JP2020143716A - Clutch mechanism and motor with clutch mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ機構およびクラッチ機構付モータに関するものである。 The present invention relates to a clutch mechanism and a motor with a clutch mechanism.
車両に搭載されるクラッチ機構付モータとして、例えば、車両のパワーウインド装置に用いられるものがある。このクラッチ機構付モータは、ウォーム減速機とモータ部とが連結されている。ウォーム減速機は、モータ部のアーマチュア軸に連結されるウォーム軸と、ウォーム軸のウォームに噛合されるウォームホイールとを備えている。ウォームホイールがパワーウインド装置の出力軸に連結されることにより、ウインドガラスをクラッチ機構付モータで開閉することが可能である。 As a motor with a clutch mechanism mounted on a vehicle, for example, there is a motor used in a power window device of a vehicle. In this motor with a clutch mechanism, a worm reducer and a motor unit are connected. The worm reducer includes a worm shaft connected to the armature shaft of the motor unit and a worm wheel meshed with the worm of the worm shaft. By connecting the worm wheel to the output shaft of the power window device, the window glass can be opened and closed by a motor with a clutch mechanism.
ところで、モータ部のアーマチュア軸にウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力が作用する場合、あるいは、車両の外部からウインドガラスを下降させる外力が作用することが考えられる。この場合に、ウインドガラスに作用する外力によりアーマチュア軸が回転してウインドガラスが開いてしまうおそれがある。
そこで、外力による回転力によってモータ部のアーマチュア軸が回転することを抑制するために、ウォーム減速機にクラッチを内装する技術が提案されている。
By the way, it is conceivable that an external force such as the weight of the wind glass or vibration during vehicle running acts on the armature shaft of the motor unit, or an external force that lowers the wind glass from the outside of the vehicle acts. In this case, the armature shaft may rotate due to the external force acting on the window glass, and the window glass may open.
Therefore, in order to suppress the rotation of the armature shaft of the motor portion due to the rotational force due to the external force, a technique of incorporating a clutch in the worm reducer has been proposed.
クラッチとしては、例えば、ロックプレートに当接するドライブプレートが楔部に形成され、クラッチの出力軸にウインドガラスから逆転方向の回転力が作用した場合に、回転力を楔部によりスラスト方向の力に変換する構成が知られている。すなわち、変換されたスラスト方向の力により、ロックプレートがフレーム面に押し付けられて摩擦力が発生する。発生した摩擦力がウインドガラスの下降を抑えるブレーキ力となる（例えば、特許文献１参照）。 As the clutch, for example, when a drive plate in contact with the lock plate is formed in the wedge portion and a rotational force in the reverse direction acts on the output shaft of the clutch from the wind glass, the rotational force is converted into a force in the thrust direction by the wedge portion. The configuration to convert is known. That is, the converted thrust direction force presses the lock plate against the frame surface to generate a frictional force. The generated frictional force becomes a braking force that suppresses the lowering of the wind glass (see, for example, Patent Document 1).
また、クラッチとして、例えば、クラッチ板が出力軸にキー嵌合され、モータ部が停止した状態において、クラッチ板が軸方向に移動してクラッチ板のギア部とハウジングのギア部とが噛合される構成が知られている。クラッチ板のギア部がケースのギア部に噛み合わされることにより、出力軸がロック状態となる。これにより、例えば、クラッチの出力軸にウインドガラスから逆転方向の回転力が作用した場合に、クラッチ板とともに出力軸がロック状態となり、ロック状態がウインドガラスの下降を抑えるブレーキ力となる（例えば、特許文献２参照）。 Further, as a clutch, for example, when the clutch plate is key-fitted to the output shaft and the motor portion is stopped, the clutch plate moves in the axial direction and the gear portion of the clutch plate and the gear portion of the housing are engaged. The composition is known. The output shaft is locked when the gear portion of the clutch plate is engaged with the gear portion of the case. As a result, for example, when a rotational force in the reverse direction is applied to the output shaft of the clutch from the wind glass, the output shaft is locked together with the clutch plate, and the locked state is a braking force that suppresses the lowering of the wind glass (for example, See Patent Document 2).
しかしながら、上述の特許文献１にあっては、モータ部の駆動による入力軸の回転中に、ロックプレートがフレーム面に常時摺動する。このため、モータ部でウインドガラスを開閉操作する際に、摺動により熱や作動音が発生し、さらに、モータ部の回転力の伝達効率に影響を与えることが考えられる。
また、特許文献２にあっては、クラッチ板を軸方向に移動させてクラッチ板のギア部とケースのギア部とを噛み合わせるため、噛み合う部位が決まっている。このため、クラッチ板のギア部とケースのギア部とを噛み合わせた状態においてガタが発生しやすく、ギア部の接触時や、噛み合い時に音が発生しやすい。また、ウインドガラスから逆転方向に過負荷が作用した場合に、ギア部が破損するおそれがある。
However, in the above-mentioned Patent Document 1, the lock plate always slides on the frame surface during the rotation of the input shaft driven by the motor unit. Therefore, when the window glass is opened and closed by the motor unit, heat and operating noise are generated due to sliding, which may further affect the transmission efficiency of the rotational force of the motor unit.
Further, in
そこで、この発明は、クラッチの摺動を抑え、また、ガタの発生を抑え、さらに、過負荷によりクラッチが破損することを抑えることができるクラッチ機構およびクラッチ機構付モータを提供するものである。 Therefore, the present invention provides a clutch mechanism and a motor with a clutch mechanism that can suppress the sliding of the clutch, suppress the occurrence of backlash, and further suppress the clutch from being damaged due to overload.
上記の課題を解決するために、本発明に係るクラッチ機構は、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に収容されたロックプレートと、を有し、前記ハウジングには、前記ロックプレートを常に前記ハウジング側へと押圧している弾性部材と、前記ロックプレートに駆動力を伝達する際に、前記弾性部材の押圧力に抗して前記ハウジングから離す方向に前記ロックプレートを変位させる変位手段と、が収容されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the clutch mechanism according to the present invention includes a housing and a lock plate rotatably housed in the housing, and the lock plate is always placed on the housing side of the housing. Accommodates an elastic member that is pressed against the lock plate and a displacement means that displaces the lock plate in a direction away from the housing against the pressing force of the elastic member when transmitting a driving force to the lock plate. It is characterized by being done.
本発明に係るクラッチ機構において、前記ロックプレートに連結され、前記弾性部材により前記ロックプレートを介して前記ハウジングに向けて押圧される入力部と、前記ロックプレートおよび前記弾性部材を挟んで前記入力部とは反対側に設けられ、前記入力部の回転を受けて回転する出力部と、を備え、前記入力部は、前記弾性部材で押し付ける方向の反対側に前記ロックプレートを変位させる前記変位手段としてのブレーキ解除部を有することを特徴とする。 In the clutch mechanism according to the present invention, the input portion connected to the lock plate and pressed toward the housing via the lock plate by the elastic member, and the input portion sandwiching the lock plate and the elastic member. The input unit includes an output unit that is provided on the opposite side to the above side and rotates in response to the rotation of the input unit, and the input unit serves as the displacement means for displaces the lock plate on the opposite side in the direction of pressing with the elastic member. It is characterized by having a brake release portion of.
本発明に係るクラッチ機構において、前記入力部は、前記ロックプレートに回転を伝達するロックプレート作動部を有し、前記ロックプレートは、前記ロックプレート作動部と係合可能である作動受部と、外側面に形成されたロック側ブレーキ部と、を有し、前記出力部は、前記ロックプレートと係合する嵌合凸部と、前記ロックプレートを軸方向に案内する案内部と、を有し、前記弾性部材は、前記ロックプレートを前記入力部に向けて付勢するように前記出力部と前記ロックプレートとの間に介在されており、前記ハウジングは、前記入力部および前記出力部を回転自在に支持する入力側ケースと出力側ケースとを備え、前記入力側ケースは、前記ロック側ブレーキ部と接触して摩擦力を発生させる入力側ブレーキ部を有し、前記ロックプレート作動部は、前記入力部に回転により前記ロックプレートを前記出力部に向けて押圧し、前記ロック側ブレーキ部と前記入力側ブレーキ部との間の接触を解除する前記ブレーキ解除部と、前記入力部の回転を前記ロックプレートに伝達する回転伝達部と、を有することを特徴とする。 In the clutch mechanism according to the present invention, the input portion has a lock plate operating portion that transmits rotation to the lock plate, and the lock plate has an actuating receiving portion that can engage with the lock plate operating portion. It has a lock side brake portion formed on the outer side surface, and the output portion has a fitting convex portion that engages with the lock plate and a guide portion that guides the lock plate in the axial direction. The elastic member is interposed between the output unit and the lock plate so as to urge the lock plate toward the input unit, and the housing rotates the input unit and the output unit. The input side case is provided with a freely supporting input side case and an output side case, and the input side case has an input side brake portion that comes into contact with the lock side brake portion to generate a frictional force, and the lock plate operating portion is a lock plate operating portion. The lock plate is pressed against the input unit by rotation toward the output unit, and the brake release unit that releases the contact between the lock side brake unit and the input side brake unit and the rotation of the input unit are rotated. It is characterized by having a rotation transmitting portion that transmits to the lock plate.
本発明に係るクラッチ機構において、前記作動受部は、前記ブレーキ解除部に対向するブレーキ解除凹部を有し、前記ブレーキ解除部は、前記ブレーキ解除凹部に接触した状態において前記入力部が回転することにより、前記ロックプレートを前記弾性部材の押付力に抗して押圧する傾斜面を有することを特徴とする。 In the clutch mechanism according to the present invention, the actuating receiving portion has a brake releasing recess facing the brake releasing portion, and the input portion rotates in a state where the brake releasing portion is in contact with the brake releasing recess. Therefore, it is characterized by having an inclined surface that presses the lock plate against the pressing force of the elastic member.
上記の課題を解決するために、本発明に係るクラッチ機構付モータは、前記クラッチ機構の入力部に連結されたモータ部と、前記クラッチ機構の出力部に連結されたウォーム減速機と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the motor with a clutch mechanism according to the present invention includes a motor unit connected to an input unit of the clutch mechanism and a worm reducer connected to an output unit of the clutch mechanism. It is characterized by that.
本発明によれば、ロックプレートを弾性部材の押付力に抗してハウジングから離す方向に変位させるように構成した。これにより、クラッチの摺動を抑え、また、ガタの発生を抑え、さらに、過負荷によりクラッチが破損することを抑えることができる。 According to the present invention, the lock plate is configured to be displaced in the direction away from the housing against the pressing force of the elastic member. As a result, it is possible to suppress the sliding of the clutch, suppress the occurrence of backlash, and further prevent the clutch from being damaged due to overload.
（第一実施形態）
次に、本発明の実施形態に係るクラッチ機構付モータについて、図面を参照して説明をする。
（モータ部）
図１は、クラッチ機構付モータ１の外観を示す斜視図である。
図１に示すように、クラッチ機構付モータ１は、例えば、車両のパワーウインド装置等に用いられるものである。クラッチ機構付モータ１は、モータ部２と、モータ部２に連結されたクラッチ機構３と、クラッチ機構３に連結されたウォーム減速機４と、を備えている。すなわち、クラッチ機構３は、モータ部２及びウォーム減速機４の間に設けられている。
(First Embodiment)
Next, the motor with a clutch mechanism according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Motor part)
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the motor 1 with a clutch mechanism.
As shown in FIG. 1, the motor 1 with a clutch mechanism is used, for example, in a power window device of a vehicle. The motor 1 with a clutch mechanism includes a
モータ部２は、例えば、ブラシ付直流モータなどが用いられる。モータ部２は、複数の永久磁石（例えば、６極）が配設されている有底筒状のヨーク５と、ヨーク５の内側に回転自在に設けられたアーマチュア６と、を備えている。アーマチュア６は、アーマチュア軸７と、アーマチュア軸７に外嵌固定されているアーマチュアコア（不図示）と、アーマチュア軸７の一端側に設けられるコンミテータ（不図示）とを有している。アーマチュアコアには、巻線を巻装するための複数のスロット（例えば、９スロット）が形成されている。アーマチュア軸７の一端には、クラッチ機構３が連結されている。
For the
（クラッチ機構）
図２は、クラッチ機構３を一部破断した状態を示す断面図である。図３は、クラッチ機構３を示す分解斜視図である。
図２、図３に示すように、クラッチ機構３は、入力部１１と、ロックプレート１２と、出力部１３と、弾性部材（付勢部材）１４と、ハウジング１５と、を備えている。入力部１１、ロックプレート１２、弾性部材１４、及び出力部１３が軸線１８上に組み付けられた状態においてハウジング１５の内部に収容されている。この状態において、ハウジング１５から入力部１１の入力軸２１及び出力部１３の出力軸５１が反対方向に向けて突出されている。
以下、軸線１８の方向を単に軸方向、軸線１８に対して直交するハウジング１５の径方向を単に径方向、ハウジング１５の外周面に沿う方向を単に周方向と称して説明することがある。
(Clutch mechanism)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Hereinafter, the direction of the
図４は、クラッチ機構３の入力部１１を示す斜視図である。
図３、図４に示すように、入力部１１は、入力軸２１と、入力プレート２２と、ロックプレート作動部２３と、を有する。入力軸２１は、先端部２１ａがアーマチュア軸７（図１参照）に同軸上に連結され、基端部２１ｂに入力プレート２２が設けられている。入力プレート２２は、入力軸２１の基端部２１ｂから径方向に円弧状に張り出されている。入力プレート２２に複数のロックプレート作動部２３が周方向に等間隔に設けられている。第一実施形態においては、複数のロックプレート作動部２３を３個として説明するが、ロックプレート作動部２３の個数は任意に設定が可能である。
FIG. 4 is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ロックプレート作動部２３は、複数の膨出部２５と、複数のブレーキ解除部（変位手段）２６と、複数の回転伝達部２７と、を有する。膨出部２５は、入力プレート２２から径方向の外側に向けて膨出されている。膨出部２５のうち、入力軸２１の反対側の部位にブレーキ解除部２６が設けられている。ブレーキ解除部２６は、第一入力傾斜面（傾斜面）２８と、第二入力傾斜面（傾斜面）２９と、を有する。
The lock
第一入力傾斜面２８は、ブレーキ解除部２６のうち、周方向の中央部２６ａから第一端部２６ｂまで周方向へ下り勾配に形成されている。第二入力傾斜面２９は、膨出部２５のうち、周方向の中央部２６ａから第二端部２６ｃまで周方向へ下り勾配に形成されている。すなわち、第一入力傾斜面２８及び第二入力傾斜面２９によりブレーキ解除部２６は、中央部２６ａが先端部となるように、入力軸２１の反対側に向けてＶ字に突出する楔形に形成されている。ブレーキ解除部２６の中央部（すなわち、先端部）２６ａに回転伝達部２７が設けられている。
回転伝達部２７は、ブレーキ解除部２６の中央部２６ａから入力軸２１の反対側に向けて突出されている。回転伝達部２７は、例えば、断面矩形状に形成され、径方向に向けて配置されている。
The first input inclined
The
図５は、クラッチ機構３のロックプレート１２を示す斜視図である。
図２、図３、図５に示すように、入力部１１の複数のブレーキ解除部２６および複数の回転伝達部２７にロックプレート１２が嵌合され、入力部１１に対して同軸上に配置されている。ロックプレート１２は、中央に開口部３２が円形に形成され、リング状に形成されている。ロックプレート１２は、環状部３３と、複数の作動受部３４と、複数の嵌合部３５と、を有する。
FIG. 5 is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the
環状部３３は、入力プレート２２に対向する入力側平面３６と、出力プレート５２（後述する）に対向する出力側平面３７と、外周面（外側面）に形成されたロック側ブレーキ部３８と、を有する。
入力側平面３６および出力側平面３７は、軸方向に間隔をおいて配置され、軸線１８に対して直交する平坦な環状面に形成されている。入力側平面３６の外周および出力側平面３７の外周がロック側ブレーキ部３８により連結されている。ロック側ブレーキ部３８は、入力側平面３６の外周から出力側平面３７の外周まで径方向外側へ向けて徐々に傾斜するように形成されている。ロック側ブレーキ部３８は、例えば、表面粗さが比較的大きく形成されている。
The
The input-
入力側平面３６に複数の作動受部３４が形成されている。第一実施形態においては、複数の作動受部３４を３個として説明するが、作動受部３４の個数は任意に設定が可能である。作動受部３４は、ブレーキ解除凹部４２と、係合部４３とを有する。
ブレーキ解除凹部４２は、第一受傾斜面４５と、第二受傾斜面４６と、を有する。第一受傾斜面４５は、入力部１１の第一入力傾斜面２８に対向する位置に形成されている。第一受傾斜面４５は、入力側平面３６から係合部４３へ向けて徐々に深く凹むように傾斜状に形成されている。第二受傾斜面４６は、入力部１１の第二入力傾斜面２９に対向する位置に形成されている。第二受傾斜面４６は、入力側平面３６から係合部４３へ向けて徐々に深く凹むように傾斜状に形成されている。
第一受傾斜面４５及び第二受傾斜面４６によりブレーキ解除凹部４２がＶ字状の凹部に形成されている。第一受傾斜面４５に第一入力傾斜面２８が接触され、第二受傾斜面４６に第二入力傾斜面２９が接触される。
A plurality of
The
The
第一受傾斜面４５及び第二受傾斜面４６の間（すなわち、作動受部３４の底部）に係合部４３が形成されている。係合部４３は、作動受部３４の底部から出力側平面３７まで貫通されている。係合部４３は、矩形状に形成され、周方向に間隔をおいて平坦に形成される第一係合面４３ａ及び第二係合面４３ｂを有する。係合部４３に回転伝達部２７が作動受部３４の側から係合される。
An engaging
環状部３３において、隣接する作動受部３４と作動受部３４との間に嵌合部３５が設けられている。嵌合部３５は、例えば、矩形状に形成され、入力側平面３６から出力側平面３７まで軸方向に貫通されている。第一実施形態においては、複数の嵌合部３５を３個として説明するが、嵌合部３５の個数は任意に設定が可能である。ロックプレート１２の出力側平面３７の側に弾性部材１４及び出力部１３が設けられている。
In the
図６は、クラッチ機構３の出力部１３を示す斜視図である。
図２、図３、図６に示すように、出力部１３は、出力軸５１と、出力プレート５２と、複数の嵌合凸部５３と、案内部５４と、を有する。
出力軸５１は、先端部５１ａがウォーム減速機４のウォーム軸８１（図１参照）に同軸上に連結されている。出力軸５１の基端部５１ｂに出力プレート５２が設けられている。出力プレート５２は、出力軸５１の基端部５１ｂから径方向に円弧状に張り出されている。出力プレート５２のうち、出力側平面３７に対向する面に複数の嵌合凸部５３が設けられている。
FIG. 6 is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 2, 3 and 6, the
The
複数の嵌合凸部５３は、周方向において等間隔に配置され、出力軸５１と反対側の方向に向けて突出されている。第一実施形態においては、複数の嵌合凸部５３を３個として説明するが、嵌合凸部５３の個数は任意に設定が可能である。嵌合凸部５３は、ロックプレート１２の嵌合部３５に出力側平面３７の側から嵌合されることにより、ロックプレート１２に係合されている。
The plurality of fitting
出力プレート５２のうち、出力側平面３７に対向する面５２ａの中央に案内部５４が設けられている。案内部５４は、出力側平面３７に対向する面５２ａから出力軸５１の反対側に向けて膨出されている。案内部５４は、ロックプレート１２の開口部３２（図５参照）に嵌合可能に円形状に形成されている。案内部５４に弾性部材１４が嵌合されている。
弾性部材１４として、例えば、第一実施形態においては、例えば、環状のウェーブワッシャを例示するが、その他の弾性部材１４を使用することも可能である。ウェーブワッシャは、円環状のバネ鋼製の平座金を複数の波状形状に曲げ形成したもので、軸方向のスラスト荷重を受けるように形成され、バネ部材として使用可能である。
A
As the
案内部５４に弾性部材１４が嵌合された状態において、案内部５４にロックプレート１２の開口部３２が嵌合される。これにより、出力部１３とロックプレート１２との間に弾性部材１４が介在される。また、案内部５４にロックプレート１２の開口部３２が嵌合されることにより、ロックプレート１２が案内部５４により径方向に位置決めされた状態において、軸方向へ案内されるように支持されている。
In a state where the
図２、図３に示すように、入力部１１、ロックプレート１２、弾性部材１４、及び出力部１３が軸線１８上に組み付けられた状態においてハウジング１５の内部に収容されている。ハウジング１５は、出力側ケース５６と、入力側ケース５７と、を備えている。
出力側ケース５６は、有底筒状に形成され、円筒状に形成された出力側ケース周壁部６１と、出力側ケース周壁部６１の一端部を閉塞する出力側ケース底部６２とを有する。出力側ケース底部６２は、中央に出力側取付孔６３が開口されている。出力側ケース周壁部６１は、他端部が開口されることにより入力側開口部６４が形成されている。入力側開口部６４に段差部６５が形成されている。段差部６５は、径方向に平坦に形成された環状の出力側座部６６と、出力側座部６６の外周から軸方向に延びることにより円周状に形成された出力側内周壁６７と、を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
段差部６５に入力側ケース５７が圧入されている。入力側ケース５７は、入力側ケースリング部７１と、入力側ケース蓋部７２と、を有する。入力側ケース蓋部７２は、中央に入力側取付孔７３が開口されている。入力側ケースリング部７１の一端部７１ａが入力側ケース蓋部７２で閉塞されている。入力側ケースリング部７１の他端部７１ｂが開口されている。入力側ケースリング部７１の他端部７１ｂには、入力側外周壁７４と、入力側端部７５と、入力側ブレーキ部７６と、が形成されている。
The
入力側外周壁７４は、出力側内周壁６７に圧入可能に円周状に形成されている。入力側端部７５は、入力側外周壁７４の先端から径方向の内側に向けて平坦に形成されている。入力側ブレーキ部７６は、入力側端部７５の内周７５ａから入力側ケースリング部７１の一端部７１ａまで軸方向へ向けて径方向の寸法が徐々に小さくなるように、入力側ブレーキ部７６に沿って傾斜状に形成されている。
The outer
入力側ケース５７は、入力側外周壁７４が出力側内周壁６７に圧入された状態において入力側端部７５が出力側座部６６に当接されることにより入力側開口部６４（すなわち、出力側ケース５６）に固定されている。これにより、入力側ケース５７及び出力側ケース５６によりハウジング１５が組み付けられ、ハウジング１５の内部に空間が形成される。この状態において、入力側ブレーキ部７６がハウジング１５の内部に向けて配置される。入力側ブレーキ部７６は、例えば、ロック側ブレーキ部３８と同様に、表面粗さが比較的大きく形成されている。
The
図７は、クラッチ機構３からハウジング１５を外した状態を示す平面図である。図８は、クラッチ機構３からハウジング１５を外した状態を示す側面図である。
図２、図７、図８に示すように、入力部１１の複数のブレーキ解除部２６がロックプレート１２の複数のブレーキ解除凹部４２に配置されている。また、入力部１１の複数の回転伝達部２７がロックプレート１２の複数の係合部４３に嵌合されている。さらに、ロックプレート１２の複数の嵌合部３５に出力部１３の複数の嵌合凸部５３が嵌合される。ロックプレート１２は、複数の嵌合部３５に対して軸方向に移動自在で、かつ、周方向に移動不能に支持されている。
この状態において、出力部１３の案内部５４に弾性部材１４が嵌合された状態において、ロックプレート１２と出力部１３との間に介在されている。また、案内部５４にロックプレート１２の開口部３２（図５参照）が径方向に位置決めされた状態において、軸方向に移動自在に案内されるように嵌合されている。
FIG. 7 is a plan view showing a state in which the
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, a plurality of
In this state, the
これにより、クラッチ機構３の入力部１１、ロックプレート１２、弾性部材１４、及び出力部１３が軸線１８上に組み付けられる。組付けられた入力部１１、ロックプレート１２、弾性部材１４、及び出力部１３がハウジング１５の内部に収容されている。また、入力部１１の入力軸２１が入力側取付孔７３（図３参照）に軸受（図示せず）を介して回転自在に、かつ、軸線方向に移動不能に支持されている。さらに、出力部１３の出力軸５１が出力側取付孔６３に軸受（図示せず）を介して回転自在に、かつ、軸線方向に移動不能に支持されている。
As a result, the
この状態において、ロックプレート１２が弾性部材１４の押付力（付勢力）で入力部１１（すなわち、入力側ケース５７）に向けて常に押圧されている。これにより、ロックプレート１２のロック側ブレーキ部３８が入力側ケース５７の入力側ブレーキ部７６に接触した状態に保たれている。ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６が接触することにより、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に摩擦力が発生する。
In this state, the
（ウォーム減速機）
図１に示すように、出力部１３の出力軸５１にウォーム減速機４が連結されている。ウォーム減速機４は、ウォーム軸８１と、ウォームホイール８２と、出力ギア８３と、を備えている。ウォーム軸８１は、出力部１３の出力軸５１に同軸上に連結されている。ウォーム軸８１のウォーム８１ａにウォームホイール８２が噛み合わされている。ウォームホイール８２に同軸上に出力ギア８３が設けられている。
出力ギア８３は、例えば、パワーウインド装置等に連結され、モータ部２のアーマチュア軸７の回転をパワーウインド装置に出力する。
(Warm reducer)
As shown in FIG. 1, the worm reducer 4 is connected to the
The
（作用）
次に、図１、図９（ａ）、図９（ｂ）に基づいて、クラッチ機構３の作用について説明する。なお、以下の説明において、クラッチ機構付モータ１を車両に搭載されているパワーウインド装置に用いた例について説明する。
図９（ａ）は、クラッチ機構付モータ１を停止させた状態においてウインドガラスが外力で開くことを抑制する例を説明する概略図である。図９（ｂ）は、クラッチ機構付モータ１でウインドガラスを開閉する例を説明する概略図である。
(Action)
Next, the operation of the
FIG. 9A is a schematic view illustrating an example in which the window glass is suppressed from being opened by an external force when the motor 1 with a clutch mechanism is stopped. FIG. 9B is a schematic view illustrating an example of opening and closing the window glass by the motor 1 with a clutch mechanism.
まず、ウインドガラスから出力部１３に外力が作用する例を図９（ａ）に基づいて説明する。
図１、図９（ａ）に示すように、クラッチ機構付モータ１のモータ部２を停止させた状態において、ロックプレート１２が弾性部材１４の押付力で入力部１１に向けて案内されている。よって、ロックプレート１２のロック側ブレーキ部３８が入力側ケース５７の入力側ブレーキ部７６に接触した状態に保たれている。ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６が接触することにより、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に摩擦力が発生している。
First, an example in which an external force acts on the
As shown in FIGS. 1 and 9A, the
この状態において、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力が作用した場合、あるいは、車両の外部からウインドガラスを下降させる外力が作用した場合に、外力がウォーム減速機４を介して出力軸５１に伝達される。ここで、出力軸５１に伝達される通常の外力より、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に発生する摩擦力が大きく設定されている。すなわち、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に発生する摩擦力が外力に対するブレーキ力となり、ロック側ブレーキ部３８が静止状態に保たれる。
In this state, when an external force such as the weight of the window glass or vibration during vehicle running acts, or when an external force that lowers the window glass acts from the outside of the vehicle, the external force is output via the worm reducer 4. It is transmitted to the
以上説明したように、クラッチ機構３によれば、出力軸５１に外力が伝達された場合、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に発生する摩擦力により、出力軸５１（すなわち、出力部１３）が回転することを抑制できる。これにより、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力が作用した場合、あるいは、車両の外部からウインドガラスを下降させる外力が作用した場合に、ウインドガラスが外力で開くことを抑制できる。
As described above, according to the
ここで、例えば、ロックプレート１２を摩擦力により静止させた状態において、出力部１３に摩擦力を越える過負荷が作用することが考えられる。この場合、作用した過負荷によりロックプレート１２を入力側ブレーキ部７６に対して摺動させることができる。すなわち、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６は、いわゆるトルクリミッタの機能を備えている。これにより、出力部１３に過負荷が作用した場合に、出力部１３に発生した過負荷によりクラッチ機構３が破損することを抑えることができる。
Here, for example, in a state where the
また、クラッチ機構３は、ウインドガラスに作用する外力をロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間に発生する摩擦力によりウインドガラスが外力で開くことを抑制するように構成されている。これにより、例えば、ギア部の噛み合わせによりウインドガラスが開くことを抑制する構成に比べて、ガタの発生を抑えることができる。
さらに、クラッチ機構３は、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６を傾斜状（テーパ状）に形成されている。これにより、ロック側ブレーキ部３８に対して入力側ブレーキ部７６を接触、非接触に切り替える際の操作音を、例えば、ギア部の噛み合わせる構成に比べて抑えることができる。
Further, the
Further, in the
加えて、ロック側ブレーキ部３８を入力側ブレーキ部７６から離すことにより、入力側ブレーキ部７６に対するロック側ブレーキ部３８の摺動を抑制できる。よって、入力側ブレーキ部７６及びロック側ブレーキ部３８の間にグリースを供給する必要がない。これにより、入力側ブレーキ部７６及びロック側ブレーキ部３８の摩擦係数を確保して摩擦力を確保できる。
また、ロック側ブレーキ部３８及び入力側ブレーキ部７６の間の摩擦力で出力部１３（すなわち、ウインドガラス）をロックするようにした。これにより、例えば、ギア部の噛み合わせによりウインドガラスをロックする構成に比べて、ウインドガラスの開閉位置に影響を受けることなく、任意の位置でウインドガラスをロックできる。
In addition, by separating the lock
Further, the output unit 13 (that is, the window glass) is locked by the frictional force between the lock
次に、ウインドガラスをモータ部２により開く例を図１、図９（ａ）、図９（ｂ）に基づいて説明する。
図９（ａ）に示すように、ウインドガラスを開くために、モータ部２を駆動させることにより、アーマチュア軸７が回転する。アーマチュア軸７の回転が入力部１１に伝達され、入力軸２１が矢印Ａの如く回転する。入力軸２１が回転することにより、入力部１１のロックプレート作動部２３が矢印Ａの如く移動する。ロックプレート作動部２３が移動することにより、ブレーキ解除部２６の第一入力傾斜面２８が矢印Ａの如く移動する。第一入力傾斜面２８は、ロックプレート１２の第一受傾斜面４５に接触されている。
Next, an example of opening the window glass by the
As shown in FIG. 9A, the armature shaft 7 is rotated by driving the
よって、第一入力傾斜面２８が矢印Ａ方向に移動することにより、第一入力傾斜面２８が第一受傾斜面４５を出力部１３に向けて軸方向に押圧する。これにより、ロックプレート１２を弾性部材１４で押し付ける方向の反対側へ出力部１３に向けて軸方向へ矢印Ｂの如く変位できる。このように、ロックプレート１２が出力部１３に向けて軸方向に案内されることにより、入力側ブレーキ部７６からロック側ブレーキ部３８が離れる方向に変位する。このように、ロックプレート１２に駆動力を伝達する際に、弾性部材１４の押圧力に抗して入力側ブレーキ部７６（すなわち、入力側ケース５７）から離す方向にロックプレート１２を変位させることができる。
よって、ロック側ブレーキ部３８は、入力側ブレーキ部７６に対して非接触状態に保たれる。すなわち、ロック側ブレーキ部３８と入力側ブレーキ部７６との間の接触が解除された状態に保たれる。この状態において、入力部１１の回転伝達部２７がロックプレート１２の係合部４３において矢印Ａの如く移動する。
Therefore, as the first input inclined
Therefore, the lock
図１、図９（ｂ）に示すように、入力部１１の回転伝達部２７が移動することにより、ロックプレート１２の係合部４３のうち第一係合面４３ａに当接する。よって、出力部１３がモータ部２により矢印Ａ方向に回転することにより、ロックプレート１２を介して出力部１３が回転する。これにより、ウォーム軸８１が回転してウォームホイール８２が回転する。ウォームホイール８２が回転することにより、出力ギア８３が回転してモータ部２のアーマチュア軸７の回転をパワーウインド装置に出力し、ウインドガラスを開けることができる。
As shown in FIGS. 1 and 9B, the
次いで、ウインドガラスをモータ部２により閉じる例を図１、図９（ａ）に基づいて説明する。
ウインドガラスを閉じるために、モータ部２を駆動させることにより、アーマチュア軸７の回転が入力部１１に伝達され、入力軸２１が矢印Ａの反対方向に回転する。入力軸２１が回転することにより、入力部１１のロックプレート作動部２３が矢印Ａの反対方向に移動する。ロックプレート作動部２３が移動することにより、ブレーキ解除部２６の第二入力傾斜面２９が矢印Ａの反対方向に移動する。第二入力傾斜面２９は、ロックプレート１２の第二受傾斜面４６に接触されている。
Next, an example of closing the window glass by the
By driving the
よって、第二入力傾斜面２９が矢印Ａの反対方向に移動することにより、第二入力傾斜面２９が第二受傾斜面４６を出力部１３に向けて軸方向に押圧する。これにより、ロックプレート１２を弾性部材１４の押付力に抗して出力部１３に向けて軸方向に矢印Ｂの如く案内できる。ロックプレート１２が出力部１３に向けて軸方向に案内されることにより、入力側ブレーキ部７６からロック側ブレーキ部３８が離れる方向に移動する。
よって、ロック側ブレーキ部３８は、入力側ブレーキ部７６に対して非接触状態に保たれる。すなわち、ロック側ブレーキ部３８と入力側ブレーキ部７６との間の接触が解除された状態に保たれる。この状態において、入力部１１の回転伝達部２７がロックプレート１２の係合部４３において矢印Ａの反対方向に移動する。
Therefore, as the second input inclined
Therefore, the lock
入力部１１の回転伝達部２７が移動することにより、ロックプレート１２の係合部４３のうち第二係合面４３ｂに当接する。よって、出力部１３がモータ部２により矢印Ａの反対方向に回転することにより、ロックプレート１２を介して出力部１３が回転する。これにより、ウォーム軸８１が回転してウォームホイール８２が回転する。ウォームホイール８２が回転することにより、出力ギア８３が回転してモータ部２のアーマチュア軸７の回転をパワーウインド装置に出力し、ウインドガラスを閉じることができる。
As the
以上説明したように、ウインドガラスを開閉する際に、第一受傾斜面４５を第一入力傾斜面２８により出力部１３に向けて軸方向に押圧し、あるいは、第二受傾斜面４６を第二入力傾斜面２９により出力部１３に向けて軸方向に押圧する構成とした。
これにより、簡単な構造で、かつ動作の安定したクラッチ機構３とすることができ、製造コストを抑えることができる。
As described above, when opening and closing the window glass, the first receiving
As a result, the
また、弾性部材１４の押付力に抗してロックプレート１２を変位させることにより、ロックプレート１２のロック側ブレーキ部３８を入力側ブレーキ部７６から離すことができる。よって、入力側ブレーキ部７６に対してロック側ブレーキ部３８（すなわち、ロックプレート１２）を非接触に保持した状態で回転させることができる。
これにより、例えば、モータ部２でロックプレート１２を回転してウインドガラスを開閉操作する際に、入力側ブレーキ部７６に対してロック側ブレーキ部３８（すなわち、ロックプレート１２）が摺動することによるクラッチ機構３の摺動を抑えることができる。この結果、クラッチ機構３の摺動により発生する熱や作動音を抑え、さらに、モータ部２の回転力の伝達効率に影響を与えることを抑えることができる。
Further, by displacing the
As a result, for example, when the
（第二実施形態）
以下、第二実施形態のクラッチ機構１００を図１０から図１２に基づいて説明する。なお、第二実施形態のクラッチ機構１００において、第一実施形態のクラッチ機構３と同一、類似部材の構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the
（クラッチ機構）
図１０は、クラッチ機構１００の入力部１０１を示す斜視図である。図１１は、クラッチ機構１００のロックプレート１０２を示す斜視図である。
クラッチ機構１００は、第一実施形態の入力部１１を入力部１０１に代え、第一実施形態のロックプレート１２をロックプレート１０２に代えたもので、その他の構成は第一実施形態のクラッチ機構３と同様である。
(Clutch mechanism)
FIG. 10 is a perspective view showing an
In the
入力部１０１は、第一実施形態のロックプレート作動部２３に備えた回転伝達部２７に代えて回転伝達部１０４を備えている。回転伝達部１０４は、第一回転伝達部１０４ａと、第二回転伝達部１０４ｂと、を有する。第一回転伝達部１０４ａは、膨出部２５のうち周方向の一端において平坦に形成されている。第二回転伝達部１０４ｂは、膨出部２５のうち周方向の他端において平坦に形成されている。
The
ロックプレート１０２は、第一実施形態のロックプレート１０２の入力側平面３６に複数の係合部（ボス部）１０６を備えている。係合部１０６は、隣接するブレーキ解除凹部４２の間に周方向において等間隔に設けられている。第二実施形態においては、複数の係合部１０６を３個として説明するが、係合部１０６の個数は任意に設定が可能である。
係合部１０６は、入力側平面３６から膨出され、第一係合面１０６ａと、第二係合面１０６ｂと、を有する。第一係合面１０６ａは、係合部１０６のうち周方向の他端において平坦に形成されている。第二係合面１０６ｂは、係合部１０６のうち周方向の一端において平坦に形成されている。
The
The engaging
（作用）
次に、図１１に基づいて、クラッチ機構１００の作用について説明する。
図１２は、クラッチ機構１００の入力部１０１の回転をロックプレート１０２に伝達する例を説明する斜視図である。
図１２に示すように、入力部１０１の入力軸２１が矢印Ｃ方向に回転することにより、入力部１０１の第一回転伝達部１０４ａがロックプレート１０２の第一係合面１０６ａに当接する。これにより、入力部１０１の回転がロックプレート１０２に伝達され、ロックプレート１０２が矢印Ｃ方向に回転する。
一方、入力部１０１の入力軸２１が矢印Ｃの反対方向に回転することにより、入力部１０１の第二回転伝達部１０４ｂがロックプレート１０２の第二係合面１０６ｂに当接する。これにより、入力部１０１の回転がロックプレート１０２に伝達され、ロックプレート１０２が矢印Ｃの反対方向に回転する。
(Action)
Next, the operation of the
FIG. 12 is a perspective view illustrating an example in which the rotation of the
As shown in FIG. 12, when the
On the other hand, when the
以上説明したように、第二実施形態のクラッチ機構１００によれば、第一実施形態のクラッチ機構３と同様の作用、効果を得ることができる。さらに、第二実施形態のクラッチ機構１００によれば、回転伝達部１０４の第一回転伝達部１０４ａ及び第二回転伝達部１０４ｂを膨出部２５の一端及び他端に形成することにより、回転伝達部１０４の強度を簡単な構成で一層良好に確保できる。
As described above, according to the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の第一実施形態及び第二実施形態では、ロックプレート１２，１０２を弾性部材１４で入力部１１，１０１に向けて押圧することにより、ロック側ブレーキ部３８を入力側ブレーキ部７６に接触させる例について説明したが、これに限らない。その他の例として、ロックプレート１２，１０２を弾性部材１４で出力部１３に向けて押圧することにより、ロック側ブレーキ部３８を出力側ブレーキ部に接触させることも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first and second embodiments described above, the
また、上述の第一実施形態及び第二実施形態で例示したブレーキ解除部２６、回転伝達部２７、１０４嵌合部３５，１０６、ブレーキ解除凹部４２、係合部４３、嵌合凸部５３等の形状は適宜変更が可能である。
Further, the
１…クラッチ機構付モータ、２…モータ部、３…クラッチ機構、４…ウォーム減速機、１１…入力部、１２…ロックプレート、１３…出力部、１４…弾性部材、１５…ハウジング、２３…ロックプレート作動部、２６…ブレーキ解除部（変位手段）、２７…回転伝達部、２８，２９…第一、第二の入力傾斜面（傾斜面）、３４…作動受部、３８…ロック側ブレーキ部、４２…ブレーキ解除凹部、４３…係合部、５３…嵌合凸部、５４…案内部、５６…出力側ケース、５７…入力側ケース、７６…入力側ブレーキ部 1 ... Motor with clutch mechanism, 2 ... Motor unit, 3 ... Clutch mechanism, 4 ... Worm reducer, 11 ... Input unit, 12 ... Lock plate, 13 ... Output unit, 14 ... Elastic member, 15 ... Housing, 23 ... Lock Plate actuating part, 26 ... Brake release part (displacement means), 27 ... Rotation transmission part, 28, 29 ... First and second input inclined surfaces (inclined surfaces), 34 ... Actuating receiving part, 38 ... Lock side brake part , 42 ... Brake release recess, 43 ... Engagement part, 53 ... Fitting convex part, 54 ... Guide part, 56 ... Output side case, 57 ... Input side case, 76 ... Input side brake part
Claims (5)
前記ハウジングに回転可能に収容されたロックプレートと、
前記ハウジングに収容され、前記ロックプレートを常に前記ハウジング側へと押圧している弾性部材と、
前記ハウジングに収容され、前記ロックプレートに駆動力を伝達する際に、前記弾性部材の押圧力に抗して前記ハウジングから離す方向に前記ロックプレートを変位させる変位手段と、
備えていることを特徴とするクラッチ機構。 With the housing
A lock plate rotatably housed in the housing and
An elastic member housed in the housing and constantly pressing the lock plate toward the housing.
Displacement means housed in the housing and displace the lock plate in a direction away from the housing against the pressing force of the elastic member when transmitting a driving force to the lock plate.
A clutch mechanism characterized by being equipped.
前記ロックプレートに連結され、前記弾性部材により前記ロックプレートを介して前記ハウジングに向けて押圧される入力部と、
前記ロックプレートおよび前記弾性部材を挟んで前記入力部とは反対側に設けられ、前記入力部の回転を受けて回転する出力部と、
を備え、
前記入力部は、前記弾性部材で押し付ける方向の反対側に前記ロックプレートを変位させる前記変位手段としてのブレーキ解除部を有する
ことを特徴とするクラッチ機構。 In the clutch mechanism according to claim 1,
An input portion connected to the lock plate and pressed by the elastic member toward the housing via the lock plate.
An output unit provided on the opposite side of the lock plate and the elastic member from the input unit and rotating in response to the rotation of the input unit.
With
The clutch mechanism is characterized in that the input portion has a brake release portion as the displacement means for displacing the lock plate on the side opposite to the direction of pressing by the elastic member.
前記ロックプレートに回転を伝達するロックプレート作動部を有し、
前記ロックプレートは、
前記ロックプレート作動部と係合可能である作動受部と、外側面に形成されたロック側ブレーキ部と、を有し、
前記出力部は、
前記ロックプレートと係合する嵌合凸部と、前記ロックプレートを軸方向に案内する案内部と、を有し、
前記弾性部材は、
前記ロックプレートを前記入力部に向けて付勢するように前記出力部と前記ロックプレートとの間に介在されており、
前記ハウジングは、
前記入力部および前記出力部を回転自在に支持する入力側ケースと出力側ケースとを備え、
前記入力側ケースは、前記ロック側ブレーキ部と接触して摩擦力を発生させる入力側ブレーキ部を有し、
前記ロックプレート作動部は、
前記入力部に回転により前記ロックプレートを前記出力部に向けて押圧し、前記ロック側ブレーキ部と前記入力側ブレーキ部との間の接触を解除する前記ブレーキ解除部と、
前記入力部の回転を前記ロックプレートに伝達する回転伝達部と、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載のクラッチ機構。 The input unit is
The lock plate has a lock plate actuating portion that transmits rotation to the lock plate.
The lock plate is
It has an actuating receiving portion that can engage with the lock plate actuating portion and a lock-side brake portion formed on the outer surface.
The output unit
It has a fitting convex portion that engages with the lock plate and a guide portion that guides the lock plate in the axial direction.
The elastic member is
The lock plate is interposed between the output unit and the lock plate so as to urge the lock plate toward the input unit.
The housing is
It is provided with an input side case and an output side case that rotatably support the input unit and the output unit.
The input side case has an input side brake portion that comes into contact with the lock side brake portion to generate a frictional force.
The lock plate operating portion is
The brake release portion, which presses the lock plate against the output portion by rotation against the input portion to release the contact between the lock side brake portion and the input side brake portion.
The clutch mechanism according to claim 2, further comprising a rotation transmission unit that transmits the rotation of the input unit to the lock plate.
前記ブレーキ解除部に対向するブレーキ解除凹部を有し、
前記ブレーキ解除部は、
前記ブレーキ解除凹部に接触した状態において前記入力部が回転することにより、前記ロックプレートを前記弾性部材の押付力に抗して押圧する傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ機構。 The actuating receiver
It has a brake release recess facing the brake release portion and has a brake release recess.
The brake release part is
The clutch according to claim 3, further comprising an inclined surface that presses the lock plate against the pressing force of the elastic member by rotating the input portion in contact with the brake release recess. mechanism.
前記クラッチ機構の出力部に連結されたウォーム減速機と、を備えた
ことを特徴とするクラッチ機構付モータ。 A motor unit connected to an input unit of the clutch mechanism according to any one of claims 1 to 4.
A motor with a clutch mechanism, which comprises a worm reducer connected to the output unit of the clutch mechanism.
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- 2019-03-05 JP JP2019039818A patent/JP2020143716A/en active Pending
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