KR101826881B1 - 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터 사용 중 지진에 의한 진동 발생시 카운터 웨이트의 변형 및 탈선을 방지하여 인명피해 없이 안정적으로 사용할 수 있는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조에 관한 것이다.

Description

내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조{derailment prevention structure of counter weight for elevator equipped with a seismic capability}

본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진에 의한 진동 발생시 카운터 웨이트의 변형 및 탈선을 방지하여 인명피해 없이 안정적으로 사용할 수 있는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터(Elevator)는 건물의 내부에 설치되어 승객 또는 화물을 운반하는데 사용 되는 것으로, 승객이 탑승하는 케이지(Cage), 상기 케이지의 승강을 제어하기 위한 카운터 웨이트(Counter weight), 상기 카운터 웨이트를 제어하여 케이지의 승강을 조작하도록 하는 각종 도르레와 전자제어장비가 설치되는 권양기(Winch)로 구성된다.

상기 엘리베이터는 주로 저층보다는 고층건물에 설치되고 있으며, 이러한 고층 건물은 지진 등의 대규모 재해에 대해 취약하다.

실제로 우리나라는 중국, 러시아 등을 포함하는 유라시아판의 동족에 위치하고 있어, 환태평양 지진대에 위치하는 주변국보다는 지진으로부터 비교적 안전한 지역으로 인식되었으나, 2016년 경북 경주에서 규모 5.8의 지진이 발생하였으며, 1978년 기상청이 계지지진을 관측한 이후 한반도에서 발생한 역대 최대규모의 지진으로, 이제 더 이상 한반도가 지진안전지대가 아님을 보여주고 있다.

국내에서는 1990년 건축법에서 내진관련 규종을 적용한 이래, 내진관련규정을 수정해왔으며, 2017년부터 적용되는 내진설계 기준안은 연면적 500㎡ 이상이거나 2층 이상으로 확대되었다.

엘리베이터 사용 중 지진 발생시 대처요령으로는 지진이 나면 멈추는 경우가 있으니 사용을 금지하라는 것과 진동을 느꼈을 때 비상버튼을 눌러 최대한 빠르게 하차하라는 정도로 아주 부실한 실정이며, 지진으로 인한 진동 발생시 가장 인접한 층으로 이동해 문을 개방하는 지진감지시스템을 적용시킬 수는 있으나 해당 기술 도입에 대한 의무 규정이 없어 50층 이상 초고층 건물에만 적용되고 있다.

따라서, 지진 발생시에도 엘리베이터 기능을 안정적으로 유지하여 인명피해를 방지할 수 있는 대책마련이 시급한 실정이다.

최근에는 상기의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제10-2000-0025903호로 지진에 의한 균형추의 가이드레일 탈선 방지장치 및 방법이 공개된 바 있다.

선 공개된 특허는, 균형추의 상·하부에 안전장치를 설치하여 제어반과 감시반에 연결되도록 구성되는 것으로, 지진 발생시 안전장치가 이를 감지하게 되고, 제어반은 케이지 운행방향의 최근 접층에 정지하여 승객을 대피시키고, 승객이 모두 내리면 엘리베이터 도어를 닫은 후 대기하게 되는 것이다.

그러나, 상기 선 공개된 특허는, 지진 발생시 균형추가 흔들리면서 발생하는 고정프레임의 변형에 의해 균형추가 가이드레일로부터 탈선하면서 탑승자의 안전을 크게 위협하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상기 균형추의 탈선으로 인해 케이지가 최근 접층에 정지하지 못하고 승강이 중지되므로 감시반에 의한 복구잡업이 어려울 분만 아니라 승객을 대피시키지 못하는 안전상 치명적인 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2000-0025903호

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 카운터 웨이트의 상·하부에 탈선 방지 브래킷을 고정하여 엘리베이터 사용 중 지진 발생시 카운터 웨이트의 흔들림으로 인한 탈선을 방지하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조를 제공함에 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수 개로 적층되는 균형추 사이에 휨 방지 고정부를 고정하여 고정프레임의 휨, 변형 및 벌어짐 현상을 방지하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조를 제공함에 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 최상부 균형추의 상부에 이탈 방지 앵글을 고정하여 지진 발생으로 인해 횡력이 발생하더라도 이탈 방지 앵글이 가새 역할을 하여 균형추의 튐 현상을 방지하며 균형추의 상하부에 요부와 철부를 각각 형성하여 적재성을 높이는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조를 제공함에 있는 것이다.

본 발명 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조는, 승객이 탑승하는 케이지의 승강을 제어하기 위해 케이지와 비슷한 무게를 가지며 케이지의 이동방향과 반대로 이동하도록 고정프레임으로 고정되어 다수의 균형추가 적층되는 카운터 웨이트가 구성되며, 상기 고정프레임의 양측에 고정되어 케이지의 승강시 진동 및 소음을 방지하는 가이드 슈가 구성되고, 상기 카운터 웨이트의 양측에 설치되어 카운터 웨이트의 승강을 안내하는 가이드레일이 구성되며, 상기 카운터 웨이트를 제어하여 케이지의 승강을 조작하도록 하는 권양기로 구성되는 엘리베이터에 있어서,

상기 고정프레임의 상·하단부 양측에 고정되며 엘리베이터 사용 중 지진 발생시 가이드레일을 따라 승강하는 카운터 웨이트의 흔들림으로 인한 탈선을 방지하는 탈선 방지 브래킷;

상기 다수의 균형추 사이에 일정 높이 이격되도록 고정프레임의 양측에 고정되어 상기 고정프레임의 휨, 변형 및 벌어짐현상을 방지하는 휨 방지 고정부;

상기 균형추의 상부에 안착되어 고정프레임으로부터 균형추의 이탈을 방지하도록 상기 고정프레임의 전·후방에 고정되는 이탈 방지 앵글; 및

상기 균형추의 상부 양측에 요부가 형성되고 상기 균형추의 하부에 요부와 동일선상으로 철부가 돌출되어 균형추가 연속 적재되면서 흔들림에 의한 탈락을 방지하고 적재성을 높이는 적재 안내부가 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 탈선 방지 브래킷은, 상기 카운터 웨이트의 고정프레임 상·하단부에 고정되는 브래킷 몸체; 상기 브래킷 몸체의 선단부에 형성되어 가이드레일이 결합되는 가이드 홈; 상기 브래킷 몸체를 고정프레임에 고정시키는 고정스크류가 구비된다.

상기 휨 방지 고정부는, 상기 고정프레임의 양측에 형성되는 관통공; 상기 균형추에 안착되는 고정플레이트; 상기 고정플레이트의 양측 단부에 각각 형성되는 볼트 고정홀; 상기 볼트 고정홀에 결합되는 고정볼트; 상기 고정볼트에 체결되어 고정프레임에 고정플레이트를 고정시키는 고정너트가 구비된다.

상기 볼트 고정홀은 적어도 하나 이상 형성되어 고정플레이트와 고정판의 결합력을 높이게 된다.

상기 이탈 방지 앵글은, 상기 균형추의 상부에 서로 대향하게 안착되는 'ㄴ'자 형상의 앵글 몸체; 상기 앵글 몸체 외측의 양측 단부에 고정되어 상기 앵글 몸체와 고정프레임을 결합시키는 결합구; 상기 결합구에 고정되어 서로 대향하게 안착된 앵글 몸체를 고정프레임에 고정시키는 고정부재가 구비된다.

상기 탈선 방지 브래킷과 가이드 슈 사이의 고정프레임 양측에 가이드 몸체가 고정되고 상기 가이드 몸체의 외측 단부에 형성된 레일홈에 가이드레일이 결합되어 카운터 웨이트의 탈선을 방지하는 보조 가이드를 더 포함하여 구비된다.

상기 적재 안내부의 요부에 고정공을 관통형성하고 상기 고정공에 수직으로 볼트부재를 결합한 후 너트로 고정하여 균형추의 긴장상태를 유지하여 흔들림을 방지하는 균형추 고정부를 더 포함하여 구비된다.

본 발명은 카운터 웨이트의 상·하부에 탈선 방지 브래킷을 고정하여 엘리베이터 사용 중 지진 발생시 카운터 웨이트의 흔들림으로 인한 탈선을 방지하므로 인명피해를 방지하는 이점이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 다수 개로 적층되는 균형추 사이에 휨 방지 고정부를 고정하여 고정프레임의 휨, 변형 및 벌어짐 현상을 방지하여 균형추가 고정프레임으로부터 이탈하여 승객이 탑승하는 케이지의 상부로 추락하는 현상을 방지하여 안정성을 확보할 수 있는 이점이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 최상부 균형추의 상부에 이탈 방지 앵글을 고정하여 지진 발생으로 인해 횡력이 발생하더라도 이탈 방지 앵글이 가새 역할을 하여 균형추의 튐 현상을 방지하며 균형추의 상하부에 요부와 철부를 각각 형성하여 다수의 균형추를 적재시 신속하게 적재할 수 있어 시공성을 한층 향상시키는 이점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 엘리베이터용 카운터 웨이트의 사시도
도 2는 본 발명이 적용된 엘리베이터용 카운터 웨이트의 정면구성도
도 3은 본 발명 탈선방지 브래킷이 가이드레일에 안내되는 상태를 나타낸 평면구성도
도 4는 본 발명 휨 방지 고정부가 카운터 웨이트에 고정된 상태를 나타낸 평면구성도
도 5는 본 발명 이탈 방지 앵글이 카운터 웨이트에 고정된 상태를 나타낸 평면구성도
도 6은 본 발명 보조 가이드가 가이드레일에 안내되는 상태를 나타낸 평면구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용된 엘리베이터용 카운터 웨이트의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 엘리베이터용 카운터 웨이트의 정면구성도이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 설치과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 엘리베이터는, 승객이 탑승하도록 일정 공간을 형성하는 박스형의 케이지가 구비되고, 상기 케이지의 승강을 제어하기 위해 케이지와 반대방향으로 이동하는 카운터 웨이트(10)가 구비되며, 상기 카운터 웨이트(10)의 승강을 안내하는 가이드레일(20)이 구비되고, 상기 카운터 웨이트(10)를 제어하여 케이지의 승강을 조작하도록 하는 권양기가 구비되어 승객을 이동시키는 통상의 구조로 되어 있다.

또한, 상기 카운터 웨이트(10)는 측면프레임(11a) 및 상·하부프레임(11b)(11c)으로 이루어진 고정프레임(11)이 구비되고, 상기 고정프레임(11)의 양측에는 가이드레일(20)을 따라 승강하도록 하는 가이드 슈(12)가 고정되며, 상기 고정프레임(11)의 내측에는 다수의 균형추(13)가 연속 적재된다.

상기 가이드레일(20)은 케이지가 승강하는 승강공간의 내측 벽면에 수직으로 고정되며, 상기 가이드레일(20)에는 카운터 웨이트(10)가 결합되어 승강하게 된다.

또한, 상기 카운터 웨이트(10)의 고정프레임(11) 중 상·하부프레임(11b)(11c) 양측에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 지진 발생시 카운터 웨이트(10)의 흔들림을 방지하면서 가이드레일(20)로부터 탈선하지 않도록 하는 탈선 방지 브래킷(110)이 고정된다.

상기 탈선 방지 브래킷(110)은, 판체로 형성된 브래킷 몸체(111)를 상부프레임에 안착시킨 후, 상기 브래킷 몸체(111)에 형성된 가이드 홈(112)이 고정프레임(11)의 양측에 고정되어 있는 가이드 슈(12)와 동일선상으로 위치시킨 상태에서 고정스크류(113)로 고정시킨다.

이때, 상기 고정스크류(113)는 브래킷 몸체(111)의 양측 단부에 각각 고정시켜 브래킷 몸체(111)와 상부프레임(11b)의 고정력을 높인다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 카운터 웨이트(10)의 균형추(13)에는 일정 높이 이격되도록 휨 방지 고정부(120)가 고정된다.

상기 카운터 웨이트(10)의 하부프레임 상에 10개의 균형추(13)를 순차적으로 적층시킨 후, 상기 휨 방지 고정부(120)의 고정플레이트(122)를 균형추(13) 상부에 안착시킨다.

이 상태에서 상기 고정프레임(11)의 양측에 형성된 관통공(121)에 고정볼트(124)를 결합한 상태에서, 상기 고정볼트(124)의 헤드부를 볼트 고정홀(123)에 결합하여 고정볼트(124)가 볼트 고정홀(123)에서 회전하지 않도록 한 후, 상기 고정프레임(11) 외측에서 고정볼트(124)의 단부에 고정너트(125)를 체결하여 고정플레이트(122)를 고정프레임(11)에 고정시킨다.

상기 고정너트(125)를 체결시 고정프레임(11)의 외측에 고정판(126)을 밀착시킨 후 고정볼트(124)에 너트(125)를 고정시킬 수도 있다.

상기 고정플레이트(122) 상부에 10개의 균형추(13)를 반복 적층시켜 균형추(13)와 휨 방지 고정부(120)를 고정하면 된다.

상기와 같이 고정되는 휨 방지 고정부(120)는, 지진 발생시 균형추(13)가 흔들리면서 발생하는 고정프레임(11)의 휨, 변형 및 벌어짐 현상을 방지하므로 균형추(13)가 고정프레임(11)으로부터 이탈하여 승객이 탑승하는 케이지의 상부로 추락하는 현상을 방지할 수 있어 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 카운터 웨이트(10)의 균형추(13) 최상부에는 이탈 방지 앵글(130)이 고정프레임(11)과 고정되어 균형추(13)의 결속력을 강화하므로 지진 발생으로 인해 횡력이 발생하더라도 상기 이탈 방지 앵글이 가새(brace) 역할을 하여 균형추(13)의 튐 현상을 방지하게 된다.

상기 카운터 웨이트(10)의 최상부 균형추(13)에 'ㄴ'자 형상의 앵글 몸체(131)를 서로 대향하게 안착시킨 후, 상기 앵글 몸체(131)의 양측 전방에 결합구(132)를 위치시키되, 상기 결합구(132)의 일측 단부가 고정프레임(11)에 밀착되도록 하고, 상기 결합구(132)의 타측 단부는 앵글 몸체(131)에 밀착되도록 한 상태에서, 상기 앵글 몸체(131)와 결합구(132)를 고정부재(133)로 고정하면 되는 것이다.

상기 고정부재(133)는 볼트/너트인 것이 바람직하다.

또한, 상기 카운터 웨이트(10)의 균형추(13)에는, 상기 균형추(13)의 적재를 용이하게 하면서 균형추(13)의 탈락방지를 위해 적재 안내부(140)가 형성된다.

상기 적재 안내부(140)는 균형추(13)의 상부 양측에 오목하게 요입되는 요부(141)가 형성되고 상기 균형추의 하부에 요부(141)와 동일선상으로 위치하여 볼록하게 돌출되는 철부(142)가 형성된다.

상기 고정프레임(11)에 하나의 균형추(13)를 적재한 상태에서, 상기 균형추(13)의 상부에 또 다른 균형추(13)를 적재하게 되면, 균형추(13)의 하부에 형성된 철부(142)가 균형추(13)의 상부에 형성된 요부(141)에 결합되면서 견고하게 적재할 수 있게 되므로, 다수의 균형추(13)를 적재시 신속하게 적재할 수 있어 시공성을 한층 향상시키게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탈선 방지 브래킷(110)과 가이드 슈(12) 사이의 고정프레임(11)에는 보조 가이드(150)가 고정되어 카운터 웨이트(10)가 가이드레일(20)로부터 탈선하지 않도록 횡력에 대한 대응력을 높이게 된다.

상기 보조 가이드(150)는 가이드 몸체(151)가 고정프레임(11) 양측에 각각 볼트/너트로 고정되며, 상기 가이드 몸체(151)에는 가이드레일(20)에 결합되어 승강할 수 있도록 레일홈(152)이 형성된다.

상기 보조 가이드(150)는 탈선 방지 브래킷(110)과 동일한 기능을 하며, 상기 탈선 방지 브래킷(110)을 보조하면서 횡력에 대한 대응력을 한층 높여 카운터 웨이트(10)가 가이드레일(20)로부터 탈선하지 않도록 하는 것이다.

또한, 카운터 웨이트(10)에 적재된 다수의 균형추(13)를 균형추 고정부(160)가 수직으로 고정하여 긴장상태를 유지시키면서 균형추(13)의 흔들림을 방지할 수도 있다.

상기 균형추 고정부(160)는, 상기 균형추에 형성된 적재 안내부(140)의 요부(141)에 고정공(161)이 수직으로 관통형성된다.

상기 균형추(13)에 형성된 고정공(161)의 상부에서 하부로 길게 형성된 볼트부재(162)를 결합하여 상기 볼트부재(162)의 단부가 하부프레임(11c)의 하단부로 돌출되도록 한 후, 상기 볼트부재(162)에 너트(163)를 체결하여 균형추(13)를 견고하게 고정시키면 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 균형추 고정부(160)를 통해 다수의 균형추(13)를 수직으로 한번 더 고정하여 결합력을 강화시키므로 강성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 탈선 방지 구조
110: 탈선 방지 브래킷 111: 브래킷 몸체
112: 가이드 홈 113: 고정스크류
120: 휨 방지 고정부 121: 관통공
122: 고정플레이트 123: 볼트 고정홀
124: 고정볼트 125: 고정너트
130: 이탈 방지 앵글 131: 앵글 몸체
132: 결합구 133: 고정부재
140: 적재 안내부 141: 요부
142: 철부 150: 보조 가이드
151: 가이드 몸체 152: 레일홈
160: 균형추 고정부 161: 고정공
162: 볼트부재 163: 너트

Claims (7)

1. 측면프레임 및 상·하부프레임으로 이루어진 고정프레임이 구비되고 상기 고정프레임의 양측에 고정되어 엘리베이터의 케이지 승강시 진동 및 소음을 방지하는 가이드 슈가 구비되며 상기 고정프레임의 내측에 연속 적재되는 다수의 균형추가 구비되어 케이지의 승강시 가이드레일을 따라 상기 케이지와 반대방향으로 이동하는 카운터 웨이트에 있어서,
   상기 고정프레임의 상·하단부 양측에 고정되며 엘리베이터 사용 중 지진 발생시 가이드레일을 따라 승강하는 카운터 웨이트의 흔들림으로 인한 탈선을 방지하는 탈선 방지 브래킷;
   상기 다수의 균형추 사이에 일정 높이 이격되도록 고정프레임의 양측에 고정되어 상기 고정프레임의 휨, 변형 및 벌어짐현상을 방지하는 휨 방지 고정부;
   상기 균형추의 상부에 안착되어 고정프레임으로부터 균형추의 이탈을 방지하도록 상기 고정프레임의 전·후방에 고정되는 이탈 방지 앵글; 및
   상기 균형추의 상부 양측에 요부가 형성되고 상기 균형추의 하부에 요부와 동일선상으로 철부가 돌출되어 균형추가 연속 적재되면서 흔들림에 의한 탈락을 방지하고 적재성을 높이는 적재 안내부가 구성되며,
   상기 이탈 방지 앵글은,
   상기 균형추의 상부에 서로 대향하게 안착되는 'ㄴ'자 형상의 앵글 몸체;
   상기 앵글 몸체 외측의 양측 단부에 고정되어 상기 앵글 몸체와 고정프레임을 결합시키는 결합구;
   상기 결합구에 고정되어 서로 대향하게 안착된 앵글 몸체를 고정프레임에 고정시키는 고정부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서, 탈선 방지 브래킷은,
   상기 카운터 웨이트의 고정프레임 상·하단부에 고정되는 브래킷 몸체;
   상기 브래킷 몸체의 선단부에 형성되어 가이드레일이 결합되는 가이드 홈;
   상기 브래킷 몸체를 고정프레임에 고정시키는 고정스크류가 구비되는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.
   
3. 청구항 1에 있어서, 휨 방지 고정부는,
   상기 고정프레임의 양측에 형성되는 관통공;
   상기 균형추에 안착되는 고정플레이트;
   상기 고정플레이트의 양측 단부에 각각 형성되는 볼트 고정홀;
   상기 볼트 고정홀에 결합되는 고정볼트;
   상기 고정볼트에 체결되어 고정프레임에 고정플레이트를 고정시키는 고정너트가 구비되는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 볼트 고정홀은 적어도 하나 이상 형성되어 고정플레이트와 고정판의 결합력을 높이는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈선 방지 브래킷과 가이드 슈 사이의 고정프레임 양측에 가이드 몸체가 고정되고 상기 가이드 몸체의 외측 단부에 형성된 레일홈에 가이드레일이 결합되어 카운터 웨이트의 탈선을 방지하는 보조 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 적재 안내부의 요부에 고정공을 관통형성하고 상기 고정공에 수직으로 볼트부재를 결합한 후 너트로 고정하여 균형추의 긴장상태를 유지하여 흔들림을 방지하는 균형추 고정부를 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 내진성능을 갖춘 엘리베이터용 카운터 웨이트의 탈선 방지 구조.

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