JP2016076604A - クラッチ機構付きモータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ型ソレノイドの可動磁極の引き込み電流を低減することができ、かつ、無通電時における磁極間の対向面積を広く、高い寸法精度で確保することができるクラッチ機構付きモータユニットを提供する。
【解決手段】モータ駆動力の伝達を継断するクラッチ機構７を備え、クラッチ機構を構成するヒンジ型ソレノイドは、外周にコイル８５が巻装された棒状の固定鉄心８６と、支軸に揺動可能に支持され固定鉄心に吸引される板状の揺動部材８９と、を備える。固定鉄心はコイルの軸方向外側に突出した端部である凸部８６ａを有し、揺動部材の凸部側の面である吸着面８９２ａが凸部に吸着された状態において、吸着面における凸部の端面との対向部の支軸側の部位は、凸部の形状に沿って凸部の軸方向内側に段状に屈曲している。
【選択図】図４

Description

本発明はクラッチ機構付きモータユニットに関し、さらに詳しくは、ヒンジ型ソレノイドを用いたクラッチ機構を備えるモータユニットに関する。

下記特許文献１には板状の揺動部材（２）に凸部（６）を設け、固定鉄心（３）の端面に該凸部の形状に対応する凹部を設けたヒンジ型ソレノイドが開示されている。特許文献１のヒンジ型ソレノイドは、かかる凸部と凹部とを近接させることにより無通電時における揺動部材と固定鉄心との距離を縮め、引き込み時の吸引力を改善しようとするものである。

特開２００５−２７７３６０号公報

電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する装置として、ソレノイドが広く一般に使用されている。可動磁極の形態によるソレノイドの種類としては、プランジャ型ソレノイドやヒンジ型ソレノイドなどが知られている。プランジャ型ソレノイドとは、固定鉄心に巻装されたコイルが励磁または消磁されることにより、ボビンやガイドパイプ内に配置されたプランジャ（可動鉄心）が往復直線運動をして、その端部を外部に出没させるソレノイドである。これに対して、ヒンジ型ソレノイドとは、固定鉄心に巻装されたコイルが励磁または消磁されることにより、揺動可能に支持された可動磁極であるフラッパ（可動板）が固定鉄心に対して接近離間するように揺動運動するソレノイドであり、フラッパ型ソレノイドまたはマグネット型ソレノイドとも呼ばれる。

ヒンジ型ソレノイドはプランジャ型ソレノイドに比べ、可動磁極の引き込み時における吸引力が弱いという特徴を有している。磁力は距離の２乗に反比例して減衰するため、部品の個体差や装置の組み立て時における累積公差、部品の摩耗による位置決め精度の劣化など、僅かな違いによっても引き込み時の動作に影響を与え得る。

特許文献１のヒンジ型ソレノイドは、板状の揺動部材に凸部を設け、固定鉄心の端面に該凸部の形状に対応する凹部を設けることにより、コイル消励時における揺動部材と固定鉄心とを近接させる方法を採用している。ここで、凹部における吸引力や耐久性を確保する観点から、凹部には相応の肉厚をもたせる必要がある。そのため、固定鉄心の端面に凹部を形成する場合、凹部は必然的に該端面の径よりも小径となる。磁力による吸引力は距離のみでなく、磁極間の対向面積の広さにも左右される。つまり、設計条件によっては特許文献１の方法が効果的でない場合もある。

また、上述の通り、ヒンジ型ソレノイドの引き込み時の吸引力を担保するためには、凸部と凹部に高い寸法精度が求められる。よって、単一部材から揺動部材と凸部とを成形する場合、凸部は削り出しにより形成されることが望まれるが、削り出しは削り滓などの材料ロスが多く生じるため歩留りが悪く、量産にも適さない。一方、プレス加工により凸部を形成する場合、凸部の凹面側の精度は比較的高くすることが可能であるが、凸面側には凹面側ほどの精度は望めない。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、ヒンジ型ソレノイドの可動磁極の引き込み電流を低減することができ、かつ、無通電時における磁極間の対向面積を広く、高い寸法精度で確保することができるクラッチ機構付きモータユニットを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のクラッチ機構付きモータユニットは、駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を出力部材に伝達する動力伝達手段と、前記動力伝達手段による動力の伝達を継断するクラッチ機構と、を備えるクラッチ機構付きモータユニットであって、前記クラッチ機構はヒンジ型ソレノイドを備え、前記ヒンジ型ソレノイドは、外周にコイルが巻装された棒状の固定鉄心と、支軸に揺動可能に支持され前記コイルが励磁されることにより前記固定鉄心に吸引される板状の揺動部材と、を備え、前記固定鉄心は前記コイルの軸方向外側に突出した端部である凸部を有し、前記揺動部材の前記凸部側の面である吸着面が前記凸部に吸着された状態において、該吸着面における前記凸部の端面との対向部の前記支軸側の部位は、前記凸部の形状に沿って前記凸部の軸方向内側に段状に屈曲していることを要旨とする。

コイルが消磁され、固定鉄心の凸部と揺動部材とが離間した際には、凸部端面との対向部の外周のうち支軸側の部分が凸部に最も近接した部分となる。かかる部分を凸部の形状に沿って凸部側に段状に屈曲させ、凸部と揺動部材とのエアギャップをさらに狭めることにより、屈曲のない平板状の揺動部材を用いた場合よりもこれら部材間の磁気抵抗を低減させることができる。磁気抵抗が低減されることにより、コイルを励磁した際のこれら部材間の磁束密度が高められ、引き込み時における揺動部材の吸引力を向上させることができる。

また、前記吸着面が前記凸部に吸着された状態において、前記吸着面における前記対向部の前記支軸側および前記支軸側の反対側の部位は、前記凸部の形状に沿って前記凸部の軸方向内側に段状に屈曲している構成としても良い。

コイル消磁時において揺動部材の最も凸部に近接している部分を凸部側に屈曲させるのみならず、対向部の外周のうち凸部から最も離間している部分も凸部の形状に沿って凸部側に段状に屈曲させることにより、エアギャップを効率的に小さくすることができ、また、磁力線の経路も好適化させることができる。

また、前記対向部は前記凸部の形状に対応する凹部であることが望ましい。

対向部を凸部の形状に対応する凹部（つまり対向部の外周が全周にわたって固定鉄心側に屈曲している形状）とすることにより、コイル消磁時における揺動部材全体と固定鉄心との間のエアギャップを小さくすることができる。上述のように、固定鉄心の端面に凹部を形成する場合、凹部の肉厚を確保するため凹部は必然的に該端面の径よりも小径となるが、固定鉄心の端部自体を凸部とし、揺動部材側に該凸部の形状に対応する凹部を形成することにより、揺動部材の肉厚で凹部の肉厚を確保しつつ、凸部と凹部の大きさを最大化することができる。

また、記固定鉄心は削り出しにより成形され、前記吸着面の前記凹部はプレス加工により形成されることが望ましい。

高い寸法精度が得られる削り出し加工により凸部が形成され、また揺動部材の凹部もプレス加工により形成された凹面側を使用することにより、成形における寸法のバラツキを小さくすることができる。

また、前記凸部の端面の周縁は、前記凸部の軸方向内側に向かって拡径される傾斜面である構成とすることが望ましい。

凸部端面の周縁が軸方向内側に向かって拡径される傾斜面とされ、揺動部材側もその形状に沿って屈曲していることにより、コイルが消磁されて揺動部材と凸部とが離間した際も、かかる傾斜面が相互に対向するため、離間時におけるこれら部材間の対向面積を広く確保することができる。また、傾斜面がない場合に比べ、磁力線が凸部の径方向よりも軸方向の向きに集中するため、吸引力を揺動部材の引き込みに効率的に用いることができる。

また、前記動力伝達手段は複数の歯車からなる減速歯車列を有し、前記揺動部材は断面略Ｌ字状の磁性体からなり、前記減速歯車列は、同軸上に配置された一の歯車と他の歯車とを有し、前記一の歯車は前記他の歯車から軸方向に離間する方向に常時付勢され、前記揺動部材は、前記吸着面が前記凸部に吸着されることにより、前記吸着面に直交する方向に延びる部位が前記一の歯車を前記付勢方向に逆行する方向に押動し、前記一の歯車の軸方向位置を前記他の歯車と対向面が当接する位置に変位させ、前記一の歯車は前記他の歯車と対向面が当接することにより前記他の歯車と周方向に一体的に回転する構成としても良い。

本発明のヒンジ側ソレノイドを用いたクラッチ機構を備えることにより、モータ駆動力の伝達の継段をより安定して行うことが可能となる。

本発明にかかるレンズユニットによれば、ヒンジ型ソレノイドの可動磁極の引き込み電流を低減することができ、かつ、無通電時における磁極間の対向面積を広く、高い寸法精度で確保することができるクラッチ機構付きモータユニットを提供することができる。

モータユニット１の分解斜視図である。 モータユニット１の動力伝達手段を示す説明図である。 ソレノイド８を前面および背面から見た分解斜視図である。 クラッチ機構７の断面図である。 ケース４の収容部材を示す平面図である。 基板１００の説明図である。 揺動部材８９の垂直部８９２の他の形態を示す説明図である。 本発明において行ったソレノイドの吸引力の測定方法を示す模式図である。 本実施形態におけるソレノイド８と、凹部８９２ｂおよび傾斜面８６ｃの無いソレノイドの吸引力の測定結果を示すグラフである。

以下、本発明にかかるクラッチ機構付きモータユニットの実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態におけるモータユニット１は、換気扇の開口部に設けられたルーバ状シャッターの開閉操作に用いられるモータユニットである。尚、以下の説明における「上」とは図１におけるカバー６側をいい、「下」とはモータケース５側をいう。「垂直」とは図１における上下方向をいい、「水平」とは該垂直方向に直交する方向をいう。

（動力伝達手段）
図１および図２に示されるように、本実施形態にかかるモータユニット１は、駆動源であるモータＭの駆動力を、出力部材である巻取部材３へと伝達する減速歯車列２を有している。巻取部材３にはワイヤＷの一端が連結されており、ワイヤＷの他端は図示しないルーバ状シャッターの開閉軸に連結されている。巻取部材３がモータＭの駆動力を受けて図１の矢印Ａ方向に回転することにより、ワイヤＷは巻取部材３に巻き取られ、シャッターが開放される。

以下、本実施形態における動力伝達手段についてより具体的に説明する。モータケース５内におけるモータＭのモータピニオンＭｐの径方向外側には、動力伝達手段である減速歯車列２を構成する第１歯車２１、第２歯車２２、第３歯車２３、第４歯車２４、および出力軸２５が配置されている。第１歯車２１〜第４歯車２４は、モータＭのステータコアを兼ねる区画壁５１に立設されたシャフトＳ１〜Ｓ４にそれぞれ回転可能に支持されている。出力軸２５は、その下端部に形成された支軸部２５４が、コイルボビン５４の上面に形成された円筒状の軸受部５４１に回転可能に支持されている。尚、軸受部５４１は区画壁５１を上方に貫通してモータケース５内に突出している。

第１歯車２１は、同軸上に配置された小径歯車部２１２と大径歯車部２１１の二つの歯車部材により構成されている。第２歯車２２、第３歯車２３、および第４歯車２４は、それぞれ大径歯車部２２１〜２４１と小径歯車部２２２〜２４２とが軸方向に重ねられ一体的に成形された歯車部材である。出力軸２５の歯車部２５１は支軸部２５４の上側に形成されている。

第１歯車２１を構成する小径歯車部２１２と大径歯車部２１１との間には、スプリングＳｐが配設されている。小径歯車部２１２はスプリングＳｐにより常時上方へと付勢されることにより大径歯車部２１１と軸方向に離間している。尚、これら小径歯車部２１２と大径歯車部２１１は後述するソレノイド８により連結され、周方向に一体的に回転することとなる。また、シャフトＳ１における大径歯車部２１１の下側には、モータＭの逆回転を阻止する逆回転防止レバー２７が配設されている。

モータＭのモータピニオンＭｐは第１歯車２１の大径歯車部２１１に噛合している。第１歯車２１の小径歯車部２１２は第２歯車２２の大径歯車部２２１に、第２歯車２２の小径歯車部２２２は第３歯車２３の大径歯車部２３１に、第３歯車２３の小径歯車部２３２は第４歯車２４の大径歯車部２４１に、第４歯車２４の小径歯車部２４２は出力軸２５の歯車部２５１にそれぞれ噛合している。

出力軸２５の歯車部２５１の上側には、ケース４の底壁部４１を貫通して大径部２５２が形成されており、大径部２５２にはカム７４が回り止めされた状態で取り付けられている。大径部２５２の上側にはカバー６の上壁部６０に設けられた開口６１を貫通して小径部２５３が形成されており、小径部２５３にはワイヤＷの巻取部材３が回り止めされた状態で取り付けられている。このようにしてモータＭの駆動力は減速歯車列２を介して巻取部材３へと伝達される。

（クラッチ機構）
図３および図４に示されるように、本実施形態におけるクラッチ機構７は、電磁石８１および揺動部材８９を有するヒンジ型ソレノイドであるソレノイド８と、一の歯車である小径歯車部２１２および他の歯車である大径歯車部２１１からなる第１歯車２１と、これら小径歯車部２１２および大径歯車部２１１の間に配設されたスプリングＳｐと、により構成されている。

第１歯車２１を構成する小径歯車部２１２は、上側に歯車部２１２ａ、下側に該歯車部２１２ａよりも大径の基台部２１２ｂが一体的に形成されており、基台部２１２ｂの下面の周縁には、下方へ突出する複数の突起部２１２ｃが周方向に所定間隔で設けられている。大径歯車部２１１における突起部２１２ｃに対向する位置には、突起部２１２ｃが挿入される貫通孔２１１ａが突起部２１２ｃと同数同間隔で設けられている。小径歯車部２１２と大径歯車部２１１との対向面が当接することにより突起部２１２ｃが貫通孔２１１ａに挿入され、小径歯車部２１２と大径歯車部２１１は周方向に一体的に回転する状態となる。

揺動部材８９は、磁性材料からなる板状部材を長手方向における途中位置で屈曲させた断面略Ｌ字状の部材であり、屈曲部８９３を挟んで一方側が第１歯車２１の小径歯車部２１２を押動する当接部８９１ａを備える水平部８９１であり、他方側が、磁化された固定鉄心８６に吸引される垂直部８９２となっている。

垂直部８９２における水平部８９１側端部の両側部には、後述する支軸部８３１ａに掛け止められる掛け止め部８９４が設けられている。揺動部材８９は掛け止め部８９４を支点として支軸部８３１ａに揺動可能に支持されている。

コイル８５が励磁されると、磁化された固定鉄心８６に揺動部材８９の垂直部８９２が吸着され、連動して水平部８９１の当接部８９１ａが下方へと変位する。一方、コイル８５が消磁され、固定鉄心８６の吸引力が消失すると、揺動部材８９の水平部８９１がスプリングＳｐの付勢力により第１歯車２１の小径部２５３とともに上方へ押し上げられ、連動して垂直部８９２が固定鉄心８６から離間する。

図４に示すように、小径歯車部２１２がスプリングＳｐに付勢されて大径歯車部２１１から軸方向に離間しているときは、モータＭの駆動力は大径歯車部２１１から小径歯車部２１２へは伝達されない。つまり、モータＭの駆動力は第１歯車２１により遮断される。ソレノイド８に電力が供給され、磁化された固定鉄心８６に揺動部材８９の垂直部８９２が吸着されると、水平部８９１の当接部８９１ａが小径歯車部２１２をスプリングＳｐの付勢力に抗して押動する。当接部８９１ａに押動されることにより小径歯車部２１２は下方へ変位し、小径歯車部２１２と大径歯車部２１１との対向面が当接すると、小径歯車部２１２の突起部２１２ｃが大径歯車部２１１の貫通孔２１１ａに挿入される。これによりモータＭの駆動力は大径歯車部２１１から小径歯車部２１２へ伝達されるようになり、モータＭの駆動力が減速歯車列２を介して巻取部材３に伝達される。

電磁石８１は、外周にコイル８５が巻装されたボビン８２と、ボビン８２に挿通された円柱形状の固定鉄心８６と、ボビン８２の支持部材８３とを有している。ボビン８２は、円筒状の軸部８２１と、軸部８２１の長手方向の一端と他端に設けられたフランジ部８２２、８２３とを有しており、コイル８５は軸部８２１の外周に巻回されている。ボビン８２は、支持部材８３の台部８３１にフランジ部８２２、８２３の平坦な底面を当接させて支持部材８３に載置されている。

支持部材８３の台部８３１は、ボビン８２の下側をボビン８２の軸方向と平行に延びており、台部８３１の先端部に設けられた支軸部８３１ａを、ボビン８２のフランジ部８２３よりも、揺動部材８９の垂直部８９２側に突出させている。

ボビン８２のフランジ部８２３の下部には端子支持部８２４が設けられており、この端子支持部８２４は、フランジ部８２３から離れた位置で柱状の端子８４を支持している。端子８４には、ボビン８２の外周に巻き付けられたコイル８５の図示しない一端と他端がそれぞれ絡げられている。

ボビン８２の内部には、固定鉄心８６が圧入される挿通孔８２ａが、軸部８２１と、フランジ部８２２、８２３とを貫通して設けられている。挿通孔８２ａに圧入された固定鉄心８６の後端部８６ｂは、支持部材８３の壁部８３２を貫通して突出しており、かかる後端部８６ｂがかしめられることにより、固定鉄心８６は壁部８３２に固定されている。

固定鉄心８６の材料は純鉄および軟鉄のどちらでも良い。純鉄のほうが軟鉄よりも残留磁荷が少ないため、本実施形態においては純鉄が採用されている。尚、純鉄および軟鉄のいずれを採用する場合においても、固定鉄心８６を製造するに当たり焼きなましが行われる。

固定鉄心８６の先端はボビン８２から揺動部材８９側に突出した凸部８６ａとなっている。また、凸部８６ａには、その端面の周縁に、凸部８６ａの軸方向内側に向かって拡径される傾斜面８６ｃが形成されている。揺動部材８９の垂直部８９２における凸部８６ａ側の面である吸着面８９２ａには、かかる凸部８６ａの位置と形状に対応した凹部８９２ｂが形成さている。

コイル８５が消磁され、凸部８６ａと吸着面８９２ａとが離間した際には、吸着面８９２ａにおける凸部８６ａ端面との対向部の支軸部８３１ａ側の部位が凸部８６ａに最も近接した部分となる。本実施形態においては、対向部が凸部８６ａの形状に対応した凹部８９２ｂとされていることにより、その最も近接した部分を含む対向部の全周が凸部８６ａ側に屈曲しており、凸部８６ａと吸着面８９２ａとの間のエアギャップが最小化されている。これにより、屈曲のない平板状の垂直部を用いた場合に比べ、凸部８６ａと吸着面８９２ａとの間の磁気抵抗が低減され、コイル８５を励磁した際のこれら部材間の磁束密度が高められている。

さらに、凸部８６ａに傾斜面８６ｃが設けられ、凹部８９２ｂの内周面もその形状に沿った傾斜面とされていることにより、吸着面８９２ａが凸部８６ａから離間した際も傾斜面８６ｃと凹部８９２ｂの内周面とが対向するため、これら部材間の対向面積が確保される。さらに、凸部８６ａに傾斜面８６ｃがない場合に比べ、磁力線が垂直方向よりも水平方向に集中するため、凸部８６ａの吸引力を揺動部材８９の引き込みに効率的に用いることが可能とされている。

本実施形態においては凹部８９２ｂが吸着面８９２ａ側に形成されていることにより、凹部８９２ｂと凸部８６ａの大きさ（対向面積）が最大化されている。つまり、凹部を固定鉄心側に形成する場合には、凹部の径は固定鉄心の端面の径から凹部の肉厚分を引いた大きさとなり、凸部もその大きさに合わせて形成することとなるが、固定鉄心の端部自体を凸部とし、凹部を揺動部材側に形成することにより、揺動部材の肉厚で凹部の肉厚を確保しつつ、凸部の大きさに合わせて柔軟に凹部を形成することが可能とされている。

図８は本発明において行った、ヒンジ型ソレノイドの吸引力の測定方法を示す模式図である。揺動部材の当接部に所定重量の重りを載せて、ソレノイドに印加する電圧を徐々に上昇させていき、当接部が重りを押し上げた時点における電圧を取得した。尚、コイルはφ０．０３の巻線が１３４００ターン巻回されたものを使用し、測定時における雰囲気温度は常温、固定鉄心と揺動部材の吸着面との空間距離は０．８ｍｍ、周波数は６０Ｈｚとした。上記方法において、本実施形態におけるソレノイド８と、ソレノイド８から凸部８６ａと凹部８９２ｂとを除いたソレノイドについて測定を行い、両者の結果を比較した。

図９は上記測定結果を示すグラフである。凸部８６ａと凹部８９２ｂの無いソレノイド（点線）に比べ、本実施形態におけるソレノイド８（実線）は、引き込み時における電圧効率が５〜１０Ｖ程度向上していることが確認された。

吸着面８９２ａにおける凸部８６ａとの対向部は、本実施形態のように凹形状であることが望ましいが、例えば図７（ａ）に示すように、吸着面８９２ａにおける凸部８６ａ端面との対向部の支軸部８３１ａ側の部位のみが凸部８６ａの形状に沿って凸部８６ａの軸方向内側に段状に屈曲した形状や、図７（ｂ）に示すように、支軸部８３１ａ側およびその反対側の部位が段状に屈曲した形状としても、ある程度は本実施形態における効果と同様の効果が認められる。

また、本実施形態における固定鉄心８６は削り出しにより成形されており、凹部８９２ｂはプレス加工により形成されている。高い寸法精度が得られる削り出し加工により凸部８６ａが形成され、また揺動部材８９の凹部８９２ｂもプレス加工により形成された凹面側を使用していることにより、成形における寸法のバラツキが小さく抑えられている。ヒンジ型ソレノイドは引き込み時における吸引力が弱く、僅かな寸法の違いが引き込み時の動作に影響を与え得るが、本実施形態においてはかかる構成により安定した成形精度を得ることができる。

凸部８６ａ端面の中央には孔部８６２が形成されている。孔部８６２は凸部８６ａの端面から、固定鉄心８６の長手方向における途中まで形成されており、この孔部８６２には、非磁性材料からなるスペーサ８８が圧入されている。スペーサ８８は、長手方向の全長にわたって同じ外径を有する円柱形状の部材である。スペーサ８８は、長手方向の一端である端面８８ａを凸部８６ａから揺動部材８９側に突出させている。

コイル８５が励磁されることにより揺動部材８９の垂直部８９２は磁化された凸部８６ａに吸引され、スペーサ８８の端面８８ａに当接する。つまり、コイル８５が励磁されることにより垂直部８９２は凸部８６ａに接近するが、スペーサ８８が介在することにより直接凸部８６ａには接触しない。これは、ソレノイド８が直流電流を使用していることにより、その残留磁荷が揺動部材８９の離間を妨げること防ぐための方策である。

（基板）
図５に示すように、ソレノイド８の端子支持部８２４に支持された端子８４は、基板１００に設けられた貫通孔Ｔ１、Ｔ２（図６参照）を貫通し、基板１００の上面に設けられた配線に半田付けされている。基板１００には、その他、モータＭから延びる端子Ｍａが挿入される挿入孔Ｍ１、電源供給線１２０、１２１の端子１２０ａ、１２１ａとの接続孔Ｌ１、Ｌ２が設けられている。

基板１００の略中央には、ソレノイド８との干渉を避けるための貫通孔１０２が形成されており、ソレノイド８はかかる貫通孔１０２内に配置されている。

基板１００の下面には、交流電源を直流電源に変換するブリッジダイオード１１０と、バリスタ１１１と、ヒューズ１１２とが取り付けられている。

（スイッチ機構）
図５に示すように、ケース４には、モータＭのオン／オフを切り替えるスイッチ機構７０が設けられている。スイッチ機構７０は、可動接片７２と固定接片７３とを有するリーフスイッチ７１と、リーフスイッチ７１のオン／オフを切り替えるカム７４と、からなる。

カム７４は、平面視円弧状を成すカム面７４１を有しており、周方向における一部には、外周面が径方向内側に窪んだ凹面７４２が形成されている。可動接片７２は、長手方向の一端にカム７４に向かって屈曲した接触部７２２を有しており、可動接片７２は接触部７２２がカム７４の外周面に摺接する位置に配置されている。可動接片７２の長手方向の他端部７２１は、ケース４の保持部４５に設けた保持溝４５１に差し込まれている。

可動接片７２のカム７４側の反対側には、固定接片７３が配置されており、固定接片７３の長手方向の一端には、可動接片７２側に向かって屈曲した接触部７３２が設けられている。

可動接片７２は、接触部７２２がカム面７４１に摺接すると、接触部７２２がカム面７４１に押圧され、固定接片７３側に弾性変形する。これにより、可動接片７２が固定接片７３の接触部７３２に接触し、リーフスイッチ７１がオン状態とされる。

保持溝４５１に差し込まれた可動接片７２の他端部７２１には、基板１００側に延びる端子部７２３が設けられている。端子部７２３は、基板１００に設けられた貫通孔１０１ｅ（図６参照）を貫通し、基板１００に設けられた配線に半田付けされている。

固定接片７３の長手方向の他端部７３１は、ケース４の保持部４５に設けられた保持溝４５２に差し込まれており、この保持溝４５２に差し込まれた部分には、モータＭから延びる端子Ｍｂが接続される接続部７３３が設けられている。接続部７３３の先端部には、端子Ｍｂが挿入される貫通孔７３３ａが形成されている。

スイッチ機構７０は、可動接片７２の接触部７２２が、カム７４の凹面７４２に摺接して、可動接片７２が固定接片７３の接触部７３２から離れた状態になると、モータＭへの通電が遮断されるようになっている。

（動作）
以下、本実施形態におけるモータユニット１の動作を換気扇の使用状態に基づいて説明する。

換気扇が使用されていない状態においては、モータユニット１には電力は供給されていない。この状態におけるリーフスイッチ７１の可動接片７２は、接触部７２２がカム面７４１に押圧され、固定接片７３の接触部７３２に接触した状態にある。

換気扇のスイッチが入れられると、電源供給線１２０、１２１を介してモータユニット１に電力が供給され、モータＭが駆動する。この際、シャフトＳ１に設けられた逆回転防止レバー２７によりモータピニオンＭｐの逆回転は阻止され、モータピニオンＭｐはシャッターを開放する方向にのみ回転する。

モータＭの駆動と同時に、ソレノイド８にはブリッジダイオード１１０から直流電圧が供給され、コイル８５が励磁されることにより磁化された固定鉄心８６に揺動部材８９の垂直部８９２が吸着される。垂直部８９２が固定鉄心８６側に変位することにより、水平部８９１の当接部８９１ａは小径歯車部２１２をスプリングＳｐの付勢力に抗して大径歯車部２１１側に押動する。

小径歯車部２１２が押動され、その対向面が大径歯車部２１１に当接することにより、小径歯車部２１２の突起部２１２ｃが大径歯車部２１１の貫通孔２１１ａに挿入され、これら小径歯車部２１２および大径歯車部２１１は周方向に一体的に回転する連結状態となる。これにより、モータＭの駆動力は減速歯車列２を介して巻取部材３に伝達され、巻取部材３がワイヤＷを巻き取る方向に回転し、換気扇のシャッターが開放される。

巻取部材３が所定角度回転すると、出力軸２５を介して巻取部材３と一体に回転するカム７４の凹面７４２に可動接片７２の接触部７２２が摺接する。接触部７２２が凹面７４２に摺接することにより、可動接片７２は固定接片７３から離間し、モータＭへの電源供給が遮断される。

モータＭへの電源供給が遮断されることにより、モータＭは駆動を停止し、巻取部材３の回転も停止する。一方、この時点ではソレノイド８への通電は維持されているため、小径歯車部２１２と大径歯車部２１１は連結状態にある。つまり、モータピニオンＭｐと巻取部材３との間の動力伝達路は維持された状態にある。また、上述のように、換気扇のシャッターが閉塞される方向へのモータピニオンＭｐの回転（逆回転）は、シャフトＳ１に設けられた逆回転防止レバー２７により阻止されている。よって、電源が遮断されたことによりモータＭが停止していても、換気扇のシャッターは開放された状態に維持される。

換気扇のスイッチが切られると、モータユニット１への電力の供給が断たれ、ソレノイド８への通電も停止される。これにより固定鉄心８６の磁化も停止され、固定鉄心８６が垂直部８９２を吸引する力も消失する。

固定鉄心８６の吸引力が消失すると、小径歯車部２１２はスプリングＳｐの付勢力により揺動部材８９の水平部８９１を上方に押し上げる。その結果、小径歯車部２１２の突起部２１２ｃは、大径歯車部２１１の貫通孔２１１ａから引き抜かれ、小径歯車部２１２と大径歯車部２１１との連結が解除される。尚、水平部８９１が押し上げられることにより、揺動部材８９の垂直部８９２は固定鉄心８６から離れる方向に変位することとなる。

巻取部材３には、ワイヤＷを介して、換気扇のシャッターを閉塞する方向に巻取部材３を回転させる力が加えられている。小径歯車部２１２と大径歯車部２１１との連結が解除され、回転部材３のシャッター閉塞方向への回転を阻止する力が消失すると、回転部材３から第１歯車２１の小径歯車部２１２までが空転し、換気扇のシャッターが閉塞される。

巻取部材３がシャッター閉塞方向に回転すると、出力軸２５を介してカム７４も同方向に同角度回転する。これにより、リーフスイッチ７１の可動接片７２も、接触部７２２がカム面７４１に押圧され、固定接片７３の接触部７３２に接触した状態に復帰する。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ モータユニット１
２ 減速歯車列
２１ 第１歯車
２１２ 小径歯車部
２１２ａ 歯車部
２１２ｂ 基台部
２１２ｃ 突起部
２１１ 大径歯車部
２１１ａ 貫通孔
２７ 逆回転防止レバー
７ クラッチ機構
８ ソレノイド
８３１ａ 支軸部
８６ 固定鉄心
８６ａ 凸部
８６ｃ 傾斜面
８９ 揺動部材
８９１ 水平部
８９２ 垂直部
８９２ａ 吸着面
８９２ｂ 凹部
８９４ 掛け止め部
Ｍ モータ
Ｓｐ スプリング

Claims (6)

1. 駆動源であるモータと、
   前記モータの駆動力を出力部材に伝達する動力伝達手段と、
   前記動力伝達手段による動力の伝達を継断するクラッチ機構と、を備えるクラッチ機構付きモータユニットであって、
   前記クラッチ機構はヒンジ型ソレノイドを備え、
   前記ヒンジ型ソレノイドは、外周にコイルが巻装された棒状の固定鉄心と、支軸に揺動可能に支持され前記コイルが励磁されることにより前記固定鉄心に吸引される板状の揺動部材と、を備え、
   前記固定鉄心は前記コイルの軸方向外側に突出した端部である凸部を有し、
   前記揺動部材の前記凸部側の面である吸着面が前記凸部に吸着された状態において、該吸着面における前記凸部の端面との対向部の前記支軸側の部位は、前記凸部の形状に沿って前記凸部の軸方向内側に段状に屈曲していることを特徴とするクラッチ機構付きモータユニット。
2. 前記吸着面が前記凸部に吸着された状態において、前記吸着面における前記対向部の前記支軸側および前記支軸側の反対側の部位は、前記凸部の形状に沿って前記凸部の軸方向内側に段状に屈曲していることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ機構付きモータユニット。
3. 前記対向部は前記凸部の形状に対応する凹部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクラッチ機構付きモータユニット。
4. 前記固定鉄心は削り出しにより成形され、前記吸着面の前記凹部はプレス加工により形成されることを特徴とする請求項３に記載のクラッチ機構付きモータユニット。
5. 前記凸部の端面の周縁は、前記凸部の軸方向内側に向かって拡径される傾斜面であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のクラッチ機構付きモータユニット。
6. 前記動力伝達手段は複数の歯車からなる減速歯車列を有し、
   前記揺動部材は断面略Ｌ字状の磁性体からなり、
   前記減速歯車列は、同軸上に配置された一の歯車と他の歯車とを有し、
   前記一の歯車は前記他の歯車から軸方向に離間する方向に常時付勢され、
   前記揺動部材は、前記吸着面が前記凸部に吸着されることにより、前記吸着面に直交する方向に延びる部位が前記一の歯車を前記付勢方向に逆行する方向に押動し、前記一の歯車の軸方向位置を前記他の歯車と対向面が当接する位置に変位させ、
   前記一の歯車は前記他の歯車と対向面が当接することにより前記他の歯車と周方向に一体的に回転することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のクラッチ機構付きモータユニット。

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