(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
綱車が軸回りに固定されて軸受に支持された回転軸と、
前記回転軸の先端部に外周側から嵌着するとともに回転子鉄心の内周側に嵌着するスパイダーと、
を備え、
前記先端部には、嵌着用の先端部外周部が形成されているとともに、先端側から軸方向に延び出す嵌着用の凸部が形成され、
前記スパイダーには、回転軸側で前記凸部の外周側と嵌着する凸部用嵌着部が形成されているとともに、前記先端部外周部に嵌着する後端側延出し部が形成されている巻上機。
【請求項２】
前記スパイダーの軸受側の外径を前記軸受の内径より大径化した請求項１記載の巻上機。
【請求項３】
前記スパイダーの軸受側の端部で前記軸受の軸方向位置を規定する構造にされている請求項２記載の巻上機。
【請求項４】
前記先端部外周部には、先端側にかけて徐々に径が細くなるテーパ面が形成され、
前記スパイダーには、前記テーパ面と重なり合う凹状面が形成されている請求項１記載の巻上機。
【請求項５】
前記スパイダーは、回転子鉄心の内周側に嵌着する筒状の鉄心用嵌着部と、
前記鉄心用嵌着部の内周側に設けられたフィンと、
を有する請求項１〜４にいずれか１項記載の巻上機。
【請求項６】
前記スパイダーには、前記鉄心用嵌着部の内周側の空間と前記回転子鉄心の軸受側の空間とに連通する通風孔が形成されている請求項５記載の巻上機。
【請求項７】
前記先端部には、前記先端部外周部に形成されて外周方向に沿っている溝と、
前記先端部の前記軸方向に交わる面に開口し前記溝に連通する注油孔と、
が形成されている請求項５または６記載の巻上機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の巻上機を有する回転電機。
【請求項９】
前記巻上機がエレベータ用の巻上機である請求項８記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、巻上機およびそれを備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータでは、乗りかごを昇降動させるエレベータ用巻上機が設置されている。このエレベータ用巻上機には、ロープが巻かれる綱車を回転させる回転軸と、回転軸の先端部にキーなどで廻り止めされたスパイダーと、スパイダーの外周側に勘合された回転子と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなエレベータでは、昨今のビルの高層化に伴い、エレベータの輸送能力を向上させる要求が強く、このため、巻上機に対し、大容量・高速化の必要性が高くなっている。
【０００４】
一方、対環境性を向上させるべく、巻上機の低騒音・低振動化の要求が高まっており、前述の大容量・高速化とは相反する要求に応える必要がある。更には、エレベータの据付工事を容易にするため、巻上機の小形・軽量化の要求もある。
【０００５】
このような要求事項を実現させるためには、固定子−回転子間の同心度精度を向上させることにより、損失低減・電磁騒音の低減を図ることが重要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６５９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、固定子と回転子とによって形成される空隙に生じる磁束には、トルクを発生させる基本波と、その他に高調波とがある。高調波の１つには偏心高調波があり、この偏心高調波は静的偏心高調波と動的偏心高調波とに分類される。そして、これらの磁束が固定子と回転子との間に磁気吸引力として作用し、固定子を多角形に変形させたり、スパイダーに曲げ変形を生じさせたりして振動を発生させる。この振動が聴感範囲外であれば電磁振動となり、聴感範囲内であれば電磁騒音となる。
【０００８】
基本波、または、基本波と静的偏心高調波とを組合せたものによる振動の要因としては、固定子と回転子の真円度不良（芯ずれ）などによる空隙長の機械的不平衡が挙げられる。基本波と動的偏心高調波とを組合せたものによる振動の要因としては、回転子の振れ回り（軸曲がりなど）による上記空隙の磁束分布不平衡が挙げられる。そして、運転前または運転中の空隙長の不平衡は振動・騒音の要因となる。
【０００９】
従来、スパイダーは、回転軸の嵌着部にスパイダーの管状形状部でのみで支持されている。このため、回転子の自重および磁気吸引力に伴うスパイダーのたわみが発生しやすい。そして、このたわみを抑制するには、回転子に嵌着しているスパイダー部分を大径化する必要があり、結果として巻上機の組立性の悪化や質量増の要因という弊害を招いている。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、組立性の悪化を生じさせずに、運転中の騒音、振動を抑えることができる巻上機およびそれを備えた回転電機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態に係る巻上機は、綱車が軸回りに固定されて軸受に支持された回転軸と、回転軸の先端部に嵌着するスパイダーと、を備える。先端部には、嵌着用の先端部外周部が形成されているとともに、先端側から軸方向に延び出す嵌着用の凸部が形成されている。スパイダーには、回転軸側で凸部の外周側と嵌着する凸部用嵌着部が形成されているとともに、先端部外周部に嵌着する後端側延出し部が形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図２】第１実施形態に係る巻上機の斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る巻上機の構成を示す部分断面展開図である。
【図４】第２実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図５】第３実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図６】第４実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図７】第５実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図８】第６実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図９】第７実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１０】第８実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１１】第９実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１２】第１０実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１３】第１１実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１４】第１２実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１５】第１３実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１６】第１４実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１７】第１５実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１８】第１６実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図１９】第１７実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図２０】第１８実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【図２１】従来の巻上機の一例の構成を示す正面部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る巻上機およびそれを備えた回転電機ついて説明する。なお、以下の説明では、すでに説明したものと同一または類似の構成要素には同一または類似の符号を付し、その詳細な説明を適宜省略している。また、以下の説明では、巻上機としてエレベータ用の巻上機で説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。図２は、本実施形態に係る巻上機の斜視図である。図３は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す部分断面展開図である。
【００１５】
図１〜３に示すように、本実施形態に係る巻上機Ｍ１は、取付台１に立設する軸受台２、３にそれぞれ設けられた一対の軸受４、５と、一対の軸受４、５に支持された回転軸１９と、回転軸１９に嵌着する回転子Ｃと、回転子Ｃの外周側に配置されている固定子Ｓと、を有する。回転軸１９にはエレベータ用のロープが巻き付けられる綱車７が軸回りに固定されている。この構成により、巻上機の駆動部をオーバーハングする構成になっている。
【００１６】
回転軸１９の先端部１９ｆには、嵌着用の先端部外周部１９ｅが形成されているともに、先端側から軸方向に延び出す嵌着用の凸部１９ｔが形成されている。本実施形態では、凸部１９ｔは、先端部外周部１９ｅの外径に比べて小径の円板状とされている。
【００１７】
回転子Ｃは、回転子鉄心１０と、回転子鉄心１０に嵌着するスパイダー１８と、を有する。スパイダー１８は、先端側に筒状に延び出して回転子鉄心１０の内周側に嵌着する鉄心用嵌着部１８ｋと、鉄心用嵌着部１８ｋの基端側から内径側に延び出して凸部１９ｔの外周側に嵌着する凸部用嵌着部１８ｆと、鉄心用嵌着部１８ｋの基端側から回転軸１９側に筒状に延び出す後端側延出し部１８ｂと、を有する。本実施形態では、凸部用嵌着部１８ｆはリング状の円板部で構成されている。また、後端側延出し部１８ｂは、先端部外周部１９ｅの外周側に位置しており、巻上機Ｍ１を組み立てる際、凸部用嵌着部１８ｆと凸部１９ｔとが嵌着するとともに、後端側延出し部１８ｂが先端部外周部１９ｅに嵌着して後端側延出し部１８ｂの軸心と回転軸１９の軸心とが一致するようになっている。
【００１８】
固定子Ｓには、回転子鉄心１０の外周側に配置されて回転子鉄心１０との間に空隙１２を形成する固定子鉄心１３と、固定子鉄心１３を外周側から支える固定子枠１５と、を備えている。
【００１９】
スパイダー１８には、凸部用嵌着部１８ｆを挿通する複数本のボルト挿通孔が形成されており、回転軸１９の先端部１９ｆには、ボルト挿通孔を挿通した固定ボルト２２がネジ結合する雌ネジ部（図示せず）が、固定ボルト用の取付穴（図示せず）に形成されている。
【００２０】
また、軸受４、５のうち軸方向先端側の軸受４のスパイダー側（回転子側）にはリング状の端ふた２１が設けられている。本実施形態では、後端側延出し部１８ｂの端部１８ｒが端ふた２１の内周側にまで到達している。
【００２１】
本実施形態では、スパイダー１８と回転軸１９とを嵌着させる際、先端部外周部１９ｅに後端側延出し部１８ｂを案内させることによってスパイダー１８を回転軸１９の軸心方向に移動させ、凸部用嵌着部１８ｆに凸部１９ｔを当接させる。そして、ボルト挿通孔に固定ボルト２２を挿通させて先端部１９ｆに締結することにより、凸部１９ｔが凸部用嵌着部１８ｆに入れられて嵌着部ＫＴが形成されるとともに、先端部外周部１９ｅと後端側延出し部１８ｂとによる嵌着部ＫＢが形成される。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態では、スパイダー１８が回転軸１９に嵌着する際、２箇所の嵌着部ＫＴ、ＫＢによる二重嵌着（二重嵌合）を形成して嵌着している。しかも、スパイダー１８が回転軸１９に嵌着する際、先端部外周部１９ｅが後端側延出し部１８ｂに案内されて回転軸１９の軸心方向に移動するので、嵌着させる際に適切な方向に嵌着され、ずれた方向に嵌着されることが防止されている。従って、回転軸１９と嵌着しているスパイダー部分の剛性が向上して、回転子Ｃの自重および磁気吸引力に伴うスパイダー１８のたわみ抑制効果が顕著となり、組立性の悪化を生じさせずに運転中の騒音、振動を抑えた巻上機Ｍ１を実現させることができる。
【００２３】
そして、凸部用嵌着部１８ｆの後面１８ｓが、先端部１９ｆのうち凸部１９ｔの周囲に形成されているリング面１９ｓに面接触した状態で嵌着することが可能であり、嵌着状態が更に適切となっている。
【００２４】
また、回転子Ｃの偏心量が抑制されるので、空隙１２の不平衡を防止することができ、電磁振動による振動、騒音を抑制することができる。更に、巻上機Ｍ１の運転時に空隙１２の間隔を精度良く維持することができるので、巻上機Ｍ１の特性向上、小型化、軽量化を実現させることができる。
【００２５】
また、スパイダー１８には、回転軸１９の凸部１９ｔの外周側と嵌着する凸部用嵌着部１８ｆが形成されているとともに、回転軸１９の先端部外周部１９ｅに嵌着する後端側延出し部１８ｂが形成されており、二重嵌着構造となっている。従って、軸受の交換時などの分解時にスパイダー１８を引抜く際、一方の嵌着部が案内部として作用するので、嵌着面に損傷が生じることが回避される。
【００２６】
また、凸部用嵌着部１８ｆの後面１８ｓと先端部１９ｆのリング面１９ｓとを面接触をさせることにより、万一、回転軸１９に対するスパイダー１８の傾きが発生した状態で組立てた場合であっても、最終的に固定ボルト２２を締め付けることにより、その傾きを是正することができる。この結果、回転子鉄心２０の偏心を抑制することができ、回転子鉄心１０と固定子鉄心１３との空隙１２を回転子鉄心１０の外周側で円周方向に均一に保つことが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態に係る巻上機Ｍ１を備えたエレベータでは、これらの効果が得られたエレベータとなり、運転中の騒音、振動を抑えたエレベータとすることができる。
【００２８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００２９】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー２３の回転子Ｃ側の外周径φＤａ、すなわち、回転子鉄心１０に隣接する部位の外周径φＤａを、軸受側の外周径、すなわち、スパイダー２３の後端側延出し部２３ｂの外周径よりも大径化する。
【００３０】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、スパイダー２３のたわみ抑制効果を増強できるだけでなく、後端側延出し部２３ｂと先端部１９ｆとによる嵌着部ＫＢの把握力（保持力）を増加させることができる。また、把握力に伴う伝達トルクを大きくできることから、巻上機駆動部の大容量化に対し、従来に比べてスパイダー２３と回転軸１９との小径化を図ることができる。
【００３１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図５は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００３２】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー２４の後端側延出し部２４ｂの軸受４側の外径φＤｂ１を軸受４の内径φＤｂ２よりも大径化する。
【００３３】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、スパイダー２４の剛性と回転軸１９の剛性を増強することができ、たわみ抑制と嵌着部ＫＴの把握力（保持力）とを増加させることができる。また、第２実施形態と同様、把握力に伴う伝達トルクを大きくできることから、巻上機駆動部の大容量化に対し、従来に比べてスパイダー２４と回転軸１９との小径化を図ることができる。
【００３４】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００３５】
本実施形態では、第３実施形態と同様に、スパイダー２５の後端側延出し部２５ｂの軸受４側の外径φＤｂ１を軸受４の内径φＤｂ２より大径化する。そして、第３実施形態に比べ、後端側延出し部２５ｂの軸受４側の端部２５ｒで軸受４の軸方向位置の固定を行っている。
【００３６】
これにより、第３実施形態で奏される効果に加え、軸受４の端面４ｆを基準面とすることが可能となり、より精度の良い組立精度が得られ、また、軸受４の軸方向の移動防止を行うこともできる。
【００３７】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００３８】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー２６の軸受４側の外周部において、軸受４と端ふた２１との間にリブ状凸部ＲＰを設けた構成としており、軸受４のスパイダー２６側の潤滑油を攪拌することができる構成になっている。
【００３９】
これにより、第１実施形態で得られる効果に加え、潤滑油の固化などによる劣化を防止することができ、軸受４の長寿命化ができる。
【００４０】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００４１】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー２７と回転軸２８の先端部外周部２８ｆとの嵌着部ＫＢをテーパ状にしている。
【００４２】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、スパイダー２８と先端部外周部２８ｆとの嵌着部ＫＢにおける互いの接触面積を増加させることができるので、嵌着部ＫＢの剛性を向上させることができ、更に、嵌着時の偏心の防止・着脱の容易さも向上させることができる。
【００４３】
［第７実施形態］
次に、第７実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００４４】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、回転軸２９において、嵌着部ＫＴの長さＬＴと嵌着部ＫＢの長さＬＢとの関係をＬＴ＞ＬＢとして構成する。すなわち、回転軸２９の先端側から軸心方向に延び出す凸部２９ｔの長さＬＴが第１実施形態よりも大幅に長い。
【００４５】
回転軸２９の先端部２９ｆよりも凸部２９ｔのほうが外径が小さいので、嵌着部ＫＴを形成する際に必要な圧入力は、嵌着部ＫＢを形成する際に必要な圧入力よりも小さい。従って、凸部２９ｔが挿入ガイドとなり、組立時の偏心抑制をすることができる。
【００４６】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、組立精度が向上し、空隙１２を円周方向に更に均一にすることができる。
【００４７】
［第８実施形態］
次に、第８実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００４８】
本実施形態では、第７実施形態に比べ、回転軸３０において、嵌着部ＫＴの長さＬＴと嵌着部ＫＢの長さＫＢの関係をＬＴ＞ＬＢとし、かつ、回転軸３０の先端側から軸心方向に延び出して嵌着部ＫＴを構成している凸部３０ｔの外周面をテーパ状に構成している。これに対応させ、スパイダー３１に形成された凸部用嵌着部３１ｆの内周面もテーパ状にされている。
【００４９】
これにより、第７実施形態で奏される効果に加え、嵌着時の偏心の防止・着脱の容易さも向上させることができる
［第９実施形態］
次に、第９実施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００５０】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー３２の後端側延出し部３２ｂと回転軸１９の先端部外周部１９ｅｎとによる嵌着部ＫＢにねじ係合部Ｎを形成した構造になっている。
【００５１】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、嵌着部ＫＢを形成するのに必要な圧入力が軽減されるので、圧入による軸曲がりなどを防止でき、回転子Ｃに対して偏心防止ができる。また、必要な圧入力の軽減により、着脱性が向上し、巻上機の保守性の向上にも繋がる。
【００５２】
［第１０実施形態］
次に、第１０実施形態について説明する。図１２は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００５３】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー３３の鉄心用嵌着部３３ｋの内周側にフィン３３ａを設ける。これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、フィン３３ａでスパイダー３３の剛性向上を行い、たわみ抑制効果を増強すると共に、運転による冷却風を発生させ、この冷却風が風洞壁Ｗと回転子Ｃで形成される風洞を流れることによって、回転子Ｓや固定子Ｓに向けて送風することができる。従って、回転子Ｃの冷却性能向上に伴う巻上機駆動部の小形・軽量化を実現することができる。
【００５４】
なお、図１２では１枚のフィン３３ａが設けられているように描かれているが、送風量の観点で、実際には軸方向から見て十文字状などの複数のフィンが配置されることが多い。
【００５５】
［第１１実施形態］
次に、第１１実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００５６】
本実施形態では、第１０実施形態に比べ、スパイダー３４の鉄心用嵌着部３４ｋの内周側にフィン３４ａを設ける。更に、鉄心用嵌着部３４ｋの内周側の空間と回転子鉄心１０の軸受４側の空間とに連通する通風孔３４ｈをスパイダー３４に形成し、上述のフィン３４ａで発生した冷却風を軸受４や固定子Ｓ側へ通風する構成とする。
【００５７】
これにより、第１０実施形態で奏される効果に加え、フィン３４ａでスパイダー３４の剛性を向上させつつ冷却性能を増加することができ、巻上機駆動部の更なる小形・軽量化を実現することができる。
【００５８】
［第１２実施形態］
次に、第１２実施形態について説明する。図１４は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００５９】
本実施形態では、第１０実施形態に比べ、スパイダー３５の鉄心用嵌着部３５ｋの内周側に配置したフィン３５ａの軸方向長さを、回転子鉄心１０の軸方向端部よりも軸方向外側にまで延長させた構成にしている。
【００６０】
これにより、第１０実施形態で奏される効果に加え、固定子Ｓの外周側への送風量を増加させることができ、より冷却性能の向上を図ることができる。
【００６１】
［第１３実施形態］
次に、第１２実施形態について説明する。図１５は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００６２】
本実施形態では、第１１実施形態に比べ、スパイダー３６の鉄心用嵌着部３６ｋの内周側に配置したフィン３６ａの軸方向長さを、回転子鉄心１０の軸方向端部よりも軸方向外側にまで延長させた構成にしている。
【００６３】
これにより、第１１実施形態で奏される効果に加え、固定子Ｓの外周側への送風量を増加させることができ、冷却性能の更なる向上を図ることができる。
【００６４】
［第１４実施形態］
次に、第１４実施形態について説明する。図１６は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００６５】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー３７の鉄心用嵌着部３７ｋの外径を大径化する。また、軸受４の回転子Ｃ側に、軸受４に当接する固定板３８を配置する。そして、スパイダー３７には、鉄心用嵌着部３７ｋの内側および後端側延出し部３７ｂを挿通する複数本のボルト挿通孔が形成されている。本実施形態では、ボルト挿通孔の少なくとも一部に雌ネジが形成されている。この構成により、固定板３８には、ボルト挿通孔を挿通した押しボルト３９で押圧されるようになっている。
【００６６】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、軸受４の軸方向位置の固定を可能とし、軸受内輪クリープの発生を防止することが可能となる。
【００６７】
［第１５実施形態］
次に、第１５実施形態について説明する。図１７は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００６８】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー４０の鉄心用嵌着部４０ｋの外径φＤｅを大径化する。そして、スパイダー４０には、鉄心用嵌着部４０ｋの内側から、スパイダー４０の後端側延出し部４０ｂを挿通する複数本のボルト挿通孔が形成されている。この構成により、ボルト挿通孔を挿通した押しボルト４１で軸受４が押圧されるようになっている。
【００６９】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、軸受４の軸方向位置の固定を可能とし、軸受内輪クリープの発生を防止することが可能となる。
【００７０】
［第１６実施形態］
次に、第１６実施形態について説明する。図１８は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００７１】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー４２の軸受４側の端部に、軸受４を配置する。すなわち、スパイダー４２の後端側延出し部４２ｂの端部外周に軸受４が当接している。
【００７２】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、後端側延出し部４２ｂと回転軸１９の先端部外周部１９ｆとによる嵌着部ＫＢを長く設定することができる。従って、たわみ抑制効果を大幅に増強することができ、また、回転子鉄心１０から端ふた２１までの長さの短縮も可能となり、たわみ抑制に更に効果がある上、巻上機の小形化が可能となる。また、軸受４の交換時、スパイダー４２ごと取り出して分解することが可能となる。
【００７３】
［第１７実施形態］
次に、第１７実施形態について説明する。図１９は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００７４】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、スパイダー４３の後端側延出し部４３ｂの軸受４側の端部を、端ふた２１よりも回転子Ｃ側に位置させており、後端側延出し部４３ｂの軸心方向長さを短くしている。
【００７５】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、たわみ抑制効果は低減するが、後端側延出し部４３ｂの外径の制約条件が無くなるので、後端側延出し部４３ｂの外径を増大させることで第１実施形態と同等の効果が得られる。
【００７６】
［第１８実施形態］
次に、第１８実施形態について説明する。図２０は、本実施形態に係る巻上機の構成を示す正面部分断面図である。
【００７７】
本実施形態では、第１実施形態に比べ、回転軸４４の先端部外周部４４ｆに円周状の溝４４ｃを設け、同溝に通じる注油孔４４ｈを設ける。
【００７８】
これにより、第１実施形態で奏される効果に加え、スパイダー４５の分解時に、同注油孔４４ｈに油圧をかけることにより、スパイダー４５の鉄心用嵌着部４５ｋと先端部外周部４４ｆとによる嵌着部ＫＢの嵌着力（把握力）を低減させることができ、分解を容易にすることができる。
【００７９】
［第１９実施形態］
次に、第１９実施形態について説明する。本実施形態では、図示しないが、第１〜第１８実施形態に比べ、固定ボルト２２、３９、４１と回転軸の先端部に形成されている取付穴との関係をリーマ方式にしている。
【００８０】
これにより、第１〜第１８実施形態で奏される効果に加え、機械的な廻り止めを形成することができる。また、リーマ方式とした上記取付孔を利用して、組立・分解時にガイドスタッドを設けることにより組立性を向上させることができる。
【００８１】
［第２０実施形態］
次に、第２０実施形態について説明する。本実施形態では、第１〜第１９実施形態に比べ、エレベータ用巻上機以外の巻上機の例である。例えば、綱車７の代わりにプーリなどを設けた回転電機においても、同様の作用、効果が得られる。
【００８２】
（比較検討例）
図２１は、従来の巻上機の一例の構成を示す正面部分断面図である。図２１に示す従来の巻上機Ｍ１０１は、取付台１０１に立設する軸受台１０２、１０３にそれぞれ設けられた一対の軸受１０４、１０５と、一対の軸受１０４、１０５に支持された回転軸１１９と、回転軸１１９に嵌着する回転子ＪＣと、回転子ＪＣの外周側に配置されている固定子ＪＳと、を有する。回転軸１１９の先端部１１９ｆには、嵌着用の先端部外周部１１９ｅが形成されている。
【００８３】
回転子ＪＣは、回転子鉄心１１０と、回転子鉄心１１０に嵌着するスパイダー１１８と、を有する。固定子ＪＳは固定子鉄心１１３を備えており、回転子鉄心１１０と固定子鉄心１１３との間には空隙１１２が形成されている。スパイダー１１８は、先端部外周部１１９ｅに嵌着する管状形状部１１１ｍを有する。そして、管状形状部１１１ｍに対するスパイダー１１８の廻り止めとしてキー１２９が配置されている。
【００８４】
従来の巻上機Ｍ１０１では、以下の（１）〜（５）の難点があった。
【００８５】
（１）  （回転子のたわみ増に伴う空隙長の不平衡による電磁騒音、振動、大径化）
スパイダー１１８は回転軸１１９に管状形状部１１１ｍのみで支持されているため、回転子ＪＣの自重および磁気吸引力によってスパイダー１１８のたわみが発生しやすい。そして、たわみ抑制方法としては、以下の方策が必要であった。すなわち、スパイダー１１８と回転軸１１９との嵌着部ＪＴにおけるスパイダー部分の外径φＤ１を大径化し、かつ、回転軸１１９の軸径も大径化する必要があった。このことは、巻上機Ｍ１０１の組立性の悪化や質量増の要因となっていた。
【００８６】
（２）  （空隙長の調整に関する製造効率の低下）
前述のたわみと共に、スパイダーの１１８嵌着端部が開口形状となっているため、組立時に、若干の傾き状態で嵌着されても補正することが不可能であった。このため、空隙１１２の不平衡の要因となり、その補正を行うため、空隙１１２の調整などが必要であり、特性悪化や多大な組立時間が必要であった。
【００８７】
（３）  （電気特性悪化・大径化）
前述の（１）および（２）に伴う対策として、空隙１１２の拡大を行うと、励磁電流が増加し、結果として力率が悪化するなど特性悪化・消費電力増大を招く。また、適用機器に必要な容量を得るために、固定子鉄心１１０および回転子鉄心１１３を大径化する必要があり、巻上機の大径化の要因となっていた。
【００８８】
固定子ＪＳおよび回転子ＪＣが大径化されると各々の自重による片持ち荷重が大きく、振れ回り振動が増大する。その結果、乗り心地悪化など特性悪化や振動による部品寿命悪化・短命化の要因となっていた。また、振動抑制のため、据付系の剛性向上に伴う装置全体の大型化や防振系統の防振ゴムの複数化など部品点数増加・構成の複雑化をまねく要因となっていた。
【００８９】
（４）  （軸心不一致による振動・軸受の短寿命）
回転子ＪＣのたわみ増大による空隙の不平衡が発生する場合、回転子全体の振れ回り現象が発生する。同振れ回り現象が発生すると、回転子ＪＣの外周振れによる磁気吸引力の回転・回転アンバランスによる遠心力・軸振れに伴う回転力などが発生する。その結果、振動の増大と軸受ならびに巻上機Ｍ１０１の短寿命を招いていた。
【００９０】
振動の一例としては、下式に示す通りつりあい良さの悪化があげられる。
【００９１】
修正面偏心    ε＝ｍｒ／Ｍ            ここで、ｍ：アンバランス量  
ｒ：アンバランス半径
Ｍ：回転子自重
つりあい良さ  Ｇ＝εω／１０００      ここで、ω：角速度
上式の通り、アンバランス量が増加すると、つりあい良さの値が増加し、その結果、振動の増加となっていた。
【００９２】
また  軸受１０４、１０５の短寿命の一要因であるクリープ・フレティング現象における力の関係は、回転力、即ち‘回転荷重’と軸受部が静止しようとする力、即ち‘静止荷重’が‘回転荷重＞静止荷重’となった場合、発生する。従って、軸心不一致が発生すると軸受１０４、１０５の短寿命化に伴い、巻上機Ｍ１０１の短寿命化の要因となっていた。
【００９３】
（５）  （分解時の損傷）
軸受１０４の交換時に、スパイダー１１８を引き抜く必要があるが、嵌着端部が開口形状のため、引く抜き時のガイドが無く、嵌着面やキー１２９の損傷（カジリ）を発生させる可能性が高い。その結果、スパイダー１１８または回転軸１１９の再利用が不可能となる場合があり、巻上機Ｍ１０１の短寿命化の要因となっていた。
【００９４】
一方、第１〜第２０実施形態に係る巻上機では、このような難点が解消されている。すなわち、組立性の悪化や質量増を生じさせずに、運転中の騒音、振動を抑えることができる。
【００９５】
また、回転子と固定子との空隙の調整が不要である。従って、回転子や固定子を大径化させる必要がなく、特性悪化、組立時間の増大、構成の複雑化、軸心不一致による振動発生・軸受の短寿命化、は生じない。
【００９６】
また、スパイダーには、回転軸の凸部の外周側と嵌着する凸部用嵌着部が形成されているとともに、回転軸の先端部外周部に嵌着する後端側延出し部が形成された二重嵌着となっている。従って、スパイダーを引抜く際、一方の嵌着部が案内部として作用するので、嵌着面に損傷が生じることが回避される。
【００９７】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲はそれらに限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９８】
４  軸受
５  軸受
７  綱車
１８  スパイダー
１８ｂ  後端側延出し部
１８ｆ  凸部用嵌着部
１８ｋ  鉄心用嵌着部
１８ｒ  端部
１９  回転軸
１９ｅｎ  先端部外周部
１９ｅ  先端部外周部
１９ｆ  先端部
１９ｔ  凸部
２０  回転子鉄心
２１  端ふた
２３  スパイダー
２３ｂ  後端側延出し部
２４  スパイダー
２４ｂ  後端側延出し部
２５  スパイダー
２５ｂ  後端側延出し部
２６  スパイダー
２７  スパイダー
２８  回転軸
２８ｆ  先端部外周部
２９  回転軸
２９ｔ  凸部
３０  回転軸
３０ｔ  凸部
３１  スパイダー
３１ｆ  凸部用嵌着部
３２  スパイダー
３２ｂ  後端側延出し部
３３  スパイダー
３３ｋ  鉄心用嵌着部
３４  スパイダー
３４ａ  フィン
３４ｋ  鉄心用嵌着部
３４ｈ  通風孔
３５  スパイダー
３５ａ  フィン
３５ｋ  鉄心用嵌着部
３６  スパイダー
３６ａ  フィン
３６ｋ  鉄心用嵌着部
３７  スパイダー
３７ｋ  鉄心用嵌着部
３７ｂ  後端側延出し部
４０  スパイダー
４０ｋ  鉄心用嵌着部
４０ｂ  後端側延出し部
４２  スパイダー
４２ｂ  後端側延出し部
４３  スパイダー
４３ｂ  後端側延出し部
４４  回転軸
４４ｆ  先端部外周部
４４ｃ  溝
４４ｈ  注油孔
４５  スパイダー
４５ｈ  注油孔
１０４  軸受
１０５  軸受
１１０  回転子鉄心
１１８  スパイダー
１１９  回転軸
１１９ｅ  先端部外周部
１１９ｆ  先端部
Ｃ  回転子
ＪＣ  回転子
ＫＢ  嵌着部
ＫＴ  嵌着部
Ｍ１  巻上機
Ｍ１０１  巻上機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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