(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力ギアの回転中心を中心軸とする半径一定の円筒の外周所定位置に弾性を有して常時接する第一のスイッチ接片と、前記円筒の外周上で前記外周所定位置から軸方向に変位した位置に設けられた第一、第二の突部でそれぞれ操作される第二、第三のスイッチ接片からなり、前記円筒の正・逆両方向の回転によって接点開閉動作を行うことができる接点開閉装置を用いた停止位置決め機構を有するギヤードモータであって、
前記第二のスイッチ接片が前記第一のスイッチ接片に弾性を有して接し、前記第三のスイッチ接片が前記第二のスイッチ接片に弾性を有して接し、且つ、前記第一、第二、第三のスイッチ接片が重畳するように配置され、
前記第一の突部および第二の突部は軸方向および回転方向に異なる位置に配され、
前記第一の突部および第二の突部を、それぞれ前記第二のスイッチ接片および第三のスイッチ接片が滑らかに摺動できる形状にすると共に、前記第二のスイッチ接片および第三のスイッチ接片の開放端を、それぞれ前記第一の突部および第二の突部の回転軌跡よりも外方へ延在させ、
前記第一、第二、第三のスイッチ接片は両突部で操作されないとき全て導通状態で、前記第一の突部により前記第二のスイッチ接片が前記円筒の半径方向外方へ操作されると前記第二のスイッチ接片と前記第三のスイッチ接片が導通した状態で前記第一のスイッチ接片と前記第二のスイッチ接片の導通が開放され、前記第二の突部により前記第三のスイッチ接片が前記円筒の半径方向外方へ操作されると前記第一のスイッチ接片と前記第二のスイッチ接片が導通した状態で前記第二のスイッチ接片と前記第三のスイッチ接片の導通が開放されることを特徴とする停止位置決め機構を有するギヤードモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種制御機器に用いられるギヤードモータに係り、特に停止位置決め機構を有するギヤードモータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
停止位置決め機構を有するギヤードモータとして、図４、図５に示すようなものがある。図４は、従来の停止位置決め機構を有するギヤードモータの要部側面図であり、図５は、図４における回路パターンとブラシの関係を示した図である。
図４において、２１は出力ギヤであり、この出力ギヤ２１には弾性を有する導通部材からなる一対のブラシ２２が取り付けられている。このブラシ２２は、一例として、図５を見てもわかるように、周方向において１２０゜の開角で配置されている。また、２３はブラシ２２が摺接する基板であり、この基板上には図５で示すように、ブラシ２２に対応して中空円状の回路パターンａ、ｂが同心状に配置され、外側の回路パターンｂについては非パターン部を形成することで、扇状のパターンｂ１，ｂ２に分割している。このようにして、モータからの出力は種々のギヤを介して最終的にこの出力ギヤ２１によって外部へ伝達されるものである。
【０００３】
このような構成からなるギヤードモータにおいては、基板２３上の回路パターンａおよびｂ１を通電させると、ブラシ２２ａを介して導通され、モータが駆動して出力ギヤ２１は回転し始める。そして、ある時点でブラシ２２ａが回路パターンｂ１から外れるとモータへの通電が遮断され、その動作が停止する。今度は、切り換えスイッチＳによって回路パターンａおよびｂ２を通電させることにより、ブラシ２２ｂを介して導通されることとなり、再びモータが駆動して出力ギヤ２１は回転し始める。そしてまた、ある時点でブラシ２２ｂが回路パターンｂ２から外れることによって、その動作が停止し、以後この繰り返しによって、ブラシ２２の配置や回路パターンの形状等によって任意の位置に停止可能なギヤードモータを構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では以下のような問題があった。
それは、回路基板は、回路パターンに貴金属メッキを施す必要から非常に高価となってしまい、低コスト化を図るのが難しいものであった。また、回路パターンとブラシとの摺動が繰り返されるので、そこでは摩耗が著しく、さらにその摺動部に異物等が混在して非導通となったり、接触不安定となる恐れが大きかった。これを防止するために、ブラシを２〜４本のフォークブラシとすることが考えられるが、形状的に大きくなってしまい、コストも高くなるなど、信頼性、寿命の点での解決が難しいものであった。
【０００５】
その他、磁気感応素子や光素子等の半導体で位置検出し、その信号を利用してモータドライバを制御して停止位置決め機能を有するようにしたものもあるが、非常に高価格であり配線処理も増加してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題を解決して、低コスト化を図るとともに、信頼性が高く長寿命なギヤードモータを提供しようとするところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の停止位置決め機構を有するギヤードモータは、出力ギアの回転中心を中心軸とする半径一定の円筒の外周所定位置に弾性を有して常時接する第一のスイッチ接片と、前記円筒の外周上で前記外周所定位置から軸方向に変位した位置に設けられた第一、第二の突部でそれぞれ操作される第二、第三のスイッチ接片からなり、前記円筒の正・逆両方向の回転によって接点開閉動作を行うことができる接点開閉装置を用いた停止位置決め機構を有するギヤードモータであって、
前記第二のスイッチ接片が前記第一のスイッチ接片に弾性を有して接し、前記第三のスイッチ接片が前記第二のスイッチ接片に弾性を有して接し、且つ、前記第一、第二、第三のスイッチ接片が重畳するように配置され、
前記第一の突部および第二の突部は軸方向および回転方向に異なる位置に配され、
前記第一の突部および第二の突部を、それぞれ前記第二のスイッチ接片および第三のスイッチ接片が滑らかに摺動できる形状にすると共に、前記第二のスイッチ接片および第三のスイッチ接片の開放端を、それぞれ前記第一の突部および第二の突部の回転軌跡よりも外方へ延在させ、
前記第一、第二、第三のスイッチ接片は両突部で操作されないとき全て導通状態で、前記第一の突部により前記第二のスイッチ接片が前記円筒の半径方向外方へ操作されると前記第二のスイッチ接片と前記第三のスイッチ接片が導通した状態で前記第一のスイッチ接片と前記第二のスイッチ接片の導通が開放され、前記第二の突部により前記第三のスイッチ接片が前記円筒の半径方向外方へ操作されると前記第一のスイッチ接片と前記第二のスイッチ接片が導通した状態で前記第二のスイッチ接片と前記第三のスイッチ接片の導通が開放されるようにしたものである。
また、前記第二のスイッチ接片をコモン端子とするとよい。
【０００８】
【作用】
第１、第２および第３のスイッチ接片は、接触した状態で互いに重畳されており、出力ギヤの円筒軸部に設けられた２ヶ所の突部と第２、第３のスイッチ接片とは時間的に異なって係合し、第２のスイッチ接片が係合したときには第２のスイッチ接片が押し上げられることによって第１のスイッチ接片との接触を開放し、第３のスイッチ接片が係合したときには第３のスイッチ接片が押し上げられることによって第２のスイッチ接片との接触を開放するようにして、スイッチング用の回路基板を設けることなくその切り換えを行うことができる。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例におけるギヤードモータの構成を示す要部側面図であり、図２は、図１において各スイッチ接片が接触している状態を示す平面図である。また、図３は、図１におけるギヤードモータの動作方法を示す回路図である。
【００１０】
図１において、１は出力ギヤであり、ここでは１つのギヤを介してモータの動力が伝達されるようになっている。この他にも図示していないが複数のギヤを介して連結してよく、もしくはモータの動力を直接伝達するように構成してもよい。この回転部として構成されたギヤ１の円筒軸部には、図２に示すように円周上１８０゜の間隔をおいて２ヶ所の突部１ａ、１ｂが形成されている。別段、１８０゜の間隔でなくてもよく、停止させる位置によって任意に設定可能である。しかも、この突部１ａ、１ｂは図１に示すように軸方向にずらして配置されている。
【００１１】
また、２、３、４はそれぞれ第１、第２および第３のスイッチ接片であり、これら第１、第２および第３のスイッチ接片は、例えば、導電性からなる板バネ等の弾性部材で構成されている。そして、第１のスイッチ接片２は円筒軸部の中央に配されて、円筒軸部に常時摺接させるようにしている。また、第２のスイッチ接片３は、その一部が第１のスイッチ接片２に接触するようにして配され、かつ突部１ａに対応して係合できるように延在した部分３ａを備えている。また、第３のスイッチ接片４についても同様で、その一部が第２のスイッチ接片３に接触するようにして配され、かつ今度は突部１ｂに対応して係合できるように延在した部分４ａを備えてなるものである。これら延在部分を構成するにあたっては、スイッチ接片を略Ｌ字状に構成しておくとよい。
【００１２】
このように構成されたギヤードモータの具体的な動作方法について説明する。図３に示すように、モータＭの一方の端子は電源の＋端子へ接続され、他方の端子は第２のスイッチ接片３へ接続されてコモン端子Ｃとして構成され、スイッチング作用をなすものである。また、接点Ａは第１のスイッチ接片２に相当し、接点Ｂは第３のスイッチ接片４に相当するものである。接点Ａおよび接点Ｂは、スイッチＳの切り換えによって電源の−端子へと接続される。
【００１３】
まず、図２に示すような状態において、それぞれのスイッチ接片が接触されており、図３に示す如く、スイッチＳの選択により接点Ａとコモン端子Ｃとが電気的に接続されてモータＭが駆動され、直接もしくは間接的な伝達経路を経て出力ギヤ１の回転が行われる。それと共に突部１ａ、１ｂも移動していく。そして、図１で示すような状態まで突部１ａが移動されてくると、第２のスイッチ接片３に接触し、第２のスイッチ接片３は弾性力を伴いながら突部１ａに沿って徐々に持ち上げられていく。
【００１４】
そして、同図で示すような形で第１のスイッチ接片２と第２のスイッチ接片３との接触が開放されるのである。このとき接点Ａとコモン端子Ｃとの電気的接続が解除されてモータＭはＯＦＦ状態となり、その動作は停止する。このとき、第２のスイッチ接片３と第３のスイッチ接片４は接触状態を保っているので、今度はスイッチＳを先ほどとは反対側に切り換えると、接点Ｂとコモン端子Ｃとが電気的に接続されていることから、モータＭがＯＮし、また回転を開始する。すると、第２のスイッチ接片３は突部１ａに沿って滑らかに下がっていき、元の状態にまで復帰する。
【００１５】
そしてまた、各スイッチ接片が共に接触しながら摺接していくと、今度は、突部１ｂと第３のスイッチ接片４とが対応して、先ほどと同じように突部１ｂに沿って第３のスイッチ接片４が持ち上げられてその接触を開放してなる。すると、接点Ｂとコモン端子Ｃとの電気的接続が解除されてモータＯＦＦ、動作停止となる。その後は、またスイッチＳを切り換えることにより、以後の繰り返し動作を行うようにしたものである。また、スイッチＳの切り換え時、印加電源の極性を変えることで逆転させることも可能である。そのときには、突部の回転軌跡よりもスイッチ接片の開放端を外方に延在させておけばよい。
【００１６】
このようなギヤードモータにおいては、出力ギヤ１の回転軸部に設けられた突部によって各スイッチ接片の切り換えを行っているので、従来のように、スイッチングを回路基板とブラシで行っていたものに比べて、回路基板を使用せずにそのスイッチングを行うことができ、非常に安価なギヤードモータを実現できる。なお、突部１ａ、１ｂの形状については、各スイッチ接片が滑らかに摺動できるような形状であれば別段問題なく、その点を考慮すると球状あるいは曲線状に形成しておくことが望ましい。
また、本発明は、上記実施例に限らず、その発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、第１、第２および第３のスイッチ接片は、接触した状態で互いに重畳されており、出力ギヤの円筒軸部に設けられた２ヶ所の突部と第２、第３のスイッチ接片とは時間的に異なって係合し、第２のスイッチ接片が係合したときには第２のスイッチ接片が押し上げられることによって第１のスイッチ接片との接触を開放し、第３のスイッチ接片が係合したときには第３のスイッチ接片が押し上げられることによって第２のスイッチ接片との接触を開放するようにして、スイッチング用の回路基板を設けることなくその切り換えを行うことができるので、容易に低コスト化を実現できる。
【００１８】
しかも、部品点数が低減されるため生産性が向上し、従来のように回路基板にプリントされた貴金属メッキの施された回路パターンとの摺動に比べて大幅に摩耗を低減して、信頼性の高い長寿命なギヤードモータを提供できる。
また、第２のスイッチ接片をコモン端子とすれば、配線が複雑になることもなくなり、誤配線を防止できる。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるギヤードモータの構成を示す要部側面図である。
【図２】図１において各スイッチ接片が接触している状態を示す平面図である。
【図３】図１におけるギヤードモータの動作方法を示した回路図である。
【図４】従来のギヤードモータの構成を示す要部側面図である。
【図５】図４におけるギヤードモータのスイッチング作用を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２１‥‥出力ギヤ
１ａ，１ｂ，１ｃ‥‥突部
２‥‥第１のスイッチ接片
３‥‥第２のスイッチ接片（コモン端子Ｃ）
４‥‥第３のスイッチ接片
Ｍ‥‥モータ
【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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