JP2016088653A - エレベータ装置用巻上機 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルミストによる制動機構の制動機能の低下を簡単な構成で抑制することができる新規なエレベータ装置用巻上機を提供することにある。【解決手段】駆動シーブの回転によって発生する駆動シーブ外周の空気の流れが、ブレーキディスクとは反対側に向けて流れるように、駆動シーブを覆うシーブカバーの一部に空気流生成部を形成した。これによれば、シーブカバーに形成した空気流生成部によって生じる空気流れによってシーブカバー内部に漂うオイルミストをブレーキディスクとは反対側に排出してブレーキディスクにオイルミストが付着するのを抑制することができる。また、シーブカバーに空気流生成部を形成するだけなので、極めて簡単な構成とすることができる。【選択図】図３

Description

本発明はエレベータ装置に使用するエレベータ装置用巻上機に係り、特に制動機構を備えたエレベータ装置用巻上機に関するものである。

最近のエレベータ装置においては、乗りかごの移動速度を速くしてサービス性を向上することが求められている。特に、高層建築物に使用される場合は乗りかごの移動速度を速くすることが重要な課題である。このためには、乗りかごを移動させるための巻上機はその回転速度を高くして乗りかごを高速で移動させることが必要である。

ところで、乗りかごを昇降させるため巻上機によって巻き取られるロープは、鋼製素線を含む複数本の子縄が麻縄からなる芯子縄の周囲に撚り合わされており、潤滑のために芯子縄には油が含浸されている。芯子縄に含浸された油は、駆動シーブやそらせ車等の綱車を通過する際に遠心力や振動により周囲に飛散する。

特に、最近では巻上機に使用される電動機を小型化するため２：１ローピング方式が適用されており、ロープの移動速度が乗りかごの移動速度の２倍となるため、遠心力によって油の飛散が多くなる傾向にある。尚、油の飛散は２：１ローピング方式に限られるものではなく、これ以外のローピング方式でも発生する。油が飛散すると周囲を汚染することから、例えば、図５、図６に示す構成のように、巻上機の駆動シーブをカバーによって覆うことが提案されている。

図５、図６において、参照番号１０はエレベータ装置に用いられる巻上機を示しており、基台１１には電動機１２と駆動シーブ１３とが軸受台１４Ａを介して連結されており、これによって電動機１２の回転が駆動シーブ１３に伝達されるものである。駆動シーブ１３の電動機１２とは反対側には制動機構１５を構成するブレーキディスク１６が固定されており、この端部は軸受台１４Ｂによって支持されている。ブレーキディスク１６は制動機構１５を構成するブレーキシューに１７によって制動をかけられるものである。駆動シーブ１３の軸方向の外周囲には、乗りかごを移動させるロープ１８が巻き付けられており、更にこのロープ１８の外周囲には所定の隙間を介して油の飛散を防ぐシーブカバー１９が設けられている。尚、シーブカバー１９は基台１１にボルトによって肯定されている。

このように、巻上機１０の駆動シーブ１３をシーブカバー１９により覆うことで油滴として飛散した油がシーブカバー１９の外側に飛散することを防止できるが、霧状に飛散した油滴（以下、オイルミストという）はシーブカバー１９内の空中を漂い、矢印Ａで示すような空気の流れに乗って駆動シーブ１３の外周とシーブカバー１９の隙間Ｇから流出するようになる。そして、駆動シーブ１３の回転に制動をかける制動機構１５が駆動シーブ１３に近接して配置されていると、シーブカバー１９と駆動シーブ１３の隙間Ｇから漏れ出したオイルミストが制動機構１５のブレーキディスク１６に付着して、制動機構１５の制動機能が低下するといった支障をきたす恐れがある。

そして、このようなオイルミストの流出を防止するために、特開２００４−２０３５２３号公報（特許文献１）では、ロープが出入りする開口を有すると共に駆動シーブやそらせ車を密閉する密閉カバーを設け、またこの密閉カバー内の空気を排気するファン装置を連結ダクトを介して接続し、更に、ファン装置の下部にファン装置から排出される空気を浄化するフィルタを設けた排気装置が提案されている。これによれば、周囲への油の飛散をより確実に防止することができると述べている。

特開２００４−２０３５２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような排気装置を設けた巻上機においては、確かにファン装置によって密閉カバー内の空気と共にオイルミストを吸入できるので、制動機構にオイルミストが流出する恐れは少なくなるが、駆動シーブやそらせ車を密閉する密閉カバー、排気のためのファン装置、連結ダクト等を新たに準備して設けなければならず、密閉カバー、ファン装置、連結ダクト等の製作にかかる費用の増加や、取り付け工数の増加といった新たな課題が発生する。更には、密閉カバー、ファン装置、連結ダクト等の設置場所が新たに必要となり、機械室のレイアウトの変更が必要になるといった課題も併せて発生する。

本発明の目的は、オイルミストによる制動機構の制動機能の低下を簡単な構成で抑制することができる新規なエレベータ装置用巻上機を提供することにある。

本発明の特徴は、駆動シーブの回転によって発生する駆動シーブ外周の空気の流れが、ブレーキディスクとは反対側に向けて流れるように指向させる空気流生成部をシーブカバーの一部に形成した、ところにある。

本発明によれば、シーブカバーに形成した空気流生成部によって生じる空気流によってシーブカバー内部に漂うオイルミストをブレーキディスクとは反対側に排出してブレーキディスクにオイルミストが付着するのを抑制することができる。また、シーブカバーに空気流生成部を形成するだけなので、極めて簡単な構成とすることができる。

本発明が適用されるエレベータ装置の概略の構成を示す構成図である。 図１に示す巻上機の構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態になる巻上機の構成を示す構成図である。 本発明の第２の実施形態になる巻上機の構成を示す構成図である。 従来のシーブカバーを備えた巻上機の構成を示す構成図である。 図５のシーブカバーの一部を断面した部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明が適用されるエレベータ装置とその巻上機の構成について簡単に説明する。

まず、本発明が適用されるエレベータ装置の一般的な構成を説明する。エレベータ装置は良く知られているように建築物に設けられた昇降路の内部に収納されている。

図１において、エレベータ装置では一般的に昇降路１００の頂部部分に形成した機械室１１０内に巻上装置１２０が載置され、固定手段によって機械室床面に固定されている。巻上装置１２０は図１では詳細に記載していないが、複数本の主ロープ１３０を懸架するための駆動シーブを有する。駆動シーブから延びる主ロープ１３０の一端は反らせプーリ１４０を介して釣合錘１５０の上端に連結されており、他端は乗りかご１６０の上端に連結されている。

次に、エレベータ装置の稼働時の各部の動きについて説明する。巻上装置１２０が稼働して、駆動シーブが回転すると、その際の主ロープ１３０と駆動シーブの間の摩擦によって、駆動シーブに懸架された主ロープ１３０が駆動シーブの回転方向に沿って移動する。そして、主ロープ１３０の動きによって釣合錘１５０と乗りかご１６０が上下に昇降される。尚、図１では省略しているが、乗りかご１６０の昇降を円滑にするために、実際のエレベータ装置では乗りかご１６０及び釣合錘１５０の側面をガイドレールと呼ばれる案内部品で案内する構成となっている。

このような、エレベータ装置においては図示しない制御器によって運行指令が巻上装置１２０を構成する電動機や制動機構等に与えられ、この運行指令によって乗りかご１６０が建築物の所定の階層に向けて昇降動作するものである。以上はエレベータ装置を簡略化して説明してあるが、実際は更に種々の構成要素が付加されているものである。

次に巻上装置１２０の概略の構成を図２に基づいて説明する。図２において、巻上装置１２０の主たる構成要素である巻上機１０は電動機１２と、駆動軸２０に固定された駆動シーブ１３と、制動機構１５と、一対の軸受台１４Ａ，１４Ｂを有している。この巻上機１０は基台１１に載置されており、基台１１の載置部材として機能する図示しないマシンビームに載置されて固定されるものである。尚、マシンビームではなく、機械室を構成する床面であっても良く、要は基台１１を載置して固定する機能を備えていれば良いものである。

次に、電動機１２と駆動軸２０について説明する。電動機１２は基台１１の上に設置されており、この電動機１２には、駆動シーブ１３が固定された駆動軸２０の一端が回転可能に取り付けられる。駆動軸２０は、一対の軸受台１４Ａ，１４Ｂによって回転可能に支持されている。電動機１２が駆動されると駆動軸２０が回転し、駆動軸２０の回転に連動して駆動シーブ１３が回転するようになる。

軸受台１４Ａは電動機側軸受台であり、軸受台１４Ｂはブレーキディスク側軸受台であり、基台１１によって支持されている。電動機側軸受台１４Ａは駆動軸２０の軸方向における電動機１２側の端部を支持している。また、ブレーキディスク側軸受台１４Ｂは、駆動軸２０の軸方向における電動機１０とは反対側の端部と制動機構１５を構成するブレーキディスク１６とを支持している。尚、本実施例では、電動機側軸受台１４Ａ及びブレーキディスク側軸受台１４Ｂの２つの軸受台により駆動軸２０を支持しているが、１つの軸受台で駆動軸２０を支持する構成にしても良いものである。

駆動シーブ１３は円筒形状に形成されており、その軸の中心には図示しない貫通穴が形成されている。この貫通穴の径は駆動軸２０の外径の大きさと略等しくなっている。そして、駆動軸２０は駆動シーブ１３の貫通穴を貫通して駆動シーブ１３に固定されている。駆動シーブ１３の外周面部には、主ロープ１３０を巻き掛ける巻き掛け部２１が形成されている。この巻き掛け部２１は主ロープ１３０が巻き掛けられる複数のロープ収納溝２１ａを有する。駆動シーブ１３が回転することで、巻き掛け部２１のロープ収納溝２１ａが主ロープ１３０を巻き取るものである。また、駆動シーブ１３の軸方向における電動機１２側の端部には外周側突出部２２が設けられ、反対側にはフランジ部２３が設けられている。

外周側突出部２２は駆動シーブ１３の軸方向端部に形成されており、駆動シーブ１３の半径方向の外側に向かって突出し、駆動シーブ１２の巻き掛け部２１の外径よりも大きな径となっている。これにより、巻き掛け部２１に巻き掛けられた主ロープ１３０が外れることを防止することができる。

フランジ部２３は駆動シーブ１３の電動機１２側とは反対側の他端部に配置されており、このフランジ部２３は駆動シーブ１３の半径方向の外側に向かって突出している。フランジ部２３の外径は外周側突出部２２の外径よりも大きく形成されている。このフランジ部２３と駆動シーブ１３の巻き掛け部２１と間には嵌合部２４が設けられている。

嵌合部２４にはブレーキディスク１６が圧入によって固定されており、この嵌合部２４の外径は外周側突出部２２の径よりも大きく形成されている。また、嵌合部２４の軸方向の長さはブレーキディスク１６の軸方向の長さと同じ、或いはやや長く形成されている。このように、電動機１２によって回転される駆動シーブ１３と連動して、ブレーキディスク１６も一体的に回転するものである。

そして、制動機構１５に内蔵された図示しないブレーキコイルに制御駆動電流が流れると、ブレーキコイルが励磁されてブレーキシュー１７がブレーキディスク１６から離間して自由状態となり、駆動シーブ１３は電動機１２によって回転、駆動されて主ロープ１３０の巻き取り、或いは巻き戻しを行うことになる。一方、制御駆動電流が遮断されるとブレーキコイルが消磁され、図示しないブレーキばねによってブレーキシュー１７がブレーキディスク１６を挟み込むことで制動力が発生し、駆動シーブ１３の回転を停止するものである。

このような構成の巻上機１０は良く知られているので、これ以上の説明は省略する。次に本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

次に本発明の第１の実施形態について図３を用いて詳細に説明する。図３において、駆動シーブ１３の外周側にはシーブカバー２５が配置されている。シーブカバー２５の全体的な形状は、図５に示す従来のシーブカバー１９と類似しており、取り付け方法も従来と同様に基台１１にボルトによって固定されるものである。

シーブカバー２５は駆動シーブ１３の外周で軸方向に沿って延びており、ブレーキディスク１６側の垂直端部２５Ｂは駆動シーブ１３の端部付近で内側に垂直に折り曲げられている。したがって、この垂直端部２５Ｂと駆動シーブ１３の外周面との間には所定の隙間Ｇが形成されている。垂直端部２５Ｂは、駆動シーブ１３の回転によってロープから油が飛散し、この時の飛翔した油がブレーキ制動面に付着することを防ぐ機能を備えており、できるだけ隙間Ｇの長さは短い方が好ましい。ただ、駆動シーブ１３との接触を回避するため隙間Ｇは必要なものである。このため、従来のシーブカバー１９においては、オイルミストが空気の流れによって流出してブレーキディスク１６に付着する現象を生じていた。

一方、シーブカバー２５の電動機１２側の端部には傾斜端部２５Ａが形成されており、傾斜端部２５Ａは、従来のシーブカバー１９とは大きく異なっている。傾斜端部２５Ａは、駆動シーブ１３の電動機１２側の側端面、ここでは外周側突出部２２を越えて電動機１２側に延びたシーブカバー２５の端部に形成され、そして、内側に向けて駆動シーブ１３の側端面側に斜め方向に折り曲げられている。この傾斜端部２５Ａは駆動シーブ１３の周方向に所定の角度範囲に亘って形成されており、例えば、駆動シーブ１３の周方向での頂点を境にしてそれぞれ９０°の範囲内に形成されている。したがって、本実施例ではこの９０°の範囲内で、適切な範囲の傾斜端部２５Ａが形成されているものである。

傾斜端部２５Ａの一部には空気排出孔２６が形成されている。本実施例では傾斜端部２５Ａの一部に垂直領域が周方向に形成されており、この垂直領域に周方向に複数の空気排出孔２６が形成されている。傾斜端部２５Ａの端面はできるだけ内側に位置することが望ましいが、少なくとも駆動シーブ１３の側端面と接触せず、また電動機側軸受台１４Ａと接触しない範囲で内側斜め方向に延びている。したがって、本実施例では傾斜端部２５Ａと空気排出孔２６によって空気流生成部が構成されることになる。

ここで、駆動シーブ１３は円筒形状に構成されているので、駆動シーブ１３の外周面側と駆動軸２０との固定側の間にはスポークが形成されており、スポークの回転によって駆動シーブ１３の内周側から外周側に向けて空気の流れが生じるものである。

以上のような構成において、駆動シーブ１３が回転されると、スポークの働きによって駆動シーブ１３の電動機１２側の側端面から、空気が矢印Ａｉに示すように駆動シーブ１３内に流入し、流入した空気は外周側に向けて更に流れる。外周側に流れた空気は再び、駆動シーブ１３の電動機１２側の側端面から流出しようとするが、傾斜端部２５Ａが存在する領域では、傾斜端部２５Ａによって側端面から流出しようとする空気を取り込み、傾斜端部２５Ａに沿って流れ出ようとする。

そして、傾斜端部２５Ａに沿って流れてきた空気は、空気排出孔２６に向かう方向性（指向性）を有しているので、空気排出孔２６から電動機１２側に向けて排出されることになる。ここで、空気排出孔２６からの空気が排出される時の流速が速いため、シーブカバー２５の垂直端部２５Ｂと駆動シーブ１３の外周面との間の隙間Ｇから空気が流入して空気排出孔２６側に指向して流れ排出されるようになる。したがって、シーブカバー２５と駆動シーブ１３の間に漂っているオイルミストはこの空気の流れに乗って、空気排出孔２６から排出されることになる。このようにして、オイルミストが空気の流れによって空気排出孔２６側に流れるので、オイルミストが隙間Ｇからブレーキディスク１６側に流れ出すことを抑制することができるようになる。

また、シーブカバー２５の端面に傾斜端部２５Ａと空気排出孔２６からなる空気流生成部を形成するだけなので構成が極めて簡単となり、特許文献１のように密閉カバー、ファン装置、連結ダクト等の製作にかかる費用の増加や、取り付け工数の増加といった新たな課題が発生することがないものである。

次に本発明の第２の実施形態について図４を用いて詳細に説明する。図４において、駆動シーブ１３の外周側にはシーブカバー２７が配置されている。シーブカバー２７の全体的な形状は、図５に示す従来のシーブカバー１９と類似しており、取り付け方法も従来と同様に基台１１にボルトによって固定されるものである。

シーブカバー２７は駆動シーブ１３の外周で軸方向に沿って延びており、ブレーキディスク１６側の垂直端部２７Ｂは、実施例１と同様に駆動シーブ１３の端部付近で内側に垂直に折り曲げられている。したがって、この垂直端部２７Ｂと駆動シーブ１３の外周面との間には所定の隙間Ｇ（図面では表示していない）が形成されている。垂直端部２７Ｂは、これも実施例１と同様に、ロープからの油が飛散した時にブレーキ制動面に付着することを防ぐ機能を備えており、できるだけ隙間Ｇの長さは短い方が好ましい。

また、シーブカバー２７の傾斜本体部２７Ｃは電動機１２側に向けて斜め方向に広がるように傾斜して構成されている。そして、シーブカバー２７の電動機１２側の端部（傾斜本体部２７Ｃの端部）から折り曲げられた折り曲げ端部２７Ａは、駆動シーブ１３の外周側、ここでは外周突出部２２に向けて延びるように折り曲げられている。傾斜本体部２７Ｃと折り曲げ端部２７Ａは駆動シーブ１３の周方向に所定の角度範囲に亘って形成されており、例えば、駆動シーブ１３の周方向での頂点を境にしてそれぞれ９０°の範囲内に形成されている。折り曲げ端部２７Ａの一部には空気排出孔２８が形成されており、また折り曲げ端部２７Ａの端面はできるだけ外周側突出部２２に接近していることが望ましい。

以上のような構成において、駆動シーブ１３が回転されると、駆動シーブ１３の回転にともなって、駆動シーブ１３の外表面の空気が矢印Ａｉに示すように半径方向へ流れ、シーブカバー２７の傾斜本体部２７Ｃの内面壁面に沿って空気排出孔２８側に指向して流れる。そして、傾斜本体部２７Ｃに沿って流れてきた空気は、空気排出孔２８から電動機１２側に向けて排出されることになる。

ここで、傾斜本体部２７Ｃの内面壁面に沿って空気排出孔２８に向かって空気が流れるため、シーブカバー２７の垂直端部２７Ｂと駆動シーブ１３の外周面との間の隙間Ｇから空気が流入し、この空気は空気排出孔２８を指向して流れた後、この空気排出孔２８から排出されるようになる。したがって、シーブカバー２７と駆動シーブ１３の間に漂っているオイルミストはこの空気の流れに乗って、空気排出孔２８から排出されることになる。このようにして、オイルミストが空気の流れによって空気排出孔２８から排出されるので、オイルミストが隙間Ｇからブレーキディスク１６側に流れ出すことを抑制することができるようになる。

また、シーブカバー２７に傾斜本体部２７Ｃと折り曲げ端部２７Ａに設けた空気排出孔２８からなる空気流生成部を形成するだけなので構成が極めて簡単となり、特許文献１のように密閉カバー、ファン装置、連結ダクト等の製作にかかる費用の増加や、取り付け工数の増加といった新たな課題が発生することがないものである。

以上述べた通り、本発明によれば、駆動シーブの回転によって発生する駆動シーブ外周の空気の流れが、ブレーキディスクとは反対側に向けて流れるように、駆動シーブを覆うシーブカバーの一部に空気流生成部を形成するように構成した。これによれば、シーブカバーに形成した空気流生成部によって生じる空気流によってシーブカバー内部に漂うオイルミストをブレーキディスクとは反対側に排出してブレーキディスクにオイルミストが付着するのを抑制することができる。また、シーブカバーに空気流生成部を形成するだけなので、極めて簡単な構成とすることができるものである。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０…巻上機、１１…基台、１２…電動機、１３…駆動シーブ、１４Ａ，１４Ｂ…軸受台、１５…制動機構、１６…ブレーキディスク、１７…ブレーキシュー、２１…巻き掛け部、２２…外周側突出部、２３…フランジ部、２４…嵌合部、２５…シーブカバー、２５Ａ…傾斜端部、２５Ｂ…垂直端部、２６…空気排出孔、２７…シーブカバー、２７Ａ、２７Ｂ…垂直端部、２７Ｃ…傾斜本体部、２８…空気排出孔。

Claims (7)

1. 運転指令に基づき駆動される電動機と、前記電動機によって回転され乗りかごに連結されたロープを巻き取る駆動シーブと、前記駆動シーブと一体的に固定され前記電動機と反対側に位置するブレーキディスク及び前記ブレーキディスクに制動をかけるブレーキシューとからなる制動機構を備えたエレベータ装置用巻上機において、
   前記駆動シーブの外周を覆うシーブカバーを設けると共に、前記駆動シーブの回転によって発生する駆動シーブ外周の空気の流れが、前記ブレーキディスクとは反対側に向けて流れるように指向させる空気流生成部を前記シーブカバーの一部に形成したことを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
2. 請求項１に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記空気流生成部は、前記駆動シーブの前記電動機側の側端面を越えて前記電動機側に延びた前記シーブカバーの端部に形成した傾斜端部よりなり、前記傾斜端部は前記駆動シーブの側端面側に斜め方向に折り曲げられ、更に前記傾斜端部の一部には空気排出孔が形成されていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
3. 請求項２に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記傾斜端部は前記駆動シーブの周方向に所定の角度範囲に亘って形成されており、前記空気排出孔が周方向に複数設けられていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
4. 請求項３に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記傾斜端部は垂直領域が形成されており、前記垂直領域に前記空気排出孔が設けられていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
5. 請求項１に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記空気流生成部は、前記シーブカバーに形成され電動機側に向けて斜め方向に広がるように傾斜する傾斜本体部と前記傾斜本体部の端部に形成した折り曲げ端部よりなり、前記折り曲げ端部は前記駆動シーブの外周側に向けて折り曲げられ、更に前記折り曲げ端部の一部には空気排出孔が形成されていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
6. 請求項５に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記傾斜本体部と前記折り曲げ端部は前記駆動シーブの周方向に所定の角度範囲に亘って形成されていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。
7. 請求項６に記載のエレベータ装置用巻上機において、
   前記折り曲げ端部には周方向に複数の前記空気排出孔が設けられていることを特徴とするエレベータ装置用巻上機。

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