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Patent Searching and Data


Title:
ELEVATOR HOIST
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/126835
Kind Code:
A1
Abstract:
An elevator hoist, with the adoption of which the area occupied by an elevator is reduced and which enables access to a brake and an encoder or the like from the elevator car side to facilitate maintenance of the brake. The elevator hoist has a sheave (5) around which a rope (6) connected to the elevator car is wrapped, a rotor (2) for driving the sheave, a stator housing (36) in which stator coils (21) are arranged so as to face a permanent magnet (9) arranged in a circular ring shape in the rotor (2), and a brake shoe (11) for braking the rotor (2). The sheave (5) is placed so as to face a hoistway wall, the rotor (2) has a depression on the sheave side, and the brake shoe (11) is placed in the depression. The rotor (2) has a rotor hole (4) opened to a size greater that a cross section of the brake shoe (11). The stator housing (36) has a stator hole (3) opened to a size greater than the cross section of the brake shoe (11).

Inventors:
NOGUCHI NAOAKI (JP)
TERAMOTO TAKASHI (JP)
FUJINO ATSUYA (JP)
ARIGA MASAKI (JP)
HAYANO TOMIO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/056917
Publication Date:
October 23, 2008
Filing Date:
April 08, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HITACHI LTD (JP)
NOGUCHI NAOAKI (JP)
TERAMOTO TAKASHI (JP)
FUJINO ATSUYA (JP)
ARIGA MASAKI (JP)
HAYANO TOMIO (JP)
International Classes:
B66B11/08
Domestic Patent References:
WO2006011214A12006-02-02
WO2005019085A12005-03-03
WO2006011214A12006-02-02
Foreign References:
JP2001063933A2001-03-13
JP2002348071A2002-12-04
JPH10139321A1998-05-26
JP2005119860A2005-05-12
JP2006219274A2006-08-24
JP2005119860A2005-05-12
Other References:
See also references of EP 2138441A4
Attorney, Agent or Firm:
ASAMURA, Kiyoshi et al. (New Ohtemachi Bldg. 2-1, Ohtemachi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 04, JP)
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Claims:
 エレベーターの乗りかごと連結されたロープが巻回されたシーブと、シーブを駆動するロータと、該ロータに円環状に設けられた永久磁石と対向するようにステータコイルが配置されたステータハウジングと、前記ロータを制動するブレーキシューを備えたエレベーター用巻上機において、
 昇降路壁に面するように設置される前記シーブと、
 前記シーブ側に凹部を有したロータと、
 前記凹部に配置された前記ブレーキシューと、
 前記ロータに設けられ前記ブレーキシューの断面よりも大きく開口したロータ穴と、
 前記ステータハウジングに設けられ前記ブレーキシューの断面よりも大きく開口したステータ穴と、
を備えたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
 請求項1に記載のエレベーター用巻上機において、前記シーブの下方に配置された電磁石と、前記ブレーキシューと前記電磁石とを連結するレバーと、をさらに備えたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
 請求項1に記載のエレベーター用巻上機において、前記ブレーキシューは対称位置に2つ配置され、前記乗りかご側より交換可能とされたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
 請求項1に記載のエレベーター用巻上機において、前記ロータと前記シーブとは締結あるいは一体化され、前記ロータを制動する制動部位は、前記シーブの直径以下となる外周面であり、該外周面の外側から前記ブレーキシューにより押付けられることを特徴とするエレベーター用巻上機。
 請求項1に記載のエレベーター用巻上機において、前記シーブと一体に結合されたエンコーダシャフトと、前記ハウジングの反前記シーブ側に設けられた凹部と、前記ハウジングの凹部に設置され前記エンコーダシャフトを介して前記シーブの回転量を検出するエンコーダと、備えたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
 請求項1に記載のエレベーター用巻上機において、前記ロータ穴より小さくされた第2のロータ穴が設けられたことを特徴とするエレベーター用巻上機。
Description:
エレベーター用巻上機

 本発明は、巻上機のロータの回転を制動 るブレーキシューを備えたエレベーター用 上機に関し、特に取り付け交換性に優れ、 降路断面積を縮小したものに好適である。

 機械室レスエレベーターは昇降路内に巻 機を設置するため、静粛性や省スペース性 保全性が重要視される。エレベーター用薄 巻上機として、幅方向の厚みを薄くして、 型化,軽量化を図るため、駆動綱車(シーブ) 外形よりも大きい直径の回転体に形成され 制動面と、制動面に対向して配置され制動 に押圧されて制動動作するブレーキとを備 ることが知られ、例えば特許文献1に記載さ れている。

 また、エレベーター用巻上機の定期点検 は、ブレーキシューの摩耗状態、ロープ溝 摩耗状態の確認や、ブレーキシューと制動 のギャップ確認などの作業があり、ブレー シューの摩耗が進んでいる場合には、ブレ キシューを交換する必要がある。

 そこで、ハウジングの椀状部内側に配置 れ、ロータの制動面に対して進退自在に設 られたシューと、着脱可能に構成され、ハ ジングにおけるロータの制動面付近に設け れた開口部を覆うように設けられたカバー 、を備え、保守時などにカバーを取り外す とで、ロータの制動面の摺り合わせ状態や 等が発生していないかを直接目視すること 知られ、例えば特許文献2に記載されている 。

 さらに、綱車側にブレーキ装置を構成する 対のブレーキアーム,ブレーキシュー,制動 ね及び電磁マグネットを配置し、同一方向 ら直接目視により保守,点検作業を行うこと 知られ、例えば特許文献3に記載されている 。

国際公開第2005/019085号パンフレット

特開2005-119860号公報

国際公開第2006/011214号パンフレット

 上記特許文献に記載のもののうち、巻上 の小型化を実現するために、高張力鋼や高 度な樹脂繊維を用いて素線を細線化し、曲 屈曲性を高めたロープを用い、ロープを巻 掛けるシーブ径を小さくしたものでは、ブ ーキ装置一式の実装が困難になるばかりで く、昇降路内での作業スペースを確保して 守作業の効率を高めること、巻上機を昇降 の壁にできる限り近づけ、エレベーターの 有面積を縮小すること、などが十分考慮さ ていない。特に、特許文献3に記載のもので は、シーブが乗りかご側に面するため、電動 機部分が昇降路壁側に突出するので、昇降路 面積を縮小することが極めて困難である。

 本発明の目的は、スペース効率良くブレ キ装置を実装し、巻上機を昇降路壁の極限 で近づけ、エレベーターの占有面積を小さ すると共に、乗りかご側からブレーキやエ コーダ類へのアクセスが可能としブレーキ 置の保守作業を容易にすることにある。

 上記課題を解決するため、本発明は、エ ベーターの乗りかごと連結されたロープが 回されたシーブと、シーブを駆動するロー と、該ロータに円環状に設けられた永久磁 と対向するようにステータコイルが配置さ たステータハウジングと、前記ロータを制 するブレーキシューを備えたエレベーター 巻上機において、昇降路壁に面するように 置される前記シーブと、前記シーブ側に凹 を有したロータと、前記凹部に配置された 記ブレーキシューと、前記ロータに設けら 前記ブレーキシューの断面よりも大きく開 したロータ穴と、前記ステータハウジング 設けられ前記ブレーキシューの断面よりも きく開口したステータ穴と、を備えたエレ ーター用巻上機である。

 本発明によれば、シーブを昇降路壁に面す ように設置し、ロータにブレーキシューの 面よりも大きく開口したロータ穴を設け、 らにハウジングにもブレーキシューの断面 りも大きく開口したステータ穴を設けるの 、ブレーキシューの交換をステータハウジ グ側から行えるので、柔軟なロープを用い 小径の巻上機においても、巻上機を昇降路 に近づけ、エレベーターの占有面積を小さ することができる。
 本発明の他の目的、特徴及び利点は添付図 に関する以下の本発明の実施例の記載から らかになるであろう。

 近年、エレベーターを駆動するロープに 高張力鋼や高強度な樹脂繊維を用いてロー の素線を細線化し、曲げ屈曲性を高めたも が実用化されている。これらのロープでは ロープを巻き掛けるシーブ径を小さくでき ので、巻上機に要する駆動トルクが小さく り、巻上機の小型化を実現できる。しかし ロータ径が小さくできても、エレベーター 懸垂するための巻上機内の支持軸径は強度 点より、所定の大きさが必要とされる。こ ため、小径の巻上機では、ロータ内部にブ ーキ装置を実装するためのスペースが、大 の巻上機に比べてむしろ小さくなる。

 一方、ブレーキの制動トルクは、シーブ が小さくなるほど小さくてすむ。しかし、 ータの小径化によって、制動半径も小さく ることから、制動に要するブレーキシュー 押付力を下げることはできず、電磁石を小 化することが困難であり、結果的にブレー 装置の小径ロータへの実装が困難となる。

 図2は、機械室レスエレベーターの側断面 を示している。エレベーターの乗りかご31は つり合重り(図示せず)とロープ6によって連 されており、ロープ6は駆動用のシーブ5に り巻き上げられる。巻上機34は、シーブ5と 動機部33からなり、昇降路断面積を縮小する ため、薄型化した構造をガイドレール32等に 置するのが一般的である。

 ロープ6は建屋の揺れや乗りかご31の走行 よって横揺れが発生するため、乗りかご31 干渉しないように乗りかご31からロープ6ま 一定の距離Lを確保する。一般に電動機部33 、シーブ5よりも厚くなるため、シーブ5が昇 降路壁22に面するように巻上機34を設置する これにより、作業員35は、乗りかご31を完全 停止させた状態で、乗りかご31下方の比較 スペースが広い場所で、保守作業やブレー などの目視確認やブレーキシューの交換作 を行うことができる。

 図1に巻上機の全体斜視図を示し、詳細に説 明する。
 巻上機は、円環状に配置したステータコイ 21とそのハウジング36、永久磁石9を円環状 配置したロータ2、シーブ5の回転量を計測す るためのエンコーダ(図示せず)を有する。ロ タ2はシーブ側に凹部を有するように断面が 湾曲され、これにより形成された空間にブレ ーキシュー11が配置される。

 小径化した巻上機では、ロータ2内部にブ レーキシュー11と駆動用の電磁石10を実装す スペースを確保しにくいので、巻上機の厚 を増すことのないように、シーブ5の下方の 間に電磁石10が配置される。

 ブレーキシュー11と電磁石10を連結するレ バー12は、ブレーキシュー11毎に一対のペア なし、シーブ5側に突出するような形状で、 ープ6やロータ2などに干渉しないように配 される。

 ブレーキシュー11は左右対称に2つ配置さ て、他の部品との干渉を回避しやすくスペ ス効率を良くする。一方、シーブ5と昇降路 壁の空間は極めて小さいことから、ロータ2 ステータハウジング36のそれぞれに周方向に 長穴となったロータ穴4、ステータ穴3を設け 、ブレーキシュー11を反シーブ側、すなわ 乗りかご側より交換可能としている。

 ロータ2を反シーブ側に凹部を有するよう に断面を湾曲させても同様にブレーキシュー 11を配置することは可能であるが、連結する バー12が巻上機の幅方向において突出して まうため、巻上機全体の薄型化を図ること 困難である。

 ブレーキシュー11は、シーブ5と一体化し ロータ外周面aに外側から押付けられるが、 湾曲したロータの内周面bを内側から押付け も良い。レバー12には、押付ばね13が取り付 られており、乗りかごが停止している際に 、電磁石10への通電を停止させて、ばね力 用いた摩擦力でロータ2の回転を制動する。 して、乗りかごが運転する際には、電磁石1 0に通電を行い、制動面aから離間する動作を う。

 制動動作には大きな力が必要となるため レバー12の回転支点18をなるべくブレーキシ ュー11側に近づけるとともに、電磁石10から ざけることが望ましい。つまり、レバー比 拡大し、電磁石10に必要な吸引力を小さくす る。また、電磁石10に必要なストロークは長 なるが、吸引特性がギャップに応じて一定 なるような比例ソレノイドなどを用いれば 吸引や釈放時の騒音を小さくすることがで る。

 図3に本実施例の上面図(レバーと電磁石 記載を省略)、図4にシーブ側から見た正面図 (レバーと電磁石の記載を省略する)を示し、 り詳細に説明する。

 ロータ2とシーブ5は、機械的に結合され いるが、一体としてもよい。ロータ2は、ベ リング27が圧入されており、ハウジング36と 一体、もしくは機械締結された支持軸7上を 転する。ロータ2を制動するために、シーブ5 と同じ径もしくは、それ以下の直径となる外 周面を制動部位とし、回転する制動面aに対 て、ブレーキシュー11を外側より押付ける。 この際、湾曲したロータ2の内周面bを制動し もよいが、この場合ブレーキシュー11によ 大きな制動力に耐えるよう、外周肉厚tを厚 しなければならない。これに対して、ロー 2の外周面aを制動すれば、巻上機全体の径 増大させることなく、肉厚sを半径方向に増 せるので、巻上機の小径化に好適である。

 巻上機は、昇降路断面の省スペース化を るため、シーブ5を昇降路壁22側に対向させ 設置される。ブレーキシュー11を昇降路壁22 側から交換することは困難となるため、ロー タ2とハウジング36のそれぞれに開口部を備え たロータ穴4、ステータ穴3が設けられる。こ により、両者の穴が図4のように重なり合う 位置において、ブレーキシュー11を乗りかご から交換することができる。

 ロータ2にロータ穴4が設けられるため、 テータコイル21を含む電磁回路側にはごみや 粉塵が混入しやすくなる。このため、ロータ 2とハウジング36の巻上機幅方向の隙間eはロ タ2穴の径方向の幅pないし、ステータ側の穴 の幅qよりも小さくする。また、ハウジング36 のシーブ側には、円盤状のカバー17が、さら ロータ2の外周には突起19、およびリング状 カバー25が設けられる。

 シーブ5の回転量を検出するためのエンコ ーダ8は、シーブ5と一体に結合され、エンコ ダシャフト24を介して、反シーブ5側に設け れたハウジング36の凹部に設置される。こ により、乗りかご側からエンコーダ8にアク スすることが可能となり、交換作業を容易 行うことができる。

 図4に示すように、ロータ2には、その断 よりも大きなロータ穴4a、4cが設けられる。 た、このほかにも、周方向において小さな ータ穴4b、4dが開いており、ロータ2は、そ 内周と外周をスポーク20で接続する構成とな っている。スポーク20には十分な剛性を確保 べく、リブ(図示せず)などを設けることが い。

 同様に、ステータハウジング36にも、ブ ーキシュー11の近傍にその断面よりも大きな ステータ穴3a、3bが空けられている。ステー ハウジング36とロータ2にあいた両者の穴は 周方向において、ロータの回転によって重 り合い、この位置において、左右の2つのブ ーキシュー11を同時に交換することができ 。

 ロータ2の周方向の大きなロータ穴4a、4c 長さmは、ブレーキシュー11の長さkよりも長 なければならない。ロータのロータ穴4の面 積が大きいほど、ブレーキシュー11の反シー 側からの目視が容易であり、交換作業を効 よく行うことができる。一方、これらの穴 中間にある小さなロータ穴4b、4dの周方向の 長さnは、ブレーキシューの長さkよりも小さ てもよい。この穴は、交換よりもむしろブ ーキシュー11と制動面のギャップの確認な を行うためのものである。

 ロータ2とハウジング36は、ロータ側には 低でもロータ穴4が1つ、ステータハウジン 側にはブレーキシュー11の数だけという構成 である。ハウジング36側のステータ穴3a、3bは 、ブレーキシュー11の背面に必ず必要である 、ロータ側のロータ穴4は、ブレーキシュー 11が取り外し可能な形状であれば、左右対称 なくとも不等ピッチで複数個あってもよい ロータ2のロータ穴4は、4つに限定されるも ではなく、ブレーキシュー11よりも大きな があれば、少なくとも1つあればよい。この の開いていない部分の周方向の長さfがブレ ーキシュー11よりも短ければ、かならずブレ キシュー11を確認することができる。

 図5は、反シーブ側から見た巻上機の背面 図(レバーと電磁石の記載を省略する)を示す 保守員は、本図のような状態で、乗りかご から巻上機を見ることになる。

 ロータ2が図5のような位置で停止した場 、ロータ2のロータ穴4aと4cがステータハウジ ング36のステータ穴3a、3bと重なっておらず、 ロータ2のスポーク20が邪魔をして、ブレーキ シュー11aを交換できない。このときには、ロ ータ2を両者の穴が重なる状態に回転させる そして、ブレーキシュー11背面に取り付けた 固定ボルト37を緩め、ブレーキシュー11を図 の手前側に取り出す。なお、取り出しが容 なように、ブレーキシュー11に突起や穴(図 せず)などを設ける。このような位置関係で 、ブレーキシュー11の交換はできないが、 ータ2の小さなロータ穴4b、4dを通して、ブレ ーキシュー11と制動面とギャップを確認する とはできる。

 図6は、実施例2を示し、本図は、図5と同様 巻上機の背面図を示している。
 本図のように、周方向の制動面積を十分に 保するためにブレーキシュー11を4つにした 成である。ステータハウジング36のステー 穴3は、ブレーキシュー11の数と同一の4つと る。これらのステータ穴3は90度の等ピッチ あり、90度ごとの回転位置でブレーキシュ 11を交換することができる。なお、リブ20の 方向長さは、ステータハウジングの穴の周 向長さよりも短いので、図5と同様にブレー キシュー11と制動面とギャップを確認するこ ができる。

 保守作業を行う際、ハウジング36とロー 2のそれぞれの穴が重なりあう位置で乗りか を自動的に停止させるため、エンコーダ8を 用いた保守運転モードが備えられている。す なわち、巻上機を設置する際、ブレーキシュ ー11の取り外しが容易な位置において、エン ーダ8のパルスカウントを記録媒体に記憶さ せたのち、保守の際には乗りかごを上下させ て常時エンコーダパルスをカウントする。カ ウントしたパルスと、記憶パルスの差が0と る位置において、ロータ2の回転を停止させ 乗りかごを停止させる。

 なお、記憶するパルスは、1つに限らず、 複数でもよい。例えばロータ穴4の回転量が18 0度必要であり、エンコーダ8の1パルスあたり の回転量が0.5度であれば、記憶パルスに360パ ルスを加算した値を参照値として記憶する。 そして、計測パルスと参照値の差のいずれか が0となる位置において、乗りかごを停止さ る。なお、記憶パルスとの差は0でなくとも ロータ2のロータ穴4の大きさに応じて、あ 幅を持った値で停止させることも可能であ 。また、建屋側に設置されるガイドレール( 示せず)と乗りかごの間で相互位置を検出す るセンサを用いて、両方の穴が重なり合う位 置を検出する手段が設けられてもよい。

 以上により、ブレーキシューを必ず取り し可能な位置に、乗りかごを停止させるこ ができる。

 次に実施例3について、図7を用いて詳細に 明する。
 巻上機は、自然災害、特に洪水などによる 水を防止するため、その下端が最下階の出 り口レベル23よりも高い位置にあることが ましい。エレベーターの巻上機は、乗りか の積載量が大きくなるほど必要な駆動トル が大きくなる。例えば積載量が1000kgを超え 大型の機種では、ステータハウジング36の径 が大きくなるため、電磁石を巻上機の下方に 2台設置できない。したがって、つり合い重 などの機器配置により、巻上機の幅方向に ペースが許される場合には、電磁石14をハウ ジング36の下方ではなく、水平方向に左右に 置することも可能である。このときには、 レーキシュー11の操作を行うレバー12は例え ばL型の形状で直角曲がり部に回転支点18を有 する形状がよい。

 本構成によれば、巻上機の高さ寸法を増 ことなく、レバー比を自由に変えることが きる。また、他の実施例として、巻上機下 の電磁石を1台のみとし、シーブ上方のロー プ巻き掛け幅以下の位置に、もうひとつの電 磁石を設置することも可能である。

 さらに、ブレーキシュー11と電磁石14のペ アは、2ペアに限定されず、大きな制動トル が必要な場合には、左右と下方の3箇所ない 、左右上下の4箇所にブレーキシュー11と電 石14が配置されてもよい。このようにすれ 、1台あたりの電磁石14の容量を小さくする とができる。

 上記記載は実施例についてなされたが、 発明はそれに限らず、本発明の精神と添付 請求の範囲の範囲内で種々の変更および修 をすることができることは当業者に明らか ある。

図1は本発明による一実施の形態による エレベーター用巻上機を示す斜視図。 図2は一実施の形態におけるエレベータ ーを示す側断面図。 図3は一実施の形態におけるエレベータ ー用巻上機を示す上方からの断面図。 図4は一実施の形態におけるエレベータ ー用巻上機を示す正面図。 図5は一実施の形態におけるエレベータ ー用巻上機を示す背面図。 図6は他の実施の形態によるエレベータ ー用巻上機の背面図。 図7は他の実施の形態によるエレベータ ー用巻上機の正面図。

符号の説明

 2 ロータ
 3a、3b、3c、3d ステータ穴
 4a、4b、4c、4d ロータ穴
 5 シーブ
 6 ロープ
 7 支持軸
 8 エンコーダ
 9 永久磁石
 10a、10b 電磁石
 11a、11b ブレーキシュー
 12a、12b レバー
 13a、13b 押付ばね
 21 ステータコイル
 22 昇降路壁
 24 エンコーダシャフト
 25 カバー
 31 乗りかご