(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施の形態1.
実施の形態1に係るエレベータ用巻上機の綱車及びエレベータ用巻上機について説明する。
図1は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機を綱車側から見た構成を示す正面図である。
図2は、
図1のII−II断面を示す断面図である。
図1及び
図2では、エレベータ用巻上機の構成要素のうち、モータ固定子、制動機、ハウジング等の一部の構成要素の図示は省略されている。ここで、綱車30の軸線に沿う方向を軸方向とし、綱車30の半径に沿う方向を径方向とし、綱車30の回転方向に沿う方向を周方向とする。
【0013】
図1及び
図2に示すように、エレベータ用巻上機100は、固定軸10と、モータの出力軸20と、綱車30と、を有している。固定軸10、出力軸20及び綱車30は、いずれも同軸に設けられている。
【0014】
出力軸20は、固定軸10の外周側に設けられている。出力軸20は、軸受11を介して固定軸10に回転自在に支持されている。出力軸20は、円筒状に形成されたモータ回転子20aを一部に有している。モータ回転子20aの外周側には、不図示のモータ固定子が配置されている。モータ回転子20aは、モータ固定子と共に、エレベータ用巻上機100のモータを構成している。出力軸20は、モータの駆動力により、固定軸10の軸心12を回転中心として回転するように構成されている。
【0015】
出力軸20は、綱車30のボス部31が取り付けられる綱車取付面21を有している。綱車取付面21は、軸方向と垂直な平面である。綱車取付面21は、出力軸20の回転中心を中心とした環状に形成されている。綱車取付面21には、周方向に配列した複数のリーマ穴22が形成されている。リーマ穴22のそれぞれは、軸方向と平行に延伸している。リーマ穴22のそれぞれは、円筒面状の内周面を有する円筒部22aと、円筒部22aよりも奥側に形成された雌ねじ部22bと、を有している。雌ねじ部22bは、円筒部22aの径D1よりも小さい径を有している。
【0016】
綱車30は、環状のボス部31と、円筒状の巻掛け部32と、を有している。ボス部31は、出力軸20の綱車取付面21に取り付けられている。巻掛け部32は、径方向においてボス部31よりも外側に配置されている。ボス部31と巻掛け部32との間は、複数の支持部33によって接続されている。複数の支持部33のそれぞれは、径方向に延伸している。巻掛け部32は、複数の支持部33を介してボス部31によって支持されている。巻掛け部32の外周面には、それぞれ周方向に延びた複数の綱溝32aが形成されている。巻掛け部32の外周面には、かご及びおもりが両端に接続された複数のロープが巻き掛けられる。
【0017】
ボス部31の一方の表面31aは、軸方向と垂直な平面状に形成されている。表面31aには、複数の溝部40が形成されている。溝部40のそれぞれは、径方向に延伸している。溝部40のそれぞれは、軸方向に見たときに、リーマ穴22のそれぞれと重なる位置を通っている。溝部40のそれぞれの深さ方向は、軸方向に沿っている。
【0018】
ボス部31の他方の表面31bは、表面31aと平行な平面状に形成されている。表面31bは、出力軸20の綱車取付面21と接触している。
【0019】
図3は、
図2のIII−III断面を示す断面図である。
図4は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車におけるボス部の一部の構成を示す正面図である。
図4では、後述するリーマピン50の頭部50a、フランジ部材70、第1ボルト74、第2ボルト75などの図示は省略されている。
【0020】
図3及び
図4に示すように、溝部40のそれぞれは、互いに対向する第1側壁面40a及び第2側壁面40bと、第1側壁面40a及び第2側壁面40bの間に形成された底面40cと、を有している。第1側壁面40a及び第2側壁面40bのそれぞれは、底面40cに近づくほど溝部40の幅が狭くなるように傾斜した平面である。つまり、溝部40は、底面40cを有するV溝である。溝部40の幅方向における中心線を通りかつ軸方向に沿った平面を溝部40の中心面42とすると、第1側壁面40aと中心面42との間の距離、及び第2側壁面40bと中心面42との間の距離は、いずれも底面40cに近づくほど短くなっている。
【0021】
底面40cの一部には、リーマピン50が挿入される第1貫通穴41が形成されている。第1貫通穴41は、軸方向に延伸し、底面40cからボス部31の他方の表面31bまで貫通している。第1貫通穴41の内周面は、円筒面状に形成されている。第1貫通穴41は、出力軸20に形成されているリーマ穴22の円筒部22aに繋がっている。第1貫通穴41の径D2は、リーマ穴22の円筒部22aの径D1よりも大きくなっている。
【0022】
リーマピン50は、頭部50a、円筒部50b及びねじ部50cを有している。頭部50aは、六角柱状に形成されている。円筒部50bは、頭部50aとねじ部50cとの間に設けられている。円筒部50bは、円筒面状の外周面を有している。ねじ部50cは、円筒部50bの径よりも小さい径を有している。ねじ部50cの外周面には、雄ねじが形成されている。
【0023】
リーマピン50は、ボス部31の表面31a側から第1貫通穴41に挿入され、第1貫通穴41を介してボス部31を貫通している。リーマピン50のねじ部50cは、リーマ穴22の雌ねじ部22bに嵌め込まれている。リーマ穴22が出力軸20を貫通して形成されている場合、リーマピン50のねじ部50cは、別途設けられるナットに嵌め込まれるようにしてもよい。
【0024】
リーマピン50の円筒部50bは、リーマ穴22の円筒部22a、第1貫通穴41、及び溝部40のそれぞれの内部に位置している。リーマ穴22の円筒部22aの内周面は、リーマピン50の円筒部50bの外周面と面接触している。円筒部22aの内周面は、全周にわたって円筒部50bの外周面と接触していてもよい。
【0025】
第1貫通穴41の径D2は、リーマ穴22の円筒部22aの径D1よりも大きくなっているため、当然ながら第1貫通穴41の径D2は、リーマピン50の円筒部50bの径よりも大きくなっている。これにより、第1貫通穴41の内周面と円筒部50bの外周面との間には、全周にわたって隙間43が形成されている。
【0026】
溝部40の内部において、リーマピン50と第1側壁面40aとの間には、第1傾き座61が設けられている。溝部40の内部において、リーマピン50と第2側壁面40bとの間には、第2傾き座62が設けられている。
【0027】
図5は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車における第1傾き座の構成を示す正面図である。
図6は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車における第1傾き座の構成を示す側面図である。
図5及び
図6に示すように、第1傾き座61は、第1傾斜面61aと、第1傾斜面61aとは反対側の面である第1対向面61bと、を有している。
【0028】
第1対向面61bは、第2傾き座62と対向している。第1対向面61bには、第1円弧溝61cが形成されている。第1円弧溝61cは、リーマピン50の円筒部50bの外周面に沿った円弧状の断面を有している。本実施の形態では、第1円弧溝61cは、半円状の断面を有している。第1円弧溝61cの半径r1は、リーマ穴22の円筒部22aの径D1の半分、すなわち円筒部22aの半径と等しい(r1=D1/2)。第1円弧溝61cの内面は、円筒部50bの外周面と摺動可能に面接触している。
【0029】
第1傾斜面61aは、第1側壁面40aに沿って傾斜した平面である。第1傾斜面61aは、第1円弧溝61cの延伸方向に対して傾斜している。第1円弧溝61cの内面と円筒部50bの外周面とが面接触している状態では、第1傾斜面61aと第1側壁面40aとが平行になっている。第1傾斜面61aは、第1側壁面40aと摺動可能に面接触している。
【0030】
第2傾き座62は、第1傾き座61と同様に、第2傾斜面62aと第2対向面62bとを有している。第2傾斜面62aは、第2側壁面40bに沿って傾斜した平面である。第2対向面62bは、第1傾き座61の第1対向面61bと対向している。第2対向面62bには、第2円弧溝62cが形成されている。第2円弧溝62cは、リーマピン50の円筒部50bの外周面に沿った円弧状の断面を有している。本実施の形態では、第2円弧溝62cは、半円状の断面を有している。第2円弧溝62cの半径r2は、第1円弧溝61cの半径r1と等しい(r2=r1)。第2円弧溝62cの内面は、円筒部50bの外周面と摺動可能に面接触している。第2傾斜面62aは、第2側壁面40bと摺動可能に面接触している。本実施の形態では、第2傾き座62は、第1傾き座61と同一の形状を有している。
【0031】
第1傾き座61及び第2傾き座62は、リーマ穴を有する1つのブロックが2つに分割された構成を有する分割片である。すなわち、第1傾き座61及び第2傾き座62が組み合わされると、第1円弧溝61c及び第2円弧溝62cが1つのリーマ穴として機能する。
【0032】
本実施の形態では、第1傾き座61の第1対向面61bと第2傾き座62の第2対向面62bとが隙間を挟んで対向しているが、第1対向面61bと第2対向面62bとは互いに接触していてもよい。
【0033】
図1〜
図3に戻り、リーマピン50の頭部50aとボス部31の表面31aとの間には、フランジ部材70が挟まれている。フランジ部材70は、リーマピン50毎に設けられている。フランジ部材70は、溝部40の幅よりも広い幅を有する長方形平板状の部材である。なお、フランジ部材70の平面形状は、長方形状に限られず、円形などの他の形状であってもよい。フランジ部材70は、リーマピン50が出力軸20に対して締め付けられることによって固定されている。フランジ部材70は、周方向において、溝部40を挟んで両側に位置する2つの表面31aに跨がっている。フランジ部材70の中心部には、リーマピン50が挿入される第2貫通穴71が形成されている。
【0034】
フランジ部材70において、第2貫通穴71の周囲には、第1ボルト74が挿入される第1ねじ穴72と、第2ボルト75が挿入される第2ねじ穴73と、が形成されている。第1ねじ穴72及び第2ねじ穴73は、いずれもフランジ部材70を貫通している。第1ねじ穴72の一端には、第1ボルト74の頭部を収容する座繰り穴が形成されている。同様に、第2ねじ穴73の一端には、第2ボルト75の頭部を収容する座繰り穴が形成されている。本実施の形態では、各フランジ部材70には2つの第1ねじ穴72と2つの第2ねじ穴73とが形成されているが、各フランジ部材70における第1ねじ穴72及び第2ねじ穴73のそれぞれの数は、1つ又は3つ以上であってもよい。
【0035】
第1ボルト74は、第1ねじ穴72を貫通している。第1ボルト74の先端部は、第1傾き座61に接触している。第1傾き座61は、第1ボルト74によって押さえられている。これにより、軸方向における第1傾き座61の位置を固定できるとともに、第1傾き座61が溝部40から抜けてしまうのをより確実に防止できる。
【0036】
第2ボルト75は、第2ねじ穴73を貫通している。第2ボルト75の先端部は、第2傾き座62に接触している。第2傾き座62は、第2ボルト75によって押さえられている。これにより、軸方向における第2傾き座62の位置を固定できるとともに、第2傾き座62が溝部40から抜けてしまうのをより確実に防止できる。
【0037】
綱車30の綱溝32aはロープとの摩擦により摩耗するため、エレベータ用巻上機100では、綱車30を定期的に交換する必要がある。一般に、交換用の綱車は、設置済のエレベータ用巻上機100の出力軸20とは別に加工されている。このため、交換用の綱車のリーマ穴の位置と、出力軸20のリーマ穴の位置との間には、加工公差の範囲でずれが生じ得る。これにより、綱車のリーマ穴及び出力軸20のリーマ穴にリーマピンを挿入できない場合があった。この場合、交換用の綱車及び出力軸20に対して、リーマ穴の共開け加工を行う必要があった。しかしながら、エレベータ用巻上機100が設置されている機械室内には機械加工設備が整っていないため、リーマ穴の共開け加工を行うのは困難であった。
【0038】
これに対し、本実施の形態では、綱車30を交換する際に、綱車30側のリーマ穴の位置を調整できるようになっている。これにより、本実施の形態では、綱車30を交換する際のリーマ穴の共開け加工を省略することができる。以下、綱車30側のリーマ穴の位置調整方法について説明する。
【0039】
出力軸20の径方向及び周方向において、各リーマピン50の位置は、設置済のエレベータ用巻上機100の出力軸20に形成されているリーマ穴22の位置によって決まる。綱車30が交換されたとき、各リーマピン50は、交換後の綱車30の第1貫通穴41を貫通して、出力軸20のリーマ穴22に挿入される。これにより、出力軸20の径方向及び周方向において、各リーマピン50の位置が固定される。第1貫通穴41の径D2は、リーマピン50の円筒部50bの径よりも大きくなっている。このため、第1貫通穴41の位置に加工公差の範囲でずれが生じていたとしても、リーマピン50は、第1貫通穴41を貫通することができる。
【0040】
まず、径方向における綱車30側のリーマ穴の位置調整方法について説明する。第1傾き座61及び第2傾き座62は、溝部40に沿って径方向に摺動できるようになっている。例えば、
図4において、第1傾き座61及び第2傾き座62が図中上方に移動した場合、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴は、図中上方、すなわち径方向外側に移動する。第1傾き座61及び第2傾き座62が図中下方に移動した場合、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴は、図中下方、すなわち径方向内側に移動する。
【0041】
これにより、第1傾き座61は、径方向において、第1円弧溝61cの内面とリーマピン50の外周面とが面接触する位置に移動することができる。また、第2傾き座62は、径方向において、第2円弧溝62cの内面とリーマピン50の外周面とが面接触する位置に移動することができる。すなわち、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴の位置は、径方向において、リーマピン50の位置に応じて調整される。
【0042】
次に、周方向における綱車30側のリーマ穴の位置調整方法について説明する。第1傾き座61は、第1側壁面40aに沿って軸方向に摺動できるようになっている。第1傾き座61が第1側壁面40aに沿って軸方向に移動すると、第1側壁面40aの傾斜により、第1傾き座61は周方向にも変位する。例えば、
図3において、第1傾き座61が第1側壁面40aに沿って図中右方に移動すると、第1傾き座61は図中上方にも変位する。逆に、第1傾き座61が第1側壁面40aに沿って図中左方に移動すると、第1傾き座61は図中下方にも変位する。
【0043】
第2傾き座62は、第1傾き座61から独立して、第2側壁面40bに沿って軸方向に摺動できるようになっている。第2傾き座62が第2側壁面40bに沿って軸方向に移動すると、第2側壁面40bの傾斜により、第2傾き座62は周方向にも変位する。
図3において、第2傾き座62が第2側壁面40bに沿って図中左方に移動すると、第2傾き座62は図中上方にも変位する。逆に、第2傾き座62が第2側壁面40bに沿って図中右方に移動すると、第2傾き座62は図中下方にも変位する。
【0044】
つまり、
図3において、第1傾き座61が図中右方に移動し、かつ第2傾き座62が図中左方に移動した場合、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴は、図中上方、すなわち周方向の一方側に移動する。第1傾き座61が図中左方に移動し、かつ第2傾き座62が図中右方に移動した場合、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴は、図中下方、すなわち周方向の他方側に移動する。
【0045】
これにより、第1傾き座61は、周方向において、第1円弧溝61cの内面とリーマピン50の外周面とが面接触する位置に移動することができる。また、第2傾き座62は、周方向において、第2円弧溝62cの内面とリーマピン50の外周面とが面接触する位置に移動することができる。すなわち、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴の位置は、周方向において、リーマピン50の位置に応じて調整される。
【0046】
ボス部31の第1貫通穴41の径D2は、綱車30側のリーマ穴の位置の調整が許容される程度の径であることが望ましい。
【0047】
このように、径方向及び周方向のいずれにおいても、綱車30側のリーマ穴の位置は、リーマピン50の位置に応じて調整される。このため、出力軸20とは別に加工された交換用の綱車30が出力軸20に取り付けられる場合であっても、リーマピン50を確実に取り付けることができる。したがって、本実施の形態によれば、リーマ穴の共開け加工を省略することができ、綱車30を交換する際の作業工数を減少させることができる。
【0048】
本実施の形態では、出力軸20のリーマ穴22とリーマピン50との間、リーマピン50と第1傾き座61との間、第1傾き座61と溝部40との間、リーマピン50と第2傾き座62との間、第2傾き座62と溝部40との間がいずれも面接触している。これにより、各接触面における面圧の上昇を抑えることができるため、出力軸20から綱車30にトルクをより確実に伝達できる。
【0049】
リーマピン50によって綱車30と出力軸20との間の必要な締結力を確保できる場合には、綱車30の交換の際に、綱車30の焼嵌めの廃止、既存の締結ボルトの本数の削減、リーマピン50の小径化、リーマピン50の本数の削減などを行ってもよい。これにより、綱車30を交換する際の作業工数をさらに減少させることができる。
【0050】
本実施の形態では、綱車30に溝部40が形成されているとともに、第1傾き座61、第2傾き座62、フランジ部材70等が綱車30の構成部品となっている。このため、本実施の形態の綱車30は、リーマ穴の共開け加工を行うことを前提とした既存のエレベータ用巻上機に対しても後付けで適用することができる。
【0051】
本実施の形態において、第1傾き座61及び第2傾き座62のそれぞれの位置が、リーマピン50との間の摩擦力及び溝部40との間の摩擦力によって保持される場合には、フランジ部材70、第1ボルト74及び第2ボルト75を省略することができる。
【0052】
以上説明したように、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車30は、環状のボス部31を備えている。ボス部31の一方の表面31aには、径方向に延伸した溝部40が形成されている。溝部40は、互いに対向する第1側壁面40a及び第2側壁面40bと、第1側壁面40a及び第2側壁面40bの間に形成された底面40cと、を有している。第1側壁面40a及び第2側壁面40bのそれぞれは、底面40cに近づくほど溝部40の幅が狭くなるように傾斜している。底面40cには、リーマピン50が挿入される第1貫通穴41が形成されている。第1貫通穴41は、軸方向に延伸してボス部31の他方の表面31bまで貫通している。綱車30は、リーマピン50と第1側壁面40aとの間に設けられる第1傾き座61と、リーマピン50と第2側壁面40bとの間に設けられる第2傾き座62と、をさらに備えている。第1傾き座61は、第1側壁面40aに沿って傾斜した第1傾斜面61aと、第2傾き座62と対向する第1対向面61bと、を有している。第1対向面61bには、リーマピン50の外周面に沿った円弧状の断面を有する第1円弧溝61cが形成されている。第2傾き座62は、第2側壁面40bに沿って傾斜した第2傾斜面62aと、第1傾き座61と対向する第2対向面62bと、を有している。第2対向面62bには、リーマピン50の外周面に沿った円弧状の断面を有する第2円弧溝62cが形成されている。
【0053】
この構成によれば、第1円弧溝61cと第2円弧溝62cとによって形成される綱車30側のリーマ穴の位置を、リーマピン50の位置に応じて調整することができる。したがって、綱車30を交換する際のリーマ穴の共開け加工を省略することができる。また、この構成によれば、リーマピン50と第1傾き座61との間、第1傾き座61と溝部40との間、リーマピン50と第2傾き座62との間、第2傾き座62と溝部40との間をいずれも面接触させることができる。したがって、各接触面における面圧の上昇を抑えることができるため、出力軸20から綱車30にトルクをより確実に伝達できる。
【0054】
本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車30は、リーマピン50の頭部50aとボス部31との間に挟まれるフランジ部材70をさらに備えている。フランジ部材70には、リーマピン50が挿入される第2貫通穴71と、第1ボルト74が挿入される第1ねじ穴72と、第2ボルト75が挿入される第2ねじ穴73と、が形成されている。第1傾き座61は、第1ねじ穴72を貫通した第1ボルト74によって押さえられている。第2傾き座62は、第2ねじ穴73を貫通した第2ボルト75によって押さえられている。
【0055】
この構成によれば、第1傾き座61及び第2傾き座62のそれぞれの軸方向位置を固定することができる。また、この構成によれば、第1傾き座61及び第2傾き座62が溝部40から抜けてしまうのをより確実に防止することができる。
【0056】
本実施の形態に係るエレベータ用巻上機100は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の綱車30と、ボス部31が取り付けられる綱車取付面21を有する出力軸20と、を備えている。綱車取付面21には、第1貫通穴41を貫通したリーマピン50が挿入されるリーマ穴22が形成されている。この構成によれば、エレベータ用巻上機100において上記と同様の効果を得ることができる。
【0057】
本実施の形態に係るエレベータ用巻上機100において、第1貫通穴41の径D2は、リーマ穴22の径D1よりも大きい。この構成によれば、出力軸20側のリーマ穴22とリーマピン50との面接触を維持しつつ、綱車30側のリーマ穴の位置の調整を容易に行うことができる。
【解決手段】エレベータ用巻上機の綱車は、ボス部31を備え、ボス部の表面には溝部40が形成されており、溝部は、第1側壁面40a及び第2側壁面40bと底面40cとを有しており、底面には、リーマピン50が挿入される第1貫通穴41が形成されており、リーマピンと第1側壁面との間に設けられる第1傾き座61と、リーマピンと第2側壁面との間に設けられる第2傾き座62と、をさらに備え、第1傾き座は、第1傾斜面61aと第1対向面61bとを有しており、第1対向面には、第1円弧溝61cが形成されており、第2傾き座は、第2傾斜面62aと第2対向面62bとを有しており、第2対向面には、第2円弧溝62cが形成されている。