KR20130092590A

KR20130092590A - 권상기

Info

Publication number: KR20130092590A
Application number: KR1020137010735A
Authority: KR
Inventors: 테츠 히로시마
Original assignee: 가부시키가이샤 키토
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2013-08-20
Also published as: KR101460926B1; CN103228570B; AU2011332700A1; CN103228570A; EP2644559B1; BR112013013014B1; US20130221809A1; EP2644559A4; US9048698B2; EP2644559A1; WO2012070579A1; ES2541288T3; JP2012111610A; CA2818922A1; BR112013013014A2; JP5539173B2; CA2818922C; AU2011332700B2

Abstract

인버터 제어 장치(12)로 구동되고 강제 냉각 수단(19)을 구비하는 화물 승강용 모터(7)와, 감속 기어부(8)와 그 감속 기어부(8)로부터의 동력으로 체인을 권상하하는 로드 시브(10)를 포함하는 기구부(9)를 케이싱(2,3,20)에 수용하고, 회생 저항기(11)를 구비하는 권상기(1)에 있어서, 화물 승강용 모터(7)와 기구부(9)와 인터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)는, 권상하할 때에 걸리는 하중의 중심으로서의 하중심(荷重芯)(O)을 중심으로, 중량 균형이 확보되도록 분산시켜 케이싱(2,3,20)에 배치된다. 또, 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)는, 기구부(9)를 사이에 두고 이격한 부위에 있어서, 케이싱(2,3,20)에 밀접 고정되는 구성으로 한다. 이에 따라, 인버터 제어 장치(12), 모터(7), 회생 저항기(11) 등의 배치 구성이 고려됨과 아울러 강제 냉각 수단(19)을 이용하여 적절하게 방열할 수 있어 고빈도 운전이 가능한 권상기(1)가 제공된다.

Description

권상기 {HOIST}

본 발명은, 내장된 인버터(inverter) 제어 장치로 화물 승강 전동기를 구동하는 전동 체인 블록(chain block)이나 전동 호이스트(hoist) 등의 권상기에 관한 것으로, 특히 발열원(發熱原)인 인버터 제어 장치, 모터(motor) 및 회생 저항기 등의 배치 구성을 고려하는 것 외에 강제 냉각 수단을 이용하여 발열원의 효과적인 방열을 달성할 수 있는 권상기에 관한 것이다.

화물 승강용 모터로서 인버터 제어 장치로 구동하는 전동기를 구비한 전동 체인 블록이나 전동 호이스트 등의 권상기가 있다. 이와 같은 권상기에 있어서는, 인버터 제어 장치 그 밖에 다양한 발열원(모터, 회생 저항기 등)이 케이싱(casing) 내에 수용되어 운전 때에 생기는 열의 처리가 과제가 되어 있다. 예를 들면 인버터 제어 장치는, 특히 고부하 운전 때, 발생 열량이 증가하고, 이 열에 의해 인버터 제어 장치를 구성하는 파워 트랜지스터(power transistor) 등의 소자가 영향을 받아 정상적인 동작에 지장을 초래하는 것이 있다.

본 출원인은, 상술한 바와 같은 열을 효율적으로 방열할 수 있는 권상기를 제안하고 있다(특허문헌1 참조).

특허문헌1에 기재된 권상기는, 화물 승강용 모터, 감속 기구, 회생 제동용 저항기를 구비하여 권상기 본체에 내장된 인버터 제어 장치로 화물 승강용 모터를 구동함과 아울러 매달린 화물의 하강 때에 화물 승강용 모터로 발전한 전류를 회생 제동용 저항기에 흐르게 하여 회생 제동을 가하는 권상기에 있어서, 인버터 제어 장치를 감속 기구 케이싱에 면접촉으로 밀접시켜 장착하고, 그 인버터 제어 장치에서 발생한 열을 감속 기구 케이싱에 방열한다는 것이다.

일본 특개 2008-230751호 공보

확실하게도, 상술한 권상기에 따르면, 간단한 구성으로 내장되어 있는 인버터 제어 장치가 발하는 열이나 회생 제동용 저항기가 발하는 열을 효율적으로 외기(外氣)에 방열할 수 있어 고빈도 운전이 가능해졌다.

하지만, 상술한 권상기에서는, (1) 고열을 발생하는 회생 저항기와 인버터 제어 장치가 근접해 있는 점, (2) 회생 저항기는, 인버터 제어 장치를 수용하는 케이싱의 외표면에 장착되어 외기에 노출됨으로써 자연 공냉을 도모하고 있는 점으로부터, 더욱더 방열 효과를 높이기 위하여, 인버터 제어 장치나 모터, 회생 저항기 등 발열원의 배치 구성을 재검토할 필요가 있는 것이 과제가 되어 있다.

즉, 본 발명은, 더욱더 방열효과를 높이기 위하여, 상기 (1),(2) 사항에 대하여 개선을 함으로써 방열효과가 높고, 게다가 기구 자체의 소형화도 가능하게 한 권상기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 제1항에 기재된 발명에서는, 인버터 제어 장치로 구동되고 강제 냉각 수단을 구비하는 화물 승강용 모터와, 감속 기구부와 그 감속 기구부로부터의 동력으로 체인(chain)을 권상하하는 로드 시브(load sheave)를 포함하는 기구부를 케이싱에 수용하고, 화물 승강용 모터에 생기는 회생 전력을 회생 저항기에 흐르게 하도록 되어 있는 권상기에 있어서, 화물 승강용 모터와 기구부와 인버터 제어 장치와 회생 저항기는, 권상하할 때에 걸리는 하중의 중심으로서의 하중심(荷重芯)을 중심으로 중량 균형이 확보되도록 분산시켜 케이싱에 배치되는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 화물 승강용 모터와 기구부와 인버터 제어 장치와 회생 저항기를, 케이싱에 중량 배분을 고려하여 배치하였기 때문에, 권상기로서의, 사용 편의성이 향상되고, 아울러 화물 승강용 모터나 인버터 제어 장치나 회생 저항기 등 발열 요소도 분산화되기 때문에 발열 상에서도 유리하다.

청구항 제2항에 기재된 발명에서는, 인버터 제어 장치와 회생 저항기는, 기구부를 사이에 두고 이격된 부위에 있어서, 케이싱에 밀접 고정되는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 인버터 제어 장치와 회생 저항기는, 기구부를 사이에 두고 이격된 위치의 케이싱에 고정되므로 인버터 제어 장치와 회생 저항기는, 서로의 발열 영향을 실질적으로 받지 않는다.

청구항 제3항에 기재된 발명에서는, 화물 승강용 모터와, 인버터 제어 장치와, 회생 저항기는, 하중심에서 화물 승강용 모터의 길이방향 중심까지의 거리와, 하중심에서 인버터 제어 장치까지의 거리와, 하중심에서 회생 저항기까지의 거리와, 하중심에서 화물 승강용 모터의 중심축까지의 거리와, 화물 승강용 모터의 중심축에서 인버터 제어 장치의 중심까지의 거리와, 화물 승강용 모터의 중심축에서부터 회생 저항기의 중심까지의 거리에 따라 서로의 배치 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 권상기의 주된 구성 요소임과 아울러 발열원이기도 하며, 중량물로서의 화물 승강용 모터와 인버터 제어 장치와 회생 저항기를, 중량 균형이 잡힌 배치 관계로 할 수 있다.

청구항 제4항에 기재된 발명에서는, 인버터 제어 장치는, 기어 오일(gear oil)을 충전한 감속 기구부를 부분적으로 포위하고 있는 케이싱의 부위에 밀접 고정된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 인버터 제어 장치의 발열을 효과적으로 케이싱에 방열할 수가 있다.

청구항 제5항에 기재된 발명에서는, 회생 저항기는, 화물 승강용 모터에 근접한 케이싱의 부위에 밀접 고정되어 화물 승강용 모터의 강제 냉각 수단에 의해 회생 저항기를 강제 공냉하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 회생 저항기를, 화물 승강용 모터의 강제 냉각 수단에 의해 강제 냉각할 수 있다.

또한, 청구항 제6항에 기재된 발명에서는, 화물 승강용 모터의 모터 축의, 인버터 제어 장치에 근접하는 부위에, 인버터 제어 장치를 강제적으로 냉각하는 강제 냉각 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 인버터 제어 장치의 발열을 강제 냉각함으로써 방열효과를 매우 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 발열원의 배치 구성을 고려한 결과, 효과적인 방열 작용을 가져와서 인버터 제어 장치의 열이 효율적으로 방열됨과 아울러 회생 저항기의 열도 효율적으로 방열되기 때문에 더욱더 권상기의 고빈도 운전이 가능해진다.

게다가 발열원의 배치 구성과 함께 발열원의 중량 배분을 고려한 결과, 권상기로서의 사용 편의성이 향상되고, 전체적으로 소형화도 달성할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 권상기의 제1 실시예를 나타내는 사시 설명도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 권상기의 측면도이다.
도 3은, 도 2에 나타내는 권상기의 Ⅲ―Ⅲ선에 따른 종단면 설명도이다.
도 4는, 도 2에 나타내는 권상기의 Ⅳ―Ⅳ선에 따른 종단면 설명도이다.
도 5a는, 본 발명에 따른 권상기의 하중심(荷重芯)을 중심으로 하는 구성 요소의 배치 관계를 나타내는 단면 설명도이다.
도 5b는, 본 발명에 따른 권상기의 하중심(荷重芯)을 통과하는 축선에 대한 권상기의 위치 관계를 나타낸 측면 설명도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 권상기의 제2 실시예를 나타내는 종단면 설명도이다.

(제1 실시예)

도 1 및 도 2에 본 발명에 따른 권상기(1)의 제1 실시예를 나타낸다. 이 권상기(1)는, 인버터 구동식의 전기 체인 블록으로, 후술하는 바와 같이 인버터 제어 장치로 구동하는 화물 승강용 모터와, 감속 기구부와 감속 기구부에서 동력이 전달되어 체인을 권상하하는 로드 시브(load sheave)를 포함하는 기구부가 케이싱(2) 내에 수용되어 있다. 또, 케이싱(2)에는, 인버터 제어 장치 및 제어 회로부 등의 전장품을 수용하는 전장품 수용부(3)가 병설되고, 체인을 수용하는 체인 버킷(4)이 일체적으로 장착되어 있다. 또한, 체인 버킷(4) 측방에는, 화물을 올리고 내리기 위한 후크(hook)부(5)가 체인(미도시)에 의해 권상 권하 가능하게 지지되어 있고, 케이싱(2)의 정상부에는, 건물 들보부 등(미도시)에 권상기(1)를 매달기 위한 고리(6)가 장착되어 있다.

다음에, 도 3 및 도 4에 상술한 권상기(1)의 단면도를 나타내고 상세하게 설명한다.

권상기(1)는, 케이싱(2) 내에 후술하는 위치 관계로 배치된, 인버터 제어 장치로 구동하는 화물 승강용 모터(7)와, 기구부(9)를 구성하는 감속 기구부(8)와, 감속 기구부(8)에서 동력이 전달되어 체인을 권상하하는 로드 시브(load sheave)(10)와, 화물의 권하 때에 화물 승강용 모터(7)에서 발생하는 회생 전력을 열에너지로 변환하여 소멸시키는 회생 저항기(11)를 구비한다. 그리고 케이싱(2) 내의 감속 기구부(8)에 인접하여 병설된 전장품 수용부(3)에 내장된 인버터 제어 장치(12)와, 그 밖에 도시되지 않지만 전원 노이즈 필터(noise filter)를 수용하고 있다. 인버터 제어 장치(12)는, 직류 전원 회로와 인버터 회로 및 제어 회로 등을 포함하는 유닛(unit)이며, 교류 전원 및 펜던트 스위치(pendant switch)(조작 지령 버튼)가 연결되고, 펜던트 스위치의 지령에 따라 승강용 모터를 구동 제어한다. 이러한 인버터 제어 장치(12) 및 전원 노이즈 필터는, 덮개형의 컨트롤러 커버(controller cover)(13)에 의해 케이싱(2) 내에 봉입되어 있다.

케이싱(2)의 내부는, 실질적으로는, 화물 승강용 모터(7)와 감속 기구부(8)를 각각의 위치에 장착하기 위하여, 모터실(2a)과, 기계실(2b)과, 체인 인출부(2c)로 구획되어 있다. 체인 인출부(2c)에는, 체인 인출구(2d)가 개구되어 있다.

화물 승강용 모터(7)는, 모터실(2a)에, 스테이터 코일(stator coil)을 감은 통형의 스테이터(7a)와 스테이터(7a)의 중심 구멍에 장입된 로터(7b)를 구비한다. 로터(7b)는 길이 중심축 방향으로 일체적으로 고정된 모터 축(7c)을 포함한다.

모터 축(7c)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 케이싱(2)의 좌측 부위를 모터실(2a)과 기계실(2b)로 구획하는 구획벽에 있어서, 베어링(bearing)(14)을 통하여 회동 자유롭게 지지되어 있다. 그리고 모터 축(7c) 좌단에는, 후술하는 감속 기구부(8)에 동력을 전달하기 위한 피니언 기어(pinion gear)(15)가 장착되어 있다.

또 모터 축(7c)의 우측 부위에는, 풀 로터(pull rotor)식의 브레이크(16)가 장착되어 있다. 모터 축(7c)의 우측 부위는, 엔드 커버(17)에 삽입 통과되도록 베어링(18)을 통하여 장착되어 있다. 모터 축(7c)의 우단에는, 강제 냉각 수단으로서의 팬(fan)(19)이 장착되어 있다.

브레이크(16)는, 모터 축(7c)에 스플라인(spline) 계합된 자성 재료로 이루어지는 풀 로터(16a)와, 풀 로터(16a)에 인접하여 배치된 자성 재료로 이루어지는 가동 코어(core)(16b)와, 가동 코어(16b)에 고정된 브레이크 드럼(16c)을 구비한다. 가동 코어(16b)는, 모터 축(7c)에 대하여 회전 불가능하게 또한 축 길이방향으로 소정 범위에서 이동 가능하게 스플라인 계합된다. 그리고 가동 코어(16b)와 풀 로터(16a)의 사이에는, 브레이크 드럼(16c)을, 가동 코어(16b)를 통하여 엔드 커버(17) 내주면에 압착하도록 가동 코어(16b)를 항상 가압하는 코일 스프링(coil spring)(16d)이 설치되어 있다.

그리고 케이싱(2)의 모터실(2a)에서 돌출하는 팬(19)의 표면에는, 팬 커버(20)가 덮어씌워진다. 이러한 팬 커버(20)는, 팬(19)뿐 아니라 후술하는 회생 저항기(11)의 표면을 커버하도록 구성된다. 팬 커버(20)에는, 팬(19)에 대응하는 위치에 통기구(20a), 회생 저항기(11)에 대응하는 위치에 개구부(20b), 또한 배기구(20c)가 마련된다.

회생 저항기(11)는, 모터(7)의 측방에 모터 축(7c)에 직교하는 방향으로 돌출한 케이싱(2)의 판형의 회생 저항기 장착부(2f)에 장착되어 있다. 회생 저항기 장착부(2f)의, 회생 저항기(11)를 장착한 측과는 반대인 측면에는, 그 측면에서 기계실(2b)을 향하여 연장 돌출하는 리브(rib)(2g)가 형성되어 있다. 회생 저항기(11)의 발열은, 판형의 회생 저항기 장착부(2f)와 같이 판형의 리브(2g)에 전달되어 팬(19)에 의해 강제 공냉됨과 아울러 리브(2g)에 의해 자연 공냉되는 구성으로 되어 있다. 리브(2g)는 도시되지 않지만 상하로 2단 구비되어 있다.

또, 리브(2g)를 팬(19)에 의해 강제 공냉할 수 있도록 회생 저항기 장착부(2f) 등에 통기구를 마련하여도 좋다.

다음에, 기구부(9) 중, 기계실(2b)에 배치되는 감속 기구부(8)에 대하여 설명한다.

감속 기구부(8)는, 모터 축(7c) 좌단의 피니언 기어(15)와 맞물리는 제1 감속 기어(8a)를 가지고 있다. 제1 감속 기어(8a)는, 기계실(2b)의 케이싱 내벽에 베어링(21a,21b)을 통하여 지지한 기어 축(8b)에, 스프링 부재(22)(예를 들면 접시 스프링)의 스프링력에 의해 압접력을 만들어내는 마찰 클러치(8c,８c)를 통하여 장착되어 있다. 또, 감속 기구부(8)는, 기어 축(8b)에 설치된, 제1 감속 기어(8a)에 비교하여 톱니수가 적은 제2 감속 기어(8d)를 가지고 있다. 인버터 제어 장치(12)는, 기계실(2b)과 전장품 수용부(3)를 구획하는 케이싱 커버(2e)에 장착되어 있다.

또한, 기계실(2b)에는, 주지의 기어 오일(gear oil)이 충전된다.

또, 기구부(9)는, 기계실(2b) 내에서부터 체인 인출부(2c)에 걸쳐 기계실(2b)을 구획하는 구획벽 및 체인 인출부(2c)에 베어링(23a,23b)을 통하여 회동 자유롭게 지지된 로드 시브(10)와, 로드 시브(10)의 기계실(2b) 내의 단부에 장착되어 있고, 감속 기구부(8)의 제2 감속 기어(8d)와 맞물리는 로드 기어(25)를 구비한다.

이상과 같은 권상기(1)에 있어서의 부하 승강용 모터(7), 기구부(9)와, 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)는, 케이싱(2)에 있어서 이하의 배치 관계에 있다.

이러한 배치 관계에 대하여 설명하면, 케이싱(2)에는, 먼저, 화물을 권상하할 때에 걸리는 하중의 중심으로서 하중심(荷重芯)(O)이 결정된다(도 5a 참조). 이 하중심(O)을 통과하는 화물 상하 축선(Z)은, 도 5b에 나타내는 바와 같이 케이싱(2)을 가로지르고, 화물을 올리고 내리기 위한 후크부(5) 및 케이싱(2) 정상부의 고리(6)의 중심부를 가로지르도록 설정된다.

이러한 하중심(O)을 중심으로,

A: 하중심(O)에서 인버터 제어 장치(12)의 저면(감속 기구부(8)를 수용하는 케이싱(2)의 케이싱 커버(2e) 외측면에 밀접되는, 인버터 제어 장치(12) 함체의 일단면)까지의 길이방향 거리(화물 상하 축선(Z)과 직교하는 X방향의 거리),

B: 하중심(O)에서 회생 저항기(11)의 저면(회생 저항기(11)의 케이싱(2)과의 밀접 단면)까지의 길이방향 거리(화물 상하 축선(Z)과 직교하는 X방향의 거리),

C: 하중심(O)에서 모터의 길이방향의 중심까지의 길이방향 거리(화물 상하 축선(Z)과 직교하는 X방향의 거리),

D: 하중심(O)에서 부하 승강용 모터(7)의 중심축까지의 수평방향 거리(화물 상하 축선(Z)에 직교하는 Y방향의 거리),

E: 화물 승강용 모터(7)의 중심축에서 회생 저항기(11)의 중심(화물 승강용 모터(7)의 중심축에 평행한 방향의 중심축)까지의 수평방향 거리(화물 상하 축선(Z)에 직교하는 Y방향의 거리),

F: 화물 승강용 모터(7)의 중심축에서 인버터 제어 장치(12)의 중심(화물 승강용 모터(7)의 중심축에 평행한 방향의 중심축)까지의 수평방향 거리(화물 상하 축선(Z)에 직교하는 Y방향의 거리)

라고 하였을 경우, 이하의 관계가 성립하는 배치 관계로 하고 있다.

A＞B≥C, E＞D, F＞D

즉, 이런 배치 관계는, 케이싱(2)에서 부하 승강용 모터(7)로부터 감속 기구부(8), 로드 시브(10)에 이르기까지 동력 전달 중심축이 Y방향에 서로 어긋나고, 각각 X방향에 평행한 위치 관계에 있고, 동력이 화물 승강용 모터(7)에서 로드 시브(10)에 동력이 전달되는 구조로 되어 있다.

그리고 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)는, 이상과 같은 화물 승강용 모터(7), 감속 기구부(8) 등의 기구부를 수용하는 케이싱(2)의 화물 상하 선축(Z)에 직교하는 X방향 외측에, 기구부(9)를 사이에 두고 대향하도록 케이싱(2)에 밀접 고정되어 있다.

인버터 제어 장치(12)는 파워 트랜지스터, 히트 싱크(heat sink)나 각종 전자 부품 등을 실장한 제어 기판이나 그 밖의 전장 부품을 함체 내에 수용한 구성의 것이다. 따라서 인버터 제어 장치(12)는 함체를 포함하고 그 상응하는 중량을 가지고 있다.

한편, 회생 저항기(11)는, 복수의 저항 소자를 이용하여 구성된 회로를 실장하는 구조의 것이며, 도시되지 않지만 인버터 제어 장치(12)와 전기적으로 연결되어 있다. 화물 승강용 모터(7)가, 화물 올림 때에, 화물의 중량에 따라 화물 승강용 모터(7)가 회생 운전이 되고, 화물 승강용 모터(7)에서 생기는 회생 전력을 인버터 제어 장치(12)를 경유하여 회생 저항기(11)에 흐르게 함으로써 열에너지로 변환하여 소멸시키도록 하고 있다.

제1 실시예에 따른 권상기(1)는, 이상과 같이 구성되는 것으로, 이하에 그 운전 조작 및 작용을 설명한다.

화물 올림 운전 때, 조작 지령 버튼의 조작에 따라, 인버터 제어 장치(12)에서 전력이 화물 승강용 모터(7)에 공급되고, 스테이터(7a)의 스테이터 코일에 통전하여 회전 자계를 발생시키면, 그 일부 자계에 의해 브레이크(16)에 있어서의 풀 로터(16a)가 자화되고, 가동 코어(16b)가, 코일 스프링(16d)의 가세력에 대항하여 풀 로터(16a) 측으로 끌어당겨진다. 이에 따라, 가동 코어(16b)에 고정된 브레이크 드럼(16c)이, 엔드 커버(17) 내주면에서 이탈하여 브레이크가 해제된다. 화물 승강용 모터(7)의 로터(7b)는 회전하고, 그 회전 운동은, 모터 축(7c) 좌단의 피니언 기어(15)에서 감속 기구부(8)의 제1 감속 기어(8a), 제2 감속 기어(8d) 및 로드 기어(25)를 통하여 로드 시브(10)에 전달되어 후크부(5)에 매달은 화물을 권상할 수 있다. 마찬가지로, 조작 지령 버튼의 조작에 따라 권하 운전이 행하여진다.

이 권하 운전의 때에, 화물 승강용 모터(7)는 회생 운전이 되고, 이 회생 전력에 의한 인버터 제어 장치(12)에의 과전압을 방지하기 위하여, 회생 저항기(11)에 회생 전력을 흐르게 함에 따라 열에너지로 변환함으로써 회생 전력을 소멸시킬 수 있다.

체인 버킷(4)에서 체인을 인출하여 화물의 위치까지 후크부(5)를 권하하면, 체인 버킷(4)은 체인이 인출되어 경량화하여 간다. 권상기(1)는, 화물을 권상하하는 화물 상하축선(Z)에 따르는 하중심(O)이, 후크부(5) 및 케이싱(2) 정상부의 고리(6)의 중심부를 가로지르는 설정으로 되어 있다. 또, 하중심(O)을 통과하는 화물 상하축선(Z)을 사이에 두고 중량물인 화물 승강용 모터(7)에 대하여 기구부(9)를 배치하고, 또한 전장 부품인, 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)도 중량 균형이 잡히도록 화물 상하축선(Z)에 직교하는 X방향, 혹은 Y방향에 대향시키도록 분산시켜 배치시키고 있다. 따라서 중량 균형을 유지하면서 화물 올림 운전이 가능하여 사용 편의성을 매우 향상시킬 수 있다.

따라서 종래의 권상기와 같이 중량 균형을 잡기 위한 전용 부재를, 케이싱 등에, 예를 들면 카운터 웨이트(counter weight) 등을 설치할 필요는 없거나 그 양을 대폭적으로 줄일 수 있다.

또, 케이싱(2)에 있어서, 화물 승강용 모터(7)에서부터, 기구부(9)에 있어서의 감속 기구부(8), 로드 시브(10)에 이르기까지 일직선상에 배치되는 것이 아니라 화물 승강용 모터(7), 감속 기구부(8) 및 로드 시브(10)는, 각각의 중심축이 화물 상하축선(Z)에 직교하는 Y방향에 어긋나고, 각각 X방향에 평행한 위치 관계가 되도록 배치되므로 케이싱(2)의 전체 치수, 특히 X방향의 치수를 단축화할 수 있어 케이싱(2)의 소형화를 도모할 수 있다.

화물 올림 운전 조작 지령에 따라, 인버터 제어 장치(12)에서 전력이 화물 승강용 모터(7)에 공급되고 화물 승강용 모터(7)가 구동되면, 스테이터(7a)의 회전 자계에 의해 브레이크(16)에 있어서의 풀 로터(16a)가 자화되고, 풀 로터(16a) 측으로 가동 코어(16b)는 코일 스프링(16d)의 가압력에 대항하여 끌어당겨지고, 가동 코어(16b)에 고정된 브레이크 드럼(16c)이, 엔드 커버(17) 내주면에서 이탈하여 브레이크가 해제된다. 로터(7b)가 회전하고 로터(7b)의 우단에 설치된 팬(19)이 회전한다. 이에 따라, 팬 커버(20)의 통기구(20a)를 통하여 화물 승강용 모터(7) 및 회생 저항기(11)를 향하여 송풍되고, 화물 승강용 모터(7)를 수용하는 케이싱(2) 외측의 핀(fin)(f)을 통과하여 화물 승강용 모터(7)를 강제적으로 공냉하는 한편, 회생 저항기(11)를 공냉할 수 있다. 회생 저항기(11)에는, 개구부(20b)에서도 외기가 유입되고, 배기구(20c)를 통하여 배출된다. 또, 개구부(20b)는 모터 정지 때에도 외기가 유입되어 회생 저항기(11)의 자연 공냉을 촉진한다.

화물 올림 운전 조작 지령으로 로터(7b)를 회전시키면, 회전력은, 모터 축(7c) 좌단의 피니언 기어(15)를 통하여 감속 기구부(8)의 제1 감속 기어(8a), 기어 축(8b)을 통하여 제2 감속 기어(8d)에 전달되고, 제2 감속 기어(8d)에서 로드 시브(10)의 로드 기어(25)에 전해지고, 소정의 감속비로 감속된 회전 동력이 되어 로드 시브(10)에 전달된다.

이와 같은 운전 동작 때에는, 인버터 제어 장치(12)를 구성하는 파워 트랜지스터가 발열하여 인버터 제어 장치(12)의 함체가 고열화된다.

하지만, 인버터 제어 장치(12)를 수용하는 함체의 일단면이 감속 기구부(8)를 수용하는 케이싱(2) 외측면에 밀접되어 있고, 게다가 감속 기구부(8)를 수용하는 기계실(2b)에는, 주지의 기어 오일이 충전되어 있으므로 상술한 열을 효과적으로 방출할 수 있어 인버터 제어 장치(12)를 수용하는 함체에 열이 체류하여 비정상적으로 고열화하는 것을 방지할 수 있다.

후크부(5)에 걸린 화물을 내릴 때는, 체인 버킷(4)에서 체인을 인출하여 후크부(5)를 권하하도록 화물 승강용 모터(7)를 구동한다. 조작 지령 버튼의 조작에 따라 인버터 제어 장치(12)에서 전력이 화물 승강용 모터(7)에 공급되고, 브레이크(16)가 동작하여 가동 코어(16b)는 코일 스프링(16d)의 가압력에 대항하여 풀 로터(16a) 측으로 끌어당겨지고, 가동 코어(16b)에 고정된 브레이크 드럼(16c)이, 엔드 커버(17) 내주면에서 이탈하여 브레이크가 해제된다. 화물 승강용 모터(7)의 로터(7b)는 회전하고, 모터 축(7c) 좌단의 피니언 기어(15)에서 감속 기구부(8)의 제1 감속 기어(8a), 제2 감속 기어(8d)를 통하고 로드 기어(25)를 통하여 로드 시브(10)에 전달되어 후크부(5)에 걸린 화물을 내릴 수 있다.

권하 때의 화물 승강용 모터(7)는, 화물의 중량에 따라 회생 운전이 되고, 이 회생 전력을 회생 저항기(11)에 흐르게 함으로써 열에너지로 변환되어 회생 전력을 소멸시킬 수 있다.

따라서 회생 저항기(11)는 고열화되지만, 화물 승강용 모터(7)의 로터(7b)의 우단에 설치된 팬(19)이 회전하고, 팬 커버(20)의 통기구(20a)를 통하여 회생 저항기(11)를 향하여 송풍되므로 회생 저항기(11)를 강제적으로 공냉할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 있어서의 권상기(1)에서는, 일련의 권상하 운전을 행하면, 발열 요소인, 화물 승강용 모터(7), 인버터 제어 장치(12) 및 회생 저항기(11)는 발열하지만, 상술한 바와 같이 화물 승강용 모터(7) 및 회생 저항기(11)는 로터(7b)의 우단 측의 팬(19)에 의해 강제적으로 공냉되고, 인버터 제어 장치(12)에 있어서는, 인버터 제어 장치(12)를 수용하는 함체의 일단면이, 감속 기구부(8)를 수용하는 케이싱(2)의 외측면에 밀접하여 있고, 게다가 감속 기구부(8)를 수용하는 기계실(2b)에 충전된 기어 오일에 의해 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

또한, 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)는, 화물 승강용 모터(7), 감속 기구부(8) 등의 기구부(9)를 수용하는 케이싱(2)의 화물 상하축선(Z)에 직교하는 X방향 양측에, 기구부(9)를 사이에 두고 대향하도록 케이싱(2)에 밀접 고정되어 있기 때문에 서로의 발열 영향을 받지 않고 효과적인 열 방출 작용을 발휘시킬 수 있다.

이 때문에, 본 실시예에 있어서의 권상기(1)는, 고빈도 운전이 가능한 것이 되어 현장 범용성이 높은 권상기로서 제공할 수 있다.

(제2 실시예)

본 발명에 따른 권상기는, 도 6에 나타내는 권상기(1)에 의해서도 실시할 수 있다.

이 권상기(1)는, 기본적인 구성 요소, 즉 케이싱(2)에 배치되는 화물 승강용 모터(7), 감속 기구부(8), 로드 시브(10)의 배치 관계, 및 인버터 제어 장치(12)와 회생 저항기(11)의 배치 관계는 제1 실시예에 따른 권상기(1)와 동일하므로 그 배치 구성의 설명은 생략한다.

제2 실시예에 따른 권상기(1)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 화물 승강용 모터(7)의 모터 축(7c)의, 인버터 제어 장치(12)에 근접하는 단부에, 인버터 제어 장치(12)를 직접 공냉하는 팬(30)이 설치되어 있다.

이 경우, 화물 승강용 모터(7)의 모터 축(7c)은, 감속 기구부(8)를 수용하는 기계실(2b)을 구획하는 케이싱 커버(2e)에서 돌출하여 전장품 수용부(3) 안으로 연재되어 있다.

또, 전장품 수용부(3)를 구성하는 컨트롤러 커버(13)에는, 팬(30)에 근접한 부분에 통기구(13a)가 개구되고, 또한, 컨트롤러 커버(13)의, 케이싱 커버(2e)에 대향하는 면에는, 통기구(13b)가 개구된다.

또한, 도시되지 않지만, 컨트롤러 커버(13) 내의 팬(30)에 근접한 부분에, 통기구(13a)로부터 인버터 제어 장치(12)에 효율적으로 송풍이 이루어지도록 가이드(guide) 부재를 설치하는 것도 가능하고 바람직하다.

이상, 본 발명에 따른 권상기에 대하여 실시예를 들어 설명하였지만, 권상기의 중량 구성물의 배치 관계를 고려함으로써 종래와 같은 전용 밸런스 웨이트는 불필요하고, 게다가 인버터 제어 장치와 회생 저항기를 기구부를 사이에 두고 이격하여 배치한 것으로부터 발열 문제도 극복할 수 있다.

또한, 회생 저항기나 인버터 제어 장치를 강제적으로 공냉하는 수단을 채용한 것으로부터 더욱 효과적으로 방열효과를 얻을 수 있어 고빈도의 고부하 운전에도 견딜 수 있는 범용성이 높은 권상기를 제공할 수 있다.

또한, 실시예에 나타낸 배치 관계는 어디까지나 일예이고, 각각의 구성 요소의 중량 크기에 따라 배치 관계는 적절히 설정할 수 있는 것이다.

또, 인버터 제어 장치에 관해서는, 강제적으로 공냉하는 수단으로 팬을 이용한 실시예를 들었지만, 물론 팬에 한정되지 않고 다른 강제 냉각 수단도 가능하다.

1: 권상기
2: 케이싱
2a: 모터실
2b: 기계실
2c: 체인 인출부
2d: 체인 인출구
2e: 케이싱 커버
2f: 회생 저항기 장착부
2g: 리브
3: 전장품 수용부
4: 체인 버킷
5: 후크부
6: 고리
7: 화물 승강용 모터
7a: 스테이터
7b: 로터
7c: 모터 축
8: 감속 기구부
8a: 제1 감속 기어
8b: 기어 축
8c: 마찰 클러치
8d: 제2 감속 기어
9: 기구부
10: 로드 시브
11: 회생 저항기
12: 인버터 제어 장치
13: 컨트롤러 커버
13a: 통기구
13b: 통기구
14: 베어링
15: 피니언 기어
16: 브레이크
16a: 풀 로터
16b: 가동 코어
16c: 브레이크 드럼
16d: 코일 스프링
17: 엔드 커버
18: 베어링
19: 팬
20: 팬 커버
20a: 통기구
20b: 개구부
20c: 배기구
21a,21b: 베어링
22: 스프링 부재
23a,23b: 베어링
25: 로드 기어
30: 팬
f: 핀

Claims

인버터 제어 장치로 구동되고 강제 냉각 수단을 구비하는 부하 승강용 모터와, 감속 기구부와 그 감속 기구부로부터의 동력으로 체인을 권상하하는 로드 시브(sheave)를 포함하는 기구부를 케이싱에 수용하고, 상기 화물 승강용 모터에 생기는 회생 전력을 회생 저항기에 흐르게 하도록 되어 있는 권상기에 있어서,
상기 화물 승강용 모터와 상기 기구부와 상기 인버터 제어 장치와 상기 회생 저항기는, 권상하할 때에 걸리는 하중의 중심으로서의 하중심(荷重芯)을 중심으로 중량 균형이 확보되도록 분산시켜 상기 케이싱에 배치되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 권상기.
제1항에 있어서, 상기 인버터 제어 장치와 상기 회생 저항기는, 상기 기구부를 사이에 두고 이격된 부위에 있어서, 상기 케이싱에 밀접 고정되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 권상기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화물 승강용 모터와, 상기 인버터 제어 장치와, 상기 회생 저항기는, 상기 하중심에서 상기 화물 승강용 모터의 길이방향 중심까지의 거리와, 상기 하중심에서 상기 인버터 제어 장치까지의 거리와, 상기 하중심에서 상기 회생 저항기까지의 거리와, 상기 하중심에서 상기 부하 승강용 모터의 중심축까지의 거리와, 상기 화물 승강용 모터의 중심축에서 상기 인버터 제어 장치의 중심까지의 거리와, 상기 화물 승강용 모터의 중심축에서 상기 회생 저항기의 중심까지의 거리에 따라, 서로의 배치 관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 권상기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인버터 제어 장치는, 기어 오일을 충전한 상기 감속 기구부를 부분적으로 포위하고 있는 상기 케이싱의 부위에 밀접 고정된 것을 특징으로 하는 권상기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회생 저항기는, 상기 화물 승강용 모터에 근접한 케이싱의 부위에 밀접 고정되어 상기 화물 승강용 모터의 강제 냉각 수단에 의해 상기 회생 저항기를 강제 공냉하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 권상기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화물 승강용 모터의 모터 축의, 상기 인버터 제어 장치에 근접하는 단부에, 상기 인버터 제어 장치를 강제적으로 냉각하는 강제 냉각 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 권상기.