JP6894300B2 - ギアードモータおよび排水弁駆動装置 - Google Patents
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Description
は、前記ケース側当接面に当接するカバー側当接面を備え、前記ケース側当接面および前記カバー側当接面の一方には、凸部および凹部の一方が設けられており、前記ケース側当接面および前記カバー側当接面の他方には、前記凸部および前記凹部の他方が設けられており、前記ケースと前記カバーとを積層したときに前記凸部が前記凹部に挿入されており、前記ハウジングには、ボルトを用いて当該ハウジングを外部の取り付け部に固定するためのボルト用貫通穴が設けられており、前記ボルト用貫通穴は、前記ケースを前記軸線方向に貫通して前記ケース側当接面に開口するケース側貫通穴と、前記ケース側貫通穴と同軸で前記カバーを貫通して前記カバー側当接面に開口するカバー側貫通穴と、を備え、前記ケースは、前記軸線方向および当該軸線回りの周方向に延びて、前記モータ、前記ギア輪列および前記出力歯車を径方向の外側から囲むケース側枠部を備え、前記ケース側当接面は、前記ケース側枠部における前記軸線方向の途中位置から当該ケース側枠部の内側に延びており、前記カバーは、前記軸線方向および前記周方向に延びており、前記ケースの側の先端部分が、前記ケース側枠部の内側に嵌合可能なカバー側枠部を備え、前記カバー側当接面は、前記カバー側枠部の前記ケースの側の先端面であり、前記カバー側枠部の外周面における前記軸線方向の途中位置には、前記ケースから離間する側が外側に広がる段部が設けられており、前記ケース側枠部の内側に前記カバー側枠部を挿入して前記ケース側当接面と前記カバー側当接面とを当接させたときに、前記ケース側枠部における前記カバーの側の先端に前記段部が対向し、前記ケース側当接面は、前記ケース側貫通穴と同心のケース側環状面部分と、前記ケース側環状面部分の周方向一部分から外側に突出するケース側突出面部分と、を備え、前記カバー側当接面は、前記カバー側貫通穴と同心のカバー側環状面部分と、前記カバー側環状面部分の周方向一部分から外側に突出するカバー側突出面部分と、を備え、前記凸部および前記凹部の一方は、前記カバー側突出面部分に設けられており、前記凸部および前記凹部の他方は、前記ケース側突出面部分に設けられており、前記ケースは、樹脂製であり、前記軸線方向に延びる筒部と、前記筒部の外周面から前記軸線方向と交差する方向に突出する突出部、を備え、前記筒部における前記カバーの側の端面は、前記ケース側環状面部分であり、前記突出部における前記カバーの側の端面は、前記ケース側突出面部分であり、前記筒部および前記突出部は、前記ケース側枠部の内側に当該前記ケース側枠部から連続して設けられ、前記凹部は、前記ケース側突出面部分に設けられており、前記凸部は、前記カバー側突出面部分に設けられており、前記凹部の深さ寸法は、前記凸部の突出寸法よりも長く、前記カバーは、前記カバー側枠部の周方向の一部分における前記ケースの側の端部分に、前記軸線方向に延びる筒部分と、前記筒部分の外周面から前記軸線方向と交差する方向に突出する突出部分と、を備えるとともに、前記カバー側枠部における前記筒部分および前記突出部分の前記ケースの側とは反対側に当該筒部分および当該突出部分から内側に広がる段部を備え、前記筒部分における前記カバーの側の端面は、前記カバー側環状面部分であり、前記突出部分における前記ケース側の端面は、前記カバー側突出面部分であり、前記段部は、前記ケースの側を向く第1面と、前記第1面の内周側の端から前記軸線方向を前記ケースとは反対側に延びる第2面とを備え、前記第1面と前記第2面との間の角部には、部分的に面取り部が設けられていることを特徴とする。
の力が加わった場合には、凸部と凹部との係合によって、その力を、ケースおよびカバーの双方に分散させて逃がすことができる。よって、ケースおよびカバーが変形することを防止あるいは抑制できる。このようにすれば、ハウジングを取り付け部に固定するためのボルトを用いて積層したケースとカバーとを固定できる。また、このようにすれば、凸部と凹部とを、ボルト用貫通穴を貫通するボルトに対して比較的近い位置に設けることができる。従って、ボルトを締め付ける際に、ボルトのラジアル方向の力がハウジングに加わるような場合に、凸部と凹部との係合によって、その力をケースおよびカバーの双方に逃しやすい。このようにすれば、ケースとカバーを積層してケース側当接面とカバー側当接面とを当接させたときに、ケース側枠部とカバー側枠部とを、軸線と直交する方向から見た場合に、重ね合わせることができる。従って、ハウジングに対してボルトのラジアル方向の力が加わる場合でも、ケース側枠部とカバー側枠部との重なりと、凹部と凸部との係合と、によって、その力をケースおよびカバーの双方に逃すことができる。このようにすれば、ケースの突出部に設けた凹部によって突出部が過剰に肉厚になることを防止できるので、ケースを成型しやすい。ケースに筒部および突出部から内側に広がる段部を設ければ、カバーの剛性を向上させることができる。さらに、段部に面取り部を設けておけば、カバーが変形した場合でも、カバー側枠部の内側に位置するギア輪列とカバー側枠部とが接触することを防止あるいは抑制できる。
図1は本発明を適用した排水弁駆動装置の斜視図である。図2は本発明を適用した排水弁駆動装置の分解斜視図である。排水弁駆動装置1は、洗濯機に設けられた取り付け部2にボルト3を用いて固定され、洗濯機が備える排水弁を駆動する。
図3はカバー22、フレーム34、スライダー10、および出力ピニオン12を取り外した排水弁駆動装置1の平面図である。図4はモータ40、ギア輪列32および出力歯車31の斜視図である。図5はモータ40およびギア輪列32を構成する各歯車の固定軸の斜視図である。図6はギア輪列32の歯車の軸を繋ぐ断面を示した図3のB−B線における輪列展開図である。図4から図6において、ギア輪列32の歯車の軸を符号D、E、F、G、Hで示す。モータ40の回転中心軸をOで示す。
の端部は、フレーム34に圧入等によって固定される。各固定軸はZ軸方向に延びる。
ギア輪列32は、図4に示すように、モータ40の回転を出力歯車31に伝達する伝達輪列50と、モータ40から伝達輪列50への回転トルクの伝達を継断する第1クラッチ機構60と、スライダー10に外部負荷が加わった場合に伝達輪列50の回転を規制してスライダー10を保持する回転規制機構70と、伝達輪列50が回転トルクを伝達する状態と伝達しない状態とを切り換える第2クラッチ機構80を備える。なお、ギア輪列32の詳細と、排水弁駆動装置1の動作の詳細は、後述する。
図7(a)はケース21をカバー22が被せられる側から見た場合の斜視図であり、図7(b)はケース21をカバー22が被せられる側とは反対側から見た場合の斜視図である。ケース21は樹脂製である。図3および図7に示すように、ケース21は、モータ40、ギア輪列32および出力歯車31を、出力歯車31の軸線Cと直交する径方向の外側から囲む外周側から囲むケース側枠部101を備える。また、図7に示すように、ケース21は、ケース側枠部101の−Z方向の端縁から内側に延びる環状部102と、環状部102の内周側の端縁から−Z方向に延びる筒状部103と、筒状部103の−Z方向の端縁を塞ぐ円形板部104とを備える。筒状部103と円形板部104とは、モータ40を内周側に収容するモータ収容部を区画している。出力歯車31およびギア輪列32は、モータ収容部に収容されたモータ40の+Z方向の側に構成される。
フレーム34の突出部38が+Z方向から挿入されている。また、フレーム34に支持されたスライダー10が+Z方向から挿入される。スライダー支持部106は、スライダー10をY軸方向の両側からスライド可能に支持する。
図8(a)はカバー22をケース21とは反対側から見た場合の斜視図であり、図8(b)はカバー22をケース21の側から見た場合の斜視図である。カバー22は樹脂製である。図8(a)に示すように、カバー22は、X軸方向およびY軸方向に広がる天井板部121と、天井板部121の外周縁から−Z方向に延びるカバー側枠部122とを備える。カバー側枠部122をZ軸方向から見た場合の輪郭形状は、ケース側枠部101の輪
郭形状に対応する。カバー側枠部122の+X方向の端部分には開口部16が設けられている。開口部16は、カバー側枠部122の−Z方向の端縁を切り欠いて形成されている。
図9は図1のA−A線における弁体駆動装置の断面図である。図10は図1のI−I線における弁体駆動装置の部分断面図である。図1、図2、図9、図10を参照して、ハウジング15の組み立ておよびハウジング15の取り付け部2への固定を説明する。
1によって支持し、フレーム34の板部37に設けた開口部37aに出力歯車31の出力軸部36を貫通させる。その後、出力軸部36に出力ピニオン12を接続するとともに、板部37にスライダー10を載置する。また、スライダー10のラック11と出力ピニオン12とを噛合させて、回転直動変換機構33を構成する。
以下に、ギア輪列32の詳細および排水弁駆動装置1の動作を説明する。図11はモータ40およびギア輪列32の説明図であり、図11(a)は+Z方向側から見た分解斜視図であり、図11(b)はクラッチ切換レバーを−Z方向側から見た斜視図である。ギア輪列32において、モータ40から出力歯車31に駆動力を伝達する伝達輪列50は、図3、図4、図6に示すように、ロータピニオン51、遊星歯車機構52、減速ギア53を備える。ロータピニオン51の回転中心軸線はO軸であり、遊星歯車機構52の回転中心軸線はE軸であり、減速ギア53の回転中心軸線はD軸であり、出力歯車31の回転中心軸線はC軸である。伝達輪列50は、モータ40の駆動力をこの順で伝達する。
は、ロータ45の固定軸453によって回転可能かつ軸線O方向(すなわち、Z軸方向)に移動可能に支持される。図11に示すように、ロータピニオン51とロータ45との間には第1クラッチ機構60が設けられている。第1クラッチ機構60の継断状態を切り換えることにより、ロータピニオン51がロータ45と一体に回転する状態(クラッチ接続状態)と、ロータピニオン51がロータ45と一体に回転しない状態(クラッチ切断状態)に切り換えられる。
第1クラッチ機構60は、図6に示すように、ロータピニオン51の−Z方向の端面に形成された第1クラッチ爪61と、ロータ45の軸部452に形成された第2クラッチ爪62と、軸部452から離間する方向(本形態では、+Z方向)にロータピニオン51を付勢するコイルばね63(図5参照)と、ロータピニオン51をロータ45の側(−Z方向)に押し下げて第1クラッチ機構60の継断を切り換える扇型のクラッチ切換レバー64を備える(図4および図11参照)。クラッチ切換レバー64は、減速ギア53の+Z方向側に配置され、固定軸533によって回転可能に支持される。ロータピニオン51は、第1クラッチ爪61と第2クラッチ爪62とが係合する連結位置と、第1クラッチ爪61と第2クラッチ爪62とがZ軸方向に離間して、これらの係合が解除される離間位置に移動する。
延在するカム面672とを備える。カム面672は、クラッチ切換レバー64の回転軸線方向(Z方向)に対して垂直な水平面である。
第2クラッチ機構80は、図6に示すように、ロータ45の回転時にロータ45と共回りする誘導回転体46に形成されたロータギア47と、ロータギア47と噛み合う扇ギア82およびロックレバー83が形成された回転部材81と、ロックギア84と、増速ギア85と、ねじりコイルばね86を備える。第2クラッチ機構80は、モータ40の回転に基づいてロックレバー83を駆動して、ロックギア84および増速ギア85の回転を規制する状態と規制しない状態を切り換える。これにより、増速ギア85と噛み合う遊星歯車機構52から減速ギア53へ回転トルクが伝達される状態と伝達されない状態を切り換える。従って、伝達輪列50が駆動力を伝達する状態と伝達しない状態とを切り換えることができる。
転する。図11に示すように、扇ギア82は、付勢部材であるねじりコイルばね86によってロータ45の回転方向と同一方向(CW方向)に付勢されている。従って、扇ギア82は、ねじりコイルばね86の付勢力に逆らってCCW方向に回転する。
回転規制機構70は、図11に示すように、クラッチ切換レバー64に設けられた係止片673(図11(b)参照)と、ロータピニオン51に設けられた被係止片511(図
11(a)参照)とを備える。係止片673は、クラッチ切換レバー64から−Z方向に突出する凸部である。被係止片511は、ロータピニオン51の+Z方向の端面に設けられている。被係止片511は、ロータピニオン51の回転中心軸線であるO軸から径方向を外側に向かって延びる。被係止片511は、O軸を間に挟んで対称に二つ設けられている。クラッチレバー500の係止片673がロータピニオン51の被係止片511に周方向から係合すると、ロータピニオン51の回転が停止する。これにより、ロータピニオン51に噛合する遊星歯車機構52の第1回転体522の回転が規制される。
排水弁駆動装置1の起動時の動作について説明する。起動時には、スライダー10が排水弁を閉じる位置まで引き出されているものとする。この状態でモータ40への通電を開始すると、ロータ45が回転を開始する。この際、図示しない逆転防止機構により、ロータ45の逆転方向への回転が規制されるので、ロータ45は正転方向へ回転する。
排水弁駆動装置1は、スライダー10の引き終わり時になると、第1クラッチ機構60のクラッチ切換レバー64が回転してクラッチ切断動作が行われ、伝達輪列50にロータ45の回転が入力されなくなる。従って、スライダー10は所定の引き込み位置10A以
上に引き込まれない。また、このクラッチ切換レバー64の回転により、クラッチ切換レバー64の係止片673とロータピニオン51の被係止片511とが係合してロータピニオン51の回転を規制する。これにより、遊星歯車機構52の第1回転体522の回転が規制される。すなわち、クラッチ切換レバー64の回転により、回転規制機構70が遊星歯車機構52の第1回転体522の回転を規制するので、遊星歯車機構52がロック状態となり、伝達輪列50は回転トルクを伝達できなくなる。従って、スライダー10を+X方向に引き出す力が加えられてもスライダー10が移動しない負荷保持状態となる。これにより、排水弁が開状態で保持される。
排水弁駆動装置1は、負荷保持状態でモータ40への通電を切ると、スライダー10を力で引き出し可能な負荷開放状態に移行する。モータ40への通電を切ると、ロータ45の回転が停止する。第2クラッチ機構80は、ロータ45の回転停止によって扇ギア82がねじりコイルばね86の付勢方向に戻るため、ロックレバー83とロックギア84との当接が解除され、ロックギア84の回転規制が解除される。これにより、伝達輪列50は出力歯車31に回転トルクを伝達しない状態に切り換わる。すなわち、伝達輪列50の遊星歯車機構52において第2回転体524の回転規制が解除されるので、遊星歯車機構52のロックが解除される。これにより、伝達輪列50が空転可能な負荷開放状態となる。この状態で、スライダー10を引き出す方向の力が加わると、伝達輪列50および出力歯車31が空転してスライダー10が引き出される。ロックギア84にはブレーキゴム87が組み込まれている。ブレーキゴム87は、力によりスライダー10が引き出されるときに遠心力により拡がってロックギア84との間に摩擦力を発生させる。これにより、スライダー10が引き出される際の引き出し速度が低下する。よって、スライダー10が急激に引き出されることによる破損のおそれを少なくすることができる。
本例によれば、ハウジング15を構成するケース21とカバー22とは、ケース側当接面112とカバー側当接面125とが出力歯車31のZ軸方向で当接した状態で積層される。また、ケース側当接面112とカバー側当接面125とが当接したときに、これらの一方に設けられた凸部127が他方に設けられた凹部114に挿入される。従って、ハウジング15に対して出力歯車31の軸線Cと交差する方向の力が加わった場合には、凸部127と凹部114との係合によって、その力を、ケース21およびカバー22の双方に分散させて逃がすことができる。よって、ケース21およびカバー22が変形することを防止あるいは抑制できる。
部分113と、ケース側貫通穴部分113と同軸でカバー22を貫通してカバー側当接面125に開口するカバー側貫通穴部分126とから構成される。従って、ハウジング15を取り付け部2に固定するためのボルト3を用いて積層したケース21とカバー22とを固定できる。
カバー22の側)の先端にケース側当接面112を設けるとともに、ケース側枠部101の外周面のZ軸方向の途中位置にカバー22から離間する側が外側に広がる段部を設ける。一方、カバー22においては、モータ40、ギア輪列32および出力歯車31の径方向の外側に位置するカバー側枠部122におけるZ軸方向の途中位置から内側に延びるようにカバー側当接面125を設ける。そして、ケース側枠部101の+Z方向(カバー22の側)の先端部分を、カバー側枠部122の内側に挿入するものとする。
Claims (3)
- モータと、
前記モータからの駆動力を出力歯車に伝達するギア輪列と、
前記モータおよび前記ギア輪列を収容するハウジングと、を有し、
前記ハウジングは、ケースと、前記出力歯車の軸線方向で前記ケースに積層されたカバーと、を備え、
前記ケースは、前記カバーの側を向くケース側当接面を備え、
前記カバーは、前記ケース側当接面に当接するカバー側当接面を備え、
前記ケース側当接面および前記カバー側当接面の一方には、凸部および凹部の一方が設けられており、
前記ケース側当接面および前記カバー側当接面の他方には、前記凸部および前記凹部の他方が設けられており、
前記ケースと前記カバーとを積層したときに前記凸部が前記凹部に挿入されており、
前記ハウジングには、ボルトを用いて当該ハウジングを外部の取り付け部に固定するためのボルト用貫通穴が設けられており、
前記ボルト用貫通穴は、前記ケースを前記軸線方向に貫通して前記ケース側当接面に開口するケース側貫通穴と、前記ケース側貫通穴と同軸で前記カバーを貫通して前記カバー側当接面に開口するカバー側貫通穴と、を備え、
前記ケースは、前記軸線方向および当該軸線回りの周方向に延びて、前記モータ、前記ギア輪列および前記出力歯車を径方向の外側から囲むケース側枠部を備え、
前記ケース側当接面は、前記ケース側枠部における前記軸線方向の途中位置から当該ケース側枠部の内側に延びており、
前記カバーは、前記軸線方向および前記周方向に延びており、前記ケースの側の先端部分が、前記ケース側枠部の内側に嵌合可能なカバー側枠部を備え、
前記カバー側当接面は、前記カバー側枠部の前記ケースの側の先端面であり、
前記カバー側枠部の外周面における前記軸線方向の途中位置には、前記ケースから離間する側が外側に広がる段部が設けられており、
前記ケース側枠部の内側に前記カバー側枠部を挿入して前記ケース側当接面と前記カバー側当接面とを当接させたときに、前記ケース側枠部における前記カバーの側の先端に前記段部が対向し、
前記ケース側当接面は、前記ケース側貫通穴と同心のケース側環状面部分と、前記ケー
ス側環状面部分の周方向一部分から外側に突出するケース側突出面部分と、を備え、
前記カバー側当接面は、前記カバー側貫通穴と同心のカバー側環状面部分と、前記カバー側環状面部分の周方向一部分から外側に突出するカバー側突出面部分と、を備え、
前記凸部および前記凹部の一方は、前記カバー側突出面部分に設けられており、
前記凸部および前記凹部の他方は、前記ケース側突出面部分に設けられており、
前記ケースは、樹脂製であり、前記軸線方向に延びる筒部と、前記筒部の外周面から前記軸線方向と交差する方向に突出する突出部、を備え、
前記筒部における前記カバーの側の端面は、前記ケース側環状面部分であり、
前記突出部における前記カバーの側の端面は、前記ケース側突出面部分であり、
前記筒部および前記突出部は、前記ケース側枠部の内側に当該前記ケース側枠部から連続して設けられ、
前記凹部は、前記ケース側突出面部分に設けられており、
前記凸部は、前記カバー側突出面部分に設けられており、
前記凹部の深さ寸法は、前記凸部の突出寸法よりも長く、
前記カバーは、前記カバー側枠部の周方向の一部分における前記ケースの側の端部分に、前記軸線方向に延びる筒部分と、前記筒部分の外周面から前記軸線方向と交差する方向に突出する突出部分と、を備えるとともに、前記カバー側枠部における前記筒部分および前記突出部分の前記ケースの側とは反対側に当該筒部分および当該突出部分から内側に広がる段部を備え、
前記筒部分における前記カバーの側の端面は、前記カバー側環状面部分であり、
前記突出部分における前記ケース側の端面は、前記カバー側突出面部分であり、
前記段部は、前記ケースの側を向く第1面と、前記第1面の内周側の端から前記軸線方向を前記ケースとは反対側に延びる第2面とを備え、
前記第1面と前記第2面との間の角部には、部分的に面取り部が設けられていることを特徴とするギアードモータ。 - 前記凸部および前記凹部は、前記ボルト用貫通穴の中心よりも前記ギア輪列に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のギアードモータ。
- 請求項1または2に記載のギアードモータと、
外部の排水弁に接続される排水弁駆動部材と、
前記出力歯車の回転を排水弁駆動部材の直動に変換する回転直動変換機構と、
を有し、
前記ハウジングは、開口部を備え、
前記排水弁駆動部材の一部分と前記回転直動変換機構とは、前記ハウジングに収納されており、
前記排水弁駆動部材は、前記開口部を経由する経路に沿って直動することを特徴とする排水弁駆動装置。
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