JPH0571507U - 逆転防止軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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する。 【構成】 回転が伝達される側のウォームホイール６
に、出力側のウォーム５がモータ出力軸３に取着され、
このモータ軸３の端面に、軸受装置１０が当接して配設
される。軸受装置１０は、ワンウエイクラッチ１２と、
このワンウエイクラッチ１２と係合するロータ１１と、
を備え、このワンウエイクラッチ１２は、モータ出力軸
３からのスラスト荷重を受けないときに回転方向を規制
するように構成した。する

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は逆転防止軸受装置に係り、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】

例えば自動車のパワーウインドにおいて、ウインド昇降用の回転伝達機構であ る回転軸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（即ち出力側）からの外力により 回転軸（出力軸側）が逆転するのを防止するには、主に、ウォーム及びウォーム ホイールの減速比により生じるトルクや回転軸の軸受け摩擦を利用する技術、さ らに回転軸がモータ軸である場合には、そのモータの空転トルクにより外力に対 抗する技術等が採用されていた。

【０００３】 ところで、自動車のパワーウインド昇降装置を例にすると、ウインド昇降用モ ータの出力トルクの軽減やパワーウインドモータの高効率化のために、軸受け損 失やモータの空転トルクを小さくすると、モータ出力によらないで、ウインドガ ラスを押し下げることにより、ウインドガラスが容易に昇降してしまうという不 都合が生じてしまう。

【０００４】 そこで、ウォームホイール側の軸に取着したホイールに、弦巻ばね状の逆転ス トッパを設ける技術や、回転軸或はモータ軸のスラスト受け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って、ウインドガラスを引き上げ或は押し下 げる等して回転軸或はモータ軸にスラスト荷重がかかるときに、この回転軸或は モータ軸の逆転をスラスト受けとの摩擦で防ぐ技術が採用されていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した逆転ストッパを用いる技術では、逆転ストッパが減速 後の軸に設けられるため大きな力が掛かり、これに耐えられ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という不具合があった。 また、スラスト受けとの摩擦を用いる技術では、正常な動作中にも回転軸或は モータ軸とスラスト受けとの間に摩擦力が生じてしまい、動作効率が低下してし まうという不具合があった。

【０００６】 本考案の目的は、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】

本考案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、を備えた ウォーム減速装置に用いられる軸受装置において、該軸受装置は、モータ出力軸 からのスラスト荷重を受けないときに回転方向を規制するワンウェイクラッチと 、該ワンウエイクラッチに保持されたロータと、を備え、前記ロータと前記モー タ出力軸の端部とが当接可能に配置されてなることを特徴とする。 また軸受装置を出力軸の両端側に配設して構成することもできる。

【０００８】

【作用】

本考案に係る逆転防止軸受装置は、モータ出力軸からのスラスト荷重を受けな いときに回転方向を規制するワンウェイクラッチと、該ワンウエイクラッチに保 持されたロータと、を備え、前記ロータと前記モータ出力軸の端部とが当接可能 に配置されてなるので、例えばパワーウインドにおいてモータによってウインド ガラスを開ける場合のように、モータ出力軸側からスラスト荷重がモータ本体側 に掛かるような回転出力のときは、出力軸のスラスト荷重は軸受装置のロータ側 に掛からずに、モータ出力軸の端部とロータとは、スラスト荷重による圧接がさ れない状態となる。このため、軸受装置のロータがワンウエイクラッチによって 回転方向を規制されていても、モータ出力軸と軸受装置のロータ間において摩擦 損失は生じない。

【０００９】 また、例えば前記と逆に、パワーウインドにおいてモータによってウインドガ ラスを閉めると、モータ出力軸には、軸受装置のロータ側へスラスト荷重が掛か り、モータ出力軸は軸受装置のロータへ圧接されるが、このときには、ワンウエ イクラッチによって回転方向が規制されていない（即ち回転が許容されている） ので、モータ出力軸と軸受装置のロータは一体となって回転する。

【００１０】 一方、例えばパワーウインドにおいて手でウインドガラスを開ける場合のよう に、モータを駆動してモータ出力軸を回転しない場合、つまりウォームホイール 側からウォーム（即ちモータ出力軸）を回転するときには、前記と逆に、モータ 出力軸から軸受装置のロータ側へスラスト荷重が掛かり、モータ出力軸は軸受装 置のロータへ圧接される。即ち、モータ出力軸のスラスト荷重は軸受装置のロー タ側に掛かって、モータ出力軸の端部がロータ側へ圧接された状態となり、この とき軸受装置のロータがワンウエイクラッチによって回転方向を規制されており 、モータ出力軸と軸受装置のロータ間において摩擦が生じて、モータ出力軸は回 転しない。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案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，配置等は本考案を限定するものでなく、本考案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。 図１はウォーム減速装置に本考案に係る逆転防止軸受装置を用いた模式図、図 ２は図１におけるＸ−Ｘ線断面図、図３は図１のウォーム減速装置を採用した自 動車のウインド昇降装置の一例を示す概略構成図、図４は図３のウインド昇降装 置における逆転防止軸受装置及びウォーム減速装置の一部切欠した要部拡大図で ある。なお本例において、図１の矢印Ａ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。

【００１２】 図３における全体符号２０で示すウインド昇降装置は、自動車のドアの内部に 収容されるものであり、例えばドア内側に設けられたスイッチ（図示せず）の操 作により回転駆動されるモータ２、該モータ２の回転力を減速させるための減速 装置４、減速装置４の出力ピニオン（図示せず）と噛合する扇形ギヤ部２１、扇 形ギヤ部２１と一体となり不図示の固定ベースの軸（図示せず）を中心とする主 アーム２２、補助アーム２３、ガラスホルダー２４等を備えている。そしてウイ ンドガラスを開閉するには、操作用スイッチ，リミットスイッチ（いずれも図示 せず）等を経てモータ２に電流が流れ、モータ２が回転すると、減速装置４，扇 形ギヤ部２１を経て主アーム２２が上昇（或は下降）する。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２ の回転を停止する。

【００１３】 図４はウインド昇降装置２０の逆転防止軸受装置１０及びウォーム減速装置４ の一部切欠した要部拡大図であり、この図４で示すように、モータ２は一方側に 延出するモータ出力軸３を備えており、モータ出力軸３の端部には軸受装置１０ が配設されている。そして軸受装置１０とモータ２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、図１で示すような出力軸６ａが取 着されており、この出力軸６ａには、図３で示すように扇形ギヤ部２１と噛合す る出力ピニオンが取着されている。 また、モータ出力軸３の端部には、後述するロータ１１の嵌合溝１１ａに嵌合 可能な円錐状の嵌合部材３ａが取着されている。

【００１４】 上記軸受装置１０は、図１に示すように、円筒状のロータ１１と、このロータ １１が嵌挿されるワンウエイクラッチ１２とを備えている。 ロータ１１は、樹脂製からなり、モータ出力軸３側の端面側に円錐状の嵌合溝 １１ａが形成され、他方の端面に半球状の転がり溝１１ｂが形成されている。

【００１５】 ワンウエイクラッチ１２は、クラッチハウジング１３と、保持部１４と、クラ ッチローラ１５と、コイルばね１６と、を構成要素としており、本例のクラッチ ハウジング１３の保持部には、図２に示すように、転がり面１４ａ及びストッパ 面１４ｂが複数箇所（図示例では説明上４箇所）形成されており、各保持部１４ 内には、円筒状のクラッチローラ１５と、ストッパ面１４ｂに突設されてクラッ チローラ１５の周面をストッパ面１４ｂ側から付勢するコイルばね１６とが配設 されている。

【００１６】 そして、本例の軸受装置１０を構成するワンウエイクラッチ１２は、前記ロー タ１１が図１のＡ方向に回転するのを規制するように配設されている。 なお、図１中符号１７は、クラッチハウジング１３内に収容され、ロータ１１ の転がり溝１１ｂに当接するボールベアリング１７である。

【００１７】 次に、上記構成による本例の軸受装置１０の動作について説明する。 先ずモータ２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１ において、図示しない電源によりモータ２を駆動させモータ出力軸３が矢印Ａ方 向に回転すると、ウォームホイール６が矢印Ｅ方向に回転し、このウォームホイ ール６の回転が、扇形ギヤ部２１を介して主アーム２２に伝わり、ガラスホルダ ー２４が降下してウインドガラスが開く。

【００１８】 このとき、モータ出力軸３が矢印Ａ方向に回転し、ウォームホイール６が矢印 Ｅ方向に回転することにより、ウォーム５及びモータ出力軸３は矢印Ｃ方向、即 ち軸受装置１０におけるロータ１１の嵌合溝１１ａから、モータ出力軸３におけ る嵌合部材３ａが離れようとする方向へのスラスト荷重をウォームホイール６か ら受け、嵌合部材３ａはロータ１１の嵌合溝１１ａに僅かに当接するか或は離間 する。このため、ロータ１１はモータ出力軸３と協働して回転せず、ワンウェイ クラッチ１２の干渉を受けずにモータ出力軸３が回転する。

【００１９】 つまり、モータ出力軸３側からスラスト荷重がモータ２側に掛かるような回転 出力のときは、モータ出力軸３のスラスト荷重は軸受装置１０のロータ１１側に 掛からずに、モータ出力軸３の端部（嵌合部材）３ａとロータ１１とは、スラス ト荷重による圧接がされない状態となる。このため、軸受装置１０のロータ１１ がワンウエイクラッチ１２によって回転方向を規制されていても、モータ出力軸 ３と軸受装置１０のロータ１１間において摩擦損失は生じない。

【００２０】 また図１において、モータ２の駆動によりモータ出力軸３が矢印Ｂ方向に回転 すると、ウォームホイール６が矢印Ｆ方向に回転し、このウォームホイール６の 回転が扇形ギヤ部２１を介して主アーム２２に伝わり、ガラスホルダー２４が降 下してウインドが閉じる。 このとき、モータ出力軸３が矢印Ｂ方向に回転し、ウォームホイール６が矢印 Ｆ方向に回転することにより、ウォーム５乃至モータ出力軸３は矢印Ｄ方向、即 ち軸受装置１０におけるロータ１１の嵌合溝１１ａに、モータ出力軸３における 嵌合部材３ａが接触しようとする方向へのスラスト荷重をウォームホイール６か ら受け、嵌合部材３ａがロータ１１の嵌合溝１１ａに当接し密着する。

【００２１】 そして、ロータ１１はモータ出力軸３と協働して矢印Ｂ方向に回転する。つま り、矢印Ｂ方向の回転においては、図２で示すように、クラッチローラ１５がロ ータ１１に摺接しながらコイルばね１６の付勢力に抗してストッパ面１４ｂ側に 移動するので、ロータ１１はワンウェイクラッチ１２の干渉を受けずにモータ出 力軸３と協働して回転する。 このようにモータ出力軸３は、軸受装置１０のロータ１１側へスラスト荷重が 掛かりモータ出力軸３は軸受装置１０のロータ１１へ圧接されるが、このときに は、ワンウエイクラッチ１２の回転方向が許容されてされているので、モータ出 力軸３と軸受装置１０のロータ１１は一体となって回転する。

【００２２】 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２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Ｅ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のロータ１１側へ矢印Ｄ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のロータ１１へ圧接される。

【００２３】 要するに、モータ出力軸３のスラスト荷重は軸受装置１０のロータ１１側に掛 かって、モータ出力軸３の嵌合部材３ａとロータ１１とはスラスト荷重による圧 接がされた状態となり、軸受装置１０のロータ１１がワンウエイクラッチ１２に よって回転方向を規制されているため、モータ出力軸３と軸受装置１０のロータ １１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。

【００２４】 つまり、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、図２に示す ように、クラッチローラ１５がロータ１１に摺接しながら転がり面１４ａ側に移 動し、この転がり面１４ａとロータ１１の周面との間にクラッチローラ１５が挟 まれてロータ１１がロックされる。よって、ロータ１１がワンウェイクラッチ１ ２の干渉を受けて回転不能となり、このロータ１１の嵌合溝１１ａに嵌合部材３ ａが圧接された状態のモータ出力軸３は、ウォーム減速比と共に、モータ出力軸 ３とロータ１１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。

【００２５】 図５及び図６は、本考案の他の実施例を示すものである。本例では、モータ２ の両側からモータ出力軸３１ａ，３１ｂを延出して、モータ出力軸３１ａ，３１ ｂの両端部に、軸受装置１０を配置したものである。このとき、図５中、左側の 軸受装置１０を構成するワンウエイクラッチと、右側の軸受装置１０を構成する ワンウエイクラッチとは、回転規制する方向を逆に構成する。なお本例において は軸受装置１０をモータの出力軸３１ａ，３１ｂの両端部側に設けた以外は、前 記図１乃至図４で示す実施例と同じであるので、前記実施例と同一要素には同一 符号を付してその説明を省略する。

【００２６】 本例の構成において、図５の左側の軸受装置１０の作用は前記図１の実施例と 同様であるが、モータ出力軸３１ａが矢印Ａ方向に回転して前記実施例と同様に 、矢印Ｃ方向にスラスト荷重が掛かるとき、モータ出力軸３１ｂは、図５中右側 の軸受装置１０におけるロータ１１の嵌合溝１１ａにスラスト荷重がかかり、モ ータ出力軸３１ｂの嵌合部材３ａが右側ロータ１１の嵌合溝１１ａに当接し密着 する。このとき右側の軸受装置１０は矢印Ｂ方向の回転のときに回転規制されて 、Ａ方向では回転規制されていないので、モータ出力軸３１ｂ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。

【００２７】 また、モータ出力軸３１ａが矢印Ｂ方向に回転して前記実施例と同様に、矢印 Ｄ方向にスラスト荷重が掛かるとき、モータ出力軸３１ｂは、図５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３１ｂの嵌合部材３ａ は右側ロータ１１の嵌合溝１１ａと僅かに当接するか或は離間する。このため、 図５の右側ロータ１１はモータ出力軸３１ｂと協働して回転せず、モータ出力軸 ３１ｂはワンウエイクラッチ１２の干渉を受けずに回転する。

【００２８】 一方、モータ２の出力以外で、窓を閉める場合の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３１ａ，３１ｂ）を回転するときには、ウォームホイール６が矢印Ｆ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３１ｂから右側の軸受装置１０のロータ１１側へ矢印Ｃ方向のスラ スト荷重が掛かり、モータ出力軸３１ｂは右側の軸受装置１０のロータ１１へ圧 接される。

【００２９】 要するに、モータ出力軸３１ｂのスラスト荷重は右側の軸受装置１０のロータ １１側に掛かって、モータ出力軸３１ｂの嵌合部材３ａとロータ１１とはスラス ト荷重による圧接がされた状態となり、右側の軸受装置１０のロータ１１がワン ウエイクラッチ１２によって回転方向を規制されているため、モータ出力軸３１ ｂと右側の軸受装置１０のロータ１１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３１は回転しない。

【００３０】 なお本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。また前記各 実施例においては、ロータ１１に円錐状の嵌合溝１１ａを形成し、この嵌合溝１ １ａとモータ出力軸３１ｂの嵌合部材３ａとが係合した例を示したが、これらの 当接面は互いに平面で形成してもよい。

【００３１】 以上のように、本例によれば、軸受装置をモータ出力軸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がモータ出力軸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の逆転を防止することができる。

【００３２】

【考案の効果】

本考案によれば、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、を備えたウォーム減速装置 に用いられる軸受装置において、軸受装置は、モータ出力軸からのスラスト荷重 を受けないときに回転方向を規制するワンウエイクラッチと、該ワンウエイクラ ッチに保持されたロータと、を備え、前記ロータと前記モータ出力軸の端部とが 当接可能に配置されてなる構成としたので、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】ウォーム減速装置に本考案に係る逆転防止軸受
装置を用いた模式図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】図３は図１のウォーム減速装置を採用した自動
車のウインド昇降装置の一例を示す概略構成図

【図４】図４は図３のウインド昇降装置における逆転防
止軸受装置及びウォーム減速装置の一部切欠した要部拡
大図である。

【図５】他の実施例を示す図１と同様な模式図である。

【図６】図５におけるＹ−Ｙ線断面図である。

【符号の説明】

２ モータ ３，３１ａ，３１ｂ モータ出力軸（回転軸） ４ ウォーム減速装置 ５ ウォーム ６ ウォームホイール ６ａ 出力側（出力軸） １０ 軸受 １１ ロータ １２ ワンウエイクラッチ ２０ ウインド昇降装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
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、を備えたウォーム減速装置に用いら
   れる軸受装置において、該軸受装置は、モータ出力軸か
   らのスラスト荷重を受けないときに回転方向を規制する
   ワンウェイクラッチと、該ワンウエイクラッチに保持さ
   れたロータと、を備え、前記ロータと前記モータ出力軸
   の端部とが当接可能に配置されてなることを特徴とする
   逆転防止軸受装置。
2. 【請求項２】 前記軸受装置は出力軸の両端側に配設さ
   れてなる請求項１記載の逆転防止軸受装置。