KR20060087174A - 엘리베이터용 로프 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고정프레임과, 상기 고정프레임의 일측에 로프와 인접하게 고정되는 고정브레이크와, 상기 로프를 사이에 두고 상기 고정브레이크에 접근 및 이격되는 가동브레이크와, 상기 고정프레임에서 소정구간 왕복이동 가능하게 설치되며 상기 가동브레이크와 연결된 작동플레이트와, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 접근하는 제동위치로 탄성 가압하는 제동스프링과, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 이격되는 제동해제위치로 이동시키거나 이동된 상태를 락킹 및 락킹해제하는 구동수단을 갖는 엘리베이터용 로프 제동장치에 관한 것으로서, 상기 구동수단은 상기 고정프레임 타측의 양 측벽에 회전 가능하게 설치되는 주축과, 상기 주축과 상기 작동플레이트를 연결하며 상기 주축에 연결되는 일단부에 상기 주축에 걸림 유지 가능한 고리 형상의 걸림부가 형성되어 있는 적어도 하나의 작동크랭크를 갖는 브레이크구동유닛을 포함하고; 상기 가동브레이크는 상기 고정브레이크에 대해 접근 및 이격되는 금속제 가동판과, 상기 로프와 상기 가동판 사이에서 상기 가동판에 대해 접근 및 이격 되는 금속제 가동브레이크판과, 상기 가동브레이크판을 상기 가동판에 대해 접근 또는 이격시키는 가동브레이크조작변을 가지며; 엘리베이터의 정상 운행시 상기 양 브레이크의 제동해제상태와 상기 가동판과 상기 가동브레이크판의 이격 상태를 유지시키고, 엘리베이터의 이상 운행시 상기 제동위치에서 상기 작동크랭크의 걸림부가 상기 주축에 걸림 유지되도록 상기 가동브레이크조작변과 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 제동상황에서 로프의 미끄러짐과 급제동에 의한 탑승자의 쇼크를 방지할 수 있으며, 로프의 제동이 보장되는 엘리베이터용 로프 제동장치가 제공된다.

엘리베이터, 로프, 제동, 모터, 전자변, 브레이크

Description

엘리베이터용 로프 제동장치{Rope Braking Device For Elevator}

도 1은 엘리베이터용 로프 제동장치의 설치상태도,

도 2는 종래 엘리베이터용 로프 제동장치의 측단면도,

도 3 내지 도 5는 도 2의 종래 엘리베이터용 로프 제동장치의 작동상태도,

도 6은 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치의 사시도,

도 7은 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 분해사시도,

도 8은 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 평단면도,

도 9는 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 측단면도,

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치의 작동상태도,

도 12는 도 7의 클러치에 형성된 캠프로파일홈 작동관계를 도시한 도면,

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치의 일측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 고정프레임 20 : 브레이크

21 : 고정브레이크 23 : 가동브레이크

24 : 가동브레이크판 25 : 가동판

28 : 브레이크스프링 29 : 가동브레이크조작변

30 : 브레이크작동부 31 : 브레이크작용유닛

33 : 작동플레이트 50 : 구동수단

51 : 브레이크구동유닛 53 : 제동조작유닛

55 : 제동스프링 61 : 주축

69 : 주축완충부 71 : 제동조작축

73 : 모터조립체 75 : 제동조작변

93 : 리미트스위칭부

본 발명은 엘리베이터용 로프 제동장치에 관한 것이다.

일반적인 엘리베이터(3)는 도 1에 도시된 바와 같이, 사람이나 화물이 탑승하는 카(car)(4)와, 카(4)를 안내하는 가이드레일(6)과, 카 견인용 로프(5)와, 로프(5)를 부분적으로 권취하여 카(4)를 승하강 시키는 권상기(traction machine)(7)와, 권상기(7)의 부하를 경감시키기 위하여 카(4)의 무게에 대해 적절한 하중으로 대항하도록 로프(5)의 타단부에 설치되는 카운터웨이트(counter weight)(8)로 구성되어 있다.

이러한 엘리베이터(3)는 권상기(7)의 제동능력저하 및 제동수단의 이상작동에 따른 카(4)와 카운터웨이트(8)의 무게차이에 의해서, 카(4)가 상승추락 하거나 하강추락 하는 사고가 발생할 수 있으며, 카(4)가 목적지 층에서 정지하였다가 임의로 미끄러지는 사고가 발생할 수 있다.

이에 따라 엘리베이터(3)에는 카(4)가 상승추락 및 하강추락과 미끄러짐 등의 이상운행을 할 때, 로프(5)를 순간적으로 잡아 카(4)를 제동시키는 엘리베이터용 로프 제동장치(A)가 마련되어 있다.

일반적인 엘리베이터용 로프 제동장치(미도시)는, 라이닝을 갖는 고정판과 가동판이 유압실린더의 가압력에 의해 상호 대향하게 이격 상태를 유지하고 있다가, 엘리베이터(3)의 카(4)가 상승추락 및 하강추락 하거나 미끄러지면, 유압실린더의 압력이 해제되면서 압축스프링이 탄성적으로 압축되어 가동판이 고정판으로 순간적으로 접근함으로써, 양 라이닝이 로프(5)를 가압 제동하여 카(4)를 정지시키도록 되어 있다.

그런데, 이러한 일반적인 엘리베이터용 로프 제동장치는, 양 라이닝이 단순히 직선방향으로 접근 및 이격 되는 구조적인 문제로 인해서, 제동력 저하와 제동상태에서의 미끄러짐 발생, 그리고, 급제동에 의한 탑승자의 쇼크 유도 등의 여러 문제점을 가지고 있었다. 또한, 유압실린더 등의 사용으로 인한 장치의 제작비용 상승 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 국내 특허 등록번호 제10-0451818호에 개시된 바와 같은, 엘리베이터용 로프 제동장치를 개발한 바 있다. 이 엘리베이터용 로프 제동장치(101)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 가동브레이크(123)가 고정브레이크(121)에 대해 평행하게 이격되어 있는 상태에서 카(4)가 이상 운행하게 되면 제동스프링(155)의 탄성력에 의해 작동플레이트(133)가 제2고정판(115) 측으로 이동하면서 가동브레이크(123)를 고정브레이크(121) 측으로 순간적으로 접근시킴으로써 로프(5)를 제동하도록 되어 있다.

이때, 가동브레이크(123)는 고정브레이크(121)에 대해 평행하게 접근함과 동시에, 도 3과 같이, 로프(5)의 길이방향으로 상하 이동하면서 고정브레이크(121)를 향해 밀착되는 구조로 되어 있다.

따라서, 고정브레이크(121) 및 가동브레이크(123)의 브레이크패드의 마모에 따른 로프(5)의 미끄러짐 발생 시에도 가동브레이크(123)가 로프(5)의 미끄러짐 방향으로 이동하면서 고정브레이크(121)(121)와 밀착되기 때문에, 브레이크패드의 마모 및 제동스프링(155)의 탄성강도 변화와 윤활제의 미끄러움에 대응하여 제동력 저하를 막을 수 있다.

그런데, 이러한 종래 엘리베이터용 로프 제동장치에 있어서는, 가동브레이크(123)가 고정브레이크(121)에 대해 상하 방향으로 평행하게 이동 가능하면서 접근되는 구조를 가지고 있기 때문에, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가동브레이크(123)가 고정브레이크(121)에 완벽하게 밀착되기 전에 로프(5)와 접촉하면서 로프(5)의 상향 이동 방향 또는 하향 이동 방향으로 밀리는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상이 작동클랭크(165)가 주축(161)에 안전하게 걸리는 시점 전에 발생하게 되면, 가동브레이크(123)가 고정브레이크(121)에 완벽하게 접근하지 못하기 때문에, 로프(5)를 제동시킬 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 제동상황에서 로프의 미끄러짐과 급제동에 의한 탑승자의 쇼크를 방지할 수 있으며, 로프의 제동이 보장되는 엘리베이터용 로프 제동장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정프레임과, 상기 고정프레임의 일측에 로프와 인접하게 고정되는 고정브레이크와, 상기 로프를 사이에 두고 상기 고정브레이크에 접근 및 이격되는 가동브레이크와, 상기 고정프레임에서 소정구간 왕복이동 가능하게 설치되며 상기 가동브레이크와 연결된 작동플레이트와, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 접근하는 제동위치로 탄성 가압하는 제동스프링과, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 이격되는 제동해제위치로 이동시키거나 이동된 상태를 락킹 및 락킹해제하는 구동수단을 갖는 엘리베이터용 로프 제동장치에 있어서, 상기 구동수단은 상기 고정프레임 타측의 양 측벽에 회전 가능하게 설치되는 주축과, 상기 주축과 상기 작동플레이트를 연결하며 상기 주축에 연결되는 일단부에 상기 주축에 걸림 유지 가능한 고리 형상의 걸림부가 형성되어 있는 적어도 하나의 작동크랭크를 갖는 브레이크구동유닛을 포함하고; 상기 가동브레이크는 상기 고정브레이크에 대해 접근 및 이격되는 금속제 가동판과, 상기 로프와 상기 가동판 사이에서 상기 가동판에 대해 접근 및 이격 되는 금속제 가동브레이크판과, 상기 가동브레이크판을 상기 가동판에 대해 접근 또는 이격시키는 가동브레이크조작변을 가지며; 엘리베이터의 정상 운행시 상기 양 브레이크의 제동해제상태와 상기 가동판과 상기 가동브레이크판의 이격 상태를 유지시키고, 엘리베이터의 이상 운행시 상기 제동위치에서 상기 작동크랭크의 걸림부가 상기 주축에 걸림 유지되도록 상기 가동브레이크조작변과 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 제어부는 엘리베이터의 이상 운행시 상기 가동브레이크판이 가동판에 접근하도록 상기 가동브레이크조작변을 제어한 다음, 상기 가동브레이크가 상기 고정브레이크로 접근하도록 상기 구동수단을 제어하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가동브레이크조작변은 상기 가동판과 상기 가동브레이크판 사이에 개재되어 상기 가동판에 대해 상기 가동브레이크판을 이격 위치로 가압하는 상기 복수의 브레이크스프링과, 상기 가동판에 형성되는 조작변결합구에 결합되는 금속제 조작변케이싱과, 상기 조작변케이싱 내에 수용되어 전원 공급시 상기 가동브레이크판이 상기 가동판에 접하도록 자기장을 형성하는 코일조립체를 가지며; 상기 제어부는 상기 정상 운행시 상기 코일조립체에 전원공급을 차단하고, 상기 이상 운행시 상기 코일조립체에 전원을 공급하는 것이 효과적이다.

또한, 상기 구동수단은 상기 작동크랭크가 상기 작동플레이트를 가압하여 상기 양 브레이크가 제동해제위치로 이격되도록 상기 주축을 회전시키는 모터조립체와, 전원공급 유무에 따라 상기 주축이 제동방향으로 회전하는 것을 저지하거나 허락하여 상기 양 브레이크의 상기 제동해제위치가 유지되거나 상기 제동위치로 위치 로 접근하는 것을 허용하는 제동조작전자변을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

이때, 상기 주축과 평행하게 인접한 영역에는 길이방향 양측이 상기 고정프레임에 회전 가능하게 결합된 제동조작축이 마련되어 있고, 상기 주축과 상기 제동조작축에는 체인에 의해 연동 회전되는 제1 및 제2체인기어가 각각 결합되어 있으며; 상기 모터조립체와 상기 제동조작전자변은 상기 제동조작축의 양 단부영역과 연결되어 있는 것이 보다 효과적이다.

그리고, 상기 모터조립체는 상기 제동조작축을 제동해제방향으로 회전시키는 제동해제모터와, 상기 양 브레이크가 제동위치로 접근할 때 상기 제동해제모터와 상기 제동조작축을 연결해제하고, 상기 양 브레이크의 제동해제위치로 이격될 때 상기 제동해제모터와 상기 제동조작축을 연결하는 클러치를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제동조작전자변은 상기 제동조작축의 일측 단부에 인접하는 고정프레임에 설치되는 고정전자변과, 제동조작축의 타단부에 결합되는 가동전자변과, 전원공급 유무에 따라 상기 고정전자변과 상기 가동전자변간에 자기장을 형성 및 소멸시키는 코일을 갖는 것이 효과적이다.

또한, 상기 제어부는 상기 이상 운행시 상기 제동조작전자변으로 전달되는 전원을 차단하여 상기 제동조작축이 제동방향으로 회전할 수 있도록 허락하여 상기 양 브레이크를 제동위치로 이동시키고, 이상 운전 해제시 상기 제동해제모터를 구동시켜서 제동조작축이 제동해제방향으로 회전 되도록 하여 상기 양 브레이크가 제동 해제 되도록 하는 한편, 상기 제동조작변에 전원을 공급하여 상기 제동조작축의 회전을 저지하여 상기 제동해제상태를 유지시키는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 분해사시도이며, 도 8은 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 평단면도이고, 도 9는 도 6의 엘리베이터용 로프 제동장치 측단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치(1)는, 부품설치공간을 형성하는 고정프레임(10)과, 고정프레임(10)에 설치되어 로프(5)를 제동 및 제동 해제하는 브레이크(20)와, 카(4)의 이상 운행 상태에서 브레이크(20)를 제동시키고 카(4)가 정상 상태가 되면 브레이크(20)를 제동 해제시키는 브레이크작동부(30)를 갖는다.

고정프레임(10)은 상호 평행하게 대향 이격 된 한 쌍의 측면판(11)과, 양 측면판(11)의 중앙영역을 가로지르도록 상호 평행하게 이격 된 제1고정판(13) 및 제2고정판(15)을 갖는 Ⅱ형상의 평단면을 형태로 제작된다. 고정프레임(10)의 중앙 공간과 제1고정판(13) 및 제2고정판(15)의 외측 공간은 부품설치공간으로 형성된다.

고정프레임(10)의 양 측면판(11) 하부에는 제동장치를 엘리베이터(3)의 로프(5)와 인접한 영역에 설치하기 위한 설치프레임(미도시)이 결합된다. 설치프레임(미도시)은 양 측면판(11)과 일체로 형성될 수도 있다.

제1고정판(13)은 로프(5)의 길이방향에 평행하도록 로프(5)와 인접하게 배치된다. 이 제1고정판(13)의 상하좌우(도 5를 기준으로 함) 4곳의 판면에는 상하방향으로 장공의 아암레버통과구(13a)가 형성되어 있다. 이 아암레버통과구(13a)를 통해 후술할 회동지지아암(39)과 아암가압레버(43)가 통과한다. 그리고, 제1고정판(13) 배면 상하양측의 아암레버통과구(13a) 사이영역에는 후술할 아암가압레버(43)가 회동 가능하게 결합되는 레버결합부(13b)가 형성되어 있다. 이 레버결합부(13b)에는 후술할 아암가압레버(43)가 회동 가능하게 결합된다.

제2고정판(15)은 제1고정판(13)과 평행하게 이격 대향하도록 측면판(11)에 결합되어 있다. 이 제2고정판(15)의 중앙영역 양측에는 후술할 작동크랭크(65)가 통과하기 위한 한 쌍의 크랭크통과구(15a)가 형성되어 있다.

브레이크(20)는 제1고정판(13)의 전면에 결합되는 고정브레이크(21)와, 로프(5)를 사이에 두고 고정브레이크(21)에 대해 평행하게 접근 및 이격 됨과 동시에 고정브레이크(21)에 대해 평행을 유지하면서 로프(5)의 길이방향으로 상하 이동 가능한 가동브레이크(23)를 갖는다.

고정브레이크(21)의 판면에는 로프(5)와 접촉하는 로프접촉홈(21a)이 상하 길이방향으로 형성되어 있다. 이 고정브레이크(21)는 도면에 도시된 바와 같이, 브레이크패드 형태로 제작되어 제1고정판(13)에 직접 고정되는 단일 품으로 구성될 수도 있으며, 브레이크패드와 브레이크패드가 고정되는 별도의 브레이크고정판으로 구성하여 제1고정판(13)에 결합할 수도 있다.

가동브레이크(23)는 고정브레이크(21)에 대해 접근 및 이격 되는 가동판(25)과, 로프(5)와 가동판(25) 사이에서 가동판(25)에 대해 접근 및 이격 되는 가동브레이크판(24)과, 로프(5)를 향하는 가동브레이크판(24)의 판면에 결합되는 브레이크패드(27)와, 후술할 제어부에 의해 제어되어 가동브레이크판(24)을 가동판(25)으로 접근 및 이격시키는 가동브레이크조작변(29)을 갖는다.

가동판(25)과 가동브레이크판(24)의 상호 대응하는 상하좌우 4곳의 판면에는 후술할 회동지지아암(39)이 통과하도록 장공의 아암통과구(25a)가 형성되어 있으며, 각 아암통과구(25a)와 인접하는 가동판(25)의 이면에는 회동지지아암(39)의 일단부가 회동 가능하게 결합되는 힌지결합부(25b)가 형성되어 있다. 그리고, 가동판(25)과 가동브레이크판(24)의 상호 대향 면에는 후술할 브레이크스프링(28)을 개재하기 위한 복수의 스프링결합구(24a)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(25)의 중앙에는 가동브레이크조작변(29)의 결합을 위한 조작변결합구(25e)가 형성되어 있다.

브레이크패드(27)의 판면에는 로프(5)에 접촉하는 로프제동홈(27a)이 상하 길이방향을 따라 형성되어 있다.

가동브레이크조작변(29)은 가동판(25)과 가동브레이크판(24) 사이에서 스프링결합구(24a)에 개재되는 복수의 브레이크스프링(28)과, 가동판(25)을 향하는 일측이 개방된 통 형상의 금속제 조작변케이싱(29a)과, 조작변케이싱(29a) 내에 수용되어 전원공급에 따라 자기장을 형성하는 코일조립체(29b)를 가지고 있다.

브레이크스프링(28)은 양 단부가 가동판(25)과 가동브레이크판(24)의 대향 면에 형성되는 스프링결합구(24a)에 안착되도록 설치된다. 엘리베이터(3)의 정상운행 상태에서는 브레이크스프링(28)의 탄성력에 의해 가동브레이크판(24)이 가동판(25)으로부터 이격 된 상태를 유지한다.

조작변케이싱(29a)은 개방 측이 가동판(25)의 조작변결합구(25e)에 결합되며, 그 내측에 코일조립체(29b)를 수용하는 수용공간이 형성되어 있다.

코일조립체(29b)는 도시 않은 외부의 전원공급부로부터 전달되는 전원에 의해 자기장을 발생시켜서 조작변케이싱(29a)과 결합된 금속제의 가동판(25)과 가동브레이크판(24)을 자기화 시킨다. 이에 따라, 코일조립체(29b)에 전원이 인가되면 자기장에 의해 가동브레이크판(24)과 가동판(25) 간에 자성이 발생하여 상호 강력하게 달라붙게 된다. 이때, 브레이크스프링(28)은 압축된다. 그리고, 전자코일에 전원공급이 차단되면 자기장 소멸로 인해 가동판(25)과 가동브레이크판(24) 간에 자성이 사라지고 브레이크스프링(28)의 반발력에 의해 가동브레이크판(24)이 가동판(25)으로부터 이격된다.

브레이크작동부(30)는 가동브레이크(23)를 동작시키는 브레이크작용유닛(31)과, 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)에 대해 평행을 유지하면서 접근 및 이격 동작하도록 하는 평행유지유닛(41)과, 브레이크작용유닛(31)을 구동시키는 구동수단(50)을 갖는다.

브레이크작용유닛(31)은 고정프레임(10)의 제1 및 제2고정판(13,15) 사이공간을 왕복 이동하는 작동플레이트(33)와, 작동플레이트(33)의 왕복이동을 안내하는 가이드샤프트(35)와, 작동플레이트(33)와 가동브레이크(23)를 연결함과 동시에 가동브레이크(23)를 회동 가능하게 지지하는 회동지지아암(39)으로 이루어진다.

작동플레이트(33)의 전면에는 상하좌우 영역 4곳에는 회동지지아암(39)의 후단부가 회동 가능하게 결합되는 힌지결합부(33a)가 형성되어 있다. 그리고, 작동플레이트(33)의 배면 중앙영역 좌, 우측에는 후술할 작동크랭크(65)의 일단부가 회동 가능하게 결합되는 크랭크힌지결합부(33b)가 형성되어 있다. 또한, 작동플레이트(33)의 폭 방향 양측 중앙영역(즉, 크랭크힌지결합부 일측영역)에는 각각 플런져통과구(33c)가 형성되어 있으며, 작동플레이트(33)의 크랭크힌지결합부(33b) 상하 판면에는 가이드샤프트(35)가 통과하는 샤프트가이드관(33d)의 결합을 위한 가이드관결합구(33e)가 형성되어 있다. (도면상에는 가이드샤프트(35)가 샤프트가이드관(33d)에 삽입되어 있는 상태임)

가이드샤프트(35)는 작동플레이트(33)의 샤프트가이드관(33d)에 대응하는 4개로 마련된다. 이 가이드샤프트(35)는 샤프트가이드관(33d)을 관통하는 상태에서 양 단부가 제1 및 제2고정판(13,15)에 고정되어 있다. 이에 의해, 작동플레이트(33)가 가이드샤프트(35)를 따라 제1고정판(13)에 대해 평행하게 접근 및 이격 되도록 왕복 이동할 수 있다. 여기서, 가이드샤프트(35)는 4개로 마련되어 있지만, 제동장치의 크기 및 제작여건에 따라 단일 또는 한 쌍 이상의 복수 개로 마련될 수도 있다.

회동지지아암(39)은 작동플레이트(33)와 가동브레이크(23)의 상하좌우 4곳에 마련된다. 이 회동지지아암(39)은 제1고정판(13)의 아암레버통과구(13a)를 통과하는 상태에서 양 단부에 형성되어 있는 회동결합부(39a,39b)가 각각 작동플레이트(33) 및 가동브레이크(23)의 힌지결합부(33a,25b)에 회동 가능하게 결합된다.

이에 의해, 가동브레이크(23)가 작동플레이트(33)에 대해 평행을 유지하면서 상하 회동 가능한 상태에서 작동플레이트(33)의 왕복이동에 따라 고정브레이크(21)로 접근 및 이격된다. 또한, 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)로 평행하게 접근 및 이격됨과 동시에 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)로 접근하면서 평행상태에서 상하 회동하여 로프(5)의 길이방향으로 평면이동 가능하다. 여기서, 회동지지아암(39)은 4개로 마련되어 있지만, 제동장치의 크기 및 제작여건에 따라 한 쌍 이상의 복수 개로 마련될 수도 있다.

평행유지유닛(41)은 회동지지아암(39)을 고정브레이크(21)에 대해 직교하는 방향으로 수평 유지시키는 아암가압레버(43)와, 아암가압레버(43)를 탄성 가압하는 가압플런져(45)와, 가압플런져(45)를 탄성 가압하는 플런져스프링(47)을 갖는다.

아암가압레버(43)는 전후 양단부가 각각 회동지지아암(39)과 가압플런져(45)에 접촉하도록 반대방향으로 절곡된 형상을 가지고 있으며, 후단부 영역이 제1고정판(13)의 레버결합부(13b)에 회동 가능하게 결합되어 있다. 이 아암가압레버(43)는 회동지지아암(39)에 대응하도록 제1고정판(13)의 폭 방향 양측에 각각 한 쌍씩 마련된다.

가압플런져(45)는 후단부가 제2고정판(15)의 폭 방향 양측 중앙영역에 형성된 플런져결합구(15c)에 고정되고 전단부가 작동플레이트(33)의 플런져통과구(33c)를 통과하는 플런져실린더(45a)와, 플런져실린더(45a)에 전후이동 가능하게 결합되어 아암가압레버(43)의 후단부에 접촉하는 작동플런져(45b)를 가지고 있다. 작동플런져(45b)의 전단부 영역에는 플런져스프링(47)의 외경보다 크게 확경 된 접촉부(45c)가 형성되어 있다.

플런져스프링(47)은 플런져실린더(45a)를 둘러싸는 상태에서 양단부가 제2고정판(15)과 작동플런져(45b)의 접촉부(45c)사이에 배치된다. 이 플런져스프링(47)은 작동플런져(45b)를 아암가압레버(43) 측으로 탄성 가압한다.

여기서, 평행유지유닛(41)은 그 구조를 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들면 플런저(45)와 플런져스프링(47)을 사용하지 않고 아암가압레버(43)의 일측과 고정프레임(10) 사이에 스프링을 개재하여 구성할 수도 있으며, 회동지지아암(39)에 직접 탄성력을 가하는 스프링 등의 탄성부재만으로도 구성할 수 있다. 또한, 아암가압레버(43)의 형상 및 설치위치 등을 다양하게 변경하여 제동장치의 크기 및 제작여건에 대응하도록 할 수도 있다.

구동수단(50)은 작동플레이트(33)를 제1고정판(13) 측으로 가압하여 가동브레이크(23)를 고정브레이크(21)로부터 이격시키는 브레이크구동유닛(51)과, 작동플레이트(33)를 제2고정판(15) 측으로 탄성 가압하여 가동브레이크(23)를 고정브레이 크(21)로 접근시키는 제동스프링(55)과, 브레이크구동유닛(51)을 구동시켜 브레이크(20)를 제동해제상태에서 제동상태로 변환동작 시키거나, 브레이크(20)를 제동상태에서 제동해제상태로 변환시키는 제동조작유닛(53)과, 제동조작유닛(53)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)와, 고정브레이크(21)와 가동브레이크(23)의 접근 및 이격상태를 파악하여 엘리베이터(3)의 제어부(미도시)로 전달하는 리미트스위칭부(93)를 갖는다.

브레이크구동유닛(51)은 제2고정판(15)의 후방에 중앙에 회전 가능하게 설치되는 주축(61)과, 주축(61)의 중앙영역 양측에 결합되는 한 쌍의 작동휠(63)과, 작동휠(63)과 작동플레이트(33)를 연결하는 한 쌍의 작동크랭크(65)와, 작동플레이트(33)의 제동방향 이동시 작동크랭크(65)를 통해 주축(61)으로 전달되는 충격을 완충시키는 주축완충부(69)로 이루어진다.

주축(61)은 제2고정판(15)의 후방 중앙영역에서 고정프레임(10)의 양 측면판(11)을 가로지르도록 설치된다. 이때, 주축(61)의 일측에는 후술할 제동조작유닛(53)의 제동조작축(71)과의 연동을 위해서 제1체인기어(61a)가 결합되어 있다.

작동휠(63)은 제2고정판(15)에 형성되어 있는 크랭크통과구(15a)에 대응하도록 주축(61)의 중앙영역 양측에 각각 고정 결합된다. 양 작동휠(63)의 일 영역에는 주축(61)의 축선에 대해 편심된 크랭크결합부(미도시)가 형성되어 있다.

작동크랭크(65)는 제2고정판(15)의 크랭크통과구(15a)를 통과하는 상태에서 양 단부가 각각 작동휠(63)과 작동플레이트(33)의 크랭크힌지결합부(33b)에 결합된다. 이 작동크랭크(65)는 주축(61)이 제2고정판(15) 쪽으로 회전할 때 작동플레이트(33)를 제1고정판(13) 측으로 가압하며, 주축(61)이 제2고정판(15)의 반대쪽으로 회전할 때 작동플레이트(33)를 제2고정판(13) 측으로 가압한다.

여기서, 주축(61)을 향하는 작동크랭크(65)의 일단부는 반원 고리형상의 걸림부(65d)로 형성되며, 걸림부(65d)의 단부가 작동휠(63)에 회동 가능하게 결합된다. 이때, 걸림부(65d)의 단부는 고정브레이크(21)와 가동브레이크(23)가 이격 된 상태를 유지되는 엘리베이터(3) 정상 운행 시에는 도 9에 도시된 바와 같이, 작동휠(63)의 가상의 사분점 중 수직방향의 90°영역에 위치하게 된다. 그리고, 고정브레이크(21)와 가동브레이크(23)가 접하는 엘리베이터(3) 이상 운행 시에는 걸림부(65d)의 단부는 주축(61)과 작동휠(63)의 회전에 의해서 도 11에 도시된 바와 같이, 작동휠(63)의 가상의 사분점 중 약 180°이상의 영역에 위치함으로써 작동크랭크(65)의 걸림부(65d)가 주축(61)에 걸리는 형태가 된다.

제1체인기어(61a)는 후술할 제동조작축(71)의 일측에 결합된 제2체인기어(71a)와 체인(67b)에 의해 연결되어 있다. 이 제1체인기어(61a)와 제2체인기어(71a) 및 체인(67b)은 주축(61)과 제동조작축(71) 중 어느 하나가 회전되면 나머지 하나를 연동하여 회전시킨다.

주축완충부(69)는 양 측면판(11)에 형성된 장공상의 주축결합홈(69a)과, 제2고정판(15)과 주축(61)의 길이방향 중앙영역 사이에 개제되는 주축완충부재(69b)로 이루어진다. 주축결합홈(69a)은 작동플레이트(33)의 이동방향에 평행한 방향으로 소정의 길이만큼 형성되어 있으며, 주축완충부재(69b)는 와셔형상의 다수의 판스프링으로 구성된다. 이 주축완충부(9)는 주축(61)이 주축결합홈(69a)의 길이만큼 소폭 유동가능하도록 하고 주축완충부재(69b)에서 충격을 완충시킴으로서, 주축(61)으로 가해지는 충격을 완충시킨다.

여기서, 브레이크구동유닛(51)은 제동장치의 크기 및 구조, 제작여건에 따라 복수의 주축(61)에 복수의 작동휠(63)과 복수의 작동크랭크(65)를 결합하여 구성할 수 있다.

제동스프링(55)은 4개로 마련되며 작동플레이트(33)와 제1고정판(13) 사이영역에서 4개의 가이드샤프트(35)를 각각 둘러싸도록 설치된다. 이 제동스프링(55)은 팽창방향으로 탄성력을 발생하는 압축코일스프링으로서 작동플레이트(33)를 제2고정판(15) 쪽으로 탄성 가압함으로써 가동브레이크(23)를 고정브레이크(21) 쪽으로 이동시킨다. 여기서, 제동스프링(55)의 설치개수도 다양하게 변경 가능하다.

한편, 제동조작유닛(53)은 주축(61)을 연동 회전시키는 제동조작축(71)과, 제동조작축(71)을 제동해제방향으로 회전시키는 모터조립체(73)와, 제동조작축(71)을 제동해제위치에서 회전되지 않도록 유지시키거나 비상시 제동조작축(71)이 제동위치로 회전되도록 허락하는 제동조작전자변(75)을 갖는다.

제동조작축(71)은 주축(61)의 상부 또는 하부에 수평 하게 설치되며, 양 단 부가 양 측면판의 외측으로 연장되어 있다. 이 제동조작축(71)의 일측에는 주축(61)의 제1체인기어(61a)와 체인(67b)에 의해 연결된 제2체인기어(71a)가 결합되어 있다. 이에 따라, 제동조작축(71)이 회전하면 주축(61)은 제2체인기어(71a)로부터 체인(67b)을 통해 제1체인기어(61a)로 전달되는 회전력에 의해 제동조작축(71)과 연동 회전한다.

모터조립체(73)는 제동조작축(71)을 제동해제방향으로 회전시키는 제동해제모터(81)와, 제동해제모터(81)와 제동조작축(71)을 연결 및 연결 해제하는 클러치(82)를 갖는다. 이 모터조립체(73)는 제동조작축(71)의 일측 단부에 인접하는 측면판의 외측에 설치되는데 이를 위해서 측면판의 외측에는 제동해제모터(81)가 지지결합됨과 동시에, 클러치(82) 설치공간을 형성하는 지지부재(84)가 결합되어 있다.

제동해제모터(81)는 제동조작축(71)을 제동해제방향으로 서서히 회전시키는 감속모터로 마련된다. 이 제동해제모터(81)의 회전축은 후술할 클러치(82)의 회전캠판(86)과 결합된다.

클러치(82)는 지지부재(84)의 클러치설치공간의 양 내측벽에 상호 대향 이격 되게 결합되는 고정캠판(85)과, 양 고정캠판(85) 사이에서 제동해제모터(81)의 회전축과 결합되어 있는 회전캠판(86)과, 양단부가 후술할 고정캠판(85)의 캠프로파일홈(85a)을 따라 이동하는 캠축(87)과, 양 고정캠판(85) 사이에서 제동조작축(71)의 일단부에 결합되며 캠축(87)을 이동시키는 클러치구동캠(88)을 포함한다.

양 고정캠판(85)의 상호 대향하는 내측면에는 캠축(87)의 이동경로를 형성하 는 캠프로파일홈(85a)이 폐루프 상으로 형성되어 있다. 이 캠프로파일홈(85a)은 도 12에 도시된 바와 같이, 캠축(87)이 클러치구동캠(88)에 걸린 상태로 회전하기 위한 제동해제프로파일구간(85b)과, 캠축(87)이 클러치구동캠(88)으로부터 걸림 해제되는 상태가 되는 프로파일상사점(85c)을 갖는 제동프로파일구간(85d)을 갖는다.

회전캠판(86)의 중심부는 제동해제모터(81)의 회전축과의 결합되며, 회전캠판(86)의 반경방향 일측에는 축선에 대해 가로방향으로 장공상의 캠축통과공(86a)이 형성되어 있다. 이 캠축통과공(86a)의 길이는 고정캠판(85) 캠프로파일홈(85a)의 제동프로파일구간(85d)의 프로파일상사점(85c)과 제동해제프로파일구간(85b)과의 차이에 대응한다.

캠축(87)은 회전캠판(86)의 캠축통과공(86a)을 관통한 상태에서 양 단부가 고정캠판(85)의 캠프로파일홈(85a)에 삽입되는 형태로 설치된다. 이 캠축(87)은 회전캠판(86)의 회전 시 캠프로파일홈(85a)을 따라 회전한다.

클러치구동캠(88)의 중심부에는 제동조작축(71)과 결합되며, 클러치구동캠(88)의 둘레단부 일 영역에는 외향 돌출 된 캠축걸림부(88a)가 형성되어 있다. 회전캠판(86)의 회전에 따라 캠프로파일홈(85a)을 따라 회전하는 캠축(87)이 제동해제프로파일구간(85b)으로 회전할 때는 클러치구동캠(88)의 캠축걸림부(88a)에 걸림으로써, 제동해제모터(81)의 회전력이 제동조작축(71)으로 전달된다. 이에 의해, 제동조작축(71)이 제동해제방향으로 회전한다. 그리고, 캠축(87)이 제동프로파일구간(85d)에 위치할 때는 캠축걸림부(88a)로부터 캠축(87)이 걸림 해제됨으로써, 제동해제모터(81)의 회전력이 제동조작축(71)으로 전달되지 않는다. 이에 의해, 제동조작축(71)이 회전하지 않는다.

제동조작전자변(75)은 제동조작축(71)의 타측 단부에 인접하는 측면판의 외측에 설치되는 고정전자변(95)과, 후술할 고정전자변(95)을 코일수용공간(미도시)에 수용되어 전원공급에 따라 자기장을 형성하는 전자코일(97)과, 제동조작축(71)의 타단부에 결합되며 전자코일(97)에 자기장 형성 유무에 따라 고정전자변(95)에 부착 및 부착 해제되는 가동전자변(99)을 갖는다.

고정전자변(95)은 일측 개방된 금속제의 원통형상으로 형성되어 측면판에 고정되어 있으며, 내측 중앙영역은 코일수용공간(미도시)으로 형성되어 있다. 그리고, 고정전자변(95)의 중앙에는 제동조작축(71)의 타단부가 회전 가능하게 관통하는 축통과공(95b)이 형성되어 있으며, 개방 측 둘레단부 일 영역에는 후술할 가동전자변(99)의 스토퍼돌기(99c)에 대응하는 스토퍼걸림부(95c)가 형성되어 있다.

전자코일(97)은 도시 않은 외부의 전원공급부로부터 전달되는 전원에 의해 자기장을 발생시켜서 고정전자변(95)과 가동전자변(99)을 자기화 시킨다. 이에 따라, 전자코일(97)에 전원이 인가되면 자기장에 의해 고정전자변(95)과 가동전자변(99)간에 자성이 발생하여 상호 강력하게 달라붙게 된다. 또한, 전자코일(97)에 전원공급이 차단되면 자기장 소멸로 인해 고정전자변(95)과 가동전자변(99)간에 자성이 사라져 상호 분리된다.

가동전자변(99)은 고정전자변(95)의 개방 측에서 제동조작축(71)의 타단부에 고정 결합된 원판형상으로 형성되어 있으며, 그 둘레단부에 고정전자변(95)의 스토 퍼걸림부(95c)에 걸리는 스토퍼돌기(99c)가 형성되어 있다. 이 가동전자변(99)은 전자코일(97)에 전원이 인가되면 자력에 의해 고정전자변(95)에 강력히 달라붙어 제동조작축(71)이 회전되지 못하도록 하며, 전자코일(97)에 인가되는 전원이 차단되면 고정전자변(95)으로부터 이격되어 제동조작축(71)의 회전을 허용한다. 여기서, 스토퍼돌기(99c)는 가동전자변(99)이 고정전자변(95)에 달라붙은 상태에서 고정전자변(95)의 스토퍼걸림부(95c)에 걸림으로써, 전원공급 불량 등에 의한 가동전자변(99)의 유동을 방지하여 제동조작축(71)의 임의 회전을 방지한다.

제어부(미도시)는 비상시 가동브레이크조작변(29)으로 전원을 공급하고 제동조작전자변(75)으로 전달되는 전원을 차단하며, 비상 해제시 가동브레이크조작변(29)으로 공급되는 전원을 차단하고 제동해제모터(81)를 구동시킨다.

즉, 제어부(미도시)는 엘리베이터(3) 카(4)의 이상운행 신호가 전달되거나 정전 등의 비상시에는 먼저, 가동브레이크조작변(29)으로 전원을 공급하여 가동브레이크판(24)이 가동판(25)에 접하도록 이동시킨 다음, 제동조작전자변(75)으로 전달되는 전원을 차단하여 제동조작축(71)이 제동방향으로 회전할 수 있도록 허락하여 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)로 순간적으로 접근할 수 있도록 한다. 이에 의해, 로프(5)를 제동할 수 있다.

그리고, 제어부(미도시)는 비상 해제 시에는 가동브레이크조작변(29)으로 공급되는 전원을 차단하여 가동브레이크판(24)이 가동판(25)으로부터 이격 되도록 하고, 제동해제모터(81)를 구동시켜서 제동조작축(71)이 제동해제방향으로 회전시킨 다. 이에 의해, 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)로부터 이격되어 로프(5)의 제동상태를 해제시킨다.

리미트스위칭부(93)는 주축(61)에 결합되는 편심캠(93a)과, 편심캠(93a)의 상사점에 접촉하여 편심캠(93a)의 회동에 따라 On/Off되는 리미트스위치(93b)를 갖는다.

편심캠(93a)은 작동플레이트(33)가 제1고정판(13) 측으로 이동된 상태(고정브레이크(21)와 가동브레이크(23)의 상호 이격상태)에서 그 상사점이 리미트스위치(93b)를 온(On)시키게 되며, 작동플레이트(33)가 제2고정판(15) 측으로 이동된 상태(고정브레이크(21)와 가동브레이크(23)의 상호 접근된 상태)에서 그 상사점이 리미트스위치(93b)를 오프(Off)시키게 된다.

리미트스위치(93b)는 편심캠(93a)의 위치에 따라 온(On)/오프(Off) 신호를 엘리베이터(3)의 제어부(미도시)로 전달한다. 즉, 제어부(미도시)는 리미트스위치(93b)로부터 전달되는 온(On)/오프(Off)신호에 따라 엘리베이터(3) 카(4)의 제동 및 제동해제상태를 확인한다.

이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치(1)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 엘리베이터(3)의 카(4)가 정상적으로 운행 할 때는 도 9와 같이, 작동플레이트(33)가 제1고정판(13)측으로 접근된 제동해제상태를 유지하게 된다. 이 때, 제동스프링(55)은 작동플레이트(33)와 제1고정판(13) 사이에서 압축된 상태를 유지하며, 제동조작전자변(75)에 전원이 공급되어 가동전자변(99)과 고정전자변(95)이 자력에 의해 강력하게 달라붙어 제동조작축(71)의 회전을 저지하고 있다. 그리고, 주축(61)에 결합되어 있는 편심캠(93a)은 그 상사점이 리미트스위치(93b)를 온(On)시키는 위치를 유지한다. 또한, 가동브레이크조작변(29)으로 전원 공급이 차단된 상태로서, 가동브레이크판(24)이 브레이크스프링(28)의 반발력에 의해 가동판(25)으로부터 이격되어 있고, 가동브레이크(23)는 회동지지아암(39)을 수평으로 유지시키는 평행유지유닛(41)에 의해 고정브레이크(21)와 평행을 유지한다.

이 상태에서 엘리베이터(3)의 카(4)가 상승추락 또는 하강추락 하거나 목적지층에서 정지하였다가 미끄러지는 등의 이상운행 발생 또는, 정전이 발생하게 되면, 제어부(미도시)에서 이를 감지하여 먼저, 가동브레이크조작변(29)으로 전원을 공급하고, 제동조작전자변(75)으로 전달되는 전원을 차단한다.

그러면, 도 10과 같이, 브레이크의 가동브레이크판(24)이 가동판(25)에 접하도록 이동되면서, 제동조작전자변(75)의 가동전자변(99)이 고정전자변(95)으로부터 이격되어 제동조작축(71)이 제동방향으로 회전되는 것을 허락(락킹 해제)한다. 이때, 제동조작축(71)은 클러치(82)의 캠축(87)이 제동프로파일구간(85d)에 위치하여 캠축걸림부(88a)로부터 걸림 해제되어 있는 상태로서, 제동조작축(71)과 제동해제모터(81)의 회전축과의 연결은 해제되어 있다. 이에 의해, 제동조작축(71)은 제동 해제모터(81)의 저항없이 제동해제방향으로 빠르게 회전할 수 있다.

제동조작전자변(75)이 락킹 해제 상태가 되면, 도 11과 같이, 제동스프링(55)의 탄성 팽창력에 의해 작동플레이트(33)가 제2고정판(15) 쪽으로 순간적으로 이동하면서 회동지지아암(39)에 의해 연결되어 있는 가동브레이크(23)를 고정브레이크(21) 쪽으로 접근시켜서 로프(5)를 제동시킨다.

이때, 작동플레이트(33)가 제2고정판(15) 쪽으로 이동하면서 브레이크구동유닛(51)의 작동크랭크(65)를 밀어내어 작동휠(63)이 제2고정판(15)의 반대방향으로 회전되고, 작동휠(63)의 회전에 따라 주축(61)도 제2고정판(15)의 반대방향(제동해제방향)으로 회전한다. 주축(61)이 제동해제방향으로 회전하면 주축(61)에 결합된 리미트스위칭부(93)의 편심캠(93a)이 리미트스위치(93b)를 오프(Off)시키는 위치로 회동된다. 리미트스위치(93b)의 오프(Off)신호는 엘리베이터(3)의 제어부(미도시)로 전달되어 엘리베이터(3)의 비상제동 상태임을 확인시킨다.

여기서, 브레이크의 가동브레이크판(24)이 가동판(25)에 접하도록 이동시킨 다음 제동조작전자변(75)의 락킹 해제가 이루어지는 것은, 작동크랭크(65)의 걸림부(65d) 단부가 작동휠(63)의 가상의 사분점 중 180°지점을 지나는 시점부터 가동브레이크(23)가 로프(5)를 고정브레이크(21) 측으로 가압하도록 하기 위함이다.

이는 작동크랭크(65)의 걸림부(65d) 단부가 작동휠(63)의 가상의 사분점 중 180°지점을 지나기 전에 가동브레이크(23)의 브레이크패드(27)가 로프(5)와 접촉하게 되면, 작동크랭크(65)의 걸림부(65d)가 주축(61)에 걸리지 못하고, 상승 또는 추락 방향으로 빠르게 이동하는 로프(5)와의 접촉에 의해서 가동브레이크(23)가 로 프(5)의 상향 이동 방향 또는 하향 이동 방향으로 밀리는 현상을 방지하기 위한 것이다.

즉, 작동크랭크(65)의 걸림부(65d) 단부가 작동휠(63)의 가상의 사분점 중 180°이상의 영역에 위치할 때는 걸림부(65d)가 주축(61)에 걸리는 위치이므로, 가동브레이크(23)가 로프(5)의 상승 또는 추락 방향으로 밀리지 않고 로프(5)를 고정브레이크(21) 측으로 가압하여 완벽한 제동이 이루어진다.

한편, 가동브레이크(23)와 고정브레이크(21)가 접근된 로프(5)의 제동상태에서는 엘리베이터(3)의 카(4) 또는 카운터웨이터의 하중 및 추락속도에 의한 브레이크(20)의 마모나 로프(5)에 묻어있는 윤활 물질 등에 의한 여분의 추가 추락에 의해 로프(5)의 미끄러짐이 발생할 수 있다. 그러면, 도 11의 표시부"C" 및 "D"와 같이, 로프(5)와 브레이크(20)의 마찰력에 의해 가동브레이크(23)가 로프(5)의 길이방향으로 평면 이동하면서 고정브레이크(21) 쪽으로 접근하여 제동력을 극대화시키게 된다. 이는 가동브레이크(23)가 회동지지아암(39)에 의해 작동플레이트(33)에 평행 회동 가능하도록 지지되어 있기 때문에 가능하다.

즉, 제동스프링(55)의 가압력에 의해 고정브레이크(21)와 접근상태를 유지하고 있는 가동브레이크(23)가 로프(5)와의 마찰력에 의해 로프(5)의 길이방향으로 평면 이동하면, 회동지지아암(39)이 회동되면서 고정브레이크(21)와의 각도를 좁히게 되고, 회동지지아암(39)과 고정브레이크(21)의 각도가 좁아지면 자연적으로 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21) 쪽으로 더욱 접근하여 제동력을 극대화시키게 되는 것이다.

이에 의해, 카(4) 또는 카운터웨이트(8) 중 어느 한 쪽으로 과부하가 걸려 로프(5)와 라이닝의 간의 과도한 마찰이 발생하여 브레이크(20)의 마모가 크게 일어나더라도 제동력 저하를 방지할 수 있다.

그리고, 엘리베이터(3) 카(4)의 이상운행(상승추락 및 하강추락과 미끄러짐)이나 정전 시 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)에 순간적으로 접근하는 1차 제동 후 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)에 대해 로프(5)의 길이방향으로 평면 이동하면서 접근하는 2차제동이 일어나므로 카(4)의 급제동을 방지하여 탑승자의 쇼크를 최소화 할 수 있다.

또한, 제동장치(1)가 장기간 방치되었다가 작동될 때 제동스프링(55)의 탄성강도가 저하되더라도 가동브레이크(23)가 로프(5)의 길이방향으로 평면 이동하면서 고정브레이크(21) 쪽으로 접근할 수 있으므로, 제동스프링(55)의 탄성강도 변화에 따른 브레이크(20)의 제동력 저하에 대응할 수 있다.

한편, 엘리베이터(3) 카(4)의 이상운행 및 정전에 따른 로프(5)의 제동상태에서 탑승자의 구출 및 엘리베이터(3)의 고장수리 등의 안전조치가 완료되는 비상 해제 상태가 되면, 제어부(미도시)는 가동브레이크조작변(29)으로 공급되는 전원을 차단하여 가동브레이크판(24)이 가동판(25)으로부터 이격 되도록 하고, 제동해제모터(81)를 구동시켜서 가동브레이크(23)와 고정브레이크(21)의 제동상태를 해제한다.

제동해제모터(81)가 구동되면 클러치(82)의 회전캠판(86)이 회전하면서 제동프로파일구간(85d)에 위치하던 캠축(87)을 고정캠판(85)의 캠프로파일면을 따라 이동시킨다. 그러면, 캠축(87)이 제동프로파일구간(85d)으로부터 제동해제프로파일구간(85b)으로 이동하면서 클러치구동캠(88)의 캠축걸림부(88a)에 걸림으로써, 클러치구동캠(88)을 회전시키고, 이에 따라 클러치구동캠(88)과 연결된 제동조작축(71)이 제동해제방향으로 회전한다.

제동조작축(71)이 제동해제방향으로 회전하면, 제동조작축(71)에 결합된 제2체인기어(71a)와 체인(67b)이 구동하여 회전력을 주축(61)의 제1체인기어(61a)로 전달함으로써, 주축(61)을 제동해제방향으로 회전시킨다.

주축(61)이 제동해제방향으로 회전하면 작동휠(63)에 결합된 작동크랭크(65)가 도 9와 같이, 작동플레이트(33)를 제1고정판(13) 쪽으로 밀어낸다. 작동플레이트(33)를 제1고정판(13)으로 밀어내면 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)로부터 이격 되면서 로프(5)의 제동상태가 해제된다. 이때, 평행유지유닛(41)의 가압플런져(45)는 플런져스프링의 가압력에 의해 아암가압레버(43)를 가압하여 회동지지아암(39)을 수평유지 시킴으로써 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)에 대해 평행을 유지하면서 이격 되도록 한다.

또한, 평행유지유닛(41)은 가동브레이크(23)가 로프(5)의 길이방향 일측으로 평면 이동된 상태일 경우에도 가동브레이크(23)가 고정브레이크(21)에 대해 평행을 유지하면서 이격 되도록 한다. 여기서, 가동브레이크(23)와 고정브레이크(21)의 이격거리는 주축(61)에 설치된 리미트스위칭부(93)의 편심캠(93a)이 리미트스위치 (93b)를 온(On)시키는 위치까지이다. 리미트스위치(93b)의 온(On)신호는 엘리베이터(3)의 제어부(미도시)로 전달되어 엘리베이터(3)의 제동해제 상태임을 확인시킨다.

가동브레이크(23)와 고정브레이크(21)가 이격된 제동해제상태가 되면 제어부(미도시)는 제동조작전자변(75)에 전원을 공급하여 가동전자변(99)이 고정전자변(95) 사이에 자기력이 발생하도록 한다. 그러면, 가동전자변(99)이 고정전자변(95)에 강력하게 달라붙어 제동조작축(71)이 회전되지 못하도록 한다. 이에 의해, 제동해제상태가 유지된다.

이때, 작동플레이트(33)와 제1고정판(13) 사이에 설치된 제동스프링(55)은 압축된다. 그리고, 주축(61)에 결합된 리미트스위칭부(93)의 편심캠(93a)이 리미트스위치(93b)를 오프(On)시키는 위치이므로 엘리베이터(3)의 제어부(미도시)는 엘리베이터(3)의 비상제동해제 상태임을 확인할 수 있다.

이렇게 제동 해제된 상태에서 또 다시 엘리베이터(3) 카(4)의 이상운행이 발생하게 되면 전술한 바와 같은 제동과정이 이루어진다.

한편, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치의 측단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치(1')는 전술한 엘리베이터용 로프 제동장치(1)와는 모터조립체(73')의 설치위치를 제외한 나머지 구성이 동일하다.

본 실시 예에 따른 엘리베이터용 제동장치(1')는 모터조립체(73')가 고정프 레임(10)의 상부에 설치된다. 이때, 제동해제모터(81')의 구동력은 클러치(82') 및 클러치(82')의 클러치구동캠(88')에 결합된 제1기어(77)를 통해 제동조작축(71')에 결합된 제2기어(78)로 전달되어 제동조작축(71')을 제동해제방향으로 회전시키게 된다. 나머지 구성과 제동 및 제동해제동작은 전술한 엘리베이터용 로프 제동장치(1)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치는 설치 위치 및 설치공간 등의 설치조건에 여타 여건에 따라서 모터조립체의 설치위치를 다양하게 변경할 수 있음을 인지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 엘리베이터용 로프 제동장치는 작동크랭크가 주축에 완벽하게 걸리는 상태에서 가동브레이크와 고정브레이크가 로프를 제동할 수 있으므로, 가동브레이크가 로프의 상향 이동 방향 또는 하향 이동 방향으로 밀리는 현상을 방지할 수 있다. 이에 의해, 로프의 완벽한 제동이 이루어져 엘리베이터의 하강추락 및 상승추락을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제동상황에서 로프의 미끄러짐과 급제동에 의한 탑승자의 쇼크를 방지할 수 있으며, 로프의 제동이 보장되는 엘리베이터용 로프 제동장치가 제공된다.

Claims (8)

1. 고정프레임과, 상기 고정프레임의 일측에 로프와 인접하게 고정되는 고정브레이크와, 상기 로프를 사이에 두고 상기 고정브레이크에 접근 및 이격되는 가동브레이크와, 상기 고정프레임에서 소정구간 왕복이동 가능하게 설치되며 상기 가동브레이크와 연결된 작동플레이트와, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 접근하는 제동위치로 탄성 가압하는 제동스프링과, 상기 작동플레이트를 상기 양 브레이크가 이격되는 제동해제위치로 이동시키거나 이동된 상태를 락킹 및 락킹해제하는 구동수단을 갖는 엘리베이터용 로프 제동장치에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 고정프레임 타측의 양 측벽에 회전 가능하게 설치되는 주축과, 상기 주축과 상기 작동플레이트를 연결하며 상기 주축에 연결되는 일단부에 상기 주축에 걸림 유지 가능한 고리 형상의 걸림부가 형성되어 있는 적어도 하나의 작동크랭크를 갖는 브레이크구동유닛을 포함하고;

   상기 가동브레이크는 상기 고정브레이크에 대해 접근 및 이격되는 금속제 가동판과, 상기 로프와 상기 가동판 사이에서 상기 가동판에 대해 접근 및 이격 되는 금속제 가동브레이크판과, 상기 가동브레이크판을 상기 가동판에 대해 접근 또는 이격시키는 가동브레이크조작변을 가지며;

   엘리베이터의 정상 운행시 상기 양 브레이크의 제동해제상태와 상기 가동판과 상기 가동브레이크판의 이격 상태를 유지시키고, 엘리베이터의 이상 운행시 상기 제동위치에서 상기 작동크랭크의 걸림부가 상기 주축에 걸림 유지되도록 상기 가동브레이크조작변과 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는

   엘리베이터의 이상 운행시 상기 가동브레이크판이 가동판에 접근하도록 상기 가동브레이크조작변을 제어한 다음, 상기 가동브레이크가 상기 고정브레이크로 접근하도록 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가동브레이크조작변은 상기 가동판과 상기 가동브레이크판 사이에 개재되어 상기 가동판에 대해 상기 가동브레이크판을 이격 위치로 가압하는 상기 복수의 브레이크스프링과, 상기 가동판에 형성되는 조작변결합구에 결합되는 금속제 조작변케이싱과, 상기 조작변케이싱 내에 수용되어 전원 공급시 상기 가동브레이크판이 상기 가동판에 접하도록 자기장을 형성하는 코일조립체를 가지며;

   상기 제어부는 상기 정상 운행시 상기 코일조립체에 전원공급을 차단하고, 상기 이상 운행시 상기 코일조립체에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 구동수단은

   상기 작동크랭크가 상기 작동플레이트를 가압하여 상기 양 브레이크가 제동해제위치로 이격되도록 상기 주축을 회전시키는 모터조립체와,

   전원공급 유무에 따라 상기 주축이 제동방향으로 회전하는 것을 저지하거나 허락하여 상기 양 브레이크의 상기 제동해제위치가 유지되거나 상기 제동위치로 위치로 접근하는 것을 허용하는 제동조작전자변을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 로프 제동장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 주축과 평행하게 인접한 영역에는 길이방향 양측이 상기 고정프레임에 회전 가능하게 결합된 제동조작축이 마련되어 있고, 상기 주축과 상기 제동조작축에는 체인에 의해 연동 회전되는 제1 및 제2체인기어가 각각 결합되어 있으며;

   상기 모터조립체와 상기 제동조작전자변은 상기 제동조작축의 양 단부영역과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 모터조립체는

   상기 제동조작축을 제동해제방향으로 회전시키는 제동해제모터와,

   상기 양 브레이크가 제동위치로 접근할 때 상기 제동해제모터와 상기 제동조 작축을 연결해제하고, 상기 양 브레이크의 제동해제위치로 이격될 때 상기 제동해제모터와 상기 제동조작축을 연결하는 클러치를 갖는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제동조작전자변은

   상기 제동조작축의 일측 단부에 인접하는 고정프레임에 설치되는 고정전자변과,

   제동조작축의 타단부에 결합되는 가동전자변과,

   전원공급 유무에 따라 상기 고정전자변과 상기 가동전자변간에 자기장을 형성 및 소멸시키는 코일을 갖는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 제어부는

   상기 이상 운행시 상기 제동조작전자변으로 전달되는 전원을 차단하여 상기 제동조작축이 제동방향으로 회전할 수 있도록 허락하여 상기 양 브레이크를 제동위치로 이동시키고,

   이상 운전 해제시 상기 제동해제모터를 구동시켜서 제동조작축이 제동해제방향으로 회전 되도록 하여 상기 양 브레이크가 제동 해제 되도록 하는 한편, 상기 제동조작변에 전원을 공급하여 상기 제동조작축의 회전을 저지하여 상기 제동해제 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프 제동장치.

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