KR101332584B1 - 베어링 카트리지 및 엘리베이터 머신 조립체 - Google Patents

베어링 카트리지 및 엘리베이터 머신 조립체 Download PDF

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Abstract

예시적 베어링 카트리지 조립체는 내측 슬리브를 포함한다. 외측 하우징은 내측 슬리브에 대한 회전을 위해 지지된다. 외측 하우징 내에 있고 내측 슬리브 주변에 수용되는 베어링 부재는 내측 슬리브에 대한 외측 하우징의 회전을 원활하게 한다. 베어링 부재는 외측 하우징의 축방향 내측 치수보다 작은 축방향 치수(예를 들어, 폭)을 갖는다. 베어링 부재는, 외측 하우징의 일 측벽과 베어링 부재 사이의 제 1 윤활유 공간 및 외측 하우징의 맞은편 측벽과 베어링 부재 사이의 제 2 윤활유 공간을 제공하도록 내측 슬리브 및 외측 하우징에 대해 위치된다. 제 1 윤활유 공간과 제 2 윤활유 공간 사이에는 적어도 하나의 관통 경로가 존재하여 그들 사이에서 윤활유가 이동할 수 있게 한다.

Description

베어링 카트리지 및 엘리베이터 머신 조립체{BEARING CARTRIDGE AND ELEVATOR MACHINE ASSEMBLY}
엘리베이터들은 빌딩 내 여러 층들 사이에서 승객들, 수하물, 또는 이 둘 모두를 수송한다. 엘리베이터 차체의 움직임 및 위치를 제어하는 다양한 설비들(arrangements)이 존재한다. 몇몇 엘리베이터 시스템들은 견인을 기반으로(traction-based) 한다.
통상적으로, 이러한 설비들은 선택적으로 트랙션 시브의 회전을 유도하는 기계를 포함한다. 로프들 또는 벨트들을 포함하는 부하 베어링 설비는 트랙션 시브의 움직임에 반응하여 이동한다. 승강로 내에서 부하 베어링 설비에는 차체 및 평형추가 매달려 있다. 엘리베이터 차체의 위치 및 움직임을 제어하는 데에는 기계 제어가 활용된다.
이러한 엘리베이터 시스템들을 유지하는 데 있어 존재하는 과제들이 있다. 예를 들어, 엘리베이터 머신 및 트랙션 시브를 위한 구성요소들은 엘리베이터 시스템과 연관된 부하들을 지지하기 위해 충분히 강건(robust)하여야 할 필요가 있다. 추가적으로, 이러한 구성요소들은 상대적으로 긴 시간 동안 수리 또는 교체가 필요하지 않도록 적절한 사용 기간을 제공해야 한다.
예시적 베어링 카트리지 조립체(bearing cartridge assembly)는 내측 슬리브를 포함한다. 외측 하우징은 내측 슬리브에 대한 회전을 위해 지지된다. 외측 하우징 내에 있고 내측 슬리브 주변에 수용되는 베어링 부재는 내측 슬리브에 대한 외측 하우징의 회전을 원활하게 한다. 베어링 부재는 외측 하우징의 축방향 내측 치수보다 작은 축방향 치수(예를 들어, 폭)를 갖는다. 베어링 부재는, 외측 하우징의 일 측벽과 베어링 부재 사이의 제 1 윤활유 공간(first lubricant space) 및 외측 하우징의 맞은편 측벽과 베어링 부재 사이의 제 2 윤활유 공간을 제공하도록 내측 슬리브 및 외측 하우징에 대해 위치된다. 제 1 윤활유 공간과 제 2 윤활유 공간 사이에는 적어도 하나의 관통 경로(through passage)가 존재하여 그들 사이에서 윤활유가 이동할 수 있게 한다.
예시적 엘리베이터 머신 조립체는 정지 샤프트(stationary shaft)를 포함한다. 복수의 슬리브들은 이격되어 있으며 샤프트에 대해 정지되어 유지되도록 샤프트 상에서 지지된다. 슬리브들 중 하나에 대한 회전을 위해 대응되는 복수의 외측 하우징들이 각각 지지된다. 각각의 외측 하우징 내의 베어링 부재는 슬리브들 중 대응되는 슬리브 주변에 수용된다. 베어링 부재들은 대응되는 내측 슬리브들에 대한 외측 하우징들의 회전을 원활하게 한다. 베어링 부재들은 외측 하우징의 축방향 내측 치수보다 작은 축방향 치수(예를 들어, 폭)을 갖는다. 베어링 부재는 외측 하우징의 일 측벽과 베어링 부재 사이에 제 1 윤활유 공간을 제공하도록 슬리브 및 외측 하우징에 대해 위치된다. 외측 하우징의 맞은편 측벽과 베어링 부재 사이에는 제 2 윤활유 공간이 위치된다. 제 1 윤활유 공간과 제 2 윤활유 공간 사이에는 적어도 하나의 관통 경로가 존재하여 윤활유가 그들 사이에서 이동할 수 있게 한다. 복수의 엔드 벨 부재들(end bell members)은 외측 하우징들 중 하나에 각각 고정된다. 트랙션 시브는 정지 샤프트에 대한 회전을 위해 엔드 벨 부재들에 의하여 지지된다.
당업자라면 후속하는 상세한 설명으로부터 개시된 실시예의 다양한 특징들 및 장점들을 이해할 수 있을 것이다. 상세한 설명에 첨부된 도면들은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다.
도 1은 엘리베이터 시스템의 선택된 부분들의 개략도;
도 2는 예시적 엘리베이터 머신 조립체의 선택된 부분의 단면도;
도 3은 예시적 엘리베이터 머신 조립체의 사시도;
도 4는 예시적 베어링 카트리지 조립체의 사시도;
도 5는 도 4의 예시적 베어링 카트리지 조립체의 단면도이다.
도 1은 엘리베이터 시스템(20)의 선택된 부분들을 개략적으로 예시하고 있다. 엘리베이터 머신 조립체(22)는 모터(24) 및 트랙션 시브(26)를 포함한다. 복수의 부하 베어링 부재들(28)(예를 들어, 로프들 또는 플랫 벨트들을 포함하는 로핑 설비)에는 엘리베이터 차체(30) 및 평형추(32)가 매달려 있다. 부하 베어링 부재들(28)은, 예를 들어 요청된 엘리베이터 서비스를 제공하기 위하여 엘리베이터 차체(30)의 원하는 움직임을 유도하도록 트랙션 시브(26)의 움직임에 반응하여 이동한다.
도 2 및 도 3은 예시적 머신 조립체(22)의 선택된 부분들을 예시하고 있다. 이 예시에서, 트랙션 시브(26)는 트랙션 시브(26)의 맞은편 단부들에 위치되는 엔드 벨 부재들(40)에 의하여 지지된다. 엔드 벨 부재들(40) 및 트랙션 시브(26)는 정지 샤프트(42)에 대해 회전가능하다. 베어링 카트리지 조립체들(44)은 원하는 바대로 트랙션 시브(26)를 움직이는 데 필요한 상대적인 회전을 원활하게 한다. 이 예시에서, 정지 샤프트(42)는 머신 프레임 또는 장착 설비(46)에 대해 정지되어 유지된다. 이 예시는 엘리베이터 차체(30)의 위치를 제어하기 위하여 트랙션 시브(26)의 회전 속도를 늦추거나 정지시키기 위해 엔드 벨 부재들(40) 중 적어도 하나의 플랜지(49)에 제동력을 가하는 브레이크 부재(48)를 포함한다.
도 2 내지 도 5에서 알 수 있듯이, 예시적 베어링 카트리지 조립체(44)는 대응되는 엔드 벨 부재(40)와 함께 회전하는 외측 하우징(50)을 포함한다. 내측 슬리브(52)는 정지 샤프트(42)에 대해 고정된다. 구성요소들 간의 상대적인 회전 및 정지 샤프트(42)를 중심으로 하는 트랙션 시브(26)의 회전을 원활히 하기 위해 외측 하우징(50)과 내측 슬리브(52) 사이에는 베어링 부재(54)가 위치된다. 일 예시에서, 베어링 부재(54)는 당업계에서 알려진 바와 같이 내측 레이스 및 외측 레이스를 포함한다.
도 5로부터 가장 잘 알 수 있듯이, 외측 하우징(50)은 외측 하우징(50)의 축방향 단부들에 측벽들(60)을 포함한다. 단부 벽(62)은 측벽들(60) 각각에 고정되고 그들 사이에서 연장된다. 단부 벽(62)은 이 예시에서 플랜지(64)를 포함하며, 상기 플랜지(64)는 엔드 벨 부재들(40)과 외측 하우징(50)이 함께 정지 샤프트(42)를 중심으로 회전하도록 엔드 벨 부재들(40)의 대응되는 부분에 고정되도록 구성된다.
이 예시는 외측 하우징(50)과 내측 슬리브(52) 간의 경계면에 시일 부재들(seal members; 66)을 포함한다. 일 예시에서, 시일 부재들(66)은 측벽들(60)과 내측 슬리브(52) 간의 경계면들에 환형 래버린스 시일들(annular labyrinth seals)을 포함한다. 이들은 외측 하우징(50)과 내측 슬리브(52) 사이의 공간 내측에 폐쇄된 내부를 유지하는 무접촉 시일들이다.
베어링 부재(54)는 외측 하우징(50)의 내측 축방향 치수(D)보다 작은 축방향 치수(d)(예를 들어, 폭 또는 두께)를 갖는다. 베어링 부재(54)의 이러한 보다 작은 축방향 치수(d)와 외측 하우징(50) 내에서의 그것의 위치는 베어링 부재(54)와 측벽들(60) 중 하나 사이의 제 1 윤활유 공간(70) 및 베어링 부재(54)와 다른 하나의 측벽(60) 사이의 제 2 윤활유 공간(72)을 제공한다. 상기 윤활유 공간들(70과 72) 사이에는 적어도 하나의 관통 경로(74)가 연장된다.
나타낸 예시에서, 관통 경로(74)은 베어링 부재(54)의 반경방향 바깥쪽 에지 부근에 있다. 일 예시에서, 관통 경로는 적어도 부분적으로 베어링 부재(54)의 표면에 형성된다. 일 예시에서, 관통 경로는 적어도 부분적으로 외측 하우징(50)의 단부 벽(62) 내에 형성된다.
나타낸 예시의 한 가지 특징은 베어링 카트리지 조립체(44) 내에서, 윤활유로서 오일의 사용을 가능하게 하는 것이다. 윤활유로서 그리스와 비교하여 오일을 사용할 때의 한 가지 장점은 엘리베이터 머신 조립체(22)에 대해 원하는 윤활 수준을 보다 효율적이고 신뢰성 있게 유지할 수 있다는 점이다. 나타낸 예시는 머신 조립체(22)의 외부로부터 윤활유 공간들(70, 72) 중 적어도 하나의 내부를 관찰할 수 있는, 측벽들(60) 중 적어도의 하나의 사이트 부(sight portion; 80)(예를 들어, 투명 또는 반투명 재료)를 포함한다. 이는 베어링 카트리지 조립체(44) 내의 현재 윤활 수준 또는 상태의 시각적 검사를 가능하게 한다. 도 3으로부터 알 수 있듯이, 머신 조립체(22)의 외부를 향한 사이트 부(80)의 위치설정은 머신 조립체(22)의 구성요소들이 조립된 상태로부터 제거될 필요 없이 윤활 상태 또는 수준을 판정하기 위한 수동적 검사를 가능하게 한다.
나타낸 예시는 윤활유 공간들(70 및 72) 내로 윤활유를 도입시키거나 또는 상기 공간들로부터 윤활유를 제거하기 위해 적어도 하나의 선택적으로 개방된 윤활유 포트(82)를 포함한다. 도 4 및 도 5로부터 알 수 있듯이, 하나의 윤활유 포트(82)는 다른 윤활유 포트(82)의 직경방향 맞은편에 위치된다. 윤활유 포트들(82) 중 하나가 조립체의 최상부 부근에 있는 위치로 시브(26)가 회전되는 경우, 상기 윤활유 포트는 오일(84)과 같은 윤활유를 윤활유 공간들(70 및 72) 내로 도입시키기에 편리한 위치를 제공한다. 하부에 위치한 윤활유 포트(82)는 윤활유를 배출시키기에 편리한 배출부를 제공한다. 관통 경로들(74)은 충전 또는 배출 과정 동안 윤활유 공간들 사이에서 오일(84)과 같은 윤활유의 연통을 가능하게 한다. 이러한 설비는 베어링 카트리지 조립체(44)를 포함하는 엘리베이터 머신 조립체의 정비(servicing) 또는 유지보수(maintaining)에 효율성 및 신뢰성을 제공한다. 윤활유로서 오일(84)을 이용하면, 윤활유 공간들은 필요시 청정한 윤활유를 제공하기 위해 효율적이고 신뢰성 있는 방식으로 완전하게 비워질 수 있다. 윤활유 포트들(82)을 전략적으로 위치설정하는 것은 기술자로 하여금 머신 조립체(22)의 소정 부분을 조립해제할 필요 없이 이러한 절차를 쉽게 완수할 수 있게 한다.
이전의 엘리베이터 머신 설비들에 의하면, 베어링들의 정비는 통상적으로 베어링들을 정비하기 위해 머신 조립체의 적어도 일 부분의 조립해제를 필요로 한다. 개시된 예시의 베어링 카트리지 조립체(44)는 엘리베이터 머신 조립체 용 베어링들의 유지보수와 연관된 노동의 양, 복잡성 및 비용을 저감시킨다.
상술된 설명은 본질적으로 예시에 지나지않으며 제한하려는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 않는 개시된 예시들에 대한 변형 및 수정들 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명에 대해 주어지는 법적 보호 범위는 후속 청구범위의 심사를 통해서만 결정될 수 있다.

Claims (20)

  1. 베어링 카트리지 조립체(bearing cartridge assembly)로서,
    내측 슬리브;
    상기 내측 슬리브에 대한 회전을 위해 지지되는 외측 하우징; 및
    상기 내측 슬리브에 대한 상기 외측 하우징의 회전을 원활하게 하기 위하여 상기 외측 하우징 내에 있고 상기 내측 슬리브 주변에 수용되는 베어링 부재를 포함하여 이루어지며,
    상기 베어링 부재는 상기 외측 하우징의 내측 치수보다 작은 축방향 치수를 가지며,
    상기 베어링 부재는, 상기 외측 하우징의 일 측벽과 상기 베어링 부재 사이의 제 1 윤활유 공간(first lubricant space)을 제공하도록 상기 내측 슬리브 및 상기 외측 하우징에 대해 위치되는 베어링 카트리지 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 하우징의 맞은편 측벽과 상기 베어링 부재 사이의 제 2 윤활유 공간을 포함하며,
    상기 제 1 윤활유 공간과 상기 제 2 윤활유 공간 사이에서 윤활유가 이동할 수 있도록 상기 제 1 윤활유 공간과 상기 제 2 윤활유 공간 사이에는 적어도 하나의 관통 경로(through passage)가 존재하는 베어링 카트리지 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 관통 경로는 상기 외측 하우징의 단부 벽 또는 상기 베어링 부재의 표면 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 형성되는 베어링 카트리지 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 부재는 상기 외측 하우징의 단부 벽의 내측 표면과 상기 내측 슬리브 간의 거리에 대응되는 반경방향 치수를 가지며,
    상기 제 1 윤활유 공간은 상기 베어링 부재의 전체 반경방향 치수를 따라 연장되는 베어링 카트리지 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 하우징 측벽은 상기 윤활유 공간이 상기 조립체 외부로부터 관찰될 수 있는 적어도 하나의 부분을 포함하는 베어링 카트리지 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 하우징 측벽은 윤활유를 상기 윤활유 공간 내로 도입시키거나 상기 윤활유를 상기 윤활유 공간으로부터 제거하기 위해 선택적으로 개방된 윤활유 포트를 갖는 베어링 카트리지 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 윤활유 포트는 상기 윤활유 공간의 반경방향 바깥쪽 단부 부근에 있는 베어링 카트리지 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활유 공간 내의 오일을 포함하는 베어링 카트리지 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 하우징과 상기 베어링 부재가 엘리베이터 머신의 시브와 함께 회전가능하도록, 상기 외측 하우징은 상기 엘리베이터 머신의 일 부분에 상기 외측 하우징을 고정하도록 구성되는 플랜지를 포함하는 베어링 카트리지 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 슬리브와 상기 외측 하우징 간의 경계면(interface)에 적어도 하나의 시일(seal)을 포함하는 베어링 카트리지 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시일은 환형 래버린스 시일(annular labyrinth seal)을 포함하는 베어링 카트리지 조립체.
  12. 엘리베이터 머신 조립체로서,
    정지 샤프트;
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 베어링 카트리지 조립체들 - 상기 복수의 베어링 카트리지 조립체들의 슬리브는 서로 이격되어 있으며 상기 정지 샤프트에 대해 정지되어 유지되도록 상기 정지 샤프트에서 지지됨 - ;
    상기 복수의 베어링 카트리지 조립체들의 각각의 외측 하우징들에 각각 고정되는 복수의 엔드 벨 부재들(end bell members); 및
    상기 정지 샤프트에 대한 회전을 위해 상기 엔드 벨 부재들에 의하여 지지되는 트랙션 시브(traction sheave)
    를 포함하여 이루어지는 엘리베이터 머신 조립체.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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