專利名稱：皮帶式開關門用驅(qū)動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于開關如電梯門或商店自動門等皮帶式開關門用驅(qū)動裝置。
眾所周知，在現(xiàn)有技術中，作為用于開關電梯門的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，利用(多級)皮帶和皮帶輪來減速馬達的輸出，依靠這種減速的輸出驅(qū)動開關門用的皮帶(一般用被稱作正時皮帶的有齒皮帶)，或者，依靠齒輪馬達減速的輸出驅(qū)動開關門用的皮帶來開關門。
在一般的開關電梯門用驅(qū)動裝置中，設置有用于檢測人或物被夾在門中的檢測器，該檢測器在檢測出被夾的人或物時，驅(qū)動裝置就打開電梯門。
在上述現(xiàn)有技術的驅(qū)動裝置中，利用皮帶和皮帶輪的組合把馬達的輸出傳遞給開關門用的皮帶(正時皮帶)上，根據(jù)輸入側和輸出側皮帶輪直徑的變化對馬達的回轉進行減速。因此，在減速比設定較高的情況下，(由于要限定為輸入側皮帶輪直徑小而輸出側皮帶輪直徑大，)一般必須有多級組合來構成裝置，帶來的問題是使裝置難以緊湊且成本高。
另一方面，雖然使用帶齒輪的馬達比使用多級皮帶與皮帶輪的組合更能實現(xiàn)緊湊化，但存在的問題是噪聲大，并且，萬一后述的檢測器出故障時不能保證機械的安全性。
本發(fā)明考慮了上述問題，其目的是提供一種開關電梯門用的驅(qū)動裝置，它除了靜音化和緊湊化外，即使在意外情況下也能發(fā)揮機械的安全性能。
本發(fā)明解決問題的技術方案是，皮帶式開關門用驅(qū)動裝置由馬達單元的輸出驅(qū)動皮帶來開關門，其中在前述馬達單元和前述皮帶之間插配有行星滾輪組，該行星滾輪組具有太陽滾輪、與該太陽滾輪外接的行星滾輪以及與該行星滾輪內(nèi)接的環(huán)形滾輪，在該行星滾輪組接受來自馬達單元的輸出，并能把該行星滾輪的輸出傳遞到前述皮帶上。
在本發(fā)明中，在馬達單元和開關門用皮帶(一般是被稱為正時皮帶的嵌齒皮帶，但本發(fā)明中并不只限定為嵌齒皮帶，為了方便起見，以下稱為正時皮帶)之間，插裝著作為動力傳遞單元件的行星滾輪組。行星滾輪組可以利用緊湊的形態(tài)來提高減速比，所以，容易實現(xiàn)驅(qū)動裝置整體的緊湊化。
另外，行星滾輪組起的作用是利用滾輪間的接觸面阻止輸入處和輸出處間的振動傳遞。即，輸入處馬達單元上產(chǎn)生的振動向正時皮帶的傳遞，以及正時皮帶處(門側)產(chǎn)生的振動向馬達單元的傳遞，在部分這種行星馬達單元處被阻斷。因此，依靠這種振動阻斷能防止所謂的共振現(xiàn)象(因相互不同的固有振動頻率振動著的相同滾輪相互影響合并產(chǎn)生了比在各個部分處產(chǎn)生的振動噪聲更大的振動噪聲)，結果能大幅度提高驅(qū)動裝置整體的靜音效果。
另外，因行星滾輪組的結構特性，即使輸出處過度負載各滾輪滑動也不會對更大的扭距進行傳遞。為此，即使因檢測系統(tǒng)故障等使用于檢測人或物挾持在門中的馬達停止轉動而使逆轉控制不能受到控制，并且在挾持人或物狀態(tài)下馬達單元連續(xù)回轉，也不會對挾持的人或物施加過大的扭矩。并且，在意外情況下也能發(fā)揮機械的安全性能。這種性能重視開關門的應答速度，在馬達的扭矩設定比較大的情況特別有效。
另外，馬達單元可以根據(jù)短縮了軸向尺寸的扁平馬達來構成。
這樣，當馬達單元中采用扁平馬達時，因軸向尺寸小能夠保持行星馬達單元的特性，也能更進一步地縮短整個驅(qū)動裝置的軸向尺寸。
另外，前述行星滾輪組可以是使自身外周上的框架部轉動的轉動型框架，前述框架部與前述環(huán)形滾輪整體轉動著連接，在該框架部本體上可以裝配上驅(qū)動前述正時皮帶的皮帶輪。
一旦具有了這種構成，在與環(huán)形滾輪整體轉動著連接的框架部本體上，由于配置有用于驅(qū)動正時皮帶的皮帶輪，不必要設置與驅(qū)動裝置分體的皮帶輪。與分體設置皮帶輪連接到驅(qū)動裝置上的情況相比，能更進一步地實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的緊湊化，簡化了結構且減少了零件的件數(shù)，有望降低成本。
在這種情況下，可以利用穿過環(huán)形滾輪至前述框架部或框架部的延長部的固定件來實現(xiàn)前述環(huán)形滾輪與框架部的整體化。
根據(jù)這種結構，因穿過環(huán)形滾輪的固定件被支撐在環(huán)形滾輪軸線兩面?zhèn)戎械目蚣懿可希軌蛱岣攮h(huán)形滾輪和框架部整體的剛性。
不論前述行星滾輪組的級數(shù)為多少，都能把前述環(huán)形滾輪和前述框架部很容易地整體化。
另外，也可以多級配置前述行星行滾輪組，由前述多級行星滾輪組中的初級行星滾輪組的太陽滾輪接受前述馬達單元的輸出轉動，同時，在把含有初級的上級行星滾輪組中的行星架依次連接到下級行星滾輪組的太陽滾輪上后，固定末級行星滾輪組的行星架；并且，通過至少能把末級行星滾輪組的環(huán)形滾輪與前述框架部整體轉動進行連接，構成可轉動的該框架部。
在這種結構中，由于行星滾輪組是多級設置的，即能防止整體驅(qū)動裝置外徑變大，也容易加大減速比。另外，因增加了滾輪間摩擦接觸部的數(shù)量，提高了滾輪滑動的安全性能和吸收振動的性能。此外，由于多級行星滾輪組能軸向并列提高了行星滾輪組本體軸承功能，更進一步提高了框架部的轉動安全性。
另外，把用于對前述行星滾輪組的前述行星滾輪進行支撐的行星架固定在前述馬達單元上的同時，在相對于行星滾輪組側的行星架上配置用于把該驅(qū)動裝置安裝在外部件上的安裝法蘭，并且，能把該安裝法蘭用作馬達單元外殼體的一部分。
與用其它方法把安裝基座設置固定在馬達單元側的情況相比，這種結構中的安裝結構實現(xiàn)了緊湊化。
另外，這種安裝法蘭與行星滾輪組的行星架是直接整體形成的。因此，由于把這種安裝法蘭固定在電梯框架等中的固定部上，所以能縮短安裝法蘭螺栓與相關框架部載重位置間的距離。與用其它方法把安裝基座設置固定在馬達單元側的情況相比，與這種安裝基座相關的反力力矩會變得更小，這種安裝法蘭更能做出提高安裝穩(wěn)定性能的合理設置。
除了這種構成外，由于行星滾輪組行星架上配置的安裝法蘭用作馬達單元外殼體的一部分，減少了零部件的件數(shù)。并且，因能提高馬達單元和行星滾輪組的整體化，所以更能提高整體裝置的剛性。
另外，在使框架部和環(huán)形滾輪整體轉動的情況下，可以在用于支撐前述行星滾輪組的前述行星滾輪的行星架外周與前述框架部或該框架部的延長部內(nèi)周之間配置軸承。
也就是說，在使框架部和環(huán)形滾輪整體轉動的情況下，把從被驅(qū)動部側到框架部輸入來的反力或負載通過該框架部直接施加在環(huán)形滾輪上。一般在使用牽引滾輪的簡單行星結構時，來自環(huán)形滾輪側的負載(特別是推壓負載)阻礙各個滾輪順利地轉動，這是振動或噪聲增大的原因。在本發(fā)明中，為了實現(xiàn)靜音化使用了采用牽引滾輪的簡單行星結構，但當框架部和環(huán)形滾輪整體轉動時恐怕產(chǎn)生“來自框架部側負載”影響的不適應性。
這種不適應性能夠通過在(固定在外部件上)行星架外周和框架部或框架部延伸部內(nèi)周之間配置軸承這種非常簡單的結構來解決。
在這種構成中配置軸承的話，直接把輸出部框架支撐在外部件上，相對固定著的行星架插配該軸承。因此，即使框架部上來自被驅(qū)動部側的負載提高，由于通過該軸承、行星架、外部件來承受終止這種負載，環(huán)形滾輪不會受到該負載的影響，經(jīng)常會順利地轉動。另外，框架部的延伸部不必一定是整體的延伸部件，也可以是分體結合結果形成延伸部。
另外，這種結構也能適用于具有多級行星滾輪組的動力傳遞裝置中。在這種情況下，可以在多級行星滾輪組中的初級行星滾輪組的太陽滾輪處承受輸入軸輸入的動力，同時，在把含有初級的上級行星滾輪組中的行星架依次連接到下級行星滾輪組的太陽滾輪上后，可以把末級滾輪組的行星架固定在外部件上，至少利用環(huán)形滾輪與前述框架部整體轉動連接，在構成可轉動框架部的同時，使該框架部從該末級行星滾輪組的環(huán)形滾輪軸向延伸，在該末級的行星架外周與該框架部的內(nèi)周之間配置軸承。
另外，利用這種軸承，通過軸承來阻止相對于固定在前述外部件上的行星架的前述框架軸向移動，因具有該軸承，也能阻斷從前述框架部承受的推壓負載傳向行星滾輪組。
一般在使用牽引滾輪的簡單行星結構中，與結構中徑向負載相比推壓負載容易產(chǎn)生更不良的影響。如果采用本發(fā)明的結構，由于行星架和框架部間配置有軸承，雖然對應著原程度的軸向反力，在此特別是對著行星架，主動采用這種結構時能通過這種軸承來阻止框架部的軸向移動，即使環(huán)形滾輪上承受上來自框架部的推壓負載，也能使環(huán)形滾輪穩(wěn)定地轉動。
在這種情況下，作為軸承本體即使沒有采用特殊的推壓軸承而使用一般的滾珠軸承或滾動軸承的情況下，(例如利用差級步驟或插入定位環(huán)等)如果針對行星架及框架部確實在以阻止其內(nèi)外輪軸向移動的方式組配的話，能得到與推壓負載完全對應的結構(后述)。
在支撐行星滾輪的行星架的反向行星滾輪組側的端部連接、固定上法蘭，同時，把中央軸承配置在該法蘭軸中心的圓周上，由配置的中央軸承支撐前述馬達軸的一端，同時，使該馬達軸貫穿前述行星架并延伸著連接上前述太陽滾輪，從而能利用前述中央軸承和行星滾輪組自身的軸承功能，把前述環(huán)形滾輪和整體化的輸出部件對應著被延伸的馬達軸能更進一步自由轉動支撐。
即，根據(jù)這種構成，一方面馬達單元的轉動輸出通過馬達軸原樣輸入到太陽滾輪，另一方面能使框架部利用前述中央軸承及滾輪組自身的軸承功能繞著被延伸的馬達軸自由轉動，并由馬達單元使其支撐著處于結合整體化狀態(tài)。結果提供的配置有馬達的動力傳遞裝置能在特定的軸向中變緊湊，并且能提高組配的剛性。
另外，在這種構成的情況下，前述馬達軸依靠前述中央軸承及行星滾輪組本身軸承功能也可以從前述中央軸承以單懸臂狀延伸、支撐在前述馬達單元的外殼體內(nèi)。
這種結構所能提供的配置有馬達的動力傳遞裝置與在前述馬達軸中和前述中央軸承相對應側端上設置其它軸承等且把馬達軸支撐在轉子軸兩側的情況(兩端支撐的情況)下相比，軸向更緊湊。
另外，用于支撐馬達軸而設置的軸承只有前述中央軸承一個，降低了成本。
此外，也可以使前述行星滾輪組多級并列配置在前述被延伸的馬達軸上，配置多個環(huán)形圓板以便各級行星架軸側部分或全部接觸，利用前級環(huán)形圓板和后級環(huán)形圓板對行星架的軸向進行限制。
在這種結構中，配置有多級行星滾輪組，在具有較大減速比的動力傳遞裝置中，能防止行星架的彎曲，在實現(xiàn)順利轉動的同時能實現(xiàn)靜音化。
由于使用了環(huán)形圓板的正反兩側，利用很少的部件就能控制行星架和行星滾輪的軸向移動。
因在對著被延伸馬達軸的長型空間處安置行星滾輪組，只要對著該馬達軸的輸出部進行支撐就能穩(wěn)定。
下面根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施例。


圖1表示實施例中開關電梯門用驅(qū)動單元(開關電梯門用皮帶式驅(qū)動裝置)1結構的剖面圖，圖2是圖1中II-II箭頭所視剖面圖。
如圖1所示，驅(qū)動單元1是使馬達單元2和動力傳遞單元3在軸向上鄰接合為整體作為單一組件構成的，馬達單元2由軸向縮短的扁平刷式馬達(整流式電動機)構成，動力傳遞單元3具有二級行星滾輪結構(行星滾輪單元)。
動力傳遞單元3采用了通過多個滾輪摩擦或滾輪間潤滑油的切向應力傳遞動力的結構，屬于常被稱作牽引驅(qū)動(T/D)的動力傳遞型。
動力傳遞單元3配置有轉動殼體11和安裝法蘭12。
轉動殼體(框架部)11是由環(huán)形形成的轉動框13和軸承殼14一起構成的。轉動框架13和軸承殼14在軸向上并列且套管配合，與用于密封轉動框13末端表面的端面蓋15一起用穿心螺栓16結合成整體。
安裝法蘭12是為了把本實施例中的驅(qū)動單元1固定在電梯外框(外部件100)上的部件，它配置在動力傳遞單元3中馬達單元2側。對于安裝法蘭12的具體結構以后詳述。
這種動力傳遞單元3是從位于單元外周上的轉動殼體11取出轉動輸出的框架轉動類型的傳遞單元，轉動框架13的外周上整體形成有使驅(qū)動電梯門開關的正時皮帶17卷回的皮帶輪18。
在轉動框架13的軸中心配置有輸入軸20。輸入軸20使馬達軸60延伸并從馬達單元2側插入動力傳遞單元3側。換言之，輸入軸20的一端部(圖中左側端部)具有作為馬達軸60的功能。
在框架13內(nèi)，輸入軸20外周上設置著具有第一減速級和第二減速級的二級行星滾輪機構(行星滾輪組)30、40。
從馬達單元2側觀看，第一減速級(初級)的行星滾輪機構(以下稱作“第一行星滾輪機構”)30配置在輸入軸20的前端，第二減速級(末級)的行星滾輪機構(以下稱作“第二行星滾輪機構”)40的配置比第一行星滾輪機構30更接近馬達單元2側。
即，結果按照馬達單元2、第二行星滾輪機構40、第一行星滾輪機構30的順序在同一軸線鄰接配置，并且，馬達單元2的輸出軸60貫通整級行星滾輪機構30、40的軸中心，把其輸入軸20插入配置在距馬達單元2最遠處的行星滾輪機構30中。
第一行星滾輪機構30包括用花鍵連接在輸入軸20前端的圓筒型太陽滾輪31、外接在太陽滾輪31上的多個(本實施例中為4個)行星滾輪32、與該行星滾輪32內(nèi)接的環(huán)形滾輪33以及通過各個行星架銷34自由轉動支撐整個行星滾輪32的行星架35，通過太陽滾輪31、行星滾輪32和環(huán)形滾輪33的三者的相互轉動傳遞動力。
第二行星滾輪機構40包括有與松散配合在輸入軸20外周中的第一行星滾輪機構30的行星架35用花鍵連接的圓筒型太陽滾輪41、外接在太陽滾輪41上的多個行星滾輪42、與該行星滾輪42內(nèi)接的環(huán)形滾輪43以及通過各個行星架銷44自由轉動支撐整個行星滾輪32的行星架45，通過太陽滾輪41、行星滾輪42和環(huán)形滾輪43三者的相互轉動傳遞動力。
第一、二行星滾輪機構30、40的行星架銷33、43的各個端部也利用各個行星滾輪32、42外伸支撐在被裝配于馬達單元2側的行星架35、45上。在行星架銷33、43的前端部外周上分別插入滑動件(銷滾輪)36、46，以可自由轉動支撐著行星滾輪32、42。
第一、二行星滾輪機構30、40的環(huán)形滾輪33、34是在轉動框架13內(nèi)周上整體形成。在這里，為了使部件能通用，把第一、二行星滾輪機構30、40中的太陽滾輪31、41的大小、行星滾輪32、42的大小、環(huán)形滾輪33、34的大小分別設定為相同的。
在第一行星滾輪機構30的行星滾輪32和第二行星滾輪機構40的行星滾輪42之間，利用配合在轉動框架13內(nèi)周上的隔板22保持一定空間，在該空間內(nèi)放置著第一行星滾輪機構30的行星架35。
各行星滾輪32、42軸向的位置通過配合在端面蓋15中的限制環(huán)51、前述隔板22、配合在軸承殼14內(nèi)周上的限制環(huán)52來限制。另一方面，太陽滾輪31、41軸向的位置通過配合在端面蓋15中的限制環(huán)53、配合在行星滾輪機構40的行星架45內(nèi)周上的限制環(huán)54來限制。
由于第二行星滾輪機構40的行星架45是圓筒狀，在該行星架45內(nèi)周和輸入軸20外周之間配置有防磨軸承(中央軸承)23。另一方面，在該行星架45外周和成為轉動殼體(框架部)11一部分的軸承殼14的內(nèi)周之間配置有防磨軸承24。
這樣，由行星架45內(nèi)外周的軸承23、24使輸入軸20自由轉動地支撐在行星架45上，同時，把由轉動框架13和軸承殼14組成的轉動殼體11自由轉動地支撐在行星架45上。另一方面，第一、二行星滾輪機構30、40本身具有作為軸承的功能，所以即使在遠離軸承23、24的位置中，也能防止輸入軸20和轉動殼體11的轉動振動。
另外，在行星架45和軸承殼14間插裝的防磨軸承24是利用臺階25、26或隔板27、卡環(huán)28等來固定，以至相對于軸承殼14軸向不產(chǎn)生移動，由防磨軸承24全部支持著來自轉動殼體11側附加的推壓負載。因此，能阻止該推壓負載傳遞到行星滾輪機構30、40。
另外，在行星架45和軸承殼14之間，從行星滾輪看在比軸承24更外側的地方，配置有與外部隔開的密封件55(后述)；而在行星架45和輸入軸20之間，從行星滾輪機構30、40看在比軸承23更內(nèi)側的地方，配置有與馬達單元2隔開的密封件56。在密封件55、56處的隔離空間中，為了提高行星滾輪機構30、40各滾輪的牽引功能，封入特殊的潤滑物。
在此，著重說明與含有前述密封件55的配置有關的構造以及安裝法蘭12的構造。
安裝法蘭12是用于把前述本實施例的驅(qū)動單元1固定的電梯框外部100上的部件，配置在動力傳遞單元3的馬達單元2側。該安裝法蘭12結構上兼用作成為馬達單元2外殼一部分的馬達基座61，并與驅(qū)動單元1軸向垂直。
安裝法蘭12在第二行星滾輪機構40的行星架45一端處整體形成。因此，可通過把安裝法蘭12固定在電梯框的外部件100上，使第二行星滾輪機構40的行星架45保持固定狀態(tài)，在把轉動殼體11的轉動輸出的同時，馬達單元2也能通過安裝法蘭12固定在框外部件100上。
安裝法蘭12的側面和軸承殼14的端面相對著并存有細縫，在軸承殼14側面上形成的環(huán)形凸部14a位于在安裝法蘭12側面上形成的環(huán)形凹口12a中，但彼此不接觸。
這樣，在軸承殼14側面上形成環(huán)形凸部14a，就能確保配置前述密封件55的空間，該密封件55用于在軸承殼14和行星架45之間進行密封。即，在軸承殼14上形成環(huán)形凸部14a，從而確保其內(nèi)周側上配置密封件55的空間，為了避免與其環(huán)形凸部14a干擾，在安裝法蘭12側面上形成環(huán)形凹口12a。
如果形成這種結構的話，既能確保安裝法蘭12的厚度，也可以配置軸向長度不伸長的密封件55，盡量使安裝法蘭12的配置接近軸承殼14，從而縮短動力傳遞單元3的軸向尺寸。
下面說明馬達單元2的結構。
馬達單元2為前述扁平的刷式馬達，由馬達基座61和馬達蓋63構成馬達外殼。馬達基座61兼用作安裝法蘭12的本體。
馬達單元2自身的基本結構是眾所周知的，其主要構成有與動力傳遞單元3的輸入軸20成整體的馬達軸60、配置在馬達蓋63中心部用于對馬達軸60的動力傳遞單元3的相對側端進行支撐的軸承64、在馬達蓋63中整體結合在馬達軸60外周上的薄盤狀轉子65、與轉子65的側面相對著固定在馬達蓋63內(nèi)側的定子66、給轉子65的線圈(圖中略)提供電流的電刷67、使電刷67接觸到轉子65突出部接點上的彈簧68。
另外，在轉子65和動力傳遞單元3側的輸入軸20外周的軸承23之間，設置有用于確定轉子65位置的隔板69。
以上說明的驅(qū)動單元1是通過把安裝法蘭12固定在外部件100上而安裝到電梯框上的，如圖6所示。
圖6表示驅(qū)動單元1的使用實例。
在圖6中，101、102是電梯門，17是正時皮帶，103、104是門與正時皮帶的連接部。正時皮帶17在間隔的兩個皮帶輪105、106間卷繞，驅(qū)動單元1安置在一方皮帶輪106上，作為皮帶輪106，使用的是皮帶輪18，該皮帶輪18在轉動殼體11的轉動框架13上是整體形成的。在這種結構中，可以由驅(qū)動單元1驅(qū)動正時皮帶17就能同步地開關門101、102。
下面，說明驅(qū)動單元1的作用。
參照圖1，當馬達單元2的馬達軸60轉動時，其轉動從輸入軸20輸送給第一行星滾輪機構30的太陽滾輪31。假定，在考慮固定轉動框架13的情況下，把輸送給太陽滾輪31的轉動依靠滾輪彼此間的摩擦轉動(牽引轉動)，按從行星滾輪32行星架35第二行星滾輪機構40的太陽滾輪41行星滾輪42行星架45的順序進行傳遞。但實際上，因固定了行星架45，依靠行星滾輪32、42的轉動，帶有環(huán)形滾輪33、34即轉動框架13的轉動殼體11轉動，使正時皮帶17驅(qū)動，開關門101、102。
這時，作為處于馬達單元2和正時皮帶17間的動力傳遞措施，由于使用了內(nèi)置有行星滾輪機構30、40的動力傳遞單元3，可以安靜地進行運行。即，因行星滾輪機構30、40是利用太陽滾輪31、41和行星滾輪32、42及環(huán)形滾輪33、43相互間的轉動(摩擦轉動或牽引轉動)傳遞動力的，除了提高其本身靜音效果外，阻斷了馬達單元2處產(chǎn)生的振動向正時皮帶側的傳遞以及正時皮帶處產(chǎn)生的振動傳遞給馬達單元。因此，能防止所謂的共振現(xiàn)象(以相互不同的固有振動頻率振動著的各個元件彼此相互影響著使原有的振動、噪音變得更大的現(xiàn)象)產(chǎn)生，結果能大幅度提高包括從馬達單元至正時皮帶以后的整體驅(qū)動裝置的靜音性。
另一方面，如果關門101、102時作用于正時皮帶17上負載過大，因作用于轉動殼體11上負載的增加，會在各滾輪31、行星滾輪32、環(huán)形滾輪33、太陽滾輪41、行星滾輪42、環(huán)形滾輪43上產(chǎn)生滑動。為此，即使檢測系統(tǒng)因故障等不能檢測到人或物挾在門101、102中且不能控制或阻止馬達軸60的轉動，而產(chǎn)生在人和物受挾的狀態(tài)下馬達單元2回轉的情況，也不會對所挾人或物產(chǎn)生過大的扭矩。并且，意外情況下也能發(fā)揮機械的安全性能。
另外，內(nèi)置有行星滾輪機構30、40的動力傳遞單元3以緊湊的方式使減速比增大，所以，與扁平馬達的采用相結合，能夠容易地實現(xiàn)驅(qū)動裝置整體的緊湊化。
此外，由于把與行星架45整體化的安裝法蘭12用作馬達單元2外殼的一部分(馬達基座61)，既可達到減少零件數(shù)的目的也能提高馬達單元2和動力傳遞單元3的整體性。并且，因能把安裝法蘭12固定在電梯框的外部件100上，并設置有驅(qū)動單元1，除了使安裝方式緊湊化外也能提高設計的合理性。
更具體來說，首先，由于安裝法蘭12位于行星滾輪機構30、40與馬達單元2的軸向中間，縮短了安裝法蘭12的外伸距離L1、L2。其結果是特別與轉動框架13相關的徑向和軸向負載承受在距安裝法蘭12不太遠的位置處從而能夠減少安裝法蘭12的螺栓61上承受的反力矩。因此，與在馬達單元側分體設置安裝基座等進行固定的情況相比，把驅(qū)動單元安裝在電梯框中所具有的安全性能更高。
其次，因采用下述結構，形狀上以位于單元中央的安裝法蘭12為中心組配(轉子或摩擦滾輪等)轉動部件，既能高度地維持各個轉動部件組裝的剛性，也能更進一步地提高轉動的穩(wěn)定性和電梯框所具有的安裝穩(wěn)定性。即a)把安裝法蘭12、行星滾輪機構40的行星架45及馬達單元2的殼體61每個的一部分相結合配置在整體化的驅(qū)動單元中央；b)把安裝法蘭12中的基座上放置的馬達單元2及多級行星滾輪機構30、40在同一軸線上相鄰配置的順序為馬達單元2、行星滾輪機構40(末級)、相同的初級行星滾輪機構30；c)馬達單元2的輸出軸60穿過整個行星滾輪機構30、40軸中心，作為輸入軸20插入距馬達單元2最遠處配置的初級行星滾輪機構30中；d)把(末級)行星滾輪機構40的行星架45固定在(與安裝法蘭12整體化的)馬達單元2上。
另外，由于在與環(huán)形滾輪33、34整體轉動的轉動框架13上形成有用于直接驅(qū)動正時皮帶17的皮帶輪18(106)，不必設置與驅(qū)動單元1分體的皮帶輪，除了能更進一步提高驅(qū)動系統(tǒng)的緊湊性外，還可圖得結構的簡單化、削減零件的數(shù)目，有望降低成本。
此外，由于在構成轉動殼體11的軸承殼14與行星架45之間特意配置有滾動軸承24，會減輕行星滾輪機構30、40承受的負擔，能夠提高轉動殼體11轉動支撐的穩(wěn)定性。即，因在該滾動軸承24處承受作用于轉動殼體11上的整個推壓負載以及部分徑向負載，即使在這種形態(tài)中設置有較大的推壓負載或徑向負載，也能使行星滾輪32、42穩(wěn)定地轉動。
此外，對于這種驅(qū)動單元1來說，由于行星滾輪機構30、40是二級設置的，除了能極地提高減速比外，因增加了滾輪間摩擦接觸部位的數(shù)目，能提高滾輪滑動的安全性以及振動吸收的性能。
二級行星滾輪機構30、40在軸向上是并列的，由于行星滾輪機構30、40自身的軸承功能提高了，所以，也提高了轉動殼體11的轉動穩(wěn)定性。
另外，在具有前述實施例的驅(qū)動單元1的情況下，設置有二級行星滾輪機構30、40，但行星滾輪機構也可以只有一級，也可有三級以上。在具有三級以上的多級情況下，是在多級行星滾機構中初級行星滾輪機構的太陽滾輪上承受馬達單元的輸出轉動的，同時除了把具有前述初級的前級行星滾輪機構的行星架順次與下一級行星滾輪機構的太陽滾輪連接外，還固定末級行星滾輪機構的行星架，并且，也可以把各組行星滾輪機構的整個環(huán)形滾輪與轉動框架整體可轉動地連接。即使在這種情況下，也能在末級行星架的外周和軸承殼14的內(nèi)周之間配置軸承24。另外，各級環(huán)形滾輪可以是整體連接的，或者也可以是把帶有末級一部分的部分連接。
圖3作為第二實施例表示出行星滾輪機構為一級的實例。該實例除了把行星滾輪機構從二級變?yōu)橐患壨?，基本與前一實施例的構成相同，所以，在圖3中把與前一實施例相同或類似構成部件用與前一實施例中后兩位數(shù)相同的符號表示，并省略了其重復說明。
下面，用圖4來說明本發(fā)明第三實施例。
在第三實施例中去掉了先前第一實施例中的軸承24。
因去掉了軸承24，特別是對于接受來自轉動殼體211側的推壓方向負載或徑向負載來說，不如先前的實施例，但省略軸承24部分，整個結構更進一步簡化且軸向長度更進一步縮短。
特別是軸向長度的縮短不僅把動力傳遞單元200整個外形緊湊化，也把從安裝法蘭212至有關負載部位的尺寸縮短，所以提高了整個組裝的剛性，即使沒有相同的推壓負載或徑向負載，也可以形成不影響其環(huán)形滾輪的狀態(tài)。因此，當稍有推壓方向負載等作用的地方時，此處也能完全維持其性能，并且，實現(xiàn)更進一步的緊湊化和低成本化。
其中，圖中的符號255、255A、255B分別表示密封件。作為該密封件的位置，可以多個并列配置在先前實施例中放置軸承24處的附近，只是沒有軸承的部分，因空間有富余，能更簡單地配置密封件255、255A、255B，使整個組裝進一步簡化，同時，更能發(fā)揮每個密封件的密封功能。
其它構成基本與先前第一實施例相同，沒有變化，所以，圖中把相同或類似構成部件用與前實施例中后兩位數(shù)相同的符號表示，并省略了其重復說明。
當然，其中沒有軸承24的結構同樣也可適用于先前第二實施例(一級型)。
下面，用圖5來說明本發(fā)明第四實施例。
如圖5所示，裝有該馬達的動力傳遞裝置301也是把馬達單元302和動力傳遞單元303在軸向上鄰接合為整體的單一裝置結構，馬達單元302由軸向尺寸短縮的扁平刷式馬達構成，動力傳遞單元303具有二級行星滾輪組。
動力傳遞單元303在輸入軸320外周上配置有第一和第二兩級行星滾輪組330、340。其基本結構與先前的第一、第三實施例相同，但具體的構成略有差異。
即，動力傳遞單元303配置有轉動殼體311(輸出部件)和安裝法蘭312，通過O型環(huán)313，利用穿心螺栓315(固定部件)把轉動殼體311與用于密封端面的端面蓋314結合成一體，該端面在軸向中處于馬達單元302相對側。
在第一行星滾輪機構330中的環(huán)形滾輪333和行星架335之間，緊貼配置有環(huán)形側板(圓板)337，而在遠離環(huán)形滾輪333軸向馬達單元302一側也緊貼配置有環(huán)形側板(圓板)338。
一方面，側板337的外徑與環(huán)形滾輪333的外徑大體相同，并大于銷滾輪336公轉軌跡的最大直徑，而內(nèi)徑小于行星滾輪332公轉軌跡的最大直徑以及行星架335的外徑。這種設計的尺寸能防止銷滾輪336與側板337彼此干涉，同時，能用于在軸向中隔開行星滾輪332和行星架335。
另一方面，側板338的外徑也與環(huán)形滾輪333的外徑大體相同，但其內(nèi)徑與用于限制銷滾輪336軸向移動的行星架銷334的公轉軌跡最大徑基本相同，比前述側板337更小。
同樣，在第二行星滾輪機構340中的環(huán)形滾輪343軸向馬達單元302側接觸地配置側板347，在環(huán)形滾輪343與行星架335間接觸地配置側板348。
另外，太陽滾輪331軸向中遠離馬達單元302側的移動是由配合在端面蓋314中的環(huán)形側板339來限制的，太陽滾輪341軸向中向馬達單元302側的移動是由配合在行星架345中的環(huán)形側板349來限制的。
另外，在側板337與側板338之間設置有大體與行星架335同寬的環(huán)形隔板322，該隔板322具有與前述環(huán)形滾輪333、343基本相同的外徑，具有比行星架335的外徑更大的內(nèi)徑。
環(huán)形滾輪333、343、側板337、338、347、348及隔板322配合在轉動殼體311中，側板347在馬達單元302側端面中與轉動殼體311軸向內(nèi)壁相接，側板338在馬達單元302相對側的端面中與端面蓋314相接。
此外，環(huán)形滾輪333、343、側板337、338、347、348及隔板322具有圓周方向等分設置的多個軸向穿心孔，穿心螺栓315從與行星架345相對側(行星架的對面)端部的端面蓋314穿過穿心孔至延伸部311a，該延伸部311a在轉動殼體311中比環(huán)形滾輪343更靠近馬達單元302側(行星架側)。
這樣，環(huán)形滾輪333、343、側板337、338、347、348及隔板322與轉動殼體311及軸端面蓋314整體化，行星架335通過側板337、338來限制軸向運動。
同樣，行星滾輪332通過側板337、338來限制軸向運動，行星滾輪342通過側板347、348來限制軸向運動。
第二行星滾輪機構340的行星架345是圓筒狀的，所以，與馬達單元302側端面中的安裝法蘭312相接。
另外，轉動殼體311在行星架345側延伸，在該轉動殼體311的延伸部311a內(nèi)周與行星架345外周之間配置著滾珠軸承，即軸承324。
在安裝法蘭312的軸中心圓周上也設置著滾珠軸承，即中央軸承325，該中央軸承325將前述馬達軸360的一端、即由該馬達軸360延伸的輸入軸320的一端自由轉動支撐在其自身的內(nèi)圈中。
在中央軸承325的外周位置中，安裝法蘭312和行星架345用螺栓323連接固定。由于螺栓323是偏離中央軸承325的中心點P1距離S(圖中的P1-P2之間)開始配置的，確實防止了以P1為中心的行星滾輪組整體的轉動(圖1中繞P1外周的P3轉動R)，結果可能更進一步地穩(wěn)定支撐轉動殼體311。
這樣，就加強了配置在安裝法蘭312上的中央軸承325及第一、第二行星滾輪機構330、340本身的軸承功能，還能由行星架345外周的軸承324將與環(huán)形滾輪333、343一體地轉動的轉動殼體311相對于從馬達軸360延伸的輸入軸320自由轉動地支撐。
另外，把插裝在行星架345和轉動殼體311之間的軸承324通過臺階326、327及墊圈328、隔板329固定，以便其相對于行星架345和轉動殼體311的軸向不移動，由該軸承324支撐來自轉動殼體311側傳向遠離馬達單元302側的推壓負載。
從轉動殼體311側附加給馬達單元302的推壓負載通過軸承殼314、側板339、太陽滾輪331、341、側板349支撐在行星架345上。
所以，能夠阻斷推壓負載傳遞給行星滾輪機構330、340。
另外，從行星滾輪機構330、340來看，在行星架345和轉動殼體311之間配置有比軸承324更靠外側并與外部隔斷的密封件352，而在行星架345和輸入軸320之間配置有比中央軸承325更靠內(nèi)側并與馬達單元302側隔斷的密封件353。在用密封件352、353及O型環(huán)313隔離的空間中，封入用于提高行星滾輪機構330、340各滾輪牽引功能的特殊潤滑物。
這里，安裝法蘭312的結構可以有若干類型，也可以是與先前實施例不同的類型。
安裝法蘭312是用于把上述實施例中配置有馬達的動力傳遞裝置301固定在外部件100上的部件，并配置在動力傳遞單元303軸向的馬達單元302側。這種安裝法蘭312構成上兼用作馬達單元302外殼的一部分，即馬達基座361，與其內(nèi)周附近帶有馬達的動力傳遞裝置301的軸線垂直。
安裝法蘭312與前述第二行星滾輪機構340的行星架345一端通過螺栓323連接固定。因此，通過把安裝法蘭312固定在外部件上，保持第二行星滾輪機構340中行星架345的固定狀態(tài)，從而使轉動輸出力從轉動殼體311輸出，同時，通過安裝法蘭312也能把馬達單元302固定在外部件100上。
安裝法蘭312在動力傳遞單元303側的環(huán)形凸部312a中與行星架345的環(huán)形凹部345a相配合，而在馬達單元302側的環(huán)形凸部312b中與磁路形成體362(后述)的中心孔362b相配合，并在環(huán)形凸部312a、312b的中心穴312c中支撐著中央軸承325。
由于保持著環(huán)形凸部312a、312b及中心穴312c的同軸度，也能保持馬達單元302、動力傳遞單元303及馬達單元360(輸入軸320)組裝后的同軸度。
安裝法蘭312的軸向側面與轉動殼體311軸向端面相對且具有小間隙，并盡量接近轉動殼體311，縮短帶有馬達的動力傳遞裝置301的軸向尺寸。
下面說明馬達單元302的結構。
馬達單元302是由扁平刷式馬達構成，馬達基座361和馬達蓋363構成殼體370。馬達基座361兼作安裝法蘭312的本體。這點與先前實施例雖然基本相同，但基本構成中有若干差異。
馬達單元302的主要構成部分包括與動力傳遞單元303的輸入軸320整體構成的馬達軸360、配置于動力傳遞單元303的軸向?qū)鹊鸟R達蓋363、在馬達蓋363內(nèi)沿馬達軸360的外周結合成一體的薄圓盤狀轉子364、與轉子364的側面相對固定在馬達蓋363內(nèi)側的定子365、給轉子364的線圈(未圖示)提供電流的電刷366、用于使電刷366接觸到轉子364的圓板接觸點上的彈簧367。
圖中符號362是兼作加強件的磁路形成體，是與螺栓323共同結合成整體的。轉子364和馬達軸360由調(diào)節(jié)螺釘368限制軸向運動。
對著馬達軸360中動力傳遞單元303側(圖中的左側)的端部從馬達蓋363凸出，該凸出部用于安裝如旋轉編碼器等，在不必安裝旋轉編碼器等情況下，也可以縮短容納在馬達蓋363內(nèi)的馬達軸360。
以上說明的帶有馬達的動力傳遞裝置301是螺栓369把安裝法蘭312固定在外部件100上的，所以可以安裝在與前述實施例相同(如圖6)的電梯框架上。
在第四實施例中，一旦在轉動殼體311與行星架345之間配置軸承324，就能減輕行星滾輪機構330、340上承受的負擔，能夠提高轉動殼體311轉動支撐的穩(wěn)定性。
即，由于作用在轉動殼體311上傳遞到遠離馬達單元302側的部分推壓負載和徑向負載是由軸承324承受的，即使處于承受大的推壓負載和徑向負載的狀態(tài)也能使行星滾輪332、342穩(wěn)定地轉動。
當傳遞到馬達單元302側的推壓負載作用于轉動殼體311時，該推壓負載通過端面蓋314、側板339、太陽滾輪331、太陽滾輪341、側板349利用行星架345支撐著，由于在行星滾輪332、342上沒有作用，同樣能使行星滾輪332、342穩(wěn)定轉動。
另外，行星架335、行星滾輪332、342在側板337、338、347、348上被導引轉動，所以能防止加工誤差等引起的偏差，能夠在行星滾輪組的行星架及各滾輪順利轉動的同時達到靜音化。
由于利用了側板的正反面，用很少的部件就能限制行星架與行星滾輪的軸向移動。
雖然因加工誤差使行星架335、345、行星滾輪332、342轉動和軸向移動而產(chǎn)生推壓負載，但因側板337、338、347、348限制了行星架335、345及行星滾輪332、342的軸向移動，該牽負載只能在該行星架或行星滾輪與鄰接的側板間起作用，而對其它的行星架和行星滾輪不起作用，這可以盡量地使該推壓負載引起的行星滾輪滑動阻力減小，也能使行星架與行星滾輪順利轉動，同時達到靜音化。
在具有第四實施例的這種帶有馬達的動力傳遞裝置301中，可以設置為具有二級的行星滾輪組330、340，也可以為一級行星滾輪組，更不用說具有三級以上的。
在前述實施例中，雖然馬達單元中采用扁平刷式馬達，但不必一定限定于此。
另外，即使不能把馬達單元與動力傳遞單元整體化作為一個驅(qū)動單元1來使用，也可以將它們分體并相互連結。
在上述實施例中，可以把任何作為“框架部延伸件”的軸承殼與作為框架件本體的轉動框架作為分體構成后再相互連接，當然，這些構件也可以在開始就整體構成。
在上述實施例中，作為行星滾輪組，采用了所謂單純行星滾輪組。這種結構與緊湊化或馬達單元的整體化有關的優(yōu)點多，但本發(fā)明涉及的行星滾輪組不必一定是單純的行星滾輪組，更不用說其具體的種類。例如，特開平6-241285公開的摩擦傳動式或被稱為牽引傳遞波動變速裝置的公知滾輪結構也可以。在這種情況下，當波動變速裝置中可撓性的環(huán)形部件作為輸出部件時，也可考慮把該可撓性的環(huán)形部件當作本發(fā)明的環(huán)形滾輪。
具有該可撓性環(huán)形部件的外周上的剛性環(huán)形部件作為輸出部件時，也可以考慮把該剛性部件作為本發(fā)明的環(huán)形滾輪。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過在馬達單元與正時皮帶間插裝行星滾輪組就能保持超負載時自身的機械安全性能，同時能夠降低噪音并緊湊化。
權利要求
1.一種皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，能由馬達單元的輸出力驅(qū)動皮帶來開關門，其特征在于在前述馬達單元和前述皮帶之間配置行星滾輪組，該行星滾輪組具有太陽滾輪、與該太陽滾輪外接的行星滾輪以及與該行星滾輪內(nèi)接的環(huán)形滾輪，由該行星滾輪組接受來自馬達單元的輸出力，并把該行星滾輪組的輸出力傳遞給前述皮帶。
2.根據(jù)權利要求1所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于前述馬達單元由短縮了軸向尺寸的扁平馬達單元成。
3.根據(jù)權利要求1所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于前述行星滾輪組是自身外周框架部轉動的框架轉動型行星滾輪組，前述框架部與前述環(huán)形滾輪是相連接一體轉動的，在該框架部本體上裝配著驅(qū)動前述皮帶的皮帶輪。
4.根據(jù)權利要求3所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于使用穿過環(huán)形滾輪至前述框架部或框架部的延長部的固定件來實現(xiàn)前述環(huán)形滾輪與框架部的整體化。
5.根據(jù)權利要求3所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于多級配置前述行星滾輪組，由前述多級行星滾輪組中的初級行星滾輪組的太陽滾輪接受前述馬達單元的輸出轉動，同時，在把含有初級的前級行星滾輪組進行支撐的行星架依次連接到下級行星滾輪組的太陽滾輪上后，固定末級行星滾輪組的行星架；并且，通過至少能把末級行星滾輪組的環(huán)形滾輪與前述框架部連接成整體進行轉動，構成可轉動的框架部。
6.利要求3所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于把用于對前述行星滾輪的前述行星滾輪進行支撐的行星架固定在前述馬達單元上，同時，在對著行星滾輪組側的行星架上配置用于把該驅(qū)動裝置安裝在外部件上的安裝法蘭，并且，把該安裝法蘭用作馬達單元外殼體的一部分。
7.根據(jù)權利要求3所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于在對前述行星滾輪組的前述行星滾輪進行支撐的行星架外周與前述框架部或該框架部的延長部內(nèi)周之間配置有軸承。
8.根據(jù)權利要求7所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于結構上利用中間配置的前述軸承阻止前述框架部的軸向移動，并由該軸承來阻止前述框架部引起的推壓負載傳向行星滾輪組。
9.根據(jù)權利要求3所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于在對前述行星滾輪組的行星滾輪進行支撐的行星架相對的行星滾輪組端部上連接固定著法蘭，同時，在該法蘭軸中心的圓周上配置著中央軸承；由配置的中央軸承支撐著前述馬達軸的一端，同時，使該馬達軸貫穿前述行星架并延伸且連接上前述太陽滾輪，從而能利用前述中央軸承和行星滾輪組自身的功能，把與前述環(huán)形滾輪整體化的框架部相對于被延伸的馬達軸自由轉動地支撐。
10.根據(jù)權利要求9所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于前述馬達軸依靠前述中央軸承和行星滾輪組自身的軸承功能在前述馬達單元的外殼體內(nèi)利用前述中央軸承以單懸臂狀延伸并支撐著。
11.根據(jù)權利要求9所述的皮帶式開關門用驅(qū)動裝置，其特征在于使前述行星滾輪組多級并列配置在前述被延伸的馬達軸上，并配置多個環(huán)形板以便接觸到各級行星架的部分或全部軸向側面，由前級環(huán)形板和后級環(huán)形板來限制行星架的軸向運動。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種皮帶式開關門用驅(qū)動裝置,它除了能達到靜音化和緊湊化外,在意外情況下還能發(fā)揮機械安全性能。這種皮帶式開關門用驅(qū)動裝置是由馬達單元2輸出動力驅(qū)動正時皮帶17來開關電梯門等的,其中在馬達單元2和正時皮帶17之間插裝有行星滾輪機構30、40,該行星滾輪機構30、40通過太陽滾輪31、41和在行星架35、45上被自動支撐的前述太陽滾輪上外接的多個行星滾輪32、42以及該行星滾輪內(nèi)接的環(huán)形滾輪33、43間相互轉動傳遞動力,由行星滾輪機構30承受來自馬達單元的輸出力,并把行星滾輪機構40輸出的動力傳遞給正時皮帶17。
文檔編號E05F15/00GK1332111SQ01119289
公開日2002年1月23日 申請日期2001年4月6日 優(yōu)先權日2000年4月6日
發(fā)明者峰岸清次, 為永淳 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社