KR20160001442A

KR20160001442A - 에스컬레이터 역주행 방지 장치

Info

Publication number: KR20160001442A
Application number: KR1020140079988A
Authority: KR
Inventors: 황장하
Original assignee: 황장하
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-06

Abstract

본 발명은 에스컬레이터 역주행 방지 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 에스컬레이터 역주행 방지 장치는 구동전동기와, 전기가 끊어지면 상기 구동전동기를 정지시키는 구동전동기 전자브레이크와, 상기 구동전동기에서 발생되는 구동력을 구동 체인에 의해 전달받아 회전하면서 에스컬레이터의 스텝체인을 회전시키는 좌측 구동스프로켓과 상기 좌측 구동스프로켓과 결합되어 우측 방향으로 뻗는 스프로켓 축과 상기 스프로켓 축의 우측 말단과 결합되어 상기 좌측 구동스프로켓 및 상기 스프로켓 축과 일체로 회전하는 우측 구동스프로켓을 포함하여 구성되는 구동스프로켓부와, 상기 구동스프로켓부와 결합되어 상기 구동스프로켓부와 일체로 회전하고 상기 구동스프로켓부로부터 돌출하는 웜휠 축과, 상기 웜휠 축과 결합되어 상기 원휠 축과 일체로 회전하는 웜휠과, 상기 웜휠과 맞물리는 웜기어와, 상기 웜기어를 회전 가능하게 지지하도록 고정 설치되는 베어링부와, 상기 웜기어의 일단부와 결합하여 상기 웜기어를 회전시키는 제동전동기 및 전기가 끊어지면 상기 제동전동기를 정지시키는 제동전동기 전자브레이크를 포함하여 구성된다.

Description

에스컬레이터 역주행 방지 장치 {DEVICE FOR PREVENTING CONTRAFLOW OF ESCALATOR}

본 발명은 에스컬레이터 안전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에스컬레이터에 이상이 발생할 때 역주행과 급격한 이동을 방지해주어 사고 위험을 감소시키는 에스컬레이터 역주행 방지 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 통상적인 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 나타낸 것이다. 구동 전동기의 회전력을 구동체인을 통해 구동스프로켓으로 전달한다. 통상적으로 구동전동기에 문제나 고장이 발생하여, 정지나 역회전을 발생할 시 이를 센서로 감지하여 전자브레이크를 작동시켜 역회전을 방지한다. 전원이 들어오지 않을 때에도 전자브레이크는 작동하여, 구동전동기가 회전하지 못하도록 한다.

도 2는 종래 기술에 따른 상행으로 움직이는 에스컬레이터에 적용되는 안전 장치를 도시한 것이다. 구동전동기나 구동체인에 문제나 고장이 발생하여 구동스프로켓이 역회전을 하면 래칫이 래칫휠에 걸려 역회전을 방지하는 구조이다.

도 3에 도시된 종래 기술은 구동스프로켓에 유압브레이크나 기계식 쐐기를 부착하여 역회전을 방지하는 방식이다. 구동전동기나 구동체인에 문제나 소장이 발생하면 센서를 이용하여 감지하고, 일정 시간 후에 제동장치를 작동하는 방식이다.

그러나 도 1에 도시된 장치는 구동전동기에 있는 전자브레이크는 모터가 회전할 시 브레이크가 잡히지 않도록 내부의 코일에 계속 전력을 공급하기 때문에 일정 전력을 계속 사용하고, 구동체인이 끊어져서 역회전이 발생하면 구동전동기의 전자브레이크는 무용지물이 된다는 문제점이 있다. 또한, 문제나 고장 발생 시 센서로 감지하고 제어 콘트롤러를 통하여 전자브레이크가 작동하기 때문에 지연시간(delay time)이 발생하고, 회전 관성이 적을 경우에는 역회전이 발생할 수 있고 급작스럽게 전자브레이크가 작동하여 사람이 넘어질 수 있으며, 센서나 제어 콘트롤러, 전자브레이크 중 1개 요소만 문제가 발생하여도 역회전을 방지하지 못한다는 문제점이 있다.

도 2에 도시된 장치는 상행 에스컬레이터에만 적용되고, 하행 에스컬레이터에는 적용되지 않고, 별도의 전자액추에이터가 없으면 상행으로 올라갈 때 "딱딱"거리는 소음이 발생한다. 가끔 정비를 위해 래칫을 제거하고 그대로 조립하는 경우도 발생하며, 근본적으로 래칫이 작동하기 위해 약간의 역회전이 발생하는데, 갑작스러운 역회전에 의해 사람이 넘어지는 사고가 발생 가능하다는 문제점이 있다.

도 3에 도시된 장치는 고장이나 문제점을 센서로 감지하고 제어콘트롤러에서 제어 신호를 보낸 다음 작동하기 때문에 지연시간이 발생한다. 또한, 에스컬레이터에 사람이 많을 때와 적을 때의 하중 차이로 인해 문제가 발생한 후 에스컬레이터 회전의 관성이 변화하기 때문에 일정한 지연시간을 확보하기 힘들며, 센서와 제어 콘트롤러와 제동장치 중에서 1개 요소에만 문제가 생겨도 역회전을 방지하지 못하며, 제동장치 외에 유압을 발생시키는 유압장치가 필요하다는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 상향과 하향의 양 방향에서 에스컬레이터에 어떤 이상이 생기더라도 역회전 및 급격한 이동을 방지해줌으로써 사고의 가능성을 획기적으로 감소시키는 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에스컬레이터 역주행 방지 장치는 구동전동기와, 전기가 끊어지면 상기 구동전동기를 정지시키는 구동전동기 전자브레이크와, 상기 구동전동기에서 발생되는 구동력을 구동 체인에 의해 전달받아 회전하면서 에스컬레이터의 스텝체인을 회전시키는 좌측 구동스프로켓과 상기 좌측 구동스프로켓과 결합되어 우측 방향으로 뻗는 스프로켓 축과 상기 스프로켓 축의 우측 말단과 결합되어 상기 좌측 구동스프로켓 및 상기 스프로켓 축과 일체로 회전하는 우측 구동스프로켓을 포함하여 구성되는 구동스프로켓부와, 상기 구동스프로켓부와 결합되어 상기 구동스프로켓부와 일체로 회전하고 상기 구동스프로켓부로부터 돌출하는 웜휠 축과, 상기 웜휠 축과 결합되어 상기 원휠 축과 일체로 회전하는 웜휠과, 상기 웜휠과 맞물리는 웜기어와, 상기 웜기어를 회전 가능하게 지지하도록 고정 설치되는 베어링부와, 상기 웜기어의 일단부와 결합하여 상기 웜기어를 회전시키는 제동전동기 및 전기가 끊어지면 상기 제동전동기를 정지시키는 제동전동기 전자브레이크를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 에스컬레이터 역주행 방지 장치는 구동전동기와, 전기가 끊어지면 상기 구동전동기를 정지시키는 구동전동기 전자브레이크와, 상기 구동전동기에서 발생되는 구동력을 구동 체인에 의해 전달받아 회전하면서 에스컬레이터의 스텝체인을 회전시키는 우측 구동스프로켓과 상기 우측 구동스프로켓과 결합되어 좌측 방향으로 뻗는 스프로켓 축과 상기 스프로켓 축의 좌측 말단과 결합되어 상기 우측 구동스프로켓 및 상기 스프로켓 축과 일체로 회전하는 좌측 구동스프로켓을 포함하여 구성되는 구동스프로켓부와, 상기 구동스프로켓부와 결합되어 상기 구동스프로켓부와 일체로 회전하고 상기 구동스프로켓부로부터 돌출하는 웜휠 축과, 상기 웜휠 축과 결합되어 상기 원휠 축과 일체로 회전하는 웜휠과, 상기 웜휠과 맞물리는 웜기어와, 상기 웜기어를 회전 가능하게 지지하도록 고정 설치되는 베어링부와, 상기 웜기어의 일단부와 결합하여 상기 웜기어를 회전시키는 제동전동기 및 전기가 끊어지면 상기 제동전동기를 정지시키는 제동전동기 전자브레이크를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 웜기어의 회전을 감지하는 인코더를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베어링부와 상기 제동전동기는 이동 프레임에 고정되고, 상기 이동 프레임을 이동시킴으로써 상기 웜휠과 상기 웜기어를 서로 밀착시키거나 떨어뜨릴 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베어링부는 상기 웜기어의 양 말단부에 하나씩 두 개가 구비되는 것 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치에 의하면 에스컬레이터의 구동에 이상이 생기면 센서 및 제어콘트롤러보다 기계적인 장치가 먼저 작동하고 후에 이를 감지하여 이상 조치를 하는 구조로서, 구동 체인의 끊어짐, 구동전동기의 이상이 생겨도 바로 급격히 에스컬레이터가 멈추지 않고 어느 정도 감속 운행을 한 다음 정지하여 탑승객의 안정성이 높아지며, 상, 하 양방향 관계 없이 각 전동기의 회전 방향만 바꾸면 작동이 이루어지고, 에스컬레이터의 정비를 위해 쉽게 제동 전동기를 분리할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치를 나타낸 측면도이다.

본 발명에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치는 구동전동기 전자브레이크(10), 구동전동기(20), 감속기어(30), 체인스프로켓(40), 구동체인(50), 좌측 구동스프로켓(61), 스프로켓 축(62), 우측 구동스프로켓(63), 웜휠 축(70), 웜휠(80), 웜기어(90), 제동전동기(100), 제동전동기 전자브레이크(110), 인코더(120), 베어링부(200), 이동프레임(210), 수동레버(220), 단락캠(230) 및 압축스프링(240)을 포함하여 구성된다.

구동전동기 전자브레이크(10)는 구동전동기(20)와 함께 설치되는 것으로서, 전기가 공급되는 동안에는 구동전동기(20)가 작동되도록 풀어주다가 전기가 끊어지면 브레이크판이 움직여서 구동전동기(20)을 물어버림으로써 구동전동기(20)를 제동시키는 기능을 한다.

구동전동기(20)의 회전축은 감속기어(30)와 연결되고 감속기어(30)는 한 쌍의 체인스프로켓(40)들 중 하나의 중심과 결합되어 구동전동기(20)에서 발생된 회전력이 적당한 비율로 감속되어 체인스프로켓(40)에 전달된다.

체인스프로켓(40)은 앞뒤 한 쌍이 일정 거리만큼 떨어져서 설치되며, 한 쌍의 체인스프로켓(40)은 구동체인(50)에 의해 연결되어 감속기어(30)와 직접 결합된 앞쪽 체인스프로켓(40)의 회전력이 구동체인(50)에 의해 뒤쪽 체인스프로켓(40)에 전달된다.

뒤쪽 체인스프로켓(40)의 중심부는 좌측 구동스프로켓(61)의 중심부와 짤막한 연결축에 의해 연결되어 뒤쪽 체인스프로켓(40)이 회전하면 좌측 구동스프로켓(61)도 뒤쪽 체인스프로켓(40)과 일체가 되어 회전한다.

구동스프로켓부(60)는 좌측 구동스프로켓(61)과, 스프로켓축(62)과, 우측 구동스프로켓(62)을 포함하여 구성된다.

좌측 구동스프로켓(61)에는 에스컬레이터의 계단들을 이동시키는 스텝체인이 물려서 좌측 구동스프로켓(61)이 회전하면 스텝체인이 움직인다. 스텝체인의 다른쪽 부분은 종동스프로켓에 물려있으며 이와 같은 구동스프로켓(61), 스텝체인 및 종동스프로켓의 구성은 통상적인 에스컬레이터의 구성과 동일하므로 여기서 자세한 설명은 생략한다.

스프로켓 축(62)은 좌측 말단부가 좌측 구동스프로켓(61)의 우측면 중심부와 결합되어 좌우 수평 방향으로 길게 뻗으며, 우측 말단부는 우측 구동스프로켓(63)의 좌측면 중심부가 결합된다.

우측 구동스프로켓(63)은 좌측 구동스프로켓(61)과 같이 스텝 체인을 회전 구동시키는 것으로서, 좌측 구동스프로켓(61)과 우측 구동스프로켓(63)은 좌우로 간격을 두고 일체가 되어 동시에 회전하거나 멈춘다.

웜휠 축(70)의 좌측 말단은 우측 구동스프로켓(63)의 우측면 중심부와 결합되어 우측 구동스프로켓(63)으로부터 우측 방향으로 돌출되는 원형 봉이다.

웜휠 축(70)의 우측 말단에는 웜휠(80)의 좌측면 중심부가 결합되어 웜휠 축(70)이 회전하면 웜휠(80)이 함께 회전한다.

웜휠(80)의 맨 아래쪽 부분의 일부 기어 이들은 앞뒤 일직선으로 뻗은 웜 기어(90)에 맞물린다. 웜휠(80)과 웜 기어(90)의 감속비는 충분히 높은 기어비를 가지므로 웜 기어(90)가 돌면 웜휠(80)이 돌지만 웜휠(80)이 돈다고 해서 웜기어(90)는 돌지는 않는다.

웜기어(90)의 앞쪽 말단부 및 뒤쪽 말단부 각각은 베어링부(200)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

웜기어(90)의 앞쪽 말단에는 제동전동기 전자브레이크(110)가 부착된 제동전동기(100)가 부착된다. 제동전동기 전자브레이크(110)는 구동전동기 전자브레이크(10)와 같은 원리로 전기가 끊어지면 제동전동기(100)를 멈춰세운다.

웜기어(90)의 후단부에는 웜기어(90)의 회전을 감지하는 인코더(120)가 부착된다.

인코더(120)는 에스컬레이터의 제어부와 연결되며, 제어부는 제동전동기(100)를 제어하고, 제동전동기(100)에는 인버터를 연결하여 속도 및 토크를 제어한다.

도 2에 도시된 것과 같이, 베어링부(200)와 제동전동기(100)는 이동프레임(210)에 고정 설치된다. 이동프레임(210)은 고정프레임(220)에 대하여 위아래로 약간 움직일 수 있게 구성된 부분이다. 수동레버(220)가 결합된 단락캠(230)은 이동프레임(210)과 고정프레임(220) 사이에 끼워져 있어서 수동레버(220)를 회전시켜서 단락캠(230)이 이동프레임(210)을 위로 밀어올리면 이동프레임(210)이 위로 움직이게 된다. 한편, 이동프레임(210)과 고정프레임(220)과 일체로 결합되어 이동프레임(210)의 위쪽으로 올라와있는 부분 사이에 탄설된 압축스프링(240)은 단락캠(230)이 이동프레임(210)을 밀어올리지 않는 한 항상 이동프레임(210)을 아래쪽으로 밀어낸다. 이와 같이 이동프레임(210)을 움직일 수 있게 한 것은 정비 시 필요에 따라 웜휠(80)과 웜기어(90)를 서로 떨어질 수 있게 하기 위한 것이다.

본 실시 예에서는 구동전동기(20)가 좌측에 구비되고 웜휠(80)이 우측에 구비되지만, 좌우가 바뀌어서 구동전동기(20)가 우측에 구비되고 웜휠(80)이 좌측에 구비되는 실시 예를 구성해도 무방함은 물론이다.

상기한 것과 같이 구성된 본 발명에 의한 에스컬레이터 역주행 방지 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 제동전동기 전자브레이크(110)를 풀고 제동전동기(100)에 에스컬레이터의 회전 방향과 같은 방향으로 전기를 공급한다. 이때 제동전동기(100)의 동력은 구동전동기(20)의 동력과 비교하여 매우 작은 용량을 선정하고, 회전속도는 구동스프로켓(61,63)의 회전속도보다 약간 높게 선정한다.

이 상태에서 아직 구동전동기(20)는 작동하지 않고 있고 제동전동기(100)의 동력이 매우 작기 때문에 스탭체인은 회전하지 못하고 제동전동기(100)에 전자기력만 작용한다.

그런 다음, 구동전동기 전자브레이크(10)를 풀고 구동전동기(20)에 전기를 공급한다.

구동전동기(20)의 회전은 구동체인(50)에 의해 좌측 구동스프로켓(61)으로 전달되며, 스프로켓 축(62)이 회전하여 우측 구동스프로켓(63)이 회전하면 제동전동기(100)를 회전하지 못하게 하는 힘이 제거되어 제동전동기(100)가 회전한다. 제동전동기(100)의 회전속도는 구동스프로켓(63)보다 빠르나 회전 토크가 크지 않기 때문에 구동스프로켓(63)과 같은 속도로 회전한다.

구동체인(50)이 끊어지거나 어떤 원인으로 인하여 역회전이 발생하면 관성력이 있는 만큼만 제동전동기(100)가 회전한다.

웜휠의 관성력에 의한 운동이 멈추면 웜휠(80)은 웜기어(90)를 돌릴 수가 없기 때문에 웜기어(90)에 의해 멈춘 상태가 되고 역회전이 방지된다.

인코더(120)의 감지에 의해 일정 시간동안 제동전동기(100)가 회전하지 못한다는 것을 파악하면 제어부가 제동전동기(100)에 공급되는 전기를 차단하고 제동전동기 전자브레이크(110)가 작동하여 회전이 완전히 정지된다.

에스컬레이터의 정비를 위해 수동레버(220)를 회전하여 단락캠(230)을 회전시키면 압축스프링(240)에 의해 웜휠(80)과 웜기어(90)가 분리되며, 이로써 구동스프로켓(61,63)을 회전시킬 수 있는 상태가 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 구동전동기 전자브레이크 20: 구동전동기
30: 감속기어 40: 체인 스프로켓
50: 구동체인 60: 구동스프로켓부
61: 좌측 구동스프로켓 62: 스프로켓 축
63: 우측 구동스프로켓 70: 웜휠 축
80: 웜휠 90: 웜기어
100: 제동전동기 110: 제동전동기 전자브레이크
120: 인코더 200: 베어링부
210: 이동프레임 220: 수동레버
230: 단락캠 240: 압축스프링

Claims

구동전동기;
전기가 끊어지면 상기 구동전동기를 정지시키는 구동전동기 전자브레이크;
상기 구동전동기에서 발생되는 구동력을 구동 체인에 의해 전달받아 회전하면서 에스컬레이터의 스텝체인을 회전시키는 좌측 구동스프로켓과, 상기 좌측 구동스프로켓과 결합되어 우측 방향으로 뻗는 스프로켓 축과, 상기 스프로켓 축의 우측 말단과 결합되어 상기 좌측 구동스프로켓 및 상기 스프로켓 축과 일체로 회전하는 우측 구동스프로켓을 포함하여 구성되는 구동스프로켓부;
상기 구동스프로켓부와 결합되어 상기 구동스프로켓부와 일체로 회전하고, 상기 구동스프로켓부로부터 돌출하는 웜휠 축;
상기 웜휠 축과 결합되어 상기 원휠 축과 일체로 회전하는 웜휠;
상기 웜휠과 맞물리는 웜기어;
상기 웜기어를 회전 가능하게 지지하도록 고정 설치되는 베어링부;
상기 웜기어의 일단부와 결합하여 상기 웜기어를 회전시키는 제동전동기; 및
전기가 끊어지면 상기 제동전동기를 정지시키는 제동전동기 전자브레이크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 역주행 방지 장치.
구동전동기;
전기가 끊어지면 상기 구동전동기를 정지시키는 구동전동기 전자브레이크;
상기 구동전동기에서 발생되는 구동력을 구동 체인에 의해 전달받아 회전하면서 에스컬레이터의 스텝체인을 회전시키는 우측 구동스프로켓과, 상기 우측 구동스프로켓과 결합되어 좌측 방향으로 뻗는 스프로켓 축과, 상기 스프로켓 축의 좌측 말단과 결합되어 상기 우측 구동스프로켓 및 상기 스프로켓 축과 일체로 회전하는 좌측 구동스프로켓을 포함하여 구성되는 구동스프로켓부;
상기 구동스프로켓부와 결합되어 상기 구동스프로켓부와 일체로 회전하고, 상기 구동스프로켓부로부터 돌출하는 웜휠 축;
상기 웜휠 축과 결합되어 상기 원휠 축과 일체로 회전하는 웜휠;
상기 웜휠과 맞물리는 웜기어;
상기 웜기어를 회전 가능하게 지지하도록 고정 설치되는 베어링부;
상기 웜기어의 일단부와 결합하여 상기 웜기어를 회전시키는 제동전동기; 및
전기가 끊어지면 상기 제동전동기를 정지시키는 제동전동기 전자브레이크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 역주행 방지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 웜기어의 회전을 감지하는 인코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 역주행 방지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베어링부와 상기 제동전동기는 이동 프레임에 고정되고, 상기 이동 프레임을 이동시킴으로써 상기 웜휠과 상기 웜기어를 서로 밀착시키거나 떨어뜨릴 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 역주행 방지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베어링부는 상기 웜기어의 양 말단부에 하나씩 두 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 역주행 방지 장치.