(57)【要約】【課題】コイル線の占積率を向上することができるエレベータ用巻上モータを提供する。【解決手段】永久磁石６が外周面に配置された回転子５と、回転子５の外側に配置された固定子７と、固定子７の内周面から永久磁石６側へ突出するように並んで設けられた複数のティース９と、ティース９に集中巻きにされた第１及び第２コイル２０、２１線とを備え、第１コイル線２０は、ティース９の外側面を囲むように巻き回され、ティース９の外側面の固定子７側と回転子５側との間に渡った層を形成し、第２コイル線２１は、第１コイル線２０の層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回され、第１コイル線２０の層の外側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層を形成した。【選択図】図９
2010148208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石が外周面に配置された回転子と、
前記回転子の外側に配置された固定子と、
前記固定子の内周面から前記永久磁石側へ突出するように並んで設けられた複数のティースと、
前記ティースに集中巻きにされた第１及び第２コイル線と、
を備え、
前記第１コイル線は、前記ティースの外側面を囲むように巻き回され、前記ティースの外側面の前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成し、
前記第２コイル線は、前記第１コイル線の層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、前記第１コイル線と同方向に巻き回され、前記第１コイル線の層の外側で前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成したことを特徴とするエレベータ用巻上モータ。
【請求項２】
前記第１及び第２コイル線の一方は、隣接するティースの間を、前記固定子の内周面側かつ表面側を渡って配線され、
前記第１及び第２コイル線の他方は、前記隣接するティースの間を、前記固定子の内周面側かつ裏面側を渡って配線されたことを特徴とする請求項１記載のエレベータ用巻上モータ。
【請求項３】
前記第１及び第２コイル線は、
前記固定子の表面側及び裏面側の一方から、連続した３つのティースのうちの一側のティースに巻き回され、
中央のティースに回転方向を逆方向にして巻き回され、
他側のティースに回転方向を逆方向にして前記固定子の表面側及び裏面側の一方へ巻き回されたことを特徴とする請求項２記載のエレベータ用巻上モータ。
【請求項４】
前記第１コイル線は、前記ティース外側面の前記固定子側から前記回転子側に巻き回された後に前記ティース外側面の前記固定子側へ巻き回され、前記ティースの外側面の前記固定子側と前記回転子側との間に渡った二層を形成し、
前記第２コイル線は、前記第１コイル線の二層の間で、前記ティース外側面の前記固定子側から前記回転子側に、前記第１コイル線の内側層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、前記第１コイル線と同方向に巻き回され、前記第１コイル線の内側層の外側で前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成した後、
前記ティース外側面の前記回転子側から前記固定子側に、前記第１コイル線の外側層の隣接巻線部内側に形成された凹部に連続的に沿って、前記第１コイル線と同方向に巻き回され、前記第１コイル線の外側層の内側で前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータ用巻上モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ用巻上モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ用巻上モータにおいては、分割鉄心を可動連結部で開いてスロットを広くした状態で、コイル線が集中巻きにされる。その後、分割鉄心を閉じて、部分固定子が形成される。この部分固定子を溶接等で一円に繋ぎ合わせ、固定子全体が形成される。これにより、巻線作業時間短縮と巻線占積率向上とが実現される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０１４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、エレベータシステムは、大容量かつ超高速まで拡大されつつある。かかるエレベータシステムに、特許文献１記載に記載された集中巻の巻上モータの適用を考えた場合、
コイル線に通電する電流も大きくなる。そして、大電流化に伴い、コイル線の太線化が必要となる。しかし、特許文献１記載の巻線方法では、現状以上にコイル線の占積率を上げることができず、コイル線をスロットに収納することができなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、コイル線の占積率を向上することができるエレベータ用巻上モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るエレベータ用巻上モータは、永久磁石が外周面に配置された回転子と、前記回転子の外側に配置された固定子と、前記固定子の内周面から前記永久磁石側へ突出するように並んで設けられた複数のティースと、前記ティースに集中巻きにされた第１及び第２コイル線とを備え、前記第１コイル線は、前記ティースの外側面を囲むように巻き回され、前記ティースの外側面の前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成し、前記第２コイル線は、前記第１コイル線の層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、前記第１コイル線と同方向に巻き回され、前記第１コイル線の層の外側で前記固定子側と前記回転子側との間に渡った層を形成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、コイル線の占積率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明を実施するための最良の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【０００９】
実施の形態１．
まず、図１及び図２を用いて、エレベータ用巻上モータの基本構成を説明する。
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの横断面図の一部である。図２はこの発明の実施の形態２におけるエレベータ用巻上モータの縦断面図の一部である。
図１において、１は外枠である。この外枠１裏面側は、壁面２で閉塞される。この壁面２の中央から、軸３が外枠１表面側に水平方向に突出している。この軸３の外周面側には、軸受４が設けられる。この軸受４を介して、回転子５が軸３に回転自在に支持される。
【００１０】
この回転子５は、外枠１裏面側に開口した椀状部を有する。この回転子５の外周面には、永久磁石６が設けられる。この永久磁石６に対向側には、固定子７が設けられる。この固定子７の外周面側には、コアバック部８が形成される。このコアバック部８は、外枠１の内周面に固定される。そして、コアバック部８の内周面からは、複数のティース９が永久磁石６側へ突出するように並んで設けられる。
【００１１】
かかる配置の回転子５と固定子７とで、電動機が構成される。また、回転子５の外枠１表面側には、駆動綱車１０が一体で設けられる。この駆動綱車１０の外周面には、綱溝が設けられる。そして、外枠１表面側開口縁部には、カバー１１が取付けられる。これにより、外枠１表面側からは、駆動綱車１０のみが露出される。
【００１２】
図２において、１２は制動面である。この制動面１２は、回転子５の内周面に設けられる。この制動面１２と軸３との間に、一対のブレーキ１３が設けられる。
【００１３】
かかる構成の巻上モータは、例えば、エレベータの昇降路壁に取付けられる。そして、駆動綱車１０の綱溝には、ロープ（図示せず）が巻き掛けられる。このロープの一端には、昇降路内に配置されたかご（図示せず）が懸架される。一方、ロープの他端には、昇降路内に配置された釣合いおもり（図示せず）が懸架される。
【００１４】
かかる構成のエレベータにおいては、電動機を駆動するとともに、ブレーキ１３での制動が解除されると、駆動綱車１０が回転する。かかる回転により、かご及び釣合いおもりがつるべ式に昇降路内を昇降する。そして、電動機への通電を遮断するとともに、ブレーキ１３を制動すると、かご及び釣合いおもりが停止保持される。
【００１５】
次に、図３〜図５を用いて、固定子７の基本構成をより詳細に説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの分割鉄心の正面図である。図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの部分固定子の正面図である。図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの回転子と固定子の正面図である。
【００１６】
図３において、１４は分割鉄心である。この分割鉄心１４は、電磁鋼板を積層して形成される。この分割鉄心１４を可動連結部１５で開いてスロット１６を広くした状態で、コイル線（図示せず）が集中巻きにされる。その後、図４に示すように、分割鉄心１４を可動連結部１５で閉じて、部分固定子１７が形成される。その後、図５に示すように、溶接等で一円に繋ぎ合わせ、固定子７全体が形成される。
【００１７】
次に、図６〜図９を用いて、本実施の形態の巻上モータに特有の構成をより詳細に説明する。
図６はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの固定子の要部斜視図である。図７は図６のＡ方向から見た平面図である。図８は図６のＢ方向から見た正面図である。図９は図６のＣ−Ｃ線における断面図である。
【００１８】
図６において、１８は絶縁体である。この絶縁体１８は、ティース９の外側面を覆うように設けられる。この絶縁体１８の外側面に、固定子巻線１９が巻き回される。この固定子巻線１９は、第１及び第２コイル線２０、２１からなる。この第１及び第２コイル線２０、２１のコイル巻き始め２２、２３は、固定子７厚み方向の一側、即ち、固定子７表面側（ｄ１側）に配置される。そして、連続した３つのティース９のうちの一側のティース９に、第１及び第２コイル線２０、２１が巻き回される。その後、第１及び第２コイル線２０、２１が、中央のティース９に回転方向を逆方向にして巻き回される。さらに、第１及び第２コイル線２０、２１が、他側のティース９に回転方向を逆方向に巻き回される。その結果、第１及び第２コイル線２０、２１のコイル巻き終わり２４、２５が固定子７表面側（ｄ１側）に配置される。
【００１９】
これにより、コイル巻き始め２２、２３とコイル巻き終わり２４、２５とが固定子７表面側（ｄ１側）に配置された状態で、第１及び第２コイル線２０、２１の３連コイルが形成される。この３連コイルにより、３相モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのＵ相が形成される。なお、Ｖ相、Ｗ相を形成する３連コイルも同様の構成となっている。
【００２０】
そして、図６及び図７に示すように、第１コイル線２０は、第１渡り線部２６を介して、連続した３個のティース９に対応して３連コイルを形成する。一方、第２コイル線２１は、図８に示すように、第２渡り線部２７を介して、連続した３個のティース９に対応して３連コイルを形成する。そして、図８に示すように、第１渡り線部２６は、隣接するティース９の間を、固定子７の内周面側かつ表面側（ｄ１側）を渡って配線される。一方、第２渡り線部２７は、隣接するティース９の間を、固定子７の内周面側かつ裏面側（ｄ２側）を渡って配線される。これにより、第１及び第２コイル線２０、２１は、第１及び第２渡り線部２６、２７のクロスポイントを構成せずに、隣接するティース９へ渡って配線されることになる。
【００２１】
上記３連コイルにおいては、図９に示すように、第１及び第２コイル線２０、２１が、ティース９の外側面の外側で層を成している。具体的には、第１コイル線２０は、ティース９の外側面を囲むように巻き回される。より具体的には、第１コイル線２０は、ティース９外側面の固定子７側から回転子５側に巻き回された後にティース９外側面の固定子７側へ巻き回される。これにより、ティース９の外側面の固定子７側と回転子５側との間に渡った二層が形成される。
【００２２】
一方、第２コイル線２１は、第１コイル線２０の二層の間で、ティース９外側面の固定子７側から回転子５側に、第１コイル線２０の内側層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回される。これにより、第１コイル線２０の内側層の外側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層が形成される。さらに、第２コイル線２１は、ティース９外側面の回転子５側から固定子７側に、第１コイル線２０の外側層の隣接巻線部内側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回される。これにより、第１コイル線２０の外側層の内側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層が形成される。
【００２３】
かかる配置構成の第１及び第２コイル線２０、２１においては、まず、第１コイル線２０が、ティース９外側面の固定子７側から回転子５側に巻き回される。その後、第２コイル線２１が、ティース９外側面の固定子７側から回転子５側に巻き回される。次いで、第２コイル線２１が、ティース９外側面の回転子５側から固定子７側に巻き回される。最後に、第１コイル線２０が、ティース９外側面の回転子５側から固定子７側へ巻き回される。かかる巻線は、巻線機で自動で行われる。
【００２４】
以上で説明した実施の形態１によれば、第２コイル線２１は、第１コイル線２０の層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回される。これにより、第１コイル線２０の層の外側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層が形成される。このため、１本のみのコイル線を使用する場合に比べ、コイル線の占積率を高くすることができる。従って、巻上モータ設計の自由度を向上することができる。即ち、大容量かつ超高速のエレベータシステムに適用させる巻上モータであっても、コイル線をスロット１６内に所要ターン巻くことができ、巻上モータを大きくする必要がない。また、コイル線の占積率が高いため、コイルの太線化を抑制することができる。これにより、コイル線の巻線自動が可能となり、巻線作業時間を短縮することができる。
【００２５】
さらに、第１渡り線部２６は、隣接するティース９の間を、固定子７の内周面側かつ表面側を渡って配線される。一方、第２渡り線部２７は、隣接するティース９の間を、固定子７の内周面側かつ裏面側を渡って配線される。このため、第１及び第２コイル線２０、２１の絶縁劣化を抑制することができる。なお、第１及び第２渡り部２６、２７の位置を反転しても同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００２６】
加えて、第１及び第２コイル線２０、２１は、固定子７表面側から、連続した３つのティース９のうちの一側のティース９に巻き回される。次いで、第１及び第２コイル線２０、２１は、中央のティース９に回転方向を逆方向にして巻き回される。最後に、第１及び第２コイル線２１は、他側のティース９に回転方向を逆方向にして固定子７の表面側へ巻き回される。
【００２７】
このため、第１及び第２コイル線２０、２１を分割鉄心１４に巻き回した後、部分固定子１７、固定子７全体へと組み立てることができる。即ち、巻上モータの組立作業性を向上することができる。なお、第１及び第２コイル線２０、２１を固定子７裏面側から巻き始め、固定子７裏面側で巻き終わりにしても同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００２８】
また、第２コイル線２１は、第１コイル線２０の内側層の隣接巻線部外側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回される。これにより、第１コイル線２０の内側層の外側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層が形成される。その後、第２コイル線２１は、ティース９外側面の回転子５側から固定子７側に、第１コイル線２０の外側層の隣接巻線部内側に形成された凹部に連続的に沿って、第１コイル線２０と同方向に巻き回される。これにより、第１コイル線２０の外側層の内側で固定子７側と回転子５側との間に渡った層が形成される。
【００２９】
このため、第１及び第２コイル線２０、２１の巻線長が略同等長さとなり、第１及び第２コイル線２０、２１のコイル抵抗が等しくなる。即ち、電流アンバランスを防止することができる。これにより、太い線径のコイル線で設計された巻上モータと同等のモータ特性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの横断面図の一部である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの縦断面図の一部である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの分割鉄心の正面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの部分固定子の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの回転子と固定子の正面図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるエレベータ用巻上モータの固定子の要部斜視図である。
【図７】図６のＡ方向から見た平面図である。
【図８】図６のＢ方向から見た正面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ線における断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  外枠、    ２  壁面、  ３  軸、  ４  軸受、  ５  回転子、  ６  永久磁石、
７  固定子、  ８  コアバック部、  ９  ティース、  １０  駆動綱車、
１１  カバー、  １２  制動面、  １３  ブレーキ、  １４  分割鉄心、
１５  可動連結部、  １６  スロット、  １７  部分固定子、  １８  絶縁体、
１９  固定子巻線、  ２０  第１コイル線、  ２１  第２コイル線、
２２、２３  コイル巻き始め、  ２４、２５  コイル巻き終わり、  
２６  第１渡り線部、  ２７  第２渡り線部
【図１】
2010148208.tif 000003
【図２】
2010148208.tif 000004
【図３】
2010148208.tif 000005
【図４】
2010148208.tif 000006
【図５】
2010148208.tif 000007
【図６】
2010148208.tif 000008
【図７】
2010148208.tif 000009
【図８】
2010148208.tif 000010
【図９】
2010148208.tif 000011