JP2004299910A

JP2004299910A - エレベータ装置

Info

Publication number: JP2004299910A
Application number: JP2004210915A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nihei; 秀樹二瓶; Hiroshi Nagase; 博長瀬; Masanobu Ito; 正信伊藤; Takanori Nakada; 孝則中田; Kaoru Kurosawa; 薫黒沢; Hiromi Iyoda; 洋海伊豫田; Suetaro Shibukawa; 末太郎渋川; Tokuaki Hino; 徳昭日野; Yoshio Sakai; 吉男坂井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: JP3731599B2

Abstract

【課題】
本発明は、トラクションマシンに対してブレーキとモータの影響をなくし、かつトラクションマシンの組立，分解が容易に行い得るエレベータ装置を得ることにある。
【解決手段】
本発明は、トラクションマシン（１）により駆動されるロープ（２６）によって昇降路（２５）内を昇降するカウンタウェイト（３１）と乗かご（２８）を備えたエレベータ装置において、前記トラクションマシン（１）は、フレーム（３）に固定された固定子とハウジング（１６）に固定された回転子を有するラジアルギャップ方式の永久磁石型同期モータ（７）を備え、前記ハウジング（１６）の反フレーム（３）側に分離可能なシーブ
（５）を設け、前記シーブ（５）の外径を前記ハウジング（１６）の外径よりも小さく構成したのである。
【選択図】図２

Description

本発明はエレベータ装置に係り、特に、昇降路内へ配置するのに好適なトラクションマシンを有するロープ式のエレベータ装置に関する。

従来のロープ式のエレベータ装置において、昇降路内に設置されるトラクションマシンは、例えば下記特許文献１に記載のように、円盤状の回転子の片面に永久磁石を設け、これに固定子を対向させて設けた、所謂回転子と固定子とを面対向構造としたアキシャルギャップ型モータと、このモータの回転子に直結したシーブと、回転子の最外周部を制動面とするディスクブレーキとを有している。

一方、通常のトラクションマシンとして、例えば下記特許文献２に記載のように、ラジアルギャップ型モータを用い、そのモータの外周をシーブとして用いるものがある。

特開平８−３７７６４号公報特開平７−１１７９５７号公報

上記第１の従来技術は、回転子と固定子が面対向構造であるので、磁気的な吸引力が軸方向に働き、この軸方向の推力を受けるのに特殊な軸受を用いなければならず、その結果、軸受構造が複雑になり、それに伴ってトラクションマシンが大型化する問題がある。

また、回転子の最外周をディスクブレーキの制動面として用いる構造としているので、ディスクブレーキのブレーキシューの接触により、ブレーキディスクと一体の回転子が軸方向に変位する可能性がある。したがって、ブレーキ作動時に、ディスクの両側に位置するブレーキシューの押圧力を均等にする必要があり、その調整に労力を要し、あるいは押圧力自動均等機構を設けた場合、ブレーキ構造が複雑になるという問題がある。

一方、第２の従来技術は、シーブ内にモータが納められているため、シーブ径よりも、モータのトルクが発生するギャップの径が小さくなり、モータのギャップ径の２乗に発生するトルクが比例するので、必要なトルクを得るためにはモータ軸長を長くしなければならない。更に、シーブには乗かご等の垂直荷重がかかるので、シーブや軸受の強度が必要となり、先のモータ軸長が長くなることと重ねて、シーブを極めて堅牢になるように製作しなければならず、トラクションマシンが大きくなり、とくに昇降路内に配置するには不都合である。

更に、シーブ内にモータを設けているので、シーブとモータを分離して、それぞれを別個に加工し、ギャップ精度を確保して組立をすることが容易ではない。

本発明の目的は、トラクションマシンに対してブレーキとモータの影響をなくし、かつトラクションマシンの組立，分解が容易に行い得るエレベータ装置を提供することにある。

上記目的は、トラクションマシンにより駆動されるロープによって昇降路内を昇降するカウンタウェイトと乗かごを備えたエレベータ装置において、前記トラクションマシンは、フレームに固定された固定子とハウジングに固定された回転子を有するラジアルギャップ方式の永久磁石型同期モータを備え、前記ハウジングの反フレーム側に分離可能なシーブを設け、前記シーブの外径を前記ハウジングの外径よりも小さく構成することにより達成できる。

本発明によれば、トラクションマシンに対してブレーキとモータの影響をなくし、かつトラクションマシンの組立，分解が容易に行い得るエレベータ装置を得ることができる。

本発明によるエレベータ装置の一実施の形態を図１乃至図３に沿って説明する。

ブレーキ装置は、ディスクブレーキであり、そのディスク２の外周をフレーム３で覆い、ディスク２の下方の両脇に制動機構４が設けられている。制動機構４は、その最外部がトラクションマシン１のフレーム３の最外幅よりはみ出ないように、支持軸１０の中心よりも下方に配置されている。

シーブ５，ディスク２，同期モータ７の順に軸方向に配置されている。ディスク２は、軸受８を介して回転自在で、軸方向には動かないようにボルト９で支持軸１０に支持されている。

支持軸１０は、その一端をフレーム３にボルト１１で固定され、このフレーム３に同期モータ７の固定子が固定されている。この固定子は、前記支持軸１０を中心にドーナツ状に形成した薄鋼板を軸方向に積層して形成した固定子コア１３と、この固定子コア１３に巻付けた固定子コイル１２とからなり、固定子コア１３をボルト１４でフレーム３に固定している。

フレーム３は、同期モータ７の回転子ハウジング１６との間にシール機構１７を設けて、同期モータ７の内部にゴミが入るのを防いでいる。フレーム３のシール機構１７から外周部は、前記ディスク２の周縁を覆い、ディスク２にゴミが付着するのを防いだり、飛散物，落下物によって故障が起こるのを防いでいる。

フレーム３の下部は、平で大きな足１８が設けられ、これを昇降路床面に固定することにより、トラクションマシン１が安定して確実に動作するようにしている。

また、シーブ５はディスク２にボルト１９で固定されている。ディスク２の反シーブ５側には円筒状の回転子ハウジング１６が出ており、この回転子ハウジング１６の内周で前記固定子コア１３の外周面に対向する位置に、永久磁石２０が固定された回転子ヨーク
２１が取付けられている。

本実施の形態では、永久磁石２０は回転子ヨーク２１の表面に張り付けられ、固定子コア１３と微細な空隙を介して向き合う構造としている。

制動機構４は、ディスク２と、これに対向して配置され前記フレーム３に支持される制動機構とから構成されている。そして、制動機構は、電磁石とバネからなる駆動源２３と、この駆動源２３によってディスク２側に押圧されるブレーキシューを備えた制動部２４からなる。

本実施の形態によれば、ディスク２の側方に配置した同期モータ７を、その空隙が回転軸に平行に配置されるラジアルギャップ方式としているので、磁気的吸引力はラジアル方向にのみ働き、軸受８に軸方向の推力が加わらないので、複雑な推力軸受は必要とすることはない。したがって、トラクションマシン１を大形化することは避けられる。

また、ディスク２の制動面と同期モータ７の回転子周面とが、異なる向きにあるので、ブレーキ力が同期モータ７のギャップに影響を与えることが殆どない。更に、ディスク２としては、同期モータ７の円筒状の回転子ハウジング１６が補強材として機能するので、ディスク２の厚さを薄くできるという効果もある。

シーブ５の中にモータを組み込まないので、同期モータ７の径を大きくすることができ、モータ軸長を短くても必要なトルクを得られるので、トラクションマシン１全体の軸長を短くでき、昇降路内への配置が容易になる。

更に、固定子コイル１２を集中巻きにすれば、固定子コア１３から張り出す固定子コイル１２の端部が小さくなるので、更にモータ軸長を短くでき、昇降路内への配置が一層容易となる。

また、本実施の形態では、シーブ５とディスク２とをボルト１９で締結する構造なので、シーブ５を分離可能であり、シーブ５の溝加工，ディスク２の制動面加工などを独立して行えるので、極めて精度良く、効率的に製造加工ができるという効果がある。更に、シーブ５，ディスク２を別個に交換できるので、交換品を少なくでき、保守コストが低減できるという効果もある。

同様に、ディスク２と回転子ヨーク２１も取外しできる構成であるので、それぞれの製作加工がし易く、保守部品を少なくでき、保守コストを低減できる。

また、同期モータ７，ブレーキ装置，シーブ５が夫々独立したパーツになるので、ボルトなどの取り付け用部品，取り付け面の仕様を合わせておけば、エレベータ装置の機種に応じて、各パーツの組合わせが自在にできるので、必要な部品を共用できる。このため、部品コストを低減できるという効果もある。

以上の実施の形態では、永久磁石２０を回転子に有する永久磁石型の同期モータ７であったが、インダクションモータでも同様な効果は得られる。

次に、本発明によるトラクションマシン１を用いたエレベータ装置について図４にもとづいて説明する。

トラクションマシン１を昇降路２５のピットに固定し、トラクションマシン１のシーブ５にロープ２６を巻掛ける。このロープ２６の一端は昇降路頂部に軸支された頂部プーリ２７Ａに巻掛けられ、そこから乗かご２８の下部に軸支された第１及び第２の下部プーリ２９Ａ，２９Ｂを介して昇降路頂部のロープ止め３０Ａに固定される。また、ロープ２６の他端は同様に昇降路頂部に軸支された他の頂部プーリ２７Ｂに巻掛けられ、そこからカウンタウェイト３１上に軸支されたプーリ３２を介して昇降路頂部のもう一つのロープ止め３０Ｂに固定される。乗かご２８は昇降路２５内に平行で垂直に固定された一対のかごレール３３Ａ，３３Ｂで水平方向にずれないよう上下方向に案内され、カウンタウェイト３１は同様に固定されたカウンタウェイトレール３４Ａ，３４Ｂで水平方向にずれないように上下方向に案内される。

トラクションマシン１の同期モータ７，ブレーキ装置は、図示しない制御盤により電源を供給されてその動作を制御される。同期モータ７はシーブ５を回転させ、ロープ２６を駆動することにより乗かご２８を目的階に昇降させる。ブレーキ装置は、乗かご２８の停止時にシーブ５の回転を停止させ、乗かご２８を所定階に確実に停止させる。

上記エレベータ装置によれば、トラクションマシン１は同期モータ７，ブレーキ装置，シーブ５を一体化しても、ブレーキ装置の動作が同期モータ７に影響しないので、不用な振動，騒音を発生することなく、エレベータ利用者やエレベータ装置の設置された建物の居住者に不快感を与えることがないという効果がある。

図５は、図４に示すエレベータ装置の平面図で、乗かご２８のドア３５とは反対側に面してカウンタウェイト３１を配置し、乗かご２８のドア３５の隣接する側に面してトラクションマシン１を配置し、乗かご２８の下部の左右方向にロープ２６が渡るように第１及び第２のかご下プーリ２９Ａ，２９Ｂを設ける。更に、カウンタウェイト３１とトラクションマシン１との間には頂部プーリ２７Ｂが、トラクションマシン１と第１のかご下プーリ２９Ａとの間にはもう１つの頂部プーリ２７Ａが配置される。

上記構成によれば、乗かご２８の下側を通るロープ２６は乗かご２８の中心を通るように、両かご下プーリ２９Ａ，２９Ｂは配置されている。これにより、乗かご２８の吊り中心と重心が概略一致するので、吊りにより乗かご２８に発生するモーメントは小さく、安定した乗かご昇降が実現できるという効果がある。

図６は、昇降路内機器配置の別の例を示すもので、乗かご２８のドア３５とは反対側に面してカウンタウェイト３１とトラクションマシン１を夫々平行に配置し、その間に頂部プーリ２７Ｂをほぼ直角に配置する。また、乗かご２８の下部のかご下プーリ２９Ａ，
２９Ｂをかご奥からドア３５側へほぼ対角にロープ２６が通るように配置し、トラクションマシン１と乗かご奥側のかご下プーリ２９Ａの間に頂部プーリ２７Ａを配置する。このように配置することにより、カウンタウェイト３１とトラクションマシン１のトータルの奥行き及び幅をコンパクトに配置できるので、昇降路面積を有効に利用できるという効果がある。例えば、この図では、昇降路２５のカウンタウェイト３１の右側に大きなスペースが生まれるので、そのスペースを利用してガバナ等の昇降路内配置機器を容易に設置できるという効果がある。また、本実施例は、図５に示す配置よりも、昇降路幅が小さくなるので、幅に制約のある昇降路に有効な実施例である。

図７は、さらに別の昇降路内機器配置を示すもので、トラクションマシン１をカウンタウェイト３１の横に配置して、カウンタウェイト３１と頂部プーリ２７Ｂとトラクションマシン１のロープ２６が同一方向に渡っていくようにしたものである。このようにすることにより、乗かご２８の奥のスペースの奥行きが小さくでき、昇降路全体を小さくすることができる。

図８は、他の昇降路内機器配置を示すもので、乗かご２８のドア３５に隣接する側にトラクションマシン１とカウンタウェイト３１を縦に配置したものである。したがって、昇降路２５の奥行きが小さく、横幅が大きくなるので、昇降路２５の横幅が余裕あり奥行きが厳しい用途に適している。また、乗かご２８の背後に構造物がないので、通り抜け型の２方向で入り口を設ける場合にも適している。

本発明の一実施の形態を示すトラクションマシンの正面図。図１のＡ−Ｂ線に沿う断面図。図１のＡ−Ｃ線に沿う断面図。本発明の一実施例の形態によるトラクションマシンを用いたエレベータ装置の概略斜視図。図４の拡大平面図。本発明による昇降路内機器配置を示す図５相当図。本発明による昇降路内機器配置の別の例を示す図５相当図。本発明による昇降路内機器配置の他の例を示す図５相当図。

符号の説明

１…トラクションマシン、２…ディスク、４…制動機構、５…シーブ、７…同期モータ、２８…かご、３１…カウンタウェイト。

Claims

トラクションマシンにより駆動されるロープによって昇降路内を昇降するカウンタウェイトと乗かごを備えたエレベータ装置において、前記トラクションマシンは、フレームに固定された固定子とハウジングに固定された回転子を有するラジアルギャップ方式の永久磁石型同期モータを備え、前記ハウジングの反フレーム側に分離可能なシーブが設けられ、前記シーブの外径は前記ハウジングの外径よりも小さいことを特徴とするエレベータ装置。
前記シーブはボルトで締結されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
前記フレームと前記ハウジングとの間にシール機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のエレベータ装置。
前記同期モータの固定子コイルは、集中巻きコイルであることを特徴とする請求項１，２又は３記載のエレベータ装置。
乗かごとカウンタウェイトを昇降路内で昇降させるロープを駆動するトラクションマシンにおいて、フレームに固定された固定子とハウジングに固定された回転子を有するラジアルギャップ方式の永久磁石型同期モータを備え、前記ハウジングの反フレーム側に分離可能なシーブがボルトで締結され、前記シーブの外径が前記ハウジングの外径よりも小さく、前記ハウジングと前記フレームとの間にシール機構が設けられていることを特徴とするトラクションマシン。