JPH1179627A - Driving device for elevating home elevator - Google Patents
Driving device for elevating home elevatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for raising and lowering a home elevator (home elevator), and it is possible to reduce the capacity of an electric motor and the volume and weight of the entire drive device.
【０００２】[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１００
Ａ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。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional example of a drive device for raising and lowering a home elevator. The conventional driving device is an induction motor 100
, A worm speed reducer 101 and a wire drum 102. As the induction motor 100, an inner motor type driven by an inverter is used. The worm speed reducer 101 is attached to one end of an output shaft 100A of the induction motor 100, and the wire drum 102 is attached to a worm wheel output shaft 101A of the worm speed reducer 101. The output shaft 100 of the induction motor 100
A brake 103 is disposed on the other end side of A to hold the elevator. An elevator wire 104 is wound around the wire drum 102.
【０００３】[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。The following characteristics are required for the drive device for raising and lowering the home elevator. (1) At home, the current capacity of the breaker is limited,
It is desirable that the capacity of the motor is small. (2) Also, at home, the installation space is limited,
It is desirable that the entire drive device has a small volume and a light weight.
【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。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 occurs due to heat generation. Therefore, to obtain the required driving force,
Accordingly, the capacity of the induction motor 100 increases. Also,
Since the worm speed reducer 101 is used as the speed reducer,
The reduction gear efficiency is as high as about 50%, and the capacity of the induction motor 100 increases accordingly to obtain the required driving force.
【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。[0005] If the capacity of the induction motor 100 is large, the volume and the weight of the induction motor 100 are also large, so that the volume and the weight of the entire driving device are also large.
【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。Further, since the worm speed reducer 101 and the wire drum 102 occupy the space separately, the space utilization efficiency is not good, and the volume of the entire driving device is correspondingly increased.
【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１０１
Ａの分、駆動装置全体の重量が大きくなる。Further, since the worm wheel output shaft 101A of the worm speed reducer 101 is used for mounting the wire drum 102, the worm wheel output shaft 101A
The weight of the entire driving device is increased by A.
【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。[0008] In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a drive device for raising and lowering a home elevator, which can reduce the capacity of an electric motor and reduce the volume and weight of the entire device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記第課題を解決するた
め、請求項１に係る発明のホームエレベータ昇降用駆動
装置は、偏平形でアウタロータタイプのブラシレスＤＣ
モータと、このブラシレスＤＣモータの出力軸に連結さ
れた調和減速機と、この調和減速機の外周を囲んで配置
され、同調和減速機の回転出力部に連結されたワイヤド
ラムを備えることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive system for raising and lowering a home elevator according to the first aspect of the present invention.
A motor, a harmonic reducer connected to an output shaft of the brushless DC motor, and a wire drum disposed around the outer periphery of the harmonic reducer and connected to a rotation output section of the harmonic reducer. And
【００１０】[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。Embodiments of the present invention will be described below.
【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。 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。 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。First, by employing a brushless DC motor and a harmonic reducer, the efficiency is increased as described below, and the capacity of the motor can be reduced. In the brushless DC motor, since the rotor portion has a permanent magnet configuration, the permanent magnet only generates magnetic flux in the stator, does not generate heat, and has no loss in the rotor portion. Therefore, the brushless DC motor has a higher efficiency and a smaller capacity for obtaining the same driving force than the conventionally used induction motor. Harmonic reduction gears belong to harmonic transmissions, and are known as harmonic reduction gears or harmonic drive (registered trademark). Although they have a high reduction ratio, the reduction efficiency (power transmission efficiency) is 75% or more, and the worm reduction gear (reduction efficiency) (About 50%). As described above, because of the high deceleration 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 the worm speed reducer.
【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１
０１Ａ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。Although the electric motor is reduced in volume and weight by the above-mentioned reduction in capacity, the entire drive unit is also reduced in size and weight. However, for the following reasons (1) to (3), the overall drive unit is further reduced in volume. And lightening are possible. (1) Among brushless DC motors, a flat type outer rotor type brushless DC motor is expected to be lighter at the same output. (2) In addition, by disposing the wire drum so as to surround the outer periphery of the harmonic reducer, in other words, by disposing the wire drum on the outer diameter side of the harmonic reducer, the harmonic reducer is located inside the wire drum. Therefore, the space utilization efficiency is improved as compared with the related art, and the entire driving device is reduced in volume. (3) Further, when the harmonic reducer is located inside the wire drum, the worm wheel output shaft (1 in FIG.
01A), the wire drum can be connected to the rotation output section of the harmonic reduction gear. Accordingly, the weight of the entire driving device can be reduced by eliminating the unnecessary output shaft.
【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。As described above, the harmonic reduction gear is arranged on the output shaft of the flat type outer rotor type brushless DC motor,
The home elevator lifting / lowering device in which the wire drum is arranged on the outer diameter side of the harmonic reduction device has the following improvements in volume and weight as compared with the conventional driving device shown in FIG. 3 at the same capacity ratio. (1) Weight is reduced to 60%. (2) The volume is reduced to 60%.
【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。Next, referring to FIG. 1 and FIG. 2, two specific examples (a drive device for raising and lowering a home elevator employing a flat type harmonic reducer and a drive device for raising and lowering a home elevator employing a cup type harmonic reducer) are shown. explain.
【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。(Specific Example Using Flat-Type Harmonic Reduction Gear) First, referring to FIG. 1, a description will be given of a home elevator lifting / lowering drive apparatus employing a flat-type harmonic reduction gear. The drive device shown in FIG. 1 includes a flat type 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 a brake for holding the elevator.
【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。Referring to FIG. 1, a brushless DC motor 1 includes an output shaft 2, a rotor 3, and a stator 4. The output shaft 2 is rotatably supported via a bearing 7 in a cylindrical portion 6 protruding laterally (leftward in the figure) from the fixed member 5. The fixing member 5 is erected on the mounting base 8. The rotor 3 is a permanent magnet, and is mounted on the inner peripheral side of a frame 9 integrally mounted on the output shaft 2. The stator 4 is a stator coil, and is fixed to the outer peripheral side of the cylindrical portion 6 that supports the output shaft 2. As described above, the brushless DC motor 1 is an outer rotor type and is a flat type as can be seen from FIG. To detect the rotational position of the rotor 3, a rotational position detector 10 is attached to the stator 4 so as to face the rotor 3.
【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。One end of the output shaft 2 of the flat, outer rotor type brushless DC motor 1 (the right end in the figure).
, A flat type harmonic reduction gear 20 is arranged. The flat harmonic reduction gear 20 includes a fixed gear 21, a flat flex spline 22, an elliptical orbit bearing 23, and a rotating gear 24, and reduces the rotational output of the brushless DC motor 1 with high efficiency and low noise. .
【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。The fixed-side gear 21 is a ring-shaped internal gear having a narrow width made of a material having high rigidity. The fixed-side gear 21 is provided on a peripheral portion of the fixed member 5 and protrudes toward the anti-brushless DC motor 1 side. A fixed side gear 21 is fixed to the inner peripheral side.
【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。The flex spline 22 is a flat annular external gear made of an elastic material, and is disposed on the inner diameter side of the fixed gear 21 and meshes with the fixed gear 21.
【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２
２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。The elliptical orbit bearing 23 is an input wave generating member, and comprises an elliptical cam 23A and a ball bearing 23B fitted on the outer periphery thereof. The inner ring of the ball bearing 23B is fixed to the cam 23A, but the outer ring is elastically deformed via the ball bearing 23B. This elliptical orbit bearing 23 is flex spline 2
2 and is connected to the output shaft 2 of the brushless DC motor 1.
【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。The pitch of the teeth of the fixed side gear 21 is the same as that of the flex spline 22, but the number of teeth is flex
There are two more splines than those of the splines 22. Therefore, the elliptical orbit bearing 23 is the brushless DC motor 1
When driven and rotated, the flex spline 22
Is elastically deformed, the engagement position with the fixed side gear 21 sequentially moves, and the flex spline 22 is reduced in speed and rotated by the difference in the number of teeth between the two.
【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The rotation-side gear 24 is a ring-shaped internal gear having a small width and made of a highly rigid material for taking out a rotation output from the flex spline 22. Rotation side gear 24
Have the same pitch and the same number of teeth as the flex spline 22, are arranged on the outer diameter side of the flex spline 22 and mesh therewith, and rotate integrally with the flex spline 22.
【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。The harmonic reducer 20 shown in FIG. 1 is called a flat type because the flex spline 22 is flat.
【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。The wire drum 30 is arranged on the outer diameter side of the harmonic reducer 20 in order to increase the space utilization efficiency.
【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３
０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。More specifically, an annular groove 31 for accommodating the annular projection 11 of the fixing member 5 is provided on the inner surface (left side in the figure) of the wire drum 30 to fix the rotating gear 24 of the harmonic reduction gear 20. Notch 32 for wire drum 3
0 is provided on the inner peripheral surface. Then, by inserting the annular protrusion 11 of the fixing member 5 into the annular groove 31, the wire drum 30 is arranged around the outer periphery of the harmonic reduction gear 20, and the cross roller bearing 33 is provided between the annular protrusion 11 and the annular groove 31.
Are provided to rotatably support the wire drum 30.
【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。Further, 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 cut portion 32.
【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。In FIG. 1, reference numeral 34 denotes a wire for raising and lowering the home elevator, which is wound around the outer circumferential groove 35 of the wire drum 30. The outer surface of the wire drum 30 is open at the center for convenience of assembly and maintenance.
【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。A brake 40 is provided at the other end (left end in the figure) of the output shaft 2 of the brushless DC motor 1 for holding the elevator.
【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４
２と、この押え板４２を回転板４１に押し付けるバネ４
３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。The brake 40 is a reverse operation type electromagnetic brake for safety, and includes a rotating plate 41 with a shoe fixed to the output shaft 2 and a pressing plate 4 provided only in the axial direction.
2 and a spring 4 for pressing the holding plate 42 against the rotating plate 41
3 and an exciting coil 44 for separating the presser plate 42 from the rotary plate 41 against the force of the spring 43 when energized. The exciting coil 44 is fixed to a fixed member 45 erected on the mounting base 8, the holding plate 42 is guided by a guide member 46 provided on the fixed member 45 so as to be movable in the axial direction, and the spring 43 is connected to the holding plate 42 and the fixed member. It is mounted between 45.
【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。Accordingly, when the excitation coil 44 is de-energized, the brake is on, and the spring 43 strongly presses the holding plate 42 against the rotating plate 41 by its elastic force to stop the rotation of the brushless DC motor 1. Therefore, the rotation of the wire drum 30 also stops. When the excitation coil 44 is energized, the brake is off, and the electromagnetic force of the excitation coil 44 pulls the presser plate 42 away from the rotary plate 41 against the spring 43, thereby enabling the brushless DC motor 1 to rotate. Therefore, the wire drum 30 can also rotate.
【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Ｄ
Ｃ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。(Specific example employing a cup-type harmonic reduction gear)
Next, with reference to FIG. 2, a description will be given of a home elevator lifting / lowering device employing a cup-type harmonic reduction gear. The drive device shown in FIG. 2 is a flat type outer rotor type brushless D
It includes a C motor 1, a cup-type harmonic reduction gear 50, and a wire drum 30. In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a brake for holding the elevator.
【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。In FIG. 2, the brushless DC motor 1 is of the same flat outer rotor type as that shown in FIG. 1, and comprises a rotating shaft 2, a rotor 3, and a stator 4.
The rotating shaft 2 is rotatably supported via a bearing 7 in the cylindrical portion 6 of the fixed member 5. The rotor 3 is a permanent magnet, and is attached to the inner peripheral side of the frame 9. The stator 4 is a stator coil, and is fixed to the outer peripheral side of the cylindrical portion 6. A rotation position detector 10 is attached to the stator 4. In addition, an annular protrusion 11 is provided on the periphery of the fixing member 5 for disposing the cup-type harmonic reduction gear 50.
【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。The cup-type harmonic reduction gear 50 has a fixed gear 51.
, A cup-shaped flex spline 52 and an elliptical orbital bearing 53 for reducing the rotational output of the brushless DC motor 1 with high efficiency and low noise.
【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。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 projection 11 of the fixed member 5. ing.
【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。The flex spline 52 is a cup-shaped external gear made of an elastic material, is disposed on the inner diameter side of the fixed gear 51 and meshes with the fixed gear 51. The bottom 55 of the flex spline 52 is open at the center for convenience of assembly and maintenance.
【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。The elliptical orbit bearing 53 is the same as the elliptical orbit bearing 23 shown in FIG.
And an input wave generating member composed of a ball bearing 53B fitted on the outer periphery thereof. The inner ring of the ball bearing 53B is fixed to the cam 53A, but the outer ring is elastically deformed via the ball bearing 53B. The elliptical bearing 53 is located on the inner peripheral side of the flex spline 52 and is connected to the output shaft 2 of the brushless DC motor 1.
【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５
２が減速されて回転する。The tooth pitch of the fixed gear 51 is the same as that of the flex spline 52, but the number of teeth is flex
There are two more splines than those of the splines 52. Therefore, the elliptical orbit bearing 53 is 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.
2 is decelerated and rotates.
【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。The harmonic reducer 50 shown in FIG. 2 is called a cup type because the flex spline 52 has a cup shape.
【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。A wire drum 30 is arranged on the outer diameter side of the cup-type harmonic reduction gear 50 as in FIG. 1 to increase the space utilization efficiency.
【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。More specifically, a mounting portion 36 is provided on the outer side surface (the right side surface in the figure) of the wire drum 30, and the bottom 55 of the flex spline 52 is fixed to the mounting portion 36, so that the cup-type harmonic reduction gear 50 can be used. The wire drum 30 is connected to the rotation output section (cup-shaped flex spline 52). The mounting portion 36 is opened at the center for convenience of assembly and maintenance.
【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。The annular protrusion 11 of the fixing member 5 is inserted into an annular groove 31 provided on the inner surface of the wire drum 30, and the wire drum 30 is arranged around the outer periphery of the cup-type harmonic reduction gear 50. The wire drum 30 is rotatably supported by 33. In addition, 34 is a wire for raising and lowering the home elevator, and 35 is an outer peripheral groove for winding the wire.
【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４
４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。The brake 40 is the reverse operation type electromagnetic brake shown in FIG. 1, and is disposed at the other end of the output shaft 2 of the brushless DC motor 1. That is, the brake 40 includes a rotating plate 41, a holding plate 42, a spring 43, and an exciting coil 44. The excitation coil 44 is fixed to a fixing member 45, the pressing plate 42 can be moved only in the axial direction by a guide member 46 provided on the fixing member 45, and the spring 43 is mounted between the pressing plate 42 and the fixing member 45. . Only when the excitation coil 44 is energized, the electromagnetic force separates the pressing plate 42 from the rotating plate 41 against the spring force, and the brake is turned off. Excitation coil 4
When the power is not supplied, the pressing plate 42 is strongly pressed against the rotating plate 41 by the spring force, and the brake is turned on.
【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。The above description has been made with respect to the drive device for raising and lowering the home elevator. In any of the drive devices shown in FIGS. 1 and 2, any load other than the elevator can be raised and lowered by the wire 34 wound around the wire drum 30. Is possible,
It can be used as a drive for any lifting device.
【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。Further, the brushless DC motor 1 of a flat outer rotor type and the brushless DC motor 1 are provided so that the wire drum 30 is omitted and an arbitrary load is reduced and rotated by the rotational output of the harmonic reducer 20 or 50. The reduction drive can be constituted by the harmonic reduction gear 20 or 50 connected to the output shaft 2 of this example, and also in this case, the reduction drive is reduced in capacity, volume and weight.
【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。Further, even if the brushless DC motor is not the flat type outer rotor type brushless DC motor 1, it is basically possible to reduce the capacity, volume and weight as compared with the induction motor. . Therefore, the following (1)
Apparatus configurations such as (2) are also possible. (1) A reduction drive device including a brushless DC motor and a harmonic reduction gear (a flat harmonic reduction gear 20 or a cup harmonic reduction gear 50) connected to an output shaft of the brushless DC motor. (2) a brushless DC motor, a harmonic reducer (flat type harmonic reducer 20 or cup-type harmonic reducer 50) connected to the output shaft of the brushless DC motor, and arranged around the outer periphery of the harmonic reducer; A general-purpose lifting drive comprising a wire drum 30 connected to the rotation output section (flat flex spline 22 or cup-shaped flex spline 52).
【００４６】[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。As described above, the home elevator lifting / lowering device of the present invention has the following effects. (1) Since a brushless DC motor is used as the electric motor, the efficiency is higher and the capacity is smaller than that of the conventional induction motor. 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 harmonic reduction gear is used as the reduction gear, the reduction efficiency (power transmission efficiency) is higher than that of the conventional worm reduction gear, even though the reduction gear ratio is high, the electric motor can be reduced in capacity, and electric power can be saved. Is possible. In addition, the adoption of the harmonic reducer reduces the noise of the driving device. (4) Further, since the wire drum is arranged 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 unit is reduced in volume, that is, Downsize. (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 not required, the number of parts is reduced, the structure is simplified, and the driving device is provided. The overall weight and cost can be reduced. (6) By reducing the volume, the empty space can be effectively used for other purposes. (7) Also, due to the weight reduction, the construction cost at the time of installation of the apparatus can be reduced.
【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。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a drive device for raising and lowering a home elevator according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a home elevator elevating drive device according to another embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional home elevator elevating drive device.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless DC motor 5 Fixing member 7 Bearing 8 Mounting stand 9 Frame 11 Annular protrusion 20 Flat type harmonic reduction gear 24 Rotation side gear 30 Wire drum 40 Brake 50 Cup type harmonic reduction gear 52 Flex spline
Claims (1)
スＤＣモータと、このブラシレスＤＣモータの出力軸に
連結された調和減速機と、この調和減速機の外周を囲む
ように配置され、同調和減速機の回転出力部に連結され
たワイヤドラム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。1. A flat type outer rotor type brushless DC motor, a harmonic reducer connected to an output shaft of the brushless DC motor, and a harmonic reducer arranged to surround an outer periphery of the harmonic reducer. A drive device for raising and lowering a home elevator, comprising a wire drum connected to a rotation output unit.
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