JP3495549B2 - 永久磁石モータおよびそれを利用したエレベーター - Google Patents
永久磁石モータおよびそれを利用したエレベーターInfo
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- JP3495549B2 JP3495549B2 JP06128997A JP6128997A JP3495549B2 JP 3495549 B2 JP3495549 B2 JP 3495549B2 JP 06128997 A JP06128997 A JP 06128997A JP 6128997 A JP6128997 A JP 6128997A JP 3495549 B2 JP3495549 B2 JP 3495549B2
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- Japan
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- permanent magnet
- cylindrical
- magnet motor
- rotor
- stator core
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
- B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
- B66B11/043—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation
- B66B11/0438—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation with a gearless driving, e.g. integrated sheave, drum or winch in the stator or rotor of the cage motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石モータおよ
びそれを利用したエレベーターに係わり、特に、エレベ
ーターの昇降路内に配置するトラクションマシンに組み
込むのに好適な永久磁石モータに関する。
びそれを利用したエレベーターに係わり、特に、エレベ
ーターの昇降路内に配置するトラクションマシンに組み
込むのに好適な永久磁石モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エレベーターのトラクションマシ
ンに外転型の永久磁石モータを利用したものとしては、
特開平７−１１７９５７号公報に、ラジアルギャップ型
のものが知られている。
ンに外転型の永久磁石モータを利用したものとしては、
特開平７−１１７９５７号公報に、ラジアルギャップ型
のものが知られている。
【０００３】また、特開平８−３７７６４号公報には、
エレベーター昇降路内に配置されるモータシーブとし
て、永久磁石を円盤状の回転子に取り付け、固定子を軸
方向に配置したアキシャルギャップ型の永久磁石モータ
が開示されている。
エレベーター昇降路内に配置されるモータシーブとし
て、永久磁石を円盤状の回転子に取り付け、固定子を軸
方向に配置したアキシャルギャップ型の永久磁石モータ
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ラジアル
ギャップ型の永久磁石モータを、昇降路内に配置しやす
くするために薄型にしようとすると、固定子の積層厚を
薄くしなければならず、必要なトルクを発生させるため
のギャップ面積を確保するために、永久磁石モータの直
径を大きくしなければならないという問題がある。
ギャップ型の永久磁石モータを、昇降路内に配置しやす
くするために薄型にしようとすると、固定子の積層厚を
薄くしなければならず、必要なトルクを発生させるため
のギャップ面積を確保するために、永久磁石モータの直
径を大きくしなければならないという問題がある。
【０００５】また、上記アキシャルギャップ型の永久磁
石モータでは、コアの積層厚が永久磁石モータ自体の幅
に関係しないので原理的に薄型にしやすいが、十分なト
ルクを得るためにはギャップ面積を大きくしなければな
らない。そのため、ドーナツ状の永久磁石の外径を大き
くするのが得策となるので、やはり永久磁石モータ自体
の直径を大きくせざるを得ない。
石モータでは、コアの積層厚が永久磁石モータ自体の幅
に関係しないので原理的に薄型にしやすいが、十分なト
ルクを得るためにはギャップ面積を大きくしなければな
らない。そのため、ドーナツ状の永久磁石の外径を大き
くするのが得策となるので、やはり永久磁石モータ自体
の直径を大きくせざるを得ない。
【０００６】本発明は上記の種々の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、薄型でかつモータの直径を小
さくすることが可能な永久磁石モータおよび該永久磁石
モータを利用したエレベーターを提供することにある。
れたもので、その目的は、薄型でかつモータの直径を小
さくすることが可能な永久磁石モータおよび該永久磁石
モータを利用したエレベーターを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、 固定子コアにコイルを巻回してなる固定
子と、永久磁石を有し、前記固定子の外側に配置された
回転子とを備えた外転型の永久磁石モータにおいて、前
記回転子は、一端が開放され他端が閉面部に形成され、
該閉面部の中心部から伸びる回転子軸を備えた円筒状体
から構成され、前記永久磁石は、前記円筒状体の前記閉
面部内面に設けられた環状の永久磁石と、前記円筒状体
の筒部内面に設けられた筒状の永久磁石とから構成さ
れ、 前記固定子コアは、円筒部と、該円筒部からその周
方向に互に間隔をあけて放射状に突出して設けられた複
数の歯部とから構成され、前記歯部の先端部は前記筒状
の永久磁石の内周面と所定のギャップを介して対向さ
せ、前記歯部における前記環状の永久磁石側の側面は該
永久磁石の内面と所定のギャップを介して対向させ、 前
記コイルは、前記固定子コアの歯部間に形成されたスロ
ットと前記固定子コアの円筒部の内周面側に渡って、か
つ、前記歯部の先端部及び前記歯部における前記環状の
永久磁石側の側面から出張らないように巻回したことを
特徴とする。
め、本発明は、 固定子コアにコイルを巻回してなる固定
子と、永久磁石を有し、前記固定子の外側に配置された
回転子とを備えた外転型の永久磁石モータにおいて、前
記回転子は、一端が開放され他端が閉面部に形成され、
該閉面部の中心部から伸びる回転子軸を備えた円筒状体
から構成され、前記永久磁石は、前記円筒状体の前記閉
面部内面に設けられた環状の永久磁石と、前記円筒状体
の筒部内面に設けられた筒状の永久磁石とから構成さ
れ、 前記固定子コアは、円筒部と、該円筒部からその周
方向に互に間隔をあけて放射状に突出して設けられた複
数の歯部とから構成され、前記歯部の先端部は前記筒状
の永久磁石の内周面と所定のギャップを介して対向さ
せ、前記歯部における前記環状の永久磁石側の側面は該
永久磁石の内面と所定のギャップを介して対向させ、 前
記コイルは、前記固定子コアの歯部間に形成されたスロ
ットと前記固定子コアの円筒部の内周面側に渡って、か
つ、前記歯部の先端部及び前記歯部における前記環状の
永久磁石側の側面から出張らないように巻回したことを
特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】また、昇降路に立設したガイドレールと、
ロープを介して互に接続され、前記ガイドレールに沿っ
て昇降する乗りかごおよびカウンタウエイトと、前記ロ
ープを上下に駆動するトラクションマシンとを備えたエ
レベーターにおいて、前記トラクションマシンは、前記
した永久磁石モータと、該永久磁石モータの回転子軸に
直結し、前記ロープを巻き取るシーブとから構成された
ことを特徴とする。
ロープを介して互に接続され、前記ガイドレールに沿っ
て昇降する乗りかごおよびカウンタウエイトと、前記ロ
ープを上下に駆動するトラクションマシンとを備えたエ
レベーターにおいて、前記トラクションマシンは、前記
した永久磁石モータと、該永久磁石モータの回転子軸に
直結し、前記ロープを巻き取るシーブとから構成された
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】はじめに、本発明の第１の実施形
態を図１〜図４を用いて説明する。
態を図１〜図４を用いて説明する。
【００１２】図１は、本実施形態に係わる永久磁石モー
タの図２のＢーＢ線に沿う断面図、図２は図１のＡーＡ
線に沿う断面図である。
タの図２のＢーＢ線に沿う断面図、図２は図１のＡーＡ
線に沿う断面図である。
【００１３】これらの図において、１は、一端が開放さ
れ他端に閉面部を備える円筒状体から構成され、該閉面
部の中心部から伸びる回転子軸を備えると共に、該円筒
状体内面に永久磁石を備える回転子、１１は回転子１の
回転子軸、２１は円筒状体回転子１の筒部内面に設けら
れる筒状の永久磁石、２２は円筒状回転子１の前記閉面
部に設けられる環状の永久磁石、３は固定子コアに巻回
されるコイル、４は円筒部と該円筒部からその周方向に
互に間隔をあけて放射状に突出して設けられた多数の歯
部とから構成される固定子コア、４１は回転子１の永久
磁石２１，２２と所定のギャップを介して配置される固
定子コア４の歯部、４２はコイル３が巻回される固定子
コア４のスロット、５はコイル３及び固定子コア４から
なる固定子を固定支持するためのモータベース、６はモ
ータベース５に回転子１の回転子軸１１を回転自在に保
持する軸受けである。
れ他端に閉面部を備える円筒状体から構成され、該閉面
部の中心部から伸びる回転子軸を備えると共に、該円筒
状体内面に永久磁石を備える回転子、１１は回転子１の
回転子軸、２１は円筒状体回転子１の筒部内面に設けら
れる筒状の永久磁石、２２は円筒状回転子１の前記閉面
部に設けられる環状の永久磁石、３は固定子コアに巻回
されるコイル、４は円筒部と該円筒部からその周方向に
互に間隔をあけて放射状に突出して設けられた多数の歯
部とから構成される固定子コア、４１は回転子１の永久
磁石２１，２２と所定のギャップを介して配置される固
定子コア４の歯部、４２はコイル３が巻回される固定子
コア４のスロット、５はコイル３及び固定子コア４から
なる固定子を固定支持するためのモータベース、６はモ
ータベース５に回転子１の回転子軸１１を回転自在に保
持する軸受けである。
【００１４】本実施形態の永久磁石モータは、図２に示
すように、固定子コア４の歯部４１間のスロット４２と
固定子コア４の円筒部の内周面側に渡ってコイル３が巻
回されており、歯部４１にコイル３が巻回されていない
ため、図１に示すように、歯部４１の左側の側面、即
ち、永久磁石２２と対向する側面にはコイル３が無く、
その結果、永久磁石２２と歯部４１の左側面との間のギ
ャップを小さくすることができる。
すように、固定子コア４の歯部４１間のスロット４２と
固定子コア４の円筒部の内周面側に渡ってコイル３が巻
回されており、歯部４１にコイル３が巻回されていない
ため、図１に示すように、歯部４１の左側の側面、即
ち、永久磁石２２と対向する側面にはコイル３が無く、
その結果、永久磁石２２と歯部４１の左側面との間のギ
ャップを小さくすることができる。
【００１５】また、この永久磁石モータは、公知の永久
磁石同期モータの動作方法と同様に、歯部４１が向き合
う永久磁石２１，２２の極性を、図示されていない磁極
位置検出器により検出し、その磁極に応じて各コイル３
の電流方向を切り替えることによりトルクを発生させ、
回転子１を回転させる。
磁石同期モータの動作方法と同様に、歯部４１が向き合
う永久磁石２１，２２の極性を、図示されていない磁極
位置検出器により検出し、その磁極に応じて各コイル３
の電流方向を切り替えることによりトルクを発生させ、
回転子１を回転させる。
【００１６】以上のごとく、本実施形態によれば、永久
磁石モータのギャップ面積を永久磁石２１と永久磁石２
２の２つの面に設けることができるので、回転トルクを
大きくとることができる。または、回転トルクが増える
分、永久磁石モータの直径や幅を小さくすることができ
る。さらに、歯部４１にコイル３が巻回されておらず、
歯部４１の永久磁石２２と対向する側面にはコイル３が
無いので、永久磁石２２と歯部４１の左側面との間のギ
ャップを小さくして回転トルクを増大することもでき
る。
磁石モータのギャップ面積を永久磁石２１と永久磁石２
２の２つの面に設けることができるので、回転トルクを
大きくとることができる。または、回転トルクが増える
分、永久磁石モータの直径や幅を小さくすることができ
る。さらに、歯部４１にコイル３が巻回されておらず、
歯部４１の永久磁石２２と対向する側面にはコイル３が
無いので、永久磁石２２と歯部４１の左側面との間のギ
ャップを小さくして回転トルクを増大することもでき
る。
【００１７】次に、本実施形態に係わる永久磁石モータ
をエレベーターのトラクションマシンに適用した例を図
３に示す。
をエレベーターのトラクションマシンに適用した例を図
３に示す。
【００１８】なお、図３において図１〜図２に示す部分
と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。
と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。
【００１９】７は、モータベース５に設置され、回転子
１の回転を検出するロータリエンコーダ、８は回転子１
から延長する回転子軸１１に固定され、回転子１と共に
回転するシーブ、１０は、モータベース５が固定され、
モータベース５と共に軸受け６を介して回転子１を保持
するトラクションマシンベース、９１はトラクションマ
シンベース１０に固定して設けられ、ブレーキ制動面に
制動をかけるブレーキ、９２は回転子１の外周部に設け
られるブレーキ制動面、１００はトラクションマシンで
ある。
１の回転を検出するロータリエンコーダ、８は回転子１
から延長する回転子軸１１に固定され、回転子１と共に
回転するシーブ、１０は、モータベース５が固定され、
モータベース５と共に軸受け６を介して回転子１を保持
するトラクションマシンベース、９１はトラクションマ
シンベース１０に固定して設けられ、ブレーキ制動面に
制動をかけるブレーキ、９２は回転子１の外周部に設け
られるブレーキ制動面、１００はトラクションマシンで
ある。
【００２０】図示するように、本実施形態の永久磁石モ
ータをトラクションマシン１００に適用すると、永久磁
石モータの幅と直径を小さくすることができ、シーブ８
およびトラクションマシンベース１０を含むトラクショ
ンマシン１００全体の幅と直径を小さくすることができ
る。
ータをトラクションマシン１００に適用すると、永久磁
石モータの幅と直径を小さくすることができ、シーブ８
およびトラクションマシンベース１０を含むトラクショ
ンマシン１００全体の幅と直径を小さくすることができ
る。
【００２１】次に、本実施形態の永久磁石モータを備え
るトラクションマシン１００を利用したエレベーターを
図４を用いて説明する。
るトラクションマシン１００を利用したエレベーターを
図４を用いて説明する。
【００２２】図において、１０１はカウンタウエイト、
１０２は乗りかご、１０３はエレベーターの昇降路、１
０４はカウンタウエイト１０１を水平方向に維持しかつ
上下方向にガイドするガイドレール、１０５はプーリお
よびトラクションマシン１００を介して両端においてカ
ウンタウエイト１０１と乗りかご１０２を支持するロー
プ、１０６は乗りかご１０２を水平方向に維持しかつ上
下方向にガイドするガイドレール、１０７はカウンタウ
エイト１０１とトラクションマシン１００間および乗り
かご１０２とトラクションマシン１００間のロープ１０
５の方向を転換するプーリである。
１０２は乗りかご、１０３はエレベーターの昇降路、１
０４はカウンタウエイト１０１を水平方向に維持しかつ
上下方向にガイドするガイドレール、１０５はプーリお
よびトラクションマシン１００を介して両端においてカ
ウンタウエイト１０１と乗りかご１０２を支持するロー
プ、１０６は乗りかご１０２を水平方向に維持しかつ上
下方向にガイドするガイドレール、１０７はカウンタウ
エイト１０１とトラクションマシン１００間および乗り
かご１０２とトラクションマシン１００間のロープ１０
５の方向を転換するプーリである。
【００２３】図示するように、トラクションマシン１０
０は昇降路１０３の下部に設置され、トラクションマシ
ン１００が備える本実施形態に係わる永久磁石モータや
ブレーキは、図示されていない制御盤により電源を供給
されその動作が制御される。当該永久磁石モータはシー
ブを回転させ、ロープ１０５を駆動することにより乗り
かご１０２を目的階に上下動させる。またブレーキはか
ご停止時にシーブを保持し、かごを所定階に確実に停止
させる。
０は昇降路１０３の下部に設置され、トラクションマシ
ン１００が備える本実施形態に係わる永久磁石モータや
ブレーキは、図示されていない制御盤により電源を供給
されその動作が制御される。当該永久磁石モータはシー
ブを回転させ、ロープ１０５を駆動することにより乗り
かご１０２を目的階に上下動させる。またブレーキはか
ご停止時にシーブを保持し、かごを所定階に確実に停止
させる。
【００２４】上記のごとく、本実施形態によれば、トラ
クションマシン１００の幅を薄くかつ直径を小さくでき
るので、機械室が不要となり、また昇降路１０３内での
配置計画が容易となり、またトラクションマシン１００
が小形軽量化されるので、取り扱いも簡単で、据え付け
作業も容易になる。
クションマシン１００の幅を薄くかつ直径を小さくでき
るので、機械室が不要となり、また昇降路１０３内での
配置計画が容易となり、またトラクションマシン１００
が小形軽量化されるので、取り扱いも簡単で、据え付け
作業も容易になる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【発明の効果】以上のごとく、本発明は、回転子を円筒
状体に形成し、この円筒状体の閉面部内面と筒状部内面
の２面に環状の永久磁石と筒状の永久磁石を設けたの
で、ギャップ面積を増加させることができる。その結
果、回転トルクを増大することができ、または、回転ト
ルクが増大した分を寸法に反映させれば、幅の薄いかつ
直径の小さい永久磁石モータを得ることができる。ま
た、コイルを固定子コアの歯部間に形成されたスロット
と固定子コアの円筒部内周面側に渡って巻回し、前記固
定子コアの歯部に巻回していないため、この歯部におけ
る前記環状の永久磁石と対向する側面にはコイルが出張
ることはなく、その結果、環状の永久磁石とこれに対向
する前記歯部との間のギャップを小さくし、回転トルク
をさらに増大することができる。
状体に形成し、この円筒状体の閉面部内面と筒状部内面
の２面に環状の永久磁石と筒状の永久磁石を設けたの
で、ギャップ面積を増加させることができる。その結
果、回転トルクを増大することができ、または、回転ト
ルクが増大した分を寸法に反映させれば、幅の薄いかつ
直径の小さい永久磁石モータを得ることができる。ま
た、コイルを固定子コアの歯部間に形成されたスロット
と固定子コアの円筒部内周面側に渡って巻回し、前記固
定子コアの歯部に巻回していないため、この歯部におけ
る前記環状の永久磁石と対向する側面にはコイルが出張
ることはなく、その結果、環状の永久磁石とこれに対向
する前記歯部との間のギャップを小さくし、回転トルク
をさらに増大することができる。
【図１】第１の実施形態に係わる永久磁石モータの図２
のＢーＢ線に沿う断面図である。
のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図２】第１の実施形態に係わる永久磁石モータの図１
のＡーＡ線に沿う断面図である。
のＡーＡ線に沿う断面図である。
【図３】第１の実施形態に係わる永久磁石モータを適用
したトラクションマシンの断面図である。
したトラクションマシンの断面図である。
【図４】第１の実施形態に係わる永久磁石モータを備え
るトラクションマシンを利用したエレベーターの全体構
造図である。
るトラクションマシンを利用したエレベーターの全体構
造図である。
１ 回転子
１１ 回転子軸
２１，２２ 永久磁石
３ コイル
４ 固定子コア
４１ 歯部
４２ スロット
８ シーブ
１００ トラクションマシン
１０１ カウンタウエイト
１０２ 乗りかご
１０３ 昇降路
１０５ ロープ
１０６ ガイドレール
フロントページの続き
(72)発明者 根本 光広
茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式
会社 日立製作所 水戸工場内
(72)発明者 荒堀 昇
茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式
会社 日立製作所 水戸工場内
(72)発明者 中田 孝則
茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式
会社 日立製作所 水戸工場内
(56)参考文献 特開 平８−37764（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−3646（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−63310（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−74347（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−162772（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−97877（ＪＰ，Ｕ)
特公 平５−21830（ＪＰ，Ｂ２)
米国特許5018603（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 21/22
B66B 11/08
H02K 21/24
Claims (2)
- 【請求項１】 固定子コアにコイルを巻回してなる固定
子と、永久磁石を有し、前記固定子の外側に配置された
回転子とを備えた外転型の永久磁石モータにおいて、 前記回転子は、一端が開放され他端が閉面部に形成さ
れ、該閉面部の中心部から伸びる回転子軸を備えた円筒
状体から構成され、 前記永久磁石は、前記円筒状体の前記閉面部内面に設け
られた環状の永久磁石と、前記円筒状体の筒部内面に設
けられた筒状の永久磁石とから構成され、 前記固定子コアは、円筒部と、該円筒部からその周方向
に互に間隔をあけて放射状に突出して設けられた複数の
歯部とから構成され、前記歯部の先端部は前記筒状の永
久磁石の内周面と所定のギャップを介して対向させ、前
記歯部における前記環状の永久磁石側の側面は該永久磁
石の内面と所定のギャップを介して対向させ、 前記コイルは、前記固定子コアの歯部間に形成されたス
ロットと前記固定子コアの円筒部の内周面側に渡って、
かつ、前記歯部の先端部及び前記歯部における前記環状
の永久磁石側の側面から出張らないように巻回したこと
を特徴とする永久磁石モータ。 - 【請求項２】 昇降路に立設したガイドレールと、ロー
プを介して互に接続され、前記ガイドレールに沿って昇
降する乗りかごおよびカウンタウエイトと、前記ロープ
を上下に駆動するトラクションマシンとを備えたエレベ
ーターにおいて、 前記トラクションマシンは、請求項１記載の永久磁石モ
ータと、該永久磁石モータの回転子軸に直結し、前記ロ
ープを巻き取るシーブとから構成されたことを特徴とす
るエレベーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06128997A JP3495549B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 永久磁石モータおよびそれを利用したエレベーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06128997A JP3495549B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 永久磁石モータおよびそれを利用したエレベーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10257734A JPH10257734A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3495549B2 true JP3495549B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=13166901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06128997A Expired - Fee Related JP3495549B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 永久磁石モータおよびそれを利用したエレベーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495549B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1023236B2 (en) | 1998-02-26 | 2009-02-04 | Otis Elevator Company | Traction elevator system using a flexible, flat rope and a permanent magnet machine |
| TW548891B (en) | 2000-12-28 | 2003-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor having characteristic structure in armature and disc apparatus |
| KR100451316B1 (ko) * | 2002-09-11 | 2004-10-06 | 현대엘리베이터주식회사 | 엘리베이터용 박형 권상기 |
| KR100451317B1 (ko) * | 2002-09-17 | 2004-10-06 | 현대엘리베이터주식회사 | 엘리베이터용 박형 권상기 |
| JP4529645B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2010-08-25 | 株式会社日立製作所 | 機械室レスエレベータ装置 |
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