专利名称：旋转阻止机构及齿轮传动电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及对用作驱动洗衣机的排水阀或换气扇的百叶窗等的驱动机构的齿轮传动电机的改良。
背景技术：
以往人们知道特开平3-198638号公开的磁感应方式离合器系统。
该特开平3-198638号公开的离合器系统，将行星齿轮机构用作离合器，来自转子的旋转力途中通过具有磁感应装置的轮系传递到具有卡止片的操作体，该操作体的旋转使卡止片伸入旋转体的卡合片的旋转轨迹内，从而阻止旋转体的旋转，行星齿轮机构构成的离合器被连接。该传统技术中，尽管在旋转体圆周方向2处形成卡合片，但卡止片的旋转轨迹未公开。如上述那样，在旋转体旋转被阻止的场合，旋转体的卡合片就与伸入的卡止片的同一位置一直冲突，故卡合部位发生严重磨损，缩短产品的寿命。
发明内容
本发明的第1目的是，提供一种当旋转构件的卡合部与旋转阻止构件的阻止部的卡合部位长期冲突时难磨损的旋转阻止机构及具有该旋转阻止机构的齿轮传动电机装置。
另外，传统技术中，用于将转子朝正规的旋转方向矫正的反转防止机构是由内装的反转阻止件构成，该反转阻止件与和转子小齿轮啮合的齿轮的轴外周摩擦滑动。传统技术中，当转子朝正规方向旋转时，齿轮的轴外周与反转阻止件的滑动面一直发生摩擦，该摩擦使滑动面发生磨损从而缩短产品寿命。另外要注意摩擦引起摩擦声的问题。
本发明的第2目的是，提供一种齿轮传动电机，为驱动反转防止用构件而一概不使用摩擦滑动，从而实现反转防止机构的长寿命化。
且在传统技术中，仅靠磁铁及引导环进行磁感应，因此仅有磁铁及引导环的规格变更的结构上的自由度。
本发明的第3目的是，提供一种齿轮传动电机，除磁铁和引导环以外还配设辅助磁感应力的辅助装置来增加结构上的自由度，适当选择辅助装置就可充分确保磁感应力。
本发明的旋转阻止机构具有旋转构件和旋转阻止构件，旋转构件具有旋转轨迹不同的多种卡合部，而旋转阻止构件具有阻止部，可在多种卡合部的各个旋转轨迹上进退自如，进入并与卡合部的任一个卡合从而阻止旋转构件的旋转动作，且阻止部根据与各卡合部的卡合部位对应于多种卡合部的各旋转轨迹而设置多个。
这样，由于在旋转构件上设置旋转轨迹不同的多种卡合部，故通过旋转阻止构件按规定驱动，阻止部就与多个卡合部中的任何一个每次在各个规定的位置卡合。即传统的旋转阻止机构仅有1个旋转构件的卡合部，故阻止部的规定位置每次与卡合部的同一位置反复碰撞，而本发明具有旋转轨迹种类数的、分散与阻止部的卡合部相抵接的位置的结构。因此，可减少旋转阻止构件的阻止部的规定位置处的磨损。另外，在旋转构件的卡合部中，与阻止部的相抵接次数可能因其设置的个数而分散，因而仍可减少其相抵接位置的磨损。其结果，旋转阻止时相互碰撞的两构件的相抵接位置的磨损减小，可防止因磨损而带来的旋转阻止时的卡合不良等的缺陷，成为可长期使用的结构。
其他发明的特征是，在上述旋转阻止机构中，多种卡合部是在与旋转构件的旋转中心等距且在轴向不同位置上各自配置。因此，各卡合部在与旋转阻止构件的阻止部卡合时的旋转力矩设置成相同，无论哪个卡合部在卡合时相对阻止部都以同样的力碰撞。因此，阻止部的多个卡合部位在卡合时都分别受到相等的力，故平衡非常好。
其他发明的特征是，在上述旋转阻止机构中，在与各卡合部的卡合部位在半径方向处于相同位置而在轴向处于不同位置的一系列部位上形成阻止部。这样，通过将具有多个卡合部位的阻止部形成于一系列的部位上，可提高该阻止部的强度。
其他发明的特征是，在上述旋转阻止机构中，阻止部受到加力构件的始终向退出旋转轨迹方向的加力，同时受其他构件的旋转力使旋转阻止构件驱动，从而克服加力构件的加力而进入旋转轨迹内，其他构件的旋转力消失，因加力构件的加力而使其退出旋转轨迹。
根据上述发明，在结构上，当其他构件的旋转力消失，阻止部从旋转构件的卡合部的旋转轨迹中退出时，将使其退出用的加力装置的加力设定得弱一些。其理由是，从非旋转阻止状态转向旋转阻止状态时，有必要克服加力装置的加力来驱动旋转阻止构件。因此，该发明中将加力构件的加力设置＝定得弱一些，原来旋转构件的卡合部与旋转阻止构件的阻止部之间脱离时的摩擦卡合极大。但是，该发明如上述那样具有多个卡合部并还设置多个阻止部的卡合部位，可分散这种极大的磨损卡合。
其他发明的特征是，在上述的旋转阻止机构中，旋转阻止构件利用磁感应而与成为驱动源的转子联动。该发明中，旋转阻止构件是利用磁感应而从动于转子的结构，故旋转阻止构件为了阻止旋转构件旋转而受到驱动时的驱动力非常弱。由于旋转阻止构件需以此较弱的驱动力克服加力构件的加力而转动，故将加力构件的朝解除卡合方向的加力设定得极弱。这样，本来旋转构件的卡合部与旋转阻止构件的阻止部之间脱离时的摩擦卡合更大，而该发明由于做成上述结构，故可使这种极大的摩擦卡合分散。
其他发明是，在上述旋转阻止机构中，旋转阻止构件和旋转构件由同种金属构件或同种树脂构件构成。本来相互摩擦的构件用同种材料组成的话摩擦滑动会很严重，但本发明由于采用了上述将摩擦卡合分散的结构，故即使相互摩擦的构件采用同种材料，也不至于因那种摩擦而在构件上产生损伤。
本发明的齿轮传动电机具有配置在转子与输出轴之间的驱动轮系内的支承行星齿轮的行星齿轮支承齿轮、由与行星齿轮啮合的中心齿轮及环形齿轮组成的行星齿轮机构构成的离合器装置、对该离合器装置进行离合操作的离合器操作机构，该离合器操作机构的一部分采用权利要求1至6的任一项所述的旋转阻止机构，通过该旋转阻止机构中旋转构件的阻止动作，阻止中心齿轮、环形齿轮及行星齿轮支撑齿轮的任一个的旋转，从而借助其他2个齿轮将转子的旋转传递给输出轴。因此，将作为离合器操作机构一部分的旋转阻止机构部分的摩擦滑动部位适当分散，不会因摩擦而磨损规定部位，可长期使用。
另外，本发明的齿轮传动电机具有通过驱动轮系使输出轴旋转的转子；利用磁感应力而结合成跟随该转子的旋转、同时不构成驱动轮系的动作构件，还具有当转子朝正规方向和反方向旋转时与动作构件的旋转动作联动而动作、进入转子的旋转区域以阻止转子的反转、同时因转子碰撞时的反作用而强制性地将转子朝正规方向的旋转变换的反转防止用构件。即，动作构件利用磁感应力而以非接触方式与转子连接。因此在通常旋转时在与转子之间不产生因接触所引起的摩擦，可实现反转防止机构的长寿命化。也不发生摩擦声。
本发明的齿轮传动电机具有通过驱动轮系而与转子连接并受旋转驱动的输出轴、配置在驱动轮系中对转子与输出轴的驱动连接进行连接、断开的离合器装置、对该离合器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，该离合器操作机构具有磁感应旋转装置，而磁感应旋转装置由与转子一体联动旋转的磁铁或非磁磁性导电体的某一方和利用磁感应跟随该一方旋转的磁铁或非磁性导电体的另一方所构成，还具有与磁感应旋转装置的另一方联动动作、对所述离合器装置进行连接、断开并在转子相正规方向和反方向旋转时限制该反转使其变换成正转的反转防止用构件。
在上述齿轮传动电机中，由于反转防止用构件是兼作对联动离合器装置进行连接操作的功能和对转子的旋转进行限制的功能而可削减零部件个数，并利用磁感应力以非接触方式与转子连接的结构，故在通常旋转时在动作构件与转子之间一概不产生因接触所引起的摩擦，可提高耐用年数。另外，也不会产生摩擦声。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，离合器装置具有支承行星齿轮的行星齿轮支承齿轮、由与行星齿轮啮合的中心齿轮以及环形齿轮组成的行星齿轮机构，利用磁感应旋转装置的另一方的旋转来阻止中心齿轮、环形齿轮及行星齿轮支承齿轮中任一个的旋转，从而通过其余2个齿轮将转子的旋转传递到输出轴。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，将行星齿轮支承齿轮与输出轴侧连接，将行星齿轮机构用作减速机构。其他发明是，在上述齿轮传动电机中，由离合器操作机构限制行星齿轮机构的环形齿轮的旋转，使中心齿轮及行星齿轮支承齿轮继续旋转，将转子的旋转传递给所述输出轴。
其他发明是，的上述齿轮传动电机中，反转防止用构件与齿轮一体形成，该齿轮与跟磁感应旋转装置的另一方一体旋转的齿轮构件啮合。因此一旦转子开始反方向旋转，反转防止用构件马上开始动作，可早期地阻止转子的反转。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，在与所述齿轮构件啮合的齿轮上形成对构成行星齿轮机构的各齿轮中的1个齿轮旋转予以限制的旋转限制部。这样，将限制构成行星齿轮机构的各齿轮中的1个齿轮旋转的旋转限制部与所述齿轮一体形成，可减少零部件的个数。
本发明的齿轮传动电机具有与转子连接而被旋转驱动的输出轴、对该输出轴与转子的连接进行连接、断开的离合器装置、对该离合器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，而离合器操作机构具有与转子联动旋转的环状磁铁或非磁性导电环的某一方、因磁感应而跟随该一方旋转的另一方、在用环状磁铁夹住非磁性导电环的位置配置的磁性体背轭环(バックョ一クリング)，与跟随旋转的另一方联动而连接离合器装置。
上述发明，由于背轭环和环状磁铁夹住非磁性导电环，故容易将环状磁铁的磁通引向背轭环，通过增加与背轭环交叉的磁通量，使从转子看位于轮系后方的非磁性导电环或环状磁铁的另一方跟随旋转的磁感应力很强。因此，安装非磁性导电环或环状磁铁的另一方的旋转体相对安装一方的旋转体而可靠地跟随旋转，这样，对离合器装置进行连接、断开的离合器操作机构的动作就可靠，能确切地进行离合器装置的连接。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，背轭环安装在装有非磁性导电环的旋转体上，与非磁性导电环一体旋转。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，环状磁铁的推力方向的磁力中心和背轭环的推力方向的磁力中心设定成与规定位置一致或不一致。
通过将背轭环和环状磁铁的互相的磁力中心设定在规定位置，可将装有非磁性导电环及背轭环的旋转体的旋转位置设定在规定位置。即利用磁力中心的偏移而与推力承接部很强力地相抵接以确定推力方向的位置，或设定成从推力承接部上浮起，减轻推力方向的负荷，或使磁力中心一致成为适宜的推压等可进行各种设定。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，背轭环安装在装有环状磁铁的旋转体上，与环状磁铁一体旋转。因此，环状磁铁与背轭环的位置关系唯一决定于背轭环在旋转体上的安装，当然，安装后两者之间不会产生相对移动。因此在设定两者磁力中心等时不必对位。在将两者分别安装在不同构件上时两者容易产生相对移动，安装构件有时因摩擦等产生损伤，但无相对移动，故不会产生此类问题。
其他发明的特征是，在上述齿轮传动电机中，在非磁性导电环与背轭环之间或非磁性导电环与环状磁铁之间形成间隙部，在该间隙部内配置粘性体。因此，利用该粘性体的粘性可使非磁性导电环对环状磁铁的跟随旋转更加可靠。
其他发明是，在上述齿轮传动电机中，离合器操作机构在将离合器装置从断开切换到连接的动作、以及将离合器装置从连接切换到断开时的动作中，隔开间隙部相对的非磁性导电环和背轭环或非磁性导电环和环状磁铁的相对速度产生差异，从断开切换到连接时其旋转速度大，粘性体的粘性力的作用更强，同时将连接切换到断开时其旋转速度小，所述粘性体的粘性力几乎没有作用。
上述发明中，用作粘性体的润滑脂在通过该粘性体使相对旋转的构件之间的相对旋转速度处于某一速度以下时并不呈现多强的粘性力，而在某一速度以上时则粘性力变强。即高速旋转产生磁感应力，由此进行跟随旋转时能有效发挥润滑脂的粘性，而在低速旋转或旋转停止时磁感应力很小(几乎没有)，不跟随旋转时润滑脂的粘性无效。因此，在利用磁感应力使离合器操作机构动作时润滑脂能有效地辅助磁感应力，并且在不由磁感应力进行跟随动作时润滑脂不起作用，背轭环相对环状磁铁可自由地进行旋转动作。
其他发明是，在上述各齿轮传动电机中，将装有非磁性导电环的旋转体的轴承部设置在转子上，并且在该轴承部上粘有粘性体。利用上述粘性体的粘性力，更能确保装有非磁性导电环的旋转体对于转子的跟随旋转力，从而能确保将离合器操作机构的离合器装置进行连接的动作。而且，因为可在转子的径向内侧或外侧配置装有非磁性导电环的旋转体，故可使装置整体小型化。
其他发明是，在上述各齿轮传动电机中，在离合器操作机构内具有利用弹簧构件朝一方的旋转方向加力的转动构件，同时该转动构件受转子的驱动力而使环状磁铁及非磁性导电环中的一方高速旋转，另一方跟随这一方，从而克服弹簧构件的加力而朝另一方的旋转方向转动，同时使环状磁铁及非磁性导电环中的一方低速旋转或停止，从而在另一方的跟随旋转也成低速或停止时，由弹簧构件的加力使其朝一方的旋转方向转动，为使转动构件克服弹簧构件的加力朝另一方的旋转方向转动或由弹簧构件的加力而朝一方的旋转方向转动时发热而设定的发热构件配置在弹簧构件的近旁，由形状记忆弹簧构成弹簧构件，且设定成在发热构件发热时和非发热时其弹簧力发生变化，该弹簧力在克服该弹簧构件的弹簧力而使转动构件转动时变弱。
因此，在磁感应力不将转子的转动力传递到转动构件时，则弹簧构件的弹簧力可使离合器机构强制而可靠地返回初期状态。并且，在利用磁感应力对离合器操作机构动作时仅有很弱的弹簧构件的弹簧力对此动作产生反作用，在使磁感应力引起的转动力的传递停止而返回初期状态时，因使用了相反强作用的形态记忆弹簧，故相反动作(克服弹簧力，由磁感应力使转动构件转动的动作，以及使磁感应力的转动力停止传递而靠弹簧力使转动构件作转动动作)两方都能可靠地进行。
本发明的齿轮传动电机具有与转子连接且克服规定的负荷而旋转驱动的输出轴、对该输出轴和上述转子之间的动力传递进行连接、断开的离合器装置、对该离合器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，离合器装置具有2个齿轮，可将上述转子的动力分别传递给另外系列的轮系，由离合器操作机构使这2个齿轮中的一侧的齿轮的旋转停止就成为合的状态，通过与另一侧齿轮连接的驱动轮系将转子的动力传递到输出轴，离合器操作机构具有增速轮系、磁感应装置、离合器切换构件，其中增速轮系与一侧的齿轮连接，而磁感应装置由与转子联动旋转的磁铁或非磁性导电构件中的某一方以及利用磁感应而跟随该一方旋转的另一方所组成，离合器切换构件是通过与磁感应装置的另一方联动而阻止构成增速轮系的一部分的卡合齿轮的旋转而使离合器装置从断开切换到连接、并使转子停止，伴随磁感应的消失而与卡合齿轮的卡合脱离，离合器装置从连接切换到断开。增速轮系的结构是，离合器装置从连接切换到断开时，负荷使输出轴朝转子的驱动力带动的输出轴的旋转方向相反的方向旋转时，通过离合器装置承受输出轴的旋转，并在增速轮系中的旋转构件上设置旋转速度调节装置，其由利用空气阻力进行旋转速度调节的叶片部或利用粘性阻力进行旋转速度调节的粘性体组成。
因此，采用在增速旋转中的旋转构件上设置利用空气阻力调节旋转速度的叶片部或利用粘性阻力调节旋转速度的粘性体这样简单的结构，增速轮系越是高速旋转，对该旋转的制动力就越强。
图1是本发明旋转阻止机构的实施形态的俯视图。
图2是沿图1箭头II-II的剖视图。
图3是旋转阻止机构的旋转构件的立体图。
图4是本发明旋转阻止机构的其他实施形态的俯视图。
图5是说明使用本发明旋转阻止机构的齿轮传动电机装置的内部机构的展开纵剖视图。
图6是将图5的齿轮传动电机装置去掉盖子和外壳上盖状态下的俯视图。
图7是说明本发明实施形态的齿轮传动电机的反转防止机构部分的动作的扩大俯视图，(A)是表示非通电的初期时反转防止用构件与转子的位置关系图，(B)是表示初期时转子开始朝正规方向旋转状态的反转防止用构件与转子的位置关系图，(C)是表示初期时转子开始朝与正规方向相反方向旋转状态的反转防止用构件与转子的位置关系图。
图8是图1的齿轮传动电机的主要部分的装有环状磁铁的转子及装有非磁性导电环的引导旋转体的剖视图。
图9是本发明第2实施形态的齿轮传动电机的主要部分的装有环状磁铁的转子及装有非磁性导电环的引导旋转体的剖视图。
具体实施例方式
以下首先根据图1至图3对本发明的旋转阻止机构的实施形态作说明。图1是说明本发明的旋转阻止机构A的结构及动作的俯视图。图2是沿图1中II-II剖视图。图3是旋转构件的主要部分的立体图。
如图1及图2所示，旋转阻止机构A由利用后叙的电机1的驱动力而朝箭头R1方向(参照图1)旋转的旋转构件27和成为旋转阻止构件的扇形齿轮25构成，旋转阻止构件具有阻止部26，该阻止部26进入在该旋转构件27的外周面形成的2种卡合部27a、27b(各卡合部27a、27b上各设置4个共计8个卡合部)的某一个旋转轨迹X1、X2中阻止旋转构件27的旋转。
轴27d旋转自如地插入旋转构件27内，旋转构件27具有用于承接齿轮轮系的前段齿轮(未图示)旋转的承接齿轮27c。旋转构件27具有比该承接齿轮27c外径大的卡合旋转部27e。在该卡合旋转部27e的外周面形成图1及图3所示的旋转轨迹不同的2种卡合部27、27b。
卡合部27a在图2所示的卡合旋转部27e的外周面的上侧一半处相隔大约90°形成4个。因此旋转构件27朝箭头R1方向旋转时各卡合部27a的旋转轨迹X1形成在卡合旋转部27的外周面的上侧一半处。不过在该卡合部27a的旋转方向R1的前方形成有在从与阻止部26卡合的状态解除卡合时更顺利地进行解除用的倾斜面27aa。
而卡合部27b在图2的卡合旋转部27e的外周面下侧一半处即与上述卡合部27a在轴向不同位置处相隔大约90°且在圆周方向与上述卡合部27a成交错状地形成4个。因此旋转构件27朝箭头R1方向旋转时各卡合部27b的旋转轨迹X2形成在卡合旋转部27的外周面的下侧一半处。而在该卡合部27b的旋转方向R1的前方形成倾斜面27bb，以便顺利地从与阻止部26卡合的状态解除卡合。上述各4个、2种合计8个卡合部27a、27b在半径方向距旋转构件27的旋转中心等距离地配置。
另外，成为阻止上述旋转构件27的旋转的旋转阻止构件的扇形齿轮25由与旋转驱动上述旋转构件27的驱动轮系不相同的驱动轮系而转动。即轴25d旋转地插入扇的旋转中心部25a内，同时具有扇形齿轮部25b。齿轮部25b与配置在驱动轮系的齿轮(未图示)啮合，通过上述齿轮的旋转，扇形齿轮25按图1中箭头R2的方向旋转。
扇形齿轮25的旋转中心部25a是被轴25d贯通插入的中空轴形状，在图2的该旋转中心部25a的上侧形成上述阻止部26。该阻止部26从旋转中心部25朝半径方向外侧突出形成。该阻止部26，通过所述的配置在驱动轮系中的齿轮旋转使扇形齿轮25按箭头R2的方向旋转，其前端部分按图1的箭头R3方向转动。即阻止部26的前端部分受配置在驱动轮系的齿轮的旋转而被驱动成接近旋转构件27的外周面。
阻止部26在轴方向的尺寸与上述旋转构件27的旋转卡合部27e在轴方向的尺寸基本相同，其与旋转构件27的外周面相抵接移动，可同时进入形成于双方轴向偏移位置的上述两旋转轨迹X1、X2内。如此构成的阻止部26，在轴向上侧一半处具有与上侧有旋转轨迹X1的各卡合部27a卡合的卡合部位26a，在轴向下侧一半具有与下侧有旋转轨迹X2的各卡合部27b卡合的卡合部位26b。通过旋转中的旋转构件27的各卡合部27a、27b的某一个(8个卡合部中的某一个)与同时进入旋转轨迹X1、X2内的阻止部26卡合，则可阻止旋转构件27的旋转。
另外，扇形齿轮25具有从旋转中心部25a向半径方向外侧突出的弹簧卡止部25e。该弹簧卡止部25上卡合并作为将扇形齿轮25朝箭头R5方向(参照图1)加力的加力装置的转动力附加用弹簧(未图示)的一端。因此扇形齿轮25始终由转动力附加用弹簧朝箭头R5方向加力。即扇形齿轮25一直受到与上述驱动轮系的齿轮的驱动方向(参照箭头R2)相反方向的加力。因此，朝上述箭头R2方向驱动时，用能克服该转动力附加用弹簧的加力的力使扇形齿轮25转动。因此转动力附加用弹簧的加力设定得比驱动轮系的齿轮的驱动力弱一些。
采用上述结构，一旦配置在驱动轮系内的齿轮的驱动力消失，扇形齿轮25就由上述转动力附加用弹簧的弱的加力朝箭头R5方向驱动。故与扇形齿轮25一体形成的阻止部26边与卡合的卡合部27a、27b的倾斜面27aa、27bb滑动，边朝离开旋转构件27的外周面的方向(参照图1中箭头R4)移动。其结果，阻止部26从上述两旋转轨迹X1、X2中退出，旋转构件27成为不利用该阻止部26阻止旋转的状态。
本实施形态的转动阻止机构A中，在旋转构件27的外周面的轴向不同位置处各设有4个卡合部27a、27b。而阻止旋转构件27的旋转阻止部26设置在与上述8个卡合部27a、27b的2个旋转轨迹X1、X2对应的2个卡合部位26a、26b处。
因此，与传统的一直在相同位置上与卡合部摩擦卡合的旋转阻止机构相比，本实施形态的旋转阻止机构A的阻止部26的各卡合部位26a、26b上与各卡合部27a、27b分别摩擦卡合的概率为1/2。通过减少摩擦卡合的概率，可减少阻止部26的磨损程度，延长零件寿命。
在旋转构件27侧，与以往仅有2个卡合部的旋转阻止机构相比，本发明的实施形态中的卡合部的数量是其4倍，故各卡合部27a、27b的磨损程度减轻，零件寿命延长。
上述实施形态中，用扇形齿轮25构成具有阻止部26的旋转阻止构件，但旋转阻止构件的形状不局限于扇形齿轮。即如图4所示，也可是具有齿轮部25B的圆形齿轮5A，而齿轮部25B是用来承接与旋转驱动上述旋转构件27的驱动轮系的不同系列的驱动轮系的旋转。
在该圆形齿轮25A的外周面的周向大约一半的部分如图1至图3所示未设有阻止旋转构件27旋转的阻止部，而在余下的圆周方向的大约一半区间内集中形成5个与各卡合部27a、27b卡合以阻止旋转构件27旋转的阻止部26A、26B(图4中所示的旋转构件27为图1至图3中的旋转构件27)。即在该圆形齿轮25A的外周面余下的一半区间内，每90°设置3个与上述卡合部27a可卡合、脱离的阻止部26A，同时在两外侧的各阻止部26A与配置在中间位置的阻止部26A的各中间部分设置2个可与上述卡合部27b卡合、脱离的阻止部26B。
通过调节圆形齿轮25A的旋转位置，使上述5个阻止部26A、26Ab的某一个进入上述卡合部27a、27b的旋转轨迹X1、X2的某一个内，从而阻止部26A、26B的某一个与卡合部27a、27b的某一个卡合以阻止旋转构件27的旋转。比如将圆形齿轮25A从该状态转动大约180°，可使所有的阻止部26A、26B从上述的旋转轨迹X1、X2中退出，而使旋转构件27自由地旋转。
上述图1至图3中所示的扇形齿轮25中有1个阻止部26，该1个阻止部26的不同位置分别与各卡合部27a、27b的卡合位置为26a、26b，而图4中，阻止部本身设置了多个。这样的结构具备本发明的效果，即不会在阻止部的特定位置产生过度的磨损。
利用图5、图6、图7对将如图1至图3所示的旋转阻止机构A用作离合器操作机构的一部分的齿轮传动电机装置的实施形态例进行说明。以下是对将上述旋转阻止机构A作为离合器操作机构的一部分设置在齿轮传动电机装置内为例作的说明，上述旋转阻止机构A并不局限利用于该齿轮传动电机装置。即只要上述旋转阻止机构A是利用阻止部26来阻止旋转构件27旋转的结构的话，也可应用于其他各种结构的装置。
图5是用于说明齿轮传动电机装置的内部机构的图，尤其是为详细表示构成驱动轮系及离合器操作机构的各齿轮之间关系的展开剖视图。图6是将覆盖操作杆的盖子及覆盖驱动机构部的外壳上的盖取掉后的俯视图。图7是说明反转防止机构部分动作的扩大俯视图。
本发明的实施形态的齿轮传动电机装置如图5所示，具有以AC为驱动源的电机1、通过驱动轮系2与电机1的转子11连接而被旋转驱动的输出轴3、成为对输出轴3与转子11之间的连接予以连接、断开的第1离合器装置的行星齿轮机构22、对第1离合器装置作连接、断开操作的离合器操作机构5、对输出轴3与转子11之间的连接予以连接、断开的第2离合器装置4。上述旋转阻止机构A作为离合器操作机构5的一部分组装在该齿轮传动电机装置内。
齿轮传动电机如上所述，驱动源由AC电机1构成，起动时无法确定其朝哪个方向开始旋转。因此，设有反转阻止用构件(相当于后叙的扇形齿轮5的突起25c)，在起动时转子11开始反转，进入转子11的旋转区域阻止转子11的反转，同时利用与转子11碰撞时的反作用使转子11强制性地朝正规方向旋转。
本发明的齿轮传动电机中，上述反转防止用构件及使该反转防止用构件动作的动作构件(相当后叙的引导小齿轮16)与驱动轮系2是独立的结构。这些构件都配置在不作为减速轮系的离合器操作机构5中。因此驱动轮系2不必考虑反转防止用构件和转子11的位置关系可自由配置。
该齿轮传动电机装置通过与第2离合器装置4连接轭将电机1的驱动力传递给输出轴3侧，输出轴3的旋转使杆8拉紧。切断上述第2离合器装置4使转子11与输出轴3之间的连接断开，并且通过用离合器杆41将相对转子11呈自由的离合器小齿轮21锁住，这样可防止驱动轮系2的各部反向(与提起杆8的相反方向)旋转，将杆8往上提到规定位置后将杆8保持。这个状态通过维持对电机1的供电来实现。从该状态进一步对电机1停止供电，则解除离合器小齿轮21的锁定，促使上述驱动轮系2相反方向旋转，杆8返回到提起前的位置。
以下对实现该动作的结构进行详细说明。由电机1、驱动轮系2及切换装置在驱动轮系2中的第1离合器装置的离合器操作机构5等构成的驱动机构部安放在外壳体12内。该外壳体12由外壳主体12a及外壳主体12a内的外壳上盖12b组成，该外壳上盖12b上设有覆盖杆8的盖12d。
在外壳体12内的底面侧配置有作为杆8动作的驱动源的电机1。电机1包括配置在形成杯状的电机外壳13内的定子部14、在定子部14的内周与定子部14相对配置的转子11、旋转自如地支承该转子11的转子轴15。通过向定子部14的线圈14a供电，转子11就以转子轴15为旋转中心旋转。转子轴15的一端贯穿电机外壳13的底面而与外壳主体12a的底面相抵接，同时另一端从电机1的上方突出而嵌合在形成于外壳上盖12b上的轴承孔12e内。
以下利用图8对转子11及配置在转子11内侧的引导旋转体16作说明。
如图8所示，转子11由具有可贯通插入转子轴15(参照图6)的孔的旋转支承部11a、在该旋转支承部11a的外周侧固定成上端侧向上方突出的呈环状的转子磁铁11b所构成。不过在本实施形态中，在该转子磁铁11b的内周空间部侧的面嵌入与转子11联动旋转的环状磁铁11c。
如图8所示，在环状磁铁11c的内侧旋转自如地配置引导旋转体16，该引导旋转体16装有与该环状磁铁11c相对配置的非磁性导电环16a及背轭环16b并且具有小齿轮部16d。一旦转子11旋转则环状磁铁11c也旋转，磁感应使非磁性导电环16a跟随该环状磁铁11c旋转，该引导旋转体16作为整体而一体地跟随转子11旋转。
在旋转支承部11a的上端部分形成爪11d。该爪11d如后所述，构成驱动轮系2的一部分并且用于与离合器装置4的一部分即离合器小齿轮21的下端形成的爪21d卡合，将转子11的旋转力传递到离合器小齿轮21。这些爪11d、21d卡合，通过离合器小齿轮21将转子11的旋转力传递给输出轴3侧的状态成为第2离合器装置4连接状态。而这些爪11d、12d不卡合时，转子11的旋转力不传递到离合器小齿轮21，故转子11的旋转力不传递给输出轴3侧的状态成为第2离合器装置4的断开状态。即，使转子11的上端部的爪11d和离合器小齿轮21的下端的爪21d离合的机构为第2离合器装置4。
在旋转支承部11a的上端内周侧部分嵌入有作为使转子11和离合器小齿轮21离合的第2离合器装置4的一部分的压缩弹簧18。在旋转支承部11a的上端外周侧部分设有对引导小齿轮16的下端部分予以引导的引导用阶梯部11e。引导小齿轮16通过将环状下端部分放在引导用阶梯部11e上而使其在转子11的上方同轴配置。
另外如图7所示，在转子11的主体磁铁部11b的外周面，即图5的上端附近部分沿圆周方向均等地设置4处凹部11k，该凹部11k内嵌入用于阻止转子11反向旋转的反转防止用构件的突起25c。这些凹部11k在转子11朝正规方向相反方向旋转时，在其圆周方向的后端分别具有与转子11的圆周面大致垂直的抵接面11h。
该抵接面11h在通过转子11及跟随转子11的引导小齿轮16朝正规方向相反方向反转而使扇形齿轮25与正规方向反向旋转时成为与嵌入凹部11内的突起25c相抵接的部位。一旦突起25c与凹部11k的抵接面11h抵接，就阻止转子11的继续反转，经瞬间的锁定状态后，冲突时的反作用使其转变为朝正方向旋转。
图7(A)表示本实施形态的齿轮传动电机在未通电状态下扇形齿轮25与转子11的位置关系。在图7(A)的未通电的原位置状态下，突起25c处于与转子11的外周面抵接状态。从该状态起，如图7(B)所示，一旦通过扇形齿轮25朝转子11的正规方向(参照箭头Y1)旋转而朝通常的方向(参照箭头X1)转动，则突起25c离开转子11的外周面，转子11不与突起25c抵接，可自动旋转。
如图7(C)所示，一旦扇形齿轮25因转子11的反转(箭头Y2)而朝与通常相反的方向(参照箭头X2)转动，则突起25c对转子11的外周面侧加力，进入反旋转的转子11旋转区域内并立即嵌入凹部11k内。因此，本实施形态中，即使转子11开始反转，到将其锁定为止的时间非常短。
本实施形态中，如上所述，由于在转子11的外周面设置有4个凹部11k，故转子11反转而使扇形齿轮25反转，在突起25c接近转子11的外周面时，突起25c以尽快的反应进入4个中的1个凹部11K内。这种结构可缩短锁定转子11的时间，同时也可缩短突起25c与转子11的外周面的摩擦滑动时间及距离。
因此可缩短使转子11从反转到切换成朝正规方向旋转、开始提起杆8的动作为止的时间，而且可减轻转子11与突起25c的摩擦滑动，阻止两个构件的劣化。在上述本实施形态中，转子11的外周面形成的凹部11k数为4个，不足4个也可以，或5个以上也可以。
在引导旋转体的最外周配置用铜制等构成的非磁性导电环16a，在非磁性导电环16a的内侧压入磁性体(具体来说是铁制等)构成的背轭环16b，由树脂插入成形。
在引导旋转体16的最外周配置非磁性导电环16a与装在上述转子11上的环状磁铁11c的半径方向内侧相对配置。非磁性导电环16a是跟随环状磁铁11c旋转的构件，非磁性且具有导电性的非磁感应构件，具体来说是由铜或铝等金属形成的构件。
这样，产生使非磁性导电环16a跟随环状磁铁11C旋转的磁感应力，将非磁性导电环16a固定在外周面的引导旋转体16跟随转子11的旋转而与转子11同方向旋转。即上述环状磁铁11c和引导环16a通过磁感应，成为使引导旋转体16相对转子11从动旋转的磁感应转子11装置，引导旋转体16是利用磁感应而跟从转子11旋转的旋转体，且成为使反转防止用构件动作的动作构件。
磁感应旋转装置成为离合器操作机构5的一部分。本实施形态中，是利用磁感应力使引导小齿轮16非接触地跟从转子11，如要强制性地停止引导小齿轮16旋转，则引导小齿轮16与转子11之间产生滑移。这种结构的引导小齿轮16与离合器操作机构5的扇形齿轮25啮合。
如图8所示，配置在非磁性导电环16a内侧的磁性体的背轭环16b配置成与环状磁铁11c一起夹持非磁性导电环16a的状态。这样，在环状磁铁11c与背轭环16b之间形成通过许多磁通的磁路。由此可强化环状磁铁11c引起的非磁性导电环16a的磁感应力。这样可提高引导旋转体16的动作的可靠性，从而提高后叙的离合器操作机构5的动作的可靠性。
图8中，引导旋转体16在转子11的推力轴承部11e受推力状态下，背轭环16b的推力方向的磁力中心C2比环状磁铁11C的推力方向的磁力中心C1稍偏向上侧。因此装在背轭环16b上的引导旋转体16被环状磁铁11c的磁力吸引而被拉曳到轴承部11e侧。这样，引导旋转体16朝推力轴承部11e侧稍受力，并位置精度良好地旋转。
不过使两者的磁力中心C1、C2一致也行。这样既可使位置精度适当良好又能减轻对推力轴承部11e的推压。
本实施形态中，尽管在成为磁感应旋转装置一方的转子11侧安装环状磁铁11c，在成为磁感应旋转装置的另一方的引导旋转体16侧安装非磁性导电环16a，但环状磁铁11c与非磁性导电环16a相反配置也可以。即可以在转子侧安装非磁性导电环，在引导旋转体侧安装环状磁铁。这时，配置成由环状磁铁和背轭环夹持装在转子侧的非磁性导电环的状态。具体来说，一旦在图8的环状磁铁11c的位置安装非磁性导电环16a，则在该非磁性导电环16a的外侧安装背轭环16b。
进一步用图9对第2实施形态作说明。
如图9所示，转子51包括具有可贯通插入转子轴15的孔的旋转支承部51a、在该旋转支承部51a的外周侧固定成上端侧向上方突出的呈环状的转子磁铁51b、安装在旋转支承部51a的外侧且在转子磁铁51b的内侧位置的背轭环51g。在转子磁铁51b的内周空间部侧的面内嵌入有与转子51联动旋转的环状磁铁51c。该环状磁铁51c与上述第1实施形态相同，也可以是和转子磁铁51b为一体。
引导旋转体56旋转自如地配置在转子磁铁51b的内侧。该引导旋转体56具有在成为旋转中心的筒状部56c的上端附近安装有凸缘部分的非磁性导电环56a。该非磁性导电环56a配置在环状磁铁51c的内侧与背轭环51g的外侧之间形成的间隙部分内。
在非磁性导电环56a和背轭环51g之间设有间隙部(参照图9中符号G)，在该间隙部G中配置与上述第1实施形态同样作用的粘性体。这样可使离合器操作机构5的动作更稳定。而在该第2实施形态中非磁性导电环56a和环状磁铁51c之间也形成间隙(参照图9中符号G1)，也可在该间隙部G1内配置粘性体。但是，粘性体只要配置在间隙部G内，则粘性体具有不易从由转子51及引导旋转体56隔离的外部的空间内飞散到外部的效果。
上述各实施形态是本发明的较佳实施形态的例子，但并不局限于此，只要在本发明的宗旨范围内可进行种种变形实施。比如，在上述各实施形态中，将环状磁铁11c、51c与转子11、51一体设置，将由该环状磁铁11c、51c和非磁性导电环16a、56a构成的磁感应旋转装置与转子11、51同轴配置，但磁感应旋转装置可不与转子11、51同轴，比如也可配置在构成离合器操作机构5的轮系的其他位置。
此外，图6所示的弹簧构件39是由发热使其弹簧系数降低的形状记忆弹簧构成，也可在该形状记忆弹簧附近配置利用磁感应将转子11、51的旋转力传递到扇形齿轮25时发热的发热构件。采用这样的结构，在克服形状记忆弹簧的加力使扇形齿轮25转动时，发热构件的发热作用使弹簧力下降，故可用很小的力使磁感应的扇形齿轮25转动。而在使转子11停止转动、由弹簧构件39使扇形齿轮25返回时，通过不发热使弹簧力复原，很强的力使扇形齿轮25恢复到原位置的复归动作。因此，即使使用磁性力弱的感应磁铁弹簧构件39的弹簧力也不会妨碍磁感应的转动动作，并且对两个方向的动作都能很顺畅且可靠地进行，这样，离合器操作机构5的动作也非常可靠。
也可降低形状记忆弹簧不发热时的弹簧系数，而利用发热作用使其弹簧系数增大。如利用这样的弹簧，利用弹簧力使扇形齿轮25转动时使其发热，相反，在克服弹簧力、通过磁感应力使扇形齿轮25转动时不发热，就可利用很小的力进行磁感应，仍可以使用磁力小的感应磁铁。
以下利用图5及图6对将电机1的驱动力传递给输出轴3的驱动轮系2及配置在该驱动轮系2中的切换第1离合器装置的离合器操作机构5作说明。
驱动轮系2由多个齿轮构成，这些齿轮分别旋转自如地支承在两端支承于电机外壳13的上端部分向外方延伸形成的底板以及外壳上盖12b的多根轴上。即，驱动轮系2表示在图5的展开剖视图的右侧一半，其包括离合器小齿轮21、具有与该离合器小齿轮21卡合的从动齿轮32b的行星齿轮机构22、接受该行星齿轮机构22的旋转力的传递齿轮23、具有与传递齿轮23啮合的输出齿轮部3a的输出轴3。该驱动轮系2是将转子11的旋转减速后传递给输出轴3的减速轮系，从未通电的初期状态至将上述杆8提到规定位置为止的时间内通过上述第2离合器装置4连接。
离合器杆41的凸轮面41a面对离合器小齿轮21的上端部分。离合器小齿轮21始终由压缩弹簧18的加力而压向凸轮面41a。离合器杆41旋转自如地支承在一端侧支承传递齿轮23的轴上，同时该部分的上侧的面与内部嵌入支承传递齿轮23的轴的轴承抵接。离合器杆41的另一端侧，即具有凸轮面41a的一侧由转子轴15摆动自如地支承，同时该部分的上侧的面与内部嵌入转子轴15的轴承抵接。而且有离合器杆41的凸轮面41a的一侧内形成滑动嵌合于转子轴15的长孔41b(参照图6)，离合器杆41在该长孔41b的范围内以支承传递齿轮23的轴为旋转中心转动。
离合器杆41具有操作用突起41e(参照图5)，该操作用突起41e进入在输出齿轮部3a的一侧面上形成的离合器杆操作槽3b内。因此转子11的旋转力通过行星齿轮机构22及传递齿轮23从离合器小齿轮21传递到输出齿轮部3a使输出轴3按规定旋转(通过该旋转提起杆8)，则操作用突起41e被引导至离合器操作槽3b，由此离合器杆41转动。即作为第2离合器装置4的主要构件的离合器杆41根据输出轴3的转动角度进行连接、断开切换动作。
上述凸轮面41a具有克服压缩螺旋弹簧18的弹簧加力将离合器小齿轮21往下压的下压部41c。该下压部41c在未通电的初期状态至通电后杆8提到规定位置为止的时间内将离合器小齿轮21压向转子11侧。一旦离合器杆41的凸轮面41a将离合器小齿轮21压向转子11侧，则离合器小齿轮21的爪21d与转子11的爪11d卡合，转子11与离合器小齿轮21一体旋转。即第2离合器装置4成为连接的状态。
一旦输出齿轮部3a完成了规定的旋转，离合器杆41的凸轮面41a的下压部41c由离合器杆操作槽3b的引导而朝离开离合器小齿轮21的上端面部分的位置移动。这样离合器小齿轮21由压缩螺旋弹簧18的弹簧加力而向上方移动，使离合器小齿轮21与转子11的连接脱开。即第2离合器装置4切换到断开的状态。这样就使转子11与输出轴3之间的连接被断开。因此构成驱动轮系2的各齿轮受杆8的负荷力作用欲向反方向旋转。
离合器杆41具有阻止构件(未图示)，在离合器小齿轮21受弹簧加力作用而向上方移动时，在上方位置上该阻止构件可阻止离合器小齿轮21的旋转。因此离合器小齿轮21因第2离合器装置4呈断开的状态，相对转子11成为自由后，通过离合器杆41的上述阻止构件而被阻止旋转。这样驱动轮系2的各齿轮被锁定，即使受杆8的负荷力也不会反转。即，与离合器小齿轮21啮合的中心齿轮32被锁定，并利用磁感应力而使离合器操作机构5动作，环形齿轮33被锁定，输出轴3被保持在完成其旋转的位置。
一旦切断对电机1的供电，第1离合器装置就呈断开的状态，环形齿轮可自由旋转。因此受杆8的负荷力作用朝抽出杆8的方向即相与电机驱动时反方向旋转。此时，上述离合器杆41跟随驱动轮系2中的传递齿轮23的反向旋转而将杆8转动到提升前的位置侧。其结果，离合器杆41的下压部41c将离合器小齿轮21下压到转子11侧，第2离合器装置4呈连接的状态。即切断向电机1通电，将杆8从提升保持位置放开，则第2离合器装置4呈连接(即离合器小齿轮21的爪21d与转子11的爪11d卡合)的状态。
行星齿轮机构22由中心齿轮32、环形齿轮33、行星齿轮支承齿轮34构成。中心齿轮32具有与离合器小齿轮21啮合、接受转子11侧的驱动力的从动齿轮32b以及与外周有多个行星齿轮36啮合并对行星齿轮36传递驱动力的传递齿轮32a。环形齿轮33具有与行星齿轮36啮合的内周齿轮部33a以及与离合器操作机构5的最终部的增速齿轮28啮合的外周齿轮部33b。行星齿轮支承齿轮34具有分别将行星齿轮36旋转自如地支承的支承板34a以及与传递齿轮23啮合的小齿轮部34b。这样的行星齿轮机构22承接离合器小齿轮21的旋转而使中心齿轮32旋转，该中心齿轮32的旋转使多个行星齿轮36分别朝与中心齿轮32的旋转方向相反的方向自转，环形齿轮33受这些行星齿轮36的反方向自转的作用而旋转。
因此，让配置在离合器操作机构5内的上述旋转阻止机构A动作并阻止旋转构件27的旋转，使离合器操作机构5的各构件停止动作，则与增速齿轮28啮合的环形齿轮33停止旋转。由此，各行星齿轮36相对中心齿轮32公转。即，旋转自如地支承各行星齿轮36的行星齿轮支承齿轮34旋转。这样，通过离合器小齿轮21传递到行星齿轮机构22的转子11的旋转力通过与行星齿轮支承齿轮34啮合的传递齿轮23而传递给输出齿轮部3a，杆8由电机1的驱动力提起。即在本实施形态的齿轮传动电机装置中，上述旋转阻止机构A是用于进行第1离合器装置的切换动作的。
如上所述，离合器操作机构5是用作切换配置在上述驱动轮系2中的第1离合器装置即行星齿轮机构22的。即离合器操作机构5表示在图5的展开剖视图的左侧一半，由扇形齿轮25旋转阻止机构A以及增速齿轮8构成。其中，扇形齿轮25具有由磁感应力使其与转子11联动的引导小齿轮16所驱动的阻止部26。旋转阻止机构A由与阻止部26卡合从而阻止旋转的旋转构件27构成。增速齿轮28与旋转构件27的从动齿轮27C啮合，同时与行星齿轮机构22的环形齿轮33啮合。
基本上用图1至图3对旋转阻止机构A的结构作了说明，再用图6作若干补充说明。如图6所示，在扇形齿轮25的弹簧卡止部25e上固定有转动力供给用弹簧39的另一端，而转动结构用弹簧39的一端固定在设于电机外壳13的销38上。扇形齿轮25受转动力供给用弹簧39的加力而得到朝电机1的驱动力的转动方向相反的方向(图6中箭头R5的方向)转动的转动力。但是，跟随电机1的转子11转动的引导小齿轮16的旋转力矩为了克服转动力供给用弹簧39的驱动力矩，引导小齿轮16跟随转子11转动时扇形齿轮25克服转动力供给用弹簧39的加力而朝上述箭头R5方向相反的方向转动。
利用上述旋转阻止机构A的离合器操作机构5，在电机1通电时利用磁感应使扇形齿轮25旋转，使阻止部26与旋转构件27的卡合部27a、27b中的某一个卡合。而且，这样的卡合阻止旋转构件27的旋转，构成离合器操作机构5的各构件到此为止的动作被锁定。这样，作为第1离合器装置的行星齿轮机构22中的环形齿轮33的旋转被锁定，第1离合器装置处于连接的状态。
当第1离合器装置处于连接的状态、上述第2离合器装置4也处于连接的状态时，转子11的旋转通过行星齿轮机构22的中心齿轮32及行星齿轮34向输出轴3侧传递。从该状态起，维持仅第2离合器装置4处于断开而第1离合器装置处于连接的状态，则转子11与输出轴3的连接被断开，上述杆8保持在提起的位置。
由从该状态进一步使电机1断电，则转子11与引导小齿轮16之间的磁感应力消失，扇形齿轮25受后叙的转动力供给用弹簧39的加力而转动，阻止部26与旋转构件27的卡合部27a或27b的卡合被解除。这样就解除了离合器操作机构5的各部的锁定状态。因此，受外部负荷欲反转的输出轴3的转动力传递给驱动轮系2使其反转，并通过行星齿轮机构22及增速齿轮28而传递给旋转构件27，旋转构件27自由旋转。旋转构件27的这种状态使杆8的保持状态得到解除。
此时旋转构件27增速欲高速旋转。但在该旋转构件27的上端侧设有4个叶片部27f，故越是高速旋转的叶片部27f，其所受的空气阻力越大。其结果，旋转构件27无法以很高的速度旋转，速度得到调节而缓慢旋转。这样旋转构件27及其前段的齿轮都无法高速旋转，速度得到调节而缓慢旋转。即具有叶片部27f的旋转构件27成为调节各旋转构件的旋转速度的旋转速度调节构件。该实施形态中，旋转速度调节构件由具有4个叶片部27f的旋转构件27构成，叶片部27f也可以不是4个，减少或增加都可以。
另外，进一步在叶片部27f的上端与外壳上盖12b之间设置调节旋转构件27的旋转速度的粘性体，在上述空气阻力以外，随着旋转速度的增加，也可利用粘性调节速度(速度降低)的粘性体而调节旋转构件27的旋转速度。当然旋转速度调节构件也可以不设置叶片部，可仅用粘性体的粘性作为旋转速度调节用构件。
比如，也可在旋转构件27的上端部分设置圆盘状的构件，在该圆盘状构件与外壳上盖12b之间的间隙内配置旋转速度调节用粘性体。另外，比如可在外壳上盖12b上形成围住旋转构件27的外周一部分的壁，在该壁的内周面与旋转构件27的外周部之间的间隙部分配置粘性体。粘性体尽可能选用随着旋转构件的旋转力的提高而能更有效地发挥其粘性，以抑制高速化的类型的润滑脂。
上述实施形态中，该旋转构件27作为旋转速度调节构件，也可将由增速轮系构成的离合器操作机构5的其他齿轮用作旋转速度调节构件。而且，也可以在构成行星齿轮机构22的齿轮啮合部分涂上粘性体。
现对构成离合器操作机构5的各个部分进一步详细说明。
以下对上述实施形态的齿轮传动电机装置的动作作说明。
该齿轮传动电机装置在电机1未通电的初期状态下，上述离合器杆41的凸轮面41a的下压部41c处于克服压缩线圈弹簧18的弹簧力将离合器小齿轮21压下的位置。因此，离合器小齿轮21在图5中被压向下方，离合器小齿轮21下端的爪21d与转子11的上端的爪11d处于卡合状态。即第2离合器装置4呈连接的状态，通过离合器小齿轮21将转子11和输出轴3连接的驱动轮系2处于连接的状态。
从该状态起，由电机1的驱动力使离合器小齿轮21随转子11旋转，则该旋转传递给行星齿轮机构22的中心齿轮32、多个行星齿轮36，各行星齿轮36在行星齿轮支承齿轮34上自转。因此，具有与该行星齿轮36啮合的内周齿轮部33a的环形齿轮33旋转。
另一方面，在此状态下，离合器操作机构5侧的引导小齿轮16随转子11的旋转而旋转。旋转初期，转子11开始朝正规方向相反的方向旋转时，上述扇形齿轮25的突起25c嵌入形成于转子11的外周面上的4个凹部11k中的1个内，使转子11的反转变换成正旋转。
转子11刚开始正旋转后，形成于扇形齿轮25内的阻止部26处于与旋转构件27的各卡合部27a、27b中的任一个都不卡合的位置。即旋转阻止机构A还未工作，阻止部处于未阻止旋转构件27旋转的状态。
因此行星齿轮机构22无法阻止上述环形齿轮33的旋转。一旦环形齿轮33的旋转无法停止，则转子11侧的转动力通过离合器小齿轮21输入行星齿轮机构22后，从该行星齿轮机构22向输出轴3侧和旋转构件27侧分散传递。传递到该旋转构件27侧的旋转力矩与驱动轮系2侧的旋转力矩相比非常小，故该驱动力无法使输出轴3转动。本实施形态中，将该状态称为第1离合器装置的断开状态。
在第1离合器装置为断开的状态下，杆8不进行提起动作，仅进行由转子11的旋转使引导小齿轮16转动，由此成为仅使扇形齿轮25和阻止部26一体转动的动作。与行星齿轮机构22分开并朝向旋转构件27的传递线路成为增速轮系，故成为下一个动作的基点的阻止部26与旋转构件27卡合为止的时间极短。
该动作使扇形齿轮25承接引导小齿轮16的旋转而使阻止部26转动规定的角度，则阻止部26移动到可与旋转构件27的卡合部27a、27b中的某一个卡合的位置。这样旋转阻止机构A开始工作，旋转构件27的旋转被阻止。这样构成离合器操作机构5的各部分全部连接而旋转停止，受到成为离合器操作机构5的最终部的增速齿轮28停止的影响，行星齿轮机构22的环形齿轮33也就停止。
通过旋转阻止机构A所产生的作用，离合器操作机构5的各部(设在转子11内的环状磁铁11C除外)及成为第1离合器装置的行星齿轮机构22的环形齿轮33的旋转停止。其结果，与转子11一体转动的离合器小齿轮21的转动力通过行星齿轮机构22仅传递给传递齿轮23，则通过输出齿轮部3a接受传递齿轮23的转动力的输出轴3转动、即上述第1离合器装置呈连接的状态，转子11的转动力通过驱动轮系2而高效地传递给输出轴3，输出轴3使转动杆8提起。
输出轴3转动规定角度，杆8被提到规定位置，在此期间离合器杆41的凸轮面41a的下压部41C移向离开离合器小齿轮21的上端面部分的位置。这样离合器小齿轮21由压缩线圈弹簧18的弹簧加力而朝图5的上方移动，使离合器小齿轮21和转子11的卡合断开，第1离合器装置4呈断开的状态。
该提起动作完成时若仍维持通电状态，则当然转子11继续旋转。而引导小齿轮16因磁感应力欲边发生滑移边跟随转子11的旋转动作，故维持上述旋转阻止构件A的旋转阻止功能。其结果，上述第1离合器装置维持连接的状态。
另一方面，杆8自身受负荷力的作用而欲返回原来的位置。但该杆8的返回动作受上述离合器杆41对离合器21的锁定而被阻止，杆8被保持在提起的位置。即设在离合器杆41内的阻止构件(未图示)受离合器杆41的转动而与设在上下运动的离合器小齿轮21内的抵接构件(未图示)抵接并使离合器小齿轮21锁定。
该离合器小齿轮21如上所述，随离合器杆41的凸轮面41a的斜面而上下运动。一旦断电，输出齿轮部3a受负荷力而朝通常的驱动方向相反的方向旋转，则离合器杆41的凸轮面41a的下压部41c受输出齿轮部3a的离合器杆操作槽3b的引导下而朝离开离合器小齿轮21的上端面部分的位置移动。同时，设在离合器杆41内的阻止构件(未图示)离开设在离合器小齿轮21内的抵接构件(未图示)。因此一旦返回到切断通电的初期状态，则离合器小齿轮21被离合器杆41往下压且不被阻止旋转，可与转子11一体旋转。
这样完成提起动作后若维持通电状态，则离合器操作机构5内的旋转阻止机构A产生作用，行星齿轮机构22的环形齿轮33的旋转受到阻止，而另一方的离合器小齿轮21的反转受阻止而使与离合器小齿轮21啮合的行星齿轮机构22的中心齿轮32的旋转受到阻止。即在此状态下，构成行星齿轮机构22的主要3个齿轮中的2个被停止，驱动轮系2整体根本不动作，故杆8可保持在提起位置。因此，杆8不因负荷力而被拉出外壳外侧，在提起位置维持该状态。
若从该状态停止对电机1通电，则转子11停止旋转。因此引导小齿轮16与转子11之间的磁感应力消失。失去引导小齿轮16侧的驱动力的扇形齿轮25与阻止部26一起受转动力供给用弹簧39的加力而朝与由引导小齿轮16的驱动力引起的旋转方向相反的方向(图6中箭头R5方向)转动。因此阻止部26与旋转构件27的卡合部27a、27b中某一个的卡合被解除，旋转构件27相对阻止部26成为自由状态。即上述第1离合器装置处于断开的状态。
一旦转子11与环形齿轮33之间的磁感应力引起的连接被解除，则旋转构件27获得自由，与输出轴3的旋转联动的杆8的回复力成为使环形齿轮33旋转的力，环形齿轮33、增速齿轮28和旋转构件27旋转。因此杆8自身受负荷的作用被拉向外壳外侧方向。
因此杆8自身受负荷的作用而被拉向外壳外侧方向。即杆8返回到被拉出前的位置。受此时杆8的滑动动作，输出轴3朝与上述提起驱动时的相反方向旋转。输出轴3的旋转使齿轮部3a与输出轴3一体旋转，通过形成于该输出齿轮部3a的离合器杆操作槽3b的引导而使离合器杆41转动。这样，离合器杆41使凸轮面41a与离合器小齿轮2的上端面抵接，使离合器小齿轮21克服压缩螺旋弹簧18的弹簧加力朝转子11方向下压的位置处停止。其结果，离合器小齿轮21的爪21d和转子11的爪11d配置在可相互卡合的位置，第1离合器装置4回复到连接的初期状态。
上述各实施形态是本发明的较好的实施形态例，但不局限于此，在本发明的宗旨范围内可进行种种变形实施。比如，上述各实施形态中，将与作为旋转阻止构件的扇形齿轮25的阻止部26卡合的卡合部27a、27b在旋转构件27的外周面交错状地交替各配置4个，但卡合部27a、27b的排列方法也可以不是交错状，随机排列也可以。另外，不是各4个，各3个以下或各5个以上也可以，也可以与卡合部27a、27b不同数。
上述各实施形态中，旋转构件27的卡合部的旋转轨迹为2种，旋转轨迹的种类为3种以上也可以。比如，在旋转构件27的外周面的轴向不同位置配置3个卡合部，将这3种卡合部进行螺旋状配置或随机配置也可以。
上述各实施形态中，通过在旋转构件27的外周而形成各卡合部27a、27b所有的卡合部27a、27b在径向与旋转构件27的旋转中心等距离的位置配置，但并不局限于此。比如，从旋转构件27以轴向一侧的面的旋转中心部起2种以上的位置上分别设置卡合部，各卡合部的旋转轨迹为2种以上也可以。即使如此结构，因各卡合部各自与阻止部的不同部位卡合，故可防止阻止部的特定位置的极度摩擦卡合。
上述各实施形态中，没有对构成旋转阻止机构A的旋转构件27和阻止部26的各材质进行说明，根据上述旋转阻止机构A，因摩擦滑动部位分散而减少了规定部位的摩擦滑动次数，故产生摩擦滑动的两个构件27、26可用相同的材质，而原来采用相同材质容易产生摩擦滑动劣化。采用相同材质可合理采购材料，可降低制造成本。
如上所述，本发明的旋转阻止机构及采用该机构的齿轮传动电机装置，因在旋转构件内设有多种旋转轴轨迹不同的卡合部，故通过对旋转阻止构件进行规定的驱动，从而使阻止部与多个卡合部中的某1个每次在各个规定的位置卡合。即本发明中以旋转轨迹种类数来分散阻止部与卡合部的抵接位置。因此可减轻旋转阻止构件的阻止部在规定位置的磨损。另外，旋转构件的卡合部因其设置的个数而可分散与阻止部的抵接，故仍可降低所述抵接位置的磨损，其结果，在阻止旋转时可降低相互碰撞的两构件抵接位置的磨损，可防止因磨损原因引起的旋转阻止时的卡合不良等问题，成为可长期使用的结构。
本发明的另一发明是利用磁感应力使动作构件相对转子非接触连接。因此通常旋转时动作构件与转子之间根本不产生接触摩擦，可提高使用年数，而且没有摩擦声。
本发明的另一发明是除磁铁和引导环以外，还具备辅助磁感应力的辅助装置，从而增加了结构上的自由度，通过适当选择辅助装置可确保足够的磁感应力。
权利要求
1.一种齿轮传动电机，其特征在于，齿轮传动电机具有通过驱动轮系使输出轴旋转的转子；利用磁感应力而结合成跟随该转子的旋转、同时不构成驱动轮系的动作构件，还具有当转子朝正规方向和反方向旋转时与动作构件的旋转动作联动而动作、进入转子的旋转区域以阻止转子的反转、同时因转子碰撞时的反作用而强制性地将转子朝正规方向的旋转变换的反转防止用构件。
2.一种齿轮传动电机，其特征在于，齿轮传动电机具有通过驱动轮系与转子连接并被旋转驱动的输出轴、对配置在上述驱动轮系中的所述转子与所述输出轴的驱动连接进行连接、断开的离合器装置、对该合离器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，该离合器操作机构具有由与所述述转子一体或联动旋转的磁铁或非磁性导电体中的任何一方、通过磁感应跟随该一方旋转的磁铁或非磁性导电体的另一方所组成的磁感应旋转装置，还具有与该磁感应旋转装置的另一方联动动作、对上述离合器装置进行断开操作、同时在转子朝正规方向相反方向旋转时限制其反转并变换成正旋转的反转防止用构件。
3.根据权利要求2所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述离合器装置具有支承行星齿轮的行星齿轮支承齿轮、由与所述行星齿轮啮合的中心齿轮以及环形齿轮组成的行星齿轮机构，利用所述磁诱导旋转装置的另一方的旋转来阻止所述中心齿轮、所述环形齿轮及所述行星齿轮支承齿轮中任一个的旋转，从而通过其余2个齿轮将所述转子的旋转传递给所述输出轴。
4.根据权利要求2所述的齿轮传动电机，其特征在于，将所述行星齿轮支承齿轮与所述输出轴侧连接，并将所述行星齿轮机构用作减速机构。
5.根据权利要求3所述的齿轮传动电机，其特征在于，由所述离合器操作机构限制所述行星齿轮机构的环形齿轮的旋转，使所述中心齿轮及所述行星齿轮支承齿轮继续旋转，将转子的旋转传递给所述输出轴。
6.根据权利要求2所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述反转防止用构件与齿轮一体形成，该齿轮与跟随所述磁诱导旋转装置的另一方一体旋转的齿轮构件啮合。
7.根据权利要求6所述的齿轮传动电机，其特征在于，在与所述齿轮构件啮合的齿轮上形成对构成行星齿轮机构的各齿轮中的1个齿轮旋转予以限制的旋转限制部。
8.一种齿轮传动电机，其特征在于，齿轮传动电机具有与转子连接而被旋转驱动的输出轴、对该输出轴与转子的连接进行连接、断开的离合器装置、对该离合器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，而离合器操作机构具有与转子联动旋转的环状磁铁或非磁性导电环的某一方、因磁感应而跟随一方旋转的另一方、在用环状磁铁夹住非磁性导电环的位置配置的磁性体背轭环，与跟随旋转的另一方联动而连接离合器装置。
9.根据权利要求8所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述背轭环安装在装有所述非磁性导电环的旋转体上，与所述非磁性导电环一体旋转。
10.根据权利要求9所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述环状磁铁的推力方向的磁力中心和背轭环的推力方向的磁力中心设定成与规定位置一致或不一致。
11.根据权利要求8所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述背轭环安装在装有所述环状磁铁的旋转体上，与所述环状磁铁一体旋转。
12.根据权利要求11所述的齿轮传动电机，其特征在于，在所述非磁性导电环与所述背轭环之间或所述非磁性导电环与所述环状磁铁之间形成间隙部，在该间隙部内配置粘性体。
13.根据权利要求12所述的齿轮传动电机，其特征在于，所述离合器操作机构在将所述离合器装置从断开切换到连接的动作，以及将所述离合器装置从连接切换到断开时的动作中，隔开所述间隙部相对的非磁性导电环和所述背轭环或所述非磁性导电环和所述环状磁铁的相对速度产生差异，从断开切换到连接时其旋转速度大，所述粘性体的粘性力的作用更强，同时从连接切换到断开时其旋转速度小，所述粘性体的粘性力几乎没有作用。
14.根据权利要求8所述的齿轮传动电机，其特征在于，将装有所述非磁性导电环的旋转体的轴承部设置在所述转子上，并且在该轴承部上附着有粘有粘性体。
15.根据权利要求8所述的齿轮传动电机，其特征在于，在所述离合器操作机构内具有利用弹簧构件朝一方旋转方向加力的转动构件，同时该转动构件受所述转子的驱动力而使所述环状磁铁及所述非磁性导电环中的一方高速旋转，另一方跟随这一方而克服所述弹簧构件的加力朝另一方的旋转方向转动，并使所述环状磁铁及所述非磁性导电环中的一方低速旋转或停止，从而在另一方的跟随旋转也成低速或停止时由所述弹簧构件的加力使其朝一方的旋转方向转动，为使所述转动构件克服所述弹簧构件的加力朝另一方的旋转方向转动或由所述弹簧构件的加力而朝一方的旋转方向转动时发热而设定的发热构件配置在所述弹簧构件的近旁，由形状记忆弹簧构成所述弹簧构件，且其设定成在所述发热构件发热时和所述非发热时其弹簧力发生变化，该弹簧力在克服该弹簧构件的弹簧力而使所述转动构件转动时变弱。
16.一种齿轮传动电机，其特征在于，齿轮传动电机具有与转子连接且克服规定的负荷而旋转驱动的输出轴、对该输出轴和上述转子之间的动力传递进行连接、断开的离合器装置、对该离合器装置进行连接、断开操作的离合器操作机构，所述离合器装置具有2个齿轮，可将上述转子的动力分别传递给另外系列的轮系，由所述离合器操作机构使这2个齿轮中的一侧的齿轮的旋转停止就成为连接的状态，通过与另一侧齿轮连接的驱动轮系将所述转子的动力传递给所述输出轴，所述离合器操作机构具有增速轮系、磁感应装置、离合器切换构件，其中所述增速轮系与所述一侧的齿轮连接，而所述磁感应装置由与所述转子联动旋转的磁铁或非磁性导电构件中的某一方以及利用磁感应跟随该一方旋转的另一方所组成，所述离合器切换构件是通过与该磁感应装置的另一方联动而阻止构成所述增速轮系的一部分的卡合齿轮的旋转而使所述离合器装置从断开切换到连接并使所述转子停止，伴随磁感应的消失而与所述卡合齿轮的卡合脱离，所述离合器装置从连接切换到断开，所述增速轮系的结构是，所述离合器装置从连接切换到断开时，负荷使所述输出轴朝所述转子的驱动力带动的所述输出轴的旋转方向相反的方向旋转时，通过所述离合器装置承受所述输出轴的旋转，并在所述增速轮系中的旋转构件上设置旋转速度调节装置，其由利用空气阻力进行旋转速度调节的叶片部或利用粘性阻力进行旋转速度调节的粘性体组成。
全文摘要
一种齿轮传动电机，具有通过驱动轮系使输出轴旋转的转子；利用磁感应力而结合成跟随该转子的旋转、同时不构成驱动轮系的动作构件，还具有当转子朝正规方向和反方向旋转时与动作构件的旋转动作联动而动作、进入转子的旋转区域以阻止转子的反转、同时因转子碰撞时的反作用而强制性地将转子朝正规方向的旋转变换的反转防止用构件。
文档编号H02K7/10GK1545186SQ200410048859
公开日2004年11月10日 申请日期2001年6月26日 优先权日2000年6月26日
发明者大和淳司, 寺田芳明, 赤羽德行, 松岛俊治, 明, 治, 行 申请人:株式会社三协精机制作所