KR100407006B1 - 벨트식 도어개폐용 구동장치 - Google Patents

Abstract

정음화(靜音化) 및 컴팩트화를 실현할 수 있으며, 만일의 경우에는 기계적 안전기능을 발휘할 수 있는 벨트식 도어개폐용 구동장치를 제공한다. 즉, 모터유닛(2)의 출력에 의하여 벨트(타이밍벨트; 17)를 구동함으로써 엘리베이터의 도어 등을 개폐하는 벨트식 도어개폐용 구동장치에 있어서, 모터유닛(2)과 타이밍벨트(17) 사이에, 태양롤러(31, 41), 캐리어(35, 45)에 의하여 회전 가능하게 지지되며 상기 태양롤러에 외접(外接)하는 다수의 유성롤러(32, 42), 이 유성롤러에 외접하도록 배치된 링롤러(33, 43)의 상호회전에 의하여 동력을 전달하는 유성롤러기구(30, 40)를 구비하도록 장치하여, 모터유닛(2)으로부터의 출력을 유성롤러기구(30)에서 받아 유성롤러기구(40)의 출력을 타이밍벨트(17)에 전달하도록 하였다.

Description

벨트식 도어개폐용 구동장치{Belt-type door opening and closing drive apparatus}

본 발명은 예를 들면 엘리베이터의 도어나 점포용 자동도어 등의 개폐용으로 사용되는 벨트식 도어개폐용 구동장치에 관한 것이다.

종래, 엘리베이터의 도어를 개폐하기 위한 벨트식 도어개폐용 구동장치로서는, 모터의 출력을 (다단(多段)의) 벨트와 풀리로 감속하고 그 감속출력에 의하여 도어개폐용 벨트(일반적으로 타이밍벨트라고 칭해지는 톱니부착 벨트)를 구동하여 도어를 개폐하는 것, 또는 기어드모터(geared motor)의 감속출력에 의하여 이 도어개폐용 벨트를 구동하여 도어를 개폐하는 것 등이 알려져 있다.

또, 일반적으로 엘리베이터의 도어개폐용 구동장치에는 도어에 사람이나 물건이 끼이는 것을 검지하는 센서가 설치되어 있으며, 이 센서가 사람이나 물건이 끼인 것을 검지한 경우 구동장치가 엘리베이터의 도어를 열게 되어 있다.

상술한 종래의 구동장치 중, 벨트와 풀리의 조합으로 모터출력을 도어개폐용 벨트(타이밍벨트)에까지 전달하는 것은, 입력측과 출력측의 풀리의 직경을 바꿈으로써 모터의 회전을 감속시키는 것이다. 그런데, 이를 위하여 감속비(減速比)를 높게 설정하려고 하는 경우, 입력측 풀리의 직경을 작게 하거나 출력측 풀리의 직경을 크게 하는 것에는 한계가 있기 때문에, 일반적으로는 다단구성으로 하지 않을 수 없다. 따라서, 컴팩트화가 어려우며 또 코스트도 상승하기 쉽다는 문제가 있다.

또, 기어드모터를 사용하는 것은, 다단의 벨트와 풀리의 조합보다는 컴팩트화를 실현할 수 있지만, 소음이 크고 후술하는 바와 같이 센서 고장 등의 만일의 경우에 기계적 안전기능이 작동하지 않는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 사정을 고려하여, 정음화(靜音化) 및 컴팩트화를 실현하면서, 만일의 경우에는 기계적 안전기능도 발휘할 수 있는 엘리베이터의 도어개폐용구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 제1실시형태로 엘리베이터의 도어개폐용 구동유닛의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도,

도 3은 제2실시형태로 유성롤러기구를 1단으로 한 구동유닛의 구성을 나타낸 단면도,

도 4는 제3실시형태로 베어링을 폐지한 동력전달유닛의 구성을 나타낸 단면도,

도 5는 제4실시형태로 단일유닛으로 된 모터부착 동력전달장치의 구성을 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명의 구동유닛의 사용예를 나타낸 개략도이다.

본 발명은 모터유닛의 출력에 의하여 벨트를 구동함으로써 도어를 개폐하는 벨트식 도어개폐용 구동장치에 있어서, 상기 모터유닛과 상기 벨트 사이에, 태양롤러, 이 태양롤러에 외접(外接)하는 유성롤러, 이 유성롤러에 외접하도록 배치된 링롤러를 가지는 유성롤러유닛을 구비하도록 장치하여, 상기 모터유닛으로부터의 출력을 상기 유성롤러유닛에서 받아 이 유성롤러유닛의 출력을 상기 벨트에 전달하도록 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에서는 모터유닛과 도어개폐용 벨트(일반적으로는 타이밍벨트라고 불리우는 톱니부착 벨트; 단 본 발명에서는 톱니부착 벨트로 한정되지는 않는다. 편의상 이하에서는 타이밍벨트라고 칭한다.) 사이에, 동력전달수단으로서 유성롤러유닛을 구비하도록 장치하고 있다. 유성롤러유닛은 컴팩트한 형태로 감속비를 크게 할 수 있기 때문에, 구동장치 전체의 컴팩트화를 용이하게 실현할 수 있다.

또, 유성롤러유닛은 태양롤러와 유성롤러와 링롤러의 상호회전(마찰회전 또는 트랙션회전)에 의하여 동력을 전달하는 것이기 때문에, 그 자체로서의 정음효과가 높다.

또, 유성롤러유닛은 롤러끼리의 접촉면에 의하여, 입력측과 출력측 사이에서 전달되는 진동을 차단하는 효과를 발휘한다. 즉, 입력측의 모터유닛에서 발생하는 진동의 타이밍벨트측으로의 전달 및 타이밍벨트측(도어측)에서 발생하는 진동의 모터유닛측으로의 전달이 이 유성롤러유닛 부분에서 차단된다. 따라서, 이 진동차단에 의하여 「상호 다른 고유진동수(固有振動數)로 진동하는 것끼리 서로 영향을 주어, 각각의 부분에서 발생하는 진동ㆍ소음레벨보다 더 큰 진동ㆍ소음이 발생한다.」는 이른바 공진현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 구동장치 전체의 정숙성을 대폭으로 높일 수 있다.

또, 유성롤러유닛은 그 구조상의 특징으로 출력측에 큰 부하가 걸리면, 각 롤러가 미끄러져 그 이상의 토크전달이 행해지지 않게 된다는 특성을 가진다. 그렇기 때문에, 가령 센서 계통의 고장 등으로 사람이나 물건이 도어에 끼인 것을 검지하여 모터의 회전을 멈추거나 역전시키는 제어를 할 수 없게 되거나, 사람이나 물건이 끼인 상태에서 모터유닛이 계속해서 돌려고 하는 상황이 발생한다고 해도, 그 끼인 사람이나 물건이 과대한 토크를 받지 않도록 할 수 있다. 즉, 만일의 경우의 기계적 안전기능을 발휘시킬 수 있다. 이 기능은 도어개폐의 응답속도를 중시하여 모터의 토크를 비교적 크게 설정한 경우에 특히 효과가 있다.

또한, 모터유닛은 축선방향의 치수를 단축한 편평(扁平)모터에 의하여 구성하면 된다.

이와 같이 모터유닛에 편평모터를 채용하면 축방향의 치수를 줄일 수 있기 때문에, 유성롤러유닛의 특성을 살리면서 구동장치 전체의 축방향의 치수를 한층 컴팩트하게 할 수 있다.

또, 상기 유성롤러유닛은 자신의 유닛 외주의 틀부재를 회전시키는 틀회전형으로 하고, 상기 틀부재가 상기 링롤러와 일체회전하도록 연결되며, 이 틀부재 자체에 상기 타이밍벨트를 구동하는 풀리가 형성되도록 하면 된다.

이와 같이 구성하면, 링롤러와 일체회전하도록 연결된 틀부재 자체에 타이밍벨트를 구동하기 위한 풀리를 형성하고 있기 때문에, 구동장치와 별도로 풀리를 설치할 필요가 없다. 따라서, 풀리를 별도로 설치하여 구동장치에 연결하는 경우와 비교하여, 구동계의 컴팩트화를 한층 더 실현할 수 있고, 또한 구성의 단순화와 부품수의 삭감을 실현할 수 있으며, 코스트 다운에 기여한다.

이 경우, 상기 링롤러와 틀부재의 일체화를, 링롤러를 관통하여 틀부재 또는 이 틀부재의 연장부분에까지 이르는 고정부재에 의하여 실현하면 된다.

이 구성에 의하면, 링롤러를 관통하는 고정부재가 이 링롤러의 축선방향 양측에서 틀부재에 의하여 지지되므로, 링롤러와 틀부재의 일체화의 강성(剛性)을 높일 수 있다.

또, 상기 유성롤러유닛의 단수(段數)에 관계없이, 상기 링롤러와 상기 틀부재를 용이하게 일체화할 수 있다.

또, 상기 유성롤러유닛을 다단으로 구비하여, 모터유닛의 출력회전을 상기 다단의 유성롤러유닛 중 초단(初段)의 유성롤러유닛의 태양롤러에서 받음과 동시에, 초단을 포함하는 전단(前段)의 유성롤러유닛의 캐리어를 차단(次段)의 유성롤러유닛의 태양롤러와 순차연결한 후, 최종단의 유성롤러유닛의 캐리어를 고정하고, 또한 적어도 최종단의 유성롤러유닛의 링롤러를 상기 틀부재와 일체회전 가능하게 연결함으로써, 이 틀부재를 회전 가능하게 구성해도 된다.

이 구성에서는, 유성롤러유닛을 다단으로 설치하고 있으므로, 구동장치 전체의 외경이 커지는 것을 방지하면서 용이하게 감속비를 크게 할 수 있다. 또, 롤러사이의 마찰접촉부의 수가 증가하기 때문에, 롤러의 미끄러짐에 의한 안전성의 기능향상과 진동흡수의 성능향상을 실현할 수 있다. 또한, 다수단의 유성롤러유닛이 축방향으로 나란히 배열됨으로써, 유성롤러유닛 자체에 의한 베어링적 기능이 향상되기 때문에, 틀부재의 회전 안정성이 한층 향상된다.

또, 상기 모터유닛에 고정되는 캐리어의 유성롤러유닛 반대측에 해당 구동장치를 고정부재에 부착하기 위한 부착플랜지를 형성하고, 또한 이 부착플랜지를 모터유닛의 케이싱의 일부로서 이용하도록 해도 된다.

이 구성에서는, 모터유닛측에 부착베이스 등을 별도로 설치하여 고정하는 경우와 비교하여, 부착형태의 컴팩트화를 실현할 수 있다.

또한, 이 부착플랜지는 유성롤러유닛의 캐리어와 직접 일체화되어 있다. 따 라서, 이 부착플랜지를 엘리베이터의 외형틀(예를 들어, 카고) 등의 고정부재에 고정함으로써, 부착플랜지의 볼트 위치와 틀부재의 하중이 걸리는 위치의 거리를 좁힐 수 있다. 그렇기 때문에, 모터유닛측에 부착베이스 등을 별도로 설치하여 고정하는 경우와 비교하여, 이 부착베이스에 걸리는 반력(反力)모먼트를 보다 작게 할 수 있으며, 부착 안정성이 높은 합리적인 설계를 할 수 있다.

덧붙여 이 구성에서는, 유성롤러유닛의 캐리어에 형성된 부착플랜지를 모터유닛의 케이싱의 일부로서 사용하기 때문에, 부품수의 감소를 실현할 수 있다. 또한, 모터유닛과 유성롤러유닛의 일체성을 높일 수 있기 때문에, 장치 전체의 강성을 더욱 높일 수 있다.

또, 틀부재와 링롤러를 일체회전시키는 경우에는, 상기 유성롤러유닛의 상기유성롤러를 지지하는 캐리어의 외주와 이 틀부재 또는 이 틀부재의 축방향 연장부의 내주 사이에 베어링을 배치하도록 하면 된다.

즉, 틀부재와 링롤러를 일체회전시키는 경우, 피구동부재측으로부터 틀부재로 입력되어 오는 반력 또는 부하가, 이 틀부재를 통하여 링롤러에 직접 인가(印加)되어 버린다. 일반적으로, 트랙션롤러를 사용한 단순유성구조의 경우, 링롤러측으로부터의 부하(특히, 스러스트부하)는 각 롤러의 원활한 회전을 저해하여, 진동이나 소음 증대의 원인이 되는 경우가 있다. 본 발명에서는 「정음화」를 실현하기 위하여 트랙션롤러를 사용한 단순유성구조를 채용하고 있기 때문에, 틀부재와 링롤러를 일체회전시킬 경우, 「틀부재측으로부터 받는 부하」의 영향을 크게 받게 되는 불합리함이 발생할 우려가 있다.

이러한 불합리함은 먼저 틀부재를 링롤러로부터 축방향으로 연장시키고, 또한 (이 외부부재에 고정되어 있는) 캐리어의 외주와 이 틀부재의 연장부의 내주 사이에 베어링을 배치하는 매우 간이한 구성을 채용함으로써 해결할 수 있다.

이 구성과 같이 베어링을 배치하면, 출력부재인 틀부재는 외부부재에 고정되어 있는 캐리어에 대하여, 이 베어링을 개재하여 직접적으로 지지된다. 따라서, 가령 틀부재에 피구동부재측으로부터 부하가 걸린다고 해도, 해당 베어링, 캐리어, 외부부재를 개재하여 이 부하를 막아낼 수 있기 때문에, 링롤러는 그 부하의 영향을 받지 않고 항상 원활하게 회전할 수 있다. 또한, 「틀부재의 연장부」는 반드시 일체적으로 연장될 필요는 없고, 각각 분리된 구성요소들을 결합하여 결과적으로 「연장부」를 형성한 것이어도 된다.

또한, 이 구조는 유성롤러유닛을 다단으로 가지는 동력전달장치에도 적용 가능하다. 이 경우에는 입력축으로부터 입력된 동력을 다단의 유성롤러유닛 중 초단의 유성롤러유닛의 태양롤러에서 받음과 동시에, 초단을 포함하는 전단의 유성롤러유닛의 캐리어를 차단의 유성롤러유닛의 태양롤러와 순차연결한 후, 최종단의 유성롤러유닛의 캐리어를 외부부재에 고정 가능하게 하여, 적어도 링롤러를 상기 틀부재와 일체회전 가능하게 연결함으로써, 이 틀부재를 회전 가능하게 구성함과 동시에, 이 틀부재를 이 최종단의 유성롤러유닛의 링롤러로부터 축방향으로 연장시키고, 상기 최종단의 캐리어의 외주와 이 틀부재의 연장부의 내주 사이에 베어링을 배치하면 된다.

또한, 이 베어링을 이용하여, 상기 외부부재에 고정되는 캐리어에 대한 상기 틀부재의 축방향의 이동을 이 베어링을 개재하여 저지하도록 하며, 이 베어링의 존재에 의하여 상기 틀부재측으로부터 걸리는 스러스트하중의 유성롤러유닛측으로의 전달을 차단하도록 할 수도 있다.

일반적으로, 트랙션롤러를 사용한 단순유성구조의 경우, 구조적으로 레이디얼방향의 부하보다 스러스트방향의 부하가 더욱 악영향을 미치기 쉽다는 특징이 있다. 본 구성에 의하면, 캐리어와 틀부재 사이에 베어링이 배치되어 있기 때문에, 본 구성대로라도 어느 정도 스러스트방향의 반력에 대응할 수 있지만, 여기에서 특히, 캐리어에 대한 틀부재의 축방향의 이동을 이 베어링을 개재하여 저지하는 구조를 적극적으로 채용한 경우에는, 틀부재측으로부터 링롤러에 스러스트방향의 부하가 걸려도 링롤러를 안정되게 회전시킬 수 있다.

또한, 이 경우 베어링 자체로는 특별히 스러스트베어링을 채용하지 않아도, 즉 일반적인 볼베어링 또는 롤러베어링을 채용한 경우이어도, (예를 들면, 단차(段差)나 리테이너링을 개재하여) 캐리어 및 틀부재에 대하여 그 내외륜(內外輪)의 축방향의 이동이 확실하게 저지된 상태로 구성하도록 하면, 스러스트방향의 부하에 충분히 대응할 수 있는 구조를 얻을 수 있다(후술).

한편, 유성롤러를 지지하는 캐리어의 유성롤러유닛 반대측의 단부(端部)에 플랜지를 연결ㆍ고정함과 동시에, 이 플랜지의 축중심 주위에 중앙베어링을 배치하여, 배치한 중앙베어링에 의하여 상기 모터축의 일단(一端)을 지지함과 동시에, 이 모터축을 상기 캐리어를 관통시키면서 연장하여 상기 태양롤러와 연결시키고, 또한 상기 중앙베어링 및 유성롤러유닛 자체의 베어링 기능에 의하여 상기 링롤러와 일체화된 틀부재를 연장된 모터축에 대하여 회전 가능하게 지지하도록 하면 한층 양호해진다.

즉, 이 구성에 의하면, 모터유닛으로부터의 회전출력은 모터축을 통하여 태양롤러에 그대로 입력되고, 한편 틀부재는 상기 중앙베어링 및 롤러유닛 자체의 베어링 기능에 의하여, 연장된 모터축에 대하여 회전 가능하게 됨과 동시에, 모터유닛에 그대로 융합ㆍ일체화된 상태로 지지되게 된다. 이 결과, 특히 축선방향으로 컴팩트하며, 또한 부착 강성이 높은 모터부착 동력전달장치를 얻을 수 있다.

또한, 이 구성의 경우, 상기 모터축이 상기 중앙베어링 및 유성롤러유닛 자체의 베어링 기능에 의하여, 상기 모터유닛의 케이싱 내에서 상기 중앙베어링으로부터 캔틸레버(cantilever)상태로 연장ㆍ지지되도록 해도 된다.

이 구성에서는 상기 모터축의 상기 중앙베어링과 반대측의 단부에 다른 베어링 등을 설치하여 로터의 축선방향 양측에서 모터축을 지지하는 경우(양단지지의 경우)와 비교하여, 축선방향으로 컴팩트한 모터부착 동력전달장치가 될 수 있다.

또, 모터축의 지지를 위하여 설치되는 베어링은 상기 중앙베어링 1개뿐이므로 낮은 코스트로 구현할 수 있다.

또한, 상기 유성롤러유닛이 상기 연장된 모터축상에 다단으로 나란히 배치되어, 각 단의 캐리어의 축선방향의 측면의 일부 또는 전부에 접촉하도록 되면서, 링형상인 플레이트를 다수 배치하여 전단(前段)의 링형상의 플레이트와 후단(後段)의 링형상의 플레이트에 의하여 캐리어의 축선방향의 규제를 행하도록 해도 된다.

이 구성에서는 다단의 유성롤러유닛을 구비하여, 큰 감속비를 가지는 동력전달장치에 있어서 캐리어의 스큐잉(skewing)이 방지되어, 회전의 원활화와 함께 정음화를 실현할 수 있다.

또, 링형상의 플레이트의 표리(表裏)를 사용함으로써, 적은 부재로 캐리어와 유성롤러의 축선방향의 이동을 규제할 수 있다.

또한 연장된 모터축에 대하여 긴 스팬(span)으로 유성롤러유닛이 부착되기 때문에, 이 모터축에 대한 출력부재의 지지가 그만큼 안정된다.

<발명의 실시형태>

이하 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 제1실시형태의 엘리베이터의 도어개폐용 구동유닛(엘리베이터용 벨트식 도어개폐용 구동장치; 1)의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 이 구동유닛(1)은, 축방향의 치수를 압축한 편평(扁平)브러시모터로 이루어지는 모터유닛(2)과 2단(段)의 유성롤러기구(유성롤러유닛)를 포함하는 동력전달유닛(3)을 축방향으로 인접시켜서 합체하여, 단일의 유닛으로서 구성한 것이다.

동력전달유닛(3)은 다수의 롤러의 마찰 또는 롤 사이에 끼어 있는 오일의 전단응력(剪斷應力)에 의하여 동력을 전달하는 구조를 채용하고 있으며, 일반적으로는 트랙션 드라이브(T/D)라고 불리우는 동력전달형식에 속한다.

동력전달유닛(3)은 회전케이싱(11)과 부착플랜지(12)를 구비한다.

회전케이싱(틀부재; 11)은 모두 링형상으로 형성된 회전틀(13)과 베어링케이싱(14)으로 이루어진다. 회전틀(13)과 베어링케이싱(14)은 축선방향으로 나란히 배열되어 맞물려 있으며, 회전틀(13)의 단면(端面)을 밀폐하는 단면커버(15)와 함께 관통볼트(16)에 의하여 일체로 결합되어 있다.

부착플랜지(12)는 본 실시형태의 구동유닛(1)을 엘리베이터의 외형틀(고정부재; 100)에 고정하기 위한 것으로, 동력전달유닛(3)의 모터유닛(2)측에 배치되어 있다. 이 부착플랜지(12)의 구체적 구조에 대해서는 후술하기로 한다.

이 동력전달유닛(3)은 유닛 외주부에 위치하는 회전케이싱(11)으로부터 회전출력을 내는 틀회전형으로 구성되며, 회전틀(13)의 외주에 엘리베이터의 도어개폐구동용 톱니부착 타이밍벨트(17)가 감겨진 풀리(18)가 일체로 형성되어 있다.

회전틀(13)의 축중심에는 입력축(20)이 배치되어 있다. 입력축(20)은모터축(60)이 연장된 것으로, 모터유닛(2)측에서 동력전달유닛(3)측으로 삽입되어 있다. 바꾸어 말하면, 입력축(20)의 한 단부(도면의 좌측 단부)는 모터축(60)으로서의 기능을 하게 된다.

회전틀(13) 내에는 입력축(20)의 외주에 제1감속단과 제2감속단의 2단의 유성롤러기구(유성롤러유닛; 30, 40)가 설치되어 있다.

제1감속단(초단)의 유성롤러기구(이하, 「제1유성롤러기구」라고 함; 30)는 모터유닛(2)측에서 보았을 때 입력축(20)의 선단(先端)측에 배치되며, 제2감속단(최종단)의 유성롤러기구(이하,「제2유성롤러기구」라고 함; 40)는 제1유성롤러기구(30)보다 모터유닛(2)측으로 배치되어 있다.

결국, 모터유닛(2), 제2유성롤러기구(40), 제1유성롤러기구(30)는 이러한 순으로 동일 축선상에 인접하여 배치되며, 또한 모터유닛(2)의 모터축(60)이 전반(全般)의 유성롤러기구(30, 40)의 축중심을 관통하여, 모터유닛(2)에서 가장 먼 위치에 배치된 유성롤러기구(30)에 그 입력축(20)으로서 삽입되고 있는 것이 된다.

제1유성롤러기구(30)는 입력축(20)의 선단부에 스플라인 결합된 원통형상의 태양롤러(31)와, 이 태양롤러(31)에 외접하는 다수(본 예에서는 4개)의 유성롤러(32)와, 이 유성롤러(32)가 내접(內接)하는 링롤러(33)와, 모든 유성롤러(32)를 각각 캐리어핀(34)을 개재하여 회전 가능하게 지지하는 캐리어(35)를 구비하고 있으며, 태양롤러(31)와 유성롤러(32)와 링롤러(33)의 3자의 상호회전에 의하여 동력을 전달한다.

제2유성롤러기구(40)는 입력축(20)의 외주에 유동 가능하게 끼워져 제1유성롤러기구(30)의 캐리어(35)와 스플라인 결합된 원통형상의 태양롤러(41)와, 이 태양롤러(41)에 외접하는 다수의 유성롤러(42)와, 이 유성롤러(42)가 내접하는 링롤러(43)와, 모든 유성롤러(42)를 각각 캐리어핀(44)을 개재하여 회전 가능하게 지지하는 캐리어(45)를 구비하고 있으며, 태양롤러(41)와 유성롤러(42)와 링롤러(43)의 3자의 상호회전에 의하여 동력을 전달한다.

제1, 제2유성롤러기구(30, 40)의 캐리어핀(34, 44)은 각각 기단부(基端部)가 각 유성롤러(32, 42)보다 모터유닛(2)측으로 배치된 캐리어(35, 45)에 의해 캔틸레버(cantilever)로 지지되어 있다. 캐리어핀(34, 44)의 선단부 외주에는 각각 미끄럼부재(핀롤러; 36, 46)를 개재하여 유성롤러(32, 42)가 회전 가능하게 장착되어 있다.

제1, 제2유성롤러기구(30, 40)의 링롤러(33, 43)는 회전틀(13)의 내주에 일체적으로 형성되어 있다. 또, 여기에서는 부품의 공통화를 실현하기 위하여, 제1, 제2유성롤러기구(30, 40)의 태양롤러(31, 41)의 사이즈, 유성롤러(32, 42)의 사이즈, 링롤러(33, 43)의 사이즈는 각각 동일하게 설정되어 있다.

제1유성롤러기구(30)의 유성롤러(32)와 제2유성롤러기구(40)의 유성롤러(42) 사이에는, 회전틀(13)의 내주에 맞물린 스페이서(22)에 의하여 일정한 스페이스가 유지되어 있으며, 그 스페이스에 제1유성롤러기구(30)의 캐리어(35)가 수납되어 있다.

각 유성롤러(32, 42)의 축선방향의 위치는 단면커버(15)에 맞물린 스토퍼링(51)과, 상기 스페이서(22)와, 베어링케이싱(14)의 내주에 맞물린 스토퍼링(52)에 의하여 규제되어 있다. 또, 태양롤러(31, 41)의 축선방향의 위치는 단면커버(15)에 맞물린 스토퍼링(53)과, 제2유성롤러기구(40)의 캐리어(45)의 내주에 맞물린 스토퍼링(54)에 의하여 규제되어 있다.

제2유성롤러기구(40)의 캐리어(45)는 원통형상으로, 이 캐리어(45)의 내주와 입력축(20)의 외주 사이에는 롤러베어링(중앙베어링; 23)이 배치되어 있다. 또, 이 캐리어(45)의 외주와 회전케이싱(틀부재; 11)의 일부인 베어링케이싱(14)의 내주 사이에는 롤러베어링(24)이 배치되어 있다.

이와 같이, 캐리어(45)의 내외주의 베어링(23, 24)에 의하여, 입력축(20)이 캐리어(45)에 회전 가능하게 지지됨과 동시에, 회전틀(13)과 베어링케이싱(14)으로 이루어지는 회전케이싱(11)이 캐리어(45)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 제1, 제2유성롤러기구(30, 40) 자체가 베어링으로서의 기능을 하기 때문에, 베어링(23, 24)으로부터 떨어진 위치에서도 입력축(20)과 회전케이싱(11)의 회전에 의한 흔들림이 방지된다.

또, 캐리어(45)와 베어링케이싱(14) 사이에 넣어 장치한 롤러베어링(24)은, 단부(段部; 25, 26)나 스페이서(27), 스냅링(28) 등에 의하여 캐리어(45)와 베어링케이싱(14)에 대하여 축방향의 이동이 없도록 고정되어 있으며, 이 베어링(24)에 의하여 회전케이싱(11)측으로부터 가해지는 스러스트하중을 모두 지지하도록 되어 있다. 따라서, 이 스러스트하중이 유성롤러기구(30, 40)측으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

또, 캐리어(45)와 베어링케이싱(14) 사이에는, 유성롤러기구(30, 40)측에서볼 때 베어링(24)보다 외측에 위치시켜 외부와 차단하는 밀봉부재(55)가 배치되어 있다(후술). 또, 캐리어(45)와 입력축(20) 사이에는, 유성롤러기구(30, 40)측에서 보았을 때 베어링(23)보다 내측에 위치시켜 모터유닛(2)측과 차단하는 밀봉부재(56)가 배치되어 있다. 밀봉부재(55, 56)로 격리된 공간에는 유성롤러기구(30, 40)의 각 롤러의 트랙션기능을 향상시키기 위하여 그리스가 봉입된다.

이제부터는 상술한 밀봉부재(55)의 배치에 관한 구조를 포함하여, 부착플랜지(12)의 구조에 관한 고안에 대하여 설명한다.

부착플랜지(12)는 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 구동유닛(1)을 엘리베이터의 외형틀측의 고정부재(100)에 고정하기 위한 것으로, 동력전달유닛(3)의 모터유닛(2)측에 배치되어 있다. 이 부착플랜지(12)는 모터유닛(2)의 케이싱의 일부인 모터베이스(61)를 겸용하도록 구성되어 있으며, 구동유닛(1)의 축선방향과 직교하고 있다.

이 부착플랜지(12)는 제2유성롤러기구(40)의 캐리어(45)의 일단(一端)에 일체로 형성되어 있다. 따라서, 부착플랜지(12)를 엘리베이터의 외형틀측의 고정부재(100)에 고정함으로써, 제2유성롤러기구(40)의 캐리어(45)가 고정상태로 유지되어 회전케이싱(11)으로부터 회전출력을 낼 수 있게 됨과 동시에, 모터유닛(2)도 이 부착플랜지(12)를 개재하여 외형틀측의 고정부재(100)에 고정되게 된다.

부착플랜지(12)의 측면과 베어링케이싱(14)의 단면은 얼마 안되는 간극을 두고 대향하고 있으며, 부착플랜지(12)측의 측면에 형성한 고리형상의 오목부(凹部; 12a)에 베어링케이싱(14)측의 측면에 형성한 고리형상 볼록부(凸部; 14a)가 접촉되지 않게 들어가 있다.

이것은 베어링케이싱(14)측의 측면에 고리형상 볼록부(14a)를 형성함으로써, 베어링케이싱(14)과 캐리어(45) 사이를 밀봉하는 상기 밀봉부재(55)를 배치할 스페이스를 확보하기 위한 것이다. 즉, 베어링케이싱(14)에 고리형상 볼록부(14a)를 형성함으로써, 그 내주측에 밀봉부재(55)를 배치할 스페이스를 확보하고 있으며, 그 고리형상 볼록부(14a)와의 간섭을 피하기 위하여, 부착플랜지(12)측의 측면에 고리형상 오목부(12a)를 형성하고 있는 것이다.

이와 같은 구성을 취함으로써, 부착플랜지(12)의 두께를 충분히 확보하면서 축방향 길이를 늘리지 않고 밀봉부재(55)를 배치하는 것을 가능하게 하고, 또, 부착플랜지(12)를 베어링케이싱(14)에 아주 가깝게 접근시켜 배치하도록 하여 동력전달유닛(3)의 축방향의 치수를 단축하고 있다.

다음으로 모터유닛(2)의 구성을 설명한다.

이 모터유닛(2)은 상술한 바와 같이 편평브러시모터로 이루어진 것으로, 모터베이스(61)와 모터커버(63)가 모터케이싱을 구성하고 있다. 모터베이스(61)는 부착플랜지(12) 자체를 그대로 겸용하고 있다.

이 모터유닛(2)은 그 기본구조 자체는 공지된 것으로, 동력전달유닛(3)의 입력축(20)과 일체가 된 모터축(60)과, 모터축(60)의 동력전달유닛(3)과 반대측의 단부(端部)를 지지하기 위하여 모터커버(63)의 중심부에 맞물린 베어링(64)과, 모터커버(63) 내에서 모터축(60)의 외주에 일체로 결합된 얇은 원반형상의 로터(rotor; 65)와, 로터(65)의 측면과 대향하도록 모터커버(63)의 내측면에 고정된 고정자(stator; 66)와, 로터(65)의 코일(도시 생략)에 전류를 공급하는 브러시(67)와, 브러시(67)를 로터(65)의 보스부의 접점에 접촉시키기 위한 스프링(68)으로 주로 구성되어 있다.

또한, 로터(65)와 동력전달유닛(3)측의 입력축(20)의 외주의 베어링(23)과의 사이에는 로터(65)의 위치를 결정하기 위한 스페이서(69)가 설치되어 있다.

이상 설명한 구동유닛(1)은 부착플랜지(12)를 고정부재(100)에 고정함으로써, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이 엘리베이터의 외형틀에 부착된다.

도 6은 구동유닛(1)의 사용예를 나타낸다.

도 6에서 부호 101, 102는 엘리베이터의 도어, 부호 17은 타이밍벨트, 부호 103, 104는 도어와 타이밍벨트의 연결부재이다. 타이밍벨트(17)는 이간된 2개의 풀리(105, 106) 사이에 감겨져 있으며, 한 쪽 풀리(106)의 위치에 구동유닛(1)이 배치되는데, 이 풀리(106)에는 회전케이싱(11)의 회전틀(13)에 일체형성한 풀리(18)가 사용된다. 이 구조에서는 구동유닛(1)에 의하여 타이밍벨트(17)를 구동함으로써 도어(101, 102)를 동시에 개폐할 수 있다.

다음으로 이 구동유닛(1)의 작용을 설명한다.

도 1을 참조하여, 모터유닛(2)의 모터축(60)이 회전하면, 그 회전이 입력축(20)으로부터 제1유성롤러기구(30)의 태양롤러(31)에 입력된다. 만일 회전틀(13)이 고정되어 있다고 생각하면, 태양롤러(31)에 입력된 회전은 롤러끼리의 마찰회전(트랙션회전)에 의하여, 유성롤러(32) → 캐리어(35) → 제2유성롤러기구(40)의 태양롤러(41) → 유성롤러(42) → 캐리어(45)의 순으로 전달된다. 하지만, 실제는 캐리어(45)가 고정되어 있기 때문에, 유성롤러(32, 42)의 회전에 의하여, 링롤러(33, 43), 그리고 회전틀(13)을 가지는 회전케이싱(11)이 회전하여, 타이밍벨트(17)가 구동되어, 도어(101, 102)의 개폐가 행해진다.

이 경우, 모터유닛(2)과 타이밍벨트(17) 사이의 동력전달수단으로서 유성롤러기구(30, 40)를 내장한 동력전달유닛(3)이 사용되고 있기 때문에, 정숙한 운동을 행할 수 있다. 즉, 유성롤러기구(30, 40)는 태양롤러(31, 41)와 유성롤러(32, 42)와 링롤러(33, 43)의 상호회전(마찰회전 또는 트랙션회전)에 의하여 동력을 전달하는 것이기 때문에, 그 자체로서의 정음효과가 높고, 또한 모터유닛(2)에서 발생하는 진동의 타이밍벨트(17)측으로의 전달 및 타이밍벨트(17)측에서 발생하는 진동의 모터유닛(2)측으로의 전달이 이 유성롤러기구(30, 40) 부분에서 차단된다. 따라서, 「상호 다른 고유진동수로 진동하는 것끼리 서로 영향을 주어, 각각의 부분에서 발생하는 진동ㆍ소음레벨보다 더 큰 진동ㆍ소음이 발생한다」는 이른바 공진현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 모터유닛부터 타이밍벨트 이후를 포함한 구동장치 전체의 정숙성을 대폭으로 높일 수 있다.

한편, 만일 도어(101, 102)를 닫을 때 타이밍벨트(17)에 과대한 부하가 작용하게 되면, 회전케이싱(11)에 걸리는 부하의 증대에 의하여, 각 롤러(31, 32, 33, 41, 42, 43)에 미끄러짐이 발생하게 된다. 이로 인하여, 가령 센서계통의 고장 등으로 사람이나 물건이 도어(101, 102)에 끼인 것을 검지하여 모터축(60)의 회전을멈추거나 하는 제어를 할 수 없게 되어, 사람이나 물건이 끼인 상태에서 모터유닛(2)이 계속 회전하려는 상황이 발생한다고 해도, 그 끼인 사람이나 물건이 과대한 토크를 받지 않도록 할 수 있다. 즉, 만일의 경우의 기계적 안전기능을 발휘시킬 수 있다.

또, 유성롤러기구(30, 40)를 내장한 동력전달유닛(3)은 컴팩트한 형태로 감속비를 크게 할 수 있는 것이기 때문에, 편평모터의 채용과 함께 구동계 전체의 컴팩트화를 용이하게 실현할 수 있도록 해준다.

또, 캐리어(45)와 일체화한 부착플랜지(12)를 모터유닛(2)의 케이싱의 일부(즉, 모터베이스(61))로서 사용하고 있기 때문에, 부품수의 감소를 실현하면서 모터유닛(2)과 동력전달유닛(3)의 일체성을 증가시킬 수 있다. 또한, 이 부착플랜지(12)를 엘리베이터의 외형틀측의 고정부재(100)에 고정함으로써 구동유닛(1)을 설치하도록 하고 있기 때문에, 부착형태의 컴팩트화를 실현할 수 있고, 또한 합리적인 설계를 가능하게 한다.

보다 구체적으로는, 먼저 부착플랜지(12)가 유성롤러기구(30, 40) 및 모터유닛(2)의 축방향 중간에 위치하고 있기 때문에, 부착플랜지(12)로부터의 캔틸레버 거리(L1, L2)가 단축되어 있다. 그 결과, 특히 회전틀(13)에 걸리는 레이디얼방향 및 스러스트방향의 하중을 부착플랜지(12)로부터 너무 떨어지지 않은 위치에서 받게 되어, 부착플랜지(12)의 볼트(62)에 걸리는 반력모먼트를 작게 억제할 수 있다. 따라서, 모터유닛측에 부착베이스 등을 별도로 설치하여 고정하는 경우와 비교하여, 구동유닛(1)을 엘리베이터의 외형틀에 부착했을 때의 부착 안정성이 높다.

다음으로,

a) 부착플랜지(12)와, 유성롤러기구(40)의 캐리어(45)와, 모터유닛(2)의 케이싱(61)이, 각각의 일부를 겸하도록 일체화되어 구동유닛(1)의 중앙에 배치되며,

b) 이 부착플랜지(12)를 베이스로 하여 모터유닛(2) 및 다단으로 된 유성롤러기구(30, 40)가, 모터유닛(2), 최종단의 유성롤러기구(40), 초단의 유성롤러기구(30)의 순으로 동일 축선상에 인접하여 배치되며,

c) 모터유닛(2)의 모터축(60)이 전단(全段)의 유성롤러기구(30, 40)의 축중심을 관통하여, 모터유닛(2)으로부터 가장 먼 위치에 배치된 초단의 유성롤러기구(30)에 그 입력축(20)으로서 삽입되며,

d) 최종단의 유성롤러기구(40)의 캐리어(45)가 부착플랜지(12)와 일체화 되어 모터유닛(2)에 고정되는 구성이 채용되고 있기 때문에, 로터나 마찰롤러 등의 회전부재가 유닛 중앙에 위치하는 부착플랜지(12)를 중심으로 하여 부착되는 형태가 되어, 각 회전부재의 부착 강성을 높게 유지할 수 있으며, 회전 안정성 및 엘리베이터의 외형틀로의 부착 안정성을 한층 향상시킬 수 있다.

또, 링롤러(33, 43)와 일체회전하는 회전틀(13)에 직접 타이밍벨트(17)를 구동하기 위한 풀리(18(또는 도 6의 106))를 형성하고 있기 때문에, 구동유닛(1)과 별도로 풀리를 설치하지 않아도 되어 구동계의 컴팩트화를 한층 더 실현할 수 있고, 또한 구성의 단순화와 부품수의 삭감을 실현하여 코스트다운에 기여한다.

또, 회전케이싱(11)을 구성하는 베어링케이싱(14)과 캐리어(45) 사이에 롤러베어링(24)을 배치하고 있기 때문에, 유성롤러기구(30, 40)에 걸리는 부담을 줄일수 있으며, 회전케이싱(11)의 회전지지의 안정성을 높일 수 있다. 즉, 회전케이싱(11)에 작용하는 스러스트하중의 전부 및 레이디얼하중의 일부를 이 롤러베어링(24)에서 받도록 하고 있기 때문에, 큰 스러스트하중이나 레이디얼하중이 걸리는 형태로 설치해도 유성롤러(32, 42)를 안정되게 회전시킬 수 있다.

또, 이 구동유닛(1)에서는 유성롤러기구(30, 40)를 2단으로 설치하고 있기 때문에 감속비를 크게 할 수 있고, 또한 롤러 사이의 마찰접촉부의 수가 증가하기 때문에 롤러의 미끄러짐에 의한 안전성의 향상과 진동흡수성능의 향상을 실현할 수 있다.

또, 2단의 유성롤러기구(30, 40)가 축방향으로 나란히 배열되어 있기 때문에, 유성롤러기구(30, 40) 자체에 의한 베어링 기능이 향상되므로, 회전케이싱(11)의 회전 안정성이 향상된다.

또한, 상기 실시형태의 구동유닛(1)의 경우, 2단의 유성롤러기구(30, 40)를 설치하고 있지만, 유성롤러기구는 1단만으로 해도 되고, 3단 이상으로 해도 된다. 3단 이상의 다단으로 하는 경우는, 모터유닛의 출력회전을 다단의 유성롤러기구 중 초단의 유성롤러기구의 태양롤러에서 받음과 동시에, 초단을 포함한 전단(前段)의 유성롤러기구의 캐리어를 차단(次段)의 유성롤러기구의 태양롤러와 순차연결하고, 최종단의 유성롤러기구의 캐리어를 고정하고, 또한 각 단의 유성롤러기구의 모든 링롤러를 회전틀과 일체회전 가능하게 연결하면 된다. 이 경우에도, 최종단의 캐리어의 외주와 베어링케이싱(14)의 내주 사이에 베어링(24)을 배치할 수 있다. 또, 각 단의 링롤러는 모두 연결해도 되고, 또는 최종단을 포함하는 일부만을 연결해도된다.

도 3에 제2실시형태로 유성롤러기구를 1단으로 한 예를 나타내었다. 이 예는 유성롤러기구가 2단에서 1단으로 변경된 이외에는 기본적으로 제1실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 도 3의 동일 또는 유사한 구성부품에 제1실시형태와 뒤의 두자리가 동일한 부호를 붙이는 것으로 그 설명을 대신한다.

다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 제3실시형태에 대하여 설명한다.

이 제3실시형태에서는 상기의 제1실시형태의 베어링(24)을 폐지하고 있다.

베어링(24)이 폐지되어 있기 때문에, 특히 회전케이싱(211)측으로부터의 스러스트방향의 하중이나 레이디얼방향의 하중을 받는 면에 있어서는 상기의 제1실시형태보다 약간 불리한 것이기는 하지만, 이 베어링(24)이 생략되는 만큼 전체 구조의 간소화 및 축방향 길이의 단축이 한층 더 실현되어 있다.

특히, 이 축방향 길이의 단축은 단순히 동력전달유닛(200)의 전체 외형의 컴팩트화에만 기여하는 것이 아니라, 부착플랜지(212)로부터 부하가 걸리는 위치까지의 치수의 단축에도 기여하기 때문에, 전체의 부착 강성이 높아지고, 같은 스러스트하중이나 레이디얼하중이 걸려도 그것이 링롤러에 영향을 주기 어려운 상태를 형성할 수 있게 된다. 따라서, 그다지 스러스트방향의 하중 등이 걸리지 않는 개소에 적용하는 경우에는, 이것으로 충분한 성능을 유지할 수 있으며, 또한 컴팩트화 및 저코스트화를 한층 더 실현할 수 있다.

또한, 도 4의 부호 255, 255A, 255B는 각각 밀봉부재를 나타낸다. 이 밀봉부재는 상기의 제1실시형태에서 베어링(24)이 존재하고 있던 부근에 나란히 다수 배치되어 있다. 하지만, 베어링이 존재하지 않는 만큼 스페이스에 여유가 있기 때문에, 밀봉부재(255, 255A, 255B)의 배치가 보다 간단해지며, 전체의 구조가 한층 간소화됨과 동시에, 하나하나의 밀봉부재의 밀봉기능이 더욱 발휘될 수 있는 상태로 되어 있다.

그밖의 구성에 대해서는 상기의 제1실시형태와 기본적으로 다른 점이 없으므로, 도면에서 동일 또는 유사한 부분에 뒤 2자리가 동일한 부호를 붙이는 것으로 그 설명을 대신한다.

또한, 이 베어링(24)을 생략하는 구성은 당연히 상기의 제2실시형태(1단형)에도 적용 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제4실시형태를 도 5에 기초하여 설명한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이 모터부착 동력전달장치(301)도, 축방향의 치수를 압축한 편평브러시모터로 이루어지는 모터유닛(302)과 2단의 유성롤러유닛을 포함하는 동력전달유닛(303)을 축방향으로 인접시켜서 합체하여, 단일의 유닛으로서 구성한 것이다.

동력전달유닛(303)은 입력축(320)의 외주에 2단의 제1, 제2유성롤러유닛(330, 340)을 구비하고 있다. 이 기본형태는 상기의 제1 또는 제3실시형태와 동일하지만, 구체적인 구성이 약간 다르다.

즉, 동력전달유닛(303)은 회전케이싱(출력부재; 311)과 부착플랜지(312)를 구비하며, 회전케이싱(311)은 그 축선방향의 모터유닛(302)의 반대측의 단면을 O링(313)을 개재하여 밀폐하는 단면커버(314)와 관통볼트(고정부재; 315)에 의하여일체로 결합되어 있다.

제1유성롤러유닛(330)의 링롤러(333)와 캐리어(335) 사이에는 링형상의 측판(플레이트; 337)이 접촉되도록 배치되며, 링롤러(333)의 축선방향의 모터유닛(302)과 반대측에도 링형상의 측판(338)이 접촉되도록 배치되어 있다.

측판(337)의 외경(外徑)은 링롤러(333)의 외경과 거의 동일하며, 또 핀롤러(336)의 공전궤적(公轉軌跡)의 최대 직경보다 크고 유성롤러(332)의 공전궤적의 최대 직경 및 캐리어(335)의 외경보다 작은 내경(內徑)을 가지고 있다. 이 치수는 핀롤러(336)와 측판(337)의 간섭을 방지함과 동시에, 유성롤러(332)와 캐리어(335)간의 축선방향의 간격을 두기 위하여 설정되어 있다.

한편, 측판(338)도 그 외경은 링롤러(333)의 외경과 거의 동일하게 되어 있다. 단, 그 내경은 핀롤러(336)의 축선방향 이동도 규제하기 위하여, 캐리어핀(334)의 공전궤적의 최대 직경과 거의 동일하게 되며, 상기 측판(337)보다 작다.

마찬가지로, 제2유성롤러유닛(340)의 링롤러(343)의 축선방향의 모터유닛(302)측에는 측판(347)이, 링롤러(343)와 캐리어(335) 사이에는 측판(348)이 접촉되도록 배치되어 있다.

또, 태양롤러(331)의 축선방향의 모터유닛(302)과 반대측으로의 이동은, 단면커버(314)에 맞물린 링형상의 측판(339)에 의하여 규제되며, 태양롤러(341)의 축선방향의 모터유닛(302)측으로의 이동은, 캐리어(345)에 맞물린 링형상의 측판(349)에 의하여 규제되어 있다.

또한, 측판(337)과 측판(348) 사이에는 링형상으로서 캐리어(335)와 거의 동일한 폭의 스페이서(322)가 설치되고, 이 스페이서(322)는 상기 링롤러(333, 343)와 거의 동일한 외경을 가지며, 캐리어(335)의 외경보다 큰 내경을 가지고 있다.

링롤러(333, 343), 측판(337, 338, 347, 348) 및 스페이서(322)는 회전케이싱(311) 내에 맞물리며, 측판(347)은 모터유닛(302)측의 단면에서 이 회전케이싱(311)의 축선방향의 내벽과 맞닿고 있다. 또, 측판(338)은 모터유닛(302)과 반대측의 단면에서 단면커버(314)와 맞닿고 있다.

또한, 링롤러(333, 343), 측판(337, 338, 347, 348) 및 스페이서(322)는 원주방향을 따라 등분으로 설치된 다수의 축선방향의 관통공(貫通孔)을 가지며, 관통볼트(315)가 캐리어(345)와 반대측(반캐리어측) 단부의 단면커버(314)로부터 이 관통공을 관통하여, 회전케이싱(311)의 링롤러(343)보다 모터유닛(302)측(캐리어측)에 위치하는 연장부분(311a)에 도달해 있다.

이것에 의하여 링롤러(333, 343), 측판(337, 338, 347, 348) 및 스페이서(322)는 회전케이싱(311) 및 단면커버(314)와 일체화되어, 캐리어(335)는 측판(337, 348)에 의하여 축선방향의 움직임이 규제되어 있다.

마찬가지로, 유성롤러(332)는 측판(337, 338)에 의하여 축선방향의 움직임이 규제되며, 유성롤러(342)는 측판(347, 348)에 의하여 축선방향의 움직임이 규제되어 있다.

제2유성롤러유닛(340)의 캐리어(345)는 원통형상의 것으로서, 모터유닛(302)측의 단면에서 부착플랜지(312)와 맞닿고 있다.

또, 회전케이싱(311)은 캐리어(345)측으로 연장되어 있으며, 이 회전케이싱(311)의 연장부분(311a)의 내주와 캐리어(345)의 외주 사이에는 볼베어링인 베어링(324)이 배치되어 있다.

부착플랜지(312)의 축중심 주위에도 볼베어링인 중앙베어링(325)이 설치되며, 이 중앙베어링(325)은 자신의 내륜(內輪)에서 상기 모터축(360), 즉 이 모터축(360)으로부터 연장된 입력축(320)의 일단을 회전 가능하게 지지하고 있다.

중앙베어링(325)의 외주 위치에서 부착플랜지(312)와 캐리어(345)는 볼트(323)에 의하여 연결ㆍ고정되어 있다. 볼트(323)가 중앙베어링(325)의 중심점(P1)으로부터 거리(S; 도 5의 P1∼P2 사이)를 두어 오프셋으로 배치되어 있기 때문에, P1을 중심으로 한 유성롤러유닛 전체의 회전(R; 도 5의 P1 주위의 P3의 회전)이 확실하게 방지되어, 결과적으로는 회전케이싱(311)을 한층 안정되게 지지할 수 있게 된다.

이와 같이, 부착플랜지(312)에 설치된 중앙베어링(325) 및 제1, 제2유성롤러유닛(330, 340) 자체의 베어링 기능에 더하여, 캐리어(345) 외주의 베어링(324)에 의하여, 더욱 링롤러(333, 343)와 일체화된 회전케이싱(311)은 모터축(360)으로부터 연장된 입력축(320)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다.

또, 캐리어(345)와 회전케이싱(311) 사이에 넣어 장치한 베어링(324)은 단부(段部; 326, 327)나 스냅링(328), 스페이서(329)에 의하여 캐리어(345)와 회전케이싱(311)에 대하여 축방향의 이동이 없도록 고정되어 있으며, 이 베어링(324)에 의하여 회전케이싱(311)측으로부터 가해지는 모터유닛(302)과 반대측으로의 스러스트하중이 지지되도록 되어 있다.

또한, 회전케이싱(311)측으로부터 가해지는 모터유닛(302)측으로의 스러스트하중은 단면커버(314), 측판(339), 태양롤러(331), 태양롤러(341), 측판(349)을 개재하여 캐리어(345)에 의하여 지지되도록 되어 있다.

따라서, 이 스러스트하중이 유성롤러유닛(330, 340)측으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

또, 캐리어(345)와 회전케이싱(311) 사이에는, 유성롤러기구(330, 340)측으로부터 보았을 때 베어링(324)보다 외측에 위치시켜 외부와 차단하는 밀봉부재(352)가 배치되어 있다. 또, 캐리어(345)와 입력축(320) 사이에는, 유성롤러유닛(330, 340)측으로부터 보았을 때 중앙베어링(325)보다 내측에 위치시켜 모터유닛(302)측과 차단하는 밀봉부재(353)가 배치되어 있다. 이들 밀봉부재(352, 353) 및 O링(313)으로 격리된 공간에는, 유성롤러유닛(330, 340)의 각 롤러의 트랙션기능을 향상시키기 위하여 특수한 그리스가 봉입된다.

본 실시예에서는 부착플랜지(312)의 구조도 비록 크게 다르지는 않지만, 이전의 실시형태와 다른 점이 있다.

부착플랜지(312)는 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 모터부착 동력전달장치(301)를 외부부재(100)에 고정하기 위한 것으로, 동력전달유닛(303)의 축선방향의 모터유닛(302)측에 배치되어 있다. 이 부착플랜지(312)는 모터유닛(302)의 케이싱의 일부인 모터베이스(361)를 겸용하는 것으로서 구성되어 있으며, 그 내주부근은 모터부착 동력전달장치(301)의 축선방향과 직교하고 있다.

이 부착플랜지(312)는 상술한 바와 같이 제2유성롤러유닛(340)의 캐리어(345)의 일단과 볼트(323)에 의하여 연결ㆍ고정되어 있다. 따라서, 부착플랜지(312)를 외부부재(100)에 고정함으로써, 제2유성롤러유닛(340)의 캐리어(345)가 고정상태로 유지되고, 회전케이싱(311)으로부터 회전출력을 낼 수 있게 됨과 동시에, 모터유닛(302)도 이 부착플랜지(312)를 개재하여 외부부재(100)에 고정되게 된다.

부착플랜지(312)는 동력전달유닛(303)측의 고리형상 볼록부(312a)에서 캐리어(345)의 고리형상 오목부(345a)와 맞물리고, 또 모터유닛(302)측의 고리형상 볼록부(312b)에서 자로(磁路)형성체(362; 후술)의 중심공(中心孔; 362b)과 맞물리며, 또 고리형상 볼록부(312a, 312b)의 중심구멍(中心穴; 312c)에서 중앙베어링(325)을 지지하고 있다.

이들 고리형상 볼록부(312a, 312b) 및 중심구멍(312c)의 동축도(同軸度)를 유지함으로써, 모터유닛(302), 동력전달유닛(303) 및 모터축(360; (입력축(320))의 조립후의 동축도를 유지할 수 있게 되어 있다.

또, 부착플랜지(312)의 축선방향의 측면은 회전케이싱(311)의 축선방향의 단면과 얼마 안되는 간극을 두고 대향하고 있으며, 회전케이싱(311)에 아주 가깝게 접근시켜 배치하도록 하여 모터부착 동력전달장치(301)의 축방향의 치수를 단축하고 있다.

다음으로 모터유닛(302)의 구성을 설명한다.

이 모터유닛(302)은 편평브러시모터로 이루어지는 것으로, 모터베이스(361)와 모터커버(363)가 케이싱(370)을 구성하고 있다. 모터베이스(361)는 부착플랜지(312) 자체가 그대로 겸용되어 있다. 이 점은 상기의 실시형태와 기본적으로는 동일하지만, 기본적인 구성이 약간 다르다.

이 모터유닛(302)은 동력전달유닛(303)의 입력축(320)과 일체가 된 모터축(360)과, 축선방향의 동력전달유닛(303)과 반대측에 배치되는 모터커버(363)와, 모터커버(363) 내에서 모터축(360)의 외주에 일체로 결합된 얇은 원반형상의 로터(364)와, 이 로터(364)의 측면과 대향하도록 모터커버(363)의 내측면에 고정된 스테이터(365)와, 로터(364)의 코일(도시 생략)에 전류를 공급하는 브러시(366)와, 이 브러시(366)를 로터(364)의 원판면의 접점에 접촉시키기 위한 스프링(367)으로 주로 구성되어 있다.

도 5의 부호 362는 보강을 겸한 자로(磁路)형성체로, 볼트(323)로 체결되어 있다. 또, 로터(364)와 상기 모터축(360)은 셋트스크루(set screw; 368)에 의하여 축선방향의 움직임이 규제되어 있다.

또한, 모터축(360)의 동력전달유닛(303)과 반대측(도면의 좌측)의 단부는 모터커버(363)로부터 돌출되어 있지만, 이 돌출부는, 예를 들면 로터리 인코더 등을 부착하기 위하여 사용되는 것으로, 로터리 인코더 등을 부착할 필요가 없는 경우에는 모터커버(363) 내에 수납되도록 모터축(360)을 단축해도 된다.

이상 설명한 모터부착 동력전달장치(301)는 부착플랜지(312)를 외부부재(100)에 볼트(369)에 의하여 고정함으로써, 이전의 실시형태와 동일하게(도 6과 같이) 엘리베이터의 외형틀에 부착된다.

이 제4실시형태에서도, 회전케이싱(311)과 캐리어(345) 사이에 베어링(324)을 배치하고 있기 때문에, 유성롤러유닛(330, 340)에 걸리는 부담을 줄일 수 있으며, 회전케이싱(311)의 회전지지의 안정성을 높일 수 있다.

즉, 이 베어링(324)에서 회전케이싱(311)에 작용하는 모터유닛(302)으로부터 반대측으로의 스러스트하중 및 레이디얼하중의 일부를 받도록 하고 있기 때문에, 큰 스러스트하중이나 레이디얼하중이 걸리는 형태로 설치해도 유성롤러(332, 342)를 안정되게 회전시킬 수 있다.

또한, 모터유닛(302)측으로의 스러스트하중이 회전케이싱(311)에 작용하는 경우, 이 스러스트하중은 단면커버(314), 측판(339), 태양롤러(331), 태양롤러(341), 측판(349)을 개재하여 캐리어(345)에 의하여 지지되어, 유성롤러(332, 342)에 작용하지 않기 때문에, 마찬가지로 유성롤러((332, 342)를 안정되게 회전시킬 수 있다.

또, 캐리어(335), 유성롤러(332, 342)가 측판(337, 338, 347, 348)에 안내되어 회전하기 때문에, 가공오차 등에 기인하는 스큐잉(skewing)이 방지되어, 유성롤러유닛의 캐리어 및 각 롤러의 회전의 원활화와 함께 정음화를 실현할 수 있다.

또한, 측판의 표리(表裏)를 사용함으로써, 적은 부재로 캐리어와 유성롤러의 축선방향의 이동을 규제할 수 있다.

또, 캐리어(335, 345) 및 유성롤러(332, 342)는 가공오차 등에 의하여 전동하면서 축선방향으로 이동하여 스러스트하중을 발생시키는 경우가 있지만, 측판(337, 338, 347, 348)이 캐리어(335, 345) 및 유성롤러(332, 342)의 축선방향의 이동을 규제하고 있기 때문에, 이 스러스트하중은 해당 기어 또는 유성롤러와 인접하는 측판 사이에서만 작용하고 다른 캐리어 및 유성롤러에 작용하지 않아서, 이 스러스트하중에 기인하는 유성롤러유닛의 미끄러짐 저항이 최소한으로 억제되어, 캐리어 및 유성롤러의 회전의 원활화와 함께 정음화를 실현할 수 있다.

또한, 이 제4실시형태의 모터부착 동력전달장치(301)의 경우, 2단의 유성롤러유닛(330, 340)을 설치하고 있지만, 이 실시형태에 대해서도 유성롤러유닛은 1단만으로 해도 되며, 3단 이상으로도 물론 구성할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는 모터유닛에 편평브러시모터를 채용하고 있지만, 반드시 그것에 한정되는 것은 아니다.

또, 모터유닛과 동력전달유닛을 일체화하여 1개의 구동유닛(1)을 만들지 않고 분리하여 상호 연결해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는 모두 「틀부재의 연장부」인 베어링케이싱을 틀부재의 본체인 회전틀과 별체로 구성하여 상호 연결하도록 하고 있지만, 이들은 물론 처음부터 일체로 구성해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는 유성롤러유닛으로서 이른바 단순유성롤러유닛을 채용하도록 하고 있다. 이 구조는 컴팩트화나 모터유닛과의 일체화에 있어서 장점은 많지만, 본 발명에 관한 유성롤러유닛은 반드시 단순유성롤러유닛일 필요는 없으며, 그 구체적인 종류는 문제되지 않는다. 예를 들면, 특개평6-241285호에 개시되어 있는 마찰전동식, 또는 트랙션전동식 파동변속장치라고 칭해지는 공지된 롤러구조이어도 된다. 이 경우, 해당 파동변속장치의 가요성(可撓性; flexibility)을 가진 링부재가 출력부재가 되는 경우에는, 이 가요성을 가진 링부재가 본 발명의 링롤러에 해당한다고 생각하면 된다.

또, 이 가요성을 가진 링부재의 외주에 있는 강성 링부재가 출력부재가 되는 경우에는, 이 강성 링부재가 본 발명의 링롤러에 해당한다고 생각하면 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 모터유닛과 타이밍벨트 사이에 유성롤러유닛을 구비하도록 장치함으로써, 과부하시의 기계적 안전기능을 스스로 가지면서 저소음화 및 컴팩트화를 실현할 수 있다.

Claims (11)

1. 모터유닛의 출력에 의하여 벨트를 구동함으로써 도어를 개폐하는 벨트식 도어개폐용 구동장치에 있어서,

   상기 모터유닛과 상기 벨트 사이에,

   태양롤러, 이 태양롤러에 외접(外接)하는 유성롤러, 이 유성롤러에 외접하도록 배치된 링롤러를 가지는 유성롤러유닛을 구비하도록 장치하여,

   상기 모터유닛으로부터의 출력을 상기 유성롤러유닛에서 받아 이 유성롤러유닛의 출력을 상기 벨트에 전달하도록 한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 모터유닛이 축선방향의 치수를 단축한 편평(扁平)모터로 이루어지는 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유성롤러유닛은 자신의 유닛 외주의 틀부재가 회전하는 틀회전형이며,

   상기 틀부재가 상기 링롤러와 일체회전하도록 연결되며,

   이 틀부재 자체에 상기 벨트를 구동하는 풀리가 형성되어 있는 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 링롤러와 틀부재의 일체화는, 링롤러를 관통하여 상기 틀부재 또는 틀부재의 연장부에까지 이르는 고정부재에 의하여 실현되어 있는 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 유성롤러유닛을 다단(多段)으로 구비하여,

   상기 모터유닛의 출력회전을 상기 다단의 유성롤러유닛 중 초단(初段)의 유성롤러유닛의 태양롤러에서 받음과 동시에,

   초단을 포함하는 전단(前段)의 유성롤러유닛의 유성롤러를 지지하는 캐리어를 차단(次段)의 유성롤러유닛의 태양롤러와 순차연결한 후, 최종단의 유성롤러유닛의 캐리어를 고정하고,

   또한, 적어도 최종단의 유성롤러유닛의 링롤러를 상기 틀부재와 일체회전 가능하게 연결함으로써, 이 틀부재를 회전 가능하게 구성한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 유성롤러유닛의 상기 유성롤러를 지지하는 캐리어를 상기 모터유닛에 고정함과 동시에, 이 캐리어의 유성롤러유닛 반대측에 해당 구동장치를 고정부재에부착하기 위한 부착플랜지를 형성하고,

   또한, 이 부착플랜지를 모터유닛의 케이싱의 일부로서 이용한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 유성롤러유닛의 상기 유성롤러를 지지하는 캐리어의 외주와 상기 틀부재 또는 이 틀부재의 연장부의 내주 사이에 베어링을 배치한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 틀부재의 축방향의 이동을 상기 베어링을 개재하여 저지하는 구성을 가지며, 이 베어링의 존재에 의하여 상기 틀부재측으로부터 걸리는 스러스트하중의 유성롤러유닛측으로의 전달을 차단한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
9. 제3항에 있어서,

   상기 유성롤러유닛의 유성롤러를 지지하는 캐리어의 유성롤러유닛 반대측의 단부(端部)에 플랜지를 연결ㆍ고정함과 동시에, 이 플랜지의 축중심 주위에 중앙베어링을 배치하여,

   배치한 중앙베어링에 의하여 상기 모터축의 일단(一端)을 지지함과 동시에,이 모터축을 상기 캐리어를 관통시키면서 연장하여 상기 태양롤러와 연결시키는 한편,

   상기 중앙베어링 및 유성롤러유닛 자체의 베어링 기능에 의하여 상기 링롤러와 일체화된 틀부재를 연장된 모터축에 대하여 회전 가능하게 지지한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 모터축이 상기 중앙베어링 및 유성롤러유닛 자체의 베어링 기능에 의하여, 상기 모터유닛의 케이싱 내에서 상기 중앙베어링으로부터 캔틸레버(cantilever)상태로 연장ㆍ지지되어 있는 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 유성롤러유닛이 상기 연장된 모터축상에 다단으로 나란히 배치되어, 각 단의 캐리어의 축선방향의 측면의 일부 또는 전부에 접촉하도록 되면서, 링형상인 플레이트를 다수 배치하여 전단(前段)의 링형상의 플레이트와 후단(後段)의 링형상의 플레이트에 의하여 캐리어의 축선방향의 규제를 행한 것을 특징으로하는 벨트식 도어개폐용 구동장치.