JP5889420B2 - Elevator hoisting machine - Google Patents
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Description
この発明は、かごを移動させる駆動力を発生す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 generates a driving force for moving a car.
従来、モータからの騒音を低減するために、ステータとハウジングとの間に制振部材を介在させてモータの振動を低減させるようにした構造が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in order to reduce noise from a motor, a structure is known in which a vibration damping member is interposed between a stator and a housing to reduce vibration of the motor (see Patent Document 1).
しかし、モータを含むエレベータ用巻上機では、高速化及び大容量化に伴ってモータが大型化するので、ステータとハウジングとの間に介在させた制振部材がステータの重量によって変形してしまい、ロータとステータとを同軸に組み立てることが難しくなってしまう。また、従来のモータでは、モータの電磁加振力によって生じるステータ自体の弾性変形を抑制することができず、モータの振動による騒音をさらに低減することができない。 However, in an elevator hoisting machine including a motor, the motor becomes larger as the speed and capacity increase, so that the damping member interposed between the stator and the housing is deformed by the weight of the stator. It becomes difficult to assemble the rotor and the stator coaxially. Further, in the conventional motor, the elastic deformation of the stator itself caused by the electromagnetic excitation force of the motor cannot be suppressed, and noise due to motor vibration cannot be further reduced.
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、騒音をより確実に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。 This invention is made in order to solve the above subjects, and it aims at obtaining the hoist for elevators which can reduce a noise more reliably.
この発明によるエレベータ用巻上機は、駆動シーブ、軸線方向一端部が支持台に支持された筒状のステータと、ステータと同軸に配置され、ステータに対して回転されるロータとを有し、ロータの回転によって駆動シーブを回転させるモータ、及びステータの軸線方向他端部に設けられ、ステータの径方向の寸法が変化するステータの弾性変形を抑制する抑制体を備えている。 The elevator hoisting machine according to the present invention has a drive sheave, a cylindrical stator whose one axial end is supported by a support base, and a rotor that is arranged coaxially with the stator and rotated with respect to the stator, A motor that rotates the drive sheave by the rotation of the rotor and a suppressor that is provided at the other axial end of the stator and suppresses elastic deformation of the stator in which the radial dimension of the stator changes are provided.
この発明によるエレベータ用巻上機によれば、ステータ自体の弾性変形が生じやすいステータの軸線方向他端部でステータ自体の弾性変形を抑制体によって抑制することができ、ステータ自体の弾性変形による振動を効果的に抑制することができる。従って、巻上機の騒音をより確実に低減することができる。 According to the elevator hoisting machine of the present invention, the elastic deformation of the stator itself can be suppressed by the suppressing body at the other axial end of the stator where the stator itself is likely to be elastically deformed. Can be effectively suppressed. Therefore, the noise of the hoisting machine can be reduced more reliably.
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によるエレベータを示す構成図である。図において、昇降路1内には、かご2及び釣合おもり3が昇降可能に設けられている。昇降路1の上部には、機械室4が設けられている。機械室4には、かご2及び釣合おもり3を昇降路1内で昇降させる駆動力を発生する巻上機(エレベータ用巻上機)5と、そらせ車6とが設けられている。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing an elevator according to
巻上機5は、巻上機本体7と、巻上機本体7の駆動力により回転される駆動シーブ8とを有している。そらせ車6は、駆動シーブ8から離して配置されている。かご2及び釣合おもり3は、駆動シーブ8及びそらせ車6に巻き掛けられた複数の懸吊体9により昇降路1内に吊り下げられている。懸吊体9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2及び釣合おもり3は、駆動シーブ8の回転により昇降路1内を昇降される。
The hoisting
図2は、図1の巻上機5を示す縦断面図である。また、図3は、図2のIII-III線に沿った断面図である。さらに、図4は、図2の抑制体23の要部を示す拡大図である。図において、巻上機5は、機械室4内に固定された支持台11に、巻上機5の軸線を水平にして支持されている。支持台11は、水平に配置されたベース部12と、巻上機5の軸線方向(即ち、水平方向)へ互いに離して配置され、ベース部12上にそれぞれ固定された第1の支持部13及び第2の支持部14とを有している。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the
巻上機本体7は、巻上機5の軸線と同軸に配置された回転軸21と、回転軸21を回転させる駆動力を発生するモータ22と、モータ22に設けられ、モータ22の騒音を抑制するための抑制体23と、モータ22及び抑制体23をまとめて覆うカバー24とを有している。
The hoisting machine
回転軸21は、第1の支持部13及び第2の支持部14のそれぞれに軸受(図示せず)を介して回転自在に支持されている。また、回転軸21は、第1の支持部13及び第2の支持部14を貫通している。駆動シーブ8は、第1の支持部13と第2の支持部14との間の空間に配置された状態で回転軸21に固定されている。これにより、駆動シーブ8は、回転軸21と一体に回転される。
The
モータ22は、巻上機5の軸線方向について、第2の支持部14からみて駆動シーブ8側と反対側に設けられている。また、モータ22は、回転軸21を囲む円筒状のステータ25と、ステータ25内に所定の隙間を介して配置され、回転軸21に固定されたロータ26とを有している。
The
ステータ25は、ステータ25の軸線方向一端部が第2の支持部14に支持された状態で、回転軸21と同軸に配置されている。また、ステータ25は、ロータ26を囲む円筒状のステータコア27と、ステータコア27に設けられたステータコイル28とを有している。ステータコア27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28は、回転軸21の軸線方向へ一部をステータコア27から突出させた状態でステータコア27に設けられている。
The
第2の支持部14のモータ22側の側面には、円筒状の第1の固定リング(ステータ固定部材)29が複数のボルト40により固定されている。ステータ25は、ステータコア27の軸線方向一端部が第1の固定リング29内に嵌った状態で第2の支持部14に支持されている。ステータコア27の軸線方向一端部は、第1の固定リング29に例えば溶接等により固定されている。
A cylindrical first fixing ring (stator fixing member) 29 is fixed to the side surface of the
ステータコア27の軸線方向他端部には、円筒状の第2の固定リング(ステータ固定部材)30が取り付けられている。第2の固定リング30は、ステータコア27の軸線方向他端部が第2の固定リング30内に嵌められた状態でステータコア27に取り付けられている。また、第2の固定リング30は、ステータコア27の軸線方向他端部に例えば溶接等により固定されている。
A cylindrical second fixing ring (stator fixing member) 30 is attached to the other axial end of the
ロータ26は、ステータ25と同軸に配置されている。また、ロータ26は、回転軸21に固定されたロータコア31と、ロータコア31に設けられ、ロータコア31の周方向へ並べられた複数の永久磁石32とを有している。ロータコア31は、複数枚の鋼板を積層して構成された積層体である。
The
ステータ25は、ステータコイル28への通電により回転磁界を発生する。ロータ26及び回転軸21は、ステータ25が発生する回転磁界に応じてステータ25に対して回転する。駆動シーブ8は、ロータ26の回転によって回転される。
The
ロータ26が回転するときには、ステータコア27と永久磁石32との間に発生する電磁力によって、モータ22の径方向への加振力をステータ25が受ける。これにより、ステータコイル28への通電によってロータ26が回転するときには、ステータ25が加振力を受けることによって、ステータ25の径方向の寸法が変化する弾性変形がステータ25に生じやすくなり、ステータ25の弾性変形による振動がステータ25に発生しやすくなる。
When the
抑制体23は、ステータコア27の軸線方向他端部に設けられている。抑制体23は、ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形を抑制する。また、抑制体23は、第2の固定リング30にそれぞれ固定された複数(この例では、8個)の取付ブロック(取付部)33と、各取付ブロック33よりも径方向内側に配置された接続プレート(接続部材)34と、各取付ブロック33のそれぞれと共通の接続プレート34とを個別に連結する複数(この例では、8個)の連結部材35とを有している。
The suppressing
各取付ブロック33は、第2の固定リング30を介してステータコア27に固定されている。また、各取付ブロック33は、回転軸21の軸線方向について第2の支持部14から離れる方向へ第2の固定リング30から突出している。各取付ブロック33は、図3に示すように、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときにステータ25の周方向に沿った線上に互いに離して配置されている。この例では、複数の取付ブロック33がステータ25の周方向について等間隔に配置されている。
Each mounting
接続プレート34は、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときに、第2の固定リング30の内側に配置されている。また、接続プレート34は、回転軸21の軸線に対して垂直に配置されている。この例では、接続プレート34が、ロータ26の外径よりも小さい外径を持つ円板とされている。
The
各連結部材35は、ステータ25の周方向について互いに離して配置されている。この例では、各連結部材35がステータ25の周方向について等間隔に配置されている。また、各連結部材35は、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときに、接続プレート34を中心として放射状に配置されている。さらに、各連結部材35は、図4に示すように、取付ブロック33に取り付けられた長板状の第1のアーム36と、接続プレート34に取り付けられた長板状の第2のアーム37と、粘性及び弾性を持ち、第1のアーム36と第2のアーム37との間に挟まれた粘弾性体38とを有している。
The connecting
第1のアーム36は第1の対向部36aを有し、第2のアーム37は第2の対向部37aを有している。第1のアーム36及び第2のアーム37は、第1の対向部36a及び第2の対向部37aを回転軸21の軸線方向について対向させた状態で配置されている。粘弾性体38は、回転軸21の軸線方向について、第1の対向部36aと第2の対向部37aとの間に挟まれている。第1のアーム36及び第2のアーム37は、粘弾性体38を介して互いに接続されている。この例では、粘弾性体38は、第1の対向部36a及び第2の対向部37aのそれぞれに接着剤で固定されている。粘弾性体38を構成する材料としては、例えばゴムや樹脂等が挙げられる。ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形は、主に粘弾性体38の粘弾性変形によって抑制される。
The
カバー24は、モータ22及び抑制体23をまとめて覆っている。また、カバー24は、第2の支持部14にボルト等で取り付けられている。
The
次に、動作について説明する。ステータコイル28への通電によりステータ25が回転磁界を発生すると、ロータ26がステータ25に対して回転する。これにより、駆動シーブ8が回転し、かご2及び釣合おもり3が昇降路1内を昇降される。
Next, the operation will be described. When the
ロータ26がステータ25に対して回転されるときには、ステータ25とロータ26との間に発生する電磁力により、モータ22の径方向への加振力をステータ25が受ける。このとき、ロータ26の回転速度が高くなるに従って、ステータ25とロータ26との間の電磁力による加振周波数も高くなる。
When the
加振周波数が高くなって巻上機5や支持台11のそれぞれの構成要素(例えばステータ25や第2の支持部14等)の共振周波数に加振周波数が近くなると、ステータ25や第2の支持部14が弾性変形しやすくなる。特に、低次の振動モード(例えば、楕円モード(二次の振動モード)や三角形モード(三次の振動モード)等)でステータ25が弾性変形しながら振動すると、ステータ25の変形量が大きくなって、ステータ25の弾性変形による振動の騒音が大きくなりやすくなる。また、ステータ25の弾性変形による振動は、第2の支持部14に近いステータ25の軸線方向一端部よりも、第2の支持部14から離れたステータ25の軸線方向他端部のほうが大きくなりやすい。
When the excitation frequency becomes high and the excitation frequency becomes close to the resonance frequency of each component of the hoisting
図5及び図6は楕円モードで振動する図3のステータ25の弾性変形の状態を示す模式図、図7及び図8は三角形モードで振動する図3のステータ25の弾性変形の状態を示す模式図である。図5〜図8に示すように、モータ22の径方向への加振力を受けながらステータ25が振動している状態では、ステータ25の径方向の寸法が変化する弾性変形(図5〜図8の実線で示す形状)がステータ25に生じる。また、振動の腹の位置(即ち、ステータ25の振動によってステータ25の径方向外側へ最も大きく弾性変形しているステータ25の部分の位置)は、各次の振動モードごとに決まっている。
5 and 6 are schematic views showing the state of elastic deformation of the
ステータ25が振動して、ステータ25の径方向の寸法が変化する弾性変形がステータ25に生じると、抑制体23では、第1のアーム36と第2のアーム37とがステータ25の径方向について互いにずれながら、粘弾性体38の粘弾性変形が生じる。これにより、ステータ25が受ける加振力が粘弾性体38の粘弾性変形によって吸収され、ステータ25の弾性変形による振動は減衰されて抑制される。
When the
このような巻上機5では、ステータ25の軸線方向一端部が第2の支持部14に支持され、ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形を抑制する抑制体23がステータ25の軸線方向他端部に設けられているので、ステータ25自体の弾性変形が生じやすいステータ25の軸線方向他端部でステータ25自体の弾性変形を抑制体23によって抑制することができ、ステータ25自体の弾性変形による振動を効果的に抑制することができる。従って、モータ22の振動による騒音をより確実に低減することができる。
In such a
また、抑制体23は、軸線方向に沿ってステータ25を見たときにステータ25の周方向に沿った線上に配置された複数の取付ブロック33と、各取付ブロック33よりも径方向内側に配置された接続プレート34と、各取付ブロック33のそれぞれと接続プレート34とを連結する複数の連結部材35とを有しているので、各取付ブロック33間を連結部材35及び接続プレート34で連結することができ、各取付ブロック33間でステータ25の弾性変形を部分的に相殺させることができる。これにより、ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形による振動をさらに効果的に抑制することができる。
Further, the restraining
また、各連結部材35は、粘性及び弾性を持つ粘弾性体38を有しているので、ステータ25の弾性変形による振動を粘弾性体38の粘弾性変形によって吸収させることができ、ステータ25の弾性変形による振動を簡単な構成でかつ効率良く抑制することができる。
Further, since each connecting
なお、上記の例では、連結部材35の構成が、第1のアーム36と第2のアーム37との間に粘弾性体38を挟んだ構成とされているが、振動を吸収しやすい制振合金によって連結部材35を構成してもよい。このようにすれば、同一の材料で連結部材35を製造することができ、連結部材35の構成をさらに簡単にすることができる。
In the above example, the
また、上記の例では、複数の取付ブロック33がステータ25の周方向について等間隔に配置されているが、複数の取付ブロック33間の間隔は等間隔でなくてもよい。例えば、楕円モード及び三角形モードの振動の腹の位置に合わせて取付ブロック33を配置してもよいし、楕円モード(二次の振動モード)や三角形モード(三次の振動モード)に加えて、四次以上の振動モードでの振動の腹の位置に合わせて取付ブロック33を配置してもよい。即ち、振動モードでの振動の腹の位置に基づいて連結部材35をステータ25に取り付ける位置を設定してもよい。この場合、取付ブロック33の数に応じて連結部材35の数も変化する。
In the above example, the plurality of mounting
実施の形態2.
図9は、この発明の実施の形態2によるエレベータ用巻上機5を示す縦断面図である。また、図10は、図9のX-X線に沿った断面図である。図において、ステータコア27の軸線方向他端部に設けられた抑制体23は、第2の固定リング30に固定された円筒状の取付リング(取付部)41と、取付リング41よりも径方向内側に配置された接続プレート(接続部材)42と、取付リング41と接続プレート42とを連結する複数(この例では、8個)の連結部材43とを有している。接続プレート42の構成は、実施の形態1での接続プレート34の構成と同様である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an elevator hoist 5 according to
取付リング41は、第2の固定リング30を介してステータコア27に固定されている。また、取付リング41は、図6に示すように、回転軸21の軸線方向について第2の支持部14から離れる方向へ第2の固定リング30から突出している。取付リング41は、図7に示すように、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときにステータ25の周方向に沿った線上に配置されている。
The
各連結部材43は、ステータ25の周方向について互いに離して配置されている。この例では、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときに、各連結部材43がステータ25の周方向について等間隔に配置されているとともに、接続プレート34を中心として放射状に配置されている。また、各連結部材43は、一端部が取付リング41に接続され、他端部が接続プレート42に接続された金属製のばね(弾性体)とされている。この例では、各連結部材43がコイルばねとされている。各連結部材43のそれぞれの一端部が取付リング41に接続される位置は、ステータ25の周方向について等間隔に設定された位置となっている。各連結部材43は、ステータ25が弾性変形していない通常の状態で、伸び縮みしていない自然長の状態で取付リング41及び接続プレート42間に接続されている。
The connecting
ステータ25の径方向の寸法が変化する弾性変形がステータ25に生じると、ばねである連結部材43がステータ25の弾性変形に逆らう弾性復元力を発生する。これにより、ステータ25の弾性変形による振動が抑制される。他の構成は、実施の形態1と同様である。
When elastic deformation in which the radial dimension of the
このように、各連結部材43をばねとしても、ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形を連結部材43の弾性復元力により抑制することができる。これにより、モータ22の振動による騒音をより確実に低減することができる。
Thus, even if each connecting
なお、上記の例では、取付リング41に対する各連結部材43のそれぞれの接続位置が、ステータ25の周方向について等間隔に設定された位置となっているが、取付リング41に対する各連結部材43のそれぞれの接続位置を、各次(例えば、二次及び三次等)の振動モードでの振動の腹の位置に基づいて設定するようにしてもよい。
In the above example, the connection positions of the
実施の形態3.
図11は、この発明の実施の形態3によるエレベータ用巻上機5を示す縦断面図である。また、図12は、図11のXII-XII線に沿った断面図である。図において、ステータコア27の軸線方向他端部に設けられた抑制体23は、第2の固定リング30に固定された円筒状の取付リング(取付部)51と、取付リング51よりも径方向内側に配置された接続プレート(接続部材)52と、取付リング51と接続プレート52とを連結する複数(この例では、8個)の連結部材53とを有している。取付リング51及び接続プレート52のそれぞれの構成は、実施の形態2での取付リング41及び接続プレート42のそれぞれの構成と同様である。Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an elevator hoist 5 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. In the figure, the restraining
各連結部材53は、ステータ25の周方向について互いに離して配置されている。この例では、回転軸21の軸線方向に沿ってステータ25を見たときに、各連結部材43がステータ25の周方向について等間隔に配置されているとともに、接続プレート34を中心として放射状に配置されている。また、各連結部材53は、一端部が取付リング51に接続され、他端部が接続プレート52に接続されたオイルダンパとされている。
The connecting
各連結部材53は、オイルを収容するシリンダ54と、シリンダ54内のオイルの圧力による抵抗力を受けながら、シリンダ54に対して変位可能な第1のプランジャ55及び第2のプランジャ56とを有している。第1のプランジャ55及び第2のプランジャ56は、シリンダ54から互いに反対方向へ突出している。また、第1のプランジャ55は取付リング51に接続され、第2のプランジャ56は接続プレート52に接続されている。取付リング41に対する各連結部材43のそれぞれの接続位置は、ステータ25の周方向について等間隔に設定された位置となっている。
Each connecting
ステータ25の径方向の寸法が変化する弾性変形がステータ25に生じると、オイルダンパである連結部材53が、ステータ25の弾性変形に逆らうシリンダ54内のオイルの圧力による抵抗力を発生する。これにより、ステータ25の弾性変形による振動が抑制される。他の構成は、実施の形態1と同様である。
When elastic deformation in which the radial dimension of the
このように、各連結部材53をオイルダンパとしても、ステータ25の径方向の寸法が変化するステータ25の弾性変形を連結部材53の抵抗力により抑制することができる。これにより、モータ22の振動による騒音をより確実に低減することができる。
Thus, even if each connecting
なお、上記の例では、取付リング51に対する各連結部材53のそれぞれの接続位置が、ステータ25の周方向について等間隔に設定された位置となっているが、取付リング51に対する各連結部材53のそれぞれの接続位置を、各次(例えば、二次及び三次等)の振動モードでの振動の腹の位置に基づいて設定するようにしてもよい。
In the above example, the connection positions of the
また、実施の形態1では、複数の取付ブロック33が第2の固定リング30に固定されているが、複数の取付ブロック33に代えて、実施の形態2又は3での取付リング41,51を第2の固定リング30に固定してもよい。
In the first embodiment, the plurality of mounting
また、実施の形態2及び3では、取付リング41,51が第2の固定リング30に固定されているが、取付リング41,51に代えて、実施の形態1での複数の取付ブロック33を第2の固定リング30に固定してもよい。
In the second and third embodiments, the mounting rings 41 and 51 are fixed to the
また、各上記実施の形態では、連結部材35,43,53の数が8個とされているが、これに限定されず、連結部材35,43,53の数が複数であればよい。
Moreover, in each said embodiment, although the number of the
また、実施の形態1での連結部材35、実施の形態2での連結部材43、実施の形態3での連結部材53のうち、2以上の実施の形態での連結部材を組み合わせて抑制体23を構成してもよい。例えば、抑制体23が連結部材35,43,53のすべてを有していてもよい。
Further, of the connecting
Claims (4)
軸線方向一端部が支持台に支持された筒状のステータと、上記ステータと同軸に配置され、上記ステータに対して回転されるロータとを有し、上記ロータの回転によって上記駆動シーブを回転させるモータ、及び
上記ステータの軸線方向他端部に設けられ、上記ステータの径方向の寸法が変化する上記ステータの弾性変形を抑制する抑制体
を備え、
上記抑制体は、軸線方向に沿って上記ステータを見たときに上記ステータの周方向に沿った線上に配置され上記ステータに設けられた取付部と、上記取付部よりも径方向内側に配置された接続部材と、上記ステータの周方向について互いに離して配置され、上記取付部と上記接続部材とを連結する複数の連結部材とを有しているエレベータ用巻上機。 Driving sheave,
A cylindrical stator having one axial end supported by a support; and a rotor arranged coaxially with the stator and rotated with respect to the stator; and the drive sheave is rotated by the rotation of the rotor. A motor, and a suppressor that is provided at the other axial end of the stator and suppresses elastic deformation of the stator in which the radial dimension of the stator changes
The restraining body is disposed on a line along the circumferential direction of the stator when the stator is viewed along the axial direction, and is disposed on the radially inner side with respect to the mounting portion. An elevator hoisting machine having a connecting member and a plurality of connecting members that are arranged apart from each other in the circumferential direction of the stator and connect the attachment portion and the connecting member .
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