JPH09142761A - エレベータ用巻上機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸の支持スパンが長くなり、その径が大きく
なり、これに関連する各部の形状、重量が増大してエレ
ベータ用巻上機が大形化するという問題点があった。 【解決手段】 電動機を、軸の突出部分１５ａの外周に
一体に取り付けられたヨーク２１とこのヨーク２１の外
周面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた希土
類永久磁石からなる磁極２２とを有する回転子２３およ
びこの回転子２３の外周に対向して配設された電機子２
５とフレーム２６とからなる固定子２４を備えた同期電
動機１３とした。 【効果】 軸長が低減するとともに、損失も減少し、コ
ンパクト化が実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエレベータ用巻上
機に係り、特にその小型、軽量を図る技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図５および図６は例えば特開昭５７−９
８４８４号公報に記載された従来のエレベータ用巻上機
を示す図である。先ず、図５において、１は基礎上に設
置されたベッド、２は支持台１ａを介してベッド１に取
り付け固定された軸受、３は直流電動機またはカゴ形誘
導電動機を使用した電動機で、その固定子３ａの部分で
ベッド１に取り付け固定されている。４は電動機３の一
端に取り付けられた軸受、５は軸受２と４とに回転可能
に取り付けられた軸で、電動機３の回転子３ｂがこの軸
５に一体に取り付けられている。６は軸５に一体に取り
付けられた綱車、７および８は綱車６の回転に制動をか
けるブレーキドラムおよび電磁ブレーキ装置、９は綱車
６に巻き付けられたロープ、１０はロープ９に吊持され
たカゴ等の昇降体である。

【０００３】次に、図６の巻上機は軸５の長さを短くす
るべく、電動機３を綱車６から離し、いわゆる片持ち支
持の構造としたものである。電動機３の固定子は図中右
方の軸受２に取り付けられた取付板２ａを介して取り付
け固定されている。他は、図５と同様であり、同図と同
一または相当する部分に同一の符号を付して説明は省略
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータ用巻
上機は以上のように構成されており、例えば、図５に示
すものでは、電動機３の回転子３ｂはその両端が軸受
２、４で支持された軸５に一体に取り付けられ安定した
構造となるが、綱車６を介して昇降体１０の荷重がかか
る軸５の支持スパンが長くなり、軸５の径が大きくな
り、これに関連する各部の形状、重量が増大するという
問題点があった。

【０００５】一方、例えば、図６に示すエレベータ用巻
上機は、綱車６およびブレーキドラム７のみを軸受２、
２間で支持するようにしたので、昇降体１０の荷重がか
かる軸５の部分の支持スパンが短くなり、その径を小さ
くすることが可能となる。しかし、従来の電動機３の回
転子３ｂは、積層された電磁鋼板に形成された溝内に導
体を収容してなる構造のため、その軸方向寸法を一定以
上小さくすることは一般に困難または不経済となり、図
６に示すような片持ち支持構造は比較的小容量の範囲に
その適用が限られていた。もっとも、回転子の両端がそ
れ自体に設けられた軸受で支持される通例の電動機を使
用する場合は、上記した容量の制限はないが、同一容量
ではその軸方向寸法が長くなり、巻上機としての外形の
増大は免れない。

【０００６】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、図５に示すように電動機と綱車
とを隣設する場合にも、また電動機を綱車から離してい
わゆる片持ちで支持する場合にも、小形軽量のエレベー
タ用巻上機を得ることができるようにすることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るエレベー
タ用巻上機は、その電動機を、軸の一端の外周に一体に
取り付けられたヨークとこのヨークの外周面に周方向に
沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁石片からなる
磁極とを有する回転子およびベッドに取り付け固定され
上記回転子の外周に対向して配設された固定子からなる
同期電動機としたものである。

【０００８】また、請求項２に係るエレベータ用巻上機
は、その電動機を、綱車の軸方向一端の側板の外周を円
筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨークの外周
面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁
石片からなる磁極とを有する回転子、およびベッドに取
り付け固定され上記回転子の外周面に対向して配設され
た固定子からなる同期電動機としたものである。

【０００９】また、請求項３に係るエレベータ用巻上機
は、その電動機を、綱車の軸方向一端の側板の外周を円
筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨークの内周
面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁
石片からなる磁極とを有する回転子、およびベッドに取
り付け固定され上記回転子の内周面に対向して配設され
た固定子からなる同期電動機としたものである。

【００１０】また、請求項４に係るエレベータ用巻上機
は、請求項２または３において、その綱車とヨークと
を、球状黒鉛鋳鉄の鋳造一体成形品としたものである。

【００１１】また、請求項５に係るエレベータ用巻上機
は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、そのブレー
キ装置を、綱車の軸方向端いずれか一方の側板を径方向
外方へ延在させて形成されたブレーキディスクと、この
ブレーキディスクに対してその軸方向両側から接離可能
に構成されたブレーキパッドと、ベッドに取り付け固定
され上記ブレーキパッドを駆動するブレーキ駆動装置と
から構成したものである。

【００１２】また、請求項６に係るエレベータ用巻上機
は、請求項１において、そのブレーキ装置を、ヨークを
軸方向に円筒状に延在させて形成されたブレーキ筒と、
このブレーキ筒に対してその径方向両側から接離可能に
構成されたブレーキパッドと、ベッドに取り付け固定さ
れ上記ブレーキパッドを駆動するブレーキ駆動装置とか
ら構成したものである。

【００１３】また、請求項７に係るエレベータ用巻上機
は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、その電動機
の磁極を、希土類磁石で構成するとともに、綱車に必要
な回転数がギアレスで得られるよう、上記磁極数を設定
したものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
エレベータ用巻上機を示す図である。図において、１１
は基礎上に設置されたベッド、１２はベッド１１に取り
付け固定された軸受、１５は軸受１２、１２に回転可能
に取り付けられた軸、１６は軸受１２、１２の間の軸１
５に一体に取り付けられた綱車で、その右端側板は径方
向外方へ延在してブレーキディスク１７を構成してい
る。１８はこのブレーキディスク１７に対してその軸方
向両側（表裏）から接離可能に構成されたブレーキパッ
ドで、ブレーキディスク１７の周方向２個所に設けられ
ている。１９はブレーキパッド１８を軸方向に駆動して
制動の動作、解除を行うブレーキ駆動装置としての電磁
ブレーキ装置（または油圧ブレーキ装置）で、軸受１２
を介してベッド１１に取り付け固定されている。そし
て、ブレーキディスク１７、ブレーキパッド１８および
電磁ブレーキ装置１９によりディスクブレーキ装置２０
を構成する。

【００１５】２１は軸１５の軸受１２から左方へ突出し
た部分１５ａの外周に一体に取り付けられたヨークで、
例えば、球状黒鉛鋳鉄のＦＣＤダクタイル鋳鉄で形成さ
れる。２２はヨーク２１の外周面に周方向に沿って所定
の間隔で取り付けられた永久磁石片からなる磁極であ
る。そしてヨーク２１と磁極２２とにより回転子２３を
構成する。

【００１６】２４は回転子２３の外周に対向して配設さ
れた固定子で、積層した電磁鋼板と固定子コイルとから
なる電機子２５およびフレーム２６から構成され、軸受
１２を介してベッド１１に取り付け固定されている。そ
して、上記構造の回転子２３および固定子２４により、
同期電動機１３を構成する。ここで、回転子磁極とする
永久磁石片には希土類磁石を使用し、磁極数としては、
綱車１６に必要な回転数がギアレスで得られるよう、例
えば１６〜２０Ｐに設定される。

【００１７】巻上機としての動作は従来と同様である
が、駆動源として、回転子磁極に希土類永久磁石を使用
した同期電動機１３としたので、いわゆる多極設計の採
用が容易となり、軸長を大幅に短縮することが可能とな
る。従って、電動機の片持ち支持において、軸の突出部
分１５ａにかかるモーメントが低減し、その径寸法の低
減が可能となる。

【００１８】また、永久磁石の採用により、抵抗損失が
固定子側のみの損失ですむため効率が改善される。更
に、同期電動機であるため、誘導機のように多極化に伴
う力率悪化の問題もなく高力率運転が可能となり、誘導
機を使用した場合に比較して、電源容量を約１５％以上
低減することができる。

【００１９】また、綱車１６の側板自体をブレーキディ
スク１７として利用するディスクブレーキ装置２０を採
用したので、従来のブレーキドラムタイプのものに比較
して、軸長が低減するとともに重量、コストの低減が可
能となる。更に、ブレーキパッド１８を周方向に２組設
けたので、軸長を増やすことなく、必要なブレーキ力が
得られる。

【００２０】なお、実施の形態１を採用して実際に製作
した試作機を従来品と比較した結果を以下に記す。即
ち、４０ＫＷ定格の具体例で比較した場合、従来の直流
電動機を使用した巻上機の重量２，４００Ｋｇ、軸長
１，３２５ｍｍ、同じく従来の誘導電動機を使用した巻
上機の重量２，６９０Ｋｇ、軸長１，４４５ｍｍに対
し、この発明による試作巻上機の重量は１，６００Ｋ
ｇ、軸長は１，０００ｍｍと重量、寸法の大幅な低減、
コンパクト化が実証された。

【００２１】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２におけるエレベータ用巻上機を示すもので、以下、
実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。２７は軸
１５の突出部分１５ａの外周に一体に取り付けられたヨ
ークで、ここではその外周部分を更に軸方向に円筒状に
延在させることによりブレーキ筒２８が一体に形成され
ている。そして、このヨーク２７と永久磁石の磁極２２
とにより回転子２３を構成する。１８はブレーキ筒２８
に対してその径方向両側から接離可能に構成されたブレ
ーキパッドで、ブレーキ筒２８の周方向２個所に設けら
れている。１９はブレーキパッド１８を径方向に駆動し
て制動の動作、解除を行う電磁ブレーキ装置である。そ
して、ブレーキ筒２８、ブレーキパッド１８および電磁
ブレーキ装置１９によりディスクブレーキ装置２０を構
成する。

【００２２】以上のように、この実施の形態２において
は、同期電動機１３の回転子とディスクブレーキ装置２
０のブレーキディスクに相当するブレーキ筒とを一体の
構造のものとしたので、部品点数が減り、形態１と同
様、小形軽量のエレベータ用巻上機が得られる。なお、
ＦＣＤダクタイル鋳鉄を使用してヨーク２７およびブレ
ーキ筒２８を、鋳造一体成形品で製造することにより、
高い機械的強度をそなえるとともに、生産効率を高めて
コスト低減を図ることができる。

【００２３】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３におけるエレベータ用巻上機を示すもので、綱車と
電動機とディスクブレーキ装置とを一体化して一層の小
形軽量コンパクト化を実現したものである。即ち、図に
おいて、綱車１６の左端側板は図１の場合と同様にブレ
ーキディスク１７として機能し、このブレーキディスク
１７とブレーキパッド１８および電磁ブレーキ装置１９
とによりディスクブレーキ装置２０を構成する。

【００２４】更に、綱車１６の右端側板はその外周部分
を円筒状に延在させることによりヨーク２９が一体に形
成されている。そして、このヨーク２９の外周面に周方
向に沿って所定の間隔で永久磁石からなる磁極２２が取
り付けられ回転子２３を構成する。そして、この回転子
２３の外周面に対向して電機子２５およびフレーム２６
からなる固定子２４が設けられている。

【００２５】以上のようにこの実施の形態３において
は、綱車１６の両側板をそれぞれブレーキディスクおよ
び回転子のヨークと一体化したので、同期電動機１３の
駆動力が軸１５を介さず直接綱車１６に伝達され、ま
た、部品点数が削減され、一層のコンパクト化が可能と
なる。更に、この一体化した綱車１６を、ＦＣＤダクタ
イル鋳鉄を使用した鋳造一体成形品で製造するようにす
れば、高い機械的強度が得られるとともに、生産性が向
上しコストが低減する。

【００２６】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４におけるエレベータ用巻上機を示すもので、綱車１
６と一体に構成する回転子２３を固定子２４の外周側に
配置する点が実施の形態３と異なるのみであり、詳細な
説明は省略するが、永久磁石の磁極２２がヨーク２９の
内周側に取り付けられるので、回転時の遠心力に対する
条件が緩和され、磁極２２の取り付けがより安定したも
のになる利点がある。なお、形態３、４の選択、即ち、
回転子２３と固定子２４との径方向の配置は、例えば、
綱車１６に課せられるトルクの大きさや回転数、更には
その他の寸法制限等を考慮して決定されることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係るエレベー
タ用巻上機においては、その電動機を、軸の一端の外周
に一体に取り付けられたヨークとこのヨークの外周面に
周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁石片
からなる磁極とを有する回転子および上記ベッドに取り
付け固定され上記回転子の外周に対向して配設された固
定子からなる同期電動機としたので、電動機の軸長の低
減が可能となり、巻上機としてのコンパクト化が実現す
る。

【００２８】また、請求項２に係るエレベータ用巻上機
においては、その電動機を、綱車の軸方向一端の側板の
外周を円筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨー
クの外周面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられ
た永久磁石片からなる磁極とを有する回転子、および上
記ベッドに取り付け固定され上記回転子の外周面に対向
して配設された固定子からなる同期電動機としたので、
綱車と電動機との一体化が可能となり、部品点数が削減
され、一層のコンパクト化が実現する。

【００２９】また、請求項３に係るエレベータ用巻上機
においては、その電動機を、綱車の軸方向一端の側板の
外周を円筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨー
クの内周面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられ
た永久磁石片からなる磁極とを有する回転子、および上
記ベッドに取り付け固定され上記回転子の内周面に対向
して配設された固定子からなる同期電動機としたので、
綱車と電動機との一体化が可能となり、部品点数が削減
され一層のコンパクト化が実現するとともに、磁極の取
り付けがより安定したものとなる。

【００３０】また、請求項４に係るエレベータ用巻上機
においては、その綱車とヨークとを、球状黒鉛鋳鉄の鋳
造一体成形品としたので、高い機械的強度をそなえると
ともに、生産効率が高まりコスト低減が可能となる。

【００３１】また、請求項５に係るエレベータ用巻上機
においては、そのブレーキ装置を、綱車の軸方向端いず
れか一方の側板を径方向外方へ延在させて形成されたブ
レーキディスクと、このブレーキディスクに対してその
軸方向両側から接離可能に構成されたブレーキパッド
と、ベッドに取り付け固定され上記ブレーキパッドを駆
動するブレーキ駆動装置とから構成したので、綱車とブ
レーキディスクとの一体化が可能となり、部品点数が削
減され一層のコンパクト化が実現する。

【００３２】また、請求項６に係るエレベータ用巻上機
においては、そのブレーキ装置を、ヨークを軸方向に円
筒状に延在させて形成されたブレーキ筒と、このブレー
キ筒に対してその径方向両側から接離可能に構成された
ブレーキパッドと、ベッドに取り付け固定され上記ブレ
ーキパッドを駆動するブレーキ駆動装置とから構成した
ので、電動機とブレーキ筒との一体化が可能となり、部
品点数が削減され一層のコンパクト化が実現する。

【００３３】また、請求項７に係るエレベータ用巻上機
においては、その電動機の磁極を、希土類磁石で構成す
るとともに、綱車に必要な回転数がギアレスで得られる
よう、上記磁極数を設定したので、巻上機に必要な回転
数の設定と軸長の低減を容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１におけるエレベータ
用巻上機を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態２におけるエレベータ
用巻上機を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態３におけるエレベータ
用巻上機を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態４におけるエレベータ
用巻上機を示す図である。

【図５】 従来のエレベータ用巻上機を示す図である。

【図６】 図５とは異なる従来のエレベータ用巻上機を
示す図である。

【符号の説明】

１１ ベッド、１２ 軸受、１３ 同期電動機、１５
軸、１６ 綱車、１７ ブレーキディスク、１８ ブレ
ーキパッド、１９ 電磁ブレーキ装置、２０ ディスク
ブレーキ装置、２１ ヨーク、２２ 磁極、２３ 回転
子、２４ 固定子、２７ ヨーク、２８ ブレーキ筒、
２９ ヨーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 信博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッド、このベッドに取り付け固定され
   た軸受を介して回転可能に取り付けられた軸、この軸に
   一体に取り付けられた綱車、上記綱車を回転駆動する電
   動機、および上記綱車の回転に制動をかけるブレーキ装
   置を備えたエレベータ用巻上機において、 上記電動機を、上記軸の一端の外周に一体に取り付けら
   れたヨークとこのヨークの外周面に周方向に沿って所定
   の間隔で取り付けられた永久磁石片からなる磁極とを有
   する回転子および上記ベッドに取り付け固定され上記回
   転子の外周に対向して配設された固定子からなる同期電
   動機としたことを特徴とするエレベータ用巻上機。
2. 【請求項２】 ベッド、このベッドに取り付け固定され
   た軸受を介して回転可能に取り付けられた軸、この軸に
   一体に取り付けられた綱車、上記綱車を回転駆動する電
   動機、および上記綱車の回転に制動をかけるブレーキ装
   置を備えたエレベータ用巻上機において、 上記電動機を、上記綱車の軸方向一端の側板の外周を円
   筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨークの外周
   面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁
   石片からなる磁極とを有する回転子、および上記ベッド
   に取り付け固定され上記回転子の外周面に対向して配設
   された固定子からなる同期電動機としたことを特徴とす
   るエレベータ用巻上機。
3. 【請求項３】 ベッド、このベッドに取り付け固定され
   た軸受を介して回転可能に取り付けられた軸、この軸に
   一体に取り付けられた綱車、上記綱車を回転駆動する電
   動機、および上記綱車の回転に制動をかけるブレーキ装
   置を備えたエレベータ用巻上機において、 上記電動機を、上記綱車の軸方向一端の側板の外周を円
   筒状に延在させて形成されたヨークとこのヨークの内周
   面に周方向に沿って所定の間隔で取り付けられた永久磁
   石片からなる磁極とを有する回転子、および上記ベッド
   に取り付け固定され上記回転子の内周面に対向して配設
   された固定子からなる同期電動機としたことを特徴とす
   るエレベータ用巻上機。
4. 【請求項４】 綱車とヨークとを、球状黒鉛鋳鉄の鋳造
   一体成形品としたことを特徴とする請求項２または３に
   記載のエレベータ用巻上機。
5. 【請求項５】 ブレーキ装置を、綱車の軸方向端いずれ
   か一方の側板を径方向外方へ延在させて形成されたブレ
   ーキディスクと、このブレーキディスクに対してその軸
   方向両側から接離可能に構成されたブレーキパッドと、
   ベッドに取り付け固定され上記ブレーキパッドを駆動す
   るブレーキ駆動装置とから構成したことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載のエレベータ用巻上
   機。
6. 【請求項６】 ブレーキ装置を、ヨークを軸方向に円筒
   状に延在させて形成されたブレーキ筒と、このブレーキ
   筒に対してその径方向両側から接離可能に構成されたブ
   レーキパッドと、ベッドに取り付け固定され上記ブレー
   キパッドを駆動するブレーキ駆動装置とから構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載のエレベータ用巻上機。
7. 【請求項７】 電動機の磁極を、希土類磁石で構成する
   とともに、綱車に必要な回転数がギアレスで得られるよ
   う、上記磁極数を設定したことを特徴とする請求項１な
   いし６のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。