JP4603739B2

JP4603739B2 - モータ式駆動装置

Info

Publication number: JP4603739B2
Application number: JP2001304410A
Authority: JP
Inventors: 延生中西; 進五味
Original assignee: 中川電化産業株式会社
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003111353A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば、洗濯機や食洗機等の貯水槽用の排水弁を開閉するための駆動源として好適に採用され得るモータ式駆動装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、中心軸回りの所定角度範囲で回動可能に配設された出力部材に対して、電気モータによる回転駆動力を減速歯車列等の減速手段を介して及ぼしめて、出力部材に連結される駆動対象を初期位置から作動位置に向かって、初期位置への返戻方向に及ぼされる付勢力に抗して駆動変位せしめると共に、かかる駆動対象を作動位置へ保持せしめ、更に駆動対象の作動位置から初期位置への返戻作動を許容するモータ式駆動装置が知られており、例えば、家庭用洗濯機や食洗機における排水弁、換気扇のシャッタ等を駆動対象として、それらを開閉作動せしめる駆動源としての利用が検討されている。
【０００３】
ところで、家庭用電化製品等では、近年の静音化の要求に対応して作動音を如何に抑えるかが重要なポイントとなってきており、家庭用洗濯機や食洗機，換気扇等に用いられるモータ式駆動装置においても、駆動対象である排水弁やシャッタ等の作動音を抑えるために、洗濯槽のブレーキ作動と連動せしめられる排水弁等のように作動位置から初期位置への返戻作動に緊急性が要求されるような場合を除いて、駆動対象の返戻作動の速度を抑えて緩やかな作動を実現せしめることが要求されるようになってきた。
【０００４】
ところが、従来では、駆動対象の返戻作動の速度を簡易な構造で抑えるようにしたモータ式駆動装置が提案されておらず、特に、電気モータへの通電状態を維持することによって駆動対象を初期位置から作動位置に駆動変位せしめると共に該作動位置へ保持し続ける一方、電気モータへの通電を中止することによって駆動対象が作動位置から初期位置に返戻作動せしめられるようにした、単純なオン／オフ作動タイプのモータ式駆動装置において、駆動対象の穏やかな返戻作動を簡単な構造で実現せしめ得るものは、未だ、実現されてはいなかったのである。
【０００５】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、初期位置に向かう付勢力が及ぼされた駆動対象を電気モータへの通電によって初期位置から作動位置に駆動変位させて該作動位置に保持し続けると共に、電気モータへの通電の中止によって駆動対象の付勢力に基づく初期位置への返戻作動を許容するようにしたモータ式駆動装置において、駆動対象の返戻時における緩やかな作動を実現せしめ得る、新規な構造のモータ式駆動装置を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される各構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用することが出来る。また、本発明の態様および技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００７】
すなわち、モータ式駆動装置に関する本発明の第一の態様は、（ａ）通電により一方向に回転作動せしめられるロータピニオンを備えた電気モータと、（ｂ）中心軸回りの所定角度範囲で往復回動可能に配設されて、所定の駆動対象が連結されると共に、回動方向の一端側に設定された初期位置に向かう付勢力が及ぼされる回動式出力部材と、（ｃ）該電気モータのロータピニオンに噛合されて、該電気モータの回転駆動力を前記回動式出力部材に及ぼしめて、該回動式出力部材を前記初期位置に向かう付勢力に抗して該初期位置と反対の回動方向他端側に向かって回動せしめる減速歯車列と、（ｄ）該減速歯車列による前記回動式出力部材への駆動力の伝達経路上に設けられて、該回動式出力部材が前記初期位置と反対の回動方向他端側に設定された作動位置に達した際に、前記電気モータにおいて回転作動し続ける前記ロータピニオンから該回動式出力部材への回転駆動力の伝達をコントロールして、該回動式出力部材を前記初期位置に戻る方向の付勢力に抗して該作動位置に保持せしめる回動位置保持手段と、（ｅ）前記減速歯車列において前記電気モータのロータピニオンと共に回転せしめられる主動側軸と従動側軸を、同一中心軸上で相対回転可能に配設すると共に、該従動側軸に巻き付けた第一の連結コイルスプリングの一端部を該主動側軸に係止して、該主動側軸の該電気モータによる回転駆動力を該従動側軸に巻き締められた該第一の連結コイルスプリングによって該従動側軸に伝達せしめる一方、該第一の連結コイルスプリングの他端部を自由回転可能な第一のフライホイルに係止して、前記電気モータの作動停止により該主動側軸の回転が停止した際に該第一のフライホイルの慣性回転に基づいて該第一の連結コイルスプリングを該従動側軸から緩ませて該主動側軸に対する該従動側軸の相対回転を許容するクラッチ手段と、（ｆ）前記第一のフライホイルに対して、前記主動側軸による回転駆動方向での回転作動時よりも、それと反対方向の回転作動時において大きな回転抵抗力を及ぼすワンウェイタイプの抵抗手段とを、有することを、特徴とする。
【０００８】
このような本態様に従う構造とされたモータ式駆動装置においては、電気モータへの通電により、電気モータの回転駆動力が減速歯車列とクラッチ手段を介して回動式出力部材に及ぼされて、駆動対象の連結された回動式出力部材が初期位置から作動位置に向かって駆動変位せしめられると共に、回動位置保持手段により該作動位置に保持せしめられることとなる。また一方、かかる状態下で電気モータへの通電を中止することにより、クラッチ手段における第一のフライホイルの慣性回転に基づいて該クラッチ手段が断状態とされて、電気モータのディテントトルクの回動式出力部材への伝達が解除され、回動式出力部材が作動位置から初期位置に向かう付勢力によって返戻作動せしめられることとなる。
【０００９】
そこにおいて、第一のフライホイルは、ワンウェイタイプの抵抗手段の回転抵抗力に基づいて断状態に長時間に亘って、或いは電気モータからの回転駆動力が再び及ぼされるまでの間、連続的に保持され得ることから、回動式出力部材が比較的に長い時間をかけて緩やかに低速で返戻作動することも許容され得るのであり、その結果、回動式出力部材の返戻作動完了時の当接音や衝撃等を抑えることが可能となるのである。
【００１０】
なお、本態様において採用される電気モータは、特に限定されるものでなく、従来から公知のＤＣモータの他、同期モータや誘導モータ等のＡＣモータが、何れも採用可能である。また、回動式出力部材は、電気モータから及ぼされる回転駆動力を駆動対象に要求される直線方向の駆動力や回転方向の駆動力等として出力し得る各種構造のものが、駆動対象に応じて採用されることとなり、例えば中心軸回りに回動せしめれられる円板やプーリ、アームなどが適宜に採用され得る。更にまた、減速歯車列は、採用する電気モータの出力や駆動対象の駆動に要求される作動力や速度、更には許容される配設スペースなどを考慮して、歯車列の段数やギヤ比などが任意に設定可能であることは、勿論である。
【００１１】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従う構造とされたモータ式駆動装置において、前記クラッチ手段により前記主動側軸に対する前記従動側軸の相対回転が許容されて、前記付勢力による前記回動式出力部材が前記初期位置に返戻作動せしめられる際に、該回動式出力部材の返戻作動に抵抗力を及ぼす返戻作動抵抗手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、回動式出力部材の返戻作動の速度を抑えるための抵抗手段が組み込まれることから、例えば回動式出力部材に連結された駆動対象等によって及ぼされる返戻方向の付勢力が大きい場合にも、駆動対象側にオイルダンパ等の返戻速度調節手段を別途設けることなく、回動式出力部材の返戻作動を緩やかに行わせることが可能となるのである。なお、本態様における抵抗手段は、例えば、後述する本発明の第三の態様に係る第二の連結コイルスプリングを利用して摺動型の抵抗手段を構成したり、或いは、減速歯車列によって回転作動せしめられる遠心力を利用したガバナ機構からなる摺動型の抵抗手段を構成すること等によって、有利に実現され得る。
【００１２】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に従う構造とされたモータ式駆動装置において、前記回動式出力部材を、前記減速歯車列の最終歯車軸に対して中心軸回りに相対回動可能に組み付けると共に、該最終歯車軸に第二の連結コイルスプリングを外挿せしめて、該第二の連結コイルスプリングの一端部を該回動式出力部材に係止することにより、該最終歯車軸の該回転駆動力を該最終歯車軸に巻き締められた該第二の連結コイルスプリングによって該回動式出力部材に伝達せしめると共に、該回動式出力部材が前記作動位置に達した際に該第二の連結コイルスプリングの他端部が当接せしめられる当接部を設け、該当接部への該第二の連結コイルスプリングの他端部の当接により該第二の連結コイルスプリングを該最終歯車軸から緩ませて、連続回転せしめられる該最終歯車軸に対して該回動式出力部材を連続的に継断せしめて該回動式出力部材が該作動位置に保持されるようにすることにより前記回動位置保持手段を構成したことを、特徴とする。このような本態様においては、通電状態に維持された電気モータによって連続回転せしめられる最終歯車軸の回転駆動力を、回動式出力部材に対して、該回動式出力部材を作動位置に保持せしめるための保持力として有利に及ぼしめる機構が、少ない部品点数と簡単な構造によって実現され得るのである。
【００１３】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に従う構造とされたモータ式駆動装置において、前記第一のフライホイルから伝達される回転駆動力によって該第一のフライホイルと共に回転せしめられる第二のフライホイルを設けると共に、該第二のフライホイルの回転中心軸に対してねじりコイルばねを巻き付けて、該ねじりコイルばねの一端部を該第二のフライホイルの回転中心軸を支持する固定部材に係止することによって構成されて、前記主動側軸による回転駆動方向での回転を許容するが、それと反対方向の回転を該ねじりコイルばねが該第二のフライホイルの回転中心軸に巻き締められることにより阻止するワンウェイクラッチによって前記ワンウェイタイプの抵抗手段を構成したことを、特徴とする。このような本態様においては、ねじりコイルばねの締付力による回転抵抗力が、第一のフライホイルに対して慣性回転せしめられた位置から戻り方向への抵抗力として及ぼされるのであり、それ故、クラッチ手段を長い時間に亘って断状態に維持するためのワンウエイタイプの抵抗手段が、少ない部品点数と簡単な構造で有利に実現され得るのである。また、本態様に係るモータ式駆動装置においては、第一のフライホイルと連動回転せしめられる第二のフライホイルが並設されることにより、第一のフライホイルに対して、少ないスペースで大きな慣性力を容易に設定することが可能となる。更にまた、本態様においては、互いに反対方向に回転せしめられることにより慣性力を発揮する第一のフライホイルと第二のフライホイルを採用したことにより、洗濯機等の振動が及ぼされる場合における特定回転方向への共振現象に起因する作動不良が軽減乃至は回避されて、作動の安定化が図られ得るといった利点もある。
【００１４】
さらに、前記第一乃至第四の態様を含む、本発明に従う構造とされたモータ式駆動装置は、例えば、洗濯機や食洗機における貯水槽の排水弁を開閉操作せしめるための駆動装置や、換気扇のシャッタを開閉操作せしめるための駆動装置として、特に好適に採用されることとなり、それによって、連続的な通電によって排水弁やシャッタを開作動させて開作動位置に保持せしめると共に、通電を中止することによって排水弁やシャッタを緩やかに閉作動させることが可能となり、作動音の低減が効果的に実現され得るのである。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１６】
先ず、図１乃至４には、本発明の一実施形態としての洗濯機における排水弁の開閉駆動用のモータ式駆動装置１０が示されている。このモータ式駆動装置１０は、洗濯機本体に取りつけられる中空箱体構造のハウジング１２を有しており、電気モータ１４，減速歯車列１６，回動式出力部材としての出力部材１８が、ハウジング１２に組み込まれている。そして、電気モータ１４の回転駆動力を減速歯車列１６を介して出力部材１８に伝達し、出力部材１８を中心軸回りで一方向に回転駆動せしめることにより、出力部材１８を、付勢力に抗して回転駆動せしめるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図１中の上下方向をいうものとする。
【００１７】
より詳細には、ハウジング１２は、全体として略箱形状を有するハウジング本体２０と、ハウジング本体２０の開口部に重ね合せられて該開口部を覆蓋する蓋体２２から構成されており、それらハウジング本体２０と蓋体２２が相互に固着されることにより、中空箱体構造をもって形成されている。また、ハウジング本体２０の底部には、段差部が設けられており、ハウジング本体２０の一部が深底部とされていると共に、かかる深底部には、電気モータ１４が収容配置されている。
【００１８】
この電気モータ１４は、交流同期モータであって、ロータ２４と円環形状のコイル２６が巻回されたステータ２８を備えている。ロータ２４は、円環ブロック形状の永久磁石３０に出力軸３２が固定された構造とされており、出力軸３２の中心孔３４において、ステータ２８の中心軸上に立設されたロータ支軸３６に回転可能に外挿されている。また、出力軸３２には、係止爪３８が設けられており、かかる係止爪３８の近くには、係止爪３８に対してロータ２４の回転方向一方向で係止される係止部材４０が一軸回りで揺動可能に配設されている。そして、これら係止爪３８と係止部材４０によって、ロータ２４の回転方向を規定する逆転防止機構が構成されている。また、永久磁石３０の外周面には、周方向に交互に複数対のＮ磁極とＳ磁極が設定されている。
【００１９】
一方、コイル２６は、電気絶縁材で形成されて糸巻き形状を有するボビン４２に対してワイヤが巻回された構造とされている。また一方、ステータ２８は、それぞれ強磁性材からなる上側ステータ部材４４と下側ステータ部材４６によって構成されている。上側ステータ部材４４は、全体として薄肉円環板形状を有しており、その内周縁部には、周方向に所定距離を隔てて複数の突出部４８が形成されており、それぞれ、軸方向一方（図１中の下方）の側に屈曲されている。一方、下側ステータ部材４６は、全体として浅底の有底円筒形状を有しており、底壁部から切り起こされた複数の突出片５０が、同一円周上で周方向に所定距離を隔てて突設されている。そして、これら上側ステータ部材４４と下側ステータ部材４６がコイル２６を上下に挟むようにして固定的に組み付けられることによって、ステータ２８がコイル２６に固定されており、かかる固定状態下において、上側ステータ部材４４に設けられた複数の突出部４８と下側ステータ部材４６に設けられた複数の突出片５０は、コイル２６の内周面上において、周方向で相互に離隔して同一円周上に位置せしめられている。このようにコイル２６の内周面上において、周方向に所定距離を隔てて位置せしめられた上側ステータ部材４４の複数の突出部４８と下側ステータ部材４６の複数の突出片５０によって、複数の磁極部が形成されており、それら複数の磁極部がロータ２４の外周面に設けられた磁極に対して径方向で離隔して対向位置せしめられている。これにより、コイル２６への通電によって、ステータ２８とロータ２４の両磁極部間に作用する磁力の作用に基づいてロータ２４に回転駆動力が及ぼされるようになっている。
【００２０】
また、減速歯車列１６は、クラッチ手段としての回転力継断機構５２，１番車５４，２番車５６，３番車５８および４番車６０を含んで構成されている。回転力継断機構５２は、主動側軸としての回転駆動軸６２，第一の連結コイルスプリング６４，第一のフライホイル６６，従動側軸としての連繋回転軸６８を含んで構成されている。回転駆動軸６２は、駆動歯車７０を有しており、かかる駆動歯車７０が出力軸３２に固設されたロータピニオンとしての出力ピニオン７２に噛合されている。また、回転駆動軸６２の上面中央部分には、ボス部７４と、かかるボス部７４を囲むように固設された円筒部７６が同心的に設けられている。一方、連繋回転軸６８は、全体として中実ロッド形状を有しており、軸方向下端面に開口する凹所７８に回転駆動軸６２に設けられたボス部７４が内挿配置されて、同一中心軸上で回転駆動軸６２に対して相対回転可能に配設されている。また一方、第一のフライホイル６６は、金属等の高比重材によって形成された浅底の逆カップ形状とされており、上底部中央部分に形成された貫通孔８０において、連繋回転軸６８に外挿されて、連繋回転軸６８の軸方向中央部分に形成された段差面８２に載置された状態で配設されている。更に、第一のフライホイル６６には、連結歯車８４が設けられている。また、連繋回転軸６８には、ばね鋼等によって形成された第一の連結コイルスプリング６４が外挿配置されている。この第一の連結コイルスプリング６４は、外力が及ぼされていない状態下で、コイル内径寸法が連繋回転軸６８の外径寸法よりも所定寸法小さくされており、連繋回転軸６８に外挿された状態下で、第一の連結コイルスプリング６４自身の弾性に基づいて第一の連結コイルスプリング６４が略全長に亘って連繋回転軸６８に巻きつけられている。また、第一の連結コイルスプリング６４は、その一方の端部が回転駆動軸６２の円筒部７６に固定されていると共に、他方の端部が第一のフライホイル６６の上底部から下方に突出するように設けられた筒壁部８６に固定されている。なお、回転力継断機構５２の支軸８７は、上側ステータ部材４４と蓋体２２の間に跨って配設されており、ロータ支軸３６に平行とされている。
【００２１】
１番車５４は、同軸上に一体形成された１番歯車８８と１番ピニオン９０を備えており、１番歯車８８が連繋回転軸６８の軸方向上端部に固設された伝達歯車９２に噛合されている。２番車５６は、同軸上に一体形成された２番歯車９４と２番ピニオン９６を備えており、２番歯車９４が１番ピニオン９０に噛合されている。３番車５８は、同軸上に一体形成された３番歯車９８と３番ピニオン１００を備えており、３番歯車９８が２番ピニオン９６に噛合されている。４番車６０は、最終歯車軸としての軸部１０２の下端部に４番歯車１０４が一体形成された構造とされており、軸部１０２の軸方向下端部に形成された凹所１０６に対して、上側ステータ部材４４に固設された突起１０８が内挿されると共に、軸部１０２の上端部が蓋体２２に形成された貫通孔１１０に挿通されることにより、一軸回りに回転可能に配設されている。また、４番歯車１０４は３番ピニオン１００に噛合されている。なお、これら１乃至３番車５４，５６，５８は、何れも、ポリオキシメチレンやポリアミド等の合成樹脂材によって形成されている。また、１乃至３番車５４，５６，５８の支軸１１２，１１４，１１６は、それぞれ、上側ステータ部材４４と蓋体２２の間に跨って固定的に配設されており、互いに平行とされている。
【００２２】
また、４番車６０の軸部１０２の上端部には、出力部材１８が配設されている。この出力部材１８は、硬質の合成樹脂材等の硬質材によって形成されており、全体として長手板形状を有していると共に、その外周縁部には、補強用のリブが設けられている。また、出力部材１８の長手方向一方の端部には、貫通孔１１８が形成されていると共に、他方の端部には、連結部１２０が一体形成されており、かかる連結部１２０に駆動対象としての排水弁が連結されている。そして、出力部材１８は、貫通孔１１８において、４番車６０の軸部１０２の上端部に相対回転可能な状態で外挿されている。また、出力部材１８は、軸部１０２の上端面に重ね合せられてボルト固定されたワッシャ１２２によって、軸部１０２からの抜け落ちが防止されている。更に、軸部１０２には、回動位置保持手段を構成する第二の連結コイルスプリング１２４が巻きつけられており、その一方の端部は出力部材１８の貫通孔１１８を囲んで下方に向って突設された筒壁部１２６に固定されていると共に、他方の端部は、固定されていない。
【００２３】
また、ハウジング１２内には、ワンウェイタイプの抵抗手段としてのワンウェイクラッチ機構１２８が配設されている。ワンウェイクラッチ機構１２８は、回転中心軸１３０，第二のフライホイル１３２およびねじりコイルばね１３４を含んで構成されている。回転中心軸１３０は、全体として厚肉の段付円筒形状を有していると共に、その軸方向上端部には、連動歯車１３６が一体形成されており、かかる連動歯車１３６に対して第一のフライホイル６６の連結歯車８４が噛合されている。それによって、第一のフライホイル６６の回転駆動力が回転中心軸１３０に伝達されるようになっている。また、回転中心軸１３０における連動歯車１３６の上方には、第二のフライホイル１３２が固定されている。更に、回転中心軸１３０の軸方向下端部には、ねじりコイルばね１３４が巻きつけられており、その一方の端部が、上側ステータ部材４４に固定的に設けられた固定部材としての突起１３８に固定されている。なお、回転中心軸１３０の支軸１４２は、上側ステータ部材４４と蓋体２２の間に跨って配設されており、１乃至３番車５４，５６，５８の支軸１１２，１１４，１１６と、互いに平行とされている。
【００２４】
次に、このような構造とされたモータ式駆動装置１０の作動について説明する。先ず、電気モータ１４に電源が接続されていない状態において、図５に示されているように、出力部材１８は、初期位置に位置せしめられている。そして、モータ式駆動装置１０に電源が接続されると、電気モータ１４のコイル２６に通電されて、ロータ２４が回転せしめられることとなり、出力ピニオン７２に噛合された駆動歯車７０を有する回転駆動軸６２が連繋回転軸６８に巻きつけられた第一の連結コイルスプリング６４を巻き締める方向に回転駆動せしめられることとなる。その際、第一の連結コイルスプリング６４には、第一のフライホイル６６の慣性力が作用することから、加速時だけでなく、定速回転時においても、第一の連結コイルスプリング６４には、巻締め方向の力が及ぼされることとなる。その結果、回転駆動軸６２と連繋回転軸６８が、第一の連結コイルスプリング６４を介して相互に実質的に一体的に連結された状態となって、回転駆動せしめられることとなる。それによって、出力ピニオン７２の回転駆動力が連繋回転軸６８に固設された伝達歯車９２から１番車５４、２番車５６、３番車５８および４番車６０を介して、出力部材１８に伝達されることとなり、出力部材１８が作動位置に向って回転駆動せしめられることとなる。ここにおいて、本実施形態では、回転駆動軸６２が、連繋回転軸６８に巻きつけられた第一の連結コイルスプリング６４を巻き締める方向に回転駆動せしめられている場合には、第二のフライホイル１３２が固設された回転中心軸１３０は、回転中心軸１３０に巻きつけられたねじりコイルばね１３４を緩める方向に回転駆動せしめられるようになっている。
【００２５】
そして、出力部材１８が作動位置まで回転駆動せしめられると、図６に示されているように、第二の連結コイルスプリング１２４の他方（固定されていない側）の端部が、蓋体２２に突設された当接部１４０に当接せしめられて、第二の連結コイルスプリング１２４の締め付けが緩むこととなり、出力部材１８が付勢力によって逆方向、即ち、初期位置に向って回転駆動せしめられるが、また直ぐに第二の連結コイルスプリング１２４が軸部１０２に巻き締められることとなり、それによって、出力部材１８が再び作動位置に向って回転駆動せしめられることとなる。即ち、本実施形態では、出力部材１８は、作動位置付近で僅かに微小振動しながら、作動位置に保持されるようになっている。
【００２６】
また、電気モータ１４への給電が中止されると、出力部材１８は付勢力によって初期位置に向って回転駆動せしめられることとなる。そこにおいて、本実施形態では、電気モータ１４への給電が中止されると、電気モータ１４のロータ２４が磁力の作用で瞬間的に停止されることとなり、かかる停止の瞬間において、回転力継断機構５２に制動力が及ぼされることとなる。即ち、かかる制動力が逆転力となって、第一の連結コイルスプリング６４に対して締め付け方向とは反対方向に作用することとなり、第一の連結コイルスプリング６４が連繋回転軸６８から緩むようになる。特に、本実施形態では、第一の連結コイルスプリング６４の一方の端部が第一のフライホイル６６の筒壁部８６に固定されていることから、第一のフライホイル６６の慣性モーメントの作用で第一の連結コイルスプリング６４を緩める力が一層有利に得られる。そして、第一の連結コイルスプリング６４が緩むことによって連繋回転軸６８がフリー状態となり、伝達歯車９２に電気モータ１４のディテントトルクが及ぼされることもなく、出力部材１８が付勢力によって初期位置に向って回転駆動せしめられることとなる。ここにおいて、本実施形態では、第一の連結コイルスプリング６４を緩める方向に第一のフライホイル６６が回転駆動せしめられると、第一のフライホイル６６の連結歯車８４に噛合された連動歯車１３６を備えた回転中心軸１３０は、ねじりコイルばね１３４を巻き付ける方向に回転駆動せしめられることとなり、それによって、ねじりコイルばね１３４の回転中心軸１３０を締めつける力によって、回転が阻止せしめられて、第一の連結コイルスプリング６４は、緩んだ状態に維持されるようになっている。そして、出力部材１８は、第二の連結コイルスプリング１２４と筒壁部１２６との摺動抵抗により、時間的に緩やかに返戻作動せしめられる。このことから明らかなように、本実施形態では、第二の連結コイルスプリング１２４と筒壁部１２６によって返戻作動抵抗手段が構成されている。
【００２７】
このような構造とされたモータ式駆動装置１０においては、出力部材１８の返戻作動時において、第一のフライホイル６６の慣性力によって第一の連結コイルスプリング６４が緩められる方向に回転せしめられた際に、回転中心軸１３０がねじりコイルばね１３４を巻き締める方向に回転せしめられることから、ねじりコイルばね１３４の巻締め力によって、回転中心軸１３０の回転駆動が阻止されることとなり、それによって、第一の連結コイルスプリング６４が緩んだ状態で維持されて、出力部材１８を第二の連結コイルスプリング１２４と筒壁部１２６の摺動抵抗によって、時間的に緩やかに返戻作動せしめることが出来るのである。
【００２８】
また、本実施形態では、出力部材１８に連結された駆動対象が排水弁のみとされていることから、モータ式駆動装置１０に要求される駆動力を小さくすることが可能となり、更に、出力部材１８の返戻作動、即ち、駆動対象の返戻作動を時間的に緩やかにすることが出来るのである。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００３０】
例えば、前記実施形態では、電気モータ１４として交流同期モータが採用されていたが、本発明において、採用される交流同期モータのコイルの数等の具体的構造は、かかる実施形態の記載等によって、何等、限定されるものではない。また、減速歯車列の構造や各歯車対の減速比の他、減速歯車列を構成する歯車の数等は、前記実施形態のものに限定されるものではない。
【００３１】
加えて、前記実施形態では、本発明を洗濯機の排水弁の開閉のための駆動源に適用したものの一具体例を示したが、本発明は、その他、例えば、換気扇のシャッタの開閉のための駆動源や食洗機の排水弁の駆動源等に適用することも可能である。
【００３２】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされたモータ式駆動装置においては、回動式出力部材を長い時間で緩やかに初期位置に返戻作動させることが許容されるのであり、それ故、例えば洗濯機や食洗機の排水弁や換気扇のシャッタ等の駆動装置に適用することにより、作動に際しての当接音や振動が効果的に低減され得て作動の静音化が実現され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのモータ式駆動装置の組立説明図である。
【図２】図１に示されたモータ式駆動装置の内部構造を説明する平面図である。
【図３】図１に示されたモータ式駆動装置の平面図である。
【図４】図１に示されたモータ式駆動装置の側面図である。
【図５】図１に示されたモータ式駆動装置を構成する出力部材が初期位置に位置せしめられている状態を示す平面図である。
【図６】図１に示されたモータ式駆動装置を構成する出力部材が回動保持位置に位置せしめられている状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０モータ式駆動装置
１４電気モータ
１６減速歯車列
１８出力部材
５２回転力継断機構
６２回転駆動軸
６４第一の連結コイルスプリング
６６第一のフライホイル
６８連繋回転軸
７２出力ピニオン
１２４第二の連結コイルスプリング
１２８ワンウェイクラッチ機構

Claims

通電により一方向に回転作動せしめられるロータピニオンを備えた電気モータと、
中心軸回りの所定角度範囲で往復回動可能に配設されて、所定の駆動対象が連結されると共に、回動方向の一端側に設定された初期位置に向かう付勢力が及ぼされる回動式出力部材と、
該電気モータのロータピニオンに噛合されて、該電気モータの回転駆動力を前記回動式出力部材に及ぼしめて、該回動式出力部材を前記初期位置に向かう付勢力に抗して該初期位置と反対の回動方向他端側に向かって回動せしめる減速歯車列と、
該減速歯車列による前記回動式出力部材への駆動力の伝達経路上に設けられて、該回動式出力部材が前記初期位置と反対の回動方向他端側に設定された作動位置に達した際に、前記電気モータにおいて回転作動し続ける前記ロータピニオンから該回動式出力部材への回転駆動力の伝達をコントロールして、該回動式出力部材を前記初期位置に戻る方向の付勢力に抗して該作動位置に保持せしめる回動位置保持手段と、
前記減速歯車列において前記電気モータのロータピニオンと共に回転せしめられる主動側軸と従動側軸を、同一中心軸上で相対回転可能に配設すると共に、該従動側軸に巻き付けた第一の連結コイルスプリングの一端部を該主動側軸に係止して、該主動側軸の該電気モータによる回転駆動力を該従動側軸に巻き締められた該第一の連結コイルスプリングによって該従動側軸に伝達せしめる一方、該第一の連結コイルスプリングの他端部を自由回転可能な第一のフライホイルに係止して、前記電気モータの作動停止により該主動側軸の回転が停止した際に該第一のフライホイルの慣性回転に基づいて該第一の連結コイルスプリングを該従動側軸から緩ませて該主動側軸に対する該従動側軸の相対回転を許容するクラッチ手段と、
前記第一のフライホイルに対して、前記主動側軸による回転駆動方向での回転作動時よりも、それと反対方向の回転作動時において大きな回転抵抗力を及ぼすワンウェイタイプの抵抗手段とを、
有することを特徴とするモータ式駆動装置。
前記クラッチ手段により前記主動側軸に対する前記従動側軸の相対回転が許容されて、前記付勢力による前記回動式出力部材が前記初期位置に返戻作動せしめられる際に、該回動式出力部材の返戻作動に抵抗力を及ぼす返戻作動抵抗手段を設けた請求項１に記載のモータ式駆動装置。
前記回動式出力部材を、前記減速歯車列の最終歯車軸に対して中心軸回りに相対回動可能に組み付けると共に、該最終歯車軸に第二の連結コイルスプリングを外挿せしめて、該第二の連結コイルスプリングの一端部を該回動式出力部材に係止することにより、該最終歯車軸の該回転駆動力を該最終歯車軸に巻き締められた該第二の連結コイルスプリングによって該回動式出力部材に伝達せしめると共に、該回動式出力部材が前記作動位置に達した際に該第二の連結コイルスプリングの他端部が当接せしめられる当接部を設け、該当接部への該第二の連結コイルスプリングの他端部の当接により該第二の連結コイルスプリングを該最終歯車軸から緩ませて、連続回転せしめられる該最終歯車軸に対して該回動式出力部材を連続的に継断せしめて該回動式出力部材が該作動位置に保持されるようにすることにより前記回動位置保持手段を構成した請求項１又は２に記載のモータ式駆動装置。
前記第一のフライホイルから伝達される回転駆動力によって該第一のフライホイルと共に回転せしめられる第二のフライホイルを設けると共に、該第二のフライホイルの回転中心軸に対してねじりコイルばねを巻き付けて、該ねじりコイルばねの一端部を該第二のフライホイルの回転中心軸を支持する固定部材に係止することによって構成されて、前記主動側軸による回転駆動方向での回転を許容するが、それと反対方向の回転を該ねじりコイルばねが該第二のフライホイルの回転中心軸に巻き締められることにより阻止するワンウェイクラッチによって前記ワンウェイタイプの抵抗手段を構成した請求項１乃至３の何れかに記載のモータ式駆動装置。
洗濯機や食洗機における貯水槽の排水弁を開閉操作せしめる請求項１乃至４の何れかに記載のモータ式駆動装置。