KR20100115281A - 사면(斜面)승강기의 과하중검출장치 - Google Patents

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KR20100115281A
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야스노리 이마무라
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한국모노레일주식회사
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Abstract

본 발명은 탑승자나 화물이 소정적재량을 초과한 경우의 과하중을 검출할 수 있는 사면 승강기를 제공하는 것이다.
사람을 탑승시키려는 상부차량과, 레일을 따라 주행하는 구동장치를 갖는 하부차량을 구비한 사면승강기에 있어서, 하부차량은 하단대차프레임과, 체결체에 의하여 하단대차프레임에 대하여 요동이 자유롭게 체결한 상단대차프레임을 갖고 있으며, 상단대차프레임과 하단대차프레임의 사이에 탑승자 혹은 화물에 의한 과하중을 검출하는 과하중검출장치를 설치하고 있다. 이렇게 하여 상부차량에 있는 탑승자 혹은 화물에 의한 과하중을 체결부재에 의하여 요동이 자유롭게 구성된 하단대차프레임와 상단대차프레임의 사이에 설치된 과하중검출장치에 의하여 정밀도가 좋게 측정할 수 있다.
승강기, 과하중검출, 모노레일

Description

사면(斜面)승강기의 과하중검출장치{Over weight detecting system in a slope ascent and descent}
본 발명은 모노레일에 의하여 상하로 승강가능하도록 한 사면승강기에 관한 것이다.
종래 모노레일카등의 사면승강기는 차량이 사면을 하는 것에 의하여 그 차량에 탑승한 탑승자 혹은 화물을 반송하는 것이다. 특히 본 모노레일카는 부설한 강제 레일위를 슬립하지 않도록 하면서 주행하기 위하여, 레일에 랙크를 부설하며, 그 랙크와 이맞물림한 피니언을 감속전동기(감속기부착 전동기)로 구동하게 구성되어져 있다.
또한 이같은 모노레일카는 예를 들면, 특허문헌 일본실개평5-59123호에 나타나듯이 수평면 혹은 경사면등에 설치된 궤조를 주행하는 구동장치를 갖고 있는 하부차량과 인원을 탑승시켜 주는 상부차량으로 구성되어져 있다. 이 특허문헌에 기재된 모노레일카에는 탑승자 혹은 화물의 하중을 특정하는 하중검출기를 구비한 것도 있다.
즉, 이 특허문헌은 상부차량의 저부의 지지 프레임과 하부차량의 상부의 대 차프레임의 사이에서, 그 4귀퉁이에 탄성지지체를 갖는 동시에 그 중앙에 상침하량(床沈下量)검출수단으로 검출하여 상부차량에 탑재되어있는 인원이나 화물에 의한 하중을 검출하도록 한 발명이 개시되어져 있다.
그러나 상기한 특허문헌에 기재된 발명에서는 탄성지지체가 열화에 의하여 줄어들게 되면 검출치가 변동하게 되어버려 안정한 과하중량의 검출이 될수 없는 분제가 발생하고 있다.
또한 모노레일등의 사면승강기는 안전상의 이유로 탑승자나 화물의 소정적재량을 초과한 과하중을 검출할 필요가 있다. 과하중을 검출하지 않은 채 사면승강기를 승강시키게 되면 정원초과나 과적재로 주행불능이 되어버려 브레이크가 정상적으롤 작동하지 않아 사고이어져 버리는 것이다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기위하여 구현된 것으로 탑승자나 화물이 소정적재량을 초과한 경우의 과하중을 검출할 수 있는 사면승강기를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위하여 본발명은 이하와 같은 것을 제공하고자 한다.
즉, 청구항1 기재의 본발명에서는 인원을 탑승시키고자 하는 상부차량과 레일을 따라 주행하는 구동장치를 갖는 하부차량을 구비한 사면승강기에 있어서, 하부차량은 하단 대차프레임, 체결체에 의하여 하단대차프레임에 대하여 요동이 자유롭게 체결한 상단대차프레임을 갖고 있으며, 상단대차프레임과 하단대차프레임사이에 탑승자 혹은 화물에 의한 과하중을 검출하는 과하중검출장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 청구항2 기재의 본발명에서는 청구항1에 기재된 발명에 있어서, 상부차량은 탑승자 혹은 화물에 의한 하중을 지지하는 지지 프레임을 저부에 설치하며, 이 지지프레임과 상단대차프레임의 사이에 탄성부재를 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한 청구항3 기재의 본발명에서는 청구항1 혹은 청구항2 기재한 발명에 있어서, 상기 과하중검출장치는 거형상으로 구성한 상기 하부차량의 하단대차프레임의 4귀퉁이에 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 청구항4 기재의 본발명에서는 청구항1 내지 3항의 어느 1항에 기재된 발명에 있어서, 상기 사면승강기는 상기 과하중검출장치에 과하중을 검출한 때에 그 승강을 금지시키도록 하는 것을 특징으로 한다.
청구항1 기재의 발명에 의하면 상부차량에 있는 탑승자 혹은 화물에 의한 과하중을 체결부재에 의하여 요동이 자유롭게 구성한 상단대차프레임과, 하단대차프레임의 사이에 설치한 과하중검출장치에 의하여 정도가 좋게 측정할 수 있다. 즉, 종래와 같이 과하중검출장치가 탄성부재의 침하량으로부터 검출하는 것이 아니고, 상부차량에 있는 하중을 하단대차프레임에 대하여 상단대차프레임을 체결부재에 의하여 정도가 좋고 정확히 측정할 수 있다.
청구항2기재의 발명에 의하면 상부차량은 탑승자 혹은 화물에 의한 하중을 지지하는 지지프레임을 저부에 설치하고, 이 지지프레임과 상단대차프레임의 사이 에 탄성부재를 설치하고 있어서, 탄성부재의 배치설치된 숫자와 과하중검출장치의 배치설개 숫자를 다르지않게 되어 있어 과하중검출장치가 탄성부재의 침하량으로 부터 검출하는 것이 아니라 상부차량에 있는 하중을 탄성부재를 매개로 하부차량의 대차프레임에 걸쳐지는형태로 있기 때문에 정확한 하중의 측정을 할 수 있다.
청구항3 기재의 발명에 의하면 상기 과하중검출장치는 구(矩)형상으로 구성된 상기하부차량의 4귀퉁이에 설치되어져 있어 동일한 구(矩)형상으로 구성된 상부차량전체를 관통한 하중을 검출할 수 있다.
청구항4 기재의 발명에 의하면 상기 사면승강기는 상기 과하중검출장치에 과하중을 검출하는 경우 그 승강을 금지시키도록 하여 정원초과나 과적재를 방지하여 사면승강기의 승강의 안전을 도모할 수 있다.
이하 본 발명에 최적의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시형태에 의한 모노레일카(10)는 도1 및 도2에 나타나듯이 기울기가 일정한 사면을 주행하는 것이다. 또한 모노레일카(10)는 상부차량(12)와 하부차량(14)로 구성되어져 있다. 상부차량(12)은 인원을 탑승시키는 캬빙(21)을 구비한 차량이다. 하부차량(14)은 레일(20)을 따라 주행하는 구동장치(18)를 갖는 차량이다.
즉, 도1에 도시하듯이 상부차량(12)의 하부에는 상기 캐빈(21)의 탑승자 혹은 화물에 의한 하중을 지지하는 구(矩)형상의 지지프레임(22)이 배설(配設)되어져 있다. 또한, 하부차량(14)에는 주행부가 배설되어진 거의 상자형상을 갖는 주행틀프레임(45)이 형성되어져 있다. 이 주행틀프레임(45)의 상방에는 상단대차프레임(24c)과 하단대차프레임(24d)으로 구성된 대차프레임(24)이 설치되어져 있다.
레일(20)은 주행방향으로 연신(延伸)한 거의 정방향단면의 상하각파이프를 소정의 상하간격을 유지하게 배치되어져 있으며, 주행방향으로 연신되어져있다. 도 2에 도시하듯이 또한 레일(20)의 상각(上角)파이프의 하면에는 톱니를 하방향으로 돌출시켜준 랙크(46)가 부설되어져 있다. 또한 레일(20)의 상각파이프에는 도체에 의한 급전레일(42)이 길이방향으로 연신되어져 배치되어진다.
하부차량(14)은 도1 및 도2에 나타나듯이, 주행용 구동장치(18)이 배설되어져 있는 주행틀프레임(45), 상부차량(12)을 지지하기 위한 틀형상의 대차프레임(24)을 구비하고 있다. 주행틀프레임(45)은 거의 정방형단면의 상하각파이프를 소정의 상하간격을 갖도록 배치하며, 주행방향으로 연신하여 설치되어져 있다. 대차프레임(24)은 상부에 상단대차프레임(24c)과, 하부의 하단대차프레임(24d)의 상하2단으로 구성되어져 있다.
그래서 하부차량(14)의 상단대차프레임(24c)의 상방에는 상부차량(12)의 지지프레임(22)의 저부에서부터 유지할 수 있도록 하는 지지결합부(16)가 설치되어져 있다.
도1 및 도2에 도시하듯이, 지지결합부(16)에는 상부차량(12)의 지지프레임(22)를 유지하기위하여 복수의 공기스프링(28)(탄성부재)이 배설되어져 있다. 이들 복수의 공기스프링(28)은 연직방향으로 탄성을 갖는다. 또한, 이 공기스프링(28)은 벨로스형의 공기스프링이다. 또한 본실시형태의 모노레일카(10)에 있어서는 8개의 공기스프링(28)이 배설되어져있지만, 배설되는 공기스프링(28)의 수는 이것에 한하지 않는다.
이와같이 상부차량(12)를 연직방향으로 유지하는 지지결합부(16)에 연직방향으로 탄성을 갖는 복수의 공기스프링(28)이 설치되어져 있기 때문에 상부차량(12)의 연직방향에 대한 고유진동수를 낮추어 양호한 방진효과를 얻을 수 있고 상부차량(12)에 있는 진동을 완화시켜줄 수 있다.
또한 도1 및 도2에 도시하듯이 지지결합부(160에 있어서 공기스프링(28)의 근방에 지지결합부(16)의 전후좌우4개소에 상단부를 상부차량(12)의 지지프레임(2)에 하단부를 대차프레임(24)의 상단대차프레임(24c)에 각각 축지지한 오일댐퍼(30)가 배설되어져 있다. 이 오일댐퍼(30)는 연직방향으로 탄성을 갖는 댐퍼이며, 공기스프링(28)의 여진동과 좌우방향의 흔들림을 완화하도록 한다.
이와 같이 구성되어져 있어, 본 실시형태에 따른 모노레일(10)은 상부차량(12)와 하부차량(14)의 사이에 있는 대차프레임(24)의 상단대차프레임(24c)과 하단대차프레임(24d)의 사이에 과하중검출장치(50)를 배설하는 것이다. 이하, 과하중검출장치(50) 및 그것을 구비한 과하중검출시스템에 대하여 도1 내지 도4를 참조하여 상세히 설명한다.
우선 도 3 및 도4에 도시하듯이 상기 상단대차프레임(24c)과 하단대차프레임(24d)의 사이에는 볼트너트체결부(51)과, 과하중검출장치(50)(압축 로드셀식 하중검출기)를 4 귀퉁이에 배설하는 것에 의하여 지지결합되어져 있다. 볼트너트체결부(51)는 구(矩)형상을 갖는 상단대차프레임(24c) 및 하단대차프레임(24d)의 4귀퉁이에 배설되어져 있다.
볼트너트체결체951)는 도3 및 도4에 도시하듯이 상단대차프레임(24c)의 상방으로부터 삽입되어진 볼트(52)와, 그 볼트(52)에 체결되어 상단대차프레임(24c)의 하방으로 체결되어진 제1너트(53)와, 상기 볼트(52)에 체결되어 하단대차프레임(24d)의 상방으로부터 체결되어진 제2너트(54)와, 상기볼트(52)에 체결되어져 하단대차프레임(24d)의 하방으로 체결되어진 제3너트(55)로 구성되어진다.
즉, 상기 볼트(52)는 도3 및 도4에 도시하듯이 상단대차프레임(24c)의 제1삽통공(59)에 삽통되어지는 동시에 하단대차프레임(24d)의 제2삽통공(60)에 삽통되어져 있다. 또한, 삽통한 볼트(52)에는 상단대차프레임(24c)의 하방에 있어 제1 너트(53)에 의하여 체결되어져 있다. 이것에 의하여 상단대차프레임(24c)는 볼트(52)에 제1너트(53)가 체결되어지는 것에 의하여 강고하게 고정되어져 있다.
그래서 하단대차프레임(24d)의 제2삽통공(60)에는 상단대차프레임(24c)의 좌우진동을 방지하며, 연직방향만 이동을 가능하게 하도록 오일레스푸셔(56)가 삽입되어져 미끄럼운동가능하도록 부착되어져 있다. 오일레스푸셔(56)는 강성 소재로 형성되어져 있고, 그 높이는 하단대차프레임(24d)의 두께보다 약간 크게 형성되어져 있다.
더 나아가 제2삽통공(60)의 오일레스푸셔(56)에 삽입되어진 볼트(52)와 오일 레스푸셔(56)은 오일레스푸셔(56)의 상방으로 제2너트(54)를, 오일레스푸셔(52)의 하방으로 제3너트(55)를 체결하는 것에 의하여 고정되어진다. 이것에 의하여 볼트(52)가 하단대차프레임(24d)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 그래서 하단대차프레임(24d)과 제2너트(54)의 사이에는 소정간격(d1)을 갖는 활동공간이 형성되어진다. 또한 하단대차프레임(24d)와 제3너트(55)의 사이에도 소정간격(d2)를 갖는 활동공간이 형성되어진다. 이것에 의하여 상단대차프레임(24c)은 하단대차프레임(24d)에 대하여 상하로 미끄럼 운동이 자유롭게 설치되어지도록 한다.
그래서 상단대차프레임(24c)와 하단대차프레임(24d)의 사이에 과하중검출장치(50)를 배치하고있다. 각 과하중검출장치(50)는 하단대차프레임924d)의 하방으로부터 볼트(57)로 체결되어지며, 하단대차프레임(24d)의 상부에 고정되어진다. 또한 과하중검출장치(50)는 상기 볼트너트체결체(51)에 근접하여 거형을 갖는 상단대차프레임(24c) 및 하단대차프레임(24d)의 사이의 4 귀퉁이에 각각 배치되어진다.
과하중검출장치(50)는 도4에 도시하듯이 본체가 거의 상자형상으로 구성되며, 그 본체의 상부에 하중을 받는 로드버튼(58)을 갖는다. 로드버튼(58)은 상단대차프레임(24c)에 그 상면을 접촉시키고 있다. 그래서 상부차량912)의 하중은 상단대차프레임(24c)을 매개로 상기 하단대차프레임(24d)의 4 귀퉁이에 고정되어진 과하중검출장치(50)의 로드버튼(58)에 하중이 가해지도록 한다.
이와 같이 4 귀퉁이에 설치된 과하중검출장치(50)에 의하여 동일하게 거형으로 구성되어진 상부차량(12) 전체를 관통한 하중을 검출할 수 있다.
즉, 상부차량(12)와 상단대차프레임(24c)는 상부차량(12)의 지지프레임(22)와 상단대차프레임(24c)의 사이에 배치되어진 지지결함부(16)의 공기스프링 및 오일댐퍼를 매개로 결합되어져 있어서, 상부차량(12)의 하중이 대차프레임(24)에 가해진다. 그래서, 대차프레임(24)에는 상단대차프레임(24c)이 하단대차프레임(24d)에 대하여 미끄럼운동이 자유롭게 되어져 있어, 상단대차프레임(24c)에 상부차량(12)으로부터의 하중이 상방으로 부터 가해지면, 상단대차프레임(24c)과 하단대차프레임(24d)의 간력이 좁아지게 되어 상단대차프레임(24c)을 포함한 상방하중이 하단대차프레임(24d)에 고정설치된 과하중검출장치(50)에 상방으로부터 하중이 가해지게 된다.
이같이하여 상단대차프레임(24c)의 상방으로부터의 하중의 압압에 의하여 과하중검출장치(50)의 로드버튼(58)에 하중이 가해지며, 과하중검출장치(50)에 의한 하중의 측정이 가능하게 된다. 이것에 의하여 상부차량(12)에 있는 탑승자 혹은 하물에 의한 과하중을 지지결합부(16)에 설치된 과하중검출장치(50)에 의하여 정도가 좋고 정확하게 측정할 수 있는 것이다.
또한 과하중검출장치(50)에서 검출한 구제적인 하중은 디지털지시계에 의하여 계측가능하다. 즉, 각 과하중검출장치(50)에서 검출한 하중을 그 내부에 설치한 계산기를 이용하여 계산하므로써 총하중을 표시하도록 한다. 그 디지털 지시계는 하부차량(14)의 도시하지 아니한 소정개소에 적치되어져 있다.
디지털지시계는 각 과하중검출장치(50)에 검출한 상기 하중을 전기신호로서 출력하며, 이 전기신호를 모노레일카(10)에 설치한 디지털 지시계로 계산하는 동시 에 그 계산한 것을 그 내부에 설치한 연산부에 의하여 힘을 지시하는 값으로 변환하여 탑승자나 화물을 탑재한 상부차량(12)의 총중량을 표시하도록 한다.
더나아가서 본 실시형태에 의한 모노레일카(10)는 상기 과하중검출장치(50)에 의하여 상부차량(12)에 탑승자 혹은 화물등에 의한 하중이 소정치이상을 초과한 것을 검출하게 되는 것이다. 그래서 상기 과하중검출장치(50)에 탑승자나 화물에 의한 과하중을 검출한 때는 모노레일카(10)의 승강을 금지하도록 한다.
이같이 하여 탑승자가 승차한 경우 혹은 화물을 적재한 경우에 상기 과하중검출장치(50)로 과하중을 검출하면 그 승강을 금지하도록 하여 과하중 상태로 모노레일카(10)가 승강하는 일 없고 정원초과나 과적재를 방지하여 모노레일카(10)의 승강을 안전하게 할 수 있는 것이다.
또한 상기한 과하중검출장치는 일정한 기울기를 갖는 사면을 승강하는 모노레일카(10)에 적용하고 있지만 이것에 한하지 않고 기울기가 변화하는 사면을 승강하는 모노레일카에도 적용할 수 있다. 즉, 도5에 나타나듯이 경동축(11)을 축으로하여 실린더(26)의 신축에 의하여 하부차량(14)에 대하여 상부차량(12)을 경동가능하도록 한 수평유지장치를 설치한것도 적용이 가능하다.
나아가서 상술한 실시형테에서 레일에 부설한 랙크에 이맞물림하도록 한 피니언이 설치되어져 피니온에 의하여 주행되어 지지만, 이것에 한하지 않고 다른 형태의 주행이라도 문제가 없다.
이상 본발명의 실시의 형태에 여러 가지를 도면에 기초하여 상세히 설명하였지만 이것들은 예시이며 발명의 개시의 난에 기재의 태양을 시작으로 하여 당업자 의 지식을 기초로 다종다양한 변형 개량을 실히한 다른 형태로 본발명을 실시할 수 있는 것도 가능하다.
도 1 은 본 실시형태에 따른 사면승강기의 전체구성을 도시한 측면도이다.
도 2 는 본 실시형태에 따른 사면승강기의 전체구성을 도시한 정면도이다.
도 3 은 본 실시형태에 따른 사면승강기의 지지결합부 및 과하중검출장치배설부의 구성을 도시한 정면도이다.
도 4 는 본 실시헝태에 따른 사면승강기의 과하중검출장치의 구조를 도시한 정면도이다.
도 5 는 폭이 변하는 사면을 승강하기 위한 수평유지장치를 구비한 사면승강기에 과하중검출장치를 배설한 사면승강기의 전체구성을 나타내는 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 모노레일카, 12 : 상부차량, 14:하부차량, 16:지지결합부, 18:구동장치, 20: 레일, 34: 피니온, 46: 랙크, 50: 과하중검출장치

Claims (4)

  1. 인원을 탑승시켜주는 상부차량과, 레일을 따라 주행하는 구동장치를 갖는 하부차량을 구비한 사면승강기에 있어서,
    하부차량은 하단대차프레임과 체결체에 의하여 하단대차프레임에 대하여 요동이 자유롭게 체결한 상단대차프레임으로 구성되며,
    상단대차프레임과 하단대차프레임의 사이에 탑승자 혹은 화물에 의한 과하중을 검출하는 과하중검출장치를 설치한 것을 특징으로 하는 사면승강기의 과하중검출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상부차량은 탑승자 혹은 화물에 의한 하중을 지지하는 지지프레임을 저부에 설치하며, 이 지지프레임과 상단대차프레임의 사이에 탄성부재를 설치한 것을 특징으로 하는 사면승강기의 과하중검출장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 과하중 검출장치는 구(矩)형상으로 구성한 상기 하부차량의 4귀퉁이에 설치한 것을 특징으로 하는 사면승강기의 과하중검출장치.
  4. 제 1 항 내지 제3 항중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 사면승강기는 상기 과하중검출장치로 과하중을 검출한 경우 그 승강을 금지하는 것을 특징으로 하는 사면승강기의 과하중검출장치.
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