JP2011020827A - エレベータの巻上機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、巻上機のロータの外表面に広がる油分を効率よく回収し、ブレーキドラムの制動面に油分が広がらないようにしたエレベータの巻上機を提供する。
【解決手段】エレベータの巻上機１は、ロータ３０とブレーキ４０とを備える。ロータ３０は、メインロープ３が巻き掛けられるシーブ３１、および、外周円筒面３２１に制動面３２２を有するブレーキドラム３２を、一体に形成する。ブレーキ４０は、ロータ３０の回転軸心３３を直径方向に挟む位置に一対に配置され、制動面３２２に正対するブレーキシュー４１を制動面３２２に向けて押し当てる。ブレーキドラム３２は、外周円筒面３２１の少なくとも一方の端部３２３（または３２４）寄りの位置に油止め外溝３２５（または３２６）を有する。ブレーキシュー４１は、パッド面４１１に油止め外溝３２５（または３２６）に正対する油止め内溝４１２（または４１３）を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ブレーキドラムがシーブに一体に形成されたエレベータの巻上機に関する。

エレベータの巻上機として、ブレーキドラムがシーブに一体に形成された巻上機がある。シーブの軸受に封入された潤滑油が漏れ出た場合に、これらの油がブレーキドラムの制動面に付着することを防止するための油分回収装置を備える巻上機が特許文献１に記載されている。

この巻上機の油分回収装置は、吸収材と保持部材とを備える。吸収材は、軸受に使用されている潤滑油の封油部からブレーキの制動面まで一続きに形成されたロータの内側面の一部に先端を常時接触させるように配置されている。保持部材は、吸収材が一方の面に設けられており、下端が吸収材側に曲げられることで、吸収材から落ちる油分を油分回収装置内に保持する油分保持部を吸収材の下方に形成している。

特開２００８−２２２３７２号公報

しかしながら、巻上機のシーブ及びブレーキドラムを構成するロータは、鋳造品であることが多い。そのため、機械加工が施されていないロータの外表面は凸凹しており、吸収材を上手く押し当てることができず、漏れ出た油分を十分に回収しきれない。漏れ出た油分の回収率を高めるために吸収材を強く押し当てると、吸収材が磨耗するだけでなく、運転時に摺動音を発生させる原因となる。

また、巻上機のロータは、乗籠が上昇するときと下降するときとで回転方向が逆になる。しかし、ロータの回転方向が変わった場合でも拭き残しがあってはならないし、ロータの回転方向によって油分の回収率に差が生じないものでなければならない。さらに、乗籠の移動速度が速くなるにしたがって、またロータの中心から離れるにしたがって、油分に作用する遠心力も大きくなり、ロータの外周側に油分が偏っていく。その結果、油分回収装置で十分に油分を取りきれなかった場合、ブレーキドラム部分が設けられているロータの外周まですぐに油分が回ってしまう。

ところで、軸受から漏れ出る油分の量は、短時間で滴るほどではない。つまり、定期点検のタイミングでクリーニングすることで、油分が制動面まで広がらないように維持できれば良い。

そこで、本発明は、巻上機のロータの外表面に広がる油分を効率よく回収し、ブレーキドラムの制動面に油分が広がらないようにしたエレベータの巻上機を提供する。

本発明のエレベータの巻上機は、ロータとブレーキとを備える。ロータは、メインロープが巻き掛けられるシーブ、および、外周円筒面に制動面を有するブレーキドラムを、一体に形成する。ブレーキは、ロータの回転軸心を直径方向に挟む位置に一対に配置され、制動面に正対するブレーキシューを制動面に向けて押し当てる。ブレーキドラムは、外周円筒面の少なくとも一方の端部寄りの位置に油止め外溝を有する。ブレーキシューは、パッド面に油止め外溝に正対する油止め内溝を有する。

油止め外溝および油止め内溝は、シーブの外周円筒面に連続する側の端部寄りの位置に少なくとも設ける。または、油止め外溝および油止め内溝は、ブレーキドラムの外周円筒面の両方の端部寄りの位置に設ける。この場合、少なくとも油止め外溝は、ブレーキドラムの外周円筒面の端部側の側壁が外周円筒面に対してほぼ垂直で制動面側の側壁が制動面側に向かって傾斜した楔形の断面形状とする。

また、エレベータの巻上機は、油止め外溝が設けられた側のブレーキドラムの端部に押し当てられて油分を捕集する吸収材をさらに備える。この吸収材は、弾性部材で付勢される。吸収材は、ブレーキドラムの周方向に複数個設ける。この場合、吸収材は、各々のブレーキシューをそれぞれ挟む位置に配置する。また、エレベータの巻上機は、吸収材を覆う防音用のカバーをさらに備える。

本発明のエレベータの巻上機は、油止め外溝と油止め内溝とを有しているので、巻上機の軸受やシーブから濡れ拡がってくる油分を油止め外溝および油止め内溝にトラップすることができる。その結果、ブレーキドラムの制動面に油分が回ることを防止できるので、巻上機のブレーキの性能が維持することができる。

このとき、制動面に近いシーブの外周円筒面に連続する側に少なくとも油止め外溝および油止め内溝を配置することで、メインロープからの油分をトラップする。また、ブレーキドラムの外周円筒面の両端側に油止め外溝および油止め内溝を配置することで、シーブが設けられている側の反対側から広がってくる場合のロータの軸受からの油分も確実にトラップすることができる。

少なくとも油止め外溝は、その断面形状においてブレーキドラムの外周円筒面の端部側の側壁が外周面に対してほぼ垂直で、制動面側の側壁が制動面側に向かって傾斜した楔形に形成されている。したがって、トラップされた油分に遠心力が作用した場合、垂直な端部側の側壁に沿って積極的に油分を誘導することができる。

また、ブレーキドラムの端部に吸収材を押し当てることで、油止め外溝および油止め内溝に油分が到る前に回収することができる。この吸収材は、弾性部材で付勢されることで、ブレーキドラムと擦れて磨耗した場合にも安定した接触を維持することができる。そして、吸収材は、ブレーキドラムの円周方向に複数個所、例えばブレーキシューを挟んで両側にそれぞれ配置することで、ロータの回転方向が切り替わった場合にもブレーキシュー側へ回転する前に吸収材で油分が拭われるので、効率よく、また回転方向に寄らず、確実に油分を回収することができる。また、吸収材を覆う防音用のカバーを設けることで、ブレーキドラムと吸収材とが摺動することによって生じる騒音を小さくできる。

本発明に係る一実施形態の巻上機を示す正面図。 図１に示した巻上機を一部切り欠いた側面図。 図２に示した巻上機のブレーキと吸収材とを模式的に示した断面図。 本発明の第２の実施形態の巻上機のロータおよびブレーキを示す断面図。 本発明の第３の実施形態の巻上機のロータおよびブレーキを示す断面図。 本発明の第４の実施形態の巻上機のロータおよびブレーキを示す断面図。 本発明の第５の実施形態の巻上機の吸収材およびカバーを示す断面図。

本発明に係る第１の実施形態のエレベータの巻上機１は、図１から図３を参照して説明する。巻上機１は、図１に示すように、本体１０と支持ブラケット２０とロータ３０とブレーキ４０と吸収材５０とを備える。本体１０は、ロータ３０を囲う鍋形に作られている。支持ブラケット２０は、図１に示すように縦フレーム２１と横フレーム２２とが十文字に交差するように一体に作られており、図２に示すように本体１０の開口する側に取り付けられる。図１に示すように、縦フレーム２１の両端には巻上機１をガイドレール２に固定するためブラケット６１，６２がそれぞれ取り付けられる。横フレーム２２の両端にはブレーキ４０が取り付けられる。本体１０と支持ブラケット２０の間の中央部には、ロータ３０を駆動するモータ１１および軸受１２が内蔵される。

ロータ３０は、シーブ３１とブレーキドラム３２とが一体に形成されている。シーブ３１は、メインロープ３が巻き掛けられ、メインロープ３の本数に対応したロープ溝３１１を外周円筒面３１２に有している。ブレーキドラム３２は、シーブ３１よりも大きい直径の外周円筒面３２１に制動面３２２を有している。シーブ３１は本体１０の開口側に配置され、ブレーキドラム３２はシーブ３１よりも本体１０の奥側に配置されている。図２に示すようにシーブ３１に巻き掛けられたメインロープ３が干渉しないように、本体１０の開口側の縁の一部は切り欠かれている。

ブレーキ４０は、横フレーム２２の両端に取り付けられることによって、図１に示すようにロータ３０の回転軸心３３を直系方向に挟む位置に一対に配置される。このブレーキ４０は、ブレーキドラム３２の制動面３２２に正対するブレーキシュー４１と、各ブレーキシュー４１を制動面３２２に向けて駆動する付勢ユニット４２とを備える。ブレーキ４０は、エレベータの乗籠が走行している間、つまり、ロータ３０が回転している間は、ブレーキシューを４１を制動面３２２から離す方向に移動させ、乗籠が停止し、ロータ３０が回転していない間、あるいは、電力供給が止まった場合に、ブレーキシュー４１を制動面３２２に押し当てる。

また、ブレーキドラム３２は、外周円筒面３２１の少なくとも一方の端部寄りの位置、本実施形態では図３に示すように、シーブ３１の外周円筒面３１２に連続する側の端部３２３およびこれと反対側の端部３２４の両方の端部寄りの位置に油止め外溝３２５，３２６を全周に渡って備えている。制動面３２２は、２つの油止め外溝３２５，３２６の間に挟まれた範囲の外周円筒面３２１に設けられる。

ブレーキシュー４１は、図３に示すように、油止め外溝３２５，３２６に正対する位置のパッド面４１１に、油止め内溝４１２，４１３を有している。つまり、油止め内溝４１２は、シーブ３１寄りに配置され、油止め内溝４１３は、シーブ３１と反対側に配置されている。油止め内溝４１２，４１３は、ブレーキドラム３２の外周円筒面３２１の円周方向に沿って、ブレーキシュー４１の全長にわたって形成されている。この実施形態にいて、油止め外溝３２５，３２６および油止め内溝４１２，４１３は、深さが一定で、底壁ａから垂直に立ち上がる一対の側壁ｂおよび側壁ｃで構成される矩形断面にそれぞれ形成されている。なお、底壁ａと側壁ｂまたは側壁ｃとで作られる隅部は、油分がこの隅部に捕集されるよう、油分の表面張力に対して十分に小さい曲率半径に形成される。したがって、底壁ａに対して側壁ｂまたは側壁ｃの角度が垂直であるか鋭角であるかによらず、少し鈍角でも許容される。

吸収材５０は、油分を吸い取る機能を有するもの、例えば、フェルト状の部材でできている。この吸収材５０は、本体１０に固定されたブラケット５１によって支持されており、油止め外溝３２５，３２６が設けられた側、本実施形態では、図２および図３に示すようにブレーキドラム３２の両方の端部３２３，３２４に押し当てられている。

また、吸収材５０は、ブレーキドラム３２の周方向に複数個所、本実施形態では、図１に示すように、ブレーキシュー４１を挟む両側の位置にそれぞれ配置されている。そして、吸収材５０は、例えばコイルスプリングのような弾性部材５２によって、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４に付勢されている。

なお、吸収材５０が押し当てられる端部３２３，３２４は、機械加工で平坦に仕上げておくと、吸収材５０が端部３２３，３２４に対して擦れて磨耗するのを抑えることができるとともに騒音の発生を抑えることができる。その際、ロータ３０の回転軸心３３に対して同真円の切削痕が残るように加工すると、吸収材５０と端部３２３，３２４との摩擦抵抗や騒音が小さくなり、また、油分も拭き取りやすくなる。

以上のように構成された巻上機１は、メインロープ３から染み出る油分やロータ３０の軸受１２から漏れ出る潤滑油の油分がブレーキドラム３２の表面を伝って外周円筒面３２１の方へ濡れ広がってきた場合、油止め外溝３２５，３２６によって油分を捕集することができる。したがって、制動面３２２に油分が付着することを防止できるので、巻上機１のブレーキ性能を維持できる。

また、この巻上機１は、油止め外溝３２５，３２６に対応してブレーキシュー４１のパッド面４１１に油止め内溝４１２，４１３を備えているので、ブレーキ４０が作動してブレーキシュー４１が制動面３２２に当接している間に伝ってきた油分を油止め内溝４１２，４１３にも捕集することができる。さらに、本実施形態の巻上機１は、吸収材５０を備えており、ブレーキドラム３２の周方向にブレーキシュー４１を挟むように、ブレーキ４０の両側に配置している。ブレーキドラム３２の外周円筒面３２１に油分が回る前に、吸収材５０でこの油分を回収することができるので、油止め外溝３２５，３２６に達する油分の量を減らすことができる。また、ブレーキドラム３２の周方向にブレーキシュー４１を挟む両側に吸収材５０を配置しているので、乗籠の移動方向が変わり、ロータの回転方向が逆転しても、油分がブレーキシュー４１に達する前に吸収材５０で確実に拭き取ることができる。

なお、油止め外溝３２５，３２６や油止め内溝４１２，４１３に捕集された油分は、定期点検などの際にクリーニングして除去すればよい。また、吸収材５０も同様に定期点検などの際に交換することで、油分の回収能力を維持することができる。油止め外溝３２５，３２６および油止め内溝４１２，４１３によって油分を捕集できる量は、油分の表面張力や粘性に因るところが大きい。したがって、油分の捕集量を増やすには、各溝の断面形状を大きくするよりも、油分を捕集できる隅部をたくさん設ける、例えば、溝の数を複数に増やす、あるいは、底壁ａや側壁ｂ，ｃをぎざぎざにするなどの方が効果的である。また溝の中に油分を保持することのできる部材、例えばスポンジ状のものやフェルト状のものを入れておくと、１つの溝あたりの捕集量を増やすことも考えられる。

以下に第２から第５の実施形態の巻上機１をそれぞれ図面を参照して説明する。なお、各実施形態の巻上機１において、第１の実施形態の巻上機１と同じ機能を有する構成は、各図中に同一の符号を付してその説明を省略する。また、各実施形態において第１の実施形態の巻上機１と共通する構成は、第１の実施形態において説明した記載および図面を参酌するものとし、ここでの記載を省略する。

本発明に係る第２の実施形態のエレベータの巻上機１は、図４を参照して説明する。この実施形態の巻上機１は、ブレーキドラム３２に設けられる油止め外溝３２５，３２６およびブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３の断面形状が第１の実施形態の巻上機１と異なっており、その他の構成はすべて第１の実施形態の巻上機１と同じである。

図４に示した巻上機１のブレーキドラム３２に形成された油止め外溝３２５，３２６は、ブレーキドラム３２の外周円筒面３２１の端部３２３，３２４側の側壁ｂが外周円筒面３２１に対して垂直に形成され、制動面３２２側の側壁ｃがそれぞれ制動面３２２側に向かって傾斜して側壁ｂと直接接続された、底壁を有さない楔形の断面形状に形成されている。

ロータ３０が回転することによって生じる遠心力は、ロータ３０の回転軸真に垂直に、すなわち外周円筒面３２１に垂直な端部３２３，３２４側の側壁ｂに沿って、作用する。ロータ３０の回転速度が速くなって油止め外溝３２５，３２６に捕集された油分が排出される程度に遠心力が作用した場合、油分が外周円筒面３２１に対して垂直に形成された側壁ｂを積極的に伝って制動面３２２から離れる端部３２３，３２４側に排出される。したがって、この巻上機１の制動面３２２は、油分が付着することなく清浄に維持される。

また、油止め外溝３２５，３２６に対応してブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３は、油止め外溝３２５，３２６と反対に、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４に近い側の側壁ｂを端部３２３，３２４に向けて傾斜させた楔形に設けている。つまり、油止め外溝３２５，３２６に対して外周円筒面３２１を挟んで点対称に形成されている。

なお、遠心力は、油止め内溝４１２，４１３に捕集された油分に対して作用しないので、油止め内溝４１２，４１３の断面形状は、油止め外溝３２５，３２６の断面形状に対して、制動面３２２を対称面とする鏡像に形成されていてもよい。つまり、油止め外溝３２５，３２６と同様に、端部３２３，３２４に近い側の側壁ｂを外周円筒面３２１に対して垂直に形成し、制動面３２２側の側壁ｃがそれぞれ制動面３２２側に向かって傾斜しているように構成してもよい。さらに、第１の実施形態の油止め内溝４１２，４１３と同じ断面形状でも良い。その代わり、捕集した油分に常に重力が作用しているので、油止め内溝４１２，４１３に捕集された油分は、溝に沿って流れ下端に集積されやすい。そこで、ブレーキ４０が作動した場合にこの油分が滴下しないように吸収材を配置したり、油止め内溝４１２，４１３をブレーキシュー４１の下端側に行くにしたがって制動面３２２から離れる方向に深くなるように形成したりしても良い。

本発明に係る第３の実施形態の巻上機１は、図５を参照して説明する。図５に示した巻上機１は、ブレーキドラム３２に設けられる油止め外溝３２５，３２６およびブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３の断面形状が第１の実施形態および第２の実施形態の巻上機１と異なっており、その他の構成はすべて第１の実施形態の巻上機１と同じである。

図５に示した巻上機１のブレーキドラム３２の外周円筒面３２１に形成された油止め外溝３２５，３２６は、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４側の側壁ｂが外周円筒面３２１に垂直に形成され、制動面３２２側の側壁cが外周円筒面３２１に向けてなだらかな曲面（断面図においてなだらかな円弧）で接続されるように形成されて側壁ｂに直接接続され、そして底壁ａを有していない。ブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３は、第２の実施形態の油止め内溝４１２，４１３と同様に、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４に近い側の側壁ｂを端部３２３，３２４に向けて傾斜させた楔形に設けている。

なお、ブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３は、ブレーキドラム３２側の油止め外溝３２５，３２６に対して制動面３２２を対称面とする鏡像に形成されていてもよい。さらに、第２の実施形態同様に、ブレーキシュー４１側に設けられる油止め内溝４１２，４１３に捕集された油分には遠心力が作用しないので、第１の実施形態の油止め内溝４１２，４１３のように矩形の断面形状のものでも良い。

本発明に係る第４の実施形態の巻上機１は、図６を参照して説明する。図６に示した巻上機１は、ブレーキドラム３２に設けられる油止め外溝３２５，３２６およびブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３の断面形状が第１の実施形態から第３の実施形態の巻上機１と異なっており、その他の構成はすべて第１の実施形態の巻上機１と同じである。

図６に示した巻上機１のブレーキドラム３２の外周円筒面３２１に形成された油止め外溝３２５，３２６は、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４側の側壁ｂおよび制動面３２２側の側壁ｃの両方とも、端部３２３，３２４側に向かって傾斜しており、かつ、側壁ｂと側壁ｃとが直接接続された、底壁を有しない楔形に形成されている。ブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３は、油止め外溝３２５，３２６に対して制動面３２２を対称面とする鏡像に形成されている。油止め外溝３２５，３２６に捕集された油分に遠心力が作用した場合、油分は、制動面３２２側の側壁ｃに沿って、ブレーキドラム３２の端面３２３，３２４に向かって制動面３２２から離れる方向へ流れ、飛沫となって排出される。

なお、第２および第３の実施形態同様に、ブレーキシュー４１に設けられる油止め内溝４１２，４１３に捕集された油分には遠心力が作用しないので、第１の実施形態の油止め内溝４１２，４１３のように矩形の断面形状に形成されても良い。

本発明に係る第５の実施形態の巻上機１は、図７を参照して説明する。図７に示した巻上機１は、ブレーキドラム３２に対して吸収材５０を当接させる方向が異なっている。この吸収材５０は、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４の内径側の角に押し当てられている。これに伴い、吸収材５０を支持するブラケット５１の形状ならびにこのブラケット５１を本体１０へ取り付ける方法もまた異なっている。しかし、ブラケット５１の形状およびその取付け方法の違いは、吸収材５０の機能や性能を著しく損なうものでなければどのようなものであってもよい。

また、図７に示すようにこの巻上機１は、本体の開口側に配置される吸収材５０を覆い隠すようにカバー７０が取り付けられている。カバー７０は、ブラケット５１の先端部を保持する柔軟な弾力性を有した合成樹脂などで形成された支持部材７１を内面に有している。このカバー７０は、吸収材５０がブレーキドラム３２の端部３２３，３２４に対して擦れるときに生じる騒音を少なくする防音用に設けられる。したがって、外形形状は、図７に示したような形状に限定されない。カバー７０として吸収材５０が発生する音を防音できるものであれば、形状および材料がどのようなものであっても良い。

なお、吸収材５０を当接させる部分について第１の実施形状において記述したように、ブレーキドラム３２の端部３２３，３２４の角部を機械加工によって均質に仕上げておくことも、騒音を小さくすることに寄与する。

１…巻上機、３…メインロープ、３０…ロータ、３１…シーブ、３２…ブレーキドラム、３３…回転軸心、４０…ブレーキ、４１…ブレーキシュー、５０…吸収材、５２…弾性部材、７０…カバー、３１２…（シーブの）外周円筒面、３２１…（ブレーキドラムの）外周円筒面、３２２…制動面、３２３…（シーブ寄りの）端部、３２４…（シーブと反対側の）端部、３２５…（シーブ寄りの）油止め外溝、３２６…（シーブと反対側の）油止め外溝）、４１１…パッド面、４１２…（シーブ寄りの）油止め内溝、４１３…（シーブと反対側の）油止め内溝、ｂ…（端部側の）側壁、ｃ…（制動面側の）側壁。

Claims (9)

1. メインロープが巻き掛けられるシーブおよび外周円筒面に制動面を有するブレーキドラムが一体に形成されたロータと、前記ロータの回転軸心を直径方向に挟む位置に一対に配置されて前記制動面に正対するブレーキシューを前記制動面に向けて押し当てるブレーキとを備え、
   前記ブレーキドラムは、外周円筒面の少なくとも一方の端部寄りの位置に油止め外溝を有し、
   前記ブレーキシューは、パッド面に前記油止め外溝に正対する油止め内溝を有する
   ことを特徴とするエレベータの巻上機。
2. 前記油止め外溝および前記油止め内溝は、前記シーブの外周円筒面に連続する側の端部寄りの位置に少なくとも設けられることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの巻上機。
3. 前記油止め外溝および前記油止め内溝は、前記ブレーキドラムの外周円筒面の両方の端部寄りの位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの巻上機。
4. 少なくとも前記油止め外溝は、前記ブレーキドラムの前記外周円筒面の前記端部側の側壁が前記外周円筒面に対して垂直で前記制動面側の前記側壁が前記制動面に向かって傾斜した楔形の断面形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエレベータの巻上機。
5. 前記油止め外溝が設けられた側の前記ブレーキドラムの端部に押し当てられて油分を捕集する吸収材をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエレベータの巻上機。
6. 前記吸収材は、弾性部材で付勢されることを特徴とする請求項５に記載のエレベータの巻上機。
7. 前記吸収材は、前記ブレーキドラムの周方向に複数個設けられることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエレベータの巻上機。
8. 前記吸収材は、各々の前記ブレーキシューをそれぞれ挟む位置に配置されることを特徴とする請求項７に記載のエレベータの巻上機。
9. 前記吸収材を覆う防音用のカバーをさらに備えることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載のエレベータの巻上機。

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