(57)【要約】【課題】薄型化した回転電機、及びこの回転電機を用いたエレベータの巻上機装置を提供する。【解決手段】円環状に形成された胴部とこの胴部の一端部を塞ぐように設けられ中心部に配設された主軸を保持する保持部からなり周方向所定部に開口部を有する基体２、この基体の胴部に周方向に沿って設けられたコアとこのコアに巻回された巻線からなるステータ４、上記主軸に回転自在に支承され軸方向の一側に駆動部７を形成し他側にこの駆動部と一体的に回転するように設けられ上記ステータに対向する磁極部１１を設けたロータ１２を備え、駆動部に巻き掛けられるロープ９を上記基体に設けられた開口部から外部に延出するようにした回転電機において、上記巻線を周方向に巻線を設けた部分と巻線を設けない部分とにより不連続状に形成し、上記ロープが上記巻線を設けない部分の側近を通過する如く延出するように構成した。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成された胴部及びこの胴部の一端部を塞ぐように設けられ該胴部の中心部に配設された主軸を保持する保持部からなり周方向所定部に開口部を有する基体、この基体の胴部に周方向に沿って設けられたコア及びこのコアに巻回された巻線からなるステータ、上記主軸に対し回転自在に支承され軸方向の一側に駆動部を形成すると共に軸方向の他側にこの駆動部と一体的に回転するように設けられ上記ステータに対向するロータを備え、上記駆動部に巻き掛けられる駆動部材を上記基体の周方向所定部に設けられた開口部から外部に延出するようにしてなる回転電機において、上記巻線を周方向に巻線を設けた部分と巻線を設けない部分とにより不連続状に形成し、上記駆動部材が上記巻線を設けない部分の側近を通過する如く延出するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上記巻線を設けない部分は、上記駆動部材が延出される部分のみであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
上記巻線を設けない部分は、周方向に２箇所であり、上記主軸を通る中心線に対して対称的に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
上記巻線を設けない部分は、電気角で６０°の倍数であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の回転電機。
【請求項５】
上記ステータのコアは、複数のブロックに分割されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の回転電機。
【請求項６】
上記ステータのコアは、上記巻線を設けた部分に対応する部分と巻線を設けない部分に対応する部分とも同一のティースが設けられてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の回転電機。
【請求項７】
上記ステータのコアは、上記巻線を設けない部分に対応する部分では、鉄心を円筒状に形成するためのティースのない補助コアブロックを配置してなることを特徴とする請求項１ないし請求項の何れかに記載の回転電機。
【請求項８】
磁極ピッチの逆数とティースピッチの逆数の比（一般にいうところの極数：スロット数の比）をａ／ｂ（既約分数；ａ、ｂは整数）としたとき、全周において巻線を施されていないティースの数がｂと等しいか、もしくは、それに相当する角度分において巻線がないことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の回転電機。
【請求項９】
請求項１から８に記載の回転電機をエレベータの巻上機用電動機として用いてなることを特徴とするエレベータの巻上機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばエレベータの巻上機用電動機などとして好ましく用いることができる回転電機、及びこの回転電機を用いたエレベータの巻上機装置に関し、特に回転電機の薄型化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の回転電機、すなわち電動機の場合は、たとえばロータの回転軸上に配設されるプーリにベルトを巻き掛け、このベルトを介して被駆動側に動力を伝達しており、又、発電機の場合は、プーリに巻きかけられたベルトを介して駆動側から動力を受けている。以下、便宜上この発明をエレベータの巻上機として用いられる電動機を例に説明する。
【０００３】
エレベータの巻上機は狭いスペースに容易に設置できるように薄型化が要求されており、例えば特開２０００−２８９９５４号公報（特許文献１）等に開示された従来の巻上機では、電動機を、中心部に主軸を設けて椀状に形成しステータと一体に構成した基体と、該主軸に回転自在に支承されてこの基体の内部に収容され駆動綱車と一体的に構成されたロータとから構成し、上記駆動綱車に巻き掛けられるロープを上記ステータの直ぐ横を所定のクリアランスを設けて通過させる形で上記基体から外方に延出させるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８９９５４号公報（第３頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の巻上機に用いられる回転電機は以上のように構成され、ロープなどの駆動部材がステータの周方向の一部領域を横切るように配置されているので、ロープとステータとの軸方向の干渉を避けるために、軸方向の寸法はステータと駆動綱車の幅の和だけはどうしても最小限必要となるため、薄型化が困難であるという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、薄型化が可能な回転電機、及びこの回転電機を用いたエレベータの巻上機装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明になる回転電機は、円環状に形成された胴部及びこの胴部の一端部を塞ぐように設けられ該胴部の中心部に配設された主軸を保持する保持部からなり周方向所定部に開口部を有する基体、この基体の胴部に周方向に沿って設けられたコア及びこのコアに巻回された巻線からなるステータ、上記主軸に対し回転自在に支承され軸方向の一側に駆動部を形成すると共に軸方向の他側にこの駆動部と一体的に回転するように設けられ上記ステータに対向するロータを備え、上記駆動部に巻き掛けられる駆動部材を上記基体の周方向所定部に設けられた開口部から外部に延出するようにしてなる回転電機において、上記巻線を周方向に巻線を設けた部分と巻線を設けない部分とにより不連続状に形成し、上記駆動部材が上記巻線を設けない部分の側近を通過する如く延出するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明によるエレベータの巻上機装置は、上記回転電機をエレベータの巻上機用電動機として用いるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２は本発明の実施の形態１による回転電機としてのエレベータの巻上機用電動機の要部を示すもので、図１は回転軸を含む側面断面図、図２は図１の電動機内部のステータ構成を示す正面図である。なお、図２では内部構成が分かるように、基体の一部を除いて描かれている。また、図１は概略図２のＩ−Ｉ線における矢視断面図に相当している。なお、各図、及び各実施の形態を通じて同一もしくは相当部分には同一符号を付し説明を省略するものとする。
【００１０】
図に示すように、円環状に形成された胴部２ａとこの胴部２ａの一端部側を塞ぐように一体的に設けられた保持部２ｂからなる基体２は、胴部２ａの他端部側が支持部材１により閉塞され、該基体２の中心部には、一端部が支持部材１に、他端部が基体２の保持部２ｂに支持された主軸３が設けられている。そして上記基体２の胴部２ａには、コア５及びこのコア５に巻回された巻線６によって構成されているステータ４が該胴部２ａ内周面に沿って配置されている。
【００１１】
主軸３にはベアリング８を介して駆動部としての駆動綱車７が枢持され、この駆動綱車７には駆動部材としてのロープ９が巻き掛けられ、基体２の一部を貫通して外部に延出され、該ロープ９の一端部及び他端部には、何れも図示を省略しているエレベータのかご、及び釣合重りがそれぞれ連結されている。
【００１２】
また、上記駆動綱車７の一側（図１の左方）には、径方向及び軸方向に延びて一体的に設けられた断面略Ｌ字状の保持環１０を有し、この保持環１０の外周面でステータ４の巻線６と対向して配置された永久磁石界磁磁極１１を保持し、該磁極のバックヨークとして磁路を形成して、上記永久磁石界磁磁極１１と共にロータ１２が構成されている。そして上記駆動綱車７と一体的に回転するように設けられたロータ１２、及びステータ４で回転電機としての電動機が構成されている。
【００１３】
上記のようにこの実施の形態１の電動機部は径方向内側にロータ１２、外側にステータ４が配置された、いわゆるインナーロータ型の電動機構成となっている。さらに、ロータ１２の回転位置を検出するための回転位置検出器１３、及びロータ１２を制動するためのブレーキ１４などを有する。
【００１４】
図２に示すように図の略上半分、即ちロープ９が基体２を貫通しない部分では、ステータ４のコア５には巻線６が施されているが、図の略下半分におけるロープ９が基体２を貫通する周辺部では、ステータ４のコア５には巻線６が施されていない部分が設けられている。要するにこの発明の電動機（回転電機）は、ステータ４の巻線６を周方向に巻線を設けた部分（領域）と巻線を設けない部分（領域）とにより不連続状に形成し、上記ロープ９などの駆動部材が上記巻線６を設けない領域のコア側近を通過する如く延出するようにしたものである。
【００１５】
一方、回転子の永久磁石界磁磁極１１は周方向に欠けることなく配置され、その数（永久磁石の数；以後、極数）は、この実施の形態１では具体的には４８である。ステータスロット（ティース）については、そのピッチが３６０°／５４＝６．６６６６…°となっている。もし欠けることなく全周に配置されたとすればティースの数は５４となる。即ち、一般にいう（回転子磁極もステータティースも共に全周に配置されている電動機でいう）ところの、極数とスロット数の比は８：９である。実際のティースの数は４５であり、３６ティースを有する部分である部分ステータＡと、９つのティースを有する部分である部分ステータＢとの２つに分離された構成となっている。
【００１６】
上記各ティースには、単一のティースに巻線が集中的に巻回される、いわゆる集中巻線により巻線が施されている。これにより、巻線工程の自動化が容易である他、軸方向寸法も小さくできる。巻線パターンは極数：スロット数比に依存して異なるが、本実施の形態１では８：９であるので、例えば本願出願人による、特開２０００−２０１４６２号公報に記載の電動機と同様に、連続した３つのティースに同相のコイルが巻回されることで巻線が施される。
【００１７】
すなわち、例えば空隙側からみて右回りに巻回される場合を＋、左回りの場合を−で表記することとすると、Ｕ、−Ｕ、Ｕ、Ｖ、−Ｖ、Ｖ、Ｗ、−Ｗ、Ｗ、の９ティース分を単位としてこれが順に巻回される。すなわち、９つのティースを単位として、周期的に各相巻線が配置される。連続して巻回される同相の３つのコイルは直列に接続される。
【００１８】
本実施の形態１では、上述の９ティースを単位として、コア５を５つの部分コアブロック１５に分割する構成となっている。つまり、３６個のティースを有する部分ステータＡは、９ティースから成る部分コアブロックを４つ結合した構成であり、９個のティースを有する部分ステータＢは、９ティースから成る部分コアブロック１つから構成されている。
【００１９】
部分ステータＡと部分ステータＢとの間には、これらの部分ステータのコアバック部に相当する幅を有する補助コアブロック１６よりなる部分ステータＣ、及びＤがそれぞれ配設されている。部分ステータＣと部分ステータＤとは周方向に等幅（等長）である。すなわち、図の中心線Ｘを境として左右対称な配置となっている。これら４つの部分ステータＡ〜Ｄを巻線作業後に、例えば溶接することで周方向に結合して円筒状のコア５を構成している。これを基体２の胴部２ａに例えば焼き嵌めなどの手段を用いて固定することで、ステータ５を形成することができる。
【００２０】
上記部分ステータＣ、及びＤの幅は、ステータティース４．５個分に相当する。これを電気角で表現すると、９ティース分は８極すなわち８／２×３６０＝１４４０°に相当するので、４．５ティース分では７２０°となる。つまり、部分ステータＡと部分ステータＢとで電流位相が常に一致することになる。このため、単一の駆動部（インバータ）で双方を駆動することができるので、部分ステータＡと部分ステータＢとを独立の駆動部で駆動する場合に比べてシステムの簡略化やコスト低減が可能となる。
【００２１】
また、上記部分ステータＡの巻線と部分ステータＢの巻線とは、直列に接続してもよいし、例えば部分ステータＡの４ブロックで４並列回路とし、部分ステータＢを併せて合計５並列としてもよい。勿論、部分ステータＡと部分ステータＢとで駆動部を独立に設けても良い。
【００２２】
上記説明したように本実施の形態１によれば、電動機のステータにおいて周方向に２箇所、巻線を設けない部分を設け、ここにロープ９が通るようにしたので、電動機と駆動綱車を含めた全体の軸方向寸法Ｗを小さく、即ち薄型化することができる。また、巻線を設けない部分は２箇所のみであるので、３箇所以上に分散させた場合に比べて補助コアブロック１６の個数が少なくて済み、工作性が良い。さらに、巻線を設けない部分はロープの中心線に対して（図２の左右）対称に配置されているので、電磁力とロープ荷重を含め、電動機に作用する力をバランスさせることができる。
【００２３】
また、巻線を設けない部分（補助コアブロック１６）の幅を電気角で１２０°の倍数かつ１８０°の倍数としたので、部分ステータＡ、部分ステータＢに通電する電流の位相が同一となり、単一の駆動部で駆動することができる。また、相順も同一であるので結線作業も容易となる。
【００２４】
さらに、部分ステータＡは９ティースの部分コアブロック１５を４つ連結したものからなり、部分ステータＢは９ティースの部分コアブロック１５を１つ用いたものから成るので、工作時のハンドリングが容易となるほか、同一の金型から、巻線を施す全てのコアブロックを製造できるなどの効果がある。また、巻線を設けない部分を合計したときの周方向の幅は、極数とスロット数の比で定まる最小単位のティース数である９ティース分としたので、電動機体積あたりの発生トルクを大きくすることができる。なお、本実施の形態１では巻線を設けない部分に基体２と別体で補助コアブロック１６を設けたが、これに限られるものではなく、基体２と一体にて補助コアブロックを構成してもよい。
【００２５】
実施の形態２．
図３、及び図４は、実施の形態２による回転電機をエレベータの巻上機用電動機として用いた例を示すものであり、図３は電動機の要部を示す回転軸を含む側面断面図、図４は図３の電動機内部のステータ構成を示す正面図である。ただし図４では内部構成が分かるように、基体の一部を除いて描かれている。また、図３は概略図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図に相当している。本実施の形態２においては、巻線を設けない部分として補助コアブロックを設けるのではなく、部分コアブロック１５の一部のティースに巻線を施さないことで実現している。即ち、周方向に６つ配置された部分コアブロック（以下、区別上問題のない限り単にブロックという）１５ａ〜１５ｆの内、ブロック１５ａから１５ｄまでは９ティース全てに巻線が施されている。
【００２６】
他方、ブロック１５ｅには９ティースのうち３ティースのみに巻線が施されている。またブロック１５ｆには９ティースのうち６ティースのみに巻線が施されている。これらを一つの円にすることでステータ４を形成している。つまり、ブロック１５ｅにおいて巻線を施していない６ティース分と、ブロック１５ｆにおいて巻線を施していない３ティース分とで、巻線を設けない部分を周方向に２箇所形成し、ここにロープ９を配する構成としている。つまり、部分ステータＢは、ブロック１５ｅとブロック１５ｆとにまたがる構成となっている。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
このような構成とした結果、部分ステータＢは図４に示すようにロープ９の中心線に対して非対称な配置となっているので、電磁力とロープ荷重を含め、電動機に作用する力のバランスが悪いという特質があるものの、上記実施の形態１のような補助コアブロックを用いる必要がないことから、ステータ４のコア５を全て同一の部分コアブロックから形成することができるため、生産設備の共用化を図ることができるという利点を有する。
【００２８】
なお、上記巻線を設けない部分は電気角でそれぞれ９６０°、４８０°であり、１２０°の倍数としたので部分ステータＡ、部分ステータＢに通電する電流の位相が同一となり、単一の駆動部で駆動することができる。ただし、１８０°の倍数でないため相順は異なる。即ち、例えば部分ステータＡではＵ、−Ｕ、Ｕ、Ｖ、−Ｖ、Ｖ、Ｗ、−Ｗ、Ｗ、…の順であったとすると、部分ステータＢではＷ、−Ｗ、Ｗ、Ｕ、−Ｕ、Ｕ、Ｖ、−Ｖ、Ｖの順に巻回される。なお、それ以外の効果については実施の形態１とほぼ同様である。
【００２９】
実施の形態３．
図５及び図６は実施の形態３に係る巻上機の要部を説明する図であり、図５はステータ構成を示す正面図、図６はその変形例になるステータ構成を示す正面図である。この実施の形態３では、巻線を設けない部分を周方向に一箇所としたものである。上記実施の形態１、及び２では、巻線を設けない部分を合計したときの周方向の幅が、極数とスロット数の比で定まる最小単位のティース数である９ティース分としていた。これに対し本実施の形態３の内、図５に示す例では、最小単位の２倍である１８ティース分としている。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３０】
上記構成により、ロープ９にはさまれた領域には巻線を施す必要がないので、結線の簡略化を図ることができる。また、特別な補助ブロックを設ける必要がなく、部分ステータＡに用いた部分コアブロックと同一の部材を用いることができる。ただし、図５の例では巻線を施さない部分が多いので、電動機体積あたりの発生トルクは実施の形態１などに比べて小さくなるという特質がある。因みに全周に対し、巻線を設けない部分の占める割合を計算すると、実施の形態１では９／５４＝０．１６７であったのに対し、図５の例では１８／５４＝０．３３３であり、実施の形態１よりも大きくなっていることがわかる。
【００３１】
しかし用いる駆動綱車７の径によっては、巻線を設けない部分を１ブロックのみとすることもできる。即ち、図６の変形例に示すように、駆動綱車７の径が図５のものよりも小さい場合には、１ブロックの幅に往復のロープ９を通過させるように構成することができる。なお、巻線を設けない部分を１ブロックのみとしている他は図５の例とほぼ同様である。このため、図５の例と同様の効果が全て発揮できるほか、巻線を設けない部分の占める割合は実施の形態１と同様であり、駆動力の大きな電動機とすることができる。なお、それ以外の効果については実施の形態１とほぼ同様である。
【００３２】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４になる電動機内部のステータ及びロータ構成を示す正面図である。上記実施の形態１〜３では、極数：スロット数比を８：９とした場合について説明したが、これに限られるものではなく、それ以外の組み合わせでも有効である。本実施の形態４においては、極数とスロット数の比が１０：９相当となるように設計されている。
【００３３】
すなわち、実施の形態１とステータの構成は同一であり、ロータの極数のみが異なっている（それに応じて、磁極幅も変更されている）。本実施の形態４では、実施の形態１よりもロータの極数を多くしているので、径方向寸法を小さくできる。径方向の寸法制約が大きいときには有効である。なお、巻線パターンは、極数：スロット数比に依存して異なる。本実施の形態では１０：９であるので、実施の形態１とほぼ同様であるが、回転方向に対する位置関係が異なる。
【００３４】
すなわち、連続した３つのティースに同相のコイルが巻回されるとともに、例えば空隙側からみて右回りに巻回される場合を＋、左回りの場合を−で表記することにすると、Ｕ、−Ｕ、Ｕ、Ｗ、−Ｗ、Ｗ、Ｖ、−Ｖ、Ｖ、の９ティース分を単位としてこれが順に巻回される。すなわち、９つのティースを単位として、周期的に各相巻線が配置される。連続して巻回される同相の３つのコイルは直列に接続される。
【００３５】
巻線を設けない部分の幅はいずれも電気角で９００°相当になる。これは６０°の倍数であるので同一の駆動部により駆動することができる。また、１８０°の倍数であるので、部分ステータＡと部分ステータＢとで相順も同一である。ただし１２０°の倍数でないので、位相を反転させる必要がある。即ち、部分ステータＡの巻線パターンを、Ｕ、−Ｕ、Ｕ、Ｗ、−Ｗ、Ｗ、Ｖ、−Ｖ、Ｖ、の９ティース分を単位としてこれが順に４回繰り返されているとすれば、部分ステータＢの巻線パターンは、−Ｕ、Ｕ、−Ｕ、−Ｗ、Ｗ、−Ｗ、−Ｖ、Ｖ、−Ｖ、と巻回される。なお、これは電流の周回方向を示すものであり、必ずしも巻線作業を変更する必要はなく、電源との接続時に正負を反転することでも実現できる。
【００３６】
本実施の形態４は以上のように構成されているので、極数の設計自由度が向上する結果、例えば極数を増やすことで電動機の径方向寸法を小さくすることができるという効果が得られる。なお、それ以外の効果については実施の形態１とほぼ同様である。
【００３７】
実施の形態５．
図８は実施の形態５による電動機内部のステータ構成を示す正面図である。上記実施の形態１〜４では、巻線を設けない部分（領域）を２箇所以下（実施の形態１、２、及び４では２箇所、実施の形態３では１箇所）、すなわち、巻線を設けない部分（領域）をできるだけ少なくしていた。本実施の形態５では図８に示すように、上記実施の形態４とほぼ同一の構成としているが、巻線を設けない部分を３箇所として構成されている。巻線を設けた部分を部分ステータＡ、Ｂ、Ｃとし、巻線を設けない部分をそれぞれ、補助コアブロック１６ｄ、１６ｅ、１６ｆより成る部分ステータＤ、Ｅ、Ｆと呼ぶこととすると、補助コアブロック１６ｄは紙面に対し左右中央部に配置されており、また補助コアブロック１６ｅ、１６ｆは紙面に対し左右対称に配置されている。つまり、全体として左右対称な配置を実現している。
【００３８】
部分ステータＤ、Ｅ、Ｆの幅はそれぞれ、ステータティース９／５個分、１８／５個分、１８／５個分に相当する。これを電気角で表現すると、９ティース分は１０極すなわち１０／２×３６０＝１８００°に相当するので、それぞれ３６０°、７２０°、７２０°となる。よって、部分ステータＡ、Ｂ、Ｃの間で電流位相が常に一致することになる。このとき、単一の駆動部（インバータ）で全てを駆動することができるので、部分ステータＡないし部分ステータＣを独立の駆動部で駆動する場合に比べてシステムの簡略化やコスト低減が可能となる。
【００３９】
なお、上記部分ステータＡないし部分ステータＣの巻線は、直列に接続してもよいし、例えば部分ステータＡの２ブロックで２並列回路、部分ステータＢの２ブロックで２並列回路とし、部分ステータＣでの１回路を併せて合計５並列としてもよい。勿論、部分ステータＡないし部分ステータＣで駆動部を独立に設けても良い。
【００４０】
この実施の形態５は以上のように構成されているので、巻線を設けない領域の幅の設計自由度が向上する。また、これらをすべて電気角で３６０°の倍数とした結果、巻線の巻回方向を反転させたりする必要がなくなり、製造工程を容易にすることができるという効果が得られる。なお、それ以外の効果については実施の形態１とほぼ同様である。
【００４１】
実施の形態６．
図９ないし図１１は、実施の形態６による回転電機の要部構成を説明するもので、図９は電動機内部のステータ構成を示す正面図、図１０は図９に示す駆動綱車の径を大きくした場合の変形例を示す正面図、図１１は図９に示す駆動綱車の径を小さくした場合の他の変形例を示す正面図である。上記実施の形態１〜５では、ステータのティース数（巻線のない部分も含めて等ピッチに配置された場合）を５４とし、かつ、同相の３ティースが連続して配置され、３相分合計で９ティース分が最小単位となっている場合について説明した。本実施の形態６では図９に示すように、回転子磁極は周方向に欠けることなく配置され、その数（永久磁石の数；以後、極数）は６０である。
【００４２】
ステータスロット（ティース）については、そのピッチが３６０°／７２＝５°となっている。もし欠けることなく全周に配置されたとすれば、ティースの数は７２となる。即ち、一般にいう（回転子磁極もステータティースも共に全周に配置されている電動機でいう）ところの、極数とスロット数の比は５：６である。実際のティースの数は、４８ティースを有する部分である部分ステータＡと、１２のティースを有する部分である部分ステータＢとの２つに分離された構成となっている。
【００４３】
巻線パターンは、極数：スロット数比に依存して異なる。本実施の形態６では５：６であるので、連続した２つのティースに同相のコイルが巻回され、かつ、６ティース離れた同相の２つのコイルは逆向きに巻回される。すなわち、例えば空隙側からみて右回りに巻回される場合を＋、左回りの場合を−で表記することにすると、Ｕ、−Ｕ、−Ｗ、Ｗ、Ｖ、−Ｖ、−Ｕ、Ｕ、Ｗ、−Ｗ、−Ｖ、Ｖ、の１２ティース分を単位としてこれが順に巻回される。すなわち、巻回方向を含めれば１２個のティースを単位とし、巻回方向を含めなければ６個のティースを単位として、周期的に各相巻線が配置される。連続して巻回される同相の２つのコイルは直列に接続される。
【００４４】
このように、ステータのティース数を増やし、かつ、最小単位のティース数が少ない設計とした結果、巻線のない部分の占める割合を比較的小さく保ったままで、設計自由度の比較的高い電動機とすることができる。図９では、６ティース分を１単位として、これを左右に１ブロックずつ、合計２ブロックにおいて巻線を施さないようにしている。
【００４５】
全周に対し、巻線のない部分の占める割合は、実施の形態１では９／５４＝０．１６６７であったのに対し、本実施の形態６でも１２／７２＝０．１６６７であり、実施の形態１と同じ比率を保っている。また図からわかるように、左右対称な配置が実現されている。巻線を設けない部分はいずれも最小構成単位としているので、補助コアブロックを用いる必要がなく、部分ステータＡないし部分ステータＢと同一の部分コアブロックを用いることができる。
【００４６】
また、巻線を設けない部分は電気角でそれぞれ９００°に相当し、これは１８０°の倍数であるので、部分ステータＡと部分ステータＢとで巻線の相順は一定である。ただし、１２０°の倍数ではないので、正負を反転させる必要がある。
【００４７】
上記のように構成した結果、この実施の形態６では、駆動綱車７の径が変わった場合でも、比較的柔軟に対応できる。例えば図１０は駆動綱車７の径が大きくなった場合、図１１は駆動綱車７の径が小さくなった場合であるが、ロープにはさまれた部分に配設される６ティース分のブロックの数を調整することで、補助ブロックを用いることなく柔軟に対応できる。なお、それ以外の効果については実施の形態１とほぼ同様である。
【００４８】
なお、上記各実施の形態で説明した巻線を設けない領域は、包括的に言えば、電気角で６０°の倍数が望ましく、さらに望ましくは１２０°の倍数ないし１８０°の倍数とするのがよい。６０°の倍数とした場合には、巻線の相順と巻回方向を工夫することで、各部分ステータに通電する電流位相を合わせることができる。その結果、同一のインバータで駆動することができ、システムの簡略化あるいは低コスト化が図れるという効果がある。さらに１２０°の倍数とした場合には巻回方向を一定にすることができる。あるいは１８０°の倍数とすれば、相順を一定とすることができる。これらを合わせることで（即ち３６０°の倍数とする）、巻回方向、相順を変更することなく、同一のインバータで駆動することができるという効果が得られる。
【００４９】
また、磁極ピッチの逆数とティースピッチの逆数の比（一般にいうところの極数：スロット数の比）をａ／ｂ（既約分数；ａ，ｂは整数）としたとき、上記実施の形態１、２、４〜６では、全周において巻線が施されていないティースの数がｂと等しいか、もしくは、それに相当する角度分において巻線を設けていないことを特徴としている。このような構成とした結果、巻線を施さない領域を最小限とすることができ、体積あたりのトルクを大きくできる効果が得られる。
【００５０】
ところで、上記実施の形態の説明では、本発明の回転電機をエレベータの巻上機装置などの電動機及び滑車駆動装置に適用した例について説明したが、それに限られるものではない。例えば薄型化が必要で、かつ、ステータを部分的に薄くすることでシステム全体の薄型化を図ることができる用途などにおいては広く適用が可能である。また、電動機を例に説明しているが、発電機あるいは、発電電動機として用いても同様の効果が期待できる。なお、発電機として用いる場合、駆動部としての駆動綱車７は外部の駆動源からロープなどの駆動部材を介してロータ１２を駆動することになることは当然である。
【００５１】
またロータ１２部と駆動部としての駆動綱車７とが一体に構成されている例について示したが、同軸に固定されていれば必ずしも一体である必要はない。同様に基体２は胴部２ａと、保持部２ｂを一体に構成したが、別体でも差し支えなく、また、必ずしも椀形に限定されるものではない。さらに、ロープ９はロープに限定されるものではなく、例えばベルトやチェーンなどの駆動部材でも同様の効果が期待できる。また、駆動部としての駆動綱車７は必ずしも綱車でなくても差し支えない。さらにまた、極数とスロット数の組み合わせは数例のみについて示したが、これに限られるものではないことは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、ステータの巻線を周方向に巻線を設けた部分と巻線を設けない部分とにより不連続状に形成し、駆動部材が上記巻線を設けない部分の側近を通過する如く延出するようにしたので、回転電機の軸方向寸法をさらに小さくすることができるという効果が得られる。
【００５３】
また、上記回転電機をエレベータ用巻上機の電動機として用いたことにより、より狭いスペースにも取り付けできる高性能なエレベータの巻上機装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による回転電機をエレベータの巻上機用電動機として用いた場合の要部を示す回転軸を含む側面断面図。
【図２】図１の電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図３】実施の形態２による電動機の要部を示す回転軸を含む側面断面図。
【図４】図３の電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図５】実施の形態３による電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図６】図５の変形例になる電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図７】実施の形態４による電動機内部のステータ及びロータ構成を示す正面図。
【図８】実施の形態５による電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図９】実施の形態６による電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図１０】図９における駆動綱車の径を大とした場合の変形例になる電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【図１１】図９における駆動綱車の径を小とした場合の他の変形例になる電動機内部のステータ構成を示す正面図。
【符号の説明】
１  支持部材、  ２  基体、  ２ａ  胴部、  ２ｂ  保持部、  ３  主軸、  ４  ステータ、  ５  コア、  ６  巻線、  ７  駆動部（駆動綱車）、  ８  ベアリング、  ９  駆動部材（ロープ）、  １１  永久磁石界磁磁極、  １０  保持環（バックヨーク）、  １２  ロータ、  １３  回転位置検出器、  １４  ブレーキ、  １５  部分コアブロック、  １６  補助コアブロック。
【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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