【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器への洗浄用水を溜めた洗浄タンク内の栓部材をモータにより駆動する洗浄タンク用栓部材の駆動装置および洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、洗浄タンク内の開閉栓をモータで駆動することにより、洗浄タンク内の洗浄用水を、大・小の2段階のいずれかの量となるように自動で便器に流す自動洗浄水供給装置が種々提案されている。例えば、特開平8−311956号公報記載の自動洗浄装置の駆動装置は、図6に示すように、ハウジング101と、ハウジング101内に配置されたモータ102と、駆動ギア103が固定された出力軸104と、モータ102の駆動力を駆動ギア103に伝達する中間伝達部105と、から主に構成されている。
【0003】
出力軸104は、ハウジング101内を貫通してその両側がハウジング101から突出するようになっている。この出力軸104は、モータ102の回転駆動力によって双方向に回転駆動される。出力軸104のハウジング101から突出している部分の一側には、操作ハンドル(図示省略)が取り付けられている。一方、他端側は、洗浄タンク(図示省略)内に突出するようになっている。中間伝達部105は、モータ102の出力軸102aに固定されたウォーム107と噛み合うウォームホイール108を一側に形成すると共に、他側に小ギア109を形成した伝達歯車110と、小ギア109に常時係合し小ギア109の周囲を公転する遊星ギア111と、小ギア109と遊星ギア111とを互いに回転自在に係合し合うように連結する連結レバー112と、から構成されている。
【0004】
このように構成された駆動装置は、モータ102を駆動させると、その駆動力がウォーム107からウォームホイール108に伝達され、ウォームホイール108と小ギア109が一体的に回転する。すると、この小ギア109に係合している遊星ギア111が、小ギア109の回転方向に伴って小ギア109の周囲を公転(移動)し、駆動ギア103に係合する。これによって、駆動ギア103が、モータ102の駆動力を受けて出力軸104と一体的に回転し、大洗浄用の洗浄水がタンクより流出するようになっている。
【0005】
また、この駆動装置は、モータ102を逆回転させると、その駆動力によってウォームホイール108と小ギア109が逆方向に一体的に回転する。すると、この小ギア109に係合している遊星ギア111が、小ギア109の逆回転に伴って反対方向に公転(移動)し、駆動ギア103に係合する。これによって、駆動ギア103が、モータ102の駆動力を受けて出力軸104と一体的に逆回転し、小洗浄用の洗浄水がタンクより流出するようになっている。
【0006】
このように、上述した駆動装置は、遊星ギア111がモータ102の回転方向に伴って小ギア109の周囲を公転し、その回転力を駆動ギア103に伝達するようになっているので、モータ102の正逆双方向の回転力が出力軸104に伝達可能となり、一方向への回転を大洗浄用、他方向への回転を小洗浄用とすることができる。なお、遊星ギア111を駆動ギア103に係合しない位置に停止させると、モータ102と出力軸104との関係は断絶される。そのため、出力軸104を操作する操作レバーは、モータ102に対してフリーとなり、手動で操作レバーを回動させて、大洗浄もしくは小洗浄用の洗浄水を流すことも可能となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した自動洗浄装置の駆動装置は、モータ102の駆動力によって出力軸104が正逆双方向に回転可能で、かつモータ停止時には、モータ102に対して操作レバーがフリーに回動可能な構成となっている。しかしながら、この駆動装置は、モータ102の回転によって、連結レバー112を振り回して遊星ギア111を駆動ギア103に係合させる構成となっているため、遊星ギア111を先端部分に備えた連結レバー112を振り回すだけのスペースがハウジング101内に必要となっている。このため、装置全体がどうしても大きくなりコンパクト化できないという問題が生じている。
【0008】
また、上述のような、いわゆるリンク機構を用いる場合、通常、自転のみする中心ギア(上述の構成では小ギア109)と、連結レバー112との間にフリクション(摩擦)機構を持たせないと、小ギア109の回転が遊星ギア111の公転に対し効率的に伝わらず、遊星ギア111が自転のみし、公転しないものとなる。そのため、上述の駆動装置においても、連結レバー112と小ギア109との間に適度な摩擦が起こるようなフリクション機構を持たせている(図示省略)。しかしながら、使用時、常に部材同士の間に摩擦が発生するため、部材の耐久性が損なわれるという問題が生じている。
【0009】
本発明の目的は、洗浄タンク用栓部材の駆動装置および洗浄装置をコンパクトな構成とすることにある。また、本発明の目的は、耐久性のあるフリクション機構を備えた洗浄タンク用栓部材の駆動装置及び洗浄装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の請求項1記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置は、洗浄タンク内の栓部材に連結された出力軸と直接または歯車等を介して係合している連結歯車と、この連結歯車を駆動する双方向回転可能なモータと、このモータと連結歯車との間に配置される中間伝達部と、を有し、中間伝達部は、モータの回転駆動力により回転する太陽歯車と、この太陽歯車と常時係合すると共に太陽歯車の周囲を双方向に公転することによって連結歯車に係脱自在となる2つの遊星歯車と、太陽歯車及び2つの遊星歯車のそれぞれの回動支点を連結すると共に遊星歯車を太陽歯車を中心として揺動させる揺動リンクと、を備え、モータを一方向に回転させることにより遊星歯車の一方を連結歯車に係合させてモータの駆動力を出力軸に伝達する第1モードと、モータを他方向に回転させることにより遊星歯車の他方を連結歯車に係合させてモータの駆動力を出力軸に伝達する第2モードと、2つの遊星歯車の双方が連結歯車から離脱する位置となるようにモータを停止させる第3モードと、を有している。
【0011】
そのため、2つの遊星歯車の位置を周方向に離して位置させ、それぞれの遊星歯車から連結歯車までの距離が短くなるように構成すれば、各遊星歯車の公転による移動距離を少なくすることができる。そのため、遊星歯車を振り回すスペースが少なくて済みコンパクトな構成となる。
【0012】
また、請求項2記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置は、洗浄タンク内の栓部材に連結された出力軸と直接または歯車等を介して係合している連結歯車と、この連結歯車を駆動する双方向回転可能なモータと、このモータと連結歯車との間に配置される中間伝達部と、を有し、中間伝達部は、モータの回転駆動力により回転する太陽歯車と、この太陽歯車と常時係合すると共に太陽歯車の周囲を双方向に公転することによって連結歯車に係脱自在となる2つの遊星歯車と、太陽歯車及び2つの遊星歯車のそれぞれの回動支点を連結すると共に遊星歯車を太陽歯車を中心として揺動させる揺動リンクと、この揺動リンクの揺動もしくは遊星歯車の自転に対して磁気吸引力によって負荷を与える負荷付与手段と、を備え、モータを一方向に回転させることにより遊星歯車の一方を連結歯車に係合させてモータの駆動力を出力軸に伝達する第1モードと、モータを他方向に回転させることにより遊星歯車の他方を連結歯車に係合させてモータの駆動力を出力軸に伝達する第2モードと、2つの遊星歯車の双方が連結歯車から離脱する位置となるようにモータを停止させる第3モードと、を有している。そのため、上述した請求項1記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置と同様の作用に加え、太陽歯車もしくは遊星歯車と揺動リンクとの間を非接触としながら、磁気吸引力によってリンク機構に必要なフリクションを与えるものとすることが可能となる。
【0013】
さらに、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置において、少なくとも、2つの遊星歯車の双方が連結歯車と離脱位置にあることを検出可能な位置検知手段を設けている。そのため、モータと出力軸との関係を断絶し出力軸をモータに対してフリーとなるように、モータを停止させることが可能となる。
【0014】
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置において、位置検知手段を、マグネットとこのマグネットに対向配置された磁気センサーから構成し、マグネットを揺動リンクに備えている。そのため、2つの遊星歯車の双方が連結歯車と離脱位置にあるときに、揺動リンクに設けたマグネットと磁気センサーとが対向するように構成すれば、その位置を直接的かつ確実に検知することが可能となる。
【0015】
また、請求項5の洗浄装置は、請求項1から4のいずれか1項記載の洗浄タンク用栓部材の駆動装置と、便器を洗浄するための洗浄水を供給する洗浄タンクと、この洗浄タンクに配置されると共に駆動装置によって動作し洗浄タンク内の洗浄水を便器へ排出する栓部材と、を備えている。そのため、上述した請求項1から4のいずれかの作用を有する洗浄装置となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態における洗浄タンク用栓部材の駆動装置および洗浄装置について、図1から図5に基づき説明する。図1に示すように、洗浄装置は、駆動装置1と、便器(図示省略)を洗浄するための洗浄水を供給するための洗浄タンク2と、駆動装置1によって動作し洗浄タンク2内の洗浄水を便器へ排出する栓部材3と、備えている。
【0017】
駆動装置1は、洗浄タンク2内の浮き輪(図示省略)等を利用した栓部材3を双方向回転可能なモータ4(詳細は図2参照)で駆動することにより、洗浄タンク2内の洗浄用水を、大・小の2段階のいずれかの量で便器(図示省略)に流す洗浄装置に使用するものとなっている。すなわち、この駆動装置1では、モータ4を一方向へ回転することにより、大洗浄用の洗浄水を便器に流す第1モードM1と、モータ4を他方向へ回転することにより、小洗浄用の洗浄水を便器に流す第2モードM2と、を有している(図4及び図5参照)。なお、この駆動装置1は、後述するように、不使用時には栓部材3を駆動する出力軸6とモータ4との関係が断絶されている。そのため、モータ4を使用せず手動でも、出力軸6を容易に回転させることができ、さらにその回転させた出力軸6が元の位置に復帰するように構成されている。
【0018】
この駆動装置1は、ケーシング5と、このケーシング5に回動自在に挿通された出力軸6と、を有している。そして、駆動装置1は、出力軸6の一端側が、洗浄タンク2に設けられた挿通孔7より洗浄タンク2の外部に突出するように、洗浄タンク2の内壁に取り付けられている。そして、出力軸6の洗浄タンク2より突出している部位には、栓部材3を手動で駆動するための操作レバー8が嵌め込まれている。なお、この操作レバー8で手動で出力軸6を作動させた場合、後述する復帰用コイルバネ60(図2参照)の付勢力によって、操作レバー8は、原位置に戻されるようになっている。一方、復帰用コイルバネ60の付勢力は、モータ4で駆動した後の出力軸6の原位置への駆動にも利用される。
【0019】
なお、出力軸6の他端側は、洗浄タンク2の内部側に突出しており、その端部には継手9を介して鎖10が連結されている。また、この鎖10の先端には、洗浄タンク2から便器へ洗浄水を供給するための供給部(図示省略)に蓋をするための栓部材3が固定されている。すなわち、出力軸6は、継手9及び鎖10を介して栓部材3に連結されている。そして、本実施の形態の駆動装置1は、モータ4の駆動力により出力軸6を一方へ回転させ栓部材3を大きく開放することによって大洗浄用の洗浄水を便器に供給する第1モードM1と、出力軸6を他方へ回転させ栓部材3を小さく開放することによって小洗浄用の洗浄水を便器に供給する第2モードM2と、を有するものとなっている。なお、モータ4の停止時は、栓部材3で供給部を完全に塞ぐことにより、洗浄タンク2内の洗浄水の流出が防止される第3モードM3となっている。
【0020】
駆動装置1は、図2及び図3に示すように、ケーシング5と、ケーシング5に回動自在に挿通される出力軸6と、出力軸6と一体的に回動する出力歯車11と、この出力歯車11と係合している連結歯車12と、この連結歯車12を回転駆動することにより出力軸6を駆動する双方向回転可能なモータ4と、モータ4と連結歯車12との間に配置される中間伝達部13と、を有している。なお、中間伝達部13は、モータ4のロータ出力軸46cに形成されたロータピニオン46eに常時係合しモータ4の回転駆動力によって回転する太陽歯車14と、この太陽歯車14と常時係合すると共に太陽歯車14の周囲を双方向に公転することによって連結歯車12に係脱自在となる2つの遊星歯車15,16と、太陽歯車14及び2つの遊星歯車15,16のそれぞれの回動支点を連結すると共に遊星歯車15,16を太陽歯車14を中心として揺動させる揺動リンク17と、から構成されている。
【0021】
ケーシング5は、ケース半体となっている第1ハウジング18及び第2ハウジング19を突き合わせて固定することにより形成されたものとなっており、この第1ハウジング18及び第2ハウジング19に出力軸6が貫通するようになっている。すなわち、第1ハウジング18には、出力軸6を挿通しかつ回転自在に支持する支持孔部20が形成されている。この支持孔部20は、ケーシング5の外部方向に延出される円筒部20aと、ケーシング5の内部方向に僅かに突出している突出部20bと、その両部20a,20bに挟まれて断面四角形状の回り止め部20cと、から構成されている。一方、第2ハウジング19には、第1ハウジング18の支持孔部20と同軸上となる位置に支持孔部21が設けられている。この支持孔部21は、ケーシング5の外部方向に延出される円筒部21aと、ケーシング5の内部方向に中空軸上に延出している中空軸部21bから構成されている。
【0022】
なお、中空軸部21bの先端部分には、約90°程度の扇型形状に突出させた突堤部21cが形成されている。この突堤部21cには、出力歯車11が回動した後、出力軸6と一体的に回動する出力歯車11を原点位置に強制的に復帰させるための復帰用コイルバネ60の一端が引っ掛かり、この復帰用コイルバネ60に出力歯車11を原点復帰させるための付勢力を発揮させるためのものとなっている。なお、この突堤部21cは、後述する出力歯車11に形成された溝部11c内に入り込むように配置されている。このように形成されたケーシング5には、出力軸6が両端を両支持孔部20,21から突出するように配置されている。
【0023】
また、第1ハウジング18には、図2に示すように、連結歯車12を回転自在に支持する固定軸22の一端を嵌合固定するための嵌合孔部23と、太陽歯車14の回動支点となる固定軸24の一端を嵌合固定するための嵌合孔部25と、が設けられている。さらに、第1ハウジング18は、2つの遊星歯車15,16の回動支点となると共に揺動リンク17によって揺動される揺動軸26,27の一端がそれぞれ揺動自在に嵌まり込む案内溝部28,29を有している。なお、固定軸22,24の他端は、モータ4のカップ状のモータケース30の端部に載置されモータケース30の蓋を兼ねる地板31に形成された嵌合孔32,33にそれぞれ嵌合固定されている。また、揺動軸26,27の他端は、地板31に形成された案内溝部34,35にそれぞれ揺動自在に嵌まり込むようになっている。
【0024】
また、第1ハウジング18は、第2ハウジング19との係合部となる4つのU字型係合片36a,36b,36c,36dを有している。
【0025】
一方、第2ハウジング19には、地板31の外縁に形成された係合突起31a,31bを嵌め込み、地板31及びモータ4を位置決め固定するための嵌合凹部38a,38bが設けられている。また、第2ハウジング19には、ケーシング5の内部に配置されたモータ4のモータ端子部39に一端を接続されるリード線40を、ケーシング5の外部に引き出すための引き出し部41が形成されている。またさらに、第2ハウジング19には、第1ハウジング18との係合部となる4つの係合突起42a,42b,42c,42dが形成されている。そして、第1ハウジング18のU字型係合片36a,36b,36c,36dを、第2ハウジング19の各係合突起42a,42b,42c,42dにそれぞれ引っ掛けると共に、2箇所をネジ固定することにより第1ハウジング18と第2ハウジング19とを一体的としケーシング5を構成している。
【0026】
上述したケーシング5内には、モータ4と、モータ4の蓋となる地板31と、中間伝達部13を構成する各部材と、連結歯車12と、出力歯車11と、出力軸6の一部と、遊星歯車15,16の双方が連結歯車12と離脱位置にあることを検出可能な位置検知手段としてのマグネット43及びホール素子で形成された磁気センサー44が配置されている。
【0027】
モータ4は、双方向回転可能なステッピングモータで構成されており、図2に示すように、ケーシング5の第2ハウジング19側に配置されている。このモータ4は、カップ状のモータケース30と、このモータケース30内に配置されるステータ45と、ステータ45に対向配置されたロータマグネット46aが取り付けられたロータ46と、ロータ46を回転自在に支承する固定軸47と、から主に構成されている。
【0028】
モータケース30は、略円形状の底面部30aと、この底面部30aの外周縁部分から延出された略円筒状の側面部30bから構成されており、側面部30bの上端縁部分には地板31が嵌まり込むようになっている。そして、上述したように、この地板31を第2ハウジング19に嵌合固定することによって、モータケース30は、ケーシング5に対して位置決めされる。また、側面部30bの一部は、切り欠かれており、その部分からモータ端子部39がモータケース30の外部に開放されるようになっている。
【0029】
また、底面部30aの中央部分には、略円形の軸固定部材48が配置されており、その中央に形成された軸固定用孔48aに固定軸47の一端が固定されている。この固定軸47の他端は、地板31に形成された軸固定部49に固定されており、地板31とモータケース30の底面部30aとで固定軸47の両端を支持している。なお、地板31の軸固定部49は、固定軸47に回転自在に支承されるロータ46のロータピニオン46eの出力を、地板31上に配置された中間伝達部13へ伝達するための部位となっており、固定軸47を外部の空間に突出させるための開放孔49aと、この開放孔49aの縁の一部から立ち上がるように形成された立ち上げ部49bと、立ち上げ部49bの上端縁部分に開放孔49aを覆うように形成されたひさし部49cとから構成されている。一方、軸固定部材48の固定軸47が固定されている部分には、ロータ46を固定軸47の他端側、すなわち地板31側に付勢するための付勢バネ50が配置されており、ロータ46は常時付勢バネ50によって地板31のひさし部49c側に付勢されている。
【0030】
上述したように構成されたモータケース30内に配置されたステータ45は、ロータ46を内周に配置するように円環状に設けられた第1ステータ45a及び第2ステータ45bを、軸方向に重ねて配置して構成したものとなっている。各ステータ45a,45bは、それぞれ櫛歯状の極歯51a,51bを有する外ヨーク52a,52bと、同様に櫛歯状の極歯51c,51dを有する内ヨーク53a,53bと、モータ端子部39と一体的に形成されたコイルボビン54a,54bと、コイルボビン54a,54bにそれぞれ巻回された励磁用コイル55a,55bと、を有している。なお、励磁用コイル55a,55bは、モータ端子部39を介してリード線40に接続されている。
【0031】
また、ロータ46は、円環状のロータマグネット46aと、中心部分に固定軸47を挿通させるための挿通孔46bを備えた筒状のロータ出力軸46cと、このロータ出力軸46cの外周面に一体的に形成されたマグネット取り付け部46dから構成されている。そして、挿通孔46bを固定軸47に挿通させることによって、ロータ46は、固定軸47に回転自在に支承される。
【0032】
なお、ロータマグネット46aは、ステータ45の各極歯51a,51b,51c,51dに対向するものとなっている。このロータマグネット46aは、永久磁石で構成されており、周方向にNS交互に10極着磁されている。このため、ロータ46は、ステータ45の励磁用コイル55a,55bに順番に電力が供給されると、ロータマグネット46aとステータ45との間の磁力による吸引・反発力が発生し、回転するようになっている。
【0033】
なお、ロータ出力軸46cは、地板31に形成された開放孔49aから一端側が突出するように配置されている。その突出した部分には、ロータピニオン46eが形成されている。このロータピニオン46eには、地板31の軸固定部49の開放部分を利用して、中間伝達部13の初段歯車となる太陽歯車14が歯合している。そのため、ロータ46が回転すると、ロータピニオン46eより太陽歯車14にその回転が伝達されるようになっている。この構成により、モータ4の回転駆動力が、中間伝達部13を介して連結歯車12へ伝達される。
【0034】
また、上述したように構成されたモータ4のモータケース30を覆うように配置された地板31は、ロータ出力軸46cのロータピニオン46eを開放させるようにモータケース30に被さるものとなっており、モータ4の回転中心部には上述したようなモータ4の固定軸47の一端を固定する軸固定部49を有している。この地板31の周端縁には、係合突起31a,31bが設けられており、この係合突起31a,31bを第2ハウジング19の嵌合凹部38a,38bに嵌め込むことによって、地板31は第2ハウジング19に位置決め固定されることとなる。
【0035】
また、地板31は、連結歯車12を支承する固定軸22及び太陽歯車14を支承する固定軸24の各端部を固定するものとなっている。すなわち、地板31は、固定軸22を固定するための嵌合孔32と、太陽歯車14を固定するための嵌合孔33と、を有している。
【0036】
さらに、地板31は、遊星歯車15,16をそれぞれ支承する揺動軸26,27の一端を案内する案内溝部34,35を有しており、遊星歯車15,16の公転を案内するようになっている。また、この地板31の所定の位置には、回路基板59が載置されている。この回路基板59上には、遊星歯車15,16の双方が共に連結歯車12と係合しない位置(ニュートラル位置)を検出するための位置検知手段としてのホール素子で形成された磁気センサー44が配置されている。
【0037】
太陽歯車14は、モータ4の回転駆動力により回転し、その回転力によって遊星歯車15,16を公転させるものとなっている。この太陽歯車14は、固定軸24に回転自在に支承されている。すなわち、固定軸24は、太陽歯車14の回動支点となっている。太陽歯車14は、ロータ出力軸46cに歯合する入力歯部14aと、2つの遊星歯車15,16と常時係合している出力歯部14bと、を有している。この入力歯部14aと出力歯部14bとは、同軸上に配列され一体的に形成された径の異なる歯車という関係となっており、一体的に回転するようになっている。そのため、モータ4のロータ出力軸46cが回転すると、その回転をロータピニオン46eより入力歯部14aで受けて回転し、その回転力を出力歯部14bより2つの遊星歯車15,16に伝達するようになっている。なお、固定軸24には、揺動リンク17を構成する2枚の板状のV字型金属部材56,57が、太陽歯車14を挟むように挿通されている。
【0038】
そして、太陽歯車14の一方のV字型金属部材56と対向する側には、太陽歯車14の自転時に、V字型金属部材56との間に磁気吸引力を発生させるための4極着磁されたマグネット58が埋設されている。これによって、太陽歯車14が自転する際には、その自転に対して磁気吸引力によって負荷が加わり、磁気によるフリクションが生じることとなる。すなわち、マグネット58は、太陽歯車14の自転に対して磁気吸引力によって負荷を与える負荷付与手段となっている。このため、太陽歯車14が回転すると、V字型金属部材56との間のフリクションによって、揺動リンク17が太陽歯車14の回転方向に揺動する。なお、このフリクション機構は、磁気吸引力を利用したものとなっており、揺動リンク17と太陽歯車14との間はほぼ非接触となる。そのため、互いの部材の耐久性が、良好なものとなる。
【0039】
また、2つの遊星歯車15,16は、揺動リンク17を構成する2枚のV字型金属部材56,57を連結する揺動軸26,27に、それぞれ回転自在に支承されている。すなわち、揺動軸26,27は、遊星歯車15,16のそれぞれの回動支点となっている。これらの遊星歯車15,16は、それぞれ太陽歯車14に常時係合しており、太陽歯車14の回転による揺動リンク17の揺動によって、太陽歯車14の周囲を双方向に公転し連結歯車12に係脱自在となっている。なお、本実施の形態の駆動装置1では、モータ4が一方向に所定ステップ数回転することにより遊星歯車15を連結歯車12に係合させて出力軸6を駆動する動作を、上述した第1モードM1として、大洗浄用に利用している。また、モータ4が他方向に所定ステップ数回転することにより遊星歯車16を連結歯車12に係合させて出力軸6を駆動する動作を、上述した第2モードM2として、小洗浄用に利用している。さらに、両遊星歯車15,16が共に連結歯車12から離脱する位置(ニュートラル位置)となるようにモータ4が停止している状態を、上述した第3モードM3としている。
【0040】
各遊星歯車15,16は、各々太陽歯車14の出力歯部14bに常時係合している入力歯部15a,16aと、各々連結歯車12の入力歯部12aに係脱自在な出力歯部15b,16bと、軸部15c,16cと、から構成されている。なお、これらの各遊星歯車15,16の軸部15c,16cの各両端面が、各々揺動リンク17を構成する2枚のV字型金属部材56,57に対して僅かに摩擦する構成となっているが、各遊星歯車15,16は、基本的にフリーな状態でそれぞれ揺動軸26,27に支承されている。
【0041】
なお、この2つの遊星歯車15,16は、図4及び図5に示すように、揺動中心となる太陽歯車14から見て約120°離れた位置同士で、かつ互いに係脱可能な連結歯車12を両側から挟むような位置関係に配置されている。そのため、各遊星歯車15,16は、互いに連結歯車12までの距離が少なく、通常の原点位置(ニュートラル位置)から連結歯車12に係合するのに揺動リンク17が15°回転するだけで良い。すなわち、各遊星歯車15,16の回動角度は、連結歯車12から最も離れた位置から連結歯車12に係合するまでで約30°となる。そのため、本実施の形態の洗浄タンク用栓部材の駆動装置1では、揺動リンク17の揺動角度を少なく抑えることができ、揺動リンク17の揺動のためのスペースを広くとる必要がない。そのため、装置全体をコンパクトな構成とすることが可能となっている。なお、上述した遊星歯車15,16の配置位置の角度は、特に約120°とする必要はなく、その仕様態様によって変更してもよい。また、遊星歯車15,16の公転角度の範囲に関しても、約30°でなく、種々変更してもよい。
【0042】
上述したように構成された遊星歯車15は、図4に示すように、モータ4を反時計方向(CCW方向)に駆動し太陽歯車14を矢示A方向に回転させると、揺動リンク17が矢示B方向に揺動することに伴い、揺動軸26と共に太陽歯車14の矢示B方向に公転する。その結果、遊星歯車15は、連結歯車12の入力歯部12aに係合する。これによって、連結歯車12が回転し、その動作が出力軸6に伝達するようになっている。この動作は、上述した第1モードM1となっている。
【0043】
また、遊星歯車16は、図5に示すように、モータ4を時計方向(CW方向)に駆動し太陽歯車14を矢示A’方向に回転させると、揺動リンク17が矢示B’方向に揺動することに伴い、揺動軸27と共に矢示B’方向に公転する。その結果、遊星歯車16は、連結歯車12の入力歯部12aに係合する。これによって、連結歯車12が回転し、その動作が出力軸6に伝達するようになっている。この動作は、上述した第2モードM2となっている。
【0044】
また、揺動リンク17を構成するV字型金属部材56,57の中央部分には、それぞれ太陽歯車14を支承する固定軸24に挿通される挿通孔56a,57aが設けられており、これらの挿通孔56a,57aを固定軸24に挿通させている。この揺動リンク17は、上述したように太陽歯車14の回転時には、太陽歯車14に埋設されたマグネット58との間の非接触の磁気吸引力により、フリクションが発生する。そのため、揺動リンク17は、太陽歯車14の回転によって、固定軸24を中心としてその回転方向に揺動するようになっている。
【0045】
また、各V字型金属部材56,57の2つの先端側部分には、2つの遊星歯車15,16をそれぞれ回転自在に支承する揺動軸26,27が、それぞれ挿通固定されている。そして、揺動軸26の一端は、第1ハウジング18に形成された案内溝部28内で、他端は地板31に形成された案内溝部34内で、それぞれ移動自在となっている。また、揺動軸27の一端は、第1ハウジング18に形成された案内溝部29で、他端は地板31に形成された案内溝部35内で、それぞれ移動自在となっている。この構成によって、揺動リンク17が揺動し、遊星歯車15,16が太陽歯車14の周囲を公転することとなる。
【0046】
なお、揺動リンク17の地板31側に配置されるV字型金属部材57は、第1ハウジング18側に配置されるV字型金属部材56より一方の先端部分が飛び出るように形成されている。このV字型金属部材57の飛び出た部分、すなわち揺動軸26が挿通された位置よりさらに先端側の部分には、2つの遊星歯車15,16の双方が連結歯車12と離脱位置(ニュートラル位置)にあることを検出可能な位置検知手段となるマグネット43を取り付けるためのマグネット取り付け部57bが設けられている。
【0047】
一方、V字型金属部材57の先端部分の軌道より外側には、マグネット43からの磁気を検知する磁気センサー44が配置された回路基板59が、地板31上に載置されている。この回路基板59は、リード線40によって外部の制御機器に接続されている。なお、磁気センサー44は、揺動リンク17が両遊星歯車15,16を共に連結歯車12から離脱させている状態のときに、揺動リンク17に取り付けたマグネット43と対向するような位置に配置されている。そのため、磁気センサー44がマグネット43からの磁気を検知したときは、揺動リンク17が、両遊星歯車15,16を共に連結歯車12から離脱させている状態であることを示している。この構成を利用して、本実施の形態の駆動装置1は、上述した第3モードM3を検知し、かつ保持させることが可能となっている。なお、この第3モードM3となっているときには、両遊星歯車15,16が連結歯車12と非係合となるため、モータ4と出力軸6とが断絶されることとなる。この構成により操作レバー8を用いて、出力軸6が手動で容易に回動させられる。
【0048】
また、連結歯車12は、洗浄タンク2内の栓部材3に継手9及び鎖10を介して連結された出力軸6に固定された出力歯車11の歯車部11bと係合している。この連結歯車12は、固定軸22に回転自在に支承されており、遊星歯車15,16の各出力歯部15b,16bと係脱自在な入力歯部12aと、出力歯車11と常時係合している出力歯部12bと、を有している。この入力歯部12aと出力歯部12bとは、同軸上に配列され一体的に形成された径の異なる歯車という関係となっており、一体的に回転するようになっている。そのため、遊星歯車15,16が入力歯部12aに係合しながら回転すると、その回転によって入力歯部12aと出力歯部12bとが一体的に回転し、その回転力を出力歯車11に伝達するものとなっている。
【0049】
また、出力歯車11は、出力軸6に圧入固定されており、出力軸6と一体的に回転するものとなっている。この出力歯車11は、出力軸6を圧入固定するための中空の軸部11aと、連結歯車12と常時係合している歯車部11bから構成されている。なお、軸部11aと歯車部11bとは、一体的に形成されている。また、歯車部11bの一側の面の回転中心近傍、すなわち軸部11aと近接する位置には、周方向全周に溝部11cが形成されている。そして、この溝部11c内には、出力歯車11が出力軸6と一体的に回動した際に、出力歯車11を原点位置へ強制的に復帰させる付勢力を有する復帰用コイルバネ60が配置されている。
【0050】
溝部11cは、復帰用コイルバネ60の両端に形成された引っ掛け部60a,60bの長さより若干幅広な2つの大溝部11d,11eと、これらの2つの大溝部11d,11eを一方で連通する幅の狭い中溝部11fと、大溝部11d,11eを他方で連通する幅のさらに狭い小溝部11gと、から形成されている。そして、図3に示すように、中溝部11fの大溝部11d側の出口となる段部11hは、出力歯車11が矢示H方向に回転する際に、復帰用コイルバネ60の一端となる一方の引っ掛け部60aを引っ掛け、引っ掛け部60aを矢示H方向へ移動させるものとなっている。一方、中溝部11fの大溝部11e側の出口となる段部11jは、出力歯車11が矢示H’方向に回転する際に、復帰用コイルバネ60の他端となる他方の引っ掛け部60bを引っ掛け、引っ掛け部60bを矢示H’方向へ移動させるものとなっている。
【0051】
なお、出力歯車11が矢示H方向に回転するとき、復帰用コイルバネ60の他方の引っ掛け部60bは、溝部11c内に入り込んでいる第2ハウジング19の支持孔部21に形成された突堤部21cに、その回転を阻止される。そのため、復帰用コイルバネ60は巻き締まることとなり、拡開すなわち矢示H’方向に付勢力が発生する。一方、逆に、出力歯車11が矢示H’方向に回転するとき、復帰用コイルバネ60の一方の引っ掛け部60aは、同様に突堤部21cに、その回転を阻止される。そのため、復帰用コイルバネ60は巻き締まることとなり、拡開すなわち矢示H方向に付勢力が発生する。
【0052】
なお、出力歯車11が原点位置にある場合には、突堤部21cが、溝部11cの中溝部11fに嵌まり込むようになっている。この状態で復帰用コイルバネ60は、若干巻き締められた状態となっており、この復帰用コイルバネ60の力によって出力歯車11は図3の状態を保持する。なお、2つの大溝部11d,11eを他方で連通させる小溝部11gが設けられた区間に形成された突起部11mは、モータ4の暴走等による出力歯車11の過回転を防止するためのものとなっている。すなわち、出力歯車11が矢示H方向もしくは矢示H’方向に過回転しようとしても、突起部11mが復帰用コイルバネ60の端部を介して突堤部21cとがぶつかり、それ以上回転できないようになっている。
【0053】
なお、この構成により、停電後の復帰の際は、一旦、モータ4をどちらか一方向にフルステップ駆動する。すると、突起部11mが突堤部21cに衝突した状態で、モータ4がオーバーステップすることとなる。そして、モータ4のフルステップが終了した状態から、モータ4を所定のステップ数、反対方向に駆動することにより、出力歯車11を原点位置へ戻すことができる。
【0054】
このように、本実施の形態の駆動装置1では、出力軸6と一体的に回転する出力歯車11が、モータ4の駆動力によってどちらか一方に回転された場合、出力歯車11を原点位置へ復帰させる付勢力が働くこととなる。しかしながら、モータ4で駆動している場合は、復帰用コイルバネ60の拡開力がモータ4の駆動力より劣るため、出力軸6は、モータ制御によって駆動されることとなる。また、出力歯車11をどちらか一方へ回動させた状態でモータ4を一旦停止させた場合も、モータ4と出力歯車11との間に介在する各歯車が噛み合っているため、復帰用コイルバネ60の付勢力では、出力歯車11を原位置方向へ回転させられないものとなっている。
【0055】
すなわち、上述したようにこの原点復帰用の構成は、出力軸6を駆動した後の出力軸6の戻し動作に使用されるものとなっている。すなわち、モータ4で駆動した場合には、モータ4を逆回転し、連結歯車12と遊星歯車15,16の一方との係合が外れてモータ4と出力軸6との関係が断絶した状態となったとき、復帰用コイルバネ60の付勢力により、出力軸6を出力歯車11と一体的に元の位置まで戻す。また、操作レバー8を用いて手動で出力軸6を回転させた場合には、操作レバー8を離すことにより、復帰用コイルバネ60の拡開力(付勢力)が働き、出力軸6を出力歯車11と一体的に元の位置まで戻すようになっている。
【0056】
なお、出力軸6をモータ4の駆動力によりどちらか一方へ回転させた状態時に、停電が発生した場合には、操作レバー8を用いて出力軸6を原点位置側に戻そうとしても、各歯車が噛み合っていて戻らない可能性がある。しかしながら、操作レバー8を停電する直前に回動していた方向に回転させると、その力が出力歯車11から連結歯車12に伝達され、連結歯車12が回転する。すなわち、上述の方向への力は、噛み合った状態の連結歯車12と遊星歯車15,16の一方とを外す方向に働く。そのため、連結歯車12と遊星歯車15,16の一方の係合が外れ、出力軸6はモータ4に対しフリーとなる。その結果、復帰用コイルバネ60の付勢力が働いて、出力軸6を原位置に戻すことができる構成としている。
【0057】
このように構成された上述の実施の形態の洗浄タンク用栓部材の駆動装置1及び洗浄装置の動作について説明する。
【0058】
洗浄装置の一部となる駆動装置1は、モータ4の停止状態においては、2つの遊星歯車15,16が共に連結歯車12に係合しない位置(ニュートラル位置)となるように、揺動リンク17が配置されるように制御されている。すなわち、この駆動装置1では、揺動リンク17に設けられたマグネット43が磁気センサー44と対向する位置に来たときに、モータ4を停止させる制御となっている。そのため、揺動リンク17は、マグネット43が磁気センサー44と対向している状態で停止している。これによって、駆動装置1は、第3モードM3となっている。
【0059】
この状態から双方向回転可能なモータ4を、外部制御装置(図示省略)の制御により一方に駆動すると、以下に示すように、本実施の形態の洗浄タンク用栓部材の駆動装置1は、第3モードM3から大洗浄用の洗浄水を流す第1モードM1となる。すなわち、上述した第3モードM3状態から、モータ4に電流を供給すると、モータ4のロータ出力軸46cが一方に回転する。なお、第3モードM3から第1モードM1への動作の際には、出力軸6を駆動させるのに多大なトルクが必要となるため、モータ4の回転動作はゆっくりとしたものとなる。
【0060】
すると、ロータ出力軸46cに形成されたロータピニオン46eと係合している太陽歯車14が、図3において矢示A方向に回転する。太陽歯車14が矢示A方向に回転すると、揺動リンク17と太陽歯車14との間に磁気吸引力によるフリクションが発生しているため、揺動リンク17は、太陽歯車14の回転方向に対応する方向(矢示B方向)へ揺動する。これによって、揺動リンク17に回転自在に支承された遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を公転する。すなわち、遊星歯車15は、連結歯車12に近づく方向(矢示C方向)へ、一方遊星歯車16は、連結歯車12から遠ざかる方向(矢示D方向)へ移動する。
【0061】
なお、この太陽歯車14の回転は、太陽歯車14と常時係合している遊星歯車15,16に直接伝達されており、遊星歯車15は矢示E方向に、遊星歯車16は矢示F方向に、その太陽歯車14の回転によって自転する。すなわち、遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を自転しながら公転する。このように遊星歯車15が矢示C方向へ駆動され約15°程度移動すると、遊星歯車15は、連結歯車12に係合する。遊星歯車15のこの回転は、連結歯車12との係合を避けようとするものとなるが、公転力の方が強いため、遊星歯車15と連結歯車12とは係合を維持する。
【0062】
これによって、連結歯車12は、矢示G方向に回転し、この回転が出力歯車11に伝達され、出力歯車11が出力軸6と一体的に矢示H方向へ回転する。これによって、駆動装置1は、第1モードM1となる。なお、出力歯車11は、連結歯車12に対して両遊星歯車15,16が係合していない原点状態時、中溝部11f内にケーシング5側の突堤部21cが嵌まり込むと共に、復帰用コイルバネ60に対して何ら付勢力を発生させない状態となっている。しかしながら、出力歯車11が矢示H方向へ回転すると、出力歯車11の段部11hが復帰用コイルバネ60の引っ掛け部60aに引っ掛かり、復帰用コイルバネ60を巻き締める。なお、この復帰用コイルバネ60の付勢力(拡開力)は、モータ4のトルクより弱い力となっており、モータ4の駆動力によって出力歯車11は復帰用コイルバネ60の拡開力に抗して回転する。
【0063】
このようにして出力歯車11が、出力軸6と一体的に、復帰用コイルバネ60に付勢力を与えながら所定角度回転すると、栓部材3が所定量駆動され、大洗浄用の洗浄水が洗浄タンク2から流出される。なお、所定量の大洗浄用の洗浄水を流した後、一旦モータ4の駆動を停止する。このとき、復帰用コイルバネ60の付勢力によって出力軸6が原位置に戻ろうとするが、中間伝達部13の各歯車が互いに噛み合っており、この復帰用コイルバネ60の付勢力では原位置に戻れない。そこで、本実施の形態では、モータ4を停止させたすぐ後に、モータ4を逆方向に駆動し、駆動装置1を、原点位置である第3モードM3へ戻すこととなる。なお、このときの駆動は、それ程大きなトルクを必要としないので、モータ4の回転は速いものとなる。
【0064】
モータ4を逆回転させると、ロータ出力軸46cに形成されたロータピニオン46eと係合している太陽歯車14が、図3において矢示A’方向に回転する。太陽歯車14が矢示A’方向に回転すると、揺動リンク17が、上述したフリクションにより、太陽歯車14の回転方向に対応する方向(矢示B’方向)へ揺動する。これによって、揺動リンク17に回転自在に支承された遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を公転する。すなわち、遊星歯車15は、連結歯車12から遠ざかる方向(矢示C’方向)へ、一方遊星歯車16は、連結歯車12から近づく方向(矢示D’方向)へ移動する。これによって、遊星歯車15と連結歯車12との係合が外れる。このため、出力軸6とモータ4との関係が断絶され、出力軸6は復帰コイルバネ60の付勢力により出力歯車11と共に元の位置に戻る。
【0065】
また、この太陽歯車14の回転により、遊星歯車15は矢示E’方向に、遊星歯車16は矢示F’方向に、自転する。すなわち、遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を自転しながら公転する。このように遊星歯車16が矢示D’方向へ駆動され約15°程度移動すると、揺動リンク17に設けられたマグネット43が磁気センサー44に対向する位置に来る。すると、磁気センサー44がマグネット43の磁気を検知する。これによって、外部の制御装置は、揺動リンク17が両遊星歯車15,16を連結歯車12と離脱させた位置となったことを認識する。そして、外部制御装置がこのタイミングでモータ4を停止させることにより、駆動装置1は第3モードM3となる。
【0066】
なお、本実施の形態の駆動装置1を、この第3モードM3から小洗浄用の第2モードM2とする場合には、この第3モードM3状態からモータ4を逆方向に回転させる。このモータ4の逆回転の際も多大なトルクを要するので、ゆっくりした回転とさせる。すると、ロータ出力軸46cに形成されたロータピニオン46eと係合している太陽歯車14が、図3において矢示A’方向に回転する。太陽歯車14が矢示A’方向に回転すると、揺動リンク17が、上述したフリクションのため、太陽歯車14の回転方向に対応する方向(矢示B’方向)へ揺動する。これによって、揺動リンク17に回転自在に支承された遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を公転する。すなわち、遊星歯車15は、連結歯車12から遠ざかる方向(矢示C’方向)へ、一方遊星歯車16は、連結歯車12へ近づく方向(矢示D’方向)へ移動する。
【0067】
なお、この太陽歯車14の回転は、太陽歯車14と常時係合している遊星歯車15,16に直接伝達されており、遊星歯車15は矢示E’方向に、遊星歯車16は矢示F’方向に、その太陽歯車14の回転によって自転する。すなわち、遊星歯車15,16は、太陽歯車14の周囲を自転しながら公転する。このように遊星歯車16が矢示D’方向へ駆動され約15°程度移動すると、遊星歯車16は、連結歯車12に係合する。
【0068】
これによって、連結歯車12は、矢示G’方向に回転し、この回転が出力歯車11に伝達され、出力歯車11が出力軸6と一体的に矢示H’方向へ回転する。これによって、駆動装置1は、第2モードM2となる。すなわち、第3モードM3から第2モードM2に移行する際、出力歯車11の段部11jが復帰用コイルバネ60の引っ掛け部60bを引っ掛けながら復帰用コイルバネ60に付勢を与えつつ、出力歯車11が所定角度回転する。すると、栓部材3が所定量駆動され、小洗浄用の洗浄水が洗浄タンク2から流出される。なお、所定量の小洗浄用の洗浄水を流した後、一旦モータ4の駆動を停止する。このとき、復帰用コイルバネ60の付勢力によって出力軸6が原位置に戻ろうとするが、中間伝達部13の各歯車が互いに噛み合っており、この復帰用コイルバネ60の付勢力では原位置に戻れない。そこで、本実施の形態では、モータ4を停止させたすぐ後に、モータ4を逆方向に駆動し、駆動装置1を、原点位置である第3モードM3へ戻すこととなる。なお、第2モードM2から第3モードM3へ戻す際の動作については、上述した第3モードM3から第1モードM1への駆動と同様なものとなる。
【0069】
なお、本実施の形態の駆動装置1を使用して出力軸6を駆動させ、第1モードM1や第2モードM2となった際に停電となった場合、この駆動装置1の各歯車が噛み合ったままの状態となってしまう。このとき、手動で操作レバー8を、洗浄水の流れない原点位置、すなわち駆動装置1の第3モードM3に対応する位置に戻そうとしても、各歯車を動作させるための回転トルクがかなり大きいことから操作レバー8が動かない可能性が生じる。
【0070】
しかしながら、手動で操作レバー8を戻し方向ではなく、それぞれのモード方向、すなわち大洗浄側または小洗浄側にさらに回転させれば、その問題は解消される。すなわち、遊星歯車15が連結歯車12に係合した第1モードM1状態で、モータ4が停止してしまった場合、操作レバー8を大洗浄側に回動させる。すると、その力が、出力軸6と一体的に回転する出力歯車11から連結歯車12を介して遊星歯車15に伝達される。なお、このときの各歯車に伝達される力の方向は、出力歯車11が矢示H方向、連結歯車12が矢示G方向、遊星歯車15が矢示E方向となる。このように、出力軸6の回転力が伝達されて、遊星歯車15が矢示E方向への回転力を受けると、遊星歯車15は、連結歯車12から離れる。これによって、モータ4と出力軸6との関係がフリーとなり、手動で容易に操作レバー8を回動させることが可能となる。また、第2モードM2状態時に、停電した場合は、第2モードM2方向、すなわち小洗浄側に更に回転させれば、上述したのと同様にモータ4と出力軸6との関係がフリーとなり、手動で容易に操作レバー8を回動させることが可能となる。
【0071】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに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において種々変形実施可能である。例えば、本発明の洗浄タンク用栓部材の駆動装置1では、モータ4をステッピングモータで構成し、出力軸6の駆動量をそのステップ数で制御するようにしているが、他のモータ、例えばDCモータやACモータ等で構成してもよい。その場合、一方向回転モータとしたとき、輪列等によって太陽歯車14を双方向に回転できるように構成する。このような場合も含めてこの明細書では双方向回転可能なモータという。また、DCモータで構成する場合、出力軸6の駆動量を何らかの手段、例えば所定時間駆動するように制御したりすることにより、出力軸6の過回転という問題は生じないものとなる。
【0072】
また、上述の駆動装置1では、出力軸6と一体的に回転する出力歯車11と、2つの遊星歯車15,16との間に、遊星歯車15,16と係脱自在な連結歯車12が配置されているが、この連結歯車12を出力歯車11と兼用させることにより省略し、遊星歯車15,16を直接出力歯車11に係脱自在としても良い。また、逆に、出力歯車11と連結歯車12との間に歯車を介在させるようにしてもよい。さらに、上述の駆動装置1では、出力軸6を元の位置に戻すために、出力歯車11が回転すると、その回転した出力歯車11に原位置へ戻るための付勢力を与える復帰用コイルバネ60を設けたが、この復帰用コイルバネ60は省略してもよい。この場合、出力軸6を駆動した後、元の位置に戻すには、例えば、モータ4を逆方向に駆動して、揺動リンク17を逆側まで揺動し他方の遊星歯車15,16を連結歯車12に係合させ、モータ4の駆動力で出力軸6を逆側に駆動するようにすればよい。
【0073】
また、上述の駆動装置1では、太陽歯車14にマグネット58を埋設し、太陽歯車14と揺動リンク17のV字型金属部材56との間に発生する磁気吸引力によってフリクションを発生させることにより、確実に揺動リンク17を揺動させる構成となっている。すなわち、マグネット58が、太陽歯車14の自転に負荷を与える負荷付与手段となっている。しかしながら、この負荷付与手段としてのマグネットを2つの遊星歯車15,16の一方もしくは双方に設け、2つの遊星歯車15,16の一方もしくは双方の自転に負荷を与えるものとしても良い。このように構成しても、揺動リンク17は、フリクションのない状態よりも確実に揺動すると共に、ほぼ非接触で耐久性の良いものとなる。さらに、負荷付与手段としては、マグネット以外にバネ部材を利用するようにしても良い。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、太陽歯車に常時係合している2つの遊星歯車を揺動リンクの揺動によって連結歯車に係脱自在とし、これらの遊星歯車の一方を介してモータの駆動力を出力軸に伝達している。そのため、遊星歯車を共に連結歯車に近い位置に配置することが可能となり、スペースをコンパクトに活用することが可能となる。その結果、全体がコンパクトな構成の駆動装置とすることができる。
【0075】
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を有すると共に、揺動リンクの揺動もしくは遊星歯車の自転に対して磁気吸引力によって負荷を与える負荷付与手段を有している。そのため、太陽歯車等と揺動リンクとの間にはほぼ非接触な状態でフリクションが発生することによって、揺動リンクの揺動が確実なものとなり、信頼性の高い駆動装置となる。
【0076】
さらに、請求項3記載の発明によれば、2つの遊星歯車の双方が連結歯車と離脱位置にあることを検出可能な位置検知手段を有している。そのため、モータを停止する際に、確実に遊星歯車と連結歯車との係合を離脱させることができる。その結果、モータ停止時に出力軸とモータとの関係が断絶されていることとなり、モータのディテントトルクや中間伝達部の各歯車等の噛み合いの影響がなく、手動でも容易に出力軸を操作することが可能な装置となる。
【0077】
またさらに、請求項4記載の発明によれば、揺動リンクに備えたマグネットに対向配置された磁気センサーで揺動リンクの位置を検知することにより、2つの遊星歯車の双方と連結歯車とが離脱していることを検出するようになっている。そのため、請求項3記載の発明の効果に加えて、さらに各遊星歯車と連結歯車との離脱を確実かつ簡単に検知することのできる装置となる。
【0078】
また、請求項5記載の発明によれば、請求項1から4記載の効果、具体的には、少なくとも駆動装置がコンパクトという効果、加えてフリクションの耐久性が良好という効果、さらには手動への切り換えも容易という効果や出力軸とモータとの関係を確実に断絶可能という効果等を有するものとなる。そのため、駆動装置の配置部分の洗浄装置全体に占める割合を低減させることができ、さらには確実に動作をし耐久性の良い、信頼性の高い洗浄装置とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における洗浄タンク用栓部材の駆動装置を洗浄タンクに取り付けた例を一部模式的に示した平面図である。
【図2】図1に示した洗浄タンク用栓部材の駆動装置の内部構造を示した断面展開図である。
【図3】図2の洗浄タンク用栓部材の駆動装置を第1ハウジングを外した状態で矢示III方向から見た平面図である。
【図4】図2の洗浄タンク用栓部材の駆動装置の中間伝達部及び連結歯車並びに出力歯車の関係を示した図で、当該駆動装置が第1モードとなっている状態を表した図である
【図5】図2の洗浄タンク用栓部材の駆動装置の中間伝達部及び連結歯車並びに出力歯車の関係を示した図で、当該駆動装置が第2モードとなっている状態を示した図である。
【図6】従来の自動洗浄装置の駆動装置を示した内部構造図である。
【符号の説明】
1 駆動装置
2 洗浄タンク
3 栓部材
4 モータ
6 出力軸
12 連結歯車
13 中間伝達部
14 太陽歯車
15,16 遊星歯車
17 揺動リンク
24 固定軸(太陽歯車の回動支点)
26,27 揺動軸(各遊星歯車の回動支点)
43 マグネット(位置検知手段の一部)
44 磁気センサー(位置検知手段の一部)
58 マグネット(負荷付与手段)
M1 第1モード
M2 第2モード
M3 第3モード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving device and a cleaning device for a cleaning tank plug member that drives a plug member in a cleaning tank in which cleaning water is stored in a toilet bowl by a motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an automatic flushing water supply device that automatically flows the flushing water in the washing tank to the toilet bowl in one of two stages, large and small, by driving the open / close stopper in the washing tank with a motor. Various proposals have been made. For example, as shown in FIG. 6, a drive device for an automatic cleaning device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-311956 includes a housing 101, a motor 102 disposed in the housing 101, and an output shaft to which a drive gear 103 is fixed. 104 and an intermediate transmission unit 105 that transmits the driving force of the motor 102 to the driving gear 103.
[0003]
The output shaft 104 passes through the housing 101 and protrudes from the housing 101 on both sides. The output shaft 104 is rotationally driven in both directions by the rotational driving force of the motor 102. An operation handle (not shown) is attached to one side of the portion of the output shaft 104 that protrudes from the housing 101. On the other hand, the other end is projected into a cleaning tank (not shown). The intermediate transmission unit 105 forms a worm wheel 108 that meshes with a worm 107 fixed to the output shaft 102 a of the motor 102 on one side, a transmission gear 110 that forms a small gear 109 on the other side, and a small gear 109. A planetary gear 111 that engages and revolves around the small gear 109, and a connecting lever 112 that connects the small gear 109 and the planetary gear 111 so as to be rotatably engaged with each other.
[0004]
When the driving device configured as described above drives the motor 102, the driving force is transmitted from the worm 107 to the worm wheel 108, and the worm wheel 108 and the small gear 109 rotate integrally. Then, the planetary gear 111 engaged with the small gear 109 revolves (moves) around the small gear 109 according to the rotation direction of the small gear 109 and engages with the drive gear 103. As a result, the driving gear 103 receives the driving force of the motor 102 and rotates integrally with the output shaft 104, so that cleaning water for large cleaning flows out from the tank.
[0005]
Further, in this driving device, when the motor 102 is reversely rotated, the worm wheel 108 and the small gear 109 are integrally rotated in the reverse direction by the driving force. Then, the planetary gear 111 engaged with the small gear 109 revolves (moves) in the opposite direction with the reverse rotation of the small gear 109 and engages with the drive gear 103. As a result, the drive gear 103 receives the driving force of the motor 102 and rotates reversely integrally with the output shaft 104 so that the cleaning water for small cleaning flows out from the tank.
[0006]
As described above, in the drive device described above, the planetary gear 111 revolves around the small gear 109 in accordance with the rotation direction of the motor 102 and transmits the rotational force to the drive gear 103. Rotating force in both forward and reverse directions can be transmitted to the output shaft 104, and rotation in one direction can be used for large washing, and rotation in the other direction can be used for small washing. When the planetary gear 111 is stopped at a position where it does not engage with the drive gear 103, the relationship between the motor 102 and the output shaft 104 is cut off. Therefore, the operation lever for operating the output shaft 104 is free with respect to the motor 102, and the operation lever can be manually rotated to flow cleaning water for large cleaning or small cleaning.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The drive unit for the automatic cleaning device described above is configured such that the output shaft 104 can be rotated in both forward and reverse directions by the driving force of the motor 102, and the operation lever can be freely rotated with respect to the motor 102 when the motor is stopped. It has become. However, since this driving device is configured to swing the connecting lever 112 and engage the planetary gear 111 with the driving gear 103 by the rotation of the motor 102, the connecting lever 112 provided with the planetary gear 111 at the tip portion is provided. A space for swinging is required in the housing 101. For this reason, there is a problem that the entire apparatus is inevitably enlarged and cannot be made compact.
[0008]
In addition, when using a so-called link mechanism as described above, a friction (friction) mechanism is usually not provided between the center gear that rotates only (the small gear 109 in the above configuration) and the connecting lever 112. The rotation of the small gear 109 is not efficiently transmitted to the revolution of the planetary gear 111, and the planetary gear 111 only rotates and does not revolve. For this reason, the above-described driving device also has a friction mechanism (not shown) that causes appropriate friction between the coupling lever 112 and the small gear 109. However, since friction always occurs between the members during use, there is a problem that the durability of the members is impaired.
[0009]
An object of the present invention is to provide a compact structure for the drive device and the cleaning device for the cleaning tank plug member. Moreover, the objective of this invention is providing the drive device and washing | cleaning apparatus of the stopper member for washing tanks provided with the durable friction mechanism.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this object, the cleaning tank plug member driving device according to claim 1 of the present invention is engaged directly or via a gear or the like with an output shaft connected to the plug member in the cleaning tank. A coupling gear, a bidirectionally rotatable motor that drives the coupling gear, and an intermediate transmission unit disposed between the motor and the coupling gear, the intermediate transmission unit being driven by the rotational driving force of the motor A rotating sun gear, two planetary gears that are always engaged with the sun gear and revolve around the sun gear in both directions so as to be freely disengaged from the connecting gear, and each of the sun gear and the two planetary gears And a swing link for swinging the planetary gear about the sun gear, and rotating the motor in one direction to engage one of the planetary gears with the connecting gear to Drive power A first mode for transmitting to the shaft, a second mode for transmitting the driving force of the motor to the output shaft by engaging the other of the planetary gears with the connecting gear by rotating the motor in the other direction, and two planetary gears And a third mode in which the motor is stopped so that both of them are separated from the connecting gear.
[0011]
Therefore, if the positions of the two planetary gears are separated from each other in the circumferential direction and the distance from each planetary gear to the connecting gear is shortened, the distance traveled by the revolution of each planetary gear can be reduced. . Therefore, the space for swinging the planetary gears is small, and the configuration is compact.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a driving device for a cleaning tank plug member, wherein the driving gear is engaged with an output shaft connected to the plug member in the cleaning tank directly or via a gear, and the connecting gear. A bi-directionally rotatable motor to be driven, and an intermediate transmission unit disposed between the motor and the coupling gear. The intermediate transmission unit includes a sun gear that is rotated by the rotational driving force of the motor, and the sun gear. The two planetary gears that are always engaged with the gears and revolve around the sun gears in both directions to be freely engaged with and disengaged from the connecting gears, and the respective rotation fulcrums of the sun gears and the two planetary gears are connected. A swing link that swings the planetary gear about the sun gear, and load applying means that applies a magnetic attraction force to the swing of the swing link or the rotation of the planetary gear. Rotated to A first mode in which one of the planetary gears is engaged with the connecting gear and the driving force of the motor is transmitted to the output shaft, and the other of the planetary gears is engaged with the connecting gear by rotating the motor in the other direction. A second mode in which the driving force of the motor is transmitted to the output shaft, and a third mode in which the motor is stopped so that both of the two planetary gears are separated from the connecting gear. Therefore, in addition to the operation similar to the driving device for the cleaning tank plug member according to claim 1 described above, the link mechanism is required by the magnetic attraction force while making no contact between the sun gear or the planetary gear and the swing link. It is possible to give a good friction.
[0013]
Furthermore, the invention described in claim 3 is the position detecting device capable of detecting that at least two of the planetary gears are in the disengagement position with respect to the at least two planetary gears. Means are provided. Therefore, the motor can be stopped so that the relationship between the motor and the output shaft is disconnected and the output shaft is free from the motor.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the driving device for the cleaning tank plug member according to the third aspect, the position detecting means is composed of a magnet and a magnetic sensor arranged opposite to the magnet, and the magnet is oscillated. In preparation. Therefore, if the two planetary gears are in the disengagement position with respect to the connecting gear, if the magnet provided on the swing link and the magnetic sensor are opposed to each other, the position can be detected directly and reliably. Is possible.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cleaning tank plug member driving device according to any one of the first to fourth aspects, a cleaning tank for supplying cleaning water for cleaning a toilet, and the cleaning tank. And a stopper member that is operated by the driving device and discharges the washing water in the washing tank to the toilet bowl. Therefore, the cleaning device having the above-described effect of any one of claims 1 to 4 is obtained.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a driving device and a cleaning device for a cleaning tank plug member according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in FIG. 1, the cleaning device includes a driving device 1, a cleaning tank 2 for supplying cleaning water for cleaning a toilet (not shown), and a cleaning device 2 operated by the driving device 1. And a plug member 3 for discharging water to the toilet.
[0017]
The driving device 1 cleans the cleaning tank 2 by driving a plug member 3 using a floating ring (not shown) in the cleaning tank 2 with a motor 4 (see FIG. 2 for details) that can rotate in both directions. The irrigation water is used in a cleaning device that flows in a toilet bowl (not shown) in one of two levels, large and small. That is, in this drive device 1, by rotating the motor 4 in one direction, the first mode M1 for flowing cleaning water for large cleaning to the toilet, and by rotating the motor 4 in the other direction, And a second mode M2 for flowing wash water through the toilet (see FIGS. 4 and 5). As will be described later, in the drive device 1, the relationship between the output shaft 6 that drives the plug member 3 and the motor 4 is disconnected when not in use. Therefore, the output shaft 6 can be easily rotated manually without using the motor 4, and the rotated output shaft 6 is returned to the original position.
[0018]
The drive device 1 includes a casing 5 and an output shaft 6 that is rotatably inserted into the casing 5. The drive device 1 is attached to the inner wall of the cleaning tank 2 such that one end side of the output shaft 6 protrudes outside the cleaning tank 2 through an insertion hole 7 provided in the cleaning tank 2. An operation lever 8 for manually driving the plug member 3 is fitted into a portion of the output shaft 6 protruding from the cleaning tank 2. When the output shaft 6 is manually operated by the operation lever 8, the operation lever 8 is returned to the original position by a biasing force of a return coil spring 60 (see FIG. 2) described later. On the other hand, the urging force of the return coil spring 60 is also used for driving the output shaft 6 to the original position after being driven by the motor 4.
[0019]
Note that the other end side of the output shaft 6 protrudes toward the inside of the cleaning tank 2, and a chain 10 is connected to the end portion via a joint 9. Further, a stopper member 3 for covering a supply portion (not shown) for supplying cleaning water from the cleaning tank 2 to the toilet bowl is fixed to the tip of the chain 10. That is, the output shaft 6 is connected to the plug member 3 via the joint 9 and the chain 10. The driving device 1 according to the present embodiment supplies the washing water for large washing to the toilet bowl by rotating the output shaft 6 to one side by the driving force of the motor 4 to largely open the plug member 3. And a second mode M2 in which the wash water for small washing is supplied to the toilet by rotating the output shaft 6 to the other side and opening the plug member 3 small. In addition, when the motor 4 is stopped, the supply portion is completely blocked by the plug member 3, so that the third mode M <b> 3 in which the washing water in the washing tank 2 is prevented from flowing out.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, the drive device 1 includes a casing 5, an output shaft 6 that is rotatably inserted into the casing 5, an output gear 11 that rotates integrally with the output shaft 6, A coupling gear 12 engaged with the output gear 11, a bidirectionally rotatable motor 4 that drives the output shaft 6 by rotationally driving the coupling gear 12, and the motor 4 and the coupling gear 12 are disposed. An intermediate transmission portion 13. The intermediate transmission unit 13 is always engaged with a rotor pinion 46e formed on the rotor output shaft 46c of the motor 4 and is rotated by the rotational driving force of the motor 4, and the sun gear 14 is always engaged. At the same time, two planetary gears 15 and 16 that can be freely engaged with and disengaged from the connecting gear 12 by revolving around the sun gear 14 in both directions, and the respective rotation fulcrums of the sun gear 14 and the two planetary gears 15 and 16 are provided. The rocking link 17 is connected to the planetary gears 15 and 16 for rocking around the sun gear 14.
[0021]
The casing 5 is formed by abutting and fixing the first housing 18 and the second housing 19 which are case halves, and the output shaft 6 is connected to the first housing 18 and the second housing 19. Has come to penetrate. That is, the first housing 18 is formed with a support hole 20 through which the output shaft 6 is inserted and rotatably supported. The support hole portion 20 has a cylindrical portion 20a extending in the outer direction of the casing 5, a protruding portion 20b slightly protruding in the inner direction of the casing 5, and a rectangular cross section sandwiched between both the portions 20a and 20b. And a non-rotating portion 20c. On the other hand, the second housing 19 is provided with a support hole 21 at a position coaxial with the support hole 20 of the first housing 18. The support hole portion 21 includes a cylindrical portion 21 a that extends outward from the casing 5 and a hollow shaft portion 21 b that extends on the hollow shaft in the inner direction of the casing 5.
[0022]
A pier portion 21c is formed at the tip of the hollow shaft portion 21b so as to protrude into a fan shape of about 90 °. One end of a return coil spring 60 for forcibly returning the output gear 11 that rotates integrally with the output shaft 6 to the original position after the output gear 11 rotates is hooked on the jetty portion 21c. This is for causing the return coil spring 60 to exert a biasing force for returning the output gear 11 to the origin. In addition, this jetty part 21c is arrange | positioned so that it may enter in the groove part 11c formed in the output gearwheel 11 mentioned later. In the casing 5 formed in this way, the output shaft 6 is arranged so that both ends protrude from both the support holes 20 and 21.
[0023]
Further, as shown in FIG. 2, the first housing 18 has a fitting hole portion 23 for fitting and fixing one end of a fixed shaft 22 that rotatably supports the connecting gear 12, and rotation of the sun gear 14. A fitting hole 25 for fitting and fixing one end of the fixed shaft 24 serving as a fulcrum is provided. Further, the first housing 18 is a guide groove portion that serves as a rotation fulcrum of the two planetary gears 15 and 16 and is fitted with swinging shafts 26 and 27 that are swung by the swinging link 17 so as to be swingable. 28, 29. The other ends of the fixed shafts 22 and 24 are fitted into fitting holes 32 and 33 formed on the base plate 31 that is placed on the end of the cup-shaped motor case 30 of the motor 4 and also serves as a lid of the motor case 30. It is fixed. The other ends of the swing shafts 26 and 27 are fitted into guide groove portions 34 and 35 formed in the main plate 31 so as to be swingable.
[0024]
Further, the first housing 18 has four U-shaped engagement pieces 36 a, 36 b, 36 c, and 36 d that are engaging portions with the second housing 19.
[0025]
On the other hand, the second housing 19 is provided with fitting recesses 38 a and 38 b for fitting engagement protrusions 31 a and 31 b formed on the outer edge of the base plate 31 to position and fix the base plate 31 and the motor 4. Further, the second housing 19 is formed with a lead portion 41 for pulling out a lead wire 40 having one end connected to the motor terminal portion 39 of the motor 4 disposed inside the casing 5 to the outside of the casing 5. Yes. Further, the second housing 19 is formed with four engaging protrusions 42a, 42b, 42c, and 42d that are engaging portions with the first housing 18. Then, the U-shaped engaging pieces 36a, 36b, 36c, 36d of the first housing 18 are hooked on the engaging protrusions 42a, 42b, 42c, 42d of the second housing 19, respectively, and two places are fixed with screws. Thus, the first housing 18 and the second housing 19 are integrated to form the casing 5.
[0026]
In the casing 5 described above, the motor 4, the ground plate 31 that serves as a lid of the motor 4, each member that constitutes the intermediate transmission unit 13, the coupling gear 12, the output gear 11, and a part of the output shaft 6 A magnet 43 serving as position detecting means capable of detecting that both the planetary gears 15 and 16 are in the disengagement position with respect to the connecting gear 12 and a magnetic sensor 44 formed of a Hall element are disposed.
[0027]
The motor 4 is composed of a stepping motor capable of rotating in both directions, and is disposed on the second housing 19 side of the casing 5 as shown in FIG. The motor 4 includes a cup-shaped motor case 30, a stator 45 disposed in the motor case 30, a rotor 46 to which a rotor magnet 46a disposed opposite to the stator 45 is attached, and the rotor 46 is rotatable. It is mainly composed of a fixed shaft 47 to be supported.
[0028]
The motor case 30 is composed of a substantially circular bottom surface portion 30a and a substantially cylindrical side surface portion 30b extending from the outer peripheral edge portion of the bottom surface portion 30a. 31 fits in. As described above, the motor case 30 is positioned with respect to the casing 5 by fitting and fixing the base plate 31 to the second housing 19. Further, a part of the side surface portion 30 b is notched, and the motor terminal portion 39 is opened from the portion to the outside of the motor case 30.
[0029]
A substantially circular shaft fixing member 48 is disposed at the center of the bottom surface portion 30a, and one end of the fixing shaft 47 is fixed to a shaft fixing hole 48a formed at the center thereof. The other end of the fixed shaft 47 is fixed to a shaft fixing portion 49 formed on the base plate 31, and both ends of the fixed shaft 47 are supported by the base plate 31 and the bottom surface portion 30 a of the motor case 30. The shaft fixing portion 49 of the base plate 31 is a portion for transmitting the output of the rotor pinion 46e of the rotor 46 rotatably supported by the fixed shaft 47 to the intermediate transmission portion 13 disposed on the base plate 31. An open hole 49a for projecting the fixed shaft 47 to the outside space, a rising portion 49b formed so as to rise from a part of the edge of the open hole 49a, and an upper edge portion of the rising portion 49b And an eaves portion 49c formed so as to cover the open hole 49a. On the other hand, an urging spring 50 for urging the rotor 46 to the other end side of the fixed shaft 47, that is, the ground plane 31 side, is disposed in a portion where the fixed shaft 47 of the shaft fixing member 48 is fixed. The rotor 46 is always urged toward the eaves portion 49 c of the main plate 31 by the urging spring 50.
[0030]
The stator 45 disposed in the motor case 30 configured as described above includes a first stator 45a and a second stator 45b which are provided in an annular shape so that the rotor 46 is disposed on the inner periphery, and are overlapped in the axial direction. Are arranged and configured. Each of the stators 45a and 45b includes outer yokes 52a and 52b having comb-shaped pole teeth 51a and 51b, inner yokes 53a and 53b having comb-shaped pole teeth 51c and 51d, and a motor terminal portion 39. Coil bobbins 54a and 54b formed integrally with each other, and excitation coils 55a and 55b wound around the coil bobbins 54a and 54b, respectively. The exciting coils 55 a and 55 b are connected to the lead wire 40 through the motor terminal portion 39.
[0031]
The rotor 46 is integrated with an annular rotor magnet 46a, a cylindrical rotor output shaft 46c having an insertion hole 46b through which the fixed shaft 47 is inserted in the center, and an outer peripheral surface of the rotor output shaft 46c. It is comprised from the magnet attachment part 46d formed in this way. The rotor 46 is rotatably supported by the fixed shaft 47 by inserting the insertion hole 46 b through the fixed shaft 47.
[0032]
The rotor magnet 46a is opposed to the pole teeth 51a, 51b, 51c, 51d of the stator 45. The rotor magnet 46a is composed of a permanent magnet, and is magnetized with 10 poles alternately NS in the circumferential direction. For this reason, when power is sequentially supplied to the excitation coils 55a and 55b of the stator 45, the rotor 46 is rotated by the attraction / repulsion force generated by the magnetic force between the rotor magnet 46a and the stator 45. It has become.
[0033]
The rotor output shaft 46c is disposed so that one end side protrudes from an open hole 49a formed in the main plate 31. A rotor pinion 46e is formed at the protruding portion. The rotor pinion 46e meshes with the sun gear 14 serving as the first gear of the intermediate transmission portion 13 by using the open portion of the shaft fixing portion 49 of the main plate 31. Therefore, when the rotor 46 rotates, the rotation is transmitted to the sun gear 14 from the rotor pinion 46e. With this configuration, the rotational driving force of the motor 4 is transmitted to the connecting gear 12 via the intermediate transmission unit 13.
[0034]
Further, the ground plate 31 arranged so as to cover the motor case 30 of the motor 4 configured as described above covers the motor case 30 so as to open the rotor pinion 46e of the rotor output shaft 46c. The rotation center portion of the motor 4 has a shaft fixing portion 49 for fixing one end of the fixed shaft 47 of the motor 4 as described above. Engaging protrusions 31 a and 31 b are provided on the peripheral edge of the base plate 31. By fitting the engaging protrusions 31 a and 31 b into the fitting recesses 38 a and 38 b of the second housing 19, the base plate 31 is provided. The positioning is fixed to the second housing 19.
[0035]
The base plate 31 fixes the end portions of the fixed shaft 22 that supports the connecting gear 12 and the fixed shaft 24 that supports the sun gear 14. That is, the ground plane 31 has a fitting hole 32 for fixing the fixed shaft 22 and a fitting hole 33 for fixing the sun gear 14.
[0036]
Further, the main plate 31 has guide groove portions 34 and 35 for guiding one ends of the swing shafts 26 and 27 for supporting the planetary gears 15 and 16, respectively, and guides the revolution of the planetary gears 15 and 16. ing. A circuit board 59 is placed at a predetermined position on the ground plane 31. On this circuit board 59, there is disposed a magnetic sensor 44 formed of a Hall element as a position detecting means for detecting a position (neutral position) where both the planetary gears 15 and 16 do not engage with the connecting gear 12. Has been.
[0037]
The sun gear 14 is rotated by the rotational driving force of the motor 4 and revolves the planetary gears 15 and 16 by the rotational force. The sun gear 14 is rotatably supported on the fixed shaft 24. That is, the fixed shaft 24 is a pivot point of the sun gear 14. The sun gear 14 has an input tooth portion 14 a that meshes with the rotor output shaft 46 c and an output tooth portion 14 b that is always engaged with the two planetary gears 15 and 16. The input tooth portion 14a and the output tooth portion 14b are in a relationship of gears having different diameters that are coaxially arranged and integrally formed, and rotate integrally. Therefore, when the rotor output shaft 46c of the motor 4 rotates, the rotation is received by the input tooth portion 14a from the rotor pinion 46e, and the rotational force is transmitted to the two planetary gears 15 and 16 from the output tooth portion 14b. It has become. Note that two plate-shaped V-shaped metal members 56 and 57 constituting the swing link 17 are inserted through the fixed shaft 24 so as to sandwich the sun gear 14 therebetween.
[0038]
Then, on the side of the sun gear 14 facing the V-shaped metal member 56, quadrupole magnetization for generating a magnetic attractive force with the V-shaped metal member 56 when the sun gear 14 rotates. The magnet 58 is embedded. As a result, when the sun gear 14 rotates, a load is applied to the rotation by the magnetic attractive force, and magnetic friction occurs. That is, the magnet 58 serves as a load applying unit that applies a load to the rotation of the sun gear 14 by a magnetic attractive force. Therefore, when the sun gear 14 rotates, the swing link 17 swings in the rotation direction of the sun gear 14 due to friction with the V-shaped metal member 56. Note that this friction mechanism uses a magnetic attractive force, and the swing link 17 and the sun gear 14 are almost in non-contact. Therefore, the durability of each member is good.
[0039]
The two planetary gears 15 and 16 are rotatably supported by swing shafts 26 and 27 that connect two V-shaped metal members 56 and 57 constituting the swing link 17, respectively. In other words, the swing shafts 26 and 27 serve as the rotation fulcrums of the planetary gears 15 and 16, respectively. Each of the planetary gears 15 and 16 is always engaged with the sun gear 14, and the periphery of the sun gear 14 is reciprocated around the sun gear 14 by the swing of the swing link 17 by the rotation of the sun gear 14. It is free to engage with. In the driving device 1 of the present embodiment, the operation of driving the output shaft 6 by engaging the planetary gear 15 with the connecting gear 12 by the motor 4 rotating a predetermined number of steps in one direction is the first described above. The mode M1 is used for large washing. Further, the operation of driving the output shaft 6 by engaging the planetary gear 16 with the connecting gear 12 by rotating the motor 4 by a predetermined number of steps in the other direction is used for the small washing as the second mode M2 described above. ing. Furthermore, the state in which the motor 4 is stopped so that both the planetary gears 15 and 16 are in a position (neutral position) where both planetary gears 15 and 16 are disengaged from the connecting gear 12 is referred to as the third mode M3 described above.
[0040]
Each planetary gear 15, 16 has an input tooth portion 15 a, 16 a that is always engaged with the output tooth portion 14 b of the sun gear 14, and an output tooth portion 15 b that can be freely engaged with and disengaged from the input tooth portion 12 a of the connecting gear 12. 16b and shaft portions 15c, 16c. The both end surfaces of the shaft portions 15c and 16c of the planetary gears 15 and 16 slightly rub against the two V-shaped metal members 56 and 57 constituting the swing link 17, respectively. However, the planetary gears 15 and 16 are supported on the swing shafts 26 and 27 in a basically free state.
[0041]
As shown in FIGS. 4 and 5, the two planetary gears 15 and 16 are connected gears that are disengaged from each other at positions approximately 120 ° apart from the sun gear 14 that is the center of oscillation. They are arranged in a positional relationship such that 12 is sandwiched from both sides. Therefore, the planetary gears 15 and 16 have a small distance to the connecting gear 12, and only the swing link 17 needs to rotate 15 ° to engage the connecting gear 12 from the normal origin position (neutral position). . That is, the rotation angle of each planetary gear 15, 16 is about 30 ° from the position farthest away from the connection gear 12 to the engagement with the connection gear 12. Therefore, in the cleaning tank plug member drive device 1 of the present embodiment, the swing angle of the swing link 17 can be reduced, and there is no need to make a large space for swinging the swing link 17. . For this reason, the entire apparatus can be made compact. The angle of the arrangement position of the planetary gears 15 and 16 does not need to be particularly about 120 °, and may be changed depending on the specification mode. Further, the range of the revolution angle of the planetary gears 15 and 16 is not about 30 ° and may be variously changed.
[0042]
As shown in FIG. 4, when the planetary gear 15 configured as described above is driven in the counterclockwise direction (CCW direction) and the sun gear 14 is rotated in the direction indicated by the arrow A, the swing link 17 is moved. Along with swinging in the direction indicated by arrow B, the sun gear 14 revolves in the direction indicated by arrow B together with the swing shaft 26. As a result, the planetary gear 15 is engaged with the input tooth portion 12 a of the connecting gear 12. As a result, the connecting gear 12 rotates, and its operation is transmitted to the output shaft 6. This operation is the first mode M1 described above.
[0043]
As shown in FIG. 5, the planetary gear 16 drives the motor 4 clockwise (CW direction) and rotates the sun gear 14 in the direction indicated by arrow A ′. , And revolves in the direction of arrow B ′ together with the swing shaft 27. As a result, the planetary gear 16 is engaged with the input tooth portion 12 a of the connecting gear 12. As a result, the connecting gear 12 rotates, and its operation is transmitted to the output shaft 6. This operation is the second mode M2 described above.
[0044]
In addition, insertion holes 56a and 57a that are inserted through the fixed shaft 24 that supports the sun gear 14 are respectively provided in the central portions of the V-shaped metal members 56 and 57 that constitute the swing link 17. The insertion holes 56 a and 57 a are inserted through the fixed shaft 24. As described above, when the sun gear 14 rotates, the swing link 17 generates friction due to a non-contact magnetic attractive force between the swing gear 17 and the magnet 58 embedded in the sun gear 14. Therefore, the swing link 17 swings in the rotation direction about the fixed shaft 24 by the rotation of the sun gear 14.
[0045]
Further, swing shafts 26 and 27 for rotatably supporting the two planetary gears 15 and 16 are inserted and fixed to the two tip side portions of the V-shaped metal members 56 and 57, respectively. One end of the swing shaft 26 is movable in a guide groove portion 28 formed in the first housing 18 and the other end is freely movable in a guide groove portion 34 formed in the base plate 31. Further, one end of the swing shaft 27 is movable in a guide groove portion 29 formed in the first housing 18 and the other end is freely movable in a guide groove portion 35 formed in the base plate 31. With this configuration, the swing link 17 swings, and the planetary gears 15 and 16 revolve around the sun gear 14.
[0046]
The V-shaped metal member 57 disposed on the ground plate 31 side of the swing link 17 is formed such that one end portion protrudes from the V-shaped metal member 56 disposed on the first housing 18 side. . In the protruding portion of the V-shaped metal member 57, that is, in the portion further on the tip side than the position where the swing shaft 26 is inserted, both the planetary gears 15 and 16 are connected to the connecting gear 12 and the disengagement position (neutral position). ) Is provided with a magnet attaching portion 57b for attaching a magnet 43 serving as a position detecting means capable of detecting the presence of the magnet.
[0047]
On the other hand, a circuit board 59 on which a magnetic sensor 44 for detecting magnetism from the magnet 43 is disposed is placed on the ground plane 31 outside the track of the tip portion of the V-shaped metal member 57. The circuit board 59 is connected to an external control device by a lead wire 40. The magnetic sensor 44 is arranged at a position facing the magnet 43 attached to the swing link 17 when the swing link 17 is in a state where both the planetary gears 15 and 16 are separated from the connecting gear 12. Has been. Therefore, when the magnetic sensor 44 detects the magnetism from the magnet 43, it indicates that the swing link 17 is in a state where both the planetary gears 15 and 16 are separated from the connecting gear 12. Using this configuration, the driving device 1 of the present embodiment can detect and hold the third mode M3 described above. In the third mode M3, the planetary gears 15 and 16 are disengaged from the connecting gear 12, so that the motor 4 and the output shaft 6 are disconnected. With this configuration, the output shaft 6 can be easily manually rotated using the operation lever 8.
[0048]
The connecting gear 12 is engaged with a gear portion 11 b of an output gear 11 fixed to the output shaft 6 connected to the plug member 3 in the cleaning tank 2 via a joint 9 and a chain 10. The connecting gear 12 is rotatably supported on the fixed shaft 22, and is always engaged with the output gear 11 and the input gear 12 a detachably connected to the output gears 15 b and 16 b of the planetary gears 15 and 16. Output tooth portion 12b. The input tooth portion 12a and the output tooth portion 12b are in a relationship of gears having different diameters that are coaxially arranged and integrally formed, and rotate integrally. Therefore, when the planetary gears 15 and 16 are rotated while being engaged with the input tooth portion 12a, the input tooth portion 12a and the output tooth portion 12b are integrally rotated by the rotation, and the rotational force is transmitted to the output gear 11. It has become a thing.
[0049]
The output gear 11 is press-fitted and fixed to the output shaft 6, and rotates integrally with the output shaft 6. The output gear 11 includes a hollow shaft portion 11 a for press-fitting the output shaft 6 and a gear portion 11 b that is always engaged with the connecting gear 12. The shaft portion 11a and the gear portion 11b are integrally formed. Further, a groove 11c is formed on the entire circumference in the circumferential direction in the vicinity of the rotation center of the surface on one side of the gear portion 11b, that is, a position close to the shaft portion 11a. A return coil spring 60 having a biasing force for forcibly returning the output gear 11 to the home position when the output gear 11 rotates integrally with the output shaft 6 is disposed in the groove 11c. Yes.
[0050]
The groove portion 11c has two large groove portions 11d and 11e that are slightly wider than the lengths of the hook portions 60a and 60b formed at both ends of the return coil spring 60, and a width that allows the two large groove portions 11d and 11e to communicate with each other. It is formed by a narrow middle groove portion 11f and a narrower small groove portion 11g having a width that communicates the large groove portions 11d and 11e on the other side. As shown in FIG. 3, the step portion 11h serving as the outlet of the middle groove portion 11f on the large groove portion 11d side is one end of the return coil spring 60 when the output gear 11 rotates in the arrow H direction. The hook 60a is hooked and the hook 60a is moved in the direction indicated by the arrow H. On the other hand, the step portion 11j serving as the outlet of the middle groove portion 11f on the large groove portion 11e side hooks the other hook portion 60b serving as the other end of the return coil spring 60 when the output gear 11 rotates in the arrow H ′ direction. The hook portion 60b is moved in the direction indicated by the arrow H ′.
[0051]
When the output gear 11 rotates in the direction indicated by the arrow H, the other hooking portion 60b of the return coil spring 60 is a jetty portion 21c formed in the support hole portion 21 of the second housing 19 that has entered the groove portion 11c. The rotation is prevented. Therefore, the return coil spring 60 is wound and tightened, and an urging force is generated in the expanded or arrow H ′ direction. On the other hand, when the output gear 11 rotates in the direction indicated by the arrow H ′, one hooking portion 60 a of the return coil spring 60 is similarly prevented from rotating by the jetty portion 21 c. Therefore, the return coil spring 60 is wound and tightened, and an urging force is generated in the expansion direction, that is, the arrow H direction.
[0052]
When the output gear 11 is at the origin position, the jetty portion 21c is fitted into the middle groove portion 11f of the groove portion 11c. In this state, the return coil spring 60 is slightly wound, and the output gear 11 maintains the state shown in FIG. 3 by the force of the return coil spring 60. The protrusion 11m formed in the section provided with the small groove portion 11g that allows the two large groove portions 11d and 11e to communicate with each other is for preventing the output gear 11 from over-rotating due to the runaway of the motor 4 or the like. It has become. That is, even if the output gear 11 tries to over-rotate in the direction indicated by the arrow H or in the direction indicated by the arrow H ′, the protruding portion 11 m collides with the jetty portion 21 c via the end of the return coil spring 60 so that it cannot rotate any further. It has become.
[0053]
With this configuration, when returning after a power failure, the motor 4 is once fully driven in either direction. Then, the motor 4 will overstep in the state where the projection 11m collided with the jetty 21c. Then, after the full step of the motor 4 is completed, the output gear 11 can be returned to the origin position by driving the motor 4 in the opposite direction by a predetermined number of steps.
[0054]
As described above, in the drive device 1 according to the present embodiment, when the output gear 11 that rotates integrally with the output shaft 6 is rotated to either one by the driving force of the motor 4, the output gear 11 is moved to the origin position. The urging force to return will work. However, when driven by the motor 4, since the expanding force of the return coil spring 60 is inferior to the driving force of the motor 4, the output shaft 6 is driven by motor control. Even when the motor 4 is temporarily stopped in a state where the output gear 11 is rotated to one of them, the gears interposed between the motor 4 and the output gear 11 are engaged with each other, so that the return coil spring 60 is engaged. With this urging force, the output gear 11 cannot be rotated in the original position direction.
[0055]
That is, as described above, this configuration for returning to the origin is used for the return operation of the output shaft 6 after the output shaft 6 is driven. That is, when driven by the motor 4, the motor 4 is rotated in the reverse direction, the engagement between the connecting gear 12 and one of the planetary gears 15 and 16 is released, and the relationship between the motor 4 and the output shaft 6 is disconnected. At this time, the output shaft 6 is returned to the original position integrally with the output gear 11 by the urging force of the return coil spring 60. Further, when the output shaft 6 is manually rotated using the operation lever 8, when the operation lever 8 is released, the expanding force (biasing force) of the return coil spring 60 is actuated, and the output shaft 6 is moved to the output gear. 11 is returned to its original position.
[0056]
If a power failure occurs when the output shaft 6 is rotated to one of the directions by the driving force of the motor 4, each operation shaft 8 may be used to return the output shaft 6 to the origin position side. There is a possibility that the gears are engaged and do not return. However, when the operating lever 8 is rotated in the direction that was rotating immediately before the power failure, the force is transmitted from the output gear 11 to the connecting gear 12, and the connecting gear 12 rotates. That is, the force in the above-described direction acts in a direction to remove the meshed coupling gear 12 and one of the planetary gears 15 and 16. Therefore, one of the coupling gear 12 and the planetary gears 15 and 16 is disengaged, and the output shaft 6 becomes free with respect to the motor 4. As a result, the urging force of the return coil spring 60 works to return the output shaft 6 to the original position.
[0057]
The operation of the cleaning tank plug member driving device 1 and the cleaning device of the above-described embodiment configured as described above will be described.
[0058]
The drive device 1 that is a part of the cleaning device has a swing link 17 so that when the motor 4 is stopped, the two planetary gears 15 and 16 are not engaged with the connecting gear 12 (neutral position). Is controlled to be placed. That is, in this drive device 1, the motor 4 is controlled to stop when the magnet 43 provided on the swing link 17 comes to a position facing the magnetic sensor 44. Therefore, the swing link 17 is stopped with the magnet 43 facing the magnetic sensor 44. Thus, the driving device 1 is in the third mode M3.
[0059]
When the motor 4 capable of bidirectional rotation from this state is driven to one side under the control of an external control device (not shown), as shown below, the driving device 1 for the cleaning tank plug member of the present embodiment The first mode M1 in which the washing water for large washing flows from the three mode M3. That is, when a current is supplied to the motor 4 from the above-described third mode M3 state, the rotor output shaft 46c of the motor 4 rotates in one direction. In the operation from the third mode M3 to the first mode M1, a large amount of torque is required to drive the output shaft 6, so that the rotation operation of the motor 4 becomes slow.
[0060]
Then, the sun gear 14 engaged with the rotor pinion 46e formed on the rotor output shaft 46c rotates in the arrow A direction in FIG. When the sun gear 14 rotates in the direction indicated by the arrow A, friction due to the magnetic attractive force is generated between the swing link 17 and the sun gear 14, so the swing link 17 corresponds to the rotation direction of the sun gear 14. Swings in the direction (arrow B direction). As a result, the planetary gears 15 and 16 rotatably supported by the swing link 17 revolve around the sun gear 14. That is, the planetary gear 15 moves in a direction approaching the connecting gear 12 (arrow C direction), and the planetary gear 16 moves in a direction away from the connecting gear 12 (arrow D direction).
[0061]
The rotation of the sun gear 14 is directly transmitted to the planetary gears 15 and 16 that are always engaged with the sun gear 14. The planetary gear 15 is in the direction of arrow E and the planetary gear 16 is in the direction of arrow F. In addition, the sun rotates by the rotation of the sun gear 14. That is, the planetary gears 15 and 16 revolve while rotating around the sun gear 14. When the planetary gear 15 is driven in the direction indicated by the arrow C and moves about 15 ° in this way, the planetary gear 15 engages with the connecting gear 12. This rotation of the planetary gear 15 is intended to avoid the engagement with the connecting gear 12, but the revolving force is stronger, so the planetary gear 15 and the connecting gear 12 maintain the engagement.
[0062]
As a result, the connecting gear 12 rotates in the direction indicated by arrow G, the rotation is transmitted to the output gear 11, and the output gear 11 rotates integrally with the output shaft 6 in the direction indicated by arrow H. As a result, the driving device 1 enters the first mode M1. When the output gear 11 is in the origin state in which the planetary gears 15 and 16 are not engaged with the connecting gear 12, the jetty portion 21c on the casing 5 side is fitted in the middle groove portion 11f and the return coil spring is fitted. No urging force is generated with respect to 60. However, when the output gear 11 rotates in the direction indicated by the arrow H, the stepped portion 11h of the output gear 11 is caught by the hook portion 60a of the return coil spring 60, and the return coil spring 60 is tightened. The urging force (expanding force) of the return coil spring 60 is weaker than the torque of the motor 4, and the output gear 11 resists the expanding force of the return coil spring 60 by the driving force of the motor 4. Rotate.
[0063]
In this way, when the output gear 11 is rotated by a predetermined angle integrally with the output shaft 6 while applying a biasing force to the return coil spring 60, the plug member 3 is driven by a predetermined amount, and the cleaning water for large cleaning is supplied to the cleaning tank. 2 is discharged. In addition, after flowing a predetermined amount of cleaning water for large cleaning, the driving of the motor 4 is temporarily stopped. At this time, the output shaft 6 attempts to return to the original position by the urging force of the return coil spring 60, but the gears of the intermediate transmission portion 13 are engaged with each other, and the urging force of the return coil spring 60 cannot return to the original position. . Therefore, in the present embodiment, immediately after the motor 4 is stopped, the motor 4 is driven in the reverse direction, and the drive device 1 is returned to the third mode M3 that is the origin position. Since the driving at this time does not require such a large torque, the rotation of the motor 4 is fast.
[0064]
When the motor 4 is rotated in the reverse direction, the sun gear 14 engaged with the rotor pinion 46e formed on the rotor output shaft 46c rotates in the direction indicated by the arrow A 'in FIG. When the sun gear 14 rotates in the direction indicated by arrow A ′, the swing link 17 swings in the direction corresponding to the direction of rotation of the sun gear 14 (direction indicated by arrow B ′) due to the above-described friction. As a result, the planetary gears 15 and 16 rotatably supported by the swing link 17 revolve around the sun gear 14. That is, the planetary gear 15 moves in a direction away from the connecting gear 12 (arrow C ′ direction), and the planetary gear 16 moves in a direction approaching the connecting gear 12 (arrow D ′ direction). As a result, the planetary gear 15 and the coupling gear 12 are disengaged. For this reason, the relationship between the output shaft 6 and the motor 4 is cut off, and the output shaft 6 returns to the original position together with the output gear 11 by the urging force of the return coil spring 60.
[0065]
Further, the rotation of the sun gear 14 causes the planetary gear 15 to rotate in the direction of arrow E ′, and the planetary gear 16 rotates in the direction of arrow F ′. That is, the planetary gears 15 and 16 revolve while rotating around the sun gear 14. Thus, when the planetary gear 16 is driven in the direction indicated by the arrow D ′ and moved about 15 °, the magnet 43 provided on the swing link 17 comes to a position facing the magnetic sensor 44. Then, the magnetic sensor 44 detects the magnetism of the magnet 43. As a result, the external control device recognizes that the swing link 17 has reached the position where the planetary gears 15 and 16 are separated from the connecting gear 12. Then, when the external control device stops the motor 4 at this timing, the driving device 1 enters the third mode M3.
[0066]
When the driving device 1 of the present embodiment is changed from the third mode M3 to the second mode M2 for small cleaning, the motor 4 is rotated in the reverse direction from the third mode M3 state. Since a great amount of torque is required for the reverse rotation of the motor 4, the motor 4 is rotated slowly. Then, the sun gear 14 engaged with the rotor pinion 46e formed on the rotor output shaft 46c rotates in the direction of arrow A ′ in FIG. When the sun gear 14 rotates in the direction indicated by arrow A ′, the swing link 17 swings in a direction (arrow B ′ direction) corresponding to the rotation direction of the sun gear 14 due to the above-described friction. As a result, the planetary gears 15 and 16 rotatably supported by the swing link 17 revolve around the sun gear 14. That is, the planetary gear 15 moves in a direction away from the connecting gear 12 (arrow C ′ direction), while the planetary gear 16 moves in a direction approaching the connecting gear 12 (arrow D ′ direction).
[0067]
The rotation of the sun gear 14 is directly transmitted to the planetary gears 15 and 16 that are always engaged with the sun gear 14. The planetary gear 15 is in the direction of arrow E ′ and the planetary gear 16 is in the direction of arrow F. 'Rotate in the direction by rotation of the sun gear 14. That is, the planetary gears 15 and 16 revolve while rotating around the sun gear 14. When the planetary gear 16 is thus driven in the direction indicated by the arrow D ′ and moved by about 15 °, the planetary gear 16 is engaged with the connecting gear 12.
[0068]
As a result, the connecting gear 12 rotates in the direction indicated by arrow G ′, and this rotation is transmitted to the output gear 11, and the output gear 11 rotates integrally with the output shaft 6 in the direction indicated by arrow H ′. As a result, the driving device 1 enters the second mode M2. That is, when shifting from the third mode M3 to the second mode M2, the stepped portion 11j of the output gear 11 urges the return coil spring 60 while hooking the hook portion 60b of the return coil spring 60, while the output gear 11 Rotate a predetermined angle. Then, the plug member 3 is driven by a predetermined amount, and the cleaning water for small cleaning flows out from the cleaning tank 2. In addition, after flowing a predetermined amount of cleaning water for small cleaning, the driving of the motor 4 is once stopped. At this time, the output shaft 6 tries to return to the original position by the urging force of the return coil spring 60, but the gears of the intermediate transmission portion 13 are engaged with each other, and the urging force of the return coil spring 60 cannot return to the original position. . Therefore, in the present embodiment, immediately after the motor 4 is stopped, the motor 4 is driven in the reverse direction, and the drive device 1 is returned to the third mode M3 that is the origin position. The operation when returning from the second mode M2 to the third mode M3 is the same as the driving from the third mode M3 to the first mode M1 described above.
[0069]
In addition, when the output shaft 6 is driven using the drive device 1 of the present embodiment and a power failure occurs when the first mode M1 or the second mode M2 is established, the gears of the drive device 1 mesh with each other. It will be left as it is. At this time, even if the operation lever 8 is manually returned to the origin position where the washing water does not flow, that is, the position corresponding to the third mode M3 of the drive device 1, the rotational torque for operating each gear is considerably large. Therefore, the operation lever 8 may not move.
[0070]
However, the problem can be solved by manually rotating the operation lever 8 not in the return direction but in each mode direction, that is, the large washing side or the small washing side. That is, when the motor 4 is stopped in the first mode M1 state where the planetary gear 15 is engaged with the connecting gear 12, the operation lever 8 is rotated to the large washing side. Then, the force is transmitted from the output gear 11 that rotates integrally with the output shaft 6 to the planetary gear 15 via the connecting gear 12. At this time, the direction of the force transmitted to each gear is the arrow H direction for the output gear 11, the arrow G direction for the connecting gear 12, and the arrow E direction for the planetary gear 15. As described above, when the rotational force of the output shaft 6 is transmitted and the planetary gear 15 receives the rotational force in the direction of arrow E, the planetary gear 15 is separated from the connecting gear 12. Thereby, the relationship between the motor 4 and the output shaft 6 becomes free, and the operation lever 8 can be easily rotated manually. In addition, if a power failure occurs in the second mode M2, the motor 4 and the output shaft 6 are free from the relationship as described above by rotating further in the second mode M2, that is, the small washing side. The operation lever 8 can be easily rotated manually.
[0071]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the driving device 1 for the cleaning tank plug member of the present invention, the motor 4 is configured by a stepping motor and the drive amount of the output shaft 6 is controlled by the number of steps. You may comprise with a motor, an AC motor, etc. In that case, when it is set as a one-way rotation motor, it is comprised so that the sun gear 14 can be rotated bidirectionally by a wheel train etc. In this specification including such a case, it is called a bidirectionally rotatable motor. Further, in the case of a DC motor, the problem of excessive rotation of the output shaft 6 does not occur by controlling the drive amount of the output shaft 6 to be driven by some means, for example, a predetermined time.
[0072]
Further, in the above-described drive device 1, the connecting gear 12 that is detachably connected to the planetary gears 15, 16 is disposed between the output gear 11 that rotates integrally with the output shaft 6 and the two planetary gears 15, 16. However, the connecting gear 12 may be omitted by being used also as the output gear 11, and the planetary gears 15 and 16 may be directly engaged with and disengaged from the output gear 11. Conversely, a gear may be interposed between the output gear 11 and the connecting gear 12. Furthermore, in the above-described drive device 1, when the output gear 11 rotates to return the output shaft 6 to the original position, the return coil spring 60 that applies a biasing force to return the rotated output gear 11 to the original position is provided. Although provided, the return coil spring 60 may be omitted. In this case, in order to return to the original position after driving the output shaft 6, for example, the motor 4 is driven in the reverse direction, the swing link 17 is swung to the reverse side, and the other planetary gears 15, 16 are moved. The output shaft 6 may be driven to the opposite side by the driving force of the motor 4 by engaging with the connecting gear 12.
[0073]
In the drive device 1 described above, the magnet 58 is embedded in the sun gear 14, and friction is generated by the magnetic attraction force generated between the sun gear 14 and the V-shaped metal member 56 of the swing link 17. Thus, the swing link 17 is reliably swung. That is, the magnet 58 serves as a load applying unit that applies a load to the rotation of the sun gear 14. However, a magnet as the load applying means may be provided on one or both of the two planetary gears 15 and 16 to apply a load to the rotation of one or both of the two planetary gears 15 and 16. Even if comprised in this way, the rocking | fluctuation link 17 will rock | fluctuate reliably rather than the state without friction, and it will become a substantially non-contact and durable thing. Further, as the load applying means, a spring member may be used in addition to the magnet.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the two planetary gears that are always engaged with the sun gear can be engaged with and disengaged from the connecting gears by swinging the swinging link. The driving force of the motor is transmitted to the output shaft through one side. For this reason, both the planetary gears can be arranged at positions close to the connecting gear, and the space can be used in a compact manner. As a result, it is possible to obtain a drive device having a compact configuration as a whole.
[0075]
In addition, according to the invention described in claim 2, the load application means has the same effect as that of claim 1 and applies a load by a magnetic attraction force to the swing of the swing link or the rotation of the planetary gear. ing. Therefore, the friction is generated in a substantially non-contact state between the sun gear or the like and the swing link, so that the swing link is reliably swung and a highly reliable drive device is obtained.
[0076]
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, the position detecting means can detect that both of the two planetary gears are in the disengaged position with respect to the connecting gear. Therefore, when the motor is stopped, the engagement between the planetary gear and the connecting gear can be reliably released. As a result, the relationship between the output shaft and the motor is interrupted when the motor is stopped, and there is no influence of the detent torque of the motor or the meshing of each gear of the intermediate transmission part, and the output shaft can be easily operated manually. It becomes a device that can.
[0077]
Furthermore, according to the invention described in claim 4, both the two planetary gears and the connecting gear are detected by detecting the position of the swing link with a magnetic sensor disposed opposite to the magnet provided in the swing link. It is designed to detect the withdrawal. Therefore, in addition to the effect of the invention according to the third aspect, the device can further reliably and easily detect the separation of each planetary gear and the connecting gear.
[0078]
Further, according to the invention described in claim 5, the effect described in claims 1 to 4, specifically, the effect that at least the driving device is compact, the effect that the friction durability is good, and further, the effect to manual operation are achieved. The effect is that switching is easy and the relationship between the output shaft and the motor can be reliably cut off. For this reason, the ratio of the arrangement portion of the driving device to the entire cleaning device can be reduced, and further, the cleaning device can operate reliably and have good durability and high reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of an example in which a driving device for a cleaning tank plug member according to a first embodiment of the present invention is attached to a cleaning tank.
2 is a cross-sectional development view showing the internal structure of the drive device for the cleaning tank plug member shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a plan view of the cleaning tank plug member drive device of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow III with the first housing removed.
4 is a view showing a relationship among an intermediate transmission portion, a connecting gear, and an output gear of the driving device for the cleaning tank plug member shown in FIG. 2, and showing a state in which the driving device is in the first mode. is there
5 is a view showing a relationship among an intermediate transmission portion, a connecting gear, and an output gear of the driving device for the cleaning tank plug member shown in FIG. 2, and showing a state in which the driving device is in the second mode. is there.
FIG. 6 is an internal structure diagram showing a driving device of a conventional automatic cleaning device.
[Explanation of symbols]
1 Drive unit
2 Washing tank
3 plug members
4 Motor
6 Output shaft
12 Connecting gear
13 Intermediate transmission section
14 Sun gear
15,16 planetary gear
17 Swing link
24 fixed shaft (sun fulcrum pivot)
26, 27 Oscillation shaft (rotation fulcrum of each planetary gear)
43 Magnet (part of position detection means)
44 Magnetic sensor (part of position detection means)
58 Magnet (loading means)
M1 first mode
M2 second mode
M3 3rd mode