JP5889068B2 - エレベータ用巻上機 - Google Patents

Description

この発明は、モータの駆動力によりかごを移動させるエレベータ用巻上機に関するものである。

従来の高速大容量のエレベータ用巻上機では、モータを冷却するために、モータを覆うカバーに吸気口及び排気口を設け、排気ファンの動力によって、吸気口から吸入した外部の冷却空気をモータに通して排気口から排出するようにした構造が提案されている（特許文献１参照）。

特開平９−５６１２０号公報

しかし、従来のエレベータ用巻上機では、モータ容量が大きくなると、電磁加振力が大きくなるので、モータに含まれるステータコアやロータの電磁振動が大きくなり、モータが発生する騒音が大きくなる。このため、モータを覆うカバーに設けられた吸気口等から電磁騒音が漏れ、巻上機全体としての騒音レベルが大きくなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、騒音の大きさを低減することができるエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。

この発明によるエレベータ用巻上機は、モータ、モータを冷却するための冷却風を通す第１の通気口が設けられ、モータを覆うモータカバー、及びモータカバーの外側で第１の通気口を覆う吸音カバーを備え、吸音カバーには、冷却風を通す第２の通気口が第１の通気口に対向する位置から外して設けられ、第１の通気口からの音を吸収する吸音部が第１の通気口に対向させて設けられている。

この発明によるエレベータ用巻上機によれば、モータカバーの外側で第１の通気口を覆う吸音カバーに、第１の通気口からの音を吸収する吸音部が第１の通気口に対向させて設けられているので、エレベータ用巻上機の騒音の大きさを低減することができる。

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のモータカバー及び吸音カバーを示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。 図３のIV-IV線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。 図５のVI-VI線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態４によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。 図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
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、昇降路の上部に設けられた機械室には、機械台１０１が設置されている。機械台１０１には、水平方向へ互いに離して配置された第１の支持台１及び第２の支持台２が固定されている。

第１の支持台１及び第２の支持台２には、共通の回転軸３が水平に回転自在に支持されている。回転軸３は、第１の支持台１及び第２の支持台２を貫通している。回転軸３には、駆動綱車４が固定されている。駆動綱車４は、第１の支持台１と第２の支持台２との間の空間に配置され、回転軸３と一体に回転される。駆動綱車４には、かご及び釣合おもりを吊り下げる主索（図示せず）が巻き掛けられている。主索としては、例えばロープやベルト等が用いられている。かご及び釣合おもりは、駆動綱車４の回転により昇降路内を昇降される。

第２の支持台２からみて駆動綱車４と反対側には、回転軸３を回転させる駆動力を発生するモータ６が設けられている。モータ６は、回転軸３を囲む円筒状のステータ７と、ステータ７内に所定の隙間を介して配置され、回転軸３に固定されたロータ８とを有している。

ステータ７は、回転軸３と同軸に配置されている。また、ステータ７は、回転軸３の軸線方向について第２の支持台２から離して配置されている。さらに、ステータ７は、ロータ８を囲む円筒状のステータコア９と、ステータコア９に設けられたステータコイル１０とを有している。ステータコア９は、複数枚の鋼板を積層して構成された積層体である。ステータコイル１０は、回転軸３の軸線方向へ一部をステータコア９から突出させた状態でステータコア９に設けられている。

第２の支持台２の側面には、ステータ７を支持する円筒状のステータ固定部材５が固定されている。ステータ固定部材５は、回転軸３と同軸に配置されている。回転軸３の軸線方向についてのステータ固定部材５の寸法は、第２の支持台２から回転軸３が突出する部分の長さ寸法よりも短くなっている。ステータ７は、ステータコア９の一部がステータ固定部材５の内周面に嵌った状態でステータ固定部材５に取り付けられている。

ロータ８は、回転軸３に固定されたロータコアと、ロータコアに周方向へ並べられた複数の永久磁石とを有している。ロータコアは、複数枚の鋼板を積層して構成された積層体である。

ステータ７は、例えばインバータ等によって設定された周波数の電流をステータコイル１０へ流すことにより回転磁界を発生する。ロータ８は、ステータ７が発生する回転磁界に応じて回転する。このとき、ステータ７及びロータ８には、ステータコイル１０を流れる電流の周波数、ロータ８の極数及びモータ６の回転数に依存する電磁振動が生じる。従って、モータ６が動作するときには、モータ６の電磁振動周波数帯域に応じた音がステータ７及びロータ８から発生する。

モータ６は、鉄製のモータカバー１１により覆われている。モータカバー１１には、鉄製の吸音カバー２１が取り付けられている。

ここで、図２は、図１のモータカバー１１及び吸音カバー２１を示す分解斜視図である。モータカバー１１は、円筒状のモータカバー筒状部１２と、モータカバー筒状部１２の一方の開口部を塞ぐモータカバー塞ぎ部１３とを有している。

モータカバー１１は、モータ６をモータカバー筒状部１２内に挿入した状態でモータ６を覆っている。モータカバー１１がモータ６を覆っている状態では、モータカバー筒状部１２がステータ固定部材５に取り付けられているとともに、モータカバー筒状部１２の内周面とステータ７の外周面との間に所定の隙間が介在している。

モータカバー塞ぎ部１３は、モータ６からみて第２の支持台２と反対側に配置されている。モータカバー塞ぎ部１３には、モータ６を冷却するための冷却風を通す複数（この例では、４つ）の第１の通気口１４が周方向へ間隔を置いて設けられている。各第１の通気口１４は、回転軸３の軸線方向についてステータ７に対向する位置に設けられている。各第１の通気口１４には、外部からモータ６への異物の進入を防止するためのフィルタ１５が設けられている。

吸音カバー２１は、モータカバー１１の外側で各第１の通気口１４をまとめて覆っている。また、吸音カバー２１は、円筒状の吸音カバー筒状部２２と、吸音カバー筒状部２２の一方の開口部を塞ぐ吸音カバー塞ぎ部２３とを有している。吸音カバー２１は、吸音カバー塞ぎ部２３で塞がれていない吸音カバー筒状部２２の開口部をモータカバー１１に向けて配置されている。

吸音カバー筒状部２２の内径及び外径は、モータカバー筒状部１２の内径及び外径と同じになっている。吸音カバー塞ぎ部２３は、回転軸３の軸線方向についてモータカバー塞ぎ部１３に対向している。吸音カバー塞ぎ部２３の中心部には、モータ６を冷却するための冷却風を通す第２の通気口２４が設けられている。従って、第２の通気口２４は、各第１の通気口１４に対向する位置から外して吸音カバー塞ぎ部２３に設けられている。

吸音カバー塞ぎ部２３には、各第１の通気口１４からの音を吸収する吸音部である高吸音部材２５が設けられている。高吸音部材２５は、回転軸３の軸線方向について各第１の通気口１４に対向させて吸音カバー塞ぎ部２３に設けられている。この例では、吸音カバー塞ぎ部２３のモータカバー塞ぎ部１３側の面のうち、各第１の通気口１４に対向する領域だけでなく、各第１の通気口１４に対向する位置から外れた残りの領域にも高吸音部材２５が設けられている。即ち、高吸音部材２５は、吸音カバー塞ぎ部２３のモータカバー塞ぎ部１３側の全面に設けられている。また、高吸音部材２５は、第２の通気口２４の位置に合わせて貫通孔２６が設けられた円板状部材とされている。

高吸音部材２５は、鉄製の吸音カバー２１と異なる材料で構成されて吸音カバー２１よりも吸音性能が高くなっている。高吸音部材２５としては、例えばグラスウールや発泡ウレタン材、不織布等が用いられている。不織布を構成する材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が挙げられる。高吸音部材２５は、モータ６が動作するときの電磁振動周波数帯域で吸音性能が高いものが選択される。

ステータ固定部材５の外周部には、モータ６を冷却するための冷却風をモータ６に強制的に通すための排気用ブロワ（通風装置）２７が設けられている。ステータ固定部材５の内面には、ステータ７の外周面とモータカバー筒状部１２の内周面との間の隙間と排気用ブロワ２７内とを連通する冷却風通路２８が設けられている。

次に、動作について説明する。排気用ブロワ２７が動作されると、外部からの冷却風が、第２の通気口２４、各第１の通気口１４、モータ６及び冷却風通路２８の順に通って、排気用ブロワ２７から外部へ排出される。モータ６では、ステータ７の外周面とモータカバー筒状部１２の内周面との間の隙間と、ステータ７の内周面とロータ８の外周面との間の隙間とに分かれて、冷却風が通る。即ち、第２の通気口２４から吸音カバー２１内に進入した冷却風は、図１の実線の矢印の方向へ進んだ後、排気用ブロワ２７から外部へ排出される。

一方、モータ６が動作されると、ステータ７及びロータ８で電磁振動が生じる。これにより、ステータ７及びロータ８から電磁振動に応じた音が発生する。ステータ７及びロータ８で発生した音は、各第１の通気口１４を通った後、一部の成分が高吸音部材２５で吸収され、残りの成分が吸音されずに第２の通気口２４から外部に漏れる。即ち、第１の通気口１４から吸音カバー２１内に進んだ音は、図１の破線の矢印の方向へ進み、高吸音部材２５で吸収される成分と、吸音されずに第２の通気口２４から外部に漏れる成分とに分かれる。このとき、高吸音部材２５が各第１の通気口１４に対向して配置されているので、高吸音部材２５が各第１の通気口１４からの音の放射を受けやすくなり、各第１の通気口１４からの音が高吸音部材２５で効率良く吸収され、第２の通気口２４から外部に漏れる音の成分が少なくなる。また、ステータコア９がステータ固定部材５の内周面に嵌った状態でステータ７が固定されているので、ステータ７及びロータ８から第２の支持台２側へ放射される音も外部に漏れにくくなる。

このようなエレベータ用巻上機では、モータカバー１１に設けられた第１の通気口１４を吸音カバー２１で覆い、第１の通気口１４からの音を吸収する高吸音部材２５が第１の通気口１４に対向させて吸音カバー２１に設けられているので、モータ６で発生する音を高吸音部材２５で効率良く吸収することができ、巻上機の外部へ漏れる音量を少なくすることができる。これにより、巻上機の騒音の大きさを低減することができる。

また、高吸音部材２５は、吸音カバー２１と異なる材料で構成されているので、高吸音部材２５の吸音性能を吸音カバー２１よりも容易に高くすることができ、モータ６からの音をさらに効率良く吸収することができる。これにより、巻上機の騒音の大きさをさらに低減することができる。

なお、上記の例では、吸音カバー塞ぎ部２３のモータカバー塞ぎ部１３側の全面に高吸音部材２５が設けられているが、吸音カバー塞ぎ部２３のモータカバー塞ぎ部１３側の全面に高吸音部材２５を設ける必要はなく、第１の通気口１４に対向する領域に高吸音部材２５が設けられていればよい。

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。また、図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。図において、吸音カバー２１は、円筒状の吸音カバー筒状部３１と、吸音カバー筒状部３１の一方の開口部を塞ぐ吸音カバー塞ぎ部３２とを有している。吸音カバー２１は、吸音カバー塞ぎ部３２で塞がれていない吸音カバー筒状部３１の開口部をモータカバー１１に向けて配置されている。吸音カバー筒状部３１の構成は、実施の形態１の吸音カバー筒状部２２の構成と同様である。

吸音カバー塞ぎ部３２は、回転軸３の軸線方向についてモータカバー塞ぎ部１３に対向している。吸音カバー塞ぎ部３２の中心部には、モータ６を冷却するための冷却風を通す第２の通気口２４が設けられている。従って、第２の通気口２４は、各第１の通気口１４に対向する位置から外して吸音カバー塞ぎ部３２に設けられている。

吸音カバー塞ぎ部３２には、各第１の通気口１４からの音を吸収する吸音部である複数のヘルムホルツ共鳴器３３が設けられている。各ヘルムホルツ共鳴器３３は、空洞部３３ａと、空洞部３３ａよりも断面積が小さい開口部３３ｂとを有する凹部である。各ヘルムホルツ共鳴器３３は、回転軸３の軸線方向について各第１の通気口１４に対向させて吸音カバー塞ぎ部３２に設けられている。各ヘルムホルツ共鳴器３３の形状及び大きさは、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮する形状及び大きさとされている。この例では、ヘルムホルツ共鳴器３３の断面形状が円形とされている。モータ６の電磁振動により発生した音は、各第１の通気口１４を通って、各ヘルムホルツ共鳴器３３で吸収される。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ用巻上機では、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮するヘルムホルツ共鳴器３３が第１の通気口１４に対向させて吸音カバー２１に設けられているので、モータ６で発生する音をヘルムホルツ共鳴器３３で効率良く吸収することができ、巻上機の外部へ漏れる音量を少なくすることができる。これにより、巻上機の騒音の大きさを低減することができる。また、実施の形態１のように吸音カバー２１と異なる材料を用いることなく吸音性能を向上させることができ、材料コストの低減化を図ることができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。また、図６は、図５のVI-VI線に沿った断面図である。図において、吸音カバー２１は、円筒状の吸音カバー筒状部４１と、吸音カバー筒状部４１の一方の開口部を塞ぐ吸音カバー塞ぎ部４２とを有している。吸音カバー筒状部４１及び吸音カバー塞ぎ部４２の構成は、実施の形態２の吸音カバー筒状部３１及び吸音カバー塞ぎ部３２の構成と同様である。

吸音カバー塞ぎ部４２には、各第１の通気口１４からの音を吸収する吸音部である複数の穴４３が設けられている。各穴４３は、断面形状及び断面積が穴４３の深さ方向のどの位置でも同じになっている凹部である。各穴４３は、回転軸３の軸線方向について各第１の通気口１４に対向させて吸音カバー塞ぎ部４２に設けられている。各穴４３の形状及び大きさは、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮する形状及び大きさとされている。この例では、穴４３の断面形状が円形とされている。モータ６の電磁振動により発生した音は、各第１の通気口１４を通って、各穴４３で吸収される。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ用巻上機では、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮する穴４３が第１の通気口１４に対向させて吸音カバー２１に設けられているので、モータ６で発生する音を穴４３で効率良く吸収することができ、巻上機の外部へ漏れる音量を少なくすることができる。これにより、巻上機の騒音の大きさを低減することができる。また、穴４３は、断面形状及び断面積が深さ方向のどの位置でも同じになっているので、吸音カバー２１に穴４３を容易に形成することができ、吸音カバー２１の製造コストを低減することができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４によるエレベータ用巻上機の要部を示す断面図である。また、図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。図において、吸音カバー２１は、円筒状の吸音カバー筒状部５１と、吸音カバー筒状部５１の一方の開口部を塞ぐ吸音カバー塞ぎ部５２とを有している。吸音カバー筒状部５１及び吸音カバー塞ぎ部５２の構成は、実施の形態２の吸音カバー筒状部３１及び吸音カバー塞ぎ部３２の構成と同様である。

吸音カバー塞ぎ部５２には、各第１の通気口１４からの音を吸収する吸音部である複数のスリット溝５３が設けられている。各スリット溝５３は、断面形状及び断面積がスリット溝５３の深さ方向のどの位置でも同じになっている凹部である。各スリット溝５３は、回転軸３の軸線方向について各第１の通気口１４に対向させて吸音カバー塞ぎ部５２に設けられている。各スリット溝５３の形状及び大きさは、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮する形状及び大きさとされている。この例では、スリット溝５３の断面形状が吸音カバー２１の周方向に沿った長方形とされている。モータ６の電磁振動により発生した音は、各第１の通気口１４を通って、各スリット溝５３で吸収される。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ用巻上機でも、モータ６が動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮するスリット溝５３が第１の通気口１４に対向させて吸音カバー２１に設けられているので、モータ６で発生する音をスリット溝５３で効率良く吸収することができ、巻上機の外部へ漏れる音量を少なくすることができる。これにより、巻上機の騒音の大きさを低減することができる。また、スリット溝５３は、断面形状及び断面積が深さ方向のどの位置でも同じになっているので、吸音カバー２１にスリット溝５３を容易に形成することができ、吸音カバー２１の製造コストを低減することができる。

なお、各上記実施の形態では、モータ６が永久磁石式のモータとされているが、モータ６が誘導モータであってもよい。

６ モータ、１１ モータカバー、１４ 第１の通気口、２１ 吸音カバー、２４ 第２の通気口、２５ 高吸音部材（吸音部）、３３ ヘルムホルツ共鳴器（吸音部）、４３ 穴（吸音部）、５３ スリット溝（吸音部）。

Claims (3)

1. モータ、
   上記モータを冷却するための冷却風を通す第１の通気口が設けられ、上記モータを覆うモータカバー、及び
   上記モータカバーの外側で上記第１の通気口を覆う吸音カバー
   を備え、
   上記吸音カバーには、上記冷却風を通す第２の通気口が上記第１の通気口に対向する位置から外して設けられ、上記第１の通気口からの音を吸収する吸音部が上記第１の通気口に対向させて設けられており、
   上記吸音部は、上記モータが動作されるときの電磁振動周波数帯域に応じた音に対して吸音性能を発揮する凹部であることを特徴とするエレベータ用巻上機。
2. 上記凹部は、空洞部と、上記空洞部よりも断面積が小さい開口部とを有するヘルムホルツ共鳴器であ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。
3. 上記凹部は、断面形状及び断面積が上記凹部の深さ方向のどの位置でも同じになっている穴又は溝であ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。

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