JP3469276B2 - 逆転防止軸受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は逆転防止軸受装置に係
り、特に簡単な構成により回転が伝達される側からの力
により、回転を伝達する側（出力側）の回転軸が逆転す
ることを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率を高く
維持することができる逆転防止装置の提供にあり、例え
ば自動車のウインド昇降用の減速装置等に好適な回転軸
の逆転を防止する軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばモータの回転を、ウォーム及びウ
ォームホイールを介して減速して伝達するようなウォー
ム装置において、回転が伝達される側（即ちウォームホ
イール）からの外力によるモータ回転軸（出力軸側）の
逆転は、軸受損失やモータ空転トルクがウォーム減速で
拡大されることにより防止されていた。

【０００３】ところが、モータの出力トルクの軽減やモ
ータの高出力化のため、軸受損やモータ空転トルクを小
さくすると、出力軸からの外力で、モータ回転軸が逆転
する。例えば、パワーウインドモータを例にすると、ウ
インドガラスを押し下げ、或は走行中の振動等により、
容易に開いてしまうという不都合が予測される。

【０００４】そこで、ウォームホイール側の軸に、つる
巻ばね状の逆転ストッパを設ける技術、モータ回転軸の
スラスト受として、比較的摩擦係数が大きい樹脂等を用
いることによりウォームホイール側からの外力によっ
て、モータ回転軸へスラスト荷重がかかる時に、スラス
ト受の摩擦で逆転を防ぐ技術等が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
逆転ストッパの技術は、低回転域での制御、即ち減速後
の軸に設けられるために、大きな力がかかり、これに耐
え得るように、装置を大型化したり重量化しなければな
らない問題があり、またスラスト受の摩擦を用いる技術
では、正常な動作中でもスラスト受の摩擦が生じるた
め、回転伝達効率が低下してしまうという不都合があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、簡単な構成により、回転
が伝達される側からの力により出力側の回転軸が逆転す
ることを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率を高く
維持することができる逆転防止軸受装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る逆転
防止軸受装置は、出力側と連結されたウォームホイール
と、該ウォームホイールと噛合するウォームが取着され
たモータ出力軸と、を備え、該モータ出力軸の回転を前
記ウォームを介して前記ウォームホイールに伝達して出
力側に設けられたウインドガラスを開閉駆動するパワー
ウインドモータの軸受装置において、該軸受装置は、前
記モータを駆動しない状態で前記ウインドガラスを開け
ようとする力で前記ウォームホイールを回転させたと
き、前記モータ出力軸に加わる前記軸受装置側へのスラ
スト荷重と、前記モータ出力軸の回転方向への負荷との
組み合わせ条件により前記モータ出力軸の逆転を防止す
るワンウェイクラッチ機能を備え、該ワンウェイクラッ
チ機能は、前記モータ出力軸に形成されたテーパ部と、
軸受装置に形成された軸受部と、を備え、前記モータ出
力軸に前記軸受装置側へのスラスト荷重が加わった際に
前記テーパ部と前記軸受部とが当接して前記モータ出力
軸の逆転を防止してなることを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る逆転防止軸受装置は、出力
側と連結されたウォームホイールと、該ウォームホイー
ルと噛合するウォームが取着されたモータ出力軸と、を
備え、該モータ出力軸の回転を前記ウォームを介して前
記ウォームホイールに伝達して出力側に設けられたウイ
ンドガラスを開閉駆動するパワーウインドモータの軸受
装置において、該軸受装置は、前記モータを駆動しない
状態で前記ウインドガラスを開けようとする力で前記ウ
ォームホイールを回転させたとき、前記モータ出力軸に
加わる前記軸受装置側へのスラスト荷重と、前記モータ
出力軸の回転方向への負荷との組み合わせ条件により前
記モータ出力軸の逆転を防止するワンウェイクラッチ機
能を備え、該ワンウェイクラッチ機能は、前記モータ出
力軸に形成された溝と、該溝に当接し回転する球体と、
内壁両面にテーパ部が形成され前記モータ出力軸に前記
軸受装置側へのスラスト荷重が加わった際に前記テーパ
部により前記球体の動きを規制する規制部材とによって
前記モータ出力軸の逆転を防止してなることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１に係る逆転防止軸受装置の動作につい
て、説明すると、例えばモータを駆動してウインドガラ
スを開く場合は、モータ出力軸及びこれに噛み合うウォ
ームホイールが回転し、モータ出力軸はウォームホイー
ルにより、スラスト荷重が生じたときに、逆転防止軸受
装置がモータ出力軸の端部に設置されているのでスラス
ト荷重を受けず、テーパ部と軸受部は離間した状態とな
りワンウエイクラッチ機能が働かずモータ出力軸を規制
しないので、正逆の両回転方向とも自由に回転ができる
ので、効率良く回転が伝達される。

【００１０】次に、例えばモータを駆動してウインドガ
ラスを閉じる場合は、モータ出力軸が回転し、これに噛
み合うウォームホイールが回転する。そしてモータ出力
軸は、ウォームホイールを回転させる負荷によりスラス
ト荷重を生じる。このときテーパ部と軸受部が当接する
が、モータ出力軸の回転方向とは逆回転を規制するワン
ウエイクラッチとして機能するため、この場合、モータ
出力軸の回転は規制されず、すなわち、効率良く回転が
伝達される。

【００１１】また一方、例えばモータを駆動せずにウイ
ンドガラスを開ける場合、ウインドガラスを開けようと
する力で、ウォームホイールを回転させようとするとモ
ータ出力軸は、スラスト荷重を生じ、かつ噛み合いのた
め回転力を生じる。この時逆転防止軸受装置はこのスラ
スト荷重を受け、すなわち、テーパ部と軸受部は当接状
態になり、この場合は、モータ出力軸が回転規制方向へ
の回転力を生じているため、逆転防止軸受装置のワンウ
ェイクラッチ機能により、その回転が規制され、モータ
出力軸は回転しない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を
限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変
することができるものである。

【００１３】図１乃至図５は請求項１に係る実施例を示
すものであり、図１はウォーム減速装置に逆転防止軸受
装置を用いた模式図、図２は図１の要部拡大断面図、図
３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は軸受側に荷重がかか
らない状態を示す図２と同様な要部拡大断面図、図５は
図４のＢ−Ｂ線断面図である。なお本例において、図１
の矢印Ｏ方向の回転の場合に、ウインドガラスが開くよ
うに構成されているものとして説明する。

【００１４】図１において、符号１０は逆転防止軸受装
置であり、図示しないモータは両側に延出するモータ出
力軸３（図１では一方のみ示す）を備えており、モータ
出力軸３の先端部側には上記軸受装置１０が配設されて
いる。

【００１５】そして軸受装置１０とモータとの間のモー
タ出力軸３には、減速装置４の一部を構成するウォーム
５がモータ出力軸３と一体に取着されており、このウォ
ーム５には、減速装置４の一部を構成するウォームホイ
ール６が噛合している。このウォームホイール６には、
出力軸６ａが取着されている。この出力軸６ａには、図
示しない扇形ギヤ部と噛合する出力ピニオンが取着され
ている。本例のモータ出力軸３の先端部側には、テーパ
部１１が形成されている。

【００１６】上記軸受装置１０は、テーパ部１１と、軸
受部としてのクラッチ球１２と、先端受け部１３と、ク
ラッチ球保持部１４と、クラッチハウジング１５と、を
主たる構成要素としている。

【００１７】本例のテーパ部１１は、円柱状をしてお
り、モータ出力軸３の先端部側の外周で、先細りの所定
の傾斜をもってテーパ加工がされており、先端部は凹部
１１ａが形成されている。

【００１８】軸受部としてのクラッチ球１２は、クラッ
チ球保持部１４により保持されており、自転すると共に
後述するクラッチハウジング１５の転がり面１５ａ及び
ストッパ面１５ｂとの間で移動できるように構成されて
いる。

【００１９】先端受け部１３は、前記テーパ部１１の凹
部１１ａと係合するボール１３ｂが配設されており、こ
のボール１３ｂは、テーパ部１１の凹部１１ａとクラッ
チハウジング１５の底面１５ｃとの間に保持されてい
る。そして、モータ出力軸３は、先端受け部１３との間
にクリアランスＬを持ち、例えば０．１〜０．３ｍｍ程
度、スラスト方向へ動くことができるように構成されて
いる。

【００２０】本例のクラッチハウジング１５は箱型をし
ており、中央には、テーパ部１１を挿着する孔１５ｄが
形成され、内周には図３で示すように、転がり面１５ａ
及びストッパ面１５ｂが複数箇所（図示例では説明上４
か所）形成されている。そして先端にテーパ加工を施し
たモータ出力軸３の先端部であるテーパ部１１が孔１５
ｄから挿入された構造をしている。

【００２１】本例のクラッチ球保持部１４は、クラッチ
球１２の転がり面１５ａ方向の移動を許容するととも
に、他の方向へは移動を規制した枠体から構成されてい
る。そしてクラッチ球１２は、クラッチ球保持部１４と
共に、周方向に移動し、ストッパ１２ａとストッパ面１
５ｂとにより周方向の移動が規制されている。

【００２２】次に、上記構成による軸受装置１０の動作
について図１乃至図６の実施例に基づいて説明する。先
ずモータを駆動してウインドガラスを開く場合について
説明すると、図示しない電源によりモータを駆動させウ
インドガラスを開く場合は、図１及び図３において、モ
ータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転し、モータ出力軸３と
一体となったウォーム５が回転し、これに噛み合うウォ
ームホイール６が矢印Ｘ方向へ回転する。このウォーム
ホイール６の回転が、不図示の扇形ギヤ部を介して主ア
ームに伝わり、ガラスホルダーが降下してウインドガラ
スが開く。

【００２３】この時モータ出力軸３はウォームホイール
６を矢印Ｘ方向へ回転させる負荷（すなわちウインドガ
ラスを開ける負荷）により図１の右方向（図１の矢印Ｎ
方向）へスラスト荷重を生じる。この時、逆転防止軸受
装置１０はモータ出力軸３の左端に設置されているので
スラスト荷重を受けず、さらに、ボール１３ｂと先端受
け部１３は、０．１〜０．３ｍｍ程度のクリアランスと
なるため、クラッチ球１２とテーパ部１１の位置関係
は、図４及び図５のようになる。この状態で逆転防止軸
受装置１０は、モータ出力軸３を制限しないので、正逆
の両回転方向とも自由に回転ができるので、効率良く回
転が伝達される。

【００２４】次に、モータを駆動してウインドガラスを
閉じる場合は、図１及び図３において、モータの駆動に
よりモータ出力軸３が矢印Ｐ方向に回転し、これに噛み
合うウォームホイール６が矢印Ｙ方向へ回転する。この
ウォームホイール６の回転が扇形ギヤ部を介して主アー
ムに伝わり、ガラスホルダーが降下してウインドが閉じ
る。この時、モータ出力軸３は、ウォームホイール６を
矢印Ｙ方向へ回転させる負荷により図１の左方向（図１
の矢印Ｍ方向）へスラスト荷重を生じる。

【００２５】そして逆転防止軸受装置１０はスラスト荷
重を受け、更にボール１３ｂと先端受け部１３はクリア
ランスが詰まり、したがって、クラッチ球１２とテーパ
部１１の位置関係は図３のようになる。この状態で逆転
防止軸受装置１０はモータ出力軸３が矢印Ｏ方向へ回転
するのを規制するワンウェイクラッチとして機能する
が、この場合，モータ出力軸３は矢印Ｐ方向へ回転する
ため、回転は規制されず、すなわち、効率良く回転が伝
達される。そして、ウインドガラスが上昇して上限（或
は下限）までくると、リミットスイッチを開（閉）して
モータの回転を停止する。

【００２６】また、モータ出力軸３が、図１の右方向い
っぱいに移動した場合（換言すれば図４で示すように、
左端受け部とモータ出力軸３間に０．１〜０．３ｍｍ程
度のクリアランスＬがある場合）、テーパ部１１とクラ
ッチ球１２は、ストッパ１２ａへ接触した状態において
も、クラッチ球１２と転がり面１５ａのクリアランスを
保つ状態としている。そして、この時は正逆の両回転方
向とも自由に回転できる（図４及び図５参照）。

【００２７】一方、パワーウインドにおいて、手で窓を
開ける場合のように、モータを駆動せずに、モータ出力
軸３を回転するような力がウォームホイール６側から加
わる場合、つまりウォームホイール６側からウォーム５
（即ちモータ出力軸３）を回転するときには、ウォーム
ホイール６が矢印Ｘ方向へ回ることとなるが、このとき
はスラスト荷重の向きが前記と逆になるために、モータ
出力軸３から軸受装置１０のクラッチ球１２側へ矢印Ｍ
方向へのスラスト荷重が掛かり、モータ出力軸３は軸受
装置１０のクラッチ球１２へ圧接される。

【００２８】この力によりモータ出力軸３は、図１の左
端方向（図１の矢印Ｍ方向）へスラスト荷重を生じ、か
つ噛み合いのため、矢印Ｏ方向への回転力を生じる。こ
の時逆転防止軸受装置１０はこのスラスト荷重を受け、
すなわち、クラッチ球１２とテーパ部１１の位置関係
は、先と同様な図３のような状態になり、この場合は、
モータ出力軸３が矢印Ｏ方向への回転力を生じているた
め、逆転防止軸受装置１０のワンウェイクラッチ機能に
より、その回転が規制され、モータ出力軸３は回転しな
い。

【００２９】要するに、モータ出力軸３のスラスト荷重
は軸受装置１０のクラッチ球１２側に掛かって、モータ
出力軸３のテーパ部１１とクラッチ球１２とはスラスト
荷重による圧接がされた状態となり、モータ出力軸３と
軸受装置１０のクラッチ球１２間において摩擦が生じ
て、ウォーム減速比と共に、モータ出力軸３は回転しな
い。

【００３０】このようにウォームホイール６側からウォ
ーム５側への回転伝達は、テーパ部１１がクラッチ球１
２に摺接しながら転がり面１５ａ側に移動し、この転が
り面１５ａとテーパ部１１との間にクラッチ球１２の周
面が挟まれて、モータ出力軸ががロックされる。よっ
て、モータ出力軸３は、ウォーム減速比と共に、モータ
出力軸３とクラッチ球１２間の摩擦によって回転不能と
なり、ウォームホイール６に加わる外力によりモータ出
力軸３が逆転することが防止される。

【００３１】図６乃至図１１は他の実施例を示すもので
あり、これらの図において、前記実施例と同様配置及び
同様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。

【００３２】図６は他の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。本例では、クラッチ球１２および先端受け部１３
のボール１３ｂに対するコイルスプリング２３，２４を
配設した例を示すものである。

【００３３】本例ではリング状のクラッチ受け２１と、
このクラッチ受け２１に接触させてリング状のスプリン
グ受け２２を配設し、このスプリング受け２２とクラッ
チハウジング１５の底面１５ｃとの間に、コイルスプリ
ング２３，２４を配設したものである。また先端受け部
１３用のコイルスプリング２４とボール１３ｂとの間に
支持板２５を配設している。

【００３４】本例のコイルスプリング２４は０．１〜
０．３ｍｍ程度の可動範囲をもっており、モータ出力軸
３の移動時にモータ出力軸３先端部と先端受け部１３と
の間にすき間ができないように構成している。本例のよ
うに構成すると、コイルスプリング２３でクラッチ球１
２をテーパ部１１側へ接触する方向へ押えることとな
り、前記実施例と同様な作用効果を奏すると共に、回転
の規制をより確実にでき、クラッチ球１２の暴れを防ぐ
ことができ、ガタ等の発生を確実に防止できる。

【００３５】なお本例ではクラッチ球１２を少なくとも
３つ用いている。また本例ではコイルスプリングを用い
た例を示したが、０．１〜０．３ｍｍ程度の可動範囲を
有すれば、次に述べるような板ばね、或は復元力の良好
な合成樹脂等によって構成してもよい。さらに先端の受
けにボール１３ｂを配設しているが、例えばテーパ部１
１の先端を球状に加工し、モータ出力軸３の先端そのも
ので受けても良い。すなわち、スラスト荷重を受けら
れ、かつ効率よく回転可能な形状であれば良く、形状を
限定するものではない。

【００３６】図７は他の実施例を示す要部断面図であ
り、図６で示す実施例において、コイルスプリング２４
の代りに、断面く字状をしたリング状の板ばね３４を用
いており、コイルスプリング２３の代りに断面突状の板
ばね３３を用いた例を示すものである。

【００３７】即ち、クラッチハウジング１５の転がり面
１５ａ及びストッパ面１５ｂの形成部分を他の部分より
外壁側に段差３１を設けて形成し、この段差３１の部分
にクラッチ受け２１とリング状のスプリング受け２２と
を上記板ばね３３を介して配設したものである。本例の
ように構成しても、前記図６で示す実施例と同様な作用
効果を奏することができる。

【００３８】図８は他の実施例を示す要部断面図であ
り、前記実施例で示したクラッチ球１２の代わりにテー
パローラ４１とした実施例を示すものである。本例で
は、クラッチハウジング１５の内壁面１５ｅを傾斜させ
て、この傾斜した内壁面１５ｅに添うと共に、テーパ部
１１に合わせたテーパローラ４１を用いている。

【００３９】なお符号４２はテーパローラ４１の回転保
持軸である。本例のように構成することによって、前記
実施例と同様な作用効果を奏すると共に、より大きな回
転力を規制することが可能である。

【００４０】図９は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。本例では、モータの両側からモータ出力軸３を延
出して、モータ出力軸３の両端部に、軸受装置１０，１
０′を配置したものである。このとき、図１０中、左側
の軸受装置１０を構成するワンウエイクラッチ機能と、
右側の軸受装置１０′を構成するワンウエイクラッチ機
能とは、回転規制する方向を逆に構成する。

【００４１】本例の構成において、図９の左側の軸受装
置１０の作用は前記図１の実施例と同様であるためその
説明を省略し、右側の軸受装置１０′の作用について説
明する。モータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転して前記実
施例と同様に、矢印Ｎ方向にスラスト荷重が掛かると
き、モータ出力軸３は、図９中右側の軸受装置１０´に
スラスト荷重がかかり、モータ出力軸３が右側の軸受装
置１０′に当接し密着する。このとき右側の軸受装置１
０は矢印Ｐ方向の回転のときに回転規制されて、Ｏ方向
では回転規制されていないので、モータ出力軸３がスラ
スト荷重を受けて右側の軸受装置１０´へ圧接されても
影響はない。

【００４２】また、モータ出力軸３が矢印Ｐ方向に回転
して前記実施例と同様に、矢印Ｍ方向にスラスト荷重が
掛かるとき、モータ出力軸３は、図９中右側の軸受装置
１０´と反対側にスラスト荷重がかかり、モータ出力軸
３は右側軸受装置１０´と僅かに当接するか或は離間す
る。このため、右側の軸受装置１０´はモータ出力軸３
と協働して回転せず、モータ出力軸３はワンウエイクラ
ッチ機能の干渉を受けずに回転する。

【００４３】一方、モータを駆動せずに、ウオームホイ
ール６をＹ方向へ回転するような外力がウォームホイー
ル６側から加わる場合、つまりウオームホイール６側か
らウォーム５（即ちモータ出力軸３）をＰ方向へ回転す
るときには、スラスト荷重の向きが前記と逆になるため
に、モータ出力軸３から軸受装置１０´のクラッチ球１
２側へ矢印Ｎ方向へのスラスト荷重が掛かり、モータ出
力軸３は軸受装置１０´のクラッチ球１２へ圧接され
る。

【００４４】要するに、モータ出力軸３のスラスト荷重
は軸受装置１０´のクラッチ球１２側に掛かって、か
つ、モータ出力軸３がＰ方向へ回転するときには、モー
タ出力軸３のテーパ部１１とクラッチ球１２とはスラス
ト荷重による圧接がされた状態となり、モータ出力軸３
と軸受装置１０´のクラッチ球１２間において摩擦が生
じて、ウォーム減速比と共に、モータ出力軸３は回転し
ない。本実施例においては、例えばパワーシートモータ
での位置決め機構のような、すなわち両回転方向に対す
る動き止めに好適に適用することができる。

【００４５】図１０はさらに他の実施例を示す要部断面
図である。本例における逆転防止軸受装置１０では、ス
ラスト受けに特定のばね定数を持ったスプリング（本実
施例では板ばね）等を設け、モータ出力軸３にかかるス
ラスト荷重により、モータ出力軸３のスラスト変位量が
変化する構造とすると共にまた前記各実施例のような回
転を規制するためのクラッチ球１２等を用いるのではな
く、これらの代わりに、モータ出力軸３のテーパ部１１
を受けるように、メタル軸受５０にテーパ部５１を設
け、これらのテーパ部１１と５１が当接することにより
モータ出力軸３の回転を抑制する構成としている。

【００４６】ここで上記テーパ部５１について、図１１
で示す作用図に基づいて説明する。一般にテーパ部は、
Ｔ：逆転防止ブレーキ力（Ｋｇｆ／ｃｍ），μ：テーパ
部摩擦係数，Ｆ：シャフトがテーパ部に及ぼすスラスト
荷重（Ｋｇｆ），有効Ｒ：ブレーキ力に有効なテーパ部
半径（ｃｍ），θ：スラスト方向に対するテーパ角度
（ｄｅｇ）とすると、

【００４７】

【式１】

【００４８】となる。例えばパワーウインドモータの場
合、必要なＴは２（Ｋｇｆ／ｃｍ）であり、μ（本例の
場合焼結メタルと鉄鋼材の場合の摩擦係数）≒（ニアイ
コール）０．１３，Ｆ≒（ニアイコール）３０Ｋｇｆ，
有効半径Ｒ≒（ニアイコール）０．２５ｃｍとすると、

【００４９】

【式２】

【００５０】から、θ≒（ニアイコール）２９度とな
る。すなわち軸受のテーパ部は軸方向を基準として２９
度程度が好適である。

【００５１】次に上記構成からなる逆転防止軸受装置１
０の動作を説明する。パワーウインドモータにおいて、
ウインドガラスを駆動しているような正常動作時は、モ
ータ出力軸３にはそれ程大きなスラスト荷重はかからな
い（例えば１０ｋｇｆ程度）。この時、モータ出力軸３
の先端部に配された板ばね３４は、モータ出力軸３のテ
ーパ部１１と軸受メタル５０のテーパ部３とが接触しな
い位置にモータ出力軸３を保ち、よって、効率よく回転
を伝達する。

【００５２】次に、例えばウインドガラスを閉め切った
時は、モータ出力軸３にはモータ出力に応じた大きなス
ラスト荷重がかかる（例えば４０ｋｇｆ程度）。この
時、モータ出力軸３は、モータ出力軸３の先端部に配さ
れたの板ばね３４を押し切って、テーパ部１１は軸受メ
タル５０のテーパ部５１と当接し、モータ出力軸３の回
転を抑制する。そして、モータへの通電はこの板ばね３
４を押し切った状態で絶たれる。

【００５３】この状態のときにウインドを手で押し下げ
ると、同方向のスラスト荷重がかかり、テーパ部１１，
５１が当接しているため、モータ出力軸３の逆転は防が
れる。尚、板ばね３４のばね定数を変化させることによ
り出力の異なるモータに対しても対応することができ
る。そして、モータ出力軸３および軸受メタル５０のテ
ーパ部１１，５１において、その表面摩擦係数やそのテ
ーパ角度により、モータ出力軸３の回転抑制力（ブレー
キ力）を調整することができる。

【００５４】なお上記実施例ではモータを用いたウイン
ド昇降装置の例によって説明したが、手動ハンドルの操
作によってウインドの開閉を行うウインド昇降装置や、
パワーシートモータ等の正逆回転するモータにも好適に
用いられるものである。

【００５５】以上のように、本例によれば、逆転防止軸
受装置１０をモータ出力軸３の端部に配設するだけであ
るので、コンパクトで簡略な構成とすることができ、ま
た、正常動作中にはワンウエイクラッチ機能がモータ出
力軸３の回転に干渉しないので、正常動作中の回転伝達
効率を低下させることなくモータ出力軸３の逆転を防止
することができる。

【００５６】図１２乃至図３０は請求項３を具体的に示
すものであり、図１２はウォーム減速装置に逆転防止軸
受装置を用いた模式図、図１３は図１２の要部拡大断面
図、図１４はホールドチップの形状説明図、図１５はホ
ールドチップの斜視図、図１６はホールドチップの平面
図、図１７は図１６のＣ−Ｃ線断面図、図１８は図１６
のＤ−Ｄ線断面図、図１９は図１６のＥ−Ｅ線断面図、
図２０は図１６のＦ−Ｆ線断面図、図２１及び図２２は
荷重がかからない状態を示す平面図、図２３及び図２４
は荷重がかかった状態を示す平面図、図２５は図２１の
Ｇ−Ｇ断面に相当する作用説明図、図２６は図２２のＨ
−Ｈ断面に相当する作用説明図、図２７は図２３のＩ−
Ｉ断面に相当する作用説明図、図２８は図２４のＪ−Ｊ
断面に相当する作用説明図、図２９は荷重がかかった状
態を示す説明図、図３０は荷重がかからない状態を示す
説明図である。なお本実施例において、前記実施例と同
様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。

【００５７】モータ出力軸３の端部側にはモータ出力軸
３のラジアル方向荷重を受ける軸受メタル６１が配設さ
れている。そしてこの軸受メタル６１より端部側に逆転
防止軸受装置１０が配設されている。本例における逆転
防止軸受装置１０は、規制部材としてのホールドチップ
６２と、球体としてのクラッチ球６３と、モータ出力軸
３に形成された溝６４と、先端受け部１３と、等から構
成されている。

【００５８】本例のホールドチップ６２は、図１４乃至
図２０で示すように形成されている。即ち、図１４の記
号ａ´，ｂ´，ｃ´，ｄ´，ｅ´，ｆ´で示す面を曲面
に形成することにより、図１５で示すような曲面、即ち
クラッチ面ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを備えた凹溝６２ａが形
成されることとなる。なおａ面は図１３で示すように、
モータ出力軸３の外周面に沿うように円弧面として形成
されている。

【００５９】このクラッチ面ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、後
述するモータ出力軸３に形成された溝６４のそれぞれの
側面６４ａ，６４ｂに対し、ほぼ平行となるように、テ
ーパ面として形成されている。またこのクラッチ面ｂ，
ｄは、それぞれの面が付いているスラスト側からみて、
モータ出力軸３の円周方向へ進むにつれて、溝６４との
距離が近付くようになっている。さらに面ｃと面ｂ−ｅ
と面ｄ−ｆとは、クラッチ球６３がスラスト方向（図１
２，１３において左右方向）へ所定の距離変位できるだ
けの間隔を持って形成されている。

【００６０】上記クラッチ面について、さらに説明する
と、クラッチ面は、図１４乃至図２０で示すように、ｂ
−ｅの連続面と、ｃ面と、ｄ−ｆの連続面と、を備えて
おり、ｂ−ｅの連続面とｄ−ｆの連続面とは、対向して
形成されている。このｂ−ｅの連続面とｄ−ｆの連続面
は、ｂ面とｄ面が同様傾斜面として、ｅ面とｆ面とが同
様傾斜面として形成されており、ｂ−ｅの連続面とｄ−
ｆの連続面はねじれた状態となって形成されている。そ
して、上記ホールドチップ６２はハウジングなどのモー
タ出力軸３とともに回転しない部分に固定されている。

【００６１】本例のモータ出力軸３に形成された溝６４
は、Ｖ字の溝６４（６４ａ，６４ｂ）として形成されて
いる。また本例のボールとしてのクラッチ球６３は、上
記ホールドチップ６２と、上記出力軸に形成された溝６
４との間に介在され、ころがり移動可能に配設されてい
る。

【００６２】本例のモータ出力軸３は、先端受け部１３
との間にクリアランスを持ち、所定の距離だけスラスト
方向へ変位できる。そしてモータ出力軸３が、左右端い
っぱいまで変位した時においても、これとともに変位す
るクラッチ球６３とクラッチ面と、Ｖ字の溝６４との距
離が離れている側間には、クリアランスが残る変位量と
なっている。

【００６３】上記構成による軸受装置１０の動作につい
て、図１２，図２１乃至図３０を参照して説明する。ま
ず、モータを駆動してウインドガラスを開ける場合、図
１２においてモータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転し、モ
ータ出力軸３と一体となったウオーム５が回転し、この
ウオーム５に噛み合うウォームホイール６が矢印Ｘ方向
へ回転する。

【００６４】このとき、モータ出力軸３には、ウォーム
ホイール６を矢印Ｘ方向へ回転させる負荷（すなわちウ
インドガラスを開ける負荷）がかかるので、図１２の右
方向へスラスト荷重を生じる。このため、モータ出力軸
３は右方向いっぱいまで移動し、このとき逆転防止軸受
装置１０のクラッチ球６３とホールドチップ６２の位置
関係は、スラスト方向に関して図３０で示すようにな
る。

【００６５】このとき、モータ回転軸３は矢印Ｏ方向へ
回転しているのでクラッチ球６３は右クラッチ面側から
みて、クラッチ面とＶ字の溝６４との距離が離れている
側へ動かされ、図２１及び図２５の状態となる。このた
め、クラッチ球６３とクラッチ面にはクリアランスが残
り、モータ出力軸３が矢印Ｏ方向へ回転するのを妨げ
ず、効率よい回転が得られる。

【００６６】次に、モータを駆動してウインドガラスを
閉める場合、図１２においてモータ出力軸３が矢印Ｐ方
向に回転し、モータ出力軸３と一体となったウオーム５
が回転し、このウオーム５に噛み合うウォームホイール
６が、矢印Ｙ方向へ回転する。このとき、モータ出力軸
３には、ウォームホイール６を矢印Ｙ方向へ回転させる
負荷がかかるので図１２の左方向へスラスト荷重を生じ
る。

【００６７】このため、モータ出力軸３が左方向いっぱ
いまで移動し、このとき逆転防止軸受装置１０のクラッ
チ球６３とホールドチップ６２の位置関係は、スラスト
方向に関して、図２９で示すようになる。このとき、モ
ータ回転軸３は矢印Ｐ方向へ回転しているので、クラッ
チ球は左クラッチ面からみて、クラッチ面とＶ字の溝６
４との距離が離れている側へ動かされる（即ち図２２及
び図２６の状態となる）。このためクラッチ球６３とク
ラッチ面にはクリアランスが残り、モータ出力軸３が矢
印Ｐ方向に回転するのを妨げず、先と同様、効率よい回
転が得られる。

【００６８】一方、モータを駆動せずにウインドガラス
を開ける場合には、ウインドガラス（図示せず）を開け
ようとする力は、図１２においてウォームホイール６を
矢印Ｘ方向へ回転しようとする。この力により、モータ
出力軸３は、図１２の左方向へスラスト荷重を生じる
が、ウオームとウオームホイールとが噛み合っているた
め、矢印Ｏ方向への回転力を生じる。

【００６９】このためモータ出力軸３は左方向いっぱい
まで移動し、このとき逆転防止軸受装置１０のクラッチ
球６３とホールドチップ６２の位置関係はスラスト方向
に関して、図２９で示すようになる。そしてこのときク
ラッチ球６３はＶ字の溝６４の右側面６４ｂとクラッチ
面ｂに挟まれるような形となり（図２４及び図２８参
照）、モータ回転軸は矢印Ｏ方向へ回転しようとする。

【００７０】ところが、モータ出力軸３が矢印Ｏ方向へ
回転しようとするとクラッチ球６３は、クラッチ面とＶ
字の溝６４との距離が近付いている側へ動かされる（即
ち図２３及び図２７の状態）。このためクラッチ球６３
は、クラッチ面の間に噛み入ろうとし、モータ出力軸３
を図１２の下方へ押し下げる。この力により、モータ出
力軸３と軸受メタル６１との間に摩擦が生じ、モータ出
力軸３が矢印Ｏ方向へ回転するのを防止する。

【００７１】本例によれば、モータを駆動せず、ウイン
ドガラスを閉める場合の逆転も上記と同様な機構により
防止される（図２４及び図２８）。そして、本例の構成
は、例えばパワーシートモータでの位置決めのような両
回転方向に対する動き止めに適用することもできる。

【００７２】また、本例においては、モータ出力軸３へ
Ｖ字の溝６４を付けているが、溝形状は、クラッチ球６
３をモータ出力軸３と同様にスラスト方向へ変位させ、
且つホールドチップ６２に付けられたクラッチ面に対
し、ほぼ平行であれば良く、例えばＲ面であっても良
く、上記実施例の形状に限るものではない。

【００７３】図３１は他の実施例を示すものであり、先
端受け用板ばねを配設し、モータ出力軸３先端を球状に
加工した例を示したものである。本例の板ばねは、所定
の距離の可動範囲を持ったものを用いている。本例のよ
うに構成すると、逆転防止軸受装置１０の先端受けにお
いて、モータ出力軸３移動時にモータ出力軸３の先端と
先端受けとの間にクリアランスが生じないように構成す
ることができる。なお板ばねの代りにコイルスプリング
であっても良いことは勿論である。

【００７４】以上のように、先端受け部に球を配設させ
ずに、本例のようにモータ出力軸３の先端を球状等のス
ラスト荷重を受けられかつ、効率よく回転可能な形状に
加工し、モータ出力軸そのもので受けても良い。

【００７５】図３２乃至図３５は他の実施例を示すもの
であり、図３２は説明図、図３３は作用を説明するホー
ルドチップの部分断面説明図、図３４は図３３のＫ−Ｋ
線からみた作用説明図、図３５は図３４のＬ−Ｌ線から
みた作用説明図である。なお本例において、前記実施例
と同様部材等には同一符号を付してその説明を省略す
る。本例はホールドチップ６２の形状を変えて、クラッ
チ球６３を、モータ出力軸３に設けたＶ溝６４とホール
ドチップ６２とで、モータ出力軸３の軸方向成分の力に
よるロック状態を得る構造としたものである。なお本例
のクラッチ球６３は強磁性体で構成している。

【００７６】すなわち、図３３で示すように、ホールド
チップ６２の頂面（底面）を山状の傾斜した面８１ａ，
８１ｂとして形成する。同様にモータ出力軸３の溝６４
を、平面部８２ｃと、この平面部８２ｃの両側に上方に
延出する傾斜面８２ａ，８２ｂとする。そして傾斜面８
１ａと８２ａとを同じ傾斜角度θ１とし、傾斜面８１ｂ
と傾斜面８２ｂとを同じ傾斜角度θ２とする。また傾斜
面８１と傾斜面８２の距離が図３５のように、一端側で
縮む（小さくなる）ように形成している。その等距離を
結ぶ線は、図３４のＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びｒ１，ｒ２，
ｒ３で示すように、対角８３，８４に行くほど縮む構成
にしてある。

【００７７】またホールドチップ６２の内壁面には、磁
石９１，９２，９３，９４が埋め込んで構成されてい
る。そして、モータ出力軸３の端部側の先端受け部に
は、ストッパ９５が設けられている（本例では図３２で
示すように両端にストッパが設けられている）。

【００７８】次に、上記構成からなる作用について説明
すると、上記実施例の動作は、例えば図３２及び図３４
で示すように、モータ出力軸３が右方向に移動する場合
には、溝６４と共にクラッチ球６３が移動し、モータ出
力軸３が、図３５の矢印Ｐで示すように、左回転すると
クラッチ球６３は、傾斜面８１ａと傾斜面８２ａの距離
が近付いている側へ動かされる。このためクラッチ球６
３は、モータ出力軸３の溝６４（傾斜面８２ａ）とホー
ルドチップ６２の傾斜面８１ａとの間に挟持され、モー
タ出力軸３を図３２の下方へ押し下げる。この力によ
り、モータ出力軸と軸受メタル６１との間に摩擦が生
じ、モータ出力軸３が矢印Ｐ方向へ回転するのを防止す
る。またこの実施例ではクラッチ球６３は強磁性体であ
り、ホールドチップ６２に埋設された磁石９１，９２，
９３，９４により、モータ出力軸３が規制されない方向
に回転する時には、モータ出力軸３とクラッチ球６３は
接触しないように構成される。

【００７９】図３２において、右側にモータ出力軸３が
移動し、モータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転すると、ク
ラッチ球６３は、図３４で示すように、符号８５で示す
端部側方向に回転しながら移動し、磁石９１に吸引され
固定する。このときモータ出力軸３は、右側ストッパ９
５に当接し、クラッチ球６３は磁石９１と９２に吸引さ
れて、モータ出力軸３とは接触しない状態となる。ク状
態に到る。

【００８０】次に、モータ出力軸３が左方向に移動する
場合には、上記とは逆に、モータ出力軸３が矢印Ｏ方向
に回転する時に、クラッチ球６３は、モータ出力軸３の
溝６４（傾斜面８２ａ）とホールドチップ６２の傾斜面
８１ｂとの間に挟持され、モータ出力軸３が矢印Ｏ方向
へ回転するのを防止し、また、モータ出力軸が矢印Ｐ方
向に回転する時に、クラッチ球６３は、磁石９３と９４
に吸引されて、モータ出力軸３とは接触しない状態とな
る。この結果、モータを駆動してモータ出力軸３を回転
させる時に、クラッチ球６３が摺動することを防ぐこと
ができるため、騒音をなくし、耐久性を向上させること
ができる。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、回
転が伝達される側からの力により出力側の回転軸が逆転
することを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率を高
く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１を具体的に示すウォーム減速装置に逆
転防止軸受装置を用いた模式図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】軸受側に荷重がかからない状態を示す要部拡大
断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】他の実施例を示す図２と同様な要部拡大断面図
である。

【図７】他の実施例を示す図２と同様な要部拡大断面図
である。

【図８】他の実施例を示す図２と同様な要部拡大断面図
である。

【図９】両側に逆転防止軸受装置を用いた模式図であ
る。

【図１０】他の実施例を示す図２と同様な要部拡大断面
図である。

【図１１】テーパ部の角度の説明図である。

【図１２】請求項２を具体的に示すウォーム減速装置に
逆転防止軸受装置を用いた模式図である。

【図１３】図１２の要部拡大断面図である。

【図１４】ホールドチップの形状説明図である。

【図１５】ホールドチップの斜視図である。

【図１６】ホールドチップの平面図である。

【図１７】図１６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１８】図１６のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１９】図１６のＥ−Ｅ線断面図である。

【図２０】図１６のＦ−Ｆ線断面図である。

【図２１】荷重がかからない状態を示す平面図である。

【図２２】荷重がかからない状態を示す平面図である。

【図２３】荷重がかかった状態を示す平面図である。

【図２４】荷重がかかった状態を示す平面図である。

【図２５】図２１のＧ−Ｇ断面に相当する作用説明図で
ある。

【図２６】図２２のＨ−Ｈ断面に相当する作用説明図で
ある。

【図２７】図２３のＩ−Ｉ断面に相当する作用説明図で
ある。

【図２８】図２４のＪ−Ｊ断面に相当する作用説明図で
ある。

【図２９】荷重がかかった状態を示す説明図である。

【図３０】荷重がかからない状態を示す説明図である。

【図３１】他の実施例を示す図２９と同様な説明図であ
る。

【図３２】他の実施例を示す説明図である。

【図３３】図３２の実施例の作用を示す説明図である。

【図３４】図３３のＫ−Ｋ線からみた作用を示す説明図
である。

【図３５】図３４のＬ−Ｌ線からみた作用を示す説明図
である。

【符号の説明】

２ モータ ３ モータ出力軸 ４ 減速装置 ５ ウォーム ６ ウォームホイール ６ａ 出力軸 １０，１０´ 逆転防止軸受装置 １１，５１ テーパ部 １１ａ 凹部 １２ 軸受部（クラッチ球） １３ 先端受け部 １３ｂ 球体（ボール） １４ クラッチ球保持部 １５ クラッチハウジング １５ａ 転がり面 １５ｂ ストッパ面 １５ｃ 底面 １５ｄ 孔 １５ｅ 内壁面 ２１ クラッチ受け ２２ スプリング受け ２３，２４ コイルスプリング ２５ 支持板 ３１ 段差 ３３ 板ばね ３４ 板ばね ４１ 軸受部（テーパローラ） ４２ 回転保持軸 ５０ メタル軸受 ６１ 軸受部（軸受メタル） ６２ 規制部材（ホールドチップ） ６３ 球体（クラッチ球） ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ クラッチ面 ６４，６４ａ，６４ｂ 溝 ８１ａ，８１ｂ 傾斜面 ８２ａ，８２ｂ 傾斜面 ８２ｃ 平面部 ９１，９２，９３，９４ 磁石 ９５ ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−57928（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6530（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−52376（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 41/06 - 41/08,63/00 F16H 35/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力側と連結されたウォームホイール
   と、該ウォームホイールと噛合するウォームが取着され
   たモータ出力軸と、を備え、該モータ出力軸の回転を前
   記ウォームを介して前記ウォームホイールに伝達して出
   力側に設けられたウインドガラスを開閉駆動するパワー
   ウインドモータの軸受装置において、該軸受装置は、前
   記モータを駆動しない状態で前記ウインドガラスを開け
   ようとする力で前記ウォームホイールを回転させたと
   き、前記モータ出力軸に加わる前記軸受装置側へのスラ
   スト荷重と、前記モータ出力軸の回転方向への負荷との
   組み合わせ条件により前記モータ出力軸の逆転を防止す
   るワンウェイクラッチ機能を備え、該ワンウェイクラッ
   チ機能は、前記モータ出力軸に形成されたテーパ部と、
   軸受装置に形成された軸受部と、を備え、前記モータ出
   力軸に前記軸受装置側へのスラスト荷重が加わった際に
   前記テーパ部と前記軸受部とが当接して前記モータ出力
   軸の逆転を防止してなることを特徴とする逆転防止軸受
   装置。
2. 【請求項２】 出力側と連結されたウォームホイール
   と、該ウォームホイールと噛合するウォームが取着され
   たモータ出力軸と、を備え、該モータ出力軸の回転を前
   記ウォームを介して前記ウォームホイールに伝達して出
   力側に設けられたウインドガラスを開閉駆動するパワー
   ウインドモータの軸受装置において、該軸受装置は、前
   記モータを駆動しない状態で前記ウインドガラスを開け
   ようとする力で前記ウォームホイールを回転させたと
   き、前記モータ出力軸に加わる前記軸受装置側へのスラ
   スト荷重と、前記モータ出力軸の回転方向への負荷との
   組み合わせ条件により前記モータ出力軸の逆転を防止す
   るワンウェイクラッチ機能を備え、該ワンウェイクラッ
   チ機能は、前記モータ出力軸に形成された溝と、該溝に
   当接し回転する球体と、内壁両面にテーパ部が形成され
   前記モータ出力軸に前記軸受装置側へのスラスト荷重が
   加わった際に前記テーパ部により前記球体の動きを規制
   する規制部材とによって前記モータ出力軸の逆転を防止
   してなることを特徴とする逆転防止軸受装置。