KR101176595B1 - 엘리베이터용 리미트스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 몸체에 형성된 관통공으로 베어링이 삽입되어 몸체 내부에 수용되며, 관통공의 양단부로 부싱들이 삽입되며, 회전축이 부싱들의 축공과 베어링의 축공으로 관통되며, 회전축이 베어링의 축공의 벽면에 접촉됨으로써 롤러의 회전 시 베어링과 회전축의 마찰력이 감소되어 회전이 원활하게 이루어지며, 마찰에 의한 소음이 발생되지 않는 엘리베이터 리미트스위치에 관한 것이다.

Description

엘리베이터용 리미트스위치{The limit switch for elevator}

본 발명은 엘리베이터가 제한범위를 벗어나는 경우 전원을 차단시키는 엘리베이터용 리미트스위치에 관한 것이다.

건물이 늘어나며, 고층화되면서 사용자에게 쓸데없는 시간과 에너지 소모를 줄이는 등의 효율성을 이유로 대부분의 건물에는 엘리베이터가 통상적으로 설치되고 있다. 그러나 엘리베이터 수의 증가에 비례하여 엘리베이터의 고장과 사고 또한 증가하였으며, 엘리베이터 운행 중의 사고는 치명적인 인명사고로 이어질 수 있기 때문에 오랜 기간 엘리베이터 안전에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.

엘리베이터용 리미트스위치는 이러한 엘리베이터 안전장치 중의 하나이며, 엘리베이터가 제한된 범위를 벗어나는 경우 그 방향으로의 운전을 감속, 정지시켜주는 장치이며, 현재 대부분의 엘리베이터에 설치되고 있다.

도 1은 특허등록 10-0749042(발명의 명칭 : 엘리베이터용 리밋 스위치)에 개시된 리미트스위치의 사시도이다.

고온에 의해 접점이 서로 달라 붙는 문제점을 보완하기 위해 출원된 도 1의 특허등록 10-0749042(발명의 명칭 : 엘리베이터용 리밋 스위치)의 리밋 스위치(100)는 엘리베이터 카가 운행되는 최상층 및 최하층에 설치되며, 내부에 기계적인 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 장치들이 수용되는 함체(101)와, 일측이 함체(101)의 외측에 연결되는 브라켓(107)과, 브라켓(107)의 선단부에 축 결합되는 롤러(110)로 형성된다.

함체(101)는 상면이 개구되며, 내부에 공간이 수용된 직육면체 형상으로 형성되며, 내부에는 1차측 고정단자(107)와 2차측 고정단자(109)가 고정되고, 브라켓 회전축(111)이 가로측벽들을 관통하여 설치되며, 1차측 이동단자(103)와 2차측 이동단자(105)가 브라켓 회전축(111)에 장착되며, 브라켓(107)은 함체(101)의 가로측벽을 관통하는 브라켓 회전축(111)의 외측단부에 설치되며, 선단부에는 롤러 회전축(113)이 형성된다.

도 2는 도 1의 롤러를 나타내는 사시도이다.

도 2의 롤러(110)는 원판 형상의 고무 재질로 형성되며, 도 1의 롤러 회전축(113)에 축 결합된다.

또한 롤러(110)의 중앙에는 롤러 회전축(113)이 관통되며, 부싱들(115), (117)이 삽입되는 관통공(119)이 형성되며, 축공(119)의 상부와 하부로 부싱들(115), (117)의 선단부가 삽입된다.

또한 부싱들(115), (117)은 중앙에 롤러 회전축(113)이 관통되는 축공(121), (123)이 형성되며, 축공(121), (123)으로 브라켓 회전축(113)이 관통됨으로써 롤러(110)가 회전축(113)에 결합된다.

도 1의 리미트스위치(100)는 엘리베이터 카가 운행되는 최상층과, 최하층에 설치되며, 평상시 롤러(110)가 젖혀지지 않는 상태에서는 함체(101) 내부에 설치된 1차측 이동단자(105)와 1차측 고정단자(109)가 통전되며, 2차측 이동단자(103)와 2차측 고정단자(107)가 단전됨으로써 전기적으로 회로작동에 의해 엘리베이터가 정상 동작하게 된다. 그러나 만약 엘리베이터 카가 최상층에 진입되어 엘리베이터 카에 설치된 캠(미도시)이 롤러(110)에 접촉되게 되면, 롤러(110)가 뒤로 젖혀짐에 따라 브라켓(107)이 동시에 이동되며, 브라켓(107)이 이동됨에 따라 브라켓 회전축(113)이 회전되며, 브라켓 회전축(109)에 장착된 1차측 이동단자(105)는 1차측 고정단자(109)로부터 이격되며, 2차측 이동단자(103)는 2차측 고정단자(107)에 접점을 이루게 됨으로써 인가되던 전원이 차단되어 엘리베이터가 감속 정지하게 된다.

이와 같은 원리로 동작되는 리미트스위치(100)는 엘리베이터가 제한된 범위를 벗어나는 경우 전원을 차단시켜 운행 중인 엘리베이터가 감속 및 정지되도록 함으로써 엘리베이터의 안전성이 증가되도록 하나 롤러(110)가 엘리베이터 카의 캠에 접촉되어 뒤로 젖혀지면서 회전될 때 부싱들(115), (117)과 회전축(113)이 마찰되어 소음이 발생되는 문제점이 발생된다.

또한 고무 재질로 이루어지는 롤러(110)가 다른 물체와의 접촉이 반복되면서 고무가 마모되며, 이에 따라 리미트스위치(100)가 정확한 위치에서 작동되지 않는 문제점이 발생된다.

또한 종래의 리미트스위치(100)는 롤러(110)가 다른 물체에 접촉되어 회전될 때 롤러(110)의 고무와 부싱(115), (117)들의 결합이 고무의 탄성력과 고무와 부싱(115), (117)들의 대접면의 마찰력에 의해서 이루어지기 때문에 고무가 열이나 잦은 회전으로 인해 변형되는 경우 롤러(110)의 회전이 원활하게 이루어지지 않게 되며, 롤러의 회전이 이루어지지 않게 되면 롤러(110)는 집중된 지역에 힘을 받게되기 때문에 롤러()의 고무가 마모되어 리미트스위치(100)가 정확한 위치에서 동작되지 않게 된다.

또한 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 롤러(110)의 내부에 베어링이 삽입되어 롤러가 회전되는 경우를 연구하였으나 베어링을 롤러(110) 내부에 설치한 후 인서트 사출하는 경우 열에 의해 베어링 내의 윤활유가 소손되어 베어링이 원활하게 동작되지 않는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 회전이 원활하게 이루어지면서도 소음이 발생되지 않으며, 롤러의 몸체의 마모가 방지되도록 하는 리미트스위치를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 단부에 회전축이 설치되는 브라켓과, 상기 회전축에 설치되는 롤러와, 내부에 고정단자와 이동단자가 설치되는 함체로 이루어지며, 상기 롤러가 다른 물체에 접촉되어 젖혀지면 상기 고정단자와 상기 이동단자가 이격되어 전원이 차단되도록 하는 리미트스위치에 있어서: 상기 롤러는 중앙에 관통공이 형성된 몸체; 상기 몸체의 관통공의 내부에 설치되며, 중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되는 베어링; 중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되며, 상기 베어링의 양측에 각각 설치되어 상기 베어링의 이탈을 방지하는 부싱들을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 몸체는 원판 형상으로 이루어지되 외주면으로부터 상기 관통공으로 접근될수록 두께가 증가되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 부싱들은 중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되며, 외경이 상기 몸체의 관통공의 직경보다 큰 원판으로 형성되는 덮개와; 상기 덮개의 축공에 연장되며, 상기 덮개가 상기 베어링을 향하여 돌출 형성되되 외경이 상기 몸체의 관통공의 직경과 동일하게 형성되며, 상기 몸체의 관통공으로 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 몸체의 관통공이 형성되는 인접부위는 평탄하게 절단된 절단면으로 형성되며, 상기 삽입부가 상기 몸체의 관통공에 삽입될 때 상기 덮개의 내측이 상기 절단면에 안착되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 몸체의 관통공의 벽면에는 상기 베어링의 외주부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 부싱들의 축공의 직경은 상기 베어링의 축공의 직경보다 크게 형성되어 상기 롤러의 회전 시 상기 베어링이 상기 회전축에 지지되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 삽입부의 외주면에는 상기 외주면으로부터 띠형상으로 돌출되는 끼움돌부가 형성되며, 상기 몸체의 관통공의 내주면에는 상기 내주면으로부터 내측으로 끼움홈이 형성되어 상기 끼움돌부가 상기 끼움홈에 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 롤러 몸체의 관통공 내부에 베어링이 삽입됨으로써 롤러의 회전이 원활하기 이루어질 뿐만 아니라 롤러의 회전 시 소음이 발생되지 않게 되며, 베어링이 삽입되는 관통공의 벽면에 삽입홈이 형성되어 베어링의 외주부가 삽입됨으로써 베어링이 몸체에 견고하게 결합할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 베어링이 삽입된 관통공의 양단부로 부싱들이 삽입 결합됨으로써 베어링 내부로 이물질의 침투가 방지되도록 하며, 부싱의 축공의 직경은 베어링의 축공의 직경보다 크게 형성되도록 함으로써 회전축이 베어링의 축공의 벽면에 접촉되어 롤러가 회전됨으로써 회전 시 마찰력이 감소되어 회전이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

도 1은 특허등록 10-0749042(발명의 명칭 : 엘리베이터용 리밋 스위치)에 개시된 리미트스위치의 사시도이다.
도 2는 종래의 리미트스위치의 롤러를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 리미트스위치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 리미트스위치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 3의 리미트스위치에 적용되는 롤러를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 조립 사시도이다.
도 7은 도 5의 몸체를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9는 도 5의 부싱을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 5의 베어링을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 5의 롤러가 회전축에 결합되는 경우 A-A'선을 절단한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 리미트스위치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 리미트스위치를 나타내는 측면도이다.

도 3의 리미트스위치(10)는 엘리베이터 카가 운행하는 최상층과 최하층에 설치되며, 내부에 운동 신호를 기계 신호로 변환시켜 전원이 인가되거나 차단되도록 하는 장치들이 설치되는 함체(50)와, 일측이 함체(50)의 외측에 설치되는 브라켓(70)과, 브라켓(70)의 선단부에 축 결합되는 롤러(1)로 이루어진다.

함체(50)는 상면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되며, 일측의 가로측벽을 관통하여 타측의 가로측벽에 연결되는 브라켓 회전축(53)과, 내부에 고정되는 고정단자(55)와, 브라켓 회전축(53)에 장착되는 이동단자(57)로 이루어지며, 하부면에는 전원이 인가되도록 전선이 연결되는 전선연결편(55)이 형성된다.

또한 함체(50)는 롤러(1)가 다른 물체에 접촉되지 않는 평상시에는 고정단자(55)와 이동단자(57)가 접점이 되어 전원이 통전이 되나 롤러(1)가 다른 물체에 접촉이 되면 롤러(1)가 젖혀지면서 브라켓 회전축(53)이 회전되며, 브라켓 회전축(53)에 장착된 이동단자(57)는 고정단자(55)로부터 이격됨에 따라 함체(50) 내부로 전원이 인가되지 않게 된다.

또한 함체(50)의 이동단자(57)의 하부에는 스프링(61)이 설치됨으로써 브라켓(70)이 젖혀지면 스프링(61)에 의해 브라켓(70)이 원상태로 복귀하게 된다.

브라켓(70)은 일정 길이의 판 형상으로 형성되며, 함체(50)를 관통하는 브라켓 회전축(53)의 외측단부에 일측이 볼트체결되어 결합되며, 선단부에는 회전축(14)이 형성되며, 종단부에 스프링(51)이 결합된다. 이때 스프링(51)은 타측 단부가 함체(50)에 고정됨으로써 롤러(1)가 다른 물체에 접촉되어 젖혀지면서 브라켓(70)이 이동하는 경우 스프링(51)은 압축되며, 롤러(1)가 다른 물체에 접촉되지 않은 상태일 때는 스프링(51)의 탄성에 의해 브라켓(70)은 원래의 상태로 복원하게 된다.

도 5는 도 3의 리미트스위치에 적용되는 롤러를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 조립 사시도이고, 도 7은 도 5의 몸체를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7의 평면도이다.

도 5와 6은 본 발명의 일실시예인 리미트스위치(10)에 적용되는 롤러(1)이며, 롤러(1)는 브라켓(70)의 선단부에 형성된 회전축(14)에 결합되며, 중앙에 회전축(14)이 관통되는 관통공(12)이 형성되는 몸체(11)와, 관통공(12)으로 삽입되어 몸체(11) 내부에 설치되는 베어링(40)과, 관통공(12)의 상부와 하부로 일부가 삽입되는 부싱들(20), (30)로 이루어진다.

도 7의 몸체(11)는 중앙에 회전축(14)이 관통되는 관통공(12)이 형성되며, 우레탄 재질의 원판 형상으로 이루어지되 외주연으로부터 관통공(12)에 근접될수록 두께가 증가하도록 형성된다.

또한 몸체(11)는 중앙에 형성된 관통공(12)의 벽면의 상하 중간지점에는 벽면으로부터 외측으로 절곡되는 삽입홈(15)이 형성되며, 삽입홈(15)이 형성된 벽면의 상부와 하부에는 벽면으로부터 외측으로 끼움홈(17), (19)들이 형성된다.

또한 몸체(11)의 관통공(12)으로 베어링(40)을 삽입시킨 후 베어링(40)을 압입시키면 베어링(40)의 외주부가 삽입홈(15)으로 끼워져 베어링(40)이 몸체(11)로부터 이탈되지 않고, 견고하게 결합될 수 있게 되며, 끼움홈(17), (19)에는 후술되는 부싱들(20), (30)의 끼움돌부(27), (37)가 압입되어 끼워져 부싱들(20), (30)이 몸체(11)로부터 이탈되지 않게 된다.

또한 몸체(11)는 관통공(12)이 형성되는 인접부위가 평탄하게 절단되는 절단면(13), (13')으로 형성되며, 절단면(13), (13')으로는 부싱들(20), (30)의 덮개(21), (31)들의 내측면들이 안착하게 된다.

도 9는 도 5의 부싱을 나타내는 사시도이다.

도 9의 부싱(20)은 몸체(11)의 관통공(12)으로 삽입되며, 원판 형상으로 형성되는 덮개(21)와, 덮개(21)의 일면으로부터 돌출 형성되는 삽입부(25)로 이루어진다.

덮개(21)는 중앙에 축공(23)이 형성된 원판 형상으로 형성되며, 축공(23)으로 회전축(14)이 관통된다. 이때 덮개(21)의 외경은 몸체(11)에 형성된 관통공(12)의 직경보다 크게 형성되어 덮개(21)가 관통공(12)으로 삽입되지 않게 되며, 축공(23)의 직경은 회전축(14)의 직경보다 크게 형성됨으로써 축공(23)의 벽면이 회전축(14)에 접촉되지 않도록 한다.

삽입부(25)는 조립 시 덮개(21)로부터 베어링(40)을 향하는 방향으로 덮개(21)의 일면에 돌출 형성되며, 중앙에는 덮개(21)의 축공(23)이 연장되어 형성되며, 외경이 몸체(11)의 관통공(12)의 직경과 동일한 크기로 형성된다.

또한 삽입부(25)의 외주면에는 외주면으로부터 띠 형상으로 돌출되는 끼움돌부(27)가 형성되어 몸체(11)의 관통공(12)으로 삽입부(25)가 삽입될 때 관통공(12)의 벽면에 형성된 끼움홈(17)에 끼움돌부(27)가 끼워짐으로써 부싱(20)은 몸체(11)에 견고하게 결합하게 된다.

또한 삽입부(25)는 덮개(21)의 일면에 연장되어 돌출 형성되되 덮개(21)의 외주면으로부터 내측으로 일정 간격을 둔 채 연장 형성됨으로써 부싱(20)이 관통공(12)으로 삽입될 때 덮개(21)의 내측면이 몸체(11)의 절단면(13)에 안착하게 된다.

도 10은 도 5의 베어링을 나타내는 사시도이다.

도 10의 베어링(40)은 통상적으로 사용되는 볼 베어링이며, 중앙에는 회전축(14)이 관통되는 축공(41)이 형성된다. 이때 축공(41)의 직경은 회전축(14)의 직경과 동일하도록 구성됨으로써 회전축(14)과 축공(41)의 벽면은 서로 접촉되며, 롤러(1)의 회전 시 회전축(14)이 베어링(40)을 지지하게 됨으로써 회전축(14)과의 마찰력이 감소되어 종래의 롤러(110)에 비해 회전이 원활하게 이루어지게 되며, 소음이 줄어들게 된다.

또한 베어링(40)은 관통공(12)으로 삽입된 후 압입되면, 관통공(12)의 벽면에 형성된 삽입홈(15)으로 외주부가 끼워져 베어링(40)이 몸체(11)에 견고하게 결합하게 된다.

도 11은 도 5의 롤러가 회전축에 결합되는 경우 A-A'선을 절단한 단면도이다.

도 11과 같이 본 발명의 일실시예에 적용되는 롤러(1)는 몸체(11)의 관통공(12)으로 베어링(40)이 삽입되며, 베어링(40)의 양측을 감싸듯이 부싱들(20), (30)이 관통공(12)으로 삽입되면 부싱들(20), (30)과 베어링(40)에 형성된 축공(23), (33), (41)들로 회전축(14)이 관통되며, 관통된 회전축(14)은 베어링(40)의 축공(41)의 벽면에 접촉하게 된다. 이 때 롤러(1)가 엘리베이터 카에 장착된 캠이나 다른 물체에 접촉하게 되면 롤러(1)가 회전되면서 롤러(1)와 브라켓(70)이 함체(50)를 향하는 방향으로 젖혀지게 되며, 브라켓(70)의 이동에 따라 함체(50) 내부에 형성된 브라켓 회전축(53)이 회전하게 되며, 이에 따라 회전축(53)에 장착된 이동단자(57)가 고정단자(55)에 이격됨으로써 전원이 차단된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 적용되는 롤러(1)는 관통공(12) 내부로 베어링(40)이 삽입되며, 삽입된 베어링(40)의 축공(41)의 벽면과 회전축(14)이 접촉됨으로써 회전이 이루어지는 구간(회전축(14)과 베어링(40))의 마찰력이 감소됨으로써 롤러(1)의 회전이 종래에 비해 원활하게 이루어질 수 있다.

또한 마찰력이 감소됨으로써 회전 시 소음이 발생되지 않아 종래의 롤러(110)가 회전 시 부싱들(115), (117)이 회전축과 마찰되면서 소음이 발생되는 문제점이 보완된다.

또한 롤러(1)의 몸체(11)가 우레탄 재질로 형성되기 때문에 고무 재질로 형성된 종래의 롤러(110)가 다른 물체와의 접촉이 반복되면서 마모되어 엘리베이터가 정확한 위치에서 작동되지 않는 문제점이 보완된다.

또한 롤러(1)의 회전이 원활하게 이루어지기 때문에 몸체(11)는 캠(미도시)이나 다른 물체에 분산되어 접촉되기 때문에 고장률이 줄어들어 장비 교체를 위한 비용 및 시간이 절감된다.

또한 롤러(1) 몸체(11)에 형성된 관통공(12)의 벽면에 삽입홈(15)이 형성됨으로써 몸체(11)와 회전이 이루어지는 구간인 베어링(40)의 결합력이 증가하게 되며, 이는 종래의 롤러(110)에서 고무(몸체)와 회전이 이루어지는 구간인 부싱들(115), (117)의 결합력이 오직 고무의 탄성에 의해서만 의지되었기 때문에 결합력이 낮아 소음이 발생되거나, 롤러(110)가 공회전되는 문제점이 보완된다.

1:롤러 11:몸체 12:관통공
13:절단면 15:삽입홈 17, 19:끼움홈
20, 30:부싱 21:덮개 23:축공
25:삽입부 27:끼움돌부 40:베어링
41:축공 50:함체 51:스프링
53:브라켓 회전축 55:고정단자 57:이동단자
70:브라켓

Claims (6)

1. 단부에 회전축이 설치되는 브라켓과, 상기 회전축에 설치되는 롤러와, 내부에 고정단자와 이동단자가 설치되는 함체로 이루어지며, 상기 롤러가 다른 물체에 접촉되어 젖혀지면 상기 고정단자와 상기 이동단자가 이격되어 전원이 차단되도록 하는 리미트스위치에 있어서:
   상기 롤러는
   중앙에 관통공이 형성된 몸체;
   상기 몸체의 관통공의 내부에 설치되며, 중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되는 베어링;
   중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되며, 상기 베어링의 양측에 각각 설치되어 상기 베어링의 이탈을 방지하는 부싱들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.
2. 청구항 1에서, 상기 몸체는
   원판 형상으로 이루어지되 외주면으로부터 상기 관통공으로 접근될수록 두께가 증가되는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.
3. 청구항 1에서, 상기 부싱들은
   중앙에 상기 회전축이 관통되는 축공이 형성되며, 외경이 상기 몸체의 관통공의 직경보다 큰 원판으로 형성되는 덮개와;
   상기 덮개의 축공에 연장되며, 상기 덮개가 상기 베어링을 향하여 돌출 형성되되 외경이 상기 몸체의 관통공의 직경과 동일하게 형성되며, 상기 몸체의 관통공으로 삽입되는 삽입부를 포함하며,
   상기 몸체의 관통공이 형성되는 인접부위에는 평탄하게 절단된 절단면이 형성되며, 상기 삽입부가 상기 몸체의 관통공에 삽입될 때 상기 덮개의 내측이 상기 절단면에 안착되는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.
4. 청구항 1 또는 2에서, 상기 몸체의 관통공의 벽면에는 상기 베어링의 외주부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.
5. 청구항 1 또는 3에서, 상기 부싱들의 축공의 직경은 상기 베어링의 축공의 직경보다 크게 형성되어 상기 롤러의 회전 시 상기 베어링이 상기 회전축에 지지되는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.
6. 청구항 3에서, 상기 삽입부의 외주면에는 상기 외주면으로부터 띠형상으로 돌출되는 끼움돌부가 형성되며, 상기 몸체의 관통공의 내주면에는 상기 내주면으로부터 내측으로 끼움홈이 형성되어 상기 끼움돌부가 상기 끼움홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 리미트스위치.

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