KR20120029481A

KR20120029481A - 트랙션 시브 내의 모터 및 외부 로터를 갖는 엘리베이터 머신

Info

Publication number: KR20120029481A
Application number: KR1020127003461A
Authority: KR
Inventors: 즐라코 스트르버셀; 제임스 엘. 허버드; 마틴 제이. 하데스티
Original assignee: 오티스 엘리베이터 컴파니
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2012-03-26
Also published as: KR101310173B1; GB2484057B; US20120112577A1; CN102471028A; JP2012532815A; GB201202136D0; JP5627681B2; GB2484057A; CN102471028B; WO2011005264A1; HK1171001A1

Abstract

엘리베이터용 구동 머신(10)은 호이스트 로프를 수용하기 위한 적어도 하나의 홈(34)을 갖는 외측면 및 내측면을 지닌 회전가능한 구동 시브(18)를 구비한다. 로터(36)는 상기 시브(18)의 내측면에 부착된다. 스테이터(38)는 고정된 중공 샤프트(22)에 연결되며, 상기 스테이터(38), 상기 로터(36), 및 상기 구동 시브(18)는 상기 고정된 중공 샤프트(22)의 중심선에 대해 동심적으로 위치된다. 상기 샤프트(22) 및 상기 로터(36) 사이에는 복수의 베어링들(42)이 배치된다.

Description

트랙션 시브 내의 모터 및 외부 로터를 갖는 엘리베이터 머신{ELEVATOR MACHINE WITH EXTERNAL ROTOR AND MOTOR WITHIN TRACTION SHEAVE}

본 발명은 엘리베이터 구동 머신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 구동 머신의 시브에 부착되는 로터를 갖는 엘리베이터 구동 머신에 관한 것이다.

통상적인 트랙션 엘리베이터 시스템은 승강로(hoistway) 내에 배치되는 차체 및 평형추, 차체와 평형추를 상호연결하는 복수의 로프들, 및 상기 로프들과 결합되는 트랙션 시브(traction sheave)를 갖는 머신을 포함한다. 트랙션 엘리베이터의 구동 머신은, 엘리베이터의 호이스팅 로프(hoisting rope)를 위한 홈들을 갖는 트랙션 시브 및 직접적으로 또는 트랜스미션을 통해 트랙션 시브를 구동하는 전기 모터를 구비한다. 로프들은 트랙션 시브의 회전에 의하여 구동되며, 그 결과 승강로 내에서 차체 및 평형추를 재위치설정하게 된다. 트랙션 머신, 및 그와 연관된 전자 기구는, 주변 엘리베이터 구성요소들, 예컨대 조속기(governor) 및 안전 설비들(satefy features)과 함께 승강로에 인접한 기계실 내에 하우징(house)된다. 종래의 트랙션 머신들은, 머신의 효율성을 개선시키기 위하여 로터 내에 영구 자석들을 갖는 교류(AC) 영구 자석 호이스트 모터들을 이용한다. 하지만, 종래의 기계들은 상대적으로 낮은 튜티 사이클들(duty cycles) 및 느린 속도들로 제한된다.

엘리베이터 구동 머신의 물리적 치수들은 머신이 배치되는 장소에 따라 엘리베이터 샤프트 및/또는 빌딩 자체의 크기에 영향을 미친다. 머신이 엘리베이터 샤프트 안이나 뒤 또는 기계실 내에 배치되는 경우, 머신의 크기는 필요한 공간과 관련하여 중요성을 갖는다. 종래 구조물의 무기어(gearless) 엘리베이터 머신들에서 겪게 되는 문제들 중 하나는 그들의 크기 및 무게였다. 이러한 모터들은 상당한 공간을 차지하며 제 위치로 이송시키는 것과 설치하는 것이 어렵다. 대형 엘리베이터 머신들에서는, 구동 모터로부터 트랙션 시브로 토크를 전달하는 데 문제가 있을 수 있다. 이러한 타입의 머신들은 크기가 크며 비대칭형이다. 이는 모터의 풀-스케일의 활용(full-scale utilization)이 가능하도록 모터의 전기적 구동부에 특수한 요건들(special requirements)을 부과하며, 모터의 크기가 다루기에 불편해진다. 구조물들의 건조 동안 이러한 모터들을 제 위치에 배치하기 위해서는 특수화된 기구 및 대형 크레인들이 필요하다. 나아가, 모터들과 머신들의 크기 및 필요한 면적은 엘리베이터 승강로의 단면적의 것보다 클 수 있으며, 다시 말해 특수화된 장착 장치들(specialized mounting arrangements)을 필요로 한다. 일반적으로, 특수 요건들은 복잡한 시스템 또는 높은 가격, 또는 이 둘 모두를 초래할 수 있다.

따라서, 가용 공간을 효율적으로 활용하며 광범위한 엘리베이터 적용물들(elevator applications)에 대한 듀티 로드(duty load) 및 속도 요건들을 충족시키는 엘리베이터 시스템들을 개발하기 위한 업계에서의 필요성이 존재한다. 또한, 신뢰성 있게 작동하며 콤팩트한, 특히 엘리베이터 샤프트 내에 설치하기에 보다 용이한 머신을 구비할 필요성이 존재한다. 또한, 상대적으로 제조하기 쉽고 다용도 설계가 가능한 머신에 대한 필요성이 존재한다.

일 실시형태에서, 엘리베이터용 구동 머신은 호이스트 로프를 수용하기 위한 외측면 및 내측면을 갖는 회전가능한 구동 시브(rotatable drive sheave)를 구비한다. 시브의 내측면에는 로터가 부착된다. 스테이터는 고정된 중공 샤프트에 연결되며, 시브 및 로터가 상기 고정된 중공 샤프트의 중심선을 중심으로 회전하도록 위치된다. 샤프트와 로터 사이에는 복수의 베어링들이 배치된다.

다른 실시형태에서, 엘리베이터용 구동 머신은 머신 프레임과, 제 1 측, 제 2 측, 내경부 및 외경부 - 상기 외경부는 시브를 형성함 - 을 갖는 실린더를 구비한다. 또한, 머신은 실린더의 내경부에 부착되는 로터, 머신 프레임에 부착되는 제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체, 및 제 1 단부에서는 제 1 지지 구조체에 부착되고 제 2 단부에서는 제 2 지지 구조체에 부착되는 중공 샤프트를 갖는다. 스테이터는 중공 샤프트에 부착된다. 실린더는 실린더의 각 측에서 제 1 베어링 및 제 2 베어링을 통해 샤프트에 연결되며, 그 결과 모터가 실린더 내에 포함되게 한다.

또 다른 실시형태에서, 엘리베이터용 구동 머신은 제 1 측, 제 2 측, 내경부 및 외경부 - 상기 외경부는 시브를 형성함 - 을 갖는 실린더를 구비한다. 또한, 머신은 실린더의 내경부에 부착되는 로터를 구비한다. 제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체는 중공 샤프트에 부착된다. 또한, 스테이터는 중공 샤프트에 부착되며, 제 1 베어링 및 제 2 베어링은 실린더의 각 측에 연결되어 실린더를 샤프트에 장착시킨다. 각각의 베어링은 중공 샤프트에 부착되는 정지형 내측 레이스(stationary inner race) 및 실린더의 각 측에 고정되는 회전형 외측 레이스(rotating outer race)를 구비한다.

도 1은 엘리베이터용 구동 머신의 사시도;
도 2는 엘리베이터용 구동 머신의 사시 단면도;
도 3은 엘리베이터용 구동 머신의 입단면도;
도 4는 모터를 통한 냉각 공기 흐름을 예시한, 엘리베이터용 구동 머신의 단면도이다.

도 1은 엘리베이터용 프레임(12) 상의 구동 머신(10)의 사시도이다. 구동 머신(10)은 냉각 시스템(14), 시브(18)를 갖는 실린더(16), 전기 박스(20), 샤프트(22), 지지체들(24a 및 24b), 및 브레이크 시스템(26)을 포함한다. 지지체들(24a 및 24b)은 장착 샤프트(22)를 장착하기 위한 구조체를 제공한다. 실린더(16) 및 시브(18)는 샤프트(22)의 중심 축을 중심으로 회전하도록 설계된다. 실린더(16)는 시브(18)에 부착된다. 대안적으로, 실린더(16) 및 시브(18)는 단일 구조체일 수 있다. 시브(18)는 엘리베이터 차체 및/또는 평형추에 부착되는 로프들 또는 케이블들을 위한 홈들을 포함한다. 실린더(16) 및 시브(18)는 금속들, 합금들, 및 유사한 재료들로부터 구성된다.

또한, 지지체(24a 및 24b)는 냉각 시스템(14) 및 전기 박스(20)의 장착을 위한 구조체를 제공한다. 브레이크 시스템(26)은 외측 실린더(16)에 부착되며, 지지체들(24a 및 24b)에 부착될 수도 있다. 전기 박스(20)는 NEMA 또는 아연도금 스틸 박스(galvanized steel box)일 수 있으며, 전기적 연결부들(electrical connections), 터미널들, 및 구동 머신(10)용 제어부들을 포함한다. 전기 와이어들(도시 안됨)은 전기 박스(20)로부터 이어져 전력을 제공하기 위한 전원에 연결되어 구동 머신(10)을 운행시킨다. 냉각 시스템(14)은 유체 지향 구조체(fluid directing structures)에 부착되는 유체 이동 장치(fluid moving device)를 포함하며, 구동 머신(10)의 온도를 낮추는 역할을 한다.

브레이크 시스템(26)은 실린더(16)에 인접하게 장착되며, 지지체(24a 및 24b)에 부착되는 구성요소들을 가질 수도 있다. 브레이크 시스템(26)은 샤프트(22)를 중심으로 하는 실린더(16)의 회전을 늦추거나 정지시키도록 실린더(16)에 결합된다.

프레임(12)은 구조 지지체들(28, 30)로부터 제조된다. 예시된 바와 같이, 2 개의 구조 지지체들(28)은 일반적으로 서로 평행하며, 지지체들(24a, 24b)의 바닥면들에 부착된다. 구조 지지체(30)는 프레임(12)에 추가적인 구조적 일체성을 제공하기 위한 크로스 피스(cross piece)이다. 프레임(12)은 표면(예를 들어, 빌딩 내 기계실의 바닥)으로부터 구동 머신(10)을 상승시키고, 실린더(16)가 샤프트(22)를 중심으로 자유로이 회전될 수 있도록 보장한다.

도 2는 프레임(12) 상의 구동 머신(10)의 사시 단면도이다. 구동 머신(10)은, 상술되었던 냉각 시스템(14), 시브(18)를 갖는 외측 실린더(16), 전기 박스(20), 지지체들(24a 및 24b), 및 브레이크 시스템(26)을 포함한다. 이 도면에서, 실린더(16)는 중심으로 배치된 측면 부분들(32) 및 그로부터 연장되는 외측 디스크(17)를 갖는다. 측 부분들 및 외측 디스크(17)는 단일 부분으로 제조되거나, 또는 별개의 부분들로 제조되어 하나로 결합될 수 있다. 외측 디스크(17)는 강철, 캐스트 아이언, 또는 유사한 재료들로 이루어질 수 있다. 브레이크 시스템(26)은 외측 디스크(17)를 수용한다. 외측 디스크(17)에 마찰력이 가해질 때, 실린더(16)는 회전을 늦추거나 정지시키며, 따라서 외측 디스크(17)는 브레이크 디스크로서 작동한다. 측 부분들(32)은 실린더(16)의 각 단부에 있으며, 모터 엔드벨(motor endbell)로서 작동한다.

또한, 측 부분들(32)은 시브(18)를 위한 지지체를 제공한다. 시브(18)는 엘리베이터 시스템의 로프들을 수용하는 일련의 홈들(34)을 포함한다. 시브(18)는 캐스트 아이언으로 구성된다. 로터(36)는 홈(34) 반대편의 시브(18)의 반경방향 내측 측에 부착된다. 로터(36) 및 시브(18)는 함께 고정되어 피스들이 샤프트(22)의 중심 축을 중심으로 회전될 수 있게 한다. 로터(36)는 여하한의 적합한 방식으로 디스크에 부착되는 영구 자석들을 갖는 디스크이다. 영구 자석들은 상이한 형상들로 되어 있고, 또는 요소 자석들(component magnets)로 나누어져 반경방향으로 나란히 자리하거나, 또는 축 방향으로 차례로 자리할 수 있다. 또한, 로터(36)는 자석들과 시브(18) 사이의 필드 아이언 코어(field iron core)를 포함할 수 있다.

스테이터(38)는 로터(36) 내에서 바로 인접하거나 동축으로 배치된다. 로터(36) 및 스테이터(38)는 시브(18)를 회전시키는 모터를 형성한다. 스테이터(38)는 금속 와이어의 권선이며, 구동 머신(10)의 모터를 위한 전기자를 형성하는 슬롯 권선(slot winding)일 수 있다. 스테이터는 샤프트(22)에 고정된다. 샤프트(22)는 중심 축을 갖는 중공 튜브이며, 금속으로 제조된다. 샤프트(22)의 중공 튜브는 샤프트(22)가 냉각 시스템(14)을 위한 유체 유동 경로로서 작용할 뿐만 아니라 와이어링 하니스(wiring harness; 44)를 위한 하우징으로서 작용할 수 있게 한다. 와이어링 하니스(44)는 스테이터로부터 전기 박스(20)까지의 전기 리드 와이어들(electrical lead wire)이다. 샤프트(22)의 제 1 단부는 전기 박스(20)에 인접한 곳에서 끝나는 한편, 샤프트(22)의 제 2 단부는 냉각 시스템(14)의 블로어 하우징(blower housing)에 인접한 곳에서 끝난다.

샤프트(22)는 양 단부에서 지지체들(24a 및 24b)에 의하여 지지된다. 도 1 및 2에 예시된 바와 같이, 지지체들(24a 및 24b)은 서로 거울 복제물들(mirror replications)일 수 있다. 지지체들(24a 및 24b)은 중심 "A"를 포함하는 것으로 예시되어 있으며, 측 브레이스들은 각이 진 레그들(angled legs)에 인접한 하부면까지 아래로 연장되는 수평선으로부터 연장되어 있는데, 그러나 다른 실시예들에서는 지지체들(24a 및 24b)이 가변적인 기하학적 구조로 이루어질 수도 있다.

실린더(16)는 구동 머신(10)용 모터를 형성하는 로터(36) 및 스테이터(38)를 위한 모터 하우징을 형성한다. 실린더(16), 시브(18), 및 로터(36)는 구동 머신(10)의 회전 부분을 포함한다. 이 회전 조립체는 베어링(42)을 통해 정지 샤프트(22)에 회전가능하게 장착된다. 지지체들(24a 및 24b)은 회전 조립체가 장착면으로부터의 간섭없이 자유롭게 회전될 수 있도록 샤프트(22)를 위치시킨다. 대안적으로, 프레임(12)은 지지체들(24a 및 24b) 아래에 위치되며, 구동 머신(10)이 고정되는 장착 면과 샤프트(22) 사이에 추가적인 거리를 부가할 수 있다.

도 3은 엘리베이터용 구동 머신(10)에 대한 다른 실시형태의 입단면도이다. 중언하면, 구동 머신(10)은 냉각 시스템(14), 시브(18)를 갖는 외측 실린더(16), 전기 박스(20), 지지체들(24a 및 24b), 및 브레이크 시스템(26)을 포함한다. 이 실시예에서, 실린더(16)는 시브(18)에 대한 지지체를 제공하는 측 부분들(32)을 포함한다. 측 부분들(32)은 로터(36) 및 스테이터(38)를 포함하는 모터 구성요소들에 대한 케이싱(casing)으로서 작용한다. 브레이크 시스템(26)은 측 부분들(32)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 브레이크 디스크의 부재로 인해 이동되었지만, 가해질 경우 실린더(16)의 회전을 늦추거나 정지시키기 위한 마찰력을 여전히 제공할 것이다. 실린더(16)의 측 부분(32)은 베어링 홀더(48)에 부착되며, 이는 모터의 회전 조립체가 샤프트(22)에 대해 필요한 위치에서 유지되는 것을 보장한다.

스테이터(38)는 샤프트(22)에 고정되는 아이언 코어를 포함하며, 권선 영역들(38a 및 38c)로 표현된 수 개의 개별 권선(discrete winding)들을 갖는다. 권선들은 영역(38b)으로 표현된 중공 중심 영역을 포함한다. 코일 권선들의 이러한 구성은 모터의 질량을 줄여주며, 아울러 구동 머신(10)의 질량까지 줄여준다. 대안적으로, 영역(38b)은 필러 재료를 포함하여 이루어지거나, 또는 아이언 코어이다. 리드 와이어들(40)은 전기 박스(20)로부터 중공 샤프트(22)를 통해 연장되며, 그들이 스테이터(38)의 권선들에 연결되는 어퍼처(52)로 빠져나온다.

도 4는 구동 머신(10)의 냉각을 예시한 단면도이다. 도 4에는 시브(18)를 갖는 실린더(16), 냉각 시스템(14), 전기 박스(20), 및 브레이크 시스템(26)이 도시되어 있다. 냉각 시스템(14)은 중공 샤프트(22)와 연결되는 덕트(14b)에 연결되는 블로어(14a)를 포함한다. 화살표(A)로 표현된 공기 흐름은 냉각 시스템(14)의 블로어(14a)에 의하여 생성된다. 예시된 바와 같이, 공기 흐름(A)은 유입 어퍼처(60)에서 샤프트(22)로 들어간다. 샤프트(22)는 [위쪽 환기공에(over vent hole)] 둘레방향과 축방향으로 이격된 복수의 유출 어퍼처들(62)을 포함하며, 그를 통해 스테이터(38)를 통해 난 반경방향 바깥쪽을 향한 경로에서 공기 흐름(A)이 계속된다. 이 실시예에서, 스테이터(38)는 갭들(64)에 의하여 분리된 일련의 적층물들(laminations)을 갖는다. 자기 적층물들의 스택을 갖는 스테이터는 유도 전류로 인한 손실을 줄인다(limit). 어퍼처들(62)은 스테이터(38)의 코일 권선들의 갭들(64)과 정렬된다. 공기 흐름은 스테이터(38)와 로터(36) 사이의 갭(50)을 통해 계속되며, 실린더(16)의 측 부분들(32) 내의 어퍼처들(66, 68)을 통해 빠져나간다. 구동 머신(10)의 작동시 발생된 열은 제거되어야 한다. 공기 흐름(A)은 구동 머신(10)의 구성요소들을 냉각시켜, 성능에 영향을 주거나 구동 머신(10)의 모터 및 다른 구성요소들을 손상시킬 수 있는 높은 작동 온도를 방지한다.

구동 머신(10)의 실린더(16)는 외측 디스크(17)를 포함한다. 이 실시예에서, 외측 디스크(17)는 브레이크 디스크이며, 시브(18)에 연결된다. 브레이크 시스템(26)은 업계에서 통상적인 외측 디스크(17)와 결합되는 브레이크 캘리퍼들(brake calipers; 46)을 포함한다. 이들은 구동 머신(10)의 속도를 늦추거나 그를 제 위치에서 유지시키기 위한 엘리베이터 제어 시스템(예시 안됨)에 연결된다. 외측 디스크(17)는 시브(18)를 갖는 단일 부분으로서 제조될 수도 있다. 대안적으로, 외측 디스크(17) 및 측 지지체(32)가 단일 부분으로서 구성되거나, 또는 외측 디스크(17), 측 지지체(32), 및 시브(18) 모두가 개별적으로 제조되고 이후에 함께 부착, 결합될 수도 있다. 로터(36)는 베어링(42)을 통해 샤프트(22)에 장착된다. 베어링(42)은 샤프트(22)에 고정되는 정지형 내측 레이스, 및 측 지지체(32)에 부착되는 회전형 외측 레이스를 포함한다.

또한, 구동 머신(10)은 로케이팅 시스템(locating system; 70)을 포함할 수 있다. 로케이팅 시스템(70)은 스테이터 및 로터의 자기장들의 상대적인 위치 및 속도를 측정 또는 검출할 수 있으며, 위치 피드백 장치를 작동시킨다. 그 다음, 이 정보는 엘리베이터 제어 시스템으로 전달되고, 구동 머신(10)에 부착되는 승강로 내에 엘리베이터 차체들을 배치하기 위해 이용되는 호이스트 모터의 작동을 제어하는 데 이용된다. 일 실시형태에서, 로케이팅 시스템(70)은 절대 값 인코더(absolute value encoder)를 작동시키는 링을 포함할 수 있다. 인코더 링은 실린더(16)의 돌출된 플랜지를 둘러싸며, 업계에서 통상적인 베어링을 통해 플랜지에 결합된다. 인코더의 다른 부분은 샤프트(22)에 고정된다. 인코더는 로터(36)의 영구 계자(permanent field magnet)의 위치를 검출하며, 검출된 위치를 토대로 하여 엘리베이터 제어 시스템에 의해 스테이터(38)의 전기자 권선들로 공급되는 전류의 위상이 제어된다. 로케이팅 시스템(70)은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동하는 시브(18)의 속도 및 회전 거리를 검출할 수 있다. 대안적으로, 로케이팅 시스템은 로터(36)와 접촉하는 풀리와 같은 기계적 센서 또는 광학 센서를 포함할 수 있다.

시브(18)를 갖는 실린더(16) 및 측 지지체들(32)과, 로터(36) 및 스테이터(38)는 중심선(CL)에 대해 대칭형일 수 있다. 시브(18)를 갖는 실린더(16) 및 로터(38)는 동축으로 정렬되며, 샤프트(22) 및 로터(36)에 대해 동심적(concentric)이다. 시브(18)의 내경부에서의 로터(36)의 배치는 구동 머신(10)의 시브(18) 및 모터의 대칭을 가능하게 한다. 구동 머신(10)의 모터의 대칭은 보다 원활한 작동을 가능하게 하며, 엘리베이터 시스템에서의 진동을 저감시킬 뿐만 아니라 구동 머신(10)의 길이 및 크기를 줄여준다.

샤프트(22)는 중공 구조체이다. 스테이터(38)는 샤프트(22)에 부착되며, 조립체는 정지되어 있다. 따라서, 샤프트(22)는 이동하는 샤프트와 연관된 응력을 받지 않는다. 이는 샤프트(22)가 무시해도 될 정도의 피로 하중(fatigue loading)을 받기 때문에 상기 샤프트(22)가 보다 가벼운 구조체로 이루어질 수 있게 한다. 통상적으로, 종래의 회전형 샤프트들은 알려진 피로 및 응력 척도(fatigue and stress rating)를 갖는 스틸로 구성될 수 있다. 중공 샤프트(22)는 여러 다양한 재료들로부터 구성될 수 있다. 샤프트(22)는 캐스트일 수 있으며, 도 4에 예시된 환기공들(62)을 포함할 수 있다. 또한, 캐스트 샤프트(22)는 모터 및 구동 머신(10)의 작동에 이득을 주는 여러 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(22)가 중요한 특징들(critical features)을 포함하도록 기계가공될 수도 있다. 예를 들어, 도 1 및 2의 샤프트(22)는 스테이터(36)에 인접한 곳에서 가장 두꺼운 벽 두께를 포함하고, 베어링들(42)을 위치시키기 위한 베어링 랜드들(bearing lands)용으로 기계가공된 영역을 가지며, 샤프트(22)를 지지체들(24)에 장착하기 위해 테이퍼를 이루는(taper) 보다 얇은 벽 두께를 포함한다. 또한, 정지형 샤프트(22) 및 베어링(42)이 정지형 내측 레이스를 가지므로, 리드 와이어들은 일 베어링(42)의 내측 레이스 바로 아래에서 샤프트(22)에 제조된 슬롯을 따라 이어질 수 있다.

또한, 외부 로터 모터의 설계에 의하면, 모터는 종래의 내부 로터 모터들에 비해 가벼운 질량을 갖는다. 보다 작은 모터의 설계는 보다 큰 공기 갭의 직경을 갖는 외부 로터(36)를 가능하게 하며, 이는 동일한 토크 출력의 모터에 대해 모터 길이가 더욱 짧아질 수 있게 한다. 모터는 종래 머신들과 함께 시브에 인접해 있기보다 시브(18) 내에 위치하여 시브와 동심적으로 구성된다. 보다 작은 크기와 대칭형의 모터는 기계실의 레이아웃이 보다 쉽고 더욱 다용도를 가짐을 의미한다. 나아가, 대칭형 기계에 의해, 베어링 부하들은 베어링들(42) 사이에 균등하게 분포되어 있으며, 이는 구동 머신(10)의 설계에 이득을 준다. 줄어든 크기 및 질량의 모터는 구동 머신(10)의 비용을 절감시킨다.

본 발명은 바람직한 실시예들을 기준으로 설명되었으나, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는, 형태 및 세부사항에 있어서의 변경들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims

엘리베이터용 구동 머신(drive machine)에 있어서,
호이스트 로프(hoist rope)를 수용하기 위한 적어도 하나의 홈을 갖는 외측면 및 내측면을 갖는 회전가능한 구동 시브(rotatable drive sheave);
상기 시브의 내측면에 부착되는 로터;
고정된 중공 샤프트;
상기 고정된 중공 샤프트에 연결된 스테이터 - 상기 스테이터, 상기 로터, 및 상기 시브는 상기 고정된 중공 샤프트의 중심선에 대해 동심적으로(concentrically) 위치됨 - ; 및
상기 샤프트와 상기 로터 사이의 복수의 베어링들을 포함하는 구동 머신.
제 1 항에 있어서,
상기 시브에 인접하게 장착되는 브레이크 기구(braking mechanism)를 더 포함하는 구동 머신.
제 1 항에 있어서,
상기 로터는 영구 자석들을 포함하는 구동 머신.
제 1 항에 있어서,
전력 제어 박스; 및
상기 고정된 중공 샤프트를 통해 상기 스테이터로부터 상기 전력 제어 박스까지 연장되는 리드 와이어들(lead wires)을 더 포함하는 구동 머신.
제 1 항에 있어서,
상기 스테이터는 복수의 적층물들(laminations)을 갖는 스테이터 권선들을 포함하며,
상기 적층물들 각각은 복수의 갭들을 형성하기 위해 인접한 적층물들로부터 분리되는 구동 머신.
제 5 항에 있어서,
상기 고정된 중공 샤프트의 제 1 단부에 연결되는 블로어(blower)를 포함하는 공기 냉각 시스템을 더 포함하며,
상기 고정된 중공 샤프트는 상기 블로어로부터 상기 샤프트를 통해 상기 스테이터 안으로 나아가는 공기흐름(airflight)을 위한 경로를 형성하기 위하여 상기 갭들과 정렬되는 복수의 유출 어퍼처들(outlet apertures)을 포함하는 구동 머신.
엘리베이터용 구동 머신에 있어서,
머신 프레임;
제 1 측, 제 2 측, 내측면 및 외측면을 갖는 실린더 - 상기 외측면은 시브(sheave)를 형성함 - ;
상기 실린더의 내측면에 부착되는 로터;
상기 머신 프레임에 부착되는 제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체;
제 1 단부에서는 상기 제 1 지지 구조체에 부착되고 제 2 단부에서는 상기 제 2 지지 구조체에 부착되는 중공 샤프트; 및
상기 중공 샤프트에 부착되고 상기 로터 내에 동심적으로 위치되는 스테이터를 포함하고,
상기 실린더는 상기 실린더의 각 측에 있는 제 1 베어링 및 제 2 베어링을 통해 상기 샤프트에 연결되는 상기 로터 내에서 회전가능하고 동심적으로 위치되며,
상기 스테이터 및 상기 로터는 상기 실린더 내에 포함되는 모터를 포함하는 구동 머신.
제 7 항에 있어서,
상기 중공 샤프트에 장착되는 위치 피드백 장치(position feedback device)를 더 포함하는 구동 머신.
제 7 항에 있어서,
상기 중공 샤프트는 상기 스테이터를 전원에 연결하는 와이어링 조립체(wiring assembly)의 일 부분을 위한 하우징(housing)을 제공하는 구동 머신.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 지지 구조체에 부착되는 공기 순환 시스템(air circulating system)을 더 포함하는 구동 머신.
제 10 항에 있어서,
상기 공기 순환 시스템은 상기 중공 샤프트에 연결되는 블로어를 가지며,
상기 중공 샤프트 및 상기 실린더의 제 1 측 및 제 2 측은 상기 구동 머신 내에서의 상기 블로어로부터의 공기의 순환을 위한 유동경로들을 형성하기 위하여 복수의 어퍼처들을 포함하는 구동 머신.
제 11 항에 있어서,
상기 스테이터는 상기 구동 머신 내에 상기 유동경로들을 형성하는 복수의 코일들 사이의 복수의 갭들을 포함하는 구동 머신.
제 7 항에 있어서,
상기 실린더의 제 1 측 및 제 2 측 중 적어도 하나에 부착되는 브레이크 디스크(braking disc)를 더 포함하는 구동 머신.
제 13 항에 있어서,
적어도 하나의 브레이크 디스크에 인접하게 위치되는 브레이크 기구를 더 포함하는 구동 머신.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링은 회전형 외측 레이스(outer rotating race) 및 정지형 내측 레이스(stationary inner race)를 포함하는 구동 머신.
엘리베이터용 구동 머신에 있어서,
제 1 측, 제 2 측, 내측면 및 외측면을 갖는 실린더 - 상기 외측면은 시브를 형성함 - ;
상기 실린더의 내측면에 부착되는 로터;
제 1 지지 구조체 및 제 2 지지 구조체;
제 1 단부에서는 상기 제 1 지지 구조체에 부착되고 제 2 단부에서는 상기 제 2 지지 구조체에 부착되는 중공 샤프트;
상기 중공 샤프트에 부착되고 상기 실린더 및 상기 로터 내에 동심적으로 위치되는 스테이터; 및
상기 실린더의 각 측에 연결되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링 - 상기 베어링들 각각은 상기 중공 샤프트에 부착되는 정지형 내측 레이스 및 상기 실린더의 각 측에 고정되는 회전형 외측 레이스를 가짐 - 을 포함하는 구동 머신.
제 16 항에 있어서,
상기 중공 샤프트는 상기 중공 샤프트의 길이를 따라 가변적인 벽 두께를 포함하여 이루어지며,
상기 벽 두께는 상기 스테이터에 인접한 곳에서 가장 두꺼운 구동 머신.
제 17 항에 있어서,
상기 중공 샤프트는 가장 두꺼운 벽 두께부에 인접한 곳에 제조되는 2 개의 베어링 랜드들(bearing lands)을 포함하는 구동 머신.
제 16 항에 있어서,
상기 중공 샤프트는 상기 중공 샤프트 벽에 복수의 어퍼처들을 포함하는 구동 머신.
상기 중공 샤프트 벽의 상기 어퍼처들을 통해 상기 스테이터로 전달될 공기를 공급하기 위하여 상기 중공 샤프트에 연결되는 공기 순환 시스템.