JP2828905B2 - エレベータ機械 - Google Patents

エレベータ機械

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JP2828905B2
JP2828905B2 JP6164872A JP16487294A JP2828905B2 JP 2828905 B2 JP2828905 B2 JP 2828905B2 JP 6164872 A JP6164872 A JP 6164872A JP 16487294 A JP16487294 A JP 16487294A JP 2828905 B2 JP2828905 B2 JP 2828905B2
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elevator
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traction sheave
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/043—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation
    • B66B11/0438—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation with a gearless driving, e.g. integrated sheave, drum or winch in the stator or rotor of the cage motor

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータと、エレベータ
ロープを動かすように設計されたトラクションシーブと
を有し、モータは、軸受けと、軸と、巻線が設けられた
固定子と、回転する円板型回転子とを含むエレベータ機
械に関連している。
【０００２】
【従来の技術】従来のエレベータ機械は、トラクション
シーブをギアを介して駆動する巻上げモータを有し、エ
レベータの巻上げロープはトラクションシーブに巻回さ
れている。巻上げモータ、エレベータギアおよびトラク
ションシーブは一般に、エレベータシャフトの上方にあ
る機械室に配置されている。これらはまた、エレベータ
シャフトの側部または下方に配置することもできる。
【０００３】他の従来公知の方法には、エレベータ機械
をエレベータのカウンタウエイト内に配置するものもあ
る。従来のエレベータ機械をカウンタウエイト内に配置
した装置は、米国特許第3,101,130 号に提案されてい
る。
【０００４】第三の他の従来公知の方法には、リニアモ
ータをエレベータの巻上げモータとして使用し、リニア
モータをカウンタウエイト内に配置するものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のエレベータ機械
をカウンタウエイト内に配置した装置は、例えば米国特
許第3,101,130 号に提案されている。この特許に提案さ
れているエレベータモータの配置上の欠点は、エレベー
タモータが、大きな断面積のエレベータシャフトを必要
とすることである。
【０００６】リニアモータをエレベータの巻上げモータ
として使用すると様々な問題が生じる。なぜならば、モ
ータの一次側または二次側が、エレベータシャフトの長
さと同じ長さを必要とするからである。したがって、リ
ニアモータをエレベータモータとして使用すると、高価
になる。エレベータ用のリニアモータをカウンタウエイ
ト内に配置した適用例は、例えば米国特許第5,062,501
号に提示されている。それでも、カウンタウエイト内に
配置されたリニアモータは、いくつかの利点を有する。
例えば、機械室を必要とせず、リニアモータは、比較的
小さな断面積のカウンタウエイトしか必要としない。
【０００７】エレベータのモータは外部ロータ型モータ
でもよく、その場合、トラクションシーブは回転子に直
接に接合される。そのような構造は、例えば米国特許第
4,771,197 号に提示されている。このモータはギアレス
である。この構造の問題点は、十分なトルクを発生する
には、モータの長さおよび直径を大きくしなければなら
ないことである。米国特許第4,771,197 号において提示
される構造では、モータの長さは、ロープ溝の傍に配置
されたブレーキのために、さらに増している。その上、
モータ軸を支持するブロックにより、モータの長さが、
なおいっそう長くなっている。
【０００８】米国特許第5,018,603 号では、図８に、空
隙がモータ軸に垂直な方向に配置されているエレベータ
モータが示されている。そのようなモータはディスクモ
ータまたはディスク回転子モータと呼ばれる。これらの
モータはギアレスであり、これは、そのモータが、遅い
走行速度と、ギア付きモータより大きなトルクとを要求
されることを意味している。米国特許第5,018,603 号と
米国特許第4,771,197号のモータでは、モータの最も外
側の部分はトラクションシーブであり、モータ巻線の実
際の磁気領域は、依然としてトラクションシーブの内側
にある。これは、モータが大きなトルクを生じることが
要求されるとき、不便である。
【０００９】本発明は、従来公知の技術により作られた
エレベータモータの上述の欠点を解消するように設計さ
れた、エレベータ機械の新しい構造を提供することを目
的とする。更なる目的は、カウンタウエイトまたはエレ
ベータシャフト内に配置できるとともに、エレベータの
スピードを変えることができる薄いエレベータモータを
実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、モータ
と、トラクションシーブとを有するエレベータ機械であ
って、該モータは、少なくとも一つの軸受けと、軸と、
巻線を設けた少なくとも一つの固定子と、この固定子と
の間に空隙を有していて回転する円板型の回転子とを有
し、トラクションシーブは、ロープ溝が設けられエレベ
ータロープを動かすように構成されているエレベータ機
械において、固定子はリング様の扇部を形成し、トラク
ションシーブは少なくとも一つ以上あり、このトラクシ
ョンシーブは、回転子と接合していてモータと一体化し
ているとともに、回転子の直径より小さい直径を有す
る。
【００１１】
【作用】エレベータ機械はモータとトラクションシーブ
とからなる。回転子は円板形状体であり、回転子と固定
子との間に空隙があり、この空隙は、軸に実質的に垂直
である面を形成する。固定子はリング様の扇部を形成
し、外側部分に配置されている。トラクションシーブは
回転子に、固定子と軸との間で固定されている。トラク
ションシーブの直径は回転子の直径より小さい。このモ
ータの構造によれば、同じ直径の回転子に様々な直径の
トラクションシーブを使用することができる。モータは
非常に薄い、すなわちモータの軸方向の長さが短い。
【００１２】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明を、実施例に
てらして詳細に説明する。
【００１３】図１は、従来公知のエレベータモータを示
し、モータ軸106 と、固定子巻線を備えた固定子103
は、支持要素102 によって支持ブラケット101 に取り付
けられている。軸106 を中心として、溝付きトラクショ
ンシーブ107 が最も外側の部分に取り付けられたディス
ク109 が回転する。ディスクとトラクションシーブはカ
ップ様の構体を形成し、トラクションシーブはモータの
最も外側の部分にある。このディスクにはまた回転子10
8 とその巻線も取り付けられている。図１は米国特許第
5,018,603 号の図８に対応している。
【００１４】図２は、モータ軸13（図４、断面Ａ−Ａ）
の方向から見たときの本発明によるエレベータ機械26を
示している。このエレベータ機械26は、前面フレーム板
（「シールド」）11を取り除いた状態にある。モータ６
は、フレーム板11および12の間に作られている。モータ
軸13は、フレーム板の直径の中点に取り付けられ、その
結果、対称構造となっている。軸13はフレーム板11およ
び12に対して固定され、軸受け16が軸13と回転子17との
間に設けられている。あるいは、軸受け16はフレーム板
と軸との間に配置されてもよい。回転子には、ロープ溝
19が設けられた二つのトラクションシーブ18が固定要素
35により取り付けられている。固定子の断面はリング様
の扇部28の形をしているが、その扇部の大きさや形は異
なってもよい。例えば固定子は、ひし形の部品を用いて
構成してもよい。エレベータロープ２は、扇部の端部29
のそばを通り、かつ固定子の扇部28の開口部27を貫通し
ている。異なる方向に動くロープは2aおよび2bで示され
ている。固定子14は固定子固定要素30によりフレーム板
11および12に固定されている。フレーム板は、フレーム
板接合要素37によりフレーム板の角で互いに連結されて
いる。モータは、フレーム板11および12を基部31の上の
レール33にモータ固定要素34により固定することによっ
て、基部31上に取り付けられている。上述の装置は、エ
レベータ機械26を形成し、エレベータ機械は基部固定要
素32、例えばネジにより設置場所に取り付けられる。エ
レベータ機械の運搬や取り付けのために、機械には持ち
上げ要素36が設けられている。またエレベータ機械26を
フレーム板11および12により設置場所に直接に固定する
こともできる。
【００１５】図３では、本実施例の固定子扇部28が三つ
の別々な小さな扇部28a,28b および28c に分割されてい
る点を除いて図２と同様のエレベータ機械が示されてい
る。本実施例では回転子が、より効果的に冷却されると
いう利点がある。固定子の冷却も同様に改善されてい
る。それは、固定子扇部が、より大きな冷却表面積を有
するためである。別な利点は、同一のデザインの扇部を
用いるという利点を有する固定子扇部を製造できること
である。
【００１６】図３に提案された本発明の実施例では、ト
ラクションシーブ18により駆動されるエレベータロープ
２のすべてが二つの固定子副扇部、例えば28a と28c の
間の開口部27a 、すなわち２つの端部29a の間を通って
走行してもよい。また、一方の方向に動いているエレベ
ータロープ2aが、固定子14の２つの副扇部28a と28cの
間であって、２つの端部29a の間の開口部27a を貫通
し、同時に他方の方向に動いているエレベータロープ2b
が、固定子14の２つの副扇部28a と28b の間であって、
２つの端部29b の間の開口部27b を貫通するように配置
してもよい。図３は後者を示している。固定子副扇部の
大きさおよび形は変えることができ、例えばその形は、
モータ軸の方向から見た時に、ひし形または矩形でもよ
い。
【００１７】図４は、図２に示すエレベータ機械の断面
Ｂ−Ｂを示している。モータは固定子扇部28とモータ軸
13によりフレーム板11および12に固定されている。した
がって、フレーム板11および12はモータのエンドシール
ドを構成し、モータの支持の反動を伝える部分として動
作している。明瞭化のために、フレーム板11および12と
基部31は、断面Ｂ−Ｂにおいてハッチングによって示す
ことはしていない。エレベータロープ２は、トラクショ
ンシーブの下端部において断面のみが示されている。
【００１８】回転子17は軸受け16によりモータ軸13に取
り付けられている。この回転子は円板形状体であり、実
質的に軸13の軸方向の中央部に配置されている。トラク
ションシーブ18は、ロープ溝19を設けた同じ直径の二つ
のリング様の半体18a および18b からなる。該半体は回
転子に配置されていて、軸方向の両側であって、かつ巻
線20とモータ軸との間に配置されている。同じ数のエレ
ベータロープをトラクションシーブの各半体に配置する
ことができる。このエレベータ機械の構造は、中心線７
に対しても、また図２の断面Ｂ−Ｂの面に対しても対称
である。
【００１９】トラクションシーブの直径２＊Ｒｖは、固
定子の直径２＊Ｒｓまたは回転子の直径２＊Ｒｒより小
さくなっている。回転子17に取り付けられたトラクショ
ンシーブの直径２＊Ｒｖは、同じ回転子の直径２＊Ｒｒ
に対して変えることができ、エレベータモータとトラク
ションシーブの間に異なる伝達比を持つギヤを用いる場
合と同じ効果を生じることができる。トラクションシー
ブの二つの半体18a および18b はそれ自体が公知の固定
要素35、例えばネジによって回転子ディスク17に取り付
けられている。当然、トラクションシーブの二つの半体
18a および18bを回転子と一体化して、単一体を形成す
ることができる。本発明のモータの回転子とトラクショ
ンシーブはまた、先ずトラクションシーブを組み立て、
次に回転子ディスクをそのトラクションシーブの周りに
付けることでも実現することができる。
【００２０】巻線15を有する固定子14は、図３で示され
るごとく、一つ以上の固定子副扇部28a,28b,28c から構
成することができる。固定子の各副扇部は、図８に示す
ように、回転子の端部の回りをつかんでいる手のような
形をした構造としてもよい。
【００２１】副扇部28a,28b,28c の大きさおよび形は変
えてもよい。副扇部の角度は、例えば60°でもよい。全
固定子副扇部の合計角度は典型的に、240 °から300 °
まで変えることができる。固定子副扇部28a,28b,28c
は、図３では対称な場合を示しているが、非対称に配置
することもできる。すなわち、副扇部の間の開口部のう
ち、一つ以上の開口部を他の開口部より大きく設けるこ
ともできる。回転子17と固定子14は、二つの空隙irによ
り隔てられている。この二つの空隙irは、二つの空隙ir
がそれぞれ形成する面がモータ軸13に実質的に垂直であ
るように、配置されている。図４に示すモータ構造にお
いては、軸に対して斜めに配置した空隙を用いることが
可能である。
【００２２】従来公知の技術により作られたモータと比
較した場合、本発明のエレベータ機械（およびモータ）
は非常に薄い。したがって、従来の公知のモータではス
ペースを増さないで収容することが難しい、もしくは不
可能な場合さえあったエレベータ用スペース内の多くの
場所に、本発明のエレベータ機械（およびモータ）を収
容することができる。必要な場合には、エレベータ機械
26にブレーキを設けることができる。このブレーキは、
例えばトラクションシーブの内側であって、回転子17と
フレーム板11および12との間に配置することができる。
回転子には、速度や距離の測定用のパルスタコメータな
どの付属部品を容易に設けることができる。
【００２３】図５は本発明の第三の実施例を示してい
る。図を、より読み易くするために、軸の長手方向（軸
方向）の寸法は大きくされている。図５は、図６の線Ｄ
−Ｄに沿った断面図である。本実施例は１枚のフレーム
板11のみを有し、そのフレーム板に軸13が固定されてい
る。フレーム板11の一端は、ある角度に曲げられてい
る。本エレベータ機械の上方にある支持部に、この曲げ
部分を固定することによって、本エレベータ機械を、所
定の吊り下げ位置に取り付けることができる。エレベー
タ機械を180 °回転することも可能である。その場合に
は、エレベータロープはトラクションシーブから上方に
向かう。さらに、その時は、フレーム板11の曲げ部分に
よりエレベータ機械を基部に固定して、エレベータ機械
を直立状態で 取りつける。なお、エレベータ機械は、フ
レーム板11の垂直部分により固定することができるが、
その場合には、機械が薄いことにより生ずる利点は部分
的に失われる。回転子17と固定子14との間には、１つの
空隙irのみがあり、その空隙irは、モータ軸に実質的に
垂直である面を形成している。トラクションシーブ18に
ついては、図２，３，４に示される回転子の両側にある
２つの部品の代わりに、１つの部品から図５のトラクシ
ョンシーブ18は構成されている。図５−６で図示された
モータ設計を用いることによって、できるだけ薄い構体
のエレベータ機械を実現することが可能である。
【００２４】図６は図５のエレベータ機械の断面Ｃ−Ｃ
を提示している。エレベータロープは示されていない
が、エレベータロープは図ではトラクションシーブ18か
ら下方に向くはずである。トラクションシーブの直径
は、図２，３，４のエレベータ機械の場合のように、回
転子の直径より小さくなっている。固定子扇部28の大き
さは約180 °であり、固定子扇部は図３でのごとく副扇
部28a,28b,28c に分割することができる。副扇部はピッ
タリと詰めて配置するか、または互いに離して配置する
ことができる。
【００２５】図７は、本発明の他の実施例を示す。以下
の点を除いて本実施例は、図５のエレベータ機械と同じ
である。すなわち、空隙により形成される面の、軸の方
向の断面が、この軸に対して傾斜している点を除いて図
５と同じである。空隙は、円錐台の形をした面を形成し
ている。この結果、必要な場合には、図５に示す空隙の
長さと比較して、空隙の長さを多少大きくすることがで
きる。
【００２６】当業者に明らかなように、本発明の様々な
実施例は、上述の例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲において変形可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明の利点は、次の通りである。
【００２８】本発明のモータ構造を用いることで、同じ
大きさの外部ロータ型モータを使うときよりも大きなト
ルクを作ることができる。なぜならば、本発明のモータ
は、より大きな断面積の空隙を有することができるため
である。
【００２９】トラクションシーブの直径が回転子の直径
より小さいので、トラクションシーブの外周におけるモ
ーメントは、トラクションシーブが例えば回転子の外周
に配置されていた場合より、直径の比に対応する量だけ
大きくなる。
【００３０】さらに、直径の異なるトラクションシーブ
を代わりに、同じ回転子に取り付けることもでき、本機
械からロープに伝えられるけん引力が、これに対応して
変化する。この特徴は、エレベータ速度を、ある範囲内
で所望の大きさに設定することに使うことができる。
【００３１】本モータ構造は冷却上の利点がある。なぜ
ならば、固定子を複数の扇部に分割できるために、回転
子の冷却のための冷却用空気を回転子に入れることがで
きるからである。この解決策においては、外部固定子面
積は従来のモータより大きく、そのため回転子と固定子
が十分に冷却される。本発明によるモータをカウンタウ
エイト内に配置すると、カウンタウエイトが動いたとき
に、さらに冷却は強化される。
【００３２】リニアモータと比較した場合、本発明のモ
ータには、エレベータモータとして使うとき、回転子や
固定子をエレベータシャフトの全長にわたって作る必要
がなくなるという利点がある。
【００３３】米国特許第4,771,197 号に係るモータの使
用を制限している、モータに必要なスペースに関わる問
題を、本発明は解決している。なぜならば、本発明のモ
ータの軸方向の長さが小さいためである。そのため、エ
レベータシャフトの断面における、本発明のモータ／カ
ウンタウエイトの断面積も小さく、したがって、モータ
／カウンタウエイトは、カウンタウエイトのために通
常、確保される空間に容易に収容することができる。
【００３４】本発明のモータの軸方向の長さは非常に小
さい。軸方向長が小さいということはまた、本発明のエ
レベータ機械をエレベータシャフトの種々の位置に、例
えば転向プーリの位置に、またはシャフトの底部や頂上
部に、シャフトの寸法をそれ自体で必要な寸法以上に増
すことなく配置することができることを意味する。
【００３５】本発明のモータは、カウンタウエイト内に
配置することができ、かつエレベータ案内レールに関し
て対称とすることができるので、案内レールに要求され
る強度に関して有利である。
【００３６】本モータはリラクタンスモータ（反作用モ
ータ）、同期モータ、非同期モータ、または直流モータ
のいずれでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の公知の技術によるエレベータ機械の断面
図である。
【図２】モータ軸の方向から見た本発明によるエレベー
タ機械を示す図である。
【図３】モータ軸の方向から見た本発明の別な実施例に
よるエレベータ機械を示す図である。
【図４】本発明のエレベータ機械の断面図である。
【図５】本発明の第三の実施例によるエレベータ機械の
断面図である。
【図６】図５のエレベータ機械をモータ軸の方向から見
た図である。
【図７】傾けて配置された空隙の断面図である。
【図８】本発明に係るエレベータ機械の固定子と回転子
の断面図である。
【符号の説明】
２,2a,2b エレベータロープ ６ モータ 11,12 フレーム板 13 モータ軸 14 固定子 15,20 巻線 16 軸受け 17 回転子 18,18a,18b トラクションシーブ 19 ロープ溝 26 エレベータ機械 27,27a,27b 開口部 28,28a,28b,28c 固定子扇部 29,29a,29b,29c 端部 30 固定子固定要素 31 基部 32 基部固定要素 33 レール 34 モータ固定要素 35 固定要素 36 持ち上げ要素 37 フレーム板接合要素 ir 空隙
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−62394（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−106354（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B66B 11/04 H02K 7/14

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータと、トラクションシーブとを有す
    るエレベータ機械であって、該モータは、少なくとも一
    つの軸受けと、軸と、巻線を設けた少なくとも一つの固
    定子と、該固定子との間に空隙を有していて回転する円
    板型の回転子とを有し、前記トラクションシーブは、ロ
    ープ溝が設けられエレベータロープを動かすように構成
    されているエレベータ機械において、 前記固定子はリング様の扇部を形成し、前記トラクショ
    ンシーブは少なくとも一つ以上あり、該トラクションシ
    ーブは、前記回転子と接合していて前記モータと一体化
    しているとともに、前記回転子の直径より小さい直径を
    有していることを特徴とするエレベータ機械。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータ機械におい
    て、前記回転子は、前記軸の軸方向における前記モータ
    の中央部に配置され、前記モータは、、前記回転子のそ
    れぞれの側に一つずつ固定子巻線を有し、前記トラクシ
    ョンシーブは二つの部分に分かれ、該二つの部分は前記
    回転子のそれぞれの側に一つずつ有ることを特徴とする
    エレベータ機械。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のエレベータ機
    械において、前記固定子のリング様の前記扇部が副扇部
    に分かれていることを特徴とするエレベータ機械。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のエレベータ機械におい
    て、前記副扇部は、互いに所定の距離だけ離されて配置
    されていることを特徴とするエレベータ機械。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のエ
    レベータ機械において、前記モータの前記固定子の直径
    は、前記トラクションシーブの直径より大きいことを特
    徴とするエレベータ機械。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のエ
    レベータ機械において、前記トラクションシーブにより
    駆動される前記エレベータロープのすべてが、前記固定
    子扇部の一つの開口部の端部の間を走行するか、または
    一方の方向に動いているエレベータロープが前記固定子
    の扇部の間の一つの開口部の両端の間を通り、同時に他
    方の方向に動いているエレベータロープが前記固定子の
    扇部の間の他の開口部の両端の間を通るように走行する
    ことを特徴とするエレベータ機械。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のエ
    レベータ機械において、前記モータの前記空隙は、前記
    モータ軸に垂直である面を形成することを特徴とするエ
    レベータ機械。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のエ
    レベータ機械において、前記モータの前記空隙により形
    成される面の、前記軸の方向にとった断面は、前記軸に
    対して傾斜位置にあることを特徴とするエレベータ機
    械。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載のエ
    レベータ機械において、前記エレベータモータが二つの
    フレーム板の間に取り付けられ、前記モータ軸が前記フ
    レーム板に直角であることを特徴とするエレベータ機
    械。
JP6164872A 1993-06-28 1994-06-24 エレベータ機械 Expired - Lifetime JP2828905B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI932976A FI93633C (fi) 1993-06-28 1993-06-28 Hissikoneisto
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