JP2007068303A - Geared motor - Google Patents

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Kazunori Nishikawa
和憲 西川
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Nidec Sankyo Corp
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Nidec Sankyo Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a geared motor in which strength of a torque limiter can be ensured even when the radial dimension is limited and durability can be enhanced. <P>SOLUTION: In the geared motor 7, the torque limiter 50 consists of an output shaft 19 delivering the rotational output of a DC motor 11 on the post-stage of a planet holder 34, a roller pin 55 held in a plurality of holes 191 of an output shaft side cylindrical section 190 and containable in a groove 341 extending in the axial direction on the outer circumferential surface of a holder side cylindrical section 340, and a coil spring 57 held around the output shaft side cylindrical section 190 in order to bias the roller pin 55 toward the inside of the groove 341. Consequently, strength of the torque limiter 50 can be ensured even when the radial dimension is limited and durability can be enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータの回転が減速機構を介して出力軸に伝達されるギヤードモータに関す
るものである。
The present invention relates to a geared motor in which rotation of a motor is transmitted to an output shaft via a speed reduction mechanism.

洋式トイレの便座や便蓋を開閉するための駆動装置などでは、便座などに連結された出
力軸に対してモータの回転出力が減速機構によって減速して伝達されるギヤードモータが
用いられている。このようなギヤードモータでは、円筒状のケース内に配置されることが
多いため、減速機構としては、このようなケース内に収納するのに適した遊星歯車減速機
構が採用されることが多い。
In a drive device for opening and closing a toilet seat and a toilet lid of a Western-style toilet, a geared motor is used in which a rotational output of a motor is transmitted to an output shaft connected to the toilet seat and the like by being decelerated by a reduction mechanism. In such a geared motor, since it is often arranged in a cylindrical case, a planetary gear speed reduction mechanism suitable for being housed in such a case is often employed as the speed reduction mechanism.

しかしながら、遊星歯車減速機構は、一般的に減速比があまり大きく取れないため、減
速機構に、例えば数百分の1などといった大きな減速比が求められる場合、複数の遊星歯
車減速機構をモータ軸線方向へ直列に接続し、ケース内に収納する必要がある。さらに、出力軸の駆動中に外力が加わっても過大な力が減速機構に加わらないようにするためのトルクリミッタもモータ軸線方向へ直列に接続し、ケース内に収納する必要がある。特に、洋式トイレの便座や便蓋を開閉するための駆動装置のような比較的、径の小さいケース内にトルクリミッタを収納しようとする場合、トルクリミッタの強度が不足し、耐久性に問題がある。その結果、遊星歯車減速機構に問題がなくてもトルクリミッタに不具合が生じ、動作不良に陥ってしまうという問題点がある。
However, since the planetary gear speed reduction mechanism generally does not have a large reduction ratio, when a large speed reduction ratio such as 1 / hundred hundred is required for the speed reduction mechanism, a plurality of planetary gear speed reduction mechanisms are arranged in the motor axis direction. Must be connected in series and stored in a case. Furthermore, a torque limiter for preventing an excessive force from being applied to the speed reduction mechanism even when an external force is applied during driving of the output shaft must be connected in series in the motor axial direction and housed in the case. In particular, when the torque limiter is to be housed in a relatively small diameter case such as a drive device for opening and closing a toilet seat or toilet lid of a Western-style toilet, the strength of the torque limiter is insufficient and there is a problem in durability. is there. As a result, there is a problem that even if there is no problem in the planetary gear speed reduction mechanism, a problem occurs in the torque limiter, resulting in a malfunction.

以上の問題点に鑑みて、本発明では、特に、径方向に寸法的制約がある場合でも、トルクリミッタの強度を確保することができ、耐久性の向上を図ることができるギヤードモータを提供することにある。   In view of the above problems, the present invention provides a geared motor that can ensure the strength of the torque limiter and can improve durability even when there is a dimensional restriction in the radial direction. There is.

上記課題を解決するために、本発明ではモータと、減速機構と、該減速機構を介して前記モータの回転出力が減速して伝達される出力軸と前記モータから前記出力軸への動力伝達経路の途中位置にトルクリミッタを有するギヤードモータにおいて、前記トルクリミッタは、前記モータの回転出力が入力される入力側部材と、該入力側部材と同一の軸線上に配設され、該入力側部材の後段であって前記モータの回転出力を出力する出力側部材と、前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか一方側に保持され、前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか他方側の外周面で軸線方向に延びた溝内に収納可能なピンと、前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか一方側に保持されて前記ピンを、前記溝内に向けて付勢する付勢部材とからなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the present invention, a motor, a speed reduction mechanism, an output shaft through which the rotational output of the motor is transmitted through the speed reduction mechanism, and a power transmission path from the motor to the output shaft are transmitted. In the geared motor having a torque limiter at a midway position, the torque limiter is disposed on the same axis as the input side member to which the rotational output of the motor is input, and the input side member. An output side member that is a rear stage and outputs the rotation output of the motor, and is held on one side of the input side member and the output side member, and on the other side of the input side member and the output side member A pin that can be accommodated in a groove extending in the axial direction on the outer peripheral surface, and a biasing member that is held on one of the input side member and the output side member and biases the pin toward the groove Characterized in that it consists of.

本発明において、前記減速機構には、前記遊星歯車減速機構が含まれ、該遊星歯車減速機構の遊星ホルダを前記入力側部材とするとともに、前記出力軸を前記出力側部材とすることが好ましい。このように構成すると、減速機構を構成する遊星歯車減速機構の遊星ホルダにより入力側部材を兼用させ、かつ、出力軸により出力側部材を兼用させているので、部品点数や組立工数を減少させることができる。   In the present invention, it is preferable that the speed reduction mechanism includes the planetary gear speed reduction mechanism, wherein the planetary holder of the planetary gear speed reduction mechanism is the input side member and the output shaft is the output side member. With this configuration, the planetary holder of the planetary gear speed reduction mechanism constituting the speed reduction mechanism can also be used as the input side member, and the output shaft can also be used as the output side member, thereby reducing the number of parts and the number of assembly steps. Can do.

本発明において、前記減速機構には、不思議遊星歯車減速機構が含まれ、前記トルクリミッタは、前記不思議遊星歯車減速機構の遊星ホルダを含む後段に配設されていることが好ましい。このように構成すると、不思議遊星歯車減速機構は、大きな減速比を得ることができる反面、出力軸の駆動中に外力が加わった場合、出力軸の過大な力が不思議遊星歯車減速機構の前段側へ伝達することができない。それ故、トルクリミッタを不思議遊星歯車減速機構の遊星ホルダを含む後段、すなわち、不思議遊星歯車減速機構の遊星ホルダを含む出力軸側に配設している。   In the present invention, it is preferable that the speed reduction mechanism includes a mysterious planetary gear speed reduction mechanism, and the torque limiter is disposed in a rear stage including a planetary holder of the mysterious planetary gear speed reduction mechanism. With this configuration, the mysterious planetary gear reduction mechanism can obtain a large reduction ratio, but when an external force is applied during driving of the output shaft, an excessive force of the output shaft causes the upstream side of the mysterious planetary gear reduction mechanism to Cannot communicate to Therefore, the torque limiter is disposed at the rear stage including the planet holder of the mysterious planetary gear reduction mechanism, that is, on the output shaft side including the planet holder of the mysterious planetary gear reduction mechanism.

本発明において、前記減速機構には、不思議遊星歯車減速機構または遊星歯車減速機構が含まれ、前記不思議遊歯車減速機構の遊星ホルダまたは前記遊星歯車減速機構の遊星ホルダを筒状に形成し、その外周面に内部に前記ピンを収納可能な軸線方向に延びた溝を有するとともに、その内周面に、前記出力側部材の係合部に形成された第1の摺動部が摺動する第1の摺動面を有する係合孔を有し、前記溝と前記係合孔とはモータ軸線方向に重なる位置に形成されていることが好ましい。このように構成すると、溝と係合孔とがモータ軸線方向に重なった長さだけ、モータ軸線方向への短縮化ができる。   In the present invention, the reduction mechanism includes a mysterious planetary gear reduction mechanism or a planetary gear reduction mechanism, and the planetary holder of the mysterious planetary gear reduction mechanism or the planetary holder of the planetary gear reduction mechanism is formed in a cylindrical shape, The outer peripheral surface has a groove extending in the axial direction in which the pin can be accommodated, and the first sliding portion formed in the engaging portion of the output side member slides on the inner peripheral surface. Preferably, the groove has an engagement hole having one sliding surface, and the groove and the engagement hole are formed at positions overlapping in the motor axial direction. If comprised in this way, shortening to the motor axial direction can be carried out only by the length which the groove | channel and the engagement hole overlapped in the motor axial direction.

本発明において、前記第1の摺動部は、前記係合部におけるモータ軸線方向の一部に形成されていることが好ましい。このように構成すると、第1の摺動面をモータ軸線方向の全部に形成した場合に比較し、摺動ロスを抑制することができる。   In the present invention, it is preferable that the first sliding portion is formed in a part of the engaging portion in the motor axial direction. If comprised in this way, a sliding loss can be suppressed compared with the case where the 1st sliding surface is formed in the whole motor axial direction.

本発明においては、トルクリミッタは、前記モータの回転出力が入力される入力側部材と、該入力側部材と同一の軸線上に配設されているので、トルクリミッタの径方向への寸法を効果的に抑えて配設することができる。しかも、入力側部材の後段であってモータの回転出力を出力する出力側部材と、入力側部材および出力側部材のいずれか一方側に保持され、入力側部材および出力側部材のいずれか他方側の外周面で軸線方向に延びた溝内に収納可能なピンと、このピンを、溝内に向けて付勢する入力側部材および出力側部材のいずれか一方側に保持された付勢部材とからなるので、径方向に寸法的制約がある場合でも、トルクリミッタの強度を確保することができ、耐久性の向上を図ることができる。   In the present invention, the torque limiter is disposed on the same axis as the input side member to which the rotational output of the motor is input and the input side member, so that the dimension of the torque limiter in the radial direction is effective. Therefore, it can arrange | position with restraint. In addition, the output side member that is the latter stage of the input side member and outputs the rotation output of the motor, and is held by either one of the input side member and the output side member, and the other side of the input side member and the output side member A pin that can be housed in a groove extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the outer peripheral surface, and an urging member that is held on either one of the input side member and the output side member that urges the pin toward the groove. Therefore, even when there is a dimensional restriction in the radial direction, the strength of the torque limiter can be ensured and durability can be improved.

図面を参照して、本発明を適用したギヤードモータを説明する。   A geared motor to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

(全体構成)
図1は、本発明が適用されたギヤードモータを便座ユニットに用いた洋式トイレの説明
図である。図2は、本発明を適用したギヤードモータの断面図である。図3(a)、(b
)、(c)、(d)は各々、図2のA−A線、B−B線、C−C線およびD−D線での断
面図である。
(overall structure)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a Western-style toilet using a geared motor to which the present invention is applied as a toilet seat unit. FIG. 2 is a sectional view of a geared motor to which the present invention is applied. 3 (a), (b
), (C), and (d) are cross-sectional views taken along lines AA, BB, CC, and DD, respectively, in FIG.

図1に示す洋式トイレ1は、便器本体2、水タンク3、便蓋6、便座ユニット4などか
ら構成され、便座ユニット4は、便座5と、この便座5を開閉駆動するギヤードモータ7
とを備えている。
1 includes a toilet body 2, a water tank 3, a toilet lid 6, a toilet seat unit 4, and the like. The toilet seat unit 4 includes a toilet seat 5 and a geared motor 7 that drives the toilet seat 5 to open and close.
And.

図2において、ギヤードモータ7は、全体として円柱形状を有しており、その基端側か
ら先端側に向かって、概ね、DCモータ11、モータ軸線方向Lにおいて外径寸法が略一
定の円筒状のケース体16、およびカバー15がこの順に配置されている。カバー15か
らは先端側に向けて出力軸19の先端部が突出しており、この出力軸19の先端部は、図
1に示した便座5に連結されている。ケース体16は、DCモータ11の側に配置された
第1のケース体13と、第1のケース体13の先端側端部に固定された第2のケース体1
4とを備えており、第2のケース体14の先端側端部にはカバー15が固定されている。
DCモータ11において、モータ本体の出力側の端面には連結プレート12がネジ111
により固着されており、この連結プレート12に対しては第1のケース16の基端側端部
がネジ112により固着されている。
In FIG. 2, the geared motor 7 has a columnar shape as a whole, and is generally a cylindrical shape whose outer diameter is substantially constant in the DC motor 11 and the motor axial direction L from the base end side to the tip end side. The case body 16 and the cover 15 are arranged in this order. From the cover 15, the front-end | tip part of the output shaft 19 protrudes toward the front end side, and the front-end | tip part of this output shaft 19 is connected with the toilet seat 5 shown in FIG. The case body 16 includes a first case body 13 disposed on the DC motor 11 side and a second case body 1 fixed to the end portion on the front end side of the first case body 13.
4, and a cover 15 is fixed to the end of the second case body 14 on the front end side.
In the DC motor 11, a connecting plate 12 is attached to a screw 111 on an output side end surface of the motor body.
The base case side end portion of the first case 16 is fixed to the connecting plate 12 with screws 112.

(減速機構の構成)
本形態のギヤードモータ7では、ケース16の内部に、DCモータ11の回転出力を減
速して出力軸19に伝達するための減速機構40が配置されており、本形態において、減
速機構40は、以下に詳述する不思議遊星歯車減速機構20と遊星歯車減速機構30とに
よって構成されている。
(Configuration of deceleration mechanism)
In the geared motor 7 of this embodiment, a speed reduction mechanism 40 for reducing the rotational output of the DC motor 11 and transmitting it to the output shaft 19 is disposed inside the case 16. It is comprised by the mysterious planetary gear reduction mechanism 20 and the planetary gear reduction mechanism 30 which are explained in full detail below.

図2および図3(a)、(b)に示すように、まず、不思議遊星歯車減速機構20は、
中心側でDCモータ11からの駆動力が伝達される入力歯車21と、この入力歯車21の
周囲に配置されて入力歯車21によって駆動される遊星歯車22と、プレート26によっ
て遊星歯車22が回転可能に支持された軸部25を備えた遊星ホルダ27と、遊星歯車2
2の周囲で遊星歯車22を入力歯車21との間に保持して、遊星歯車22の回転を規制す
る固定内歯車23と、遊星歯車22の周囲で固定内歯車23に対してモータ軸線方向Lで
隣接配置されて遊星歯車22によって駆動される可動内歯車24とを備えている。本形態
では、2つの遊星歯車22が入力歯車21を挟んで対称位置に配置されている。
As shown in FIG. 2 and FIGS. 3 (a) and 3 (b), first, the mysterious planetary gear reduction mechanism 20 is
The input gear 21 to which the driving force from the DC motor 11 is transmitted on the center side, the planetary gear 22 disposed around the input gear 21 and driven by the input gear 21, and the planetary gear 22 can be rotated by the plate 26. A planetary holder 27 having a shaft portion 25 supported on the planetary gear 2 and the planetary gear 2.
2, the planetary gear 22 is held between the input gear 21 and the planetary gear 22 around the planetary gear 22. The fixed internal gear 23 regulates the rotation of the planetary gear 22, and the motor axial direction L with respect to the fixed internal gear 23 around the planetary gear 22. And a movable internal gear 24 which is disposed adjacent to and driven by the planetary gear 22. In this embodiment, the two planetary gears 22 are arranged at symmetrical positions with the input gear 21 interposed therebetween.

このような不思議遊星歯車減速機構20において、入力歯車21の歯数をZ1、遊星歯
車の歯数をZ2、固定内歯車23の歯数をZ3、可動内歯車24の歯数をZ4とすると、減速比は以下の式
減速比=[(Z3+Z1)/Z1]×[Z4/(Z3−Z4)]
で表され、遊星歯車減速機構30と比較して大きな減速比が得られる。例えば、各歯数を
以下の条件
入力歯車21の歯数Z1=10
遊星歯車の歯数Z2=12
固定内歯車23の歯数Z3=36
可動内歯車24の歯数Z4=34
に設定すると、減速比は78.2となる。すなわち、不思議遊星歯車減速機構20では、
遊星歯車22の数と、固定内歯車23の歯数Z3と可動内歯車24の歯数Z4の差とを等しく設定するので、遊星歯車22の数が2であれば、固定内歯車23の歯数Z3と可動内歯車24の歯数Z4の差が2であり、大きな減速比を得ることができる。
In such a strange planetary gear reduction mechanism 20, if the number of teeth of the input gear 21 is Z1, the number of teeth of the planetary gear is Z2, the number of teeth of the fixed internal gear 23 is Z3, and the number of teeth of the movable internal gear 24 is Z4, The reduction ratio is the following equation: Reduction ratio = [(Z3 + Z1) / Z1] × [Z4 / (Z3-Z4)]
In comparison with the planetary gear reduction mechanism 30, a large reduction ratio can be obtained. For example, the number of teeth is as follows: Number of teeth of the input gear 21 Z1 = 10
Number of teeth of planetary gear Z2 = 12
Number of teeth Z3 of fixed internal gear 23 = 36
Number of teeth of movable internal gear 24 Z4 = 34
If set to, the reduction ratio is 78.2. That is, in the mysterious planetary gear reduction mechanism 20,
Since the number of planetary gears 22 and the difference between the number of teeth Z3 of the fixed internal gear 23 and the number of teeth Z4 of the movable internal gear 24 are set to be equal, if the number of planetary gears 22 is 2, the teeth of the fixed internal gear 23 The difference between the number Z3 and the number of teeth Z4 of the movable internal gear 24 is 2, and a large reduction ratio can be obtained.

本形態において、入力歯車21は、DCモータ11のモータ軸110の先端部に固着さ
れたモータピニオンによって構成されている。固定内歯車23は第1のケース体13の内
周面に形成されている。可動内歯車24は、固定内歯車23に対してモータ軸線方向Lの
先端側で隣接する円筒状胴部241を備えたカップ形状を有し、その円筒状胴部241の内周面に内歯が形成された歯部形成部242を有している。また、円筒状胴部241の外周面は、第1のケース体の内周面に形成された摺動面131に摺動して回転する摺動部243になっている。この摺動部243は、円筒状胴部241における歯部形成部242とモータ軸線方向Lに重なる位置に形成されている。なお、可動内歯車24では、その底面部中央から先端側に向けて円筒部42が延びており、この円筒部42の内部は、金属製の支軸45が嵌め込み固定された軸孔になっている。
In this embodiment, the input gear 21 is constituted by a motor pinion fixed to the tip of the motor shaft 110 of the DC motor 11. The fixed internal gear 23 is formed on the inner peripheral surface of the first case body 13. The movable internal gear 24 has a cup shape having a cylindrical body 241 adjacent to the fixed internal gear 23 on the front end side in the motor axial direction L, and has an internal tooth on the inner peripheral surface of the cylindrical body 241. It has the tooth | gear part formation part 242 in which was formed. The outer peripheral surface of the cylindrical body 241 is a sliding portion 243 that slides and rotates on a sliding surface 131 formed on the inner peripheral surface of the first case body. The sliding portion 243 is formed at a position overlapping the tooth portion forming portion 242 in the cylindrical body portion 241 in the motor axial direction L. In the movable internal gear 24, a cylindrical portion 42 extends from the center of the bottom surface toward the tip, and the inside of the cylindrical portion 42 is a shaft hole into which a metal support shaft 45 is fitted and fixed. Yes.

ここで、支軸45は、可動内歯車24に固定され、支軸45の基端側は、入力歯車21
の先端側で開口する孔内に嵌っている。また、支軸45の先端側は、後述する遊星歯車減
速機構30の遊星ホルダ34の基端側で開口する孔内に嵌っている。
Here, the support shaft 45 is fixed to the movable internal gear 24, and the base end side of the support shaft 45 is connected to the input gear 21.
It fits in the hole opened on the tip side. Further, the distal end side of the support shaft 45 is fitted in a hole opened on the proximal end side of the planetary holder 34 of the planetary gear reduction mechanism 30 described later.

遊星歯車減速機構30において、太陽歯車31は、可動内歯車24の円筒部42の外周
面に形成されており、この太陽歯車31の周りには遊星歯車32が配置されている。本形
態においては、減速機構40では後段でトルクが大きいため、その分、遊星歯車減速機構
30に大きな強度が求められることから、遊星歯車32が3つ、用いられている。これら
の遊星歯車32は、遊星ホルダ34に固着された軸体33に対して、その軸線周りに回転
可能な状態に支持プレート36によって支持されている。遊星歯車32の外側には、遊星
歯車32を太陽歯車31との間に保持して、遊星歯車32の回転を規制する固定内歯車3
5が配置されており、この固定内歯車35は第2のケース体13の内周面に所定の周り止
め構造により固定されている。なお、本形態では、遊星歯車減速機構30の減速比が5で
あるため、減速機構40全体としては減速比が391である。
In the planetary gear reduction mechanism 30, the sun gear 31 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 42 of the movable internal gear 24, and the planetary gear 32 is disposed around the sun gear 31. In the present embodiment, the reduction mechanism 40 has a large torque at the subsequent stage, and accordingly, the planetary gear reduction mechanism 30 is required to have a large strength. Therefore, three planetary gears 32 are used. These planetary gears 32 are supported by a support plate 36 in a state in which the planetary gears 32 are rotatable around the axis of the shaft 33 fixed to the planetary holder 34. On the outside of the planetary gear 32, the fixed internal gear 3 that holds the planetary gear 32 between the sun gear 31 and restricts the rotation of the planetary gear 32.
The fixed internal gear 35 is fixed to the inner peripheral surface of the second case body 13 with a predetermined detent structure. In this embodiment, since the reduction ratio of the planetary gear reduction mechanism 30 is 5, the reduction ratio of the entire reduction mechanism 40 is 391.

(トルクリミッタなどの構成)
図2および図3(c)に示すように、遊星歯車減速機構30の遊星ホルダ34に対して
は、出力軸19が機構的に連結されており、遊星ホルダ34の回転が出力軸19に伝達さ
れる。ここで、遊星ホルダ34と出力軸19との間には、遊星ホルダ34をDCモータ1
1の回転出力が入力される入力側部材とし、出力軸19自身を出力側部材とするトルクリ
ミッタ50が構成されている。
(Configuration of torque limiter, etc.)
As shown in FIGS. 2 and 3C, the output shaft 19 is mechanically connected to the planetary holder 34 of the planetary gear reduction mechanism 30, and the rotation of the planetary holder 34 is transmitted to the output shaft 19. Is done. Here, between the planetary holder 34 and the output shaft 19, the planetary holder 34 is connected to the DC motor 1.
A torque limiter 50 is configured which uses an input side member to which a rotation output of 1 is inputted and uses the output shaft 19 itself as an output side member.

このようなトルクリミッタ50を構成するにあたって、本形態では、図2および図3(
d)に示すように、まず、遊星ホルダ34において先端側に向けて突出するホルダ側円筒
部340の外周面にはモータ軸線方向Lに延びた複数本の溝341が断面半円弧状に形成
され、これらの溝341の各々には丸棒状のローラピン55が嵌っている。また、出力軸
19のモータ軸線方向Lの途中位置には、半径方向に広がるフランジ部195が形成され
、このフランジ部195には、基端側に延びてホルダ側円筒部340を囲む出力軸側円筒
部190が形成されている。
In constructing such a torque limiter 50, in this embodiment, FIG. 2 and FIG.
As shown in d), first, a plurality of grooves 341 extending in the motor axial direction L are formed in a semicircular shape in cross section on the outer peripheral surface of the holder side cylindrical portion 340 protruding toward the front end side in the planetary holder 34. Each of these grooves 341 is fitted with a round bar-shaped roller pin 55. Further, a flange portion 195 that extends in the radial direction is formed at a midway position in the motor axial direction L of the output shaft 19. The flange portion 195 extends to the base end side and surrounds the holder-side cylindrical portion 340. A cylindrical portion 190 is formed.

ここで、出力軸側円筒部190には、モータ軸線方向Lに延びた複数本の孔191が出力軸側円筒部190を半径方向で貫通するように形成されており、ホルダ側円筒部340に形成された溝341に収納されているローラピン55は、出力軸側円筒部190に形成された孔191内にも一部が嵌っている。この状態で、ローラピン55は半径方向に移動可能、すなわち、図3(d)に実線で示すように、ホルダ側円筒部340に形成された溝341に嵌った状態、および図3(d)に点線で示すように、溝341から脱出して出力軸側円筒部19に形成された孔190内に完全に移動可能な状態にある。但し、出力軸側円筒部190の周りには付勢部材としてのコイルバネ57が装着されており、コイルバネ57は、ローラピン55を溝341内に向けて付勢している。また、フランジ部195には、基端側に延びて、ホルダ側円筒部340の中心に形成された係合孔343に形成された第1の摺動面342に摺動する第1の摺動部192が形成された係合部193が形成されている。 Here, the output shaft side cylindrical portion 190 is formed with a plurality of holes 191 extending in the motor axial direction L so as to penetrate the output shaft side cylindrical portion 190 in the radial direction. A part of the roller pin 55 accommodated in the formed groove 341 is also fitted in the hole 191 formed in the output shaft side cylindrical portion 190. In this state, the roller pin 55 can move in the radial direction. That is, as shown by a solid line in FIG. 3D, the roller pin 55 is fitted in the groove 341 formed in the holder-side cylindrical portion 340, and in FIG. As shown by the dotted line, the state is such that it can be completely moved into the hole 190 formed in the output shaft side cylindrical portion 19 by escaping from the groove 341. However, a coil spring 57 as an urging member is mounted around the output shaft side cylindrical portion 190, and the coil spring 57 urges the roller pin 55 toward the groove 341. In addition, the flange portion 195 extends to the base end side and slides on a first sliding surface 342 formed in an engagement hole 343 formed at the center of the holder side cylindrical portion 340. An engaging portion 193 in which the portion 192 is formed is formed.

このようにして、DCモータ11のモータ軸110の回転中心軸線、遊星ホルダ34の
回転中心軸線、および出力軸19の回転中心軸線を同一の軸線上に配置したまま、トルク
リミッタ50を構成してある。
In this way, the torque limiter 50 is configured with the rotation center axis of the motor shaft 110 of the DC motor 11, the rotation center axis of the planetary holder 34, and the rotation center axis of the output shaft 19 being arranged on the same axis. is there.

このようなトルクリミッタ50では、遊星ホルダ34が回転した際、出力軸19に加わ
っている負荷が小さい場合には、ローラピン55が遊星ホルダ34と出力軸19とを連結
しているので、遊星ホルダ34の回転は、出力軸19にも伝達される。これに対して、遊
星ホルダ34が回転した際、出力軸19に大きな負荷が加わると、コイルバネ57のバネ
力に抗してローラピン55が遊星ホルダの溝341から脱出して遊星ホルダ34と出力軸
19との連結が解除されるので、遊星ホルダ34が回転してもトルクリミッタ50で空回
りが起こり、遊星ホルダ34の回転は出力軸19に伝達されない。その際、ローラピン5
5は、周方向で隣接する別の溝341に入り込み、再び、遊星ホルダ34と出力軸19と
を連結した状態とする。
In such a torque limiter 50, when the load applied to the output shaft 19 is small when the planetary holder 34 rotates, the roller pin 55 connects the planetary holder 34 and the output shaft 19. The rotation of 34 is also transmitted to the output shaft 19. On the other hand, when a large load is applied to the output shaft 19 when the planet holder 34 rotates, the roller pin 55 escapes from the groove 341 of the planet holder against the spring force of the coil spring 57 and the planet holder 34 and the output shaft. Since the connection with the planetary holder 34 is released, the torque limiter 50 is idled even if the planetary holder 34 rotates, and the rotation of the planetary holder 34 is not transmitted to the output shaft 19. At that time, roller pin 5
5 enters another groove 341 adjacent in the circumferential direction, and the planetary holder 34 and the output shaft 19 are connected again.

なお、第2のケース16と出力軸19との間には、第2のケース16側に基板82が保
持されたポテンショメータ81が構成され、その検出結果は、コネクタ83を介して外部
に出力されるようになっている。また、出力軸19の外周面と第2のケース16との間に
はOリング17が配置され、カバー15と出力ケース16との間にもOリング18が配置
されている。これらのOリング17、18は、ポテンショメータ81をグリスやオイルか
ら保護するためのものである。
A potentiometer 81 is configured between the second case 16 and the output shaft 19. The potentiometer 81 holds the substrate 82 on the second case 16 side, and the detection result is output to the outside via the connector 83. It has become so. An O-ring 17 is disposed between the outer peripheral surface of the output shaft 19 and the second case 16, and an O-ring 18 is also disposed between the cover 15 and the output case 16. These O-rings 17 and 18 are for protecting the potentiometer 81 from grease and oil.

(本形態の主な効果)
このように構成したギヤードモータ7では、トルクリミッタ50が、DCモータ11の回転出力が入力される遊星ホルダ34と、この遊星ホルダ34と同一の軸線上に配設されているので、トルクリミッタ50を径方向への寸法を効果的に抑えて配置することができる。しかも、遊星ホルダ34の後段であってDCモータ11の回転出力を出力する出力軸19と、出力軸側円筒部190の複数本の孔191内に保持され、ホルダ側円筒部340の外周面で軸線方向に延びた溝341内に収納可能なローラピン55と、このローラピン55を、溝341内に向けて付勢する出力軸側円筒部190の周りに保持されたコイルバネ57とからなるので、径方向に寸法的制約がある場合でも、トルクリミッタ50の強度を確保することができ、耐久性の向上を図ることができる。しかも、遊星ホルダ34出力軸19によりトルクリミッタ50を構成しているので、部品点数や組立工数を減少させることができる。
(Main effects of this form)
In the geared motor 7 configured as described above, the torque limiter 50 is disposed on the same axis as the planetary holder 34 to which the rotation output of the DC motor 11 is input, and the planetary holder 34. Can be disposed while effectively suppressing the dimension in the radial direction. Moreover, the output shaft 19 that outputs the rotation output of the DC motor 11, which is a subsequent stage of the planetary holder 34, is held in the plurality of holes 191 of the output shaft side cylindrical portion 190, and is Since the roller pin 55 that can be accommodated in the groove 341 extending in the axial direction and the coil spring 57 that is held around the output shaft side cylindrical portion 190 that urges the roller pin 55 toward the groove 341, the diameter is increased. Even when there is a dimensional restriction in the direction, the strength of the torque limiter 50 can be ensured and the durability can be improved. In addition, since the torque limiter 50 is constituted by the output shaft 19 of the planetary holder 34, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.

さらに、本形態において、ホルダ側円筒部340の外周面に形成した溝341と係合孔343とはモータ軸線方向に重なる位置に形成されている。故に、溝341と係合孔343とがモータ軸線方向に重なった長さだけ、モータ軸線方向への短縮化ができる。
本発明において、前記第1の摺動部192は、係合部193におけるモータ軸線方向の一部に形成されているので、摺動部をモータ軸線方向Lの全部に形成した場合に比較し、摺動ロスを抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, the groove 341 and the engagement hole 343 formed on the outer peripheral surface of the holder side cylindrical portion 340 are formed at positions overlapping in the motor axial direction. Therefore, the length in the motor axial direction can be shortened by the length in which the groove 341 and the engagement hole 343 overlap in the motor axial direction.
In the present invention, since the first sliding portion 192 is formed in a part of the engaging portion 193 in the motor axial direction, compared to the case where the sliding portion is formed in the entire motor axial direction L, Sliding loss can be suppressed.

[その他の実施の形態]
上記実施の形態では、遊星ホルダ34においてホルダ側円筒部340の外周面に複数本の溝341を断面半円弧状に形成して、これらの溝341に丸棒状のローラピン55が嵌合される一方、このホルダ側円筒部340を囲むようにして出力軸19の出力軸側円筒部190が形成され、この出力軸側円筒部190には、孔191が半径方向に貫通するように形成され、ローラピン55が保持されている。さらに、出力軸側円筒部190の周りには付勢部材としてのコイルバネ57が装着されており、コイルバネ57により、ローラピン55が溝341内に向けて付勢されているが、必ずしもこのように構成する必要はない。具体的には、上記実施の形態とは逆に、出力軸側円筒部の外周面に複数本の溝を断面半円弧状に形成して、これらの溝に丸棒状のローラピン55を嵌合させる一方、この出力軸側円筒部を囲むようにして遊星ホルダ34のホルダ側円筒部を形成し、このホルダ側円筒部に、ローラピン55を保持する孔を形成するとともにこのホルダ側円筒部の周りにコイルバネ57を装着するように構成してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, in the planetary holder 34, a plurality of grooves 341 are formed on the outer peripheral surface of the holder-side cylindrical portion 340 in a semicircular cross section, and the round bar-shaped roller pins 55 are fitted into these grooves 341. An output shaft side cylindrical portion 190 of the output shaft 19 is formed so as to surround the holder side cylindrical portion 340, and a hole 191 is formed in the output shaft side cylindrical portion 190 so as to penetrate in the radial direction. Is retained. Further, a coil spring 57 as an urging member is mounted around the output shaft side cylindrical portion 190, and the roller pin 55 is urged toward the groove 341 by the coil spring 57. do not have to. Specifically, contrary to the above embodiment, a plurality of grooves are formed in a semicircular cross section on the outer peripheral surface of the output shaft side cylindrical portion, and a round bar-shaped roller pin 55 is fitted into these grooves. On the other hand, a holder side cylindrical portion of the planetary holder 34 is formed so as to surround the output shaft side cylindrical portion, a hole for holding the roller pin 55 is formed in the holder side cylindrical portion, and a coil spring 57 is provided around the holder side cylindrical portion. You may comprise so that it may mount | wear.

また、減速機構40が、不思議遊星歯車減速機構20および遊星歯車減速機構30とによって構成されているが、必ずしも不思議遊星歯車減速機構20および遊星歯車減速機構30とによって構成する必要はない。たとえば、1つの遊星歯車減速機構30によって構成してもよいし、1つの不思議遊星歯車減速機構30によって構成してもよい。また、2つの不思議遊星歯車減速機構20によって構成してもよいし、2つの遊星歯車減速機構20によって構成してもよい。また、モータ出力軸19の位置検出については、ポテンショメータ81に限らず、磁気センサや光学センサなどのセンサ、あるいはリーフスイッチ、リードスイッチ、マイクロスイッチなどのスイッチ類を用いてもよい。また、出力軸19に対しては、アシストバネを設け、便座の開駆動および閉駆動のうち、大きなトルクを必要とする開方向の駆動の際、付勢力を出力軸19に加えてもよい。さらに、ギヤードモータ7については便座5に限らず、便蓋6を開閉するのに用いてもよく、さらには、洋式トイレ1以外に構成された各種部材の開閉用に用いてもよい。   Further, the speed reduction mechanism 40 is constituted by the mysterious planetary gear speed reduction mechanism 20 and the planetary gear speed reduction mechanism 30, but it is not always necessary to be constituted by the mysterious planetary gear speed reduction mechanism 20 and the planetary gear speed reduction mechanism 30. For example, it may be constituted by one planetary gear reduction mechanism 30 or may be constituted by one wonder planetary gear reduction mechanism 30. Further, it may be constituted by two wonder planetary gear reduction mechanisms 20 or may be constituted by two planetary gear reduction mechanisms 20. The position detection of the motor output shaft 19 is not limited to the potentiometer 81, and sensors such as a magnetic sensor and an optical sensor, or switches such as a leaf switch, a reed switch, and a micro switch may be used. In addition, an assist spring may be provided for the output shaft 19 so that an urging force may be applied to the output shaft 19 when the toilet seat is driven in the opening direction that requires large torque. Furthermore, the geared motor 7 is not limited to the toilet seat 5 but may be used to open and close the toilet lid 6, and may further be used to open and close various members other than the western toilet 1.

本発明が適用されたギヤードモータを便座ユニットに用いた洋式トイレの説明図である。It is explanatory drawing of the western style toilet which used the geared motor to which this invention was applied for the toilet seat unit. 本発明を適用したギヤードモータの断面図である。It is sectional drawing of the geared motor to which this invention is applied. 図3(a)、(b)、(c)、(d)は各々、図2のA−A線、B−B線、C−C線およびD−D線での断面図である。3A, 3B, 3C, and 3D are cross-sectional views taken along lines AA, BB, CC, and DD in FIG. 2, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

7 ギヤードモータ
11 DCモータ(モータ)
19 出力軸(出力側部材)
20 不思議遊星歯車減速機構
30 遊星歯車減速機構
34 遊星ホルダ(入力側部材)
40 減速機構
50 トルクリミッタ
55 ローラピン(ピン)
57 コイルバネ(付勢部材)
191 係合部
192 第1の摺動部
241 円筒状胴部
341 溝
342 第1の摺動面
343 係合孔
7 Geared motor 11 DC motor (motor)
19 Output shaft (output side member)
20 Mysterious planetary gear reduction mechanism 30 Planetary gear reduction mechanism 34 Planetary holder (input side member)
40 Deceleration mechanism 50 Torque limiter 55 Roller pin (pin)
57 Coil spring (biasing member)
191 Engagement part 192 First sliding part 241 Cylindrical body part 341 Groove 342 First sliding surface 343 Engagement hole

Claims (5)

モータと、減速機構と、該減速機構を介して前記モータの回転出力が減速して伝達される出力軸と前記モータから前記出力軸への動力伝達経路の途中位置にトルクリミッタを有するギヤードモータにおいて、
前記トルクリミッタは、前記モータの回転出力が入力される入力側部材と、該入力側部材と同一の軸線上に配設され、該入力側部材の後段であって前記モータの回転出力を出力する出力側部材と、
前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか一方側に保持され、前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか他方側の外周面で軸線方向に延びた溝内に収納可能なピンと、前記入力側部材および前記出力側部材のいずれか一方側に保持されて前記ピンを、前記溝内に向けて付勢する付勢部材とからなることを特徴とするギヤードモータ。
In a geared motor having a motor, a speed reduction mechanism, an output shaft through which the rotation output of the motor is decelerated and transmitted via the speed reduction mechanism, and a torque limiter in the middle of a power transmission path from the motor to the output shaft ,
The torque limiter is disposed on the same axis as the input side member to which the rotation output of the motor is input, and outputs the rotation output of the motor at a subsequent stage of the input side member. An output side member;
A pin that is held on one side of the input side member and the output side member and can be accommodated in a groove extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the other side of the input side member and the output side member; A geared motor comprising: a biasing member that is held on either one of the input side member and the output side member and biases the pin toward the groove.
請求項1において、前記減速機構には、前記遊星歯車減速機構が含まれ、該遊星歯車減速機構の遊星ホルダを前記入力側部材とするとともに、前記出力軸を前記出力側部材としたことを特徴とするギヤードモータ。   2. The planetary gear reduction mechanism according to claim 1, wherein the planetary gear reduction mechanism is included in the reduction mechanism, and the planetary holder of the planetary gear reduction mechanism is the input side member, and the output shaft is the output side member. And geared motor. 請求項1または2において、前記減速機構には、不思議遊星歯車減速機構が含まれ、前記トルクリミッタは、前記不思議遊星歯車減速機構の遊星ホルダを含む後段に配設されていることを特徴とするギヤードモータ。   3. The magic mechanism according to claim 1, wherein the speed reduction mechanism includes a mysterious planetary gear speed reduction mechanism, and the torque limiter is disposed in a subsequent stage including a planetary holder of the mysterious planetary gear speed reduction mechanism. Geared motor. 請求項1または2において、前記減速機構には、不思議遊星歯車減速機構または遊星歯車減速機構が含まれ、前記不思議遊歯車減速機構の遊星ホルダまたは前記遊星歯車減速機構の遊星ホルダを筒状に形成し、その外周面に内部に前記ピンを収納可能な軸線方向に延びた溝を有するとともに、その内周面に、前記出力側部材の係合部に形成された第1の摺動部が摺動する第1の摺動面を有する係合孔を有し、前記溝と前記係合孔とはモータ軸線方向に重なる位置に形成されていることを特徴とするギヤードモータ。   3. The strange planetary gear reduction mechanism or the planetary gear reduction mechanism is included in the reduction mechanism according to claim 1 or 2, and the planetary holder of the strange planetary gear reduction mechanism or the planetary holder of the planetary gear reduction mechanism is formed in a cylindrical shape. In addition, the outer peripheral surface has a groove extending in the axial direction in which the pin can be accommodated, and the first sliding portion formed in the engaging portion of the output side member slides on the inner peripheral surface. A geared motor comprising an engagement hole having a first sliding surface that moves, wherein the groove and the engagement hole are formed at positions overlapping in a motor axial direction. 請求項4において、前記第1の摺動部は、前記係合部におけるモータ軸線方向の一部に形成されていることを特徴とするギヤードモータ。
5. The geared motor according to claim 4, wherein the first sliding portion is formed in a part of the engaging portion in a motor axial direction.
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