特開 2024-177838 巻上機

(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】P2024177838

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】巻上機

(51)【国際特許分類】

   B66B 11/08 20060101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

B66B11/08 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096201

(22)【出願日】2023-06-12

(71)【出願人】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】新島 徹一

(72)【発明者】

【氏名】興梠 恵一

(72)【発明者】

【氏名】長岐 一輝

【テーマコード（参考）】

3F306

【Ｆターム（参考）】

3F306AA07

3F306BA07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】シャフトと回転子をより安定して固定でき、シャフトと回転子の締結部の小型化や低コスト化を図ることができる巻上機を提供する。
【解決手段】巻上機１の回転子６のボス部１１は、シャフト３の一端が挿入される筒状本体と、筒状本体の内周側に突出し、シャフト３の一端側の端面に臨むフランジ部１１ｂとを有する。フランジ部１１ｂとシャフト３の一端は、フランジ部１１ｂを挿通してシャフト３に対して軸方向に嵌入されたテーパピン２２を介して嵌着される。テーパピン２２は、フランジ部１１ｂに固定された押さえ部材で後端側から抜け止めされる。押さえ部材は、軸方向においてピンからずれた位置でフランジ部１１ｂにボルトで締結される固定部と、基端側が固定部に接続され、軸方向と交差方向に延びる板状の延在部と、延在部の先端側に接続されるとともにピンの後端側と当接する押さえ部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロープの巻き取りおよび巻き戻しを行う駆動綱車と、
前記駆動綱車の回転軸に沿って配置され、前記駆動綱車を回転させるシャフトと、
前記シャフトの一端と嵌合するボス部を有し、固定子の磁界に対する磁力により回転する回転子と、を備え、
前記回転子のボス部は、前記シャフトの一端が挿入される筒状本体と、前記筒状本体の内周側に突出し、前記シャフトの一端側の端面に臨むフランジ部とを有し、
前記フランジ部と前記シャフトの一端は、前記フランジ部を挿通して前記シャフトに対して軸方向に嵌入されたピンを介して嵌着され、
前記ピンは、嵌入方向の先端側が縮径するテーパ形状であり、前記フランジ部に固定された押さえ部材で後端側から抜け止めされ、
前記押さえ部材は、
前記軸方向において前記ピンからずれた位置で前記フランジ部にボルトで締結される固定部と、
基端側が前記固定部に接続され、前記軸方向と交差方向に延びる板状の延在部と、
前記延在部の先端側に接続されるとともに前記ピンの後端側と当接する押さえ部と、を有し、
前記押さえ部材は、前記固定部の一端を支点として前記固定部での軸方向の締め付け力を前記延在部および前記押さえ部を介して前記ピンに作用させる
巻上機。

【請求項2】

前記押さえ部材の前記延在部と前記固定部の境界部分には、前記延在部を幅方向または厚さ方向に切り欠いた切り欠きが形成されている
請求項１に記載の巻上機。

【請求項3】

前記押さえ部材の前記固定部は、複数の前記ボルトで前記フランジ部に固定され、
前記押さえ部材の前記延在部の基端側は、前記固定部の複数のボルトの間の領域に接続されている
請求項１に記載の巻上機。

【請求項4】

前記押さえ部材の前記固定部は、前記延在部の両側に溝状の切り欠きを有し、
前記押さえ部材の前記延在部と前記固定部の境界部分は、前記固定部の外周よりも内側に位置している
請求項３に記載の巻上機。

【請求項5】

前記ピンは、テーパ状のピン本体と、前記ピン本体の後端側に形成されて引抜用の治具を連結するねじ部と、前記ピン本体と前記ねじ部の間に形成される環状の段差面と、を有し、
前記押さえ部材は、１つの前記固定部に対して前記延在部および前記押さえ部を一対有し、
一対の前記延在部および前記押さえ部は、前記ねじ部を跨いで前記ピンの両側に配置され、それぞれ前記段差面を後端側から押圧する
請求項１に記載の巻上機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻上機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、電動機で駆動綱車を回転させて乗りかごを移動させるエレベータ用の巻上機が知られている。近年では、持続可能な社会を構築する観点から、巻上機のメンテナンスや入替（リプレイス）の容易さが巻上機の性能指標の１つとして重要視されつつある。

【0003】

例えば、特許文献１は、複数本のテーパピンでシャフトに回転子を締結し、スペースの限られた機械室内で分解および組立を簡易に行える巻上機の構造を提案している。この特許文献１では、テーパピンの貫通穴にボルトを挿通してシャフトにテーパピンを締結して抜け止めする構成も提案されている。この種のテーパピンを適用する嵌合構造では、ボルトの軸力でテーパピンが押し込まれ、軸力に対してテーパ面の面圧と摩擦係数で定まる摩擦力が受け座となって、両者がバランスして静止した状態で巻上機が組立てられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２３－３６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１で使用されるテーパピンには、ピンの抜け止め用のボルトを挿通するために軸方向に貫通する貫通穴がピンに形成されている。抜け止め用のボルトを挿通可能な大径の貫通穴をテーパピンに形成すると、構造的にテーパピンのせん断強度が低くなる。そのため、締結部の強度を確保するためにはテーパピンを大径化するか本数を増やす必要があり、その分締結部の大型化やコスト増となる点で改善の余地があった。

【0006】

また、テーパピンを適用する嵌合構造の場合、運転による負荷で面圧が上昇すると、テーパ面表面粗さ等の凹凸がつぶれて締代が低下し、テーパ面の摩擦力が低下してテーパピンは押し込まれる方向に動き易くなる。テーパピンのテーパ値は数十分の一であり、径方向には微小なつぶれであっても、押込む方向には数十倍に拡大されて動く可能性がある。

【0007】

また、特許文献１のようにテーパピンにボルトを挿通して抜け止めをする場合、稼働によるボルトの振動や他の衝撃等による外力などでテーパピンが当初の位置から更に押し込まれるとボルトが緩み、テーパピンの抜け止め機能が低下する可能性がある。そのため、シャフトと回転子をより安定して固定できる締結部の構成が要望されている。

【0008】

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、シャフトと回転子をより安定して固定でき、シャフトと回転子の締結部の小型化や低コスト化を図ることができる巻上機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様に係る巻上機は、ロープの巻き取りおよび巻き戻しを行う駆動綱車と、駆動綱車の回転軸に沿って配置され、駆動綱車を回転させるシャフトと、シャフトの一端と嵌合するボス部を有し、固定子の磁界に対する磁力により回転する回転子と、を備える。回転子のボス部は、シャフトの一端が挿入される筒状本体と、筒状本体の内周側に突出し、シャフトの一端側の端面に臨むフランジ部とを有する。フランジ部とシャフトの一端は、フランジ部を挿通してシャフトに対して軸方向に嵌入されたピンを介して嵌着される。ピンは、嵌入方向の先端側が縮径するテーパ形状であり、フランジ部に固定された押さえ部材で後端側から抜け止めされる。押さえ部材は、軸方向においてピンからずれた位置でフランジ部にボルトで締結される固定部と、基端側が固定部に接続され、軸方向と交差方向に延びる板状の延在部と、延在部の先端側に接続されるとともにピンの後端側と当接する押さえ部と、を有する。押さえ部材は、固定部の一端を支点として固定部での軸方向の締め付け力を延在部および押さえ部を介してピンに作用させる。

【0010】

上記の巻上機において、押さえ部材の延在部と固定部の境界部分には、延在部を幅方向または厚さ方向に切り欠いた切り欠きが形成されていてもよい。
また、上記の巻上機において、押さえ部材の固定部は、複数のボルトでフランジ部に固定されていてもよく、押さえ部材の延在部の基端側は、固定部の複数のボルトの間の領域に接続されていてもよい。さらに、当該巻上機において、押さえ部材の固定部は、延在部の両側に溝状の切り欠きを有していてもよく、押さえ部材の延在部と固定部の境界部分は、固定部の外周よりも内側に位置していてもよい。

【0011】

上記の巻上機において、ピンは、テーパ状のピン本体と、ピン本体の後端側に形成されて引抜用の治具を連結するねじ部と、ピン本体とねじ部の間に形成される環状の段差面と、を有していてもよい。また、押さえ部材は、１つの固定部に対して延在部および押さえ部を一対有していてもよく、一対の延在部および押さえ部は、ねじ部を跨いでピンの両側に配置され、それぞれ段差面を後端側から押圧してもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、シャフトと回転子をより安定して固定でき、シャフトと回転子の締結部の小型化や低コスト化を図ることができる巻上機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態の巻上機の正面図である。

【図2】第１実施形態の巻上機の左側面図である。

【図3】図１におけるシャフトと回転子の分解図である。

【図4】第１実施形態の抜け止め部の左側面図である。

【図5】（ａ）は第１実施形態の抜け止め部の固定前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は第１実施形態の抜け止め部の固定後の状態を示す正面図である。

【図6】第２実施形態の抜け止め部の左側面図である。

【図7】第３実施形態の抜け止め部の左側面図である。

【図8】（ａ）は第３実施形態の抜け止め部の固定前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は第３実施形態の抜け止め部の固定後の状態を示す正面図である。

【図9】（ａ）は第４実施形態の抜け止め部の左側面図であり、（ｂ）は第４実施形態の抜け止め部の固定後の状態を示す正面図である。

【図10】（ａ）は第５実施形態の抜け止め部の左側面図であり、（ｂ）は第５実施形態の抜け止め部の固定後の状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。

【0015】

図面においては、巻上機の回転軸ＡＸの延長方向と平行な方向を軸方向と称する。また、以下の説明では、回転軸ＡＸを中心とする周方向を単に周方向と称し、回転軸ＡＸを中心とする径方向を単に径方向と称する。

【0016】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の巻上機１の正面図であり、図２は、第１実施形態の巻上機１の左側面図である。第１実施形態の巻上機１は、例えばエレベータ用の巻上機に適用される。

【0017】

巻上機１は、円筒状の駆動綱車２と、シャフト３と、第１軸受台４と、第２軸受台５と、回転子６と、固定子７とを備える。駆動綱車２は、外周面にロープ巻取面２ａを有し、乗りかごと重りを繋ぐロープ（不図示）を巻き取りまたは巻き戻す機能を担う。シャフト３は、駆動綱車２を軸方向に貫通し、駆動綱車２に対して同心状に取り付けられている。

【0018】

第１軸受台４および第２軸受台５はそれぞれ取付台８の上に立設されている。取付台８は、例えば、エレベータの機械室の床に固定される。第１軸受台４は、駆動綱車２に対して一方側（図１の左側）に配置され、シャフト３を受ける第１軸受４ａを有する。第２軸受台５は、駆動綱車２に対して他方側（図１の右側）に配置され、シャフト３を受ける第２軸受５ａを有する。第１軸受４ａおよび第２軸受５ａには、例えば自動調心ころ軸受を用いることができる。これにより、シャフト３および駆動綱車２は、第１軸受台４の第１軸受４ａと、第２軸受台５の第２軸受５ａにより回転可能に軸支される。

【0019】

また、シャフト３の一方側の端部は、第１軸受台４を貫通して一方側に突出する。以後、シャフト３において第１軸受台４よりも一方側に突出する部位を片持軸部１０とも称する。
回転子６および固定子７は、第１軸受台４よりも一方側に配置されている。また、第２軸受台５には、駆動綱車２の回転を制止するブレーキ装置（図示せず）が設置される。

【0020】

回転子６は、シャフト３の片持軸部１０と嵌着される円筒状のボス部１１と、ボス部１１の外周側に同心状に配置される円筒状の磁極部１２とを有する。磁極部１２の外周には、異なる磁極が周方向に周期的に配置されるように複数の磁石１２ａが取り付けられている。ボス部１１と磁極部１２は、周方向に複数配置される支柱１３により径方向において接続される。また、回転子６の各支柱１３の間には、周方向に環状になすように複数の通風穴１４が形成されている。

【0021】

回転子６の外周には、エアギャップを隔てて回転子６の磁極部１２と相対するように円筒状の固定子７が配置されている。図２に示すように、固定子７の下側は取付台８に固定されている。また、固定子７にはコイル（不図示）が巻回されている。コイルの電流制御により固定子７の磁界を順番に切り替えることで、回転子６の磁界に対する吸引力または反発力が固定子７に発生する。これにより、回転子６の取り付けられたシャフト３を介して駆動綱車２が回転駆動する。

【0022】

次に、第１実施形態におけるシャフト３と回転子６の嵌合構造について詳細に説明する。ここで、図１におけるシャフト３と回転子６の部分断面は、図２のＢ－Ｏ－Ｃ－Ｄ－Ｅ線での断面である。また、図３は、図１におけるシャフト３と回転子６の分解図である。

【0023】

シャフト３の片持軸部１０は円柱状であり、片持軸部１０の外周面は回転子６のボス部１１と嵌着する外周嵌着面１０ａを構成する。外周嵌着面１０ａは、シャフト３の回転軸ＡＸと同心である。また、片持軸部１０の一方側の端面は第１接合面１０ｂをなしている。片持軸部１０の第１接合面１０ｂは、外周嵌着面１０ａに対して直交する平面であり、軸方向に延びるピン穴１５およびボルト穴１６がそれぞれ複数開口されている。

【0024】

ピン穴１５は、一方側が開放された有底円筒形状で、他方側が一方側よりも縮径したテーパ状をなすくぼみである。ボルト穴１６には雌ネジが内周に刻設され、固定ボルト１９をボルト穴１６に螺合することができる。

【0025】

ピン穴１５およびボルト穴１６は、回転軸ＡＸの同心円上において周方向に一定間隔をあけて配置されている。第１実施形態では、ピン穴１５およびボルト穴１６はそれぞれ９０度間隔をあけて第１接合面１０ｂに４つずつ開口され、ピン穴１５とボルト穴１６の位置の位相は４５度ずれている。

【0026】

また、回転子６のボス部１１は、円筒状のボス本体１１ａと、ボス本体１１ａの一方側に形成される環状のフランジ部１１ｂとを有する。ボス本体１１ａの内径は、片持軸部１０の外径に対してしまりばめとなる寸法であり、ボス本体１１ａの内周面は、片持軸部１０の外周嵌着面１０ａと嵌着される内周嵌着面１１ａ１を構成する。

【0027】

ボス部１１のフランジ部１１ｂは、ボス本体１１ａの内周側に突出するとともに、中央が円形に開口した平板である。フランジ部１１ｂの他方側の面は、片持軸部１０の第１接合面１０ｂと対向する第２接合面１１ｂ１を構成する。フランジ部１１ｂの第２接合面１１ｂ１は、ボス本体１１ａの内周嵌着面１１ａ１に対して直交する平面である。

【0028】

また、フランジ部１１ｂには、片持軸部１０のピン穴１５およびボルト穴１６と対応する位置にそれぞれピン穴１７およびボルト穴１８が形成されている。フランジ部１１ｂのピン穴１７は、片持軸部１０のピン穴１５に対応するテーパ状の穴であって、フランジ部１１ｂを貫通している。シャフト３と回転子６の組立状態では、フランジ部１１ｂのピン穴１７が片持軸部１０のテーパ状のピン穴１５と一体化して面一になる。また、フランジ部１１ｂのボルト穴１８は、例えば固定ボルト１９を挿通可能な丸穴である。

【0029】

さらに、フランジ部１１ｂには、ピン穴１７およびボルト穴１８よりも内周側に、後述の抜け止め部２５のボルト２７を螺合するためのボルト穴２３が形成されている。

【0030】

シャフト３の片持軸部１０は、回転子６のボス部１１に対して他方側から挿入されている。シャフト３と回転子６の組立状態では、片持軸部１０の外周嵌着面１０ａとボス本体１１ａの内周嵌着面１１ａ１が嵌着されて両者が面接触し、径方向嵌着部２０が形成される。

【0031】

径方向嵌着部２０は、片持軸部１０に対して回転子６を固定するとともに、回転子６の偏心量を抑制する機能を担う。なお、径方向嵌着部２０の径、長さ、締代などの仕様は、回転子６に作用するラジアル方向の力（例えば、回転子６の質量による荷重、偏心による回転時の遠心力、磁気吸引力など）を支え、かつ片持軸部１０に回転子６を精度よく同心に固定できる条件下で適宜設定できる。

【0032】

また、シャフト３と回転子６の組立状態では、片持軸部１０の第１接合面１０ｂに対してフランジ部１１ｂの第２接合面１１ｂ１が臨む。そして、固定ボルト１９は、フランジ部１１ｂのボルト穴１８を挿通して片持軸部１０のボルト穴１６に螺合される。これにより、第１接合面１０ｂと第２接合面１１ｂ１が固定ボルト１９の機械的接合で密着し、軸方向と交差する平面上に接合部２１が形成される。

【0033】

第１接合面１０ｂおよび第２接合面１１ｂ１はいずれも径方向嵌着部２０の嵌着面に対して直角であり、第１接合面１０ｂおよび第２接合面１１ｂ１の接合により回転子６の軸方向位置が定まる。また、第１接合面１０ｂと第２接合面１１ｂ１を密着させて固定ボルト１９で締結したときには、締付けに伴う部材の傾き等も生じない。以上のように、接合部２１は、シャフト３に対する回転子６の軸方向位置を位置決めするとともに、片持軸部１０に回転子６が精度よく同心に固定された状態を保持する機能を担う。

【0034】

また、シャフト３と回転子６の組立状態では、片持軸部１０およびフランジ部１１ｂの各ピン穴１５、１７には、中実のテーパピン２２が嵌入される。テーパピン２２は、先端側が後端側よりも縮径し、テーパ状のピン穴１５、１７に対して外径がしまりばめとなるテーパ形状をなしている。なお、テーパピン２２の後端は、軸方向に対して垂直で、軸方向からみて円形の平坦面をなしている。

【0035】

また、組立の際にピン穴１５の底部に残った空気を外側に逃がし、空気圧でテーパピン２２の嵌入抵抗が増加することを抑制するために、テーパピン２２には軸方向に貫通する空気抜き穴（不図示）が形成されていてもよい。なお、テーパピン２２に空気抜き穴を形成する場合、空気抜き穴の開口寸法は、テーパピン２２のせん断強度をほとんど低下させない程度の微小なサイズに設定される。

【0036】

上記のように、片持軸部１０のピン穴１５およびフランジ部１１ｂのピン穴１７に対してテーパピン２２が嵌着されることで、軸方向と交差する平面上に複数の軸方向嵌着部２４が形成される。複数の軸方向嵌着部２４は、回転子６からシャフト３にトルクを伝達する機能を担う。また、軸方向嵌着部２４は、回転子６の回転方向およびラジアル方向の動きに対して片持軸部１０に回転子６を強固に固定する機能も担う。

【0037】

軸方向嵌着部２４ではテーパピン２２を適用することで、分解・組立のときにテーパピン２２の嵌入開始から嵌入終了までの挿入代が大幅に短くなる。そのため、軸方向嵌着部２４の分解・組立作業が容易となり、作業時間も短縮できる。また、軸方向嵌着部２４ではテーパピン２２の挿入量で締代を精度よく管理できる。そのため、複数の軸方向嵌着部２４における締代のばらつきを抑制しやくなり、軸方向嵌着部２４の最大側の嵌着摩擦力を小さく設計できる。

【0038】

図１、図２に示すように、各々の軸方向嵌着部２４には、テーパピン２２を軸方向に抜け止めする抜け止め部２５がそれぞれ設けられている。抜け止め部２５は、押さえ部材２６とボルト２７で構成され、回転子６のフランジ部１１ｂに固定される。

【0039】

図４は、第１実施形態の抜け止め部２５の左側面図である。図５（ａ）は、第１実施形態の抜け止め部２５の固定前の状態を示す正面図であり、図５（ｂ）は、第１実施形態の抜け止め部２５の固定後の状態を示す正面図である。

【0040】

押さえ部材２６は、ボルト２７を挿通する穴を有する固定部３０と、固定部３０に接続された延在部３１とを有し、軸方向からみた形状が略矩形の平板状をなす部材である。押さえ部材２６は、固定部３０に挿通したボルト２７をフランジ部１１ｂに螺合することでフランジ部１１ｂに固定される。例えば、固定部３０は、テーパピン２２に対して径方向内周側の位置でフランジ部１１ｂに固定される。

【0041】

押さえ部材２６の延在部３１は、基端側が固定部３０に接続されて径方向外周に向けて延び、その先端側に押さえ部３２を有している。押さえ部３２は、延在部３１の先端側をフランジ部１１ｂ側へ内向きに屈曲させて形成されている。

【0042】

第１実施形態の押さえ部材２６では、押さえ部３２は延在部３１に対して略９０°の角度で屈曲するように形成されている。しかしながら、延在部３１に対する押さえ部３２の曲げ角度は図示の例に限定されない。例えば、延在部３１に対する押さえ部３２の曲げ角度は、固定部３０がフランジ部１１ｂに固定された状態で押さえ部３２がテーパピン２２の軸方向と水平になるように設定されてもよい。

【0043】

また、押さえ部材２６は、固定部３０と延在部３１の境界に大きな曲げ応力が発生する形状に形成される。第１実施形態では、例えば、押さえ部材２６の板厚を一定とし、延在部３１および押さえ部３２の幅Ｗを同じ寸法とし、固定部３０の幅を延在部３１の幅よりも広く形成している。また、押さえ部材２６の材料は、例えば、後述の塑性変形の曲げに耐えうる伸び率を有する金属材料から適宜選択される。なお、押さえ部材２６は、上記の塑性変形の曲げに耐えうる伸び率を有し、テーパピン２２を押さえる力が加わったときに破断しない強度を有する材料であれば、樹脂材料などの他の材料で形成されていてもよい。

【0044】

押さえ部材２６の延在部３１はテーパピン２２とは接触しないが、押さえ部３２の先端は、テーパピン２２の後端においてテーパピン２２の軸心または軸心近傍と当接するように配置される。これにより、テーパピン２２は、フランジ部１１ｂおよび片持軸部１０に向けて押さえ部材２６で軸方向に押圧される。なお、押さえ部３２の先端は、側面視でテーパピン２２と点接触する態様に限られず、テーパピン２２の後端と面接触するように構成されていてもよい。

【0045】

また、押さえ部材２６がテーパピン２２の後端を押圧する力は、テーパピン２２のテーパ面の締代による摩擦力が大幅に低減した状態で巻上機１が運転されたときの振動加速度による力を上回るように設定される。

【0046】

押さえ部材２６の取り付け時には、図５（ａ）に示すように、テーパピン２２をピン穴１５、１７に嵌入させた後、押さえ部３２の先端をテーパピン２２の後端に当接させた状態で押さえ部材２６をフランジ部１１ｂに配置し、固定部３０の穴にボルト２７を挿通する。図５（ａ）での押さえ部材２６は、押さえ部３２の先端と固定部３０の端部（延在部３１および押さえ部３２と反対側の端部）の２点で支持された状態となる。

【0047】

次に、固定部３０の穴に挿通したボルト２７をフランジ部１１ｂに螺合し、図５（ｂ）に示すように押さえ部材２６がフランジ部１１ｂに固定される。押さえ部材２６を固定する際には、固定部３０の端部を支点とし、固定部３０のボルト２７の位置を力点とし、押さえ部３２の先端を作用点とする第３種のてこの関係が成立する。

【0048】

押さえ部材２６を固定する際に、力点となる固定部３０のボルト２７の位置では、固定部３０がボルトの軸力Ｎでフランジ部１１ｂに押し付けられるように変位する。このとき、押さえ部材２６が弾性変形しはじめ、押さえ部材２６の幅が変化する固定部３０と延在部３１の境界に最も大きな曲げ応力が作用する。ボルト２７の締め付けが完了し、固定部３０がフランジ部１１ｂに当接した状態では、固定部３０と延在部３１の境界部分で塑性変形が生じ、延在部３１は固定部３０に対して外側に傾くように変形する。なお、押さえ部材２６の材料は上記の塑性変形に耐えうる伸び率を有するため、押さえ部材２６の破断やひび割れによる抜け止め部２５の機能低下は生じない。

【0049】

一方で、作用点となる押さえ部３２の先端では、てこの原理で力点よりも作用点での動きが大きくなり、テーパピン２２の後端には延在部３１および押さえ部３２を介して力が加えられる。したがって、押さえ部材２６は、テーパピン２２を軸方向に押圧できる。なお、ボルト２７の締め付けによる固定部３０と延在部３１の境界での曲げ応力は塑性変形の大小によらず一定であり、上記のテーパピン２２の後端に加えられる力もテーパピン２２の軸方向突出量のばらつきに拘わらず一定となる。

【0050】

また、抜け止め部２５でテーパピン２２の後端に加えられる力は、延在部３１の長手方向寸法Ｌ、固定部３０と延在部３１の境界の幅寸法Ｗや板厚、押さえ部材２６の材料などの選定で適宜調整できる。また、延在部３１の長手方向寸法Ｌ、延在部３１からの押さえ部３２の突出量、延在部３１と押さえ部３２の曲げ角度の調整により、抜け止め部２５におけるテーパピン２２の軸方向突出量の許容公差を変化させることができる。

【0051】

以下、第１実施形態の作用効果について述べる。
第１実施形態のシャフト３と回転子６は、片持軸部１０とボス本体１１ａの嵌合による径方向嵌着部２０と、片持軸部１０およびフランジ部１１ｂに嵌入されたテーパピン２２による複数の軸方向嵌着部２４との２種類の嵌着部を有する。

【0052】

径方向嵌着部２０は、高精度の加工や組立が可能な円筒形の締り嵌めであり、シャフト３に対する回転子６の偏心量を小さくし、回転子６を片持軸部１０に精度良く固定する作用がある。径方向嵌着部２０は、主に回転子６に作用するラジアル方向の力を支える機能を担う。上記のようにシャフト３と回転子６間のトルク伝達は主に軸方向嵌着部２４が担い、径方向嵌着部２０はトルク伝達の機能を期待されないため、径方向嵌着部２０で必要な嵌着力は大幅に低減する。したがって、第１実施形態では、径方向嵌着部２０の寸法を小さくできることから、回転子６のボス部１１を小型軽量化できる。

【0053】

第１実施形態の巻上機１では、複数の軸方向嵌着部２４でシャフト３と回転子６のトルク伝達を担う。そのため、各々の軸方向嵌着部２４を人力で分解・組立可能な構成とすることができる。すなわち、第１実施形態の巻上機１は、分解・組立の際に大掛かりな油圧機器等を機械室に搬入しなくてすむので、メンテナンスや入替の作業を容易に行うことができる。

【0054】

また、第１実施形態で軸方向嵌着部２４に適用されるテーパピン２２は中実材である。そのため、抜け止め用のボルトを挿通可能な大径の貫通穴を有する中空のテーパピンを適用した場合と比べて、本実施形態ではテーパピン２２の断面積が増加し、局部的に発生するピーク応力が低減することからテーパピン２２のせん断強度が大幅に増加する。したがって、第１実施形態によれば、軸方向嵌着部２４の小型軽量化とコストの低減を実現できる。

【0055】

また、第１実施形態の軸方向嵌着部２４には、テーパピン２２を軸方向に抜け止めする抜け止め部２５が設けられている。抜け止め部２５は、中実のテーパピン２２の後端を押さえ部材２６で外側からてこの原理で押圧するためテーパピン２２が脱落しにくくなり、これにより、シャフト３と回転子６を安定して固定できる。

【0056】

また、上記の抜け止め部２５は、押さえ部材２６の固定部３０にボルト２７を挿通し、ボルト２７で固定部３０を締め付ける作業で、テーパピン２２の軸方向突出量を調整せずにテーパピン２２の後端を押圧できる。そのため、各々の軸方向嵌着部２４の組立時間が短縮され、組立時の作業性が大きく向上する。

【0057】

また、上記の抜け止め部２５でテーパピン２２の後端を押圧する力は、テーパピン２２のテーパ面の締代による摩擦力が大幅に低減した状態で巻上機１が運転されたときの振動加速度による力を上回ればよいため、正常なテーパ面の摩擦力に比べると大幅に小さな値となる。そのため、稼働の負荷でテーパピン２２の締代が減少してテーパ面の摩擦力が低下しても、押さえ部材２６でテーパピン２２が押し込まれることはない。つまり、上記のケースでも押さえ部材２６によるテーパピン２２の後端を押す力が減少しにくくテーパピン２２のがたつきも生じにくいので、抜け止め部２５は安定した抜け止め効果を維持できる。

【0058】

また、テーパピンの貫通穴に挿通したボルトを用いて抜け止めする構成と比べた場合、上記の抜け止め部２５ではテーパピンの貫通穴と、シャフトのテーパ穴内の雌ネジの加工がいずれも不要になり、製造コストを大幅に抑制できる。

【0059】

＜第２実施形態＞
図６（ａ）～（ｃ）は、それぞれ第２実施形態の抜け止め部２５の左側面図である。なお、以下の各実施形態の説明では、第１実施形態と共通の要素には同じ符号を付し、重複説明を適宜省略する。

【0060】

第２実施形態は、押さえ部材２６の固定部３０と延在部３１の幅を同じ寸法とする一方で、固定部３０と延在部３１の境界部分の幅寸法Ｗを小さくする切り欠き３３、３３ａを形成した例である。図６（ａ）、（ｂ）は、押さえ部材２６の幅方向両側に切り欠き３３を形成した例をそれぞれ示している。切り欠き３３の例としては、図６（ａ）に示すように鋭角状の一対の切り欠き３３を内向きに対向配置してもよく、図６（ｂ）に示すように矩形溝状の一対の切り欠き３３を内向きに対向配置してもよい。また、図６（ｃ）は、押さえ部材２６の固定部３０と延在部３１の境界部分に幅方向に延びる穴状の切り欠き３３ａを形成した例を示している。図６（ｃ）の場合、固定部３０と延在部３１を部材長手方向につなぐ部位の幅は、切り欠き３３ａの両側の部位の和（ｗ_１＋ｗ_２）となり、固定部３０や延在部３１の幅よりも狭くなる。

【0061】

図６（ａ）～（ｃ）に示す第２実施形態の押さえ部材２６によれば、押さえ部材２６の固定部３０と延在部３１の境界部分において、固定部３０と延在部３１を部材長手方向につなぐ部位の幅が切り欠き３３、３３ａにより部分的に狭くなる。これにより、第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の効果に加え、押さえ部材２６をボルト２７で固定する際に固定部３０と延在部３１の境界部分に突出して大きな曲げ応力が発生し、当該境界部分で押さえ部材２６に大きな曲げを生じさせることができる。

【0062】

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態の抜け止め部２５の左側面図である。図８（ａ）は、第３実施形態の抜け止め部２５の固定前の状態を示す正面図であり、図８（ｂ）は、第３実施形態の抜け止め部２５の固定後の状態を示す正面図である。

【0063】

第３実施形態では、押さえ部材２６の固定部３０と延在部３１の幅Ｗを同じ寸法とする一方で、固定部３０と延在部３１の境界部分に幅方向に延びる溝状の切り欠き３４が形成されている。第３実施形態の押さえ部材２６では、切り欠き３４の形成により押さえ部材２６の厚さが固定部３０と延在部３１の境界部分で部分的に薄くなっている。

【0064】

これにより、第３実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の効果に加え、押さえ部材２６をボルト２７で固定する際に固定部３０と延在部３１の境界部分に突出して大きな曲げ応力が発生し、当該境界部分で押さえ部材２６に大きな曲げを生じさせることができる。

【0065】

＜第４実施形態＞
図９（ａ）は、第４実施形態の抜け止め部２５の左側面図であり、図９（ｂ）は、第４実施形態の抜け止め部２５の固定後の状態を示す正面図である。

【0066】

第４実施形態は、押さえ部材２６の固定部３０を複数のボルト２７でフランジ部１１ｂに固定する構成例である。第４実施形態の押さえ部材２６は、軸方向からみた形状が略Ｔ字の平板状をなす部材であり、固定部３０と、延在部３１および押さえ部３２を有する。

【0067】

第４実施形態の固定部３０には、固定部３０の長手方向（図９（ａ）の左右方向）に間隔をあけてボルト２７を挿通する穴が２つ形成されている。第４実施形態の押さえ部材２６は、固定部３０に挿通した２つのボルト２７をフランジ部１１ｂに螺合することでフランジ部１１ｂに固定される。

【0068】

また、第４実施形態の押さえ部材２６では、固定部３０の長手方向において２つのボルト２７の間の領域に延在部３１が１つ配置されている。延在部３１は、固定部３０の長手方向と直交方向（図９（ａ）の上下方向）に延びており、固定部３０から突出した延在部３１の先端側には押さえ部３２が形成されている。押さえ部３２は、延在部３１の先端側をフランジ部１１ｂ側へ内向きに屈曲させて形成されている。

【0069】

押さえ部材２６の延在部３１の基端側では、固定部３０に切り欠き３５が２つ形成されている。固定部３０の切り欠き３５は、延在部３１の延長方向に沿って延在部３１の両側に溝状に形成されている。これにより、延在部３１と固定部３０の境界部分は固定部３０の外周よりも内側に位置し、延在部３１と固定部３０の境界部分がボルト２７の締結位置の近傍に配置される。

【0070】

第４実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、複数のボルト２７で固定部３０を締結するため押さえ部材２６をフランジ部１１ｂに固定することができる。また、第４実施形態の構成では、ボルト２７の螺合で固定部３０に軸力がかかる位置に対して、塑性変形の曲げが生じる延在部３１と固定部３０の境界部分が離れるため、固定部３０のボルト２７が浮きにくくなる。そのため、第４実施形態の抜け止め部２５は、振動の大きい機器に使用してもボルト２７の緩みを抑制しやすい。

【0071】

また、第４実施形態の構成では、延在部３１と固定部３０の境界部分を固定部３０の外周よりも内側に位置させることで、延在部３１の長手方向寸法Ｌを確保しつつ、固定部３０の外周から延在部３１の先端までの突出長さを小さくできる。つまり、押さえ部材２６の寸法が小型化され、抜け止め部２５の取り付けに関して設計自由度が向上する。

【0072】

＜第５実施形態＞
図１０（ａ）は、第５実施形態の抜け止め部２５の左側面図であり、図１０（ｂ）は、第５実施形態の抜け止め部２５の固定後の状態を示す正面図である。第５実施形態は、引抜用のねじ部２２ｂを有するテーパピン２２を抜け止め部２５に適用する構成例である。

【0073】

第５実施形態のテーパピン２２は、図１０（ｂ）に示すように、先端側が後端側よりも縮径するテーパ形状のピン本体２２ａと、ピン本体２２ａの後端側に形成されたねじ部２２ｂを有している。テーパピン２２は中実であり、ピン本体２２ａおよびねじ部２２ｂは一体に形成されている。なお、第５実施形態のテーパピン２２においても、空気抜き穴（不図示）が形成されていてもよい。

【0074】

テーパピン２２のピン本体２２ａは、片持軸部１０およびフランジ部１１ｂの各ピン穴１５、１７に嵌入される。また、テーパピン２２のねじ部２２ｂは、片持軸部１０およびフランジ部１１ｂからテーパピン２２を引き抜く際に治具（不図示）と連結される雄ねじである。図１０（ａ）に示すように、ピン本体２２ａの後端の径はねじ部２２ｂの径よりも大きく、ピン本体２２ａとねじ部２２ｂの接続部には環状の段差面２２ｃが形成されている。

【0075】

第５実施形態の固定部３０には、固定部３０の長手方向（図１０（ａ）の左右方向）に間隔をあけてボルト２７を挿通する穴が２つ形成されている。第５実施形態の押さえ部材２６は、固定部３０に挿通した２つのボルト２７をフランジ部１１ｂに螺合することでフランジ部１１ｂに固定される。

【0076】

第５実施形態の押さえ部材２６では、固定部３０の長手方向にねじ部２２ｂの径に対応する間隔をあけて２つの延在部３１が設けられている。各々の延在部３１は、固定部３０の長手方向と直交方向（図１０（ａ）の上下方向）に延び、固定部３０から突出した延在部３１の先端側には押さえ部３２が形成されている。押さえ部３２は、延在部３１の先端側をフランジ部１１ｂ側へ内向きに屈曲させて形成されている。

【0077】

第５実施形態の各押さえ部３２は、固定部３０のボルト２７の締結により、テーパピン２２の段差面２２ｃを後端側から押圧するようにそれぞれ配置される。各々の押さえ部３２は、ねじ部２２ｂを跨いでテーパピン２２の両側を押圧するように配置される。

【0078】

第５実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、後端側にねじ部２２ｂを有するテーパピン２２を抜け止めすることができ、シャフト３と回転子６を安定して固定できる。また、第５実施形態の構成では、第４実施形態と同様に複数のボルト２７で固定部３０を締結するため押さえ部材２６をフランジ部１１ｂに強固に固定することができる。

【0079】

また、第５実施形態の構成によれば、テーパピン２２のねじ部２２ｂに治具を連結し、治具を用いてテーパピン２２を片持軸部１０およびフランジ部１１ｂから引き抜くことができるので、巻上機１の分解時の作業性を向上させることができる。

【0080】

＜実施形態の補足事項＞
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。

【0081】

上記実施形態では、本発明をエレベータの巻上機に適用した場合の構成例について説明した。しかしながら、本発明は、ロープを巻き上げる巻上機であれば、如何なる用途の巻上機にも適用可能である。

【0082】

本発明の抜け止め部に適用する押さえ部材は、上記実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態、第４実施形態、第５実施形態の各押さえ部材において、固定部と延在部の境界部分に第２実施形態の切り欠きや第３実施形態の切り欠きを形成してもよい。

【0083】

加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0084】

１…巻上機、２…駆動綱車、３…シャフト、６…回転子、７…固定子、１０…片持軸部、１０ａ…外周嵌着面、１０ｂ…第１接合面、１１…ボス部、１１ａ…ボス本体、１１ａ１…内周嵌着面、１１ｂ…フランジ部、１１ｂ１…第２接合面、１５，１７…ピン穴、１６，１８…ボルト穴、１９…固定ボルト、２０…径方向嵌着部、２１…接合部、２２…テーパピン、２２ａ…ピン本体、２２ｂ…ねじ部、２２ｃ…段差面、２４…軸方向嵌着部、２５…抜け止め部、２６…押さえ部材、２７…ボルト、３０…固定部、３１…延在部、３２…押さえ部、３３，３３ａ，３４，３５…切り欠き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】