KR101503707B1 - 에스컬레이터의 역주행 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터의 구동장치나 제동장치가 작동 불능이 되어도 기계적으로 에스컬레이터의 역주행 자체가 방지되도록 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치를 개시한다.
본 발명은 무한루프로 된 에스컬레이터의 스텝체인의 중간에 결합되며, 상기 스텝체인이 정방향으로 회전 중 정지 시 스텝체인이 역방향으로 회전되는 것을 차단하는 역방향 차단기어와; 상기 역방향 차단기어의 이(齒)에 걸리는 걸쇠와; 상기 걸쇠에 힘이 가해질수록 상기 스텝체인을 역방향 차단기어에 밀착시키는 조임부와; 상기 걸쇠에 작용되는 힘으로 조임부를 작동시키는 작동부가 구성된 에스컬레이터의 역주행 방지 장치를 제공한다.

Description

에스컬레이터의 역주행 방지 장치{Prevent reverse drive device of escalator}

본 발명은 에스컬레이터의 역주행 방지 장치에 관한 것으로 특히 에스컬레이터의 메인 브레이크나 비상정지 브레이크 등과 같은 제동장치와는 독립적으로 작동되며, 정전이나 에스컬레이터의 시스템적인 오류에 의해 에스컬레이터의 구동장치나 제동장치가 작동 불능이 되어도 기계적으로 에스컬레이터의 역주행 자체가 방지되도록 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 에스컬레이터는 전기를 공급받아 작동되는 구동모터와 구동축의 구동스프로켓이 구동체인으로 연결되어 구동모터의 동력으로 구동축이 회전하면서 함께 회전되는 스텝스프로켓이 스텝체인을 이동시킴에 따라 경사면에서 에스컬레이터의 스텝에 탑승한 승객이나 물건을 이동시키는 것이며, 기본적으로 에스컬레이터는 구동모터 자체에 메인브레이크가 구비되어 있어서 필요에 따라 에스컬레이터를 정지시키고, 협착 사고와 같은 안전사고가 발생되면 에스컬레이터를 급제동시킬 수 있는 것이다.

이러한 에스컬레이터에서 가장 큰 인명사고가 발생될 수 있는 안전사고는 상승 방향으로 탑승한 승객들을 상승 방향으로 이송 중에 역전되어 하강 방향으로 역주행 되는 사고이고, 이러한 안전사고를 방지하기 위해 다양한 제동장치 및 제어 방법 등이 제안된 바 있으며, 그 대표적인 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0995059호(발명의 명칭 : 에스컬레이터의 비상정지 안전 브레이크 제어장치 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있다.

상기 인용발명은 도 1로 도시한 바와 같이, 에스컬레이터의 구동모터(21)에 전원을 인가하고 상기 구동모터(21)에 내장된 메인 브레이크를 작동시키는 주제어반과; 상기 구동모터(21)의 출력축에 연동하여 회전되는 에스컬레이터 회전축(30)의 회전방향을 감지하는 역회전 감지센서와; 상기 에스컬레이터 회전축(30)의 회전속도를 감지하는 과속 감지센서와; 상기 에스컬레이터 회전축(30)의 회전을 기계적인 힘으로 차단하는 비상정지 안전 브레이크(40)와; 상기 역회전 감지센서 및 과속 감지센서의 신호에 따라 이상 여부를 판단하여 상기 주제어반에 신호를 보내거나 상기 비상정지 안전 브레이크(40)에 전원을 인가하는 계전반에 신호를 보내는 제어부;를 포함하여 이루어지는 에스컬레이터의 비상정지 안전 브레이크 제어장치에 있어서, 상기 비상정지 안전 브레이크(40)는, 상기 에스컬레이터 회전축(30)의 일단에 추가로 설치된 브레이크 디스크(41)와, 상기 브레이크 디스크(41)의 양측에서 동시에 압력을 가하여 상기 브레이크 디스크(41)의 회전을 차단하며 상기 계전반에 의해 인가되는 전원에 의해 작동되는 전동 캘리퍼(42)를 포함하고, 상기 전동 캘리퍼(42)는 상기 브레이크 디스크(41)의 하단 양측에 서로 대칭되도록 한 쌍이 설치되며, 상기 비상정지 안전 브레이크(40)는, 상기 에스컬레이터 회전축(30) 중 구동축(35)에 설치되되, 상기 구동모터(21)가 연결되지 않은 반대쪽 스프로켓(36)의 외측에 추가로 설치되어, 상기 과속 감지센서에 의해 감지된 에스컬레이터의 하강속도가 1차 제한속도인 정격속도 120%를 초과하는 경우 주제어반의 안전회로에 차단신호를 보내 구동모터(21)로의 전원공급을 차단하여 메인 브레이크를 작동시키고, 상기 역회전 감지센서에 의해 역회전이 검출되거나 상기 과속 감지센서에 의해 감지된 에스컬레이터의 하강속도가 2차 제한속도인 정격속도의 140%를 초과하는 경우 계전반이 작동되어 비상정지 안전 브레이크(40)를 작동시키는 에스컬레이터의 비상정지 안전 브레이크 제어장치이다.

그러나 이러한 인용발명을 비롯한 역회전을 검출하는 공지된 모든 에스컬레이터는 상승 중 역전되어 하강 방향으로 역회전이 이루어져야 이를 센서가 검출하여 메인 브레이크 또는 비상정지 안전 브레이크를 작동시키도록 할 수 있는 것이며, 이와 같이, 이미 역회전이 이루어지고 있는 상황에서는 에스컬레이터의 특성상 에스컬레이터의 하단에서부터 탑승자들이 전복되는 안전사고가 발생되고 있는 상황에 놓이게 되는 것이어서 사고 발생을 방지할 수 없는 심각한 문제점이 있고, 에스컬레이터가 역회전이 되어 하방으로 가속되면서 하강하는 에스컬레이터의 비상정지를 위해서는 고강도의 강력한 힘으로 정지시켜야 하기 때문에 메인 브레이크나 비상정지 안전 브레이크의 단가 상승, 중량 상승 및 제동 구조의 복잡도 상승이 필연 되며, 이에 따라 제동의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

더욱이, 인용발명의 메인 브레이크와 비상정지 안전 브레이크는 모두 전기에 의해 작동되는 것이기 때문에 에스컬레이터가 상승 방향으로 운행 중에 정전되거나 고장의 영향으로 전기가 차단되면 에스컬레이터에 탑승한 승객의 무게에 의해 정지되었다가 역전되어 하강하게 되는 에스컬레이터를 정지시키는 작동을 전혀 할 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0995059호(발명의 명칭 : 에스컬레이터의 비상정지 안전 브레이크 제어장치)

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 에스컬레이터의 메인 브레이크나 비상정지 브레이크 등과 같은 제동장치와는 독립적으로 작동되며, 정전이나 에스컬레이터의 시스템적인 오류에 의해 에스컬레이터의 구동장치나 제동장치가 작동 불능이 되어도 기계적으로 에스컬레이터의 역주행 자체가 방지되도록 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 무한루프로 된 에스컬레이터의 스텝체인의 중간에 결합되며, 상기 스텝체인이 정방향으로 회전 중 정지 시 스텝체인이 역방향으로 회전되는 것을 차단하는 역방향 차단기어와; 상기 역방향 차단기어의 이(齒)에 걸리는 걸쇠와; 상기 걸쇠에 힘이 가해질수록 상기 스텝체인을 역방향 차단기어에 밀착시키는 조임부와; 상기 걸쇠에 작용되는 힘으로 조임부를 작동시키는 작동부가 구성된 에스컬레이터의 역주행 방지 장치를 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 에스컬레이터에 탑승한 승객의 중량이 직접 작용되는 스텝체인의 중간에 역방향 차단기어가 결합되어 스텝체인의 역방향 주행을 직접적으로 차단할 수 있기 때문에 에스컬레이터의 역주행을 효과적으로 차단할 수 있게 되는 것이다.

또한 에스컬레이터가 상승하는 정방향 주행 중에 발생되는 역주행은 스텝체인이 정방향으로 회전 중 정지하였다가 서서히 역방향 회전이 가속되는 것이고, 스텝체인의 역방향 회전이 가속된 상태에서 스텝체인을 즉시 정지시키면 관성의 법칙에 의해 승객이 전도되는 안전사고가 발생되며, 감속정지시키면 하강 진행 거리만큼 안전사고가 발생되는 것이나 본 발명은 에스컬레이터의 스텝체인에 직접 결합된 역방향 차단기어의 정지 시 역방향 차단기어의 이(齒)에 걸리는 걸쇠에 의해 역방향 차단기어의 역회전이 항시 차단되어 상기와 같은 안전사고가 방지되는 유용한 효과가 있다.

더욱이 상기 역방향 차단기어를 역방향으로 회전시키려는 힘에 의해 발생되는 상기 걸쇠가 밀리는 힘을 이용하는 작동부와 조임부에 의해 스텝체인이 역방향 차단기어에 밀착되므로 정지된 역방향 차단기어의 이로부터 스텝체인이 빠져서 흐르는 현상이 방지되고, 역방향 차단기어를 역방향으로 회전시키려는 힘이 강하면 강할수록 역방향 차단기어와 스텝체인을 더 강하게 고정시키므로 안정적인 에스컬레이터의 역주행 방지가 가능하게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 에스컬레이터의 스텝체인에 직접적으로 작용하여 역회전을 차단하기 때문에 에스컬레이터의 메인 브레이크나 비상정지 브레이크 등과 독립적이며, 효과적으로 에스컬레이터가 역회전되기 전에 에스컬레이터를 정지시키는 것이어서, 에스컬레이터의 메인 브레이크, 비상정지 브레이크 등의 고장이나 오류로 작동 불능이 되어도 에스컬레이터의 역주행을 차단할 수 있는 것이며, 에스컬레이터에 공급되는 전기가 끊기거나 정전상태에서도 항상 에스컬레이터의 역주행을 차단할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도1은 인용발명의 구성을 나타내는 사시도.
도2는 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 측면도.
도3은 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 작동부 구성을 구체적으로 예시한 측면도.
도4는 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 작동부 구성의 다른 실시예을 예시한 측면도.
도5는 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 걸쇠 구성을 예시하는 단면도.
도6은 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 다른 실시예를 구체적으로 예시한 측면도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 2로 도시하고, 도 3에서 역주행 방지 장치의 상세한 구성을 도시하였으며, 본 발명에서 설명하는 에스컬레이터의 정방향 주행은 에스컬레이터가 상승하는 방향을 의미하고, 에스컬레이터의 역방향 주행은 상승하는 방향으로 주행하도록 설정된 에스컬레이터가 하강하는 방향으로 주행하는 것을 의미하는 것이며, 이에 따라 정방향은 에스컬레이터가 승강 작동되는 방향, 역방향은 승강 작동되도록 설정된 에스컬레이터가 하강 작동되는 방향을 의미하는 것이다.

상기 도면을 참조하여 구체적으로 예시하는 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 무한루프로 된 에스컬레이터의 스텝체인(100)의 중간에 결합되며, 상기 스텝체인(100)이 정방향으로 회전 중 정지 시 스텝체인(100)이 역방향으로 회전되는 것을 차단하는 역방향 차단기어(200)와,

상기 역방향 차단기어(200)의 이(齒)(210)에 걸리는 걸쇠(300)와,

상기 역방향 차단기어(200)를 역방향으로 회전시키려는 힘이 상기 걸쇠(300)에 작용될수록 상기 스텝체인(100)을 역방향 차단기어(200)에 밀착시키는 조임부(500)와,

상기 걸쇠(300)에 작용되는 힘으로 조임부(500)를 작동시키는 작동부가 구성될 수 있다.

이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 상기 역방향 차단기어(200)는 회전축에 고정되어 스텝체인(100)의 각 마디(120) 사이에 이(210)가 끼워져 맞물려서 회전되는 스프로킷으로 구성될 수 있으며, 에스컬레이터의 역주행 억제력 증대를 위하여 도 2에서 보는 바와 같이, 에스컬레이터 스텝체인(100)의 중간에서 스텝체인(100)의 상부와 하부가 하나의 역방향 차단기어(200)에 맞물려지도록 구성될 수 있고, 도 3 또는 도 4에서 보는 바와 같이, 스텝체인(100)의 상부나 하부 중 어느 하나에 맞물려지도록 구성될 수 있다.

또한 상기 걸쇠(300)는 역방향 차단기어(200)의 역회전 방향에서 역방향 차단기어(200)를 향해 돌출되도록 설치되어 역방향 차단기어(200)의 정지 시 역방향 차단기어(200)의 이(齒)(210)에 걸려 역방향 차단기어(200)의 역회전을 차단하는 것이고, 역방향 차단기어(200)의 정방향 회전 시 역방향 차단기어(200)의 이(210)에 밀려나며, 걸쇠(300)를 밀어내는 이(210)가 지나가면 다시 역방향 차단기어(200)의 다음 이(210)에 걸리는 방향으로 이동되는 것이다.

이러한 걸쇠(300)는 역방향 차단기어(200)의 정방향 회전 시 역방향 차단기어(200)의 이(210)와 부딪혀 소음이 발생될 수 있기 때문에 역방향 차단기어(200)의 재질과 다른 엔지니어링 플라스틱 등과 같은 비금속 고강도 재질로 구성될 수 있고, 또는 도 5에서 예시한 바와 같이, 역방향 차단기어(200)의 이(210)에 접촉되는 부분에 연질의 소음방지층(310)이 형성될 수 있다.

또한 에스컬레이터의 시스템이 에스컬레이터의 정지 시 역주행 차단 중인지 정상 정지 중인지를 인지할 수 있도록 역방향 차단기어(200)를 역방향으로 회전시키려는 힘에 의해 밀리는 걸쇠(300)의 밀림을 직접 검출하는 스위치, 접촉센서, 광센서, 릴레이 등과 같은 센서(400)가 구성되고, 상기 센서(400)의 출력이 에스컬레이터의 시스템에 입력될 수 있어서, 에스컬레이터의 일반 정지 시와는 달리 에스컬레이터의 역주행 차단 시 신속히 승객을 대피시키고, 에스컬레이터의 역주행을 일으키도록 하는 원인을 규명하도록 하여 적극적으로 안전을 도모할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

아울러 상기 조임부(500)는 역방향 차단기어(200)의 이(210)에 걸린 걸쇠(300)에 가해지는 힘에 의해 이동되어 스텝체인(100)을 역방향 차단기어(200)에 밀착시켜 역방향 차단기어(200)의 이(210)로부터 스텝체인(100)이 분리되어 빠져 흐르는 것을 차단하는 것이며, 도 3으로 도시한 바와 같이, 상기 조임부(500)는 스텝체인(100)의 외부에서 스텝체인(100)의 체인롤러(110)를 역방향 차단기어(200) 측으로 밀어서 밀착시키는 것이고, 특히 상기 걸쇠(300)에 가해지는 힘이 강하면 강할수록 더욱 강하게 밀착시키므로 스텝체인(100)과 역방향 차단기어(200)의 고정력이 증대되어 에스컬레이터의 안정적인 역주행 방지가 가능하게 되는 것이다.

이것은 역방향 차단기어(200)를 역방향으로 회전시키려는 힘에 의해 발생되는 역방향 차단기어(200)의 이(210)에 걸린 걸쇠(300)가 밀리는 힘을 상기 조임부(500)에 전달하는 작동부에 의해 이루어지는 것이며, 이러한 작동부는 도 3에서 예시한 바와 같이, 링크장치(610)로 구성될 수 있고, 보다 강력한 힘의 전달이 가능하도록 도 4에서 예시한 바와 같이, 유압실린더(620)로 구성될 수 있다.

또한 에스컬레이터는 필요에 따라 하강하는 방향으로 운행될 수 있기 때문에 이러한 경우에는 역주행이 아니므로 걸쇠(300)의 설치 방향을 반대로 바꾸거나 걸쇠(300)를 역방향 차단기어(200)로부터 이격시켜 고정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 걸쇠(300)를 역방향 차단기어(200)로부터 이격되도록 당겨 고정시키는 솔레노이드(700)가 구성될 수 있다.

아울러 상기 역방향 차단기어(200)가 스프로킷으로 구성될 경우 역방향 차단기어(200)의 보다 안정적인 역회전 방지를 위하여 도 6에서 예시한 바와 같이, 역방향 차단기어(200)의 측면에 래칫휠(220)이 고정되고 걸쇠(300)가 래칫휠(220)의 역회전을 차단하도록 구성될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 의한 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 승객의 중량이 직접적으로 가해지는 에스컬레이터의 스텝체인에 직접적으로 작용하여 역회전을 차단하며, 이러한 역회전 차단을 위하여 전기나 별도의 동력을 사용하지 않고, 에스컬레이터의 메인 브레이크나 비상정지 브레이크 등과 독립적이며, 효과적으로 에스컬레이터가 역회전되기 전에 에스컬레이터를 정지시키는 것이어서, 에스컬레이터의 메인 브레이크, 비상정지 브레이크 등의 고장이나 오류로 작동 불능이 되어도 에스컬레이터의 역주행을 차단할 수 있는 것이며, 에스컬레이터에 공급되는 전기가 끊기거나 정전상태에서도 항상 에스컬레이터의 역주행을 차단할 수 있게 되는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100:스텝체인 110:체인롤러 120:마디
200:역방향 차단기어 210:이(齒) 220:래칫휠
300:걸쇠 310:소음방지층 400:센서
500:조임부 610:링크장치 620:유압실린더
700:솔레노이드

Claims (5)

1. 무한루프로 된 에스컬레이터의 스텝체인의 중간에 결합되며, 상기 스텝체인이 정방향으로 회전 중 정지 시 스텝체인이 역방향으로 회전되는 것을 차단하는 역방향 차단기어와,
   상기 역방향 차단기어의 이(齒)에 걸리는 걸쇠와, 상기 걸쇠에 힘이 가해질수록 상기 스텝체인을 역방향 차단기어에 밀착시키는 조임부와,
   상기 걸쇠에 작용되는 힘으로 조임부를 작동시키는 작동부가 구성됨을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동부는 역방향 차단기어의 이에 걸린 걸쇠가 밀리는 힘을 조임부에 전달하는 링크장치로 구성된 것임을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동부는 역방향 차단기어의 이에 걸린 걸쇠가 밀리는 힘을 조임부에 전달하는 유압실린더로 구성된 것임을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 걸쇠가 역방향 차단기어로부터 이격되도록 당겨 고정시키는 솔레노이드가 구성됨을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
5. 무한루프로 된 에스컬레이터의 스텝체인의 중간에 결합되며, 상기 스텝체인이 정방향으로 회전 중 정지 시 스텝체인이 역방향으로 회전되는 것을 차단하는 역방향 차단기어와,
   상기 역방향 차단기어의 측면에 고정되어 역방향 차단기어의 역회전을 차단하는 래칫휠 및 상기 래칫휠을 정지시키는 걸쇠와,
   상기 걸쇠에 힘이 가해질수록 상기 스텝체인을 역방향 차단기어에 밀착시키는 조임부와,
   상기 걸쇠에 작용되는 힘으로 조임부를 작동시키는 작동부가 구성됨을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.

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