KR200340820Y1 - 엘리베이터용 완충기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엘리베이터 승강로의 바닥에 설치되는 엘리베이터용 완충기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 내부의 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하여 엘리베이터 카의 비상 추락에 따른 충격흡수 및 분산효과를 극대화할 수 있는 엘리베이터용 완충기를 제공하는데 목적이 있다.

이에 따라, 본 고안에서는 엘리베이터 카의 추락으로 인하여 플런저가 하강하는 경우 실린더에 충유된 오일이 오리피스를 통해 플런저 측으로 유출되므로 추락한 엘리베이터 카의 충격을 흡수 및 분산하는 엘리베이터용 완충기에 있어서, 상기 실린더의 내면에는 충유된 오일 압력에 따라 가변적으로 플런저와 밀착되는 패킹 링을 설치하였다.

따라서, 본 고안은 실린더 내부의 오일 압력과 함께 패킹 링의 기밀성도 함께 강화되므로 엘리베이터 카의 비상 추락에 따른 실린더 내부의 압유가 외부로 유출되는 것을 방지하는 효과가 있으며, 이를 통해 엘리베이터 카의 추락에 따른 충격을 효과적으로 흡수 및 분산하는 효과가 있다.

Description

엘리베이터용 완충기{A buffer for elevator}

본 고안은 엘리베이터 승강로의 바닥에 설치되는 엘리베이터용 완충기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터 카가 최하층 아래로 하강할 경우 카의 운동에너지를 흡수하거나 분산시켜 엘리베이터 카를 안전하게 정지하도록 하는 엘리베이터용 완충기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 건물에 보편적으로 설치된 엘리베이터는 엘리베이터 승강로에 설치된 엘리베이터 카를 로프의 견인에 의해 수직으로 승강 또는 하강시키므로 승객 또는 화물을 운반시키는 것을 말한다. 이러한 엘리베이터는 로프에 의해 승하강되는 특성상 마모에 의해 로프가 끊어지거나, 엘리베이터 제동장치 등의 결함 등에 의해 제동이 정상적으로 이루어지지 않는 경우가 발생될 수 있으며, 이러한 경우 엘리베이터 카가 급하강하여 추락하게 되고, 커다란 인명사고를 초래하게 된다.

따라서 모든 엘리베이터 승강로의 바닥에는 완충기가 설치되어 있으며, 특히 엘리베이터의 정격속도가 60m/min을 초과하는 경우에는 유압식 완충기가 설치되어 엘리베이터 카의 추락에 따른 충격을 완충 및 분산하게 되고, 이로 인하여 엘리베이터 카의 추락사고에 따른 사고의 피해를 최소화시키게 된다.

도 1은 이와 같은 종래의 엘리베이터용 완충기 중 유압식 완충기의 일 예를 도시한 단면도로서 그 구성을 설명하면, 베이스(20)의 중앙에는 카운터싱킹(Counter Sinking) 가공된 결합구멍(210)이 형성되어 테이퍼형상의 니들(30)이 결합되고, 베이스(20)의 위에는 엘보(41)와 플러그(42)를 갖는 실린더(40)가 용접에 의해 고정 설치되며, 실린더(40)의 내측 상부에는 부시(50)가 삽입 결합된다.

그리고 부시(50)의 내측에는 상하로 슬라이딩이 가능한 플런저(60)가 삽입되고, 플런저(60)의 하단에는 오리피스(61a)가 형성된 캡(61)이 용접에 의해 일체로 고정 설치된다. 이러한 캡(61)의 상부에는 스프링슈(62)가 설치되어 니들(30)과 볼트(63) 결합되고, 스프링슈(62)의 상방에는 리턴 코일스프링(64)이 설치된다. 또한 플런저(60)의 상단에는 플랜지(65)가 고정 설치되고, 플랜지(65)의 상면에는 러버(66)가 체결 설치된다.

따라서 이와 같이 구성된 종래의 엘리베이터용 완충기(10)는 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 따라 러버(66)에 충격이 가해지는 경우, 플런저(60)가 하강에 의해 실린더(40) 내부의 충유된 오일압력을 상승시키게 된다. 그리고 충유된 압유는 캡(61)의 오리피스(61a)를 통하여 플런저(60) 내부로 배출되므로 플런저(60)는 하강되고 러버(66)에 가해진 충격을 흡수하게 된다.

여기서, 니들(30)은 하부로 갈수록 직경이 큰 테이퍼형상이므로 캡(61)이 하강될수록 니들(30)과 오리피스(61a)의 틈새는 협소해지고, 오리피스(61a)를 통한오일의 유출량은 점진적으로 줄어들게 된다. 따라서 플런저(60)의 하강속도는 점점 줄어들게 되며, 이를 통해 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 따른 충격흡수 및 분산효과를 극대화하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 엘리베이터용 완충기(10)는 실린더(40)와 플런저(60) 사이에 부시(50)가 설치되는 구조이므로 플런저(60)의 원활한 승하강을 위하여 부시(50)와 플런저(60)가 헐거움 결합될 수밖에 없었다. 따라서 헐거움 결합으로 인하여 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 의해 플런저(60)가 하강되는 경우, 실린더(40) 내의 압유가 도 2에서와 같이 분출되듯 유출되는 문제점이 발생되었다.

더욱이 압유의 외부 유출은 플런저(60)의 하강속도를 촉진하므로 추락한 엘리베이터 카(C)의 하중을 정상적으로 흡수 및 분산하지 못하게 되고, 이로 인하여 커다란 인명피해를 초래하며, 또한 실린더(40) 내에 오일을 새로 충유해야만 하는 유지 관리상의 불편한 문제점이 발생되었다.

한편, 종래의 문제점을 해결하기 위하여 부시(50)와 플런저(60)의 헐거움 결합 공차를 줄이는 방법도 있을 수 있으나, 플런저(60)의 원활한 승하강을 위한 적정 헐거움과, 하계 및 동계 등의 열팽창을 감안할 때에 일정 이하로 공차를 줄이는 것이 현실적으로 불가능하다.

그리고 엘리베이터 카(C)의 추락은 엄청난 플런저(60)를 모멘텀으로 타격하고, 이로 인하여 실린더(40) 내부의 오일 압력을 급격하게 상승시키므로 실린더(40) 내부의 압유는 상기한 부시(50)와 플런저(60)의 결합 틈새로 분출되듯이 유출될 수밖에 없었다.

더욱이 종래의 엘리베이터용 완충기(10)는 그 사용이 거의 이루어지지 않는 점과 원가절감 차원에서 부시(50)와 플런저(60)를 기밀하게 정밀 가공하지 않았으며, 이로 인하여 엘리베이터 카(C)의 비상 추락시 실린더(40) 내부의 오일이 보다 쉽게 유출되는 문제점이 발생되었다. 따라서 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 따른 요구 기준치의 충격흡수 및 분산효과를 달성할 수 없었다.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 엘리베이터 카의 비상 추락에 따라 플런저가 하강되는 경우, 실린더 내부의 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하여 엘리베이터 카의 비상 추락에 따른 충격흡수 및 분산효과를 극대화할 수 있는 엘리베이터용 완충기를 제공하는데 있다.

그리고 본 고안의 다른 목적은 실린더 내부의 오일 압력이 높아지는 경우에 기밀성도 함께 강화되므로 엘리베이터 카의 비상 추락에 따른 실린더 내부의 압유가 외부로 유출되는 것을 가일층 방지할 수 있는 엘리베이터용 완충기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 엘리베이터용 완충기의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 종래의 엘리베이터용 완충기의 작동상태를 나타낸 단면도,

도 3은 본 고안의 엘리베이터용 완충기에 적용되는 패킹 링을 나타낸 저면 사시도,

도 4 및 도 5는 본 고안의 엘리베이터용 완충기의 작동상태를 나타낸 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 완충기 200 : 베이스

210 : 결합구멍 220 : 엠보싱부

300 : 니들 400 : 실린더

410 : 엘보 420 : 링홈

500 : 패킹 링 510 : 몸체

520 : 홈 530 : 내부실립(inner seal lip)

540 : 외부실립(outer seal lip) 600 : 플런저

610 : 하부캡 611 : 오리피스

612 : 보스 620 : 오일패드

630 : 볼트 640 : 리턴 코일스프링

650 : 상부캡 651 : 함몰부

660 : 러버 661 : 볼트

C : 엘리베이터 카

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 엘리베이터용 완충기는 엘리베이터 카의 추락으로 인하여 플런저가 하강하는 경우 실린더에 충유된 오일이 오리피스를 통해 플런저 측으로 유출되므로 추락한 엘리베이터 카의 충격을 흡수 및 분산하는 엘리베이터용 완충기에 있어서, 상기 실린더의 내면에는 충유된 오일 압력에따라 가변적으로 플런저와 밀착되는 패킹 링을 설치한 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 엘리베이터용 완충기에 적용되는 패킹 링을 나타낸 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 고안의 엘리베이터용 완충기의 작동상태를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 고안의 엘리베이터용 완충기(100)는 크게 베이스(200), 실린더(400), 패킹 링(500), 플런저(600)로 구성된다.

먼저 베이스(200)는 엘리베이터의 승강로 바닥에 고정 설치되는 것으로, 강판 등의 판재를 프레스 성형하여 생산되며, 성형시 베이스(200)의 중앙에 결합구멍(210)을 갖는 엠보싱부(220)도 함께 성형 형성된다. 그리고 결합구멍(210)에는 상부로 갈수록 작은 지름인 테이퍼형상의 니들(300)이 결합된다.

실린더(400)는 베이스(200)의 상면 중앙에 용접 등에 의해 고정 설치되는 것으로, 외측 면 일부분에는 엘보(410)가 설치되고, 내측면 상부 2곳에는 링홈(420)이 각각 형성된다.

패킹 링(500)은 도 3에서 나타낸 바와 같이 상기한 실린더(400)의 링홈(420)에 각각 삽입되어 실린더(400) 내부에 충유된 오일이 실린더(400)와 플런저(600) 사이의 틈새를 통해 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다. 이러한 패킹 링(500)은 고무나 합성수지에 의해 사출성형된 것으로, 몸체(510)의 하부에 홈(520)이 형성되고, 홈(520) 양측에는 내부실립(530)과 외부실립(540)이 형성된다.

플런저(600)는 실린더(400)에 삽입되어 엘리베이터 카(C)의 충돌에 의해 승하강되는 것으로, 플런저(600)의 하부에는 하부캡(610)을 용접 등에 의해 기밀하게 설치하게 된다. 이러한 하부캡(610)은 강판 등의 판재를 프레스 성형하여 생산되며, 중앙에 오리피스(611)를 갖는 보스(612)도 성형 형성된다.

그리고 오리피스(611)에는 니들(300)의 상부가 삽입되고, 니들(300)의 상부와 오일패드(620)는 볼트(630) 등으로 체결되며, 오일패드(620)의 상부에는 리턴 코일스프링(640)이 설치된다.

또한 플런저(600)의 상단에는 상부캡(650)을 결합하여 플런저(600)의 상부를 커버한다. 이러한 상부캡(650)은 강판 등에 의해 프레스 성형 생산된 것으로, 중앙에 함몰부(651)를 성형하여 리턴 코일스프링(640)의 상부와 결합될 수 있도록 하였다. 그리고 상부캡(650)의 상면 중앙에는 러버(660)를 볼트(661) 등으로 체결 설치하였다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4에서 도시한 바와 같이 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 의해 러버(660)에 충격이 가해지면, 러버(660)는 1차로 충격을 흡수하면서 상부캡(650)을 통해 플런저(600)측으로 엘리베이터 카(C)의 추락에 따른 충격을 전달하게 된다. 따라서 플런저(600)는 도 5에서와 같이 실린더(400)를 따라 하강하면서 실린더(400) 내부에 충유된 오일의 압력을 상승시키고, 순간적으로 압력이 높아진 오일은 오리피스(611)를 통하여 플런저(600) 내부로 유출된다.

이에 따라, 플런저(600)는 실린더(400)에 충유된 오일이 플런저(600) 측으로유출되는 유량만큼 점진적으로 느린 속도로 하강되므로 엘리베이터 카(C)의 추락에 따른 충격을 흡수하게 된다.

여기서 니들(300)은 하부로 갈수록 직경이 큰 테이퍼형상이므로 플런저(600)가 하강될수록 니들(300)과 오리피스(611)의 틈새는 협소해지게 된다. 따라서 오리피스(611)를 통한 오일의 유출량은 점진적으로 줄어들게 되어 플런저(600)의 하강속도를 점차 줄이게 되어 엘리베이터 카(C)의 비상 추락에 따른 충격흡수 및 분산효과를 극대화시키게 된다.

특히, 본 고안은 도 3에서 도시한 바와 같이 실린더(400)의 내측 상부에 패킹 링(500)이 설치되므로 플런저(600)의 하강에 따라 실린더(400)에 충유된 오일의 압력이 높아지면, 실린더(400) 내부의 오일은 그 증가된 압력에 비례하여 내부실립(530)을 플런저(600) 측으로 가압 밀착시키게 된다.

따라서 실린더(400)에 충유된 압유는 실린더(400)와 플런저(600) 사이의 틈을 통해 외부로 유출되지 않고 오리피스(611)를 통해서만 플런저(600) 내부로 유출되며, 이로 인하여 플런저(600)는 완충기(100)의 설계시 계산된 하강속도 및 구간 안에서 정상적으로 하강하면서 엘리베이터 카(C)의 추락에 따른 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시키게 된다.

한편, 엘리베이터 카(C)가 플런저(600)의 러버(660)로부터 제거되면, 플런저(600)는 리턴 코일스프링(640)의 탄성 복원력에 의해 상승하게 되고, 플런저(600) 내부의 오일은 실린더(400) 측으로 유출된다. 그리고 실린더(400) 내부의 오일 압력은 소멸된 상태이므로 플런저(600)와 밀착된 내부실립(530)의 가압력도 소멸되어 평상시의 탄성 가압력으로 플런저(600)와 밀착되고, 플런저(600)의 상승이 원활하게 이루어지게 된다.

이와 같이 본 고안은 실린더(400)에 충유된 오일의 외부 유출을 방지하기 위해 사출성형 생산되는 패킹 링(500)을 사용하므로 종래기술의 부시(50)와는 달리 제품원가를 획기적으로 절감하게 된다. 따라서 완충기(100)의 구조를 단순화하고 생산원가를 크게 절감시키게 된다.

또한 본 고안의 엘리베이터용 완충기(100)는 종래기술에서 사용한 평강(坪鋼)과 같은 강재(鋼材)를 사용하지 않고, 얇은 강판을 사용하여 프레스 성형한 베이스(200), 하부캡(610), 오일패드(620), 상부캡(650)을 사용하므로 완충기(100)에 소요되는 재료비를 획기적으로 절감하며, 완충기(100)의 무게도 크게 줄이게 된다.

그리고 본 고안은 베이스(200)에 엠보싱부(220)와 결합구멍(210)이 프레스 성형 생산과정에서 함께 성형되므로 종래의 카운터싱킹 공정과 같은 별도의 추가 가공 공정히 불필요하다. 따라서 베이스(200)의 생산성 향상 및 원가 절감뿐만 아니라, 완충기(100)의 생산성 향상 및 원가를 크게 절감하게 된다.

또한 하부캡(610), 오일패드(620), 상부캡(650)의 경우에도 베이스(200)와 마찬가지로 프레스 성형 생산의 특성상 추가 가공이 거의 불필요하다. 따라서 종래기술의 캡(61), 스프링슈(62), 플랜지(65)와 비교해 볼 때에 부품의 생산원가를 크게 절감한 반면, 생산성은 크게 증가된다.

뿐만 아니라, 본 고안은 프레스 성형 생산된 베이스(200), 하부캡(610), 오일패드(620), 상부캡(650)의 사용에 따라 완충기(100)의 무게를 크게 줄이므로 종래의 니들(30)에 비하여 보다 작은 지름의 니들(300) 사용이 가능하여 완충기(100)의 생산원가 및 중량을 가일층 절감하게 된다.

한편, 상술한 실시 예는 본 고안의 바람직한 실시예의 일 예를 설명한 것에 불과한 것으로, 본 고안의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 패킹 링의 설치는 실린더의 내측면 상부이외에 플런저의 외측면 하부에 설치하는 것도 가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 실린더의 내측면 상부에 패킹 링을 설치하므로 엘리베이터 카의 비상 추락에 따라 플런저가 하강되는 경우, 실린더 내부의 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다. 따라서 엘리베이터 카의 비상 추락에 따른 충격흡수 및 분산효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안은 실린더에 충유된 오일의 압력 높아질수록 패킹 링의 내부실립과 플런저의 밀착력이 증가되어 기밀성을 높아지게 된다. 따라서 엘리베이터 카의 하강에 따라 실린더의 오일이 외부로 유출되는 것을 보다 효과적으로 방지하는 매우 유용한 효과가 있다. 그리고 추락한 엘리베이터 카의 제거에 의해 실린더의 오일 압력이 소멸되는 경우에는 내부실립과 플런저의 밀착력도 낮아지므로 플런저의 승강이 원활하게 이루어지는 효과도 있다.

더욱이 본 고안의 패킹 링은 사출성형에 의해 성형되므로 종래의 부시에 비하여 엘리베이터용 완충기의 생산원가를 절감하고, 구조를 단순화한 매우 유용한 효과도 있는 것이다.

Claims (3)

1. 엘리베이터 카의 추락으로 인하여 플런저가 하강하는 경우 실린더에 충유된 오일이 오리피스를 통해 플런저 측으로 유출되므로 추락한 엘리베이터 카의 충격을 흡수 및 분산하는 엘리베이터용 완충기에 있어서,

   상기 실린더(400)의 내면에는 충유된 오일 압력에 따라 가변적으로 플런저(600)와 밀착되는 패킹 링(500)을 설치한 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 완충기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 패킹 링(500)은 실린더(400)의 내면에 형성한 링홈(420)에 삽입 설치한 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 완충기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패킹 링(500)은 몸체(510)의 하부에 형성한 홈(520)과;

   상기 홈(520) 양측으로 형성한 내부실립(530) 및 외부실립(540)을 갖는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 완충기.