(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を有し、上記クラッチ操作機構は、上記ロータに連動回転する磁気誘導用のマグネットもしくは非磁性導電部材のいずれか一方と、磁気誘導によって当該一方に追随して回転する他方と、上記他方と連動回転すると共に上記クラッチ手段の継断を切り換えるためのクラッチ切り換え部材と、上記クラッチ手段を継から断に切り換える方向に上記他方を常に付勢する付勢部材とを備え、上記一方と上記他方とは、上記ロータの内部に配置され、追随回転する上記他方に連動して上記クラッチ手段を断から継に切り換えるように構成され、上記一方は上記ロータに取り付けられていると共に、上記他方は第２の回転体に取り付けられ、上記ロータに上記第２の回転体を支承する回転支承部を設け、かつこの回転支承部に粘性体を備えることによって、上記一方と上記他方との間には上記粘性体を付与させない構成とし、磁気誘導力と、上記粘性体によって発生する追従回転トルクとにより、上記他方を、上記付勢部材による付勢力に抗して上記追随回転させおよびその追随回転後の状態を維持させ、上記クラッチ手段の継状態を維持させることにより、上記クラッチ手段の断から継への切り換えを確実化させたことを特徴とするギアードモータ。
【請求項２】
前記粘性体をグリスで構成し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】
前記クラッチ操作機構は、前記磁気誘導力を利用して前記クラッチ切り換え部材を一方向へ回転させ前記クラッチ手段を断から継に切り換える際の前記他方の回転速度を、前記磁気誘導力を利用せずに上記クラッチ切り換え部材を他方向へ回転させ前記クラッチ手段を継から断へ切り換える際の前記他方の回転速度より高速としたことを特徴とする請求項１または２記載のギアードモータ。
【請求項４】
前記他方は、前記クラッチ切り換え部材から受ける付勢力に抗して、前記クラッチ手段を断から継へ切り換える方向に前記磁気誘導力によって回転させられることを特徴とする請求項３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、上述したクラッチとして、磁気誘導方式を利用したものが提案されている（特開平３−１９８６３８号参照）。この装置では、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したギアードモータでは、非接触で構成された磁気誘導力をクラッチのオンオフを行う操作機構の駆動源として利用しているため、その駆動力がそれ程強くなく、クラッチ操作機構を十分に動作させられないという問題が生じる。なお、磁石や誘導リングを強力なもので構成すれば動作させられないという問題は解消できるが、装置全体が大型化してしまったりあるいは材料コストが高騰化してしまう等の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、クラッチ手段のオンオフを行うクラッチ操作機構として磁気誘導方式を用い、かつ磁石や誘導リングを大型化せずに磁気誘導力を強化し、これによってクラッチのオンオフを確実とすることが可能なギアードモータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のギアードモータは、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を有し、クラッチ操作機構は、ロータに連動回転する磁気誘導用のマグネットもしくは非磁性導電部材のいずれか一方と、磁気誘導によって当該一方に追随して回転する他方と、他方と連動回転すると共にクラッチ手段の継断を切り換えるためのクラッチ切り換え部材と、クラッチ手段を継から断に切り換える方向に他方を常に付勢する付勢部材とを備え、一方と他方とは、ロータの内部に配置され、追随回転する他方に連動してクラッチ手段を断から継に切り換えるように構成され、一方はロータに取り付けられていると共に、他方は第２の回転体に取り付けられ、ロータに第２の回転体を支承する回転支承部を設け、かつこの回転支承部に粘性体を備えることによって、一方と他方との間には粘性体を付与させない構成とし、磁気誘導力と、粘性体によって発生する追従回転トルクとにより、他方を、付勢部材による付勢力に抗して追随回転させおよびその追随回転後の状態を維持させ、クラッチ手段の継状態を維持させることにより、クラッチ手段の断から継への切り換えを確実化させたことを特徴としている。
【０００７】
上述した発明によれば、磁気誘導用のマグネットと非磁性導電部材を粘性体で連結し、磁気誘導力だけでなく粘性体の粘性を活かして追従回転させる構成となっている。すなわち、磁気誘導力による駆動トルクを粘性体の粘性により補助するようになっている。そのため、磁気誘導による回転トルクが補強され、クラッチ手段の継断を行うクラッチ操作機構の動作の確実性を向上させることが可能となり、クラッチ手段の継動作を確実に行える。また、磁気誘導力の補強を行うための粘性体を備える部材を、マグネットが一体的に取り付けられた回転体および非磁性導電部材が取り付けられた回転体で構成することにより、部品点数を少なく構成することができ、装置全体をコンパクトにすることが可能となると共に組み立て工数を削減することが可能となる。
【０００９】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、粘性体をグリスで構成したことを特徴としている。そのため、グリスの粘性を設定することにより、高速回転時のみトルクの補助を行うように粘性を発揮させる等、磁気誘導力のトルク補助力を自在に設定することが可能となる。
【００１０】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、クラッチ操作機構は、磁気誘導力を利用してクラッチ切り換え部材を一方向へ回転させクラッチ手段を断から継に切り換える際の他方の回転速度を、磁気誘導力を利用せずにクラッチ切り換え部材を他方向へ回転させクラッチ手段を継から断へ切り換える際の他方の回転速度より高速としたことを特徴としている。
【００１１】
上述した発明によれば、クラッチ手段を断から継に切り換える場合と、継から断に切り換える場合とで、上述の他方の回転速度が異なるようになっている。より具体的に言えば、磁気誘導力を利用してクラッチ手段を断から継に切り換える際の他方の回転速度が高速となるように構成されている。そのため、磁気誘導力を利用してクラッチを継に切り換える際には、高速回転によって粘性体が磁気誘導力のトルク補助部材として働く。逆に、磁気誘導力を利用した回転と反対方向への回転となる継から断への回転時には、粘性体がトルクを発生させず、通常の潤滑剤として働き、第２の回転体が第１の回転体に対してスムーズに相対回転するようになる。このため、クラッチ切り換え部材の動作をその回転方向に応じてスムーズに切り換えることができる。
【００１２】
また、他の発明は、上述のギアードモータにおいて、前記他方は、前記クラッチ切り換え部材から受ける付勢力に抗して、前記クラッチ手段を断から継へ切り換える方向に前記磁気誘導力によって回転させられることを特徴としている。このような構成となっているため、付勢力によってクラッチ手段を継から断へ確実に切り換えることができる。しかも、上述したように断から継への動作時には粘性体によるトルク補助が得られるため、断から継への切り換え動作も確実となり、断から継および継から断の両動作が双方ともに確実となる。
【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、特に駆動輪列及びクラッチ操作機構を構成する各部材同士の関係を詳細に示すための展開断面図である。図２は、本発明の主要部分となる磁気誘導マグネットと非磁性導電部材及びその周辺部を説明するための部分拡大断面図である。図３は、図２を上面から見た平面図である。図４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。
【００１８】
本発明の実施の形態のギアードモータは、図１に示すように、駆動源となるＡＣモータ１と、ＡＣ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、この遊星歯車機構２２で構成された第１のクラッチ手段の継断を切り換えるクラッチ切り換え部材となる扇歯車２５と、この扇歯車２５を内部に含み第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、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、この第２のクラッチ手段４を継断するクラッチレバー４１とを有している。そして、これらの各機構は、ケース本体１２ａ及びケース上蓋１２ｂからなるケース体１２内に収納されている。
【００１９】
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ＡＣ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）してロータ１１と出力軸３との間の連結を断ち、かつロータ１１に対してフリーとなったクラッチピニオン２１をクラッチレバー４１でロックすることにより、駆動輪列２の各部が逆方向（レバー８を引き上げるのと反対方向の意味）へ回転するのを阻止し、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、すべてＡＣ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ＡＣモータ１への通電を停止することにより、第１のクラッチ手段２２が断となりレバー８を保持するための保持力が解除されるため、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。
【００２１】
ケース本体１２ａ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ＡＣモータ１が配置されている。ＡＣモータ１は、カップ状に形成されたモータケース１３内に配置されたステータ部１４と、このステータ部１４のさらに内周にステータ部１４に対して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。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ＡＣ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。
【００２２】
以下に、ロータ１１及びロータ１１の内側に配置された誘導回転体１６について、図２及び図３を用いて説明する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、ロータ１１は、ロータ軸１５（図１参照）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ロータマグネット１１ｂを有している。なお、本実施の形態では、このロータマグネット１１ｂの内周空間部側の面にロータ１１と連動回転する磁気誘導用のリング状マグネット１１ｃがはめ込まれている。これにより、ステータ部１４に対向配置されるロータマグネット１１ｂと、誘導回転体１６を磁気誘導により回転させる磁気誘導用のリング状マグネット１１ｃとが一体的となり、ロータ１１を構成するようになっている。すなわち、リング状マグネット１１ｃは、第１の回転体となるロータ１１に一体的に取り付けられている。
【００２４】
そして、リング状マグネット１１ｃのさらに内側には、当該リング状マグネット１１ｃに対向配置されたリング状の非磁性導電部材１６ａ及びバックヨークリング１６ｂが取り付けられかつピニオン部１６ｄを有する第２の回転体となる誘導回転体１６が、回転自在に配置されている。なお、この誘導回転体１６は、ロータ１１の回転によりリング状マグネット１１ｃが回転すると、このリング状マグネット１１ｃの回転に磁気誘導によって非磁性導電部材１６ａが追従回転することにより当該誘導回転体１６が全体として一体的にロータ１１に追従回転するものとなっている。なお、リング状マグネット１１ｃ及び非磁性導電部材１６ａは、後で詳述するクラッチ操作機構５を動作させるための駆動源部となっており、誘導回転体１６のピニオン部１６ｄがクラッチ切り換え部材となる扇歯車２５に噛合している。
【００２５】
このため、ロータ１１の回転が、磁気誘導力を利用して誘導回転体１６に伝達され、この誘導回転体１６の回転が扇歯車２５に伝達される。これにより、扇歯車２５は、第１のクラッチ手段を断から継へと切り換える方向に回転するようになっている。なお、ロータ１１、誘導回転体１６及び扇歯車２５のこの方向へのそれぞれの回転、すなわち第１のクラッチ手段を断から継へ切り換える方向へのそれぞれの回転は、非常に高速となっている。誘導回転体１６の構成については、後で詳述する。
【００２６】
ロータ１１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。
【００２７】
回転支承部１１ａの上端内周側部分には、図２に示すように、ロータ１１とクラッチピニオン２１とを係脱させるための第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１１ｆが形成されている。また、第１の回転体となるロータ１１の回転支承部１１ａの上端近傍部分の外周面は、第２の回転体となる誘導回転体１６のピニオン部１６ｄの内周面を支承するラジアル軸受け部１１ｇとなっている。さらに、回転支承部１１ａの下端近傍の外周側部分には、誘導回転体１６の筒状部１６ｃの下端部分をスラスト方向に受けると共に誘導回転体１６のラジアル方向の軸受けを兼ねているスラスト軸受け部１１ｅが設けられている。そして、第１の回転となるロータ１１に形成されたこれらの両軸受け部１１ｅ，１１ｇは、第２の回転体となる誘導回転体１６の回転を支承する回転支承部となっている。
【００２８】
回転支承部となるラジアル軸受け部１１ｇ及びスラスト軸受け部１１ｅには、誘導回転体１６の回転潤滑剤となると共に、誘導回転体１６がロータ１１に追随回転する際の誘導回転トルクを補助するための粘性体、具体的にはグリスが備えられている（グリスの塗布部分を符号Ｇで示す）。なお、このグリスは、温度変化による粘性変化が生じにくいグリス、例えば、ポリアルファオレフィン系のグリス等を用いるのが好ましい。ロータ１１及び誘導回転体１６が高速回転する際にグリスの温度が上昇することが想定されるが、この際に誘導回転体１６の追従回転のトルク補助を行うには粘性変化のないことが好ましいからである。
【００２９】
本発明のギアードモータは、誘導回転体１６がロータ１１に磁気誘導によって追従回転し後述する第１のクラッチ手段（遊星歯車機構２２が相当する）を断から継に切り換える際、ロータ１１の回転速度は非常に速い。したがって、誘導回転体１６は、この速い回転速度のロータ１１に追従しようとするがそのスピード差は大きく、両者１１，１６の相対速度は速い状態となる。
【００３０】
一方、ＡＣモータ１への通電を断ちロータ１１を停止させた後、後述する付勢部材となる形状記憶合金製のコイル状のバネ部材３９（図４参照）の付勢力によって扇歯車２５が反対方向に回転することにより、誘導回転体１６も扇歯車２５の動作に連動して反対方向に回転する。このときの動作は、第２のクラッチ手段を継から断へ切り換えるものである。このとき、停止した状態のロータ１１に対して誘導回転体１６は相対回転するが、回転速度自体は非常に遅い。
【００３１】
なお、上述のグリスによって発生する誘導回転体１６の追従回転トルクは、以下の式で示すことができる。
Ｍ＝π２×（ｄ／ｃ）×（Ｌ／ｄ）×μ×ｎ×ｄ３
（Ｍ：モーメント（駆動トルク）、ｄ：軸径、ｃ：軸受け隙間、Ｌ：軸受け幅、μ：粘度、ｎ：回転数）
このように、グリスによって発生する誘導回転体１６の追従回転トルクは、回転数や粘度等に比例し、軸径に対しては３乗で増加するような関係式となる。
【００３２】
したがって、グリスは、回転速度が速い追従回転時は、その粘度により誘導回転体１６のロータ１１に対する追従回転の回転トルクを補助するように働く。したがって、グリスが、磁気誘導による追従回転トルクをさらに補助するように働き、第１のクラッチ手段を確実に断から継へと切り換えるように作用する。一方、回転速度の遅い非追従回転時は、その粘度が追従回転を補助するようには働かず、単なる潤滑剤として働く。そのため、バネ部材３９の戻し動作を邪魔せず、第１のクラッチ手段の継から断への切り換えが確実となるように作用する。
【００３３】
なお、上述したグリスは、回転支承部を構成する両軸受け部１１ｅ，１１ｇの双方に付着させるのではなく、どちらか一方に備えるようにしても良い。構造上、スラスト軸受け部１１ｇのみに粘性体となるグリスを付着させた構成とすると、ロータ１１及び誘導回転体１６により外部と仕切られた空間内から外部にグリスが飛散しにくいという効果がある。
【００３４】
本実施の形態では、グリスをポリアルファオレフィン系とし潤滑剤としても兼用したものとしたが、グリスはトルク補助専用のグリス、具体的にはオイルダンパー用のシリコングリス等を用いても良い。また、本実施の形態では、温度変化による粘性変化が生じにくいグリスとしたが、逆に温度変化に追随して粘性変化が生じるものを使用すると起動時にはトルク補助として作用し、ある一定以上の速度で回転し始めるとトルク補助をしないという仕様のものにも応用できる。さらに、上述の実施の形態では、ラジアル軸受け１１ｇの部分が面接触、スラスト軸受け部１１ｅの部分が線接触となっているが、摺動し合う部材は点接触としその部分にトルク補助用のグリスを配置した構成としても良い。
【００３５】
図３に示すように、ロータ１１のロータマグネット１１ｂの軸端面には、凹部１１ｋが周方向に均等に４箇所設けられている。これらの凹部１１ｋは、起動時にロータ１１が逆回転をし始めた場合、この逆回転を阻止するために扇歯車２５に形成された突起２５ｃ（図４参照）がはまり込むものとなっている。この構成により、ロータ１１が逆回転すると、ロータ１１に追随する誘導回転体１６が正規の方向と逆になる逆回転し、扇歯車２５が正規の方向と逆方向に回転した場合に、突起２５ｃが凹部１１ｋ内にはまり込む。これにより、ロータ１１は、一時的にロック状態となり、その直後に衝突時の反動によって正方向回転に変換される。
【００３６】
誘導回転体１６は、その最外周に銅製等で構成された非磁性導電部材１６ａが取り付けられ、非磁性導電部材１６ａの内側に磁性体（具体的には、鉄製等）で構成されたバックヨークリング１６ｂが圧入され、樹脂によるインサート成形で構成される。
【００３７】
このように構成された誘導回転体１６の最外周に配置される非磁性導電部材１６ａは、上述した第１の回転体となるロータ１１に取り付けられたリング状マグネット１１ｃの半径方向内側に対向配置されることとなる。非磁性導電部材１６ａは、上述したようにリング状マグネット１１ｃに追従回転する部材となっており、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。
【００３８】
これにより、リング状マグネット１１ｃに非磁性導電部材１６ａを従動回転させる磁気誘導力が発生し、非磁性導電部材１６ａが外周面に取り付けられた第２の回転体となる誘導回転体１６が第１の回転体となるロータ１１の回転に追随してロータ１１と同方向に回転する。すなわち、上述のリング状マグネット１１ｃと誘導リング１６ａとは、磁気誘導によってロータ１１に対して誘導回転体１６を従動回転させるための磁気誘導回転手段となっており、誘導回転体１６は磁気誘導によってロータ１１に従動回転する。
【００３９】
なお、本実施の形態では、第１の回転体となるロータ１１側にリング状マグネット１１ｃを取り付け、第２の回転体となる誘導回転体１６側に非磁性導電部材１６ａを取り付けたが、リング状マグネット１１ｃと非磁性導電部材１６ａを逆の配置としてもよい。すなわち、ロータ側に非磁性導電部材を取り付け、誘導回転体側にリング状マグネットを取り付けても良い。
【００４０】
また、本実施の形態では、第１の回転体となるロータ１１に、第２の回転体となる非磁性導電部材１６ａの回転を支承する回転支承部となる軸受け１１ｅ，１１ｇを設け、この軸受け１１ｅ，１１ｇに粘性体（グリス）を塗布した構成となっている。すなわち、磁気誘導用のマグネット１１ｃが直接取り付けられた回転体と、非磁性導電部材１６ａが直接取り付けられた回転体との間に、粘性によって磁気誘導力による駆動トルクを補助する粘性体を備えた構成となっている。
【００４１】
しかし、このトルク補助用の粘性体は、２つの磁気誘導用の回転体を非接触で連結する部位、すなわち両者の空間的な隙間であればどの部位に備えるようにしてもよい。例えば、磁気誘導用の回転体のうちロータ側に配置されるもの（この実施の形態ではリング状マグネット１１ｃが相当）に連結された他の回転体と、磁気誘導用の回転体のうちロータ側の回転体に追従回転する回転体（この実施の形態では非磁性導電部材１６ａが相当）に連結された他の回転体との間に、上述の粘性体を配置するようにしても良い。すなわち、粘性体を備える部位は、磁気誘導用のマグネット１１ｃが直接取り付けられた回転体と、非磁性導電部材１６ａが直接取り付けられた回転体との間の隙間に限定されるものではなく、両者を非接触で連結する部位であれば他の部位でも良い。
【００４２】
次に、ＡＣモータ１の駆動力を出力軸３に伝達する駆動輪列２及びこの駆動輪列２中に配置された第１のクラッチ手段の切り替えを行うためのクラッチ操作機構５について、図１及び図４を用いて説明する。
【００４３】
駆動輪列２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。この駆動輪列２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いる。
【００４４】
駆動輪列２を構成する各部についてさらに詳述する。駆動輪列２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おり、その下面がロータ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。
【００４５】
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。このカム面４１ａは、山となる押し下げ部４１ｃと谷となる部分とから構成されている。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。また、クラッチレバー４１の他端側、すなわちカム面４１ａを備えた側は、長孔４１ｂ（図４参照）を有し、この長孔４１ｂにロータ軸１５が嵌まり、所定範囲のみ揺動するように構成されている。
【００４６】
また、さらに、クラッチレバー４１は、出力歯車部３ａの対向面側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の回転力が出力歯車部３ａに伝達されるか負荷によって出力軸３がいずれかの方向に回転すると、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、クラッチレバー４１は、出力軸３の回動角度に対応して、上述のカム面４１ａの山と谷とが切り換わることにより第２のクラッチ手段４の継断切り換え動作を行うように構成されている。
【００４７】
なお、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。これにより、クラッチピニオン２１の爪２１ｄとロータ１１の爪１１ｄが係合し、ロータ１１とクラッチピニオン２１とが一体的に回動する。すなわち、第２のクラッチ手段４が継状態となる。
【００４８】
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が回動してカム面４１ａの山と谷が切り換わる。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。
【００４９】
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。しかし、上述したようにクラッチレバー４１が回動することによって、クラッチピニオン２１の上部に設けた係合突起（図示省略）の回転軌跡内に、クラッチレバー４１の下面部に設けた阻止部材が入り込み、クラッチピニオン２１をロックする。このため、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がロックされる。さらに、この状態に加え、磁気誘導力によってリング歯車３３もロックされる。この結果、駆動輪列２の各歯車はロックされ、レバー８の負荷力を受けても逆方向に回転しない。
【００５０】
そして、ＡＣモータ１への通電を断つと、誘導回転体１６への誘導力がほぼ無くなる。これによって、後述するバネ部材３９の付勢力によりクラッチ切り換え部材となる扇歯車２５が回転前の状態に戻され、クラッチ歯車２７と扇歯車２５の回転規制部２６との係合が外れる。すなわち、扇歯車２５が、ロータ１１の回転力を磁気誘導力を利用して受けることにより第１のクラッチ手段を断から継へ切り換える方向とは反対方向、すなわち継から断へ切り換える方向へ回転し、これによってクラッチ歯車２７と扇歯車２５の回転規制部２６との係合が外れる。
【００５１】
この結果、クラッチ歯車２７がフリーとなる。そして、遊星歯車機構２２のリング歯車３３もフリーとなる。これによって、駆動輪列２を構成する各歯車が、レバー８の負荷力によってレバー８を引き出す方向、すなわちモータ駆動時とは逆方向に回転される。逆回転の途中で、駆動輪列２中の出力歯車部３ａの逆回転に追従して上述のクラッチレバー４１がレバー８を引き上げる前の位置側へ回動する。これにより、クラッチレバー４１のカム面４１ａの山と谷とが切り換わる。この結果、クラッチレバー４１の押し下げ部４１ｃがクラッチピニオン２１をロータ１１側へ押し下げ、第２のクラッチ手段４が継となるが、第１のクラッチ手段が断となっているため、レバー８を引き上げる前の位置へ移動できる。
【００５２】
また、遊星歯車機構２２は、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及びクラッチ操作機構５の最終部の増速歯車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。
【００５３】
このため、クラッチ切り換え部材となる扇歯車２５の回転規制部２６とクラッチ歯車２７との間を係合させてクラッチ操作機構５の各部材の動作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、太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間が継状態となり、クラッチピニオン２１を介して太陽歯車３２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（図示省略）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ＡＣモータ１の駆動力によって引き上げられる。
【００５４】
一方、クラッチ操作機構５は、上述した駆動輪列２中に配置された第１のクラッチ手段の継断を行うためのものとなっている。すなわち、クラッチ操作機構５は、展開断面図である図１の左側半分に記載されており、上述したリング状マグネット１１ｃにより誘導回転される誘導回転体１６と、誘導回転体１６に噛合すると共に形状記憶合金で形成されたコイル状のバネ部材３９によってクラッチ歯車２７との係合を外す方向に付勢されているクラッチ切り換え部材となる扇歯車２５と、この扇歯車２５に形成された回転規制部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と噛合すると共に遊星歯車機構２２のリング歯車３３に噛合する増速歯車２８から構成されている。遊星歯車機構２２は、上述したように、駆動輪列２における減速輪列の一部であって、しかもクラッチ操作機構５の最終部となる増速歯車２８に噛合し、クラッチ操作機構５の所定の動作によって切り替えがなされる第１のクラッチ手段となっている。
【００５５】
このクラッチ操作機構５は、ＡＣモータ１の通電時には磁気誘導を利用して扇歯車２５をバネ部材３９の付勢力に抗して回転させることにより回転規制部２６を所定位置まで移動させ、この回転規制部２６とクラッチ歯車２７とを係合させるように構成されている。そして、この係合により、クラッチ操作機構５を構成する各部材は、それまでの動作がロックされる。すると、第１のクラッチ手段となる遊星歯車機構２２では、リング歯車３３の回転にロックがかかり、太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間が継となる。
【００５６】
なお、このように太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４との間を継とした状態において、上述した第２のクラッチ手段４も継となっている場合は、ロータ１１の回転が遊星歯車機構２２の太陽歯車３２及び遊星歯車３４を介して出力軸３側に伝達される。これによって、レバー８の巻き上げ動作をすると共に、上述のクラッチレバー４１がこの動作に連動して回動する。巻き上げ動作終了後、第２のクラッチ手段４だけが断となり第１のクラッチ手段が継状態を維持する。これにより、磁気誘導力によってクラッチ操作機構５を構成する各歯車がロックされたままの状態を維持する。この結果、上述したように回動されたクラッチレバー４１が、クラッチピニオン２１をロックする位置に回動された状態でロックされる。このため、上述したようにレバー８は、巻き上げ位置で保持される。
【００５７】
そして、この状態からさらに、ＡＣモータ１への通電を断ち、ロータ１１と誘導回転体１６間の磁気誘導力が殆ど消滅すると、扇歯車２５がバネ部材３９のバネ力によって先ほど説明した方向とは反対方向に回動し、回転規制部２６とクラッチ歯車２７との係合が外れる。これによって、クラッチ操作機構５の各部のロック状態が解除となる。このため、リング歯車３３と遊星歯車支持歯車３４とが断となり、外部負荷により逆回転しようとする出力軸３の回転力が、駆動輪列２を逆行するように伝達されて遊星歯車機構２２及び増速歯車２８を介してクラッチ歯車２７と伝達され、クラッチ歯車２７がフリーに回転することとなる。この結果、太陽歯車３２側がロックされているのにかかわらず、レバー８の保持状態が解除される。
【００５８】
クラッチ操作機構５を構成する各部についてさらに詳述する。
【００５９】
クラッチ切り換え部材となる扇歯車２５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形状記憶合金製のバネ部材３９の他端が固定されている。
【００６０】
扇歯車２５は、バネ部材３９の付勢力によってＡＣモータ１の正回転による回動と反対方向（図４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、ＡＣモータ１のロータ１１に追従回動する誘導回転体１６の回転トルクが、バネ部材３９の駆動トルクに勝るため、誘導回転体１６がロータ１１に追従して回動する場合はバネ部材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。なお、バネ部材３９の近傍には、ＡＣモータ１の通電に同期して発熱する発熱部材（図示省略）が配置されている。
【００６１】
バネ部材３９は、発熱部材の発熱によって当該バネ部材３９の温度が上昇することにより、バネ定数が低下し付勢力が弱まるように構成された形状記憶合金製である。したがって、ＡＣモータ１に通電がなされ、ロータ１１の回転を磁気誘導力を利用して誘導回転体１６へ伝達し扇歯車２５を回転させる際、バネ部材３９の付勢力は弱まる。このため、バネ部材３９の付勢力に抗して扇歯車２５を回転させる際、バネ部材３９の付勢力が磁気誘導力を利用しての扇歯車２５の回転駆動を軽い力で行える。したがって、扇歯車２５は、スムーズにしかも確実に回転することができる。この結果、第１のクラッチ手段の断から継への切り換え動作が確実なものとなる。
【００６２】
一方、第１のクラッチ手段を継から断へ切り換える場合は、上述したようにＡＣモータ１の通電を断つ。これにより、ＡＣモータ１と同期している発熱部材は、発熱を止める。このため、バネ部材３９の温度は下降し、バネ部材３９の付勢力は元に戻る。したがって、バネ部材３９の最大の付勢力にて、扇歯車２５は回転させられることとなり、第１のクラッチ手段の継から断への切り換え動作が確実となる。なお、クラッチ切り換え部材となる扇歯車２５を切り換え動作させるための付勢部材の付勢力を、扇歯車２５の回転方向によって異ならせる構成は、上述した粘性体を利用して磁気誘導力による回転トルクを補助する構成と合わせて使用するとより効果があるが、独立して効果を奏する構成である。また、本実施の形態では、形状記憶合金製のバネ部材３９を付勢部材として用いたが、クラッチ切り換え部材の回転方向によってその付勢力を異ならせる構成であれば他の手段を用いても良い。
【００６３】
上述したように、回転規制部２６とクラッチ歯車２７との係合はＡＣモータ１への通電を断つとバネ部材３９の付勢力によって外れるが、その際、上述したクラッチレバー４１の阻止部材（図示省略）が依然としてクラッチピニオン２１の回転阻止を継続し、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。しかし、回転規制部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、クラッチ歯車２７を空回りさせることとなる。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。
【００６４】
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、クラッチ切り換え部材となる扇歯車２５を、形状記憶合金製のコイル状のバネ部材３９が直接的に付勢する構成となっているが、バネ部材３９は他の部材を介して間接的に扇歯車２５を一方向に回転付勢しても良い。また、バネ部材３９は、コイル状でなく、板バネ状でも良いしあるいはゴム等他の部材でも良い。
【００６５】
さらに、上述の実施の形態では、バネ部材３９の近傍に発熱部材を設けて、ＡＣモータ１の通電に同期してバネ部材３９の温度を上昇させる構成としたが、バネ部材３９に直接通電する構成としても良い。また、一旦上昇した温度を急冷するために、バネ部材３９の近傍にＡＣモータ１の通電を切るタイミングで起動するファンを設けたり、あるいはペルチェ素子で急冷するように構成しても良い。さらには、発熱後の温度の下降を促すために、バネ部材３９および発熱用の部材をケース体１２の外部に設けたり、ケース体１２のバネ部材３９近傍に通風口を設けても良い。
【００６６】
また、上述の各実施の形態では、ロータ１１，５１と出力軸３との間に２つのクラッチ手段を備え、負荷部材となるレバー８を引き上げる第１の動作及び引き上げ位置で保持する第２の動作ならびにこの状態から初期位置に戻す第３の動作を行うギアードモータとなっているが、クラッチ手段は１つでも良い。また、クラッチ手段は、遊星歯車機構を利用するものとしなくても良い。本発明は、クラッチ手段の継断を行うクラッチ操作機構にバックヨークリングを備えた磁気誘導回転手段を備えたギアードモータ全般に適用可能である。
【００６７】
また、上述の各実施の形態では、リング歯車３３の回転を停止させ太陽歯車３２と遊星歯車支持歯車３４とを継とし、ＡＣモータ１の回転力を出力歯車部３ａ側へ伝達するように構成している。しかし、遊星歯車支持歯車３４の回転を停止させ、太陽歯車３２とリング歯車３３とを継とし、ＡＣモータ１の回転力を出力歯車部３ａ側へ伝達するように構成しても良い。
【００６８】
また、上述の各実施の形態では、出力軸３に連結されたスライダピニオン７の回転をレバー８に伝達し、レバー８をスライド移動させる構成としたが、出力軸３にレバー部材を直結し、このレバー部材を回動させることによりワイヤーを引っ張るような構成にする等、他の構成としても良い。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一方と共に駆動する駆動部材と、他方によって駆動される部材との間に粘性体を備えているため、磁気誘導力を利用して第２の回転体を回転させる際の駆動トルクを粘性体の粘性により補助する。そのため、磁気誘導による第２の回転体の回転トルクが補強され、クラッチ手段の継断を行うクラッチ操作機構の動作の確実性を向上させることが可能となり、クラッチ手段の継動作を確実に行える。
【００７０】
また、他の本発明によれば、磁気誘導力を利用してクラッチ手段を断から継に切り換える際に付勢部材の付勢力が弱まる構成となっているため、磁気誘導力による回転力が回転体に対して効率よく伝達され、クラッチ手段をより確実に断から継へ切り換えることができる。しかも、クラッチ手段を継から断へ切り換える際には、付勢部材の付勢力が元の状態となるため、この動作の確実性も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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主要部となる磁気誘導用のマグネットが取り付けられた第１の回転体となるロータ及び非磁性導電部材が取り付けられた第２の回転体となる誘導回転体を示した断面図である。
【図３】図２を矢示ＩＩＩ方向から見た平面図である。
【図４】図１のギアードモータからカバー及びケース上蓋を外した状態の平面図である。
【符号の説明】
３  出力軸
５  クラッチ操作機構
１１  ロータ（第１の回転体）
１１ｃ  リング状マグネット
１１ｅ  スラスト受け部（回転支承部）
１１ｇ  ラジアル軸受け部（回転支承部）
１６  誘導回転体（第２の回転体）
１６ａ  非磁性導電部材
２２  遊星歯車機構（クラッチ手段）
２５  扇歯車（クラッチ切り換え部材）
３９  バネ部材（付勢部材）
Ｇ  グリス（粘性体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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