JP2001031350A - 巻上装置及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置検出或いは速度検出を行いながらも、軸
方向に大形化することを抑えることができると共に、制
御も簡単にできる巻上装置を提供する。 【解決手段】 それぞれ永久磁石からなる位置信号発生
部３５及び速度信号発生部３６を、電動機の回転子２２
と一体回転するように設けられた第１のプーリ３２の軸
方向の側面に同心円状に設け、それぞれホール素子から
なる位置信号検出器３９及び速度信号検出器４０を、固
定子ブラケット１７に取り付けたプリント基板３７に設
ける。信号発生部３５，３６は、ベルトが掛けられる第
１のプーリ３２を利用して取り付けているので、電動機
の回転軸に専用のロータリエンコーダなどを設ける場合
に比べて、軸方向に大形化することを抑えることがで
き、また、センサレス制御とは違い、制御も簡単にでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出手段及び
速度検出手段のうちの少なくとも一方の検出手段を備え
た巻上装置、及びこの巻上装置を備えたエレベータ装置
に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】エレベータ装置に用い
られる巻上装置において、電動機の回転位置或いは速度
の検出は、電動機の回転軸に設けた、位置、速度一体形
のロータリエンコーダにより行うのが一般的である。し
かしながら、このような構成とした場合には、位置検出
或いは速度検出のための専用部品を電動機の回転軸に取
り付ける必要があるため、電動機の軸方向に大形化して
しまい、巻上装置を薄形化することが難しい。一方、電
動機の回転位置の検出を、検出器を用いずに行う、いわ
ゆるセンサレス制御で行う方法もあるが、制御が複雑で
ある。

【０００３】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、位置検出或いは速度検出
を行いながらも、軸方向に大形化することを抑えること
ができると共に、制御も簡単にできる巻上装置を提供す
ることにあり、また、第２の目的は、昇降路の頂上付近
に機械室を設ける必要がないと共に、カウンタウエイト
の量を少なくできるエレベータ装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するために、請求項１の発明の巻上装置は、支持体に
固定状態に設けられた電動機の固定子と、軸受を介して
前記固定子に対して回転可能に設けられた電動機の回転
子と、この回転子と一体的に回転するように設けられ、
動力伝達部材が掛けられる回転出力部とを備え、位置信
号発生部及び速度信号発生部のうちの少なくとも一方の
信号発生部を前記回転出力部に設けると共に、その信号
発生部による信号を検出する信号検出器を、前記信号発
生部に対して固定側となる固定部に設けたことを特徴と
するものである。

【０００５】この構成によれば、動力伝達部材が掛けら
れる回転出力部に設けた信号発生部と、この信号発生部
による信号を検出する信号検出器とにより、回転出力部
の回転位置或いは速度を検出することができる。この場
合、信号発生部は、動力伝達部材が掛けられる回転出力
部を利用して取り付けているので、電動機の回転軸に専
用のロータリエンコーダなどを設ける場合に比べて、軸
方向に大形化することを抑えることができ、また、セン
サレス制御とは違い、制御も簡単にできる。

【０００６】この場合、回転出力部が、動力伝達部材と
してのベルトが掛けられるプーリを備えている場合に
は、信号発生部は、前記プーリに設けることが好ましい
（請求項２の発明）。また、回転出力部が、動力伝達部
材としてのロープが掛けられる綱車を備えている場合に
は、信号発生部は、前記綱車に設けることもできる（請
求項４の発明）。

【０００７】一方、電動機の回転子に軸受を支持するよ
うに設けられ、その回転子と一体的に回転する軸受支持
板を備えたものの場合には、上記信号発生部をその軸受
支持板に設けることもできる（請求項５の発明）。

【０００８】請求項６の発明は、支持体に固定状態に設
けられた電動機の固定子と、軸受を介して前記固定子に
対して回転可能に設けられた電動機の回転子と、この回
転子と一体的に回転するように設けられ、外周部にベル
トが掛けられる第１のプーリと、前記ベルトを介して回
転されるように設けられた第２のプーリと、この第２の
プーリと一体的に回転するように設けられ、外周部にロ
ープが掛けられる綱車とを備えたものにおいて、上記信
号発生部を前記第１のプーリ、第２のプーリ及び綱車の
うちのいずれかに設けると共に、その信号発生部による
信号を検出する信号検出器を、前記信号発生部に対して
固定側となる固定部に設けたことを特徴とするものであ
る。この場合、信号発生部は、綱車の軸方向の一方の側
面や軸の外周面に設けることもできる（請求項７，８の
発明）。

【０００９】上記した第２の目的を達成するために、請
求項９の発明のエレベータ装置は、昇降路の頂上付近に
おいて両端部が離間した状態で固定されると共に、中間
部分が前記昇降路の頂上付近に設けられた中間滑車に引
っ掛けられたロープと、前記中間滑車と前記ロープの一
端部との間に位置して前記ロープに動滑車を介して上下
動可能に支持されたかごと、前記中間滑車と前記ロープ
の他端部との間に位置して前記ロープに上下動可能に支
持されたカウンタウエイトを有するウエイト装着部と、
請求項１ないし８のいずれかに記載の巻上装置とを備
え、前記巻上装置を前記ウエイト装着部に設けたことを
特徴とするものである。

【００１０】このものによれば、巻上装置をウエイト装
着部に設けるようにしているので、昇降路の頂上付近に
機械室を設ける必要がなく、また、巻上装置の重量がウ
エイトとしても作用するので、ウエイト装着部における
カウンタウエイトの量を少なくできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図６を参照して説明する。まず、エレベ
ータ装置の概略的な構成を示した図６において、かご１
は昇降路のガイドレール２に沿って昇降し、また、カウ
ンタウエイト３ａが装着されたウエイト装着部３は、昇
降路のカウンタレール４に沿って昇降するようになって
いる。ロープ５は、一端部５ａが上記かご１用のガイド
レール２の頂上付近に固定されていると共に、他端部５
ｂが上記ウエイト装着部３用のカウンタレール４の頂上
付近に固定されていて、中間部がガイドレール２及びカ
ウンタレール４の頂上付近に設置された中間滑車６に引
っ掛けられている。

【００１２】上記かご１は、中間滑車６とロープ５の一
端部５ａとの間に位置して、ロープ５に一対の動滑車
７，７を介して上下動可能に支持されている。また、上
記ウエイト装着部３は、中間滑車６とロープ５の他端部
５ｂとの間に位置して、ロープ５に後述する巻上装置１
０の綱車１１（図４及び図５参照）を介して上下動可能
に支持されている。巻上装置１０は、この実施例におい
ては、電動機ユニット１２と、綱車ユニット１３とから
構成されていて、ウエイト装着部３のフレーム１４の上
部に配設されている。

【００１３】次に、上記電動機ユニット１２について、
主に図１ないし図３を参照して説明する。支持体１５
は、矩形板状のベース板１６と、このベース板１６の中
央部に図１及び図２中右方向へ突出するように設けられ
た円筒状の固定子ブラケット１７とから構成されてい
て、固定子ブラケット１７の外周部に電動機の固定子１
８が固定状態に設けられている。固定子１８は、固定子
鉄心１９と、この固定子鉄心１９に巻装された複数個の
コイル２０とから構成されている。

【００１４】固定子ブラケット１７の内周部には、玉軸
受からなる軸受２１を介して電動機の回転子２２の回転
軸２３が回転可能に支持されている。回転子２２は、そ
の回転軸２３と、この回転軸２３と一体成形された浅底
容器状の回転子ヨーク２４と、この回転子ヨーク２４の
周壁部の内周部に設けられた回転子鉄心２５と、この回
転子鉄心２５に埋め込まれた複数極の永久磁石２６とか
ら構成されていて、回転子鉄心２５の内周面が上記固定
子鉄心１９の外周面に対して所定の隙間を存して対向し
ている。この回転子２２は、回転軸２３を中心に固定子
１８に対して回転可能に設けられている。回転軸２３の
軸方向の一端部には、上記軸受２１の内輪２１ａを支持
する軸受支持板２７が回転子２２と一体回転するように
設けられている。

【００１５】回転軸２３の中央部には、軸方向に貫通す
る挿通孔２８が形成されている。出力部材３０は、挿入
軸部３１と、回転出力部を構成する第１のプーリ３２と
を一体に有していて、挿入軸部３１を上記挿通孔２８に
挿通することにより回転軸２３に着脱可能に取り付けら
れている。挿入軸部３１の軸方向の端部にはストップリ
ング３３を取着していて、これにより抜け止めしてい
る。また、挿入軸部３１の外周部及び挿通孔２３部分に
はキー溝が形成されていて、これらキー溝にまたがるよ
うにキー３４を挿入することにより、出力部材３０を回
転軸２３と一体に回転するようにしている。出力部材３
０を回転軸２３に取り付けた状態で、上記第１のプーリ
３２が上記ベース板１６側において回転軸２３から軸方
向外方へ突出している。

【００１６】そして、第１のプーリ３２において、前記
固定子１８と対向する軸方向側面であるベース板１６側
の側面（図１及び図２において、右側面）に、図３に示
すように、Ｎ極とＳ極を交互に着磁して構成された多数
極の永久磁石からなる位置信号発生部３５を埋め込み状
態で設けていると共に、この位置信号発生部３５の外側
に位置させて、当該位置信号発生部３５よりも多数のＮ
極とＳ極を交互にかつ密に着磁して構成された多数極の
永久磁石からなる速度信号発生部３６を埋め込み状態で
設けている。これら位置信号発生部３５及び速度信号発
生部３６は、それぞれリング状をなしていて、同心状に
配置されている。

【００１７】上記支持体１５における固定子ブラケット
１７の第１のプーリ３２側の面には、プリント基板３７
をねじ３８により取り付けていて、このプリント基板３
７の先端部を、第１のプーリ３２と軸受支持板２７との
間に配置している。そして、このプリント基板３７の先
端部側面に、位置信号発生部３５と対向するようにそれ
ぞれホール素子からなる３個の位置信号検出器３９を設
けていると共に、速度信号発生部３６と対向するように
ホール素子からなる１個の速度信号検出器４０を設けて
いる。この場合、固定子ブラケット１７は、位置信号発
生部３５及び速度信号発生部３６に対して固定側となる
固定部を構成している。

【００１８】ベース板１６の上部には、図４に示すよう
に、上記綱車ユニット１３のベース板４１が連結ボルト
４２により連結固定されている。そのベース板４１には
軸４３（図５参照）が貫通状態で回転可能に取り付けら
れていて、この軸４３の一端部に、上記第１のプーリ３
２よりも径大な第２のプーリ４４が設けられ、軸４３の
他端部に上記綱車１１が設けられていて、これら第２の
プーリ４４と綱車１１とは一体に回転するようになって
いる。第２のプーリ４４と第１のプーリ３２との間には
動力伝達部材を構成するベルト４５が掛け渡されてお
り、第１のプーリ３２と第２のプーリ４４とベルト４５
とにより、ベルト伝動機構を構成している。また、綱車
１１の外周部には複数本の綱溝が形成されていて、それ
ら綱溝に複数本の上記ロープ５が引っ掛けられている。
そして、電動機ユニット１２及び綱車ユニット１３は、
上記ウエイト装着部３のフレーム１４に取り付けられて
いる。

【００１９】上記構成において、電動機ユニット１２の
回転子２２が回転すると、この回転子２２と一体に第１
のプーリ３２が回転し、これに伴いベルト４５を介して
第２のプーリ４４が回転する。そして、この第２のプー
リ４４と一体に綱車１１が回転することに基づき、ロー
プ５を介してかご１及びウエイト装着部３が上下動され
ることになる。このとき、第１のプーリ３２の回転に伴
い、位置信号発生部３５及び速度信号発生部３６もこの
第１のプーリ３２と一体に回転し、その位置信号発生部
３５による信号を位置信号検出器３９により検出するこ
とにより回転子２２の回転位置を検出することができ、
また、速度信号発生部３６による信号を速度信号検出器
４０により検出することにより回転子２２の回転速度を
検出することができる。

【００２０】上記した第１実施例によれば、次のような
効果を得ることができる。すなわち、位置信号発生部３
５及び速度信号発生部３６を、電動機の回転子２２と一
体的に回転する第１のプーリ３２の側面に設けると共
に、それら信号発生部３５，３６による信号を検出する
位置信号検出器３９及び速度信号検出器４０を、固定部
となる固定子ブラケット１７に固定したプリント基板３
７に設けたことにより、電動機の回転子２２の回転位置
及び回転速度を検出することができる。

【００２１】そしてこの場合、位置信号発生部３５及び
速度信号発生部３６は、動力伝達部材であるベルト４５
が掛けられる第１のプーリ３２を利用して取り付けてい
るので、電動機の回転軸に専用のロータリエンコーダな
どを設ける場合に比べて、軸方向に大形化することを抑
えることができる。また、センサレス制御とは違い、制
御も簡単にできる。

【００２２】さらに、エレベータ装置において、巻上装
置１０をウエイト装着部３に設けるようにしているの
で、昇降路のガイドレール２及びカウンタレール４の頂
上付近に機械室を設ける必要がなく、また、巻上装置１
０の重量がウエイトとしても作用するので、ウエイト装
着部３におけるカウンタウエイト３ａの量を少なくでき
る利点がある。

【００２３】図７及び図８は本発明の第２実施例を示し
たものであり、この第２実施例は上記した第１実施例と
は次の点が異なっている。すなわち、第１のプーリ３２
のベース板１６側の側面に、リング状の円板５０を取り
付けていて、この円板５０には、径方向内側の側面に多
数極の永久磁石からなるリング状の位置信号発生部３５
を設けていると共に、外周部に多数個のスリットからな
る速度信号発生部５１をリング状に形成している。

【００２４】そして、固定子ブラケット１７に取り付け
られたプリント基板３７には、その先端部に位置信号発
生部３５と対向するようにホール素子からなる３個の位
置信号検出器３９を設けていると共に、速度信号発生部
５１と対応する側面に、その速度信号発生部５１を挟む
ようにして対向形のフォトインタラプタからなる速度信
号検出器５２を取り付けている。この速度信号検出器５
２は、周知のように、発光素子と受光素子とを対向する
ように有していて、発光素子から発せられた光を受光素
子により受ける構成となっている。このような構成とし
た第２実施例においても、上記した第１実施例と同様な
作用効果を得ることができる。

【００２５】図９及び図１０は本発明の第３実施例を示
したものであり、この第３実施例は上記した第１実施例
とは次の点が異なっている。すなわち、それぞれ永久磁
石からなるリング状の位置信号発生部３５及び速度信号
発生部３６を、回転子２２と一体的に回転する軸受支持
板２７の側面に埋め込み状態で設け、また、それぞれホ
ール素子からなる位置信号検出器３９及び速度信号検出
器４０を、それら位置信号発生部３５及び速度信号発生
部３６に対向するように、プリント基板３７に取り付け
ている。このような構成とした第３実施例においても、
第１実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【００２６】図１１及び図１２は本発明の第４実施例を
示したものであり、この第４実施例は上記した第１実施
例とは次の点が異なっている。すなわち、それぞれ永久
磁石からなるリング状の位置信号発生部３５及び速度信
号発生部３６を、綱車ユニット１３における綱車１１の
軸方向の一方の側面（ベース板４１側の側面）に設け、
また、それぞれホール素子からなる位置信号検出器３９
及び速度信号検出器４０を、ベース板４１に設けられた
プリント基板５３に、それら位置信号発生部３５及び速
度信号発生部３６に対向するように設けている。

【００２７】この場合、綱車１１は、電動機の回転子２
２と同期して回転すると共に、動力伝達部材であるロー
プ５が掛けられる回転出力部を構成している。また、位
置信号検出器３９及び速度信号検出器４０が取り付けら
れたベース板４１は、回転する位置信号発生部３５及び
速度信号発生部３６に対して固定側となる固定部を構成
している。このような構成とした第４実施例において
も、第１実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【００２８】図１３及び図１４は本発明の第５実施例を
示したものであり、この第５実施例は上記した第４実施
例とは次の点が異なっている。すなわち、それぞれ永久
磁石からなるリング状の位置信号発生部５４及び速度信
号発生部５５を、綱車１１と第２のプーリ４４の共通の
軸である軸４３の外周部に設け、また、それぞれホール
素子からなる位置信号検出器３９及び速度信号検出器４
０を、ベース板４１に設けられたプリント基板５６に、
それら位置信号発生部５４及び速度信号発生部５５に対
向するように設けている。このような構成とした第５実
施例においても、第４実施例と同様な作用効果を得るこ
とができる。

【００２９】図１５は本発明の第６実施例を示したもの
であり、この第６実施例は上記した第１実施例とは次の
点が異なっている。すなわち、電動機の回転子２２と一
体回転する出力部材３０に、第１のプーリ３２に代え
て、ロープ５が掛けられる綱車６０を設け、この綱車６
０の側面に、位置信号発生部３５及び速度信号発生部３
６を設けるようにしている。このような構成とした第６
実施例においても、第１実施例と同様な作用効果を得る
ことができる。

【００３０】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。位置信号発生部及び速度信号発生部は、回転
子２２と同期して回転する回転出力部である第２のプー
リ４４に設けるようにすることもできる。

【００３１】位置信号発生部及び速度信号発生部は、必
ずしも同じ部材に設ける必要はなく、また、位置検出手
段及び速度検出手段は、必ずしも両方設ける必要はな
く、どちらか一方のみでも良い。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の巻上装置によれば、位置検出或いは速度検出を行いな
がらも、軸方向に大形化することを抑えることができる
と共に、制御も簡単にできる。

【００３３】また、本発明のエレベータ装置によれば、
巻上装置をウエイト装着部に設けるようにしたことによ
り、昇降路の頂上付近に機械室を設ける必要がないと共
に、カウンタウエイトの量を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の縦断側面図

【図２】電動機ユニット部分の縦断側面図

【図３】図１中、Ａ−Ａ線に沿って示す断面図

【図４】巻上装置部分の正面図

【図５】巻上装置部分の破断側面図

【図６】エレベータ装置の概略的構成を示す斜視図

【図７】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図８】図３相当図

【図９】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図１０】図９中、Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図

【図１１】本発明の第４実施例を示す綱車ユニット部分
の破断側面図

【図１２】図１１中、Ｃ−Ｃ線に沿って示す断面図

【図１３】本発明の第５実施例を示す図１１相当図

【図１４】図１３中、Ｄ−Ｄ線に沿って示す断面図

【図１５】本発明の第６実施例を示す図２相当図

【符号の説明】

１はかご、２はガイドレール（昇降路）、３はウエイト
装着部、３ａはカウンタウエイト、４はカウンタレール
（昇降路）、５はロープ（動力伝達部材）、６は中間滑
車、７は動滑車、１０は巻上装置、１１は綱車（回転出
力部）、１２は電動機ユニット、１３は綱車ユニット、
１５は支持体、１７は固定子ブラケット（固定部）、１
８は固定子、２１は軸受、２２は回転子、２３は回転
軸、２６は永久磁石、２７は軸受支持板、３０は出力部
材、３２は第１のプーリ（回転出力部）、３５は位置信
号発生部、３６は速度信号発生部、３７はプリント基
板、３９は位置信号検出器、４０は速度信号検出器、４
１はベース板（固定部）、４３は軸、４４は第２のプー
リ（回転出力部）、４５はベルト（動力伝達部材）、５
１は速度信号発生部、５２は速度信号検出器、５３はプ
リント基板、５４は位置信号発生部、５５は速度信号発
生部，５６はプリント基板、６０は綱車を示す。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F306 AA07 BA07 BB15 5H019 AA08 BB01 BB02 BB05 BB08 BB15 BB19 BB22 BB27 CC04 CC09 DD01 EE01 FF00 FF01 FF03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体に固定状態に設けられた電動機の
   固定子と、 軸受を介して前記固定子に対して回転可能に設けられた
   電動機の回転子と、 この回転子と一体的に回転するように設けられ、動力伝
   達部材が掛けられる回転出力部とを備え、 位置信号発生部及び速度信号発生部のうちの少なくとも
   一方の信号発生部を前記回転出力部に設けると共に、そ
   の信号発生部による信号を検出する信号検出器を、前記
   信号発生部に対して固定側となる固定部に設けたことを
   特徴とする巻上装置。
2. 【請求項２】 回転出力部は、動力伝達部材としてのベ
   ルトが掛けられるプーリを備え、信号発生部は、前記プ
   ーリに設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   巻上装置。
3. 【請求項３】 信号発生部は、前記固定子と対向する軸
   方向側面に設けられていることを特徴とする請求項２記
   載の巻上装置。
4. 【請求項４】 回転出力部は、動力伝達部材としてのロ
   ープが掛けられる綱車を備え、信号発生部は、前記綱車
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の巻上
   装置。
5. 【請求項５】 支持体に固定状態に設けられた電動機の
   固定子と、 軸受を介して前記固定子に対して回転可能に設けられた
   電動機の回転子と、 この回転子と一体的に回転するように設けられ、動力伝
   達部材が掛けられる回転出力部と、 前記回転子に前記軸受を支持するように設けられ、その
   回転子と一体的に回転する軸受支持板とを備え、 位置信号発生部及び速度信号発生部のうちの少なくとも
   一方の信号発生部を前記軸受支持板に設けると共に、そ
   の信号発生部による信号を検出する信号検出器を、前記
   信号発生部に対して固定側となる固定部に設けたことを
   特徴とする巻上装置。
6. 【請求項６】 支持体に固定状態に設けられた電動機の
   固定子と、 軸受を介して前記固定子に対して回転可能に設けられた
   電動機の回転子と、 この回転子と一体的に回転するように設けられ、外周部
   にベルトが掛けられる第１のプーリと、 前記ベルトを介して回転されるように設けられた第２の
   プーリと、 この第２のプーリと一体的に回転するように設けられ、
   外周部にロープが掛けられる綱車とを備え、 位置信号発生部及び速度信号発生部のうちの少なくとも
   一方の信号発生部を、前記第１のプーリ、第２のプーリ
   及び綱車のうちのいずれかに設けると共に、その信号発
   生部による信号を検出する信号検出器を、前記信号発生
   部に対して固定側となる固定部に設けたことを特徴とす
   る巻上装置。
7. 【請求項７】 信号発生部は、綱車の軸方向の一方の側
   面に設けられていることを特徴とする請求項４または６
   記載の巻上装置。
8. 【請求項８】 信号発生部は、綱車の軸の外周面に設け
   られていることを特徴とする請求項４または６記載の巻
   上装置。
9. 【請求項９】 昇降路の頂上付近において両端部が離間
   した状態で固定されると共に、中間部分が前記昇降路の
   頂上付近に設けられた中間滑車に引っ掛けられたロープ
   と、 前記中間滑車と前記ロープの一端部との間に位置して前
   記ロープに動滑車を介して上下動可能に支持されたかご
   と、 前記中間滑車と前記ロープの他端部との間に位置して前
   記ロープに上下動可能に支持されたカウンタウエイトを
   有するウエイト装着部と、 請求項１ないし８のいずれかに記載の巻上装置とを備
   え、 前記巻上装置を前記ウエイト装着部に設けたことを特徴
   とするエレベータ装置。