JP6008127B2 - エレベータ用巻上機 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ用巻上機の冷却構造に関するものである。

エレベータ用巻上機の電動機から発生する熱を冷却する構造としては、電動機の外周側端部に冷却用ブロアを設け、ダクトを経由して電動機内部に冷却風を送るようにしたものがある。そして、電動機内部には整風板を設けることにより固定子や回転子の方へ冷却風が流れるようにして冷却している。
（例えば、特許文献１参照）

特開平４−３３５３９（第１図）

しかしながら、冷却用ブロアを電動機の外周側に設けることにより巻上機は大型化する。また、固定子や回転子の方へ冷却風を送るためにダクトや整風板を設ける必要があり構造が複雑である。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、小型で簡単な冷却構造を有するエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。

本発明に係るエレベータ用巻上機は、一端側は壁で塞がれ、他端側は開口され、壁には他端側に対向する穴を有する筒状の枠体と、壁から他端側へ突出して設けられた軸と、軸を中心にして枠体の内側に固定された円環状の固定子と、中空円筒形状をしており、外周面は固定子の内周面に第１の隙間を開けて対向し、壁側端面は壁に第２の隙間を開けて対向するとともに穴よりも径方向外側に位置し、壁とは反対側の端部を塞ぐ保持部により軸に回転可能に支持された回転子と、壁とは反対側の回転子の軸方向端部に設けられた綱車と、回転子の内周面に沿って放射状に配置されるとともに壁側の端部は回転子よりも壁側へ突出しており、穴と軸方向に対向できる位置に回転子に固定された複数の羽と、を備えたものである。

本発明によれば、エレベータ用巻上機を稼働すると綱車、回転子とともに羽が回転する。そして、回転子よりも壁側へ突出した羽に押された空気は遠心力により壁と回転子との間の第２の隙間の方へ流れ、更に固定子と回転子との間の第１の隙間の方へ流れて、巻上機の外へ排出される。このように空気が流れるのにともない枠体の外側の空気が壁の穴を通って枠体の内側へ流れ込んでくる。壁の穴は枠体の他端側に対向しており、つまり軸方向に開いているので空気は軸方向に流れ込んでくる。

穴から流れ込んだ空気の一部は、穴と軸方向に対向できる位置に設けられた羽に押されて第２の隙間の方へ流れる。また、回転子の壁側端面は穴よりも径方向外側に位置しているため、つまり穴は回転子の内周側に対向しているため、軸心線方向に流れ込んだ空気の一部は、回転子の内周側へ流れ込む。回転子の内周側へ流れ込んだ空気は羽に押されて遠心力により回転子の内周面側へ流れる。壁とは反対側の回転子の端部は保持部により塞がれているので、内周面側へ流れた空気は壁側へ流れて来て第２の隙間の方へ流れて行く。そして、第１の隙間を通って巻上機の外へ排出される。この空気の流れにより巻上機を冷却するので、小型で簡単な冷却構造を有するエレベータ用巻上機を得ることができる。

本発明によれば、小型で簡単な冷却構造を有するエレベータ用巻上機を得ることができる。

本発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機の断面図である。 図１に示す矢視Ａから見たエレベータ用巻上機の全体図である。 図１に示す矢視Ｂ―Ｂで、回転子を示す図である。 本発明の実施の形態１による羽の斜視図である。

実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図４により説明する。図１は本発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機の断面図である。図２は図1に示す矢視Ａから見たエレベータ用巻上機の全体図である。図３は図１に示す矢視Ｂ―Ｂで、回転子を示す図である。図４は本発明の実施の形態１による羽の斜視図である。

図１、図２、図３において、巻上機１には、枠体としてのハウジング２が設けられ、ハウジング２は筒状の本体３と、本体３の一端側を塞ぐ壁４とを有しており、本体３の他端側は開口されている。壁４には他端側へ突出するように軸５が設けられている。本体３の内周面にはコイル７ａが巻線された円環状の固定子７が固定されている。壁４には本体３の他端側に向かって貫通する８つの円形の穴１１が、軸５を中心とした円周上に並ぶように設けられている。

軸５には一対の軸受９を介して中空円筒形状をした回転子１３が回転可能に支持されている。回転子１３は中空円筒形状のロータ１３aと、ロータ１３aの外周部に周方向に固定された複数の磁石１４と、壁４と反対側のロータ１３aの端部を塞ぐとともに軸受９に支持されてロータ１３aを保持する保持部１３ｂとを有している。ロータ１３aの壁４側は開口されている。

回転子１３の外周面を形成している磁石１４と固定子７の内周面との間には第１の隙間１５が開けられている。また、回転子１３の壁側端面１３ｃと壁４との間には第２の隙間１７が開けられている。そして、回転子１３の壁側端面１３ｃは、８つの穴１１よりもロータ１３aの径方向外側に位置するように設けられている。このため、回転子１３の壁側端面１３ｃは、８つの穴１１に外接する円の外側に隣接する壁４ａの部分と第２の隙間１７を開けて対向している。そして、８つの穴１１は、回転子１３の内周側の中空部分と軸方向に対向している。

壁４とは反対側の回転子１３の軸方向端部には綱車１９が設けられており、綱車１９は回転子１３と一体に回転する。綱車１９はハウジング２よりも軸方向に突出している。本体３の他端側の開口縁部にはカバー２１が設けられている。カバー２１の内周側はロータ１３aの外周面に対して第３の隙間２３を保ちながら沿うように設けられている。カバー２１により固定子７及び磁石１４はハウジング２の内側に覆い隠されている。綱車１９には乗りかご（図示せず）を懸架する主索（図示せず）が巻き掛けられている。

回転子１３の内周面に沿って放射状に複数の平板状の羽２５が配置されている。図４にお
いて、１枚の平板を折り曲げて１枚の羽２５とその羽２５の外周側に連なるつば部２７が
形成されている。そして、つば部２７の部分が回転子１３の壁側端面１３ｃにボルト２
９により固定されている。羽２５は軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜するように回転
子１３に配置されている。

羽２５の壁４側端部２５aは回転子１３よりも壁４の方へ突出されており、この壁４側端部２５aは第２の隙間１７の径方向内側に位置している。羽２５の保持部１３ｂ側端部２５ｂは保持部１３ｂに突き当たるところまで延ばされて設けられている。回転している羽２５が周方向に穴１１と同じ位置になったときに、羽２５は穴１１と軸方向に対向する位置に設けられている。そして、羽２５の外周側端部２５ｃは穴１１よりも径方向外側に設けられている。このため、羽２５の壁４側端部２５aは穴１１に対向するとともに穴１１の径方向外側に隣接している壁４aの部分とも対向している。羽２５の内周側端部２５ｄの径方向の位置は、穴１１が開けられている径方向の範囲内に設けられている。

このように構成されたエレベータ用巻上機１の冷却について説明する。コイル７ａに通電すると綱車１９、回転子１３とともに羽２５が回転する。また、通電にともない固定子７、回転子１３の温度が上昇する。回転子１３よりも壁４側に突出している羽２５で押された空気は遠心力により羽２５の径方向外側の第２の隙間１７の方へ空気が流れる。

更に、空気は壁４に沿ってハウジング２の内周面に固定した固定子７の方へ流れる。ハウジング２は壁４により塞いでいるため風路としては行き止まりになるので、壁４沿いに流れて来た空気は向きを軸方向に変えて、固定子７の内周面と回転子１３の外周面の磁石１４の間の第１の隙間１５の方へ流れる。このように固定子７と回転子１３の間を壁４側から綱車１９側へ流れて来た空気は、カバー２１の内周面とロータ１３aの外周面との間の第３の隙間２３から巻上機１の外へ排出される。

羽２５で押した空気が遠心力で流れて行くのにともない、ハウジング２の外側の空気が穴１１を通ってハウジング２の内側へ流れ込んで来る。穴１１は本体３の他端側に向かって、つまり軸方向に貫通しているので、空気は軸方向に流れ込んで来る。流れ込んだ空気の一部は羽２５で押すことにより遠心力により第２の隙間１７の方へ流れて行く。

また、一部の空気は、そのまま軸方向に回転子１３の内周側まで流れて来る。そして、羽２５に押されて遠心力により回転子１３の内周面側へ流れる。壁４とは反対側の回転子１３の端部は保持部１３ｂにより塞がれており、羽２５は保持部１３ｂに突き当たるところまで延ばされて設けられているため、内周面側へ流れた空気は、内周面に沿って壁４側へ流れ、穴１１の径方向外側に隣接している壁４aの部分に突き当たる。そして、羽２５で押すことにより遠心力で第２の隙間１７の方へ流れて行く。その後、第１の隙間１５を通ってカバー２１の内周面とロータ１３aの外周面との間の第３の隙間２３から巻上機１の外へ排出される。

また、羽２５を軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜して設けているので、エレベータの昇降にともない回転子１３の回転方向が逆転することによって、回転子１３の内周側へ流れ込んだ空気を攪拌し回転子１３の内周に空気を行き渡らせる。

このように回転子１３の内周面に沿って配置した羽２５により、穴１１から巻上機１の内側に空気を取入れ、回転子１３及び固定子７と接触させながら流した後に、綱車１９側から巻上機１の外へ排出する。この過程で回転子１３及び固定子７の熱を空気へ伝えて空気とともに巻上機１の外へ排出して巻上機１を冷却するので、小型で簡単な冷却構造を有するエレベータ用巻上機を得ることができる。

また、空気を取入れる穴１１は、回転子１３の内周面に沿って放射状に配置される羽２５と軸方向に対向しているので、空気を回転子１３の内周側に効率良く取入れることができる。そして、空気を取入れる穴１１は、回転子１３の内周側の中空部分と軸方向に対向しているので、穴１１からハウジング２の内側へ流れ込んできた空気の多くは回転子１３の内周側に流れた後、回転子１３の外周側である第１の隙間１５を通って排出されるので回転子１３を充分に冷却できる。

さらに、羽２５を回転子１３の保持部１３ｂまで延ばして設けており、また、軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜して設けているので、エレベータの昇降にともない回転子１３の回転方向が逆転することによって、内周側へ流れた空気を攪拌し回転子１３の内周に空気を行き渡らせて回転子１３を充分に冷却できる。

また、羽２５の外周側端部２５ｃは穴１１よりも径方向外側に設けられ、羽２５の壁４側端部２５aは穴１１の径方向外側に隣接している壁４aの部分と対向するようにしているので、回転子１３の内周面に沿って壁４側へ流れる空気は、ハウジング２の外側から内側へ流れ込んで来る空気と衝突することなく壁４側へ流れることができる。

また、羽２５の内周側端部２５ｄの径方向の位置は、穴１１が開けられている径方向の範囲内に設けられているため、ハウジング２の外側から内側へ流れ込み、次に回転子１３の内周面側へ流れるという空気の経路が形成され効率良く冷却できる。

なお、本実施の形態では、羽２５を軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜して設けた場合で説明したが、仮想平面に対して垂直に設けてもよい。また、穴１１は円形にしているが、穴の形状は円形に限定されるものではなく、例えば楕円や長方形であってもよい。

１ 巻上機、 ２ ハウジング、 ３ 本体、 ４ 壁、 ７ 固定子、 １１ 穴、 １３ 回転子、 １３ａ ロータ、 １３b 保持部、 １３ｃ 壁側端面、 １４ 磁石、 １５ 第１の隙間、 １７ 第２の隙間、 １９ 綱車、 ２５ 羽、
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 端部

Claims (5)

1. 一端側は壁で塞がれ、他端側は開口され、前記壁には前記他端側に対向する穴を有する筒状の枠体と、
   前記壁から前記他端側へ突出して設けられた軸と、
   前記軸を中心にして前記枠体の内側に固定された円環状の固定子と、
   中空円筒形状をしており、外周面は前記固定子の内周面に第１の隙間を開けて対向し、壁側端面は前記壁に第２の隙間を開けて対向するとともに前記穴よりも径方向外側に位置し、前記壁とは反対側の端部を塞ぐ保持部により前記軸に回転可能に支持された回転子と、
   前記壁とは反対側の前記回転子の軸方向端部に設けられた綱車と、
   前記回転子の内周面に沿って放射状に配置されるとともに前記壁側の端部は前記回転子よりも前記壁側へ突出しており、前記穴と軸方向に対向できる位置に前記回転子に固定された複数の羽と、
   を備えたことを特徴とするエレベータ用巻上機。
2. 前記羽の前記保持部側の端部は前記保持部まで延びていることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用巻上機。
3. 前記羽は軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレベータ用巻上機。
4. 前記羽の外周側端部は、前記穴よりも径方向外側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
5. 前記羽の内周側端部の径方向の位置は、前記穴が開けられている径方向の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータ用巻上機。

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