(57)【要約】【課題】歯車列が占めるスペースを小さくして全体を小型化できるアクチュエータを提供する。【解決手段】本発明のアクチュエータ１０は、ケース１２内に複数の歯車５２，５４，５６を有し、少なくとも第１歯車５２の軸中心５３が第２歯車５４と重なる位置に配置され、第１歯車５２を軸支する軸５３の第２歯車側の端部を支持する軸受部４７，４８を有するプレート４０を、第１歯車５２と第２歯車５４との間に設けると共にケース１２に固定するようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に複数の歯車を有し、少なくとも第１歯車の軸中心が第２歯車と重なる位置に配置され、前記第１歯車を軸支する軸の前記第２歯車側の端部を支持する軸受部を有する軸受体を、前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けると共に前記ケースに固定するようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記軸受体は金属板からなり、前記軸受部は、前記第１歯車の軸が貫通する軸支孔と、前記軸の前記第２歯車側への抜けを防止する軸保持部とにより構成され、前記軸保持部は前記軸受体の一部を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記軸受体には前記複数の歯車を駆動するモータが固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータに関し、より詳しくは、例えば便器のタンクに使用されるアクチュエータに関するが、使用される技術分野はこれに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−２０５４７０号公報
【０００３】
従来、例えば前記特許文献１には、コイルへの通電によりロータが回動し、この回動を歯車により速度変換して取り出すようにしているギヤードモータが開示されている。このギヤードモータは、ケース内に複数の歯車から構成される歯車列を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ギヤードモータでは、各歯車はそれらの軸中心が互いに重ならないように離れて配置されるため、前記各歯車で構成される歯車列が占めるスペースが大きくなり、それに伴って前記歯車列を収容するケースも大きくなってギヤードモータが大型化するという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記問題を解決するために本発明のアクチュエータは、ケース内に複数の歯車を有し、少なくとも第１歯車の軸中心が第２歯車と重なる位置に配置され、前記第１歯車を軸支する軸の前記第２歯車側の端部を支持する軸受部を有する軸受体を、前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けると共に前記ケースに固定するようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明のアクチュエータでは、前記軸受体は金属板からなり、前記軸受部は、前記第１歯車の軸が貫通する軸支孔と、前記軸の前記第２歯車側への抜けを防止する軸保持部とにより構成され、前記軸保持部は前記軸受体の一部を折り曲げて形成されてもよい。
【０００７】
また、本発明のアクチュエータでは、前記軸受体に前記複数の歯車を駆動するモータが固定されていてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
本発明のアクチュエータによれば、ケース内において第１歯車の軸中心を第２歯車と重なる位置に配置したことで、前記第１歯車を小径化することができる。これにより、前記複数の歯車で構成される歯車列が占めるスペースを小さくすることができ、その結果、ケースも小さくしてアクチュエータ全体を小型化することができる。
【０００９】
また、前記第１歯車の軸が貫通する軸支孔と、前記軸の前記第２歯車側への抜けを防止する軸保持部とにより構成される軸受部を有する金属板製の軸受体を設けた、本発明のアクチュエータによれば、前記軸受部では前記第１歯車の軸を貫通させた状態で支持するために軸受代を大きくとることができ、これと相俟って前記軸保持部を設けたことにより軸が軸受体に対して移動したとしても軸受体から外れるのを防止できる。その結果、前記軸において前記軸受体で支持される一端部とは反対側の他端部を保持孔への圧入や接着等の方法で固定する必要がなく、組み付けが容易になる。また、前記軸保持部は金属板を折り曲げて形成されているので、安価に形成することができる。
【００１０】
さらに、前記軸受体に前記複数の歯車を駆動するモータが固定されている、本発明のアクチュエータによれば、軸受体がモータを固定する部材としても兼用されるので、部品点数を増やすことなく構成することができ、また、モータと第１歯車の軸とを同一の軸受体に装着することにより、モータのモータギヤと第１歯車との軸間ピッチの精度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態であるアクチュエータは、手動または電動で作動してタンク内の水を便器に流すために用いられるものである。
【００１２】
図１に示すように、タンク内部１に設けられたアクチュエータ１０は、略矩形凹状のケース１２と、このケース１２の開口部を覆って固定されたベース１４と、さらにベース１４の端部にネジ止め固定されたカバー１６とを有している。
【００１３】
ケース１２の端部には、固定用ネジ部１８が突設されている。この固定用ネジ部１８をタンク壁部２の貫通孔からタンク外部３に突出させてナット２０を締め付けることにより、アクチュエータ１０はタンク壁部２に固定される。
【００１４】
ケース１２には、ハンドルシャフト２２が固定用ネジ部１８内部の貫通孔に挿入された状態で回動可能に設けられている。ケース１２内部であってハンドルシャフト２２の外周には、ケース１２に対する回動を円滑にするためのブッシュ２３が装着されている。
【００１５】
固定用ネジ部１８からタンク外部３に突出するハンドルシャフト２２の端部には、レバー２４が取り付けられている。レバー２４の端面２４ａには、一方向の回動方向を示す矢印と「大」の文字が記されているとともに、反対方向の回動方向を示す矢印と「小」の文字が記されている。
【００１６】
ケース１２の内部においてハンドルシャフト２２には、ギヤ部２６を有するギヤシャフト２８が回動可能に装着されている。タンク内部１に位置するハンドルシャフト２２の端部には、スピンドルシャフト３０が連結されている。スピンドルシャフト３０の外周には、防水用のＯリング３０ａが装着されている。ベース１４を貫通して延びるスピンドルシャフト３０の端部は、出力シャフト３２が連結されている。カバー１６から突出する出力シャフト３２の端部には、複数の凹部３４が形成されている。これらの凹部３４にピンを嵌入することにより図示しない作動レバーが出力シャフト３２に取り付けられ、この作動レバーには、下端部に排水弁３６が取り付けられた鎖３８の上端部が固定されている。
【００１７】
上述したようにハンドルシャフト２２、スピンドルシャフト３０および出力シャフト３２は、互いに連結されていることで一体に回動するようになっている。したがって、レバー２４を手動で回動させると、出力シャフト３２に連結された排水弁３６が持ち上げられて作動し、これによりタンクから便器に水が流れるようになっている。
【００１８】
ベース１４には規制凸部１５が突設されており、出力シャフト３２の端部外周には前記規制凸部１５が嵌り込むような凹部３３が形成されている。この凹部３３は周方向に所定長さを有しており、出力シャフト３２が回動したときに前記凹部３３の周方向の両側壁面に前記規制凸部１５が当接することにより出力シャフト３２の回動範囲が規定されることになる。これにより、手動によりレバー２４を「大」および「小」のいずれの方向に回動させた場合にも回動規制されることになるが、「大」方向への回動量が「小」方向への回動量よりも大きくなるように前記凹部３３の両側側壁の位置が決められている。
【００１９】
ケース１２には、例えば金属板で形成されたプレート４０（軸受体）がネジ止め固定されている。このプレート４０には、モータギヤ４２が連結されたモータ４４が固定されている。
【００２０】
図２に示すように、プレート４０には、ネジ止め固定用の２つの孔４１ａおよび１つの切り欠き部４１ｂと、モータ４４をネジ止め固定するための２つの孔４３と、モータギヤ４２を挿入するための孔４５と、スピンドルシャフト３０を挿入するための孔４６とが形成されている。また、プレート４０は、軸支孔４７と、この軸支孔４７との間に隙間をもって対向する軸保持部４８とを有しており、軸保持部４８はプレート４０の一部を折り曲げて形成されている。これら軸支孔４７と軸保持部４８とで軸受部が構成される。
【００２１】
図１および図３に示すように、ギヤシャフト２８に嵌合するスピンドルシャフト３０の端部外周には、径方向に突出する凸部３１が形成されている。この凸部３１は、通常、鉛直方向に向いている。一方、スピンドルシャフト３０が嵌合するギヤシャフト２８の端部内面には、周方向に所定長さを有する凸部２７が形成されている。前記凸部２７の周方向の両端面２７ａ，２７ｂの位置は、スピンドルシャフト３０の凸部３１に対して非対称になっている。これにより、図３において、ギヤシャフト２８が反時計回り方向に回動して凸部２７の端面２７ａがスピンドルシャフト３０の凸部３１に係合するまでの回動量は、ギヤシャフト２８が時計回り方向に回動して凸部２７の端面２７ｂがスピンドルシャフト３０の凸部３１に係合するまでの回動量に比べて小さくなっている。その結果、後述するようにモータ駆動でギヤシャフト２８を回動させたとき、前記凸部２７と前記凸部３１とが係合することによってスピンドルシャフト３０も回動するが、ギヤシャフト２８の回動量が同じであってもその回動方向によってスピンドルシャフト３０の回動量が異なり、これにより出力シャフト３２を介しての排水弁３６の作動量も異なってきて、レバー２４を「大」方向または「小」方向に回動させた場合と同様にタンクから流れ出る水の量が変化するようになっている。
【００２２】
ギヤシャフト２８の外周には、スプリング５０が配置されている。スプリング５０は、その一端部がギヤシャフト２８に係合し、その他端部がケース１２に係合している。これにより、ギヤシャフト２８が回動したときスプリング５０は捩じられ、そのときのスプリング５０の復元力がギヤシャフト２８を初期位置まで戻り回動させることになる。
【００２３】
アクチュエータ１０は、図３に示すように、ケース１２内に第１歯車５２、第２歯車５４および第３歯車５６を有している。第１歯車５２は、ギヤシャフト２８のギヤ部２６と噛み合うとともに第２歯車５４の小径ギヤ５４ａと噛み合っている。第２歯車５４の大径ギヤ５４ｂは第３歯車５６の小径ギヤ５６と噛み合っており、第３歯車５６の大径ギヤ５６ｂがモータギヤ４２に噛み合っている。
【００２４】
図４に示すように、第２歯車５４は、ケース１２とベース１４とにより両端を支持された軸５５によって回動可能に軸支されている。第３歯車５６もまた、ケース１２とベース１４とにより両端を支持された軸５７によって回動可能に軸支されている。また、図６に示すように、前記プレート４０は、第１歯車５２と第２歯車５４との間に設けられている。
【００２５】
図４および図５に示すように、第１歯車５２は、ケース１２に形成された軸挿入孔１３に挿入された軸５３によって回動可能に軸支されている。前記軸５３の第２歯車５４側の端部は、プレート４０の軸支孔４７を貫通した状態で支持されており、また、前記端部が軸保持部４８に対向していることで軸５３が第２歯車５４側へ抜けるのが防止されている。
【００２６】
第１歯車５２の軸中心（すなわち軸５３の中心）は、第２歯車５４の大径ギヤ５４と重なる位置に配置されている。また、プレート４０の軸保持部４８を逃げるために、第２歯車５４の大径ギヤ５４ｂの側面には凹部５８が形成されている。この場合、第２歯車５４に凹部５８を形成して軸保持部４８と干渉しないようにすることで、アクチュエータ１０の厚みを薄くできる効果がある。
【００２７】
このように、ケース１２内において第１歯車５２の軸中心を第２歯車５４と重なる位置に配置したことで、第１歯車５２を小径化することができる。これにより、複数の歯車５２，５４，５６で構成される歯車列が占めるスペースを小さくすることができ、その結果、ケース１２も小さくしてアクチュエータ１０を小型化することができる。
【００２８】
また、プレート４０の軸支孔４７では第１歯車５２の軸５３を貫通させた状態で支持するために軸受代を大きくとることができ、これと相俟って軸保持部４８を設けたことにより軸５３がプレート４０に対して移動したとしてもプレート４０から外れるのを防止できる。その結果、軸５３においてプレート４０で支持される一端部とは反対側の他端部を軸挿入孔１３に圧入や接着等して固定する必要がなく、ただ差し込むだけでよいので組み付けが容易になる。また、軸保持部４８は金属板を折り曲げて形成されているので、安価に形成することができる。
【００２９】
さらに、プレート４０はモータ４４を固定する部材としても兼用されるので、部品点数を増やすことなく構成することができ、また、モータ４４と第１歯車５２の軸５３とを同一のプレート４０に装着することにより、モータ４４のモータギヤ４２と第１歯車５２との軸間ピッチの精度を向上させることもできる。
【００３０】
次に、上述した構成からなるアクチュエータ１０の動作について説明する。
前記アクチュエータ１０を手動で作動させる場合、レバー２４を「大」方向または「小」方向に回動させると、ハンドルシャフト２２、スピンドルシャフト３０および出力シャフト３２が一体に回動し、これにより出力シャフト３２に作動レバーおよび鎖３８を介して連結された排水弁３６が作動し、タンク内の水が便器へと流れる。なお、手動操作の場合には、ギヤシャフト２８は回動しない。
【００３１】
一方、アクチュエータ１０を電動で作動させる場合、図示しない「大」スイッチまたは「小」スイッチが押されると、モータ４４が駆動されてモータギヤ４２が回動し、これに伴って第３歯車５６、第２歯車５４および第１歯車５２が回動してギヤシャフト２８が回動する。これにより、ギヤシャフト２８の凸部２７の端面２７ａまたは２７ｂがスピンドルシャフト３０の凸部３１に係合することでスピンドルシャフト３０が回動する。その結果、出力シャフト３２が回動して排水弁３６が作動し、タンク内の水が便器へと流れる。
【００３２】
なお、前記アクチュエータ１０では、１つの歯車５２の軸中心を他の歯車５４と重なる位置に配置したが、本発明のアクチュエータでは２つ以上の歯車の軸中心を他の歯車と重なる位置に配置してもよい。
【００３３】
また、本実施形態のアクチュエータ１０は、手動および電動のいずれでも作動可能にしたが、本発明は手動または電動のみで作動するアクチュエータにも適用できる。
【００３４】
さらに、本実施形態のアクチュエータ１０は、便器に流すための水を貯水するタンクに用いられるものとして説明したが、本発明のアクチュエータはあらゆる技術分野において使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクチュエータの断面図。
【図２】プレートの平面図、側面図および一部断面図。
【図３】ケース内の構造を示す平面図。
【図４】第１歯車および第２歯車の断面図。
【図５】第１歯車の拡大断面図。
【図６】ケース内の歯車とプレートの位置関係を示す断面図。
【符号の説明】
１…タンク内部、２…タンク壁部、３…タンク外部、１０…アクチュエータ、１２…ケース、１４…ベース、１６…カバー、２２…ハンドルシャフト、２４…レバー、２８…ギヤシャフト、３０…スピンドルシャフト、３２…出力シャフト、３６…排水弁、４０…プレート（軸受体）、４２…モータギヤ、４４…モータ、４７…軸支孔、４８…軸保持部、５２…第１歯車、５３…軸、５４…第２歯車、５６…第３歯車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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