JP2009278819A - Geared motor for driving drain valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家庭用洗濯機や食洗機等の排水弁を開閉作動するための駆動手段等として好適に採用される排水弁駆動用ギヤードモータに関するものである。 The present invention relates to a drainage valve driving geared motor suitably employed as a driving means for opening and closing a drainage valve of a household washing machine, a dishwasher or the like.
従来から、小型の電動モータで有効な出力を得るために、モータ駆動軸に歯車等の減速手段を組み付けたギヤードモータが知られており、民生および一般の電気機器等に採用されている。その一種として、例えば、特許文献1乃至3に記載の如きギヤードモータが知られており、家庭用洗濯機や食洗機等の排水弁を開閉作動するための駆動手段として採用されている。
Conventionally, in order to obtain an effective output with a small electric motor, a geared motor in which a speed reduction means such as a gear is assembled to a motor drive shaft is known and has been adopted in consumer and general electric devices. As one type, for example, geared motors as described in
ところで、このようなギヤードモータは、初期位置から作動位置まで駆動変位せしめた操作対象をかかる作動位置に固定的に保持せしめた後、操作対象に対するギヤードモータによる駆動力や拘束力の作用を解除して、操作対象自身が有する復帰力による操作対象の作動位置から初期位置への返戻作動を許容するように作動する。それ故、一般に、モータの駆動力を操作対象に伝達/遮断するクラッチ手段の組み込みが必要とされる。 By the way, such a geared motor holds the operation object that has been driven and displaced from the initial position to the operation position at the operation position, and then cancels the action of the drive force or restraint force by the geared motor on the operation object. Thus, the operation object operates so as to allow the return operation from the operation position of the operation object to the initial position by the return force of the operation object itself. Therefore, in general, it is necessary to incorporate clutch means for transmitting / disconnecting the driving force of the motor to the operation target.
具体的には、例えば、特許文献1には、電磁石式のクラッチ手段を組み込んだギヤードモータが開示されている。この電磁石式のクラッチ手段は、負荷駆動用モータのステータを通る磁束によって吸着される吸着片を備えている。そして、この吸着片の吸着/離隔の作動によって、クラッチを継/断するようになっている。
Specifically, for example,
しかしながら、この特許文献1に記載の如き電磁石式のクラッチ手段では、吸着片の作動ストロークが小さく、しかも直線的な往復動であるが故にストローク増幅が難しい。そのために、クラッチ手段の継/断の切替作動を確実に行うことが難しいという問題があった。
However, in the electromagnet type clutch means as described in
また、特許文献2には、誘導リング式のクラッチ手段が開示されている。この誘導リング式のクラッチ手段は、対向配置された永久磁石と誘導リングを備えており、それら永久磁石と誘導リングの一方を負荷駆動用モータで回転駆動せしめるようになっている。そして、永久磁石と誘導リングの他方が、磁気誘導作用で回転駆動されることでクラッチ操作片を作動させてクラッチを継/断するようになっている。 Further, Patent Document 2 discloses a guide ring type clutch means. This induction ring type clutch means includes a permanent magnet and a guide ring which are arranged to face each other, and one of the permanent magnet and the guide ring is driven to rotate by a load driving motor. Then, the other of the permanent magnet and the induction ring is rotationally driven by a magnetic induction action to operate the clutch operating piece to engage / disengage the clutch.
ところが、この特許文献2に記載の如き誘導リング式のクラッチ手段では、クラッチ操作片を駆動するために、永久磁石と特定材料によって形成された誘導リングとからなる誘導リング機構が必要となることから、製造コストが高くなるという問題があった。 However, in the induction ring type clutch means as described in Patent Document 2, a guide ring mechanism including a permanent magnet and a guide ring formed of a specific material is required to drive the clutch operating piece. There is a problem that the manufacturing cost becomes high.
更にまた、特許文献3には、フライホイルとコイルスプリングを利用した巻締式のクラッチ手段が開示されている。この巻締式のクラッチ手段では、モータによって回転駆動される回転駆動軸に対して、同一中心軸上で相対回転可能に配設された連繋回転軸を備えている。また、かかる連繋回転軸には連繋コイルスプリングが外挿されており、この連繋コイルスプリングの一端が回転駆動軸に係止されていると共に、連繋コイルスプリングの他端にフライホイルが装着されている。これにより、回転駆動軸の回転加速度と停止加速度をフライホイルに伝達して、フライホイルの回転マスを利用して連繋コイルスプリングの連繋回転軸に対する締付力を制御することで、回転駆動軸から連繋回転軸への回転駆動力の伝達が制御されるようになっている。そして、連繋回転軸を回転駆動軸で回転駆動させることで、クラッチ操作片を駆動させてクラッチ手段を継状態に保持せしめる一方、連繋回転軸を回転駆動軸から独立させることで、クラッチ操作片を返戻作動させてクラッチ手段を断状態とするようになっている。 Further, Patent Document 3 discloses a winding clutch means using a flywheel and a coil spring. This winding-type clutch means includes a continuous rotation shaft disposed so as to be relatively rotatable on the same central axis with respect to a rotation drive shaft that is rotationally driven by a motor. Further, a connecting coil spring is extrapolated to the connecting rotating shaft, one end of the connecting coil spring is locked to the rotation driving shaft, and a flywheel is attached to the other end of the connecting coil spring. . As a result, the rotational acceleration and the stop acceleration of the rotational drive shaft are transmitted to the flywheel, and the tightening force of the coupled coil spring with respect to the coupled rotational shaft is controlled using the rotational mass of the flywheel. The transmission of the rotational driving force to the linked rotary shaft is controlled. Then, by rotating the linked rotary shaft with the rotary drive shaft, the clutch operating piece is driven to hold the clutch means in a joint state, while the linked rotary shaft is made independent of the rotary drive shaft, The clutch means is disengaged by returning it.
しかしながら、この特許文献3に記載の如き巻締式のクラッチ手段では、必要な部品点数が多く、しかも、同一中心軸上に回転駆動軸や連結回転軸,フライホイル,連繋コイルスプリング等を組み込まなければならないことから製造作業が極めて難しいという問題があった。また、フライホイルのマス質量やコイルスプリングのばね定数等を適当に設定することが難しく、連繋コイルスプリングの連繋回転軸への巻締力が大きくなると連繋コイルスプリングが破損してしまったり、反対に連繋コイルスプリングの連繋回転軸への巻締力が小さいと安定した駆動力伝達が難しくなってクラッチ作動が不安定になるおそれがあった。 However, the winding-type clutch means as described in Patent Document 3 requires a large number of parts, and a rotary drive shaft, a connected rotary shaft, a flywheel, a linked coil spring, etc. must be incorporated on the same central axis. There is a problem that the manufacturing work is extremely difficult because of the necessity. In addition, it is difficult to set the mass of the flywheel and the spring constant of the coil spring appropriately. If the tightening force of the connected coil spring to the connected rotating shaft is increased, the connected coil spring may be damaged. If the tightening force of the continuous coil spring to the continuous rotating shaft is small, stable driving force transmission becomes difficult and the clutch operation may become unstable.
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、目的とする作動を少ない部品点数で確実に行うことが出来る、新規な構造の排水弁駆動用ギヤードモータを提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of the above-described circumstances, and the problem to be solved is a novel structure that can reliably perform the intended operation with a small number of parts. The object is to provide a geared motor for driving a drain valve.
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。 Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.
本発明は、電気モータにより歯車列等の減速手段を介して出力部材を駆動せしめて、出力部材に連結される復帰力をもった操作対象としての排水弁を初期位置から作動位置に駆動変位せしめると共に、かかる排水弁を作動位置へ保持せしめ、更に、排水弁の作動位置から初期位置への返戻作動を許容するようにした排水弁駆動用ギヤードモータにおいて、電気モータの駆動力を出力部材に伝達/遮断するクラッチ手段として、電気粘性流体への印加電圧の変化に基づく電気粘性流体の粘性の変化を利用した電気粘性流体式クラッチ手段が採用されていることを、特徴とする。 According to the present invention, an output member is driven by an electric motor through a reduction means such as a gear train, and a drain valve as an operation target having a return force connected to the output member is driven and displaced from an initial position to an operating position. In addition, in the drainage valve drive geared motor that holds the drain valve in the operating position and allows the return operation from the drain valve operating position to the initial position, the driving force of the electric motor is transmitted to the output member. As the clutch means for shutting off, an electrorheological fluid type clutch means using a change in the viscosity of the electrorheological fluid based on a change in the voltage applied to the electrorheological fluid is employed.
このような本発明に従う構造とされた排水弁駆動用ギヤードモータにおいては、電気粘性流体への印加電圧の変化に基づく電気粘性流体の粘性の変化を利用した電気粘性流体式クラッチ手段により、電気モータの駆動力を出力部材に伝達/遮断するようになっていることから、電気粘性流体に印加する電圧の変更、即ち、電気的な制御により、電気モータの駆動力を出力部材へ伝達/遮断することが可能となる。 In such a geared motor for driving a drain valve constructed in accordance with the present invention, an electric motor is provided by an electrorheological fluid type clutch means utilizing a change in viscosity of an electrorheological fluid based on a change in voltage applied to the electrorheological fluid. Since the driving force of the electric motor is transmitted / cut off to the output member, the driving force of the electric motor is transmitted / cut off to the output member by changing the voltage applied to the electrorheological fluid, that is, by electrical control. It becomes possible.
従って、本発明に係る排水弁駆動用ギヤードモータにおいては、目的とする作動を少ない部品点数と簡単な構造で実現することが可能となる。 Therefore, in the drainage valve driving geared motor according to the present invention, the intended operation can be realized with a small number of parts and a simple structure.
また、本発明においては、電気モータの回転駆動力が常時及ぼされる入力側歯車と、電気モータの回転駆動力を出力部材に向けて出力する出力側歯車が同軸上に配されていると共に、入力側歯車と出力側歯車の何れか一方に設けられた収容容器に収容されている電気粘性流体の中に、入力側歯車に設けられて周方向に延びる一方の電極と、出力側歯車に設けられて周方向に延びると共に一方の電極と径方向で対向位置せしめられる他方の電極が位置せしめられており、一方の電極と他方の電極の間に電圧を印加して電気粘性流体の粘性を増加させることにより、入力側歯車から出力側歯車への電気モータの回転駆動力の伝達を許容する一方、一方の電極と他方の電極の間への電圧の印加を止めて電気粘性流体の粘性を低下させることにより、入力側歯車から出力側歯車への電気モータの回転駆動力の伝達を阻止することにより、電気粘性流体式クラッチ手段が構成されていても良い。これにより、目的とする排水弁駆動用ギヤードモータを実現することが出来る。 In the present invention, the input side gear to which the rotational driving force of the electric motor is constantly exerted and the output side gear for outputting the rotational driving force of the electric motor toward the output member are arranged coaxially and One electrode provided on the input side gear and extending in the circumferential direction in the electrorheological fluid accommodated in the container provided on either the side gear or the output side gear, and provided on the output side gear The other electrode that extends in the circumferential direction and is opposed to one electrode in the radial direction is positioned, and a voltage is applied between the one electrode and the other electrode to increase the viscosity of the electrorheological fluid. As a result, transmission of the rotational driving force of the electric motor from the input side gear to the output side gear is allowed, while the application of voltage between one electrode and the other electrode is stopped to lower the viscosity of the electrorheological fluid. By By preventing the transmission of the rotational driving force of the electric motor from the power side gear to the output side gear, the electrorheological fluid clutch means may be configured. Thereby, the target drainage valve drive geared motor can be realized.
特に、このような構成を採用すれば、電気モータの駆動力の出力部材への伝達経路上に電気粘性流体式クラッチ手段が配されることとなり、電気モータの駆動力を直接に伝達/遮断することが可能となる。その結果、排水弁駆動用モータに必要な部品点数を少なくすることが可能となる。 In particular, if such a configuration is adopted, the electrorheological fluid clutch means is arranged on the transmission path of the driving force of the electric motor to the output member, and the driving force of the electric motor is directly transmitted / cut off. It becomes possible. As a result, the number of parts required for the drain valve driving motor can be reduced.
なお、上述の如き構成を採用する場合において、電気粘性流体の中に電極を位置せしめる態様には、収容容器の側壁を電極にする態様も含むものとする。 In addition, when employ | adopting the above structures, the aspect which positions an electrode in an electrorheological fluid shall also include the aspect which uses the side wall of a storage container as an electrode.
更にまた、本発明においては、電気モータの駆動力の出力部材への伝達経路上に機械式クラッチ手段が設けられている一方、かかる駆動力の伝達経路上とは異なる経路上において、電気モータの回転駆動力が常時及ぼされる駆動側歯車と、電気モータの回転駆動力を機械式クラッチ手段を継断する切換部材に向けて出力する伝達側歯車が同軸上に配されていると共に、駆動側歯車と伝達側歯車の何れか一方に設けられた収容容器に収容されている電気粘性流体の中に、駆動側歯車に設けられて周方向に延びる一方の電極と、伝達側歯車に設けられて周方向に延びると共に一方の電極と径方向で対向位置せしめられる他方の電極が位置せしめられた構造の電気粘性流体式クラッチ手段が設けられており、一方の電極と他方の電極の間に電圧を印加して電気粘性流体の粘性を増加させることにより、駆動側歯車から伝達側歯車への電気モータの回転駆動力の伝達を許容して、切換部材を、機械式クラッチ手段を断つ方向に及ぼされている付勢力に抗して、機械式クラッチ手段を繋ぐ方向に駆動せしめる一方、一方の電極と他方の電極の間への電圧の印加を止めて電気粘性流体の粘性を低下させることにより、駆動側歯車から伝達側歯車への電気モータの回転駆動力の伝達を阻止して、切換部材が付勢力によって機械式クラッチ手段を断つ方向へ駆動変位せしめられることを許容することにより、クラッチ手段が構成されていても良い。 Furthermore, in the present invention, the mechanical clutch means is provided on the transmission path of the driving force of the electric motor to the output member, and on the path different from the transmission path of the driving force, A drive-side gear on which a rotational drive force is constantly exerted and a transmission-side gear that outputs the rotational drive force of the electric motor to a switching member that connects and disconnects the mechanical clutch means are arranged coaxially, and the drive-side gear And an electrorheological fluid accommodated in a container provided in one of the transmission side gears, one electrode provided in the drive side gear and extending in the circumferential direction, and a circumference provided in the transmission side gear. And an electrorheological fluid clutch means having a structure in which the other electrode, which extends in the direction and is opposed to one electrode in the radial direction, is positioned, and a voltage is applied between the one electrode and the other electrode. By increasing the viscosity of the electrorheological fluid, the transmission of the rotational driving force of the electric motor from the drive side gear to the transmission side gear is allowed, and the switching member is extended in the direction of breaking the mechanical clutch means. While driving the mechanical clutch means against the urging force, the drive side is stopped by stopping the application of voltage between one electrode and the other electrode to reduce the viscosity of the electrorheological fluid. The clutch means is configured by preventing transmission of the rotational driving force of the electric motor from the gear to the transmission side gear and allowing the switching member to be driven and displaced in the direction of disconnecting the mechanical clutch means by the biasing force. May be.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2には、本発明の第一の実施形態としての洗濯機における排水弁を開閉作動するための排水弁駆動用ギヤードモータ10が示されている。かかる排水弁駆動用ギヤードモータ10は、電気モータ14と、減速手段としての減速歯車列16と、出力部材としてのスライドレバー18を備えている。そして、これら電気モータ14と減速歯車列16とスライドレバー18が、洗濯機本体に取り付けられるハウジング12に収容された状態で組み込まれている。
1 and 2 show a drainage valve driving geared
より詳細には、ハウジング12は、全体として略矩形の開口箱体形状を呈するハウジング本体20と、ハウジング本体20の開口部に重ね合わせられて該開口部を覆蓋する蓋体22と、ハウジング本体20と蓋体22との間に配される仕切部材24によって構成されている。そして、これらハウジング本体20と蓋体22と仕切部材24が相互にねじ固定されることにより、仕切部材24で上下に仕切られた内部空間を有する中空箱体構造をもって、ハウジング12が形成されている。このような構造とされたハウジング12の底部に形成された凹所26には、電気モータ14が収容配置されている。
More specifically, the
電気モータ14は、従来から公知の交流同期モータである。具体的には、円環ブロック形状の永久磁石28に対してABS等の合成樹脂材で形成された出力軸30が固定されたロータ34と、円環形状のコイル36が巻き回されたステータ38を備えている。なお、本実施形態では、ロータ34が回転可能に外挿されたロータ支軸32は、ステータ38と仕切部材24の間に設けられている。そして、コイル36への通電により、ステータ38における磁極形成部に生ぜしめられる磁極と、ロータ34における永久磁石28の磁極との間で作用する磁力の作用に基づいて、ロータ34に回転力が生ぜしめられるようになっている。なお、本実施形態では、コイル36への交番電流の通電は、一対の給電端子40a,40bを通じて行われるようになっている。
The
また、ロータ34の出力軸30に固設された出力ピニオン42の近くには、入力側歯車としての入力側伝達車44が配されている。この入力側伝達車44は、エンジニアリングプラスチック等の非導電性材料で形成されており、出力ピニオン42と噛み合う噛合歯46が外周面に形成された円板部48を備えている。また、円板部48の中心には、下方に向かって突出するボス部50が一体形成されている。
Further, an input side transmission wheel 44 as an input side gear is arranged near an output pinion 42 fixed to the output shaft 30 of the
さらに、本実施形態では、入力側伝達車44に対して、一方の電極としての入力側電極52が設けられている。この入力側電極52は、銅等の導電性材料で形成されており、本実施形態では、ボス部50の外径寸法よりも大きな内外径寸法を有する薄肉円筒形状とされている。
Further, in the present embodiment, an
このような入力側電極52は、円板部48と同心的に配されて、入力側伝達車44に対して一体的に設けられている。特に本実施形態では、入力側電極52は、円板部48を厚さ方向に貫通する状態で、入力側伝達車44に対して一体的に設けられている。なお、入力側電極52を入力側伝達車44と一体形成する方法としては、例えば、入力側伝達車44の成形キャビティ内の所定位置に入力側電極52を配設した状態で、入力側伝達車44の形成材料を成形キャビティ内に注入することにより、入力側伝達車44と入力側電極52を一体的に成形する方法等が採用される。
Such an
そして、上述の如き構造とされた入力側伝達車44は、仕切部材24とステータ38の間に設けられた支軸54回りに回転可能な状態で配される。この状態で、円板部48の外周面に形成された噛合歯46が出力ピニオン42に噛み合わされている。
The input-side transmission wheel 44 having the above-described structure is arranged in a state of being rotatable around a support shaft 54 provided between the
なお、入力側伝達車44の下方には、逆転防止レバー56が支軸54回りに揺動可能な状態で配されている。そして、逆転防止レバー56は、ロータ34の出力軸30に設けられた係止爪58に対して、ロータ34の回転方向一方向で係止されるようになっている。これにより、ロータ34の回転方向が規定されている。
A reverse
また、入力側伝達車44の上方には、出力側歯車としての出力側伝達車60が配されている。この出力側伝達車60は、エンジニアリングプラスチック等の非導電性材料で形成されており、出力側伝達ピニオン62と出力側伝達歯車64が同一中心軸線上に一体的に設けられた構造とされている。また、出力側伝達歯車64の下面には、下方に向かって突出するボス部66が設けられている。
Further, an output side transmission wheel 60 as an output side gear is disposed above the input side transmission wheel 44. This output side transmission wheel 60 is made of a non-conductive material such as engineering plastic, and has a structure in which an output
さらに、本実施形態では、出力側伝達車60に対して、収容容器68が組み付けられている。この収容容器68は、銅等の導電性材料で形成されており、本実施形態では、同心的に配された内側円筒70と外側円筒72の軸方向一端が円環板形状を呈する連結板74で連結された構造とされている。即ち、本実施形態では、内側円筒70と外側円筒72の径方向間に形成された円環状の収容空所が軸方向他端側の開口を通じて外部に連通せしめられた構造とされている。
Further, in the present embodiment, the
このような構造とされた収容容器68は、出力側伝達車60と同心的に配されて、出力側伝達車60に一体的に設けられている。特に本実施形態では、連結板74が出力側伝達歯車64に埋め込まれて、内側円筒70と外側円筒72がボス部66側に突出する状態で、収容容器68が出力側伝達車60に対して一体的に設けられている。なお、収容容器68を出力側伝達車60に対して一体的に設ける方法としては、例えば、出力側伝達車60の成形キャビティ内の所定位置に収容容器68を配設した状態で、出力側伝達車60の形成材料を成形キャビティ内に注入して、出力側伝達車60と収容容器68を一体的に成形する方法等が採用される。
The
そして、上述の如き構造とされた出力側伝達車60は、支軸54回りに回転可能な状態で、且つ、ボス部66が入力側伝達車44の円板部48に重ね合わされた状態で、配されている。また、このようにして出力側伝達車60が配された状態で、入力側伝達車44に設けられた入力側電極52は、出力側伝達車60に設けられた収容容器68の内側円筒70と外側円筒72の対向面間に位置せしめられている。換言すれば、上述の如く出力側伝達車60が配された状態で、入力側伝達車44の入力側電極52は、出力側伝達車60の収容容器68の収容空所内に位置せしめられているのである。
The output-side transmission wheel 60 having the above-described structure is rotatable around the support shaft 54, and the
そこにおいて、本実施形態では、連結板74が底側に位置する状態で、即ち、図2に示された排水弁駆動用ギヤードモータ10が上下逆さまの状態で、ハウジング12が洗濯機に取り付けられるようになっている。そして、この状態で、収容容器68内に電気粘性流体76が収容されている。
Therefore, in this embodiment, the
かかる電気粘性流体76としては、電圧の印加により粘性が可逆的に変化する流体であれば、特に限定されるものではなく、従来から公知の各種電気粘性流体が何れも採用可能であるが、(1)電圧の印加に対する応答性に優れていると共に、(2)電圧の印加によって大きな粘性変化を示し、更に、(3)このような特性を長期間に亘って安定して示すことが望ましい。これにより、後述の如き電気粘性流体76の粘性変化を利用した電気モータ14の回転駆動力の伝達/遮断を長期間に亘って安定して行うことが出来る。また、電圧を印加した際に電気粘性流体76中を流れる電流は、可能な限り少ないことが望ましい。これにより、消費電力を抑えることが可能となる。更に、分極性の粉体を絶縁油等の電気絶縁性を有する油状媒体に分散させた分散型の電気粘性流体を採用する場合には、粉体が油状媒体中で沈降したり、凝集したりしないこと、即ち、粉体の分散が長期間に亘って安定していることが望ましい。これにより、長期間に亘って安定した特性を発揮することが出来る。更にまた、均一型の電気粘性流体を採用する場合には、分散型の電気粘性流体における粉体と油状媒体の密度差による相分離に起因した特性の低下がないことから、長期間に亘って安定した特性を発揮することが出来る。
The
また、入力側電極52において円板部48を挟んで出力側伝達車60とは反対側の端部の外周面には、一方の接続端子78aに接続された接点用切片80aが摺接されている。更にまた、収容容器68を構成する外側円筒72の外周面には、他方の接続端子78bに接続された接点用切片80bが摺接されている。なお、これらの接点用切片80a,80bは、何れも、ばね銅等の弾性と導電性を有する材料で形成されている。
In addition, a
そして、一対の接続端子78a,78b間に直流電圧を印加すると、一方の接続端子78aに接続された接点用切片80aが摺接している入力側電極52と、他方の接続端子78bに接続された接点用切片80bが摺接している外側円筒72の間に、電気粘性流体76を介して、直流電流が流れることとなる。これにより、電気粘性流体76の粘性を変化させることが出来るようになっている。
When a DC voltage is applied between the pair of
なお、本実施形態では、内側円筒70が連結板74によって外側円筒72と電気的に接続されていることから、入力側電極52と内側円筒70の間においても、電気粘性流体76を介して、直流電流が流れるようになっている。
In the present embodiment, since the
すなわち、本実施形態では、内側円筒70と外側円筒72のそれぞれによって、他方の電極が構成されているのである。
That is, in this embodiment, the other electrode is constituted by each of the
また、出力側伝達車60の近くには、支軸82回りに回転可能な状態で、中間車84が配されている。中間車84は、中間歯車86と中間ピニオン88が同一中心軸線上に一体形成された構造とされている。そして、中間車84における中間歯車86が出力側伝達車60における出力側伝達ピニオン62に噛合わされている。なお、本実施形態では、支軸82は、仕切部材24とステータ38の間に設けられている。
An intermediate wheel 84 is arranged near the output-side transmission wheel 60 so as to be rotatable around the support shaft 82. The intermediate wheel 84 has a structure in which an intermediate gear 86 and an intermediate pinion 88 are integrally formed on the same central axis. The intermediate gear 86 in the intermediate wheel 84 is meshed with the output
さらに、中間車84の近くには、支軸92回りに回転可能な状態で、第一の伝達歯車94が配されている。そして、この状態で、第一の伝達歯車94は、中間車84における中間ピニオン88に噛合わされている。なお、本実施形態では、支軸92は、ステータ38に固設された支持部90と蓋体22の間に設けられている。
Further, a
また、上述の如く第一の伝達歯車94が配された状態で、第一の伝達歯車94の中心軸部は、仕切部材24に形成された挿通孔に挿通されている。これにより、第一の伝達歯車94の突出端が仕切部材24よりも上方の領域内に位置せしめられている。そして、第一の伝達歯車94の中心軸部の突出端には、第二の伝達歯車96が第一の伝達歯車94と一体的に回転可能な状態で組み付けられている。
Further, in the state where the
更にまた、第二の伝達歯車96の近くには、スライドレバー18が配されている。スライドレバー18は、ラック98が形成された本体部100と、かかる本体部100に突設された連結突部102を備えた構造とされている。
Furthermore, a
このような構造とされたスライドレバー18は、仕切部材24に設けられたガイドレール104が本体部100に形成されたガイド溝106内に位置せしめられた状態で配されている。これにより、スライドレバー18は、ガイドレール104とガイド溝106による案内作用によって、往復変位が可能となっている。
The
また、このようにスライドレバー18が配された状態で、本体部100に形成されたラック98は、第二の伝達歯車96に噛み合わされている。これにより、電気モータ14の回転駆動力が、出力ピニオン42,入力側伝達車44,出力側伝達車60,中間車84,第一の伝達歯車94および第二の伝達歯車96を介して、スライドレバー18に伝達され得るようになっている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、出力ピニオン42,入力側伝達車44,出力側伝達車60,中間車84,第一の伝達歯車94および第二の伝達歯車96によって、減速歯車列16が構成されている。
Further, the
さらに、上述の如くスライドレバー18が配された状態で、連結突部102はハウジング12に形成された貫通孔108を通じて外部に突出している。この状態で、連結突部102の先端に設けられた取付片110には、図示しない排水弁が取り付けられる。そして、電気モータ14の回転駆動力がスライドレバー18に伝達されると、スライドレバー18が引込変位せしめられる。これにより、排水弁が初期位置から作動位置に駆動変位せしめられることとなる。
Further, in the state where the
更にまた、第二の伝達歯車96の近くには、スイッチ用歯車112が配されている。スイッチ用歯車112は、その径方向中間部分において、上方に向かって突出する操作突起114を備えている。
Furthermore, a
このようなスイッチ用歯車112は、蓋体22と仕切部材24の間に設けられた支軸116回りに回転可能な状態で配されている。その状態で、スイッチ用歯車112は、第二の伝達歯車96に噛合わされている。
The
また、スイッチ用歯車112の上方には、スイッチ操作部材118が配されている。このスイッチ操作部材118は、周壁120と底壁122を備えた構造とされている。そこにおいて、周壁120には、外周面に開口すると共に、周壁120の軸方向の全体に亘って延びる凹溝124が形成されている。特に本実施形態では、凹溝124の周方向一方の側壁面は、軸直角方向に延びているが、周方向他方の側壁面は、凹溝124の開口側へ行くに従って凹溝124の溝幅寸法(溝幅方向に相当する周方向の寸法)が大きくなる傾斜面とされている。また、底壁122の外周縁部には、厚さ方向に貫通する挿通孔126が形成されている。
A
このような構造とされたスイッチ操作部材118は、スイッチ用歯車112に重ね合わせられて、支軸116回りに回転可能な状態で配されている。そして、このようにスイッチ操作部材118が配された状態で、スイッチ用歯車112に設けられた操作突起114が、スイッチ操作部材118の底壁122に形成された挿通孔126内に位置せしめられている。これにより、操作突起114が挿通孔126の内周面において周方向の両端に位置する部分のそれぞれに対して係合可能とされている。
The
また、スイッチ操作部材118の近くには、内部スイッチ128が配されている。この内部スイッチ128は、一対のスイッチ用切片130a,130bによって構成されている。なお、各スイッチ用切片130a,130bは、何れも、ばね銅等の導電性と弾性を有する材料によって形成されており、その基端側が非導電性の合成樹脂材料で形成された支持部材132によって支持されている。
Further, an
そこにおいて、一方のスイッチ用切片130aは、その自由端側において、屈曲部134が形成された構造とされている。そして、一方のスイッチ用切片130bは、電気モータ14を構成するステータ38に巻き回されたコイル36の一端に接続されている。また、他方のスイッチ用切片130aは、電気モータ14への給電に用いられる一対の給電端子40a,40bのうちの一方の給電端子40aに接続されている。
Here, one of the switch segments 130a has a structure in which a bent portion 134 is formed on the free end side. One switch segment 130 b is connected to one end of a
このような内部スイッチ128は、一方のスイッチ用切片130aに形成された屈曲部134の先端がスイッチ操作部材118の周壁120の筒状外周面に摺接されている場合、一方のスイッチ用切片130aに設けられた接触端子136aと他方のスイッチ用切片130bに設けられた接触端子136bが接触する。これにより、内部スイッチ128がONの状態となって、電気モータ14への給電が可能となる。また、一方のスイッチ用切片130aに形成された屈曲部134の先端がスイッチ操作部材118の周壁120に形成された凹溝124内に位置せしめられている場合には、一方のスイッチ用切片130aの接触端子136aと他方のスイッチ用切片130bの接触端子136bが離れる。これにより、内部スイッチ128がOFFの状態となって、電気モータ14への給電が出来ないようになる。
When such an
また、ハウジング12内には、調速機構138が配されている。この調速機構138は、調速ピニオン140が形成された回転作動軸142を備えている。また、回転作動軸142の上端には、円板状の支持台144が設けられている。そこにおいて、支持台144の外周縁部付近には、軸方向上方に向かって突出する支持ピン146が設けられている。
A
このような構造とされた回転作動軸142は、仕切部材24とステータ38の間に設けられた支軸148回りに回転可能な状態で配されている。そして、この状態で、調速ピニオン140が出力側伝達車60における出力側伝達歯車64に噛合わされている。
The
また、回転作動軸142には、略三日月形乃至は円弧形のブロック形状とされた摺動体150が組み付けられている。具体的には、支持台144に突設された支持ピン146が、摺動体150の周方向一端側に形成された挿通孔に挿通されることにより、摺動体150が支持ピン146回りに回転可能な状態で配されている。
In addition, a sliding
更にまた、回転作動軸142には、弾性連結部材152が組み付けられている。この弾性連結部材152は、支軸148に外挿される中心軸部154の軸方向上端において、軸直角方向外方に突出するように延びた後、周方向他方の側に向かって延びる弾性連結片156が一体形成された構造とされている。
Furthermore, an elastic connecting
このような構造とされた弾性連結部材152は、その中心軸部154が、支軸148に外挿されて、支持台144に載置された状態で、回転作動軸142の上方に配されている。なお、本実施形態では、弾性連結部材152の中心軸部154は、支持台144に形成された凹所の底面に載置されている。そして、この状態で、弾性連結片156の延出端に設けられた係止片が摺動体150の周方向他端側に形成された係止孔の内周面に係止されている。
The elastic connecting
上述の如き調速機構138は、回転作動軸142が周方向一方の側に回転せしめられた場合、その遠心力で、摺動体150が弾性連結片156の付勢力に抗して回転作動軸142の軸直角方向外方に変位せしめられるようになっている。
In the
そこにおいて、回転作動軸142の軸直角方向外方には、筒状部160が位置せしめられている。この筒状部160は、摺動体150が回転作動軸142の軸直角方向外方に変位せしめられた際に摺動せしめられる筒状摺動面158を備えている。なお、本実施形態では、筒状部160は仕切部材24に一体形成されている。そして、摺動体150が回転作動軸142の軸直角方向外方に変位せしめられて、筒状摺動面158に摺動せしめられることにより、回転作動軸142の回転速度が調節されるようになっている。
In this case, a
また、上述の説明からも明らかなように、排水弁駆動用ギヤードモータ10においては、図3に示されているように、一対の接続端子78a,78bを通じて電気粘性流体76に直流電圧を印加するための流体用回路162に加えて、一対の給電端子40a,40bを通じて電気モータ14に電源を供給するためのモータ用回路164が設けられている。特に本実施形態では、モータ用回路164上に、内部スイッチ128が設けられている。これにより、内部スイッチ128の入切によって、電気モータ14への給電を制御できるようになっている。
Further, as is clear from the above description, in the drainage valve driving geared
次に、上述の如き構造とされた排水弁駆動用ギヤードモータ10の作動について説明する。先ず、電気モータ14に電源が供給されていない初期状態では、排水弁は初期位置にある。また、初期状態では、図1に示されているように、一方のスイッチ用切片130aの屈曲部134が周壁120の筒状外周面に接触している。これにより、内部スイッチ128がONの状態となって、電気モータ14への給電が可能となっている。そして、このような初期状態で、一対の給電端子40a,40bを通じて電気モータ14に電源が供給されると、ロータ34が回転せしめられる。
Next, the operation of the drainage valve driving geared
また、本実施形態では、一対の給電端子40a,40bを通じて電気モータ14に電源が供給されると同時に、一対の接続端子78a,78b間に直流電圧が印加される。これにより、出力側伝達車60に設けられた収容容器68内の電気粘性流体76の粘性が大きくなって、電気粘性流体76に浸かっている入力側電極52が、収容容器68、延いては、出力側伝達車60に対して相対回転しなくなる。その結果、入力側伝達車44と出力側伝達車60が一体的に回転せしめられることとなり、電気モータ14の回転駆動力が、入力側伝達車44,出力側伝達車60,中間車84,第一の伝達歯車94および第二の伝達歯車96を介して、スライドレバー18に伝達される。そして、排水弁が、それ自身の有する復帰力に抗して、初期位置から作動位置に向かって駆動変位(引込変位)せしめられる(図4参照)。
In the present embodiment, power is supplied to the
なお、入力側伝達車44と出力側伝達車60が一体的に回転している状態では、出力側伝達車60の回転が伝達される回転作動軸142は、周方向他方へ回転せしめられる。これにより、回転作動軸142の回転に伴って発生する遠心力によって、摺動体150が支持ピン146回りで回転作動軸142の軸直角方向外方に揺動しないようになっている。その結果、スライドレバー18の引込変位に際して、摺動体150が筒状摺動面158に摺動しないようになっている。
In addition, in the state where the input side transmission wheel 44 and the output side transmission wheel 60 are rotating integrally, the
また、スライドレバー18の引込変位に際して、第二の伝達歯車96の回転が伝達されるスイッチ用歯車112は、操作突起114がスイッチ操作部材118の挿通孔126における周方向一端側の内周面に当接した状態で回転せしめられる。これにより、スイッチ用歯車112とスイッチ操作部材118が一体的に回転せしめられることとなる。
Further, in the
そして、上述の如く電気モータ14の回転駆動力がスライドレバー18に伝達されて、排水弁が作動位置まで駆動変位せしめられると、スイッチ用歯車112と一体的に回転せしめられるスイッチ操作部材118の周壁120における筒状外周面を摺動せしめられていた一方のスイッチ用切片130aの屈曲部134の先端が、スイッチ操作部材118の周壁120に形成された凹溝124内に入り込むこととなる。これにより、一方のスイッチ用切片130aに設けられた接触端子136aと他方のスイッチ用切片130bに設けられた接触端子136bが離れて、内部スイッチ128が、OFFの状態となる。その結果、電気モータ14への給電が中止されて、電気モータ14の回転が停止する。なお、内部スイッチ128がOFFの状態となった場合には、他方のスイッチ用切片130bの突出端は、仕切部材24に設けられたストッパ片163に当接するようになっている。これにより、内部スイッチ128のOFF状態が維持されるようになっている。
As described above, when the rotational driving force of the
また、内部スイッチ128がOFFになった状態でも、図4に示されているように、一対の接続端子78a,78b間には、直流電圧の印加された状態が継続されている。これにより、電気モータ14のディテントトルクが、入力側伝達車44,出力側伝達車60,中間車84,第一の伝達歯車94および第二の伝達歯車96を介して、スライドレバー18に伝達されることとなる。その結果、排水弁は、それ自身が有する復帰力によって、初期位置に向かって返戻作動することなく、作動位置に保持されるようになっている(図4参照)。
Further, even when the
そして、所定時間が経過すると、一対の接続端子78a,78b間への直流電圧の印加が中止される。これにより、電気粘性流体76の粘性が低下して、入力側伝達車44と出力側伝達車60の相対回転が許容される。その結果、電気モータ14のディテントトルクがスライドレバー18に伝達されなくなる。そして、排水弁が、それ自身が有する復帰力によって、初期位置に向かって返戻作動することとなる(図4参照)。
And when predetermined time passes, application of the DC voltage between a pair of
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、収容容器68が設けられた出力側伝達車60と、入力側電極52が設けられた入力側伝達車44と、収容容器68に収容されている電気粘性流体76を含んでクラッチ手段としての電気粘性流体式クラッチ手段165(図3参照)が構成されている。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the output side transmission wheel 60 provided with the
従って、上述の如き排水弁駆動用ギヤードモータ10においては、電気モータ14の回転駆動力のスライドレバー18への伝達/遮断を、一対の接続端子78a,78bを通じての電気粘性流体76への通電/遮断という極めて簡単な方法によって実現することが可能となる。その結果、電気モータ14の回転駆動力のスライドレバー18への伝達/遮断を、少ない部品点数と簡単な構造で確実に行うことが出来る。
Accordingly, in the drainage valve driving geared
特に本実施形態では、電気モータ14の回転駆動力のスライドレバー18への伝達経路を構成する減速歯車列16に電気粘性流体式クラッチ手段が配されている。これにより、排水弁駆動用ギヤードモータ10に必要な部品点数も少なくすることが可能となる。
In particular, in the present embodiment, the electrorheological fluid clutch means is arranged in the
また、本実施形態では、入力側電極52と内側円筒70の間で電気粘性流体76を介して電流が流れるようになっていると共に、入力側電極52と外側円筒72の間で電気粘性流体76を介して電流が流れるようになっている。これにより、入力側電極52が内周側と外周側の両方において粘性が大きくなった電気粘性流体76で拘束されることとなる。その結果、電気モータ14の回転駆動力の入力側伝達車44から出力側伝達車60への伝達を効率良く行うことが可能となる。
In the present embodiment, an electric current flows between the
さらに、本実施形態では、電気粘性流体76が収容されている収容容器68を構成する内側円筒70と外側円筒72が他方の電極となっている。これにより、収容容器68の他に電極そのものを別途設ける必要がなくなる。その結果、電極の配設スペースを有利に確保することが可能となる。
Furthermore, in the present embodiment, the
続いて、本発明の第二の実施形態としての排水弁駆動用ギヤードモータ166について、図5及び図6に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材及び部位については、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
Next, a drain valve driving geared
本実施形態の排水弁駆動用ギヤードモータ166は、第一の実施形態の排水弁駆動用ギヤードモータ(10)に比して、減速歯車列168の構成が異なっている。
The drainage valve driving geared
より詳細には、本実施形態の減速歯車列168は、回転力継断機構170,遊星歯車機構172および中間車174を含んで構成されている。
More specifically, the
回転力継断機構170は、上側継断部材176,下側継断部材178およびコイルスプリング180を含んで構成されている。上側継断部材176は、外周面に係止爪182が形成された円板状部分184を備えている。また、円板状部分184の上面には、継断ピニオン186が突出形成されている。更にまた、円板状部分184の下面には、複数の係止凹所188が開口形成されている。
The rotational force relay mechanism 170 includes an upper
下側継断部材178は、出力軸30に固設された出力ピニオン42に噛み合わされる継断歯車190を備えている。また、下側継断部材178の下面には、軸方向下方に突出するボス部192が形成されている。更にまた、下側継断部材178には、継断歯車190の径方向中間部分において、中心軸線周りに複数(本実施形態では、二つ)の切欠溝が形成されている。そして、かかる切欠溝内には、上側継断部材176の係止凹所188に係合可能な係止片194が、下側継断部材178の軸方向で弾性的に変位可能に形成されている。
The lower connection member 178 includes a
このような構造とされた上側継断部材176および下側継断部材178は、コイルスプリング180を挟んで互いに軸方向に重ね合わせられるように配されている。そして、このように上側継断部材176と下側継断部材178が配された状態において、上側継断部材176と下側継断部材178は、コイルスプリング180の付勢力によって、弾性的に離隔して対向位置せしめられている。なお、本実施形態では、コイルスプリング180の上端部分は、上側継断部材176の下面に開口形成された凹所内に収容位置せしめられいる。また、コイルスプリング180の下端部分は、下側継断部材178の上面中央に突出形成された位置決め突部に外挿されている。
The upper
そして、上側継断部材176と下側継断部材178が、コイルスプリング180の付勢力に抗して軸方向に接近せしめられて、上側継断部材176の係止凹所188と下側継断部材178の係止片194が係合せしめられた状態では、上側継断部材176と下側継断部材178が一体的に回転せしめられるようになっている。これにより、電気モータ14の回転駆動力が上側継断部材176の継断ピニオン186に伝達されるようになっている。そこにおいて、本実施形態では、上側継断部材176の係止凹所188と下側継断部材178の係止片194の係合は、電気モータ14の正回転方向では維持されるようになっているが、逆回転方向では解除されるラチェット構造とされている。
Then, the upper connecting
また、遊星歯車機構172は、ケース196と従動体198によって構成されている。ケース196は、全体として有底円筒形状とされている。そして、筒壁部の内周面には、内歯歯車200が形成されている一方、筒壁部の外周面には、外歯歯車202が形成されている。
The
従動体198は、軸方向に離隔配置された円板部204と円環板状部206が複数本の歯車ピン208で連結された構造とされている。また、円板部204の中央部分には、軸方向上方に向かって突出する連結ピニオン210が一体形成されている。
The follower 198 has a structure in which a disc portion 204 and an annular plate-
このような構造とされた従動体198は、ケース196に嵌め込まれることにより、ケース196に組み付けられている。そして、このように従動体198がケース196に組み付けられた状態で、各歯車ピン208には、遊星歯車212が回転可能に装着されている。この状態で、遊星歯車212は内歯歯車200に噛み合わされている。
The follower 198 having such a structure is assembled to the
また、上述の如く従動体198がケース196に組み付けられた状態で、ケース196は上側継断部材176に重ね合わせられている。この状態で、上側継断部材176の継断ピニオン186は、ケース196の底壁に形成された貫通孔に挿通されて、ケース196内に位置せしめられている。そして、ケース196内に位置せしめられた継断ピニオン186は、遊星歯車212に噛み合わされている。このことから明らかなように、本実施形態では、継断ピニオン186によって遊星歯車機構172の太陽歯車が構成されている。
Further, the
更にまた、中間車174は、中間歯車214と中間ピニオン216が同一中心軸線上に一体形成された構造とされている。そして、中間車174は、支軸218回りに回転可能な状態で配されている。この状態で、中間歯車214が連結ピニオン210に噛合わされていると共に、中間ピニオン216がスライドレバー18のラック98に噛合わされている。
Furthermore, the
これにより、電気モータ14の回転駆動力が、回転力継断機構170,遊星歯車機構172および中間車174を介して、スライドレバー18に伝達されることとなる。その結果、スライドレバー18の取付片110に取り付けられた排水弁が、駆動変位せしめられるようになっている。
As a result, the rotational driving force of the
また、中間車174の下方には、カムレバー220が支軸218回りに揺動可能な状態で配されている。カムレバー220には、図7にも示されているように、揺動中心軸線に直交する方向に延びる延出板部222が設けられている。かかる延出板部222の延出端には、カムレバー220の揺動中心軸線周りの周方向に延びる操作片224が設けられている。また、操作片224には、その延出方向に延びる誘導孔226が形成されている。
A
そこにおいて、本実施形態の操作片224には、延出方向の中間部分に傾斜面228が形成されている。これにより、操作片224の基端側よりも延出端側が下方に位置せしめられている。
Therefore, the
また、カムレバー220には、延出板部222とは異なる方向に突出する突出片230が設けられている。かかる突出片230は、その先端側において、スライドレバー18に設けられたガイド突部232に当接するようになっている。また、突出片230は、その基端側において、中間車174に設けられた操作突部234に当接するようになっている。
Further, the
更にまた、カムレバー220には、延出板部222や突出片230とは異なる方向に突出する係合片236が中心軸線回りの周方向に適当な間隔をあけて一対形成されている。
Furthermore, the
このような構造とされたカムレバー220は、支軸218回りに揺動可能な状態で配されている。そして、この状態では、遊星歯車機構172および回転力継断機構170の支軸238が操作片224に形成された誘導孔226に遊挿されている。また、この状態で、操作片224の上面に下側継断部材178のボス部192が摺動可能に当接されている。
The
また、カムレバー220の近くには、図7に示されているように、係止部材240が配されている。係止部材240は、軸直角方向外方に延び出す係止爪242を備えている。また、係止部材240は、係止爪242とは異なる方向へ延び出す係合片244を備えている。
In addition, a locking
このような構造とされた係止部材240は、支軸回りに揺動可能な状態で配されている。そして、この状態で、係止部材240に設けられた係止爪242は、上側継断部材176に設けられた係止爪182に係合可能とされている。また、この状態で、係止部材240に設けられた係合片244は、カムレバー220に設けられた一対の係合片236,236の間に位置せしめられている。
The locking
そこにおいて、本実施形態では、図8に示されているように、カムレバー220の突出片230がスライドレバー18に設けられたガイド突部232に摺接されている場合、下側継断部材178のボス部192が操作片224の基端部分に当接せしめられて、下側継断部材178が上方に持ち上げられている。これにより、継断歯車190と継断ピニオン186の間に軸方向で接近方向の相対変位力が及ぼされる。その結果、下側継断部材178の係止片194と上側継断部材176の係止凹所188が係止されて、電気モータ14の回転駆動力が継断ピニオン186に伝達されるようになっている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, when the protruding
そして、下側継断部材178の係止片194と上側継断部材176の係止凹所188が係止された状態では、図8に示されているように、係止部材240の係止爪242が上側継断部材176の係止爪182に係止されていない。これにより、上側継断部材176の回転が許容されている。
Then, in a state where the locking piece 194 of the lower connection member 178 and the
一方、図7に示されているように、カムレバー220の突出片230に対して中間車174に設けられた操作突部234が当接した状態では、下側継断部材178のボス部192が操作片224の延出端部分に当接せしめられて、下側継断部材178がコイルスプリング180の付勢力によって上側継断部材176から離隔して下方に位置せしめられる。これにより、継断歯車190と継断ピニオン186の間に及ぼされていた、軸方向での接近方向の相対変位力が解除されることとなる。その結果、下側継断部材178の係止片194と上側継断部材176の係止凹所188の係止状態が解除されて、電気モータ14の回転駆動力が継断ピニオン186に伝達されないようになる(図6参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the
そして、このように下側継断部材178の係止片194と上側継断部材176の係止凹所188の係止状態が解除されると、図7に示されているように、係止部材240の係止爪242が上側継断部材176の係止爪182に係止されるようになっている。これにより、上側継断部材176の回転が阻止される。
When the locking state of the locking piece 194 of the lower connecting member 178 and the
また、本実施形態では、調速機構138を構成する回転作動軸142に設けられた円板部の外周面には噛合歯が形成されている。これにより、回転作動軸142は、調速ピニオン140よりも軸方向上側に調速歯車246が形成された構造とされている。そして、本実施形態では、調速ピニオン140が遊星歯車機構172の外歯歯車202に噛み合わされている。
Further, in the present embodiment, meshing teeth are formed on the outer peripheral surface of the disc portion provided on the
更にまた、調速機構138の近くには、ストッパ歯車248が支軸250回りに回転可能な状態で配されている。そして、この状態で、ストッパ歯車248は、調速歯車246に噛み合わされている。
Furthermore, a
また、ハウジング12内には、伝達歯車252が支軸254回りに回転可能な状態で配されている。そして、この状態で、伝達歯車252は、出力軸30に固設された出力ピニオン42に噛み合わされている。なお、本実施形態では、伝達歯車252の下方に逆転防止レバー56が配されている。
In addition, a
さらに、本実施形態では、入力側伝達車44には、円板部48の外周面に噛合歯(46)が形成されておらず、その代わりに、ボス部50の軸方向下端部分の外周面に噛合歯が形成されている。これにより、入力側伝達車44は、入力側伝達ピニオン256を備えた構造とされている。そして、本実施形態では、入力側伝達ピニオン256が、伝達歯車252に噛み合わされている。
Furthermore, in this embodiment, the input side transmission wheel 44 has no meshing teeth (46) formed on the outer peripheral surface of the
更にまた、本実施形態の出力側伝達車60には、出力側伝達歯車64が設けられておらず、その代わりに、円板状部258が設けられている。そして、本実施形態では、収容容器68の連結板74が円板状部258に埋め込まれている。
Furthermore, the output-side transmission wheel 60 of the present embodiment is not provided with the output-side transmission gear 64, but instead is provided with a disk-shaped
このような構造とされた本実施形態の出力側伝達車60の近くには、切換部材としての揺動体260が配されている。この揺動体260は、揺動中心軸回りに広がる略扇形形状とされている。そして、円弧状の外周面に形成された噛合歯262に対して、出力側伝達車60の出力側伝達ピニオン62が噛み合わされている。これにより、揺動体260は、出力側伝達車60の回転に基づいて、揺動せしめられるようになっている。また、揺動体260には、係止片264が形成されている。そして、係止片264に係止されたコイルスプリング266によって、揺動体260に対して揺動方向一方向への復元力が付与されている。
In the vicinity of the output-side transmission wheel 60 of the present embodiment having such a structure, an
また、揺動体260には、ストッパ部268が形成されている。そして、揺動体260がコイルスプリング266の復元力に抗して回動せしめられた場合、図9に示されているように、ストッパ部268が、ストッパ歯車248に設けられたストッパ突部270に係合せしめられるようになっている。これにより、回転作動軸142の回転作動が阻止されて、回転作動軸142に形成された調速ピニオン140に噛み合わされる外歯歯車202を備えたケース196の回転が阻止されるようになっている。なお、揺動体260が初期位置にある状態では、図5に示されているように、ストッパ部268は、ストッパ歯車248のストッパ突部270に干渉しないようになっている。
A
また、本実施形態では、排水弁駆動用ギヤードモータ166を駆動するための電気回路は、図10に示されているように、第一の実施形態の電気回路に比して、モータ用回路164上に内部スイッチ(128)が設けられていない構造とされている。
In the present embodiment, the electric circuit for driving the drainage valve driving geared
次に、上述の如き構造とされた排水弁駆動用ギヤードモータ166の作動について説明する。先ず、電気モータ14に電源が供給されていない初期状態では、排水弁は初期位置にある。このような初期状態で、電気モータ14に電源が供給されると、ロータ34が回転せしめられる。
Next, the operation of the drainage valve driving geared
そこにおいて、初期状態からのロータ34の回転作動時には、カムレバー220の突出片230がスライドレバー18のガイド突部232に摺接している。これにより、カムレバー220の操作片224の基端部分によって下側継断部材178がコイルスプリング180の復帰力に抗して軸方向上方に押し上げられている。その結果、下側継断部材178の係止片194が上側継断部材176の係止凹所188に係止されて、回転力継断機構170が継状態となる。その際、係止部材240の係止爪242は、上側継断部材176の係止爪182に係止されていない。これにより、上側継断部材176の回転が許容されている。
Here, when the
また、初期状態からのロータ34の回転作動時には、一対の接続端子78a,78b間に直流電圧が印加されるようになっている。特に本実施形態では、電気モータ14への給電と同時に一対の接続端子78a,78bの間に直流電圧が印加されるようになっている。これにより、電気粘性流体76の粘性が大きくなって、入力側伝達車44の回転が出力側伝達車60に伝達され得ることとなる。その結果、出力側伝達車60の出力側伝達ピニオン62に噛み合わされている噛合歯262を備えた揺動体260がコイルスプリング266の復元力に抗して揺動せしめられる。そして、揺動体260がコイルスプリング266の復元力に抗して揺動せしめられると、図9に示されているように、揺動体260のストッパ部268がストッパ歯車248のストッパ突部270に係合される。これにより、回転作動軸142の回転が阻止される。その結果、回転作動軸142の調速ピニオン140に噛み合わされる外歯歯車202を備えたケース196の回転が阻止されるようになっている。
In addition, when the
このようにケース196の回転が阻止されることにより、電気モータ14の回転駆動力が、回転力継断機構170,遊星歯車機構172および中間車174を介して、スライドレバー18に伝達される。これにより、スライドレバー18が引込変位せしめられる。その結果、スライドレバー18の取付片110に取り付けられた排水弁が、初期位置から作動位置に向かって駆動変位せしめられる(図11参照)。なお、本実施形態では、上述の如くケース196の回転が阻止されるまでの間は、排水弁が駆動変位しないようになっている。
By preventing the rotation of the
そこにおいて、揺動体260のストッパ部268がストッパ歯車248のストッパ突部270に係合されて、出力側伝達ピニオン62の回転が阻止された状態で、入力側伝達車44は出力側伝達車60に対して相対回転せしめられるようになっている。その際、電気粘性流体76の粘性抵抗によって、電気モータ14からのトルクの伝達が維持されるようになっている。これにより、揺動体260のストッパ部268がストッパ歯車248のストッパ突部270に係合されて、ケース196の回転が阻止された状態が保持されるようになっている。
In this state, the input side transmission wheel 44 is connected to the output side transmission wheel 60 in a state where the
そして、排水弁が作動位置まで駆動変位せしめられると、図7に示されているように、カムレバー220に設けられた突出片230が、中間車174に設けられた操作突部234によって、中間車174の回転方向に押される。これにより、カムレバー220が支軸218回りに揺動せしめられて、カムレバー220の操作片224の延出端部が下側継断部材178のボス部192に当接することとなる。その結果、図6に示されているように、コイルスプリング180の付勢力に抗して軸方向上方に押し上げられていた下側継断部材178がコイルスプリング180の付勢力によって軸方向下方に押し下げられる。そして、上側継断部材176の係止凹所188と下側継断部材178の係止片194との係合状態が解除されて、電気モータ14の回転駆動力が上側継断部材176に伝達されないようになる。
Then, when the drain valve is driven and displaced to the operating position, as shown in FIG. 7, the protruding
そこにおいて、排水弁は、それ自身が有する復帰力によって、初期位置に向かって返戻作動を開始しようとする。しかしながら、上述の如き電気粘性流体76の粘性に基づくトルクの伝達により、揺動体260のストッパ部268がストッパ歯車248のストッパ突部270に係合された状態が維持される。また、係止部材240の係止爪242が上側継断部材176の係止爪182に係止されて、上側継断部材176の逆方向への回転が阻止される。その結果、遊星歯車機構172を構成する従動体198に設けられた連結ピニオン210の逆方向への回転が阻止されて、排水弁の作動位置への保持が可能となっている(図11参照)。
There, the drain valve tries to start the return operation toward the initial position by the return force that it has. However, the transmission of torque based on the viscosity of the
そして、所定時間が経過すると、電気モータ14への給電が中止される。その際、一対の接続端子78a,78b間への直流電圧の印加も中止される。これにより、入力側伝達車44と出力側伝達車60の間でのトルクの伝達が行われなくなる。その結果、コイルスプリング266の付勢力によって、揺動体260が初期位置に向かって揺動せしめられる。そして、揺動体260が初期位置にある状態では、揺動体260のストッパ部268がストッパ歯車248のストッパ突部270に係合されていない状態となる。これにより、回転作動軸142の回転が許容されて、回転作動軸142に設けられた調速ピニオン140に噛合わされた外歯歯車202を有するケース196の回転も許容される。その結果、係止部材240の係止爪242が上側継断部材176の係止爪182に係止されることによって得られた上側継断部材176の逆回転阻止力がスライドレバー18に伝達されなくなる。そして、排水弁が、それ自身が有する復帰力によって作動位置から初期位置に返戻作動するようになっている。
And when predetermined time passes, the electric power feeding to the
そこにおいて、排水弁が返戻作動を開始すると、カムレバー220の突出片230が、中間車174の操作突部234に当接した状態から解除されて、図8に示されているように、スライドレバー18のガイド突部232に摺接されるようになっている。これにより、操作片224の基端部分が下側継断部材178のボス部192に当接される。その結果、下側継断部材178がコイルスプリング180の付勢力に抗して軸方向上方に押し上げられて、上側継断部材176の係止凹所188と下側継断部材178の係止片194が係合された状態となる。そして、排水弁の作動位置から初期位置への返戻作動時には、上側継断部材176の係止凹所188と下側継断部材178の係止片194が係合せしめられる。これにより、電気モータ14の磁力によるロータ34の位置決め力(ディテントトルク)が上側継断部材176に伝達されることとなる。その結果、上側継断部材176の逆方向への回転が阻止されるようになっている。
Then, when the drain valve starts returning operation, the protruding
また、排水弁の作動位置から初期位置への返戻作動時には、中間車174および遊星歯車機構172を構成する従動体198に形成された連結ピニオン210が逆方向に回転せしめられるようになっているが、ケース196の回転が許容されていると共に、継断ピニオン186(太陽歯車)の逆方向への回転が阻止されるようになっていることから、ケース196の回転が回転作動軸142に伝達されるようになっている。そして、回転作動軸142が回転せしめられることにより、各摺動体150が遠心力によって回転作動軸142の軸直角方向外方に広がって筒状摺動面158に摺動せしめられる。その結果、排水弁の返戻作動時のスピードが調節されるようになっている。
Further, when the drain valve is returned from the operating position to the initial position, the connecting pinion 210 formed on the driven body 198 constituting the
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、遊星歯車機構172によって機械式クラッチ手段が構成されている。そして、かかる機械式クラッチ手段(遊星歯車機構172)と、電気粘性流体式クラッチ手段165(図10参照)によって、クラッチ手段が構成されている。また、本実施形態では、入力側伝達車44によって駆動側歯車が構成されていると共に、出力側伝達車60によって伝達側歯車が構成されている。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the
このような構造とされた排水弁駆動用ギヤードモータ166においては、機械式クラッチ手段としての遊星歯車機構172を継断する揺動体260に対して電気モータ14の回転駆動力を伝達する経路上に電気粘性流体式クラッチ手段165が設けられていることから、従来のフライホイルを用いたギヤードモータに比して、機械的な磨耗による特性の劣化を回避することが可能となる。
In the drainage valve driving geared
以上、本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 As mentioned above, although several embodiment of this invention has been explained in full detail, these are illustrations to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this embodiment. .
例えば、前記第一及び第二の実施形態において、一対の接続端子78a,78b間に交流の電圧を印加するようにしても良い。また、一対の接続端子78a,78b間にパルス電圧を印加するようにしても良い。パルス電圧を印加する場合には、電圧を連続して印加する際の電圧の低下を回避したり、電気粘性流体の内部で絶縁破壊が起きることを回避することが可能となる。
For example, in the first and second embodiments, an AC voltage may be applied between the pair of
また、前記第一の実施形態において、調速機構138を設けなくても良い。この場合、一対の接続端子78a,78b間に適当な電圧を印加して、出力側伝達車60の回転速度を調節することにより、排水弁の返戻作動時のスピードを抑えるようにしても良い。
In the first embodiment, the
さらに、前記第一及び第二の実施形態において、入力側伝達車44に収容容器68が設けられていても良い。この場合、収容容器68内に位置せしめられる電極が、出力側伝達車60に設けられることとなる。
Furthermore, in the first and second embodiments, a
更にまた、前記第一及び第二の実施形態において、図12に示すように、軸方向に離隔位置せしめられた環状のリング272,272を、軸方向に延びて周方向に並ぶように配された帯板274で相互に連結した構造の入力側電極276(一方の電極)を採用するようにしても良い。なお、帯板274は、軸方向に延びている必要はなく、例えば、軸方向に対して傾斜しても良い。また、環状のリング272は、軸方向の両端だけでなく、軸方向中間部分にあっても良い。即ち、入力側電極は、格子状であっても良い。
Furthermore, in the first and second embodiments, as shown in FIG. 12,
更にまた、前記第一及び第二の実施形態において、収容容器68として、連結板(74)を備えていないものを採用しても良い。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
更にまた、前記第二の実施形態において、ストッパ歯車248を採用せずに、回転作動軸142にストッパ突部を設けて、揺動体260のストッパ部268が回転作動軸142のストッパ突部に係合されるようにしても良い。
Furthermore, in the second embodiment, without using the
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10:排水弁駆動用ギヤードモータ,14:電気モータ,16:減速歯車列,18:スライドレバー,44:入力側伝達車,52:入力側電極、60:出力側伝達車,68:収容容器,70:内側円筒,72:外側円筒,76:電気粘性流体 10: drainage valve drive geared motor, 14: electric motor, 16: reduction gear train, 18: slide lever, 44: input side transmission wheel, 52: input side electrode, 60: output side transmission wheel, 68: container 70: inner cylinder, 72: outer cylinder, 76: electrorheological fluid
Claims (3)
前記電気モータの駆動力を前記出力部材に伝達/遮断するクラッチ手段として、電気粘性流体への印加電圧の変化に基づく該電気粘性流体の粘性の変化を利用した電気粘性流体式クラッチ手段が採用されていることを特徴とする排水弁駆動用ギヤードモータ。 The output member is driven by an electric motor via a speed reducing means such as a gear train, and the drain valve as an operation target having a return force connected to the output member is driven and displaced from the initial position to the operating position. In the geared motor for driving the drainage valve which holds the drainage valve in the operating position and further allows the return operation of the drainage valve from the operating position to the initial position.
As a clutch means for transmitting / cutting off the driving force of the electric motor to the output member, an electrorheological fluid type clutch means using a change in viscosity of the electrorheological fluid based on a change in voltage applied to the electrorheological fluid is employed. A drainage valve drive geared motor characterized by
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2008
- 2008-05-16 JP JP2008129374A patent/JP2009278819A/en active Pending
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