JP2019127367A - エレベーター用巻上機およびエレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】綱車側の油密封材から潤滑剤が漏れた場合であっても、潤滑油をエンコーダに到達させることなく巻上機の外部へと排出するエレベーター用巻上機およびエレベーターを提供する。【解決手段】巻上機は、軸受ハウジング９に固定された円板状の軸受カバー１５と、軸受カバー１５の回転中心軸上に設けられた、中空状主軸の中空部内に配置したエンコーダ１７を支持する支持軸１６と、支持軸１６を保持する円筒状の支持台４０を有するエンコーダ支持部と、を備え、エンコーダ支持部の支持台４０の外周部に、油密封材１３からの漏れた潤滑油を放射状に飛散させてエンコーダ１７へ移動することを阻止する油切り溝部２２を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、エンコーダを備えたエレベーター用巻上機、およびこのエレベーター用巻上機を備えたエレベーターに関するものである。

一般に、エレベーターの乗りかごを上下に昇降させるための巻上機の回転機構部には軸受が使用され、潤滑剤としてグリースが多用されている。グリース格納部にはラビリンスシールやオイルシールなどの各種シール構造を備えることが多いが、グリース格納部の圧力が過度に上昇した際や、経年劣化などによってシール構造の機能が低下した際などに、グリースがシール構造部から漏れることがある。漏れたグリースは巻上機や他のエレベーター機器の汚損原因となるため、漏れたグリースを回収するための油受けを設置した巻上機が知られている。

巻上機に設置された油受けとしては、例えば、特許文献１には、固定子と固定子巻線を収納した筐体と、この筐体に片持ち固定支持された主軸と、上記主軸の端に軸受を介して回転自在に取付けた軸受ハウジングと、この軸受ハウジングと一体に形成された綱車と、この綱車と一体に形成されて上記固定子に対向した複数の永久磁石を有するモーターの回転子とを備えたエレベーター装置用薄型巻上機において、上記筐体と上記軸受ハウジング間の対向部隙間の下方に油落とし空間部を形成し、上記筐体の上記綱車と反対側の端面に上記油落とし空間部の下部に位置して連通した油溜めを形成し、上記油溜めの上部に、上記筐体の上記綱車と反対側の側面側から上記油溜めを目視可能な窓部を形成し、上記軸受ハウジングの外周側に上記筐体と一体にした円環状突起を設け、上記筐体と上記軸受ハウジング間の対向部隙間よりも上記綱車側に位置する円環状の油受けカバーを上記円環状突起に取り付け、上記円環状突起の内側に位置する上記油受けカバーと上記筐体間に上記油落とし空間部を形成し、上記円環状突起の外側に位置する上記油受けカバーと上記筐体間に固定子巻線を相互に接続するための接続電線を配置したことを特徴とするエレベーター装置用薄型巻上機が記載されている。

特許第５４６８０２８号

しかしながら、特許文献１に記載された巻上機は、筐体の綱車と反対側の端面側の油密封材に漏れが生じた場合においては、筐体の綱車と反対側の端面に形成された油溜めおよび窓部によって漏れた油の除去が可能であるが、綱車側の油密封材に漏れが生じた場合についての考慮はされていない。

したがって、中空形状の主軸を有し、その内部にエンコーダを収納している巻上機の場合は、綱車側の油密封材に漏れが生じるとエンコーダに油が到達してしまい、巻上機やエレベーターの故障につながるおそれがあった。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、綱車側の油密封材からの漏れが発生した場合であっても、油をエンコーダに到達させることなく巻上機の外部へと排出することができるエレベーター用巻上機およびエレベーターを提供することにある。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、エレベーター用巻上機は、巻線を有するモーター固定子を収納した筐体と、筐体に片持ち固定支持された中空状主軸と、中空状主軸の先端外周に軸受を介して回転自在に取付けた軸受ハウジングと、軸受ハウジングと一体に形成された綱車と、綱車と一体に形成されてモーター固定子に対向した複数の永久磁石を有する回転子ヨークと、中空状主軸の先端外周と軸受ハウジングの内周間との対向隙間にある軸受の両側に配置された、対向隙間に充填された潤滑油を密封する油密封材と、中空状主軸の先端縁部に固定され、中空状主軸の先端側の軸受およびの位置を規制するリング状軸受押さえと、中空状主軸の先端縁と対向するように、軸受ハウジングに固定された円板状の軸受カバーと、中空状主軸の中空部内に配置したエンコーダと、エンコーダを支持する支持軸と、軸受カバーの回転中心軸上に設けられた、支持軸を保持する円筒状のエンコーダ支持部と、を備え、エンコーダ支持部の外周部に油密封材からの漏れた潤滑油を収容する溝を有し、溝に収容された潤滑油を遠心力により放射状に飛散させて、エンコーダへ潤滑油が移動することを阻止する油切り溝部を有している。

また、エレベーターは、乗りかごと、乗りかごを昇降路内で昇降させる巻上機と、を備え、巻上機は、巻線を有するモーター固定子を収納した筐体と、筐体に片持ち固定支持された中空状主軸と、中空状主軸の先端外周に軸受を介して回転自在に取付けた軸受ハウジングと、軸受ハウジングと一体に形成された綱車と、綱車と一体に形成されてモーター固定子に対向した複数の永久磁石を有する回転子ヨークと、中空状主軸の先端外周と軸受ハウジングの内周間との対向隙間にある軸受の両側に配置された、対向隙間に充填された潤滑油を密封する油密封材と、中空状主軸の先端縁部に固定され、中空状主軸の先端側の軸受およびの位置を規制するリング状軸受押さえと、中空状主軸の先端縁と対向するように、軸受ハウジングに固定された円板状の軸受カバーと、中空状主軸の中空部内に配置したエンコーダと、エンコーダを支持する支持軸と、軸受カバーの回転中心軸上に設けられた、支持軸を保持する円筒状のエンコーダ支持部と、を備え、エンコーダ支持部の外周部に油密封材からの漏れた潤滑油を収容する溝を有し、溝に収容された潤滑油を遠心力により放射状に飛散させて、エンコーダへ潤滑油が移動することを阻止する油切り溝部を有している。

本発明によれば、漏れた油をエンコーダに到達させることなく巻上機の外部へ排出することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施の形態例にかかるエレベーターを模式的に示す概略構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる巻上機の断面図である。 本発明の実施の形態例にかかる巻上機の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態例にかかる巻上機の軸受カバー側から見た正面図である。

以下、本発明のエレベーター用の巻上機およびエレベーターの実施の形態例について、図を用いて説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

まず、図１を参照して本発明のエレベーター用巻上機を用いたエレベーターの実施の形態例（以下、「本例」という。）について説明する。
図１は、本例のエレベーター５０を模式的に示す概略構成図である。

図１に示すように、エレベーター５０は、各階に設けられた乗り場３３と、昇降路３４内を昇降動作する乗りかご３５および釣合いおもり３６を備える。昇降路３４の上方には、機械室３７が設けられている。この機械室３７には、エレベーター用の巻上機３０や図示しないエレベーター制御装置が設置されている。

巻上機３０には、乗りかご３５と釣合いおもり３６とを連結したメインロープ３８が巻き掛けられている。そして、巻上機３０のモーターが駆動されることで、乗りかご３５が昇降路３４内を昇降する。

図２は、本例のエレベーター用巻上機３０の断面図である。
図２に示すように、エレベーター用巻上機３０は、固定側要素である筺体１を有しており、筺体１の中心部には中空状のボス部２が形成されている。また、筺体１の外周部には有底の略円筒形状の収納凹部３が形成されている。収納凹部３内には巻線を有するモーター固定子４が収納固定されている。

一方、ボス部２の中心部には中空状主軸５が挿入されて片持ち支持固定されている。中空状主軸５の先端外周部には一対の軸受６，７が設けられており、この軸受６，７を介して、綱車８を備えた軸受ハウジング９が回転可能に支持されている。この綱車８には、図示していないメインロープ３８が巻き回され、このメインロープ３８を介してエレベーター５０の乗りかご３５が昇降移動される。

綱車８の外周部には、上述した筺体１の収納凹部３内に入り込んだモーターの回転子ヨーク１０が一体的に結合されており、この回転子ヨーク１０には、上述したモーター固定子４に対向するように周方向に配置された複数個の永久磁石１１が取り付けられている。

筐体１側に設置されたモーター固定子４と、綱車８側に結合された回転子ヨーク１０に設置された永久磁石１１と、により、モーター固定子４に流された電流によって形成された磁界と永久磁石１１によって形成された磁界により生じる電磁力が作用することにより、綱車８が回転する。

軸受ハウジング９の内周面と、中空状主軸５の先端付近の外周面間には対向隙間２６が形成されており、対向隙間２６には、上述した軸受６，７が軸方向に並んで配置されると共に、軸受６，７の両側にはオイルシールなどの油密封材１２，１３が配置されている。

中空状主軸５の基端側に配置された油密封材１２は、中空状主軸５の外周部に形成された段部５ａで位置規制され、中空状主軸５の先端側（網車側）に配置された油密封材１３は、中空状主軸５の先端縁部に嵌め込んだリング状軸受押さえ１４によって位置規制されている。軸受６，７の軸方向両端部に配置された油密封材１２，１３間の対向隙間２６には、軸受６，７の潤滑を良好にするグリースまたは潤滑油等の潤滑剤が充填されている。

軸受ハウジング９における中空状主軸５の先端側端面５ｂと対向する位置には、綱車８と同期して回転することになる円板状の軸受カバー１５が固定されている。また、軸受カバー１５の裏面１５ｂ側の中心軸上にはエンコーダ軸１６を保持する円筒状の支持台４０が取り付けられている。エンコーダ支持部としての支持台４０に保持されたエンコーダ軸１６には、中空状主軸５の中空部５ｃに位置するように配置されたエンコーダ１７が取り付けられている。エンコーダ１７には図示しないコントローラが接続されており、コントローラによりモーターの回転数および回転方向が制御される。

図３は、本例のエレベーター用巻上機３０の中空状主軸５の先端部付近の要部拡大断面図である。
図３に示すように、軸受ハウジング９内周面と中空状主軸５の外周面間には、スペーサ１８を介在させた一対の軸受６，７が配置されており、中空状主軸５の先端部に固定したリング状軸受押さえ１４によって、軸受６、スペーサ１８、軸受７が所定位置に保持されている。また、リング状軸受押さえ１４に形成された段部１４ａにより、中空状主軸５の先端側に配置された油密封材１３が保持されている。

リング状軸受押さえ１４の外周部と軸受ハウジング９の対向部で、かつ、油密封材１３と軸受カバー１５の対向部には、油密封材１３から漏れてくる潤滑剤の油または油分を矢印方向に逃がすための油流路空間Ｒ１が形成されている。さらに、固定側であるリング状軸受押さえ１４と回転側である軸受カバー１５との隙間空間には、矢印方向に潤滑剤が流れる油流路空間Ｒ２が形成されている。

油流路空間Ｒ１の近傍にある軸受カバー１５には、油流路空間Ｒ１を通る潤滑剤を軸受カバー１５の外部へ排出するための中空状主軸５の軸方向に形成された貫通孔からなる排出孔２０が設けられている。

排出孔２０は軸受カバー１５に複数設けられている。複数の排出孔２０は、巻上機３０を軸受カバー１５側から見た正面図である図４に示すように、回転中心から等距離にある仮想円周上に形成されている。なお、排出孔２０は、油流路空間Ｒ１に対向する位置に形成されている。

さらに、油流路空間Ｒ２とエンコーダ１７との間に位置する支持台４０の外周部には、支持台４０が回転する方向に沿って形成された溝を有する油切り溝部２２が形成されている。本例の油切り溝部２２の溝の断面はＵ字状に形成されており、支持台４０の全周にわたって設けられている。油切り溝部２２は、軸受カバー１５（支持台４０）が回転することで生じる遠心力によって、油流路空間Ｒ２を通り溝に収容された潤滑剤を放射線状に飛散させる。なお、溝の断面形状に曲部を持たせることにより、効率的に潤滑剤を飛散させることができる。

支持台４０の重力方向下方に位置したリング状軸受押さえ１４には、油切り溝部２２から飛散された潤滑剤をさらに下方に向かって逃がすための貫通孔やスリットなどからなる油抜け部２４が形成されている。また、油抜け部２４は、貫通孔の下端部が排出孔２０の近傍に位置するように、リング状軸受押さえ１４に形成されている。

油切り溝部２２の重力方向下方に位置したリング状軸受押さえ１４には、中空状主軸５の軸方向と垂直な方向に延びる円環状の油溜凸部２３が形成されている。油溜凸部２３は、リング状軸受押さえ１４の表面に設けられ、油切り溝部２２から飛散してリング状軸受押さえ１４の表面に付着した潤滑剤を中空状主軸５に伝わらないように堰き止める。また、油溜凸部２３を設けることで堰き止めた潤滑剤を油抜け部２４へ逃がしやすくすることができる。

本例では、軸受カバー１５側に配置された油密封材１３から潤滑剤が漏れた場合には、まず、漏れた潤滑剤は、油流路空間Ｒ１を通り排出孔２０から巻上機外へ排出される。そして、排出孔２０から排出されなかった潤滑剤は、油流路空間Ｒ２を通り綱車８の回転中心側に向かう。すなわち、綱車８の回転中心側に向かう潤滑剤は、重力の影響を受けながらリング状軸受押さえ１４を伝い、軸受カバー１５の中心に配置されている支持台４０に移動する。

支持台４０の表面に付着した潤滑剤は、支持台４０の外周面を伝いながらエンコーダ１７側に向かうが、この移動の途中で支持台４０の外周面に形成された油切り溝部２２の溝に収容される。そして、溝に収容された潤滑剤は、支持台４０（軸受カバー１５）の回転による遠心力によって、回転方向に沿って放射状に飛散される。

油切り溝部２２により下方に飛散した潤滑剤は、支持台４０の下方に位置したリング状軸受押さえ１４の内径面１４ａ側に到達し、このリング状軸受押さえ１４の内径面１４ａ上に溜まる。リング状軸受押さえ１４の内径面１４ａ上に溜まった潤滑剤は、油抜け部２４を通して、速やかに重力によって下方に誘導され、下方にある油密封材１３と軸受カバー１５との間にある油溜空間２９に溜まる。その後、軸受カバー１５に形成された複数個の排出孔２０が油溜空間２９と対向する位置に到達した際に、潤滑剤は排出孔２０を介して巻上機外へと排出される。一方、油切り溝部２２により上方に飛散した潤滑剤は、時間の経過とともに重力によって下方に移動し、再び支持台４０の油切り溝部２２の溝に到達する。

本例のエレベーター用巻上機３０によれば、リング状軸受押さえ１４側に配置された油密封材１３から潤滑剤の漏れが生じても、回巻上機の回転構造を利用することで、漏れた潤滑剤の流れがエンコーダ１７に到達しないように誘導する。そして、油切り溝部２２と油抜け部２４と排出孔２０により、漏れた潤滑剤を軸受カバー１５に設けられた排出孔２０から巻上機の外部へと排出することができる。

このように、本例では、油密封材１３から漏れた潤滑剤を、巻上機内部で循環移動させて、エンコーダ１７に到達する前に巻上機外に排出する。すなわち、油密封材１３から潤滑剤が漏れた場合であっても、漏れた潤滑剤がエンコーダ１７へ侵入することはない。

なお、漏れた潤滑剤を巻上機の外部へ排出する際には、固定側であるリング状軸受押さえ１４と回転側である軸受カバー１５との間にある油流路空間Ｒ２に特別な油密封材を設ける必要がない。

また、油密封材１３から漏れた潤滑剤がエンコーダ１７に付着しにくくなるため、比較的軸長の短いエンコーダ軸１６を用いて中空状主軸５の中空部５ａにエンコーダ１７を配置することができる。従って、巻上機の設計の自由度を高くすることができる。

また、油切り溝部２２の下方に位置したリング状軸受押さえ１４の内径面１４ａ上に形成した油溜凸部２３により、潤滑剤がエンコーダ１７に付着するのを阻止することができる。

なお、上述した実施形態例は、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。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成について他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態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。

本例の支持台４０の外周部に形成された油切り溝部２２の溝は、支持台の回転する方向に沿って全周に亘って形成されているが、必ずしも全周に形成する必要はない。また、本例の油切り溝部２２の溝の断面はＵ字状に形成されているが、断面の形状は、これに限定されるものではなく、例えば凹状であってもよい。また、油切り溝部２２の溝の本数は複数本であってもよい。

１・・・筐体、２・・・ボス部、４・・・モーター固定子、５・・・中空状主軸、６，７・・・軸受、８・・・綱車、９・・・軸受ハウジング、１０・・・回転子ヨーク、１２，１３・・・油密封材、１４・・・リング状軸受押さえ、１５・・・軸受カバー、１６・・・エンコーダ軸、１７・・・エンコーダ、２０・・・排出孔、２２・・・油切り溝部、２３・・・油溜凸部、２４・・・油抜け部、２６・・・対向隙間、３０・・・エレベーター用巻上機、３５・・・乗りかご、３８・・・メインロープ、４０・・・支持台、５０・・・エレベーター

Claims (8)

1. 巻線を有するモーター固定子を収納した筐体と、
   前記筐体に片持ち固定支持された中空状主軸と、
   前記中空状主軸の先端外周に軸受を介して回転自在に取付けた軸受ハウジングと、
   前記軸受ハウジングと一体に形成された綱車と、
   前記綱車と一体に形成されて前記モーター固定子に対向した複数の永久磁石を有する回転子ヨークと、
   前記中空状主軸の先端外周と前記軸受ハウジングの内周間との対向隙間にある前記軸受の両側に配置された、前記対向隙間に充填された潤滑油を密封する油密封材と、
   前記中空状主軸の先端縁部に固定され、前記中空状主軸の先端側の軸受およびの位置を規制するリング状軸受押さえと、
   前記中空状主軸の先端縁と対向するように、前記軸受ハウジングに固定され、前記軸受ハウジングと一体に回転する円板状の軸受カバーと、
   前記中空状主軸の中空部内に配置したエンコーダと、
   前記エンコーダを支持する支持軸と、
   前記軸受カバーの回転中心軸上に設けられた、前記支持軸を保持する円筒状のエンコーダ支持部と、を備えたエレベーター用巻上機において、
   前記エンコーダ支持部の外周部に前記油密封材からの漏れた潤滑油を収容する溝を設け、前記溝に収容された潤滑油を遠心力により放射状に飛散させて、前記エンコーダへ潤滑油が移動することを阻止する油切り溝部を設けた
   エレベーター用巻上機。
2. 前記油切り溝部の溝は、前記エンコーダ支持部の全周に亘って形成されている
   請求項１に記載のエレベーター用巻上機。
3. 前記油切り溝部の溝の断面形状はＵ字状に形成されている
   請求項１または２に記載のエレベーター用巻上機。
4. 前記リング状軸受押さえに、前記油密封材からの漏れた潤滑油を重力方向に逃がすための前記中空状主軸の軸方向と垂直な方向に形成された貫通孔からなる油抜け部を設けた
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のエレベーター用巻上機。
5. 前記油抜け部を通過した潤滑油を軸受カバーの外部へ逃がすため、前記中空状主軸の軸方向に形成された複数の貫通孔を前記軸受カバーの前記回転中心軸の同心円状に設けた
   請求項４に記載のエレベーター用巻上機。
6. 前記リング状軸受押さえの前記中空状主軸の端縁側に、前記中空状主軸の中心軸と垂直な方向に延びる半円環状の油溜凸部を形成した
   請求項５に記載のエレベーター用巻上機。
7. 前記油抜け部および油溜凸部は、前記リング状軸受押さえの重力方向下方の位置に設けられている
   請求項６に記載のエレベーター用巻上機。
8. 乗りかごと、
   前記乗りかごを昇降路内で昇降させる巻上機と、を備えたエレベーターにおいて、
   前記巻上機は、
   巻線を有するモーター固定子を収納した筐体と、
   前記筐体に片持ち固定支持された中空状主軸と、
   前記中空状主軸の先端外周に軸受を介して回転自在に取付けた軸受ハウジングと、
   前記軸受ハウジングと一体に形成された綱車と、
   前記綱車と一体に形成されて前記モーター固定子に対向した複数の永久磁石を有する回転子ヨークと、
   前記中空状主軸の先端外周と前記軸受ハウジングの内周間との対向隙間にある前記軸受の両側に配置された、前記対向隙間に充填された潤滑油を密封する油密封材と、
   前記中空状主軸の先端縁部に固定され、前記中空状主軸の先端側の軸受およびの位置を規制するリング状軸受押さえと、
   前記中空状主軸の先端縁と対向するように、前記軸受ハウジングに固定され、前記軸受ハウジングと一体に回転する円板状の軸受カバーと、
   前記中空状主軸の中空部内に配置したエンコーダと、
   前記エンコーダを支持する支持軸と、
   前記軸受カバーの回転中心軸上に設けられた、前記支持軸を保持する円筒状のエンコーダ支持部と、
   前記エンコーダ支持部の外周部に前記油密封材からの漏れた潤滑油を収容する溝を設け、前記溝に収容された潤滑油を遠心力により放射状に飛散させて、前記エンコーダへ潤滑油が移動することを阻止する油切り溝部と、を備えた
   エレベーター。

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