(57)【要約】【課題】空気流で生じた乱流で、ステータ及びロータの軸線方向の全域にわたっての冷却性能が向上するモータを得る。【解決手段】このモータは、ハウジング１と、ハウジング１を貫通した回転軸２と、回転軸２に固定されたロータ４と、ロータ４の全周を隙間Ｇを介して囲ったステータ５と、回転軸２の端部に固定された拡張体６と、を備えている。拡張体６は、ベース１０と、ベース１０の外周面に隙間Ｇに対向して設けられた羽根１１と、有し、羽根１１の回転により生じた強制対流による空気流で、ステータ５とロータ４との間の隙間Ｇの軸線方向の全域にわたって乱流が生じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側に開口部を有する有底円筒形状のハウジングと、
このハウジングの中心軸線上を貫通した回転軸と、
この回転軸に固定されたロータと、
このロータ４の全周を隙間を介して囲い、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記開口部側の前記回転軸の端部に固定された拡張体と、を備え、
前記拡張体は、前記回転軸に固定された円盤状のベースと、このベースの外周面に前記隙間に対向して設けられた羽根と、を有し、
前記回転軸の回転に伴い回転する前記羽根は、強制対流による空気流で前記隙間に乱流を生じさせるようになっているモータ。
【請求項２】
前記ロータは、ロータ本体と、このロータ本体の外周面に設けられた複数個の永久磁石と、を有し、
前記羽根の外周部の側面は、前記ステータの内周部の側面と対向し、前記羽根の内周部の側面は、前記永久磁石の外周部の側面と対向している請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
周方向に沿って配置された複数の前記羽根は、等分間隔で配置され、かつ径方向の高さ寸法が等しい請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記羽根は、前記回転軸の軸線に対して傾斜して軸線方向に延びた平板である請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記羽根は、前記回転軸の軸線に対して傾斜して軸線方向に延びたＳ字状である請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ。
【請求項６】
前記羽根は、２回対称である請求項１〜５の何れか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記モータは、前記回転軸の前記開口部側と反対側の端部では、エレベータ用巻上機の駆動綱車が固定される請求項１〜６の何れか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、エレベータ用巻上機に用いられモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転子の軸線方向の端面で固定される磁石当板の端面の折り曲げ、ロータの回転とともに回転する磁石当板により空気が撹拌して空気がステータのコイルエンドに当たることでコイルが冷却される永久磁石モータが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０-１１０１１７号公報（第６‐７頁、図１‐５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この永久磁石モータでは、磁石当板はハウジングの開放側にしか設けられてなく、磁石当板の径方向外側にあるコイルエンドの部位では、磁石当板の回転による生じた空気流により積極的に冷却されるものの、ハウジングの反開放側のコイルエンドの部位、永久磁石ではその空気流による冷却効果は小さく、モータ最大の発熱源であるステータモータの全体の冷却が劣るという問題点があった。
また、磁石当板の回転により生じた空気流は、ステータのコイルエンドに直接衝突することから、モータ回転時の磁石当板による風損に伴うモータの出力低下が大きいという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、羽根の回転により生じた強制対流による空気流で、ステータとロータとの間の隙間の軸線方向の全域にわたって乱流を生じさせることで、ステータ及びロータの冷却性能が向上するモータを得ることを目的とする。
また、隙間には羽根の回転で生じた空気流が、直接流れるので、羽根の回転による風損に伴うモータの出力低下を低く抑えることができるモータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るモータは、
片側に開口部を有する有底円筒形状のハウジングと、
このハウジングの中心軸線上を貫通した回転軸と、
この回転軸に固定されたロータと、
このロータ４の全周を隙間を介して囲い、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記開口部側の前記回転軸の端部に固定された拡張体と、を備え、
前記拡張体は、前記回転軸に固定された円盤状のベースと、このベースの外周面に前記隙間に対向して設けられた羽根と、を有し、
前記回転軸の回転に伴い回転する前記羽根は、強制対流による空気流で前記隙間に乱流を生じさせる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るモータによれば、羽根の回転により生じた強制対流による空気流で、ステータとロータとの間の隙間の軸線方向の全域にわたって乱流が生じるので、ステータ及びロータの冷却性能が向上する。
また、隙間には羽根の回転で生じた空気流が、直接流れるので、羽根の回転による風損に伴うモータの出力低下を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の永久磁石モータが用いられたエレベータ用巻上機を示す部分断面図である。
【図２】図１の拡張体を示す展開部分平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線に伴う矢視断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２の永久磁石モータの拡張体を示す展開部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の永久磁石モータが用いられたエレベータ用巻上機を示す部分断面図である。
この巻上機は、片側に開口部１４を有する有底円筒形状のハウジング１と、このハウジング１の中心軸線上を貫通した回転軸２と、この回転軸２に固定されたロータ４と、このロータ４の全周を隙間Ｇを介して囲い、ハウジング１に固定されたステータ５と、回転軸２の端部に固定された駆動綱車３と、この駆動綱車３と反対側（ハウジング１の開口部１４側）の回転軸２の端部に固定された拡張体６と、を備えている。
【００１１】
上記ロータ４は、円柱状のロータ本体１２と、このロータ本体１２の外周面に周方向に沿って等分間隔で複数個固定されたかまぼこ形状の永久磁石７と、を有している。
上記ステータ５は、薄板鋼板が積層されたコア８と、このコア８に巻装されたコイル９と、を有している。
上記拡張体６は、円盤状のベース１０と、このベース１０の外周面に周方向に沿って等分間隔で複数設けられた羽根１１と、を有している。
この羽根１１は、図２に示すように、平板であり、軸線に対して同一方向に互いに平行に傾斜しており、またそれぞれの羽根１１の径方向の高さは、図３に示すように同じである。
この羽根１１の最外周の径は、ステータ５の内周面の径よりも大きく、ベース１０の最外周の径は、ロータ４のロータ本体１２の最外周の径よりも大きい。即ち、羽根１１の外周部の側面は、ステータ５の内周部の側面と対向し、羽根１１の内周部の側面は、永久磁石７の外周部の側面と対向している。
【００１２】
上記構成の永久磁石モータは、コイル９に電流を流すことでコイル９には回転磁界が生じ、この回転磁界に連動してロータ４及びロータ４と一体の駆動綱車３が回転する。
この駆動綱車３に巻掛けされたロープ（図示せず）には、かご（図示せず）及び釣合いおもり（図示せず）が懸架されており、駆動綱車３の回転とともに、かご及び釣り合いおもりがつるべ式に昇降する。
また、永久磁石モータの通電を遮断し、ブレーキ（図示せず）を制動することで、かご及び釣り合いおもりが停止、保持される。
【００１３】
ロータ９の回転によりロータ９と一体の回転軸２は矢印ロの方向に回転した場合には、回転軸２と一体の拡張体６の回転に伴う強制対流により、矢印ハの方向に空気流が生じる。
即ち、開口部１４からの空気は、ハウジング１内では隙間Ｇを空気流れとして矢印イの方向に流れ、隙間Ｇ内では乱流が生じる。
また、かごの昇降に伴い、回転軸２の回転方向が上記ロと反対方向に回転した場合には、隙間Ｇ内では、空気流は矢印イと反対方向に流れる。
【００１４】
この実施の形態の永久磁石モータによれば、拡張体６は、回転軸２に固定された円盤状のベース１０と、このベース１０の外周面に隙間Ｇに対向して設けられた羽根１１と、を有し、羽根１１の回転により生じた強制対流による空気流で、ステータ５とロータ４との間の隙間Ｇの軸線方向の全域にわたって乱流が生じるので、ステータ５及びロータ４の冷却性能が向上する。
また、羽根１１の前面に隙間Ｇが形成されているので、矢印イの方向に空気流が生じた場合には、空気流の多くは、ステータ５及ロータ４に衝突することなくそのまま隙間Ｇに流れるので、回転軸２の回転時の羽根１１による風損に伴う永久磁石モータの出力低下を低く抑えることができる。
また、各羽根１１は、平板であるので、２回対称であり、回転軸２の回転方向に拘わらず、羽根１１の送風能力は同じであり、回転軸２が時計方向、反時計方向の何れの場合でもステータ５及びロータ４は効率良く冷却される。
【００１５】
また、羽根１１の外周部の側面は、ステータ５の内周部の側面と対向し、羽根１１の内周部の側面は、永久磁石７の外周部の側面と対向しているので、永久磁石モータの最大の発熱源であるステータ５、高温で減磁し易い永久磁石７のそれぞれの一部にも空気流が直接衝突し、ステータ５及び永久磁石７をより効率良く冷却することができる。
【００１６】
また、複数の羽根１１は、周方向に沿って等分間隔で配置され、かつ径方向の高さ寸法が等しいので、空隙Ｇには全周にわたって均等に空気流が供給され、または空隙Ｇから全周にわたって均等に空気流が吸引される。
【００１７】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の永久磁石モータの拡張体６を示す展開部分平面図である。
この実施の形態では、各羽根１１は、回転軸２の軸線に対して互いに平行に傾斜して軸線方向に延びたほぼＳ字状であり、また各羽根１１の径方向の高さは同じである。
また、各羽根１１の形状は、２回対称である。
他の構成は、実施の形態１の永久磁石モータと同じである。
【００１８】
この実施の形態の羽根１１の形状は、２回対称のＳ字状であるので、実施の形態１と同様に、回転軸２の回転方向に拘わらず、羽根１１の送風能力は同じであり、回転軸２が時計方向、反時計方向の何れの場合でもステータ５及びロータ４は効率良く冷却される。
他の効果も、実施の形態１の永久磁石モータと同じである。
【００１９】
なお、上記各実施の形態では、羽根１１の内周部の側面は、永久磁石７の外周部の側面と対向しているが、羽根１１の内周側の側面が、永久磁石７の側面全域と対向した永久磁石モータであってもよい。この場合には、羽根１１による風損に伴う永久磁石モータの出力低下が大きくなるものの、永久磁石７はより冷却される結果、高温での減磁を低く抑えることができる。
また、上記各実施の形態では、永久磁石モータについて説明したが、勿論この発明は、周面に永久磁石が設けられたロータを有する永久磁石モータに限定されるものではない。
また、各実施の形態では、エレベータ用巻上機に適用された永久磁石モータについて説明したが、これは一例であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ハウジング、２  回転軸、３  駆動綱車、４  ロータ、５  ステータ、６  拡張体、７  永久磁石、８  コア、９  コイル、１０  ベース、１１  羽根、１２  ロータ本体、１４  開口部、Ｇ  隙間。
【図１】
2015220820.tif 000003
【図２】
2015220820.tif 000004
【図３】
2015220820.tif 000005
【図４】
2015220820.tif 000006