JP5238473B2

JP5238473B2 - エレベータ用巻上機及びその駆動モータ

Info

Publication number: JP5238473B2
Application number: JP2008319865A
Authority: JP
Inventors: 尚文尾方; 秀樹二瓶; 富夫早野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: JP2010143661A

Description

本発明は、機械室レスエレベータ用の薄型に適した、エレベータ用巻上機及びその駆動モータに関する。

エレベータの巻上機や巻上機の駆動モータの制御装置などは、ビル最上部に配置された専用の機械室内に設置されるのが一般的であるが、機械室レスエレベータと呼ばれる専用の機械室が無いエレベータがある。機械室レスエレベータの場合、巻上機や制御装置など、専用の機械室内に設置していたもの全てを、乗りかごが昇降する昇降路に設置する必要がある。巻上機の形状や設置形態は種々あるが、例えば、乗りかごと昇降路壁の間にある数百mm程度の隙間に巻上機を設置する形態では、扁平形状の巻上機が必要であり、ここではいわゆる薄形巻上機が使用される。

薄形巻上機に関する公知技術としては、特許文献１（再公表WO2005/019085号公報）、特許文献2（特開2004-91215号公報）、特許文献3（特開2005-12948号公報）、および特許文献4（特開2004-338915号公報）などに記載の技術がある。

いずれも同様な構成を有しており、特許文献１を例にすると、筐体を固定するための基体２０２（脚部）と、主軸を支持するための軸受２４０（支持部材）があり、それらを互いに接続するための基体には基体底面２０４（側壁）があり、基体２０２と軸受２４０が接続される。また、他の特許文献も参照すると、筐体の側壁全てが綱車と回転子の間に配置されたものでは無く、側壁の全て、あるいは少なくとも側壁の一部は、回転子の綱車と反対側に配置されているか、綱車の回転子と反対側に配置されている。即ち、側壁の一方側に綱車と回転子が配置されている。また、回転子と綱車は一体構造、または回転子が綱車を直接駆動する構造であり、回転子と綱車を近接して接続するための接続部材が必ず存在する。

再公表WO2005/019085号公報特開2004-91215号公報特開2005-12948号公報特開2004-338915号公報

上記の薄型巻上機やその駆動モータに更なる薄型化を実施する場合、各構成要素の更なる薄型化や、各構成要素間の隙間を減らすなどの方法が考えられる。各構成要素の薄型化に関して、筐体の側壁と、回転子と綱車を接続する部材の、2要素の薄肉化に注目すると、前述の2要素の厚さは強度や剛性などから最小の厚さが決まり、その最小厚さよりも薄肉化することはできない。

例えば、筐体が鋳造品である場合、筐体の側壁における強度・剛性に影響しない部分を凹状にすることは簡単であり、肉抜きによって質量の削減は可能になるが、肝心の巻上機全体の厚さを更に薄くするにはことはできない。これは筐体側壁の配置位置に原因があり、前述したように側壁の一方側に綱車と回転子が配置され、しかも綱車と回転子が接続部材で近接接続された状態で、網車に巻き掛けられるロープが接続部材に近接して通過するため、ロープと接続部材の接触防止上、綱車と回転子の厚さ分と、両者の隙間分が必要となるためである。

すなわち、前記の接続部材に凹状の溝を設けて肉抜きするとともに、その溝部をロープが通過するような構成とし、ロープの通過位置を筐体の側に寄せること可能であり、寄せた分だけ巻上機全体の薄型化が可能となる。しかし、これは綱車が回転しない時にのみ適用可能であり、実際には、綱車は必ず回転するので、綱車の回転とともに前記接続部材の凹状の溝も回転し、溝とロープが接触してしまう。したがって、前述の接続部材の肉抜きによる巻上機全体の薄型化も実現困難である。

本発明の目的は、従来技術の課題を解決し、筐体側壁の肉抜きによって巻上機全体の薄型化を可能とする薄型の巻上機及びその駆動モータを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、エレベータの懸垂荷重を支持する筐体と、上記筐体内に設置された軸受によって回転自在に支持された主軸と、上記主軸に接合された綱車と、上記主軸に接合されたモータの回転子と、上記回転子に対向して配置されるモータの固定子を有する巻上機において、
上記筐体は上記軸受が設置された側壁を有し、
上記綱車と上記モータの回転子とはこの側壁を挟むように上記主軸の両端に固定され、
上記側壁は上記綱車側に設けられた凹状の溝を有し、
上記回転子の回転力が上記主軸を介して上記綱車に伝達されるに際し、上記綱車に巻き掛けられたロープが上記溝を通過するように構成されたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機において、上記綱車の一部が上記側壁の内部に入り込めるように、上記側壁の上記綱車側に上記溝に連通した環状の凹みが設けられたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機において、上記筐体は脚部と軸受支持部、および上記脚部と上記軸受支持部を接続する側壁で構成されており、上記軸受支持部の内部に上記軸受を内臓し、上記主軸の一端に上記綱車が固定され、他端に上記回転子が固定されたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機において、上記主軸または主軸に直結接合されたエンコーダ軸の回転を検知するロータリーエンコーダを備えたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機において、上記固定子の構成が集中巻であることを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機において、上記回転子の構成が表面磁石式であることを特徴とする。

また、本発明は上記課題を解決するため、エレベータの懸垂荷重を支持する筐体と、上記筐体内に設置された軸受によって回転自在に支持された主軸と、上記主軸に接合された綱車と、上記主軸に接合された回転子と、上記回転子に対向して配置される固定子を有するエレベータ用巻上げ機の駆動モータにおいて、
上記筐体は上記軸受が設置された側壁を有し、
上記綱車と上記回転子とはこの側壁を挟むように上記主軸の両端に固定され、
上記側壁は上記綱車側に設けられた凹状の溝を有し、
上記回転子の回転力が上記主軸を介して上記綱車に伝達されるに際し、上記綱車に巻き掛けられたロープが上記溝を通過するように構成されたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記綱車の一部が上記側壁の内部に入り込めるように、上記側壁の上記綱車側に上記溝に連通した環状の凹みが設けられたことを特徴とする。

また、上記に記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記筐体は脚部と軸受支持部、および上記脚部と上記軸受支持部を接続する側壁で構成されており、上記軸受支持部の内部に上記軸受を内臓し、上記主軸の一端に上記綱車が固定され、他端に上記回転子が固定されたことを特徴とする。

また、上記のいずれかに記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記固定子の構成が集中巻であることを特徴とする。

また、上記のいずれかに記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記回転子の構成が表面磁石式であることを特徴とする。

また、上記いずれかに記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記主軸に接合された回転子の内側に、この回転子に対向して上記固定子が配置されたことを特徴とする。

また、本発明は、筐体側壁を綱車と回転子の間に配置し、綱車に巻き掛けられたロープが前述の側壁の真横を通過する構造とする。前述の側壁は回転しない固定壁であるので、側壁に凹状の溝を設けて肉抜きし、その溝部をロープが通過する構成とすることが可能である。本構成を達成する為に主軸は回転軸とし、主軸の一端に綱車を、他端には回転子を固定し、軸受は綱車と回転子の間に配置する。上記凹状の溝は、筐体側壁の綱車側の外側に設け、ロープの一部が前述の溝を通過するように、綱車を筐体の側に寄せて配置することにより、その寄せた分だけ、巻上機の薄型化が可能となる。

本発明によれば、エレベータ用巻上機およびその駆動モータの薄型化を図ることができる。

図1〜図4は、本発明の実施例を示すものであり、図1は正面図、図2は平面図、図3は側面図、図4は中心軸視点の断面側面図である。本実施例は、主に巻上機の筐体1、綱車2、主軸3、軸受9、回転子14、固定子17、ブレーキドラム18、ロータリーエンコーダ19、エンコーダ軸20、エンコーダ支持板21から構成される。

筐体1は、主に脚部6と軸受支持部8、そして脚部6と軸受支持部8を接続する側壁7で構成されており、例えば鋳造で一体成形される。軸受支持部8の内部には軸受9を内臓し、軸受9により主軸3を回転自在に支持する。主軸3の一端には綱車2が固定され、他端には回転子14が固定される。主軸3は回転軸であり、綱車2、回転子14と一体になって回転する。

回転子14は、主に回転子ヨーク10と永久磁石11、回転子固定部13、および回転子ヨーク10と回転子固定部13をつなぐ接続部12から構成されている。永久磁石11は回転子ヨーク10の内側に貼付けられ（表面磁石式）、回転子ヨーク10、接続部12および固定部13は、例えば鋳造で一体成形される。回転子ヨーク10および永久磁石11の内側に対向する位置には固定子17を配置し、アウターロータモータを構成する。固定子17は主に固定子鉄心15と固定子巻線16から構成され、固定子巻線16は集中巻とする。また固定子17は筐体1に固定される。

回転子ヨーク10の外周面は滑らかな円筒平面とし、巻上機のブレーキドラム18を兼用する。図示されてないが、巻上機のブレーキ制動装置を筐体1の外側に取付け、ブレーキドラム18を外側から制動する構造となっている。

主軸3の綱車2と対向する他端部には、主軸3と一体となって回転するエンコーダ軸20が取付けられ、エンコーダ軸20の回転を検知するために、ロータリーエンコーダ19が筐体1に取付けられたエンコーダ支持板21によって固定されている。

綱車2の外周には複数（実施例では３個）の溝が加工されており、それぞれの溝にはエレベータの昇降駆動用のロープ5が巻き掛けられる。ロープ5はエレベータの乗りかごや釣合い錘などのエレベータ機器を支持しており、綱車2にはそれらのエレベータ機器を懸垂するための支持力が作用する。この支持力は主軸3および軸受9を介して筐体1で支持される。具体的には筐体1の軸受支持部8、筐体側壁7を介して、筐体の脚部6で支持される。

また、主に回転子14と固定子17から成るモータ部で発生する回転力は、主軸3を介して綱車2に伝達し、綱車2に巻き掛けられたロープ5を駆動することで、エレベータ乗りかごや釣合い錘などのエレベータ機器を昇降させる。

上記構成において、筐体1の側壁7の外側（側壁7の上記綱車2側）には凹状の溝４が、ロープの巻き掛け方向と同じ向きに設けられており、綱車2に巻き掛けられたロープ5の一部は溝4を通過する構成となっている。

本実施例の側壁7は固定壁であるので、側壁７に設けられた溝４にロープを通すことが可能であり、綱車2および回転子14が回転しても、ロープ5と溝4（側壁7）が干渉することは無い。なお本実施例ではロープの巻き掛け角度を180°で図示しているが、180°に限るものではなく、180°超または180°未満でも良い。この場合、ロープの巻き掛け角度に応じて、ロープ5と溝4が干渉することが無いように、溝4の角度や幅が調整される。

ロープ5の一部を溝4に通すため、綱車2を筐体1の側壁7側に寄せて配置する必要があり、これによって巻上機の薄型化が達成されるものである。綱車2を筐体1の側に寄せて配置するためには、綱車2の一部が筐体1の内部に入り込むように配置しなくてはならない。本実施例では綱車2の一部が筐体1の側壁7の内部に入り込めるように、筐体1の側壁7の上記綱車2側に、上記溝4に連通した環状の凹み２２が設けられ、入り子構造としている。

本実施例での上記各要素は、エレベータ用巻上機を構成しているが、同時に綱車２を備えた駆動モータをも構成している。この場合、駆動モータは、エレベータの懸垂荷重を支持する筐体１と、上記筐体内に設置された軸受９によって回転自在に支持された主軸３と、上記主軸に接合された綱車２と、上記主軸に接合された回転子１４と、上記回転子に対向して配置される固定子１７を構成要件とし、回転子ヨーク10および永久磁石11の内側に対向する位置には固定子17を配置して、アウターロータモータを構成している。

本実施例では、上記のようにアウターロータモータで構成されているが、回転子14が外側配置であるため半径を大きくとることができ、大きなトルクが得られる。

また、他の実施例としてモータ部をインナロータモータで構成しても良い。この場合、図5に示すように回転子１４が内側で、固定子１７が外側に配置されるのみで、その他の構造には大きな変更点は無く、本発明の主旨である筐体側壁7に溝4や環状凹部２２を設けて、そこにロープ5や綱車２を入り込ませる構造は何ら変わらない。ただしブレーキ制動用のドラムを固定子の外側に別途設けるか、インナロータの内周面を制動するブレーキ構造に変更する必要がある。図5で、図4と同一部分を同一符号で示す。

本発明の実施例を示す正面図。本発明の実施例を示す平面図。本発明の実施例を示す側面図本発明の実施例を示す断面側面図。本発明の他の実施例の要部を示す断面側面図。

符号の説明

１…筐体、２…綱車、３…主軸、４…溝、５…ロープ、６…筐体を構成する脚部、７…筐体を構成する側壁、８…筐体を構成する軸受支持部、９…軸受、１０…回転子ヨーク、１１…永久磁石、１２…回転子ヨークと回転子支持部を接続する接続部、１３…回転子の支持部、１４…回転子、１５…固定子鉄心、１６…固定子巻線、１７…固定子、１８…ブレーキドラム、１９…ロータリーエンコーダ、２０…エンコーダ軸、２１…ロータリーエンコーダ支持板、２２…環状の凹み。

Claims

エレベータの懸垂荷重を支持する筐体と、上記筐体内に設置された軸受によって回転自在に支持された主軸と、上記主軸に接合された綱車と、上記主軸に接合されたモータの回転子と、上記回転子に対向して配置されるモータの固定子を有する巻上機において、
上記筐体は脚部と軸受支持部、および上記脚部と上記軸受支持部を接続する側壁で構成されており、上記軸受支持部の内部に上記軸受を内蔵し、
上記綱車の外周にはロープが巻き掛けられる複数の溝が加工され、
上記綱車と上記モータの回転子とはこの側壁を挟むように上記主軸の両端に固定され、
上記側壁は上記綱車側に設けられた凹状の溝を有し、
上記回転子の回転力が上記主軸を介して上記綱車に伝達されるに際し、上記綱車に巻き掛けられたロープが上記凹状の溝を通過するように構成され、
上記側壁の上記綱車側に上記溝に連通した環状の凹みが設けられて上記綱車の一部が上記側壁の内部に入り込んでおり、前記凹状の溝を通過するロープが上記環状の凹みを介して上記綱車に巻き掛けられ、
上記綱車に作用する支持力を上記主軸及び上記軸受を介して筐体で支持する構成としたことを特徴とするエレベータ用巻上機。
請求項１に記載のエレベータ用巻上機において、上記主軸または主軸に直結接合されたエンコーダ軸の回転を検知するロータリーエンコーダを備えたことを特徴とするエレベータ用巻上機。
請求項１または２に記載のエレベータ用巻上機において、上記固定子の構成が集
中巻であることを特徴とするエレベータ用巻上機。
請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータ用巻上機において、上記回転子の構成が表
面磁石式であることを特徴とするエレベータ用巻上機。
エレベータの懸垂荷重を支持する筐体と、上記筐体内に設置された軸受によって回転自在に支持された主軸と、上記主軸に接合された綱車と、上記主軸に接合された回転子と、上記回転子に対向して配置される固定子を有するエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、
上記筐体は脚部と軸受支持部、および上記脚部と上記軸受支持部を接続する側壁で構成されており、上記軸受支持部の内部に上記軸受を内蔵し、
上記綱車の外周にはロープが巻き掛けられる複数の溝が加工され、
上記綱車と上記回転子とはこの側壁を挟むように上記主軸の両端に固定され、
上記側壁は上記綱車側に設けられた凹状の溝を有し、
上記回転子の回転力が上記主軸を介して上記綱車に伝達されるに際し、上記綱車に巻き
掛けられたロープが上記凹状の溝を通過するように構成され、
上記側壁の上記綱車側に上記溝に連通した環状の凹みが設けられて上記綱車の一部が上記側壁の内部に入り込んでおり、前記凹状の溝を通過するロープが上記環状の凹みを介して上記綱車に巻き掛けられ、
上記綱車に作用する支持力を上記主軸及び上記軸受を介して筐体で支持する構成としたたことを特徴とするエレベータ用巻上機の駆動モータ。
請求項５に記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記固定子の構成が集中巻であることを特徴とするエレベータ用巻上機の駆動モータ。
請求項５または６のいずれかに記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記回転子の構成が表面磁石式であることを特徴とするエレベータ用巻上機の駆動モータ。
請求項５〜７のいずれかに記載のエレベータ用巻上機の駆動モータにおいて、上記主軸に接合された回転子の内側に、上記固定子が配置されたことを特徴とするエレベータ用巻上機の駆動モータ。