CN102838011B - 电梯设备用卷扬机 - Google Patents

Abstract

提供一种能够对制动鼓附近部位有效地进行冷却并能够实现小型化和薄型化的电梯设备用卷扬机。在框体(7)上形成与圆环状凹部(19)的空间部分(25)连通的至少一对连通孔(14、15)，并且设置在空间部分(25)中旋转而形成通过连通孔(14、15)流动的冷却空气流的气流形成用突起部分(24)，因此，利用与制动鼓(9)一同旋转的气流形成用突起部分(24)强制地使形成在圆环状凹部(19)的空间部分(25)内的空气流动，从而在该空间部分(25)内产生通过形成在框体(7)上的连通孔(14、15)流动的空气流，利用该空气流，不仅能够对电动机定子(20)和电动机转子(21)附近的部位进行冷却，而且还能够对制动鼓(9)附近的部位进行冷却。

Description

电梯设备用卷扬机

技术领域

本发明涉及一种设置在升降通道内使用的电梯设备用卷扬机。

背景技术

一般来说，在现有的电梯设备中，在建筑物的最上部设置有机械室，在机械室中设置有用于使电梯轿厢在上下方向升降的电梯设备用卷扬机、电动机的控制装置或者在电梯轿厢异常加速时对电梯轿厢进行紧急制动的调速器等。可是，近年来，在电梯轿厢的升降速度比较慢的电梯中，所谓的无机械室电梯即不设置机械室的电梯已经成为主流电梯。在这些无机械室电梯中，原本设置在机械室内的所有设备均设置在升降通道内，由于电梯设备用卷扬机必须设置在电梯轿厢与升降通道墙壁之间的数百毫米左右的间隙内，所以需要将电梯设备用卷扬机构造成薄型的卷扬机。作为这些薄型的卷扬机，已经公开有为了抑制卷扬机的热源即电动机定子的温度上升而进行空冷的结构(例如参照专利文献1和2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1国际公开号WO2004-108579号公报

专利文献2日本国专利特开2006-81305号公报

可是，包括专利文献1和2在内的现有的电梯设备用卷扬机均被构造成将制动鼓以可旋转的方式相对向地设置在支撑悬垂负载的框体内，所以形成了制动鼓被框体罩住的形状，由于被构造成作为热源的电动机定子被框体罩住的结构，所以该热源的热通过电动机转子传递到制动鼓，导致制动鼓发生热膨胀。并且，由于空冷结构用于抑制作为热源的电动机定子的温度上升，所以不能够有效地对制动鼓进行冷却，当热膨胀量过大时，会给对该制动鼓进行按压以进行制动的电磁制动装置与该制动鼓之间的关系带来不利的影响，导致电磁制动装置大型化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对制动鼓附近部位有效地进行冷却并能够实现小型化和薄型化的电梯设备用卷扬机。

为了实现上述目的，本发明提供一种电梯设备用卷扬机，其具有：框体；可相对于所述框体旋转地支撑在所述框体上的制动鼓；电动机定子，所述电动机定子设置在圆环状凹部中，该圆环状凹部形成在所述框体的与所述制动鼓相对向的对向部分；电动机转子，所述电动机转子在与所述电动机定子相对向的位置设置在所述圆环状凹部内的空间部分，并且固定在所述制动鼓上；绳轮，所述绳轮与所述制动鼓一体旋转；以及电磁制动装置，所述电磁制动装置设置在所述框体上，用于对所述制动鼓进行制动，所述电梯设备用卷扬机的特征在于，所述框体上形成有至少一对与所述圆环状凹部的空间部分相连通的连通孔，并且设置有气流形成用突起部分，所述气流形成用突起部分在所述空间部分内旋转以形成通过所述连通孔流动的冷却空气流。

根据上述结构，利用与制动鼓一同旋转的气流形成用突起部分强制地使形成在圆环状凹部的空间部分内的空气流动，从而在该空间部分内产生通过形成在框体上的连通孔流动的空气流，利用该空气流，能够对电动机定子和电动机转子附近的部位以及制动鼓附近的部位进行冷却。由此，能够防止因热膨胀而导致制动垫与制动鼓之间的间隙变小，能够使电梯设备用卷扬机实现小型化和薄型化。

此外，在上述结构的基础上，本发明的电梯设备用卷扬机的特征还在于，所述气流形成用突起部分设置在所述电动机转子的外侧，所述连通孔在位于所述气流形成用突起部分外侧的位置形成在所述框体上。

根据上述结构，不需要对现有的结构进行大幅度的改造，并且可以通过使气流形成用突起部分旋转来方便地形成从空间部分通过连通孔流动到外部周围空间的气流，不仅能够利用该气流有效地对电动机定子和电动机转子进行冷却，而且还能够利用该气流有效地对位于这些电动机定子和电动机转子附近的制动鼓进行冷却。

此外，在上述结构的基础上，本发明的电梯设备用卷扬机的特征还在于，所述气流形成用突起部分设置在所述制动鼓上。

根据上述结构，不需要对现有的结构进行大幅度的改造，并且还能够利用电动机定子与电动机转子隔着间隔相对向的部分的空间部分形成能够有效地对制动鼓进行冷却的空气流。

此外，在上述结构的基础上，本发明的电梯设备用卷扬机的特征还在于，所述一对连通孔中的一个连通孔设置在所述制动鼓的外侧位置上，其与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离大于所述气流形成用突起部分与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离，所述一对连通孔中的另一个连通孔设置在所述制动鼓的内侧位置上，其与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离小于所述气流形成用突起部分与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离。

根据上述结构，在气流形成用突起部分与制动鼓一同旋转时，能够有效地形成从位于内侧的连通孔吸入周围空间的空气并将该空气从位于外侧的连通孔排出的空气流，从而能够有效地进行冷却。

发明效果

根据本发明的电梯设备用卷扬机，利用与制动鼓一同旋转的气流形成用突起部分强制地使形成在圆环状凹部的空间部分内的空气流动，从而在该空间部分内产生通过形成在框体上的连通孔流动的空气流，利用该空气流，能够对电动机定子和电动机转子附近的部位以及制动鼓附近的部位进行冷却。由此，能够防止因热膨胀而导致制动垫与制动鼓之间的间隙变小，能够使电梯设备用卷扬机实现小型化和薄型化。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的电梯设备用卷扬机的截面图。

图2是表示图1所示电梯设备用卷扬机的电动机转子的正视图。

图3是图2所示电动机转子的侧视图。

图4是图1所示电梯设备用卷扬机的正视图。

图5是图4所示电梯设备用卷扬机的侧视图。

图6是图4所示电梯设备用卷扬机的后视图。

图7是图4所示电梯设备用卷扬机的气流形成时的正视图。

图8是本发明的另一实施方式所涉及的电梯设备用卷扬机的截面图。

图9是表示图8所示电梯设备用卷扬机的制动鼓的正视图。

图10是使用了图1所示电梯设备用卷扬机的电梯设备的俯视图。

符号说明

1升降通道

2导轨

3电梯轿厢

4导轨

5平衡重

6电梯设备用卷扬机

7框体

8绳轮

9制动鼓

10电磁制动装置

11电磁制动装置

12制动垫

13制动垫

14连通孔

15连通孔

16主轴

17轴承

18可动侧壳体

19圆环状凹部

20电动机定子

21电动机转子

22层叠电磁钢板

23永磁体

24气流形成用突起部分

25空间部分

26外周部

27密封材料

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图10是使用了本发明的一实施方式所涉及的电梯设备用卷扬机的电梯设备的截面图。在升降通道1内设置有可沿着一对导轨2升降的电梯轿厢3、利用未图示的主吊索与电梯轿厢3连接并可沿着一对导轨4升降的平衡重5以及设置在升降通道1墙壁与电梯轿厢3之间间隙内的电梯设备用卷扬机6。该电梯设备用卷扬机6的固定侧的框体7位于电梯轿厢3侧，可相对于框体7旋转的绳轮8位于升降通道墙壁侧，该电梯设备用卷扬机6的详细结构在后述部分加以说明。

图4和图5是上述电梯设备用卷扬机6的正视图和侧视图。连接电梯轿厢3和平衡重5的多根主吊索以分别与形成在该电梯设备用卷扬机6的绳轮8上的多个槽部相匹配的方式卷绕在绳轮8的各个槽部中，通过使绳轮8旋转而驱动主吊索后，电梯轿厢3和平衡重5分别沿着导轨2、4在相反方向上升降。在该绳轮8的靠电梯轿厢3侧的外周部分一体地连接有制动鼓9，在该制动鼓9的靠电梯轿厢3侧的部位设置有框体7，绳轮8和制动鼓9以可相对于框体7旋转的方式支撑在框体7上。

在绳轮8和框体7的嵌合对向部分或者制动鼓9和框体7的嵌合对向部分构成有外转子型电动机，该外转子型电动机的转子构造在绳轮8或制动鼓9的外周部分，该外转子型电动机的定子构造在框体7的对向部分。该部分在后述部分进行详细说明。在该外转子型电动机通电后，以绳轮8和制动鼓9为代表的可动部分被一体地驱动旋转，在通电断开时，通过按压分别设置在框体7的上下部分的结构相同的电磁制动装置10、11的制动垫12、13来进行制动。

具有上述结构的电梯设备用卷扬机6的详细功能在后述部分加以说明。如图5所示，在该电梯设备用卷扬机6中，在框体7的侧部形成有多个使内部空间部分从侧部朝向外部开放的连通孔14，在本实施方式中，一对连通孔14形成在相对于主轴16的中心旋转轴对称的位置上。此外，如图6的后视图所示，在框体7的面向电梯轿厢3侧的正面侧形成有多个使内部空间部分从正面侧朝向外部开放的连通孔15，在本实施方式中，一对连通孔15形成在相对于主轴16的中心旋转轴对称的位置。这些连通孔14、15并不仅限于图示的连通孔，其位置和数量可以任意地进行设定。

图1是电梯设备用卷扬机6的截面图，以下进一步对电梯设备用卷扬机6的具体结构进行说明。在框体7中，主轴16嵌合在位于中心部的轮毂部分，在该主轴16的插入侧，以悬臂方式支撑由绳轮8和制动鼓9隔着轴承17一体形成的可动侧壳体18。在轴承17的端部设置有密封材料27，以限制轴承17的润滑剂流动。框体7的靠绳轮8侧的部位形成有圆环状凹部19，该圆环状凹部19内嵌合地固定有环状的电动机定子20。在电动机定子20的外周部隔开规定的间隔设置有环状的电动机转子21，该电动机转子21固定在进入圆环状凹部19内的位置的制动鼓9上。

电动机转子21由圆环状的层叠电磁钢板22和多个永磁体23构成，永磁体23以N极和S极交替排列的方式沿着周向贴合在层叠电磁钢板22的内周面。此外，在构成电动机转子21的层叠电磁钢板22的外周面，如图2和图3所示，从框体7侧观察时，在周向上大致等间隔地形成有放射状地朝向外侧延伸的多个气流形成用突起部分24。

在形成于框体7的圆环状凹部19内，以插入的方式设置有制动鼓9的端部以及固定在该端部上的电动机转子21。此外，电动机定子20和电动机转子21的对向部分的间隙、形成在电动机定子20与框体7之间以及电动机转子21与框体7之间的间隙、以及形成在框体7的外周部26的内表面和制动鼓9的对向部分的间隙连通而形成一系列的空间部分25。该一系列的空间部分25中设置有上述的气流形成用突起部分24。

气流形成用突起部分24在空间部分25中与电动机转子21一同旋转，起到将空间部分25内的空气朝向外侧送出的风扇的作用。为了通过此时的气流形成用突起部分24的旋转在空间部分25内形成空气流，在气流形成用突起部分24的附近，在框体7的位于外侧的外周部26形成图5所示的连通孔14，并且在比气流形成用突起部分24更靠旋转中心轴侧的部位，在框体7的正面侧形成图6所示的连通孔15。如此，空间部分25通过连通孔14和连通孔15向周围空间开放。

因此，当气流形成用突起部分24在空间部分25中与电动机转子21一同旋转时，借助气流形成用突起部分24的形状产生朝向外侧流动的气流，连通孔14成为气流的排出口，而连通孔15成为气流的吸入口。如此，为了形成放射状地朝向外侧的气流和螺旋状地朝向外侧的气流等能够将气流形成用突起部分24决定为各种形状和大小。此外，为了便于对该气流进行说明，在图1中示出了一个图5所示的连通孔14的截面以及一个图6所示的连通孔15的截面。

根据上述结构，当交流电流过电动机定子20时，产生在周向旋转变化的磁场，从而有电磁力作用在电动机转子21上，由此对制动鼓9和壳体18产生驱动力。因此，制动鼓9、壳体18以及绳轮8一同旋转，通过卷绕在绳轮8上的主吊索对电梯轿厢3进行升降驱动。在电梯轿厢3停止时，切断对电动机定子20的通电，使电磁制动装置10、11工作，由此将电磁制动装置10、11的制动垫12、13按压在制动鼓9的外周面，以对电动机转子21或者绳轮8侧进行制动。此时，由于电动机定子20的通电以及将电磁制动装置10、11的制动垫12、13按压在制动鼓9上，在上述部分附近产生热量。

另一方面，由于设置在电动机转子21上的气流形成用突起部分24此时也一同进行旋转运动，所以能够强制地使形成在以框体7和电动机定子20为代表的固定部分侧与以电动机转子21和绳轮8等为代表的可动部分侧的嵌合对向部分的空间部分25内的空气移动。例如，在从电梯轿厢3侧观察电梯设备用卷扬机6时，在制动鼓9和绳轮8朝顺时针方向旋转的情况下，如图7所示，产生外周周围空间部分的空气从形成在框体7的正面侧的连通孔15等被吸入到空间部分25内，并且从形成在框体7的外周部26的连通孔14排出的空气流。

由于该空气流通过图1所示的电动机定子20和电动机转子21的附近以及制动鼓9的附近，所以能够对这些部分进行冷却。并且，设置在层叠电磁钢板22上的气流形成用突起部分24除了具有产生用于冷却的空气流的效果以外，还具有通过扩大与空间部分25的空气接触的面积而提高散热性能的效果。其结果，能够抑制制动鼓9的温度上升，并且能够抑制制动垫12、13与制动鼓9之间的间隙因热膨胀而变动。在现有技术中，由于上述部分的热传递到制动鼓9而引起热膨胀，使得制动垫12、13与制动鼓9之间的间隙缩小，为了防止该间隙缩小，需要使电磁制动装置10、11大型化。与此相对，由于本发明能够如上所述地形成空气流对上述部分进行冷却，所以能够使电磁制动装置10、11实现小型化，以及使电梯设备用卷扬机6实现小型化和薄型化。

在图1所示的制动鼓9和绳轮8朝向相反方向旋转的场合下，也能够形成与图7所示气流相同的冷却空气流，能够获得大致相同的效果。在本实施方式中，在构成电动机转子21的层叠电磁钢板22的外周面，沿着周向以大致相等的间隔形成有放射状地朝着外侧延伸的多个气流形成用突起部分24，因此，随着电动机转子21的旋转，在气流形成用突起部分24的作用下，产生略微偏向外侧的冷却空气流。因此，与连通孔14相比，连通孔15优选形成在更靠主轴16的中心侧的位置。

根据上述电梯设备用卷扬机，在框体7上形成与圆环状凹部19的空间部分25连通的至少一对连通孔14、15，并且在空间部分25设置与制动鼓9一同旋转而形成通过连通孔14、15流动的冷却空气流的气流形成用突起部分24，因此，利用与制动鼓9一同旋转的气流形成用突起部分24强制地使形成在圆环状凹部19的空间部分25内的空气流动，从而在该空间部分25内产生通过形成在框体7上的连通孔14、15流动的空气流，利用该空气流，不仅能够对电动机定子20和电动机转子21附近的部位进行冷却，而且还能够对制动鼓9附近的部位进行冷却。由此，能够防止因热膨胀而导致制动垫12、13与制动鼓9之间的间隙变小，能够使电梯设备用卷扬机6实现小型化和薄型化。

并且，根据上述电梯设备用卷扬机，在电动机转子21的外侧设置气流形成用突起部分24，并且在框体7的与气流形成用突起部分24对应的外侧位置形成连通孔14，所以不需要对现有的结构进行大幅度的改造，并且能够利用电动机定子20与电动机转子21隔着间隔相对向的部分的空间部分25有效地形成冷却空气流。此外，能够有效地将通过气流形成用突起部分24形成的气流引导到连通孔14后排出。

另外，根据上述电梯设备用卷扬机，在气流形成用突起部分24的附近，在框体7的位于外侧的外周部26形成图5所示的连通孔14，并且在比气流形成用突起部分24更靠旋转中心轴侧的部位，在框体7的正面侧形成图6所示的连通孔15，由此，当气流形成用突起部分24与制动鼓9一同旋转时，位于内侧的连通孔15成为吸入周围空间的空气的吸入口，位于外侧的连通孔14成为将空间部分25的空气排出到外部周围空间的排出口，因此，利用该空气流，不仅能够有效地对电动机定子20和电动机转子21进行冷却，而且还能够有效地对制动鼓9等进行冷却。

图8是本发明的另一实施方式所涉及的电梯设备用卷扬机的截面图。与图1所示的实施方式相同的部分以相同的符号表示，并且省略其详细说明。以下仅对不同的部分进行说明。在本实施方式中，不将为了形成用于冷却的空气流而作用于空间部分25的气流形成用突起部分24形成在电动机转子21上，而是将该气流形成用突起部分24形成在制动鼓9上。从图9所示的制动鼓9的正视图可以知道，气流形成用突起部分24被形成为在气流形成用突起部分24与电动机转子21一同旋转时能够承受风压的形状，从而能使上述空间部分25内的空气流动。在制动鼓9的外周部，沿着周向以规定的间隔形成有多个气流形成用突起部分24，这些气流形成用突起部分24具有适当的受压面积以在制动鼓9的旋转方向承受风压。

本实施方式的电梯设备用卷扬机也设置成使气流形成用突起部分24与电动机转子21一样进行旋转，所以能够强制地使形成在以框体7和电动机定子20为代表的固定部分侧与以电动机转子21和绳轮8等为代表的可动部分侧的嵌合部即圆环状凹部19的空间部分25的空气移动。与图7的场合一样，产生外周周围空间部分的空气从形成在框体7的正面侧的连通孔15等吸入到空间部分25内，并且从形成在框体7的外周部26的连通孔14排出的空气流。通过该空气流，不仅能够使冷却用气流作用于图8所示的电动机定子20和电动机转子21的附近部位，而且还能够使冷却用气流作用于设置有气流形成用突起部分24的制动鼓9，从而同样能够对上述部分进行冷却。

又，本实施方式中的气流形成用突起部分24的形状不是像图1所示的结构那样主要朝向放射方向延伸，而是主要朝向水平方向延伸，所以，即使制动鼓9与制动垫12、13的间隔受到制动鼓9的热膨胀的影响，本实施方式的气流形成用突起部分24也不会与处于正常状态的制动垫12、13发生冲突。

另外，在本实施方式中，由绳轮8、制动鼓9以及可动侧壳体18构成的可动部侧隔着轴承17以悬臂方式可旋转地支撑在一端固定在框体7上的主轴16的自由端侧，但也可以设置成将主轴16与制动鼓9侧一体成形，并且隔着轴承17将框体7的中心轮毂部分可旋转地设置在主轴16的自由端侧。

Claims (4)

1.一种电梯设备用卷扬机，具有：框体；可相对于所述框体旋转地支撑在所述框体上的制动鼓；电动机定子，所述电动机定子设置在圆环状凹部中，该圆环状凹部形成在所述框体的与所述制动鼓相对向的对向部分；电动机转子，所述电动机转子在与所述电动机定子相对向的位置设置在所述圆环状凹部内的空间部分，并且固定在所述制动鼓上；绳轮，所述绳轮与所述制动鼓一体旋转；以及电磁制动装置，所述电磁制动装置设置在所述框体上，用于对所述制动鼓进行制动，所述电梯设备用卷扬机的特征在于，

在所述框体的位于外侧的外周部形成有使所述圆环状凹部内的空间部分从侧部朝向外部开放的空气排出侧的一对连通孔，所述空气排出侧的一对连通孔形成在相对于主轴的中心旋转轴对称的位置上，在所述框体的面向电梯轿厢侧的正面侧形成有使所述圆环状凹部内的空间部分从正面侧朝向外部开放的空气吸入侧的一对连通孔，所述空气吸入侧的一对连通孔形成在相对于主轴的中心旋转轴对称的位置，并且，设置有气流形成用突起部分，所述气流形成用突起部分在所述空间部分内旋转以形成冷却空气流，使从所述空气吸入侧的一对连通孔被吸入到所述空间部分内的空气沿所述框体的周向旋转，并从所述空气排出侧的一对连通孔排出。

2.如权利要求1所述的电梯设备用卷扬机，其特征在于，

所述气流形成用突起部分设置在所述电动机转子的外侧，所述空气排出侧的一对连通孔在位于所述气流形成用突起部分外侧的位置形成在所述框体上。

3.如权利要求1所述的电梯设备用卷扬机，其特征在于，

所述气流形成用突起部分设置在所述制动鼓上。

4.如权利要求1所述的电梯设备用卷扬机，其特征在于，

所述空气排出侧的一对连通孔设置在所述制动鼓的外侧位置上，其与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离大于所述气流形成用突起部分与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离，所述空气吸入侧的一对连通孔设置在所述制动鼓的内侧位置上，其与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离小于所述气流形成用突起部分与所述制动鼓的旋转中心轴之间的距离。