(57)【要約】【課題】巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるエレベータ用巻上機を得る。【解決手段】軸方向に延在する筒状部４ｂを有し綱車６が装着された回転子４と、回転子４の筒状部４ｂ外周面に対向する固定子２を有する第１のモータ部Ｍ１と、回転子４の筒状部４ｂ内周面に対向する固定子２を有する第２のモータ部Ｍ２とを備え、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は同じ軸方向位置にあり、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は扁平円筒型であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に並行して軸方向に延在する筒状部を有し綱車が装着された回転子と、前記回転子の筒状部に対向する固定子を有する第１のモータ部と、前記回転子の筒状部に対向する固定子を有する第２のモータ部とを備え、前記第１および第２のモータ部は同じ軸方向位置にあり、前記モータ部は扁平円筒型であることを特徴とするエレベータ用巻上機。
【請求項２】
前記第１のモータ部は円筒最内側に固定子を備えるとともに、その外側を前記回転子の筒状部に対向し、前記第２のモータ部は内側の前記第１のモータ部と前記回転子の筒状部を共有するとともに、最外側に固定子を備え、前記回転子は前記回転軸と結合する盤状部に綱車を装着したことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項３】
積層磁性体からなる複数の鉄心部材を連結部材により互いに周方向に一体に連結して前記固定子鉄心を構成するとともに、前記連結部材は前記鉄心部材相互間を可動状態で連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項４】
前記第１および第２のモータ部をそれぞれ独立して制御する運転制御装置を備え、一方のモータ部の出力トルクだけでは必要トルクを得られない時のみ、他方のモータ部が必要トルクに応じて制御されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
【請求項５】
前記第１および第２のモータ部は互いに位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
【請求項６】
前記内側のモータ部の更に内側に、第１および第２のモータ部において空気を攪拌させ、冷却効果を高めるための前記回転軸により駆動されるファンを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のエレベータ用巻上機。
【請求項７】
前記回転軸を支承し前記回転子ならびに第１および第２のモータ部を収納して内部に通風経路を構成する筒状ハウジングを備え、前記筒状ハウジングにおける端面部の径方向外側部分に吸排気用開口部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のエレベータ用巻上機。
【請求項８】
前記ファンによる送風を前記筒状ハウジングにおける一方の端面部に向けて送るように構成し、前記筒状ハウジングにおける一方の端面部の径方向外側部分に吸排気用開口部を設けるとともに、前記筒状ハウジングにおける他方の端面部の径方向外側部分に吸排気用開口部を設け、しかも、前記回転子の径方向内側部分に通気用開口部を設けたことを特徴とする請求項７に記載のエレベータ用巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ用巻上機、特に、そのモータ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレベータは大容量化、高速化、並びに省スペース化が進んでいる。これに伴い、モータは大容量化、高回転化、並びにコンパクト化が主流となりつつある。
従来技術においては、綱車を挟んで２台のモータを配置したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この特許文献１に示されたものでは、個別に構成される２台のモータを必要とし、コンパクト化、省スペース化の面で充分とは言えなかった。
【０００３】
また、係合部を有したセグメント部材を嵌め込むことによって円環状固定子を構成する構造として、軸方向薄型化を図る回転電機も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この特許文献２の構成では、２つの磁極群のうち一方を永久磁石、他方を電磁石としていたため、近年の動向である巻上機の小型化には不利な構造であった。
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０８７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記従来技術の欠点を補うために発明されたもので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるエレベータ用巻上機を得ようとするものである。
【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機では、軸方向に延在する筒状部を有し綱車が装着された回転子と、前記回転子の筒状部外周面に対向する固定子を有する第１のモータ部と、前記回転子の筒状部内周面に対向する固定子を有する第２のモータ部とを備え、前記第１および第２のモータ部は同じ軸方向位置にあり、前記モータ部は扁平円筒型であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
この発明によるエレベータ用巻上機に係る実施の形態を図１から図５までについて説明する。図１は、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の構成を示す軸平行断面図である。図２は、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の構成を示す軸垂直断面図である。図３は、この発明による実施の形態における固定子鉄心の構成を示す断面図である。図４は、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の運転装置の構成を示すブロック図である。図５は、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の通風経路を示す軸平行断面図である。
【０００９】
図１および図２において、ハウジング１は軸芯Ａを中心として回転する回転軸１２をベアリング８によって支承している。
回転子４は回転軸１２に焼嵌め等により嵌着されている。回転子４は、回転軸１２の径方向に延在し綱車６を装着する盤状部４ａと、回転軸１２の軸方向に延在し回転子鉄心を構成する筒状部４ｂとにより構成される。筒状部４ｂには、複数の永久磁石５がその内周面および外周面にそれぞれ取付けられている。
ハウジング１には、回転子４の筒状部４ｂの内周面に設けられた永久磁石５に対向して内側固定子としての第１の固定子鉄心２が設けられる。また、ハウジング１には、回転子４の筒状部４ｂの外周面に設けられた永久磁石５に対向して外側固定子としての第２の固定子鉄心２が設けられる。第１および第２の固定子鉄心２には、それぞれ固定子巻線３が巻回される。
内側固定子としての第１の固定子鉄心２とこれに対向する回転子４の筒状部４ｂの内周面に設けられた永久磁石５を含む回転子４の筒状部４ｂは扁平円筒型を形成する第１のモータ部Ｍ１を構成する。外側固定子としての第２の固定子鉄心２とこれに対向する回転子４の筒状部４ｂの外周面に設けられた永久磁石５を含む回転子４の筒状部４ｂは扁平円筒型を形成する第２のモータ部Ｍ２を構成する。
そして、第１のモータ部Ｍ１と第２のモータ部Ｍ２とは、位相をずらして配置されている。
さらに、回転子４の盤状部４ａに装着された綱車６には、ブレーキ部材７が設けられている。また、ハウジング１の内部には、回転軸１２に取付けられたファン９が設けられる。
【００１０】
図１および図２に示される構成では、従来軸方向に平行に並んでいたモータ部Ｍ１，Ｍ２が回転軸１２に垂直な同面上に配置され、すなわち、モータ部Ｍ１，Ｍ２が回転軸１２に関して同じ軸方向位置に配置されていることを特徴とする。
上記手段によれば、ツインモータとした場合でもモータ部の軸方向のコンパクト化が実現できる。また、両モータで回転子を共有するため、部品点数の削減に有利になる。
【００１１】
また、前記２つのモータ部Ｍ１，Ｍ２は互いに位相をずらして配置されていることを特徴とする。これら第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は、固定子鉄心２および巻線３により構成され固定子磁極の回転子４に対する電気角としての相対関係位置がモータ部Ｍ１とモータ部Ｍ２とで僅かに異なるように配置されており、相互の位相が僅かに相違するように構成されているものである。
上記手段によれば、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２の作動時におけるトルクリップルが小さくなり、エレベータの乗り心地向上が実現できる。
【００１２】
第１および第２の固定子２においては、板状磁性体を積層した複数の鉄心部材２ａを連結部ＣＮに設けた連結部材１３により連結して、円筒状の固定子鉄心がそれぞれ構成される。
鉄心部材２ａは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、２種類の分割型で打ち抜きされた板状磁性体を交互に積層しかしめて構成される。連結される一方の鉄心部材２ａを示す図３（ａ）では、最上層の板状磁性体は凹部を形成する状態で積層され、次の板状磁性体は凸部を形成する状態で積層されて、以下、交互に積層され、連結部ＣＮに凹凸が形成される。連結される他方の鉄心部材２ｂを示す図３（ｂ）では、最上層の板状磁性体は凸部を形成する状態で積層され、次の板状磁性体は凹部を形成する状態で積層されて、以下、交互に積層され、連結部ＣＮに図３（ａ）に示す鉄心部材２ａと逆の凹凸が形成される。
【００１３】
このように形成された鉄心部材２ａの連結部ＣＮは、鉄心部材２ｂの連結部ＣＮに形成された互いの凹凸を組合されて、図３（ｃ）に示すように鉄心部材２ａと鉄心部材２ｂとが連結される。これら鉄心部材２ａ，２ｂの連結部ＣＮは連結部材１３により連結されるものであって、連結部材１３はこれら鉄心部材２ａ，２ｂの連結部ＣＮを可動状態で連結するように作用する。
【００１４】
連結されたそれぞれ複数の鉄心部材２ａ，２ｂは、図２に示すように、全体として筒状の形成され、モータ部Ｍ１，Ｍ２の構成要素としての固定子鉄心２をそれぞれ構成するものである。
【００１５】
図１から図３までに示される構成では、前記固定子鉄心が２種類の分割型で打ち抜きされた磁性体を交互に積層してかしめる構成で製作され、かつ、連結部は可動であることを特徴とする。
【００１６】
このように第１および第２の固定子２を構成することにより、第１および第２の固定子２に巻回される巻線３における巻線作業の自動化が容易で、かつ、巻線占積率を上げることができるため、巻上機の小型化と高効率化が実現できる。また、前記固定子鉄心は一体型であるため、部品点数の削減が実現できる。
【００１７】
次に、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の運転動作を図４について説明する。
図４において、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は、運転制御装置ＭＣによってそれぞれ独立に制御される。運転制御装置ＭＣは、巻上機の必要トルクを検出するトルク検出器ＴＤの検出値に応じて、その検出値が第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２の一方の出力で充分な場合には、その一方例えば第１のモータ部Ｍ１のみのトルク出力で運転するように制御し、その検出値が第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２の両方の出力を必要とする場合には、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２のトルク出力を得るよう作動させるように制御する。
【００１８】
図４に示す構成では、前記第１および第２のモータＭ１，Ｍ２は独立した制御機能を備え、一方のモータ部例えばＭ１の出力トルクだけでは必要トルクを得られない時のみ、他方のモータＭ２も必要トルクに応じて制御されることを特徴とする。
上記手段によれば、一方のモータ部Ｍ１またはＭ２は必要トルクに応じてのみ駆動されるため、モータの高効率化が実現できる。
なお、モータの効率化をさほど重視しない場合には、巻上機の運転状態において第１および第２のモータＭ１およびＭ２を共に常時作動させることもできる。
【００１９】
さらに、この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の通風冷却作用を図５について説明する。
図５において、白抜き矢印Ｂはフアン９による通風経路を示すものである。ハウジング１は両端面部１ａ，１ｂを有する扁平円筒状に形成されている。
巻上機の運転状態において、回転軸１２の回転にしたがってファン９は回転駆動され、図示左方へ端面部１ａに向けて送風する。この通風は端面部１ａに沿って図示上方へ送られ、一部の通風は図示上方における扁平円筒状ハウジング１の最外周部に設けられた吸排気用開口部１ｂから外部へ排出される。また、一部の通風はモータ部Ｍ１，Ｍ２を通り図示上方における扁平円筒状ハウジング１の最外周部に設けられた吸排気用開口部１ｃから外部へ排出される。さらに、一部の通風はモータ部Ｍ１，Ｍ２を通り回転子４の盤状部４ａに沿って図示下方へ送られ図示下方における回転子４の盤状部４ａの内周部に設けられた通気用開口部４ｃを通り、最終的には扁平円筒状ハウジング１の外周部に設けられた吸排気用開口部１ｄから外部へ排出される。
このように構成することにより、モータが回転し、前記ファン９によって攪拌された前記モータ内部の空気が、モータ各部を通って吸排気孔で外部の空気と入れ替わることで効率的に巻上機を冷却することができる。
【００２０】
図５に示す構成では、前記内側モータ部Ｍ１の更に内側に、冷却効果を高めるため、回転軸１２に固定され回転子４の回転と共に回る９ファンを持つことを特徴とする。
上記手段によれば、巻上機の回転と共にファン９が回転し、モータ内部の空気を攪拌することにより温度上昇を抑制でき、冷却効果向上が実現できる。また、巻上機外部に冷却機構を実装する必要が無いため、巻上機のコンパクト化、部品点数の削減に有利となる。
【００２１】
また、前記ファンによる巻上機の冷却を効果的に行うため、巻上機内部に通風経路を持つことを特徴とする。
上記手段によれば、モータが回転し、前記ファン９によって攪拌された前記モータ内部の空気が、モータ各部を通って吸排気孔で外部の空気と入れ替わることで効率的に巻上機を冷却することができる。
【００２２】
さらに、通風抵抗が小さくなるようなハウジング１の形状を持つことを特徴とする。
上記手段によれば、前記ファン９によって攪拌された空気が通風経路を通りやすくすることによって、更に巻上機の冷却効果を向上することができる。
【００２３】
この発明による実施の形態によれば、次の（１）〜（８）項にそれぞれ示す構成および効果を具備するものである。
（１）  回転軸１２に並行して軸方向に延在する筒状部４ｂを有し綱車６が装着された回転子４と、前記回転子４の筒状部４ｂ外周面に対向する固定子鉄心２を有する第１のモータ部Ｍ１と、前記回転子４の筒状部４ｂ内周面に対向する固定子鉄心を有する第２のモータ部Ｍ２とを備え、前記第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は同じ軸方向位置にあり、前記モータ部Ｍ１，Ｍ２は扁平円筒型であることを特徴とするので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００２４】
（２）  前記（１）項の構成において、前記第１のモータ部Ｍ１は円筒最内側に固定子鉄心２を備えるとともに、その外側を前記回転子４の筒状部４ｂに対向してアウタロータ型として構成され、前記第２のモータ部Ｍ２は内側の前記第１のモータ部Ｍ１と前記回転子４の筒状部４ｂを共有するとともに、最外側に固定子鉄心２を備えてインナーロータ型として構成され、前記回転子４は前記回転軸１２と結合する盤状部４ａに綱車６を装着したので、巻上機の軸方向のコンパクト化、部品点数の削減を有効に達成できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００２５】
（３）  前記（１）項または（２）項の構成において、積層磁性体からなる複数の鉄心部材２ａ，２ｂを連結部材１３により連結部ＣＮにおいて互いに周方向に一体に連結して前記固定子鉄心２を構成するとともに、前記連結部材１３は連結部ＣＮにおいて前記鉄心部材２ａ，２ｂ相互間を可動状態で連結するようにしたので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成エレベータ用巻上機を得ることができ、しかも、巻線の自動化および巻線占積率の向上に寄与することができる。
【００２６】
（４）  前記（１）項から（３）項までのいずれかの構成において、前記第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２をそれぞれ独立して制御する運転制御装置ＭＣを備え、一方のモータ部例えばＭ１の出力トルクだけでは必要トルクを得られない時のみ、他方のモータ部例えばＭ２が必要トルクに応じて制御されるようにしたので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるとともに、必要に応じてモータ部のいずれかを作動しモータの高効率化を実現できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００２７】
（５）  前記（１）項から（４）項までのいずれかの構成において、前記第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２は互いに位相をずらして配置されているので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるとともに、トルクリップルを改善しエレベータの乗り心地向上を実現できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００２８】
（６）  前記（１）項から（５）項までのいずれかの構成において、前記内側のモータ部Ｍ１の更に内側に、第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２において空気を攪拌させ、冷却効果を高めるための前記回転軸１２により駆動されるファン９を設けたので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるとともに、冷却効果を適切に向上できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００２９】
（７）  前記（６）項の構成において、前記回転軸１２を支承し前記回転子４ならびに第１および第２のモータ部Ｍ１，Ｍ２を収納して内部に通風経路を構成する円筒ハウジング１を備え、前記円筒状ハウジングにおける端面部１ａ，１ｂの径方向外側部分に吸排気用開口部１ａ，１ｃを設けたので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるとともに、冷却効果を一層適切に向上できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【００３０】
（８）  前記（７）項の構成において、前記ファン９による送風を前記円筒ハウジング１における一方の端面部例えば１ａに向けて送るように構成し、前記円筒状ハウジング１における一方の端面部例えば１ａの径方向外側部分に吸排気用開口部１ｃを設けるとともに、前記円筒状ハウジング１における他方の端面部例えば１ｂの径方向外側部分に吸排気用開口部１ｄを設け、しかも、前記回転子４の径方向内側部分に通気用開口部４ｃを設けたので、巻上機の小型化、部品点数の削減を有効に達成できるとともに、冷却効果をより的確に向上できるエレベータ用巻上機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の構成を示す軸平行断面図である。
【図２】この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の構成を示す軸垂直断面図である。
【図３】この発明による実施の形態における固定子鉄心の構成を示す断面図である。
【図４】この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の運転装置の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明による実施の形態におけるエレベータ用巻上機の通風経路を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ハウジング、１ａ，１ｂ  ハウジングの端面部、１ｃ，１ｄ  吸排気用開口部、２  固定子鉄心、３  固定子巻線、４  回転子、５  永久磁石、６  綱車、７  ブレーキ、８  ベアリング、９  ファン、１１  速度検出器、１２  回転軸、１３  連結部材。
【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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