排水阀驱动装置的制作方法

本发明涉及一种排水阀驱动装置。

背景技术：

在下述专利文献1中，记载了通过能沿轴向移动的小齿轮20使对外部载荷施加的马达驱动力的传递通断的齿轮传动马达1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－276093号公报

在通过马达的驱动力使具有朝初始状态的复原力的外部载荷的姿势变化并且维持该变化后的外部载荷的姿势的情况下，需要包括马达驱动力的通断机构、对外部载荷重回初始状态加以阻止的机构等，装置容易复杂化、大型化。

此外，在专利文献1的齿轮传动马达1中，在压缩螺旋弹簧21的作用力相对于外部载荷的复原力不够的情况下，因在小齿轮20与和小齿轮20啮合的输入齿轮17a之间产生的滑动阻力而导致小齿轮20无法转移至被离合杆22卡定的状态，存在外部载荷重回初始状态的可能性。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种排水阀驱动装置，该排水阀驱动装置能实现装置的小型化，并且能稳定地维持驱动后的排水阀的状态。

为了解决上述技术问题，本发明的排水阀驱动装置包括：马达，该马达是驱动源；动力传递路径，该动力传递路径将上述马达的驱动力传递至被驱动件即排水阀；以及离合机构，该离合机构将上述动力传递路径的驱动力的传递切换为“通”状态或“断”状态，上述离合机构具有：离合杆，该离合杆根据上述排水阀的开闭状态进行往复动作；一个旋转件，该旋转件构成上述动力传递路径的一部分；以及离合齿轮，该离合齿轮是在上述动力传递路径中与上述旋转件的从动侧相邻的齿轮构件，上述旋转件和上述离合齿轮配置在同一轴线上，上述离合齿轮能在该轴线上移动，在上述旋转件与上述离合齿轮之间配置有施力构件，该施力构件对上述旋转件和上述离合齿轮朝分离方向施力，在上述旋转件的靠上述离合齿轮一侧的端面形成有驱动侧卡合爪，该驱动侧卡合爪是朝上述离合齿轮一侧突出的凸部，在上述离合齿轮的靠上述旋转件一侧的端面形成有从动侧卡合爪，该从动侧卡合爪是朝上述旋转件一侧突出的凸部，上述离合杆具有斜坡部，该斜坡部对上述旋转件与上述离合齿轮之间的间隔加以控制，该斜坡部具有锥面，在上述排水阀驱动时，该锥面将上述离合齿轮朝上述旋转件一侧按压而使上述从动侧卡合爪与上述驱动侧卡合爪卡合，在上述排水阀驱动完成时，该锥面解除该按压而使上述从动侧卡合爪从上述驱动侧卡合爪分离，上述离合杆还具有卡定片，该卡定片阻止上述离合齿轮在上述排水阀驱动后反转，并维持该排水阀驱动完成时的状态，上述离合齿轮具有被卡定片，该被卡定片与上述卡定片卡合。

通过包括上述结构，能通过简单的结构来实现具有朝初始状态的复原力的被驱动件的驱动以及该驱动完成后的状态的维持，能实现排水阀驱动装置的小型化。

此外，优选上述施力构件具有使该施力构件的伸长不会被滑动阻力妨碍的大小的作用力，上述滑动阻力是指在上述离合齿轮与和该离合齿轮接触的其他构件之间产生的滑动阻力。具体而言，优选上述旋转件是转子轴套，该转子轴套构成被支承为相对于转子支轴旋转自如的上述马达的转子，上述离合齿轮也以能在上述转子支轴的轴线方向上移动的方式配置，上述施力构件是在形成于上述转子轴套的上述驱动侧卡合爪与形成于上述离合齿轮的从动侧卡合爪之间卷绕于上述转子支轴的螺旋弹簧，上述螺旋弹簧的作用力的大小能抵抗在上述离合齿轮与和该离合齿轮接触的其他构件之间产生的滑动阻力而使上述离合齿轮沿着上述转子支轴移动。在该情况下，能构成为：上述螺旋弹簧的作用力足以抵抗在上述离合齿轮与和上述离合齿轮啮合的输入齿轮之间产生的滑动阻力以及在上述离合齿轮与上述转子支轴之间产生的滑动阻力，使上述离合齿轮朝分离方向移动而使上述从动侧卡合爪从上述驱动侧卡合爪分离。

在施力构件的作用力相对于被驱动件的复原力不够的情况下，由于在离合齿轮与和离合齿轮啮合的其他齿轮构件之间产生的滑动阻力，离合齿轮无法迅速地转移至被卡定状态(离合齿轮的反转被离合杆阻止的状态)，存在被驱动件重回初始状态的可能性。通过使施力构件具有该施力构件的伸长不会被上述滑动阻力妨碍的大小的作用力，能防止上述不良情况。

此外，优选上述被卡定片在上述离合齿轮的轴线方向上的突出长度为在不与上述离合杆的上述斜坡部接触的范围内的最大长度。

为了防止离合齿轮的反转，期望在被驱动件的驱动完成后离合齿轮立即转移至被卡定状态。通过使被卡定片的轴线方向的突出长度最大化，能缩短离合杆的卡定片与离合齿轮的被卡定片之间的间隔，从而能使被卡定片更迅速地与卡定片卡合。此外，即使在离合齿轮的被卡定片与离合杆的卡定片强有力地碰撞而使离合齿轮朝下方弹回的情况下，也能最大限度确保上述被卡定片与上述卡定片的卡合状态。

此外，优选上述旋转件是上述马达的输出轴，上述动力传递路径具有减速齿轮组。具体而言，上述旋转件能设为转子轴套，该转子轴套构成被支承为相对于转子支轴旋转自如的上述马达的转子。

在动力传递路径中，通过将离合齿轮配置在作用的转矩最小的位置，能减小在离合齿轮与和该离合齿轮啮合的其他齿轮构件之间产生的滑动阻力。藉此，能使离合齿轮更迅速地转移至被卡定状态。

此外，优选上述动力传递路径具有行星齿轮机构，上述行星齿轮机构具有：双层筒结构的恒星齿轮构件，该恒星齿轮构件是外筒与内筒在该外筒和该内筒的一侧的端部结合而成的，上述外筒的外周面形成有正齿轮即输入齿轮，上述内筒是恒星齿轮；以及行星轮架构件，该行星轮架构件是行星支承部与输出齿轮一体化而成的，上述行星支承部对多个上述行星齿轮进行支承，上述输出齿轮是从上述行星支承部朝上述行星齿轮机构的外部伸出的、旋转中心与上述行星支承部相同的正齿轮部，上述离合齿轮与上述恒星齿轮构件的上述输入齿轮啮合。

通过在动力传递路径中配置能获得大减速比的行星齿轮机构，并在该行星齿轮机构的输入侧配置离合齿轮，能减小在离合齿轮与输入齿轮之间产生的滑动阻力。藉此，能使离合齿轮更迅速地转移至被卡定状态。

此外，优选排水阀驱动装置还包括筛选机构，该筛选机构仅使上述马达正转时的驱动力传递至上述动力传递路径，上述行星齿轮机构还具有内齿轮构件，该内齿轮构件具有筛选齿轮，该筛选齿轮是朝上述行星齿轮机构的外部露出的正齿轮，该内齿轮构件的内周面形成有内齿轮，通过仅在上述马达正转时将上述筛选齿轮的旋转卡定，上述筛选机构仅使上述马达正转时的驱动力传递至上述动力传递路径。

通过另外包括筛选机构，能将因马达的反转导致的排水阀的误动作防范于未然。

此外，优选上述斜坡部的上述锥面从上述旋转件与上述离合齿轮分离时的与上述离合齿轮接触的接触部朝向上述旋转件与上述离合齿轮卡合时的与上述离合齿轮接触的接触部依次具有第一锥面和第二锥面，上述第一锥面的表面位置逐渐变高，上述第二锥面的表面位置经由顶部逐渐变低，上述第二锥面的表面位置的降低量比上述第一锥面的表面位置的上升量小。具体而言，能构成为：上述第一锥面是用于使上述离合齿轮的上述从动侧卡合爪相对于上述旋转件的上述驱动侧卡合爪卡合或分离的锥面，第二锥面是用于维持上述离合齿轮的上述从动侧卡合爪与上述旋转件的上述驱动侧卡合爪的卡合状态的锥面。

在使旋转件与离合齿轮卡合时，通过朝第一锥面的反向倾斜的第二锥面来支承离合齿轮，藉此，能抑制离合齿轮因装置的振动等弹跳而沿第一锥面降低。

此外，优选上述离合齿轮以及与该离合齿轮啮合的其他齿轮构件由聚缩醛树脂构成。

通过在离合齿轮以及与该离合齿轮啮合的其他齿轮构件中使用高滑动性的树脂材料，能抑制在离合齿轮与其他齿轮构件之间产生的滑动阻力，从而能使离合齿轮更迅速地转移至被卡定状态。

根据本发明的排水阀驱动装置，能实现装置的小型化，并且能稳定地维持驱动后的排水阀的状态。

附图说明

图1是表示实施方式的排水阀驱动装置的内部结构的俯视图。

图2是排水阀驱动装置的展开剖视图。

图3是表示马达结构的侧视剖视图。

图4是表示行星齿轮机构的结构的侧视剖视图。

图5是表示马达反转时的筛选机构的动作的俯视图。

图6是表示马达正转时的筛选机构的动作的俯视图。

图7是表示驱动排水阀时的离合机构的动作状态的俯视图。

图8是表示驱动排水阀时的离合机构的动作状态的侧视图。

图9是表示维持排水阀的开放状态时的离合机构的动作状态的俯视图。

图10是表示维持排水阀的开放状态时的离合机构的动作状态的侧视图。

(符号说明)

900排水阀驱动装置

p1第一路径(动力传递路径)

p2第二路径

c离合机构

f筛选机构

v排水阀

100马达

122转子轴套(马达的输出轴(一个旋转件))

122a驱动侧卡合爪

122s上表面(靠离合齿轮一侧的端面)

131转子支轴

150感应旋转件

153轴套部

153a齿轮部

200离合齿轮

200s下表面(靠旋转件一侧的端面)

210从动侧卡合爪

220齿轮部

230被卡定片

250螺旋弹簧(施力构件)

300行星齿轮机构

310恒星齿轮构件

310a内筒

310b外筒

311输入齿轮

312恒星齿轮

320内齿轮构件

321筛选齿轮

322内齿轮

330行星轮架构件

331行星齿轮

332行星支承部

333输出齿轮

500离合杆

510斜坡部

511锥面

511a第一锥面

511b第二锥面

520卡定片。

具体实施方式

(结构概要)

以下，使用附图对本发明的排水阀驱动装置的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的排水阀驱动装置900的内部结构的俯视图。图2是排水阀驱动装置900的展开剖视图。另外，以下说明中的“上”和“下”是指图2中的上下方向。

排水阀驱动装置900是通过马达100的驱动力来开放排水阀v的装置。本实施方式的排水阀v在其初始状态下关闭，并且通过未图示的施力机构，在排水阀v中始终作用有朝使排水阀v关闭的方向的作用力。排水阀驱动装置900通过抵抗上述作用力并牵引排水阀v而使该排水阀v开放，并且维持该开放状态。另外，本发明的排水阀的形态并不限定于排水阀v的形态，只要是通过排水阀驱动装置的牵引和释放来切换该排水阀的开闭状态，则也可以是始终朝向开放方向作用有作用力的排水阀。

排水阀驱动装置900包括：马达100，该马达100是驱动源；第一路径p1，该第一路径p1是将马达100的驱动力传递至被驱动件即排水阀v的动力传递路径；离合机构c，该离合机构c将第一路径p1的驱动力的传递切换为“通”状态或“断”状态；筛选机构f，该筛选机构f仅使马达100正转时的驱动力传递至第一路径p1；以及第二路径p2，该第二路径p2是将马达100的驱动力传递至筛选机构f的动力传递路径。

(马达)

图3是表示马达100的结构的侧视剖视图。马达100是通过后述的筛选机构f的防止反转功能将旋转方向控制为一个方向的交流马达。

马达100由马达壳体190、定子110、转子120以及感应旋转件150构成，上述马达壳体190呈大致杯形状，且是金属制的，且上部开口，上述定子110呈圆环形状，且沿着马达壳体190的内周面配置，上述转子120配置于定子110的内侧，上述感应旋转件150配置于转子120内，且上述感应旋转件150是旋转中心与转子120相同的旋转件。

马达壳体190具有转子支轴131，该转子支轴131将转子120支承为能旋转。转子支轴131是由不锈钢等金属形成的固定轴，该转子支轴131的基端部压入固定于马达壳体190的底部中央。另外，在定子110的上表面立设有支轴和轴承，该支轴和轴承对构成排水阀驱动装置900的其他旋转构件或转动构件进行支承。

转子120由转子磁体121、转子轴套122以及磁感应磁体123构成。

转子磁体121是由永磁体构成的大致圆筒形状的构件。转子磁体121以使该转子磁体121的外周面与定子110的内周面相对的方式配置，并通过定子110产生的磁场而旋转。此外，在转子磁体121的上端设置有反转制动部121a，该反转制动部121a构成筛选机构f的一部分。反转制动部121a延伸至比定子110的上表面靠上方处。

转子轴套122是与转子磁体121一起嵌件成型的树脂制的轴体，是马达100的输出轴。转子轴套122具有沿着该转子轴套122的径向中心贯通的轴孔122b，在轴孔122b中插通有转子支轴131，转子轴套122被转子支轴131支承为旋转自如。转子轴套122和转子磁体121的从该转子轴套122和该转子磁体121的下端部彼此朝向另一方沿径向延伸的部分结合在一起，上述结合部构成转子120的底部120a。藉此，在转子120的内部形成有上部开口的圆环形状的空间。此外，在转子轴套122的上表面形成有驱动侧卡合爪122a，该驱动侧卡合爪122a是将马达100的驱动力传递至与转子轴套122的从动侧相邻的齿轮构件即离合齿轮200的多个凸部。

磁感应磁体123是粘贴于转子磁体121的内周面的环状永磁体。

在磁感应磁体123的内侧配置有感应旋转件150。感应旋转件150由感应环部r以及轴套部153构成，上述轴套部153是与感应环部r一起嵌件成型的树脂制的轴体。感应旋转件150通过磁感应磁体123旋转所产生的涡电流的电磁感应作用来随着转子120旋转而旋转。

感应环部r由大致圆筒形状的铜管151以及大致圆筒形状的铁管152构成，上述铁管152压入铜管151的筒内。铜管151是由非磁性导体即铜构成的感应件。铁管152是強磁性体即铁制的构件，是作用有磁感应磁体123的磁吸引力的支承轭部。

轴套部153具有沿着该轴套部153的径向中心贯通的轴孔153b，在轴孔153b中插通有转子轴套122。轴套部153在推力方向和径向方向上被转子轴套122支承。另外，轴套部153没有固定于转子轴套122。因此，感应旋转件150仅在对感应旋转件150的电磁感应作用超过感应旋转件150的旋转阻力时才随着转子120旋转而旋转。此外，在轴套部153的上端设置有齿轮部153a，该齿轮部153a是构成筛选机构f的一部分的正齿轮。

(第一路径)

以下，参照图1和图2，对第一路径p1的结构进行说明。第一路径p1是通过马达100正转时的驱动力并利用线450对排水阀v进行牵引的输出路径。

第一路径p1从驱动源一侧朝向排水阀v一侧由马达100的转子120、离合齿轮200、行星齿轮机构300、第一路径第四齿轮410(以下仅称为“齿轮410”)、第一路径第五齿轮420(以下仅称为“齿轮420”)、绞车构件430以及线450构成。另外，在线450的前端部固定有紧固件451，该紧固件451安装于排水阀v一侧。

设置于转子120的转子轴套122上表面的驱动侧卡合爪122a与从离合齿轮200的下表面朝下方突出的多个凸部即从动侧卡合爪210卡合，藉此，马达100的驱动力传递至离合齿轮200。

形成于离合齿轮200的外周面的正齿轮即齿轮部220与行星齿轮机构300的输入部即输入齿轮311啮合。输入齿轮311是直径比离合齿轮200的直径大的齿轮，藉此，马达100的旋转被减速并输入行星齿轮机构300。然后，马达100的旋转在行星齿轮机构300内被进一步减速并输出。

在行星齿轮机构300的输出部即输出齿轮333上啮合有齿轮410的大径齿轮部411，在齿轮410的小径齿轮部412上啮合有齿轮420的大径齿轮部421。齿轮420的锯齿部422与形成于绞车构件430的贯通孔431嵌合，齿轮420与绞车构件430朝周向一体地旋转。藉此，马达100的旋转被进一步减速，并经由线450传递至排水阀v。

(行星齿轮机构)

行星齿轮机构300构成第一路径p1的一部分，并且利用该行星齿轮机构300的差动齿轮结构构成后述的筛选机构f的一部分。图4是表示行星齿轮机构300的结构的侧视剖视图。行星齿轮机构300由恒星齿轮构件310、内齿轮构件320、三个行星齿轮331以及行星轮架构件330构成。

恒星齿轮构件310是内筒310a与外筒310b在该内筒310a和该外筒310b的上端部一体化而成的双层筒结构的齿轮构件，上述内筒310a形成有恒星齿轮312，上述外筒310b在外周面形成有行星齿轮机构300的输入部即输入齿轮311。外筒310b的输入齿轮311与离合齿轮200的齿轮部220啮合，内筒310a的恒星齿轮312在恒星齿轮构件310的内部与三个行星齿轮331啮合。藉此，离合齿轮200的旋转从输入齿轮311经由恒星齿轮312传递到上述行星齿轮331。

内齿轮构件320是在该内齿轮构件320的内周面形成有内齿轮322的大致帽形状的齿轮构件。内齿轮构件320的上部嵌合于恒星齿轮构件310的外筒310b内，在内齿轮构件320的从恒星齿轮构件310露出的下端部形成有筛选齿轮321。筛选齿轮321是从内齿轮构件320的下端部朝径向外侧以圆环状伸出的凸缘状的正齿轮。内齿轮构件320的内齿轮322与行星齿轮331啮合，筛选齿轮321与后述的构成第二路径p2的第二路径第四齿轮720(以下仅称为“齿轮720”)的小径齿轮部722啮合。

行星轮架构件330是行星支承部332与输出齿轮333一体化而成的构件，上述行星支承部332是将行星齿轮331支承为能旋转的框体，上述输出齿轮333是从行星支承部332朝下方伸出的、行星齿轮机构300的输出部。行星轮架构件320的输出齿轮333与构成第一路径p1的齿轮410的大径齿轮部411啮合。

在行星齿轮机构300中，输入齿轮311的旋转即恒星齿轮312的旋转是否传递至输出齿轮333，是通过筛选齿轮321的角度位置是否固定来决定的。若筛选齿轮321的旋转被齿轮720的小径齿轮部722卡定，则内齿轮构件320的内齿轮322的角度位置也与筛选齿轮321一起固定。在筛选齿轮321固定时，若恒星齿轮312旋转，则该旋转会传递至行星齿轮331，行星齿轮331沿着固定的内齿轮332公转，使输出齿轮333与行星支承部332一起旋转。另一方面，在筛选齿轮321未固定时，恒星齿轮312的旋转经由行星齿轮331的自转而被内齿轮322的空转消耗，从而不会传递至输出齿轮333。

也就是说，仅在马达100正转时固定筛选齿轮321，藉此，能仅使马达100正转时的驱动力传递至第一路径p1，且能使马达100反转时的驱动力通过内齿轮322的空转而消失。

(第二路径和筛选机构)

以下，参照图5、图6以及图2，对第二路径p2和筛选机构f的具体结构进行说明。筛选机构f是在马达100反转时将该马达100修正为正转且仅使马达100正转时的驱动力传递至第一路径p1的机构。第二路径p2是使上述筛选机构f动作的输出路径。

筛选机构f和第二路径p2从驱动源一侧朝向行星齿轮机构300一侧由感应旋转件150、扇形齿轮600、第二路径第三齿轮710(以下仅称为“齿轮710”)、齿轮720(第二路径第四齿轮720)以及行星齿轮机构300的内齿轮构件320构成。

扇形齿轮600是具有与感应旋转件150的齿轮部153a啮合的齿部610的大致扇形的齿轮构件。在扇形齿轮600的图5中逆时针一侧的端部处的前端部的下表面形成有朝下方突出的凸部即反转时卡定片620。此外，从扇形齿轮600的转动中心部有圆筒形状的轴体630朝上方伸出。在轴体630的上部形成有正转时卡定片635，该正转时卡定片635是朝轴体630的径向外侧突出的凸部。此外，从扇形齿轮600的转动中心部还有棒状的杆部640朝向感应旋转件150一侧的大致相反方向伸出。在杆部640的前端安装有螺旋弹簧690的一端，螺旋弹簧690的另一端安装于销135，该销135设置在定子110上。

齿轮710在其上部的外周面形成有多个卡合突起711，该多个卡合突起711能与扇形齿轮600的正转时卡定片635卡合。此外，齿轮710的下部设置有正齿轮即齿轮部712。

齿轮720是同轴重叠的大径齿轮721与小径齿轮722一体成形而成的复合齿轮。齿轮720的大径齿轮721与齿轮710的齿轮部712啮合，齿轮720的小径齿轮722与内齿轮构件320的筛选齿轮321啮合。

图5是表示马达100反转时的筛选机构f的动作的俯视图。另外，本实施方式中的马达100的正转是指转子120在图5中顺时针旋转，马达100的反转是指转子120在图5中逆时针旋转。

若马达100反转，则感应旋转件150随着该马达100旋转而逆时针旋转。然后，与感应旋转件150的齿轮部153a啮合的扇形齿轮600顺时针转动。若扇形齿轮600转动至扇形齿轮600的侧面与齿轮710的基端部抵接的位置，则扇形齿轮600无法进一步转动。然后，与扇形齿轮600啮合的感应旋转件150的进一步旋转也被扇形齿轮600卡定。

如上所述，感应旋转件150的轴套部153没有固定于转子轴套122，感应旋转件150仅在对感应旋转件150的电磁感应作用超过感应旋转件150的旋转阻力时才随着转子120旋转而旋转。因此，在感应旋转件150的旋转被扇形齿轮600卡定后，转子120仍继续反转。

在转动至扇形齿轮600与齿轮710的基端部抵接的位置的状态下，若转子120反转，则转子120的反转制动部121a与扇形齿轮600的反转时卡定片620碰撞。通过上述冲击，转子120的旋转方向被修正为正转。

图6是表示马达100正转时的筛选机构f的动作的俯视图。若马达100正转，则感应旋转件150随着该马达100旋转而顺时针旋转。然后，与感应旋转件150的齿轮部153a啮合的扇形齿轮600逆时针转动。另外，此时，螺旋弹簧690被扇形齿轮600拉伸而对扇形齿轮600施力，以使扇形齿轮600返回原位置。

若扇形齿轮600转动至扇形齿轮600的正转时卡定片635与齿轮710的外周面抵接的位置，则扇形齿轮600无法进一步转动。然后，与扇形齿轮600啮合的感应旋转件150的进一步旋转也被扇形齿轮600卡定。另外，在该情况下，转子120还继续正转。

若扇形齿轮600的正转时卡定片635与齿轮710的外周面抵接，则齿轮710的卡合突起711与正转时卡定片635卡合，藉此，齿轮710的旋转被卡定。另外，在马达100正转时，齿轮710通过从筛选齿轮321反传的驱动力而欲顺时针旋转。

若齿轮710的顺时针旋转被卡定，则与之联动，齿轮720和筛选齿轮321(内齿轮构件320)的旋转也被卡定。藉此，马达100的驱动力传递至第一路径p1。

(离合机构)

以下，参照图7至图10，对排水阀驱动装置900的离合机构c进行说明。图7是表示驱动排水阀v时的离合机构c的动作状态的俯视图(从箭头b方向观察图8时的图)，图8是表示离合机构c的相同动作状态的侧视图(从箭头a方向观察图7时的图)。另外，在排水阀驱动装置900停止时，离合机构c也变为图7和图8所示的状态。图9是表示维持排水阀v的开放状态时的离合机构c的动作状态的俯视图(从箭头b方向观察图10时的图)，图10是表示离合机构c的相同动作状态的侧视图(从箭头a方向观察图9时的图)。另外，在图8和图10中省略齿轮420的记载。

离合机构c是将第一路径p1的马达100的驱动力的传递切换为“通”状态或“断”状态的机构。离合机构c主要由马达100的转子轴套122、离合齿轮200以及离合杆500构成，上述离合齿轮200是在第一路径p1中与转子轴套122的从动侧相邻的齿轮构件，上述离合杆500是大致扇形的板状构件。离合杆500是根据排水阀v的开闭状态而以该离合杆500的基端部的支轴136为转动中心在规定角度范围内朝水平方向往复移动的构件。

转子轴套122和离合齿轮200被转子支轴121支承在同一轴线上。离合齿轮200的轴向位置没有固定，离合齿轮200能在转子支轴131上沿上下方向移动。在转子轴套122的靠离合齿轮200一侧的端面即上表面122s与离合齿轮200的靠转子轴套122一侧的端面即下表面200s之间以卷绕于转子支轴131的方式配置有螺旋弹簧250，该螺旋弹簧250是对上述上表面122s和上述下表面200s朝分离方向施力的施力构件。

在转子轴套122的上表面122s形成有驱动侧卡合爪122a，该驱动侧卡合爪122a是朝离合齿轮200一侧突出的多个凸部。并且，在离合齿轮200的下表面200s形成有从动侧卡合爪210，该从动侧卡合爪210是朝转子轴套122一侧突出的多个凸部。通过从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a卡合，马达100的驱动力传递至离合齿轮200。即，第一路径p1变为“通”状态。此外，通过解除上述从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a的卡合，第一路径p1变为“断”状态。

离合齿轮200具有筒状的从动轴240，该从动轴240从该离合齿轮200的齿轮部220朝上方突出。离合杆500在其下表面具有斜坡部510，该斜坡部510是对转子轴套122与离合齿轮200之间的间隔加以控制的凸轮。斜坡部510具有锥面511，离合齿轮200的从动轴240与该锥面511接触。斜坡部510通过由锥面511对离合齿轮200的从动轴240进行按压，从而控制离合齿轮200的轴向位置。更具体而言，在排水阀v开放时，通过按压离合齿轮200而降低该离合齿轮200的轴向位置，使从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a卡合，完成排水阀v的开放，在维持该开放状态时，解除按压，使从动侧卡合爪210从驱动侧卡合爪122a分离。

此外，如图10所示，斜坡部510的锥面511从转子轴套122与离合齿轮200分离时的从动轴240的位置(图10中左侧)朝向上述转子轴套122与上述离合齿轮200卡合时的从动轴240的位置(图10中右侧)依次具有第一锥面511a和第二锥面511b，上述第一锥面511a的表面位置逐渐变高，上述第二锥面511b的表面位置经由顶部逐渐变低。另外，第二锥面511b上的表面位置的降低量d比第一锥面511a上的表面位置的上升量u小。例如，如图8所示，在使转子轴套122与离合齿轮200卡合时，通过朝与第一锥面511a相反的方向倾斜的第二锥面511b对从动轴240进行支承，藉此，抑制了离合齿轮200因装置的振动等弹跳而沿第一锥面511a降低。即，第一锥面511a是用于使离合齿轮200与转子轴套122卡合(使从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a卡合)或者使离合齿轮200从转子轴套122分离(使从动侧卡合爪210从驱动侧卡合爪122a分离)的锥面，第二锥面511b是用于维持离合齿轮200与转子轴套122的卡合状态(从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a的卡合状态)的锥面。

如图7和图9所示，在齿轮420的上表面420a设置有凸轮槽423，该凸轮槽423是按该齿轮420的周向位置改变槽宽而形成的大致圆弧形状的槽部。另一方面，在离合杆500的下表面，在水平方向上的位置与齿轮420重叠的部分形成有从动轴530，该从动轴530是朝下方突出的轴部。离合杆500的从动轴530与齿轮420的凸轮槽423嵌合。也就是说，齿轮420和离合杆500构成表面凸轮。离合杆500是齿轮420的凸轮从动件，该离合杆500追随齿轮420的转动而在水平方向上的规定角度范围内往复移动。

此外，在离合杆500中形成有引导孔540，该引导孔540是供转子支轴131插通的长孔。引导孔540以在离合杆500的可动范围内遍及与转子支轴131的位置重叠的部分的全长的方式形成。此外，引导孔540也形成于斜坡部510，因此，斜坡部510形成为俯视呈大致u字形。即，以包围引导孔540周围的方式形成有环状的突起，在该环状的突起的靠离合齿轮200一侧的面形成有斜坡部510的锥面511(第一锥面511a和第二锥面511b)。由于在位于斜坡部510内侧的引导孔540中插通有转子支轴131，因此离合齿轮200的从动轴240与相对于转子支轴131位于两侧的锥面511滑动连接，并沿转子支轴131的轴向移动。

此外，在离合杆500的下表面形成有卡定片520，该卡定片520是朝下方突出的凸部。并且，在离合齿轮200上设置有被卡定片230，该被卡定片230是从该离合齿轮200的从动轴240朝径向外侧伸出的凸部。在排水阀v开放时，离合齿轮200的被卡定片230与离合杆500的卡定片520在周向上卡合，藉此，离合齿轮200的旋转被卡定。另外，离合齿轮200的被卡定片230以俯视呈点对称的方式形成有两个。离合齿轮200的反转被离合杆500阻止，藉此，在排水阀v开放后，能抵抗排水阀v自身的作用力而维持排水阀v的开放状态。

如图7和图8所示，在开放排水阀v时，通过离合杆500的斜坡部510将离合齿轮200朝下方按压，藉此，从动侧卡合爪210与驱动侧卡合爪122a卡合。藉此，第一路径p1变为“通”状态，排水阀v通过马达100的驱动力而被开放。

如图9和图10所示，排水阀v开放后，在维持该排水阀v的开放状态时，离合杆500对离合齿轮200的按压解除，从动侧卡合爪210从驱动侧卡合爪122a分离。藉此，第一路径p1变为“断”状态，转子轴套122空转。然后，离合齿轮200的被卡定片230在周向上与离合杆500的卡定片520卡合，离合齿轮200的反转被阻止。藉此，抵抗排水阀v自身的作用力而维持排水阀v的开放状态。

在此，螺旋弹簧250具有其伸长不会被在离合齿轮200与和离合齿轮200啮合的行星齿轮机构300的输入齿轮311之间产生的滑动阻力以及在离合齿轮200与转子支轴131之间产生的滑动阻力妨碍的大小的作用力。即，螺旋弹簧250的作用力足以抵抗在离合齿轮200与和离合齿轮200啮合的行星齿轮机构300的输入齿轮311之间产生的滑动阻力以及在离合齿轮200与转子支轴131之间产生的滑动阻力，使离合齿轮200朝分离方向移动而使从动侧卡合爪210从驱动侧卡合爪122a分离。具体而言，作为本实施方式的螺旋弹簧250，使用线径φ为0.23、螺旋内径为φ1.8、自由长度为8.5mm、有效匝数为8、总匝数为10、压紧高度为2.53mm、弹簧荷载为50-85gf的、弹簧常数为0.3n/mm以上的螺旋弹簧。在螺旋弹簧250的作用力相对于排水阀v自身的作用力不够的情况下，由于上述滑动阻力，离合齿轮200无法迅速地转移至被卡定状态(离合齿轮200的反转被离合杆500的卡定片520阻止的状态)，存在排水阀v被该排水阀v的作用力关闭的可能性。本实施方式的螺旋弹簧250具有其伸长不会被上述滑动阻力妨碍的大小的作用力，藉此，可防止上述不良情况。

另外，例如，如图10所示，离合齿轮200的轴线方向上的被卡定片230的突出长度设为在不与离合杆500的斜坡部510接触的范围内的最大长度。为了防止离合齿轮200的反转，期望在排水阀v开放后离合齿轮200立即转移至被卡定状态。在本实施方式中，被卡定片230的轴线方向的突出长度最大化，藉此，能缩短离合杆500的卡定片520与离合齿轮200的被卡定片230之间的间隔，从而使被卡定片230更迅速地与卡定片520卡合。此外，即使在离合齿轮200的被卡定片230与离合杆500的卡定片520强有力地碰撞而使离合齿轮200朝下方弹回的情况下，也能最大限度确保上述被卡定片230与上述卡定片520的卡合状态。

此外，本实施方式的离合齿轮200和与离合齿轮200啮合的恒星齿轮构件310由聚缩醛树脂构成。通过在离合齿轮200以及与该离合齿轮200啮合的恒星齿轮构件310中使用高滑动性的树脂材料，可抑制在离合齿轮200与恒星齿轮构件310之间产生的滑动阻力。另外，在本实施方式中，离合齿轮200与马达100的输出轴即转子轴套122啮合，并且该离合齿轮200配置在包括行星齿轮机构300的减速齿轮组的输出侧。在第一路径p1中，离合齿轮200配置在作用的转矩最小的位置，藉此，离合齿轮200与输入齿轮311之间产生的滑动阻力最小化。在本实施方式中，根据上述结构，能使离合齿轮200更迅速地转移至被卡定状态。

这样，在本实施方式的排水阀驱动装置900中，离合机构c通过简单的结构进行安装，藉此，可实现排水阀驱动装置900的小型化。

(排水阀驱动装置的动作)

以下，对排水阀驱动装置900的动作进行说明。在以下说明中，将排水阀驱动装置900的动作分为使位于初始状态(关闭位置)的排水阀v开放时的动作以及使位于开放状态的排水阀v关闭时的动作加以说明。

(1)排水阀开放动作

排水阀v在初始状态(线450没有卷绕于绞车构件430的状态)下位于关闭位置。此时，离合杆500通过其斜坡部510来下压离合齿轮200，离合齿轮200的从动侧卡合爪210处于与转子轴套122的驱动侧卡合爪122a卡合的状态。即，离合机构c处于图7和图8所示的状态，第一路径p1处于“通”状态。

若从该状态朝正转方向驱动马达100，则离合齿轮200与转子轴套122一起旋转。然后，配置在转子120内的感应旋转件150也随着转子120旋转而旋转。若感应旋转件150旋转，则与该感应旋转件150的齿轮部153啮合的扇形齿轮600转动。此时，扇形齿轮600抵抗螺旋弹簧690的作用力，朝向正转时卡定片635靠近齿轮710(卡合突起711)的方向转动。

若正转时卡定片635与卡合突起711卡合，则齿轮710的旋转被卡定。若齿轮710的旋转被卡定，则与齿轮710啮合的齿轮720的旋转也被卡定。若齿轮720的旋转被卡定，则与齿轮720啮合的筛选齿轮321即内齿轮构件320的旋转也被卡定。即，通过筛选机构f，内齿轮构件320的角度位置被固定，第一路径p1变为能传递马达100的正转驱动力的状态。另外，在扇形齿轮600与齿轮710卡合而使感应旋转件150变为无法旋转后，转子120也继续与感应旋转件150非同步地正转。

离合齿轮200的齿轮部220与行星齿轮机构300的输入齿轮311啮合。离合齿轮200的旋转经由输入齿轮311传递至恒星齿轮312，从而使恒星齿轮312旋转。

恒星齿轮312在行星齿轮机构300的内部与三个行星齿轮331啮合。此外，上述行星齿轮331也与内齿轮构件320的内齿轮322啮合。如上所述，内齿轮构件320处于其角度位置被筛选机构f固定的状态。因此，若恒星齿轮312旋转，则行星齿轮331沿着内齿轮构件320的内齿轮322绕恒星齿轮312公转。若行星齿轮331公转，则行星齿轮机构300的输出齿轮333与对行星齿轮331进行支承的行星轮架构件330一起旋转。

另外，在马达100反转时，筛选机构f没有将内齿轮构件320的旋转卡定，因此，即使恒星齿轮312旋转，该恒星齿轮312的旋转也会经由行星齿轮331的自转而被内齿轮构件320的空转消耗。这是因为，在行星齿轮机构300的输出齿轮333上经由第一路径p1作用有排水阀v自身的作用力，传递至输入齿轮311的驱动力传导至旋转阻力较小的内齿轮构件320一侧。

在输出齿轮333上啮合有齿轮410，在齿轮410上啮合有齿轮420。在齿轮420的上表面安装有绞车构件430，该绞车构件430与齿轮420一体地朝周向旋转。若绞车构件430转动，则与绞车构件430连接的线450被卷绕。在线450的前端固定有排水阀v，藉此，排水阀v被开放。

若齿轮420转动至规定位置(若线450卷绕规定量)，则齿轮420的凸轮从动件即离合杆500朝从齿轮420离开的方向移动。即，离合机构c变为图9和图10所示的状态。

通过离合杆500的移动，离合齿轮200的按压被解除，离合齿轮200通过螺旋弹簧250的作用力而朝上方移动。藉此，离合齿轮200的从动侧卡合爪210与转子轴套122的驱动侧卡合爪122a的卡合被解除，从而变为马达100的驱动力不会传递至离合齿轮200的状态。也就是说，第一路径p1变为“断”状态。

此外，通过离合杆500的上述移动，离合齿轮200的被卡定片230与设置于离合杆500的卡定片520在周向上抵接。即，变为离合齿轮200的旋转被离合杆500卡定的状态。若离合齿轮200的旋转被卡定，则构成第一路径p1的离合齿轮200之后的构件的角度位置也被固定。另外，此时，筛选机构f也将内齿轮构件320的旋转卡定，且在第一路径p1中作用有排水阀v自身的作用力。但是，由于离合齿轮200的旋转被离合杆500卡定，因此离合齿轮200不会反转。藉此，抵抗排水阀v自身的作用力而维持排水阀v的开放状态。

(2)排水阀关闭动作

排水完成后，在使排水阀v关闭时，停止向马达100供电。通过停止向马达100供电，马达100对感应旋转件150的电磁感应力消失。藉此，扇形齿轮600屈服于螺旋弹簧690的作用力而返回至原位置，从扇形齿轮600接续至齿轮710、齿轮720以及筛选齿轮321的卡定关系被解除。也就是说，筛选机构f失效，内齿轮构件320变为能空转的状态。

在排水阀v中，在使排水阀v关闭的方向上始终作用有作用力。因此，若筛选机构f失效，内齿轮构件320变为能空转，则维持排水阀v的开放状态的牵引力因内齿轮构件320的空转而消失。藉此，排水阀v通过排水阀v自身的作用力来关闭。

另外，若齿轮420朝排水阀v的关闭方向转动，则离合杆500朝靠近齿轮420的方向移动。即，离合机构c从图9和图10所示的状态变为图7和图8所示的状态。藉此，离合齿轮200的从动侧卡合爪210与转子轴套122的驱动侧卡合爪122a卡合，从而变为马达100的驱动力传递至离合齿轮200的状态。也就是说，第一路径p1变为“通”状态。

以上对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明不限定于上述实施方式，可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改变。