KR20010007203A - 엘리베이터용 구동 장치 - Google Patents

Abstract

엘리베이터용 구동 장치는 입력축이 회전함으로써 회전하도록 전기 모터 장치에 의해 회전 구동되는 입력축의 원주면과 접촉하는 방식으로 배치되는 회전 요소들과, 상기 회전 요소가 회전함으로써 회전하도록 상기 회전 요소로부터 내주면에서 회전 요소와 접촉하는 위한 방식으로 배치되는 원통 요소와, 원통 요소의 외주면에 제공되며, 엘리베이터실을 상승 및/또는 하강시키기 위한 로프가 둘레에 감겨지도록 구성된 도르래를 포함한다. 브레이크 장치는 반경 방향으로 연장하고 도르래에 고정되도록 구성되는 브레이크 디스크를 제동하기 위하여 도르래의 반경 방향으로 배치된다.

Description

엘리베이터용 구동 장치{Driving apparatus for elevator}

본 발명은 엘리베이터실을 상승 및/또는 하강시키기 위한 구동 장치에 관한 것이다.

도 4를 참조하여, 일본국 특허 공보 63-3823호에 개시되어 있는 엘리베이터에서 사용하기 위한 종래의 구동 장치가 기술된다. 이 구동 장치(1)는 감속기(2), 감속기(2)의 입력축(2b)을 회전 구동하기 위한 전기 모터 장치(3), 감속기(2)의 출력축(2d)에 의해 회전 구동되는 도르래(4), 입력축(2b)을 제동하기 위하여 전기 모터 장치(3)에 장착된 통상의 전자기 브레이크장치(8), 및 출력축(2d)을 제동하기 위하여 출력축(2d)에 장착되는 비상 전자기 브레이크 장치(9)를 가진다. 감속기(2)의 입력축(2b)이 전기 모터 장치(3)에 의해 회전 구동될 때, 출력축(2d)은 입력축의 회전이 롤러(2c), 롤러(2g) 및 마찰요소(2h)를 통해 마찰 전달될 때 발생하는 느린 속도로 지지축(f)과 지지평판(2e)을 통해 회전하고, 그 다음에 도르래(4)가 회전 구동된다. 입력축의 동력 전달이 롤러(2c)에 의해 발생되는 마찰 등으로 인하여 불가능하게 될 때, 이러한 비정상적 상태의 검출로, 비상 전자기 브레이크 장치(9)가 작동되고, 제동은 출력축(2d)에 적용되는 것에 의해, 도르래(4)는 멈추게 된다.

그러나, 상기된 바와 같은 엘리베이터용 구동 장치에 따라서, 비상 전자기 브레이크 장치(9)는 출력축(2d)에 고정되고, 입력축 방향으로 연장하도록 제공되며, 이러한 것은 브레이크 장치를 보다 크게 한다. 아울러, 통상의 전자기 브레이크 장치(8)는 입력축 방향으로 연장하도록 제공된다. 그러므로, 전체적인 구동 장치는 입력축의 축방향에 대하여 보다 두껍게 만들어져야만 되었다. 이러한 것은 구동 장치 등이 위치되는 건물에서 엘리베이터실을 보다 크게 하도록 작용한다. 추가적으로, 출력축(2d)에 결합되는 지지축(2f)은 출력축(2d)이 지지평판(2e) 상에서 지지되는 외팔보 형태의 것이며, 이러한 것은 처짐을 통한 변형을 촉진하며, 이는 회전 전달 능력의 조건에서 좋은 것이 아니다.

본 발명의 목적은 브레이크 장치가 소형화될 수 있을 뿐 아니라, 전체적인 구동 장치 자체가 입력축 방향으로 보다 얇게 만들어질 수 있는 엘리베이터용 구동 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명을 수행하기 위한 모드를 도시한 엘리베이터용 구동 장치의 단면도

도 2 는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라서 취한 단면도

도 3 은 도 1에서 도시된 구동 장치용 제어 시스템의 블록도

도 4는 종래의 엘리베이터용 구동 장치의 수직 단면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10: 전기 모터 장치 12: 코일

14: 로터 15: 로터 판

16: 엔코더 20: 변속 기어

21: 입력축 25: 원통 요소

27: 도르래 29: 로프

31: 브레이크 디스크 33: 브레이크 패드

34: 브레이크 본체 41: 제어부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 전기 모터 장치와, 전기 모터 장치에 의해 회전 구동되는 입력축과, 입력축이 회전함으로써 회전하도록 입력축의 원주 표면에 상에서 접촉되는 방식으로 배치되는 회전요소들과, 회전 요소들을 회전할 수 있도록 지지하는 방식으로 고정된 지지 부재와, 회전 요소들이 회전함으로써 회전하도록 회전요소로부터 내주면에서 회전 요소들과 접촉되는 방식으로 배치되는 원통 요소와, 원통 요소의 외주면 상에 제공되고, 원통 요소와 함께 회전하며, 엘리베이터실을 상승 및/또는 하강하기 위한 로프들이 둘레에 감겨지도록 구성되는 도르래와, 반경 방향으로 연장하도록 구성되고 도르래에 고정되는 브레이크 디스크를 제동하기 위해서 도르래의 반경 방향으로 배치되는 브레이크 장치를 포함하는 엘리베이터용 구동 장치가 제공된다.

본 발명에 따라서, 입력축의 회전은 마찰 전달을 통해 회전 요소들을 경유하여 원통 요소와 도르래에 전달되어서, 원통 요소와 도르래를 회전시키지만, 회전 요소들, 원통 요소 및 도르래는 입력축의 직경 방향으로 제공되고, 브레이크 디스크를 포함하는 브레이크 장치는 도르래의 반경 방향으로 제공되는 것에 의하여, 전체적인 브레이크 장치는 입력축 방향으로 보다 얇게 만들어 질 수 있다. 또한, 브레이크 디스크는 도르래의 반경방향으로 외향 하여 위치되고 이러한 것은 도르래의 반경을 증가시키는 것에 의하여, 제동력의 특정 크기를 얻기 위하여 이렇게 구성되는 브레이크 디스크에 의하여, 본 발명에 따른 브레이크 디스크와는 다른 브레이크 디스크가 필요한 것보다 작은 크기의 제동력만이 필요하게 된다. 이는 브레이크 장치를 소형화하는데 도움을 준다. 다수의 회전 요소들이 제공되는 경우에, 다수의 회전 요소들이 원통 요소의 내주면과 내접되는 방식으로 배치되는 것에 유의해야 한다. 또한, 브레이크 장치는 구동 장치의 지지 부재로부터 연장하도록 설치될 수 있다.

또한, 회전 요소들이 중간축을 중심으로 회전하는 방식으로 제공되며, 중간축들은 단부들에서 지지 부재에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 엘리베이터용 구동 장치가 제공된다. 이러한 구성에 따라서, 회전 요소들이 안정된 형태로 지지되며, 이것들이 매끄러운 형태로 회전할 수 있는 것에 의하여, 전기 모터 장치로부터의 회전은 매끄러운 형태로 도르래 이상적으로 전달되어서, 회전 전달 용량을 개선하는 것을 가능하게 한다.

좀더 부가하면, 다수의 브레이크 장치가 제공되는 엘리베이터용 구동 장치가 제공된다. 브레이크 장치가 도르래의 반경방향으로 배열되기 때문에, 다수, 예를 들면 2개의 브레이크 장치를 배치하는 것이 가능한 것에 의하여, 단동 브레이크 장치로 얻어지게 되는 것과 동일한 제동 토오크가 전체적인 브레이크 디스크로 얻어지도록 시도되면, 각 브레이크 장치는 훨씬 더 소형화될 수 있다. 또한, 2개의 브레이크장치 중 하나는 정상 상태동안 동작하도록 동작될 수도 있고, 다른 것은 비상 동작 동안 작동될 수도 있다.

본 발명은 참조에 의하여 본 명세서에 통합된 일본국 특허 출원 평11-154508(1999년 6월 2일 출원된)에 포함된 요지에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 아래와 같이 설명한다. 도 1 은 본 발명을 수행하기 위한 모드를 도시한 엘리베이터용 구동 장치의 단면도이며, 도 2 는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라서 취한 단면도이고, 도 3 은 도 1에서 도시된 구동 장치용 제어 시스템의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엘리베이터용 구동 장치는 전기 모터 장치(10), 전기 모터 장치(10)에 의해 회전 구동되는 입력축(21)의 회전 속도를 변속하여 전달하기 위한 변속 기어(20), 및 브레이크 장치(30)를 포함한다.

전기 모터 장치(10)는 코일(12)들, 코일(12)들 사이에서 유지되는 스테터(13), 로터(14), 로터(14)에 고정되며 또한 회전을 위해서 중심부에서 입력축(21)에 고정되는 로터판(15); 및 입력축의 회전수 검출하기 위하여 입력축(21)에 결합되는 엔코더(16)를 포함하며, 이것들은 모두 전기 모터 장치(10)의 하우징 (11)내에 배열된다. 하우징(11)은 변속 기어(20)의 지지 부재들(22)에 설치되어 고정된다. 전기 모터 장치(10)는 전기 모터 장치(10)의 구동을 제어하기 위한 코일(12)들의 여자에 관하여 도 3에 도시된 제어부(41)의 수단으로 제어된다.

또한, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 변속 기어(20)는 베어링(20a)을 통해 지지 부재(22)에 회전할 수 있도록 지지되는 입력축(21), 마찰 전달을 통해 회전 구동되도록 입력축(21)의 내주면과 접촉되는 방식으로 배치되는 다수의 마찰 회전 요소(23)들, 다수의 마찰 회전 요소(23)들이 내주면과 접촉하여 마찰 전달을 통하여 회전 구동되고 베어링(25b)의 수단에 의하여 회전 가능하게 지지되도록 배치되는 원통 요소(25), 및 다수의 핀(26)들을 통하여 원통 요소(25)와 함게 회전되는 내주부(27a)가 볼트(27b)로 고정되는 한편 로프(29)가 감겨지도록 외주면에 형성된 홈(28)을 가지는 도르래(27)를 포함한다.

입력축(21)의 회전이 감속되어 원통 요소(25) 및 도르래(27)로 전달될 때, 원통 요소(25) 및 도르래(27)에 대하여 동심으로 회전한다. 로프(29)의 각 단부들은 엘리베이터실(도시생략)과 카운터웨이트(도시생략)에 연결되고, 엘리베이터실을 상승 및/또는 하강시키기 위하여 상하로 움직인다. 덧붙여, 지지 부재(22)는 분할된 형태로 제공되며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(22a)로 일체적으로 고정된다. 지지 부재(22)의 상부에서, 지지 부재(22)들은 또한 엘리베이터실 등과 같은 외부 부재(도시 생략)에 고정되어, 구동 장치가 엘리베이터실 등에 고정 배치되도록 한다.

다수의 마찰 회전 요소(23)들은 그 중앙 부분들에서 베어링(24a)을 통해 중간축(24)에 의해 회전할 수 있도록 지지된다. 원통형 중간축(24)은 도 1에서 도시된 바와 같이 단부(24b, 24c)에서 지지 부재(22)에 의해 지지되며, 이는 중간축의 휨과 같은 변형을 감소하는 경향을 가지는 것에 의하여, 입력축(21)의 회전 전달이 안정화되어, 회전 전달 용량이 바람직하게 개선된다.

브레이크 장치(30)는 도르래(27)의 내주부(27a)에 단부(24b, 24c)에 고정되고 도르래(27)의 반경 방향(R)으로 연장하도록 구성되며, 입력축(21)과 동심으로 배치되는 브레이크 디스크(31)와, 브레이크 디스크(31)의 양측면에 배치되고 브레이크 본체(34)로부터 작용된 압력으로 작동되도록 구성되는 브레이크 패드(33)와, 브레이크 본체(34)를 지지하기 위하여 지지 부재(22)로부터 반경 방향(R)으로 연장한 지지 아암(32)을 포함한다. 종래의 구조는 브레이크 패드(33)를 통해 브레이크 디스크(31)에 제동력을 적용하기 위하여 브레이크 본체(34)가 사용될 수도 있었으며, 예를 들면 전자석이 브레이크 패드(33)를 작동시키기 위해 사용되었다.

다음에, 도 3은 참조하여, 본 발명을 수행하기 위한 모드에 따른 구동 장치용 제어 시스템이 아래에 설명된다. 이 제어 시스템은 전기 모터 장치(10), 전기 모터 장치(10)를 위한 엔코더(16) 및 브레이크 장치(30)에 각각 연결된 제어부(41)를 가진다. 구동 장치는 엘리베이터의 엘리베이터실을 구동하는 한편, 전기 모터 장치(10)의 코일(12)들의 여자 및 브레이크 장치(30)의 전자기를 제어부(41)가 제어하는 것에 의하여 소정의 시퀀스를 통해 엘리베이터의 엘리베이터실을 제어할 수 있다. 또한, 엘리베이터 모터 장치(10)와 브레이크 장치(30)는 전기 모터 장치(10)의 회전수 기초로한 엔코더(16)로부터 입력되는 정보를 기초로 제어된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 구동 장치에 의해 엘리베이터실의 구동제어는 아래와 같이 설명된다.

먼저, 전기 모터 장치(10)가 제어부(41)로부터의 신호에 의해 작동되어 로터(14)가 회전할 때, 입력축(21)은 회전하며, 각각 입력축(21)의 원주면과 접촉하는 다수의 마찰 회전 요소(23)들은 마찰 전달을 통해 중간축(24)을 중심으로 회전한다. 그런 다음, 다수의 마찰 회전 요소(23)들과 내접하는 원통 요소(25)는 마찰 전달을 통해 회전하고, 동시에 다수의 핀(26)을 통해 원통 요소(25)에 결합된 도르래(27)는 내주부(27a)와 함께 회전한다. 그런 다음, 도르래(27)의 외주면에 형성된 홈(28)에 감겨진 로프(29)들은 상하로 움직이게 되는 것에 의하여, 엘리베이터실은 상하로 움직인다. 입력축(21)의 전달 동안 소정의 감속비를 이용하는 속도로 감속되는 것에 의하여, 도르래(27)는 특정 회전 속도로 회전하게 된다는 것에 유의해야 한다.

한편, 엘리베이터실을 정지시키기 위하여, 전기 모터 장치(10)는 제어부(41)로부터의 신호에 의하여 정지되고, 이러한 것이 발생되는 것과 동시에, 브레이크 장치(30)가 작동된다. 이러한 브레이크 장치(30)의 작동을 통하여, 브레이크 본체(34)는 브레이크 디스크(31)의 양측면에 적용되도록 도 1의 화살표(t)로 표시된 방향으로 브레이크 패드(33)를 조여 브레이크 디스크(31)의 회전을 정지시키는 것에 의하여, 브레이크 디스크(31)와 함께 회전하는 도르래(27)가 정지된다. 그런 다음, 로프(29)의 움직임이 정지하는 것에 의하여, 엘리베이터실도 정지된다.

상기된 바와 같은 구성의 브레이크 장치(30)의 작동에 있어서, 브레이크 디스크(31)가 도르래(27)의 반경 방향(R)으로 연장하도록 제공되기 때문에, 브레이크 디스크(31)의 반경은 브레이크 패드(33)의 위치에서 보다 크게 되며, 소정 크기의 제동 토오크가 이러한 브레이크 디스크로 얻어지도록 시도되는 경우에, 브레이크 패드(33)를 통해 브레이크 본체로(34)로부터 브레이크 디스크에 적용되는데 필요한 제동력은 본 발명에 따른 브레이크 디스크와 다른 브레이크 디스크에 적용되는데 필요한 제동력보다 적어 질 수도 있다. 이러한 것으로 인하여, 브레이크 본체(34)의 용량은 작아 질 수 있으며, 이는 전체적인 브레이크 장치(30)를 소형화하는데 도움을 준다.

덧붙여, 변속 기어(20)에서, 다수의 마찰 회전 요소(23)들은 입력축(21)의 원주면에 배치되고, 원통 요소(25)는 마찰 요소(23)들은 원통 요소(25)의 내주면에 접하게 되도록 마찰 회전 요소(23)들을 수용하고. 도르래(27)는 원통 요소(25)의 외주면에 배치되어서, 도르래(27)는 원통 요소(25)와 함께 회전하고, 전체적으로, 변속 기어(20)는 입력축(21)에 대해 법선인 도르래(27)의 반경 방향(R)으로 연장하도록 구성된다. 그러므로, 이러한 구성에 따라서, 변속 기어(20)는 입력축의 축방향에서 예를 들면 도 4에서 도시된 바와 같은 종래의 구동 장치보다 얇아 질 수 있다. 더욱이, 브레이크 장치(30)가 도르래(27)의 반경방향(R)인 도르래(27)의 반경방향으로 외향하여 위치되기 때문에, 전체적인 엘리베이터용 구동 장치는 얇게 구성되어, 구동 장치의 소형화를 달성하는 것을 가능하게 하는 것에 의하여, 엘리베이터가 제공되는 빌딩 내의 엘리베이터 룸은 보다 작게 만들어 질 수 있으며, 빌딩 내의 공간은 바람직하게 절약될 수 있다.

더욱이, 브레이크 장치(30)가 도르래(27, 반경 방향 R)의 반경방향으로 외향 하여 위치되는 한편, 입력축(21) 방향으로 보다 얇게 유지되기 때문에, 다수 또는 예를 들면 2개의 브레이크 장치가 제공될 수도 있다. 2개의 브레이크 장치가 제공되는 것으로, 각 브레이크 장치의 용량은 하나의 브레이크 장치가 제공되면 용량의 절반이 될 수도 있는 것에 의하여, 브레이크 장치는 더욱 소형화 될 수 있다. 덧붙여, 2개의 브레이크 장치의 하나는 통상의 브레이크 장치로 사용되고, 다른 하나는 비상 브레이크 장치로 사용될 수도 있다.

예를 들어 이러한 경우에, 변속 기어에서의 부재들이 마모되면, 입력축(21)의 회전은 도르래까지 정상적으로 전달될 수 없고, 이러한 비정상적인 상태의 검출은 엘리베이터실의 움직임을 정지시키도록 비상 브레이크 장치를 작동시킬 수 있다.

그러므로, 본 발명을 수행하기 위한 모드가 지금까지 기술되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 원통 요소 및 도르래는 일체로 형성될 수도 있으며, 로프들은 원통 요소의 외주면에 감겨 질 수도 있다. 덧붙여, 2개 이상의 브레이크 장치가 제공될 수 있다는 것은 말할 필요가 없다.

본 발명의 엘리베이터용 구동 장치에 따라서, 브레이크 장치는 소형화될 수 있을 뿐 아니라, 전체적인 구동 장치는 입력축 방향에서 종래에 비해 보다 얇게 구성될 수 있다.

Claims (13)

1. 전기 모터 장치;

   상기 전기 모터 장치에 의해 회전 구동되는 입력축;

   상기 입력축이 회전함으로써 회전하도록 상기 입력축의 원주 표면상에서 각각 접촉되는 회전 요소들;

   상기 회전 요소들을 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재;

   상기 회전 요소들이 회전함으로써 회전하도록 상기 회전 요소들에 접촉하는 내주면을 가지는 원통 요소; 및

   상기 원통 요소와 함께 회전하도록 상기 원통 요소의 외면상에 제공되는 도르래를 포함하는 엘리베이터용 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도르래는 상기 엘리베이터를 상승 및/또는 하강시키기 위하여 로프가 둘레에 감겨지도록 구성되는 엘리베이터용 구동 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도르래의 반경 방향으로 상기 도르래에 고정되는 브레이크 디스크를 추가적으로 포함하는 엘리베이터용 구동 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 도르래의 반경방향으로 외향하여 배치되며, 상기 브레이크 디스크와 협동하여 브레이크장치를 형성하는 제 1 브레이크 본체를 추가적으로 포함하는 엘리베이터용 구동 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 요소들을 회전할 수 있도록 지지하며, 각각 상기 지지 부재에 의해 지지되는 중간축을 추가적으로 포함하는 엘리베이터용 구동 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 각 중간축은 상기 지지 부재에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 축선 방향의 단부를 가지는 엘리베이터용 구동 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 반경방향으로 외향하여 배치되는 하나 이상의 제 2 브레이크 본체를 추가적으로 포함하며, 상기 제 1 브레이크 본체와 상기 하나 이상의 제 2 브레이크 본체는 상기 브레이크 디스크와 협동하여 다수의 상기 브레이크 장치를 형성하는 엘리베이터용 구동 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 부재는 제 1 부분과 상기 제 1 부분에 고정되는 제 2 부분을 포함하는 엘리베이터용 구동 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 회전 요소들은 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분 사이에서 한정되는 공간에 수용되는 엘리베이터용 구동 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 요소들은 중간축을 통하여 상기 지지 부재에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 엘리베이터용 구동 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 요소들, 상기 원통 요소 및 상기 도르래는 동일한 가상 평면을 따라 배열되는 엘리베이터용 구동 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 회전 토오크는 상기 입력축과 상기 회전 요소들 사이의 마찰을 통하여 상기 입력축의 원주면으로부터 상기 회전 요소들의 외주면으로 전달되는 엘리베이터용 구동 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 회전 토오크는 마찰을 통하여 상기 회전 요소들의 외주면으로부터 상기 원통 요소의 내주면으로 전달되는 엘리베이터용 구동 장치.