JP3939573B2

JP3939573B2 - Motor actuator

Info

Publication number: JP3939573B2
Application number: JP2002092665A
Authority: JP
Inventors: 崇人大山; 芳明寺田
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003289647A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば洗濯機の排水弁開閉機構の駆動源などとして使用可能なモータアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば洗濯機の排水弁開閉機構の駆動源として使用することができるモータアクチュエータの例として、本出願人の出願にかかる特開平１１−３２５２９５号公報記載のものが知られている。この公報記載の発明は、モータの回転力を、ワンウエイクラッチ機構によって予め定めた一方向のみの回転力として伝達することができるようにし、この一方向の回転力のみを排水弁開閉操作部に伝達するようにしている。排水弁を閉状態から開状態にするときは、出力軸の一方向への回転力をワンウエイクラッチ機構が排水弁に伝達して死点の手前で排水弁を全開状態とし、排水弁の負荷がワンウエイクラッチ機構を介してモータにかかった状態で全開状態を保持する。排水弁を開状態から閉状態にするときは、再びモータを起動して出力軸を一方向に回転させ、上記死点を越えた後は排水弁の負荷がワンウエイクラッチ機構を回転力伝達解除状態にして、排水弁の負荷によって閉位置への移動を可能にし、出力軸はモータの回転駆動力で回転させ、出力軸が１回転したところでモータを停止させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術にかかるワンウエイクラッチ機構は、コイルばねの締め付け力による摩擦力を利用して、回転駆動力を一方向にのみ伝達するようになっている。そのため、伝達することができる回転駆動力には限界があり、高負荷がかかる用途には利用することができない。例えば、洗濯機に組み込まれている遠心脱水機のブレーキをオン・オフする機構のモータアクチュエータとして上記従来技術にかかるモータアクチュエータを用いると、ワンウエイクラッチ機構に用いられているコイルばねに高負荷がかかり、コイルばねが破損するという問題がある。
【０００４】
また、駆動対象を一方向に駆動した後、駆動対象を原位置に復帰させる場合、すなわち、例えば洗濯機の排水弁において全開位置から全閉位置に復帰させる場合、排水弁自体の復帰力でワンウエイクラッチ機構を構成するコイルばねが緩んで、ワンウエイクラッチ機構による動力伝達が解除され、駆動対象が原位置に復帰する際に、コイルばねが摩擦抵抗となり、排水弁の全閉位置への戻り時間が遅くなるという難点がある。
【０００５】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、大きな負荷がかかる駆動対象であっても破損することなく一方向へ駆動することが可能であり、また、駆動対象が駆動対象自体の復帰力で戻る際に、円滑に戻ることができるモータアクチュエータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、モータからの回転力が伝達機構を介して出力部を備えた回転体に伝達され、この出力部に連結された外部負荷に抗して上記回転体を駆動するモータアクチュエータにおいて、伝達機構は、回転体に設けられた第１係合部に係合し、外部負荷に抗してこの回転体を回転させる第２係合部を有する伝達部材を有し、この伝達部材は、上記回転体と同軸の歯車であって、外周に上記モータからの回転力が伝達される歯部を有するとともに内周に上記第１係合部と上記第２係合部とが係合し第２係合部が第１係合部を押して上記回転体を回転駆動する係合部を有し、上記回転体の回転中心から半径方向に離間した位置に上記出力部が形成されて、回転体が１回転するうちの前半は第２係合部が第１係合部に係合して上記伝達部材によって上記回転体が駆動される係合区間となっており、上記回転体が１回転するうちの後半は上記回転体が外部負荷によって回転することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体が１回転するうちの後半は、モータによる非駆動区間となっていて、この非駆動区間は、回転体が外部負荷によって伝達部材の回転より早く回転し、第１係合部が第２係合部よりも先行することによって第１係合部および第２係合部が離間する離間区間となっていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体は同軸の歯車を有し、この同軸の回転体と歯車とに第１係合部と第２係合部がそれぞれ設けられ、第１係合部と第２係合部の、回転方向の合計の大きさが１８０°以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体には調速機構が連結されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体が１回転することを検知するためのカムとこのカムによってオン・オフされるスイッチ接点を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるモータアクチュエータの実施形態について説明する。本発明にかかるモータアクチュエータの用途は特定の用途に限定されるものではないが、図示の実施形態は、洗濯機の排水弁を開閉するモータアクチュエータとして構成されている。
【００１２】
図３において、モータアクチュエータは、所定の間隔をおいて互いに平行に結合された地板４０、中地板４２、上板４６を有していて、地板４０の下面側には駆動源であるモータ１０が固定されている。モータ１０は、ステータとロータを有し、ロータは出力軸１２を一体に有している。出力軸１２は地板４０を貫通して中地板４２にまで至っていて、適宜の軸受で回転自在に支持されている。出力軸１２には、地板４０、中地板４２間において小径歯車１４が一体に形成されている。
【００１３】
地板４０、中地板４２間にはまた４個の軸が支持されていて、これらの軸にはモータ１０からの回転力を出力部に伝達する減速伝達機構が組み込まれている。この減速伝達機構は、図１（ｃ）、図２、図３に示すように、一体に形成された大径歯車１６と小径歯車１８、一体に形成された大径歯車２０と小径歯車２２、一体に形成された大径歯車２４と小径歯車２６、一体に形成された大径歯車２８と小径歯車３０とを有してなる。上記大径歯車１６は上記小径歯車１４と噛み合い、以下、小径歯車１８と大径歯車２０、小径歯車２２と大径歯車２４、小径歯車２６と大径歯車２８の順に噛み合っている。そして上記小径歯車３０は、大径歯車からなる伝達部材３２と噛み合っている。この伝達部材３２も含めて上記減速伝達機構を構成している。
【００１４】
上記伝達部材３２は、回転体３４の下部に、回転体３４に対して相対回転可能に嵌められている。伝達部材３２と回転体３４の回転中心は共通であり、したがって、伝達部材３２は回転体３４と同軸の歯車からなる。回転体３４は、下端部が地板４０によって回転自在に支持されるとともに、上部が上板４６の軸受部によって回転自在に支持されている。回転体３４には、上板４６の上面側において、回転体３４の回転中心から半径方向に離間した位置に出力部３８が形成されている。出力部３８は駆動対象に連結されて駆動対象を駆動するものである。例えば出力部３８は洗濯機の排水弁開閉機構に連結され、出力部３８の半回転で排水弁を開き、残りの半回転で排水弁を閉じるようになっている。出力部３８と駆動対象とを直結してもよいし、出力部３８と駆動対象の間に連結部材を介在させ、出力部３８の回転運動を直線的な往復運動に変換して駆動対象に駆動力を伝達するようにしてもよい。
【００１５】
図１（ｃ）、図２に示すように、伝達部材３２と回転体３４の嵌合部において、回転体３４の外周部からはほぼ９０°の開き角度で第１係合部６２が半径方向外側に向かって突出形成されている。一方、伝達部材３２の内周面からは、ほぼ９０°の開き角度で第２係合部６４が半径方向内側に向かって突出形成されている。第１係合部６２は第２係合部６４の回転範囲内にあり、第１係合部６２と第２係合部６４の、回転方向の合計の大きさは１８０°以下になっている。モータ１０が起動されることによって伝達部材３２は図１（ｂ）、図２において反時計方向に回転駆動され、伝達部材３２の第２係合部６４が第１係合部６２を押して、回転体３４を反時計方向に回転駆動するようになっている。
【００１６】
図１（ｂ）、図３に示すように、回転体３４には、中地板４２、上板４６間において大径歯車４８、カム６６が一体に形成されている。上記カム６６は、回転体３４が１回転することを検出するためのもので、外周縁部の１箇所に、所定の開き角度で凹部が形成されている。カム６６の外周面にはＶ字形に折り曲げられてなる可動接片６８の先端部が、その弾性力で摺接している。カム６６はこれと接離する固定側接片と対をなすスイッチ７０を構成している。スイッチ７０は、上記カム６６のカム面に応じてオン・オフされる。具体的には、カム６６の凹部に可動接片６８の先端部が摺接しているときはスイッチ７０がオフとなり、それ以外の、カム６６の同心円弧部分に可動接片６８の先端部が摺接しているときはスイッチ７０がオンとなるように構成されている。
【００１７】
上記大径歯車４８は、調速機構６０に連結されている。調速機構６０は、大径歯車４８と噛み合う小径歯車５０と、小径歯車５０と一体に形成された大径歯車５２と、大径歯車５２と噛み合う小径歯車５４と、小径歯車５４と一体に高速回転してブレーキ力を発生するブレーキ機構５６を有してなる。調速機構６０は、回転体３４が高速で回転しようとするときにブレーキ力を発生して回転体３４の回転速度を一定に制御する。特に、回転体３４が原位置に復帰するとき、駆動対象からの負荷によって回転体３４および駆動対象が瞬時に原位置に復帰すると、衝撃力によって駆動対象およびモータアクチュエータがダメージを受けるおそれがある。そこで、調速機構６０の作用によって回転体３４の高速回転を抑制し、回転体３４および駆動対象の原位置への復帰をソフトにかつ円滑に行うようになっている。回転体３４および駆動対象の原位置への復帰動作については後で詳細に説明する。
【００１８】
次に、上記実施形態の動作について説明する。
図１は排水弁が閉である場合の各部の動作態様を示している。図１（ａ）において、回転体３４の回転角度が０°のとき、出力部３８の位置を下死点とし、回転体３４が１８０°回転して出力部３８が符号３８Ａで示す位置まで回転したときの位置を上死点とする。回転体３４の回転角度が０°のとき、図示されない駆動対象である排水弁が閉位置にある。このときスイッチ７０の可動接片６８がカム６６の凹部に落ち込んでスイッチ７０がオフになっているが、図１（ｂ）は、図示されないスタートスイッチが押され、あるいはスタート制御信号が出力されてモータ１０が駆動され、カム６６が僅かに反時計方向に回転して可動接片６８を押し、スイッチ７０をオンさせた状態を示している。スイッチ７０がオンした後は、上記スタートスイッチまたはスタート制御信号がオフになっても、上記スイッチ７０がオンすることによってモータ１０への通電が維持され、モータ１０は回転を維持する。
【００１９】
モータ１０の回転によって小径歯車１４から伝達部材３２に至る減速伝達機構が回転力を伝達し、伝達部材３２が図１（ｃ）に示すように半時計方向に回転駆動される。伝達部材３２が有する第２係合部６４の回転方向直前に回転体３４の第１係合部６２があり、第２係合部６４が第１係合部６２を押して回転体３４を図１（ａ）に示すように反時計方向に回転駆動する。回転体３４の回転に伴って出力部３８は円弧を描きながら上死点に向かって移動する。出力部３８に直接または間接に連結されている排水弁には負荷がかかっていて、この負荷に抗して出力部３８が駆動され、これによって排水弁が開かれる。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、回転体３４が１６０°回転して（約半回転して）上死点の手前までくると、排水弁は全開状態となり、この全開状態でモータ１０への通電が停止され、回転体３４の回転も停止する。このモータ１０への通電停止タイミングは、タイマによる制御で行ってもよいし、エンコーダによる回転角度検出、あるいは、カム６６にもう一つの検出部（図示の例では凹部）を形成してスイッチ７０をオフさせるようにしてもよい。
【００２１】
次に、排水が完了して再びモータ１０への通電制御が行われると、前述のようにして回転体３４は再び回転を開始する。回転体３４とともに出力部３８が移動して前記上死点を越えると、出力部３８には排水弁の負荷によって出力部３８を原位置に押し戻そうとする力が働いているため、この力によって回転体３４は原位置に向かって反時計方向に回転する。モータ１０の上記回転によって伝達部材３２も反時計方向に回転を続けるが、排水弁の負荷による回転体３４の回転速度が早いため、図５（ｃ）に示すように回転体３４の第１係合部６２が伝達部材３２の第２係合部６４よりも先行して時計方向に回転し、第１係合部６２と第２係合部６４とが離間する。回転体３４は上記の回転によって出力部３８を図５（ａ）に示すように下死点近くまで移動させ、排水弁を全閉状態にする。その後もモータ１０は回転し続け、伝達部材３２がほぼ１回転して伝達部材３２の第２係合部６４が回転体３４の第１係合部６２に追いついたとき、可動接片６８がカム６６の凹部に落ち込んでスイッチ７０がオフになることによってモータ１０の回転が停止する。
【００２２】
上記のように排水弁の負荷によって回転体３４が原位置に復帰するとき、前述の調速機構により復帰速度が抑制され、排水弁やモータアクチュエータにダメージを与えることなく回転体３４を円滑に原位置に復帰させ、排水弁を円滑に全閉状態に復帰させることができる。
【００２３】
再び排水するためにモータ１０に通電されると、モータ１０の回転によって回転体３４が反時計方向に回転駆動され、図１に示すように出力部３８が下死点を過ぎた後もスイッチ７０がオンすることによってモータ１０の回転が維持され、既に説明したように排水弁の開動作が行われる。
このようにして、回転体３４が１回転するうちの前半は、第２係合部６４が第１係合部６２に係合して伝達部材３２によって回転体３４が駆動され、第２係合部６４と第１係合部６２とが係合する係合区間となっている。また、回転体３４が１回転するうちの後半は、モータ１０による回転体３４の非駆動区間となっていて、この非駆動区間は、回転体３４が外部負荷である排水弁などの負荷によって回転し、第２係合部６４と第１係合部６２とが離間する離間区間となっている。
【００２４】
以上説明した実施形態によれば、伝達部材３２と回転体３４の追いかけ機構によって駆動対象を駆動するようにしたため、従来のようにバネを用いたワンウエイクラッチ機構を介して駆動対象を駆動するようにしたモータアクチュエータのように、高負荷がかかる駆動対象を駆動するとワンウエイクラッチ機構が破損するというような問題がなくなり、高負荷の駆動対象でも駆動することが可能になる。
【００２５】
また、駆動対象をその負荷に抗して駆動した後、原位置に復帰させるとき、上記伝達部材３２と回転体３４の追いかけ機構により、回転体３４の第１係合部６２が先行し、これを伝達部材３２の第２係合部６４が追いかけて第１係合部６２と第２係合部６４とが接触することはないため、伝達部材３２、回転体３４間に摩擦が生じることがなく、駆動対象を円滑に復帰させることができる。
【００２６】
本発明によれば、上記のように高負荷の駆動対象でも駆動することができるため、洗濯機の排水弁に限らず、それよりも高負荷の、例えば遠心脱水機用ブレーキ機構をオン・オフさせるためのモータアクチュエータとして使用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、回転体の回転中心から半径方向に離間した位置に出力部を形成し、上記回転体が１回転するうちの前半は、伝達部材に形成されていて外部負荷に抗し上記回転体を回転させる第２係合部を、上記回転体が有する第１係合部に係合させて上記伝達部材によって上記回転体を駆動する係合区間とし、上記回転体が１回転するうちの後半は回転体が外部負荷によって回転する区間としたため、高負荷の駆動対象でも駆動することが可能である。
また、駆動対象をその負荷に抗して駆動した後、原位置に復帰させるとき、上記回転体が先行し、これを伝達部材が追いかけて回転体と伝達部材とが接触することはないため、回転体と伝達部材との間に摩擦が生じることがなく、駆動対象を円滑に復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるモータアクチュエータの実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は上板より下の部分の平面図、（ｃ）は中地板より下の部分の平面図である。
【図２】上記実施形態の減速伝達機構部分を示す斜視図である。
【図３】上記実施形態の減速伝達機構から調速機構に至る部分を示す展開断面図である。
【図４】上記実施形態の別の動作態様を図１に準じて示す（ａ）は平面図、（ｂ）は上板より下の部分の平面図、（ｃ）は中地板より下の部分の平面図である。
【図５】上記実施形態のさらに別の動作態様を図１に準じて示す（ａ）は平面図、（ｂ）は上板より下の部分の平面図、（ｃ）は中地板より下の部分の平面図である。
【符号の説明】
１０モータ
３２伝達部材としての大径歯車
３４回転体
３８出力部
６２第１係合部
６４第２係合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor actuator that can be used as a drive source for a drain valve opening / closing mechanism of a washing machine, for example.
[0002]
[Prior art]
For example, as an example of a motor actuator that can be used as a drive source for a drain valve opening / closing mechanism of a washing machine, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-325295 according to the applicant's application is known. The invention described in this publication allows the rotational force of the motor to be transmitted as a rotational force in only one direction determined in advance by the one-way clutch mechanism, and transmits only the rotational force in one direction to the drain valve opening / closing operation unit. Like to do. When the drain valve is changed from the closed state to the open state, the one-way clutch mechanism transmits the rotational force in one direction of the output shaft to the drain valve so that the drain valve is fully opened before the dead point. The fully open state is maintained while being applied to the motor via the one-way clutch mechanism. When the drain valve is changed from the open state to the closed state, the motor is started again and the output shaft is rotated in one direction. After the dead point is exceeded, the load on the drain valve causes the one-way clutch mechanism to release the rotational force. Thus, the drain valve can be moved to the closed position by the load, the output shaft is rotated by the rotational driving force of the motor, and the motor is stopped when the output shaft rotates once.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The one-way clutch mechanism according to the prior art utilizes a frictional force generated by a tightening force of a coil spring to transmit a rotational driving force only in one direction. Therefore, there is a limit to the rotational driving force that can be transmitted, and it cannot be used for applications where a high load is applied. For example, when the motor actuator according to the above prior art is used as a motor actuator of a mechanism for turning on / off a brake of a centrifugal dehydrator incorporated in a washing machine, a high load is applied to a coil spring used in a one-way clutch mechanism. There is a problem that the coil spring is damaged.
[0004]
In addition, when the drive target is driven in one direction and then the drive target is returned to the original position, that is, for example, when the drain valve of the washing machine is returned from the fully open position to the fully closed position, the one-way is caused by the return force of the drain valve itself. When the coil spring that constitutes the clutch mechanism is loosened, the power transmission by the one-way clutch mechanism is released, and the drive object returns to its original position, the coil spring becomes a frictional resistance, and the return time to the fully closed position of the drain valve There is a drawback that it becomes slow.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and can be driven in one direction without being damaged even if a driving target is subjected to a large load. An object of the present invention is to provide a motor actuator that can return smoothly when the object returns with the return force of the drive object itself.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the rotational force from the motor is transmitted to the rotating body having the output unit via the transmission mechanism, and the motor drives the rotating body against the external load connected to the output unit. in the actuator, the transmission mechanism engages the first engagement portion provided on the rotating body, has a transfer member having a second engaging portion for rotating the rotary body against the external load, the transmission The member is a gear coaxial with the rotating body, and has a tooth portion to which the rotational force from the motor is transmitted on the outer periphery, and the first engagement portion and the second engagement portion are engaged on the inner periphery. The second engaging portion has an engaging portion that pushes the first engaging portion to rotationally drive the rotating body, and the output portion is formed at a position spaced radially from the rotation center of the rotating body. In the first half of the rotation of the rotating body, the second engaging portion engages with the first engaging portion and the transmission portion It has a engagement section in which the rotary body is driven by the second half of which the rotating body is rotated 1, characterized in that the rotating body is rotated by an external load.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second half of the rotation of the rotating body is a non-driven section by the motor, and the rotating body is transmitted by an external load in the non-driving section. The first engaging portion and the second engaging portion are separated from each other by rotating faster than the rotation of the member, and the first engaging portion precedes the second engaging portion. .
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the rotating body has a coaxial gear, and the first rotating portion and the second engaging portion are provided on the coaxial rotating body and the gear, respectively. The total size of the first engaging portion and the second engaging portion in the rotational direction is 180 ° or less.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a speed control mechanism is connected to the rotating body.
[0010]
The invention described in claim 5 is characterized in that, in the invention described in claim 1, it has a cam for detecting that the rotating body makes one rotation and a switch contact which is turned on / off by this cam.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a motor actuator according to the present invention will be described with reference to the drawings. Although the application of the motor actuator according to the present invention is not limited to a specific application, the illustrated embodiment is configured as a motor actuator that opens and closes a drain valve of a washing machine.
[0012]
In FIG. 3, the motor actuator includes a ground plane 40, a middle ground plane 42, and an upper plane 46 that are coupled in parallel with each other at a predetermined interval, and the motor 10 that is a drive source is disposed on the lower surface side of the ground plane 40. It is fixed. The motor 10 has a stator and a rotor, and the rotor has an output shaft 12 integrally. The output shaft 12 passes through the ground plate 40 and reaches the middle ground plate 42, and is rotatably supported by an appropriate bearing. A small-diameter gear 14 is integrally formed on the output shaft 12 between the main plate 40 and the intermediate plate 42.
[0013]
Four shafts are supported between the main plate 40 and the middle plate 42, and a deceleration transmission mechanism for transmitting the rotational force from the motor 10 to the output unit is incorporated in these shafts. As shown in FIGS. 1 (c), 2, and 3, the reduction transmission mechanism includes a large-diameter gear 16 and a small-diameter gear 18 that are integrally formed, a large-diameter gear 20 and a small-diameter gear 22 that are integrally formed, A large-diameter gear 24 and a small-diameter gear 26 that are integrally formed, and a large-diameter gear 28 and a small-diameter gear 30 that are integrally formed. The large-diameter gear 16 meshes with the small-diameter gear 14, and the small-diameter gear 18 and the large-diameter gear 20, the small-diameter gear 22 and the large-diameter gear 24, and the small-diameter gear 26 and the large-diameter gear 28 are meshed in this order. The small-diameter gear 30 meshes with a transmission member 32 that is a large-diameter gear. The speed reduction transmission mechanism is configured including the transmission member 32.
[0014]
The transmission member 32 is fitted to the lower part of the rotating body 34 so as to be rotatable relative to the rotating body 34. The rotation center of the transmission member 32 and the rotating body 34 is common, and therefore the transmission member 32 includes a gear coaxial with the rotating body 34. The rotating body 34 is rotatably supported at the lower end portion thereof by the base plate 40 and is rotatably supported at the upper portion thereof by the bearing portion of the upper plate 46. An output portion 38 is formed on the rotating body 34 at a position spaced apart from the center of rotation of the rotating body 34 in the radial direction on the upper surface side of the upper plate 46. The output unit 38 is connected to the drive target and drives the drive target. For example, the output unit 38 is connected to the drain valve opening / closing mechanism of the washing machine, and the drain valve is opened by half rotation of the output unit 38 and the drain valve is closed by the remaining half rotation. The output unit 38 and the drive target may be directly connected, or a connecting member is interposed between the output unit 38 and the drive target, and the rotational movement of the output unit 38 is converted into a linear reciprocating motion to drive the drive target. You may make it transmit force.
[0015]
As shown in FIGS. 1C and 2, in the fitting portion between the transmission member 32 and the rotating body 34, the first engaging portion 62 is in the radial direction at an opening angle of about 90 ° from the outer peripheral portion of the rotating body 34. It protrudes outward. On the other hand, from the inner peripheral surface of the transmission member 32, the second engaging portion 64 is formed to protrude radially inward at an opening angle of approximately 90 °. The first engagement portion 62 is within the rotation range of the second engagement portion 64, and the total size of the first engagement portion 62 and the second engagement portion 64 in the rotation direction is 180 ° or less. . When the motor 10 is activated, the transmission member 32 is driven to rotate counterclockwise in FIGS. 1B and 2, and the second engagement portion 64 of the transmission member 32 pushes the first engagement portion 62 to rotate. The body 34 is driven to rotate counterclockwise.
[0016]
As shown in FIGS. 1B and 3, the rotating body 34 is integrally formed with a large-diameter gear 48 and a cam 66 between the center plate 42 and the upper plate 46. The cam 66 is for detecting that the rotating body 34 makes one rotation, and a recess is formed at a predetermined opening angle at one place on the outer peripheral edge. A distal end portion of a movable contact piece 68 bent in a V shape is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cam 66 by its elastic force. The cam 66 constitutes a switch 70 that is paired with a fixed contact piece that is in contact with and away from the cam 66. The switch 70 is turned on / off according to the cam surface of the cam 66. Specifically, when the tip of the movable contact piece 68 is in sliding contact with the concave portion of the cam 66, the switch 70 is turned off, and the tip of the movable contact piece 68 is slid on the other concentric arc portion of the cam 66. The switch 70 is configured to be on when in contact.
[0017]
The large-diameter gear 48 is connected to a speed control mechanism 60. The speed regulating mechanism 60 includes a small diameter gear 50 that meshes with the large diameter gear 48, a large diameter gear 52 that is formed integrally with the small diameter gear 50, a small diameter gear 54 that meshes with the large diameter gear 52, and a high speed integrally with the small diameter gear 54. It has a brake mechanism 56 that rotates and generates a braking force. The speed regulating mechanism 60 generates a braking force when the rotating body 34 tries to rotate at a high speed, and controls the rotation speed of the rotating body 34 to be constant. In particular, when the rotating body 34 returns to the original position, if the rotating body 34 and the driving object are instantaneously returned to the original position due to a load from the driving object, the driving object and the motor actuator may be damaged by the impact force. Therefore, high speed rotation of the rotating body 34 is suppressed by the action of the speed adjusting mechanism 60, and the returning of the rotating body 34 and the driving target to the original position is performed softly and smoothly. The operation of returning the rotating body 34 and the drive target to the original position will be described in detail later.
[0018]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
FIG. 1 shows an operation mode of each part when the drain valve is closed. In FIG. 1A, when the rotation angle of the rotator 34 is 0 °, the position of the output unit 38 is the bottom dead center, the rotator 34 rotates 180 °, and the output unit 38 rotates to the position indicated by reference numeral 38A. The position at which this occurs is the top dead center. When the rotation angle of the rotator 34 is 0 °, a drain valve that is a driving target (not shown) is in the closed position. At this time, the movable contact piece 68 of the switch 70 falls into the recess of the cam 66 and the switch 70 is turned off. In FIG. 1B, a start switch (not shown) is pressed or a start control signal is output. The motor 10 is driven, the cam 66 is slightly rotated counterclockwise, the movable contact piece 68 is pushed, and the switch 70 is turned on. After the switch 70 is turned on, even if the start switch or the start control signal is turned off, the switch 10 is turned on to keep the motor 10 energized and the motor 10 maintains its rotation.
[0019]
As the motor 10 rotates, the reduction transmission mechanism from the small-diameter gear 14 to the transmission member 32 transmits the rotational force, and the transmission member 32 is driven to rotate counterclockwise as shown in FIG. There is a first engagement portion 62 of the rotating body 34 immediately before the rotation direction of the second engaging portion 64 of the transmission member 32, and the second engaging portion 64 pushes the first engaging portion 62 so that the rotating body 34 is shown in FIG. As shown in (a), it is rotated counterclockwise. As the rotating body 34 rotates, the output unit 38 moves toward the top dead center while drawing an arc. The drain valve connected directly or indirectly to the output unit 38 is loaded, and the output unit 38 is driven against the load, thereby opening the drain valve.
[0020]
As shown in FIG. 4 (a), when the rotating body 34 is rotated by 160 ° (approximately half a turn) and comes to a position before the top dead center, the drain valve is fully opened. The energization is stopped and the rotation of the rotating body 34 is also stopped. The timing of stopping energization of the motor 10 may be controlled by a timer, or the rotation angle is detected by an encoder, or another switch (a recess in the example shown in the figure) is formed on the cam 66 and the switch 70 is turned on. You may make it turn off.
[0021]
Next, when drainage is completed and energization control for the motor 10 is performed again, the rotating body 34 starts rotating again as described above. When the output unit 38 moves together with the rotating body 34 and exceeds the top dead center, a force is exerted on the output unit 38 to push the output unit 38 back to the original position by the load of the drain valve. Thus, the rotating body 34 rotates counterclockwise toward the original position. Although the transmission member 32 continues to rotate counterclockwise due to the rotation of the motor 10, the rotational speed of the rotating body 34 due to the load of the drain valve is fast, so the first engagement of the rotating body 34 as shown in FIG. The joining portion 62 rotates in the clockwise direction ahead of the second engaging portion 64 of the transmission member 32, and the first engaging portion 62 and the second engaging portion 64 are separated from each other. The rotating body 34 moves the output unit 38 to near the bottom dead center as shown in FIG. 5A by the above rotation, and the drain valve is fully closed. Thereafter, the motor 10 continues to rotate, and when the transmission member 32 rotates almost once and the second engagement portion 64 of the transmission member 32 catches up with the first engagement portion 62 of the rotating body 34, the movable contact piece 68 is camped. The rotation of the motor 10 stops when the switch 70 is turned off by dropping into the recess 66.
[0022]
As described above, when the rotating body 34 is returned to the original position by the load of the drain valve, the return speed is suppressed by the above-described speed control mechanism, and the rotating body 34 can be smoothly moved to the original position without damaging the drain valve or the motor actuator. The drain valve can be returned to the fully closed state smoothly.
[0023]
When the motor 10 is energized to drain again, the rotating body 34 is driven to rotate counterclockwise by the rotation of the motor 10, and the switch 70 remains after the output unit 38 has passed the bottom dead center as shown in FIG. Is turned on, the rotation of the motor 10 is maintained, and the drain valve is opened as described above.
Thus, in the first half of the rotation of the rotating body 34, the second engaging portion 64 is engaged with the first engaging portion 62, and the rotating member 34 is driven by the transmission member 32. This is an engaging section in which the portion 64 and the first engaging portion 62 are engaged. The second half of the rotation of the rotator 34 is a non-drive section of the rotator 34 by the motor 10, and this non-drive section is rotated by a load such as a drain valve where the rotator 34 is an external load. In addition, the second engaging portion 64 and the first engaging portion 62 are separated from each other.
[0024]
According to the embodiment described above, since the drive target is driven by the chasing mechanism of the transmission member 32 and the rotating body 34, the drive target is driven via the one-way clutch mechanism using a spring as in the prior art. As in the motor actuator described above, driving a driving object with a high load eliminates the problem of damaging the one-way clutch mechanism, and it is possible to drive a driving object with a high load.
[0025]
Further, when the object to be driven is driven against the load and then returned to the original position, the first engagement portion 62 of the rotating body 34 is preceded by the chasing mechanism of the transmission member 32 and the rotating body 34. Since the first engaging portion 62 and the second engaging portion 64 do not contact each other by the second engaging portion 64 of the transmitting member 32, friction may be generated between the transmitting member 32 and the rotating body 34. The driving object can be returned smoothly.
[0026]
According to the present invention, since it can be driven even with a high-load drive target as described above, the brake mechanism for a centrifugal dehydrator, for example, a centrifugal dehydrator having a higher load is not limited to the drain valve of the washing machine. It is also possible to use it as a motor actuator.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, the output portion is formed at a position spaced apart from the rotation center of the rotating body in the radial direction, and the first half of the rotation of the rotating body is formed in the transmission member and resists an external load. The second engaging portion that rotates the rotating body is engaged with the first engaging portion of the rotating body to be an engaging section in which the rotating body is driven by the transmission member, and the rotating body rotates once. Since the second half of the period is a section in which the rotator is rotated by an external load, it is possible to drive even a high-load drive target.
In addition, when the drive target is driven against the load and then returned to the original position, the rotating body is preceded, and the transmission member does not contact the rotating body and the transmission member. Friction does not occur between the rotating body and the transmission member, and the drive target can be returned smoothly.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show an embodiment of a motor actuator according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a plan view of a portion below an upper plate, and FIG. 1C is a portion below a center plate. It is a top view.
FIG. 2 is a perspective view showing a deceleration transmission mechanism portion of the embodiment.
FIG. 3 is a developed cross-sectional view showing a portion from the speed reduction transmission mechanism to the speed control mechanism of the embodiment.
4A and 4B show another operation mode of the embodiment according to FIG. 1. FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a plan view of a portion below an upper plate, and FIG. 4C is a portion below a center plate. FIG.
5A and 5B show still another operation mode of the embodiment according to FIG. 1. FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a plan view of a portion below the top plate, and FIG. 5C is a view below the center plate. It is a top view of a part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor 32 Large diameter gear 34 as transmission member Rotating body 38 Output part 62 1st engaging part 64 2nd engaging part

Claims

モータからの回転力が伝達機構を介して出力部を備えた回転体に伝達され、この出力部に連結された外部負荷に抗して上記回転体を駆動するモータアクチュエータにおいて、
上記伝達機構は、上記回転体に設けられた第１係合部に係合し、上記外部負荷に抗してこの回転体を回転させる第２係合部を有する伝達部材を有し、
上記伝達部材は、上記回転体と同軸の歯車であって、外周に上記モータからの回転力が伝達される歯部を有するとともに内周に上記第１係合部と上記第２係合部とが係合し第２係合部が第１係合部を押して上記回転体を回転駆動する係合部を有し、
上記回転体の回転中心から半径方向に離間した位置に上記出力部が形成されて、上記回転体が１回転するうちの前半は第２係合部が第１係合部に係合して上記伝達部材によって上記回転体が駆動される係合区間となっており、
上記回転体が１回転するうちの後半は上記回転体が外部負荷によって回転することを特徴とするモータアクチュエータ。In the motor actuator that the rotational force from the motor is transmitted to the rotating body including the output unit via the transmission mechanism, and drives the rotating body against the external load connected to the output unit,
The transmission mechanism includes a transmission member having a second engagement portion that engages with a first engagement portion provided in the rotating body and rotates the rotating body against the external load,
The transmission member is a gear coaxial with the rotating body, and has a tooth portion to which the rotational force from the motor is transmitted on the outer periphery, and the first engagement portion and the second engagement portion on the inner periphery. And the second engagement portion has an engagement portion that pushes the first engagement portion to rotationally drive the rotating body,
The output portion is formed at a position spaced apart from the rotation center of the rotating body in the radial direction, and the second engaging portion is engaged with the first engaging portion in the first half of the rotation of the rotating body. It is an engagement section in which the rotating body is driven by the transmission member,
A motor actuator characterized in that in the latter half of the rotation of the rotating body, the rotating body is rotated by an external load.

回転体が１回転するうちの後半は、モータによる非駆動区間となっていて、この非駆動区間は、回転体が外部負荷によって伝達部材の回転より早く回転し、第１係合部が第２係合部よりも先行することによって第１係合部および第２係合部が離間する離間区間となっている請求項１記載のモータアクチュエータ。 The latter half of the rotation of the rotating body is a non-drive section by the motor. In this non-drive section, the rotating body rotates faster than the transmission member by the external load, and the first engagement portion is the second. The motor actuator according to claim 1, wherein the motor actuator is a separation section in which the first engagement portion and the second engagement portion are separated from each other by preceding the engagement portion.

回転体は同軸の歯車を有し、この同軸の回転体と歯車とに第１係合部と第２係合部がそれぞれ設けられ、第１係合部と第２係合部の、回転方向の合計の大きさが１８０°以下である請求項１記載のモータアクチュエータ。 The rotating body has a coaxial gear, and the first engaging portion and the second engaging portion are provided on the coaxial rotating body and the gear, respectively, and the rotation direction of the first engaging portion and the second engaging portion is The motor actuator according to claim 1, wherein the total size of the motor actuator is 180 ° or less.

回転体には調速機構が連結されている請求項１記載のモータアクチュエータ。 The motor actuator according to claim 1, wherein a speed control mechanism is connected to the rotating body.

回転体が１回転することを検知するためのカムとこのカムによってオン・オフされるスイッチ接点を有する請求項１記載のモータアクチュエータ。 2. A motor actuator according to claim 1, further comprising a cam for detecting that the rotating body makes one rotation and a switch contact which is turned on / off by the cam.