KR20120043792A - Counterweight-less elevator - Google Patents

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KR20120043792A KR1020100105003A KR20100105003A KR20120043792A KR 20120043792 A KR20120043792 A KR 20120043792A KR 1020100105003 A KR1020100105003 A KR 1020100105003A KR 20100105003 A KR20100105003 A KR 20100105003A KR 20120043792 A KR20120043792 A KR 20120043792A
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백종대
김기영
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현대엘리베이터주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B11/04Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/043Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation
    • B66B11/0446Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation with screw-nut or worm-screw gear

Abstract

PURPOSE: An elevator without a counterweight is provided to reduce the area and height of a hoistway by removing a counterweight because an operating unit for lifting an elevator car is configured using ball screws. CONSTITUTION: An elevator without a counterweight comprises multiple guide rails(12) and an elevator car(20). The guide rail is installed along an inner wall of a hoistway. Ball screws(30) are vertically installed along both inner walls of the hoistway. A motor(40) for applying rotating power to the ball screws is installed in the upper part of the lower part of the hoistway. Nuts are fixed in the exterior upper and lower parts of the elevator car to correspond with the ball screws. Accordingly, as the ball screws rotates in one direction or a reverse direction while operating the motor, the elevator car is lifted by the nuts moving along the ball screws.

Description

카운터 웨이트가 없는 엘리베이터{COUNTERWEIGHT-LESS ELEVATOR}Elevator without counter weights {COUNTERWEIGHT-LESS ELEVATOR}

본 발명은 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼스크류를 매개로 엘리베이터 카가 이동되는 구조를 통해 카운터 웨이트를 제거하므로서 승강로의 면적을 최소화 할 수 있도록 한 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터에 관한 것이다.The present invention relates to an elevator without a counter weight, and more particularly, to an elevator without a counter weight to minimize the area of the hoistway by removing the counter weight through a structure in which the elevator car is moved through a ball screw. .

일반적으로, 다양한 종류의 고층 건물에는 해당 건물을 찾는 승객의 수직방향으로의 이동을 위한 엘리베이터 장치가 설치된다.      In general, various kinds of high-rise buildings are equipped with elevator devices for vertical movement of passengers looking for the building.

엘리베이터 장치는, 그 내부에 승객이 탑승한 상태에서 건물 내부에 수직방향으로 형성된 승강로를 따라 상ㆍ하방향으로 이동하면서 탑승객을 이동시키는 엘리베이터 카와, 소정 동력을 발생시키는 모터부와 권상기 등이 구비되어 상기 엘리베이터 카를 승객의 버튼 조작에 따른 해당 층으로 이동시키는 기계부 및, 승객의 버튼 조작에 따라 상기 기계부를 제어하면서 상기 엘리베이터 카가 원활하고 안정적으로 운행될 수 있도록 제어를 행하는 엘리베이터 제어부 등을 포함하여 구성된다.      The elevator apparatus includes an elevator car for moving passengers while moving up and down along a hoistway formed in a vertical direction inside a building, a motor unit for generating predetermined power, a hoisting machine, and the like, in a state where a passenger rides therein. And a machine control unit for moving the elevator car to a corresponding floor according to a button operation of a passenger, and an elevator control unit for controlling the machine to operate smoothly and stably while controlling the machine unit according to a button operation of a passenger. do.

또한, 상기 엘리베이터 장치에는 권상기 모터부의 용량을 줄이기 위하여, 엘리베이터 카 및 탑승객의 하중을 고려하여 다수 개의 풀리 및 로프 등을 매개로 엘리베이터 카의 역방향에 균형추가 설치되어, 상기 엘리베이터 카의 하중에 대한 보상을 행하도록 구성된다.      In addition, in order to reduce the capacity of the hoisting motor unit, the elevator apparatus is provided with a balance addition in the reverse direction of the elevator car through a plurality of pulleys and ropes in consideration of the load of the elevator car and the passengers, and compensates for the load of the elevator car. It is configured to perform.

그러나, 상술한 바와 같이 엘리베이터 카의 하중을 보상하기 위한 카운터 웨이트가 설치된 종래의 엘리베이터 장치에 있어서는 카운터 웨이트의 사용에 따른 원가 상승의 문제점이 발생하게 됨과 아울러, 승강로의 면적이 넓게 설계되어야만 하는 문제점이 발생하게 되었다.      However, in the conventional elevator apparatus provided with the counterweight for compensating the load of the elevator car as described above, the problem of cost increase due to the use of the counterweight occurs, and the problem that the area of the hoistway must be designed to be wide It happened.

또한, 로프경의 40배 이상의 크기를 갖는 구동풀리를 사용하게 됨에 따라, 모터가 커지게 되는 문제점도 발생하게 되었다.      In addition, the use of a drive pulley having a size more than 40 times the diameter of the rope, the problem that the motor is also large.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 나사의 회전력을 이용하는 볼스크류를 매개로 엘리베이터 카가 이동되도록 함에 따라, 필요 토크를 줄여 권상기 모터를 소형화 함과 아울러 카운터 웨이트를 제거하여 승강로 면적을 최소화 할 수 있도록 한 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to improve the conventional problems as described above, the object is that as the elevator car is moved through the ball screw using the rotational force of the screw, reducing the required torque to downsize the hoisting motor and In addition, it is to provide an elevator without a counterweight to remove the counter weight to minimize the area of the hoistway.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터는, 승강로 내측벽을 따라 복수 개의 가이드레일이 설치되고, 소정 구동수단의 구동력에 의해 엘리베이터 카가 상기 가이드레일에 가이드되면서 승강로 내를 상.하 이동하도록 이루어진 엘리베이터 장치에 있어서, 상기 승강로 양측 내벽을 따라서는 각각 볼스크류가 수직으로 설치되고, 상기 승강로 상부 또는 하부에는 상기 볼스크류에 회전력을 인가하는 모터가 적어도 한 개 이상 설치되며, 상기 엘리베이터 카의 외면 상.하부에는 상기 볼스크류와 대응되도록 너트가 각각 고정 설치되어, 상기 모터의 구동 시 볼스크류가 일방향 또는 역방향으로 회전됨에 따라, 볼스크류를 타고 이동되는 너트에 의해 엘리베이터 카가 승.하강 되도록 구성된 것을 특징으로 한다.      In the elevator without a counterweight according to the present invention for achieving the above object, a plurality of guide rails are installed along the inner wall of the hoistway, and the elevator car is guided to the guide rail by the driving force of a predetermined driving means, thereby in the hoistway. In the elevator device configured to move up and down, each of the ball screw is installed vertically along the inner wall of both sides of the hoistway, at least one motor for applying a rotational force to the ball screw above or below the hoistway is installed The upper and lower outer surfaces of the elevator car are fixed with nuts to correspond to the ballscrews. As the ballscrews are rotated in one direction or the opposite direction when the motor is driven, the elevator cars are moved by nuts moving on the ballscrews. Characterized in that it is configured to rise and fall The.

바람직하게, 상기 승강로 양측 내벽에는 각각 한 개씩의 볼스크류가 설치된 상태에서, 상기 모터는 각 볼스크류와 대응되도록 그 상단부 측에 직렬로 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다.      Preferably, in the state in which one ball screw is installed on each of the inner wall of each side of the hoistway, the motor is characterized in that it is installed in series on the upper end side to correspond to each ball screw.

또한 바람직하게, 상기 승강로 양측 내벽에는 각각 한 개씩의 볼스크류가 설치된 상태에서, 상기 승강로 상부에는 한 개의 모터가 구비되고, 상기 모터는 베벨기어를 매개로 한 쌍의 볼스크류에 모두 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.      Also preferably, in the state in which one ball screw is installed on both inner walls of the hoistway, one motor is provided on the hoistway, and the motor is configured to be connected to a pair of ball screws through a bevel gear. It features.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 엘리베이터 카의 승.하강을 위한 구동수단을 모터의 구동에 따라 회전되는 볼스크류를 이용하여 구성하므로서, 엘리베이터 장치에서 카운터 웨이트가 제거되어 승강로의 단면적 및 높이를 줄일 수 있는 효과가 있게 되며, 또한 엘리베이터의 구동에 필요한 모터의 토크를 저감시킬 수가 있으므로, 권상 모터의 소형화를 구현할 수 있는 효과도 있게 된다.According to the present invention made as described above, since the drive means for lifting and lowering the elevator car is configured by using a ball screw rotated in accordance with the drive of the motor, the counter weight is removed from the elevator device, the cross-sectional area and height of the hoistway Since it is possible to reduce the torque, and also to reduce the torque of the motor required for driving the elevator, there is also an effect to implement the miniaturization of the hoisting motor.

또한, 상술한 구조를 통해, 엘리베이터 장치에서 카운터 웨이트 및 로프, 풀리 등을 제거할 수가 있게 되므로, 장치의 제작비용을 대폭 절감할 수가 있음과 아울러, 보다 친환경적이면서 승차감이 우수한 엘리베이터 장치를 제공할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.In addition, through the above-described structure, it is possible to remove the counter weights, ropes, pulleys, etc. in the elevator device, it is possible to significantly reduce the manufacturing cost of the device, and to provide an elevator device more eco-friendly and excellent ride comfort. It will be effective.

도 1은 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터의 개략적인 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터에 적용되는 구동수단의 변형예를 나타내는 블록도이다.
1 is a perspective view showing a schematic configuration of an elevator without a counterweight according to the present invention;
2 is a block diagram showing a modification of the driving means applied to the elevator without a counterweight according to the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.      Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터의 개략적인 구성을 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터에 적용되는 구동수단의 변형예를 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of an elevator without a counter weight according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a modification of the driving means applied to the elevator without a counter weight according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터는, 건물 내부의 승강로를 따라 승.하강 하는 엘리베이터 장치의 이동수단을 나사의 회전력을 이용하는 볼스크류(30)를 매개로 구성하여, 카운터 웨이트를 제거할 수 있도록 함에 따라 구현된다.      First, an elevator without a counterweight according to the present invention is configured to move the elevator device moving up and down along a hoistway inside a building by using a ball screw 30 using a rotational force of a screw to remove the counterweight. Is implemented according to the

주지된 바와 같이, 고층 건물에서 승객의 상.하 이동을 위해 설치되는 엘리베이터 장치는, 각종 건물 내부에 수직방향으로 일정 공간을 갖는 승강로(10)가 구비된 상태에서, 상기 승강로(10) 내측벽을 따라서는 복수 개의 가이드레일(12)이 설치됨과 아울러, 상기 승강로(10) 내에는 소정 구동수단의 구동력에 의해 상기 가이드레일(10)에 가이드되면서 승강로 내를 상.하 이동하는 엘리베이터 카(20)가 설치되어 구성된다.      As is well known, an elevator device installed for moving up and down passengers in a high-rise building is provided with an elevator wall 10 having a predetermined space in a vertical direction inside various buildings. In addition, a plurality of guide rails 12 are installed, and in the hoistway 10, the elevator car 20 which moves up and down the hoistway while being guided to the guiderail 10 by a driving force of a predetermined driving means. ) Is installed and configured.

여기에서, 본 발명에 따라 상기 엘리베이터 카(20)를 상.하 이동시키기 위하여, 상기 승강로(10)의 양측 내벽을 따라서는 각각 한 개씩의 볼스크류(30)가 수직으로 설치되됨과 아울러, 상기 승강로(10)의 상부에는 상기 볼스크류(30)에 외력을 인가하여 일방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 한 쌍의 모터(40)가 각각의 볼스크류(30)와 대응되도록 그 상단에 직렬로 연결 설치된다.      Here, in order to move the elevator car 20 up and down in accordance with the present invention, each of the ball screw 30 along each of the inner walls of both sides of the hoistway 10 is installed vertically, On the upper part of the hoistway 10, a pair of motors 40 for rotating in one direction or the opposite direction by applying an external force to the ball screw 30 are connected in series at the upper end thereof so as to correspond to each ball screw 30. do.

그리고, 상기 엘리베이터 카(20)의 양측 외면 상.하부에는 상기 볼스크류(30)와 대응되는 다수 개의 너트(50)가 각각 고정 설치된 상태에서 상기 볼스크류(30)에 관통 결합된다.      In addition, upper and lower sides of both sides of the elevator car 20 are coupled to the ball screw 30 through a plurality of nuts 50 corresponding to the ball screws 30.

이에 따라, 상기 승강로(10) 상부에 구비된 모터(40)의 구동에 따라, 상기 볼스크류(30)는 연동하여 일방향 또는 역방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 볼스크류(30)에 결합된 너트(50)가 상기 볼스크류(30)를 타고 상승 또는 하강 하면서 엘리베이터 카(20)를 승.하강 시키게 되는 것이다.      Accordingly, according to the driving of the motor 40 provided on the hoistway 10, the ball screw 30 rotates in one direction or in reverse direction, and thus the nut coupled to the ball screw 30. 50 is to lift or lower the elevator car 20 while climbing or descending the ball screw 30.

이때, 상기 볼스크류(30)를 회전시키는 두 대의 모터(40)는 그 속도편차가 "0"에 가깝도록 제어가 이루어지게 되면서, 상기 엘리베이터 카(10)에 최적의 승차감을 제공하게 된다.       At this time, the two motors 40 for rotating the ball screw 30 is controlled so that the speed deviation is close to "0", thereby providing the optimum ride comfort to the elevator car (10).

한편, 본 발명에 따른 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터는 다양한 형태로 변형하여 구성할 수가 있다.      On the other hand, the elevator without the counterweight according to the present invention can be configured in various forms.

예컨데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터(40)를 승강로의 상부나 하부에 한 개만 설치한 상태에서, 상기 한 개의 모터(40)가 베벨기어(60)를 매개로 한 쌍의 볼스크류(30)와 모두 연결되도록 구성할 수가 있으며, 그 이외에도 스프로켓 및 체인, 벨트 등을 매개로 다양하게 동력 전달수단을 변형 설계할 수가 있음은 물론이다.
For example, as shown in FIG. 2, in the state in which only one motor 40 is installed above or below the hoistway, the one motor 40 has a pair of ball screws through the bevel gear 60. 30 can be configured to be connected to all, in addition to the sprocket, chain, belt, etc. can be variously designed to transform the power transmission means of course.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.      Next, the operation of the present invention made as described above with reference to the drawings as follows.

본 발명에 따라, 고층 건물에서 승객의 수직방향으로의 이동을 돕는 엘리베이터 카(20)의 구동수단을 승강로(10) 내에 설치되어 모터(40) 구동에 따라 회전되는 볼스크류(30) 및, 엘리베이터 카(20)에 고정 설치되며 상기 볼스크류(30)를 타고 이동되는 너트(50)를 포함하여 구성한 상태에서, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 엘리베이터 장치가 설치된 해당 건물에서 임의의 층으로의 이동을 위해 탑승객으로부터 호출입력버튼이나 목적층입력버튼의 조작이 이루어지게 되면, 상기 버튼입력에 따른 신호를 수신한 엘리베이터 제어부(도시안됨)는 상기 엘리베이터 카(10)의 승.하강을 위해 상기 볼스크류(30)가 연결된 모터(40)가 일방향 또는 역방향으로 구동되도록 소정 제어를 행하게 된다.      According to the present invention, the ball screw 30 and the elevator is installed in the hoistway 10 to drive the elevator car 20 to help the passenger to move in the vertical direction in a high-rise building and rotates in accordance with the driving of the motor 40, elevator In the state that is fixed to the car 20 and configured to include a nut (50) to be moved on the ball screw 30, the movement to any floor in the building is installed, the elevator device having the structure as described above When the call input button or the target floor input button is manipulated by the passenger, the elevator control unit (not shown) that receives the signal according to the button input receives the ball screw (to lower the elevator car 10). The motor 40 to which the 30 is connected is subjected to a predetermined control so that the motor 40 is driven in one direction or the reverse direction.

이에, 상기 모터(40)의 구동에 의해 상기 볼스크류(30)는 일방향 또는 역방향으로 연동하여 회전이 이루어지게 되며, 이에 따라 상기 엘리베이터 카(20)에 설치된 너트(50)가 상기 볼스크류(30)의 회전력을 매개로 상승 또는 하강하게 되면서 엘리베이터 카(10)를 승객의 버튼입력에 따른 해당 층으로 승.하강 시키게 되는 것이다.      Accordingly, the ball screw 30 is rotated by interlocking in one direction or the reverse direction by the driving of the motor 40. Accordingly, the nut 50 installed in the elevator car 20 is the ball screw 30. Ascending or descending through the rotational force of the) is to lift and lower the elevator car 10 to the floor corresponding to the button input of the passenger.

여기에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 엘리베이터 카(20)의 균형을 위해 승강로(20) 내에 두 개의 볼스크류(30)가 설치되고, 각 볼스크류(30)의 상단에 모터(40)가 직렬로 연결된 구성에 있어서는, 각 모터(40)의 제어 시에 속도편차가 나지 않도록 제어가 이루어짐에 따라, 상기 모터(40)에 걸리는 부하를 저감시킬 수가 있게 되며, 이를 통해 엘리베이터 카(10) 측에는 최적의 승차감을 제공할 수가 있게 된다.      Here, as shown in FIG. 1, two ball screws 30 are installed in the hoistway 20 to balance the elevator car 20, and the motor 40 is disposed at the upper end of each ball screw 30. In the configuration connected in series, as the control is made so that the speed deviation does not occur during the control of each motor 40, it is possible to reduce the load on the motor 40, through which the elevator car 10 It is possible to provide the optimum ride comfort on the side.

상술한 바와 같은 시스템의 경우, 상기 볼스크류(30)는 점접촉의 베어링 구조를 갖게 되므로, 소량의 윤활유만으로도 원활한 운전이 가능한 잇점도 갖게 된다.      In the case of the system as described above, the ball screw 30 has a bearing structure of the point contact, it also has the advantage that smooth operation with a small amount of lubricating oil.

이에, 본 발명에 따라, 엘리베이터 장치에서 카운터 웨이트 및 로프, 풀리 등이 제거되면서, 승강로(10)의 단면적 및 높이를 크게 줄일 수가 있음과 아울러 친환경적인 장치를 설계할 수가 있게 되는 것이며, 또한 엘리베이터 장치의 구동에 필요한 모터(40)의 토크도 크게 저감시킬 수가 있게 되는 것이다.Therefore, according to the present invention, while the counter weight, rope, pulley, etc. are removed from the elevator device, the cross-sectional area and height of the hoistway 10 can be greatly reduced, and an eco-friendly device can be designed. It is also possible to greatly reduce the torque of the motor 40 required for the driving of.

한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the scope of the appended claims.

10: 승강로, 12: 가이드레일,
20: 엘리베이터 카, 30: 볼스크류,
40: 모터, 50: 너트,
60: 베벨기어.
10: hoistway, 12: guide rail,
20: elevator car, 30: ball screw,
40: motor, 50: nut,
60: Bevel gear.

Claims (3)

승강로 내측벽을 따라 복수 개의 가이드레일이 설치되고, 소정 구동수단의 구동력에 의해 엘리베이터 카가 상기 가이드레일에 가이드되면서 승강로 내를 상.하 이동하도록 이루어진 엘리베이터 장치에 있어서,
상기 승강로 양측 내벽을 따라서는 각각 볼스크류가 수직으로 설치되고,
상기 승강로 상부 또는 하부에는 상기 볼스크류에 회전력을 인가하는 모터가 적어도 한 개 이상 설치되며,
상기 엘리베이터 카의 외면 상.하부에는 상기 볼스크류와 대응되도록 너트가 각각 고정 설치되어,
상기 모터의 구동 시 볼스크류가 일방향 또는 역방향으로 회전됨에 따라, 볼스크류를 타고 이동되는 너트에 의해 엘리베이터 카가 승.하강 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터.
In the elevator device is provided with a plurality of guide rails along the inner wall of the hoistway, the elevator car is guided to the guide rail by the driving force of a predetermined driving means, so as to move up and down in the hoistway.
Ball screws are vertically installed along both inner walls of the hoistway, respectively.
At least one motor for applying rotational force to the ball screw is installed above or below the hoistway,
Nuts are fixed to upper and lower parts of the outer surface of the elevator car so as to correspond to the ballscrews.
When the ball screw is rotated in one direction or the reverse direction when the motor is driven, the elevator weight-free elevator, characterized in that the elevator car is lifted and lowered by the nut moving on the ball screw.
제 1항에 있어서,
상기 승강로 양측 내벽에는 각각 한 개씩의 볼스크류가 설치된 상태에서, 상기 모터는 각 볼스크류와 대응되도록 그 상단부 측에 직렬로 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터.
The method of claim 1,
In the state in which one ball screw is installed on each of the inner wall of each side of the hoistway, the motor is counter-weight elevator, characterized in that installed in series on the upper end side to correspond to each ball screw.
제 1항에 있어서,
상기 승강로 양측 내벽에는 각각 한 개씩의 볼스크류가 설치된 상태에서, 상기 승강로 상부에는 한 개의 모터가 구비되고, 상기 모터는 베벨기어를 매개로 한 쌍의 볼스크류에 모두 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 카운터 웨이트가 없는 엘리베이터.
The method of claim 1,
In the state in which one ball screw is installed on both inner walls of the hoistway, one motor is provided on the hoistway, and the motor is configured to be connected to a pair of ball screws through a bevel gear. Elevator without weight.
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