JP3993749B2

JP3993749B2 - Geared motor

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Publication number: JP3993749B2
Application number: JP2001037084A
Authority: JP
Inventors: 淳司大和; 芳明寺田; 徳行赤羽; 俊治松島; 富男北澤
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: KR100456916B1; JP2002242951A; CN1189995C; CN1551458A; CN1371155A; KR20020066956A; CN1300919C; MY131018A

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】
従来より洗濯機の排水弁や換気扇のシャッター等の駆動源となるギアードモータは、モータ駆動によって負荷部材（ワイヤーやレバー等）を巻き上げ、その巻き上げ位置で所定時間負荷部材を保持し、かつこの保持状態から負荷部材を元の位置まで戻すことが可能なように構成されている。このようなギアードモータは、駆動源となるモータのロータと負荷部材が連結された出力軸との間にクラッチを備えている。そして、このクラッチを連結した状態で上述した巻き上げ及び保持を行い、クラッチを切断することにより負荷部材の負荷力によって負荷部材が元の位置まで戻るようになっている。
【０００３】
なお、上述したギアードモータの中には、モータと出力軸との間に配置されるクラッチ手段の継断を、２部材からなるクラッチ部材の爪の係合／離脱で行うようなタイプがある。すなわち、両クラッチ部材の各対向面には、それぞれ複数もしくは１つの爪が設けられている。そして、両クラッチ部材は、これらの爪同士がぶつからないように接近し、その後一方のクラッチ部材が周方向に回転することにより両クラッチ部材の爪同士が噛み合いながら一体的に回転するように構成される。また、一方のクラッチ部材が他方のクラッチ部材から軸方向に離れることにより、両クラッチ部材の爪同士の噛み合いが外れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなタイプのクラッチ部材を用いる場合、図８（Ａ）に示すように、両クラッチ部材の爪１１ｄ，２１ｄ同士が噛み合う際に、全ての爪１１ｄ，２１ｄの対応する先端部分同士が同時に当接してしまうことがある。すなわち、両クラッチ部材１１，２１が接近する際に、各対応位置にある爪１１ｄと爪２１ｄとがスムーズに噛み合わずその先端同士がぶつかって、両クラッチ部材１１，２１のそれ以上の接近を阻止してしまうことがある。構成上、両クラッチ部材１１，２１は、爪１１ｄ，２１ｄ同士が噛み合う位置まで一方が他方へ接近しようとするようになっている。そのため、全爪１１ｄ，２１ｄの各先端同士が当接した状態でロックされてしまう。
【０００５】
また、図８（Ｂ）に示すように、爪１１ｄ，２１ｄの先端同士がぶつかった状態で両クラッチ部材１１，２１がさらに接近する方向に力が加えられるため、各爪１１ｄと対応する爪２１ｄのうちのいずれかが正規の噛み合い位置Ｐからずれた位置Ｐ１にはまってしまう危険性がある。より具体的には、ある爪１１ｄが、回転方向手前である正規の噛み合い位置Ｐではなく回転方向後方の位置Ｐ１にはまってしまう危険性がある。これによって、両クラッチ部材１１，２１との噛み合いが不自然な状態となってしまい、クラッチとして機能しなくなる。
【０００６】
すなわち、上述したような爪の先端同士の当接によるロックや誤位置へのはまり込みが生じると、クラッチ手段の継断動作が正常に行われなくなってしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、モータと出力軸との間に配置されるクラッチ手段の継断を、２部材からなるクラッチ部材の爪の係合／離脱で行う場合において、爪の先端部分同士の当接や誤位置へのはまり込みによる両クラッチ部材のロック等を防止し、クラッチ手段の継断動作を確実に行うことが可能なギアードモータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のギアードモータは、ロータに連結されて負荷に抗して回転駆動される出力軸と、この出力軸と上記ロータとの連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段の継断を切り換えるクラッチ切り換え手段とを有し、上記クラッチ手段は、上記ロータ側に配置された第１のクラッチ部材と上記出力軸側に配置された第２のクラッチ部材とを備え、両クラッチ部材の対向面にはそれぞれ当該クラッチ部材が接近することにより噛み合って当該クラッチ手段を継状態とする爪がそれぞれ設けられ、これらの爪同士を噛み合わせる際に当該爪同士の頂点同士が接触して両クラッチ部材がロックしてしまうのを防止するための、上記第１のクラッチ部材側の爪を所定位置に位置決めする第１の位置決め手段と、上記第２のクラッチ部材側の爪を所定位置に位置決めする第２の位置決め手段とを有し、上記第１の位置決め手段を上記ロータに対向配置されるステータと当該ロータとの間のディテントトルクを利用して形成すると共に、第２の位置決め手段は、クラッチ切り換え手段に形成された一方の係合部と、この一方の係合部に係合して第２のクラッチ部材を所定位置に位置決めさせる当該第２のクラッチ部材に形成された他方の係合部と、クラッチ手段が継状態の時、第２のクラッチ部材の回転力を出力軸に伝達しこの出力軸を所定の方向へ回転させる輪列と、を有し、クラッチ手段が継状態から断状態に切り換えられるとき、一方の係合部と他方の係合部とによって、第２のクラッチ部材を位置決めすることにより、クラッチ手段が断状態から継状態へ切り換えられる際、負荷によって所定の方向と反対方向へ出力軸が回転させられることにより他方の係合部が一方の係合部に付勢状態で当接し、これによって位置決めを行い、両クラッチ部材がロックされずにクラッチ手段を断状態から継状態とすることを特徴としている。
【０００９】
上述の発明によれば、クラッチ手段を継断する爪の頂点同士の接触による両クラッチ部材のロックを防止するために、第１のクラッチ部材側の爪をディテントトルクを利用して位置決めし、第２のクラッチ部材側の爪をクラッチ切り換え手段を利用して位置決めしている。そのため、爪の先端部分の当接による両クラッチ部材のロックが生じず、クラッチ手段の継断を確実に行うことができる。また、第２の位置決め手段をクラッチ切り換え手段に設けた一方の係合部と第２のクラッチ部材に形成された他方の係合部とで構成することにより、クラッチ手段の継断を確実に行え、かつ部品点数が少なくなり組立が容易となると共に、装置全体がコンパクトとなる。
【００１２】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、クラッチ切り換え手段は、負荷によって所定の方向と反対方向へ出力軸が回転する際に輪列に連動して動作し、クラッチ手段を断状態から継状態へ切り換えることを特徴としている。このように、ロータ側からの回転力を出力軸側へ伝達するための輪列の回転動作を利用して、クラッチ手段が断から継への切り換わり動作を行う構成となっているため、ソレノイド等によりクラッチを動作させる構成となっている場合に比べて、制御回路が不要となり、かつスペース的にもコンパクト化を図ることができる。
【００１３】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、両クラッチ部材の爪同士が噛合した後に、クラッチ切り換え手段及び第２のクラッチ部材にそれぞれ形成された係合部同士の係合が外れるように構成されている。そのため、爪同士の噛合後は、爪同士の噛み合いのみによって両クラッチ部材の動作がなされることとなる。
【００１４】
また、他の発明のギアードモータは、ロータに連結されて回転駆動される出力軸と、この出力軸とロータとの連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段の継断を切り換えるクラッチ切り換え手段とを有し、クラッチ手段は、ロータに連動回転する第１のクラッチ部材と、クラッチ手段が継状態となると、第１のクラッチ部材に係合して従動回転し出力軸側にその回転を伝達する第２のクラッチ部材とを備え、両クラッチ部材の対向面には当該両クラッチ部材がクラッチ切り換え手段の継動作により接近係合し当該クラッチ手段を継状態とする爪がそれぞれ複数設けられ、この継状態の時に複数の爪同士が少なくとも２箇所同時に係合するように構成され、かつ両クラッチ部材のいずれか一方の複数の爪のうちのいずれか１つの爪の丈のみを他の爪の丈より近接方向に長く形成し、上記近接係合時において長い丈の爪をガイドにして他の爪がそれぞれ正規の係合位置に導かれることにより少なくとも２箇所同時に係合すると共に、第１のクラッチ部材側の爪を所定位置に位置決めする第１の位置決め手段と、第２のクラッチ部材側の爪を所定位置に位置決めする第２の位置決め手段とを有し、第１の位置決め手段をロータに対向配置されるステータと当該ロータとの間のディテントトルクを利用して形成すると共に、第２の位置決め手段は、クラッチ切り換え手段に形成された一方の係合部と、この一方の係合部に係合して第２のクラッチ部材を所定位置に位置決めさせる当該第２のクラッチ部材に形成された他方の係合部と、クラッチ手段が継状態の時、第２のクラッチ部材の回転力を出力軸に伝達しこの出力軸を所定の方向へ回転させる輪列と、を有し、クラッチ手段が継状態から断状態に切り換えられるとき、一方の係合部と他方の係合部とによって、第２のクラッチ部材を位置決めすることにより、クラッチ手段が断状態から継状態へ切り換えられる際、負荷によって所定の方向と反対方向へ出力軸が回転させられることにより他方の係合部が一方の係合部に付勢状態で当接し、これによって位置決めを行い、両クラッチ部材がロックされずにクラッチ手段を断状態から継状態とすることを特徴としている。
【００１５】
上述の発明によれば、クラッチ手段を継断する爪の噛み合い時の誤位置へのはまり込みを防止するために、両クラッチ部材のいずれか一方に最初に他方の爪と噛み合う丈の長い爪を１つだけ設け、この長い爪の噛み合いをガイドとして他の丈の短い爪がそれぞれ正規の噛み合い位置に導かれるようにしている。このため、両クラッチ部材がロックして動作不能に陥ることが一切なく、クラッチ手段が正常に機能することができる。
【００１６】
【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を、図１から図７に基づき説明する。
【００１７】
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、本発明の主要部分となる第１のクラッチ手段の噛み合い状態及び噛み合いの外れ状態を説明するための部分拡大図である。図３は、本発明の主要部分となる第１のクラッチ手段の噛み合い時及び非噛み合い時における爪の状態を説明するための部分拡大図である。図４は、第１のクラッチ手段と第２のクラッチ手段の各爪の正規の噛み合い位置を説明するための図で、第１のクラッチ手段を平面的に示した平面図である。図５は、バックヨークリング及びその周辺部を説明するための部分拡大断面図である。図６は、図５を上面から見た平面図である。図７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。
【００１８】
本発明の第１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４と、ロータ１１と出力軸３との間に配置される減速輪列に連動して動作し第１のクラッチ手段４の継断を切り換えるクラッチ切り換え手段となるクラッチレバー４１とを有している。また、本実施の形態のギアードモータは、出力軸３とロータ１１との連結を継断する第２のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２と、第２のクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構５を備えている。そして、これらの各機構は、ケース本体１２ａ及びケース上蓋１２ｂからなるケース体１２内に収納されている。
【００１９】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１のクラッチ手段４は、第１のクラッチ部材となるロータ１１及びこのロータ１１の上面に形成された複数（この実施の形態では４つ）の爪１１ｄと、出力軸３側に配置される第２のクラッチ部材となるクラッチピニオン２１及びこのクラッチピニオン２１の下面に形成された複数（この実施の形態では４つ）の爪２１ｄから構成される。
【００２０】
図１及び図２（Ａ）に示すように、第１のクラッチ手段４は、クラッチレバー４１に形成されたカム４１ａの山の部分によってクラッチピニオン２１が押し下げられるように構成されている。このように押し下げられると、クラッチピニオン２１がロータ１１に接近し各爪２１ｄと各爪１１ｄとが噛み合って継（繋がっているの意味＝オン）となる。
【００２１】
一方、図２（Ｂ）に示すように、第１のクラッチ手段４は、クラッチレバー４１のカム４１ａの山から谷への切り換わりに応じてクラッチピニオン２１が圧縮コイルバネ１８の付勢力によって上方へ移動してロータ１１から離れることにより、各爪２１ｄと各爪１１ｄとの噛み合いが外れて断（切れているの意味＝オフ）となる。
【００２２】
なお、図２（Ａ）における下方に配置されたロータ１１は、その周囲を取り囲まれたステータ部１４との間に発生するディテントトルクによって噛み合い動作直前に回転方向において位置決めされる。すなわち、ロータ１１は、ロータマグネット１１ｂの着磁位置によって当該ロータ１１の停止時の回転方向における位置決めがなされる。このように、通電が断たれた際のロータ１１とステータ部１４間に発生するディテントトルクが、第１のクラッチ部材となるロータ１１の噛み合い時の位置決めを行う第１の位置決め手段となっている。
【００２３】
一方、クラッチピニオン２１は、図２（Ａ）の上方に上昇しロータ１１との噛み合いが外れる際に、クラッチレバー４１に設けられた一方の係合部（図示省略）がクラッチピニオン２１の上面に形成された他方の係合部（図示省略）に当接し、これによってクラッチピニオン２１の回転が阻止されることによって回転方向において位置決めされる。すなわち、第２のクラッチ部材となるクラッチピニオン２１は、後述するように駆動輪列２の各部材の回転を受けて慣性力で回転しようとするが、この回転をクラッチレバー４１に設けられた係合部によって阻止される。言い換えると、所定の回転方向に付勢された状態でクラッチピニオン２１の係合部がクラッチレバー４１の係合部に当接することとなる。
【００２４】
この位置決めは、通電が断たれた後のクラッチピニオン２１とロータ１１との噛み合い時まで継続される。そして、クラッチピニオン２１とロータ１１とが噛み合うと、クラッチレバー４１の係合部とクラッチピニオン２１の係合部との係合が外れて位置決めは解消される。このように、クラッチ切り換え手段となっているクラッチレバー４１に設けられた係合部と第２のクラッチ部材となっているクラッチピニオン２１に設けられた係合部とが、クラッチピニオン２１の噛み合い時の位置決めを行う第２の位置決め手段となっている。
【００２５】
上述したように、クラッチピニオン２１及びロータ１１は、噛み合い時において位置決めされている。この位置決めは、両者１１，２１が噛み合う際に、各爪１１ｄ，２１ｄ同士の先端が接触せず、正しい噛み合い位置に各爪１１ｄ，２１ｄが噛合し合うためのものとなっている。しかしながら、部品の公差や組み立て公差等の種々の理由により、どうしても各爪１１ｄ，２１ｄの先端（頂点）が接触してしまう構成となってしまう場合も生じる。しかし、本実施の形態は、以下に説明する構成となっているため、そのような場合でも各爪１１ｄ，２１ｄの先端部分が接触してクラッチピニオン２１とロータ１１とがロックしてしまったり、あるいは正規の噛み合い位置からずれた状態で爪同士がはまり合ってしまうということが防止される。
【００２６】
第１のクラッチ部材となるロータ１１のクラッチピニオン２１と対向する面、すなわち上面には、上述したようにクラッチピニオン２１の各爪２１ｄと噛合可能な爪１１ｄが４本形成されている。そして、これら４本の爪１１ｄのうちの１本の爪１１ｄ１は、唯一、他の爪１１ｄ２より向かい合う爪２１ｄと近接する方向に若干丈の長いもので構成されている（図３（Ａ）中の符号ｈ参照）。この丈の長い爪１１ｄ１は、先端部分（頂点）が他の丈の短い爪１１ｄ２の先端部分（頂点）に比べて鋭利に尖っているが、若干Ｒが形成され丸みを有している。
【００２７】
この丸みは、クラッチピニオン２１がクラッチレバー４１のカム４１ａの押し下げによりクラッチピニオン２１がロータ１１に近接係合する継動作時に、クラッチピニオン２１の爪２１ｄの先端部分が当該爪１１ｄ１の先端部分に当接した場合、クラッチピニオン２１の爪２１ｄが図２における下方（ロータ１１側）へ逃げられるようにするためのものである。
【００２８】
一方、丈の短い爪１１ｄ２は、それぞれ先端部分が平面で形成されており、爪形状全体が台形形状となっている。なお、この丈の短い爪１１ｄ２の先端の角の部分にも、Ｒが形成されており、若干丸みがつけられている。この構成は、クラッチピニオン２１の爪２１ｄの先端部分が当該爪１１ｄ２に当接した場合に、クラッチピニオン２１の爪２１ｄが図２における下方（ロータ１１側）へ逃げ易くし、正しい噛み合い位置に爪２１ｄを導くためのものである。
【００２９】
なお、図４に示すように、ここでいう正しい（正規の）噛み合い位置とは、ロータ１１の回転方向においてロータ１１の各爪１１ｄがクラッチピニオン２１の爪２１ｄの手前側に入り込む位置を言う。このような噛み合い位置に入り込むことにより、ロータ１１の各爪１１ｄがクラッチピニオン２１の爪２１ｄを押しながら回転し、ロータ１１の回転をクラッチピニオン２１に伝達する。
【００３０】
なお、丈の長い爪１１ｄ１は、クラッチピニオン２１が押し下げられてロータ１１に近接係合する継動作時に、各爪１１ｄ，２１ｄの先端部分（頂点）同士が接触した状態でさらに押し下げ方向への力をクラッチレバー４１からクラッチピニオン２１が受け、クラッチピニオン２１の爪２１ｄがロータ１１の爪１１ｄに噛み合う際に正規の位置ではなく、ずれた位置に入り込むことを防止するためのものとなっている。
【００３１】
すなわち、このように各爪１１ｄ，２１ｄの先端部分同士が当接しそうな状態で接近してきた場合、本実施の形態のギアードモータでは、以下のような現象が生じる。
【００３２】
図３（Ａ）に示すように、ロータ１１側の４本の各爪１１ｄがクラッチピニオン２１側の４本の各爪２１ｄとそれぞれ噛合する際、まず最初に丈の長い爪１１ｄ１がクラッチピニオン２１側のいずれかの爪２１ｄの先端部分に当接する。丈の長い爪１１ｄ１の先端部分は、上述したように、やや丸みのある鋭利な先端部となっているため、この部分と接触したクラッチピニオン２１側の爪２１ｄは滑ってさらに下方へ移動する。なお、この実施の形態では、より接触時に滑りやすくするために爪１１ｄ１の先端部に丸みを付けたが、この丸みはなくても良い。
【００３３】
このように、本実施の形態では、他の爪１１ｄ２と各爪２１ｄとの接触に先行して、丈の長い爪１１ｄ１のみが最初にクラッチピニオン２１側の爪２１ｄの１本に接触する構成となっている。そして、この接触がガイドとなり、他の爪２１ｄが丈の低い爪１１ｄ２にそれぞれ正規の位置で噛み合うように構成されている。
【００３４】
すなわち、最初の接触からさらにクラッチピニオン２１が下方へ押し下げられると、図３（Ｂ）に示すような状態となる。この結果、クラッチピニオン２１の他の爪２１ｄが、下降してきてロータ１１側の丈の短い爪１１ｄ２にそれぞれ当接する。このとき、上述したように丈の長い爪１１ｄ１とクラッチピニオン２１のいずれかの爪２１ｄとの最初の接触がガイドとなっているため、その他の爪の噛合は正規の位置に導かれる。なお、丈の短い爪１１ｄ２の先端部分は、上述したように台形形状でかつ角にやや丸みが付けられているため、この丸みのある角部分と接触したクラッチピニオン２１側の爪２１ｄは滑ってさらに下方の、上述した正しい噛み合い位置へよりスムーズに移動する。これにより、爪２１ｄは、それぞれロータ１１側の丈の短い爪１１ｄ２とそれぞれ正規の噛合をする。すなわち、長い丈の爪１１ｄ１のクラッチピニオン２１側のいずれかの爪２１ｄとの噛合がガイドとなって、他の丈の短い爪１１ｄ２とクラッチピニオン２１側の他の各爪２１ｄとの噛合が始まるようになっている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ロータ１１側の爪１１ｄ及びクラッチピニオン２１側の爪２１ｄ共に４本ずつとし、ロータ１１側に丈の長い爪１１ｄ１を備えたが、爪１１ｄ，２１ｄの本数は、特に４本に限定されるものではなく、４本より少なくてもまた多くても良い。また、ロータ１１側とクラッチピニオン２１側とで爪の本数が異なるように構成しても良い。さらに、丈の長い爪をロータ１１側ではなくクラッチピニオン２１側に設けるようにしても良い。
【００３６】
このギアードモータは、上述した第１のクラッチ手段４を継とすることにより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、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、第１のクラッチ手段４を断とすることによりロータ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、すべて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、後述する第２のクラッチ手段も断となりレバー８を保持するための保持力が解除されるため、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。
【００３７】
以下、その動作を実現するための構成について詳述する。
【００３８】
ケース本体１２ａ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。
【００３９】
以下に、ロータ１１及びロータ１１の内側に配置された誘導回転体１６について、図５及び図６を用いて説明する。
【００４０】
図５に示すように、ロータ１１は、ロータ軸１５（図１参照）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ロータマグネット１１ｂを有している。なお、本実施の形態では、このロータマグネット１１ｂの内周空間部側の面にロータ１１と連動回転するリング状マグネット１１ｃがはめ込まれている。これにより、ステータ部１４に対向配置されるロータマグネット１１ｂと、誘導回転体１６を磁気誘導により回転させる磁気誘導用のリング状マグネット１１ｃとが一体的となり、ロータ１１を構成するようになっている。
【００４１】
そして、リング状マグネット１１ｃのさらに内側には、当該リング状マグネット１１ｃに対向配置された非磁性導電リング１６ａ及びバックヨークリング１６ｂが取り付けられかつピニオン部１６ｄを有する誘導回転体１６が、回転自在に配置されている。なお、この誘導回転体１６は、ロータ１１の回転によりリング状マグネット１１ｃが回転すると、このリング状マグネット１１ｃの回転に磁気誘導によって非磁性導電リング１６ａが追従回転することにより当該誘導回転体１６が全体として一体的にロータ１１に追従回転するものとなっている。なお、リング状マグネット１１ｃ及び非磁性導電リング１６ａは、後で詳述するクラッチ操作機構５を動作させるための駆動源部となっており、誘導回転体１６のピニオン部１６ｄが後述する扇歯車２５に噛合している。誘導回転体１６の構成については、後で詳述する。
【００４２】
図５に示すように、ロータ１１の回転支承部１１ａの上端内周側部分には、溝１１ｆが形成されている。この溝１１ｆには、ロータ１１とクラッチピニオン２１との噛み合いを外すための圧縮コイルバネ１８がはめ込まれる。
【００４３】
また、図６に示すように、ロータ１１のロータマグネット１１ｂの軸端面には、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、起動時にロータ１１が逆回転をし始めた場合、この逆回転を阻止するために扇歯車２５に形成された突起２５ｃ（図７参照）がはまり込むものとなっている。この構成により、ロータ１１が逆回転すると、ロータ１１に追随する誘導回転体１６が正規の方向と逆になる逆回転し、扇歯車２５が正規の方向と逆方向に回転した場合に、突起２５ｃが凹部１１ｋ内にはまり込む。これにより、ロータ１１は、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。
【００４４】
誘導回転体１６は、その最外周に銅製等で構成された非磁性導電リング１６ａが配置され、非磁性導電リング１６ａの内側に磁性体（具体的には、鉄製等）で構成されたバックヨークリング１６ｂが圧入され、樹脂によるインサート成形で構成される。
【００４５】
このように構成された誘導回転体１６の最外周に配置される非磁性導電リング１６ａは、上述したロータ１１に取り付けられたリング状マグネット１１ｃの半径方向内側に対向配置されることとなる。非磁性導電リング１６ａは、上述したようにリング状マグネット１１ｃに追従回転する部材となっており、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。
【００４６】
これにより、リング状マグネット１１ｃに非磁性導電リング１６ａを従動回転させる磁気誘導力が発生し、非磁性導電リング１６ａが外周面に固定された誘導回転体１６がロータ１１の回転に追随してロータ１１と共に同じ方向に回転する。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に対して誘導回転体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、誘導回転体１６は磁気誘導によってロータ１１に従動回転する回転体となっている。
【００４７】
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２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７を用いて説明する。
【００４８】
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、上述の第１のクラッチ手段４の一部を構成するクラッチピニオン２１と、このクラッチピニオン２１と係合する受け歯車３２ｂを備えた第２のクラッチ手段を構成する遊星歯車機構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いる。
【００４９】
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段目の歯車であると共に第１のクラッチ部材の一部を構成す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おり、その下面がロータ１１の上端面に対向配置されている。そして、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。
【００５０】
このクラッチピニオン２１の上端部分には、第１のクラッチ手段４の継断を切り換えを行うクラッチ切り換え手段を構成するクラッチレバー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。このカム面４１ａは、山となる押し下げ部４１ｃと谷となる部分とから構成されている。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。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、長孔４１ｂ（図７参照）を有し、この長孔４１ｂにロータ軸１５が嵌まり、所定範囲のみ揺動するように構成されている。
【００５１】
また、さらに、クラッチレバー４１は、出力歯車部３ａの対向面側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の回転力が出力歯車部３ａに伝達されるか負荷によって出力軸３がいずれかの方向に回転すると、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、クラッチレバー４１は、駆動輪列２の回転に連動して動作し、出力軸３の回動角度に対応して、上述のカム面４１ａの山と谷とが切り換わることにより、第１のクラッチ手段４の継断を切り換え動作を行うように構成されている。
【００５２】
なお、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。これにより、クラッチピニオン２１の爪２１ｄとロータ１１の爪１１ｄが噛合し、ロータ１１とクラッチピニオン２１とが一体的に回動する。すなわち、第１のクラッチ手段４が継状態となる。
【００５３】
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が回動してカム面４１ａの山と谷が切り換わる。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する。この上方への移動が完全に終了する前に、クラッチピニオン２１は回転しながらその上面に形成された係合部（図示省略）を、揺動してきたクラッチレバー４１の下面の所定位置に形成された係合部（図示省略）に当接させる。これにより、クラッチピニオン２１は、回転方向において位置決めされ保持される。この位置決め後、クラッチピニオン２１は、圧縮コイルバネ１８の付勢力によりさらに上方へ移動する。このため、クラッチピニオン２１は、回転方向において所定位置に位置決めされた状態でロータ１１との連結が外れる。すなわち、第１のクラッチ手段４が断状態に切り換わる。
【００５４】
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。しかし、上述したようにクラッチピニオン２１がクラッチレバー４１によって回転方向に位置決めされた状態で保持されているため、クラッチピニオン２１に噛合している遊星歯車２２の太陽歯車３２がロックされる。さらに、この状態に加え、通電状態を維持しているため、磁気誘導力によってリング歯車３３もロックされる。この結果、駆動輪列２の各歯車はロックされ、レバー８の負荷力を受けても逆方向に回転しない。
【００５５】
そして、ＡＣモータ１への通電を断つと、誘導回転体１６への誘導力が無くなり、バネ部材３９の付勢力によって扇歯車２５が戻され、クラッチ歯車２７と扇歯車２５の回転規制部２６との係合が外れる。これによって、クラッチ歯車２７がフリーとなり、この結果、遊星歯車機構２２のリング歯車３３がフリーとなる。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。逆回転の途中で、駆動輪列２中の出力歯車部３ａ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。これにより、クラッチレバー４１のカム面４１ａの山と谷とが切り換わる。
【００５６】
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側へ押し下げる。これにより、クラッチピニオン２１の爪２１ｄとロータ１１の爪１１ｄとが噛合する。なお、クラッチピニオン２１は、上述したように回転方向において位置決めされている。一方、ロータ１１も、上述したように、当該ロータ１１とステータ部１４間に発生するディテントトルクにより回転方向に位置決めされている。
【００５７】
クラッチピニオン２１の位置決め及びロータ１１の位置決めは、各部材のそれぞれ対向する爪２１ｄ，１１ｄがスムーズに噛み合うように配慮して設定される。すなわち、各爪２１ｄ，１１ｄの先端部分同士が当接した状態でクラッチピニオン２１がロータ１１側に押し込まれて両者２１，１１がロックしてしまわないように、両者２１，１１の位置決めがなされる。
【００５８】
しかしながら、各部品公差及び組み立て公差等の積み重なり等により、各爪２１ｄ，１１ｄの先端部分同士が、噛み合い時に当接してしまう場合も想定される。このような場合、クラッチピニオン２１とロータ１１とがロックしてしまう危険性があると共に、上述したように正規の位置からずれた状態ではまってしまう場合も考えられる。そのため、本実施の形態では、上述したように、ロータ１１側の爪１１ｄの１つを丈の長い爪１１ｄ１で構成し、噛み合い時に爪２１ｄと爪１１ｄの先端が当接しても、クラッチピニオン２１の各爪２１ｄを正規の噛み合い位置へ導き、ずれた状態ではまってしまったりクラッチピニオン２１とロータ１１とがロックしないようにしている。
【００５９】
このようにクラッチピニオン２１がロータ１１側へ押し下げられると、クラッチピニオン２１の爪２１ｄとロータ１１の爪１１ｄとが正規の位置で噛合し、第１のクラッチ手段４が継となる。なお、爪１１ｄ，２１ｄの噛合後、クラッチレバー４１によるクラッチピニオン２１の位置決め保持は解除される。加えて、このとき、通電が断たれており、上述の第２のクラッチ手段が断となっているため、レバー８は引き上げる前の位置へ移動できる。
【００６０】
また、第２のクラッチ手段となる遊星歯車機構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。
【００６１】
このため、扇歯車２５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、太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間が継状態となり、クラッチピニオン２１を介して太陽歯車３２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（図示省略）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。
【００６２】
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２のクラッチ手段の継断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、上述したリング状マグネット１１ｃにより誘導回転される誘導回転体１６と、誘導回転体１６に噛合すると共にバネ部材３９によってクラッチ歯車２７との係合を外す方向に付勢されている回動部材となる扇歯車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。
【００６３】
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をバネ部材３９の付勢力に抗して回転させることにより回転規制部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２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、太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間が継となる。
【００６４】
なお、このように太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間を継とした状態において、上述した第１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。これによって、レバー８の巻き上げ動作をすると共に、上述のクラッチレバー４１がこの動作に連動して回動する。巻き上げ動作終了後、第１のクラッチ手段４だけが断となり第２のクラッチ手段が継状態を維持する。これにより、磁気誘導力によってクラッチ操作機構５を構成する各歯車がロックされたままの状態を維持する。この結果、上述したように回動されたクラッチレバー４１が、クラッチピニオン２１をロックする位置に回動された状態でロックされる。このため、上述したようにレバー８は、巻き上げ位置で保持される。
【００６５】
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と誘導回転体１６間の磁気誘導力が殆ど消滅すると、扇歯車２５がバネ部材３９のバネ力によって先ほど説明した方向とは反対方向に回動し、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、リング歯車３３と遊星歯車支持歯車３４とが断となり、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、太陽歯車３２側がロックされているのにかかわらず、レバー８の保持状態が解除される。
【００６６】
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。
【００６７】
扇歯車２５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バネ部材３９の他端が固定されている。扇歯車２５は、バネ部材３９の付勢力によってＡＣモータ１の正回転による回動と反対方向（図７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、ＡＣモータ１のロータ１１に追従回動する誘導回転体１６の回転トルクが、バネ部材３９の駆動トルクに勝るため、誘導回転体１６がロータ１１に追従して回動する場合はバネ部材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。
【００６８】
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への通電を断つとバネ部材３９の付勢力によって外れるが、その際、上述したクラッチレバー４１の係合部（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、回転規制部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。
【００６９】
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、第１のクラッチ手段４の継断を切り換えるクラッチ切り換え手段となるクラッチレバー４１を、出力歯車３ａに形成されたクラッチレバー操作溝３ｂによりガイドして動作させるようにしたが、特にこのガイド部材は出力歯車３ａに設けられるものに限定されない。すなわち、クラッチ切り換え手段を動作させるための部材を、ロータ１１と出力軸３との間に配置される減速輪列中の他の歯車に設けても良い。
【００７０】
また、上述の各実施の形態では、第１のクラッチ手段４を構成する第１のクラッチ部材をロータ１１自体としたが、ロータ１１に連動する他の部材で構成しても良い。さらに、上述の各実施の形態では、２つのクラッチ部材をディテントトルク及びクラッチレバー４１を利用して各々位置決めして両クラッチ部材がロックしてしまうことを防止すると共に、ロータ１１側に丈の長い爪１１ｄ１を備えることにより両クラッチ部材が正規の位置からずれた位置ではまり合ってしまうことを防止する構成とした。しかし、これら２つの方法は、それぞれ独立して効果を奏するものとなっており、いずれか１つの方法のみを利用するようにしても良い。
【００７１】
なお、後者の方法、すなわち、ロータ１１側に丈の長い爪１１ｄ１を備える方法を採用すると、爪１１ｄ，２１ｄの先端部分の当接によるロックおよび正規位置からずれた状態でのはまり込みの双方を防止できる。しかし、上述した位置決めを行うことによりロータ１１の回転を利用せずに直接的に、爪２１ｄを爪１１ｄとの正規の噛み合い位置へ移動させることができる。
【００７２】
また、上述の各実施の形態では、ロータ１１，５１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、クラッチ手段は１つでも良い。
【００７３】
また、上述の各実施の形態では、出力軸３に連結されたスライダピニオン７の回転をレバー８に伝達し、レバー８をスライド移動させる構成としたが、出力軸３にレバー部材を直結し、このレバー部材を回動させることによりワイヤーを引っ張るような構成にする等、他の構成としても良い。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クラッチ手段を継断する爪の頂点同士の接触による両クラッチ部材のロックを防止するために、第１のクラッチ部材側の爪をディテントトルクを利用して位置決めし、第２のクラッチ部材側の爪をクラッチ切り換え手段を利用して位置決めしている。そのため、爪の先端部分の当接による両クラッチ部材のロックが生じず、クラッチ手段の継断を確実に行うことができる。
【００７５】
また、他の本発明によれば、両クラッチ部材のいずれか一方に最初に他方の爪と噛み合う丈の長い爪を１つだけ設け、この長い爪の噛み合いをガイドとして他の丈の短い爪を正規の噛み合い位置へ導くことができるようにしている。そのため、確実に正規の噛み合い位置で両クラッチ部材の各爪が噛み合うようになる。これによって、ロータの回転を確実に出力軸側へ伝達可能なクラッチ部材とすることができ、この結果、クラッチ手段の継断を確実に行うことができる。
【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】本発明の主要部分となる第１のクラッチ手段の継断の切り換えを説明するための部分拡大図で、（Ａ）は継状態、（Ｂ）は断状態をそれぞれ表した図である。
【図３】本発明の主要部となる第１のクラッチ手段の爪の噛合時を各状態を説明するための部分拡大図で、（Ａ）は噛合開始時における、（Ｂ）は噛合開始から完全に噛合状態となる途中段階における、各状態をそれぞれ表した図である。
【図４】本発明の主要部となる第１のクラッチ手段と第２のクラッチ手段の各爪の正規の噛み合い位置を説明するための図であって、第１のクラッチ手段の平面図である。
【図５】図１のギアードモータの主要部の一つであるリング状マグネットが取り付けられたロータ及び非磁性導電リングが取り付けられた誘導回転体を示した断面図である。
【図６】図５を矢示ＶＩ方向から見た平面図である。
【図７】図１のギアードモータ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。
【図８】従来のモータと出力軸との間に配置されるクラッチ手段の継断を２部材からなるクラッチ部材の爪の係合／離脱で行うようなタイプのギアードモータにおける問題点を説明するための図で、（Ａ）は正規の噛み合い位置に両クラッチ部材の爪が噛み合った状態を、（Ｂ）は正規の噛み合い位置からずれた位置に両クラッチ部材の爪がはまってしまった状態を、それぞれ示す模式図である。
【符号の説明】
３出力軸
４第１のクラッチ手段
１１ロータ（第１のクラッチ部材）
１１ｄ爪
１１ｄ１丈の長い爪
１１ｄ２丈の短い爪
１４ステータ部（第１の位置決め手段の一部）
１６誘導回転体
１６ａ非磁性導電リング
２１クラッチピニオン（第２のクラッチ部材）
２１ｄ爪
４１クラッチレバー（クラッチ切り換え手段）[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]
Conventionally, a geared motor, which is a driving source for a washing machine drain valve, a ventilating fan shutter, etc., winds up a load member (wire, lever, etc.) by driving the motor, and holds the load member for a predetermined time at the winding position. It is comprised so that a load member can be returned to an original position from a state. Such a geared motor includes a clutch between a rotor of a motor serving as a driving source and an output shaft to which a load member is connected. Then, the above-described winding and holding are performed in a state where the clutch is connected, and the load member is returned to the original position by the load force of the load member by disconnecting the clutch.
[0003]
Among the above-mentioned geared motors, there is a type in which the clutch means arranged between the motor and the output shaft is connected / disengaged by engaging / disengaging the claws of the two-member clutch member. That is, a plurality of or one claw is provided on each facing surface of both clutch members. The two clutch members are configured so as to approach each other so that the claws do not collide with each other, and then the one clutch member rotates in the circumferential direction so that the claws of the both clutch members are engaged with each other and rotate integrally. The Further, when one clutch member is separated from the other clutch member in the axial direction, the claws of both clutch members are disengaged from each other.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a clutch member of the type described above is used, as shown in FIG. 8A, when the claws 11d and 21d of both clutch members are engaged with each other, the corresponding tip portions of all the claws 11d and 21d are simultaneously It may come into contact. That is, when the two clutch members 11 and 21 approach each other, the claws 11d and the claws 21d at the corresponding positions do not smoothly mesh with each other, and the tips of the claws collide with each other to prevent the clutch members 11 and 21 from approaching further. May end up. In terms of configuration, one of the clutch members 11 and 21 tends to approach the other until a position where the claws 11d and 21d mesh with each other. Therefore, it locks in a state where the tips of all the claws 11d and 21d are in contact with each other.
[0005]
Further, as shown in FIG. 8B, since force is applied in a direction in which the clutch members 11 and 21 are further approached in a state where the tips of the claws 11d and 21d collide with each other, the claws 21d corresponding to the claws 11d. There is a risk that any one of the two will fall into the position P1 deviated from the normal meshing position P. More specifically, there is a risk that a certain claw 11d is not positioned at the normal meshing position P that is in front of the rotation direction but at the position P1 at the rear in the rotation direction. As a result, the engagement with both clutch members 11 and 21 becomes unnatural and the clutch does not function.
[0006]
That is, when the lock | rock by the contact | abutting of the front-end | tips of a nail | claw as mentioned above, or the fitting to an incorrect position arises, the problem that the connection operation | movement of a clutch means will not be performed normally arises.
[0007]
According to the present invention, when the clutch means arranged between the motor and the output shaft is connected / disengaged by engaging / disengaging the claws of the two-member clutch member, the claw tip portions are brought into contact with each other or mistaken. It is an object of the present invention to provide a geared motor capable of preventing the clutch members from being locked due to being stuck in the position and capable of reliably performing the clutching / disengaging operation of the clutch means.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The geared motor of the present invention switches an output shaft connected to a rotor and rotationally driven against a load, clutch means for connecting and disconnecting the connection between the output shaft and the rotor, and switching of the clutch means. A clutch switching means, the clutch means comprising a first clutch member disposed on the rotor side and a second clutch member disposed on the output shaft side, on the opposing surfaces of both clutch members. Are engaged with each other when the clutch member approaches, and the clutch means is connected.StatusEach of the claws is provided, and when the claws are engaged with each other, the vertices of the claws come into contact with each other to prevent both clutch members from being locked. A first positioning means for positioning the claw at a predetermined position; and a second positioning means for positioning the claw on the second clutch member side at a predetermined position, wherein the first positioning means faces the rotor. While using the detent torque between the arranged stator and the rotor,The second positioning means includes one engaging portion formed in the clutch switching means and the second clutch member that engages with the one engaging portion to position the second clutch member at a predetermined position. The other engaging portion formed, and a gear train that transmits the rotational force of the second clutch member to the output shaft and rotates the output shaft in a predetermined direction when the clutch means is in the engaged state, When the clutch means is switched from the disengaged state to the disengaged state, the clutch means is switched from the disengaged state to the disengaged state by positioning the second clutch member by one engaging portion and the other engaging portion. The output shaft is rotated in a direction opposite to the predetermined direction by the load, so that the other engagement portion comes into contact with the one engagement portion in a biased state, thereby performing positioning, and both clutch members are not locked. To Kura The switch means from the disconnection state and relay stateIt is characterized by that.
[0009]
  According to the above-described invention, in order to prevent the locking of both clutch members due to contact between the vertices of the claws that connect and disconnect the clutch means, the claws on the first clutch member side are positioned using the detent torque, The two claws on the clutch member side are positioned using clutch switching means. Therefore, the clutch members are not locked due to the contact of the tip portions of the claws, and the clutch means can be reliably engaged and disengaged.Further, the second positioning means is constituted by one engaging portion provided in the clutch switching means and the other engaging portion formed in the second clutch member, so that the clutch means can be reliably connected and disconnected. In addition, the number of parts is reduced and assembly is facilitated, and the entire apparatus is compact.
[0012]
According to another invention, in the above geared motor, the clutch switching means operates in conjunction with the train wheel when the output shaft rotates in a direction opposite to a predetermined direction by a load, and the clutch means is disconnected from the disconnected state. It is characterized by switching to a state. In this way, the clutch means is configured to perform the switching operation from disengagement to joint using the rotation operation of the train wheel for transmitting the rotational force from the rotor side to the output shaft side. As compared with the case where the clutch is operated by the above or the like, the control circuit is not required and the space can be made compact.
[0013]
According to another aspect of the present invention, in the above-described geared motor, the engagement portions formed on the clutch switching means and the second clutch member are disengaged after the claws of both clutch members are engaged with each other. Has been. Therefore, after the claws are engaged, the operations of both clutch members are performed only by the engagement of the claws.
[0014]
  Another aspect of the present invention is a geared motor comprising: an output shaft connected to a rotor for rotational driving; clutch means for connecting / disconnecting the connection between the output shaft and the rotor; and clutch switching means for switching connection / disconnection of the clutch means. The clutch means includes a first clutch member that rotates in conjunction with the rotor, and the clutch meansStatusThe second clutch member engaged with the first clutch member and driven to rotate and transmit the rotation to the output shaft side, and both clutch members are connected to the clutch switching means on the opposing surfaces of both clutch members. The clutch means is engaged by close engagement byStatusA plurality of nails are provided.StatusAt this time, the plurality of claws are configured to engage with each other at least two places at the same time, and only one of the plurality of claws of both clutch members is closer to the height of the other claws. It is formed long in the direction, and at the time of the proximity engagement, the other claws are simultaneously engaged with at least two places by using the long-length claws as guides.And a first positioning means for positioning the claw on the first clutch member side at a predetermined position, and a second positioning means for positioning the claw on the second clutch member side at a predetermined position, The positioning means is formed by utilizing a detent torque between the stator disposed opposite to the rotor and the rotor, and the second positioning means includes one engagement portion formed on the clutch switching means, The second clutch member is engaged with the other engagement portion formed on the second clutch member that engages with the engagement portion of the second clutch member to position the second clutch member at a predetermined position, and the clutch means is in the joint state. A gear train that transmits the rotational force of the output shaft to the output shaft and rotates the output shaft in a predetermined direction, and when the clutch means is switched from the engaged state to the disconnected state, And by part When the clutch means is switched from the disengaged state to the joint state by positioning the clutch member, the output shaft is rotated in the direction opposite to the predetermined direction by the load, so that the other engaging portion becomes the one engaging portion. In a biased state, positioning is performed by this, and both clutch members are not locked, and the clutch means is changed from the disconnected state to the connected state.It is characterized by that.
[0015]
According to the above-mentioned invention, in order to prevent the claws that engage / disengage the clutch means from getting stuck in the wrong position, either one of the two clutch members is first provided with a long claw that meshes with the other claw. Only one long claw is used as a guide so that the other short claw is guided to the normal engagement position. For this reason, both clutch members are locked and cannot be operated at all, and the clutch means can function normally.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a geared motor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
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 a partially enlarged view for explaining a meshing state and a meshing disengagement state of the first clutch means which is a main part of the present invention. FIG. 3 is a partially enlarged view for explaining the state of the claws when the first clutch means, which is the main part of the present invention, is engaged and when it is not engaged. FIG. 4 is a view for explaining the normal meshing positions of the claws of the first clutch means and the second clutch means, and is a plan view showing the first clutch means in a plan view. FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the back yoke ring and its peripheral portion. FIG. 6 is a plan view of FIG. 5 viewed from above. FIG. 7 is a plan view showing a cover for covering the lever and a case upper cover for covering the drive mechanism section.
[0018]
As shown in FIG. 1, the geared motor according to the first embodiment of the present invention is connected to an AC motor 1 as a driving source and a rotor 11 of the AC motor 1 via a driving wheel train 2 and is rotationally driven. Operating in conjunction with a reduction gear train disposed between the rotor 11 and the output shaft 3, the first clutch means 4 for disconnecting the connection between the output shaft 3, the output shaft 3 and the rotor 11. And a clutch lever 41 serving as a clutch switching means for switching the connection / disconnection of one clutch means 4. In addition, the geared motor of the present embodiment includes a planetary gear mechanism 22 serving as second clutch means for connecting and disconnecting the output shaft 3 and the rotor 11, and a clutch operating mechanism for connecting and disconnecting the second clutch means. 5 is provided. Each of these mechanisms is housed in a case body 12 including a case main body 12a and a case upper lid 12b.
[0019]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the first clutch means 4 includes a rotor 11 serving as a first clutch member and a plurality of (four in this embodiment) formed on the upper surface of the rotor 11. ) Claw 11d, a clutch pinion 21 serving as a second clutch member disposed on the output shaft 3 side, and a plurality of (four in this embodiment) claw 21d formed on the lower surface of the clutch pinion 21. Is done.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2A, the first clutch means 4 is configured such that the clutch pinion 21 is pushed down by a crest portion of a cam 41a formed on the clutch lever 41. When pushed down in this way, the clutch pinion 21 approaches the rotor 11 and the claws 21d and the claws 11d mesh with each other (meaning that they are connected = on).
[0021]
On the other hand, as shown in FIG. 2 (B), the first clutch means 4 has the clutch pinion 21 moved upward by the biasing force of the compression coil spring 18 in accordance with the switching of the cam 41a of the clutch lever 41 from the peak to the valley. By moving away from the rotor 11, the engagement between each claw 21 d and each claw 11 d is released and cut off (meaning that it is cut = off).
[0022]
The rotor 11 disposed below in FIG. 2A is positioned in the rotational direction immediately before the meshing operation by the detent torque generated between the rotor 11 and the stator portion 14 surrounded by the rotor 11. That is, the rotor 11 is positioned in the rotational direction when the rotor 11 is stopped by the magnetized position of the rotor magnet 11b. As described above, the detent torque generated between the rotor 11 and the stator portion 14 when the current is cut off serves as the first positioning means for performing positioning when the rotor 11 serving as the first clutch member is engaged. .
[0023]
On the other hand, when the clutch pinion 21 is moved upward in FIG. 2A and disengaged from the rotor 11, one engaging portion (not shown) provided on the clutch lever 41 is formed on the upper surface of the clutch pinion 21. It abuts against the other engaging portion (not shown) formed, thereby preventing rotation of the clutch pinion 21 and positioning in the rotational direction. That is, the clutch pinion 21 serving as the second clutch member attempts to rotate with inertial force in response to the rotation of each member of the drive wheel train 2 as will be described later, and this rotation is applied to the clutch lever 41. Stopped by the joint. In other words, the engaging portion of the clutch pinion 21 comes into contact with the engaging portion of the clutch lever 41 in a state where it is biased in a predetermined rotational direction.
[0024]
This positioning is continued until the clutch pinion 21 and the rotor 11 are engaged with each other after the energization is cut off. When the clutch pinion 21 and the rotor 11 mesh with each other, the engagement between the engagement portion of the clutch lever 41 and the engagement portion of the clutch pinion 21 is released, and the positioning is canceled. Thus, when the clutch pinion 21 is engaged, the engaging portion provided on the clutch lever 41 serving as the clutch switching means and the engaging portion provided on the clutch pinion 21 serving as the second clutch member are engaged. It is the 2nd positioning means which positions.
[0025]
As described above, the clutch pinion 21 and the rotor 11 are positioned at the time of meshing. This positioning is for the tips of the claws 11d and 21d to mesh with each other at the correct meshing position without the tips of the claws 11d and 21d coming into contact with each other. However, for various reasons such as component tolerances and assembly tolerances, there may be cases where the tips (vertices) of the claws 11d and 21d are in contact with each other. However, since the present embodiment has a configuration described below, even in such a case, the tip portions of the claws 11d and 21d come into contact with each other, and the clutch pinion 21 and the rotor 11 are locked. Or it is prevented that the nail | claws will fit in the state which shifted | deviated from the regular meshing position.
[0026]
As described above, four claws 11d that can mesh with the claws 21d of the clutch pinion 21 are formed on the surface, that is, the upper surface, of the rotor 11 that is the first clutch member that faces the clutch pinion 21. Of the four claws 11d, one of the claws 11d1 is configured with a length that is slightly longer in the direction closer to the claws 21d facing the other claws 11d2 (in FIG. 3A). (See symbol h). The long claw 11d1 has a sharp tip compared to the tip (vertex) of the other short claw 11d2, but has a slightly rounded shape and roundness.
[0027]
This roundness is caused when the clutch pinion 21 pushes down the cam 41a of the clutch lever 41 and the clutch pinion 21 engages with the rotor 11 in the close operation so that the tip of the claw 21d of the clutch pinion 21 contacts the tip of the claw 11d1. In this case, the claws 21d of the clutch pinion 21 are allowed to escape downward (rotor 11 side) in FIG.
[0028]
On the other hand, each of the short nails 11d2 has a flat tip portion, and the entire nail shape is trapezoidal. In addition, R is formed also in the corner | angular part of the front-end | tip of this short nail | claw 11d2, and it is slightly rounded. In this configuration, when the tip of the claw 21d of the clutch pinion 21 comes into contact with the claw 11d2, the claw 21d of the clutch pinion 21 easily escapes downward (rotor 11 side) in FIG. This is for guiding 21d.
[0029]
As shown in FIG. 4, the correct (regular) meshing position here refers to a position where each claw 11 d of the rotor 11 enters the front side of the claw 21 d of the clutch pinion 21 in the rotation direction of the rotor 11. By entering the meshing position, each claw 11 d of the rotor 11 rotates while pushing the claw 21 d of the clutch pinion 21, and the rotation of the rotor 11 is transmitted to the clutch pinion 21.
[0030]
Note that the long claw 11d1 further pushes the force in the downward direction in a state where the tip portions (vertices) of the claws 11d and 21d are in contact with each other when the clutch pinion 21 is pushed down and closely engaged with the rotor 11. When the clutch pinion 21 is received from the clutch lever 41 and the claw 21d of the clutch pinion 21 is engaged with the claw 11d of the rotor 11, the clutch pinion 21 is prevented from entering the shifted position instead of the normal position.
[0031]
That is, when the tip portions of the claws 11d and 21d approach each other in such a state that they are in contact with each other, the following phenomenon occurs in the geared motor of the present embodiment.
[0032]
As shown in FIG. 3A, when the four claws 11d on the rotor 11 side mesh with the four claws 21d on the clutch pinion 21 side, first, the long claws 11d1 are first connected to the clutch pinion 21. It abuts on the tip of any one of the claws 21d. As described above, the tip portion of the long claw 11d1 is a sharp tip portion that is slightly rounded. Therefore, the claw 21d on the side of the clutch pinion 21 in contact with this portion slides and moves further downward. In this embodiment, the tip of the claw 11d1 is rounded in order to make it more slippery at the time of contact, but this rounding may be omitted.
[0033]
Thus, in the present embodiment, prior to the contact between the other claws 11d2 and the respective claws 21d, only the long claw 11d1 first contacts one of the claws 21d on the clutch pinion 21 side. It has become. This contact is used as a guide, and the other claw 21d is configured to mesh with the claw 11d2 having a low height at a regular position.
[0034]
That is, when the clutch pinion 21 is further pushed down from the first contact, the state shown in FIG. As a result, the other claws 21d of the clutch pinion 21 descend and come into contact with the short claws 11d2 on the rotor 11 side. At this time, as described above, since the first contact between the long claw 11d1 and any one of the claws 21d of the clutch pinion 21 serves as a guide, the meshing of the other claw is guided to a proper position. Since the tip of the short claw 11d2 has a trapezoidal shape as described above and has a slightly rounded corner, the claw 21d on the side of the clutch pinion 21 in contact with the rounded corner is slippery. Furthermore, it moves more smoothly to the lower correct engagement position described above. As a result, the claws 21d are properly engaged with the short claws 11d2 on the rotor 11 side, respectively. That is, the engagement of the long claw 11d1 with any one of the claws 21d on the clutch pinion 21 side serves as a guide, and the engagement of the other short claw 11d2 with each of the other claws 21d on the clutch pinion 21 side starts. It is like that.
[0035]
In the present embodiment, the claw 11d on the rotor 11 side and the claw 21d on the clutch pinion 21 side are provided with four each, and the claw 11d1 having a long length is provided on the rotor 11 side. In particular, the number is not limited to four, and may be smaller or larger than four. Further, the number of claws may be different between the rotor 11 side and the clutch pinion 21 side. Further, a long pawl may be provided not on the rotor 11 side but on the clutch pinion 21 side.
[0036]
This geared motor transmits the driving force of the AC motor 1 to the output shaft 3 side by using the first clutch means 4 described above, and rotates the slider pinion 7 that is press-fitted and fixed to the tip of the output shaft 3. The lever 8 to which a predetermined load is applied is pulled. By disconnecting the first clutch means 4, the connection between the rotor 11 and the output shaft 3 is disconnected, and the clutch pinion 21 that is free with respect to the rotor 11 is locked by the clutch lever 41. Then, each part of the drive wheel train 2 is prevented from rotating in the reverse direction (meaning opposite to the direction in which the lever 8 is pulled up), and the lever 8 is held in the position after the lever 8 is pulled up to a predetermined position. ing. This state is all achieved by maintaining the energization of the AC motor 1. Further, when the energization to the AC motor 1 is further stopped from this state, the second clutch means described later is also disconnected, and the holding force for holding the lever 8 is released. With the load, the lever 8 is returned to the position before being pulled up.
[0037]
Hereinafter, a configuration for realizing the operation will be described in detail.
[0038]
An AC motor 1 serving as a drive source for operating the lever 8 is disposed on the bottom side in the case body 12a. The AC motor 1 includes a stator portion 14 disposed in a motor case 13 formed in a cup shape, a rotor 11 disposed on the inner periphery of the stator portion 14 so as to face the stator portion 14, and the rotor 11. Is provided with a rotor shaft 15 that rotatably supports the rotor shaft 15. The rotor shaft 15 has one end passing through the bottom surface of the motor case 13 and contacting the bottom surface of the case body 12a, and the other end protruding above the AC motor 1 and formed in the case upper lid 12b. 12e.
[0039]
Below, the rotor 11 and the induction | guidance | derivation rotary body 16 arrange | positioned inside the rotor 11 are demonstrated using FIG.5 and FIG.6.
[0040]
As shown in FIG. 5, the rotor 11 is fixed so that the rotation support portion 11 a having a hole through which the rotor shaft 15 (see FIG. 1) is inserted and the upper end side protrudes upward on the outer peripheral side of the rotation support portion 11 a. And a substantially ring-shaped rotor magnet 11b. In the present embodiment, a ring-shaped magnet 11c that rotates in conjunction with the rotor 11 is fitted on the surface of the rotor magnet 11b on the inner circumferential space portion side. As a result, the rotor magnet 11b disposed to face the stator portion 14 and the magnetic induction ring-shaped magnet 11c for rotating the induction rotating body 16 by magnetic induction are integrated to constitute the rotor 11. .
[0041]
Further, on the inner side of the ring-shaped magnet 11c, a non-magnetic conductive ring 16a and a back yoke ring 16b disposed opposite to the ring-shaped magnet 11c are attached, and the induction rotating body 16 having a pinion portion 16d is rotatable. Is arranged. When the ring-shaped magnet 11c is rotated by the rotation of the rotor 11, the induction rotating body 16 is rotated by the non-magnetic conductive ring 16a following the rotation of the ring-shaped magnet 11c by magnetic induction. The whole rotates integrally with the rotor 11. The ring-shaped magnet 11c and the nonmagnetic conductive ring 16a serve as a drive source unit for operating a clutch operation mechanism 5 described in detail later, and the pinion portion 16d of the induction rotating body 16 is a sector gear 25 described later. Is engaged. The configuration of the induction rotating body 16 will be described in detail later.
[0042]
As shown in FIG. 5, a groove 11 f is formed on the inner peripheral side of the upper end of the rotation support portion 11 a of the rotor 11. A compression coil spring 18 for releasing the engagement between the rotor 11 and the clutch pinion 21 is fitted in the groove 11f.
[0043]
Further, as shown in FIG. 6, four concave portions 11 k are provided on the shaft end surface of the rotor magnet 11 b of the rotor 11 evenly in the circumferential direction. In these recesses 11k, when the rotor 11 starts to reversely rotate at the time of start-up, a protrusion 25c (see FIG. 7) formed on the sector gear 25 is inserted to prevent the reverse rotation. With this configuration, when the rotor 11 rotates in the reverse direction, the guide rotating body 16 that follows the rotor 11 rotates in the reverse direction to the normal direction, and the fan gear 25 rotates in the reverse direction to the normal direction. Fits into the recess 11k. As a result, the rotor 11 is temporarily locked, and immediately after that, the rotor 11 is converted into forward rotation by a reaction at the time of collision.
[0044]
The induction rotating body 16 has a non-magnetic conductive ring 16a made of copper or the like disposed on the outermost periphery thereof, and a back yoke made of a magnetic body (specifically, iron or the like) inside the non-magnetic conductive ring 16a. The ring 16b is press-fitted and configured by resin insert molding.
[0045]
The nonmagnetic conductive ring 16a disposed on the outermost periphery of the induction rotating body 16 configured as described above is disposed to face the inner side in the radial direction of the ring-shaped magnet 11c attached to the rotor 11 described above. The non-magnetic conductive ring 16a is a member that rotates following the ring-shaped magnet 11c as described above, and is formed of a non-magnetic and conductive non-magnetic induction member, specifically, a metal such as copper or aluminum. It is comprised by the member made.
[0046]
As a result, a magnetic induction force that causes the non-magnetic conductive ring 16a to be driven and rotated by the ring-shaped magnet 11c is generated, and the induction rotating body 16 having the non-magnetic conductive ring 16a fixed to the outer peripheral surface follows the rotation of the rotor 11 and the rotor. 11 and rotate in the same direction. In other words, the ring-shaped magnet 11c and the induction ring 16a described above serve as magnetic induction rotating means for rotating the induction rotating body 16 with respect to the rotor 11 by magnetic induction. The induction rotating body 16 is magnetically induced. It is a rotating body that rotates following the rotor 11.
[0047]
Next, a driving wheel train 2 for transmitting the driving force of the AC motor 1 to the output shaft 3 and a clutch operating mechanism 5 for switching the second clutch means arranged in the driving wheel train 2 will be described with reference to FIG. And it demonstrates using FIG.
[0048]
The drive wheel train 2 is described in the right half of FIG. 1, which is a developed sectional view, and includes a clutch pinion 21 that constitutes a part of the first clutch means 4 and a receiver that engages with the clutch pinion 21. An output shaft 3 having a planetary gear mechanism 22 constituting a second clutch means having a gear 32b, a transmission gear 23 that receives the rotational force of the planetary gear mechanism 22, and an output gear portion 3a that meshes with the transmission gear 23. It is composed of This drive wheel train 2 is a reduction train wheel that decelerates the rotation of the rotor 11 and transmits it to the output shaft 3.
[0049]
Each part constituting the drive wheel train 2 will be further described in detail. The clutch pinion 21 which is the first stage gear of the drive wheel train 2 and constitutes a part of the first clutch member is arranged coaxially with the rotor 11 as described above. That is, the clutch pinion 21 is loosely fitted to the rotor shaft 15 so that the lower surface thereof is opposed to the upper end surface of the rotor 11. The clutch pinion 21 is placed on the rotor 11 with the compression coil spring 18 interposed therebetween, and is biased upward in FIG. 1 by the spring biasing force of the compression coil spring 18.
[0050]
A cam surface 41a of a clutch lever 41 that constitutes a clutch switching means for switching the connection / disconnection of the first clutch means 4 faces the upper end portion of the clutch pinion 21. For this reason, the clutch pinion 21 is always pressed against the cam surface 41 a by the urging force of the compression coil spring 18. The cam surface 41a is composed of a push-down portion 41c that becomes a peak and a portion that becomes a valley. The clutch lever 41 is rotatably supported on a shaft whose one end supports the transmission gear 23. Further, the other end side of the clutch lever 41, that is, the side provided with the cam surface 41a has a long hole 41b (see FIG. 7), and the rotor shaft 15 is fitted into the long hole 41b and swings only within a predetermined range. It is configured as follows.
[0051]
Furthermore, the clutch lever 41 includes an operation protrusion 41e (see FIG. 1) that enters into the clutch lever operation groove 3b formed on the opposite surface side of the output gear portion 3a. Therefore, when the rotational force of the rotor 11 is transmitted to the output gear portion 3a or the output shaft 3 rotates in any direction by a load, the operation protrusion 41e is guided to the clutch operation groove 3b, and thereby the clutch lever 41 Is designed to rotate. That is, the clutch lever 41 operates in conjunction with the rotation of the drive wheel train 2, and the first and second peaks of the cam surface 41 a are switched in accordance with the rotation angle of the output shaft 3. The clutch means 4 is switched to perform switching operation.
[0052]
The push-down portion 41c pushes down the clutch pinion 21 toward the rotor 11 until the lever 8 is pulled up to a predetermined position after being energized from the initial state where no energization is performed. Thereby, the claw 21d of the clutch pinion 21 and the claw 11d of the rotor 11 mesh with each other, and the rotor 11 and the clutch pinion 21 rotate integrally. That is, the 1st clutch means 4 will be in a joint state.
[0053]
And when the output gear part 3a complete | finishes predetermined | prescribed rotation, the clutch lever 41 will rotate by guidance of the clutch lever operation groove | channel 3b, and the peak and trough of the cam surface 41a will switch. Thereby, the clutch pinion 21 moves upward by the spring biasing force of the compression coil spring 18. Before the upward movement is completely completed, the clutch pinion 21 is formed at a predetermined position on the lower surface of the clutch lever 41 that has been swung with an engaging portion (not shown) formed on the upper surface thereof while rotating. It is made to contact | abut to the engaging part (not shown). As a result, the clutch pinion 21 is positioned and held in the rotational direction. After this positioning, the clutch pinion 21 moves further upward by the urging force of the compression coil spring 18. For this reason, the clutch pinion 21 is disconnected from the rotor 11 while being positioned at a predetermined position in the rotational direction. That is, the first clutch means 4 is switched to the disengaged state.
[0054]
For this reason, each gear constituting the drive wheel train 2 tends to rotate in the reverse direction under the load force of the lever 8. However, as described above, since the clutch pinion 21 is held in the rotationally positioned state by the clutch lever 41, the sun gear 32 of the planetary gear 22 meshing with the clutch pinion 21 is locked. In addition to this state, since the energized state is maintained, the ring gear 33 is also locked by the magnetic induction force. As a result, the gears of the drive wheel train 2 are locked and do not rotate in the reverse direction even when the load force of the lever 8 is received.
[0055]
When the AC motor 1 is de-energized, the induction force to the induction rotating body 16 is lost, the sector gear 25 is returned by the biasing force of the spring member 39, and the clutch gear 27 and the rotation restricting portion 26 of the sector gear 25 are connected. Is disengaged. As a result, the clutch gear 27 becomes free, and as a result, the ring gear 33 of the planetary gear mechanism 22 becomes free. As a result, the gears constituting the drive wheel train 2 are rotated in the direction in which the lever 8 is pulled out by the load force of the lever 8, that is, in the direction opposite to that during motor driving. In the middle of the reverse rotation, following the reverse rotation of the output gear portion 3 a in the drive wheel train 2, the clutch lever 41 rotates to the position before the lever 8 is lifted. Thereby, the crest and trough of the cam surface 41a of the clutch lever 41 are switched.
[0056]
As a result, the push-down portion 41c of the clutch lever 41 pushes down the clutch pinion 21 toward the rotor 11 side. Thereby, the claw 21d of the clutch pinion 21 and the claw 11d of the rotor 11 are engaged with each other. The clutch pinion 21 is positioned in the rotational direction as described above. On the other hand, the rotor 11 is also positioned in the rotational direction by the detent torque generated between the rotor 11 and the stator portion 14 as described above.
[0057]
The positioning of the clutch pinion 21 and the positioning of the rotor 11 are set in consideration so that the opposing claws 21d and 11d of each member mesh smoothly. That is, the positioning of the both claws 21 and 11 is performed so that the clutch pinion 21 is not pushed into the rotor 11 side and the both pins 21 and 11 are locked while the tip portions of the claws 21d and 11d are in contact with each other. .
[0058]
However, there may be a case where the tip portions of the claws 21d and 11d are brought into contact with each other due to stacking of each component tolerance and assembly tolerance. In such a case, there is a risk that the clutch pinion 21 and the rotor 11 may be locked, and there may be a case where the clutch pinion 21 and the rotor 11 are deviated from the normal position as described above. Therefore, in the present embodiment, as described above, one of the claws 11d on the rotor 11 side is constituted by the long claw 11d1, and even if the claw 21d and the tip of the claw 11d abut at the time of meshing, the clutch pinion 21 Each of the claws 21d is guided to a proper meshing position so that the clutch pinion 21 and the rotor 11 are not locked in a shifted state.
[0059]
When the clutch pinion 21 is pushed down to the rotor 11 in this way, the claw 21d of the clutch pinion 21 and the claw 11d of the rotor 11 are engaged at a regular position, and the first clutch means 4 is connected. Note that the positioning and holding of the clutch pinion 21 by the clutch lever 41 is released after the claws 11d and 21d are engaged. In addition, at this time, energization is cut off and the above-described second clutch means is cut off, so that the lever 8 can move to a position before being pulled up.
[0060]
The planetary gear mechanism 22 serving as the second clutch means includes a receiving gear 32b that meshes with the clutch pinion 21 and receives a driving force from the rotor 11 side, and a transmission gear 32a that transmits the driving force to the planetary gear 36. The ring gear 33 provided with the gear 32, the inner peripheral gear portion 33a meshing with the planetary gear 36, and the outer peripheral gear portion 33b meshing with the speed increasing gear 28 at the final portion of the clutch operating mechanism 5, and the planetary gear 36 are freely rotatable. And a planetary gear support gear 34 provided with a pinion portion 34b meshing with the transmission plate 23 and a transmission plate 34a.
[0061]
Therefore, the rotation of the ring gear 33 that meshes with the speed increasing gear 28 by engaging the rotation restricting portion 26 of the sector gear 25 and the clutch gear 27 to stop the operation of each member of the clutch operating mechanism 5. Is stopped, the sun gear 32 and the planetary gear support gear 34 are connected to each other, and the rotational force of the rotor 11 transmitted to the sun gear 32 via the clutch pinion 21 meshes with the planetary gear support gear 34. Is transmitted to the output gear portion 3 a via the transmission gear 23, and the output shaft 3 rotates together with the slider pinion 7. As a result, the lever 8 having a slider gear (not shown) that meshes with the slider pinion 7 is pulled up by the driving force of the AC motor 1 against the load imposed on the lever 8 itself.
[0062]
On the other hand, the clutch operating mechanism 5 serves to connect and disconnect the second clutch means disposed in the drive wheel train 2 described above. That is, the clutch operating mechanism 5 is described in the left half of FIG. 1 which is a developed cross-sectional view. A fan gear 25 that is a rotating member that is biased in a direction to disengage the clutch gear 27 by a member 39, and an engagement protrusion 27a that can be engaged with and disengaged from the rotation restricting portion 26 formed on the fan gear 25. And a speed-up gear 28 that meshes with the ring gear 33 of the planetary gear mechanism 22 and meshes with the small-diameter gear 27b of the clutch gear 27.
[0063]
The clutch operating mechanism 5 moves the rotation restricting portion 26 to a predetermined position by rotating the sector gear 25 against the urging force of the spring member 39 using magnetic induction when the AC motor 1 is energized. The portion 26 and the clutch gear 27 are configured to engage with each other. And by this engagement, each member which comprises the clutch operation mechanism 5 is locked operation | movement until then. Then, in the planetary gear mechanism 22 serving as the second clutch means, the rotation of the ring gear 33 is locked, and the sun gear 32 and the planetary gear support gear 34 are connected.
[0064]
In the state where the sun gear 32 and the planetary gear support gear 34 are connected as described above, when the first clutch means 4 described above is also connected, the rotation of the rotor 11 is caused by the planetary gear mechanism 22. Is transmitted to the output shaft 3 side through the sun gear 32 and the planetary gear 34. As a result, the lever 8 is wound up, and the clutch lever 41 is rotated in conjunction with this operation. After the end of the hoisting operation, only the first clutch means 4 is disengaged and the second clutch means maintains the engaged state. Thereby, the gears constituting the clutch operating mechanism 5 are kept locked by the magnetic induction force. As a result, the clutch lever 41 rotated as described above is locked in a state where it is rotated to a position where the clutch pinion 21 is locked. For this reason, the lever 8 is held in the winding position as described above.
[0065]
When the AC motor 1 is further de-energized from this state and the magnetic induction force between the rotor 11 and the induction rotating body 16 is almost extinguished, the direction in which the fan gear 25 is explained above by the spring force of the spring member 39 is the same as that described above. By rotating in the opposite direction, the engagement between the rotation restricting portion 26 and the clutch gear 27 is released. Thereby, the locked state of each part of the clutch operation mechanism 5 is released. For this reason, the ring gear 33 and the planetary gear support gear 34 are disconnected, and the rotational force of the output shaft 3 that is going to reversely rotate due to an external load is transmitted so as to reverse the drive wheel train 2 and the planetary gear mechanism 22 and This is transmitted to the clutch gear 27 via the speed increasing gear 28, and the clutch gear 27 rotates freely. As a result, regardless of whether the sun gear 32 side is locked, the holding state of the lever 8 is released.
[0066]
Each part constituting the clutch operating mechanism 5 will be further described in detail.
[0067]
One end is fixed to a pin 38 erected on the motor case 13 at the distal end portion of the rotational force imparting portion 25b extending from the fulcrum portion 25a of the fan gear 25 to the opposite side of one side of the fan. The other end of the spring member 39 is fixed. The sector gear 25 is given a rotational force that rotates in the direction opposite to the rotation due to the forward rotation of the AC motor 1 (the direction indicated by the arrow A in FIG. 7) by the biasing force of the spring member 39. However, since the rotational torque of the induction rotator 16 that rotates following the rotor 11 of the AC motor 1 is superior to the drive torque of the spring member 39, the spring member is used when the induction rotator 16 rotates following the rotor 11. The sector gear 25 rotates in the direction opposite to the arrow A direction described above against the spring force 39.
[0068]
As described above, the engagement between the rotation restricting portion 26 and the clutch gear 27 is released by the urging force of the spring member 39 when the AC motor 1 is de-energized. (Not shown) continues to prevent the clutch pinion 21 from rotating, thereby preventing the sun gear 32 engaged with the clutch pinion 21 from rotating. However, since the engagement state between the rotation restricting portion 26 and the clutch gear 27 is released, the rotational force due to the load force of the lever 8 increases via the planetary gear mechanism 22 even if the rotation of the sun gear 32 is prevented. It is transmitted to the speed gear 28 side, and the clutch gear 27 is idled. As a result, the lever 8 is pulled out to the outside of the case, and accordingly, each gear constituting the drive wheel train 2 rotates in the reverse direction.
[0069]
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 clutch lever 41 serving as the clutch switching means for switching the connection of the first clutch means 4 is guided and operated by the clutch lever operation groove 3b formed in the output gear 3a. However, the guide member is not particularly limited to that provided on the output gear 3a. That is, a member for operating the clutch switching means may be provided in another gear in the reduction gear train disposed between the rotor 11 and the output shaft 3.
[0070]
In each of the above-described embodiments, the first clutch member constituting the first clutch means 4 is the rotor 11 itself. However, the first clutch member may be composed of another member that is linked to the rotor 11. Furthermore, in each of the above-described embodiments, the two clutch members are positioned using the detent torque and the clutch lever 41 to prevent the two clutch members from being locked, and the length of the rotor 11 is long. By providing the claw 11d1, the clutch members are prevented from getting stuck at a position shifted from the normal position. However, these two methods have an effect independently, and only one of them may be used.
[0071]
If the latter method, that is, a method in which the long claw 11d1 is provided on the rotor 11 side is adopted, both the lock by the abutment of the tip portions of the claws 11d and 21d and the insertion in a state shifted from the normal position are achieved. Can be prevented. However, by performing the positioning described above, the claw 21d can be directly moved to the normal meshing position with the claw 11d without using the rotation of the rotor 11.
[0072]
Further, in each of the above-described embodiments, two clutch means are provided between the rotors 11 and 51 and the output shaft 3, and the first operation for pulling up the lever 8 serving as a load member and the second operation for holding the lever 8 at the pull-up position. Although the geared motor performs the operation and the third operation to return to the initial position from this state, the number of clutch means may be one.
[0073]
Further, in each of the embodiments described above, the rotation of the slider pinion 7 connected to the output shaft 3 is transmitted to the lever 8 and the lever 8 is slid. However, the lever member is directly connected to the output shaft 3, Other configurations such as a configuration in which the wire is pulled by rotating the lever member may be used.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the detent torque is used for the claws on the first clutch member side in order to prevent the locking of both clutch members due to the contact between the vertices of the claws that connect and disconnect the clutch means. The claw on the second clutch member side is positioned using the clutch switching means. Therefore, the clutch members are not locked due to the contact of the tip portions of the claws, and the clutch means can be reliably engaged and disengaged.
[0075]
According to another aspect of the present invention, only one long claw that first meshes with the other claw is provided on one of the two clutch members, and the other claw having a short length is guided by the engagement of the long claw. It can be guided to a normal meshing position. Therefore, the claws of the both clutch members are surely engaged with each other at the normal engagement position. As a result, the clutch member can reliably transmit the rotation of the rotor to the output shaft side, and as a result, the clutch means can be reliably engaged and disengaged.
[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.
FIGS. 2A and 2B are partial enlarged views for explaining switching of connection of the first clutch means, which is a main part of the present invention, in which FIG. 2A shows a connection state and FIG. 2B shows a connection state; is there.
FIGS. 3A and 3B are partial enlarged views for explaining the respective states of the engagement of the claws of the first clutch means as the main part of the present invention, wherein FIG. 3A is at the start of engagement, and FIG. 3B is from the start of engagement. It is the figure which each represented each state in the middle stage which will be in a meshing state completely.
FIG. 4 is a diagram for explaining the normal meshing positions of the claws of the first clutch means and the second clutch means, which are the main part of the present invention, and is a plan view of the first clutch means. .
5 is a cross-sectional view showing a rotor to which a ring-shaped magnet, which is one of the main parts of the geared motor of FIG. 1, and an induction rotating body to which a nonmagnetic conductive ring is attached. FIG.
6 is a plan view of FIG. 5 viewed from the direction indicated by the arrow VI. FIG.
7 is a plan view showing a state where a cover and a case upper cover are removed from the geared motor of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 illustrates a problem in a geared motor of the type in which the clutch means arranged between the conventional motor and the output shaft is connected / disengaged by engaging / disengaging the claws of the two-member clutch member. (A) shows a state in which the claws of both clutch members are engaged with each other in a normal engagement position, and (B) shows a state in which the claws of both clutch members are engaged in a position shifted from the normal engagement position. FIG.
[Explanation of symbols]
3 Output shaft
4 First clutch means
11 Rotor (first clutch member)
11d nails
11d1 long nails
11d2 short nails
14 Stator (part of the first positioning means)
16 Induction rotating body
16a Non-magnetic conductive ring
21 Clutch pinion (second clutch member)
21d nails
41 Clutch lever (clutch switching means)

Claims

An output shaft connected to the rotor and driven to rotate against a load; clutch means for connecting / disconnecting the output shaft to the rotor; and clutch switching means for switching connection / disconnection of the clutch means. The clutch means includes a first clutch member disposed on the rotor side and a second clutch member disposed on the output shaft side, and the clutch members approach the opposing surfaces of both clutch members. pawl the clutch means and relay state are respectively provided meshes by both clutch member apexes contacts of the pawls when engaging these nails with each other is prevented from being locked A first positioning means for positioning the first clutch member side pawl at a predetermined position, and a second positioning means for positioning the second clutch member side pawl at a predetermined position. And a positioning means, the first positioning means together with formed utilizing detent torque between the stator and the rotor are disposed opposite to the rotor, said second positioning means, the clutch switching One engaging portion formed in the means, and the other engaging portion formed in the second clutch member for engaging the one engaging portion to position the second clutch member at the predetermined position. And a train wheel that transmits the rotational force of the second clutch member to the output shaft and rotates the output shaft in a predetermined direction when the clutch means is in the engaged state, and the clutch means When switching from the disengaged state to the disengaged state, the clutch means moves from the disengaged state to the disengaged state by positioning the second clutch member by the one engaging portion and the other engaging portion. When switching, the output shaft is rotated in a direction opposite to the predetermined direction by the load, whereby the other engaging portion abuts against the one engaging portion in a biased state, thereby positioning. And the clutch means is switched from the disengaged state to the disengaged state without locking both clutch members .

The clutch switching means, characterized in that the load the work in conjunction with the wheel train when the output shaft in the opposite direction to the previous SL predetermined direction is rotated by, switches the clutch means from the disengaged state to the next state The geared motor according to claim 1 .

The engagement portions formed respectively on the clutch switching means and the second clutch member are disengaged after the claws of the both clutch members are engaged with each other. 3. The geared motor according to 1 or 2 .

An output shaft connected to the rotor and driven to rotate; clutch means for connecting / disconnecting the connection between the output shaft and the rotor; and clutch switching means for switching connection / disconnection of the clutch means. The first clutch member that rotates in conjunction with the rotor and the second clutch member that engages with the first clutch member and rotates in a driven manner when the clutch means enters a second state, and transmits the rotation to the output shaft side. and a clutch member, the opposing surfaces of both clutch members the two clutch members are joining operation by nail to the approaching engagement the clutch means and the relay state provided with a plurality each of the clutch switching means, the joint state Sometimes the plurality of claws are configured to engage at least two places at the same time, and the length of any one of the plurality of claws of either of the clutch members is Is formed longer in the proximity direction than the length of the other claws, and at the time of the close engagement, the long claws are used as a guide, and the other claws are respectively guided to the normal engagement positions to be engaged at the same time. And a first positioning means for positioning the claw on the first clutch member side in a predetermined position, and a second positioning means for positioning the claw on the second clutch member side in a predetermined position, The first positioning means is formed by utilizing a detent torque between a stator and the rotor arranged to face the rotor, and the second positioning means is one of the clutch switching means. An engaging portion; the other engaging portion formed on the second clutch member for engaging the one engaging portion to position the second clutch member at the predetermined position; and the clutch. When switch means of the joint state, has a gear train for the rotation force of the second clutch member is transmitted to the output shaft rotates the output shaft in a predetermined direction, the cross-sectional said clutch means from relay state When the clutch means is switched from the disengaged state to the joint state by positioning the second clutch member by the one engaging portion and the other engaging portion when the state is switched to the state, When the output shaft is rotated in a direction opposite to the predetermined direction by the above, the other engagement portion comes into contact with the one engagement portion in a biased state, thereby positioning the two clutch members. A geared motor characterized in that the clutch means is shifted from a disengaged state to a disengaged state without being locked .