KR20100005138A - 엘리베이터의 유압 완충기 - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

엘리베이터의 유압 완충기에 있어서, 베이스 실린더에는, 적어도 하나의 원통형의 중간 플런저가 삽입되어 있다. 중간 플런저에는 상단 플런저가 삽입되어 있다. 상단 플런저의 저면부에는 오리피스가 마련되어 있다. 베이스 실린더내에는 핀 로드가 입설되어 있다. 핀 로드는 상단 플런저의 스트로크의 도중으로부터 오리피스에 삽입된다. 중간 플런저 및 상단 플런저의 무부하 상태의 위치에의 복귀는 복귀 스프링에 의해 행하여진다.

Description

엘리베이터의 유압 완충기{HYDRAULIC SHOCK ABSORBER FOR ELEVATOR}
본 발명은 엘리베이터의 유압 완충기에 관한 것이고, 특히 베이스 실린더, 적어도 하나의 중간 플런저, 및 상단 플런저를 갖는 다단식의 유압 완충기에 관한 것이다.
종래의 다단식의 유압 완충기에서는, 베이스 실린더에 제 1 실린더가 삽입되고, 이 제 1 실린더에 제 1 실린더보다도 소경의 제 2 실린더가 삽입되고, 이 제 2 실린더에 제 2 실린더보다도 소경의 제 3 실린더가 삽입되어 있다. 베이스 실린더와 제 1 실린더와의 사이에는 복귀 스프링이 마련되어 있다. 제 1 및 제 2 실린더내에는 작동유가 봉입되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제 1992-217577 호 공보
상기와 같은 종래의 유압 완충기에서는, 압축 상태로부터의 복귀를 위해, 복귀 스프링의 복원력 뿐만 아니라, 작동유의 이동도 필요하기 때문에, 온도 등의 영향을 받기 쉽고, 경우에 따라서는 완전히 복귀할 수 없을 가능성이 있다. 또한, 복귀를 위해서는, 플런저 헤드와 플런저의 내주면과의 활주부의 완전한 밀폐가 요구되기 때문에, 플런저의 내주면의 고정밀도의 절삭 가공이 필요해서, 비용이 높게 된다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 간단한 구성으로, 압축 상태로부터의 복귀를 안정되게 실행할 수 있고, 더욱이 감속 설계가 용이한 엘리베이터의 유압 완충기를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 엘리베이터의 유압 완충기는, 작동유가 충전되는 베이스 실린더와, 베이스 실린더에 축 방향에 활주 가능하게 삽입되는 적어도 하나의 원통형의 중간 플런저와, 중간 플런저에 축 방향에 활주 가능하게 삽입되고, 저면부에 오리피스가 마련되어 있는 상단 플런저와, 베이스 실린더내에 입설되어, 상단 플런저의 스트로크의 도중으로부터 오리피스에 삽입되는 핀 로드와, 중간 플런저 및 상단 플런저를 무부하 상태의 위치로 복귀시키는 복귀 스프링을 구비하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도,
도 2는 도 1의 유압 완충기의 전 스트로크 압축된 상태를 도시하는 단면도,
도 3은 비교예로서의 단단식의 유압 완충기를 도시하는 단면도,
도 4는 도 3의 플런저의 변위와 오리피스의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프,
도 5는 도 4의 그래프를 2단식의 유압 완충기의 경우로 고친 그래프,
도 6은 선단이 뾰족한 핀 로드를 도시하는 측면도,
도 7은 도 6의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런 저의 변위와 오리피스의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프,
도 8은 선단이 평탄한 핀 로드를 도시하는 측면도,
도 9는 도 8의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런저의 변위와 오리피스의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프,
도 10은 선단에 원기둥부를 갖는 핀 로드를 도시하는 측면도,
도 11은 도 10의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런저의 변위와 오리피스의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프,
도 12는 도 1의 유압 완충기에 있어서의 상단 플런저의 변위와 감속도와의 관계를 도시하는 그래프,
도 13은 본 발명의 실시형태 2에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도,
도 14는 도 13의 유압 완충기의 전 스트로크 압축된 상태를 도시하는 단면도,
도 15는 본 발명의 실시형태 3에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도,
도 16은 도 15의 유압 완충기의 전 스트로크 압축된 상태를 도시하는 단면도,
도 17은 본 발명의 실시형태 4에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
실시형태 1
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도이며, 도 2는 도 1의 유압 완충기의 전 스트로크(full stroke) 압축된 상태를 도시하는 단면도이다.
도면에 있어서, 카(car) 및 균형추 등의 승강체가 승강되는 승강로의 바닥부(pit)에는, 베이스 실린더(1)가 수직으로 입설되어 있다. 베이스 실린더(1)는 앵커 볼트 등에 의해 승강로의 바닥부에 고정되어 있다. 또한, 베이스 실린더(1)는 원통형의 베이스 실린더 본체(1a)와, 베이스 실린더 본체(1a)의 하단의 개구를 폐쇄하는 베이스 실린더 저면부(1b)와, 베이스 실린더 본체(1a)의 상단부로부터 내경측으로 돌출한 베이스 실린더 결합부(1c)를 갖고 있다.
베이스 실린더 저면부(1b)상에는 핀 로드(2)가 수직으로 입설되어 있다. 핀 로드(2)는 상단면으로부터 하방으로 향해서(베이스 실린더 저면부(1b)로 향해서) 단면이 서서히 커지는 것 같은 테이퍼부(2a)를 갖고 있다. 베이스 실린더 결합부(1c)의 내주에는 원통형의 제 1 슬라이드 부시(bush)(3)가 배치되어 있다.
베이스 실린더(1)의 상단부에는 중간 플런저(4)가 삽입되어 있다. 중간 플런저(4)는 원통형의 중간 플런저 본체(4a)와, 중간 플런저 본체(4a)의 하단부로부터 외경측으로 돌출한 중간 플런저 고정부(retaining portion)(4b)와, 중간 플런저 본체(4a)의 하단부로부터 내경측으로 돌출한 스토퍼부(4c)와, 중간 플런저 본체(4a)의 상단부로부터 내경측으로 돌출한 중간 플런저 결합부(4d)를 갖고 있다.
중간 플런저 본체(4a)는 제 1 슬라이드 부시(3)의 내주면에 따라 상하로 활주 가능하다. 이 때문에, 중간 플런저 본체(4a)의 외주면, 즉 제 1 슬라이드 부시(3)에 관한 활주면은 매끄럽게 기계가공되어 있다. 이에 대하여, 고정부(4b)의 외주면과 베이스 실린더(1)의 내주면과의 사이에는 간극이 마련되어 있기 때문에, 중간 플런저 고정부(4b)의 외주면 및 베이스 실린더(1)의 내주면에는 특별한 기계가공을 실시할 필요는 없다.
중간 플런저 결합부(4d)의 내주에는 원통형의 제 2 슬라이드 부시(5)가 배치되어 있다.
중간 플런저(4)의 상단부에는 상단 플런저(6)가 삽입되어 있다. 상단 플런저(6)는 원통형의 상단 플런저 본체(6a)와, 상단 플런저 본체(6a)의 하단부에 마련된 상단 플런저 저면부(6b)와, 상단 플런저 본체(6a)의 상단의 개구를 폐쇄하는 상단 플런저 상면부(6c)를 갖고 있다.
상단 플런저 본체(6a)는 제 2 슬라이드 부시(5)의 내주면에 따라 상하로 활주 가능하다. 이 때문에, 상단 플런저 본체(6a)의 외주면, 즉 제 2 슬라이드 부시(5)에 관한 활주면은 매끄럽게 기계가공되어 있다.
상단 플런저 저면부(6b)의 외주부에는, 상단 플런저 본체(6a)의 외주면보다도 외경측으로 돌출한 상단 플런저 고정부(6d)가 마련되어 있다. 상단 플런저 고정부(6d)의 외주면과 중간 플런저(4)의 내주면과의 사이에는 간극이 마련되어 있기 때문에, 상단 플런저 고정부(6d)의 외주면 및 중간 플런저(4)의 내주면에는 특별한 기계가공을 실시할 필요는 없다. 또한, 유압 완충기가 압축되어, 상단 플런저(6) 가 하강하면, 스트로크의 도중으로부터 상단 플런저 고정부(6d)의 하면이 스토퍼부(4c)에 접촉한다.
상단 플런저 저면부(6b)의 중앙에는 오리피스(개구부)(6e)가 마련되어 있다. 유압 완충기가 압축되어, 상단 플런저(6)가 하강하면, 스트로크의 도중으로부터 핀 로드(2)가 오리피스(6e)에 삽입된다. 플런저 상면부(6c)의 상면에는 탄성체(7)가 고착되어 있다.
도 1과 같은 무부하 상태에 있어서는, 베이스 실린더(1)내에 베이스 실린더실(8)이 형성되고, 중간 플런저(4)내에 중간 플런저실(9)이 형성되고, 상단 플런저(6)내에 상단 플런저실(10)이 형성된다. 또한, 무부하 상태에서는, 작동유(11)는 베이스 실린더실(8) 및 중간 플런저실(9)을 채운다. 또한, 무부하 상태에 있어서의 작동유(11)의 유면은 오리피스(6e)보다도 상방에 위치되어 있다.
상단 플런저(6)의 외주부에는 상단 플런저(6)를 둘러싸도록 유실 케이스(oil chamber case)(12)가 고정되어 있다. 유실 케이스(12)는 유압 완충기의 압축시에 작동유(11)를 수용하는 유실(13)을 형성한다. 유실 케이스(12)는, 상단 플런저(6)가 전 스트로크로 압축되어도 중간 플런저(4)에 접촉하지 않도록, 상단 플런저(6)의 상단부 근방에 배치되어 있다. 즉, 상단 플런저(6)의 유실 케이스(12)가 장착되어 있는 부분은, 유압 완충기가 전 스트로크로 압축되었을 경우라도, 중간 플런저(4)로부터 상방으로 돌출되어 있다.
상단 플런저(6)에는, 상단 플런저실(10)과 유실(13)의 최하부를 연통하는 연통 구멍(6f)이 마련되어 있다. 유실 케이스(12)에는, 유실(13)의 최상부와 유실 케이스(12) 외부를 연통하는 유실 케이스 공기 구멍(12a)이 마련되어 있다. 상단 플런저(6)에는, 상단 플런저실(10)과 유실(13)의 최상부를 연통하는 상단 플런저 공기 구멍(6g)이 마련되어 있다. 유실 케이스 공기 구멍(12a) 및 상단 플런저 공기 구멍(6g)은, 유압 완충기가 전 스트로크로 압축되었을 때에도 유면이 도달하지 않는 높이에 마련되어 있다. 이들의 공기 구멍(12a, 6g)에 의해, 유실(13)내 및 상단 플런저실(10)내의 압력이 항상 대기압으로 유지된다.
또한, 유실 케이스(12)는 상단 플런저 상면부(6c)의 상면보다도 하방에 배치되어 있다. 이에 의해, 승강체가 유압 완충기에 충돌했을 때의 힘이 유실 케이스(12)에는 걸리지 않고, 유실 케이스(12)를 경량화 할 수 있다.
상단 플런저 상면부(6c)의 외주부에는 스프링 베어링(14)이 고정되어 있다. 베이스 실린더(1)의 상단부와 스프링 베어링(14)과의 사이에는 복귀 스프링(15)이 마련되어 있다. 복귀 스프링(15)으로서는, 예컨대 중간 플런저(4), 상단 플런저(6) 및 유실 케이스(12)를 둘러싸는 코일 스프링이 이용되고 있다.
전 스트로크 압축 상태로부터 부하가 제거되면, 복귀 스프링(15)의 복원력에 의해 상단 플런저(6)를 밀어 올릴 수 있다. 그 후, 상단 플런저 고정부(6d)가 제 2 슬라이드 부시(5)에 접촉하면, 상단 플런저(6)에 의해 중간 플런저(4)를 들어 올릴 수 있다. 그리고, 중간 플런저 고정부(4b)가 제 1 슬라이드 부시(3)에 접촉하면, 상단 플런저(6) 및 중간 플런저(4)의 상향 이동이 정지되어, 도 1의 상태가 유지된다.
다음에, 핀 로드(2)의 설계 방법에 대해서 설명한다.
도 3은 비교예로서의 단단식의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도이다. 도면에 있어서, 베이스 실린더(21)에는 플런저(22)가 삽입되어 있다. 베이스 실린더(21)내에는 테이퍼부(23a)를 갖는 핀 로드(23)가 입설되어 있다. 플런저(22)의 하단부에는 오리피스(22a)가 마련되어 있다. 오리피스(22a)에는 핀 로드(23)가 삽입되어 있다.
플런저(22)의 상단부 근방에는 공기 구멍(22b)이 마련되어 있다. 플런저(22)의 상단면에는 탄성체(7)가 고착되어 있다. 플런저(22)의 상단부에는 스프링 베어링(24)이 고정되어 있다. 베이스 실린더(21)의 상단부와 스프링 베어링(24)과의 사이에는 복귀 스프링(25)이 마련되어 있다.
베이스 실린더(21)와 플런저(22)와의 사이에는 슬라이드 부시(26)가 개재되어 있다. 무부하 상태에서는, 작동유(11)의 유면은 오리피스(22a)보다도 상방에 위치되어 있다.
일반적으로, 도 3에 도시하는 것과 같은 단단식의 유압 완충기에서는, 테이퍼부(23a)가 오리피스(22a)에 삽입되는 것에 의해, 오리피스(22a)의 개구 면적(오리피스 면적 - 핀 로드 단면적)이 플런저(22)의 변위와 함께 변화된다. 이에 의해, 소정 중량의 승강체가 소정 속도에서 유압 완충기에 충돌했을 경우의 감속도가 일정하게 된다. 이 때문에, 핀 로드(23)는 플런저(22)의 변위(x)와 오리피스(22a)의 개구 면적(a)과의 사이에 다음 식의 관계가 성립하도록 설계된다.
[수식 1]
Figure 112009071255632-PCT00001
여기서, Q는 작동유의 밀도, A는 수압 면적, L은 전 스트로크, cd는 유량 계수(정수), M은 승강체 중량, g는 중력 가속도, v0은 충돌 속도이다. 또한, 수식 1을 그래프화하면, 도 4와 같이 된다.
이것에 대하여, 본 실시형태와 같은 2단 구성에서는, 상단 플런저(6)가 하강하고, 중간 플런저(4)와 일체화하는 경우에 수압 면적이 증대한다. 이러한 수압 면적의 증대를 고려해서 도 4를 고치면, 도 5의 실선과 같이 된다.
도 5에 있어서, L1은 상단 플런저(6)가 단독으로 하강하는 스트로크이며, LB는 상단 플런저(6)와 중간 플런저(4)가 일체로 되어서 베이스 실린더(1)내에 삽입되는 스트로크를 나타낸다. 따라서, 만일 전 스트로크에 걸쳐서 핀 로드(2)를 마련하는 것이 가능하다면, 상단 플런저(6)의 변위에 대하여 도 5에 도시한 바와 같이 개구 면적이 변화되도록 핀 로드(2)의 단면적을 설계하면, 감속도를 일정으로 하는 이상적인 유압 완충기가 실현될 수 있다.
그러나, 다단 구성에서는, 전 스트로크 압축시의 높이에 의해, 핀 로드(2)의 높이(H)는 제한을 받는다. 또한, 오리피스(6e)에 핀 로드(2)가 삽입될 때까지는, 개구 면적은 오리피스(6e) 자체의 면적과 동등하게 일정해서, 개구 면적을 오리피스(6e) 자체의 면적보다도 크게 하는 것은 불가능하다. 따라서, 이상에 가까운 감속 성능을 얻기 위해서는, 가능한 한 도 5의 이상 개구 면적 곡선(실선)에 가깝게 하도록 오리피스(6e) 자체의 면적 및 핀 로드(2)의 형상을 결정하는 것이 유효하다.
도 6은 선단이 뾰족한 핀 로드를 도시하는 측면도이며, 도 7은 도 6의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런저(6)의 변위와 오리피스(6e)의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프이다. 이 경우, 이상 개구 면적(도 7의 실선)에 관한 잉여 부분(도 7의 영역(B))의 면적과 이상 개구 면적에 관한 부족 부분(도 7의 영역(C))의 면적이 동등하게 되도록 오리피스(6e) 자체의 면적(도 7의 일점쇄선)을 결정하면, 핀 로드(2)의 실질적인 높이(오리피스(6e)에 삽입되는 부분의 높이)(H)는 오리피스(6e) 자체의 면적과 이상 개구 면적 곡선과의 교점(D)에 의해 결정된다.
이 예에서는, 교점(D)은 상단 플런저(6)가 베이스 실린더(1)에 도달하는 스트로크(LB)의 도중에 위치한다. 따라서, 핀 로드(2)의 선단은 스트로크(LB)의 도중, 즉 중간 플런저(4)가 하강하기 시작할 때의 오리피스(6e)의 위치보다도 아래에 존재할 필요가 있다. 그리고, 테이퍼부(2a)의 형상은, 오리피스(6e)의 개구 면적이 이상 개구 면적 곡선(D-E)으로 가능한 한 일치하도록 결정한다.
다음에, 도 8은 선단이 평탄한 핀 로드를 도시하는 측면도이며, 도 9는 도 8의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런저(6)의 변위와 오 리피스(6e)의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프이다.
핀 로드(2)의 형상은, 도 6에 도시하는 바와 같이 선단까지 뾰족한 테이퍼 형상으로 하는 것이 이상적이지만, 가공상 선단을 평탄으로 해야 하는 경우가 있다. 이 경우도, 핀 로드(2)의 상면의 면적(Ap)이 오리피스(6e) 자체의 면적에 대하여 충분히 작으면, 도 7에 도시한 설계 방법을 적용할 수 있다. 그러나, 면적(Ap)이 클 경우에는, 면적(Ap)을 고려한 설계 방법을 선택해야 한다.
면적(Ap)을 고려할 경우, 도 9의 영역(B)의 면적과 영역(B1)(D점 이후의 이상 개구 면적에 관한 잉여 부분)의 면적과의 합이 영역(C)의 면적과 동등하게 되도록, 오리피스(6e) 자체의 면적(도 9의 일점쇄선)을 결정한다. 그리고, 교점(D1)으로부터 핀 로드(2)의 높이(H)를 결정한다. 또한, 테이퍼부(2a)의 형상은, 오리피스(6e)의 개구 면적이 이상 개구 면적 곡선(D1-E)으로 가능한 한 일치하도록 결정한다.
도 10은 선단에 원기둥부를 갖는 핀 로드를 도시하는 측면도이며, 도 11은 도 1O의 핀 로드를 도 1의 유압 완충기에 적용했을 경우의 상단 플런저(6)의 변위와 오리피스(6e)의 개구 면적과의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 9와 같은 설계 방법에서는, 핀 로드(2)의 높이(H)가 도 7의 경우와 비교해서 작아지므로, 스트로크의 종단 근방에서의 감속력이 부족하고, 상단 플런저(6)가 충분히 감속하지 않고 베이스 실린더 저면부(1b)에 충돌하고, 일시적으로 큰 감속도가 생길 경우가 있다. 이것에 대하여, 도 10과 같은 형상으로 하는 것에 의해, 스트로크의 종단 근방에서 충분한 감속력을 확보할 수 있다.
이 경우, 도 11의 영역(B)의 면적과 영역(C)의 면적이 동등하게 되도록, 오리피스(6e) 자체의 면적(도 11의 일점쇄선)을 결정한다. 또한, 영역(B1)의 면적과 영역(C1(D점 이후의 이상 개구 면적에 대한 부족 부분))의 면적이 동등하게 되도록, 핀 로드(2)의 높이(H(D1점))와 테이퍼부(2a)의 높이(Ht(D2점))를 결정한다. 또한, 테이퍼부(2a)의 형상은 오리피스(6e)의 개구 면적이 이상 개구 면적 곡선(D2-E)으로 가능한 한 일치되도록 결정한다.
다음에, 상술한 바와 같이 설계한 유압 완충기의 동작에 대해서 설명한다. 도 12는 도 1의 유압 완충기에 있어서의 상단 플런저(6)의 변위와 감속도와의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 1의 무부하 상태로부터 소정 중량의 승강체가 있는 낙하 속도(설계 속도)로 유압 완충기에 충돌하면, 우선 탄성체(7)가 충격을 받고, 그 후 상단 플런저(6)가 하강하기 시작한다.
이와 동시에, 베이스 실린더실(8) 및 중간 플런저실(9)내의 작동유(11)의 압력이 상승하고, 중간 플런저실(9)내의 작동유(11)가 오리피스(6e)를 통과해서 상단 플런저실(10)로 내뿜어진다. 이 때, 상단 플런저(6)의 저면이 작동유(11)의 압력을 받고, 이에 의해 상단 플런저(6)로부터 탄성체(7)를 거쳐서 승강체에 감속력이 전해진다.
또한, 중간 플런저(4)는 그 자중에 의해 상단 플런저(6)와 함께 하강하려고 하지만, 작동유(11)의 압력 상승에 의해, 하방으로부터 힘을 받고, 그 위치를 유지하게 된다. 따라서, 이 단계에서는 승강체를 감속시키면서, 상단 플런저(6)만이 하강한다. 이 때의 오리피스(6e)의 개구 면적은, 오리피스(6e) 자체의 면적을 유 지하면서 변화되지 않으므로, 감속력은 거의 승강체의 속도의 제곱에 비례해서 저하한다. 그리고, 상단 플런저(6)가 스트로크(L1)만큼 하강할 때까지의 사이의 감속도는 설계 감속도보다도 낮게 추이(shift)한다.
그 후, 상단 플런저(6)가 스트로크(L1)만큼 하강하고, 중간 플런저(4)가 상단 플런저(6)와 일체로 하강하기 시작하면, 중간 플런저실(9)의 용적은 거의 제로로 되어 있기 때문에, 베이스 실린더실(8)내의 작동유(11)가 오리피스(6e)를 통과해서 상단 플런저실(10)로 내뿜어진다. 이 때, 중간 플런저(4)의 하강에 의해, 베이스 실린더실(8)내의 작동유(11)의 압력이 상승하고 있고, 또한 수압 면적이 증대하고 있기 때문에, 감속력도 증대한다.
한편, 중간 플런저(4)의 저면은 거의 전면이 개구되어 있고, 오리피스(6e)와의 유체 저항의 중첩 효과는 없으므로, 감속력은 오리피스(6e)의 개구 면적에 의해 지배되고, 감속도의 증대를 작게 억제할 수 있다. 또한, 상단 플런저(6)가 스트로크(Lp)만큼 하강할 때까지는, 오리피스(6e)의 개구 면적은, 오리피스(6e) 자체의 면적을 유지하고 변화되지 않으므로, 감속력은 거의 승강체의 속도의 제곱에 비례해서 저하한다. 그리고, 상단 플런저(6)가 스트로크(Lp)만큼 하강할 때까지의 사이의 감속도는 설계 감속도보다도 높게 추이한다.
그 후, 상단 플런저(6)가 스트로크(Lp)만큼 하강하면, 오리피스(6e)에 핀 로드(2)가 삽입되기 시작한다. 이 때, 도 1 및 도 8에 도시하는 것과 같은 선단이 평탄한 핀 로드(2)이면, 선단면의 면적분만큼 오리피스(6e)의 개구 면적이 감소하기 때문에, 작동유(11)가 오리피스(6e)를 통과할 때의 저항이 증대한다. 이에 의 해, 베이스 실린더실(8)내의 작동유의 압력이 상승하기 때문에, 감속력도 증대한다.
스트로크(Lp) 이후는, 설계 조건하에 있으면, 스트로크에 상관없이 일정한 감속도가 유지된다. 따라서, 스트로크(Lp) 이후, 승강체가 정지할 때까지 감속력은 유지되고, 큰 충격을 주는 일이 없이, 승강체를 정지시킬 수 있다. 그리고, 그 사이의 감속도는 거의 설계 감속도에서 추이한다.
이러한 유압 완충기에서는, 중간 플런저(4) 및 상단 플런저(6)가 복귀 스프링(15)의 복원력만에 의해 무부하 상태의 위치로 복귀되므로, 압축 상태로부터의 복귀를 안정되게 실행할 수 있다. 또한, 베이스 실린더(1)의 내주면이나 중간 플런저(4)의 내주면을 고정밀도로 마무리할 필요가 없기 때문에, 구성을 간단히 해서 비용을 저감할 수 있다.
또한, 원통형의 중간 플런저(4)를 이용하고, 상단 플런저만에 오리피스(6e)를 마련했으므로, 감속 성능이 오리피스(6e) 및 핀 로드(2)의 설계에 의해 결정되고, 감속 설계가 용이하다. 또한, 상단 플런저(6) 및 중간 플런저(4)가 동시에 하강하기 시작하는 일이 없기 때문에, 감속도의 증대 폭을 작게 억제하고, 안정한 감속 성능을 얻을 수 있다.
또한, 핀 로드(2)의 높이는, 베이스 실린더(1)의 바로 위의 플런저, 여기에서는 중간 플런저(4)가 압축되기 시작할 때의 오리피스(6e)의 높이보다도 낮게 설정되어 있고, 또한 핀 로드(2)에는 테이퍼부(2a)가 마련되어 있으므로, 안정한 감속 성능을 얻을 수 있다.
또한, 핀 로드(2)의 선단에 원기둥부를 마련하는 것에 의해, 선단을 뽀족하게 하는 것이 곤란한 경우에도 안정한 감속 성능을 얻을 수 있다.
또한, 상단 플런저(6)에 유실 케이스(12)를 마련했으므로, 유실(13)로 인해 유압 완충기 전체의 두께가 커지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 유실 케이스(12)는, 상단 플런저(6)를 둘러싸도록 상단 플런저(6)의 외주부에 마련되어 있으므로, 승강체가 유압 완충기에 충돌했을 때의 힘이 유실 케이스(12)에는 가해지지 않고, 유실 케이스(12)를 경량화할 수 있다.
또한, 복귀 스프링(15)은 베이스 실린더(1)와 상단 플런저(6)와의 사이에 마련되어 있으므로, 안정한 복귀 동작이 가능하다. 또한, 복귀 스프링(15)의 자중이 가동부에 걸리지 않기 때문에, 중간 플런저(4) 및 상단 플런저(6)의 경량화를 도모할 수도 있다.
실시형태 2
다음에, 도 13은 본 발명의 실시형태 2에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도이며, 도 14는 도 13의 유압 완충기의 전 스트로크 압축된 상태를 도시하는 단면도이다. 도면에 있어서, 복귀 스프링(15)은 베이스 실린더(1) 및 중간 플런저(4)의 내부에 배치되어 있다. 복귀 스프링(15)의 하단부는 베이스 실린더 저면부(1b)상에 고정되고, 복귀 스프링(15)의 상단부는 상단 플런저 저면부(6b)의 하면에 접촉되어 있다.
베이스 실린더(1)내에는, 전 스트로크 압축시에 중간 플런저(4)의 하면을 받는 소정 높이의 중간 플런저 스토퍼(16)가 마련되어 있다. 베이스 실린더(1) 및 핀 로드(2)의 높이는 중간 플런저 스토퍼(16)의 높이만큼 높게 되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 동일하다.
이러한 유압 완충기에서는, 복귀 스프링(15)이 베이스 실린더(1) 및 중간 플런저(4)에 내장되어 있으므로, 설치시 및 유지보수시의 안전성을 향상시킬 수 있다.
실시형태 3
다음에, 도 15는 본 발명의 실시형태 3에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도이며, 도 16은 도 15의 유압 완충기의 전 스트로크 압축된 상태를 도시하는 단면도이다. 도면에 있어서, 베이스 실린더(1)내에는 중간 플런저 복귀 스프링(15a)이 수용되어 있다. 중간 플런저 복귀 스프링(15a)의 하단부는 베이스 실린더 저면부(1b)상에 고정되고, 중간 플런저 복귀 스프링(15a)의 상단부는 중간 플런저(4)의 하면에 접촉되어 있다.
중간 플런저(4)내에는 상단 플런저 복귀 스프링(15b)이 수용되어 있다. 상단 플런저 복귀 스프링(15b)의 하단부는 중간 플런저(4)의 저면부상에 고정되고, 상단 플런저 복귀 스프링(15b)의 상단부는 상단 플런저 저면부(6b)의 하면에 접촉되어 있다.
베이스 실린더(1)내에는, 전 스트로크 압축시에 중간 플런저(4)의 하면을 받는 소정 높이의 중간 플런저 스토퍼(16)가 마련되어 있다. 중간 플런저(4)내에는, 전 스트로크 압축시에 상단 플런저 저면부(6b)의 하면을 받는 상단 플런저 스토퍼(17)가 마련되어 있다. 베이스 실린더(1), 중간 플런저(4) 및 핀 로드(2)의 높 이는 스토퍼(16, 17)의 높이만큼 높게 되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 동일하다.
이러한 유압 완충기에서는, 복귀 스프링(15a, 15b)이 베이스 실린더(1) 및 중간 플런저(4)에 내장되어 있으므로, 설치시 및 유지보수시의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 중간 플런저(4) 및 상단 플런저(6)에 각각 대응하는 플런저 복귀 스프링(15a, 15b)을 이용하므로, 1개의 스프링의 길이가 짧게 되고, 제조 비용을 저감할 수 있다.
실시형태 4
다음에, 도 17은 본 발명의 실시형태 4에 의한 엘리베이터의 유압 완충기의 무부하 상태를 도시하는 단면도이다. 이 예에서는, 중간 플런저 복귀 스프링(15a) 및 상단 플런저 복귀 스프링(15b)이 층상에 병렬 배치되어 있다. 또한, 복귀 스프링(15a, 15b)의 하단부는 어느 것이나 베이스 실린더 저면부(1b)상에 고정되어 있다. 다른 구성은 실시형태 3과 동일하다.
이러한 유압 완충기에서는, 복귀 스프링(15a, 15b)이 베이스 실린더(1) 및 중간 플런저(4)에 내장되어 있으므로, 설치시 및 유지보수시의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상단 플런저 복귀 스프링(15b)의 반력 및 자중이 중간 플런저(4)에 걸리지 않기 때문에, 중간 플런저 복귀 스프링(15a)의 부담 하중이 작아지게 된다.
또한, 스토퍼부는 상단 플런저(6)의 외주면으로부터 외경측으로 돌출되어도 좋다.
또한, 상기 예에서는, 중간 플런저(4)를 1개만 이용했지만, 복수의 중간 플런저를 이용하여도 좋다. 이 경우, 중간 플런저의 직경은 베이스 실린더(1)측으로부터 상단 플런저(6)측으로 향해서 순차적으로 작게 되도록 설정된다.
또한, 상기 예에서는, 승강로의 바닥부에 유압 완충기를 설치했지만, 승강체의 하부에 탑재해도 좋다. 또한, 승강로 천정부로의 충돌이나 승강체끼리의 충돌의 충격을 완화하기 위해서 승강체의 상부 또는 승강로 천정부에 설치하는 것도 가능하다.

Claims (7)

  1. 작동유가 충전되는 베이스 실린더와,
    상기 베이스 실린더에 축방향으로 활주 가능하게 삽입되는 적어도 하나의 원통형의 중간 플런저와,
    상기 중간 플런저에 축방향으로 활주 가능하게 삽입되고, 저면부에 오리피스가 마련되어 있는 상단 플런저와,
    상기 베이스 실린더내에 입설되고, 상기 상단 플런저의 스트로크의 도중으로부터 상기 오리피스에 삽입되는 핀 로드와,
    상기 중간 플런저 및 상기 상단 플런저를 무부하 상태의 위치로 복귀시키는 복귀 스프링을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 로드의 선단은, 상기 베이스 실린더에 인접하는 상기 중간 플런저가 압축되기 시작할 때의 상기 오리피스보다도 상기 베이스 실린더의 저면부측에 위치하고,
    상기 핀 로드는 상기 베이스 실린더의 저면부로 향해서 단면이 서서히 커지는 테이퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 핀 로드의 선단에는 원기둥부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상단 플런저에는, 상기 상단 플런저가 전 스트로크(full stroke) 압축되었을 때에 작동유가 유입되는 유실을 형성하는 유실 케이스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유실 케이스는, 상기 상단 플런저를 둘러싸도록 상기 상단 플런저의 외주부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복귀 스프링은 상기 베이스 실린더와 상기 상단 플런저와의 사이에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복귀 스프링은 대응하는 플런저를 각각 무부하 상태의 위치로 복귀시키는 복수의 플런저 복귀 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는
    엘리베이터의 유압 완충기.
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