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JP2006149101A - Motor and control method therefor - Google Patents

Motor and control method therefor Download PDF

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JP2006149101A
JP2006149101A JP2004336150A JP2004336150A JP2006149101A JP 2006149101 A JP2006149101 A JP 2006149101A JP 2004336150 A JP2004336150 A JP 2004336150A JP 2004336150 A JP2004336150 A JP 2004336150A JP 2006149101 A JP2006149101 A JP 2006149101A
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microswitch
micro switch
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直孝 千野
Senzou Katagiri
戦三 片桐
Yoshio Sakai
義夫 酒井
Ryuichi Hanamori
龍一 花森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor of simple and inexpensive construction whose rotation can be swiftly stopped or reversed, and a control method for the motor. <P>SOLUTION: The motor (geared motor) 1 having a worm gear 2 is provided with a microswitch 8 opposed to the end face of the rotating shaft 1a of the motor 1. The state of displacement of the rotating shaft 1a of the motor 1 under overload is detected with this microswitch 8. The rotation of the motor 1 is stopped or reversed based on the resulting detection signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、モータ、その制御方法に関し、特にモータの回転軸にウォームギヤが取付けられたモータ、その制御方法に関する。   The present invention relates to a motor and a control method thereof, and more particularly to a motor having a worm gear attached to a rotation shaft of the motor and a control method thereof.

従来、小電力・高回転で大きなトルクを得るために小型直流モータと歯車減速機構を一体化したギヤドモータが知られている。また、この種のギヤドモータにおいて、モータの回転軸にウォームギヤを取付けると共に、この回転軸のアキシャル方向の位置を検出する位置検出装置を一体化したものも実現されている(特開2000−51122号公報:特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a geared motor in which a small DC motor and a gear reduction mechanism are integrated to obtain a large torque with low power and high rotation is known. In addition, in this type of geared motor, a worm gear is attached to the rotating shaft of the motor and a position detecting device for detecting the position of the rotating shaft in the axial direction is integrated (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-51122). : Patent Document 1).

この特許文献1に係るギヤドモータは、便座・便蓋の自動開閉装置に適用されたものであり、上記の位置検出装置は、ギヤドモータで便座・便蓋を開閉する際に静かにモータを停止することにより、便座・便蓋の衝撃音を抑制するために設けられている。   The geared motor according to Patent Document 1 is applied to an automatic opening / closing device for a toilet seat / toilet lid, and the above-described position detection device quietly stops the motor when the toilet seat / toilet lid is opened / closed by the geared motor. Therefore, it is provided to suppress the impact sound of the toilet seat and toilet lid.

なお、ギヤドモータで便座・便蓋を開閉している最中に手や物品等で便座・便蓋の開閉動作が抑制された場合に、ギヤドモータに規定以上の過負荷がかかってギヤドモータが破壊するのを防止すべく、モータ回転を停止したり逆回転したりするために、モータ回転軸の位置検出装置を一体化したギヤドモータも知られている。
特開2000−51122号公報
In addition, if the opening / closing operation of the toilet seat / toilet lid is suppressed by hand or goods while the toilet seat / toilet lid is being opened / closed by the geared motor, the geared motor will be destroyed due to overload exceeding the specified level In order to prevent this, a geared motor in which a position detection device for the motor rotation shaft is integrated to stop or reversely rotate the motor is also known.
JP 2000-51122 A

しかしながら、従来のモータ回転軸の位置検出装置は、ホール素子とロータマグネットを有するエンコーダや、所定の配線パターンを形成した回路基板とコイルバネと板バネを用いており、回路構成、及びソフトウェアが複雑でコスト高となると共に、モータを回転停止又は逆回転するのに200〜300ms程度の時間を要していた。   However, the conventional motor rotation shaft position detection device uses an encoder having a Hall element and a rotor magnet, a circuit board on which a predetermined wiring pattern is formed, a coil spring and a leaf spring, and the circuit configuration and software are complicated. The cost is high, and it takes about 200 to 300 ms to stop or reversely rotate the motor.

本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、簡単かつ安価な構成で迅速に回転停止又は逆回転を行い得るモータ、その制御方法を提供することにある。   The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a motor that can quickly stop or reversely rotate with a simple and inexpensive configuration, and a control method thereof.

上記目的を達成するため、本発明は、ウォームギヤを有するモータにおいて、前記モータの回転軸の端面と対向してマイクロスイッチを設けている。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in a motor having a worm gear, a micro switch is provided so as to face an end surface of the rotating shaft of the motor.

本発明によれば、モータの回転軸の端面と対向してマイクロスイッチを設けたので、簡単かつ安価な構成で迅速に回転停止又は逆回転を行い得るモータ、その制御方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, since the micro switch is provided opposite to the end surface of the rotating shaft of the motor, it is possible to provide a motor that can quickly stop or reversely rotate with a simple and inexpensive configuration, and a control method thereof. It becomes.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るモータを適用したギヤドモータの概略構成を示す斜視図である。本ギヤドモータは、便蓋及び便座を開閉するためのモータとして使用されるものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a geared motor to which the motor according to the first embodiment of the present invention is applied. This geared motor is used as a motor for opening and closing the toilet lid and toilet seat.

本ギヤドモータは、ケース6に収納されておりモータ1の回転軸1aには、ウォームギヤ2が取付けられている。すなわち、モータ1の回転軸1aに固着されたウォーム2aと、このウォーム2aと歯合されたヘリカル歯車2baを有するウォームホイール2bによりウォームギヤ2が構成されている。   The geared motor is housed in a case 6, and a worm gear 2 is attached to a rotating shaft 1 a of the motor 1. That is, the worm gear 2 is composed of a worm wheel 2b having a worm 2a fixed to the rotating shaft 1a of the motor 1 and a helical gear 2ba meshed with the worm 2a.

このウォームホイール2bには、ヘリカル歯車2baと同軸で小径の平歯車2bbが一体に形成され、この平歯車2bbと1番ギヤ3、2番ギヤ4、出力ギヤ5が順次接続されている。なお、1番ギヤ3は、大径の平歯車3aと小径の平歯車3bが同軸で一体に形成され、2番ギヤ4は、大径の平歯車4aと小径の平歯車4bが同軸で一体に形成されている。そして、1番ギヤ3の大径の平歯車3aはウォームホイール2bの平歯車2bbに歯合され、1番ギヤ3の小径の平歯車3bは2番ギヤ4の大径の平歯車4aに歯合され、2番ギヤ4の小径の平歯車4bは出力ギヤ5に歯合されている。   The worm wheel 2b is integrally formed with a helical gear 2ba and a small-diameter spur gear 2bb, and the spur gear 2bb, the first gear 3, the second gear 4, and the output gear 5 are sequentially connected. The first gear 3 is formed by coaxially and integrally forming a large-diameter spur gear 3a and a small-diameter spur gear 3b, and the second gear 4 is coaxially and integrally formed by a large-diameter spur gear 4a and a small-diameter spur gear 4b. Is formed. The large-diameter spur gear 3a of the first gear 3 is meshed with the spur gear 2bb of the worm wheel 2b, and the small-diameter spur gear 3b of the first gear 3 is engaged with the large-diameter spur gear 4a of the second gear 4. The small-diameter spur gear 4 b of the second gear 4 is meshed with the output gear 5.

換言すれば、モータ1の回転軸1aには減速ギヤ列が接続され、モータ1の高速回転・小トルクの出力を低速回転・大トルクの出力に変換して出力している。なお、モータ1は、DCモータ(ステッピングモータを含む)により構成され、実際には、図2に示したように、ケース6に固定されたモータ取付板7に取付けられている。   In other words, a reduction gear train is connected to the rotating shaft 1a of the motor 1, and the high-speed rotation / small torque output of the motor 1 is converted into the low-speed rotation / large torque output and output. The motor 1 is constituted by a DC motor (including a stepping motor), and is actually mounted on a motor mounting plate 7 fixed to the case 6 as shown in FIG.

また、モータ1の回転軸1aの端面(切断面)と対向する位置には、マイクロスイッチ8が配備されている。すなわち、マイクロスイッチ8は、モータ取付板7の延伸部7aに固定され、そのマイクロスイッチ8の押ボタン形のアクチュエータ8aがモータ1の回転軸1aの先端部と接するか、或いは微小隙間を形成するようにマイクロスイッチ8が配備されている。   A micro switch 8 is disposed at a position facing the end surface (cut surface) of the rotating shaft 1 a of the motor 1. That is, the microswitch 8 is fixed to the extending portion 7a of the motor mounting plate 7, and the pushbutton actuator 8a of the microswitch 8 is in contact with the tip of the rotating shaft 1a of the motor 1 or forms a minute gap. Thus, the microswitch 8 is provided.

マイクロスイッチ8は、周知のように、アクチュエータ8aを押圧することにより、内部のスナップアクション機構(引張りバネと圧縮バネにより構成:図示省略)により可動接点が固定接点に瞬時に移動して回路の開閉動作を行うものであり、エンコーダ等の位置検出装置に比べて取扱いが簡単であり、安価かつ迅速に位置検出を行えるものである。   As is well known, the micro switch 8 presses the actuator 8a, so that the movable contact instantaneously moves to the fixed contact by an internal snap action mechanism (configured by a tension spring and a compression spring: not shown) to open and close the circuit. It operates and is easier to handle than position detectors such as encoders, and can detect the position quickly and inexpensively.

このマイクロスイッチ8は、モータ1の回転軸1aに固着されたウォームギヤ2の推力により変位する回転軸1aの位置を検知することにより、モータ1の過負荷状態を検知し、その過負荷検知によりモータ1を回転停止、或いは逆回転させてモータ1、及びギヤ列が破壊するのを防止するために設けられている。   This micro switch 8 detects the overload state of the motor 1 by detecting the position of the rotary shaft 1a displaced by the thrust of the worm gear 2 fixed to the rotary shaft 1a of the motor 1, and the motor is detected by detecting the overload. 1 is provided to prevent the motor 1 and the gear train from being destroyed by stopping the rotation of the motor 1 or rotating it in the reverse direction.

すなわち、ウォーム2aの歯が図3のような方向に捩れている場合に、図3(a)に示したように、モータ1側からウォームギヤ2の方向を見て右回りにモータ1が回転した場合は、ウォーム2aの歯は、ウォームホイール2bを左回転させるように作用し、その反作用としてウォーム2a(回転軸1a)には、モータ1から離れる方向、すなわちマイクロスイッチ8に近づく方向の推力が働くこととなる。逆に、図3(b)に示したように、左回りにモータ1が回転した場合は、ウォーム2aの歯は、ウォームホイール2bを右回転させるように作用し、その反作用としてウォーム2a(回転軸1a)には、モータ1に近づく方向、すなわちマイクロスイッチ8から離れる方向の推力が働くこととなる。   That is, when the teeth of the worm 2a are twisted in the direction as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3A, the motor 1 is rotated clockwise as seen from the direction of the worm gear 2 from the motor 1 side. In this case, the teeth of the worm 2a act to rotate the worm wheel 2b counterclockwise. As a reaction, the worm 2a (the rotating shaft 1a) has a thrust in a direction away from the motor 1, that is, in a direction approaching the microswitch 8. Will work. On the contrary, as shown in FIG. 3B, when the motor 1 rotates counterclockwise, the teeth of the worm 2a act to rotate the worm wheel 2b to the right, and the worm 2a (rotation) acts as a counter-action. A thrust in the direction approaching the motor 1, that is, the direction away from the microswitch 8 is applied to the shaft 1a).

この回転軸1aの変位量(推力)は、モータ1の軸受のクリアランス、ウォーム2aの歯とウォームホイール2bの歯とのクリアランス、ウォームホイール2bのギヤ軸12の軸受(ウォームホイール2bに圧入されている:図示省略)のクリアランス等により決まり、モータ1が定速回転している間は一定のトルクとなるため、回転軸1aの変位量(推力)は一定となり回転軸1aは所定の位置から動かなくなる。   The amount of displacement (thrust) of the rotating shaft 1a is the clearance of the bearing of the motor 1, the clearance between the teeth of the worm 2a and the teeth of the worm wheel 2b, the bearing of the gear shaft 12 of the worm wheel 2b (pressed into the worm wheel 2b). Is determined by the clearance (not shown), and the torque is constant while the motor 1 is rotating at a constant speed. Therefore, the displacement (thrust) of the rotating shaft 1a is constant, and the rotating shaft 1a moves from a predetermined position. Disappear.

ところが、モータ1が定速回転している最中(すなわち、便蓋・便座を開閉中)に、例えばユーザが便蓋・便座を押さえたためにモータ1(ウォームホイール2b)に過負荷がかかると、回転軸1aの変位量(推力)は大きくなり、回転軸1aは、マイクロスイッチ8のアクチュエータ8aを押したり、アクチュエータ8aから離れたりする。   However, when the motor 1 is rotating at a constant speed (that is, when the toilet lid / toilet seat is opened / closed), for example, when the user presses the toilet lid / toilet seat and the motor 1 (worm wheel 2b) is overloaded. The displacement amount (thrust) of the rotating shaft 1a increases, and the rotating shaft 1a pushes the actuator 8a of the microswitch 8 or moves away from the actuator 8a.

本実施の形態では、マイクロスイッチ8は、単接点方式(メーク接点方式)のものを使用し、図3(a)のように、モータ1の正転時(便蓋・便座の開成時、又は閉成時)に回転軸1aの推力がマイクロスイッチ8の方向へ働くようにし、モータ定速回転時には、回転軸1aがマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aに接触せずに微小の離間距離があり(マイクロスイッチ8はオープン(OFF)状態)、過負荷がかかった場合に回転軸1aがマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aを押圧してマイクロスイッチ8をショート(ON)状態にするように、マイクロスイッチ8の接点や配備位置を設定している。   In the present embodiment, the micro switch 8 is a single contact type (make contact type), and as shown in FIG. 3A, when the motor 1 is rotating forward (when the toilet lid / toilet seat is opened, or (When closed), the thrust of the rotating shaft 1a acts in the direction of the micro switch 8, and when the motor is rotating at a constant speed, the rotating shaft 1a does not contact the actuator 8a of the micro switch 8 and there is a small separation distance (micro) The switch 8 is in an open (OFF) state. When an overload is applied, the rotary shaft 1a presses the actuator 8a of the microswitch 8 so that the microswitch 8 is in a short (ON) state. And the deployment position is set.

ただし、マイクロスイッチ8は、その接点方式(開閉切換接点、ブレーク接点、メーク接点等)に応じて、モータ定速回転時(非押圧時)にショート状態、過負荷時(押圧時)にオープン状態にすることも可能である。   However, according to the contact method (open / close switching contact, break contact, make contact, etc.), the micro switch 8 is short-circuited during constant motor rotation (when not pressed) and open when overloaded (pressed). It is also possible to make it.

なお、図3(b)のように、モータ1の逆転時(便蓋・便座の閉成時、又は開成時)に回転軸1aの推力がマイクロスイッチ8から離れる方向へ働くようにして過負荷を検知するように構成した場合は、モータ定速回転時に回転状態の回転軸1aを長時間に亘ってマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aに摺動させておく必要があり、その摺動部の耐摺動性に問題があり実用的ではないので、本実施の形態では、図示省略したが、図1のモータ1の左側に回転軸1aを延伸し、その対向位置に別のマイクロスイッチを設けている(他の実施の形態も同様)。   As shown in FIG. 3B, the motor 1 is overloaded so that the thrust of the rotating shaft 1a works away from the micro switch 8 when the motor 1 is reversely rotated (when the toilet lid / toilet seat is closed or opened). In such a case, it is necessary to slide the rotating shaft 1a in a rotating state on the actuator 8a of the micro switch 8 for a long time when rotating at a constant motor speed, and the sliding resistance of the sliding portion is required. Although there is a problem in dynamics and it is not practical, although not shown in the present embodiment, the rotating shaft 1a is extended on the left side of the motor 1 in FIG. 1, and another microswitch is provided at the opposite position. (The same applies to other embodiments).

換言すれば、1個のマイクロスイッチを用い、モータ1の回転方向を一定にして出力ギヤ5の回転を逆転させる機構を追加するという複雑で高価な手法により便蓋・便座を開ける場合と閉める場合との両方の過負荷状態に対応するのではなく、本実施の形態では、回転軸1aの両端の近傍に個別にマイクロスイッチを配備してモータ1を正転/逆転するという簡単で安価な手法により、便蓋・便座を開ける場合と閉める場合との両方の過負荷状態に対応している。   In other words, the case where the toilet lid and the toilet seat are opened and closed by a complicated and expensive method of using one micro switch and adding a mechanism for reversing the rotation of the output gear 5 while keeping the rotation direction of the motor 1 constant. In this embodiment, instead of dealing with both overload conditions, a simple and inexpensive method is provided in which a microswitch is separately provided in the vicinity of both ends of the rotating shaft 1a to rotate the motor 1 forward / reversely. Thus, both overloading states in both cases of opening and closing the toilet lid / toilet seat are supported.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、モータ1の回転軸1aでマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aを直接押圧するようにしていた。しかし、モータ1の回転軸1aでマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aを直接押圧する場合は、マイクロスイッチ8をスナップアクションさせるための押圧ストロークや押圧力、モータ1の回転軸1aの推力や変位量等の関係を考慮して、モータ1の回転軸1aとマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aとの間のクリアランスを適正に調整する必要があり、組み立て作業が困難になる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the actuator 8a of the microswitch 8 is directly pressed by the rotating shaft 1a of the motor 1. However, when the actuator 8a of the micro switch 8 is directly pressed by the rotating shaft 1a of the motor 1, the pressing stroke and pressing force for causing the micro switch 8 to snap action, the thrust and the displacement amount of the rotating shaft 1a of the motor 1, etc. In consideration of the relationship, it is necessary to properly adjust the clearance between the rotating shaft 1a of the motor 1 and the actuator 8a of the micro switch 8, which makes assembly work difficult.

そこで、第2の実施の形態では、図4に示したように、モータ1の回転軸1aとマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aとの間に板バネ17を設けている。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, a leaf spring 17 is provided between the rotating shaft 1 a of the motor 1 and the actuator 8 a of the microswitch 8.

図4において、モータ1は、モータ取付け板9にねじ止め固定され、このモータ取付け板9は、この上側の樹脂ケース10aと接合された下側の樹脂ケース10bにネジ11で固定されている。   In FIG. 4, the motor 1 is fixed to the motor mounting plate 9 with screws, and the motor mounting plate 9 is fixed to the lower resin case 10b joined to the upper resin case 10a with screws 11.

モータ1の出力軸1aには、ウォーム2aが圧入、接着、ねじ止め等で固定されている。このウォーム2aには、ギヤ軸12に軸支されたウォームホイール2bの大径のヘリカル歯車2ba(図4ではウォーム2aに隠れて見えない)が歯合されてウォームギヤ2が構成されている。また、ウォームホイール2bの小径の平歯車2bbは、出力ギヤ軸13に軸支された出力ギヤ5が噛合されている。上下の樹脂ケース10a,10bには、それぞれギヤ軸12を圧入固定するための軸受部12a、12bと、出力ギヤ軸13をインサートするための軸受部13a、13bが形成されている。なお、出力ギヤ軸13の回転は、図示省略した便蓋、便座の開閉機構に伝達される。   A worm 2a is fixed to the output shaft 1a of the motor 1 by press-fitting, bonding, screwing or the like. A worm gear 2 is configured by meshing with the worm 2a a large-diameter helical gear 2ba (not visible in the worm 2a in FIG. 4) of the worm wheel 2b supported by the gear shaft 12. Further, the small-diameter spur gear 2bb of the worm wheel 2b is engaged with the output gear 5 supported by the output gear shaft 13. Bearing parts 12a and 12b for press-fitting and fixing the gear shaft 12 and bearing parts 13a and 13b for inserting the output gear shaft 13 are formed in the upper and lower resin cases 10a and 10b, respectively. The rotation of the output gear shaft 13 is transmitted to a toilet lid and toilet seat opening / closing mechanism (not shown).

また、回路基板14は取付け板15に取付けられ、この取付け板15は、下側の樹脂ケース10bにネジ16で固定されている。この回路基板14には、モータ1の回転軸1aの先端部と対向する位置にマイクロスイッチ8が半田付け等で取付けられると共に、「コ」の字状の板バネ17が取付けられている。   The circuit board 14 is attached to a mounting plate 15, and the mounting plate 15 is fixed to the lower resin case 10 b with screws 16. On the circuit board 14, a micro switch 8 is attached by soldering or the like at a position facing the tip of the rotating shaft 1 a of the motor 1, and a “U” -shaped leaf spring 17 is attached.

なお、マイクロスイッチ8の出力端子は、このマイクロスイッチ8の出力信号(過負荷検知信号)に基づいてモータ1を回転停止、又は逆回転させる制御回路に接続され、この制御回路は、回路基板14上に形成されている。   The output terminal of the microswitch 8 is connected to a control circuit that stops or reversely rotates the motor 1 based on the output signal (overload detection signal) of the microswitch 8, and this control circuit is connected to the circuit board 14. Formed on top.

図5に示したように、板バネ17は、マイクロスイッチ8の押ボタン式のアクチュエータ8aをその押圧方向に付勢するように、リベット18による加締めで回路基板14、及び取付け板15に取付けられている。なお、マイクロスイッチ8のアクチュエータ8aに対する板バネ17の付勢力は、マイクロスイッチ8がスナップアクション動作を起こさない範囲に設定されている。   As shown in FIG. 5, the leaf spring 17 is attached to the circuit board 14 and the mounting plate 15 by caulking with a rivet 18 so as to urge the push button type actuator 8a of the micro switch 8 in the pressing direction. It has been. Note that the urging force of the leaf spring 17 with respect to the actuator 8a of the micro switch 8 is set in a range where the micro switch 8 does not cause a snap action operation.

このように、マイクロスイッチ8のアクチュエータ8aを板バネ17により予め付勢しておくことにより、ウォームギヤ2の推力が小さくてもマイクロスイッチ8の可動接点を移動させることが可能となる。また、板バネ17の板厚の分だけウォームギヤ2、すなわち回転軸1aの変位量が小さくてもマイクロスイッチ8の可動接点を移動させることが可能となる。   Thus, by biasing the actuator 8a of the micro switch 8 in advance by the leaf spring 17, the movable contact of the micro switch 8 can be moved even if the thrust of the worm gear 2 is small. Further, the movable contact of the micro switch 8 can be moved even if the displacement amount of the worm gear 2, that is, the rotating shaft 1a is small by the thickness of the plate spring 17.

換言すれば、モータ1の回転軸1aとマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aとの間のクリアランスを厳密に管理しなくてもマイクロスイッチ8を作動させることができ、組み立て作業が楽になる。また、マイクロスイッチ8により過負荷状態を検出するための荷重、及びストローク量を小さくすることができ、迅速に過負荷状態を検出して素早くモータ1を停止、又は逆回転してモータ1やギヤ列の破壊等を防止することが可能となる。   In other words, the microswitch 8 can be operated without strictly managing the clearance between the rotating shaft 1a of the motor 1 and the actuator 8a of the microswitch 8, and the assembling work becomes easy. Further, the load and stroke amount for detecting the overload state can be reduced by the micro switch 8, and the motor 1 and the gear can be quickly stopped by detecting the overload state and quickly stopping or reversely rotating. It becomes possible to prevent the destruction of the columns.

[第3の実施の形態]
図4に示した第2の実施の形態では、モータ1は、マイクロスイッチ8は、それぞれ下側の樹脂ケース10bに固定された取付け板9,15に取付けられ、ギヤ軸12、出力ギヤ軸13は、それぞれ上下の樹脂ケース10a,10bに形成された軸受部12a,12b、軸受部13a,13bにより支持されている。従って、歯車の噛み合い精度、ギヤ軸12、出力ギヤ軸13の同軸度は、上下の樹脂ケース10a,10bの寸法精度に依存することになる。
[Third Embodiment]
In the second embodiment shown in FIG. 4, in the motor 1, the microswitch 8 is mounted on mounting plates 9 and 15 fixed to the lower resin case 10b, respectively, and a gear shaft 12 and an output gear shaft 13 are mounted. Are supported by bearing portions 12a and 12b and bearing portions 13a and 13b formed in the upper and lower resin cases 10a and 10b, respectively. Therefore, the meshing accuracy of the gears and the coaxiality of the gear shaft 12 and the output gear shaft 13 depend on the dimensional accuracy of the upper and lower resin cases 10a and 10b.

しかしながら、樹脂成形による収縮や変形を考えると、歯車の噛み合い精度やギヤ軸12、出力ギヤ軸13の同軸度の精度を向上することは困難であり、歯車やギヤ軸の軸受部12a,12b、13a,13bでロス負荷が増大し、モータ1の消費電力が増大すると共に寿命が短くなってします。また、高出力を得るためにモータ出力や減速比を大きくした場合、出力ギヤ軸13に多大なラジアル方向の荷重が加えられる場合には、樹脂ケース10a,10b上に形成された軸受部12a,12b、13a,13bでは、軸受部としての強度に問題がある。さらに、樹脂ケース10a,10bの寸法精度に依存せずにマイクロスイッチ8を適正に作動させるためには、モータ1の回転軸1aとマイクロスイッチ8の位置関係を調整する必要があり、組立作業性が悪くなる。   However, considering shrinkage and deformation due to resin molding, it is difficult to improve the meshing accuracy of the gears and the accuracy of the coaxiality of the gear shaft 12 and the output gear shaft 13, and the gears and the gear shaft bearing portions 12a, 12b, 13a and 13b increase the loss load, increasing the power consumption of the motor 1 and shortening its service life. Further, when the motor output or the reduction ratio is increased in order to obtain a high output, when a great radial load is applied to the output gear shaft 13, the bearing portions 12a, 12b formed on the resin cases 10a, 10b, In 12b, 13a, and 13b, there exists a problem in the intensity | strength as a bearing part. Furthermore, in order to properly operate the microswitch 8 without depending on the dimensional accuracy of the resin cases 10a and 10b, it is necessary to adjust the positional relationship between the rotating shaft 1a of the motor 1 and the microswitch 8, and assembling workability Becomes worse.

そこで、第3の実施の形態では、図6に示したように、金属製のメインシャーシ(地板)19にモータ1、ギヤ軸12、出力ギヤ軸13、回路基板14等を一体に取付けるようにしている。   Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 6, the motor 1, the gear shaft 12, the output gear shaft 13, the circuit board 14 and the like are integrally attached to a metal main chassis (base plate) 19. ing.

すなわち、金属製のメインシャーシ19は、モータ1の取付け孔、ギヤ軸12の圧入用孔、出力ギヤ軸13の挿入用孔、板バネ17及び回路基板14の取付け孔等が形成され、プレス加工により製造される。このメインシャーシ19にネジ20a,20bでモータ1を固定すると共に、減速ギヤ列を組込み、板バネ17及び回路基板14をリベット18で取付けて一体化し、ギヤ軸12の両端を樹脂ケース10a,10bの軸受部21a,21bに圧入することで、上下の樹脂ケース10a,10bでギヤドモータ全体を覆うようにする。   That is, the metal main chassis 19 is formed with a mounting hole for the motor 1, a press-fitting hole for the gear shaft 12, an insertion hole for the output gear shaft 13, a mounting hole for the leaf spring 17 and the circuit board 14, and the like. Manufactured by. The motor 1 is fixed to the main chassis 19 with screws 20a and 20b, a speed reduction gear train is incorporated, the leaf spring 17 and the circuit board 14 are attached and integrated with rivets 18, and both ends of the gear shaft 12 are connected to the resin cases 10a and 10b. The entire geared motor is covered with the upper and lower resin cases 10a and 10b by press-fitting into the bearing portions 21a and 21b.

メインシャーシ19の寸法・形状は、各機構の設計から決められるものであるが、出力ギヤ軸13のための軸受をメインシャーシ19に取付ける、或いは、出力ギヤ5の径を大きくする等に応じて形状を変更することも可能である(図7参照)。   The size and shape of the main chassis 19 are determined by the design of each mechanism, but depending on whether the bearing for the output gear shaft 13 is attached to the main chassis 19 or the diameter of the output gear 5 is increased. It is also possible to change the shape (see FIG. 7).

このように、金属製のメインシャーシ19に、モータ1、歯車減速機構、マイクロスイッチ8、板バネ17、回路基板14を一体に取付けることにより、ギヤ軸12、出力ギヤ軸13の軸受けの同軸度を向上させることができ、ロス負荷を低減してモータ1の消費電力を低減させ、長寿命化を図ることが可能となる。また、金属製のメインシャーシ19にも軸受部が形成され、軸受部の強度が強くなるため、モータ出力や減速比を大きくしたり、ラジアル方向の荷重を大きくしたりすることも可能となる。さらに、モータ1の回転軸1aとマイクロスイッチ8の位置関係を厳密に規定しなくてもマイクロスイッチ8を適正に作動させることができ、組立作業性が向上する。   In this way, the motor 1, gear reduction mechanism, microswitch 8, leaf spring 17, and circuit board 14 are integrally mounted on the metal main chassis 19, so that the coaxiality of the bearings of the gear shaft 12 and the output gear shaft 13 is achieved. Thus, the loss load can be reduced, the power consumption of the motor 1 can be reduced, and the life can be extended. In addition, since the bearing portion is formed on the metal main chassis 19 and the strength of the bearing portion is increased, the motor output and the reduction ratio can be increased, and the load in the radial direction can be increased. Further, the microswitch 8 can be properly operated without strictly defining the positional relationship between the rotating shaft 1a of the motor 1 and the microswitch 8, and the assembly workability is improved.

[第4の実施の形態]
第2,第3の実施の形態のように、板バネ17を設けただけでは、板バネ17の取付位置の誤差、バネ圧の誤差、ウォームギヤ2の推力不足等により、マイクロスイッチ8を適正に作動させることができなくなる虞がある。
[Fourth Embodiment]
As in the second and third embodiments, if the leaf spring 17 is only provided, the micro switch 8 is appropriately set due to an error in the mounting position of the leaf spring 17, an error in spring pressure, insufficient thrust of the worm gear 2, and the like. There is a risk that it cannot be operated.

そこで、第4の実施の形態では、図8に示したように、板バネ17が接するメインシャーシ19の位置にネジ孔を形成し、このネジ孔に調整ネジ22をねじ込むことにより、板バネ17の支点と作用点及び曲げ角度を変位させるようにしている。この変位によりマイクロスイッチ8のアクチュエータ8aに対する板バネ17の付勢力を強くして、過負荷時のウォームギヤ2の推力が小さくても確実にマイクロスイッチ8を作動させることが可能となる。   Therefore, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a screw hole is formed at the position of the main chassis 19 with which the plate spring 17 contacts, and the adjusting screw 22 is screwed into this screw hole, whereby the plate spring 17. The fulcrum, the point of action and the bending angle are displaced. This displacement increases the biasing force of the leaf spring 17 against the actuator 8a of the microswitch 8, and the microswitch 8 can be reliably operated even if the thrust of the worm gear 2 is small during overload.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、例えば、ギヤドモータ以外のモータに適用することも可能である。また、ウォームギヤ以外の機構等によりアキシャル方向の荷重がかかるモータに適用したり、便蓋・便座の開閉駆動用以外の駆動モータに適用したりすることも可能である。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, For example, it is also possible to apply to motors other than a geared motor. Further, the present invention can be applied to a motor in which a load in the axial direction is applied by a mechanism other than the worm gear, or can be applied to a drive motor other than a drive for opening / closing the toilet lid / toilet seat.

本発明の第1の実施の形態に係るモータを適用したギヤドモータの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a geared motor to which a motor according to a first embodiment of the present invention is applied. 図1のギヤドモータにおけるモータの取付け状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the motor in the geared motor of FIG. ウォームギヤの推力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the thrust of a worm gear. 本発明の第2の実施の形態に係るモータを適用したギヤドモータの概略構成を示す断面図である(板バネ追加)。It is sectional drawing which shows schematic structure of the geared motor to which the motor based on the 2nd Embodiment of this invention is applied (plate spring addition). 図4のギヤドモータにおける板バネの取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the leaf | plate spring in the geared motor of FIG. 本発明の第3の実施の形態に係るモータを適用したギヤドモータの概略構成を示す断面図である(金属製のメインシャーシ)。It is sectional drawing which shows schematic structure of the geared motor to which the motor based on the 3rd Embodiment of this invention is applied (metallic main chassis). 金属製のメインシャーシの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of metal main chassis. 本発明の第4の実施の形態に係るギヤドモータでの板バネの取付状態を示す図である(調整ネジ追加)。It is a figure which shows the attachment state of the leaf | plate spring in the geared motor which concerns on the 4th Embodiment of this invention (adjustment screw addition).

符号の説明Explanation of symbols

1…モータ、2…ウォームギヤ、2a…ウォーム、2b…ウォームホイール、3…1番ギヤ、4…2番ギヤ、5…出力ギヤ、8…マイクロスイッチ、8a…マイクロスイッチのアクチュエータ、17…板バネ、19…メインシャーシ(金属製)、22…調整ネジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Worm gear, 2a ... Worm, 2b ... Worm wheel, 3 ... 1st gear, 4 ... 2nd gear, 5 ... Output gear, 8 ... Microswitch, 8a ... Microswitch actuator, 17 ... Leaf spring , 19 ... Main chassis (made of metal), 22 ... Adjustment screw

Claims (13)

ウォームギヤを有するモータにおいて、
前記モータの回転軸の端面と対向してマイクロスイッチを設けたことを特徴とするモータ。
In a motor having a worm gear,
A motor characterized in that a micro switch is provided opposite to an end face of the rotating shaft of the motor.
前記マイクロスイッチの出力端子は、前記マイクロスイッチの出力信号に基づいて前記モータを停止又は逆転させる制御回路に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ。   The motor according to claim 1, wherein the output terminal of the microswitch is connected to a control circuit that stops or reverses the motor based on an output signal of the microswitch. 前記マイクロスイッチは、前記制御回路が形成された回路基板に取付けられていることを特徴とする請求項2に記載のモータ。   The motor according to claim 2, wherein the microswitch is attached to a circuit board on which the control circuit is formed. 前記マイクロスイッチは、該マイクロスイッチのアクチュエータが前記モータの回転軸により押圧されない状態ではOFF状態であり、押圧されることによりON状態となることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のモータ。   4. The micro switch according to claim 1, wherein the micro switch is in an OFF state when the actuator of the micro switch is not pressed by the rotating shaft of the motor, and is turned ON when the micro switch is pressed. Motor. 前記マイクロスイッチは、前記モータの回転軸の両端側に個別に設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のモータ。   The motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the microswitch is individually provided on both ends of the rotating shaft of the motor. 前記ウォームギヤは、減速ギヤ列に接続されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のモータ。   The motor according to claim 1, wherein the worm gear is connected to a reduction gear train. 前記マイクロスイッチのアクチュエータに付勢力を与えるバネ部材を設けたことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のモータ。   The motor according to claim 1, further comprising a spring member that applies a biasing force to the actuator of the microswitch. 前記バネ部材は、板バネにより構成されたことを特徴とする請求項7に記載のモータ。   The motor according to claim 7, wherein the spring member is configured by a leaf spring. 前記バネ部材による前記付勢力を調整する調整部材を設けたことを特徴とする請求項7又は8に記載のモータ。   The motor according to claim 7, further comprising an adjustment member that adjusts the urging force by the spring member. 前記モータ、ウォームギヤ、減速ギヤ列、マイクロスイッチ、回路基板、バネ部材、及び調整部材は、金属製の地板に一体に取付けられていることを特徴とする請求項9に記載モータ。   The motor according to claim 9, wherein the motor, the worm gear, the reduction gear train, the micro switch, the circuit board, the spring member, and the adjustment member are integrally attached to a metal base plate. 前記金属製の地板は、樹脂製のケースに収納されることを特徴とする請求項10に記載のモータ。   The motor according to claim 10, wherein the metal base plate is housed in a resin case. 前記モータは、便蓋、便座の開閉駆動に用いられるDCモータであることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載のモータ。   The motor according to any one of claims 1 to 11, wherein the motor is a DC motor used to open and close a toilet lid and a toilet seat. ウォームギヤを有するモータの制御方法において、
前記モータの回転軸の端面と対向して設けられたマイクロスイッチの出力信号に基づいて前記モータを停止又は逆転させる制御ステップを有することを特徴とするモータの制御方法。
In a method for controlling a motor having a worm gear,
A motor control method comprising a control step of stopping or reversing the motor on the basis of an output signal of a microswitch provided to face an end surface of a rotation shaft of the motor.
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