JP3230349U6 - エレベータ用巻上機の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】巻上機の出力軸が偏心してしまうことを防ぐとともに、巻上機の使用寿命を延ばしてメンテナンスの利便性が高いエレベータ用巻上機の構造を提供する。
【解決手段】エレベータ用巻上機の構造は、巻上機のベース１と、固定座４とを備える。ベース１には、モータチャンバ１１が形成される。モータチャンバ１１内には、互いに対応した固定子２及び回転子３が配設される。回転子３の中心部には、出力軸３２が取付けられる。出力軸３２上には、シーブ５が取り付けられる。ベース１には、第１の組立孔１２１が形成され、ベース１の第１の組立孔１２１には、出力軸３２の後端が挿設される。固定座４は、ベース１の前側に位置するとともに、ベース１の前側に連結される。固定座４には、第２の組立孔４２が形成される。固定座４の第２の組立孔４２には、出力軸３２の前端が挿設される。固定座４とベース１との間には、収容区間４１が形成される。
【選択図】図２

Description

本考案は、エレベータ用巻上機の構造に関し、特に、巻上機の出力軸が偏心してしまうことを防ぐとともに、巻上機の使用寿命を延ばしてメンテナンスの利便性が高いエレベータ用巻上機の構造に関する。

従来の巻上機は、主にベースのモータチャンバ内に、互いに対応した固定子及び回転子が配設されるとともに、回転子の中心部に出力軸が取り付けられ、出力軸の前端にシーブが設けられ、ベースの後側の出力軸後端には、ロータリーエンコーダが取付けられ、ベースの前側には、ワイヤ外れ防止杆が設けられている。

しかし、従来の巻上機は、出力軸の前端が空中に吊下げられて十分に支持されておらず、巻上機が作動するときに、カゴの重量、つり合いおもり、人員の重量及び反作用力により発生する径方向の負荷が、シーブを介して出力軸上に作用し、径方向の負荷により出力軸が偏心してしまう問題が生じ、巻上機が早めに損壊してしまう欠点があった。従来の巻上機はロータリーエンコーダがベースの後側に取付けられているため、ベースの後側からエレベーターシャフトの壁までの距離を減らすことができず、広いスペースが必要となり取り付けが容易でない上、ロータリーエンコーダが故障して修理しなければならなくなると、巻上機全体を取外して巻上機の前後を反転させなければ、ロータリーエンコーダの修理・交換を行うことができなかった。そのため、ロータリーエンコーダの修理・交換を行うことが不便であった。
また、従来の巻上機はワイヤが外れることを防ぐために、ワイヤ外れ防止杆によりワイヤを戻して位置拘束していたが、ワイヤ外れ防止杆は、モータカバーにより外付けする必要があり、工程上、依然として改善の余地があった。また、停電・電源切断などによりエレベータのカゴが停止した場合、従来の巻上機では、手動でハンドルを操作して、指定の階までカゴを移動させ、カゴに閉じ込められた人員を救助するか物品を回収していたが、ハンドルの取付けには一定のスペースが必要である上、機構の設計が複雑となってしまった。

本考案の第１の目的は、巻上機の出力軸の前後端をベース及び固定座の軸受にそれぞれ挿着し、巻上機が作動するときに出力軸が径方向の負荷により偏心してしまうことを防ぐ、エレベータ用巻上機の構造を提供することにある。
本考案の第２の目的は、巻上機の前側にロータリーエンコーダを取付け、ロータリーエンコーダのメンテナンス・交換が容易なエレベータ用巻上機の構造を提供することにある。
本考案の第３の目的は、シーブの上方をワイヤ外れ防止杆により覆い、シーブ上のワイヤが外れてしまうことを防ぎ、エレベータ装置の安全性を高めるエレベータ用巻上機の構造を提供することにある。
本考案の第４の目的は、固定子が、長尺状の珪素鋼板に一体に巻回されてリング体に成形され、固定子を小型化し、固定子の製造時間及びコストを減らし、固定子の各巻線スロット内のコイルの断面積を大幅に増大させ、単位面積当りの電流量を高めるともに、トルク及び発電効率を高めるエレベータ用巻上機の構造を提供することにある。
本考案の第５の目的は、出力軸のロータリーエンコーダが取付けられた側の反対側には、ハンドルアダプタが螺着されているため、容易にハンドルを取付けることができ、手動により出力軸に異音・干渉、錆びなどが発生していないか否かを検査するか、電源停止又は故障してエレベータのカゴが停止したときに、エレベータのカゴに閉じ込められた人員を救助するか物を回収することができる、エレベータ用巻上機の構造を提供することにある。

本考案の一実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す正面図である。 本考案の一実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す分解断面図である。 本考案の一実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す断面図である。 本考案の一実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造の固定子を巻付けた状態を示す説明図である。 本考案の他の実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す正面図である。 本考案の他の実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す正面図である。 本考案の他の実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造を示す断面図である。

本考案の技術手段及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本考案を以下に詳説する。

まず、図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、本考案の一実施形態に係るエレベータ用巻上機の構造は、巻上機のベース１と、固定座４と、を備える。ベース１内には、モータチャンバ１１が設けられる。モータチャンバ１１のチャンバ底の中央部には、組立部１２が成形される。組立部１２には、固定子２が嵌着される。固定子２は、長尺状の珪素鋼板に一体に巻回されてリング体に成形され（図４を参照する）、固定子２間には複数のスロットが形成され、各スロットには銅線のコイルが巻回される。モータチャンバ１１内には、回転子３が設けられ、回転子３の周側には複数の磁石片３１が設けられ、磁石片３１は、固定子２の周りに固定子２に対応するように配設される。回転子３の中心部には、出力軸３２が取り付けられる。組立部１２には、第１の組立孔１２１が形成される。第１の組立孔１２１には、少なくとも１つの第１の軸受１３が取付けられ、出力軸３２の後端には、第１の軸受１３が挿設される。
固定座４は、ベース１の前側に位置し、ベース１の前側に接続され、固定座４とベース１との間には、収容区間４１が形成され、収容区間４１の左右両側には開口が形成され、固定座４は、第２の組立孔４２を有する。第２の組立孔４２には、少なくとも１つの第２の軸受４３が取り付けられるともに、出力軸３２の前端には、第２の軸受４３が挿着される。出力軸３２上には、シーブ５が取り付けられ、シーブ５が収容区間４１に位置決めされ、シーブ５が出力軸３２の中段位置に設けられ、固定座４の前側が第２の組立孔４２に位置決めされてロータリーエンコーダ６が設けられ、出力軸３２の前端が対応し、出力軸３２の前端に第１のスロット３２１が形成される。
ロータリーエンコーダ６は、対応して挿設されて位置決めされた検出ピン６１と、カバー６２と、を有する。カバー６２は、内面に嵌合槽６２１が形成され、周側に複数のロック孔が形成され、カバー６２が固定座４の前側に位置するとともに、ロータリーエンコーダ６を被覆し、ロータリーエンコーダ６がカバー６２の内面の嵌合槽６２１に嵌設される。カバー６２の各ロック孔には、第２のロック部材６３がそれぞれ挿設され、固定座４に予め形成されたロック孔に対応して螺着され、ロータリーエンコーダ６が固定座４の第２の組立孔４２中に位置決めされる。
ベース１の後側はカバー１４により被覆される。カバー１４の周側には、複数のロック孔が周設され、カバー１４の各ロック孔には、第１のロック部材１５がそれぞれ挿設され、ベース１の後側に予め設けられたロック孔に対応して螺着され、ベース１の第１の組立孔１２１の後側を被覆し、塵、異物などが第１の組立孔１２１の後側からベース１内に侵入することを防ぐ。カバー１４の外側には、ハンドル７が配設される。ハンドル７は、中心部に形成された多角形の接合溝７１と、ハンドルアダプタ７２と、を有する。ハンドルアダプタ７２は、一端にロック部７２１が設けられ、他端に多角形の接合ブロック７２２が設けられ、ハンドルアダプタ７２のロック部７２１は、出力軸３２の後端の中心部に形成された第２のスロット３２２中に螺着される。カバー１４の中心部には、穿孔１４１が形成され、ハンドルアダプタ７２の多角形の接合ブロック７２２が穿孔１４１の外側に位置し、ハンドル７の多角形の接合溝７１に対応して接合される。
固定座４上には、ワイヤ外れ防止杆８及びブレーキユニット９が取り付けられ、ワイヤ外れ防止杆８によりシーブ５の上方が覆われる。ブレーキユニット９は、ドラムブレーキ９１でもよく、ベース１に設けられた１組のブレーキ動力源９１１を含む。ブレーキ動力源９１１は、電磁弁でもよく、両側にそれぞれ設けられた伝動軸９１２と、２つのブレーキアーム９１３と、を有する。２つのブレーキアーム９１３は、収容区間４１の左右両側に形成された開口に位置し、２つのブレーキアーム９１３の上端は、ブレーキ動力源９１１の伝動軸９１２とそれぞれ組み合わされ、２つのブレーキアーム９１３の底端にはベース１がそれぞれ枢着される。２つのブレーキアーム９１３の内面の収容区間４１の左右両側に形成された開口には、第１のブレーキパッド９１４がそれぞれ設けられ、シーブ５の位置が対応する。ブレーキアーム９１３の上下両端間には、ベース１を介して弾性アセンブリ９１５が取り付けられる。

本実施形態の巻上機は、取付け前又は使用前（特に一定時間使用しない場合）に、ハンドル７をハンドルアダプタ７２により出力軸３２に接続し、作業員がハンドル７を手で握り、ハンドル７により出力軸３２を旋回させ、手動により出力軸３２に異音・干渉、錆びなどが発生していないか否かを検査する。この手動の検査作業は、一般の検査・メンテナンスを行うときに行ってもよく、検査に合格した後、ハンドル７を取り外してもよい。
本実施形態の巻上機を建物のエレベーターシャフトに取付け、ロータリーエンコーダ６が固定座４の前側に取付けられているため、ベース１の後側がエレベーターシャフトの壁に当接されて取付ける際に大きなスペースを取らない。また、ロータリーエンコーダ６が故障して修理しなければならないときに、作業員が固定座４の前側に設けたロータリーエンコーダ６を直接修理するか交換することができるため、巻上機全体を取外す必要がなく、巻上機を前後に反転させるステップにより、ロータリーエンコーダ６に対して修理・交換を行う利便性を大幅に高めることができる。また、停電・電源停止などによりエレベータのカゴが停止したときに、ハンドル７をハンドルアダプタ７２に取付け、手動方式によりエレベータのカゴを指定の階まで動かすと、エレベータのカゴに閉じ込められた人員を救助したり物を回収したりすることができる。

本実施形態の巻上機を実際に駆動する際、固定子２に給電し、回転子３との間に回転磁界を発生させて回転子３を旋回させると、固定子２が珪素鋼板に一体に巻回されて成形されているため、固定子２が小型化されて珪素鋼板の材料の無駄を減らし、製造時間を短縮し、巻線コイルの高さを低減し、固定子２の各巻線スロット内のコイルの断面積を大幅に増大させ、巻線係数を高めてコイルのスロット占有率を高め、単位面積当りの電流量を高めるともに、トルク及び発電効率を高めることができる。

回転子３が出力軸３２を介して接続されたシーブ５を旋回させると、シーブ５が収容された収容区間４１の左右両側に形成された開口により、シーブ５が旋回したときに強制的に対流を発生させ、シーブ５などの運転により発生する温度上昇を抑え、シーブ５などの運転効率を高める。これに伴ってシーブ５上に巻付けたワイヤａは、エレベータのカゴを牽引して昇降動作を行う。このときに出力軸３２の前端位置に対応したロータリーエンコーダ６は、出力軸３２の回転数を検出し、エレベータのカゴが変位したリアルタイムの位置に変換し、ロータリーエンコーダ６の検出ピン６１を出力軸３２の第１のスロット３２１に組み合わせて挿設して位置決めする設計により、ロータリーエンコーダ６の信号解析度及び信号フィードバック速度を高め、制御精度を高めることができる。

エレベータのカゴが所定の階に到達して運転を停止する場合、ドラムブレーキ９１のブレーキ動力源９１１を駆動し、ブレーキ動力源９１１の２つの伝動軸９１２により２つのブレーキアーム９１３を作動させ、２つのブレーキアーム９１３が取り付けられた第１のブレーキパッド９１４を、収容区間４１の左右両側に形成された開口から収容区間４１内に進入させ、シーブ５の両側に当接させ、シーブ５の旋回を停止させ、エレベータのカゴを所望の階に停める。
シーブ５の制動を解除する場合、ブレーキ動力源９１１の２つの伝動軸９１２により２つのブレーキアーム９１３を復位させると、２つのブレーキアーム９１３上の第１のブレーキパッド９１４はシーブ５の当接から解除され、シーブ５の運転が回復し、エレベータのカゴが昇降する。

本実施形態の出力軸３２は、前後両端にそれぞれ設けた第１の軸受１３及び第２の軸受４３により支えられ、シーブ５が出力軸３２の中段部に位置するため、カゴの重量、つり合いおもり、人員の重量及び反作用力により発生する径方向の負荷により、シーブ５が出力軸３２上に作用し、出力軸３２に偏心が発生することを防ぎ、出力軸３２に作用する径方向の負荷が第１の軸受１３及び第２の軸受４３を介してベース１及び固定座４に伝達され、出力軸３２が受ける径方向の負荷が均等に分散され、出力軸３２が早めに断裂して損壊してしまうことを防ぐ。
また、本実施形態は、シーブ５の上方を覆うワイヤ外れ防止杆８が配設され、シーブ５上のワイヤａが外れることを防ぎ、ワイヤａがシーブ５上にきれいに巻付けられた状態に維持され、エレベータのカゴの昇降の円滑性、安定性が高い。またワイヤａが外れたときに、ワイヤ外れ防止杆８が減速、ブレーキの機能を有するため、危険が発生することを防ぎ、エレベータ装置の安全性を高める。

本実施形態のブレーキユニット９は、ドラムブレーキ９１の他、図５に示すように、プレート式ブレーキ９２でもよい。プレート式ブレーキ９２は、主にベース１の左右両側にブレーキ動力源９２１がそれぞれ取り付けられている。ブレーキ動力源９２１は電磁弁でもよく、ブレーキ動力源９２１の伝動軸には磁性の第２のブレーキパッド９２２が取り付けられ、２つの磁性の第２のブレーキパッド９２２が収容区間４１の左右両側に形成された開口にそれぞれ位置し、シーブ５の位置に対応する。そのため、２つのブレーキ動力源９２１が作動すると、２つの磁性の第２のブレーキパッド９２２がシーブ５に近づき、磁性によりシーブ５の旋回を停止し、磁性ブレーキ効果を得る。
図６を併せて参照する。図６に示すように、本実施形態のブレーキユニット９には、ディスクブレーキ９３を採用してもよい。ディスクブレーキ９３は、ベース１に設けた１組のブレーキ動力源を含むとともに、ブレーキ動力源にブレーキパッドを連結し、ブレーキパッドがベース１の後側に位置し、回転子３の出力軸３２の後端位置に対応する。ブレーキ動力源がブレーキパッドを出力軸３２の後端に押付けると、出力軸３２によりシーブ５の旋回が停止する。また、使用者のニーズに応じ、ドラムブレーキ９１とディスクブレーキ９３とを組み合わせて使用するか、プレート式ブレーキ９２及びディスクブレーキ９３を組み合わせて使用すると、シーブ５に対する高いブレーキ効率が得られる。

本実施形態は、固定子２をベース１のモータチャンバ１１の中央部の組立部１２に嵌着させ、回転子３の磁石片３１を固定子２の周りに周設させてアウタロータの形態に構成する以外に（図２を参照する）、図７に示すように、回転子３をモータチャンバ１１の組立部１２の端面に設け、回転子３の周側に複数の磁石片３１を設け、固定子２をモータチャンバ１１のチャンバ壁に取付け、固定子２を回転子３の周側の磁石片３１に周設し、インナロータの形態に構成してもよい。また、本実施形態は使用者のニーズに応じ、ロータリーエンコーダ６を前側の固定座４か、後側のベース１に選択的に取付けてもよい。
ロータリーエンコーダ６をベース１の後側に取付ける場合、ロータリーエンコーダ６をベース１の第１の組立孔１２１に取付けるとともに、ロータリーエンコーダ６の検出ピン６１を出力軸３２の後端の第２のスロット３２２に対応して挿設させてから、カバー６２によりロータリーエンコーダ６を覆った後、ロック部材によりカバー６２とベース１とを螺着し、ベース１の第１の組立孔１２１中にロータリーエンコーダ６を位置決めさせる。ロータリーエンコーダ６をベース１の後側に付け替える際、ディスクブレーキ９３のブレーキ動力源を固定座４に取付け、ブレーキパッドにより出力軸３２前端に対してブレーキ動作を行う。ロータリーエンコーダ６をベース１の後側に取付ける場合、ハンドルアダプタ７２を出力軸３２の前端の第１のスロット３２１に付け替えてから、カバー１４により固定座４の前側を覆うように結合する。ここで、同様にハンドルアダプタ７２を介してハンドル７を出力軸３２に連結し、手動により出力軸３２に異音・干渉、錆びなどが発生していないか否かを検査する。また、エレベータのカゴが停止したときに、ハンドル７によりエレベータのカゴを指定の階まで動かすと、エレベータのカゴに閉じ込められた人員を救助したり物を回収したりすることができる。

上述したことから分かるように、本考案のエレベータ用巻上機の構造は、以下（１）〜（１１）の長所を有する。
（１）巻上機の出力軸は、その前後端に設けられた軸受により支えられ、シーブが出力軸の中段位置に設けられているため、巻上機が作動するときに径方向の負荷が発生し、出力軸が偏心してしまうことを防ぎ、巻上機の使用寿命を延ばす。
（２）巻上機の出力軸は、その前後端に設けられた軸受により支えられ、出力軸に作用する径方向の負荷が軸受を介し、それが取り付けられたベース及び固定座に伝達され、出力軸が受ける径方向の負荷が均等に分散されるため、出力軸が早めに断裂・損壊してしまうことを防ぐ。
（３）ロータリーエンコーダが巻上機の前側に設けられているため、ロータリーエンコーダが故障して修理する必要がある場合、巻上機の前側に設けられたロータリーエンコーダを作業員が直接修理するか交換することができるため、巻上機全体を取外して巻上機の前後を反転させる必要がなく、ロータリーエンコーダの修理・交換の利便性が高い。
（４）ロータリーエンコーダが巻上機の前側に設けられているため、ロータリーエンコーダがベースの後側から突出されて巻上機のベースの後側がエレベーターシャフトの壁に直接当接されることを防ぎ、巻上機を設置するときに広いスペースが必要ないため、巻上機の設置に便利である。
（５）シーブの上方をワイヤ外れ防止杆により覆うことにより、シーブ上のワイヤが外れてしまうことを防ぎ、ワイヤが外れそうになるときに、ワイヤ外れ防止杆が減速・ブレーキ機能を有するため、危険が発生することを防ぎ、エレベータ装置の安全性を高めることができる。
（６）固定子が珪素鋼板に一体に巻回されて成形されているため、多数の珪素鋼板を積層する工程は必要なく、製造時間が大幅に短縮される上、多数の珪素鋼板をそれぞれプレス成形するときに材料が無駄とならず、多数の珪素鋼板がプレス工程により変形したりバリが発生したりして、積層した後の体積が大きくなりすぎることを防ぎ、固定子が小型化されるため、固定子の各巻線スロット内のコイルの断面積が相対的に大幅に増大し、コイルのスロット占有率及び巻線係数を高め、単位面積当りの電流量を高めるともに、トルク及び発電効率を高めることができる。
（７）ベースと固定座との間に形成された収容区間の左右両側に形成された開口により、シーブが旋回すると強制的に対流効果が発生し、シーブなどの運転により発生する温度上昇を抑え、シーブなどの運転効率を高めることができる。
（８）回転子の出力軸の端部に形成されたスロットに、ロータリーエンコーダの検出ピンを挿設することにより、ロータリーエンコーダの信号解析度及び信号フィードバック速度を高め、制御精度を高めることができる。
（９）ドラムブレーキ、プレート式ブレーキ、ディスクブレーキなどの様々なブレーキに適用可能であり、使用者のニーズに応じ、ドラムブレーキとディスクブレーキとを組み合わせて使用するか、プレート式ブレーキとディスクブレーキとを組み合わせて使用すると、シーブに対するブレーキ効率を高めることができる。
（１０）ロータリーエンコーダがカバーにより位置決めされるため、使用者のニーズに応じて選択的にロータリーエンコーダを前側の固定座に取付けるか後側のベースに取付け、ロータリーエンコーダの取付け位置を変更する場合、固定座又はベースに対するカバーの螺着を解除すると、ロータリーエンコーダを取外して所望の位置に取付けることができるため、ロータリーエンコーダの取付け及び位置交換を容易に行うことができる。
（１１）出力軸のロータリーエンコーダが取付けられた側の反対側には、ハンドルアダプタが螺着されているため、容易にハンドルを取付けることができ、ハンドルにより手動で出力軸を旋回させ、出力軸に異音・干渉、錆びなどが発生していないか否かを検査するか、停電・電源停止などによりエレベータのカゴが停止したときに、ハンドルによりエレベータのカゴに閉じ込められた人員を救助するか物を回収することができる。

１ ベース
２ 固定子
３ 回転子
４ 固定座
５ シーブ
６ ロータリーエンコーダ
７ ハンドル
８ ワイヤ外れ防止杆
９ ブレーキユニット
１１ モータチャンバ
１２ 組立部
１３ 第１の軸受
１４ カバー
１５ 第１のロック部材
３１ 磁石片
３２ 出力軸
４１ 収容区間
４２ 第２の組立孔
４３ 第２の軸受
６１ 検出ピン
６２ カバー
６３ 第２のロック部材
７１ 接合溝
７２ ハンドルアダプタ
９１ ドラムブレーキ
９２ プレート式ブレーキ
９３ ディスクブレーキ
１２１ 第１の組立孔
１４１ 穿孔
３２１ 第１のスロット
３２２ 第２のスロット
６２１ 嵌合槽
７２１ ロック部
７２２ 接合ブロック
９１１ ブレーキ動力源
９１２ 伝動軸
９１３ ブレーキアーム
９１４ 第１のブレーキパッド
９１５ 弾性アセンブリ
９２１ ブレーキ動力源
９２２ 第２のブレーキパッド
ａ ワイヤ

Claims (3)

1. 巻上機のベースと、固定座とを備えた、エレベータ用巻上機の構造であって、
   前記ベースには、モータチャンバが形成され、
   前記モータチャンバ内には、互いに対応した固定子及び回転子が配設され、
   前記回転子の中心部には、出力軸が取付けられ、前記出力軸上には、シーブが取り付けられ、前記ベースには、第１の組立孔が形成され、前記ベースの前記第１の組立孔には、前記出力軸の後端が挿設され、
   前記固定座は、前記ベースの前側に位置するとともに、前記ベースの前側に連結され、前記固定座には、第２の組立孔が形成され、前記固定座の前記第２の組立孔には、前記出力軸の前端が挿設され、前記固定座と前記ベースとの間には、収容区間が形成され、前記収容区間の左右両側には、開口がそれぞれ形成され、前記収容区間に前記シーブが位置し、前記シーブが前記出力軸の中段位置に配設されることを特徴とする、
   エレベータ用巻上機の構造。
2. 前記固定座上には、ワイヤ外れ防止杆が取り付けられ、前記ワイヤ外れ防止杆により前記シーブの上方が覆われることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用巻上機の構造。
3. 前記固定子は、長尺状の珪素鋼板に一体に巻回されてリング体に成形されることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用巻上機の構造。
   

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