JPH0469435A - クラッチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、常態においてはモータの回動力を被駆動装
置に伝え、必要時には上記回動力の伝達を断つことがで
きるようにする為に用いられるクラッチに関する。

〔従来の技術〕

従来のクラッチとしては例えば遊星歯車機構を利用した
クラッチがある。このようなりラッチは、例えばその遊
星歯車機構における太陽歯車がモータに連繋され、遊星
歯車が被駆動装置に連繋される。そして内歯歯車の回動
を係止することにより上記太陽歯車の回動力が上記遊星
歯車に伝えられ、上記内１ｉ１ｉ歯車の係止を解きその
自由回動を許すことにより上記回動力の伝達が遮断され
る（例えば特開平１−１６４８４２号公報参照ン。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来のクラッチは上記内歯歯車の回動を止めたり許
したりするのみで上記回動力の伝達及び遮断を容易に行
い得る利点がある。しかし遮断時においても被駆動装置
に連なる遊星歯車は上記太陽歯車及び内１ｆｔ！車に噛
み合ったままである為、例えば上記被駆動装置を復帰さ
せる場合のように、上記遊星歯車を自由回動させたい場
合には、ｉ！星歯車は太陽歯車と噛み合ったまま自体が
太陽歯車の回りを回らねばならぬと共に、それに伴って
、遊星歯車と噛み合ったままの内歯歯車も回動させなけ
ればならず、それが遊星歯車の自由回動に対し大きな負
担となってしまう問題があり、その結果、被駆動装置の
復帰が重くなってしまう問題点があった。

本願発明は上記従来技術の問題点（技術的課Ｂ）を解決
する為になされたもので、回動板の回動を止めたり許し
たりするのみで回動力の伝達及び遮断を容易に行うこと
ができ、しかも遮断状態においては、被駆動装置に連ね
られる従動歯車を全くフリーの状態にできて、その自由
回動を軽く行わせうるようにしたクラッチを提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明のクラッチは、原動
歯車と従動歯車とを有し、上記原動歯車に対しては回動
板を同軸状に配置すると共に該回動板は原動歯車に対し
スリップ構造を介して連れ回り可能に連繋させ、上記回
動板には中間歯車を上記原動ｉｉＩ車と噛み合わせた状
態で回動自在に装着し、上記従動歯車の位置は、上記回
動板の回動に伴う上記原動歯車を中心とした中間歯車の
移動経路の一部において中間歯車が従動歯車と噛み合い
得るよう、中間歯車の移動−軌跡の一８Ｌこ沿わせた位
置に設け、上記回動板には、上記中間歯車が上記従動歯
車と噛み合う位置において該回動板の回動を係止し得る
ようにした掛外し機構を連繋させたものである。

〔作用〕

回動板が掛外し機構により係止された状態においては、
中間歯車は従動歯車と噛み合い、原動歯車の回動力は上
記中間歯車を介して従動歯車に伝達され、該従動歯車が
回動する。一方上記回動板の係止が解かれた状態におい
ては、回動板は原動歯車と連れ回りする。その場合、回
動板の１回転のうちの殆どの区間は中間歯車は従動歯車
と離反している。そして回動板の１回転の間に一度だけ
中間歯車は原動歯車と従動歯車との間に入る。しかしそ
の場合、回動板は原動歯車に対してずれ動き、原動歯車
から中間歯車を介して従動歯車に回動力が伝達されるこ
とはない。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

クラッチの用いられている装置の一例として、換気扇の
シセソタ或いは電気洗濯機における排水弁の操作用に用
いられるギャードモータを示す第１図において、１はケ
ース、２はケース１に取付けたモータ、３はケース１に
回動自在に装着した出力軸、４はモータの回動力を減速
して出力軸３に伝える為の減速伝動機構、５は上記伝動
機構４中に介設されているクラッチ、６は上記クラッチ
５の掛は外しをする為の掛外し機構、７はスイッチ機構
を夫々示す、以下それらの各々について説明する。

ケース１は例えば合成樹脂材料で形成される。

モータ２はこの種のギャードモータにおいて用いられる
知られたもので、第１．３．４．６図における１１はロ
ータ軸であり、磁性材料例えば鉄で形成され、モータ２
のステータに固定されている。

しかしステータに回動自在に取付けられたものであって
も良い。１２はロータ軸１１に回動自在に装着されたロ
ータ、１３はロータ１２と一体化されているビニオンを
夫々示す、尚図示はせぬがモータ２は周知の如く上記ロ
ータ１２に回動用の磁束を及ぼす為のコイルを有してお
り、そのコイルからの磁束によって上記ロータ軸１１も
磁化されるようになっている。

次に出力軸３には出力歯車１５が一体に備えられ、又ケ
ースｌ外に突出する端部には第２図に示されるように出
力レバー１６が取付けである。この出力レバー１６には
第５図に示されるように被駆動装置との連繋用のワイヤ
１７の一端が連結され、そのワイヤ１７の他端は被駆動
装置に連結される。

次に上記クラッチ５を第３．４図に基づき説明する。２
０は原動歯車で、前記伝動機構４における伝動歯車２１
を一体に備え、その伝動歯車２１を介して上記モータの
ビニオン１３と連繋させである。上記伝動歯＄２１は上
記モータのビニオン１３から数えて一番目の歯車である
為、一番歯車とも呼ばれる。

尚原動歯車２０はモータ２のロータ１２と一体化させた
構成であっても良い。２３は回動板で、透孔２４を有し
ており、原動歯車２０と一体形成のボス部２２の周囲に
おいて上記伝動歯車２１に沿わせて設けである。伝動歯
車２１と回動板２３との相対向する面２１ａ２３、ｊは
スリップ構造を構成している。即ち両面２１ａ、２３ａ
は相互にスリップ可能な摩擦面となっており、両者間の
摩擦抵抗によって回動板２３が原動歯車２０にスリップ
可能な状態で連れ回りするようになっている。向上記ス
リップ構造は上記ボス部２２の外周面と透孔２４の内周
面との間において構成しても良い。即ち上記ボス部２２
の外周面と透孔２４の内周面との間の摩擦によって回動
板２３が原動歯車２０と連れ回りするようにしてあって
も良い。２５は回動板２３の周囲の一部に備えた係合片
で、回動板２３の回動を停止させる為に用いられる訃分
である。２６は回動板２３に植設したビンである。２７
は上記ビン２６に回動自在に装着した中間歯車で、上記
原動歯車２０と噛み合っている。尚ビン２６と中間歯車
２７との滑り抵抗によって、前記原動歯車２０に対し回
動板２３をスリップ可能な状態で連れ回りさせる為の構
造が構成されてＬ）でも良い。２８は１１１１車で、回
動板２３の回動に伴う中間歯車２７の移動軌跡（原動歯
車２０を中心とするその回りでの移動軌跡）の一部に沿
う位置に設けである。２９は従動歯車２８と一体の伝動
歯車で、上記伝動機構４における他の減速用の歯車３０
と噛み合っている。尚第１図において減速用の歯車３０
は他の減速用の歯車３１を介して出力歯車１５と連繋さ
せである。

次に上記掛外し機構６を第３．４．６．７図に基づき説
明する。３３は係脱体で、上記クラッチ５における係合
片２５を係止する為の係止片３４を有する。

該係脱体３３は、本実施例においては＠３５を有する扇
形歯車を用い、その扇形歯車を前記モータ２の回動力を
利用して第６．７図に示される係脱体の作動機構３６に
より動作させるようにしである。しかし上記係脱体３３
は手動操作で動かすようにしたレバーであっても、或い
はソレノイドで動かすようにしたレバーであっても良い
。

次に上記作動機構３６について説明する。該作動機構３
６はロータ１２の回動を扇形歯車３３に伝える為の伝動
機構４゛と、その伝動機構４゛の途中に介設したクラッ
チ５′と、そのクラッチ５′を掛は外しする為の掛外し
機構６゛とから成る。これらの内伝動機構４゛とクラッ
チ５゛は前記伝動機構４及びクラ、チ５と均等の構成で
ある為、対応する部材には伝動機構４及びクラ、チ５に
おけるものと同一の符号にダノンユ「゛」を付した符号
を付して重複する説明を省略する。尚従動歯車２８゛　
　はその一部に欠歯８２８ａを有している。次に掛外し
機構６゛について説明する。３７は係脱体で、ケース１
に回動自在に装着され、係止片３４”　を有する。３８
はアマチュアで、磁性材料で形成され、前記係脱体３７
と一体化されている。該アマチュア３８におけるその回
動中心から自由端３９までの距離は上記回動中心からロ
ータ軸１１の周面までの距離よりも僅かに短（して、自
由端３９がロータ軸１１に接触することがないようにし
である。尚係脱体３３に関連して設けられた４０は戻し
ばねで、引張ばねが用いてあり、その一端はケース１と
一体のビン４１に、他端は係脱体３３と一体のビン４２
に連結されている。

次にスイッチ機構７について説明する。第８図において
、該機構７はスイッチ４６とそれを操作する為の操作機
構４７とから成る。スイッチ４６は周知の構造のもので
、４８はケース１に固定された固定接点、４９は接点ば
ねで、その元８４９ａがケースに取付けてあり、先端部
には上記固定接点４８に接離する為の可動接点５０を備
え、中間部には操作機構に対する従動部５１を有してい
る。

次に操作機構４７について第９〜１１図をも参照して説
明する。５４は進退杆で、ケース１に対しｊ８８図の上
下方向への進退を自在に装着しである。５５は進退杆５
４に備えられた制御カム、５６は進退杆５４とは別体に
形成された制御レバー、５７はスイッチ操作レバーで、
進退杆５４と一体に形成されており、押動部５８を有す
る。

次に制御カム５５及び制御レバー５６に関連する構造に
ついて説明する。これらは後に述べる引張ばね７４にか
かわる部分を除きプルオン、プルオフスイッチにおいて
知られた構造である。先ず制御カム５５について説明す
ると、６１は第１の停止部、６２は第２の停止部、６３
は停止部６１．６２間に設けられた第１の案内路、６４
は同じく第２の案内路を夫々示す。これらの案内路６３
．６４において、添字ａを付した符号で示す部分は往路
、添字すを付した符号で示す部分は折返し部、添字Ｃを
付した符号で示す部分は復路を夫々示す。６５は第１の
停止部６１と第２の案内路６４における復路６４ｃとの
間に形成された段部で、後に述べる係合子が第１の停止
部６１から第２の案内路６４に入ることを規制する為の
ものである。上記案内路６４は溝状に形成され、又案内
路６３は一部が溝状、他の一部が開放されているが、こ
の案内路６３に関してもその全体を溝状に形成しても良
い。次にｖＩ御レバー５６はその元部がケース１と一体
に形成された支承軸６６によって枢支され、自由端部に
は係合子６７を備え、該係合子６７は上記ｔｉＩＩｒＢ
カム５５内に位置させである。次に上記進退杆５４及び
制御レバー５６の付勢構造について説明する。７０は進
退杆５４と一体に形成されたばね掛部で、先５Ｉ１１Ｂ
にばばね端の位置決をする為の段部７１を有しており、
凹状となった一定の場所かばね掛部７０ａとなるように
しである。７２はａｍレバ５６と一体形成のばね掛部で
、前記ばね掛部７０と均等に構成されている。即ち７３
は位置決用の段部、７２ａばばね掛部を夫々示す。７４
は付勢用の引張ばねで、その一端及び他端は夫々上記ば
ね掛部７０ａ７２ａに掛けられている。このばね７４は
引張軸線７４ａ　（ばね掛Ｂ７０ａ、７２ａ相互を結ぶ
直線）が第８．９図に示されるような向きとなって、進
退杆５４には矢印Ａ方向の付勢力を、制御レバー５６に
は矢印Ｂ方向とＣ方向の付勢力を夫々同時に与え得るよ
うになっている。

次に上記構成のギャードモータの動作について説明する
。モータ２に通電されてそのロータ１２が回動すると、
ロータビニオン１３、伝動歯車２１を介して原動歯車２
０が第５図（Ａ）　に矢印で示される方向に回動する。

その結果、回動板２３も原動歯車２０に連れ回りする。

その連れ回りの過程において中間歯車２７は間欠的に原
動歯車２０と従動歯車２８との間に入るが、その場合、
回動板２３は原動歯車２０に対して回動方向にずれるこ
とができる為、中間歯車２７は従動歯車２８と軽く噛ん
だ後すぐに従動歯車２８から離れ、従動歯車２８には回
動力は伝わらない。

一方掛外し機構６においては、上記の如くモータ２に通
電することによりロータ軸１１が磁化する為、アマチュ
ア３８はそのロータ軸１１の磁力に引かれ、第７図（Ａ
）　に示す状態から（Ｂ）　に示す状態となる。

第７図（Ｂ）　　の状態になった場合、ロータ軸１１は
交流の磁束によって磁化されていても、アマチュア３Ｂ
の自由端３９はロータ軸１１に接触せぬ為、びりつきは
生ぜず静かである。又上記ロータ１２の回動によりクラ
ッチ５゛における原動歯車２０゛　　が回動し回動板２
３゛　が回動する。アマチュア３日が前記第７図（Ｂ）
　の如き状態となることにより係止片３４゛　が回動板
２３゛　　における係合片２５′　を第７図（Ｂ）　の
如く係止し、中間歯車２７゛　　が従動歯車２８゛　　
と噛合う。

すると原動歯車２０’　　の回動力は従動歯車２８′　
　に伝えられ、伝動歯車２９゛　　を介して扇形歯車３
３がクラッチ５における回動板２３に向けて移動する。

そして第７図（Ｂ）及び第５図（Ｂ）　に示すように、
係止片３４が回動板２３における係合片２５を係止する
。上記係止片３４が係合片２５を係止すると、第７図（
Ｂ）に示す如く欠歯部２８ａが中間歯車２７゛　　と対
向し、中間歯車２７゛　から扇形歯車３３への回動力の
伝達が断たれる。この場合、扇形歯車３３には復帰ばね
４０の付勢力が加わる為、中間歯車２７゛　　は欠歯部
２８ａの一端２８８゛と接触しながら空転する。向上配
回動力の伝達の遮断は、扇形歯車３３を第７図（Ｂ）に
想像線で示す如くやや小さく形成して、係止片３４が係
合片２５を係止する状態において歯３５の後端３５ａが
伝動歯車２９゛　から外れ、伝動歯車２９゛　が空転す
るようにしても良い。或いは従動歯車２８′　　と伝動
歯車２９゛　　との間にスリップ機構を介設して、係止
片３４が係合片２５を係止後、伝動歯車２９°　に対し
従動歯車２８′　が空転するようにしてもよい。

上記のようにして第５図（Ｂ）　の如く係合片２５が係
止されると、回動板２３の回動が止まり中間歯車２７が
従動歯車２８と噛合う。この状態となると原動歯車２０
の回動力は中間歯車２７を介して従動歯車２８に伝えら
れ、更に歯車２９．３０．３１．１５を介して出力軸３
が第５図（Ｂ）　　の矢印方向に回動され、出力レバー
１６によってワイヤ１７が引かれ、図示外の被駆動装置
例えば換気扇のシャッタ羽根が開放される。

尚図示はしないが、例えば前記公報においても知られて
いるように、出力軸３が終端位置まで回ると出力軸３に
備えられた停止片がモータ２のロータ１２に接触し、そ
のロータ１２の回動を機械的に止めて出力軸３が過度に
回されないようにされる。

一方上記モータ２への通電を停止するとロータ軸１１の
磁化は無くなってアマチュア３８はフリーになると共に
、ロータ１２の回動が停止する。この為扇形歯車３３は
ばね４０によって引き戻され、係止片３４が係合片２５
から離れる。この場合、被駆動装置はそれに備わってい
る復帰用のばねによって初期の状態に復帰されるが、そ
の場合の復帰の動きはワイヤ１７を介して出力レバー１
６にも加わりそれを初期の位Ｗ（第５図（Ａ）　に示さ
れる位Ｗ）に復帰させる。この動きは出力軸３や歯車３
１．３０．２９　２８などを前記の場合とは反対方向へ
回動させようとする。しかしこの場合、クラッチ５にお
いては、上記係止片３４による係合片２５の係止が解か
れて回動板２３はフリーに回動できる為、従動歯車２８
が上記の方向に少し回動したところで中間歯車２７は原
動歯車２０と従動歯車２８との間から押し出されて従動
歯車２８とは離間し、その後は従動歯車２８は自由に回
動できる状態となる。従って上記被駆動装置の復帰に対
して歯車２８〜３１が与える負担は極めて小さく、被駆
動装置は軽く迅速に復帰することができる。間上記出力
レパー１６の復帰は、被駆動装置に復帰用のばねが無い
場合、出力レバー１６に別途付設するばねによって行わ
れる場合もある。

上記扇形歯車３３が戻しばね４０によって復帰される場
合においても、クラッチ５°においては上記クラッチ５
と同様の作用が行われ、扇形歯車３３は円滑に復帰する
ことができる。

次に上記スイッチ機構７の動作について説明する。進退
杆５４を回答操作しない状態においてはその進退杆５４
は第８．９図に示される状態にある。

上記の状態においてスイッチ４６を閉したい場合には、
進退杆５４を第８図において下方へ引く。すると第１２
図（Ａ）　　に示すように従動レバー５６の係合子６７
は第１の案内路６３の往路６３ａを通って折返し部６３
ｂまで至る。この過程においてスイッチ操作レバー５７
における押動部５８は従動部５１を押し、可動接点５０
が固定接点４８と接触する。この状態において進退杆５
４を引く力を緩めると、ばね７４による前記矢印Ａ方向
の付勢力によって進退杆５４は第１２図（Ｂ）　に示す
ように僅かに上方に引き戻され、係合子６７は復路６３
ｃを通って第２の停止部６２に至り、この状態において
進退杆５４は停止状態に保持される。

一方スイノチ４６を開きたい場合には、第１２図（Ｂ）
の状態から第１２図（Ｃ）　　に示す如く進退杆５４を
下方へ向けて引き下げる。この移動により係合子６７は
第２の案内路６４における往路６４ａを折返し部６４ｂ
に向けて移動し、更に前記矢印Ｂ方向の付勢力により第
１２図（Ｄ）　　に示す如く復路６４ｃの入口部分まで
至る。この状態で進退杆５４の引き下げをやめると、進
退杆５４はばね７４による前記矢印入方向の付勢力によ
り引き上げられ、係合子６７は復路６４ｃを通って第８
図の如く第１の停止部６１まで至り、この状態において
進退杆５４は停止状態に保持される。

又これによりスイッチ操作レバー５７における押動部５
日は従動部５１から離れ、スイッチ４６は開放状態とな
る。

上記のような動作の過程において係合子６７がカム５５
に沿って移動する場合、制御レバー５６はばね７４によ
る矢印Ｃ方向の付勢力を常に受けている為、係合子６７
がカム５５から外れたりすることは無く、上記のような
動作が確実に行われる。

次に第１４図乃至第１８図はクラッチの異なる実施例を
示すものである。図において、回動板２３ｅには上記と
同様の中間歯車２７ｅの他に、同軸上で一体回動するよ
うにした大小二つの歯車８２．８３からなる減速用中間
歯車８１（歯車８２．８３の大小を入れ替えることによ
り増速歯車ともなる）が回動自在に備えられている。又
相互に噛合う二つの歯車８５゜８６からなる逆転用中間
歯車８４も備えられている。

更に回動板２３ｅには、上記減速用中間歯車８１或いは
逆転用中間歯車８４が従動歯車と連繋する位置で回動板
２３ｅを停止させる為の係合片８７．８８も備えられて
いる。係合片２５ｅ、　８７．８８は第１５図に示され
るように回動板２３ｅの軸線方向に位置を異ならしめて
設けられており、第１６〜１８図に示されるようにそれ
らを係止する為の係止片３４ｅを備えた係脱体３３ｅは
、回動板２３ｅの軸線方向に図示外の操作体によって位
置替えできるようになっている。

一方従動歯車２８ｅには上記減速用中間歯車８１に対応
させてもう一つの従動歯車８９が一体的に添設されてい
る。

このような構成のものにあっては、第１６図に示される
如く保合片２５ｅを係止することにより、通常の回動力
伝達用の中間歯車２７ｅを従動歯車２８ｅと噛合わせて
通常の回動力伝達ができる。又第１７図に示される如く
係合片８７を係止して減速用中間歯車８１における小径
歯車８３を従動歯車８９と噛み合わせることにより、従
動歯車８９を上記第１６図の場合より遅い速度で回動さ
せることができる。或いは又第１８図に示される如く係
合片８８を係止して逆転用中間歯車８４における歯車８
６を従動歯車２８ｅと噛み合わせることにより、従動歯
車２８ｅを第１６図の場合とは反対方向に回すこともで
きる。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

〔発明の効果〕

以上のように本願発明にあっては、原動歯車２０から従
動歯車２８に回動力を伝達したり或いはその伝達を断ち
たい場合、回動板２３の回動を止めることにより中間歯
車２７が従動歯車２８と噛み合って上記回動力を伝達で
き、一方上記回動板２３をフリーにすることにより上記
中間歯車２７と従動歯車２８との噛み合いが外れて上記
回動力の伝達を断つことができ、上記回動板２３の回動
を止めるか止めぬかの極めて簡単な操作でもって回動力
の伝達成いは遮断を行い得る特長がある。

しかも上記回動力の伝達を断った状態においては、回動
板２３の１回転の内の殆どの区間において中間歯車２７
と従動歯車２８との噛み合いが久れていて、従動歯車２
７はフリーの状態になっている特長がある。

又回動板２３０１回転の間に一度だけ中間歯車２７が原
動歯車２０と従動歯車２８との間に入り込むが、その場
合においては上記の如く回動板２４がフリーの状態にあ
るから、原動歯車２０から中間歯車２７を介して従動歯
車２８へ回動力が伝達されることなしに中間歯車２７は
上記原動歯車２０と従動歯車２８との間を通り抜けてし
まう特長がある。

これらのことは、回動板２３の回動の全区間において従
動歯車２８は自由回動可能な状態となることであって、
例えばそれに連なる被駆動装置の復帰を軽く行わせ得る
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図はギャードモ
ータの一部破断図、第２図はギャードモータにおける出
力レバ一部分の構造を示す部分図、第３図はクラッチの
斜視図、第４図はクラッチの分解斜視図、第５図（Ａ）
　、　（Ｂ）　　はクラッチの動作説明図、第６図は掛
外し機構の斜視図、第７図（八）（Ｂ）　　は掛外し機
構の動作説明図、第８図はスイ。 千機構の拡大図、第９図は第８図におけるＴＸ−ＩＸ線
断面図、第１０図は第８図におけるＸ−Ｘ線断面図、第
１１図はスイッチ操作機構の分解斜視図、第１２図（Ａ
）　　〜（Ｄ）　　はスイッチ機構の動作説明図、第１
３図（Ａ）　　〜（Ｄ）　　は第１２図（Ａ）　　〜（
Ｄ）　　におけるＸｍｘｍ線断面図、第１４図はクラッ
チの異なる例を示す分解斜視図、第１５図は回動板にお
ける係合片の位置関係を示す側面図、ｇＪ１６図乃至第
１８図は第１４図のクラッチの動作説明図。 ２０　　・・・原動歯車、２３・−・回動板、２７・中
間歯車、２８・・・従動歯車。 第 図 第 図 第 図 第 ヰ 図 第１５ 図 第１６ 図 第　イア 図 第１８ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動歯車と従動歯車とを有し、上記原動歯車に対しては
   回動板を同軸状に配置すると共に該回動板は原動歯車に
   対しスリップ構造を介して連れ回り可能に連繋させ、上
   記回動板には中間歯車を上記原動歯車と噛み合わせた状
   態で回動自在に装着し、上記従動歯車の位置は、上記回
   動板の回動に伴う上記原動歯車を中心とした中間歯車の
   移動経路の一部において中間歯車が従動歯車と噛み合い
   得るよう、中間歯車の移動軌跡の一部に沿わせた位置に
   設け、上記回動板には、上記中間歯車が上記従動歯車と
   噛み合う位置において該回動板の回動を係止し得るよう
   にした掛外し機構を連繋させたことを特徴とするクラッ
   チ。