KR20130081587A

KR20130081587A - 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치

Info

Publication number: KR20130081587A
Application number: KR1020120002648A
Authority: KR
Inventors: 손재옥
Original assignee: 손재옥
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2013-07-17
Also published as: KR101291582B1

Abstract

본 발명은 브레이크 하우징(110)에 내장되어 가이드레일(A)의 양쪽에 각각 형성되는 전동식 제동장치(200)와 기계식 제동장치(300)로 이루어지되, 상기 전동식 제동장치(200)는 측면에서 보아 이등변 삼각형상을 가지며 일측에 견인구 결합홈(211)을 구비하는 브레이크슈(210)와, 상기 견인구 결합홈(211)과 축(213)에 의해 결합되는 견인구(220)와, 상기 브레이크슈(210)에 밀착되어 지지하기 위한 "V"형 홈(233)을 구비하는 가이드 플레이트(230)와, 상기 가이드 플레이트(230)를 견인로드(251)가 관통되어 결합되는 솔레노이드(250)와, 상기 견인로드(251)의 끝단은 결합핀(252)에 의해 견인구(220)과 결합되되 상기 견인구(220)는 가이드 플레이트(230)에 지탱되는 탄성부재(240)에 의해 가이드레일(A)쪽으로 탄발력이 작동하도록 구성되는 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 무엇보다 주로프가 모두 절단이 된 상태에서도 제동이 가능한 구조여서 종래의 로프 브레이크를 대체할 수 있고, 삼각형상의 브레이크슈가 "V"형 홈을 구비하는 가이드 플레이트에 내장된 상태로 위아래로 승하강 가능토록 작동되어 비정상적인 작동으로 인한 급하강시는 물론 급상승시에도 제동이 가능한 효과를 가지며, 본 발명은 엘리베이터가 정지상태에도 일 때도 상시 제동하고 있는 상태여서 매우 안전한 상태를 유지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치{SAFETY STOP DEVICE OF ELEVATOR}

본 발명은 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로프 브레이크를 대체하기 위한 엘리베이터의 안전제동장치로써 주로프가 모두 절단이 된 상태에서도 제동이 가능하고, 엘리베이터의 정상적 운전상태가 아닌 경우와 엘리베이터 정지상태에도 항상 제동상태를 유지할 수 있도록 하는 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 승강기라고도 불리우는 엘리베이터는 승강로를 수직으로 승, 하강하면서 승객 또는 화물을 운반시키는 것으로, 그 편리함으로 인해 모든 고층 건물에는 필수적으로 설치된다.

엘리베이터 구조는 통상적으로 기계실, 승강로, 엘리베이터 케이지, 와이어 로프 등으로 이루어진다. 최상부에 위치한 기계실에는 주전원 스위치, 제어판, 권상기 및 전동기, 층상 선택기, 조속기가 위치하며, 승강로에는 엘리베이터 케이지, 균형추, 가이드 레일, 가이드 슈(가이드 롤러), 권상기 로프, 조속기 로프, 안전제동장치(safety device), 이동케이블, 리미트 스위치가 위치하고, 최하부에 완충장치가 위치한다.

상기와 같은 구조를 갖는 엘리베이터에 있어서 기계실에 위치한 조속기는 엘리베이터 케이지의 속도를 감지하여 속도가 정격속도 이상으로 증가하는 경우 승객 및 화물의 안전을 위해 엘리베이터 케이지를 강제로 정지시키게 되는데, 그 작동순서는 다음과 같다.

즉 엘리베이터 케이지의 속도가 비정상적 속도일 경우 권상기 모터의 전원을 차단함과 동시에 권상기 브레이크를 작동시켜 엘리베이터의 전기적 구동을 정지시킨다. 다음 조속기 휠의 측면에 부착된 진자가 과속 회전에 따른 원심력에 의해서 동작하여 레버를 작동시키고 이에 멈춤쇄가 연동되어 래칫을 정지시키며, 멈춤쇄에 일체로 연결되어 동작하는 로프 켓처가 조속기 로프를 감속 정지시킴으로써, 상기 엘리베이터 케이지를 정지시킨다. 그리고 엘리베이터 케이지 하단부에 있는 상기 안전제동장치(safety device)를 작동함으로써 상기 가이드 레일을 강한 힘으로 붙잡아 엘리베이터 케이지의 급하강을 정지시키게 된다.

이러한 엘리베이터는 로프에 의해 승하강되는 특성상 로프의 파손이나 모터의 고장, 또는 엘리베이터 제동장치 등의 결함 등에 의해 제동이 이루어지지 않는 경우, 급격하게 승, 하강되거나 추락하여 커다란 인명사고 및 화물의 파손을 초래하게 된다. 즉 종래의 엘리베이터의 안전제동장치는 주로프가 모두 절단이 된 상태에서는 제동이 불가능하게 되어 로프 브레이크를 대체할 수 있는 엘리베이터용 안전제동장치가 매우 필요한 실정이다.

이를 해결하기 위한 종래 안전제동장치로는 대한민국 특허출원 제2005-34585호로 크게 클램핑조립체와, 롤링장치부와, 링크장치부로 구성되는 엘리베이터용 양방향 비상 정지장치가 출원되어 있는 바, 상기한 클램핑조립체는 미들플레이트(24)의 결합구멍(26)에 이동 가능하게 바디(30)를 결합하고, 상기 가이드 플레이트 중앙에 레일홈(31)을 형성하며, 상기 레일홈(31)내측에 가이드홈(32)을 형성한다. 그리고, 상기 가이드홈(32) 상, 하부에 클램프를 각각 돌출되게 장착하고, 상기 레일홈(31) 타면에 브레이크슈(34)를 돌출되게 고정시키며, 상기 각각의 클램프(33) 사이에 스토퍼핀(35)을 장착한 구조를 갖는다.

또 롤링장치부는 조작링크(42)에 의해 로프(R)와 연결된 링크(43) 단부에 선회 가능하게 바디(40)를 장착하고, 상기 바디(40) 상, 하부에 각각 회전 가능하게 롤러(41)를 결합한다. 이때, 상기 롤러(41)의 이송을 제한하도록 바디(30) 외측에 스프링홈(36)을 형성하고, 상기 스프링홈(36) 내측에 텐션상태로 접촉될 수 있도록 바디(40) 내측에 판스프링(46)을 장착한다.

즉, 엘리베이터의 급격한 승, 하강 및 추락시에, 클램프(33)의 돌출된 부분 위로 롤러(41)가 상부 또는 하부로 슬라이딩 이동되면서, 가이드레일(G)을 강하게 가압하게 된다. 이에 따라 바디(30)는 미들플레이트(24)의 결합구멍(26) 내에서 이동되면서 브레이크슈(34)와 가이드레일(G)이 마찰되어 엘리베이터의 운행을 정지시키게 되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 엘리베이터용 양방향 비상 정지장치는 가이드레일을 홀딩(holding)하는 브레이크슈가 평평한 형태의 바디, 즉 가이드 플레이트에 내장되므로, 가이드레일과의 마찰에 의한 고하중을 받게 되는 경우, 브레이크슈를 지탱하는 가이드 플레이트가 상기 브레이크슈와 함께 안으로 밀려나게 되므로, 상기 브레이크슈에 가이드레일의 마찰이 원활하게 이루어지지 않아 제동 성능이 떨어지는 단점을 갖는다.

또 상기 종래의 엘리베이터용 양방향 비상 정지장치는 롤러 및 가이드플레이트의 이탈을 단속하는 역할의 판스프링을 별도로 장착하고, 상기 판스프링이 가이드될수 있는 스프링홈을 가이드 플레이트에 형성해야 함으로써, 제품 구조가 복잡해지는 한편 제조비 및 설비비용을 상승시켜 가격경쟁력을 떨어뜨리는 문제도 있었다.

또한 상기 종래의 엘리베이터용 양방향 비상 정지장치는 가이드레일을 양쪽에서 홀딩하는 브레이크슈가 모두 기계식 작동을 하는 구조여서 순간적인 제동이 곤란하고, 스프링의 변성 및 기계적인 가동 요소의 마모 등과 같은 여러 가지 요인으로 인해 문제가 발생시 엘리베이터 케이지의 급하강 또는 급 상승시 정확하게 동작하지 않는 단점을 갖는다.

또 종래 엘리베이터 안전제동장치는 조속기가 동작하지 않으면 안전제동장치 역시 동작하지 않게 되고, 로프브레이크와 같은 별도의 제동장치를 구비하여야만 하는 단점을 갖는다.

상기와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명은 엘리베이터가 비정상적으로 작동시 가이드레일의 양쪽에서 밀착되어 홀딩함으로써 엘리베이터를 정지시키기 위한 안전제동장치 중 어느 일측의 안전제동장치는 전동식, 즉 솔레노이드구동방식에 의해 브레이크슈를 구동하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 무엇보다 주로프가 모두 절단이 된 상태에서도 제동이 가능한 구조여서 종래의 로프 브레이크를 대체할 수 있는 효과를 갖는다.

또 본 발명은 삼각형상의 브레이크슈가 "V"형 홈을 구비하는 가이드 플레이트에 내장된 상태로 위아래로 승하강 가능토록 작동되어 비정상적인 작동으로 인한 급하강시는 물론 급상승시에도 제동이 가능한 효과를 갖는다.

또 본 발명은 가이드레일을 홀딩하기 위한 두 개의 브레이크슈 중 어느 일측의 브레이크슈는 솔레노이드에 의해 구동되도록 함으로써 기계식과 전동식을 병합하는 구조로 안전제동을 가능하게 함으로써 신속한 제동이 가능하고, 제동거리가 짧아지며, 쇼크(충격)을 최소화할 수 있고, 한덩어리의 간단한 구성의 셋트로 이루어지는 구조여서 제작비용의 절감이 가능하며, 로프브레이크와 같은 별도의 제동장치를 구비하지 않아도 되는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 엘리베이터가 정지상태에도 일 때도 상시 제동하고 있는 상태여서 매우 안전한 상태를 유지할 수 있으며, 개문발차와 같은 비정상적인 작동상황에서도 이미 제동상태를 유지하고 있는 본 발명에 의해 상해를 최소화할 수 있는 등의 안전을 담보할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래의 엘리베이터 안전제동장치를 보인 단면도.
도 2는 본 발명 엘리베이터 안전제동장치의 분리사시도.
도 3은 본 발명 엘리베이터 안전제동장치의 결합된 상태의 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 참고도..
도 6은 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 상시 정지상태를 보이기 위한 참고도.
도 7은 본 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 이상작동으로 인한 급상승시 정지상태를 보이기 위한 참고도.
도 8은 본 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 이상작동으로 인한 급하강시 정지상태를 보이기 위한 참고도.

이하, 본 발명에 따른 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 엘리베이터 안전제동장치의 분리사시도이고, 도 3은 본 발명 엘리베이터 안전제동장치의 결합된 상태의 사시도이며, 도 4는 도 3의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 참고도이며, 도 6은 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 상시 정지상태를 보이기 위한 참고도이고, 도 7은 본 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 이상작동으로 인한 급상승시 정지상태를 보이기 위한 참고도이며, 도 8은 본 본 발명 작동상태를 보이기 위한 것으로, 이상작동으로 인한 급하강시 정지상태를 보이기 위한 참고도이다.

본 발명 안전제동장치(100)는 브레이크 하우징(110)에 내장되어 가이드레일(A)의 양쪽에 각각 형성되는 전동식 제동장치(200)와 기계식 제동장치(300)로 이루어지되, 상기 전동식 제동장치(200)는 측면에서 보아 이등변 삼각형상을 가지며 일측에 견인구 결합홈(211)을 구비하는 브레이크슈(210)와, 상기 견인구 결합홈(211)과 축(213)에 의해 결합되는 견인구(220)와, 상기 브레이크슈(210)에 밀착되어 지지하기 위한 "V"형 홈(233)을 구비하는 가이드 플레이트(230)와, 상기 가이드 플레이트(230)를 견인로드(251)가 관통되어 결합되는 솔레노이드(250)와, 상기 견인로드(251)의 끝단은 결합핀(252)에 의해 견인구(220)과 결합되되 상기 견인구(220)는 가이드 플레이트(230)에 지탱되는 탄성부재(240)에 의해 가이드레일(A)쪽으로 탄발력이 작동하도록 구성된다.

상기 견인구(220)에는 축(213)이 관통하는 축공(221)이 "V"자형으로 천공되어 있으며, 상기 축공(221)은 브레이크슈(210)의 자유로운 승하강을 가능하게 하고, 솔레노이드(250)의 견인을 보다 편하게 하는 기능을 한다.

즉 상기 견인구(220)는 솔레노이드(250)의 견인로드(251) 끝단에 결합핀(252)에 의해 상하로 회동이 가능하고, 또한 축공(221)을 관통하는 브레이크슈(210)의 축(213)은 "V"자형으로 천공된 축공(221)을 따라 오르내릴 수 있게 되어 브레이크슈(210) 역시 승하강이 자유롭게 된다.

이때 상기 브레이크슈(210)의 후방에는 돌출부(214)가 형성되어 상기 돌출부(214)에 대응되도록 가이드 플레이트(230)에 형성된 가이드홈(231)에 삽입된 상태여서 측방향으로는 이탈되지 않도록 한다.

또한 상기 가이드 플레이트(230)의 가이드홈(231)에는 로울러가 내장되어 브레이크슈(210)의 이동을 좀더 자연스럽고 신속하게 할 수 있다.

상기 솔레노이드(250)는 가이드 플레이트(230)에 브라켓(232)에 의해 결합되도록 하되 브레이크슈(210)의 반대방향에 형성된다.

따라서 전동식 제동장치(200)는 평상시, 즉 엘리베이터 정지시에는 탄성부재(240)의 탄발력에 의해 브레이크슈(210)가 가이드레일(A)에 밀착된 상태로 있다가 엘리베이터가 구동하면, 즉 정상작동신호가 제어부(미도시)를 통해 솔레노이드(250)에 전달되면 솔레노이드(250)가 작동하여 브레이크슈(210)를 잡아당기게 되고 이로 인해 제동상태가 해제된다.

또한 엘리베이터 비정상작동시에는 비정상작동신호가 제어부(미도시)에 인가되면 제어부는 솔레노이드(250)의 전원을 차단하게 된다. 따라서 브레이크슈(210)는 탄성부재(240)의 탄발력이 작용하게 되어 브레이크슈(210)가 가이드레일(A)에 밀착되어 제동하게 된다.

이때 브레이크슈(210)가 가이드레일(A)에 밀착하게 되면 이등변삼각형상의 브레이크슈(210)는 가이드 플레이트(230)의 "V"형 홈(233)에 의해 쐐기작용을 하게 되고, 결국 브레이크슈(210)가 위로 향할 때는 하강하는 엘리베이터를 정지시킬 수 있게 되며, 브레이크슈(210)가 아래로 향할 때는 상승하는 엘리베이터를 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

이로 인해 본 발명은 승강과 하강 모두 제동이 가능한 구조이다.

상기 전동식 제동장치(200)는 도 4에 도시한 바와 같이 솔레노이드(250)의 견인로드(251) 끝단에 제동해제 견인줄(400)을 연결하여 정전시 솔레노이드(250)가 작동하지 않게되면 수동으로 제동상태를 해제하도록 구성할 수도 있다.

물론 본 발명은 상기 전동식 제동장치(200)는 보다 효율적인 제동을 위해서는 가이드레일(A)의 반대편에서 지지하는 기계식 제동장치(300)가 지탱해줌이 바람직하다. 상기 기계식 제동장치(300)를 전동식 제동장치(200)로 대신할 수도 있지만 양자의 단점을 서로 보완할 수 있도록 하여 안정성을 확보하기 위해서는 전동식 제동장치(200)와 기계식 제동장치(300)가 한 쌍을 이루도록 함이 바람직하다.

상기 기계식 제동장치(300)의 구성은 다음과 같다.

상기 기계식 제동장치(300)는 측면에서 보아 역시 이등변 삼각형상을 가지며 일측에 축공(312)을 구비하는 브레이크슈(310)와, 상기 브레이크슈(310)에 밀착되어 지지하기 위한 역시 "V"형 홈(233)을 구비하는 가이드 플레이트(330)와, 상기 가이드 플레이트(330)를 관통하여 축(313)에 의해 축공(312)에 결합되는 너트(352)를 구비하는 견인봉(350)과, 상기 견인봉(350)을 상하로 회동가능하도록 가이드 플레이트(330) 일측에 유동(遊動) 가능하게 삽입되는 반구(半球)형 조인트(335)와, 견인봉(350)은 너트(352)와 반구(半球)형 조인트(335), 즉 가이드 플레이트(330) 사이에 형성되는 탄성부재(340)에 의해 가이드레일(A) 반대쪽으로 탄발력이 작동하도록 구성된다.

상기 축(313)의 일측에는 상하에 통공을 구비하는 견인고리(313a)가 형성되는데, 상기 견인고리(313a)에는 조속기 로프(B)가 연결되어 상기 로프(B)가 축(313)을 들어올리면 브레이크슈(310)가 상승하면서 가이드레일(A)에 밀착하면서 가이드 플레이트(330)의 "V"형 홈(233) 상부에 끼면서 쐐기작용을 하게 되어 하강하는 엘리베이터를 정지시키게 되고, 반대로 상기 로프(B)가 축(313)을 아래로 잡아당기면 브레이크슈(310)가 하강하면서 가이드레일(A)에 밀착하면서 가이드 플레이트(330)의 "V"형 홈(233) 하부에 끼게 되어 결국 상승하는 엘리베이터를 정지시키게 된다.

이때 역시 상기 브레이크슈(310)의 후방에도 돌출부(314)가 형성되어 상기 돌출부(314)에 대응되도록 가이드 플레이트(230)에 형성된 가이드홈(331)에 삽입된 상태여서 측방향으로는 이탈되지 않도록 한다. 물론 상기 가이드 플레이트(330)의 가이드홈(331)에도 로울러(332)가 내장되어 브레이크슈(310)의 이동을 좀더 자연스럽고 신속하게 할 수 있다.

따라서 상기 기계식 제동장치(300)은 평상시에는 가이드레일(A)로 부터 이격되어 있다가 엘리베이터 비정상작동시 작동하는 로프(B)에 의해 구동되도록 하여 승객과 화물의 안전을 담보할 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명은 상기 전동식 제동장치(200)와 기계식 제동장치(300)의 상호작용에 의해 매우 효과적인 엘리베이터의 제동이 가능하게 되며, 특히 전동식 제동장치(200)는 엘리베이터 정지시에도 제동상태를 유지하게 되어 기존의 제동장치들에 비해 보다 안전한 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100: 본 발명 안전제동장치
200: 전동식 제동장치
300: 기계식 제동장치
400: 제동해제 견인줄
A: 가이드 레일
B: 조속기 로프

Claims

브레이크 하우징(110)에 내장되어 가이드레일(A)의 양쪽에 각각 형성되는 전동식 제동장치(200)와 기계식 제동장치(300)로 이루어지되,
상기 전동식 제동장치(200)는 측면에서 보아 이등변 삼각형상을 가지며 일측에 견인구 결합홈(211)을 구비하는 브레이크슈(210)와, 상기 견인구 결합홈(211)과 축(213)에 의해 결합되는 견인구(220)와, 상기 브레이크슈(210)에 밀착되어 지지하기 위한 "V"형 홈(233)을 구비하는 가이드 플레이트(230)와, 상기 가이드 플레이트(230)를 견인로드(251)가 관통되어 결합되는 솔레노이드(250)와, 상기 견인로드(251)의 끝단은 결합핀(252)에 의해 견인구(220)과 결합되되 상기 견인구(220)는 가이드 플레이트(230)에 지탱되는 탄성부재(240)에 의해 가이드레일(A) 쪽으로 탄발력이 작동하도록 구성됨을 특징으로 하는 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 측면에서 보아 역시 이등변 삼각형상을 가지며 일측에 축공(312)을 구비하는 브레이크슈(310)와, 상기 브레이크슈(310)에 밀착되어 지지하기 위한 역시 "V"형 홈(233)을 구비하는 가이드 플레이트(330)와, 상기 가이드 플레이트(330)를 관통하여 축(313)에 의해 축공(312)에 결합되는 너트(352)를 구비하는 견인봉(350)과, 상기 견인봉(350)을 상하로 회동가능하도록 가이드 플레이트(330) 일측에 유동 가능하게 삽입되는 반구형 조인트(335)와, 견인봉(350)은 너트(352)와 반구형 조인트(335) 사이에 형성되는 탄성부재(340)에 의해 가이드레일(A) 반대쪽으로 탄발력이 작동하도록 구성됨을 특징으로 하는 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 솔레노이드(250)의 견인로드(251) 끝단에 제동해제 견인줄(400)을 연결하여 정전시 솔레노이드(250)가 작동하지 않게되면 수동으로 제동상태를 해제하도록 구성됨을 특징으로 하는 상시동작형 엘리베이터용 안전제동장치.