JPH01164244A - クラッチ付モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野）　この発明は種々の機械装置の可
動部を作動させる為に用いられる小型モータ、例えば数
馬力以下の小型モータに利用可能な技術を提供するもの
であり、詳しくは、出力を出しなりあるいは停止したり
することができるようにしであるクラッチ付モータに関
するものである。

（従来の技術）　従来のモータにあっては、それから出
力を出させたりあるいは停止させたりしようとする場合
、モータに対し制御用のスイッチを電気的に接続すると
共に、その制御用のスイッチにそれをａ成約に操作する
為の機構を付設し、その機構の作動、非作動によって、
上記出力を出したり停止させることが行なわれている。

しかしこのような手段にあっては、上記のように制御用
のスイッチやそれの為の操作機構等の多くの部材を要す
る問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点）　この発明は上記従
来の問題点を除き、ロータ軸を進退させるだけの操作で
もって、出力を出したり停止させたりすることができる
ようにしたクラッチ付モータを提供しようとするもので
ある。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段）　本願発明は前記請求の
範囲記載の通りの手段を講じたものであってその作用は
次の通りである。

（作用）　ロータ軸が軸線方向に向は一方に移動されて
係合部がロータの本体に係合すると、上記本体の回動力
がロータ軸に伝わりそれがロータ軸から出力される。ロ
ータ軸が他方に移動されて上記係合が解かれると、上記
本体の回動力はロータ軸に伝わらず、上記回動力の出力
が停止する。

（実施例）以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図において、１は小型モータの一例として通常
タイマモータで知られるモータを示す。該モータは通常
数Ｗ以下の小型モータで、好。

ましくは３〜５Ｗのモータである。このモータにおいて
、２はケースで、夫々凹状に形成された第１及び第２要
素３．４を対向状に合着させて中空に形成しである。各
要素３．４はいずれも磁性材料（例えば鉄板）で形成さ
れて、ステータとしても機能するようになっており、夫
々多数の磁極片３ａ、　４ａが周知の如く切り起こし形
成することによ′って具備されている。５は要素３に固
着した支承軸を示す。

次に７はケース２に回動自在に装着したロータを示す、
該ロータフにおいて、８は本体で、支承軸５に回動自在
に装着した主部９とその周囲に付設した磁石ｌＯとから
成る。主部９はロータボスとも呼ばれ、非磁性材料例え
ば合成樹脂材料で形成しである。磁石１０は後述のコイ
ルからの磁束によってロータ本体の回動が行なわれるよ
うに周囲に多数の磁極を備えるもので、−例としてリン
グ状の永久磁石が用いである。１１は主部９に付設した
周知の逆転止部材で、ケース要素３に止着された逆転止
用のビン１２と係合することによって周知の如く本体８
の逆転を防止するようにしである。次に１３はロータフ
におけるロータ軸で、本体８とは別体に形成され、本体
８と同軸上で本体８に対する相対回動及び軸線方向の進
退を自在に設けである。

該ロータ軸１３は合成樹脂材料で形成され、上記支承軸
５に対し回動及び軸線方向の進退を自在に装着してあり
、かつケース要素４に設けた透孔１４から一部を外部へ
向けて突出させである。該ロータ軸１３において、１５
は出力部で、ロータの回動力を出力する為の部分であり
、−例としてピニオン歯車の構造に形成しである。　１
６は係合部で、ロー、り軸１３の進退によって上記ロー
タ本体８に係脱するようにした部分である。この係合部
１６は、その構造の一例として本例ではロータ軸１３に
円板状の係合体１７を一体形成によって具備させ、その
係合体１７においてロータ本体８の主部９と対向する面
に設けられている多数の凹凸部１７ａをもって該係合部
１６が構成しである。１８は上記主部９において上記凹
凸部１７ａと対向する場所に設けた凹凸部で、上記凹凸
部１７ａの係合が可能となるように対応する形状に形成
しである。尚上記係合部１６は本体８と係合してそれか
らの回動力をロスなく受は入れられるものであればよく
、本体８との間の大きな摩擦力によって力の伝達ができ
るよう、上記凹凸部１７ａに代えてそこを粗面に形成し
てもよい。また上記係合部１６は主部９に代えて磁石Ｉ
Ｏに係脱させるようにしてもよい。１９はロータ軸にお
いてケース外に突出する部分に備えさせた操作部で、ロ
ータ軸１３を進退操作する為の部分である。次に２０は
上記主部９と上記ロータ軸１３との間に介在させたばね
で、ロータ軸１３と本体８とを相互に離反させる方向の
付勢力を与えるようにしである。このばね２０は生部９
に形成された環状の凹部２１内に存置させである。また
ばね２０と主部９及びロータ軸１３との夫々の接触部は
夫々での摩擦抵抗が小さくなるようにしである。本例で
は主部９及びロータ軸１３をすべりの良い材料（例えば
ジュラコン）で形成しである。尚各接触部にわずかな油
をひいてもよい、尚２２は主部９に設けた当部、２３は
ロータ軸１３に設けた当部で、夫々上記ばね２０による
付勢力が及ぶ状況下においてケース要素３．４に当接し
て、本体８及び゛ロータ軸１３の位置決が図られるよう
にした部分である。

次に２５はケース２に装着したコイルで、ロータ７に回
動用の磁束を与えるようにしたものであり、周知の如く
ボビン２６に導線の巻線２７を施して構成しである。

上記構成のものにあっては、コイル２５に周知の如く交
流電流を流すと、それから発生される磁束がステータ３
．４、磁極片３ａ、　４ａを介してロータフの磁石１０
に及ぼされ、ロータの本体８が一方向へ回転する。

第１図の状態から操作部１９を押してロータ軸１３を本
体８の側へ移動させ、係合部１６を係合部１８と係合さ
せると、本体８の回動力はロータ軸１３に与えられ、ロ
ータ軸１３が回動する。その回動力は出力部１５から出
力して他の任意の被駆動部材を駆動する為に利用できる
。

一方上記の状態からロータ軸１３を本体８から退かせ、
係合部１６を係合部１８より離反させれば（操作部１９
を押す力を除去すればばね２０によって上記離反が行な
われる）、本体８が回動中であってもその回動力はロー
タ軸１３には及ばず、従って出力部１５からの回動力の
出力は停止する。

上記のようにロータの本体８が回動する場合、本体８ば
ばね２０の付勢力によって軸線方向の一方向に押されて
当部２２がケース要素３に当接する状態に保持されてい
る。従って本体８はその軸線方向のおどりが抑えられて
円滑な回転を行なう。

次に第２図乃至第６図は本願の異なる実施例を示すもの
で、二つのケース要素及びロータの構造の一部を異なら
しめると共に、そのモータをギアードモータに利用した
例を示すものである。図において、３１はギアードモー
タを示す。これにおいて、３２は基枠、３３は出力部材
で、基枠３２に対し始動位置（第２図、第５図参照）と
終端位置（第６図参照）との間の往復動を自在に装着し
である。

３４は基枠３２に装着したモータを示す。３５は上記モ
ータ３４におけるロータのロータ軸と上記出力部材３３
との間に介設した歯輪列である。

上記基枠３２は、上記モータ３４におけるケース要素３
と一部に形成された本体３７と、ケース要素４と、本体
３７に取付けた合成樹脂製の地板３８と、同じく合成樹
脂製のカバー３９とから成る。

次に上記出力部材３３において、４０は基枠３２に回動
自在に枢着した出力軸で、出力ギア４１と出力カム４２
とが取付けである。

次に上記モータ３４は前記モータ１と均等のものであり
、機能上回−又は均等構成と考えられる部材には前記モ
ータ１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

該モータ３４において、透孔１４は大径に形成されて後
述の停止部の突出を可能にしである。また当部２３は操
作部１９の先端をもって構成しである。

次に上記歯輪列３５はロータ７のロータ軸１３の回転を
減速して出力部材３３に伝えるようにしたものであり、
複数の歯車を組合わせて構成されている。

次に４５は上記モータ３４におけるロータ軸１３を進退
作動させるようにした操作装置を示す。該装置４５は周
知の電磁石の構造となっており、４６はボビンで地板３
８に取付けである。４７は巻線、４日はヨーク、４９は
鉄心で矢印方向の進退が自在となっている。

５０は鉄心４９に取付けたアーマチュア、５１は同じく
くま取コイルで、モータ３４における操作部１９を操作
する操作片の機能も有するようになっている。

次に５３は出力部材３３とロータ７の本体８との間に設
けた停止手段で、出力部材３３が終端位置に至ったとき
にロータの本体８の回転を停止させるようにしたもので
あり、その−例として本例では次のように構成しである
。即ち、５４は出力部材３３における出力ギア４１に付
設した停止片である。該停止片５４はギア４１と一体に
形成しても、或いはギア４１に後付けしたピンをもって
構成してもよい。５５はロータの本体８における主部９
に備えた停止部である。上記停止片５４と上記ロータの
本体８との位置関係は、出力部材３３が第６図に示され
るように終端位置に至るまで回動した状態では停止片５
４が上記停止部５５に当接し、出力部材３３が終端位置
にない状態では第４．５図に示される如く停止片５４が
上記停止部５５に対して非接触となる位置関係に定めで
ある。向上記停止部５５は主部９と一体形成の環状の突
出部の外周面をもって構成しであるが、符号５５ａで示
されるような端面であっても良い。

又その停止部は比較的滑らかな面であっても、或いは粗
面であっても、又は多数の凹凸を備えさせた面であって
も良い。

次に５６はタブ端子で、モータの巻線２７に接続する一
対と、操作装置４５の巻線４７に接続する一対が備わっ
ている。尚５７は端子カバーである。

上記構成のものにあっては、モータ３４の巻線２７に通
電されるとロータの本体８が回動する。また操作装置４
５の巻線４７に通電されるとアーマチュア５０が磁力に
よって第５図の如く吸引され、操作片５１によりモータ
のロータ軸１３が第５図の如く押動されて本体８と連結
状態となる。すると本体８の回動力はロータ軸１３を介
して出力される。出力された回動力は歯輪列３５で減速
されながら出力部材３３に伝わり、出力部材３３は始動
位置から終端位置に向は回動する。即ち上記回動力は出
力ギア４１に伝わり、出力軸４０を介して出力用カム４
２が回動する。出力部材３３が終端位置まで至ると、停
止片５４が第６図の如くロータフの停止部５５に当接す
る。

その結果、ロータ７が停止する。このようにロータ７が
停止すると歯輪列３５を介してそれに連なっている出力
部材３３も第６図の如く終端位置で停止する。その結果
停止片５４は停止部５５に対して当接した状態に拘束さ
れ、又出力部材３３も上記終端位置に拘束される。

一方上記の状態において操作装置４５の巻線４７への通
電を解くと、アーマチュア５０の吸引力は消失し、モー
タ３４のロータ軸１３はばね２０の付勢力により第１図
の如き状態に復旧する。その結果、歯輪列３５はロータ
７の本体８とは縁が断たれ、出力部材３３の拘束が解け
て復帰回動が可能となる。その復帰回動は、出力部材３
３が連結される被駆動部材の復帰力によって行なっても
、あるいは出力カム４２に戻しばねを付設し、それの付
勢力によって行なうようにしてもよい。この復帰回動の
場合、モータ３４の巻線２７には通電されたままで本体
８は回動したままであってもよいし、あるいは通電が断
たれて本体８は停止状態であってもよい。

上記構成のものにあっては、回動力を繋いだり断ったり
する操作は、伝えられる回動力が最も小さいロータフの
箇所で行なう。従ってロータ７のロータ軸１３を本体８
と係合させる為に必要な力もそれに対応して小さくてよ
く、上記操作装置４５としては小能力の小型なものの利
用を可能にできる。

このように操作装置４５は小能力で良い為、該操作装置
４５における巻線４７は、第７図の如くモータ３４の巻
線２７と直列にすることによつて、その巻数を減らすこ
ともできる。両巻Ｍ４７の巻数を多くした場合には第８
図の如く並列接続すればよい、尚これらの図において５
８は電源プラグで、ＡＣｌｏｏＶの商用交流電源に接続
される。５９は電源スィッチである。

次に、上記出力部材３３による被駆動部材の駆動は、被
駆動部材の動作の形態に対応して、出力軸４０によって
行なったり、出力ギア４１によって行なってもよい。ま
た出力部材としては上記のように往復回動するものに代
えて、往復の直線移動をするランクを用い、それに減速
用の歯輪列３５を噛み合わせてもよい。

又、上記停止片５４は、゛出力ギア４１に代えて出力軸
４０又は出力カム４２に付設したり、あるいは歯輪列３
５の歯車に付設しても良い。

次に第９図及び第１０図は上記ギアードモータ３１を電
気洗濯機における排水弁の操作用に用いた例を示すもの
である。図において、６５は洗濯機の外箱、６６は脚、
６７は洗濯槽、６８は排水口、６９は排水管、７０は排
水管６９の途中に介設した排水弁を示す、これにおいて
、７１はシリンダ、７２は弁体で、シリンダ７１に沿っ
て第９図の左右方向に移動自在となっている。７３は洗
濯槽６７に取付けた取付ブラケットで、これに前記ギア
ードモータ３１が取付けである。７４は連繋レバーで、
支軸７５を中心に回動可能となっている。尚支軸７５は
図示外のブラケットを介して前記ブラケット７３又は洗
濯槽６７等に取付けられている。７６はカム対接部で、
出力カム４２のカム面に対する摩擦が小さくなるよう第
１０図に示されるようにローラ７６ａを備えている。７
７は弁駆動ばねで、引張ばねが用いである。７８は連繋
レバー７４と弁体７２とを連繋させる為の連繋片を示す
。７９は溢水管である。

上記構成にあっては、カム４２がモータ３４の駆動力に
より矢印方向に回動して第１０図山）に示される状態か
らｆａ）に示される状態となると、連繋レバ−７４は第
９図に想像線で示される状態となり、弁体７２はシリン
ダ７１に沿って第９図左方向に移動する。これにより排
水管６９が開放され、洗濯槽６７内の水は排水口６日か
ら排水管６９を通して排水される。

次に前述のようにして出力カム４２が復帰回動可能な状
態となると、カム対接部７６がカム４２の斜面に押し付
けられる力Ｆによりカム４２は第１０図［ａ）の矢印方
向に向けて復帰回動され、やがて（ｂｌに示される如き
状態となる。この状態においては、第９図に実線で示さ
れるように弁体７２が排水管６９を塞ぐ。

次に第１０図は上記ギアードモータ３１を換気扇８１に
おいて使用した状態を示すものである。図において、８
２は換気扇のフレーム、８３はファンモータ、８４はフ
ァン、８５は開閉自在のシャッタ、８６は被駆動部材と
して例示するシャッタの操作部材で、矢印方向へ向けて
作動位置（２点鎖線）と復帰位置（実線ンとの間の往復
動が自在となっており、かつ、作動位置から復帰位置へ
向けてばねにより付勢されている。該操作部材８６は連
結部材（例えば紐体）８７を介してギアードモータ３１
の出力部材（本例では前記カム４２に代えてレバー８８
が用いである）に連結しである。

上記構成のものにあっては、ギアードモータ３１におけ
る出力レバー８８が作動すると、連結部材８７を介して
操作部材８６が作動位置まで引き動かされ、一方、レバ
ー８８が復帰可能な状態に解放されると、操作部材８６
は復帰位置まで復帰し、出力レバー８８はそれに従動す
る。

次に第１２図は本願の更に異なる実施例を示すもので、
モータにおけるロータ軸１３をその軸線方向に進退操作
する為の構造の異なる例を示すものである。図において
９０はロータ軸１３とは別体形成の伝達部材で、支承軸
５に対しその軸線方向への進退を自在に装着してあり、
自体における被動片９１を地板３８に設けた透孔を通し
て前記操作装置４５が設けられる側の空間に突出させで
ある。

上記構成のものにあっては、被動片９１を介して伝達部
材９０を押動することにより、ロータ軸１３はロータの
本体８と係合する。復帰はばね２０の付勢力により行な
われる。

（発明の効果）　以上のように本発明にあっては、モー
タｌのロータ軸１３から回動力を出力したい場合は、ロ
ータ軸１３の係合部１６をロータ７の本体８に係合させ
ることによって上記出力ができ、一方それを停止したい
場合は、上記係合を解くことによってその停止ができる
任意性がある。

しかも上記出力を出したり停止したりするその切替は、
ロータ軸１３を進退させるだけの機械的操作で行なうこ
とができ、従来の制御用のスイッチを操作する為の機構
に相当する単一の操作機構のみで上記切替の操作ができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は縦断面図、
第２図はギアードモータの縦断面図（回動力の伝達経路
を示す縦断面図）、第３図はカバー、地板、出力カム及
び操作装置を除去して示す第２図のギアードモータの平
面図、第４図はモータと出力部材と操作装置との関係を
示す縦断面図、第５図は操作装置が作動した状態を示す
第４図と同様の図、第６図は出力部材が終端位置まで移
動した状態を示す第４図と同様の図、第７図及び第８図
は夫々接続回路図、第９図は電気洗濯機へのギアードモ
ータの使用例を示す縦断面図、第１０図は出力カムの動
作説明図、第１１図は換気扇へのギアードモータの使用
例を示す斜視図、第１２図はロータ軸を進退操作する為
の構造の異なる例を示す縦断面図。 ２・・・ケース、７・・・ロータ、８・・・本体、１３
・・・ロータ軸、２５・・・コイル。 第１図 １ｑ 第＋２図 第５図 第６図 第９図 第１０図　　　　　　　第１１図 Ｃａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータに対して回動用の磁束を与える為のコイルが備え
   させてあるケースにはロータを回動自在に装着すると共
   に、そのロータは、主部とその周囲に付設した磁石とか
   ら成る本体と、ロータ軸とにより構成しているクラッチ
   付モータにおいて、上記ロータ軸と上記本体とは別体に
   構成してあり、かつロータ軸は本体に対する相対回動及
   び軸線方向への進退を自在に構成してあり、しかも上記
   ロータ軸には、軸線方向への進退によって上記本体に対
   して係脱するようにした係合部を備えさせてあることを
   特徴とするクラッチ付モータ。