棘轮和采用棘轮的阀芯驱动装置的制作方法

专利名称：棘轮和采用棘轮的阀芯驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种棘轮和采用棘轮的阀芯驱动装置。
背景技术：
专利文献1中，公开了用于家用洗衣机的排水阀的打开关闭的电机驱动装置。在这种电机驱动装置中，利用电动机经由减速齿轮组来驱动输出构件，将与输出 构件连结的排水阀从初始位置(关闭位置)驱动变位至动作位置(打开位置)，并且利用设 于减速齿轮组的棘轮机构使排水阀保持在动作位置上。专利文献1 日本专利特开2006-029538号公报图9 (a)是专利文献1的电机驱动装置所包括的棘轮机构200的俯视图，图9 (b) 是图9(a)的A-A剖视图。棘轮机构200由如下构件构成棘轮构件210，该棘轮构件210与第一齿轮201 — 体旋转；卡合齿222，该卡合齿222设于第二齿轮220的周壁部221，并供棘轮构件210的卡 合爪212弹性卡合。在这种棘轮机构200中，输入使第一齿轮201顺时针方向旋转的旋转扭矩，棘轮构 件210与第一齿轮201 —起顺时针方向旋转，棘轮构件210的卡合爪212与卡合齿222的 齿槽223卡合，从而使第一齿轮201与第二齿轮220 —体旋转。此外，输入使第一齿轮201逆时针方向旋转的旋转扭矩，棘轮构件210逆时针方向 旋转，棘轮构件210的臂部211的前端侧朝旋转中心0侧弹性变形，棘轮构件210 —边使卡 合爪212在卡合齿222的倾斜面222a上滑动一边旋转，从而棘轮构件210和第一齿轮201 与第二齿轮220相对旋转。在此，第一齿轮201与第二齿轮220相对旋转时，由于棘轮构件210的卡合爪212 被弹性变形后的臂部211朝径向外侧施力，因此棘轮构件210 —边使卡合爪212与卡合齿 222的齿槽223周期性卡合、即一边反复进行卡合爪212相对于齿槽223的卡合、脱开一边 进行旋转。因此，现有的离合机构中，以防止卡合爪212与齿槽223的磨损、减缓因卡合时的 冲击力及卡合产生的噪声为目的，至少在卡合爪212上涂布润滑脂。然而，由于涂布于卡合爪212上的润滑脂因卡合爪212与齿槽223的卡合产生的 冲击而飞散，因此在现有的包括离合机构的复合齿轮的情况下，若长时间使用，则由于涂布 于卡合爪212上的润滑脂量减少，而使润滑脂的效果降低。

发明内容
因此，希望得到抑制润滑脂飞散、即使长时间使用也不会使润滑脂效果降低的电 机驱动装置。在与第一旋转体同轴设置的第二旋转体上设有周壁，该周壁以规定间隔围住与第 一旋转体一体旋转的旋转构件的外周，并形成有收容旋转构件的有底筒状的收容室，利用
4由从旋转构件朝径向伸出的卡合爪和设于周壁内周从而在上述径向上供卡合爪弹性卡合 的卡合齿构成、且在卡合爪和卡合齿中的至少一方上涂布粘稠性的润滑剂的棘轮机构，使 第一旋转体和第二旋转体一边使卡合爪与卡合齿卡合、脱离一边绕支承轴相对旋转，并设 置封住收容室的开口的盖构件。盖构件为与对支承轴予以支承的轴承一体形成的结构。若如上所述构成，则由于采用设有支承轴的轴承的现有的构件来构成盖构件，因 此无需另外设置用于防止润滑剂飞散的盖构件。因此，不仅能防止部件数增加，还能防止伴随部件数增加的制作成本的上升。此外，由于盖构件与轴承一体形成，因此能以轴承为基准高位置精度地设置盖构 件，并提高卡合齿与盖构件的位置精度。盖构件上形成有在全周上与周壁嵌合的环状的嵌合壁部。若如上所述构成，则在支承轴的轴向上，即使使第二齿轮与盖构件朝彼此离开的 方向移动，从支承轴的径向观察，由于在第二齿轮的周壁与盖构件之间不会产生缝隙，因此 也能使因卡合爪与卡合齿的卡合产生的冲击而飞散的润滑剂可靠地保留在用盖构件封住 收容室而形成的空间内。盖构件的与第二旋转体相对的面中被嵌合壁部围住的内侧的区域为相比外侧的 区域在轴向上朝远离第二旋转体的方向偏置的结构。若如上所述构成，则由于能使用盖构件封住收容室而形成的空间在盖构件侧偏 置，因此能使第二旋转体的周壁的高度降低，使第二旋转体的厚度减少所偏置的量。第二旋转体为将收容室的开口相对于重力方向朝向上侧配置的结构。若如上所述构成，则即使因卡合爪与卡合齿的卡合产生的冲击而使润滑剂朝相对 于重力方向位于上侧的盖构件侧飞散，所飞散的润滑剂也会因自重而返回至位于比盖构件 更相对于重力方向的下侧的卡合爪周围。此外，例如因周围的环境为高温等而使润滑剂的粘度降低、流动性变高，由于有底 圆筒状的收容室的截面视图为杯状，因此能较为理想地防止流动性变高了的润滑剂泄露至 外部。旋转构件包括主体部，该主体部与第一旋转体同轴设置从而与第一旋转体一体 旋转；臂部，该臂部从主体部的外周伸出、且具有卡合爪的前端侧可在径向上变位，在盖构 件的与第二旋转体相对的面上设有凹槽，该凹槽以规定间隔围住旋转构件的旋转中心，臂 部的至少前端侧在从支承轴的轴向观察时与凹槽重叠的位置沿主体部的外周延伸。若如上所述构成，则即使旋转构件朝盖构件侧移动，由于臂部的至少前端侧的从 轴向上观察时与凹槽重叠的部分不与盖构件的与第二旋转体相对的面接触，因此不会妨碍 臂部的前端侧的径向上的变位。在支承轴的轴向上，第二旋转体位于盖构件与第一旋转体之间，第一旋转体具有 贯穿部，该贯穿部在轴向上贯穿第二旋转体、从而使前端侧位于收容室内，旋转构件为在用 盖构件封住收容室而形成的空间内与贯穿部连结的结构。若如上所述构成，则在支承轴的轴向上，与将旋转构件设于第一旋转体与第二旋 转体之间相比，能使第一旋转体与第二旋转体接近设置。此外，由于用相对第二旋转体作为固定侧的构件的盖构件来封住收容室的开口，因此能将用盖构件封住收容室而形成的空间制成几乎封闭的空间，并能更为理想地防止润 滑剂朝向外部的泄漏。旋转构件包括主体部，该主体部与第一旋转体同轴设置从而与第一旋转体一体 旋转；以及臂部，该臂部从主体部的外周伸出、且具有卡合爪的前端侧可在径向上变位，在 臂部上涂布粘稠性的润滑剂。若如上所述构成，则利用润滑剂的粘性阻力能对臂部的移动带来制动。在第一旋转体和第二旋转体中的一方被电动机驱动旋转，第一旋转体和第二旋转 体中的另一方驱动阀芯打开、关闭的阀芯驱动装置中，上述第一旋转体和第二旋转体中的 另一方驱动在偏心位置具有连结部的输出构件旋转，阀芯被朝打开方向和关闭方向中的某 一方施力。若如上所述构成，则根据连结部的位置，阀芯的作用力使输出构件旋转的方向发 生反转。根据阀芯的作用力，输出构件朝棘轮机构处于断开状态的方向旋转，则处于断开状 态的棘轮机构的卡合爪与卡合齿反复进行径向上的弹性变形和复原。即使在如上所述反复 发生因卡合爪与卡合齿的卡合产生的冲击的情况下，也能使所飞散的润滑剂可靠地保留在 用盖构件封住收容室而形成的空间内。输出构件为通过配设于棘轮机构与输出构件之间的减速齿轮组被电动机驱动旋 转的结构。若如上所述构成，则利用阀芯的作用力，使朝棘轮机构处于断开状态的方向旋转 的输出构件的旋转增速，从而驱动第一旋转体和第二旋转体中的另一方旋转。即使在如上 所述以高速反复进行卡合爪与卡合齿的卡合的情况下，也能使所飞散的润滑剂可靠地保留 在用盖构件封住收容室而形成的空间内。当第一齿轮和第二齿轮相对旋转时，由于在用盖构件封住有底筒状的收容室的开 口而形成的空间内进行卡合爪与卡合齿的卡合、脱离，因此即使因卡合爪与卡合齿的卡合 产生的冲击而使润滑剂飞散，也能使润滑剂保留在用盖构件封住收容室的开口而形成的空 间内。因此，即使长时间使用，也不会像现有的包括离合机构的复合齿轮那样使对卡合 爪和卡合齿进行润滑的润滑剂的量减少，因此能使润滑剂的效果持续。


图1是采用棘轮机构的电机驱动装置的齿轮系统(日文輪列)展开图。图2是将图1的第二复合齿轮的部分放大后的图。图3是第二复合齿轮的分解立体图。
图4是说明棘轮机构的图。图5是棘轮构件的说明图。图6是第二齿轮的说明图。图7是第二小齿轮的说明图。图8是盖部的说明图。图9是说明现有例的棘轮机构的图。(符号说明)
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152嵌合壁部153 凹槽G减速齿轮组M电动机S 空间Sl S6支承轴
具体实施例方式作为本发明的棘轮的实施方式，列举采用带棘轮机构的复合齿轮的电机驱动装置 为例子进行说明。实施方式的采用带棘轮机构的复合齿轮的电机驱动装置1例如用于洗衣机的排 水阀(阀芯)的打开关闭。如图1的齿轮系统展开图所示，电机驱动装置1具有安装于洗衣机主体的壳体2， 壳体2内组装有只可在一个方向上旋转的电动机M、减速齿轮组G、输出复合齿轮70、输出构 件80。在上述电机驱动装置1中，电动机M的旋转经由减速齿轮组G传递至输出复合齿 轮70，从而驱动与输出复合齿轮70连结的输出构件80的连结部82绕支承轴S6朝一个方 向旋转。未图示的排水阀被未图示的施力构件朝关闭方向施力作用，并与被驱动旋转的连 结部82连结，通过驱动连结部82旋转来驱动打开、关闭。从螺栓B2侧观察时，在该排水阀的返回作用力对连结部82施加朝顺时针方向 (使棘轮构件110朝逆时针方向)旋转的方向的力的状态下，电动机M与连结部82处于连 接状态，通过驱动连结部82旋转使该排水阀克服返回作用力进行打开动作。此外，从螺栓B2侧观察时，在该排水阀的返回作用力对连结部82施加朝逆时针方 向(使棘轮构件110朝顺时针方向)旋转的方向的力的状态下，电动机M与连结部82处于 断开状态，连结部82利用该排水阀的返回作用力进行关闭动作。壳体2包括有底箱形状的主体部3和与主体部3的上端带销嵌合的盖4，壳体2内 设有盖板5，该盖板5封住主体部3的上端开口 ；以及分隔壁6，该分隔壁6将主体部3内 划定成上下两部分。电动机M设在通过分隔壁6而形成于主体部3底侧的空间内，包括转子10和定 子20。转子10包括圆环块状的永磁体11 ；以及在外周面套设永磁体11并加以固定的 轴构件12。轴构件12可绕在贯穿孔12a中插通的支承轴Sl旋转地被支承。轴构件12的前端侧的缩径部12b贯穿分隔壁6设置，在缩径部12b的分隔壁6侧 的区域内，在外周面的全周上形成有电动机小齿轮13。定子20为有底圆筒形状，由强磁性材料构成。定子20的周壁部20a按规定间隔 围住永磁体11的外周面。由绝缘性材料形成的卷线形状的绕线管22位于定子20的径向外侧，对绕线管22卷绕线材来构成线圈21。减速齿轮组G从电动机M侧依次包括第一复合齿轮30、第二复合齿轮40、第三复 合齿轮50、第四复合齿轮60。第一复合齿轮30包括第一齿轮31，该第一齿轮31被支承轴S2可旋转地支承； 以及第一小齿轮32，该第一小齿轮32与第一齿轮31同轴设置，将它们一体形成。形成于第一齿轮31的外周面的齿部31a与电动机小齿轮13啮合，形成于第一小 齿轮32的外周面的齿部32a与第二齿轮41的齿部41a啮合。图2是将图1的第二复合齿轮40的部分放大表示的图。第二复合齿轮40包括第二齿轮41，该第二齿轮41经由第一复合齿轮30被输入 电动机M的旋转；以及第二小齿轮42，该第二小齿轮42与第二齿轮41同轴设置。如图1所示，形成于第二齿轮41的外周面的齿部41a与第一小齿轮32的齿部32a 啮合，形成于第二小齿轮42外周面的齿部42a与第三齿轮51的齿部51a啮合。在实施方式的第二复合齿轮40中，第二齿轮41与第二小齿轮42之间的旋转传递 通过后述棘轮机构100进行。如图1所示，第三复合齿轮50包括第三齿轮51，该第三齿轮51被支承轴S4可 旋转地支承；以及第三小齿轮52，该第三小齿轮52与第三齿轮51同轴设置，将它们一体形 成。形成于第三齿轮51的外周面的齿部51a与第二小齿轮42的齿部42a啮合，形成 于第三小齿轮52的外周面的齿部52a与第四齿轮61的齿部61a啮合。第四复合齿轮60包括第四齿轮61，该第四齿轮61被支承轴S5可旋转地支承； 以及第四小齿轮62，该第四小齿轮62与第四齿轮61同轴设置，将它们一体形成。形成于第四齿轮61的外周面的齿部61a与第三小齿轮52的齿部52a啮合，形成 于第四小齿轮62的外周面的齿部62a与输出齿轮71的齿部71a啮合。输出复合齿轮70包括输出齿轮71，该输出齿轮71被支承轴S6可旋转地支承； 以及轴套部72，该轴套部72从输出齿轮71的盖4侧的上表面朝轴向突出，输出齿轮71与 轴套部72 —体形成。轴套部72设有螺栓插入孔72b，该螺栓插入孔72b与供输出齿轮71的支承轴S6 插入的插入孔71b同轴设置。轴套部72上端侧的缩径部72a套设有输出构件80的厚壁圆筒部81，输出构件80 与轴套部72通过螺合于轴套部的螺栓插入孔72b的螺栓B2，可一体旋转地进行连结。另外，在输出构件80的比厚壁圆筒部81更靠径向外侧的上端设有连结未图示的 排水阀的连结部82。以下，对第二复合齿轮40和第二复合齿轮40所包括的棘轮机构100进行详细说 明。图3是从盖4(参照图1)侧的上方观察图2所示的第二复合齿轮40的部分的分解立 体图。如图2和图3所示，第二复合齿轮40将第二齿轮41、第二小齿轮42、棘轮构件110 在同轴上彼此组装来构成。棘轮构件110安装于第二小齿轮42的嵌合部143从而与第二小齿轮42连结，棘 轮构件110与第二小齿轮42可一体旋转地设置。
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第二小齿轮40包括由棘轮构件110的卡合爪113和第二齿轮41的卡合齿122构 成的棘轮机构100，第二齿轮41与第二小齿轮42通过上述棘轮机构100，根据旋转方向进 行一体旋转(连接状态)或相对旋转(断开状态)。图4是从盖板5侧的上方观察将第二齿轮41、第二小齿轮42、棘轮构件110组装 后的状态的俯视图。例如，第二小齿轮42在相对于第二齿轮41绕逆时针方向旋转时，与第二小齿轮一 体旋转的棘轮构件110的卡合爪113与卡合齿122的齿槽122c卡合，从而使第二小齿轮42 与第二齿轮41 一体旋转，而当绕顺时针方向旋转时，棘轮构件110的臂部112的前端112a 侧朝旋转中心0侧弹性变形，卡合爪113在卡合齿122的倾斜面122b上滑动之后，落入卡 合齿122的齿槽122c，使臂部112的前端112a侧恢复到旋转中心0的外侧，重复上述动作， 从而第二小齿轮42与第二齿轮41相对旋转。图5(a)是从盖板5 (参照图1)侧观察棘轮机构110的俯视图，图5 (b)是图5(a) 的A-A剖视图。棘轮构件110包括从轴向看近似圆形的主体部111和从主体部111的外周面Illa 延伸的臂部112。在主体部111的中央，供第二小齿轮42的嵌合部143(参照图2)嵌入的嵌合孔 115在厚度方向(旋转中心0的轴向)上贯穿主体部111而设置。嵌合孔115形成有与嵌合部143的截面匹配的彼此平行的两个平面部115a，若将 嵌合部143嵌入嵌合孔115来连结棘轮构件110与第二小齿轮42，则棘轮构件110与第二 小齿轮42 —起一体旋转地连结。如图5(b)所示，在主体部111的后述盖部150 (参照图2)侧的上表面Illb上，朝 盖部150侧上方突出的突出壁114在外周缘的全周上以相同高度形成。在图2所示的第二复合齿轮40组装后的状态下，由于棘轮构件110设置成在支承 轴S3的轴向上具有些许松动，因此当棘轮构件110朝盖部150侧移动时，通过只将突出壁 114与盖部150抵接，从而减少棘轮构件110与盖部150的接触面积。这是由于棘轮构件110绕旋转中心0旋转时的滑动阻力与主体部111的上表面 Illb均与盖部150接触时相比减小。如图5所示，臂部112从主体部111的外周面Illa朝径向外侧延伸、从离开外周 面Illa规定距离的位置开始沿外周面Illa绕逆时针方向延伸。臂部112的主体部111侧的内周面112c中、除去前端112a侧和基端112b侧的部 分位于以旋转中心0为中心的假想圆Ima上，臂部112的与主体部111相反侧的外周面112d 中、除去前端112a侧和基端112b侧的大部分位于与假想圆Ima同心、且直径比假想圆Ima 大的假想圆Imb上。因此，从轴向观察的臂部112的径向宽度W在除去前端112a侧和基端112b侧的 大部分的范围内以相同的宽度形成。臂部112在主体部111上被悬臂支承，臂部112的前端112a侧以与主体部111连 接的基端112b为支点，可朝主体部111侧弹性变形。因此，在从盖板5侧观察的图4中，若输入使棘轮构件110相对于第二齿轮41绕 顺时针方向旋转的旋转扭矩，则如图5所示，棘轮构件110使臂部112的前端112a侧朝图中用箭头α所示的主体部111侧变位，从而能使卡合爪113 —边在图中用双点划线所示的 卡合齿122的倾斜面122b上滑动一边绕顺时针方向旋转。从旋转中心0的轴向观察，尖状的卡合爪113朝径向外侧延伸。卡合爪113在臂 部112未发生弹性变形的状态下，以与卡合齿122的齿槽122c卡合的长度朝比臂部112的 外周面112d更靠径向外侧突出。因此，如图4所示，当卡合爪113位于与卡合齿122的倾斜面122b抵接的位置上 时，臂部112的前端112a侧始终处于朝径向内侧的主体部111侧弹性变形的状态，卡合爪 113处于被上述弹性变形所产生的反作用力而朝径向外侧的卡合齿122侧施力的状态。因此，当棘轮构件110绕顺时针方向旋转时，由于卡合爪113在卡合齿122的倾斜 面122b上滑动，因此棘轮构件110 —边承受与作用于卡合爪113的作用力对应的制动力一 边进行旋转。如图5所示，在主体部111的绕旋转中心0的周向上设置有三个臂部112。各臂 部112的周向长度Ll L3以分别不同的长度形成，当使臂部112弹性变形的同时使棘轮 构件110绕顺时针方向旋转时，各臂部112的前端的卡合爪113不同时落入卡合齿122的 齿槽122c内(参照图4)。这是由于若卡合爪113均同时落入齿槽122c，则几乎同时产生因落入而引起的 噪声，从成为很大的噪声，通过使其不同时落入，则能抑制噪声。另外，当各臂部112的周向长度Ll L3均为相同长度时，即使将卡合爪113的数 量与卡合齿122的数量之间的关系设为互质、也就是说将卡合齿122的数量与卡合爪113 的数量的最大公约数设为1这样的关系，也同样能使各臂部112的前端的卡合爪113不同 时落入卡合齿122的齿槽122c内。另外，在实施方式中，至少在卡合爪113的部分上涂布作为粘稠性润滑剂的润滑 脂，由于利用这种润滑脂，不仅可防止卡合爪113与卡合齿122的磨损，而且润滑脂的粘性 阻力会对臂部112的移动带来制动，因此能减缓卡合爪113落入齿槽122c时的冲击和噪声。图6 (a)是从盖板5侧观察第二齿轮41的俯视图，图6(b)是图6(a)的A-A剖视 图。如图6所示，第二齿轮41从轴向观察为环状，在外周面上设有供第一小齿轮32的 齿部32a (参照图1)啮合的齿部41a。在第二齿轮41的中央部，供第二小齿轮42的轴套部142(参照图2)插通的插通 孔123在厚度方向(旋转中心0的轴向)上贯穿第二齿轮41而设置。在第二齿轮41的盖板5侧的上表面41b上，以规定间隔围住插通孔123的周壁 121朝盖板5侧的上方突出设置，收容棘轮构件110的收容室120在周壁121的内侧(旋转 中心0侧)以有底圆筒形状形成。收容室120的底面120a偏置在比齿部41a的上表面41b更远离盖板5的下方侧 (图中下侧的方向)。周壁121的距收容室120的底面120a的高度hi在全周上为相同高度，如图2所 示，设定成至少棘轮构件Iio的臂部112被收容在周壁121的高度范围内。如图6(b)所示，周壁121的外周面121a偏置在比形成有齿部41a的外周更靠径向内侧(旋转中心0侧)。周壁121的外径Dl被设定成比后述盖部150的开口直径D2(参照图(8)b)稍小， 如图2所示，在组装第二复合齿轮40时，以将周壁121内嵌于盖部150的嵌合壁部152内 的状态，可旋转地设置第二齿轮41。如图6所示，在收容室120内，围住中央的插通孔123的围绕壁124朝与周壁121 相同方向突出而设置。围绕壁124的距收容室120的底面120a的高度h2在全周上为相同突出高度，如 图2所示，该高度设定成，在组装有第二复合齿轮40的状态下，在围绕壁124的上端124a 与棘轮构件110的主体部111的下表面Illc之间确保有微小缝隙。这是由于若使围绕壁 124与主体部111接触，则在棘轮构件110旋转时会形成阻力。如图6(a)所示，在周壁121的旋转中心0侧的内周面上，卡合齿122设置在全周上。卡合齿122从轴向观察时为锯齿形状，从盖板5侧观察，具有抵接面122a，该抵 接面122a在棘轮构件110相对于第二齿轮41绕逆时针方向旋转时与棘轮构件110的卡合 爪113抵接；以及倾斜面122b，在棘轮构件110相对于第二齿轮41绕顺时针方向旋转时卡 合爪113在该倾斜面122b上滑动。抵接面122a近似沿通过第二齿轮41的旋转轴心0的直线Y形成，倾斜面122b以 随着远离作为基端的齿槽122c而远离周壁121的状态朝绕旋转中心0的顺时针方向延伸。如上所述，在实施方式中，至少在棘轮构件110的卡合爪113上涂布润滑脂即可， 但较为理想的是，在供卡合爪113滑动的卡合齿122上也涂布润滑脂。这是由于不仅进一 步防止卡合爪113与卡合齿122的磨损，而且进一步减缓卡合爪113落入齿槽122c时的冲 击和噪声。图7 (a)是从盖板5侧观察第二小齿轮42的俯视图，图7(b)是图7(a)的A-A剖 视图。第二小齿轮42包括圆盘状的基部141，该基部141在外周形成有齿部42a ；轴套 部142，该轴套部142从基部141朝旋转中心0的轴向伸出；嵌合部143，该嵌合部143嵌合 于棘轮构件110 ；以及支承部144，该支承部144从基部141朝与轴套部142相反侧伸出，这 些构件一体形成。第二小齿轮42设有沿旋转中心0的轴向的贯穿孔145，如图2所示，在壳体2中， 第二小齿轮42被在贯穿孔145中插通的支承轴S3可旋转地支承。如图7所示，嵌合部143通过将圆筒形状的轴套部142的上端侧用相对于旋转中 心0对称且平行的两个面切除而成，从而具有彼此平行的平面部143a。嵌合部143具有与棘轮构件110的嵌合孔115 (参照图5)匹配的截面形状，如图2 所示，第二小齿轮42通过将嵌合部143与嵌合孔115嵌合，从而可与棘轮构件110 —体旋 转地连结。嵌合部143的轴向高度h3设定成与棘轮构件110的主体部111的厚度Wl (参照 图5(b))大致相同的高度，在组装有第二复合齿轮的状态下，用轴套部142的轴向上的上端 面142a对棘轮构件110的主体部111予以支承。如图7所示的轴套部142为圆筒形状，从轴向观察的外形为可在第二齿轮41的插通孔123 (参照图6)中插通的圆形形状。如图2所示，在组装有第二复合齿轮40的状态下，轴套部142上套设有第二齿轮 41的围绕壁124，第二齿轮41可绕旋转中心0旋转地支承在轴套部142上。轴套部142的轴向高度h4设定成轴套部142的上端面142a从第二齿轮41的围 绕壁124的上端124a稍微朝上方突出的高度。在此，围绕壁124在旋转中心0的轴向上具有规定长度，由于与轴套部142的轴向 上的几乎全部区域接触，因此通过围绕壁124来抑制第二齿轮41和第二小齿轮42绕旋转 中心0旋转时第二齿轮41的轴摇晃。支承部144设置成沿旋转中心0的轴向朝与轴套部142相反侧延伸，并使前端 144a与分隔壁6 (参照图2)抵接。图8(a)是从分隔壁6侧的下方观察盖板5的盖部150的图，图8(b)是图8(a)的 A-A剖视图、是用双点划线表示第二齿轮41和第二小齿轮42的图。如图8(b)所示，盖板5设有盖部150，该盖部150封住第二齿轮41的收容室120 的盖板5侧的开口。如图3和图8(a)所示，盖部150为有底圆筒形状，并使底壁部150a朝盖4(参照 图1)侧上方突出，从而与盖板5—体形成。盖部150具有嵌合壁部152，该嵌合壁部152与第二齿轮41的周壁121在全周上 嵌合，如图8(a)所示，嵌合壁部152从轴向观察为环状。如图8(b)所示，嵌合壁部152的分隔壁6 (参照图1)侧的前端152a朝比盖板5 的分隔壁6侧的面5a更靠分隔壁6侧的下方突出，在组装有第二复合齿轮40的状态下，具 有可与第二齿轮41的上表面41b抵接的高度。在组装有第二复合齿轮40的状态下，第二齿轮41的周壁从分隔壁6侧的下方嵌 入嵌合壁部152内，从而用盖部150封住收容室120的盖部150侧的开口，在盖板5与第二 齿轮41之间形成有几乎封闭的空间S。实施方式中，在这种封闭了的空间S内设有由棘轮构件110的卡合爪113和周壁 121的内周的卡合齿122构成的棘轮机构100 (参照图3)，从而不会由于卡合爪113相对于 卡合齿122的卡合、脱离而引起的冲击使涂布于卡合爪113和卡合齿122上的润滑脂飞散 至密闭了的空间S的外部。在盖部150的底壁部150a的中央，对支承轴S3的上端予以支承的轴承部151朝 盖4侧的上方突出，从而与盖部150 —体设置。而且，如图8(a)所示，在底壁部150a的分隔壁6 (参照图1)侧的面上，从轴向观 察为环状的凹槽153设于从嵌合壁部152朝径向内侧离开规定距离的位置上，凹槽153在 全周上以相同宽度W2形成。上述凹槽153的宽度W2以比棘轮构件110的臂部112的宽度W大的宽度尺寸(W2 > W)形成，在组装有第二复合齿轮40的状态下，如图中用双点划线所示，在除去棘轮构件 110的臂部112的基端112b和前端112a侧的卡合爪113之外的几乎全部区域配置在从轴 向观察与凹槽153重叠的位置上。此外，在实施方式中，由于棘轮构件110和第二小齿轮42也设置成在轴向上具有 些许松动，因此即使棘轮构件Iio与第二齿轮41 一起朝盖部150侧移动，为了使棘轮构件
13110的臂部112的大部分不与底壁部150a的与第二齿轮41相对的面150b接触，因而设有 凹槽153。这是由于若臂部112与盖部150的底壁部150a在很大范围内接触，则棘轮构件 110在一边使臂部112的前端112a侧朝向图中符号α所示方向弹性变形一边相对于第二 齿轮41作相对旋转时，因臂部112与底壁部150a之间的摩擦，从而会妨碍臂部112的弹性变形。在所述结构的棘轮机构100中，如图4所示，从盖板5侧观察，若对第二小齿轮42 输入使棘轮构件110相对于第二齿轮41绕顺时针方向旋转的旋转扭矩，则所输入的旋转扭 矩一边使臂部112的前端112a侧朝主体部111 (旋转中心0)侧弹性变形从而使卡合爪113 在卡合齿122的倾斜面122b上滑动，一边在比使棘轮构件110旋转所需要的扭矩(应力) 大的时候，使棘轮构件110绕顺时针方向旋转。此外，从盖板5侧观察，若对第二小齿轮42输入使棘轮构件110相对于第二齿轮 41绕逆时针方向旋转的旋转扭矩，则棘轮构件110的卡合爪113与卡合齿122的齿槽122c 卡合，从而使棘轮构件110与第二齿轮一体绕逆时针方向旋转。在实施方式中，如图2所示，由于棘轮构件110位于形成于盖板5的盖部150与第 二齿轮41的周壁121之间的封闭了的空间S内，因此即使一边使卡合爪113卡合、脱离一 边进行旋转，也能使涂布于卡合爪113和卡合齿122上的润滑脂不会因卡合爪113与卡合 齿122的齿槽122c卡合产生的冲击而飞散至外部。在此，实施方式中的第二小齿轮42相当于发明中的第一旋转体，实施方式中的第 二齿轮41相当于发明中的第二旋转体，实施方式中的棘轮构件110相当于发明中的旋转构 件。而且，实施方式中的轴承部151相当于发明中的轴承，实施方式中的轴套部142相 当于发明中的贯穿部。如上所述，在实施方式中，如图2 图4所示，在与第二小齿轮42同轴设置的第二 齿轮41上设有以规定间隔围住与第二小齿轮42 —体旋转的棘轮构件110的外周的周壁 121，并在该周壁121的内侧形成有收容棘轮构件110的有底筒状的收容室120，利用由从棘 轮构件110的臂部112朝径向伸出的卡合爪113和设于周壁121的内周、供卡合爪113在 棘轮构件110的径向上弹性卡合的卡合齿122构成、且卡合爪113和卡合齿122中的至少 一方上涂布有粘稠性的润滑脂的棘轮机构100，使第二小齿轮42和第二齿轮41 一边使卡合 爪113相对于卡合齿122卡合、脱离一边绕共同的支承轴S3相对旋转，并设置封住收容室 120的开口的盖部150，从而使卡合爪113相对于卡合齿122的卡合、脱离在由用盖部150 封住有底筒状的收容室120的开口而形成的基本封闭了的空间S内进行。藉此，即使由于因卡合爪113与卡合齿122的卡合产生的冲击而使润滑脂飞散，由 于空间S为几乎封闭的空间，因此能使润滑脂保留在空间S内。因此，即使长时间使用，也不会像现有的包括离合机构的复合齿轮那样使对至少 卡合爪113与卡合齿122的接触部分进行润滑的润滑脂的量大量减少，因此能使润滑脂的 效果持续。而且，如图8所示，盖部150为与对第二小齿轮42和第二齿轮41的共用的支承轴 S3予以支承的轴承部151 —体形成的结构。
藉此，由于在电机驱动装置1中使用用于对支承轴S3予以支承的现有的构件来构 成盖部150，因此无需另外设置作为用于防止润滑脂飞散的盖的构件。因此，不仅能防止部 件数增加，还能防止伴随部件数增加的制作成本的上升。此外，由于盖部150与轴承部151 —体形成，因此能以轴承部151为基准来位置精 度高地设置盖部150，并提高卡合齿122与盖部150的位置精度。而且，若分体构成盖部150，则为了用盖部150封住收容室120的开口来形成空间 S，需要进行将盖部150组装于第二齿轮41的周壁121的工序，使作业成本上升。若盖部 150与轴承部151 —体形成，则由于无需上述组装工序，因此与分体构成时相比能降低作业 成本。此外，如图8所示，在盖部150上，在全周上套嵌在第二齿轮41的周壁121上的环 状的嵌合壁部152沿支承轴S3的轴向朝第二齿轮41侧突出而形成，嵌合壁部152的前端 152a为延伸到第二齿轮41的上表面41b附近的结构。—般而言，为了使卡合爪113和卡合齿122具有在支承轴S3的轴向上的松动，将 第二齿轮41设置成能在轴向上的些许范围内移动。若嵌合壁部152在周壁121的全周上套嵌，则即使第二齿轮41朝远离盖部150的 方向移动，从支承轴S3的径向上观察，由于在周壁121与嵌合壁部152之间不产生连通用 盖部150封住收容室120而形成的空间S与外部的缝隙，因此能使因卡合爪113与卡合齿 122的卡合产生的冲击而飞散的润滑脂可靠地保留在空间S内。藉此，能较好地防止润滑脂从空间S的泄漏，即使长时间使用，也不会像现有的包 括离合机构的复合齿轮那样使对卡合爪113与卡合齿122的接触部分进行润滑的润滑脂的 量大量减少，因此能使润滑脂的效果持续。而且，如图8(b)所示，在与第二齿轮41相对的面中被嵌合壁部152围住的内侧的 区域(相对的面150b)为比外侧的区域(面5a)更在支承轴S3的轴向上远离第二齿轮41 的方向偏置的结构。藉此，由于能将用盖部150封住收容室120而形成的空间S在盖部150侧偏置设 置，因此能使第二齿轮41的轴向上的厚度减小所偏置的量。此外，如图2所示，第二齿轮41为将收容室120的开口相对于重力方向朝向上侧 配置的结构。藉此，即使由于因卡合爪113与卡合齿122的卡合(参照图4)引起的冲击而使涂 布于卡合爪113和卡合齿122中的至少一方上的润滑脂朝相对于重力方向位于上侧的盖部 150侧飞散，飞散了的润滑脂也会因重力而返回至相对于重力方向位于下侧的收容室120 内，从而对卡合爪113与卡合齿122的接触区域等进行润滑。此外，例如因周围的环境为高温等而使润滑脂的粘度降低、流动性变高，由于有底 圆筒状的收容室120的截面视图为杯状，因此能较为理想地防止流动性变高了的润滑脂泄 露至外部。而且，如图5所示，棘轮构件110包括主体部111，该主体部111与第二小齿轮42 同轴设置从而与第二小齿轮42 —体旋转；以及臂部112，该臂部112从主体部111的外周 面Illa伸出、且具有卡合爪112的前端112a侧可在径向上变位，如图8所示，在盖部150 的与第二齿轮41相对的面上，从支承轴S3的轴向观察，以规定间隔围住棘轮构件110的旋转中心0的凹槽153以环状设置，从支承轴S3的轴向观察时，臂部112的至少前端112a侧 与凹槽153重叠的位置沿主体部111的外周面Illa延伸。若如上所述构成，则即使被设置成在支承轴S3的轴向上有些许松动的棘轮构件 110朝盖部150侧移动，由于臂部112的从支承轴S3的轴向观察与凹槽153重叠的部分不 与盖部150的与第二齿轮41相对的面150b接触，因此不会妨碍臂部112朝向主体部111 侧的变位。此外，不需要为了不妨碍臂部112朝向主体部111侧的变位而确保很大的空间 S的轴向上的厚度。此外，如图2所示，在支承轴S3的轴向上，第二齿轮41位于盖部150与第二小齿 轮42之间，第二小齿轮42具有轴套部142，该轴套部142在轴向上贯穿第二齿轮41、且前端 侧位于收容室120内，棘轮构件110在用盖部150封住收容室120而形成的空间S内与轴 套部142的前端的嵌合部143连结，从而成为可与第二小齿轮42 —体旋转地设置的结构。藉此，在支承轴S3的轴向上，与将棘轮构件110设于第二小齿轮42与第二齿轮41 之间的情况相比，由于能使第二小齿轮42与第二齿轮41接近设置，因此能减小第二复合齿 轮40的轴向上的厚度。此外，由于用相对第二齿轮41作为固定侧的构件的盖部150来封住收容室120的 开口，因此能将用盖部150封住收容室120而形成的空间S制成几乎封闭了的空间，从而能 更为理想地防止润滑脂朝向空间S的外部的泄露。另外，在实施方式中，例示了以在第二齿轮41的与盖部150的相对的面上设置有 底圆筒状的收容室120的情形，但收容室120也可以设于与第二小齿轮42相对的面上。这种情况下，第二小齿轮42的齿部42a的直径比收容室120的开口直径大，在第 二齿轮41与第二小齿轮42之间，由于可将直径比收容室120的开口直径大的圆板形状的 盖构件与第二小齿轮42或第二齿轮41 一体旋转地设置等，因此通过封住收容室120的开 口，能防止润滑脂的飞散。在实施方式中，例示了从盖板5侧观察，当输入使棘轮构件110相对于第二齿轮绕 顺时针方向旋转的旋转扭矩时，棘轮构件110 (第二小齿轮42)与第二齿轮41相对旋转，而 当输入绕逆时针方向旋转的旋转扭矩时，棘轮构件110 (第二小齿轮42)与第二齿轮41 一 体旋转这样的棘轮机构100的情形。但是，若卡合爪113相对于卡合齿122的卡合、脱离在盖部150与周壁121之间封 闭的空间S内进行，也可以是当输入使棘轮构件110相对于第二齿轮绕顺时针方向旋转的 旋转扭矩时，棘轮构件110 (第二小齿轮42)与第二齿轮41 一体旋转，当输入绕逆时针方向 旋转的旋转扭矩时，则棘轮构件110 (第二小齿轮42)与第二齿轮41相对旋转这样的棘轮 构件。而且，也可以是无论输入绕顺时针方向和绕逆时针方向的任意一种旋转扭矩的情 况，均将卡合齿的形状调整成使棘轮构件110 (第二小齿轮42)与第二齿轮41相对旋转的 棘轮机构。在实施方式中，以在棘轮构件110的至少卡合爪113上涂布润滑脂为例子进行了 说明，但也可以在供卡合爪113弹性卡合的卡合齿122、较为理想的是在卡合齿122的整个 表面上涂布润滑脂，或在卡合齿122和卡合爪113上均涂布润滑脂。根据这样，不仅防止卡合爪113与卡合齿122的磨损，而且减缓卡合爪113落入齿
16槽122c时的冲击和噪声。而且，也可以配置成在第二齿轮41的收容室120内填充润滑脂从而使棘轮构件 110没入润滑脂中。这种情况下，当第二小齿轮42相对于第二齿轮41作相对旋转时，由于使棘轮构件 110 一边搅拌润滑脂一边进行旋转，因此润滑脂的高粘性会阻碍棘轮构件110的旋转，从而 始终对棘轮构件110的旋转施加制动力。在实施方式中，例示了用两端被分隔壁6和盖板5的轴承部151支承的支承轴S3 分别将棘轮构件110、第二齿轮41和第二小齿轮42支承成可旋转，且支承轴S3为固定轴的 情形。但是，支承轴S3也可以是可与第二小齿轮42 —体旋转地连结，从而使支承轴S3的 两端分别被分隔壁6和轴承部151可旋转地支承的转轴。在实施方式中，例示了盖部150的与第二齿轮41相对的面中被嵌合壁部152围住 的内侧的区域(相对的面150b)在比外侧的区域(面5a)更在支承轴S3的轴向上远离第 二齿轮41的方向偏置的情形，但也可以使相对的面150b与面5a不偏置、而是形成在相同 面上。
权利要求
一种棘轮，其在与第一旋转体同轴设置的第二旋转体上设有周壁，该周壁以规定间隔围住与所述第一旋转体一体旋转的旋转构件的外周，从而形成有收容所述旋转构件的有底筒状的收容室，棘轮机构由从所述旋转构件朝径向伸出的卡合爪和设于所述周壁内周从而在所述径向上供所述卡合爪弹性卡合的卡合齿构成，且在所述卡合爪和所述卡合齿中的至少一方上涂布有粘稠性的润滑剂，利用该棘轮机构，所述第一旋转体和所述第二旋转体一边使所述卡合爪与所述卡合齿卡合、脱离一边绕支承轴相对旋转，其特征在于，设置有封住所述收容室的开口的盖构件。
2.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，所述盖构件与对所述支承轴予以支承的轴 承一体形成。
3.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，在所述盖构件上形成有在全周上与所述周 壁嵌合的环状的嵌合壁部。
4.如权利要求3所述的棘轮，其特征在于，所述盖构件的与所述第二旋转体相对的面 中，被所述嵌合壁部围住的内侧的区域与外侧的区域相比在所述轴向上朝远离第二旋转体 的方向偏置。
5.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，所述第二旋转体将所述收容室的开口相对 于重力方向朝向上侧配置。
6.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，所述旋转构件包括主体部，该主体部与所述第一旋转体同轴设置从而与所述第一旋转体一体旋转；以及臂部，该臂部从所述主体部的外周伸出、且具有所述卡合爪的前端侧能在所述径向上 变位，在所述盖构件的与所述第二旋转体相对的面上设有凹槽，该凹槽以规定间隔围住所述 旋转构件的旋转中心，在从所述支承轴的轴向观察时，所述臂部的至少前端侧与所述凹槽重叠的位置沿所述 主体部的外周延伸。
7.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，在所述支承轴的轴向上，所述第二旋转体位于所述盖构件与所述第一旋转体之间的位置，所述第一旋转体具有贯穿部，该贯穿部在所述轴向上贯穿所述第二旋转体、且前端侧 位于所述收容室内，所述旋转构件在用所述盖构件封住所述收容室而形成的空间内与所述贯穿部连结。
8.如权利要求1所述的棘轮，其特征在于，所述旋转构件包括主体部，该主体部与所述第一旋转体同轴设置从而与所述第一旋转体一体旋转；以及臂部，该臂部从所述主体部的外周伸出、且具有所述卡合爪的前端侧能在所述径向上 变位，在所述臂部上涂布所述粘稠性的润滑剂。
9.一种阀芯驱动装置，其采用权利要求1至8中任一项所述的棘轮机构，所述第一旋转 体和所述第二旋转体中的一方被电动机驱动旋转，所述第一旋转体和所述第二旋转体中的 另一方驱动阀芯打开、关闭，其特征在于，所述第一旋转体和所述第二旋转体中的另一方驱动在偏心位置具有连结部的输出构 件旋转，所述阀芯被向打开方向和关闭方向中的任意一方施力。
10.如权利要求9所述的阀芯驱动装置，其特征在于，所述输出构件通过配设于所述棘 轮机构与所述输出构件之间的减速齿轮组被所述电动机驱动旋转。
全文摘要
一种棘轮，其抑制润滑脂飞散从而防止润滑脂效果的降低。在与第二小齿轮(42)同轴设置的第二齿轮(41)上设有围住与第二小齿轮(42)一体旋转的棘轮构件(110)的外周的周壁(121)，并在该周壁(121)的内侧形成有收容棘轮构件(110)的有底筒状的收容室(120)，利用由棘轮构件(110)的卡合爪(113)和设于周壁121的内周、供卡合爪(113)弹性卡合的卡合齿(122)构成的棘轮机构(100)，使在至少一方上涂布有润滑脂的第二小齿轮(42)和第二齿轮(41)一边将卡合爪(113)相对于卡合齿(122)卡合、脱离一边相对旋转，从而使卡合爪(113)相对于卡合齿(122)的卡合、脱离在用盖部(150)封住收容室(120)的开口而形成的空间内进行。
文档编号F16K31/04GK101922543SQ20101020659
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月16日
发明者小室辽平 申请人:日本电产三协株式会社