엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치
및 이를 이용한 브레이크 제동력 검증 방법(4-1)
- A Device of Checking a Brake Performance for Elevator
and a Method of Using the Same -

 _한국승강기안전기술원 기술혁신본부 검사총괄팀 이진호 팀장

요약
본 발명은 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치에 있어 전동기의 회전 샤프트의 일측과 체결되어 고정되는 회전 샤프트 연결부와 회전 샤프트 연결부의 타단과 체결되어 고정된다. 또한 소정 위치에 길이 방향에 수직하게 제1 관통홀이 형성되는 프레임부와 프레임부의 제1 관통홀을 관통하여 체결되어 전동기의 회전 샤프트와 수직하게 형성되며, 전동기의 회전 샤프트를 회전시키는 손잡이부와 프레임부에 내설되고 전동기의 회전 샤프트의 회전에 의한 토크를 검출하는 토크 센서로 이루어진다.
단, 토크 센서는 엘리베이터의 브레이크가 작동 해제된 상태의 전동기의 회전 샤프트의 토크를 감지하며, 손잡이부는 엘리베이터의 브레이크가 작동하는 상태에서 엘리베이터의 브레이크가 작동 해제된 상태에서의 토크 센서에 의해 감지된 토크 값만큼 균형추의 하중 방향으로 전동기의 회전 샤프트를 강제 회전시켜 엘리베이터의 브레이크의 슬립 발생 여부를 검출하는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치를 개시한다.
본 발명에 의하면 엘리베이터의 브레이크의 지지력, 제동력 또는 지지하중의 적합성을 용이하게 검증 및 확인할 수 있어서 엘리베이터의 브레이크의 고장으로 인한 안전사고를 사전에 효과적으로 방지할 수 있다.

색인어
엘리베이터 카(elevator car), 균형추(balancer), 브레이크(brake), 토크 센서(torque sensor), 슬립(slip phenomenon).

1. 발명의 상세한 설명

1) 기술분야
본 발명은 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치 및 이를 이용한 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 엘리베이터의 브레이크의 지지력, 제동력 또는 지지하중의 적합성을 용이하고 간단하게 검증 및 확인하여 엘리베이터의 브레이크의 지지력 또는 제동력 저하로 인한 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치 및 이를 이용한 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 방법에 관한 것이다.

2) 배경기술
종래의 엘리베이터 장치는 엘리베이터 카(elevator car)와 엘리베이터 카와 로프로 연결된 균형추(balancer)와 엘리베이터 카 및 균형추를 승하강 이동시키는 전동기, 브레이크 및 감속기를 포함하는 권상기로 이루어진다.
통상적으로 설계기법상 균형추의 하중은 승객이 탑승하지 않은 상태의 엘리베이터 카의 자체 하중과 엘리베이터 카의 정격 하중의 0.45 내지 0.5배의 하중을 더한 값과 일치하도록 설계된다.
여기서 엘리베이터 카의 정격 하중의 1.0배의 하중, 즉 정격 하중의 승객이 탑승한 경우의 하중과 엘리베이터 카의 자체 하중을 더한 값과 균형추의 하중의 차이는 엘리베이터 카의 정격 하중의 0.5 내지 0.55배의 하중과 일치하게 된다.
한편, 브레이크의 지지력 또는 제동력이 엘리베이터 카의 정격 하중의 어느 정도 이상의 하중 또는 엘리베이터 카와 균형추 사이의 하중차의 어느 정도 이상의 하중을 지속적으로 지지 또는 제동할 수 있으면 브레이크의 지지력 또는 제동력의 저하로 인한 엘리베이터 카의 추락 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
따라서 엘리베이터의 브레이크의 지지력 또는 제동력이 엘리베이터 카의 정격 하중의 0.75배 이상의 하중을 충분히 지지 또는 제동할 수 있는지를 검증하거나 엘리베이터 카와 균형추 사이의 하중차, 즉 엘리베이터 카의 정격 하중의 0.45 내지 0.5배의 두 배 이상의 하중, 즉 엘리베이터 카의 정격 하중의 0.9배 이상의 하중을 충분히 지지 또는 제동할 수 있는지를 주기적으로 정확하고 용이하게 검증할 필요성이 절실히 제기된다.

2. 발명의 내용

1) 해결하고자 하는 과제

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 엘리베이터의 브레이크의 지지력, 제동력 또는 지지하중의 적합성을 간편하고 용이하게 검증 및 확인함으로써 엘리베이터의 브레이크의 지지력 또는 제동력 저하로 인한 안전사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치 및 이를 이용한 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 방법을 제공함을 목적으로 한다.

2) 과제 해결 수단
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 엘리베이터 카와 상기 엘리베이터 카와 로프로 연결된 균형추와 상기 엘리베이터 카 및 상기 균형추를 승하강 이동시키는 전동기와 브레이크를 포함하는 권상기로 이루어지는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치에 있어서 일단은 상기 전동기의 회전 샤프트의 일측과 체결되어 고정되는 회전 샤프트 연결부와 상기 회전 샤프트 연결부의 타단과 체결되어 고정된다.
또한 소정 위치에 길이 방향에 수직하게 제1 관통홀이 형성되는 프레임부와 상기 프레임부의 제1 관통홀을 관통하여 체결되어 상기 전동기의 회전 샤프트와 수직하게 형성되며, 상기 전동기의 회전 샤프트를 회전시키는 손잡이부와 상기 프레임부에 내설되고 상기 전동기의 회전 샤프트의 회전에 의한 토크를 검출하는 토크 센서로 이루어진다.
단, 상기 토크 센서는 상기 엘리베이터의 브레이크가 작동 해제된 상태의 상기 전동기의 회전 샤프트의 토크를 감지하고 상기 손잡이부는 상기 엘리베이터의 브레이크가 작동하는 상태에서 상기 엘리베이터의 브레이크가 작동 해제된 상태에서의 상기 토크 센서에 의해 감지된 토크 값만큼 상기 균형추의 하중 방향으로 상기 전동기의 회전 샤프트를 강제 회전시켜 상기 엘리베이터의 브레이크의 슬립 발생 여부를 검출하는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치를 제공한다.
바람직하게 상기 회전 샤프트 연결부는 단차가 형성된 원통 형상으로 형성되며 상기 회전 샤프트 연결부의 일단에는 상기 전동기의 회전 샤프트의 일측이 삽입되어 체결되는 외주연에 적어도 하나 이상의 제1 직경의 볼트 체결공, 적어도 하나 이상의 제2 직경의 볼트 체결공 및 적어도 하나 이상의 제3 직경의 볼트 체결공이 외주연을 따라 소정 거리 이격되어 형성된다. 그리고 상기 제1, 제2 및 제3 직경의 볼트 체결공에 각각 체결되는 볼트에 의해 상기 전동기의 회전 샤프트의 일측과 체결되어 고정되며, 상기 회전 샤프트 연결부의 일단과 단차가 형성된 타단에는 상기 프레임부의 일측이 삽입되어 체결되는 외주연에 적어도 하나 이상의 제4 직경의 볼트 체결공이 형성되고 상기 제4 직경의 볼트 체결공에 체결되는 볼트에 의해 상기 프레임부의 일측에 형성된 제2 관통홀과 체결되어 고정될 수 있다.
바람직하게 상기 회전 샤프트 연결부는 원통 형상으로 형성되며 상기 회전 샤프트 연결부의 일단에는 상기 전동기의 회전 샤프트의 일측이 삽입되어 체결되는 외주연에 적어도 하나 이상의 제1 직경의 볼트 체결공, 적어도 하나 이상의 제2 직경의 볼트 체결공 및 적어도 하나 이상의 제3 직경의 볼트 체결공이 외주연을 따라 소정 거리 이격되어 형성된다.
또한 상기 제1, 제2 및 제3 직경의 볼트 체결공에 각각 체결되는 볼트에 의해 상기 전동기의 회전 샤프트의 일측과 체결되어 고정되며, 상기 회전 샤프트 연결부의 타단에는 상기 프레임부의 일측이 삽입되어 체결되는 외주연에 적어도 하나 이상의 제4 직경의 볼트 체결공이 형성되고, 상기 제4 직경의 볼트 체결공에 체결되는 볼트에 의해 상기 프레임부의 일측에 형성된 제2 관통홀과 체결되어 고정될 수도 있다.
바람직하게 상기 프레임부의 제1 관통홀을 관통하여 체결되어 상기 전동기의 회전 샤프트를 회전시키는 손잡이부의 일단에는 소정 길이로 수나사산이 형성되고, 상기 손잡이부는 상기 수나사산이 형성된 일단과 체결하는 볼트를 더 포함할 수도 있다.
바람직하게 상기 프레임부의 타단에는 상기 토크 센서에 의해 감지된 상기 전동기의 회전 샤프트의 토크를 외부로 출력하는 출력 핀이 형성되어 있을 수도 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면 엘리베이터 카와 상기 엘리베이터 카와 로프로 연결된 균형추와 상기 엘리베이터 카 및 상기 균형추를 승하강 이동시키는 전동기와 브레이크를 포함하는 권상기로 이루어지는 엘리베이터의 브레이크의 제동력 검증 방법에 있어서 a) 상기 엘리베이터의 브레이크가 작동 해제된 상태에서 상기 엘리베이터 카와 상기 균형추 사이의 하중차에 의한 상기 전동기의 회전 샤프트의 토크를 감지하는 단계와
b) 엘리베이터의 브레이크가 작동하는 상태에서 상기 a 단계에서 감지된 토크 값만큼 상기 엘리베이터의 균형추의 하중 방향으로 상기 전동기의 회전 샤프트를 강제 회전시키는 단계와
c) 상기 b 단계에서의 상기 전동기의 회전 샤프트의 강제 회전 시 상기 엘리베이터의 브레이크의 슬립 발생 여부를 검출하는 단계와
d) 상기 c 단계에서 상기 엘리베이터의 브레이크의 슬립이 검출되지 않으면, 상기 엘리베이터의 브레이크를 정상 상태로 판단하고(d1), 상기 c 단계에서 상기 엘리베이터의 브레이크의 슬립이 검출되면 상기 엘리베이터의 브레이크를 이상 상태로 판단하는(d2) 단계를 포함하는 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 방법을 제공한다.

3) 효과
본 발명에 의하면 엘리베이터의 브레이크의 지지력, 제동력 또는 지지하중의 적합성을 간편하고 용이하게 검증 및 확인함으로써 엘리베이터의 브레이크의 지지력 또는 제동력 저하로 인한 안전사고, 예컨대 엘리베이터 카의 추락 사고를 미연에 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

3. 발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
[도면 1]은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치를 적용하기 위한 엘리베이터의 개략적인 구성도이며, [도면 2a]는 [도면 1]의 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치의 개략적인 분해 사시도이고, [도면 2b]는 [도면 2a]의 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치의 개략적인 결합 사시도이다.
여기서 엘리베이터 및 브레이크 제동력 검증 장치의 도면 비율은 예시적인 것으로서 실측 비율과 상이할 수도 있다. 또한 엘리베이터 카의 하중은 승객이 탑승하지 않은 상태의 하중을 의미하며 이하 특별히 언급되지 않는 한 엘리베이터 카의 하중은 자체 하중만을 의미한다.
[도면 1] 내지 [도면 2b]를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터의 브레이크 제동력 검증 장치(100)는 회전 샤프트 연결부(110), 프레임부(120), 손잡이부(130), 프레임부(120)에 내설된 토크 센서(미도시)로 이루어진다. 

- 다음 호에 계속 -