JP2018062987A - 排水弁駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明にかかる排水弁駆動装置の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態の排水弁駆動装置900の内部構造を示す平面図である。図2は、排水弁駆動装置900の展開断面図である。なお、以下の説明における「上」および「下」とは、図2における上下方向をいうものとする。
図3は、モータ100の構造を示す側面視断面図である。モータ100は後述するフィルタ機構Fの逆転防止機能により回転方向が一方向に制御されるACモータである。
以下、図1および図2を参照して第1経路P1の構成について説明する。第1経路P1は、モータ100の正転時の駆動力により排水弁Vをワイヤー450で牽引する出力経路である。
遊星歯車機構300は、第1経路P1の一部を構成するとともに、その差動歯車構造を利用して、後述するフィルタ機構Fの一部を構成している。図4は、遊星歯車機構300の構造を示す側面視断面図である。遊星歯車機構300は、太陽歯車部材310、内歯車部材320、3つの遊星歯車331、および遊星キャリア部材330により構成されている。
以下、図5、図6、および図2を参照して第2経路P2およびフィルタ機構Fの具体的な構成について説明する。フィルタ機構Fはモータ100の逆転時にそれを正転に修正し、かつ、モータ100の正転時の駆動力のみを第1経路P1に伝達させる機構である。第2経路P2は、かかるフィルタ機構Fを作動させる出力経路である。
以下、図7乃至図10を参照して排水弁駆動装置900のクラッチ機構Cについて説明する。図7は、排水弁Vを駆動しているときのクラッチ機構Cの動作状態を示す平面図(図8を矢示B方向から見た図)であり、図8はクラッチ機構Cの同動作状態を示す側面図(図7を矢示A方向から見た図)である。なお、排水弁駆動装置900を停止したときも、クラッチ機構Cは、図7および図8に示される状態となる。図9は、排水弁Vの開放状態を維持しているときのクラッチ機構Cの動作状態を示す平面図(図10を矢示B方向から見た図)であり、図10はクラッチ機構Cの同動作状態を示す側面図(図9を矢示A方向から見た図)である。なお、図8および図10では、歯車420の記載を省略している。
以下、排水弁駆動装置900の動作について説明する。以下の説明では、排水弁駆動装置900の動作を、初期状態(閉塞位置)にある排水弁Vを開放するときの動作、および、開放状態にある排水弁Vを閉塞するときの動作に分けて説明する。
排水弁Vは初期状態(ワイヤー450がウインチ部材430に巻き上げられていない状態)において閉塞位置にある。このとき、クラッチレバー500はそのスロープ部510でクラッチ歯車200を押し下げており、クラッチ歯車200の従動側係合爪210は、ロータボス122の駆動側係合爪122aに係合した状態にある。すなわち、クラッチ機構Cは図7および図8に示される状態にあり、第1経路P1は「継」状態にある。
排水の完了後、排水弁Vを閉塞させるときには、モータ100への給電を停止する。モータ100への給電を停止することにより、モータ100による誘導回転体150の電磁誘導力が消失する。これにより、扇形ギヤ600がコイルばね690の付勢力に屈して原位置へと戻り、扇形ギヤ600から歯車710、歯車720、そしてフィルタ歯車321へと続く係止関係が解除される。つまりフィルタ機構Fが無効化され、内歯車部材320が空転可能な状態となる。
P1 第1経路(動力伝達経路)
P2 第2経路
C クラッチ機構
F フィルタ機構
V 排水弁
100 モータ
122 ロータボス(モータの出力軸(一の回転体))
122a 駆動側係合爪
122s 上面(クラッチ歯車側の端面)
131 ロータ支軸
150 誘導回転体
153 ボス部
153a 歯車部
200 クラッチ歯車
200s 下面(回転体側の端面)
210 従動側係合爪
220 歯車部
230 被係止片
250 コイルばね(付勢部材)
300 遊星歯車機構
310 太陽歯車部材
310a 内筒
310b 外筒
311 入力歯車
312 太陽歯車
320 内歯車部材
321 フィルタ歯車
322 内歯車
330 遊星キャリア
331 遊星歯車
332 遊星支持部
333 出力歯車
500 クラッチレバー
510 スロープ部
511 テーパ面
511a 第1テーパ面
511b 第2テーパ面
520 係止片
Claims (8)
- 駆動源であるモータと、
前記モータの駆動力を被駆動体である排水弁に伝達する動力伝達経路と、
前記動力伝達経路による駆動力の伝達を「継」状態または「断」状態に切り替えるクラッチ機構と、を備え、
前記クラッチ機構は、前記排水弁の開閉状態に合わせて往復動作するクラッチレバーと、前記動力伝達経路の一部を構成する一の回転体と、前記動力伝達経路において前記回転体の従動側に隣接する歯車部材であるクラッチ歯車と、を有しており、
前記回転体および前記クラッチ歯車は同軸線上に配置されており、前記クラッチ歯車は該軸線上を移動可能であり、前記回転体と前記クラッチ歯車との間には、これらを離間方向へ付勢する付勢部材が配置されており、
前記回転体の前記クラッチ歯車側の端面には、該クラッチ歯車側に突出した凸部である駆動側係合爪が形成されており、前記クラッチ歯車の前記回転体側の端面には、該回転体側に突出した凸部である従動側係合爪が形成されており、
前記クラッチレバーは、前記回転体と前記クラッチ歯車との間隔を制御するスロープ部を有しており、該スロープ部は、前記排水弁の駆動時には、前記クラッチ歯車を前記回転体側に押圧して前記従動側係合爪を前記駆動側係合爪に係合させ、前記排水弁の駆動完了時には、該押圧を解除して前記従動側係合爪を前記駆動側係合爪から離間させるテーパ面を有しており、
前記クラッチレバーはさらに、前記排水弁の駆動後における前記クラッチ歯車の逆回転を阻止して該排水弁の駆動完了時の状態を維持する係止片を有しており、前記クラッチ歯車は、該係止片に係合する被係止片を有していることを特徴とする排水弁駆動装置。 - 前記付勢部材は、前記クラッチ歯車と、該クラッチ歯車に接触する他の部材との間に生じる摺動抵抗によって伸長が妨げられない大きさの付勢力を有していることを特徴とする請求項1に記載の排水弁駆動装置。
- 前記クラッチ歯車の軸線方向における前記被係止片の突出長は、前記クラッチレバーの前記スロープ部に接触しない範囲で最大の長さであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の排水弁駆動装置。
- 前記回転体は前記モータの出力軸であり、前記動力伝達経路は減速歯車列を有していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。
- 前記動力伝達経路は遊星歯車機構を有しており、
前記遊星歯車機構は、平歯車である入力歯車が外周面に形成された外筒と、太陽歯車である内筒とが、これらの一方の端部で結合された二重筒構造の太陽歯車部材と、
前記複数の遊星歯車を支持する遊星支持部、および、該遊星支持部から前記遊星歯車機構の外部に延出した、前記遊星支持部と回転中心を同じくする平歯車部である出力歯車が一体化された遊星キャリア部材と、を有しており、
前記クラッチ歯車は前記太陽歯車部材の前記入力歯車と噛合してい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排水弁駆動装置。 - 前記モータの正転時の駆動力のみを前記動力伝達経路に伝達させるフィルタ機構をさらに備え、
前記遊星歯車機構はさらに、該遊星歯車機構の外部に露出した平歯車であるフィルタ歯車を有し、内周面に内歯車が形成された内歯車部材を有しており、
前記フィルタ機構は、前記モータの正転時にのみ前記フィルタ歯車の回転を係止することで、前記モータの正転時の駆動力のみを前記動力伝達経路に伝達させることを特徴とする請求項5に記載の排水弁駆動装置。 - 前記スロープ部の前記テーパ面は、前記回転体および前記クラッチ歯車の離間時における前記クラッチ歯車との接触部から、前記回転体および前記クラッチ歯車の係合時における前記クラッチ歯車との接触部に向かって、順に、面位置が次第に高くなる第1テーパ面と、頂部を経て面位置が次第に低くなる第2テーパ面と、を有しており、
前記第2テーパ面による面位置の低下量は、前記第1テーパ面による面位置の上昇量よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。 - 前記クラッチ歯車と、該クラッチ歯車に噛合する他の歯車部材は、ポリアセタール樹脂からなることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の排水弁駆動装置。
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