CN104912967B - 马达单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达单元，所述马达单元在维持离心制动器的制动力的同时省略将形成在离心制动器的配重部的毛刺除去的毛刺除去工序。通过使配重部的与滚筒部的内周面接触的部分的毛刺沿轴向突出，而使毛刺不影响配重部和滚筒部的摩擦卡合面积。并且，在配重部的一部分被载置于固定面的情况下，通过仅使被载置在固定面上的部分的毛刺朝与固定面平行的方向突出，能够在维持离心制动器的制动力的同时使配重部顺畅地回位。

Description

马达单元

技术领域

本发明涉及一种马达单元，更具体地说涉及具有向传递马达的动力的齿轮的旋转施加负荷的离心制动机构的马达单元。

背景技术

在下述专利文件1中记载了一种马达致动器，其包括第一传递组和离合机构，所述第一传递组为将马达的动力传递到被驱动体的齿轮机构，所述离合机构将由第一传递组实现的马达动力的传递在“连接”状态(所谓的连接状态是指马达的动力通过传递组被传递到被驱动体的状态，下同)和“断开”状态(所谓的断开状态是指马达的动力没有通过传递组被传递到被驱动体的状态，下同)之间进行切换。

专利文献1的马达致动器1通过使从动侧齿轮43向轴线方向移动来进行离合机构的“断开”状态和“连接”状态的切换。从动侧齿轮43的作为斜齿部的第二齿部431与其他齿轮的作为斜齿部的第一齿部422啮合，作为蜗轮部的第三齿部342与具有离心制动机构的作为蜗杆的第四齿部51啮合。

在上述的离心制动机构中，固定在第四齿部51的末端且设置为能够在旋转的圆板上径向移动的配重部由于离心力的作用而向径向外侧移动，如果旋转速度到达预定值以上则与构成在壳体80的滚筒83的内周面摩擦卡合。将由此产生的制动力通过第四齿部51向从动侧齿轮43传递。

从动侧齿轮43始终被向使离合机构成为“断开”状态的方向施力，由于受到上述斜齿之间的啮合以及从第四齿部51受到的负荷而产生的轴向力，从动侧齿轮43向轴向的另一侧移动，从而将离合机构切换为“连接”状态。

专利文献1：日本特开2012-80757号公报

在配重部的旋转端部即外周面形成有毛刺的情况下，所述毛刺会妨碍配重 部与滚筒的内周面接触，从而导致这些部件的摩擦卡合面积变小。其结果是，损失了离心制动器的制动力，存在离合机构的切换精度不稳定的可能性。为了防止由毛刺而导致的制动力降低，确保离合机构的切换精度，需要通过一些方法将在成型离心制动器时形成在配重部的外周面的毛刺除去。

所述毛刺的除去工序增加了离心制动器的制造工时和制造成本，特别是通过手工作业进行毛刺的除去时，不仅增加了作业的负荷，而且毛刺的除去精度也存在个体差异，品质不稳定。

发明内容

鉴于上述的问题，本发明的课题在于提供一种马达单元，所述马达单元在维持离心制动器的制动力的同时不需要实施将形成在离心制动器的配重部的毛刺除去的毛刺除去工序。

为了解决上述课题，本发明的马达单元具有：马达；齿轮组，所述齿轮组由传递所述马达的动力的一个或者多个齿轮构成；以及负荷施加机构，所述负荷施加机构与所述齿轮中的至少一个啮合，且是向所述齿轮的旋转施加负荷的齿轮部件，所述马达单元的特征在于，所述负荷施加机构具有齿轮部和离心制动部，所述离心制动部具有：配重支承部，所述配重支承部固定于所述齿轮部的轴向端部且与所述齿轮部一体旋转；配重部，所述配重部由弹性材料构成，且旋转方向侧的端部以能够弹性变形的方式连接在所述配重支承部，且在由所述配重支承部的旋转产生的离心力的作用下旋转端部向离心方向移动；以及滚筒部，所述滚筒部具有与所述配重部的所述旋转端部磨擦卡合的滑动面，在所述配重部的旋转轴线方向的端部的外周缘形成有作为沿所述旋转轴线方向突出的毛刺的第一毛刺。

通过将配重部的毛刺形成在不与滚筒部的滑动面接触的方向，即使省略除去毛刺的工序也不会出现毛刺妨碍配重部与滚筒部接触的情况，因此能够获得所期望的制动力。

并且，为了使离心制动部的旋转动作和制动力稳定，优选所述离心制动部具有以旋转轴线为中心对称的两个所述配重部。

并且，可采用如下结构：所述齿轮部的轴向端部形成有固定面，所述固定面固定所述配重支承部，且供所述配重部的旋转中心侧的半体以大致接触的方式载置，在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘中，形成有从与所述滑动面摩擦卡合的部分向与所述固定面垂直的方向突出的所述第一毛刺和从被载置在所述固定面的部分向与所述固定面平行的方向突出的第二毛刺。

通过在齿轮部设置离心制动部的固定面，在离心制动部旋转时能够防止配重部的旋转轨迹向固定面侧大幅脱出，并且，在离心制动部静止时能够将配重部的轴向位置保持在正确的位置，从而能够防止离心制动部的制动力的不足。再则，通过将成为固定于所述固定面的固定部的配重支承部的轴向高度设置得比配重部低，能够防止将离心制动部以正反颠倒的方式组装到齿轮部。

但是，在配重部的固定面侧端部的毛刺遍及全周地朝固定面侧突出的情况下，通过旋转向离心方向移动的配重部在停止后回到原来的位置时，有可能发生毛刺与固定面卡合而阻碍配重部回位的情况。

因此，在配重部的载置于固定面的部分使毛刺朝与固定面平行的方向突出，由此，既能维持离心制动部的制动力又能使配重部顺畅地回位。具体来说，所述配重支承部是由与所述配重部相同的弹性材料形成的，在所述配重支承部和所述配重部的所述固定面侧的端部，相对于成型时形成的薄板，所述配重支承部和所述薄板通过沿与所述固定面平行的方向形成的薄膜部连接，并且，所述配重部的外周缘与所述薄板通过沿与所述固定面垂直的方向形成的薄膜部连接，通过在所述薄膜部将所述配重支承部及所述配重部与所述薄板割离，在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘上，能够在与所述滑动面摩擦卡合的部分形成所述第一毛刺的同时，在所述配重支承部的被载置在所述固定面的部分形成所述第二毛刺。更优选所述配重支承部形成为以所述齿轮部的旋转轴线为中心向径向两侧延伸，所述配重部配置在所述配重支承部的径向外侧的两侧，在作为所述配重部的内侧的周缘的所述配重支承部侧的周缘也形成有所述第二毛刺。

并且，在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘设置有作为切换所述第一毛刺和所述第二毛刺的边界部的毛刺切换部，通过将所述毛刺切换部设置 在比所述配重部的旋转时与所述滑动面摩擦卡合的部分靠旋转中心侧且比所述配重部的被载置在所述固定面上的部分靠旋转端部侧的位置，能够确保离心制动部的制动力和配重部的顺畅回位。这里，虽然为了能够使所述第一毛刺和所述第二毛刺以某一点为边界完全切换而对模具精度和成型技术有极高的要求，但通过使所述毛刺切换部包括形成所述第一毛刺和所述第二毛刺这两者的部分，能够缓和对成型的要求。并且，优选所述毛刺切换部分别设置在所述配重部的旋转方向侧端部和与所述旋转方向侧端部相反一侧的端部。

并且，所述齿轮部具有蜗杆部，所述马达为朝一个方向旋转的马达，所述马达单元具有：第一传递组，所述第一传递组是将朝所述一个方向旋转的所述马达的动力传递到被驱动体的所述齿轮组；离合机构，所述离合机构将由所述第一传递组实现的动力传递在“连接”状态和“断开”状态之间切换；第二齿轮组，所述第二齿轮组是将朝所述一个方向旋转的所述马达的动力传递到所述离合机构的所述齿轮组，且具有形成了第一斜齿部的第一齿轮和形成了与所述第一斜齿部啮合的第二斜齿部的第二齿轮；以及负荷施加机构，所述负荷施加机构的所述蜗杆部与形成在所述第二齿轮上的蜗轮部啮合，且所述负荷施加机构向所述第二齿轮的旋转施加负荷，所述第二齿轮被支承为能够在轴向上移动，且始终被朝向作为所述轴向的一侧的、将所述离合机构切换成“断开”状态的方向施力，在与所述第一齿轮啮合并从所述负荷施加机构受到负荷而产生的轴向力的作用下，所述第二齿轮克服所述施力而向所述轴向的另一侧移动，将所述离合机构切换成“连接”状态，由此，利用毛刺方向最优化的离心制动部的制动力和蜗杆部的增速作用，从而实现离合机构的高精度切换。

发明效果

根据本发明所提供的马达单元，既保证了离心制动器的制动力，又省略了对形成在离心制动器的配重部上的毛刺的除去工序。

附图说明

图1是示出本实施方式所涉及的马达单元的整体(除掉壳体的状态)的图。

图2是用于说明本实施方式所涉及的马达单元的动力系统的系统图。

图3是将马达的动力传递到被驱动体的齿轮机构的说明图。

图4是示出两个转子齿轮的卡合机构的主视图。

图5是作为离合机构的差动齿轮机构的分解图。

图6是示出构成轴机构的部件的俯视图。

图7是示出第二齿轮和锁定杆的施力机构的主视图。

图8是示出扇形杆的底面的立体图。

图9(a)、图9(b)是负荷施加机构的立体图和分解图。

图10(a)、图10(b)、图10(c)是示出离心制动部的配重部的成型时的与薄板的结合状态的图。

图11(a)、图11(b)是示出配重部的毛刺切换部的结构的图。

(符号说明)

1 马达单元

10 马达

21 第二转子齿轮

41 第一转子齿轮

22 输入侧齿轮

23 输出侧齿轮

231 行星齿轮

24 复合齿轮

25 凸轮齿轮

42 第一齿轮

44 第二齿轮

45 锁定杆

47 锁定齿轮

50 负荷施加机构

51 蜗杆部

511 固定面

52 离心制动部

521 配重支承部

522 配重部

523 滚筒部

524 剪切部

525 水平薄膜部

526 垂直薄膜部

527 毛刺切换部

60 扇形杆

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在下述的说明中所说的上下是指图1中的上和下。并且，“原位置”是指马达10不驱动的状态下各构成部件的位置。

在对本实施方式所涉及的马达单元1的各结构进行说明前，先参照图2的系统图对马达单元1的概要进行简单说明。如图2所示，马达单元1的动力系统由将马达10的动力传递到被驱动体90的输出系统(第一传递组)和使离合机构30动作的离合动作系统(第二传递组)构成。离合机构30将由输出系统实现的动力的传递在“连接”状态和“断开”状态之间切换。也就是说，如果离合机构30为“连接”状态，则马达10的动力可通过输出系统被传递到被驱动体90。如果离合机构30为“断开”状态，则输出系统被切断，马达10的动力不能被传递到被驱动体90。如图所示，本实施方式中，作为用于像上面那样使离合机构30动作(将由第一传递组实现的动力传递切换成“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的马达10的动力的一部分。

(负荷施加机构)

参照图9(a)、图9(b)对本实施方式的负荷施加机构50的结构进行详细说明。本实施方式的负荷施加机构50具有：与下述的第二齿轮44的作为蜗轮部的从动侧齿部442啮合的作为齿轮部的蜗杆部51，和将蜗杆部51的旋转制动的离心制动部52。

离心制动部52由配重支承部521、配重部522以及滚筒部523构成，所述配重支承部521和配重部522为一体成型的橡胶部件，所述滚筒部523兼作蜗杆部51的轴承。配重支承部521被固定在呈圆形平坦面的固定面511且与蜗杆部51一体旋转，所述固定面511形成于蜗杆部51。配重部522的旋转方向侧的端部以能弹性变形的方式连接于配重支承部521，且配重部522以离心制动部52的旋转轴线为中心而对称地设置有两个。配重部522的旋转端部在配重支承部521的旋转产生的离心力的作用下向离心方向移动。滚筒部523具有摩擦卡合配重部522的旋转端部的滑动面5231。

由于圆形的固定面511的直径比静止时的配重支承部521和配重部522的直径小，因此配重部522的旋转中心侧的半体以大致接触的方式被载置在固定面511，配重部522的旋转端位于比固定面511更靠径向外侧的位置。

接下来，参照图10(a)、图10(b)、图10(c)对形成在配重部522上的毛刺的方向进行说明。图10(a)是示出成型后连接于薄板的状态的配重支承部521和配重部522(以下，称为“本体部”)的图。图10(b)是图10(a)的沿A-A线切断的剖面图，图10(c)是图10(b)的虚线所包围的部分的放大图。本实施方式中的配重支承部521和配重部522为通过成型以由薄板连接的状态形成的橡胶部件。由配重支承部521和配重部522构成的本体部以在蜗杆部51的固定面511侧的端部与薄板连接的状态成型，如图10(b)和图10(c)所示，在本体部和薄板部间的边界部设置有为了在(用手)将制品从薄板割离时使毛刺的长度稳定的剪切部524。剪切部524与配重支承部521及配重部522以通过薄膜部连接的状态成型，通过从剪切部524割离，能够得到一体化的配重支承部521和配重部522。将配重支承部521和配重部522从剪切部524割离时，在配重支承部521和配重部522侧残留的薄膜部成为配重支承部521和配重部522上的毛刺。

如图10(c)所示，作为配重部522的旋转中心侧的半体的载置在固定面511上的部分、即配重部522旋转中心侧的半体的周缘和配重支承部521的外周缘(图10(a)的虚线)通过作为沿视图水平方向延伸的薄膜部的水平薄膜部525与剪切部524连接，没有载置在固定面511上的旋转端部侧的外周缘、即配重部 522的外周缘(图10(a)的单点划线部)通过作为沿视图垂直方向延伸的薄膜部的垂直薄膜部526与剪切部524连接。将在该状态下成型的本体部从薄板割离时，水平薄膜部525成为水平方向的毛刺，垂直薄膜部526成为垂直方向的毛刺。即，割离时残留在本体部侧的垂直薄膜部526成为向配重部522的旋转轴线方向突出的第一毛刺，水平薄膜部525成为向与形成在蜗杆部51的所述固定面平行的方向突出的第二毛刺。

水平薄膜部525和垂直薄膜部526通过图10(a)所示的毛刺切换部527切换。毛刺切换部527比配重部522的旋转时与滑动面5231摩擦卡合的部分靠旋转中心侧，且比配重部522的被载置在固定面511上的部分靠旋转端部侧，且分别设置在配重部522的旋转方向侧端部和与该侧相反的一侧的端部。即，毛刺切换部527使水平薄膜部525和垂直薄膜部526在比配重部522的旋转时与滑动面5231摩擦卡合的外周缘的部分靠旋转中心侧且比配重部522和配重支承部521的被载置在形成于蜗杆部51的固定面上的部分靠径向外侧的位置切换。因此，将由配重支承部521和配重部522构成的本体部从薄板割离时，在配重部522的与滑动面5231摩擦卡合的外周缘的部分，残留下作为第一毛刺的垂直薄膜部526，在除此之外的至少载置在固定面51上的部分，残留下作为第二毛刺的水平薄膜部525。

图11(a)、图11(b)是示出配重部522的毛刺切换部527的结构的图。图11(b)是图11(a)的圆圈所包围的部分的放大图。如图11(b)所示，通过在配重部522设置轴向和径向的台阶，切换水平薄膜部525和垂直薄膜部526。图11(b)的单点划线的阴影部分为垂直薄膜部526，虚线的阴影部分为水平薄膜部525。另外，通过将垂直薄膜部526的范围稍稍向水平薄膜部525侧重叠，能够缓解对成型模具的精度等的要求。

本实施方式的离心制动部52具有上述的各个结构，即使省略除去配重部522的毛刺的工序，毛刺也不会妨碍配重部522和滚筒部523的接触，因此，不损失离心制动部52的制动力，并且，由于毛刺不与固定面511卡合，因此配重部522能够进行顺畅的回位动作。

(马达10)

作为被驱动体90的驱动源的马达10是交流同步马达。另外，也可采用交流同步马达以外的马达。马达10具有从其上端面突出的旋转轴。

(第一传递组)

以下，用图3至图5对第一传递组进行详细说明。第一传递组构成将马达10的动力传递到被驱动体90的输出系统。所述第一传递组具有：第二转子齿轮21，与第二转子齿轮21啮合的输入侧齿轮22，离合机构为“连接”状态时随着输入侧齿轮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25一体旋转的带轮26，以及通过带轮26的旋转被卷起的线材27。另外，输入侧齿轮22和输出侧齿轮23也是构成会在后面详细说明的离合机构(基于行星齿轮组的差动齿轮机构)的齿轮。

第二转子齿轮21为与马达10能够同轴旋转且能够沿轴线方向移动地被支承的平齿轮，且被支承在与转子11一体旋转的第一转子齿轮41的上方(旋转轴的前端侧)。并且，第二转子齿轮21被螺旋弹簧28朝向轴线方向上方施力。第二转子齿轮21的下表面形成有上卡合部212，当第二转子齿轮21位于转子11侧(下侧)时，所述上卡合部212与第一转子齿轮41的下卡合部412卡合。另外，将下卡合部412和上卡合部212卡合的状态下的第二转子齿轮21的位置称为第一位置。将下卡合部412与上卡合部212未卡合的状态下的第二转子齿轮21的位置称为第二位置。

第二转子齿轮21通过下述的扇形杆60的倾斜凸轮63(参照图8)向转子11侧移动，且第二转子齿轮21的上卡合部212与第一转子齿轮41的下卡合部412处于卡合状态(第二转子齿轮21位于第一位置)时，第二转子齿轮21和第一转子齿轮41一体旋转。即，马达10的动力还被传递到第二转子齿轮21。

输入侧齿轮22与第二转子齿轮21卡合。输入侧齿轮22为构成行星齿轮组的一个齿轮。输入侧齿轮22具有直径相对较大的大径齿部221和直径相对较小的所谓恒星齿轮的小径齿部222。输入侧齿轮22的大径齿部221与第二转子齿轮21啮合，输入侧齿轮22随着第二转子齿轮21的旋转而旋转。并且，在输入侧齿轮22的上表面形成有被锁定突起223。下述扇形杆60的输入侧齿 轮锁定突起62作用在所述被锁定突起223上。

马达10的动力通过第二转子齿轮21被传递到输出侧齿轮23。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相当于本实施方式中的输出侧齿轮23。行星齿轮231分别被三个行星齿轮支承轴支承为可自由旋转，所述三个行星齿轮支承轴从行星支承齿轮232的上端面突出且沿周向等间隔设置。行星齿轮支承轴的上端固定有防脱环233，防止行星齿轮231的脱落。行星支承齿轮232在与安装有行星齿轮231的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。如下所述，离合机构为“连接”状态时，随着输入侧齿轮22的旋转，行星齿轮231围绕输入侧齿轮22的小径齿部222公转。随着所述行星齿轮231的公转，支承行星齿轮231的行星支承齿轮232旋转。如此，动力被从输入侧齿轮22向输出侧齿轮23传递。

复合齿轮24与行星支承齿轮232(输出侧齿轮23)啮合。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，所述大径齿部242与行星支承齿轮232的齿轮部2321啮合。由此，复合齿轮24随着行星支承齿轮232的旋转而旋转。

凸轮齿轮25与复合齿轮24啮合。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，凸轮齿轮25随着复合齿轮24的旋转而旋转。在外周形成有齿轮部251的部分的上端面形成有凸轮槽252。扇形杆60卡合在所述凸轮槽252中。扇形杆60的结构以及其作用会在下文中说明。

带轮26固定在凸轮齿轮25。只要带轮26与凸轮齿轮25一体旋转，不特别限定其固定方法。由此，带轮26随着凸轮齿轮25的旋转而旋转。并且，带轮26向壳体外侧露出。并且，在带轮26的外周形成有线材槽261。

线材27的一端固定在带轮26。只要能可靠地防止线材27的脱落，就不特别限定其固定方法。如果带轮26朝向拉入线材27的方向旋转，则线材27以嵌入带轮26的线材槽261的方式被卷起。被驱动体90(例如开闭排水口的阀芯)固定在线材27的另一端侧，被驱动体90受到向回到原位置(阀芯关闭的位置)的方向、即拉出线材27的方向的负荷。通过线材27被带轮26卷起，被驱 动体90进行预定的动作。即，通过线材27被带轮26卷起，马达10的动力通过第一传递组被传递到被驱动体90。另外，为了使被驱动体90准确动作，线材27由不具有伸缩性的材料形成。

(离合机构)

以下，根据图5对离合机构进行详细说明。离合机构所起的作用是将由第一传递组实现的动力的传递(输出系统)在“连接”状态和“断开”状态之间切换。本实施方式的离合机构的动作利用了基于行星齿轮组的差动齿轮机构，所述行星齿轮组具有输入侧齿轮22(作为恒星齿轮的小径齿部222)、输出侧齿轮23(行星齿轮231和行星支承齿轮232)和固定齿轮31(环形齿轮)。

如上文所述，输入侧齿轮22与第二转子齿轮21啮合且随着第二转子齿轮21的旋转而旋转。沿周向等间隔配置的三个行星齿轮231与输入侧齿轮22的小径齿部222啮合。行星齿轮231被支承在行星支承齿轮232上。行星支承齿轮232随着行星齿轮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，且与作为构成下述第二传递组的一个齿轮的锁定齿轮47啮合。即，锁定齿轮47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。

在具有所述结构的离合机构中，行星齿轮231是否公转、行星支承齿轮232是否旋转由固定齿轮31的旋转是否被阻止而决定。固定齿轮31的旋转被阻止时，如果输入侧齿轮22旋转，则由于固定齿轮31的内齿部312不动，因此与输入侧齿轮22的小径齿部222啮合的行星齿轮231沿所述内齿部312公转，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，由于固定齿轮31空转，因此行星支承齿轮232也不旋转。

也就是说，如果固定齿轮31的旋转被阻止，则第一传递组为“连接”状态，如果固定齿轮31的旋转未被阻止，则第一传递组为“断开”状态。通过离合机构使第一传递组处于“连接”状态、即输出系统处于“连接”状态时， 马达10的动力可通过第一传递组被传递到被驱动体90。另一方面，通过离合机构使第一传递组处于“断开”状态、即输出系统处于“断开”状态时，马达10的动力被离合机构切断(在输入侧齿轮22和输出侧齿轮23之间被切断)，从而不能被传递到被驱动体90。

(第二传递组)

以下，根据图6和图7对第二传递组进行详细说明。第二传递组构成将马达10的动力传递到离合机构的离合动作系统。第二传递组具有：第一转子齿轮41，与第一转子齿轮41啮合的第一齿轮42，与第一齿轮42啮合的第二齿轮44，如果第二齿轮44朝轴线方向下方移动则被压下的锁定杆45，以及由被压下的锁定杆45锁定的锁定齿轮47。

第一转子齿轮41是与马达10的转子11一体形成的平齿轮，且设置在上述第二转子齿轮21的下方(马达10的本体侧)。

第一齿轮42与第一转子齿轮41啮合。第一齿轮42具有驱动侧齿部421和与所述驱动侧齿部421相比直径相对较小的第一斜齿部422。第一斜齿部422如上所述那样为形成为“斜齿”的部分。第一齿轮42的驱动侧齿部421与第一转子齿轮41啮合。因此，第一齿轮42随着第一转子齿轮41的旋转而旋转。

第二齿轮44与第一齿轮42啮合。第二齿轮44具有直径相对较大的第二斜齿部441和直径相对较小的从动侧齿部442。第二齿轮44被第二齿轮支承轴86支承为可自由旋转地且能够沿轴线方向移动。如上所述，第二斜齿部441为形成为“斜齿”的部分。从动侧齿部442为与负荷施加机构50所具有的蜗杆部51啮合的所谓蜗轮部。另外，从动侧齿部442既可以是斜齿也可以是平齿轮。蜗杆部51为一条，从动侧齿部442和蜗杆部51构成增速齿轮机构(从动侧齿部442旋转一个齿的行程，蜗杆部51旋转一周)。因此，第二齿轮44的旋转被增速后传递到蜗杆部51。

第二齿轮44的第二斜齿部441与第一齿轮42的第一斜齿部422啮合。因此，第二齿轮44随着第一齿轮42的旋转而旋转。马达10正转时，第二齿轮44受到由负荷施加机构50施加的与第二齿轮44的旋转方向相反的负荷，因而产生朝向轴线方向下方的轴向力。因此，如果第一齿轮42旋转，则第二齿轮 44在旋转的同时向轴线方向下方移动。

锁定杆45为平板状的部件，且配置在第二齿轮44的下方。详细地说，锁定杆45以能够沿轴线方向移动的状态，与第二齿轮44相同地被第二齿轮支承轴86支承。在锁定杆45形成有凹部452，所述凹部452与沿轴线方向形成在下壳体82的侧壁的内侧的凸部(图中未示出)卡合。通过所述凸部和凹部452的卡合，锁定杆45被阻止旋转的同时被第二齿轮支承轴86支承为能够沿轴向移动的状态。在锁定杆45的一端形成有比其他部分厚的锁定部451。在锁定杆45的下方配置有将锁定杆45朝上方施力的施力部件46(螺旋弹簧)。通过所述施力部件46，通常(马达10未驱动时)，锁定杆45位于锁定齿轮47的被锁定部471的上方。并且，由于第二齿轮44被配置在锁定杆45的上方，因此第二齿轮44也为被向轴线方向上方施力的状态。当第二齿轮44随着第一齿轮42的旋转而旋转时，施力部件46的施力比在第二齿轮44产生的朝向轴线方向下方的轴向力小。即，如果第二齿轮44旋转，则第二齿轮44克服施力部件46的施力而向轴线方向下方移动。如果第二齿轮44向轴线方向下方移动，则其下方的锁定杆45也向下方移动。向下移动后的锁定杆45的锁定部451位于与锁定齿轮47的被锁定部471大致同高的位置。

锁定齿轮47具有：被锁定部471，以及形成有所述被锁定部471的平板状的锁定齿部472。被锁定部471形成为从圆形的平板朝外侧突出。如果锁定杆45向下移动，则锁定杆45的锁定部451与锁定齿轮47的被锁定部471位于相对的位置，因此，锁定齿轮47的旋转被阻止在预定的位置(锁定部451与被锁定部471抵接的位置)。另一方面，锁定齿部472与构成离合机构的固定齿轮31的外齿部311啮合。因此，如果锁定齿轮47的旋转被阻止，则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47具有作为离心制动器的制动部473。制动部473对锁定齿轮47施加妨碍其旋转的方向的负荷，以防止锁定齿轮47以过高的速度旋转。另外，制动部473的离心制动器不具有固定面，毛刺在配重部的轴向端面的外周缘整周朝轴向突出。所述制动部473的作用会在下文中说明。

(其他结构)

如图1和图8所示，在复合齿轮24的上方配置有扇形杆60。扇形杆60被与将复合齿轮24支承为自由旋转的轴相同的轴支承为自由旋转。在扇形杆60的下表面形成有卡合突起61。所述卡合突起61与形成在凸轮齿轮25的上表面的凸轮槽252卡合。并且，同时在扇形杆60形成有输入侧齿轮锁定突起62和倾斜凸轮63。在此省略对所述卡合突起61、凸轮槽252、输入侧齿轮锁定突起62以及倾斜凸轮63的详细说明，但各部件的功能如下：如果凸轮齿轮25朝将线材27卷起的方向旋转，则与凸轮槽252卡合的卡合突起61使扇形杆60向输入侧齿轮22侧转动。一旦扇形杆60移动到预定的位置(将线材27卷绕至预定的位置)，为了停止线材27的卷绕，输入侧齿轮锁定突起62便作用于输入侧齿轮22的被锁定突起223，阻止输入侧齿轮22的旋转。与此同时，被倾斜凸轮63朝轴线方向下方按压的第二转子齿轮21被释放，通过螺旋弹簧28向轴线方向上方移动(第二转子齿轮21位于第二位置)(参照图4)。由此，第二转子齿轮21的上卡合部212和第一转子齿轮41的下卡合部412的卡合被解除。即，成为马达10的动力不被传递到第二转子齿轮21的状态。

(马达单元的动作)

以下，对具有上述结构的马达单元1的通常动作进行详细说明。在以下的说明中，分成1)动力传递动作和2)动力切断动作两部分进行说明，其中，1)动力传递动作是指对处于原位置的被驱动体90传递马达10的动力，2)动力切断动作是指将马达10的动力传递切断并使被驱动体90回到原位置。

1)动力传递动作

从被驱动体90位于原位置的状态(线材27没有被带轮26卷起的状态，即马达10的动力没有作用于被驱动体90的状态)使马达10向一个方向驱动(使其正转)的话，第二转子齿轮21和第一转子齿轮41旋转。此时，在马达10逆转的情况下，图中未示出的逆转防止机构动作，马达10立即正转。一旦马达10驱动，通过第一转子齿轮41的旋转，具有与所述第一转子齿轮41啮合的驱动侧齿部421的第一齿轮42便旋转。

如果第一齿轮42旋转，则具有与第一齿轮42的第一斜齿部422啮合的第二斜齿部441的第二齿轮44旋转。负荷施加机构50的蜗杆部51与所述第二 齿轮44的从动侧齿部442(蜗轮部)啮合，负荷施加机构50的离心制动部52通过第二齿轮44的旋转也旋转。如果离心制动部52旋转、其速度增大，则产生欲使旋转停止的方向的负荷(扭矩)。所述负荷从蜗杆部51被传递到具有从动侧齿部442的第二齿轮44和与其啮合的第一齿轮42。如此，第一齿轮42和第二齿轮44受到与其旋转方向相反的负荷。

如上所述，第一齿轮42和第二齿轮44之间的动力传递是通过“斜齿”的啮合而现实的。因此，从负荷施加机构50受到与旋转方向相反的负荷的第二齿轮44通过第一齿轮42的旋转受到朝向轴线方向下方的轴向力。即，第二齿轮44通过“斜齿”的啮合以及与旋转方向相反的负荷在旋转的同时朝轴线方向下方移动。

并且，在本实施方式中，第二齿轮44与负荷施加机构50的啮合也是通过“斜齿”而实现的，因此，对第二齿轮44产生大的朝向轴线方向下方的轴向力。即，由离心制动部52产生的负荷通过蜗杆部51和从动侧齿部442的啮合被传递到第二齿轮44，因此，在第二齿轮44也产生因该负荷的传递而引起的朝向轴线方向下方的轴向力。

如果第二齿轮44向轴线方向下方移动，则配置在其下方的锁定杆45克服施力部件46的施力而向轴线方向下方移动。如此地锁定杆45被下压的话，设置在锁定杆45上的锁定部451便会与锁定齿轮47的被锁定部471位于大致相同的高度，并在周向上与锁定齿轮47对置。因此，如果形成该状态，则锁定齿轮47的旋转被锁定杆45的锁定部451妨碍。即，成为锁定齿轮47的旋转被阻止的状态。

锁定齿轮47的锁定齿部472与构成离合机构的行星齿轮组的固定齿轮31的外齿部311卡合。因此，如果锁定齿轮47的旋转被阻止，则固定齿轮31的旋转也被阻止。由此，通过离合机构使由第一传递组实现的动力传递变为“连接”状态，变为马达10的动力能够通过第一传递组被传递到被驱动体90的状态。如此，第二齿轮44向其轴线方向下方移动，通过离合机构使由第一传递组实现的动力传递成为“连接”状态。

另一方面，通过马达10的驱动与第一转子齿轮41一起旋转的第二转子齿 轮21与构成行星齿轮组的输入侧齿轮22的大径齿部221啮合。因此，输入侧齿轮22随着第二转子齿轮21的旋转而旋转。

构成输出侧齿轮23的三个行星齿轮231啮合在输入侧齿轮22的小径齿部222外侧。固定齿轮31的内齿部312啮合在沿周向等间隔排列的行星齿轮231的外侧。如上所述，固定齿轮31为被锁定齿轮47阻止旋转的状态。因此，如果输入侧齿轮22旋转，则行星齿轮231在输入侧齿轮22的小径齿部222的周围公转。如果行星齿轮231公转，则支承行星齿轮231的行星支承齿轮232旋转。即，输入侧齿轮22的旋转动力被全部传递到输出侧齿轮23。

另外，假设在固定齿轮31的旋转未被阻止的状态的情况下输入侧齿轮22旋转，则固定齿轮31通过行星齿轮231空转。这是因为，在行星支承齿轮232以后的动力传递组中存在有传递组自身的负荷和作用于被驱动体90的负荷，因此，会造成输入侧齿轮22的旋转动力被全部传递到固定齿轮31侧。在本实施方式中，通过利用了行星齿轮组的差动齿轮机构，由离合机构切换第一传递组的“连接”状态和“断开”状态。

复合齿轮24的大径齿部242与行星支承齿轮232的齿轮部2321啮合。因此，复合齿轮24随着行星支承齿轮232的旋转而旋转。

凸轮齿轮25的齿轮部251与复合齿轮24的小径齿部241啮合。因此，凸轮齿轮25随着复合齿轮24的旋转而旋转。

如果凸轮齿轮25旋转，则固定在凸轮齿轮25的上端的带轮26旋转。一旦带轮26旋转，固定于带轮26的线材27便会沿着线材槽261被卷起。由于被驱动体90被固定在线材27的前端，因此被驱动体90被线材27牵引着动作。例如，在被驱动体90是开关洗衣机的排水口的阀芯的情况下，通过线材27将阀芯拉起而使排水口开放，开始排水。

如此，马达10的旋转动力通过第一传递组被传递到被驱动体90。第一传递组通过离合机构被切换成“连接”状态，将所述离合机构切换成“连接”状态的动力也利用了马达10的旋转动力的一部分。

另外，通过带轮26实现的线材27的卷起如下停止。凸轮齿轮25旋转到预定位置时(线材27卷起到预定量时)，具有与凸轮槽252卡合的卡合突起61 的扇形杆60向输入侧齿轮22侧转动。扇形杆60如此转动的话，扇形杆60所具有的输入侧齿轮锁定突起62便会从周向与输入侧齿轮22的被锁定突起223抵接。由此，成为输入侧齿轮22的旋转被阻止的状态。并且，被扇形杆60的倾斜凸轮63向轴线方向下方按压的第二转子齿轮21被释放，通过螺旋弹簧朝轴线方向上方移动(第二转子齿轮21位于第二位置)。由此，第二转子齿轮21的上卡合部212与第一转子齿轮41的下卡合部412的卡合被解除，成为马达10的动力不被传递到第二转子齿轮21的状态。输入侧齿轮22停止旋转的话，构成第一传递组的各部件也停止动作。即，由带轮26实现的线材27的卷起停止，带轮26被保持在所述卷起的位置(被驱动体90为开闭洗衣机的排水口的阀芯时，维持排水口开放的状态)。如此，在维持排水口开放的状态下，虽然马达10继续驱动，但其动力不被传递到第二转子齿轮21(第一传递组)。因此，马达10的负荷变小，能够降低消耗功率。

如此，完成将马达10的动力传递到被驱动体90的动力传递动作。

2)动力切断动作

使被驱动体90从上述的动力传递动作完成的状态回到原位置时，停止马达10驱动(停止对马达10通电)。这样的话，由于第一转子齿轮41和第一齿轮42停止旋转，因此第二齿轮44也停止旋转。第二齿轮44停止旋转的话，由“斜齿”的啮合以及负荷施加机构50施加的负荷而产生的对第二齿轮44施加的朝轴线方向下方的轴向力便会消失。由于第二齿轮44与配置在其下方的锁定杆45一同受到来自施力部件46的朝向轴线方向上方的施力，因此如果上述轴向力消失，第二齿轮44便会在旋转的同时向轴线方向上方移动并回到原位置。当然，锁定杆45也向该方向移动并回到原位置。另外，由施力部件46产生的使第二齿轮44回到原位置的力比较小，因此第二齿轮44和离心制动部52的旋转速度很低，离心制动部52的配重部522不会接触滚筒部523。因此，因负荷施加机构50而作用于第二齿轮44的负荷不大，第二齿轮44可顺畅地回到原位置。

锁定杆45因施力部件46而向上移动的话，锁定杆45的锁定部451的高度方向位置会变得比锁定齿轮47的被锁定部471的高度方向位置高。具体地 说，锁定部451与被锁定部471位于周向上不重叠的位置。因此，锁定齿轮47被阻止旋转的状态被解除，锁定齿轮47成为能够自由旋转的状态。也就是说，离合机构(行星齿轮组)的固定齿轮31成为能够自由旋转的状态，即离合机构成为“断开”状态。如此，第二齿轮44向其轴线方向上方移动，通过离合机构使由第一传递组实现的动力传递成为“断开”状态。

被驱动体90因作用于自身的外部负荷而始终想要回到原位置。例如，在被驱动体90是开闭洗衣机的排水口的阀芯并通过马达单元1的驱动使阀芯向开放排水口的方向动作的情况下，阀芯始终被向关闭排水口的方向施力。因此，使固定齿轮31能够自由旋转的离合机构为“断开”状态的话，被驱动体90受到的负荷便会沿着第一传递组逆向传递而被传递到输出侧齿轮23(行星支承齿轮232)。如此传递来的作用于被驱动体90的负荷所具有的能量因离合机构为“断开”状态而通过输出侧齿轮23的空转被输出(消耗)。由此，被驱动体90回到原位置。

再则，凸轮齿轮25回到原位置的话，具有与凸轮槽252卡合的卡合突起61的扇形杆60便会朝向靠近凸轮齿轮25的方向转动。扇形杆60如此转动的话，扇形杆60具有的输入侧齿轮锁定突起62便会从输入侧齿轮22的被锁定突起223离开。由此，成为容许输入侧齿轮22旋转的状态。并且，由螺旋弹簧向轴线方向上方施力的第二转子齿轮21被倾斜凸轮63按压而朝轴线方向下方移动(第二转子齿轮21位于第一位置)。由此，成为第二转子齿轮21的上卡合部212与第一转子齿轮41的下卡合部412卡合且马达10的动力被传递到第二转子齿轮21的状态。

此时，锁定齿轮47的制动部473对被驱动体90要回到原位置的动作施加制动，从而缓解第一传递组所受到的冲击。因此，能够防止构成第一传递组的动力传递部件的破损。并且，在被驱动体90回到原位置时，能够减小被驱动体90与限位部碰撞的冲击声(被驱动体90为开闭洗衣机的排水口的阀芯时，所述阀芯与排水口的周围碰撞的冲击声)。

如此，将马达10停止的话，构成行星齿轮组的固定齿轮31的锁定便会通过施力部件46的作用而被解除，离合机构将第一传递组切换为“断开”状态。 由此，被驱动体90回到原位置。

以上，对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变更。

Claims (11)

1.一种马达单元，包括：

马达；

齿轮组，所述齿轮组由传递所述马达的动力的一个或者多个齿轮构成；以及

负荷施加机构，所述负荷施加机构与所述齿轮中的至少一个啮合，且是向所述齿轮的旋转施加负荷的齿轮部件，

所述马达单元的特征在于，

所述负荷施加机构具有齿轮部和离心制动部，

所述离心制动部具有：

配重支承部，所述配重支承部固定于所述齿轮部的轴向端部且与所述齿轮部一体旋转；

配重部，所述配重部由弹性材料构成，且旋转方向侧的端部以能弹性变形的方式连接在所述配重支承部，且在由所述配重支承部的旋转产生的离心力的作用下旋转端部向离心方向移动；以及

滚筒部，所述滚筒部具有与所述配重部的所述旋转端部磨擦卡合的滑动面，

在所述配重部的旋转轴线方向的端部的外周缘形成有作为沿所述旋转轴线方向突出的毛刺的第一毛刺。

2.根据权利要求1所述的马达单元，其特征在于，

所述离心制动部具有以旋转轴线为中心对称的两个所述配重部。

3.根据权利要求1所述的马达单元，其特征在于，

在所述齿轮部的轴向端部形成有固定面，所述固定面固定所述配重支承部，且供所述配重部的旋转中心侧的半体以大致接触的方式载置，

在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘形成有从与所述滑动面摩擦卡合的部分向与所述固定面垂直的方向突出的所述第一毛刺和从被载置在所述固定面上的部分向与所述固定面平行的方向突出的第二毛刺。

4.根据权利要求3所述的马达单元，其特征在于，

在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘设置有作为切换所述第一毛刺和所述第二毛刺的边界部的毛刺切换部，

所述毛刺切换部被设置在比所述配重部的旋转时与所述滑动面摩擦卡合的部分靠旋转中心侧且比所述配重部的被载置在所述固定面上的部分靠旋转端部侧的位置。

5.根据权利要求4所述的马达单元，其特征在于，

所述毛刺切换部包括形成有所述第一毛刺和所述第二毛刺这两者的部分。

6.根据权利要求4所述的马达单元，其特征在于，

所述毛刺切换部分别被设置在所述配重部的旋转方向侧端部和与所述旋转方向侧端部相反一侧的端部。

7.根据权利要求3所述的马达单元，其特征在于，

所述配重支承部是由与所述配重部相同的弹性材料形成的，

在所述配重支承部和所述配重部的所述固定面侧的端部，相对于成型时形成的薄板，所述配重支承部和所述薄板由沿与所述固定面平行的方向形成的薄膜部连接，并且，所述配重部的外周缘与所述薄板由沿与所述固定面垂直的方向形成的薄膜部连接，

通过在所述薄膜部将所述配重支承部及所述配重部与所述薄板割离，在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘，在与所述滑动面摩擦卡合的部分形成所述第一毛刺，且在所述配重支承部的被载置在所述固定面上的部分形成所述第二毛刺。

8.根据权利要求7所述的马达单元，其特征在于，

所述配重支承部形成为以所述齿轮部的旋转轴线为中心向径向两侧延伸，所述配重部被配置在所述配重支承部的径向外侧的两侧，

在作为所述配重部的内侧的周缘的所述配重支承部侧的周缘形成有所述第二毛刺。

9.根据权利要求8所述的马达单元，其特征在于，

在所述配重部的所述固定面侧的端部的外周缘，设置有作为切换所述第一毛刺和所述第二毛刺的边界部的毛刺切换部，

所述毛刺切换部被设置在比所述配重部的旋转时与所述滑动面摩擦卡合的部分靠旋转中心侧且比所述配重部的被载置在所述固定面上的部分靠旋转端部侧的位置。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的马达单元，其特征在于，

所述齿轮部具有蜗杆部。

11.根据权利要求10所述的马达单元，其特征在于，

所述马达为向一个方向旋转的马达，

所述马达单元包括：

第一传递组，所述第一传递组是将向所述一个方向旋转的所述马达的动力传递到被驱动体的所述齿轮组；

离合机构，所述离合机构将由所述第一传递组实现的动力传递在连接状态和断开状态之间切换；

第二传递组，所述第二传递组是将向所述一个方向旋转的所述马达的动力传递到所述离合机构的所述齿轮组，且具有形成了第一斜齿部的第一齿轮和形成了与所述第一斜齿部啮合的第二斜齿部的第二齿轮；以及

所述负荷施加机构，所述负荷施加机构的所述蜗杆部与形成于所述第二齿轮的蜗轮部啮合，所述负荷施加机构向所述第二齿轮的旋转施加负荷，

所述第二齿轮被支承为能够沿轴向移动，且始终被朝向作为所述轴向的一侧的、将所述离合机构切换成断开状态的方向施力，通过与所述第一齿轮啮合并从所述负荷施加机构受到负荷而产生的轴向力，所述第二齿轮克服所述施力而向所述轴向的另一侧移动，将所述离合机构切换成连接状态。