JP6112901B2

JP6112901B2 - Positioning mechanism

Info

Publication number: JP6112901B2
Application number: JP2013033191A
Authority: JP
Inventors: 輝和泉; 敏明福島; 塩田　聡; 聡塩田; 前田　俊成; 俊成前田
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP2014163738A

Description

本発明は、指針式電子時計の電気−機械変換器として用いられる、ステップモータの構造に関する。更に詳しくは、ロータが所定の角度振幅で往復運動しながら出力歯車を一往復につき所定角度ずつ駆動するようにした揺動型ステップモータなどに用いられる位置決め機構に関する。 The present invention relates to a structure of a step motor used as an electromechanical converter of a pointer type electronic timepiece. More specifically, the present invention relates to a positioning mechanism used for an oscillating step motor or the like in which an output gear is driven by a predetermined angle per reciprocation while a rotor reciprocates with a predetermined angular amplitude.

指針式電子時計で一般的に用いられる２極に着磁された永久磁石を有するロータと、２極のステータと、１相のコイルとよりなるステップモータは、毎秒１回コイルに通電することで、ロータが駆動されて１８０度ずつ回転し、秒針、分針、時針につながる輪列を駆動するもので、低消費電力化や動作の信頼性などにおいてかなりの成功を収めている。このような指針式電子時計は、秒針の運針は１秒に１回ずつ行われる。しかし、時計のユーザーの中には、機械式時計のような、秒針が流れ動くように見える連続運針（スイープ運針と称することもある。１秒間に数回〜１０数回の小刻みの間欠運針であってもよい。）を好む層があり、近年その需要も増している。 A step motor composed of a permanent magnet magnetized in two poles, a two-pole stator, and a one-phase coil, which is generally used in a pointer type electronic timepiece, energizes the coil once per second. The rotor is driven and rotated 180 degrees to drive the train wheel connected to the second, minute, and hour hands, and has achieved considerable success in reducing power consumption and operational reliability. In such a pointer-type electronic timepiece, the second hand is moved once per second. However, some clock users, like mechanical clocks, have a continuous hand that seems to move and move (sometimes referred to as a sweep hand. With intermittent hand movements of several to several times per second. There is a group that likes it), and its demand is increasing in recent years.

一般的なステップモータを用いてそのような要求を満たすことは、駆動の時間間隔を短くし、秒針までの減速比を大きくすれば一応は実現できる。しかし、ロータは無視できない慣性能率を持ち、毎回の駆動ごとに加速されて輪列を駆動するが、余剰の運動エネルギーをロータの自由減衰振動の過程で捨てているので、駆動の頻度が増すと共に無駄になる消費エネルギーの比率が大きくなり、電源電池の消耗を早めることになる。 Satisfying such a requirement using a general step motor can be realized once the driving time interval is shortened and the reduction ratio up to the second hand is increased. However, the rotor has an inertia ratio that cannot be ignored, and it is accelerated every time it is driven to drive the train wheel. However, since the excess kinetic energy is discarded in the process of the rotor's free damping vibration, the frequency of driving increases. The ratio of wasted energy is increased, and the power battery is consumed quickly.

このような連続運針を行なう指針式電子時計のなかで、特に腕時計は、十分な電池寿命を持たせるために大型の電池を搭載せねばならず、時計の小型化や薄型化を図るには大きな支障があった。また、電池交換を不要にするために太陽電池等の発電機構を搭載することもあるが、上述の如く、一般的なステップモータを用いる連続運針の場合は消費電力が大きいため、腕時計に搭載できる発電機構では給電が十分ではなく、電池非交換式腕時計を実現するためには、大容量の大型の電池を搭載する必要があった。 Among these pointer-type electronic timepieces that perform such continuous hand movements, especially wristwatches must be equipped with large batteries in order to have a sufficient battery life, and this is a great way to reduce the size and thickness of watches. There was a problem. In addition, a power generation mechanism such as a solar battery may be mounted in order to eliminate the need for battery replacement. However, as described above, in the case of continuous operation using a general step motor, power consumption is large, so that it can be mounted on a wristwatch. In the power generation mechanism, power supply is not sufficient, and in order to realize a battery non-exchangeable wristwatch, it is necessary to mount a large-capacity large-sized battery.

特許文献１は送り爪部を持ったロータで２つの互いに噛み合った従動車を駆動させる揺動型ステップモータである。ロータの爪で駆動する従動歯車の逆転防止および位置決め機構として逆転止メ爪レバーが配置されている。これは、コイルに与えられたパルスによりロータが回転すると従動車が回転する際に必要である。この時、ロータは引き力と加えられたエネルギーがつりあった所まで回転して止まり、次の瞬間には引き力により従動歯車が戻されてしまう。この歯車が戻されてしまう現象はミスステップを誘発し安定動作を行ううえで取り除かなくてはいけない問題である。これを回避するために、ロータにより駆動された従動車の停止位置が安定動作点となるように、逆転止メ爪レバーの調整を行い、従動歯車の位置決めを行っていた。 Patent Document 1 is a swinging step motor for driving two driven vehicles engaged with each other by a rotor having a feed claw portion. A reverse rotation stopping claw lever is arranged as a reverse rotation prevention and positioning mechanism for the driven gear driven by the rotor claw. This is necessary when the driven vehicle rotates when the rotor rotates due to the pulse applied to the coil. At this time, the rotor rotates to a place where the pulling force and the applied energy are balanced and stops, and the driven gear is returned by the pulling force at the next moment. The phenomenon that the gear is returned is a problem that must be removed in order to induce a misstep and perform stable operation. In order to avoid this, the reverse rotation stop lever is adjusted and the driven gear is positioned so that the stop position of the driven vehicle driven by the rotor becomes the stable operating point.

特開昭５５−２０４６１号公報（第１図、第２図）Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-20461 (FIGS. 1 and 2)

ところが、特許文献１に示した従来技術では以下のような問題点が存在する。ツメの送りにより駆動される従動車は位置決め機構により安定位置を取っているが、位置決め機構が
従動車と接する部分の形状はほぼ左右対称の形状で設定され、正転方向および逆転方向での回転負荷はほぼ同一であった。本来負荷を小さくしたい正転方向にも回転を行う際の負荷が増えてしまうため、余計な消費電力を必要となってしまう。従って、正転側の駆動では出来るだけ負荷を小さくし、逆転側ではより強い力で位置決めを行うという両立が難しい関係の内容を、位置決め機構のみで簡易的に設定するのは非常に困難であった。
また、従動車を適正な安定位置で停止させるため、位置決め機構の位置を部品のバラツキに合わせ位置調整する必要があり、作業者の慣れや人の差により製品毎のバラツキが出てしまう点も問題である。
本発明は、ロータにより回転させられた従動車の位置決めを低負荷で行い、安定動作と低消費電力を可能とし、なおかつ位置調整が不要な連続運針用ステップモータ用の位置決め機構を提供することを目的とする。 However, the conventional technique shown in Patent Document 1 has the following problems. The driven vehicle driven by the claw feed takes a stable position by the positioning mechanism, but the shape of the portion where the positioning mechanism is in contact with the driven vehicle is set to be a substantially symmetrical shape, and rotates in the forward and reverse directions. The load was almost the same. Since the load at the time of rotating in the forward rotation direction in which the load is originally desired to be reduced increases, extra power consumption is required. Therefore, it is very difficult to simply set the contents of a relationship that is difficult to achieve both by reducing the load as much as possible on the forward rotation side and positioning with a stronger force on the reverse rotation side using only the positioning mechanism. It was.
In addition, in order to stop the driven vehicle at an appropriate stable position, it is necessary to adjust the position of the positioning mechanism according to the variation of the parts, and there is also a point that the variation from product to product occurs due to the operator's familiarity and differences between people. It is a problem.
It is an object of the present invention to provide a positioning mechanism for a stepping motor for continuous hand movement that performs positioning of a driven vehicle rotated by a rotor with a low load, enables stable operation and low power consumption, and does not require position adjustment. Objective.

本発明は、位置決め機構に関するものであり、変換器はコイル、ロータ、ステータにより構成され、ロータはカム部を有し２つの互いに噛み合った従動歯車を駆動することを特徴とする揺動型ステップモータに適用可能な位置決め機構に関するものである。 The present invention relates to a positioning mechanism, wherein a converter is composed of a coil, a rotor, and a stator, and the rotor has a cam portion and drives two meshed driven gears. The present invention relates to a positioning mechanism applicable to the above.

上記揺動型ステップモータは、さらに詳しくは、ロータが所定の角度振幅で往復しながら出力歯車を一往復につき所定角度ずつ駆動するようにした揺動型ステップモータである。 More specifically, the oscillating step motor is an oscillating step motor in which the output gear is driven by a predetermined angle for each reciprocation while the rotor reciprocates with a predetermined angular amplitude.

２つが互いに噛み合った歯車は、ロータカムに対し対称に配置されており、このうちのどちらか一方に歯車の位置決め機構を有している。この位置決め機構剛体部は従動車の両側に配置してもよい。また設置された剛体部は弾性部材により従動歯車に押さえつけられている状態となっている。本実施形態では弾性部材と剛体部を別部品で構成しに部品としているが剛体部の一部に弾性体を持った構成でも良い。 The two gears meshed with each other are arranged symmetrically with respect to the rotor cam, and one of them has a gear positioning mechanism. This positioning mechanism rigid body portion may be arranged on both sides of the driven vehicle. The installed rigid body is pressed against the driven gear by an elastic member. In the present embodiment, the elastic member and the rigid part are formed as separate parts, but the part may have an elastic body in a part of the rigid part.

本発明では、従動車の位置決めを行う剛体部を有しており、この剛体部と従動車に設置された従動歯車とが接する関係は剛体部を回転させる力のモーメントの腕の長さはＬ１＜Ｌ２となるようになっており、Ｌ１に対しＬ２の長さを非常に大きくとり歯車の回転方向への負荷は逆転方向に対して負荷が少ない構成となっている。
本発明の剛体部は剛体の頂点部と従動歯車が接触する点の接線の垂直成分と剛体部の頂点部の従動歯車との接点から回転中心方向へ向かう成分がなす角αを０°以上に設定している。このような設定とすることにより、強い衝撃が加わった際は逆転防止機構として働いていた剛体部が外れ部品の損傷を防ぐ。 In the present invention, the rigid body portion for positioning the driven vehicle is provided, and the relationship between the rigid body portion and the driven gear installed in the driven vehicle is that the length of the arm of the moment of force for rotating the rigid body portion is L1. <L2, and the length of L2 is very large with respect to L1, and the load in the rotational direction of the gear is small in the reverse direction.
In the rigid body portion of the present invention, the angle α formed by the component from the contact point between the vertex of the rigid body and the driven gear at the point where the driven gear contacts and the driven gear at the vertex of the rigid body portion toward the rotation center is set to 0 ° or more. It is set. By adopting such a setting, when a strong impact is applied, the rigid body portion that worked as the reverse rotation prevention mechanism is detached to prevent damage to the parts.

位置決め機構剛体部の側面は3段階の角度が異なった傾斜を有している。
この３段階の面を持つことにより従動車の回転により剛体部が押し上げられた際の位置決め機構として働く際の負荷を低減しロータの回転伝達が高い領域で使用できるため消費電力低減させることが可能である。 The side surface of the positioning mechanism rigid body portion is inclined at three different angles.
By having this three-stage surface, it is possible to reduce the load when working as a positioning mechanism when the rigid body part is pushed up by the rotation of the driven vehicle and to use in a region where the rotation transmission of the rotor is high, thus reducing power consumption. It is.

このような構成の位置決め機構にすることにより、正転方向の負荷を小さくしながらも従動歯車の位置決めを行うことが可能なため、従来よりも低消費電力で安定した動作を行うことができる。
また同時に、逆転方向の動きについては、回転負荷が重く軽衝撃が加わった際には逆転動作が出来ないため、衝撃に対し針がずれてしまうことがない。
さらには、強い衝撃が加わり従動車が逆転方向に回転させられてしまった際は、従動歯車に押し付けられている位置決め機構部が外れ部品の損傷はない。従って、位置決め機構部分の回転部分（具体的には軸部）に抵抗の少ない細いものを使用することができ、より低
消費電力化が可能で、かつ耐久性の高い機構とすることが可能となる。 By using the positioning mechanism having such a configuration, it is possible to position the driven gear while reducing the load in the forward rotation direction, and thus it is possible to perform a stable operation with lower power consumption than in the past.
At the same time, with respect to the movement in the reverse direction, the rotation load is heavy and the light cannot be reversed when a light impact is applied, so that the needle is not displaced with respect to the impact.
Furthermore, when a strong impact is applied and the driven vehicle is rotated in the reverse rotation direction, the positioning mechanism portion pressed against the driven gear is detached, and the parts are not damaged. Therefore, a thin part with less resistance can be used for the rotating part (specifically, the shaft part) of the positioning mechanism part, and it is possible to reduce the power consumption and to achieve a highly durable mechanism. Become.

本発明の位置決め機構を有した揺動型ステップモータで全体の構成を説明する全体図（実施形態構成図）Overall view for explaining the overall configuration of a swing type step motor having a positioning mechanism of the present invention (configuration diagram of an embodiment) 図１に記した断面線Ａの詳細断面図（実施形態構成図）Detailed sectional view of sectional line A shown in FIG. 1 (configuration diagram of the embodiment) 位置決め機構剛体部が従動歯車との接触点でのなす角αがα＞0および回転行う際の剛体部を回転させる力のモーメントの腕の長さを記した図（実施形態説明図）A diagram describing the arm length of the moment of force for rotating the rigid body portion when the angle α formed at the contact point of the positioning mechanism rigid body portion with the driven gear is α> 0 and rotation is performed (embodiment explanatory diagram) 位置決め機構の剛体部が従動歯車と接する面の拡大詳細図（実施形態説明図）Detailed enlarged view of the surface where the rigid body portion of the positioning mechanism contacts the driven gear (embodiment explanatory drawing) 位置決め機構剛体部が従動歯車との接触点でのなす角αがα≦0および回転行う際の剛体部を回転させる力のモーメントの腕の長さを記した図（実施形態説明図）Diagram showing the length of the arm of the moment of force for rotating the rigid body portion when the angle α formed at the contact point of the positioning mechanism rigid body portion with the driven gear is α ≦ 0 and rotating (embodiment explanatory diagram) ３０１ｃ面のみで構成した位置決め機構剛体部が従動歯車と接する際の拡大詳細図Magnification detail view when positioning mechanism rigid body part composed only of 301c surface contacts driven gear ３０１ｃ面と３０１ｂ面のみで構成した位置決め機構剛体部が従動歯車と接する際の拡大詳細図Magnification detail view when positioning mechanism rigid body part composed only of 301c surface and 301b surface is in contact with driven gear バランスウェイト部を位置決め機構剛体部に配置した際の実施図Implementation drawing when the balance weight part is placed on the rigid part of the positioning mechanism

実施形態の位置決め機構を配置した揺動型ステップモータの構成について説明する。
図１は、本実施形態の主要部分を示す平面図である。
モータ本体は、不図示のコイル、ステータとロータ５により構成され、ロータ５はカム部５０１を有し２つの互いに噛み合った従動車４Ａ,４Ｂの駆動を行う。 A configuration of the swing type step motor in which the positioning mechanism of the embodiment is arranged will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a main part of the present embodiment.
The motor body includes a coil, a stator (not shown), and a rotor 5, and the rotor 5 has a cam portion 501 and drives two driven vehicles 4 A and 4 B engaged with each other.

従動車４Ａ,４Ｂはそれぞれ、互いに噛み合う駆動車４０１Ａ，４０１Ｂと、ロータ５のカム部５０１により駆動される歯車４０２Ａ，４０２Ｂが軸４０３Ａ，４０３Ｂそれぞれに嵌め合わされ、軸４０３を中心に回転する構造となっている（図２参照）。互いに噛み合った従動車４Ａ,４Ｂは、ロータカム５０１に対し対称に配置されていて、ロータカム５０１が揺動動作を行い、歯車４０２Ａ，４０２Ｂを順次送ることで、従動車４Ａは矢印ｃの方向に、従動車４Ｂは矢印ｄの方向に送られる。従動車４Ｂは、不図示の指針を駆動するための輪列を駆動するが、その詳細は、本発明の本質部分ではないので、詳細記載は省略する。 The driven wheels 4A and 4B are structured such that the driving wheels 401A and 401B meshing with each other and the gears 402A and 402B driven by the cam portion 501 of the rotor 5 are fitted to the shafts 403A and 403B, respectively, and rotate around the shaft 403. (See FIG. 2). The driven vehicles 4A and 4B meshing with each other are arranged symmetrically with respect to the rotor cam 501, and the rotor cam 501 swings and sequentially sends the gears 402A and 402B, whereby the driven vehicle 4A is moved in the direction of the arrow c. The driven vehicle 4B is sent in the direction of arrow d. The driven vehicle 4B drives a train wheel for driving a pointer (not shown), but details thereof are not an essential part of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

一方の従動車４Ａには、歯車の位置決め機構３を有している。
位置決め機構３は、従動歯車４０２Ａに接し押さえつける位置決め機構剛体部３０１と、回転中心ｏを持った位置決め機構回転軸３０２を有し、位置決め機構回転軸３０２に位置決め機構剛体部３０１が嵌合している。１は弾性部材で、位置決め機構剛体部３０１に接し、位置決め機構剛体部３０１を従動歯車４０２Ａに押しつける力を与えている。通常は弾性部材１の押し付け力により位置決め機構剛体部３０１の位置が保たれている。２は、弾性部材を例えば後述の輪列受８や地板９に固定するための弾性部材固定部２である。
本実施例では、弾性部材１は板バネであるが、押付け力（付勢力）を与える部材であれば、いかなる部材でも良い。 One driven vehicle 4 A has a gear positioning mechanism 3.
The positioning mechanism 3 includes a positioning mechanism rigid body portion 301 that contacts and presses against the driven gear 402 A and a positioning mechanism rotation shaft 302 having a rotation center o. The positioning mechanism rigid body portion 301 is fitted to the positioning mechanism rotation shaft 302. . Reference numeral 1 denotes an elastic member that is in contact with the positioning mechanism rigid body portion 301 and applies a force to press the positioning mechanism rigid body portion 301 against the driven gear 402A. Normally, the position of the positioning mechanism rigid body 301 is maintained by the pressing force of the elastic member 1. Reference numeral 2 denotes an elastic member fixing portion 2 for fixing the elastic member to, for example, a train wheel bridge 8 and a main plate 9 described later.
In this embodiment, the elastic member 1 is a leaf spring, but any member may be used as long as it provides a pressing force (biasing force).

７は、機構回転規制部材であって、位置決め機構剛体部３０１の回転規制を行う部材である。位置決め機構剛体部３０１と機構回転規制部材７とは、通常時離間しているが、衝撃等により大きな力が加わった際に位置決め機構剛体部３０１と従動歯車４０２Ａとの噛み合いが外れ、位置決め機構剛体部３０１が付勢方向とは反対の矢印ｅ方向に回転した場合に回転規制を行い、位置決め機構剛体部３０１の過度な回転や弾性部材１の変形を防止する構造となっている。
なお、本実施例では、機構回転規制部材７は円柱状であるが、その形状は限定されない。 Reference numeral 7 denotes a mechanism rotation restricting member that restricts the rotation of the positioning mechanism rigid body portion 301. The positioning mechanism rigid body 301 and the mechanism rotation restricting member 7 are normally separated from each other. However, when a large force is applied by an impact or the like, the positioning mechanism rigid body 301 and the driven gear 402A are disengaged, and the positioning mechanism rigid body When the part 301 rotates in the arrow e direction opposite to the urging direction, the rotation is restricted, and the positioning mechanism rigid body part 301 is prevented from excessive rotation and deformation of the elastic member 1.
In the present embodiment, the mechanism rotation restricting member 7 has a cylindrical shape, but the shape thereof is not limited.

図２は、図１に示した断面線Ａの断面図であり本発明の主要構成部分である。位置決め機構３は、輪列受８と地板９に設置された軸受８０１，９０１により軸支されている。位置決め機構３の位置決め機構剛体部３０１は、弾性部材１により従動歯車４０２Ａに押しつけられる形で接している。通常の動作時（正転時）においても、従動歯車４０２Ａが回転し、その歯先が位置決め機構剛体部３０１を持ち上げる際の負荷は発生する。そこで、位置決め機構３の回転軸となっている位置決め機構回転軸３０２の摺動部分、具体的には軸受８０１，９０１で軸支されている軸受部３０２ａ、３０２ｂは、回転動作による摩擦を低減するためその径を極力細くし、摩擦抵抗の低減を行っている。
位置決め機構３の回転時の抵抗を減らすことは、従動車４Ａ，４Ｂの回転を行う負荷を減らすことが出来るため低消費電力化に繋がる。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the cross-sectional line A shown in FIG. 1 and is a main component of the present invention. The positioning mechanism 3 is pivotally supported by bearings 801 and 901 installed on the train wheel bridge 8 and the main plate 9. The positioning mechanism rigid body portion 301 of the positioning mechanism 3 is in contact with the driven gear 402 A by the elastic member 1. Even during normal operation (during forward rotation), the driven gear 402A rotates and a load is generated when the tooth tip lifts the positioning mechanism rigid body 301. Therefore, the sliding portion of the positioning mechanism rotating shaft 302 serving as the rotating shaft of the positioning mechanism 3, specifically, the bearing portions 302a and 302b supported by the bearings 801 and 901 reduce friction caused by the rotating operation. Therefore, the diameter is reduced as much as possible to reduce the frictional resistance.
Reducing the resistance during rotation of the positioning mechanism 3 can reduce the load for rotating the driven vehicles 4A and 4B, leading to lower power consumption.

なお、図２より明らかなように、位置決め機構３は重心位置が高いため非常に倒れやすく、組み込みにくい。そこで、位置決め機構３と弾性部材１は近くに配置されるような構成となるため、弾性部材固定部２の一部を位置決め機構３まで延伸し、位置決め機構３用の穴２ａを設置し、穴２ａに位置決め機構３を挿通する構造とした。このようにすることで、弾性部材固定部２は弾性部材１の固定だけでなく、位置決め機構回転軸３０２（すなわち、位置決め機構３）の倒れ防止を兼ねる構造としている。弾性部材固定部２に倒れ防止としての機能を持たせることで、追加の部品無しで組み立てやすさの向上を図っている。 As is clear from FIG. 2, the positioning mechanism 3 has a high center of gravity, so it is very easy to fall down and difficult to incorporate. Therefore, since the positioning mechanism 3 and the elastic member 1 are arranged close to each other, a part of the elastic member fixing portion 2 is extended to the positioning mechanism 3, and a hole 2a for the positioning mechanism 3 is installed. The positioning mechanism 3 is inserted into 2a. Thus, the elastic member fixing portion 2 has a structure that not only fixes the elastic member 1 but also serves to prevent the positioning mechanism rotating shaft 302 (that is, the positioning mechanism 3) from falling. By providing the elastic member fixing portion 2 with a function of preventing the collapse, the ease of assembly can be improved without additional parts.

なお、本実施例では、弾性部材固定部２に穴２ａを設置する構成とし倒れ防止を兼ねているが、倒れ防止用部材を別部品としても良い。
また、穴２ａでなくても、弾性部材固定部２に位置決め機構３が倒れないよう囲うような構成とすることで倒れ防止を行っても良い。 In the present embodiment, the hole 2a is installed in the elastic member fixing portion 2 to prevent falling, but the falling preventing member may be a separate part.
Moreover, even if it is not the hole 2a, you may prevent a fall by making it the structure which encloses the positioning mechanism 3 so that it may not fall in the elastic member fixing | fixed part 2. FIG.

ロータカム５０１により従動歯車４Ａおよび４Ｂは動力が伝達されるが、衝撃等により従動歯車４Ａおよび４Ｂが従動歯車の通常回転方向ｃとは逆方向に回転させられてしまう場合もある。従動歯車４Ａおよび４Ｂが逆転方向に回転してしまうと、ロータカム５０１と従動歯車４Ａおよび４Ｂとの駆動伝達開始位置が適性位置から大きく外れ、噛み合い伝達効率が悪くなりロータ５の回転負荷が増える要因となるため、消費電力が増えてしまう。低消費電力かつ安定動作を行うためには従動歯車４Ａの位置が必要以上に戻り過ぎないよう逆転方向の規制を行うことが必要である。従って、位置決め機構剛体部３０１は従動歯車４Ａの位置決めを行うことを主な目的としているが、従動歯車４Ａの通常回転方向ｃの位置決めを行うだけでなく、衝撃等により従動歯車４Ａが逆回転してしまった際は逆転動作防止機構としても機能するようになっている。 Power is transmitted to the driven gears 4A and 4B by the rotor cam 501, but the driven gears 4A and 4B may be rotated in a direction opposite to the normal rotation direction c of the driven gear due to an impact or the like. If the driven gears 4A and 4B rotate in the reverse rotation direction, the drive transmission start position between the rotor cam 501 and the driven gears 4A and 4B greatly deviates from the appropriate position, causing the mesh transmission efficiency to deteriorate and the rotational load of the rotor 5 to increase. Therefore, power consumption increases. In order to perform low power consumption and stable operation, it is necessary to regulate the reverse direction so that the position of the driven gear 4A does not return more than necessary. Therefore, the positioning mechanism rigid body portion 301 is mainly intended for positioning the driven gear 4A, but not only the positioning of the driven gear 4A in the normal rotation direction c but also the driven gear 4A is rotated in reverse by an impact or the like. If this happens, it also functions as a reverse operation prevention mechanism.

通常は、逆転防止の効果を得るようにするためには、特許文献１の従来技術のように弾性部材１の力を強くし位置決め機構剛体部３０１での従動車４Ａの押さえ込みを強くすることが考えられる。しかし、これでは逆転方向だけでなく従動歯車の通常回転方向ｃへの押さえ込み量も同時に増えてしまい、従動歯車４Ａを回転させるためのエネルギーを増やす必要があり、安定動作を行うためには消費電力が著しく上がってしまう状態で使用しなくてはならないこととなる。その問題を解決した構造について、図３、図４を用いて説明する。 Usually, in order to obtain the effect of preventing reverse rotation, the force of the elastic member 1 is increased as in the prior art of Patent Document 1, and the pressing of the driven vehicle 4A by the positioning mechanism rigid body 301 is increased. Conceivable. However, in this case, not only the reverse rotation direction but also the amount of pressing of the driven gear in the normal rotation direction c increases at the same time, and it is necessary to increase the energy for rotating the driven gear 4A. Will have to be used in a state where the remarkably rises. A structure that solves the problem will be described with reference to FIGS.

図３は、位置決め機構剛体部３０１と従動車４Ａとの接触状態について示した拡大平面図であり、図４は、図３における位置決め機構剛体部３０１と従動車４Ａの接触部をさらに拡大した平面図である。 FIG. 3 is an enlarged plan view showing a contact state between the positioning mechanism rigid body portion 301 and the driven vehicle 4A, and FIG. 4 is a plan view further expanding the contact portion between the positioning mechanism rigid body portion 301 and the driven vehicle 4A in FIG. FIG.

図３に示すように外部から衝撃等の負荷要因が加わり、従動車４Ａが矢印ｆ方向に逆転動作をしてしまった場合でも（図３に実線で示した状態）、弾性部材１の押力で位置決め機構剛体部３が従動車４Ａの従動歯車４０２Ａの歯と歯の間に、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する頂点部３０１Ａと、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する側面部３０１Ｂの二点間で左右非対称に接する形で入り込むことにより、従動歯車４０２の逆転動作を防止する構成とし上記問題を解決した。
すなわち、逆転時には、従動歯車４０２Ａの歯は頂点部３０１Ａによって食い止められ、それ以上逆転することが出来ず、従動車４Ａが逆転方向に回転することを防いでいる。 Even when a load factor such as an impact is applied from the outside as shown in FIG. 3 and the driven vehicle 4A reversely moves in the direction of the arrow f (the state indicated by the solid line in FIG. 3), the pressing force of the elastic member 1 The positioning mechanism rigid body portion 3 is located between the teeth of the driven gear 402A of the driven vehicle 4A, the apex portion 301A where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 are in contact, and the side surface where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 are in contact. The above problem was solved by adopting a configuration in which the reverse operation of the driven gear 402 is prevented by entering the portion 301B so as to be asymmetrically contacted between the two points.
That is, at the time of reverse rotation, the teeth of the driven gear 402A are stopped by the apex portion 301A and cannot be rotated any further, thereby preventing the driven vehicle 4A from rotating in the reverse rotation direction.

上記説明を、回転モーメントを用いて説明を行う。図３において、Ｌ２は従動車４Ａが正転駆動されている場合の位置決め機構剛体部３０１を回転させる力のモーメントの腕の長さであり、Ｌ１は逆転時の力のモーメントの腕の長さである。 The above description will be described using the rotational moment. In FIG. 3, L2 is the length of the arm of the moment of force for rotating the positioning mechanism rigid body portion 301 when the driven vehicle 4A is driven to rotate forward, and L1 is the length of the arm of the moment of force at the time of reverse rotation. It is.

本実施形態では、位置決め機構剛体部３０１を回転させる力のモーメントの腕の長さはＬ１＜Ｌ２となるようになっており、Ｌ１に対しＬ２の長さを非常に大きくとり従動歯車４０２Ａの通常回転方向ｃへの負荷は、逆転方向に対して負荷が非常に少ない構成であり、位置決め機構３の通常回転方向ｃへの回転エネルギーが少なくすることが出来るため低消費電力化が可能となる。 In the present embodiment, the length of the arm of the moment of force for rotating the positioning mechanism rigid body portion 301 is L1 <L2, and the length of L2 is very large with respect to L1, and the length of the driven gear 402A is normal. The load in the rotation direction c has a very small load in the reverse rotation direction, and the rotational energy in the normal rotation direction c of the positioning mechanism 3 can be reduced, so that power consumption can be reduced.

また、同じ大きさの力が従動車４Ａに入力された場合は、正転方向は回転がしやすく、逆転方向は回転がしにくくなる。従って、万が一衝撃等により逆転方向へ力が加わった際でも、従動車４Ａの逆転防止機構として使用することが可能となり、位置決め機構としての機能だけでなく従動車４Ａの逆転方向への回転を抑止することができるため、より安定した駆動が可能となっている。 Further, when forces of the same magnitude are input to the driven vehicle 4A, the forward rotation direction is easy to rotate, and the reverse rotation direction is difficult to rotate. Therefore, even when a force is applied in the reverse rotation direction due to an impact or the like, it can be used as a reverse rotation prevention mechanism for the driven vehicle 4A, and not only functions as a positioning mechanism but also prevents the rotation of the driven vehicle 4A in the reverse rotation direction. Therefore, more stable driving is possible.

位置決め機構剛体部３０１と従動車４Ａの逆転防止機構について、図５も加えてさらに詳細に説明を行う。図５は、従来取られていた構造について説明を行うための平面図である。 The positioning mechanism rigid body 301 and the reverse rotation prevention mechanism for the driven vehicle 4A will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view for explaining the structure conventionally taken.

頂点部３０１Ａの接線から垂直に向かう線分ａと、頂点部３０１Ａの接点から位置決め機構回転中心ｏに引いた線分ｂがなす角をαとする。図５に示すように通常位置決め機構剛体部３と従動車４Ａとが逆転防止機構として機能させる場合のなす角αは０°もしくは０°よりもマイナス方向での設定とすることで、位置決め機構剛体部３と従動車４Ａの接触点頂点部３０１Ａと従動歯車４０２で回転させる力の腕のモーメントＬ１は力が加われば加わるほど従動車４Ａに噛み込む状態になっている。このように噛み込ませることができれば確実に逆転防止機構として働かせることが可能であることから、位置決め機構剛体部３に噛み込こませることにより従動車４Ａを完全にロックさせるのが一般的である。 Let α be the angle formed by the line segment a that goes vertically from the tangent line of the apex 301A and the line b that is drawn from the contact point of the apex 301A to the positioning mechanism rotation center o. As shown in FIG. 5, the angle α formed when the normal positioning mechanism rigid body portion 3 and the follower vehicle 4A function as a reverse rotation prevention mechanism is set to 0 ° or a negative direction from 0 °, whereby the positioning mechanism rigid body The moment L1 of the arm of the force rotated by the contact point apex 301A and the driven gear 402 between the portion 3 and the driven vehicle 4A is in a state of being bitten by the driven vehicle 4A as the force is applied. If it can be engaged in this way, it can be surely acted as an anti-reverse mechanism, so that it is common to completely lock the driven vehicle 4A by engaging the positioning mechanism rigid body part 3. .

しかしながら、従動歯車４０２を位置決め機構剛体部３を噛み込む設定してしまうと、力が加われば加わるほど位置決め機構剛体部３と従動車４Ａの歯部が噛み込むようになるため、従動車４Ａの噛み込みに位置決め機構剛体部３を支持している軸部や歯車の歯部に大きな衝撃が加わった際も考慮し強化する必要があり、強度不足の場合は衝撃力に耐えられず、変形、もしくは最悪の場合、破壊されてしまう。そのため、破壊状態を防ぐために位置決め機構３の回転中心の軸受部３０２ａ，ｂを太くし、従動歯車４０２Ａの歯車自体も強化する必要があるが、結果として、摺動の負荷が増え消費電力が上がってしまう。
この結果、位置決め機構剛体部３０１では低消費電力化のため、摺動抵抗を減らすために摺動軸を細くする、あるいは従動歯車歯部を細くするといったことがことは出来ない点が問題であった。 However, if the driven gear 402 is set to bite the positioning mechanism rigid body portion 3, the more the force is applied, the more the positioning mechanism rigid body portion 3 and the tooth portion of the driven vehicle 4A are bitten. It is necessary to consider and reinforce when a big impact is applied to the shaft part and gear tooth part supporting the positioning mechanism rigid body part 3 for biting. Or in the worst case, it will be destroyed. Therefore, in order to prevent a broken state, it is necessary to thicken the bearings 302a and 302b at the rotation center of the positioning mechanism 3 and strengthen the gear itself of the driven gear 402A, but as a result, the sliding load increases and the power consumption increases. End up.
As a result, the positioning mechanism rigid body portion 301 has a problem in that it cannot reduce the sliding shaft or reduce the driven gear tooth portion in order to reduce sliding resistance in order to reduce power consumption. It was.

本発明の逆転防止機構の機能では、摺動負荷、部品の破壊を起こしてしまうという課題についても解決している。図４で示すように、位置決め機構剛体部３０１と従動車４Ａとが逆転防止機構として機能させる場合のなす角αを設定しているが、このなす角αを０°以上に設定するというのは非常に重要である。本実施形態では、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３が接する頂点部３０１と従動歯車４０２の接線の垂直に向かう線分ａと、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する頂点部３０１Ａと従動歯車４０２Ａの接点から位置決め機構回転中心ｏに引いた線分ｂとでなす角度αを従動歯車と剛体部の摩擦係数で得られる摩擦角よりも設定する角度を小さくすることにより逆転防止させている。 The function of the reverse rotation prevention mechanism of the present invention solves the problem of causing sliding loads and component destruction. As shown in FIG. 4, the angle α formed when the positioning mechanism rigid body portion 301 and the driven vehicle 4 A function as a reverse rotation prevention mechanism is set, but the angle α formed is set to 0 ° or more. Very important. In the present embodiment, the vertex portion 301 where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 3 are in contact with each other and the line segment a which is perpendicular to the tangent line of the driven gear 402 and the vertex portion 301A where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 are in contact with each other are driven. The reverse rotation is prevented by making the angle α formed by the line segment b drawn from the contact point of the gear 402A to the positioning mechanism rotation center o smaller than the friction angle obtained by the friction coefficient of the driven gear and the rigid body portion. .

摩擦角は設定された角度以上でないと物体は滑らないという角度であり、この角度以下であれば物体は滑らない。例えば、材質が鉄同士の組み合わせであれば、部品同士の摩擦係数は一般に０．２程度であり、摩擦角を算出するとtan^-10.2=11.3°である。この時、位置決め機構剛体部３０１を従動車４Ａの逆転防止機構として機能させる場合、角αを角度α≦11.3°以下に設定することにより、通常の軽衝撃などで従動車４Ａに逆転するような動作が発生した場合でも、所定の摩擦角度以下となるため従動車４Ａを逆転防止させることが可能となる。 The friction angle is an angle at which the object does not slide unless the angle is equal to or larger than the set angle. For example, if the material is a combination of iron, the friction coefficient between parts is generally about 0.2, and the friction angle is calculated to be tan ⁻¹ 0.2 = 11.3 °. At this time, when the positioning mechanism rigid body portion 301 is caused to function as a reverse rotation prevention mechanism for the driven vehicle 4A, the angle α is set to be equal to or smaller than the angle α ≦ 11.3 ° so that the driven vehicle 4A is reversely rotated by a normal light impact or the like. Even when the operation occurs, the follower wheel 4A can be prevented from being reversely rotated because it is equal to or smaller than the predetermined friction angle.

なす角度αを位置決め機構剛体部３０１に設定することにより日常使用で頻繁に起こると考えられる軽衝撃については逆転防止機能が従動歯車４０２に対し働くことについて説明したが、落下など強い衝撃が入力された場合、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１で逆転防止機能として一定の力まで機能すると部品の破壊を防ぐため逆転防止機能が解除されるようになっている。これは、位置決め機構剛体部３０１と従動歯車４０２Ａとの噛み合いが、通常位置決め機構剛体部３のようにより歯車が噛み合う方向にではなく、位置決め機構との噛み合いを逃がす方向にＬ１というモーメントの腕の長さを持たせることにより、一定の力を超えると位置決め機構剛体部３０１が従動歯車との噛み合いが外れ部品の破壊を防ぐようになっている。 It has been explained that the anti-reverse function acts on the driven gear 402 for light impacts that are likely to occur frequently in daily use by setting the angle α formed in the positioning mechanism rigid body portion 301. However, strong impact such as dropping is input. In this case, when the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 function up to a certain force as the reverse rotation prevention function, the reverse rotation prevention function is released to prevent the parts from being destroyed. This is because the engagement of the positioning mechanism rigid body portion 301 and the driven gear 402A is not in the direction in which the gear meshes with the normal positioning mechanism rigid body portion 3, but in the direction in which the engagement with the positioning mechanism is released, the length of the arm having a moment of L1 By providing a thickness, the positioning mechanism rigid body portion 301 is disengaged from the driven gear when a certain force is exceeded, so that the parts are prevented from being broken.

このように強い衝撃等でも部品の破壊がないことから、位置決め機構回転軸３０２や従動歯車４０２を重点的に強化する必要がなくなり、強度のある高価な材料もしくは十分な強度をもたせるため位置決め機構の軸部や従動歯車の歯部を大きく、または太くする必要なくなるため低コストかつ小スペースでの配置が可能となる。 Since there is no destruction of the parts even in such a strong impact, there is no need to strengthen the positioning mechanism rotating shaft 302 and the driven gear 402 intensively, and a strong and expensive material or sufficient strength can be provided. Since it is not necessary to make the shaft portion and the tooth portion of the driven gear larger or thicker, it is possible to arrange at low cost and in a small space.

位置決め機構回転軸３０２や従動車軸４０３の軸も細くすることが可能になり、回転時の摺動抵抗が減らせるようになるため、従来よりも消費電力を抑えることが可能となる。 Since the positioning mechanism rotating shaft 302 and the driven axle 403 can also be made thinner and the sliding resistance during rotation can be reduced, the power consumption can be suppressed as compared with the prior art.

本発明の逆転防止機構の機能として動作安定性についても効果がある。従動車４Ａの通常回転方向（矢印ｃ）での従動車４Ａの安定位置は、従動歯車４０２Ａに位置決め機構剛体側面部３０１Ｂが乗り上げるような形で接触し駆動をしている。弾性部材１により位置決め機構剛体部３が従動歯車４０２に弱い力で押さえつけブレーキをかけることにより、従動車４Ａの停止位置を常に安定させ、歯車を送りすぎてしまう状態を防止する。これにより、従動車４Ａは適正な位置に制御されるため常に伝達効率のよい停止位置の条件からロータ５は従動歯車４Ａを駆動することが出来、無駄な消費電力を減らすことが可能である。 As a function of the reverse rotation prevention mechanism of the present invention, there is an effect on the operation stability. The stable position of the driven vehicle 4A in the normal rotation direction (arrow c) of the driven vehicle 4A is driven by contacting the driven gear 402A in such a manner that the positioning mechanism rigid body side surface 301B rides up. By positioning the rigid member 3 of the positioning mechanism against the driven gear 402 with a weak force and applying a brake by the elastic member 1, the stop position of the driven vehicle 4A is always stabilized, and a state where the gear is excessively fed is prevented. Thereby, since the driven vehicle 4A is controlled to an appropriate position, the rotor 5 can always drive the driven gear 4A from the condition of the stop position with good transmission efficiency, and wasteful power consumption can be reduced.

また、位置決め機構剛体側面部３０１Ｂに乗り上げるような形で従動歯車４Ａの安定位置を取るような構成としているため、今まで位置決め機構のように従動歯車４Ａを停止させたい位置に位置決め機構を調整する必要が無く、製品製造時に作業者による適正位置への調整工程を必要としない。調整の必要性が無いことから製造時に作業者の差による位置のばらつきがなく調整を行うための時間も必要無くなる。よって、組み込むだけで製品を
一定の品質で安定させることが出来るとともに、製造時間の短縮化が可能である。 Further, since the configuration is such that the driven gear 4A is in a stable position so as to ride on the positioning mechanism rigid body side surface portion 301B, the positioning mechanism is adjusted to a position where the driven gear 4A is desired to be stopped like the positioning mechanism so far. There is no need, and an adjustment process to an appropriate position by an operator is not required at the time of product manufacture. Since there is no need for adjustment, there is no variation in position due to the difference of workers at the time of manufacture, and no time is required for adjustment. Therefore, it is possible to stabilize the product with a certain quality only by incorporating it, and to shorten the manufacturing time.

図４に示すように位置決め機構剛体部３０１の側面部３０１Ｂは３０１ａ面、３０１ｂ面、３０１ｃ面の３段階の角度が異なった傾斜を有している。
この３段階の面の構成を位置決め機構剛体部３０１に持つことで従動車４Ａの回転により位置決め機構剛体部３０１が押し上げられた際に、位置決め機構として働く際の従動車４Ａの回転負荷を低減させ、ロータ５の回転伝達が高い領域で使用できるようになるため、消費電力低減させることが可能である。 As shown in FIG. 4, the side surface portion 301 B of the positioning mechanism rigid body portion 301 has slopes with different angles in three stages of a 301 a surface, a 301 b surface, and a 301 c surface.
Having the three-stage surface configuration in the positioning mechanism rigid body portion 301 reduces the rotational load on the driven vehicle 4A when acting as the positioning mechanism when the positioning mechanism rigid body portion 301 is pushed up by the rotation of the driven vehicle 4A. Since the rotor 5 can be used in a region where the rotation transmission is high, power consumption can be reduced.

剛体部３０１に弾性部材１を当接させているため、従動歯車に接する面を３０１ｃ面の線分で構成した場合、また３０１ｂ面と３０１ｃ面のみの線分構成の場合では、弾性部材１のバネ力により従動歯車が押し戻される力が３０１ａ面を持つ場合に比べ、逆転方向へ回そうとする力のモーメントが大きく発生している。従動歯車に接する面を３０１ｃ面の線分で構成した場合については図６、３０１ｂ面と３０１ｃ面のみの線分構成した場合については図７を用いて説明を行う。 Since the elastic member 1 is in contact with the rigid portion 301, when the surface in contact with the driven gear is configured with a line segment of the 301c surface, or when the line segment configuration includes only the 301b surface and the 301c surface, Compared with the case where the force by which the driven gear is pushed back by the spring force has a 301a surface, a greater moment of force is generated to rotate in the reverse direction. The case where the surface in contact with the driven gear is constituted by the line segment of the 301c surface will be described with reference to FIG. 6, and the case where the line segment constituted only by the 301b surface and the 301c surface will be described with reference to FIG.

弾性部材１により押し戻された従動車４Ａは、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する頂点部３０１Ａと、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する側面部３０１Ｂの二点で接する位置が従動車４Ａの安定位置となる。 The driven vehicle 4A pushed back by the elastic member 1 is driven at the position where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 are in contact with each other at the apex portion 301A and the driven gear 402A and the side surface portion 301B in which the positioning mechanism rigid body portion 301 is in contact. It becomes the stable position of the car 4A.

従動歯車の通常方向ｃへの回転の際は常にロータ５からの駆動以外に、弾性部材１により押された位置決め機構３は従動車４Ａに押さえつける力を発生させ、従動歯車４Ａを逆転方向ｆへ回そうとする力となり、位置決め機構剛体部３０１を持ち上げるための負荷として常に作用している状態となるため、結果として消費電力が増えてしまう。 When the driven gear rotates in the normal direction c, the positioning mechanism 3 pressed by the elastic member 1 always generates a force pressing the driven wheel 4A in addition to driving from the rotor 5, and the driven gear 4A is moved in the reverse direction f. Since the force is a force to rotate, the load is constantly acting as a load for lifting the positioning mechanism rigid body portion 301, resulting in an increase in power consumption.

よって、従動車４Ａを出来るだけ逆転方向に回されないよう低負荷にする必要があり、かつ確実に従動歯車に位置決め機構が噛み込む領域を増やすという、相反する内容を両立させる必要があった。 Therefore, it is necessary to reduce the load so that the driven vehicle 4A is not rotated in the reverse rotation direction as much as possible, and it is necessary to satisfy both contradictory contents of increasing the area in which the positioning mechanism is engaged with the driven gear.

従動車４Ａと位置決め機構剛体部３０１の完全な安定位置は、ロータ５で従動車４Ａを回転させた位置よりも従動歯車４０２Ａが戻された位置であり、ロータ５の駆動開始位置は伝達効率が低い位置で従動歯車に接触し回転させなくてはいけなくなるため、ロータ５は従動車４Ａを回転させるためのエネルギーが必要以上に与えなくてはいけなくなってしまう。従って常に余分なエネルギーを加え駆動しなくてはいけないため消費電力的にも不利である。 The complete stable position of the driven vehicle 4A and the positioning mechanism rigid body portion 301 is a position where the driven gear 402A is returned from the position where the driven vehicle 4A is rotated by the rotor 5, and the drive start position of the rotor 5 has transmission efficiency. Since it is necessary to contact the driven gear at a low position and rotate it, the rotor 5 must give more energy than necessary to rotate the driven vehicle 4A. Therefore, it is disadvantageous in terms of power consumption because it must always be driven with extra energy.

本発明の位置決め機構では、３０１ｂ面、３０１ｃ面と３０１ｂ面で構成した場合よりも従動歯車４０２を逆転方向へ押し戻し力の小さい３０１ａ面で位置決め機構剛体部３０１を構成することにより、ロータ５により回転させられた従動車４Ａは位置決め機構剛体部３０１を持ち上げた状態でも従動車４Ａは逆転方向へ戻りにくく、位置決め機構剛体部３０１を持ち上げた状態でも従動歯車４Ａは停止し安定位置となるような構成とした。 In the positioning mechanism of the present invention, the positioning mechanism rigid body portion 301 is rotated by the rotor 5 by configuring the positioning mechanism rigid body portion 301 with the 301a surface whose pushing back force is smaller in the reverse direction than in the case of the 301b surface, 301c surface and 301b surface. The driven vehicle 4A is configured such that the driven vehicle 4A is unlikely to return in the reverse direction even when the positioning mechanism rigid body portion 301 is lifted, and the driven gear 4A stops and becomes a stable position even when the positioning mechanism rigid body portion 301 is lifted. It was.

よって、ロータ５により回転させられた従動車４Ａが、通常回転動作時は従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する頂点部３０１Ａと、従動歯車４０２Ａと位置決め機構剛体部３０１が接する側面部３０１Ｂの二点で接する安定位置まで戻されることが無くなるため、回転させるためのエネルギーの無駄をなくすことが可能であり、ロータ５の送り始めの位置も伝達効率のよい位置から回転し始めることが可能となる。この結果、ロータ５の回転を行う際の消費電力の低減化が可能となる。 Therefore, when the driven vehicle 4A rotated by the rotor 5 is in a normal rotation operation, the apex portion 301A where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 contact each other, and the side surface portion 301B where the driven gear 402A and the positioning mechanism rigid body portion 301 contact each other. Since it is not returned to the stable position where it touches at two points, it is possible to eliminate the waste of energy for rotation, and the position where the rotor 5 starts feeding can also start to rotate from a position with good transmission efficiency. Become. As a result, it is possible to reduce power consumption when the rotor 5 is rotated.

また、逆転防止機能を位置決め機構剛体部３０１で持たせる場合についても、３０１ａ
面を持たせることは有効である。３０１ｃ面のみで位置決め機構剛体部３０１を構成した場合について図６を用いて詳細の説明を行う。従動歯車４０２に接する面を３０１ｃ面のみで構成した場合、従動車４Ａの回転で位置決め機構剛体部３０１を押し上げる負荷は力のモーメントの腕の長さを大きくとることが出来るため通常回転方向ｃに回転させるために必要なエネルギーは少なく出来るが、従動車４Ａが衝撃等で矢印方法ｆに動かされ逆回転し、位置決め機構剛体部３０１が頂点部３０１Ａと側面部３０１Ｂでの二点間接触で安定した位置４Ａ′で逆転防止機構として機能した場合に従動歯車と位置決め機構剛体部が接する頂点部３０１Ａの位置が従動歯車歯部の上部にあり位置決め機構剛体部３０１は従動歯車４０２との歯部の架かり量が少ないため逆転防止機構として働く領域が非常に狭い。従って部品の精度が非常に要求され、かつ位置決め機構剛体部の材料も磨耗に強い材料とすることが必須になってしまい生産上不利となる。 Also, in the case where the positioning mechanism rigid body portion 301 has a reverse rotation preventing function, 301a
It is effective to have a surface. The case where the positioning mechanism rigid body portion 301 is configured only by the surface 301c will be described in detail with reference to FIG. When the surface in contact with the driven gear 402 is composed of only the 301c surface, the load that pushes up the positioning mechanism rigid body portion 301 by the rotation of the driven vehicle 4A can increase the length of the arm of the moment of force, so that the normal rotation direction c The energy required for rotation can be reduced, but the driven vehicle 4A is moved in the direction of the arrow f by impact or the like and reversely rotated, and the positioning mechanism rigid body portion 301 is stable by the point-to-point contact between the apex portion 301A and the side surface portion 301B. When the position 4A ′ functions as a reverse rotation prevention mechanism, the position of the apex portion 301A where the driven gear and the positioning mechanism rigid body portion contact each other is at the upper portion of the driven gear tooth portion, and the positioning mechanism rigid body portion 301 is the tooth portion of the driven gear 402. The area that works as the reverse rotation prevention mechanism is very narrow because of the small amount of hanging. Accordingly, the accuracy of the parts is extremely required, and it is essential to make the positioning mechanism rigid body material resistant to wear, which is disadvantageous in production.

図７は３０１ｃ面と３０１ｂ面で位置決め機構剛体部３０１を構成した場合についての詳細図である。３０１ｃ面のみで位置決め機構剛体部３０１を構成した場合の課題として位置決め機構剛体部３０１が従動歯車４０２との歯部の架かり量が少ない点を挙げたが、この対策として逆転防止機構として働かせる領域を増やし従動歯車４０２に食い込ませることを考慮し３０１ｃ面と３０１ｂ面で位置決め機構剛体部３０１を構成した形状である。しかしながら、より位置決め機構剛体部３０１を食い込ませることは従動車４Ａが矢印方向ｆへ動いた場合、位置決め機構剛体部３０１は頂点部３０１Ａと３０１Ｂの二点間接触で安定した位置４Ａ′で逆転防止機構の逆回転防止機構として機能する。逆転防止機構として働いている状態で考えれば従動歯車４０２Ａへの架かり量が増えるため非常に有効であるが、それと同時に従動歯車４０２で位置決め機構剛体部３０１を持ち上げなくてはいけない量も増えてしまう。よって従動車４Ａを駆動するロータ５を回すための負荷が増え結果的に消費電力も増えてしまう。 FIG. 7 is a detailed view of the case where the positioning mechanism rigid body portion 301 is configured by the 301c surface and the 301b surface. The positioning mechanism rigid body portion 301 is configured with only the surface 301c, and the positioning mechanism rigid body portion 301 has a small amount of toothing with the driven gear 402. The positioning mechanism rigid body portion 301 is configured by the 301c surface and the 301b surface in consideration of increasing the amount of the driven gear 402. However, when the driven vehicle 4A moves in the direction of the arrow f, the positioning mechanism rigid body 301 is prevented from reverse rotation at the stable position 4A ′ by the contact between the apexes 301A and 301B. It functions as a reverse rotation prevention mechanism for the mechanism. Considering the state of working as a reverse rotation prevention mechanism, it is very effective because the amount of the hung on the driven gear 402A increases, but at the same time, the amount that the positioning mechanism rigid body 301 must be lifted by the driven gear 402 also increases. End up. Therefore, the load for turning the rotor 5 that drives the driven vehicle 4A is increased, resulting in an increase in power consumption.

３０１ｃ面と３０１ｂ面で位置決め機構剛体部３０１を構成した場合については、組立及び製造上の問題点も発生する。位置決め機構剛体部３０１の先端形状が鋭角となり、先端が潰れ易く部品製造後の取り扱いを非常に注意する必要がある。また、プレス加工等で製造する場合、鋭角であるため製造時に先端形状部分にカエリ等の発生もしやすく好ましいものではない。 When the positioning mechanism rigid body portion 301 is configured by the 301c surface and the 301b surface, problems in assembly and manufacturing also occur. The distal end shape of the positioning mechanism rigid body portion 301 has an acute angle, and the distal end is liable to be crushed. Moreover, when manufacturing by press work etc., since it is an acute angle, it is easy to generate | occur | produce a crack etc. in a front-end | tip shape part at the time of manufacture, and is not preferable.

位置決め機構剛体部３０１を３０１ｃ面のみで構成した場合、また３０１ｂと３０１ｃ面で構成した場合についてはこのような状況が少なからず出来てしまうが、３０１ｂ面３０１ｃだけでなく３０１ａ面を持たせることで解決できる。位置決め機構剛体部３０１に３０１ａ面を持たせることにより３０１ｃ面のみで構成した場合よりも従動歯車４０２に深く食い込ませることが可能となる。また３０１ｂ面と３０１ｃ面で構成した場合よりも３０１ａ面は３０１ｂ面に対し傾斜が緩いため、駆動時に従動車４Ａで位置決め機構剛体部３０１を持ち上げるための負荷を減らすことができ、低消費電力かつ逆転防止機構として使用できる領域も確保でき両方の条件を満たすことが可能である。 When the positioning mechanism rigid body portion 301 is configured with only the 301c surface, and when configured with the 301b and 301c surfaces, such a situation can be achieved, but by providing not only the 301b surface 301c but also the 301a surface. Solvable. By providing the positioning mechanism rigid body portion 301 with a 301a surface, it is possible to cause the driven gear 402 to dig deeper than when only the 301c surface is used. Further, since the slope of the 301a surface is gentler than that of the 301b surface as compared with the case of the 301b surface and the 301c surface, the load for lifting the positioning mechanism rigid body portion 301 by the driven vehicle 4A during driving can be reduced, and the power consumption An area that can be used as a reverse rotation prevention mechanism can be secured, and both conditions can be satisfied.

また、３０１ｃ面のみ３０１ｂと３０１ｃ面で構成した位置決め機構剛体部３０１に対し３０１ｂ面３０１ｃだけでなく３０１ａ面を持たせることで製造上の問題も有利になる。
すべての面と交差する部分の角度が鈍角となるため、プレス等での製造の際にもカエリの発生を防ぐことが可能であり特殊な金型を必要としない。また、従動歯車４０２Ａへの架かり量も十分に確保することが可能であり部品の精度ばらつきに対しても非常に強く、生産上のメリットも大きい。 Further, the positioning mechanism rigid body portion 301 constituted only by the 301c surface with the 301b surface and the 301c surface has not only the 301b surface 301c but also the 301a surface, which is advantageous in manufacturing.
Since the angles of all the surfaces intersecting with each other are obtuse, it is possible to prevent the occurrence of burrs even when manufacturing with a press or the like, and no special mold is required. In addition, it is possible to secure a sufficient amount of hanging on the driven gear 402A, and it is extremely resistant to variations in accuracy of parts, and has a great production merit.

位置決め機構剛体部３０１は図８にあるように、バランスウェイト部を配置することにより、より衝撃に対し強くすることが可能である。図３に示した実施例のような位置決め
機構剛体部３０１の形状であっても弾性部材１での押し力により十分に位置を保持することは可能である。しかしながら、図３の位置決め機構剛体部の形状では、重心位置が位置決め機構剛体部３０１の回転中心ｏにないため衝撃力が加わった際に位置決め機構３を回転させる力が発生する。 As shown in FIG. 8, the positioning mechanism rigid body portion 301 can be made stronger against impact by arranging a balance weight portion. Even with the shape of the positioning mechanism rigid portion 301 as in the embodiment shown in FIG. 3, the position can be sufficiently held by the pressing force of the elastic member 1. However, in the shape of the positioning mechanism rigid body portion in FIG. 3, the center of gravity is not located at the rotation center o of the positioning mechanism rigid body portion 301, so that a force for rotating the positioning mechanism 3 is generated when an impact force is applied.

本発明は低負荷での位置決め及び逆転防止を目的としているため、弾性部材１の押し力は出来るだけ小さくしたい部分である。そこで、位置決め機構３の重心位置が位置決め機構３の回転中心になるようバランスウェイト部３０１ｇを設定することにより衝撃が加わった際に位置決め機構３は回転せず、位置を保持することが出来るため衝撃力等の外力に対し強い構造となる。 Since the present invention aims at positioning and prevention of reverse rotation at a low load, it is a portion where the pressing force of the elastic member 1 is desired to be as small as possible. Therefore, by setting the balance weight portion 301g so that the position of the center of gravity of the positioning mechanism 3 becomes the rotation center of the positioning mechanism 3, when the impact is applied, the positioning mechanism 3 does not rotate and the position can be maintained. Strong structure against external force such as force.

よって位置決め機能３にバランスウェイト部３０１ｇを配置することで従来であれば衝撃等が入った際に位置決め機構を回転させないための押し力は最低限必要であったが、バランスウェイト部３０１ｇを配置することにより動作機構上で必要な押し力のみとなるため従動車４Ａの回転負荷を減らすことが可能である。 Therefore, by arranging the balance weight part 301g in the positioning function 3, conventionally, a pressing force for preventing the positioning mechanism from rotating when an impact or the like is applied is at least necessary, but the balance weight part 301g is arranged. As a result, only the necessary pressing force is required on the operating mechanism, so that it is possible to reduce the rotational load on the driven vehicle 4A.

以上より本発明の位置決め機構は、今まで困難であるとされていた低負荷での位置決めおよび逆転防止が可能かつ従動歯車位置あわせた位置調整も必要なくなるため、従来よりも簡易的に安定した駆動と低消費電力を両立することが可能となっている。 As described above, the positioning mechanism of the present invention can perform positioning at low load and prevent reverse rotation, which has been considered difficult until now, and does not require position adjustment in accordance with the driven gear position. And low power consumption.

なお、実施形態においては、２つの互いに噛み合った従動歯車を駆動する揺動型ステップモータへの適用例で説明を行ってきたが、本発明の位置決め機構の応用範囲はこれに限定されない。低消費電力化のために低保持力となったステップモータによって駆動される輪列機構を有する時計であれば、一般的なステップモータで１秒運針が行われるようなアナログ電子時計への適用も可能である。 In the embodiment, the description has been given of the application example to the swinging step motor that drives the two driven gears engaged with each other. However, the application range of the positioning mechanism of the present invention is not limited to this. If it is a timepiece having a gear train mechanism driven by a step motor that has a low holding power for low power consumption, it can be applied to an analog electronic timepiece in which a one-second hand movement is performed by a general step motor. Is possible.

１弾性部材
２弾性部材固定部
３位置決め機構
３０１位置決め機構剛体部
３０１´ 位置決め機構剛体部逆転防止機能作動時
３０１Ａ従動歯車と位置決め機構剛体部が接する頂点部
３０１Ｂ従動歯車と位置決め機構剛体部が接する側面部
３０１ａ位置決め機構剛体部を構成する面
３０１ｂ位置決め機構剛体部を構成する面
３０１ｃ位置決め機構剛体部を構成する面
３０１ｇ位置決め機構剛体部に配置したバランスウェイト部
３０２位置決め機構回転軸
３０２ａ位置決め機構３の回転中心の軸受部
３０２ｂ位置決め機構３の回転中心の軸受部
４Ａ従動車
４０１Ａロータ駆動伝達歯車
４０２Ａ従動歯車
４０３Ａ従動車軸
４０２Ａ´従動車逆転防止機構作動時
４Ｂ従動車
４０１Ｂロータ駆動伝達歯車
４０２Ｂ従動歯車
５ロータ
５０１ロータカム
６ロータ回転規制部材
７位置決め機構剛体部回転規制部材
８輪列受
８０１輪列受軸受
９地板
９０地板軸受
１０なす角αが０＞αと設定した場合の位置決め機構剛体部
Ａ図２の断面方向線
ａ３０１Ａの接点から位置決め機構回転中心に引いた線分
ｂ３０１Ａの接線から垂直に向かう線分
ｃ従動歯車４Ａの通常回転方向
ｄ従動歯車４Ｂの通常回転方向
ｅ位置決め機構の回転方向
ｆ従動歯車４Ａの逆回転方向
ｏ位置決め機構回転中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elastic member 2 Elastic member fixing | fixed part 3 Positioning mechanism 301 Positioning mechanism rigid body part 301 'Positioning mechanism rigid body part At the time of reverse rotation prevention function operation | movement 301A The vertex part 301B where a driven gear and a positioning mechanism rigid part contact | abut The side surface where a driven gear and a positioning mechanism rigid body part contact Part 301a Positioning mechanism rigid body part 301b Positioning mechanism rigid body part surface 301c Positioning mechanism rigid body part surface 301g Positioning mechanism rigid body part Balance weight part 302 Positioning mechanism rotating shaft 302a Positioning mechanism 3 rotation Center bearing portion 302b Center of rotation of positioning mechanism 3 4A Driven vehicle 401A Rotor drive transmission gear 402A Driven gear 403A Driven shaft 403A 'Driven vehicle Reverse rotation prevention mechanism activated 4B Driven vehicle 401B 501 b Tacham 6 Rotor rotation restricting member 7 Positioning mechanism rigid body portion rotation restricting member 8 Train train receiving member 801 Train train receiving bearing 9 Ground plate 90 Ground plate bearing 10 Positioning mechanism rigid body portion A when the angle α formed is set as 0> α Line segment b drawn from the contact point of the direction line 301A to the center of rotation of the positioning mechanism b Line segment extending vertically from the tangent line of the 301A c Normal rotation direction of the driven gear 4A d Normal rotation direction of the driven gear 4B e Rotation direction f of the positioning mechanism Reverse rotation direction of gear 4A o Positioning mechanism Rotation center

Claims

機器内の歯車の位置決め機構であって、
該歯車（４０２Ａ）に押接される位置決め剛体部（３０１）と、
該位置決め剛体部（３０１）の回転中心（ｏ）にあって、
該位置決め機構剛体部（３０１）と嵌合する位置決め回転軸（３０２）と、
前記位置決め機構剛体部（３０１）に接し、前記位置決め機構剛体部（３０１）を前記歯車（４０２Ａ）に付勢力を与える弾性部材（１）と、を有し、
前記歯車（４０２Ａ）の逆転駆動時における、
前記位置決め機構剛体部（３０１）の頂点部（３０１Ａ）の前記歯車（４０２Ａ）との接点と、前記回転中心（ｏ）間での力のモーメントの腕の長さをＬ１、
前記歯車（４０２Ａ）の正転駆動時における、
前記位置決め機構剛体部（３０１）の側面部（３０１Ｂ）の前記歯車（４０２Ａ）との接点と、前記回転中心間での力のモーメントの腕の長さをＬ２、
としたときに、Ｌ１＜Ｌ２となるように構成されるとともに、
前記頂点部（３０１Ａ）と前記歯車（４０２Ａ）との接線から垂直に向かう線分（ａ）と、
前記頂点部（３０１Ａ）と前記歯車（４０２Ａ）との接点から前記回転中心に引いた線分（ｂ）がなす角をαとした場合に、
０°＜α≦Δ
（Δ：前記歯車と剛体部（３０１）の摩擦係数で得られる摩擦角）
であることを特徴とする位置決め機構。 A positioning mechanism for gears in equipment,
A positioning rigid body (301) pressed against the gear (402A);
At the center of rotation (o) of the positioning rigid part (301),
A positioning rotary shaft (302) fitted to the positioning mechanism rigid body portion (301);
An elastic member (1) that contacts the positioning mechanism rigid body part (301) and applies a biasing force to the gear (402A).
During reverse rotation driving of the gear (402A),
The length of the arm of the moment of force between the contact point between the apex part (301A) of the positioning mechanism rigid body part (301) and the gear (402A) and the rotation center (o) is L1,
During forward rotation of the gear (402A),
The length of the arm of the moment of force between the contact point between the side surface portion (301B) of the positioning mechanism rigid body portion (301) and the gear (402A) and the rotation center is L2,
When a, with configured such that L1 <L2,
A line segment (a) extending vertically from a tangent line between the vertex (301A) and the gear (402A);
When the angle formed by the line segment (b) drawn from the contact point between the vertex (301A) and the gear (402A) to the rotation center is α,
0 ° <α ≦ Δ
(Δ: Friction angle obtained by the friction coefficient between the gear and the rigid part (301))
Positioning mechanism, characterized in that it.

機器内の歯車の位置決め機構であって、
該歯車（４０２Ａ）に押接される位置決め剛体部（３０１）と、
該位置決め剛体部（３０１）の回転中心（ｏ）にあって、
該位置決め機構剛体部（３０１）と嵌合する位置決め回転軸（３０２）と、
前記位置決め機構剛体部（３０１）に接し、前記位置決め機構剛体部（３０１）を前記歯車（４０２Ａ）に付勢力を与える弾性部材（１）と、を有し、
前記歯車（４０２Ａ）の逆転駆動時における、
前記位置決め機構剛体部（３０１）の頂点部（３０１Ａ）の前記歯車（４０２Ａ）との
接点と、前記回転中心（ｏ）間での力のモーメントの腕の長さをＬ１、
前記歯車（４０２Ａ）の正転駆動時における、
前記位置決め機構剛体部（３０１）の側面部（３０１Ｂ）の前記歯車（４０２Ａ）との接点と、前記回転中心間での力のモーメントの腕の長さをＬ２、
としたときに、Ｌ１＜Ｌ２となるように構成されるとともに、
前記側面部（３０１Ｂ）が、前記頂点部（３０１Ａ）と略直交し、
正転時は前記歯車（４０２Ａ）の歯先と接し、
逆転時は前記歯車（４０２Ａ）の歯間に入り込む第１面（３０１ａ）と、
該第１面（３０１ａ）と所定角度で交わり、
逆転時に前記歯車（４０２Ａ）の歯先と接する第２面（３０１ｂ）と、
該第２面（３０１ｂ）と所定角度で交わり、前記回転中心付近まで伸びる第３面（３０１ｃ）の、角度が異なった傾斜を有する３つの面から構成される
ことを特徴とする位置決め機構。 A positioning mechanism for gears in equipment,
A positioning rigid body (301) pressed against the gear (402A);
At the center of rotation (o) of the positioning rigid part (301),
A positioning rotary shaft (302) fitted to the positioning mechanism rigid body portion (301);
An elastic member (1) that contacts the positioning mechanism rigid body part (301) and applies a biasing force to the gear (402A).
During reverse rotation driving of the gear (402A),
The positioning mechanism rigid body portion (301) has an apex portion (301A) with the gear (402A).
The length of the arm of the moment of force between the contact point and the rotation center (o) is L1,
During forward rotation of the gear (402A),
The length of the arm of the moment of force between the contact point between the side surface portion (301B) of the positioning mechanism rigid body portion (301) and the gear (402A) and the rotation center is L2,
Is configured so that L1 <L2, and
The side surface portion (301B) is substantially orthogonal to the apex portion (301A),
During forward rotation, it contacts the tooth tip of the gear (402A),
A first surface (301a) entering between the teeth of the gear (402A) during reverse rotation;
Intersects the first surface (301a) at a predetermined angle,
A second surface (301b) that contacts the tooth tip of the gear (402A) during reverse rotation;
Said second surface and (301b) meet at a predetermined angle, the rotational center near a third surface extending to the (301c), the angle is different position-decided Me you characterized in that it is composed of three surfaces having a slope mechanism.

前記位置決め機構剛体部（３０１）の、
前記弾性部材（１）による付勢方向とは反対の回転方向（ｅ）に、
前記位置決め機構剛体部（３０１）の回転規制を行う回転規制部材（７）を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め機構。 Of the positioning mechanism rigid body portion (301),
In the rotation direction (e) opposite to the urging direction by the elastic member (1),
The positioning mechanism according to claim 1 or 2 , further comprising a rotation restricting member (7) for restricting the rotation of the positioning mechanism rigid body (301).

前記弾性部材（１）を機器に固定するための弾性部材固定部（２）を有し、
該弾性部材固定部（２）が、前記位置決め回転軸（３０２）の倒れ防止部（２ａ）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の位置決め機構。 An elastic member fixing portion (2) for fixing the elastic member (1) to the device;
The positioning mechanism according to any one of claims 1 to 3 , wherein the elastic member fixing portion (2) has a fall prevention portion (2a) of the positioning rotation shaft (302).

前記位置決め機構剛体部（３０１）が、
前記回転中心（ｏ）を挟んだ、前記頂点部（３０１Ａ）まで伸びる延伸部（３０１ｄ）の反対側に、バランスウェイト部（３０１ｇ）を有する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の位置決め機構。 The positioning mechanism rigid body (301)
Wherein across the rotation center (o), the opposite side of the extending portion extending to the apex portion (301A) (301d), any one of claims 1, characterized in that it comprises a balance weight portion (301 g) 4 1 The positioning mechanism described in one.

前記歯車（４０２Ａ）が、
所定角度で揺動するロータ（５）により輪列を駆動する揺動型ステップモータの、前記ロータ（５）により駆動される従動歯車である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の位置決め機構。 The gear (402A)
The oscillating step motor for driving a train wheel by the rotor (5) which swings at a predetermined angle, any one of claim 1, wherein the 5 to be a driven gear driven by the rotor (5) 1 The positioning mechanism described in one.