特許 6207929 永久磁石回転電機およびそれを用いたエレベータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6207929

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】永久磁石回転電機およびそれを用いたエレベータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20170925BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 501A

   H02K1/27 501K

   H02K1/22 A

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-177478(P2013-177478)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-47023(P2015-47023A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】北村 英樹

(72)【発明者】

【氏名】北村 正司

(72)【発明者】

【氏名】二瓶 秀樹

【審査官】 ▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３４０３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４０２４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０６８３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３０２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０７６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１０１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３４７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０４９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１１４５９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０３４３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定子と、
前記固定子の径方向にエアギャップを介して対向する回転子と、
前記回転子の内周側に配置された第一の非磁性材と、を有し、
前記回転子は、回転周方向に複数に分割された回転子鉄心および複数に分割された永久磁石を有し、
前記複数の回転子鉄心および前記複数の永久磁石が回転子の回転周方向に交互に放射状に配置され、
前記複数の回転子鉄心は、前記第一の非磁性材の外周部で前記第一の非磁性材に嵌め合わされ、
前記回転子鉄心は、回転軸方向に前記回転子鉄心を貫通する鉄心穴を有し、
前記第一の非磁性材は、回転軸方向に前記第一の非磁性材を貫通する非磁性材穴を有し、
前記回転子の回転軸方向の両側には、二つの第二の非磁性材が設けられ、
前記二つの第二の非磁性材は、前記鉄心穴および前記非磁性材穴を通じて連結しており、
前記回転子と連結したシャフトと、
前記シャフトと連結した側板と、を有し、
前記二つの第二の非磁性材の回転軸方向の片側に前記側板が配置され、
前記二つの第二の非磁性材が、前記非磁性材穴を通じて回転軸方向に前記側板と連結している永久磁石回転電機。

【請求項2】

請求項１において、
前記回転子鉄心が、ダブテールにより前記第一の非磁性材の外周部に嵌め合わされている永久磁石回転電機。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記鉄心穴の回転周方向の幅が、前記鉄心穴の中心を通る前記回転子鉄心の回転周方向幅の３５％以下である永久磁石回転電機。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記回転子鉄心の径方向の対称軸上において、
隣り合った一対の前記永久磁石の外周側と内周側の角を結んだ２本の線間の距離をａ、
前記永久磁石の内周側の線から前記鉄心穴の中心点までの距離をｂとしたとき、
ｂ／ａが５０％以上９５％以下である永久磁石回転電機。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記二つの第二の非磁性材が、ピンにより、前記鉄心穴を通じて回転軸方向に連結し、
前記二つの第二の非磁性材が、ボルトにより、前記非磁性材穴を通じて回転軸方向に前記側板と連結している永久磁石回転電機。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記二つの第二の非磁性材が、回転周方向に分割されている永久磁石回転電機。

【請求項7】

請求項６において、
前記分割された二つの第二の非磁性材には、前記非磁性材穴を通じて連結する部分が２箇所以上ある永久磁石回転電機。

【請求項8】

請求項６又は７において、
前記分割された二つの第二の非磁性材には、回転軸方向において前記鉄心穴および前記非磁性材穴を覆う形状の第二一の非磁性材と、回転軸方向において前記鉄心穴を覆い、前
記非磁性材穴を露出させる形状の第二二の非磁性材と、があり、
第二一の非磁性材は、前記鉄心穴および前記非磁性材穴を通じて連結し、
第二二の非磁性材は、前記鉄心穴を通じて連結している永久磁石回転電機。

【請求項9】

請求項８において、
前記第二二の非磁性材の方が前記第二一の非磁性材より多い永久磁石回転電機。

【請求項10】

請求項８又は９において、
前記二つの第二の非磁性材のいずれかが回転周方向にずれて、前記二つの第二の非磁性材が連結している永久磁石回転電機。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれかに記載の永久磁石回転電機を備えたエレベータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、永久磁石回転電機およびそれを用いたエレベータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スポーク構造の回転子を有する多極の永久磁石回転電機は、回転子内部の漏れ磁束低減と材料の歩留まり向上のため、回転子鉄心が分割されている。そのため、分割された回転子鉄心を何らかの方法で固定する必要がある。回転子鉄心の固定方法の一つとして、回転子鉄心の内周側に非磁性材を配置し、回転子鉄心を非磁性材の外周部に嵌め合わせて固定する方法がある。回転子鉄心を非磁性材の外周部に嵌め合わせて固定する技術として、特許文献１などの技術が開示されている。また、特許文献１では、回転子鉄心の外周部近傍に穴が形成され、その穴に挿入されたバーを回転軸方向の両端に配置されたプレートと連結し、プレートとシャフトを径方向に連結して回転子鉄心を固定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−３４３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

回転子鉄心が非磁性材の外周部に嵌め合わされている場合、個々の回転子鉄心の外周部にはトルク発生時に電磁応力が回転周方向に作用する。そして、回転子鉄心と非磁性材との嵌め合わせ部には曲げモーメントが作用する。特に、回転子鉄心が径方向に細長くなるような大径・多極の永久磁石回転電機では、曲げモーメントの腕が長く、電磁応力が大きいことから、嵌め合わせ部の塑性変形または座屈が問題となる。そのため、大径・多極などの永久磁石回転電機では、嵌め合わせ部の強度を確保することが重要である。

【0005】

特許文献１の技術では、回転子鉄心の外周側に作用するトルクを、回転子鉄心の外周部近傍の穴の中のバーと軸方向両端のプレートとを介してシャフトに伝達しているため、嵌め合わせ部には大きな曲げモーメントが作用しない。しかし、バーは、トルクの伝達に耐えられるだけの強度を確保しなければならないため、バーの幅を大きくする必要がある。その結果、バーの穴は回転子の磁束の流れを妨げて、トルクを低下させる。また、大径・多極の永久磁石回転電機では、回転子鉄心の回転周方向の寸法が大きく取れないことから、トルクの伝達に耐えられるバーの幅を確保することが難しい。

【0006】

以上より、特許文献１の技術は回転子鉄心の固定と永久磁石回転電機の性能を両立させる点に関して改良の余地がある。本発明は、永久磁石回転電機の性能を大幅に低下させることなく、回転子鉄心と非磁性材との嵌め合わせ部の強度を確保した永久磁石回転電機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。

【0008】

固定子と、固定子の径方向にエアギャップを介して対向する回転子と、回転子の内周側に配置された第一の非磁性材と、を有し、回転子は、回転周方向に複数に分割された回転子鉄心および複数に分割された永久磁石を有し、複数の回転子鉄心および複数の永久磁石が回転子の回転周方向に交互に放射状に配置され、複数の回転子鉄心は、第一の非磁性材の外周部で第一の非磁性材に嵌め合わされ、回転子鉄心は、回転軸方向に回転子鉄心を貫通する鉄心穴を有し、第一の非磁性材は、回転軸方向に第一の非磁性材を貫通する非磁性材穴を有し、回転子の回転軸方向の両側には、二つの第二の非磁性材が設けられ、二つの第二の非磁性材は、鉄心穴および非磁性材穴を通じて連結している永久磁石回転電機。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、永久磁石回転電機の性能を大幅に低下させることなく、回転子鉄心と非磁性材との嵌め合わせ部の強度を確保した永久磁石回転電機およびそれを用いたエレベータ装置を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態における固定子と回転子の構成を示す回転軸方向の断面図。

【図2】図１の要部拡大図。

【図3】本発明の第１実施形態における永久磁石回転電機の径方向の断面図。

【図4】回転子鉄心の鉄心穴がトルク性能に及ぼす影響の計算で使用する変数の定義を示す図。

【図5】図４の計算結果を示す図。

【図6】本発明の第２実施形態における固定子と回転子の構成を示す回転軸方向の断面図。

【図7】本発明の第２実施形態における永久磁石回転電機の径方向の断面図。

【図8】本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第１変形例の構成を示す回転軸方向の断面図。

【図9】本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第２変形例の構成を示す回転軸方向の断面図。

【図10】本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第３変形例の構成を示す回転軸方向の断面図。

【図11】本発明の永久磁石回転電機を備えたエレベータ装置の構成を示す径方向の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

【実施例1】

【0012】

まず、図１〜図５を用いて、本発明による第１の実施形態の永久磁石回転電機の構造について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における固定子と回転子の構成を示す回転軸方向の断面図である。図２は、図１の回転周方向の１／６領域の要部拡大図である。図３は、本発明の第１の実施形態における永久磁石回転電機の径方向の断面図である。図４は、本発明の回転子鉄心の鉄心穴がトルク性能に及ぼす影響の計算で使用する変数の定義を示す図である。図５は、図４の計算結果を示す図である。

【0013】

図１において、永久磁石回転電機１は、固定子２と回転子３と第二の非磁性材１００とから構成される。

【0014】

図２において、固定子２は、固定子鉄心２１と固定子巻線２２とを備える。固定子鉄心２１は、打ち抜き型等により打ち抜いた電磁鋼板を回転軸方向に積層して構成される。固定子鉄心２１は、固定子２の外周部に設けられて固定子２の磁路を構成する固定子コアバック２３と、固定子コアバック２３より固定子２の内周に向かって放射状に所定角度ピッチで延設される固定子突極２４とから構成される。図２に示すように、隣り合った一対の固定子突極２４間と固定子コアバック２３とで構成される空間はスロット２５であり、固定子巻線２２を収納する空間である。ここで、各固定子突極２４には、１極に１個の固定子巻線２２を巻回するものとする。

【0015】

一方、回転子３は、固定子２の径方向にエアギャップ４を介して対向して配置されている。シャフト３５が回転子３に連結されている。シャフト３５の外周面で回転子３の内周側に第一の非磁性材３６が配置されている。回転子３は、第一の非磁性材３６の外周面に設けられ、回転周方向に複数に分割された回転子鉄心３１と、回転周方向に複数に分割された永久磁石３４と、で構成される。永久磁石３４と回転子鉄心３１はそれぞれ、回転子３の外周に向かって放射状に、回転周方向に交互に配置されている。回転子鉄心３１は、例えば、打ち抜き型等により打ち抜いた電磁鋼板を回転軸方向に積層して構成される。回転子鉄心３１は、図示のように、回転周方向に極ごとに分割され、回転子３の回転周方向に沿って所定角度ピッチで並べて設けられている。回転子鉄心３１は、回転子３の磁路を構成する回転子磁極３２として機能する。

【0016】

図示のように、隣り合った一対の回転子磁極３２と第一の非磁性材３６とで構成される空間、すなわち磁石挿入スペース３３には、永久磁石３４が収納されている。このときの永久磁石３４の磁化は回転子３の径方向に対して直角の方向を向き、回転子磁極３２が回転子３の回転周方向に沿ってＮＳＮＳ・・・と交互になるように配置される。永久磁石３４は、接着剤等によって磁石挿入スペース３３に固着されている。

【0017】

回転子鉄心３１は、第一の非磁性材３６の外周部で第一の非磁性材３６に嵌め合わされている。第一の非磁性材３６は、シャフト３５の外周面のキー溝（図示していない）で固定されている。第一の非磁性材３６は、回転子磁極３２の内周側の漏れ磁束を小さくする効果がある。回転子鉄心３１に作用するトルクは、第一の非磁性材３６を介してシャフト３５へ伝達される。回転子鉄心３１は、回転子３の回転軸方向に回転子鉄心３１を貫通する鉄心穴３７を有し、第一の非磁性材３６は、回転子３の回転軸方向に第一の非磁性材３６を貫通する非磁性材穴３８を有する。本実施例において、回転子鉄心３１の外周側に作用するトルクは，回転子鉄心３１→回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部→第一の非磁性材３６→シャフト３５の順に伝達する。本実施例の場合、トルクの主な伝達経路がバーではないため、従来に比べてバーを大きくしなくてよい。

【0018】

図３において、固定子２は固定子コアバック２３を介してフレーム５に回転軸方向に固定され、回転子３と連結したシャフト３５はベアリング６を介して、フレーム５に取り付けられている。また、回転子３には回転軸方向に永久磁石回転電機１の制御を行うためのエンコーダ７が接続されている。シャフト３５は、回転子３に連結されている。側板３９はシャフト３５に連結されている。二つの第二の非磁性材１００の回転軸方向の片側に側板が配置されている。

【0019】

回転子３の回転軸方向の両側には、二つの第二の非磁性材１００が設けられ、二つの第二の非磁性材１００は、鉄心穴３７および非磁性材穴３８を通じて回転軸方向に連結されている。

【0020】

以上の構成のように、回転子鉄心３１の外周側を第二の非磁性材１００で固定することで、回転子鉄心３１の外周面に作用する電磁応力の回転周方向成分により発生する、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の曲げモーメントを弱めることができ、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の強度を確保できる。また、回転子鉄心３１の電磁振動も抑える働きがあることから低騒音化につながる。さらに、回転子鉄心３１にフェライト磁石を使用した場合、回転子鉄心３１の振動抑制により、フェライト磁石の欠けを防止でき、エアギャップ中４に磁石の磁粉が飛び出すのを防ぐことができる。

【0021】

回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の径方向の深さが浅く、回転子鉄心３１の内周側の先端形状が尖っている場合、回転子３の製造時に回転子鉄心３１の位置決めが困難になり、回転子３の外径真円度が悪化し、低トルク脈動の実現が難しい。そこで、本実施例のように、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部をダブテール構造にすることで、回転子鉄心３１の位置決めが容易になり、回転子３の外径真円度を向上できることから、低トルク脈動を実現できる。

【0022】

図４と図５から、回転子鉄心３１の鉄心穴３７がトルク性能に及ぼす影響を示す。図示のように、回転子鉄心３１の径方向の対称軸上において、隣り合った一対の永久磁石３４の外周側と内周側の角を結んだ２本の線間の距離をa、永久磁石３４の内周側の線から鉄心穴３７の中心点までの距離をbとする。aを一定値とし、bを変化させたときのトルクの変化を辺要素有限要素法による磁界解析で計算した。

【0023】

本実施例では、発生トルクを数千Ｎｍクラスと想定していることから、これに相当する電磁応力を想定し、鉄心穴３７の大きさはＭ６、Ｍ８ボルト相当とした。図５では、Ｍ６ボルト相当の鉄心穴３７を空けた場合のトルク低減率を実線、Ｍ８ボルト相当の鉄心穴３７を空けた場合のトルク低減率を点線で示している。図中の結果から、トルクは鉄心穴３７の位置が外周側にあるほど低下し、鉄心穴３７が大きいほど低減率が大きいことがわかる。ここで、トルクの低減率を３％まで許容できるとした場合、Ｍ６ボルト相当の鉄心穴３７の位置は９５％（b／a×１００の値で表記）程度まで、Ｍ８ボルト相当の鉄心穴３７の位置は７５％程度まで配置できる。鉄心穴３７の位置が５０％未満になると、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の曲げモーメントを弱める効果が小さくなることから、鉄心穴３７の位置は５０％以上９５％以下、好ましくは７０％以上９５％以下、さらに好ましくは９０％以上９５％以下であることが望ましい。また、鉄心穴３７の位置の範囲において、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の曲げモーメントを弱める効果が最も大きい鉄心穴３７の位置９５％では、Ｍ６ボルト相当の鉄心穴３７の回転周方向の幅が、その鉄心穴３７の中心を通る回転子鉄心３１の回転周方向の幅の３０％程度であることから、鉄心穴３７の回転周方向幅は、その鉄心穴３７の中心を通る回転子鉄心３１の周方向の幅の３５％以下、好ましくは、２８％以上３２％以下であることが望ましい。

【0024】

シャフト３５の外周面にキー溝を作ることが困難な場合は、シャフト３５と連結した側板３９に二つの第二の非磁性材１００を非磁性材穴を通じて連結させ、側板３９を介してトルクをシャフト３５へ伝達させてもよい。これにより、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の強度確保と、シャフト３５へのトルク伝達を同時に行うことができる。

【実施例2】

【0025】

図６と図７を用いて、本発明による第２の実施形態の永久磁石回転電機の構造について説明する。図６は、本実施例における固定子と回転子の構成を示す回転軸方向の断面図である。図７は、本実施例における永久磁石回転電機の径方向の断面図である。

【0026】

図６と図７において、二つの第二の非磁性材１００は、ピン１１０により回転子鉄心３１の鉄心穴３７を通じて回転軸方向に連結し、ボルト１２０により第一の非磁性材３６の非磁性材穴３８を通じて回転軸方向に連結し、側板３９と連結している。

【0027】

本実施例のような多極の永久磁石回転電機では、多数の回転子鉄心３１を有するため、鉄心穴３７の数が多くなり、これらを全てボルト１２０で連結しようとすると、生産リードタイムが大幅に増えるといった問題がある。これに対して、ピン１１０を使用することで、連結作業を複数同時に行うことが可能になることから、生産リードタイムを短縮化できる。ピン１１０の形状は、図中の丸型だけでなく、多角形でもよい。ただし、長方形の場合は長辺の方向を径方向側に向けて配置することで、磁束の流れを極力妨げることなく、二つの第二の非磁性材１００を連結することができる。

【0028】

一方で、第一の非磁性材３６の非磁性材穴３８の数は鉄心穴３７の数に比べて少ないことから、ボルト１２０を使用しても生産リードタイムが大幅に増えることはない。そこで、第一の非磁性材３６の非磁性材穴３８にボルト１２０を使用して、回転子鉄心３１の保持とトルクの伝達を同時に行わせることが可能である。また、第二の非磁性材１００から側板３９にトルクを伝達させるためには、第一の非磁性材３６と第二の非磁性材１００と側板３９の回転軸方向の締結力を確保する必要があることから、ピン１１０よりボルト１２０を使用した方が回転軸方向の締結力を確保でき、安定したトルク伝達が可能である。

【0029】

本実施例では、回転周方向の全周にわたって、鉄心穴３７と非磁性材穴３８にピン１１０とボルト１２０を使用した例を示したが、必ずしも全て使用する必要はない。回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の強度に余裕がある場合は、例えば、回転周方向に１個飛ばしでピン１１０とボルト１２０を使用する方法を採ってもよい。

【実施例3】

【0030】

図８〜図１０を用いて、本発明の第３の実施形態における永久磁石回転電機を説明する。図８は、本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第１変形例の構成を示す回転軸方向の断面図である。図９は、本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第２変形例の構成を示す回転軸方向の断面図である。図１０は、本発明の第３実施形態における第二の非磁性材の第３変形例の構成を示す回転軸方向の断面図である。

【0031】

図８において、二つの第二の非磁性材１００は、回転周方向に分割されており、分割された第二の非磁性材１００のそれぞれに、第一の非磁性材３６の非磁性材穴３８を通じて連結する部分が２箇所ある。

【0032】

第二の非磁性材１００を回転周方向に分割することで材料の歩留まり向上につながる。また、分割された第二の非磁性材１００において、第一の非磁性材３６の非磁性材穴３８を通じて連結する部分を２箇所以上にすることで、第二の非磁性材１００の内周側で発生する電磁振動を低減することができ、低騒音化につながる。

【0033】

第二の非磁性材１００の材料歩留まりのさらなる向上策として、図９と図１０の構成がある。図９では、分割された第二の非磁性材１００には、回転軸方向において鉄心穴３７および非磁性材穴３８を覆う形状の第二一の非磁性材３００と、回転軸方向において鉄心穴３７を覆い、非磁性材穴３８を露出させる形状の第二二の非磁性材３１０の２種類がある。換言すれば、第二二の非磁性材３１０は、鉄心穴３７付近だけを覆う形状をしている。２種類の第二一の非磁性材３００、第二二の非磁性材３１０を回転周方向に交互に配置し、第二一の非磁性材３００は鉄心穴３７および非磁性材穴３８を通じて連結し、第二二の非磁性材３１０は鉄心穴３７だけを通じて連結している。

【0034】

図１０では、第二二の非磁性材３１０の方が第二一の非磁性材３００より多い構成である。これにより、第二の非磁性材１００の使用量を削減できる。

【0035】

第二二の非磁性材３１０には、回転周方向に力が作用することから、回転周方向に隣り合う、第二二の非磁性材３１０を経由して、第二一の非磁性材３００まで力を伝えることで、第二二の非磁性材３１０に連結された回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の強度を確保することができる。

【0036】

図９と図１０の構成の場合、回転子３のアンバランス・ウェイトにより、回転子３の振動が問題になる。そこで、二つの第二の非磁性材１００の片側をある角度だけ回転周方向にずらして連結することで回転子３のアンバランス・ウェイトが分散され、回転子３の振動を防ぐことができる。図９の場合は、二つの第二の非磁性材１００の片側のみを６０度だけ回転周方向にずらして連結すればよい。図１０の場合は、二つの第二の非磁性材１００の片側のみを９０度だけ回転周方向にずらして連結すればよい。

【実施例4】

【0037】

図１１を用いて、本発明の一実施形態における永久磁石回転電機を備えたエレベータ装置の構造について説明する。図１１は、本発明の一実施形態における永久磁石回転電機を備えたエレベータ装置の構成を示す径方向の断面図である。

【0038】

図１１において、エレベータ装置４００は、永久磁石回転電機１、回転体２０１、ブレーキ２０２、ブレーキドラム２０３、シーブ２０４で構成される。図１１において、固定子２は回転軸方向に固定子コアバック２３を介してフレーム５にボルト１２１で固定され、回転子３と連結したシャフト３５はベアリング６を介してフレーム５に取り付けられている。また、回転子３には回転軸方向に永久磁石回転電機１の制御を行うためのエンコーダ７が接続されている。回転体２０１は外周側に配置されたブレーキ２０２のシューを受けるためのブレーキドラム２０３と、ロープに力を伝達するためのシーブ２０４から構成される。フレーム５は昇降路内のマシンベース、または建屋の最上階の機械室のマシンベースに固定される。

【0039】

本発明の一実施形態における永久磁石回転電機１を使用することで、回転子鉄心３１と第一の非磁性材３６との嵌め合わせ部の強度を確保でき、大きなトルクを発生させるエレベータ装置において、高信頼性のエレベータ装置４００を提供できる。また、低振動・低騒音のエレベータ装置４００を提供できる。さらに、本発明の一実施形態における永久磁石回転電機１では、フェライト磁石を使用してもネオジム磁石並みの性能を得ることができることから、資源セキュリティーの影響を受けにくいエレベータ装置４００を提供できる。

【0040】

以上では、本発明の永久磁石回転電機と備えたエレベータ装置について示したが、本発明は、高トルクと低トルク脈動が要求されるサーボや電動パワー・ステアリングの永久磁石回転電機への利用が可能である。

【符号の説明】

【0041】

１：永久磁石回転電機
２：固定子
３：回転子
４：エアギャップ
５：フレーム
６：ベアリング
７：エンコーダ
２１：固定子鉄心
２２：固定子巻線
２３：固定子コアバック
２４：固定子突極
２５：スロット
３１：回転子鉄心
３２：回転子磁極
３３：磁石挿入スペース
３４：永久磁石
３５：シャフト
３６：第一の非磁性材
３７：鉄心穴
３８：非磁性材穴
３９：側板
１００：第二の非磁性材
１１０：ピン
１２０、１２１：ボルト
２０１：回転体
２０２：ブレーキ
２０３：ブレーキドラム
２０４：シーブ
３００：第二一の非磁性材
３１０：第二二の非磁性材
４００：エレベータ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】