(57)【要約】【課題】軸受の油脂分がブレーキディスクに到達することを抑制し、ブレーキトルクの低下を抑制したブレーキ付電動機を提供する。【解決手段】ブレーキ付電動機は、電動機本体と、前記電動機本体に格納された回転軸と、前記電動機本体の一端に配設された軸受ブラケットと、前記軸受ブラケットに設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受ブラケットに配置され、ディスクを備えるディスクブレーキと、前記軸受と回転軸と前記軸受ブラケット内壁とで形成された空間と、前記回転軸の周囲であって前記空間に位置するように装着されたカラーと、を備え、前記軸受は潤滑油を有しており、前記カラーには油返し部が設けられている。【選択図】図２
2019047593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機本体と、
前記電動機本体に格納された回転軸と、
前記電動機本体の一端に配設された軸受ブラケットと、
前記軸受ブラケットに設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受ブラケットに配置され、ディスクを備えるディスクブレーキと、
前記軸受と回転軸と前記軸受ブラケット内壁とで形成された空間と、
前記回転軸の周囲であって前記空間に位置するように装着されたカラーと、
を備え、
前記軸受は潤滑油を有しており、前記カラーには油返し部が設けられているブレーキ付電動機。
【請求項２】
前記油返し部は、カラーの回転軸の反対側に設けられ、軸方向に張り出した断面庇形状を備える、請求項１に記載のブレーキ付電動機。
【請求項３】
前記油返し部は、カラーの回転軸表面の反対側に設けられた断面Ｕ字形状である請求項１に記載のブレーキ付電動機。
【請求項４】
前記油返し部は、前記軸受から漏洩した潤滑油を、前記ディスクから遠ざける方向に方向づける請求項２又は３に記載のブレーキ付電動機。
【請求項５】
前記油返し部を第１油返し部とした場合に、さらに、前記第１油返し部を延長するようにして前記空間の内部形状に沿って形成された第２油返し部を備える請求項１に記載のブレーキ付電動機。
【請求項６】
前記第２油返し部は、前記軸受から漏洩した潤滑油が前記ディスク方向に移動する経路を長くする請求項５に記載のブレーキ付電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ブレーキ付電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ付電動機では、ディスク式ブレーキが、当該電動機の反負荷側に配置されている。この電動機では、反負荷側の軸受とブレーキディスクとの間にフェルトパッキンを配置することにより、軸受から漏洩する油脂分がブレーキディスクに到達することを抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、フェルトパッキンの回転摩耗による劣化により、油脂分がフェルトパッキンから漏洩し、回転軸表面等を介してブレーキディスク表面に到達し、ブレーキを作動させた時にブレーキトルクが低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、軸受の油脂分がブレーキディスクに到達することを抑制し、ブレーキトルクの低下を抑制したブレーキ付電動機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るブレーキ付電動機は、電動機本体と、前記電動機本体に格納された回転軸と、前記電動機本体の一端に配設された軸受ブラケットと、前記軸受ブラケットに設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受ブラケットに配置され、ディスクを備えるディスクブレーキと、前記軸受と回転軸と前記軸受ブラケット内壁とで形成された空間と、前記回転軸の周囲であって前記空間に位置するように装着されたカラーと、を備え、前記軸受は潤滑油を有しており、前記カラーには油返し部が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る巻上機用電動機の概略構成を示す縦断側面図
【図２】巻上機用電動機の概略構成を示す一部拡大断面図
【図３】巻上機用電動機の概略構成を示す一部拡大断面図
【図４】第２実施形態に係る巻上機用電動機の概略構成を示す一部拡大断面図
【図５】第３実施形態に係る巻上機用電動機の概略構成を示す一部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明において、同様の部位には同様の符号を付し、説明は省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るブレーキ付電動機１ついて、図１から図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るブレーキ付電動機１の縦断側面図を示したものである。図２は図１のＰ部を拡大して示す図である。図３は、図２のＱ部を拡大して示す図である。
【００１０】
ブレーキ付電動機１は、例えばエレベータかごの昇降に使用される回転電機である。ブレーキ付電動機１は、電動機本体２、綱車３、及びディスクブレーキ４を備えている。網車３は巻上機用負荷であり、ディスクブレーキ４は回転軸１０の回転を制動するための制動装置として機能する。以下の説明において、電動機本体２について、綱車３が位置する方向を負荷側とし、ディスクブレーキ４が位置する方向を反負荷側とする。
【００１１】
電動機本体２は、例えば永久磁石形同期電動機を主として構成される。電動機本体２は、例えばインバータ制御されることにより駆動する。電動機本体２は、固定子５と回転子６とを内部に格納して備えている。固定子５は、多数の鋼板を積層して円筒状に形成された固定子鉄心７と、固定子鉄心７の内周側に巻回された巻線８とから構成されている。
【００１２】
回転子６は、固定子５の内周側に隙間を介して配置された多数の鋼板からなる回転子鉄心９と、回転子鉄心９の内部或いは外周面に固定された図示しない永久磁石と、回転子鉄心９の中心部に挿入固定された回転軸１０とから構成されている。回転軸１０の負荷側軸受ブラケット１５から外側に突出する端部１０ａには、綱車３が連結されている。この綱車３の外周部には、エレベータのかごを吊るすための図示しない網が掛けられる。
【００１３】
反負荷側軸受ブラケット１６は軸受押え固定ボルト２０により電動機本体２の一端に固定されている。反負荷側軸受ブラケット１６の反負荷側端部には、回転子６に制動を加えるためのディスクブレーキ４が設けられている。ディスクブレーキ４において、回転軸１０の反負荷側の端部には、ディスク２２が配置されている。ディスク２２は、回転軸１０の軸方向に溝切して設けられた図示しないスプラインに、軸方向に摺動可能に係合されている。ディスク２２は、これにより回転軸１０の回転と共に回転し、且つ、後述するアマチャ２４の押圧によって回転軸１０の軸方向に沿って移動可能となるように構成されている。ディスク２２と回転軸１０の間には隙間が存在しており、この隙間を通過して、ディスク２２の表裏方向に油脂分が移動することが可能である。
【００１４】
図２にも示されるように、ディスクブレーキ４の負荷側であって、ディスク２２の反負荷側には、アマチャ２４が設けられている。アマチャ２４は、ディスクブレーキ４内に設けられた電磁コイル２５ａとばね２５ｂによって軸方向に往復移動可能に構成されている。アマチャ２４のディスク２２に対向する部分にはパッド部２６が設けられている。反負荷側軸受ブラケット１６のディスク２２に対向する部分にはパッド部２７が設けられている。ディスク２２は、パッド部２６及び２７により挟まれて配置されている。
【００１５】
ばね２５ｂはアマチャ２４をディスク２２側に付勢するように構成されている。電磁コイルは通電状態でアマチャ２４を反負荷側すなわちばね２５ｂの付勢力反する方向に吸引することにより、ディスク２２に制動力が及ばないようにしている。電磁コイルが断電した状態では、ディスクブレーキ４内のばねの付勢力によってアマチャ２４がディスク２２を押圧されるようになっている。これによってディスク２２が負荷側に移動して、ディスク２２がパッド部２６と２７により挟まれるようにして当接し、これらの摩擦力によってディスク２２に制動力が生じる。このようにして回転軸１０の回転が制動される。
【００１６】
電動機本体２において、固定子５の両端部に負荷側軸受ブラケット１５、及び反負荷側軸受ブラケット１６が配設されている。負荷側軸受ブラケット１５は電動機本体２の負荷側に位置し、反負荷側軸受ブラケット１６は反負荷側に位置している。反負荷側軸受ブラケット１６内には、ベアリング１８ａで構成された反負荷側軸受１８が各々支持されている。負荷側軸受ブラケット１５内にも図示しない軸受が存在しているがここでは説明は省略する。反負荷側軸受１８にはグリスなどの油脂分である潤滑油が保持されている。回転子６の回転軸１０は反負荷側軸受１８により回転自在に支持されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、反負荷側軸受ブラケット１６には、反負荷側軸受１８の反負荷側に位置して、回転軸１０と反負荷側軸受ブラケット１６の内壁１６ａと反負荷側軸受１８により構成された空間３２が存在している。空間３２には反負荷側軸受１８から潤滑油が移動する。回転軸１０には、その周囲に焼き嵌め固定されたカラー３０が装着されており、回転軸１０は空間３２内に位置するように構成されている。カラー３０は金属により構成されたリング形状の部材である。カラー３０は上述のように回転軸１０に焼き嵌め固定されているため、回転軸１０の回転に伴って回転する。カラー３０と反負荷側軸受ブラケット１６（内壁１６ａ）との間には、隙間３１が存在している。
【００１８】
カラー３０は縦断面において全体としては略矩形を呈し、回転軸１０とは反対側の端部に、軸方向であって少なくとも負荷側に張り出した庇形状の油返し部３０ａが設けられている。このカラー３０に設けられた油返し部３０ａにより、反負荷側軸受１８から空間３２内に漏洩し、カラー３０側面に移動してきた潤滑油が、図３の矢印Ａで示されるように方向転換され、軸方向の負荷側すなわち反負荷側軸受１８側に方向付けされる。この潤滑油が方向転換される作用は、主として回転軸１０と共に回転するカラー３０に発生する遠心力の働きによって発生するものである。このようにして、軸方向の負荷側方向に方向転換された潤滑油は、カラー３０と反負荷側軸受ブラケット１６との間に形成されている隙間３１から遠ざかるように方向付けされるため、潤滑油が隙間３１を通過して、ディスク２２に到達することが抑制される。
【００１９】
カラー３０は、反負荷側軸受１８から流出する潤滑油がディスク２２方向に流れることを抑制する漏洩抑制部材として機能している。ここで、潤滑油がディスク２２方向に移動する際には、潤滑油は、隙間３１さらにはディスク２２と回転軸１０との間の隙間等を通過して、ディスク２２のパッド部２６、２７との間に到達する可能性がある。
【００２０】
第１実施形態に係るブレーキ付電動機１によれば以下の効果を奏する。
反負荷側軸受ブラケット１６には、反負荷側軸受１８の反負荷側に位置して、回転軸１０と反負荷側軸受ブラケット１６の内壁１６ａと反負荷側軸受１８とにより構成された空間３２が存在している。回転軸１０に焼き嵌め固定されたカラー３０が空間３２内に位置するようにして配置されている。カラー３０には、その縦断面における回転軸１０の反対側の端部に、庇形状で軸方向に張り出した油返し部３０ａが設けられている。カラー３０と反負荷側軸受ブラケット１６（内壁１６ａ）との間には、隙間３１が存在している。
【００２１】
この構成によれば、カラー３０に設けられた油返し部３０ａにより、反負荷側軸受１８から空間３２内に漏洩し、カラー３０表面を移動してきた潤滑油が、軸方向の負荷側すなわち反負荷側軸受１８側に方向付けされる。このようにして、軸方向の負荷側方向に方向転換された潤滑油は、カラー３０と反負荷側軸受ブラケット１６との間に形成されている隙間３１から遠ざかるように方向づけられる。すなわち、潤滑油は、カラー３０により、ディスク２２に至る経路から遠ざかるように方向づけられる。このため、潤滑油が隙間３１を通過して、ディスク２２に到達することが抑制される。これにより、ブレーキトルクの低下が抑制されたブレーキ付電動機１を提供することができる。
【００２２】
また、カラー３０は金属製であるため、劣化することがない。これにより、カラー３０の劣化により、潤滑剤の漏洩が生じることがない。従って、ブレーキトルクの低下が抑制され、メンテナンス性に優れたブレーキ付電動機１を提供可能である。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図４を参照して説明する。図４は第１実施形態における図３に相当する図である。図４に示すように、反負荷側軸受ブラケット１６には、反負荷側軸受１８の反負荷側に位置して、回転軸１０と反負荷側軸受ブラケット１６の内壁１６ａと反負荷側軸受１８とにより構成された空間３２が存在しており、空間３２内に位置するようにして、回転軸１０に焼き嵌め固定されたカラー３４が配置されている。カラー３４は金属により構成されている。カラー３４と反負荷側軸受ブラケット１６（内壁１６ａ）との間には、隙間３１が存在している。
【００２４】
カラー３４は、縦断面において略矩形を呈し、回転軸１０とは反対側の端部に、軸方向であって負荷側に、カラー３４の壁面に連続するようにして上部開放となるようにＵ字面が形成された油返し部３４ａが設けられている。油返し部３４ａは、カラー３４の端部に、軸方向の負荷側方向にカールして張り出して形成されている。このカラー３０に設けられた油返し部３４ａにより、反負荷側軸受１８から空間３２内に漏洩し、カラー３０側面に移動してきた潤滑油が、図４の矢印Ｂで示されるように方向転換され、回転軸１０方向すなわち図において上方向に方向付けされる。
【００２５】
この潤滑油が方向転換される作用は、主として回転軸１０と共に回転するカラー３４に発生する遠心力の働きによるものである。このようにして、軸方向の負荷側方向に方向転換された潤滑油は、カラー３４と反負荷側軸受ブラケット１６との間に形成されている隙間３１から遠ざかるように、すなわちディスク２２に至る経路から遠ざかるように方向づけられるため、潤滑油が隙間３１を通過して、ディスク２２に到達することが抑制される。
【００２６】
第２実施形態に係るブレーキ付電動機１によれば、第１実施形態に係るブレーキ付電動機１と同様の効果を奏する。油返し部３４ａにより方向転換された潤滑油は、ディスク２２に至る経路から遠ざかる方向に方向転換されるため、潤滑油が隙間３１を通過して、ディスク２２に到達することが更に抑制される。
【００２７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図５を参照して説明する。図５は第１及び第２実施形態における図３、図４に相当する図である。図５に示すように、反負荷側軸受ブラケット１６には、反負荷側軸受１８の反負荷側に位置して、回転軸１０と反負荷側軸受ブラケット１６の内壁１６ａと反負荷側軸受１８とにより構成された空間３２が存在しており、空間３２内に位置するようにして、回転軸１０に焼き嵌め固定されたカラー３６が配置されている。カラー３６は金属により構成されている。カラー３６と反負荷側軸受ブラケット１６（内壁１６ａ）との間には、隙間３１が存在している。
【００２８】
カラー３６には、その縦断面における回転軸１０とは反対側の端部に、軸方向であって負荷側に張り出した第１油返し部３６ａが設けられている。さらに、第２油返し部３６ｂは、第１油返し部３６ａを回転軸１０から内壁１６ａの形状に沿って遠ざかるように延長するように構成された第２油返し部３６ｂに接続して設けられている。第２油返し部３６ｂは、反負荷側軸受ブラケット１６の内壁１６ａの表面形状に沿うようにして設けられており、本実施形態では負荷側に開放したＵ字形状を呈している。なお、この時、内壁１６ａの形状は、縦断面において負荷側に開放したＵ字形状を呈している。
【００２９】
第２油返し部３６ｂの反負荷側軸受ブラケット１６と対抗する面は、内壁１６ａ形状に沿って構成されており、ここにも隙間３１が形成されている。隙間３１により潤滑油の経路Ｆが形成されている。第１及び第２実施形態に比較して、第２油返し部３６ｂの存在によって、第３実施形態における隙間３１が延長されて形成されており、経路Ｆは延長されている。
【００３０】
このカラー３０に設けられた第１油返し部３６ａにより、反負荷側軸受１８から空間３２内に漏洩し、回転軸１０及びカラー３０側面に移動してきた潤滑油が、図５の矢印Ｃで示されるように方向転換され、負荷側方向すなわち反負荷側軸受１８方向、換言すれば図において右方向に方向転換される。この潤滑油が方向転換される作用は、主として回転軸１０と共に回転するカラー３６に発生する遠心力の働きによるものである。
【００３１】
このようにして、まず第１油返し部３６ａによって潤滑油が軸方向の負荷側方向に方向転換される。またさらに、第２油返し部３６ｂによっても、矢印Ｄで示されるように、潤滑油は負荷側方向に方向転換させられる。これにより、潤滑油は隙間３１から遠ざかる方向に方向づけされる。
【００３２】
第３実施形態に係るブレーキ付電動機１によれば、第１実施形態に係るブレーキ付電動機１と同様の効果を奏する。さらに、第１油返し部３６ａ及び第２油返し部３６ｂの二つの折り油返し部により、潤滑油を隙間３１すなわちディスク２２に至る経路から遠ざかる方向に方向づけられるため、潤滑油がディスク２２に到達することが更に抑制される。また、第２油返し部３６ｂの存在により、潤滑油がディスク２２方向に移動するための経路Ｆ（すなわち隙間３１の長さ）が長くなるように延長されている。これにより、潤滑油が経路Ｆを通過してディスク２２側に到達することを更に抑制することができる。
【００３３】
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００３４】
例えば、上記実施形態に係るブレーキ付電動機１は、エレベータに使用される場合を想定して説明したが、これに限る意図はない。例えば、クレーン等、様々な機器の巻下げ機にも適用できる。また、上記実施形態では一枚のディスク２２を備えるディスクブレーキ４を例示して説明したが、これに限定されない。
【００３５】
ディスク２２の枚数はブレーキ付電動機１の用途に応じて任意の数を備えることができる。また、反負荷側軸受ブラケット１６の潤滑油の移動経路に、いわゆるラビリンス構造を設けることにより、潤滑油がディスク２２側に到達することを更に抑制する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…ブレーキ付電動機、４…ディスクブレーキ、１０…回転軸、１０ａ、１０ｂ…端部、１５…負荷側軸受ブラケット、１６…反負荷側軸受ブラケット、１６ａ…内壁、１８…反負荷側軸受、１８ａ…ベアリング、２２…ディスク、２４…アマチャ、３０、３４、３６…カラー、３０ａ、３４ａ…油返し部、３１…隙間、３２…空間、３６ａ…第１油返し部、３６ｂ…第２油返し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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