KR20070116006A - 브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터브레이크 액추에이터 - Google Patents

브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터브레이크 액추에이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20070116006A
KR20070116006A KR1020077021890A KR20077021890A KR20070116006A KR 20070116006 A KR20070116006 A KR 20070116006A KR 1020077021890 A KR1020077021890 A KR 1020077021890A KR 20077021890 A KR20077021890 A KR 20077021890A KR 20070116006 A KR20070116006 A KR 20070116006A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brake
braking
influence
elevator
brake actuator
Prior art date
Application number
KR1020077021890A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100976507B1 (ko
Inventor
로돌포 로블레도 바리오
지앙프랑코 지앙니니
유르겐 게빈너
츠빅뉴 피치
제임스 허버드
무함마드 예한제브 누르
Original Assignee
오티스 엘리베이터 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오티스 엘리베이터 컴파니 filed Critical 오티스 엘리베이터 컴파니
Publication of KR20070116006A publication Critical patent/KR20070116006A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100976507B1 publication Critical patent/KR100976507B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
    • B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
    • B66D5/24—Operating devices
    • B66D5/30—Operating devices electrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
    • H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets
    • H02K7/1025—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets using axial electromagnets with generally annular air gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/28—Electric or magnetic using electrostrictive or magnetostrictive elements, e.g. piezoelectric elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/28—Electric or magnetic using electrostrictive or magnetostrictive elements, e.g. piezoelectric elements
    • F16D2121/30—Electric or magnetic using electrostrictive or magnetostrictive elements, e.g. piezoelectric elements for releasing a normally applied brake

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

엘리베이터 머신(10)은 머신 샤프트(14)를 회전식으로 구동시키는 모터(12)를 포함한다. 엘리베이터 머신 브레이크(20)는 머신 샤프트(14)의 회전을 늦추거나 정지시키기 위하여 머신 샤프트(14)에 커플링되는 디스크(22)에 제동력을 적용한다. 일 예시에서, 엘리베이터 머신 브레이크(20)는 디스크(22) 상의 제동력을 제공하기 위하여 캘리퍼 장치(32)에 편향 력을 적용하는 편향 부재(38)를 포함한다. 형상-변화 재료를 갖는 브레이크 액추에이터(48)는 캘리퍼 장치(32)와 디스크(22) 간의 맞물림을 제어하기 위하여 편향 력에 대해 이동된다. 제어기(26)는 브레이크 액추에이터(48)의 형상-변화 재료에 대한 전기적 입력을 제어함으로써 디스크(22)에 적용되는 제동 력을 변화시킨다.

Description

브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터 브레이크 액추에이터{ELEVATOR BRAKE ACTUATOR HAVING A SHAPE-CHANGING MATERIAL FOR BRAKE CONTROL}
본 발명은 일반적으로는 엘리베이터 브레이크들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 압전 브레이크 액추에이터를 포함하는 엘리베이터 머신 브레이크들에 관한 것이다.
엘리베이터 시스템들은 널리 알려져 있으며 사용되고 있다. 통상적인 장치들은, 예를 들어 상이한 빌딩 층들로 승객들 또는 화물들을 이송하기 위하여 빌딩의 층계참들(landings) 사이에서 이동하는 엘리베이터 캡을 포함한다. 동력화된(motorized) 엘리베이터 머신은, 통상적으로 캡의 무게를 지지하고 승강로를 통해 상기 캡을 이동시키는 로프 또는 벨트를 이동시킨다.
엘리베이터 머신은 머신 모터에 의해 회전가능하게 구동되는 머신 샤프트를 포함한다. 시브(sheave)는 머신 샤프트 상에서 지지되고 상기 머신 샤프트와 함께 회전된다. 통상적으로, 로프들 또는 벨트들은 머신 모터가 상기 시브를 일 방향으로 회전시켜 캡을 하강시키고 상기 시브를 반대 방향으로 회전시켜 캡을 상승시키도록 상기 시브를 통해 견인된다(tracked). 통상적으로, 엘리베이터 머신은 솔레노 이드-액추에이트 브레이크(solenoid-actuated brake)를 포함하고, 상기 솔레노이드-액추에이트 브레이크는 캡이 선택된 층계참에 있을 때 머신 샤프트 및 시브를 잡아주기 위해 머신 샤프트와 함께 회전하는 디스크 또는 플랜지와 맞물린다.
작동에 있어, 솔레노이드-액추에이트 브레이크는 머신 샤프트와 연관된 디스크 또는 플랜지와 각각 맞물리거나 또는 맞물림해제되기 위하여 스위치 온되거나 스위치 오프될 수 있다. 솔레노이드-액추에이트 브레이크를 스위치 온 및 스위치 오프하는 것은 제동력을 적용하기 위해 브레이크가 디스크 또는 플랜지와 접촉할 때 바람직하지 않은 노이즈를 생성한다. 추가적으로, 솔레노이드-액추에이트 브레이크들은 상당히 부피가 크고(bulky) 고가이며, 과도한 열을 발생시킬 수도 있으며, 원하는 작동 레벨을 달성하기 위해 추가적인 보조 부분들을 필요로 할 수도 있다. 일 예시적 보조 부분으로는 브레이크의 위치를 결정하기 위한 근접 센서가 있다. 이러한 부분들은 공지된 솔레노이드-액추에이트 브레이크들의 비용 및 유지관리에 부담을 더한다.
보다 조용하고, 단순하며 콤팩트한 엘리베이터 머신 브레이크에 대한 필요성이 존재한다. 본 발명은 이러한 필요성들에 대응하며 개선된 능력들을 제공하는 한편, 종래기술의 단점들 및 결점들을 회피한다.
엘리베이터 시스템에 유용한 예시적 제동 디바이스는 브레이크 부재와 회전 부 간의 맞물림을 제어하는 브레이크 액추에이터의 형상-변화 재료 상에서의 영향을 제어함으로써 엘리베이터 머신의 회전 부에 적용되는 제동력을 선택적으로 변화시킨다.
일 예시적 엘리베이터 머신은 머신 샤프트를 회전식으로 구동시키는 모터를 포함한다. 엘리베이터 머신 브레이크는 머신 샤프트에 커플링되는 디스크에 제동력을 적용하여, 상기 브레이크가 머신 샤프트의 회전을 늦추거나 또는 정지시킬 때 엘리베이터 카의 움직임을 제어한다. 일 예시적 엘리베이터 머신 브레이크는 제동 부재와 디스크를 맞물어 주기 위해 편향력(bias force)을 적용하는 편향 부재를 포함한다. 브레이크 액추에이터는 디스크 및 샤프트의 선택적 움직임이 가능하도록 편향력에 대해 작동한다.
일 예시에서, 브레이크 액추에이터는 복수의 상이하 제동 위치들 사이에서 움직인다. 제어기는 복수의 상이한 제동 위치들을 결정하고 브레이크 액추에이터에 대한 입력을 제어한다.
또 다른 예시에서, 브레이크 액추에이터의 위치는 브레이크 액추에이터 상의 영향 또는 브레이크 액추에이터로부터의 전기적 출력 중 1 이상에 기초하여 결정된다. 제어기는, 예를 들어 브레이크 액추에이터의 위치 및 그에 따른 회전 부에 대한 제동 부재의 위치를 결정하기 위하여 전기적 입력이나 검출된 압전 스택 전압, 또는 이들 둘 모두를 사용한다.
본 발명의 다양한 특징들 및 장점들은 당업자들에게는 본 발명의 바람직한 실시예들의 후속하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명부에 첨부된 도면들은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다.
도 1은 예시적 엘리베이터 머신의 단면도;
도 2는 일 작동 조건에서 도 1의 엘리베이터 머신의 엘리베이터 브레이크 부의 선택된 부분들의 개략적인 부분 단면도;
도 3은 도 2와 유사하나 또 다른 작동 조건을 나타내는 개략적인 부분 단면도;
도 4는 또 다른 예시적 엘리베이터 브레이크의 선택된 부분들의 개략적인 부분 단면도;
도 5는 예시적 엘리베이터 브레이크의 또 다른 실시예의 선택된 부분들의 개략적인 부분 단면도이다.
도 1은 축선(16)에 대해 머신 샤프트(14)를 회전식으로 구동시키는 모터(12)를 포함하는 예시적 엘리베이터 머신(10)의 단면도이다. 엘리베이터 머신 브레이크(20)는 머신 샤프트(14)의 회전을 늦추거나 또는 정지시키기 위하여 머신 샤프트(14)의 단부에 커플링되는 디스크(22)에 제동력을 선택적으로 적용한다. 알려진 바와 같이, 이러한 머신(즉, 모터 및 브레이크)는 승강로 내의 엘리베이터 카의 위치 또는 움직임을 제어한다.
제어기(26)는 모터(12) 및 엘리베이터 머신 브레이크(20)를 작동시킨다. 제어기(26)는 엘리베이터 머신(10)과 통합되거나 또는 엘리베이터 머신(10)으로부터 원거리에 배치될 수도 있다. 일 예시에서, 제어기(26)는 모터(12)에 대한 전력을 선택적으로 제어하며, 엘리베이터 머신 브레이크(20)가 디스크(22)에 적용하는 제 동력을 선택적으로 변화시킨다.
도 2는 일 예시의 엘리베이터 브레이크(20)를 나타내고 있다. 이 예시는 일반적으로 알려진 캘리퍼 장치(caliper arrangement;32)를 지지하는 하우징을 포함한다. 예시의 엘리베이터 브레이크(20)는 디스크(22)에 제동력을 적용하기 위하여 디스크(22) 상의 제 1 제동 표면(36)과 마찰식으로 맞물리는 브레이크 패드(34)를 포함한다. 캘리퍼 장치(32)는 강성(rigid) 캘리퍼 아암(40)에 장착되는 스프링과 같은 편향 부재(38)를 포함한다. 편향 부재(38)는 링키지(linkage;42)에 커플링된다. 링키지(42)는 디스크(22) 상의 제 2 제동 표면(46)과 마찰식으로 맞물리는 캘리퍼 브레이크 패드(44)를 포함한다.
상기 링키지(42)는 액추에이터 하우징(50)에 의하여 전체 또는 부분적으로 지지되는 브레이크 액추에이터(48)와 작동가능하게 연관된다. 액추에이터 하우징(50)은 브레이크 또는 머신 조립체(52)의 강성 부분 상에 장착된다.
편향 부재(38)는 디스크(22)의 양 측면 상에 제동력을 제공하기 위하여 제 2 제동 표면(46)을 향하여 캘리퍼 브레이크 패드(44)를 그리고 브레이크 패드(34)를 향하여 디스크(22)를 추진하는 링키지(42)에 편향 력을 적용한다.
일 예시에서, 전기장, 전류, 전압 또는 자기장과 같은 적용되는 영향은 도 3에 예시된 바와 같이 디스크(22) 상의 제동력을 저감 또는 제거하기 위하여 편향 력에 대해 링키지(42)를 이동시키도록 브레이크 액추에이터(48)를 제어한다. 편향 력은 정상적으로 디스크(22)에 제동력을 적용한다. 브레이크 액추에이터(48) 상의 영향을 제어하는 것은 링키지(42)의 움직임의 양을 제어하는 것이며, 따라서 제동 력의 크기를 제어하는 것이다.
예시된 브레이크 액추에이터(48)는 선택된 영향에 반응하여 형상을 변화시키는 알려진 형상-변화 재료를 포함한다. 형상 변화는 반드시 기하학적 형상의 변화는 아니다. 오히려, 재료의 결정 또는 분자 구조가 알려진 방식으로 적용되는 영향에 반응하여 형상을 변화시킨다. 이러한 형상 변화는, 흔히 액추에이터(48) 내의 재료의 신장(elongation) 또는 수축(contraction)을 초래한다.
일 예시에서, 브레이크 액추에이터(48)의 재료는 디스크(22) 상의 제동력을 저감 또는 제거하기 위하여 편향 력에 대해 링키지(42)를 이동시키도록 적용되는 영향에 반응하여 확장됨으로써 형상을 변화시킨다. 상기 영향이 제거되는 경우, 상기 재료는 수축되고 편향 력은 디스크(22)에 제동력을 적용한다.
또 다른 예시에서, 재료는 제동력을 적용하기 위해 확장된다.
일 예시에서, 브레이크 액추에이터(48)의 형상-변화 재료는 알려진 압전 재료를 포함한다. 알려진 바와 같이, 압전 재료는 전류 또는 전압과 같은 전기적 입력에 반응하여 형상을 변화시킨다. 형상 변화는 전기적 입력의 크기에 비례하며, 상기 변화는 예를 들어, 전기적 입력의 극성에 따라 포지티브(positive) 또는 음(negative)일(즉, 공칭 방향으로 확장되거나 또는 공칭방향으로 수축될) 수 있다.
또 다른 예시에서, 브레이크 액추에이터(48)의 형상-변화 재료는 알려진 자왜(magnetostrictive) 재료를 포함한다. 알려진 바와 같이, 자왜 재료는 자기장에 반응하여 형상을 변화시킨다. 형상 변화는 통상적으로 자기장의 크기에 비례한다. 형상 변화는, 예를 들어 자기장의 방위에 따라 양 또는 음일(즉 공칭 방향으로 확장되거나 또는 공칭 방향으로 수축될) 수 있다.
다른 예시들은 제어가능한 또는 주기적인 방식으로 전기적 영향에 반응하여 변화되는 전왜(electrostrictive) 재료를 포함한다. 다양한 이러한 재료들이 알려져 있다.
유리한 예시적 블레이크 액추에이터(48)의 일 특징은 솔레노이드 액추에이터와 비교하여 브레이크 액추에이터(48)의 상대적으로 작은 크기이다. 브레이크 액추에이터(48)의 작은 크기는 엘리베이터 브레이크(20)에서 요구되는 디자인 공간의 양을 저감시키고, 에너지를 덜 소비하며, 보다 긴 사용 수명을 제공한다. 더욱이, 브레이크 액추에이터(48)의 가벼운 무게는 이미 알려진 엘리베이터 브레이크들과 비교하여 엘리베이터 브레이크(20)의 전체 무게를 줄여준다.
형상-변화 재료를 갖는 액추에이터는 알려진 엘리베이터 머신 브레이크들에 사용되는 솔레노이드 액추에이터들과 비교하여 장점들을 갖는다. 예를 들어, 형상-변화 재료를 갖는 액추에이터(48)는 제동력의 크기를 정밀하게 제어하기 위하여 선택적으로 그리고 정밀하게 제어가능하다. 이는, 위치들 사이에서의 움직임의 점진적인 제어 없이 브레이크 패드가 완전히 적용되거나 또는 완전히 해제되는 곳에서 알려진 장치들과 연관된 노이즈들을 회피할 수 있도록 한다. 형상-변화 재료, 예를 들어 압전 스택에 제공되는 영향(즉, 전류)의 양은 스택의 크기를 변화시킨다(즉, 확장 또는 수축을 야기한다)고 알려져 있다. 도 2 및 3의 예시에서, 제어기(26)는 액추에이터(48) 상의 영향을 정밀하게 제어함으로써 제동력들을 정밀하게 제어한 다.
일 예시에서, 브레이크 액추에이터(48)는 복수의 상이한 제동 위치들 사이에서 링키지(42)를 이동시킨다. 복수의 상이한 제동 위치들은 브레이크 액추에이터(48) 상의 상이한 영향들로부터 초래된다. 일 예시에서, 제어기(26)는 브레이크의 적용에서 필요한 초기의 제동력을 결정하고 디스크(22) 상의 요구되는 제동력을 발생시키기 위해 브레이크 액추에이터 상의 대응되는 영향을 이용하여 브레이크 액추에이터(48)를 활성화시킨다. 카가 목적지에 도달함에 따라 회전 머신 샤프트(4)를 늦추거나 또는 정지시키는데 초기의 제동력 부적합하다면, 제어기는 제 2의 보다 큰 제동력을 결정하고 보다 큰 제동력을 발생시키기 위해 상기 영향을 변화시킨다. 이러한 점진적인 브레이크의 적용은 노이즈를 저감시키고 승객들의 안락감 및 탑승 품질을 개선시키며, 이러한 점진적인 브레이크의 적용은 이전의 알려진 액추에이터들을 이용하여서는 가능하지 않았다.
또 다른 예시에서, 제어기(26)는 디스크(22)에 대한 제동력을 점진적으로 증가 또는 감소시키기 위하여 제동력을 선택적으로 변화시킨다. 제동력을 선택적으로 변화시키는 것은 엘리베이터 머신 브레이크(20)의 노이즈를 유리하게 저감시키며 엘리베이터 캡의 보다 원활한 이동을 가능하게 할 수 있다.
종래 기술의 엘리베이터 머신 브레이크들과 비교하여, 상기 예시의 브레이크 액추에이터(48)를 활용하는 것은 브레이크 패드들(36, 46)과 디스크(22) 상의 제동 표면들 사이의 갭(54)을 줄여주어 "클램핑" 노이즈를 더욱 저감시키는데, 상기 "클램핑" 노이즈는 위와 같지 않을 경우 브레이크 패드들(34, 44)과 디스크(22) 간의 맞물림 시 발생된다.
다른 예시들에서, 제어기(26)는 위급 상황에 반응하여 제동력을 선택적으로 변화시킨다. 위급 상황들은, 예를 들어 엘리베이터 캡이 자유 낙하 할 때 발생될 수 있다. 브레이크 액추에이터(48) 상의 선택된 영향은 편향 력을 제공하기 위하여 편향 력의 방향으로 링키지(42)를 이동시키고 자유 낙하 상황에서 디스크(22) 상에 점진적으로 적용되는 추가적 위급 제동력을 제공한다. 이러한 타입의 제어는 알려진 위급 정지 디바이스들(emergency stopping devices)이 점진적으로 제동력을 적용할 수 없지만 예시된 액추에이터(48)들은 가능한 것처럼, 승객의 안락감을 개선시킨다.
또한, 양 또는 음으로 활성화되는(energize) 브레이크 액추에이터(48)는, 예를 들어 고착되거나(stuck), 맞물리거나 또는 맞물림해제되는 위치로부터 링키지를 해제시키기 위한 방식으로 링키지(42)를 이동시키는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 여러 브레이크의 적용 시 양 전압이 사용될 수 있다. 브레이크가 적용되는 위치에서 고착된다면, 브레이크 구성요소들을 해제시키기 위해 형상-변화 재료에 의한 역의 반응을 야기하도록 음 전압이 적용될 수 있다. 이러한 방식으로 액추에이터(48)들을 이용하는 것은 수동 유지관리 절차들에 대한 필요성을 저감시킬 수 있다.
개시된 예시들의 또 다른 특징은 액추에이터(48)들이 브레이크 구성요소들과 관련한 위치 정보를 제공한다는 것이다. 이는 추가적인 위치 센서들에 대한 필요성을 제거한다.
브레이크 액추에이터(48)의 조건, 및 그에 따른 디스크(22)에 대한 링키 지(42) 및 브레이크 패드들의 위치는, 일 예시에서 브레이크 액추에이터(48) 상의 선택된 영향 또는 브레이크 액추에이터(48)로부터의 측정가능한 출력 중 1 이상에 기초하여 결정된다. 일 예시에서, 브레이크 액추에이터(48)는 압전 재료를 포함하고, 제어기(26)는 디스크(22)에 대한 링키지(42)의 위치를 결정하기 위하여 압전 재료로부터의 전압 레벨과 같은 전기적 출력 또는 전기적 영향을 이용한다. 즉, 사전결정된 입력 또는 출력 값들은, 주어진 입력 또는 출력에 대해 브레이크 액추에이터(48)의 위치가 결정될 수 있도록 사전결정된 압전 재료의 조건들 및 대응되는 브레이크의 위치들에 대응된다. 주어진 이러한 설명으로부터, 당업자들을 그들의 특정한 브레이크 장치를 위한 위치 결정들을 내리는데 이러한 정보를 어떻게 이용해야 하는지를 이해할 것이다.
다른 예시들에서, 제어기(26)는 브레이크 패드의 마모를 모니터링 및 보정하는데 압전 액추에이터 전압 출력을 이용한다. 압전 액추에이터 전압 출력들은, (출력 전압으로부터 결정되는 바와 같이) 주어진 입력에 대한 실제 위치가 예측된 위치와 상이한 경우 제어기(26)가 브레이크 패드의 마모를 검출하도록 제동력을 적용하는 사전설정된 위치들에 대응된다. 일 예시에서, 제어기(26)가 예측된 실제 위치와의 차이점(즉, 브레이크 패드의 마모)을 검출하는 경우, 제어기(26)는 원하는 제동을 제공하기 위하여 제어 파라미터들을 자동적으로 조정하거나, 검출된 브레이크 패드의 마모와 관련된 에브터서비스(sercvice) 표시를 제공하거나 또는 이 둘 모두를 제공한다.
다른 예시들에서, 제어기(26)는 브레이크 액추에이터(48)의 형상-변화 재료 가 제동력을 적용하는데 효과적인지의 여부를 검출하고 모터(12)가 적용되는 제동력을 통해 구동되지 않도록 하는데 위치 정보를 이용한다.
도 4는 디스크 제동 부재(132)를 포함하는 엘리베이터 브레이크의 또 다른 실시예를 예시하고 있다. 편향 부재(138)들은 강성 편향 플레이트(140)에 장착된다. 편향 부재(138)들은 디스크(22)에 제동력을 적용하기 위하여 프레이크 패드(144)를 포함하는 브레이크 디스크(142)를 추진한다. 링키지(145)는 디스크(22)에 제동력을 선택적으로 적용하기 위하여 브레이크 액추에이터(48)들과 거의 동일하게 작동하는 브레이크 액추에이터(148)들과 연관된다. 이 예시의 브레이크 액추에이터(148)들은 편향 부재(138)들의 편향 력에 대해 디스크 제동 부재(132)를 이동시킨다.
도 5는 편향 부재(38)가 없는 또 다른 예시의 엘리베이터 브레이크(20)를 예시하고 있다. 이 예시의 제어기(26)는 디스크(22)로부터 브레이크 패드(34, 44)들을 맞물림 해제시키기 위하여 브레이크 액추에이터(48)의 형상-변화 재료에 선택적으로 영향을 미친다. 형상-변화 재료 상의 영향이 제거되는 경우, 예를 들어 제어기가 활성화되도록 선택되지 않는 경우 또는 정전(electrical power failure) 동안, 브레이크 패드들(34, 44)은 제동력을 제공하기 위해 디스크(22)와 맞물린다. 따라서, 제어기(26)는 기계 스프링과 같은 별도의 편향 부재를 필요로 하지 않고 제동력을 제어하는데 전적으로 브레이크 액추에이터(48)들을 사용할 수도 있다. 대안적으로, 제어기(26)는 디스크(22) 상에 제동력을 제공하기 위해 재료를 수축시키도록 형상-변화 재료에 선택적으로 영향을 미칠 수 있다. 형상-변화 재료들의 알려 진 스택들을 활용하는 예시들에서, 스택 층들 간의 강도는 제동력들의 주기적인 적용 및 제거를 견디기에 충분하다.
장점을 제공할 수도 있는 편향 부재(38)가 없는 예시적 엘리베이터 브레이크(20)의 일 특징은 부가되는 크기의 장점이다. 편향 부재(38)가 없는, 강성의 캘리퍼 아암(40)은 크기가 축소된다(즉, 강성의 캘리퍼 아암(40)은 디스크(22)에 보다 가깝게 이동된다). 압전 브레이크 액추에이터(48)의 콤팩트한 크기는 엘리베이터 브레이크(20)에 필요한 디자인 공간의 양을 줄일 수 있다. 추가적으로, 편향 부재(38) 및 그와 연관된 구조적 지지 구성요소들이 없는 보다 경량의 무게는 이미 알려진 엘리베이터 브레이크들과 비교하여 전체 무게 및 엘리베이터 브레이크(20)의 비용을 줄여줄 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 개시되었으나, 당업자는 본 발명의 범위 내에서 특정한 수정들이 가해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그 이유와 관련하여, 본 발명의 실제 범위 및 내용을 결정하기 위해서는 후속 청구항들이 검토되어야 한다.

Claims (22)

  1. 엘리베이터 머신 회전 부와 맞물리는 제동 부재를 갖는 엘리베이터 머신 브레이크 제어 방법에 있어서,
    상기 제동 부재와 상기 엘리베이터 머신 회전 부 간의 맞물림을 제어하기 위하여 영향에 반응하여 형상을 변화시키는 브레이크 액추에이터 재료 상의 상기 영향을 제어함으로써 상기 제동 부재에 의해 적용되는 제동력을 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 형상-변화 재료에 전기적 또는 자기적 영향 중 1 이상을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 부재를 대응되는 복수의 상이한 제동 위치들로 이동시키기 위해 상기 영향의 크기를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료는 압전(piezoelectric) 재료, 자왜(magnetostrictive) 재료 또는 전왜(electrostrictive) 재료 중 1 이상의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방 법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 부재는 상기 회전 부와 맞물리도록 편향되며, 편향에 대해 작용하도록 상기 재료의 형상을 변화시키기 위해 상기 재료에 선택적으로 영향을 미치는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 영향의 크기 또는 상기 재료로부터의 출력 중 1 이상에 기초하여 상기 회전 부에 대한 상기 제동 부재의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전 부에 대한 상기 제동 부재의 위치를 결정하기 위하여 상기 영향과 연관된 전류를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전 부에 대한 상기 제동 부재의 위치를 결정하기 위하여 상기 재료로부터의 출력과 연관된 전압을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제동 부재와 엘리베이터 머신에 반응하여 회전되는 회전 부 간의 맞물림을 제어하기 위하여 선택된 영향에 반응해 형상을 변화시키는 브레이크 액추에이터 재료를 갖는 엘리베이터 머신 브레이크 제어 방법에 있어서,
    상기 브레이크 액추에이터 재료로부터의 출력 또는 상기 영향 중 1 이상에 기초하여 상기 회전 부에 대한 상기 제동 부의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전 부에 대한 상기 제동 부재의 위치를 결정하기 위하여 상기 재료에 대한 상기 영향과 연관된 전류를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전 부에 대한 상기 제동 부의 위치를 결정하기 위하여 상기 재료로부터의 출력과 연관된 전압을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 브레이킹 부재와 상기 회전 부 간의 맞물림을 제어하기 위하여 상기 재료 상의 영향을 제어함으로써 제동의 적용 동안 상기 브레이크 부재에 의하여 적용되는 제동력을 선택적으로 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    재료는 압전 재료, 자왜 재료 또는 전왜 재료 중 1 이상의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 엘리베이터 조립체에서 사용하기 위한 디바이스에 있어서,
    엘리베이터 머신 회전가능 부 상의 제동력을 제어하기 위하여 선택된 영향에 반응해 형상을 변화시키는 재료를 포함하는 엘리베이터 브레이크 액추에이터를 포함하는것을 특징으로 하는 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 형상 변화는 제 1 방향으로 상기 제동력을 변경하기 위한 상기 재료의 확장 및 반대되는 방향으로 상기 제동력을 변경하기 위한 상기 재료의 수축 중 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 재료는 압전 재료, 전왜 재료 또는 자왜 재료 중 1 이상의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 브레이크 액추에이터는 복수의 적용되는 제동력들에 대응되는 복수의 적용되는 제동 위치들 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 디바이스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 브레이크 액추에이터는 엘리베이터 머신 회전가능 부와 맞물리는 제동 부재를 움직이고, 상기 재료는 상기 제동 부재의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 영향을 제어하기 위하여 상기 브레이크 액추에이터와 연통되는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 영향에 기초하여 상기 엘리베이터 머신 회전가능 부의 회전을 저지하도록 이동가능한 제동 부재의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 재료로부터의 전기적 출력에 기초하여 상기 엘리베이터 머신 회전가능 부의 회전을 저지하도록 이동가능한 제동 부재의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 영향은 전류, 전기장, 전압 또는 자기장 중 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
KR1020077021890A 2005-02-25 2005-02-25 브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터브레이크 액추에이터 KR100976507B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2005/006264 WO2006093486A1 (en) 2005-02-25 2005-02-25 Elevator brake actuator having a shape-changing material for brake control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070116006A true KR20070116006A (ko) 2007-12-06
KR100976507B1 KR100976507B1 (ko) 2010-08-17

Family

ID=36941460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077021890A KR100976507B1 (ko) 2005-02-25 2005-02-25 브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터브레이크 액추에이터

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20110240410A1 (ko)
EP (1) EP1856422B1 (ko)
JP (1) JP5064239B2 (ko)
KR (1) KR100976507B1 (ko)
CN (1) CN101128685B (ko)
BR (1) BRPI0519980A2 (ko)
ES (1) ES2623078T3 (ko)
HK (1) HK1117890A1 (ko)
WO (1) WO2006093486A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102060224A (zh) * 2009-11-17 2011-05-18 包文丽 电梯驱动装置及一种驱动绳轮的支撑结构
JP2015168518A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 東芝エレベータ株式会社 巻上機
CN105471133A (zh) * 2014-09-09 2016-04-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电机
CN106115533B (zh) * 2016-08-11 2018-07-20 山西新富升机器制造有限公司 一种矿井提升机专用音圈电机传动的盘形制动器装置
US10532725B2 (en) * 2017-07-12 2020-01-14 Sensata Technologies, Inc. Position sensing system for a braking system
US11333212B2 (en) 2017-07-12 2022-05-17 Sensata Technologies, Inc. Position sensing system and method for gathering vehicle component data
CN109768665B (zh) * 2018-12-29 2020-03-27 深圳市优必选科技有限公司 一种刹车结构及舵机
US11499597B2 (en) * 2019-02-01 2022-11-15 Thorlabs, Inc. Piezoelectric braking device
US10825646B2 (en) * 2019-03-28 2020-11-03 Fei Company Actuator-assisted positioning systems and methods
WO2020236389A1 (en) 2019-05-17 2020-11-26 Sensata Technologies, Inc. Sensing systems and methods for vehicles
JP6896806B2 (ja) * 2019-07-11 2021-06-30 東芝エレベータ株式会社 巻上機
CN111516664A (zh) * 2020-04-15 2020-08-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 制动系统及具有其的车辆

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1778317A (en) * 1928-11-09 1930-10-14 Harry B Goldman Electrohydraulic system for elevator brakes and the like
US3610342A (en) * 1969-12-18 1971-10-05 Otis Elevator Co Load weighing apparatus for elevators
US4174025A (en) * 1977-08-11 1979-11-13 Ivachev Leonid M Pivoted lever brake structure
JPS6283521A (ja) * 1985-10-09 1987-04-17 Nippon Electric Ind Co Ltd 圧電型摩擦ブレ−キ
JPS62149642U (ko) * 1986-03-14 1987-09-22
CA1319331C (en) * 1987-04-17 1993-06-22 Kouhei Yamatoh Brake device
JPH0361728A (ja) * 1989-07-27 1991-03-18 Ckd Corp ブレーキ装置
SE464932B (sv) * 1989-12-21 1991-07-01 Wabco Holdings Sab Anordning i en kraftaktuator foer omvandling av en oscillerande axiell roerelse
JPH03288027A (ja) * 1990-04-02 1991-12-18 Hitachi Ltd 電磁ブレーキ装置およびそれを用いたエレベーター
US5090518A (en) * 1990-05-31 1992-02-25 General Motors Corporation Brake control system
JPH04292391A (ja) * 1991-03-20 1992-10-16 Hitachi Ltd エレベータ
US5255760A (en) * 1991-10-02 1993-10-26 Inventio Ag Apparatus for detecting and signaling the function and status of an elevator safety brake
JPH06294423A (ja) * 1993-04-05 1994-10-21 Mitsubishi Electric Corp ブレーキ装置及びリニアモータ駆動方式エレベータ装置
US5337878A (en) * 1993-12-28 1994-08-16 Otis Elevator Company Assembly and method for adjusting brake force for passenger conveyor emergency brake
DE19511811B4 (de) * 1995-03-30 2005-10-06 Lucas Industries P.L.C., Solihull Elektronisch steuerbare Bremsanlage für Landfahrzeuge und Verfahren zu deren Betrieb
US5826683A (en) * 1996-01-29 1998-10-27 Akebono Brake Industry Co., Ltd. Magnetostrictive brake
EP0873963A1 (de) * 1997-04-25 1998-10-28 Inventio Ag Linearantrieb für eine Transporteinrichtung
CN2314469Y (zh) * 1997-06-23 1999-04-14 尹天民 具有过载断电结构的按钮式开关
JP2000198683A (ja) * 1998-07-29 2000-07-18 Inventio Ag ブレ―キ
CN100375307C (zh) * 1999-12-21 2008-03-12 1...有限公司 电活化装置
DE10022759A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-29 Siemens Ag Bremssystem mit einem elektrochemischen Aktuator
US6675939B2 (en) * 2001-01-31 2004-01-13 Inertia Dynamics, Inc. Elevator brake assembly
ES2258729T3 (es) * 2002-09-17 2006-09-01 CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG Freno hidraulico para vehiculos.
GB0427410D0 (en) * 2004-12-14 2005-01-19 Kreit Darran Data acquisition system
GB0501803D0 (en) * 2005-01-28 2005-03-09 Howard Mark A Position encoder

Also Published As

Publication number Publication date
HK1117890A1 (en) 2009-01-23
EP1856422A1 (en) 2007-11-21
EP1856422B1 (en) 2017-04-05
WO2006093486A1 (en) 2006-09-08
ES2623078T3 (es) 2017-07-10
JP2008531434A (ja) 2008-08-14
BRPI0519980A2 (pt) 2009-08-18
CN101128685A (zh) 2008-02-20
JP5064239B2 (ja) 2012-10-31
KR100976507B1 (ko) 2010-08-17
EP1856422A4 (en) 2010-12-08
CN101128685B (zh) 2011-03-23
US20110240410A1 (en) 2011-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100976507B1 (ko) 브레이크 제어를 위한 형상-변화 재료를 갖는 엘리베이터브레이크 액추에이터
JP4574636B2 (ja) エレベーター装置
US8186483B2 (en) Elevator braking device
US20130001020A1 (en) Safety device for elevator and rope slip detection method
CN102892698B (zh) 升降机的制动装置、升降机以及受控地停止升降机的方法
JP4689337B2 (ja) エレベータ装置
JP4513176B2 (ja) エレベータの制御装置
JP2019195879A (ja) 複数のモータが１つの動作軸を駆動する駆動装置、及び駆動装置を備えるロボット
KR101941388B1 (ko) 브레이크 기기를 구비한 엘리베이터
JPWO2006134661A1 (ja) エレベータのロープブレーキ装置
JP6525363B2 (ja) エレベータ制動装置
JP2009274833A (ja) エレベータ用巻上機
JP2006008333A (ja) エレベータ装置
JP7407936B2 (ja) エレベータ装置
JP4502910B2 (ja) エレベータ用の巻上げ装置およびケージの位置調整方法
JP2012180188A (ja) エレベータ制御装置
RU2460912C2 (ru) Способ управления тормозом подъемной машины (варианты) и подъемная машина
JP2011032049A (ja) エレベータ装置
WO2017119079A1 (ja) エレベータ巻上機のブレーキ装置
WO2005121006A1 (ja) エレベーター用の非常ブレーキ装置
WO2022038665A1 (ja) エレベータ装置
WO2022224351A1 (ja) エレベータ装置
WO2020230189A1 (ja) 乗客コンベアの制動装置及び乗客コンベア
JP2023030908A (ja) エレベータ装置
CN102076468B (zh) 控制促动器的促动运动的装置和包括该装置的促动器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130723

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140722

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee