KR101482480B1 - 엘리베이터용 전자 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

제동편이 회전체에 충돌할 때의 소음을 큰 폭으로 저감시킬 수 있는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치를 제공한다. 본 전자 브레이크 장치(10)는, 제동편(16)이 마련된 가동편(21)과, 가동편(21)에 대해, 제동편(16)의 반대 측에 배치된 가동편(19)과, 가동편(21 및 19) 사이에 마련된 탄성체(22)와, 탄성체(22)가 가지는 밀어붙이는 힘보다도 강한 소정의 밀어붙이는 힘에 의해 가동편(19)을 가동편(21) 측으로 밀어붙이는 스프링(20)을 구비한다. 그리고, 전자석은 스프링(20)의 밀어붙이는 힘에 저항하여 가동편(19)을 흡인하고, 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘에 저항하여 가동편(21)을 가동편(19)에 흡인시킨다.

Description

엘리베이터용 전자 브레이크 장치 {ELECTROMAGNETIC BRAKE DEVICE FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터의 권상기에 구비되는 전자 브레이크 장치에 관한 것이다.

하기 특허문헌 1에는 엘리베이터의 권상기에 구비된 전자 브레이크 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1에 기재한 것에서는, 구동 쉬브에 연동하는 회전체가 권상기에 마련되어 있다. 전자 브레이크 장치는 제동편을 스프링의 힘에 의해서 상기 회전체에 밀어붙이고, 엘리베이터칸을 정지(靜止) 유지하기 위한 힘(이하, 간단히 「정지 유지력」이라고도 함)을 발생시키고 있다. 한편, 엘리베이터칸의 승강시, 전자 브레이크 장치에서는 상기 스프링의 힘에 저항하는 흡인력을 전자석으로부터 발생시켜, 제동편을 회전체로부터 이격(離隔)시키고 있다.

엘리베이터에서는 엘리베이터칸을 정지 유지하기 위해서 큰 힘이 필요하게 된다. 이 때문에, 특허문헌 1에 기재한 것에서는, 제동편이 회전체에 충돌할 때, 즉, 엘리베이터칸이 정지할 때마다 큰 소리가 발생한다고 하는 문제가 있었다.

하기 특허문헌 2에는, 전자 브레이크 장치가 동작하는 때의 상기 충돌음을 저감시키기 위한 기술이 개시되어 있다.

구체적으로, 특허문헌 2에 기재한 것에서는, 상기 정지 유지력을 발생시키기 위해서, 2개의 스프링이 이용되고 있다. 그리고, 정지 유지력을 발생시키는 경우는, 밀어붙이는 힘이 큰 쪽의 스프링을 최초로 작용시켜, 제동편을 회전체에 밀어붙이고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특개2000-289954호 공보 [특허문헌 2] 일본 특개2003-2568호 공보

특허문헌 1에 기재한 것에서는, 엘리베이터칸을 정지 유지할 때에, 밀어붙이는 힘이 큰 쪽의 스프링을 최초로 작용시키고 있기 때문에, 상기 충돌음을 충분히 저감시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은 제동편이 회전체에 충돌할 때의 소음을 큰 폭으로 저감시킬 수 있는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 엘리베이터용 전자 브레이크 장치는, 엘리베이터 권상기의 구동 쉬브에 연동하여 회전하는 회전체에 제동편을 밀어붙이는 것에 의해, 엘리베이터의 엘리베이터칸을 정지 유지하는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치로서, 제동편이 마련되고, 제동편이 회전체에 대향하도록 배치된 제1 가동 철편(鐵片)과, 제1 가동 철편에 대해, 제동편의 반대 측에 배치된 제2 가동 철편과, 제1 가동 철편 및 제2 가동 철편의 사이에 마련된, 소정의 밀어붙이는 힘을 가지는 제1 탄성체와, 제1 탄성체가 가지는 밀어붙이는 힘보다도 강한 소정의 밀어붙이는 힘으로 제2 가동 철편을 제1 가동 철편 측으로 밀어붙이는 제2 탄성체와, 제2 탄성체의 밀어붙이는 힘에 저항하여 제2 가동 철편을 흡인하고, 제1 탄성체의 밀어붙이는 힘에 저항하여 제1 가동 철편을 제2 가동 철편에 흡인시키는 전자석을 구비한 것이다.

본 발명에 관한 엘리베이터용 전자 브레이크 장치로 하면, 제동편이 회전체에 충돌할 때의 소음을 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다.

도 1은 엘리베이터의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치를 구비한 권상기를 나타내는 배면도이다.
도 3은 도 2의 A-A화살표에서 본 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 C부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해, 첨부의 도면에 따라서 이것을 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있어 그 중복 설명은 적당하게 간략화 내지 생략한다.

실시형태 1.

도 1은 엘리베이터의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에서, 1은 엘리베이터의 승강로, 2는 엘리베이터의 엘리베이터칸, 3은 균형추이다. 엘리베이터칸(2) 및 균형추(3)는 메인 로프(4)에 의해 승강로(1) 내에서 두레박식으로 현가되어 있다.

5는 승강로(1) 내의 상부 공간에 마련된 박형(薄型)의 권상기이다. 권상기(5)는 엘리베이터칸(2)을 구동하는 구동장치를 구성한다. 권상기(5)에는 구동 쉬브(6)가 쌍방향으로 회전 가능하게 되도록 마련되어 있다. 상기 메인 로프(4)는 그 일부가 구동 쉬브(6)에 감겨져 있다. 엘리베이터칸(2)은 구동 쉬브(6)의 회전에 연동하여 메인 로프(4)가 그 길이방향으로 이동하는 것에 의해, 메인 로프(4)의 이동 방향에 따른 방향으로 승강로(1) 내를 승강한다.

또한, 도면 중, 7은 엘리베이터칸(2)의 승강을 안내하기 위한 가이드 레일, 8은 소정의 과속상태를 검출하기 위한 조속기이다.

엘리베이터의 엘리베이터칸(2)이 승강장(9)에 정지(停止)하고 있을 때, 권상기(5)에서는 전자 브레이크 장치(10)(도 1에서는 도시생략)에 의해서 소정의 정지(靜止) 유지력을 발생시키고 있다.

이하에, 도 2 내지 도 4도 참조하여, 권상기(5)와 이 권상기(5)에 마련된 전자 브레이크 장치(10)와의 각 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치를 구비한 권상기를 나타내는 배면도, 도 3은 도 2의 A-A화살표에서 본 것을 나타내는 도, 도 4는 도 1의 C부 확대도이다. 도 2는 도 3의 B-B화살표에서 본 것을 나타내고 있다.

11은 권상기(5)의 몸체가 되는 프레임이다. 구동 쉬브(6)는 베어링을 통하여 프레임(11)에 회전 가능하게 마련되어 있다. 12는 구동 쉬브(6)에 일체적으로 마련된 회전체이다. 회전체(12)는 구동 쉬브(6)에 연동하여 회전한다.

회전체(12)에는, 그 일부에, 짧은(폭의) 통 모양을 나타내는 통상부(筒狀部)(13)가 형성되어 있다. 통상부(13)는 구동 쉬브(6)와 동일한 회전축을 가지고 있으며, 프레임(11)의 내부에 배치되어 있다. 통상부(13)는 회전체(12)의 다른 부분을 통하여 프레임(11)에 지지되어 있다. 통상부(13)에는 그 외주면(13a)에 회전자 철심(鐵心)(14)이 마련되어 있다.

15는 전동기의 주요부를 구성하는 고정자이다. 고정자(15)는 회전자 철심(14)에 대향하도록 프레임(11)의 내주면에 마련되어 있다.

전자 브레이크 장치(10)는 제동편(16)을 상기 회전체(12)에 밀어붙이는 것에 의해, 엘리베이터칸(2)을 정지 유지하기 위한 힘을 발생시킨다. 또, 엘리베이터칸(2)의 승강시, 전자 브레이크 장치(10)는 제동편(16)을 회전체(12)로부터 떼어 놓아, 상기 정지 유지력을 해방한다. 도 2에 나타내는 권상기(5)에서는, 전자 브레이크 장치(10)가 회전체(12)의 양측방에 배치되어 있다. 이러한 경우, 전자 브레이크 장치(10)는 통상부(13)의 외주면(13a)에 제동편(16)을 측방으로부터 밀어붙여, 회전체(12)의 회전을 저지한다.

본 실시형태에서는, 통상부(13)의 외주면(13a)이 상기 정지 유지력을 발생시키기 위한 제동면으로서 기능한다. 또, 전자 브레이크 장치(10)의 동작방향, 즉, 제동편(16)이 회전체(12)(제동면)에 대해서 접촉 및 이격할 때에 동작하는 방향은 수평방향이 된다.

전자 브레이크 장치(10)는, 제동편(16) 외에, 필드(17), 코일(18), 가동편(철편)(19), 스프링(탄성체)(20), 가동편(철편)(21), 탄성체(22)에 의해, 그 주요부가 구성된다.

필드(17) 및 코일(18)은 전자석을 구성한다. 즉, 코일(18)에 전압이 인가되는 것에 의해, 필드(17)에 전자력이 발생한다. 프레임(11)에는 그 양측부에 개구(11a)가 형성되어 있다. 필드(17)는 개구(11a)를 외측으로부터 덮도록 프레임(11)에 맞닿아지고, 볼트(23)에 의해서 프레임(11)에 장착되어 있다. 또, 코일(18)은 그 축이 상기 동작방향을 향하도록 필드(17)에 마련되어 있다.

가동편(19)은 소정의 범위 내에서 상기 동작방향으로 이동 가능하게 되도록 필드(17)에 지지되어 있다. 가동편(19)은 그 일측면이 필드(17)에 대향하도록 필드(17)의 회전체(12) 측에 배치되어 있다. 즉, 가동편(19)은 회전체(12)에 접근 및 이격하도록 필드(17)에 장착되어 있다.

스프링(20)은, 상기 동작방향 가운데, 가동편(19)이 필드(17)로부터 멀어지는 방향으로 가동편(19)을 소정의 밀어붙이는 힘으로 밀어붙이기 위한 것이다. 즉, 가동편(19)은 스프링(20)에 의해서 상시 회전체(12) 측으로 밀려지고 있다. 스프링(20)은 필드(17)에 마련되어 있으며, 그 선단 부분이 가동편(19)의 상기 일측면에 접속되어 있다.

가동편(21)은 소정의 범위 내에서 상기 동작방향으로 이동 가능하게 되도록 가동편(19)에 지지되어 있다. 가동편(21)은 그 일측면이 가동편(19)의 타측면에 대향하도록 가동편(19)의 회전체(12) 측에 배치되어 있다. 상기 제동편(16)은 가동편(21)의 타측면(상기 일측면의 반대 측을 향하는 면)에 마련되며, 통상부(13)의 외주면(13a)에 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 상기 가동편(19)은 가동편(21)에 대해, 제동편(16)의 반대 측에 배치되어 있고, 제동편(16), 가동편(21), 가동편(19), 전자석(필드(17))이 회전체(12)의 외측으로 또한 상기 동작방향으로 직렬로 배치되어 있다.

탄성체(22)는 가동편(19)의 타측면과 가동편(21)의 일측면과의 사이에 마련되어 있다. 탄성체(22)는 고무나 스프링 등의 부재로 이루어져, 스프링(20)과 마찬가지로, 상기 동작방향으로 신축하도록 마련되어 있다. 탄성체(22)는 스프링(20)의 밀어붙이는 힘보다도 약한 소정의 밀어붙이는 힘을 가지고 있다. 탄성체(22)는 그 밀어붙이는 힘에 의해 가동편(19) 및 가동편(21)이 서로 떨어지도록 상기 동작방향으로 힘을 작용시킨다. 또한, 스프링(20)은 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘보다도 강한 소정의 밀어붙이는 힘에 의해 가동편(19)을 가동편(21) 측으로 밀어붙이고 있다.

가동편(19)은, 도 4에 상세하게 나타내고 있는 바와 같이, 예를 들면, 회전체(12) 측으로 개구하는 단면이 'コ'자 모양을 나타내는 부재로 이루어진다. 즉, 가동편(19)에는 가동편(21)에 대향하는 상기 타측면에 오목부가 형성되어 있다. 가동편(21)은 탄성체(22)가 수축하면, 전체가 가동편(19)의 상기 오목부 내에 들어가도록 구성되어 있다.

다음으로, 도 5 내지 도 7도 참조하여, 상기 구성을 가지는 전자 브레이크 장치(10)의 동작에 대해서, 구체적으로 설명한다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시형태 1에서의 엘리베이터용 전자 브레이크 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 엘리베이터칸(2)이 승강로(1) 내를 주행하고 있을 때의 전자 브레이크 장치(10)의 상태를 나타내고 있다. 엘리베이터칸(2)의 주행시, 코일(18)에는 소정의 전압이 인가되고 있다. 이 때문에, 필드(17)와 가동편(19)과의 사이에는 전자 흡인력 Fm1이 발생하고, 필드(17)는 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1에 저항하여 가동편(19)을 흡인한다. 즉, 상기 전자 흡인력 Fm1은 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1에 이길 수 있는 소정의 크기로 설정되어 있다.

또, 코일(18)에 상기 전압이 인가되는 것에 의해, 가동편(19)과 가동편(21)과의 사이에도 소정의 전자 흡인력 Fm2가 발생한다. 전자 흡인력 Fm2는 상기 전자 흡인력 Fm1보다도 약하지만, 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘 Fk2(< Fk1)에 이길 수 있는 소정의 크기로 설정되어 있다. 이 때문에, 가동편(19)은 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘 Fk2에 저항하여 가동편(21)을 흡인한다.

이 때, 가동편(19)은, 예를 들면, 그 일측면이 필드(17)에 접촉할 때까지, 필드(17) 측으로 끌어 당겨진다. 이러한 구성을 실현하기 위해서는, 예를 들면, 스프링(20)을 필드(17)의 내부에 들어가도록 조립해 두면 된다. 또, 탄성체(22)가 압축되는 것에 의해, 가동편(21)이 가동편(19)에 접근하여, 가동편(19)의 상기 오목부 내에 배치된다.

이것에 의해, 제동편(16)과 통상부(13)의 외주면(13a)과의 사이에는 소정의 틈새(간격)이 형성되고, 엘리베이터칸(2)이 승강 가능한 상태가 된다.

엘리베이터칸(2)이 어딘가의 승강장(9)에 정지하면, 소정의 제어기기(도시생략)로부터 제동지령이 출력된다. 전자 브레이크 장치(10)는 상기 제동지령이 입력되는 것에 의해, 코일(18)의 전압을 감소시키기 위한 소정의 처리를 행한다. 이것에 의해, 코일(18)을 흐르는 전류가 서서히 감소해 가서, 전자 흡인력 Fm1 및 Fm2가 서서히 작아지게 된다.

코일(18)에 흐르는 전류가 어느 값 I1까지 감소하면, 전자 흡인력 Fm2가 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘 Fk2보다도 작게 된다. 그러면, 가동편(21)이 탄성체(22)의 밀어붙이는 힘 Fk2에 의해서 회전체(12) 측으로 이동하고, 제동편(16)이 통상부(13)의 외주면(13a)에 충돌한다. 또한, 가동편(19)은 필드(17)에 근접한 위치에 배치되어 있기 때문에, 전자 흡인력 Fm1은 전자 흡인력 Fm2보다 크다. 이 때문에, 코일(18)의 전류값이 I1로 감소했을 때에도 전자 흡인력 Fm1는 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1보다도 크고, 가동편(19)은 필드(17)에 밀착한 채로 되어 있다.

도 6은 코일(18)의 전류값이 I1까지 감소했을 때의 상태를 나타낸 것이다. 탄성체(22)는 가동편(19)이 필드(17)에 밀착한 상태에서, 제동편(16)을 회전체(12)에 접촉시킬 수 있는 소정의 신장량을 가지고 있다.

도 6의 상태로부터 더 시간이 경과하여, 코일(18)에 흐르는 전류가 어느 값 I2(< I1)까지 감소하면, 전자 흡인력 Fm1가 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1보다도 작아진다. 그러면, 가동편(19)이 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1에 의해서 회전체(12)(가동편(21)) 측으로 이동하여, 탄성체(22)가 압축된다. 이것에 의해, 스프링(20)의 밀어붙이는 힘 Fk1이 가동편(19), 탄성체(22), 가동편(21)을 통하여 제동편(16)에 작용하고, 엘리베이터칸(2)의 정지 유지에 필요한 소정의 힘에 의해 제동편(16)이 통상부(13)의 외주면(13a)으로 밀어붙여진다.

도 7은 코일(18)의 전류값이 I2까지 감소했을 때의 상태를 나타내고 있다.

상기 구성을 가지는 전자 브레이크 장치(10)로 하면, 엘리베이터칸(2)이 승강장(9)에 정지할 때의 소음을 저감시킬 수 있다.

즉, 상기 전자 브레이크 장치(10)에서는, 제어기기로부터 제동지령이 출력되면, 먼저, 가동편(21)이 회전체(12) 측에 이동하여, 제동편(16)이 통상부(13)에 충돌한다. 이 때, 밀어붙이는 힘이 큰 스프링(20)은 압축된 채로 있기 때문에, 제동편(16)에는 탄성체(22)의 작은 밀어붙이는 힘만이 작용한다. 즉, 제동편(16)이 회전체(12)에 충돌할 때의 에너지를 작게 억제할 수 있어, 이 때의 소음을 큰 폭으로 저감시킬 수 있다.

또, 상기 전자 브레이크 장치(10)에서는, 제동편(16)을 통상부(13)의 외주면(13a)에 접촉시킨 후, 스프링(20)의 큰 밀어붙이는 힘에 의해서, 제동편(16)을 회전체(12)에 밀어붙이고 있다. 이 때문에, 상기 소음을 방지한 다음, 안정된 정지 유지력을 발생시킬 수 있다.

또한, 소정의 정지 유지력을 발생시키기 위해서는, 가동편(19)을 스프링(20)에 의해서 회전체(12) 측에 이동시켜, 스프링(20)의 밀어붙이는 힘을 제동편(16)에 작용시킬 필요가 있다. 본 전자 브레이크 장치(10)에서는, 가동편(19 및 21)의 사이에 탄성체(22)가 마련되어 있기 때문에, 가동편(19)의 상기 이동에 의한 충격을 탄성체(22)로 흡수할 수 있어, 새로운 완충재 등을 마련하지 않고, 가동편(19)의 충돌음을 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 승강로(1) 내에 박형의 권상기(5)를 설치한 경우를 일례로서 나타냈지만, 권상기(5)의 구성 및 배치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또, 전자 브레이크 장치(10)의 배치나 동작방향도 상기 설명에 한정되는 것은 아니다. 전자 브레이크 장치(10)를 회전체(12)의 내측에 배치하거나, 회전체(12)의 축방향으로 전자 브레이크 장치(10)의 동작방향을 설정하거나 해도 된다. 이러한 구성이라도 상기와 같은 효과를 발휘하는 것은 가능하다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명에 관한 전자 브레이크 장치는 엘리베이터의 권상기에 설치되는 것에 대해서 적용할 수 있다.

1 승강로 2 엘리베이터칸
3 균형추 4 메인 로프
5 권상기 6 구동 쉬브
7 가이드 레일 8 조속기
9 승강장 10 전자 브레이크 장치
11 프레임 11a 개구
12 회전체 13 통상부
13a 외주면 14 회전자 철심
15 고정자 16 제동편
17 필드 18 코일
19, 21 가동편 20 스프링
22 탄성체 23 볼트

Claims (4)

1. 엘리베이터 권상기의 구동 쉬브에 연동하여 회전하는 회전체에 제동편을 밀어붙이는 것에 의해, 엘리베이터의 엘리베이터칸을 정지(靜止) 유지하는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치로서,
   상기 제동편이 마련되고, 상기 제동편이 상기 회전체에 대향하도록 배치된 제1 가동 철편(鐵片)과,
   상기 제1 가동 철편에 대해, 상기 제동편의 반대 측에 배치된 제2 가동 철편과,
   상기 제1 가동 철편 및 상기 제2 가동 철편의 사이에 마련된, 소정의 밀어붙이는 힘을 가지는 제1 탄성체와,
   상기 제1 탄성체가 가지는 밀어붙이는 힘보다도 강한 소정의 밀어붙이는 힘에 의해 상기 제2 가동 철편을 상기 제1 가동 철편 측으로 밀어붙이는 제2 탄성체와,
   상기 제2 탄성체의 밀어붙이는 힘에 저항하여 상기 제2 가동 철편을 흡인하고, 상기 제1 탄성체의 밀어붙이는 힘에 저항하여 상기 제1 가동 철편을 상기 제2 가동 철편에 흡인시키는 전자석을 구비한 엘리베이터용 전자 브레이크 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 가동 철편, 상기 제2 가동 철편, 상기 전자석은 상기 제동편이 상기 회전체에 대해서 접촉 및 이격(離隔)할 때의 동작방향으로 직렬로 배치되고,
   상기 제1 탄성체 및 상기 제2 탄성체는 상기 동작방향으로 신축하도록 배치된 엘리베이터용 전자 브레이크 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 전자석을 구성하는 코일의 전압이 감소되면, 상기 제1 가동 철편이 상기 제1 탄성체의 밀어붙이는 힘에 의해서 이동하는 것에 의해, 상기 제동편이 상기 회전체에 접촉하고, 그 후, 상기 제2 가동 철편이 상기 제2 탄성체의 밀어붙이는 힘에 의해서 이동하는 것에 의해, 상기 제2 탄성체의 밀어붙이는 힘이 상기 제동편에 작용하는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 제2 가동 철편은 상기 제1 가동 철편에 대향하는 면에 오목부가 형성되고,
   상기 제1 가동 철편은 상기 전자석에 의해서 제2 가동 철편에 흡인되면, 상기 오목부 내에 배치되는 엘리베이터용 전자 브레이크 장치.

Images