JP2009529852A - エレベータ用駆動装置 - Google Patents

Abstract

エレベータ用駆動装置、エレベータ機械用の締付配置、エレベータシステム用の制動機構、及びエレベータ機械用のロータ取付具が開示されている。本発明のエレベータ用駆動装置は、いくつかのセグメントに細分化され、各セグメントに対して１つのコンバータが割り当てられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータ用駆動装置、エレベータ機械用の端子配列、エレベータ設備用の制動装置及びエレベータ機械用のロータの装着に関する。

既知のエレベータ用駆動装置においては、これらの駆動装置は、それらの電力又は定格に対して適切であるコンバータによって運転されている。このことは、１つのコンバータが１つのエレベータ用駆動装置に対してそれぞれ使用されていることを意味する。エレベータの定格が比較的高い場合、１つのモータ軸に作用するために、１つ又は複数のコンバータによってそれぞれ運転される複数の駆動装置に対して、又はエレベータを互いに独立して、同時に、及び互いに隣接して動かすための複数の駆動装置に対しては、今のところ備えがなされている。

実際には、低い定格及び高い定格の両方に対して適切な定格のコンバータが必要であることに留意されたい。この場合、特定の定格（＞１００ｋＶＡのピーク出力定格）を超えるコンバータ定格に対するコスト比率が比例的にではなくそれ以上に上昇し、特定のエレベータ定格を超えるエレベータに対するコストがさらに増大する。

しかし、従来の手順は、エレベータの利用効率の面でも問題がある。高定格範囲においては、特に、エレベータの利用効率が常に確保されていなければならない。不良コンバータによって発生する故障又は不具合の場合、エレベータは停止することになる。これは、また、例えば、モータ巻線が故障した場合も同様である。

複数の駆動装置が１つの軸上で作動している場合、これにより駆動ユニットの物理的長さが大きく増大することになり、したがって、駆動装置に対して必要なスペースが大きく増大することになる。したがって、この増大したスペースの要求を満たすために、機械室内に追加のスペースを用意する必要がある。この目的のために、駆動装置は特別に同期化されなければならず、したがって、軸はその長さに沿って不均一に駆動される危険性がある。

したがって、この結果、本発明の目的は、エレベータに対して駆動装置を提供すること、及びフェイルセーフ動作を確実にするような駆動装置に対する電動機を提供することである。他の目的は、特に高駆動定格の駆動装置、特に、ギヤレスエレベータに対する生産コストを削減することである。運転時の電力損失を小さくし、それ故、高い効率が得られるようにする必要がある。

本発明のエレベータ用駆動装置は、いくつかのセグメントに分割されていて、各セグメントが連系コンバータを有する電動機を有する。このエレベータ用駆動装置は、例えば、５０ｋＷを超える駆動装置用に使用される。

１つの改良においては、エレベータ用駆動装置は、ロータ及びステータを備える電動機を有し、ステータはいくつかのセグメントに細分化されており、各セグメントが連系コンバータを有する。この場合、ロータは、通常、１つの軸上で作動する。モータの原理は、複数のコンバータを使用してエレベータを直接駆動することができるように設計される。この場合、ステータ巻線の巻線構造は、１つのコイルの故障が必ずしもエレベータ設備の故障にはつながらないように設計される。

特に、本発明のエレベータ用駆動装置は、直接駆動の形式、したがって、ギヤレスになっている。遊星変速装置／ギヤが通常使用されているケーブル鉄道用駆動装置と対照的に、このギヤレス駆動装置は、満杯のエレベータと空のエレベータとの間の重量差がケーブル鉄道の場合より小さいので、このギヤレス駆動が可能である。

ステータは、通常、周方向にセグメント又はセクタに細分化されている。

例えば、ブラシレス同期電動機などの永久磁石励磁による同期電動機が、この駆動装置用の電動機として適している。したがって、ロータにはいくつかの永久磁石が嵌合される。

ステータ巻線の各コイルは、集中した形をしていることが好ましい。ステータ内の各巻線は、一歯巻きの形になっていてもよい。ステータ巻線の個々のコイルを並列又は直列に接続して、巻線相を形成することができる。

本発明の１つの改良においては、個々のセグメントが互いに直流的に分離されている。永久磁石によって作り出される磁束は、磁極片を介して通常ガイドされている。

ロータ間に配置されている磁極片と一緒にロータ内の磁石の配置構成は、磁束に対して磁束集中を形成することが好ましい。

個々のセグメントの磁界は、セグメントの領域内にのみ広がり、個々のセグメント内にトルクを発生することが好ましい。

個々のセグメントを、要求により、必要に応じて互いに並列又は直列に接続することができ、コンバータを使用して運転することができる。

電動機の、特に、永久磁石励磁による同期電動機のセグメントの数を、下記の変数を使用して計算することができる。
ｐ＝極対の数
ｕ＝溝及び層当たりのコイルの側面の数
ｍ＝相の数
Ｑ＝スロットの数

本発明のエレベータ用駆動装置は、個々のセグメントに細分化することができ、各セグメントが連系コンバータを有するように設計される。セグメント化は、一歯巻きとも呼ばれる好適な集中巻きと共に、ステータのスロット数に対する磁極数の比率を適切に選択できる場合に可能である。

１つのセグメントは、通常、１つのコンバータによって作動される独立したｍ相系統を備える。これは、エレベータが必要とする総定格をいくつかのセグメントによって分割することができることを意味する。個々の各コンバータは、この定格を提供するだけでよいので、セグメント数に対する合計の定格の比率だけ低減する。これにより、駆動装置、ならびにステータ及びロータに関連して必要とされるすべての構成要素をより低いコストで製造することができる。

さらに、小さなコンバータを高いスイッチング周波数（例えば、８ｋＨｚ以上が可能）で容易に作動することができるので、駆動装置は静かである。コンバータが大きいほど、より高いスイッチング周波数によって問題が発生する程度が大きくなる。周波数が低くなるほど、モータの音が大きくなる。したがって、人が住んでいる建物内及び部屋の近傍にエレベータシャフトに隣接して、又はエレベータシャフト内に配置されるエレベータ用駆動装置のモータのセグメント化設計の他の利点は、発生する騒音が低減されることである。

本発明は、また、上記エレベータ用駆動装置用の電動機及び駆動機械に関する。

また、本発明は、電動機のセグメントに関し、そのセグメントは、ステータ巻線の少なくとも１つの巻線を表し、その場合、コンバータをこのセグメントと連系させることができる。したがって、このセグメントを、本発明のエレベータ用駆動装置の本発明の電動機で使用することができる。

さらに、ステータは、いくつかの巻線を備えるステータ巻線を有し、ステータ巻線はセグメントに細分化され、各セグメントは少なくとも１つの巻線を備え、その場合、コンバータを各セグメントと連系させることができる。したがって、すでに説明したように、上記エレベータ用駆動装置に対して、電動機のステータとしてこのステータを使用することができる。

また、本発明は、特に、上記タイプのエレベータ用駆動装置におけるエレベータ用駆動装置の電動機に対する端子配列に関し、また、上記端子配列を有する電動機に関する。したがって、以下に説明する端子配列は、すでに説明したように、電動機用に使用することができるが、このような用途に限定されるわけではない。

現時点での従来技術によれば、ギヤレスエレベータ用駆動装置は、永久磁石励磁による同期電動機の形式をしている。この場合、個々の各モータ巻線は、ステータから形成されていなければならず、次に個々の周波数コンバータに対するモータ接続用ケーブルとしてそこから通されるために端子に接続されていなければならない。したがって、複数の端子及び端子ボックスがモータ上に必要である。このことは、大型モータの場合に特に問題であり、その場合、使用されるケーブル、端子及び周波数コンバータは、サイズが大きくなるので扱いにくい。

個々の各端子ボックスを触れられないように閉鎖できることに留意されたい。その場合、個々に通して出されるモータ巻線は、モータを通して端子ボックスへ渡されなければならない。通して出される巻線の数及びモータ接続用ケーブルの数が増大すると、その接続間の混乱が増大する。さらに、いくつかの場合においては、端子ボックス数が多いので、端子ボックスに対するアクセス性が制限される。さらに、モータに対するモータ接続用ケーブルの敷設が複雑となり、モータに必要な物理的スペースが多数の端子ボックスによって増大する。

この結果、複数のモータ巻線を端子において通して出すことができ、この場合、少数の端子ボックスだけで済み、多数の端子のために必要な追加の物理的スペースが少なくて済み、モータ接続用ケーブルに対する明快性が提供されるような電動機及びモータハウジングの設計の問題が生じる。さらに、モータに対するアクセスは、モータ接続用ケーブルによって制限されるべきではない。

それ故、本発明の目的は、低コストで製造及び設置することができ、ケーブリング及び配線を簡単な方法で実施することができる電動機、特にギヤレスモータを提案することである。

提案する電動機は、エレベータ用駆動装置、特に上記タイプのエレベータ用駆動装置に対して請求項１から１３のいずれか１項に記載されるように意図されている。これは、モータハウジング及びいくつかのモータ巻線を有し、モータ巻線は少なくとも１つの端子に接続され、少なくとも１つの端子、通常は複数の端子が、モータハウジング上でリブ又はウェブ間に配置されている。

上記電動機は、例えば、ケーブルエレベータ（牽引駆動エレベータ）の場合のように、特につり合い重りに対する支持手段を介してかご室又は乗かごが接続されているエレベータを駆動するために使用される。

特に複数のモータ巻線を有する電動機のモータハウジングが、モータハウジングの２つのリブ間にある種のケーブルダクトが形成されるように設計される。この領域はモータの両側に形成されることが好ましく、端子及び通して出されるモータ巻線をその内部に固定することができること、すなわち、２つのリブ又はウェブ間に形成されることが好ましい。したがって、接続用端子に触れることに対する必要な保護を少数の簡単な板金カバーによって実現することもできる。例を示せば、モータ接続用ケーブルは下方に取り出され、及びモータに対するアクセス性を制限することなしにケーブルダクト内に直接そこから通すことができる。少数のカバーを取り除くだけで、多数の端子に対するアクセス性を実現することができる。

提案する電動機は、ロータ及びステータを備えた同期電動機の形式であって、ステータ巻線が少なくとも１つの端子に接続されることが好ましい。

リブを周方向に配置することができる。さらに、リブのプロファイルは、ハウジング表面上の所定の高さを超えてはならない。

周方向にリブを配置することができる。さらに、リブは、そのコース又はプロファイルの上のハウジング表面上の所定の高さを超えてはならない。

少なくとも２つのリブ間に配置される複数の端子を提供することができる。さらに、端子は、リブ間に互いに隣接して、及び／又は周方向に相互に配置することができる。

１つの改良においては、モータ巻線の接続は、また、リブ間に配置される。

上記電動機の場合、端子から離れてモータ領域の下方外側へ導くためのモータ接続用ケーブルを提供することができる。この場合、モータの接続用ケーブルは相互に長さ方向に沿ってモータ領域から通して出されることが好ましい。

さらに、少なくとも２つの隣接しているリブの縁部、及びモータハウジングから離れた方向を指しているリブの縁部が互いにカバーによって接続される。

リブは、ハウジングを堅牢にするための支持用リブとして使用することができ、この目的のために適切な方法で適切な寸法になるように配置することができる。

本発明のモータハウジングは、リブを有し、少なくとも１つの端子がリブ間に配置される。特に、このモータハウジングは、上記タイプの電動機に適している。

本発明は、エレベータ用駆動装置用のモータが複数のセグメントに細分化され、少なくとも１つのモータ巻線が各場合において各相に対して提供されることを提供する。セグメントは、ケーブルによって端子に接続され、通常、モータハウジングは、その外側において周方向にリブを有し、少なくとも２つのリブが、端子、モータ巻線のケーブル及びモータ接続用ケーブルを収容することができるスペースをその間に形成する。

リブは、それらが所定のリブの長さに沿って画定されたリブの高さより低くないように設計される必要があり、またそのモータハウジングの２つのリブ間の中間スペース内に一種のケーブルダクトが形成されるように設計される必要がある。この領域は、特に機械の両側において、端子及び通して出されるモータ巻線、及びそれらの接続をそのリブ間に敷設して取り付けることができるように最適化される。

そのケーブル及び端子に対する閉鎖された設置領域を形成することができ、接続用端子に対する必要な接触保護を、リブに取り付けることができる少数の簡単な板金カバーによって実現することができる。

モータに電源を供給するために必要なモータ接続用ケーブルが、例えば、下側のモータ領域において通して出され、機械に対するアクセス可能性を制限するケーブルの混乱なしにケーブルのダクト内にそこから直接通すことができる。一方の側面からケーブルを供給し、他方の側面から外へ出すことができる。

これにより、それが接触保護されるように、個々の各端子ボックスを閉鎖することができる。モータ及びステータから通して出される個々のモータ巻線は、モータを通して端子ボックスへ出されなければならないことに留意されたい。接続、及び通して出される巻線、ならびにモータ接続用ケーブルの数の提案された配置によって明確性が制限されない。複数の端子ボックスがある時でも、端子ボックスに対するアクセス性は卓越している。

モータに対するモータ接続用ケーブルの敷設は、簡単な作業であることが分かっている。さらに、モータに対して必要な物理的スペースは端子ボックスによって増大されない。

エレベータの場合、特に重要なのはブレーキの監視である。ばね力によって作動する安全ブレーキ用のばねの破損の監視を以下で説明する。この原理をエレベータ用駆動装置、及び上記タイプのエレベータ用駆動装置用の電動機用に使用することができる。

安全性の構成要素としてばね力によって作動されるブレーキの原理は、従来技術から周知である。この場合、電磁機械的に、油圧によって、又は類似の方法で付勢されたばねが、そのばね力がブレーキディスク、ブレーキドラム又は類似の装置上のブレーキライニング又は他の装置を介して制動力として働くようにさせるために制動する際に使用される。ばねを付勢するためのエネルギーは、多くの場合、常時利用できるように保たれなければならないので、これにより、必然的に停電時におけるブレーキの作動につながり、これは「フェイルセーフ」という表現によって周知である。

ばね力によって作動されるこれらのブレーキは、広い分野で使用されている。それらは、駆動装置がブレーキを掛けられなければならないか、又は停止されなければならない場合に常に使用されている。このようなばね力によって動作するブレーキは、例えば、エレベータ用駆動装置、ケーブル鉄道用駆動装置、遊園地の乗り物関係、及び風力設備などに対して使用されている。これらの応用分野においては、ばね力によって作動されるブレーキは安全性のタスクを実行する。一例をあげると、その設備は、動作中に、又は緊急の事態において迅速に休止されなければならず、人又はその設備に対する危険を避けるために、設備全体が制動され、静止状態にされなければならない。

しかし、上記ブレーキの原理には、ある種の前提条件がある時には欠点がある。渦巻ばね又はカップ型ばねとして使用され、個別に、又はパックで使用されているばねは、壊れるか、又は柔かくなる可能性があり、それに従ってそれらが発生する力がそのために減少する可能性がある。したがって、ブレーキ及び制動ばねの状態は、定期的にチェックされなければならない。付勢状態に保たれているばね又はばねパックは、ハウジング又は他の機械部品によって覆われているか、又は外側からは見ることができない場合、ばねの状態を視覚的に識別することができない。例えば、動作中のブレーキのブロッキング機能などのブレーキの頻繁な動作は、設備が短時間動作し、異なる状態においてふたたび固定されなければならない時に発生する。

特にエレベータの動作においては、このようなブロッキングブレーキは個々の動きの間に作動する。エレベータが停止するすべての停止位置において、エレベータの乗かごは、このようなブレーキによってその駆動装置を介して保持される。この場合、停止点の動作中に停止する時、エレベータの乗かごは、多くのエレベータ設備においてはブレーキによって直接保持されず、トラクションシーブ上で、又は駆動装置上で、ケーブルに作用するブレーキによって間接的に保持される。そのブレーキは、運動の開始でふたたび解除される。その結果、ブレーキの開閉による切り替え動作の回数が非常に多くなり、ブレーキの寿命を超える可能性があり、その結果、ばね又はばねパックが、時間の経過に従って繰り返されるストレスによる故障を起こし、材料疲労などの結果として故障する可能性がある。また、ばねがハウジングなどの内部に設置されている場合でも、このばねパック内の個々のばねのこのような故障を識別することは極端に困難である。しかし、これは安全性の観点から許容できない。何故なら、パック内の１つのばね又は複数のばねの故障が制動能力の損失につながり、又はその制動能力の完全な故障につながるからである。

ばね力によって作動され、油圧により通風されているブレーキの場合、ばねの設置は隠蔽されることが非常に多い。何故なら、カップ型ばねから構成されているばねパックはブレーキキャリパの中又は対応する装置内に設置され、その油圧系統の領域は液洩れがないように設計されなければならないからである。パック内の個々のばねの故障を識別できるようにするためには、ブレーキキャリパ全体が解体されなければならず、これは比較的長い作動中断につながる。

この結果、制動ばね、特にハウジング内に設置されているか、又は隠されている、すなわち、視覚的に監視できない安全ブレーキばねの場合において、ばねの破損又は他のばねの故障を確実に安全且つ迅速に検出する目的が生じる。

本発明の方法は、ばね力によって作動されているブレーキを監視するために使用され、その方法は、少なくとも１つのばねを負荷するか、又は付勢するために必要な力、及びこの目的に対して必要な力の大きさを考慮に入れている。

少なくとも１つのばねが限界位置に到達するのに必要な力を考慮に入れることができる。この限界位置は、提供される装置の限界によってチェックすることができる。

少なくとも１つのばねを、電磁機械的に、電気的に、機械的に、空気圧的に、又は油圧によって負荷又は付勢することができる。一例をあげると、渦巻ばね又はカップ型ばねを、ばねとして使用することができる。ばねは、個々のばね、又はパックに組み合わされたばねであってもよい。

油圧式ベンチレーテッドブレーキの場合、例えば、油圧／時間プロファイルが検出される。この場合、油圧システムにおける油圧は適切な装置により間接的に、又は直接的にチェックされることが好ましい。

上記方法は、例えば、請求項１から１３のいずれか１項に記載のエレベータ用駆動装置において、又は請求項１６から２６のいずれか１項に記載の電動機を使用したエレベータ用駆動装置において使用される。

したがって、上記方法は、動作中の視覚的検査なしでの１つ又は複数のばねの故障の識別に基づいている。この目的のために、ブレーキは、通常、適切なスイッチ及びセンサにより監視され、その監視は、制御システムによって適切に評価される。したがって、発生する任意の欠陥を適切な時点で識別することができ、警告又はメッセージを発生させることができる。使用できなくなっているばねを、不具合が発生する前に交換することができる。

故障の結果として、部分的に、又は個別に故障しているばねは、異なる大きさの力、普通はそれらを付勢するための力より小さい力を必要とすると仮定される。油圧式ベンチレーテッドブレーキの場合、この低減された開放力を、例えば、油圧／時間プロファイルによって検出することができる。この場合、ブレーキキャリパに対する電力線の直ぐ近くにおいて、油圧計を使用して、その時点での油圧が測定されることが好ましい。さらに、付勢されたばねがその限界位置にある時、この限界位置が接触又は適切な装置により識別される。次に、この結果として、ばねの故障又は部分的故障の識別のためにこれらの２つのイベントの間の論理リンクが得られる。

ばねの限界位置が普通の状況において検出されると、到達している最大油圧の信号が常に最初に表示され、次にばねの限界位置信号が表示される。しかし、ばねの破損が発生すると、ばねを限界位置まで動かし、ブレーキを開くために十分な油圧がそれ自身の資格において低減され、その結果、最大油圧信号の前の時点で限界位置信号が発生される。この監視は、例えば、圧力センサの設定値を適切に選択することによって調整することができる。監視される設定圧力値は、動作中に油圧ブレーキを開くのに普通に必要な最低値である油圧より小さくなければならない。これらの信号を、ここでアナログ又はディジタルの制御システムによって評価することができ、その結果「ＯＫ」又は「ばね破損」が表示される。

短い、又は比較的長い期間における定期的な試験により、ブレーキを連続的に監視することができる。代替的に、評価をブレーキの各動作において実行することができる。

ばねの油圧によるローディング及び油圧の監視、及び場合によっては、圧力に達するのに必要な時間の他に、いくつかの他の付勢された力を使用し、監視することもできる。例えば、ばねを空気圧的に付勢するか、又はソレノイドコイルによって電気的に付勢することができる。この場合、発生する電気的な値が対応する所定の値と比較される。次に、更なる計算及び限界位置監視との比較において、「ＯＫ」又は「警告」を表示することができる。

本発明の制動装置は、エレベータ設備において使用され、ばね力によって作動される。制動装置は、請求項２８から３４のいずれか１項に記載の方法を実行するために特に使用される。この制動装置には、少なくとも１つのばねを負荷又は付勢するために必要な力を監視するための装置が設置されている。

制動装置はばね力によって作動され、摩擦のライニングが制動面に対して、例えば、少なくとも１つのばねによって押し付けられ、制動力がその過程で発生される。この制動力は、ブレーキライニングに対して並進的に、又は回転的に動かされる制動面を減速する。

ばねの限界位置が監視されている場合、求められた値を所定の値と比較することができる。所定の限界値がオーバシュート又はアンダーシュートしている時、「警告」が発生される。

付勢されたばねの限界位置の監視及びそのばねの付勢の監視の結果、処理できる値が通常得られ、それを処理し、互いに及びその発生の時系列と比較することができる。

この方法及びその制動装置の１つの改良においては、付勢されたばねの限界位置及び付勢圧力、例えば、油圧による付勢圧力のチェックは、論理装置又は対応する装置にリンクされ、所定の値と比較される。ばねの破損は、所定の値からの食違いがある場合に識別される。

原理的に、加えられる力／又は使用される時間を、ばねの付勢の監視のために使用することができる。付勢されたばねの限界位置を、ばね要素において直接的に、又はそれに間接的又は直接的に接続されている要素を介して間接的にチェックすることができる。この場合、限界位置は、任意のタイプの装置又は複数の装置によって決定することができる。一例をあげると、油圧システムにおける油圧を、任意の適切な装置によって、間接的に又は直接的にチェックすることができる。

上記制動装置、例えば、フローティング型ハウジングの中でドラムブレーキが使用される場合、制動中に対抗する力を発生する必要がある。

提案するエレベータ用駆動装置は、上記のように、請求項３５に記載のように、特に請求項２８から３４のいずれか１項に記載の方法を実行するために、制動装置を有する。

また、エレベータ設備用の電動機、電動機用ロータ及びロータの装着方法も提案されている。また、以下で説明する機能を上記実施形態と任意の所望の方法で組み合わせることもできる。

現在、エレベータの直接駆動装置（ギヤレス駆動装置）は、通常、永久磁石励磁による同期機の形式をしている。このような機械においては、ロータにはそのステータに向き合っている面上に永久磁石が嵌合される。これは、ロータの表面が永久磁石であることを意味する。

ロータは、通常、締り嵌めによってモータ軸に嵌合されている。すなわち、それは、軸方向に加えられる強い力によって軸上に押し付けられ、ハブが広げられ、必要な結合力がこの方法で発生される。次に、ロータが、モータ軸と一緒にステータを備えたモータハウジング内に導入される。組立て時、すなわち、ロータをステータ内に挿入する時、これは、結果として装置がかなり複雑になる。何故なら、ロータはステータに接触してはならず、また、ロータとステータとの間に非常に小さい空隙だけしか提供されないからである。これは、モータの寸法が大きい時に特に顕著である。

大型のエレベータ用駆動装置の場合、モータ軸は、通常、動作中に水平方向に位置合わせされる。何故なら、ロータの他にモータ軸上に装着されるトラクションシーブが、ケーブルがそのトラクションシーブ上を走り、底面から入ってきて、ふたたび下方へ通過するように配置されるからである。それによってトラクションシーブに対して伝達される負荷は、次に、モータ軸に対して本質的に垂直に伝達され、次に例えば、二軸ベアリングに対してさらに伝達される。

従来の手順には本来的な欠点がいくつかある。例えば、ロータを嵌合するために、モータハウジングは傾けられていて、ロータの自然重量がその装置において安定化の効果も持つようにするためにモータの軸が垂直に上を指すようになっていなければならない。この場合、その装置の一部としてマンドレルがモータ軸に取り付けられなければならない。

さらに、使用される構成要素の製造許容差への依存性が、ステータのコアに対してのロータの正確な位置において見られる可能性がある。ステータのコアに対してのロータの正確な位置は、駆動装置の電気的定格に対して重要である。さらに、締り嵌めの故に、ロータはモータ軸と一緒にしか交換できない。

特に、大型のロータの場合、磁石の領域が、結果として、例えば、１０００ｋｇよりかなり大きい磁力を発生し、それはその軸に対して横断的に作用し、表面、例えば、ステータ表面に対して小さな距離差がある時の嵌合又は除去の場合において、その近傍に位置する面に対して、その反対側の領域に対して磁気的領域をより近くに位置させようとし、ステータの磁石及び積層コアを簡単に損傷させ、ロータをそれ以上位置決めすることがさらに困難になる。

したがって、ロータ、特に永久磁石付きロータをステータと一緒にモータハウジング内に簡単に設置することができるモータを提案することが目的となる。この目的のために、ロータを水平方向の位置に設置することができることが便利である。設置プロセス中、ロータを軸上で動かすことができ、したがって、それを軸上に正確に位置決めすることができるのが好都合である。さらに、ロータを簡単に取り外すことができ、嵌合時及び除去時にステータと接触しないようにすることが必要である。

上記電動機は、エレベータ設備用に使用され、ロータハブによってロータ軸上に浮動的に装着され、締付要素によって取り付けられるステータ及びロータを有する。

結果として、電動機又はエレベータ用駆動装置は、軸上に浮動的にロータが装着されるように設計される。ロータハブとモータ軸との間の接続は締付要素により行われ、それは一体型又は複数部分の、又は分割型の、収縮ディスクであることが好ましい。この結果、正確な位置決めを行うことができるようにするために、嵌合時に軸上でロータを動かすことができる必要がある。締付要素が解放されると、ロータをふたたび取り外すことができる。例えば、その締付要素をモータのベアリングから離れて向かい合っているロータの側からクランプ及び解放することができる。一例をあげると、それは軸の回りに分配されているねじによってクランプ及び解放することができる。

締付要素が二部分の収縮ディスクを含む場合、その２つの部分は互いに向かい合っている円錐形の領域を有し、内面は軸に向き合っていて円筒状になっている。この場合、ロータには、その軸の領域において、その軸から離れた側にある円筒形の表面を有するハブが提供される。

ロータの自然重量は軸によって支持される。したがって、ねじ棒及び圧力板によりモータ軸に取り付けられる簡単な装置によって、ロータをモータ内に押し込むことができる。軸による正確な誘導によって、ロータがステータと接触することが防止される。

上記電動機は、かご室がつり合い重りに支持手段を介して接続されているエレベータ、例えば、牽引駆動エレベータの場合などに特に適している。

説明したように、締付要素が少なくとも１つの収縮ディスクによって形成されることが好ましい。ロータハブ上に２つの軸端部のそれぞれにおいて配置される１つの収縮ディスクを提供することができる。

ロータは、通常、ロータハブによって軸上に装着され、軸はロータハブの領域において円筒形である。ロータハブは、円錐形の外側領域を有していてもよい。

提案する電動機は、上記エレベータ用駆動装置と結合して使用することができる。さらに、電動機は、請求項１６から２６のいずれか１項に記載の電動機の、及び請求項３５に記載の制動装置の上記特徴を有することができる。

本発明のロータは、このような電動機で使用される。

上記エレベータ用駆動装置は、軸上に浮動的にロータが装着されるように設計される。軸は、ロータハブの領域において円筒形である。ロータが嵌合されている時、軸は既にその２つのベアリング内に最終的に嵌合されており、したがって、半径方向に安定化されている。

ロータはロータハブによって軸上に装着され、ロータハブの軸に面している面もまた円筒形である。この目的で、ハブは、円錐の形状又は円錐形である外側領域を有することができる。代替的に、リングがハブ上に配置され、そのハブもまた外側において円筒形であり、リングの外部輪郭が円錐形になっている。ロータハブとモータ軸との間の接続は締付要素により行われ、その締付要素は、軸に向き合っている側面において同様に円錐形であり、そのハブの表面上に直接あるか、又は第１のリングと一緒になって、いわゆる収縮ディスクを形成する。

一例をあげると、収縮ディスクは、軸から離れているハブの面上に配置され、締付け時に、締付要素上に形成されている外側の円錐が、ハブ上に配置されている内側の円錐状リングの上を軸方向に引っ張られ、したがって、そのハブを圧縮する。この場合、軸の回りのすべてに配置されているねじの助けによってストレスを加えることができる。

収縮ディスクは、ハブ上の２つの各軸端部に配置することができ、これらのディスクは、ねじによって互いの方向に引き寄せられる。代替的に、１つだけの収縮ディスクが提供され、ねじの助けによってハブディスクに対して引かれる。

ねじが適正に締め付けられるまで、ロータを軸上で動かすことができ、したがって、所望の正確な位置まで動かすことができる。締付要素が解放されると、ロータをふたたび取り外すことができる。

ロータをステータ内に、及びステータに関して正確な軸方向位置に挿入している時、ロータの自然重量は既にそのベアリング内に配置されている軸によって支持されている。軸の正確なガイダンスによって、ロータがステータと接触するのが防止されている。特に数百キログラムの自然重量の大型のロータの場合、ねじ棒を介してモータ軸の端面に取り付けられる圧力板の付いた簡単な装置の助けによって、ロータをモータ内に押し入れるか、又は取外し時にふたたびモータからそれを安全に引き抜くのが有利である。

本発明の他の利点及び改良点は、以下の説明及び添付の図面から明らかになるだろう。

上記特徴及びこれから以下に説明する特徴を、それぞれに説明されている組合せにおいてだけでなく、他の組合せにおいて、又はそれ自身において本発明の範囲から逸脱することなしに使用することができることは自明である。

本発明は、概略的に例示的実施形態を示す以下の図面を参照して以下において詳細に記述される。

図１は、参照番号１０によって全体的に表記されているステータの詳細を示す。この詳細図は、１つのフレームの内部で、第１のセグメント１２及び第２のセグメント１４を示す。この場合、第１のコンバータ１６が第１のセグメント１２と関連付けられ、第２のコンバータ１８が第２のセグメント１４と関連付けられる。

第１のセグメント１２の中で、磁極片２０と、磁石２４と、ステータの歯２６と、コイル２８とが示されている。これらのコイルは、例えば、いわゆる一歯巻きとして集中巻線で形成されている。この図は、また、ステータのスロット３０も示す。

第１のセグメント１２は、６つのケーブルを介して第１のコンバータ１６に接続され、ケーブル３２が相１を、ケーブル３４が相２を、ケーブル３６が相３を接続している。第１のコンバータ１６は、第１の接続３８を介してエレベータ制御システムに接続され、第２のコンバータ１８は、同じ方法で第２の接続４０を介してエレベータ制御システムへ接続されている。

第２のセグメント１４は３つの相を有し、各場合において、１つの相に対して１つのコイルを備える非常に小さいモータセグメントである。しかし、セグメントへの巻線の各種の分割を実装することができ、セグメントを互いに接続するための各種のオプションが可能である。例えば、１つの相が複数のステータの歯を含むことができ、又は複数の非常に小さいセグメントを１つのコンバータに関連付けることもできる。

図２は、本発明によるステータ巻線をセグメントに分割する原理、及びセグメントのコンバータとの関連を示す。これは、概略的に示されているステータ５０を示し、ステータ５０は、８つのセグメント５２に細分化されている。これらの各セグメント５２は、１つのコンバータ５４と関連付けられ、明確化のために図には、３つのコンバータ５４だけが示されている。

図３は、電動機６０の概略図を示す。この図は、機械フレーム６２と、ステータハウジング６４と、ロータカバー６６と、ブレーキディスク７０を備えたトラクションシーブ６８とを示す。

さらに、２つのリブ７２が示されており、リブ７２には、カバーに対する取付け点７４が設置される。

さらに、図３は、２つのリブ７２間に配置され、１つのセグメントに対してそれぞれ設置されることが好ましい４つの端子７６を示す。モータ接続用ケーブル７８は、端子７６をコンバータに接続する。

コイルのケーブル配線のために、ステータハウジング６４内に開口穴８０が設けられる。コイルのケーブルは、これらの開口穴８０を通して渡される。

図４は、参照番号９０によって全体的に表記されているエレベータ用駆動装置用の電動機の概略図を示す。電動機９０は、ロータ９２と、ステータ９４と、モータハウジング９６と、機械フレーム９８とを備える。ロータ９２は、内部ロータの形式で、ステータ９４内にそれが回転できるように装着される。

リブ又は支持用リブ１００がモータハウジング９６上に配置され、端子１０２がリブ１００間に設けられる。取付け点１０６を有する端子領域カバー１０４がこの上に設置される。モータ接続用ケーブル１０８は、端子１０２をコンバータに接続するためのケーブルである。

図５は、油圧式ブレーキベンチレーション付きブレーキ１２０を概略的に示し、ブレーキ１２０は、上半分においては動作時の制動状態で示され、下半分においては通風された状態で示されている。

この図は、ブレーキディスク１２２と、ブレーキライニング１２４と、圧力板１２６と、ばね１２８と、出入りの供給のためのオイルライン１３０と、圧力媒体１３４に対する取込みフロー１３２と、例えば、作動油と、ピストン面１３８を有するピストン１３６と、油圧モニタ１４０と、ハウジング１４２とプッシュロッド１４４とを示す。

この図の上半分においては、ブレーキランニング１２４がブレーキディスク１２２の上に乗っている。ばね１２８は、解放状態にある。下半分においては、制動は発生しておらず、ばね１２８は付勢された状態にある。

ブレーキ１２０を監視するために、装置１４６が、油圧の時間プロファイルを監視するために設けられる。この装置１４６は、また、限界位置スイッチ１４８の信号を読出し及び評価することができる。上半分においては、スイッチは開状態１６２であり、下半分においては閉状態１５２になっている。ここで、チェックがこの位置で実行され、その限界位置に達するのに必要な力の大きさが所定の値に対応するか否かが決定される。

図６は、本発明のロータ取付けの概略図を示す。この図は、浮動的に装着されたロータ１６０と、ステータ１６２と、モータハウジング１６４と、駆動端ベアリング１６６と、ブレーキディスク１６８を備えたトラクションシーブと、非駆動端ベアリング１７０と、ロータ１６０が装着される軸１７２とを示す。嵌合されている間、ロータ１６０は、水平方向に軸１７２上で押され、次に、正確に位置決めすることができ、軸１７２によって保持される。

ロータ１６０のロータハブ１７４は、軸１７２を取り囲み、ロータを締付ねじ１７８付きの締付要素１７６によって締め、したがって、軸１７２上にしっかりと取付けることができる。締付要素１７６が解放されると、ロータ１６０を軸１７２に沿って動かすことができ、したがって、ロータ１６０の自重が軸１７２によって保持されている状態で、ロータ１６０を位置決め又は取外しすることができる。

トラクションシーブ１６８は、また、締付要素１９０及び１９２によって軸上に取り付けることができる。これによって、ロータ１６０の場合と同じ方法で、トラクションシーブ１６８を簡単に嵌合及び取外しすることができる。したがって、この用途は、締付要素によってロータ１６０及びトラクションシーブ１６８を取り付けることができる電動機を示し、それは一体型、二部分又は分割型の収縮ディスクの形式であってもよい。

締付要素によって、例えば、少なくとも１つの収縮ディスクによってトラクションシーブだけを取り付けることができる電動機も開示されている。

本発明のステータの１つの実施形態の詳細を示す。 ステータを複数のセグメントに細分化する方法を概略的に示す。 端子配列を示すために簡略化された形で示されている本発明の電動機の１つの実施形態を示す。 平面図の形で、電動機の概略図を示す。 油圧式ブレーキベンチレーション付きブレーキの概略図を示す。 本発明のロータの装着方法を示す。

Claims (46)

1. いくつかのセグメントに細分化され、各セグメントが、連系コンバータを有している電動機を有するエレベータ用駆動装置。
2. 前記電動機が、ロータと、ステータとを有し、前記ステータがいくつかのセグメントに細分化され、各セグメントが、連系コンバータを有する、請求項１に記載のエレベータ用駆動装置。
3. 直接駆動の形式である、請求項１又は２に記載のエレベータ用駆動装置。
4. 前記ステータが、周方向にセグメントに細分化される、請求項２又は３に記載のエレベータ用駆動装置。
5. 前記電動機が、永久磁石励磁による同期電動機の形式をしている、請求項１から４のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
6. 前記ステータ巻線の各コイルが、集中した形をしている、請求項２から５のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
7. 前記ステータ内の各巻線が、一歯巻きの形をしている、請求項２から６のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
8. 巻線相を形成するために、前記ステータ巻線の前記個々のコイルを並列又は直列に接続することができる、請求項２から７のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
9. 前記個々のセグメントが、互いに直流的、及び／又は磁気的に分離される、請求項１から８のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
10. 前記ロータの永久磁石によって発生される磁束が磁極片によってガイドされる、請求項２から９のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
11. 前記ロータ間に配置される磁極片と一緒に前記ロータ内の永久磁石の配列が前記磁束に対する磁束集中を形成する、請求項２から１０のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
12. 前記個々のセグメントの前記磁界が、前記セグメントの領域内にのみ広がり、前記個々のセグメント内にトルクを発生する、請求項１から１１のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
13. 前記個々のセグメントを、要求により、必要に応じて互いに並列又は直列に接続することができ、次にコンバータを使用して作動することができる、請求項１から１２のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置用の電動機。
15. セグメントが、ステータ巻線の少なくとも１つの巻線を表し、コンバータをこのセグメントに関連付けることができる電動機用セグメント。
16. モータハウジングと、少なくとも１つの端子に接続されているいくつかのモータ巻線とを有し、リブ又はウェブを備え、それらの間に少なくとも１つの端子が配置され、前記モータハウジング上に配置されるエレベータ用駆動装置用の、特に請求項１から１３のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置用の電動機。
17. ロータ及びステータを備えた同期電動機の形式をしていて、前記ステータ巻線が、前記少なくとも１つの端子に接続される、請求項１６に記載の電動機。
18. 前記リブが、周方向に配置される、請求項１６又は１７に記載の電動機。
19. 前記リブのプロファイルが、前記ハウジング表面上の所定の高さを超えない、請求項１６から１８のいずれか１つに記載の電動機。
20. 複数の端子が、少なくとも２つのリブ間に配置される、請求項１６から１９のいずれか１つに記載の電動機。
21. 前記端子が、前記リブ間に相互に隣接して、及び／又は前記周方向に相互に配置される、請求項１６から２０のいずれか１つに記載の電動機。
22. 前記モータ巻線の接続が、また前記リブ間に配置される、請求項１６から２１のいずれか１つに記載の電動機。
23. モータ接続用ケーブルが、前記端子から離れて前記モータ領域から下方に導かれる、請求項１６から２２のいずれか１つに記載の電動機。
24. 前記モータ接続用ケーブルが、前記モータ領域から互いに並んで外へ出される、請求項２３に記載の電動機。
25. 互いに隣接して設置される少なくとも２つのリブの、前記モータハウジングから離れた点を指す縁部が互いにカバーによって接続される、請求項１６から２４のいずれか１つに記載の電動機。
26. 前記リブが、前記ハウジングを堅牢にするために、支持用リブとして使用される、請求項１６から２５のいずれか１つに記載の電動機。
27. リブを有し、前記リブ間に少なくとも１つの端子が配置される電動機、特に請求項１６から２６のいずれか１つに記載の電動機用モータハウジング。
28. 少なくとも１つのばねを負荷又は付勢するために必要な力が考慮されているばね力によって作動されるブレーキを監視するための方法。
29. 前記少なくとも１つのばねが、限界位置に達するために必要な力が考慮されている、請求項２８に記載の方法。
30. 前記限界位置が、提供される装置によってチェックされる、請求項２９に記載の方法。
31. 前記少なくとも１つのばねが電磁機械的に、電気的に、機械的に、空気圧的に、又は油圧によって付勢される、請求項２８から３０のいずれか１つに記載の方法。
32. 油圧式ベンチレーテッドブレーキ用に使用され、油圧／時間プロファイルが検出される、請求項２８から３０のいずれか１つに記載の方法。
33. 前記油圧システムにおける前記油圧が、適切な装置により間接的に、又は直接的にチェックされる、請求項３２に記載の方法。
34. 請求項１から１３のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置で実行されるか、又は請求項１６から２６のいずれか１つに記載の電動機を使用して実行される、請求項２８から３３のいずれか１つに記載の方法。
35. 特に請求項２８から３４のいずれか１つに記載の方法を実行するために、少なくとも１つのばねに負荷を与えるために必要な力を監視するために装置が設けられる、ばね力によって作動されるエレベータ設備用の制動装置。
36. 特に、請求項２８から３４のいずれか１つに記載の方法を実行するために、請求項３５に記載の制動装置を有するエレベータ用駆動装置。
37. ステータと、ロータハブによってモータ軸上に浮動的に取り付けられ、締付要素によって取り付けられるロータとを有するエレベータ設備用の電動機。
38. 前記締付要素が、少なくとも１つの収縮ディスクによって形成される、請求項３７に記載の電動機。
39. 収縮ディスクが、前記ロータハブ上の２つの軸端部のそれぞれに配置される、請求項３８に記載の電動機。
40. 前記ロータハブによって前記軸上にロータが取り付けられ、前記軸が前記ロータハブの領域内で円筒形である、請求項３７から３９のいずれか１つに記載の電動機。
41. 前記ロータハブが、円錐形の外側領域を有する、請求項３７から４０のいずれか１つに記載の電動機。
42. 請求項３７から４１のいずれか１つ及び請求項１６から２６のいずれか１つに記載の電動機。
43. 請求項１から１３のいずれか１つに記載のエレベータ用駆動装置用の、請求項３７から４２のいずれか１つに記載の電動機。
44. 請求項３７から４３のいずれか１つに記載の電動機及び請求項３５に記載の制動装置。
45. トラクションシーブが、締付要素によって取り付けられる、特に請求項３７から４４のいずれか１つに記載の電動機。
46. 請求項３７から４６のいずれか１つに記載の電動機用ロータ。