(57)【要約】【課題】固定子、回転子、軸受を効率よく冷却し、小型で要求仕様を満たすエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。【解決手段】このエレベータ用巻上機は、固定子１と、この固定子１の内側に回転自在に設けられた回転子２と、この回転子２の中心部を貫通した軸１２と、この軸１２を回転自在に支持した一対の軸受７ａ、７ｂと、この軸受７ａ、７ｂ間に軸１２に固定された綱車８と、固定子１を囲って支持しているとともに軸１２の軸線方向の一端部が開口した吸入口３ａ、及び排出口３ｂを有する枠体３と、この枠体３の外周部に設けられ吸入口３ａからの外部からの空気を吸入し排出口３ｂに排出させる送風機４と、備えている。軸１２は、内部を貫通しているとともに放熱フィンを収納した冷却穴１０が形成されている。【選択図】図１
2015193438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、この固定子の内側に回転自在に設けられた回転子と、この回転子の中心部を貫通した軸と、この軸を回転自在に支持した一対の軸受と、この軸受間に前記軸に固定された綱車と、前記固定子を囲って支持しているとともに前記軸の軸線方向の一端部が開口した吸入口、及び排出口を有する枠体と、この枠体の外周部に設けられ前記吸入口からの外部からの空気を吸入し前記排出口に排出させる送風機と、備え、
前記軸は、内部を貫通しているとともに放熱フィンを収納した冷却穴が形成されているエレベータ用巻上機。
【請求項２】
前記冷却穴の両側の開口部のうち、少なくとも一方の開口部は、前記軸と同心であって径寸法が前記軸の径の２分の１である仮想円柱を前記軸から差し引いた円筒状断面の部位に、周方向に沿って等分間隔で複数形成されている請求項１に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項３】
前記放熱フィンは、前記冷却穴の内周壁面に接する基台薄板と、この基台薄板に固定された複数枚の薄板から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項４】
前記冷却穴は、前記軸線方向に沿って前記軸の全長にわたって形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項５】
一対の前記軸受のうち、前記回転子と反対側の前記軸受と、前記綱車との間の前記軸の部位に、制動機の作動と協同して前記綱車を制動するディスクが固定され、前記冷却穴は、一方の前記開口部が、前記綱車と前記ディスクとの間の前記軸の表面に形成され、他方の前記開口部が前記回転子と反対側の前記軸の端面に形成されている請求項２または３に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項６】
前記冷却穴は、周方向に沿って複数形成された断面円形であり、前記放熱フィンは、円筒形上の基台薄板と、この基台薄板に基端部が固定され、先端部が前記冷却穴の中心点に向かって延びた矩形上の薄板とから構成されている請求項３〜５の何れか１項に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項７】
前記冷却穴は、周方向に沿って複数形成された断面扇状であり、前記放熱フィンは、断面扇状の基台薄板と、この基台薄板内において径方向において対面した面間を繋ぐ複数の薄板とから構成されている請求項３〜５の何れか１項にエレベータ用巻上機。
【請求項８】
前記冷却穴は、周方向に沿って複数形成された断面円形であり、前記放熱フィンは、円筒形状の基台薄板と、この基台薄板内において互いに直交して網目状に配置された複数の矩形上の薄板とから構成されている請求項３〜５の何れか１項にエレベータ用巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却風を生じさせる送風機を備えたエレベータ用巻上機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ用巻上機として、綱車を駆動する電動機と、この電動機を囲い、軸方向一端中央部に入口吸入口、軸方向他端部に排出口を有する機枠と、を備えたエレベータ用巻上機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この排出口は、機枠上の、電動機の軸心を通る水平面よりも上方に周方向に約４５°離間した上部排出口と、水平面よりも下方に周方向に約４５°離間した下部排出口とを有している。上部及び下部排出口には、送風機が接続されており、この送風機の駆動により、機枠内の冷却空気の流れが生じ、この冷却空気の流れにより、電動機の回転子、電動機側の軸受は冷却される。
【０００３】
上記エレベータ用巻上機では、電動機と反対側に設けられた、綱車の軸受には、冷却構造を設けていないので、エレベータの高速化が進むと、軸受の回転損失により温度上昇し、場合によっては軸受破損を起こす恐れがあった。
【０００４】
これに対しては、鉄心の長手方向に貫通する複数の穴を有するエレベータ用巻上機がある（例えば、特許文献２参照）。
また、回転子軸に同一中心の貫通する中空孔を設け、該中空孔にねじファンを嵌合固着したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２２７８０号公報（２頁２〜２１行、図７、８）
【特許文献２】特開昭６３−２４５２３９号公報（２１７頁５〜１４行、図６）
【特許文献３】特開平９−４６９６０号公報（２頁２４〜２５行、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載のものは、冷却対象は鉄心であり、軸受の温度上昇を効率よく抑制するには至らないという問題点があった。
また、上記特許文献３に記載のものは、ねじファンは回転子軸のフィンの役目もするが、エレベータ用巻上機においては、回転方向が正逆のため、送風方向が著しく変化す、これにより、枠体に設置されている送風機による電動機の冷却効果は回転方向により著しく上下するという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、特に大型化することなく、固定子、回転子、及び軸受の温度上昇を効率よく抑制することができるエレベータ用巻上機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るエレベータ用巻上機においては、固定子と、この固定子の内側に回転自在に設けられた回転子と、この回転子の中心部を貫通した軸と、この軸を回転自在に支持した一対の軸受と、この軸受間に前記軸に固定された綱車と、前記固定子を囲って支持しているとともに前記軸の軸線方向の一端部が開口した吸入口、及び排出口を有する枠体と、この枠体の外周部に設けられ前記吸入口からの外部からの空気を吸入し前記排出口に排出させる送風機と、備え、
前記軸は、内部を貫通しているとともに放熱フィンを収納した冷却穴が形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るエレベータ用巻上機によれば、軸は、内部を貫通しているとともに放熱フィンを収納した冷却穴が形成されており、特に大型化することなく綱車を支える一対の軸受のうち、固定子と反対側の軸受も、放熱フィンに流れる冷却風により効率よく冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機を示す側断面図である。
【図２】図１の軸の端面を示した正面図である。
【図３】図１の放熱ファンを示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上機を示す側断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３におけるエレベータ用巻上機の軸の端面を示した正面図である。
【図６】この発明の実施の形態４におけるエレベータ用巻上機の軸の端面を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の各実施の形態のエレベータ用巻上機について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上機を示す側断面図、図２は図１の軸１２の端面を示す正面図、図３は図２の放熱フィン１８の拡大図である。
図１に示したエレベータ用巻上機は、固定子１と、この固定子１の内側に回転自在に設けられた回転子２と、この回転子２の中心部を貫通した軸１２と、この軸１２を回転自在に支持し、それぞれ軸受箱６ａ、６ｂに収納された一対の軸受７ａ、７ｂと、軸受箱６ａ、６ｂを介して軸受７ａ、７ｂを支持した基台５と、軸１２の軸受７ａ、７ｂ間に固定された綱車８と、固定子１を囲って支持しているとともに軸１２の軸線方向の一端部が開口した吸入口３ａ、及び排出口３ｂを有する枠体３と、この枠体３の外周部に設けられ吸入口３ａからの外部からの空気を吸入し排出口３ｂに排出させる送風機４と、軸１２の綱車８と軸受７ｂとの間の部位に固定されたディスク９と、このディスク９の表面に対向して配置され、ディスク９に対して進退する制動片１３ａを有する制動機１３と、を備えている。
【００１３】
固定子１、表面に界磁磁石１１を有する回転子２及び枠体３により電動機１４を構成している。
回転子２、綱車８及び軸１２により一体の回転体１５を構成している。
送風機４は、上側の枠体３において、軸１２の軸心を通る水平面から時計方向にそれぞれ４５°、１３５°の部位に設けられている。また、排出口３ｂは、それぞれの送風機に接近して設けられている。
軸１２は、軸線方向に沿って全長にわたって延びた冷却穴１０が形成されている。この冷却穴１０には、挿入固着されて放熱フィン１８が設けられている。
放熱フィン１８は、冷却穴１０内周壁面に接する円筒形上の基台薄板１６と、この基台薄板１６に基端部が固定され、先端部が冷却穴１０の中心点に向かって延びた矩形上の薄板１７とから構成され、また基台薄板１６及び薄体１７は、軸１２よりも熱伝導率の大きい材料で形成されている。
冷却穴１０は、軸１２と同心であって径寸法ｄが軸１２の径寸法Ｄの２分の１である仮想円柱１９を軸１２から差し引いた円筒状断面の部位に、周方向に沿って等分間隔で複数形成されている。
なお、円筒状の放熱フィン１８は、冷却穴１０の長手方向に沿って間隔を空けて複数個、冷却穴１０に挿入、固定してもよい。
制動機１３は、ディスク９に対して複数個配置されている。
【００１４】
次に、上記構成のエレベータ用巻上機の動作について説明する。
固定子１を通電し界磁磁石１１が界磁されることにより、回転体１５が回転する。このとき、制動機１３の制動片１３ａがディスク９から離脱し制動を解除する。
エレベータ用巻上機が停止する場合は、固定子１の通電を遮断して電動機１４の駆動を停止する。このとき、制動機１３の制動片１３ａがディスク９を押圧し回転体１５が制動される。
エレベータ用巻上機が駆動する場合、固定子１、回転子２は通電による熱が発生する。
また、回転体１５の回転により、軸受７ａ、７ｂからも熱が発生する。即ち、軸受７ａ、７ｂは、外輪と内輪との間に互いに接触しないように転動体が介在しており、内輪は軸１２に固定され、外輪は軸受箱６ａ、６ｂに固定しているので、互いの接触摩擦により熱が発生する。
【００１５】
固定子１、回転子２の上記発熱は、枠体３上部に取り付けられた一対の送風機４の駆動により、枠体３の吸入口３ａから入り、排出口３ｂから出る強制風により直接冷却される。
また、軸受７ａ、７ｂからの上記発熱は、軸受７ａ、７ｂの内輪から軸１２に熱伝導される。冷却穴１０では、軸１２の吸入口３ａと反対側の端面の冷却穴１０の開口部１０ｂが吸入口となって冷却風が流れており、この冷却風により、軸受７ａ、７ｂは、冷却される。
【００１６】
この実施の形態によるエレベータ用巻上機によれば、  軸１２は、内部を貫通しているとともに放熱フィン１８を収納した冷却穴１０が形成されている。
従って、送風機４の駆動により生じた冷却風を利用して、固定子１、回転子２は直接冷却され、また軸受７ａ、７ｂも、放熱フィン１８を介して効率良く冷却される。また、軸受７ａ、７ｂを冷却するための新規部材によりエレベータ用巻上機が大型化するようなことはない。
【００１７】
また、冷却穴１０の両側の開口部１０ａ、１０ｂは、軸１２と同心であって径寸法が軸１２の径の２分の１である仮想円柱１９を軸１２から差し引いた円筒状断面の部位に、周方向に沿って等分間隔で複数形成されているので、軸受７ａ、７ｂと冷却穴１０との間の熱抵抗値は小さく、軸受７ａ、７ｂからの熱は、冷却穴１０内の放熱フィン１８に効率良く熱伝導される。
また、隣接した冷却穴１０同士は等距離であり、軸受７ａ、７ｂの偏った温度分布を防ぐことができる。
また、放熱フィン１８は、冷却穴１０内周壁面に接する円筒形上の基台薄板１６と、この基台薄板１６に基端部が固定され、先端部が冷却穴１０の中心点に向かって延びた矩形上の薄板１７とから構成されており、放熱面積が大きく、それだけ軸受７ａ、７ｂは効率良く冷却される。
また、冷却穴１０は、軸線方向に沿って軸１２の全長にわたって形成されており、製作が容易である。
【００１８】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上機を示す断面図である。
この実施の形態では、軸１２に形成された複数の冷却穴１０は、一方の開口部１０ａが、綱車８とディスク９との間の軸１２の表面に臨んでおり、他方の開口部１０ｂが記回転子と反対側の軸１２の端面に臨んでいる。
他の構成は、実施の形態１のエレベータ用巻上機と同じである。
【００１９】
この実施の形態では、冷却穴１０の一方の開口部１０ａは、軸１２の表面から中心部に向かって傾斜しており、綱車８とともに回転する軸１２内の冷却穴１２では、遠心力により軸１２の端面側の他方の開口部１０ｂから吸入された外気が、一方の開口部１０ａからに排出される。
従って、固定子１、回転子２での発熱は、実施の形態１と同様に、枠体３の上部に取り付けられた一対の送風機４によって発生した強制風により冷却される。
また、軸受７ａ、７ｂのうち、一方の軸受７ａの発熱は、軸１２に伝導し、枠体３の上部に取り付けられた送風機４によって発生した強制風により冷却される。
また、回転子２と反対側の他方の軸受７ｂからの発熱は、軸受７ｂの内輪から軸１２に熱伝導され、軸１２に伝播された熱は、冷却穴１０内の放熱フィン１８へ熱伝導され、軸１２の回転による発生した遠心力による生じた冷却風が冷却穴１０に通風することにより放熱フィン１８を通じて効率良く放出される。
【００２０】
この実施の形態では、実施の形態１のエレベータ用巻上機と異なり、軸受７ｂからの発熱は、軸１２の回転により発生した遠心力により生じた冷却風を用いて冷却されている。
なお、各開口部１０ａに連通し軸１２の表面よりさらに外側に導く風路を有する部材を軸１２に取り付けることにより、遠心力の効果をより高めるようにしてもよい。
【００２１】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３のエレベータ用巻上機の軸１２の端面を示した図である。
この実施の形態では、円弧状の冷却穴１０が４箇所等分間隔で軸１２の軸線に沿って形成されている。各冷却穴１０には、放熱フィン１８が挿入、固定されている。放熱フィン１８は、断面扇状の基台薄板１６と、この基台薄板１６内において径方向において対面した面間を繋ぐ複数の薄板１７とから構成され、また基台薄板１６及び薄体１７は、軸１２よりも熱伝導率の大きい材料で形成されている。
なお、扇状の放熱フィン１８は、冷却穴１０の長手方向に沿って間隔を空けて複数個、冷却穴１０に挿入、固定してもよい。
他の構成は、実施の形態１のエレベータ用巻上機と同じである。
また、効果も実施の形態１と同じ効果を得ることができると共に、複数の薄板１７は、基台薄板１６内において径方向において対面した面間を繋いでおり、さらに軸１２の機械的強度を向上させることができる効果もある。
なお、この実施の形態の放熱フィン１８の実施の形態２の冷却穴１０に収納するようにしてもよい。
【００２２】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４のエレベータ用巻上機の軸１２の端面を示した図である。
この実施の形態では、断面が円形の冷却穴１０が周方向に沿って等分間隔で軸１２の軸線に沿って形成されている。各冷却穴１０には、放熱フィン１８が挿入、固定されている。放熱フィン１８は、円筒形状の基台薄板１６と、この基台薄板１６内において互いに直交して網目状に配置された複数の薄板１７とから構成され、また基台薄板１６及び薄体１７は、軸１２よりも熱伝導率の大きい材料で形成されている。
なお、扇状の放熱フィン１８は、冷却穴１０の長手方向に沿って間隔を空けて複数個、冷却穴１０に挿入、固定してもよい。
他の構成は、実施の形態１のエレベータ用巻上機と同じである。
また、効果も実施の形態１と同じ効果を得ることができると共に、複数の薄板１７は、基台薄板１６内において互いに直交した網目状に配置されているので、軸１２の機械的強度が向上し、また放熱フィン１８の放熱面積が増大し、軸受７ｂに対する放熱効果がさらに向上する。
なお、この実施の形態の放熱フィン１８の実施の形態２の冷却穴１０に収納するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  固定子、２  回転子、３  枠体、３ａ  吸入口、３ｂ  排出口、４  送風機、５  基台、６ａ  軸受箱、６ｂ  軸受箱、７ａ  軸受、７ｂ  軸受、８  綱車、９  ディスク、１０  冷却穴、１０ａ，１０ｂ  開口部、１１  界磁磁石、１２  軸、１３  制動機、１３ａ  制動片、１４  電動機、１５  回転体、１６  基台薄板、１７  薄板、１８  放熱フィン、１９  仮想円柱。
【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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【図６】
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