JP3924858B2 - Home elevator lifting drive - Google Patents
Home elevator lifting drive Download PDFInfo
- Publication number
- JP3924858B2 JP3924858B2 JP23667697A JP23667697A JP3924858B2 JP 3924858 B2 JP3924858 B2 JP 3924858B2 JP 23667697 A JP23667697 A JP 23667697A JP 23667697 A JP23667697 A JP 23667697A JP 3924858 B2 JP3924858 B2 JP 3924858B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annular protrusion
- fixed
- output shaft
- gear
- annular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はホームエレベータ(家庭用エレベータ)昇降用駆動装置に関し、電動機の小容量化、並びに、駆動装置全体の小容積化および軽量化を可能とするものである。
【0002】
【従来の技術】
ホームエレベータ昇降用駆動装置の従来例を図3に示す。従来の駆動装置は誘導電動機100と、ウォーム減速機101と、ワイヤドラム102からなる。誘導電動機100にはインナロータタイプでインバータドライブされるものが使用されている。ウォーム減速機101は誘導電動機100の出力軸100Aの一端側に取り付けられ、ワイヤドラム102はウォーム減速機101のウォームホイール出力軸101Aに取り付けられている。なお、誘導電動機100の出力軸100Aの他端側にはエレベータ保持用にブレーキ103が配置される。ワイヤドラム102には、エレベータのワイヤ104が巻き付けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ホームエレベータ昇降用駆動装置には、下記特性が要求される。
(1)家庭ではブレーカの電流容量に制限があるため、電動機の容量が小さいことが望ましい。
(2)また、家庭では設置スペースに制限があるため、駆動装置全体が小容積、軽量であることが望ましい。
【0004】
しかし、誘導電動機100では、ロータに2次誘導電流や渦電流等の電流が流れるため、発熱によるロスが発生する。従って、所要の駆動力を得るには、その分、誘導電動機100の容量が大きくなる。また、減速機としてウォーム減速機101を用いているため、減速機効率が50%前後とあまり高く、所要の駆動力を得るには、その分、誘導電動機100の容量が大きくなる。
【0005】
誘導電動機100の容量が大きいと、それの容積および重量も大きくなるから、駆動装置全体の容積および重量も大きくなる。
【0006】
また、ウォーム減速機101とワイヤドラム102が別々に空間を占めているので空間の利用効率が良くなく、その分、駆動装置全体の容積が大きくなる。
【0007】
更に、ウォーム減速機101のウォームホイール出力軸101Aをワイヤドラム102の取り付けに用いていることから、ウォームホイール出力軸101Aの分、駆動装置全体の重量が大きくなる。
【0008】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の課題は電動機の小容量化、並びに、装置全体の小容積化および軽量化が可能なホームエレベータ昇降用駆動装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明のホームエレベータ昇降用駆動装置の構成は、突出した筒部(6)と、前記筒部(6)と同心で且つ前記筒部(6)とは逆方向に突出した環状突部(11)を有する固定部(5)と、
前記筒部(6)内に挿通された状態でこの筒部(6)により回転自在に支承された出力軸(2)と、前記筒部(6)の外周に固定されたステータ(4)と、前記回転軸(2)と共に回転するロータ(3)とを有する偏平形のアウターロータタイプのブラシレスDCモータ(1)と、
前記環状突部(11)の内周側に固定された固定側ギヤ(21)と、前記出力軸(2)の一端側に連結された楕円軌道ベアリング(23)と、前記固定側ギヤ(21)に隣接して配置した回転側ギヤ(24)と、前記固定側ギヤ(21)及び前記回転側ギヤ(24)と前記楕円軌道ベアリング(23)との間に介装された偏平なフレックス・スプライン(22)とでなり、前記環状突部(11)の内周側に配置されたフラット型調和減速機(20)と、
前記環状突部(11)を収めるための環状溝部(31)と、前記回転側ギヤ(24)を固定するための環状切込部(32)を設けてあり、前記フラット型調和減速機(20)更には前記環状突部(11)の外周を囲んで配置されており、前記環状溝部(31)と前記環状突部(11)との間に設けたベアリング(33)により回転可能に支承されたワイヤドラム(30)と、
前記出力軸(2)の他端側に配置したブレーキ(40)と、
を備えることを特徴とする。
また請求項2に係る発明のホームエレベータ昇降用駆動装置の構成は、突出した筒部(6)と、前記筒部(6)と同心で且つ前記筒部(6)とは逆方向に突出した環状突部(11)を有する固定部(5)と、
前記筒部(6)内に挿通された状態でこの筒部(6)により回転自在に支承された出力軸(2)と、前記筒部(6)の外周に固定されたステータ(4)と、前記回転軸(2)と共に回転するロータ(3)とを有する偏平形のアウターロータタイプのブラシレスDCモータ(1)と、
前記環状突部(11)の内周側に固定された固定側ギヤ(51)と、前記出力軸(2)の一端側に連結された楕円軌道ベアリング(53)と、前記固定側ギヤ(51)と前記楕円軌道ベアリング(53)との間に介装されたカップ状のフレックス・スプライン(52)とでなり、前記環状突部(11)の内周側に配置されたカップ型調和減速機(50)と、
前記環状突部(11)を収めるための環状溝部(31)と、前記フレックス・スプライン(52)の底部(55)に連結された取付部(36)を設けてあり、前記カップ型調和減速機(50)更には前記環状突部(11)の外周を囲んで配置されており、前記環状溝部(31)と前記環状突部(11)との間に設けたベアリング(33)により回転可能に支承されたワイヤドラム(30)と、
前記出力軸(2)の他端側に配置したブレーキ(40)と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0011】
まず、ブラシレスDCモータと調和減速機を採用することにより、下記▲1▼▲2▼のように効率が高くなり、電動機の小容量化が可能である。
▲1▼ブラシレスDCモータでは、そのロータ部が永久磁石構成であるため、永久磁石からはステータに磁束が発生するだけで発熱はなく、ロータ部にはロス(損失)がない。従って、ブラシレスDCモータは従来使用していた誘導電動機に比べ、効率が高く、同じ駆動力を得るのに必要な容量は小さくなる。
▲2▼調和減速機は調和変速機に属し、ハーモニック減速機あるいはハーモニックドライブ(登録商標)として知られており、高減速比なのに減速効率(動力伝達効率)は75%以上であり、ウォーム減速機(減速効率50%程度)に比べると高い。このように高減速効率のため、ウォーム減速機を使用した従来に比べ、同じ駆動力を得るのに必要なブラシレスDCモータの容量は一層小さくなる。
【0012】
上記小容量化により電動機が小容積化および軽量化して駆動装置全体も小容積化および軽量化するが、下記(1)〜(3)の理由により、駆動装置全体の更なる小容積化および軽量化が可能である。
(1)ブラシレスDCモータのなかでも、特に偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータは同一出力では軽量化が見込まれる。
(2)また、ワイヤドラムを調和減速機の外周を囲むように配置する、言い換えれば、調和減速機の外径側にワイヤドラムを配置することにより、調和減速機がワイヤドラムの内部に位置するので従来よりも空間の利用効率が向上し、駆動装置全体が小容積化する。
(3)更に、調和減速機がワイヤドラムの内部に位置すると、従来のようにウォームホイール出力軸(図3の101A参照)を用いることなく、調和減速機の回転出力部にワイヤドラムを連結することができる。従って、余計な出力軸を削除できる分、駆動装置全体が軽量化する。
【0013】
以上より、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータの出力軸に調和減速機を配置し、この調和減速機の外径側にワイヤドラムを配置したホームエレベータ昇降用駆動装置は、図3に示した従来の駆動装置と同一容量比率で比べると、下記のように容積および重量が向上する。
(1)重量は60%に軽量化。
(2)容積も60%に小容積化。
【0014】
次に、図1〜図2により、2つの具体例(フラット型調和減速機を採用したホームエレベータ昇降用駆動装置と、カップ型調和減速機を採用したホームエレベータ昇降用駆動装置)を説明する。
【0015】
(フラット型調和減速機を採用した具体例)
まず、図1により、フラット型調和減速機を採用したホームエレベータ昇降用駆動装置を説明する。図1に示す駆動装置は、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータ1と、フラット型調和減速機20と、ワイヤドラム30を備える。図1中、40はエレベータ保持用のブレーキを示す。
【0016】
図1において、ブラシレスDCモータ1は出力軸2と、ロータ3と、ステータ4を備える。出力軸2は、固定部材5から側方(図では左方)に突出した筒部6内にて、軸受7を介して回転可能に支承されている。固定部材5は取付台8に立設してある。ロータ3は永久磁石であり、出力軸2に一体に取り付けたフレーム9の内周側に取り付けられている。ステータ4は固定子コイルであり、出力軸2を支承する上記筒部6の外周側に固定されている。このように、ブラシレスDCモータ1はアウタロータタイプであり、且つ、図1より判るように偏平形である。ステータ4には、ロータ3の回転位置を検出する目的で、ロータ3に対向して回転位置検出器10が取り付けられている。
【0017】
この偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータ1の出力軸2の一端側(図では右端側)にフラット型調和減速機20が配置される。フラット型調和減速機20は固定側ギヤ21と、偏平なフレックス・スプライン22と、楕円軌道ベアリング23と、回転側ギヤ24を備え、ブラシレスDCモータ1の回転出力を高効率且つ低騒音で減速する。
【0018】
固定側ギヤ21は剛性の高い材料でできた幅が狭い環状の内歯歯車であり、固定部材5の周縁部に設けられて反ブラシレスDCモータ1側に突出する環状突部11の内周側に、固定側ギヤ21を固定してある。
【0019】
フレックス・スプライン22は弾性材料でできた偏平な環状の外歯歯車であり、固定側ギヤ21の内径側に配置されて同固定側ギヤ21とかみ合っている。
【0020】
楕円軌道ベアリング23は入力波発生部材であり、楕円形状のカム23Aとその外周に嵌めたボールベアリング23Bより構成されている。ボールベアリング23Bの内輪はカム23Aに固定されているが、外輪はボールベアリング23Bを介して弾性変形する。この楕円軌道ベアリング23をフレックス・スプライン22の内周側に位置させて、ブラシレスDCモータ1の出力軸2に連結してある。
【0021】
固定側ギヤ21の歯のピッチはフレックス・スプライン22と同じであるが、歯数はフレックス・スプライン22のそれよりも2枚多くなっている。従って、楕円軌道ベアリング23がブラシレスDCモータ1に駆動されて回転すると、フレックス・スプライン22が弾性変形して固定側ギヤ21とのかみ合い位置が順次移動し、両者の歯数の違いによりフレックス・スプライン22が減速されて回転する。
【0022】
回転側ギヤ24はフレックス・スプライン22から回転出力を取り出すための、剛性の高い材料でできた幅が狭い環状の内歯歯車である。回転側ギヤ24はそのピッチ及び歯数はフレックス・スプライン22と同じであり、同フレックス・スプライン22の外径側に配置されてかみ合い、フレックス・スプライン22と一体に回転する
【0023】
図1に示した調和減速機20はフレックス・スプライン22が偏平であることから、フラット型と呼ばれる。
【0024】
ワイヤドラム30は空間の利用効率を上げるため、調和減速機20の外径側に配置してある。
【0025】
詳細には、固定部材5の環状突部11を収めるための環状溝部31をワイヤドラム30の内側面(図では左側面)に設け、調和減速機20の回転側ギヤ24を固定するための環状切込部32をワイヤドラム30の内周面に設けてある。そして、環状溝部31に固定部材5の環状突部11を入れることにより、調和減速機20の外周を囲んでワイヤドラム30を配置し、環状突部11と環状溝部31間にクロスローラベアリング33を設けてワイヤドラム30を回転可能に支承してある。
【0026】
更に、回転側ギヤ24を環状切込部32に固定することにより、調和減速機20の回転出力部(回転側ギヤ24)にワイヤドラム30を連結してある。
【0027】
なお、図1中、34はホームエレベータ昇降用ワイヤであり、ワイヤドラム30の外周溝35に巻き掛けられる。ワイヤドラム30の外側面は組立や保守の便のため、中央部で開口している。
【0028】
ブラシレスDCモータ1の出力軸2の他端側(図では左端側)には、エレベータ保持用にブレーキ40を配置してある。
【0029】
このブレーキ40は安全のために逆動作形電磁ブレーキとしてあり、出力軸2に固定したシュー付の回転板41と、軸方向移動のみ可能に設けた押え板42と、この押え板42を回転板41に押し付けるバネ43と、通電時にバネ43の力に抗して押え板42を回転板41から引き離す励磁コイル44からなる。励磁コイル44は取付台8に立設した固定部材45に固定し、押え板42は固定部材45に設けたガイド部材46で案内して軸方向移動可能とし、バネ43は押え板42と固定部材45の間に装着してある。
【0030】
従って、励磁コイル44の無通電時はブレーキオンであり、バネ43がその弾性力で押え板42を回転板41に強く押し付け、ブラシレスDCモータ1の回転を止める。従って、ワイヤドラム30の回転も止まる。励磁コイル44の通電時はブレーキオフであり、励磁コイル44の電磁力がバネ43に抗して押え板42を回転板41から引き離し、ブラシレスDCモータ1を回転可能にする。従って、ワイヤドラム30も回転可能になる。
【0031】
(カップ型調和減速機を採用した具体例)
次に、図2により、カップ型調和減速機を採用したホームエレベータ昇降用駆動装置を説明する。図2に示す駆動装置は、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータ1と、カップ型調和減速機50と、ワイヤドラム30を備える。図2中、40はエレベータ保持用のブレーキを示す。
【0032】
図2において、ブラシレスDCモータ1は図1に示したものと同じ偏平形のアウタロータタイプであり、回転軸2と、ロータ3と、ステータ4からなる。回転軸2は、固定部材5の筒部6内にて、軸受7を介して回転可能に支承されている。ロータ3は永久磁石であり、フレーム9の内周側に取り付けられている。ステータ4は固定子コイルであり、筒部6の外周側に固定されている。ステータ4には、回転位置検出器10が取り付けられている。また、カップ型調和減速機50の配置用に、固定部材5の周縁部に環状突部11が備えられている。
【0033】
カップ型調和減速機50は固定側ギヤ51と、カップ状のフレックススプライン52と、楕円軌道ベアリング53を備え、ブラシレスDCモータ1の回転出力を高効率且つ低騒音で減速する。
【0034】
固定側ギヤ51は図1に示した固定側ギヤ21と同じく、剛性の高い材料でできた環状の内歯歯車であり、固定部材5の環状突部11の内周側に固定されている。
【0035】
フレックス・スプライン52は弾性材料でできたカップ形状の外歯歯車であり、固定側ギヤ51の内径側に配置されて同固定側ギヤ51とかみ合っている。なお、フレックススプライン52の底部55は組立や保守の便のために中央部で開口している。
【0036】
楕円軌道ベアリング53は図1に示した楕円軌道ベアリング23と同じく、楕円形状のカム53Aとその外周に嵌めたボールベアリング53Bより構成された入力波発生部材であり、ボールベアリング53Bの内輪はカム53Aに固定されているが、外輪はボールベアリング53Bを介して弾性変形する。この楕円軌道ベアリング53をフレックス・スプライン52の内周側に位置させ、ブラシレスDCモータ1の出力軸2に連結してある。
【0037】
固定側ギヤ51の歯のピッチはフレックス・スプライン52と同じであるが、歯数はフレックス・スプライン52のそれよりも2枚多くなっている。従って、楕円軌道ベアリング53がブラシレスDCモータ1により回転すると、フレックス・スプライン52が弾性変形して固定側ギヤ51とのかみ合い位置が順次移動し、両者の歯数の違いによりフレックス・スプライン52が減速されて回転する。
【0038】
図2に示した調和減速機50はフレックス・スプライン52がカップ形状であることから、カップ型と呼ばれる。
【0039】
このカップ型調和減速機50の外径側に図1と同じくワイヤドラム30を配置して、空間の利用効率を上げている。
【0040】
詳細には、ワイヤドラム30の外側面(図では右側面)に取付部36を設け、この取付部36にフレックス・スプライン52の底部55を固定することにより、カップ型調和減速機50の回転出力部(カップ状フレックス・スプライン52)にワイヤドラム30を連結してある。取付部36は組立や保守の便のために、中央部で開口している。
【0041】
また、ワイヤドラム30の内側面に設けた環状溝部31に固定部材5の環状突部11を入れてカップ型調和減速機50の外周を囲んでワイヤドラム30を配置し、クロスローラベアリング33によりワイヤドラム30を回転可能に支承している。なお、34はホームエレベータ昇降用ワイヤ、35はワイヤ巻き掛け用の外周溝である。
【0042】
ブレーキ40は図1に示した逆動作形電磁ブレーキであり、ブラシレスDCモータ1の出力軸2の他端側に配置されている。即ち、ブレーキ40は回転板41と、押え板42と、バネ43と、励磁コイル44からなる。励磁コイル44は固定部材45に固定され、押え板42は固定部材45に設けたガイド部材46により軸方向移動のみ可能とされ、バネ43は押え板42と固定部材45の間に装着されている。励磁コイル44の通電時のみ、バネ力に抗して電磁力が押え板42を回転板41から引き離し、ブレーキオフになる。励磁コイル44の無通電時は、バネ力で押え板42を回転板41に強く押し付け、ブレーキオンになる。
【0043】
以上の説明はホームエレベータ昇降用駆動装置についてであるが、図1と図2いずれの駆動装置でも、ワイヤドラム30に巻き掛けたワイヤ34でエレベータ以外の任意の負荷を昇降させることが可能であり、任意の昇降装置用の駆動装置として使用可能である。
【0044】
また、ワイヤドラム30を省いて、調和減速機20または50の回転出力で任意の負荷を減速回転駆動するように、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータ1と、このブラシレスDCモータ1の出力軸2に連結した調和減速機20または50により減速駆動装置を構成することが可能であり、この場合も減速駆動装置は小容量化、小容積化、軽量化する。
【0045】
更に、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスDCモータ1でなくても、ブラシレスDCモータでさえあれば、誘導電動機に比べて小容量化、小容積化、軽量化が基本的に可能である。従って、下記(1)〜(2)のような装置構成も可能である。
(1)ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータの出力軸に連結した調和減速機(フラット型調和減速機20またはカップ型調和減速機50)を備えた減速駆動装置。
(2)ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータの出力軸に連結した調和減速機(フラット型調和減速機20またはカップ型調和減速機50)と、同調和減速機の外周を囲んで配置され、その回転出力部(偏平なフレックス・スプライン22またはカップ状のフレックス・スプライン52)に連結されたワイヤドラム30を備えた汎用昇降用駆動装置。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のホームエレベータ昇降用駆動装置には、下記の効果がある。
(1)電動機としてブラシレスDCモータを採用したので、従来の誘導電動機に比べて効率が高くなり、小容量化する。小容量化により、電動機が小容積化および軽量化して、駆動装置全体も小容積化および軽量化する。
(2)特に、ブラシレスDCモータが偏平形のアウタロータタイプであるので、一層の軽量化が可能である。
(3)減速機として調和減速機を採用したので、従来のウォーム減速機に比べて、高減速比なのに減速効率(動力伝達効率)が高くなり、電動機を小容量化でき、電力の省エネルギ化が可能である。また、調和減速機を採用したことにより、駆動装置が低騒音化する。
(4)また、ワイヤドラムを調和減速機の外周を囲むように配置したので、調和減速機がワイヤドラムの内部に位置し、空間の利用効率が向上して駆動装置全体が小容積化、即ち小形化する。
(5)更に、ワイヤドラムを調和減速機の回転出力部に連結したので、従来のウォームホイール出力軸のような余計な出力軸が不要であり、部品点数が減ると共に構造が単純化し、駆動装置全体の軽量化とコスト低減化が可能である。
(6)低容積化により、空いた空間部分を他の用途に有効利用することができる。
(7)また、軽量化により、装置据付け時の工費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るホームエレベータ昇降用駆動装置の構成例を示す図。
【図2】本発明の他の実施の形態に係るホームエレベータ昇降用駆動装置の構成例を示す図。
【図3】従来のホームエレベータ昇降用駆動装置の構成を示す図。
【符号の説明】
1 ブラシレスDCモータ
5 固定部材
7 軸受
8 取付台
9 フレーム
11 環状突部
20 フラット型調和減速機
24 回転側ギヤ
30 ワイヤドラム
40 ブレーキ
50 カップ型調和減速機
52 フレックス・スプライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device for raising and lowering a home elevator (home elevator), and enables a reduction in the capacity of an electric motor and a reduction in the volume and weight of the entire drive device.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a drive device for raising and lowering a home elevator is shown in FIG. The conventional drive device includes an induction motor 100, a worm speed reducer 101, and a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The home elevator lifting / lowering drive device is required to have the following characteristics.
(1) Since the current capacity of the breaker is limited at home, it is desirable that the capacity of the motor be small.
(2) In addition, since the installation space is limited in the home, it is desirable that the entire drive device has a small volume and a light weight.
[0004]
However, in the induction motor 100, since a current such as a secondary induction current or an eddy current flows through the rotor, a loss due to heat generation occurs. Therefore, in order to obtain a required driving force, the capacity of the induction motor 100 is increased accordingly. Further, since the worm reduction gear 101 is used as the reduction gear, the reduction gear efficiency is as high as about 50%, and the capacity of the induction motor 100 is correspondingly increased to obtain a required driving force.
[0005]
When the capacity of the induction motor 100 is large, the volume and weight of the induction motor 100 are also large, so that the volume and weight of the entire drive device is also large.
[0006]
Further, since the worm speed reducer 101 and the
[0007]
Further, since the worm wheel output shaft 101A of the worm reduction gear 101 is used for mounting the
[0008]
In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a drive device for raising and lowering a home elevator capable of reducing the capacity of an electric motor and reducing the volume and weight of the entire apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the drive device for raising and lowering the home elevator according to the first aspect of the present invention includes a protruding cylindrical portion (6), the cylindrical portion (6) and the cylindrical portion (6). Is a fixed part (5) having an annular protrusion (11) protruding in the opposite direction;
An output shaft (2) rotatably supported by the cylindrical portion (6) in a state of being inserted into the cylindrical portion (6), and a stator (4) fixed to the outer periphery of the cylindrical portion (6). A flat outer rotor type brushless DC motor (1) having a rotor (3) rotating with the rotating shaft (2);
The fixed side gear (21) fixed to the inner peripheral side of the annular protrusion (11), the elliptical bearing (23) connected to one end side of the output shaft (2), and the fixed side gear (21 ) Disposed adjacent to the rotating side gear (24), the fixed side gear (21), the rotating side gear (24) and the flat orbital bearing (23). A flat-type harmonic reduction gear (20), which is a spline (22) and is arranged on the inner peripheral side of the annular protrusion (11);
An annular groove (31) for accommodating the annular protrusion (11) and an annular cutout (32) for fixing the rotation side gear (24) are provided, and the flat type harmonic reduction gear (20 Further, it is disposed so as to surround the outer periphery of the annular protrusion (11), and is rotatably supported by a bearing (33) provided between the annular groove (31) and the annular protrusion (11). Wire drum (30),
A brake (40) disposed on the other end of the output shaft (2);
It is characterized by providing.
The drive device for raising and lowering the home elevator according to the second aspect of the invention is configured such that the protruding cylindrical portion (6) is concentric with the cylindrical portion (6) and protrudes in the opposite direction to the cylindrical portion (6). A fixing part (5) having an annular protrusion (11);
An output shaft (2) rotatably supported by the cylindrical portion (6) in a state of being inserted into the cylindrical portion (6), and a stator (4) fixed to the outer periphery of the cylindrical portion (6). A flat outer rotor type brushless DC motor (1) having a rotor (3) rotating with the rotating shaft (2);
The fixed side gear (51) fixed to the inner peripheral side of the annular protrusion (11), the elliptical race bearing (53) connected to one end side of the output shaft (2), and the fixed side gear (51 ) And the elliptical orbit bearing (53) and a cup-shaped flex spline (52) disposed on the inner peripheral side of the annular protrusion (11). (50),
An annular groove (31) for accommodating the annular protrusion (11) and a mounting portion (36) connected to the bottom (55) of the flex spline (52) are provided, and the cup type harmonic reduction device (50) Further, it is arranged so as to surround the outer periphery of the annular protrusion (11), and is rotatable by a bearing (33) provided between the annular groove (31) and the annular protrusion (11). A supported wire drum (30);
A brake (40) disposed on the other end of the output shaft (2);
It is characterized by providing.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0011]
First, by adopting a brushless DC motor and a harmonized speed reducer, the efficiency increases as shown in (1) and (2) below, and the capacity of the motor can be reduced.
(1) In the brushless DC motor, since the rotor part has a permanent magnet configuration, only magnetic flux is generated from the permanent magnet in the stator, and no heat is generated, and there is no loss (loss) in the rotor part. Therefore, the brushless DC motor has higher efficiency than the conventionally used induction motor, and the capacity required to obtain the same driving force is reduced.
(2) Harmonic reduction gear belongs to harmonic transmission, and is known as harmonic reduction gear or harmonic drive (registered trademark). Although it has a high reduction ratio, the reduction efficiency (power transmission efficiency) is 75% or more. Higher than (deceleration efficiency of about 50%). Thus, because of the high reduction efficiency, the capacity of the brushless DC motor required to obtain the same driving force is further reduced as compared with the conventional case using a worm reduction gear.
[0012]
Due to the reduction in capacity, the electric motor is reduced in volume and weight, and the entire drive device is also reduced in size and weight. However, for the reasons (1) to (3) below, the drive device as a whole is further reduced in volume and weight. Is possible.
(1) Among brushless DC motors, the flat-type outer rotor type brushless DC motor is expected to be lighter at the same output.
(2) Further, by arranging the wire drum so as to surround the outer periphery of the harmonic reduction gear, in other words, by arranging the wire drum on the outer diameter side of the harmonic reduction gear, the harmonic reduction gear is positioned inside the wire drum. Therefore, the space utilization efficiency is improved as compared with the conventional case, and the entire drive device is reduced in volume.
(3) Further, when the harmonic reduction gear is located inside the wire drum, the wire drum is connected to the rotation output portion of the harmonic reduction gear without using the worm wheel output shaft (refer to 101A in FIG. 3) as in the prior art. be able to. Therefore, the entire drive device is lightened by the amount that can eliminate the extra output shaft.
[0013]
As described above, the drive device for raising and lowering the home elevator in which the harmonic reduction gear is arranged on the output shaft of the flat outer rotor type brushless DC motor and the wire drum is arranged on the outer diameter side of the harmonic reduction gear is shown in FIG. When compared with the conventional drive device at the same capacity ratio, the volume and weight are improved as follows.
(1) Weight is reduced to 60%.
(2) The volume is reduced to 60%.
[0014]
Next, two specific examples (a home elevator lifting drive device employing a flat type harmonic reduction gear and a home elevator lifting drive device employing a cup type harmonic reduction gear) will be described with reference to FIGS.
[0015]
(Specific example of adopting flat type harmonic reduction gear)
First, with reference to FIG. 1, a drive device for raising and lowering a home elevator that employs a flat type harmonic reduction gear will be described. The drive device shown in FIG. 1 includes a flat outer rotor type brushless DC motor 1, a flat type harmonic reduction gear 20, and a wire drum 30. In FIG. 1, reference numeral 40 denotes an elevator holding brake.
[0016]
In FIG. 1, a brushless DC motor 1 includes an
[0017]
A flat type harmonic speed reducer 20 is arranged on one end side (right end side in the figure) of the
[0018]
The fixed-side gear 21 is an annular internal gear having a narrow width made of a highly rigid material. The fixed-side gear 21 is provided on the peripheral edge of the fixed member 5 and protrudes toward the anti-brushless DC motor 1 side. Further, the fixed side gear 21 is fixed.
[0019]
The flex spline 22 is a flat annular external gear made of an elastic material, and is arranged on the inner diameter side of the fixed side gear 21 and meshes with the fixed side gear 21.
[0020]
The elliptical bearing 23 is an input wave generating member, and is composed of an
[0021]
The tooth pitch of the fixed gear 21 is the same as that of the flex spline 22, but the number of teeth is two more than that of the flex spline 22. Therefore, when the elliptical orbit bearing 23 is driven and rotated by the brushless DC motor 1, the flex spline 22 is elastically deformed and the meshing position with the fixed side gear 21 is sequentially moved. 22 is decelerated and rotates.
[0022]
The rotation-side gear 24 is a ring-shaped internal gear having a narrow width and made of a highly rigid material for extracting the rotation output from the flex spline 22. The rotation side gear 24 has the same pitch and the same number of teeth as the flex spline 22, is arranged on the outer diameter side of the flex spline 22, meshes with it, and rotates integrally with the flex spline 22.
The harmonic speed reducer 20 shown in FIG. 1 is called a flat type because the flex spline 22 is flat.
[0024]
The wire drum 30 is disposed on the outer diameter side of the harmonic reduction gear 20 in order to increase the space utilization efficiency.
[0025]
Specifically, an
[0026]
Furthermore, the wire drum 30 is connected to the rotation output portion (rotation side gear 24) of the harmonic reduction gear 20 by fixing the rotation side gear 24 to the annular cutout portion 32.
[0027]
In FIG. 1,
[0028]
On the other end side (left end side in the figure) of the
[0029]
The brake 40 is a reverse operation type electromagnetic brake for safety, and includes a
[0030]
Accordingly, when the
[0031]
(Specific example of adopting cup-type harmonic reduction gear)
Next, referring to FIG. 2, a drive device for raising and lowering a home elevator that employs a cup-type harmonic reduction gear will be described. The drive device shown in FIG. 2 includes a flat outer rotor type brushless DC motor 1, a cup-type harmonic reduction device 50, and a wire drum 30. In FIG. 2, reference numeral 40 denotes an elevator holding brake.
[0032]
In FIG. 2, the brushless DC motor 1 is the same flat outer rotor type as that shown in FIG. 1, and includes a
[0033]
The cup-type harmonic reduction device 50 includes a stationary gear 51, a cup-shaped flex spline 52, and an elliptical orbit bearing 53, and decelerates the rotational output of the brushless DC motor 1 with high efficiency and low noise.
[0034]
The fixed side gear 51 is an annular internal gear made of a highly rigid material, like the fixed side gear 21 shown in FIG. 1, and is fixed to the inner peripheral side of the annular protrusion 11 of the fixing member 5.
[0035]
The flex spline 52 is a cup-shaped external gear made of an elastic material, and is arranged on the inner diameter side of the fixed side gear 51 and meshes with the fixed side gear 51. The bottom 55 of the flex spline 52 is open at the center for assembly and maintenance.
[0036]
Similar to the elliptical bearing 23 shown in FIG. 1, the elliptical bearing 53 is an input wave generating member composed of an
[0037]
The tooth pitch of the fixed side gear 51 is the same as that of the flex spline 52, but the number of teeth is two more than that of the flex spline 52. Therefore, when the elliptical orbit bearing 53 is rotated by the brushless DC motor 1, the flex spline 52 is elastically deformed and the meshing position with the fixed side gear 51 is sequentially moved. Has been rotated.
[0038]
The harmonic speed reducer 50 shown in FIG. 2 is called a cup type because the flex spline 52 has a cup shape.
[0039]
The wire drum 30 is arranged on the outer diameter side of the cup-type harmonic reduction gear 50 in the same manner as in FIG. 1 to increase the space utilization efficiency.
[0040]
Specifically, a mounting
[0041]
Further, the annular protrusion 11 of the fixing member 5 is inserted into an
[0042]
The brake 40 is the reverse operation type electromagnetic brake shown in FIG. 1, and is disposed on the other end side of the
[0043]
Although the above description is about the home elevator drive device, any of the drive devices shown in FIGS. 1 and 2 can lift and lower any load other than the elevator by the
[0044]
Further, a flat outer rotor type brushless DC motor 1 and an output shaft of the brushless DC motor 1 are provided so that an arbitrary load is decelerated and rotated by the rotational output of the harmonic reduction gear 20 or 50 without the wire drum 30. It is possible to configure a speed reduction drive device by the harmonized speed reducer 20 or 50 connected to 2, and also in this case, the speed reduction drive device is reduced in capacity, volume and weight.
[0045]
Further, even if the brushless DC motor 1 is not a flat and outer rotor type brushless DC motor 1, it is basically possible to reduce the capacity, the capacity and the weight as compared with the induction motor. Accordingly, the following apparatus configurations (1) to (2) are possible.
(1) A reduction drive device including a brushless DC motor and a harmonic reduction gear (flat harmonic reduction gear 20 or cup-type harmonic reduction gear 50) connected to the output shaft of the brushless DC motor.
(2) A brushless DC motor, a harmonic reduction gear (flat type harmonic reduction gear 20 or cup-type harmonic reduction gear 50) connected to the output shaft of the brushless DC motor, and an outer periphery of the harmonic reduction gear are arranged. A general-purpose lift drive device comprising a wire drum 30 connected to the rotation output portion (flat flex spline 22 or cup-shaped flex spline 52).
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the home elevator lift driving device of the present invention has the following effects.
(1) Since a brushless DC motor is adopted as the electric motor, the efficiency is higher than that of the conventional induction motor, and the capacity is reduced. By reducing the capacity, the electric motor is reduced in volume and weight, and the entire drive device is also reduced in volume and weight.
(2) In particular, since the brushless DC motor is a flat outer rotor type, further weight reduction is possible.
(3) Since a harmonized speed reducer is used as the speed reducer, the speed reduction efficiency (power transmission efficiency) is higher than the conventional worm speed reducer, but the motor can be reduced in capacity and energy can be saved. Is possible. In addition, the use of the harmonized speed reducer reduces the noise of the drive device.
(4) Further, since the wire drum is disposed so as to surround the outer periphery of the harmonic reduction gear, the harmonic reduction gear is located inside the wire drum, the space utilization efficiency is improved, and the entire drive device is reduced in volume. Miniaturize.
(5) Further, since the wire drum is connected to the rotation output portion of the harmonic reduction gear, an extra output shaft such as a conventional worm wheel output shaft is unnecessary, the number of parts is reduced, the structure is simplified, and the drive device Overall weight reduction and cost reduction are possible.
(6) By reducing the volume, the free space can be effectively used for other purposes.
(7) Moreover, the construction cost at the time of apparatus installation can be reduced by weight reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a drive device for raising / lowering a home elevator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a home elevator lifting drive device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional home elevator lifting drive device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless DC motor 5
Claims (2)
前記筒部(6)内に挿通された状態でこの筒部(6)により回転自在に支承された出力軸(2)と、前記筒部(6)の外周に固定されたステータ(4)と、前記回転軸(2)と共に回転するロータ(3)とを有する偏平形のアウターロータタイプのブラシレスDCモータ(1)と、
前記環状突部(11)の内周側に固定された固定側ギヤ(21)と、前記出力軸(2)の一端側に連結された楕円軌道ベアリング(23)と、前記固定側ギヤ(21)に隣接して配置した回転側ギヤ(24)と、前記固定側ギヤ(21)及び前記回転側ギヤ(24)と前記楕円軌道ベアリング(23)との間に介装された偏平なフレックス・スプライン(22)とでなり、前記環状突部(11)の内周側に配置されたフラット型調和減速機(20)と、
前記環状突部(11)を収めるための環状溝部(31)と、前記回転側ギヤ(24)を固定するための環状切込部(32)を設けてあり、前記フラット型調和減速機(20)更には前記環状突部(11)の外周を囲んで配置されており、前記環状溝部(31)と前記環状突部(11)との間に設けたベアリング(33)により回転可能に支承されたワイヤドラム(30)と、
前記出力軸(2)の他端側に配置したブレーキ(40)と、
を備えることを特徴とするホームエレベータ昇降用駆動装置。 A protruding cylindrical part (6), a fixing part (5) having an annular protruding part (11) concentric with the cylindrical part (6) and protruding in the opposite direction to the cylindrical part (6);
An output shaft (2) rotatably supported by the cylindrical portion (6) in a state of being inserted into the cylindrical portion (6), and a stator (4) fixed to the outer periphery of the cylindrical portion (6). A flat outer rotor type brushless DC motor (1) having a rotor (3) rotating with the rotating shaft (2);
The fixed side gear (21) fixed to the inner peripheral side of the annular protrusion (11), the elliptical bearing (23) connected to one end side of the output shaft (2), and the fixed side gear (21 ) Disposed adjacent to the rotating side gear (24), the fixed side gear (21), the rotating side gear (24) and the flat orbital bearing (23). A flat-type harmonic reduction gear (20), which is a spline (22) and is arranged on the inner peripheral side of the annular protrusion (11);
An annular groove (31) for accommodating the annular protrusion (11) and an annular cutout (32) for fixing the rotation side gear (24) are provided, and the flat type harmonic reduction gear (20 Further, it is disposed so as to surround the outer periphery of the annular protrusion (11), and is rotatably supported by a bearing (33) provided between the annular groove (31) and the annular protrusion (11). Wire drum (30),
A brake (40) disposed on the other end of the output shaft (2);
A drive device for elevating and lowering a home elevator.
前記筒部(6)内に挿通された状態でこの筒部(6)により回転自在に支承された出力軸(2)と、前記筒部(6)の外周に固定されたステータ(4)と、前記回転軸(2)と共に回転するロータ(3)とを有する偏平形のアウターロータタイプのブラシレスDCモータ(1)と、 An output shaft (2) rotatably supported by the cylindrical portion (6) in a state of being inserted into the cylindrical portion (6), and a stator (4) fixed to the outer periphery of the cylindrical portion (6). A flat outer rotor type brushless DC motor (1) having a rotor (3) rotating with the rotating shaft (2);
前記環状突部(11)の内周側に固定された固定側ギヤ(51)と、前記出力軸(2)の一端側に連結された楕円軌道ベアリング(53)と、前記固定側ギヤ(51)と前記楕円軌道ベアリング(53)との間に介装されたカップ状のフレックス・スプライン(52)とでなり、前記環状突部(11)の内周側に配置されたカップ型調和減速機(50)と、 The fixed side gear (51) fixed to the inner peripheral side of the annular protrusion (11), the elliptical race bearing (53) connected to one end side of the output shaft (2), and the fixed side gear (51 ) And the elliptical orbit bearing (53) and a cup-shaped flex spline (52) disposed on the inner peripheral side of the annular protrusion (11). (50),
前記環状突部(11)を収めるための環状溝部(31)と、前記フレックス・スプライン(52)の底部(55)に連結された取付部(36)を設けてあり、前記カップ型調和減速機(50)更には前記環状突部(11)の外周を囲んで配置されており、前記環状溝部(31)と前記環状突部(11)との間に設けたベアリング(33)により回転可能に支承されたワイヤドラム(30)と、 An annular groove (31) for accommodating the annular protrusion (11) and a mounting portion (36) connected to the bottom (55) of the flex spline (52) are provided, and the cup type harmonic reduction device (50) Further, it is arranged so as to surround the outer periphery of the annular protrusion (11), and is rotatable by a bearing (33) provided between the annular groove (31) and the annular protrusion (11). A supported wire drum (30);
前記出力軸(2)の他端側に配置したブレーキ(40)と、 A brake (40) disposed on the other end of the output shaft (2);
を備えることを特徴とするホームエレベータ昇降用駆動装置。 A drive device for elevating and lowering a home elevator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23667697A JP3924858B2 (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Home elevator lifting drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23667697A JP3924858B2 (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Home elevator lifting drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1179627A JPH1179627A (en) | 1999-03-23 |
JP3924858B2 true JP3924858B2 (en) | 2007-06-06 |
Family
ID=17004139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23667697A Expired - Fee Related JP3924858B2 (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Home elevator lifting drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3924858B2 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000344449A (en) | 1999-06-02 | 2000-12-12 | Teijin Seiki Co Ltd | Elevator drive |
JP2001039643A (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-13 | Teijin Seiki Co Ltd | Elevator |
JP2001039642A (en) | 1999-08-03 | 2001-02-13 | Teijin Seiki Co Ltd | Elevator |
FR2893460A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-18 | Leroy Somer Moteurs | ROTATING ELECTRIC MACHINE. |
EP1850454B1 (en) * | 2006-04-24 | 2011-06-22 | Inventio AG | Traction drive for elevator |
US11280394B2 (en) | 2009-03-30 | 2022-03-22 | Tq-Systems Gmbh | Gear, motor-gear unit, vehicle, generator with a gear, and force transmitting element |
WO2010113115A2 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Clean Mobile Ag | Gear, motor-gear unit, vehicle, generator with a gear, and force transmitting element |
JP5899223B2 (en) * | 2010-10-07 | 2016-04-06 | テークー−ジステームス ゲーエムベーハー | Gear, motor-gear unit, engine-gear unit, vehicle, generator with gear |
JP5630320B2 (en) * | 2011-02-23 | 2014-11-26 | 日本精工株式会社 | Direct drive motor for vehicle and vehicle |
WO2014147583A1 (en) | 2013-03-20 | 2014-09-25 | Tq-Systems Gmbh | Harmonic pin ring gearing |
CN105417416A (en) * | 2015-11-27 | 2016-03-23 | 河南新科起重机股份有限公司 | Light electric trolley for crane |
JP6788417B2 (en) * | 2016-07-28 | 2020-11-25 | ナブテスコ株式会社 | Gear device |
DE102016216888A1 (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Drive device for a window lift, with a bearing element for fixing a stator in a housing |
DE102016122845A1 (en) | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Tq-Systems Gmbh | Harmonic pinion gear, torque measuring device and freewheel assembly |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23667697A patent/JP3924858B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1179627A (en) | 1999-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3924858B2 (en) | Home elevator lifting drive | |
US6661137B2 (en) | Drive element such as a driving wheel or a hoisting winch, the element comprising a synchronous motor | |
US4459501A (en) | Toroidal generator and motor with radially extended magnetic poles | |
US4565938A (en) | Permanent magnet rotor toroidal generator and motor | |
US7195107B2 (en) | Machine having pulley coupled to rotor and partially overlying stator, elevator system including machine, and drive method | |
JPH09142761A (en) | Hoisting machine for elevator | |
JP2001072358A (en) | Elevator hoisting machine | |
JP4178075B2 (en) | Elevator hoisting machine | |
JPH1149459A (en) | Driving device for hoist | |
US20020140302A1 (en) | Drum-type motor with inner gear | |
CN213027620U (en) | Integrated planetary gear speed reducing motor | |
JP2001008407A (en) | Drive motor | |
JP4619713B2 (en) | Elevator hoisting machine | |
CA2629630C (en) | Electric motor with a low number of revolutions, in particular to drive lifting devices | |
KR100688158B1 (en) | Motor having two rotor | |
JPH0521830B2 (en) | ||
JP2005112583A (en) | Hoisting machine for elevator | |
CN2443980Y (en) | Decelerating clutch for brushless motor directly driven washing machine | |
CN1387300A (en) | Synchronous gearless permanent-magnet draw machine | |
KR20120015587A (en) | Direct drive apparatus for drum washing machine and drum washing machine thereof | |
KR20040071393A (en) | Driving device for washing machine | |
KR20170025734A (en) | Motor module with transmission | |
JP2839511B2 (en) | Dehydration washing machine drive | |
JP3600965B2 (en) | Electric hoist | |
EP4357509A1 (en) | Drive system of a washing machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040716 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040716 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040716 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |