KR20210085851A - Ropeless elevator system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로프리스 엘리베이터 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수직 레일과 수평 레일을 설치하고, 교차 영역에 엘리베이터 카가 탑재될 수 있는 캐리어 유닛을 설치하고, 리니어 모터를 이용하여 엘리베이터 카 및 캐리어 유닛을 수직 및 수평 이동 가능하게 함으로써, 구동 로프가 필요하지 않아 다양한 주행 경로를 구현할 수 있으며, 단순한 주행 구조를 통해 신속하고 편리한 제작, 설치 및 운전 제어가 가능하며, 운송 효율성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있고, 특히, 엘리베이터 카를 리니어 모터를 이용한 수직 및 수평 이동을 위한 구조로 구성함으로써, 엘리베이터 카의 원활하고 안정적인 수직 및 수평 이동이 가능하고, 더욱 편리하고 안전한 주행 환경을 제공하는 로프리스 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ropeless elevator system. More specifically, by installing a vertical rail and a horizontal rail, installing a carrier unit on which an elevator car can be mounted in an intersection area, and enabling the elevator car and the carrier unit to move vertically and horizontally using a linear motor, the driving rope is Various driving routes can be implemented because it is not necessary, and it is possible to quickly and conveniently manufacture, install, and control operation through a simple driving structure, and maximize transportation efficiency and space utilization. And by configuring the structure for horizontal movement, smooth and stable vertical and horizontal movement of the elevator car is possible, and relates to a ropeless elevator system that provides a more convenient and safe driving environment.
엘리베이터는 건물의 상하방향을 따라 형성된 승강로를 따라 승객 또는 화물을 승강시키는 장치로서, 일반적인 엘리베이터는 승강로 내에 승강 가능하도록 배치되는 엘리베이터 카, 엘리베이터 카와 와이어로프(wire rope)에 의해 연결되어 있는 균형추(counterweight), 승강로의 상측에 와이어로프와 마찰 접촉되어 정역 회전함으로써 엘리베이터 카 및 균형추를 승강 구동시키는 권상기를 구비한 소위 로프식 엘리베이터가 널리 이용되고 있다.An elevator is a device for elevating passengers or cargo along a hoistway formed along a vertical direction of a building. A general elevator is an elevator car disposed to be able to ascend and descend in the hoistway, and a counterweight connected by a wire rope to the elevator car. ), a so-called rope-type elevator equipped with a hoisting machine that lifts and lowers an elevator car and a counterweight by making friction contact with a wire rope on the upper side of the hoistway and rotating it forward and backward.
그러나 이러한 로프식 엘리베이터는 엘리베이터 카가 로프에 매달린 상태이므로 승강되는 높이가 높을 경우에는 로프의 길이가 길어지게 되어 효율과 안정성 면에서 문제가 있으며, 무엇보다도 현재 기술로는 하나의 승강로에 일반적으로 1대, 최대 2대의 엘리베이터 카만 운전할 수 있고, 수직이동만 할 수 있어 운송 효율성 측면에서 여러 가지로 불리한 점이 많이 있다.However, in this rope elevator, since the elevator car is suspended from the rope, when the height of the elevator is high, the length of the rope becomes longer and there is a problem in terms of efficiency and stability. Above all, with current technology, there is generally one unit in one hoistway. , it can only drive up to two elevator cars and can only move vertically, so there are many disadvantages in terms of transportation efficiency.
이에 건물의 초 고층화 추세에 부응하여 건물 내부의 인력 수송을 위한 엘리베이터에 관한 기술 연구가 꾸준히 진행되고 있다.Accordingly, in response to the trend of high-rise buildings, technical research on elevators for transporting personnel inside buildings is steadily progressing.
이러한 초고층 건물에 적합한 엘리베이터 시스템을 운용하기 위해서는 기존의 로프 구동방식의 한계성을 극복할 수 있어야 하고, 새로운 액추에이터에 의해 구동되는 신개념의 엘리베이터가 도입되어야 한다.In order to operate an elevator system suitable for such a high-rise building, the limitations of the existing rope driving method must be overcome, and a new concept elevator driven by a new actuator must be introduced.
또한, 구동방식 및 그 구동원으로서의 액추에이터에 대한 관련 문제 이외에도, 건물 구조에 적합한 운송 효율성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있는 새로운 형태의 엘리베이터가 필연적으로 요구되고 있다.In addition, in addition to problems related to the driving method and the actuator as a driving source thereof, a new type of elevator capable of maximizing transport efficiency and space utilization suitable for a building structure is inevitably required.
따라서, 이러한 조건들을 감안해 볼 때, 초고층 건물에 적용할 수 있는 엘리베이터는 단일 통로 내에서 복수대의 엘리베이터 카를 동시에 운행할 수 있고, 엘리베이터 카가 건물 내부의 입체 통로를 따라 수직/수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있으며, 인근 건물 및 지하도 등에도 연계되어 활용할 수 있는 종합 운송시스템으로서의 기능을 발휘할 수 있는 것이라야 한다.Therefore, considering these conditions, an elevator applicable to a high-rise building can operate a plurality of elevator cars simultaneously within a single passage, and the elevator car can freely move in vertical/horizontal directions along the three-dimensional passage inside the building. In addition, it must be capable of functioning as a comprehensive transportation system that can be used in connection with nearby buildings and underpasses.
현재 사용되고 있는 엘리베이터는 로프의 견인에 의한 승강 구동 방식을 채택하고 있어, 설계시 층수에 비례한 엘리베이터 카의 하중 및 진동 특성을 고려하여야 할 뿐만 아니라, 엘리베이터 카의 수직/수평 방향전환이 불가능한 점 등의 한계성을 갖고 있으므로, 이를 극복하기 위한 대체 구조가 시급히 마련되어야 한다.Elevators currently in use adopt a lift driving method by traction of a rope, so it is necessary to consider the load and vibration characteristics of the elevator car proportional to the number of floors when designing, as well as the fact that the vertical/horizontal direction change of the elevator car is impossible, etc. has limitations, so an alternative structure to overcome this is urgently needed.
이러한 추세에 발맞추어 최근 로프 견인 방식이 아닌 리니어 모터 등을 이용한 로프리스 엘리베이터 시스템이 개발되고 있는데, 아직까지 그 구조가 복잡하고 수직/수평 방향 전환이 원활하지 않는 등 여러가지 문제들로 인해 실제 현장에 적용되지 못하고 있는 실정이다.In line with this trend, recently, a ropeless elevator system using a linear motor, not a rope traction method, has been developed. It is not currently being applied.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 수직 레일과 수평 레일을 설치하고, 교차 영역에 엘리베이터 카가 탑재될 수 있는 캐리어 유닛을 설치하고, 리니어 모터를 이용하여 엘리베이터 카 및 캐리어 유닛을 수직 및 수평 이동 가능하게 함으로써, 구동 로프가 필요하지 않아 다양한 주행 경로를 구현할 수 있으며, 단순한 주행 구조를 통해 신속하고 편리한 제작, 설치 및 운전 제어가 가능하며, 운송 효율성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있는 로프리스 엘리베이터 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to install a vertical rail and a horizontal rail, to install a carrier unit in which an elevator car can be mounted in an intersection area, and to use a linear motor to lift an elevator By enabling the car and carrier unit to move vertically and horizontally, various driving routes can be implemented without the need for a driving rope, and a simple driving structure enables quick and convenient production, installation and operation control, transport efficiency and space utilization It is to provide a ropeless elevator system that can maximize performance.
본 발명의 다른 목적은 엘리베이터 카를 리니어 모터를 이용한 수직 및 수평 이동을 위한 구조로 구성함으로써, 엘리베이터 카의 원활하고 안정적인 수직 및 수평 이동이 가능하고, 더욱 편리하고 안전한 주행 환경을 제공하는 로프리스 엘리베이터 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to configure the elevator car in a structure for vertical and horizontal movement using a linear motor, so that smooth and stable vertical and horizontal movement of the elevator car is possible, and a ropeless elevator system that provides a more convenient and safe driving environment is to provide
본 발명은, 엘리베이터 카가 수직 및 수평 이동하도록 수직 레일 유닛과 수평 레일 유닛이 상호 교차되게 설치되고, 상기 수평 레일 유닛을 따라 수평 이동하며 상기 수직 레일 유닛과 수평 레일 유닛의 상호 교차 영역에 위치한 상태에서 상기 수직 레일 유닛과 함께 상기 엘리베이터 카의 수직 이동을 가이드하는 캐리어 유닛이 구비되며, 상기 엘리베이터 카는 상기 캐리어 유닛과 함께 수평 이동할 수 있는 로프리스 엘리베이터 시스템으로서, 상기 수직 레일 유닛 및 캐리어 유닛에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 경로를 가이드하도록 수직 가이드 레일이 장착되며, 상기 엘리베이터 카는, 승객이 탑승할 수 있도록 내부에 탑승 공간이 형성되는 카 케이지; 및 상기 카 케이지의 후면 및 하면을 감싸도록 결합되어 상기 카 케이지를 지지하는 카 프레임을 포함하고, 상기 카 프레임의 후면에는 상기 수직 가이드 레일과 마찰 접촉하며 제동력을 발생시키는 메인 브레이크 장치가 장착되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템을 제공한다.In the present invention, a vertical rail unit and a horizontal rail unit are installed to cross each other so that the elevator car moves vertically and horizontally, move horizontally along the horizontal rail unit, and in a state where the vertical rail unit and the horizontal rail unit cross each other A carrier unit for guiding the vertical movement of the elevator car is provided together with the vertical rail unit, wherein the elevator car is a ropeless elevator system capable of horizontal movement together with the carrier unit, wherein the vertical rail unit and the carrier unit include the elevator A vertical guide rail is mounted to guide the vertical movement path of the car, and the elevator car includes: a car cage having a boarding space therein so that a passenger can board; and a car frame coupled to surround the rear and lower surfaces of the car cage to support the car cage, wherein a main brake device that frictionally contacts the vertical guide rail and generates a braking force is mounted on the rear surface of the car frame It provides a ropeless elevator system characterized by.
이때, 상기 메인 브레이크 장치는 상기 엘리베이터 카가 각 층의 승강장 위치에서 정지하거나 또는 상기 캐리어 유닛 상에 정지하도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.In this case, the main brake device may be operated by a separate control unit so that the elevator car stops at the platform position of each floor or stops on the carrier unit.
또한, 상기 수직 가이드 레일은, 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 과정에서 전후 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되어 상기 엘리베이터 카의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치되는 한 쌍의 전후 가이드 레일; 및 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 과정에서 좌우 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되어 상기 엘리베이터 카의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치되며, 상기 전후 가이드 레일보다 중심측에 배치되는 한 쌍의 좌우 가이드 레일을 포함하고, 상기 메인 브레이크 장치는 2개 구비되어 상기 한 쌍의 좌우 가이드 레일과 각각 마찰 접촉하도록 형성될 수 있다.In addition, the vertical guide rail, a pair of front and rear guide rails formed to limit the displacement within a predetermined range in the vertical movement process of the elevator car and arranged to be spaced apart from each other on both left and right sides from the center of the elevator car; and a pair of left-right displacements formed to be limited within a certain range during the vertical movement of the elevator car, spaced apart from the center of the elevator car on both left and right sides, and disposed on the center side of the front and rear guide rails. It may include left and right guide rails, and two main brake devices may be provided so as to be in frictional contact with the pair of left and right guide rails, respectively.
또한, 상기 카 프레임의 후면에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 경로를 가이드하도록 상기 수직 가이드 레일과 롤링 접촉하는 가이드 롤러가 결합되며, 상기 가이드 롤러는, 상기 카 프레임의 상단부 및 하단부 각각의 좌우 양측단에 상기 전후 가이드 레일의 전면 및 후면의 대칭 지점에 동시에 롤링 접촉하도록 쌍을 이루며 배치되는 전후 가이드 롤러; 및 상기 좌우 가이드 레일의 내측면에 좌우 대칭되게 롤링 접촉하도록 상기 카 프레임의 중심부에 복수개 쌍을 이루며 배치되는 좌우 가이드 롤러를 포함할 수 있다.In addition, a guide roller in rolling contact with the vertical guide rail is coupled to the rear surface of the car frame to guide the vertical movement path of the elevator car, and the guide roller is at both left and right ends of the upper and lower ends of the car frame. front and rear guide rollers arranged in pairs so as to be in rolling contact with the symmetrical points of the front and rear surfaces of the front and rear guide rails at the same time; and left and right guide rollers arranged in pairs at the center of the car frame so as to be in symmetrical rolling contact with the inner surface of the left and right guide rails.
또한, 상기 카 프레임의 후면에는 상기 엘리베이터 카가 전자기력에 의해 수직 이동할 수 있도록 상기 수직 레일 유닛에 장착된 레일 수직 고정자에 대응되게 수직 이동자가 장착되고, 상기 좌우 가이드 롤러는 상기 수직 이동자의 좌우 양측에 결합 고정될 수 있다.In addition, a vertical mover is mounted on the rear surface of the car frame to correspond to a rail vertical stator mounted on the vertical rail unit so that the elevator car can vertically move by electromagnetic force, and the left and right guide rollers are coupled to left and right sides of the vertical mover can be fixed.
또한, 상기 수직 레일 유닛 및 캐리어 유닛에는 상기 수직 가이드 레일과 평행한 방향으로 복수개의 엔코더 감지부가 형성되는 수직 엔코더 레일이 장착되고, 상기 카 프레임의 일측에는 상기 수직 엔코더 레일의 엔코더 감지부를 감지하도록 상기 엘리베이터 카와 함께 상기 수직 엔코더 레일을 따라 수직 이동하는 수직 엔코더 센서가 장착될 수 있다.In addition, the vertical rail unit and the carrier unit are equipped with a vertical encoder rail in which a plurality of encoder sensing units are formed in a direction parallel to the vertical guide rail, and one side of the car frame is configured to detect the encoder sensing unit of the vertical encoder rail. A vertical encoder sensor that moves vertically along the vertical encoder rail together with the elevator car may be mounted.
또한, 상기 카 프레임의 상단 및 하단에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동에 따른 외부 충돌시 발생하는 충격을 완화할 수 있도록 카 완충 버퍼가 장착될 수 있다.In addition, a car buffer buffer may be mounted at the upper end and lower end of the car frame to alleviate the shock generated during an external collision caused by the vertical movement of the elevator car.
본 발명에 의하면, 수직 레일과 수평 레일을 설치하고, 교차 영역에 엘리베이터 카가 탑재될 수 있는 캐리어 유닛을 설치하고, 리니어 모터를 이용하여 엘리베이터 카 및 캐리어 유닛을 수직 및 수평 이동 가능하게 함으로써, 구동 로프가 필요하지 않아 다양한 주행 경로를 구현할 수 있으며, 단순한 주행 구조를 통해 신속하고 편리한 제작, 설치 및 운전 제어가 가능하며, 운송 효율성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by installing a vertical rail and a horizontal rail, installing a carrier unit on which an elevator car can be mounted in an intersection area, and enabling the elevator car and the carrier unit to move vertically and horizontally using a linear motor, the drive rope Various driving routes can be implemented because there is no need, and a simple driving structure enables quick and convenient production, installation, and operation control, and has the effect of maximizing transport efficiency and space utilization.
또한, 엘리베이터 카를 리니어 모터를 이용한 수직 및 수평 이동을 위한 구조로 구성함으로써, 엘리베이터 카의 원활하고 안정적인 수직 및 수평 이동이 가능하고, 더욱 편리하고 안전한 주행 환경을 제공하는 효과가 있다.In addition, by configuring the elevator car as a structure for vertical and horizontal movement using a linear motor, smooth and stable vertical and horizontal movement of the elevator car is possible, and there is an effect of providing a more convenient and safe driving environment.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템의 기본적인 작동 방식을 설명하기 위해 도시한 개념도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템의 기본 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카와 수직 레일 유닛의 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 구조를 개략적으로 도시한 배면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 구조를 개략적으로 도시한 측면도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 위치 고정 장치에 대한 구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 위치 고정 장치에 대한 구조 및 작동 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 유닛과 수평 레일 유닛의 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 유닛의 구조를 설명하기 위해 도시한 배면 사시도이다.1 to 4 are conceptual views illustrating the basic operating method of a ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention;
5 and 6 are views exemplarily showing the basic structure of a ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention;
7 and 8 are views for explaining the coupling structure of the elevator car and the vertical rail unit according to an embodiment of the present invention;
9 is a rear view schematically showing the structure of an elevator car according to an embodiment of the present invention;
10 is a side view schematically showing the structure of an elevator car according to an embodiment of the present invention;
11 is a perspective view schematically showing a structure for a position fixing device for an elevator car according to an embodiment of the present invention;
12 and 13 are cross-sectional views schematically showing a structure and an operating state for a position fixing device for an elevator car according to an embodiment of the present invention;
14 and 15 are views for explaining the coupling structure of the carrier unit and the horizontal rail unit according to an embodiment of the present invention;
16 is a rear perspective view illustrating the structure of a carrier unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템의 기본적인 작동 방식을 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템의 기본 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.1 to 4 are conceptual views illustrating a basic operating method of a ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are a ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention. It is a drawing showing a basic structure by way of example.
본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템은 엘리베이터 카(400)를 수직 및 수평 방향으로 이동시켜 다양한 주행 동작을 구현할 수 있는 시스템으로, 엘리베이터 카(400)의 상하 이동을 가이드하도록 수직 방향으로 설치되는 수직 레일 유닛(100)과, 수직 레일 유닛(100)과 교차하도록 수평 방향으로 설치되는 수평 레일 유닛(200)과, 수평 레일 유닛(200)을 따라 이동하는 캐리어 유닛(300)과, 엘리베이터 카(400)를 상하 이동시키는 카 구동 리니어 모터(500)와, 캐리어 유닛(300)을 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동시키는 캐리어 구동 리니어 모터(600)를 포함하여 구성된다.The ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention is a system that can implement various driving operations by moving the
카 구동 리니어 모터(500)는, 수직 레일 유닛(100) 및 캐리어 유닛(300)에 수직 방향으로 장착되는 수직 고정자(510,520)와, 수직 고정자(510,520)와 대향되게 엘리베이터 카(400)에 장착되는 수직 이동자(530)(도 8 및 도 9 참조)를 포함하여 구성되며, 수직 고정자(510,520)와 수직 이동자(530) 사이에서 발생하는 전자기력에 의해 엘리베이터 카(400)를 승강 이동시키도록 구성된다.The car driving
캐리어 구동 리니어 모터(600)는, 수평 레일 유닛(200)에 수평 방향으로 장착되는 수평 고정자(610)와, 수평 고정자(610)에 대향되게 캐리어 유닛(300)에 장착되는 수평 이동자(620)(도 15 및 도 16 참조)를 포함하여 구성되며, 수평 고정자(610)와 수평 이동자(620) 사이에서 발생하는 전자기력에 의해 캐리어 유닛(300)을 수평 이동시키도록 구성된다.The carrier driving
수직 레일 유닛(100)은 수평 레일 유닛(200)과 교차하는 교차 영역(CA)을 중심으로 상하 분리 형성되고, 캐리어 유닛(300)은 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 수직 레일 유닛(100)과 함께 엘리베이터 카(400)의 상하 이동을 가이드하도록 형성된다. The
이러한 구성에 따라 엘리베이터 카(400)는 수직 레일 유닛(100)을 따라 상하 이동 가능하며, 교차 영역(CA)에서 캐리어 유닛(300)에 탑승 정지한 상태에서 캐리어 유닛(300)과 함께 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동할 수 있다.According to this configuration, the
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)에 탑승한 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 캐리어 유닛(300)과 함께 수평 레일 유닛(200)을 따라 좌측 방향으로 수평 이동할 수 있다. 엘리베이터 카(400)는 캐리어 유닛(300)과 함께 교차 영역(CA)에 도착할 수 있는데, 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 수직 레일 유닛(100)을 따라 상향 이동할 수 있다. 이때, 엘리베이터 카(400)의 상하 이동 경로는 캐리어 유닛(300) 및 수직 레일 유닛(100)을 통해 가이드된다. 엘리베이터 카(400)가 도 3에 도시된 바와 같이 상측의 교차 영역(CA)에서 새로운 캐리어 유닛(300)에 탑승 정지할 수 있고, 이후, 도 4에 도시된 바와 같이 캐리어 유닛(300)과 함께 우측 방향으로 수평 이동할 수 있다. 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)과 함께 교차 영역(CA)에 위치하게 되면, 이 상태에서 엘리베이터 카(400)가 다시 상승 또는 하강 이동할 수 있다.That is, in the left direction along the
다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템은, 수직 레일 유닛(100)과 수평 레일 유닛(200)의 교차 영역(CA)에서 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)에 탑승하여 캐리어 유닛(300)과 함께 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동할 수 있다. 물론, 수평 이동이 불필요한 경우, 엘리베이터 카(400)는 교차 영역(CA)에 위치한 캐리어 유닛(300)을 통과하여 수직 레일 유닛(100)을 따라 상하 방향으로 연속 이동할 수도 있다.In other words, in the ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention, the
따라서, 복수개의 수직 레일 유닛(100), 수평 레일 유닛(200) 및 캐리어 유닛(300)을 통해 엘리베이터 카(400)에 대한 다양한 주행 경로를 설정할 수 있고 신속한 이동이 가능하여 운송 효율성 및 공간 활용성을 현저히 향상시킬 수 있다.Accordingly, various driving routes for the
한편, 수평 레일 유닛(200)은 수직 레일 유닛(100)과 교차하도록 수평 방향으로 설치되는데, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 수직 레일 유닛(100)이 형성된 평면에 대해 후방에 위치한 평행한 평면 상에 설치된다. 즉, 수평 레일 유닛(200)이 수직 레일 유닛(100)보다 후방에 위치하며, 이에 따라, 수평 레일 유닛(200)을 따라 주행하는 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 수직 레일 유닛(100)과 동일 평면 상에 위치하게 된다.On the other hand, the
수직 레일 유닛(100)은, 교차 영역(CA)을 중심으로 상하 분리되는 형태로 수직 배치되는 수직 베이스부(110)와, 엘리베이터 카(400)의 상하 이동을 가이드하도록 수직 베이스부(110)의 전면에 수직 방향으로 장착되는 메인 수직 가이드 레일(120)을 포함하여 구성된다.The
이때, 수직 레일 유닛(100)의 최상단 및 최하단에는 엘리베이터 카(400)의 충돌시 충격을 완화하는 수직 레일 완충 버퍼(101)가 장착된다. 엘리베이터 카(400)가 고장이나 오작동 등에 의해 수직 레일 유닛(100)을 따라 상하 방향으로 과도하게 이동하게 되면, 건물 바닥이나 천장과 충돌할 수 있는데, 이때, 수직 레일 유닛(100)의 최상단 및 최하단에 장착된 수직 레일 완충 버퍼(101)가 엘리베이터 카(400)와 충돌하게 되어 충격이 완화된다.At this time, the vertical
캐리어 유닛(300)은, 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동하는 캐리어 베이스부(310)와, 캐리어 베이스부(310)가 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 메인 수직 가이드 레일(120)과 동일 직선 상에 위치하도록 캐리어 베이스부(310)의 전면에 수직 방향으로 장착되어 엘리베이터 카(400)의 상하 이동을 가이드하는 연결 수직 가이드 레일(320)을 포함하여 구성된다. The
이러한 구성에 따라 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치하게 되면, 수직 레일 유닛(100)의 메인 수직 가이드 레일(120)과 캐리어 유닛(300)의 연결 수직 가이드 레일(320)이 동일 직선 상에 위치하게 되고, 메인 수직 가이드 레일(120)과 연결 수직 가이드 레일(320)에 의해 엘리베이터 카(400)의 상하 이동 경로를 연속적으로 가이드하게 된다.According to this configuration, when the
이때, 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 수직 레일 유닛(100)과 캐리어 유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이 상호 간에 수직 방향으로 간극(d)을 갖도록 이격되게 형성되는데, 이러한 간극(d)이 존재함에 따라 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)으로 진입하는 과정에서 원활하게 이동할 수 있다. 그러나, 이러한 간극(d)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 매우 미세한 간극으로 엘리베이터 카(400)의 상하 이동 경로를 가이드하는 과정에서 간극의 영향이 무시될 만한 수준으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
캐리어 베이스부(310)의 전면에는 엘리베이터 카(400)의 상하 이동을 가이드하기 위한 연결 수직 가이드 레일(320)이 장착되는데 반해, 캐리어 베이스부(310)의 후면에는 캐리어 유닛(300)이 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동할 수 있도록 수평 가이드 블록(350)(도 15 및 도 16 참조)이 장착된다. 수평 가이드 블록(350)은 수평 레일 유닛(200)에 형성된 수평 가이드 레일(220)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.A connection
수평 레일 유닛(200)은, 수직 베이스부(110)가 형성된 평면에 대해 후방에 위치한 평행한 평면 상에서 교차 영역(CA)을 통과하도록 수평 방향으로 설치되는 수평 베이스부(210)와, 캐리어 유닛(300)의 수평 이동을 가이드하도록 수평 베이스부(210)의 전면에 수평 방향으로 장착되며 캐리어 유닛(300)의 수평 가이드 블록(350)이 슬라이드 이동 가능하도록 수평 가이드 블록(350)과 상호 결합되는 수평 가이드 레일(220)을 포함하여 구성된다.The
수평 레일 유닛(200)의 양측단부에는 캐리어 유닛(300)의 충돌시 충격을 완화할 수 있는 수평 레일 완충 버퍼(201)가 장착된다. 이는 엘리베이터 카(400)의 과도한 수직 이동에 따른 충격을 완화하는 수직 레일 완충 버퍼(101)와 마찬가지 방식으로, 캐리어 유닛(300)이 고장이나 오작동 등에 의해 과도하게 수평 이동하는 경우, 캐리어 유닛(300)의 건물 내벽과의 충돌을 방지하고 충격을 완화하는 구성이다.At both ends of the
한편, 카 구동 리니어 모터(500)를 구성하는 수직 고정자(510,520) 중 수직 레일 유닛(100)에 장착되는 레일 수직 고정자(510)는 수직 베이스부(110)의 전면에 그 중심을 따라 수직 방향으로 장착되며, 캐리어 유닛(300)에 장착되는 캐리어 수직 고정자(520)는 캐리어 베이스부(310)의 전면에 그 중심을 따라 수직 방향으로 장착된다. 레일 수직 고정자(510)와 캐리어 수직 고정자(520)는 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 서로 동일 직선 상에 위치하도록 형성된다.On the other hand, the rail
또한, 캐리어 구동 리니어 모터(600)의 수평 고정자(610)는 수평 레일 유닛(200)의 수평 베이스부(210)의 전면에 그 중심을 따라 수평 방향으로 장착되며, 수평 이동자(620)는 캐리어 유닛(300)의 캐리어 베이스부(310)의 후면에 그 중심을 따라 수평 방향으로 장착된다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 로프리스 엘리베이터 시스템의 세부 구성에 대해 좀더 자세히 살펴본다.Next, look at the detailed configuration of the ropeless elevator system according to an embodiment of the present invention in more detail.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카와 수직 레일 유닛의 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 구조를 개략적으로 도시한 배면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 위치 고정 장치에 대한 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카의 위치 고정 장치에 대한 구조 및 작동 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.7 and 8 are diagrams for explaining a coupling structure of an elevator car and a vertical rail unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 schematically shows the structure of an elevator car according to an embodiment of the present invention. It is a rear view, and FIG. 10 is a side view schematically showing the structure of an elevator car according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a schematic view of a structure for a position fixing device of an elevator car according to an embodiment of the present invention. is a perspective view, and FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views schematically showing the structure and operating state of the position fixing device of an elevator car according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직 레일 유닛(100)에는 전술한 바와 같이 메인 수직 가이드 레일(120)이 장착되고, 캐리어 유닛(300)에는 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 메인 수직 가이드 레일(120)과 동일 직선 상에 위치하도록 연결 수직 가이드 레일(320)이 형성된다.As described above, the
메인 수직 가이드 레일(120) 및 연결 수직 가이드 레일(320)은 각각 한 쌍의 전후 가이드 레일(GR1)과, 한 쌍의 좌우 가이드 레일(GR2)을 포함한다.The main
전후 가이드 레일(GR1)은 엘리베이터 카(400)의 수직 이동 과정에서 엘리베이터 카(400)의 전후 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되며, 엘리베이터 카(400)의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치된다. The front and rear guide rails GR1 are formed so as to limit the front-rear displacement of the
좌우 가이드 레일(GR2)은 엘리베이터 카(400)의 수직 이동 과정에서 엘리베이터 카(400)의 좌우 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되며, 엘리베이터 카(400)의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치된다. The left and right guide rails GR2 are formed to limit the left-right displacement of the
이때, 한 쌍의 좌우 가이드 레일(GR2)은 한 쌍의 전후 가이드 레일(GR1)의 이격 간격과 다른 이격 간격을 갖도록 배치되는데, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 좌우 가이드 레일(GR2)이 한 쌍의 전후 가이드 레일(GR1)의 이격 간격보다 좁은 이격 간격을 가지며, 한 쌍의 전후 가이드 레일(GR1)보다 엘리베이터 카(400)의 중심측에 위치하도록 배치될 수 있다.At this time, the pair of left and right guide rails GR2 are arranged to have a different spacing from that of the pair of front and rear guide rails GR1. As shown in FIGS. 7 and 8, the pair of left and right guide rails ( GR2) may have a spacing that is narrower than that of the pair of front and rear guide rails GR1, and may be disposed to be located at the center side of the
엘리베이터 카(400)는, 승객이 탑승할 수 있도록 내부에 탑승 공간이 형성되는 카 케이지(410)와, 카 케이지(410)의 후면 및 하면을 감싸도록 결합되어 카 케이지(410)를 지지하는 카 프레임(420)을 포함하여 구성된다.The
카 프레임(420)의 후면에는 엘리베이터 카(400)의 상하 이동 경로를 가이드하도록 메인 수직 가이드 레일(120) 및 연결 수직 가이드 레일(320)과 롤링 접촉하는 가이드 롤러(440,450)가 결합될 수 있다.
가이드 롤러(440,450)는, 카 프레임(420)의 상단부 및 하단부 각각의 좌우 양측단에 각각 장착되어 전후 가이드 레일(GR1)의 전면 및 후면의 대칭 지점에 동시에 롤링 접촉하도록 쌍을 이루며 배치되는 전후 가이드 롤러(440)와, 좌우 가이드 레일(GR2)의 내측면에 좌우 대칭되게 롤링 접촉하도록 카 프레임(420)의 중심부에 복수개 쌍을 이루며 배치되는 좌우 가이드 롤러(450)를 포함할 수 있다.The
전후 가이드 레일(GR1)은 엘리베이터 카(400)의 전후 방향으로 전면 및 후면을 갖는 평판 형태로 형성될 수 있고, 좌우 가이드 레일(GR2)은 엘리베이터 카(400)의 좌우 방향으로 양측면을 갖는 평판 형태로 형성될 수 있으며, 전후 가이드 롤러(440)는 수평 방향의 회전축을 중심으로 회전하도록 장착되어 전후 가이드 레일(GR1)의 전면 및 후면에 동시에 롤링 접촉하도록 형성되고, 좌우 가이드 롤러(450)는 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전하도록 장착되어 좌우 가이드 레일(GR2)의 내측면에 롤링 접촉하도록 형성될 수 있다.The front and rear guide rails GR1 may be formed in a flat plate shape having front and rear surfaces in the front and rear directions of the
전후 가이드 롤러(440)는 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이 엘리베이터 카(400)의 상단부 및 하단부 각각의 좌우 양측단에 각각 장착되어 총 4개 쌍을 이루도록 배치될 수 있고, 좌우 가이드 롤러(450)는 엘리베이터 카(400)의 중심부에 좌우 대칭되게 쌍을 이루며 상하 방향으로 3개 지점에 장착되어 총 3개 쌍을 이루도록 배치될 수 있다. 이때, 전후 가이드 롤러(440)가 장착된 엘리베이터 카(400)의 하단부 좌우 양측단부에는 별도의 보조 가이드 롤러(441)가 추가 장착될 수 있다. 보조 가이드 롤러(441)는 전후 가이드 레일(GR1)의 전면에 롤링 접촉하도록 배치되며, 엘리베이터 카(400)의 자중에 의해 발생하는 회전 모멘트를 추가적으로 지지하는 기능을 수행한다.The front and
이와 같은 구조에 따라 엘리베이터 카(400)는 수직 이동 과정에서 전후 가이드 레일(GR1) 및 전후 가이드 롤러(440)에 의해 전후 방향 변위가 일정 범위 이내로 제한되고, 좌우 가이드 레일(GR2) 및 좌우 가이드 롤러(450)에 의해 좌우 방향 변위가 일정 범위 이내로 제한된다. 따라서, 전후 좌우 모든 방향의 진동 없이 일정한 수직 경로를 따라 안정적으로 수직 이동하게 된다.According to this structure, in the
카 구동 리니어 모터(500)를 구성하는 수직 이동자(530)는 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420) 후면에 장착되는데, 레일 수직 고정자(510) 및 캐리어 수직 고정자(520)의 좌우 양측편에 일정 간극이 유지되는 형태로 대향되게 배치되도록 장착될 수 있다. 이때, 수직 이동자(530)의 좌우 양측에 한 쌍의 좌우 가이드 롤러(450)가 각각 배치될 수 있으며, 이를 통해 수직 이동자(530)와 레일 수직 고정자(510) 및 캐리어 수직 고정자(520) 사이 간극이 일정하게 유지될 수 있다.The
즉, 전후 가이드 레일(GR1) 및 좌우 가이드 레일(GR2)과 전후 가이드 롤러(440) 및 좌우 가이드 롤러(450)의 상호 롤링 접촉에 의해 엘리베이터 카(400)의 상하 이동 경로가 가이되됨과 동시에 카 구동 리니어 모터(500)의 수직 고정자(510,520)와 수직 이동자(530) 사이 간극이 일정하게 유지된다.That is, by mutual rolling contact between the front and rear guide rails GR1 and the left and right guide rails GR2, the front and
한편, 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420)의 후면에는 수직 레일 유닛(100)의 메인 수직 가이드 레일(120) 및 캐리어 유닛(300)의 연결 수직 가이드 레일(320)과 마찰 접촉하며 제동력을 발생시키는 메인 브레이크 장치(430)가 장착될 수 있다. 메인 브레이크 장치(430)는 엘리베이터 카(400)가 각 층의 승강장 위치에서 정지하거나 또는 캐리어 유닛(300) 상에 정지하도록 별도의 제어부(미도시)에 의해 동작 제어될 수 있다.On the other hand, on the rear side of the
이러한 메인 브레이크 장치(430)는 전자식, 유압식 등 다양한 방식으로 형성될 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이 2개 구비될 수 있으며, 한 쌍의 좌우 가이드 레일(GR2)과 각각 마찰 접촉하도록 형성될 수 있다.The
엘리베이터 카(400)에 대한 전력 공급을 위해 별도의 전력 공급 장치가 구비되는데, 이를 위해 수직 레일 유닛(100)의 수직 베이스부(110)의 전면에는 메인 수직 가이드 레일(120)과 평행한 수직 방향으로 트롤리 전극 레일(140)이 장착되고, 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420)에는 트롤리 전극 레일(140)과 슬라이드 접촉하며 전력을 공급받는 트롤리 전극 단자(470)가 장착된다. 마찬가지로, 캐리어 유닛(300)의 캐리어 베이스부(310)의 전면에도 엘리베이터 카(400)의 트롤리 전극 단자(470)와 접촉하며 전력을 공급할 수 있는 트롤리 전극 레일(340)(도 14 참조)이 수직 장착될 수 있으며, 이를 통해 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)에 위치한 경우에도 전력을 공급받을 수 있다.A separate power supply device is provided for supplying power to the
엘리베이터 카(400)의 수직 이동에 따른 수직 이동 위치를 검출하기 위해 엔코더 장치가 구비되는데, 이를 위해 수직 레일 유닛(100)의 수직 베이스부(110)의 전면에는 메인 수직 가이드 레일(120)과 평행한 수직 방향으로 복수개의 엔코더 감지부(131)가 형성된 수직 엔코더 레일(130)이 장착되고, 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420)에는 수직 엔코더 레일(130)의 엔코더 감지부(131)를 감지하도록 엘리베이터 카(400)와 함께 수직 엔코더 레일(130)을 따라 수직 이동하는 수직 엔코더 센서(460)가 장착된다. 마찬가지로, 캐리어 유닛(300)의 캐리어 베이스부(310)의 전면에도 엘리베이터 카(400)의 수직 엔코더 센서(460)에 의해 감지되는 엔코더 감지부(331)를 갖는 수직 엔코더 레일(330)이 장착되며, 이를 통해 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)에 위치한 경우에도 그 수직 위치를 정확하게 검출할 수 있다.An encoder device is provided to detect a vertical movement position according to the vertical movement of the
또한, 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420)의 상단 및 하단에는 엘리베이터 카(400)의 수직 이동에 따른 외부 충돌시 충격을 완화할 수 있는 카 완충 버퍼(401)가 장착될 수 있다. 따라서, 하나의 수직 레일 유닛(100) 상에서 복수개의 엘리베이터 카(400)가 동시에 상하 주행하는 경우, 고장이나 오작동 등에 의해 엘리베이터 카(400)의 상호 충돌이 발생하더라도, 카 완충 버퍼(401)에 의해 충격이 완화될 수 있다.In addition, a
한편, 엘리베이터 카(400)에는 엘리베이터 카(400)가 정지한 상태에서 엘리베이터 카(400)를 위치 고정시킬 수 있도록 작동하는 위치 고정 장치(480)가 장착되고, 수직 레일 유닛(100)에는 위치 고정 장치(480)와 맞물림 결합될 수 있는 위치 고정 결합부(LF)가 형성될 수 있다. 마찬가지로, 캐리어 유닛(300)에도 위치 고정 결합부(LF)가 형성될 수 있다.On the other hand, the
위치 고정 결합부(LF)는 엘리베이터 카(400)가 정지하는 각 층의 승강장과 대응되는 위치에 각각 형성되며, 수직 레일 유닛(100) 및 캐리어 유닛(300)을 전후 방향으로 관통하는 관통홀 형태로 형성될 수 있다.The position fixing coupling part LF is formed at a position corresponding to the platform of each floor where the
이때, 위치 고정 장치(480)는, 엘리베이터 카(400)의 카 프레임(420)의 후면에 결합되는 위치 고정 케이스(481)와, 위치 고정 케이스(481)에 직선 이동 가능하게 결합되며 위치 고정 결합부(LF)에 삽입 맞물림되거나 맞물림 해제되도록 위치 고정 케이스(481)로부터 후방 돌출되거나 돌출 해제되는 걸림 로드(482)와, 걸림 로드(482)가 돌출 및 돌출 해제되도록 걸림 로드(482)를 직선 이동시키는 걸림 로드 구동 모듈(483)을 포함하여 구성될 수 있다. 걸림 로드(482)의 돌출단 반대측 끝단에는 걸림 로드(482)의 돌출 해제 이동시 이동 범위를 제한함과 동시에 엘리베이터 카(400)와의 충돌시 충격을 완화할 수 있는 스토퍼 블록(484)이 러버 재질 등으로 형성될 수 있다.In this case, the
걸림 로드 구동 모듈(483)은 엘리베이터 카(400)가 정지 완료한 상태에서 걸림 로드(482)가 돌출되고, 엘리베이터 카(400)가 정지 상태에서 이동 시작하기 전에 걸림 로드(482)가 돌출 해제되도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.The stopping
따라서, 걸림 로드(482)는 엘리베이터 카(400)가 각 층의 승강장 위치에 정지한 상태에서만 돌출 작동하고, 이에 따라, 엘리베이터 카(400)가 메인 브레이크 장치(430)에 의해 승강장 위치에서 정지한 상태에서 걸림 로드(482)가 위치 고정 결합부(LF)에 맞물림됨으로써, 엘리베이터 카(400)의 고장이나 오작동 등에 의한 추락을 기계적으로 다시 한번 방지할 수 있다.Therefore, the locking
걸림 로드 구동 모듈(483)은, 다양한 기계요소를 이용하여 다양하게 형성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는, 걸림 로드(482)와 함께 직선 이동하도록 걸림 로드(482)의 일측에 형성되는 랙 기어(483-1)와, 위치 고정 케이스(481)에 회전 가능하게 결합되어 랙 기어(483-1)와 맞물림되는 피니언 기어(483-2)와, 피니언 기어(483-2)를 회전 구동하는 구동 모터(483-3)를 포함하여 구성될 수 있다.The locking
또한, 위치 고정 케이스(481)에는 걸림 로드(482)의 작동 상태를 감지할 수 있는 걸림 로드 작동 감지부(485)가 구비되는데, 걸림 로드 작동 감지부(485)는, 걸림 로드(482)의 일측에 결합되어 걸림 로드(482)와 함께 일체로 직선 이동하는 작동 감지 브래킷(485-1)과, 걸림 로드(482)가 돌출됨에 따라 작동 감지 브래킷(485-1)에 의해 가압 작동하는 제 1 작동 감지 스위치(485-2)와, 걸림 로드(482)가 돌출 해제됨에 따라 작동 감지 브래킷(485-1)에 의해 가압 작동하는 제 2 작동 감지 스위치(485-3)를 포함하여 구성된다.In addition, the
이러한 구조에 따라 도 12에 도시된 바와 같이 걸림 로드(482)가 돌출 해제되면, 제 2 작동 감지 스위치(485-3)가 작동 감지되고, 도 13에 도시된 바와 같이 걸림 로드(482)가 돌출되면, 제 1 작동 감지 스위치(485-2)가 작동 감지된다. 이러한 방식으로 걸림 로드(482)의 돌출 작동 여부를 감지함으로써, 엘리베이터 카(400)의 수직 주행 및 정지 동작을 더욱 안전하게 수행할 수 있다.According to this structure, when the locking
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 유닛과 수평 레일 유닛의 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 유닛의 구조를 설명하기 위해 도시한 배면 사시도이다.14 and 15 are diagrams illustrating a coupling structure of a carrier unit and a horizontal rail unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a view illustrating the structure of a carrier unit according to an embodiment of the present invention. It is a rear perspective view shown for this purpose.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 유닛(300)은 전술한 바와 같이 수평 레일 유닛(200)을 따라 수평 이동하는 캐리어 베이스부(310)와, 엘리베이터 카(400)의 수직 이동을 가이드하도록 캐리어 베이스부(310)의 전면에 수직 방향으로 장착되는 연결 수직 가이드 레일(320)과, 캐리어 베이스부(310)가 수평 이동 가능하도록 캐리어 베이스부(310)의 후면에 장착되어 수평 레일 유닛(200)에 형성된 수평 가이드 레일(220)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 수평 가이드 블록(350)을 포함하여 구성된다.The
수평 가이드 블록(350)은 도 16에 도시된 바와 같이 캐리어 유닛(300)의 이동 방향인 수평 방향을 따라 복수개가 일렬 배치되는 형태로 장착될 수 있다.As shown in FIG. 16 , a plurality of horizontal guide blocks 350 may be mounted in a line arrangement along a horizontal direction, which is a moving direction of the
캐리어 베이스부(310)는 엘리베이터 카(400)가 수직 이동하는 과정에서 통과하는 통과 영역으로부터 좌측 또는 우측에 수납 연장부(301)가 연장 형성되고, 수납 연장부(301)에는 캐리어 유닛(300)의 이동 제어를 위한 전장 부품을 수용할 수 있는 별도의 전장품 케이스(302)가 장착될 수 있다.The
연결 수직 가이드 레일(320)은 전술한 바와 같이 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 수직 레일 유닛(100)의 메인 수직 가이드 레일(120)과 동일 직선 상에 위치하도록 형성되며, 한 쌍의 전후 가이드 레일(GR1)과 한 쌍의 좌우 가이드 레일(GR2)을 포함한다.The connecting
캐리어 베이스부(310)의 후면에는 캐리어 유닛(300)이 전자기력에 의해 수평 이동할 수 있도록 수평 레일 유닛(200)에 장착된 수평 고정자(610)에 대응되게 수평 이동자(620)가 장착되고, 캐리어 베이스부(310)의 전면에는 엘리베이터 카(400)가 전자기력에 의해 수직 이동할 수 있도록 엘리베이터 카(400)에 장착된 수직 이동자(530)에 대응되게 캐리어 수직 고정자(520)가 장착된다. 이때, 캐리어 수직 고정자(520)는 캐리어 베이스부(310)의 전체 영역에 대해 상하 횡단하는 형태로 형성될 수 있으며, 이를 통해 상하 이웃하는 수직 레일 유닛(100)의 수직 베이스부(110)에 형성된 레일 수직 고정자(510)와의 간극이 최소화될 수 있고, 이에 따라 엘리베이터 카(400)에 대한 수직 이동시 간극 부위를 통과하는 과정에서 전자기력의 감소를 최소화할 수 있다.A
수평 레일 유닛(200)의 수평 베이스부(210)의 전면에는 캐리어 유닛(300)의 수평 가이드 블록(350)이 슬라이드 이동 가능하게 결합하도록 수평 가이드 레일(220)이 형성되는데, 이와 별도로 수평 가이드 레일(220)과 평행하게 수평 방향으로 보조 가이드 레일(250)이 형성된다.A
이에 대응하여 캐리어 베이스부(310)의 후면에는 보조 가이드 레일(250)과 마찰 접촉하며 제동력을 발생시킬 수 있는 캐리어 브레이크 장치(380)가 장착되며, 이러한 캐리어 브레이크 장치(380)를 통해 캐리어 유닛(300)의 수평 이동을 정지시킬 수 있다. 캐리어 브레이크 장치(380)는 전자식, 유압식 등 다양한 방식으로 형성될 수 있으며, 캐리어 유닛(300)의 이동 방향인 수평 방향을 따라 서로 이격되게 복수개 장착될 수 있다. Correspondingly, a
또한, 수평 베이스부(210)의 전면에는 캐리어 유닛(300)에 대한 전력 공급을 위해 트롤리 전극 레일(240)이 수평 방향으로 장착되고, 캐리어 베이스부(310)의 후면에는 트롤리 전극 레일(240)과 슬라이드 접촉하며 전력을 공급받을 수 있는 트롤리 전극 단자(360)가 장착된다. 이를 통해 캐리어 유닛(300)에 항상 전력이 공급된다. 이때, 캐리어 베이스부(310)의 전면에는 전술한 바와 같이 엘리베이터 카(400)에 대한 전력 공급을 위한 별도의 트롤리 레일 전극(340)이 장착되는데, 트롤리 레일 전극(340)은 캐리어 베이스부(310)의 후면에 장착된 트롤리 전극 단자(360)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성될 수 있다.In addition, a
즉, 수평 베이스부(210)의 트롤리 레일 전극(240)과 캐리어 베이스부(310) 후면의 트롤리 전극 단자(360)가 접촉하여 캐리어 유닛(300)에 전력이 공급되고, 공급된 전력은 캐리어 베이스부(310) 전면의 트롤리 레일 전극(340)으로 전달되고, 캐리어 베이스부(310) 전면의 트롤리 레일 전극(340)과 엘리베이터 카(400)의 트롤리 전극 단자(470)가 접촉하여 엘리베이터 카(400)에 전력이 공급된다. 엘리베이터 카(400)가 캐리어 유닛(300)에 위치한 동안에는 이러한 전력 전달 구조를 통해 엘리베이터 카(400)에 전력이 공급된다.That is, the
한편, 수평 레일 유닛(200)에는 수평 가이드 레일(220)과 평행하게 수평 방향으로 복수개의 엔코더 감지부(231)가 형성되는 수평 엔코더 레일(230)이 장착되고, 캐리어 베이스부(310)의 일측에는 수평 엔코더 레일(230)의 엔코더 감지부(231)를 감지하도록 수평 엔코더 레일(230)을 따라 수평 이동하는 수평 엔코더 센서(370)가 장착된다. 이러한 수평 엔코더 레일(230) 및 수평 엔코더 센서(370)를 통해 캐리어 유닛(300)의 수평 이동 위치를 검출할 수 있다.On the other hand, the
물론, 전술한 바와 같이 캐리어 베이스부(310)의 전면에는 엘리베이터 카(400)에 장착된 엔코더 센서(460)에 의해 감지되도록 연결 수직 가이드 레일(320)과 평행하게 수직 방향으로 복수개의 엔코더 감지부(331)가 형성되는 수직 엔코더 레일(330)이 장착된다.Of course, as described above, on the front side of the
캐리어 베이스부(310)의 전면에는 엘리베이터 카(400)의 수직 이동을 위해 수직 레일 유닛(100)의 전면에 장착된 구성과 동일한 구성이 장착된다. 예를 들면, 캐리어 베이스부(310)의 전면에는 캐리어 수직 고정자(520), 연결 수직 가이드 레일(320), 트롤리 레일 전극(340) 및 수직 엔코더 레일(330) 등이 수직 방향으로 장착되는데, 이러한 구성들은 캐리어 유닛(300)이 교차 영역(CA)에 위치한 상태에서 수직 레일 유닛(100)에 장착된 대응되는 구성들과 모두 동일한 직선 상에 위치하도록 형성된다.The same configuration as the configuration mounted on the front of the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 수직 레일 유닛
110: 수직 베이스부
120: 메인 수직 가이드 레일
200: 수평 레일 유닛
210: 수평 베이스부
220: 수평 가이드 레일
250: 보조 가이드 레일
300: 캐리어 유닛
310: 캐리어 베이스부
320: 연결 수직 가이드 레일
350: 수평 가이드 블록
380: 캐리어 브레이크 장치
400: 엘리베이터 카
410: 카 케이지
420: 카 프레임
430: 메인 브레이크 장치
440: 전후 가이드 롤러
441: 보조 가이드 롤러
450: 좌우 가이드 롤러
480: 위치 고정 장치
482: 걸림 로드
483: 걸림 로드 구동 모듈
500: 카 구동 리니어 모터
510: 레일 수직 고정자
520: 캐리어 수직 고정자
530: 수직 이동자
600: 캐리어 구동 리니어 모터
610: 수평 고정자
620: 수평 이동자100: vertical rail unit
110: vertical base portion
120: main vertical guide rail
200: horizontal rail unit
210: horizontal base portion
220: horizontal guide rail
250: auxiliary guide rail
300: carrier unit
310: carrier base portion
320: connecting vertical guide rail
350: horizontal guide block
380: carrier brake device
400: elevator car
410: car cage
420: car frame
430: main brake device
440: front and rear guide roller
441: auxiliary guide roller
450: left and right guide rollers
480: positioning device
482: jam load
483: jam rod drive module
500: car driven linear motor
510: rail vertical stator
520: carrier vertical stator
530: vertical mover
600: carrier driven linear motor
610: horizontal stator
620: horizontal mover
Claims (7)
상기 수직 레일 유닛 및 캐리어 유닛에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 경로를 가이드하도록 수직 가이드 레일이 장착되며,
상기 엘리베이터 카는
승객이 탑승할 수 있도록 내부에 탑승 공간이 형성되는 카 케이지; 및
상기 카 케이지의 후면 및 하면을 감싸도록 결합되어 상기 카 케이지를 지지하는 카 프레임
을 포함하고, 상기 카 프레임의 후면에는 상기 수직 가이드 레일과 마찰 접촉하며 제동력을 발생시키는 메인 브레이크 장치가 장착되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
The vertical rail unit and the horizontal rail unit are installed to cross each other so that the elevator car moves vertically and horizontally, and the vertical rail unit moves horizontally along the horizontal rail unit and is located in an area where the vertical rail unit and the horizontal rail unit cross each other. A carrier unit is provided for guiding the vertical movement of the elevator car together, and the elevator car is a ropeless elevator system that can move horizontally together with the carrier unit,
A vertical guide rail is mounted on the vertical rail unit and the carrier unit to guide the vertical movement path of the elevator car,
the elevator car
a car cage in which a boarding space is formed so that a passenger can board; and
A car frame coupled to cover the rear and lower surfaces of the car cage to support the car cage
Including, on the rear surface of the car frame, the ropeless elevator system, characterized in that the main brake device for generating a braking force in frictional contact with the vertical guide rail is mounted.
상기 메인 브레이크 장치는 상기 엘리베이터 카가 각 층의 승강장 위치에서 정지하거나 또는 상기 캐리어 유닛 상에 정지하도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
The method of claim 1,
The main brake device is a ropeless elevator system, characterized in that the operation is controlled by a separate control unit so that the elevator car stops at the platform position of each floor or stops on the carrier unit.
상기 수직 가이드 레일은
상기 엘리베이터 카의 수직 이동 과정에서 전후 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되어 상기 엘리베이터 카의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치되는 한 쌍의 전후 가이드 레일; 및
상기 엘리베이터 카의 수직 이동 과정에서 좌우 방향 변위를 일정 범위 이내로 제한할 수 있도록 형성되어 상기 엘리베이터 카의 중심으로부터 좌우 양측으로 상호 이격되게 배치되며, 상기 전후 가이드 레일보다 중심측에 배치되는 한 쌍의 좌우 가이드 레일
을 포함하고, 상기 메인 브레이크 장치는 2개 구비되어 상기 한 쌍의 좌우 가이드 레일과 각각 마찰 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
3. The method of claim 2,
The vertical guide rail is
a pair of front and rear guide rails formed to limit the front-rear displacement within a predetermined range in the vertical movement process of the elevator car and disposed to be spaced apart from each other in both left and right sides from the center of the elevator car; and
A pair of left and right directions formed to limit the left-right displacement within a certain range in the process of vertical movement of the elevator car and arranged to be spaced apart from each other in both left and right sides from the center of the elevator car, and disposed on the central side of the front and rear guide rail guide rail
Including, wherein two main brake devices are provided and the ropeless elevator system, characterized in that it is formed in frictional contact with the pair of left and right guide rails, respectively.
상기 카 프레임의 후면에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동 경로를 가이드하도록 상기 수직 가이드 레일과 롤링 접촉하는 가이드 롤러가 결합되며,
상기 가이드 롤러는
상기 카 프레임의 상단부 및 하단부 각각의 좌우 양측단에 상기 전후 가이드 레일의 전면 및 후면의 대칭 지점에 동시에 롤링 접촉하도록 쌍을 이루며 배치되는 전후 가이드 롤러; 및
상기 좌우 가이드 레일의 내측면에 좌우 대칭되게 롤링 접촉하도록 상기 카 프레임의 중심부에 복수개 쌍을 이루며 배치되는 좌우 가이드 롤러
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
4. The method of claim 3,
A guide roller in rolling contact with the vertical guide rail is coupled to the rear surface of the car frame to guide the vertical movement path of the elevator car,
The guide roller
Front and rear guide rollers arranged in pairs to simultaneously roll contact with the symmetrical points of the front and rear surfaces of the front and rear guide rails at both left and right ends of the upper and lower ends of the car frame; and
Left and right guide rollers arranged in pairs at the center of the car frame so as to be in symmetrical rolling contact with the inner surface of the left and right guide rails
A ropeless elevator system comprising a.
상기 카 프레임의 후면에는 상기 엘리베이터 카가 전자기력에 의해 수직 이동할 수 있도록 상기 수직 레일 유닛에 장착된 레일 수직 고정자에 대응되게 수직 이동자가 장착되고,
상기 좌우 가이드 롤러는 상기 수직 이동자의 좌우 양측에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
5. The method of claim 4,
A vertical mover is mounted on the rear side of the car frame to correspond to the rail vertical stator mounted on the vertical rail unit so that the elevator car can vertically move by electromagnetic force,
The left and right guide rollers are ropeless elevator system, characterized in that fixed to the left and right sides of the vertical mover.
상기 수직 레일 유닛 및 캐리어 유닛에는 상기 수직 가이드 레일과 평행한 방향으로 복수개의 엔코더 감지부가 형성되는 수직 엔코더 레일이 장착되고,
상기 카 프레임의 일측에는 상기 수직 엔코더 레일의 엔코더 감지부를 감지하도록 상기 엘리베이터 카와 함께 상기 수직 엔코더 레일을 따라 수직 이동하는 수직 엔코더 센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
The method of claim 1,
A vertical encoder rail in which a plurality of encoder sensing units are formed in a direction parallel to the vertical guide rail is mounted on the vertical rail unit and the carrier unit,
A ropeless elevator system, characterized in that a vertical encoder sensor vertically moving along the vertical encoder rail together with the elevator car is mounted on one side of the car frame to detect the encoder sensing unit of the vertical encoder rail.
상기 카 프레임의 상단 및 하단에는 상기 엘리베이터 카의 수직 이동에 따른 외부 충돌시 발생하는 충격을 완화할 수 있도록 카 완충 버퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 로프리스 엘리베이터 시스템.
The method of claim 1,
A ropeless elevator system, characterized in that a car buffer buffer is mounted on the upper and lower ends of the car frame so as to alleviate the shock generated during an external collision according to the vertical movement of the elevator car.
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KR1020190179355A KR102330456B1 (en) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Ropeless elevator system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024079812A1 (en) * | 2022-10-12 | 2024-04-18 | 三菱電機株式会社 | Self-propelled elevator, and method for switching path of self-propelled elevator |
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2019
- 2019-12-31 KR KR1020190179355A patent/KR102330456B1/en active IP Right Grant
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