JP2006081305A - エレベータ用トロイダル巻線モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部を集中的に冷却することで、巻上機をより小形化することができるエレベータ用トロイダル巻線モータを提供することを目的とするものである。
【解決手段】エレベータ用トロイダル巻線モータは、固定子6、回転子12、及びそれらを囲むハウジング19を有するものである。ハウジング19は、背面板2及び回転体4を有している。ハウジング19には、ハウジング19外から冷却風を取り込むための冷却風導入孔13a,13bが設けられている。固定子6は、ティース部と巻線部を有している。冷却風導入孔13a,13bは、巻線部が冷却風によって冷却されるようにティース部間の空間に臨んで設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】エレベータ用トロイダル巻線モータは、固定子6、回転子12、及びそれらを囲むハウジング19を有するものである。ハウジング19は、背面板2及び回転体4を有している。ハウジング19には、ハウジング19外から冷却風を取り込むための冷却風導入孔13a,13bが設けられている。固定子6は、ティース部と巻線部を有している。冷却風導入孔13a,13bは、巻線部が冷却風によって冷却されるようにティース部間の空間に臨んで設けられている。
【選択図】図1
Description
この発明は、かごを昇降させる巻上機に用いられるエレベータ用トロイダル巻線モータに関するものである。
従来装置では、巻上機の頂部に吸入口が設けられ、巻上機の下部に排気口が設けられており、巻上機の内部全体を通して、吸気口から排気口へと冷却風が流れることによって巻上機が冷却されていた(例えば、特許文献1参照)。
上記のような従来のエレベータ用トロイダル巻線モータでは、巻上機の内部全体を通して、吸気口から排気口へと冷却風が流れていたので、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部を集中的に冷却することができず、巻上機を冷却するための空間を広く設ける必要があり、巻上機の小形化を難しくしていた。
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、その目的は、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部を集中的に冷却することで、巻上機をより小形化することができるエレベータ用トロイダル巻線モータを提供することである。
この発明に係るエレベータ用トロイダル巻線モータは、外部から冷却風を取り込むための冷却風導入孔を有するハウジングと、環状のヨーク部、互いに距離を置いてヨーク部から径方向に突出する複数のティース部、及びティース部間のヨーク部に設けられた巻線部を有し、ハウジング内に配置された固定子と、固定子に対向して設けられた回転子とを備え、冷却風導入孔は、巻線部が冷却風によって冷却されるように各ティース部間の空間に臨んで配置されている。
この発明のエレベータ用トロイダル巻線モータによれば、冷却風が巻線部を冷却するように各ティース部の間の空間に臨んで冷却風導入孔が配置されているので、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部を集中的に冷却することができ、巻上機をより小形化することができる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、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による巻上機を示す半断面図である。図において、巻上機は、ベース1、背面板2、回転体4、ブレーキ装置5、回転子12、及び固定子6を有している。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による巻上機を示す半断面図である。図において、巻上機は、ベース1、背面板2、回転体4、ブレーキ装置5、回転子12、及び固定子6を有している。
ベース1には、背面板2が立設されている。背面板2の一側中央部には、主軸7が水平に固定されている。主軸7の外周部には、複数の軸受8が設けられている。回転体4は、主軸7によって軸受8を介して回転自在に支持されている。
回転体4は、円板部11、円板部11の背面板2側の面から突出した円筒状の綱車部9、及び綱車部9の内部で円板部11から突出した円筒状の主軸挿入部3を有している。これらの円板部11、綱車部9及び主軸挿入部3は、回転体4に一体的に形成されている。また、綱車部9と主軸挿入部3とは、同軸に配置されている。
綱車部9と主軸挿入部3との間には、環状溝4aが形成されている。綱車部9の外周には、複数の主索(図示せず)が巻き掛けられる複数の綱溝9aが設けられている。主軸挿入部3の内側には、主軸挿入孔3aが設けられている。主軸挿入孔3aには、主軸7及び軸受8が挿入される。
円板部11の周縁部には、フランジ状の制動部10が設けられている。制動部10の両面には、制動面10aが設けられている。ブレーキ装置5は制動部10を挟持する一対のブレーキシュー5aを有している。即ち、各ブレーキシュー5aは、回転体4の制動時に制動面10aに押しつけられる。例えば、ブレーキ装置5としては、電磁ブレーキ装置が用いられる。電磁ブレーキ装置においては、制動ばねのばね力によりブレーキシュー5aが制動部10に押しつけられて回転体4の回転が制動されるとともに、電磁マグネットを励磁することによりブレーキシュー5aが制動面10aから開離され、制動が解除される。
回転子12は、主軸挿入部3の外周面に固定された内側回転子12aと、綱車部9の内周面に固定された外側回転子12bとを有している。内側回転子12aと外側回転子12bとは、同軸の円環状に配置されている。
固定子6は、背面板2に固定されている(固定箇所は図示せず)。また、固定子6は、内側回転子12a及び外側回転子12bと、それぞれギャップ18を介して対向するように配置されている。固定子6、内側回転子12a、及び外側回転子12bは、環状溝4a内に収容されている。
ここで、この実施の形態1によるエレベータ用トロイダル巻線モータは、固定子6、回転子12、及びそれらを囲むハウジング19を有するものである。ハウジング19は、背面板2及び回転体4を有している。
ハウジング19には、ハウジング19外から冷却風を取り込むための複数の第1,2の冷却風導入孔13a,13bと、ハウジング19外へ冷却風を導出するための複数の第1,2の冷却風導出孔13c,13dとが設けられている。第1,2の冷却風導入孔13a,13bは背面板2に設けられている。第1,2の冷却風導出孔13c,13dは円板部11に設けられている。また、第1,2の冷却風導出孔13c,13dは環状溝4aの底部に設けられていると言うこともできる。第1,2の冷却風導入孔13a,13bと、第1,2の冷却風導出孔13c,13dとは、それぞれ固定子6に臨んで配置されている。
図2は、図1のエレベータ用トロイダル巻線モータを背面板2側から見た説明図である。図において、固定子6は、バックヨーク部14、複数のティース部15、及び複数の巻線部16を有している。バックヨーク部14及びティース部15は、環状の固定子鉄心に一体に形成されている。即ち、バックヨーク部14は、固定子鉄心の環状部分である。また、ティース部15は、固定子鉄心のバックヨーク部14から周方向に互いに間隔をおいて径方向に突出している部分である。
ティース部15間のバックヨーク部14には、巻線部16が設けられている。巻線部16は、バックヨーク部14にエナメル線を直接巻きつけることによって構成されている。
固定子6の径方向においては、巻線部16の長さよりもティース部15の長さの方が大きい。これによって、各ティース部15の間には空間、即ち通風路17が形成されている。通風路17は、主軸挿入部3側の内側通風路17a、及び綱車部9側の外側通風路17bを有している。
第1の冷却風導入孔13aは、内側通風路17aに対向して配置されている。第2の冷却風導入孔13bは、外側通風路17bに対向して配置されている。第1の冷却風導出孔13cは内側通風路17aに対向して配置され、第2の冷却風導出孔13dは外側通風路17bに対向して配置されている。言い換えると、第1の冷却風導入孔13aと第1の冷却風導出孔13cとの間には内側通風路17aのみが配置されている。また、第2の冷却風導入孔13bと第2の冷却風導出孔13dとの間には外側通風路17bのみが配置されている。
次に、作用について説明をする。回転体4を回転させるときには、巻線部16に電流が流され、巻線部16は熱を発する。このとき、冷却風が、第1,2の冷却風導入孔13a,13bから導入され、通風路17a,17bを通過し、第1,2の冷却風導出孔13c,13dから導出されることによって、巻線部16が第1に冷却される。
このようなトロイダル巻線モータは、通風路17に対向して冷却風導入孔13a,13bが設けられ、冷却風導出孔13c,13dが設けられているので、冷却風導入孔13a,13bから取り込まれた冷却風が通風路17を通って冷却風導出孔13c,13dから導出され、これによって、巻線部16に冷却風を集中的に供給することができる。従って、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部16を集中的に冷却することができ、巻上機を小形化することができる。
なお、ハウジング19内に冷却風を強制的に導入するための送風手段等を冷却風導入孔13a,13bに設けてもよい。
また、背面板2に第1,2の冷却風導入孔13a,13bが設けられ、円板部11に第1,2の冷却風導出孔13c,13dが設けられていたが、これとは逆に、円板部に複数の冷却風導入孔を設け、背面板に複数の冷却風導出孔を設けてもよい。
実施の形態2.
次に、図3は、この発明の実施の形態2による巻上機を示す半断面図である。図において、背面板2と固定子6との間には、第1の通風管20及び第2の通風管21が設けられている。通風管20,21は環状の管である。背面板2には、背面板2の外部から冷却風を取り込むための冷却風導入孔(図示せず)が設けられている。通風管20,21は冷却風導入孔に接続されている。冷却風導入孔から取り込まれる冷却風は、通風管20,21によってティース部15間を渡って案内される。
次に、図3は、この発明の実施の形態2による巻上機を示す半断面図である。図において、背面板2と固定子6との間には、第1の通風管20及び第2の通風管21が設けられている。通風管20,21は環状の管である。背面板2には、背面板2の外部から冷却風を取り込むための冷却風導入孔(図示せず)が設けられている。通風管20,21は冷却風導入孔に接続されている。冷却風導入孔から取り込まれる冷却風は、通風管20,21によってティース部15間を渡って案内される。
図4は、図3のエレベータトロイダル巻線モータを背面板2側から見た説明図である。エレベータトロイダル巻線モータを背面板2側から見たときには、第1の通風管20は巻線部16と内側回転子12aとの間に配置され、第2の通風管21は巻線部16と外側回転子12bとの間に配置されている。
第1の通風管20には、第1の通風管20の長さ方向に互いに距離をおいて、複数の第1の開口部20aが設けられている。第2の通風管21には、第2の通風管21の長さ方向に互いに距離をおいて、複数の第2の開口部21aが設けられている。第1の開口部20aは、内側通風路17aに対向してかつ近接して配置されている。また、第1の開口部20aは、第1の冷却風導出孔13cにも対向している。第2の開口部21aは外側通風路17bに対向してかつ近接して配置されている。また、第2の開口部21aは第2の冷却風導出孔13dにも対向している。第1の開口部21aと第1の冷却風導出孔13cとの間には、内側通風路17aのみが配置されており、第2の開口部21aと第2の冷却風導出孔13dとの間には、外側通風路17bのみが配置されている。
図5は、図4の通風管20の一部を示す概略の斜視図である。この例では、通風管20は、長さ方向に互いに連結された複数の単位管23によって構成されている。通風管20の一部である単位管23は、1つのティース部15とそのティース部15に隣接したティース部15との間を渡す長さを有している。また、単位管23には、一つの開口部20aが設けられている。さらに、単位管23はティース部15に接続された接続部24を有している。
ティース部15には、接続部24が接続された接続溝25が設けられている。接続溝25に接続部24が接続されることによって、ティース部15に単位管23が固定されている。
なお、第2の通風管21についても第1の通風管20と同様の単位管23によって構成されている。
通風管20,21内を通過する冷却風の方向は、一方向に設定することができる。その設定方法としては、例えば、送風機を用いて冷却風導入孔から通風管に対して風を送り込む(圧力を掛ける)方法等がある。その他の構成については実施の形態1と同様である。
このようなエレベータ用トロイダル巻線モータは、第1及び第2の通風管20,21によって、冷却風がティース部15間を渡って案内され、案内された冷却風が開口部20a,21aからティース部15間の空間へと吹き出るので、巻線部16に冷却風を集中的に供給することができる。従って、巻上機の温度上昇の主要因となる巻線部16をさらに集中的に冷却することができ、巻上機を小形化することができる。
また、開口部20a,21aがティース部15間の空間に近接して設けられているので、実施の形態1に比べ、巻線部16に供給される冷却風の流速の減速が少なくなる。従って、巻線部16の冷却効率がより向上し、巻上機をより小形化することができる。
さらに、複数の単位管23が連結されることによって、第1及び第2の通風管20,21が構成されるので、巻上機の組み立てのとき又は通風管20,21の保守のとき等に、作業性をより向上させることができる。
なお、実施の形態2において、第1及び第2の通風管20,21は、ティース部15に固定されていたが、通風管を固定するための接続先はティース部に限られることはなく、例えばハウジングやバックヨーク部等であってもよい。
また、実施の形態2では、各単位管23に1つの開口部20a又は21aが設けられていたが、各単位管に複数の開口部を設けてもよい。
さらに、実施の形態2では、それぞれの通風管20,21の形状は単位管23が連なって構成された連続かつ環状の管であるように説明したが、通風管の形状は環状に限定されることはなく、例えば円弧状であってもよい。また、それぞれの通風管は固定子の周方向に分割されていてもよい。言い換えると、冷却風は、複数かつ任意の形状の通風管によってティース部間を渡って案内することができる。
実施の形態3.
次に、図6は、この発明の実施の形態3による巻上機を示す半断面図である。図において、背面板2には、冷却手段30が設けられている。冷却手段30は第1及び第2の通風管20,21に接触している。冷却手段30としては、例えば冷却水が環流される水冷式冷却器、又は背面板2外部の空気を冷却し、通風管20,21に冷却された空気を吹きかける熱交換機及びファンの組み合わせ等が用いられる。その他の構成は、実施の形態2と同様である。
次に、図6は、この発明の実施の形態3による巻上機を示す半断面図である。図において、背面板2には、冷却手段30が設けられている。冷却手段30は第1及び第2の通風管20,21に接触している。冷却手段30としては、例えば冷却水が環流される水冷式冷却器、又は背面板2外部の空気を冷却し、通風管20,21に冷却された空気を吹きかける熱交換機及びファンの組み合わせ等が用いられる。その他の構成は、実施の形態2と同様である。
このようなエレベータ用トロイダル巻線モータは、冷却手段30によって、第1及び第2の通風管20,21が冷却されることによって、第1及び第2の通風管20,21の開口部20a,21aからティース部15間に供給される冷却風が冷却されるので、実施の形態2の効果に加え、さらに巻線部16の冷却効率を高めることができ、巻上機をより小形化することができる。
なお、実施の形態3では、冷却手段30は通風管20,21を冷却することで、巻線部16に供給される冷却風を冷却したが、冷却手段はティース部間の空間にハウジング外の空気よりも冷却された冷却風を供給してもよい。
2 背面板、3 主軸挿入部、4 回転体、6 固定子、11 円板部、12 回転子、12b 外側回転子、12a 内側回転子、13a,13b 第1,2の冷却風導入孔、13c,13d 第1,2の冷却風導出孔、14 バックヨーク部、15 ティース部、16 巻線部、17a 内側通風路、17b 外側通風路、19 ハウジング、20,21 第1,2の通風管、20a,21a 第1,2の開口部、23 単位管、30 冷却手段。
Claims (4)
- 外部から冷却風を取り込むための冷却風導入孔を有するハウジングと、
環状のヨーク部、互いに距離を置いて上記ヨーク部から径方向に突出する複数のティース部、及び上記ティース部間の上記ヨーク部に設けられた巻線部を有し、上記ハウジング内に配置された固定子と、
上記固定子に対向して設けられた回転子と
を備え、
上記冷却風導入孔は、上記巻線部が上記冷却風によって冷却されるように上記各ティース部間の空間に臨んで配置されていることを特徴としたエレベータ用トロイダル巻線モータ。 - 外部から冷却風を取り込むための冷却風導入孔を有するハウジングと、
環状のヨーク部、互いに距離を置いて上記ヨーク部から径方向に突出する複数のティース部、及び上記ティース部間の上記ヨーク部に設けられた巻線部を有し、上記ハウジング内に配置された固定子と、
上記固定子に対向して設けられた回転子と、
上記冷却風導入孔に接続され、上記冷却風導入孔から取り込まれる冷却風を上記ティース部間を渡って案内するように設けられている通風管と
を備え、
上記通風管には、上記巻線部が上記冷却風によって冷却されるように上記各ティース部の間の空間に近接して複数の開口部が設けられていることを特徴とするエレベータ用トロイダル巻線モータ。 - 上記通風管は、その長さ方向に互いに連結される複数の単位管によって構成されていることを特徴とする請求項2に記載のエレベータ用トロイダル巻線モータ。
- 上記冷却風を冷却するために上記通風管を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエレベータ用トロイダル巻線モータ。
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