KR200195654Y1 - 승강기용 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건설현장의 승강기 또는 건물용 승강기가 추락될 때 이를 감지하여 유압이 발생되도록 하고 이 발생되는 유압에 의해 브레이크패드가 작동되어 제동 되도록 함으로써, 일정한 제동거리가 유지되어 급제동에 의한 충격이 완화되고 급제동에 의한 충격으로 브레이크장치의 파손이 방지되는 승강기용 브레이크장치에 관한 것으로서, 특히 승강기가 이동되는 통로상에 래크와 레일이 각각 수직으로 구비되고, 래크와 치합된 상태로 회전되는 피니언이 승강기의 추락으로 고속 회전되면 구동축과 종동축이 서로 연결되도록하는 클러치부가 구비되며, 클러치부의 회전력을 유압발생부로 전달하는 기어부가 구비되고, 레일의 양측에는 유압발생부로 부터의 유압에 의해 브레이크패드가 레일과 밀착되어 승강기가 제동되도록 하는 유압실린더가 구비되도록 구성되어 있다.

Description

승강기용 브레이크장치{Brake apparatus for elevator}

본 고안은 승강기용 브레이크장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설현장용 승강기 또는 건물용 승강기가 추락할 때 유압이 발생되도록 하고 그 유압으로 브레이크패드가 작동되어 승강기가 제동되도록 함으로써, 승강기의 추락사고가 방지되도록한 승강기용 브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장의 승강기는 다단으로 조립되는 블록을 따라 승강되도록 구비된다. 이러한 승강기(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 블록(5)의 레일(6)을 따라 이동되는 레일롤러(1a)가 구비된다. 이 레일롤러(1a)는 상,하측으로 한쌍이 구비되며 상측의 레일롤러와 하측의 레일롤러가 레일(6)의 전,후방으로 각각 배치되어 승강기(1)가 전,후방으로 유동되지 않고 상,하측으로만 승강되도록 안내한다. 그리고 승강기(1)에는 승강기가 전복을 막는 고리(1b)가 레일(6)을 따라 이동되도록 구비되며 승강기(1)의 내부에 구동용 모터(2)와 피니언(2a)이 구비되고 블록(5)에는 래크(4)가 구비되어 있으며 모터(2)가 정역회전 되면 피니언(2a)이 래크(4)를 따라 회전되면서 승강기가 승강되도록 구성된다.

그러나 승강기가 외부로 노출되어 있기 때문에 안전에 특별히 유의해야 된다. 그 중에서 브레이크장치는 아주 중요한 것으로 대부분의 브레이크장치는 가버너(governor)(3)를 이용한 것들이다. 가버너를 이용한 브레이크장치는 원심력의 원리를 이용한 것으로 블록에 형성된 래크(4)에 브레이크장치용 가버너의 피니언이 종동되도록 치합돼 있으며 이 피니언에 원심추가 연결되도록 구성된다.

승강기가 추락할 때 승강기에 부착된 가버너의 피니언이 래크에 의해 고속으로 회전하면 원심추가 펼쳐지면서 브레이크장치 내부의 돌기에 걸려 피니언이 정지되고 승강기가 자동적으로 제동된다.

그러나 승강기(1)가 래크(4)와 피니언(2a)으로 승강되고 있어 승강기를 사용할수록 래크와 피니언에 피로가 쌓여 기계적 성질이 취약해진다. 사고 등에 의해 승강기가 갑자기 추락할 때 가버너(3)로 승강기를 멈추게 하는데 이때 피로에 의해서 취약해진 래크에 큰 충격이 가해져 래크의 치(齒) 또는 가버너의 구성부품인 피니어의 치 등이 파손되어 승강기가 추락되는 사고가 발생된다. 평상시의 작업 중에는 모터(2)의 제어에 의해서 승강기가 천천히 멈추고 천천히 출발을 하기 때문에 승강기 안의 사람이나 화물에 충격을 적게 주어 충격에 의해 다치는 일이 없으나, 사고 등에 의해 추락하는 승강기를 가버너로 갑자기 멈추게 할 때는 그 충격이 추락에 상응하는 만큼 승객이나 화물에 영향을 주어 다치거나 파손되는 등의 문제점이 있었다.

또한 건물 승강기의 경우 로우프 방식으로 승강되도록 구성되어 있으나 이것 역시 브레이크장치가 가버너 방식으로 구성되어 있기 때문에 사고 등에 의해 추락하는 승강기가 갑자기 멈추는 방식으로 큰 충격에 의해 승객과 화물 파손의 문제점이 있었다.

본 고안은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 고안의 목적은 건설현장의 승강기 또는 건물용 승강기가 추락될 때 이를 감지하여 유압이 발생되도록 하고 이 발생되는 유압에 의해 브레이크패드가 작동되어 제동 되도록 함으로써, 일정한 제동거리가 유지되어 급제동에 의한 충격이 완화되고 급제동에 의한 충격으로 브레이크장치의 파손이 방지되는 승강기용 브레이크장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 승강기의 사시도

도 2는 종래 건설현장용 승강기의 측면도

도 3은 종래 건설현장용 승강기의 평면도

도 4는 본 고안 브레이크장치가 구비된 건설현장용 승강기의 측면도

도 5는 본 고안 브레이크장치의 평면도

도 6은 본 고안 브레이크장치의 클러치부를 나타낸 단면도

도 7a,b는 본 고안 브레이크장치의 클러치부를 나타낸 측단면도

도 8은 본 고안 브레이크장치의 다른 실시예를 나타낸 평면도

도 9는 본 고안 브레이크장치가 구비된 건물 승강기의 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1,1a : 승강기

1b : 승강기통로

2 : 감속모터

2a : 피니언

3 : 가버너

4 : 래크

5 : 블록

6 : 레일

10 : 브레이크본체

11 : 피니언

12 : 클러치부

13 : 기어부

14 : 캠

15 : 유압발생부

16 : 유압라인

17 : 유압실린더

18 : 브레이크패드

19 : 구동축

20 : 종동축

21 : 밸런스웨이트

22 : 무게추

23 : 조절레버

24 : 조절스프링

25 : 판스프링

26 : 스토퍼

27 : 클러치링

28 : 돌기

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 승강기가 이동되는 통로상에 래크와 레일이 각각 수직으로 구비되고, 래크와 치합된 상태로 회전되는 피니언이 승강기의 추락으로 고속 회전되면 구동축과 종동축이 서로 연결되도록하는 클러치부가 구비되며, 클러치부의 회전력을 유압발생부로 전달하는 기어부가 구비되고, 레일의 양측에는 유압발생부로 부터의 유압에 의해 브레이크패드가 레일과 밀착되어 승강기가 제동되도록 하는 유압실린더가 구비되도록 구성되어 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안 브레이크장치가 구비된 건설현장용 승강기의 측면도 이고, 도 5는 본 고안 브레이크장치의 평면도 이다. 승강기는 조립식으로 적층되는 블록(5)이 구비된다. 이 블록(5)은 사방으로 레일(6)들이 구비되며 이 레일(6)들이 지그재그로 교차되는 앵글에 의해 지지되도록 구성된다. 그리고 적재된 블록(5)의 일측으로 승강기(1)가 구비된다. 이 승강기(1)는 블록을 따라 승강되도록 블록(5)의 일측에 승강기 쪽으로 향하는 래크(4)가 연이어서 구비되고 승강기(1)에는 래크(4)를 따라 이동되면서 승강기(1)를 승강시키는 피니언(2a)이 각각 구비된다.

피니언(2a)은 감속모터(2)에 의해 구동되도록 구비되며 적어도 2개가 한조를 이루도록 구비된다. 그리고 추락 등의 비상시 작동되는 가버너(3)가 구비된다. 가버너(3)는 무게추가 내장되어 있으며 이 무게추가 원심력에 의해 벌어질 때 가버너가 작동되어 승강기가 제동되도록 구성된다. 또한 승강기(1) 내부에 본 고안의 브레이크본체(10)가 구비된다. 브레이크본체(10)는 클러치부(12)와 기어부(13)와 유압발생부(15) 및 브레이크패드(18)로 구성된다.

클러치부(12)는 래크(4)와 치합되는 피니언(11)이 구비되며 기어부(13)는 베벨기어와 평기어 등의 조합으로 구성된다. 그리고 유압발생부(15)와 기어부(13)는 캠(14)으로 연결되어 있으며 이 캠(14)이 회전될 때 유압발생부(15)에서 유압이 발생된다. 그리고 이 유압은 유압라인(16)을 타고 유압실린더(17)로 보내지며 유압실린더(17)에 의해 브레이크패드(18)가 작동된다. 브레이크패드(18)는 블록(5)에 형성된 레일(6)의 외주면과 접하도록 구비되며 이 유압실린더(17)와 브레이크패드(18)는 한쌍으로 구비된다.

본 고안은 피니언(11)의 회전력이 클러치부(12)와 기어부(13)를 통해 유압발생부(15)로 전달되면 이 유압발생부(15)에서 유압이 발생되고 유압실린더(17)에 의해 브레이크패드(18)가 작동된다. 따라서 브레이크패드(18)가 레일(6)과 접하면서 마찰에 의해 제동력이 발생되고 승강기(1)가 서서히 정지된다.

도 6은 본 고안 브레이크장치의 클러치부를 나타낸 단면도 이고, 도 7a,b는 본 고안 브레이크장치의 클러치부를 나타낸 측단면도 이다. 클러치부(12)는 브레이크본체(10) 내부에 내장된 것으로 피니언(11)과 연결된 구동축(19)이 구비되고 이 구동축(19)과 동일축상에 구비된 종동축(20)이 각각 구비된다. 종동축(20)에는 구동축(19)의 선단을 지지하는 축받이(20a)가 구비되며 이 축받이(20a)의 외주연으로 클러치링(27)이 구비된다. 그리고 클러치링(27)의 내주면에는 방사상으로 다수개의 돌기(28)가 구비되며 구동축(19)에는 클러치링(27)의 내주연으로 놓이는 밸런스웨이트(21)가 구비된다.

밸런스웨이트(21)에는 조절스프링(24)과 조절레버(23)로 구속되는 무게추(22)가 구비되며 무게추(22)는 일정한 원심력에 도달되기 전까지는 정지상태로 놓인다. 그리고 밸런스웨이트(21)에는 무게추(22)의 위치를 고정시키는 판스프링(25)과 스토퍼(26)가 구비된다. 무게추(22)가 원심력에 의해 밸런스웨이트(21)로부터 벗어나 들리면 판스프링(25)의 스토퍼(26)에 닿아 원위치로 복귀되지 않는다.

이처럼 구성된 본 고안은 승강기(1)가 정상적으로 승강되는 동안 클러치부(12)의 피니언(11)과 구동축(19)만 회전된다. 승강기가 정상적으로 승강될 때 피니언(11)이 래크(4)를 따라 승강되면서 회전되고 이때 발생되는 회전력이 구동축(19)으로 전달되더라도 그 회전에 따른 원심력이 크지 않기 때문에 구동축(19)의 외주면에 형성된 무게추(22)가 들리지 않고 조절레버(23)에 의해 구속된 상태로 놓인다. 따라서 무게추(22)가 밸런스웨이트(21)에서 벗어나지 않고 구동축(19)과 함께 회전되며 종동축(20)은 정지상태를 유지한다.

승강기(1)를 승강시키는 피니언(2a)과 가버너(3) 등이 파손되어 승강기가 자연 추락하는 경우 본 고안의 브레이크장치가 작동된다. 승강기(1)가 자연추락면 가속도가 붙어 브레이크본체의 피니언(11)의 회전수가 증가된다. 피니언(11)이 일정한 속도 이상으로 회전되면 무게추(22)에 강한 원심력이 가해지고 조절레버(23)의 지지력을 벗어나 밸런스웨이트(21)로부터 벗어난다. 도 7b에 도시된 바와 같이 한번 벗어난 무게추(22)는 판스프링(25)의 스토퍼(26)에 걸려 임의로 복귀되지 않으며 벌어진 무게추(22)에 클러치링(27)의 돌기(28)가 걸리면서 구동축(19)과 종동축(20)이 일체화된 상태로 함께 회전된다.

이처럼 구동축(19)의 회전력이 종동축(20)으로 전달되면 도 5에 도시된 바와 같이 기어부(13)와 캠(14)을 통해 유압발생부(15)에서 유압이 발생된다. 이 유압은 유압라인(16)을 타고 각 유압실린더(17)로 전달되며 해당 유압실린더(17)의 브레이크패드(18)가 작동되어 블록(5)의 레일(4)과 마찰된다. 마찰이 일어나는 동안 승강기(1)는 서서히 제동되고 최종적으로 멈춘다. 그 제동거리는 브레이크패드(18)와 레일(4) 간의 마찰계수, 유압실린더(17)의 유압력, 승강기의 무게, 그리고 승강기의 추락속도의 함수이며, 승강기 추락의 제동시 승객이 충격을 적게 받도록 하기 위하여 마찰계수와, 유압실린더(17)의 유압력 그리고 승강기의 추락속도(클러치의 이탈속도로 제어가능)를 조정할수 있다.

도 8은 본 고안 브레이크장치의 다른 실시예를 나타낸 평면도 로서, 브레이크패드(18)가 접하는 레일(6)의 위치를 다양하게 할수 있다. 블록(5)의 중앙 양측으로 레일(6)이 형성되도록 한 뒤 이들 레일(6)의 양측으로 유압실린더(17)와 브레이크패드(18)가 구비되며, 브레이크패드(18)와 레일(6)은 그 단면이 원형, 사각형, 마름모꼴 등 다양하게 구성할 수 있다.

도 9는 본 고안 브레이크장치가 구비된 건물 승강기의 평면도 로서, 승강기(1a) 내부에 본 고안의 브레이크본체(10)가 구비되고 브레이크본체(10)의 피니언(11)이 승강기통로(1b)에 형성된 래크(4)와 치합되도록 구성된다. 그리고 승강기통로(1b)의 양측 중앙으로 돌출된 레일(6)에 브레이크패드(18)와 유압실린더(17)가 각각 구비된다.

이처럼 구성된 본 고안의 건물 승강기용 브레이크장치는 본 고안 건설현장의 브레이크장치와 동일한 구성을 갖는다. 건물 승강기(1a)가 추락되면 피니언(11)이 고속으로 회전되며 이때 피니언과 연결된 무게추가 벌어지면서 구동축과 종동축이 연결되고 기어부와 캠을 거쳐 유압발생부에서 유압이 발생된다. 이처럼 발생된 유압에 의해 유압실린더(17)가 작동되고 이의 브레이크패드(18)에 의해 건물 승강기(1a)가 제동된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 건물용 승강기와 건설현장에서 사용하는 승강기의 내부에 클러치부와 기어부 및 유압발생부 등이 구비된다. 따라서 승강기가 추락되면 클러치부가 작동되어 이의 회전력이 기어부를 거쳐 유압발생부로 전달된다. 유압발생부에서 유압이 발생되면 그 유압력에 의해 브레이크패드가 작동되고 승강기가 서서히 제동되도록 구비됨으로 승객에 가해지는 충격이 완화되어 승객을 안전하게 보호할수 있다.

또한 마찰력에 의해 승강기를 멈추게 하는 것임으로 멈출 때 승강기 안의 사람이나 화물에 충격을 적게 주고, 항상 피로를 받고 있는 래크에 가버너의 피니언을 충격적으로 물려서 승강기를 멈추게 하지 않고 평소에 피로를 받지 않는 레일과 브레이크패드를 사용하기 때문에 래크와 피니언의 파손에 의한 추락을 막을수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 승강기(1)가 이동되는 통로상에 래크(4)와 레일(6)이 각각 수직으로 구비되고,

   래크(4)와 치합된 상태로 회전되는 피니언(11)이 승강기(1)의 추락으로 고속 회전되면 구동축(19)과 종동축(20)이 서로 연결되도록하는 클러치부(12)가 구비되며,

   클러치부(12)의 회전력을 유압발생부(15)로 전달하는 기어부(13)가 구비되고, 레일(6)의 양측에는 유압발생부(15)로 부터의 유압에 의해 브레이크패드(18)가 레일(6)과 밀착되어 승강기가 제동되도록 하는 유압실린더(17)가 구비된 것을 특징으로하는 승강기용 브레이크장치.
2. 제 1 항에 있어서, 클러치부(12)는 피니언(11)을 갖는 구동축(19)이 구비되고 구동축(19)의 선단을 지지하는 종동축(20)이 구비되며 구동축(19)에는 무게추(22)를 갖는 밸런스웨이트(21)가 구비되고,

   종동축(20)에는 밸런스웨이트(21)를 감싸는 클러치링(27)이 구비되며 클러치링(27)의 내주면에는 원심력에 의해 벌어지는 무게추(22)에 걸려 구동축(19)과 종동축(20)을 연결하는 돌기(28)가 다수개 구비된 것을 특징으로하는 승강기용 브레이크장치.
3. 제 2 항에 있어서, 밸런스웨이트(21)의 내부에 무게추(22)를 잡는 조절레버(23)가 구비되고 조절레버의 후단에는 무게추의 원심력을 제어하는 조절스프링(24)이 구비되며, 무게추(22)가 벌어졌을 때 임의로 복원되지 않도록 스토퍼(26)를 갖는 판스프링(25)이 밸런스웨이트(21)의 일측에 구비된 것을 특징으로하는 승강기용 브레이크장치.