JPWO2005012154A1 - エレベータ用巻上機 - Google Patents
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Abstract
エレベータ用巻上機は、固定枠体と、この固定枠体と垂直方向に延在するように固定枠体あるいは回転枠体に片持ち式に取り付けられた主軸と、固定枠体に設けられた固定子と、主軸に支持されて固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、この回転枠体に固定子に対向して設けられた回転子と、回転枠体を制動するブレーキ装置と、回転枠体に設けられて共に回転する綱車とを備えている。ブレーキ装置は、固定枠体の固定枠体の中空部に設けられ、開口部を貫通する制動部を有し、固定枠体あるいは回転枠体の内周に設けられたものである。ブレーキ装置の磁路は回転枠体又は固定枠体の一部を通っている。小型化と高性能が実現される。
Description
この発明は、主として機械室のないエレベータに用いられるエレベータ用巻上機に関するものである。
例えば特開２０００−２８９９５４に記載されている従来の薄形のエレベータ用巻上機に於いては、一側に開口した椀状の基体と、基体内で椀状の底面中心から立設配置された主軸と、基体の内周面に設けられた固定子巻線と、椀状の基体内で主軸に枢支されて回転する椀状体と、椀状体の外周面に設けられて固定子巻線に対して対向配置されて電動機部分を構成する電機子とが設けられている。椀状体の外周面には駆動綱車が形成されている。また、基体と回転する椀状体との間には、椀状体の内周面の制動面に対向配置されて制動動作をする制動片を持つ制動機が設けられている。
回転する椀状体およびそこに設けた駆動綱車は、固定の椀状の基体と支持板とによって全体が覆われているため、基体に開口部を設けてこの開口部を通してエレベータ主索が出入りできるようにしてある。
また、回転する椀状体の円筒状の外周部には永久磁石電機子が装着されていて、電機子と対向する基体の内周面には、微少な隙間をもって固定子が設けられており、電機子と固定子とで、綱車を回転させる電動機を形成している。また、椀状の基体の外周部には、ブレーキフレームである支持板が締結固定されていて、この支持板には制動機が取り付けられている。制動機は支持板に枢支されたブレーキ腕が制動片を回転子の椀状体外周部の内周面（制動面）に押し付けられて綱車の回転を制動するものである。
また、制動機の径方向内側で主軸上には、円板付の軸からなるエンコーダ用主軸が取付けられており、固定の基体に取付けられたエンコーダに回転信号を伝えるようにしてある。
従来のエレベータ用巻上機は、上述のような構造で、それ以前のエレベータ用巻上機と比べ、厚さが小さくなっている。しかし、エレベータ用巻上機の所要トルクが大きくなるにつれ、このような薄形のエレベータ用巻上機といえども、絶対的な厚みが次第に増大してゆく。機械室の無いエレベータでは、昇降路内のかごと昇降路壁との隙間に薄形のエレベータ用巻上機を配置するのが通例であるが、エレベータ用巻上機の厚さが増大するにつれ、事実上使用されないにも拘わらず昇降路としては占有する空間、いわゆる昇降路内のかごと昇降路壁との間のデッドスペースが増大する。このため、エレベータ用巻上機に対しては、軸方向寸法（綱車回転中心線方向の厚さ）を更に小さくすることが要求されている。
回転する椀状体およびそこに設けた駆動綱車は、固定の椀状の基体と支持板とによって全体が覆われているため、基体に開口部を設けてこの開口部を通してエレベータ主索が出入りできるようにしてある。
また、回転する椀状体の円筒状の外周部には永久磁石電機子が装着されていて、電機子と対向する基体の内周面には、微少な隙間をもって固定子が設けられており、電機子と固定子とで、綱車を回転させる電動機を形成している。また、椀状の基体の外周部には、ブレーキフレームである支持板が締結固定されていて、この支持板には制動機が取り付けられている。制動機は支持板に枢支されたブレーキ腕が制動片を回転子の椀状体外周部の内周面（制動面）に押し付けられて綱車の回転を制動するものである。
また、制動機の径方向内側で主軸上には、円板付の軸からなるエンコーダ用主軸が取付けられており、固定の基体に取付けられたエンコーダに回転信号を伝えるようにしてある。
従来のエレベータ用巻上機は、上述のような構造で、それ以前のエレベータ用巻上機と比べ、厚さが小さくなっている。しかし、エレベータ用巻上機の所要トルクが大きくなるにつれ、このような薄形のエレベータ用巻上機といえども、絶対的な厚みが次第に増大してゆく。機械室の無いエレベータでは、昇降路内のかごと昇降路壁との隙間に薄形のエレベータ用巻上機を配置するのが通例であるが、エレベータ用巻上機の厚さが増大するにつれ、事実上使用されないにも拘わらず昇降路としては占有する空間、いわゆる昇降路内のかごと昇降路壁との間のデッドスペースが増大する。このため、エレベータ用巻上機に対しては、軸方向寸法（綱車回転中心線方向の厚さ）を更に小さくすることが要求されている。
従って、この発明の目的はより薄く簡単な構造のエレベータ用巻上機を得ることである。
この目的に鑑み、この発明のエレベータ用巻上機は、固定枠体、この固定枠体と垂直方向に延在する主軸、上記固定枠体に設けられた固定子、上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体、この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子、上記固定枠体の開口部を貫通する制動部を有するブレーキ装置、および上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車とを備えている。
この目的に鑑み、この発明のエレベータ用巻上機は、固定枠体、この固定枠体と垂直方向に延在する主軸、上記固定枠体に設けられた固定子、上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体、この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子、上記固定枠体の開口部を貫通する制動部を有するブレーキ装置、および上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車とを備えている。
図１はこの発明の実施の形態１のエレベータ用巻上機の正面図である。
図２は図１のエレベータ用巻上機の回転軸心を通る線２−２に沿った断面図である。
図３は図２に示す実施の形態１のエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図４は図３に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の正面図である。
図５は図２のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図６は本発明の実施の形態２のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図７は図６に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図８は図６のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図９は図６の同様のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図１０は本発明の実施の形態３のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１１は本発明の実施の形態４のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１２は図１１に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図１３は本発明の実施の形態５のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１４は本発明の実施の形態６のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１５は本発明の実施の形態７のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１６は本発明の実施の形態８のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１７は本発明の実施の形態９のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１８は本発明の実施の形態１０のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１９は本発明の実施の形態１１のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図２は図１のエレベータ用巻上機の回転軸心を通る線２−２に沿った断面図である。
図３は図２に示す実施の形態１のエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図４は図３に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の正面図である。
図５は図２のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図６は本発明の実施の形態２のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図７は図６に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図８は図６のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図９は図６の同様のエレベータ用巻上機のモータ部近傍の断面図である。
図１０は本発明の実施の形態３のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１１は本発明の実施の形態４のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１２は図１１に示すエレベータ用巻上機のブレーキ装置近傍の断面図である。
図１３は本発明の実施の形態５のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１４は本発明の実施の形態６のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１５は本発明の実施の形態７のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１６は本発明の実施の形態８のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１７は本発明の実施の形態９のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１８は本発明の実施の形態１０のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
図１９は本発明の実施の形態１１のエレベータ用巻上機の回転軸心に沿った断面図である。
実施の形態１．
図１はこの発明のエレベータ用巻上機の正面図、図２は図１の線Ａ−Ａに沿った概略断面図、図３は図２に示すブレーキ装置の拡大断面図、図４は図３のブレーキ装置の正面図、図５は図２に示すエレベータ用巻上機のモータ部の拡大断面図である。ここでは巻上機の軸方向（回転中心線方向）の寸法（厚さ）が、径方向の寸法（外径）より小さい薄形のエレベータ用巻上機の例を示している。
エレベータ用巻上機は図２に最も良く示されているように、固定体１と固定体１に回転可能に支持された回転体２とを備えている。
固定体１は、円板部分３および円板部分３の外周部に設けられた円筒部分４を持つ全体として浅い皿形の固定枠体５と、この固定枠体５の中央から直角に片持ち式に延びた主軸６と、固定枠体５の円筒部分４に支持された固定子取付部７と、この固定子取付部７に設けられてこの固定子取付部７を通る磁束を発生させる固定子８とを備えている。固定子８はコア８ａとコイル８ｂとを備えている。
回転体２は、主軸６上で軸受９により回転可能に支持されて、固定枠体５に対して軸方向に隣接して、径方向に延びた回転枠体１０と、この回転枠体１０に支持されて固定子取付部７と共に磁気回路を形成する回転子取付部１１と、固定子８に対向し得る位置で回転子取付部１１に設けられた永久磁石である回転子１２とを備えている。
エレベータ巻上機は更に、固定体１の固定枠体５及び回転体２の回転枠体１０の内周に設けられた図３および図４に詳細を示すようなブレーキ装置１４を備えている。ブレーキ装置１４は、固定枠体５の円筒部分４に固着されたブレーキ取付板１６に取付られていて、円筒部分４に対して径方向内側の位置に支持され、円筒部分４の開口部４ａを貫通して回転体２の回転子取付部１１の固定子が取付けられる側とは反対側の内周面に接触して制動力を与えるように設けられている。ブレーキ装置１４は、ブレーキ取付板１６に支持されたブレーキフレーム１７と、ブレーキフレーム１７によって支持された電磁コイル１８と、電磁コイルによって吸引されて開放位置となり得るプランジャ１９と、プランジャ１９を制動位置に偏倚する圧縮バネ２０と、プランジャ１９に設けられ、固定枠体５の円筒部４の開口部４ａを貫通して回転体２の回転子取付部１１の内周面である制動面１１ａに向かって延びた制動部材である制動部２１とを備えている。
エレベータ巻上機の回転体２は更に、回転枠体１０に設けられて回転枠体１０と共に回転する綱車１５とを備えている。綱車１５は、回転枠体１０のハブ部の外周部に連続して同じ部品として一体に設けられた円筒形の部分であり、外周面にロープ溝１５ａを有している。綱車１５はまた、回転枠体１０を支持する軸受９に対して径方向外方で軸方向にほぼ対応した位置に設けられていて、軸受９に対してロープの荷重を径方向の力として作用させる。
固定枠体５の最外周部に設けられた固定子取付部７は、固定枠体５の外周部である円筒部４に設けられて、そこから径方向外側に延びた環状板部分２２と、この環状板部分２２から軸方向に延びた円筒部分２３とを備えた断面Ｌ字型の環状の部材である。また、固定枠体５上の断面Ｌ字型の固定子取付部７は、枠体円筒部分４と協働して全体としてＵ字型断面部分を構成しており、このＵ字型断面部分内には固定子８が取り付けられている。また、回転体２の回転子取付部１１は、Ｕ字型断面部分内で固定枠体円筒部分４と固定子８との間に磁石電機子である回転子１２と共に配置され、回転子１２は固定子８に対して径方向に対向配置されている。
エレベータ用巻上機は更に、主軸６の軸心上に取り付けられたエンコーダ２４を備えており、エンコーダ用主軸２５は回転枠体１０に固着された支持円板２６によって中心軸心上に支持されて主軸６の中心孔２７内に挿入されている。
この発明のエレベータ用巻上機の構造を更に詳細に説明すると、回転枠体１０の回転子取付部１１は、固定枠体５の円筒部４と固定子取付部７の円筒部分２３との間に入れ子状に入っており、回転子１２と固定子８とが対向し、モータを構成している。固定枠体５の内側円筒部４の内周側には、ブレーキ装置１４が設けられている。
ブレーキ装置１４のブレーキフレーム１７は、椀状の固定枠体５の円筒部４側の、回転体２と反対側の端部（即ち巻上機の外側面である図で左側）にボルト５２によって固定されたブレーキ取付板１６に支持され、円筒状の回転子取付部１１の内周面を制動面として、固定枠体５の開口部４ａを貫通する制動部２１を回転子取付部１１に押しつけて、綱車１５の回転を制動する。すなわち、モータ停止時はブレーキ装置１４の電磁コイル１８は無通電状態で、ブレーキフレーム１７内に収納された圧縮バネ２０により制動部２１が、ブレーキフレーム１７から離れる方向に押されて、制動部２１の先端が回転子取付部１１の内周制動面に押しつけられて制動力を与える。モータ回転時は、回転を開始する前にブレーキ装置１４の電磁コイル１８に通電し、制動部２１をブレーキフレーム１７に吸引して回転子取付部１１の内周制動面から制動部２１を離してブレーキを解除する。ブレーキ装置１４は、１台のモータに２個取りつけられている場合もあれば、１個または複数個の場合もある。
図３に示すように、ブレーキ装置１４はブレーキ取付板１６に取り付けられている。図３は電磁コイル１８に通電したときの状態を示しており、このとき、その磁束はブレーキ装置１４単体の中のみを流れ、制動部２１をブレーキフレーム１７に吸引する。いいかえれば、ブレーキ装置１４は、ブレーキ装置１４以外の他の部材の力を借りずに、単独でそのブレーキ性能を出すように設計されている。従って、回転枠体１０のブレーキ装置１４側の側面と、薄形巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相反する外形端との厚さｇＯは、ブレーキ装置１４のモータ回転中心線方向厚さｄＯと、ブレーキ取付板１６の板厚と、ブレーキ取付板１６にブレーキ装置１４を取り付けるボルト１６ａの厚さと、ブレーキ装置１４に隣接する固定枠体５の板厚と、ブレーキ装置１４および固定枠体５間のすきまと、固定枠体５および回転枠体１０間のすきまを合計した値となる。
図４にはブレーキ装置１４に関連して固定枠体５の円筒部４に形成した開口部４ａ近傍を示してある。ブレーキ装置１４からは、固定枠体５の内側円筒部４に設けた開口部４ａを貫通して制動部２１が回転子取付部１１の制動面１１ａに延びており、ブレーキ作動命令により、制動部２１が制動面１１ａに力Ｆ（図４）で押しつけられる構造となっている。固定枠体５の開口部４ａが制動部２１の移動を案内する機能を果たし、またブレーキ作動時に制動部２１に作用する周方向の力Ｎ（図４）を支持するので、制動部２１を案内するための部品や支え板を特別に設ける必要がない。
図５はエレベータ用巻上機のモータ部の固定子８（電磁石）近傍の拡大図であり、固定子（電磁石）８はコア８ａと、コア８ａに巻線したコイル８ｂとを備えている。ＰＭモータでは、回転子側に永久磁石１２が使用されるが、永久磁石１２は高価なため、その材料の使用を効果の得られる最小限度に止めたいという要求もある。このため、図５に示す例では、回転体２の永久磁石１２の幅ＭＯをコアの幅ＣＯと同等にしてあり、エレベータ用巻上機のモータ部の幅ＷＯは、固定子８のコア８ａの幅ＣＯと、コイル８ｂの終端の寸法Ｅ１およびＥ２と、固定枠体５の板厚ＳＯとの合計でほぼ決まっている。主として機械室のないエレベータに使われる従来の薄形のエレベータ用巻上機は、綱車１５の回転中心線方向（軸方向）の厚さが薄くなっている。しかしエレベータ用巻上機の所要トルクが大きくなるにつれ、このような薄形のエレベータ用巻上機といえども絶対的な厚みが次第に増大していく。機械室のないエレベータでは、昇降路内のかごと昇降路壁との隙間に薄形のエレベータ用巻上機を配置するのが通例であるが、エレベータ用巻上機の厚さが増大するにつれ、事実上使用されないにもかかわらず昇降路としては占有する空間、いわゆる昇降路内のかごと昇降路壁との間のデッドスペースが増大する。このため薄形のエレベータ用巻上機に対しては、綱車回転中心線方向の厚さを更に薄くすることが要求されている。図１乃至図５に示されるエレベータ用巻上機の綱車回転中心線方向の厚さＤＯを薄くするには、回転枠体１０のブレーキ装置側の側面と、モータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相対するエレベータ用巻上機の外形端との間の厚さ寸法ｇＯ（図３）を小さくし、かつモータ部の厚さＷＯ（図５）も小さくする必要がある。
本発明の薄形のエレベータ用巻上機は、以上説明したように構成されており、従来の薄形のエレベータ用巻上機と比べると、次の点で優れている。
第１に回転部を支える構造体、すなわちハウジングが回転部の外側を覆うことが無いことである。このため、従来のものと比べると、軸方向の厚さはハウジングの板厚分だけ薄くなっている。
第２に、固定枠体５の開口部４ａが、制動部２１の移動時の案内機能およびブレーキ作動時に制動部２１に作用する周方向の力の支持機能を果たしていることである。このため、別体の案内部品は不要であり、部品点数を削減できる。
第３に、綱車１５がハウジングで覆われていない。従来の薄形のエレベータ用巻上機では、綱車がハウジングで覆われていて、エレベータ据付時のロープの張り回しや既設置エレベータのロープの定期交換のために、ロープを綱車に巻きつける作業の際には、ハウジングが邪魔となってこの作業がやりづらいという問題があったが、本発明の薄形のエレベータ用巻上機では、綱車１５がハウジングで覆われていないので、このような問題は起こらない。
実施の形態２．
図６乃至図８は図３乃至図５に対応する図で、この発明の実施の形態２のエレベータ用巻上機を示す断面図である。このエレベータ用巻上機に於いては、図６に示すように、主軸６内に軸受け９に軸受潤滑油を循環供給するための流路３１が設けられている。流路３１は、主軸６の固定体側の端面に開口した給油口３２を持ち軸方向に延びて軸受９を収容した軸受空間３３内に開いた出口開口３４を持つ給油路３５と、主軸６の回転体側の端面に入口開口３６を持ち、軸方向に延びて固定体側の端面に開いた排出口３７を持つ戻り油路３８とを備えている。軸受空間３３は、一方は主軸６と回転枠体１０との間を封止する環状のシール機構３９により、また他方は回転枠体１０に封止されて固着されたエンコーダ用主軸２５の支持円板２６によって封止されている。従って固定体１と回転体２との間の軸受９は、油漏れ防止機構によってシールされ潤滑油が循環して供給される軸受空間内に封入されている。
このように、少なくとも回転体２の回転中心線上の固定枠体５と相対する側でかつ回転体２の回転子取付部１１のブレーキ制動面１１ａと軸受９との間には、軸受９に含まれる油の漏れを防ぐシール機構３９が設けられているので、油を特に嫌う回転体２のブレーキ制動面１１ａ側へ油が流れていって制動面１１ａに付着することを防止している。つまり固定枠本５の内側円筒部の制動面１１ａは制動力が安定するように、摩擦係数の値を安定維持することが重要であり、そのためには油が付着しない構造にする必要があるが、油漏れ防止のためのシール機構３９を軸受９のモータ回転中心線方向の制動面に近い側に設けることより軸受９に含まれる潤滑油が漏れて制動面に流れていくことを防いでいる。
定期保守時には、潤滑油給油口３２から流路３１に新鮮な潤滑油を注入する。注入された潤滑油は軸受９を潤滑し、使用により劣化した排油は排出口３７から排出される。エレベータ用巻上機の定期保守は軸受９への潤滑油注入とブレーキ装置４１の調整、動作確認が主であるが、どちらもモータ回転中心線方向の固定体１側の同じ面からの作業となるので作業が容易である。またこれにより、保守作業を要しない反対側の面、即ち、綱車１５がある面の間際まで、昇降路壁を寄せることが出来、昇降路スペースを極限まで縮減できる。
また、軸受け９として、無給油タイプの軸受けを用いることもできる。例えば、油が含芯されている様な無給油タイプの軸受けを用いれば、より一層油漏れの防止を図ることができる。そして、この場合には、定期保守時における潤滑油の注入の必要も無くなる。
図７にはこのエレベータ用巻上機のブレーキ装置４１が示してある。ブレーキ装置４１のブレーキフレーム１７は、図３に示すブレーキ装置１４と同様、椀状の固定枠体５に固定されたブレーキ取付板１６に支持され、円筒状の回転子取付部１１の内周面を制動面１１ａとして、制動面１１ａに制動部２１を押しつけて、綱車１５の回転を制動する。図７は、電磁コイルに通電した状態を示しているが、固定枠体５のブレーキフレーム１７と近傍のブレーキフレーム以外の部材（ここでは固定枠体５およびブレーキ取付板１６）をブレーキフレーム１７と接触、あるいは微少すきまに設置することにより、ブレーキ装置４１に通電したとき、固定枠体５のブレーキフレーム１７と近傍の固定枠体５やブレーキ取付板１６にも電磁コイル１８からの磁束を流すことができるため、ブレーキフレーム１７と近傍の固定枠体５およびブレーキ取付板１６もブレーキフレーム１７の一部即ち磁気回路の一部として活用できる。
つまり図３に示す例では、電磁コイル１８の外側に磁束を飽和させずに通すための厚さｓＯの寸法を備えた板厚ｄＯのブレーキフレーム１７が必要であったが、このブレーキ装置４１では図７に示すように磁性体のブレーキ取付板１６の板厚をｓＯ、固定枠体５の板厚をｓＯとすることで、ブレーキフレーム１７の板厚をｄ１に小さくできる。これにより、ブレーキフレーム１７をモータ回転中心線方向に薄形化でき、回転枠体１０のブレーキ装置４１側の側面と、エレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車９と相対するエレベータ用巻上機外形端との厚さｇ１を、図３のｇＯより小さくできる。この結果、厚さＤ１（Ｄ１＜実施例１図２のＤＯ）の巻上機を実現できる。
図８は図６に示す実施の形態２のエレベータ用巻上機のモータ部の固定子８のコア８ａ近傍の拡大図である。モータ部の幅（軸方向寸法）を小さくするために、固定子８の総幅（コア８ａ＋コイル８ｂ）を必要なトルクを確保できる限界まで小さくするとともに、永久磁石１２の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より大きくしている。永久磁石の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より大きくとると、永久磁石１２の両端から出る磁束φも活用し得て、同一のトルクを得るのに必要なコア８ａの幅を小さくし、モータ部の幅を小さくし、もってモータ部の厚さを薄くすることができる。尚、具体的には、永久磁石１２の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より数ｍｍ程度大きくすることによって、同一のトルクを得るのに必要なコア８ａの幅を小さくできる。
すなわち図５と図９に示すように、モータの幅寸法は同じＷＯであっても、図９のモータは永久磁石１２の両端からも磁束φが出てコア８ａに回り込むため、図５のモータより大きなトルクが得られる。逆に、図８に示すように、コア８ａの幅をＣＯより小さいＣ１とし、永久磁石１２の幅を図９のＭ１より小さいＭ２にしても、図５に示したモータと同じトルクを得ることができる。このように、コア８ａの幅を小さくすることにより、モータのトルクは同一で、モータ幅をＷＯより小さいＷ１にできるので、モータ部の綱車回転中心線方向の厚さを従来よりもさらに小さくできる。
このエレベータ用巻上機は、その他の点では実施の形態１のエレベータ用巻上機と同様の構造である。
実施の形態３．
図１０に示すこの発明の実施の形態３の薄形のエレベータ用巻上機に於いては、ブレーキ装置４３と回転枠体４４との間には固定枠体がない薄形モータの例である。このエレベータ用巻上機に於いては、固定枠体５の円筒部分４に固着されてブレーキ装置４３のブレーキフレーム１７を支持するブレーキ取付板４５が、主軸６をも片持ち式に支持している。このため、回転枠体１０に対してモータ回転中心線方向に隣接する固定枠体の円板部分が省略されており、巻上機の厚さをＤ２にまで薄くすることができる。つまり、実施の形態１における、断面Ｌ字型の固定子取付部７が枠体円筒部分４と協働して全体としてＵ字型断面部分のみが固定枠体５を構成しており、このＵ字型断面部分内には固定子８が取り付けられている。また、回転体２の回転子取付部１１は、Ｕ字型断面部分内で固定枠体円筒部分４と固定子８との間に磁石電機子である回転子１２と共に配置され、回転子１２は固定子８に対して径方向に対向配置されている。
すなわち、図１の実施形態１では回転枠体５の円板部分３の厚さだけ全体の厚さ寸法を小さくでき、ブレーキ装置側の側面とエレベータ用型巻上機のモータ回転中心線方向の綱車と相対するエレベータ用巻上機外形端との厚さｇＯをｇ２にすることができるため、実施形態１（図２）のエレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の厚さＤＯより小さい厚さＤ２の巻上機が実現できる（Ｄ２＜実施形態１（図２）のＤＯ）。ここでブレーキ取付板４５は固定枠体５と結合されており、その機能は、ブレーキ装置を取りつける目的だけでなく、固定枠体５とともに主軸にかかる荷重を支える構造体の機能も兼ねている。見方を変えれば、固定枠体５の円筒部分４を支持する円板部分３がブレーキ装置１４を支持していると言うこともできる。またブレーキ取付板４５と固定枠体５との結合は、はめあい構造とすることもできる。その他の構造は実施形態２と同様である。また、ブレーキ取付体４５は、主軸にかかる荷重を支えるための強度を確保するためにリブが設けられる構成にしても良い。
実施の形態４．
図１１および図１２に示す実施の形態４のエレベータ用巻上機に於いては、ブレーキ装置４６のブレーキ取付板４７がブレーキフレームと一体化された単一部品とされていて、ブレーキ取付板４７（ブレーキフレーム）と回転枠体１０との間のすきまが例えば２ｍｍ程度の微少すきまとされている。ブレーキ取付板４７はブレーキフレームでもあり、固定枠体５の円筒部分４を支持する円板部分３がブレーキ装置１４を支持していると言うこともできる。その他の構成は図１０に示す実施の形態３と同様である。
この構成によれば、ブレーキ取付板４７がブレーキフレームと一体化されているので、部品点数が減り、構造が簡素化される。図１２に示すように、電磁コイル１８からでる磁束の通過路である、綱車１５の軸心方向の綱車１５と相対する側のブレーキ装置２６の外形面と電磁コイル１８との間の寸法ＳＯを、ブレーキを作動させるための磁束を通過させるのに必要最小の寸法とすることができるので、先の実施形態よりもさらに幅寸法を小さくできる。さらにブレーキ取付板４７（ブレーキフレーム）と回転枠体１０との間のすきまを微少とすることにより、ブレーキ装置４６に通電したとき、ブレーキ装置４６の電磁コイル１８の磁束を回転枠体１０に流すことができるため、ブレーキ取付板４７に対して近傍の回転枠体１０の部分もブレーキフレームの一部として活用できる。つまりブレーキフレームをモータ回転中心線方向に薄形化でき、回転枠体１０のブレーキ装置４６側の側面とエレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相反するエレベータ用巻上機外形端との間の厚さ寸法を、ｇ３という小さい寸法にすることができ、ブレーキ装置４６を薄形化できる。この結果、厚さＤ３の小さなエレベータ用の巻上機を実現できる。
実施の形態５．
図１３にはこの発明の実施の形態５のエレベータ用巻上機を示す。このエレベータ用巻上機に於いては、主軸４８が図１１に示す実施形態４のブレーキ取付板４７と同様のブレーキ取付板４９と一体化された単一の部品であり、その他の点では図１１に示す実施形態４のものと同様である。このエレベータ用巻上機に於いては、主軸４８とブレーキ取付板４９が一体化されているので、さらに部品点数が減り、構造をより簡素化できる。
実施の形態６．
図１４に示す実施例６のエレベータ用巻上機の基本構造は実施例５のものと同じであるが、図に示すように、ブレーキ装置４６のブレーキ取付板５１は、モータの軸方向に見て回転体２の側から固定枠体５に組み込まれてボルト５２で取り付けられる構造にしてある。このため、固定枠体５へのブレーキ装置４６の組み付け方向と、主軸４８への回転体２の組み付け方向とを同じにでき、エレベータ用巻上機の組立を一方向組立作業として組立性を向上できる。また、万一、軸受９に最も近い油漏れ防止機構である第１のシール機構３９が破れて、この部分から油が漏れた場合でも、その油が回転枠体１０のブレーキ制動面には行かないように、第２の油漏れ防止機構である第２のシール機構５３を設けている。図示の例では第１および第２のシール機構３９、５２が設けられているが、必要に応じ、さらに複数の油漏れ防止機構を設けることもできる。また軸受部分から漏れた油をエレベータ用巻上機の外部に排出するための排出口５５が設けられている。定期的なモータの保守点検時には、軸受油の漏れを点検する必要があるため、油の漏れ有無のための検査用穴として設けることもあるが、この油の漏れ有無の検査用穴と、排出口の両者を１つの穴で兼ねることもできる。
実施の形態７．
図１５に示すこの発明の実施の形態７のエレベータ用巻上機の基本構造は図１３に示す実施例５のものと同様であるが、固定枠体５７がブレーキフレームおよびブレーキ取付板の作用をするように一体化して単一の部品として構成されている。従って、ブレーキフレームとブレーキ取付板とを省略でき、部品点数をさらに減らして構造をより簡素化できる。その他の点では図１３のものと同様の構造である。
実施の形態８．
図１６に示すエレベータ用巻上機は、モータ部がアキシャルギャップモータとされており、その他の点では図１５に示す実施の形態７のものと同様の構造である。即ち、固定子６０が固定子取付部７の円筒部分２３でなく環状板部分２２に取り付けられていて、固定子取付部７と固定枠体５の円筒部分４とで形成されたＵ字型断面部分内で、径方向および軸方向に延びた回転子取付部１１によって囲まれた空間内に配置されている。また、回転子６１が固定子６０に対して軸方向に対向配置されている。
実施の形態９．
図１７のエレベータ用巻上機に於いては、基本構造は図１５に示す実施形態７のものと同じであるが、実施形態７のものと同様のブレーキ装置６４が向きを径方向逆にして回転体の外周部に配置されている。即ち、ブレーキ装置６４自体の構造は先に説明したものと同様であるが、径方向に延長された固定枠体６５の外周部に設けた枠体円筒部分６６の更に径方向外側に設けられていて、この円筒部分６６の開口部６７を通過した制動部２１が回転子円筒部６８の外周面である制動面６８ａに押しつけられる構造である。この構造によれば、ブレーキ制動面６８ａが回転体２の外周面となり、制動面６８ａの半径を大きくとれるので、小型のブレーキ装置６４でも大きなブレーキトルクを得ることができる。
実施の形態１０．
図１８に示すエレベータ用巻上機の基本構造は図１７の実施形態９と同じであるが、モータがアウタロータモータである点が相違している。実施形態９と同様、ブレーキ制動面６８ａが回転体２の外周面となり、制動面６８ａの半径を大きくとれるので、小型のブレーキ装置６４でも大きなブレーキトルクを得ることができる。
実施の形態１１．
図１９に示すエレベータ用巻上機に於いては、主軸７０が固定体１の側でなく回転体２の側に設けられている。即ち、固定体１の固定枠体５には固定枠体５から立ち上がった同心の円筒形の支持部７１が設けられていて、この支持部７１の内側に回転枠体１０から延びた主軸７０が挿入されている。支持部７１の内周面と主軸７０の外周面との間には軸受９が設けられていて、回転枠体１０が固定枠体５に対して回転できるようにしてある。主軸７０の端面からはエンコーダ用回転軸２５が軸整列して延びていて、固定枠体５に取り付けられているエンコーダ２４によって回転数を測定できるようにしてある。この実施の形態に於いても、軸受９用の潤滑油のための流入孔３２および流出孔３７が設けられており、また潤滑油の漏れ止めのためのシール３９および５３が設けられ、シール５３から漏出した潤滑油の排出用の排出口５５も設けられている。その他の構成は他の実施の形態と同じでよいが、図示の例では全体として図１４の実施の形態と同様である。
尚、この発明の実施形態として以上に説明した例に於いては、回転子１２として永久磁石を用いたＰＭモータの例で説明しているが、ＰＭモータに限られるものではなく、この発明は例えばＩＰＭモータやインダクションモータ等においても適用できる。
また、この発明の実施形態として以上に説明した例に於いては、軸の支持方法において、片持ち支持のもので説明しているが、この発明は軸を両持ちで支持するものにおいても適用できる。
図１はこの発明のエレベータ用巻上機の正面図、図２は図１の線Ａ−Ａに沿った概略断面図、図３は図２に示すブレーキ装置の拡大断面図、図４は図３のブレーキ装置の正面図、図５は図２に示すエレベータ用巻上機のモータ部の拡大断面図である。ここでは巻上機の軸方向（回転中心線方向）の寸法（厚さ）が、径方向の寸法（外径）より小さい薄形のエレベータ用巻上機の例を示している。
エレベータ用巻上機は図２に最も良く示されているように、固定体１と固定体１に回転可能に支持された回転体２とを備えている。
固定体１は、円板部分３および円板部分３の外周部に設けられた円筒部分４を持つ全体として浅い皿形の固定枠体５と、この固定枠体５の中央から直角に片持ち式に延びた主軸６と、固定枠体５の円筒部分４に支持された固定子取付部７と、この固定子取付部７に設けられてこの固定子取付部７を通る磁束を発生させる固定子８とを備えている。固定子８はコア８ａとコイル８ｂとを備えている。
回転体２は、主軸６上で軸受９により回転可能に支持されて、固定枠体５に対して軸方向に隣接して、径方向に延びた回転枠体１０と、この回転枠体１０に支持されて固定子取付部７と共に磁気回路を形成する回転子取付部１１と、固定子８に対向し得る位置で回転子取付部１１に設けられた永久磁石である回転子１２とを備えている。
エレベータ巻上機は更に、固定体１の固定枠体５及び回転体２の回転枠体１０の内周に設けられた図３および図４に詳細を示すようなブレーキ装置１４を備えている。ブレーキ装置１４は、固定枠体５の円筒部分４に固着されたブレーキ取付板１６に取付られていて、円筒部分４に対して径方向内側の位置に支持され、円筒部分４の開口部４ａを貫通して回転体２の回転子取付部１１の固定子が取付けられる側とは反対側の内周面に接触して制動力を与えるように設けられている。ブレーキ装置１４は、ブレーキ取付板１６に支持されたブレーキフレーム１７と、ブレーキフレーム１７によって支持された電磁コイル１８と、電磁コイルによって吸引されて開放位置となり得るプランジャ１９と、プランジャ１９を制動位置に偏倚する圧縮バネ２０と、プランジャ１９に設けられ、固定枠体５の円筒部４の開口部４ａを貫通して回転体２の回転子取付部１１の内周面である制動面１１ａに向かって延びた制動部材である制動部２１とを備えている。
エレベータ巻上機の回転体２は更に、回転枠体１０に設けられて回転枠体１０と共に回転する綱車１５とを備えている。綱車１５は、回転枠体１０のハブ部の外周部に連続して同じ部品として一体に設けられた円筒形の部分であり、外周面にロープ溝１５ａを有している。綱車１５はまた、回転枠体１０を支持する軸受９に対して径方向外方で軸方向にほぼ対応した位置に設けられていて、軸受９に対してロープの荷重を径方向の力として作用させる。
固定枠体５の最外周部に設けられた固定子取付部７は、固定枠体５の外周部である円筒部４に設けられて、そこから径方向外側に延びた環状板部分２２と、この環状板部分２２から軸方向に延びた円筒部分２３とを備えた断面Ｌ字型の環状の部材である。また、固定枠体５上の断面Ｌ字型の固定子取付部７は、枠体円筒部分４と協働して全体としてＵ字型断面部分を構成しており、このＵ字型断面部分内には固定子８が取り付けられている。また、回転体２の回転子取付部１１は、Ｕ字型断面部分内で固定枠体円筒部分４と固定子８との間に磁石電機子である回転子１２と共に配置され、回転子１２は固定子８に対して径方向に対向配置されている。
エレベータ用巻上機は更に、主軸６の軸心上に取り付けられたエンコーダ２４を備えており、エンコーダ用主軸２５は回転枠体１０に固着された支持円板２６によって中心軸心上に支持されて主軸６の中心孔２７内に挿入されている。
この発明のエレベータ用巻上機の構造を更に詳細に説明すると、回転枠体１０の回転子取付部１１は、固定枠体５の円筒部４と固定子取付部７の円筒部分２３との間に入れ子状に入っており、回転子１２と固定子８とが対向し、モータを構成している。固定枠体５の内側円筒部４の内周側には、ブレーキ装置１４が設けられている。
ブレーキ装置１４のブレーキフレーム１７は、椀状の固定枠体５の円筒部４側の、回転体２と反対側の端部（即ち巻上機の外側面である図で左側）にボルト５２によって固定されたブレーキ取付板１６に支持され、円筒状の回転子取付部１１の内周面を制動面として、固定枠体５の開口部４ａを貫通する制動部２１を回転子取付部１１に押しつけて、綱車１５の回転を制動する。すなわち、モータ停止時はブレーキ装置１４の電磁コイル１８は無通電状態で、ブレーキフレーム１７内に収納された圧縮バネ２０により制動部２１が、ブレーキフレーム１７から離れる方向に押されて、制動部２１の先端が回転子取付部１１の内周制動面に押しつけられて制動力を与える。モータ回転時は、回転を開始する前にブレーキ装置１４の電磁コイル１８に通電し、制動部２１をブレーキフレーム１７に吸引して回転子取付部１１の内周制動面から制動部２１を離してブレーキを解除する。ブレーキ装置１４は、１台のモータに２個取りつけられている場合もあれば、１個または複数個の場合もある。
図３に示すように、ブレーキ装置１４はブレーキ取付板１６に取り付けられている。図３は電磁コイル１８に通電したときの状態を示しており、このとき、その磁束はブレーキ装置１４単体の中のみを流れ、制動部２１をブレーキフレーム１７に吸引する。いいかえれば、ブレーキ装置１４は、ブレーキ装置１４以外の他の部材の力を借りずに、単独でそのブレーキ性能を出すように設計されている。従って、回転枠体１０のブレーキ装置１４側の側面と、薄形巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相反する外形端との厚さｇＯは、ブレーキ装置１４のモータ回転中心線方向厚さｄＯと、ブレーキ取付板１６の板厚と、ブレーキ取付板１６にブレーキ装置１４を取り付けるボルト１６ａの厚さと、ブレーキ装置１４に隣接する固定枠体５の板厚と、ブレーキ装置１４および固定枠体５間のすきまと、固定枠体５および回転枠体１０間のすきまを合計した値となる。
図４にはブレーキ装置１４に関連して固定枠体５の円筒部４に形成した開口部４ａ近傍を示してある。ブレーキ装置１４からは、固定枠体５の内側円筒部４に設けた開口部４ａを貫通して制動部２１が回転子取付部１１の制動面１１ａに延びており、ブレーキ作動命令により、制動部２１が制動面１１ａに力Ｆ（図４）で押しつけられる構造となっている。固定枠体５の開口部４ａが制動部２１の移動を案内する機能を果たし、またブレーキ作動時に制動部２１に作用する周方向の力Ｎ（図４）を支持するので、制動部２１を案内するための部品や支え板を特別に設ける必要がない。
図５はエレベータ用巻上機のモータ部の固定子８（電磁石）近傍の拡大図であり、固定子（電磁石）８はコア８ａと、コア８ａに巻線したコイル８ｂとを備えている。ＰＭモータでは、回転子側に永久磁石１２が使用されるが、永久磁石１２は高価なため、その材料の使用を効果の得られる最小限度に止めたいという要求もある。このため、図５に示す例では、回転体２の永久磁石１２の幅ＭＯをコアの幅ＣＯと同等にしてあり、エレベータ用巻上機のモータ部の幅ＷＯは、固定子８のコア８ａの幅ＣＯと、コイル８ｂの終端の寸法Ｅ１およびＥ２と、固定枠体５の板厚ＳＯとの合計でほぼ決まっている。主として機械室のないエレベータに使われる従来の薄形のエレベータ用巻上機は、綱車１５の回転中心線方向（軸方向）の厚さが薄くなっている。しかしエレベータ用巻上機の所要トルクが大きくなるにつれ、このような薄形のエレベータ用巻上機といえども絶対的な厚みが次第に増大していく。機械室のないエレベータでは、昇降路内のかごと昇降路壁との隙間に薄形のエレベータ用巻上機を配置するのが通例であるが、エレベータ用巻上機の厚さが増大するにつれ、事実上使用されないにもかかわらず昇降路としては占有する空間、いわゆる昇降路内のかごと昇降路壁との間のデッドスペースが増大する。このため薄形のエレベータ用巻上機に対しては、綱車回転中心線方向の厚さを更に薄くすることが要求されている。図１乃至図５に示されるエレベータ用巻上機の綱車回転中心線方向の厚さＤＯを薄くするには、回転枠体１０のブレーキ装置側の側面と、モータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相対するエレベータ用巻上機の外形端との間の厚さ寸法ｇＯ（図３）を小さくし、かつモータ部の厚さＷＯ（図５）も小さくする必要がある。
本発明の薄形のエレベータ用巻上機は、以上説明したように構成されており、従来の薄形のエレベータ用巻上機と比べると、次の点で優れている。
第１に回転部を支える構造体、すなわちハウジングが回転部の外側を覆うことが無いことである。このため、従来のものと比べると、軸方向の厚さはハウジングの板厚分だけ薄くなっている。
第２に、固定枠体５の開口部４ａが、制動部２１の移動時の案内機能およびブレーキ作動時に制動部２１に作用する周方向の力の支持機能を果たしていることである。このため、別体の案内部品は不要であり、部品点数を削減できる。
第３に、綱車１５がハウジングで覆われていない。従来の薄形のエレベータ用巻上機では、綱車がハウジングで覆われていて、エレベータ据付時のロープの張り回しや既設置エレベータのロープの定期交換のために、ロープを綱車に巻きつける作業の際には、ハウジングが邪魔となってこの作業がやりづらいという問題があったが、本発明の薄形のエレベータ用巻上機では、綱車１５がハウジングで覆われていないので、このような問題は起こらない。
実施の形態２．
図６乃至図８は図３乃至図５に対応する図で、この発明の実施の形態２のエレベータ用巻上機を示す断面図である。このエレベータ用巻上機に於いては、図６に示すように、主軸６内に軸受け９に軸受潤滑油を循環供給するための流路３１が設けられている。流路３１は、主軸６の固定体側の端面に開口した給油口３２を持ち軸方向に延びて軸受９を収容した軸受空間３３内に開いた出口開口３４を持つ給油路３５と、主軸６の回転体側の端面に入口開口３６を持ち、軸方向に延びて固定体側の端面に開いた排出口３７を持つ戻り油路３８とを備えている。軸受空間３３は、一方は主軸６と回転枠体１０との間を封止する環状のシール機構３９により、また他方は回転枠体１０に封止されて固着されたエンコーダ用主軸２５の支持円板２６によって封止されている。従って固定体１と回転体２との間の軸受９は、油漏れ防止機構によってシールされ潤滑油が循環して供給される軸受空間内に封入されている。
このように、少なくとも回転体２の回転中心線上の固定枠体５と相対する側でかつ回転体２の回転子取付部１１のブレーキ制動面１１ａと軸受９との間には、軸受９に含まれる油の漏れを防ぐシール機構３９が設けられているので、油を特に嫌う回転体２のブレーキ制動面１１ａ側へ油が流れていって制動面１１ａに付着することを防止している。つまり固定枠本５の内側円筒部の制動面１１ａは制動力が安定するように、摩擦係数の値を安定維持することが重要であり、そのためには油が付着しない構造にする必要があるが、油漏れ防止のためのシール機構３９を軸受９のモータ回転中心線方向の制動面に近い側に設けることより軸受９に含まれる潤滑油が漏れて制動面に流れていくことを防いでいる。
定期保守時には、潤滑油給油口３２から流路３１に新鮮な潤滑油を注入する。注入された潤滑油は軸受９を潤滑し、使用により劣化した排油は排出口３７から排出される。エレベータ用巻上機の定期保守は軸受９への潤滑油注入とブレーキ装置４１の調整、動作確認が主であるが、どちらもモータ回転中心線方向の固定体１側の同じ面からの作業となるので作業が容易である。またこれにより、保守作業を要しない反対側の面、即ち、綱車１５がある面の間際まで、昇降路壁を寄せることが出来、昇降路スペースを極限まで縮減できる。
また、軸受け９として、無給油タイプの軸受けを用いることもできる。例えば、油が含芯されている様な無給油タイプの軸受けを用いれば、より一層油漏れの防止を図ることができる。そして、この場合には、定期保守時における潤滑油の注入の必要も無くなる。
図７にはこのエレベータ用巻上機のブレーキ装置４１が示してある。ブレーキ装置４１のブレーキフレーム１７は、図３に示すブレーキ装置１４と同様、椀状の固定枠体５に固定されたブレーキ取付板１６に支持され、円筒状の回転子取付部１１の内周面を制動面１１ａとして、制動面１１ａに制動部２１を押しつけて、綱車１５の回転を制動する。図７は、電磁コイルに通電した状態を示しているが、固定枠体５のブレーキフレーム１７と近傍のブレーキフレーム以外の部材（ここでは固定枠体５およびブレーキ取付板１６）をブレーキフレーム１７と接触、あるいは微少すきまに設置することにより、ブレーキ装置４１に通電したとき、固定枠体５のブレーキフレーム１７と近傍の固定枠体５やブレーキ取付板１６にも電磁コイル１８からの磁束を流すことができるため、ブレーキフレーム１７と近傍の固定枠体５およびブレーキ取付板１６もブレーキフレーム１７の一部即ち磁気回路の一部として活用できる。
つまり図３に示す例では、電磁コイル１８の外側に磁束を飽和させずに通すための厚さｓＯの寸法を備えた板厚ｄＯのブレーキフレーム１７が必要であったが、このブレーキ装置４１では図７に示すように磁性体のブレーキ取付板１６の板厚をｓＯ、固定枠体５の板厚をｓＯとすることで、ブレーキフレーム１７の板厚をｄ１に小さくできる。これにより、ブレーキフレーム１７をモータ回転中心線方向に薄形化でき、回転枠体１０のブレーキ装置４１側の側面と、エレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車９と相対するエレベータ用巻上機外形端との厚さｇ１を、図３のｇＯより小さくできる。この結果、厚さＤ１（Ｄ１＜実施例１図２のＤＯ）の巻上機を実現できる。
図８は図６に示す実施の形態２のエレベータ用巻上機のモータ部の固定子８のコア８ａ近傍の拡大図である。モータ部の幅（軸方向寸法）を小さくするために、固定子８の総幅（コア８ａ＋コイル８ｂ）を必要なトルクを確保できる限界まで小さくするとともに、永久磁石１２の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より大きくしている。永久磁石の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より大きくとると、永久磁石１２の両端から出る磁束φも活用し得て、同一のトルクを得るのに必要なコア８ａの幅を小さくし、モータ部の幅を小さくし、もってモータ部の厚さを薄くすることができる。尚、具体的には、永久磁石１２の幅Ｍ２をコアの幅Ｃ１より数ｍｍ程度大きくすることによって、同一のトルクを得るのに必要なコア８ａの幅を小さくできる。
すなわち図５と図９に示すように、モータの幅寸法は同じＷＯであっても、図９のモータは永久磁石１２の両端からも磁束φが出てコア８ａに回り込むため、図５のモータより大きなトルクが得られる。逆に、図８に示すように、コア８ａの幅をＣＯより小さいＣ１とし、永久磁石１２の幅を図９のＭ１より小さいＭ２にしても、図５に示したモータと同じトルクを得ることができる。このように、コア８ａの幅を小さくすることにより、モータのトルクは同一で、モータ幅をＷＯより小さいＷ１にできるので、モータ部の綱車回転中心線方向の厚さを従来よりもさらに小さくできる。
このエレベータ用巻上機は、その他の点では実施の形態１のエレベータ用巻上機と同様の構造である。
実施の形態３．
図１０に示すこの発明の実施の形態３の薄形のエレベータ用巻上機に於いては、ブレーキ装置４３と回転枠体４４との間には固定枠体がない薄形モータの例である。このエレベータ用巻上機に於いては、固定枠体５の円筒部分４に固着されてブレーキ装置４３のブレーキフレーム１７を支持するブレーキ取付板４５が、主軸６をも片持ち式に支持している。このため、回転枠体１０に対してモータ回転中心線方向に隣接する固定枠体の円板部分が省略されており、巻上機の厚さをＤ２にまで薄くすることができる。つまり、実施の形態１における、断面Ｌ字型の固定子取付部７が枠体円筒部分４と協働して全体としてＵ字型断面部分のみが固定枠体５を構成しており、このＵ字型断面部分内には固定子８が取り付けられている。また、回転体２の回転子取付部１１は、Ｕ字型断面部分内で固定枠体円筒部分４と固定子８との間に磁石電機子である回転子１２と共に配置され、回転子１２は固定子８に対して径方向に対向配置されている。
すなわち、図１の実施形態１では回転枠体５の円板部分３の厚さだけ全体の厚さ寸法を小さくでき、ブレーキ装置側の側面とエレベータ用型巻上機のモータ回転中心線方向の綱車と相対するエレベータ用巻上機外形端との厚さｇＯをｇ２にすることができるため、実施形態１（図２）のエレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の厚さＤＯより小さい厚さＤ２の巻上機が実現できる（Ｄ２＜実施形態１（図２）のＤＯ）。ここでブレーキ取付板４５は固定枠体５と結合されており、その機能は、ブレーキ装置を取りつける目的だけでなく、固定枠体５とともに主軸にかかる荷重を支える構造体の機能も兼ねている。見方を変えれば、固定枠体５の円筒部分４を支持する円板部分３がブレーキ装置１４を支持していると言うこともできる。またブレーキ取付板４５と固定枠体５との結合は、はめあい構造とすることもできる。その他の構造は実施形態２と同様である。また、ブレーキ取付体４５は、主軸にかかる荷重を支えるための強度を確保するためにリブが設けられる構成にしても良い。
実施の形態４．
図１１および図１２に示す実施の形態４のエレベータ用巻上機に於いては、ブレーキ装置４６のブレーキ取付板４７がブレーキフレームと一体化された単一部品とされていて、ブレーキ取付板４７（ブレーキフレーム）と回転枠体１０との間のすきまが例えば２ｍｍ程度の微少すきまとされている。ブレーキ取付板４７はブレーキフレームでもあり、固定枠体５の円筒部分４を支持する円板部分３がブレーキ装置１４を支持していると言うこともできる。その他の構成は図１０に示す実施の形態３と同様である。
この構成によれば、ブレーキ取付板４７がブレーキフレームと一体化されているので、部品点数が減り、構造が簡素化される。図１２に示すように、電磁コイル１８からでる磁束の通過路である、綱車１５の軸心方向の綱車１５と相対する側のブレーキ装置２６の外形面と電磁コイル１８との間の寸法ＳＯを、ブレーキを作動させるための磁束を通過させるのに必要最小の寸法とすることができるので、先の実施形態よりもさらに幅寸法を小さくできる。さらにブレーキ取付板４７（ブレーキフレーム）と回転枠体１０との間のすきまを微少とすることにより、ブレーキ装置４６に通電したとき、ブレーキ装置４６の電磁コイル１８の磁束を回転枠体１０に流すことができるため、ブレーキ取付板４７に対して近傍の回転枠体１０の部分もブレーキフレームの一部として活用できる。つまりブレーキフレームをモータ回転中心線方向に薄形化でき、回転枠体１０のブレーキ装置４６側の側面とエレベータ用巻上機のモータ回転中心線方向の綱車１５と相反するエレベータ用巻上機外形端との間の厚さ寸法を、ｇ３という小さい寸法にすることができ、ブレーキ装置４６を薄形化できる。この結果、厚さＤ３の小さなエレベータ用の巻上機を実現できる。
実施の形態５．
図１３にはこの発明の実施の形態５のエレベータ用巻上機を示す。このエレベータ用巻上機に於いては、主軸４８が図１１に示す実施形態４のブレーキ取付板４７と同様のブレーキ取付板４９と一体化された単一の部品であり、その他の点では図１１に示す実施形態４のものと同様である。このエレベータ用巻上機に於いては、主軸４８とブレーキ取付板４９が一体化されているので、さらに部品点数が減り、構造をより簡素化できる。
実施の形態６．
図１４に示す実施例６のエレベータ用巻上機の基本構造は実施例５のものと同じであるが、図に示すように、ブレーキ装置４６のブレーキ取付板５１は、モータの軸方向に見て回転体２の側から固定枠体５に組み込まれてボルト５２で取り付けられる構造にしてある。このため、固定枠体５へのブレーキ装置４６の組み付け方向と、主軸４８への回転体２の組み付け方向とを同じにでき、エレベータ用巻上機の組立を一方向組立作業として組立性を向上できる。また、万一、軸受９に最も近い油漏れ防止機構である第１のシール機構３９が破れて、この部分から油が漏れた場合でも、その油が回転枠体１０のブレーキ制動面には行かないように、第２の油漏れ防止機構である第２のシール機構５３を設けている。図示の例では第１および第２のシール機構３９、５２が設けられているが、必要に応じ、さらに複数の油漏れ防止機構を設けることもできる。また軸受部分から漏れた油をエレベータ用巻上機の外部に排出するための排出口５５が設けられている。定期的なモータの保守点検時には、軸受油の漏れを点検する必要があるため、油の漏れ有無のための検査用穴として設けることもあるが、この油の漏れ有無の検査用穴と、排出口の両者を１つの穴で兼ねることもできる。
実施の形態７．
図１５に示すこの発明の実施の形態７のエレベータ用巻上機の基本構造は図１３に示す実施例５のものと同様であるが、固定枠体５７がブレーキフレームおよびブレーキ取付板の作用をするように一体化して単一の部品として構成されている。従って、ブレーキフレームとブレーキ取付板とを省略でき、部品点数をさらに減らして構造をより簡素化できる。その他の点では図１３のものと同様の構造である。
実施の形態８．
図１６に示すエレベータ用巻上機は、モータ部がアキシャルギャップモータとされており、その他の点では図１５に示す実施の形態７のものと同様の構造である。即ち、固定子６０が固定子取付部７の円筒部分２３でなく環状板部分２２に取り付けられていて、固定子取付部７と固定枠体５の円筒部分４とで形成されたＵ字型断面部分内で、径方向および軸方向に延びた回転子取付部１１によって囲まれた空間内に配置されている。また、回転子６１が固定子６０に対して軸方向に対向配置されている。
実施の形態９．
図１７のエレベータ用巻上機に於いては、基本構造は図１５に示す実施形態７のものと同じであるが、実施形態７のものと同様のブレーキ装置６４が向きを径方向逆にして回転体の外周部に配置されている。即ち、ブレーキ装置６４自体の構造は先に説明したものと同様であるが、径方向に延長された固定枠体６５の外周部に設けた枠体円筒部分６６の更に径方向外側に設けられていて、この円筒部分６６の開口部６７を通過した制動部２１が回転子円筒部６８の外周面である制動面６８ａに押しつけられる構造である。この構造によれば、ブレーキ制動面６８ａが回転体２の外周面となり、制動面６８ａの半径を大きくとれるので、小型のブレーキ装置６４でも大きなブレーキトルクを得ることができる。
実施の形態１０．
図１８に示すエレベータ用巻上機の基本構造は図１７の実施形態９と同じであるが、モータがアウタロータモータである点が相違している。実施形態９と同様、ブレーキ制動面６８ａが回転体２の外周面となり、制動面６８ａの半径を大きくとれるので、小型のブレーキ装置６４でも大きなブレーキトルクを得ることができる。
実施の形態１１．
図１９に示すエレベータ用巻上機に於いては、主軸７０が固定体１の側でなく回転体２の側に設けられている。即ち、固定体１の固定枠体５には固定枠体５から立ち上がった同心の円筒形の支持部７１が設けられていて、この支持部７１の内側に回転枠体１０から延びた主軸７０が挿入されている。支持部７１の内周面と主軸７０の外周面との間には軸受９が設けられていて、回転枠体１０が固定枠体５に対して回転できるようにしてある。主軸７０の端面からはエンコーダ用回転軸２５が軸整列して延びていて、固定枠体５に取り付けられているエンコーダ２４によって回転数を測定できるようにしてある。この実施の形態に於いても、軸受９用の潤滑油のための流入孔３２および流出孔３７が設けられており、また潤滑油の漏れ止めのためのシール３９および５３が設けられ、シール５３から漏出した潤滑油の排出用の排出口５５も設けられている。その他の構成は他の実施の形態と同じでよいが、図示の例では全体として図１４の実施の形態と同様である。
尚、この発明の実施形態として以上に説明した例に於いては、回転子１２として永久磁石を用いたＰＭモータの例で説明しているが、ＰＭモータに限られるものではなく、この発明は例えばＩＰＭモータやインダクションモータ等においても適用できる。
また、この発明の実施形態として以上に説明した例に於いては、軸の支持方法において、片持ち支持のもので説明しているが、この発明は軸を両持ちで支持するものにおいても適用できる。
Claims (28)
- 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体の開口部を貫通する制動部を有するブレーキ装置と、
上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車と
を備えたエレベータ用巻上機。 - 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体および上記回転枠体の内周に設けられたブレーキ装置と、
上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車と
を備えたエレベータ用巻上機。 - 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体の開口部を貫通する制動部を有するブレーキ装置と、
を備えた回転電動装置。 - 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体および上記回転枠体の内周に設けられたブレーキ装置と、
を備えた回転電動装置。 - 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
電磁コイルを有し上記回転枠体を制動するブレーキ装置と、を備え、
上記回転枠体又は固定枠体の一部が、上記ブレーキ装置の電磁コイルの磁路の一部を形成することを特徴とする回転電動装置。 - 中空部を有する円筒状の固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体の中空部に設けられたブレーキ装置と、
上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車と、
を備えたエレベータ用巻上機。 - 中空部を有する円筒状の固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記主軸又は上記固定枠体に固定されるとともに、上記固定枠体の内周部に配置されたブレーキ装置と、
上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車と、
を備えたエレベータ用巻上機。 - 固定枠体と、
主軸と、
上記固定枠体に設けられた固定子と、
上記主軸に支持されて上記固定枠体と軸方向に対向して径方向に延びた回転枠体と、
この回転枠体に上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記固定枠体又は上記主軸に固定されたブレーキ装置と、
上記回転枠体に設けられて共に回転する綱車と
を備え、
上記主軸の軸方向において、上記ブレーキ装置と上記綱車との間に上記固定枠体が配置されていることを特徴としたエレベータ用巻上機。 - 上記主軸は、上記固定枠体又は上記ブレーキ装置から片持ち式に延在し、上記回転枠体を回転可能に枢持することを特徴とする１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記主軸は、上記回転枠体から片持ち式に固定枠へ延在され、上記固定枠体に軸受けを介して支持されていることを特徴とする１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体に支持された固定子取付部を備え、この固定子取付部が、上記固定枠体の外周部に設けられて上記固定枠体から径方向に延びた環状板部分と、この環状板部分から軸方向に延びた円筒部分とを備えた断面Ｌ字型の環状の部材であることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体に支持された固定子取付部を備え、上記固定枠体が、上記主軸を支持して径方向に延びた径方向部分と、この径方向部分から軸方向に延びた固定枠体円筒部分とを備え、上記固定枠体円筒部分と断面Ｌ字型の上記固定子取付部とで全体としてＵ字型断面部分が構成されてなることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体に支持された固定子取付部を備え、上記固定枠体が、上記主軸を支持して径方向に延びた径方向部分と、この径方向部分から軸方向に延びた固定枠体円筒部分とを備え、この固定子取付部が、上記固定枠体円筒部分から径方向外側に向かって延びるように設けられていることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体に支持された固定子取付部を備え、上記固定枠体が、上記主軸を支持して径方向に延びた径方向部分と、この径方向部分から軸方向に延びた固定枠体円筒部分とを備え、上記固定子取付部が、上記固定枠体円筒部分よりも径方向内側に設けられていることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体に支持された固定子取付部と、上記回転枠体に支持された回転子取付部とを備え、上記回転子が上記固定子に軸方向に対向配置されてなることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記ブレーキ装置が、上記固定枠体円筒部分の径方向外側に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体の上記固定枠体円筒部分が、上記固定子取付部の径方向外側に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のエレベータ用巻上機。
- 上記主軸と上記固定枠体とが互いに一体に連続した単一部品として構成されていることを特徴とする請求項９に記載のエレベータ用巻上機。
- 上記主軸と上記回転枠体とが互いに一体に連続した単一部品として構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ用巻上機。
- 上記ブレーキ装置が、上記固定枠体の上記固定子取付部あるいは上記回転枠体の上記回転子取付部の軸方向寸法内に配置されていることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記ブレーキ装置が上記回転枠体に直接対面していることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記ブレーキ装置のブレーキフレームが上記固定枠体と連続した一体の部分とされていることを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記固定枠体への上記ブレーキ装置の組み付け方向と上記回転枠体の組み付け方向とを同一方向としたことを特徴とする請求項１、２、６〜８のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
- 上記ブレーキ装置、上記主軸、又は上記固定枠体内にエンコーダを設置し、かつ上記回転枠体に取りつけられたエンコーダ用回転主軸が上記主軸又は上記ブレーキ装置を貫通して上記エンコーダに回転信号を伝えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか記載の回転電動装置。
- 上記固定枠体と上記回転枠体との間の軸受に含まれる油の漏れを防ぐシール機構が上記ブレーキ装置と上記軸受との間に設けられたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の回転電動装置。
- 上記固定枠体と上記回転枠体との間の軸受から漏れた油を外部に排出する排出口あるいは油漏れの有無を検査するための穴が設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の回転電動装置。
- 上記回転子を構成する永久磁石の巻上機軸方向の幅寸法が、上記固定子のコアの巻上機軸方向の幅寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の回転電動装置。
- 無給油軸受を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の回転電動装置。
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