CN212063760U - 排水阀驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种用线材开闭排水阀的排水阀驱动装置，减少零件数量，且防止线材从滑轮部件脱落。排水阀驱动装置具备线材、滑轮部件以及电动机，滑轮部件具有供线材卷绕的卷筒部和在外周面形成有齿部的齿轮部，卷筒部及齿轮部上下排列并一体成型为一个零件，在线材的一个终端固定有外形尺寸大于线材的直径的扣件，滑轮部件在齿轮部侧的端面形成有凹部和第一槽部，所述凹部供扣件嵌合，所述第一槽部从该凹部贯通到滑轮部件的外周面，在卷筒部的外周面形成有保持卷绕在卷筒部上的线材的第二槽部。

Description

排水阀驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种开闭排水阀的排水阀驱动装置。

背景技术

在下述专利文献1中公开了一种开闭洗衣机的排水阀的排水阀驱动装置1。排水阀驱动装置1具备与排水阀连接的线材3、进行线材3的卷取及放出的滑轮4、以及作为滑轮4的驱动源的电动机40。排水阀始终被向关闭方向施力，排水阀驱动装置1通过克服该作用力而用线材3提升排水阀，连通洗衣机的排水通道。

排水阀驱动装置1的滑轮4配置于壳体罩22的上表面。在壳体罩22内收纳有作为使滑轮4转动的齿轮部件的输出齿轮31。输出齿轮31具有输出轴部36(锯齿部)，输出轴部36贯通壳体罩22的上表面。滑轮4通过与输出轴部36的锯齿嵌合来确定其配置角度，进一步通过用螺钉165与输出轴部36接合而固定于输出轴部36。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-207750号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

在像专利文献1的排水阀驱动装置1那样，进行线材的卷取及放出的卷筒部(滑轮4)和使卷筒部旋转的齿轮部(输出齿轮31)彼此独立地构成的情况下，在组装时需要另行进行将它们接合的工序。

在排水阀驱动装置1中，滑轮4的外周面的一部分由圆弧形状肋125围绕，由此防止线材3从滑轮4脱落。滑轮4配置于壳体罩22的上表面的构成中，在将卷绕有线材3的滑轮4配置于圆弧形状肋125中时是很方便的。在为了提高排水阀驱动装置1的组装效率而将例如滑轮4和输出齿轮31一体化为一个零件的情况下，如果不在壳体罩22上留出与滑轮4相同直径以上的孔，则无法安装壳体罩22，防水性受损。另一方面，在为了确保防水性而将滑轮4收纳于壳体罩22的内部的情况下，需要另行研究防止线材3从滑轮4脱落的结构。

鉴于上述问题，本实用新型所要解决的技术问题在于，对于用线材开闭排水阀的排水阀驱动装置，减少零件数量，且防止线材从滑轮部件脱落。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种排水阀驱动装置，其主旨在于，具备：线材，所述线材与装置外的排水阀连接；滑轮部件，所述滑轮部件进行所述线材的卷取及放出；以及电动机，所述电动机是所述滑轮部件的驱动源，所述滑轮部件具有供所述线材卷绕的卷筒部和在外周面形成有齿部的齿轮部，将沿着所述滑轮部件的旋转中心线的方向设为上下方向时，所述卷筒部及所述齿轮部上下排列，一体成型为一个零件，在所述线材的一个终端固定有外形尺寸大于所述线材的直径的扣件，所述滑轮部件在上下方向上的所述齿轮部一侧的端面形成有供所述扣件嵌合的凹部和从该凹部贯通到所述滑轮部件的外周面的槽部即第一槽部，在所述卷筒部的外周面形成有保持卷绕在所述卷筒部上的所述线材的槽部即第二槽部。

通过将卷筒部及齿轮部制成为滑轮部件这一个零件，抑制了排水阀驱动装置的零件数量，改善了组装作业的效率。另外，通过将线材卷绕在卷筒部的第二槽部，防止了线材在上下方向上从卷筒部脱落。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述滑轮部件具有导向部，该导向部将从所述第一槽部伸出的所述线材弯曲且引导至所述卷筒部。此时，更优选的是，在从上下方向观察所述滑轮部件时，所述导向部将所述线材弯曲大致90°并引导至所述卷筒部。通过由导向部将从第一槽部伸出的线材弯曲并卷绕于卷筒部，能够将拉伸线材时(线材被拉伸时)的应力分散到线材的弯曲的部分和扣件部分。另外，通过由导向部矫正线材的伸出方向，能够更可靠地将线材纳入第一槽部内。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述齿轮部的齿顶圆半径大于同位置的所述卷筒部的半径。通过将线材的扣件嵌合于滑轮部件的齿轮部侧的端面，从这里将线材穿绕到齿轮部的背面侧并卷绕到直径小于齿轮部的卷筒部，更可靠地防止了线材脱落到齿轮部侧。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述齿轮部在其旋转方向上的一部分角度范围形成有所述齿部，所述第一槽部贯通至没有形成所述齿部的角度范围的外周面。通过根据线材的必要行程调节卷筒部的直径，将滑轮部件的转动范围抑制到低于360°，通过将第一槽部配置到没有形成齿部的位置，防止了从第一槽部伸出的线材阻碍齿轮部的啮合。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述电动机的旋转被减速齿轮减速后传递到所述齿轮部。

另外，优选的是，本实用新型的排水阀驱动装置具备收纳所述电动机及所述滑轮部件的壳体，所述线材从设置于所述壳体的开口部露出到装置外，所述开口部由形成有直径与所述线材的直径大致相同的贯通孔的薄板部件即防水膜堵住。通过将所述滑轮部件收纳于壳体的内部，且用防水膜另行堵住壳体的开口部，能够兼顾线材从壳体内部的进出和装置的防水性。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述齿轮部的齿顶圆半径大于同位置的所述卷筒部的半径，在卷绕于所述卷筒部的所述线材上，作用有欲恢复为直线状的弹力，在所述壳体的内部设置有壁部，该壁部限制所述线材向远离所述卷筒部的方向散开，将沿上下方向观察所述壳体时的所述开口部一侧设为前，将其相反侧设为后，将与前后方向正交的方向设为左右时，所述壁部的至少一部分与左右方向上的所述齿轮部的配置范围重叠。从卷筒部延伸到前方(开口部侧)的线材由于其弹性而欲向右或左散开。通过由壁部限制其散开，并将线材固定在被齿轮部覆盖的范围，能够更可靠地防止线材脱落到齿轮部侧。

另外，优选的是，本实用新型的排水阀驱动装置具备收纳所述电动机及所述滑轮部件的壳体，在所述壳体的内表面形成有限制所述滑轮部件的旋转范围的止动部，当所述滑轮部件沿放出所述线材的方向旋转并到达规定配置角度时，该滑轮部件的一部分与所述止动部接触，阻止所述滑轮部件向同方向的进一步的旋转。通过由壳体的止动部在结构上限制线材的放出量，即使在从外部使劲拉伸线材的情况下，也能够保护装置内的齿轮机构。

另外，优选的是，本实用新型的排水阀驱动装置具备收纳所述电动机及所述滑轮部件的壳体，在所述壳体内配置有金属制的固定轴，所述滑轮部件被所述固定轴可旋转地支承。通过滑轮部件被金属制固定轴支承，即使在高温环境下使用排水阀驱动装置时，也能够抑制由于滑轮部件的支承部的变形导致的动作不良。

另外，优选的是，在本实用新型的排水阀驱动装置中，所述壳体具有所述固定轴的轴承部，在所述壳体的内表面形成有以所述轴承部为中心呈放射状延伸的多个肋，在将从上下方向观察所述壳体时的所述开口部一侧设为前，将其相反侧设为后，将与前后方向正交的方向设为左右时，所述肋中的一个肋从所述轴承部向前方延伸。通过用肋来加强固定轴的轴承部，且肋中的一个肋沿拉伸线材的方向即前后方向延伸，能够有效地抑制轴承部的变形。

另外，在本实用新型的排水阀驱动装置中，优选的是，所述齿轮部的所述齿部的模数为0.65mm以上。通过将齿轮部的模数设为0.65mm以上，即使在构成排水阀驱动装置的树脂部件在高温环境下变形的情况下，也能够确保齿轮部所需的啮合量。

实用新型效果

这样，根据本实用新型的排水阀驱动装置，能够减少用线材开闭排水阀的排水阀驱动装置的零件数量，且防止线材从滑轮部件脱落。

附图说明

图1是表示排水阀驱动装置的内部机构的分解立体图。

图2是表示排水阀驱动装置的内部机构的俯视图。

图3(a)及图3(b)分别是滑轮部件的俯视图及仰视图。

图4(a)及图4(b)分别是表示线材向滑轮部件的卷绕结构的立体图及后视图。

图5是表示下壳体的壁部和滑轮部件的位置关系的局部俯视图。

图6(a)及图6(b)分别是表示上壳体及下壳体的内表面结构的立体图。

图7是表示排水阀驱动装置的动力传递机构的结构的透视俯视图。

图8是表示电动机的结构的侧视剖视图。

图9是表示行星齿轮机构的结构的侧视剖视图。

图10是表示电动机反向旋转时的过滤器机构的动作的俯视图。

图11是表示电动机正向旋转时的过滤器机构的动作的俯视图。

图12(a)、图12(b)及图12(c)是表示离合器机构的分离/接合动作的俯视图。

图13(a)及图13(b)是表示离合器机构的分离/接合动作的侧视图。

附图标记说明

100：电动机；137：支轴(固定轴)；200：离合器齿轮；300：行星齿轮机构；410：第一路径第四齿轮；420：滑轮部件；G：齿轮部；421：齿部；422：凹部；423：第一槽部；424：凸轮槽；D：卷筒部；426：第二槽部；427：导向部；428：滑轮侧凸部；429：轴部；450：线材；451：扣件；900：排水阀驱动装置；910：上壳体(壳体)；911：轴承部；912：肋；912a：前侧肋；920：下壳体(壳体)；921：壁部；922：壳体侧凸部(止动部)；940：开口部；941：防水膜。

具体实施方式

[构成概要]

以下，参照附图对本实用新型的排水阀驱动装置的实施方式进行说明。以下的说明中的“上下”是指与各图中描绘的坐标轴的Z轴平行的方向，将Z1侧设为“上”，将Z2侧设为“下”。“前后”是指与同坐标轴的X轴平行的方向，将X1侧设为“前”，将X2侧设为“后”。同样地，“左右”是指与同坐标轴的Y轴平行的方向，将Y1侧设为“右”，将Y2侧设为“左”。另外，“水平”是指同坐标轴所示的XY平面方向。

图1是表示本实用新型的一实施方式的排水阀驱动装置900的内部机构的分解立体图。图2是表示排水阀驱动装置900的内部机构的俯视图。本实施方式的排水阀驱动装置900是搭载于未图示的洗衣机上，且通过电动机100的驱动力开闭排水阀的装置。排水阀始终被未图示的施力单元向关闭方向施力，排水阀驱动装置900通过克服该作用力而用线材450提升排水阀来使排水口开放，并维持其开放状态。

排水阀驱动装置900具备与排水阀连接的线材450、进行线材450的卷取及放出的滑轮部件420、以及作为滑轮部件420的驱动源的电动机100。电动机100的旋转被减速齿轮减速后传递到滑轮部件420。在线材450的前端安装有与排水阀连接的连接器部件459。

另外，排水阀驱动装置900具有收纳这些内部机构的上壳体910及下壳体920(以下也将它们统称为“壳体910、920”。)。线材450从设置于壳体910、920上的开口部940露出到装置外。开口部940由形成有直径与线材450的直径大致相同的贯通孔的薄板部件即防水膜941堵住。由此，兼顾了线材450从壳体910、920内部的进出和装置的防水性。

如图2所示，本实施方式的排水阀驱动装置900具有将电动机100的驱动力传递到作为被驱动体的排水阀的动力传递路径即第一路径P₁，将第一路径P₁进行的驱动力的传递切换到“接合”状态或“分离”状态的离合器机构C、仅使电动机100的正向旋转时的驱动力传递到第一路径P₁的过滤器机构F及作为将电动机100的驱动力传递到过滤器机构F的动力传递路径的第二路径P₂。

[滑轮部件]

(构成概要)

图3(a)及图3(b)分别是本实施方式的滑轮部件420的俯视图及仰视图。图4(a)及图4(b)分别是表示线材450向滑轮部件420的卷绕结构的立体图及后视图。以下，参照图3(a)、图3(b)、图4(a)及图4(b)对滑轮部件420的基本结构进行说明。

本实施方式的滑轮部件420是树脂制复合齿轮部件。滑轮部件420具有供线材450卷绕的卷筒部D和在外周面形成有齿部421的齿轮部G。这些卷筒部D及齿轮部G上下排列，一体成型为一个零件。在本实施方式中，齿轮部G配置于上侧，卷筒部D配置于其下。

在线材450的一个终端安装有外形尺寸大于线材450的直径的固定金属零件即扣件451。滑轮部件420在上下方向上的齿轮部G侧的端面(上表面)形成有供扣件451嵌合的凹部422和从凹部422贯通到滑轮部件420的外周面的槽部即第一槽部423。在卷筒部D的外周面形成有保持卷绕在卷筒部D的线材450的槽部即第二槽部426。

本实施方式的齿轮部G遍及其周向上的大致180°的角度范围而形成有齿部421。齿轮部G的形成有齿部421的角度范围的厚度形成为比其它范围厚的厚壁。另外，在形成为该厚壁的部分形成有多个圆形的减重部和后述的凸轮槽424。在凸轮槽424的底部沿着其槽宽方向设置有多条肋。

第一槽部423贯通到齿轮部G的没有形成齿部421的范围的外周面。在本实施方式的排水阀驱动装置900中，基于线材450的必要行程调节卷筒部D的直径，以使滑轮部件420的转动范围为大致180°。而且，在本实施方式中，第一槽部423配置在没有形成齿部421的范围，从而防止了从第一槽部423伸出的线材450阻碍齿轮部G的啮合。

如图3(b)及图4(b)所示，形成于卷筒部D的外周面的第二槽部426是在卷筒部D的周向上连续的一条槽部。第二槽部426设置于除了第一槽部423的形成位置和后述的导向部427的形成范围之外的范围。

此外，在本实施方式中，如图4(b)所示区分齿轮部G及卷筒部D，但齿轮部G和卷筒部D的边界不需要其整体总是从外观上很清晰。齿轮部G及卷筒部D只要在滑轮部件420的周向上的至少一部分的角度范围上下排列配置即可。

这样，在本实施方式中，通过将卷筒部D及齿轮部G制成为滑轮部件420这一个零件，抑制了排水阀驱动装置900的零件数量，改善了排水阀驱动装置900的组装作业的效率。

(防线材脱落结构)

如上所述，在卷筒部D的外周面形成有供线材450卷绕的第二槽部426。线材450通过嵌入第二槽部426来稳定其位置，从而不易从卷筒部D脱落。

另外，如图3(b)所示，在本实施方式的滑轮部件420中，齿轮部G的齿顶圆半径r1大于同位置的卷筒部D的半径r2。在本实施方式的滑轮部件420中，线材450的扣件451嵌合于滑轮部件420的上表面，线材450从这里穿绕到齿轮部G的背面侧并卷绕到直径小于齿轮部G的卷筒部D，由此，防止了线材450脱落到齿轮部G侧。

另外，本实施方式的滑轮部件420具有将从第一槽部423伸出的线材450弯曲并引导至卷筒部D的导向部427。在从上下方向观察滑轮部件420时，导向部427将线材450弯曲大致90°并引导至卷筒部D。滑轮部件420通过由导向部427将从第一槽部423伸出的线材450弯曲并卷绕到卷筒部D，将拉伸线材450时(线材450被拉伸时)的应力分散到线材450的被弯曲的部分和扣件451部分，防止线材450从扣件451脱出。另外，线材450的伸出方向被导向部427矫正，由此，能够更可靠地将线材450纳入第一槽部423内。

图5是表示下壳体920的壁部921和滑轮部件420的位置关系的局部俯视图。本实施方式的线材450是绞线钢丝。因此，在卷绕于卷筒部D的线材450上，作用有欲恢复为直线状的弹力。在本实施方式的下壳体920的内表面形成有限制线材450向远离卷筒部D的方向散开的壁部921。壁部921的形成位置与左右方向上的齿轮部G的配置范围w重叠。本实施方式的线材450俯视时顺时针卷绕于卷筒部D。因此，从卷筒部D延伸到前方(开口部940侧)的线材450因其弹性而欲向左侧散开。通过由壁部921限制其散开，将线材450固定于被齿轮部G覆盖的范围，防止了线材450脱落到齿轮部G侧。

(耐热结构)

图6(a)及图6(b)分别是表示上壳体910及下壳体920的内表面结构的立体图。以下，参照图5、图6(a)及图6(b)对排水阀驱动装置900的耐热结构进行说明。

排水阀的作用力经由线材450直接作用于排水阀驱动装置900的输出部即滑轮部件420。即，排水阀驱动装置900的齿轮机构中最大的负载被施加到滑轮部件420。

本实施方式的滑轮部件420具有圆筒形状的凸台部429，该凸台部429具有轴孔。通过将设置于壳体910、920内部的金属制固定轴137插通到凸台部429，滑轮部件420被固定轴137可旋转地支承。本实施方式的固定轴137将其基端部接合于构成电动机100的上表面的金属制板材(后述的定子110的一部分)，其前端被上壳体910的轴承部911(参照图6(a))支承。在本实施方式的排水阀驱动装置900中，滑轮部件420被金属制固定轴137支承，从而，即使在高温环境下使用排水阀驱动装置900时，也可抑制由于滑轮部件420的支承部的变形导致的动作不良。

另外，在本实施方式的上壳体910的内表面，形成有以轴承部911为中心呈放射状延伸的多条肋912，这些肋912中的一条肋即前侧肋912a从轴承部911笔直地延伸到前方。固定轴137的轴承部911由肋912加强，且肋912中的一条肋向作为线材450被拉伸的方向即滑轮部件420被拉伸的方向的前方延伸，由此，抑制了在高温环境下负载施加到轴承部911时的轴承部911的变形。

另外，在本实施方式的滑轮部件420中，齿轮部G的齿部421的模数设定为0.65mm。由于齿轮部G的模数为0.65mm，从而即使构成排水阀驱动装置900的树脂部件在高温环境下变形时，也能够确保齿轮部G所需的啮合量。此外，齿轮部G的模数无需始终为0.65mm，只要是0.63mm以上即可得到相同的效果。

这样，在本实施方式的排水阀驱动装置900中，滑轮部件420被金属制固定轴137支承，固定轴137的轴承部911由肋912加强，而且滑轮部件420的齿轮部G的模数设定为0.65mm，由此，即使在高温环境下也能够长时间稳定地工作。此外，这三点的构成不需要始终所有都具备，即使通过具备其中的任何一点即可得到相应的效果。

[动力传递机构]

图7是表示排水阀驱动装置900的动力传递机构的结构的透视俯视图。如上所述，本实施方式的排水阀驱动装置900具有将电动机100的驱动力传递到作为被驱动体的排水阀的动力传递路径即第一路径P₁、将第一路径P₁进行的驱动力的传递切换到“接合”状态或“分离”状态的离合器机构C、仅使电动机100正向旋转时的驱动力传递到第一路径P₁的过滤器机构F、作为将电动机100的驱动力传递到过滤器机构F的动力传递路径的第二路径P₂。

(电动机)

图8是表示电动机100的结构的侧视剖视图。电动机100是通过后述的过滤器机构F将其旋转方向控制为一方向的单相交流同步电动机。此外，本实施方式的电动机100的“正向旋转”是指转子120俯视时顺时针旋转，电动机100的“反向旋转”是指转子120俯视时逆时针旋转。

电动机100由向上方开口的大致杯形状的电动机壳体190、配置于电动机壳体190内的圆环形状的定子110、配置于定子110的环内的转子120、及组装于转子120中，且旋转中心为与转子120相同的旋转部件即感应旋转体150构成。定子110具有圆环形状的线圈骨架，在线圈骨架上卷绕有规定圈数的定子线圈。

电动机壳体190具有可旋转地支承转子120的转子支轴131。转子支轴131是由不锈钢等金属形成的固定轴，其基端部固定在电动机壳体190的底部中央。另外，在定子110的上表面固定有多个支轴，该多个支轴支承构成排水阀驱动装置900的动力传递机构的其它齿轮部件等。

转子120由转子磁铁121、转子凸台122及磁感应磁铁123构成。

转子磁铁121是大致圆筒形状的永磁体。转子磁铁121使其外周面与定子110的内周面对置而配置，通过定子110产生的磁场而旋转。在转子磁铁121的上端，在其外周面侧的边缘部形成有构成电动机100的反向旋转防止机构的一部分的缺口状的凹部即卡合部121a。四个卡合部121a沿着转子磁铁121的周向以等间隔设置。

转子凸台122是与转子磁铁121一同嵌件成型的树脂制轴体，是电动机100的输出轴。转子凸台122具有沿轴线方向贯通其径向中心的轴孔122b，转子支轴131插通在轴孔122b中。转子凸台122及转子磁铁121的从它们的下端部彼此朝向另一部件侧在径向上延伸的部分被结合，该结合部构成转子120的底部120a。由此，在转子120的内部形成有向上方开口的大致圆筒形状的空间。另外，在转子凸台122的上表面形成有多个爪部即驱动侧爪部122a，该驱动侧爪部122a将电动机100的驱动力传递到配置于转子凸台122的上方的齿轮部件即离合器齿轮200。

磁感应磁铁123是粘贴在转子磁铁121的内周面的环状的永磁体。

在磁感应磁铁123的环内配置有感应旋转体150。感应旋转体150由感应环部R及与感应环部R一同嵌件成型的树脂制轴体即凸台部153构成。感应旋转体150通过由于磁感应磁铁123旋转而产生的电涡流的电磁感应作用，随着转子120旋转。

感应环部R由大致圆筒形状的铜管151、及配置于铜管151的筒内的大致圆筒形状的铁管152构成。铜管151是由作为非磁性导体的铜构成的感应体。铁管152是作为强磁体的铁制部件，是作用有磁感应磁铁123的磁吸引力的后轭部。

凸台部153具有沿着其径向中心贯通的轴孔153b，转子凸台122插通到轴孔153b中。凸台部153被转子凸台122在推力方向及径向方向支承。此外，凸台部153未被固定在转子凸台122上。因此，当对感应旋转体150的电磁感应作用超过施加在感应旋转体150上的旋转阻力时，感应旋转体150随着转子120旋转。另外，在凸台部153的上端设置有构成电动机100的反向旋转防止机构的一部分的正齿轮即齿轮部153a。

(第一路径)

以下，参照图7及图8对第一路径P₁的概要进行说明。第一路径P₁是利用电动机100的正向旋转时的驱动力提升排水阀的输出路径。

第一路径P₁从电动机100侧朝向排水阀侧由转子120、离合器齿轮200、行星齿轮机构300、第一路径第四齿轮410(以下简称为“齿轮410”。)、滑轮部件420及线材450构成。

通过设置于转子120的转子凸台122上表面的驱动侧爪部122a与从离合器齿轮200的下表面向下方突出的多个凸部即从动侧爪部210卡合，将电动机100的驱动力传递到离合器齿轮200(参照图13(a)及图13(b))。

形成于离合器齿轮200的外周面的正齿轮即齿轮部220与行星齿轮机构300的输入部即输入齿轮311啮合。输入齿轮311是直径大于离合器齿轮200的齿轮，由此，电动机100的旋转被减速后输入到行星齿轮机构300。而且，在行星齿轮机构300内，电动机100的旋转进一步减速，输出到齿轮410。

行星齿轮机构300的输出部即输出齿轮333与齿轮410的大径齿轮部411啮合。齿轮410的小径齿轮部412与滑轮部件420的齿轮部G啮合。滑轮部件420旋转，线材450被卷取到卷筒部D，由此，排水阀被提升。

(行星齿轮机构)

图9是表示行星齿轮机构300的结构的侧视剖视图。行星齿轮机构300构成第一路径P₁的一部分，并且利用其差动齿轮结构，也构成后述的过滤器机构F的一部分。行星齿轮机构300由太阳齿轮部件310、内齿轮部件320、三个行星齿轮331及行星架部件330构成。

太阳齿轮部件310是双筒结构的齿轮部件，是形成有太阳齿轮312的内筒310a和外周面形成有作为行星齿轮机构300的输入部的输入齿轮311的外筒310b在它们的上端部一体化而形成的。外筒310b的输入齿轮311与离合器齿轮200的齿轮部220啮合，内筒310a的太阳齿轮312在太阳齿轮部件310的内部与三个行星齿轮331啮合。由此，离合器齿轮200的旋转从输入齿轮311经过太阳齿轮312传递到这些行星齿轮331。

内齿轮部件320是在其内周面形成有内齿轮322的大致帽子形状的齿轮部件。内齿轮部件320的上部嵌合于太阳齿轮部件310的外筒310b内，在从太阳齿轮部件310露出的下端部形成有过滤器齿轮321。过滤器齿轮321是从内齿轮部件320的下端部扩展成圆环形状的凸缘状的正齿轮。内齿轮部件320的内齿轮322与行星齿轮331啮合，过滤器齿轮321与构成后述的第二路径P₂的第二路径第四齿轮720(以下简称为“齿轮720”。)的小径齿轮部722啮合。

行星架部件330是可旋转地支承行星齿轮331的框体即行星支承部332和从行星支承部332向下方伸出的、行星齿轮机构300的输出部即输出齿轮333一体化而成的部件。行星架部件320的输出齿轮333与构成第一路径P₁的齿轮410的大径齿轮部411啮合。

在行星齿轮机构300中，输入齿轮311的旋转也就是太阳齿轮312的旋转是否被传递到输出齿轮333取决于过滤器齿轮321的角度位置是否固定。如果过滤器齿轮321的旋转被齿轮720的小径齿轮部722卡止，则内齿轮部件320的内齿轮322的角度位置也与过滤器齿轮321一同被固定。如果在过滤器齿轮321被固定时太阳齿轮312旋转，则其旋转被传到行星齿轮331，行星齿轮331沿着固定的内齿轮322公转，与行星支承部332一同使输出齿轮333旋转。另一方面，在过滤器齿轮321没有被固定时，太阳齿轮312的旋转经由行星齿轮331的自转被内齿轮322的空转消耗，不会传递到输出齿轮333。

也就是说，通过在电动机100正向旋转时将过滤器齿轮321固定，能够使电动机100正向旋转时的驱动力传递到第一路径P₁，能够使电动机100的反向旋转时的驱动力通过内齿轮322的空转而消失。

(第二路径及过滤器机构)

以下，参照图10及图11对第二路径P₂及过滤器机构F的具体构成进行说明。图10是表示电动机100反向旋转时的过滤器机构F的动作的俯视图。图11是表示电动机100正向旋转时的过滤器机构F的动作的俯视图。过滤器机构F是仅使电动机100的正向旋转时的驱动力传递到第一路径P₁的机构。第二路径P₂是使该过滤器机构F工作的输出路径。

过滤器机构F及第二路径P₂从电动机100侧朝向行星齿轮机构300侧，由转子120、感应旋转体150、扇形齿轮600、与扇形齿轮600相邻的齿轮部件即第二路径第三齿轮710(以下简称为“齿轮710”。)、齿轮720(第二路径第四齿轮720)及行星齿轮机构300的内齿轮部件320构成。

扇形齿轮600是构成电动机100的反向旋转防止机构的一部分的齿轮部件。在电动机100启动时且转子120反向旋转时，扇形齿轮600进入围绕卡合部121a的轨道并与卡合部121a碰撞，将电动机100的旋转校正为正向旋转。

扇形齿轮600具有俯视时为大致扇形的主体部610、设置于相当于主体部610的圆弧的部分的齿轮部611、以及设置于主体部610的圆弧的一端部的厚壁部即碰撞部620。扇形齿轮600的齿轮部611与感应旋转体150的齿轮部153a啮合。在电动机100启动时，当转子120反向旋转时，扇形齿轮600使碰撞部620侵入围绕卡合部121a的轨道，使卡合部121a与碰撞部620碰撞。

另外，圆筒形状的轴部630从扇形齿轮600的转动中心部向上方伸出。在轴部630的上部形成有向轴部630的径向外侧突出的凸部即卡止部635。另外，棒状的杆部640从扇形齿轮600的转动中心部进一步伸出到径向外侧。如图10所示，螺旋弹簧690的一端安装在杆部640的前端。螺旋弹簧690的另一端安装于设置在下壳体920上的销135。

如图10所述，当电动机100反向旋转时，感应旋转体150随之逆时针旋转。接着，与感应旋转体150的齿轮部153a啮合的扇形齿轮600顺时针转动。当扇形齿轮600转动到与齿轮710的轴部抵接的位置时，扇形齿轮600的进一步的转动被阻止。而且，与扇形齿轮600啮合的感应旋转体150的旋转也被扇形齿轮600卡止。

如使用图8所述，感应旋转体150的凸台部153未固定到转子凸台122上，当对感应旋转体150的电磁感应作用超过施加于感应旋转体150上的旋转阻力时，感应旋转体150随着转子120旋转。因此，即使感应旋转体150的旋转被扇形齿轮600卡止后，转子120也继续反向旋转。

当转子120在扇形齿轮600转动到与齿轮710的轴部抵接的位置的状态下反向旋转时，转子120的卡合部121a与扇形齿轮600的碰撞部620碰撞。通过该碰撞的反作用，转子120的旋转方向被校正为正向旋转。

在齿轮710的上部，在其外周面形成有与扇形齿轮600的卡止部635卡合的多个凸部即卡合部711。另外，在齿轮710的下部设置有作为正齿轮的齿轮部712。

齿轮720是大径齿轮721及小径齿轮722上下重叠地一体成型的复合齿轮。齿轮720的大径齿轮721与齿轮710的齿轮部712啮合，齿轮720的小径齿轮722与内齿轮部件320的过滤器齿轮321啮合。

如图11所示，当电动机100正向旋转时，感应旋转体150随之顺时针旋转。而且，与感应旋转体150的齿轮部153a啮合的扇形齿轮600逆时针转动。此外，此时，螺旋弹簧690被扇形齿轮600的杆部640拉伸，对扇形齿轮600施力，使得扇形齿轮600恢复到原位置(图10的位置)。

当扇形齿轮600转动到扇形齿轮600的卡止部635与齿轮710的外周面抵接的位置时，扇形齿轮600无法进一步转动。接着，与扇形齿轮600啮合的感应旋转体150之后的旋转也被扇形齿轮600卡止。此外，即使在这种情况下，转子120也继续正向旋转。

当扇形齿轮600的卡止部635与齿轮710的外周面抵接时，齿轮710的卡合部711与卡止部635卡合，由此齿轮710的旋转被卡止。此外，在电动机100正向旋转时，齿轮710欲通过从过滤器齿轮321倒流的驱动力顺时针旋转。

当齿轮710的顺时针的旋转被卡止时，与之联动，齿轮720和过滤器齿轮321(内齿轮部件320)的旋转也被卡止。由此，使得电动机100的驱动力被传递到第一路径P₁。

(离合器机构)

以下，参照图12(a)、图12(b)、图12(c)、图13(a)及图13(b)对排水阀驱动装置900的离合器机构C进行说明。图12(a)、图12(b)及图12(c)是表示离合器机构C的分离/接合动作的俯视图。图12(a)是表示排水阀驱动装置900启动时的离合器机构C的状态的俯视图。图12(b)是表示正在提升排水阀时的离合器机构C的状态的俯视图。图12(c)是表示维持排水阀的开放状态时的离合器机构C的状态的俯视图。图13(a)及图13(b)是表示离合器机构C的分离/接合动作的侧视图。图13(a)是从箭头A方向观察图12(a)、图12(b)的离合器机构C时的侧视图。图13(b)是从箭头A方向观察图12(c)的离合器机构C时的侧视图。

离合器机构C是将第一路径P₁进行的电动机100的驱动力的传递切换到“接合”状态或“分离”状态的机构。离合器机构C主要由电动机100的转子凸台122、在第一路径P₁中配置于转子凸台122的上方的齿轮部件即离合器齿轮200、以及大致扇形的板状部件即离合器杆500构成。离合器杆500是根据排水阀的开闭状态，以其基端部的支轴136为转动中心在规定角度范围内向水平方向往复移动的部件。

转子凸台122及离合器齿轮200均被转子支轴131可旋转地支承。离合器齿轮200的轴向位置未被固定，离合器齿轮200能够在转子支轴131上上下滑动。在转子凸台122的作为离合器齿轮200侧的端面的上表面122s和离合器齿轮200的作为转子凸台122侧的端面的下表面200s之间，配置有向使它们分开的方向施力的螺旋弹簧250。

在转子凸台122的上表面122s形成有向离合器齿轮200侧突出的多个爪部即驱动侧爪部122a。而且，在离合器齿轮200的下表面200s形成有向转子凸台122侧突出的多个爪部即从动侧爪部210。通过从动侧爪部210与驱动侧爪部122a卡合，电动机100的驱动力传递到离合器齿轮200。即，第一路径P₁处于“接合”状态。另外，通过解除这些从动侧爪部210及驱动侧爪部122a的卡合，第一路径P₁处于“分离”状态。

离合器齿轮200具有向上方突出的轴部即从动轴240。而且离合器杆500在其下表面具有作为控制转子凸台122和离合器齿轮200之间的距离的凸轮的斜面部510。斜面部510与离合器齿轮200的从动轴240的顶部接触，改变离合器齿轮200的轴向位置。更具体来说，在开放排水阀时，按压离合器齿轮200，降低其轴向位置，使从动侧爪部210和驱动侧爪部122a卡合。而且，在排水阀的开放完成，维持其开放状态时，解除离合器齿轮200的按压，使从动侧爪部210与驱动侧爪部122a分离。

如图12(a)、图12(b)及图12(c)所示，在滑轮部件420的上表面设置有大致圆弧形状的凸轮槽424。而且，在离合器杆500的下表面形成有向下方突出的轴部即从动轴530。离合器杆500的从动轴530嵌合于滑轮部件420的凸轮槽424中。即，滑轮部件420及离合器杆500构成表面凸轮。离合器杆500是滑轮部件420的凸轮从动件，追随滑轮部件420的转动，在水平方向上的规定角度范围内往复移动。

另外，在离合器杆500的下表面形成有向下方突出的凸部即卡止部520。而且，在离合器齿轮200上设置有从其从动轴240伸出到径向外侧的凸部即卡合部230。通过离合器齿轮200的卡合部230在其旋转方向上与离合器杆500的卡止部520接触，离合器齿轮200向同向的旋转被卡止。此外，两个离合器齿轮200的卡合部230以俯视时点对称的方式形成。由于离合器齿轮200的反向旋转被离合器杆500阻止，因此，在排水阀开放后，能够克服排水阀本身的作用力维持排水阀的开放状态。

如图12(a)、图12(b)及图13(a)所示，在启动排水阀时，离合器齿轮200被离合器杆500的斜面部510向下方按压，从动侧爪部210与驱动侧爪部122a卡合。由此，第一路径P₁处于“接合”状态，在电动机100的驱动力作用下，排水阀开放。

在此，在本实施方式的下壳体920的内表面形成有作为限制滑轮部件420的旋转范围的止动部的壳体侧凸部922。而且，如图3(b)所示，在滑轮部件420的下表面形成有向下方突出的凸部即滑轮侧凸部428。壳体侧凸部922处于围绕滑轮侧凸部428的轨道上。当线材450放出到规格上的最大长度时，滑轮侧凸部428与壳体侧凸部922接触，滑轮部件420进一步的旋转被阻止。在本实施方式的排水阀驱动装置900中，由滑轮侧凸部428及壳体侧凸部922在结构上限制线材450的放出量，由此，即使在从外部使劲拉伸线材450时，也可保护装置内的齿轮机构。此外，滑轮侧凸部428或壳体侧凸部922的位置或形状不限于本实施方式。只要是在滑轮部件420沿线材450被放出的方向旋转并到达规定配置角度时，壳体侧凸部922与滑轮部件420的一部分接触而阻止滑轮部件420进一步的旋转的结构，也可以是任何结构。

如图12(c)及图13(b)所示，在排水阀开放后维持其开放状态时，解除离合器杆500对离合器齿轮200的按压，从动侧爪部210与驱动侧爪部122a分离。由此，第一路径P₁处于“分离”状态，转子凸台122空转。而且，离合器齿轮200的卡合部230与离合器杆500的卡止部520卡合，阻止离合器齿轮200的反向旋转。由此，克服排水阀本身的作用力，维持排水阀的开放状态。

(排水阀驱动装置的动作)

以下对排水阀驱动装置900的动作进行说明。在以下的说明中，将排水阀驱动装置900的动作分为将处于初始状态(关闭位置)的排水阀开放时的动作、及将处于开放状态的排水阀关闭时的动作进行说明。

(1)排水阀开放动作

在初始状态(线材450未卷绕到滑轮部件420上的状态)下，排水阀处于关闭位置。此时，离合器杆500利用其斜面部510向下推离合器齿轮200，离合器齿轮200的从动侧爪部210处于与转子凸台122的驱动侧爪部122a卡合的状态。即，离合器机构C处于图12(a)及图13(a)所示的状态，第一路径P₁处于“接合”状态。此时，滑轮侧凸部428与壳体侧凸部922接触，线材450不会被进一步放出。

当电动机100从该状态反向旋转时，配置于其转子120内的感应旋转体150也随着转子120向反向旋转方向旋转。当感应旋转体150反向旋转时，与其齿轮部153a啮合的扇形齿轮600向使碰撞部620进入转子120的围绕卡合部121a的轨道的方向转动。通过卡合部121a与碰撞部620碰撞，电动机100的反向旋转被校正为正向旋转。

当向正向旋转方向驱动电动机100时，离合器齿轮200与转子凸台122一同旋转。而且，配置于转子120内的感应旋转体150也随着转子120旋转。当感应旋转体150旋转时，与其齿轮部153a啮合的扇形齿轮600也转动。此时，扇形齿轮600克服螺旋弹簧690的作用力，向卡止部635接近齿轮710(卡合部711)的方向转动。

当卡止部635与卡合部711卡合时，齿轮710的旋转被卡止。当齿轮710的旋转被卡止时，与齿轮710啮合的齿轮720的旋转也被卡止。当齿轮720的旋转被卡止时，与齿轮720啮合的过滤器齿轮321，也就是内齿轮部件320的旋转也被卡止。即，内齿轮部件320的角度位置由过滤器机构F固定，第一路径P₁处于能够传递电动机100的正向旋转驱动力的状态。此外，由于扇形齿轮600及齿轮710卡合，感应旋转体150变得无法旋转，之后，转子120也与感应旋转体150非同步地继续正向旋转。

离合器齿轮200的齿轮部220与行星齿轮机构300的输入齿轮部311啮合。离合器齿轮200的旋转经由输入齿轮部311传递到太阳齿轮312，太阳齿轮部件312旋转。

太阳齿轮312在行星齿轮机构300的内部与三个行星齿轮331啮合。另外，这些行星齿轮331也与内齿轮部件320的内齿轮322啮合。如上所述，内齿轮部件320处于其角度位置由过滤器机构F固定的状态。因此，当太阳齿轮312旋转时，行星齿轮331沿着内齿轮部件320的内齿轮322围绕太阳齿轮312公转。当行星齿轮331公转时，行星齿轮机构300的输出齿轮333与支承行星齿轮331的行星架330一同旋转。

此外，在电动机100反向旋转时，由于过滤器机构F未将内齿轮部件320的旋转卡止，所以即使太阳齿轮312旋转，该太阳齿轮312的旋转也经过行星齿轮331的自转而被内齿轮部件320的空转消耗。这是因为排水阀本身的作用力经由第一路径P₁作用在行星齿轮机构300的输出齿轮333上，传到输入齿轮部311的驱动力流到了旋转阻力少的内齿轮部件320侧。

齿轮410与输出齿轮333啮合，滑轮部件420的齿轮部G与齿轮410啮合。当滑轮部件420转动时，线材450被卷取到卷筒部D。排水阀连接到线材450的连接器部459的前端，由此，排水阀被提升。

当滑轮部件420转动到规定位置时(当线材450被卷取规定量时)，滑轮部件420的凸轮从动件即离合器杆500向远离滑轮部件420的方向移动。即，离合器机构C处于图12(c)及图13(b)所示的状态。

通过离合器杆500的移动，离合器齿轮200的按压被解除，离合器齿轮200通过螺旋弹簧250的作用力向上方移动。由此，离合器齿轮200的从动侧爪部210和转子凸台122的驱动侧爪部122a的卡合被解除，成为电动机100的驱动力不会传递到离合器齿轮200的状态。也就是说，第一路径P₁处于“分离”状态。

另外，通过离合器杆500的上述移动，离合器齿轮200的卡合部230与设置于离合起杆500上的卡止部520沿周向抵接。即，处于离合器齿轮200的旋转被离合器杆500卡止的状态。当离合器齿轮200的旋转被卡止时，构成第一路径P₁的离合器齿轮200以后的部件的角度位置也被固定。此外，此时，过滤器机构F也将内齿轮部件320的旋转卡止，排水阀本身的作用力作用在第一路径P₁上。但是，由于离合器齿轮200的旋转被离合器杆500卡止，所以离合器齿轮200不会反向旋转。由此，克服排水阀本身的作用力，维持排水阀的开放状态。

(2)排水阀关闭动作

在完成排水后关闭排水阀时，停止向电动机100的供电。通过停止向电动机100供电，电动机100对感应旋转体150的电磁感应力消失。由此，扇形齿轮600屈服于螺旋弹簧690的弹力而回到原位置(图10的位置)，从扇形齿轮600持续到齿轮710、齿轮720以及过滤器齿轮321的卡止关系被解除。也就是说，过滤器机构F被无效化，处于内齿轮部件320能够空转的状态。

在排水阀上总是沿关闭排水阀的方向作用有施力。因此，当过滤器机构F被无效化，内齿轮部件320能够空转时，维持排水阀的开放状态的牵引力由于内齿轮部件320的空转而消失。由此，排水阀通过排水阀本身的作用力而关闭。

另外，当滑轮部件420沿排水阀的关闭方向转动时，离合器杆500向靠近滑轮部件420的方向移动。即，离合器机构C回到图12(a)及图13(a)所示的状态。由此，离合器齿轮200的从动侧爪部210与转子凸台122的驱动侧爪部122a卡合，处于电动机100的驱动力被传递到离合器齿轮200的状态。即，第一路径P₁处于“接合”状态。

以上对本实用新型的实施方式详细地进行了说明，但本实用新型不限于任何上述实施方式，在不脱离本实用新型的主旨的范围内可以进行各种改变。

Claims (12)

1.一种排水阀驱动装置，其特征在于，具备：

线材，所述线材与装置外的排水阀连接；

滑轮部件，所述滑轮部件进行所述线材的卷取及放出；以及

电动机，所述电动机是所述滑轮部件的驱动源，

所述滑轮部件具有：

供所述线材卷绕的卷筒部；以及

在外周面形成有齿部的齿轮部，

将沿着所述滑轮部件的旋转中心线的方向设为上下方向时，

所述卷筒部及所述齿轮部上下排列，一体成型为一个零件，

在所述线材的一个终端固定有外形尺寸大于所述线材的直径的扣件，

所述滑轮部件在上下方向上的所述齿轮部一侧的端面形成有凹部和第一槽部，所述凹部供所述扣件嵌合，所述第一槽部是从该凹部贯通到所述滑轮部件的外周面的槽部，

在所述卷筒部的外周面形成有第二槽部，所述第二槽部是保持卷绕在所述卷筒部上的所述线材的槽部。

2.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述滑轮部件具有导向部，所述导向部将从所述第一槽部伸出的所述线材弯曲并引导至所述卷筒部。

3.根据权利要求2所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

在从上下方向观察所述滑轮部件时，所述导向部将所述线材弯曲90°并引导至所述卷筒部。

4.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述齿轮部的齿顶圆半径大于同位置的所述卷筒部的半径。

5.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述齿轮部在其旋转方向上的一部分的角度范围形成有所述齿部，

所述第一槽部贯通至没有形成所述齿部的角度范围的外周面。

6.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述电动机的旋转被减速齿轮减速后传递到所述齿轮部。

7.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述排水阀驱动装置具备壳体，所述壳体收纳所述电动机及所述滑轮部件，

所述线材从设置于所述壳体的开口部露出到装置外，

所述开口部由防水膜堵住，所述防水膜是形成有直径与所述线材的直径相同的贯通孔的薄板部件。

8.根据权利要求7所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述齿轮部的齿顶圆半径大于同位置的所述卷筒部的半径，

在卷绕于所述卷筒部的所述线材上，作用有欲恢复为直线状的弹力，

在所述壳体的内部设置有壁部，该壁部限制所述线材向远离所述卷筒部的方向散开，

将沿上下方向观察所述壳体时的所述开口部一侧设为前，将其相反侧设为后，将与前后方向正交的方向设为左右时，所述壁部的至少一部分与左右方向上的所述齿轮部的配置范围重叠。

9.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述排水阀驱动装置具备收纳所述电动机及所述滑轮部件的壳体，

在所述壳体的内表面形成有止动部，该止动部限制所述滑轮部件的旋转范围，

当所述滑轮部件沿放出所述线材的方向旋转并到达规定的配置角度时，该滑轮部件的一部分与所述止动部接触，阻止所述滑轮部件向同方向的进一步的旋转。

10.根据权利要求1所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述排水阀驱动装置具备壳体，该壳体收纳所述电动机及所述滑轮部件，

在所述壳体内配置有金属制的固定轴，

所述滑轮部件被所述固定轴以能够旋转的方式支承。

11.根据权利要求10所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述壳体具有所述固定轴的轴承部，

在所述壳体的内表面形成有多个肋，所述多个肋以所述轴承部为中心呈放射状延伸，

所述线材从设置于所述壳体的开口部露出到装置外，

在将沿上下方向观察所述壳体时的所述开口部一侧设为前，将其相反侧设为后，将与前后方向正交的方向设为左右时，所述肋中的一个肋从所述轴承部向前方延伸。

12.根据权利要求10或11所述的排水阀驱动装置，其特征在于，

所述齿轮部的所述齿部的模数为0.65mm以上。

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