KR20040019269A - 엘리베이터 장치 - Google Patents

Abstract

엘리베이터 장치에서는 카의 정지시에 승강로내의 고정부에 계합해서 카의 진동을 감쇄시키는 진동저감장치가 카에 탑재되어 있다. 진동저감장치는 고정부로써의 가이드레일에 밀어붙혀지는 마찰슈와, 마찰슈를 가이드레일에 접리시키는 전자 액추에이터를 가지고 있다.

Description

엘리베이터 장치{ELEVATOR DEVICE}

일반적으로 엘리베이터에서 카는 승강로내에 설치된 가이드레일에 안내되어 승강된다. 즉, 카의 상부 양측과 하부 양측에는 가이드레일에 계합하는 가이드장치 (롤러가이드장치 또는 슬라이드가이드장치)가 각각 설치되어 있다.

또, 카가 정지하고 있는 상태에서 승객이 승강했을 때 하중의 변동에 의해 카가 흔들거리며, 상하로 진동할 때가 있다. 특히, 적재하중을 유압실린더로 지지하는 유압엘리베이터에서는 플런저의 신축에 작동유를 사용하고 있으므로 카의 지지강성(스프링정수)이 낮고, 진동이 생기기 쉽다.

또, 승강행정이 긴 로프식의 엘리베이터 장치나 2:1 로핑방식의 엘리베이터 장치에서는 로프길이가 길므로 카의 지지강성이 낮아지고, 진동이 생기기 쉽다.

또, 합성수지제 로프나 고강도 와이어로프를 사용하는 경우 상대적인 탄성계수가 현행의 로프보다도 낮으므로 카가 더욱 흔들대기 쉬워지는 것이 예측된다.

도 5는 종래의 로프식의 엘리베이터 장치에서 카 정지시의 카의 진동을 표시하는 설명도이다. 여기서는 12인승, 카질량 2000kg의 카에 정지시에 승객 1인(75 kg)이 승차했을 때 하중변화를 상정하고, 카 바닥의 진동변위를 해석적으로 구한 결과를 표시한다.

도면에서 1.0초시에 75kg의 승객이 승차함으로써 카바닥에서는 양진폭 약 10mm의 진동이 발생한다. 이 진동은 5초후라도 계속해 있고, 양진폭도 약 5mm 까지만 감쇄하고 있지 않는 것을 알 수 있다. 또, 이 모델에서 감쇄는 로프감쇄만을 고려하고 있다.

종래 예를들면 일본특개 2001 - 106456호 공보에는 카의 정지시에 마찰계수가 높은 마찰슈를 전자코일에 의해 가이드레일에 밀어붙혀 카를 가이드레일에 대해 고정하는 유압엘리베이터가 표시되어 있다. 그러나, 카의 정지시에 카를 레일에 대해 완전하게 고정해 버리면 승객의 승강에 의한 부하변동에 대해 카의 위치가 변화하지 않고, 카 위치의 변화에서 카 정지중의 부하변동을 검출할 수가 없게 된다.

통상의 엘리베이터에서는 카 위치의 변화로부터 카 정지중의 부하변동을 검출하고, 부하변동에 따른 모터토크를 권양기에 부여함으로써 카 출발시의 순간적인 부하변동에 의한 진동을 피하도록 하고 있다. 그러나, 정지시에 카를 고정한 경우 부하변동을 검출할 수 없으므로 카 출발시의 진동을 피할 수가 없게 된다.

또, 카를 완전히 고정하기 위해서는 승객에 의한 부하의 증대를 마찰슈의 마찰력으로 지지할 필요가 있으나, 이때 필요한 마찰력은 카 용량이 커질수록 크게 된다.

예를들면, 12인승(만원시 승객질량 약 800kg)의 엘리베이터에서 빈 카에 만원(800kg)의 승객이 한번에 승차해도 카가 움직이지 않게 하기 위해서는 약 800N의 힘으로 카를 지지할 필요가 있다. 이를 마찰계수 μ= 0.5의 마찰슈의 마찰력으로 지지하기 위해서는 약 16000N의 힘으로 마찰슈를 밀어줄 필요가 있다.

이와 같이 카를 완전히 고정하기 위해서는 마찰슈를 가이드 레일에 밀어주는 액추에이터의 구동력을 대단히 큰 것으로 할 필요가 있고, 장치 전체의 코스트업 및 대형화를 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로 코스트업 및 대형화를 억제하면서 카 정지시의 승객의 승강에 따른 카의 진동을 저감시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 엘리베이터 장치는 승강로와, 이 승강로내를 승강하는 카를 구비하고 있는 것으로 카에는 카의 정지시에 승강로내의 고정부에 계합해서 카의 진동을 감쇄시키는 진동저감장치가 탑재되어 있는 것이다.

본 발명은 카가 가이드레일에 안내되어 승강로내를 승강하는 엘리베이터 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태의 1예에 의한 엘리베이터 장치를 표시하는 개략의 구성도.

도 2는 도 1의 요부를 표시하는 확대도.

도 3은 도 1의 진동저감장치를 표시하는 평면도.

도 4는 실시의 형태 1에 의한 진동저감장치를 적용한 로프식의 엘리베이터장치에서 카 정지시의 카의 진동을 표시하는 설명도.

도 5는 종래의 로프식의 엘리베이터 장치에서 카 정지시의 카의 진동을 표시하는 설명도.

이하, 본 발명의 호적한 실시의 형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태의 1예에 의한 엘리베이터 장치를 표시하는 개략의 구성도이다. 도면에서 승강로(1)의 상부에는 기계실(2)이 설치되어 있다. 기계실(2)의 바닥위에는 구동시브(3a)를 갖는 권양기(3)가 다수의 권양기 방진고무부재(4)를 통해서 설치되어 있다.

구동시브(3a)에는 로프(5)(주삭)가 감겨 있다. 로프(5)는 그의 재질에 의해 결정되는 스프링정수를 갖는 스프링이라고 볼 수가 있다.

특히, 승강행정이 길고 로프길이가 긴 경우에는 로프(5)의 스프링정수는 작아진다. 로프(5)의 일단부에는 카(6)가 매달려 있다. 로프(5)의 타단부에는 균형추 (7)가 매달려 있다. 승강로(1)내에는 카(6)의 승강을 안내하는 고정부로써의 한쌍의 가이드레일(8)이 설치되어 있다.

카(6)는 카틀(9)이 카틀(9)에 지지되어 있는 카실(10), 카틀(9)과 카실(10)과의 사이에 개재되어 있는 다수의 바닥밑 방진고무부재(11) 및 카틀(9)에 설치되고 가이드레일(8)에 계합하는 다수의 롤러가이드장치(또는 슬라이드가이드장치 )(12)를 소유하고 있다. 카틀(9)은 셔클스프링장치(13)를 통해서 로프(5)에 접속되어 있다.

카(6)에는 카(6)의 정지시에 가이드레일(8)에 계합해서 카(6)의 진동을 감쇄시키는 한쌍의 진동저감장치(14)가 탑재되어 있다.

도 2는 도 1의 요부를 표시하는 확대도이다. 진동저감장치(14)는 카틀(9)의 상부에 부착부재(15)를 통해서 부착되어 있다. 또, 진동저감장치(14)는 롤러가이드장치(12)의 가이드롤러와 간섭하지 않도록 롤러가이드장치(12)의 상방에 배치되어 있다.

도 3은 도 1의 진동저감장치(14)를 표시하는 평면도이다.

도면에서 진동저감장치(14)는 개폐기구(16), 한쌍의 마찰슈(17), 전자액추에이터(18) 및 되돌림스프링(19)을 가지고 있다.

마찰슈(17)는 가이드레일(8)에 대향하도록 개폐기구(16)에 탑재되어 있다. 또, 마찰슈(17)는 전자액추에이터(18)의 전자력에 의해 개폐기구(16)를 통해서 가이드레일(8)에 밀어 붙혀진다. 전자액추에이터(18)가 구동되면 가이드레일(8)은 한쌍의 마찰슈(17)에 의해 잡혀져 있다. 마찰슈(17)가 가이드레일(8)에 밀려지면 마찰력에 의해 카(6)의 진동이 감쇄된다.

또, 개폐기구(16)는 마찰슈(17)가 가이드레일(8)에서 개리하는 방향으로 되돌림스프링(19)에 의해 항시 작동되고 있다.

따라서, 전자액추에이터(18)가 구동되지 않을 때는 마찰슈(17)는 가이드레일 (8)에서 개리해 있다.

전자액추에이터(18)는 카(6)가 정지하고, 도어개방상태일 때 전자액추에이터(18)를 구동시켜 진동저감장치(14)를 작동시키는 진동저감제어장치(20)가 접속되어 있다.

마찰슈(17)는 예를들면 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌등의 고분자 재료에 의해 구성되어 있다.

다음 동작에 대해 설명한다. 카(6)가 층강에 정지하고 도어개방상태에서 승객이 승강하게 되면 부하의 변동에 의해 카(6)의 위치가 상하로 이동하고, 카(6)에 진동이 생긴다. 이때, 카(6)는 카(6)를 지지하는 스프링요소 전체의 스프링정수(권양기 방진고무부재(4), 층하 방진고무부재(11), 셔클스프링(13) 및 로프(5)의 스프링정수를 합성한 스프링정수)에 따라 변위한다.

한편, 카(6)가 착상해서 도어개방 신호가 출력되면 카의 도어 및 승차장의 도어가 개방되는 동시에 진동저감제어장치(20)에 의해 전자액추에이터(18)가 구동된다. 이로써, 되돌림스프링(19)에 거역해서 마찰슈(17)가 가이드레일(8)에 밀어붙혀져 마찰슈(17)의 접동방향(카(6)의 진동방향)에의 마찰력이 발생한다.

그리고, 카(6)의 진동이 마찰슈(17)의 마찰력에 의해 감쇄된다.

마찰슈(17)의 마찰력의 크기는 미는힘(P)과 마찰슈(17)와 가이드레일(8)과의 사이의 마찰계수(μ)와의 적에 대체로 같다.

따라서, 미는힘(P)을 적당히 설정함으로써 카(6)의 진동레벨을 재빨리 감쇄 시킬 수가 있다.

또, 카(6)의 주행중은 전자액추에이터(18)가 작동하지 않는 상태이므로 되돌림스프링(19)에 의해 마찰슈(17)는 가이드레일(8)의 접동면으로부터 개리되어 있다.

도 4는 실시의 형태 1에 의한 진동저감장치(14)를 적용한 로프식의 엘리베이터 장치에서의 카 정지시의 카의 진동을 표시하는 설명도이다. 여기서는 12인승이고 카질량 약 2000kg의 카에 정지시에 승객이 1인(75kg)이 승차했을 때의 하중변화를 상정하고, 카 바닥의 진동변위를 해석적으로 구한 결과를 표시한다.

또, 150N의 접동방향의 마찰력을 발생할 수 있는 진동저감장치(14)를 사용한 경우를 상정하였다.

도면에서 1.0초시에 75kg의 승객이 승차하므로써 카바닥에서는 양진폭 약 10mm의 진동이 발생한다. 이 진동은 진동저감장치(14)에 의해 발생한 마찰력에 의해 감쇄되고, 약 2초에서 없어진 것을 알 수가 있다.

여기서 예를들면 마찰계수 μ= 0.3의 마찰슈(17)를 사용해 150N의 마찰력을 발생시키기 위해서는 500N의 누르는 힘을 부여할 필요가 있다. 그러나, 이 누르는 힘은 카(6)를 완전히 고정하기 위해 필요한 힘에 비하면 대폭적으로 작다. 따라서, 소형의 전자액추에이터(18)를 사용할 수가 있고, 코스트업 및 대형화를 억제할 수가 있다.

상기한 예에서는 150N의 마찰력에 의해카(6)의 진동을 충분히 저감할 수 있는 것을 표시하였다. 진동을 저감하는데 최적한 마찰력의 값은 로프(5)의 가닥수나 두께에 의해 결정되는 로프스프링정수 및 카(6)의 중량에 의해 변화한다.

진동저감장치(14)에 의한 마찰력이 너무 크면 승객의 승강에 의한 부하변동을 개량장치에 의해 검출할 수가 없게 된다. 따라서, 진동저감장치(14)에 의해 생기는 마찰력의 합계를 승객 한사람분의 중량에 대응하는 600N(약 60kgf) 이하로 해두면 부하변동을 계량장치에 의해 검출할 수가 있고, 카(6)의 출발시의 진동을 피할 수가 있다.

또, 마찰력이 너무 작으면 진동을 감쇄시키는 효과도 작아지므로 마찰력은 충분한 감쇄력을 얻을 수 있도록 고려해서 설정된다.

또, 예를들면 다수의 승객이 한번에 내린 경우 등 카 정지시에 큰 하중의 변화가 있을 때 카의 문턱과 층상과의 사이에 단차가 생길 때가 있다.

이 경우 카(6)는 가이드레일(8)에 대해 고정되어 있지 않으므로 통상의 엘리베이터 장치와 같이 단차를 없이 하는 방향으로 권양기(3)에 의해 카(6)를 움직일 수가 있다(리레벨 동작).

이상과 같이 진동저감장치(14)를 사용함으로서 정지시의 부하변동에 의한 카(6)의 진동을 억제하고, 승객에 불괘감을 부여하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 카(6)를 완전히 고정하는 방법에 비해 작은 누르는 힘으로 진동을 저감시킬 수가 있으므로 전자액추에이터(18)를 소형화 할 수가 있다.

또, 카(6)의 부하변동을 검출해서 적당한 토크를 권양기(3)에 갖게 할 수가 있으므로 카(6)의 출발시의 진동도 방지할 수가 있다.

상기의 예에서는 고정부인 가이드레일(8)에 진동저감장치(14)를 계합시켰으나 마찰슈가 접리되는 전용의 마찰부재를 승강로내에 고정해도 된다.

이 경우 진동저감에 적당한 재료를 자유로히 선택할 수가 있고, 보다 효율좋게 진동을 저감할 수가 있다. 또, 마찰부재는 카의 정지시에만 사용되므로 승강로 전체에 연속적으로 설치할 필요는 없고, 대응장소에만 단속적으로 설치할 수가 있다.

또, 승강로 벽이나 승차장 도어등 기설의 부분을 고정부재로써 사용하는 것도 가능하다.

또, 상기의 예에서는 카(6)의 상부에 진동저감장치(14)를 배치하였으나 탑재위치는 한정되는 것이 아니고, 예를들면 카(6)의 하부에 설치해도 된다.

또한, 상기의 예에서는 카(6)의 양측에 진동저감장치(14)를 설치하였으나 한쪽에만 설치해도 된다.

또, 상기의 예에서는 한쌍의 마찰슈(17)에 의해 가이드레일(8)을 끼는구조의 진동저감장치(14)를 표시하였으나 하나의 마찰슈를 밀어붙이는 것이라도 된다.

또, 상기의 예에서는 마찰슈(17)를 가이드레일(8)에 마찰접촉시키는 진동저감장치(14)를 표시하였으나 진동저감장치는 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 회전에 대해 적당한 저항력이 부가된 롤러를 카 정지시에 가이드레일(8)에 접촉시켜 전동시켜도 된다.

또한, 상기의 예에서는 마찰슈(17)를 가이드레일(8)에 접리하는 액추에이터로써 전자액추에이터(18)를 사용하였으나, 예를들면 공기압이나 유압을 이용한 액추에이터를 사용해도 된다.

또, 상기의 예에서는 1;1 로핑방식의 엘리베이터 장치를 표시 하였으나, 예를들면 2:1 로핑방식 등 다른 로핑방식의 엘리베이터 장치에서도 본 발명을 적용할 수있다.

또, 상기의 예에서는 전동식의 권양기(3)를 사용한 엘리베이터 장치를 표시 하였으나, 본 발명은 직접식 또는 간접식(로프식)의 유압엘리베이터에도 적용할 수가 있다.

Claims (3)

1. 승강로와 이 승강로내를 승강하는 카를 구비하고 있는 엘리베이터 장치로써 상기 카에는 상기 카가 정지했을 때에 상기 승강로내의 고정부에 계합해서 상기 카의 진동을 감쇄시키는 진동저감장치가 탑재되어 있는 엘리베이터 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 카가 정지해서 도어 개방상태일 때 상기 진동저감장치를 작동시키는 진동저감제어장치를 또 구비하고 있는 엘리베이터 장치.
3. 제1항에 있어서, 진동저감장치는 상기 카의 승강을 안내하는 상기 고정부로서의 가이드레일에 밀어붙혀지고, 마찰력에 의해 상기 카의 진동을 감쇄시키는 마찰슈를 가지고 있는 엘리베이터 장치.