JP4437701B2 - エレベーター用巻上機 - Google Patents

Description

この発明は、フレームと電動機の固定子巻線が一体的に構成されると共に、固定子巻線に対応した電機子が設けられた電動機のロータが駆動綱車と一体的に構成され、駆動綱車の回転軸線に沿う方向の外形寸法を短くして薄形に形成されたエレベーター用巻上機に関する。

従来のエレベーター用巻上機においては、フレームの外周縁部における内周面に固定子巻線が設けられ、またフレームの側面に設けられた支持軸に回転体が枢着される。そして、回転体がフレームの外周縁部の内側に嵌合状態に配置されて、回転体の外周面に固定子巻線に対向して電機子が装着される。

そして、電機子の装着箇所から回転体の枢着軸線の長手方向に離れた位置における外周面に複数本の綱溝が凹設される。また、回転体の外周部の電機子装着位置に対向した凹所に電磁制動機が設けられる。そして、この電磁制動機はフレーム側に装備された電磁石機構及び制動片機構並びに回転体側に設けられて制動片機構に対向して配置された制動面によって形成される。

従来のエレベーター用巻上機は上記のように構成され、回転体の綱溝にそれぞれエレベーターの主索が巻掛けられ、電動機が付勢されると回転体が回転して主索が駆動されて主索に連結されたかご等の昇降体が昇降運転される。また、電動機が消勢されると電磁制動機の電磁石機構も消勢されて制動片機構の制動ばねによって回転体が制動されて停止したかご等がその状態で保持されるように構成されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２８９９５４号公報（要約、図２）

従来のエレベーター用巻上機は、エレベーターの昇降路の水平投影面においてかご等の昇降体の外面と昇降路壁との間の狭幅の小さいスペースに設置するため、駆動綱車の回転軸線に沿う方向の外形寸法が短い薄形に設計されている。しかし、巻上機において回転体の枢着軸線の長手方向における一側に綱溝が設けられ、他側に電磁制動機が設けられるので回転体の回転軸線に沿う方向の外形寸法が長くなる。

したがって、昇降体の外面と昇降路壁との間の狭幅スペースに巻上機を設置することが困難になって建物へのエレベーターの設置が制約されるという問題点があった。なお、巻上機の回転体における回転軸線に沿う方向の外形寸法が長いために、昇降路の所定の水平投影面積に対して設置可能なエレベーターかごの床面積が狭くなり、また所定の床面積のエレベーターかごを設置するための昇降路の水平投影面積が増し昇降路の構築費が嵩むことになる。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、昇降路の水平投影面において昇降体の外面と昇降路壁との間の狭幅のスペースに容易に設置することができるエレベーター用巻上機を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベーター用巻上機においては、フレームの鉛直面に互いに離れて一鉛直線上に立設されて軸線がそれぞれ水平に配置された複数の支持軸と、外周に綱溝が設けられて支持軸の一つに枢着されてフレームの上方寄りに配置された小径回転体と、外周に小径回転体の綱溝直径よりも大直径の綱溝が設けられて支持軸の他の一つに枢着されてフレームの下方寄りに配置された大径回転体と、フレーム側に設けられた固定子巻線及びいずれかの回転体側に設けられた電機子からなり、小径回転体及び大径回転体の両者の一方に構成された電動機と、フレーム側に設けられた電磁石機構及び制動片機構並びにいずれかの回転体側に設けられた制動面からなり、上記の両者の他方に構成された電磁制動機と、上記両者を係合させて形成され大径回転体の回転速度よりも小径回転体の回転速度を増速する伝動機構とが設けられる。

この発明によるエレベーター用巻上機は、大径回転体等の回転体の側面に形成された凹所に電動機又は電磁制動機が配置されて、電動機、電磁制動機及び大径回転体等の回転体の綱溝が水平投影面において重合状態に配置される。したがって、大径回転体等の回転体の回転軸線に沿う方向の外形寸法を短く巻上機を薄形に構成することができる。このため、巻上機をエレベーター昇降路の水平投影面において昇降体の外面と昇降路壁との間の狭幅の小さいスペースに容易に設置することができる。したがって、昇降体の外面と昇降路壁との間に巻上機を設置することが困難になってエレベーターの設置が制約される不具合を解消する効果がある。また、大径回転体等の回転体の回転軸線に沿う方向において巻上機を薄形にすることができるので、昇降路の所定の水平投影面積に対して設置可能なエレベーターかごの床面積が狭くなる不利益を解消する効果があり、また所定の床面積のエレベーターかごを設置するために、昇降路の水平投影面積が増すことによって生じる昇降路構築費の増加を抑制する効果がある。

実施の形態１．
図１〜図３は、この発明の実施の形態を示す図で、図１はカバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の巻上機を設置したエレベーターの主索の張設状態を概念的に示す図である。図において、フレーム１の鉛直面２に互いに離れて第一支持軸３、第二支持軸４及び第三支持軸５が立設されて、軸線が鉛直面２における一鉛直線上にそれぞれ水平に配置される。

そして、外周に綱溝６が設けられた大径回転体７が第一支持軸３に枢着されてフレーム１の下方寄りに配置される。そして、大径回転体７の反フレーム１側の側面に形成された凹所の内周面に電機子８が設けられ、また第一支持軸３、すなわちフレーム１側に固定子巻線９が設けられて大径回転体７の反フレーム１側の凹所に電機子８に対向して配置される。そして、電機子８及び固定子巻線９によって電動機１０が構成される。

また、外周に大径回転体７の綱溝６の直径よりも小直径の綱溝１１が設けられた小径回転体１２が第二支持軸４に枢着されてフレーム１における大径回転体７の上側に配置される。そして、小径回転体１２の反フレーム１側の側面に形成された凹所の内周面に制動面１３が設けられ、また第二支持軸４、すなわちフレーム１側に電磁石機構１４及び制動片機構１５が小径回転体１２の反フレーム１側に形成された凹所に制動面１３に対向して配置される。

そして、制動面１３、電磁石機構１４及び制動片機構１５によって電磁制動機１６が構成される。なお、電磁制動機１６は電磁石機構１４の消勢時に、制動片機構１５が制動ばねによって制動片が制動面１３に押圧されて制動動作する。そして、電磁石機構１４が付勢されると、制動片が制動ばねの押圧力に抗して吸引されて制動面１３から離れて非制動状態となる。また、外周に小径回転体１２の綱溝１１の直径よりも小直径の綱溝１７が設けられた第三回転体１８が第三支持軸５に枢着されてフレーム１における小径回転体１２の上側に配置される。

そして、大径回転体７の外周における綱溝６の両側に大径平歯車１９が設けられる。また、小径回転体１２の外周における綱溝１１の両側に大径平歯車１９と噛み合い、大径平歯車１９よりも歯数が少ない小径平歯車２０が設けられる。そして、小径平歯車２０は大径平歯車１９よりも高速回転する。また、第三回転体１８の外周における綱溝１７の両側に小径平歯車２０と噛み合い、小径平歯車２０よりも歯数が少ない第三平歯車２１が設けられる。そして、第三平歯車２１は小径平歯車２０よりも高速回転する。

なお、大径平歯車１９、小径平歯車２０及び第三平歯車２１によって伝動機構２２が構成される。また、詳細は後述するが大径平歯車１９の回転速度が増速されて小径平歯車２０に伝動され、さらに小径平歯車２０の回転速度が増速されて第三平歯車２１に伝動される。また、大径回転体７、小径回転体１２及び第三回転体１８を覆ってカバー２３が設けられてフレーム１に着脱自在に装着される。

また、エレベーターの昇降路２４の下部にフレーム１、すなわち巻上機が設置され、昇降路２４を昇降するかご２５の下部の両側にかご滑車２６が枢着される。そして、昇降路２４を昇降するつり合おもり２７の上部につり合おもり滑車２８が枢着される。また、昇降路２４の上部に第一定置滑車２９、第二定置滑車３０、第三定置滑車３１及び第四定置滑車３２がそれぞれ枢着される。

そして、第一主索３３の一端が昇降路２４の上部に連結されてかご滑車２６に巻掛けられて第一定置滑車２９に巻掛けられ、次いで大径回転体７の綱溝６に巻掛けられて第四定置滑車３２に巻掛けられてつり合おもり滑車２８に巻掛けられ、他端は昇降路２４の上部に連結される。

また、第二主索３４の一端が昇降路２４の上部に連結されてかご滑車２６に巻掛けられて第一定置滑車２９に巻掛けられる。次いで、第二定置滑車３０に巻掛けられて小径回転体１２の綱溝１１に巻掛けられ、さらに第三定置滑車３１に巻掛けられて第四定置滑車３２に巻掛けられて、つり合おもり滑車２８に巻掛けられ他端は昇降路２４の上部に連結される。

そして、第三主索３５の一端が昇降路２４の上部に連結されてかご滑車２６に巻掛けられて第一定置滑車２９に巻掛けられ、次いで第三回転体１８の綱溝１７に巻掛けられて第四定置滑車３２に巻掛けられ、つり合おもり滑車２８に巻掛けられて他端は昇降路２４の上部に連結される。なお、第二定置滑車３０及び第三定置滑車３１は水平投影面において第二主索３４が第三主索３５に接触しない位置に設置される。

上記のように構成されたエレベーター用巻上機において、伝動機構２２の互いに噛み合う大径平歯車１９、小径平歯車２０及び第三平歯車２１における歯数比は、大径回転体７の綱溝６に巻掛けられた第一主索３３、小径回転体１２の綱溝１１に巻掛けられた第二主索３４及び第三回転体１８の綱溝１７に巻掛けられた第三主索３５が、それぞれ巻掛けられた回転体の回転によって生じる駆動速度が等しくなるように設定される。

そして、電動機１０が付勢されると電磁制動機１６の電磁石機構１４も付勢される。これにより、電磁石機構１４の付勢により制動片機構１５の制動片が、制動ばねの押圧力に抗して吸引されて電磁制動機１６による制動が解除される。また、電動機１０によって大径回転体７が回転しこの動作が伝動機構２２によって小径回転体１２、第三回転体１８に伝達される。

電動機１０が付勢にされて大径回転体７が例えば図３に示す矢印Ｂ方向へ回転したとすると、第三回転体１８も矢印Ｂ方向へ回転する。これによって、第一主索３３及び第三主索３５はフレーム１の図３における左側が下方へ駆動され、フレーム１の図３における右側が上方へ駆動される。また、このときに第二主索３４は第二定置滑車３０及び第三定置滑車３１に巻掛けられている。

このため、第二主索３４はフレーム１の図３における右側が下方へ駆動され、フレーム１の図３における左側が上方へ駆動される。そして、このような第一主索３３、第二主索３４及び第三主索３５の駆動によってかご２５が上昇し、またつり合おもり２７は下降してエレベーターが昇降運転される。

以上説明したエレベーター用巻上機において、大径回転体７等の回転体の側面に形成された凹所に電動機１０又は電磁制動機１６が配置されて、電動機１０、電磁制動機１６及び大径回転体７等の回転体の綱溝６，１１，１７が水平投影面において重合状態に配置される。したがって、大径回転体７等の回転体の回転軸線に沿う方向の外形寸法を短く巻上機を薄形に構成することができる。

このため、巻上機をエレベーターの昇降路の水平投影面においてかご２５等の昇降体の外面と昇降路２４壁との間の狭幅の小さいスペースに容易に設置することができる。したがって、かご２５等の昇降体の外面と昇降路２４壁との間に巻上機を設置することが困難になってエレベーターの設置が制約される不具合を解消することができる。そして、昇降路２４の所定の水平投影面積に対して設置可能なエレベーターかご２５の床面積が狭くなる不利益を解消することができる。

また、所定の床面積のエレベーターかご２５を設置するために、昇降路２４の水平投影面積が増すことによって生じる昇降路構築費の増加を抑制することができる。また、巻上機のフレーム１を昇降路２４壁に対面して配置することによって、昇降路２４内側から容易にカバー２３を着脱することができる。これによって、カバー２３を取り外して電動機１０、電磁制動機１６、伝動機構２２を容易に保守点検することができる。

このため、保守作業専用のスペースを設けずに保守作業能率を向上することができ、また保守作業用スペースを別に確保することが不要であるために、昇降路２４内の他のエレベーター機器（図示しない）の配置の自由度が向上してエレベーターを容易に設置することができる。さらに、エレベーターが設置された建物における空間の利用効率が向上するのでエレベーターの設置費用を節減することができる。

なお、図１〜図３の実施の形態を応用して容易に次に述べる構成のエレベーター用巻上機を実現することができる。すなわち、図１における第三回転体１８及び第三平歯車２１を廃止して、大径回転体７と小径回転体１２の間に第三回転体を配置し、この第三回転体及び第三平歯車の直径を大径回転体７及び小径回転体１２、大径平歯車１９及び小径平歯車２０の中間の直径とする。このように構成されたエレベーター用巻上機であっても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用を得ることができる。

また、図１〜図３の実施の形態を応用して容易に次に述べる構成のエレベーター用巻上機を実現することができる。すなわち、図１における第三回転体１８及び第三平歯車２１を廃止して、フレーム１の大径回転体７の下方位置に第三回転体を配置し、この第三回転体及び第三平歯車の直径を大径回転体７及び大径平歯車１９よりも大直径とする。このように構成されたエレベーター用巻上機であっても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用を得ることができる。

また、図１〜図３の実施の形態を応用して容易に次に述べる構成のエレベーター用巻上機を実現することができる。すなわち、図１における大径回転体７と小径回転体１２の間に第四回転体を配置し、この第四回転体及び第四平歯車の直径を大径回転体７及び小径回転体１２、大径平歯車１９及び小径平歯車２０の中間の直径とする。さらに、図１におけるフレーム１の大径回転体７の下方位置に第五回転体を配置し、この第五回転体及び第五平歯車の直径を大径回転体７及大径平歯車１９よりも大直径とする。

このように構成されたエレベーター用巻上機であっても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用を得ることができる。また、第四回転体及び第五回転体を追加することによって第一主索３３、第二主索３４及び第三主索３５の他に第四主索及び第五主索を増設することができる。これによって、積載量の大きいかごを備えたエレベーターに容易に対応できて大積載量エレベーターの設置を容易化することができる。

さらに、図１〜図３の実施の形態を応用して容易に次に述べる構成のエレベーター用巻上機を実現することができる。すなわち、伝動機構２２をＶベルト、スチールベルト、ローラーチェーン、歯付きベルト等からなる巻掛け伝動機構によって構成されたものとしても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用を得ることができる。

実施の形態２．
図４及び図５は、この発明の他の実施の形態を示す図で、図４はカバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図、図５は図４のＤ−Ｄ線断面図である。図において、前述の図１〜図３と同符号は相当部分を示し、フレーム１の鉛直面２に第一遊び歯車３６が水平軸線を介して枢着されて一側が大径平歯車１９と噛み合い、他側は小径平歯車２０と噛み合う。また、フレーム１の鉛直面２に第二遊び歯車３７が水平軸線を介して枢着されて一側が小径平歯車２０と噛み合い、他側は第三平歯車２１と噛み合う。

上記のように構成されたエレベーター用巻上機において、伝動機構２２の第一遊び歯車３６又は第二遊び歯車３７を介して互いに噛み合う大径平歯車１９、小径平歯車２０及び第三平歯車２１における歯数比が前述の図１〜図３の実施の形態と同様に設定される。そして、電動機１０が付勢されると電磁制動機１６が図１〜図３の実施の形態と同様に動作する。

そして、電動機１０によって大径回転体７が回転しこの動作が伝動機構２２によって小径回転体１２、第三回転体１８に伝達される。このときに、大径平歯車１９、小径平歯車２０及び第三平歯車２１の三者は第一遊び歯車３６又は第二遊び歯車３７を介して噛み合うので、図４に示す矢印Ｅすなわち同方向へそれぞれ回転する。このため、前述の第二定置滑車３０及び第三定置滑車３１を設けて、これら滑車に第二主索３４を巻掛けなくても第一主索３３及び第三主索３５と同方向に第二主索３４が駆動される。

このように構成されたエレベーター用巻上機においても、大径回転体７等の回転体の側面に形成された凹所に電動機１０又は電磁制動機１６が配置されて、電動機１０、電磁制動機１６及び大径回転体７等の回転体の綱溝６，１１，１７が水平投影面において重合状態に配置される。したがって、大径回転体７等の回転体の回転軸線に沿う方向の外形寸法を短く巻上機を薄形に構成することができる。

したがって、詳細な説明を省略するが図４及び図５の実施の形態においても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用が得られる。また、図４及び図５の実施の形態において、前述の第二定置滑車３０及び第三定置滑車３１を設置する必要がなく製作費、保守費を節減することができる。

実施の形態３．
図６及び図７も、この発明の他の実施の形態を示す図で、図６はカバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図、図７は図６のＦ−Ｆ線断面図である。図において、前述の図１〜図３と同符号は相当部分を示し、大径回転体７の外周の幅方向に二本の綱溝３８が設けられる。また小径回転体１２の外周の幅方向に、大径回転体７の綱溝３８の直径よりも小直径の二本の綱溝３９が設けられる。

そして、二本の第一種主索４０が大径回転体７の綱溝３８にそれぞれ巻掛けられて前述の図３に示す第一主索３３と同様に昇降路２４に張設される。また、二本の第二種主索４１が小径回転体１２の綱溝３９にそれぞれ巻掛けられて前述の図３に示す第二主索３４と同様に昇降路２４に張設される。

上記のように構成されたエレベーター用巻上機は、前述の図１〜図３の実施の形態におけるエレベーター用巻上機の第三回転体１８、第三平歯車２１及び第三主索３５を省き、また第一主索３３及び第二主索３４をそれぞれ並列に配置された二本の第一種主索４０及び第二種主索４１に置き換えたものである。そして、電動機１０が付勢されて図１〜図３の実施の形態と同様にエレベーターが運転される。

このように構成されたエレベーター用巻上機においても、大径回転体７等の回転体の側面に形成された凹所に電動機１０又は電磁制動機１６が配置されて、電動機１０、電磁制動機１６及び大径回転体７等の回転体の綱溝４０，４１が水平投影面において重合状態に配置される。したがって、大径回転体７等の回転体の回転軸線に沿う方向の外形寸法を短く巻上機を薄形に構成することができる。

したがって、詳細な説明を省略するが図６及び図７の実施の形態においても、図１〜図３の実施の形態と同様な作用が得られる。なお、図６及び図７の実施の形態を応用して容易に次に述べるように巻上機を構成することができる。すなわち、大径回転体７の大径平歯車１９と小径回転体１２の小径平歯車２０との間に前述の図４における第一遊び歯車３６を設ける。

これによって、大径回転体７と同方向に小径回転体１２を回転させることができて、前述の図４及び図５の実施の形態と同様な作用を得ることができる。また、図６及び図７の実施の形態において大径回転体７等による少ない回転体数によって多数本の主索を張設することができる。これにより、積載量の大きいかごを備えたエレベーターの設計に容易に対応することができる。

この発明の実施の形態１を示す図で、カバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図１の巻上機を設置したエレベーターにおける主索の張設状態を概念的に示す図。 この発明の実施の形態２を示す図で、カバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図。 図４のＤ−Ｄ線断面図。 この発明の実施の形態３を示す図で、カバー、大径回転体の要部を破断して示す正面図。 図６のＦ−Ｆ線断面図。

符号の説明

１ フレーム、２ 鉛直面、３ 第一支持軸（支持軸）、４ 第二支持軸（支持軸）、６ 綱溝、７ 大径回転体、８ 電機子、９ 固定子巻線、１０ 電動機、１１ 綱溝、１２ 小径回転体、１３ 制動面、１４ 電磁石機構、１５ 制動片機構、１６ 電磁制動機、１７ 綱溝、１８ 第三回転体、１９ 大径平歯車、２０ 小径平歯車、２１ 第三平歯車、２２ 伝動機構、３６ 第一遊び歯車（遊び歯車）、３８ 綱溝、３９ 綱溝。

Claims (5)

1. フレームの鉛直面に互いに離れて一鉛直線上に立設されてそれぞれ軸線が水平に配置された複数の支持軸と、外周に綱溝が設けられて上記支持軸の一つに枢着されて上記フレームの上方寄りに配置された小径回転体と、外周に上記小径回転体の綱溝直径よりも大直径の綱溝が設けられて上記支持軸の他の一つに枢着されて上記フレームの下方寄りに配置された大径回転体と、上記フレーム側に設けられた固定子巻線及びいずれかの上記回転体側に設けられた電機子からなり、上記小径回転体及び大径回転体の両者の一方に構成された電動機と、上記フレーム側に設けられた電磁石機構及び制動片機構並びにいずれかの上記回転体側に設けられた制動面からなり、上記の両者の他方に構成された電磁制動機と、上記両者を係合させて形成され上記大径回転体の回転速度よりも上記小径回転体の回転速度を増速する伝動機構とを備えたエレベーター用巻上機。
2. 支持軸の他の一つに枢着されて請求項１記載の小径回転体よりも上方寄りに配置されたときには外周に上記請求項１記載の小径回転体よりも小直径の綱溝が設けられて上記請求項１記載の小径回転体を大径回転体とする小径回転体を形成し、請求項１記載の小径回転体及び大径回転体の中間に配置されたときには外周に上記請求項１記載の小径回転体よりも大直径の綱溝が設けられて上記請求項１記載の小径回転体に対する大径回転体を形成すると共に上記請求項１記載の大径回転体に対する小径回転体を形成し、請求項１記載の大径回転体よりも下方寄りに配置されたときには外周に請求項１記載の大径回転体よりも大直径の綱溝が設けられて請求項１記載の大径回転体を小径回転体とする大径回転体を形成する第三回転体を備えたことを特徴とする請求項１記載のエレベーター用巻上機。
3. 小径回転体及び大径回転体を、外周に複数本の綱溝が設けられたものとしたことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載のエレベーター用巻上機。
4. 伝動機構を、大径回転体に設けられた大径平歯車及び小径回転体に設けられて上記大径平歯車と噛み合う小径平歯車によって形成されたものとしたことを特徴とする請求項１記載のエレベーター用巻上機。
5. 大径平歯車及び小径平歯車の間に設けられて一側が上記大径平歯車と噛み合い、他側は上記小径平歯車と噛み合う遊び歯車を備えたことを特徴とする請求項４記載のエレベーター用巻上機。

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