CN105084181A - 行星滚轮减速机和使用它的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行星滚轮减速机，其防止空回并防止滚轮磨耗导致的传递力的减少。该行星滚轮减速机具有从输入轴到输出轴使旋转速度减速地传递旋转运动的机构，包括：连接于输入轴的太阳滚轮；连接于输出轴的外滚轮；配置在太阳滚轮周围的多个行星滚轮；壳体；和盖，外滚轮容纳太阳滚轮和多个行星滚轮，太阳滚轮、外滚轮和多个行星滚轮被容纳在由壳体和盖形成的空间中，多个行星滚轮分别具有在一个端部固定有支承部件的旋转轴，而且配置成能够绕旋转轴旋转，支承部件固定于盖，所述支承部件的与行星滚轮的中心轴正交且从行星滚轮的中心轴向太阳滚轮的中心轴去的第一方向的刚性，小于与行星滚轮的中心轴和第一方向正交的第二方向的刚性。

Description

行星滚轮减速机和使用它的电梯

技术领域

本发明涉及行星滚轮减速机和使用它的电梯。

背景技术

多种减速机方式已被实用化。其中，行星齿轮减速机可实现较大的减速比。但与其它齿轮式减速机同样，齿的啮合所产生的振动、噪音或齿隙(backlash，空回)会成为问题。因此例如像专利文献1(日本特开2012-193793号公报)所公开的那样，已经提出有不通过齿轮而通过摩擦轮(滚轮)进行力的传递的所谓行星滚轮减速机。

专利文献1中还举出了下述问题：在使用摩擦轮的情况下，由于摩擦面的磨损而导致摩擦轮之间的接触力降低，存在无法进行力的传递的可能性。对于这种问题，专利文献1中公开了如下特征的摩擦滚轮式减速机：中间滚轮分别由构成这些中间滚轮的轴向半部分的各一对的中间滚轮元件构成，并且，每个这些中间滚轮在各一对的中间滚轮元件之间夹持弹性部件，对各中间滚轮施加使轴向尺寸增大的方向的弹力，施加用于确保上述各滚轮的周面之间的滚动接触部的面压力的预压。进一步，在专利文献1中，由于太阳滚轮与环状滚轮(外滚轮)的转数不同导致两者的磨耗量产生差异，因此采用如下结构：在被端板34、36支承的导向块37设置太阳滚轮的旋转轴的半径方向的槽(导向长孔)，沿着该槽的内侧将行星滚轮的旋转轴向太阳滚轮侧引导，即使在太阳滚轮发生磨耗的情况下，也能够确保太阳滚轮与行星滚轮的接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-193793号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中所示的行星滚轮减速机中，由于沿着设置于导向块37的槽(导向长孔38)引导行星滚轮的旋转轴，因此在行星滚轮(中间滚轮19)的旋转轴(自转轴20)与槽之间，需要设置向太阳滚轮的旋转轴延伸的间隙。这样由于存在使行星滚轮移动的间隙，在作为输入轴的太阳滚轮的旋转方向反转时，行星滚轮的旋转轴为了消除间隙而绕太阳滚轮移动，存在太阳滚轮的旋转无法传递到环状滚轮(外滚轮)，即产生相当于齿轮式减速机中的齿隙的现象的可能性。

进一步，在专利文献1公开的行星滚轮减速机中，如果存在摩擦轮之间的接触面的材质的偏差导致的磨耗量的差异或加工误差导致的尺寸误差，则存在行星滚轮的旋转轴倾斜，无法将力传递到环状滚轮(外滚轮)的可能性。以下说明该现象。

太阳滚轮与行星滚轮以及行星滚轮与外滚轮接触时，太阳滚轮的旋转轴与行星滚轮的旋转轴之间的距离为太阳滚轮的外径与外滚轮的内径的平均值。因此，如专利文献1所述，在太阳滚轮、行星滚轮和外滚轮都具有如专利文献1记载的接触面的情况下，由于磨耗量的差异和加工误差，存在分割后的行星滚轮的上述距离相互不同的可能性。此时，行星滚轮的旋转轴与太阳滚轮的旋转轴变得不平行，行星滚轮与太阳滚轮以及外滚轮的接触面减小，成为点接触。其结果是减少了可传递的力。

在电梯中，存在相当于空回(齿隙引起)的现象导致乘坐舒适性下降，可传递力的降低导致搭载乘客的轿厢异常运行的可能性。以下说明该现象。

通常的电梯为所谓交走式，即曳引机驱动一端连接轿厢、另一端连接对重的吊索而使轿厢升降。对重的质量设定为轿厢的质量与额定载人数的大约一半的质量之和。因此，在乘客少的时候，对重侧比轿厢侧重，因此在保持轿厢的位置时，曳引机需要输出拉起对重的方向的力。另一方面，在乘客接近满员时，由于对重侧比轿厢侧轻，因此在保持轿厢的位置时，曳引机需要输出拉起轿厢的方向的力。因此，如果应用于曳引机的行星滚轮减速机发生相当于空回的现象，在因乘客进出使轿厢与对重的平衡改变、要求曳引机产生的力的方向反转时，存在轿厢瞬间地移动相当于齿隙的距离的可能性。此外，在可传递的力减少的情况下，存在要求曳引机产生的力无法输出，无法控制轿厢位置的可能性。

鉴于以上情况，本发明的目的是提供一种在行星滚轮减速机中，能够防止空回和防止滚轮磨耗所导致的传递力的减少的行星滚轮减速机。

用于解决课题的技术方案

本发明为了达成上述目的，提供一种行星滚轮减速机，其具有从输入轴到输出轴使旋转速度减速地传递旋转运动的机构，

该行星滚轮减速机包括：

连接于上述输入轴的太阳滚轮；

连接于上述输出轴的外滚轮；

配置在上述太阳滚轮周围的多个行星滚轮；

壳体；和

盖，

上述外滚轮容纳上述太阳滚轮和上述多个行星滚轮，

上述太阳滚轮、上述外滚轮和上述多个行星滚轮被容纳在由上述壳体和上述盖形成的空间中，

该行星滚轮减速机中，

上述多个行星滚轮分别具有在一个端部固定有支承部件的旋转轴，而且配置成能够绕上述旋转轴旋转，

上述支承部件固定于上述盖，所述支承部件的与上述行星滚轮的中心轴正交且从上述行星滚轮的中心轴向上述太阳滚轮的中心轴去的第一方向的刚性，小于与上述行星滚轮的中心轴和上述第一方向正交的第二方向的刚性。

发明效果

本发明的行星滚轮减速机通过具有上述结构，由于行星滚轮不会围绕太阳滚轮发生移动，因此能够防止空回。此外，行星滚轮能够在保持其旋转轴与太阳滚轮的旋转轴平行的状态下，以追随太阳滚轮的摩擦面的磨耗量与太阳滚轮接触的方式移动，因此能够防止磨耗导致的传递力的减少。

将本发明的行星滚轮减速机应用于曳引机的电梯能够提高乘客的搭乘舒适性而且防止随着乘客的进出而出现的轿厢的异常运行。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的行星滚轮减速机的一个实施方式的截面图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是表示本发明的行星滚轮减速机中使用的支承部件的第一方式的示意图。

图4A是表示使用图3所示的支承部件时行星滚轮减速机的盖的侧面的一部分的示意图。

图4B是表示将图3所示的支承部件固定于图4A所示的盖的的状态的示意图。

图5是表示本发明的行星滚轮减速机中使用的支承部件的第二方式的示意图。

图6A是表示使用图5所示的支承部件时行星滚轮减速机的盖的侧面的一部分的示意图。

图6B是表示将图5所示的支承部件固定于图6A所示的盖的状态的示意图。

图7是表示本发明的行星滚轮减速机中使用的支承部件的第三方式的示意图。

图8是示意性地表示图1中太阳滚轮的摩擦面发生了磨耗时的状态的截面图。

图9是示意性地表示使用本发明的行星滚轮减速机的电梯的一个实施方式的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的行星滚轮减速机的实施方式进行说明。但本发明并不限定于这里举出的实施方式，能够在不改变主旨的范围内适当地组合或改良。

(实施例1)

图1是示意性地表示本发明的行星滚轮减速机的一个实施方式的截面图，图2是图1的A-A截面图。如图1和图2所示，本发明的行星滚轮减速机100具有输入轴1、输出轴3、固定于输入轴1的太阳滚轮2、固定于输出轴3的外滚轮4和配置在太阳滚轮2周围的多个行星滚轮5。输入轴1、输出轴3、太阳滚轮2和外滚轮4绕相同的旋转轴旋转。此外，多个行星滚轮5以能够绕旋转轴6旋转的方式配置在太阳滚轮2的周围。

虽然图1中未图示，输入轴1连接到外部的旋转体，输出轴3连接到外部的另一旋转体。当外部的旋转体使输入轴1旋转时，太阳滚轮2也以相同的转速旋转。行星滚轮5由于与太阳滚轮2的接触面的摩擦力而旋转，两者的接触面的速度大致相同。同样地，外滚轮4也因与行星滚轮5的接触面的摩擦力而旋转，两者的接触面的速度大致相同。此时，由于太阳滚轮2的接触面(截锥状)的外径比外滚轮4的接触面(截锥状)的内径小，因此外滚轮4的转速比太阳滚轮2的转速小。由于输出轴3以与外滚轮4相同的转速旋转，因此行星滚轮减速机100具有从输入轴1到输出轴3使转速减速而传递旋转运动的机构。

外滚轮4具有以其内表面接触多个行星滚轮5的方式容纳太阳滚轮2和多个行星滚轮5的形状(图1所述的杯状)。并且，输入轴1和输出轴3的一部分、太阳滚轮2、外滚轮4和多个行星滚轮5被容纳在壳体11和盖8所形成空间内。壳体11和盖8构成为能够利用螺栓12密闭。

进一步地详细说明太阳滚轮2、外滚轮4和行星滚轮5的旋转机构。多个第一球13在外滚轮4与壳体11之间，被配置在与太阳滚轮2的中心轴同心的圆周上。同样地，多个第二球14，在太阳滚轮2与外滚轮4之间，被配置在与太阳滚轮2的中心轴同心的圆周上。太阳滚轮2与外滚轮4分别被上述第一球13和第二球14以能够相对于壳体11绕太阳滚轮2的中心轴旋转的方式支承。此外，多个第三球15在行星滚轮5与旋转轴6之间，被配置在与旋转轴6的中心轴同心的圆周上，以行星滚轮5能够绕旋转轴6旋转的方式支承行星滚轮5。第四球16配置在行星滚轮5与后述的垫片(环)9之间，将后述的弹性体(盘簧)10产生的推力传递到行星滚轮5，并且以使行星滚轮5能够绕旋转轴6旋转的方式支承弹性体10和垫片9。

接着，对支承部件7进行说明，支承部件7的一个端部固定于行星滚轮5的旋转轴6，另一个端部固定于盖8。本发明的支承部件7的特征在于：在与行星滚轮5的中心轴正交且从该行星滚轮的中心轴向太阳滚轮2的中心轴去的方向即第一方向(图2中的x方向)上的刚性，小于与行星滚轮5的中心轴和第一方向正交的第二方向(图2中的y方向)上的刚性。通过这样使支承部件7的刚性具有各向异性，在太阳滚轮2发生磨耗时，支承部件7能够追随其磨耗使行星滚轮5向太阳滚轮2移动，能够使行星滚轮5与太阳滚轮2接触。作为实现这种刚性的各向异性的方案，优选使用板簧等板状弹性体作为支承部件7。板簧的厚度方向的刚性比宽度方向的刚性小，因此通过以使板簧的厚度方向与上述第一方向一致的方式配置板簧，第一方向的刚性比第二方向的刚性小。

对支承部件7的具体形状进行说明。图3是表示本发明的行星滚轮减速机中使用的支承部件的第一方式的示意图。此外，图4A是表示使用图3所示的支承部件时行星滚轮减速机的盖的侧面的一部分的示意图，图4B是表示将图3所示的支承部件固定于图4A所示的盖的状态的示意图。如图3所示，板簧7的一个端部经由限动件17固定于行星滚轮5的旋转轴6，在另一个端部设置有阳螺杆18。如图4A和4B所示，在使用这种支承部件时，盖8具有使阳螺杆18贯通的贯通孔41，并具有与板簧7的侧端部42啮合的槽40。由于阳螺杆18贯通盖8，因此在利用螺栓12固定盖8后能够利用螺母将阳螺杆18固定于盖8。

对支承部件7的其它形状进行说明。图5是表示本发明的行星滚轮减速机中所用的支承部件的第二方式的示意图。此外，图6A是表示使用图5所示的支承部件时行星滚轮减速机的盖的侧面的一部分的示意图，图6B是表示将图5所示的支承部件固定于图6A所示的盖的状态的示意图。如图5所示，板簧7的一个端部经由限动件17固定于行星滚轮5的旋转轴6，在另一个端部设置有具有多个阴螺纹19的圆盘20。如图6A和6B所示，在使用这种支承部件时，通过在盖8设置使紧固于上述阴螺纹19的螺栓51贯通的螺栓贯通孔50，能够经由螺栓51将支承部件7固定于盖8。在该结构中，由于圆盘20具有阴螺纹19，因此不必在盖8设置槽，提高了可制造性。

对支承部件7的其它形状进行说明。图7是表示本发明的行星滚轮减速机中使用的支承部件的第三方式的示意图。如图7所示，支承部件7的一个端部经由限动件17固定于行星滚轮5的旋转轴6，在另一个端部设置有多个(图7中为两个)杆(连结杆)21，在固定于盖8的一端设置有具有多个阴螺纹19的圆盘20。在这样由多个杆21构成支承部件7的情况下，通过以使与连接多个杆21的方向正交的方向和上述第一方向一致的方式配置支承部件7，能够使第二方向的刚性比第一方向的刚性小。此外，盖8的安装方式与第二方式相同。在该结构中，通过调整杆21的个数能够阶段性地调整第一方向的刚性与第二方向的刚性的比例。

接着，对弹性体10和垫片(环)9进行说明。本发明的行星滚轮减速机100优选在行星滚轮5与盖8之间具有弹性体10和垫片9。弹性体10经由垫片9按压行星滚轮5。在图1中，将行星滚轮5向纸面下方按压。只要能够按压行星滚轮5，则对弹性体10的形状并无特别限定，但优选为盘簧。在使用中心有孔的盘簧的情况下，优选使上述支承部件7贯通盘簧的孔而配置。

对太阳滚轮2、外滚轮4的内表面和行星滚轮5的优选形状进行说明。如图1所示，优选的是：太阳滚轮2形成为从输入轴1向输出轴3去直径单调增加的截锥形状，外滚轮4的内表面形成为从输入轴1向输出轴3去直径单调减少的截锥形状，行星滚轮5形成为从输入轴1向输出轴3去直径单调减少的截锥形状。

图8是示意性地表示图1中太阳滚轮2的摩擦面发生了磨耗时的状态的截面图。以下，利用图8对本发明的作用效果进行说明。行星滚轮5被盘簧10按压向太阳滚轮2和外滚轮4，当输入轴1被施加转矩时，在这些按压面产生摩擦力。其结果是按压面发生磨耗。因此，在太阳滚轮2、外滚轮4和行星滚轮5为图1和图8所示的形状时，利用盘簧10的推力，环9、行星滚轮5向远离盖8的方向(图8中的箭头方向)移动。

此时，由于太阳滚轮2的外径比外滚轮4的内径小，因此太阳滚轮2的转速比外滚轮4高，如果两者的材质相同，则太阳滚轮2的磨耗量更大。其结果是，与磨耗前的状态相比，从与行星滚轮5接触的太阳滚轮2的接触面到与行星滚轮5接触的外滚轮4的接触面的中间位置更接近太阳滚轮2。即，相比初始状态，旋转轴6更靠近太阳滚轮2。支承部件7以追踪该位移的方式变形，因此即使太阳滚轮2发生磨耗也能够确保太阳滚轮2与行星滚轮5的接触面，能够防止空回。

为了在接触面传递力，盘簧10经由环9以足够大的推力按压行星滚轮5。通过将该推力设定成相比于支承部件7的变形产生的反作用力足够大，行星滚轮5以沿着太阳滚轮2和外滚轮4的侧面的方式在确保接触面的同时移位，能够防止传递力的减少。

如上所述，本发明的行星滚轮减速机100中，能够防止相当于齿轮式减速机中的空回的现象，并且能够防止可传递的力因接触面磨耗而减少。

接着，对该行星滚轮减速机的组装工序进行说明。在第一工序中，将壳体11设置成图1的朝向后，依次将第一球13、外滚轮4、第二球14、太阳滚轮2按照该顺序配置在壳体11中。在第二工序中，将行星滚轮5、一端固定了支承部件7的旋转轴6和第三球15组合而得的构件配置在太阳滚轮2与外滚轮4之间。在第三工序中，将第四球16、环9、盘簧10按该顺序配置在行星滚轮5之上，将支承部件7固定于盖8并且利用螺栓12将盖8固定于壳体11。此时，为了在第二工序中使得旋转轴6不会掉下，将外径比旋转轴6大的限动件17设置在旋转轴6与支承部件7之间(图3、5和7)。

此外，对于图1所示的各结构部件的材质并不特别加以限定，可使用不锈钢等适用于行星滚轮减速机的已知材料。

(实施例2)

图9是示意性地表示使用本发明的行星滚轮减速机的电梯的一个实施方式的图。如图9所示，本发明的电梯包括：作为乘客搭乘的部分的轿厢22；通过吊索24与轿厢22连接，用于维持与轿厢22的质量平衡的对重23；和用于驱动吊索24的曳引机25。曳引机25包括：作为卷绕吊索24的部位的绳轮26；用于生成驱动吊索24的驱动力的电动机28；和配置在绳轮26与电动机28之间，使电动机28的旋转减速而传递到绳轮26的减速机27。电动机28的旋转被减速机27减速后传递到绳轮26。作为减速机27使用上述本发明的行星滚轮减速机。

采用本发明的行星滚轮减速机的电梯，绳轮26的旋转和电动机28的旋转不会产生空回等现象，能够一致地加以对应，因此能够控制轿厢22的位置，并且能够抑制异常的运行或者导致搭乘舒适性降低的相当于齿隙的移动。

此外，如图9所示的结构，在曳引机25使用减速机27时，与不使用减速机27而由电动机28直接驱动绳轮26的情况相比，能够降低电动机28所需的转矩，由此能够使电动机28小型化。

如上所述，可知通过本发明的行星滚轮减速机，能够提供防止空回和防止滚轮磨耗导致的传递力的减少的行星滚轮减速机。此外，可知通过将本发明的行星滚轮减速机应用于电梯中，能够提供可提高乘客搭乘舒适性和防止乘客上下带来的轿厢异常运行的电梯。

此外，上述实施方式和实施例是为了帮助理解本发明而进行的说明。本发明并不限定于所记载的具体结构。例如，能够将某实施例的结构的一部分替换成其它实施例的结构，或者能够在某实施例的结构中添加其它实施例的结构。即，能够对本说明书的实施方式和实施例的结构的一部分，进行删除、替换为其它结构、添加其它结构。

附图标记说明

1……输入轴

2……太阳滚轮

3……输出轴

4……外滚轮

5……行星滚轮

6……行星滚轮的旋转轴

7、21……支承部件

8……盖

9……环

10……弹性体

11……壳体

12、51……螺栓

13……第一球

14……第二球

15……第三球

16……第四球

17……限动件

18……阳螺杆

19……阴螺纹

20……圆盘

40……槽

41……阳螺杆贯通孔

42……支承部件的侧端部

50……螺栓贯通孔

51……螺栓

100、100’……行星滚轮减速机。

Claims (9)

1.一种行星滚轮减速机，其具有从输入轴到输出轴使旋转速度减速地传递旋转运动的机构，

该行星滚轮减速机包括：

连接于所述输入轴的太阳滚轮；

连接于所述输出轴的外滚轮；

配置在所述太阳滚轮周围的多个行星滚轮；

壳体；和

盖，

所述外滚轮容纳所述太阳滚轮和所述多个行星滚轮，

所述太阳滚轮、所述外滚轮和所述多个行星滚轮被容纳在由所述壳体和所述盖形成的空间中，

该行星滚轮减速机的特征在于：

所述多个行星滚轮分别具有在一个端部固定有支承部件的旋转轴，而且配置成能够绕所述旋转轴旋转，

所述支承部件固定于所述盖，所述支承部件的与所述行星滚轮的中心轴正交且从所述行星滚轮的中心轴向所述太阳滚轮的中心轴去的第一方向的刚性，小于与所述行星滚轮的中心轴和所述第一方向正交的第二方向的刚性。

2.如权利要求1所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

还包括垫片和弹性体，

所述弹性体配置在所述垫片与所述盖之间，经由所述垫片将所述行星滚轮向所述太阳滚轮和所述外滚轮按压。

3.如权利要求1或2所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述太阳滚轮形成为从所述输入轴向所述输出轴去直径单调增加的截锥形状，

所述外滚轮的内表面形成为从所述输入轴向所述输出轴去直径单调减少的截锥形状，

所述行星滚轮形成为从所述输入轴向所述输出轴去直径单调减少的截锥形状。

4.如权利要求1至3中任一项所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述支承部件为板簧，

所述板簧以所述板簧的厚度方向与所述第一方向一致的方式配置。

5.如权利要求4所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述板簧在固定于所述盖的端部设置有阳螺杆，

所述盖具有使所述阳螺杆贯通的贯通孔和与所述板簧的侧端部啮合的槽。

6.如权利要求4所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述板簧在固定于所述盖的端部设置有具有多个阴螺纹的圆盘，

所述盖具有使紧固于所述阴螺纹的螺栓贯通的贯通孔。

7.如权利要求1至3中任一项所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述支承部件包括具有相同形状的多个杆，

所述多个杆沿所述第二方向配置，并且在固定于盖的一端设置有具有多个阴螺纹的圆盘，

所述盖具有使紧固于所述阴螺纹的螺栓贯通的贯通孔。

8.如权利要求2至7中任一项所述的行星滚轮减速机，其特征在于：

所述弹性体是中心有孔的盘簧，

所述支承部件贯通所述盘簧的孔。

9.一种电梯，其特征在于，包括：

搭乘乘客的轿厢；

通过吊索与所述轿厢连接的对重；和

用于驱动所述吊索的曳引机，

其中，所述曳引机包括：

作为卷绕所述吊索的部位的绳轮；

生成用于驱动所述吊索的驱动力的电动机；和

配置于所述绳轮与所述电动机之间，使所述电动机的旋转减速而传递到所述绳轮的减速机，

所述减速机是权利要求1至8中任一项所述的行星滚轮减速机。