第一实施例
下面参照图1~图12,对在自动开闭式车窗装置中具体实现本发明的第一实施例进行描述。
如图12所示,该自动开闭式车窗装置设置于车辆的门2的内部,以便使车窗玻璃9升降。该自动开闭式车窗装置包括驱动装置1,其固定于门2的内部;升降机构8,其按照使车窗玻璃9升降的方式通过驱动装置1驱动。该驱动装置1包括马达5和输出机构6。该输出机构6具有包括齿轮7a的输出轴7。该马达5的旋转按照通过输出机构6减速的方式,传递给输出轴7。升降机构8包括相互交叉的二个臂,这两个臂在中间部通过轴连接。两个臂的顶端与车窗玻璃9连接。其中一个臂的底端包括与输出轴7的齿轮7a啮合的伞形齿轮8a。如果随着马达5的驱动,齿轮7a旋转,则升降机构8使车窗玻璃9升降。
图1和图2分别表示驱动装置1。如这些附图所示,上述驱动装置1通过离合器21,将输出机构6与马达5连接。首先对马达5进行描述。马达5包括呈带盖筒状的马达外壳11。在该马达外壳11的开口部,嵌合有由树脂材料形成的握刷器16。该握刷器16构成马达外壳11的一部分。在马达外壳11的内周面,两块磁铁12按照相对的方式固定。该旋转轴13以可旋转的方式支承于马达外壳11的内底部与握刷器16之间。旋转轴13的基端通过轴承95,支承于马达外壳11上。在该握刷器16与旋转轴13之间,设置有轴承18。在该旋转轴13的前端部,通过呈平直形状,在旋转轴13的周面的一部分上形成缺口,则形成截面基本呈D字状的嵌合部13a。
卷绕有线圈的电枢14按照为磁铁12包围的方式,固定于旋转轴13上。整流子15在电枢14与轴承18之间,固定于旋转轴13上,并且为握刷器16包围。电刷17按照与整流子15接触的方式,安装于包围整流子15的握刷器16的部分。握刷器16还包括朝向马达外壳11的外侧延伸的伸出部16a。在该伸出部16a上,设置有供电部16b。
如果来自外部电源(图中未示出)的电流通过供电部16b,电刷17和整流子15,供给电枢14,则旋转轴13与整流子15和电枢14一起旋转。
下面对离合器21进行描述。如图1和图2所示,离合器21与马达5的旋转轴13的前端连接。如图4~图6所示,离合器21包括离合器外壳22,驱动旋转体23,球24,从动旋转体25,多个(在本实施例中,为三个)的圆柱状的滚柱26,以及支承环27。
上述驱动旋转体23由树脂材料形成,其包括较小直径部23a和较大直径部23b。该驱动旋转体23包括贯穿该驱动旋转体23的轴孔23c。该轴孔23c的一部分形成嵌合孔23d,该嵌合孔具有与旋转轴13的嵌合部13a相对应的形状。如图6所示,按照驱动旋转体23与旋转轴13一起旋转的方式,旋转轴13中的嵌合部13a嵌合于嵌合孔23d中。
如图4和图5所示,较大直径部23b包括按照等角间距设置的多个(在本实施例中,为三个)的圆弧壁31。如果由R1表示圆弧壁31的外周面的半径,由R2表示圆弧壁31的内周面的半径,则圆弧壁31的径向的厚度W1由R1-R2表示。各圆弧壁31在其圆周方向的两端,包括第一侧面34a和第二侧面34b。较大直径部23b在相邻接的两个圆弧壁31之间,包括缺口34。即,各缺口34形成于第一侧面34a与和该第一侧面相对的第二侧面34b之间。各缺口34的圆周方向的宽度,即相对的第一侧面34a与第二侧面34b之间的圆周方向的宽度,大于圆弧壁31的径向厚度W1。
驱动嵌合体31a从各圆弧壁31的内周面,朝向较大直径部23b的轴心延伸。该驱动嵌合体31a分别设置于圆弧壁31的圆周方向的中间部,按照等角间距设置。在相邻接的两个驱动嵌合体31a之间,形成基本呈扇形的接纳腔32。这些接纳腔32在较大直径部23b的轴心附近,相互连通,形成用于接纳后面将要描述的从动旋转体25的一个接纳空间。各驱动嵌合体31a在其圆周方向的两侧,包括作为第一侧面32a和第二侧面32b。各接纳腔32形成于第一侧面32a,以及与该第一侧面32a相对的第二侧面32b之间。
如图4和图6所示,上述球24由金属制成,其接纳于驱动旋转体23的轴孔23c的内部。
如图4~图6所示,上述从动旋转体25由金属材料形成,其按照可相对驱动旋转体23旋转的方式,设置于由驱动旋转体23的较大直径部23b形成的接纳空间内。从动旋转体25包括多个(在本实施例中,为三个)从动嵌合体35,该多个从动嵌合体35按照等角间距设置,基本呈扇形。从动嵌合体35的半径与圆弧壁31的内周面的半径R2相同,或比其稍小。各从动嵌合体35分别接纳于驱动旋转体23的接纳腔32中。从动嵌合体35的圆周方向的宽度小于接纳腔32的圆周方向的宽度,并且大于缺口34的圆周方向的宽度。
从动旋转体25包括较短的轴部25b,该轴部25b与驱动旋转体23的轴孔23c嵌合(如图6所示)。从动旋转体25可以该轴部25b为中心,相对驱动旋转体23旋转。设置于轴孔23c内的球24设置于轴部25b的端面与马达2的旋转轴13的端面之间。该球24防止将从动旋转体25强制地压靠于驱动旋转体23上,使驱动旋转体23与从动旋转体25之间实现顺利的相对旋转。从动旋转体25还具有嵌合轴25c,该嵌合轴25c设置于与轴部25b相同的轴上,并且沿与轴部25b相反的方向延伸。如图4所示,嵌合轴25c的截面基本呈四边形。
各从动嵌合体35包括第一侧面35a和第二侧面35b,该第一侧面35a与驱动嵌合体31a的第一侧面32a相对,该第二侧面35b与驱动嵌合体31a的第二侧面32b相对。如图7(a)所示,如果驱动旋转体23沿顺时针方向旋转,驱动嵌合体31a中的第一侧面32a与从动嵌合体35中的第一侧面35a接触。在该状态,从动旋转体25与驱动旋转体23一起,沿顺时针方向旋转。反之,如图7(b)所示,如果驱动旋转体23沿逆时针方向旋转,则驱动嵌合体31a的第二侧面32b与从动嵌合体35的第二侧面35b接触。在该状态,从动旋转体25与驱动旋转体23一起,沿逆时针方向旋转。
如图4和图5所示,各从动嵌合体35在其外周面的圆周方向的中间部,具有较浅的V字形槽。该V字形槽由形成于从动嵌合体35的外周面上的V字形的限位面35c构成。从从动旋转体25的轴心,到限位面35c的圆周方向的中间部,即V字形槽的中间底部的距离R5小于限位面35c以外的从动嵌合体35的部分的半径。
驱动旋转体23和从动旋转体25接纳于上述离合器外壳22的内部。在驱动旋转体23的外周面与离合器外壳22的内周面之间,形成一定的间隙。离合器外壳22由金属材料形成,其包括圆筒体22a和底板22b。在底板22b的中间,形成轴孔22c。驱动旋转体23中的较小直径部23a穿过轴孔22c。圆筒体22a在其开口端的内周面,具有沿圆筒体的轴线方向延伸的多个花键22d。
如图5所示,作为滚动体的上述滚柱26在驱动旋转体23的缺口34内部,设置于限位面35c与离合器外壳22的内周面之间。上述滚柱26沿与驱动旋转体23的轴线保持平行的方向延伸。上述滚柱26的直径D1大于圆弧壁31的厚度W1。如图4所示,上述滚柱26的两端包括锥状面26a。
如图7(a)所示,如果驱动旋转体23沿顺时针方向旋转,驱动嵌合体31a的第一侧面32a与从动嵌合体35的第一侧面35a接触,并且圆弧壁31的第一侧面34a与滚柱26相接触。此时,滚柱26的轴心位于通过从动旋转体25的轴心与限位面35c的圆周方向的中间部的半径线上。反之,如图7(b)所示,如果驱动旋转体23沿逆时针方向旋转,驱动嵌合体31a的第二侧面32b与从动嵌合体35的第二侧面35b相接触,并且圆弧壁31的第二侧面34b与滚柱26接触。同样,此时滚柱26的轴心位于穿过从动旋转体25的轴心与限位面35c的圆周方向的中间部的半径线上。
如图5,图7(a)和图7(b)所示,当滚柱26设置于与限位面35c的圆周方向的中间部相对应的位置上时,滚柱26在限位面35c与离合器外壳22的内周面之间,以松动配合方式设置。换言之,该滚柱26不夹持于限位面35c与离合器外壳22的内周面之间。在下文,这样的状态称为“滚柱26处于自由的状态”。在滚柱26处于自由的状态的场合,允许从动旋转体25相对离合器外壳22旋转。
按照上述方式,如图7(a)和图7(b)所示,当驱动旋转体23本身沿顺时针或逆时针方向旋转时,由于滚柱26处于自由状态,故从动旋转体25可与驱动旋转体23一起,相对离合器外壳22旋转。上述滚柱26在压靠于圆弧壁31上同时,绕驱动旋转体23的轴心旋转,保持在自由状态。
如图8(a)所示,当从动旋转体25本身沿逆时针方向旋转时,按照上述滚柱26夹持于限位面35c与离合器外壳22的内周面之间的方式,从动嵌合体35的限位面35c相对滚柱26移动。如图8(b)所示,同样在从动旋转体25本身沿顺时针方向旋转时,按照上述滚柱26夹持于限位面35c与离合器外壳22的内周面之间的方式,从动接合体35的限位面35c相对上述滚柱26移动。在下文,滚柱26夹持于限位面35c与离合器外壳22的内周面之间的状态称为“滚柱26处于锁定状态”。在上述滚柱26处于锁定状态的场合,阻止从动旋转体25相对离合器外壳22的旋转。上述滚柱26用作锁定部件。
如果从图8(a)所示的滚柱26的锁定状态,驱动旋转体23象图9(a)所示的那样,沿顺时针方向旋转,则首先,驱动嵌合体31a的第一侧面32a与从动嵌合体35的第一侧面35a接触,使从动旋转体25沿顺时针方向旋转。随之,将滚柱26从锁定状态解除。接着,圆弧壁31的第一侧面34a与滚柱26接触,如通过图7(a)已描述的那样,滚柱26保持在自由状态。
如果从该图8(a)所示的滚柱26的锁定状态,驱动旋转体23象图10(a)所示的那样,沿逆时针方向旋转,则首先,圆弧壁31的第二侧面34b按压滚柱26,将滚柱26从锁定状态解除。接着,驱动嵌合体31a的第二侧面32b与从动嵌合体35的第二侧面35b接触,使从动旋转体25沿逆时针方向旋转。同时,象通过图7(b)已描述的那样,滚柱26保持在自由状态。
如果从上述图8(b)所示的滚柱26的锁定状态,驱动旋转体23象图9(b)所示的那样,沿逆时针方向旋转,则首先,驱动嵌合体31a的第二侧面32b与从动嵌合体35的第二侧面35b接触,使从动旋转体25沿逆时针方向旋转。随之,将滚柱26从锁定状态解除。接着,圆弧壁31的第二侧面34b与滚柱26接触,象通过图7(b)已描述的那样,滚柱26保持在自由状态。
如果从上述图8(b)所示的滚柱26的锁定状态,驱动旋转体23象图10(b)所示的那样,沿顺时针方向旋转,则首先,圆弧壁31的第一侧面34a按压滚柱26,将滚柱26从锁定状态解除。接着,驱动嵌合体31a的第一侧面32a与从动嵌合体35的第一侧面35a接触,使从动旋转体25沿顺时针方向旋转。同时,如通过图7(a))已描述的那样,滚柱26保持在自由状态。
当上述的滚柱26从锁定状态,转换到自由状态时,圆弧壁31碰到滚柱26的时刻与驱动嵌合体31a碰到从动嵌合体35的时刻不同。这样,与圆弧壁31碰到滚柱26的时刻与驱动嵌合体31a碰到从动嵌合体35的时刻保持一致的场合相比较,使伴随碰撞而产生的噪音降低。
如图4和图6所示,上述支承环27由树脂材料形成,其外周呈多边形状,具体来说,呈十八边形状。支承环27从离合器外壳22的开口,压入离合器外壳22内部而固定。通过该支承环27,将驱动旋转体23,从动旋转体25,球24和滚柱26均保持在离合器外壳22内部。特别是,通过离合器外壳22的底板22b和支承环27,限制滚柱26沿轴线方向的移动。由于支承环27由树脂材料形成,因此在马达5旋转时,上述的滚柱26与支承环27之间所产生的滑动声音受到抑制。
下面对上述输出机构6进行描述。如图1和图2所示,该输出机构6包括机构外壳41,蜗杆56,蜗轮43,斜齿轮42,缓冲部件44,端板45,盖46和输出轴7。该蜗杆56,蜗轮43和斜齿轮42构成用作减速机构和转矩放大机构的蜗轮传动机构。
如图1,图2和图11所示,上述机构外壳41包括与上述马达外壳11的开口端嵌合的扁平筒状的嵌合筒51。通过将该嵌合筒51插入马达外壳11的开口端,输出机构6便固定于马达5上。嵌合筒51的外周面具有与马达5的伸出部16a接合的槽51a。当输出机构6固定于马达5上时,上述离合器21便设置于嵌合筒51的内部。
如图1和图2所示,具有螺旋齿56a的蜗杆56按照设置于基本上与安装在输出机构6上的马达5的旋转轴13同轴的轴上的方式,可旋转地支承于机构外壳41上。机构外壳41包括支承蜗杆56的前端(为图2中的左侧的端部)的带盖的支承筒52,以及支承蜗杆56的基端的安装筒57。该支承筒52和安装筒57设置于同一轴线上。支承筒52和安装筒57分别通过滑动轴承56c,56b,支承蜗杆56支承。设置于支承筒52内部的滑动支承97承受作用于蜗杆56上的轴向力。如图11所示,安装筒57设置于上述嵌合筒51的内部。
如图6和图11所示,在蜗杆56的基端面上,形成其截面基本上呈四边形的嵌合孔56d。在该嵌合孔56d中,嵌合有离合器21中的从动旋转体25的嵌合轴25c。于是,蜗杆56与从动旋转体25一起旋转。另外,嵌合轴25c与嵌合孔56d的截面形状不限于四边形状,其也可为基本上呈D字形状等的,蜗杆56与从动旋转体25之间没有相对旋转的任意形状。
作为支承蜗杆56的基端的支承部的安装筒57的作用是安装离合器外壳22。即,如图11所示,安装筒57的外径与离合器外壳22的内径相对应。在安装筒57的外周面,形成与离合器外壳22的花键22d(如图4所示)接合的多个花键57a。通过两个花键22e,57a相互接合,离合器外壳22便以不能旋转的方式安装于安装筒57上。两个花键22d,57a构成接合机构。
如图1~图3所示,机构外壳41包括第一接纳部54,其用于接纳上述蜗轮43;第二接纳部53,其用于接纳上述斜齿轮42。两个接纳部54,53基本呈带盖圆筒状,它们按照夹持蜗杆56的方式,设置于相反侧。两个接纳部54,53的内部空间相互连通。斜齿轮42的直径大于蜗轮43。对应于该直径的不同,第二接纳部53的直径大于第一接纳部54。
支承筒54a立设于第一接纳部54的内底上。支承筒54a包括用于安装盖46的安装孔54b。上述蜗轮43由树脂材料形成,在其轴向的中间部,划分为第一齿轮58和第二齿轮59。两个齿轮58,59为斜齿轮,它们成整体形成。第一齿轮58的直径比第二齿轮59大一定程度。蜗轮43包括轴孔43a。通过将支承筒54a嵌合于该轴孔43a,蜗轮43便在第一接纳部54内部,以可旋转的方式支承于支承筒54a上。此时,第一齿轮58与蜗杆56的螺旋齿56a啮合。
支承筒53a立设于第二接纳部53的内底上。该支承筒53a包括用于以可旋转的方式支承输出轴7的轴孔53b。上述斜齿轮42由树脂材料形成,其包括齿轮61和圆筒体62,该齿轮61包括圆筒体和环状的底板,该圆筒体62从齿轮61的底板延伸。通过将支承筒53a嵌合于该圆筒体62中的轴孔62a中,斜齿轮42在第二接纳部53内部,以可旋转的方式支承于支承筒53a上。此时,形成于齿轮61的外周上的齿63与蜗轮43中的第二齿轮59啮合。在齿轮61的内侧,按照等角间距(120°)形成沿径向延伸的三个扣合突条42b。
上述缓冲部件44由橡胶形成,其设置于齿轮61的内部。该缓冲部件44包括六个扇形橡胶节段66,它们按照等角间距(60°)设置;细的连接橡胶部67,其将相邻接的两个橡胶节段66之间连接,该缓冲部件的整体呈环状。在相邻接的两个橡胶节段66之间,形成沿径向延伸的缝隙44a。在缓冲部件44的中间,形成轴孔44b。通过使按照120°的角间距设置的三个缝隙44a与三个扣合突条42b接合,缓冲部件44以可一起旋转的方式,相对斜齿轮42安装。
上述端板45基本上呈圆盘状,其由树脂材料形成,该端板按照夹持缓冲部件44的方式,安装于斜齿轮42上。在端板45的底面,按照等角间距(120°),形成沿径向延伸的三个扣合突条45a。当将端板45安装于斜齿轮42上时,这些扣合突条45a与不和斜齿轮42的扣合突条42b接合的剩余缝隙44a接合。这样一来,斜齿轮42的旋转就通过缓冲部件44,传递给端板45,端板45与斜齿轮42一起旋转。
连接筒45b从端板45的中心部,朝向下方延伸。该连接筒45b插入缓冲部件44的轴孔44b中,并且其前端嵌合于斜齿轮42的轴孔62a中。连接筒45b包括截面呈十字形的嵌合孔45c。
输出轴7从机构外壳41的下方,插入第二接纳部53的支承筒53a中,其顶端从支承筒53a,朝向上方突出。输出轴7的顶端的截面形状与上述嵌合孔45c的截面形状相对应,该顶端嵌入到嵌合孔45c中。于是,输出轴7与端板45-起旋转。在输出轴7的顶端面,形成有用于安装上述盖46的安装孔7b。在从机构外壳41朝向外部突出的输出轴7的部分,按照上述方式,设置齿轮7a。该齿轮7a与升降机构8的伞形齿轮8a啮合(如图12所示)。
上述盖46由金属板形成,其按照覆盖第一接纳部54和第二接纳部53的开口的方式,安装于机构外壳41上。该盖46包括两个凸起部46a,46b。这些凸起部46a,46b分别嵌合于输出轴7的安装孔7b与支承筒54a的安装孔54b中,将盖46相对机构外壳41定位。通过将该盖46安装于机构外壳41上,便限制了机构外壳41内的部件沿轴向的移动。
下面对按照上述方式构成的自动开闭式车窗装置的动作进行描述。
如果启动马达5,则旋转轴13使离合器21中的驱动旋转体23一起旋转。该驱动旋转体23使从动旋转体25随同旋转。此时,如通过图7(a)和图7(b)已描述的那样,由于上述滚柱26保持在自由状态,故允许从动旋转体25相对离合器外壳22旋转。
从动旋转体25使蜗杆56一起旋转。该蜗杆56的旋转通过蜗轮43,斜齿轮42,缓冲部件44和端板45,传递给输出轴7。构成蜗轮传动机构的蜗杆56,蜗轮43和斜齿轮42将旋转轴13的旋转减速,之后,将其传递给输出轴7。换言之,蜗轮传动机构在将旋转轴13的转矩放大之后,将其传递给输出轴7。通过该输出轴7的旋转,驱动升降机构8,将车窗玻璃9打开或关闭。
如果在马达5停止的状态,对车窗玻璃9施加外力,则该外力通过升降机构8传递给输出轴7,使该输出轴7旋转。该输出轴7的旋转通过端板45,缓冲部件44,斜齿轮42,蜗轮43和蜗杆56,传递给从动旋转体25。此时,如通过图8(a)和图8(b)已描述的那样,上述滚柱26处于夹持于从动嵌合体35的限位面35c与离合器外壳22的内周面之间的状态。如果该滚柱26处于锁定状态,则阻止从动旋转体25相对离合器外壳22旋转。离合器外壳22以不可旋转的方式,相对上述输出机构6的机构外壳41的安装。由此,从动旋转体25以相对机构外壳41不可旋转的方式,处于锁定状态。其结果是,阻止蜗杆56,蜗轮43,斜齿轮42,缓冲部件44,端板45,输出轴7,升降机构8和车窗玻璃9的运动。于是,不可能因外力而造成车窗玻璃9的打开和锁闭。当然,驱动旋转体23和与其连接的马达5的旋转轴13也不旋转。
按照上述方式,离合器21允许从马达5朝向输出机构6的旋转的传递,但是,应阻止从输出机构6朝向马达5的旋转的传递,阻止基于作用于升降机构8(被动设备)上的力的输出机构6的运动。
本实施例具有下述的优点。
在马达5的旋转轴13与蜗杆56之间,设置有离合器21。该旋转轴13和通过离合器21与其连接的蜗杆56所产生的转矩,显著地小于蜗轮43和斜齿轮42所产生的转矩。于是,作用于旋转轴13和蜗杆56之间的离合器21上的负载较小。由此,对离合器21,不必要求那么高的强度,可减小离合器21所必需的强度,使离合器21的整体体积减小。其结果是,可使驱动装置1的整个体积减小,削减成本。
旋转轴13与蜗杆56通过离合器21连接,在驱动装置1的制造阶段,它们是分开的。因此,在装配驱动装置1时,可容易地装配分别管理的三个组件,即具有旋转轴13的马达5,具有蜗杆56的输出机构6,以及离合器21。另外,也容易管理这三个组件5,6,21。
当装配驱动装置1时,首先,将离合器21安装于输出机构6的安装筒57上,并且将从动旋转体25嵌合于蜗杆56上。接着,将马达5安装于输出机构6的嵌合筒51上,并且将旋转轴13嵌合于驱动旋转体23上。当马达5与输出机构6连接时,本来旋转轴13与蜗杆56应该设置于相同的轴上,然而在旋转轴13与蜗杆56之间,会产生一定的偏心。
但是,在本实施例中,在离合器外壳22的内周面与驱动旋转体23的外周面之间,具有一定间隙。该间隙允许驱动旋转体23相对离合器外壳22,沿径向移动。因此,旋转轴13与蜗杆56之间的偏心通过驱动旋转体23相对离合器外壳22的径向移动而补偿。即,离合器21还用作为补偿旋转轴13与蜗杆56之间的偏心的机构。于是,不必单独设置用于补偿这样的偏心的专门的结构,可减少驱动装置1的成本。
旋转轴13与蜗杆56之间的偏心是因为两根杆13,56为单独的部件而产生的。但是,通过允许两根杆13,56之间的偏心,并且借助离合器21补偿该偏心,则可防止在两根杆13,56上作用过大的力。这样,就可使两根杆13,56顺利地旋转。
在旋转轴13与蜗杆56由一根共用的轴形成的场合,当马达5与输出机构6连接时,具有对该共用轴作用弯曲力的可能性。这样一来,不仅不可能使共用轴顺利旋转,而且对接纳共用轴的轴承造成负担。由此,必须采用复杂的轴承结构。与此相对,在由单独的部件形成旋转轴13与蜗杆56的本实施例中,不会产生这样的问题。
支承蜗杆56的一端的安装筒57同时用作为将离合器21固定于输出机构6上的部件。因此,不必专门设置用于将离合器21固定于输出机构6上的部件,有希望减小驱动装置1的成本。
由于离合器21安装于支承蜗杆56的安装筒57上,故具体来说,离合器21可容易地将从动旋转体25设置于与蜗杆56相同的轴上,可防止从动旋转体25与蜗杆56之间的偏心。其结果是,防止伴随从动旋转体25与蜗杆56之间的偏心而产生的异常噪音或振动。
上述离合器外壳22和安装筒57分别具有花键22e,57a。通过两个花键22e,57a的相互接合,确实防止安装筒57,即离合器外壳21相对于机构外壳41的旋转。
在斜齿轮42与端板45之间,设置由橡胶制成的缓冲部件44。由于该弹性部件44的弹性,允许斜齿轮42与端板45之间的相对运动。这样便防止了下述情况发生,该情况系指当在比如,车窗玻璃9上作用有负载时,该负载冲击性地传递给构成输出机构6的各部件或马达5。特别是,防止冲击作用于构成蜗轮传动机构的各部件42,43,56中的齿,确保这些部件的顺利运动。
三个驱动嵌合体31a与分别与它们相对应的三个从动嵌合体35接触,由此,进行从驱动旋转体23朝向从动旋转体25的动力传递。由于各驱动嵌合体31a与和其相对应的从动嵌合体35在较宽的面积上接触,故作用于两个嵌合体31a,35上的单位面积上的力较小。这样一来,就使驱动旋转体23和从动旋转体25的耐久性提高。换言之,可以减小驱动旋转体23和从动旋转体25所必需的强度,特别是可以使驱动旋转体23的重量较轻,成本较低,并且还可以由容易制造的合成树脂形成。
仅仅在从升降机构8朝向输出机构6传递力时,离合器21中的滚柱26处于锁定状态。当从马达5朝向输出机构6传递动力时,滚柱26处于自由状态。在采用即使在从马达5朝向输出机构6传递动力的情况下,滚柱26仍处于锁定状态的结构的离合器的场合,容易对滚柱26和锁定该滚柱26的部件施加负担。在此方面,仅仅在从升降机构8朝向输出机构6传递力时,滚柱26处于锁定状态的本实施例的离合器21具有优良的耐久性。
呈圆柱状的滚柱26在其锁定状态,与离合器外壳22的内周面和从动嵌合体35的限位面35c保持线接触。因此,与比如,采用球来代替圆柱状的滚柱26的场合相比较,可更加确实保持锁定状态。
上述滚柱26的两端呈锥状,该滚柱26的两端面的面积较小。由此,滚柱26与支承环27与离合器外壳22的底板22b的接触面积较小。这样一来,使相对支承环27和底板22b的滚柱26的滑动阻力减小,可使离合器21顺利地运动,使噪音减小。
与上述滚柱26接触的支承环27由树脂材料形成。这样,与支承环27由比如,金属形成的场合相比较,使其与上述滚柱26之间产生的滑动声音减小。
第二实施例
下面通过图13~图15,对本发明的第二实施例的驱动装置1进行描述。本实施例为图1~图12的实施例的变换实例。即,在图1~图12的实施例中,通过两个花键22d,57a相互接合,离合器外壳22以不可旋转的方式,安装于机构外壳41的安装筒57上。与此相对,在本实施例中,如图13~图15所示,在离合器外壳22的开口端,形成基本呈四边形状的嵌合框111。机构外壳41包括嵌合凸部112,该嵌合凸部112具有与嵌合框111相对应的形状。通过将嵌合框111与嵌合凸部112嵌合,离合器外壳22以不可旋转的方式安装于机构外壳41上。该嵌合框111和嵌合凸部112构成接合机构。另外,嵌合框111和与其相对应的嵌合凸部112也可呈四边形以外的多边形状。
第三实施例
下面通过图16对本发明的第三实施例的驱动装置1进行描述。本实施例为图1~图12的实施例的变换实例。即,如图16所示,在离合器外壳22的开口端附近的周壁处,形成多个扣合孔116。在机构外壳41的安装筒57的外周面上,形成分别与扣合孔116相对应的多个扣合爪117。通过将扣合爪117扣合于扣合孔116中,离合器外壳22便确实安装于机构外壳41上,防止因不小心,离合器外壳22与机构外壳41脱开。另外,确实阻止相对机构外壳41的离合器外壳22的旋转。扣合孔116和扣合爪117构成接合机构。另外,与图16相反,也可以在安装筒57的周壁上,设置扣合孔,而在离合器外壳22的内周面上,设置扣合爪。
第四实施例
下面通过图17,对本发明的第四实施例的驱动装置1进行描述。本实施例为图1~图12的实施例的变换实例。即,如图17所示,在本实施例中,与图1~图12的实施例相反,离合器外壳22嵌入安装筒57中。
第五实施例
下面通过图18~图20,以与图1~图12的实施例的不同点为中心,对本发明的第五实施例的驱动装置1进行描述。与图1~图12的实施例相同的部件采用相同的标号。
在图1~图12的实施例中,离合器21固定于输出机构6上。与此相对,在本实施例中,离合器71固定于马达5上。具体来说,如图19所示,离合器71包括其一端具有轴孔72a的圆筒状的离合器外壳72。通过该轴孔72a,从动旋转体25的嵌合轴25c与蜗杆56嵌合(如图18所示)。另外,图19所示的离合器71不包括下述部件,该部件相当于图4所示的离合器21的支承环27。
如图20所示,在马达5的握刷器16上,设置有位于与旋转轴13同心设置的轴上的安装筒73。该安装筒73的外径比离合器外壳72的内径大一定程度。通过将安装筒73压入离合器外壳72,则离合器外壳72以不可旋转的方式固定于马达5上。安装筒73的前端面73a为环状的平直面。当将安装筒73压入离合器外壳72中时,前端面73a与滚柱26的一端接触(如图18所示)。这样一来,滚柱26的轴向移动则由前端面73a限制。同时,旋转轴13与驱动旋转体23嵌合。
本实施例具有与图1~图12的实施例基本相同的作用效果。特别是,在本实施例中,滚柱26的轴向移动由安装筒73的前端面73a限制,该安装筒73用于安装离合器71。于是,不必单独设置用于限制滚柱26的轴向移动的部件,可简化驱动装置1的结构。显然,也可在本实施例的驱动装置1中,添加用于限制滚柱26的轴向移动的专用部件,这样做不脱离本发明的主要内容。
在本实施例中,与图1~图12的实施例相同,在安装筒73的外周面上,形成花键,并且在离合器外壳72的内周面上,形成花键,通过两个花键的相互接合,也可将离合器外壳72以不可旋转的方式相对马达5固定。另外,在图1~图12的实施例中,与本实施例相同,也可不在安装筒57和离合器外壳22上,设置花键,而是将安装筒57压入离合器外壳22中。
第六实施例
下面通过图21,对本发明的第六实施例的驱动装置1进行描述。本实施例为图18~图20的实施例的变换实例。即,如图21所示,在本实施例中,如通过图16的实施例已描述的那样,在离合器外壳72的开口端附近的周壁,形成多个扣合孔121。在安装筒73的外周面,形成分别与扣合孔121相对应的多个扣合爪122。通过将扣合爪122扣合于扣合孔121中,便确实将离合器外壳72安装于马达5上,防止离合器外壳72因不小心而与马达5脱开。另外,确实阻止离合器外壳72相对安装筒73的旋转。扣合孔121和扣合爪122构成接合机构。另外,与图21相反,也可在安装筒73的周壁上,设置扣合孔,而在离合器外壳72的内周面上,设置扣合爪。
还有,就离合器71固定于马达5上的图18~图20的实施例来说,不仅适用于采用图16的实施例的结构,而且还可采用图13~图15的实施例的结构,或图17的实施例的结构。
第七实施例
下面通过图22~图24,以与图1~图12的实施例的不同点为中心,对本发明的第七实施例的驱动装置1进行描述。与图1~图12的实施例相同的部件采用相同的标号。
如图23所示,本实施例的马达5实质上与图2所示的马达5相同,但是,其还包括下述推力轴承96,该轴承设置于旋转轴13的基端与马达外壳11之间。该推力轴承96承受作用于旋转轴13上的轴向力。
如图24所示,本实施例的离合器81包括具有圆筒体82a和底板82b的离合器外壳82。在该底板82b的中间,形成轴孔82c。驱动旋转体23中的较小直径部23a穿过该轴孔82c。圆筒体82a的开口端具有扇形的嵌合部82d。
离合器81具有相当于图4所示的离合器21的支承环27的环状的支承垫圈83。该支承垫圈83由比如,金属材料形成,其具有呈冠状,并且为扇形的嵌合部83a。支承垫圈83从离合器外壳82的开口,插入离合器外壳82的内部。此时,嵌合部83a弹性地推压离合器外壳82的内周面,由此,支承垫圈83固定于离合器外壳82内部(如图23所示)。通过该支承垫圈83,将驱动旋转体23,从动旋转体25,球24和滚柱26保持在离合器外壳82内部。特别是,通过离合器外壳82的底板82b和支承垫圈83,使滚柱86沿轴线方向的移动受到限制。
如图22和图23所示,输出机构80包括机构外壳91,蜗杆56,蜗轮92,缓冲部件93,传递板101,弹性环形件102,输出板103和输出轴7。该蜗杆56和蜗轮92构成用作减速机构和转矩放大机构的蜗轮传动机构。上述机构外壳91包括用于安装马达外壳11的凸缘91e。该凸缘91e通过螺钉或螺栓固定于马达外壳11上。
上述机构外壳91包括接纳蜗杆56的带盖圆筒状的蜗杆接纳部91a。如图23所示,蜗杆56通过一对滑动轴承56b,56c,以可旋转的方式支承于蜗杆接纳部91a的内部。支承蜗杆接纳部91a的一端,即蜗杆56的一端的支承部形成下述安装筒106,该安装筒106用于安装离合器外壳82。该离合器外壳82的嵌合部82d以不可旋转的方式外嵌于该安装筒106上。
如图22和图23所示,上述机构外壳91包括用于接纳蜗轮92的蜗轮接纳部91b。该蜗轮接纳部91b基本呈带底筒状。在其内底上,立设有支承筒91c。支承筒91c包括轴孔91d,该轴孔91d用于以可旋转的方式支承输出轴7。
上述蜗轮92由树脂材料形成,其包括具有圆筒体和环状底板的齿轮92a,以及从齿轮92a的底板延伸的中间的圆筒体92b。通过将圆筒体92b的轴孔92c嵌合于支承筒91c中,蜗轮92在蜗轮接纳部91b的内部,以可旋转的方式支承于支承筒91c上。此时,齿轮92a与蜗杆56的螺旋齿56a啮合。
按照等角间距(120。)设置的三个保持壁92d从齿轮92a的内周面,朝向圆筒体92b,沿径向延伸。在相邻接的两个保持壁92d之间,形成有保持腔X。此外,在各保持壁92d与圆筒体92b的外周面之间,形成将相邻接的两个保持腔X连通的连通槽Y。
上述缓冲部件93由橡胶形成,其设置于蜗轮92的内部。该缓冲部件93包括三个扇形橡胶节段93a,它们按照等角间距(120。)设置;细的连接橡胶部93b,其将相邻接的两个橡胶节段93a之间连接,该缓冲部件的整体呈环状。橡胶节段93a分别设置于保持腔X内,连接橡胶部93b分别设置连通槽Y内。因此,缓冲部件93以可成一起旋转的方式,相对蜗轮92安装。各橡胶节段93a在圆周方向的中间部,具有沿径向延伸的缝隙93c。
上述传递板101由基本呈圆盘状的金属板形成,其按照夹持缓冲部件93的方式,安装于蜗轮92上。传递板101包括按照沿轴向延伸而弯曲形成的三个扣合片101a。当传递板101安装于蜗轮92上时,这些扣合片101a分别与缓冲部件93的缝隙93c接合。因此,蜗轮92的旋转通过缓冲部件93,传递给传递板101,该传递板101与蜗轮92一起旋转。
传递板101在其中间部,包括允许输出轴7穿过的轴孔101b。传递板101还包括从该板101的外周缘,沿径向延伸的第一传递片101c。
上述弹性环形件102呈切取环状的弹性件的一部分而形成形状。该弹性环形件102的两端包括按照朝向径向外侧延伸的方式弯曲的第一扣合片102a和第二扣合片102b。该弹性环形件102按照第一扣合片102a与传递板101的第一传递片101c接触的方式,围绕传递板101设置(如图23所示)。
上述输出板103由其直径大于传递板101的直径的,基本呈圆盘状的金属板形成。输出板103的外周缘包括按照沿轴向延伸的方式而弯曲的第二传递片103a和限位片103b。该第二传递片103a和限位片103b按照规定角间距设置。输出板103按照第二传递片103a位于传递板101的第一传递片101c与弹性环形件102的第二扣合片102b之间的方式,设置于传递板101上(如图23所示)。此时,输出板103中的限位片103b设置于弹性环形件102的外周面的外侧。
在蜗轮92,缓冲部件93,传递板101,弹性环形件102和输出板103接纳于蜗轮接纳部91b的内部的状态,蜗轮接纳部91b的开口通过图中未示出的盖体覆盖。
输出板103的中心部具有截面呈十字形状的嵌合孔103c。输出轴7从机构外壳91的下方,插入蜗轮接纳部91b的支承筒91c中,其顶端从支承筒91c朝向上方突出。输出轴7的顶端还穿过传递板101的轴孔101b,嵌入嵌合孔103c。于是,输出轴7与输出板103一起旋转。
马达5的旋转轴13的旋转通过离合器81,蜗杆56,蜗轮92和缓冲部件93,传递给传递板101。如果该传递板101沿图23的顺时针方向旋转,第一传递片101c按压输出板103的第二传递片103a,使输出板103沿顺时针方向旋转。与输出板103一起,沿顺时针方向旋转的输出轴7驱动升降机构8,使车窗玻璃9朝向打开方向(图12的向下方向)移动。
如果传递板101沿图23中的逆时针方向旋转,第一传递片101c按压弹性环形件102的第一扣合片102a,使该弹性环形件102沿逆时针方向旋转。该弹性环形件102中的第二扣合片102b按压输出板103的第二传递片103a,使输出板103沿逆时针方向旋转。与输出板103一起,沿逆时针方向旋转的输出轴7驱动升降机构8,使车窗玻璃9沿关闭方向(图12的向上方向)移动。
在车窗玻璃9沿关闭方向移动的状态,如果比如,在车窗玻璃9与门2的窗框之间夹持有异物,则阻止车窗玻璃9的移动,随之,使输出轴7和输出板103的旋转停止。于是,阻止与输出板103的第二传递片103a接触的弹性环形件102的第二扣合片102b的移动。由于还在使马达5驱动,故传递板101的第一传递片101c按压弹性环形件102的第一扣合片102a,按照张开的方式使弹性环形件102弯曲。按照此方式,弹性环形件102的弯曲允许在阻止车窗玻璃9沿关闭方向的移动的状态下的马达5的旋转。换言之,当在车窗玻璃9上作用有阻止其沿关闭方向的移动的力时,弹性环形件102按照一边允许马达5的旋转,一边停止车窗玻璃9沿关闭方向的进一步移动的方式作用。
由弹性环形件102的弯曲而产生的弹性力造成马达5的旋转负载,使该马达的旋转速度减慢。如果通过图中未示出的检测器,检测该旋转速度变化,则图中未示出的控制器使马达5停止。
按照上述方式,本实施例的驱动装置1按照当在车窗玻璃9上作用有阻止其关闭方向的移动的力时,马上停止车窗玻璃9的移动,并且此后,停止马达5的方式作用。这样的机构称为“夹入防止机构”。此外,本实施例的驱动装置1具有与图1~图12的实施例基本相同的作用效果。
第八实施例
下面通过图25~图28,对本发明的第八实施例的驱动装置1进行描述。本实施例为图22~图24的实施例的变换实例。即,如图27和图28所示,本实施例的离合器81包括相当于图24的离合器81的支承垫圈83的弹性垫圈127。该弹性垫圈127由金属材料,最好是黄铜形成。该弹性垫圈127包括圆筒体127a,一对环状肋127b,127c,该对环状肋从圆筒体127a的两周缘部,朝向圆筒体127a的中心延伸。弹性垫圈127从离合器外壳82的开口,朝向离合器外壳82内部压入而实现固定。通过该弹性垫圈127的环状肋127b和离合器外壳82的底板82b,限制滚柱26沿轴线方向的移动。
如图26~图28所示,从动旋转体25成整体形成于蜗杆56的端部。在将离合器81装配于输出机构80上时,首先,采用除了从动旋转体25以外的部件,装配离合器81。接着,将设置于蜗杆56的端部的从动旋转体25穿过弹性垫圈127,装配于离合器外壳82内部的驱动旋转体23上。在此状态,将蜗杆56插入机构外壳91的蜗杆接纳部91a中。同时,将离合器外壳82外嵌于机构外壳91的安装筒106上。这样的方法使蜗杆56和离合器81相对输出机构80的装配顺利,并且容易。
如图28所示,当将离合器外壳82外嵌于安装筒106上时,安装筒106的端面按压弹性垫圈127的环状肋127c。由此,弹性垫圈127通过环状肋127b,将滚柱26朝向离合器外壳82的底板82b偏置。其结果是,滚柱26的姿势和运动保持稳定,滚柱26从自由状态转换到锁定状态,或进行相反的状态转换。
如图25和图26所示,本实施例的输出机构80不包括图2所示的输出机构80中的弹性环形件102和输出板103。另外,图25所示的传递板101不包括图22所示的传递板101中的第一传递片101c。作为其替换方式,在图25所示的传递板101的中间部,具有嵌合有输出轴7的端部的,截面呈十字形状的嵌合孔101d。因此,传递板101的旋转直接传递给输出轴7。
输出机构80包括覆盖于蜗轮接纳部91b的开口的圆盘状的盖板104。该盖板104的外周缘具有四个铆接片104a。在将盖板104放置于蜗轮接纳部91b上的状态,通过将该铆接片104a铆接于蜗轮接纳部91b的外周面上,则该盖板104便固定于蜗轮接纳部91b上。盖板104限制蜗轮接纳部91b的内部的部件的轴向移动。
除了夹入防止机构以外,按照上述方式构成的驱动装置1具有与图22~图24的实施例的驱动装置1基本相同的作用和效果。特别是,在本实施例中,在离合器81的从动旋转体25与蜗杆56成整体形成。这样,与从动旋转体25和蜗杆56分别作为单独的部件形成的场合相比较,有助于部件数量的减少,制造步骤的简化,以及制造成本的削减。
在将由单独的部件形成的从动旋转体25与蜗杆56相互连接的场合,具有在两个部件25,56之间产生偏心的可能性。但是,在成整体形成的从动旋转体25与蜗杆56之间,不产生偏心,这样一来,就避免了偏心造成的异常噪音或振动的发生。
如果从动旋转体25与蜗杆56为单独的部件,则在将离合器外壳82安装于机构外壳91上的同时,必须使从动旋转体25的位置,相对预先装配于机构外壳91内部的蜗杆56对齐,将前者与后者连接,这样做是非常麻烦的。另外,在将离合器外壳82安装于机构外壳91上之前,还具有蜗杆56从机构外壳91上抽落的可能性。与此相对,在从动旋转体25与蜗杆56为整体部件的本实施例中,在将离合器外壳82安装于机构外壳91上时,不必将蜗杆56与从动旋转体25之间的位置对齐。此外,由于在将蜗杆56安装于机构外壳91上的同时,离合器外壳82安装于机构外壳91上,故蜗杆56也不会抽落。因此,容易进行装配作业。
第九实施例
下面通过图29~图32,对本发明的第九实施例进行描述。本实施例为离合器的又一变换实例。适合采用本实施例的离合器的驱动装置也可为上述的图1~图28的实施例所示的驱动装置的任何一个。于是,对于离合器以外的部件,引用在图1~图28的实施例中所采用的部件标号。
如图29和图30所示,本实施例的离合器200具有基本上与图4所示的离合器21相同的结构。即,离合器200包括离合器外壳201,驱动旋转体202,球203,从动旋转体204,多个(在本实施例中,为三个)的圆柱状滚柱205,以及支承部件206。驱动旋转体202,球203,从动旋转体204,滚柱205和支承部件206以不可拆下的方式装配于离合器外壳201的内部。另外,采用预先装配成一个组件的离合器200,进行驱动装置的装配。
如图30所示,离合器200按照将马达5的旋转轴13与蜗杆56连接的方式,不可旋转地嵌入机构外壳41或91中。但是,如通过图18~图20的实施例已描述的那样,也可将离合器200相对马达5,最好是相对握刷器16安装。但是,与图18~图20的实施例不同,必须按照将离合器200嵌入握刷器16的方式,形成握刷器16。
如图29和图30所示,离合器外壳201由金属材料形成,其包括圆筒体201a,设置于圆筒体201a的两端开口处的环状的盖板201b,201c。上述盖板201b,201c通过将比如,圆筒体201a的两端朝向内侧弯曲而形成,其限制离合器外壳201内部的部件的轴向移动。
驱动旋转体202由树脂材料形成,其包括嵌合筒210,该嵌合筒210从离合器外壳201中的盖板201b朝向外部突出。该嵌合筒210包括嵌入有旋转轴13的嵌合部13a的嵌合孔210a。因此,驱动旋转体202以可一起旋转的方式与旋转轴13连接。该驱动旋转体202还包括按照等角间距设置的多个(在本实施例中,为三个)的驱动嵌合体211。每个驱动嵌合体211基本上呈扇形,在其圆周方向的两侧,包括第一侧面211a和第二侧面211b。在驱动嵌合体211的外周面与离合器外壳201的内周面之间,形成一定的间隙。
各驱动嵌合体211在与离合器外壳201的两个盖板201b,201c相对的两个表面,具有分别沿圆周方向延伸的第一突条212和第二突条213。各驱动嵌合体211还在其外周面上,包括沿圆周方向延伸的第三突条214。各驱动嵌合体211仅仅在第一突条212的部分,与盖板201b接触,仅仅在第三突条214的部分,与离合器外壳201的内周面接触。因此,驱动旋转体202与离合器外壳201之间的滑动阻力较小。另外,第一和第三突条212,214也可不必与离合器外壳201接触。
上述球203由金属制成,其保持在开设于驱动旋转体202中的保持孔202a中。
从动旋转体204由金属材料形成,其按照可相对驱动旋转体202旋转的方式,重叠于驱动旋转体202上。从动旋转体204包括按照等角间距设置的,基本呈扇形的多个(在本实施例中,为三个)的从动嵌合体220。各从动嵌合体220设置于相邻接的两个驱动嵌合体211之间。从动旋转体204与上述球203接触。上述球203可使从动旋转体204与驱动旋转体202之间顺利地进行相对旋转。从动旋转体204还包括从离合器外壳201中的盖板201c朝向外部突出的嵌合轴221。该嵌合轴221按照蜗杆56与从动旋转体204一起旋转的方式,嵌合于蜗杆56的嵌合孔56d中。还有,象通过图25~图28的实施例已描述的那样,从动旋转体204也可成整体形成于蜗杆56上。
各从动嵌合体220包括第一侧面220a,其与驱动嵌合体211的第一侧面211a相对;第二侧面220b,其与驱动嵌合体211的第二侧面211b相对。各从动嵌合体220还包括与离合器外壳201的内周面相对的平面状的限位面220c。
作为滚动体的上述滚柱205由金属材料形成,其设置在相邻接的两个驱动嵌合体211之间的,限位面220c与离合器外壳201的内周面之间。该滚柱205沿与驱动旋转体202的轴线保持平行的方向延伸。上述滚柱205用作锁定部件。
支承部件206由树脂材料形成,其包括环形板225,其设置于离合器外壳201中的盖板201c与驱动嵌合体211之间;三个滚柱支承件226,它们应可旋转地保持上述滚柱205,相对环状板225,沿轴向延伸。上述滚柱支承件226按照等角间距设置于环状板225上。
上述驱动嵌合体211仅仅在第二突条213的部分,与环状板225接触。于是,驱动旋转体202与环状板225之间的滑动阻力较小。该环状板225在与离合器外壳201的盖板201c相对的面上,包括环状的突条225a。该环状板225仅仅在突条225a的部分与盖板201c接触。因此,环状板225与离合器外壳201之间的滑动阻力较小。再有,这些突条213,225a也可以不必与相对的部件225,201c接触。
如图29和图31所示,各滚柱支承件226包括一对保持板227,其相对环状板225,沿轴向延伸,并且沿圆周方向按照规定间距设置;连接体228,其将两块保持板227的端部之间连接。两块保持板227的设置间距比滚柱205的直径大一定程度,滚柱205按照可旋转的方式保持在两块保持板227之间。该滚柱205的两端包括较小直径部205a。另外,较小直径部205也可象图26所示的滚柱26的两端那样,呈锥状。环状板225包括按照可旋转的方式保持其中一个较小直径部205a的保持部225b,连接体228包括按照可旋转的方式保持另一个较小直径部205a的保持部228a。两个保持部225b,228a之间的距离比滚柱205的轴向长度稍大。上述滚柱205可在两个保持部225b,228a之间,稍稍沿轴向移动。
连接体228还在与离合器外壳201的盖板201b相对的面上,包括沿周向延伸的突条228b。如图30所示,该连接体228仅仅是在突条228b的部分与盖板201b接触。因此,连接体228与离合器外壳201之间的滑动阻力较小。此外,突条228b也可不必与盖板201b接触。
支承部件206在按等角间距保持三个滚柱205的状态,可相对离合器外壳201旋转。再有,滚柱205可至少限制支承部件206沿圆周方向的移动,还可允许支承部件206沿径向的移动。
如图32(a)所示,如果驱动旋转体202沿顺时针方向旋转,则驱动嵌合体211中的第一侧面211a与从动嵌合体220的第一侧面220a和滚柱支承件226接触。特别是,虽然在图中未示出,但是,如果驱动旋转体202沿逆时针方向旋转,则驱动嵌合体211的第二侧面211b,与从动嵌合体220的第二侧面220b和滚柱支承件226接触。此时,如同样通过图7(a)和图7(b)已描述的那样,上述滚柱205处于不夹持于离合器外壳201的内周面与从动嵌合体220的限位面220c之间的状态,即自由状态。由此,从动旋转体204在压靠于驱动旋转体202上的同时,可相对离合器外壳201旋转。支承部件206也在压靠于驱动嵌合体211上的同时,相对离合器外壳201旋转。保持于支承部件206上的三个滚柱205在保持相对位置关系的状态,绕驱动旋转体202的轴心旋转。
如图32(b)所示,当从动旋转体204本身沿顺时针方向旋转时,按照滚柱205夹持于限位面220c与离合器外壳201的内周面之间的方式,限位面220c相对于上述滚柱205移动,特别是,虽然在图中未示出,但是,在从动旋转体204本身沿逆时针方向旋转时,其情况也是相同的。按照上述方式,当从动旋转体204本身旋转时,如同样通过图8(a)和图8(b)已描述的那样,上述滚柱205处于锁定状态。从而,阻止从动旋转体204相对于离合器外壳201,即机构外壳41或91的旋转。
由于就上述滚柱205从锁定状态转换到自由状态时的动作来说,其基本上与基于图9(a),图9(b),图10(a)和图10(b)所描述的动作相同,故省略对其的描述。
如上面具体描述的那样,在本实施例中,离合器200预先装配成一个组件,采用作为组件的离合器200,进行驱动装置的装配。由此,可容易地进行驱动装置的装配,另外,还可容易地对离合器200进行管理。
离合器200所产生的振动可通过包围该离合器200的机构外壳41或91抑制。另外,如果在离合器200与机构外壳41或91之间,设置橡胶等的缓冲部件,则可更加有效地抑制离合器200的振动。
上述离合器200包括支承部件206,其用于保持多个滚柱205的相对位置关系。由此,上述滚柱205在包含自由状态的全部状态,其相互的位置关系保持一定,不会在离合器201内部晃动。这样,滚柱205便确实从自由状态转换到锁定状态,或进行相反的状态转换,并且防止伴随晃动而产生的异常噪音或振动。
突条212,213,214使驱动旋转体202与离合器外壳201和支承部件206的接触面积极小。另外,突条225a,228b使支承部件206与离合器外壳201的接触面积极小。由此,驱动旋转体202和支承部件206可分别相对于相对的部件,以较小的滑动阻力,进行顺利地运动。
第十实施例
下面通过图33,对本发明的第十实施例进行描述。本实施例为图29~图32的实施例的离合器200的变换实例。即,如图33所示,在本实施例中,离合器外壳201包括朝向马达5延伸的支承圆筒230。在该支承圆筒230上,安装有以可旋转的方式支承马达5的旋转轴13的轴承231。该轴承231为由滑动轴承,或滚动轴承形成的径向滚珠轴承**(radial bearing)。如果按照上述方式构成,则可省略设置于马达2的握刷器16上的轴承18(如图2所示)。
第十一实施例
下面通过图34,对本发明的第十一实施例进行描述。本实施例为图29~图32的实施例的离合器200的变换实例。即,如图34所示,在本实施例中,离合器外壳201包括支承圆筒232,其用于安装支承蜗杆56的一端的滑动轴承56b。该支承圆筒232压入设置于机构外壳41或91上的插入孔内,以便插入蜗杆56。
上述滑动轴承56b与蜗杆56之间的间隙非常小。由此,在滑动轴承56b安装于机构外壳41或91上的场合,难于进行将蜗杆56插入滑动轴承56b中而安装于机构外壳41或91上的作业。但是,如果将滑动轴承56b安装于离合器外壳201上,则可容易将蜗杆56插入机构外壳41或91的插入孔内。另外,由于滑动轴承56b作为离合器200的构成部件而预先装配,这样,与将滑动轴承56b单独地安装于机构外壳41或91上的场合相比较,驱动装置的装配作业简单。
第十二实施例
下面通过图35,对本发明的第十二实施例进行描述。本实施例将图33的实施例与图34的实施例相组合。即,如图35所示,本实施例的离合器外壳201包括支承轴承231的支承圆筒230,以及支承轴承56b的支承圆筒232。
第十三实施例
下面通过图36,对本发明的第十三实施例进行描述。本实施例为图33的实施例的变换实例。即,如图36所示,在本实施例中,支承旋转轴13的轴承231与支承部件206成整体形成。支承部件206包括连接筒233,该连接筒233按照包围驱动旋转体202的嵌合筒210的方式,从滚柱支承件226的端部延伸。轴承231与该连接筒233连接。按照上述方式,可减少部件数量,可降低成本。
第十四实施例
下面通过图37,对本发明的第十四实施例进行描述。本实施例为图34的实施例的变换实例。即,如图37所示,在本实施例中,支承蜗杆56的轴承56b与支承部件206成整体形成。轴承56b相对支承部件206的环状板225延伸。按照此方式,可减少部件数量,可降低成本。
第十五实施例
下面通过图38~图40,对本发明的第十五实施例进行描述。本实施例表示离合器的再一变换实例。适合采用本实施例的离合器的驱动装置也可为上述的图1~图28的实施例中所示的驱动装置的任何一种。于是,对于离合器以外的部件,引用图1~图28的实施例中所采用的部件标号。
如图38和图39所示,本实施例的离合器300包括离合器外壳301,驱动旋转体302,从动旋转体303和多个(在本实施例中,为三个)球304。其驱动旋转体302,从动旋转体303和球304均按照不可拆下的方式,装配于离合器外壳301的内部。另外,可采用预先装配成一个组件的离合器300,进行驱动装置的装配。
如图39所示,离合器300按照将马达5的旋转轴13与蜗杆56连接的方式,不可旋转地固定于机构外壳41或91上。但是,如通过图18~图20的实施例已描述的那样,也可将离合器300安装于马达5上,最好安装于握刷器16上。
如图38和图39所示,上述离合器外壳301由金属材料形成,其包括圆筒体301a,设置于圆筒体301a的两端开口处的环状的盖板301b,301c,从盖板301c延伸的安装筒301d。该盖板301b,301c通过将比如,圆筒体301a的两端朝向内侧弯曲而形成,从而限制离合器外壳301内部的部件的轴向移动。安装筒301d嵌入机构外壳41或91中。
驱动旋转体302由树脂材料形成,其基本呈圆盘状,其包括从离合器外壳301的盖板301b,朝向外部突出的嵌合轴310。该嵌合轴310嵌入形成于旋转轴13的前端的孔13b中。于是,驱动旋转体302以可一起旋转的方式与旋转轴13连接。该驱动旋转体302还包括按照等角间距设置的多个(在本实施例中,为三个)的驱动嵌合体311。各驱动嵌合体311基本呈扇形,在其圆周方向的两侧,包括第一侧面311a和第二侧面311b。在该驱动嵌合体311的外周面与离合器外壳301的内周面之间,形成一定的间隙。
各驱动嵌合体311在其圆周方向的中间部,具有接纳孔312。作为滚动体的上述球304设置于该接纳孔312的内部。该球304用作锁定部件。
从动旋转体303由金属材料形成,其基本呈圆盘状,其按照可相对驱动旋转体302旋转的方式,与驱动旋转体302重叠。在从动旋转体303的中间,形成半球状的凸部303a,该凸部303a与驱动旋转体302接触。该凸部303a可使从动旋转体303与驱动旋转体302之间进行顺利的相对旋转。
从动旋转体303包括嵌合轴322,该嵌合轴322从离合器外壳301的安装筒301d,朝向外部突出。该嵌合轴322按照蜗杆56与从动旋转体303一起旋转的方式,嵌合于蜗杆56的嵌合孔56d中。另外,如通过图25~图28的实施例已描述的方式,从动旋转体303也可与蜗杆56成整体形成。
从动旋转体303包括按照等角间距设置的多个(在本实施例中,为三个)的从动嵌合体320。各从动嵌合体320设置于相邻接的两个驱动嵌合体311之间。各从动嵌合体320包括第一侧面320a,其与驱动嵌合体311的第一侧面311a相对;第二侧面320b,其与驱动嵌合体311的第二侧面311b相对。该从动旋转体303还在相邻接的两个从动嵌合体320之间,具有构成V字形槽的V字形的限位面321。设置于驱动嵌合体311中的接纳孔312的内部的球304设置于限位面321与离合器外壳301的盖板301b之间。
图40(a)和图40(b)为以剖开的方式表示将离合器300的局部(相当于沿图38中的40-40线的部分)的剖视图。如果图38的驱动旋转体302沿顺时针方向旋转,如图40(a)所示,驱动嵌合体311的第一侧面311a与从动嵌合体320的第一侧面320a接触,并且接纳孔312的内侧面与球304接触。特别是,虽然在图中未示出,但是如果图38的驱动旋转体302沿逆时针方向旋转,则驱动嵌合体311的第二侧面311b与从动嵌合体320的第二侧面320b接触,并且接纳孔312的内侧面与球304接触。此时,如同样通过图7(a)和图7(b)已描述的那样,球304处于不夹持于离合器外壳301的盖板301b与限位面321之间的状态,即自由的状态。由此,从动旋转体303在压靠于驱动旋转体302上的同时,可相对离合器外壳301旋转。同样,球304也在压靠于驱动旋转体302上的同时,绕驱动旋转体302的轴心旋转。
当图38所示的从动旋转体303本身沿顺时针方向旋转时,如图40(b)所示,按照球304夹持于限位面321与离合器外壳301的盖板301b之间的方式,限位面321相对球304移动。特别是,虽然在图中未示出,但是,当图38所示的从动旋转体303本身沿逆时针方向旋转时,其情况也是相同的。按照上述方式,当从动旋转体303本身旋转时,如通过图8(a)和图8(b)已描述的那样,球304处于锁定状态。于是,阻止从动旋转体303相对离合器外壳301,即离合器外壳41或91的旋转。
同样,在上面描述的本实施例的离合器300中,获得与上述的各实施例的离合器基本相同的作用效果。另外,在本实施例中,滚动体采用球304,但是也可采用圆锥台状的滚柱,以代替球304。
此外,本发明的实施例不限于上述实施例,其也可按照下述方式变换。
离合器外壳也可相对输出机构或马达,采用螺栓或螺钉等的固定件固定。
支承蜗杆56的滑动轴承的数量不限于二个,其也可为1,还可为三个以上。另外,不限于滑动轴承,也可采用滚动轴承等的其它类型的轴承。
马达5的旋转轴13与蜗杆56也可设置于同心轴上。
上述的图1~图40的各实施例中的离合器的结构仅仅给出一个实例,如果其设置于马达5的旋转轴13与蜗杆56之间,离合器也可采用各种结构形式。
本发明的驱动装置不限于自动开闭式车窗装置,其也适合用于驱动各种被动设备的驱动装置。