JP2009278848A - エレベータ用巻上機のモータ - Google Patents

Abstract

【課題】製造を容易に行うことができるエレベータ用巻上機のモータを得る。
【解決手段】エレベータ用巻上機のモータは、環状の固定子３と、固定子３に対して径方向について対向する回転子４とを有している。固定子３は、環状に配置された固定子コア１１と、固定子コア１１に設けられ、かつ固定子コア１１の周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数相のコイル部１２と、各コイル部１２から引き出されて固定子コア１１に沿ってそれぞれ配線され、所定の口出し部において、相ごとにまとめて接続された複数のコイル引き出し線１３とを有している。回転子４は、各コイル部１２への電力の供給により固定子３に対して回転される。
【選択図】図２

Description

この発明は、主索により吊り下げられたかごを昇降させるエレベータ用巻上機に搭載されたエレベータ用巻上機のモータに関するものである。

通常、エレベータ用巻上機のモータは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電力（三相電力）の供給を受けることにより、かごを昇降させる駆動力を発生する。従来のエレベータ用巻上機のモータでは、交流電力の各相に応じたＵ相、Ｖ相及びＷ相の固定子コイルがモータの周方向へ繰り返し間隔を置いて配置されている。また、従来のエレベータ用巻上機のモータには、各相の固定子コイルに三相電力を供給するためのＵ相、Ｖ相及びＷ相の位相リングが設けられている。各相の位相リングは、モータの周方向に沿って配置されている。各相の固定子コイルは、各相に対応する位相リングに個別に接続されている。従って、各相の位相リングには、各相の固定子コイルの数と同数の結線部が形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１７１４号公報

しかし、従来のエレベータ用巻上機のモータでは、製造時に各固定子コイルを位相リングに１つずつ結線する必要があるので、各相の位相リングの結線作業にかかる時間が長くなり、エレベータ用巻上機のモータの製造に手間がかかってしまう。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、製造を容易に行うことができるエレベータ用巻上機のモータを得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ用巻上機のモータは、環状に配置された固定子コアと、固定子コアに設けられ、かつ固定子コアの周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数相のコイル部と、各コイル部から引き出されて固定子コアに沿ってそれぞれ配線され、所定の口出し部において、相ごとにまとめて接続された複数のコイル引き出し線とを有する固定子、及び固定子に対して径方向について対向し、各コイル部への電力の供給により固定子に対して回転される回転子を備えている。

この発明に係るエレベータ用巻上機のモータでは、固定子コアの周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数相のコイル部からコイル引き出し線が引き出され、各相のコイル引き出し線が固定子コアに沿って配線されるとともに、所定の口出し部において、相ごとにまとめて接続されているので、各コイル部を位相リングに個別に結線する必要がなくなり、結線箇所をまとめることができるとともに、固定子における結線点数を少なくすることができる。これにより、結線作業の手間を軽減することができ、固定子の製造を容易に行うことができる。従って、エレベータ用巻上機のモータの製造を容易に行うことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機を示す断面図である。図において、昇降路内に固定されたハウジング１の中心には、主軸２が固定されている。ハウジング１の内壁には、主軸２の軸線を中心軸線として環状に配置された固定子３が設けられている。固定子３の内側には、主軸２を中心に回転可能な回転子４が設けられている。回転子４は、軸受５を介して主軸２に回転可能に設けられている。ハウジング１には、固定子３を覆う環状のカバー６が取り付けられている。なお、エレベータ用巻上機は、軸線方向の寸法が径方向の寸法よりも小さい薄形の巻上機とされている。また、モータ７は、固定子３及び回転子４を有している。

回転子４は、回転子本体８と、回転子本体８の外周部に設けられ、径方向について固定子３に対向する永久磁石９とを有している。回転子本体８の一部は、主軸２の軸線に沿った方向（巻上機の厚さ方向）について固定子３の厚さの範囲から突出した突出部とされている。回転子本体８の突出部の外周部には、複数のロープ溝１０が回転子本体８の周方向に沿って設けられている。各ロープ溝１０には、主索（図示せず）がそれぞれ巻き掛けられている。主索には、昇降路内に配置されたかご及び釣合おもりが吊り下げられている。

固定子３は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相（複数相）の交流電力（三相電力）の供給を受けることにより回転磁界を発生する。回転子４は、固定子３から発生する回転磁界を受けることにより、主軸２の軸線を中心として回転する。これにより、かご及び釣合おもりが昇降路内を昇降される。

図２は、図１の固定子３を示す拡大図である。また、図３は、図１の固定子３を示す要部斜視図である。さらに、図４は、図３のコイル部１２を示す斜視図である。なお、図２は、図３のII-II線に沿った断面図である。

図において、固定子３は、環状に配置された固定子コア１１と、固定子コア１１に設けられ、固定子コア１１の周方向へ互いに間隔を置いて配置されたＵ相、Ｖ相及びＷ相（複数相）のコイル部１２と、各コイル部１２から引き出されて固定子コア１１に沿ってそれぞれ配線された複数のコイル引き出し線１３と、固定子コア１１に取り付けられ、コイル部１２及びコイル引き出し線１３と固定子コア１１との間に介在する複数の絶縁取付部材１４とを有している。

固定子コア１１は、環状のコアバック部１５と、コアバック部１５の周方向へ互いに間隔を置いて配置され、コアバック部１５から径方向内側へ突出する複数のティース部１６とを有している。

絶縁取付部材１４は、各ティース部１６にそれぞれ取り付けられている。コイル部１２は、絶縁取付部材１４を介して各ティース部１６に設けられている。各コイル引き出し線１３は、絶縁取付部材１４を介してコアバック部１５に配線されている。

各コイル部１２は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の順に固定子３の周方向へ繰り返し配置されている。この例では、Ｕ相のコイル部１２Ｕ、Ｖ相のコイル部１２Ｖ及びＷ相のコイル部１２Ｗが固定子３の周方向へ繰り返し配置され、各相のコイル部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗの数がそれぞれ６つとされている。

また、各相のコイル部１２は、図４に示すように、集中巻きのコイルとされている。従って、共通のコイル部１２からは、２本のコイル引き出し線１３が引き出されている。コイル部１２と、共通のコイル部１２から引き出される２本のコイル引き出し線１３とは、１本の導線により構成されている。即ち、１本の導線の一部が巻かれることによりコイル部１２が構成され、導線の残りの部分がコイル引き出し線１３とされている。

各相のコイル部１２から引き出されるコイル引き出し線１３のうち、一方はＮ相のコイル引き出し線１３Ｎとされ、他方は各相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗとされている。即ち、Ｎ相のコイル引き出し線１３ＮはＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗのすべてから引き出され、Ｕ相のコイル引き出し線１３ＵはＵ相のコイル部１２Ｕから、Ｖ相のコイル引き出し線１３ＶはＶ相のコイル部１２Ｖから、Ｗ相のコイル引き出し線１３ＷはＷ相のコイル部１２Ｗからそれぞれ引き出されている。

Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎ（一方のコイル引き出し線）は、コアバック部１５の厚さ方向（主軸２の軸線に沿った方向）一端部に配線されている。また、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗ（他方のコイル引き出し線）は、コアバック部１５の厚さ方向他端部に配線されている。従って、コアバック部１５は、主軸２の軸線に沿った方向について、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３ＷとＮ相のコイル引き出し線１３Ｎとの間に配置されている。なお、図３では、簡単のため、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗのうち、Ｕ相のコイル引き出し線１３Ｕのみを示している。

ここで、図５は、図３のＵ相のコイル部１２Ｕの電気的な接続状態を示す模式的な結線図である。図に示すように、６つのコイル部１２Ｕのそれぞれから引き出されたＮ相のコイル引き出し線１３Ｎは、固定子３に設けられた第１の口出し部において、スリーブ（結線部材）１７により６本まとめて接続されている。また、各コイル部１２Ｕのそれぞれから引き出されたＵ相のコイル引き出し線１３Ｕは、固定子３に設けられた第２の口出し部において、スリーブ（結線部材）１８により６本まとめて接続されている。

Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｖ，１３Ｗについても、Ｕ相のコイル引き出し線１３Ｕと同様に結線されている。即ち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗは、所定の口出し部において、スリーブにより相ごとにまとめて接続されている。また、Ｖ相及びＷ相のコイル部１２Ｖ，１２Ｗのそれぞれから引き出されたＮ相のコイル引き出し線１３Ｎについても、Ｕ相のコイル部１２Ｕから引き出されたＮ相のコイル引き出し線１３Ｎと同様に結線されている。なお、Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎは、すべてをまとめて接続してもよいし、コイル部１２の相ごとに個別に接続してもよい。各Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎは中性点に接続されている。

固定子３は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の交流電力がＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３を介してＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル部１２に供給されることにより回転磁界を発生する。

絶縁取付部材１４は、絶縁材料（例えば樹脂等）により構成されており、所定の弾性を有している。また、絶縁取付部材１４は、固定子コア１１の厚さ方向についてティース部１６を挟む一対の挟み部材１９，２０により構成されている。

図６は、図２の一対の挟み部材１９，２０を示す斜視図であり、図６（ａ）は一方の挟み部材１９を示す斜視図、図６（ｂ）は他方の挟み部材２０を示す斜視図である。図において、各挟み部材１９，２０は、ティース部１６に嵌められたコイル受け部２１と、コイル受け部２１の径方向外側の部分に設けられ、コアバック部１５に配置された配線受け部２２とを有している。コイル受け部２１及び配線受け部２２は、一体成形により構成されている。

コイル受け部２１は、ティース部１６の側面に沿って形成された巻枠部２１ａと、巻枠部２１ａに設けられ、固定子３の径方向（ティース部１６が突出する方向）について互いに対向する内側フランジ部２１ｂ及び外側フランジ部２１ｃとを有している。巻枠部２１ａは、断面コ字状に形成されており、ティース部１６の一部を覆っている。内側フランジ部２１ｂ及び外側フランジ部２１ｃは、巻枠部２１ａの外周から反ティース部１６側へ延出している。内側フランジ部２１ｂは、外側フランジ部２１ｃよりも固定子３の径方向内側に配置されている。

配線受け部２２は、外側フランジ部２１ｃに設けられている。これにより、各挟み部材１９，２０の配線受け部２２のうち、一方はコアバック部１５の厚さ方向一端部に配置され、他方はコアバック部１５の厚さ方向他端部に配置されている。また、配線受け部２２は、固定子３の径方向外側へ外側フランジ部２１ｃから突出する底板部２２ａと、底板部２２ａに設けられ、固定子３の径方向について外側フランジ部２１ｃに対向する側板部２２ｂとを有している。各挟み部材１９，２０には、外側フランジ部２１ｃ、底板部２２ａ及び側板部２２ｂによって配線収容溝がそれぞれ形成されている。

各挟み部材１９，２０は、各コイル受け部２１が固定子３の厚さ方向両側からティース部１６に嵌められることにより、ティース部１６に取り付けられている。コイル部１２は、各挟み部材１９，２０の巻枠部２１ａを導線でまとめて巻くことにより構成されている。

一方の挟み部材１９に形成されている配線収容溝内には、図２に示すように、Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎが通されている。また、他方の挟み部材２０に形成されている配線収容溝内には、図２に示すように、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗが通されている。これにより、各コイル引き出し線１３は、配線受け部２２を介してコアバック部１５に設けられ、コアバック部１５の周方向に沿って配線されている。

一方の挟み部材１９には、Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎが配線収容溝内から外れることを防止する外れ止め部材２３が取り付けられている。また、他方の挟み部材２０には、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗ間を仕切る複数の仕切り部材２４と、各コイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗが配線収容溝内から外れることを防止する外れ止め部材２３とが取り付けられている（図２）。他方の挟み部材２０の配線収容溝内では、Ｕ相のコイル引き出し線１３Ｕ、Ｖ相のコイル引き出し線１３Ｖ及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｗの順に底板部２２ａから各コイル引き出し線１３が重ねられている。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗのそれぞれの間には、仕切り部材２４が介在している。

外側フランジ部２１ｃには第１の差し込み口２５が設けられ、側板部２２ｂには第２の差し込み口２６が設けられている。外れ止め部材２３は、第１及び第２の差し込み口２５，２６に差し込まれることにより、互いに対向する外側フランジ部２１ｃ及び側板部２２ｂ間に取り付けられている。この例では、第１の差し込み口２５が底板部２２ａに沿った溝とされ、第２の差し込み口２６が側板部２２ｂを貫通する穴とされている。

図７は、図２の外れ止め部材２３を示す斜視図である。図において、外れ止め部材２３には、第１の差し込み口２５に差し込まれる第１の差し込み部２３ａと、第２の差し込み口２６に差し込まれる第２の差し込み部２３ｂとが形成されている。第１及び第２の差し込み部２３ａ，２３ｂは、第１の差し込み口２５，２６のそれぞれの形状に応じて個別に形成されている。

図８は、図２の仕切り部材２４を示す斜視図である。図において、仕切り部材２４は、外側フランジ部２１ｃと側板部２２ｂとの間に配置される仕切り板２７と、仕切り板２７から突出して外側フランジ部２１ｃに沿った方向について外側フランジ部２１ｃを挟む一対のコイル側係合部２８と、仕切り板２７から突出して側板部２２ｂに沿った方向について側板部２２ｂを挟む一対の配線側係合部２９とを有している。各コイル側係合部２８と外側フランジ部２１ｃとの係合、及び各配線側係合部２９と側板部２２ｂとの係合により、仕切り部材２４が各挟み部材１９，２０から外れることが防止される。

外れ止め部材２３及び仕切り部材２４は、絶縁材料により構成され、所定の弾性を有している。従って、外れ止め部材２３は、弾性変形により曲げながら第１及び第２の差し込み口２５，２６のそれぞれに差し込まれる。この例では、外れ止め部材２３及び仕切り部材２４の材料が絶縁取付部材１４の材料と同一とされている。

次に、固定子３の製造方法について説明する。まず、互いに対向させた各挟み部材１９，２０でティース部１６を挟むことにより、絶縁取付部材１４をティース部１６ごとに取り付ける。この後、各絶縁取付部材１４に導線を巻いて各ティース部１６にコイル部１２をそれぞれ設ける。各コイル部１２の相は、固定子コア１１の周方向へＵ相、Ｖ相及びＷ相の順に繰り返されるように決める。

この後、各相のコイル部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗのそれぞれから引き出された一方のコイル引き出し線１３をＮ相のコイル引き出し線１３Ｎとし、各Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎを一方の挟み部材１９の配線収容溝に通しながらコアバック部１５の周方向に沿って配線する。このとき、Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎが配線収容溝から外れないように、外れ止め部材２３を一方の挟み部材１９に取り付ける。この後、各Ｎ相のコイル引き出し線１３Ｎを第１の口出し部でスリーブ１７によりまとめて接続する。

一方、他方のコイル引き出し線１３は、他方の挟み部材２０の配線収容溝に通しながらコアバック部１５の周方向に沿って配線する。このとき、他方の挟み部材２０の配線収容溝内には、図２に示すように、Ｕ相のコイル引き出し線１３Ｕ、仕切り部材２４、Ｖ相のコイル引き出し線１３Ｖ、仕切り部材２４及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｗの順に重ね、コイル引き出し線１３及び仕切り部材２４が配線収容溝から外れないように、外れ止め部材２３を他方の挟み部材２０に取り付ける。この後、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗを第２の口出し部で相ごとにスリーブ１８によりまとめて接続する。このようにして固定子３が製造される。

このようなエレベータ用巻上機のモータでは、固定子コア１１の周方向へ互いに間隔を置いて配置されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル部１２Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗからコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗが引き出され、各相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗが固定子コア１１に沿って配線されるとともに、所定の口出し部において、相ごとにまとめて接続されているので、各コイル部１２を位相リングに個別に結線する必要がなくなり、結線箇所をまとめることができる。従って、固定子３における結線点数を少なくすることができ、結線作業の手間を軽減することができる。これにより、固定子３の製造を容易に行うことができ、エレベータ用巻上機のモータの製造を容易に行うことができる。

また、一方のコイル引き出し線１３Ｎがコアバック部１５の厚さ方向一端部に配線され、他方のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗがコアバック部１５の厚さ方向他端部に配線されているので、コイル引き出し線１３の配線を集中させることによる固定子３の厚さ方向の寸法の増加を抑制することができる。また、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル引き出し線１３Ｕ，１３Ｖ，１３ＷとＮ相のコイル引き出し線１３Ｎとを明確に区別することができ、各コイル引き出し線１３を誤って結線してしまうことの防止を図ることができる。

また、コイル部１２はコイル受け部２１を介してティース部１６に設けられ、コイル引き出し線１３は配線受け部２２を介してコアバック部１５に配線されているので、コイル部１２のティース部１６による損傷の防止を容易に図ることができるとともに、コイル引き出し線１３のコアバック部１５に対する保持を容易に行うことができる。

なお、上記の例では、回転子４が固定子３の内側に配置されているが、環状の回転子の内側に固定子３を配置してもよい。この場合、各ティース部１６は、環状のコアバック部１５から径方向外側へ突出される。また、永久磁石９は、回転子の内側に設けられる。このようにしても、各相のコイル引き出し線１３が固定子コア１１に沿って配線され、コイル引き出し線１３が所定の口出し部で相ごとにまとめて接続されるので、結線点数を少なくすることができ、エレベータ用巻上機のモータの製造を容易に行うことができる。

また、上記の例では、第１の差し込み口２５が底板部２２ａに沿った溝とされ、第２の差し込み口２６が側板部２２ｂを貫通する穴とされているが、これに限定されず、第１の差し込み部２３ａが第１の差し込み口２５に差し込み可能で、第２の差し込み部２３ｂが第２の差し込み口２６に差し込み可能であれば、第１及び第２の差し込み口２５，２６をどのような形状としてもよい。

この発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機を示す断面図である。 図１の固定子を示す拡大図である。 図１の固定子を示す要部斜視図である。 図３のコイル部を示す斜視図である。 図３のＵ相のコイル部の電気的な接続状態を示す模式的な結線図である。 図２の一対の挟み部材を示す斜視図であり、図６（ａ）は一方の挟み部材を示す斜視図、図６（ｂ）は他方の挟み部材を示す斜視図である。 図２の外れ止め部材を示す斜視図である。 図２の仕切り部材を示す斜視図である。

符号の説明

３ 固定子、４ 回転子、１１ 固定子コア、１２ コイル部、１２Ｕ Ｕ相のコイル部、１２Ｖ Ｖ相のコイル部、１２Ｗ Ｗ相のコイル部、１３ コイル引き出し線、１３Ｕ Ｕ相のコイル引き出し線、１３Ｖ Ｖ相のコイル引き出し線、１３Ｗ Ｗ相のコイル引き出し線、１４ 絶縁取付部材、１５ コアバック部、１６ ティース部、２１ コイル受け部、２２ 配線受け部。

Claims (3)

1. 環状に配置された固定子コアと、上記固定子コアに設けられ、かつ上記固定子コアの周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数相のコイル部と、各上記コイル部から引き出されて上記固定子コアに沿ってそれぞれ配線され、所定の口出し部において、上記相ごとにまとめて接続された複数のコイル引き出し線とを有する固定子、及び
   上記固定子に対して径方向について対向し、各上記コイル部への電力の供給により上記固定子に対して回転される回転子
   を備えていることを特徴とするエレベータ用巻上機のモータ。
2. 共通の上記コイル部から引き出される２本の上記コイル引き出し線のうち、一方のコイル引き出し線は中性点に接続されており、
   上記一方のコイル引き出し線は、上記コアバック部の厚さ方向一端部に配線され、
   他方の上記コイル引き出し線は、上記コアバック部の厚さ方向他端部に配線されている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のモータ。
3. 上記固定子コアは、環状のコアバック部と、上記コアバック部の周方向へ互いに間隔を置いて配置され、上記コアバック部から径方向へ突出する複数のティース部とを有し、
   上記固定子は、上記ティース部に取り付けられるコイル受け部と、上記コイル受け部に設けられ、かつ上記コアバック部に配置された配線受け部とを含む複数の絶縁取付部材をさらに有しており、
   上記コイル部は、上記コイル受け部を介して上記ティース部に設けられ、
   上記コイル引き出し線は、上記配線受け部を介して上記コアバック部に配線されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータ用巻上機のモータ。

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