(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、このモータのロータに連結されて回転駆動される出力軸と、この出力軸と上記ロータとの連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構と、を有するギアードモータにおいて、上記クラッチ操作機構は、上記ロータ内に配置され上記ロータと一体的に回転するマグネットもしくは非磁性導電体のいずれか一方と、上記ロータ内に配置され磁気誘導によって上記ロータに追随して回転するマグネットもしくは非磁性導電体の他方と一体的に形成された磁気誘導回転体を有し、この磁気誘導回転体の回転を利用して上記クラッチ手段が継断され、上記クラッチ手段は、遊星歯車を支持する遊星歯車支持歯車と、上記遊星歯車と噛合する太陽歯車及びリング歯車とからなる遊星歯車機構で構成され、上記磁気誘導回転体の回転を利用して上記太陽歯車、上記リング歯車及び上記遊星歯車支持歯車のいずれか１つの回転を阻止することにより他の２つの歯車を介して上記ロータの回転を上記出力軸に伝達すると共に、上記遊星歯車支持歯車を上記出力軸側へ連結し、上記遊星歯車機構の一部を減速機構として用いたことを特徴とするギアードモータ。
【請求項２】
前記ロータと第１のクラッチ手段となる前記遊星歯車機構との間に、前記出力軸と前記ロータとの連結を継断する第２のクラッチ手段を設け、この第２のクラッチ手段を断した状態で前記ロータを回転させることにより前記磁気誘導回転体の回転を利用して前記リング歯車または前記太陽歯車のいずれか一方をロックし、このロック状態において前記出力軸に課された外部負荷により逆回転しようとする前記リング歯車または前記太陽歯車の他方をさらにロックする逆転防止機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のギアードモータ。
【請求項３】
前記第２のクラッチ手段は、前記ロータと、軸方向上下に動作することにより前記ロータと継断可能なクラッチピニオンと、前記ロータと上記クラッチピニオンとの間に配置されたバネ部材と、前記遊星歯車機構と前記出力軸との間に配置されこの間に配置された歯車と連動して動作し、この動作に伴い上記クラッチピニオンを上記バネ部材のバネ力に抗して下降させて前記ロータと上記クラッチピニオンとを継させると共に、上記歯車と連動して動作することにより上記クラッチピニオンを上記バネ部材のバネ力に任せて上昇させて前記ロータと上記クラッチピニオンとを断させるクラッチレバーと、から構成されたことを特徴とする請求項２記載のギアードモータ。
【請求項４】
前記第２のクラッチ手段は、前記出力軸に課された外部負荷により前記遊星歯車機構と前記出力軸との間に配置された前記歯車が逆回転すると、この逆回転に伴い断から継となることを特徴とする請求項２または３記載のギアードモータ。
【請求項５】
前記モータの駆動を停止し磁気誘導回転体の回転を止めた際、この磁気誘導回転体と前記リング歯車または前記太陽歯車との連結を外すロック解除手段を有し、このロック解除手段によって当該連結が外されて前記出力軸が外部負荷により逆回転されるように構成されたことを特徴とする請求項２，３または４記載のギアードモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、洗濯機の排水弁や換気扇のシャッター等を駆動する駆動機構として利用されるギアードモータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より洗濯機の排水弁や換気扇のシャッター等の駆動源となるギアードモータは、モータ駆動によって負荷部材（ワイヤーやレバー等）を巻き上げ、その巻き上げ位置で所定時間負荷部材を保持し、かつこの保持状態から負荷部材を元の位置まで戻すことが可能なように構成されている。このようなギアードモータは、駆動源となるモータのロータと負荷部材が連結された出力軸との間にクラッチを備えている。そして、このクラッチを連結した状態で上述した巻き上げ及び保持を行い、クラッチを切断することにより負荷部材の負荷力によって負荷部材が元の位置まで戻るようになっている。
【０００３】
なお、上述したクラッチの一例としては、電磁クラッチといわれるものが利用される。この電磁クラッチは、モータによる巻き上げ時及び保持時において、通電されたソレノイドの力によってロータと出力軸間の輪列を連結させる。これにより、巻き上げ時においてはモータ駆動力が出力軸に伝達することにより負荷部材を巻き上げる。巻き上げ動作が終了するとモータへの通電を切ることによりロータの回転を停止させ、回転停止状態のロータのディテントトルクにより負荷部材を巻き上げた状態で保持することとなる。すなわち、この時点ではソレノイドへの通電が継続されているため、クラッチが繋がった状態となっており、負荷部材の負荷をロータのディテントトルクにより保持することができるようになっている。一方、この保持状態からソレノイドへの通電を断つと、ロータと出力軸間の輪列の連結が切断され、これによってロータのディテントトルクが出力軸側に対して効かなくなり、負荷部材自身の戻ろうとする負荷によって負荷部材は元の位置に戻ることとなる。
【０００４】
なお、このようなソレノイド方式とは異なる電磁クラッチを用いたものも提案されている（特開平３−１９８６３８号参照）。この特開平３−１９８６３８号に記載された装置の方式では、ロータと出力軸間を連結する減速輪列内に永久磁石と誘導リングを対向配置させ、誘導リングが磁気誘導によって永久磁石に追従して回動する動作を利用してクラッチ切り換えを行う操作片を動作させるように構成されている。この磁気誘導方式の装置は、ソレノイド式のものと比べると、モータの駆動力によって負荷部材を所定位置まで巻き上げた際にモータへの通電を切断するスイッチが不要となると共に、クラッチ切り換え用のソレノイドが不要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように磁気誘導方式のクラッチを備えたギアードモータの利点は、モータへの通電を切断するためのスイッチが不要となると共に、ソレノイド及びこのソレノイドを利用したクラッチ機構が不要となる点である。しかしながら、上述した特開平３−１９８６３８号記載のギアードモータは、ロータと出力軸間を連結する減速輪列内に永久磁石と誘導リングとを対向配置させた電磁クラッチ部が設けられることに伴い、その分、輪列数が増えるため各歯車の噛み合い時のノイズが問題となる。加えて、余分に輪列を増やしたために装置が大型化してしまうという問題も生じている。
【０００６】
本発明は、クラッチ手段として磁気誘導方式を用い、かつ巻き上げ駆動時等における摺動ノイズを低減することが可能でかつ小型化が可能なギアードモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、モータと、このモータのロータに連結されて回転駆動される出力軸と、この出力軸とロータとの連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構と、を有するギアードモータにおいて、クラッチ操作機構は、ロータ内に配置されロータと一体的に回転するマグネットもしくは非磁性導電体のいずれか一方と、ロータ内に配置され磁気誘導によってロータに追随して回転するマグネットもしくは非磁性導電体の他方と一体的に形成された磁気誘導回転体を有し、この磁気誘導回転体の回転を利用してクラッチ手段が継断され、クラッチ手段は、遊星歯車を支持する遊星歯車支持歯車と、遊星歯車と噛合する太陽歯車及びリング歯車とからなる遊星歯車機構で構成され、磁気誘導回転体の回転を利用して太陽歯車、リング歯車及び遊星歯車支持歯車のいずれか１つの回転を阻止することにより他の２つの歯車を介してロータの回転を出力軸に伝達すると共に、遊星歯車支持歯車を出力軸側へ連結し、遊星歯車機構の一部を減速機構として用いている。
【０００８】
上述の発明は、ロータ内に配置されたマグネットもしくは非磁性誘導体とこの部材に対向配置される磁気誘導回転体との間に発生する磁気誘導力を利用してクラッチ手段を継断させる。より具体的には、モータへの通電により部材を引き上げ、通電を継続し磁気誘導力を発生させている状態を継続することにより、その引き上げ位置にて部材を保持することができるようになっている。なお、このような作用を発生させる磁気誘導回転体は、ロータ内に配置される。そのため、従来の磁気誘導方式のギアードモータのように、モータのロータと出力軸との間に配置される輪列内にマグネットと磁気誘導体を配置する必要が無く、輪列を必要最小限とすることが可能となるため、巻き上げ駆動時等におけるノイズを低減することが可能となる。また、輪列内にマグネットと磁気誘導体とを配置する必要がないため、モータの外側部分のスペースに余裕ができ、このスペースを有効に利用することができる。その結果、小型化が可能となる。また、クラッチ手段は遊星歯車機構で構成されているため、クラッチ手段がコンパクトに輪列内に収まり、ロータと出力軸との間に配置される輪列全体が小型化される。これに伴い装置全体が小型化される。また、太陽歯車、リング歯車及び遊星歯車のうちのいずれか１つの回転を阻止することにより輪列全体がロックされるように構成されているため、輪列の設計に自由度を持たせることが可能となる。また、遊星歯車機構は、クラッチとしての機能と減速機構としての機能とを兼備しているため、輪列全体がコンパクトな構成となる。
【００１２】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、ロータと第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構との間に、出力軸とロータと連結を継断する第２のクラッチ手段を設け、この第２のクラッチ手段を断した状態でロータを回転させることにより磁気誘導回転体の回転を利用してリング歯車または太陽歯車のいずれか一方をロックし、このロック状態において出力軸に課された外部負荷により逆回転しようとするリング歯車または太陽歯車の他方をさらにロックする逆転防止機構を設けている。すなわち、リング歯車または太陽歯車の双方を別の手段で同時にロックさせるという簡単な手法で、出力軸の外部負荷による逆回転を阻止し、巻き上げ位置で確実に保持することが可能となる。
【００１３】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、第２のクラッチ手段は、ロータと、軸方向上下に動作することによりロータと継断可能なクラッチピニオンと、ロータとクラッチピニオンとの間に配置されたバネ部材と、遊星歯車機構と出力軸との間に配置されこの間に配置された歯車と連動して動作し、この動作に伴いクラッチピニオンをバネ部材のバネ力に抗して下降させてロータとクラッチピニオンとを継させると共に、歯車と連動して動作することによりクラッチピニオンをバネ部材のバネ力に任せて上昇させてロータとクラッチピニオンとを断させるクラッチレバーと、から構成されている。このように、軸方向上下に動作するクラッチピニオンを輪列から独立したクラッチレバーで上下動させることにより第２クラッチ手段を継断するという単純な構成となっているため組み立て性が良好となる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、第２のクラッチ手段は、出力軸に課された外部負荷により遊星歯車機構と出力軸との間に配置された歯車が逆回転すると、この逆回転に伴い断から継となる。このように、第２のクラッチ手段は、特に動作切り替えのための電源を必要とせず、歯車の逆回転に伴って継状態となるため、装置の複雑化を回避しかつ小型化に寄与することとなる。
【００１５】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、モータの駆動を停止し磁気誘導回転体の回転を止めた際、この磁気誘導回転体とリング歯車または太陽歯車との連結を外すロック解除手段を有し、このロック解除手段によって当該連結が外されて出力軸が外部負荷により逆回転されるように構成されている。このように、モータの駆動を停止するのみにより出力軸が外部負荷によって逆回転するため、単純な構成で出力軸を保持位置から開放位置まで戻すことが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のギアードモータの実施の形態の例を図１から図４に基づき説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態のギアードモータの内部機構を説明するための図で、特に駆動輪列を構成する各歯車同士の関係を詳細に示すための展開断面図である。また、図２は、図１に示したギアードモータの平面図である。また、図３は、レバーを覆うためのカバー及び駆動機構部を覆うためのケース上蓋を取り外して示した平面図である。また、図４は、図３からさらにケース本体等を取り外した状態で駆動機構部を示した平面図である。
【００１８】
本発明の実施の形態のギアードモータは、主に、駆動源となるモータ１と、駆動輪列２と、モータ１のロータ１１に駆動輪列２を介して連結されて回転駆動される出力軸３と、出力軸３とロータ１１との連結を継断する第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２と、第１のクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構５と、駆動輪列２中に配置され出力軸３とロータ１１との連結を継断する第２のクラッチ手段４と、から構成されている。
【００１９】
そして、このギアードモータは、第２のクラッチ手段４を継（繋がっているの意味＝オン）とすることによりモータ１の駆動力を出力軸３側へ伝達し、出力軸３の先端に圧入固定されたスライダピニオン７を回動させることにより、所定の負荷が課されたレバー８を引っぱるようになっている。そして、上述の第２のクラッチ手段４を断（切れているの意味＝オフ）とすることによりロータ１１と出力軸３との間の連結を断ち、かつ逆転防止機構（図示省略）によって駆動輪列２の逆方向（レバー８を引き上げるのと反対方向の意味）への回転を阻止することにより、レバー８を所定位置まで引き上げた後の位置でレバー８を保持するようになっている。なお、この状態は、モータ１への通電を維持することによりなされる。また、この状態からさらにモータ１への通電を停止することにより、上述の駆動輪列２の逆方向への回転を促し、レバー８自身に課された負荷に伴いレバー８を引き上げ前の位置まで戻すようになっている。
【００２０】
以下、その動作を実現するための構成について詳述する。モータ１及び駆動輪列２から構成される駆動機構部を収納するケース体１２は、ケース本体１２ａとこのケース本体１２ａに被せられかつ３本のタッピングねじ１２ｃでケース本体１２ａに締め付けられたケース上蓋１２ｂによって構成されている。さらに、このケース上蓋１２ｂ上に配置されるレバー８上を覆うように配置されたカバー１２ｄも、図２に示すように、上述の３本のタッピングねじ１２ｃのうちの２本を利用してケース上蓋１２ｂと共にケース本体１２ａに固定される。
【００２１】
なお、ケース上蓋１２ｂ上には、レバー８の両側に配置されレバー８のスライド動作を案内するガイド部材９が立設されている。このガイド部材９は、レバー８がレバー８自身の負荷によりケース外側方向に引き出される際、何らかの原因によりロータ１１が過回転となった場合においてレバー８のスライダ歯車８ａの端部に当接し、レバー８のスライド動作終端における位置規制を行うようになっている。また、このガイド部材９は、レバー８がモータ１の駆動力によって所定位置まで引き上げられる際、何らかの原因によりロータ１１が過回転となった場合においてレバー８の先端側に形成された負荷取付部８ｃに当接し、レバー８のスライド動作終端における位置規制を行うようになっている。なお、このガイド部材９は、通常の動作が行われている限りにおいては特に上述のスライダ歯車８ａ及び負荷取付部８ｃに当接しないようになっている。
【００２２】
ケース体１２内の底面側には、レバー８を動作させるための駆動源となるモータ１が配置されている。モータ１は、カップ状に形成されたモータケース１３と、このモータケース１３の内周に配置されたステータ部１４と、このステータ部１４のさらに内周に対向配置されたロータ１１と、このロータ１１を回転自在に支承するロータ軸１５を備えている。そして、ステータ部１４のコイル１４ａに電力を供給することにより、ロータ１１がロータ軸１５を回転中心として回転するようになっている。なお、ロータ軸１５は、その一端がモータケース１３の底面を貫いてケース本体１２ａの底面に当接していると共に、他端がモータ１の上方に突き出てケース上蓋１２ｂに形成された軸受け孔１２ｅ内にはまり込んでいる。
【００２３】
ロータ１１は、ロータ軸１５を挿通する孔を備えた回転支承部１１ａと、この回転支承部１１ａの外周側に上端側が上方へ突出するように固定された略リング状の本体マグネット部１１ｂと、この本体マグネット部１１ｂの内周空間部側の面にはめ込まれた本体マグネット部１１ｂと一体的に回転するリング状マグネット部１１ｃとから構成されている。なお、本実施の形態では、リング状マグネット１１ｃを本体マグネット部１１ｂと別体としたが、このリング状マグネット１１ｃと本体マグネット１１ｂとは一体であっても良い。
【００２４】
回転支承部１１ａは、樹脂成形により形成されている。この回転支承部１１ａの上端部分には、爪１１ｄが形成されている。この爪１１ｄは、後述するように駆動輪列２の第１の経路２ａの一部を構成しかつ第２のクラッチ手段４の一部となるクラッチピニオン２１の下端に形成された爪２１ｄと係合し、ロータ１１の回転力をクラッチピニオン２１に伝達するためのものとなっている。そして、これらの爪１１ｄ，２１ｄが係合し、ロータ１１の回転力がクラッチピニオン２１を介して出力軸３側に伝達された状態を第２のクラッチ手段４が継の状態とする。一方、これらの爪１１ｄ，２１ｄが非係合で、ロータ１１の回転力がクラッチピニオン２１に伝達されず、よってロータ１１の回転力が出力軸３側へ伝達されない状態を第２のクラッチ手段４が断の状態とする。すなわち、ロータ１１の上端部の爪１１ｄとクラッチピニオン２１の下端の爪２１ｄと、これら両爪１１ｄ，２１ｄを係脱させる機構が、第２のクラッチ手段４となっている。
【００２５】
回転支承部１１ａの上端内周側部分には、ロータ１１とクラッチピニオン２１とを継断させるための第２のクラッチ手段４の一部となる圧縮コイルバネ１８をはめ込むための溝が形成されている。さらに、回転支承部１１ａの上端外周側部分には、後述するように駆動輪列２の一部を構成する誘導ピニオン１６の下端部分を案内する案内用段部１１ｅが設けられている。誘導ピニオン１６は、リング状となっている下端部分をこの案内用段部１１ｅ上に載置することにより、ロータ１１の上方に同軸配置される。
【００２６】
また、ロータ１１の本体マグネット部１１ｂの内周にはめ込まれたリング状マグネット１１ｃの内周側には、誘導リング１６ａが配置され、そのさらに内周部分にバックヨークリング１６ｂが配置されている。誘導リング１６ａ及びバックヨークリング１６ｂは、樹脂成形で形成された誘導ピニオン１６の外周部分にそれぞれ一体的に固定されている。誘導ピニオン１６は、上述したようにロータ１１の上方に同軸上に載置されていると共に、クラッチピニオン２１の歯車部２１ａの下方に延出された胴部２１ｂの外側に、クラッチピニオン２１に対して遊嵌されている。
【００２７】
誘導リング１６ａは、誘導ピニオン１６を磁気誘導力によってロータ１１に追従回転させるための部材となっており、非磁性でかつ導電性を有する非磁性誘導部材、具体的には銅やアルミ等の金属で形成された部材で構成されている。そのため、ロータ１１が回転すると、この誘導リング１６ａとこの誘導リング１６ａに対向配置された上述のリング状マグネット１１ｃとの間に渦電流が発生する。これにより、ロータ１１のリング状マグネット１１ｃに誘導リング１６ａを従動回転させる磁気誘導力が発生し、誘導リング１６ａが外周面に固定された誘導ピニオン１６がロータ１１の回転に追随して回転しようとする。誘導ピニオン１６は、誘導リング１６ａと一体的にロータ１１に磁気誘導によって回転する磁気誘導回転体となっている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、ロータ１１側にリング状マグネット１１ｃを配置し、磁気誘導回転体となる誘導ピニオン１６側に誘導リング１６ａを配置したが、リング状マグネット１１ｃと誘導リング１６ａを逆の配置としてもよい。すなわち、ロータ１１側に非磁性で導電性のリング部材を配置し、誘導ピニオン１６側にマグネットを配置しても良い。
【００２９】
上述したように本発明の実施の形態のギアードモータは、磁気誘導力を利用したクラッチ操作機構５の一部となる誘導リング１６ａを、モータ１のロータ１１の内周部分に同軸配置している。そのため、この磁気誘導力を発生させるための輪列部分を、以下に説明する駆動輪列２内に特別に配置する必要がない。従って、駆動輪列２の歯車をむやみに増やす必要がなくなるため、輪列を構成する歯車同士の摩擦音によるノイズを低減することが可能となる。加えて、駆動輪列２を配置するスペースを広くとることができ、この部分の設計の自由度が拡げることが可能となると共に、一方そのスペースを省スペースとして装置の小型化を図ることも可能となる。
【００３０】
次に、駆動輪列２について説明する。駆動輪列２は、モータケース１３の上端部分を外方に延出して形成した地板とケース上蓋１２ｂとに両端を支承された複数の軸にそれぞれ回転自在に支承された各歯車により構成されている。この駆動輪列２は、ロータ１１の回転をクラッチピニオン２１を介して出力軸３に伝達する第１の経路２ａと、ロータ１１と磁気誘導を利用して連結される第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２までを示す第２の経路２ｂから構成される。
【００３１】
なお、第２の経路２ｂは、第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２の継断をするクラッチ操作機構５となっている。この第２の経路２ｂは、モータ１の通電時には磁気誘導を利用して後述するクラッチ操作片２６ａとクラッチ歯車２７とを係合させることにより各歯車の動作を停止させて第１のクラッチ手段を継とする。一方、非通電時で磁気誘導力が発生していない場合には、クラッチ操作片２６ａとクラッチ歯車２７との係合が外れて各歯車がフリーに回転可能となることにより第１のクラッチ手段を断するものとなっている。
【００３２】
駆動輪列２の第１の経路２ａは、展開断面図である図１の右側半分に記載されており、クラッチレバー４１のカム面４１ａによって圧縮コイルバネ１８のバネ力に抗して押し下げられることによりロータ１１と一体的に回転するクラッチピニオン２１と、このクラッチピニオン２１と係合する受け歯車３２ｂを備えた遊星歯車機構２２と、この遊星歯車機構２２の回転力を受ける歯車２３ａを備えた伝達歯車２３と、伝達歯車２３と噛合する出力歯車部３ａを備えた出力軸３から構成されている。この第１の経路２ａは、ロータ１１の回転を減速して出力軸３に伝達する減速輪列となっており、通電がなされていない初期状態から上述したレバー８が所定の位置に引き上げられるまでの間において連結されている。
【００３３】
一方、駆動輪列２の第２の経路２ｂは、展開断面図である図１の左側半分に記載されており、ロータ１１の回転に磁気誘導力によって追従する誘導ピニオン１６と、この誘導ピニオン１６の歯車部分に噛合する扇歯車２５と、この扇歯車２５と一体的に回動するクラッチ操作片２６と、このクラッチ操作片２６と係脱自在な係合突起２７ａを外周面に備えたクラッチ歯車２７と、このクラッチ歯車２７の小径歯車２７ｂと噛合している増速歯車２８と、増速歯車２８の小径歯車２８ｂと噛合するリング歯車３３を備えた遊星歯車機構２２から構成されている。すなわち、遊星歯車機構２２は、上述の第１の経路２ａにおける減速輪列の一部と、第２の経路２ｂに配置される第１のクラッチ手段を兼ねるものとなっている。
【００３４】
なお、出力軸３とロータ１１との連結を継断する第２のクラッチ手段４は、ロータ１１と、軸方向上下に動作することによりロータ１１と継断するクラッチピニオン２１と、上述した圧縮コイルバネ１８と、クラッチピニオン２１を上下動させるカム面４１ａを備えたクラッチレバー４１で構成されている。
【００３５】
上述した第１の経路２ａを構成する各部についてさらに詳述する。第１の経路２ａの第１段目の歯車となるクラッチピニオン２１は、上述したように、ロータ１１と同軸に配置されている。すなわち、クラッチピニオン２１は、ロータ軸１５に回動自在に遊嵌されている。このクラッチピニオン２１は、図１における下方に配置される胴部２１ｂが誘導ピニオン１６の内周面側に挿通され、ロータ１１の上端面に対向配置されている。このクラッチピニオン２１の胴部２１ｂの下端面には、ロータ１１の上端に形成された爪１１ｄに係脱自在な爪２１ｄが形成されている。また、クラッチピニオン２１の胴部２１ｂの下端面中央側には、圧縮コイルバネ１８の一端をはめ込むための溝が形成されている。この構成により、クラッチピニオン２１は、圧縮コイルバネ１８を挟んでロータ１１上に載置されるようになっており、圧縮コイルバネ１８のバネ付勢力によって図１における上方に付勢されている。
【００３６】
このクラッチピニオン２１の上端部分には、クラッチレバー４１のカム面４１ａが臨んでいる。このため、クラッチピニオン２１は、常時、圧縮コイルバネ１８の付勢力によってカム面４１ａに押し付けられている。クラッチレバー４１は、一端側が伝達歯車２３を支承している軸に回動自在に支承されていると共にこの部分の上側の面は伝達歯車２３を支承する軸が嵌まっている軸受けに当接している。また、クラッチレバー２１の他端側、すなわちカム面４１ａを備えた側は、ロータ軸１５に揺動自在に支承されていると共にこの部分の上側の面はロータ軸１５が嵌まっている軸受けに当接している。なお、このクラッチレバー４１のカム面４１ａを備えた側には、ロータ軸１５に遊嵌される長孔４１ｂ（図３参照）が形成されており、クラッチレバー４１は、この長孔４１ｂの内周面の端部がロータ軸１５にぶつからない範囲で伝達歯車２３を支承する軸を回動中心として回動するようになっている。
【００３７】
また、さらに、クラッチレバー４１は、出力歯車部３ａの一側の面に形成されたクラッチレバー操作溝３ｂ内に入り込む操作用突起４１ｅ（図１参照）を備えている。このため、ロータ１１の回転力がクラッチピニオン２１から遊星歯車機構２２及び伝達歯車２３を介して出力歯車部３ａへ伝達されて出力軸３が所定の回転（この回転によりレバー８を引き上げる）をすると、操作用突起４１ｅがクラッチ操作溝３ｂに案内され、これによってクラッチレバー４１が回動するようになっている。すなわち、第２のクラッチ手段４の主要な部材であるクラッチレバー４１は、遊星歯車機構２２からは独立した部材であり、出力軸３の回動角度に依存して継断切り換え動作を行うように構成されている。
【００３８】
なお、上述のカム面４１ａは、クラッチピニオン２１を圧縮コイルバネ１８のバネ付勢力に抗して押し下げる押し下げ部４１ｃを備えている。この押し下げ部４１ｃは、通電がなされていない初期状態から通電がなされてレバー８を所定の位置に引き上げるまでの間においてクラッチピニオン２１をロータ１１側に押し下げるものとなっている。このようにクラッチレバー４１のカム面４１ａがクラッチピニオン２１をロータ１１側に押し下げると、クラッチピニオン２１の爪２１ｄがロータ１１の爪１１ｄに係合し、ロータ１１とクラッチピニオン２１とが一体的に回動するようになっている。すなわち、第２のクラッチ手段４が継状態となる。
【００３９】
そして、出力歯車部３ａが所定の回転を終えると、クラッチレバー操作溝３ｂの案内によりクラッチレバー４１のカム面４１ａの押し下げ部４１ｃがクラッチピニオン２１の上端面部分から外れた位置へ移動する。これにより、クラッチピニオン２１は圧縮コイルバネ１８のバネ付勢力により上方へ移動し、クラッチピニオン２１とロータ１１との連結が外れるようになっている。すなわち、第２のクラッチ手段４が断状態に切り換わる。これにより、ロータ１１と出力軸３間の連結は断たれる。このため、駆動輪列２を構成する各歯車は、レバー８の負荷力を受けて逆方向に回転しようとする。
【００４０】
なお、上述したように出力軸３が所定の回転を終えた際、第１のクラッチ手段が継状態を維持すれば、出力軸３はその回転を終えた位置にて保持される。すなわち、磁気誘導力を利用して第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２のリング歯車３３をロックしておけば、出力軸３を逆方向に回転させる負荷力が発生した際、逆転防止機構（図示省略）がクラッチピニオン２１に作用してクラッチピニオン２１の逆回転を阻止し、このクラッチピニオン２１に噛合している遊星歯車機構２２の太陽歯車３２の回転を停止させるようになっている。このように遊星歯車機構２２の太陽歯車３２及びリング歯車３３の双方をロックさせることにより、出力軸３は所定位置にて保持される。
【００４１】
また、遊星歯車機構２２は、第１の経路２ａの一部となるクラッチピニオン２１に噛合しロータ１１側からの駆動力を受ける受け歯車３２ｂ及び外周に複数の遊星歯車３６が噛合され遊星歯車３６に駆動力を伝達する伝達歯車３２ａを備えた太陽歯車３２と、遊星歯車３６に噛合する内周歯車部３３ａ及び第２の経路２ｂの一部となる増速歯車２８に噛合する外周歯車部３３ｂを備えたリング歯車３３と、遊星歯車３６をそれぞれ回転自在に支承する支承板３４ａ及び第１の経路２ａの一部となる伝達歯車２３と噛合するピニオン部３４ｂを備えた遊星歯車支持歯車３４から構成されている。このように構成された遊星歯車機構２２は、クラッチピニオン２１の回転を受けて太陽歯車３２が回転し、この太陽歯車３２の回転により複数の遊星歯車３６が太陽歯車３２の回転方向と反対方向へそれぞれ自転し、これらの各遊星歯車３６の反対方向への自転を受けてリング歯車３３が回転するようになっている。
【００４２】
このため、第２の経路２ｂのクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との間を係合させて第２の経路２ｂの各歯車の回転を停止させることにより、増速歯車２８に噛合するリング歯車３３の回転を止めると、各遊星歯車３６が太陽歯車３２に対して公転する。すなわち各遊星歯車３６を回転自在に支承している遊星歯車支持歯車３４が回転する。これによって、クラッチピニオン２１を介して遊星歯車機構２２に伝達されたロータ１１の回転力が、遊星歯車支持歯車３４に噛合している伝達歯車２３を介して出力歯車部３ａに伝達され、出力軸３がスライダピニオン７と共に回転するようになっている。この結果、スライダピニオン７と噛合するスライダ歯車８ａを備えたレバー８が、レバー８自身に課された負荷に抗してモータ１の駆動力によって引き上げられる。
【００４３】
次に、上述した第２の経路２ｂを構成する各部についてさらに詳述する。第２の経路２ｂの第１段目の歯車となる誘導ピニオン１６は、上述したように、ロータ１１と同軸に配置されている。すなわち、誘導ピニオン１６は、ロータ軸１５に回動自在に遊嵌されたクラッチピニオン２１のさらに外側に遊嵌配置されている。この誘導ピニオン１６に一体的に取り付けられた誘導リング１６ａは、通電時においては、ロータ１１との間に発生する磁気誘導力によってロータ１１に追従して回動する。このような構成のため、誘導ピニオン１６は、上述のクラッチピニオン２１とロータ１１との係合離脱状態に関係なく、磁気誘導力発生時にのみ誘導リング１６ａと共にロータ軸１５を回動中心として回転する。
【００４４】
この誘導ピニオン１６には、扇歯車２５が噛合している。そのため、誘導ピニオン１６が磁気誘導力によってロータ１１に追従して回動すると、扇歯車２５が支点部２５ａを回動中心として回動するようになっている。扇歯車２５は、扇の要の部分に軸に挿通される支点部２５ａを備え、この支点部２５ａを中心として扇の１つの辺の反対側に延出された回動力付与部２５ｂを有している。この回動力付与部２５ｂの先端部分には、モータケース１３に立設されたピン３８に一端が固定された回動力付与用バネ３９の他端が固定されている。扇歯車２５は、回動力付与用バネ３９の付勢力によってモータ１の駆動力による回動と反対方向（図３において矢示Ａ方向）へ回動する回動力を与えられている。しかしながら、モータ１のロータ１１に追従回動する誘導ピニオン１６の回転トルクが、回動力付与用バネ３９の駆動トルクに勝るため、誘導ピニオン１６がロータ１１に追従して回動する場合は回動力付与用バネ３９のバネ力に抗して扇歯車２５は上述の矢示Ａ方向と反対方向へ回動するようになっている。
【００４５】
また、扇歯車２５の支点部２５ａを中心として扇の他の辺の反対側には、この扇歯車２５と一体的に形成されたクラッチ操作片２６が形成されている。このクラッチ操作片２６は、扇歯車２５が磁気誘導力を利用することにより誘導ピニオン１６を介してモータ１の駆動力によって所定角度回動することにより、クラッチ歯車２７の外周部分に形成された係合突起２７ａに係合するようになっている。なお、このように構成された扇歯車２５の回動範囲は、一方が回動力付与用バネ３９の最収縮時によって、また他方がクラッチ操作片２６がクラッチ歯車２７に当接することによってこの範囲に規制されている。
【００４６】
一方、モータ１への通電を切ることにより、ロータ１１の回転が停止し、これに伴ってロータ１１と誘導リング１６ａ間の磁気誘導力が消滅すると、扇歯車２５は上述した回動力付与用バネ３９のバネ力によって矢示Ａ方向へ回動し、クラッチ操作片２６は係合突起２７ａとの係合位置から外れた位置へ移動する。これにより、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合状態は解除される。すなわち、回動力付与用バネ３９は、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合を外すことによりリング歯車３３のロック状態を解除するロック解除手段となっている。このように磁気誘導力が消滅すると、リング歯車３３のロック状態が解除され、第２の経路２ｂを構成する各歯車はロータ１１に対してフリーとなる。
【００４７】
なお、このとき、上述した逆転防止機構は依然として上述のクラッチピニオン２１の回転を阻止し、これによってクラッチピニオン２１に噛合している太陽歯車３２の回転を阻止しているが、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合状態が解除されたことにより太陽歯車３２の回転を阻止しても、レバー８の負荷力による回転力が遊星歯車機構２２を介して増速歯車２８側に伝達されるようになる。そのため、クラッチ歯車２７がフリーに回転し、レバー８はロータ１１に対して完全にフリーとなる。その結果、レバー８はケースの外側へ引き出されていき、これに伴って駆動輪列２を構成する各歯車は逆方向へ回転する。
【００４８】
なお、クラッチ歯車２７の小径歯車２７ｂには増速歯車２８が噛合し、この増速歯車２８の小径歯車２８ｂが上述の遊星歯車機構２２のリング歯車３３に噛合している。このため、増速歯車２８は、初期状態より通電を開始しクラッチ操作片２６がクラッチ歯車２７と係合する位置に移動し第２の経路２ｂの各歯車の回転を停止させるまでの間は、ロータ１１から遊星歯車機構２２へ伝達された回転力をクラッチ歯車２７側へ伝達するようになっている。そして、クラッチ操作片２６がクラッチ歯車２７と係合する位置に移動した後は、この増速歯車２８によって遊星歯車機構２２のリング歯車３３の回転を停止させ、これによりロータ１１の駆動力を遊星歯車機構２２を介して出力軸３側へ伝達させるようになっている。
【００４９】
次に、上述の実施の形態のギアードモータの動作について説明する。
【００５０】
このギアードモータは、モータ１へ電力を供給していない初期状態において、上述のクラッチレバー４１のカム面４１ａの押し下げ部４１ｃが、クラッチピニオン２１を圧縮コイルバネ１８のバネ力に抗して押し下げる位置にある。このため、クラッチピニオン２１は、図１において下方向に押し下げられ、クラッチピニオン２１の下端の爪２１ｄとロータ１１の上端の爪１１ｄとが係合した状態となっている。すなわち、第２のクラッチ手段４が継状態となり、ロータ１１と出力軸３とをクラッチピニオン２１を介して連結する第１の経路２ａが連結された状態となっている。
【００５１】
このような状態でモータ１のステータ部１４のコイル１４ａに電力が供給されると、ロータ１１がロータ軸１５を回転中心として回動し始める。このため、ロータ１１と共にクラッチピニオン２１が回転し、その回転が遊星歯車機構２２の太陽歯車３２、複数の遊星歯車３６と伝達され、各遊星歯車３６が遊星歯車支持歯車３４上で自転する。このため、この遊星歯車３６と噛合する内周歯車部３３ａを備えたリング歯車３３が回転する。
【００５２】
一方、このような状態時において、第２の経路２ｂ側では、ロータ１１の回転に従動して誘導ピニオン１６が回転し、その回転力によって扇歯車２５が回転する。このとき、扇歯車２５と一体的に形成されたクラッチ操作片２６は、クラッチ歯車２７の外周面に形成された係合突起２７ａと係合しない位置にある。このため、扇歯車２５及びクラッチ操作片２６は、クラッチ歯車２７に対してフリーである。このような事情から、上述のリング歯車３３の回転は増速歯車２８に伝達されて増速歯車２８が回転し、さらに増速歯車２８の回転を受けてクラッチ歯車２７がフリーに回転する。
【００５３】
このように初期状態から通電初期状態の間において、上述した第１の経路２ａは、クラッチピニオン２１、遊星歯車機構２２、伝達歯車２３及び出力歯車部３ａと、順にロータ１１と出力軸３間の連結がなされている。一方、第２の経路２ｂは、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７間が係合していない状態となっており、各歯車が停止状態とならずフリーに回転している状態となっている。このため、ロータ１１と出力軸３との間が、クラッチ手段４を介して連結されているにもかかわらず、ロータ１１の回転は出力軸３に伝達されない状態となっている。
【００５４】
すなわち、遊星歯車機構２２は、上述したリング歯車３３の回転を止めることによりロータ１１側の駆動力を出力軸３側へ伝達するものとなっているが、上述したようにこの間においてはクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７とが係合していないため、リング歯車３３の回転を停止できない。リング歯車３３の回転を停止できないと、ロータ１１側の回動力がクラッチピニオン２１を介して遊星歯車機構２２に入力した後、この遊星歯車機構２２から出力軸３側とクラッチ歯車２７側とに分散して伝達されてしまう。最終段をクラッチ歯車２７とするこの経路における回転トルクは、レバー８が連結された出力軸３を回転させるためのトルクに比して小さいため、この間の駆動力では出力軸３を回動させることができない。すなわち、この間においては、モータ１の駆動力はクラッチ歯車２７側へのみ伝達されることとなり、出力軸３側には伝達されない。従って、この間の駆動においては、レバー８の巻き上げ動作はなされず、ロータ１１の回転によって誘導ピニオン１６を回動させ、これによって扇歯車２５とクラッチ操作片２６とを一体的に回動させるのみの動作となる。なお、第２の経路２ｂは、増速輪列となっているため、次の動作の基点となるクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合までの時間は極めて短時間となる。
【００５５】
そして、この動作で扇歯車２５が誘導ピニオン１６の回転を受けることによりクラッチ操作片２６が所定角度回動すると、クラッチ操作片２６はクラッチ歯車２７の係合突起２７ａと係合可能な位置へ移動しクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７とが係合する。これにより、第２の経路２ｂのロータ１１とリング歯車３３間は、誘導ピニオン１６の誘導リング１６ａとロータ１１のリング状マグネット１１ｃ間の磁気誘導力を利用して連結される。この動作に伴い、それまで回転していたクラッチ歯車２７の回転が停止する。加えて、クラッチ歯車２７と噛合している増速歯車２８も停止し、さらにこの増速歯車２８の停止を受けて遊星歯車機構２２のリング歯車３３が停止する。
【００５６】
このように、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７とが係合することにより、第２の経路２ｂを構成する個々の歯車、すなわち誘導ピニオン１６、扇歯車２５、クラッチ歯車２７及び増速歯車２８と遊星歯車機構２２のリング歯車３３は回転せず停止した状態となる。この結果、ロータ１１と一体的に回動するクラッチピニオン２１の回転力は、第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２を介して伝達歯車２３のみに伝達され、伝達歯車２３から出力歯車部３ａを介して回転力を受けた出力軸３が回動する。すなわち、上述の第１のクラッチ手段２２及び第２のクラッチ手段４を共に継状態とし、第１の経路２ａを介して連結されたロータ１１と出力軸３との間における回転力の伝達が効率的になされて出力軸３が回動することとなる。これにより、スライダーピニオン７が出力軸３と共に回転し、レバー８を引き上げ方向にスライド移動させる。
【００５７】
そして、出力軸３が所定角度回転し、レバー８を所定位置まで引き上げると、出力歯車部３ａに形成されたクラッチレバー操作溝３ｂの案内によりクラッチレバー４１のカム面４１の押し下げ部４１ｃがクラッチピニオン２１の上端面部分から外れた位置へ移動する。これにより、クラッチピニオン２１は、圧縮コイルバネ１８のバネ付勢力により図１における上方へ移動し、クラッチピニオン２１とロータ１１との係合が外れ、第１のクラッチ手段４は断となる。
【００５８】
この引き上げ動作終了時において通電状態を維持すると、当然ながらロータ１１は回転を継続する。また、誘導ピニオン１６は磁気誘導力によってこのロータ１１の回転動作に追従回転しようとするため、上述したクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合状態は維持される。この結果、上述の第１のクラッチ手段の継状態は維持され、第２の経路２ｂは各歯車が停止した状態で連結される。
【００５９】
一方、レバー８は、自身に課せられた負荷力によって元の位置に戻ろうとする。しかし、このレバー８の戻り動作は、上述した逆転防止機構（図示省略）でクラッチピニオン２１の逆転を阻止することにより阻止され、レバー８は引き上げ位置で保持される。すなわち、逆転防止機構は、クラッチピニオン２１が逆転したとき係合するようにクラッチレバー４１の面上に摩擦係合するように載置されており、ロータ１１と係合したクラッチピニオン２１が正回転したときは離れ、逆回転したときはクラッチピニオン２１に突き当たり、その方向への回転を阻止し正方向回転させるものとされている。
【００６０】
このように引き上げ動作終了時において通電状態を維持すると、一方で上述したクラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７とが係合することにより遊星歯車機構２２のリング歯車３３の回転が阻止され、他方でクラッチピニオン２１の逆回転が阻止されることによりこのクラッチピニオン２１に噛合している遊星歯車機構２２の太陽歯車３２の回転が阻止されている。すなわち、このような状態時においては、遊星歯車機構２２を構成する主要な３つの歯車のうちの２つが停止されており、このため駆動輪列２全体が全く動作しないため、レバー８を引き上げ位置で保持することができる。このため、レバー８は、自身に課された負荷力によってケース外側に引き出されず、引き上げられた位置でその状態を維持する。
【００６１】
そして、この状態からモータ１への通電を停止すると、ロータ１１の回転が停止する。このため、誘導ピニオン１６とロータ１１との間の磁気誘導力が消滅する。このため、誘導ピニオン１６側からの駆動力を失った扇歯車２５は、クラッチ操作片２６と共に回動力付与用バネ３９の付勢力により誘導ピニオン１６から受ける駆動力による回転方向（図３における矢示Ａ方向）と反対方向へ回動する。これにより、クラッチ操作片２６とクラッチ歯車２７との係合が外れ、クラッチ歯車２７はクラッチ操作片２６に対してフリーとなる。すなわち、上述の第１のクラッチ手段が断状態となる。
【００６２】
このようにロータ１１とリング歯車３３との間の磁気誘導力による連結が解かれクラッチ歯車２７がフリーとなると、出力軸３に一体的に固定されたスライダピニオン７に係合するレバー８の復帰力は、リング歯車３３を回転させる力となり、リング歯車３３と増速歯車２８とクラッチ歯車２７とが回転する。このため、レバー８は自身に課された負荷によりケース外側方向へ引き出される。すなわち、レバー８は、モータ１の駆動力によって引き出される前の位置まで戻る。このときのレバー８のスライド動作により、スライダピニオン７と出力軸３とが一体的に先述した引き上げ駆動時とは反対方向へ回転する。そして、出力軸３の回転によって出力歯車部３ａが出力軸３と一体的に回転し、この出力歯車部３ａに形成されたクラッチレバー操作溝３ｂの案内によりクラッチレバー４１が回動する。これにより、クラッチレバー４１は、カム面４１ａをクラッチピニオン２１の上端面に当接させ、クラッチピニオン２１を圧縮コイルバネ１８のバネ付勢力に抗してロータ１１方向に押し下げる位置で停止する。この結果、クラッチピニオン２１の爪２１ｄとロータ１１の爪１１ｄとが係合可能な位置同士に配置され、第１のクラッチ手段４が継となる初期状態に復帰する。
【００６３】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。例えば、上述の実施の形態では、モータ１の駆動力によってスライドピニオン７を回転させ、これによりレバー８をスライド移動させる構成としたが、負荷が課せられた部材をレバー８の代わりにワイヤーで構成しこのワイヤーをプーリーによって巻き上げるものとしても良い。
【００６４】
また、上述の実施の形態では、第２のクラッチ手段４を継とし第２の経路２ｂの各歯車の回転を止める際に、増速歯車２８に噛合されたリング歯車３３の回転を停止させることとしたが、このような場合、第１の経路２ａ、第２の経路２ｂを他の構成とすることで、遊星歯車機構２２を構成する太陽歯車３２、上述のリング歯車３３及び遊星歯車支持歯車３４のいずれか１つの歯車の回転を止めるようにしても良い。また、上述の実施の形態では、磁気誘導力を利用して遊星歯車機構２２のリング歯車３３の回転をロックすることにより第１のクラッチ手段を継としたが、第１の経路２ａ、第２の経路２ｂを他の構成とし、磁気誘導力を利用して太陽歯車３２の回転をロックして第１のクラッチ手段を継とするようにしても良い。
【００６５】
加えて、上述の実施の形態では、ロック解除手段としての回転力付与用バネ３９のバネ力を利用して、磁気誘導回転体となる誘導ピニオン１６と遊星歯車機構２２のリング歯車３３との連結を解除する構成としたが、第１の経路２ａ、第２の経路２ｂを他の構成とし、ロック解除手段を作動して誘導ピニオン１６と遊星歯車機構２２のリング歯車３３との連結を解除するようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、モータと、このモータのロータに連結されて回転駆動される出力軸と、この出力軸とロータとの連結を継断するクラッチ手段と、このクラッチ手段を継断操作するクラッチ操作機構と、を有するギアードモータにおいて、クラッチ操作機構に磁気誘導によって回動力が伝わるように対向配置されたマグネット及び磁気誘導回転体を備えたものであって、磁気誘導回転体をロータ内周面に配置した構成としている。
【００６７】
そのため、従来の磁気誘導方式のギアードモータのように、モータのロータと出力軸との間に配置される輪列内にマグネットと磁気誘導体を配置する必要が無く、モータと出力軸との間に配置される駆動輪列を必要最小限なものとすることが可能となる。これにより、輪列を構成する各歯車の駆動時等における摩擦音等によるノイズが低減される。また、輪列内にマグネットと磁気誘導体とを配置する必要がないため、モータの外側部分のスペースに余裕ができ、このスペースを有効に利用することができ、輪列の設計に自由度を持たせることができる。逆に、従来のギアードモータでマグネットと磁気誘導体とによって占められていたスペースが必要なくなるため、必要によって装置全体を小型化させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のギアードモータの内部機構を説明するための展開縦断面図である。
【図２】図１のギアードモータの平面図である。
【図３】図２のギアードモータのカバー及びケース上蓋を外した状態の平面図である。
【図４】図３のギアードモータのケース本体、クラッチレバー、クラッチピニオン及び回転力付与用バネを取り付けた状態の平面図である。
【符号の説明】
１  モータ
２  駆動輪列
３  出力軸
４  第２のクラッチ手段
５  クラッチ操作機構（第２の経路２ｂ）
１１  ロータ
１１ｃ  リング状マグネット
１１ｄ  爪（第２のクラッチ手段の一部）
１４  ステータ部
１６  誘導ピニオン（非磁性誘導体）
１６ａ  誘導リング
２１  クラッチピニオン（第２のクラッチ手段の一部）
２１ｄ  爪（第２のクラッチ手段の一部）
２２  遊星歯車機構（第１のクラッチ手段）
３２  太陽歯車
３２ａ  伝達歯車
３２ｂ  受け歯車
３３  リング歯車
３４  遊星歯車支持歯車
３４ａ  支承板
３４ｂ  ピニオン部（歯車部）
３６  遊星歯車
３９  回転力付与用バネ（ロック解除手段）
４１  クラッチレバー（第２のクラッチ手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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