JP2011027252A - クラッチ及びモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クラッチ3は、クラッチハウジング31の内側に駆動側回転体32、従動側回転体24b及びロック部材34を配置して構成されている。駆動側回転体32の非回転時に従動側回転体24bが回転されると、回転された従動側回転体24bに押圧されてロック部材34が外周側に移動して該ロック部材34の当接部34cがクラッチハウジング31の内周面に当接し、クラッチハウジング31と従動側回転体24bとの間に介在されたロック部材34によってそれ以上の従動側回転体24bの回転が阻止される。駆動側回転体32の回転時には、駆動側回転体32が駆動側カム面34eを回転方向に押圧すると共に、駆動側カム面34eの作用によりロック部材34が内周側に移動されて従動側回転体24bに押し付けられ駆動側回転体32の回転駆動力がロック部材34を介して従動側回転体24bに伝達される。
【選択図】図4
Description
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のクラッチにおいて、前記ロック部材は前記カム軸を挟むように一対配置され、2つの前記ロック部材は、前記駆動軸の径方向に沿って相反する方向に移動可能であり、前記駆動側回転体の回転時には、内周側に移動された2つの前記ロック部材の前記従動側カム面にて前記カム軸が挟持されて前記駆動側回転体から前記従動側回転体に前記ロック部材を介して回転駆動力が伝達されることをその要旨としている。
同構成によれば、カム軸は、断面楕円形状をなすため、簡易な形成であり、その形成が容易である。また、断面楕円形状のカム軸は、その回転に伴って、容易にロック部材を外周側に押圧することができる。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のモータにおいて、前記減速部は、軸受にて軸支され螺子歯部を有し前記従動側回転体と一体回転する従動軸と、前記螺子歯部と噛合するウォームホイールと、該ウォームホイールに駆動連結された出力軸とを備え、前記駆動軸の非回転時には、前記ロック部材を前記従動側回転体と前記クラッチハウジングの内周面とで挟持し、前記当接部と前記クラッチハウジングの内周面との間で所望の摩擦力を発生させた状態で前記従動側回転体の回転を許容するとともに、前記出力軸からの回転力を、少なくとも前記ウォームホイールと前記螺子歯部との噛み合い負荷と、前記従動軸と前記軸受との摩擦負荷と、前記クラッチの回転負荷とにより前記駆動軸に伝達することを阻止することをその要旨としている。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1は、パワーウインド装置の駆動源として用いられる本実施形態のモータの部分断面図を示す。このモータは、モータ部1、減速部2及びクラッチ3を備えている。
図6(a)及び図6(b)に示すように、モータ部1の停止時、即ち回転軸7の非回転駆動時であって駆動側回転体32の非回転時に、負荷側(即ちウインドガラス側)から出力軸27に荷重がかかると、その荷重により従動側回転体24b(ウォーム軸24)が回転しようとする。そして、従動側回転体24bが、一対のロック部材34の間で矢印X方向に回転すると、従動側カム機構の作用により、一対のロック部材34が外周側に向かって相反する方向に移動される。詳しくは、従動側回転体24bは断面楕円形状をなすため、従動側回転体24bは、回転すると、その楕円形状の長手方向の両端部において、一対のロック部材34の従動側カム面34dを互いに逆方向に外周側に向かって押圧する(図6(b)において矢印Y参照)。そして、従動側回転体24bによって外周側に押圧されたロック部材34は、径方向に延びる筒状をなすサポート部材33に案内されながら径方向に沿って外周側に移動され、各ロック部材34の当接部34cがそれぞれクラッチハウジング31の内周面に当接する。当接部34cがクラッチハウジング31の内周面に当接すると、各ロック部材34は、それ以上の外周側への移動が阻止されて、クラッチハウジング31と従動側回転体24bとの間に挟まれる(介在される)。従って、クラッチハウジング31と従動側回転体24bとの間に挟まれたロック部材34によって、同従動側回転体24bのそれ以上の回転が阻止される。つまり、ロック部材34の当接部34cとクラッチハウジング31の内周面との間に、従動側回転体24bの回転を妨げるような摩擦力が生じる。その結果、ウォーム軸24の回転が阻止されるとともにウォーム軸24側から回転軸7が回転されることが阻止される。
(1)クラッチ3は、クラッチハウジング31、駆動側回転体32、サポート部材33、一対のロック部材34及び従動側回転体24bの6個の部品から構成されている。即ち、従来に比べて部品点数が減少されている。従って、クラッチ3の機構が簡略化されている。また、一対のロック部材34は、駆動側回転体32の非回転時には回転された従動側回転体24bに押圧されて外周側に移動するものであり、駆動側回転体32の回転時には駆動側回転体32に回転方向から押圧されて従動側回転体24bの方へ移動されて押し付けられるものである。即ち、クラッチ3は、カム機構を利用した簡易な構成で、回転軸7の回転駆動力をウォーム軸24に伝達し、ウォーム軸24からの回転が回転軸7に伝達されることを阻止できる。このように、部品点数が減少されて機構が簡略化されたクラッチ3は、製造するための設備が少なくてすむとともに、組付け工程にかかる時間を短縮できるため、結果的に製造コストを低減することができる。そして、ひいては該クラッチ3を有するモータの製造コストを低減することができる。
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。尚、本第2の実施形態においては、上記第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図10(a)及び図10(b)に示すように、回転軸7の非駆動時であって駆動側回転体52の非回転時に、負荷側(即ちウインドガラス側)から出力軸27に荷重がかかると、その荷重により従動側回転体54(ウォーム軸24)が回転しようとする。そして、従動側回転体54が、一対のロック部材34の間で矢印X2方向に回転すると、従動側カム機構の作用により、一対のロック部材34が外周側に向かって相反する方向(図10(b)において矢印Y2参照)に移動される。詳しくは、従動側回転体24bは断面楕円形状をなすため、従動側回転体54は、回転すると、その楕円形状の長手方向の両端部において、一対のロック部材34の従動側カム面34dを互いに逆方向に外周側に向かって押圧する。そして、従動側回転体54によって外周側に押圧されたロック部材34は、径方向に延びる筒状をなすサポート本体部53aに案内されながら径方向に沿って外周側に移動され、各ロック部材34の当接部34cがそれぞれクラッチハウジング31の内周面に当接する。当接部34cがクラッチハウジング31の内周面に当接すると、各ロック部材34は、それ以上の外周側への移動が阻止されて、クラッチハウジング31と従動側回転体54との間に挟まれる(介在される)。従って、クラッチハウジング31と従動側回転体54との間に挟まれたロック部材34によって、同従動側回転体54のそれ以上の回転が阻止される。つまり、ロック部材34の当接部34cとクラッチハウジング31の内周面との間に、従動側回転体54の回転を妨げるような摩擦力が生じる。その結果、ウォーム軸24の回転が阻止されるとともにウォーム軸24側から回転軸7が回転されることが阻止される。このときの摩擦力は、従動側回転体54からロック部材34に加えられる押圧力Tの径方向の分力T1(押圧力Tにおけるロック部材34の移動方向に沿った方向の分力)と摩擦係数μとを用いて、μ・T1と表わされる。またこのとき、従動側回転体54の回転方向に互いに対向する駆動側伝達面52bと従動側伝達面54b、駆動側伝達面52cと従動側伝達面54cは、それぞれ非接触状態に保たれるため、従動側回転体54から駆動側回転体52に回転力を直接付与することがない。
(1)サポート部材53に設けられた規制部53cによって駆動伝達部32cの外周側への移動が規制されるため、駆動側回転体52の回転時に、該駆動側回転体52の回転に伴って駆動伝達部32cにて駆動側カム面34eを駆動側回転体52の回転方向に効率良く押圧することができる。
・上記第1及び第2の実施形態では、パワーウインド装置の駆動源として用いられるモータを例に本発明を説明したが、パワーウインド装置の駆動源として用いられるモータ以外に、回転軸7を有するモータ部1とウォーム軸24を有する減速部2とを備えたモータに本発明を適用してもよい。また、クラッチ3,51は、モータ以外に、回転駆動される駆動軸と、該駆動軸の回転駆動力が伝達される従動軸とを備えた装置に利用してもよい。
・上記第1の実施形態では、クラッチ3は、ロック部材34を一対備えているが、ロック部材34を1つのみ備えた構成でもよい。この場合、駆動側回転体32の回転時には、駆動側回転体32に押圧された1つのロック部材34が従動側回転体24bに押し付けられることにより、駆動側回転体32の回転駆動力がロック部材34を介して従動側回転体24bに伝達される。また、クラッチ3は、ロック部材34を3つ備えた構成であってもよい。この場合、ロック部材34の数に応じて駆動側回転体32に駆動伝達部32cが3つ備えられる。このことは、上記第2の実施形態のクラッチ51においても同様である。
(イ)請求項10に記載のクラッチにおいて、前記従動側カム面は、軸方向から見た形状が前記カム軸の短手方向の両側から前記カム軸を挟持可能な円弧状をなしていることを特徴とするクラッチ。同構成によれば、駆動側回転体の回転時には、2つのロック部材の従動側カム面によってより安定してカム軸を挟み込むことができる。また、駆動側回転体の非駆動時には、カム軸の回転に伴ってロック部材が滑らかに外周側に移動される。
Claims (14)
- 回転駆動される駆動軸と一体回転される駆動側回転体と、
前記駆動軸と同軸上に配置される従動軸と一体回転される従動側回転体と、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体が内側に配置されるクラッチハウジングと、
前記クラッチハウジングの内側で前記従動側回転体の側方に配置され、前記クラッチハウジングの内周面に接離する当接部、及び前記駆動側回転体が回転方向から当接される駆動側カム面を有するロック部材と
を備え、
前記駆動側回転体の非回転時には、前記従動側回転体が回転されると該従動側回転体に押圧されて前記ロック部材が外周側に移動して前記当接部が前記クラッチハウジングの内周面に当接し、前記クラッチハウジングと前記従動側回転体との間に挟まれた前記ロック部材によってそれ以上の従動側回転体の回転が阻止され、
前記駆動側回転体の回転時には、前記駆動側回転体が前記駆動側カム面を回転方向に押圧するとともに、前記駆動側カム面の作用により前記ロック部材が内周側に移動して前記従動側回転体に押し付けられ、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に挟まれた前記ロック部材を介して前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが一体回転可能に連結されることを特徴とするクラッチ。 - 請求項1に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側カム面は、回転した前記駆動側回転体によって回転方向に押圧されると前記ロック部材が前記駆動軸の径方向に移動されるように前記駆動軸の径方向に対して傾斜していることを特徴とするクラッチ。 - 請求項2に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側カム面は、前記ロック部材に一対設けられるとともに、対をなす前記駆動側カム面は、前記当接部の両側に対称に設けられていることを特徴とするクラッチ。 - 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のクラッチにおいて、
前記ロック部材は前記従動側回転体を挟むように一対配置され、2つの前記ロック部材は、前記駆動軸の径方向に沿って相反する方向に移動されることを特徴とするクラッチ。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のクラッチにおいて、
前記ロック部材を前記駆動軸の径方向に出没可能に支持するとともに前記ロック部材を介して前記駆動側回転体及び前記従動側回転体と一体回転するサポート部材を有することを特徴とするクラッチ。 - 請求項5に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側回転体は、前記駆動軸の軸方向に延び前記駆動側回転体の回転に伴って前記駆動側カム面を前記駆動側回転体の回転方向に押圧する駆動伝達部を前記駆動軸の径方向に対向するように一対備え、
前記サポート部材は、一対の前記駆動伝達部間に配置されるとともに、前記駆動伝達部の外周側への広がりを規制する規制部を有することを特徴とするクラッチ。 - 請求項5又は請求項6に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側回転体及び前記サポート部材の少なくとも一方は、前記駆動側回転体及び前記サポート部材を一体的に係合すべく互いを軸方向に係合する係合部を有することを特徴とするクラッチ。 - 請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のクラッチにおいて、
前記従動側回転体はカム軸を有し、
前記ロック部材は、前記当接部と反対側の側面に前記カム軸と径方向に対向する従動側カム面を有し、
前記駆動側回転体の非回転時には、前記従動側回転体が回転されると、回転された前記カム軸に前記従動側カム面が押圧されて前記ロック部材が外周側に移動されることを特徴とするクラッチ。 - 請求項8に記載のクラッチにおいて、
前記ロック部材は前記カム軸を挟むように一対配置され、2つの前記ロック部材は、前記駆動軸の径方向に沿って相反する方向に移動可能であり、
前記駆動側回転体の回転時には、内周側に移動された2つの前記ロック部材の前記従動側カム面にて前記カム軸が挟持されて前記駆動側回転体から前記従動側回転体に前記ロック部材を介して回転駆動力が伝達されることを特徴とするクラッチ。 - 請求項8又は請求項9に記載のクラッチにおいて、
前記カム軸は断面楕円形状の柱状をなすことを特徴とするクラッチ。 - 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体は、前記駆動側回転体の回転時に前記駆動側回転体の回転方向に互いに当接する伝達面をそれぞれ有することを特徴とするクラッチ。 - 請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のクラッチにおいて、
前記駆動側回転体の非回転時には、前記ロック部材を前記従動側回転体と前記クラッチハウジングの内周面とで挟持し、前記当接部と前記クラッチハウジングの内周面との間で所望の摩擦力を発生させた状態で前記従動側回転体の回転を許容することを特徴とするクラッチ。 - 回転駆動される駆動軸を有するモータ部と、
前記駆動軸と同軸上に配置され前記駆動軸の回転駆動力が伝達される従動軸を有し前記従動軸に伝達された回転駆動力を減速して出力する減速部と、
前記駆動軸と前記従動軸との間に設けられた請求項1乃至請求項12の何れか1項に記載のクラッチと、
を備えたことを特徴とするモータ。 - 請求項13に記載のモータにおいて、
前記減速部は、軸受にて軸支され螺子歯部を有し前記従動側回転体と一体回転する従動軸と、前記螺子歯部と噛合するウォームホイールと、該ウォームホイールに駆動連結された出力軸とを備え、
前記駆動軸の非回転時には、前記ロック部材を前記従動側回転体と前記クラッチハウジングの内周面とで挟持し、前記当接部と前記クラッチハウジングの内周面との間で所望の摩擦力を発生させた状態で前記従動側回転体の回転を許容するとともに、前記出力軸からの回転力を、少なくとも前記ウォームホイールと前記螺子歯部との噛み合い負荷と、前記従動軸と前記軸受との摩擦負荷と、前記クラッチの回転負荷とにより前記駆動軸に伝達することを阻止することを特徴とするモータ。
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