(57)【要約】【課題】サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを、簡単な形状の部品により調整することができる手動入力装置を提供することにある。【解決手段】出力軸１１側と反対側のモータ１０の端部側面における側面１０ａ，１０ｂにより形成される角とその周辺部、側面１０ａ，１０ｄにより形成される角とその周辺部、側面１０ｂ，１０ｃにより形成されるモータ１０の角とその周辺部、および側面１０ｃ，１０ｄにより形成されるモータ１０の角とその周辺部のそれぞれに当接する４つの突出部９を、モータホルダ１の側板２，３に設けて、モータホルダ１に収納されたモータ１０が突出部９を支点にして揺動させることができるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動で回転操作される操作部材と、
前記操作部材に回転力を付与するモータと、
前記モータの出力軸に固定されるサンギヤ、このサンギヤに噛合いサンギヤを中心に公転する複数のプラネットギヤ、前記プラネットギヤと内周側で噛合うリングギヤ、前記複数のプラネットギヤのそれぞれが回転可能に支持されプラネットギヤの公転に伴って回転するキャリア、および、このキャリアおよび前記操作部材と一体的に回転するキャリア軸を有する遊星歯車機構と、
前記モータの出力軸の回転方向および回転量の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される出力軸の回転方向および回転量の少なくとも一方に応じて、前記操作部材に前記所定の回転力が付与されるよに前記モータを制御する制御手段と、
前記出力軸側と反対側の前記モータの端部側面に当接する複数の突出部を有し前記モータを保持するモータホルダとを備えることを特徴とする手動入力装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、前記突出部が、前記出力軸の中心線を挟んで対向する２箇所に配置されるものを１対として複数対設けられることを特徴とする手動入力装置。
【請求項３】
請求項１記載の発明において、前記モータホルダが、前記複数の突出部の代わりに、前記出力軸側と反対側の前記モータの端部側面の全周に当接する突出部を有することを特徴とする手動入力装置。
【請求項４】
請求項１記載の発明において、
前記モータホルダが、
前記モータの側方で前記出力軸と平行に配置される１対の側板と、
前記出力軸側の前記モータの端面に対向する第１端板と、
前記出力軸側と反対側の前記モータの端面に対向する第２端板とを備えるとともに、
前記１対の側板のそれぞれに前記突出部が設けられ、
前記第１端板が、前記１対の側板の一方と一体の端板片と、他方と一体の端板片とに分割され、
前記第２端板が、前記一方の端板片が前記他方の端板片から離間する方向に、前記一方の側板を回動可能に支持する第１ヒンジ部と、前記他方の端板片が前記一方の端板片から離間する方向に、前記他方の側板を回動可能に支持する第２ヒンジ部とを有し、
前記各端板片に、前記出力軸が配置される孔を形成する切欠きが設けられることを特徴とする手動入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動で回転操作される操作部材を備える各種電気機器に設けられ、操作部材の回転方向や回転量に応じて操作部材に所定の回転力を与える手動入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、手動入力装置には、電気機器に装着され、操作部材を回転操作することにより電気機器に信号を入力するものがある。
【０００３】
この種の手動入力装置の発明として、本願出願人が先に出願した先行発明には、手動で回転操作される操作部材と、前記操作部材に回転力を付与するモータと、前記操作部材と前記モータとの間に介在される遊星歯車機構と、前記モータの出力軸の回転方向および回転量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される出力軸の回転方向および回転量に応じて前記操作部材に前記所定の回転力が付与されるよに前記モータを制御する制御手段とを備えるものがある。
【０００４】
前記遊星歯車機構は、前記モータの出力軸から回転力を入力されるサンギヤ、このサンギヤに噛合いサンギヤを中心に公転する複数のプラネットギヤ、これらのプラネットギヤと内周側で噛合うリングギヤ、前記複数のプラネットギヤのそれぞれが回転可能に支持されプラネットギヤの公転に伴って回転するキャリア、および、このキャリアおよび前記操作部材と一体的に回転するキャリア軸を有している。
【０００５】
また、この手動入力装置では、サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを調整する調整手段を備えている。この調整手段は、太鼓状に形成される前記サンギヤと、このサンギヤを揺動可能に支持する支持手段とから構成されている。
【０００６】
前記支持手段は、モータの出力軸に固定される第１回転体と、サンギヤと一体に形成され、前記第１回転体と係合して一体的に回転する第２回転体を備えている。また、この支持手段は、前記第２回転体が前記第１回転体に揺動可能に支持されるように第１回転体と第２回転体を係合させ、かつ、第１回転体と第２回転体が一体的に回転するように第１回転体と第２回転体を係合させる係合手段とを備えている。
【０００７】
このように構成された手動入力装置では、モータと遊星歯車機構とを組付けるに際し、モータの出力軸に固定された第１回転体に対して第２回転体を揺動させることによって、サンギヤをプラネットギヤに対して揺動させて、サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを調整することができる。
【０００８】
なお、上述した先の出願は現在のところ未公開であり、また、他の先行技術文献情報については、本発明に関連のある記載が開示された文献を現在までのところ見出し得ないのが実状である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の手動入力装置では、サンギヤを太鼓状に形成する必要があり、また、モータの出力軸に固定される第１回転体と、サンギヤと一体の第２回転体とを係合させる係合手段として、これら第１回転体および第２回転体に突起や切欠きを複数設ける必要がある。つまり、上述の手動入力装置では、モータの出力軸にサンギヤを固定してサンギヤとプラネットギヤを噛合わせる場合よりも、複雑な形状の部品点数が多くなり、手動入力装置の作製費用が高くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の実状を考慮してなされたものであり、その目的は、サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを、簡単な形状の部品により調整することができる手動入力装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明は、手動で回転操作される操作部材と、前記操作部材に回転力を付与するモータと、前記モータの出力軸に固定されるサンギヤ、このサンギヤに噛合いサンギヤを中心に公転する複数のプラネットギヤ、前記プラネットギヤと内周側で噛合うリングギヤ、前記複数のプラネットギヤのそれぞれが回転可能に支持されプラネットギヤの公転に伴って回転するキャリア、および、このキャリアおよび前記操作部材と一体的に回転するキャリア軸を有する遊星歯車機構と、前記モータの出力軸の回転方向および回転量の少なくとも一方を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される出力軸の回転方向および回転量の少なくとも一方に応じて、前記操作部材に前記所定の回転力が付与されるよに前記モータを制御する制御手段と、前記出力軸側と反対側の前記モータの端部側面に当接する複数の突出部を有し前記モータを保持するモータホルダとを備えることを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明では、モータと遊星歯車機構とを組付ける際に、モータホルダに保持されたモータを、モータホルダの突出部を支点にして揺動させることによって、モータの出力軸に固定されたサンギヤを、プラネットギヤに対して揺動させることができるので、サンギヤとプラネットギヤとの噛合わせを調整することができる。つまり、本発明では、複数の突出部を有するモータホルダ、という簡単な形状の部品により、サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを調整することができる。
【００１３】
また、前記発明において、前記突出部が、前記出力軸の中心線を挟んで対向する２箇所に配置されるものを１対として複数対設けられるものにしてもよい。このように構成した発明では、モータを３６０°方向に安定した状態で揺動させることができる。
【００１４】
また、前記発明において、前記モータホルダが、前記複数の突出部の代わりに、前記出力軸側と反対側の前記モータの端部側面の全周に当接する突出部を有するものにしてもよい。このように構成した発明でも、モータを３６０°方向の安定した状態で揺動させることができる。
【００１５】
また、前記発明において、前記モータホルダが、前記モータの側方で前記出力軸と平行に配置される１対の側板と、前記出力軸側の前記モータの端面に対向する第１端板と、前記出力軸側と反対側の前記モータの端面に対向する第２端板とを備えるとともに、前記１対の側板のそれぞれに前記突出部が設けられ、前記第１端板が、前記１対の側板の一方と一体の端板片と、他方と一体の端板片とに分割され、前記第２端板が、前記一方の端板片が前記他方の端板片から離間する方向に、前記一方の側板を回動可能に支持する第１ヒンジ部と、前記他方の端板片が前記一方の端板片から離間する方向に、前記他方の側板を回動可能に支持する第２ヒンジ部とを有し、前記各端板片に、前記出力軸が配置される孔を形成する切欠きが設けられるものにしてもよい。
【００１６】
このように構成した発明では、１対の側板のそれぞれを第１ヒンジ部および第２ヒンジ部のそれぞれを支点にして回動させることにより、一方の側板およびこの側板と一体の一方の端板片と、他方の側板およびこの側板と一体の他方の端板片とを開閉することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の手動入力装置の一実施形態について図を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の分解斜視図、図２は、本実施形態に備えられる遊星歯車機構を示す縦断面図、図３は、図１に示すモータホルダに保持されたモータが揺動する様子を示す説明図である。
【００１９】
本実施形態は、電気機器、例えば車載用電気機器に設けられ、図１，２に示すように、手動で回転操作される操作部材８０と、操作部材８０に回転力を付与するモータ１０と、このモータ１０と操作部材８０との間に介在される遊星歯車機構と、モータ１０の出力軸１１の回転方向および回転量を検出する検出手段、例えばエンコーダ９０と、このエンコーダ９０により検出される出力軸１１の回転方向や回転量に応じて操作部材８０に所定の回転力が付与されるよにモータ１０を制御する図示しない制御手段と、モータ１０を保持するモータホルダ１とを備えている。
【００２０】
前記遊星歯車機構は、合成樹脂製の部品のみで構成されており、図２に示すように、モータ１０の出力軸１１に固定されるサンギヤ３０と、このサンギヤ３０に噛合いサンギヤ３０を中心に公転する複数、例えば３つのプラネットギヤ５０と、これらのプラネットギヤ５０と内周側で噛合うリングギヤ７０と、３つのプラネットギヤ５０のそれぞれが回転可能に支持されプラネットギヤ５０の公転に伴って回転するキャリア６０と、このキャリア６０および操作部材８０と一体的に回転するキャリア軸６６とを備えている。
【００２１】
前記プラネットギヤ５０には、同図２に示すように、回転軸５１，５２が一体に形成されている。回転軸５１は、キャリア６０の円板部分６４に設けられる軸孔６５に、回転可能に挿入される。回転軸５２は、規制部材４０（図１に示す）の円板部分４６に設けられる軸孔４３に、回転可能に挿入される。
【００２２】
キャリヤ６０には、図１に示すように、プラネットギヤ５０の軸方向の移動を規制する前記規制部材４０がスナップ結合される。キャリア６０は、その円板部分６４の周縁部に、規制部材４０と結合する３つの結合部６１を有している。これらの結合部６１は、軸方向に延設されており、軸方向に直交する方向に突出するスナップ爪６２と、軸方向に突出する突起部６３とを有している。また、規制部材４０は、その円板部分４６周縁部に、キャリア６０の結合部６１に対応する３つの結合部４２を有している。これらの結合部４２は、軸方向に延設される門形の部分からなり、その開口部４５に、前記スナップ爪６２が係止される。また、規制部材４４の円板部分４６は、各結合部４３の基端部の中央に、前記突起部６３が嵌め込まれる孔４４を有している。
【００２３】
前記エンコーダ９０は、同図１に示すように、サンギヤ３０と一体に形成されるコード板９５と、このコード板９５を挟んで対向する発光部９２および受光部９１と、金属製のブラケット９６によりモータ１０の端面１０ｅに固定され、発光部９２および受光部９１が接続される回路基板９４と、この回路基板９４に固定され、発光部９２および受光部９１を保持するホルダ９３とを備えている。なお、図示しないが、エンコーダ９０から出力された検出信号は、制御手段に入力されるようになっている。
【００２４】
前記制御手段は、図示しないが、エンコーダ９０からの検出信号に応じて、すなわち出力軸１１の回転方向や回転量に応じて、操作部材８０に所定の回転力、例えば操作部材８０の回転方向と反対方向で所定の大きさの回転力が操作部材８０に与えられるように、モータ１０を制御するものである。
【００２５】
前記モータホルダ１は、同図１に示すように、モータ１０の側方で出力軸１１に平行に配置される１対の側板２，３と、出力軸１１側のモータ１０の端面１０ｅに対向する第１端板７８と、出力軸１１側と反対側のモータ１０の端面１０ｆに対向する第２端板４とを備えている。
【００２６】
前記１対の側板２，３のそれぞれには、前記コード板９５との接触を避けるための凹部２ｂ，３ｄがそれぞれ設けられている。
【００２７】
前記第１端板７８は、側板２と一体に形成される端板片７と、側板３と一体に形成される端板片８とに分割されている。端板片７および端板片８のそれぞれには、サンギヤ３０が回転可能に配置される孔７８ａを形成する切欠き７ａ，８ａが設けられている。
【００２８】
前記第２端板４は、端板片７が端板片８から離間する方向、すなわち図１に示す矢印Ａ方向に、側板２を回動可能に支持する第１ヒンジ部５と、端板片８が端板片７から離間する方向、すなわち図１に示す矢印Ｂ方向に回動可能に側板３を、支持する第２ヒンジ部６とを有している。
【００２９】
つまり、モータホルダ１では、１対の側板２，３のそれぞれを第１ヒンジ部５および第２ヒンジ部６のそれぞれを支点にして回動させることにより、側板２および端板片７と、側板３および端板８とを開閉できるようになっている。
【００３０】
また、モータホルダ１は、端板片７と端板片８が当接した状態で環状部材７１に内接してスナップ結合するようになっている。すなわち、モータホルダ１の側板２に設けられるスナップ爪２ａが、環状部材７１に設けられる係止孔７２に係止され、側板２と同様に側板３に設けられる図示しないスナップ爪が、係止孔７２と同様に環状部材７１に設けられる図示しない係止孔に係止されるようになっている。また、環状部材７１には、前記リングギヤ７０が設けられており、これにより、リングギヤ７０がモータホルダ１に固定されるようになっている。
【００３１】
前記１対の側板２，３には、出力軸１１側と反対側のモータ１０の端部側面に当接する複数、例えば４つの突出部９が設けられている。これら４つの突出部９のそれぞれは、例えば、出力軸１１側と反対側のモータ１０の端部側面における側面１０ａ，１０ｂにより形成される角とその周辺部、側面１０ａ，１０ｄにより形成される角とその周辺部、側面１０ｂ，１０ｃにより形成されるモータ１０の角とその周辺部、および側面１０ｃ，１０ｄにより形成されるモータ１０の角とその周辺部のそれぞれに当接するように配置されている。つまり、モータホルダ１には、出力軸１１の中心線を挟んで対向する２箇所に配置される突出部９を１対として、２対の突出部９を設けてある。
【００３２】
なお、側板２の両側端には、モータ１０の側面１０ｂ，１０ｄを抱えるような形状に形成される１対のアーム部２ｃ（一方は図示していない）が設けられており、各アーム部２ｃの基端部付近の側板２部分からアーム部２ｃに沿って、前記突出部９が設けられている。同様に、側板３の両側端にも、モータ１０の側面１０ｂ，１０ｄを抱えるような形状に形成される１対のアーム部３ｃが設けられており、各アーム部３ｃの基端部付近の側板３部分からアーム部３ｃに沿って、前記突出部９が設けられている。
【００３３】
このようにモータホルダ１に設けられた４つの突出部９のそれぞれは、モータ１０がモータホルダ１に保持されると、モータ１０の側面１０ａ，１０ｂにより形成される角とその周辺部、側面１０ｃ，１０ｄにより形成される角とその周辺部、側面１０ｂ，側面１０ｃにより形成される角およびその周辺部、および、側面１０ｄ，１０ａにより形成される角とその周辺部のそれぞれに当接する。これにより、モータ１０が、突出部９を支点にして３６０°方向に揺動可能な状態となる。
【００３４】
例えば、図３に示すように、側板３に設けられた２つの突出部９のそれぞれは、モータ１０の側面１０ａ，１０ｃのそれぞれに当接する。また、側板２の１対のアーム部２ｃのそれぞれに設けられた２つの突出部９のそれぞれも同様に、モータ１０の側面１０ａ，１０ｃのそれぞれに当接する。これにより、モータ１０は、側面１０ａに当接した突出部９部分と、側面１０ｃに当接した突出部９部分を支点に、矢印Ｃ方向に揺動可能な状態となる。
【００３５】
本実施形態は、次のように動作する。
【００３６】
操作部材８０が、例えば一方向に回転操作されると、操作部材８０と一体的にキャリア軸６６およびキャリア６０が一方向に回転する。プラネットギヤ５０は、リングギヤ７０がモータホルダ１に固定されているので、回転軸５１，５２を中心に他方向に自転しながら、サンギヤ３０を中心に一方向に公転し、これに伴ってサンギヤ３０、コード板９５および出力軸１１が一方向に回転する。なお、サンギヤ３０、コード板９５および出力軸１１は、操作部材８０の回転速度がサンギヤ３０とリングギヤ７０の歯数比により増速された回転速度で回転する。
【００３７】
そして、エンコーダ９０により、操作部材８０の回転方向および回転量が検出され、その回転方向および回転量に相当する検出信号が制御手段に出力され、制御手段により、モータ１０が制御される。これにより、モータ１０の出力軸１１からは、例えば他方向で所定の大きさの回転力が出力される。
【００３８】
出力軸１１から出力された他方向の回転力は、サンギヤ３０、プラネットギヤ５０、キャリア６０およびキャリア軸６６を介して操作部材８０に伝達される。つまり、操作部材８０には、操作方向と反対方向の回転力が与えられる。なお、操作部材８０には、出力軸１１から出力された回転力がサンギヤ３０とリングギヤ７０の歯数比により増大されて与えられている。
【００３９】
本実施形態では、次の効果が得られる。
【００４０】
本実施形態では、モータ１０と遊星歯車機構を組付ける際に、モータホルダ１に保持されたモータ１０を、モータホルダ１の突出部９を支点にして揺動させることによって、モータ１０の出力軸１１に固定されたサンギヤ３０を、プラネットギヤ５０に対して揺動させて、サンギヤ３０とプラネットギヤ５０との噛合わせを調整することができる。つまり、本実施形態では、４つの突出部９を有するモータホルダ１、という簡単な形状の部品により、サンギヤ３０とプラネットギヤ５０の噛合わせを調整することができ、したがって、製作費用の削減を図ることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、突出部９が、出力軸１１の中心線を挟んで対向する２箇所に配置されるものを１対として２対配置されているので、モータ１０を３６０°方向に安定した状態で揺動させることができ、したがって、サンギヤ３０とプラネットギヤ５０の噛合いの調整精度を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、１対の側板２，３のそれぞれを第１ヒンジ部５および第２ヒンジ部６のそれぞれを支点にして回動させることにより、側板２および端板片７と、側板３および端板片８とを、開閉させることができるので、モータ１０をモータホルダ１内に容易に配置することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、モータホルダ１が、出力軸１１の中心線を挟んで対向する２箇所に配置される突出部９を１対として２対の突出部９を有するものであるが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、モータホルダ１には、突出部を２対以上有するものでもよく、また、出力軸１１側と反対側のモータ１０の端部側面の全周に当接する突出部を有するものでもよい。このように構成したモータホルダ１でも、モータ１０を３６０°方向に安定した状態で揺動させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、モータと遊星歯車機構を組付ける際に、モータホルダに保持されたモータを、突出部を支点にして揺動させることによりサンギヤを揺動させて、サンギヤとプラネットギヤとの噛合わせを調整することができるので、複数の突出部を有するモータホルダ、という簡単な形状の部品により、サンギヤとプラネットギヤの噛合わせを調整することができる。したがって、制作費の削減を図ることができる。
【００４５】
また、前記発明において、前記突出部が、前記出力軸の中心線を挟んで対向する２箇所に配置されるものを１対として複数対設けられるものにすれば、モータを３６０°方向に安定した状態で揺動させることができるので、サンギヤとプラネットギヤの噛合いの調整精度を向上させることができる。
【００４６】
また、前記発明において、前記モータホルダが、前記複数の突出部の代わりに、前記出力軸側と反対側の前記モータの端部側面の全周に当接する突出部を有するものにしても、モータを３６０°方向の安定した状態で揺動させることができるので、サンギヤとプラネットギヤの噛合いの調整精度を向上させることができる。
【００４７】
また、前記発明において、前記モータホルダが、前記モータの側方で前記出力軸と平行に配置される１対の側板と、前記出力軸側の前記モータの端面に対向する第１端板と、前記出力軸側と反対側の前記モータの端面に対向する第２端板とを備えるとともに、前記１対の側板のそれぞれに前記突出部が設けられ、前記第１端板が、前記１対の側板の一方と一体の端板片と、他方と一体の端板片とに分割され、前記第２端板が、前記一方の端板片が前記他方の端板片から離間する方向に、前記一方の側板を回動可能に支持する第１ヒンジ部と、前記他方の端板片が前記一方の端板片から離間する方向に、前記他方の側板を回動可能に支持する第２ヒンジ部とを有し、前記各端板片に、前記出力軸が配置される孔を形成する切欠きが設けられるものにすれば、１対の側板のそれぞれを第１ヒンジ部および第２ヒンジ部のそれぞれを支点にして回動させることにより、一方の側板およびこの側板と一体の一方の端板片と、他方の側板およびこの側板と一体の他方の端板片とを開閉することができるので、モータをモータホルダ内に容易に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の手動入力装置の一実施形態の分解斜視図である。
【図２】本発明の手動入力装置に備えられる遊星歯車機構を示す縦断面図である。
【図３】図１に示すモータホルダに保持されたモータが揺動する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１      モータホルダ
２      側板
２ａ    スナップ爪
２ｂ    凹部
２ｃ    アーム部
３      側板
３ｄ    凹部
３ｃ    アーム部
４      第２端板
５      第１ヒンジ部
６      第２ヒンジ部
７      端板片
７ａ    切欠き
８      端板片
８ａ    切欠き
９      突出部
１０    モータ
１０ａ  側面
１０ｂ  側面
１０ｃ  側面
１０ｄ  側面
１０ｅ  端面
１０ｆ  端面
１１    出力軸
３０    サンギヤ
４０    規制部材
５０    プラネットギヤ
６０    キャリア
６６    キャリア軸
７０    リングギヤ
７１    環状部材
７２    係止孔
７８    第１端板
７８ａ  孔
８０    操作部材
９０  エンコーダ（検出手段）
【図１】
2004153927.tif 000003
【図２】
2004153927.tif 000004
【図３】
2004153927.tif 000005