KR20160000776A - 에스컬레이터의 역주행 방지 장치 - Google Patents

Abstract

에스컬레이터 내부에 설치되어 우수한 제동력을 제공함으로써 에스컬레이터의 역회전으로 인해 발생할 수 있는 안전사고를 방지하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 엘리베이터의 역주행 방지 장치는 회전축의 양측 단부에 설치된 스프로켓에 의해 움직이는 에스컬레이터의 계단이 역주행하는 것을 방지하기 위해 회전축을 정지시키는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치로서, 회전축의 역회전을 감지하는 역회전 감지부, 회전축의 외주면에 설치되어 회전축과 함께 회전하는 중공원통형의 브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 정지시킴으로써 상기 회전축을 정지시키는 브레이크부 및 역회전 감지부에서 회전축의 역회전이 감지되면, 브레이크부를 구동시키는 브레이크 구동부를 포함하되, 브레이크 드럼의 외주면에는 톱니가 형성되고, 브레이크부는 브레이크 드럼의 외주면에 배치되며 브레이크 드럼의 톱니에 상응하는 일정 간격의 홈이 표면에 형성된 라이닝을 포함한다.

Description

에스컬레이터의 역주행 방지 장치{Apparatus for preventing reverse acting of escalator}

본 발명은 에스컬레이터의 제동 장치에 관한 기술로, 보다 상세하게는 에스컬레이터의 계단을 이동시키는 회전축이 역회전을 하는 경우, 회전축을 정지시킴으로써 안전사고의 발생을 방지토록 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치에 관한 기술이다.

에스컬레이터(Escalator)는 사람이나 화물이 자동적으로 위아래 층으로 오르내릴 수 있도록 만든 계단 모양의 장치로, 탑승한 계단이 경사면을 따라 승강 또는 하강하면서 동시에 다수의 사람 또는 화물을 이동시키는 운송수단이다. 이와 같은 에스컬레이터는 지하철 및 백화점과 같은 대중 교통 시설 및 공공시설에서 많이 사용되고 있다.

일반적인 에스컬레이터는 구동모터에 의해 회전되는 회전축을 통해 전동체인이 이동하며, 다수의 계단을 경사면을 따라 순차적으로 이동시켜 승강 또는 하강하도록 한다. 에스컬레이터는 한번에 다수의 사람이 탑승하며 많은 시간을 운용하기 때문에, 상승 또는 하강 중에 기계적 또는 전자적인 결함이나 오작동으로 인해 역주행이 발생할 수 있다. 특히, 1970년부터 건설이 추진되기 시작한 지하철 역사에 설치된 에스컬레이터의 경우, 노후화로 인한 에스컬레이터의 피로도 누적으로 인해 감속기 주축절단 및 모터 축의 파손 등으로 인한 역주행이 종종 발생하고 있다. 오작동으로 인해 에스컬레이터의 역주행이 발생하는 경우, 반동으로 탑승객들이 넘어질 수 있으며 이로 인해 다수의 탑승객이 에스컬레이터에서 떨어지며 대형 사고로 이어질 수 있다.

이와 같은 문제점을 예방하기 위해서 최근 들어 에스컬레이터의 역주행을 방지할 수 있는 다양한 제동 장치를 구비한 에스컬레이터가 설치되고 있다.

하지만, 지하철 역사에 설치된 에스컬레이터와 같이 오래 전 설치된 에스컬레이터의 경우 에스컬레이터의 역주행 방지 장치가 구비되어 있지 않은 경우가 많다. 따라서, 종래의 역주행 방지 장치가 구비되지 않은 에스컬레이터에 역주행 방지 장치를 추가하는 방안이 연구되고 있다. 종래의 에스컬레이터의 경우, 역주행 방지 장치를 에스컬레이터 내부에 추가 설치해야 하지만, 구동계단의 회전으로 설치공간이 협소하다. 도 1을 살펴보면, 구동 모터(10)의 동력을 전달받아 구동계단을 이동시키는 회전축(30)의 내부 공간은 상하좌우로 100mm 이내의 넓이만을 가지기 때문에, 공간협소로 인해 역주행 방지 장치를 구비하는데 많은 어려움이 존재한다.

디스크 양면이 밀착하여 제동력이 발생하는 디스크 브레이크(Disc Brake)는 일반적으로 에스컬레이터에서 많이 사용되는 제동 장치이지만, 다소 넓은 공간을 요구하기 때문에 종래의 에스컬레이터의 협소한 공간에는 추가적으로 설치하지 못한다. 반원형 라이닝을 양쪽에서 밀착시켜 제동력을 발생하는 드럼 브레이크(Drum Brake)는 구동계단 방향에만 드럼 설치가 가능하기 때문에 다른 한쪽에 드럼 설치가 불가능하여 설치하지 못한다. 캘리퍼(Caliper)를 이용한 제동 장치는 설치 공간이 협소하여 충분한 크기의 패드를 설치할 수 없어 에스컬레이터 역주행 시 필요한 제동력을 확보하지 못한다. 에스컬레이터 내부 공간이 협소한 문제로 인한 상기 제동장치의 문제점을 해결하는 방안으로 솔레노이드 브레이크(Solenoid Brake)를 이용한 역주행 방지장치가 고안되어 노후화된 에스컬레이터에 적용되었다. 솔레노이드 브레이크는 전자식 솔레노이드 장치를 이용해 스프로켓의 홈에 핀을 삽입하여 에스컬레이터를 제동하는 구조를 가진다. 하지만, 에스컬레이터 역주행으로 인한 비상 제동 시에 제동 충격으로 인해 핀이 파손되어 역주행 방지 역할을 수행하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 에스컬레이터 내부에 설치되어 우수한 제동력을 제공함으로써 에스컬레이터의 역주행으로 인해 발생하는 안전사고를 방지할 수 있는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

회전축의 양측 단부에 설치된 스프로켓에 의해 움직이는 에스컬레이터의 계단이 역주행하는 것을 방지하기 위해 회전축을 정지시키는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치인 본 발명의 일 실시예에 따른 에스컬레터의 역주행 방지 장치는 상기 회전축의 역회전을 감지하는 역회전 감지부; 회전축의 외주면에 설치되어 회전축과 함께 회전하는 중공원통형의 브레이크 드럼; 상기 브레이크 드럼을 정지시킴으로써 상기 회전축을 정지시키는 브레이크부; 및 상기 역회전 감지부에서 상기 회전축의 역회전이 감지되면, 상기 브레이크부를 구동시키는 브레이크 구동부를 포함하되, 상기 브레이크 드럼의 외주면에는 톱니가 형성되고, 상기 브레이크부는 상기 브레이크 드럼의 외주면에 배치되며 상기 브레이크 드럼의 톱니에 상응하는 일정 간격의 홈이 표면에 형성된 라이닝을 포함한다.

또한, 상기 브레이크 드럼은 두 개의 반원형 단면을 가진 드럼이 결합되어 형성된 것일 수 있다.

또한, 상기 역회전 감지부는 상기 회전축의 일측단부에 위치한 스프로켓의 톱니에 근접하여 위치한 제1 근접센서(Proximity Sensor) 및 이 홈에 근접하여 위치한 제2 근접센서의 신호 측정 순서에 따라 상기 회전축의 역회전을 감지하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 에스컬레이터의 내부에 설치되어 우수한 제동력을 제공함으로써 에스컬레이터의 역주행으로 인해 발생하는 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 회전축 내부의 협소한 공간에 설치가 가능하므로, 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크가 추가적으로 설치될 수 없는 종래의 에스컬레이터에 추가 시공이 용이하다.

또한, 브레이크 드럼을 두 개로 나누어 형성한 후 결합 설치하기 때문에, 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크와 달리 회전축을 분해하지 않고 회전축의 외주면에 설치할 수 있어 시공이 간편하다.

도 1은 종래의 에스컬레이터의 일례를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 구성도.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 드럼의 사시도.
도 5는 도 2의 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 역회전 감지부를 도시한 것.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된이하의 상세한 설명과 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 회전축의 양측 단부에 설치된 스프로켓에 의해 움직이는 에스컬레이터의 계단이 역주행하는 것을 방지하기 위해 회전축을 정지시키는 장치이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 구성도이고 도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 역회전 감지부(110), 브레이크 드럼(151), 브레이크부(200), 브레이크 구동부(130)로 이루어져 있다.

역회전 감지부(110)는 구동 모터(10)의 동력을 전달받아 구동계단(20)을 이동시키는 회전축(30)의 일측 단부에 위치한 스프로켓 주변에 위치하며, 한 쌍의 제1 근접센서(Proximity Sensor) 및 제2 근접센서를 포함한다. 역회전 감지부(110)는 구비된 제1 근접센서 및 제2 근접센서의 신호 측정 순서에 따라 상기 회전축의 역회전을 감지한다. 회전축(30)은 양 단부에 구동계단(20)과 연결된 체인에 동력을 전달하기 위한 스프로켓을 구비하고 있다. 역회전 감지부(110)는 제1 근접센서 및 제2 근접센서의 감지 순서를 통해 회전축(30)의 정회전 및 역회전을 판단할 수 있다. 이 홈과 톱니는 제1 근접센서 및 제2 근접센서와의 거리(이격 거리)가 서로 다르기 때문에, 제1 근접센서 및 제2 근접센서는 이 홈과 톱니를 구분할 수 있다. 예를 들어, 회전축(30)의 스프로켓 톱니가 제1 근접센서에서 먼저 감지되고 이후 제2 근접센서에서 감지된다면 회전축(30)이 정회전을 하고 있다고 판단하며, 반대로 제2 근접센서에서 먼저 감지된 후 제1 근접센서에서 감지된다면 회전축(30)이 역회전을 하고 있다고 판단할 수 있다. 역회전 감지부(110)는 후술하는 도 5에서 추가적으로 설명하도록 한다.

브레이크 드럼(151)은 중공의 원통형으로 형성되어 회전축(30)의 외주면에 설치되어 있다. 그리고, 브레이크 드럼의 외주면에는 톱니가 형성되어 있다. 브레이크 드럼의 외주면에 톱니가 형성됨으로써, 우수한 제동력을 확보할 수 있다.

브레이크 드럼(151)은 도 4에 도시된 바와 같이 반원형 단면을 가진 두 개의 드럼(1511, 1512)이 결합되어 형성될 수 있다. 이와 같이 반원형 단면을 가진 두 개의 드럼이 회전축(30) 외부에서 결합되는 형태를 가지기 때문에 회전축(30)을 분해하지 않고도 설치할 수 있어 시공이 간편해지게 된다.

본 발명에 따른 역주행 방지 장치는 역회전 방지 설비가 구비되지 않은 기존의 에스컬레이터에 추가적으로 설치될 수 있다. 그런데, 기존의 에스컬레이터의 회전축(30)에 브레이크 장치를 설치할 수 있는 내부 공간은 매우 협소하기 때문에, 브레이크 드럼은 회전축(30)을 기준으로 상하 100mm 이내의 여유 공간에 설치가 가능해야 한다. 따라서, 브레이크 드럼(151)의 외경은 100mm 미만으로 설계되어야 한다. 브레이크부(200)는 브레이크 드럼(151)을 정지시킴으로써 회전축(30)을 정지시킨다. 구체적으로 도시된 브레이크부(200)는 와이어(152)와 라이닝(153)으로 이루어져 있다.

와이어(152)는 회전축(30) 외부에 결합된 브레이크 드럼(151)의 외주면에 배치된다. 그리고, 와이어(152)의 일측 단부는 실린더 고정 하우징(50)에 고정되며, 와이어(152)의 타측 단부는 브레이크 구동부(130)에 연결된다. 그리고, 와이어(152)의 내측면에는 라이닝(153)이 위치한다. 회전축(30)의 역회전을 감지한 브레이크 구동부(130)가 유압 장치를 통해 와이어(152)를 당기면, 와이어(152)가 인장력에 의해 브레이크 드럼(151)의 외주면에 접근하게 되고, 와이어(152)의 내측면에 위치한 라이닝(153)이 브레이크 드럼(151)의 외주면과 접촉하여 마찰력에 의해 회전축(30)을 정지시킨다.

와이어(152)의 내측면에 위치한 라이닝(153)의 표면에는 브레이크 드럼(151)의 톱니에 상응하는 일정 간격의 홈이 형성되어 있다. 브레이크 드럼(151)의 톱니와 라이닝의 표면에 형성된 톱니가 서로 맞물림으로써, 회전축의 역회전이 감지되었을 때 우수한 제동력을 확보하여 에스컬레이터의 역주행을 방지하게 된다. 라이닝은 금속과 같은 경질의 재료나 고무와 같은 연질의 재료로 제작될 수 있다.

와이어(152) 및 브레이크 드럼(151)의 폭은 필요로 하는 에스컬레이터 제동력에 따라 달라질 수 있다. 용어의 편의를 위하여 와이어(152)라는 용어로 통일하였으나, 와이어(152)는 광폭을 요구하는 경우 판 형태를 가질 수 있다. 와이어(152)는 높은 제동력을 가지기 위하여 340mm의 광폭을 가지는 강판으로 형성될 수 있다.

브레이크 구동부(130)는 역회전 감지부(110)에서 회전축의 역회전이 감지되면, 브레이크부(200)를 구동시킨다. 그 경우 브레이크부(200)가 동작하여 브레이크 드럼(151)을 정지시킴으로써, 회전축이 정지하게 된다. 도시된 브레이크 구동부(130)는 컨트롤러부(131), 유압 유니트(132), 전동기(133), 유압펌프(134), 유압실린더(135)로 구성되어 있다.

역회전 감지부(110)에서 회전축의 역회전을 감지하면, 컨트롤러부(131)가 신호를 수신하여 유압 유니트(132), 전동기(133), 유압펌프(134), 유압실린더(135)를 동작시킴에 따라, 브레이크부(150)의 와이어(152)가 당겨지게 된다.

도 5는 도 2의 에스컬레터의 역주행 방지 장치의 역회전 감지부(110)를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치의 역회전 감지부(110)는 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)를 포함하는 한 쌍의 근접센서로 구성된다. 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)는 회전축의 단부에 위치한 스프로켓(31)과 소정의 거리를 이격한 장소에 순차적으로 위치하여 스프로켓(31)의 회전을 감지한다. 스프로켓(31)은 이 홈과 톱니를 가지며, 이 홈과 톱니는 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)와의 거리(이격 거리)가 서로 다르다. 따라서, 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)는 이 홈과 톱니를 구분할 수 있다. 이를 이용하여, 역회전 감지부(110)는 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)가 이 홈 또는 톱니 중에서 어느 하나를 감지하는 순서를 통해 스프로켓(31)의 역회전을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 근접센서(111)가 먼저 톱니를 감지한 후, 제2 근접센서(112)가 톱니를 감지하면 스프로켓(31)이 정회전을 한 것으로 감지할 수 있으며, 제2 근접센서(112)가 먼저 톱니를 감지한 후, 제1 근접센서(111)가 톱니를 감지하면 스프로켓(31)이 역회전을 하는 것으로 감지할 수 있다. 또는 스프로켓(31)에 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)가 감지할 수 있는 자성체 등을 부착하고, 부착된 자성체를 제1 근접센서(111) 및 제2 근접센서(112)가 감지하는 순서를 통해 역회전 및 정회전을 감지할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 에스컬레이터의 역주행 방지 장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 구동 모터 11: 감속기
20: 구동 계단 30: 회전축
31: 스프로켓 32: 전동체인
50: 실린더 고정 하우징 110: 역회전 감지부
111: 제1 근접센서 112: 제2 근접센서
130: 브레이크 구동부 131: 컨트롤러부
132: 유압 유니트 133: 전동기
134: 유압펌프 135: 솔레노이드 밸브
150: 브레이크부 151: 브레이크 드럼
1511: 제1 드럼 1512: 제2 드럼
152: 와이어 153: 라이닝

Claims (3)

1. 회전축의 양측 단부에 설치된 스프로켓에 의해 움직이는 에스컬레이터의 계단이 역주행하는 것을 방지하기 위해 회전축을 정지시키는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치에 있어서,
   상기 회전축의 역회전을 감지하는 역회전 감지부;
   회전축의 외주면에 설치되어 회전축과 함께 회전하는 중공원통형의 브레이크 드럼;
   상기 브레이크 드럼을 정지시킴으로써 상기 회전축을 정지시키는 브레이크부; 및
   상기 역회전 감지부에서 상기 회전축의 역회전이 감지되면, 상기 브레이크부를 구동시키는 브레이크 구동부를 포함하되,
   상기 브레이크 드럼의 외주면에는 톱니가 형성되고,
   상기 브레이크부는 상기 브레이크 드럼의 외주면에 배치되며 상기 브레이크 드럼의 톱니에 상응하는 일정 간격의 홈이 표면에 형성된 라이닝을 포함하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 브레이크 드럼은 두 개의 반원형 단면을 가진 드럼이 결합되어 형성된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 역회전 감지부는 상기 회전축의 일측단부에 위치한 스프로켓의 톱니에 근접하여 위치한 제1 근접센서(Proximity Sensor) 및 이 홈에 근접하여 위치한 제2 근접센서의 신호 측정 순서에 따라 상기 회전축의 역회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터의 역주행 방지 장치.

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