JP7279281B2 - トルクリミッタ、開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニット - Google Patents
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Description
コイルバネの外周側で当該コイルバネと隙間を開けて対向する筒部、前記筒部の外周面に設けられた第2歯車部、および前記筒部において前記第2歯車部とは異なる位置に設けられた第1スリットおよび第2スリットを備える第2歯車部材と、結合部材と、を有し、前記コイルバネの一方端は、径方向の外側に突出して前記第1スリットに挿入され、前記コイルバネの他方端は、径方向の外側に突出して前記第2スリットに挿入され、前記第1スリットの周方向の幅および前記第2スリットの周方向の幅は、前記コイルバネの直径のよりも長く、前記コイルバネの一方端が周方向で対向して前記第1スリットを規定する前記筒部の一対の第1スリット内壁面の一方に前記コイルバネの一方端が当接したときに、前記コイルバネの他方端が周方向で対向して前記第2スリットを規定する前記筒部の一対の第2スリット内壁面の双方から離間し、前記第2歯車部材は、前記筒部の前記軸線方向の一方側の端縁から内周側に突出する環状部を備え、前記軸部は、前記環状部を貫通して前記軸線方向の一方側に突出する突出部分を備え、前記筒状部材は、前記軸線方向の他方側から前記環状部に当接し、前記突出部には、前記結合部材が取り付けられており、前記環状部は、前記筒状部材と前記結合部材とによって前記軸線方向の両側から挟まれていることを特徴とする。
部材の剛性を高めることができる。従って、外部から負荷がかかった場合に、第2歯車部材の破損を防止できる。
図1は、開閉部材駆動装置の外観斜視図である。図2は、便蓋開閉ユニットの説明図である。図3は、開閉部材駆動装置の断面図である。図4は、開閉部材駆動装置の分解斜視図である。図5は、モータ、伝達機構および出力軸を軸線方向の他方側から見た場合の斜視図である。図6は、モータ、伝達機構および出力軸を軸線方向の一方側から見た場合の斜視図である。図7は、出力軸、出力歯車、第1コイルバネおよび第2コイルバネを軸線方向の他方側から見た場合の分解斜視図である。図8は、出力軸、出力歯車、第1コイルバネおよび第2コイルバネを軸線方向の一方側から見た場合の分解斜視図である。図9は、中間ケースを軸線方向の一方側から見た場合の斜視図である。
形状を備える。出力軸7は、ケース9における長手方向の端部分からケース9の外側に突出する。
の出力軸受部69と出力軸7との間を封止する。
端子ピン86を介した電力の供給によってモータ6が正方向、或は、逆方向に、駆動されると、モータ6の駆動力が伝達機構8を介して出力軸7に伝達される。従って、出力軸7に固定された便蓋201は、図2に示すように、閉位置に向かう閉方向A、或は、開位置に向かう開方向Bに回転する。便蓋201が回転すると、ポテンショメータ37からは、便蓋201の回転角度位置に対応する信号が出力される。
える。従って、第1コイルバネ53および第2コイルバネ54は、便蓋201を開方向Bに回転する際に、開方向Bに駆動される出力軸7を開方向Bに付勢するアシストバネして機能する。さらに、伝達機構8は、第1歯車39にトルクリミッタ46を備える。従って、便蓋201から出力軸7を介して伝達機構8に過大な負荷が加わった場合には、トルクリミッタ46が機能して、伝達機構8による駆動力の伝達を遮断する。これにより、外部からの過大な負荷に起因して、伝達機構8が破損することを防止する。
次に、トルクリミッタを詳細に説明する。図10は、トルクリミッタ46を備える第1歯車39の斜視図である。図11は、第1歯車39の断面図である。図12は第1歯車39を第1方向Zの他方側Z2から見た場合の分解斜視図である。図13は第1歯車39を第1方向Zの一方側Z1から見た場合の分解斜視図である。
部材102と軸部111とは、大径軸部分111aに形成された凹部107に充填された接着剤により、確実に固定される。筒状部材102が軸部111に固定された状態では、筒状部材102の屈曲部102aが、大径軸部分111aと小径軸部分111bとの間の環状段部111cに第1方向Zの一方側Z1から当接する。
車部材104の環状部123を貫通して第1方向Zの一方側Z1に突出する突出部分111dを備える。さらに、軸部111に固定された筒状部材102の屈曲部102aが、環状部123に第1方向Zの他方側Z2から当接する。
図14は、トルクリミッタ46の動作の説明図である。図14(a)は、第1歯車部材101が時計回りに回転する場合の説明図であり、図14(b)は、第1歯車部材101が反時計回りに回転する場合の説明図である。図14では、第1歯車39を第1支軸45と直交する方向に切断した状態を第1方向Zの他方側Z2から見た場合である。本例において、コイルバネ103は右巻きである。
本例では、トルクリミッタ46が機能する際に、コイルバネ103が筒状部材102に対して滑り、コイルバネ103と筒状部材102とが摺接する。この際に、コイルバネ103は金属製なので、筒状部材102と摺接したときに、摩耗が少ない、また、筒状部材102は外周面に凹凸を備える必要がないので、コイルバネ103が筒状部材102に摺接した場合でも、凸部を備える部材と凹凸面を備える部材とが摺接する場合と比較して、筒状部材102の摩耗は少ない。従って、摺接する部材の摩耗に起因して、トルクリミッタ46が伝達可能なトルクが低下することを防止或いは抑制できる。
なお、上記の例では、コイルバネ103として、右巻きのコイルバネを採用しているが、左巻のコイルバネを採用してもよい。この場合にも、上記のトルクリミッタ46と同様の作用効果を得ることができる。ただし、この場合には、コイルバネ103の一方端103aが一対の第1スリット内壁面131a、131bに当接する際の第1歯車部材101の回転方向および第2歯車部材104の回転方向が上記の例とは反対になる。また、コイルバネ103の他方端103bが一対の第2スリット内壁面132a、132bに当接する際の第1歯車部材101の回転方向および第2歯車部材104の回転方向が上記の例とは反対になる。
壁面141a、141bの双方から離間する。
環状溝、71…Oリング、73…第1突部、74…第2突部、76…隙間、77…隙間、81…ポテンショ歯車、82…検出部、83…基板、86…端子ピン、87…端子ピン保持部、101…第1歯車部材、102…筒状部材、102a…屈曲部、102b…切欠き部(被係止部)、103…コイルバネ、103a…一方端、103b…他方端、104…第2歯車部材、107…凹部、110…第1歯車部、111…軸部、111a…大径軸部分、111b…小径軸部分、111c…環状段部、111d…突出部分、112…鍔部、114…鍔部環状溝、115…係止突起(係止部)、118…ホルダ、118a…歯車部材固定穴、119…歯車部材、120…回り止め機構、121…筒部、122…第2歯車部、123…環状部、124…突出部、128…小径筒部分、129…大径筒部分、130…環状面、131…第1スリット、131a,131b…第1スリット内壁面、132…第2スリット、132a,132b…第2スリット内壁面、132a…一対の第2スリット内壁面、132b…第2スリット内壁面、134…第1壁部、135…第2壁部、137…結合部材、141…スリット、141a,141b…スリット内壁面、145…環状突部、200…トイレユニット、201…便蓋、202…便器本体、203…便座、204…タンク、X…第3方向(ケースの短手方向)、Y…第2方向(ケースの長手方向)、Z…第1方向(軸線方向)
Claims (9)
- 第1歯車部、および前記第1歯車部の軸線方向の一方側に位置する軸部を備える第1歯車部材と、
前記軸部が貫通した状態で当該軸部に固定された筒状部材と、
自然長における内径寸法が前記筒状部材の外径寸法よりも小さく、前記筒状部材の外周面に取り付けられた金属製のコイルバネと、
前記コイルバネの外周側で当該コイルバネと隙間を開けて対向する筒部、前記筒部の外周面に設けられた第2歯車部、および前記筒部において前記第2歯車部とは異なる位置に設けられた第1スリットおよび第2スリットを備える第2歯車部材と、
結合部材と、を有し、
前記コイルバネの一方端は、径方向の外側に突出して前記第1スリットに挿入され、
前記コイルバネの他方端は、径方向の外側に突出して前記第2スリットに挿入され、
前記第1スリットの周方向の幅および前記第2スリットの周方向の幅は、前記コイルバネの直径のよりも長く、
前記コイルバネの一方端が周方向で対向して前記第1スリットを規定する前記筒部の一対の第1スリット内壁面の一方に前記コイルバネの一方端が当接したときに、前記コイルバネの他方端が周方向で対向して前記第2スリットを規定する前記筒部の一対の第2スリット内壁面の双方から離間し、
前記第2歯車部材は、前記筒部の前記軸線方向の一方側の端縁から内周側に突出する環状部を備え、
前記軸部は、前記環状部を貫通して前記軸線方向の一方側に突出する突出部分を備え、
前記筒状部材は、前記軸線方向の他方側から前記環状部に当接し、
前記突出部には、前記結合部材が取り付けられており、
前記環状部は、前記筒状部材と前記結合部材とによって前記軸線方向の両側から挟まれていることを特徴とするトルクリミッタ。 - 前記筒状部材は、金属製であることを特徴とする請求項1に記載のトルクリミッタ。
- 前記第1歯車部材と前記筒状部材との相対回転を防止する回り止め機構を有し、
前記第1歯車部材は、前記第1歯車部と前記軸部との間に外周側に突出する鍔部を備え、前記回り止め機構は、前記筒状部材の前記軸線方向の他方側に設けられた被係止部と、前記鍔部に設けられて前記被係止部に係止される係止部と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のトルクリミッタ。 - 前記第1歯車部材は、前記鍔部および前記軸部を備える樹脂製のホルダと、前記第1歯車部を備え前記ホルダに同軸に固定された金属製の歯車部材と、を備えることを特徴とする請求項3に記載のトルクリミッタ。
- 前記筒部は、小径筒部分と、前記小径筒部分の前記軸線方向の一方側に位置し当該小径筒部分よりも外径寸法が大きい大径筒部分と、前記小径筒部分と前記大径筒部分との間で前記軸線方向の他方側を向く環状面と、前記環状面から前記軸線方向の他方側に突出する第1壁部および第2壁部と、を有し、
前記第1スリットおよび前記第2スリットは、前記小径筒部分に設けられ、
前記第2歯車部は、前記大径筒部分に設けられ、
前記第1壁部は、前記第1スリットの外周側に位置し、
前記第2壁部は、前記第2スリットの外周側に位置することを特徴とする請求項3または4に記載のトルクリミッタ。 - 前記筒部は、小径筒部分と、前記小径筒部分の前記軸線方向の一方側に位置し当該小径筒部分よりも外径寸法が大きい大径筒部分と、を有し、
前記第1スリットおよび前記第2スリットは、前記小径筒部分に設けられ、
前記第2歯車部は、前記大径筒部分に設けられ、
前記第1歯車部材は、前記鍔部の外周縁から前記軸部の側に突出する環状突部を備え、
前記環状突部は、前記小径筒部分を外周側から囲んで当該小径筒部分に接触することを特徴とする請求項3または4に記載のトルクリミッタ。 - 前記第1スリットと前記第2スリットとは、同一のスリットであることを特徴とする請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のトルクリミッタ。
- モータと、
開閉部材が接続される出力軸と、
前記モータの駆動力を前記出力軸に伝達する伝達機構と、を有し、
前記伝達機構は、駆動力を伝達する伝達経路の途中に、請求項1から7のうちのいずれか一項に記載のトルクリミッタを備えることを特徴とする開閉部材駆動装置。 - 請求項8に記載の開閉部材駆動装置を有し、
前記開閉部材は、便蓋であることを特徴とする便蓋開閉ユニット。
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