CN110116955A - 卷扬机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷扬机。当卷扬机小型化时，表面积减少且散热性能降低。在外转子类型的卷扬机中温度最高的定子处于内周部，因此，难以使热向外部空气散发，卷扬机的温度上升成为课题。为了解决所述课题，本发明的特征在于，设置有与框体内周部抵接而设置的散热片。

Description

卷扬机

技术领域

本发明涉及卷扬机。

背景技术

通常，吊桶式电梯由安装于卷扬机的输出轴的滑轮、绕挂于所述滑轮的吊索、以及悬吊于所述吊索的轿厢构成。电梯的卷扬机设置在处于建筑物的最上部的机械室内或升降通道内，但这些设置场所的尺寸存在制约，谋求卷扬机的小型化。

另一方面，当使卷扬机小型化时，卷扬机的表面积减少，有时无法发挥充分的散热性能而使卷扬机内部的马达温度上升。电梯所使用的马达是直驱马达且能够输出高转矩，但在卷扬机小型化时，线圈和供线圈卷绕的定子的温度上升。

作为卷扬机的冷却方法，已知有如下的方法：以马达定子的冷却为目的而在外转子的马达中定子被固定的内周侧设置散热片，进而使外部空气从设置于滑轮的通风口向卷扬机的凹部对散热片进行通风而进行空冷，作为一例具有日本特开2005-104620。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-104620

发明要解决的课题

在外转子类型的马达中，温度上升的定子配置在框体中散热表面积少的凹部(圆筒部)侧。因此，定子的热量难以释放到外部空气中而使马达的温度上升，但如专利文献1那样通过将散热片设置于框体凹部的内周面而增加散热表面积，由此能够使马达内的热向外部空气传递(散热)。

这里，作为将散热片设置于框体凹部的方法，考虑与框体一体地利用铸件进行的制造。

然而，在利用铸件与框体一体地进行制造的情况下，由于铸件的起模斜度和铸模的关系，使散热片的板厚、散热片部之间的间隙受到制约，无法得到充分面积的散热表面积。

发明内容

如此，本发明的课题在于，提供一种在框体的圆筒部设置有具备充分的散热性能的散热片的卷扬机。

解决方案

为了解决所述课题，本发明提供一种卷扬机，其是外转子型的卷扬机，所述卷扬机具备：框体；固定轴，其支承于所述框体；绳轮，其经由轴承而以旋转自如的方式安装于所述固定轴；旋转件，其设置于所述绳轮中的所述固定轴侧的面；以及固定件，其设置于所述框体中的与所述旋转件对置的面，所述卷扬机的特征在于，所述框体在设置有所述固定件的面的背面侧具有圆筒部，所述卷扬机还具备散热片，该散热片由散热片基部和从所述散热片基部突出的多个散热片部构成，所述散热片设置为所述散热片基部与所述圆筒部的内周面抵接。

发明效果

根据本发明，能够提供在框体的圆筒部设置有具备充分的散热性能的散热片的卷扬机。

上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明予以明确。

附图说明

图1是示出外转子型的电梯用卷扬机的侧面剖面的图。

图2是示出本发明的第一实施例的卷扬机的侧面剖面的图。

图3是示出本发明的散热片的形状的图。

图4是示出安装于图2所示的卷扬机的散热片的形状的图。

图5是示出安装于本发明的第二实施例的卷扬机的散热片及按压构件的形状的图。

图6是示出图5所示的卷扬机的侧面剖面的图。

图7是示出安装于本发明的第三实施例的卷扬机的散热片及按压构件的形状的图。

图8是本发明的第四实施例的卷扬机的主视图。

图9是示出安装于图8所示的卷扬机的散热片及按压构件的形状的图。

附图标记说明：

1…框体，2…定子，3…转子，4…磁铁，5…绳轮，6…滑轮，7…轴，10…散热片，11…按压构件，12…位移吸收部，14…圆筒部，15…内周面。

具体实施方式

以下，使用附图对实施例进行说明。

[实施例1]

在本发明中，以图1那样的将转子(旋转件)3设置于定子(固定件)2的外侧的外转子型的马达(卷扬机)作为对象。

本实施例中的外转子型的马达包括框体1、支承于框体1的固定轴、经由轴承旋转自如地安装于固定轴的绳轮5、与绳轮5成为一体地进行旋转的转子3、以及设置于框体1中与转子3对置的面的定子2。

在该转子3的内周侧(与定子2对置的面侧)安装有磁铁4，通过由卷绕于定子2的线圈产生的磁场而产生转矩，使转子3旋转。

另外，在电梯用的卷扬机中，通过在绳轮5固定滑轮6，从而向滑轮6传递转矩。在该滑轮6绕挂有悬吊着轿厢的吊索，能够经由吊索对轿厢进行驱动。

这里，马达在运转时通过铜损和铁损而发热。就该热量而言，从定子2经由处于框体1的设置有定子2的面的背面侧的圆筒部14的内周面15而向框体整体传递热量，从框体的表面向外部空气传递热量。

框体1中固定有定子2的框体1的凹部14的内周尤其成为高温。因此，通过对处于高温的圆筒部14的内周进行冷却，能够抑制定子2的温度成为高温。

图2示出本发明的一实施例的卷扬机的侧面剖视图。如图2所示，在框体1的内周面15设置有散热片10。

这里，作为散热片的制作方法，考虑例如将散热片挤出而进行制作的方法。在该情况下，需要形成为沿着框体1的内周面15的曲面形状的形状，但由于散热片基部10b具有厚度，因此考虑如下情况：因框体表面粗糙度而使接触率下降，接触热阻增加，使热量未充分地传递于散热片部(散热部)10a，无法充分地获得散热性能。

另外，通常已知能够通过提高接触部的表面压力而降低接触热阻，但内周面15为圆周状，因此，难以进行螺栓孔的加工，无法利用螺栓等对发热部侧进行按压固定。因此考虑如下情况：无法利用螺栓等向发热部直接赋予按压力，无法降低接触热阻。

另外，考虑通过焊接对由薄板制作出的散热片10进行固定的情况，但在基于焊接的固定中，考虑如下情况：由于热疲劳而使粘接部破裂，与发热部之间的接触热阻增加，散热性能随时间而下降。

对此，在本实施例中，该散热片10采用由金属的薄板制作的、图3所示的波纹形状(弯折成波形的形状)的散热片。通过提高波纹形状的纵横比且缩短前端侧的弯曲距离，能够增加散热片基部10b的接触面积比例，能够提高散热效率。

另外，由薄板制作的波纹形状的散热片10的散热片基部10b的厚度薄且弯曲，因此，容易追随于框体表面的形状。

将该散热片10如图4所示那样以散热片部10a成为内周侧且散热片基部10b成为外周侧的方式形成为圆形状(C字形状)。此时的圆形状的半径为框体1的内周的半径以上的大小。由于该半径大小的不同而产生使散热片10欲向外侧(外周侧)扩宽的力，该力成为向框体1中的圆筒部14的内周面15按压散热片10的按压力。该按压力具有固定散热片10以及降低散热片10与框体1之间的接触面的热阻的作用。

另外，由于散热片10由金属的薄板制作，因此，该散热片基部10b在弯曲时产生欲返回原来状态的恢复力，具有类似弹簧的特性。因此，在将散热片10为圆形状时的半径设为框体1的内周的半径以上的大小的情况下，当在框体1的圆筒部14设置散热片10时，散热片10的散热片基部10b向内周侧弯曲，产生欲向外周侧扩宽的力。该力也成为向框体1的内周面15按压散热片10的力。

这样，根据所述形状，由散热片10自身产生向框体1的内周面15按压的按压力，因此，无需设置固定用的螺栓等构件，无需对内周面15进行螺栓孔等的加工。另外，能够使散热片10自身具有与框体1接触的接触面的表面压力。

因此，通过赋予发热部与散热部的接触表面压力，从而降低接触热阻。需要说明的是，为了进一步降低接触热阻，也可以将散热润滑脂、散热薄片设置在框体1与散热片10之间。

另外，如上所述，能够将散热片10的散热片基部10b看作是板簧，在该情况下，向圆周上的各位置施加的按压力是均匀的，因此，框体1与散热片10的接触位置处的接触热阻是均匀的。即，能够抑制各位置处的热阻的偏差。

此外，通过利用热膨胀系数为框体1以上的材料来制作散热片10，从而尤其在为需要冷却的高温时，散热片10的变形量比框体1大，产生比常温时高的表面压力。

另外，由于散热片10是以后附的结构将薄板弯曲而制造的，因此，针对内周直径不同的卷扬机，也仅通过改变最终圆形状的直径就能够流用相同的散热片10。

此外，通过将散热片10设为C字形状，换言之，通过将在以固定轴为中心的周向上与内周面15抵接的散热片基部10b的长度的合计值设为比内周面15的圆周的长度短的尺寸，在将散热片10设置于框体1时能够产生间隙，即便因高温时的散热片10的热膨胀所引起的体积的增加而导致散热片10发生变形，其位移也成为圆周切线方向的位移，能够抑制在散热片10与内周面15之间的接触面产生间隙这样的变形。

需要说明的是，在本说明书中，C字形状也包含在从固定轴方向观察时以固定轴为中心而旋转的情况下成为C字形状的形状。

如以上说明的那样，通过设置所述形状的散热片10，从而如图2所示那样在处于发热部即定子2的背面侧的框体1的圆筒部14的内周面15设置散热片10，使定子2的热通过内周面15从散热片10向外部空气传递，能够实现卷扬机的冷却。

[实施例2]

接着，使用图5及图6对本发明的实施例2进行说明。需要说明的是，在图5及图6中，与图1至图4相同的标号表示相同的部件或结构，因此，省略再次的说明。在实施例2中，除了实施例1的结构之外，还设置有从设置于框体1的内周面15的圆形状的散热片10的更靠内周侧向框体1侧按压的按压机构。

仅基于实施例1所示的散热片10的按压力由于构成散热片10的金属板的板厚的关系而使所产生的表面压力存在界限。虽然能够通过增加金属板的板厚来增加散热片10的刚性，从而获得较高的表面压力，但通过散热片基部10b的板厚增加而导致各散热片部10a彼此的间隔变窄，有时散热性能会下降。

对此，在本实施例2中，为了提高散热片10的散热片基部10b与框体1的内周面15之间的表面压力，设置有将散热片10从内周侧向内周面15按压的按压构件11。

作为按压构件11的例子，使用图5所示的圆筒对本实施例进行说明，但只要是在千斤顶、线性致动器、连杆机构等的框体1的内周面侧按压散热片10的结构，则不局限于圆筒。

利用图5对设置于框体1的散热片10及按压构件11的配置进行说明。

首先，附图里侧所示的框体1的内周面15成为最靠外周侧，散热片10设置于所述框体1的圆筒部14。接着，成为在所述散热片10的内周侧设置按压构件11的配置。

这里，在按压构件11的外周设置有供散热片部10a插入的狭缝。需要说明的是，关于按压构件11的狭缝，在图示中狭缝贯穿单侧的端部，但也可以采用在内侧设置狭缝、且狭缝未进入按压构件11的轴向的两端的端部的形状。

通过设置这样的按压构件11，能够加强散热片10向框体1插入后的相对于框体1侧的表面压力。

另外，按压构件11的外径为框体1的内周以上的半径，成为按压构件11通过与框体1之间的过盈量而被固定的尺寸关系。这样，通过增大过盈量，按压构件11与框体1之间的表面压力变高，夹在中间的散热片10与作为发热部的框体1的内周面15的表面上的表面压力也变高，因此，散热片10与框体1的接触热阻下降。

此外，如图6所示，散热片10构成为内周侧被按压构件11限制位移方向，外周侧被框体1限制位移方向，因此，在高温时散热片10的体积增加后，散热片10的局部形变在从内周侧及外周侧的按压下能够成为圆周方向的位移，能够抑制接触热阻的增加。

此外，通过将散热片10的散热片部10a所进入的狭缝设置于按压构件11，从而散热片部10a与外部空气的接触部分不会被按压构件11阻碍，因此，不会影响到向外部空气的热传递。

另外，通过利用热膨胀系数为框体1以上的材料来制作按压构件11，从而在尤其需要冷却的高温时，按压构件11的变形量比框体1大，由此，相对于夹在按压构件11与框体1之间的散热片10而能够产生比常温时高的向内周面15按压的表面压力。

[实施例3]

接着，使用图7对本发明的实施例3进行说明。需要说明的是，在图7中，与图1至图6相同的标号表示相同的部件或结构，因此，省略再次的说明。在实施例3中，如图7所示，按压构件11的形状为，从实施例2中的圆筒形状切掉一部分而形成有间隙的、从固定轴方向观察时成为大致C字的形状。

在框体1设置散热片10和按压构件11的情况下，按压构件11的间隙的位置设置为与散热片10的间隙的位置大致相同的位置。即，散热片10与按压构件11以散热片10中的C字的间隙与按压构件11中的C字的间隙的至少一部分重叠的方式设置于框体1。

这里，将设置于该按压构件11的间隙的部分称为位移吸收部12。通过具有该位移吸收部12、并且如上述那样设置为间隙重叠，从而高温时的散热片10与按压构件11的因热膨胀引起的体积的增加而导致的变形成为圆周切线方向的位移，能够抑制在接触面产生间隙这样的变形。

[实施例4]

接着，使用图8及图9对本发明的实施例4进行说明。需要说明的是，在图8及图9中，与图1至图7相同的标号表示相同的部件或结构，因此，省略再次的说明。在实施例4中，示出为了支承实施例3的电梯用卷扬机中的向滑轮施加的悬吊载荷而在框体1的圆筒部14设置肋13的卷扬机的情况。

如图8所示，以肋13位于将散热片10、圆筒11设为C字形状时的C字的间隙的位置的方式在框体1设置散热片10、圆筒11。

此外，在卷扬机的上部也存在肋13的情况下，如图9那样在散热片10和按压构件11设置切口。这样，通过利用薄板来制作散热片10，即便在将肋13等设置于卷扬机的圆筒部14这样的情况下，也能够容易地进行加工应对。

另外，例如在将散热片10设为C字形状时，以肋13位于散热片10中的C字的间隙的方式进行配置，并且，使散热片10夹着肋13的侧面而与肋13接触地设置于框体1，由此，在肋13与散热片10之间产生摩擦，能够抑制因温度的上升或下降而引起的轴向上的脱落。此外，在将按压构件11设为C字形状时，以肋13位于按压构件11中的C字的间隙的方式进行配置，并且使按压构件11夹着肋13的侧面而与肋13接触地设置于框体1，在该情况下也同样地能够抑制因温度的上升或下降而引起的轴向上的脱落。

需要说明的是，本发明不局限于上述实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细进行的说明，并非局限于具备所说明的全部结构。另外，能够将某一实施例的结构的一部分置换成其他实施例的结构，另外，还能够对某一实施例的结构追加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

Claims (11)

1.一种卷扬机，其是外转子型的卷扬机，

所述卷扬机具备：

框体；

固定轴，其支承于所述框体；

绳轮，其经由轴承而以旋转自如的方式安装于所述固定轴；

旋转件，其设置于所述绳轮中的所述固定轴侧的面；以及

固定件，其设置于所述框体中的与所述旋转件对置的面，

所述卷扬机的特征在于，

所述框体在设置有所述固定件的面的背面侧具有圆筒部，

所述卷扬机还具备散热片，该散热片由散热片基部和从所述散热片基部突出的多个散热片部构成，

所述散热片设置为所述散热片基部与所述圆筒部的内周面抵接。

2.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

所述散热片从所述固定轴方向观察时为C字形状。

3.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

在以所述固定轴为中心的周向上，与所述内周面抵接的所述散热片基部的长度的合计值比所述内周面的圆周的长度短。

4.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

所述散热片是波纹形状的金属板。

5.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

所述卷扬机设置有按压构件，该按压构件将所述散热片从内周侧向所述框体按压。

6.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，

所述按压构件是在圆周上设置有供所述散热片部插入的狭缝的圆筒。

7.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，

所述散热片在从所述固定轴方向观察时为C字形状，

所述按压构件在从所述固定轴方向观察时为C字形状，

所述散热片和所述按压构件以所述散热片中的C字的间隙与所述按压构件中的C字的间隙的至少一部分重叠的方式设置于所述框体。

8.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

所述框体在所述圆筒部还具备肋，

所述散热片在从所述固定轴方向观察时为C字形状，配置为使所述肋位于所述散热片中的C字的间隙，且所述散热片与所述肋的侧面接触。

9.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，

所述框体在所述圆筒部还具备肋，

所述按压构件在从所述固定轴方向观察时为C字形状，配置为使所述肋位于所述按压构件中的C字的间隙，且所述按压构件与所述肋的侧面接触。

10.根据权利要求1所述的卷扬机，其特征在于，

所述散热片由热膨胀系数比所述框体大的材料制作。

11.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，

所述按压构件由热膨胀系数比所述框体大的材料制作。