CN102403831B - 电动机致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能廉价地构成使离合机构动作的机构的电动机致动器。在电动机(10)进行驱动时,从动侧齿轮(43)通过与驱动侧齿轮(42)之间的斜齿彼此间的啮合和负荷施加机构(50)的负荷一边旋转一边克服施力构件(45)的施力而向轴线方向的另一方侧移动,并通过离合机构(30)将第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态,另一方面,在电动机(10)的驱动停止时,从动侧齿轮(43)利用施力构件(45)的施力一边克服负荷施加机构(50)的负荷而旋转,一边向轴线方向的一方侧移动,并通过离合机构(30)将第一传动组所进行的动力传递切换为断开状态。

Description

电动机致动器
技术领域
本发明涉及一种电动机致动器,尤其是涉及具有对是否向被驱动体传递电动机的驱动力进行切换的离合机构的电动机致动器。
背景技术
现有技术中已知有将电动机作为驱动源、例如使洗衣机等的排水阀动作的电动机致动器。在这种电动机致动器中,电动机的动力通过由齿轮等传动构件构成的传动组传递到被驱动体。
在专利文献1中记载有下述内容:这种电动机致动器具有切换是否向被驱动体传递电动机的驱动力的离合器。电动机致动器利用这种离合器将传动组进行的电动机的动力传递切换为连接状态(利用传动组将电动机的动力传递给被驱动体的状态,以下相同)或断开状态(不利用传动组将电动机的动力传递给被驱动体的状态,以下相同),使被驱动体动作。
在专利文献1中,如下所述地使用磁感应使离合器动作。在利用离合器将动力传递切换为连接状态时,因电动机而旋转的感应环利用磁感应使永磁体向相同方向旋转。在永磁体旋转到规定位置时,构成差动齿轮机构(行星齿轮机构)的一个齿轮的旋转被阻止,电动机的动力从构成传动组的输入侧齿轮传递到输出侧齿轮。
专利文献1:日本专利特开平3-198638号公报
但是,在利用这种磁感应使离合器动作时,需要设置由非磁性导电体构成的感应环、用于对感应环进行磁感应的永磁体等高价零件,会导致电动机致动器的成本增加。另外,由于一般情况下通过磁感应产生的转矩较小,因此,为了使离合器动作需要设置减速齿轮组。作为其他结构,例如已知有利用螺线管等使离合器动作的结构等,但为了使螺线管动作需要进行布线,并且也不能解决上述问题。
发明内容
鉴于上述问题,本发明所要解决的技术问题是:在具有切换是否将电动机的驱动力传递给被驱动体的离合机构的电动机致动器中,提供一种能简单且廉价地构成使该离合机构动作的机构的电动机致动器。
为了解决上述问题,本发明的电动机致动器包括:向一方向旋转的电动机;第一传动组,该第一传动组具有将所述电动机的动力传递给被驱动体的一个或多个传动构件;离合机构,该离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态或断开状态;第二传动组,该第二传动组是将所述电动机的动力传递给所述离合机构的传动组,具有驱动侧齿轮和从动侧齿轮,所述驱动侧齿轮形成有作为斜齿的第一齿部,所述从动侧齿轮被支承成能在被向轴线方向的一方侧施力的状态下沿轴线方向移动,且形成有与所述第一齿部啮合的作为斜齿的第二齿部;以及对所述从动侧齿轮的旋转施加负荷的负荷施加机构,在所述电动机进行驱动时,通过所述从动侧齿轮与所述驱动侧齿轮之间的斜齿彼此间的啮合和所述负荷施加机构的负荷,所述从动侧齿轮一边旋转,一边克服施力构件的施力而向所述轴线方向的另一方侧移动,并通过所述离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态,另一方面,在所述电动机的驱动停止时,所述从动侧齿轮利用所述施力构件的施力一边克服所述负荷施加机构的负荷而旋转,一边向所述轴线方向的一方侧移动,并通过所述离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为断开状态。
具有该构成的电动机致动器将电动机的动力通过第一传动组传递给被驱动体。另外,具有切换该第一传动组所进行的动力传递的连接状态和断开状态的离合机构,作为使该离合机构动作的动力源而利用电动机的动力的一部分。具体而言,使利用电动机旋转的驱动侧齿轮与从负荷施加机构受到与旋转方向相反的方向上的负荷的从动侧齿轮通过“斜齿”啮合,利用由此产生的推力载荷使从动侧齿轮沿轴线方向移动。通过该移动,离合机构将第一传动组切换为连接状态。因此,不需要使用现有技术中利用磁感应使离合机构动作的那种高价构件(由非磁性导电体构成的感应环和用于对感应环进行磁感应的永磁体等)。即,只要利用一般的斜齿轮等廉价构件就能使离合机构动作。
此时,可形成为:所述负荷施加机构具有负荷部,在所述从动侧齿轮的转速变大时,所述负荷部对所述从动侧齿轮的旋转施加的负荷变大。
这样,若将用于使离合机构动作的负荷施加机构所具有的负荷部形成为:在从动侧齿轮的转速变大时,对从动侧齿轮的旋转所施加的负荷变大,则在从动侧齿轮的转速较大的状态下在从动侧齿轮上产生的推力载荷变大,因此,在利用离合机构将第一传动组切换为连接状态时,能可靠地使从动侧齿轮向轴线方向的另一方侧移动。另外,在利用离合机构将第一传动组切换为断开状态时,妨碍利用施力构件一边旋转一边向轴线方向一方侧移动的从动侧齿轮的旋转和移动的负荷变小。即,施力构件所施加的欲使从动侧齿轮回到原位置的力较小,因此,从动侧齿轮及负荷部的转速较低。因此,从负荷部产生的负荷不会变大,从动侧齿轮顺利地回到原位置。即,能利用离合机构顺利地将第一传动组切换为断开状态。
另外,可形成为:在所述从动侧齿轮上形成有与所述第二齿部一体旋转的蜗轮部,所述负荷施加机构具有蜗杆部,该蜗杆部与所述负荷部一体旋转且与所述蜗轮部啮合。
采用该构成,由于利用一级传动组就能得到较大的变速(增速)比,所以不需要为了使负荷施加机构的负荷部高速动作而采取在从动侧齿轮与负荷施加机构之间设置多级传动组等措施。因此,能减小从动侧齿轮与负荷施加机构之间在进行动力传递时的阻力。因此,在利用离合机构将第一传动组切换为断开状态时,能减小使从动侧齿轮向轴线方向一方侧(原位置)移动的施力构件的施力。若施力构件的施力较小,则在进行将第一传动组切换为连接状态的动力传递动作时,阻碍从动侧齿轮向轴线方向另一方侧移动的力较小,因此,能减小动作时的能量损耗。
另外,可形成为:在所述从动侧齿轮上形成有与所述第二齿部一体旋转的第三齿部,在所述负荷施加机构上设有与所述第三齿部啮合的第四齿部,所述第三齿部和所述第四齿部中的至少一个是螺旋齿轮。
此时,可形成为:所述第三齿部是蜗轮部,所述第四齿部是与所述蜗轮部啮合的蜗杆部。另外,本发明中的“螺旋齿轮”包含下述所有齿形态:斜齿轮(helical gear)、蜗杆(螺纹齿轮)等齿线(tooth trace)形成为螺旋状(相对于旋转轴倾斜)且在受到转矩时产生推力载荷(旋转轴方向的载荷)的齿。
这样,若采用从动侧齿轮的第三齿部(蜗轮部)与负荷施加机构的第四齿部(蜗杆部)啮合,且两者中的至少一方是螺旋齿轮这样的构成,则在利用离合机构将第一传动组切换为连接状态时,作为在从动侧齿轮上产生朝向轴线方向另一方侧的推力载荷的要素,不仅利用了驱动侧齿轮的第一齿部与从动侧齿轮的第二齿部的啮合,而且还利用了上述第三齿部与第四齿部的啮合。因此,能可靠地使从动侧齿轮向轴线方向另一方侧移动。
另外,可形成为:所述被驱动体始终作用有欲使其返回原位置的方向上的负荷,所述第一传动组具有作为一个所述传动构件的输入侧齿轮、与该输入侧齿轮啮合的作为一个所述传动构件的输出侧齿轮,所述离合机构具有差动齿轮机构,该差动齿轮机构具有所述输入侧齿轮、所述输出侧齿轮、与所述输入侧齿轮及所述输出侧齿轮啮合的固定齿轮,所述差动齿轮机构利用所述从动侧齿轮向所述轴线方向的另一方侧的移动来阻止所述固定齿轮旋转,进而将从所述输入侧齿轮向所述输出侧齿轮的动力传递切换为连接状态。
假如是离合机构的连接、断开动作是通过输入侧齿轮与输出侧齿轮的啮合的断续来实现的构成,则由于在输出侧齿轮上始终作用有从被驱动体传递来的外部负荷,所以输入侧齿轮和输出侧齿轮的齿轮部损伤的可能性高。在本发明中,离合机构并不是通过使输入侧齿轮与输出侧齿轮的啮合断续来切换第一传动组的连接状态、断开状态的,而是使输入侧齿轮与输出侧齿轮始终啮合,通过固定齿轮的旋转是否被阻止来切换第一传动组的连接状态、断开状态的。这样,由于输入侧齿轮与输出侧齿轮始终啮合,所以能可靠地防止输入侧齿轮和输出侧齿轮的齿轮部损伤。
另外,可形成为:所述离合机构包括:被阻止旋转而与所述从动侧齿轮一起在所述轴线方向上移动的锁定柄、被支承成能绕与所述轴线方向平行的轴旋转的锁定齿轮,所述锁定柄在所述轴线方向上移动,阻止所述锁定齿轮的旋转,从而阻止所述固定齿轮的旋转。
假如锁定齿轮的旋转轴方向相对于轴线方向(锁定柄的移动方向)倾斜,则锁定齿轮的旋转驱动力会传递给锁定柄,使锁定柄移动所需的力变大。在本发明中,由于使锁定齿轮的旋转轴方向与锁定柄的移动方向平行,所以锁定齿轮的旋转驱动力不会传递给锁定柄。因此,使锁定柄移动所需的力较小即可。
采用本发明的电动机致动器,不需要使用利用磁感应使离合机构动作的那种高价构件(由非磁性导电体构成的感应环和用于对感应环进行磁感应的永磁体等),只要利用廉价构件就能使离合机构动作。
附图说明
图1是表示本实施方式的电动机致动器整体(卸下壳体的状态)的图。
图2是从上方观察图1所示的电动机致动器的动力系统(第一传动组和第二传动组)的图。
图3是从一方向观察图1所示的电动机致动器的第一传动组的图(删除了壳体及下电动机齿轮以外的第二传动组的构成等)。
图4是从与图3不同的方向观察图1所示的电动机致动器的第一传动组的图(删除了壳体及下电动机齿轮以外的第二传动组的构成等)。
图5是将图1所示的电动机致动器所具有的离合机构(行星齿轮机构)分解后从上方观察的图。
图6是将图1所示的电动机致动器所具有的离合机构(行星齿轮机构)分解后从下方观察的图。
图7是从一方向观察图1所示的电动机致动器的第二传动组的图(删除了壳体及第一传动组的构成等)。
图8是从与图7不同的方向观察图1所示的电动机致动器的第二传动组的图(删除了壳体及第一传动组的构成等)。
图9是用于说明本实施方式的电动机致动器的动力系统的系统图。
图10是表示本实施方式的电动机致动器所具有的负荷施加机构的滚筒的转速与制动力的关系的图。
图11是表示负荷施加机构的变形例的图。
图12是将变形例的电动机致动器的从动侧齿轮的第三齿部(蜗轮部)放大表示的图。
图13是将变形例的电动机致动器的从动侧齿轮的第三齿部(蜗轮部)与第四齿部(蜗杆部)的啮合部分放大表示的图。
(符号说明)
1   电动机致动器
20  电动机
22  输入侧齿轮
23  输出侧齿轮
30  离合机构
31  固定齿轮
42  驱动侧齿轮
422  第一齿部
43(43a)  从动侧齿轮
431(431a)  第二齿部
432(432a)  第三齿部(蜗轮部)
44  锁定柄
45  施力构件
46  锁定齿轮
50  负荷施加机构
51  第四齿部(蜗杆部)
90  被驱动体
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明。另外,以下说明中的上下是指图1中的上下。另外,所谓的“原位置”是指电动机10未进行驱动状态下各构成部件的位置。
在对本实施方式的电动机致动器1的各构成进行说明之前,参照图9的系统图对电动机致动器1的大致情况进行简单说明。如图9所示,电动机致动器1的动力系统由将电动机10的动力传递给被驱动体90的输出系统(第一传动组)和使离合机构30动作的离合动作系统(第二传动组)构成。离合机构30将输出系统所进行的动力传递切换为连接状态或断开状态。即,如果离合机构30是连接状态,则电动机10的动力通过输出系统传递给被驱动体90。如果离合机构30是断开状态,则输出系统被切断,电动机10的动力不传递给被驱动体90。如图所示,在本实施方式中,作为用于这样使离合机构30动作(将第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态)的离合动作系统的动力,利用用于驱动被驱动体90的电动机10的动力的一部分。
本实施方式的电动机致动器1包括:作为驱动源的电动机10;将电动机10的动力传递给被驱动体90的第一传动组;将第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态或断开状态的离合机构30;将电动机10的动力传递给离合机构30的第二传动组;对从动侧齿轮43施加负荷的负荷施加机构50。这些构件收容在由上壳体81和下壳体82构成的壳体80内(除滑轮26和线材27)。下面对各构件进行具体说明。
(电动机10)
作为被驱动体90的驱动源的电动机10是两相交流同步电机。另外,也可使用两相交流同步电机以外的电动机。电动机10具有从其上端面突出的旋转轴。
(第一传动组)
第一传动组构成将电动机10的动力传递到被驱动体90的输出系统。如图3至图6所示,该第一传动组具有多个传动构件。具体而言,具有:上电动机齿轮21;与上电动机齿轮21啮合的输入侧齿轮22;在离合机构30处于连接状态时伴随输入侧齿轮22的旋转而旋转的输出侧齿轮23;与输出侧齿轮23啮合的复合齿轮24;与复合齿轮24啮合的凸轮齿轮25;与凸轮齿轮25一体旋转的滑轮26;因滑轮26的旋转而被卷起的线材27。另外,输入侧齿轮22和输出侧齿轮23也是构成将会在后面详细说明的离合机构30(基于行星齿轮组的差动齿轮机构)的齿轮。
上电动机齿轮21是被支承成可在与电动机10相同的轴线上旋转且可沿轴线方向移动的正齿轮。上电动机齿轮21被支承在后述的下电动机齿轮41的上方(旋转轴的头端侧)。上电动机齿轮21是树脂模制品,在其上表面形成有被锁定突起211。后述的扇形柄60的上电动机齿轮锁定突起62对该被锁定突起211进行作用。另外,上电动机齿轮21被未图示的螺旋弹簧向轴线方向上方施力。在上电动机齿轮21的下表面形成有与下电动机齿轮41卡合的上卡合部(未图示)。
在上电动机齿轮21上啮合有输入侧齿轮22。输入侧齿轮22是构成行星齿轮组的一个齿轮,是所谓的恒星齿轮。输入侧齿轮22具有直径相对较大的大径齿部221和直径相对较小的小径齿部222。输入侧齿轮22的大径齿部221与上电动机齿轮21啮合,且伴随上电动机齿轮21的旋转而使输入侧齿轮22旋转。
电动机10的动力通过上电动机齿轮21而被传递到输出侧齿轮23。本实施方式的输出侧齿轮23具有作为构成行星齿轮组的齿轮的三个行星齿轮231和行星支承齿轮232。行星齿轮231被从行星支承齿轮232上端面突出而在周向上等间隔设置的三个行星齿轮支承轴分别支承成能自由旋转。在行星齿轮支承轴的上端固定有防脱环233,防止行星齿轮231脱落。行星支承齿轮232在与安装有行星齿轮231的一面相反的一侧具有齿轮部2321。行星齿轮231与输入侧齿轮22的小径齿部222啮合。详细情况将会在后面叙述,在离合机构30处于连接状态时,伴随输入侧齿轮22的旋转,行星齿轮231绕输入侧齿轮22的小径齿部222公转。伴随该行星齿轮231的公转,支承着行星齿轮231的行星支承齿轮232旋转。就这样,动力从输入侧齿轮22向输出侧齿轮23传递。
在行星支承齿轮232(输出侧齿轮23)上啮合有作为树脂模制品的复合齿轮24。具体而言,复合齿轮24具有直径相对较小的小径齿部241和直径相对较大的大径齿部242,该大径齿部242与行星支承齿轮232的齿轮部2321啮合。由此,伴随行星支承齿轮232的旋转,复合齿轮24旋转。
在复合齿轮24上啮合有凸轮齿轮25。具体而言,凸轮齿轮25的齿轮部251与复合齿轮24的小径齿部241啮合。由此,伴随复合齿轮24的旋转,凸轮齿轮25旋转。在外周形成有齿轮部251的部分的上端面形成有凸轮槽252。在该凸轮槽252内卡合有扇形柄60。对于这种构成及其作用,将会在后面叙述。
如图1所示,在凸轮齿轮25上固定有滑轮26。只要能使滑轮26与凸轮齿轮25一体地旋转即可,该滑轮26的固定方法没有特别限制。由此,伴随凸轮齿轮25的旋转,滑轮26旋转。另外,滑轮26露出到壳体外侧。另外,在滑轮26的外周形成有线材槽261。
在滑轮26上固定有线材27的一端。只要能可靠地防止线材27脱落即可,该线材27的固定方法没有特别限制。在滑轮26向将线材27拉入的方向旋转时,线材27被卷起以嵌入滑轮26的线材槽262中。在线材27的另一端侧固定有被驱动体90(例如是开闭排水口的阀芯),在该被驱动体90上始终作用有朝向欲返回原位置(阀芯关闭的位置)的方向即将线材27拉出的方向的负荷。通过将线材27卷绕在滑轮26上,被驱动体90进行规定动作。即,通过将线材27卷绕在滑轮26上,电动机10的动力被通过第一传动组传递到被驱动体90。另外,为了使被驱动体90正确地进行动作,线材27由没有伸缩性的材料形成。
(离合机构30)
离合机构30起到将第一传动组所进行的动力传递(输出系统)切换为连接状态或断开状态的作用。本实施方式的离合机构30的动作利用了基于具有输入侧齿轮22(恒星齿轮)、输出侧齿轮23(行星齿轮231及行星支承齿轮232)及固定齿轮31(环形齿轮)的行星齿轮组(参照图5及图6)的差动齿轮机构。
如上所述,输入侧齿轮22与上电动机齿轮21啮合,且伴随上电动机齿轮21的旋转而旋转。在输入侧齿轮22的小径齿部222上啮合有在周向上等间隔配置的三个行星齿轮231。行星齿轮231被支承在行星支承齿轮232的上方。行星支承齿轮232伴随行星齿轮231的公转而旋转。
构成行星齿轮组的作为环形齿轮的固定齿轮31具有外齿部311和内齿部312。固定齿轮31的外齿部311位于输入侧齿轮22的大径齿部221的下侧,与后述的作为构成第二传动组的一个齿轮的锁定齿轮46啮合。即,在锁定齿轮46的旋转被阻止时,固定齿轮31的旋转被阻止。固定齿轮31的内齿部312与三个行星齿轮231啮合。
在具有这种构成的离合机构30中,行星齿轮231是否公转和行星支承齿轮232是否旋转取决于固定齿轮31的旋转是否被阻止。固定齿轮31的旋转被阻止时,若输入侧齿轮22旋转,则由于固定齿轮31的内齿部312不会动作,因此,沿着该内齿部312,与输入侧齿轮22的小径齿部222啮合的行星齿轮231公转,从而行星支承齿轮232旋转。另一方面,固定齿轮31的旋转未被阻止时,即使输入侧齿轮22旋转,行星齿轮231欲公转,也由于固定齿轮31空转,从而行星支承齿轮232不会旋转。
即,若固定齿轮31的旋转被阻止,则第一传动组为连接状态,若固定齿轮31的旋转未被阻止,则第一传动组为断开状态。若利用离合机构30使第一传动组处于连接状态即输出系统处于连接状态,则电动机10的动力通过第一传动组传递到被驱动体90。另一方面,若利用离合机构30使第一传动组处于断开状态即输出系统处于断开状态,则电动机10的动力被离合机构30切断(在输入侧齿轮22与输出侧齿轮23之间被切断),不会传递到被驱动体90。
(第二传动组)
第二传动组构成将电动机10的动力传递到离合机构30的离合动作系统。如图7及图8所示,第二传动组具有:下电动机齿轮41;与下电动机齿轮41啮合的驱动侧齿轮42;与驱动侧齿轮42啮合的从动侧齿轮43;在从动侧齿轮43向轴线方向下方移动时被压下的锁定柄44;由被压下的锁定柄44锁定的锁定齿轮46。
下电动机齿轮41是与电动机10的转子一体形成的正齿轮。下电动机齿轮41设置在上述的上电动机齿轮21的下方(电动机10的主体侧)。在下电动机齿轮41的上表面形成有下卡合部(未图示),该下卡合部与上述的形成于上电动机齿轮21的下表面的上卡合部卡合。在利用后述的扇形柄60的倾斜凸轮使上电动机齿轮21位于最下位置,上电动机齿轮21的上卡合部与下电动机齿轮41的下卡合部处于卡合状态时,上电动机齿轮21与下电动机齿轮41一体旋转。即,电动机10的动力也传递到上电动机齿轮21。
在下电动机齿轮41上啮合有驱动侧齿轮42。驱动侧齿轮42被从动侧齿轮支承轴支承成能自由旋转且能沿轴线方向移动,具有大径齿部421和与该大径齿部421相比直径相对较小的第一齿部422。第一齿部422是形成于齿线为螺旋状的“斜齿”的部分。驱动侧齿轮42的大径齿部421与下电动机齿轮41啮合。因此,驱动侧齿轮42伴随下电动机齿轮41的旋转而旋转。
在驱动侧齿轮42上啮合有从动侧齿轮43。从动侧齿轮43具有直径相对较大的第二齿部431和直径相对较小的第三齿部432。第二齿部431和第三齿部432均是形成于齿线为螺旋状的“斜齿”的部分。尤其是,第三齿部432是与后述的负荷施加机构50所具有的作为蜗杆部的第四齿部51啮合的所谓的蜗轮部。
另外,第三齿部432(蜗轮部)也可以不是“斜齿”。这是由于:例如若第三齿部432的齿宽足够小,则即使不是“斜齿”,也能与负荷施加机构50的第四齿部51(蜗杆部)通过点接触啮合(例如即使是正齿轮,如果齿宽较细的话,则也能与斜齿啮合)。即,只要第三齿部432和第四齿部51中的至少一方是“斜齿”,就能起到后述的第三齿部432与第四齿部51啮合所得到的作用效果。
从动侧齿轮43的第二齿部431与驱动侧齿轮42的第一齿部422啮合。因此,从动侧齿轮43伴随驱动侧齿轮42的旋转而旋转。此时,在从动侧齿轮43上通过后面详述的负荷施加机构50作用有与其旋转方向相反的方向上的负荷,因此,产生朝向轴线方向下方(相当于本发明中的轴线方向的另一方侧)的推力载荷。由此,在驱动侧齿轮42旋转时,从动侧齿轮43一边旋转一边向轴线方向下方移动。另外,驱动侧齿轮42的旋转中心轴与从动侧齿轮43的旋转中心轴平行。因此,即使从动侧齿轮43向轴线方向下方移动,也能保持驱动侧齿轮42与从动侧齿轮43的啮合状态。
锁定柄44是平板状的树脂构件,配置于从动侧齿轮43的下方。具体而言,在可沿轴线方向移动的状态下,被支承在与从动侧齿轮43相同的从动侧齿轮支承轴。在锁定柄44上形成有凹部442,该凹部442与在下壳体82的侧壁的内侧沿轴线方向形成的未图示的凸部卡合。通过该凸部与凹部的卡合,锁定柄44在旋转被阻止但可沿轴线方向移动的状态下被支承在从动侧齿轮支承轴上。在锁定柄44的一个端部形成有与其他部分相比较厚的锁定部441。在锁定柄44的下方配置有将锁定柄44向上方施力的施力构件45(压缩螺旋弹簧)。利用该施力构件45,在通常时(电动机10未驱动时),锁定柄44相对于锁定齿轮46的被锁定部461位于上方。另外,由于在锁定柄44的上方配置有从动侧齿轮43,因此,从动侧齿轮43也处于被向轴线方向上方(相当于本发明中的轴线方向的一方侧)施力的状态。与从动侧齿轮43伴随驱动侧齿轮42的旋转而旋转时在从动侧齿轮43上产生的朝向轴线方向下方的推力载荷相比,施力构件45的施力较小。即,在从动侧齿轮43旋转时,克服施力构件45的施力,从动侧齿轮43向轴线方向下方移动。在从动侧齿轮43向轴线方向下方移动时,位于其下方的锁定柄44也向下方移动。向下方移动了的锁定柄44的锁定部441处于与锁定齿轮46的被锁定部461大致相同的高度。
锁定齿轮46具有被锁定部461和形成该被锁定部461的平板上的锁定齿部462,并绕与锁定柄44的移动方向(从动侧齿轮43的旋转中心轴)平行的轴旋转。被锁定部461形成为从圆形的平板向外侧突出。在锁定柄44向下方移动时,由于锁定柄44的锁定部441与锁定齿轮46的被锁定部461互相面对,所以锁定齿轮46的旋转在规定位置(锁定部441与被锁定部461抵接的位置)上被阻止。另一方面,锁定齿部462与固定齿轮31的外齿部311啮合。因此,在锁定齿轮46的旋转被阻止时,与其啮合的固定齿轮31的旋转也被阻止。另外,在本实施方式中,锁定齿轮46具有制动部463。在本实施方式中,制动部463使用所谓的离心制动器(离心调速器),向妨碍锁定齿轮46旋转的方向施加负荷,使锁定齿轮46不会以过高的速度旋转。对于该制动部463的作用,将会在后面叙述。
(负荷施加机构50)
负荷施加机构50是对从动侧齿轮43施加与其旋转方向相反的方向上的负荷(制动)的结构,具有第四齿部51和负荷部52。
第四齿部51是所谓的蜗杆(齿轮)部,由树脂形成。向与从动侧齿轮43的轴线方向正交的方向延伸的第四齿部51与第三齿部432(蜗轮部)啮合。第三齿部432与第四齿部51构成加速齿轮机构(第四齿部51是一条(齿)的蜗杆,第三齿部432具有多个齿)。由此,从动侧齿轮43的旋转被加速后传递给第四齿部51。
负荷部52是在转速变大时向阻止旋转的方向产生的负荷也增大的调速器。在本实施方式中,使用所谓的离心制动器(离心调速器)。一般的离心制动器形成为:被设置成可在固定于第四齿部51头端的旋转圆板上沿径向移动的重物因离心力而向径向外侧移动,在转速达到一定转速以上时,与壳体80上形成的滚筒83(图1中83a所示的部分与83b所示的部分一体地构成滚筒83)的内周面接触。具有下述构成:转速越大则施加在重物上的离心力也越大,因重物和滚筒83的摩擦而产生的欲使旋转停止的制动力也越大。具体而言,如图10所示,是这种构成:滚筒83的转速增加,在重物与滚筒83接触后,急剧地欲使旋转停止的制动力变大。另外,重物和连接重物与第四齿部51的臂部是由作为弹性体的橡胶一体模制的。因此,滚筒83与重物的摩擦力变大。另外,在转速变小时,因离心力而向径向外侧移动了的重物因作为弹性体的臂部的回复力而向径向内侧移动。
另外,如图11中的变形例的负荷施加机构50′所示,也可采用将滚筒83与壳体80分开形成、将滚筒83固定于壳体80的结构。此时,如果将滚筒83与将第四齿部(蜗杆部)51支承成能旋转的支承构件84一体形成的话,则一体地保持在第四齿部51上的重物和滚筒83的同轴度提高。因此,因滚筒83与重物的接触而产生的噪音降低。再者,当重物在周向上等间隔地形成有多个时,滚筒83与多个重物会均衡地接触,施加在第四齿部51的径向上的力会减小。不过,在将滚筒83用壳体80构成时,与将滚筒83与壳体80分开形成的情况相比,具有能降低制造成本的优点。
另外,对于负荷部52,只要具有转速变大时在阻止旋转的方向上产生的负荷增大这样的作用即可,也可使用离心制动器以外的结构。例如也可使用转速变大时在阻止旋转的方向上产生的负荷增大的、在流体内旋转的螺旋桨、具有固定在第四齿部的永磁体且在该永磁体的周围配置有线圈的发电机。
利用该负荷部52,旋转的从动侧齿轮43在其转速变大时,在阻止其旋转的方向上受到的负荷增大。负荷部52的负荷越大,则具有与驱动侧齿轮42的第一齿部422啮合的第二齿部431的从动侧齿轮43越会受到朝向其轴线方向下方的推力载荷。另外,通过第三齿部432(蜗轮部)与第四齿部51(蜗杆部)的啮合,从动侧齿轮43也会受到朝向轴线方向下方的推力载荷。在从动侧齿轮43受到的朝向轴线方向下方的推力载荷比施力构件45的朝向轴线方向上方的施力大时,旋转的从动侧齿轮43会因负荷部52施加的与旋转方向相反的方向上的负荷及斜齿的啮合而向轴线方向下方移动。
(其他构成)
在复合齿轮24的上方配置有扇形柄60。扇形柄60被与将复合齿轮24支承成自由旋转的轴相同的轴支承成自由旋转。在扇形柄60的下表面形成有卡合突起61。该卡合突起61与形成于凸轮齿轮25上表面的凸轮槽252卡合。另外,同样地,从扇形柄60的下表面起形成有上电动机齿轮锁定突起62和未图示的倾斜凸轮。对于该卡合突起61、凸轮槽252、上电动机齿轮锁定突起62及倾斜凸轮的具体结构予以省略,但各构件的功能如下所述。通过与凸轮槽252卡合的卡合突起61,扇形柄60与凸轮齿轮25的动作联动地动作。在扇形柄60运动到规定位置(线材27卷起到规定位置)时,上电动机齿轮锁定突起62会作用在上电动机齿轮21的被锁定突起211上,阻止上电动机齿轮21的旋转。与此同时,被倾斜凸轮向轴线方向下方压下的上电动机齿轮21被放开,因螺旋弹簧而向轴线方向上方移动。由此,上电动机齿轮21的上卡合部与下电动机齿轮41的下卡合部的卡合被解除。即,成为电动机10的动力不会传递到上电动机齿轮21的状态。(参照后述的动作说明)。
(电动机致动器1的动作)
虽然一部分会与上面的说明重复,但下面对具有上述构成的电动机致动器1的动作进行详细说明。在下面的说明中,分开说明向处于原位置的被驱动体90传递电动机10的动力的(1)动力传递动作和切断电动机10的动力传递而使被驱动体90回到原位置的(2)动力切断动作。
(1)动力传递动作
从被驱动体90处于原位置的状态(线材27没有卷在滑轮26上的状态,即电动机10的动力没有作用于被驱动体90的状态)起使电动机10向一方向驱动时,上电动机齿轮21和下电动机齿轮41旋转。通过下电动机齿轮41的旋转,具有与该下电动机齿轮41啮合的大径齿部421的驱动侧齿轮42旋转。
在驱动侧齿轮42旋转时,具有与驱动侧齿轮42的第一齿部422啮合的第二齿部431的从动侧齿轮43旋转。该从动侧齿轮43的第三齿部432(蜗轮部)与负荷施加机构50的第四齿部51(蜗杆部)啮合,通过从动侧齿轮43的旋转,负荷施加机构50的负荷部52也旋转。负荷部52旋转,在其速度变大时,在欲使旋转停止的方向上产生负荷(转矩)。该负荷从第四齿部51传递到具有第三齿部432的从动侧齿轮43。这样,从动侧齿轮43受到与其旋转方向相反的方向上的负荷。
如上所述,驱动侧齿轮42与从动侧齿轮43之间的动力传递是通过“斜齿”的啮合进行的。因此,从负荷施加机构50受到与旋转方向相反的方向上的负荷的从动侧齿轮43通过驱动侧齿轮42的旋转而受到朝向轴线方向下方的推力载荷。即,从动侧齿轮43通过“斜齿”的啮合和与旋转方向相反的方向上的负荷而一边旋转一边向轴线方向下方移动。
另外,在本实施方式中,从动侧齿轮43与负荷施加机构50的啮合也是通过“斜齿”进行的,因此,在从动侧齿轮43上会产生较大的朝向轴线方向下方的推力载荷。即,负荷部52产生的负荷通过第四齿部51与第三齿部432的啮合而传递到从动侧齿轮43,因此,在从动侧齿轮43上也会产生因该负荷传递而产生的朝向轴线方向下方的推力载荷。
这样,从动侧齿轮43不仅会受到因第一齿部422与第二齿部431的啮合而产生的来自驱动侧齿轮42的动力传递,而且还会受到因第四齿部51与第三齿部432的啮合而产生的来自负荷部52的力(负荷)的传递,因此,在从动侧齿轮43上产生的朝向轴线方向下方的推力载荷非常大。
在从动侧齿轮43向轴线方向下方移动时,配置于该从动侧齿轮43下方的锁定柄44克服施力构件45的施力而向轴线方向下方移动。这样,在锁定柄44被压下时,设于锁定柄44的锁定部441与锁定齿轮46的被锁定部461以大致相同的高度在锁定齿轮46的周向上相对。因此,在该状态下,锁定齿轮46的旋转受到锁定柄44的锁定部441的妨碍。即,成为锁定齿轮46的旋转被阻止的状态。
锁定齿轮46的锁定齿部462与构成离合机构30的行星齿轮组的固定齿轮31的外齿部311啮合。因此,在锁定齿轮46的旋转被阻止时,固定齿轮31的旋转也被阻止。由此,通过离合机构30使第一传动组所进行的动力传递为连接状态,成为电动机10的动力能通过第一传动组传递到被驱动体90的状态。这样,从动侧齿轮43通过向其轴线方向下方移动,而利用离合机构30将第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态。
另一方面,因电动机10的驱动而与下电动机齿轮41一起旋转的上电动机齿轮21与构成行星齿轮组的输入侧齿轮22(恒星齿轮)的大径齿部221啮合。因此,伴随上电动机齿轮21的旋转,输入侧齿轮22旋转。
在输入侧齿轮22的小径齿部222的外侧啮合有构成输出侧齿轮23的三个行星齿轮231。在周向上等间隔排列的行星齿轮231的外侧啮合有固定齿轮31的内齿部312。如上所述,固定齿轮31处于旋转被锁定齿轮46阻止的状态。因此,在输入侧齿轮22旋转时,行星齿轮231绕该输入侧齿轮22的小径齿部222公转。在行星齿轮231公转时,支承行星齿轮231的行星支承齿轮232旋转。即,输入侧齿轮22的旋转动力全部传递给输出侧齿轮23。
另外,若在固定齿轮31的旋转未被阻止的状态下输出侧齿轮22旋转,则通过行星齿轮231,固定齿轮31进行空转。这是由于在行星支承齿轮232以后的传动组上存在传动组自身的负荷和施加在被驱动体90上的负荷,导致输入侧齿轮22的旋转动力全部传递到固定齿轮31侧而造成的。这样,在本实施方式中,通过利用了行星齿轮组的差动齿轮机构,使离合机构30切换第一传动组的连接状态和断开状态。
在行星支承齿轮232的齿轮部2321上啮合有复合齿轮24的大径齿部242。因此,伴随行星支承齿轮232的旋转,复合齿轮24旋转。
在复合齿轮24的小径齿部241上啮合有凸轮齿轮25的齿轮部251。因此,伴随复合齿轮24的旋转,凸轮齿轮25旋转。
在凸轮齿轮25旋转时,固定于凸轮齿轮25上端的滑轮26进行旋转。在滑轮26旋转时,固定于滑轮26的线材27被沿着线材槽261卷起。由于在线材27的头端固定有被驱动体90,因此被驱动体90以被线材27提升的方式进行动作。例如,在被驱动体90是开闭洗衣机的排水口的阀芯时,通过线材27将阀芯提升,从而排水口开放,开始进行排水。
这样,电动机10的旋转动力通过第一传动组传递给被驱动体90。虽然第一传动组被离合机构30切换为连接状态,但在使该离合机构30为连接状态的动力中也利用了电动机10的旋转动力的一部分。
另外,滑轮26对线材27的卷起如下所述地停止。在凸轮齿轮25旋转到规定位置时(线材27被卷起规定量时),具有与凸轮槽252卡合的卡合突起61的扇形柄60向离开凸轮齿轮25的方向转动。这样,在扇形柄60转动时,扇形柄60所具有的上电动机齿轮锁定突起62从周向上与上电动机齿轮21的被锁定突起211抵接。由此,成为上电动机齿轮21的旋转被阻止的状态。另外,被扇形柄60的倾斜凸轮向轴线方向下方压下的上电动机齿轮21被放开,并因螺旋弹簧而向轴线方向上方移动。由此,上电动机齿轮21的上卡合部与下电动机齿轮41的下卡合部的卡合被解除,成为电动机10的动力不向上电动机齿轮21传递的状态。在上电动机齿轮21的旋转被阻止时,构成第一传动组的各构件的动作也停止。即,滑轮26对线材27的卷起停止,成为滑轮26被保持在该卷起位置的状态(在被驱动体90是开闭洗衣机的排水口的阀芯时,是维持排水口的开放的状态)。
这样,向被驱动体90传递电动机10的动力的动力传递动作完成。
(2)动力切断动作
在从上述动力传递动作完成的状态起使被驱动体90回到原位置时,停止电动机10的驱动(停止向电动机10通电)。这样的话,下电动机齿轮41、驱动侧齿轮42的旋转便会停止,因此,从动侧齿轮43的旋转也会停止。在从动侧齿轮43的旋转停止时,因“斜齿”的啮合和负荷施加机构50所施加的负荷而产生的、针对从动侧齿轮43的朝向轴线方向下方的推力载荷消失。由于从动侧齿轮43与配置于其下方的锁定柄44一起被施力构件45向轴线方向上方施力,因此,在该推力载荷消失时,从动侧齿轮43一边旋转一边向轴线方向上方移动,从而回到原位置。当然,锁定柄44也向该方向移动,回到原位置。另外,由于施力构件45所施加的欲使从动侧齿轮43回到原位置的力较小,所以从动侧齿轮43和负荷部52的转速较低,负荷部52的重物不与滚筒83接触。因此,负荷施加机构50作用在从动侧齿轮43上的负荷的大小未变大,从动侧齿轮43顺利地回到原位置。
在锁定柄44通过施力构件45向上方移动时,锁定柄44的锁定部441的高度方向位置变得比锁定齿轮46的被锁定部461的高度方向位置高。具体而言,锁定部441与被锁定部461位于在周向上不重叠的位置。因此,锁定齿轮46的旋转被阻止的状态解除,锁定齿轮46成为能自由旋转的状态。即,离合机构30(行星齿轮组)的固定齿轮31成为能自由旋转的状态,即离合机构30成为断开状态。这样,从动侧齿轮43通过向其轴线方向上方移动,而利用离合机构30将第一传动组所进行的动力传递切换为断开状态。
被驱动体90因作用于自身的外部负荷而始终欲回到原位置。例如,在被驱动体90是开闭洗衣机的排水口的阀芯,利用电动机致动器1的驱动使阀芯向开放排水口的方向动作时,阀芯始终被向关闭排水口的方向施力。因此,在固定齿轮31能自由旋转的离合机构30为断开状态时,施加在被驱动体90上的负荷通过沿第一传动组逆行而传递到输出侧齿轮23(行星支承齿轮232)。这样,由于离合机构30为断开状态,所以基于被传递的施加在被驱动体90上的负荷的能量因输出侧齿轮23的空转而被输出(消耗)。由此,被驱动体90回到原位置。
并且,在凸轮齿轮25回到原位置时,具有与凸轮槽252卡合的卡合突起61的扇形柄60向靠近凸轮齿轮25的方向转动。这样,在扇形柄60转动时,扇形柄60所具有的上电动机齿轮锁定突起62从上电动机齿轮21的被锁定突起211离开。由此,成为上电动机齿轮21的旋转被允许的状态。另外,曾被螺旋弹簧向轴线方向上方施力的上电动机齿轮21被倾斜凸轮按压,向轴线方向下方移动。由此,上电动机齿轮21的上卡合部与下电动机齿轮41的下卡合部卡合,成为电动机10的动力也向上电动机齿轮21传递的状态。
此时,锁定齿轮46的制动部463对欲使被驱动体90回到原位置的动作施加制动,缓和施加在第一传动组上的冲击。因此,能防止构成第一传动组的传动构件破损。另外,在被驱动体90回到原位置时,能降低冲撞定位部的冲击声(在被驱动体90是开闭洗衣机的排水口的阀芯时,是该阀芯冲撞排水口周围的冲击声)。另外,从凸轮齿轮25的齿轮部251到锁定齿轮46的齿轮组构成加速齿轮组。即,欲使被驱动体90回到原位置的转矩被削弱后传递给锁定齿轮46。因此,施加在锁定齿轮46上的力较小,从而能减小为了将锁定齿轮46锁定而使锁定柄44动作的力。
这样,若使电动机10停止,则由于施力构件45的作用,构成行星齿轮组的固定齿轮31的锁定被解除,离合机构30将第一传动组切换为断开状态。由此,被驱动体90回到原位置。
(本实施方式的效果)
如上所示,本实施方式的电动机致动器1将电动机10的动力通过第一传动组(输出系统)传递给被驱动体90。另外,具有切换该第一传动组所进行的动力传递的连接状态和断开状态的离合机构30,作为使该离合机构30动作的动力源而利用电动机10的动力的一部分。具体而言,使利用电动机10旋转的驱动侧齿轮42与从负荷施加机构50受到与旋转方向相反的方向上的负荷的从动侧齿轮43通过“斜齿”啮合,利用由此产生的推力载荷使从动侧齿轮43沿轴线方向移动。通过该移动,构成离合机构30(由行星齿轮组形成的差动齿轮机构)的一个齿轮(固定齿轮31)的旋转被阻止,离合机构30使第一传动组为连接状态。因此,不需要使用现有技术中利用磁感应使离合机构30动作的那种高价构件(由非磁性导电体构成的感应环和用于对感应环进行磁感应的永磁体等)。即,只需要一般的斜齿轮、使用了离心制动器等的负荷施加机构50等由树脂等形成的廉价构件就能构成使离合器动作的第二传动组(离合动作系统)。
另外,用于使离合机构30动作的负荷施加机构50所具有的负荷部52形成为:在从动侧齿轮43的转速变大时,对从动侧齿轮43的旋转所施加的负荷变大。使用这种负荷部52,在进行动力传递动作时,能可靠地使从动侧齿轮43向轴线方向下方移动。另外,在进行动力切断动作时,使妨碍利用施力构件45一边旋转一边向轴线方向上方移动的从动侧齿轮43的旋转和向上移动的负荷变小。即,由于施力构件45所施加的欲使从动侧齿轮43回到原位置的力较小,所以从负荷部52产生的负荷不会变大,从动侧齿轮43能顺利地回到原位置。即,能实现顺利的动力切断动作。尤其是,在使用本实施方式这种离心制动器时,通过调整施力构件45的施力,还能使从动侧齿轮43以离心制动器的滚筒83与重物不接触这种程度的低速回到原位置。这样,能进一步实现顺利的动力切断动作。
另外,从动侧齿轮43与负荷施加机构50处于通过作为蜗轮部的第三齿部432与作为蜗杆部的第四齿部51啮合的状态。若利用这种蜗轮部与蜗杆部的啮合进行动力传递,则利用一级传动组就能得到较大的减速比,因此,不需要为了使负荷施加机构50的负荷部52(离心制动器等调速器)动作而采取在从动侧齿轮43与负荷施加机构50之间设置多级传动组等措施。因此,能减小从动侧齿轮43与负荷施加机构50之间在进行动力传递时的阻力。因此,在进行动力切断动作时,能减小使从动侧齿轮43向轴线方向上方(原位置)移动的施力构件45的施力。由于若施力构件45的施力较小,则进行动力传递动作时阻碍从动侧齿轮43向轴线方向下方移动的力较小,所以能减小动作时的能量损耗。
另外,从动侧齿轮43的第三齿部432(蜗轮部)与负荷施加机构50的第四齿部51(蜗杆部)啮合。即,从动侧齿轮43与负荷施加机构50也通过“斜齿”啮合。这样,在进行动力传递动作时,作为在从动侧齿轮43上产生朝向轴线方向下方的推力载荷的要素,不仅利用了驱动侧齿轮42的第一齿部422与从动侧齿轮43的第二齿部431的啮合,而且还利用了上述第三齿部432与第四齿部51的啮合,因此,能可靠地使从动侧齿轮43向轴线方向下方移动。
另外,利用离合机构30进行的第一传动组的连接、断开动作利用了使用行星齿轮组的差动齿轮机构。具体而言,构成离合机构30的输入侧齿轮22(恒星齿轮)与输出侧齿轮23(行星齿轮231及行星支承齿轮232)始终啮合,根据固定齿轮31的旋转是否被阻止,决定动力是否从输入侧齿轮22向输出侧齿轮23传递。即,不是使输入侧齿轮22与输出侧齿轮23的啮合断续的构成,而是输入侧齿轮22与输出侧齿轮23始终啮合的构成,因此,能可靠地防止输入侧齿轮22和输出侧齿轮23的齿轮部损伤。假如是离合机构30的连接、断开动作是通过输入侧齿轮22与输出侧齿轮23的啮合的断续来实现的构成,则由于在输出侧齿轮23上始终作用有从被驱动体90传递来的外部负荷,所以输入侧齿轮22和输出侧齿轮23的齿轮部损伤的可能性高,但在本实施方式中没有这种可能。
另外,这种作用于被驱动体90的外部负荷仅作用于第一传动组,不会作用于第二传动组。因此,能将由对从动侧齿轮43向轴线方向上方施力的施力构件45和负荷施加机构50产生的负荷的大小设定得较小。
另外,由于使锁定齿轮的旋转轴方向与锁定柄的移动方向平行,所以锁定齿轮的旋转驱动力不会传递给锁定柄。因此,使锁定柄移动所需的力较小即可。
(上述实施方式的变形例)
下面对上述实施方式的电动机致动器的变形例进行说明。变形例的电动机致动器由于仅在从动侧齿轮43a的构成上与上述实施方式(从动侧齿轮43)不同,所以对除此之外的构成省略说明。
如图12的放大图所示,在本变形例中,从动侧齿轮43a的第三齿部432a(蜗轮部)的齿是下述形状(钩形):在电动机10向一方向旋转了时处于从动侧齿轮43a的旋转方向侧的面相对于连接齿顶与从动侧齿轮43a的旋转中心的直线向与从动侧齿轮43a的旋转方向相反的一侧凹陷。具体而言,如下所述。在电动机10向一方向旋转时,从动侧齿轮43a在图12中向右方(顺时针)旋转。因此,在电动机10向一方向旋转了时“处于从动侧齿轮43a的旋转方向侧的面”是指图12中用S表示的面。“连接齿顶与从动侧齿轮43a的旋转中心的直线”是指图12中用D表示的直线。即,在构成第三齿部432a的各齿上分别存在对应的直线D。并且,由图12可知,在电动机10向一方向旋转了时“处于从动侧齿轮43a的旋转方向侧的面”S相对于“连接齿顶与从动侧齿轮43a的旋转中心的直线”即直线D向与从动侧齿轮43a的旋转方向相反的一侧凹陷。换言之,在电动机10向一方向旋转了时“处于从动侧齿轮43a的旋转方向侧的面”S相对于“连接齿顶与从动侧齿轮43a的旋转中心的直线”即直线D不向旋转方向突出。另外,在本变形例中,第三齿部432a是齿线在从动侧齿轮43a的轴线方向上笔直延伸的正齿轮(不是斜齿)。
这样,由于构成第三齿部432a的各齿的齿顶是朝向电动机10向一方向旋转了时的旋转方向的形状,所以如图13所示,第三齿部432a(蜗轮部)和与其啮合的第四齿部51(蜗杆部)的接触面积较小(成为接近于点接触的状态)。因此,采用本变形例的电动机致动器,能减小第三齿部432a与第四齿部51的啮合引起的能量损耗(摩擦引起的能量损耗)。这样,若第三齿部432a与第四齿部51的啮合引起的能量损耗变小,则在进行动力切断动作时能减小使从动侧齿轮43a一边旋转一边向轴线方向上方移动的施力构件45的施力。并且,如果能这样减小施力构件45的施力,则在进行动力传递动作时能减小使从动侧齿轮43a向轴线方向下方移动所需的推力。如果能减小该推力,则能减小使离合机构30动作所消耗的电动机10的动力(能量)。即,能加大作为电动机致动器1的本来目的的用于使被驱动体90动作的电动机10的动力(或者说用于使离合机构30动作所消耗的动力减小,相应地能减小电动机10的动力(转矩))。另外,也不需要为了加大上述推力,而加大齿轮或增加构成齿轮组的齿轮数量。
并且,由于电动机10仅向一方向旋转,所以通过传递该电动机10的动力,从动侧齿轮43a旋转的方向也是一方向。即,在从动侧齿轮43a向另一方向旋转时(一边旋转一边利用施力构件45的施力向轴线方向上方移动时),从动侧齿轮43a的旋转动力不需要传递给其他齿轮。因此,在构成第三齿部432a的各齿上可以不形成朝向另一方向的齿顶。即,不需要在从动侧齿轮43a向一方向和另一方向旋转时都使第三齿部432a与第四齿部51形成接近点接触的状态,而仅在向一方向旋转时形成接近点接触的状态即可。由此,由于第三齿部432a的齿顶变细,所以在组装电动机致动器1时,易于使第三齿部432a与第四齿部51啮合。
另外,从动侧齿轮43a的第二齿部431a与驱动侧齿轮42的第一齿部422啮合,由于第三齿部432a(蜗轮部)的直径比第二齿部431a的直径小,所以即使驱动侧齿轮42和从动侧齿轮43a向旋转轴方向进行了移动,第三齿部432a(蜗轮部)的齿部也不会与第一齿部422发生干扰。
另外,在本变形例中,从动侧齿轮43a是利用合成树脂一体模制的。即,作为正齿轮的第三齿部432a(蜗轮部)是与作为斜齿的第二齿部431a一体地树脂模制形成的。在此,在第二齿部431a和第三齿部432a两者均是斜齿时,在一个模具与另一个模具这两者上会形成用于模制斜齿形状的部分(第二齿部431a和第三齿部432a)的型腔,因此,用于将该斜齿形状的部分从模具推出的机构变得复杂,但采用本变形例,由于第三齿部432a是正齿轮,所以能形成为更简单的形状。
另外,在从动侧齿轮43a中,作为斜齿的第二齿部431a与作为正齿轮的第三齿部432a(蜗轮部)在从动侧齿轮43a的旋转轴方向上没有间隙地并排设置。由此,能在轴线方向上减小从动侧齿轮43a。另外,若这样将第二齿部431a与第三齿部432a在从动侧齿轮43a的旋转轴方向上没有间隙地并排设置,则第二齿部431a与第三齿部432a的交界会位于模具的分割面(分型面)。因此,例如与第二齿部431a和第三齿部432a两者均是斜齿时相比,能使模具的结构简单。
以上对本发明的实施方式进行了详细说明,但本发明不限定于上述实施方式,可在不脱离本发明思想的范围内进行各种改变。

Claims (10)

1.一种电动机致动器,其特征在于,包括:
向一方向旋转的电动机;
第一传动组,该第一传动组具有将所述电动机的动力传递给被驱动体的一个或多个传动构件;
离合机构,该离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态或断开状态;
第二传动组,该第二传动组是将所述电动机的动力传递给所述离合机构的传动组,具有驱动侧齿轮和从动侧齿轮,所述驱动侧齿轮形成有作为斜齿的第一齿部,所述从动侧齿轮被支承成能在被向轴线方向一方侧施力的状态下沿轴线方向移动,且形成有与所述第一齿部啮合的作为斜齿的第二齿部;以及
对所述从动侧齿轮的旋转施加负荷的负荷施加机构,
在驱动所述电动机时,通过所述从动侧齿轮与所述驱动侧齿轮之间的斜齿彼此间的啮合和所述负荷施加机构的负荷,所述从动侧齿轮一边旋转,一边克服施力构件的施力而向所述轴线方向的另一方侧移动,并通过所述离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为连接状态,
在所述电动机的驱动停止时,所述从动侧齿轮利用所述施力构件的施力一边克服所述负荷施加机构的负荷而旋转,一边向所述轴线方向的一方侧移动,并通过所述离合机构将所述第一传动组所进行的动力传递切换为断开状态。
2.如权利要求1所述的电动机致动器,其特征在于,
所述负荷施加机构具有负荷部,在所述从动侧齿轮的转速变大时,所述负荷部对所述从动侧齿轮的旋转施加的负荷变大。
3.如权利要求2所述的电动机致动器,其特征在于,
在所述从动侧齿轮上形成有与所述第二齿部一体旋转的蜗轮部,
所述负荷施加机构具有蜗杆部,该蜗杆部与所述负荷部一体旋转且与所述蜗轮部啮合。
4.如权利要求1所述的电动机致动器,其特征在于,
在所述从动侧齿轮上形成有与所述第二齿部一体旋转的第三齿部,
在所述负荷施加机构上设有与所述第三齿部啮合的第四齿部,
所述第三齿部和所述第四齿部中的至少一个是螺旋齿轮。
5.如权利要求4所述的电动机致动器,其特征在于,
所述第三齿部是蜗轮部,
所述第四齿部是与所述蜗轮部啮合的蜗杆部。
6.如权利要求1所述的电动机致动器,其特征在于,
所述被驱动体始终作用有欲使其返回原位置的方向上的负荷,
所述第一传动组具有作为一个所述传动构件的输入侧齿轮、与该输入侧齿轮啮合的作为一个所述传动构件的输出侧齿轮,
所述离合机构具有差动齿轮机构,该差动齿轮机构具有所述输入侧齿轮、所述输出侧齿轮、与所述输入侧齿轮及所述输出侧齿轮啮合的固定齿轮,
所述差动齿轮机构利用所述从动侧齿轮向所述轴线方向的另一方侧的移动来阻止所述固定齿轮旋转,进而将从所述输入侧齿轮向所述输出侧齿轮的动力传递切换为连接状态。
7.如权利要求3所述的电动机致动器,其特征在于,
对于所述蜗轮部的齿,在所述电动机向一方向旋转了时,该齿的处于所述从动侧齿轮的旋转方向侧的面,相对于连接齿顶和所述从动侧齿轮的旋转中心的直线向与所述从动侧齿轮的旋转方向相反的一侧凹陷。
8.如权利要求7所述的电动机致动器,其特征在于,
所述蜗轮部是正齿轮,且被与所述第二齿部一体地树脂模制。
9.如权利要求8所述的电动机致动器,其特征在于,
所述蜗轮部与所述第二齿部在所述从动侧齿轮的旋转轴方向上无间隙地并排设置。
10.如权利要求6所述的电动机致动器,其特征在于,
所述离合机构包括:被阻止旋转而与所述从动侧齿轮一起在所述轴线方向上移动的锁定柄、被支承成能绕与所述轴线方向平行的轴旋转的锁定齿轮,
所述锁定柄在所述轴线方向上移动,阻止所述锁定齿轮的旋转,从而阻止所述固定齿轮的旋转。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013233000A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Nidec Sankyo Corp モータアクチュエータ
JP2015163012A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 日本電産サンキョー株式会社 モータユニット
JP2015177558A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 日本電産サンキョー株式会社 モータユニット
JP2015175404A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 日本電産サンキョー株式会社 排水弁駆動装置
JP6352066B2 (ja) * 2014-06-13 2018-07-04 日本電産サンキョー株式会社 リニアアクチュエータおよび蓋ロック装置
JP6752687B2 (ja) * 2016-10-31 2020-09-09 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
CN108407547A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 深圳市爱途仕智能科技有限公司 电动万向轮
WO2019225277A1 (ja) 2018-05-25 2019-11-28 旭有機材株式会社 電動アクチュエータ
JP7268293B2 (ja) * 2018-05-28 2023-05-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP7197388B2 (ja) * 2019-01-30 2022-12-27 日本電産コパル株式会社 クラッチ機構、駆動力伝達機構、およびロボット
CN115864736B (zh) * 2022-12-14 2024-04-19 东莞市壹然自动化科技有限公司 一种新能源车辆发电装置
CN116273950B (zh) * 2023-05-11 2023-08-01 赛那德科技有限公司 一种物流称重装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1469530A (zh) * 2002-05-29 2004-01-21 株式会社三协精机制作所 带离合器的电机
CN1796812A (zh) * 2004-11-16 2006-07-05 阿斯莫株式会社 离合器装置和具有该装置的电动机设备
CN1913293A (zh) * 2000-06-26 2007-02-14 日本电产三协株式会社 旋转阻止机构及齿轮传动电机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061306A (ja) * 2001-08-20 2003-02-28 Nakagawa Electric Ind Co Ltd ギヤードモータ
JP3939573B2 (ja) * 2002-03-28 2007-07-04 日本電産サンキョー株式会社 モータアクチュエータ
JP2009296698A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Mitsuba Corp 減速機構付き電動モータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1913293A (zh) * 2000-06-26 2007-02-14 日本电产三协株式会社 旋转阻止机构及齿轮传动电机
CN1469530A (zh) * 2002-05-29 2004-01-21 株式会社三协精机制作所 带离合器的电机
CN1796812A (zh) * 2004-11-16 2006-07-05 阿斯莫株式会社 离合器装置和具有该装置的电动机设备

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