JP3731148B2 - Geared motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、洗濯機の排水弁や換気扇のシャッター等を駆動する駆動機構として利用されるギアードモータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、AC同期モータを駆動源とし、その駆動力を利用して所定のトルクで出力をとる、いわゆるモータアクチュエータが種々開発されている。このようなモータアクチュエータでは、ロータが起動時にいずれの方向に回転し始めるかが不確定であるという特性を持っているため、通常、ロータが正規の方向と反対方向に回転をし始めると、これを強制的に停止させ正規の方向へ回転を修正する逆転防止機構が設けられている。
【0003】
このような逆転防止機構を備えたモータアクチュエータは、ロータが正規の方向と逆方向に回転し始めると、ロータの回転力を出力軸に駆動伝達するための駆動輪列中に配置されたレバー等の動作部材が、ロータと供回りする部材に当接することにより、ロータの逆方向回転をロックするように働く。これによって、ロータの逆転を防止する。また、ロータが正規の方向に回転し始めた場合には、上述の動作部材がロータに供回りする部材から遠ざかるように動作し、このロータの正方向回転を阻止しないように働く。また、このようなタイプのものと逆転防止機構の配置位置が異なるものもある、すなわち、ロータの逆回転防止用の動作部材を駆動輪列中に配置せず、ロータに直接的に回転結合がなされた回転部材に摩擦摺動によって供回りするように構成したものも提案されている(実開平6−13369号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した駆動輪列中にロータの逆回転を阻止する動作部材が配置されたタイプの逆転阻止機構は、ロータが正規の方向とは逆となる逆回転をし始めると、減速駆動輪列もロータに連動して通常とは逆方向に回転する。このときの逆回転を利用して、動作部材が動作し駆動輪列のいずれかの歯車の回転を阻止するかあるいはロータの逆回転を直接的に阻止するようになっている。なお、このタイプの逆転防止機構では、通常、上述の駆動輪列が減速輪列で構成されているため、終段に行くにしたがい駆動トルクが大きくなり、動作部材の動作によって歯車の回転を阻止するのが困難となる。このような事情から、通常、逆転防止機構は、駆動輪列中において駆動トルクが小さい最初段に設けられる。この結果、駆動輪列の配置に自由度がそれ程なく、設計が制約されたものとなるという問題を有している。
【0005】
なお、ロータの逆転を防止する動作部材を駆動輪列中に設けないタイプの逆転防止機構においては、上述した駆動輪列の設計の自由度に制約があるという問題は生じない。しかし、このタイプの逆転防止機構は、ロータが出力軸を駆動すべく回転している間中、常に逆転防止用の動作部材を動作させるための回転部材がロータの回転を受けて回転していることとなる。すなわち、出力軸を回転させるという通常の動作時において、駆動輪列としての役割を持たない、いわばこの動作中においては単に遊んでいる回転部材が、ロータの回転を受けて激しく回転することとなる。この結果、このような無駄な動きによって生じる回転摩擦音が騒音となると共に、ロータ及び回転部材が経時的に摩擦摺動によって劣化するという問題がある。
【0006】
本発明は、ロータの回転初期時の逆転を防止する逆転防止機構の経時的な劣化を防止し、かつその配置位置によって駆動輪列の設計に制約を生じさせないギアードモータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のギアードモータは、駆動輪列を介して出力軸を回転させるロータと、このロータに対してすべり可能に結合され連動回転すると共に駆動輪列を構成しない動作部材を有し、ロータが正規の方向と逆方向に回転されると、動作部材の回転動作に連動し、ロータの回転領域に入り込み、ロータの逆回転を直接的に阻止すると共に、ロータが突き当たるときの反動によってロータを強制的に正規の方向の回転へ変換させる逆転防止用部材を備えている。
【0008】
上述した発明では、ロータの逆転を防止する逆転防止用部材及びこの逆転防止用部材を動作させる動作部材が、出力軸を動作させるためにロータの回転を減速させながら順に連結される駆動輪列とは別系列により構成される。すなわち、逆転防止用部材は、上述の駆動輪列とは独立した位置に配置されることとなる。したがって、逆転防止用部材は、回転トルクを意識せずに自由な位置へ配置されることが可能になると共に、出力軸を回転させるための駆動輪列の配置も自由なものとすることができる。また、逆転防止用部材を動作させる動作部材は、ロータに対してすべり可能に連結されているため、通常回転時に動作部材が回転し続けることがなく、無駄な回転による摩擦音の発生や摩擦摺動による経時的な部材の劣化がない。
【0009】
また、他の発明は、上述のギアードモータに加えて、動作部材は、磁気誘導力を利用してロータの回転に追従するように構成されている。そのため、逆転防止用部材の回転源となる動作部材が、ロータに対して磁気誘導力を利用して非接触で連結された状態となっており、通常回転時における動作部材のロータに対するすべりがよりスムーズなものとなる。
【0010】
また、他のギアードモータは、ロータに駆動輪列を介して連結されて回転駆動される出力軸と、駆動輪列中に配置されロータと出力軸との駆動連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構と、を有し、このクラッチ操作機構は、ロータと一体的または連動して回転するマグネットもしくは非磁性導電体のいずれか一方と、この一方に磁気誘導によって追随して回転するマグネットもしくは非磁性導電体の他方とからなる磁気誘導回転手段を有し、磁気誘導回転手段の他方に連動して動作し、上記クラッチ手段を継操作すると共に、ロータが正規の方向とは逆方向に回転した際にこの逆回転を規制し正回転に変換させる逆転防止用部材を備えている。
【0011】
上述のギアードモータでは、駆動輪列中に配置されたクラッチ手段を操作するためのクラッチ操作機構中に、ロータの回転初期時における逆回転を防止するための逆転防止用部材が配置されている。すなわち、逆転防止用部材は、出力軸にロータの回転力を減速して伝達する駆動輪列とは独立した位置となるクラッチ操作機構中に自由に配置される。この結果、逆転防止機構の配置、及び出力軸とロータ間の駆動輪列の配置を、共に自由なものとすることが可能となる。また、クラッチ操作機構は、ロータに対して磁気誘導力を利用することにより非接触で連結されたものとなっている。そのため、通常回転時における動作部材のロータに対するすべりがスムーズなものとなる。この結果、逆回転防止時に衝突する部材同士の摩耗等を低減し、耐用年数を向上させることが可能となる。
【0012】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、クラッチ手段は、遊星歯車を支持する遊星歯車支持歯車と、遊星歯車と噛合する太陽歯車及びリング歯車とからなる遊星歯車機構で構成され、磁気誘導回転手段の他方の回転を利用して太陽歯車、リング歯車及び遊星歯車支持歯車のいずれか1つの回転を阻止することにより他の2つの歯車を介してロータの回転を出力軸へ伝達している。
【0013】
このため、クラッチ手段がコンパクトに輪列内に収まり、ロータと出力軸間の駆動輪列を含め装置全体が小型化される。また、太陽歯車、リング歯車及び遊星歯車のうちのいずれか1つの回転を阻止することにより輪列の一部をロックし、これを利用してロータと出力軸間を連結するように構成されたため、輪列の設計に自由度を持たせることが可能となる。
【0014】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、遊星歯車支持歯車を出力軸側へ連結し、遊星歯車機構を減速機構として用いている。また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、クラッチ操作機構によって遊星歯車機構のリング歯車の回転を規制して、太陽歯車及び遊星歯車支持歯車の回転を継続させることにより、ロータの回転を前記出力軸へ伝達している。このように、例えば、リング歯車をロックさせることにより他の2つの歯車の回転を継続させるように構成して、遊星歯車機構にクラッチとしての機能と減速機構としての機能とを兼備させることにより、輪列全体及び装置全体がさらにコンパクトな構成となる。
【0015】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、逆転防止用部材が、磁気誘導回転手段の他方と一体回転する歯車部材に噛み合う歯車に一体的に形成されている。そのため、ロータが逆方向に回転し始めると、逆転防止用部材がすぐに動作を開始してロータの逆回転を早期に阻止することが可能となる。その結果、逆回転防止時に衝突する部材同士の摩耗等をさらに低減し、耐用年数をより向上させることができる。
【0016】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、前記歯車部材と噛合する前記歯車に、遊星歯車機構を構成する各歯車のうちの1つの回転を規制する回転規制部が形成されている。このように、遊星歯車機構を構成する各歯車のうちの1つの回転を規制する回転規制部を、前記歯車に一体的に形成することにより、クラッチ操作機構をさらにコンパクトな構成とすることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のギアードモータの実施の形態の例を図1から図3に基づき説明する。
【0018】
図1は、本実施の形態のギアードモータの内部機構を説明するための図で、特に駆動輪列及びクラッチ操作機構を構成する各部材同士の関係を詳細に示すための展開断面図である。図2は、逆転防止機構部分の動作を説明するための拡大平面図である。図3は、レバーを覆うためのカバー及び駆動機構部を覆うためのケース上蓋を取り外して示した平面図である。
【0019】
本発明の実施の形態のギアードモータは、図1に示すように、駆動源となるACモータ1と、ACモータ1のロータ11に駆動輪列2を介して連結されて回転駆動される出力軸3と、出力軸3とロータ11との連結を継断する第1のクラッチ手段となる遊星歯車機構22と、第1のクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構5と、出力軸3とロータ11との連結を継断する第2のクラッチ手段4と、を有している。
【0020】
なお、このギアードモータは、駆動源がACモータ1で構成されており、起動時においていずれの方向に回転し始めるか特定できない。そのため、起動時においてロータ11が逆回転をし始めるとロータ11の回転領域に入り込みロータ11の逆回転を阻止すると共に、ロータ11が突き当たるときの反動によってロータ11を強制的に正規の方向の回転へ変換させる逆転防止用部材(後述する扇歯車25の突起25cが相当する)が備えられている。
【0021】
なお、本発明のギアードモータでは、上述の逆転防止用部材、及びこの逆転防止用部材を作動させるための動作部材(後述する誘導ピニオン16が相当する)が駆動輪列2とは独立した構成となっている。これらの部材は、共に特に減速輪列とはなっていないクラッチ操作機構5中に配置される。そのため、駆動輪列2は、逆転防止用部材とロータ11との位置関係を意識せずに自由な配置とすることが可能となる。
【0022】
このギアードモータは、第2のクラッチ手段4を継(繋がっているの意味=オン)とすることによりACモータ1の駆動力を出力軸3側へ伝達し、出力軸3の先端に圧入固定されたスライダピニオン7を回動させることにより、所定の負荷が課されたレバー8を引っぱるようになっている。そして、上述の第2のクラッチ手段4を断(切れているの意味=オフ)してロータ11と出力軸3との間の連結を断ち、かつロータ11に対してフリーとなったクラッチピニオン21をクラッチレバー41でロックすることにより、駆動輪列2の各部が逆方向(レバー8を引き上げるのと反対方向の意味)へ回転するのを阻止し、レバー8を所定位置まで引き上げた後の位置でレバー8を保持するようになっている。なお、この状態は、ACモータ1への通電を維持することによりなされる。また、この状態からさらにACモータ1への通電を停止することにより、クラッチピニオン21のロックを解除して上述の駆動輪列2の逆方向への回転を促し、レバー8自身に課された負荷に伴いレバー8を引き上げ前の位置まで戻すようになっている。
【0023】
以下、その動作を実現するための構成について詳述する。ACモータ1、駆動輪列2及び駆動輪列2中に設けられた第1のクラッチ手段を切り換えるクラッチ操作機構5等から構成される駆動機構部は、ケース本体12aとケース上蓋12bからなるケース体12内に収納されている。
【0024】
ケース体12内の底面側には、レバー8を動作させるための駆動源となるACモータ1が配置されている。ACモータ1は、カップ状に形成されたモータケース13内に配置されたステータ部14と、このステータ部14のさらに内周にステータ部14に対して対向配置されたロータ11と、このロータ11を回転自在に支承するロータ軸15を備えている。なお、ロータ軸15は、その一端がモータケース13の底面を貫いてケース本体12aの底面に当接していると共に、他端がACモータ1の上方に突き出てケース上蓋12bに形成された軸受け孔12e内にはまり込んでいる。
【0025】
ロータ11は、ロータ軸15を挿通する孔を備えた回転支承部11aと、この回転支承部11aの外周側に上端側が上方へ突出するように固定された略リング状の本体マグネット部11bと、この本体マグネット部11bの内周空間部側の面にはめ込まれた本体マグネット部11bと一体的に回転するリング状マグネット部11cとから構成されている。なお、本実施の形態では、リング状マグネット11cを本体マグネット部11bと別体としたが、このリング状マグネット11cと本体マグネット11bとは一体であっても良い。
【0026】
回転支承部11aの上端部分には、爪11dが形成されている。この爪11dは、後述するように駆動輪列2の一部を構成しかつ第2のクラッチ手段4の一部となるクラッチピニオン21の下端に形成された爪21dと係合し、ロータ11の回転力をクラッチピニオン21に伝達するためのものとなっている。そして、これらの爪11d,21dが係合し、ロータ11の回転力がクラッチピニオン21を介して出力軸3側に伝達された状態を第2のクラッチ手段4が継の状態とする。一方、これらの爪11d,21dが非係合で、ロータ11の回転力がクラッチピニオン21に伝達されず、よってロータ11の回転力が出力軸3側へ伝達されない状態を第2のクラッチ手段4が断の状態とする。すなわち、ロータ11の上端部の爪11dとクラッチピニオン21の下端の爪21dと、これら両爪11d,21dを係脱させる機構が、第2のクラッチ手段4となっている。
【0027】
回転支承部11aの上端内周側部分には、ロータ11とクラッチピニオン21とを係脱させるための第2のクラッチ手段4の一部となる圧縮コイルバネ18をはめ込むための溝が形成されている。さらに、回転支承部11aの上端外周側部分には、後述する誘導ピニオン16の下端部分を案内する案内用段部11eが設けられている。誘導ピニオン16は、リング状となっている下端部分をこの案内用段部11e上に載置することにより、ロータ11の上方に同軸配置される。
【0028】
また、図2に示すように、ロータ11の本体マグネット部11bの外周面であって図1における上端近傍部分には、ロータ11の逆回転を阻止する逆回転防止用部材となる突起25cがはまり込む凹部11kが周方向に均等に4箇所設けられている。これらの凹部11kは、ロータ11が正規の方向とは逆の方向に回転した際に周方向における後端に、ロータ11の周面に対して略直角となる当接面11hをそれぞれ有している。
【0029】
この当接面11hは、ロータ11及びロータ11に追随する誘導ピニオン16が正規の方向と逆になる逆回転することにより扇歯車25が正規の方向と逆方向に回転した場合に凹部11内にはまり込む突起25cが当接する部位となっている。なお、突起25cが凹部11kの当接面11hに当接すると、ロータ11はそれ以上の逆回転が阻止され、一時的にロック状態となりその直後に衝突時の反動によって正方向回転に変換される。
【0030】
なお、図2(A)は、本実施の形態のギアードモータに通電がなされていない状態における扇歯車25とロータ11との位置関係を示した図である。この図2(A)によれば、この通電がなされていない原位置状態において、突起25cはロータ11の外周面に当接した状態となっている。そして、この状態から、図2(B)に示すように、扇歯車25がロータ11の正規の方向(矢示Y1参照)への回転することにより通常の方向(矢示X1参照)に回動すると、突起25cはロータ11の外周面より離れていき、ロータ11は突起25cと当接せずにフリーに回転することができるようになっている。
【0031】
一方、図2(C)に示すように、扇歯車25がロータ11の逆回転(矢示Y2)により通常と逆方向(矢示X2参照)に回動すると、突起25cはロータ11の外周面側に付勢され、逆回転のロータ11の回転領域に入り込み凹部11k内に即座にはまり込む。このため、本実施の形態では、ロータ11が逆回転をし始めても、それをロックするまでの時間が非常に早いものとなっている。
【0032】
なお、本実施の形態では、上述したようにロータ11の外周面に4つの凹部11kを設けているため、ロータ11の逆回転により扇歯車25が逆回転をして突起25cがロータ11の外周面に近づいた際に、素早いタイミングで4つのうちのいずれかの凹部11k内に突起25が入り込めるようになっている。この構成により、ロータ11をロックさせるまでの時間を短縮化できると共に、突起25cとロータ11の外周面とが摩擦摺動する時間及び距離をも短縮化できる構成となっている。
【0033】
このため、ロータ11を逆回転から正規の方向の回転に切り換えレバー8を引き上げる動作を開始させるまでの時間を短縮でき、しかもロータ11と突起25cとの摩擦摺動を低減して両部材の劣化を阻止することが可能となっている。なお、上述した本実施の形態では、ロータ11の外周面に形成される凹部11kの数を4つとしたが、この数を4つ未満としても良いし、また5つ以上としても良い。
【0034】
また、ロータ11の本体マグネット部11bの内周にはめ込まれたリング状マグネット11cの内周側には、誘導リング16aが配置され、そのさらに内周部分にバックヨークリング16bが配置されている。誘導リング16a及びバックヨークリング16bは、樹脂成形で形成された誘導ピニオン16の外周部分にそれぞれ一体的に固定されている。誘導ピニオン16は、上述したようにロータ11の上方に同軸上に載置されていると共に、クラッチピニオン21の歯車部21aの下方に延出された胴部21bの外側に、クラッチピニオン21に対して遊嵌されている。
【0035】
誘導リング16aは、誘導ピニオン16を磁気誘導力によってロータ11に追従回転させるための部材となっており、非磁性でかつ導電性を有する非磁性誘導部材、具体的には銅やアルミ等の金属で形成された部材で構成されている。そのため、ロータ11が回転すると、この誘導リング16aとこの誘導リング16aに対向配置された上述のリング状マグネット11cとの間に渦電流が発生する。これにより、ロータ11のリング状マグネット11cに誘導リング16aを従動回転させる磁気誘導力が発生し、誘導リング16aが外周面に固定された誘導ピニオン16がロータ11の回転に追随してロータ11と同方向に回転する。すなわち、上述のリング状マグネット11cと誘導リング16aとは、磁気誘導によってロータ11に対して誘導ピニオン16を従動回転させるための磁気誘導回転手段となっており、誘導ピニオン16は磁気誘導によってロータ11に従動回転する動作部材となっている。
【0036】
なお、磁気誘導回転手段は、クラッチ操作機構5の一部となっている。本実施の形態では、このように磁気誘導力を利用して誘導ピニオン16を非接触でロータ11に追従させる構成となっているため、誘導ピニオン16の回転を強制的に停止させるようにすると、誘導ピニオン16とロータ11との間にはすべりが発生するものとなる。なお、このように構成された誘導ピニオン16は、クラッチ操作機構5の扇歯車25に噛合している。
【0037】
なお、本実施の形態では、磁気誘導回転手段の一方となるロータ11側にリング状マグネット11cを配置し、磁気誘導回転手段の他方となる誘導ピニオン16側に誘導リング16aを配置したが、リング状マグネット11cと誘導リング16aを逆の配置としてもよい。すなわち、ロータ11側に非磁性で導電性のリング部材を配置し、誘導ピニオン16側にマグネットを配置しても良い。
【0038】
次に、ACモータ1の駆動力を出力軸3に伝達する駆動輪列2及びこの駆動輪列2中に配置された第1のクラッチ手段の切り替えを行うためのクラッチ操作機構5について、図1及び図3を用いて説明する。
【0039】
駆動輪列2は、モータケース13の上端部分を外方に延出して形成した地板とケース上蓋12bとに両端を支承された複数の軸にそれぞれ回転自在に支承された各歯車により構成されている。すなわち、駆動輪列2は、展開断面図である図1の右側半分に記載されており、クラッチピニオン21と、このクラッチピニオン21と係合する受け歯車32bを備えた遊星歯車機構22と、この遊星歯車機構22の回転力を受ける伝達歯車23と、伝達歯車23と噛合する出力歯車部3aを備えた出力軸3から構成されている。この駆動輪列2は、ロータ11の回転を減速して出力軸3に伝達する減速輪列となっており、通電がなされていない初期状態から上述したレバー8が所定の位置に引き上げられるまでの間において、上述の第2のクラッチ手段4を介して連結されている。
【0040】
駆動輪列2を構成する各部についてさらに詳述する。駆動輪列2の第1段目の歯車となるクラッチピニオン21は、上述したように、ロータ11と同軸に配置されている。すなわち、クラッチピニオン21は、ロータ軸15に回動自在に遊嵌されている。このクラッチピニオン21は、図1における下方に配置される胴部21bが誘導ピニオン16の内周面側に挿通され、ロータ11の上端面に対向配置されている。このクラッチピニオン21の胴部21bの下端面には、ロータ11の上端に形成された爪11dに係脱自在な爪21dが形成されている。また、クラッチピニオン21の胴部21bの下端面中央側には、圧縮コイルバネ18の一端をはめ込むための溝が形成されている。この構成により、クラッチピニオン21は、圧縮コイルバネ18を挟んでロータ11上に載置されるようになっており、圧縮コイルバネ18のバネ付勢力によって図1における上方に付勢されている。
【0041】
このクラッチピニオン21の上端部分には、クラッチレバー41のカム面41aが臨んでいる。このため、クラッチピニオン21は、常時、圧縮コイルバネ18の付勢力によってカム面41aに押し付けられている。クラッチレバー41は、一端側が伝達歯車23を支承している軸に回動自在に支承されていると共にこの部分の上側の面は伝達歯車23を支承する軸が嵌まっている軸受けに当接している。また、クラッチレバー41の他端側、すなわちカム面41aを備えた側は、ロータ軸15に揺動自在に支承されていると共にこの部分の上側の面はロータ軸15が嵌まっている軸受けに当接している。なお、このクラッチレバー41のカム面41aを備えた側には、ロータ軸15に遊嵌される長孔41b(図3参照)が形成されており、クラッチレバー41は、この長孔41bの内周面の端部がロータ軸15にぶつからない範囲で伝達歯車23を支承する軸を回動中心として回動するようになっている。
【0042】
また、さらに、クラッチレバー41は、出力歯車部3aの一側の面に形成されたクラッチレバー操作溝3b内に入り込む操作用突起41e(図1参照)を備えている。このため、ロータ11の回転力がクラッチピニオン21から遊星歯車機構22及び伝達歯車23を介して出力歯車部3aへ伝達されて出力軸3が所定の回転(この回転によりレバー8を引き上げる)をすると、操作用突起41eがクラッチ操作溝3bに案内され、これによってクラッチレバー41が回動するようになっている。すなわち、第2のクラッチ手段4の主要な部材であるクラッチレバー41は、出力軸3の回動角度に依存して継断切り換え動作を行うように構成されている。
【0043】
なお、上述のカム面41aは、クラッチピニオン21を圧縮コイルバネ18のバネ付勢力に抗して押し下げる押し下げ部41cを備えている。この押し下げ部41cは、通電がなされていない初期状態から通電がなされてレバー8を所定の位置に引き上げるまでの間においてクラッチピニオン21をロータ11側に押し下げるものとなっている。このようにクラッチレバー41のカム面41aがクラッチピニオン21をロータ11側に押し下げると、クラッチピニオン21の爪21dがロータ11の爪11dに係合し、ロータ11とクラッチピニオン21とが一体的に回動するようになっている。すなわち、第2のクラッチ手段4が継状態となる。
【0044】
そして、出力歯車部3aが所定の回転を終えると、クラッチレバー操作溝3bの案内によりクラッチレバー41のカム面41aの押し下げ部41cがクラッチピニオン21の上端面部分から外れた位置へ移動する。これにより、クラッチピニオン21は圧縮コイルバネ18のバネ付勢力により上方へ移動し、クラッチピニオン21とロータ11との連結が外れるようになっている。すなわち、第2のクラッチ手段4が断状態に切り換わる。これにより、ロータ11と出力軸3間の連結は断たれる。このため、駆動輪列2を構成する各歯車は、レバー8の負荷力を受けて逆方向に回転しようとする。
【0045】
なお、クラッチレバー41は、クラッチピニオン21がバネ付勢力によって上方へ移動した際にこの上方位置においてクラッチピニオン21の回転を阻止することが可能な阻止部材(図示省略)を有している。そのため、クラッチピニオン21は、第2のクラッチ手段4が断となり、ロータ11に対してフリーになった後においては、クラッチレバー41の上述の阻止部材によって回転を阻止される。これによって、駆動輪列2の各歯車はロックされるため、レバー8の負荷力を受けても逆方向に回転しない。すなわち、磁気誘導力を利用してクラッチ操作機構5を作動させ遊星歯車機構22の太陽歯車32をロックしておけば、遊星歯車機構22の他の歯車もクラッチピニオン21をロックされていることによりロックされるため、遊星歯車機構22の全ての歯車がロックされる。このため、出力軸3が所定の回転を終えた後で、かつ第1のクラッチ手段が継状態が維持されている状況においては、出力軸3がその回転を終えた位置にて保持される。
【0046】
そして、ACモータ1への通電を断つと、第1のクラッチ手段が断となり後述するように遊星歯車機構22を構成する全ての歯車がフリーに回転することとなる。これによって、駆動輪列2を構成する各歯車が、レバー8の負荷力によってレバー8を引き出す方向、すなわちモータ駆動時とは逆方向に回転される。このとき、駆動輪列2中の伝達歯車23の逆回転に追従して上述のクラッチレバー41がレバー8を引き上げる前の位置側へ回動する。この結果、クラッチレバー41の押し下げ部41cがクラッチピニオン21をロータ11側へ押し下げ、第2のクラッチ手段4が継となる。すなわち、ACモータ1への通電を断ち、レバー8を引き上げ保持位置から開放することにより、第2のクラッチ手段4が継(=クラッチピニオン21の爪21dとロータ11の爪11dとが係合)となる。
【0047】
また、遊星歯車機構22は、クラッチピニオン21に噛合しロータ11側からの駆動力を受ける受け歯車32b及び外周に複数の遊星歯車36が噛合され遊星歯車36に駆動力を伝達する伝達歯車32aを備えた太陽歯車32と、遊星歯車36に噛合する内周歯車部33a及びクラッチ操作機構5の最終部の増速歯車28に噛合する外周歯車部33bを備えたリング歯車33と、遊星歯車36をそれぞれ回転自在に支承する支承板34a及び伝達歯車23と噛合するピニオン部34bを備えた遊星歯車支持歯車34から構成されている。このように構成された遊星歯車機構22は、クラッチピニオン21の回転を受けて太陽歯車32が回転し、この太陽歯車32の回転により複数の遊星歯車36が太陽歯車32の回転方向と反対方向へそれぞれ自転し、これらの各遊星歯車36の反対方向への自転を受けてリング歯車33が回転するようになっている。
【0048】
このため、クラッチ操作機構5の回転規制部26とクラッチ歯車27との間を係合させてクラッチ操作機構5の各部材の動作を停止させることにより、増速歯車28に噛合するリング歯車33の回転を止めると、各遊星歯車36が太陽歯車32に対して公転する。すなわち、各遊星歯車36を回転自在に支承している遊星歯車支持歯車34が回転する。これによって、クラッチピニオン21を介して遊星歯車機構22に伝達されたロータ11の回転力が、遊星歯車支持歯車34に噛合している伝達歯車23を介して出力歯車部3aに伝達され、出力軸3がスライダピニオン7と共に回転するようになっている。この結果、スライダピニオン7と噛合するスライダ歯車8aを備えたレバー8が、レバー8自身に課された負荷に抗してACモータ1の駆動力によって引き上げられる。
【0049】
一方、クラッチ操作機構5は、上述した駆動輪列2中に配置された第1のクラッチ手段となる遊星歯車機構22の切り替えを行うためのものとなっている。すなわち、クラッチ操作機構5は、展開断面図である図1の左側半分に記載されており、上述した磁気誘導回転手段と、磁気誘導力によってロータ11と同方向に連動回転する動作部材となる誘導ピニオン16に噛合する扇歯車25と、この扇歯車25に形成された回転規制部26と係脱自在な係合突起27aを外周面に備えたクラッチ歯車27と、このクラッチ歯車27の小径歯車27bと噛合すると共に遊星歯車機構22のリング歯車33に噛合する増速歯車28から構成されている。遊星歯車機構22は、上述したように、駆動輪列2における減速輪列の一部であって、しかもクラッチ操作機構5の最終部となる増速歯車28に噛合し、クラッチ操作機構5の所定の動作によって切り替えがなされる第1のクラッチ手段となっている。
【0050】
このクラッチ操作機構5は、ACモータ1の通電時には磁気誘導を利用して扇歯車25を回転させて回転規制部26を所定位置まで移動させ、この回転規制部26とクラッチ歯車27とを係合させるように構成されている。そして、この係合により、クラッチ操作機構5を構成する各部材は、それまでの動作がロックされる。すると、第1のクラッチ手段となる遊星歯車機構22では、リング歯車33の回転にロックがかかり第1のクラッチ手段は継となる。
【0051】
なお、このように第1のクラッチ手段を継とした状態において、上述した第2のクラッチ手段4も継となっている場合は、ロータ11の回転が遊星歯車機構22の太陽歯車32及び遊星歯車34を介して出力軸3側に伝達されるようになっている。また、この状態から第2のクラッチ手段4だけが断となり第1のクラッチ手段が継状態を維持すると、ロータ11との出力軸3との連結は外れた状態となるが、上述したようにレバー8は巻き上げ位置で保持される。
【0052】
そして、この状態からさらに、ACモータ1への通電を断ち、ロータ11と誘導ピニオン16間の磁気誘導力が消滅すると、扇歯車25が後述する回動力付与用バネ39のバネ力によって回動し、回転規制部26とクラッチ歯車27との係合が外れる。これによって、クラッチ操作機構5の各部のロック状態が解除となる。このため、外部負荷により逆回転しようとする出力軸3の回転力が、駆動輪列2を逆行するように伝達されて遊星歯車機構22及び増速歯車28を介してクラッチ歯車27と伝達され、クラッチ歯車27がフリーに回転することとなる。この結果、レバー8の保持状態が解除される。
【0053】
クラッチ操作機構5を構成する各部についてさらに詳述する。
【0054】
扇歯車25は、誘導ピニオン16が磁気誘導力によってロータ11に追従して回動すると、扇の要となる支点部25aを回動中心として回動するようになっている。この支点部25aを中心として扇の1つの辺の反対側に延出された回動力付与部25bの先端部分には、モータケース13に立設されたピン38に一端が固定された回動力付与用バネ39の他端が固定されている。扇歯車25は、回動力付与用バネ39の付勢力によってACモータ1の駆動力による回動と反対方向(図3において矢示A方向)へ回動する回動力を与えられている。しかしながら、モータ1のロータ11に追従回動する誘導ピニオン16の回転トルクが、回動力付与用バネ39の駆動トルクに勝るため、誘導ピニオン16がロータ11に追従して回動する場合は回動力付与用バネ39のバネ力に抗して扇歯車25は上述の矢示A方向と反対方向へ回動するようになっている。
【0055】
また、この扇歯車25の先端部分には、ロータ11が正規の方向と反対の方向(図2(C)の矢示X2参照)に回転した際に、ロータ11の回転領域に入り込みロータ11の凹部11k内にはまって、ロータ11の逆回転を阻止する突起25cが形成されている。また、支点部25aを中心として扇部分の反対側には、この扇歯車25と一体的に形成された回転規制部26が設けられている。この回転規制部26は、扇歯車25が磁気誘導力を利用することにより誘導ピニオン16を介してACモータ1の駆動力によって所定角度回動することにより、クラッチ歯車27の外周部分に形成された係合突起27aに係合するようになっている。なお、このように構成された扇歯車25の回動範囲は、一方が回動力付与用バネ39の最収縮時によって、また他方が回転規制部26がクラッチ歯車27に当接することによってこの範囲に規制されている。
【0056】
上述したように、回転規制部26とクラッチ歯車27との係合はACモータ1への通電を断つと外れるが、その際、上述したクラッチレバー41の阻止部材(図示省略)が依然としてクラッチピニオン21の回転阻止を継続し、これによってクラッチピニオン21に噛合している太陽歯車32の回転を阻止している。しかし、クラッチ操作片26とクラッチ歯車27との係合状態が解除されたことにより、太陽歯車32の回転を阻止しても、レバー8の負荷力による回転力が遊星歯車機構22を介して増速歯車28側に伝達され、クラッチ歯車27を空回りさせることとなる。その結果、レバー8はケースの外側へ引き出されていき、これに伴って駆動輪列2を構成する各歯車は逆方向へ回転する。
【0057】
なお、クラッチ歯車27の小径歯車27bには増速歯車28が噛合し、この増速歯車28の小径歯車28bが上述の遊星歯車機構22のリング歯車33に噛合している。このため、増速歯車28は、初期状態より通電を開始し回転規制部26がクラッチ歯車27と係合する位置に移動しクラッチ操作機構5の各部の動作を停止させるまでの間は、ロータ11から遊星歯車機構22へ伝達された回転力をクラッチ歯車27側へ伝達するようになっている。そして、回転規制部26がクラッチ歯車27と係合する位置に移動した後は、この増速歯車28によって遊星歯車機構22のリング歯車33の回転を停止させ、これによりロータ11の駆動力を遊星歯車機構22を介して出力軸3側へ伝達させるようになっている。
【0058】
次に、上述の実施の形態のギアードモータの動作について説明する。
【0059】
このギアードモータは、ACモータ1へ電力を供給していない初期状態において、上述のクラッチレバー41のカム面41aの押し下げ部41cが、クラッチピニオン21を圧縮コイルバネ18のバネ力に抗して押し下げる位置にある。このため、クラッチピニオン21は、図1において下方向に押し下げられ、クラッチピニオン21の下端の爪21dとロータ11の上端の爪11dとが係合した状態となっている。すなわち、第2のクラッチ手段4が継状態となり、ロータ11と出力軸3とをクラッチピニオン21を介して連結する駆動輪列2が連結された状態となっている。
【0060】
このような状態からACモータ1の駆動力によって、ロータ11と共にクラッチピニオン21が回転すると、その回転が遊星歯車機構22の太陽歯車32、複数の遊星歯車36と伝達され、各遊星歯車36が遊星歯車支持歯車34上で自転する。このため、この遊星歯車36と噛合する内周歯車部33aを備えたリング歯車33が回転する。
【0061】
一方、このような状態時において、クラッチ操作機構5側では、ロータ11の回転に従動して誘導ピニオン16が回転する。なお、回転初期時において、ロータ11が正規の方向と反対方向に回転をし始めた場合は、上述したように扇歯車25の突起25cがロータ11の外周面に形成された4つの凹部11kのいずれかにはまり込み、ロータ11の逆回転を正回転に変換させる。
【0062】
なお、ロータ11が正回転をし始めた直後は、扇歯車25に形成された回転規制部26がクラッチ歯車27の係合突起27aと係合しない位置にある。このため、遊星歯車機構22は、上述したリング歯車33の回転を止めることができない。リング歯車33の回転を停止できないと、ロータ11側の回動力がクラッチピニオン21を介して遊星歯車機構22に入力した後、この遊星歯車機構22から出力軸3側とクラッチ歯車27側とに分散して伝達される。このクラッチ歯車27側に伝達される回転トルクは、駆動輪列2側の回転トルクに比して非常に小さいため、この間の駆動力では出力軸3を回動させることができない。本実施の形態では、このような状態を、第1のクラッチ手段が断の状態という。
【0063】
このような第1のクラッチ手段が断の状態においては、レバー8の巻き上げ動作がなされず、ロータ11の回転によって誘導ピニオン16を回動させ、これによって扇歯車25と回転規制部26とを一体的に回動させるのみの動作となる。なお、遊星歯車機構22から分割されてクラッチ歯車27へ向かう伝達経路は、増速輪列となっているため、次の動作の基点となる回転規制部26とクラッチ歯車27との係合までの時間は極めて短時間となる。
【0064】
そして、この動作で扇歯車25が誘導ピニオン16の回転を受けることにより回転規制部26が所定角度回動すると、回転規制部26はクラッチ歯車27の係合突起27aと係合可能な位置へ移動し回転規制部26とクラッチ歯車27とが係合する。これにより、クラッチ操作機構5は、誘導ピニオン16の誘導リング16aとロータ11のリング状マグネット11c間の磁気誘導力を利用して連結される。この動作に伴い、それまで回転していたクラッチ歯車27の回転が停止する。加えて、クラッチ歯車27と噛合している増速歯車28も停止し、さらにこの増速歯車28の停止を受けて遊星歯車機構22のリング歯車33が停止する。
【0065】
このように、回転規制部26とクラッチ歯車27とが係合することにより、クラッチ操作機構5の各部(ロータ11に設けられたリング状マグネット11cを除く)及び第1のクラッチ手段となる遊星歯車機構22のリング歯車33の回転が停止する。この結果、ロータ11と一体的に回動するクラッチピニオン21の回転力は、遊星歯車機構22を介して伝達歯車23のみに伝達され、伝達歯車23から出力歯車部3aを介して回転力を受けた出力軸3が回動する。すなわち、上述の第1のクラッチ手段が継となり、ロータ11の回転力が駆動輪列2を介して効率的に出力軸3に伝達されて、出力軸3が回動することとなる。これにより、スライダーピニオン7が出力軸3と共に回転し、レバー8を引き上げ方向にスライド移動させる。
【0066】
そして、出力軸3が所定角度回転し、レバー8を所定位置まで引き上げると、この間にクラッチレバー41のカム面41aの押し下げ部41cがクラッチピニオン21の上端面部分から外れた位置へ移動する。これにより、クラッチピニオン21は、圧縮コイルバネ18のバネ付勢力により図1における上方へ移動し、クラッチピニオン21とロータ11との係合が外れ、第1のクラッチ手段4が断となる。
【0067】
この引き上げ動作終了時において通電状態を維持すると、当然ながらロータ11は回転を継続する。また、誘導ピニオン16は磁気誘導力によってすべりを発生させながらこのロータ11の回転動作に追従回転しようとするため、上述したクラッチ操作片26とクラッチ歯車27との係合状態は維持される。この結果、上述の第1のクラッチ手段の継状態は維持される。
【0068】
一方、レバー8は、自身に課せられた負荷力によって元の位置に戻ろうとする。しかし、このレバー8の戻り動作は、上述したクラッチレバー41によるクラッチピニオン21のロックにより阻止され、レバー8は引き上げ位置で保持される。すなわち、クラッチレバー41に設けられた阻止部材(図示省略)が、クラッチレバー41の回動により上下動するクラッチピニオン21に設けられた当接部材(図示省略)と当接しクラッチピニオン21をロックするように機能する。
【0069】
なお、このクラッチピニオン21は、上述したように、クラッチレバー41のカム面41aのスロープに従動して上下動するようになっている。そして、通電が切られて出力歯車部3aが負荷力によって通常の駆動時と反対方向に回転すると、出力歯車部3aのクラッチレバー操作溝3bの案内によりクラッチレバー41のカム面41aの押し下げ部41cがクラッチピニオン21の上端面部分から外れた位置へ移動する。このとき、同時に、クラッチレバー41に設けられた阻止部材(図示省略)が、クラッチピニオン21に設けられた当接部材(図示省略)から離れる。このため、通電が切られた初期状態に戻ると、クラッチピニオン21はクラッチレバー41によって押し下げられ、かつ回転阻止はなされず、ロータ11と一体的に回転可能となる。
【0070】
上述したように、引き上げ動作終了時において通電状態を維持すると、一方で上述したクラッチ操作片26とクラッチ歯車27とが係合することにより遊星歯車機構22のリング歯車33の回転が阻止され、他方でクラッチピニオン21の逆回転が阻止されることによりこのクラッチピニオン21に噛合している遊星歯車機構22の太陽歯車32の回転が阻止されている。すなわち、このような状態時においては、遊星歯車機構22を構成する主要な3つの歯車のうちの2つが停止されており、このため駆動輪列2全体が全く動作しないため、レバー8を引き上げ位置で保持することができる。このため、レバー8は、自身に課された負荷力によってケース外側に引き出されず、引き上げられた位置でその状態を維持する。
【0071】
そして、この状態からモータ1への通電を停止すると、ロータ11の回転が停止する。このため、誘導ピニオン16とロータ11との間の磁気誘導力が消滅する。このため、誘導ピニオン16側からの駆動力を失った扇歯車25は、回動規制部26と共に回動力付与用バネ39の付勢力により誘導ピニオン16から受ける駆動力による回転方向(図3における矢示A方向)と反対方向へ回動する。これにより、回転規制部26とクラッチ歯車27との係合が外れ、クラッチ歯車27は回転規制部26に対してフリーとなる。すなわち、上述の第1のクラッチ手段が断状態となる。
【0072】
このようにロータ11とリング歯車33との間の磁気誘導力による連結が解かれクラッチ歯車27がフリーとなると、出力軸3に一体的に固定されたスライダピニオン7に係合するレバー8の復帰力は、リング歯車33を回転させる力となり、リング歯車33と増速歯車28とクラッチ歯車27とが回転する。このため、レバー8は自身に課された負荷によりケース外側方向へ引き出される。すなわち、レバー8は、モータ1の駆動力によって引き出される前の位置まで戻る。このときのレバー8のスライド動作により、スライダピニオン7と出力軸3とが一体的に先述した引き上げ駆動時とは反対方向へ回転する。そして、出力軸3の回転によって出力歯車部3aが出力軸3と一体的に回転し、この出力歯車部3aに形成されたクラッチレバー操作溝3bの案内によりクラッチレバー41が回動する。これにより、クラッチレバー41は、カム面41aをクラッチピニオン21の上端面に当接させ、クラッチピニオン21を圧縮コイルバネ18のバネ付勢力に抗してロータ11方向に押し下げる位置で停止する。この結果、クラッチピニオン21の爪21dとロータ11の爪11dとが係合可能な位置同士に配置され、第1のクラッチ手段4が継となる初期状態に復帰する。
【0073】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに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において、種々変形実施可能である。例えば、上述の実施の形態では、逆転防止用部材を動作させる動作部材となる誘導ピニオン16が、ロータ11に対して磁気誘導によって同方向に連動回転するように構成されている。しかし、ロータ11に連動しかつ逆転防止用部材を動作させる動作部材は、流体摺動やグリス等を用いた粘性摺動等、磁気誘導力以外の方法を利用して、ロータ11に対してすべり可能に結合されていても良い。
【0074】
また、上述の実施の形態では、ロータ11と出力軸3との間に2つのクラッチ手段を備え、負荷部材となるレバー8を引き上げる第1の動作及び引き上げ位置で保持する第2の動作ならびにこの状態から初期位置に戻す第3の動作を行うギアードモータとなっているが、クラッチは1つでもあるいは無くても良く、また上述のような動作をするもので無くても良い。本発明は、歯車等の各種伝達部材を介してロータの回転力を出力軸に伝達すると共に、回転初期時に駆動源となるACモータの逆転を正方向に変換する必要があるタイプのギアードモータ全般に適用可能である。
【0075】
また、上述の実施の形態では、第2のクラッチ手段4を継としクラッチ操作機構5の各部の回転を止める際に、増速歯車28に噛合されたリング歯車33の回転を停止させることとしたが、このような場合、駆動輪列2及びクラッチ操作機構5を他の構成とすることで、遊星歯車機構22を構成する太陽歯車32、上述のリング歯車33及び遊星歯車支持歯車34のいずれか1つの歯車の回転を止めるようにしても良い。また、上述の実施の形態では、磁気誘導力を利用して遊星歯車機構22のリング歯車33の回転をロックすることにより第1のクラッチ手段を継としたが、駆動輪列2及びクラッチ操作機構を他の構成とし、磁気誘導力を利用して太陽歯車32の回転をロックして第1のクラッチ手段を継とするようにしても良い。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、逆転防止用部材をロータと出力軸間に配置される駆動輪列内に設けず、磁気誘導等によってロータにすべり可能に連動する動作部材と共に駆動輪列とは別系列の輪列等に設けたため、駆動輪列の設計の自由度が向上すると共に、逆転防止用部材の配置位置の設計の自由度も向上する。加えて、動作部材がすべり可能にロータに連結されているために、通常回転時において、動作部材が回転し続けることがない。このため、無駄な回転による騒音の発生及び摩擦摺動を防止することが可能な機構となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のギアードモータの内部機構を説明するための展開縦断面図である。
【図2】本発明の実施の形態のギアードモータにおける逆転防止機構部分の動作を説明するための拡大平面図で、(A)は非通電となる初期時における逆転防止用部材とロータとの位置関係を示した図、(B)は初期時からロータが正規の方向に回転し始めた状態における逆転防止用部材とロータとの位置関係を示した図、(C)は、初期時からロータが正規の方向とは逆方向に回転し始めた状態における逆転防止用部材とロータとの位置関係を示した図である。
【図3】図1のギアードモータのからカバー及びケース上蓋を外した状態の平面図である。
【符号の説明】
1 ACモータ
2 駆動輪列
3 出力軸
4 第2のクラッチ手段
5 クラッチ操作機構
11 ロータ
11c リング状マグネット(磁気回転誘導手段の一方)
11k 凹部
16 誘導ピニオン(動作部材)
16a 誘導リング(非磁性導電体であって磁気回転誘導手段の他方)
22 遊星歯車機構(クラッチ手段)
25 扇歯車
25c 突起(逆転防止用部材)
26 回転規制部
32 太陽歯車
33 リング歯車
34 遊星歯車支持歯車
34a 支承板
34b ピニオン部(歯車部)
36 遊星歯車[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an improvement of a geared motor used as a drive mechanism for driving a drain valve of a washing machine, a shutter of a ventilation fan, or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various so-called motor actuators have been developed that use an AC synchronous motor as a drive source and output at a predetermined torque using the drive force. Such motor actuators have the property that it is uncertain which direction the rotor will start to rotate at startup, so if the rotor starts to rotate in the opposite direction to the normal direction, A reverse rotation prevention mechanism for forcibly stopping the rotation and correcting the rotation in the normal direction is provided.
[0003]
A motor actuator equipped with such a reverse rotation prevention mechanism includes a lever arranged in a driving wheel train for transmitting the rotational force of the rotor to the output shaft when the rotor starts to rotate in the direction opposite to the normal direction. The moving member abuts on a member that rotates with the rotor, and thus acts to lock the reverse rotation of the rotor. This prevents reverse rotation of the rotor. In addition, when the rotor starts to rotate in the normal direction, the above-described operating member operates so as to move away from the member around the rotor, and works so as not to prevent the forward rotation of the rotor. In addition, there is a different arrangement position of the reverse rotation prevention mechanism from this type, that is, the operation member for preventing the reverse rotation of the rotor is not arranged in the drive wheel train, and the rotary coupling is directly connected to the rotor. A configuration has also been proposed in which the rotating member is configured to be rotated by frictional sliding (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-13369).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The reverse rotation prevention mechanism of the type in which the operating member for preventing the reverse rotation of the rotor is arranged in the drive wheel train described above is such that when the rotor starts to rotate in the reverse direction opposite to the normal direction, the deceleration drive wheel train is also turned into the rotor. It rotates in the opposite direction to normal in conjunction with. By utilizing the reverse rotation at this time, the operating member operates to prevent the rotation of any gear of the drive wheel train or to prevent the reverse rotation of the rotor directly. In this type of reverse rotation prevention mechanism, the drive wheel train described above is normally composed of a reduction gear train, so that the drive torque increases as it goes to the final stage, and the rotation of the gear is prevented by the operation of the operation member. It becomes difficult to do. Under such circumstances, the reverse rotation prevention mechanism is usually provided in the first stage where the drive torque is small in the drive wheel train. As a result, there is a problem that the degree of freedom is not so much in the arrangement of the drive wheel train and the design is restricted.
[0005]
In the reverse rotation prevention mechanism of the type in which the operating member for preventing the reverse rotation of the rotor is not provided in the drive wheel train, there is no problem that the degree of freedom in designing the drive wheel train is limited. However, in this type of reverse rotation prevention mechanism, while the rotor rotates to drive the output shaft, the rotation member for operating the reverse rotation prevention operation member always rotates in response to the rotation of the rotor. It will be. In other words, during the normal operation of rotating the output shaft, the rotating member that does not have a role as a drive wheel train, that is simply idle during this operation, rotates violently in response to the rotation of the rotor. . As a result, there is a problem that the rotational friction sound generated by such a useless movement becomes noise, and the rotor and the rotating member are deteriorated by frictional sliding with time.
[0006]
An object of the present invention is to provide a geared motor that prevents deterioration over time of a reverse rotation prevention mechanism that prevents reverse rotation at the initial stage of rotation of a rotor, and that does not cause restrictions on the design of a drive wheel train depending on the arrangement position thereof. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The geared motor of the present invention includes a rotor that rotates an output shaft via a drive wheel train, and an operating member that is slidably coupled to the rotor and interlocked to rotate, and does not constitute a drive wheel train. When the rotor rotates in the opposite direction, it moves into the rotor rotation area in conjunction with the rotational movement of the operating member, directly preventing the rotor from rotating in reverse and forcing the rotor to react when the rotor strikes. Are provided with a member for preventing reverse rotation that is converted into rotation in the normal direction.
[0008]
In the above-described invention, the reverse rotation preventing member for preventing the reverse rotation of the rotor and the operation member for operating the reverse rotation preventing member are connected in order while decelerating the rotation of the rotor to operate the output shaft, Is composed of another series. That is, the reverse rotation preventing member is disposed at a position independent of the above-described drive wheel train. Therefore, the reverse rotation preventing member can be arranged at a free position without being aware of the rotational torque, and the arrangement of the drive wheel train for rotating the output shaft can be made free. . In addition, since the operating member that operates the reverse rotation preventing member is slidably connected to the rotor, the operating member does not continue to rotate during normal rotation, generating frictional noise due to unnecessary rotation and frictional sliding. There is no deterioration of the member over time.
[0009]
In another aspect of the invention, in addition to the above-described geared motor, the operating member is configured to follow the rotation of the rotor using a magnetic induction force. Therefore, the operating member that is the rotation source of the reverse rotation preventing member is connected to the rotor in a non-contact manner using a magnetic induction force, and the sliding of the operating member with respect to the rotor during normal rotation is further improved. It will be smooth.
[0010]
In addition, the other geared motor includes an output shaft that is connected to the rotor via a drive wheel train and is driven to rotate, and a clutch unit that is disposed in the drive wheel train and disconnects the drive connection between the rotor and the output shaft, A clutch operating mechanism for connecting and disconnecting the clutch means, the clutch operating mechanism being either a magnet or a non-magnetic conductor that rotates integrally with or in conjunction with the rotor, A magnetic induction rotating means comprising the other of the magnet or the non-magnetic conductor that rotates following the movement of the magnetic induction rotating means. A reverse-rotation preventing member that restricts the reverse rotation and converts it into a normal rotation when it rotates in the direction opposite to the direction is provided.
[0011]
In the geared motor described above, a reverse rotation preventing member for preventing reverse rotation at the initial rotation of the rotor is disposed in a clutch operation mechanism for operating clutch means disposed in the drive wheel train. In other words, the reverse rotation preventing member is freely arranged in the clutch operation mechanism that is positioned independently of the drive wheel train that decelerates and transmits the rotational force of the rotor to the output shaft. As a result, the arrangement of the reverse rotation prevention mechanism and the arrangement of the drive wheel train between the output shaft and the rotor can both be made free. Further, the clutch operating mechanism is connected to the rotor in a non-contact manner by using a magnetic induction force. Therefore, the sliding of the operating member with respect to the rotor during normal rotation becomes smooth. As a result, it is possible to reduce wear and the like between members that collide when preventing reverse rotation and improve the service life.
[0012]
According to another aspect of the present invention, in the above-described geared motor, the clutch unit includes a planetary gear mechanism that includes a planetary gear support gear that supports the planetary gear, and a sun gear and a ring gear that mesh with the planetary gear. The rotation of the rotor is transmitted to the output shaft via the other two gears by blocking the rotation of any one of the sun gear, the ring gear and the planetary gear support gear using the other rotation of the rotating means. .
[0013]
For this reason, the clutch means is compactly accommodated in the train wheel, and the entire apparatus including the drive train wheel between the rotor and the output shaft is downsized. In addition, since the rotation of any one of the sun gear, the ring gear, and the planetary gear is prevented, a part of the train wheel is locked, and the rotor and the output shaft are connected using this. It is possible to give freedom to the design of the train wheel.
[0014]
According to another invention, in the above-mentioned geared motor, the planetary gear support gear is connected to the output shaft side, and the planetary gear mechanism is used as the speed reduction mechanism. According to another invention, in the above geared motor, the rotation of the rotor is controlled by restricting the rotation of the ring gear of the planetary gear mechanism by the clutch operating mechanism and continuing the rotation of the sun gear and the planetary gear support gear. It is transmitted to the output shaft. Thus, for example, by configuring the ring gear to be locked so that the rotation of the other two gears is continued, the planetary gear mechanism has both a function as a clutch and a function as a speed reduction mechanism. The entire train wheel and the entire device have a more compact configuration.
[0015]
In another aspect of the invention, the reverse rotation preventing member is integrally formed with a gear meshing with a gear member that rotates integrally with the other of the magnetic induction rotating means. Therefore, when the rotor starts to rotate in the reverse direction, the reverse rotation preventing member immediately starts to operate, thereby preventing the reverse rotation of the rotor at an early stage. As a result, it is possible to further reduce wear and the like between members that collide when preventing reverse rotation and further improve the service life.
[0016]
In another aspect of the invention, in the geared motor described above, a rotation restricting portion that restricts the rotation of one of the gears constituting the planetary gear mechanism is formed on the gear that meshes with the gear member. Thus, the clutch operating mechanism can be made more compact by integrally forming the rotation restricting portion for restricting the rotation of one of the gears constituting the planetary gear mechanism in the gear. It becomes.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of a geared motor of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
FIG. 1 is a diagram for explaining an internal mechanism of the geared motor according to the present embodiment, and is a developed sectional view for specifically showing a relationship between members constituting the drive wheel train and the clutch operation mechanism. FIG. 2 is an enlarged plan view for explaining the operation of the reverse rotation prevention mechanism portion. FIG. 3 is a plan view showing a cover for covering the lever and a case upper cover for covering the drive mechanism section.
[0019]
As shown in FIG. 1, the geared motor according to the embodiment of the present invention includes an
[0020]
In this geared motor, the drive source is composed of the
[0021]
In the geared motor of the present invention, the above-described member for preventing reverse rotation and an operation member for operating the member for preventing reverse rotation (corresponding to an
[0022]
This geared motor transmits the driving force of the
[0023]
Hereinafter, a configuration for realizing the operation will be described in detail. The drive mechanism portion including the
[0024]
An
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
A groove for fitting a
[0028]
Further, as shown in FIG. 2, a
[0029]
The
[0030]
FIG. 2A is a diagram showing the positional relationship between the
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 2C, when the
[0032]
In the present embodiment, since the four
[0033]
For this reason, it is possible to shorten the time required for starting the operation of switching the
[0034]
In addition, a
[0035]
The
[0036]
The magnetic induction rotating means is a part of the
[0037]
In the present embodiment, the ring-shaped
[0038]
Next, a
[0039]
The
[0040]
Each part constituting the
[0041]
A
[0042]
Further, the
[0043]
The
[0044]
When the
[0045]
The
[0046]
When the energization of the
[0047]
The
[0048]
For this reason, by engaging between the
[0049]
On the other hand, the
[0050]
When the
[0051]
In the state where the first clutch means is connected in this way, when the second clutch means 4 described above is also connected, the rotation of the
[0052]
When the
[0053]
Each part constituting the
[0054]
When the
[0055]
Further, when the
[0056]
As described above, the engagement between the
[0057]
The
[0058]
Next, the operation of the geared motor of the above-described embodiment will be described.
[0059]
In this geared motor, in the initial state in which no power is supplied to the
[0060]
When the
[0061]
On the other hand, in such a state, on the
[0062]
Immediately after the
[0063]
In such a state where the first clutch means is disconnected, the lever 8 is not wound up, and the
[0064]
In this operation, when the
[0065]
As described above, when the
[0066]
When the output shaft 3 rotates by a predetermined angle and the lever 8 is pulled up to a predetermined position, the push-down
[0067]
If the energized state is maintained at the end of the pulling operation, naturally the
[0068]
On the other hand, the lever 8 tries to return to the original position by the load force imposed on itself. However, the return operation of the lever 8 is prevented by the
[0069]
The
[0070]
As described above, when the energized state is maintained at the end of the pulling operation, the
[0071]
When the energization of the
[0072]
Thus, when the coupling between the
[0073]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
[0074]
Further, in the above-described embodiment, two clutch means are provided between the
[0075]
Further, in the above-described embodiment, when the rotation of each part of the
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the reverse rotation preventing member is not provided in the drive wheel train disposed between the rotor and the output shaft, and the drive wheel is operated together with the operation member that is slidably linked to the rotor by magnetic induction or the like. Since it is provided in a train other than the train, the degree of freedom in designing the drive train is improved, and the degree of freedom in designing the arrangement position of the reverse rotation preventing member is also improved. In addition, since the operating member is slidably connected to the rotor, the operating member does not continue to rotate during normal rotation. For this reason, it becomes a mechanism which can prevent generation | occurrence | production of the noise by a useless rotation, and friction sliding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a developed longitudinal sectional view for explaining an internal mechanism of a geared motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view for explaining the operation of a reverse rotation prevention mechanism portion in the geared motor according to the embodiment of the present invention, in which (A) shows the positions of the reverse rotation prevention member and the rotor at the initial stage when no current is applied. The figure which showed the relationship, (B) is the figure which showed the positional relationship of the member for reverse rotation prevention and the rotor in the state where the rotor began to rotate in the normal direction from the initial stage, and (C) It is the figure which showed the positional relationship of the member for anti-reverse rotation, and a rotor in the state which started to rotate in the reverse direction with respect to a regular direction.
3 is a plan view of the geared motor of FIG. 1 with a cover and a case top cover removed. FIG.
[Explanation of symbols]
1 AC motor
2 Drive train
3 Output shaft
4 Second clutch means
5 Clutch operating mechanism
11 Rotor
11c Ring magnet (one of magnetic rotation induction means)
11k recess
16 Induction pinion (moving member)
16a induction ring (non-magnetic conductor and the other of magnetic rotation induction means)
22 Planetary gear mechanism (clutch means)
25 Fan gear
25c Protrusion (member for preventing reverse rotation)
26 Rotation restriction part
32 Sun Gear
33 Ring gear
34 Planetary gear support gear
34a Bearing plate
34b Pinion part (gear part)
36 planetary gear
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