ギャ−ドモ−タ
【課題】ギャ−ドモ−タに直流モ−タを用い、外部電源からの給電を２線，２端子で行ない、且つ外部電源からの給電において、高電位と低電位を逆に給電を行い直流モ−タが逆方向に回動した時に、該直流モ−タの回動を出力部材へ伝達を遮断することにより、安全性を高めた小形でより安価な新規な構造のギャ−ドモ−タを提供する。
【解決手段】負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３６と噛合わされている１番車５２の１番歯車５２ａと遊星歯車機構４０の太陽歯車４５の間にワンウェイクラッチ機構５０を配設して、負荷駆動用モ−タ３０の正規方向の回動は、該負荷駆動用モ−タ３０の回動を該ワンウェイクラッチ機構５０を介して該遊星歯車機構４０に伝達して、且つ該負荷駆動用モ−タ３０の逆方向の回動は、該ワンウェイクラッチ機構５０によって遮断を行って該遊星歯車機構４０に伝達しないようにせしめた。
【解決手段】負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３６と噛合わされている１番車５２の１番歯車５２ａと遊星歯車機構４０の太陽歯車４５の間にワンウェイクラッチ機構５０を配設して、負荷駆動用モ−タ３０の正規方向の回動は、該負荷駆動用モ−タ３０の回動を該ワンウェイクラッチ機構５０を介して該遊星歯車機構４０に伝達して、且つ該負荷駆動用モ−タ３０の逆方向の回動は、該ワンウェイクラッチ機構５０によって遮断を行って該遊星歯車機構４０に伝達しないようにせしめた。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操作対象の駆動ストロ−クを制御するためのスイッチを内蔵した、直流による駆動のギャ−ドモ−タに係り、例えば洗濯機に於ける排水弁の開閉動作の駆動源等として好適に採用されるギャ−ドモ−タに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小形の電動モ−タで有効な駆動出力を得るために、モ−タ出力軸に歯車等の減速伝達手段を組み付けたギャ−ドモ−タが知られており、民生及び一般の電気機器などに採用されている。その一種として、例えば特開平３−１９８６３８号公報や特開平４−１６５９３９号公報に記載されているように、歯車列等の減速手段を介して出力部材を駆動せしめるモ−タへの給電を制御したり、また、内蔵の電動リレ−への給電を制御することにより、該出力部材に連結された復帰力を持った操作対象を、初期位置から作動位置へ駆動変位せしめると共に誤作動位置に保持せしめ、更に該操作対象の前記述復帰力による初期位置への返戻作動を許容するようにしたギャ−ドモ−タが知られている。例えば洗濯機において、排水弁を開閉作動せしめたり排水弁と併せて本体洗濯槽のブレ−キがクラッチ作動を制御したりする駆動手段として好適に採用されている。
【０００３】
ところで、このようなギャ−ドモ−タは内蔵している負荷駆動用モ−タや電磁石式電気リレ−の駆動に一般の交流を給電している故、一般的には５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ １００Ｖから２４０Ｖが採用されている。また、該ギャ−ドモータの装着場所は洗濯機本体の洗濯槽の下側に装着されているように、多湿で水滴の付着がしよい場所が多く、該ギャ−ドモ−タは電気的な安全性、特に耐トラッキング性能、絶縁性能等に配慮する必要があった。更に該負荷駆動用モータは、交流周波数に同期回転するインダクタ−形シンクロナスモ−タが多く採用されているが、該出力部材初期位置から作動位置へ駆動変位せしめる時間が５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域によって異なる問題がある。また、電磁石の吸着動作状態で固定側吸着片と可動側吸着片の吸着面で前記述周波数に原因を基にする振動音の発生が問題となり易く、該振動音の発生防止のために高度な寸法精度や材質管理が要求されることから、製造が難しくなると共に、製造コストが高くなるという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここに於いて、本発明は上述の如き事情を背景として試されたものであって、その解決課題とするところは、負荷駆動用モ−タ及びクラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する電磁石の駆動を低電圧の直流を用いて操作対象を作動制御することの出来る新規なギャ−ドモ−タを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、このような課題を解決するために、試された本発明の態様を記載する。尚、以下に記載の各態様に於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可能である。また、本発明の態様及び技術的な特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体及び図面に記載され、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。
【０００６】
すなわち、本ギャ−ドモ−タに関する第一の態様は、歯車列等の減速伝達手段を介して、出力部材を駆動せしめる負荷駆動用モ−タへの給電路上にスイッチを設けると共に、該出力部材の作動位置に応じて該スイッチを継断せしめて、外部から該負荷駆動用モ−タへの給電を制御することにより、該出力部材に連結される復帰力を持った操作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、該操作対象を該作動位置へ保持せしめ、更に該操作対象の前記述復帰力による該作動位置から該初期位置への返戻作動を許容するようにしたギャ−ドモ−タに於いて、該負荷駆動用モ−タの該出力部材への駆動力の伝達経路上に、複数のクラッチ手段を設けると共に外部電源より給電操作によって、吸着，開放動作せしめる電磁石式リレ−によって、該クラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する切換部材を駆動せしめるようにする。更に、該負荷駆動用モ−タの回転駆動が前記述操作対象の初期位置から作動位置に駆動変位方向で回転伝達力を伝えて、それと反対方向で遮断する該クラッチ手段のもう一方のクラッチ手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このような本態様に従う構造としたギャ−ドモ−タに於いては、負荷駆動用モ−タ及びクラッチ手段を継断操作する電磁石式リレ−の駆動に、外部電源から直流の低い電圧の電力供給によって駆動されるようになっているため、従来の交流給電式に比べ耐トラッキング性能，耐絶縁性能等電気性能の向上が計られ安全性が高くなっている。また、該交流給電式の場合、一般的に該負荷駆動用モ−タは交流周波数に同期回転するインダクタ−形シンクロナスモ−タが多く採用されているため、出力部材を初期位置から作動位置へ駆動変位せしめる時間が、５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域によって異なる問題があるが、本形態のギャ−ドモ−タは直流駆動のため前記述５０Ｈｚと６０Ｈｚの地域による前期述時間の差が生じるのを防止した。
【０００８】
また、本発明の第二の態様は、前記述第一の態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いて、前記述一方のクラッチ手段を前記述負荷駆動用モ−タの前記述出力部材への駆動力の伝達経路上に配設された前記述減速手段の一つとしての遊星歯車機構によって構成して、該遊星歯車機構に於ける太陽歯車を前記述負荷駆動用モ−タの出力軸によって回転せしめられる、もう一方のクラッチ手段を介して回転駆動せしめると共に、該太陽歯車に噛合された遊星歯車の支軸が固設されたキャリアの中心軸上に出力用の連結歯車を固設し、該遊星歯車が噛合される内歯歯車を有するケ−スの回転を、前記述切換部材によって許容状態と阻止状態に切換えるようにしたことを特徴とする。
このような本態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いては、クラッチ手段が遊星歯車機構によって構成されていることから、該負荷駆動用モ−タの磁力による駆動軸の位置決め力（ディテントトルク）によって、該遊星歯車機構を介して大きな力が操作対象に及ぼされることとなり、それによって該操作対象を復帰力に抗して操作位置に有利に保持することが出来る。
【０００９】
また、クラッチ手段として遊星歯車機構を採用する場合には、以下の第三の態様が好適に採用される。すなわち、本発明の第三の態様は前記述第二の態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いて、前記述電磁石の復帰力を持った可動吸着片の係止部に係止せしめられて、該ケースの回転を阻止する係止部を設けて該電磁石への通電状態下で、該電磁石の可動吸着片の係止部が該外歯歯車への係止状態に維持されるようにしたことを、特徴とする。このような、本態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いては、該電磁石の可動吸着片の係止部によって、遊星歯車機構を構成するケ−スの外周面に形成された外歯歯車を係止状態に維持するという簡単な構造によって、クラッチが繋がった状態を維持することが出来るのであり、その結果簡単な構造によってクラッチの継断作動を安定して行うことが可能なギャ−ドモ−タが実現され得るのである。また、この可動吸着片の係止部の作動によってクラッチ手段を継断する切換部材が有利に構成される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
先ず、第１図〜第５図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動作用のギャ−ドモ−タ１０が示されている。かかるギャ−ドモ−タ１０は、洗濯機本体に取り付けられる。中空箱体構造のハウジング１２を有しており、減速伝達手段としての動力伝達用減速歯車列２６と、出力部材としてのラックレバ−２８が、かかるハウジング１２内に収納された状態で組み込まれている。そして、負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動を動力伝達用減速歯車列２６を介してラックレバ−２８に伝達し、ラックレバ−２８と一体形成されたジョイント部２８ｂに係止された、操作対象３２を初期位置から作動位置まで操作対象３２の復帰力に抗して、駆動変位せしめるようになっていると共に、動力伝達用減速歯車列２６上に減速及びクラッチ手段としての遊星歯車機構４０を設けて、かかる遊星歯車機構４０を継断する回転体６２の作動をクラッチ動作用電磁石７０で阻止または、解除せしめるようになっている。更に負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３６に噛合された１番車５２と遊星歯車機構４０の遊星歯車４７に噛合された太陽歯車４５を一体的に有し、１番車５２と同一中心軸上で１番車５２に対して相対回転可能に配されて、１番車５２と遊星歯車機構４０との間に介在せしめられることにより、１番車５２の遊星歯車機構４０に対する中心軸回りの相対回転を、相対対象３２を初期位置から作動位置まで駆動変位せしめる時に継続し、操作対象３２が作動位置から初期位置への駆動変位方向の１番車５２の回転には、遊星歯車機構４０への回転駆動力を阻止するワンウェイ式クラッチ機構５０が配設されている。
【００１２】
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１４の内側に配設されて、負荷駆動用モ−タ３０，動力伝達用減速歯車列２６の配設を保持せしめる略板状の基板２４と、ハウジング開口部１９に嵌め込まれる略板状の仕切部材２２と蓋体１８から構成されており、それらハウジング本体１４，基板２４，仕切部材２２と蓋体１８が相互にネジによって直接的または、間接的に固定されることにより、ハウジング１２の上下方向に２つの領域を有する中空箱体構造を持って形成されている。なお、ハウジング１２を構成する各部材１４，１８，２２，２４の材質としては、例えばＡＢＳ樹脂等の硬質の合成樹脂が好適に採用される。また、ハウジング本体１４の底部には段差部が設けられており、ハウジング本体１４の一部が深底部１６とされていると共に、かかる深底部１６には負荷駆動用モ−タ３０が、更に基板２４と仕切部材２２との間には、クラッチ動作用電磁石７０が収容配設されている。
【００１３】
この負荷駆動用モ−タ３０は直流駆動モ−タであって、全体として厚肉の円板形状を有しており、モ−タハウジング３４の内部には、図示されていない。モ−タハウジング３４の外側に出ているように配設された、図示されていないロ−タシャフトと共に、モ−タハウジング３４の中心軸上で該ロ−タシャフトと一体に回転可能に配設されていると共に、モ−タハウジング３４の外側に出ている該ロ−タシャフトには、該ロ−タシャフトと一体的に回転するようにロ−タピニオン３６が固着，配設され１番車５２と噛合わされている。
【００１４】
また、動力伝達用減速歯車２６は、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２番車５４，３番車５６，４番車５８を含んで構成されている。ワンウェイクラッチ機構５０は、１番車５２としての１番歯車５２ａと遊星歯車機構４０の太陽歯車４５としての歯車部４５を含んで構成されている。１番歯車５２ａは、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３２に噛合されている。そして、太陽歯車４５は１番歯車５２ａと同軸上に相対回転可能に組み付けられており、それら１番歯車５２ａと太陽歯車４５の間に設けられたワンウェイ式クラッチ手段としてのワンウェイクラッチ機構５０を介して遊星歯車機構４０に回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００１５】
かかるワンウェイクランチ機構５０は、第２図，第９図及至第１０に示されているように、１番歯車５２ａの上面において、上側ボス部５２ｂを囲むように立設された筒壁部５２ｃの内周面上に、周方向に形成された複数の鋸歯状の内面係止歯５２ｄと太陽歯車４５の軸方向下端部において、径方向外方に広がりながら周方向に延びるように一体形成された複数の弾性係止片４６によって構成されており、弾性係止片４６の内面係止歯５２ｄへの弾性的な係止作用によって、太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が周方向の一方向だけで許容されて、他方向で阻止されることによって、ワンウェイクラッチ機能が発揮されるようになっている。ここにおいて本実施形態では、操作対象３２を初期位置から作動位置に駆動変位せしめるときに、太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が阻止されるようになっていると共に、その反対方向では太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が許容され１番車５２の回転が遊星歯車機構４０に伝わらないようになっている。
【００１６】
また、遊星歯車機構４０はケ−ス４４と遊星歯車部材４２とによって構成されている。ケ−ス４４は、全体として有底円筒形状とされており、その内周面と外周面にそれぞれ内歯歯車４４ａと外歯歯車４４ｂが形成されていると共に、ケ−ス４４の底壁部には中心軸上に貫通して形成された中心孔４４ｃが形成されている。また、遊星歯車部材４２は、互いに軸方向に隔離して対向配置されてキャリアとしての上側及び下側円板４８，４９を有しており、それら上側及び下側円板４８，４９が中心軸回りで対向面間に跨って配設された複数本の歯車ピン８２によって相互に固定されていると共に、各歯車ピン８２にはそれぞれ遊星歯車４７が回転可能に装着されている。更に、上側円板４８と下側円板４９には、中心軸上を貫通して延びる中心孔４８ａと挿通孔４９ａが形成されている。そして、遊星歯車部材４２がケ−ス４４に対して回転可能に嵌め込まれた状態で、ケ−ス４４の中心孔４４ｃと下側円板４９の挿通孔４９ａにワンウェイクラッチ機構５０の太陽歯車４５の円筒部４５ａが内挿されており、太陽歯車４５と遊星歯車４７が噛合されていると共に、遊星歯車４７と内歯歯車４４ａが噛合されている。また、遊星歯車部材４２の上側円板４８の中心軸には、連結歯車８４が上方に突き出すようにして一体形成されている。
【００１７】
なお、本実施形態では、遊星歯車機構４０を構成するケ−ス４４の回転が阻止された状態に於いて、負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がワンウェイクラッチ機構５０を介してラックレバ−２８に伝達されるようになっていると共に、ケ−ス４４の回転が許容された状態に於いては、ワンウェイクラッチ機構５０を介して伝達された負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がラックレバ−２８に伝達されないようになっている。すなわち、ケ−ス４４の回転が阻止された状態が、クラッチが繋がった状態とされていると共に、ケ−ス４４の回転が許容された状態がクラッチが切れた状態とされているのである。
【００１８】
また、２番車５４は同軸上に一体形成された２番歯車５４ａと２番ピニオン５４ｂを有しており、２番歯車５４ａは連結歯車８４に噛合されている。また３番車５６は、軸方向下側に３番歯車５６ａを有しており、３番歯車５６ａは２番ピニオン５４ｂに噛合されている。更に、３番車５６の軸方向上端部には４番車５８が一体的に組み付けられている。そして、４番車５８がラックレバ−２８のラック２８ａと噛合されており、それによって負荷駆動用モ−タ３０の駆動力がワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介してラックレバ−２８に伝達されるようになっている。
【００１９】
なお、ワンウェイクラッチ機構５０及び遊星歯車機構の支軸６４，２番車５４の支軸６６，回転体６２の支軸６８は、基板２４と仕切部材２２の間に跨って配設支持されている。また、３番車５６は基板２４と蓋体１８に跨って基板２４の挿通孔３７ａと蓋体１８の中心孔１８ａに回動自在に配設されている。これらの各支軸６２，６４，６８と３番車５６は、何れも負荷駆動用モ−タ３０の図示されていないロ−タシャフトと平行に延びる状態で互いに平行となるようにハウジング１２に固設されている。
【００２０】
また、ラックレバ−２８は、全長に亘って略一定の短形断面でストレ−トに延びるロット形状を有しており、ハウジング１２に於ける上側の領域の中央部分に配設されている。更に、ラックレバ−２８の長手方向一方の端部は、ハウジング１２の周壁部に貫設された開口部１９を通じて外部に突出せしめられており、かかる突出先端部分には、例えば洗濯機の排水弁の如き操作対象３２が連結されている。
【００２１】
また、ラックレバ−２８の長手方向中央部分には、一方の面側、すなわち４番車５８が配設された方の面側にラック２８ａが一体的に形成されており、このラック２８ａに対して４番車５８が噛合されている。これによってワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介して伝達された負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がラックレバ−２８に対して直線的駆動力として、伝達されるようになっている。なお、ラックレバ−２８のラック２８ａが形成された部分は、開口部１９を通じて外部に突出せしめられた部分よりも大きな厚さ寸法を有しており、それによってラックレバ−２８の開口部１９からの抜け落ち防止がなされている。
【００２２】
また、ハウジング１２の上側の領域には、負荷駆動用モ−タ３０への給電を制御するためのスイッチ機構９０が設けられている。このスイッチ機構９０は、４番車５８と一体的に回転せしめられるカム部材９２が配設されている。そして、カム部材９２の周囲にはスイッチ９４が配設されている。このスイッチ９４は、可動接点板９５と固定接点板９６によって構成されている。可動接点板９５，屈曲部９５ａは、カム部材９２の外周面９２ａに摺接されるようになっている。そして、操作対象３２が初期位置にある状態では、可動接点板９５はカム部材９２の大径部９２ｂに当接せしめられており、スイッチ９４はＯＮ状態とされている。そして、操作対象１８が作動位置まで駆動変位せしめられると、可動接点板９５はカム部材９２の小径部９２ｃに入り込み、スイッチ９４はＯＦＦ状態となる。
【００２３】
また、本実施形態では、可動接点板９５は給電端子９７に接続されていると共に、固定接点板９６は負荷駆動用モ−タ３０の一方の給電端子９８へ接続されている。更にまた、負荷駆動用モ−タ３０の他方の給電端子は、給電端子９９に接続されている。それ故、上述の如く操作対象の位置に応じて、スイッチ９４を機械的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、負荷駆動用モ−タ３０への給電をＯＮ／ＯＦＦ制御することが出来るのである。
【００２４】
また、ハウジング１２の下側の領域には、調達機構１００が配設されている。この調達機構１００は調達歯車１０２を有しており、かかる調速歯車１０２は遊星歯車機構４０を構成するケ−ス４４の外周面に形成された外歯歯車４４ｂに噛合されていると共に、調達歯車１０２の軸方向上端部には、支持板１０４が一体形成されている。この支持板１０４には、周上の複数箇所（本実施形態では２箇所）に於いて、軸方向上方に向かって突出す支持ピン１０６が固設されており、これらの各支持ピン１０６に対して摺動材１０８が外挿されて取り付けられている。かかる摺動材１０８は、全体として略三日月及至円弧形のブロック形状を有しており、その周方向一方の端部に貫設された孔１１０において支持ピン１０６に外挿されることにより、支持ピン１０６回りに回動可能に組み付けられている。そして各摺動材１０８は、支持板１０４が中心軸回りに回転せしめられた際に、支持ピン１０６回りで遠心力によって径方向外方に広がるようになっている。なお摺動材１０８の外周面は、周方向に湾曲した摺接面とされており、遠心力によって径方向に広がった際に、仕切部材２２に一体的に形成された円筒状の摺動筒部１１２の内周面に形成された摺動面１１４に摺接されるようになっており、操作対象が作動位置から初期位置に返戻りする際のスピ−ドを調整することが出来るのである。また、支持板１０４の下面には、係止片１１６が一体形成されている。
【００２５】
更にハウジング１２の下側の領域には、電磁石７０が配設されている。この電磁石７０の給電端子９７，９９に給電されるとコイル７２に通電され、吸着片７４は鉄芯７６に電磁的に吸着される状態となる。
【００２６】
より詳細には、電磁石７０は基板２４と仕切部材２２の間に配設されており、周知の構造のものである。すなわち、鉄芯７６，ヨ−ク７８でコイル７２はボビン８６に巻き回してある。吸着片７４は、上記ヨ−ク７８を以って構成され支持体によってその元部７４ａを支持されて、第６図に示される吸着位置と第６図に示される開放位置との間の移動が自在となっている。また、吸着片７４には、吸着片７４を吸着位置から開放位置に変位移動せしめる開放バネ８８が付設されている。更に、吸着片７４の一方向端部には操作体１１８が一体形成されている。操作体１１８は、吸着片７４と一体に作動し第６図に示される接続位置と第７図に示される切断位置との間を移動するようになっている。
【００２７】
ここに於いて、本実施形態ではギャ−ドモ−タ１０に電源１５０が接続された際に、給電端子９７，９９から電磁石７０のコイル７２にも給電されるようになっており、それによって吸着片７４が鉄芯７６に電磁的に吸着されるため、吸着片７４の一方向端部に一体形成されている操作体１１８は、接続位置に変位移動することにより、調速歯車１０２に設けられた係止片１１６に係止することにより、調速歯車１０２の回転が阻止されることとなり、調速歯車１０２と噛合されている外歯歯車４４ｂと有するケ−ス４４の回転を阻止することが出来る。それによって、クラッチが繋がった状態となって負荷駆動用モ−タ３０の回転力を、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６５８を介してラックレバ−２８に伝達することが可能となり、操作対象を初期位置から作動位置に駆動変位することが出来るのである。
【００２８】
また操作対象が作動位置まで駆動変位せしめられると、可動接点板９５の屈曲部９５ａがカム部材７０の小径部に入り込み、それによって第４図に示されているようにスイッチ７４がＯＦＦ状態となる。なお、かかる状態においては、ギャ−ドモ−タ１０の給電端子には給電がされている。
このような状態においては、負荷駆動用モ−タ３０に給電されないことから、操作対象はそれ自身が有する復帰力によって初期位置に復帰しようとするが、電磁石７０に給電されていることから、操作体１１８を調速歯車１０２の係止片１１６に係止した状態に維持することが出来る。その結果、クラッチが繋がった状態を維持することが可能となり負荷駆動用モ−タ３０の磁力によるロ−タ位置決め力（ディテントトルク）が、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０を介してラックレバ−２８に及ぼされることとなり、操作対象３２の初期位置への返戻り作動を阻止することが出来るのである。
【００２９】
そして所定の時間が経過した後、電源１５０から給電端子９７，９９への給電が給電されない状態となり、開放バネ８８の復帰力に抗して鉄芯７６に吸着していた吸着片７４が開放バネ８８の復帰力によって、吸着位置から開放位置に変位移動せしめる。更に吸着片７４と一体形成されている操作体１１８は、吸着片７４と一体に作動して作動位置から切断位置に変位移動せしめることによって、調速歯車１０２の係止部１１６に当接していない状態となり、調速歯車１０２の回転が許容されて、調速歯車１０２に噛合された外歯歯車４４ｂを有するケ−ス４４の回転も許容されるようになっている。その結果クラッチが切れた状態となり、負荷駆動用モ−タ３０の磁力によるロ−タ位置決め力（ディテントトルク）がラックレバ−２８に伝達されなくなり、操作対象がそれ自身が有する復帰力により作動位置から初期位置に返戻作動するようになっている。なお、操作対象３２の作動位置から初期位置への返戻作動時には４番車５８，３番車５６，２番車５４及び遊星歯車機構４０を構成する遊星歯車部材４２に設けられた連結歯車８４が逆方向に回転せしめられるが、ケ−ス４４の回転が許容されていることから太陽歯車４５は、逆方向に回転しないようになっていると共に、ケ−ス４４の回転が調達歯車１０２に伝達されて、調速歯車１０２が回転するようになっている。そして、調速歯車１０２が回転することによって、調速歯車１０２と一体形成された支持板１０４が回転せしめられて、各摺動材１０８が支持ピン１０６回りで遠心力によって径方向外方に広がるようになっており、それによって仕切部材２２に一体形成された摺動筒部１１２の摺動面１１４に摺接されて操作対象の返戻作動時のスピ−ドを調節することが出来るようになっている。
【００３０】
更に本実施形態では、負荷駆動用モ−タ３０と遊星歯車機構４０の伝達経路の間にワンウェイクラッチ機構５０が配設されており、操作対象を初期位置から作動位置に変位駆動せしめるためギャ−ドモ−タ１０に電源１５０が接続された際、給電端子９７，９９に誤って高電位（＋電位）と低電位（−電位）を給電した時に、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タの回転方向は、逆回転方向の回転となりロ−タピニオン３２，ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介し、ラックレバ−１６を初期位置から、更に作動位置から初期位置方向に変位駆動せしめることにより、ギャ−ドモ−タ１０本体及び操作対象の破損に至らしめる危険が生じる。本実形態では、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３２の回転方向が逆回転方向の回転状態の時に、ワンウエイクラッチ機構５０を構成する１番車５２の内面係止歯５２ｃへの太陽歯車２８の複数の弾性係止片４６の係止作用によって、１番車５２と太陽歯車２８の相対回転が許容されることによって、負荷駆動用モ−タ３０の回転を遊星歯車機構４０へ伝達を遮断して、ラックレバ−２８の作動を停止するようになっている。
【００３１】
従って、このような構造とされた直流電力によるギャ−ドモ−タ１０に於いては、負荷駆動用モ−タ３０から出力部材の構成部材であるラックレバ−２８の間の動力伝達用減速歯車列にワンウェイクラッチ機構を配設することによって、負荷駆動用モ−タ３０の逆回転方向の回転の伝達を遮断するようになっていることから、負荷駆動用モ−タ３０の正常回転方向の回転による動力回転伝達によって、操作対象の初期位置から作動位置への駆動変位を確実に行うことが出来るのである。
【００３２】
以上、本発明の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。
【００３３】
例えば、歯車列の構造や各歯車対の減速比の他，歯車列を構成する歯車の数等、前記述実施形態のものに限定されない。
【００３４】
また、ワンウェイクラッチの構成は、前記述実施形態と異なる構成、例えば、第１１図に示すコイルの巻き付けによる方法でも可能である。
【００３５】
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，改良等を加えた形態に於いて、実施され得るものであり、またそのような実施形態が、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。
【発明の効果】
【００３６】
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ギャ−ドモ−タに於いては、従来の一般的な交流電力（１００〜２４０Ｖ ５０／６０Ｈｚ）のギャ−ドモ−タに比して、低電圧（一般的に１．５〜１２Ｖ）の直流電力駆動のため、負荷駆動用モ−タ，クラッチ作動用電磁石の電気的な安全性（特に耐トラッキング性能，絶縁性能）が高くなり、また、５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域による作動時間が異なる問題を解消し、更に直流駆動モ−タに生じるモ−タ給電端子への高電位（＋電位）と低電位（−電位）の給電を逆方向に給電した時に生じるモ−タのロ−タ逆方向回転による出力部材の逆方向への変位移動を動力伝達減速歯車列に配設することにより、遮断して操作対象の初期位置から作動位置への駆動変位を確実に行うことが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【第１図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの内部構造を示す図である。
【第２図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの一部の断面図である
【第３図】
及至
【第５図】
本発明の一実施形態としての動作説明図である。
【第６図】
本発明の一実施形態としてのクラッチ操作機構の側面図である。
【第７図】
本発明の一実施形態としての吸着片が開放位置にある状態のクラッチ操作機構の側面図である。
【第８図】
本発明の一実施形態としてのクラッチ操作機構の斜視図である。
【第９図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの各機構相互の関係を示す略示分解斜視図である。
【第１０図】
〔第２図〕
〔第９図〕
に示されたギャ−ドモ−タに採用されているワンウェイクラッチ機構を示す平面図である。
【第１１図】
本発明の一実施形態と異なるワンウェイクラッチ機構を示す実施例図である。
【符号の説明】
１０ ギャ−ドモ−タ
２６ 動力伝達用減速歯車列
２８ ラックレバ−
３０ 負荷駆動用モ−タ
４０ 遊星歯車機構
５０ ワンウェイクラッチ機構
７０ クラッチ動作用電磁石
１００ 調速機構
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操作対象の駆動ストロ−クを制御するためのスイッチを内蔵した、直流による駆動のギャ−ドモ−タに係り、例えば洗濯機に於ける排水弁の開閉動作の駆動源等として好適に採用されるギャ−ドモ−タに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小形の電動モ−タで有効な駆動出力を得るために、モ−タ出力軸に歯車等の減速伝達手段を組み付けたギャ−ドモ−タが知られており、民生及び一般の電気機器などに採用されている。その一種として、例えば特開平３−１９８６３８号公報や特開平４−１６５９３９号公報に記載されているように、歯車列等の減速手段を介して出力部材を駆動せしめるモ−タへの給電を制御したり、また、内蔵の電動リレ−への給電を制御することにより、該出力部材に連結された復帰力を持った操作対象を、初期位置から作動位置へ駆動変位せしめると共に誤作動位置に保持せしめ、更に該操作対象の前記述復帰力による初期位置への返戻作動を許容するようにしたギャ−ドモ−タが知られている。例えば洗濯機において、排水弁を開閉作動せしめたり排水弁と併せて本体洗濯槽のブレ−キがクラッチ作動を制御したりする駆動手段として好適に採用されている。
【０００３】
ところで、このようなギャ−ドモ−タは内蔵している負荷駆動用モ−タや電磁石式電気リレ−の駆動に一般の交流を給電している故、一般的には５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ １００Ｖから２４０Ｖが採用されている。また、該ギャ−ドモータの装着場所は洗濯機本体の洗濯槽の下側に装着されているように、多湿で水滴の付着がしよい場所が多く、該ギャ−ドモ−タは電気的な安全性、特に耐トラッキング性能、絶縁性能等に配慮する必要があった。更に該負荷駆動用モータは、交流周波数に同期回転するインダクタ−形シンクロナスモ−タが多く採用されているが、該出力部材初期位置から作動位置へ駆動変位せしめる時間が５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域によって異なる問題がある。また、電磁石の吸着動作状態で固定側吸着片と可動側吸着片の吸着面で前記述周波数に原因を基にする振動音の発生が問題となり易く、該振動音の発生防止のために高度な寸法精度や材質管理が要求されることから、製造が難しくなると共に、製造コストが高くなるという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここに於いて、本発明は上述の如き事情を背景として試されたものであって、その解決課題とするところは、負荷駆動用モ−タ及びクラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する電磁石の駆動を低電圧の直流を用いて操作対象を作動制御することの出来る新規なギャ−ドモ−タを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、このような課題を解決するために、試された本発明の態様を記載する。尚、以下に記載の各態様に於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可能である。また、本発明の態様及び技術的な特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体及び図面に記載され、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。
【０００６】
すなわち、本ギャ−ドモ−タに関する第一の態様は、歯車列等の減速伝達手段を介して、出力部材を駆動せしめる負荷駆動用モ−タへの給電路上にスイッチを設けると共に、該出力部材の作動位置に応じて該スイッチを継断せしめて、外部から該負荷駆動用モ−タへの給電を制御することにより、該出力部材に連結される復帰力を持った操作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、該操作対象を該作動位置へ保持せしめ、更に該操作対象の前記述復帰力による該作動位置から該初期位置への返戻作動を許容するようにしたギャ−ドモ−タに於いて、該負荷駆動用モ−タの該出力部材への駆動力の伝達経路上に、複数のクラッチ手段を設けると共に外部電源より給電操作によって、吸着，開放動作せしめる電磁石式リレ−によって、該クラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する切換部材を駆動せしめるようにする。更に、該負荷駆動用モ−タの回転駆動が前記述操作対象の初期位置から作動位置に駆動変位方向で回転伝達力を伝えて、それと反対方向で遮断する該クラッチ手段のもう一方のクラッチ手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このような本態様に従う構造としたギャ−ドモ−タに於いては、負荷駆動用モ−タ及びクラッチ手段を継断操作する電磁石式リレ−の駆動に、外部電源から直流の低い電圧の電力供給によって駆動されるようになっているため、従来の交流給電式に比べ耐トラッキング性能，耐絶縁性能等電気性能の向上が計られ安全性が高くなっている。また、該交流給電式の場合、一般的に該負荷駆動用モ−タは交流周波数に同期回転するインダクタ−形シンクロナスモ−タが多く採用されているため、出力部材を初期位置から作動位置へ駆動変位せしめる時間が、５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域によって異なる問題があるが、本形態のギャ−ドモ−タは直流駆動のため前記述５０Ｈｚと６０Ｈｚの地域による前期述時間の差が生じるのを防止した。
【０００８】
また、本発明の第二の態様は、前記述第一の態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いて、前記述一方のクラッチ手段を前記述負荷駆動用モ−タの前記述出力部材への駆動力の伝達経路上に配設された前記述減速手段の一つとしての遊星歯車機構によって構成して、該遊星歯車機構に於ける太陽歯車を前記述負荷駆動用モ−タの出力軸によって回転せしめられる、もう一方のクラッチ手段を介して回転駆動せしめると共に、該太陽歯車に噛合された遊星歯車の支軸が固設されたキャリアの中心軸上に出力用の連結歯車を固設し、該遊星歯車が噛合される内歯歯車を有するケ−スの回転を、前記述切換部材によって許容状態と阻止状態に切換えるようにしたことを特徴とする。
このような本態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いては、クラッチ手段が遊星歯車機構によって構成されていることから、該負荷駆動用モ−タの磁力による駆動軸の位置決め力（ディテントトルク）によって、該遊星歯車機構を介して大きな力が操作対象に及ぼされることとなり、それによって該操作対象を復帰力に抗して操作位置に有利に保持することが出来る。
【０００９】
また、クラッチ手段として遊星歯車機構を採用する場合には、以下の第三の態様が好適に採用される。すなわち、本発明の第三の態様は前記述第二の態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いて、前記述電磁石の復帰力を持った可動吸着片の係止部に係止せしめられて、該ケースの回転を阻止する係止部を設けて該電磁石への通電状態下で、該電磁石の可動吸着片の係止部が該外歯歯車への係止状態に維持されるようにしたことを、特徴とする。このような、本態様に従う構造とされたギャ−ドモ−タに於いては、該電磁石の可動吸着片の係止部によって、遊星歯車機構を構成するケ−スの外周面に形成された外歯歯車を係止状態に維持するという簡単な構造によって、クラッチが繋がった状態を維持することが出来るのであり、その結果簡単な構造によってクラッチの継断作動を安定して行うことが可能なギャ−ドモ−タが実現され得るのである。また、この可動吸着片の係止部の作動によってクラッチ手段を継断する切換部材が有利に構成される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
先ず、第１図〜第５図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動作用のギャ−ドモ−タ１０が示されている。かかるギャ−ドモ−タ１０は、洗濯機本体に取り付けられる。中空箱体構造のハウジング１２を有しており、減速伝達手段としての動力伝達用減速歯車列２６と、出力部材としてのラックレバ−２８が、かかるハウジング１２内に収納された状態で組み込まれている。そして、負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動を動力伝達用減速歯車列２６を介してラックレバ−２８に伝達し、ラックレバ−２８と一体形成されたジョイント部２８ｂに係止された、操作対象３２を初期位置から作動位置まで操作対象３２の復帰力に抗して、駆動変位せしめるようになっていると共に、動力伝達用減速歯車列２６上に減速及びクラッチ手段としての遊星歯車機構４０を設けて、かかる遊星歯車機構４０を継断する回転体６２の作動をクラッチ動作用電磁石７０で阻止または、解除せしめるようになっている。更に負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３６に噛合された１番車５２と遊星歯車機構４０の遊星歯車４７に噛合された太陽歯車４５を一体的に有し、１番車５２と同一中心軸上で１番車５２に対して相対回転可能に配されて、１番車５２と遊星歯車機構４０との間に介在せしめられることにより、１番車５２の遊星歯車機構４０に対する中心軸回りの相対回転を、相対対象３２を初期位置から作動位置まで駆動変位せしめる時に継続し、操作対象３２が作動位置から初期位置への駆動変位方向の１番車５２の回転には、遊星歯車機構４０への回転駆動力を阻止するワンウェイ式クラッチ機構５０が配設されている。
【００１２】
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１４の内側に配設されて、負荷駆動用モ−タ３０，動力伝達用減速歯車列２６の配設を保持せしめる略板状の基板２４と、ハウジング開口部１９に嵌め込まれる略板状の仕切部材２２と蓋体１８から構成されており、それらハウジング本体１４，基板２４，仕切部材２２と蓋体１８が相互にネジによって直接的または、間接的に固定されることにより、ハウジング１２の上下方向に２つの領域を有する中空箱体構造を持って形成されている。なお、ハウジング１２を構成する各部材１４，１８，２２，２４の材質としては、例えばＡＢＳ樹脂等の硬質の合成樹脂が好適に採用される。また、ハウジング本体１４の底部には段差部が設けられており、ハウジング本体１４の一部が深底部１６とされていると共に、かかる深底部１６には負荷駆動用モ−タ３０が、更に基板２４と仕切部材２２との間には、クラッチ動作用電磁石７０が収容配設されている。
【００１３】
この負荷駆動用モ−タ３０は直流駆動モ−タであって、全体として厚肉の円板形状を有しており、モ−タハウジング３４の内部には、図示されていない。モ−タハウジング３４の外側に出ているように配設された、図示されていないロ−タシャフトと共に、モ−タハウジング３４の中心軸上で該ロ−タシャフトと一体に回転可能に配設されていると共に、モ−タハウジング３４の外側に出ている該ロ−タシャフトには、該ロ−タシャフトと一体的に回転するようにロ−タピニオン３６が固着，配設され１番車５２と噛合わされている。
【００１４】
また、動力伝達用減速歯車２６は、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２番車５４，３番車５６，４番車５８を含んで構成されている。ワンウェイクラッチ機構５０は、１番車５２としての１番歯車５２ａと遊星歯車機構４０の太陽歯車４５としての歯車部４５を含んで構成されている。１番歯車５２ａは、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３２に噛合されている。そして、太陽歯車４５は１番歯車５２ａと同軸上に相対回転可能に組み付けられており、それら１番歯車５２ａと太陽歯車４５の間に設けられたワンウェイ式クラッチ手段としてのワンウェイクラッチ機構５０を介して遊星歯車機構４０に回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００１５】
かかるワンウェイクランチ機構５０は、第２図，第９図及至第１０に示されているように、１番歯車５２ａの上面において、上側ボス部５２ｂを囲むように立設された筒壁部５２ｃの内周面上に、周方向に形成された複数の鋸歯状の内面係止歯５２ｄと太陽歯車４５の軸方向下端部において、径方向外方に広がりながら周方向に延びるように一体形成された複数の弾性係止片４６によって構成されており、弾性係止片４６の内面係止歯５２ｄへの弾性的な係止作用によって、太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が周方向の一方向だけで許容されて、他方向で阻止されることによって、ワンウェイクラッチ機能が発揮されるようになっている。ここにおいて本実施形態では、操作対象３２を初期位置から作動位置に駆動変位せしめるときに、太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が阻止されるようになっていると共に、その反対方向では太陽歯車４５と１番車５２の相対回転が許容され１番車５２の回転が遊星歯車機構４０に伝わらないようになっている。
【００１６】
また、遊星歯車機構４０はケ−ス４４と遊星歯車部材４２とによって構成されている。ケ−ス４４は、全体として有底円筒形状とされており、その内周面と外周面にそれぞれ内歯歯車４４ａと外歯歯車４４ｂが形成されていると共に、ケ−ス４４の底壁部には中心軸上に貫通して形成された中心孔４４ｃが形成されている。また、遊星歯車部材４２は、互いに軸方向に隔離して対向配置されてキャリアとしての上側及び下側円板４８，４９を有しており、それら上側及び下側円板４８，４９が中心軸回りで対向面間に跨って配設された複数本の歯車ピン８２によって相互に固定されていると共に、各歯車ピン８２にはそれぞれ遊星歯車４７が回転可能に装着されている。更に、上側円板４８と下側円板４９には、中心軸上を貫通して延びる中心孔４８ａと挿通孔４９ａが形成されている。そして、遊星歯車部材４２がケ−ス４４に対して回転可能に嵌め込まれた状態で、ケ−ス４４の中心孔４４ｃと下側円板４９の挿通孔４９ａにワンウェイクラッチ機構５０の太陽歯車４５の円筒部４５ａが内挿されており、太陽歯車４５と遊星歯車４７が噛合されていると共に、遊星歯車４７と内歯歯車４４ａが噛合されている。また、遊星歯車部材４２の上側円板４８の中心軸には、連結歯車８４が上方に突き出すようにして一体形成されている。
【００１７】
なお、本実施形態では、遊星歯車機構４０を構成するケ−ス４４の回転が阻止された状態に於いて、負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がワンウェイクラッチ機構５０を介してラックレバ−２８に伝達されるようになっていると共に、ケ−ス４４の回転が許容された状態に於いては、ワンウェイクラッチ機構５０を介して伝達された負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がラックレバ−２８に伝達されないようになっている。すなわち、ケ−ス４４の回転が阻止された状態が、クラッチが繋がった状態とされていると共に、ケ−ス４４の回転が許容された状態がクラッチが切れた状態とされているのである。
【００１８】
また、２番車５４は同軸上に一体形成された２番歯車５４ａと２番ピニオン５４ｂを有しており、２番歯車５４ａは連結歯車８４に噛合されている。また３番車５６は、軸方向下側に３番歯車５６ａを有しており、３番歯車５６ａは２番ピニオン５４ｂに噛合されている。更に、３番車５６の軸方向上端部には４番車５８が一体的に組み付けられている。そして、４番車５８がラックレバ−２８のラック２８ａと噛合されており、それによって負荷駆動用モ−タ３０の駆動力がワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介してラックレバ−２８に伝達されるようになっている。
【００１９】
なお、ワンウェイクラッチ機構５０及び遊星歯車機構の支軸６４，２番車５４の支軸６６，回転体６２の支軸６８は、基板２４と仕切部材２２の間に跨って配設支持されている。また、３番車５６は基板２４と蓋体１８に跨って基板２４の挿通孔３７ａと蓋体１８の中心孔１８ａに回動自在に配設されている。これらの各支軸６２，６４，６８と３番車５６は、何れも負荷駆動用モ−タ３０の図示されていないロ−タシャフトと平行に延びる状態で互いに平行となるようにハウジング１２に固設されている。
【００２０】
また、ラックレバ−２８は、全長に亘って略一定の短形断面でストレ−トに延びるロット形状を有しており、ハウジング１２に於ける上側の領域の中央部分に配設されている。更に、ラックレバ−２８の長手方向一方の端部は、ハウジング１２の周壁部に貫設された開口部１９を通じて外部に突出せしめられており、かかる突出先端部分には、例えば洗濯機の排水弁の如き操作対象３２が連結されている。
【００２１】
また、ラックレバ−２８の長手方向中央部分には、一方の面側、すなわち４番車５８が配設された方の面側にラック２８ａが一体的に形成されており、このラック２８ａに対して４番車５８が噛合されている。これによってワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介して伝達された負荷駆動用モ−タ３０の回転駆動力がラックレバ−２８に対して直線的駆動力として、伝達されるようになっている。なお、ラックレバ−２８のラック２８ａが形成された部分は、開口部１９を通じて外部に突出せしめられた部分よりも大きな厚さ寸法を有しており、それによってラックレバ−２８の開口部１９からの抜け落ち防止がなされている。
【００２２】
また、ハウジング１２の上側の領域には、負荷駆動用モ−タ３０への給電を制御するためのスイッチ機構９０が設けられている。このスイッチ機構９０は、４番車５８と一体的に回転せしめられるカム部材９２が配設されている。そして、カム部材９２の周囲にはスイッチ９４が配設されている。このスイッチ９４は、可動接点板９５と固定接点板９６によって構成されている。可動接点板９５，屈曲部９５ａは、カム部材９２の外周面９２ａに摺接されるようになっている。そして、操作対象３２が初期位置にある状態では、可動接点板９５はカム部材９２の大径部９２ｂに当接せしめられており、スイッチ９４はＯＮ状態とされている。そして、操作対象１８が作動位置まで駆動変位せしめられると、可動接点板９５はカム部材９２の小径部９２ｃに入り込み、スイッチ９４はＯＦＦ状態となる。
【００２３】
また、本実施形態では、可動接点板９５は給電端子９７に接続されていると共に、固定接点板９６は負荷駆動用モ−タ３０の一方の給電端子９８へ接続されている。更にまた、負荷駆動用モ−タ３０の他方の給電端子は、給電端子９９に接続されている。それ故、上述の如く操作対象の位置に応じて、スイッチ９４を機械的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、負荷駆動用モ−タ３０への給電をＯＮ／ＯＦＦ制御することが出来るのである。
【００２４】
また、ハウジング１２の下側の領域には、調達機構１００が配設されている。この調達機構１００は調達歯車１０２を有しており、かかる調速歯車１０２は遊星歯車機構４０を構成するケ−ス４４の外周面に形成された外歯歯車４４ｂに噛合されていると共に、調達歯車１０２の軸方向上端部には、支持板１０４が一体形成されている。この支持板１０４には、周上の複数箇所（本実施形態では２箇所）に於いて、軸方向上方に向かって突出す支持ピン１０６が固設されており、これらの各支持ピン１０６に対して摺動材１０８が外挿されて取り付けられている。かかる摺動材１０８は、全体として略三日月及至円弧形のブロック形状を有しており、その周方向一方の端部に貫設された孔１１０において支持ピン１０６に外挿されることにより、支持ピン１０６回りに回動可能に組み付けられている。そして各摺動材１０８は、支持板１０４が中心軸回りに回転せしめられた際に、支持ピン１０６回りで遠心力によって径方向外方に広がるようになっている。なお摺動材１０８の外周面は、周方向に湾曲した摺接面とされており、遠心力によって径方向に広がった際に、仕切部材２２に一体的に形成された円筒状の摺動筒部１１２の内周面に形成された摺動面１１４に摺接されるようになっており、操作対象が作動位置から初期位置に返戻りする際のスピ−ドを調整することが出来るのである。また、支持板１０４の下面には、係止片１１６が一体形成されている。
【００２５】
更にハウジング１２の下側の領域には、電磁石７０が配設されている。この電磁石７０の給電端子９７，９９に給電されるとコイル７２に通電され、吸着片７４は鉄芯７６に電磁的に吸着される状態となる。
【００２６】
より詳細には、電磁石７０は基板２４と仕切部材２２の間に配設されており、周知の構造のものである。すなわち、鉄芯７６，ヨ−ク７８でコイル７２はボビン８６に巻き回してある。吸着片７４は、上記ヨ−ク７８を以って構成され支持体によってその元部７４ａを支持されて、第６図に示される吸着位置と第６図に示される開放位置との間の移動が自在となっている。また、吸着片７４には、吸着片７４を吸着位置から開放位置に変位移動せしめる開放バネ８８が付設されている。更に、吸着片７４の一方向端部には操作体１１８が一体形成されている。操作体１１８は、吸着片７４と一体に作動し第６図に示される接続位置と第７図に示される切断位置との間を移動するようになっている。
【００２７】
ここに於いて、本実施形態ではギャ−ドモ−タ１０に電源１５０が接続された際に、給電端子９７，９９から電磁石７０のコイル７２にも給電されるようになっており、それによって吸着片７４が鉄芯７６に電磁的に吸着されるため、吸着片７４の一方向端部に一体形成されている操作体１１８は、接続位置に変位移動することにより、調速歯車１０２に設けられた係止片１１６に係止することにより、調速歯車１０２の回転が阻止されることとなり、調速歯車１０２と噛合されている外歯歯車４４ｂと有するケ−ス４４の回転を阻止することが出来る。それによって、クラッチが繋がった状態となって負荷駆動用モ−タ３０の回転力を、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６５８を介してラックレバ−２８に伝達することが可能となり、操作対象を初期位置から作動位置に駆動変位することが出来るのである。
【００２８】
また操作対象が作動位置まで駆動変位せしめられると、可動接点板９５の屈曲部９５ａがカム部材７０の小径部に入り込み、それによって第４図に示されているようにスイッチ７４がＯＦＦ状態となる。なお、かかる状態においては、ギャ−ドモ−タ１０の給電端子には給電がされている。
このような状態においては、負荷駆動用モ−タ３０に給電されないことから、操作対象はそれ自身が有する復帰力によって初期位置に復帰しようとするが、電磁石７０に給電されていることから、操作体１１８を調速歯車１０２の係止片１１６に係止した状態に維持することが出来る。その結果、クラッチが繋がった状態を維持することが可能となり負荷駆動用モ−タ３０の磁力によるロ−タ位置決め力（ディテントトルク）が、ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０を介してラックレバ−２８に及ぼされることとなり、操作対象３２の初期位置への返戻り作動を阻止することが出来るのである。
【００２９】
そして所定の時間が経過した後、電源１５０から給電端子９７，９９への給電が給電されない状態となり、開放バネ８８の復帰力に抗して鉄芯７６に吸着していた吸着片７４が開放バネ８８の復帰力によって、吸着位置から開放位置に変位移動せしめる。更に吸着片７４と一体形成されている操作体１１８は、吸着片７４と一体に作動して作動位置から切断位置に変位移動せしめることによって、調速歯車１０２の係止部１１６に当接していない状態となり、調速歯車１０２の回転が許容されて、調速歯車１０２に噛合された外歯歯車４４ｂを有するケ−ス４４の回転も許容されるようになっている。その結果クラッチが切れた状態となり、負荷駆動用モ−タ３０の磁力によるロ−タ位置決め力（ディテントトルク）がラックレバ−２８に伝達されなくなり、操作対象がそれ自身が有する復帰力により作動位置から初期位置に返戻作動するようになっている。なお、操作対象３２の作動位置から初期位置への返戻作動時には４番車５８，３番車５６，２番車５４及び遊星歯車機構４０を構成する遊星歯車部材４２に設けられた連結歯車８４が逆方向に回転せしめられるが、ケ−ス４４の回転が許容されていることから太陽歯車４５は、逆方向に回転しないようになっていると共に、ケ−ス４４の回転が調達歯車１０２に伝達されて、調速歯車１０２が回転するようになっている。そして、調速歯車１０２が回転することによって、調速歯車１０２と一体形成された支持板１０４が回転せしめられて、各摺動材１０８が支持ピン１０６回りで遠心力によって径方向外方に広がるようになっており、それによって仕切部材２２に一体形成された摺動筒部１１２の摺動面１１４に摺接されて操作対象の返戻作動時のスピ−ドを調節することが出来るようになっている。
【００３０】
更に本実施形態では、負荷駆動用モ−タ３０と遊星歯車機構４０の伝達経路の間にワンウェイクラッチ機構５０が配設されており、操作対象を初期位置から作動位置に変位駆動せしめるためギャ−ドモ−タ１０に電源１５０が接続された際、給電端子９７，９９に誤って高電位（＋電位）と低電位（−電位）を給電した時に、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タの回転方向は、逆回転方向の回転となりロ−タピニオン３２，ワンウェイクラッチ機構５０，遊星歯車機構４０，２〜４番車５４，５６，５８を介し、ラックレバ−１６を初期位置から、更に作動位置から初期位置方向に変位駆動せしめることにより、ギャ−ドモ−タ１０本体及び操作対象の破損に至らしめる危険が生じる。本実形態では、負荷駆動用モ−タ３０のロ−タピニオン３２の回転方向が逆回転方向の回転状態の時に、ワンウエイクラッチ機構５０を構成する１番車５２の内面係止歯５２ｃへの太陽歯車２８の複数の弾性係止片４６の係止作用によって、１番車５２と太陽歯車２８の相対回転が許容されることによって、負荷駆動用モ−タ３０の回転を遊星歯車機構４０へ伝達を遮断して、ラックレバ−２８の作動を停止するようになっている。
【００３１】
従って、このような構造とされた直流電力によるギャ−ドモ−タ１０に於いては、負荷駆動用モ−タ３０から出力部材の構成部材であるラックレバ−２８の間の動力伝達用減速歯車列にワンウェイクラッチ機構を配設することによって、負荷駆動用モ−タ３０の逆回転方向の回転の伝達を遮断するようになっていることから、負荷駆動用モ−タ３０の正常回転方向の回転による動力回転伝達によって、操作対象の初期位置から作動位置への駆動変位を確実に行うことが出来るのである。
【００３２】
以上、本発明の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。
【００３３】
例えば、歯車列の構造や各歯車対の減速比の他，歯車列を構成する歯車の数等、前記述実施形態のものに限定されない。
【００３４】
また、ワンウェイクラッチの構成は、前記述実施形態と異なる構成、例えば、第１１図に示すコイルの巻き付けによる方法でも可能である。
【００３５】
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，改良等を加えた形態に於いて、実施され得るものであり、またそのような実施形態が、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。
【発明の効果】
【００３６】
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ギャ−ドモ−タに於いては、従来の一般的な交流電力（１００〜２４０Ｖ ５０／６０Ｈｚ）のギャ−ドモ−タに比して、低電圧（一般的に１．５〜１２Ｖ）の直流電力駆動のため、負荷駆動用モ−タ，クラッチ作動用電磁石の電気的な安全性（特に耐トラッキング性能，絶縁性能）が高くなり、また、５０Ｈｚ地域と６０Ｈｚ地域による作動時間が異なる問題を解消し、更に直流駆動モ−タに生じるモ−タ給電端子への高電位（＋電位）と低電位（−電位）の給電を逆方向に給電した時に生じるモ−タのロ−タ逆方向回転による出力部材の逆方向への変位移動を動力伝達減速歯車列に配設することにより、遮断して操作対象の初期位置から作動位置への駆動変位を確実に行うことが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【第１図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの内部構造を示す図である。
【第２図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの一部の断面図である
【第３図】
及至
【第５図】
本発明の一実施形態としての動作説明図である。
【第６図】
本発明の一実施形態としてのクラッチ操作機構の側面図である。
【第７図】
本発明の一実施形態としての吸着片が開放位置にある状態のクラッチ操作機構の側面図である。
【第８図】
本発明の一実施形態としてのクラッチ操作機構の斜視図である。
【第９図】
本発明の一実施形態としてのギャ−ドモ−タの各機構相互の関係を示す略示分解斜視図である。
【第１０図】
〔第２図〕
〔第９図〕
に示されたギャ−ドモ−タに採用されているワンウェイクラッチ機構を示す平面図である。
【第１１図】
本発明の一実施形態と異なるワンウェイクラッチ機構を示す実施例図である。
【符号の説明】
１０ ギャ−ドモ−タ
２６ 動力伝達用減速歯車列
２８ ラックレバ−
３０ 負荷駆動用モ−タ
４０ 遊星歯車機構
５０ ワンウェイクラッチ機構
７０ クラッチ動作用電磁石
１００ 調速機構
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車列等の減速手段を介して、出力部材を駆動せしめる負荷駆動用モ−タへの給電路上にスイッチを設けると共に、該出力部材の作動位置に応じて、該スイッチをＯＮ／ＯＦＦせしめて、該負荷駆動用モ−タへの給電を制御することにより、該出力部材に連結される復帰力を持った操作対象を、初期位置から作動位置に駆動変位せしめると共に、該操作対象を該作動位置へ保持せしめ、更に該操作対象の前記復帰力による該作動位置から該初期位置への返戻作動を許容するようにした、直流駆動ギャ−ドモ−タにおいて。
前記述負荷駆動モ−タから前記述出力部材への駆動力伝達経路上に複数のクラッチ手段を設けると共に、前記述複数のクラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する電磁石を設けて、該電磁石の吸着及び開放動作によって、前記述一方のクラッチ手段を継断作動させる切換部と、更に該負荷駆動用モ−タの回転駆動力の該操作対象を初期位置から作動位置に駆動変位せしめる方向への回転駆動力のみを継続するワンウェイ式クラッチ手段を有することを特徴とする直流駆動のギャ−ドモ−タ。
【請求項２】
前記述クラッチ手段の一方のクラッチ手段を、前記述負荷駆動用モ−タの回転駆動力を前記述出力部材への伝達経路上に配設された前記述減速手段の一つとして、遊星歯車機構によって構成して、該遊星歯車機構における太陽歯車を、該負荷駆動用モ−タのロ−タピニオンによって回転駆動せしめ、該遊星歯車機構と同一軸上に配設された、一方向回転駆動伝達クラッチ手段を介して回転せしめると共に、該太陽歯車に噛合された遊星歯車の支軸が固設された、キャリアの中心軸上に出力用の連結歯車を固設し、該遊星歯車が噛合される内歯歯車を有するケ−スの回転を、前記述切換部材によって許容状態と阻止状態に切換えるようにした、請求項１に記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項３】
前記述クラッチ手段のもう一方のクラッチ手段を、前記述遊星歯車機構と同一軸上に配設して、前記述負荷駆動用モ−タのロ−タピニオンに噛合された１番車と、該１番車と同一軸上で該１番車に対して相対回転可能に配された、該遊星歯車機構の太陽歯車との間に介在せしめられることにより、該１番車の該太陽歯車に対する中心軸回りの相対回転を、前記述操作対象の初期位置から作動位置に駆動変位方向で阻止せしめる一方、それと反対方向で許容することにより、該負荷駆動用モ−タの反対方向の回転駆動力の該遊星歯車機構への伝達を阻止することを特徴とする請求項１又は２に記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項４】
前記述太陽歯車に対し、ねじりコイルスプリングを外挿して接触状態で巻き付けると共に、該ねじりコイルスプリングの一方の端部を前記述１番車に係止して、該１番車が該太陽歯車に対して、前期述操作対象が初期位置から作動位置に駆動変位方向で該ねじりコイルスプリングが太陽歯車の外周面に巻き締められて、前記述負荷駆動用モ−タの回転駆動力が前記述遊星歯車機構へ伝達されることを特徴としたワンウェイクラッチ手段を配設した請求項１及至３の何れか記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項５】
前記述負荷駆動用モ−タへの給電用の一対の端子と、前記述複数のクラッチ手段の一方のクラッチ手段の継断操作用前期述電磁石への給電用一対の端子を共通として、更に該負荷駆動用モ−タの給電路上には、前記述出力部材の作動位置に応じ該負荷駆動用モ−タへの給電を制御するスイッチを設けた請求項１及至４の何れかに記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項１】
歯車列等の減速手段を介して、出力部材を駆動せしめる負荷駆動用モ−タへの給電路上にスイッチを設けると共に、該出力部材の作動位置に応じて、該スイッチをＯＮ／ＯＦＦせしめて、該負荷駆動用モ−タへの給電を制御することにより、該出力部材に連結される復帰力を持った操作対象を、初期位置から作動位置に駆動変位せしめると共に、該操作対象を該作動位置へ保持せしめ、更に該操作対象の前記復帰力による該作動位置から該初期位置への返戻作動を許容するようにした、直流駆動ギャ−ドモ−タにおいて。
前記述負荷駆動モ−タから前記述出力部材への駆動力伝達経路上に複数のクラッチ手段を設けると共に、前記述複数のクラッチ手段の一方のクラッチ手段を継断する電磁石を設けて、該電磁石の吸着及び開放動作によって、前記述一方のクラッチ手段を継断作動させる切換部と、更に該負荷駆動用モ−タの回転駆動力の該操作対象を初期位置から作動位置に駆動変位せしめる方向への回転駆動力のみを継続するワンウェイ式クラッチ手段を有することを特徴とする直流駆動のギャ−ドモ−タ。
【請求項２】
前記述クラッチ手段の一方のクラッチ手段を、前記述負荷駆動用モ−タの回転駆動力を前記述出力部材への伝達経路上に配設された前記述減速手段の一つとして、遊星歯車機構によって構成して、該遊星歯車機構における太陽歯車を、該負荷駆動用モ−タのロ−タピニオンによって回転駆動せしめ、該遊星歯車機構と同一軸上に配設された、一方向回転駆動伝達クラッチ手段を介して回転せしめると共に、該太陽歯車に噛合された遊星歯車の支軸が固設された、キャリアの中心軸上に出力用の連結歯車を固設し、該遊星歯車が噛合される内歯歯車を有するケ−スの回転を、前記述切換部材によって許容状態と阻止状態に切換えるようにした、請求項１に記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項３】
前記述クラッチ手段のもう一方のクラッチ手段を、前記述遊星歯車機構と同一軸上に配設して、前記述負荷駆動用モ−タのロ−タピニオンに噛合された１番車と、該１番車と同一軸上で該１番車に対して相対回転可能に配された、該遊星歯車機構の太陽歯車との間に介在せしめられることにより、該１番車の該太陽歯車に対する中心軸回りの相対回転を、前記述操作対象の初期位置から作動位置に駆動変位方向で阻止せしめる一方、それと反対方向で許容することにより、該負荷駆動用モ−タの反対方向の回転駆動力の該遊星歯車機構への伝達を阻止することを特徴とする請求項１又は２に記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項４】
前記述太陽歯車に対し、ねじりコイルスプリングを外挿して接触状態で巻き付けると共に、該ねじりコイルスプリングの一方の端部を前記述１番車に係止して、該１番車が該太陽歯車に対して、前期述操作対象が初期位置から作動位置に駆動変位方向で該ねじりコイルスプリングが太陽歯車の外周面に巻き締められて、前記述負荷駆動用モ−タの回転駆動力が前記述遊星歯車機構へ伝達されることを特徴としたワンウェイクラッチ手段を配設した請求項１及至３の何れか記載のギャ−ドモ−タ。
【請求項５】
前記述負荷駆動用モ−タへの給電用の一対の端子と、前記述複数のクラッチ手段の一方のクラッチ手段の継断操作用前期述電磁石への給電用一対の端子を共通として、更に該負荷駆動用モ−タの給電路上には、前記述出力部材の作動位置に応じ該負荷駆動用モ−タへの給電を制御するスイッチを設けた請求項１及至４の何れかに記載のギャ−ドモ−タ。
【公開番号】特開２０１２−１２０４１７（Ｐ２０１２−１２０４１７Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８０９６９（Ｐ２０１０−２８０９６９）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２１１８８０）中川電化産業株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２１１８８０）中川電化産業株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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