KR101283897B1 - 엘리베이터용 다단식 유압 완충기 - Google Patents

엘리베이터용 다단식 유압 완충기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘리베이터용 다단식 유압 완충기에 관한 것으로, 승강로에 구비되어 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 이를 최종적으로 방어하는 유압 완충기를 텔레스코픽 방식의 다단 실린더로 구성하여 유압 완충기의 압축 후 높이가 최소화될 수 있도록 한 엘리베이터용 다단식 유압 완충기를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기는, 원통형상의 몸체로 이루어져, 그 중앙에는 작동유가 충진되는 원통형상의 요입부가 형성되고, 몸체 내부 공간은 상.하 유동되는 피스톤을 매개로 분리되어, 상기 피스톤 상측부분에는 질소가스가 저장되는 질소저장부가 형성됨과 아울러 상기 피스폰 하측부분에는 상기 요입부와 연통되도록 다수 개의 오리피스가 천공된 유압실린더와; 상기 유압실린더의 요입부 직경과 대응되는 원통형상의 몸체로 이루어져, 외력에 의해 상기 유압실린더의 요입부 측으로 인입 및 인출되며, 상측이 개방되고 하면에는 상기 요입부와 연통되도록 오리피스가 천공된 상태에서, 내부에 작동유가 충진되는 보조실린더 및; 상기 보조실린더의 내경과 대응되는 봉형상으로 이루어져, 외력에 의해 상기 보조실린더 내측으로 인입 및 인출되는 플런져를 포함하여 구성되어; 상기 유압실린더와 보조실린더 및 플런져가 텔레스코픽 방식으로 상호 직렬로 연결되어 이루어진다.

Description

엘리베이터용 다단식 유압 완충기{MULTISTAGE HYDRAULIC SHOCK ABSORBER FOR ELEVATOR}
본 발명은 엘리베이터용 다단식 유압 완충기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 승강로에 구비되어 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 이를 최종적으로 방어하는 완충기를 다단식 유압 완충기로 구현한 엘리베이터용 다단식 유압 완충기에 관한 것이다.
일반적으로, 주거용도 및 업무용도 등으로 건축되는 다양한 종류의 고층 건물에는 해당 건물을 찾는 승객의 수직방향으로의 원활한 이동을 위해 엘리베이터 장치가 설치된다.
상기 엘리베이터 장치에는 내부에 승객이 탑승한 상태에서 건물 내부에 수직방향으로 형성된 승강로를 따라 이동하면서 탑승객을 이동시키는 엘리베이터 카가 구비되는데, 상기 승강로의 바닥부에는 해당 엘리베이터 카가 어떤 원인으로 인해 최상층 또는 최하층을 초과하여 진행하는 것에 최종적으로 대비하기 위해 기계적 안전장치인 완충기가 설치된다.
즉, 상기 완충기는 엘리베이터 카 또는 균형추의 하측에 해당하는 승강로 바닥부에 설치되어, 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 충돌 충격을 완화하여 안전하게 정지시키는 기능을 행한다.
한편, 상술한 바와 같은 엘리베이터에 있어서, 유압식 완충기의 행정(S[m])은 도 1에 도시된 바와 같이, 정격속도(V[m/s]의 115%에 상응하는 중력 정지 거리 이상이어야 한다(중력가속도: 1 gn = 9.81 m/s2).
S ≥ (1.15 V)2/2 gn = 0.0674 V2 [m]
즉, 완충기의 행정은 정격속도의 제곱에 비례하게 되며, 따라서, 고속의 엘리베이터에서는 완충기의 필요 최소 행정히 상당히 커지게 된다.
이에, 단단식 유압 완충기에 있어서, 상술한 바와 같이 유압 완충기의 행정은 엘리베이터의 정격속도에 의해 규정되어 있고, 플런져의 축방향 길이는 필요 최소 행정 이상의 길이를 필요로 하게 된다.
또한, 유압 실린더도 그 플런져를 수용해야 하므로, 그에 상응하는 축방향의 길이를 필요로 하게 된다.
즉, 유압 완충기에 있어서 행정이 크다는 것은 결국 완충기의 길이가 길다는 것이며, 신장 시의 완충기 길이 뿐만 아니라, 압축 후의 완충기 길이도 길다는 것을 의미한다.
따라서, 완충기의 길이가 길면 완충기의 설치 시 승강로 피트부의 깊이도 깊어져야만 하므로, 건축물의 공간 효용성이 저하됨과 아울러, 건축 공사 비용이 증대되는 문제점이 있게 되며, 또한 대형의 완충기를 조작하여야만 하므로, 그 운반 및 설치 작업의 위험성도 커지는 문제점이 있게 된다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 다단식 유압 완충기는 각각 독립된 복수의 플런져 또는 실린더가 단순 직렬로 연결되어 구성되며, 또한 각 단 사이에는 복귀용 코일스프링이 구비되어 구성되는데, 이러한 종래의 다단식 유압 완충기는 상단이 하단에 수용되어 완전히 압축된 경우라도 각 단 사이에 있는 코일스프링의 높이만큼 상단이 하단으로부터 필요이상 돌출된 상태가 되는 문제점이 발생하게 되었으며, 이에 완충기의 필요 최소 행정과 더불어 압축된 코일스프링을 수용하기 위하여 각 단의 플런져 또는 실린더 길이가 증대되면서 유압 완충기의 전체 높이가 길어지는 문제점이 발생하게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 승강로에 구비되어 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 이를 최종적으로 방어하는 유압 완충기를 텔레스코픽 방식의 다단 실린더로 구성하여 유압 완충기의 압축 후 높이가 최소화될 수 있도록 한 엘리베이터용 다단식 유압 완충기를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기는, 원통형상의 몸체로 이루어져, 그 중앙에는 작동유가 충진되는 원통형상의 요입부가 형성되고, 몸체 내부 공간은 상.하 유동되는 피스톤을 매개로 분리되어, 상기 피스톤 상측부분에는 질소가스가 저장되는 질소저장부가 형성됨과 아울러 상기 피스폰 하측부분에는 상기 요입부와 연통되도록 다수 개의 오리피스가 천공된 유압실린더와; 상기 유압실린더의 요입부 직경과 대응되는 원통형상의 몸체로 이루어져, 외력에 의해 상기 유압실린더의 요입부 측으로 인입 및 인출되며, 상측이 개방되고 하면에는 상기 요입부와 연통되도록 오리피스가 천공된 상태에서, 내부에 작동유가 충진되는 보조실린더 및; 상기 보조실린더의 내경과 대응되는 봉형상으로 이루어져, 외력에 의해 상기 보조실린더 내측으로 인입 및 인출되는 플런져를 포함하여 구성되어; 상기 유압실린더와 보조실린더 및 플런져가 텔레스코픽 방식으로 상호 직렬로 연결되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 보조실린더는 상기 유압실린더의 요입부 측으로 인입 및 인출되는 제 1실린더와, 상기 제 1실린더 내측으로 인입 및 인출되는 제 2실린더로 이루어지되, 상기 제 1실린더 및 제 2실린더는 각각 상측이 개방되고 하면에는 오리피스가 천공된 상태에서 그 내부에 작동유가 충진되며, 상기 플런져는 상기 제 2실린더 내측으로 인입 및 인출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게, 상기 플런져의 상단에는 완충고무가 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 플런져의 하단에는 얇은 봉형태의 제어봉이 형성되고, 상기 제 1실린더 내부의 일정 높이를 갖는 지점에는 오리피스가 천공된 격벽히 형성되어, 상기 유압 완충기의 작용 시, 상기 플런져와 제 2실린더 및 제 1실린더가 텔레스코픽 방식으로 겹쳐진 상태에서, 상기 플런져의 제어봉은 제 2실린더의 오리피스와 격벽의 오리피스 및 제 1실린더의 오리피스를 순차적으로 관통하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어봉은 상단측 직경이 하단측 직경보다 큰 치수를 갖도록 이루어지며, 상기 제 1실린더 격벽에 형성된 오리피스 직경은 하면에 형성된 오리피스 직경보다 큰 치수를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 승강로에 구비되어 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 이를 최종적으로 방어하는 유압 완충기를 텔레스코픽 방식의 다단 실린더로 구성하므로서, 유압 완충기의 압축 후 높이를 감소시킬 수 있는 효과가 있게 되며, 이에 따라 승강로의 피트 깊이를 줄여 건축 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 이와 함께 승강로 피트에 설치되는 유압 완충기의 운반 및 설치가 용이해지는 효과도 있게 되는 것이다.
도 1은 엘리베이터의 정격속도에 따른 유압 완충기의 행정을 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 외관을 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 작동상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 작동상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 외관을 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 작동상태를 나타내는 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기의 작동상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
먼저, 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기, 엘리베이터 카가 운행되는 승강로 피트에 구비되어 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락 시 이를 최종적으로 방어하는 유압 완충기를 텔레스코픽 방식의 다단 실린더로 구성함에 의해 달성된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 엘리베이터용 다단식 유압 완충기는, 유압 완충기를 승강로 바닥부에 고정 설치하기 위한 베이스 플레이트(10)의 상면에 최하단으로부터 유압실린더(20)와, 보조 실린더(30)인 제 1실린더(40) 및 제 2실린더(50)와, 제어봉(62)을 갖는 플런져(60)가 상호 텔레스코픽 방식을 통해 직렬로 연결되어 구성된다.
상기 유압실린더(20)는 대략 원통형상의 몸체를 갖도록 이루어진 상태에서, 그 중앙에는 작동유가 충진되는 원통형상의 요입부(21)가 형성되어, 상기 요입부(21)를 통해 상기 제 1 및 제 2실린더(40,50)와 플런져(60) 등이 순차적으로 인입될 수 있도록 구성되며, 그 몸체의 내부 공간에는 피스톤(24)이 상.하 유동 가능한 상태로 구비되어 해당 공간을 상.하 분리시키도록 구성된다.
상기 유압실린더(20)의 몸체 내부 공간 중, 상기 피스톤(24)의 상측부분에는 질소가스가 저장되는 질소저장부(26)가 형성됨과 아울러 상기 피스폰(24) 하측부분에는 상기 요입부(21)와 연통되는 내주면을 따라 다수 개의 오리피스(22)가 천공되어 구성된다.
그리고, 상기 보조실린더(30) 중, 상기 제 1실린더(40)는 그 외경이 상기 유압실린더(20)의 요입부(21) 직경과 대응되게 이루어져 상기 요입부(21) 측으로 선택적으로 인입 및 인출되도록 구성되며, 상기 제 2실린더(50)는 그 외경이 상기 제 1실린더(40)의 내경와 대응되게 이루어져 상기 제 1실린더(40) 내부로 선택적으로 인입 및 인출되도록 구성된다.
이때, 상기 보조실린더(30)를 구성하는 상기 제 1실린더(40) 및 제 2실린더(50)는 각각 상측이 개방되고 하면에는 원형의 오리피스(42,52)가 천공된 상태에서 그 내부에 작동유가 충진되어 구성된다.
또, 상기 제 1실린더(40) 내부의 일정 높이를 갖는 지점에는 원형의 오리피스(46)가 천공된 상태로 격벽(44)이 형성되어 구성되는데, 상기 격벽(44)에 형성된 오리피스(46) 직경은 제 1실린더(40)의 하면에 형성된 오리피스(42) 직경보다 큰 치수를 갖도록 구성됨이 바람직하다.
상기 플런져(60)는 대략 봉형상으로 이루어지되, 그 외경이 상기 제 2실린더(50)의 내경과 대응되게 이루어져 상기 제 2실린더(50) 내부로 선택적으로 인입 및 인출되도록 구성되며, 그 상단에는 완충고무(64)가 구비되어, 엘리베이터 카 또는 균형추의 추락에 따른 외력 인가 시 그 충격을 흡수할 수 있도록 이루어진다.
이때, 상기 플런져(60)의 하단에는 하측을 향해 일정 길이를 갖는 얇은 굵기의 제어봉(62)이 일체로 형성되어 구성되는데, 상기 제어봉(62)은 그 상단부 측의 직경이 하단부 측의 직경에 비해 보다 큰 치수를 갖도록 이루어짐이 바람직하다.
상기 제어봉(62)은 상기 유압 완충기의 동작에 따라, 상기 플런져(60)와 제 2실린더(50) 및 제 1실린더(40)가 텔레스코픽 방식으로 겹쳐질 때, 상기 제 2실린더(50)의 오리피스(52)와, 제 1실린더(40) 격벽(44)의 오리피스(46), 및 제 1실린더(40)의 오리피스(42)를 순차적으로 관통하게 되며, 이때 상기 제어봉(62)은 상기 제 1실린더(40) 및 제 2실린더(50)의 각 오리피스(42,46,52)와 조합되면서 환형의 오리피스 형태를 구현하여 작동유의 유체저항을 조절하도록 구성된다.
참조부호 70은 유압 완충기의 최종 신장위치를 감지하기 위한 안전스위치를 나타낸다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따라, 엘리베이터 카의 수직방향 이동이 이루어지는 승강로 바닥면에 다단식 유압 완충기가 설치된 상태에서, 엘리베이터 카 또는 균형추 등의 충돌체가 상기 플런져(60) 상단에 충돌함에 따라, 상기 유압 완충기의 동작이 이루어지게 된다.
즉, 소정 충돌체가 상기 플런져(60) 상단에 구비된 완충고무(64)에 충돌함에 따라, 상기 플런져(60)가 보조 실린더(30)를 구성하는 제 2실린더(50) 내부로 진입하게 되며, 이와 동시에 상기 플런져(60) 하단의 제어봉(62)은 제 2실린더(50) 하면에 구비된 원형상의 오리피스(52)를 관통하면서 환형의 오리피스 형태를 형성하게 된다.
이때, 상기 플런져(60)에 의해 상기 제 2실린더(50)에 충진된 작동유는 상기 제어봉(62)과 함께 환형상을 이루는 제 2실린더(50)의 오리피스(52)를 통과하면서 감압작용을 행하게 된다.
그 후, 상기 제 2실린더(50)가 상기 제 1실린더(40) 내부로 진입함에 따라, 상술한 바와 마찬가지로 상기 플런져(60) 하단의 제어봉(62)은 제 1실린더(40)의 격벽(44) 및 하면에 구비된 원형의 오리피스(42,46)를 관통하면서 환형의 오리피스 형태를 형성하게 되며, 이에 상기 제 1실린더(40)에 충진된 작동유가 상기 오리피스(42,46)를 통과하면서 감압작용을 행하게 된다.
또, 상기 제 1실린더(40)가 유압 실린더(20)의 요입부(21) 측으로 진입함에 따라, 상기 요입부(21) 측에 충진된 작동유가 상기 유압 실린더(20)의 몸체 내주면에 구비된 다수 개의 오리피스(22)를 통과하여 내부의 피스톤(24)을 상승시키면서 감압작용을 행하게 된다.
이에, 상기 다단식 유압 완충기는 상기 플런져(60)와 제 2실린더(50) 및 제 1실린더(40)의 순차적인 압축을 매개로 한 작동유의 이동을 통해 감압이 이루어지게 되며, 상기 작동유는 상기 유압 실린더(20)의 몸체 내부에 구비된 피스톤(24)을 상측으로 밀어올려 질소저장부(26)에 저장된 질소를 압축시키면서 상기 피스톤(24) 하부에 모이게 된다.
그 후, 상기 다단식 유압 완충기의 상부에서 가해진 외력이 해제되게 되면, 상기 작동유의 압력에 의해 압축된 질소저장부(26)의 질소가스가 팽창되면서 상기 피스폰(24)을 하강시켜 작동유를 다시 오리피스(22)를 통해 유압실린더(20) 몸체 외부의 요입부(21) 측으로 이동시키게 되며, 그에 따라 순차적으로 상기 제 1실린더(40)와 제 2실린더(50) 및 플런져(60)가 압축전의 신장상태로 복귀될 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.
10: 베이스플레이트, 20: 유압실린더,
21: 요입부, 22,42,46,52: 오리피스,
24: 피스폰, 26: 질소저장부,
30: 보조실린더, 40: 제 1실린더,
44: 격벽, 50: 제 2실린더,
60: 플런져, 62: 제어봉,
64: 완충고무, 70: 안전스위치.

Claims (5)

  1. 원통형상의 몸체로 이루어져, 그 중앙에는 작동유가 충진되는 원통형상의 요입부가 형성되고, 몸체 내부 공간은 상.하 유동되는 피스톤을 매개로 분리되어, 상기 피스톤 상측부분에는 질소가스가 저장되는 질소저장부가 형성됨과 아울러 상기 피스톤 하측부분에는 상기 요입부와 연통되도록 다수 개의 오리피스가 천공된 유압실린더와; 상기 유압실린더의 요입부 직경과 대응되는 원통형상의 몸체로 이루어져, 외력에 의해 상기 유압실린더의 요입부 측으로 인입 및 인출되며, 상측이 개방되고 하면에는 상기 요입부와 연통되도록 오리피스가 천공된 상태에서, 내부에 작동유가 충진되는 보조실린더 및; 상기 보조실린더의 내경과 대응되는 봉형상으로 이루어져, 외력에 의해 상기 보조실린더 내측으로 인입 및 인출되는 플런져;를 포함하여 구성되어, 상기 유압실린더와 보조실린더 및 플런져가 텔레스코픽 방식으로 상호 직렬로 연결되어 이루어진 엘리베이터용 다단식 유압 완충기에 있어서,
    상기 보조실린더는 상기 유압실린더의 요입부 측으로 인입 및 인출되는 제 1실린더와, 상기 제 1실린더 내측으로 인입 및 인출되는 제 2실린더로 이루어지되,
    상기 제 1실린더 및 제 2실린더는 각각 상측이 개방되고 하면에는 오리피스가 천공된 상태에서 그 내부에 작동유가 충진되고, 상기 플런져는 상기 제 2실린더 내측으로 인입 및 인출되도록 구성되며,
    상기 플런져의 하단에는 얇은 봉형태의 제어봉이 형성되고,
    상기 제 1실린더 내부의 일정 높이를 갖는 지점에는 오리피스가 천공된 격벽히 형성되어,
    상기 유압 완충기의 작용 시, 상기 플런져와 제 2실린더 및 제 1실린더가 텔레스코픽 방식으로 겹쳐진 상태에서, 상기 플런져의 제어봉은 제 2실린더의 오리피스와 격벽의 오리피스 및 제 1실린더의 오리피스를 순차적으로 관통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 다단식 유압 완충기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플런져의 상단에는 완충고무가 구비된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 다단식 유압 완충기
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어봉은 상단측 직경이 하단측 직경보다 큰 치수를 갖도록 이루어지며,
    상기 제 1실린더 격벽에 형성된 오리피스 직경은 하면에 형성된 오리피스 직경보다 큰 치수를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 다단식 유압 완충기.
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