KR19980023899A - 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치에 관한 것으로, 종래기술에 의한 팀블로드 스프링만의 진동 저감 구조는 인체가 진동에 민감한 저주파 및 고유 진동 모드 대열에서 충분한 진동 저감효과를 얻을 수 없으며, 팀블로드와 히치플레이트의 간섭으로 마찰 소음 및 진동이 발생하는 문제가 있는 바, 본 발명은 메인로프 끝부분에 팀블로드를 연결하고, 승강차의 크로스헤드에 있는 히치플레이트의 구멍으로 팀블로드를 삽입시키며 상기 팀블로드 끝부분에 팀블로드스프링을 끼워 볼트로 고정하며 승강차의 하중을 히치플레이가 받아서 팀블로드스프링이 지지하도록 구성함에 있어서, 상기 히치플레이트의 구멍에는 팀블로드의 진동을 저감시키는 제 1 점탄성재와, 상기 크로스헤드의 적정위치에 팀블로드의 진동을 저감시키는 지지대를 설치하고, 그 지지대와 크로스헤드사이에 진동을 저감시키는 제2 점탄성재를 구비시킴으로써, 팀블로드와 히치플레이트의 간섭으로 인한 마찰 소음과 진동을 발생하는 것을 방지할 수 있고, 엘리베이터의 승강차의 진동을 저감시켜 승강차의 승차감을 향상시키도록 한 것이다.

Description

엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치

본 발명은 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치에 관한 것으로, 특히 승강차의 주행시 구동부에서 발생된 외란이 메인로프를 타고 전달되어 승강차로 전달되는 진동을 저감시키기 위한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 승강로내를 엘리베이터 승강차가 안내레일을 따라서 상승,하강함에 따라 승강차 및 탑승자 중량, 로프, 방진고무, 팀블로우드스프링, 보상로프, 보상풀리등 여러가지 기계요소에 의해 엘리베이터계의 고유 진동모드가 결정된다.

특히, 승강차 주행시 발생된 외란이 엘리베이터계의 고유 진동모드 대역에서 승강차의 진동이 증대되는 현상이 발생되어 탑승자는 불안감을 느끼곤 하였다.

이러한 엘리베이터계의 고유 진동모드 대역에서 승강차의 진동 저감효과를 얻기 위한 종래 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 엘리베이터의 승강로(2)내를 엘리베이터 승강차(이하 승강차)(1)가 안내레일(3)을 따라서 상승, 하강 함에 따라 승강차(1) 및 탑승자 중량, 로프, 방진고무, 팀블로우드스프링, 보상로프, 보상풀리등 여러가지 기계요소에 의해 엘리베이터계의 고유 진동모드가 결정된다.

특히 승강차(1) 주행시 발생된 외란이 엘리베이터계의 고유 진동모드 대역에서 승강차(1)의 진동으로 증대되는 현상이 발생되어 탑승자는 불안감을 느끼게 된다.

도 2는 도 1의 A부분 확대도로서, 승강차의 진동 감쇠 장치는 구동부 시이브(6)에 감겨져있는 메인로프(7), 메인로프(7)끝단에 연결된 팀블로드(10), 승강차(1) 상부에 있는 크로스헤드(5)에 연결된 히치플레이트(9)의 구멍사이로 통과 시킨 팀블로드(10) 끝단에 팀블로드 스프링(10-1)을 끼워서 볼트(11)로 고정시킨다.

이때 히치플레이트(9)는 승강차(1)의 중량을 받아서 팀블로드 스프링(10-1)을 지지하고 있다.

그리고 승강차(1)의 진동 저감 구조는 구동부에서 발생된 외란이 메인로프(7), 팀블로드(10)를 통하여 전달되어 팀블로드 스프링(10-1)에 의해 방진작용이 되도록 구성된다. 도면중 미설명 부호 4는 가이드롤러, 9는 균형추를 나타낸 것이다.

도 3은 종래 다른 예에 의한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치를 도시한 단면도를 나타낸 것으로, 크로스헤드(5)와 팀블로드 스프링(10-1) 사이에 지지대(12)를 설치하고, 상기 지지판(12)과 크로스헤드(5)사이에 방진체(13)와 추(14)를 설치한 구조이다.

도 4는 종래 엘리베이터 승강차의 또 다른 예에 의한 진동 저감 장치를 도시한 단면도로서, 크로스헤드(5) 상부의 팀블로드(10) 바로 위의 로프(7)에 지지대(12)를 권상로프(7) 사이에 끼워넣고 양쪽에서 고정대(15)를 볼트(11)로 지지대(12)에 취부하여 조립하고 공진을 피하는데 필요한 중량의 추(16)를 양쪽에 고정시킨 구조이다.

그러나 도 2에 도시한 구조에서는 구동부에서 발생된 외란이 메인로프(7)를 타고 전달되어 팀블로드 스프링(10-1)에 의해 방진작용이 되도록 설계되어 있으나, 이때 승강차(1)의 운행속도가 변화함에 따라서 외란이 변화하게 되며, 고유 진동모드 대역에서 팀블로드 스프링(10-1) 자체에 감쇠력이 부족하여 효과적인 진동 저감 효과를 기대할 수 없는 결함이 있다.

또한, 팀블로드 스프링(10-1)만의 진동 저감 구조는 인체가 진동에 민감한 저주파 및 고유 진동모드 대역에서 충분한 진동 저감 효과를 얻을 수 없으며, 팀블로드(10)와 히치플레이트(9)의 간섭으로 마찰 소음 및 진동이 발생하는 문제점을 가지고 있었다.

도 3의 경우에는 엘리베이터 설치시 반드시 지지대(12)와 방진체(13)와 추(14)를 설치해야 하므로 간단한 조립 및 분해가 불가능하며, 공진을 피하기 위해 요구되는 추(14)의 중량이 20Kg이상이 되는 경우에는 설치가 곤란하여 사용범위가 제한되는 문제점 을 가지고 있다.

또한, 도 4의 경우에는 로프수에 따라 여러가지 형태의 고정대(15)와 지지대(12)가 필요로 하게 된다.

상기 도 3 내지 도 4는 공통적인 문제점으로 구조가 복잡하여 재료비가 상승하게 되고 설치시 많은 공수가 소요되며, 또한, 엘리베이터의 전체 무게 증가로 운행효율과 안전성이 저하되는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 승강차의 주행시 구동부에서 발생된 외란이 메인로프를 타고 전달되어 승강차에 전달되는 진동을 저감하기 위한 엘리베이터의 진동 저감장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치의 구조를 단순화하여 조립생산성을 향상시키며, 제조원가를 절감하도록 한 엘리베이터의 진동 저감 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치의 구조가 단순화되어 전체 엘리베티어의 무게를 감소시켜 운행효율 및 안전성을 향상시키도록 한 엘리베이터의 진동 저감 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 엘리베이터 구동장치의 개략도.

도 2는 도 1의 A부분 확대도.

도 3은 종래 엘리베이터 승강차의 다른 진동 저감 장치를 도시한 단면도.

도 4는 종래 엘리베이터 승강차의 또 다른 진동 저감 장치를 도시한 단면도.

도 5a는 본 발명의 엘리베이터의 진동 저감 장치를 도시한 단면도.

도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 진동 저감 장치를 도시한 단면도.

도 6은 진동 전달률에 따른 방진이론 그래프.

도 7은 본 발명의 진동 저감 장치를 적용하여 진동 저감 효과를 종래기술과 비교한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20:크로스헤드21:히치플레이트

22:고정볼트24:팀블로드

25:팀블로드스프링26:제1 점탄성재

27:지지대27-1:볼트

28:제2 점탄성재

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 승강차의 구동시이브에 감겨진 로프가 승강차를 상승.하강시키기 위하여 메인로프 끝부분에 팀블로드를 연결하고, 승강차의 크로스헤드에 있는 히치플레이트의 구멍으로 팀블로드를 삽입시키며 상기 팀블로드 끝부분에 팀블로드스프링을 끼워 볼트로 고정하며 상기 팀블로드스프링은 승강차의 하중을 히치플레이트가 받아서 팀블로드스프링이 지지하도록 구성함에 있어서, 상기 히치플레이트의 구멍에는 팀블로드의 진동을 저감시키는 제1 점 탄성재를 구비하여 엘리베이터 승강차의 진동저감장치를 제공함에 있다.

상기 제1 점탄성재는 원통형 형상으로 팀블로드가 제1 점탄성재의 구멍으로 삽입된다.

상기 크로스헤드의 적정위치에 팀블로드의 진동을 저감시키는 지지대를 설치하고, 상기 지지대는 팀블로드를 감싸면서 수개의 볼트로 체결되고 상기 지지대와 크로스헤드와 맞닿는 부분에는 팀블로드의 진동을 저감시키는 제2 점탄성재를 구비시킨다.

상기 제1,2 점탄성재의 재료는 고무계의 점탄성재를 주원료로 하는 천연고무, 폴리우레탄 고무, 브틸 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소푸렌 고무, 크로로프렌 고무중에서 어느 하나로 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치를 첨부도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 5a는 본 발명의 엘리베이터의 진동 저감 장치를 도시한 단면도, 도 5b는 본 발명의 엘리베이터의 다른 진동 저감 장치를 도시한 단면도, 도 6은 진동 전달률에 따른 방진이론 그래프, 도 7은 본 발명의 진동 저감 장치를 적용하여 진동 저감 효과를 종래기술과 비교한 그래프를 나타낸 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치는, 도 5a에 도시한 바와 같이, 승강차(미도시)의 구동시이브(미도시)에 감겨진 로프(23)가 승강차를 상승, 하강시키기 위하여 메인 로프(23)의 끝부분에 팀블로드(24)를 연결하고, 승강차의 크로스헤드(20)에 하면에 설치되어 있는 히치플레이트(21)의 구멍으로는 팀블로드(24)를 삽입시키며, 상기 팀블로드(24) 끝부분에는 팀블로드 스프링(25)을 끼워 고정볼트(22)로 고정함으로써 승강차의 하중을 받는 히치플레이트(21)를 팀블로드 스프링(25)이 지지하도록 구성시킨다.

여기서 본 발명은 상기 히치플레이트(21)의 구멍에 팀블로드(24)의 진동을 저감시키는 제1 점탄성재(26)를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 제1 점탄성재(26)는 원통형이며, 상기 팀블로드(24)는 제1 점탄성재(26)의 구멍을 통과하도록 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시례로서, 도 5b에서 보는 바와 같이, 크로스헤드(20)의 적정위치에 팀블로드(24)의 진동을 저감시키는 지지대(27)를 설치하는 바, 상기 지지대(27)는 팀블로드(24)를 감싸면서 수개(3개)의 볼트(27-1)로 체결되고, 상기 지지대(27)와 크로스헤드(20)와 맞닿는 부분에는 팀블로드(24)의 진동을 저감시키는 제2 점탄성재(28)를 구비시킨다.

상기 제1,2 점탄성재(26)(28)의 재료는 고무계의 점탄성재를 주원료로 하는 천연고무 폴리우레탄 고무, 브틸 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소푸렌 고무, 크로로프렌 고무 중에서 어느 하나로 구성한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 도 5b에서 승강차가 운행시 구동부에서 발생된 외란은 시이브(도1참조)에 감겨져 있는 메인 로프(23)를 통하여 팀블로드(24)로 전달 될때, 팀블로드 스프링(25)의 상,하 작용에 의해 어느 정도의 방진작용이 이루어진 후, 승강차에 전달되는데 이때, 외란은 엘리베이터계의 고유 진동모드 가까에 있을때 작은 외력에도 승강차는 심하게 진동하게 된다.

승강차의 진동 저감효과를 얻기 위해서는 공진계에 감쇠력을 증가시켜야 효과적이라는 사실은 일반 진동학 이론에 증명된 사실로서, 상기의 내용을 그래프로 표시하면 도 6과 같다. 여기서 팀블로우드 스프링(25)은 메인로프(23)를 통하여 전달된 외란을 차단시켜 주는 작용을 한다.

그래프에서 보는 바와 같이, 팀블로드 스프링(25) 내부의 진동 감쇠계수(ξ:Damping Ratio)가 매우 적기 때문에 진동수비이상인 영역 즉, 방진영역에서는 진동 저감에 매우 효과적이다. 그러나, 진동수비 r=1의 고유 진동 모드대역에서는 진동 감쇠계수(ξ:Damping Ratio)가 클수록 진동 저감효과에 뛰어남을 알 수 있다.

본 발명의 일실시례에 의한 진동 저감 장치는, 팀블로드(24)와 히치플레이트(21)사이에 제1 점탄성재(26)가 충진되어 있어 승강차가 진동하게 되면 진동에너지는 제1 점탄성재(26)를 변형시켜 변형률 에너지로 변환됨으로써 열에너지로 발산하도록 하여 승강차의 진동 저감효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 5b에 도시한 본 발명의 다른 실시례에 의한 진동 저감 장치도 크로스헤드(20)의 적정위치에 지지대(27)를 설치하고, 상기 크로스헤드(20)와 지지대(27)와 맞닿는 부분에 진동을 저감시키는 제2 점탄성재(28)를 구비함으로써 메인로프(23)를 타고 내려온 진동이 팀블로드(24)에 전달되어 지지대(27)에 전달될 때, 지지대(27)와 크로스헤드(20)사이에 구비된 제2 점탄성재(28)가 진동에너지를 변형률 에너지로 변환시킴으로써 열에너지로 발산하도록 하여 승강차에 대한 진동을 저감하는 효과를 갖는 것이다.

그러므로, 상기 제1,2 점탄성재(26)(28)의 충진으로 승강차 주행시 발생된 외란에 대해 승강차의 진동 저감효과를 얻을 수 있어, 간섭에 의한 마찰 소음과 진동이 발생되지 않아 승강차의 승차감을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 진동 저감 장치는 엘리베이터계의 고유 진동모드에서 진동저감에 매우 효과적이며, 이러한 사실은 실험을 통하여 증명되었고, 그 결과는 도 7의 측정 그래프에 나타난 바와 같다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치는 승강차의 하중을 받는 히티플레이트와 팀블로드의 진동을 저감하는 점탄성재를 구비하는 간소한 개선구조로서 현저한 진동저감효과를 얻을 수 있어 조립생산성이 향상되고, 제조원가가 절감되는 효과가 있으며, 부가되는 구성이 줄어들어 전체 엘리베이터 무게의 증대가 없어 운행효율 및 안전성을 향상시키도록 한 것이다.

Claims (4)

1. 메인로프 끝부분에 팀블로드를 연결하고, 승강차의 크로스헤드에 있는 히치플레이트의 구멍으로 팀블로드를 삽입시키며, 상기 팀블로드 끝부분에 팀블로드스프링을 끼워 볼트로 고정함으로써 승강차의 하중을 받는 히치플레이트를 팀블로드스프링이 지지하도록 구성되는 엘리베이터 승강차의 진동 저감장치에 있어서, 상기 히치플레이트의 구멍에 팀블로드의 진동을 저감시키는 제1 점탄성재를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 점탄성재는 원통형 형상으로 팀블로드가 제1 점탄성재의 구멍으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 크로스헤드의 적정위치에 팀블로드의 진동을 저감시키는 지지대가 설치되고, 상기 지지대와 크로스헤드와 맞닿는 부분에는 팀블로드의 진동을 저감시키는 제2 점탄성재가 구비되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1,2 점탄성재의 재료는 고무계의 점탄성재를 주원료로 하는 천연고무, 폴리우레탄 고무, 브틸 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소푸렌 고무 중에서 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 승강차의 진동 저감 장치.