JPH0317587Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば負荷として冷蔵庫の冷気ダク
トの吹出口に設けたダンパーを往復動作で開閉し
たり、自動組立装置の物品移送台に往復動作等に
用いるモーター式アクチユエーターに関する。

〔従来技術〕

従来のアクチユエーターとして、第６図のよう
にソレノイドを用いたもの、或いは第７図のよう
にモーターを用いたものがある。例えば、アクチ
ユエーターの負荷側を冷蔵庫の冷気ダクトの吹出
口に設けたダンパーとすると、このダンパーの開
閉は、第６図において、ソレノイド２８に往復運
動部材５により図示しないダンパーが連結されて
おり、ダンパーを閉じるときはソレノイド２８内
に設けられた発条又は図示しない発条で閉じら
れ、またダンパーを開くときはソレノイド２８に
通電することによつて行われていた。

従つて、ダンパーが開いた状態では常時電流が
流れているので、ソレノイド２８の巻線から発熱
すると共に消費電力が多く、発熱を抑えるために
太い線材で巻線量を多くすると大型になつてコス
ト高になり、また開閉動作が速いので衝撃音が大
きい等の欠点がある。

一方第７図では、モーターを用いたアクチユエ
ーターが示されており、モーター２９の出力軸３
０に回転盤３１が固定され、往復運動部材５が連
結軸３２に遊嵌されて回転軸３１と連結されてお
り、さらに回転盤３１には連結軸３２の外方の外
周面に突起３３が設けられ、この突起３３でスイ
ツチ３４，３５の接片３６を押圧することによつ
て、ダンパーの開閉が行われている。しかし、ダ
ンパーの開または閉位置では、モーターは無通電
状態となり、モーターのローターとステータとの
吸引力のみで回転盤３１やダンパーの位置が保持
されることになるから、外部から振動等の加速度
が加わるとダンパー等負荷側の振動等で回転盤が
回転されてダンパーの開閉状態が異なつてしまう
等の欠点がある。

〔考案の目的〕

本考案は上記欠点に鑑み、回転部材と負荷間に
往復運動部材を連結し、この往復運動部材が死点
位置手前側で停止するように回転部材を制御する
簡単な構成で、往復運動部材の動作速度を低下さ
せると共に低電力で作動し、衝撃音を低減し、振
動等の加速度に対して往復運動部材が変化しない
ようにしたモーター式アクチユエーターを提案す
ることである。

〔考案の構成〕

本考案は、逆転防止機構を設けて一方向回転す
るモーターと、このモーターにより回転される回
転部材と、この回転部材により駆動され負荷を動
かす往復運動部材と、この往復運動部材が死点位
置手前側で停止するように上記回転部材を制御す
る制御部材を備えたことである。

〔実施例〕

第１図はモーター式アクチユエーターの実施例
で、第２図はその制御回路図である。第１図にお
いて、本実施例によるモーター式アクチユエータ
ーは、逆転防止機構を設けたモーター１の出力軸
２に回転部材としての回転盤３が固定され、この
回転盤３に連結軸４が植設されると共に、この連
結軸４に往復運動部材５が遊嵌され、さらにこの
往復運動部材５は、回転盤３の回動に伴い、その
回転運動を往復運動に変換して負荷を往復移動さ
せている。また、上記回盤３の外周には切欠部３
ａが設けられると共に、上記回転盤３の外周側に
は制御部材６と制御部材７とが臨まされいる。こ
の制御部材６及び制御部材７は、それぞれ上記切
欠部３ａと対峙したときに作動し、例えば負荷側
を冷蔵庫の冷気ダクトの吹出口に設けたダンパー
とすると、上記制御部材６は、冷気を吹き出させ
るためにダンパーが開いた状態（アクテイブ状
態）になるのを検出するアクテイブ検出スイツチ
からなり、また上記制御部材７は、冷気の吹き出
しをストツプさせるために上記ダンパーが閉じた
状態になるのを（ノンアクテイブ状態）になるの
を検出するノンアクテイブ検出スイツチからな
る。

上記逆転防止機構は、モーター１のロータ軸８
と出力軸２との間に歯車１０，１１，１２の減速
輪列が設けられ、歯車１０の軸１３には作動レバ
ー９が回転自在に軸承されると共に歯車１０に摺
接されており、またこの作動レバー９には突起９
ａが形成されている。一方、ローター軸８にはス
トツパー８ａとピニオンが設けられ、ピニオンが
歯車１０と噛合されている。そして、ローター軸
８が逆転、即ちストツパー８ａが時計方向に回転
しようとしたとき、このストツパー８ａと突起９
ａとが係合された時に、ローターの回転が停止さ
れるように構成されたものである。

一般的にこのような逆転防止機構は、モーター
起動時にローターの回転方向が不定で、かつ、モ
ーター起動時には回転トルクをほとんど持たない
ような同期モーター等に用いられ、モーターの回
転方向を一方向に規定するものである。即ち、モ
ーター起動時に、ローターが上記規定された方向
とは逆方向へ回転し始めると、上記のようにスト
ツパー８ａと突起９ａとが係合してローターの回
転が停止され、またモーター起動時には回転トル
クをほとんど持たないため、このローターは直ち
に回転方向を変えて、上記規定された方向へと回
転を始める。すると、上記ストツパ８ａと上記突
起９ａとの係合が外され、また上記作動レバー９
は上記ストツパ８ａの回転域外にて保持されるの
で、このローターは回転を継続できる。また、モ
ーター起動時において、ローターが上記規定され
た方向へ回転を始めると、上記ストツパー８ａと
上記突起９ａとは係合せず、ローターは回転を継
続する。以上から、上記モーターの回転方向は上
記逆転停止機構により一方向に規定される。

一方、上記アクテイブ検出スイツチからなる制
御部材６は、回転盤３に上死点Ａ位置で対向配置
され、上記回転盤３の切欠部３ａと対峙したとき
に上記回転盤３の回転を停止させる。また、回転
盤３の切欠部３ａと連結軸４との位置関係は、回
転盤３上で回転方向に対し切欠部３ａから遅れ角
αを有する位置に連結軸４が設けられている。従
つて、連結軸４に遊嵌されている往復運動部材５
は上死点から角度αだけ手前側の位置で停止す
る。また、上記ノンアクテイブ検出スイツチから
なる制御部材７は、下死点Ｂ位置から角度αだけ
回転方向に進んだ位置で上記回転盤３と対向配置
されているので、上記回転盤３は下死点Ｂの位置
で停止することになる。

第２図の制御回路は電源１４に対しモーター１
と制御部材６とトライアツク１５が直列に接続さ
れ、この直列回路に抵抗１６と他のトライアツク
１７の直列回路が並列に接続され、さらに制御部
材６とトライアツク１５の直列回路に他のトライ
アツク１８と制御部材７の直列回路が並列に接続
され、トライアツク１５と１７のゲートに夫々抵
抗１９，２０が接続されて抵抗の他端には端子２
１が接続され、抵抗１６とトライアツク１７の接
続点にトライアツク１８のゲートが抵抗２２を介
して接続されている。

上記モーター式アクチユエーターの動作は、ま
ず往復運動部材５が２点鎖線の位置、即ち下死点
Ｂの停止位置において、第２図の制御回路の端子
２１にハイ信号が入力されるとトライアツク１
５，１７はオンし、トライアツク１８がオフ状態
となり、この位置では制御部材６はオン、制御部
材７はオフとなつているから、モーター１が回転
を始める。そして、制御部材６がオフする迄モー
ター１に電流が供給される。

モーター１のローター軸８が第１図で反時計方
向に回動されると減速歯車輪列を介して出力軸２
が時計方向に回動されて、回転盤３が時計方向に
回動されると往復運動部材５が上側に移動され、
また回転盤３が回動して切欠部３ａと制御部材６
とが対峙すると、制御部材６がオフとなりモータ
ー１の回転が停止する。このとき、往復運動部材
５は上死点手前側で停止することになる。

往復運動部材５がこの位置で停止されると、こ
の往復運動部材５に負荷側から第１図の下側方向
に力が掛かると、往復運動部材５の位置は上死点
手前側にあるので、回転盤３の回転トルクは逆転
方向に発生し、回転盤３は反時計方向に回動しよ
うとするが、回転盤３の逆回転は、歯車１２，１
１，１０の増速機構により増速させられてストツ
パー８ａ及び作動レバー９に伝達されることによ
り、モーター１の逆転防止機構が働いて、即ち、
作動レバー９が反時計方向に回動されて突起９ａ
がストツパー８ａと当接して、回転盤３の回動が
停止し、よつて、負荷であるダンパーの開状態が
保持される。

また往復運動部材５に負荷側から第１図の上側
方向に力が掛かると、回転盤３は時計方向に回動
され、往復運動部材５が上死点と重なつたとき、
回転盤３の回転力は０となつて、回転盤３は時計
方向にも反時計方向にも回動しない。よつて、負
荷の位置も保持され、即ち、ダンパーの開状態も
保持される。

従つて、負荷側から上記停止位置の往復運動部
材５に力が掛かつても、往復運動部材５は上死点
手前側にて停止しているので、第５図において、
時計方向の回動に対しては、上記停止位置から上
死点の間、反時計方向の回動に対しては、前記逆
転防止機構が働く迄の間だけ僅かに回動するのみ
であり、従つて往復運動部材５はその回動を制約
され、上記ダンパーは開状態を保持されることに
なる。なお、回転盤３の回動は歯車輪列によつて
増速されて作動レバー９とストツパー８ａに伝達
されるため、前記逆転防止機構は回転盤３が反時
計方向へ回動すると略同時に働き、また、往復運
動部材５の停止位置は上死点から回転方向に対し
て角度αだけ手前側にあるが、この角度αは、第
１図で往復運動部材５が下側に力を受けたとき、
少なくとも回転盤３の回転トルクが上記モーター
の逆転方向に働くように設定されていればよく、
その角度αは微小なもので済む。以上から、負荷
側から往復運動部材５が振動を受けても、回転盤
３の停止位置が保持され、従つて、負荷の位置も
保持される。

次に端子２１がローになるとトライアツク１
５，１７はオフ、トライアツク１８はオンとな
り、一方制御部材７がオンであることによりモー
ター１は回転し、往復運動部材５が第１図の２点
鎖線の下死点位置で停止され、負荷側から力が掛
かつても移動されない。

上記制御回路では電源がオフされて端子２１が
オープン状態になると、抵抗１６，２２を介して
トライアツク１８がオンするため制御部材７がオ
フする位置に必ず停止することにより初期復帰も
果たすことができる。

モーター式アクチユエーターが上記のように構
成されると、ソレノイドのような衝撃音を発する
ことも無く、往復部材５が死点位置手前側で停止
するため、振動等が加わつても確実に負荷の停止
位置を保持できる。また、動作時だけ電流を流せ
ばよく、負荷の停止位置を保持する時には電流が
不要であるため、低消費電力が実現されると共に
駆動回路の発熱に対する処理対策が不要となるの
でコストダウンにも大きな効果がある。

なお、上記実施例では死点位置として上死点位
置についてのみ説明したが、下死点位置について
も同様に実施可能である。

第３図は第２実施例で、モーター１の出力軸２
にウオーム２３が固定されて回転部材としての回
転盤３と一体にウオームギヤー２４が固定され、
回転盤３は負荷側から往復運動部材５に力が掛か
つてもウオームとウオームギヤーの組み合わせで
回転されず、更に、例えば同期モーターのような
永久磁石型の交流モーターが使用されると、磁石
のヨークの吸引力でウオームの位置を停止しよう
とする性質があるため、振動等が加わつても負荷
による変動に対しより確実に保持される。更に、
この第２実施例も、負荷側からの力に対する回転
部材の回転トルクが逆転方向に働くように構成さ
れるのが最も良く、制御部材６の回転盤３の切欠
部３ａとが対峙したときに、往復運動部材５が上
死点位置手前側で停止する。

第４図、第５図は制御回路の変形例で、第４図
ではトランジスタ２５でリレー２６が作動され、
リレースイツチ２７がモーター１とアクテイブ検
出スイツチからなる制御部材６とノンアクテイブ
検出スイツチからなる制御部材７に直列に接続さ
れている。第５図では制御部材６に切換スイツチ
が用いられて回路が構成されている。第４図、第
５図の制御回路の動作は第２図と略同様である。

なお、上記説明ではモーターを交流モーターで
述べたが、直流モーターで構成してもよい。

また、回転部材は時計方向に回転するようにモ
ーターの出力軸の回転を時計方向で述べたが、反
時計方向に回転するように構成してもよい。

制御部材６，７は磁気センサーや光学的スイツ
チ等どのような手段で構成してもよい。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように構成されたから、動作が
ゆつくりで衝撃音を発生せず、外部から振動等が
加わつても機構が破壊しない限りは負荷の位置が
変化することが無く信頼性が高い等実用上優れた
効果を奏するモーター式アクチユエーターを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例のモーター式アクチ
ユエーターの要部平面図、第２図は制御回路図、
第３図は第２実施例の要部平面図、第４図、第５
図は制御回路の変形例構成図、第６図は従来のソ
レノイド式アクチユエーターの平面図、第７図は
従来のモーター式アクチユエーターの平面図イと
要部断面側面図ロである。 １……モーター、３……回転部材、５……往復
運動部材、６，７……制御部材、Ａ……上死点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 逆転防止機構を設けて一方向回転するモーター
   と、該モーターにより回転される回転部材と、該
   回転部材により駆動され負荷を動かす往復運動部
   材と、該往復運動部材を死点位置手前側にて停止
   させるように上記回転部材の回転を制御する制御
   部材とを備えたことを特徴とするモーター式アク
   チユエーター。