WO2020009286A1 - 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치 - Google Patents

리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치 Download PDF

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WO2020009286A1
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braking
stator
mover
linear motor
elevator
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PCT/KR2018/014334
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Inventor
배병태
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현대엘리베이터주식회사
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    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/0407—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by an electrical linear motor
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
    • B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces

Definitions

  • the present invention relates to an emergency stop device of a linear motor elevator. More specifically, by constructing a braking module using a braking mover, the braking module can be operated by the electromagnetic attraction force by the braking mover and the elastic force of the elastic member, and the braking force by the elastic force when the power is cut off. Linear motor system that can improve the driving performance and efficiency of the elevator car instead of acting as an obstacle to driving by generating electromagnetic thrust on the elevator car under normal driving conditions. An emergency stop device for an elevator.
  • the lifting stroke becomes large, and the ratio of the weight of the rope to the total suspension load becomes large, and the rope of the current structure and material is used to satisfy the regulations that define the safety factor of 10 times or more of the breaking strength of the rope.
  • the administrative limit is about 700-800m.
  • the rope-type elevator can operate only one elevator car in one uphill structure, it is necessary to increase the number of elevators installed in proportion to the number of floors in order to reduce the waiting time for the elevator.
  • the ropeless elevator can compensate for the disadvantages of the existing rope type elevator, and it is possible to efficiently use the building space by allowing the circulation of the elevator car and the operation of multiple elevator cars in one hoistway.
  • the safety problem is very important.
  • the development of reliable safety device is a prerequisite for the practical use of the linear motor type elevator.
  • the elevator car falls freely in an emergency, such as when the driving force of the linear motor is lost or the holding power of the elevator car is lost while driving.
  • the conventional emergency stop device applied to the linear motor requires an additional braking device operated by hydraulic, pneumatic and electromagnets, and thus requires additional installation space, and has a disadvantage of high installation cost. It acts as a factor, which reduces the efficiency of the linear motor.
  • the present invention is invented to solve the problems of the prior art, the object of the present invention is to configure the braking module by using a braking mover, the braking module by the electromagnetic attraction force by the braking mover and the elastic force of the elastic member
  • the brake power is generated by the elastic force so that stable braking performance can be exerted, and the electromagnetic thrust of the elevator car is generated in the normal driving state, thereby acting as a driving obstacle.
  • Another object of the present invention is to make the structure of the braking mover the same as that of the linear motor mover and to make the spacing with the stator the same, so that the thrust by the braking mover can be generated in the same way as the linear motor mover in the normal driving state. It is to provide an emergency stop device of the linear motor elevator that can maintain a more effective and stable driving performance.
  • the present invention has a linear motor including a stator provided in a hoistway and a mover coupled to an elevator car so as to be located at both sides of the stator, and generates a thrust by electromagnetic force generated between the stator and the mover to drive the elevator car.
  • An emergency stop device for a linear motor elevator comprising: a braking rail installed on the hoistway to be located at one side or both sides of the stator in a direction parallel to the stator; It is disposed to be located on one side or both sides of the stator is coupled to the elevator car so as to move in a direction away from or close to the stator, and includes a braking mover for generating a thrust by the electromagnetic force generated between the stator A braking module; And an elastic member for applying an elastic force to the braking module in a direction away from the stator such that the braking module is in frictional contact with the braking rail, wherein the braking module is generated between the stator and the braking mover when power is supplied.
  • Emergency stop device of a linear motor type elevator characterized in that it is maintained in a state close to the stator by the miracle suction force to generate a thrust, and generates a braking force by frictional contact with the brake rail by the elastic force of the elastic member when the power is cut off.
  • the braking module further includes a fixing bracket for coupling the elevator car, the braking module is limited by a moving distance in the direction close to the stator by the fixing bracket is a certain distance to the stator when the electromagnetic suction force is generated It may be configured to remain spaced apart.
  • the separation distance between the braking mover and the stator may be the same as the separation distance between the mover and the stator of the linear motor.
  • the braking module may include: a main body in which the braking mover is integrally moved to one side such that the braking mover is positioned to face one surface of the stator; A movement guide rod protruding from the other side of the main body and integrally moving with the main body and penetrating the fixing bracket; And a brake pad coupled to an end of the moving guide rod to be in frictional contact with the braking rail.
  • the stopper portion engaged with the fixing bracket may protrude from an outer circumferential surface of the moving guide rod so as to limit a moving distance in a direction close to the stator of the braking module.
  • a support guide rod penetratingly coupled to the main body is coupled to one side of the fixing bracket so as to support the main body to be movable, and the elastic member is coupled to and supported by the support guide rod to support the main body. It may be arranged to elastically press the braking rail side.
  • the braking rail may be installed in the hoistway to be applied as a guide rail for guiding a traveling path of the elevator car.
  • the braking module can be operated by the electromagnetic attraction force of the braking mover and the elastic force of the elastic member.
  • electromagnetic thrust is generated for the elevator car, so that it does not act as a driving obstacle and improves the driving performance and efficiency of the elevator car. have.
  • the structure of the braking mover is made the same as that of the linear motor mover and the spacing of the stator is the same, so that the thrust caused by the braking mover can be generated in the same way as the linear motor mover in the normal driving state. It is effective to maintain stable driving performance.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing the configuration of a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view conceptually showing the configuration of the emergency stop device for a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view conceptually showing the configuration of an emergency stop device for a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a front view conceptually showing the configuration of the emergency stop device of the linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • FIG 5 and 6 is an operating state diagram conceptually showing the operating state of the emergency stop device of the linear motor elevator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing the configuration of a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention.
  • Linear motor elevator according to an embodiment of the present invention is a stator 100 installed in the hoistway, as shown in Figure 1, the mover 200 coupled to the elevator car 10 to be located on both sides of the stator 100 It is driven by a linear motor comprising a.
  • the stator 100 is installed long in the vertical direction along the hoistway, and the mover 200 is installed on one side of the elevator car 10 in a vertical direction in a vertical direction and is disposed to face both sides of the stator 100. do.
  • the elevator car 10 supports the mover 200 and is provided with a mover support member 210 to fix the position.
  • the mover 200 is coupled to the mover support member 210 to be spaced apart from the stator 100 at a predetermined interval. Spaced apart.
  • the thrust is generated by the electromagnetic force generated between the stator 100 and the mover 200 to drive the elevator car 10 up and down.
  • the guide rail 400 may be installed on the hoistway to guide the traveling route of the elevator car 10, and the elevator car 10 has a guide roller 11 which is guided in rolling contact with the guide rail 400. Can be mounted.
  • FIG 2 is a perspective view conceptually showing the configuration of an emergency stop device for a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a configuration of an emergency stop device for a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a plan view conceptually illustrating a structure of an emergency stop device of a linear motor elevator according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 5 and 6 are views of one embodiment of the present invention.
  • the operation state diagram conceptually showing the operation state of the emergency stop device of the linear motor type elevator according to this.
  • Emergency stop device of the linear motor type elevator is a device for generating a thrust force for the elevator car like the linear motor during normal driving of the elevator car and a braking force by the elastic force in the emergency, the braking rail 300 ), A braking module 500, and an elastic member 600.
  • the braking rail 300 is installed in the hoistway, and is installed to be spaced apart from one side or both sides of the stator 100 in a direction parallel to the stator 100.
  • the braking rail 300 is a configuration for generating a braking force by frictional contact of the braking module 500 to be described later, as shown in Figures 2 to 4 guide rail for guiding the travel path of the elevator car 10 ( 400 may be installed separately.
  • the guide rail 400 may be installed to be used in combination. That is, instead of separately installing the guide rail 400 and the braking rail 300, only one rail is installed so that it functions as the guide rail 400 during normal driving, and functions as the braking rail 300 in an emergency. You may.
  • the braking module 500 is coupled to the elevator car 10 so as to be located at one side or both sides of the stator 100, the frictional contact with the braking rail 300 by operating in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stator 100 It is configured to generate a braking force.
  • the braking module 500 includes a braking mover 510 so as to generate thrust by an electromagnetic force generated between the stator 100 during normal driving.
  • the braking mover 510 is disposed on both sides of the stator 100 and coupled to the elevator car 10 to be movable in a direction away from or close to the stator 100.
  • the elastic member 600 is configured to apply an elastic force to the braking module 500 in a direction away from the stator 100 such that the braking module 500 makes frictional contact with the braking rail 300.
  • the braking module 500 is maintained in the state close to the stator 100 by the electromagnetic suction force generated between the stator 100 and the braking mover 510 at the time of power supply to generate a thrust, when the power is cut off Since the miracle suction force disappears, it is configured to generate a braking force by frictional contact with the brake rail 300 by the elastic force of the elastic member 600.
  • the stator 100 and the mover 200 of the linear motor driving the elevator car 10 are formed in a form in which magnets or coils are wound, respectively, to generate electromagnetic force, and the braking mover 510 of the braking module 500.
  • the magnet or coil may be wound to correspond to the stator 100 to be configured to generate an electromagnetic force between the stator 100 and the stator 100.
  • a suction force generated by the electromagnetic force is generated between the stator 100 and the braking mover 510 (or the mover 200), and the suction force acts as a fundamental force for generating thrust.
  • the braking mover 510 of the braking module 500 is coupled to the stator 100 so as to be movable in the perspective direction, and the elastic member Since the braking module 500 is elastically supported by the 600 to make frictional contact with the braking rail 300, the braking module 500 may be elastically elastic due to a strong electromagnetic attraction force to the braking mover 510 during power supply. Resisting from the braking rail 300 in response to the elastic force of the 600, the electromagnetic attraction force is eliminated when the power is cut off so that the braking module 500 is in frictional contact with the braking rail 300 by the elastic force of the elastic member 600 To generate braking force.
  • the emergency stationary device of the present invention is very advantageous in that the driving efficiency of the elevator car 10 can be improved by generating a thrust rather than acting as a driving obstruction factor according to its own weight during normal driving of the elevator car 10. Do.
  • a fixing bracket 700 may be further provided to couple the braking module 500 to the elevator car 10, and the braking module 500 may approach the stator 100 by the fixing bracket 700.
  • the distance to the can be limited so that it may be configured to remain spaced apart at regular intervals without contacting the stator 100 when the electromagnetic attraction force is generated.
  • the separation distance between the braking mover 510 and the stator 100 is between the mover 200 and the stator 100 of the linear motor. It is preferable to form the same as the separation interval of. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the separation interval between the braking mover 510 and the stator 100 and the separation distance between the mover 200 and the stator 100 of the linear motor are equal to d distance. It is preferable to form. As the separation interval is the same, the thrust generated between the braking mover 510 and the stator 100 may also be generated in the same form as the thrust generated between the mover 200 and the stator 100 of the linear motor.
  • the braking module 500 the braking mover 510 on one side so that the braking mover 510 is positioned to face one surface of the stator 100.
  • a brake pad 540 coupled to the end of the movement guide rod 530 so as to be in friction contact with the braking rail 300.
  • the fixing bracket 700 has a support guide rod 710 coupled to the main body 520 so as to be movable to support the main body 520 is coupled to one side, the elastic member 600 is a support guide Coupled to and supported by the rod 710, the main body 520 is disposed to elastically press toward the braking rail 300.
  • a locking portion 711 protrudes from an outer circumferential surface of the support guide rod 710, and one end of the elastic member 600 is supported by the locking portion 711, and the other end brakes the main body 520. It may be arranged to press to the side.
  • the electromagnetic attraction force is generated between the braking mover 510 and the stator 100 as shown in FIG. 5 while the elevator car 10 is normally operated.
  • the main body 520, the movement guide rod 530 and the brake pad 540 which move together with the braking mover 510 and the braking mover 510 to resist the elastic force of the elastic member 600 to stator Since the movement to the (100) side, the brake pad 540 and the braking rail 300 does not friction contact does not generate a braking force.
  • electromagnetic thrust is generated between the braking mover 510 and the stator 100 to improve driving performance and efficiency for the elevator car 10.
  • the distance between the braking mover 510 and the stator 100 is maintained by a predetermined distance d in such a way that the movement to the stator 100 is restricted by the stopper 531 of the movement guide rod 530.
  • the electromagnetic attraction force between the braking mover 510 and the stator 100 is extinguished, and as shown in FIG. 6, by the elastic force of the elastic member 600.
  • the brake mover 510, the main body 520, the movement guide rod 530, and the brake pad 540 elastically move toward the brake rail 300, and the brake pad 540 rubs against the brake rail 300. Contact and generate braking force.

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Abstract

본 발명은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치에 관한 것으로, 제동용 이동자를 이용하여 제동 모듈을 구성함으로써, 제동용 이동자에 의한 전자기적 흡인력과 탄성 부재의 탄성력에 의해 제동 모듈을 작동시킬 수 있고, 이를 통해 전원 차단된 상태에서는 탄성력에 의해 제동력을 발생시켜 안정적인 제동 성능을 발휘할 수 있도록 하고, 정상적인 주행 상태에서는 엘리베이터 카에 대한 전자기적 추력이 발생되도록 하여 주행 방해 요소로 작용하는 것이 아니라 엘리베이터 카의 주행 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치를 제공한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 23.01.2019]　리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치
본 발명은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제동용 이동자를 이용하여 제동 모듈을 구성함으로써, 제동용 이동자에 의한 전자기적 흡인력과 탄성 부재의 탄성력에 의해 제동 모듈을 작동시킬 수 있고, 이를 통해 전원 차단된 상태에서는 탄성력에 의해 제동력을 발생시켜 안정적인 제동 성능을 발휘할 수 있도록 하고, 정상적인 주행 상태에서는 엘리베이터 카에 대한 전자기적 추력이 발생되도록 하여 주행 방해 요소로 작용하는 것이 아니라 엘리베이터 카의 주행 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치에 관한 것이다.
초고층건물(1000m 이상)에 있어서, 가장 큰 문제는 운송시스템이다.
종래의 로프식 엘리베이터는 승강행정이 크게 되면 총현수 하중에서 로프가 차지하는 중량의 비율이 크게 되고, 로프의 파단강도의 10배 이상의 안전율을 정한 법규를 만족시키려면 현행 구조 및 재료의 로프를 사용하는 한에는 행정이 700∼800m 정도가 실용적인 한계가 된다.
또한, 로프식 엘리베이터는 구조상 하나의 상강로에 1대의 엘리베이터 카 밖에 운행할 수 없기 때문에 엘리베이터를 기다리는 시간을 줄이기 위해 건물 층수에 비례하여 엘리베이터의 설치 대수를 증가시킬 필요가 있다.
따라서, 초고층 건물에서는 엘리베이터 코어 면적이 건물 전체의 수평 투영 바닥면적에 차지하는 비율이 50%를 초과하는 것이 예측되어 대단히 비경제적인 건물이 된다.
이와 같은 로프식 엘리베이터의 한계를 극복하기 위한 것으로서, 리니어 모터 구동 방식의 로프리스 엘리베이터에 대한 기대가 높아지고 있다. 로프리스 엘리베이터는 기존의 로프식 엘리베이터의 단점을 보완할 수 있고, 엘리베이터 카의 순환식 운행과 하나의 승강로 안에서 다수의 엘리베이터 카 운행이 가능하여 건물 공간을 효율적으로 사용이 가능하다.
그러므로 리니어 모터 방식의 엘리베이터에 있어서, 안전문제는 매우 중요한데, 신뢰성 있는 안전장치의 개발은 리니어 모터 방식 엘리베이터의 실용화에 전제 조건이다. 특히, 주행 중 리니어 모터의 추진력이 상실되거나 엘리베이터 카의 보지력이 상실된 경우와 같은 비상시에는 엘리베이터 카가 자유 낙하하게 된다.
따라서 이를 신속히 감지하고 승객의 안전을 고려하며 유연성 있게 감속 정지해야 한다. 이것은 리니어 모터 방식 엘리베이터를 실현하는데 있어서 매우 중요한 기술이다.
리니어 모터에 적용된 종래의 비상정지장치는 유압, 공압 및 전자석 등에 의해 작동되는 별도의 제동장치가 필요하여 추가적인 설치공간이 필요하고, 설치비용이 높은 단점이 있으며, 장치의 자체 중량이 운동에 방해되는 요소로 작용하여 리니어 모터의 효율을 저하시키는 단점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 제동용 이동자를 이용하여 제동 모듈을 구성함으로써, 제동용 이동자에 의한 전자기적 흡인력과 탄성 부재의 탄성력에 의해 제동 모듈을 작동시킬 수 있고, 이를 통해 전원 차단된 상태에서는 탄성력에 의해 제동력을 발생시켜 안정적인 제동 성능을 발휘할 수 있도록 하고, 정상적인 주행 상태에서는 엘리베이터 카에 대한 전자기적 추력이 발생되도록 하여 주행 방해 요소로 작용하는 것이 아니라 엘리베이터 카의 주행 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제동용 이동자의 구조를 리니어 모터 이동자의 구조와 동일하게 하고 고정자와의 간격을 동일하게 함으로써, 정상적인 주행 상태에서 제동용 이동자에 의한 추력 또한 리니어 모터 이동자와 동일하게 발생할 수 있도록 하여 더욱 효과적이고 안정적인 주행 성능을 유지시킬 수 있는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 승강로에 설치된 고정자와, 상기 고정자의 양측에 위치하도록 엘리베이터 카에 결합되는 이동자를 포함하는 리니어 모터를 구비하고, 상기 고정자와 이동자 사이에 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시켜 엘리베이터 카를 구동하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치로서, 상기 고정자와 평행한 방향으로 상기 고정자의 일측 또는 양측에 위치하도록 상기 승강로에 설치되는 제동 레일; 상기 고정자의 일측 또는 양측에 위치하도록 배치되어 상기 고정자로부터 멀어지거나 근접하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 엘리베이터 카에 결합되며, 상기 고정자와의 사이에 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시키는 제동용 이동자를 포함하는 제동 모듈; 및 상기 제동 모듈이 상기 제동 레일에 마찰 접촉하도록 상기 고정자로부터 멀어지는 방향으로 상기 제동 모듈에 탄성력을 가하는 탄성 부재를 포함하고, 상기 제동 모듈은 전원 공급시 상기 고정자와 상기 제동용 이동자 사이에 발생하는 전자기적 흡인력에 의해 상기 고정자에 근접한 상태로 유지되어 추력을 발생시키고, 전원 차단시 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 상기 제동 레일에 마찰 접촉하여 제동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치를 제공한다.
이때, 상기 제동 모듈을 상기 엘리베이터 카에 결합시키는 고정 브래킷을 더 포함하고, 상기 제동 모듈은 상기 고정 브래킷에 의해 상기 고정자에 근접하는 방향으로의 이동 거리가 제한되어 전자기적 흡인력 발생시 상기 고정자에 일정 간격 이격된 상태로 유지되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제동 모듈이 전자기적 흡인력에 의해 상기 고정자에 근접한 상태에서 상기 제동용 이동자와 상기 고정자 사이의 이격 간격은 상기 리니어 모터의 이동자와 고정자 사이의 이격 간격과 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제동 모듈은, 상기 제동용 이동자가 상기 고정자의 일면에 대향되게 위치하도록 일측면에 상기 제동용 이동자가 결합되어 일체로 이동하는 메인 바디; 상기 메인 바디의 타측면에 돌출 형성되어 상기 메인 바디와 함께 일체로 이동하며 상기 고정 브래킷을 관통하는 이동 가이드 로드; 및 상기 제동 레일과 마찰 접촉할 수 있도록 상기 이동 가이드 로드의 끝단에 결합되는 브레이크 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동 가이드 로드에는 상기 제동 모듈의 상기 고정자에 근접하는 방향으로의 이동 거리를 제한할 수 있도록 외주면에 상기 고정 브래킷에 맞물림되는 스토퍼부가 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정 브래킷에는 상기 메인 바디를 이동 가능하게 지지할 수 있도록 상기 메인 바디에 관통 결합하는 지지 가이드 로드가 일측에 결합되고, 상기 탄성 부재는 상기 지지 가이드 로드에 결합 지지되어 상기 메인 바디를 상기 제동 레일 측으로 탄성 가압하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제동 레일은 상기 승강로에 설치되어 상기 엘리베이터 카의 진행 경로를 가이드하는 가이드 레일로 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제동용 이동자를 이용하여 제동 모듈을 구성함으로써, 제동용 이동자에 의한 전자기적 흡인력과 탄성 부재의 탄성력에 의해 제동 모듈을 작동시킬 수 있고, 이를 통해 전원 차단된 상태에서는 탄성력에 의해 제동력을 발생시켜 안정적인 제동 성능을 발휘할 수 있도록 하고, 정상적인 주행 상태에서는 엘리베이터 카에 대한 전자기적 추력이 발생되도록 하여 주행 방해 요소로 작용하는 것이 아니라 엘리베이터 카의 주행 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제동용 이동자의 구조를 리니어 모터 이동자의 구조와 동일하게 하고 고정자와의 간격을 동일하게 함으로써, 정상적인 주행 상태에서 제동용 이동자에 의한 추력 또한 리니어 모터 이동자와 동일하게 발생할 수 있도록 하여 더욱 효과적이고 안정적인 주행 성능을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 구성을 개념적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 정면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 작동 상태를 개념적으로 도시한 작동 상태도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 구성을 개념적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터는 도 1에 도시된 바와 같이 승강로에 설치된 고정자(100)와, 고정자(100)의 양측에 위치하도록 엘리베이터 카(10)에 결합되는 이동자(200)를 포함하는 리니어 모터에 의해 구동되는 방식이다.
고정자(100)는 승강로를 따라 상하 방향으로 길게 설치되고, 이동자(200)는 엘리베이터 카(10)의 일측면에 상하 방향으로 일정 구간에 걸쳐 설치되며 고정자(100)의 양측에 대향되게 위치하도록 배치된다. 엘리베이터 카(10)에는 이동자(200)를 지지하며 위치를 고정시킬 수 있도록 이동자 서포트 부재(210)가 설치되며, 이동자(200)는 이동자 서포트 부재(210)에 결합되어 고정자(100)와 일정 간격 이격되게 배치된다. 이러한 고정자(100)와 이동자(200) 사이에서 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시켜 엘리베이터 카(10)를 상하 구동된다.
또한, 승강로 상에는 엘리베이터 카(10)의 주행 경로를 가이드하도록 가이드 레일(400)이 설치될 수 있으며, 엘리베이터 카(10)에는 이러한 가이드 레일(400)에 롤링 접촉하며 가이드되는 가이드 롤러(11)가 장착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 구성을 개념적으로 도시한 정면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치의 작동 상태를 개념적으로 도시한 작동 상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치는 엘리베이터 카가 정상 주행 중에는 리니어 모터와 마찬가지로 엘리베이터 카에 대한 추력을 발생시키고 비상시에는 탄성력에 의해 제동력을 발생시키는 장치로서, 제동 레일(300)과, 제동 모듈(500)과, 탄성 부재(600)를 포함하여 구성된다.
제동 레일(300)은 승강로에 설치되는데, 고정자(100)와 평행한 방향으로 고정자(100)의 일측 또는 양측에 이격되게 위치하도록 설치된다. 이러한 제동 레일(300)은 후술하는 제동 모듈(500)이 마찰 접촉하여 제동력을 발생시키기 위한 구성으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 엘리베이터 카(10)의 주행 경로를 가이드하는 가이드 레일(400)과는 별도로 설치될 수 있다. 그러나, 이와 달리 가이드 레일(400)과 겸용으로 설치될 수도 있다. 즉, 가이드 레일(400)과 제동 레일(300)을 각각 별도로 설치하지 않고, 하나의 레일만 설치하여 이를 정상 주행중에는 가이드 레일(400)로 기능하게 하고, 비상시에는 제동 레일(300)로 기능하게 할 수도 있다.
제동 모듈(500)은 고정자(100)의 일측 또는 양측에 위치하도록 엘리베이터 카(10)에 결합되는데, 고정자(100)의 길이 방향에 대한 직각 방향으로 작동하여 제동 레일(300)에 마찰 접촉하는 방식으로 제동력을 발생시킬 수 있도록 구성된다. 이러한 제동 모듈(500)은 정상 주행시에는 고정자(100)와의 사이에 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시킬 수 있도록 제동용 이동자(510)를 포함하여 구성된다. 제동용 이동자(510)는 고정자(100)의 양측에 위치하도록 배치되어 고정자(100)로부터 멀어지거나 근접하는 방향으로 이동 가능하도록 엘리베이터 카(10)에 결합된다.
탄성 부재(600)는 제동 모듈(500)이 제동 레일(300)에 마찰 접촉하도록 고정자(100)로부터 멀어지는 방향으로 제동 모듈(500)에 탄성력을 가하도록 구성된다.
이러한 제동 모듈(500)은 전원 공급시 고정자(100)와 제동용 이동자(510) 사이에 발생하는 전자기적 흡인력에 의해 고정자(100)에 근접한 상태로 유지되어 추력을 발생시키고, 전원 차단시에는 전자기적 흡인력이 사라지므로 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 제동 레일(300)에 마찰 접촉하여 제동력을 발생시키도록 구성된다.
엘리베이터 카(10)를 구동하는 리니어 모터의 고정자(100) 및 이동자(200)에는 각각 자석 또는 코일이 감긴 형태로 형성되어 전자기력이 발생하도록 구성되는데, 제동 모듈(500)의 제동용 이동자(510) 또한 마찬가지로 고정자(100)에 대응하여 자석 또는 코일이 감긴 형태로 형성되어 고정자(100)와의 사이에 전자기력이 발생하도록 구성될 수 있다. 이러한 고정자(100)와 제동용 이동자(510)(또는 이동자(200)) 사이에는 전자기력에 의한 흡인력이 발생하는데, 이러한 흡인력이 추력을 발생시키는 근본적인 힘으로 작용한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터 방식 엘리베이터 비상 정지 장치는, 이와 같이 제동 모듈(500)의 제동용 이동자(510)가 고정자(100)에 원근 방향으로 이동 가능하게 결합되고, 탄성 부재(600)에 의해 제동 모듈(500)이 제동 레일(300)에 마찰 접촉하도록 탄성 지지되므로, 전원 공급시 제동용 이동자(510)에 대한 강력한 전자기적 흡인력에 의해 제동 모듈(500)이 탄성 부재(600)의 탄성력에 저항하여 제동 레일(300)로부터 이격되고, 전원 차단시 전자기적 흡인력이 소멸되어 제동 모듈(500)이 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 제동 레일(300)에 마찰 접촉하는 방식으로 제동력을 발생시킨다.
특히, 전원 공급시 제동용 이동자(510)가 고정자(100)와 일정 간격 이격되게 유지되어 전자기적 추력을 발생시키게 되므로, 엘리베이터 카(10)의 정상 주행시 제동 모듈(500)에 의해 추력이 발생된다. 따라서, 본 발명의 비상 정치 장치는 엘리베이터 카(10)의 정상 주행시 자체 중량에 따른 주행 방해 요소로 작용하는 것이 아니라 추력을 발생시켜 엘리베이터 카(10)의 주행 효율을 향상시킬 수 있다는 점에서 매우 유리하다.
한편, 제동 모듈(500)을 엘리베이터 카(10)에 결합시키는 고정 브래킷(700)이 더 구비될 수 있으며, 제동 모듈(500)은 이러한 고정 브래킷(700)에 의해 고정자(100)에 근접하는 방향으로의 이동 거리가 제한되어 전자기적 흡인력 발생시 고정자(100)에 접촉하지 않고 일정 간격 이격된 상태로 유지되도록 구성될 수 있다.
이때, 제동 모듈(500)이 전자기적 흡인력에 의해 고정자(100)에 근접한 상태에서 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이의 이격 간격은 리니어 모터의 이동자(200)와 고정자(100) 사이의 이격 간격과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이의 이격 간격 및 리니어 모터의 이동자(200)와 고정자(100) 사이의 이격 간격은 모두 d 거리로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 이격 간격이 동일함으로써, 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이에서 발생하는 추력 또한 리니어 모터의 이동자(200)와 고정자(100) 사이에서 발생하는 추력과 동일한 형태로 발생할 수 있다.
다음으로, 제동 모듈(500)의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 제동 모듈(500)은, 제동용 이동자(510)가 고정자(100)의 일면에 대향되게 위치하도록 일측면에 제동용 이동자(510)가 결합되어 일체로 이동하는 메인 바디(520)와, 메인 바디(520)의 타측면에 돌출 형성되어 메인 바디(520)와 함께 일체로 이동하며 고정 브래킷(700)을 관통하는 이동 가이드 로드(530)와, 제동 레일(300)과 마찰 접촉할 수 있도록 이동 가이드 로드(530)의 끝단에 결합되는 브레이크 패드(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 이동 가이드 로드(530)의 외주면에는 제동 모듈(500)의 고정자(100)에 근접하는 방향으로의 이동 거리를 제한할 수 있도록 고정 브래킷(700)에 맞물림되는 스토퍼부(531)가 돌출 형성될 수 있다.
또한, 고정 브래킷(700)에는 메인 바디(520)를 이동 가능하게 지지할 수 있도록 메인 바디(520)에 관통 결합하는 지지 가이드 로드(710)가 일측에 결합되고, 탄성 부재(600)는 지지 가이드 로드(710)에 결합 지지되어 메인 바디(520)를 제동 레일(300) 측으로 탄성 가압하도록 배치된다. 지지 가이드 로드(710)의 외주면에는 걸림부(711)가 돌출 형성되고, 탄성 부재(600)는 일단이 이러한 걸림부(711)에 의해 지지되고 타단이 메인 바디(520)를 제동 레일(300) 측으로 가압하도록 배치될 수 있다.
이러한 구성에 따라 리니어 모터 및 비상 정치 장치에 전원이 공급되어 엘리베이터 카(10)가 정상 운행되는 동안에는 도 5에 도시된 바와 같이 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이에 전자기적 흡인력이 발생하여 제동용 이동자(510) 및 제동용 이동자(510)와 함께 일체로 이동하는 메인 바디(520), 이동 가이드 로드(530) 및 브레이크 패드(540)가 탄성 부재(600)의 탄성력에 저항하여 고정자(100) 측으로 이동하게 되므로, 브레이크 패드(540)와 제동 레일(300)이 마찰 접촉하지 않아 제동력이 발생하지 않는다. 이 경우에는, 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이에 전자기적 추력이 발생하여 엘리베이터 카(10)에 대한 주행 성능 및 효율을 향상시킨다. 이때, 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이 간격은 이동 가이드 로드(530)의 스토퍼부(531)에 의해 고정자(100) 측으로의 이동이 제한되는 방식으로 일정 간격 d 만큼 유지된다.
리니어 모터 및 비상 정지 장치에 전원 공급이 차단되면, 제동용 이동자(510)와 고정자(100) 사이에 전자기적 흡인력이 소멸하게 되므로, 도 6에 도시된 바와 같이 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 제동용 이동자(510), 메인 바디(520), 이동 가이드 로드(530) 및 브레이크 패드(540)가 제동 레일(300) 측으로 탄성 이동하게 되고, 브레이크 패드(540)가 제동 레일(300)에 마찰 접촉하며 제동력을 발생시킨다.
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.

Claims (7)

  1. 승강로에 설치된 고정자와, 상기 고정자의 양측에 위치하도록 엘리베이터 카에 결합되는 이동자를 포함하는 리니어 모터를 구비하고, 상기 고정자와 이동자 사이에 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시켜 엘리베이터 카를 구동하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치로서,
    상기 고정자와 평행한 방향으로 상기 고정자의 일측 또는 양측에 위치하도록 상기 승강로에 설치되는 제동 레일;
    상기 고정자의 일측 또는 양측에 위치하도록 배치되어 상기 고정자로부터 멀어지거나 근접하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 엘리베이터 카에 결합되며, 상기 고정자와의 사이에 발생하는 전자기력에 의해 추력을 발생시키는 제동용 이동자를 포함하는 제동 모듈; 및
    상기 제동 모듈이 상기 제동 레일에 마찰 접촉하도록 상기 고정자로부터 멀어지는 방향으로 상기 제동 모듈에 탄성력을 가하는 탄성 부재
    를 포함하고, 상기 제동 모듈은 전원 공급시 상기 고정자와 상기 제동용 이동자 사이에 발생하는 전자기적 흡인력에 의해 상기 고정자에 근접한 상태로 유지되어 추력을 발생시키고, 전원 차단시 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 상기 제동 레일에 마찰 접촉하여 제동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 모듈을 상기 엘리베이터 카에 결합시키는 고정 브래킷을 더 포함하고,
    상기 제동 모듈은 상기 고정 브래킷에 의해 상기 고정자에 근접하는 방향으로의 이동 거리가 제한되어 전자기적 흡인력 발생시 상기 고정자에 일정 간격 이격된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제동 모듈이 전자기적 흡인력에 의해 상기 고정자에 근접한 상태에서 상기 제동용 이동자와 상기 고정자 사이의 이격 간격은 상기 리니어 모터의 이동자와 고정자 사이의 이격 간격과 동일하게 형성되는 것을 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제동 모듈은
    상기 제동용 이동자가 상기 고정자의 일면에 대향되게 위치하도록 일측면에 상기 제동용 이동자가 결합되어 일체로 이동하는 메인 바디;
    상기 메인 바디의 타측면에 돌출 형성되어 상기 메인 바디와 함께 일체로 이동하며 상기 고정 브래킷을 관통하는 이동 가이드 로드; 및
    상기 제동 레일과 마찰 접촉할 수 있도록 상기 이동 가이드 로드의 끝단에 결합되는 브레이크 패드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 가이드 로드에는 상기 제동 모듈의 상기 고정자에 근접하는 방향으로의 이동 거리를 제한할 수 있도록 외주면에 상기 고정 브래킷에 맞물림되는 스토퍼부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 브래킷에는 상기 메인 바디를 이동 가능하게 지지할 수 있도록 상기 메인 바디에 관통 결합하는 지지 가이드 로드가 일측에 결합되고,
    상기 탄성 부재는 상기 지지 가이드 로드에 결합 지지되어 상기 메인 바디를 상기 제동 레일 측으로 탄성 가압하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제동 레일은 상기 승강로에 설치되어 상기 엘리베이터 카의 진행 경로를 가이드하는 가이드 레일로 적용되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 방식 엘리베이터의 비상 정지 장치.
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