CN105899453B - 电梯用曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯用曳引机，能够使电磁制动装置小型、轻量化而使曳引机的重量轻量化，并且能够使曳引机整体小型化。所述电梯用曳引机中，使构成电磁制动装置的铁芯由彼此相对的一对外周面形成为平面状而成的平面部和与该平面部相邻的彼此相对的一对外周面形成为圆弧状而成的圆弧部形成，在该铁芯收纳电磁线圈而构成电磁铁，而且以铁芯的一对平面部位于制动盘的直径方向上的方式固定于曳引机。由此，通过在电磁制动装置的铁芯形成平面部而能够减少铁芯的重量，而且通过以该平面部位于盘式制动器的直径方向上的方式配置而能够使曳引机整体小型化。

Description

电梯用曳引机

技术领域

本发明涉及电梯装置中使用的电梯装置用曳引机，特别涉及具有制动机构的电梯装置用曳引机。

背景技术

在最近的电梯装置中，为了限制建筑物的高度的目的而不在升降通路的上部设置收纳电梯装置用曳引机(以下称为曳引机)等机械类的机械室，而是在升降通路中设置机械类的所谓无机械室电梯装置正在普及。

该无机械室电梯装置的情况下，以往包括机械室中设置的曳引机而将所有机器设置在升降通路内。在升降通路内设置曳引机的结构有多种，但为了在升降通路内设置曳引机，需要小型轻量的曳引机。

该曳引机已知有例如日本特开2004-299824号公报(专利文献1)中所述的曳引机，其在固定于机壳的主轴上可旋转地支承绳轮，另外在机壳安装定子部，并且在绳轮设置与定子部相对配置的转子部而构成外转子型的电动机，进而，附加有电磁式的制动机构(以下称为电磁制动装置)，其在由曳引机中设置的电动机进行的控制运转之后使电梯轿厢停止时，将制动靴压在与转子部一体地旋转的制动盘的外周部来进行制动。

另外，因为在机械室设置曳引机的情况下也要求使曳引机小型轻量，所以本发明视为对象的曳引机能够用于无机械室方式的电梯装置或者机械室方式的电梯装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-299824号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在一般使用的曳引机的电动机中，因为是外转子型的电动机，所以对转子部进行制动的情况下需要较大的制动力。因此，为了确保对制动盘施加规定量的制动力，对于制动盘设置独立的2台电磁制动装置。但是，在曳引机的外周配置这2台电磁制动装置时，存在曳引机必定增大，或者重量增加的课题。

即，因为曳引机的电动机是外转子型，所以制动盘位于比转子部靠外周侧的位置而变得大直径化，在该大直径化的制动盘的直径方向外侧的2处设置电磁制动装置。从而，曳引机整体大型化，而且重量也会增加。

另外，在电磁制动装置需要形成用于电磁吸引制动靴的磁极，为了形成磁极而使用叠层的铁芯等。从而，曳引机的重量因该铁芯而增大，在电梯装置施工时存在曳引机的搬运性和起重方式的制约较大的课题，要求尽可能轻量化。

进而，这种曳引机的电磁制动装置在更换制动靴或定期检查时存在由维护人员从曳引机卸下的情况，所以为了提高维护人员的作业效率，要求尽可能轻量化。

本发明的目的在于提供一种通过使电磁制动装置小型、轻量化，而能够使曳引机的重量轻量化、并且使曳引机整体小型化的新型的电梯装置用曳引机。

用于解决课题的技术方案

本发明的特征在于，构成电磁制动装置的铁芯由彼此相对的一对外周面形成为平面状而成的平面部和与该平面部相邻的彼此相对的一对外周面形成为圆弧状而成的圆弧部形成，在该铁芯收纳电磁线圈而构成电磁铁，并且铁芯的一对平面部以位于制动盘的直径方向的方式固定在曳引机。

发明效果

根据本发明，通过在电磁制动装置的铁芯形成平面部而能够减少铁芯的重量，而且因为该平面部以位于盘式制动器的直径方向的方式配置，从而能够使曳引机整体小型化。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的电梯装置用曳引机的正面图。

图2是图1所示的电梯装置用曳引机的侧面图。

图3是将图1所示的电梯装置用曳引机在纵方向上截断而得到的截面图。

图4是表示构成图1所示的电磁制动装置的铁芯的结构的结构图。

具体实施方式

对于本发明的实施方式用附图详细说明，但本发明不限定于以下的实施方式，本发明的技术概念中的各种变形例和应用例也包括在其范围内。

图1和图2示出了从外部观察曳引机10的整体结构，曳引机10固定、设置在升降通路的底坑内地面或侧壁等，利用曳引机构部11和制动机构部12适当操作与电梯装置的电梯轿厢连接的曳引吊索。曳引机10主要由曳引机构部11、制动机构部12、电动机部13等构成。

曳引机构部11具有利用电动机部13旋转的绳轮14，在该绳轮14上卷绕有曳引吊索。另外，制动机构部12对在电动机部13的转子部一体设置的制动盘施加制动力而使绳轮14的旋转停止。而且，本实施例中如图1所示，制动机构部12的铁芯的形状具有较大的特征。对于该特征基于图4详细说明，所以在此处省略说明。

电动机部13由外转子型的电动机构成，在由该外转子构成的转子部一体地固定有绳轮14。进而，将转子部的外周侧面用作制动盘。该制动盘是一体地设置在转子部的外周，被在电动机部13的上部侧对称地配置的相同结构的一对电磁制动装置15制动的结构。电磁制动装置15如图1、图2所示地固定在构成曳引机10的机壳主体，进而配置在形成于绳轮14的外周附近的空间以实现整体形状的小型化。

接着，基于图3说明曳引机10的具体结构。构成电动机部13的机壳组装体16的机壳主体17具有在其中心部形成的凸台部18，固定主轴19的一端插入固定在该凸台部18内。另外，在该固定主轴19的自由端侧能够旋转地支承构成曳引机构部11的转子部20，由此构成悬臂支承结构的电动机。

另外，位于机壳主体17的凸台部18的外周侧的圆环状的收纳凹部21中收纳有构成电动机部13的定子部22(包括定子绕组部)的电机部件。

进而，在固定主轴19的自由端侧经由轴承23能够旋转地支承转子部20，该转子部20与绳轮14和构成电动机部13的转子24等电机部分一体地构成。此处，机壳主体17在浇铸铸铁等成形为大致的形状之后，进行机械加工制作所需尺寸精度的部分。

如上所述，进行浇铸制造，以使得在机壳主体17的中心部一体地形成中空状的凸台部18，在其外周部形成能够在内部收纳定子部22(包括定子绕组部)等的、形成为有底的大致圆筒形状的圆环状的收纳凹部21。

而且，利用该收纳凹部21使转子24与定子部22隔开规定的间隙地相对配置，在该转子24的内周面固定有多个永磁铁25。从而，由此构成外转子型的电动机的转子。

此处，在转子24的外周一体地形成有制动盘26，该制动盘26由在转子24的外周部侧向半径方向突出的圆环状的圆板构成。其中，绳轮14和转子24用能够分割的另外的部件制造后，将它们用螺栓或热压配合等配合结合法固定而形成为一体。

如上所述，配置在转子24内侧的永磁铁25在周长方向上使N极和S极交替地配置，该N极和S极的数量相同并且该数量是磁极数量的一半。这样的转子24在与机壳主体17一体形成的收纳凹部21中配置的定子部22的外侧隔着微小的空隙在直径方向上相对配置，根据该结构，构成所谓外转子型的电动机。

该电动机部13中产生的旋转力经由转子24传递至绳轮14，驱动卷绕在绳轮14上的多根曳引吊索而使电梯轿厢上下升降。其中，图3中未图示电磁制动装置15的详情，但在使电梯轿厢升降运行时根据来自未图示的控制装置的信号使制动靴27离开制动盘26而解除制动动作，在使电梯轿厢停止并维持其位置时根据来自控制装置的信号将制动靴27压在制动盘26上而对制动盘26施加制动力进行制动动作。

一般的电磁制动装置15是众所周知的结构，如图3所示，包括：与制动盘26的外周侧面接触的制动靴27；保持该制动靴27的电枢28；为了使制动靴27与制动盘26的外周侧面压接(抵压接触)从而对绳轮14施加制动力，而对电枢28向制动盘26侧施力的制动弹簧(未图示)；和使该制动弹簧压缩而从制动盘26的外周侧面释放制动靴27、使绳轮14成为能够旋转的状态的电磁驱动部29。电磁驱动部29采用利用未图示的固定螺栓直接地或者经由其他安装部件间接地固定在机壳主体17上的结构。

电磁驱动部29起到用于电磁吸引电枢28的电磁铁的作用，由未图示的电磁线圈与铁芯30的组合构成。铁芯30使用磁导率大的材料。由转子部20的外侧侧面和绳轮14的外周面形成的空间SP具有配置电磁驱动部29的功能，由此能够使曳引机10的体型变得小型。本实施例中为了进一步小型化，特征在于使用图4所示的形状的铁芯30。

制动弹簧将设置在电磁制动装置15的电枢28压向制动盘26侧，结果，电枢28具有将制动靴27较强地压在制动盘26的外周侧面而使绳轮14维持制动状态的功能。

与此相对，电磁驱动部29具有电磁铁的功能，因为在电磁驱动部29的电磁线圈中流动电流而使铁芯30励磁吸引电枢28，所以电枢28抵抗制动弹簧的弹力而在离开制动盘26的方向上驱动制动靴27，解除制动力。另一方面，切断对构成电磁铁的电磁驱动部29的电磁线圈的通电时，电磁驱动部29消磁，所以利用制动弹簧的弹力将制动靴27压在制动盘26的外周侧面，对绳轮14施加制动。这样，电枢28通过制动靴27对制动盘26的外周侧面选择性地施加制动力。

接着，对于本实施例的特征即电磁制动装置15的电磁驱动部29的结构用图4进行说明，但图4中省略电枢28地进行描绘。

图4中，在铁芯30形成有在内部收纳电磁线圈31的圆环状的收纳部32。铁芯30具有外磁极33和圆柱状的内磁极34，外磁极33与内磁极34通过一端侧的壁面部35磁连接。这些外磁极33、内磁极34和壁面部35一体地形成，但也可以分别制作成个体并使其磁耦合。

在外磁极33的圆形的内周壁与内磁极34的圆形的外周壁之间形成圆环状的收纳部32，在该收纳部32中收纳电磁线圈31。从而，通过控制对电磁线圈31的通电，从内磁极34向外侧的外磁极33侧产生电磁作用，能够将铁芯30用作磁铁。

而且，本实施例的外磁极33具有图4中所示的特征性的形状。即，外磁极33的外周由彼此相对的一对外周面形成为平面状的一对平面部33A，和与该平面部相邻的彼此相对的一对外周面形成为圆弧状的一对圆弧部33B形成。一对平面部33A之间的长度设定为“W”，一对圆弧部33B之间的长度设定为“D”。这些长度具有D>W的关系。

而且，电磁线圈31的外周与平面部33A之间的距离，比电磁线圈31的外周与圆弧部33B之间的距离小。因此，通过形成平面部33A，相对于以往使用的圆环状的外磁极能够减少铁芯的体积，能够减少电磁制动装置15的重量。原本外磁极33是使圆弧部33B延长而成的环状的外磁极，但能够与被平面部33A切除的部分的量相应地使铁芯30轻量化。

另一方面，因为该电磁线圈31的外周与平面部33A之间的铁芯部分短，所以不能够在该部分配置制动弹簧和缓冲橡胶。因此，在电磁线圈31的外周与圆弧部33B之间的铁芯部分设置以下的构成要素。即，在外磁极33的电磁线圈31的外周与圆弧部33B之间的铁芯部分，设置有：收纳制动弹簧36的弹簧收纳部37；收纳用于在电磁线圈31通电时缓和电枢28被铁芯30吸引时的冲击噪声的缓冲橡胶38的橡胶收纳部39；和插通用于将电磁制动装置15固定在电动机部13的贯通螺栓的固定孔40。

此处，弹簧收纳部37、橡胶收纳部39和固定孔40存在作为电磁制动装置15必要的数量，所以需要使它们效率良好地在圆弧部33B的铁芯部分形成。其中，一般而言，弹簧收纳部37的直径d1、橡胶收纳部39的直径d2和固定孔40的直径d3具有d1>d3>d2的关系。从而，利用该关系决定弹簧收纳部37、橡胶收纳部39和固定孔40的形成位置。

如图4的上侧的圆弧部33B(下侧的圆弧部33B也是同样的，所以对于该部分省略说明)所示，在圆弧部33B分别形成有必要个数的弹簧收纳部37、橡胶收纳部39和固定孔40。

首先，直径最大的弹簧收纳部37以中心位于在圆弧部33B的外周与外磁极33的内周之间的距离的一半的长度位置、即圆弧部33B的外周与外磁极33的内周之间的中央处设定的、从内磁极34的中心起的直径D1上的方式配置。其中，本实施例中3个弹簧收纳部37等间隔地配置。

另外，直径第二大的固定孔40配置在直径D1的内侧(外磁极33的内周侧)时直径比橡胶收纳部39大，所以需要使圆弧部33B的厚度变厚相应的量。因此，固定孔40以中心位于在直径D1的外侧(圆弧部33B的外周侧)设定的直径D3上的方式配置。本实施例中2个固定孔40配置在中央的弹簧收纳部37的两侧。

进而，直径最小的橡胶收纳部39以中心位于在直径D1的内侧(外磁极33的内周侧)设定的直径D2上的方式配置。本实施例中配置有4个橡胶收纳部39。

从而，配置弹簧收纳部37的直径D1、配置橡胶收纳部39的直径D2和配置固定孔40的直径D3的关系是D3>D1>D2。

这样，因为与弹簧收纳部37、橡胶收纳部39和固定孔40的直径相应地决定配置位置，所以能够使铁芯30的圆弧部33B的厚度尽可能薄，由此能够减少铁芯30的重量。

如上所述，根据本实施例，通过在铁芯30形成平面部33A，并且与弹簧收纳部37、橡胶收纳部39和固定孔40的直径相应地决定各自的配置位置而使圆弧部33B的厚度变薄，能够减少铁芯的重量，结果能够减少曳引机10整体的重量。进而，因为作为电磁制动装置15也能够轻量化，所以能够在制动靴27进行更换时或定期检查时提高从曳引机10卸下电磁制动装置15的情况下的维护人员的作业性。

另外，通过形成该平面部33A，能够使曳引机10的整体的形状(体型)小型化。以下，说明其理由。

如图1所示，电磁制动装置15的电磁驱动部29是靠近绳轮14的外周侧地配置的结构。所以，如以往一般铁芯30的外磁极是圆环状时，配置位置大致由该圆环状的外磁极的直径决定。

与此相对，本实施例中如图1所示，电磁驱动部29的外磁极33的平面部33A与绳轮14的外周面相对地配置。即，铁芯30的平面部33A以形成一对平面部33A的线段的中点与绳轮14的旋转中心以直线连接的方式配置在绳轮14的直径方向外侧。

从而，原本由铁芯30的圆弧部33B决定的铁芯30的直径因平面部33A而变短，所以能够移动铁芯30的配置位置使其靠近绳轮14的外周侧相应的量。所以，能够使被电枢28施加制动的制动盘26的直径变小，因此能够使曳引机10的形状小型化。其中，因制动盘26的小直径化而制动力不足的情况下，通过使用弹簧常数高的制动弹簧应对即可。

进而，因为在绳轮14侧的相反侧也形成有平面部33A，所以能够使铁芯30的外形形状向内侧缩短相应的量，能够使曳引机10的形状小型化。这样，本实施例中利用为了使铁芯30轻量化而形成的平面部33A，也能够使曳引机10的形状小型化。

此处，本实施例中使用了2个电磁制动装置15，如图1所示以通过绳轮14的中心的纵中心线为界对称地在等角度的位置配置有2个电磁制动装置15。而且，这2个电磁制动装置15所成的角度θ设定为90度以下。

如上所述，本发明使构成电磁制动装置的铁芯由彼此相对的一对面形成为平面状而成的平面部和与该平面部相邻的彼此相对的一对面形成为圆弧状而成的圆弧部形成，在该铁芯中收纳电磁线圈构成电磁铁，并且以铁芯的一对平面部位于制动盘的直径方向上的方式固定于曳引机。

由此，通过在电磁制动装置的铁芯形成平面部而能够减少铁芯的重量，而且该平面部以位于盘式制动器的直径方向上的方式配置，由此能够使曳引机整体小型化。

符号说明

10……曳引机，11……曳引机构部，12……制动机构部，13……电动机部，14……绳轮，15……电磁制动装置，16……机壳组装体，17……机壳主体，18……凸台部，19……固定主轴，20……转子部，21……收纳凹部，22……定子部，23……轴承，24……转子，25……永磁铁，26……制动盘，27……制动靴，28……电枢，29……电磁驱动部，30……铁芯，31……电磁线圈，33……外磁极，33A……平面部，33B……圆弧部，34……内磁极，35……壁面部，36……制动弹簧，37……弹簧收纳部，38……缓冲橡胶，39……橡胶收纳部，40……固定孔。

Claims (4)

1.一种电梯用曳引机，其特征在于，包括：

用于收纳定子和定子绕组的机壳主体；一侧固定在所述机壳主体而另一侧为自由端的固定主轴；经由轴承能够旋转地安装在所述固定主轴的自由端侧的、卷绕有曳引吊索的绳轮；与所述绳轮一体的、与所述定子协作形成电动机部的转子；与所述转子一体地旋转的制动盘；和电磁制动装置，其包括具有对所述制动盘的外周侧面施加制动的制动靴的电枢和选择性地磁吸引该电枢的电磁驱动部，

构成所述电磁驱动部的铁芯由彼此相对的一对外周面形成为平面状而成的平面部和与所述平面部相邻的彼此相对的一对外周面形成为圆弧状而成的圆弧部形成，在所述铁芯的内部收纳电磁线圈而构成所述电磁驱动部，并且以构成所述电磁驱动部的所述铁芯的所述一对平面部位于所述制动盘的直径方向上的方式将所述电磁驱动部固定于所述机壳主体，

并且所述铁芯包括具有圆形的外周壁的内磁极和具有圆形的内周壁的外磁极，在所述内磁极的外周壁与所述外磁极的内周壁之间的环状的收纳部中收纳所述电磁线圈，所述铁芯的所述外磁极具有隔着所述电磁线圈彼此相对的所述一对平面部和与所述平面部相邻的隔着所述电磁线圈彼此相对的所述一对圆弧部，在所述外磁极的圆弧部的铁芯形成有收纳制动弹簧的弹簧收纳部、收纳缓冲橡胶的橡胶收纳部和插通将所述铁芯直接或间接地固定于所述机壳的固定螺栓的固定孔，

设所述弹簧收纳部的直径为d1、所述橡胶收纳部的直径为d2、所述固定孔的直径为d3时，满足d1>d3>d2的关系，

设从所述内磁极的中心起到在所述外磁极的所述圆弧部配置的所述弹簧收纳部的中心的直径为D1、到所述橡胶收纳部的中心的直径为D2、到所述固定孔的中心的直径为D3时，满足D3>D1>D2的关系。

2.如权利要求1所述的电梯用曳引机，其特征在于：

以连接形成所述外磁极的所述一对平面部的线段的中点与所述绳轮的旋转中心的线成为直线的方式，将所述电磁驱动部固定于所述机壳主体。

3.如权利要求2所述的电梯用曳引机，其特征在于：

以所述外磁极的一侧的所述平面部与所述绳轮的外周面相对的方式将所述电磁驱动部固定于所述机壳主体。

4.如权利要求2或者3所述的电梯用曳引机，其特征在于：

以通过所述绳轮的中心的纵中心线为界在所述制动盘的周围对称地配置有2个所述电磁制动装置。