KR101488412B1

KR101488412B1 - 승강기용 독립 제동 장치

Info

Publication number: KR101488412B1
Application number: KR20140086341A
Authority: KR
Inventors: 이호연
Original assignee: (주)미주하이텍
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2015-01-30
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: WO2016006839A1

Abstract

본 발명은 승강기의 메인 브레이크가 고장 또는 작동 불능일 때 메인 브레이크와는 별도로 승강기를 제동시키고 제어할 수 있는 승강기용 독립 제동 장치를 개시한다.
본 발명은 이를 위하여 승강기의 도르래와 함께 회전하는 헬리컬기어와, 상기 헬리컬기어와 연동되어 회전하는 종동기어와, 상기 종동기어 및 변속기어의 연결을 단속하는 전자클러치와, 상기 변속기어에 의하여 중심축이 회전하는 제동모터와, 상기 제동모터의 고정자인 복수개 권선에 연결된 복수개의 스위칭 수단과 선택된 스위칭 수단에 작동 펄스를 공급하여 제동력을 제어하는 콘트롤러를 구비하여서 된 것이다. 이에 따라 본 발명은 이상 발생 시 콘트롤러에서 공급되는 작동 펄스에 따라 완만한 속도로 승강기를 정지시킬 수 있게 되는 것이므로 인명을 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

승강기용 독립 제동 장치{Braking Apparatus for Elevator}

본 발명은 승강기용 독립 제동 장치에 관한 것으로, 특히 승강기의 메인 브레이크가 고장 또는 작동 불능일 때 메인 브레이크와는 별도로 승강기를 제동시키고 제어할 수 있는 승강기용 독립 제동 장치에 관한 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0902452호(발명의 명칭 : 엘리베이터 장치 ; 이하 '인용발명1'이라 함)는 승강기의 일반적인 구조를 알 수 있고, 대한민국 등록특허공보 제10-0752886호(발명의 명칭 : 엘리베이터 장치, 및 엘리베이터의 비상 정지 장치 ; 이하 '인용발명2'이라 함)는 승강기에 비상 정지 장치가 구비된 것이며, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0389125호(고안의 명칭 : 공압식 로프브레이크 구조 ; 이하 '인용발명3'이라 함)는 승강기의 메인 로프에 설치되는 로프브레이크에 관한 것이다.

인용발명1에서 알 수 있는 바와 같이, 승강기는 인승용 케이지(엘리베이터 칸)와 균형추가 메인 로프로 연결되어 도르래(sheave)를 통해 승강로 내에 매달려 있고, 상기 도르래를 권상기의 구동력으로 회전시켜 케이지가 승강로 내에서 승하강 하며 작동되는 것이다.

이러한 승강기에 승객이 탑승하거나 하차하기 위해서는 정지시키고 움직임을 고정시켜야 하기 때문에 상기 권상기는 메인 로프가 감겨진 도르래와 일체로 회전되는 브레이크 드럼과, 상기 브레이크 드럼에 마찰되는 브레이크 슈로 구성된 메인 브레이크가 구비된다.

그러나 인승용 승강기인 경우 빈번한 사용으로 메인 브레이크가 기계적으로 마모되거나, 사용량에 따라 노후 정도가 차등적일 수 있기 때문에 고장 또는 작동 불능이 될 가능성이 매우 높으며, 이와 같은 메인 브레이크의 고장이나 작동 불능 상태는 큰 인명사고로 이어질 수 있기 때문에 법적으로 2개 이상의 브레이크가 설치되도록 규정하고 있다.

이러한 규정에 의하여 하나의 브레이크 드럼에 마찰되는 브레이크 슈를 두 개소에 설치하여 운행되는 승강기가 출시되고 있으나 이것은 단지 브레이크 슈가 1개에서 2개로 증가된 것일 뿐이고, 같은 전원과 같은 제어에 의해 작동되는 것이어서 표면상으로만 두 개의 브레이크인 것이지 실질적으로는 하나의 브레이크와 같은 것이어서 안전을 도모할 수 없는 것이다.

이와 같이, 메인 브레이크의 고장이나 작동 불능 시 바닥으로 추락하는 승강기를 비상 제동시키기 위하여 인용발명2와 같은 비상 정지 장치가 승강로 내에서 케이지(엘리베이터 칸)의 승강을 안내하는 레일과 케이지 사이에 설치될 수 있으며, 이러한 비상 정지 장치는 케이지의 속도를 별도로 검출하여 고속으로 하강될 때 쐐기가 레일에 가압되어 비상 정지되도록 하는 것이지만 이것은 승강기가 과적이어서 승객의 무게를 포함한 케이지의 무게가 균형추의 무게보다 현저하게 무거워 고속으로 하강할 때에만 작동될 수 있는 것이고, 승강기에 승객이 적은 상태에서 메인 브레이크가 작동 불능이 되면 승객의 무게를 포함한 케이지의 무게가 균형추의 무게보다 적게 되어 케이지가 추락하는 것이 아니라 균형추가 추락하게 됨에 따라 케이지는 고속으로 상승되는 상황이 발생될 수 있고 이에 따라 케이지가 승강로의 천정에 충돌되는 사고가 발생될 수 있으며, 이와 같은 상황에서는 인용발명2와 같은 비상 정지 장치는 무용지물이 되므로 승강기를 정지시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한 인용발명3과 같이, 승강기의 메인 로프 자체를 압착시켜 승강기를 정지시키는 로프 브레이크가 승강기에 구비될 수 있으나, 이러한 로프 브레이크는 승강기가 저속으로 운행될 때에만 제동력을 가질 수 있고, 메인 브레이크의 고장이나 작동 불능에 따른 고속의 승강 또는 하강되는 상황에서는 제동이 되지 않을 뿐만 아니라 이러한 상황에서 로프 브레이크의 메인 로프 압착 제동은 오히려 메인 로프를 마모시켜 단선의 위험성을 높이게 되는 것이다.

따라서 종래의 승강기는 메인 브레이크의 고장 또는 작동 불능 시 안전한 제동을 보장 할 수 없는 문제점이 있으며, 공지된 비상 정지 장치 역시 특정한 상황에서만 작동 되는 것이어서 안전성을 보장할 수 없기 때문에 건축물의 고층화, 대형화됨에 따라 대형 안전사고로 이어질 수 있는 승강기 안전사고를 최소화 할 수 있도록 2개 이상의 브레이크 설치를 법으로 규정하고 있는 승강기 제조 및 관리에 관한 법률의 취지에 부합하는 승강기용 독립 제동 장치가 메인 브레이크와는 별도로 구비되는 것이 요구되어지고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0902452호, 대한민국 등록특허공보 제10-0752886호, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0389125호.

본 발명의 목적은 메인 브레이크의 고장 또는 작동 불능 시 승강기가 안전 제동 및 제어될 수 있도록 하는 메인 브레이크와는 독립된 승강기용 독립 제동 장치를 제안함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 권상기의 동력에 의해 회전하는 도르래에 의해 승강로를 따라 케이지가 승강하는 승강기의 메인 브레이크와 독립적으로 작동하며,

상기 도르래와 함께 회전하는 헬리컬기어와, 상기 헬리컬기어와 연동되어 회전하는 종동기어와, 상기 종동기어 및 변속기어의 연결을 단속하는 전자클러치와, 상기 변속기어에 의하여 중심축이 회전하는 제동모터와,

상기 제동모터의 고정자인 복수개 권선에 연결된 복수개의 스위칭 수단과 선택된 스위칭 수단에 작동 펄스를 공급하여 제동모터의 제동력을 제어하는 콘트롤러를 구비하여서 된 승강기용 독립 제동 장치를 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 콘트롤러에서 공급되는 작동 펄스에 의하여 스위칭 소자에서 단위 시간당 흐르는 전류량을 조절할 수 있게 되는 것이어서 제동모터의 고정자인 고정 권선에 흐르는 전류량을 조절함으로써 고정 권선에 형성되는 자극이 회전자인 영구자석의 회전을 억제하는 시간폭을 제어할 수 있고, 이와 같이 제어되는 제동모터의 회전 억제력이 승강기의 도르래와 일체로 함께 회전하는 헬리컬기어에 대하여 작용되어 도르래가 제동되는 것이어서 승강기의 메인 브레이크와는 별도로 승강기의 독립 제동이 가능하게 되는 것이며, 승강기의 메인 브레이크가 고장 또는 작동 불능 상태가 되더라도 승강기가 안전하게 정지될 수 있게 되는 것이므로 인명을 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

뿐만 아니라, 이러한 본 발명은 승강기의 고장 또는 이상 발생 시 메인 브레이크를 개방한 상태에서 수동으로 승강기를 움직여야 하는 위험 상황에서 인력을 사용하지 않고 상기 콘트롤러의 제어에 의해 제동모터를 작동시켜 승강기의 바닥 맞춤 등이 가능하게 됨에 따라 비상 시 승강기의 안전 대비가 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.

도1은 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치의 전체적인 실시예를 구체적으로 나타내는 사시도.
도2는 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치의 전체적인 실시예를 구체적으로 나타내는 구성도.
도3은 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치의 제동력 전달 순서를 예시한 구성도.
도4,5는 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치의 작동을 예시하는 설명도.
도6은 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치에 스위칭 수단이 결합된 구성을 보인 회로도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치를 적용한 승강기의 전체적인 구성을 도 1과 도 2로 도시하였으며, 도 3을 통해 제동 시 동력이 전달되는 순서에 따라 구성 요소를 개략적으로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치는 권상기(110)의 동력으로 회전하는 도르래(130)에 의해 승강로를 따라 케이지가 승강하는 승강기의 메인 브레이크(120)와 독립적으로 작동하며,

상기 도르래(130)와 함께 회전하는 헬리컬기어(121)와, 상기 헬리컬기어(121)와 연동되어 회전하는 종동기어(210)와, 상기 종동기어(210) 및 변속기어(200)의 연결을 단속하는 전자클러치(300)와, 상기 변속기어(200)에 의하여 중심축(401)이 회전하는 제동모터(400)와,

상기 전자클러치(300)의 작동을 제어하고, 상기 제동모터(400)의 고정자인 복수개 권선에 연결된 복수개의 스위칭 수단과 선택된 스위칭 수단에 작동 펄스를 공급하여 제동모터(400)의 제동력을 제어하는 콘트롤러(500)가 구비될 수 있다.

여기에서 상기 헬리컬기어(121)는 승강기의 도르래(130)와 함께 회전하는 메인 브레이크(120)의 브레이크 드럼(121)의 외경 둘레에 경사진 톱니를 형성하여 구성될 수 있고, 상기 도르래(130)가 회전되는 회전중심축에 형성된 기어일 수 있으며,

상기 콘트롤러(500)는 승강기의 제어반(111)과 통신하여 상기 제어반(111)으로부터 주행신호, 자동운전신호, 문 열림신호, 바닥맞춤 신호 등의 승강기 작동 신호를 입력받고, 상기 도르래(130)의 회전을 감시하는 로터리 엔코더로부터 직접 도르래(130)의 회전 상태, 속도 등의 정보를 입력받아 스스로 이상을 판단하여 이상신호를 상기 제어반(111)에 전달하고 전자클러치(300)와 제동모터(400)를 제어하여 승강기에 이상 발생 시 메인 브레이크(120)와는 독립적으로 승강기를 정지시킬 수 있다.

또한 상기 콘트롤러(500)는 승강기의 설정운전 시 상기 도르래(130)의 회전을 감시하는 로터리 엔코더의 출력을 입력받아 정상 속도 패턴을 저장하며, 상기 로터리 엔코더를 통해 승강기의 속도 패턴을 감시하고 상기 정상 속도 패턴과 비교하여 승강기의 이상을 판단할 수 있다.

예를 들어 승강기를 설정운전으로 설정하여 탑승자가 없는 상태에서 승강기를 최하층, 중간층, 최상층 순으로 이동시키고, 다시 최상층, 중간층, 최하층 순으로 이동시키는 운전을 다수회 반복시키며 도르래(130)의 회전을 감시하는 로터리 엔코더의 출력을 통해 감지된 정상가속, 정상 상승운전 속도, 정상 하강운전 속도, 감속 등의 정상 속도 패턴을 평균하여 저장하고, 정상 운전 시 승강기의 최대 탑승자 무게에 따른 편차값을 적용하여 상기 로터리 엔코더의 출력을 상기 정상 속도 패턴과의 비교를 통해 독립적으로 승강기의 이상을 상시 감시 및 감지가 가능하다.

또한 상기 전자클러치(300)는 종동기어(210)의 회전축(302)에 형성된 스플라인(303)과, 상기 콘트롤러(500)의 제어에 따라 상기 회전축(302)을 이동시키는 클러치코일(301)이 구성되어 상기 클러치코일(301)이 회전축(302)을 이동시킴에 따라 스플라인(303)이 상기 변속기어(200)를 구성하는 대기어(202)의 보스(304)에 형성된 스릿(307)에 삽입되어 종동기어(210)의 회전력이 변속기어(200)로 전달되도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치의 작동을 살펴보면 도 2와 도 4로 예시한 바와 같이, 정상 상태인 상시에는 상기 콘트롤러(500)에 의하여 전자클러치(300)가 작동되지 않으므로 승강기의 도르래(130)와 함께 회전하는 헬리컬기어(121)와 맞물린 종동기어(210)가 회전하는 회전축(302)이 리턴스프링(305)의 탄력으로 도면상 우측으로 이동되어 도 4로 보인 바와 같이 스플라인(303)이 변속기어(200)의 대기어(202)에 형성된 보스(304)의 외부에 대기중이므로 회전축(302)의 회전력이 상기 대기어(202)로 전달되지 않는 상태로 대기하고 있게 된다. 따라서 회전축(302)은 전자클러치(300)가 작동 전이므로 변속기어(200) 및 제동모터(400)의 중심축(401)과 분리되어 승강기의 도르래(130)에 아무런 부하도 가중시키지 않는 상태로 정상 운행이 이루어지는 것이다.

이와 같은 정상적인 운행 상태에서 갑작스럽게 전기공급이 끊어지거나, 메인 브레이크(120)의 고장, 작동불능 상태가 발생되거나, 승강기 제어반(111)의 고장 등에 의해 승강기가 이상 작동 되면 승강기의 제어반(111)과 통신하고 상기 도르래(130)의 회전 상태, 속도 등의 정보를 입력받는 콘트롤러(500)가 스스로 이상을 판단하여 상기 제어반(111)으로 이상 신호를 송출하고, 원격지의 관리자 단말에 이상 알림을 실시할 수 있으며, 승강기를 안전하게 정지시킬 수 있도록 승강기용 독립 제동 장치를 작동시키는 것이다.

즉, 상기 콘트롤러(500)가 승강기의 이상을 감지하여 도 5로 보인 바와 같이, 전자클러치(300)를 작동시켜 회전축(302)을 도면상 좌측으로 이동시키게 되며, 이에 따라 회전축(302)의 스플라인(303)이 대기어(202)의 보스(304) 내부에 형성된 스릿(307)에 결합되면서 도르래(130)와 일체로 회전되는 헬리컬기어(121)의 회전력이 종동기어(210)와 전자클러치(300)를 통해 변속기어(200) 및 제동모터(400)의 중심축(401)과 연동되도록 상태가 절환되어 제동모터(400)의 회전자(402)가 회전된다.

이와 함께 상기 콘트롤러(500)는 제동모터(400)의 회전자(402)가 회전되는 것에 대한 회전부하가 가중되어 제동되도록 하기 위한 출력펄스를 발생시키게 되는 바, 이러한 출력펄스는 "ON"시간(

)과 "OFF"(

)의 비(Rate)인 듀티비(Duty Rate;

)가 점차 커지도록 출력을 발생시킨다.

이러한 듀티비는 마이크로프로세서 등으로 구현 가능한 상기 콘트롤러(500)의 출력으로 프로그램에 의하여 설정가능하다.

이와 같이 하여 듀티비가 제동 초기에는 작고 점차 커지도록 하여 제동 완료시에는 출력펄스의 레벨이 높은 상태로 유지되도록 하면 스위칭 수단의 턴온 상태가 유지되어 제동모터(400)의 각 권선에는 최대의 전류가 흐르므로 가장 강력한 자력이 형성되고, 이에 따라 회전자(402)인 영구자석의 회전에 대한 회전부하가 최대가 되어 제동되는 것이다.

본 발명에서는 스위칭 구현을 위하여 대전력 제어에 적합한 IGBT(501)(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용한 예를 도 6으로 예시하였으며, 편의상 IGBT(501)를 사용한 예를 들어 설명한다.

따라서 듀티비가 작은 제동 초기에는 IGBT(501)에 의하여 전류가 흐르는 시간이 짧으므로 제동모터(400)의 회전자(402) 회전으로 주변의 권선에 흐르는 전류량이 적게 되어 고정자인 고정권선(403)에서 발생되는 자기력이 약하므로 제동모터(400)의 회전자(402)가 받게 되는 제동력은 크지 않게 된다. 이러한 초기 상태에서 제동 중기로 되면 점차 듀티비가 커지므로 IGBT(501)에 의하여 전류가 흐르는 시간이 길어지게 되는 것이므로 제동모터(400)의 회전자(402) 회전으로 주변의 고정권선(403)에 흐르는 전류량이 증가하게 되어 고정자인 고정권선(403)에서 발생되는 자기력이 강하게 되므로 제동모터(400)의 회전자(402)가 쉽게 회전하기 어려워 제동력이 크게 된다.

이와 같이 하여 시간이 경과함에 따라 설정된 제동 완료 시간이 되면 IGBT(501)에 의하여 전류가 계속 흐르게 되므로 제동모터(400)의 회전자(402) 회전으로 주변의 권선에 흐르는 전류량이 최대로 되어 고정자인 고정권선(403)에서 발생되는 자기력이 가장 강하게 작용되어 제동모터(400)의 회전자(402)가 회전을 정지하게 되므로 제동력이 최대로 된다. 이에 따라, 제동모터(400)의 회전자(402)와 연결된 변속기어(200) 및 전자클러치(300) 그리고 종동기어(210)를 통해 헬리컬기어(121)와 도르래(130)가 함께 회전할 수 없는 상태로 되고, 이에 따라 승강기가 정지하게 되는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 편의상 대전력 스위칭 수단의 예로 IGBT(501)를 사용한 예를 설명하고 있으나, 대전력 트랜지스터를 사용하여도 무방하며, 기타 트라이액 등 다양한 스위칭 소자를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 고정권선(403)에 유기되는 유도기전력의 방향이 회전자(402)의 회전방향에 따라 반전되는 경우에도 원활한 전류의 흐름 제어가 가능하도록 하기 위하여 PNP와 NPN IBGT(501)를 제어하도록 병렬접속하였으며, 콘트롤러(500)에서 하이레벨 또는 로우레벨의 출력이 IBGT(501)의 게이트에 선별적으로 인가되도록 하였다.

이와 같이 하여 본 발명은 승강기의 제어반(111)이나 메인 브레이크(120)와는 독립적으로 상기 콘트롤러(500)에 의하여 제동모터(400)에 제동을 위한 출력펄스가 인가되고 설정시간이 경과된 후 완전 제동 상태에 이르는 것이므로 승강기의 이상 상태 및 특히 메인 브레이크(120)의 고장, 작동 불능 상태 시 이를 감지하고 판단하여 안전하게 승강기를 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 전자클러치(300)가 콘트롤러(500)에서 공급되는 출력으로 작동되어 제동력이 전달되도록 하고, 콘트롤러(500)에서 공급되는 출력이 없는 경우에는 전자클러치(300)가 변속기어(200)와 분리되어 일체의 제동력이 전달되지 않으므로 도르래(130)가 정상적으로 작동하여 승강기의 상승 또는 하강 작동을 실시하게 되는 것이다. 이러한 본 발명에 적용 가능한 대표적인 전자클러치(300) 구조 및 변속기어(200)를 도 2로 보였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 승강기의 도르래(130)와 함께 회전하는 헬리컬기어(121)가 종동기어(210)를 회전시키며, 상기 종동기어(210)와 변속기어(200)를 연결하는 전자클러치(300)는 스플라인(303)을 구비한 회전축(302)과 클러치코일(301) 그리고 변속기어(200)를 구성하는 대기어(202)의 보스(304)에 형성된 스릿(307)을 구비할 수 있고, 상기 변속기어(200)는 종동기어(210)로부터 전달받은 회전속도를 증대시키도록 대기어(202) 및 피니언(203)으로 구성되며, 상기 변속기어(200)의 피니언(203)과 결합된 제동모터(400)의 중심축(401)이 연결된다.

따라서 본 발명에서는 전자클러치(300)의 클러치코일(301)에 콘트롤러(500)에 의하여 공급되는 전류가 흐르면 클러치코일(301)이 회전축(302)을 흡인하여 이동됨에 따라 스플라인(303)이 대기어(202)의 보스(304)에 형성된 스릿(307)과 결합되어 종동기어(210)의 회전력이 변속기어(200)로 전달되는 것이며, 이에 따라 증속된 변속기어(200)의 피니언(203)이 제동모터(400)의 중심축(401)을 회동시켜 회전자(402)의 회전이 시작되므로 제동모터(400)의 고정권선(403)에 유도기전력이 발생하고, 이러한 유도기전력은 고정권선(403)에 흐르면서 영구자석인 회전자(402)의 극과 상반되도록 자화됨으로써 회전자(402)는 고정권선(403)에 의하여 흡인되어 회전자(402)의 회전이 어렵게 되는 것이다.

그러므로 승강기 도르래(130)의 회전력은 헬리컬기어(121), 종동기어(210) 및 변속기어(200)의 대기어(202), 피니언(203)을 경유하여 제동모터(400)에 도달하나, 피니언(203)의 중심축(401)과 동축상으로 고정된 회전자(402)가 고정권선(403)에 의하여 회전이 어렵게 됨으로써 종동기어(210)의 회전이 어렵게 되고, 이에 따라 헬리컬기어(121) 및 도르래(130)까지 제동이 걸리는 상태가 되며, 그 결과 승강기가 제동되는 것이다.

여기에서 전자클러치(300)의 원활한 작동을 위하여 자화판(308)을 회전축(302)의 일측에 설치할 수 있으며, 이에 의하여 클러치코일(301)이 자화되면 즉시 회전축(302)을 이동시켜 신속한 제동력 발생이 가능하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에서는 제동모터(400)의 권선을 3조 설치하여서 된 예를 도시하고 있으며, 상기한 콘트롤러(500)가 2개 1조로 된 3조의 권선에 1개의 IGBT(501)를 연결하고, 회전자(402)의 각도를 감지하여 회전자(402)의 각도에 상응하여 고정권선(403) 양단간에 연결된 IGBT(501)를 선택 제어할 수 있도록 위상각 감지센서(502)를 설치하였다.

아울러, 본 발명은 도 6으로 예시한 바와 같이, 제동모터(400)의 고정권선(403)에 외부로 부터의 전원(VCC)이 스위칭 소자를 경유하여 작동 전력으로 공급되도록 함으로써 회전방향과 역방향으로 토크가 발생하도록 콘트롤러(500)에서 제어함으로써 강력한 제동력이 제동초기부터 제동 완료 시점까지 발휘되도록 할 수도 있으며, 승강기의 고장 또는 이상 발생 시 메인 브레이크(120)를 개방한 상태에서 수동으로 승강기를 움직여야 하는 위험 상황에서 인력을 사용하지 않고 상기 콘트롤러(500)의 제어에 의해 제동모터(400)를 작동시켜 승강기의 바닥 맞춤 등의 승강기 작동이 가능하게 되는 것이며, 이와 같은 본 발명에 의한 승강기용 독립 제동 장치는 승강기의 메인 브레이크(120)와 달리 항시 사용되는 제동 장치가 아니기 때문에 제동 성능을 검사하고, 이상을 미리 파악하여 해소시킬 수 있도록 승강기의 운행을 중지할 때 카운트하여 일정횟수가 되면 승강기용 독립 제동 장치의 시험제동 모드로 자동 전환되어 상기 콘트롤러(500)가 전자클러치(300)를 작동시켜 메인 브레이크(120)가 아닌 제동모터(400)의 회전부하에 의하여 도르래(130)를 제동하는 시험 제동을 설정된 횟수만큼 시험할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 도르래(130)의 회전력에 대한 억제력을 기어를 통해 전달하였으나 이러한 기어 대신 스프로켓과 체인 등과 같은 다양한 동력전달 수단으로 변경 실시할 수 있음은 물론이다.

아울러, 본 발명에서는 도르래(130)의 회전이 변속기어(200)의 대기어(202)로 전달되어 피니언(203)을 통해 증속되므로 피니언(203)에 물린 제동모터(400)의 중심축(401)은 빠른 속도로 회전되지만 회전속도의 증가에 상응하여 토크가 감소하므로 적은 제동력으로도 도르래(130)를 강하게 제동할 수 있게 되는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

110: 권상기 111: 제어반 120: 메인 브레이크
121: 헬리컬기어(브레이크 드럼) 122: 브레이크 슈
130: 도르래 140: 메인로프 200: 변속기어
202: 대기어 203: 피니언 210: 종동기어
300: 전자클러치 301: 클러치 코일 302: 회전축
303: 스플라인 304: 보스 305: 리턴스프링
307: 스릿 308: 자화판 400: 제동모터
401: 중심축 402: 회전자 403: 고정권선
500: 콘트롤러 501: IGBT 502: 위상각 감지센서

Claims

권상기의 동력에 의해 회전하는 도르래에 의해 승강로를 따라 케이지가 승강하는 승강기의 메인 브레이크와 독립적으로 작동하며, 승강기를 정지 시키는 제동 장치에 있어서,
상기 도르래의 회전 속도를 증대시켜 전달하는 변속기어와,
상기 도르래 및 변속기어의 연결을 단속하는 전자클러치와,
상기 변속기어에 의하여 중심축이 회전하는 제동모터와,
상기 제동모터의 고정자인 복수개 권선에 연결된 복수개의 스위칭 수단과,
상기 스위칭 수단에 작동 펄스를 공급하여 제동모터의 제동력을 제어하는 콘트롤러가 구비되어,
증대된 상기 도르래의 회전 속도에 대한 제동모터의 회전부하에 의해 승강기가 제동됨을 특징으로 하는 승강기용 독립 제동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는 승강기의 제어반과 통신하여 승강기 작동신호를 수신하고, 상기 도르래의 회전을 감시하는 로터리 엔코더의 출력을 입력받아 승강기의 이상을 판단하며, 상기 전자클러치와 제동모터를 제어하는 것임을 특징으로 하는 승강기용 독립 제동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는 승강기의 설정운전 시 상기 도르래의 회전을 감시하는 로터리 엔코더의 출력을 입력받아 정상 속도 패턴을 저장하며, 상기 로터리 엔코더를 통해 승강기의 속도 패턴을 감시하고 상기 정상 속도 패턴과 비교하여 승강기의 이상을 판단하는 것임을 특징으로 하는 승강기용 독립 제동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전자클러치는 상기 도르래의 회전력을 전달하는 종동기어의 회전축에 형성된 스플라인과, 상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 회전축을 이동시키는 클러치코일이 구성되어 상기 클러치코일이 회전축을 이동시킴에 따라 스플라인이 상기 변속기어를 구성하는 대기어의 보스에 형성된 스릿에 삽입되어 종동기어의 회전력이 변속기어로 전달되도록 하는 것임을 특징으로 하는 승강기용 독립 제동 장치.
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