JP3887166B2

JP3887166B2 - クラッチ及びモータ

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Publication number: JP3887166B2
Application number: JP2000379062A
Authority: JP
Inventors: 博昭山本; 勝彦鳥居; 忠史安達
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP2002206573A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従動側回転体を回転し難くしながら、その従動側回転体の回転を許容するクラッチ、及びそのクラッチを備えたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばパワーウインド装置が備えるモータは、回転軸を有するモータ本体と、同回転軸と一体形成、若しくは同心軸上に配置されたウォーム軸を介して同回転軸の回転速度を減速してレギュレータ（従動側）に伝達する出力部を備えている。そして、モータが駆動されると、その回転軸の回転はウォーム軸を介して出力部に伝達される。出力部において回転速度が減速された上記回転軸の回転は、レギュレータにて往復動に変換される。こうしてレギュレータがウインドガラスを上下動させることにより開閉動作を行なうようになっている。
【０００３】
このようなパワーウインド装置においては、モータが駆動されていないときに、ウインドガラスに印加された下方向の荷重が上記レギュレータにて逆に回転力に変換され、この回転力が本来とは逆にモータ本体の回転軸を回転させるように動作する。このような回転伝達は、ウインドガラスが外力によって開けられて盗難の原因となったりする。
【０００４】
従って、この種の回転伝達を防止するために、従動側回転体の回転が駆動側回転体へと伝達されることを防止するクラッチを備えたモータが知られている。このようなモータにおいては、クラッチにより駆動側回転体の回転を従動側回転体に伝達し、一方、従動側回転体の回転を駆動側回転体に伝達しないようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、モータ全体、若しくはパワーウインド装置全体で各摺動部分の駆動力のロスを考慮し、従動側回転体の回転を駆動側回転体に伝達しないようにクラッチを構成すればよいにもかかわらず、上記では、クラッチ単体で従動側回転体の回転力を駆動側回転体に伝達しないようにしている。そのため、クラッチ単体で従動側回転体の回転力が駆動側回転体に伝達するのを確実に阻止するために、クラッチの各構成部品に高い寸法精度が要求され、このことがコストの増大を招いている。従って、従動側回転体の回転力が駆動側回転体に伝達するのを確実に阻止するのではなく、単に従動側回転体を回転し難くした安価なクラッチの開発が望まれていた。
【０００６】
又、このことは、パワーウインド装置に使用するクラッチに限るものではなく、パワーウインド装置以外のクラッチを必要とする装置であって、従動側回転体を回転し難くしながら、その従動側回転体の回転を許容することを必要とする装置全般に同様の課題である。
【０００７】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動源による駆動側回転体の回転を従動側回転体に伝達するとともに、負荷による従動側回転体自身の回転時において、従動側回転体を回転し難くしながら、その従動側回転体の回転を許容することができるクラッチ、及びそのクラッチを備えたモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回動不能に固定され、内周面を有するハウジングと、駆動源に連結されて前記ハウジング内に回転可能に収容され、第１係合部を有する駆動側回転体と、負荷に連結されて前記ハウジング内に回転可能に収容され、前記第１係合部に回転方向において係合して前記駆動側回転体の相対回動を所定範囲内に規制し、かつ前記ハウジングの内周面に対向する面に制御面が形成された第２係合部を有する従動側回転体と、前記ハウジングの内周面と前記制御面との間に配置され、前記制御面の回転方向の中央部とハウジングの内周面との間隔より小さく、前記制御面の回転方向の側部とハウジングの内周面との間隔より大きい外形寸法を有する被挟持体とを備えたクラッチにおいて、前記駆動側回転体の回転時には、該回転体の回転により前記被挟持体を前記制御面と前記ハウジングの内周面とで挟持されない該制御面の略中央部に配置して周回させるとともに、前記第１、第２係合部が回転方向において係合して該回転体の回転力を前記従動側回転体に伝達し、前記従動側回転体の回転時には、前記被挟持体を前記制御面と前記ハウジングの内周面とで挟持し、被挟持体と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該従動側回転体の回転を許容するように、前記制御面を形成した。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチにおいて、前記被狭持体は、前記駆動側回転体の軸心の周りに複数設けられ、前記従動側回転体が第１の方向及びそれとは逆の第２の方向に回転するときのいずれにおいても、各被狭持体は前記従動側回転体と前記ハウジングの内周面とで狭持される狭持位置に配置される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のクラッチにおいて、前記従動側回転体は、前記被狭持体に一対一で対応するように設けられた複数の制御面を有し、前記被狭持体は、対応する制御面と前記ハウジングの内周面との間に狭持される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッチにおいて、前記制御面を、一平面とした。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクラッチにおいて、前記被狭持体を、樹脂材料で形成した。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、回転軸を有するモータ本体と、前記回転軸に連動するウォーム軸を有し該回転軸の回転速度を減速して負荷に伝達する出力部とを備え、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチを前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けたモータである。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチと、前記駆動側回転体に連結された回転軸を有するモータ本体と、前記従動側回転体に連結されたウォーム軸と、該ウォーム軸に噛み合う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有する出力部と、を備え、前記回転軸の回転力を、前記クラッチ、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達する一方、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ウォーム軸との噛み合い負荷と、前記クラッチの回転負荷とにより前記回転軸に伝達することを阻止するモータである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチと、前記駆動側回転体に連結された回転軸を有するモータ本体と、前記従動側回転体に連結され軸受により回転可能に支持されたウォーム軸と、該ウォーム軸に噛み合う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有する出力部と、を備え、前記回転軸の回転力を、前記クラッチ、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達する一方、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ウォーム軸との噛み合い負荷と、前記ウォーム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回転軸に伝達することを阻止するモータである。
【００１５】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、従動側回転体の回転時において、被挟持体を該回転体に設けた制御面とハウジングの内周面とで挟持し、被挟持体と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該回転体の回転を許容するように、制御面が形成される。従って、制御面を適した形状に設定するだけであるので、クラッチを容易に設計することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、駆動側回転体の軸心の周りに複数設けられた各被狭持体は、従動側回転体が第１の方向及びそれとは逆の第２の方向に回転するときのいずれにおいても、従動側回転体とハウジングの内周面とで狭持される。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、被狭持体は、一対一で対応するように従動側回転体に設けた複数の制御面とハウジングの内周面との間に狭持される。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、制御面を一平面としたので、制御面の形状が簡単になり、制御面を容易に形成することができる。
請求項５に記載の発明によれば、被狭持体は樹脂材料よりなるので、他部材との衝突音が小さくなる。そのため、クラッチから生じる異音を小さく抑えることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、安価なクラッチを使用してモータが構成されるので、モータのコストを低減することができる。特に、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチが、小さいトルクがかかる回転軸とウォーム軸との間に設けられるので、クラッチに必要とされる強度を低減することができる。
請求項７に記載の発明によれば、クラッチは、従動側回転体の回転時において、被挟持体を該回転体に設けた制御面とハウジングの内周面とで挟持し、被挟持体と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該回転体の回転を許容するように、制御面が形成される。そして、回転軸の回転力は、クラッチ、ウォーム軸及びウォームホイールを介して出力軸に伝達される一方、出力軸からの回転力は、少なくともウォームホイールとウォーム軸との噛み合い負荷と、クラッチの回転負荷とにより回転軸に伝達することが阻止される。つまり、クラッチ単体で出力軸からの回転力を回転軸に伝達することを阻止するのではなく、クラッチを含めたモータ全体で出力軸からの回転力を回転軸に伝達することを阻止するようにしたので、クラッチの各構成部品に高い寸法精度を必要としない。そのため、クラッチ、ひいてはモータのコストを低減することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、クラッチは、従動側回転体の回転時において、被挟持体を該回転体に設けた制御面とハウジングの内周面とで挟持し、被挟持体と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該回転体の回転を許容するように、制御面が形成される。そして、回転軸の回転力は、クラッチ、ウォーム軸及びウォームホイールを介して出力軸に伝達される一方、出力軸からの回転力は、少なくともウォームホイールとウォーム軸との噛み合い負荷と、ウォーム軸と該ウォーム軸を回転可能に支持する軸受との摩擦負荷と、クラッチの回転負荷とにより回転軸に伝達することが阻止される。つまり、クラッチ単体で出力軸からの回転力を回転軸に伝達することを阻止するのではなく、クラッチを含めたモータ全体で出力軸からの回転力を回転軸に伝達することを阻止するようにしたので、クラッチの各構成部品に高い寸法精度を必要としない。そのため、クラッチ、ひいてはモータのコストを低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をパワーウインド装置に具体化した一実施形態について図１〜図１２を参照して説明する。
【００２２】
図１２に示すように、パワーウインド装置のモータ１はドアＤに固設されている。モータ１はモータ本体２と出力部３を備えている。モータ本体２は、出力部３の出力軸４に固着した歯車４ａを正逆回転し、その歯車４ａは公知のＸアーム式レギュレータＲに設けた歯車部Ｇと噛合している。従って、歯車４ａの正逆回転に基づいて、レギュレータＲはウインドガラスＷを開閉させる。
【００２３】
図１は、本実施形態におけるモータ１の分解斜視図を示す。図１に示すように、モータ本体２の回転軸５の先端には断面略Ｄ字状の嵌合部５ａが形成されている。
【００２４】
上記モータ本体２（回転軸５）の先端側にはクラッチ６が設けられている。このクラッチ６は、図３及び図４に示されるように、クラッチハウジング７と、駆動側回転体８と、ボール９と、従動側回転体１０と、３つの被挟持体としての転動体１１と、サポート部材１２とを備えている。クラッチハウジング７は、円筒形状の外輪７ａと外輪７ａの両端から径方向内側に延びる環状のカバー部７ｂ，７ｃとからなる。駆動側回転体８、ボール９、従動側回転体１０、転動体１１、及びサポート部材１２はクラッチハウジング７内に収容され、一つのユニット（クラッチ６）として構成される。
【００２５】
前記駆動側回転体８は、樹脂材料にて形成され、軸部８ａ及び同軸部８ａよりも拡径された円盤部８ｂを有している。駆動側回転体８は、円盤部８ｂの基端側（図４の左側）がクラッチハウジング７のカバー部７ｂと摺動可能とされ、回転可能とされている。この駆動側回転体８の中心部には、同駆動側回転体８を貫通する軸心孔８ｃが形成されている。この軸心孔８ｃの基端側（図４の左側）には、断面略Ｄ字状の嵌合孔８ｄが形成されている。この嵌合孔８ｄは、図４に示されるようにクラッチハウジング７の外部に連通し、前記回転軸５の嵌合部５ａに回転不能に連結固定される。従って、モータ本体２の回転軸５が回転するとその回転力が駆動側回転体８に伝達される。
【００２６】
又、上記円盤部８ｂの先端側（図４の右側）には、図３に示すように、外周面に沿って軸方向と平行に突出する略扇形状の突設部１３が等角度間隔に複数（３つ）形成されている。突設部１３には、径方向内側から突設部１３の中間まで径方向に延びる嵌合溝１３ａが形成されている。
【００２７】
嵌合溝１３ａには、ゴムよりなる緩衝部材１４が嵌合固定されている。詳しくは、図３に示すように、緩衝部材１４は、薄肉のリング部１４ａと、リング部１４ａの外周側で等角度間隔に複数（３つ）軸線方向に立設される緩衝部１４ｂとを備える。緩衝部１４ｂの外周側には嵌合溝１３ａと対応した嵌合凸部１４ｃが形成されている。そして、緩衝部材１４は、各嵌合凸部１４ｃが各嵌合溝１３ａに嵌合されるとともに、リング部１４ａが円盤部８ｂ上に配置されて固定されている。
【００２８】
緩衝部１４ｂの周方向の幅は、図５に示すように、突設部１３の内周面の周方向の幅より若干大きく設定されている。そして、隣り合う突設部１３の側面（周方向の面）１３ｂ，１３ｃ及び隣り合う緩衝部１４ｂの側面（周方向の面）１４ｄ，１４ｅにより、等角度間隔に複数（３つ）の係合溝１５が形成されている。これら係合溝１５は中心側で互いに連通している。又、上記円盤部８ｂの突設部１３が形成されていない外周側には軸方向と平行に切り欠かれた溝部１６が形成されている。突設部１３の側面１３ｂ，１３ｃの外周側は、周方向に僅かに膨出し、係合溝１５の開口部１７を構成している。
【００２９】
前記ボール９は金属製とされ、前記軸心孔８ｃの内径に応じた外径にて球体に形成されており、同軸心孔８ｃの先端側（図４の右側）からその内部に収容される。尚、ボール９は、軸心孔８ｃに収容された状態で、その一部が軸心孔８ｃから突出する。
【００３０】
前記従動側回転体１０は、円盤部１０ａと、その中心部からその先端側（図４の右側）に突出する嵌合部１０ｂとを備える。円盤部１０ａは、その基端側（図４の左側）がボール９と当接され、前記突設部１３（緩衝部１４ｂ）に囲まれ、回転可能に配設される。この円盤部１０ａはボール９と点接触となるため、その回転は円滑なものとされる。
【００３１】
前記円盤部１０ａには、図３及び図５に示すように、径方向外側に延びる略扇形状の係合凸部１８が等角度間隔に複数（３つ）形成されている。この係合凸部１８は、その周方向の幅が前記係合溝１５の周方向の幅より小さく設定され、係合溝１５内に収容される。
【００３２】
図５に示すように、係合凸部１８の時計回り側の面の径方向内側には、前記緩衝部１４ｂの一側面（反時計回り側の面）１４ｄと対応した第１緩衝面１８ａが形成され、係合凸部１８の時計回り側の面の径方向外側には、突設部１３の一側面（反時計回り側の面）１３ｂと対応した第１当接面１８ｂが形成されている。第１緩衝面１８ａは、駆動側回転体８が従動側回転体１０に対して反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に所定位置まで回転すると、緩衝部１４ｂの一側面１４ｄと当接する。又、第１当接面１８ｂは、駆動側回転体８が前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転すると、突設部１３の一側面１３ｂと当接する。尚、駆動側回転体８は、緩衝部１４ｂが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転する（図８参照）。
【００３３】
又、係合凸部１８の反時計回り側の面の内周側には、前記緩衝部１４ｂの他側面（時計回り側の面）１４ｅと対応した第２緩衝面１８ｃが形成され、係合凸部１８の反時計回り側の面の外周側には、突設部１３の他側面（時計回り側の面）１３ｃと対応した第２当接面１８ｄが形成されている。第２緩衝面１８ｃは、駆動側回転体８が従動側回転体１０に対して時計回り方向（矢印Ｙ方向）に所定位置まで回転すると、緩衝部１４ｂの他側面１４ｅと当接する。又、第２当接面１８ｄは、駆動側回転体８が前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転すると、突設部１３の他側面１３ｃと当接する。尚、駆動側回転体８は、緩衝部１４ｂが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転する（図９参照）。
【００３４】
係合凸部１８の外周面には、制御面１９が形成されている。この制御面１９は、図６に示すように、周方向の両側部１９ｂ，１９ｃが中央部１９ａより径方向外側に位置し、中央部１９ａから両側部１９ｂ，１９ｃに向かって直線状に形成されている。つまり、制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄとの間隔は、その中央部１９ａ（間隔Ｌ１）から側部１９ｂ，１９ｃ（間隔Ｌ２）に向かって次第に狭くなるようになっている。
【００３５】
転動体１１は、金属材料にて略円柱形状に形成され、開口部１７の第１及び第２面１７ａ，１７ｂ間において、係合凸部１８の制御面１９とクラッチハウジング７の外輪７ａの内周面７ｄとの間に配置される。転動体１１の直径Ｌ０は、図６に示すように、制御面１９の中央部１９ａと外輪７ａの内周面７ｄの間隔Ｌ１より小さく、制御面１９の側部１９ｂ，１９ｃと外輪７ａの内周面７ｄの間隔Ｌ２より大きくなるように設定されている。
【００３６】
ここで、クラッチ６単体で、従動側回転体１０を例えば図５において時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転させた場合、やがて図１０に示すように転動体１１が制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄとによって挟持される。その拡大図を図７に示す。そして、従動側回転体１０に同方向の回転力が更に加わる場合、本実施形態では、転動体１１が外輪７ａの内周面７ｄを摺接して所望の摩擦力（回転負荷）を発生しながら従動側回転体１０とともに周回するように、前記制御面１９が形成されている。
【００３７】
より詳しくは、本実施形態では、制御面１９と転動体１１との接触点Ｐにおける接線Ａと、転動体１１と外輪７ａの内周面７ｄとの接触点Ｑにおける接線Ｂとのなす角θが「１５°」に設定されている。ここで、本出願人は、接線Ａ及び接線Ｂのなす角θにおいて種々の角度を試みた中で、θ＝１５°となるように制御面１９を設定した場合に、最も好ましい上記摩擦力が得られた（尚、この場合における制御面１９の摩擦係数μは「０．０５〜０．３」であった）。因みに、なす角θが「５°〜２０°」となる範囲内では好ましい上記摩擦力が得られ、更になす角θが「１０°〜２０°」となる範囲内では、より好ましい上記摩擦力が得られることがわかった。
【００３８】
従って、このときに発生する摩擦力により、従動側回転体１０から駆動側回転体８が回転し難いようになっている。そして、このようなクラッチ６を組み付けたモータ１は、該クラッチ６や各摺動部分の駆動力のロス、具体的には、後述するウォーム軸２３とウォームホイール部２４ａとの噛み合い負荷や、ウォーム軸２３と該ウォーム軸２３を回転可能に支持する軸受２８ａ，２８ｂとの摩擦負荷等による駆動力のロスによって出力軸４が回転しないようになっている。
【００３９】
サポート部材１２は、樹脂材料よりなり、クラッチハウジング７のカバー部７ｃと駆動側回転体８の突設部１３との間で摺動可能に配設されるリングプレート２０と、転動体１１を回転可能にかつ回転軸と略平行に保持すべくリングプレート２０から軸線方向に延びる３つのローラサポート２１とを備える。ローラサポート２１は、リングプレート２０上に等角度間隔で配設される。
【００４０】
各ローラサポート２１は、リングプレート２０から軸線方向に延びる一対の保持板２１ａと、両保持板２１ａの先端同士を連結する連結体２１ｂとを備える。両保持板２１ａの配置間隔は転動体１１の直径より若干大きく設定され、リングプレート２０と連結体２１ｂの間隔は転動体１１の軸線方向長さより若干大きく設定されている。そして、転動体１１は、両保持板２１ａ間で且つリングプレート２０と連結体２１ｂとの間で回転可能に、リングプレート２０の周方向に対して移動不能に、リングプレート２０の径方向に移動可能に保持される。
【００４１】
ここで、各部材１１，１３，１８，２１の形状は、図８に示すように、突設部１３の一側面１３ｂが係合凸部１８の第１当接面１８ｂと当接し、開口部１７の第１面１７ａがローラサポート２１と当接した状態で、転動体１１が制御面１９の中央部１９ａと対応した位置に配置されるように設定されている。
【００４２】
又、図９に示すように、各部材１１，１３，１８，２１の形状は、突設部１３の他側面１３ｃが係合凸部１８の第２当接面１８ｄと当接し、開口部１７の第２面１７ｂがローラサポート２１と当接した状態で、転動体１１が制御面１９の中央部１９ａと対応した位置に配置されるように設定されている。
【００４３】
図２に示されるように、前記出力部３のウォームハウジング２２ａの基端側（図２の左側）には、前記クラッチ６のクラッチハウジング７の外径に応じた内径を有する円筒状の突設部２２ｂが形成されている。そして、この突設部２２ｂには、上記クラッチハウジング７が内嵌されて固定されている。
【００４４】
前記ウォームハウジング２２ａ内にはウォーム軸２３が収容され、該ウォーム軸２３はウォームハウジング２２ａ内に保持される軸受２８ａ，２８ｂにより回転可能に支持されている。ウォーム軸２３の基端側（図２及び図４の左側）には、前記従動側回転体１０の嵌合部１０ｂと対応した形状の嵌合孔２３ａが形成され、その嵌合孔２３ａには、嵌合部１０ｂが一体回転可能に連結固定される。
【００４５】
ウォーム軸２３のウォーム２３ｂには、出力部３のホイールハウジング２２ｃ内で回転可能に支持される連結回転体２４のウォームホイール部２４ａが噛合されている。又、連結回転体２４はモータ保護用ゴム２５を介して出力プレート２６に連結されている。この出力プレート２６には前記出力軸４の基端部が回転不能に固定される。従って、ウォーム軸２３が回転すると、その回転力は連結回転体２４、モータ保護用ゴム２５、及び出力プレート２６を介して出力軸４に伝達され、出力軸４が回転される。そして、このようなホイールハウジング２２ｃの開口部には、プレートカバー２７が固定される。
【００４６】
上記のように構成されたパワーウインド装置（クラッチ６）は、以下のように動作する。
モータ本体２が駆動され回転軸５が図５の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転されると、回転軸５と共に駆動側回転体８が同方向（矢印Ｘ方向）に一体回転する。そして、図８に示すように、突設部１３の一側面１３ｂが係合凸部１８の第１当接面１８ｂと当接し、開口部１７の第１面１７ａがローラサポート２１と当接すると、転動体１１が制御面１９の中央部１９ａと対応した位置（以下、中立位置という）に配置される。
【００４７】
尚、突設部１３の一側面１３ｂが第１当接面１８ｂに当接する前に、緩衝部１４ｂの一側面１４ｄが係合凸部１８の第１緩衝面１８ａに先に接触するため、該当接時の衝撃は小さくなる。
【００４８】
この中立状態では、転動体１１は係合凸部１８の制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄにて挟持されないため、係合凸部１８を備えた従動側回転体１０はクラッチハウジング７に対して回転可能となる（図６参照）。従って、駆動側回転体８が更に反時計回り方向に回転すると、その回転力が突設部１３から従動側回転体１０に伝達され、従動側回転体１０が連れ回りする。尚、このとき転動体１１には開口部１７の第１面１７ａから同方向（矢印Ｘ方向）の回転力が伝達され、転動体１１は同方向に移動する。
【００４９】
逆に、回転軸５が図５の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転されると、上記と同様に、図９に示すように、突設部１３により転動体１１が中立位置に配置される。この状態では、転動体１１は係合凸部１８の制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄにて挟持されないため、係合凸部１８を備えた従動側回転体１０はクラッチハウジング７に対して回転可能となる。従って、駆動側回転体８の回転力が突設部１３から従動側回転体１０に伝達され、従動側回転体１０が連れ回りする。
【００５０】
このようにして、従動側回転体１０の回転に伴ってウォーム軸２３、連結回転体２４、モータ保護用ゴム２５、出力プレート２６及び出力軸４が回転し、出力軸４がレギュレータＲを駆動させウインドガラスＷが開閉される。
【００５１】
一方、モータ１が停止している状態で、ウインドガラスＷに負荷がかかると、その負荷により出力軸４に回転力が作用し、該出力軸４からの回転力により従動側回転体１０が僅かに回動する。この場合、従動側回転体１０が図５の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転すると、転動体１１は係合凸部１８の制御面１９の側部１９ｂ側に相対移動し、やがて図１０に示すように、転動体１１は制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄで挟持される。
【００５２】
そして、従動側回転体１０が更に同方向に回転する場合、上記したような制御面１９の形状により、転動体１１が外輪７ａの内周面７ｄに摺接することによる所望の摩擦力が発生し、該回転体１０が回転し難くなる。従って、このようなクラッチ６を組み付けたモータ１は、該クラッチ６やモータ１の各摺動部分の駆動力のロス（ウォーム軸２３とウォームホイール部２４ａとの噛み合い負荷や、ウォーム軸２３と該ウォーム軸２３を回転可能に支持する軸受２８ａ，２８ｂとの摩擦負荷等による駆動力のロス）によって出力軸４の回転が阻止される。
【００５３】
逆に、従動側回転体１０が図５の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転すると、駆動側回転体８が停止しているため、転動体１１は係合凸部１８の制御面１９の側部１９ｃ側に相対移動し、やがて図１１に示すように、転動体１１は制御面１９と外輪７ａの内周面７ｄで挟持される。
【００５４】
そして、従動側回転体１０が更に同方向に回転する場合、上記と同様に、転動体１１が外輪７ａの内周面７ｄに摺接することによる所望の摩擦力が発生し、上記と同様に、モータ１の出力軸４の回転が阻止される。
【００５５】
このようにウインドガラスＷに大きな負荷が加わっても、モータ１の出力軸４の回転が阻止されるため、このような負荷によってウインドガラスＷが開くことを防止できる。
【００５６】
次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）クラッチ６は、負荷により従動側回転体１０が回転された時において、転動体１１が従動側回転体１０と外輪７ａの内周面７ｄとで挟持する位置に配置され、転動体１１と外輪７ａの内周面７ｄとの間で所望の摩擦力（回転負荷）を発生させた状態で該従動側回転体１０の回転を許容するように構成される。そして、回転軸５の回転力は、クラッチ６、ウォーム軸２３及びウォームホイール部２４ａを介して出力軸４に伝達される一方、出力軸４からの回転力は、ウォームホイール部２４ａとウォーム軸２３との噛み合い負荷と、ウォーム軸２３と該ウォーム軸２３を回転可能に支持する軸受２８ａ，２８ｂとの摩擦負荷と、クラッチ６の回転負荷とにより回転軸５に伝達することが阻止される。つまり、クラッチ６単体で出力軸４からの回転力を回転軸５に伝達することを阻止するのではなく、クラッチ６を含めたモータ１全体で出力軸４からの回転力を回転軸５に伝達することを阻止するようにしたので、クラッチ６の各構成部品に高い寸法精度を必要としない。従って、クラッチ６、ひいてはモータ１のコストを低減することができる。
【００５７】
（２）従動側回転体１０における転動体１１を挟持するための制御面１９の形状を上記のように動作するように設定するだけであるので、クラッチ６を容易に設計することができる。
【００５８】
（３）緩衝部材１４の緩衝部１４ｂにより、一側面１３ｂが第１当接面１８ｂに当接する際の衝撃を小さくすることができる。
（４）複数（３つ）の転動体１１の相対位置関係はサポート部材１２により保持される。これにより、転動体１１のがたつきが防止されるので、このがたつきに伴う異音や振動の発生を防止することができる。
【００５９】
（５）クラッチ６は、モータ本体２の回転軸５とウォーム軸２３との間、即ち小さいトルクがかかる箇所に設けられる。そのため、クラッチ６に必要とされる強度を低減することができる。その結果、クラッチ６を小型化することができ、ひいてはコストの低減を図ることができる。
【００６０】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
○上記実施の形態では、制御面１９をその中央部１９ａから両側部１９ｂ，１９ｃに向かって直線状に形成したが、その他の形状、例えば径方向外側に膨れる弧状に形成してもよい。
【００６１】
尚、制御面は、上記実施形態の制御面１９と同様に、負荷により従動側回転体１０が回転された時において、転動体１１が従動側回転体１０と外輪７ａの内周面７ｄとで挟持する位置に配置され、転動体１１と外輪７ａの内周面７ｄとの間で所望の摩擦力を発生させた状態で該従動側回転体１０の回転を許容するような形状であればよい。例えば、制御面を円弧状に形成した場合において、図示しないが、図７のようにその制御面と転動体１１との接触点Ｐにおける接線Ａと、転動体１１と外輪７ａの内周面７ｄとの接触点Ｑにおける接線Ｂとのなす角θが好ましい範囲（５°〜２０°）内となるような制御面の曲率を設定する（図７参照）。
【００６２】
又、図１３に示すように、制御面３０を一平面で形成してもよい。尚、図示しないが、この場合も図７のように、その制御面３０と転動体１１との接触点Ｐにおける接線Ａと、転動体１１と外輪７ａの内周面７ｄとの接触点Ｑにおける接線Ｂとのなす角θが好ましい範囲（５°〜２０°）内となるように制御面を設定する。このようにすれば、制御面３０は一平面で形成できるので、制御面３０を容易に形成することができる。
【００６３】
○上記実施の形態では、金属材料よりなる転動体１１を用いたが、これに限定されるものではなく、図１４に示すように、樹脂材料よりなる転動体３１を用いてもよい。このようにすれば、樹脂材料よりなる転動体３１は他部材との衝突音が小さくなるので、クラッチ６、ひいてはモータ１から生じる異音を小さく抑えることができる。
【００６４】
○上記実施の形態では、被挟持体としての転動体１１を略円柱形状としたが、この形状に限定されるものではなく、例えば球形状としてもよい。又、径方向断面が円形状でない、即ち転動しない被挟持体を用いてもよい。
【００６５】
○上記実施の形態では、駆動側回転体８と従動側回転体１０との相互間の衝突を緩和する緩衝部材１４を図３及び図５のように構成し、所定位置に配置したが、両回転体８，１０間の衝突を緩和できれば、緩衝部材１４の形状や配置はこれに限定されるものではない。又、緩衝部材１４を省略してもよい。
【００６６】
○上記実施の形態では、サポート部材１２を３つの転動体１１の相対位置関係を保持できるように図３のように構成したが、この形状に限定されるものではない。又、サポート部材１２を省略してもよい。
【００６７】
○上記実施の形態では、転動体１１を３つ備えるとしたが、１つ以上であればよい。尚、この場合、係合溝１５及び係合凸部１８は、転動体の数以上形成されていればよい。又、転動体１１の数に合わせてサポート部材１２の形状を変更する必要がある。
【００６８】
○上記実施の形態では、クラッチ６をモータ本体２の回転軸５とウォーム軸２３との間に設けたが、その他の場所、例えば連結回転体２４と出力軸４との間に設けてもよい。
【００６９】
○上記実施の形態では、クラッチ６をパワーウインド装置のモータ１に備えたが、パワーウインド装置以外の他の装置のモータに備えてもよい。又、モータ以外のその他の装置に備えてもよい。
【００７０】
○上記実施の形態では、出力軸４からの回転力を、ウォームホイール部２４ａとウォーム軸２３との噛み合い負荷と、ウォーム軸２３と該ウォーム軸２３を回転可能に支持する軸受２８ａ，２８ｂとの摩擦負荷と、クラッチ６の回転負荷とにより回転軸５に伝達することを阻止したが、これに限定されるものではなく、例えば、更にその他の摺動部分を考慮してもよい。又、ウォーム軸２３と軸受２８ａ，２８ｂとの摩擦負荷を考慮せず、ウォームホイール部２４ａとウォーム軸２３との噛み合い負荷と、クラッチ６の回転負荷とにより回転軸５に伝達することを阻止するようにしてもよい。
【００７１】
上記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）前記被挟持体を、円柱形状又は球形状としたことを特徴とするクラッチ。このようにすれば、被挟持体の形状が簡単になるので、被挟持体を容易に形成することができる。
【００７２】
（ロ）前記第１及び第２係合部が係合するときの衝撃を小さくするための緩衝部材を備えたことを特徴とするクラッチ。このようにすれば、各係合部が係合するときの衝撃を小さくすることができる。
【００７３】
（ハ）前記被挟持体は、複数設けられ、前記複数の被挟持体の相対位置関係を保持するためのサポート部材を設けたことを特徴とするクラッチ。このようにすれば、複数の被挟持体の相対位置関係はサポート部材により保持される。従って、被挟持体のがたつきを防止することができる。
【００７４】
（ニ）回転軸を有するモータ本体と、前記回転軸に連動するウォーム軸を有し該回転軸の回転速度を減速して負荷に伝達する出力部とを備え、前記クラッチを前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けたことを特徴とするモータ。このようにすれば、クラッチは、小さいトルクがかかる回転軸とウォーム軸との間に設けられる。従って、クラッチに必要とされる強度を低減することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、駆動源による駆動側回転体の回転を従動側回転体に伝達するとともに、負荷による従動側回転体の回転時において、従動側回転体を回転し難くしながら、その従動側回転体の回転を許容することができるクラッチ、及びそのクラッチを備えたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のモータの分解斜視図。
【図２】本実施形態のモータの断面図。
【図３】本実施形態のクラッチの分解斜視図。
【図４】本実施形態のクラッチの断面図。
【図５】本実施形態のクラッチの断面図。
【図６】本実施形態のクラッチを説明するための図。
【図７】本実施形態のクラッチを説明するための図。
【図８】本実施形態のクラッチの動作を説明するための図。
【図９】本実施形態のクラッチの動作を説明するための図。
【図１０】本実施形態のクラッチの動作を説明するための図。
【図１１】本実施形態のクラッチの動作を説明するための図。
【図１２】本実施形態のパワーウインド装置の概略構成図。
【図１３】別例のクラッチの断面図。
【図１４】別例のクラッチの断面図。
【符号の説明】
２…モータ本体、３…出力部、４…出力軸、５…回転軸、６…クラッチ、７…ハウジングとしてのクラッチハウジング、７ｄ…内周面、８…駆動側回転体、１０…従動側回転体、１１，３１…被挟持体としての転動体、１３…第１係合部としての突設部、１８…第２係合部としての係合凸部、１９，３０…制御面、１９ａ…中央部、１９ｂ，１９ｃ…側部、２３…ウォーム軸、２４ａ…ウォームホイールとしてのウォームホイール部、２８ａ，２８ｂ…軸受、Ｌ０…外径寸法としての直径、Ｌ１，Ｌ２…間隔。

Claims

回動不能に固定され、内周面を有するハウジングと、
駆動源に連結されて前記ハウジング内に回転可能に収容され、第１係合部を有する駆動側回転体と、
負荷に連結されて前記ハウジング内に回転可能に収容され、前記第１係合部に回転方向において係合して前記駆動側回転体の相対回動を所定範囲内に規制し、かつ前記ハウジングの内周面に対向する面に制御面が形成された第２係合部を有する従動側回転体と、
前記ハウジングの内周面と前記制御面との間に配置され、前記制御面の回転方向の中央部とハウジングの内周面との間隔より小さく、前記制御面の回転方向の側部とハウジングの内周面との間隔より大きい外形寸法を有する被挟持体と
を備えたクラッチにおいて、
前記駆動側回転体の回転時には、該回転体の回転により前記被挟持体を前記制御面と前記ハウジングの内周面とで挟持されない該制御面の略中央部に配置して周回させるとともに、前記第１、第２係合部が回転方向において係合して該回転体の回転力を前記従動側回転体に伝達し、
前記従動側回転体の回転時には、前記被挟持体を前記制御面と前記ハウジングの内周面とで挟持し、被挟持体と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該従動側回転体の回転を許容するように、前記制御面を形成した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、
前記被狭持体は、前記駆動側回転体の軸心の周りに複数設けられ、前記従動側回転体が第１の方向及びそれとは逆の第２の方向に回転するときのいずれにおいても、各被狭持体は前記従動側回転体と前記ハウジングの内周面とで狭持される狭持位置に配置されることを特徴とするクラッチ。
請求項１又は２に記載のクラッチにおいて、
前記従動側回転体は、前記被狭持体に一対一で対応するように設けられた複数の制御面を有し、前記被狭持体は、対応する制御面と前記ハウジングの内周面との間に狭持されることを特徴とするクラッチ。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッチにおいて、
前記制御面を、一平面としたことを特徴とするクラッチ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のクラッチにおいて、
前記被狭持体を、樹脂材料で形成したことを特徴とするクラッチ。
回転軸を有するモータ本体と、前記回転軸に連動するウォーム軸を有し該回転軸の回転速度を減速して負荷に伝達する出力部とを備え、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチを前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けたことを特徴とするモータ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチと、
前記駆動側回転体に連結された回転軸を有するモータ本体と、
前記従動側回転体に連結されたウォーム軸と、該ウォーム軸に噛み合う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有する出力部と、を備え、
前記回転軸の回転力を、前記クラッチ、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達する一方、
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ウォーム軸との噛み合い負荷と、前記クラッチの回転負荷とにより前記回転軸に伝達することを阻止することを特徴とするモータ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッチと、
前記駆動側回転体に連結された回転軸を有するモータ本体と、
前記従動側回転体に連結され軸受により回転可能に支持されたウォーム軸と、該ウォーム軸に噛み合う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有する出力部と、を備え、
前記回転軸の回転力を、前記クラッチ、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達する一方、
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ウォーム軸との噛み合い負荷と、前記ウォーム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回転軸に伝達することを阻止することを特徴とするモータ。