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齿轮传动电动机

阅读:586发布:2021-04-11

专利汇可以提供齿轮传动电动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 齿轮 传动 电动机 , 铜 环(20b)构成为支承在 转子 (10a)的回转支轴(13)上的感应环(20)的外周,使 磁性 感应磁 铁 外周面(17a)和反向轭铁内周面(15a)分别以适当的间隔相对回转自如,所述铜环(20b)的端部伸出于看得到固定在转子(10a)上的反向轭铁(15)和磁性感应 磁铁 (17)的两端部的面,使所有磁通通过铜环(20b)。因此可提供一种利用必要最低限度的磁性感应磁铁、铜环和反向轭铁的、为产生磁性感应 力 所需的必要而充分的结构。,下面是齿轮传动电动机专利的具体信息内容。

1.一种齿轮传动电动机,具有:电动机;与该电动机的转子连结进行回转 驱动的输出轴;使该输出轴与所述转子断续性地连结的离合器装置;使离合器 装置断续性地动作的离合器动作装置,其特征在于,所述齿轮传动电动机是一 种由与所述转子一体回转的磁性感应磁和利用该磁性感应磁铁的磁性感应 进行回转驱动来驱动所述离合器动作装置的磁性感应回转体所构成的磁性感 应装置,所述磁性感应回转体配设在与所述转子同轴且构成该转子的环状转子 磁铁的半径方向内侧,所述磁性感应磁铁配设在其内侧。
2.如权利要求1所述的齿轮传动电动机,其特征在于,在所述磁性感应回 转体的外周对向面配设磁性感应强化轭铁。
3.如权利要求2所述的齿轮传动电动机,其特征在于,所述磁性感应力强 化轭铁内设在构成所述转子的环状转子磁铁内,并与转子一体式固定,配设成 与所述磁性感应回转体离间的状态。
4.如权利要求1所述的齿轮传动电动机,其特征在于,在与所述磁性感应 回转体对向的所述磁性感应磁铁的背面侧配设磁性感应力强化轭铁。
5.一种齿轮传动电动机,具有与电动机的转子连结进行回转驱动的输出 轴;使该输出轴与所述转子断续性地连结的离合器装置;使离合器装置断续性 地动作的离合器动作装置,其特征在于,所述齿轮传动电动机是一种具有由与 电动机的转子连动而回转的磁性感应磁铁和利用该磁性感应磁铁的磁性感应 进行回转驱动的磁性感应回转体所构成的磁性感应装置,在与所述磁性感应磁 铁的所述磁性感应回转体对向的面的背面侧配设磁性感应力强化轭铁。
6.如权利要求5所述的齿轮传动电动机,其特征在于,所述磁性感应磁铁 内设在所述磁性感应回转体的内侧。
7.如权利要求6所述的齿轮传动电动机,其特征在于,所述磁性感应回转 体在形成所述转子外周的环状转子磁铁的半径方向内侧与所述转子同轴配设, 所述感应磁铁配设在同轴上的所述磁性感应回转体的内侧。
8.如权利要求5所述的齿轮传动电动机,其特征在于,所述磁性感应力强 化轭铁与所述磁性感应磁铁的高度相同。
9.如权利要求5所述的齿轮传动电动机,其特征在于,所述磁性感应力强 化轭铁的厚度形成为相当于作为所述磁性感应磁铁的磁路饱和的厚度。
10.如权利要求1所述的齿轮传动电动机,其特征在于,在相对于所述磁 性感应回转体的所述磁性感应磁铁的反向侧配设成为从该磁性感应磁铁发出 磁通的磁路的反向轭铁,所述磁性感应回转体的上下端沿轴向延设成该反向轭 铁l1、感应环l2和磁性感应磁铁l3的轴向尺寸为l2>l1≥l3,并包含用最短距 离分别连结所述磁性感应回转体和所述反向轭铁的上下轴端的假想面。

说明书全文

技术领域

发明主要涉及洗衣机的排和换气扇的百页板等的驱动机构用的齿 轮传动电动机,具体涉及一种作为齿轮传动电动机的驱动源的交流同步电动机 的转子

背景技术

图4是表示作为为了理解而容易看清的非公知技术的内设在上述齿轮传动 电动机用的交流同步电动机100中的转子101的纵侧剖面图。如图所示,构成 为利用定子102的电磁感应进行回转驱动的转子101在具有插通转子支轴(未 图示)的孔103a的回转支轴103的外周侧固定着由定子102回转控制的环状 转子磁104,在环状转子磁铁104的内侧具有磁性感应磁铁105以及作为磁 性感应回转体的感应环106。环状转子磁铁104与回转支轴103一体成型,环 状转子磁铁104的轴向底部与在回转支轴103的下端形成的凸缘部103b以相 互嵌入的状态结合。
磁性感应磁铁105按照规定的图形进行磁化,与环状转子磁铁104内壁密 合而一体式固定。在感应环106的外周上配置着作为由或同等的非磁性 体金属构成的非磁性导电环的铜环106a,通过将由磁性体(具体是铁制)构成 的反向轭铁107压入内侧而结合,残余部通过树脂镶嵌模制一体构成作为感应 小齿轮108的一部。反向轭铁107为能有效地将磁通引向铜环106a的铁制环。
感应环106枢支承在转子101上并可相对地回转自如。即,转子101的回 转支轴103的上端附近部分的外周面就是回转自如地支承输出感应环106的感 应小齿轮108的内周面的径向支轴103c,在回转支轴103的下端附近的外周部 分设有沿止推方向支承感应环106的圆筒部106b下端部分的轴承部103d以及 径向支承的支轴103c。感应环106被支承在回转支轴103上,其外周面106c 与磁性感应磁铁105的内周面105a保持一定的间隙。并且,如图5的放大图 听示,磁性感应磁铁105、铜环106a、反向轭铁107的高度沿轴向依次降低。
然而,例如在图4所示的结构中,即使想要增大磁性感应磁铁105的厚度 来增加产生磁,也会因磁性感应磁铁105配置在环状转子磁铁104的内侧而 使厚度的增大受到限制。
又,用具有强力的磁力特性的材料来构成磁性感应磁铁105自体的装置缺 点是成本高,会失去市场性。
并且,由磁性感应磁铁105产生的磁通在引向反向轭铁107时由于通过了 铜环106a而产生磁性感应力,使铜环106a跟随磁性感应磁铁105的回转而转 动,但在图4所示的结构中,如图5的放大图所示,尺寸形状的相互关系是磁 性感应磁铁105沿轴向最长,其次是铜环106a和反向轭铁107依次缩短。根 椐这种关系,由沿轴向从铜环106a局部凸出的磁性感应磁铁105产生的磁通 不能通过铜环106a,成为对磁性感应力的产生无作用的磁通,故从磁性感应力 的观点来看,会使高成本的磁性感应磁铁局部无效。
为此,本发明目的在于,磁性感应磁铁仍采用现有的低成本的材料,通过 ①将配置在环状转子磁铁内侧的铜环与磁性感应磁铁的配置关系设定为最佳 化、或者②采用能高效地将从磁性感应磁铁产生的磁力作为磁性感应扭矩用的 装置,制成一种结构紧凑且必要最低限度的磁性感应磁铁,从而提供高效产生 磁性感应力的齿轮传动电动机。
又,③从磁性感应力的观点来探讨磁性感应磁铁、铜环和背侧轭铁的轴向 尺寸,提供能利用必要最低限度的磁性感应磁铁来产生磁性感应力的齿轮传动 电动机。
本发明内容
为实现上述目的,本发明的齿轮传动电动机具有:电动机;与该电动机的 转子连结进行回转驱动的输出轴;使该输出轴与所述转子断续性地连结的离合 器装置(如采用行星齿轮的差动机构);使离合器断续性地动作的离合器动作 装置(如采用从扇形齿条至与行星齿轮的环状齿轮啮合的齿轮的齿轮组),其 特征在于,上述齿轮传动电动机是一种由与所述转子一体回转的磁性感应磁铁 和利用该磁性感应磁铁的磁性感应进行回转驱动的磁性感应回转体构成的磁 性感应装置,上述磁性感应回转体配设在与所述转子同轴且构成该转子的环状 的转子磁铁的半径方向内侧,上述磁性感应磁铁配设在其内侧。
采用这种结构,通过将配置在环状转子磁铁内侧的磁性感应回转体即感应 环与磁性感应磁铁构成上述配置关系,可扩大感应环的直径,有效地将磁性感 应磁铁产生的磁力作为磁性感应扭矩来使用,结构紧凑,可强化磁性感应力。 又,通过将磁性感应磁铁配设在感应环的内侧,可抑止磁性感应磁铁的体积变 小,可利用必要最低限度的磁性感应磁铁高效率产生磁性感应力。
另外,在将磁性感应磁铁和感应环内设在转子内部的有限的空间内的场 合,作为一种有利于磁性感应力的配置关系,感应环内部较宽,容易加大磁性 感应磁铁的厚度。反之,因感应环的外侧空间狭小,没有为加大磁性感应力而 确保磁性感应磁铁厚度的余地。
又,在本发明中,在上述感应环的外周对向面或与上述感应环对向的上述 磁性感应磁铁的背面侧分别配设磁性感应力强化轭铁。采用这种结构,既可高 效率地将从磁性感应磁铁产生的磁力用作磁性感应扭矩,而且也能将磁通有效 地向感应环集中。以下,将与上述感应环的外周面对向状配置在转子内面的磁 性感应力强化轭铁称之为反向轭铁,将配置在所述磁性感应磁铁背面侧的磁性 感应力强化轭铁称之为背侧轭铁。
并且,配设在与上述感应环外周的对向面上的反向轭铁内设在构成上述转 子的环状转子磁铁中,并与转子一体式固定,配设成与上述感应环离间的状态。 采用这种结构,可将磁通有效地向感应环集中,并可使作为回转侧的感应环轻 量化,可减小对开停动作的惯性影响,提高响应速度。
又,在本发明中,上述齿轮传动电动机是一种由与上述转子一体回转的磁 性感应磁铁和利用该磁性感应磁铁的磁性感应进行回转驱动的磁性感应回转 体构成的磁性感应装置,在与上述磁性感应磁铁的所述感应环对向的面的背面 侧配设磁性感应力强化轭铁(背侧轭铁)。在此场合,既可将磁性感应磁铁配 设在所述感应环内外的任一方,也可处在磁性感应装置不与转子同轴并与转子 离间的别的位置
在上述结构中,将上述磁性感应磁铁内设在所述感应环的内侧。特别是在 该结构中,因适用所述背侧轭铁,即使上述磁性感应磁铁小径化、内设在上述 感应环的内侧的场合,与将相同厚度的磁性感应磁铁配设在感应环的外侧场合 相比也可确保不逊色的磁性感应力。并且,将感应环配设在磁性感应磁铁外侧 的位置关系因半径增大,既对扭矩有利,又能增大与磁性感应磁铁对向的感应 环的面积,故也对产生扭矩有利。
并且,在形成上述转子外周的环状转子磁铁的半径方向内侧配设与上述转 子同轴的上述感应环,并在同轴上的所述感应环的内侧配设上述感应磁铁。最 好是使上述背侧轭铁与磁性感应磁铁的高度相同,上述背侧轭铁的厚度相当于 作为磁性感应磁铁的磁路饱和的厚度,采用这种结构,使朝向背侧轭铁16的 磁路的距离变远,可减少指向感应环的磁通偏离而绕入。
又,在本发明中,齿轮传动电动机具有:电动机、与该电动机的转子连结 进行回转驱动的输出轴;使该输出轴与上述转子断续性地连结的离合器装置 (如采用行星齿轮的差动机构);使离合器断续性地动作的离合器动作装置(如 采用从扇形齿条至与行星齿轮的环状齿轮啮合的齿轮的齿轮组),其特征在于, 上述齿轮传动电动机是一种由与上述转子连动而回转的磁性感应磁铁和利用 该磁性感应磁铁的磁性感应进行回转驱动来驱动离合器装置的磁性感应回转 体(感应环)构成的磁性感应装置,在相对于感应环的磁性感应磁铁的反向侧 配设成为从该磁性感应磁铁发出磁通的磁路的反向轭铁,将感应环上下端沿轴 向延设成该反向轭铁l1、感应环l2和磁性感应磁铁l3的轴向尺寸为l2>l1≥l3, 并包含用最短距离分别连结感应环和反向轭铁的上下轴端的假想面(具体是在 所述磁性感应磁铁和所述反向轭铁的上下端面包含各圆环宽度的中心圆的向 外扩开的假想圆锥面)。采用这种结构,由于产生磁性感应力的感应环为最长, 反向轭铁、磁性感应磁铁依次缩短,使磁性感应磁铁中产生的所有磁通均通过 感应环,故能利用必要最低限度的磁性感应磁铁、感应环和反向轭铁实现为产 生磁性感应力所必需的结构。
从以上的说明中可见,由于它是一种由插设在转子上一体回转的磁性感应 磁铁和利用该磁性感应磁铁的磁性感应进行回转驱动使离合器动作装置驱动 的磁性感应回转体所构成的磁性感应装置,在与所述转子同轴且构成该转子的 环状转子磁铁的半径方向内侧由转子回转自如地支承磁性感应回转体,并在其 内侧配设磁性感应磁铁,因此,可扩大感应环的直径,有效地将磁性感应磁铁 产生的磁力作为磁性感应扭矩来使用,故能以紧凑的结构强化磁性感应力。又, 可通过将磁性感应磁铁配设在感应环的内侧减小并抑止磁性感应磁铁的体积, 利用必要最低限度的磁性感应磁铁有效地产生磁性感应力。
附图的简单说明
图1是表示本发明的适用于齿轮传动电动机的离合器动作装置一实施例的 侧剖面图。
图2为适用于本发明的齿轮传动电动机,其中,(a)、(b)是在磁性感 应磁铁和背侧轭铁上形成的磁路的说明图,(c)是说明反向轭铁、铜环、磁 性感应磁铁关系的放大的侧剖面图。
图3是表示本发明的齿轮传动电动机一实施例的模式说明图。
图4是表示作为一种非公知技术的为了理解而容易看清的离合器动作装置 的转子的侧剖面图。
图5是说明图4的离合器动作装置中的反向轭铁、铜环、磁性感应磁铁关 系的放大的侧剖面图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的齿轮传动电动机的实施形态。图1是表示利用 在后述的齿轮传动电动机30(参照图3)的交流同步电动机10的转子部分上 产生的磁性感应力、有关本发明的离合器装置一适用例结构的侧剖面图。10a 是转子,利用定子10b的电磁感应进行回转驱动。在具有插通转子支轴(未图 示)的孔12的回转支轴13的外周侧固定着由定子10b回转控制的环状转子磁 铁14,在内侧压入有反向轭铁15的环状转子磁铁14通过采用镶嵌模制与回转 支轴13一体成形,环状转子磁铁14的轴向底部(未图示)在回转支轴13的 下端部与沿外周延伸的凸缘部13a相互嵌入而结合。
其次,在回转支轴13的磁性感应力强化轭铁即杯状背侧轭铁16的外周面 压入有磁性感应磁铁17,在与反向轭铁15之间设有适当间隙18,呈对向状配 置,并采用镶嵌模制方式一体成形。感应环20被装入由反向轭铁15和磁性感 应磁铁17设定的间隙18内,构成感应环20外筒部的铜环20b的内外面无论 是磁性感应磁铁外周面17a还是磁性感应磁铁内周面15a均保持规定的间隔并 支承在回转支轴13上,相对于转子10a回转自如。
即,转子10a的回转支轴13就是上端附近部分的外周面回转自如地对感 应环20的制动小齿轮21的内周面进行支承的上部径向支轴13b,在回转支轴 13的下端附近设置有轴向支承感应环20的回转圆筒部20a的下端部分的轴承 部13c和径向支承的下部径向支轴13d。
作为感应环20主体的外筒部就是由铜、铝或同等的非磁性体金属构成的 铜环20b,与制动小齿轮21及回转圆筒部20a一起采用镶嵌模制方式一体成形。 反向轭铁15就是能有效地将磁通向铜环20b集中的铁制环,在非磁性体的铜 环20b上产生磁性感应力。
又,背侧轭铁16利用铁制环来强化磁性感应磁铁17的磁力。作为最佳条 件是使背侧轭铁16的高度h1大致与磁性感应磁铁17的高度h2相等,背侧轭 铁16的厚度t1大约是背侧轭铁16磁性饱和的厚度即、磁性感应磁铁17的厚 度t2的约60%。
磁性感应磁铁17产生的磁通由于是将背侧轭铁16作为磁路,因此,与无 背侧轭铁16的场合相比,通过铜环20b的磁通量增大。一旦无背侧轭铁16, 则难以在铜环20b的反向侧上构成磁路,通过铜环20b的磁通量减少。若背侧 轭铁16和磁性感应磁铁17使轴向的端面一致(参照图2(a)),则朝向背侧 轭铁16的磁路的距离变远,可减少指向铜环20b的磁通偏离而绕入。
若背侧轭铁16的高度h1高于磁性感应磁铁17的高度h2,则不仅在周向、 而且在轴向也形成磁路,特别是由于与背侧轭铁16距离近,因此会形成大量 对于磁性感应不起作用的、与铜环20b反向绕入的磁路(参照图2(b))。反 之,若磁性感应磁铁17的高度h2高于背侧轭铁16的高度h1,则磁性感应磁 铁17沿轴向上也形成从背侧轭铁16伸出的部分来的磁路,使指向铜环20b的 磁通量进一步减少。两者的结果都是抵消了有助于磁性感应力的磁力。由此, 为了有效地强化磁性感应力,最好是将背侧轭铁16与磁性感应磁铁17高度的 关系设定为h1=h2。
背侧轭铁16的厚度t1大约在磁性感应磁铁17的厚度t2约60%处饱和, 若背侧轭铁16的厚度大于磁性感应磁铁17的厚度t2的60%,则不仅使未饱 和的部分最大限度的材料浪费,而且在空间方面对铜环20b等的布局不利。反 之,若将背侧轭铁16形成比饱和厚度t1薄,则背侧轭铁16成为了过饱和, 不能形成充分的磁路,使效率降低。
并且,通过将磁性感应磁铁17配置在铜环20b的内侧,在环状的转子磁 铁14内的有限的尺寸中,可以使只有配置在环状转子磁铁14内面的磁性感应 磁铁105(参照图4)的这一部分的铜环20b的外径加大。若铜环20b的每单 位面积的磁性感应力相同,则铜环20b的外径一旦加大,就会增大铜环20b的 表面积,从而增大自然产生的扭矩。
并且,本发明的离合器动作装置的转子10a结构中,在内径有限的转子10a 的内侧必需配置反向轭铁15、铜环20b、磁性感应磁铁17和背侧轭铁16,在 该制约条件下将磁性感应磁铁17配置在铜环20b的内侧,对于通过相同性能 材料的组合来获得强力的磁性感应力极其有效。
即,在图4的结构中,为了加大铜环106a的外径,必需减薄磁性感应磁 铁105,但一般来讲,一旦磁铁变薄,则强度降低,磁力非常弱。因此,在图4 的结构中,铜环106a扩径的效果薄弱,另一方面,如本发明的离合器动作装 置的转子10a结构那样使磁性感应磁铁17处在铜环20b的内侧,则反向轭铁 15变薄,铜环20b的外径达到最大限度,并且,磁性感应磁铁17因内侧加厚, 故不会降低强度和磁力。
又,如上所述,由磁性感应磁铁17产生的磁通通过铜环20b引向反向轭 铁15,由于磁通通过铜环20b而产生磁性感应力,因此,如图2(c)的放大 图所示,产生磁性感应力的铜环20b为最长,反向轭铁15、磁性感应磁铁17 的长度依次缩短,由此,由磁性感应磁铁17产生的所有磁通均通过铜环20b, 故不会有浪费。
即,如图1所示,相对于垂直的中心轴C,在反向轭铁15的内侧依次将缩 径的铜环20b和磁性感应磁铁17以大致同一水平的形态同心状并列配置。此 时,包含反向轭铁15上端的圆环面和磁性感应磁铁17上端的圆环面的各宽度 的中心线的面成为向上方扩开的圆锥面,另外如图2(c)的放大图所示,包含 反向轭铁15下端的圆环面和磁性感应磁铁17下端的圆环面的各宽度的中心线 的面B成为向下方扩开的圆锥面。轴向长度的关系是铜环20b为最长,其次按 照反向轭铁15、磁性感应磁铁17的顺序。并且,铜环20b的两端部包含在该 圆锥面内,或者如图2(c)中的双点划线所示,设定为与中心轴C平行的上下 方向稍许延长的长度。
下面说明本发明的齿轮传动电动机的动作。图3是说明图1所示的转子10a 适用于齿轮传动电动机30的实施例结构及动作的模式图,上侧表示交流同步 电动机10的转子10a通过离合器爪11驱动的减速齿轮组32,下侧表示与感应 环20连动的增速齿轮组34。在图3的配列中,为了避免图面的复杂,与图1 所示的转子10a结构不同,将铜环20b的制动小齿轮21图示在下方。
首先根椐图3说明适用本发明的离合器装置的齿轮传动电动机30的结构。 齿轮传动电动机30连设增速齿轮组34,该增速齿轮组34包含:依靠与转子 10a对向的定子10b的电磁作用进行回转驱动的交流同步电动机10;将其驱动 力向齿轮传动电动机30的输出轴36传递的减速齿轮组32;以及与转子10a连 动进行回转、通过切换构成差动离合器的行星齿轮机构37的作动来控制输出 轴36的感应环20。又,输出轴36通过杆50与外部负荷连接。
在转子10a的回转支轴13前端形成的驱动离合器爪11(参照图1)对向 于与转子10a同轴地回转自如支承在转子支轴上的离合器小齿轮40下面的受 动离合器爪40a。离合器小齿轮40通过压缩螺旋弹簧41向受动离合器爪40a 与转子10a的驱动离合器爪11离间的方向施力。又,离合器杆42的凸轮面42a 面对离合器小齿轮40的施力方向,使离合器小齿轮40始终受到凸轮面42a的 作用。
凸轮面42a具有谷面,该谷面的作用是在抵抗压缩螺旋弹簧41的施力, 沿转子10a方向推动离合器小齿轮40,解除受动离合器爪40a与被转子10a的 驱动离合器爪11咬合的峰面42b的咬合。离合器杆42回转自如支承在与驱动 输出轴36的传递齿轮43同一支轴43a上,并在规定的范围内摆动。
并且,离合器杆42的一部相对于与输出轴36一体设置的输出齿轮36a的 侧面上形成的离合器杆操作槽36b将操作用凸起42d咬合。这样,随着输出齿 轮36a的回转,跟随离合器杆操作槽36b动作的操作用凸起42d使离合器杆42 转动,对凸轮面42a的峰与谷进行切换。由此,驱动离合器爪11与受动离合 器爪40a咬合或离间,断续性地进行从转子10a的回转支轴13向离合器小齿 轮40的回转传递。
在定子10b通电、转子10a开始回转开始的初期,驱动离合器爪11与受 动离合器爪40a处于咬合状态,转子10a的回转直接传递到离合器小齿轮40。 离合器小齿轮40将转动传递到行星齿轮机构37的输入齿轮37a。行星齿轮机 构37的公转齿轮37b通过传递齿轮43与输出齿轮36a连结,并通过施加在输 出轴36上的外部负荷的阻力来阻止回转。
由此,行星齿轮37c利用与输入齿轮37a一体回转的中心齿轮37d进行自 转,将转动传递到外接啮合的内齿齿轮37e。与内齿齿轮37e一体回转的环形 齿轮37f与增速齿轮组34的小齿轮34a啮合,啮合于与小齿轮34a一体回转 的大齿轮34b的小齿轮46b使一体形成的卡合圆板46高速回转。
另一方面,与感应环20一体形成的制动小齿轮21与利用回复弹簧施力的 扇形齿条48啮合。感应环20利用磁性感应与转子10a的回转连动而旋转,使 扇形齿条48克服回复弹簧的施力而转动。构成扇形齿条48一部的回转限制部 48a与扇形齿条48一起转动,进入高速回转的卡合圆板46的凸起46a的回转 轨道内,与凸起46a卡合并对小齿轮46b的回转进行限制,以约束增速齿轮组 34的回转。
通过对增速齿轮组34进行约束,阻止行星齿轮机构37的环形齿轮37f即 内齿齿轮37e的回转,行星齿轮37c开始公转。行星齿轮机构37的公转齿轮 37b利用行星齿轮37c的公转将回转传递到啮合的减速齿轮组32,从传递齿轮 43的大径齿轮43b经由小径齿轮43c使输出齿轮36a转动。一旦输出齿轮36a 转动规定的度,则利用与离合器杆操作槽36b咬合的操作用凸起42d使离合 器杆42转动,将离合器小齿轮40从推压状态中解放出来。驱动离合器爪11 与受动离合器爪40a的咬合被解除,离合器小齿轮40形成自由状态。
形成自由状态的离合器小齿轮40将因输出轴36的外部负荷所产生的回转 力反向传递给减速齿轮组32,转变为增速的反向回转。然而,通过凸设的卡合 凸起40b与离合器杆42转动位置上形成的阻止构件(未图示)抵接,解除推 压并利用压缩螺旋弹簧41的施力向上方移动的离合器小齿轮40对离合器小齿 轮40进行约束。
只要转子10a继续回转,感应环20就回转,扇形齿条48克服回复弹簧27 的施力,维持回转限制部48a与卡合圆板46的凸起46a的卡合,通过增速齿 轮组34继续对行星齿轮机构37的环形齿轮37f即内齿齿轮37e进行约束。另 一方面,行星齿轮机构37由于受到离合器小齿轮40的约束而阻止了中心齿轮 37d的回转,因此,公转齿轮37b不能回转,减速齿轮组32保持在停止状态, 输出轴36的外部负荷对约束部分进行支承。
当切断通向定子15的电源后,感应环20与转子10a一起停止回转。感应 环20因无机械性约束,故回转自由,与感应环20的制动小齿轮21啮合的扇 形齿条48因回复弹簧的施力一边使感应环20反向回转一边返回至初始状态。 卡合圆板46回转自如,对增速齿轮组34的约束进行解除。失去支承的输出轴 36的外部负荷通过输出齿轮36a,从减速齿轮组32一侧使公转齿轮37b回转, 行星齿轮37c将回转尚未受到约束的中心齿轮37d作为固定侧进行公转。通过 增速齿轮组34使环形齿轮37f回转的卡合圆板46因约束解除而自由,故输出 轴36跟随施加在杆50的外部负荷进行转动。
利用外部负荷所产生的输出轴36的回转,与其一起回转的输出齿轮36a 利用与离合器杆操作槽36b卡合的操作用凸起42d使离合器杆42转动并使凸 轮面42a的峰面42b返回,对离合器小齿轮40进行推压并恢复驱动离合器爪 11与受动离合器爪40a的咬合。
作为本发明的齿轮传动电动机的动作,通过向定子10b通电,安装在输出 轴36上的杆50单方向地转动到由离合器杆操作槽36b设定的规定角度,利用 与转子10a连动的感应环20的回转,使电磁性的非接触的滑移作用下引起的 的牵引力与机械性约束连动而保持在规定的停止位置上,一旦停止通电,则在 外部负荷的作用下恢复初期状态。因无机械性磨擦部分,故不会产生因磨损造 成的故障。
即,在适用于洗衣机的排水阀的场合,开阀后直至排水结束之前一直是保 持着开阀状态。又,在适用于换气扇的百页板或空调机的调节的场合,换 气扇的百页板或空调机同时通电,由换气扇的回转或空调机作动打开百页板或 调节风门,在换气扇的回转中或空调机作动中,百页板或调节风门保持在打开 的位置。然后,当排水结束且换气扇或空调机停止而停止通电时,排水阀关闭, 换气扇百页板或空调机调节风门关闭。
以上对实施例作了说明,但本发明不限定于图示的实施例。在其形状及其 结构方面可在不脱离本发明的必需的构成要件的范围内对细部作出多种多样 的变更以及构件的再构成等的改变。例如,反向轭铁和背侧轭铁的材料不限定 于铁制,也可是磁性体。又,背侧轭铁的厚度从磁铁的磁力强度和背侧轭铁的 材料特性角度出发规定为以磁性感应磁铁厚度的60%作为磁性饱和,当然也可 考虑对由磁性感应磁铁的磁性强度和背侧轭铁的磁性特性规定的厚度进行变 更。
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