(57)【要約】巻上機の綱車回転中心線方向の綱車と相対する側の面にモーターの固定子コアを装着する固定子装着部を備え、前記固定子装着部と、回転子の回転を軸受を介して支持する固定主軸とを一体化したハット形形状の固定枠体を備えたことを特徴とする薄形のエレベーター用巻上機。円筒状の回転子装着部の内径面を制動面となしたブレーキ装置を備えたことを特徴とする前記薄形のエレベーター用巻上機。回転子を構成するマグネットの幅を固定子コアの幅よりも大きくなしたことを特徴とするモーター。前記モーターを備えた前記薄形のエレベーター用巻上機。
2004108579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
綱車回転中心線方向の厚さが半径方向の外形寸法より薄い薄型巻上機において、巻上機の綱車回転中心線方向の綱車と相対する側の面に設けたモーターの固定子コアを支持する固定子装着部と、回転体の回転を軸受を介して支持する固定主軸とを備え、ブレーキ装置装着部近傍でハット形の断面形状を備えた固定枠体を備えたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
【請求項２】
綱車回転中心線方向の厚さが半径方向の外形寸法より薄い薄型巻上機において、巻上機の綱車回転中心線方向の綱車と相対する側の面にモーターの固定子コアを装着する固定子装着部を備え、ブレーキ装置装着部近傍でハット形の断面形状を備えた固定枠体に、回転子の回転を軸受を介して支持する固定主軸を、締結して固定体としたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーター用巻上機。
【請求項３】
円筒状の回転子装着部と、前記回転の半径方向に、前記回転子装着部に対して隙間をもたせて配置された固定子装着部とからなるラジアルギャップ式のモーターを有する巻上機において、前記円筒状の前記回転子装着部の内径面を制動面となしたブレーキ装置を前記固定枠体に装着したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベーター用巻上機。
【請求項４】
前記固定枠体の前記回転子装着部の前記制動面に隣接する部位に開口部を設け、前記開口部を通過して前記ブレーキ装置のブレーキ制動軸が前記回転子の前記制動面に押しつけられる構造となしたブレーキ装置を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項５】
軸受に潤滑油を供給する注入口と、前記軸受から潤滑油を排出する排出口とを、前記支持枠の綱車回転中心線方向の綱車と相対する側の面に設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項６】
前記軸受部から排出される前記潤滑油の誘導路を前記固定枠体に設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項７】
前記固定枠体の内部に送風用のファンを取付けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項８】
固定主軸の綱車と相対する側に前記固定枠体を延長し、かつ前記延長部と、前記ブレーキ装置または前記ブレーキ装置を締結固定する取付板とを、はめあい構造となし、閉構造を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項９】
固定枠体の固定主軸の綱車と相対する側で、前記固定枠体と、前記ブレーキ装置または前記ブレーキ装置を締結固定する取付板とを締結固定し、かつ、前記ブレーキ装置または前記ブレーキ装置を締結固定する取付板と、前記固定枠体の第２の延伸部とを締結固定し、閉構造を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項１０】
綱車と回転枠体とを一体となしたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項１１】
綱車と回転枠体とを別体となしたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【請求項１２】
回転子を構成するマグネットの回転中心線方向の幅を、固定子のコアの回転中心線方向の幅より大きくしたことを特徴とするモーター。
【請求項１３】
請求項１０に記載のモーターを備えたことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のエレベーター用巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、主として機械室の無いエレベーターに用いられる薄形のエレベーター用巻上機に関するものである。
【背景技術】  第１２図は、例えば特開２０００−２８９９５４に示された従来の薄形のエレベーター用巻上機の正面図、第１３図は構造を説明する断面図、第１４図はエレベーター用巻上機のモーター部の固定子コア近傍の拡大図である。
椀状のハウジング１に固定主軸２が締結固定され、前記固定主軸２に軸受３を介して回転体５の一部である綱車４が外挿されている。前記ハウジング１は、前記綱車４を覆う形状をしており、一部に開いた開口部１ａからエレベーターを牽引する主索が出入りする。前記回転体５の前記綱車４の軸方向で、前記固定主軸２と前記ハウジング１とが締結固定されている位置と反対側の一端は、回転支持枠６の円筒状の回転子装着部６ａとなっており、回転子７が装着されている。前記回転子７と対向する前記ハウジング１の内径部には、微少な隙間を鋏んで固定子８があり、前記回転子７と前記固定子８とで、前記綱車４を回転させるモーターを形成している。また、前記椀状のハウジング１の前記椀状のハウジング１と前記固定主軸２とが締結固定されている位置と反対側の一端には、支持枠９が締結固定されている。前記支持枠９には前記円筒状の回転子装着部６ａの内径面を制動面とするブレーキ装置１０のブレーキフレーム１０ａが取付けられていて、前記ブレーキフレーム１０ａに支持されたブレーキ制動軸１０ｂが前記円筒状の回転子装着部６ａの内周面に押し付けられて前記綱車４の回転を制動する。また、前記回転支持枠６の前記円筒状の回転子装着部６ａがある側の回転中心近傍には、回転軸１１が取付けられており、前記支持枠９に取付けられたエンコーダー１２の回転軸１２ａと結合している。
前記回転子７のマグネット１３は高価なため、通常は第１４図のように、前記回転子７の前記マグネット１３の幅Ｍ１をコア８ａの幅Ｃ１と同寸法以上にすることは無いので、薄型巻上機のモーター部の幅Ｗ１は、前記固定子８のコア８ａの寸法Ｃ１と前記コイル１４の終端の寸法Ｅ１、Ｅ２と支持枠９の板厚Ｓ１との合計でほぼ決まっている。
従来の薄形のエレベーター用巻上機は、上記のような構造で、それ以前のエレベーター用巻上機と比べ、薄くなっている。しかし、エレベーター用巻上機の所要トルクが大きくなるにつれ、このような薄形のエレベーター用巻上機といえども、絶対的な厚みが次第に増大してゆく。
機械室の無いエレベーターでは、昇降路内のかごと昇降路壁との隙間にエレベーター用巻上機を配置するのが通例であるが、エレベーター用巻上機の厚さが増大するにつれ、事実上使用されないにも拘わらず昇降路としては占有する空間、いわゆる昇降路内のデッドスペースが増大する。このため、薄形のエレベーター用巻上機に対しては、更に薄くすることが要求されている。
【発明の開示】
本発明は、従来の薄形のエレベーター用巻上機が有する上記の問題点を解消するものであり、従来より薄く、大形部品の種類が少なく、据付や保守の際にハウジングが邪魔にならない薄形のエレベーター用巻上機を得ることを目的としている。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施例１に示す薄形のエレベーター用巻上機の正面図である。
第２図は、第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。
第３図は、第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＡ−Ｏ−Ａ断面図である。
第４図は、第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＣ−Ｏ−Ｃ断面図である。
第５図は、第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のブレーキ近傍の正面図である。
第６図は、第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のモーター部近傍の拡大図である。
第７図は、説明のために、第６図と対比して示すモーター部近傍の拡大図である。
第８図は、本発明の実施例２に示す薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。
第９図は、本発明の実施例３に示す薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。
第１０図は、本発明の実施例４に示す薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。
第１１図は、本発明の実施例５に示す薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。
第１２図は、従来の薄形のエレベーター用巻上機の正面図である。。
第１３図は、従来の薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。
第１４図は、従来の薄形のエレベーター用巻上機のモーター部近傍の拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】  次に、本発明について、以下の通り、実施例を説明する。
【実施例１】  第１図〜第７図を用いて、この発明の実施例１を説明する。
第１図は、本発明の薄形のエレベーター用巻上機の正面図、第２図は第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＡ−Ｏ−Ｂ断面図、第３図は第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＡ−Ｏ−Ａ断面図、第４図は第１図に示す薄形のエレベーター用巻上機のＣ−Ｏ−Ｃ断面図である。
巻上機全体は、第３図に示すように、回転体５と、固定体１５と、軸受３とを備えている。前記固定体１５は、固定子８と、前記固定子８を装着する固定子装着部１６ａと固定主軸２とが一体となった固定枠体１６と、前記固定枠体１６に装着されたブレーキ装置１０と、エンコーダ１２とを備えている。前記回転体５は、回転子７と前記回転子７を装着する回転子装着部６ａとが一体となった回転支持枠６と、前記回転支持枠６と一体の綱車４を備えている。前記固定枠体１６は、前記ブレーキ装置１０の装着部の近傍ではハット形の断面形状をしている。ハット形とは、前記固定主軸２の一方の軸端部から円周方向に延伸された円板状の第１の延伸部と、前記延伸部から前記固定軸と反対側に略直角に曲った内側円筒部と、前記内側円筒部の前記固定軸と反対側で円周方向に延伸された中空円板状の第２の延伸部と、前記第２の延伸部の円周方向の終端で略直角に曲がって前記延伸部から前記固定軸方向に延びた外側円筒部を備えた形状のことを言う。
固定枠体１６のブレーキ装置１０を装着していない部分には、前記第１の延伸部と前記内側円筒部とに替わり、第２図の下半分や、第４図に示すように、軸部から第２の延伸部に斜めに延びる枠材を備えた形状になっている部位がある。
前記固定主軸２は回転中心近傍に中空部を備えている。前記綱車４に装着され、前記中空部を貫通する回転伝達体１７により、前記回転体５の回転が前記エンコーダー１２の回転軸１２ａに伝達されている。
前記回転支持枠６は、前記綱車４の一端から円周方向に延伸した円板状の延伸部と前記延伸部の外周端で前記綱車４と反対側に前記延伸部に略直角に曲がった円筒部を備えている。前記回転子装着部６ａは前記円筒部の外周面に設けられている。前記回転子装着部６ａの内周面は、前記ブレーキ装置１０の制動面になっている。
前記回転体５の綱車４は、軸受３を介して前記固定体１５の固定主軸２に挿入されている。
第３図に示すように、前記回転支持枠６の円筒部は、前記固定子８の内側円筒部と前記固定枠体１６の外側円筒部との間に入れ子状に入っており、前記回転子７と前記固定子８とが対向し、モーターを形成している。
前記固定枠体１６の前記内側円筒部の内周側には、前記ブレーキ装置１０が装着されている。前記ブレーキ装置１０は、ブレーキフレーム１０ａが前記固定枠体１６の軸心側に嵌め合い構造で装着されており、前記ブレーキフレーム１０ａと前記固定枠体１６とにより、前記固定枠体１６の内側円筒部は第３図の一点鎖線で示すごとく、強度的に優れた閉構造となっている。前記ブレーキ装置１０のブレーキ本体１０ｃからは、前記固定枠体１６の内側円筒部に設けた開口部１６ｂを貫通してブレーキ制動軸１０ｂが前記回転支持枠６の前記制動面に延びており、ブレーキ作動指令により、前記ブレーキ制動軸１０ｂが前記制動面に押し付けられる構造となっている。
第５図は、固定枠体１６の開口部１６ｂ近傍の正面図を示したものである。固定枠体１６の開口部１６ｂが、ブレーキ制動軸１０ｂの移動時の案内機能を果たし、ブレーキ作動時に制動軸に作用する回転方向の力を支持するので、特別に制動軸の案内部品や支え板を設ける必要が無い。
本発明の薄形のエレベーター用巻上機は上記のように構成されているので、従来の薄形のエレベーター用巻上機と比べると、次の点で優れている。
第１に回転部を支える構造体、すなわちハウジング１が回転部の外側を覆うことが無いことである。このため、従来と比べると、綱車４の回転中心線方向の厚さはハウジング１の板厚分だけ薄くなっている。
第２に、固定枠体１６の開口部１６ｂが、ブレーキ制動軸１０ｂの移動時の案内機能およびブレーキ作動時に制動軸に作用する回転方向の力の支持機能を果たしていることである。このため、別体の案内部品は不要であり、部品点数を削減できる。
第３に、従来の薄形のエレベーター用巻上機は、ハウジング１、支持枠９、固定主軸２、回転支持枠６の４種類の大形部品があるのに対し、本発明の薄形のエレベーター用巻上機では、回転支持枠６と固定枠体１６の２種類のみとなっていることである。このような大形部品は、素材の手配期間が長く、加工時間が多く、素材、完成品の保管に要する場所も広く必要とされる。また、このような大形部品の種類が多いと、製造にあたり、部品手配や生産管理に多くの手間がかかるという問題を派生する。このように、大形部品の種類を削減したので、上記のような欠点が緩和され、生産性が向上する。
第４に、綱車４がハウジング１で覆われていないということである。従来の薄形のエレベーター用巻上機では、綱車４がハウジング１で覆われていて、エレベーター据付時のロープの張り回しや既設置エレベーターのロープの定期交換のために、ロープを綱車４に巻きつける作業の際には、ハウジング１が邪魔となってこの作業がやりづらいという問題があったが、本発明の薄形のエレベーター用巻上機では、綱車４がハウジング１で覆われていないので、このような問題は起きない。
第２図に示すように、前記固定主軸２には潤滑油注入口２ａと潤滑湯排出口２ｂが設けられている。定期保守時には、前記潤滑油注入口２ａから新鮮な潤滑油を注入する。注入された潤滑油は前記軸受３を潤滑し、使用により劣化した廃油は前記排出口２ｂから固定枠体に設けた誘導路を経由して巻上機の外部に排出される。薄形巻上機の通常のメンテナンスは、ベアリングへの給油および排油と、ブレーキの性能確認であるので、このように潤滑油の注入口、排出口を設けると、通常の保守作業は片面に集約できる。これにより、保守作業を要しない反対側の面、即ち、綱車の有る面の間際まで、昇降路壁を寄せることが出来、昇降路スペースを極限まで縮減できる。
第４図に示すように、前記固定枠体１６の斜めに延伸した枠材にはファン１８を装着する。ファン１８により図中の矢印のように空気が送風され、モーター部を冷却する。ファン１８は斜めの枠材に取付けられているので、これにより、巻上機の厚みを増加させることなく、モーター部の温度上昇を抑えることが出来る。
第６図は、本発明の薄形のエレベーター用巻上機のモーター部の固定子８のコア８ａ近傍の拡大図である。
モーター部の幅を小さくするために、コイル総幅を所要トルクを確保できる限界幅まで小さくするとともに、マグネット１３の幅Ｍ３をコア８ａの幅Ｃ２より数ｍｍ大きくしている。  マグネット１３の幅Ｍ３をコア８ａの幅Ｃ２より数ｍｍ大きくとると、マグネット１３の両端からも磁束Ｈがでる。これを活用して同一のトルクを得るのに必要なコイル１４の幅を小さくし、モーター部の幅を小さくし、これにより、薄型巻上機の厚さＤを薄くしている。
すなわち第１４図と第７図のようにモータの幅寸法は同じＷ１でっても、第７図のモーターはマグネット１３の両端からも磁束がでるため、第１４図のモーターより大きなトルクを得られる。逆に、第６図のようにコア８ａの幅をＣ１より小さいＣ２とし、マグネット１３の幅をＭ２より小さいＭ３にしても、第１４図に示したモータと同じトルクを得ることができる。このように、コア８ａの幅を小さくすることにより、モータのトルクは同一で、モータ幅をＷ１より小さいＷ２にできるので、薄形のエレベーター用巻上機の厚さを従来よりもさらに小さくできる。
ここで、固定主軸２と固定枠体１６とは別体を嵌め込む構造をとっている。  また、ブレーキ装置１０と固定枠体１６とは、固定枠体１６の第２の延伸部近傍で締結固定され、図中の一点鎖線で示すごとく、強固な閉構造を形成している。
【実施例２】  第８図は、本発明の実施例２の薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。ここでは、綱車４と回転支持枠６とを別体としている。
綱車４と回転支持枠６とは締結固定されており、部品点数は実施例１に比して、多くなるが、綱車４に巻き掛けられるロープ本数の変化への対応が容易であるという利点がある。
【実施例３】  第９図は、本発明の実施例３の薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。ここでブレーキ装置１０は、ブレーキ本体部１０ｃがブレーキ取付板１９に締結固定された構造をしており、前記ブレーキ取付板１９と、前記固定部枠体１６とを締結して、強固な閉構造を形成している。ブレーキ装置１０と、ブレーキ取付板１９とは別体であるので、実施例１に示す一体のブレーキ装置に比べ、取り扱いが楽である。
【実施例４】  第１０図は、本発明の実施例４の薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。ここでは、固定主軸２と固定枠体１６は別体を嵌め込む構造としたうえで、ブレーキ装置１０と、前記固定枠体１６とを締結して、強固な閉構造を形成している。
【実施例５】  第１１図は、本発明の実施例５の薄形のエレベーター用巻上機の断面図である。本例では、固定主軸２と固定枠体１６は別体を嵌め込む構造としたうえで、ブレーキ本体部１０ｃをブレーキ取付板１９に締結固定したブレーキ装置１０を用いている。前記ブレーキ取付板１９と、前記固定部枠体１６とを締結して、強固な閉構造を形成している。
なお、本特許は回転子に永久磁石のマグネットを用いたＰＭモーターの例で説明しているが、他のたとえばＩＰＭモーターやインダクションモーター等においても適用できることは自明である。
また、中心軸が回転するインナーローター形の巻上機を例にして説明しているが、中心軸は固定で外周部が回転するアウターローター形の巻上機や、ディスクモーターについても本発明に示す構造が適用できることは自明である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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