JPH108799A - 作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機構が簡単な作動装置を提供すること、作動
力を弾性的に付与できるようにすること、十分に小さな
作動力を出せるようにすること、並びに作動のストロー
クを容易に改変できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 モータ１の回転出力軸１１にばね案内部
材２を同心的に固設すること；ばね案内部材２にらせん
状のばね３を嵌め込むこと；ばね案内部材２の両端にば
ね３の抜け止め２２、２２を備えると共に、ばね案内部
材２の中央部にばね３のピッチ間隙を遊動できる突起４
を設けること；らせん状のばね３の両突出端３１、３１
はばね案内部材２の中心軸線方向に沿うようにして動き
得る被動部材５に可動に係合させること；及び、ばね３
の両突出端３１、３１はそれらと直角方向に被動部材５
に対し作動力を付与するものであることを主たる構成条
件とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はモータの回転力を
直線的な作動力に変換させて利用することができるよう
にした新規な作動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所謂電気錠には、錠止機構を電気機械的
に制御する電磁アクチュエータが内蔵されており、例え
ばテンキー装置に入力された暗証番号が正規に登録され
たものであるとき、制御回路から発生する解錠信号を受
信した電磁アクチュエータは錠止機構を解錠方向に駆動
して電気錠を解錠する。

【０００３】上記した電磁アクチュエータとして従来採
用され、現在も実用されているものとして、ソレノイド
やマイクロモータを挙げることができる。

【０００４】例えばソレノイドは、その可動のプランジ
ャにより、デッドボルトが錠箱内に引込むことを邪魔す
るロッキングレバーを駆動し、また、マイクロモータ
は、減速機を介してデッドボルトの出し入れをするデッ
ドカムに連結され、デッドボルトを電気機械的に出し入
れする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかして、電磁アクチ
ュエータとしてのソレノイドは、構造が簡単でしかもプ
ランジャは直線的に動くので制御機構を簡単にすること
はできるが、ストロークが比較的短く、しかも作動行程
の終端において不必要に過大な作動力が発生するので電
磁アクチュエータとしては使用しにくい。

【０００６】同様の理由により、作動行程の終端におい
て騒音が発生することがあり、場合によっては防音機構
を増設しなければならない。

【０００７】一方マイクロモータを使用する作動装置
は、ストロークや作動力については問題は無いが、減速
機を必要とするので必然的に構造が複雑で高価なものに
なり、加えて、作動終了後マイクロモータへの通電を断
ったとしてもロータの慣性により作動装置が行過ぎるこ
とがある。

【０００８】また、例えば電気錠においてデッドボルト
の先端がストライク孔に整合しないで扉枠に引っ掛か
る、等負荷が増大する場合には、モータの焼損事故が生
じる。

【０００９】その為、マイクロモータを使用する作動装
置は、ブレーキ機構やクラッチ機構を併設する必要があ
り、構造がさらに複雑になる。

【００１０】この発明の作動装置は、モータの回転力を
直線的な作動力に変換させて利用するものであるに関わ
らず、全体としての機構を簡単にすること、被動部材に
対する作動力を剛的ではなく弾性的に伝えるようにし
て、他の緩衝機構の付設を不要にすること、部品の１つ
であるらせん状のばねを変えることにより十分に小さい
作動力を出せるようにすること、並びにストロークの改
変を容易に行えるようにすることを目的として提案され
たものである。

【００１１】上記の目的を達成するため、この発明の作
動装置は、モータの回転出力軸に対し横断面外形が円形
のばね案内部材を同心的に固設すること；ばね案内部材
の回りにらせん状のばねを可動に嵌め込むこと；ばね案
内部材の長さ方向の両端にはばねの抜け止めを備えると
共に、ばね案内部材の長さ方向の中央部にはばねのピッ
チ間隙を遊動できる突起を突設すること；らせん状のば
ねの両端はばね案内部材から外方に向け延出させるこ
と；らせん状のばねの両突出端はばね案内部材の回転中
心軸線方向に沿うようにして動き得る被動部材に対し可
動に係合させること；らせん状のばねはばね案内部材の
回転に伴ってピッチ間隙内の突起を介して駆動力が付与
され、ばね案内部材の長さ方向に直線的に移動可能であ
ること；及び、らせん状のばねの両突出端はそれらと直
角方向に被動部材に対し作動力を付与するものであるこ
とを構成条件とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す２つの実施例に
基づいて、この発明について説明する。図１及び図２に
示す第１実施例において、符号１は枠板１０に固定され
た電動モータで、正逆転が任意にできるようにしてあ
る。

【００１３】このモータ１の回転出力軸１１に対して、
横断面外形が円形のばね案内部材２が同心的に固設して
ある。図示例のばね案内部材２は、止めねじ９１で出力
軸１１に固定された別体のものであるが、出力軸１１と
一体に形成することもできる。

【００１４】前記のばね案内部材２の回りには後述のら
せん状のばね３が可動に嵌め込まれて保持されている。
らせん状のばね３はばね案内部材２に対し互に軸線の回
りに回動可能であり、かつ互に長さ方向に摺動可能であ
る。

【００１５】このらせん状のばね３は、疎巻のコイルば
ねを追加加工して製造することができる。

【００１６】また、ばね案内部材２の長さ方向の両端に
は、胴部２１に嵌め込まれたばね３の抜け出しを阻止す
るために、それぞれ例えばフランジ板等の抜け止め２２
を備えると共に、ばね案内部材２の長さ方向の中央部に
は、ばね３のピッチ間隙を遊動できる突起４を打込み等
の手段により突設する。

【００１７】抜け止めとしてのフランジ板２２、２２の
一方は、ばね３の嵌め込みのためにねじ９２で着脱可能
に固定するとよい。

【００１８】らせん状のばね３は、鋼線で作るのが普通
であるが、適当な弾性を有する強靱な合成樹脂材料で作
ることもできる。ばね３の強さ、巻数、長さ等は、作動
装置の諸元に応じて、通常のコイルばね同様任意に選択
することができる。

【００１９】そして、前記のばね３の両端３１、３１
は、例えば平行をなすようにしてばね案内部材２の胴部
２１より外方に向け（例えば接線方向に向け）大きく延
出させてあり、両突出端３１、３１はばね案内部材２の
回転軸線方向に沿うようにして動き得る被動部材５にお
ける係合孔等の係合部５１に可動に係合させてある。

【００２０】第１実施例の被動部材５は枠板１０に枢軸
５２で枢支された揺動部材として示されているが、図３
に示す第２実施例のように、被動部材５は直線的に摺動
する摺動部材としてもよい。

【００２１】らせん状のばね３は、ばね案内部材２の回
転に伴って突起４を介して駆動力が伝達付与されると、
被動部材５との係合により軸線回りの回動が阻止されて
いるので、ばね案内部材２の長さ方向に直線的に移動す
る。らせん状のばね３の両突出端３１、３１はそれらと
直角をなす方向に被動部材５に対し作動力を付与する。

【００２２】第１実施例において作用について更に詳し
く説明する。図１の状態では、らせん状ばね３はばね案
内部材２上の左方位置にある。モータ１の出力軸１１が
矢印Ａで示すように左回り（図１で右端からばね案内部
材２を見て反時計方向）に回転すると、同方向に回転す
るばね案内部材２の突起４に対し可動に係合しているば
ね３は、ばね案内部材２の胴部２１で案内されつつ矢印
Ｂ方向に向け直線的に変位し、図２の位置に至って一旦
停止する。

【００２３】らせん状ばね３のこの間の変位において突
出端部３１、３１は係合部５１との間で滑りを生じさせ
つつ被動部材５を図１で矢印Ｃ方向に揺動させる。

【００２４】電動モータ１の始動、停止、または正逆転
の切換等の制御は勿論手動であっても自動であってもよ
い。

【００２５】逆に図２の状態でモータ１の出力軸１１が
矢印Ｄで示すように右回りに回転すると、同方向に回転
するばね案内部材２の突起４に対し可動に係合している
ばね３は、ばね案内部材２の胴部２１で案内されつつ矢
印Ｅ方向に向け直線的に変位し、図１の位置に戻る。

【００２６】らせん状ばね３のこの間の変位において突
出端部３１、３１は係合部５１との間で滑りを生じさせ
つつ被動部材５を図２で矢印Ｆ方向に向けて変位させ、
図１の原位置に復動させる。

【００２７】換言すれば、突出端３１、３１を係合部５
１に係合させることによりばね案内部材の胴部２１に対
する相対回動を拘束された疎巻コイルばねが、ピッチ間
隙内を円周方向に移動する突起４との間に生じる楔作用
により、ばね案内部材２の軸線方向に押動される。

【００２８】モータ１が図１でＡ方向に回動するとらせ
ん状のばね３が右方に移動するのは前記したとおりであ
るが、突起４がばね３の左端と係合するに至ると、突起
４が右方に送るべきばね３の螺旋部分の供給が無くな
り、その時点で突起４とばね３との間に滑りが生じる。

【００２９】その為、モータ１への通電が断たれた後の
ロータの慣性による空転は滑りによって吸収され、ばね
３に過大な軸力が印加される恐れはない。

【００３０】また、印加されたとしても、その軸力はば
ね３の軸線方向の弾性変形によって吸収されるので、被
動部材５に無理な力が掛かることがない。

【００３１】その意味で、図２に示す作動の終端におい
ては、突起４はばね３の左側に位置するはずであるが、
図では突起４がばねのピッチ間隙を遊動できる状態を優
先して示したいので、図２では作動の終端の直前の状態
を示しており、これは他の図においても同様である。

【００３２】図３に示す第２実施例では、被動部材５を
摺動部材としたことのみが第１実施例と異なっている。
ここでは主として相違している構造についてのみ説明す
る。第２実施例において第１実施例（図１及び図２）と
同一の符号で指し示す部材は相互に等効の部材を表わし
ているので、それらの部材についての説明は省略する。

【００３３】被動部材としての摺動部材５は枠板１０に
ねじ９３で固定された案内手段５３内で図３で横方向
（左右）に摺動できるようにしてある。符号５４は摺動
部材５に連結した連杆である。

【００３４】図３においてモータ１の出力軸１１が矢印
Ａ方向で示すように左回りに回転すると、同方向に回転
するばね案内部材２の突起４に対し可動に係合している
ばね３は、ばね案内部材２の胴部２１で案内されつつ矢
印Ｂ方向に向け直線的に変位し、前方の抜け止め２２に
当接して一旦停止する。

【００３５】らせん状ばね３の前記の変位の間に、該ば
ね３の突出端部３１、３１に係合された被動部材として
の摺動部材５も同方向にほぼ同距離ｄだけ変位する。

【００３６】その後、モータ１の出力軸１１が右回りに
逆転すると、らせん状ばね３及び摺動部材５は図３で示
す位置に共に復帰する。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したこの発明の作動装置は、
モータの回転力を直線的な作動力に変換させるについ
て、モータに対しらせん状のばね部材、円柱状のばね案
内部材及びピン状の突起構成部材を組み付けるだけで、
後続の被動部材に作動力を与えることができるので、全
体としての機構は極めて簡単になる。

【００３８】また、被動部材に対して付与される作動力
はらせん状のばねにおける両突出端を介して弾性的に伝
達されるので、他の緩衝機構やクラッチ類の付設を要し
ない。

【００３９】更にまた、らせん状のばねの強さを小さな
ものにすれば作動力を十分に小さなものにすることもで
きる。

【００４０】また、被動部材がロックして負荷が急激に
増加した場合でも、モータは空回りするだけで焼損事故
の恐れは原理的に無くなる。

【００４１】加えて、らせん状ばねの変位距離、すなわ
ち作動のストロークはそのばね及び／又はばね案内部材
の長さを変えることにより任意に改変することができ
る、など種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の作動装置の第１実施例における作動
前の状態を示す部分縦断正面図。

【図２】その作動後の状態を示す部分縦断正面図。

【図３】この発明の作動装置の第２実施例における作動
前の状態を示す部分縦断正面図。

【符号の説明】

１ モータ １１ 回転出力軸 ２ ばね案内部材 ２２ 抜け止め ３ らせん状のばね ３１ 突出端 ４ 突起 ５ 被動部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転出力軸に対し横断面外形が
   円形のばね案内部材を同心的に固設すること；ばね案内
   部材の回りにらせん状のばねを可動に嵌め込むこと；ば
   ね案内部材の長さ方向の両端にはばねの抜け止めを備え
   ると共に、ばね案内部材の長さ方向の中央部にはばねの
   ピッチ間隙を遊動できる突起を突設すること；らせん状
   のばねの両端はばね案内部材から外方に向け延出させる
   こと；らせん状のばねの両突出端はばね案内部材の回転
   中心軸線方向に沿うようにして動き得る被動部材に対し
   可動に係合させること；らせん状のばねはばね案内部材
   の回転に伴ってピッチ間隙内の突起を介して駆動力が付
   与され、ばね案内部材の長さ方向に直線的に移動可能で
   あること；及び、らせん状のばねの両突出端はそれらと
   直角方向に被動部材に対し作動力を付与するものである
   ことを構成条件とする作動装置。