JP4619713B2 - Elevator hoisting machine - Google Patents
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Description
この発明は、エレベータの乗りかごを昇降させるエレベータ用巻上機に関するものである。 The present invention relates to an elevator hoisting machine that raises and lowers an elevator car.
従来のエレベータ用巻上機においては、径が幅よりも大きな薄型扁平ブラシレスDCモータを昇降路内に配置するエレベータ装置において、モータは固定子と回転子のギャップが径方向にあるラジアルギャップ型で、すべての固定子コイルを二つのティースにまたがらず一つのティースの回りに夫々巻いた所謂集中巻きとすることで、コイルエンドの張出しを小さくして薄型にしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、他のエレベータ用巻上機としては、例えば、特許文献2〜4等が知られている。
In a conventional elevator hoist, in an elevator apparatus in which a thin flat brushless DC motor having a diameter larger than the width is arranged in a hoistway, the motor is a radial gap type in which a gap between a stator and a rotor is in a radial direction. In addition, there is a type in which all the stator coils are so-called concentrated windings that are wound around one tooth without spanning two teeth, so that the coil end overhang is made small and thin (for example, Patent Documents) 1).
As other elevator hoisting machines, for example,
特許文献1記載のものは、集中巻モータの欠点であるトルクリップルを抑えるためにも極数を上げなければならないが、そうすると駆動周波数が高くなるため、制御が難しくなり、騒音が発生し易くなる。また、特許文献2記載のものは、薄型大径では、巻上機軸方向長さの中でコイルエンド長が占める割合が大きくなってしまい、銅損も大きくなる。また、特許文献3、4記載のものは、綱車の内側にアウターロータ形モータを内蔵する方式であるので、所要トルクが決まれば、通常のモータでは、効率と温度上昇、その他トルク特性を維持するためには、モータの径の2乗とその長さがほぼ決まってしまい、綱車の内側にモータを配置すると、現実的にはロープを巻き掛ける綱溝部の幅よりもモータが長くなってしまうという問題があった。
Although the thing of patent document 1 must raise a pole number also in order to suppress the torque ripple which is a fault of a concentrated winding motor, in that case, since a drive frequency becomes high, control becomes difficult and it becomes easy to generate | occur | produce a noise. . Moreover, in the thing of
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高効率、低トルクリップル、低騒音を達成することができる小型のエレベータ用巻上機を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a small elevator hoisting machine that can achieve high efficiency, low torque ripple, and low noise.
この発明に係るエレベータ用巻上機においては、巻上機固定部に固定された軸受と、軸受に両端部を回転自在に支持された回転軸と、回転軸の中央部に設けられたボス部と、ボス部の外側に放射状に設けられた第1のスポークを介して支持された第2のロータを構成する内側環状体と、内側環状体の外側に放射状に設けられ、ボビン状の第2のスポークを介して支持された第1のロータを構成する外側環状体からなり外周面に主索が巻き掛けられる綱溝を有する綱車と、綱車の軸方向両端部にそれぞれ固定され、外方周端部が制動面となるブレーキディスクと、巻上機固定部の外周端部の外方内側面に取り付けられ、制動面と対向するブレーキシューが設けられたブレーキ装置と、綱車の内周面の両端部及び内側環状体の外周面の両端部にそれぞれ設けられたロータ磁石と、外方端部が巻上機固定部の外周部内側面にそれぞれ固定され、内方端部が綱車と内側環状体との間に位置するボビン状の第2のスポークの両側部の凹部に収納され、ロータ磁石間に配置されたトロイダル巻線モータのステータとを備えたエレベータ用巻上機であって、トロイダル巻線モータのステータは、複数のトロイダル巻線を備えており、ステータの内周側と外周側にはそれぞれロータ磁石が配置され内外両側のギャップで駆動トルクを発生するものである。
In the elevator hoisting machine according to the present invention, a bearing fixed to the hoisting machine fixing portion, a rotating shaft having both ends rotatably supported by the bearing, and a boss portion provided at a central portion of the rotating shaft And an inner annular body constituting a second rotor supported via first spokes provided radially outside the boss portion, and a second bobbin-like second body provided radially outside the inner annular body. A sheave having an outer annular body that constitutes the first rotor supported through the spokes of the main body and having a sheave groove around which the main rope is wound around the outer peripheral surface, and fixed to both ends of the sheave in the axial direction. A brake disc having a braking end as a braking surface, a brake device attached to an outer inner surface of the outer peripheral end of the hoisting machine fixing portion, and provided with a brake shoe facing the braking surface; It is attached to both ends of the peripheral surface and both ends of the outer peripheral surface of the inner annular body. A second bobbin-shaped rotor magnet and an outer end portion fixed to the inner peripheral surface of the outer peripheral portion of the hoisting machine fixing portion, and an inner end portion positioned between the sheave and the inner annular body. And a toroidal winding motor stator housed in recesses on both sides of the spokes and disposed between the rotor magnets, wherein the toroidal winding motor stator comprises a plurality of toroidal windings The rotor magnets are disposed on the inner and outer peripheral sides of the stator, respectively, and drive torque is generated in the gaps on both the inner and outer sides .
この発明によれば、モータは、複数のトロイダル巻線を備えたトロイダル巻線モータであって、トロイダル巻線モータのロータは、綱車を構成する第1のロータの内周面及び第1のロータの内側に所定の間隔を置いて配置された第2のロータの外周面にそれぞれ配置され、トロイダル巻線モータのステータは、その一部が巻上機固定部に固定され、第1のロータ部の内周面と第2のロータの外周面との間に形成される空間内に収容配置されているので、綱車軸方向の長さを小さくすることができ、最高レベルの小型化が可能となる。 According to this invention, the motor is a toroidal winding motor having a plurality of toroidal windings, and the rotor of the toroidal winding motor includes the inner peripheral surface of the first rotor and the first rotor constituting the sheave. The stator of the toroidal winding motor is arranged on the outer peripheral surface of the second rotor arranged at a predetermined interval inside the rotor, and a part of the stator of the toroidal winding motor is fixed to the hoisting machine fixing portion. Is accommodated in the space formed between the inner peripheral surface of the part and the outer peripheral surface of the second rotor, so that the length in the sheave shaft direction can be reduced, and the highest level of miniaturization is possible It becomes.
実施の形態1.
図1はこの発明を実施するための実施の形態1におけるエレベータ用巻上機の概略構造を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態1におけるエレベータ用巻上機に用いられるトロイダル巻線モータの巻線部の構造を示す斜視図である。
図において、この発明のエレベータ用巻上機は、ベース1上にそれぞれ間隔を置いて両側に立設固定された巻上機固定部である軸受台ハウジング2と、この各軸受台ハウジング2の中央部に固定された軸受3と、この各軸受3に両端部を回転自在に支持された回転軸4と、この回転軸4の中央部に設けられたボス部5と、このボス部5の外側に放射状に設けられたスポーク6を介して支持された第2のロータを構成する内側環状体7と、この内側環状体7の外側に放射状に設けられかつ正面視がボビン状(臼状)のスポーク8を介して支持された第1のロータを構成する外側環状体から成る綱車9と、この綱車9の外周面に形成され、主索(図示せず)が巻き掛けられる綱溝9aと、この綱車9の軸方向両端部にそれぞれ固定され、その外方周端部が制動面10aとなるブレーキディスク10と、上記軸受台ハウジング2の外周端部の外方内側面に取り付けられ、制動面10aと対向するブレーキシュー11aが設けられたブレーキ装置11と、上記綱車9の内周面の両端部及び内側環状体7の外周面の両端部にそれぞれ設けられたロータ磁石12と、外方端部が上記軸受台ハウジング2の外周部内側面にそれぞれ固定され、内方端部が上記綱車9と内側環状体7との間に位置するボビン状(臼状)のスポーク8の両側部の凹部に収納され、かつ上記ロータ磁石12間に配置されたトロイダル巻線モータのステータ13とを備えた構成である。なお、図中、14は回転軸4の一端部に取り付けられたエンコ−ダ、15はエンコーダ取り付け台である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of an elevator hoisting machine according to Embodiment 1 for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a toroidal hoisting used for the elevator hoisting machine according to Embodiment 1 of the present invention. It is a perspective view which shows the structure of the coil | winding part of a wire motor.
Referring to the drawing, an elevator hoist according to the present invention includes a bearing
上記トロイダル巻線モータのステータ13は、図2に示すような構造のトロイダル巻線13aを備えており、ステータコアにエナメル線を巻き付けるため、コイルエンドが短い構成で済むものである。従って、一般的な集中巻きモータのように、極数とスロット数の組み合わせにあまり制限が無いので、高性能を確保することが容易である。そして、ステータの内周側と外周側にはそれぞれロータ磁石12が配置されており、内外両側のギャップで駆動トルクを発生するので、従来の片側のみの場合に比べ、同じ径の通常のモータに対して、同じ効率で軸方向長さを約半分にすることができる。また、第1及び第2のロータから成る2つのロータの位相差を適切にずらせば、それぞれで発生するトルクリップルがキャンセルされて低トルクリップルとすることができる。
通常のモータでは、綱車の内側にモータを配置することは、現実的に困難であるが、トロイダル巻線モータのステータ13によれば、上記のような特徴を持つことから、それが比較的容易である。図1に示すように、綱車9内部の構造物を極力縮めることにより、その部分にステータとロータ磁石を配置することができる。ステータは巻上機固定部である2つの軸受台ハウジング2に取り付けられ、その軸方向は綱車9の内部に入り込んだ構造である。また、ステータの内周側と外周側に界磁極を構成する永久磁石を、それぞれ第1のロータを構成する綱車9の内周側両端部と、第2のロータを構成する内側環状体7の外周側両端部に配置したものである。トロイダル巻線モータのステータ13は、合計2つであり、それぞれの内周側と外周側に2つの界磁極が対応する構成であるので、位置関係や結線方法などにより、即ち、各2ロータのツインモータとして、高性能で多機能なものとなり得るものである。また、ブレーキディスク10を綱車9の軸方向両端部に2枚取り付けて、ブレーキを分散して配置しているので、各個のブレーキは小型のものとなり、巻上機の外径を小さくすることができる。
The toroidal
In a normal motor, it is practically difficult to dispose the motor inside the sheave. However, according to the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2におけるエレベータ用巻上機の概略構造を示す縦断面図である。
図3において、この発明のエレベータ用巻上機は固定軸の片持ち構造であり、片持ち構造で耐えられるよう軸荷重しか掛らないエレベータに適用できる。ベース(図示せず)に立設固定された巻上機固定部である背面板16と、この背面板16の一側中央部に固定された主軸17と、この主軸17の外周部に設けられた軸受3と、この軸受3に回転自在に支持された内側環状体7と、この内側環状体7の外側に一体的に支持された外側環状体から成る綱車9と、この綱車9の外周面に形成された綱溝9aと、この綱車9の反背面板16側の端部に固定され、その外方周端部が制動面10aとなるブレーキディスク10と、制動面10aと対向するブレーキシュー11aが設けられたブレーキ装置11と、上記綱車9の内周面及び内側環状体7の外周面にそれぞれ設けられたロータ18と、外方端部が上記背面板16の内側面に固定され、内方端部が上記綱車9と内側環状体7との間に形成された凹部に収納され、かつ上記ロータ18間に配置されたトロイダル巻線モータのステータ13とを備えた構成である。なお、図中、14は主軸4の一端部に取り付けられたエンコ−ダである。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of an elevator hoist according to
In FIG. 3, the elevator hoist of the present invention has a cantilever structure with a fixed shaft, and can be applied to an elevator that only requires a shaft load so that it can withstand the cantilever structure. A
従って、この発明の実施の形態2のエレベータ用巻上機は、片持ち構造で耐えられるよう軸荷重しか掛らないエレベータに適用することができる。なお、上記した以外は、実施の形態1における動作、効果とほぼ同様である。 Therefore, the elevator hoisting machine according to the second embodiment of the present invention can be applied to an elevator that only requires an axial load so as to withstand the cantilever structure. Except for the above, the operation and effects in the first embodiment are substantially the same.
1 ベース
2 軸受台ハウジング(巻上機固定部)
3 軸受
4 回転軸
5 ボス部
6 スポーク
7 内側環状体(第2のロータ)
8 ボビン状のスポーク
9 綱車(第1のロータ)
10 ブレーキディスク
10a 制動面
11 ブレーキ装置
11a ブレーキシュー
12 ロータ磁石
13 トロイダル巻線モータのステータ
13a トロイダル巻線
14 エンコーダ
15 エンコーダ取り付け台
16 背面板(巻上機固定部)
17 主軸
18 ロータ
1
3 Bearing 4 Rotating shaft 5 Boss part 6 Spoke 7 Inner ring (second rotor)
8 Bobbin-
DESCRIPTION OF
15
17 Spindle 18 Rotor
Claims (1)
前記トロイダル巻線モータのステータは、複数のトロイダル巻線を備えており、ステータの内周側と外周側にはそれぞれロータ磁石が配置され内外両側のギャップで駆動トルクを発生することを特徴とするエレベータ用巻上機。 A bearing fixed to the hoisting machine fixing portion, a rotating shaft rotatably supported at both ends by the bearing, a boss portion provided at a central portion of the rotating shaft, and radially outside the boss portion An inner annular body constituting a second rotor supported via the first spoke provided, and a radially provided outside of the inner annular body and supported via a bobbin-shaped second spoke A sheave having a sheave groove formed of an outer annular body constituting the first rotor and having a main rope wound around the outer peripheral surface thereof, and fixed to both ends in the axial direction of the sheave, the outer peripheral end portion being a braking surface A brake disc, a brake device attached to an outer inner surface of the outer peripheral end of the hoisting machine fixing portion, and provided with a brake shoe facing the braking surface, and both ends of the inner peripheral surface of the sheave And both ends of the outer peripheral surface of the inner annular body. The second end of the bobbin-shaped rotor magnet, the outer end portion being fixed to the inner surface of the outer peripheral portion of the hoisting machine fixing portion, and the inner end portion being located between the sheave and the inner annular body. An elevator hoisting machine including a toroidal winding motor stator housed in recesses on both sides of the spokes and disposed between the rotor magnets,
The stator of the toroidal winding motor includes a plurality of toroidal windings, and rotor magnets are respectively disposed on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the stator, and drive torque is generated in gaps on both the inner and outer sides. Elevator hoisting machine.
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