JPH0623050Y2 - 電動伸縮アンテナ駆動制御装置のクラッチ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば自動車等の車両に装備される電動伸縮
アンテナを、伸縮駆動制御する電動伸縮アンテナ駆動制
御装置のクラッチ機構に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の電動伸縮アンテナ駆動制御装置は、一般
にモータ，ギア機構，クラッチ機構，ワイヤ送り機構，
アンテナ伸縮操作ワイヤなどからなるアンテナ駆動機構
によって、複数本の径の異なる導電管を互いに摺動自在
に接続してなる伸縮アンテナを、駆動制御するものとな
っている。

上記構成の電動伸縮アンテナ駆動制御装置によれば、ア
ンテナ伸縮動作時において、モータを正回転または逆回
転させると、アンテナが伸長または縮小していき、アン
テナが伸長完了または縮小完了すると、クラッチ機構が
働いて、モータ側とアンテナ側との結合を解除してモー
タに過負荷が加わるのを防止できる。その結果、モータ
巻線の焼損事故等を起こさずに済む。なおクラッチ機構
としては、一般に接合面に凹凸部を形成した一対のクラ
ッチ板をスプリング力により圧接させたものとなってい
る。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが上記構成の装置では、アンテナの伸長完了時ま
たは伸小完了時において、モータ側のクラッチは回転を
継続し、他方のアンテナ側のクラッチは回転停止状態と
なるため、クラッチ板の凹凸部の係合の離脱動作が連続
的に起り、相当大きなクラッチ音が発生するという問題
がある。なお上記クラッチ音を軽減させるべく、クラッ
チ板の凹凸部を省いた構造のものもあるが、この種のも
のでは、クラッチ圧力が不足し、アンテナ伸縮動動を適
確に行えないおそれがある。

そこで本考案の目的は、アンテナの伸縮完了時におい
て、クラッチ音の発生がほとんどなく、しかも長期に亙
ってクラッチ圧力を保持でき、加えて構成が簡単で安価
に製作可能な電動伸縮アンテナ駆動装置のクラッチ機構
を提供することにある。

［問題点を解決する為の手段］ 本考案は、上記の問題を解決し目的を達成するために次
のような手段を講じた。即ち、一側面に主動用突起を有
し、モータにより回転駆動されるように設けられた主動
側円盤状基体と、この主動側円盤状基体の一側面に対し
開口端面を接合した状態に取り付けられ周壁外面にアン
テナ伸縮操作ワイヤを移送するための移送部を設けた有
底円筒状の従動側円盤状基体と、この従動側円盤状基体
の周壁内面にコイル部の外周面が圧接する如く直径が拡
大する方向へ蓄勢された状態で上記周壁内に嵌込まれ、
円周方向にオーバラップしている前記コイル部の両端を
軸心方向へ折曲して形成した折曲部が前記主動側円盤状
基体の主動用突起を挟む状態に係合されたコイル状捩り
バネと、を備えるようにした。

［作用］ このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。アンテナ伸縮動作時には、主動側円盤状基体，
主動用突起，捩りバネ，従動側円盤状基体の経路で駆動
力が伝達され、アンテナ伸縮操作ワイヤが移送されるこ
とになる。そしてアンテナ伸縮完了時にアンテナ側であ
る従動側円盤状基体が回転を停止すると、モータ側にあ
る主動側円盤状基体の回転力により、捩りバネの折曲部
の一方にのみ力が加わる。この力が設定値以上になる
と、捩りバネ全体が弾性変形して捩りバネの外径が小さ
くなるので、従動側円盤状基体の周壁内面との圧接力が
緩和され、スリップ状態となる。その結果、モータが過
負荷状態になるのを回避でき、モータの巻き線焼損の発
生を防止できることになる。かくして捩りバネによるバ
ネ力により、十分なクラッチ圧力が確保される上、凹凸
部の係脱動作等が行われないことから、クラッチ音を十
分軽減させ得る。

［実施例］ 第１図は、本考案の一実施例の概略構成を示す上面図で
ある。１はモータ回転軸であり、このモータ回転軸１の
外周に設けてあるウォーム1aにはウォームホィール２が
噛合している。このウォームホィール２の回転軸外周に
設けてあるギア2aには、伝達ギア３が噛合しており、こ
の伝達ギア３には回転伝達機構４における主動機構Ａの
ギア部11が噛合している。回転伝達機構４における従動
機構Ｂのギア部41には、アンテナ伸縮操作ワイヤ50の外
周面長手方向に沿って設けたラック部51が噛合してい
る。

第２図は回転伝達機構４の主動機構Ａと従動機構Ｂとを
分離して示す断面図であり、第３図はその分解斜視図、
第４図（ａ）（ｂ）は捩りバネの構造を示す平面図およ
び側断面図である。以下、第２図〜第４図を参照して回
転伝達機構４の具体的構成を説明する。

主動機構Ａは次のように構成されている。10は例えば硬
質合成樹脂等で形成された主動側円盤状基体であり、こ
の基体10の外周面には前記ギア部11が設けてある。上記
基体10の一側面の中心部には、図中上方に突出した軸筒
部12が設けてある。この軸筒部12の図中上端面には、所
定間隔（例えば軸筒中心に対して70°程度の角度）をお
いて、一対の凹部13，14が設けてあり、その中間に主動
用突起15を形成している。

上記軸筒部12の周囲には捩りバネ20が嵌め込まれてい
る。

捩りバネ20は、第４図（ａ）（ｂ）に示す如く例えばダ
クロメッキしたピアノ線を螺旋状に略３回転巻き付けて
捩り成形し、かつ円周方向にオーバラップしている両端
を基体中心方向へ折曲げて折曲部21，22を形成したもの
となっている。またこの捩りバネ20の左右折曲部21と22
とのなす角度は約70°に設定されている。

かくしてこの捩りバネ20は折曲部21，22を前記主動側円
盤状基体10の凹部13，14に係合させた状態、換言すれ
ば、主動用突起15の両側から挟んだ状態で、軸筒部12の
外周に嵌め込まれている。

リング30は、従動側円盤状基体40の内周面に圧接状態で
嵌込まれている。このリング30は、弾力性のあるジュラ
ネックス材質の薄い平板をＣ字形に形成したものであっ
て、その端部間には上記基体40の内周面に密着し得るよ
うにギャップ31が設けてある。

従動機構Ｂは次のように構成されている。40は前記基体
10と同様に、例えば硬質合成樹脂等で有底円筒状に形成
された従動側円盤状基体であり、その中心には軸筒部42
が形成され、周囲には周壁部43が形成されている。この
周壁部43の外周面には前記ギア部41が設けられている。
かくして第２図に矢印で示すように、主動機構Ａに対し
て従動機構Ｂを嵌合操作すると、主動機構Ａにおける捩
りバネ20の外周に、従動機構Ｂにおけるリング30の内周
が嵌合する。このとき、捩りバネ20はその外径を縮小さ
れた状態で嵌合するので、その蓄勢エネルギーにより、
捩りバネ20とリング30と従動側円盤状基体40の周壁部内
面との間には強い圧接力が働く。

このように構成されたクラッチ機構は次のように動作す
る。まず、アンテナの伸長時において、図示しないモー
タを正回転（図中右回転）させモータ回転軸１を第１図
中矢印Ｍ１の方向に回転させると、ウォームホィール２
が矢印Ｍ２の方向へ回転し、伝達ギア３が矢印Ｍ３の方
向へ回転し、主動機構Ａおよび従動機構Ｂが矢印Ｍ４の
方向へ回転する。このとき主動側の基体10が矢印Ｍ４の
方向へ回転するのに伴って、主動用突起15に係合してい
る捩りバネも同方向に回転する。この回転に伴って、捩
りバネ20と圧接状態にあるリング30およびこのリング30
と圧接状態にある従動側の基体40も同速度で回転する。
したがって上記基体40のギア部41にラック部51が噛合し
ているアンテナ伸縮操作ワイヤ50が移送され、アンテナ
が伸長動作する。アンテナが伸長完了すると、ワイヤ50
の移送が停止するため、従動機構Ｂも停止状態となる。

一方、モータ側にギア群を介して結合されている主動側
の基体10と一体化されている主動用突起15は、同一方向
へ回転し続けようとする。この結果、上記基体10の主動
用突起15に係合している捩りバネ20の一方の折曲部たと
えば22のみが上記基体10の主動用突起15の回転力によ
り、弾性変形し第４図中右側に拡げられる。そうする
と、この捩りバネ20の外径は小さくなる。この結果、リ
ング30および従動側の基体40の周壁部内面に加わってい
た圧接力が減少し、捩りバネ20とリング30との間もしく
はリング30と従動側の基体40との間にスリップ状態が生
じる。

従って、アンテナ伸長時において、モータが過負荷に陥
るのが防止され、過負荷電流によるモータの損焼が発生
しなくなる。

上記動作において、捩りバネ20とリング30との間および
リング30と基体40の周壁部43との間には各別の凹凸部が
存在していないため、クラッチ音はほとんど発生しな
い。特に本実施例の場合リング30の形成材料がジュラネ
ックスである為、その緩衝作用が有効に働き、クラッチ
音は著しく減少する。また捩りバネ20によるバネ力が基
体40の周壁部41に対して働くものである為、従来のよう
にクラッチ板の接合面間に働く力よりも十分大きなクラ
ッチ圧力が容易に得られる。このため、アンテナ伸縮動
作を安定に行い得る。さらに構成は単純であるため、製
作は容易であり、安価なものとなる。アンテナ縮小時に
おいて、モータを前記とは反対方向へ回転させると、前
述したアンテナ伸長時とは反対方向の動作が行われ、ア
ンテナの縮小動作が行われる。上記動作はその動作方向
が伸長時の場合とは逆になるだけで、基本的には全く同
じ動作となる。したがってその説明は省略する。

なお本考案は、上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば上述した実施例では、捩りバネ20の巻き数を
略３回としたが、その巻き数は任意でよい。また実施例
では捩りバネ20と基体40との間にリング30を介在させた
が、このリング30は必ずしも必要なものではなく、条件
次第では省いてよい。さらに実施例では主動用突起15を
軸筒部12の一部に設けた例を示したが、軸筒部12とは無
関係に単独で設けるようにしてもよい。このほか考案の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能であるの
は勿論である。

［考案の効果］ 本考案によれば次のような作用効果を奏する。

(a)アンテナ伸縮動作時には、コイル状捩りバネがその
直径を拡大しようとする方向への復元力に伴う圧接力に
よって、主動側円盤状基体と従動側円盤状基体との間に
十分大きなクラッチ圧力が働く。このためモータの回転
力は、主動側円盤状基体，主動用突起，コイル状捩りバ
ネ，従動側円盤状基体，の経路でアンテナ伸縮操作ワイ
ヤに伝達される。かくして、アンテナの伸縮動作が適確
に行なわれる。

(b)アンテナの伸縮動作完了時において、アンテナ側に
直接的に結合している従動側円盤状基体が回転を停止す
ると、モータ側に直接的に結合している主動側円盤状基
体の回転力が、主動用突起を介して捩りバネの両端部位
に形成されている折曲部の一方にのみ加わることにな
る。この力が設定値以上になると、コイル状捩りバネ全
体が径を縮小する方向へ弾性変形して捩りバネの外径が
小さくなる。その結果、コイル状捩りバネの外周面と従
動側円盤状基体の周壁内面との圧接力が弱められ、クラ
ッチが解除される。このため従動側円盤状基体は、積極
的にスリップ状態へ移行することになる。

(c)かくして、クラッチ解除時におけるコイル状捩りバ
ネの外周面と従動側円盤状基体の周壁内面との摩擦が著
しく減少することから、モータが過負荷状態になるのを
より確実に回避でき、モータ巻線の焼損事故等の発生を
未然に防止できるのは勿論、捩りバネの外周面と従動側
円盤状基体の周壁内面との間の摩耗量を大幅に減らすこ
とができる。また従来の摩擦クラッチに比べ、凹凸部の
係脱動作が全く行なわれないことから、クラッチ音を含
む騒音を十分軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図（ａ）（ｂ）は本考案の一実施例を示す
図で、第１図は概略的構成を示す上面図、第２図は回転
伝達機構の主動機構と従動機構とを分離して示す断面
図、第３図は同回転伝達機構の分解斜視図、第４図
（ａ）（ｂ）は捩りバネの構造を示す平面図および側断
面図である。 １…モータ回転軸、1a…ウォーム、２…ウォームホィー
ル、2a…ギア、３…伝達ギア、４…回転伝達機構、10…
主動側円盤状基体、15…主動用突起、20…捩りバネ、2
1，22…折曲部、30…リング、40…従動側円盤状基体、5
0…アンテナ伸縮操作ワイヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一側面に主動用突起を有し、モータにより
   回転駆動されるように設けられた主動側円盤状基体と、
   この主動側円盤状基体の一側面に対し開口端面を接合し
   た状態に取り付けられ周壁外面にアンテナ伸縮操作ワイ
   ヤを移送するための移送部を設けた有底円筒状の従動側
   円盤状基体と、この従動側円盤状基体の周壁内面にコイ
   ル部の外周面が圧接する如く直径が拡大する方向へ蓄勢
   された状態で上記周壁内に嵌込まれ、円周方向にオーバ
   ラップしている前記コイル部の両端を軸心方向へ折曲し
   て形成した折曲部が前記主動側円盤状基体の主動用突起
   を挟む状態に係合されたコイル状捩りバネと、を具備し
   たことを特徴とする電動伸縮アンテナ駆動制御装置のク
   ラッチ機構。