KR101665520B1 - 점차 작동식 비상정지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점차 작동식 비상정지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비상시에 승강기의 운동을 저지시키고 정지시키되, 성능을 유지하면서 마모로 인한 교체 주기를 늘이기 위한 점차 작동식 비상정지장치를 제공한다.

Description

점차 작동식 비상정지장치{SAFETY GEAR}

본 발명은 점차 작동식 비상정지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비상시에 승강기의 운동을 저지시키고 정지시키기 위한 점차 작동식 비상정지장치에 관한 것이다.

승강기(엘리베이터)는 수직으로 사람이나 화물을 운반하는 기계로, 점차적으로 승강기의 속도와 기능이 확대됨에 따라 이용자의 안전을 강화하기 위하여 법으로 그 안전장치 및 기능과 설치를 의무화하였고, 그 안전장치가 항상 적법하게 유지/작동될 수 있도록 점점하게 하고 있으나, 안전장치는 많을수록 그 고장이 늘어나고 사고 또한 증가하므로 쾌적한 승차와 안전을 유지하기 위해서는 안전장치의 품질이 향상되어야 한다.

승강기의 제동기는 운전 중 이상 시에 비상정지의 기능을 수행할 뿐 아니라 평상시에 승강기가 정지되어 있는 도중에 카와 균형추의 불균형에 의한 미끄러짐을 방지하고 전원공급 또는 제어회로가 차단되는 경우 자동으로 관성에 의한 전동기의 회전을 제지하여야 하며 전기, 기계적이 마찰 브레이크를 갖추고 있어야하고 정격 하중의 125%를 싣고 정격속도로 운행하고 있을 때 카를 안전하게 정지시킬 수 있어야 한다.

특히, 정지 중에 하중 불균형에 의한 미끄러짐이 발생하면 승강장 문이 열린 상태로 카(Car)가 상승 또는 하강하여 탑승중 이용자가 승강장 문이 끼이는 등 인명사고와 직결될 위험이 크므로 정지 중 위치를 유지하는 작용은 중요한 기능중 하나이다.

승강기 사고는 매년 크게 증가하고 있고 2008년의 119구조대의 승강기 구조건수는 7,866건으로 교통사고 및 화재사고 다음의 3위를 차지하고 있는 실정이며, 안전장치의 불량 또는 기능저하에 따른 사고 또한 증가하고 있다.

한국승강기안전관리원 통계에 따르면, 국내에서는 매년 승강기 설치대수가 2만~2만 5천대의 범위로 중국, 인도에 이어 세계 3위로 높은 설치대수를 보이고 있으며 누적 설치 대수는 45만여대로 세계 8위로 높다.

그러나, 안전 부품(SAFETY GEAR 등)은 다수를 외산 제품을 수입하여 사용하고 있는 실정이다.

승강기 주요 안전 부품인 비상정지장치(SAFETY GEAR)는 매달 유지 보수에 따른 제품의 빈번한 교체와 승강기 신규 수요에 따른 부품 수요가 예상된다.

국내 산업자원부 국가기술표준원에서는 제2차 제품안전 종합계획(2014. 2)을 고시하면서, 안전인증 품목 13종 중 안전사고 위해 수준이 높은 12종을 유지하였으며, 승강기 비상정지장치는 이중 한 품목으로 지정되어 있다.

그러나, 최근 국내 주요 외국계 대기업인 오티스/쉰들러코리아/티센크로프/코네 등의 승강기 기업들은 최근 주요 부품들을 국내에서 생산 및 제조 공장들을 철수하고 있음에 따라, 다수의 제품들을 국외에서 유통만 하고 있는 실정이다.

따라서, 국내 승강기 관련 대/중/소 기업들은 주요 비상정지장치 및 주요 부품들을 국외에서 비싼 게런티를 주고 다수를 수입하여 사용하고 있는 실정이다.

다양한 승강기 매출이 급증하고 있지만, 승강기 주요 안전 부품은 국산화 비율이 매우 낮은 실정이다.

점차작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)는 로프의 파단 또는 기타의 이유로 카(Car)가 하강방향으로 미리 결정된 값(속도)을 초과하여 추락하는 경우, 가이드 레일을 붙잡아 카를 강제로 정지시키는 장치이다.

일반적으로, 승강기의 하강속도가 정격 속도의 1.4배를 초과하는 경우, 작동시키는 것이나 비상정지장치가 즉시 작동되면 카 내의 승객이 큰 충격을 받을 우려가 있으므로 점짐적으로 카의 속도를 줄여 작동되어야 한다.

예를 들어, 카의 하강속도가 정해진 기준을 넘어서면 조속기가 조속기 로프를 멈추며, 승강기 카가 하강운동을 계속하기 때문에 조속기 로프에 걸린 장력은 안전장치를 작동시키기에 충분하도록 초과된 값으로 증가되어 비상정지 장치가 작동하도록 되어 있다.

안전장치는 사고 발생이 예상되는 상황을 예견하여 이를 예방하고자 설치되는 장치인 만큼 노후 또는 고장 등에 의한 작동의 실패는 인명 피해로 이어질 가능성이 매우 높다.

또한, 안전장치의 불량으로 인한 사고는 중대사고로 이어질 가능성이 큰 만큼 피해자에 물질적, 정신적으로 안겨주는 충격이 크고 사회적 손실이 증대하고 있다.

비상(추락 등) 시 점차작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)가 작동되면, 점차작동식 비상정지장치와 가이드 레일의 접촉부의에 마찰이 발생되게 되며, 마찰로 마모된 정도에 따라 마모가 일어난 부분을 교체하여야 하는 문제점이 있다.

한국등록특허 [10-1227639]에서는 승강기용 비상정지장치가 개시되어 있다.

한국등록특허 [10-1227639](등록일자: 2013년01월23일)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비상시에 승강기의 운동을 저지시키고 정지시키되, 성능을 유지하면서 마모로 인한 교체 주기를 늘이기 위한 점차 작동식 비상정지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치는, 승강기 안전을 위해 비상시에 승강기의 카(Car)(10)운동을 저지시키고 정지시키는 점차 작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)(1000)에 있어서, 가이드 레일(20)을 가이드하기 위해 가이드 홈(101)이 형성된 몸체부(100); 상기 몸체부(100)의 양 측면에 일측이 각각 고정되되, 상기 몸체부(100)의 내측으로 연장 형성된 타측이 슬라이딩 되는 지지부(200); 상기 몸체부(100)의 내측과 상기 지지부(200)의 타측 사이에 구비되어 완충 역할을 하는 완충부(300); 상기 지지부(200)의 타측에 일측이 연결되어 회동되는 링크부(400); 상기 링크부(400)의 타측에 연결되며, 상기 링크부(400)의 회동에 따라 상기 가이드 레일(20)과의 이격 거리가 조절되고, 상기 가이드 레일(20)에 밀착되면 상기 카(10)에 제동력을 제공하는 요철부(510)가 형성된 제동부(500); 및 상기 제동부(500)와 연결되며, 설정 기준 속도 이상의 속도로 상기 카(10)가 이동 시에 이를 감지하여 구동되는 조속기의 구동에 의하여 상기 제동부(500)를 상기 가이드 레일(20)에 밀착시키는 브레이크구동부(600);를 포함한다.

또한, 상기 지지부(200)는 상기 몸체부(100)의 측면에 결합되는 측벽체결부(210); 상기 측벽체결부(210)와 결합되며, 축방향으로 슬라이딩 되어 길이가 가변되는 지지봉(220); 및 상기 지지봉(220)에 연장 형성되며, 상기 링크부(400)와 연결되는 링크체결부(230);를 포함한다.

또, 상기 완충부(300)는 판 스프링, 접시 스프링, 코일 스프링, 토션-바 스프링, 스태빌라이저, 가스 스프링, 공압 스프링, 유압 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크부(400)는 상기 제동부(500)가 일정 각도를 유지하도록 복수로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 요철부(510)는 물결 무늬의 돌기가 다수 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요철부(510)는 격자 무늬의 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 요철부(510)는 다수의 원형 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요철부(510)는 상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 요철부(510)는 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브레이크구동부(600)는 봉 형상으로 형성되며, 상기 몸체부(100)의 양 측면에 결합되고, 일측 또는 양측 끝단의 일부가 절단된 회전축(611)이 형성된 작동축(610); 상기 작동축(610)의 축에 직각 방향으로 돌출 고정 형성되며, 상기 제동부(500)와 연결된 작동레버(620); 및 상기 작동축(610)의 일측에 끼움결합되며, 상기 몸체부(100)에 일측이 고정되고, 상기 작동레버(620)에 타측이 고정된 비틀림 스프링(630);을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치에 의하면, 완충부가 비상 제동 시 충격을 완화시켜 줌으로써, 급제동에 의한 피해를 방지할 수 있고, ABS 브레이크의 원리와 같이 비상 제동 시 마모를 줄여줌과 동시에 제동력도 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 탈착형 요철부를 구비함으로써, 요철부의 마모가 심하여 교체를 하여야 할 경우, 제동부 전체 또는 점차 작동식 비상정지장치 전체를 교체할 필요 없이 요철부만 교체하여, 교체로 인한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 측벽체결부, 지지봉 및 링크체결부가 몸체와 링크를 연결시켜주는 링크식이므로 요철부의 지브(Gib)면의 틸팅효과로 가이드 레일 면과의 평행접촉이 실현되어 가이드 레일면의 보호가 가능한 효과가 있으며, 단일부품 손상시 교체 등 유지보수가 용이하고 유지관리 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 완충부로 접시 스프링을 사용하여 조립성을 높일 수 있으며, 완충부로 저럼한 비용의 코일 스프링을 사용할 수 있어, 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 다수의 링크부를 구비하여 제동부가 이루는 각도를 유지할 수 있어, 제동력을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 물결무늬의 요철부, 격자무늬의 요철부 또는 다수의 원형돌기가 형성된 요철부를 구비함으로써, 요철부가 받는 스트레스를 줄이고, 마모로 인한 교체 주기를 늘려 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 요철부를 구비하여 요철부의 스트레스를 고르게 분산시킬 수 있음으로써, 요철부의 교체 주기를 늘려 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 형성된 요철부를 구비하여 요철부의 스트레스를 고르게 분산시킬 수 있음으로써, 요철부의 교체 주기를 늘려 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 작동축의 회전에 의해 작동레버가 회전하고 비틀림 스프링에 의해 평상시 위치로 원복되는 단순한 구조로 브레이크 구동부를 구성함으로써, 제작 비용을 절감하고 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 듀플렉스 스테인리스강 소재를 이용함으로써, 기존 제품의 2배 이상의 내구성과 강성을 가지는 비상정지장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치가 승강기에 설치된 예를 보여주는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치를 정면 상부에서 바라본 사시도.
도 3은 도 2의 몸체 상부플레이트를 제거하고 후면 상부에서 바라본 사시도.
도 4는 도 3을 후면에서 바라본 평면도.
도 5는 도 2의 몸체부 측면에 지지부와 완충부가 연결된 구조의 예를 보여주기 위한 분해단면도.
도 6은 도 5의 분해도.
도 7은 도 6의 지지봉과 링크체결부를 보여주는 평면도.
도 8은 도 6의 결합도.
도 9는 세로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 1)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 10은 가로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 2)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 11은 물결무늬 형상으로 돌출된 요철부(Case 3)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 12는 다수의 원형 돌기가 돌출된 요철부(Case 4)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 13은 격자무늬 형상으로 돌출된 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 14는 가로축 방향으로 돌출되되 상부가 평편하게 돌출된 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.
도 15는 도 9의 Case 1 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도.
도 16은 도 10의 Case 2 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도.
도 17은 도 11의 Case 3 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도.
도 18은 도 12의 Case 4 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도.
도 19는 비상제동 거리에 따라 도 15 내지 도 18의 Case 1 내지 Case 4의 요철부가 받는 스트레스 정도를 보여주는 그래프.
도 20은 상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치가 승강기에 설치된 예를 보여주는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치를 정면 상부에서 바라본 사시도이며, 도 3은 도 2의 몸체 상부플레이트를 제거하고 후면 상부에서 바라본 사시도이고, 도 4는 도 3을 후면에서 바라본 평면도이며, 도 5는 도 2의 몸체부 측면에 지지부와 완충부가 연결된 구조의 예를 보여주기 위한 분해단면도이고, 도 6은 도 5의 분해도이며, 도 7은 도 6의 지지봉과 링크체결부를 보여주는 평면도이고, 도 8은 도 6의 결합도이며, 도 9는 세로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 1)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이고, 도 10은 가로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 2)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이며, 도 11은 물결무늬 형상으로 돌출된 요철부(Case 3)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이고, 도 12는 다수의 원형 돌기가 돌출된 요철부(Case 4)의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이며, 도 13은 격자무늬 형상으로 돌출된 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이고, 도 14는 가로축 방향으로 돌출되되 상부가 평편하게 돌출된 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이며, 도 15는 도 9의 Case 1 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도이고, 도 16은 도 10의 Case 2 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도이며, 도 17은 도 11의 Case 3 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도이고, 도 18은 도 12의 Case 4 형태의 요철부가 비상 정지 시 받는 스트레스 정도를 보여주는 분석도이며, 도 19는 비상제동 거리에 따라 도 15 내지 도 18의 Case 1 내지 Case 4의 요철부가 받는 스트레스 정도를 보여주는 그래프이고, 도 20은 상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 요철부의 정면, 측면, 상면을 보여주는 예시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치는 승강기 안전을 위해 비상시에 승강기의 카(Car)(10)운동을 저지시키고 정지시키는 점차 작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)(1000)에 있어서, 몸체부(100), 지지부(200), 완충부(300), 링크부(400), 제동부(500) 및 브레이크구동부(600)를 포함한다.

몸체부(100)는 가이드 레일(20)을 가이드하기 위해 가이드 홈(101)이 형성된다.

이때, 상기 몸체부(100)는 상부플레이트가 구비되고, 상기 상부플레이트 저면에 좌측과 우측 각각에 측면플레이트가 결합되며, 상기 측면플레이트 저면에 하부플레이트가 결합되어 형성(도 2 참조)될 수 있다.

지지부(200)는 상기 몸체부(100)의 양 측면에 일측이 각각 고정되되, 상기 몸체부(100)의 내측으로 연장 형성된 타측이 슬라이딩 된다.

즉, 상기 지지부(200)는 좌우가 대칭되도록 상기 몸체부(100)에 설치된다. 이는, 상기 가이드 레일(20)의 양 측에서 가해지는 힘이 동일하도록 하기 위함이다.

도 2 내지 도 4에서 상기 지지부(200)가 4 개 설치된 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 좌우가 대칭되도록 짝수 개로 설치할 수 있음은 물론이다.

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(200)는 측벽체결부(210), 지지봉(220) 및 링크체결부(230)를 포함할 수 있다.

측벽체결부(210)는 상기 몸체부(100)의 측면에 결합된다.

지지봉(220)은 상기 측벽체결부(210)와 결합되며, 축방향으로 슬라이딩 되어 길이가 가변된다.(도 7 참조)

링크체결부(230)는 상기 지지봉(220)에 연장 형성되며, 상기 링크부(400)와 연결된다.

도 5는 도 2의 몸체부(100) 측면에 지지부(200)와 완충부(300)가 연결된 구조의 예를 보여주기 위한 분해단면도 이고, 도 6은 도 2의 몸체부(100) 측면에 지지부(200)와 완충부(300)가 연결된 구조의 예를 보여주기 위한 분해도로, 도 5와 도 6을 참고하여 몸체부(100) 측면에 지지부(200)와 완충부(300)를 도 8과 같이 결합할 수 있다.

도 5를 참고하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 측벽체결부(210)를 상기 몸체부 외측에서 끼움결합 시킨다. 이후, 상기 지지봉(220)에 완충부고정용 나사(나사결합 시킴)와 완충부(300)를 끼운 상태로 상기 지지봉(220)의 끝단을 상기 측벽체결부(210)에 나사결합 시켜 도 8과 같이 결합할 수 있다.

도 5 내지 도 6에 완충부고정용 나사를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 상기 완충부(300)가 상기 몸체부(100)의 내측과 상기 링크체결부(230) 사이에 고정될 수 있는 다양한 구조(완충부고정용 나사를 대체하는 돌출구조 등)를 사용할 수 있음은 물론이다.

도 2 내지 도 8에서 상기 링크부(400)와 상기 링크체결부(230)에 홈이 형성되고, 상기 링크부(400)와 링크체결부(230)에 형성된 홈에 흰지 결합된 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 상기 링크체결부(230)에 돌기, 홈 또는 홀 등을 형성하고, 이와 대응되는 위치에 회동 가능하게 결합되도록 상기 링크부(400)도 홈, 홀 또는 돌기 등을 형성할 수 있다.

즉, 상기 링크부(400)가 회동 가능하도록 결합할 수 있는 다양한 구조를 사용할 수 있음은 물론이다.

완충부(300)는 상기 몸체부(100)의 내측과 상기 지지부(200)의 타측 사이에 구비되어 완충 역할을 한다.

즉, 상기 완충부(300)는 상기 몸체부(100)의 내측과 상기 링크체결부(230) 사이에 구비되어 상기 지지봉(200)으로부터 전달되는 충격을 완화시켜 준다.

이는, 비상 제동에 의해 상기 제동부(500)의 요철부(510)와 상기 가이드 레일(20)의 접촉되는 부분이 마모되는 것을 줄여주어, 마모로 인한 교체 주기를 늘려줄 수 있으며, ABS 브레이크의 원리와 같이 제동력도 상승시킬 수 있다.

도 2 내지 도 4에서 상기 완충부(300)로 접시 스프링을 사용한 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 판 스프링, 코일 스프링(복수 축) 토션-바 스프링, 스태빌라이저, 가스 스프링, 공압 스프링, 유압 스프링 등 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

이때, 도 4에서와 같이, 접시스프링의 볼록한 부분이 동일한 방향으로 일정 수량 겹친 세트를, 세트와 세트가 서로 대향되도록 중첩하여 사용하는 것도 가능하다.(직병렬 혼합구조) 이는, 상기 완충부의 탄성력을 높이기 위함이다.

이 향하는 방향을 복수

여기서, 상기 완충부(300)로 도 2 내지 도 4의 판 스프링(직렬구조)을, 금형으로 제작한 코일 스프링으로 대체할 경우, 하나의 판 스프링을 다수의 코일 스프링으로 대체할 수 있으며, 이때, 상기 링크부(400)의 수는 유지하면서 상기 지지부(200)의 수는 늘릴 수 있다. 즉, 하나의 링크부(400)에 다수의 지지부(200) 및 완충부(300)가 구비(병렬구조)될 수 있다.

링크부(400)는 상기 지지부(200)의 타측에 일측이 연결되어 회동된다.

상기 링크부(400)는 상기 제동부(500)와 상기 가이드 레일(20)의 이격거리를 조절하기 위한 것으로, 도 2 내지 도 4를 예로 설명하면, 상기 링크부(400)의 상기 제동부(500)와 연결된 측이 상부로 회전하면 상기 제동부(500)가 상기 가이드 레일(20)과 밀착되어 제동력이 발생되며, 상기 링크부(400)의 상기 제동부(500)와 연결된 측이 하부로 회전하면 상기 제동부(500)가 상기 가이드 레일(20)과 이격되어 제동력이 소멸된다.

이때, 상기 링크부(400)는 상기 제동부(500)가 일정 각도를 유지하도록 복수로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 상기 제동부(500)에 복수의 링크부(400)가 연결된다.

이때, 상기 제동부(500)의 상기 가이드 레일(20)과 닿는 면은 지면과 수직하게 유지되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 가이드 레일(20) 쪽으로 미는 힘을 지면과 수평하게 유지하여 상기 제동부(500) 전체에 가해지는 힘을 고르게 하기 위함이다. 그러나 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 상기 제동부(500)의 상부가 하부보다 상기 가이드 레일(20)과 약간 가까운 형태를 유지하는 것도 가능하다. 이는 제동력 발생 시 상기 제동부(500)의 하부쪽 스트레스가 커지는 경향이 있어, 스트레스를 고르게 분산하기 위함이다. 이때, 상기 제동부(500)의 상기 가이드 레일(20)과 닿는 면이 지면과 수직한 방향과 이루는 각도는 0.1~5 도 사이인 것이 바람직하다. 또한, 상기 카(10)의 하강속도에 따라 상기 가이드 레일(20)과 닿는 면이 지면과 수직한 방향과 이루는 각도를 조절하는 것도 가능하다. 상기 제동부(500)가 받는 스트레스에 대하여 추후 상세히 설명하도록 한다.

제동부(500)는 상기 링크부(400)의 타측에 연결되며, 상기 링크부(400)의 회동에 따라 상기 가이드 레일(20)과의 이격 거리가 조절되고, 상기 가이드 레일(20)에 밀착되면 상기 카(10)에 제동력을 제공하는 요철부(510)가 형성된다.

이때, 상기 요철부(510)는 도 2 내지 도 3과 같이 탈착형으로 형성할 수 있다. 즉, 상기 요철부(510)의 마모가 심할 경우, 상기 제동부(500) 전체 또는 점차 작동식 비상정지장치(1000) 전체를 교체할 필요 없이 상기 요철부(510)만 교체하여, 교체로 인한 비용을 절감하기 위함이다.

브레이크구동부(600)는 상기 제동부(500)와 연결되며, 설정 기준 속도 이상의 속도로 상기 카(10)가 이동 시에 이를 감지하여 구동되는 조속기의 구동에 의하여 상기 제동부(500)를 상기 가이드 레일(20)에 밀착시킨다.

즉, 상기 브레이크구동부(600)는 상기 링크부(400)를 작동시키고, 상기 링크부의 움직임에 따라 상기 제동부(500)와 상기 가이드 레일(20)의 이격거리가 조절된다.

이때, 상기 브레이크구동부(600)는 작동축(610), 작동레버(620) 및 비틀림 스프링(630)을 포함(도 3 내지 도 4 참조)할 수 있다.

작동축(610)은 봉 형상으로 형성되며, 상기 몸체부(100)의 양 측면에 결합되고, 일측 또는 양측 끝단의 일부가 절단된 회전축(611)이 형성된다.

이때, 상기 회전축(611)은 도 2 내지 도 3과 같이 단차지게 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 상기 작동축(610)을 회전시킬 수 있는 구조라면 어떠한 형태(비스듬히 절단된 형태 등)도 적용 가능함은 물론이다.

작동레버(620)는 상기 작동축(610)의 축에 직각 방향으로 돌출 고정 형성되며, 상기 제동부(500)와 연결된다.

즉, 상기 작동레버(620)의 회전에 의하여 상기 링크부(400)를 회전(도 3 참조)시킬 수 있다.

비틀림 스프링(630)은 상기 작동축(610)의 일 측에 끼움결합되며, 상기 몸체부(100)에 일측이 고정되고, 상기 작동레버(620)에 타측이 고정된다.

상기 비틀림 스프링(630)은 코일 스프링 형태로 양측 끝단이 어느 한 부분에 고정시킬 수 있는 구조이다. 따라서, 상기 비틀림 스프링(630)은 상기 작동축(610)에 끼움결합되고, 일측은 상기 몸체부(100)의 측면과 상기 몸체부(100)의 하면이 만나는 부위에 고정되고, 타측은 상기 작동레버(620)에 고정시켜, 평상시엔 상기 비틀림 스프링(630)의 힘에 의해 상기 작동레버(620)의 상기 링크부(400)와 연결된 부분이 하부로 향하도록 하고, 조속기의 동작에 의해 상기 작동축(610)이 회전하게 되면 상기 작동레버(620)의 상기 링크부(400)와 연결된 부분이 상부로 향하도록 회전하여 상기 제동부(500)의 요철부(510)가 상기 가이드 레일(20)과 밀착되며, 상기 조속기가 원복하게 되면 다시 상기 비틀림 스프링(630)의 힘에 의해 상기 작동레버(620)의 상기 링크부(400)와 연결된 부분이 하부로 향하도록 탄성력을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치는 링크식이므로 상기 요철부(510)의 지브(Gib)면의 틸팅효과로 가이드레일면과의 평행접촉이 실현되어 가이드 레일면의 보호가 가능하다. 또한 이중(Dual형)으로 설치하면 상ㆍ하 양방향 정지장치로 기능할 수가 있다.

도 9는 세로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 1)를 나나낸 것이고, 도 10은 가로축 방향으로 돌출된 요철부(Case 2)를 나나낸 것이며, 도 11은 물결무늬 형상으로 돌출된 요철부(Case 3)를 나나낸 것이고, 도 12는 다수의 원형 돌기가 돌출된 요철부(Case 4)를 나나낸 것이며, 도 13은 격자무늬 형상으로 돌출된 요철부를 나나낸 것이며, 도 14는 가로축 방향으로 돌출되되 상부가 평편하게 돌출된 요철부를 나나낸 것이다.

도 15 내지 도 18에 요철부의 형상에 따라, 상기 요철부가 받는 스트레스 의 정도(분포)를 확인할 수 있다.

또, 도 19에 요철부의 형상에 따라, 상기 요철부가 받는 스트레스의 크기가 달라짐을 확인할 수 있다.

즉, 상기 요철부의 돌출된 부분의 형상에 따라 스트레스를 고르게 분산시키거나, 스트레스를 받는 양을 줄일 수 있다. 이때, 고려해야 할 사항중 하나가 마모되는 정도이며, 이를 고려하여,

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 요철부(510)는 물결 무늬의 돌기가 다수 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 11과 같은 요철부(510)의 형상은 도 19의 Case 1 내지 Case 4의 4 가지 샘플 중 가장 적은 스트레스를 받으며, 상기 가이드 레일(20)의 마모 역시 고르게 하므로 마모로 인한 교체 주기를 파격적으로 늘릴 수 있다.

또는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 요철부(510)는 격자 무늬의 돌기(X자(마름모꼴 홈))가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 13과 같은 요철부(510)의 형상은 상기 도 11과 같은 요철부(510)의 형상과 유사한 스트레스를 받으며, 상기 가이드 레일(20)의 마모 역시 고르게 하므로 마모로 인한 교체 주기를 파격적으로 늘릴 수 있다.

이때, 상기 요철부(510)는 주조로 돌출된 부분을 형성하는 것도 가능하나, 마름모 꼴의 음각으로 돌출되어야 할 부분을 제외하고 깎아 내어 형성하는 것도 가능하다.

또, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 요철부(510)는 다수의 원형 돌기가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

도 12와 같은 요철부(510)의 형상은 도 19의 Case 1 내지 Case 4의 4 가지 샘플 중 가장 3 번째로 적은 스트레스를 받지만, 도 9와 같은 요철부(510)의 형상보다 마모되는 면을 고르게 할 수 있다. 이때, 세로로 배열된 다수의 원형 돌기를 세로 방향으로 일렬로 배열하는 것 보다 사선으로 경사지도록 배열하는 것이 더욱 바람직하다.

도 15 내지 도 18에서와 같은 결과로, 요철부의 하부로 갈수록 스트레스를 받는 정도가 커짐을 알 수 있다. 따라서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 요철부(510)는 상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 요철부의 하부로 갈수록 스트레스를 받는 정도가 커지기 때문에, 스트레스를 분산시키기 위함이다.

또한, 상기 요철부(510)는 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 하기 위해서 재질 또는 두께로 이를 조절할 수 있다.

즉, 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 큰 재질을 사용하는 것도 가능하고, 상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 돌출된 부분의 두께를 두껍게 형성하는 것도 가능하다.

아울러, 강성, 탄성계수 또는 항복응력의 개선을 위해, 상기 요철부(510)는 듀플렉스 스테인리스강으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 점차 작동식 비상정지장치는 승강기 안전을 위해 비상시에 승강기의 운동을 저지시키고 정지시키기 위한 장치인 점차 작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)의 신뢰성을 보완하여 듀플렉스 스테인리스강 소재를 이용하여 기존 제품의 2배 이상의 내구성과 강성을 가지는 비상정지장치를 제작할 수 있다.

듀플렉스 스테인리스강은 오스테나이트(AUSTENITE)계 금속조직과 페라이트(FERRITE)계 금속조직을 적절히 분포시켜, 2중의(Dual) 복합(Complex) 금속조직의 특성을 가진다.

듀플렉스계 스테인리스강은 약 40~60%의 페라이트상과 나머지는 오스테나이트상으로 구성된 이중 구조를 가지고 있으며, 표준 강도는 기존 Stainless 316L 에 비해, 두 배가 넘는 강도를 가지고 있다.

최근에 사용되는 듀플렉스 스테인리스강(Stainless Steel)은 S32304 /2304 과 S31083 /2205 강종의 듀플렉스가 사용되고 있으며, 듀플렉스강은 뛰어난 고내식성을 지니고 있어서 높은 농도의 해수에 접촉하는 파트에서 사용되고 있으며, 때문에 내구성과 강성을 요구하는 곳에서의 가장 이상적인 소재이다.

듀플렉스 스테인리스강은 고내식성을 가지며, 응력 부식 균열(Stress Corrosion Cracking)에 강한데, 응력부식균열은 연성을 가진 금속이 부식되기 쉬운 환경에서 장력의 영향을 받아생기는 것으로 온도가 상승하고 있는 곳이라면 부식될 확률이 더 높아진다.

듀플렉스 스테인리스강은 합금 성분계, 미세 조직, 상(phase), 용도 등에 따라 구분되기도 하지만 일반적으로는 상에 따라 나뉘며, 강도에 따라 일반재(annealed, 소둔재)와 고경도재 등으로 구분한다.

듀플렉스 스테인리스강 소재는 첨가된 화학성분에 따라 300, 400계 등으로 분류하기도 하며, 금속 함유량에 따라 오스테나이트계(Austenite), 페라이트계(Ferrite), 마르텐사이트계(Martensite), 이상계(Duplex) 등으로 분류할 수 있으며, 조직 분류, 대표 강종, 기본 조성에 따라 종류별 특성을 구분할 수 있음.

듀플렉스 스테인리스강(Stainless Steel)은 AISIS 304, 316 혹은 UNS S30400 등을 가장 많이 사용하고 있으며, 그 재료의 성분과 조직에 따라 구분할 수 있으며, 각 강종의 조직 구분은 주로 Chromium의 함량과 Nickel 의 유무 및 기타 원소의 함량에 따라 결정된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10: 카 20: 가이드 레일
100: 몸체부
101: 가이드 홈
200: 지지부
210: 측벽체결부 220: 지지봉
230: 링크체결부
300: 완충부
400: 링크부
500: 제동부
510: 요철부
600: 브레이크구동부
610: 작동축 620: 작동레버
630: 비틀림 스프링
1000: 점차 작동식 비상정지장치

Claims (10)

1. 승강기 안전을 위해 비상시에 승강기의 카(Car)(10)운동을 저지시키고 정지시키는 점차 작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)(1000)에 있어서,
   가이드 레일(20)을 가이드하기 위해 가이드 홈(101)이 형성된 몸체부(100);
   상기 몸체부(100)의 양 측면에 일측이 각각 고정되되, 상기 몸체부(100)의 내측으로 연장 형성된 타측이 슬라이딩 되는 지지부(200);
   상기 몸체부(100)의 내측과 상기 지지부(200)의 타측 사이에 구비되어 완충 역할을 하는 완충부(300);
   상기 지지부(200)의 타측에 일측이 연결되어 회동되는 링크부(400);
   상기 링크부(400)의 타측에 연결되며, 상기 링크부(400)의 회동에 따라 상기 가이드 레일(20)과의 이격 거리가 조절되고, 상기 가이드 레일(20)에 밀착되면 상기 카(10)에 제동력을 제공하는 요철부(510)가 형성된 제동부(500); 및
   상기 제동부(500)와 연결되며, 설정 기준 속도 이상의 속도로 상기 카(10)가 이동 시에 이를 감지하여 구동되는 조속기의 구동에 의하여 상기 제동부(500)를 상기 가이드 레일(20)에 밀착시키는 브레이크구동부(600);
   를 포함하며,
   상기 링크부(400)는
   상기 제동부(500)가 일정 각도를 유지하도록 복수로 구성되는 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지부(200)는
   상기 몸체부(100)의 측면에 결합되는 측벽체결부(210);
   상기 측벽체결부(210)와 결합되며, 축방향으로 슬라이딩 되어 길이가 가변되는 지지봉(220); 및
   상기 지지봉(220)에 연장 형성되며, 상기 링크부(400)와 연결되는 링크체결부(230);
   를 포함하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 완충부(300)는
   판 스프링, 접시 스프링, 코일 스프링, 토션-바 스프링, 스태빌라이저, 가스 스프링, 공압 스프링 또는 유압 스프링인 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(510)는
   물결 무늬의 돌기가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(510)는
   격자 무늬의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(510)는
   다수의 원형 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(510)는
   상부로 갈수록 돌출된 부분의 돌출된 높이가 높아지는 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(510)는
   상부로 갈수록 강성, 탄성계수 또는 항복응력이 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 점차 작동식 비상정지장치.
   
10. 승강기 안전을 위해 비상시에 승강기의 카(Car)(10)운동을 저지시키고 정지시키는 점차 작동식 비상정지장치(SAFETY GEAR)(1000)에 있어서,
    가이드 레일(20)을 가이드하기 위해 가이드 홈(101)이 형성된 몸체부(100);
    상기 몸체부(100)의 양 측면에 일측이 각각 고정되되, 상기 몸체부(100)의 내측으로 연장 형성된 타측이 슬라이딩 되는 지지부(200);
    상기 몸체부(100)의 내측과 상기 지지부(200)의 타측 사이에 구비되어 완충 역할을 하는 완충부(300);
    상기 지지부(200)의 타측에 일측이 연결되어 회동되는 링크부(400);
    상기 링크부(400)의 타측에 연결되며, 상기 링크부(400)의 회동에 따라 상기 가이드 레일(20)과의 이격 거리가 조절되고, 상기 가이드 레일(20)에 밀착되면 상기 카(10)에 제동력을 제공하는 요철부(510)가 형성된 제동부(500); 및
    상기 제동부(500)와 연결되며, 설정 기준 속도 이상의 속도로 상기 카(10)가 이동 시에 이를 감지하여 구동되는 조속기의 구동에 의하여 상기 제동부(500)를 상기 가이드 레일(20)에 밀착시키는 브레이크구동부(600);
    를 포함하며,
    상기 브레이크구동부(600)는
    봉 형상으로 형성되며, 상기 몸체부(100)의 양 측면에 결합되고, 일측 또는 양측 끝단의 일부가 절단된 회전축(611)이 형성된 작동축(610);
    상기 작동축(610)의 축에 직각 방향으로 돌출 고정 형성되며, 상기 제동부(500)와 연결된 작동레버(620); 및
    상기 작동축(610)의 일측에 끼움결합되며, 상기 몸체부(100)에 일측이 고정되고, 상기 작동레버(620)에 타측이 고정된 비틀림 스프링(630);
    을 포함하는 점차 작동식 비상정지장치.

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