JP2015042898A - 歯車機構および冷蔵庫の引き出し駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車の端面に設けた凹部内にトルクリミッタを構成する際に、当該歯車の強度の低下を抑制しながら、当該歯車の小型化を図ることがきる歯車機構を提供すること。
【解決手段】モータ１１の回転をラック６に伝達する回転伝達機構２１の第１複合歯車２３は、第１小径歯車３２と、第１小径歯車３２と同軸に配置されて第１小径歯車３２側の端面７１に凹部７２を備える第１大径歯車３１と、第１小径歯車３２と第１大径歯車３１との間に設けられたトルクリミッタ３３を有する。トルクリミッタ３３は、凹部７２の環状内周面７２ｂに設けられた内歯７７と、内歯７７に係止可能な係止爪８５を備え凹部７２内で第１小径歯車３２と一体に回転するトルクリミッタ部材８１を備える。第１大径歯車３１は、第１軸線Ｌ１に対して傾く歯底７０ｂを備える傾歯歯車であり、内歯７７の歯底７７ｂは第１軸線Ｌ１と平行に延びている
【選択図】図５

Description

本発明は、トルクリミッタを搭載する歯車機構、およびモータの回転を伝達する輪列中にトルクリミッタを搭載する歯車機構を備える冷蔵庫の引き出し駆動装置に関する。

冷蔵庫の引き出し等を自動的に開放状態とする引き出し駆動装置は特許文献１に記載されている。特許文献１の引き出し駆動装置は、駆動源としてのモータと、引き出しに連結された直動部材を備えている。モータの回転は減速輪列および回転直動変換機構を介して直動部材に伝達され、直動部材が一方向に移動するのに伴って、引き出しが閉位置から開位置に移動する。

モータの駆動によって閉位置から開位置に移動する引出しは、ユーザーにより強制的にその移動を阻止される場合がある。このような場合には、ユーザーによって引き出しに加えられた大きな力が回転直動変換機構および減速輪列を介してモータに伝達されるので、この力が回転直動変換機構や減速輪列を構成する部材やモータを損傷させてしまうことがある。かかる損傷を回避するために、特許文献１の駆動装置は、減速輪列の途中にトルクリミッタを配置して、引き出しに加えられた大きな力がモータまで伝達されることを防止している。

ここで、特許文献１のトルクリミッタは、同軸に配置された２つの平歯車の間に設けられている。また、同軸に配置された２つの平歯車のうちの一方の平歯車には、他方の平歯車側の端面に凹部が形成されており、トルクリミッタはこの凹部内に構成されている。

特開２００３−１８５３３３号公報

平歯車の端面に設けた凹部内にトルクリミッタを構成すると、内周側にトルクリミッタが配置されるスペースを確保しなければならない分、この平歯車を径方向で小さくすることが困難となる。

ここで、凹部に外接する外接円と平歯車の歯先円の間を狭くすれば、平歯車の内周側にトルクリミッタを構成するスペースを確保しながら平歯車を径方向で小さくすることが可能となる。しかし、このようにした場合には、平歯車において凹部の外周側に位置する筒状部が、トルクリミッタを介して伝達される力によって損傷しやすくなるという問題がある。特に、トルクリミッタを、凹部の環状内周面に形成した内歯と、内歯に係止する係止爪を備えるトルクリミッタ部材から構成する場合には、凹部に外接する外接円と平歯車の外歯の歯先円との間を狭くすると、筒状部において外周側に外歯の歯底が位置し、かつ、内周側に内歯の歯底が位置する部分では、径方向の厚さが極端に薄くなる。また、この薄い部分は軸線方向に延びており、周方向に一定間隔で複数形成される。この結果、平歯車の強度が低下して、損傷しやすくなる。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、歯車の端面に設けた凹部内にトルクリミッタを構成する際に、当該歯車の強度の低下を抑制しながら、当該歯車の小型化を図ることができる歯車機構を提供することにある。また、モータの回転を伝達する輪列中にトルクリ
ミッタを搭載する歯車機構を備える冷蔵庫の引き出し駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の歯車機構は、第１歯車と、前記第１歯車と同軸に配置されて前記第１歯車側の端面に凹部を備える第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けられたトルクリミッタと、を有し、前記トルクリミッタは、前記凹部の環状内周面に設けられた内歯と、前記内歯に係止可能な係止爪を備え前記凹部内で前記第１歯車と一体に回転するトルクリミッタ部材と、を備え、前記第２歯車は、軸線に対して傾く歯底を備える傾歯歯車であり、前記内歯の歯底は、前記軸線と平行に延びていることを特徴とする。

本発明によれば、端面にトルクリミッタ用の凹部を備える第２歯車は傾歯歯車であり、凹部の外周側の筒状部に形成されている外歯の歯底は軸線に対して傾いた方向に延びている。したがって、トルクリミッタを、凹部の環状内周面に形成した内歯と、内歯に係止する係止爪を備えるトルクリミッタ部材から構成した場合でも、筒状部に軸線方向に延びる薄い部分が周方向に一定間隔で形成されることを防止或いは抑制できる。この結果、第２歯車の強度の低下を抑制できるので、第２歯車を平歯車とした場合と比較して端面の凹部に外接する外接円と歯先円の間を狭くすることが可能となり、第２歯車を径方向で小さくできる。また、第２歯車を小さくできるので、歯車機構を径方向で小型化することが容易となる。

本発明において、前記第２歯車の外周面に形成された歯底は、前記軸線方向の一方の端部分と他方の端部分が周方向にずれており、前記軸線方向から見たときに重なっていないことが望ましい。このようにすれば、第２歯車を径方向から見たときに、内歯の各歯底に対して第２歯車の外周面の歯先が必ず交差して重なる。従って、軸線方向に延びる薄い部分が筒状部に形成されることがない。

本発明において、前記トルクリミッタ部材は、前記第１歯車と同軸に設けられた胴部と、前記胴部から外周側に突出して周方向に延びており、先端側部分が径方向に変位可能な腕部と、を備え、前記係止爪は、前記腕部の先端部分に設けられており、前記腕部は、前記軸線方向から見たときに前記第１歯車よりも外周側に位置しており、前記第１歯車および前記トルクリミッタ部材は、樹脂により一体成型されているものとすることができる。このような構成のトルクリミッタでは、トルクリミッタ部材を径方向で大きく形成することによりトルクのばらつきを抑制してトルクリミッタの動作を安定したものとすることができる。従って、トルクリミッタ部材を収納する第２歯車の凹部を径方向に大きく形成する必要性が生じるが、かかる場合でも、第２歯車が傾歯歯車とされているので、第２歯車の強度の低下を抑制しながら、径方向への拡大も抑制できる。

本発明において、前記第２歯車は、前記凹部の底面から前記軸線方向に延びる筒部を備え、前記筒部の中心孔は、前記第２歯車を貫通しており、当該第２歯車を回転可能に支持する支軸が挿入される軸受となっているものとすることができる。このような構成では、凹部内に筒部を備えることによってトルクリミッタ部材が径方向に大きくなり、第２歯車の凹部を径方向に大きく形成しなければならない場合が発生するが、かかる場合でも、第２歯車を傾歯歯車とされているので、第２歯車の強度の低下を抑制しながら、径方向への拡大も抑制できる。

次に、本発明の冷蔵庫の引き出し駆動装置は、モータと、ラックと、前記ラックに噛合する出力歯車と、前記モータの回転を前記出力歯車に伝達する回転伝達機構とを有し、前記ラックの直動によって引き出しを移動させる冷蔵庫の引き出し駆動装置において、前記回転伝達機構は、上記の歯車機構と、前記歯車機構の前記第２歯車に噛合するウォームギ
ヤとを備え、前記モータの回転は、前記ウォームギヤ、前記第２歯車および前記歯車機構の前記第１歯車をこの順番に伝達されることを特徴とする。

本発明によれば、モータの回転をラックに伝達する回転伝達機構がトルクリミッタを有する歯車機構を備えている。従って、モータの回転によってラックが直動移動して引き出しが開方向に移動しているときに、ユーザーによって強制的にその移動が阻止された場合でも、ユーザーによって引き出しに加えられた大きな力がトルクリミッタよりもモータ側まで伝達されることを防止できる。よって、引き出し側からの力によって回転伝達機構やモータが損傷することを防止できる。また、歯車機構を径方向で小型化することが容易なので、引き出し駆動装置を小型化することも容易となる。さらに、トルクリミッタを搭載する歯車機構の第２歯車と噛合する歯車をウォームギヤとしているので、傾歯歯車である第２歯車と噛合する歯車を傾歯歯車とする場合と比較して、加工の困難な傾歯歯車の点数を抑制できる。

本発明において、前記第２歯車から前記ウォームギヤを回転させるために必要なトルクは、前記トルクリミッタが前記第２歯車から前記第１歯車へ回転を伝達することが可能な最大のトルクよりも小さいことが望ましい。このようにすれば、引き出しが小さな力で閉位置に向かって押し込まれたときに、ウォームギヤを回転させながら、引き出しを移動させることが可能となる。

本発明において、前記歯車機構は、前記出力歯車の回転軸と平行で前記ラックの直動方向と直交する方向に前記軸線を向け、前記直動方向で前記モータと前記出力歯車の間に配置されていることが望ましい。このようにすれば、歯車機構を径方向で小さくすることにより、装置をラックの直動方向で小型化することができる。

本発明において、前記歯車機構は、前記出力歯車の回転軸と平行で前記ラックの直動方向と直交する方向に前記軸線を向け、前記直動方向および前記軸線方向と直交する直交方向で前記ウォームギヤと前記ラックの間に配置されていることが望ましい。このようにすれば、歯車機構を径方向で小さくすることにより、装置を直交方向で小型化することができる。

本発明によれば、端面にトルクリミッタ用の凹部を備える第２歯車は傾歯歯車であり、凹部の外周側の筒状部に形成されている外歯の歯底は軸線に対して傾いた方向に延びている。したがって、トルクリミッタを、凹部の環状内周面に形成した内歯と、内歯に係止する係止爪を備えるトルクリミッタ部材から構成した場合でも、筒状部に軸線方向に延びる薄い部分が周方向に一定間隔で形成されることを防止或いは抑制できる。よって、第２歯車の強度の低下を抑制しながら凹部に外接する外接円と歯先円の間を狭くすることが可能となり、第２歯車を径方向で小さくできる。また、第２歯車を小さくできるので、歯車機構を径方向で小型化することが容易となり、引き出し駆動装置を小型化することができる。

引き出し駆動装置の冷蔵庫への搭載状態の説明図である。 本発明を適用した引き出し駆動装置の斜視図である。 第１ケースを取り外した引き出し駆動装置の側面図である。 回転伝達機構の輪列展開図である。 トルクリミッタを搭載した第１複合歯車の説明図である。 トルクリミッタを構成するための凹部を備える第１大径歯車の説明図である。 第１小径歯車およびトルクリミッタ部材の説明図である。

（全体構成）
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態の引き出し駆動装置を説明する。図１は引き出し駆動装置の冷蔵庫への搭載状態の説明図である。図２は本発明を適用した引き出し駆動装置の斜視図である。図１に示すように、本例の引き出し駆動装置１は、冷蔵庫１００に搭載され、引き出し１０１となっている冷蔵室、冷凍室、或いは、野菜室を開く。引き出し１０１は、冷蔵庫１００を正面から見たときに、引き出し１０１を挟んだ幅方向の両側で前後方向に延びる１対のレール１０２上にスライド可能な状態で載せられている。

引き出し１０１においてレール１０２上に位置する外枠部１０３にはローラー１０４が搭載されており、引き出し１０１はレール１０２に沿って円滑に移動する。引き出し１０１は、引き出し１０１の箱部１０５が冷蔵庫１００内に収納された閉位置１０１Ａと、箱部１０５が冷蔵庫１００の外側に配置された開放位置１０１Ｂの間を移動する。

本例の冷蔵庫１００では、一対のレール１０２の後端部分に、後方に向かって下方に傾斜する傾斜レール部分１０２ａが設けられている。引き出し１０１が閉位置１０１Ａの近傍に配置されると、引き出し１０１は、後側のローラー１０４が傾斜レール部分１０２ａ上に配置された状態となり、引き出し１０１の自重によって後方に移動して、閉位置１０１Ａに配置される。

引き出し駆動装置１は、引き出し１０１と冷蔵庫１００の一方の側壁（不図示）の間に配置されている。引き出し１０１を開けるためのスイッチ（不図示）が操作されると、冷蔵庫１００の制御部１０６から引き出し駆動装置１に駆動信号が送信される。引き出し駆動装置１は、駆動信号によって動作して、箱部１０５が冷蔵庫１００内に収納されている閉位置１０１Ａにある引き出し１０１を閉位置１０１Ａから所定距離だけ前方に離れた開位置１０１Ｃまで押し出す。開位置１０１Ｃは閉位置１０１Ａと開放位置１０１Ｂの間であって、閉位置１０１Ａに近い位置である。

図２に示すように、引き出し駆動装置１は全体として直方体形状をしたケース２を有している。ケース２は引き出し駆動装置１の幅方向に配列された第１ケース３と第２ケース４を備えている。ケース２の前面２ａの上側部分には開口部５が設けられている。開口部５からは引き出し１０１を前方に押し出すラック６の先端部分が外側に突出している。図１に実線で示す状態は、ラック６が待機位置６Ａに配置されている状態である。ラック６は引き出し１０１を押し出す際に、図２において２点鎖線で示す突出位置６Ｂまで前進する。

ラック６の先端側は、引き出し１０１に設けられた被操作部１０７（図１参照）への当接部になっている。被操作部１０７は引き出し１０１の箱部１０５の側面から冷蔵庫１００の幅方向を引き出し駆動装置１の側に向かって突出する突出部である。図１に示すように、引き出し駆動装置１は、ラック６が待機位置６Ａに配置された状態で、ラック６の先端側が、閉位置１０１Ａにある引出しの被操作部１０７に後方から当接する設置位置に搭載される。

ケース２からは後方に向かって配線８が引き出されている。引き出し１０１を開けるためのスイッチが操作されると配線８を介して冷蔵庫１００の制御部１０６から引き出し駆動装置１に駆動信号が入力される。駆動信号が入力されると、モータ１１（図３参照）が駆動されてラック６が待機位置６Ａから突出位置６Ｂに直進する。ラック６の移動によって引き出し１０１の被操作部１０７が前方に推されるので、引き出し１０１は閉位置１０１Ａからラック６の移動距離分だけ前方に離れた開位置１０１Ｃに配置される。

(内部構造）
図３は第２ケース４を取り外した場合の引き出し駆動装置１の側面図である。図３（ａ）はラック６が待機位置６Ａにある状態を示し、図３（ｂ）はラック６が突出位置６Ｂにある状態を示す。図４は図３（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った輪列展開図である。なお、以下の説明では、引き出し駆動装置１が冷蔵庫１００に搭載された状態で冷蔵庫１００の上下方向に対応する方向をＸ方向、冷蔵庫１００の前後方向に対応する方向をＹ方向、冷蔵庫１００の幅方向に対応する方向をＺ方向とする。また、冷蔵庫１００の上方（上側）、下方（下側）をそれぞれＸ方向の上方（上側）、下方（下側）、冷蔵庫１００の前方（前側）、後方（後側）をそれぞれＹ方向の前方（前側）、後方（後側）として、引き出し駆動装置１を説明する。

図３に示すように、第１ケース３におけるＸ方向の上側部分にはラック６が搭載されている。ラック６はＹ方向に長く延びており、その前端部分が第１ケース３の前板１２よりも前方に突出している。図３（ａ）に示すように、ラック６が待機位置６Ａに配置されている状態では、ラック６の後端は、第１ケース３の後板１３の近傍に位置している。ラック６は、第１ケース３の側板１４からＺ方向に突出して設けられた第１直動ガイド１５（図３（ｂ）参照）、および、第２ケースの側板１６からＸ方向に突出して設けられた第２直動ガイド１７（図４参照）などによってＹ方向にスライド可能な状態でケース２に支持されている。ラック６の下側には歯部１８が設けられている。

第１ケース３におけるＸ方向の下側部分の後側にはモータ１１が搭載されている。モータ１１はそのモータ軸線Ｌ０がＹ方向に延びるように配置されている。すなわち、モータ１１はそのモータ軸線Ｌ０がラック６の直動方向（Ｙ方向）に平行となるように配置されている。モータ１１の反出力側であるＹ方向の後方には、回路基板１９が配置されている。回路基板１９はＸ方向に延びており、回路基板１９の前面の下端部分にモータ１１が搭載されている。回路基板１９の前面の上端部分にはタクトスイッチ２０が搭載されている。

第１ケース３におけるモータ１１の前方の空間には、モータ１１の回転を減速してラック６に伝達する回転伝達機構２１が配置されている。回転伝達機構２１は、モータ１１の出力軸に取り付けられたウォームギヤ２２、第１複合歯車（歯車機構）２３、第２複合歯車２４および出力歯車２５を備えている。出力歯車２５は第１ケース３の前端部分に配置されてラック６の歯部１８と噛合している。図３（ａ）に示す状態からモータ１１が第１方向に駆動されて出力歯車２５が時計周りＣＷ方向に１回転すると、ラック６は、待機位置６Ａから図３（ｂ）に示す突出位置６Ｂまで移動する。図３（ｂ）に示す状態からモータ１１が第１方向とは逆の第２方向に駆動されて出力歯車２５が反時計周りＣＣＷ方向に１回転すると、ラック６は、突出位置６Ｂから図３（ａ）に示す待機位置６Ａまで移動する。

ウォームギヤ２２はモータ１１の出力軸に同軸に取り付けられている。ウォームギヤ２２におけるモータ１１とは反対側の端部分は第１ケース３に固定された軸受２７によって回転自在に支持されている。

第１複合歯車２３は、図４に示すように、ウォームギヤ２２と噛合する第１大径歯車（第２歯車）３１と、第１大径歯車３１と同軸で当該第１大径歯車３１よりも径の小さい第１小径歯車（第１歯車）３２を備えている。第１大径歯車３１は第１ケース３の側に位置し、第１小径歯車３２が第２ケース４の側に位置している。第１大径歯車３１と第１小径歯車３２は別体であり、第１大径歯車３１と第１小径歯車３２の間には、これら第１大径歯車３１と第１小径歯車３２と同軸にトルクリミッタ３３が構成されている。すなわち、
第１複合歯車２３はトルクリミッタ３３を搭載する歯車機構である。

第１大径歯車３１は、Ｚ方向に貫通する第１中心孔３４を備えている。第１中心孔３４には第１ケース３の側板１４から第２ケース４の側に向ってＺ方向に突出する第１支軸３５が挿入されている。より詳細には、第１支軸３５は、Ｚ方向の途中に円環状の段部３６を備えており、第１複合歯車２３は段部３６において上方を向く環状端面３６ａに第１中心孔３４の下端開口の開口縁が当接した状態で段部３６よりも第２ケース４の側に支持されている。そして、第１中心孔３４には、第１支軸３５の段部３６よりも上側部分が挿入されている。これにより、第１複合歯車２３は第１支軸３５の第１軸線Ｌ１（軸線）回りに回転可能に支持されている。また、第２ケース４において第１支軸３５と対向する位置には、第２ケース４の側板１４から第１ケース３の側に向かって突出する第１突部３７が設けられており、第１突部３７は第１支軸３５の先端に設けられた第１凹部３８に挿入されている。第１複合歯車２３は第２ケース４の側板１６と第１支軸３５の段部３６によってＺ方向の移動が規制されている。

第２複合歯車２４は、第１複合歯車２３の第１小径歯車３２と噛合する第２大径歯車４１と、第２大径歯車４１と同軸で当該第２大径歯車４１よりも径の小さい第２小径歯車４２を備えている。第２小径歯車４２は第１複合歯車２３の第１大径歯車３１よりも第１ケース３の側に位置し、第２大径歯車４１は第１複合歯車２３の第１大径歯車３１よりも第２ケース４の側に位置している。第２複合歯車２４は、第２大径歯車４１と第２小径歯車４２が一体に成型された樹脂成型品である。

第２複合歯車２４はＺ方向に貫通する第２中心孔４３を備えている。第２中心孔４３には第１ケース３の側板１４から第２ケース４の側に向ってＺ方向に突出する第２支軸４４が挿入されており、これにより、第２複合歯車２４は第２支軸４４の第２軸線Ｌ２回りに回転可能に支持されている。第２ケース４において第２支軸４４と対向する位置には、第２ケース４の側板１４から第１ケース３の側に向かって突出する第２突部４５が設けられており、第２突部４５は第２支軸４４の先端に設けられた第２凹部４６に挿入されている。第２複合歯車２４は、第１ケース３の側板１４と第２ケース４の側板１６によって各Ｚ方向の移動が規制されている。

出力歯車２５は、第２小径歯車４２と噛合する大径歯車５１と、当該大径歯車５１よりも小径でラック６の歯部１８と噛合する小径歯車５２を備えている。大径歯車５１が第１ケース３の側に位置し、小径歯車５２が第２ケース４の側に位置している。小径歯車５２は、ラック６が待機位置６Ａに配置されている状態では、図３（ａ）に示すように、ラック６の歯部１８の先端部１８ａと噛合する。一方、ラック６が突出位置６Ｂに配置された場合には、図３（ｂ）に示すように、小径歯車５２はラック６の歯部１８の後端部１８ｂに噛合する。小径歯車５２の大径歯車５１とは反対側の端面（第２ケース４側の端面）には大径歯車５１および小径歯車５２と同軸にカム５３が設けられている。カム５３は、図３に示すように、周方向の一箇所に半径方向に突出する突部５４を備えている。出力歯車２５は、大径歯車５１、小径歯車５２およびカム５３が一体に成型された樹脂成型品である。

図４に示すように、出力歯車２５はＺ方向に貫通する中心孔５５を備えている。中心孔５５には第１ケース３の側板１４から第２ケース４の側に向ってＺ方向に突出する第３支軸５６が挿入されており、これにより出力歯車２５は第３支軸５６の第３軸線Ｌ３回りに回転可能に支持されている。また、第２ケース４において第３支軸５６と対向する位置には、第２ケース４の側板１４から第１ケース３の側に向かって突出する第３突部５７が設けられており、第３突部５７は第３支軸５６の先端に設けられた第３凹部５８に挿入されている。出力歯車２５は、第１ケース３の側板１４と第２ケース４の側板１６によって各
Ｚ方向の移動が規制されている。

ここで、回転伝達機構２１をＺ方向と直交する方向（第１〜第３軸線Ｌ１〜Ｌ３と直交する方向）から見た場合には、図４に示すように、第１複合歯車２３は、出力歯車２５の小径歯車５２およびカム５３の側方に位置しており、出力歯車２５の大径歯車５１よりも第２ケース４の側に配置されている。また、回転伝達機構２１をＺ方向から見た場合には、図３に示すように、第１複合歯車２３はＹ方向（ラック６の移動方向およびモータ１１のモータ軸線Ｌ０方向）において、モータ１１と出力歯車２５の間に配置されており、第１複合歯車２３の第１大径歯車３１と出力歯車２５の大径歯車５１が部分的に重なっている。また、第１複合歯車２３はＸ方向（ラック６の移動方向およびモータ１１のモータ軸線Ｌ０方向と直交する直交方向）において、ラック６とモータ１１の間に配置されている。

次に、図３に示すように、回路基板１９と出力歯車２５のカム５３の間にはスイッチ部材６１が架け渡されている。スイッチ部材６１はＹ方向に延びており、その前端部分にはカム５３に摺動する摺動部６２ａと、Ｚ方向に貫通した長穴６３が設けられている。摺動部６２ａはスイッチ部材６１の側板１４の側の面に形成された凹部６２の周壁面であり、長穴６３はこの凹部６２の底面を貫通している。凹部６２にはＺ方向からカム５３が挿入されている。スイッチ部材６１のＹ方向の後端部は回路基板１９に搭載されたタクトスイッチ２０を操作する操作部６４となっている。また、スイッチ部材６１において摺動部６２ａよりも操作部６４に近い部分にはＺ方向に貫通する矩形の貫通穴６５が形成されている。貫通穴６５内には、第１ケース３からＺ方向の突出する係止部６６と圧縮コイルバネ６７が配置されている。圧縮コイルバネ６７は、その軸線をＹ方向に向けた状態で係止部６６の前方に配置されており、後端が係止部６６に係止され、前端がスイッチ部材６１に係止されている。これにより、圧縮コイルバネ６７は、スイッチ部材６１をタクトスイッチ２０の側に向かって付勢している。

ここで、出力歯車２５が時計回りのＣＷ方向に１回転する間にカム５３もＣＷ方向に１回転する。カム５３が回転すると、カム５３の突部５４が摺動部６２ａを摺接して、スイッチ部材６１をＹ方向に往復移動させる。すなわち、スイッチ部材６１は、図３（ａ）に示すようにスイッチ部材６１の操作部６４がタクトスイッチ２０から離間した離間位置から、操作部６４がタクトスイッチ２０を押圧する押圧位置を経由し、再び、図３（ｂ）に示すように、スイッチ部材６１の操作部６４がタクトスイッチ２０から離間する離間位置に戻る。従って、出力歯車２５が１回転する間に、タクトスイッチ２０は、オフの状態からオンの状態を径由し、再びオフの状態に戻る。タクトスイッチ２０の状態に基づく信号は、配線８を介して冷蔵庫１００の制御部１０６に入力される。冷蔵庫１００の制御部１０６は、タクトスイッチ２０がオフのときに、ラック６が待機位置６Ａまたは突出位置６Ｂのいずれかに配置されていることを検出する。

（第１複合歯車）
図５（ａ）は第１複合歯車２３の軸方向から見た図であり、図５（ｂ）は第１複合歯車２３を第２ケース４の側から見た場合の斜視図であり、図５（ｃ）は第１複合歯車２３の分解斜視図である。図６（ａ）は第１大径歯車３１の軸方向から見た図であり、図６（ｂ）は第１大径歯車３１の側面図であり、図６（ｃ）は第１大径歯車３１を第２ケース４の側から見た場合の斜視図である。図７（ａ）は第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材の軸方向から見た図であり、図７（ｂ）は第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材を第２ケース４の側から見た場合の斜視図であり、図７（ｃ）は第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材を第１ケース３の側から見た場合の斜視図である。

図５および図６に示すように、第１複合歯車２３の第１大径歯車３１は外歯７０が傾歯
となっている傾歯歯車である。図６（ａ）、（ｃ）に示すように、第１大径歯車３１は第１小径歯車３２側の端面７１に凹部７２を備えており、凹部７２の外周側は筒状部７３となっている。凹部７２の中心には、凹部７２の底面からＺ方向を第１小径歯車３２の側に延びる筒部７４が設けられている。筒部７４の中心孔は第１複合歯車２３の第１中心孔３４であり、凹部７２の底面７２ａを第１軸線Ｌ１方向（Ｚ方向）に貫通している。換言すれば、第１大径歯車３１は外周面に傾歯が形成された筒状部７３と、筒状部７３の中心に筒状部７３と同軸に設けられた筒部７４と、筒部７４および筒状部７３の第１小径歯車３２とは反対側の端部を連続させている環状の底部７５を備えている。第１大径歯車３１の第１ケース３の側の下端面７６、すなわち、底部７５の下端面７６は第１軸線Ｌ１と直交する平坦面となっている。凹部７２の環状内周面７２ｂには内歯７７が設けられている。内歯７７の歯先７７ａおよび歯底７７ｂは第１軸線Ｌ１と平行に延びている。第１大径歯車３１は樹脂成型品である。

図６（ｂ）に示すように、第１大径歯車３１の外歯７０、すなわち、筒状部７３の外周面に形成されている傾歯は、その歯先７０ａが第１軸線Ｌ１に対して傾斜しており、歯底７０ｂは第１軸線Ｌ１に対して傾斜している。また、歯底７０ｂは第１大径歯車３１の第１軸線Ｌ１方向の一方側（第１ケース３の側）の端部Ｐ１と他方側（第２ケース４の側）の端部Ｐ２が周方向で前後にずれており、第１軸線Ｌ１方向から見たときに重なっていない。すなわち、第１大径歯車３１では、周方向のいずれの位置においても、歯底７０ｂは、第１軸線Ｌ１と平行な方向で筒状部７３の上端から下端まで連続していない。

図７に示すように、第１小径歯車３２は、第１大径歯車３１の側にトルクリミッタ部材８１を備えている。トルクリミッタ部材８１は第１大径歯車３１に設けられた内歯７７とともにトルクリミッタ３３を構成するものであり、第１小径歯車３２と同軸に配置されている。第１小径歯車３２とトルクリミッタ部材８１とは一体に成型された樹脂成型品である。第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材８１の中心には第１軸線Ｌ１方向（Ｚ方向）に貫通する貫通穴８２が設けられている。

トルクリミッタ部材８１は、筒状の胴部８３と、胴部８３から外周側に突出して周方向（ＣＷ方向）に延びており、先端側部分が径方向に変位可能な腕部８４を備えている。腕部８４は胴部８３の周方向に等間隔で６本設けられている。腕部８４の先端部分には内歯７７に係止可能な係止爪８５が設けられている。胴部８３の第１ケース３の側の下面における貫通穴８２の開口縁部分には、図７（ｃ）に示すように、第１大径歯車３１の側に向かって一定高さで突出する環状突出部８６が設けられている。

より詳細には、腕部８４は胴部８３の外周面から径方向を外側に突出する基部８７と、基部８７の外周側の端部から周方向の一方側に向って胴部８３の外周面に沿って径方向に延びる円弧部８８を備えている。円弧部８８と胴部８３の外周面との間には隙間が形成されている。係止爪８５は円弧部８８の先端部分から外周側に突出している。係止爪８５はＺ方向に延びる突条であり、Ｚ方向から見た形状が山型をしている。ここで、胴部８３の外径寸法は第１小径歯車３２の歯先円の直径寸法よりも長い。従って、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｚ方向から見た場合に、腕部８４および係止爪８５は第１小径歯車３２よりも外周側に位置している。

トルクリミッタ３３は、図５に示すように、第１小径歯車３２と一体のトルクリミッタ部材８１を第１大径歯車３１の凹部７２内に配置することにより構成される。すなわち、第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材８１を貫通する貫通穴８２に第１大径歯車３１の筒部７４を挿入する。これにより、第１小径歯車３２およびトルクリミッタ部材８１が第１大径歯車３１上で第１軸線Ｌ１回りに回転可能な状態とする。次に、トルクリミッタ部材８１の係止爪８５を第１大径歯車３１の内歯７７の歯底７０ｂの内周側に位置させ
て、係止爪８５と内歯７７を係止させた状態とし、トルクリミッタ部材８１を第１大径歯車３１の凹部７２内に挿入する。これにより、トルクリミッタ３３が構成される。

なお、本例では、トルクリミッタ部材８１のＺ方向の高さ寸法は第１大径歯車３１の凹部７２の深さ寸法よりも短く、トルクリミッタ部材８１は凹部７２内に完全に収納される。従って、トルクリミッタ部材８１が第１大径歯車３１の凹部７２内に収納された状態では、Ｚ方向と直交する方向から見た場合に、第１小径歯車３２の歯部１８と第１大径歯車３１の歯部１８がＺ方向で隣接配置された第１複合歯車２３が構成される。

（引き出し駆動装置の動作）
図１、図３を参照して引き出し駆動装置１が引き出し１０１を開く開動作を説明する。まず、引き出し１０１は、図１に実線で示すように、閉位置１０１Ａに配置されているものとする。また、引き出し駆動装置１は、図３（ａ）に示すように、そのラック６が待機位置６Ａに配置されているものとする。ラック６の先端側は、引き出し１０１に設けられた被操作部１０７に後方から当接している。

この状態で引き出し１０１を開くためのスイッチが操作されると、冷蔵庫１００の制御部１０６から配線８を介して駆動信号が入力される。これによりモータ１１が第１方向に駆動される。モータ１１の第１方向への回転は、ウォームギヤ２２、第１複合歯車２３、第２複合歯車２４を介して減速されながら出力歯車２５に伝達される。これにより出力歯車２５が時計周りＣＷ方向に１回転すると、出力歯車２５の回転に伴ってラック６が待機位置６Ａから図３（ｂ）に示す突出位置６Ｂまで移動する。ラック６の移動によって引き出し１０１は図１に示す閉位置１０１Ａから開位置１０１Ｃに押し出される。

ここで、出力歯車２５がＣＷ方向に１回転する間にスイッチ部材６１はＹ方向に往復移動し、タクトスイッチ２０を、オフの状態からオンの状態を径由して再びオフの状態に変化させる。冷蔵庫１００の制御装置は、タクトスイッチ２０がオフの状態に戻ると、ラック６が突出位置６Ｂに到達したものと判断して、モータ１１を第１方向とは反対の第２方向に駆動する。

モータ１１の第２方向への回転は、ウォームギヤ２２、第１複合歯車２３、第２複合歯車２４を介して減速されながら出力歯車２５に伝達される。これにより出力歯車２５が反時計周りＣＣＷ方向に１回転すると、出力歯車２５の回転に伴ってラック６が突出位置６Ｂから図３（ａ）に示す待機位置６Ａに戻る。

ここで、出力歯車２５がＣＣＷ方向に１回転する間にスイッチ部材６１はＹ方向に往復移動し、タクトスイッチ２０を、オフの状態からオンの状態を径由して再びオフの状態に変化させる。冷蔵庫１００の制御装置は、タクトスイッチ２０がオフの状態に戻ると、ラック６が待機位置６Ａに到達したものと判断して、モータ１１を停止させる。

ラック６が待機位置６Ａに配置された後に、ユーザーが引き出し１０１を冷蔵庫１００の側に向かって押し込めば、引き出し１０１はラック６と干渉することなく、閉位置１０１Ａまで移動する。従って、ユーザーは軽い力で引き出し１０１を閉じることができる。

ここで、例えば、モータ１１が第１方向に駆動されてラック６がＹ方向を前方に移動している間に、ユーザーによって引き出し１０１の移動が阻止されると、ユーザーによって引き出し１０１に加えられた大きな力がラック６から回転伝達機構２１を介してモータ１１の側に向かう。

このような力はトルクリミッタ３３の最大伝達トルク（トルクリミッタ３３が第１大径
歯車３１と第１小径歯車３２との間で回転を伝達することが可能な最大のトルク）を超える程に大きな力となる。従って、この場合には、トルクリミッタ部材８１の係止爪８５と第１大径歯車３１の内歯７７との間の係止が解除される。この結果、第１複合歯車２３を構成している第１大径歯車３１と第１小径歯車３２が相対回転し、ラック６からモータ１１に向かう回転の伝達経路が遮断される。従って、引き出し１０１側からの力によって回転伝達機構２１を構成する部材やモータ１１を損傷させてしまうことを防止できる。

また、モータ１１が第２方向に駆動されてラック６がＹ方向の後方に移動している間に、停電が発生すると、ラック６が待機位置６Ａまで戻らずに、突出位置６Ｂと待機位置６Ａの間で停止することがある。このようなときにユーザーによって引き出し１０１が押し込まれた場合にも、ユーザーによって引き出し１０１に加えられた力はラック６から回転伝達機構２１を介してモータ１１の側に向かう。

ここで、ラック６からモータ１１の側に向かう力がトルクリミッタ３３の最大伝達トルクを超える程に大きな力の場合には、トルクリミッタ部材８１の係止爪８５と第１大径歯車３１の内歯７７との間の係止が解除される。この結果、第１複合歯車２３を構成している第１大径歯車３１と第１小径歯車３２が相対回転し、ラック６からモータ１１に向かう回転伝達機構２１が遮断される。従って、引き出し１０１側からの力によって回転伝達機構２１を構成する部材やモータ１１を損傷させてしまうことを防止できる。

一方、ラック６からモータ１１の側に向かう力がトルクリミッタ３３の最大伝達トルク以下の場合には、その力はモータ１１まで伝達される。すなわち、本例では、回転伝達機構２１において、第１大径歯車３１を回転させてウォームギヤ２２を回転させるために必要なトルクが、トルクリミッタ３３の最大伝達トルクよりも小さく設定されている。従って、ラック６からモータ１１の側に向かう力がトルクリミッタ３３の最大伝達トルク以下の場合には、ラック６が待機位置６Ａに向かって移動する間に、第１大径歯車３１によってウォームギヤ２２が回転させられ、モータ１１も第２方向に回転する。

なお、本例では、一対のレール１０２の後端部分には、後方に向かって下方に傾斜する傾斜レール部分１０２ａが設けられている。そして、引き出し１０１が閉位置１０１Ａの近傍に配置されると、引き出し１０１の後端部分が傾斜レール部分１０２ａ上に配置された状態となり、引き出し１０１は自重によって閉位置１０１Ａまで移動する。また、閉位置１０１Ａに移動した引き出し１０１は、引き出し駆動装置１が駆動されるまで、或いは、ユーザーによって引き出されるまで、自重によって閉位置１０１Ａに配置された閉状態が維持されるようになっている。

ここで、停電の発生によってラック６が待機位置６Ａまで戻らずに、突出位置６Ｂと待機位置６Ａの間で停止しているときに、引き出し１０１が閉位置１０１Ａの近傍に配置されると、引き出し１０１は、その自重でラック６を待機位置６Ａの方向に押し込みながら、閉位置１０１Ａに移動する。ここで、本例では、引き出し１０１の自重によってラック６からモータ１１の側に向かう力は、トルクリミッタ３３の最大伝達トルク以下である。また、本例では、回転伝達機構２１において第１大径歯車３１を回転させてウォームギヤ２２を回転させるために必要なトルクは、トルクリミッタ３３の最大伝達トルクよりも小さく設定されている。従って、引き出し１０１が自重によって閉位置１０１Ａの近傍から閉位置１０１Ａに向かって移動し、これに伴いラック６が待機位置６Ａに向かって移動する間に、第１大径歯車３１によってウォームギヤ２２が回転し、モータ１１が第２方向に回転する。

（作用効果）
本例では、端面７１にトルクリミッタ３３用の凹部７２を備える第１大径歯車３１は傾
歯歯車であり、歯底７０ｂが第１軸線Ｌ１に対して傾いている。したがって、凹部７２の環状内周面７２ｂに歯底７７ｂが第１軸線Ｌ１と平行に延びる内歯７７を設けた場合でも、第１大径歯車３１の強度の低下を抑制でき、第１大径歯車３１を径方向で小さくすることができる。

すなわち、第１大径歯車３１が平歯車の場合には、筒状部７３の外周面に設けられる外歯の歯底が第１軸線Ｌ１と平行に形成されてしまうので、筒状部７３において外歯の各歯底が位置し、且つ、内歯７７の歯底７７ｂが位置している部分では、径方向の厚さが極端に薄くなる。また、この薄い部分は、第１軸線Ｌ１方向に延びており、周方向に一定間隔で複数形成されてしまう。従って、第１大径歯車３１の強度が低下し、損傷しやすくなるという問題がある。

これに対して、本例では、第１大径歯車３１が傾歯歯車となっており、周方向のいずれの角度位置においても歯底７０ｂが第１軸線Ｌ１と平行な方向で筒状部７３の上端から下端まで連続していない。従って、周方向で内歯７７の歯底７７ｂと外歯７０の歯底７０ｂが一致した場合でも、径方向から見たときに、内歯７７の各歯底７０ｂに対して第１大径歯車３１の歯先７０ａが交差するように重なる。この結果、Ｚ方向に延びる薄い部分が筒状部７３の周方向で現われることを防止でき、第１大径歯車３１の強度の低下を抑制できる。よって、第１大径歯車３１を平歯車とした場合と比較して、端面７１の凹部７２に外接する外接円と歯先円の間を狭くすることが可能であり、第１大径歯車３１を径方向で小さくできる。

なお、本例の場合には、第１大径歯車３１の筒状部７３において周方向で内歯７７の歯底７７ｂと外歯７０の歯底７０ｂが一致する最も薄い部分は１．６ｍｍとなるが、第１大径歯車３１が傾歯歯車となっており、周方向のいずれの角度位置においても歯底７０ｂが第１軸線Ｌ１と平行な方向で筒状部７３の上端から下端まで連続しておらず、径方向から見たときに、内歯７７の各歯底７０ｂに対して第１大径歯車３１の歯先７０ａが交差するように重なるので、第１大径歯車３１の強度を確保できる。

また、本例では、第１大径歯車３１の凹部７２の中心に設けられた筒部７４は第１大径歯車３１を回転可能に支持する第１支軸３５が挿入される軸受となっている。さらに、第１大径歯車３１の凹部７２内に配置されるトルクリミッタ部材８１は、胴部８３から外周側に突出して周方向に延びる腕部８４を備えている。このような構成では、第１大径歯車３１の凹部７２を径方向に大きく形成して、トルクリミッタ部材８１を収納するためのスペースを確保しなければならないが、第１大径歯車３１が傾歯歯車とされているので、第１大径歯車３１の強度の低下を抑制しながら、第１大径歯車３１が径方向へ大きくなることを抑制できる。

さらに、本例では、第１複合歯車２３は、ラック６の直動方向（Ｙ方向）でモータ１１と出力歯車２５の間に配置されているので、第１複合歯車２３を径方向で小さくすることにより、装置をラック６の直動方向で小型化することができる。また、第１複合歯車２３は、ラック６の直動方向と交差する直交方向（Ｘ方向）でウォームギヤ２２とラック６の間に配置されているので、第１複合歯車２３を径方向で小さくすることにより、引き出し駆動装置１を直交方向で小型化することができる。

また、本例では、第１複合歯車２３の第１大径歯車３１と噛合する歯車をウォームギヤ２２としているので、傾歯歯車である第１大径歯車３１と噛合する歯車を傾歯歯車とする場合と比較して、加工の困難な傾歯歯車の数を抑制できる。

さらに、本例では、第１大径歯車３１の端面７１に設けた凹部７２内にトルクリミッタ
３３を構成しているので、トルクリミッタ３３を搭載する第１複合歯車２３を出力歯車２５の軸線Ｌ３方向（Ｚ方向）で小型化できる。従って、引き出し駆動装置１が出力歯車２５の軸線Ｌ３方向（Ｚ方向）で薄く構成されている。

なお、上記の例では、一対のレール１０２の後端部分に傾斜レール部分１０２ａが設け、閉位置１０１Ａの近傍に配置された引き出し１０１を自重によって閉位置１０１Ａに配置しているが、引き出し１０１と冷蔵庫１００に互いに吸引し合う磁石を搭載することにより、閉位置１０１Ａの近傍に配置された引き出し１０１をこれらの磁気吸引力によって閉位置１０１Ａに配置してもよい。この場合にも、回転伝達機構２１において第１大径歯車３１を回転させてウォームギヤ２２を回転させるために必要なトルクをトルクリミッタ３３の最大伝達トルクよりも小さく設定し、引き出し１０１が磁気吸引力によって閉位置１０１Ａの近傍から閉位置１０１Ａに向かって移動する際に、ラック６が待機位置６Ａに配置されていない場合には、引き出し１０１が閉位置１０１Ａ向かって移動する間に、第１大径歯車３１によってウォームギヤ２２が回転し、モータ１１が第２方向に回転するように構成できる。

１ 引き出し駆動装置
６ ラック
１１ モータ
２１ 回転伝達機構
２２ ウォームギヤ
２３ 第１複合歯車（歯車機構）
２５ 出力歯車
３１ 第１大径歯車（第２歯車）
３２ 第１小径歯車（第１歯車）
３３ トルクリミッタ
３４ 第１中心孔
３５ 第１支軸
７０ 第１大径歯車の外歯
７０ｂ 外歯の歯底
７１ 第１大径歯車の端面
７２ 凹部
７２ｂ 凹部の環状内周面
７４ 筒部
７７ 第１大径歯車の内歯
７７ｂ 内歯の歯底
８１ トルクリミッタ部材
８３ 胴部
８４ 腕部
８５ 係止爪
１００ 冷蔵庫
Ｌ１ 第１軸線（軸線）
Ｌ３ モータの回転軸
Ｐ１ 外歯の底部の一方の端部分
Ｐ２ 外歯の底部の他方の端部分
Ｘ 冷蔵庫の上下方向（直交方向）
Ｙ 冷蔵庫の前後方向（ラックの直動方向）

Claims (8)

1. 第１歯車と、
   前記第１歯車と同軸に配置されて前記第１歯車側の端面に凹部を備える第２歯車と、
   前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けられたトルクリミッタと、を有し、
   前記トルクリミッタは、前記凹部の環状内周面に設けられた内歯と、前記内歯に係止可能な係止爪を備え前記凹部内で前記第１歯車と一体に回転するトルクリミッタ部材と、を備え、
   前記第２歯車は、軸線に対して傾く歯底を備える傾歯歯車であり、
   前記内歯の歯底は、前記軸線と平行に延びていることを特徴とする歯車機構。
2. 請求項１において、
   前記第２歯車の外周面に形成された歯底は、前記軸線方向の一方の端部分と他方の端部分が周方向にずれており、前記軸線方向から見たときに重なっていないことを特徴とする歯車機構。
3. 請求項１または２において、
   前記トルクリミッタ部材は、前記第１歯車と同軸に設けられた胴部と、前記胴部から外周側に突出して周方向に延びており、先端側部分が径方向に変位可能な腕部と、を備え、
   前記係止爪は、前記腕部の先端部分に設けられており、
   前記腕部は、前記軸線方向から見たときに前記第１歯車よりも外周側に位置しており、
   前記第１歯車および前記トルクリミッタ部材は、樹脂により一体成型されていることを特徴とする歯車機構。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
   前記第２歯車は、前記凹部の底面から前記軸線方向に延びる筒部を備え、
   前記筒部の中心孔は、前記第２歯車を貫通しており、当該第２歯車を回転可能に支持する支軸が挿入される軸受となっていることを特徴とする歯車機構。
5. モータと、ラックと、前記ラックに噛合する出力歯車と、前記モータの回転を前記出力歯車に伝達する回転伝達機構とを有し、前記ラックの直動によって引き出しを移動させる冷蔵庫の引き出し駆動装置において、
   前記回転伝達機構は、請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の歯車機構と、前記歯車機構の前記第２歯車に噛合するウォームギヤとを備え、
   前記モータの回転は、前記ウォームギヤ、前記第２歯車および前記歯車機構の前記第１歯車をこの順番に伝達されることを特徴とする冷蔵庫の引き出し駆動装置。
6. 請求項５において、
   前記第２歯車から前記ウォームギヤを回転させるために必要なトルクは、前記トルクリミッタが前記第２歯車から前記第１歯車へ回転を伝達することが可能な最大のトルクよりも小さいことを特徴とする冷蔵庫の引き出し駆動装置。
7. 請求項５または６において、
   前記歯車機構は、前記出力歯車の回転軸と平行で前記ラックの直動方向と直交する方向に前記軸線を向け、前記直動方向で前記モータと前記出力歯車の間に配置されていることを特徴とする冷蔵庫の引き出し駆動装置。
8. 請求項５ないし７のうちのいずれか１項において、
   前記歯車機構は、前記出力歯車の回転軸と平行で前記ラックの直動方向と直交する方向に前記軸線を向け、前記直動方向および前記軸線方向と直交する直交方向で前記ウォーム
   ギヤと前記ラックの間に配置されていることを特徴とする冷蔵庫の引き出し駆動装置。

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