JP2016036224A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】接点部材を溝部に接着固定する際に、溝部に注入した接着剤が接点部材の湾曲部側に漏出せず、接着剤の付着による接点部材の寿命の低下を防止することができるギヤードモータを提供する。
【解決手段】弾性を有する板状の接点部材であるスイッチ接片が支持される支持部材を備え、前記支持部材には前記スイッチ接片の一部が嵌入される溝部が形成され、前記溝部は、前記スイッチ接片の接点側が保持される接点側保持部と、該接点側の反対側である後端側が保持される固定側保持部と、前記接点側保持部と前記固定側保持部との間に設けられた溝幅が拡幅された空間部と、を有し、前記スイッチ接片は前記固定側保持部と接着固定され、前記スイッチ接片は前記接点側保持部に圧入され、前記溝部の一側面を構成する前記接点側保持部と前記固定側保持部とは、外周面が連続した単一の部材からなることを特徴とするギヤードモータによる解決する。
【選択図】図５

Description

本発明はギヤードモータに関し、さらに詳しくは、弾性を有する板状の接点部材を備えるギヤードモータに関する。

下記特許文献１には、スイッチ接片（２９）が支持部材（２５）の溝部に保持されたモータ式駆動装置が記載されている。

特開２００６−２２３５５７号公報

薄板状の金属片などの導電性弾性体を接点部材として用い、出力部材の変位に連動してその接点部材を湾曲させることにより接点の接触（ＯＮ）と離間（ＯＦＦ）とを切り換え、装置の動作状態の検出や制御を行う機構が一般に知られている。

かかる接点部材は通常、ケース体などの支持部材に形成された溝部に嵌合されて保持されるが、溝部に接着剤を注入して接点部材を接着固定する際に、接着剤が溝部から漏出することがある。接着剤が接点部材の湾曲部側（接点部側）に漏出した場合、湾曲部の基端部に接着剤が付着することにより基端部の剛性が高くなり、湾曲部の弾性変形可能な範囲が小さくなる。その結果、湾曲部にかかる応力に対する基端部以外のたわみが大きくなり接点部材が折損しやすくなるという問題がある。

この場合、単純に溝部を長くすることで接着剤の漏出量を減らすことも考えられるが、溝部は接点部材を狭圧保持する必要があることから接点部材嵌合後の隙間の容積は極めて小さく、溝部を多少長くしたところで漏出量の低減効果は得られない。一方で実効が認められる程度に溝部を長くすることは装置を不必要に大型化してしまうこととなる。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、接点部材を溝部に接着固定する際に、溝部に注入した接着剤が接点部材の湾曲部側に漏出せず、接着剤の付着による接点部材の寿命低下を防止することができるギヤードモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のギヤードモータは、弾性を有する板状の接点部材であるスイッチ接片が支持される支持部材を備え、前記支持部材には前記スイッチ接片の一部が嵌入される溝部が形成され、前記溝部は、前記スイッチ接片の接点側が保持される接点側保持部と、該接点側の反対側である後端側が保持される固定側保持部と、溝幅が拡幅された空間部と、を有し、前記空間部は前記接点側保持部と前記固定側保持部との間に設けられ、前記スイッチ接片は前記固定側保持部と接着固定され、前記スイッチ接片は前記接点側保持部に圧入され、前記溝部の一側面を構成する前記接点側保持部と前記固定側保持部とは、外周面が連続した単一の部材からなることを要旨とする。

空間部の溝幅は固定側保持部や接点側保持部の溝幅よりも広く形成されているため、空間部の側面とスイッチ接片との間には空隙が形成される。空間部はかかる空隙を備えることにより、固定側保持部や接点側保持部よりも多くの接着剤を空隙内に留めることができる。このような空間部が固定側保持部と接点側保持部との間に設けられていることにより、固定側保持部に注入された接着剤がスイッチ接片の接点側に広がった場合でも、空間部でその進行を妨げることができる。かかる構成により、接点側保持部に到達する接着剤の量が低減され、接着剤がスイッチ接片の基端部に付着することを防止することができる。

溝部の一側面を構成する固定側保持部と接点側保持部とが単一の部材からなることにより、これら保持部の強度を高めることができる。特に、スイッチ接片を接点側保持部に圧入した際に接点側保持部が変形することによる圧入強度の低下を防止することができる。

また、前記空間部の底面は前記スイッチ接片から離間していることが望ましい。

溝部とスイッチ接片との接触面の僅かな隙間には毛細管力が生じる。よって、固定側保持部に粘度の低い接着材が注入された場合、毛細管現象により接着剤がスイッチ接片の接点側に浸潤することがある。スイッチ接片と溝部の側面との毛細管力は溝幅が拡幅された空間部により断たれるが、空間部においてもスイッチ接片と溝部の底面との毛細管力は維持されるため、接着材が空間部の底面とスイッチ接片との接触面を伝って接点側保持部に浸潤するおそれがある。空間部の底面を深く形成し、空間部の底面とスイッチ接片とを離間させた構成とすることにより、空間部の底面における毛細管力をも断つことが可能となる。

前記溝部はさらに、前記接点側保持部と前記固定側保持部との間において前記スイッチ接片を保持する中間保持部を有し、前記空間部は、前記固定側保持部と前記中間保持部との間に設けられた第一の空間部と、前記中間保持部と前記接点側保持部との間に設けられた第二の空間部と、からなり、前記溝部の一側面を構成する前記接点側保持部と、前記固定側保持部および前記中間保持部の少なくともいずれか一方とは、外周面が連続した単一の部材からなる構成としても良い。

空間部を二重に設けることにより、第一の空間部で留めることのできなかった接着剤を中間保持部および第二の空間部により遮断し、接着剤の接点側保持部への侵入を防止することができる。

この場合、前記第一の空間部および前記第二の空間部の少なくともいずれか一方の底面は前記スイッチ接片から離間していることが望ましい。

また、前記スイッチ接片は外部と電気的に接続される端子と厚み方向に重ねられて前記溝部に嵌入され、前記端子は、前記スイッチ接片の前記接点側保持部に保持される部位よりも前記後端側に重ねられる構成としても良い。

スイッチ接片と端子とを電気的に接続すべくこれらを重ねて接触させた場合、その接触面には毛細管力が生じることとなる。スイッチ接片と端子とが溝部の全長に渡って重ねられている場合、粘度の低い接着材は毛細管現象によりこれらの接触面に浸潤し、溝部外へと漏出するおそれがある。端子と重ねられるスイッチ接片の範囲を接点側保持部よりも後端側のみとする構成により、スイッチ接片と端子との接触面の毛細管力を接点側保持部に隣接する空間部において断つことができ、上記問題を回避することができる。

また、前記支持部材は樹脂成型により形成される構成としても良い。

細い溝のみが連続した溝部の構成に比べ、空間部に対応する部分の金型を厚く形成できるため、金型の強度を向上させることができる。

本発明にかかるギヤードモータによれば、接点部材を溝部に接着固定する際に、溝部に注入した接着剤が接点部材の湾曲部側に漏出せず、接着剤の付着による接点部材の寿命低下を防止することができるギヤードモータを提供することができる。

本実施形態における排水弁駆動装置を上方から見た分解斜視図である。 本実施形態における排水弁駆動装置の下方から見た分解斜視図である。 ケース体を閉じた状態における排水弁駆動装置を示す斜視図である。 スイッチ接片および端子の取り付け状態を示す図である。 図４において円Ａで囲った部分の断面斜視図である。 排水弁駆動装置の歯車列の噛合状態を示す透過図である。

（全体構成）
以下、本発明にかかるギヤードモータの実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態におけるギヤードモータは、ドラム式洗濯機の筐体内においてドラムの下方に設置される排水弁駆動装置１である。なお、以下の説明における上下とは、図１における上下（第一のケース半体９１側を上、第二のケース半体９２側を下とする）をいい、外周面とは図３におけるケース体９０の上面および下面を除く側面の連続した集合をいい、筒状部９４の両側面を含む。

図１および図２は本実施形態における排水弁駆動装置１の分解斜視図である。本実施形態における排水弁駆動装置１は、駆動源であるモータ１０と、モータ１０の駆動力を被駆動体である排水弁９５に伝達する動力伝達手段である歯車列３０およびクランク部材３７と、外部と電気的に接続される端子片４０と、上下に分割された第一のケース半体９１と第二のケース半体９２とを有するケース体９０と、ケース体９０の内部空間を上下に仕切る略板状の部材である仕切板９３と、から構成される。

図３は第一のケース半体９１と第二のケース半体９２とを接合した状態の排水弁駆動装置１を示す斜視図である。第一のケース半体９１と第二のケース半体９２は、第一のケース半体９１の外周面に三箇所設けられた係止爪９１１と、第二のケース半体９２の外周面において係止爪９１１に対応する位置に設けられた係止孔９２１とが係合されることにより固定される。

本実施形態においては、仕切板９３の一部が第一のコネクタ半体９３１として第一のケース半体９１から外部へと露出しており、かかる第一のコネクタ半体９３１と第一のケース半体９１とで上ケース９０ａが構成されている。一方、下ケース９０ｂは第二のケース半体９２（同部材の一部である第二のコネクタ半体９２２含む）のみにより構成されている。つまり、ケース体９０は上ケース９０ａと下ケース９０ｂとからなり、上ケース９０ａは第一のケース半体９１と第一のコネクタ半体９３１とからなり、下ケース９０ｂは第二のケース半体９２（第二のコネクタ半体９２２含む）のみからなる。尚、本発明において「上ケース」とは、ケース体の収容物を上方から覆って保護する部材を意味し、「下ケース」とは同収容物を下方から覆って保護する部材を意味する。上ケースおよび下ケースは単一の部材でも良く、複数の部材の組み合わせからなっても良い。

ケース体９０の外周面からは端子片４０の一部が露出している。第一のコネクタ半体９３１と第二のコネクタ半体９２２とが接合されてなる筒状部９４の基端部で端子片４０が挟持され、筒状部９４に端子片４０の露出部が覆われることによりケース体９０にコネクタ部が形成されている。かかる構成により排水弁駆動装置１は、別途コネクタハウジング等を備えることなくケース体９０により直接端子片４０を支持している。尚、本発明において「コネクタ部」とは、ケース体の外部に露出した端子と、該端子を支持および保護する該端子近傍のケース体の部位を意味している。

次に本実施形態における排水弁駆動装置１の動作について説明する。図５は排水弁駆動装置１の歯車列３０の噛合状態を示す透過図である。本実施形態におけるモータ１０は逆転防止機構により一方向にのみ回転するＡＣモータである。歯車列３０は、モータ１０のピニオン３１を第一の歯車として、第二の歯車３２と、第三の歯車３３と、第四の歯車３４と、第五の歯車３５と、第六の歯車３６と、からなる減速歯車機構であり、ピニオン３１を除く各歯車は、平歯車である大径歯車と小径歯車とが二段に形成された複合歯車である。図１、図２に示すように第六の歯車３６の小径歯車には排水弁９５を開閉するクランク部材３７が装着される。

（スイッチ接片の固定構造）
次に排水弁駆動装置１のスイッチ接片４２１の固定構造について説明する。図４はスイッチ接片４２１および端子４０の取り付け状態を示す図、図５は図４において円Ａで囲った部分の断面斜視図である。

図４に示すように、本実施形態における排水弁駆動装置１には、外部から電力が供給される電源端子４１の他、クランク部材３７の回転角度から排水弁９５の開閉状態を検出する二つの信号端子４２が設けられている。信号端子４２にはそれぞれ、弾性を有する板状の接点部材である導電性の金属片からなるスイッチ接片４２１が厚み方向に重ねられて電気的に接続され、スポット溶接により一体化されている。スイッチ接片４２１および信号端子４２は仕切板９３の底面に形成された二つの支持部材６０により支持されている。尚、仕切板９３および支持部材６０は樹脂成形により一体に形成された部材である。

以下、図５に基づいて支持部材６０の形状について説明する。二つの支持部材６０は実際には仕切板９３の底面から下方に延出するように形成された突起部であるが、説明の便宜上、図５における上下を上および下という。

支持部材６０には、上面から高さ方向略中央までの深さの溝部６０ａが長手方向に沿って形成されており、溝部６０ａの一部はさらに深い溝となっている。スイッチ接片４２１はその一部が支持部材６０の溝部６０ａに嵌入されることにより支持されている。溝部６０ａは、スイッチ接片４２１の接点側が保持される接点側保持部６２と、該接点側の反対側である後端側が保持される固定側保持部６１と、接点側保持部６２と固定側保持部６１との間においてスイッチ接片４２１を保持する中間保持部６３と、固定側保持部６１と中間保持部６３との間に設けられ溝幅が拡幅された第一の空間部６５と、中間保持部６３と接点側保持部６２との間に設けられ同じく溝幅が拡幅された第二の空間部６６とからなる。

第一の空間部６５と第二の空間部６６の溝幅は各保持部の溝幅よりも広く形成されているため、第一の空間部６５および第二の空間部６６の側面とスイッチ接片４２１（および信号端子４２）との間には空隙が形成されている。

第二の空間部６６はスイッチ接片４２１および信号端子４２が載置される溝部６０ａの底面よりも底面が深く形成されていることにより、第二の空間部６６の底面とスイッチ接片４２１とは離間している。また、接点側保持部６２および第二の空間部６６の高さは、後端側の中間保持部６３、第一の空間部６５、および固定側保持部６１の高さよりも、段状に低く形成されている。

固定側保持部６１にはスイッチ接片４２１および信号端子４２が接着固定されており、接点側保持部６２にはスイッチ接片４２１が圧入されている。スイッチ接片４２１を圧入可能とするため、接点側保持部６２の溝幅は中間保持部６３や固定側保持部６１の溝幅よりも狭く形成されている。

溝部６０ａの一側面を構成する接点側保持部６２、第二の空間部６６、中間保持部６３、第一の空間部６５、および固定側保持部６１は、外周面が連続した単一の部材で形成されている。これらが単一の部材からなることにより各保持部の強度が高められており、特に、スイッチ接片４２１を接点側保持部６２に圧入した際の接点側保持部６２の変形による圧入強度の低下が防止されている。

前述のように、スイッチ接片４２１と信号端子４２は厚み方向に重ねられて溝部６０ａに嵌入されている。信号端子４２は、スイッチ接片４２１の接点側保持部６２に保持される部位よりも後端側に重ねられている。

本実施形態におけるスイッチ接片４２１および信号端子４２の接着固定には粘度の低い接着剤が使用されている。かかる接着剤を固定側保持部６１に注入すると、スイッチ接片４２１と信号端子４２との接触面の僅かな隙間に生じた毛細管力や、溝部６０ａの側面および底面とスイッチ接片４２１および信号端子４２との接触面の僅かな隙間に生じた毛細管力により、接着剤は第一の空間部６５側へと浸潤する。

尚、本実施形態において使用されている上記接着剤は瞬間接着剤である。瞬間接着剤が用いられることにより接着剤の硬化待ち時間が２時間程度に抑えられており、装置内部への塵埃の付着等、組込み前の仕掛品が長時間放置されることによる品質への影響が低減されている。

溝幅が拡幅された第一の空間部６５により、溝部６０ａの側面とスイッチ接片４２１および信号端子４２との接触面の毛細管力は断たれる。第一の空間部６５に流入した接着剤は第一の空間部６５の空隙に留められることによりその進行が妨げられる。

注入量が多く第一の空間部６５の空隙内に留めることのできなかった接着剤や、スイッチ接片４２１と信号端子４２との接触面の毛細管力により浸潤した接着剤、または溝部６０ａの底面とスイッチ接片４２１および信号端子４２との接触面の毛細管力により浸潤した接着剤は、中間保持部６３を経由して第二の空間部６６へと至る。第二の空間部６６は底面が深く形成されているため、底面とスイッチ接片４２１および信号端子４２とが離間している。これにより、溝部６０ａの側面とスイッチ接片４２１および信号端子４２との接触面の毛細管力のみならず、溝部６０ａの底面との接触面に生じた毛細管力も断たれる。また、信号端子４２は接点側保持部６２には及ばないため、スイッチ接片４２１と信号端子４２との接触面の毛細管力も第二の空間部６６において断たれている。さらに、第二の空間部６６は底面が深くなっていることから、接着剤を留める空隙の容積が第一の空間部６５よりも大きくなっている。

本実施形態においては、空間部が二重に設けられていることにより、第一の空間部６５で留めることのできなかった接着剤を中間保持部６３および第二の空間部６６により遮断することができ、接着剤の接点側保持部６２への侵入が防止されている。また、溝部６０ａには空間部が形成されていることから、細い溝のみが連続した溝部の構成に比べ、空間部に対応する部分の金型を厚く形成でき、金型の強度が高められている。

（動作）
次に本実施形態における排水弁駆動装置１の動作について説明する。図６に示すモータ１０に電力が供給されピニオン３１が回転すると、その駆動力が第二の歯車３２、第三の歯車３３、第四の歯車３４、第五の歯車３５、第六の歯車３６の順に伝達される。各歯車の小径歯部は次の歯車の大径歯車と噛合されていることにより、モータ１０の駆動力は減速されてクランク部材３７および排水弁９５に伝達される。

また、図４に示すように、スイッチ接片４２１は先端部がカム部材５０の外周面に摺接するカムフォロアである。カム部材５０の外周面は、スイッチ接片４２１が摺接する順に、曲率が一定の曲面、曲率が小さくなる曲面、および段差部からなる。該段差部はカム部材５０の中心から円周までの距離が最も長くなった箇所に設けられており、該段差部によりカム部材５０の中心から円周までの距離が最長から最短へ瞬時に縮められる。

カム部材５０は第六の歯車３６の大径歯車と小径歯車との間に形成された円柱部に挿通されている。該円柱部は先端側の外周面が一部平面状に切り欠かれており、カム部材５０の挿通孔も同形状に形成されている。よって、第六の歯車３６の円柱部にカム部材５０が挿通され、小径歯車にクランク部材３７が装着されることにより、カム部材５０は第六の歯車３６に軸方向および周方向に固定され、第六の歯車３６の回転に連れ回って回転することとなる。

スイッチ接片４２１は、カム部材５０の外周面のうち曲率が小さくなる曲面を摺接する際に互いに接触し（ＯＮ状態）、段差部に至ることで離間させられる（ＯＦＦ状態）。スイッチ接片４２１のＯＮ状態およびＯＦＦ状態は信号端子４２を介して外部に接続された図示しない制御装置へと通知され、該制御装置により電源端子４１への電力の供給が制御されている。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 排水弁駆動装置
１０ モータ
３０ 歯車列
３７ クランク部材
４０ 端子片
４１ 電源端子
４２ 信号端子
４２１ スイッチ接片
５０ カム部材
６０ 支持部材
６０ａ 溝部
６１ 固定側保持部
６２ 接点側保持部
６３ 中間保持部
６５ 第一の空間部
６６ 第二の空間部
９０ ケース体
９０ａ 上ケース
９０ｂ 下ケース
９３ 仕切板
９５ 排水弁

Claims (6)

1. 弾性を有する板状の接点部材であるスイッチ接片が支持される支持部材を備え、
   前記支持部材には前記スイッチ接片の一部が嵌入される溝部が形成され、
   前記溝部は、前記スイッチ接片の接点側が保持される接点側保持部と、該接点側の反対側である後端側が保持される固定側保持部と、溝幅が拡幅された空間部と、を有し、
   前記空間部は前記接点側保持部と前記固定側保持部との間に設けられ、
   前記スイッチ接片は前記固定側保持部と接着固定され、
   前記スイッチ接片は前記接点側保持部に圧入され、
   前記溝部の一側面を構成する前記接点側保持部と前記固定側保持部とは、外周面が連続した単一の部材からなることを特徴とするギヤードモータ。
2. 前記空間部の底面は前記スイッチ接片から離間していることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
3. 前記溝部はさらに、前記接点側保持部と前記固定側保持部との間において前記スイッチ接片を保持する中間保持部を有し、
   前記空間部は、前記固定側保持部と前記中間保持部との間に設けられた第一の空間部と、前記中間保持部と前記接点側保持部との間に設けられた第二の空間部と、からなり、
   前記溝部の一側面を構成する前記接点側保持部と、前記固定側保持部および前記中間保持部の少なくともいずれか一方とは、外周面が連続した単一の部材からなることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
4. 前記第一の空間部および前記第二の空間部の少なくともいずれか一方の底面は前記スイッチ接片から離間していることを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
5. 前記スイッチ接片は外部と電気的に接続される端子と厚み方向に重ねられて前記溝部に嵌入され、
   前記端子は、前記スイッチ接片の前記接点側保持部に保持される部位よりも前記後端側に重ねられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のギヤードモータ。
6. 前記支持部材は樹脂成型により形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のギヤードモータ。

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