JPH043580Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、小型電動機のクラツチ部分の構造に
関する。

従来技術 例えば、実開昭50−63114号の公報は、本考案
と同様な機能のクラツチ付小型電動機を開示して
いる。その考案は、回転子の回転をギヤ列によつ
て出力側に伝達する途中に、クラツチを組み込
み、そのクラツチの一方のクラツチ部材をスラス
ト方向に移動させることにより、クラツチの係脱
を制御している。

通常、このようなクラツチ部材は、歯車の一部
として構成されており、プラスチツク成形によつ
て製造されるため、その部品の面精度、特にその
歯面は、他の部分に比較して悪くなつている。し
かも、モジユールが0.4程度と小さくなると、そ
の歯面の部分についてのみがき作業ができないた
め、歯面の滑らかさに限度がある。

このような仕上げ面の悪い歯面同士でクラツチ
の係脱動作と関連して、摺動動作があると、出力
側の負荷部分に常に戻り方向の回転力が作用して
いるとき、すなわちクラツチ部分に逆転トルクが
働いていると、クラツチの一方の部材がスラスト
方向に動きにくくなり、クラツチ同士が食いつい
てしまう危険がある。

また上記考案では、クラツチ部材のうち一方の
部材がスラスト方向に移動可能な状態で設けら
れ、しかもコイルスプリングによつて常に引き離
す方向に付勢されているが、クラツチ歯が鋸歯の
形状となつているため、クラツチの引き離しのた
めに、コイルスプリングに大きな弾力が必要とな
る。この結果、クラツチ部材に引き離されたと
き、その弾力によつて、クラツチ部材が地板部分
に摩擦的に押し付けられるため、その部分に抵抗
力が発生する。このため、例えば駆動対象の負荷
が換気扇シヤツターなどのように、常に復帰方向
に付勢されており、クラツチ付小型電動機のギヤ
列を逆転させながら閉じる方向に動作するとき、
上記クラツチ部材と地板との間に摩擦力が発生す
るため、これが制動力となつて、クラツチの切り
離し時においても、負荷側の換気扇シヤツターが
事故の付勢力によつて閉じる方向に動作しにくく
なる。特に換気扇シヤツターの巻き上げ負荷は、
一定でなく、したがつてクラツチの切り離し時の
シヤツターの戻り力も一定でないため、出力軸の
逆転トルクは、設計上小さくしなければならな
い。

このように、従来のクラツチ付小型電動機で
は、クラツチ部材のかみ合い歯の形状や、一方の
クラツチ部材の軸線方向の摺動による歯車列との
かみ合い抵抗、さらに移動後のクラツチ部材と他
の部材との摩擦的な制動力などが負荷などの所望
の動作に大きな影響を及ぼしている。

考案の目的 したがつて、本考案の目的は、クラツチの引き
離し初期で、係合歯同士の食いつきを防止し、ま
たクラツチの引き離し時に、引き離し側のクラツ
チ部材やそれにかみ合う歯車列の逆転トルクを可
能な限り軽減することである。

考案の解決手段 そこで、本考案は、クラツチの係合歯のうち少
なくとも一方の係合歯のフエース角を軸線方向に
対し10度以上、好ましくは35度程度に設定し、ま
たこれと共に、上記一方の係合歯のフエース角を
他方の係合歯のフエース角より大に構成し、これ
によつて負荷側からの逆転トルクでその係合歯に
互いに離れる方向の分力を発生し、この分力によ
つてスプリングによる引き離し作用を助けるか、
またはスプリングを省略できるようにしている。
またこの結果、スプリングに大きな引き離し力が
必要とされないため、一方のクラツチ部材と他の
受け側部材との間で、摺動抵抗が小さくできる。

また本考案は、以下に示す実施例で、引き離し
側クラツチ部材に直接歯を形成しないで、このク
ラツチ部材に対し軸線方向に移動可能で、回転力
のみ伝達する歯車によつて出力側の歯車列に回転
を伝達するようにしている。したがつて、一方の
クラツチ部材が軸線方向に摺動したとしても、歯
車列の歯面での摺動がなくなるため、クラツチの
係脱動作は、従来のように、歯面の仕上がり具合
に影響されなくなる。

考案の構成 第１図は、本考案のクラツチ付小型電動機１を
示している。このクラツチ付小型電動機１は、ケ
ーシング２の内部に組み込まれており、その回転
子３は、ケーシング２の一部によつて形成された
極歯４の中心位置で、回転軸５によつて回転自在
に支持されている。そして、この回転軸５と一体
的なピニオン６は、第１歯車７とかみ合つてい
る。この第１歯車７は、上記ケーシング２に固定
された中間軸８に対しボス７ａの部分で回転自在
に支持されており、しかもこのボス７ａの部分
で、逆転防止レバー９と摩擦的にはまり合つてい
る。なおこの逆転防止レバー９は、第１歯車７か
ら摩擦的な回転力を受けて、回転子３の逆方向へ
の回転時に、ピニオン６と一体的に形成された逆
転防止爪１０に当たることにより、回転子３に正
転方向の衝撃力を与え、逆転回転の初期の段階
で、回転子３を正転方向の回転に規制する。

そして、上記第１歯車７は、この実施例による
と、一方にクラツチ部材１１を兼用しており、一
方の面に形成された係合歯１１ａの部分で、引き
離し側のクラツチ部材１２の係合歯１２ａと向き
合つている。しかも、少なくとも一方、例えば係
合歯１１ａは、第２図に示すように、その頂角を
鈍角となるように形成されており、そのフエース
角αは、10度以上、この実施例で35度に設定され
ている。また他方のフエース角βは、第３図のよ
うに、この実施例で一例として５度に設定されて
いる。

このクラツチ部材１２は、上記中間軸８に対
し、回転自在でしかも軸線方向に摺動可能な状態
で挿入されており、これとクラツチ部材１１との
間に設けられたコイルスプリング１４によつてク
ラツチ部材１１から常に離れる方向に付勢されて
おり、さらに先端の中空軸１２ｂの部分で操作部
材１５と対向している。なおこの操作部材１５
は、プランジヤー１６に連結されており、矢印方
向に往復移動することにより、クラツチ部材１
１，１２のかみ合いを制御する。

さらにこのクラツチ部材１２は、第２歯車１７
の内部に挿入されている。すなわち、この第２歯
車１７は、出力側の歯車１８に回転を伝達するも
のであり、そのボス１７ａの部分でケーシング２
の軸受け部２ａに対し中間軸８と同心的な状態で
回転自在に支持されている。なお、前記中間軸８
は、一方の側でのみケーシング２に固定されてい
るが、クラツチ部材１２の中空軸１２ｂおよび第
２歯車１７のボス１７ａによつて間接的に、他方
のケーシング２の軸受け部２ａにも支持されてい
ることになる。なお、クラツチ部材１２の中空軸
１２ｂの孔は、コイルスプリング１４側の端部を
除いて、中間軸８の外径よりも大きく設定されて
おり、中空軸８に対しクラツチ部材１２が傾いて
も、軸受け部１２ａと第２歯車１７のボス１７ａ
の間にこじりが発生しにくいように配慮されてい
る。

そして、第２歯車１７は、それと一体的に形成
された係合爪１７ｂの部分でクラツチ部材１２に
形成された係合孔１２ｃにはまり合い、クラツチ
部材１２とともに回転できるようになつている。
これらの係合孔１２ｃおよび係合爪１７ｂは、係
合手段を構成している。なお、ケーシング２は、
取り付け板１３などに固定されている。

考案の作用 クラツチ付小型電動機１が電源に接続される
と、回転子３が回転するため、その回転力は、ピ
ニオン６により第１歯車７に減速されながら、伝
達される。これと同時にプランジヤー１６が動作
し、操作部材１５が中空軸１２ｂを押し付けて、
クラツチ部材１２の係合歯１２ａをコイルスプリ
ング１４の弾力に抗して係合歯１１ａに押し付け
る。このとき、係合歯１１ａ，１２ａが互いに、
かみ合うため、第１歯車７の回転力は、クラツチ
部材１２に伝達され、さらに係合爪１７ｂにより
第２歯車１７を介して出力側の歯車１８に伝達さ
れる。

今、このクラツチ付小型電動機１の負荷が例え
ば換気扇シヤツターであると仮定すれば、シヤツ
ターが解放状態になつたとき、その位置のカム機
構などによつて、クラツチ付小型電動機１の電源
がオフの状態に設定される。この解放状態で、シ
ヤツターが常に閉じる方向に付勢されているが、
その閉じる方向の力は、歯車１８、第２歯車１
７、クラツチ部材１１，１２に伝達されるが、回
転子３に非通電状態でも、ある程度の保持トルク
が作用しているため、シヤツターは、閉じる方向
に付勢されているのも拘わらず、解放状態のまま
となつている。

次に、シヤツターを閉じるときには、プランジ
ヤー１６に対する電源がオフの状態に設定され
る。このとき、クラツチ部材１２がコイルスプリ
ング１４の弾力を受けて、中間軸８に案内されな
がら、対応のクラツチ部材１１から離れる方向に
付勢される。これと同時に、負荷側のシヤツター
の復元力を受けて、クラツチ部材１２に逆転トル
クが作用し、しかも、その逆転トルクが係合歯１
１ａ，１２ａの歯面でスラスト方向、すなわち互
いに離れる方向の分力として作用するため、一方
のクラツチ部材１２は、クラツチ部材１１から離
れ、従動側の第２歯車１７および歯車１８を原動
側の第１歯車７から分離する。この分離時点で、
第２歯車１７に回転子３の保持トルクが働かなく
なるため、第２歯車１７および出力側の歯車１８
は、クラツチ部材１１，１２のかみ合いのときよ
りも軽い逆転トルクで回転できる状態となる。こ
の結果、負荷としてのシヤツターは、自己の閉じ
る方向の付勢力によつて、従動側の第２歯車１７
および歯車１８を急速に逆転させながら、閉じる
方向に復帰する。

もちろん、この係合歯１１ａ，１２ａの切り離
し時に、その歯面が従来のものと異なり、鋸歯状
に形成されておらず、クラツチ部材１２が軽い力
で、引き離し可能となるから、コイルスプリング
１２は、比較的小さな弾力で足り、クラツチ部材
１１，１２の食いつきの危険性がなくなる。

この実施例では、クラツチ部材１２と第２歯車
１７とが別部材として構成されており、クラツチ
部材１２の引き離し時に、第２歯車１７が軸線方
向に移動しないため、クラツチ部材１２の引き離
しに際し第２歯車１７が出力側の歯車１８に対し
軸線方向の動きをしないため、そのかみ合い部分
での食いつきがなくなる。またこの実施例では、
フエース角α＞フエース角βの関係に設定してあ
るため、切り離し時に、従来例のように、互いに
分かり合つて引き離されることもなくなる。

考案の効果 本考案では、クラツチ部材の２つの係合歯のう
ち少なくとも一方のフエース角が10度以上に設定
されると共に、一方の係合歯のフエース角を他方
の係合歯のフエース角より大に構成したので、ク
ラツチの引き離し初期で、係合歯同士の食いつき
を防止し、負荷側の逆転トルクを受けたときに、
それらの歯面で両クラツチ部材が互いに離れる方
向の分力が発生するため、引き離しのためのコイ
ルスプリングの弾力が小さくてもよく、また必要
に応じて省略することもできる。したがつて、ク
ラツチ部材の引き離し時に、第２歯車とケーシン
グとの間の摩擦的な接触圧力が弱まり、出力側の
第２歯車および歯車の戻しに必要な逆転トルクが
可及的に小さくできる。

また、従動側のクラツチ部材と第２歯車とが別
体であり、回転のみ伝達可能な状態で組み合わせ
られているので、クラツチ部材の引き離し時に、
歯面間で摺動がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクラツチ付小型電動機の断面図、第２
図および第３図は係合歯の展開側面図である。 １……クラツチ付小型電動機、２……ケーシン
グ、３……回転子、７……第１歯車、１１，１２
……クラツチ部材、１１ａ，１２ａ……係合歯、
１２ｃ……係合孔、１４……コイルスプリング、
１７……第２歯車、１７ｂ……係合爪、１８……
歯車。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転子の回転を歯車列中の第１歯車とこの第
   １歯車と同軸上で回転する第２歯車の角対向面
   に設けられたクラツチ部材の係合歯の係脱によ
   り、出力側の歯車に伝えるようにしたクラツチ
   付小型電動機において、上記両係合歯のうち少
   なくとも一方のフエース角αを10度以上に構成
   すると共に、他方のフエース角βより大となる
   よう構成したことを特徴とするクラツチ付小型
   電動機。 (2) 上記の引き離し側のクラツチ部材と第２歯車
   とを別体として軸線方向に摺動可能な状態で組
   み合わせ、それらの間に回転のみを伝達する係
   合手段を設けてなることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のクラツチ付小型電
   動機。