JPH05253391A - モータ式駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの回転を有効に利用でき、しかも途中
停電時などでも駆動対象を所定の状態に設定できるよう
にすることである。 【構成】 モータの回転をクラッチ、減速輪列を介して
出力歯車に伝達し、この出力歯車の回転によって駆動対
象を操作するとともに、出力歯車に応じて変位するカム
によって上記クラッチを切り換え、出力歯車のトルクを
ブレーキ車に連動させ、このブレーキ車の回転状態を電
磁石およびこれによって付勢されるレバーにより係止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの回転力によっ
て駆動対象を２つの位置に安定に保持するための駆動装
置に関する。

【従来の技術】

【０００２】特許出願人は、特願平３−３３３８１６号
によって、この種の装置を既に提案している。その装置
では、モータの回転力が駆動対象を操作するための出力
系統と、駆動後の状態を保持するためのロック系統との
２つの系統に同時に伝達されるため、モータのトルクロ
スが大きく、またロックトルクを大きくすると、ロスト
トルクがさらに大きくなるという矛盾が生じるため、大
きな増速輪列が必要となり、機械的な構造が複雑とな
る。

【０００３】

【発明の目的】したがって、本発明の目的は、モータの
回転を有効に利用でき、しかも途中停電時などでも駆動
対象を所定の状態に設定できるようにすることである。

【０００４】

【発明の解決手段】上記目的の下に、本発明は、モータ
の回転をクラッチ、減速輪列を介して出力歯車に伝達
し、この出力歯車の回転によって駆動対象を操作すると
ともに、出力歯車に応じて変位するカムによって上記ク
ラッチを切り換え、出力歯車のトルクをブレーキ車に連
動させ、このブレーキ車の回転状態を電磁石およびこれ
によって付勢されるレバーにより係止するようにしてい
る。

【０００５】

【実施例】図１ないし図４は、本発明のモータ式駆動装
置１を示している。モータ式駆動装置１は、ケース２の
内部に組み込まれている。駆動源としてのモータ３は、
ケース２の外部に取り付けられており、そのロータ４の
回転は、クラッチ５、ロータピニオン７を介して減速輪
列１０としての一番歯車１１、二番歯車１２、三番歯車
１３およびプーリ１５と一体の出力歯車１４に伝達され
る。なお、これらの一番歯車１１、二番歯車１２、三番
歯車１３および出力歯車１４は、それぞれ軸２２、２３
によってケース２に対し回転自在に支持されている。

【０００６】出力歯車１４と一体のプーリ１５は、外周
の溝部分で例えばワイヤー２４を巻き込むことによっ
て、電気洗濯機の排水弁などの駆動対象２５を矢印方向
の力に抗して巻き込むことにより、所定の位置に変位さ
せる。なお、この出力歯車１４は、外周部分でストップ
突片４１を形成しており、この部分でケース２と一体の
壁４２、４３に当たることにより、プーリ１５の回転角
度を所定の範囲に規制している。

【０００７】ここで、ロータピニオン７は、クラッチ５
のほか、クラッチ６の一部分を兼用しており、軸１６に
対し軸線方向に移動自在で、いずれかのクラッチ５、６
に対して選択的に噛み合うようになっている。クラッチ
６の一方の部分と一体的な中間歯車８は、軸１６に対し
て軸線方向に移動できない状態となっており、従動歯車
９、ブレーキ車１７の歯車１８と噛み合っている。ブレ
ーキ車１７は、軸１９によってケース２に対し回転自在
に支持されており、例えば遠心式の制動体２０を固定の
制動ドラム２１の内周面に対向させている。

【０００８】また、出力歯車１４は、一方の面で半円弧
状の溝２６を形成しており、この溝２６の部分でカムピ
ン２７と係り合うことによって、出力歯車１４の回転域
両端で軸２３によって支持されたカム２８を所定の方向
に変位させる。このカム２８の外周のカム面２９ａは、
前記クラッチ５、６を切り換えるための手段としてのク
ラッチレバー３０の突部３０ａと対向している。なお、
カム２８は、ケース２の部分に形成された図示しない突
起などによって、所定の角度内で回動するよう規制され
ている。

【０００９】クラッチレバー３０は、レバー軸３２によ
ってケース２に支持され、先端の斜面３１でクラッチ
５、６の一部を兼用するロータピニオン７の一方の面に
接しており、板状のスプリング３３に抗してロータピニ
オン７をクラッチ５、６に選択的に結合させる方向に移
動させる。

【００１０】また上記カム２８の側方のカム面２９ｂ
は、非磁性体製のレバー３４の当接片３５と対向してい
る。レバー３４は、磁性体製の揺動板３９と一体化し、
電磁石３４のヨーク兼用のフレーム３８に対し交差部分
を支点として揺動自在に支持されており、ストッパー片
３６の部分でブレーキ車１７に設けられたストッパー４
０と当たるようになっている。なお、クラッチレバー３
０とレバー３４との間に引きスプリング４４が掛けられ
ている。このため、クラッチレバー３０は、常に時計方
向に付勢されており、またレバー３４は、電磁石３７か
ら離れる方向すなわち反時計方向に付勢されている。

【００１１】モータ３および電磁石３７が通電状態にな
いとき、ワイヤー２４に駆動対象２５からの力によっ
て、矢印方向の戻り力が作用しているため、プーリ２５
は、反時計方向に回転し、ストップ突片４１を壁４２に
当てた状態で停止している。このとき、溝２６の一方の
端部とカムピン２７との当接関係によって、カム２８も
反時計方向に回転した位置にあるため、レバー３４は、
当接片３５の部分でカム面２９ｂに押されて、ストッパ
ー片３６をブレーキ車１７のストッパー４０に当たる位
置に臨ませている。

【００１２】したがって、揺動板３９は、電磁石３７に
よって吸着されたときの位置と近い状態に設定されてい
る。また、このとき、カム２８のカム面２９ａがクラッ
チレバー３０を時計方向に回動させ、斜面３１の低い部
分でロータピニオン７を支えているため、ロータピニオ
ン７は、スプリング３３に付勢されて、一方のクラッチ
５を噛み合い状態とするとともに、他方のクラッチ６を
引き離し状態に設定している。

【００１３】次に、駆動対象２５の操作のために、モー
タ３および電磁石３７がともに通電状態になると、電磁
石３７は、揺動板３９を吸着することによって、レバー
３４のストッパー片３６をブレーキ車１７のストッパー
４０と当接する位置に保持する。これと同時に、ロータ
４の回転は、噛み合い状態のクラッチ５を介して減速輪
列１０としての一番歯車１１、二番歯車１２、三番歯車
１３および最終段の出力歯車１４によってこれと一体の
プーリ１５に巻き込み方向すなわち時計方向の回転とし
て伝達される。この回転によって、プーリ１５は、溝の
部分でワイヤー２４を巻き込んで、駆動対象２５を非通
電時の位置から異なる位置へと駆動していく。

【００１４】巻込みの終期に、出力歯車１４の溝２６の
他方の端部がカムピン２７に当たって、それを押すた
め、カム２８は、出力歯車１４とともに時計方向に回転
する。また、クラッチレバー３０の突部３０ａがカム２
８のカム面２９ａに当たると、カム２８は、時計方向に
回動するので、巻込み完了の少し手前で、カム２８は、
出力歯車１４よりも先行して時計方向に回る。これによ
って、クラッチ５、６の噛み合い状態が切り換わり、全
体が停止するため、カム２８のカムピン２７と溝２６の
端部とは一度当たって、少し押された後離れた状態とな
っている。このとき、クラッチレバー３０は、引きスプ
リング４４によってカム２８の動きに追従して、外周の
カム面２９ａから外れたときに、反時計方向に回動し、
斜面３１の高い部分でロータピニオン７を上昇させるこ
とによって、クラッチ５を引き離し状態とし、これに代
わってクラッチ６を噛み合い状態とする。

【００１５】このようにして、ロータ４の回転は、巻込
みの終期で、減速輪列１０に伝達されなくなり、以後空
転状態となる。最終的に、出力歯車１４のストップ突片
４１は、他方の壁４３に当たって停止し、ワイヤー２４
の巻込みを終了する。このようにして、駆動対象２５
は、ワイヤー２４の巻戻しに対応する位置からワイヤー
２４の巻込みに対応する位置へと変位する。

【００１６】この巻込み完了状態でも、ワイヤー２４に
駆動対象２５の復帰力が常時作用しているため、プーリ
１５は、常に巻戻し方向すなわち反時計方向の回転力を
受けて巻戻し方向に回ろうとしている。この巻戻し方向
の回転力は、減速輪列１０を介してロータピニオン７に
伝達され、さらにクラッチ６、中間歯車８、従動歯車
９、歯車１８を介してブレーキ車１７に作用し、ブレー
キ車１７を回そうとしている。このとき、減速輪列１０
は、モータ３からの回転力の伝達方向と逆となっている
ため、増速輪列として作用している。

【００１７】しかし、巻込み完了状態で、レバー３４の
ストッパー片３６がブレーキ車１７のストッパー４０に
当たって、ブレーキ車１７の回転を阻止している。した
がって、プーリ１５は、ワイヤー２４の巻戻し方向の作
用力にかかわらず、巻込み完了状態を維持している。

【００１８】次に、巻込み完了状態でモータ３および電
磁石３７の通電を切ると、モータ３が停止し、電磁石３
７がオフの状態になる。これによってレバー３７は、電
磁石３７からの吸着力を失い、引きスプリング４４に引
かれて反時計方向に回動し、当接片３５をカム面２９ｂ
に当たる位置まで変位させる。この変位によって、スト
ッパー片３６がストッパー４０と当たらない位置まで移
動するため、ブレーキ車１７は、ワイヤー２４の引き戻
し方向の力に応じて回転し始める。

【００１９】この回転によって、制動体２０が遠心力に
より制動ドラム２１に摩擦的に接触して、増速状態で回
転するブレーキ車１７に対し制動力を作用させているた
め、出力歯車１４と一体のプーリ１５は、調速状態で反
時計方向に回動し、ワイヤー２４を所定の速度で引き戻
し方向に復帰させる。

【００２０】出力歯車１４の反時計方向への回転の終期
で、カムピン２７が溝２６の一端に当たって、カム２８
を反時計方向に回転させるため、カム２８は、カム面２
９ａの部分でクラッチレバー３０を時計方向に回転させ
ることにより、ロータピニオン７を下降させ、クラッチ
５を噛み合い状態とし、クラッチ６を引き離し状態とす
る。このようにして、出力歯車１４およびプーリ１５
は、元の巻戻し状態の位置まで回転し、ストップ突片４
１と壁４２との当接位置で停止する。

【００２１】なお、前記巻込み動作途中の状態で、停電
状態になると、モータ３が停止し、また電磁石３７がレ
バー３４に対する吸着力を失うため、レバー３４は、引
きスプリング４４の付勢力によって、反時計方向に回動
し、当接片３５でカム２８を時計方向に回動させる。こ
のため、クラッチレバー３０も反時計方向に回動し、ク
ラッチ５、６の噛み合い状態を切り換え、通電オフの状
態と同じになって、ワイヤー２４は、巻戻し状態に戻
る。また前記通電オフの状態で、停電が発生したときに
も、通電オフと同じ状態であるため、同様の動作が行わ
れることになる。

【００２２】

【他の実施例】上記実施例は、減速輪列１０の回転を従
動歯車９および歯車１８を用いて増速しているが、従動
歯車９自体をブレーキ車１７として構成することもでき
る。また、制動手段は、遠心式のものに限らず、摩擦
式、回転羽根式、流体抵抗式、渦電流制動式のものであ
ってもよい。なお、この引きスプリング４４の付勢力
は、カム２８を時計方向に回動させるのに充分な力に設
定されている。したがって、停電すると、カム２８は、
レバー３４によって時計方向に回され、巻込み完了状態
で出力歯車１４の溝２６とカムピン２７との関係によ
り、強制的に時計方向に回される。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、出力歯車の回転に応じてカ
ムが変位し、このカムによりクラッチを切り換える手段
としてのカムレバーが移動し、クラッチが選択的に切り
換えられるため、駆動対象の駆動時にブレーキ車側の回
転部分がモータの回転負荷とならず、モータの回転力が
有効に利用でき、通電状態にあるとき、電磁石によって
レバーがブレーキ車の戻り方向の回転を阻止しており、
非通電状態によってブレーキ車の回転が可能な状態に設
定されるため、停電時においても駆動対象がブレーキ車
の制動力を受けた状態で所定の位置に復帰できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータ式駆動装置の全体的な平面図で
ある。

【図２】歯車の噛み合い状態の展開断面図である。

【図３】クラッチレバーの側面図である。

【図４】カムの平面図である。

【符号の説明】

１ モータ式駆動装置 ３ モータ ５ クラッチ ６ クラッチ ７ ロータピニオン １０ 減速輪列 １４ 出力歯車 １７ ブレーキ車 ２４ ワイヤー ２５ 駆動対象 ２６ 溝 ２７ カムピン ２８ カム ３０ クラッチレバー ３４ レバー ３７ 電磁石 ４４ 引きスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、ブレーキ車と、減速輪列と、
   この減速輪列とモータおよびブレーキ車との間に設けら
   れモータおよびブレーキ車のいずれかを選択的に減速輪
   列と結合させるクラッチと、減速輪列終段の出力歯車の
   回転域両端で変位するカムと、このカムによりクラッチ
   を切り換える手段と、ブレーキ車と係脱自在で離脱方向
   に付勢されたレバーと、このレバーのブレーキ車に対す
   る係合を保持する電磁石とからなり、カムの位置により
   レバーがブレーキ車と係脱するようにしたことを特徴と
   するモータ式駆動装置。