特開 2024-161951 巻上機及びエレベーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024161951

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】巻上機及びエレベーター

(51)【国際特許分類】

   B66B 11/08 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

B66B11/08 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077034

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 洋嗣

【テーマコード（参考）】

3F306

【Ｆターム（参考）】

3F306AA07

3F306BA07

3F306BB01

3F306BB03

(57)【要約】

【課題】薄型化の要求に反することなく、ロープ仕様に応じてシーブの厚み寸法を適切に設定することができる巻上機を提供する。
【解決手段】巻上機は、ロープが巻き掛けられるシーブと、シーブが嵌合状態で固定される円筒部を有するドラムとを備える。ドラムは、シーブが嵌合される円筒部の外周面よりも外側に位置する第１の円周上に複数形成された第１のネジ孔と、円筒部の外周面よりも内側に位置する第２の円周上で、かつ円筒部の突端面に複数形成された第２のネジ孔とを有する。シーブは、第１のネジ孔又は第２のネジ孔に噛み合うボルトによってドラムに固定されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロープが巻き掛けられるシーブと、前記シーブが嵌合状態で固定される円筒部を有するドラムとを備える巻上機であって、
前記ドラムは、前記シーブが嵌合される前記円筒部の外周面よりも外側に位置する第１の円周上に複数形成された第１のネジ孔と、前記円筒部の外周面よりも内側に位置する第２の円周上で、かつ前記円筒部の突端面に複数形成された第２のネジ孔とを有し、
前記シーブは、前記第１のネジ孔又は前記第２のネジ孔に噛み合うボルトによって前記ドラムに固定されている
巻上機。

【請求項2】

前記第１のネジ孔と前記第２のネジ孔は、円周方向で互いに同じ位置に形成されている
請求項１に記載の巻上機。

【請求項3】

前記ドラムは、放射状に配列された複数のリブ部を有し、
前記第１のネジ孔と前記第２のネジ孔は、前記リブ部の延長線上に形成されている
請求項２に記載の巻上機。

【請求項4】

前記シーブは、前記第１のネジ孔に噛み合うボルトによって前記ドラムに固定され、
前記シーブの厚み寸法は、前記円筒部の突出寸法と同じである
請求項１に記載の巻上機。

【請求項5】

前記シーブは、前記円筒部の突端面を覆う鍔部を有するとともに、前記鍔部にボルト挿入孔が設けられ、前記ボルト挿入孔を通して前記第２のネジ孔に噛み合うボルトによって前記ドラムに固定されている
請求項１に記載の巻上機。

【請求項6】

前記ボルト挿入孔は、前記ボルトの頭部を収容するザグリ部を有する
請求項５に記載の巻上機。

【請求項7】

ロープを巻き上げる巻上機と、前記巻上機の駆動により昇降する乗りかご及び釣り合いおもりと、を備えるエレベーターであって、
前記巻上機は、前記ロープが巻き掛けられるシーブと、前記シーブが嵌合状態で固定される円筒部を有するドラムとを備え、
前記ドラムは、前記シーブが嵌合される前記円筒部の外周面よりも外側に位置する第１の円周上に複数形成された第１のネジ孔と、前記円筒部の外周面よりも内側に位置する第２の円周上で、かつ前記円筒部の突端面に複数形成された第２のネジ孔とを有し、
前記シーブは、前記第１のネジ孔又は前記第２のネジ孔に噛み合うボルトによって前記ドラムに固定されている
エレベーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻上機及びエレベーターに関する。

【背景技術】

【0002】

エレベーターの巻上機は、主軸が固定された筐体と、主軸に回転自在に取り付けられたドラムと、ドラムにボルトによって固定されたシーブとを備えている。巻上機のシーブには、予め決められた仕様（以下、「ロープ仕様」という。）に基づいてロープが巻き掛けられる。

【0003】

ロープ仕様は、シーブに巻き掛けられるロープの直径と本数によって決まる。このため、例えば、ロープの直径が１０ｍｍ、ロープの本数が４本である場合を第１のロープ仕様とし、ロープの直径が８ｍｍ、ロープの本数が６本である場合を第２のロープ仕様とすると、第２のロープ仕様に適したシーブの厚み寸法は、第１のロープ仕様に適したシーブの厚み寸法よりも大きくなる。その主な理由は、ロープの本数が多くなると、その分、シーブの外周面に形成される溝の数が多くなるからである。

【0004】

一方で、巻上機を構成する各々の部品をロープ仕様ごとに専用に設計して製造すると、部品の管理などが煩雑になり、コストアップにつながる。このため、従来においては、シーブに求められる厚み寸法が小さいロープ仕様であっても、シーブに求められる厚み寸法が大きいロープ仕様に合わせてシーブの厚み寸法を設定することにより、シーブ以外の部品を共通化している。具体的には、例えば、上記第１のロープ仕様に適用するシーブの厚み寸法を、上記第２のロープ仕様に適したシーブの厚み寸法と同じ寸法に設定することにより、シーブ以外の部品を共通化している。

【0005】

エレベーターの巻上機に関しては、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１１１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述したようにシーブに求められる厚み寸法が大きいロープ仕様に合わせてシーブの厚み寸法を設定すると、シーブに求められる厚み寸法が小さいロープ仕様の巻上機では、シーブを含めた巻上機全体の厚み寸法が大きくなり、薄型化の要求に反してしまう。

【0008】

本発明の目的は、薄型化の要求に反することなく、ロープ仕様に応じてシーブの厚み寸法を適切に設定することができる巻上機とこれを備えたエレベーターを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載された構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、ロープが巻き掛けられるシーブと、シーブが嵌合状態で固定される円筒部を有するドラムとを備える巻上機、又はこの巻上機を備えるエレベーターである。ドラムは、シーブが嵌合される円筒部の外周面よりも外側に位置する第１の円周上に複数形成された第１のネジ孔と、円筒部の外周面よりも内側に位置する第２の円周上で、かつ円筒部の突端面に複数形成された第２のネジ孔とを有する。シーブは、第１のネジ孔又は第２のネジ孔に噛み合うボルトによってドラムに固定されている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、薄型化の要求に反することなく、ロープ仕様に応じてシーブの厚み寸法を適切に設定することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るエレベーターの構成例を示す概略図である。

【図2】第１実施形態に係る巻上機の構成を示す正面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図２に示す巻上機からシーブを取り外した状態を示す図である。

【図5】図４に示す巻上機のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】第２実施形態に係る巻上機の構成を示す正面図である。

【図7】図６に示す巻上機のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0013】

図１は、実施形態に係るエレベーターの構成例を示す概略図である。
図１に示すように、エレベーター１０は、ビルなどの建築構造物の昇降路１１に設置される。エレベーター１０は、巻上機１２と、ロープ１３と、乗りかご１４と、釣り合いおもり１５と、プーリ１６と、を備えている。

【0014】

巻上機１２は、乗りかご１４を昇降させるためにロープ１３を巻き上げる機器であって、シーブ１７を備えている。巻上機１２は、昇降路１１の頂部に設けられた機械室１８に設置されている。乗りかご１４は、図示しないかごガイドレールに案内されて昇降路１１を昇降する。乗りかご１４の上部には、かごプーリ１９が配置されている。

【0015】

釣り合いおもり１５は、図示しないおもりガイドレールに案内されて昇降路１１を昇降する。釣り合いおもり１５の上部には、おもりプーリ２０が配置されている。ロープ１３は、かごプーリ１９と、巻上機１２のシーブ１７と、プーリ１６と、おもりプーリ２０に、それぞれ巻き掛けられている。

【0016】

上記構成からなるエレベーター１０においては、巻上機１２の駆動によりシーブ１７を回転させ、このシーブ１７の回転よってロープ１３を巻き上げることにより、乗りかご１４と釣り合いおもり１５が互いに反対方向に昇降する。
なお、エレベーター１０の構成は、図１に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。

【0017】

＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係る巻上機の構成を示す正面図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。
図２及び図３に示すように、巻上機１２は、上述したシーブ１７の他に、中空の主軸２５と、主軸２５が固定された筐体２６と、主軸２５に軸受２７介して回転自在に支持されたドラム２８と、ドラム２８の回転を制動するブレーキ２９と、ステータ３０と、磁石３１と、エンコーダ３２と、回転伝達部材３３とを備えている。

【0018】

筐体２６は、図３に示すように、本体部３４と、脚部３５とを有する。本体部３４は、ドラム２８の一部と、ステータ３０等を収容する収容部３６と、主軸２５が取り付けられるボス部３７とを一体に有する。収容部３６は、本体部３４の外周部に形成され、ボス部３７は、本体部３４の中心部に形成されている。主軸２５は、本体部３４のボス部３７に嵌合状態で固定されている。脚部３５は、筐体２６の下部に配置されている。脚部３５は、巻上機１２を機械室１８に設置する場合に、図示しないボルトによって巻上機１２を機械室１８の床に固定するための部分である。

【0019】

ドラム２８は、ステータ３０及び磁石３１と共に、巻上機１２のモータを構成する。具体的には、ドラム２８は、モータのロータとして機能する。ドラム２８は、ドラム２８の外周部に位置するヨーク部４１と、ヨーク部４１よりもドラム２８の内周側に位置する円筒部４２と、ヨーク部４１と円筒部４２との間に位置する円板部４３と、円筒部４２よりもドラム２８の内周側に位置する軸受取付部４４と、円筒部４２と軸受取付部４４との間に位置するリブ部４５とを一体に有する。

【0020】

ヨーク部４１は、円環状に形成されている。ヨーク部４１は、本体部３４の収容部３６に収容されている。ヨーク部４１の内周面には磁石３１が取り付けられている。円筒部４２は、主軸２５の中心軸方向（以下、単に「中心軸方向」ともいう。）において、ヨーク部４１と反対側に突出する状態で形成されている。円板部４３は、巻上機１２を正面方向から見て、ステータ３０と重なる位置に配置されている。円板部４３は、ヨーク部４１と円筒部４２を連結している。軸受取付部４４は、軸受２７が取り付けられる部分である。軸受取付部４４には、２つの軸受２７が中心軸方向に並んで取り付けられている。リブ部４５は、図２に示すように、ドラム２８の円周方向に複数設けられている。また、複数のリブ部４５は、ドラム２８を正面方向から見て放射状に配列されている。

【0021】

エンコーダ３２は、主軸２５の中空部に取り付けられている。エンコーダ３２は、シーブ１７の回転に関する情報（回転量、回転速度等）を検出する機器、すなわちロータリーエンコーダである。回転伝達部材３３は、ドラム２８と一体に回転することにより、ドラム２８の回転をエンコーダ３２に伝達する部材である。回転伝達部材３３は、円板状に形成されている。回転伝達部材３３は、軸受２７の取付部位を覆い隠すようにドラム２８に取り付けられている。主軸２５の中心軸方向において、回転伝達部材３３の端面３３ａは、円筒部４２の突端面４２ａと同一平面（面一）に配置されている。

【0022】

図４は、図２に示す巻上機からシーブを取り外した状態を示す図であり、図５は、図４に示す巻上機のＶ－Ｖ断面図である。
図４及び図５に示すように、ドラム２８の円板部４３には複数（図例では６つ）のネジ孔５１が形成され、ドラム２８の円筒部４２にも複数（図例では６つ）のネジ孔５２が形成されている。ネジ孔５１は、第１のネジ孔に相当し、ネジ孔５２は、第２のネジ孔に相当する。ネジ孔５１は、第１のロープ仕様（後述）に適した厚み寸法を有するシーブをドラム２８に取り付けるためのネジ孔である。ネジ孔５２は、第１のロープ仕様と異なる第２のロープ仕様（後述）に適した厚み寸法を有するシーブをドラム２８に取り付けるためのネジ孔である。

【0023】

図４に示すように、複数のネジ孔５１は、円筒部４２の外周面よりも外側（大径側）に位置する第１の円周Ｃ１上に形成されている。これに対して、複数のネジ孔５２は、円筒部４２の外周面よりも内側（小径側）に位置する第２の円周Ｃ２上に形成されている。また、複数のネジ孔５２は、円筒部４２の突端面４２ａに形成されている。

【0024】

ネジ孔５１とネジ孔５２は、ドラム２８の円周方向で互いに同じ位置に形成されている。具体的には、複数のネジ孔５１は、円周方向に６０°の角度ピッチで形成され、複数のネジ孔５２も、円周方向に６０°の角度ピッチで形成されている。また、ネジ孔５１とネジ孔５２は、リブ部４５と同じ角度ピッチで、リブ部４５の延長線上に形成されている。

【0025】

再び図２及び図３に戻って説明する。シーブ１７は、円環状に形成されている。シーブ１７の外周面には複数の溝５５が形成されている。溝５５のサイズ及び数は、シーブ１７に巻き掛けられるロープの仕様によって決まる。第１実施形態においては、ロープ仕様の一例として、ロープの直径が１０ｍｍ、ロープの本数が４本である場合を想定して、シーブ１７に４つの溝５５が形成されている。４つの溝５５は、シーブ１７の中心軸方向に所定の間隔で並んでいる。また、溝５５の幅及び間隔は、ロープの直径に対応して設定されている。

【0026】

シーブ１７の厚み寸法Ｌ１は、円筒部４２の突出寸法Ｌ２（図５）と同じ寸法に設定されている。シーブ１７の厚み寸法Ｌ１は、シーブ１７の中心軸方向の一端面から他端面までの寸法である。円筒部４２の突出寸法Ｌ２は、円板部４３の外面４３ａを基準に規定される円筒部４２の突出寸法である。シーブ１７をドラム２８の円筒部４２に取り付ける場合、シーブ１７の一端面は円板部４３の外面４３ａに突き当てられる。このため、シーブ１７の厚み寸法Ｌ１を円筒部４２の突出寸法Ｌ２と同じ寸法に設定することにより、円筒部４２の突端面４２ａからシーブ１７を突出させることなく、円筒部４２にシーブ１７を取り付けることができる。

【0027】

シーブ１７には複数のボルト挿入孔５６が設けられている。複数のボルト挿入孔５６は、上述した複数のネジ孔５１（図４）と同じ位置関係になるように設けられている。ボルト挿入孔５６は、シーブ１７の固定に用いられるボルト５７を挿入するための孔である。本実施形態においては、一例として、ボルト５７が六角孔付きボルトである場合を示している。ボルト挿入孔５６は、シーブ１７を厚み方向に貫通する状態で形成されている。ボルト挿入孔５６は、ボルト５７の頭部を収容するザグリ部５６ａ（図３）を有している。これにより、ボルト５７の頭部がシーブ１７の端面から突出することを抑制できる。

【0028】

上記構成からなるシーブ１７は、ドラム２８の円筒部４２の外周面に嵌合されている。また、シーブ１７に設けられた複数のボルト挿入孔５６には、それぞれに対応するボルト５７が挿入されている。各々のボルト５７は、ドラム２８の円板部４３に形成されたネジ孔５１に噛み合っており、その状態で適度なトルクにより締め付けられている。シーブ１７は、各々のボルト５７の締め付け力により円板部４３の外面４３ａに押し付けられている。これにより、シーブ１７は、円筒部４２に嵌合された状態で固定されている。

【0029】

第１実施形態に係る巻上機１２において、シーブ１７の厚み寸法Ｌ１は、溝５５の並び方向に余分な厚みを確保することなく、ロープ仕様に適した寸法に設定されている。ロープ仕様に適した寸法とは、ロープ仕様で規定される直径及び本数のロープを巻き掛けるために必要なサイズ及び数の溝を、シーブの外周面に形成するのに求められる最小限の寸法である。このため、上述したロープ直径＝１０ｍｍ、ロープ本数＝４本のロープ仕様を巻上機１２のシーブ１７に適用する場合に、シーブ１７を含めた巻上機１２全体の厚み寸法を小さく抑えることができる。したがって、巻上機１２に求められる薄型化の要求に応えることができる。

【0030】

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る巻上機の構成を示す正面図であり、図７は、図６に示す巻上機のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。
第２実施形態においては、上述した第１実施形態の場合と比較して、シーブの構成が異なり、シーブ以外の部品は共通である。以下、詳しく説明する。

【0031】

図６及び図７に示すように、巻上機１２Ａのシーブ１７Ａは、円環状に形成されている。シーブ１７Ａの外周面には複数の溝５５Ａが形成されている。溝５５Ａのサイズ及び数は、シーブ１７Ａに巻き掛けられるロープの仕様によって決まる。第２実施形態においては、ロープ仕様の一例として、ロープの直径が８ｍｍ、ロープの本数が６本である場合を想定して、シーブ１７Ａに６つの溝５５Ａが形成されている。６つの溝５５Ａは、シーブ１７Ａの中心軸方向に所定の間隔で並んでいる。また、溝５５Ａの幅及び深さは、ロープの直径に対応して設定されている。

【0032】

ここで、第１実施形態に係る巻上機１２に適用されるロープ仕様を第１のロープ仕様とし、第２実施形態に係る巻上機１２Ａに適用されるロープ仕様を第２のロープ仕様とすると、第２のロープ仕様に適したシーブの厚み寸法は、第１のロープ仕様に適したシーブの厚み寸法よりも大きくなる。このため、シーブ１７Ａの厚み寸法Ｌ３は、シーブ１７の厚み寸法Ｌ１よりも大きく設定されている。また、第２実施形態における溝５５Ａの幅は、第１実施形態における溝５５の幅よりも狭く設定され、第２実施形態における溝５５Ａの間隔は、第１実施形態における溝５５の間隔よりも狭く設定されている。

【0033】

また、シーブ１７Ａは、鍔部５８を一体に有している。鍔部５８は、シーブ１７Ａの中心軸方向の端部に形成されている。また、鍔部５８は、円筒部４２の外周面に嵌合されるシーブ１７Ａの内周面よりも内側（小径側）に突出する状態で形成されている。シーブ１７Ａの鍔部５８には、複数のボルト挿入孔５９が設けられている。複数のボルト挿入孔５９は、上述した複数のネジ孔５２（図４）と同じ位置関係になるように設けられている。ボルト挿入孔５９は、シーブ１７Ａの固定に用いられるボルト６０を挿入するための孔である。本実施形態においては、一例として、ボルト６０が六角孔付きボルトである場合を示している。ボルト挿入孔５９は、ボルト６０の頭部を収納するザグリ部５９ａを有している。これにより、ボルト６０の頭部がシーブ１７Ａの端面から突出することを抑制できる。

【0034】

上記構成からなるシーブ１７Ａは、ドラム２８の円筒部４２の外周面に嵌合されている。また、シーブ１７Ａの鍔部５８に設けられた複数のボルト挿入孔５９には、それぞれに対応するボルト６０が挿入されている。各々のボルト６０は、ドラム２８の円筒部４２に形成されたネジ孔５２に噛み合っており、その状態で適度なトルクにより締め付けられている。シーブ１７Ａは、各々のボルト６０の締め付け力により円筒部４２の突端面４２ａに押し付けられている。これにより、シーブ１７Ａは、円筒部４２に嵌合された状態で固定されている。また、円筒部４２の突端面４２ａは、シーブ１７Ａの鍔部５８によって覆われている。

【0035】

第２実施形態に係る巻上機１２Ａにおいて、シーブ１７Ａの厚み寸法Ｌ３は、巻上機１２Ａに適用される第２のロープ仕様に適した寸法に設定されている。また、前述した第１実施形態に係る巻上機１２においても、シーブ１７の厚み寸法Ｌ２が、巻上機１２に適用される第１のロープ仕様に適した寸法に設定されている。これにより、第１実施形態及び第２実施形態のいずれにおいても、ロープ仕様に応じてシーブの厚み寸法を適切に設定することができる。また、第１実施形態に係る巻上機１２と第２実施形態に係る巻上機１２Ａでは、シーブ１７，１７Ａ以外の部品を共通化することができる。

【0036】

また、第２実施形態に係る巻上機１２Ａにおいては、円筒部４２の突端面４２ａを覆う鍔部５８をシーブ１７Ａに設けるとともに、鍔部５８に設けたボルト挿入孔５９を通して円筒部４２のネジ孔５２にボルト６０を噛み合わせた構成を採用している。これにより、円板部４３のネジ孔５１を利用してシーブ１７Ａをボルトにより固定する場合に比べて、ボルト６０の長さを短くすることができる。

【0037】

また、第１実施形態及び第２実施形態において、ネジ孔５１とネジ孔５２は、円周方向で互いに同じ位置に形成されている（図４）。このため、ドラム２８の円筒部４２に対して、厚み寸法が小さいシーブ１７及び厚み寸法が大きいシーブ１７Ａのいずれを取り付ける場合でも、作業者はネジ孔５１，５２の位置を混同することがない。よって、シーブの取付作業がしやすくなる。

【0038】

また、第１実施形態及び第２においては、放射状に配列されたリブ部４５の延長線上にネジ孔５１，５２が形成されている。このため、ドラム２８の円筒部４２にシーブ１７又はシーブ１７Ａを取り付ける場合、作業者は、リブ部４５の位置を目印にして、ネジ孔５１とボルト挿入孔５６の位置合わせや、ネジ孔５２とボルト挿入孔５９の位置合わせを行うことができる。また、ボルト５７，６０の締め付けによって負荷が加わるドラム２８の強度をリブ部４５によって効果的に補強することができる。

【0039】

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

【0040】

たとえば、上記実施形態においては、回転伝達部材３３の端面３３ａを円筒部４２の突端面４２ａと同一平面に配置しているが、これに限らず、回転伝達部材３３の端面３３ａを円筒部４２の突端面４２ａよりも引っ込んだ位置に配置してもよい。

【0041】

また、上記実施形態においては、好ましい例として、ネジ孔５１とネジ孔５２を円周方向で互いに同じ位置に形成しているが、これに限らず、ネジ孔５１とネジ孔５２を円周方向で異なる位置に形成してもよい。

【符号の説明】

【0042】

１０…エレベーター、１２，１２Ａ…巻上機、１３…釣り合いおもり、１４…乗りかご、１５…釣り合いおもり、１７，１７Ａ…シーブ、２８…ドラム、４２…円筒部、４２ａ…突端面、４５…リブ部、５１…ネジ孔（第１のネジ孔）、５２…ネジ孔（第２のネジ孔）、５６，５９…ボルト挿入孔、５６ａ，５９ａ…ザグリ部、５７，６０…ボルト、５８…鍔部、Ｃ１…第１の円周、Ｃ２…第２の円周

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】