電梯用卷揚機以及電梯設備的製作方法
2023-12-02 00:00:01
專利名稱：電梯用卷揚機以及電梯設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過在繩輪上卷繞主吊索來牽引負載的電梯用卷揚機以及電梯設備。
背景技術：
近年來，隨著將卷揚機設置在升降通道內的無機械室電梯成為主流，卷揚機的小型化和薄型化得到了進一步的發展。在進行卷揚機的小型化和薄型化時，會因電動機的散熱性能降低而導致溫度進一步上升，為了減少電動機的溫度上升，在現有技術中已經提出了通過設置風扇結構來使空氣流動，從而對電動機進行強制性空冷的方案(例如參照專利文獻I)。 在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本國專利特表2008-517576號公報隨著無機械室電梯成為主流，需要使卷揚機進一步實現小型化和薄型化，因此，需要將卷揚機的結構構件安裝在有限的空間內。此外，隨著卷揚機薄型化和小型化的發展，除了需要減少電動機的溫度上升以及在有限的空間內安裝結構構件外，還需要在卷揚機中針對有溫度制約的構件設置減少溫度上升的結構。在這一方面，用於檢測卷揚機旋轉速度的編碼器也不例外。由於卷揚機中使用的編碼器的耐熱溫度通常都比較低，並且在使用環境溫度方面受到制約，所以編碼器的溫度制約可能會成為卷揚機小型化和薄型化的阻礙因素。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電梯用卷揚機，該卷揚機解決了編碼器溫度上升的問題，從而能夠實現電梯用卷揚機的小型化和薄型化。此外，本發明的其他的目的在於提供一種電梯設備，其能夠縮小將卷揚機設置在升降通道牆壁與電梯轎廂之間時所需的空間。本發明的電梯用卷揚機或者電梯設備的特徵在於，具有設置有定子的框體、在所述定子的對向位置上設置有永磁體的旋轉框架以及設置在所述旋轉框架上的繩輪，並且所述旋轉框架通過軸承支撐在與所述框體連接的主軸上，所述主軸呈從一端連通到另一端的中空形狀，在與所述框體連接的連接端側具有收納用於檢測所述旋轉框架的旋轉的編碼器的收納空間，並且具有從另一端側連通到所述收納空間的貫穿孔，收納在所述收納空間中並且被固定在所述框體上的編碼器與一端側從所述主軸的另一端側插入所述貫穿孔的編碼器軸的所述一端側連接，而所述編碼器軸的另一端側被設置成與所述旋轉框架一起旋轉，在所述收納空間內的所述編碼器軸上設置有葉片，並且在所述編碼器軸上還設置有從所述編碼器軸的另一端側連通到所述收納空間內的通風孔。發明效果
根據本發明，能夠提供一種電梯用卷揚機，該卷揚機解決了編碼器溫度上升的問題，從而能夠實現電梯用卷揚機的小型化和薄型化。此外，根據本發明，能夠提供一種電梯設備，其能夠縮小將卷揚機設置在升降通道牆壁與電梯轎廂之間時所需的空間。
圖I是本發明一實施方式所涉及的無機械室電梯的升降通道的俯視圖。圖2是本發明一實施方式所涉及的無機械室電梯的升降通道內的布置示意圖。圖3是表示本發明一實施方式所涉及的電梯用卷揚機的結構的剖面圖。
圖4是本發明一實施方式所涉及的編碼器軸的側視圖。圖5是圖3所示的剖面圖中的編碼器周邊部分的放大圖。圖6是表示圖5所示的主要部分的空氣流動的示意圖。圖7是表示圖5所示的主要部分的空氣流動的示意圖。符號說明I升降通道2升降通道牆壁3電梯轎廂側導軌4電梯轎廂5平衡重側導軌6平衡重7卷揚機8 框體9制動鼓9a殼體部分9b磁體固定部分10 繩輪11主吊索12 軸承13 主軸14編碼器軸14a圓板部分14b圓柱部分14c 葉片14d通風孔15編碼器15a固定部分15b旋轉部分16 外罩17 定子
18永磁體19、20密封構件21收納空間22貫穿孔
具體實施例方式以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。實施例I圖I是本發明一實施方式所涉及的無機械室電梯的升降通道的俯視圖。如圖I所 示，在升降通道I內設置有通過固定在升降通道牆壁2上的一對電梯轎廂側導軌3來引導升降的電梯轎廂4以及通過一對平衡重側導軌5來引導升降的平衡重6，並且在電梯轎廂4與升降通道2之間設置有卷揚機7。該卷揚機7由框體8、位於框體8的升降通道牆壁2側的呈圓柱形狀的旋轉框架即制動鼓9以及由制動鼓9支撐的繩輪10構成，制動鼓9和繩輪10具有相同的旋轉軸，並且被固定成彼此同步旋轉。圖2是本發明一實施方式所涉及的無機械室電梯的升降通道內的布置示意圖。如圖2所示，本實施方式中的卷揚機7被構造成用於連接電梯轎廂4與平衡重6之間的多根主吊索11分別卷繞在形成在繩輪10上的多個槽部上，通過使繩輪10旋轉而驅動主吊索11時，電梯轎廂4和平衡重6分別沿著導軌3、5在上下方向上朝著相反的方向升降。圖3是表示本發明一實施方式所涉及的電梯用卷揚機的結構的剖面圖。如圖3所示，定子17設置在框體8中，在定子17的對向位置上，在制動鼓9的磁體固定部分9b設置有永磁體18。在本實施方式中,旋轉框架由制動鼓9構成,制動鼓9的殼體部分9a和磁體固定部分％ —體形成。繩輪10通過熱壓配合法固定在制動鼓9的殼體部分9a上。此外，制動鼓9和繩輪10還可以通過螺栓等固定方式來進行固定。主軸13呈從一端連通到另一端的中空形狀，具有在與框體8連接的連接端側容納用於檢測作為旋轉框架的制動鼓9的旋轉的編碼器15的收納空間21，並且具有從另一端側連通到收納空間21的貫穿孔22。主軸13和收納空間21以及貫穿孔22與定子17、作為電動機形成部分的框體8、制動鼓9以及繩輪10等的中心軸同軸，在本實施方式中，主軸13以懸臂方式支撐在框體8上。此外，在由框體8支撐的主軸13的另一端側的外周安裝有軸承12，作為旋轉框架的制動鼓9通過該軸承12支撐在與框體8連接的主軸13上，並且能夠以主軸13的中心軸為旋轉軸自由旋轉。如上所述，由於將永磁體18固定在磁體固定部分9b上,所以制動鼓9能夠發揮電動機轉子的功能。並且，通過使交流電流流過電動機定子17，產生在圓柱形狀的周向上進行旋轉變化的磁場，從而對制動鼓9產生驅動力。通過作用在和制動鼓9 一起旋轉的繩輪10與主吊索11之間的摩擦力對主吊索11進行驅動。圖4是本發明一實施方式所涉及的編碼器軸的側視圖。如圖4所示，在編碼器軸14中，大直徑的圓板部分14a與小直徑的圓柱部分14b —體形成，葉片14c安裝在圓柱部分14b的端部的外周,通風孔14d從圓板部分14a的端面貫通到圓柱部分14b的外周面。圖5是圖3所示的剖面圖中的編碼器周邊部分的放大圖。以下參照圖5對編碼器15周邊的結構進行說明。編碼器15由固定在主軸13的收納空間21內的固定部分15a以及與編碼器軸14的圓柱部分14b的前端連接的旋轉部分15b構成，用於保護作為精密設備的編碼器15的外罩16支撐在主軸13的端面上。在設置在主軸13內的收納空間21內部，編碼器15的固定部分15a通過銷固定在主軸13上。也就是說，在本實施方式中，編碼器15通過主軸13固定在框體8上。如此通過銷來進行固定，能夠將固定部分15a與主軸13的接觸面積控制在最小的範圍內，使得能夠有效地阻斷從框體8和主軸13等傳遞來的熱，由此能夠防止編碼器的溫度上升。此外，在如上所述通過銷將編碼器15固定在主軸13上的同時，在編碼器15的四周設置空隙而使編碼器15與主軸13和框體8分開，由此能夠進一步有效地阻斷從框體8和主軸13傳遞來的熱，因此能夠防止編碼器的溫度上升。
另外，在本實施方式中採用了通過銷對編碼器15進行固定的方式，但也可以設置成擴大外罩16的周邊部分的直徑，使得與主軸13和框體8等重疊，並且儘可能減少堵塞收納空間21的部分，通過網狀或者數根支撐梁將外罩16的中心與周邊的主軸13和框體8等的接合部分連接起來，由此將編碼器15固定在外罩16上。採用這種固定結構時，與上述結構一樣，也能夠取得將固定部分15a與主軸13和框體8等的接觸面積控制在最小的範圍內，使得能夠有效地阻斷從框體8和主軸13等傳遞來的熱，從而能夠防止編碼器的溫度上升的效果。具有上述結構的編碼器軸14，如圖3所示，被設置成其另一端側的圓板部分14a與作為旋轉框架的制動鼓9 一起旋轉。此外，被收納在收納空間21中並且被固定在框體8上的編碼器15的旋轉部分15b與一端側從主軸13的另一端側插入貫穿孔22的編碼器軸14的圓柱部分14b的所述一端側連接。編碼器軸14與制動鼓9和繩輪10使用相同的旋轉軸並且同步旋轉，所以，編碼器15的旋轉部分15b與制動鼓9、繩輪10以及編碼器軸14使用相同的旋轉軸並且同步旋轉。此時，在收納空間21內設置在編碼器軸14上的葉片14c也一起旋轉，由於編碼器軸14上設置有從編碼器軸14的另一端側連通到收納空間21內的通風孔14d，所以，隨著編碼器軸14的旋轉，在葉片14c的作用下，編碼器15的周邊產生氣流。通過該氣流，能夠對編碼器15進行空冷。圖6和圖7是表示圖5所示的主要部分的空氣流動的示意圖。以下參照圖6和圖7對上述空氣流動進行說明。在編碼器軸14旋轉時，如圖6的箭頭所示，產生從編碼器軸14的通風孔14d的圓板部分14a側穿過主軸13的收納空間21並進一步穿過外罩16的空隙的氣流。通過該氣流能夠對編碼器15進行空冷。尤其是能夠通過從卷揚機7外部吸入的空氣對編碼器15進行冷卻，所以能夠進一步提高空冷的效果。此外，如上所述，由於在編碼器15的周邊設置有空隙，並且將編碼器15與主軸13和框體8等的接觸面積控制在最小的範圍內而使得能夠阻斷從框體8和主軸13等傳遞來的熱，所以能夠進一步提高空冷的效果，並且能夠防止編碼器的溫度上升。也就是說，不需要增設對編碼器15進行空冷的專用構件就能夠減少編碼器15的溫度上升。除此之外，通過編碼器軸14的旋轉而產生的氣流從卷揚機7的外部進入後穿過編碼器軸14流向卷揚機7的外部，所以除了具有能夠對編碼器15直接進行空冷的效果以夕卜，還具有對編碼器15周邊的空氣與卷揚機7外部的空氣進行置換的效果，所以能夠進一步防止編碼器的溫度上升。
此外，將通風孔14d設置成從圓板部分14a側即另一端側貫穿編碼器軸14的圓柱部分14b的大致整個中心軸，並且設置成在葉片14c的附近以從編碼器軸14的中心軸朝著外側傾斜的角度與外周面連通。通過這一設置方法，在葉片14c旋轉時，空氣朝著能進一步使收納空間21內的空氣流動的方向噴出，所以能夠更為順利地形成空氣循環。在電梯用卷揚機中，為了使電梯轎廂進行升降運動，繩輪10以旋轉軸為中心在二個方向上旋轉。因此，如圖7所示，當繩輪10向圖6所示方向的反方向旋轉時，空氣沿著圖6所示方向的反方向流動，此時也能夠保持對編碼器15進行空冷的效果以及對編碼器15周邊的空氣與卷揚機7外部的空氣進行置換的效果。另外，在本實施方式中，通過密封構件20對編碼器軸14和主軸13之間進行密封，將葉片14c設置在位於編碼器軸14的密封部分與編碼器15的連接部分之間的部位，並且使通風孔14d從編碼器軸14的另一端側連通到位於編碼器軸14的密封部分與編碼器的連接部分之間的部位。
如上所述，通過用密封構件20來密封編碼器軸14和主軸13之間，能夠防止軸承用潤滑油從軸承12漏出時沿著主軸13的貫穿孔22漏出到編碼器側。此外，通過將葉片14c設置在位於編碼器軸14的密封部分與編碼器15的連接部分之間的部位，能夠防止從軸承12漏出的軸承潤滑油隨著葉片14c的旋轉而朝著編碼器15飛濺。另外，通過將通風孔14d設置成從編碼器軸14的另一端側連通到位於編碼器軸14的密封部分與編碼器的連接部分之間的部位，能夠防止從軸承12漏出的軸承潤滑油堵塞通風孔14d，從而能夠防止空冷效果極端下降的現象發生。在本實施方式中，從編碼器軸14的另一端側開始，依序設置有密封構件、通風孔14d的出入口、葉片14c以及編碼器15。通過採用上述結構，葉片14c隨著編碼器軸14的旋轉而旋轉，通過葉片的旋轉，使氣流發生循環，從而使得空氣能夠順利地出入通風孔14d。此外，為了防止從軸承12漏出的軸承潤滑油附著在定子17和永磁體18等上，在主軸13與制動鼓9之間也設置了密封構件19。具有上述結構的卷揚機7能夠解決編碼器的溫度上升的問題，從而能夠提供可實現小型化和薄型化的電梯用卷揚機。另外，通過將上述卷揚機7應用在電梯設備中，在將卷揚機7設置在電梯轎廂4與升降通道牆壁2之間的空間內時，能夠縮小設置在升降通道內所需的空間，從而能夠提聞電梯空間的使用效率。
權利要求
1.一種電梯用卷揚機，具有設置有定子的框體、在所述定子的對向位置上設置有永磁體的旋轉框架以及設置在所述旋轉框架上的繩輪，並且所述旋轉框架通過軸承支撐在與所述框體連接的主軸上，所述電梯用卷揚機的特徵在於， 所述主軸呈從一端連通到另一端的中空形狀，在與所述框體連接的連接端側具有收納用於檢測所述旋轉框架的旋轉的編碼器的收納空間，並且具有從另一端側連通到所述收納空間的貫穿孔， 收納在所述收納空間中並且被固定在所述框體上的編碼器與一端側從所述主軸的另一端側插入所述貫穿孔的編碼器軸的所述一端側連接，而所述編碼器軸的另一端側被設置成與所述旋轉框架一起旋轉， 在所述收納空間內的所述編碼器軸上設置有葉片，並且在所述編碼器軸上還設置有從所述編碼器軸的另一端側連通到所述收納空間內的通風孔。
2.如權利要求I所述的電梯用卷揚機，其特徵在於， 在所述收納空間的內部，所述編碼器在周圍設置有空隙的狀態下固定在所述框體上。
3.如權利要求2所述的電梯用卷揚機，其特徵在於， 使所述編碼器軸與所述旋轉框架同步旋轉，由此利用所述葉片在所述收納空間內產生氣流，在對所述編碼器進行空冷的同時，將所述收納空間內的空氣與卷揚機外部的空氣進行置換。
4.如權利要求I至3中的任一項所述的電梯用卷揚機，其特徵在於， 利用密封構件對所述編碼器軸與所述主軸之間進行密封，將所述葉片設置在位於所述編碼器軸的所述密封部分與所述編碼器的連接部分之間的部位，並且使所述通風孔從所述編碼器軸的另一端側連通到位於所述編碼器軸的所述密封部分與所述編碼器的連接部分之間的部位。
5.一種電梯設備，具有在升降通道內升降的電梯轎廂以及使所述電梯轎廂升降的卷揚機，其特徵在於， 所述卷揚機具有設置有定子的框體、在所述定子的對向位置上設置有永磁體的旋轉框架以及設置在所述旋轉框架上的繩輪，並且所述旋轉框架通過軸承支撐在與所述框體連接的主軸上，從鉛垂方向觀察所述升降通道時，所述卷揚機以位於所述升降通道的牆壁與所述電梯轎廂之間的方式設置在所述升降通道內， 所述主軸呈從一端連通到另一端的中空形狀，在與所述框體連接的連接端側具有收納用於檢測所述旋轉框架的旋轉的編碼器的收納空間，並且具有從另一端側連通到所述收納空間的貫穿孔， 收納在所述收納空間中並且被固定在所述框體上的編碼器與一端側從所述主軸的另一端側插入所述貫穿孔的編碼器軸的所述一端側連接，而所述編碼器軸的另一端側被設置成與所述旋轉框架一起旋轉， 在所述收納空間內的所述編碼器軸上設置有葉片，並且在所述編碼器軸上還設置有從所述編碼器軸的另一端側連通到所述收納空間內的通風孔。
全文摘要
一種電梯用卷揚機以及電梯設備，該電梯設備的卷揚機解決了編碼器的溫度上升的問題，所以能夠實現小型化和薄型化，該電梯設備還能夠縮小將卷揚機設置在升降通道牆壁與電梯轎廂之間時所需的空間。在本發明中，主軸呈從一端連通到另一端的中空形狀，具有在與框體連接的連接端側容納用於檢測旋轉框架的旋轉的編碼器的收納空間，並且具有從另一端側連通到收納空間的貫穿孔。收納在收納空間中並且被固定在框體上的編碼器與一端側從主軸的另一端側插入貫穿孔的編碼器軸的所述一端側連接，而編碼器軸的另一端側被設置成與旋轉框架一起旋轉，在收納空間內的編碼器軸上設置有葉片，並且在編碼器軸上設置有從編碼器軸的另一端側連通到收納空間內部的通風孔。
文檔編號B66B11/04GK102730523SQ20121009795
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月5日 優先權日2011年4月7日
發明者井手浩二, 小松遼, 尾方尚文, 松岡秀佳 申請人:株式會社日立製作所