(57)【要約】【課題】モータ回転子を簡単な構成で確実に固定することができるスポーク型モータおよびそれを使用したエレベータ用巻上機を提供する。【解決手段】各可動子鉄心２８の外周側端部が配置された円周方向に、複数の窓部３４を有する非磁性材料から成る帯状部材３１を設け、各可動子鉄心２８の内周側端部は内側可動支持部２３へボルト３０によって固定し、一方、各可動子鉄心２８の外周側端部は、帯状部材３１の各窓部３４にそれぞれ挿入して支持した。【選択図】図６
2015023625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側固定支持部と、前記外側固定支持部と対向するように内側に形成した内側可動支持部と、前記内側可動支持部と対向する側の前記外側固定支持部に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子と、前記モータ固定子との間にエアギャップを形成して前記内側可動支持部に取り付けられると共に前記円周方向に可動子鉄心と永久磁石とを交互に配置したモータ回転子とを備えたスポーク型モータにおいて、
前記各可動子鉄心の外周側端部が配置された前記円周方向に複数の窓部を有する非磁性材料から成る帯状部材を設け、前記可動子鉄心の内周側端部を前記内側可動支持部へボルトによって固定し、前記各可動子鉄心の外周側端部を、前記帯状部材の各窓部にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とするスポーク型モータ。
【請求項２】
前記帯状部材の外周側面に対応する位置の前記各可動子鉄心の外周側端部にそれぞれ切り込みを形成し、隣接する前記各可動子鉄心の前記切り込み間に非磁性材料から成る外周側保持板を固定し、前記外周側保持板および前記帯状部材によって前記永久磁石の位置保持を行ったことを特徴とする請求項１に記載のスポーク型モータ。
【請求項３】
前記ボルトの近傍に位置した前記可動子鉄心の内周側端部に、前記永久磁石の内周側端部の位置を規制する内周側位置保持部を設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のスポーク型モータ。
【請求項４】
外側固定支持部と、前記外側固定支持部と対向するように内側に形成した内側可動支持部と、前記内側可動支持部と対向する側の前記外側固定支持部に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子と、前記モータ固定子との間にエアギャップを形成して前記内側可動支持部に取り付けられると共に前記円周方向に可動子鉄心と永久磁石とを交互に配置したモータ回転子とを備えたスポーク型モータを構成し、筺体に一端を固定した主軸の他端に綱車を可回転的に支持し、前記外側固定支持部は前記筺体の対向側から前記綱車側へと延びて形成し、内側可動支持部は前記綱車の対向側から前記筺体側へと延びて形成したスポーク型モータを使用したエレベータ用薄型巻上機において、
前記各可動子鉄心の外周側端部が配置された前記円周方向に複数の窓部を有する非磁性材料から成る帯状部材を設け、前記可動子鉄心の内周側端部を前記内側可動支持部へボルトによって固定し、前記各可動子鉄心の外周側端部を、前記帯状部材の各窓部にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とするスポーク型モータを使用したエレベータ用薄型巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸の中心部から同一平面内で放射状に延びた各直線上にモータ固定子とモータ回転子とを配置して構成したスポーク型モータおよびスポーク型モータを使用したエレベータ用巻上機に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械室レスエレベータ装置では、昇降路内の限られたスペース内に薄型巻上機が配置されるため、薄型巻上機を小型化すると、昇降路内における機器のレイアウト自由度を拡大することができる。このため、機械室レスエレベータ装置で使用される薄型巻上機の小型化、特に薄形巻上機の重要な構成装置であるモータの小型化が重要となる。
【０００３】
モータを小型化する技術の一つとして、主軸の中心部から同一平面内で放射状に延びた各直線上にモータ固定子とモータ回転子とを配置し、モータ回転子は同一円周上に、複数の永久磁石と、磁性材料で成形されて互いに非接触で配置される複数の可動鉄心とを交互に配置して構成したスポーク型モータが知られている。従来のスポーク型モータにおいて、複数の永久磁石や複数の可動鉄心を一体化し、それらを回転軸と連結することは困難である。構造簡路化および製作性向上などを主目的に、永久磁石、可動鉄心および回転軸連結用部品などのモータ回転子全体を樹脂モールドで一体化して固定する技術や、モータ固定子側の先端に突起を設け、その突起に永久磁石を掛ける技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４１７５７号公報
【特許文献２】特開２００３−５３３１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂モールド技術を使用したモータでは、鋼材等と比較して強度が小さく寿命が短い。また、可動鉄心の突起に永久磁石を掛ける技術では、永久磁石は可動鉄心により固定されるが、可動鉄心が樹脂によって回転軸に固定されるため、モータ回転子全体の強度及び寿命を向上させることができない。
【０００６】
またエレベータ装置では、乗りかごを吊ったワイヤーロープを巻上機の綱車に巻き掛け、綱車を回転させることで乗りかごの昇降を行っているため、ワイヤーロープを上下に揺らしてしまうと、乗りかごは上下に大きく振動して乗り心地が悪くなってしまう。ワイヤーロープを上下に揺する要因の１つに巻上機における綱車の回転脈動、つまりモータトルク脈動があり、これを抑制する必要がある。モータのトルク脈動の発生要因は多数あるが、その一つにモータのコアの寸法精度があり、寸法精度が悪いと大きなトルク脈動が発生してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、モータ回転子を簡単な構成で確実に固定することができるスポーク型モータおよびスポーク型モータを使用したエレベータ用巻上機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、外側固定支持部と、前記外側固定支持部と対向するように内側に形成した内側可動支持部と、前記内側可動支持部と対向する側の前記外側固定支持部に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子と、前記モータ固定子との間にエアギャップを形成して前記内側可動支持部に取り付けられると共に前記円周方向に可動子鉄心と永久磁石とを交互に配置したモータ回転子とを備えたスポーク型モータにおいて、前記各可動子鉄心の外周側端部が配置された前記円周方向に複数の窓部を有する非磁性材料から成る帯状部材を設け、前記可動子鉄心の内周側端部を前記内側可動支持部へボルトによって固定し、前記各可動子鉄心の外周側端部を、前記帯状部材の各窓部にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、ボルトによって可動子鉄心の内周側端部を内側可動支持部へ確実に固定することができ、しかも、ボルトを中心にして可動子鉄心の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材によって確実に保持することができる。従って、簡単な構成で、モータ固定子とモータ回転子との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石の磁束を有効に制御して、効率良く高いトルクを得ることができる。
【００１０】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記帯状部材の外周側面に対応する位置の前記各可動子鉄心の外周側端部にそれぞれ切り込みを形成し、隣接する前記各可動子鉄心の前記切り込み間に非磁性材料から成る外周側保持板を固定し、前記外周側保持板および前記帯状部材によって前記永久磁石の位置保持を行ったことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、外周側保持板および帯状部材を薄板で簡単に構成することができ、その簡単な構成によって各可動子鉄心および永久磁石の外周側端部を円周方向および径方向に移動しないように確実に保持することができる。
【００１２】
また本発明は、上述の構成に加えて、前記ボルトの近傍に位置した前記可動子鉄心の内周側端部に、前記永久磁石の内周側端部の位置を規制する内周側位置保持部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上述の構成によれば、永久磁石の外周側端部の簡単な支持構造を生かしながら、永久磁石の内周側端部の位置を内周側位置保持部によって簡単に規制することができる。また永久磁石を加工することなく位置を保持することができるので、永久磁石による磁束を有効に活用することができる。
【００１４】
さらに本発明は、外側固定支持部と、前記外側固定支持部と対向するように内側に形成した内側可動支持部と、前記内側可動支持部と対向する側の前記外側固定支持部に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子と、前記モータ固定子との間にエアギャップを形成して前記内側可動支持部に取り付けられると共に前記円周方向に可動子鉄心と永久磁石とを交互に配置したモータ回転子とを備えたスポーク型モータを構成し、筺体に一端を固定した主軸の他端に綱車を可回転的に支持し、前記外側固定支持部は前記筺体の対向側から前記綱車側へと延びて形成し、内側可動支持部は前記綱車の対向側から前記筺体側へと延びて形成したスポーク型モータを使用したエレベータ用薄型巻上機において、前記各可動子鉄心の外周側端部が配置された前記円周方向に複数の窓部を有する非磁性材料から成る帯状部材を設け、前記可動子鉄心の内周側端部を前記内側可動支持部へボルトによって固定し、前記各可動子鉄心の外周側端部を、前記帯状部材の各窓部にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、ボルトによって可動子鉄心の内周側端部を内側可動支持部へ確実に固定することができ、しかも、ボルトを中心にして可動子鉄心の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材によって確実に保持することができる。従って、エレベータ装置に適した簡単で小型の巻上機を構成することができ、モータ固定子とモータ回転子との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石の磁束を有効に制御してトルク脈動を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスポーク型モータによれば、ボルトによって可動子鉄心の内周側端部を内側可動支持部へ確実に固定することができ、しかも、ボルトを中心にして可動子鉄心の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材によって確実に保持することができる。従って、簡単な構成で、モータ固定子とモータ回転子との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石の磁束を有効に制御することができる。
【００１７】
また本発明のエレベータ用薄型巻上機によれば、ボルトによって可動子鉄心の内周側端部を内側可動支持部へ確実に固定することができ、しかも、ボルトを中心にして可動子鉄心の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材によって確実に保持することができる。従って、エレベータ装置に適した簡単で小型の巻上機を構成することができ、モータ固定子とモータ回転子との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石の磁束を有効に制御してトルク脈動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用する機械室レスエレベータの断面図である。
【図２】図１に示したエレベータ用薄型巻上機の側面図である。
【図３】図２に示したエレベータ用薄型巻上機の正面図である。
【図４】図２に示したエレベータ用薄型巻上機の断面図である。
【図５】図４に示したエレベータ用薄型巻上機の要部拡大図である。
【図６】本発明の一実施の形態によるエレベータ用薄型巻上機の要部であるスポーク型モータを拡大して示す正面図である。
【図７】図６に示したエレベータ用薄型巻上機の帯状部材を示す平面図である。
【図８】図７に示した帯状部材の側面図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるエレベータ用薄型巻上機のモータ回転子を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態によるエレベータ用薄形巻上機を使用した機械室レスエレベータの昇降路断面である。
【００２１】
昇降路１内には、一対のガイドレール２に沿って昇降可能な乗りかご３と、一対のガイドレール４に沿って昇降可能な釣合おもり５と、昇降路１と乗りかご３の間にある隙間に設置したエレベータ用薄型巻上機６とを有している。エレベータ用薄型巻上機６は、その詳細構成について後述するが、乗りかご３側に固定側の筺体７を位置させ、この筺体７に対して可回転的な綱車８を昇降路壁側に位置させている。綱車８の回転によって乗りかご３が上昇したとき釣合おもり５が連動して下降するように図示しない主索が綱車８に巻き掛けられている。
【００２２】
エレベータ用薄型巻上機６は、昇降路１と乗りかご３との間に存在する数百ｍｍ程度の隙間に、昇降路１に対面する形で設置されるのが一般的であり、さらにエレベータ用薄型巻上機１の横側には釣合いおもり４および釣合いおもり用のガイドレール５が配置されるケースが多いため、エレベータ用薄型巻上機１は昇降路１と乗りかご３、釣合いおもり５に四方を囲まれた形で設置されることになる。従って、エレベータ用薄型巻上機６を小型化することができれば、昇降路の断面を縮小することが可能となり、昇降路１に設置する機器のレイアウト自由度を拡大することができる。
【００２３】
図２および図３は、上述したエレベータ用薄型巻上機６の側面図および背面図である。
【００２４】
綱車８の外周部にはブレーキドラム９が一体的に結合され、このブレーキドラム９の乗りかご３側には筐体７が配置されており、筐体７に対して綱車８およびブレーキドラム９は可回転的な関係で支持されている。詳細を後述するように綱車８またはブレーキドラム９と筺体７との対向部には、モータが構成され、このモータの回転子がブレーキドラム９の外周部に取り付けられ、モータの回転子が筺体７の対向部に取り付けられている。モータは、通電によって綱車８およびブレーキドラム９で代表される可動部を一体的に回転駆動するが、通電が遮断され、筺体７の上下部にそれぞれ配置した同一構成の電磁ブレーキ装置１０，１１によってブレーキドラム９を制動する構成となっている。
【００２５】
図４は、図２に示したエレベータ用薄型巻上機６の断面図である。
【００２６】
筐体７は鋳鉄でおおよその形状に成形した後に機械加工したものであり、中心部は中空円筒形状のボス部１２を有している。ボス部１２には主軸１３の左方端が強固に嵌合されて片持ち支持されており、主軸１３の右方端には軸受１４を介して軸受ハウジング１５が可回転的に支持されている。この軸受ハウジング１５の外周部には綱車８が一体的に結合されており、この綱車８の外周部にはブレーキドラム９が一体的に結合されている。主軸１３および軸受１４の右側端面は、軸受ハウジング１５に固定した軸受カバー１６によって覆われている。
【００２７】
このようにして主軸１３の両端側で、固定部である筐体７と、可動部である綱車８、ブレーキドラム９および軸受ハウジング１５が対向配置され、後者の可動部は主軸１３に対して可回転的に支持されている。前者の固定部と後者の可動部との対向部には、具体的な構成について後述するスポーク型モータ装置が構成されている。
【００２８】
ブレーキドラム９の外周部には筐体７側に突出した環状突出部１７が一体的に結合されており、この環状突出部１７よりも外側に位置する筐体７の上方端面１９には貫通孔２０が形成されている。筐体７の上方側に配置された電磁ブレーキ装置１０は、筐体７の上方端面１９に設けた貫通孔２０を貫くように設置されたブレーキパッド２１を有しており、電磁ブレーキ装置１０において発生する電磁力によってブレーキパッド２１を下方へ移動してブレーキドラム９の環状突出部１７に押し付けることによって、綱車８およびブレーキドラム９を制動する構成となっている。筐体７の下方側に配置した電磁ブレーキ装置１１も同様に構成されている。
【００２９】
次に、上述した固定部である筐体７側と、可動部である綱車８およびブレーキドラム９側との対向部に構成したスポーク型モータ装置について説明する。
【００３０】
図５は、図４の要部拡大図である。ブレーキドラム９の外周部に形成した環状突出部１７の内側には、筐体７に一体的に結合されると共にブレーキドラム９側に突出した環状または周方向に分割された形状の外側固定支持部２２が形成されている。また、外側固定支持部２２のさらに内側には、綱車８に一体的に結合されると共に筐体７側に突出した環状または周方向に分割された形状の内側可動支持部２３が形成されている。外側固定支持部２２と内側可動支持部２３とは、所定距離を隔てて対向配置されており、外側固定支持部２２の対向側にはモータ固定子２４が構成され、内側可動支持部２３の対向側にはモータ回転子２５が構成されている。モータ固定子２４とモータ回転子２５との間にはエアギャップが形成されている。
【００３１】
モータ固定子２４は、積層電磁鋼板などから成る固定子鉄心２６と、銅線の巻線２７とを有し、三相交流モータの固定子が構成されている。一方、モータ回転子２５は、モータ固定子２４との間にエアギャップを形成して対向配置されており、可動子鉄心２８と、詳細を後述するように円周方向に可動子鉄心２８と交互に配置した複数個の永久磁石とを有して構成されている。このような構成のスポーク型モータ装置は、モータ回転子２５がモータ固定子２４の内側に配置されていることからインナーロータ式となっている。
【００３２】
図６は、図５に示したモータ固定子２４およびモータ回転子２５の部分、つまりスポーク型モータを拡大して示す正面図である。
【００３３】
モータ固定子２４は、主軸１３の軸方向に複数枚の積層電磁鋼板を積層して構成した固定子鉄心２６に銅線から成る巻線２７を巻き付けてティースと称されるユニットを構成し、これを複数個使用して構成されている。つまり複数のティースは、主軸１３の中心から放射状に延ばした径方向直線が外側固定支持部２２の内周面にほぼ到達した位置で、かつ外側固定支持部２２の内面の円周方向に等間隔で配置されて外側固定支持部２２に固定されている。また各ティースは、その長手方向を上述した放射状に延びた径方向直線にほぼ合わせて配置されている。巻線２７は集中巻きとして示しているが、分布巻きであっても良い。
【００３４】
一方、モータ回転子２５は、主軸１３の軸方向に複数枚の積層電磁鋼板などを積層して構成した可動子鉄心２８と、永久磁石２９とを円周方向で交互に配置して構成されている。可動子鉄心２８は、主軸１３の中心から放射状に延びた径方向直線が内側可動支持部２３の外周面にほぼ到達した位置で、かつ内側可動支持部２３の外面の円周方向にほぼ等間隔で配置されて、それぞれボルト３０によって内側可動支持部２３へ固定されている。また各可動子鉄心２８は、その長手方向を上述した放射状に延びた径方向直線にほぼ合わせて配置されている。円周方向で隣接した可動子鉄心２８間には、各永久磁石２９が挟み込まれるように配置されている。こうして各可動子鉄心２８と同様に、円周方向に等間隔で配置された複数の永久磁石２９は、円周方向にＮ極とＳ極が交互になるよう配置されている。
【００３５】
各可動子鉄心２８は、その内径側に形成したボルト穴を使って内側可動支持部２３へボルト３０で締結されている。組み立てを容易にし、かつ寸法精度を向上させるため、各可動子鉄心２８のボルト穴がボルト３０のねじ軸部の外径寸法に対して僅かに大きい、つまりリーマ穴とリーマ軸の関係であることが望ましい。また各可動子鉄心２８のボルト穴は、径方向に２箇所設け、二本のボルト３０を使用して内側可動支持部２３へそれぞれ固定するのが望ましい。
【００３６】
永久磁石２９の磁束によって可動子鉄心２８が磁化することにより、モータ固定子２４に対向している可動子鉄心２８の外周側端部は、Ｎ極とＳ極が円周方向に交互に並ぶことになる。従って、可動子鉄心２８は、磁性材料によって製作される。渦電流損失やヒステリシス損失などの鉄損を低減するため、積層電磁鋼板や圧粉鉄心などを使用するのが望ましい。
【００３７】
図７および図８は、可動子鉄心２８と永久磁石２９の外周側端部を支持するために使用する帯状部材３１の平面図および側面図である。
【００３８】
非磁性体から成る帯状部材３１は厚さ２ｍｍ程度の薄い帯状に形成され、その長手方向端部には雄連結部３２と雌連結部３３とが形成されている。また帯状部材３１には、長手方向に所定の間隔で複数の窓部３４が形成されており、各窓部３４の間隔は、上述した各可動子鉄心２８の外周側端部における円周方向の間隔と同じである。しかも、各窓部３４の形状は、各可動子鉄心２８の外周側端部を挿入可能であり、挿入後の各可動子鉄心２８の外周側端部を保持することができるものとなっている。
【００３９】
帯状部材３１は、所定の長さ、つまり各窓部３４内に全ての可動子鉄心２８の頭部を挿入しながら配置すると、円周方向に一巡し、雄連結部３２を雌連結部３３に嵌め込んで連結できる長さとなっている。ここで、帯状部材３１は薄く低剛性のため、予め丸く成形しておく必要は無く、帯状部材３１の窓部３４に可動子鉄心２８の外周側端部を１つずつ挿入しながら丸めていけば良い。帯状部材３１は帯状のものを使用し、一巡してつなぐ構成であるから、予め全体を環状に構成しておく場合に比べて製作性に優れ、また作業性を向上することができる。
【００４０】
帯状部材３１は、予め円周方向で複数に分割したものを使用しても良い。この場合、分割部分毎に両端に雄連結部３２と雌連結部３３とを形成しておき、隣接する各分割部分の雄連結部３２と雌連結部３３とによる噛み合わせによって連結し、連結後に全体として円環状にする。いずれの場合も、帯状部材３１は、隣り合う可動子鉄心２８同士での磁束の短絡や、帯状部材３１自身に発生する渦電流損失やヒステリシス損失などの鉄損を低減するため、非磁性材料で成形するのが望ましい。
【００４１】
図６に示したように各可動子鉄心２８の内周側端部は、ボルト３０によってそれぞれ内側可動支持部２３へ固定されているため、基本的には径方向にも円周方向にも移動することはない。また可動子鉄心２８の外周側端部は、次に説明する支持構造によって円周方向への移動を防止されており、同時に永久磁石２９の径方向への移動も防止されている。
【００４２】
ボルト３０を用いた各可動子鉄心２８の固定部の近傍には、隣接した可動子鉄心２８側、つまり円周方向に突出した内周側位置保持部３５がそれぞれ形成されている。隣接する可動子鉄心２８間に挟み込むように挿入配置した各永久磁石２９は、その内周側端部を内周側位置保持部３５へ接触させて挿入方向の位置が決められている。
【００４３】
各可動子鉄心２８の外周側端部は、上述した帯状部材３１を使用して各窓部３４内にそれぞれ挿入されており、その後、帯状部材３１の雄連結部３２と雌連結部３３とを噛み合わせによって連結している。このとき、各各可動子鉄心２８の外周側端部間に位置する各永久磁石２９の外周側端面は、帯状部材３１の内周側端面に接触されて位置が規制されている。
【００４４】
また、上述した帯状部材３１を取り付けた状態の各可動子鉄心２８の外周側端部には、帯状部材３１の外表面と合致する位置にそれぞれ切り込み３６が形成されている。帯状部材３１を配置した後、隣接する各可動子鉄心２８の対向側に位置する各切り込み３６を利用して、外周側保持板３７を差し込んでいる。
【００４５】
円周方向で隣接する全ての可動子鉄心２８間に外周側保持板３７が同様に配置されており、外周側保持板３７の数は、可動子鉄心２８の数と同一である。切り込み３６の径方向の寸法は、外周側保持板３７の厚さ寸法と同一または僅かに小さい寸法とし、嵌め込みによってがたつきが無いように固定されている。各外周側保持板３７は、各帯状部材３１と同じく、隣り合う可動子鉄心２８同士での磁束の短絡や、外周側保持板３７自身に発生する渦電流損失やヒステリシス損失などの鉄損を低減するため、非磁性材料で成形するのが望ましい。
【００４６】
各切り込み３６に各外周側保持板３７が嵌め込まれると、各切り込み３６の内側面が帯状部材３１の外周側面に接触し、また帯状部材３１の内周側面が各永久磁石２９の外周側端面に接触されることになる。このとき、帯状部材３１と各外周側保持板３７とによって、各可動子鉄心２８は円周方向で強固に固定され、同時に、各永久磁石２９は円周方向と径方向で強固に固定される。
【００４７】
こうして、モータ回転子２５外側固定支持部２２の内側の円周方向に等間隔で配置された複数のティースと、内側可動支持部２３の外周の円周方向に等間隔で配置された複数の可動子鉄心２８とをエアギャップを介在して対向させて、永久磁石式同期モータが構成されている。
【００４８】
ところで、寸法精度が悪いことによって生じるトルク脈動は、可動子鉄心２８の外周側端部の位置決め精度が特に重要で、可動子鉄心２８の外周側端部の位置が、理想位置に対して、径方向あるいは周方向にずれているとトルク脈動が発生する。
【００４９】
可動子鉄心２８は精密板金などで成形するので、可動子鉄心２８自体の寸法精度は高く、問題は可動子鉄心２８の組み付け精度である。径方向に対しては、可動子鉄心２８の内周側端部をリーマボルト３０で固定することによって高精度に位置決めすることが可能であるが、円周方向については、可動子鉄心２８は、リーマ穴と軸の隙間寸法分だけ、リーマボルト３０の位置を基準に回転することができるため、位置精度が悪くなってしまう。
【００５０】
可動子鉄心２８の内周側端部のボルト穴を、リーマボルト３０のねじ軸部の寸法より小さくし、隙間を０以下とすることで、可動子鉄心２８が円周方向に移動するのを防止することができる。しかし、可動子鉄心２８もボルト３０も剛性が高いため、ボルト穴にリーマボルト３０を嵌め込むのは容易ではない。また可動子鉄心２８は０．２〜０．５ｍｍ程度の電磁鋼板などを積層して形成されるため、高剛性のリーマボルト３０を無理に嵌め込むと、可動子鉄心２８が破損する可能性がある。
【００５１】
しかしながら、図７および図８に示した帯状部材３１を使用し、帯状部材３１の各窓部３４に各可動子鉄心２８の外周側端部を挿入し、帯状部材３１の内周側面が永久磁石２９の外周側端面に接触するように固定している。このため、組立が容易で、かつ可動子鉄心２８の外周側端部を周方向で高精度に位置決めすることができるので、エレベータ用薄型巻上機として使用しても上述した脈動を防止することができる。
【００５２】
帯状部材３１に形成した窓部３４の数は可動子鉄心２８の数と同一で、窓部３４の寸法は可動子鉄心２８の断面寸法と同一、または僅かに小さく、がたつきが生じないようにするのが望ましい。また帯状部材３１の窓部３４は、可動子鉄心２８と同様に精密板金、あるいはレーザー加工などで高精度に加工するのが良い。こうして帯状部材３１を使用して各可動子鉄心２８を固定していくと、可動子鉄心２８の外周側端部を円周方向に対して高精度に位置決めすることができる。
【００５３】
図９は、本発明の他の実施の形態によるエレベータ用薄型巻上機における要部を示す断面図であり、図５に示したモータ回転子２５を拡大して示している。
【００５４】
突出部２３へボルト３０によって固定したモータ回転子２５は、円周方向で交互に配置した可動子鉄心２８と永久磁石２９とを有しているが、ここでは可動子鉄心２８の前面側に配置した永久磁石２９を図示している。上述したように可動子鉄心２８の外周側端部には、先ず帯状部材３１の窓部３４が挿入されている。また可動子鉄心２８の外周側端部には、帯状部材３１の外周側面に合致する位置に図示を省略した切り込み３６が形成され、この切り込み３６に外周側保持板３７が差し込まれており、この外周側保持板３７によって帯状部材３１が可動子鉄心２８の外周側端部から抜け出ないように保持されている。
【００５５】
このような構成によって、可動子鉄心２８と永久磁石２９の径方向つまり図示の上下方向への移動や、円周方向への移動が阻止され、モータ固定子２４との間のエアギャップが望ましい状態に保持されている。
【００５６】
さらに、この実施の形態では、モータ回転子２５をボルト３０によって突出部２３へ固定するとき、可動子鉄心２８および永久磁石２９の軸方向つまり図示の左右方向にそれぞれ当て板３８を配置し、ボルト３０によって一体的に締め付けている。当て板３８は、円周方向に連続した環状であっても良いし、円周方向で複数に分割されていても良い。
【００５７】
このような構成によれば、モータ回転子２５を取り付けるためのボルト３０を利用して当て板３８を固定することができ、この当て板３８によって永久磁石２９が軸方向つまり図示の左右方向に移動したり脱落したりするのを確実に防止することができる。
【００５８】
尚、上述した実施の形態では、可動子鉄心２８の内周側端部に、永久磁石２９の内周側端部の位置を規制する内周側位置保持部３５を設けたが、上述した当て板３８に、永久磁石２９の内周側端部つまり図示の下方側の端部と接触する内周側位置保持部３５を一体的に形成し、この内周側位置保持部３５で永久磁石２９の内周側端部の位置を規整することもできる。この場合、図６に示した内周側位置保持部３５は省略する。
【００５９】
また上述した実施の形態では、エレベータ用薄型巻上機について説明したが、外側固定支持部２２と、外側固定支持部２２と対向するように形成した内側可動支持部２３と、内側可動支持部２３と対向する側の外側固定支持部２２に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子２４と、モータ固定子２４との間にエアギャップを形成して内側可動支持部２３に取り付けられると共に同円周方向に可動子鉄心２８と永久磁石２９とを交互に配置したモータ回転子２５とを備えたスポーク型モータとして使用することができる。
【００６０】
以上説明したように本発明は、外側固定支持部２２と、外側固定支持部２２と対向するように内側に形成した内側可動支持部２３と、内側可動支持部２３と対向する側の外側固定支持部２２に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子２４と、モータ固定子２４との間にエアギャップを形成して内側可動支持部２３に取り付けられると共に同円周方向に可動子鉄心２８と永久磁石２９とを交互に配置したモータ回転子２５とを備えたスポーク型モータにおいて、各可動子鉄心２８の外周側端部が配置された同円周方向に複数の窓部３４を有する非磁性材料から成る帯状部材３１を設け、可動子鉄心２８の内周側端部を内側可動支持部２３へボルト３０によって固定し、各可動子鉄心２８の外周側端部を、帯状部材３１の各窓部３４にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とする。
【００６１】
上述の構成によれば、ボルト３０によって可動子鉄心２８の内周側端部を内側可動支持部２３へ確実に固定することができ、しかも、ボルト３０を中心にして可動子鉄心２８の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材３１によって確実に保持することができる。従って、簡単な構成で、モータ固定子２４とモータ回転子２５との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石２９の磁束を有効に制御することができる。
【００６２】
また本発明は、上述の構成に加えて、帯状部材３１の外周側面に対応する位置の各可動子鉄心２８の外周側端部にそれぞれ切り込み３６を形成し、隣接する各可動子鉄心２８の切り込み３６間に非磁性材料から成る外周側保持板３７を固定し、外周側保持板３７および帯状部材３１によって永久磁石２８の位置保持を行ったことを特徴とする。
【００６３】
上述の構成によれば、外周側保持板３７および帯状部材３１を薄板で簡単に構成することができ、その簡単な構成によって各可動子鉄心２８および永久磁石２９の外周側端部を円周方向および径方向に移動しないように確実に保持することができる。
【００６４】
また本発明は、上述の構成に加えて、ボルト３０の近傍に位置した可動子鉄心２８の内周側端部に、永久磁石２９の内周側端部の位置を規制する内周側位置保持部３５を設けたことを特徴とする。
【００６５】
上述の構成によれば、永久磁石２９の外周側端部の簡単な支持構造を生かしながら、永久磁石２９の内周側端部の位置を内周側位置保持部３５によって簡単に規制することができる。また永久磁石を加工することなく位置を保持することができるので、永久磁石による磁束を有効に活用することができる。
【００６６】
さらに本発明は、外側固定支持部２２と、外側固定支持部２２と対向するように内側に形成した内側可動支持部２３と、内側可動支持部２３と対向する側の外側固定支持部２２に取り付けられると共に円周方向に等間隔で複数個配置したモータ固定子２４と、モータ固定子２４との間にエアギャップを形成して内側可動支持部２３に取り付けられると共に円周方向に可動子鉄心２８と永久磁石２９とを交互に配置したモータ回転子２５とを備えたスポーク型モータを構成し、筺体７に一端を固定した主軸１３の他端に綱車８を可回転的に支持し、外側固定支持部２２は筺体７の対向側から綱車８側へと延びて形成し、内側可動支持部２３は綱車８の対向側から筺体７側へと延びて形成したスポーク型モータを使用したエレベータ用薄型巻上機において、各可動子鉄心２８の外周側端部が配置された同円周方向に複数の窓部３４を有する非磁性材料から成る帯状部材３１を設け、可動子鉄心２８の内周側端部を内側可動支持部２３へボルト３０によって固定し、各可動子鉄心２８の外周側端部を、帯状部材３１の各窓部３４にそれぞれ挿入して支持したことを特徴とする。
【００６７】
エレベータ装置では、乗りかごを吊ったワイヤーロープを上下に大きく振動してしまう要因の１つに綱車８の回転脈動、つまりモータトルク脈動があり、これを抑制する必要がある。モータのトルク脈動の発生要因は多数あるが、その一つにモータ回転子２５の取り付け精度を高めてモータ固定子２４との間のエアギャップを適正に保持する必要がある。上述の構成によれば、ボルト３０によって可動子鉄心２８の内周側端部を内側可動支持部２３へ確実に固定することができ、しかも、ボルト３０を中心にして可動子鉄心２８の外周側端部の位置がずれることは簡単な構成の帯状部材３１によって確実に保持することができる。従って、エレベータ装置に適した簡単で小型の巻上機を構成することができ、モータ固定子２４とモータ回転子２５との間のエアギャップを確実に保持しながら、永久磁石２９の磁束を有効に制御することができる。
【符号の説明】
【００６８】
３    乗りかご
６    エレベータ用巻上機
７    筺体
８    綱車
１３  主軸
２２  外側固定支持部
２３  内側可動支持部
２４  モータ固定子
２５  モータ回転子
２８  可動子鉄心
２９  永久磁石
３０  ボルト
３１  帯状部材
３４  窓部
３５  内周側位置保持部
３６  切り込み
３７  外周側保持板
３８  当て板
【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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