WO2007083754A1

WO2007083754A1 - ブレーキ付きモータ及びそのモータを用いたエレベータ駆動システム

Info

Publication number: WO2007083754A1
Application number: PCT/JP2007/050814
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Ito; Kan Kawasaki
Original assignee: Toshiba Elevator Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2007-07-26
Also published as: CN101356113A; JP2007195342A

Abstract

　回転軸（４）の外周部に設けられた２つの電磁ブレーキ機構（８ａ，８ｂ）を備え、各電磁ブレーキ機構（８ａ，８ｂ）は、回転軸（４）と一体に回転する円板体（１４ａ，１４ｂ）と、円板体（１４ａ，１４ｂ）に対して接離する可動部材（１３ａ，１３ｂ）と、コイル（１１ａ，１１ｂ）を有し、コイル（１１ａ，１１ｂ）への通電で電磁力を発生して可動部材（１３ａ，１３ｂ）を移動させる電磁石（１２ａ，１２ｂ）とを備えてなり、各電磁石（１２ａ，１２ｂ）のコイル（１１ａ，１１ｂ）には、その電磁石（１２ａ，１２ｂ）毎で互いに逆向きとなる電流を流して電磁石（１２ａ，１２ｂ）を駆動するブレーキ付きモータとすることで、コストのかかる機械的な変更を要することなく、簡単な手段で、電磁ブレーキ機構（８ａ，８ｂ）のコイル（１１ａ，１１ｂ）に電流を流す際のモータの内部や周辺への漏れ磁束を的確に低減してモータの信頼性を高める。

Description

明細書

ブレーキ付きモータ及びそのモータを用いたエレベータ駆動システム技術分野

[0001] 本発明は、回転軸に制動をかける電磁ブレーキ機構を備えるブレーキ付きモータ及びそのモータを用、たエレベータ駆動システムに関する。

背景技術

[0002] この種のブレーキ付きモータにおいては、その回転軸の一方の端部に電磁ブレーキ機構が設けられている。この電磁ブレーキ機構は、モータの回転軸を周回するように配置された電磁石及びこの電磁石で制御される可動部材を備えて、る。電磁ブレーキ機構を駆動する際には電磁石のコイルが励磁される。このコイルの励磁により磁束が発生するが、この磁束が漏れて、回転軸に連結されたエンコーダや、回転軸を支持した軸受などの磁性材料力もなる部品に悪影響が及ぶことがある。これについてさらに詳しく説明する。

[0003] 図 9には、従来のブレーキ付きモータ 1の構造を示してある。このモータ 1は、筒状のケース 2を有し、このケース 2の内部中心軸線上に軸受 3を介して回転軸 4が回転自在に支持されている。回転軸 4は鉄などの磁性材料で形成されている。ケース 2の内周部にはステータ 7が取り付けられ、このステータ 7の突極にそれぞれ駆動コイル 6 が卷回されている。回転軸 4の外周部には、円筒状のロータ 5が嵌着固定され、このロータ 5の外周面とステータ 7の内周面とが僅かな隙間をあけて互いに対向し、前記駆動コイル 6への通電に応じてロータ 5が回転軸 4と一体に回転する。

[0004] ケース 2の一方の端部には、回転軸 4を囲むように電磁ブレーキ機構 8が設けられ、さらにこの電磁ブレーキ機構 8の端面側に磁気式のエンコーダ 9が配置されている。電磁ブレーキ機構 8は、電磁石 12と、この電磁石 12に対向して設けられた可動部材 13と、前記回転軸 4に取り付けられた制動部材としての円板体 14とを備えてなる。

[0005] 電磁石 12は磁性材料で形成された環状のヨーク 10と、このヨーク 10の一方の端面側に前記回転軸 4の周方向に沿って周回するように装着されたコイル 11とで構成されている。可動部材 13は磁性材料により環状に形成され、ヨーク 10の一方の端面と対向するように配置され、かつ複数のガイドシャフト 18を介して回転軸 4の軸方向に移動可能に支持されて、る。

[0006] 回転軸 4に取り付けられた円板体 14は、その基部を除き、前記可動部材 13とケース 2の端面との間の隙間内に介入されている。可動部材 13はガイドシャフト 18に設けられたばね 15によりヨーク 10の反対側に弹性的に付勢されている。そして、コイル 11 が通電され、電磁石 12に電磁力が発生しているときには、その電磁力により可動部材 13がばね 15に抗して吸引される。この状態からコイル 11の通電が切られ、電磁力が消失すると、可動部材 13がばね 15の付勢力でヨーク 10の反対側に移動してブレ一キシュ一 19を介して前記円板体 14に圧接し、この圧接による摩擦力で回転軸 4に対して制動がかけられる。そして、コイル 11が再び通電され、電磁石 12に電磁力が発生したときに、その電磁力により可動部材 13がばね 15に抗して吸引され、回転軸 4に対する制動が解除される。

エンコーダ 9は軸受 16を介して回転軸 4に連結され、その回転軸 4の回転時の回転角を検出する。このエンコーダ 9はカバー 17で覆われている。

[0007] このように、ブレーキ付きモータ 1においては、回転軸 4に制動をかけるときに、電磁石 12のコイル 11に電流を流してヨーク 10を磁ィ匕し、可動部材 13を吸引する。コイル 11に電流が流れたときには、ヨーク 10と共に、磁性材料力もなる回転軸 4も同時に磁化され、回転軸 4が電磁石となって内部に磁束が形成される。回転軸 4が磁化されると、回転軸 4と接触している軸受 3、回転軸 4の端部に設けられたエンコーダ 9、ェンコーダ 9と回転軸 4との間の軸受 16、回転軸 4の近傍の他の磁性材料力もなる部材を磁束が通過する。図 9には電磁ブレーキ機構 8を通る磁束 P及び回転軸 4を通る磁束 Qを破線で示してある。

[0008] ところが、磁気式のエンコーダ 9の部分に漏れ磁束が通ると、その検出精度に悪影響が及び、また回転軸 4の軸受 3やエンコーダ 9の軸受 16に磁束 Qが通ると、磁性材料カゝらなるその軸受 3, 16の外輪、内輪、ボール、保持器などがそれぞれ磁気的に吸引し合い、回転抵抗となる恐れがある。これらの問題が生じると、回転角の検出不良などでモータ 1の運転に支障が生じるば力りでなぐ軸受 3, 16や回転軸 4が破損する恐れもある。また、場合によっては、ロータ 5に悪影響が及び、トルクの脈動が発生する恐れもある。

[0009] ところで、この種のブレーキ付きモータとして、ブレーキトルクを増大し、また安全性の観点から図 10に示すように、電磁ブレーキ機構を回転軸 4の軸方向に 2つ並べて設けた多段式ブレーキ構造のものもある。諸外国においては、エレベータの卷上機に使用するブレーキ付きモータとしてはこのような多段式ブレーキ構造のものを使用することが義務付けられて、る場合がある。

[0010] このような多段式ブレーキ構造の場合には、各電磁ブレーキ機構 8a, 8bのコイル 1 la, l ibに電流を流したときに、回転軸 4の磁ィ匕はさらに強くなる。このときの磁束 Q の流れを図 10に破線で示してある。したがって、この場合には、回転軸 4に付設されているエンコーダ 9や回転軸 4を支持している軸受 3などへの悪影響がより大きくなる

[0011] 以上のような回転軸の磁ィ匕による問題を解決する手段として、特開平 5— 111213 号、実開平 3— 70060号、特開昭 59— 70165号では、エンコーダの近傍の回転軸の一部などを非磁性材料とすることで回転軸の磁ィ匕の影響を緩和する対策が提案されている。また、実開平 6— 74066号では電磁ブレーキのコイルを 2分割し、その内側と外側のコイルに流す電流の向きを逆にすることで電磁ブレーキの内側の回転軸の磁化を低減させ、エンコーダゃ軸受への影響を小さくする対策が提案されて、る。発明の開示

[0012] し力しながら、エンコーダの近傍の回転軸の一部などを非磁性材料とする手段を採用するとなると、その回転軸などの構造が複雑となり、また部品点数も増え、コストが高くなる。さら〖こ、回転軸の一部を非磁性材料とする場合でも、電磁ブレーキ機構が回転軸の軸方向に複数並んで配置される多段式ブレーキ構造の場合では、回転軸が磁化されると、ブレーキ機構が 1つの場合に比べて大きな磁束 Qが回転軸に形成されるため、エンコーダの近傍の部材を非磁性材料としても、エンコーダの周辺への漏れ磁束が大きくなり、十分な磁化低減効果が得られない。

[0013] 一方、コイルを 2分割する手段では、電磁ブレーキのヨーク及びコイルの構造が複雑となり、また部品点数も増大する。そして多段式ブレーキ構造の場合には、さらに構造が複雑化してしまう。 [0014] 本発明はこのような点に着目してなされたもので、多段式ブレーキ構造のブレーキ付きモータにおいて、コストの力かる機械的な変更を要することなぐ簡単な手段で、電磁ブレーキ機構のコイルに電流を流す際のモータの内部や周辺への漏れ磁束を的確に低減してモータの信頼性を高めることを目的とし、またそのモータをエレべ一タの卷上機として用いることにより、エレベータを円滑に駆動して乗り心地を高めることを目的とする。

[0015] 本発明は、回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた 2つの電磁ブレーキ機構とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、前記各電磁石のコイルには、その電磁石ごとで互いに逆向きとなる電流を流してなる。

[0016] また、本発明は、回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた 2つの電磁ブレーキ機構と、これら電磁ブレーキ機構を駆動する電源回路とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、前記電源回路は、前記各電磁石のコイルに、その電磁石ごとで互いに逆向きとなる電流を流す制御手段を有する。

[0017] また、本発明は、回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた複数の電磁ブレーキ機構とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、前記複数の電磁石のコイルには、その複数のコイルのうちの少なくとも 1つ以上のコイルと残りのコイルとの間で互いに流れの向きが逆方向となる電流を流してなる。

[0018] また、本発明は、回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた複数の電磁ブレーキ機構と、これら電磁ブレーキ機構を駆動する電源回路とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、前記電源回路は、前記複数の電磁石のコイルに、その複数のコイルのうちの少なくとも 1つ以上のコイルと残りのコイルとの間で互!、に流れの向きが逆方向となる電流を流す制御手段を有する。

[0019] また、本発明は、上記ブレーキ付きモータを、エレベータの乗りかごを駆動する卷上機として用いてエレベータの駆動システムとした。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

[図 2]図 2は、そのブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の斜視図である。

[図 3]図 3は、そのブレーキ付きモータにおける電磁ブレーキ機構のコイルに対する電源回路図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 2の実施形態に係るブレーキ付きモータにおける電磁ブレーキのコイルに対する電源回路図である。

[図 5]図 5は、本発明の第 3の実施形態に係るブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 4の実施形態に係るブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 5の実施形態に係るブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

[図 8]図 8は、本発明に係るブレーキ付きモータをエレベータの卷上機として用いた例を示す説明図である。

[図 9]図 9は、従来のブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

[図 10]図 10は、他の従来のブレーキ付きモータの構造を示す一部破断の断面図である。

発明を実施するための最良の形態 [0021] 以下、本発明の実施の形態について図 1ないし図 8を参照して説明する。なお、従来の構成と対応する部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

[0022] 図 1及び図 2には第 1の実施形態に係るブレーキ付きモータ 1の構造を示してある。

このモータ 1においては、回転軸 4の一方の端部の外周部に第 1及び第 2の 2つの電磁ブレーキ機構 8a, 8bが回転軸 4の軸方向に沿って並列するように設けられて、る。各電磁ブレーキ機構 8a, 8bは、それぞれヨーク 10a, 10bにコイル 11a, l ibを装着してなる電磁石 12a, 12bと、その電磁石 12a, 12bの端面に対向して配置され、ガイドシャフト 18に沿って回転軸 4の軸方向に移動することが可能な可動部材 13a, 13bと、前記可動部材 13a, 13bを電磁石 12a, 12bの反対側の方向に弹性的に付勢したばね部材 15a, 15bとを備えている。コイル 11a, l ibは回転軸 4の周方向に沿って周回するようにヨーク 10a, 10bに装着されて、る。

[0023] 回転軸 4には、各電磁石 12a, 12bに対応して配置するように、第 1及び第 2の 2つの制動部材としての円板体 14a, 14bが取り付けられている。これら円板体 14a, 14b は回転軸 4と一体に回転する。前記可動部材 13a, 13bはばね部材 15a, 15bの付勢力でブレーキシュ一 19a, 19bを介して前記円板体 14a, 14bに圧接し、その摩擦力により回転軸 4に制動がかかり、その回転が拘束される。

[0024] 回転軸 4に対する制動を解除するときには、電磁石 12a, 12bのコイル 11a, l ibに電流を流し、電磁石 12a, 12bに電磁力を発生させ、その電磁力で可動部材 13a, 1 3bをばね部材 15a, 15bに抗して吸引し、円板体 14a, 14bから引き離すことにより解除する。また、コイル 11a, l ibへの通電を切ることによりに、電磁石 12a, 12bの電磁力を消失させ、可動部材 13a, 13bをばね部材 15a, 15bの付勢力で電磁石 12a, 1 2bの反対側に移動させて円板体 14a, 14bに圧接させて回転軸 4に制動をかける。

[0025] 通常、このような 2つの電磁ブレーキ機構 8a, 8bを有するブレーキ付きモータ 1においては、それぞれの電磁ブレーキ機構 8a, 8bのコイル 11a, l ibに同等の電流を同方向に流して励磁して、る。

[0026] しかし、それぞれのコイル 11a, l ibに同方向の電流を流して励磁すると、コイル 11 a, l ibの内側を貫通している回転軸 4がそれぞれのコイル 11a, l ibの内側の部分で磁ィ匕されて電磁石となってしまい、かつその電磁石が直列に結合されたかたちとなるため、回転軸 4の全体では非常に強い電磁石が形成されてしまう。

[0027] そこで、本実施形態のブレーキ付きモータ 1では、第 1及び第 2の 2つのコイル 11a , l ibに対して互いに異なる逆方向の電流を流して励磁する構成としてある。例えば、第 1のコイル 11aに対しては、図 1において紙面上向きの方向（+ z方向）に電流を流し、第 2のコイル l ibに対しては、それとは逆向きとなる紙面下向きの方向（一 z方向）に電流を流す。すなわち、図 2に示すように、第 1のコイル 11aには、回転軸 4の端面側から見て時計回りとなる方向に、第 2のコイル l ibには反時計回りとなる方向にそれぞれ電流を流す。

[0028] このように、双方のコイル 11a, l ibに対して互いに逆方向となる向きの電流を流すと、それぞれのコイル 11a, l ibの内側を貫通している回転軸 4には第 1のコイル 11a に対応する部分と、第 2のコイル 1 lbに対応する部分との 2箇所にぉ、て互いに逆向きの磁極で磁化される。そして逆向きに磁ィ匕された回転軸 4がその軸方向に一体となつているから、磁ィ匕が互いに打ち消し合うことになり、回転軸 4の全体の磁ィ匕が大幅に低減する。コイル 11a, l ibに電流を流した際の磁束の向きを図 1に破線 L, Mで示してある。

[0029] コイル 11a, l ibに互いに逆向きの電流を流すためには、例えば図 3に示すような電源回路を用いることが可能である。この電源回路は、電源 40にスィッチ 41を介して第 1及び第 2のコイル 11a, l ibが並列に接続されている。そして第 1のコイル 11aに対して第 1のサイリスタ 42aが直列に接続され、第 2のコイル l ibに対して第 2のサイリスタ 42bが直列に接続されている。第 1のサイリスタ 42aはそのアノードが電源 40の一方側の端子に接続され、力ソードが第 1のコイル 11aに接続されている。また、第 2のサイリスタ 42bはそのアノードが電源 40の他方側の端子に接続され、力ソードが第 2 のコイル 1 laに接続されて、る。

[0030] このような電源回路によれば、スィッチ 41を投入すると、電源 40から第 1のコイル 11 aに流れる電流の向きが第 1のサイリスタ 42aにより一方向に規制され、第 2のコイル 1 lbに流れる電流の向きが第 2のサイリスタ 42bにより他方向に規制され、第 1のコイル 11aに流れる電流の向きと第 2のコイル l ibに流れる電流の向きとを互いに逆方向とすることができる。 [0031] このように本実施形態のブレーキ付きモータ 1においては、回転軸 4に対する磁ィ匕を大幅に低減でき、したがってその漏れ磁束に起因するエンコーダ 9への影響や、回転軸 4を支持した軸受 3、エンコーダ 9と回転軸 4とを連結した軸受 16などの回転軸 4 の近傍の磁性材料部材への影響を大幅に低減することができる。さらに、電磁ブレーキ機構 8a, 8bから回転軸 4を通してロータ 5側に及ぶ影響も小さくなり、電磁ブレーキ機構 8a, 8bから漏れた磁束に起因する回転軸 4のトルク脈動などの問題も解消でき、モータを支障なく円滑に運転することができる。

[0032] また、本実施形態のブレーキ付きモータ 1は、通常の多段式ブレーキ構造のモータと機械的な構成は同じで、電磁石 12a, 12bのコイル 11a, l ibに通電する電源回路を変更するのみで対応が可能であるため、部品点数の増加や構成の複雑ィ匕という問題がなぐ既存のモータに対しても容易に適用することができる。

[0033] なお、本実施形態では、回転軸 4の端面側から見て、第 1の電磁石 12aのコイル 11 aには時計回りの方向に、第 2の電磁石 12bのコイル l ibには反時計回りの方向にそれぞれ電流を流すようにした力その 2つのコイル 11a, l ibに流れる電流の向きが互いに逆方向となれば、その向きは!、ずれであっても差し支えな!/、。

[0034] 次に、図 4を参照して第 2の実施形態について説明する。第 2の実施形態に係るブレーキ付きモータは、図 1及び図 2に示した第 1の実施形態のモータと同じ構造となつている。そして第 1の実施形態の場合と同様に、電磁石 12a, 12bのコイル 11a, l ib に互いに逆向きとなる電流を流す力この際、そのコイル 11a, l ibに流す電流の大きさが異なるように制御する。すなわち、磁ィ匕による問題が発生する箇所における磁束密度が低減するように、コイル 11a, l ibに流れる電流の絶対値に差をつける。

[0035] 例えば、エンコーダ 9の周辺において、コイル 11aによる磁界のベクトルが発生して、エンコーダ 9の周囲への漏れ磁束が大きくなつている場合には、第 1のコイル 11aに流す電流量を減少させるか第 2のコイル l ibに流す電流量を増加させ、もしくはそれぞれのコイル 11a, l ibの電流量を増減させて電流量に差をつける。これにより、ェンコーダ 9の周辺に漏れる磁束密度を小さくすることが可能となる。

[0036] この場合の電源回路の一例を図 4に示してある。この電源回路は、第 1の実施形態の場合の電源回路と同様に、電源 40にスィッチ 41を介して第 1及び第 2のコイル 11 a, l ibが並列に接続されている。そして第 1のコイル 11aに対して第 1のサイリスタ 42 aが直列に接続され、第 2のコイル 1 lbに対して第 2のサイリスタ 42bが直列に接続されている。この場合のサイリスタ 42a, 42bは 3端子サイリスタであり、第 1のサイリスタ 4 2aのゲートには第 1のサイリスタ制御回路 43aが接続され、第 2のサイリスタ 42bのゲ一トには第 2のサイリスタ制御回路 43bが接続されている。

[0037] このような電源回路によれば、各サイリスタ制御回路 43a, 43bにより各サイリスタ 42 a, 43bを制御することにより各コイル 11a, l ibに流れる電流量に差が生じるように調整することができる。

[0038] このような第 2の実施形態においては、コイル 11a, l ibに流す電流量に差をつけることにより、第 1の実施形態の場合よりもさらに漏れ磁束を小さくして磁気による各部への影響をより低減することができる。

[0039] 図 5には第 3の実施形態に係るブレーキ付きモータ 1の構造を示してある。この実施形態においては、回転軸 4の一方の端部の外周部に第 1及び第 2の 2つの電磁ブレーキ機構 20a, 20bが回転軸 4の軸方向に沿って並ぶように設けられて、る。

[0040] これら電磁ブレーキ機構 20a, 20bは、コイル 25a, 25bを有する電磁石 24a, 24b と、これら電磁石 24a, 24bの外周面側に配置された円弧状の可動部材 23a, 23bとを備え、可動部材 23a, 23bは電磁石 24a, 24bに対して接離する回転軸 4の径方向に移動可能であるとともに、ばね部材 22a, 22bにより電磁石 24a, 24bから離間する方向に弹性的に付勢されている。なお、円弧状の可動部材 23a, 23bは、電磁石 24 a, 24bの外周側にその電磁石 24a, 24bを隔てて回転軸 4に対して対称的に配置するように複数個ずつ設けられてヽる。

[0041] 回転軸 4には、各電磁石 24a, 24bに対応するように、それぞれ制動部材としての円筒体 21a, 21bが回転軸 4と同心的に取り付けられている。前記電磁石 24a, 24b 及び可動部材 23a, 23bは、前記円筒体 21a, 21bの内側に配置され、前記可動部材 23a, 23bが前記円筒体 21a, 21bの内周面に対向するように支持されている。

[0042] 円筒体 21a, 21bは回転軸 4と一体に回転する。可動部材 23a, 23bはばね部材 2 2a, 22bの付勢力でブレーキシュ一 19a, 19bを介して円筒体 21a, 21bの内周面に圧接し、その摩擦力で回転軸 4に制動が力かる。 [0043] 回転軸 4に対する制動を解除するときには、電磁石 24a, 24bのコイル 25a, 25bに電流を流し、電磁石 24a, 24bに電磁力を発生させ、その電磁力で可動部材 23a, 2 3bをばね部材 22a, 22bに抗して吸引し、円筒体 21a, 21b力引き離す。これにより回転軸 4の制動を解除することができる。また、コイル 25a, 25bへの通電を切ること【こより【こ、電磁石 24a, 24bの電磁力を消失させ、可動咅材 23a, 23bを ί ね咅材 22 a, 22bの付勢力で電磁石 24a, 24bから離間する方向に移動させて円筒体 21a, 21 bに圧接させることにより回転軸 4に制動をかけることができる。

[0044] このブレーキ付きモータ 1においても、電磁ブレーキ機構 20a, 20bが回転軸 4の軸方向に並んで配置されているため、それぞれのコイル 25a, 25bに同方向の電流を流すと、回転軸 4が強く磁化されてしまう。したがって本実施形態においても、各コィル 25a, 25bに対して互いに逆方向となる電流を流す。これにより第 1の実施形態の場合と同様の効果が得られ、漏れ磁束に起因する影響を低減させることができる。

[0045] また、第 2の実施形態の場合と同様に、コイル 25a, 25bに互いに逆方向となる電流を流すとともに、その電流の大きさが異なるように制御することにより、漏れ磁束の大きさをさらに小さくすることが可能となる。

[0046] 前記各実施形態では、電磁ブレーキ機構の数が 2つである場合について説明した力電磁ブレーキ機構の数は 3つ以上の複数であってもよ、。

図 6には、 3つの電磁ブレーキ機構 8a, 8b, 8cを備える第 4の実施形態のブレーキ付きモータ 1を、図 7には、 4つの電磁ブレーキ機構 8a, 8b, 8c, 8dを備える第 5の実施形態のブレーキ付きモータ 1をそれぞれ示してある。なお、いずれの電磁ブレーキ機構 8a, 8b, 8c, 8dも第 1の実施形態の場合と同様のディスクブレーキ構造で、回転軸 4の軸方向に沿って並ぶように配置されて、る。

[0047] これらのモータ 1においては、コイル 11a, l ib, 11c, l idに流す電流の向きを、その隣り合うコイル同士で互いに逆向きとなるように制御する。すなわち、図 6のモータ 1 の場合には、 3つのコイル 11a, l ib, 11cのうちの中間のコイル l ibに流れる電流の向きが、その両側の 2つコイル 11a, 11cに流れる電流の向きとは逆方向となるようにする。また、図 7のモータ 1の場合には、回転軸 4の端部力も数えて 1つ目と 3つ目のコィノレ 11a, 11cに流れる電流の向き力 2つ目と 4つ目のコィノレ l ib, l idに流れる電流の向きとは逆方向となるようにする。

[0048] このように、コイル 11a, l ib, 11c, l idごとで電流の流れる向きが逆向きになると、すべてが同じ向きである場合に比較して、回転軸 4の全体の磁ィ匕を大幅に低減でき、回転軸 4の磁ィヒに起因する漏れ磁束によるモータ 1の各部への影響を小さくすることがでさる。

[0049] また、コイルの数が偶数のときには、電流が一方向に流れるコイルの数と、電流が逆方向に流れるコイルの数とが同数となり、コイルの数が奇数のときには、電流が一方向に流れるコイルの数と、電流が逆方向に流れるコイルの数との差が 1つとなることから、回転軸 4の内部の各方向の磁界の大きさがほぼ同等となる。したがって、回転軸 4の全体の磁化を効果的に弱めることができる。さらにコイル 11a, l ib, 11c, l id に流す電流の向きを隣り合うコイルどうしで交互に逆向きとすることにより、回転軸 4の磁ィ匕状態が比較的均一に相殺され、モータ 1の内部や周辺への漏れ磁束の影響を的確に緩和することができる。

[0050] また、第 2の実施形態の場合のように、各コイル 11a, l ib, 11c, l idに流す電流の大きさをそれぞれ変えるようにしてもよぐこの場合には漏れ磁束をより小さくすることがでさる。

[0051] なお、コイルの数が 3つ以上の複数の場合、その複数のコイルのうちの少なくとも 1 つ以上のコイルと残りのコイルとの間で電流の流れの向きが逆方向となるようにすればよぐ必ずしも交互に電流の流れの向きが変わるようにする必要はない。

[0052] 図 6及び図 7に示す第 4及び第 5の実施形態のブレーキ付きモータ 1では、制動部材として円板体 14a〜14dを用いるディスクブレーキ構造とした力第 3の実施形態の場合のように円筒状の制動部材を用いるドラムブレーキ構造とすることも可能である。

[0053] また、本発明にお、て、回転軸 4に対して設ける電磁ブレーキ機構の数は 2つ以上の複数であれば、その数は限定されず、任意の数だけ設けることが可能である。

[0054] そして、電磁ブレーキ機構の数が 3つ以上の複数の場合、その複数の電磁ブレーキ機構の各コイルのうちの少なくとも 1つ以上のコイルと残りのコイルとの間で電流の流れの向きが逆方向となるようにすればよぐ必ずしも隣り合う電磁ブレーキのコイルに対して交互に電流の流れの向きを変えるようにする必要はな、。

[0055] 以上のような本発明のブレーキ付きモータ 1は、例えばエレベータの卷上機として用いることが可能である。図 8には本発明のブレーキ付きモータ 1をエレベータの卷上機 31として用いた例を示してある。

[0056] すなわち、本発明のブレーキ付きモータ 1の回転軸 4にシーブ 30を取り付けて卷上機 31とし、この卷上機 31を昇降路 32の上部の例えば機械室に設置する。そしてシーブ 30にロープ 33を巻き掛け、このロープ 33を介して昇降路 32内に乗りかご 34と釣合い重り 35を吊下げ、モータ 1の駆動によりシーブ 30が回転させ、乗りかご 34を昇降路 32内で昇降させる。そしてモータ 1の電磁ブレーキ機構の動作で、乗りかご 3 4の昇降動作の停止と開始を制御する。

[0057] モータ 1の回転軸 4には磁ィ匕低減対策が施され、エンコーダや軸受、ロータへの漏れ磁束の影響が小さく抑えられており、このためエレベータの卷上機 31として用、るときに、故障が起きにくぐまた乗りかご 34を滑らかに駆動でき、高い信頼性とより良 V、乗り心地を備えるエレベータとすることができる。

産業上の利用可能性

[0058] 多段式ブレーキ構造のブレーキ付きモータにおいて、コストの力かる機械的な変更を要することなぐ簡単な手段で、電磁ブレーキ機構のコイルに電流を流す際のモータの内部や周辺への漏れ磁束を的確に低減してモータの信頼性を高めることができる。またそのモータをエレベータの卷上機として用いることにより、エレベータを円滑に駆動して乗り心地の良いエレベータを提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた 2つの電磁ブレーキ機構とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、

前記各電磁石のコイルには、その電磁石ごとで互いに逆向きとなる電流を流してなることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[2] 回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた 2つの電磁ブレーキ機構と、これら電磁ブレーキ機構を駆動する電源回路とを備え、

前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、

前記電源回路は、前記各電磁石のコイルに、その電磁石ごとで互いに逆向きとなる電流を流す制御手段を有することを特徴とするブレーキ付きモータ。

[3] 請求項 1または 2に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記 2つの電磁ブレーキ機構は、前記回転軸の軸方向に並んで配置されていることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[4] 請求項 1または 2に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記各電磁石のコイルに互いに逆向きに電流を流す際に、その双方の電流の絶対値に差を設けてあることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[5] 請求項 1または 2に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する各制動部材が円板体であることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[6] 請求項 1または 2に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する各制動部材が円筒体であることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[7] 回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた複数の電磁ブレーキ機構とを備え、前記各電磁ブレーキ機構は、それぞれ前記回転軸に設けられて該回転軸と一体に回転する制動部材と、この制動部材に対して接離する方向に移動が可能な可動部材と、前記回転軸の周方向に沿って周回するコイルを有し、このコイルへの通電で電磁力を発生して前記可動部材を移動させる電磁石とを備えてなり、

前記複数の電磁石のコイルには、その複数のコイルのうちの少なくとも 1つ以上のコィルと残りのコイルとの間で互、に流れの向きが逆方向となる電流を流してなることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[8] 回転軸と、この回転軸の外周部に設けられた複数の電磁ブレーキ機構と、これら電磁ブレーキ機構を駆動する電源回路とを備え、

前記電源回路は、前記複数の電磁石のコイルに、その複数のコイルのうちの少なくとも 1つ以上のコイルと残りのコイルとの間で互ヽに流れの向きが逆方向となる電流を流す制御手段を有することを特徴とするブレーキ付きモータ。

[9] 請求項 7または 8に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記複数の電磁ブレーキ機構は、前記回転軸の軸方向に並んで配置されて、ることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[10] 請求項 7または 8に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記複数の電磁石のコイルのうち、同じ方向に電流が流れるコイルと、異なる方向に流れるコイルとの数が同数もしくは差が 1つであることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[11] 請求項 9に記載のブレーキ付きモータにおいて、

前記複数の電磁石のコイルに流す電流の方向が、それぞれ互いに隣り合って配置された電磁石のコイルごとで異なっていることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[12] 請求項 7または 8に記載のブレーキ付きモータにおいて、前記各電磁石のコイルに電流を流す際に、異なる向きに流れる電流間の絶対値に差を設けてあることを特徴とするブレーキ付きモータ。

[13] 請求項 7または 8に記載のブレーキ付きモータにおいて、

[14] 請求項 7または 8に記載のブレーキ付きモータにおいて、

[15] 請求項 1ないし 14のいずれかに記載のブレーキ付きモータ力エレベータの乗りかごを駆動する卷上機として用いられて、ることを特徴とするエレベータ駆動システム。