JP2011190025A - 巻上機及びそれを用いたエレベーター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型化に対応することができ、メンテナンス性に優れた巻上機、及び、効率的なレイアウトひいては省スペース化が可能なエレベーター装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は巻上機４が、被制動体８と、被制動体８の外周部８ａに制動部材１１を押圧して制動するブレーキ装置９と、モーターフレーム１０を備え、制動部材１１が被制動体８を押圧した際に、被制動体８の回転による摩擦力を負担する反力受け部材１７をモーターフレーム１０で構成したのである。
【選択図】 図６

Description

本発明は巻上機及びそれを用いたエレベーター装置に関する。

巻上機のブレーキとして、巻上機の回転に同期して回転する円筒状の被制動体外周部に制動部材を押圧して制動する方式のブレーキ装置が知られている。この種のブレーキ装置は被制動体に制動部材を押し付けることによって、被制動体の回転を停止するように作用させ、巻上機に制動をかけるものである（例えば特許文献１参照）。

被制動体に押し付けられる制動部材には、制動時に被制動体に押し付けられる力に加え、被制動体が回転しているため、その回転方向に向かって共に回転しようとする摩擦力が発生する。この摩擦力は非常に大きな力であるが、被制動体の回転を停止させるためにはこの摩擦力に抗しながら、制動体を被制動体に押し付け続けなければならず、通常はブレーキ本体でこの摩擦力を負担するだけの強度を備えるように構成されている。

このような大きな摩擦力を負担するため、ブレーキ装置本体に制動部材の被制動体回転方向への移動を抑制するガイド部を取付けたブレーキ装置なども提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開昭５９−１４４８３５号公報 特開２００６−１６１９２０号公報

しかし、上記従来技術では被制動体回転方向の摩擦力に耐え得る強度をブレーキ装置自身で確保しているため、ブレーキ本体が大型化し、それらが取り付けられた巻上機自体も大型化させてしまい、巻上機全体の小型化が困難となるという問題があった。

また、このような巻上機を昇降路内に設置しようとすると、昇降路内で余分なスペースが必要とされ、効率的なレイアウトひいては省スペース化が難しくなるという問題もあった。

また、特許文献２の技術では、点検や交換が必要とされるブレーキシューがガイド部内に位置しているため、制動部材の点検及び交換時に、設置部分からブレーキ本体ごと取り外したり、場合によってはブレーキ本体を分解したりしなければならず、メンテナンス性の向上を図る必要があった。

本発明は、小型化に対応することができ、メンテナンス性に優れた巻上機を提供することを目的とする。

また本発明は、効率的なレイアウトひいては省スペース化が可能なエレベーター装置を提供することを目的とする。

本発明は前記課題に鑑みなされたものであり、巻上機が被制動体と、前記被制動体の外周部に制動部材を押圧して制動するブレーキ装置と、モーターフレームを備え、前記制動部材が前記被制動体を押圧した際に、前記被制動体の回転による摩擦力を負担する反力受け部材をモーターフレームで構成したものである。

本発明の巻上機によれば、小型化に対応することができ、メンテナンス性に優れた巻上機とすることができる。

また、本発明のエレベーター装置によれば、効率的なレイアウトひいては省スペース化が可能なエレベーター装置を提供することができる。

本発明の巻上機が適用されたエレベーター装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の巻上機が適用されたエレベーター装置の鉛直方向上方から見た昇降路断面の配置図である。 本発明の一実施例を示す巻上機の正面図である。 本発明の一実施例を示す巻上機ブレーキ部分の正面要部拡大図である。 制動部材が被制動部に接触した直後のブレーキ部分動作説明用の要部拡大図である。 制動部材が反力受け部材に支持された状態を示すブレーキ部分動作説明用の要部拡大図である。 本発明の他の実施例を示す要部拡大図である。

以下、本発明の一実施の形態を例に挙げて、本発明を説明する。

図１は本発明の巻上機が適用されたエレベーター装置の全体構成を示す斜視図である。
同図において、エレベーター装置３０は、昇降路２２内を昇降する乗りかご１及び釣合いおもり２、乗りかご１及び釣合いおもり２を吊持するロープである主索３、主索３が駆動シーブ５に巻き掛けられた巻上機４を備えている。そして乗りかご１及び釣合いおもり２は駆動シーブ５に巻き掛けられた主索３が巻上機４によって駆動されることで昇降路内を昇降する。

図２は本発明の巻上機が適用されたエレベーター装置の鉛直方向上方から見た昇降路断面の配置図である。巻上機４は昇降路２２内の一壁面に沿って平行に設置する薄型タイプとなっていて、昇降路２２の内部に配置されている。巻上機４は、主索３が巻き掛けられた駆動シーブ５、駆動シーブ５を回転させるモータ６を内蔵し、駆動シーブ５の回転を制動する制動手段７を有している。なお薄型タイプの巻上機とは、その幅に対して厚さ方向の大きさのほうが小さなタイプの巻上機を言うものとする。

図３は本発明の一実施例を示すエレベーター用巻上機の正面図である。制動手段７は、駆動シーブ５の回転軸とその回転軸を同じくするモータ６と一体に回転される被制動体８と、被制動体８の回転を制動するブレーキ装置９を有している。本実施形態では被制動体８として直径に対して厚さのほうが小さな円筒状のブレーキドラムが用いられている。また、ブレーキ装置９は被制動体８の外周円周面に対向して上下に一対備えられており、モーターフレーム１０に取り付けられている。モーターフレーム１０はモータの回転子の周囲に設けられ、モータの強度を補強する役割も果たしている。

図４は本発明の一実施例を示す巻上機ブレーキ部分の正面要部拡大図である。ブレーキ装置９は、ロッド１２と、可動鉄心１３と、制動部材１１と、ブレーキばね１４と、電磁マグネット１５から構成されている。電磁マグネット１５は、ブレーキコイル（電磁コイル）１６を有している。

ロッド１２は可動鉄心１３と接合されている。また、制動部材１１はロッド１２の先端１２ａ側に取り付けられている。ブレーキばね１４は可動鉄心１３を押圧しており、その結果、可動鉄心１３が取り付けられたロッド１２を介して制動部材１１を被制動体８の外周部８ａに押圧する。

そしてブレーキコイル１６に電流を流すことにより、電磁マグネット１５が励磁され、ブレーキ装置９の制動力を解除するための電磁力が発生し、ブレーキばね１４のばね力による押付力に抗して制動部材１１が被制動体８から開離される。また、ブレーキコイル１６への通電を遮断することにより、電磁マグネット１５の励磁が解除され、ブレーキばね１４のばね力により制動部材１１が被制動体８に押圧される。このように制動部材１１は被制動体８の径方向に動作して被制動体８を押圧するように構成されていて、ロッド１２の動作によって被制動体８の外周部８ａに接離可能に構成されている。この際、被制動体８の外周部８ａに作用する制動部材１１の押付力と、押付力を解除する力の両方を、レバー等の減速機構を介さずにロッド１２によって直接伝達する構造となっており、押付力の減速及び伝達機構が不要なため、ブレーキ装置９全体の部品点数減による小型化に対応する構造となっている。

ここで、図４において、モーターフレーム１０には、ブレーキ装置９の設置部分からせり出すように、一体化されたガイド１７が設けられている。ガイド１７は被制動体８の回転する方向、つまり、被制動体８は図４で右回り又は左回りに回転するため、被制動体８の回転軸方向から見たときに制動部材１１の左右両端に僅かな隙間を有して、互いに対向して制動部材１１を挟んで設けられている。また本実施形態では、対向するガイド１７の間にブレーキ装置９の設置状態のまま、制動部材１１を巻上機軸方向に脱着及び出し入れを可能とすることを目的とした切欠き部２３がモーターフレーム１０に設けられ、その大きさは制動部材１１を回転軸方向に脱着及び出し入れ可能なものとなっている。

図５は制動部材が被制動部に接触した直後のブレーキ部分動作説明用の要部拡大図、図６は制動部材が反力受け部材に支持された状態を示すブレーキ部分動作説明用の要部拡大図である。続いて図４，図５，図６より、本発明の一実施例であるエレベーター用巻上機ブレーキ部分の動作を説明する。図４に示すように、制動部材１１が被制動体８から開離された状態、及び電磁マグネット１５の励磁が解除されて制動部材１１が被制動体８の外周部８ａに接触するまでのガイド１７間を被制動体８の径方向に移動している状態においては、制動部材１１とガイド１７の間に力の作用は無い。このように、ガイド１７と制動部材１１の被制動体８の回転方向の両端部の間には、僅かな隙間が設けられており、制動部材１１が動作する際にガイド１７と制動部材１１の間で摩擦が発生することが抑えられる構成となっている。

そして、図５に示すように制動部材１１が被制動体８の外周部８ａに接触して押圧されると、被制動体８は回転しているため、その摩擦力によって、制動部材１１は被制動体８の回転方向側、図５に示した例では右に向かって移動させられるような力を受けることになる。

摩擦力により被制動体８の回転方向側に力を受けた制動部材１１は、本実施例では僅かに制動部材１１が被制動体８の回転方向に向かって移動可能に構成されており、被制動体８の回転方向に移動することで図６に示すように、制動部材１１が被制動体８の回転方向側に位置するガイド１７に接触し、制動部材１１が被制動体８の回転方向側へと移動しようとする動きを、ガイド１７が抑制し、制動部材１１に掛かる被制動体８の回転による摩擦力を負担する構造となっている。つまりガイド１７が、制動部材１１に掛かる被制動体８の回転による摩擦力を負担する反力受け部材を形成している。

なお、本実施形態では図５及び図６に示すように制動部材１１はロッド１２との接合部に球面座１８が設けられており、摩擦材１９が設置されているシュー２０との間に設けられた隙間によって微小可動となる構造を有している。そして、制動部材１１が被制動体８の外周面８ａに接触した際に摩擦力により被制動体８の回転方向側に力を受けると、球面座１８とシュー２０の相対的な位置が変動することで、僅かに制動部材１１が被制動体８の回転方向に向かって移動することが可能に構成されている。

また、上述の説明では被制動体８の回転方向が右回りの場合を挙げて説明したが、被制動体８は左回りに回転することもあり、このような場合に制動部材１１が被制動体８の外周部８ａに接触すると制動部材１１は左に向かって移動させられるような力を受ける。そして摩擦力により僅かに左に移動した制動部材１１は図５に示した制動部材１１の左側に位置するガイド１７に接触し、制動部材１１が被制動体８の回転方向側へと移動しようとする動きを、ガイド１７が抑制し、制動部材１１に掛かる被制動体８の回転による摩擦力を負担するのである。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、本実施形態ではモータ６と被制動体８が一体となる構造となっているが、モータ６と被制動体８を別々に設置する構造としても良い。また、ブレーキ装置９の制動力を、レバー等の減速機構を介して被制動体８に伝達する構造とすることも可能である。また、昇降路２２内に設置する薄型タイプの巻上機に限らず、機械室内に設置するタイプの巻上機においても適用可能であり、ブレーキ装置９の設置数も本実施例のように２つではなくその数の増減も可能である。

また、上述の説明ではガイド１７について、制動部材１１の両側に分離した構造となっているが、ガイド１７が完全に分離している必要は無く、一部が補強部により繋がっている構造や、図７に示すように、対向するガイド１７の間を補強部２４にて接続して窓状の切欠き部２１を設けた構造としても良い。

以上のように本発明に係る巻上機は、ブレーキ装置９を、被制動体８の外周部に対向してモーターフレーム１０に配設し、さらにモーターフレーム１０に一体化された反力受け部材であるガイド１７を設けたことにより、ブレーキ装置９の制動部材１１が被制動体８の回転方向側へ移動しようとするのを、ガイド１７が抑制する働きを有するため、被制動体８の回転方向側に発生する摩擦反力は、ロッド１２ではなくガイド１７が負担することとなる。そのため従来の、制動時に被制動体８の回転方向に発生する摩擦反力をブレーキ本体で負担する構造を有する巻上機と比較して、ブレーキ装置９自身が被制動体８の回転方向の摩擦力に耐え得る強度を確保する必要が無いため、ブレーキ本体の負担が低減されることで大幅な小型化を実現でき、巻上機全体の省スペース化に対応することができる。

また、ガイド１７をモーターフレーム１０に一体化することにより、ブレーキ装置９に新たな部品を追加することなくガイド効果が得られるため、反力受け用の部品を別に取り付けた場合に比べて部品点数を少なくできる。

また、制動部材１１を巻上機軸方向に脱着可能とすることを目的とした切欠き部２３や窓状切欠き部２１等を、モーターフレーム１０に設けた構造とすることで、制動部材１１の交換の際にブレーキ装置９をモーターフレーム１０から取り外す事無く、制動部材１１を脱着することができる。また、制動部材１１の磨耗状態をブレーキ装置９の設置状態のまま確認することもできるため、メンテナンス性に優れた巻上機とすることができる。

また、ガイド１７と制動部材１１の被制動体８の回転方向の両端部の間には、僅かな隙間が設けられており、制動部材１１が動作する際にガイド１７と制動部材１１の間で摩擦が発生しないので、ブレーキ装置９の開離及び制動動作が妨げられることや、制動部材１１とガイド１７の間での摩擦により制動部材１１が摩耗してしまうようなことが無い。従ってこのような点からもメンテナンスの頻度を低減することができ、メンテナンス性を向上させることができる。

さらに、上述のような巻上機を使用したエレベーターによれば、効率的なレイアウトひいては省スペース化が可能なエレベーター装置を提供することができる。

また、本実施形態における巻上機４は、ブレーキ装置９が被制動体８の外周円周面に対向して上下に一対備えられている。昇降路内に巻上機４を設置する場合、昇降路は縦長形状のため、横方向の大きさには非常に制限が大きいが、縦方向には比較的余裕がある。従って、巻上機４の上下にブレーキ装置９を一対備える構成は、より効率的なレイアウトひいては省スペース化に貢献する。

そして、このような巻上機４は機械室内ではなく、昇降路２２内に配置されることで、その巻上機のメンテナンス性能を十分に発揮するとともに効率的なレイアウト及び省スペース化への十分な貢献を果たすものとすることが可能となり、エレベーター装置全体の性能に大きく寄与するものとできる。

１ 乗りかご
２ 釣合いおもり
３ 主索
４ 巻上機
５ 駆動シーブ
６ モータ
７ 制動手段
８ 被制動体
９ ブレーキ装置
１０ モーターフレーム
１１ 制動部材
１２ ロッド
１３ 可動鉄心
１４ ブレーキばね
１５ 電磁マグネット
１６ ブレーキコイル（電磁コイル）
１７ 反力受け部材（ガイド）
１８ 球面座
１９ 摩擦材
２０ シュー
２１ 窓状切欠き部
２２ 昇降路
２３ 切欠き部
２４ 補強部
３０ エレベーター装置

Claims (5)

1. 被制動体と、前記被制動体の外周部に制動部材を押圧して制動するブレーキ装置と、モーターフレームを備える巻上機において、前記制動部材が前記被制動体を押圧した際に、前記被制動体の回転による摩擦力を負担する反力受け部材をモーターフレームで構成したことを特徴とする巻上機。
2. 前記制動部材は前記被制動体の径方向に動作して前記被制動体を押圧するように構成されると共に、前記反力受け部材は前記被制動体の回転方向における前記制動部材の両端に隙間を有して対向して前記制動部材を挟んで設けられ、
   前記反力受け部材は前記制動部材が前記被制動体を押圧した際に、前記制動部材は前記被制動体との摩擦により前記被制動体の回転方向に移動し、前記制動部材の端部側面が前記反力受け部材と接触して、前記反力受け部材が前記被制動体の回転による摩擦力を負担し、
   対向する前記反力受け部材の間には前記制動部材を前記被制動体の回転軸と平行な方向に出し入れ可能な大きさの切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の巻上機。
3. 対向する前記反力受け部材の間は補強部にて接続され、前記切欠き部が窓状に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の巻上機。
4. 昇降路内を昇降する乗りかご及び釣合いおもりと、前記乗りかご及び前記釣合いおもりを吊持するロープと、前記ロープが巻き掛けられた巻上機とを有するエレベーター装置において、
   前記巻上機は被制動体と、前記被制動体の外周部に制動部材を押圧して制動するブレーキ装置と、モーターフレームを備え、前記制動部材が前記被制動体を押圧した際に、前記被制動体の回転による摩擦力を負担する反力受け部材をモーターフレームで構成したことを特徴とするエレベーター装置。
5. 前記巻上機が前記昇降路内に配置されることを特徴とする請求項４に記載のエレベーター装置。

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