JP2018119644A

JP2018119644A - 電動回動装置

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Publication number: JP2018119644A
Application number: JP2017012955A
Authority: JP
Inventors: 広知南山; Hirotomo Minamiyama; 沙也加原; Sayaka Hara
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-02
Also published as: US10547231B2; CN208709722U; US20180219458A1

Abstract

【課題】減速機構の伝達ギヤに回動位置検出用ギヤを組み付ける際の誤組み付けを抑制する。【解決手段】減速機構が備える複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと異なる歯幅を有して指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤを備えるものにおいて、所定ギヤおよび回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの噛み合わせ位置の基準となる基準歯を他の歯と区別して視認可能な視認部と、一方のギヤの基準歯と噛み合う他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝を埋める溝埋め部とを設ける。溝埋め部は、他方のギヤの径方向において一方のギヤと重ならない部分を埋めるように設けられる。【選択図】図４

Description

本発明は、出力部材に出力されるトルクにより被回動部材を回動する電動回動装置に関する。

従来、この種の電動回動装置としては、モータと、モータの回転を減速して便座（便蓋）の回動軸に伝達する減速機構とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２４６８８０号公報

こうした電動回動装置において、便座（便蓋）の開閉位置を検出するために、減速機構の伝達ギヤに回動位置検出用ギヤを噛合させ、回動位置検出用ギヤの回動位置に応じた信号を出力する回動位置センサ（例えば、ロータリポテンショメータやロータリエンコーダなど）を設ける場合がある。この場合、回動位置検出用ギヤは、伝達ギヤに対して噛み合い位置の基準となる歯が決まっているため、組み付け工程において、作業者が回動位置検出用ギヤを組み付ける際に誤組み付けが生じないようにする必要がある。

本発明は、減速機構の伝達ギヤに回動位置検出用ギヤを組み付ける際の誤組み付けを抑制することを主目的とする。

本発明の電動回動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の電動回動装置は、
出力部材に出力されるトルクにより被回動部材を回動する電動回動装置であって、
モータと、
前記モータからのトルクを前記出力部材に伝達する複数の伝達ギヤを有する減速機構と、
前記複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと異なる歯幅を有し、前記所定ギヤと指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤと、
前記回転位置検出用ギヤの回動位置に応じた信号を出力して前記被回動部材の回動位置を検出する回動位置検知センサと、
前記所定ギヤおよび前記回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯を該一方のギヤの他の歯と区別して視認可能な視認部と、
前記一方のギヤの前記基準歯に噛み合う前記他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記一方のギヤと重ならない部分を埋める溝埋め部と、
を備えることを要旨とする。

本発明の第１の電動回動装置では、複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと異なる歯幅を有して指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤを備えるものにおいて、所定ギヤおよび回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯を他の歯と区別して視認可能な視認部と、一方のギヤの２枚の歯と噛み合う他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝を埋める溝埋め部とを設ける。溝埋め部は、他方のギヤの径方向において一方のギヤと重ならない部分を埋めるように設けられる。これにより、作業者は、視認部で視認される一方のギヤの基準歯と、溝埋め部に挟まれる他方のギヤの基準歯とを噛合させるように両者を組み付ければよいため、誤組み付けを防止することができる。ここで、所定ギヤは、出力部材に連結される出力ギヤとしてもよい。

こうした本発明の第１の電動回動装置において、前記視認部は、前記一方のギヤの基準歯の端面から歯幅方向に延びた凸部であるものとしてもよいし、前記視認部は、前記一方のギヤの基準歯の端面が歯幅方向に窪んだ凹部であるとしてもよい。こうすれば、簡易な構成により、作業者に一方のギヤの基準歯を他の歯と区別して視認させることができる。

本発明の第２の電動回動装置は、
出力部材に出力されるトルクにより被回動部材を回動する電動回動装置であって、
モータと、
前記モータからのトルクを前記出力部材に伝達する複数の伝達ギヤを有する減速機構と、
前記複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと軸方向にズレた指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤと、
前記回動位置検出用ギヤの回動位置に応じた信号を出力して前記被回動部材の回動位置を検出する開閉位置検知センサと、
前記所定ギヤおよび前記回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記他方のギヤと重ならない部分を埋める第１溝埋め部と、
前記一方のギヤの前記基準歯に噛み合う前記他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記一方のギヤと重ならない部分を埋める第２溝埋め部と、
ことを要旨とする。

この本発明の第２の電動回動装置では、複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと軸方向にズレた指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤを備えるものにおいて、所定ギヤおよび回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯に対する周囲の歯の歯溝を埋める第１溝埋め部と、一方のギヤの２枚の歯に噛み合う他方のギヤの１枚の歯に対する周囲の歯の歯溝を埋める第２溝埋め部とを設ける。第１溝埋め部は、一方のギヤの径方向において他方のギヤと重ならない部分を埋めるように設けられ、第２溝埋め部は、他方のギヤの径方向において一方のギヤと重ならない部分を埋めるように設けられる。これにより、第１溝埋め部と第２溝埋め部とによって、作業者が指定の噛み合わせ位置以外で所定ギヤと回動位置検出用ギヤとを噛合させることが困難となるため、誤組み付けを効果的に防止することができる。

本発明の一実施例としての電動回動装置２０を有する便座装置１０の構成の概略を示す構成図である。電動回動装置２０の構成の概略を示す構成図である。電動回動装置２０を分解して示す分解斜視図である。互いに噛合する出力ギヤ４８および回動位置検出用ギヤ４９の正面図および側面図である。出力ギヤ４８の正面図および側面図である。回動位置検出用ギヤ４９の正面図および側面図である。変形例の回動位置検出用ギヤ４９Ｂの正面図および側面図である。変形例の回動位置検出用ギヤ４９Ｃの正面図および側面図である。互いに噛合する出力ギヤ４８および第２実施例の回動位置検出用ギヤ４９Ｄの正面図および側面図である。第２実施例の回動位置検出用ギヤ４９Ｄの正面図および側面図である。

本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

［第１実施例］
図１は本発明の一実施例としての電動回動装置２０を有する便座装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は電動回動装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図３は電動回動装置２０を分解して示す分解斜視図である。便座装置１０は、便器の上面に設置され、便座１４に着座した使用者の局部を図示しないノズルから噴射する洗浄水によって洗浄可能な温水洗浄便座装置として構成されており、図１に示すように、便器の上面後方に設置される本体１２と、本体１２に対して開閉可能に支持された便座１４および便蓋１６と、本体１２に内蔵され便座１４および便蓋１６をそれぞれ開閉する電動回動装置２０，２１と、を備える。以下、電動回動装置２０の詳細について説明する。なお、電動回動装置２１は、電動回動装置２０と同様に構成されているから、その詳細な説明については省略する。

電動回動装置２０は、図２および図３に示すように、モータ３２と、出力シャフト３４と、減速機構４０と、回動位置センサ５０と、トルクリミッタ６０と、モータ３２を収容する第１ハウジング２２と、出力シャフト３４の一部および減速機構４０の一部を収容する第２ハウジング２４と、第１および第２ハウジング２２，２４の間に設けられたブラケット２５と、を備える。

出力シャフト３４は、便座１４の回動部に相対回転不能に嵌合され、回動を伴って便座１４を開閉させる。また、出力シャフト３４には、図２および図３に示すように、便座１４を開方向に付勢するためのアシストスプリング３６が設けられている。

減速機構４０は、図３に示すように、モータ３２の回転軸（図示せず）と一体回転するよう同軸に連結された第１ウォーム４１と、第１ウォーム４１に噛合される第１ウォームホイール４２と、第１ウォームホイール４２と一体回転するよう同軸に連結された第２ウォーム４３と、第２ウォーム４３に噛合される第２ウォームホイール４４と、第２ウォームホイール４４と一体回転するよう同軸に連結された平歯の第１小径ギヤ４５と、第１小径ギヤ４５に噛合される平歯の第１大径ギヤ４６と、第１大径ギヤ４６と一体回転するよう同軸に連結された第２小径ギヤ４７と、第２小径ギヤ４７に噛合される平歯且つ大径の出力ギヤ４８とを備える。出力ギヤ４８には、外周面にスプラインを有する筒状の連結部４８ａが軸方向に延出され、連結部４８ａの外周面が出力シャフト３４の端部に設けられた筒状の連結部３４ａの内周面とスプライン嵌合されている。これにより、モータ３２からのトルクは、互いに噛合する第１ウォーム４１および第１ウォームホイール４２による減速と、互いに噛合する第２ウォーム４３および第２ウォームホイール４４による減速と、互いに噛合する第１小径ギヤ４５および第１大径ギヤ４６による減速と、互いに噛合する第２小径ギヤ４７および出力ギヤ４８による減速とを経て出力シャフト３４に伝達されて、便座１４を開閉することとなる。

第１ウォームホイール４２および第２ウォーム４３は、樹脂材料により一体成形され、支持板２６によって回転自在に支持されている。第２ウォームホイール４４および第１小径ギヤ４５は、それぞれ樹脂材料により成形されてトルクリミッタ６０を介して連結されており、ブラケット２５と支持板２６とに回転自在に支持されている。第１大径ギヤ４６および第２小径ギヤ４７は、樹脂材料により一体成形され、ブラケット２５と第２支持板２７とに回転自在に支持されている。出力ギヤ４８は、樹脂材料により成形され、ブラケット２５と第２支持板２７とに回転自在に支持されている。

また、出力ギヤ４８には、樹脂材料により成形された回動位置検出用ギヤ４９が噛合され、回動位置検出用ギヤ４９には、その回動位置に応じた信号を出力する回動位置センサ５０が設けられている。回動位置センサ５０は、取付板２８を介して第２支持板２７に支持されている。回動位置センサ５０は、例えばロータリポテンショメータやロータリエンコーダなどを採用することができる。

回動位置検出用ギヤ４９は、出力ギヤ４８が組み付けられた後、出力ギヤ４８に噛合するように組み付けられる。回動位置検出用ギヤ４９には、出力ギヤ４８に対して噛み合い位置の基準となる歯が決められており、出力ギヤ４８に対して噛み合い位置が周方向にズレていると、回動位置センサ５０は出力ギヤ４８（出力シャフト３４）の正しい回動位置を検出することができなくなる。

図４は互いに噛合する出力ギヤ４８および回動位置検出用ギヤ４９の正面図および側面図であり、図５は出力ギヤ４８の正面図および側面図であり、図６は回動位置検出用ギヤ４９の正面図および側面図である。回動位置検出用ギヤ４９は、図４および図６に示すように、出力ギヤ４８に対する噛み合い位置の基準となる２枚の歯（基準歯）４９１の端面から歯形に沿って歯幅方向に延びる凸部４９３が形成され、凸部４９３を含めた歯幅が出力ギヤ４８よりも短くなるように形成されている。出力ギヤ４８は、図４および図５に示すように、回動位置検出用ギヤ４９の２枚の歯（基準歯）４９１に挟まれる歯溝４９２に噛み合う１枚の歯（基準歯）４８１に対し、周方向の両側各３枚（複数枚）の歯に挟まれる歯溝をそれぞれ埋める溝埋め部４８３が形成されている。溝埋め部４８３は、図４に示すように、出力ギヤ４８および回動位置検出用ギヤ４９が互いに噛合した状態で両者の回転を可能とするために、径方向において回動位置検出用ギヤ４９の歯や凸部４９３と重ならない部分（回動位置検出用ギヤ４９の組み付け側の端部）のみを埋めるよう形成されている。これにより、作業者は、出力ギヤ４８に回動位置検出用ギヤ４９を組み付ける際に、回動位置検出用ギヤ４９の凸部４９３が形成された２枚の歯４９１の歯溝４９２が、出力ギヤ４８の溝埋め部４８３に挟まれる１枚の歯４８１に噛み合うように、出力ギヤ４８に対して回動位置検出用ギヤ４９を組み付ければよいため、誤組み付けを抑制することができる。

以上説明した第１実施例の電動回動装置２０は、出力ギヤ４８と噛合する回動位置検出用ギヤ４９の噛み合わせ位置の基準となる２枚の歯（基準歯）４９１を他の歯と区別して視認可能に当該２枚の歯４９１の端面から歯幅方向に延びる凸部４９３を設け、回動位置検出用ギヤ４９の２枚の歯（基準歯）４９１に挟まれる歯溝４９２に噛合される出力ギヤ４８の１枚の歯（基準歯）４８１に対する周囲両側の歯の歯溝を埋める溝埋め部４８３を設ける。溝埋め部４８３は、径方向において回動位置検出用ギヤ４９の歯や凸部４９３と重ならない部分のみを埋めるように設ける。これにより、作業者は、回動位置検出用ギヤ４９の凸部４９３が形成された２枚の歯（基準歯）４９１の歯溝４９２が、出力ギヤ４８の溝埋め部４８３に挟まれる１枚の歯（基準歯）４８１に噛み合うように両者を組み付ければよいため、誤組み付けを抑制することができる。

第１実施例では、回動位置検出用ギヤ４９に、出力ギヤ４８に対する噛み合い位置の基準となる２枚の歯（基準歯）４９１の端面から歯形に沿って歯幅方向に延びる凸部４９３を形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、図７の変形例の回動位置検出用ギヤ４９Ｂに示すように、出力ギヤ４８に対する噛み合い位置の基準となる２枚の歯（基準歯）４９１Ｂの端面が他の歯よりも歯幅方向に窪んだ凹部４９３Ｂを形成するものとしてもよいし、図８の変形例の回動位置検出用ギヤ４９Ｃに示すように、出力ギヤ４８に対する噛み合い位置の基準となる２枚の歯（基準歯）４９１Ｃの端面を他の歯の端面と異なる色に着色した着色部４９３Ｃを形成するものとしてもよい。このように、作業者が、噛み合い位置の基準となる回動位置検出用ギヤの２枚の歯を他の歯と区別できるように視認可能なものであれば、如何なるものであっても構わない。

第１実施例では、回動位置検出用ギヤ４９に凸部４９３（視認部）を設けると共に、出力ギヤ４８に溝埋め部４８３を設けるものとしたが、回動位置検出用ギヤ４９に溝埋め部を設けると共に、出力ギヤ４８に視認部を設けるものとしてもよい。

［第２実施例］
第２実施例の電動回動装置は、回動位置検出用ギヤ４９Ｄに、凸部（視認部）に代えて溝埋め部（第２溝埋め部４９３Ｄ）を設けたものとして構成される。図９は互いに噛合する出力ギヤ４８および第２実施例の回動位置検出用ギヤ４９Ｄの正面図および側面図であり、図１０は第２実施例の回動位置検出用ギヤ４９Ｄの正面図および側面図である。第２実施例の回動位置検出用ギヤ４９Ｄは、図９および図１０に示すように、出力ギヤ４８に対する噛み合い位置の基準となる１枚の歯（基準歯）４９１Ｄに対し、周囲の全ての歯の歯溝を埋める第２溝埋め部４９３Ｄが形成されている。出力ギヤ４８は、図９に示すように、回動位置検出用ギヤ４９Ｄの１枚の歯（基準歯）４９１Ｄの片方の歯溝４９２Ｄに噛み合う１枚の歯（基準歯）４８１に対し、周方向の両側各３枚（複数枚）の歯に挟まれる歯溝をそれぞれ埋める溝埋め部４８３が形成されている。そして、出力ギヤ４８および回動位置検出用ギヤ４９Ｄが互いに噛合した状態で両者の回転を可能とするために、出力ギヤ４８および回動位置検出用ギヤ４９Ｄは互いに軸方向にズレた位置で噛合し、出力ギヤ４８の溝埋め部４８３は、径方向において回動位置検出用ギヤ４９Ｄの歯と重ならない部分に形成され、回動位置検出用ギヤ４９Ｄの第２溝埋め部４９３Ｄは、径方向において出力ギヤ４８の歯と重ならない部分に形成される。これにより、作業者は、溝埋め部４８３と第２溝埋め部４９３Ｄとによって、指定の噛み合わせ位置以外で出力ギヤ４８に対して回動位置検出用ギヤ４９を噛合させることが困難となるため、誤組み付けを効果的に防止することができる。なお、第２溝埋め部４９３Ｄは、噛み合い位置の基準となる１枚の歯（基準歯）４９１Ｄに対し、周囲の全ての歯の歯溝を埋めるものとしたが、少なくとも周方向両側の歯を含む複数枚の歯の歯溝を埋めるものであればよい。

第２実施例では、出力ギヤ４８に溝埋め部４８３を設けると共に回動位置検出用ギヤ４９Ｄに第２溝埋め部４９３Ｄを設けるものとしたが、出力ギヤ４８に第２溝埋め部を設けると共に回動位置検出用ギヤ４９Ｄに溝埋め部を設けるものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例では、本発明を出力ギヤ４８に回動位置検出用ギヤ４９，４９Ｄを噛合させるものに適用したが、減速機構４０が備える他のギヤに回動位置検出用ギヤを噛合させるものに適用するものとしてもよい。

実施例では、本発明を、便座１４を開閉する電動回動装置２０に適用して説明したが、便蓋１６を開閉する便蓋開閉装置２１に適用するものとしてもよいし、便座１４や便蓋１６以外の他の如何なる被回動部材の回動にも適用し得る。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、減速機構４０が「減速機構」に相当し、回動位置検出用ギヤ４９，４９Ｂ，４９Ｃが「回動位置検出用ギヤ」に相当し、凸部４９３や凹部４９３Ｂ、着色部４９３Ｃが「視認部」に相当し、溝埋め部４８３が「溝埋め部」に相当する。また、回動位置検出用ギヤ４９Ｄが「回動位置検出用ギヤ」に相当し、溝埋め部４８３が「第１溝埋め部」に相当し、第２溝埋め部４９３Ｄが「第２溝埋め部」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電動回動装置の製造産業などに利用可能である。

１０便座装置、１２本体、１４便座、１６便蓋、２０，２１電動回動装置、２２第１ハウジング、２４第２ハウジング、２５ブラケット、２６支持板、２７第２支持板、２８取付板、３２モータ、３４出力シャフト、３４ａ連結部、３６アシストスプリング、４０減速機構、４１第１ウォーム、４２第１ウォームホイール、４３第２ウォーム、４４第２ウォームホイール、４５第１小径ギヤ、４６第１大径ギヤ、４７第２小径ギヤ、４８出力ギヤ、４８ａ連結部、４９，４９Ｂ，４９Ｃ，４９Ｄ回動位置検出用ギヤ、５０回動位置センサ、６０トルクリミッタ、４８１，４９１Ｄ１枚の歯、４８３溝埋め部、４９１，４９１Ｂ，４９１Ｃ２枚の歯、４９２，４９２Ｂ，４９２Ｃ，４９２Ｄ歯溝、４９３凸部、４９３Ｂ凹部、４９３Ｃ着色部、４９３Ｄ第２溝埋め部。

Claims

出力部材に出力されるトルクにより被回動部材を回動する電動回動装置であって、
モータと、
前記モータからのトルクを前記出力部材に伝達する複数の伝達ギヤを有する減速機構と、
前記複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと異なる歯幅を有し、前記所定ギヤと指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤと、
前記回転位置検出用ギヤの回動位置に応じた信号を出力して前記被回動部材の回動位置を検出する回動位置検知センサと、
前記所定ギヤおよび前記回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯を該一方のギヤの他の歯と区別して視認可能な視認部と、
前記一方のギヤの前記基準歯に噛み合う前記他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記一方のギヤと重ならない部分を埋める溝埋め部と、
を備える電動回動装置。
請求項１記載の電動回動装置であって、
前記視認部は、前記一方のギヤの基準歯の端面から歯幅方向に延びた凸部である、
電動回動装置。
請求項１記載の電動回動装置であって、
前記視認部は、前記一方のギヤの基準歯の端面が歯幅方向に窪んだ凹部である、
電動回動装置。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の電動回動装置であって、
前記所定ギヤは、前記出力部材に連結される出力ギヤである、
電動回動装置。
出力部材に出力されるトルクにより被回動部材を回動する電動回動装置であって、
モータと、
前記モータからのトルクを前記出力部材に伝達する複数の伝達ギヤを有する減速機構と、
前記複数の伝達ギヤのうち所定ギヤと軸方向にズレた指定の噛み合わせ位置で噛合する回動位置検出用ギヤと、
前記回動位置検出用ギヤの回動位置に応じた信号を出力して前記被回動部材の回動位置を検出する開閉位置検知センサと、
前記所定ギヤおよび前記回動位置検出用ギヤのうち一方のギヤの他方のギヤに対する噛み合わせ位置の基準となる基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記他方のギヤと重ならない部分を埋める第１溝埋め部と、
前記一方のギヤの前記基準歯に噛み合う前記他方のギヤの基準歯に対する周囲の歯の歯溝であって、径方向において前記一方のギヤと重ならない部分を埋める第２溝埋め部と、
を備える電動回動装置。