JP2021110424A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】「ロック状態」になるときの作動音（異音）の発生を低減することができるクラッチ装置の提供。【解決手段】係合凸部５２ｃと係合凹部５６ｄとが係合して「ロック状態」になるときに、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の軸方向に対して所定角度で傾斜し、かつ第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向を向く第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２が、それぞれ互いに面接触される。これにより、係合凸部５２ｃと係合凹部５６ｄとの係合動作を緩やかにして、ひいてはクラッチ装置５０を従前に比して徐々に「ロック状態」にすることができる。したがって、「ロック状態」になるときの作動音（異音）の発生を低減することができ、静粛性を向上させることが可能となる。【選択図】図１０

Description

本発明は、駆動軸と従動軸との間に設けられるクラッチ装置に関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンドウ装置等の駆動源には、小型でありながら大きな出力が得られる減速機構付モータが用いられる。減速機構付モータでは、比較的大きな減速比が得られるウォーム減速機を用い、これにより出力軸に大きな負荷、例えば窓を無理にこじ開けるような負荷が掛かったとしても、出力軸は簡単には回転されることが無い。言い換えれば、ウォーム減速機は、防犯上有用な「ブレーキ力」を発生する。なお、より大きな負荷に耐えられるようにするには、より大きな減速比のウォーム減速機を採用すれば良い。

しかしながら、単にウォーム減速機の減速比を大きくしたのでは、防犯上では優れるものの、効率の悪い減速機構付きモータとなる。すなわち、減速比が大きいために、その分、窓の開閉に要する時間が長くなってしまう。そこで、モータの回転数を上げるためにモータの出力を上げることも考えられるが、騒音の発生や消費電力の増大を招くことになる。よって、減速機構付きモータの効率を悪化させること無く、より大きな負荷に耐えられるようにするのが望ましい。

例えば、特許文献１には、電動モータおよびウォーム減速機を備えた減速機構付モータが記載されている。そして、アーマチュア軸（駆動軸）とウォーム軸（従動軸）との間にはクラッチ装置が設けられている。このクラッチ装置は、アーマチュア軸が停止状態にあり、ウォーム軸に大きな回転力が付加されると、ウォーム軸が「ロック状態」になる。これにより、ウィンドウガラスが無理にこじ開けられるようなことが防止される。

特開２０１８−１７９１１９号公報

特許文献１に記載されたクラッチ装置では、ギヤケースに固定されたカバー部材に複数の係合凸部が設けられ、ウォーム軸に移動自在に設けられた第２プレッシャーリングに複数の係合凹部が設けられている。そして、ウォーム軸がアーマチュア軸に対して相対回転、つまりウォーム軸に大きな回転力が付加されると、係合凹部および係合凸部が係合される。これにより、第２プレッシャーリングおよびウォーム軸がそれ以上回転することが防止されて、ひいてはクラッチ装置が「ロック状態」になる。

しかしながら「ロック状態」になるときには、係合凹部に対して係合凸部が勢い良く入り込む。したがって、例えば、洗車時にウィンドウガラスを拭き取る等してウィンドウガラスに大きな負荷が繰り返し掛かるような場合には、通常では聴かないようなクラッチ装置の作動音（異音）が周期的に発生する虞があった。

本発明の目的は、「ロック状態」になるときの作動音（異音）の発生を低減することができるクラッチ装置を提供することにある。

本発明の一態様では、駆動軸と従動軸との間に設けられるクラッチ装置であって、前記駆動軸の端部に固定された第１回転体と、前記従動軸に軸方向に移動自在に設けられ、前記第１回転体に突き合わされる第２回転体と、前記従動軸の端部に固定され、前記駆動軸に対する前記従動軸の相対回転により、前記第２回転体を前記第１回転体から引き離すカム部材と、前記第１および第２回転体を回転自在に収容するハウジングと、前記ハウジングに設けられた第１係合部と、前記第２回転体に設けられ、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されたときに前記第１係合部に係合される第２係合部と、を備え、前記第１および第２係合部は、前記第１および第２回転体の軸方向に対して所定角度で傾斜し、かつ前記第１および第２回転体の回転方向を向く第１傾斜面および第２傾斜面をそれぞれ有し、前記第１および第２傾斜面は、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されたときに互いに面接触されることを特徴とする。

本発明の他の態様では、前記カム部材は、円柱状に形成され、前記第１および第２回転体の互いの対向部に、前記カム部材が入り込むＶ字溝がそれぞれ設けられ、前記カム部材が前記Ｖ字溝の最深部に配置されたときに、前記第１および第２回転体が互いに突き合わされ、前記第１回転体に対する前記カム部材の相対回転により前記カム部材が前記最深部から移動したときに、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されることを特徴とする。

本発明の他の態様では、前記Ｖ字溝は、一対の対向壁面を有し、前記第１および第２回転体の径方向を基準とした前記対向壁面の傾斜角度が、前記第１および第２回転体の軸方向を基準とした前記第１および第２傾斜面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、第１係合部と第２係合部とが係合して「ロック状態」になるときに、第１および第２回転体の軸方向に対して所定角度で傾斜し、かつ第１および第２回転体の回転方向を向く第１および第２傾斜面が、それぞれ互いに面接触される。これにより、第１係合部と第２係合部との係合動作を緩やかにして、ひいてはクラッチ装置を従前に比して徐々に「ロック状態」にすることができる。したがって、「ロック状態」になるときの作動音（異音）の発生を低減することができ、静粛性を向上させることが可能となる。

パワーウィンドウ装置を示す概要図である。 パワーウィンドウモータを示す平面図である。 図２のクラッチ装置のＡ矢視図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 クラッチ装置の分解斜視図である。 カバー部材の詳細構造を説明する斜視図である。 第２プレッシャーリングの詳細構造を説明する斜視図である。 クラッチ装置の動作説明図（分解状態）である。 クラッチ装置の動作説明図（組立状態）である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、係合凸部および係合凹部の係合動作を説明する図である。

以下、本発明の一実施の形態にについて、図面を用いて詳細に説明する。

図１はパワーウィンドウ装置を示す概要図を、図２はパワーウィンドウモータを示す平面図を、図３は図２のクラッチ装置のＡ矢視図を、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図を、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図を、図６はクラッチ装置の分解斜視図を、図７はカバー部材の詳細構造を説明する斜視図を、図８は第２プレッシャーリングの詳細構造を説明する斜視図をそれぞれ示している。

図１に示されるように、自動車等の車両の側面に設けられるサイドドア１０には、例えばケーブル式のパワーウィンドウ装置１１が搭載されている。パワーウィンドウ装置１１は、サイドドア１０のドア枠１０ａに設けられたウィンドウガラス１２を電動で昇降させる装置である。パワーウィンドウ装置１１は、パワーウィンドウモータ２０と、このパワーウィンドウモータ２０によって駆動されるウィンドウレギュレータ１３と、を備えている。

パワーウィンドウモータ２０は、モータ部２１とギヤ部２２とを備え、ギヤ部２２には、外周部に駆動ケーブル１４が巻き掛けられたドラム２３が設けられている。ウィンドウレギュレータ１３は、サイドドア１０の上下方向、つまりウィンドウガラス１２の昇降方向に延びるガイドレール１３ａを備え、ガイドレール１３ａの上下側には、駆動ケーブル１４の移動方向を折り返す上側プーリ１３ｂおよび下側プーリ１３ｃがそれぞれ回転自在に取り付けられている。

ガイドレール１３ａには、ウィンドウガラス１２の下端部を支持するキャリアプレート１３ｄが摺動自在に設けられている。キャリアプレート１３ｄには、上側プーリ１３ｂおよび下側プーリ１３ｃにより折り返された駆動ケーブル１４の一側端部１４ａおよび他側端部１４ｂが連結されている。

そして、車室内に設けられた操作スイッチ（図示せず）を開操作することで、パワーウィンドウモータ２０は正方向に回転駆動され、ドラム２３が時計回り方向に回転される。これにより、実線矢印に示されるように、駆動ケーブル１４の他側端部１４ｂが引っ張られて、キャリアプレート１３ｄがガイドレール１３ａに沿って下降される。よって、ウィンドウガラス１２が実線矢印に示されるように下降して、ウィンドウガラス１２が開けられる。

一方、操作スイッチを閉操作することで、パワーウィンドウモータ２０は逆方向に回転駆動され、ドラム２３が反時計回り方向に回転される。これにより、破線矢印に示されるように、駆動ケーブル１４の一側端部１４ａが引っ張られて、キャリアプレート１３ｄがガイドレール１３ａに沿って上昇される。よって、ウィンドウガラス１２が破線矢印に示されるように上昇して、ウィンドウガラス１２が閉じられる。

図２に示されるように、パワーウィンドウモータ２０を形成するモータ部２１およびギヤ部２２は、複数の締結ねじ２４（図示では２つのみを示す）によって、互いに接続されている。

モータ部２１は、断面が略小判形状（詳細図示せず）に形成された有底のヨーク２５を備えている。これにより、パワーウィンドウモータ２０の全体を扁平形状として、サイドドア１０内の幅狭空間（図示せず）への搭載性を向上させている。ヨーク２５は、導電性を有する金属板を深絞り成形（プレス成形）して形成され、ヨーク２５内には、断面が略円弧形状に形成された複数の永久磁石２６（図示では２つのみを示す）が設けられている。また、これらの永久磁石２６の内側には、所定の隙間を介してアーマチュア２７が回転自在に設けられている。なお、アーマチュア２７には、所定の巻き数および巻き方で、コイル２８が巻装されている。

アーマチュア２７の回転中心には、アーマチュア軸（駆動軸）２９が固定されている。アーマチュア軸２９の軸方向一側（図中右側）は、ヨーク２５の底部に設けられた第１軸受３０により回転自在に支持されている。一方、アーマチュア軸２９の軸方向他側（図中左側）は、ギヤケース３４内に固定されたクラッチケース５１内にまで延在されている。

アーマチュア軸２９の軸方向に沿うクラッチケース５１とアーマチュア２７との間には、コンミテータ３１が一体に設けられている。コンミテータ３１は、導電性を有する複数の整流子片（図示せず）を備えており、これらの整流子片にコイル２８の端部が電気的に接続されている。これにより、コンミテータ３１からコイル２８に駆動電流が供給されて、アーマチュア２７に電磁力が発生する。よって、アーマチュア軸２９が正方向または逆方向に所定の回転数で回転される。

ヨーク２５の開口側（図中左側）には、プラスチック等の樹脂材料よりなるブラシホルダ（図示せず）が装着されている。このブラシホルダには、コンミテータ３１を中心に互いに９０度間隔で配置された一対のブラシ３２（図示では１つのみを示す）が移動自在に設けられ、これらのブラシ３２はコンミテータ３１の外周に摺接するようになっている。なお、ブラシ３２は、スプリング３３の弾性力により安定した状態でコンミテータ３１に摺接するようになっている。

ギヤ部２２は、複数の締結ねじ２４によりヨーク２５に連結されるギヤケース３４を備えている。このギヤケース３４は、プラスチック等の樹脂材料により形成され、略バスタブ形状に形成されたウォームホイール収容部３５を備えている。そして、ウォームホイール収容部３５には、ウォーム減速機ＳＤを形成するウォームホイール３６が回転自在に収容されている。なお、ウォームホイール３６の外周部分には、ギヤ歯３６ａ（詳細図示せず）が形成され、当該ギヤ歯３６ａには、ウォーム３９が噛み合わされている。

ウォームホイール収容部３５の開口部分は、ギヤカバー３７により閉塞されている。そして、ギヤカバー３７の中心部分からは、ウォームホイール３６の回転中心に一体に設けられたセレーション部３６ｂが突出されている。ここで、セレーション部３６ｂには、駆動ケーブル１４が巻き掛けられたドラム２３（図１参照）が、一体回転可能に装着される。

また、ギヤケース３４には、ウォームホイール収容部３５に隣接して、ウォーム収容部３８が設けられている。このウォーム収容部３８は、ギヤケース３４の内部で、かつアーマチュア軸２９の軸線上に配置されている。そして、ウォーム収容部３８内には、ウォーム３９が固定されたウォーム軸（従動軸）４０が回転自在に収容されている。なお、ウォーム軸４０およびアーマチュア軸２９は、図２に示されるように、それぞれ同軸上に配置されている。ここで、ウォーム減速機ＳＤは、ウォームホイール３６，ウォーム３９およびウォーム軸４０によって構成されている。

さらに、ギヤケース３４には、ウォームホイール収容部３５およびウォーム収容部３８の双方に隣接して、クラッチ収容部４１が設けられている。このクラッチ収容部４１は、ギヤケース３４のヨーク２５寄りの部分に配置され、その内部には、クラッチ装置５０が収容されている。

ここで、クラッチ装置５０は、アーマチュア軸２９の回転力に対して、ウォーム軸４０の回転力が上回る場合に「ロック状態（オン状態）」になり、これによりウォーム軸４０に掛かる大きな負荷で無理にウォーム軸４０が回転されることが阻止される。これに対し、ウォーム軸４０の回転力に対してアーマチュア軸２９の回転力が上回る場合に「アンロック状態（オフ状態）」になり、アーマチュア軸２９およびウォーム軸４０が供回りする。つまり、ウィンドウガラス１２（図１参照）の昇降が可能となる。

このように、パワーウィンドウモータ２０では、減速機構に、比較的大きな減速比が得られるウォーム減速機ＳＤを採用している。そして、このウォーム減速機ＳＤは、アーマチュア軸２９（ウォーム軸４０）の回転を所定の速度にまで減速して高トルク化し、この高トルク化された回転力を外部のウィンドウレギュレータ１３（図１参照）に出力する。これにより、重量が嵩むウィンドウガラス１２（図１参照）を容易に昇降させることができる。

次に、クラッチ装置５０の構造について、図面を用いて詳細に説明する。

図３ないし図６に示されるように、クラッチ装置５０は、アーマチュア軸２９と、ウォーム軸４０との間に設けられている。クラッチ装置５０は、有底筒状に形成された鋼製のクラッチケース（ハウジング）５１を備え、当該クラッチケース５１は、筒状本体５１ａおよび底壁５１ｂを有している。底壁５１ｂの中心部分には、アーマチュア軸２９が隙間を持って挿通される貫通孔５１ｃが設けられている。すなわち、クラッチケース５１の底壁５１ｂ側がアーマチュア軸２９側に配置され、クラッチケース５１の開口側がウォーム軸４０側に配置されている。

底壁５１ｂの外周部分には、一対の固定部５１ｄが一体に設けられている。これらの固定部５１ｄは、底壁５１ｂの周方向に等間隔（１８０度間隔）で設けられ、アーマチュア軸２９（ウォーム軸４０）を中心に対向配置されている。一対の固定部５１ｄには、ねじ穴５１ｅがそれぞれ設けられ、これによりクラッチケース５１は、一対の固定ねじ（図示せず）によりギヤケース３４（図２参照）内に強固に固定される。

筒状本体５１ａの軸方向に沿う底壁５１ｂ側とは反対側の開口部分には、３つの装着凹部５１ｆが設けられている。これらの装着凹部５１ｆは、筒状本体５１ａの周方向に等間隔（１２０度間隔）で設けられ、筒状本体５１ａの径方向内側に配置されている。そして、３つの装着凹部５１ｆには、クラッチケース５１の開口側を閉塞するカバー部材５２の固定凸部５２ｂがそれぞれ入り込んでいる。つまり、クラッチケース５１の開口部分には、カバー部材５２が相対回転不能に固定されている。

カバー部材５２は、クラッチケース５１とともに本発明におけるハウジングを構成しており鋼製となっている。図７に示されるように、カバー部材５２は、環状に形成された環状本体５２ａを備えている。環状本体５２ａには、当該環状本体５２ａから径方向外側に突出された３つの固定凸部５２ｂが設けられている。そして、これらの固定凸部５２ｂは、環状本体５２ａの周方向に等間隔（１２０度間隔）で設けられている。

また、３つの固定凸部５２ｂには、カバー部材５２をクラッチケース５１の開口部分に装着した状態で、クラッチケース５１内に向けて所定高さで突出された係合凸部５２ｃが、それぞれ一体に設けられている。すなわち、３つの係合凸部５２ｃは、カバー部材５２の軸方向に突出されている。ここで、３つの係合凸部５２ｃは、本発明における第１係合部を構成している。

さらに、それぞれの係合凸部５２ｃには、カバー部材５２の軸方向に真っ直ぐに延びた第１垂直面Ｖ１と、カバー部材５２の軸方向に所定角度で傾斜された第１傾斜面Ｓ１と、が設けられている。これらの第１垂直面Ｖ１および第１傾斜面Ｓ１は、いずれも第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向を向いている。そして、第１垂直面Ｖ１は、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向一側（図１１中左側）に配置され、第１傾斜面Ｓ１は、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向他側（図１１中右側）に配置されている。また、図１１（ｄ）に示されるように、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の軸方向（図中上下方向）を基準とした第１傾斜面Ｓ１の傾斜角度α度は、約２１度に設定されている。

そして、図１１（ｄ）に示されるように、第１垂直面Ｖ１の一部および第１傾斜面Ｓ１の一部を含む係合凸部５２ｃの先端部分は、クラッチ装置５０の「ロック状態」において、第２プレッシャーリング５６の係合凹部５６ｄに入り込むようになっている。なお、図７，図９および図１０では、第１傾斜面Ｓ１の配置箇所を分かり易くするために、当該第１傾斜面Ｓ１に網掛けを施している。

図４ないし図６に示されるように、環状本体５２ａの径方向内側には、ウォーム軸４０を回転自在に支持する第２軸受５３が嵌め込まれている。ここで、第２軸受５３およびヨーク２５の底部に設けられた第１軸受３０（図２参照）は、何れも粉末冶金法で製造された多孔質の金属体に潤滑油を含浸させた滑り軸受となっている。また、クラッチケース５１内には、筒状の第３軸受５４が圧入により固定されている。そして、この第３軸受５４においても、第１軸受３０および第２軸受５３と同様の滑り軸受となっている。

さらに、クラッチケース５１内には、鉄等の金属材料によりそれぞれ略円柱形状に形成された第１プレッシャーリング５５および第２プレッシャーリング５６が回転自在に収容されている。具体的には、第１および第２プレッシャーリング５５，５６は、クラッチケース５１内において、第３軸受５４により回転自在に支持されている。よって、第１および第２プレッシャーリング５５，５６は、クラッチケース５１内でスムーズに回転可能となっている。なお、第１プレッシャーリング５５は本発明における第１回転体を構成し、第２プレッシャーリング５６は本発明における第２回転体を構成している。

第１プレッシャーリング５５は、第２プレッシャーリング５６の第２突き合わせ面５６ａに突き合わせられる第１突き合わせ面（対向部）５５ａを備えている。また、第１プレッシャーリング５５の軸方向に沿う第１突き合わせ面５５ａ側とは反対側には、第１底面５５ｂが設けられている。

そして、第１底面５５ｂの中心部分には、アーマチュア軸２９の軸方向他側の端部が固定されている。ここで、第１プレッシャーリング５５とアーマチュア軸２９との固定構造は、所謂「Ｄカット」の凹凸嵌合構造を採用している。すなわち、第１底面５５ｂには、断面がＤ字形状の嵌合穴５５ｃが設けられ、当該嵌合穴５５ｃに、アーマチュア軸２９の軸方向他側の断面がＤ字形状に形成された嵌合部２９ａ（図４参照）が嵌合されている。これにより、第１プレッシャーリング５５およびアーマチュア軸２９は、がたつくこと無く互いに強固に連結され、一体回転可能となっている。

第１突き合わせ面５５ａには、第１プレッシャーリング５５の径方向に沿う断面形状が略Ｖ字形状に形成された第１凹溝（Ｖ字溝）５５ｄが設けられている。このＶ字形状に形成された第１凹溝５５ｄにはカム部材５７が入り込むようになっており、第１凹溝５５ｄは第２プレッシャーリング５６に向けて開口されている。そして、第１凹溝５５ｄは、一対の対向壁面５５ｅを備えており、これらの対向壁面５５ｅは、互いに向き合うようにして配置されている。そして、図９に示されるように、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の径方向を基準とした対向壁面５５ｅの傾斜角度β度は、約５０度に設定されている。ここで、対向壁面５５ｅの傾斜角度β度は、第１傾斜面Ｓ１の傾斜角度α度よりも大きくなっている（β度＞α度）。

第２プレッシャーリング５６は、第１プレッシャーリング５５の第１突き合わせ面５５ａに突き合わせられる第２突き合わせ面（対向部）５６ａを備えている。また、第２プレッシャーリング５６の軸方向に沿う第２突き合わせ面５６ａ側とは反対側には、第２底面５６ｂが設けられている。

そして、図６および図８に示されるように、第２底面５６ｂの中心部分には、ウォーム軸４０を移動自在に支持する支持孔５６ｃが設けられている。すなわち、第２プレッシャーリング５６は、ウォーム軸４０に軸方向に移動自在に設けられている。また、第２底面５６ｂの支持孔５６ｃの周囲には、カバー部材５２に設けられた３つの係合凸部５２ｃ（図７参照）にそれぞれ係合され得る３つの係合凹部（第２係合部）５６ｄが設けられている。なお、３つの係合凸部５２ｃと３つの係合凹部５６ｄとが互いに係合された状態が、クラッチ装置５０の「ロック状態」である（図１１（ｄ）参照）。ここで、クラッチ装置５０の詳細な動作については、後で説明する。

３つの係合凹部５６ｄは、第２底面５６ｂの周方向に等間隔（１２０度間隔）で設けられており、それぞれの係合凹部５６ｄには、第２プレッシャーリング５６の軸方向に真っ直ぐに延びた第２垂直面Ｖ２と、第２プレッシャーリング５６の軸方向に所定角度で傾斜された第２傾斜面Ｓ２と、が設けられている。これらの第２垂直面Ｖ２および第２傾斜面Ｓ２は、いずれも第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向を向いている。そして、第２垂直面Ｖ２は、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向一側（図１１中左側）に配置され、第２傾斜面Ｓ２は、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向他側（図１１中右側）に配置されている。また、図１１（ｄ）に示されるように、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の軸方向（図中上下方向）を基準とした第２傾斜面Ｓ２の傾斜角度は、第１傾斜面Ｓ１の傾斜角度と同じα度（約２１度）に設定されている。

これにより、第１傾斜面Ｓ１および第２傾斜面Ｓ２は、互いに面接触可能となっている。なお、図８ないし図１０では、第２傾斜面Ｓ２の配置箇所を分かり易くするために、当該第２傾斜面Ｓ２に網掛けを施している。

第２突き合わせ面５６ａには、第２プレッシャーリング５６の径方向に沿う断面形状が略Ｖ字形状に形成された第２凹溝（Ｖ字溝）５６ｅが設けられている。このＶ字形状に形成された第２凹溝５６ｅにはカム部材５７が入り込むようになっており、第２凹溝５６ｅは第１プレッシャーリング５５に向けて開口されている。そして、第２凹溝５６ｅは、一対の対向壁面５６ｆを備えており、これらの対向壁面５６ｆは、互いに向き合うようにして配置されている。そして、図１１（ｄ）に示されるように、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の径方向を基準とした対向壁面５６ｆの傾斜角度は、第１凹溝５５ｄを形成する対向壁面５５ｅの傾斜角度と同じβ度（約５０度）に設定されている。

また、図５に示されるように、第１プレッシャーリング５５と第２プレッシャーリング５６とが突き合わされた状態では、第１凹溝５５ｄおよび第２凹溝５６ｅは、断面形状が略菱形となって空間Ｓを形成する。そして、第１プレッシャーリング５５と第２プレッシャーリング５６との間に形成された空間Ｓには、円柱状に形成されたカム部材５７が内接するようにして収容される。すなわち、カム部材５７は、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅ内に入り込んでいる。

第１凹溝５５ｄおよび第２凹溝５６ｅが形成する空間Ｓに収容されたカム部材５７は、ウォーム軸４０の軸方向に沿うウォーム３９側とは反対側の端部に固定されている。具体的には、カム部材５７の軸方向は、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の径方向と一致しており、ウォーム軸４０のカム部材５７が設けられた部分は、略Ｔ字形状となっている。なお、ウォーム軸４０およびカム部材５７は一体に形成され、十分な剛性を持たせるために鋼製となっている。

そして、アーマチュア軸２９に対するウォーム軸４０の相対回転に伴って、ウォーム軸４０に一体化されたカム部材５７は、第１凹溝５５ｄの最深部から第１凹溝５５ｄの開口側に移動しようとする。すなわち、カム部材５７は、空間Ｓの内部に収容不可能となり、第２プレッシャーリング５５を回転させつつ、当該第２プレッシャーリング５５を第１プレッシャーリング５６から引き離すように動作する。

図４および図５に示されるように、第１プレッシャーリング５５と底壁５１ｂとの間、および第２プレッシャーリング５６とカバー部材５２との間には、所定のばね定数に設定された皿ばね５８がそれぞれ設けられている。これらの皿ばね５８は、第１プレッシャーリング５５を第２プレッシャーリング５６に向けて、第２プレッシャーリング５６を第１プレッシャーリング５５に向けて、それぞれ押圧している。つまり、一対の皿ばね５８のばね力は、第１突き合わせ面５５ａと第２突き合わせ面５６ａとを、それぞれ突き合わせる方向に作用している。

ここで、クラッチ装置５０は、クラッチケース５１，カバー部材５２，第２軸受５３，第３軸受５４，第１プレッシャーリング５５，第２プレッシャーリング５６，カム部材５７，皿ばね５８によって構成されている。

次に、以上のように形成されたクラッチ装置５０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。

図９はクラッチ装置の動作説明図（分解状態）を、図１０はクラッチ装置の動作説明図（組立状態）を、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は係合凸部および係合凹部の係合動作を説明する図をそれぞれ示している。

なお、図９ないし図１１においては、クラッチ装置５０の動作を分かり易くするために、クラッチケース５１等の図示を省略している。

［ウィンドウガラスの通常の昇降動作（通常時動作）］
操作者により車室内に設けられた操作スイッチ（図示せず）が、開操作または閉操作されると、パワーウィンドウモータ２０は正方向または逆方向に回転駆動される。これにより、図１に示されるようにウィンドウガラス１２が昇降される。このとき、パワーウィンドウモータ２０には、通常の負荷（ウィンドウガラス１２の荷重）が掛かった状態となっている。したがって、アーマチュア軸２９の回転力の方がウォーム軸４０の回転力よりも大きい状態となっている。

よって、クラッチケース５１内に設けられた一対の皿ばね５８のばね力により、第１プレッシャーリング５５および第２プレッシャーリング５６が互いに突き合わされて、第１突き合わせ面５５ａと第２突き合わせ面５６ａとが、それぞれ当接した状態となる。具体的には、図５および図１０に示されるように、第１突き合わせ面５５ａと第２突き合わせ面５６ａとが突き合わされて、第１凹溝５５ｄおよび第２凹溝５６ｅにより形成された略菱形の空間Ｓに、カム部材５７が内接するようにして嵌まり込んだ状態となっている。言い換えれば、空間Ｓの長手方向とカム部材５７の長手方向とが互いに一致しており、カム部材５７は、第１凹溝５５ｄおよび第２凹溝５６ｅの最深部（最も深い部分）に配置された状態となっている。

これにより、クラッチ装置５０は「アンロック状態」になり、アーマチュア軸２９およびウォーム軸４０が供回りする。つまり、第１プレッシャーリング５５および第２プレッシャーリング５６は、クラッチケース５１の内部において、カム部材５７と一緒に回転する。よって、ウィンドウガラス１２が昇降される。

［ウィンドウガラスに大きな負荷が掛かった場合の動作（異常時および挟み込み時動作）］
例えば、ウィンドウガラス１２に、当該ウィンドウガラス１２を無理にこじ開けようとする大きな負荷が掛かった場合には、ウォーム軸４０の回転力の方がアーマチュア軸２９の回転力よりも大きい状態となる。これにより、ウォーム軸４０がアーマチュア軸２９に対して相対回転される。具体的には、アーマチュア軸２９に固定された第１プレッシャーリング５５に対して、カム部材５７が相対回転される。

すると、第１プレッシャーリング５５の第１凹溝５５ｄにおける最深部に配置されていたカム部材５７（図５および図１０参照）が、第１凹溝５５ｄの最深部から第１凹溝５５ｄの開口側に登るようにして移動する。つまり、カム部材５７は、第１凹溝５５ｄに対して破線矢印Ｒに示されるように回転して、第１凹溝５５ｄの内部から外部に出ようとする。

これにより、第２プレッシャーリング５６がカム部材５７と一緒に連れ回されて、一対の皿ばね５８のばね力に抗して、第２プレッシャーリング５６と第１プレッシャーリング５５とが引き離される（離間する）。つまり、第１突き合わせ面５５ａと第２突き合わせ面５６ａとが互いに離れる。

よって、図１１（ａ）の破線矢印Ｍ１に示されるように、カバー部材５２に対して、第２プレッシャーリング５６が近接するように移動して、係合凸部５２ｃと第２底面５６ｂとの間の距離ｈが徐々に小さくなっていく。

その後、図１１（ｂ）に示されるように、係合凸部５２ｃに対して第２底面５６ｂが摺接しつつ、カバー部材５２に対する第２プレッシャーリング５６の破線矢印Ｒ方向への回転が継続して行われる。

次いで、図１１（ｃ）に示されるように、カバー部材５２に対して第２プレッシャーリング５６が破線矢印Ｒ方向に回転しつつ、まず、カバー部材５２の第１傾斜面Ｓ１と第２プレッシャーリング５６の第２傾斜面Ｓ２とが互いに面接触して摺接するようになる。これは、第２プレッシャーリング５６の回転方向に沿う前方側（図１１中右側）に、第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２が設けられているためである。

これにより、係合凸部５２ｃが係合凹部５６ｄに対して急激に入り込む（係合する）ことが抑えられて、急激に入り込むときの異音の発生が抑えられる。すなわち、破線矢印Ｍ２に示されるように、係合凸部５２ｃは係合凹部５６ｄ対して、上述した従前の技術よりも緩やかに入り込むようになっている。このとき、係合凸部５２ｃが係合凹部５６ｄに入り込むにしたがって、カバー部材５２の第１垂直面Ｖ１と第２プレッシャーリング５６の第２垂直面Ｖ２との間の離間距離ｔｎが徐々に詰められていく。

その後、図１１（ｄ）に示されるように、係合凸部５２ｃが係合凹部５６ｄに完全に入り込んで係合される。このとき、カバー部材５２の第１垂直面Ｖ１と第２プレッシャーリング５６の第２垂直面Ｖ２とが、漸く当接して面接触される。これは、第２プレッシャーリング５６の回転方向に沿う後方側（図１１中左側）に、第１および第２垂直面Ｖ１，Ｖ２が設けられているためである。

これにより、クラッチ装置５０が「ロック状態」になり、図中×（バツ）矢印の方向に対する第２プレッシャーリング５６の回転が強制的に停止される。よって、ウォーム軸４０（カム部材５７）がそれ以上回転されることが規制されて、ウィンドウガラス１２の下降（こじ開け）が阻止される。

ここで、係合凸部５２ｃの係合凹部５６ｄに対する係合動作において、第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２の傾斜角度α度が比較的小さく（約２１度）、かつ第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２が互いに面接触して摺接するため、両者が互いに引っ掛かってしまうようなこと（互いに抉りながら摺接するようなこと）が、効果的に抑えられている。これにより、クラッチ装置５０のスムーズな動作を実現している。

また、第２プレッシャーリング５６のクラッチケース５１内での軸方向への移動に対して、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅからカム部材５７が完全に外れないようになっている。つまり、第２プレッシャーリング５６が第１プレッシャーリング５５に対して空回りしないようになっており、クラッチ装置５０を効率良く「ロック状態」にすることができる。したがって、ウィンドウガラス１２の下降（こじ開け）を素早く阻止できるようになっている。なお、当該クラッチ装置５０は、挟み込み時においても同様に動作するようになっている。

さらに、対向壁面５５ｅ，５６ｆの傾斜角度β度（約５０度）を、第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２の傾斜角度α度よりも大きくしている（β度＞α度）ので、所定の大きさの外部入力、つまりこじ開け時の比較的大きなトルクの入力等に伴って、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅに対してカム部材５７をスムーズに回転させることが可能となっている。言い換えれば、クラッチ装置５０をスムーズに動作させることができるため、アーマチュア軸２９を回転させずに済み、ひいてはモータ部２１（図２参照）を傷めることがない。

これに加えて、第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２を、互いに抉ること無くスムーズに摺接させつつも、急激な「ロック状態」への変化を抑えることが可能となっている。言い換えれば、異音の発生を抑えつつも、「ロック状態」になるまでに時間が掛かり過ぎること（ウィンドウガラス１２が開いてしまうこと）が効果的に抑えられる。

以上詳述したように、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、係合凸部５２ｃと係合凹部５６ｄとが係合して「ロック状態」になるときに、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の軸方向に対して所定角度で傾斜し、かつ第１および第２プレッシャーリング５５，５６の回転方向を向く第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２が、それぞれ互いに面接触される。

これにより、係合凸部５２ｃと係合凹部５６ｄとの係合動作を緩やかにして、ひいてはクラッチ装置５０を従前に比して徐々に「ロック状態」にすることができる。したがって、「ロック状態」になるときの作動音（異音）の発生を低減することができ、静粛性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、カム部材５７は、円柱状に形成され、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の互いの第１および第２突き合わせ面５５ａ，５６ａに、カム部材５７が入り込む第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅがそれぞれ設けられ、カム部材５７が第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅの最深部に配置されたときに、第１および第２プレッシャーリング５５，５６が互いに突き合わされ、第１プレッシャーリング５５に対するカム部材５７の相対回転によりカム部材５７が最深部から移動したときに、第２プレッシャーリング５６が第１プレッシャーリング５５から引き離されるようになっている。

これにより、クラッチ装置５０を少ない部品点数で形成しつつも、ウォーム軸４０の回転運動を第２プレッシャーリング５６の軸線運動に容易に変換することができ、ひいては確実に「ロック状態」にすることができる。したがって、クラッチ装置５０やパワーウィンドウモータ２０が大型化したり複雑化したりすることが無い。

さらに、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅは、一対の対向壁面５５ｅ，５６ｆをそれぞれ有し、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の径方向を基準とした対向壁面５５ｅ，５６ｆの傾斜角度β度（約５０度）が、第１および第２プレッシャーリング５５，５６の軸方向を基準とした第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２の傾斜角度α度（約２１度）よりも大きくなっている（β度＞α度）。

これにより、例えば、こじ開け時の比較的大きなトルクの入力に伴い、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅに対してカム部材５７をスムーズに回転させることができ、ひいてはクラッチ装置５０をスムーズに動作させてアーマチュア軸２９を回転させずに済む。よって、モータ部２１が早期に損傷することが抑制される。さらには、第１および第２傾斜面Ｓ１，Ｓ２を、互いに抉ること無くスムーズに摺接させつつも、急激な「ロック状態」への変化を抑えることができる。よって、異音の発生を抑えつつも、「ロック状態」になるまでに時間が掛かり過ぎてしまうことを効果的に抑えることができる。

また、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅがそれぞれＶ字溝であり、かつカム部材５７が円柱状であるため、両者の接触部分を略線接触にできる。これにより、第１および第２凹溝５５ｄ，５６ｅとカム部材５７との接触部分を少なくして、クラッチ装置５０をスムーズに動作させることができる。よって、長期に亘ってクラッチ装置５０を安定的に動作させることが可能となり、ひいては信頼性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、アーマチュア軸２９とウォーム軸４０との間にクラッチ装置５０を設けたので、例えば、ウォーム減速機ＳＤの出力側（セレーション部３６ｂ側）に設ける場合のクラッチ装置よりも、小型化を図ることができる。これは、ウォーム減速機ＳＤに比較的大きな「ブレーキ力」が発生するためである。言い換えれば、本実施の形態に係るクラッチ装置５０は、ウォーム減速機ＳＤの「ブレーキ力」に対して、補助的に作用するものであって、敢えて複雑化させかつ大型化させるようなものでは無い。

また、本実施の形態に係るクラッチ装置５０によれば、クラッチ装置５０が、車両に設けられるウィンドウガラス１２を開閉させるパワーウィンドウモータ２０に用いられるので、車両の防犯上、非常に有用である。したがって、車両のユーザーに対する信頼を大幅に向上させることが可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、クラッチ装置５０を、車両のウィンドウガラス１２を昇降させるパワーウィンドウモータ２０に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両に搭載される電動サンルーフ装置やスライドドア装置等の駆動源にも適用することができる。

その他、上記実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。

１０ サイドドア
１０ａ ドア枠
１１ パワーウィンドウ装置
１２ ウィンドウガラス
１３ ウィンドウレギュレータ
１３ａ ガイドレール
１３ｂ 上側プーリ
１３ｃ 下側プーリ
１３ｄ キャリアプレート
１４ 駆動ケーブル
１４ａ 一側端部
１４ｂ 他側端部
２０ パワーウィンドウモータ
２１ モータ部
２２ ギヤ部
２３ ドラム
２４ 締結ねじ
２５ ヨーク
２６ 永久磁石
２７ アーマチュア
２８ コイル
２９ アーマチュア軸（駆動軸）
２９ａ 嵌合部
３０ 第１軸受
３１ コンミテータ
３２ ブラシ
３３ スプリング
３４ ギヤケース
３５ ウォームホイール収容部
３６ ウォームホイール
３６ａ ギヤ歯
３６ｂ セレーション部
３７ ギヤカバー
３８ ウォーム収容部
３９ ウォーム
４０ ウォーム軸（従動軸）
４１ クラッチ収容部
５０ クラッチ装置
５１ クラッチケース（ハウジング）
５１ａ 筒状本体
５１ｂ 底壁
５１ｃ 貫通孔
５１ｄ 固定部
５１ｅ ねじ穴
５１ｆ 装着凹部
５２ カバー部材（ハウジング）
５２ａ 環状本体
５２ｂ 固定凸部
５２ｃ 係合凸部（第１係合部）
５３ 第２軸受
５４ 第３軸受
５５ 第１プレッシャーリング（第１回転体）
５５ａ 第１突き合わせ面（対向部）
５５ｂ 第１底面
５５ｃ 嵌合穴
５５ｄ 第１凹溝（Ｖ字溝）
５５ｅ 対向壁面
５６ 第２プレッシャーリング（第２回転体）
５６ａ 第２突き合わせ面（対向部）
５６ｂ 第２底面
５６ｃ 支持孔
５６ｄ 係合凹部（第２係合部）
５６ｅ 第２凹溝（Ｖ字溝）
５６ｆ 対向壁面
５７ カム部材
５８ 皿ばね
Ｓ 空間
Ｓ１ 第１傾斜面
Ｓ２ 第２傾斜面
ＳＤ ウォーム減速機
Ｖ１ 第１垂直面
Ｖ２ 第２垂直面

Claims (3)

1. 駆動軸と従動軸との間に設けられるクラッチ装置であって、
   前記駆動軸の端部に固定された第１回転体と、
   前記従動軸に軸方向に移動自在に設けられ、前記第１回転体に突き合わされる第２回転体と、
   前記従動軸の端部に固定され、前記駆動軸に対する前記従動軸の相対回転により、前記第２回転体を前記第１回転体から引き離すカム部材と、
   前記第１および第２回転体を回転自在に収容するハウジングと、
   前記ハウジングに設けられた第１係合部と、
   前記第２回転体に設けられ、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されたときに前記第１係合部に係合される第２係合部と、
   を備え、
   前記第１および第２係合部は、前記第１および第２回転体の軸方向に対して所定角度で傾斜し、かつ前記第１および第２回転体の回転方向を向く第１傾斜面および第２傾斜面をそれぞれ有し、
   前記第１および第２傾斜面は、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されたときに互いに面接触されることを特徴とする、
   クラッチ装置。
2. 前記カム部材は、円柱状に形成され、
   前記第１および第２回転体の互いの対向部に、前記カム部材が入り込むＶ字溝がそれぞれ設けられ、
   前記カム部材が前記Ｖ字溝の最深部に配置されたときに、前記第１および第２回転体が互いに突き合わされ、
   前記第１回転体に対する前記カム部材の相対回転により前記カム部材が前記最深部から移動したときに、前記第２回転体が前記第１回転体から引き離されることを特徴とする、
   請求項１に記載のクラッチ装置。
3. 前記Ｖ字溝は、一対の対向壁面を有し、
   前記第１および第２回転体の径方向を基準とした前記対向壁面の傾斜角度が、前記第１および第２回転体の軸方向を基準とした前記第１および第２傾斜面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする、
   請求項２に記載のクラッチ装置。

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