JPH0623576B2 - アクチユエ−タのクラツチ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車のトランクのロック装置または
フューエルリッドのロック装置等を、遠隔位置から解除
操作するワイヤが巻回されたドラム等を正逆回転させる
ようにしたアクチュエータにおいて、前記ドラム等に、
モータの駆動力を伝達または遮断するクラッチの構造に
関する。

（従来の技術） 自動車のトランクのロック装置またはフューエルリッド
のロック装置等を、遠隔位置から解除操作しうるように
したアクチュエータとしては、本願出願人による、特願
昭60-82222号がある。

このアクチュエータは、ケース内に枢着された巻取りド
ラムを、回転駆動装置に締結し、この回転駆動装置によ
り、巻取りドラムを正逆回転しうるようにしたもので、
このアクチュエータおよびこれに含まれるクラッチの構
成を、第２図ないし第４図に基づいて説明する。

(21)は中空箱状のケース、(22)は、ケース(21)の上面開
口部を閉塞するように、止めねじ(22a)をもってケース
(21)に止着された蓋板である。

第２図に明示するように、ケース(21)の底部中央には、
モータ(23)が、止めねじ(23a)をもって固着され、この
モータ(23)の中央より上方に向けて突出する回転軸(24)
の上端部に形成された角軸部(24a)の上端は、蓋板(22)
に固着された固定軸(25)の下端に設けた軸孔(25a)内に
嵌入して支持されている。

回転軸(24)の角軸部(24a)には、太陽歯車(26)が固嵌さ
れ、その上方における固定軸(25)まわりと、その下方に
おける回転軸(24)まわりとには、上下１対の円板(27a)
(27b)が遊嵌されている。

両円板(27a)(27b)間には、３個の遊星歯車(28)（その１
個のみを図示する）が、上下方向の軸(29)をもって、互
いに円周方向に等間隔をなすように枢着されている。

各遊星歯車(28)は、太陽歯車(26)と噛合する第１歯車(2
8a)と、この第１歯車(28a)の歯数より１歯だけ少ない歯
数とした第２歯車(28b)とを、同軸上に一体的に形成し
たものよりなっている。

遊星歯車(28)の下方における回転軸(24)まわりには、第
１の内歯歯車(30)が回転自在に設けられている。

第１の内歯歯車(30)の上部には、各遊星歯車(28)の第１
歯車(28a)と噛合する内歯(30a)が形成され、かつ同じく
下部に形成された縮径部(30b)の外周の一部には、横断
面が回転軸(24)を中心とする扇形をなす扇形溝(31)が形
成されている。

第１の内歯歯車(30)とモータ(23)との間におけるケース
(21)の内周には、電磁クラッチ(32)が設けられている。

この電磁クラッチ(32)は、ケース(21)の内側に沿って巻
回されたコイル(33)と、このコイル(33)の内側に設けら
れ、ヨークとして作用する磁性体の筒体(34)と、コイル
(33)の外側に設けられ、かつケース(21)に固着されたハ
ウジング(35)とを備えるフィールドコア(20)と、このフ
ィールドコア(20)と第１の内歯歯車(30)との間に設けた
磁性体のアーマチュア(36)とからなっている。

フィールドコア(20)は、止め部材(37)をもって、ケース
(21)に固定されている。

アーマチュア(36)は、第１の内歯歯車(30)の縮径部(30
b)に遊嵌された筒部(36a)と、その上端に連設されたフ
ランジ部(30b)とからなり、筒部(36a)の外周部の一部に
は、回転軸(24)を中心とする開き角度が、第１の内歯歯
車(30)の扇形溝(31)の開き角度と同一の弧状溝(38)が形
成されている。

かくして、電磁クラッチ(32)は、コイル(33)に通電する
ことにより、アーマチュア(36)をフィールドコア(20)に
磁着し、アーマチュア(36)を、回転しないようにケース
(21)に連結させることができ、コイル(33)への通電を停
止することにより、アーマチュア(36)が自由に回転し得
るようになっている。

アーマチュア(36)の筒部(36a)と、筒体(34)との間に
は、縮径習性を備えるコイルばね(39)が収納されてい
る。

コイルばね(39)の両端部には、求心方向を向く折曲部(3
9a)(39b)が形成されている。

第３図に示すように、両折曲部(39a)(39b)は、アーマチ
ュア(36)の弧状溝(38)と、第１の内歯歯車(30)における
扇形溝(31)とにそれぞれ連続して嵌合され、常時は、一
方の折曲部(39a)は、弧状溝(38)の一側縁(38a)と扇形溝
(31)の一側縁(31a)とに当接し、かつ他方の折曲部(39b)
は、弧状溝(38)の他側縁(38b)と扇形溝(31)の他側縁(31
b)とに当接している。

円板(27a)と蓋板(22)との間における固定軸(25)の外周
には、第２の内歯歯車(40)が、第１の内歯歯車(30)に対
して相対回転可能に外嵌されている。第２の内歯歯車(4
0)の下部内面には、各遊星歯車(28)の第２歯車(28b)と
噛合する内歯(20a)が形成されている。

なお、内歯(20a)の歯数は、第１の内歯歯車(30)におけ
る内歯(30a)の歯数と同一としてある。

かくして、太陽歯車(26)、遊星歯車(28)、第１の内歯歯
車(30)、第２の内歯歯車(40)等により、太陽歯車(26)を
入力部材、第１の内歯歯車(30)を第１の出力部材、第２
の内歯歯車(40)を第２の出力部材とする遊星歯車装置と
した差動歯車式の減速装置(A)が形成され、この減速装
置(A)と、モータ(23)と、電磁クラッチ(32)と、コイル
ばね(39)等とにより、後述する巻取りドラム(41)を所望
方向に回転させるための回転駆動装置(B)が形成されて
いる。

第２の内歯歯車(40)の上部には、巻取りドラム(41)が一
体的に形成されている。

この巻取りドラム(41)の外周部には、深さが深く、かつ
上下幅が広い案内溝(42)と、深さが浅く、かつ上下幅が
狭いワイヤ巻取り溝(43)とが、同一円周上に連続して形
成され、この頭部案内溝(42)とワイヤ巻取り溝(43)との
接合部には、係合段部（図示略）が形成されている。

巻取りドラム(41)の上端面には、固定軸(25)を中心とす
る弧状溝(46)が形成され、この弧状溝(46)には、蓋板(2
2)の下面に当接するストッパ(47)が摺動自在に嵌合して
いる。

ストツパ(47)は、弧状溝(46)のほぼ中央に位置するよう
な配置で設けられており、この状態から巻取りドラム(4
1)が第２図における上方より見て時計方向又は反時計方
向に同一角度だけ回転したとき、このストツパ(47)が弧
状溝(46)の各端部に当接して、巻取りドラム(41)のそれ
以上の回転を阻止するようになっている。

ケース(21)の上部には、右方に向けて延出する前後１対
の角筒部(21a)が連設され、それらの内側には、可撓性
のアウターチューブ（図示略）の基端部が、巻取りドラ
ム(41)におけるワイヤ巻取り溝(43)に対する接線のほぼ
延長線上に位置するように、それぞれ嵌着されている。

各アウターチューブ内には、図示しないワイヤが、軸線
方向に摺動自在に挿通されており、各アウターチューブ
の基端より延出するワイヤの基端部は、巻取りドラム(4
1)におけるワイヤ巻取り溝(43)に対して、ほぼ接線上に
位置している。

各ワイヤの基端には、ケース(21)の内周面に沿う外形を
備えるほぼ截頭円錐形状の係止部材（図示略）がそれぞ
れ止着されている。この係止部材は、ケース(21)の内周
面と、巻取りドラム(41)の案内溝(42)との間隙内に配設
され、係止部材は案内溝(42)の両端の係合段部（図示
略）に、それぞれ巻取りドラム(41)の円周に対して互い
に逆の接線方向から係合し得るようになっている。

各ワイヤの他端は、複数のロック装置のラッチ（図示
略）にそれぞれ係止されて、ワイヤが巻取りドラム(41)
側に索引されることにより、前記ラッチが、係合位置か
ら解放位置に回動させられてロック装置のロックが解除
されるようになっている。

次に、この先願のアクチュエータの作用について説明す
る。

アクチュエータの不作動時には、各係止部材は、不作動
位置にそれぞれ位置し、かつ巻取りドラム(41)は、各係
合段部が両係止部材間で、かつそれらの右方の適宜の位
置に位置するように停止している。電磁クラッチ(32)に
おけるコイル(33)に通電した後、又はそれと同時に、モ
ータ(23)に、回転軸(24)が予め定められた正転方向、例
えば第２図の回転軸(24)の上方視における反時計方向
（以下、時計方向又は反時計方向というときは、第２図
における装置を上方から見た場合のものを言うものとす
る。）に回転するように通電する。

すると、アーマチュア(36)がフィールドコア(20)に吸着
され、アーマチュア(36)は、ケース(21)に対して固定さ
れる。

また、モータ(23)の作動により、回転軸(24)と太陽歯車
(26)とが反時計方向に回転し、遊星歯車(28)は各内歯(3
0a)(40a)に沿って時計方向に自転しながら、太陽歯車(2
6)のまわりを反時計方向に公転する。

このとき、遊星歯車(28)における第１歯車(28a)と第２
歯車(28b)との歯数の相違により、第１の内歯歯車(30)
は時計方向に、かつ第２の内歯歯車(40)は、時計方向に
それぞれ相対的な回転力が与えられる。

この第１の内歯歯車(30)の時計方向の回転により、第４
図に示すように、コイルばね(39)の一方の折曲部(39a)
は、扇形溝(31)の一側縁(31a)により、時計方向に押動
させられる。

このときアーマチュア(36)はフィールドコア(20)に吸着
されて停止しており、かつコイルばね(39)の他方の折曲
部(39b)は、弧状溝(38)の側縁(38b)に当接して停止させ
られているので、コイルばね(39)は筒体(34)内において
漸次拡径し、筒体(34)の内面に密着する。

この筒体(34)の内面へのコイルばね(39)の密着作用によ
り、コイルばね(39)の折曲部(39a)はそれ以上回転しな
くなり、それにより、第１の内歯歯車(30)の時計方向の
回転は阻止される。

それ以後は、モータ(23)の回転力は、すべて第２の内歯
歯車(40)に付与され、第２の内歯歯車(40)は反時計方向
に回転させられる。このときの減速比はきわめて大であ
るので、小出力のモータ(23)で、第２の内歯歯車(40)を
強力に回転させることができる。

第２の内歯歯車(40)の反時計方向への回転に伴って、巻
取りドラム(41)が同方向に回転させられ、一方のワイヤ
の基端部が、ワイヤ巻取り溝(43)に沿って反時計方向に
巻取られる。

この巻取りドラム(41)への一方のワイヤの巻取りによ
り、ワイヤは索引され、これに連係するロック装置のロ
ックが解除される。

このロック装置が解除したことを、図示しない検知装置
により検知して、コイル(33)及びモータ(23)への通電を
停止すると、回転軸(24)の回転力はなくなるとともに、
フィールドコア(20)へのアーマチュア(36)の吸着力がな
くなり、アーマチュア(36)は自由に回転し得るようにな
る。

すると、コイルばね(39)の縮径しようとする復元力によ
り、アーマチュア(36)は、第１の内歯歯車(30)に対し
て、第３図に示すように、弧状溝(38)の各側縁(38a)(38
b)が扇形溝(31)の各側縁(31a)(31b)に整合する位置まで
復帰させられ、かつコイルばね(39)自体は若干縮径し、
筒体(34)の内面への密着作用はなくなり、筒体(34)に対
して自由に回転し得るようになる。

それとほぼ同時に、ワイヤに作用するロック装置側の圧
縮ばね（図示略）の付勢力により、ワイヤがロック装置
の方に向けて索引され、それに伴って、巻取りドラム(4
1)は、第１図に示す元位置まで復帰回転させられる。

（発明が解決しようとする問題点） 前述の電磁クラッチ(32)においては、第１の内歯歯車(3
0)の回転部における支持は、その上端部におけるケース
(21)との嵌合部のみによりなされており、第１の内歯歯
車(30)の下端部である縮径部(30b)は、モータ(23)の回
転軸(24)に対しては、若干のガタを有するようにしてあ
る。

その理由は、ケース(21)に予め取り付けられた状態のモ
ータ(23)／の回転軸(24)に、第１の内歯歯車(30)の縮径
部(30b)を、すきま嵌めの公差をもって嵌合したのちに
は、該内歯歯車(30)の上端部をケース(21)に嵌合しがた
く、該内歯歯車(30)を、ケース(21)および回転軸(24)の
両方にすきま嵌めするには、その嵌合を終えたのちに、
モータ(23)をケース(21)に固定しなければならないが、
この固定は、モータ(23)の止めねじ(23a)がケース(21)
の内部にあるので不可能である。

第１の内歯歯車(30)を前記のように支持することによ
り、コイルばね(39)の各折曲部(39a)(39b)は、前記嵌合
部より下方に位置することになり、このコイルばね(39)
の拡径時における折曲部(39a)(39b)よりの力が、第１図
の内歯歯車(30)の扇形溝(31)の側縁(31a)(31b)に作用す
ると、第１の内歯歯車(30)の軸線が、回転軸(24)の軸線
に対し傾斜する状態が生じる。

一方、アーマチュア(36)の支持は、コイルばね(39)の各
折曲部(39a)(39b)を第１内歯歯車(30)の弧状溝(38)の各
壁面に当接させることにより行なわれている。しかし、
アーマチュア(36)は、コイル(33)に吸着されたときに、
縮径部(30b)からの摩擦作用を受けないようにするため
に、遊びを有して嵌合しており、回転作用を正確にガイ
ドする嵌合部は、とくに設けられていなかった。

したがって、アーマチュア(36)は、コイルばね(39)から
の前記の力が作用したときには、その軸線は、回転軸(2
4)の軸線からかなり傾斜することになる。

コイルばね(39)の拡径は、拡折曲部(39a)(39b)の基部で
あるコイルばね(39)の上下部において、向きを逆にした
接線方向への力により行なわれているので、コイルばね
(39)は、拡径時にその軸線が、回転軸(24)の軸線に対し
て傾斜する向きの力を受けている。

前記の各理由により、コイルばね(39)を拡径して電磁ク
ラッチ(32)を作動させるときに、筒体(34)の内面に対す
るコイルばね(39)の外周部の接触作用が不安定なものと
なって、コイルばね(39)が、アーマチュア(36)と筒体(3
4)間にロックされた状態を生じることがある。このよう
な状態では、コイル(33)への通電を遮断して、電磁クラ
ッチ(32)を解除しようとしても、電磁クラッチ(32)が確
実に解除されないという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ケース内に設けた差動歯車式の減速装置にお
ける入力部材をモータの回転軸に連係し、第１の出力部
材である第１の内歯歯車を、ケースの内周に固定した電
磁クラッチを介してによりケースに固定して、モータを
回転することにより、第２の出力部材である第２の内歯
歯車を、減速して駆動させるようにしたアクチュエータ
において、 前記電磁クラッチが、ケース内周に沿って巻回されたコ
イルと、このコイルの外側に設けられ、かつケースの内
周に固着されたハウジングと、前記コイルの内側に設け
られ、かつ下端に設けた端板の孔内に、前記第１の内歯
歯車の下端部が遊嵌されているヨークとして作用する磁
性体の筒体と、前記筒体の内周とにより環状の空隙部を
形成するようにして、筒体と第１の内歯歯車との間に設
けられ、かつ上端に形成された端板が、ケースの内周に
遊嵌されるとともに、下端が前記空隙部内に配設された
スペーサに遊嵌していて、前記コイルへの通電時に、コ
イルに吸着されるアーマチュアと、前記アーマチュアの
外周に巻回されてコイル状をなし、両端にそれぞれ形成
された内向の折曲部を、アーマチュアに穿設された弧状
溝および第１の内歯歯車に穿設された扇形溝内に挿通し
てなり、コイル径が拡開する向きに前記折曲部が相対移
動したときに、外周部が前記アーマチュアの内周に当接
可能なコイルばねとを備えることにより、前述の問題点
を解決を図ることにある。

（作用） 本発明によれば、第１の内歯歯車の上下部を、ケース内
の穴と筒体の下部にそれぞれ嵌合し、電磁クラッチのマ
ーマチュアの上下部を、ケース内の穴と筒体の内側に設
けたスペーサとにそれぞれ嵌合し、かつ電磁クラッチの
断続を行なうコイルばねの両折曲部を、前記第１の内歯
歯車およびアーマチュアの上下部の各嵌合部の間に配置
させることにより、コイルばねは、筒体の内周に確実に
着脱して、電磁クラッチは確実に作動することができ
る。

（実施例） 以下、第１図に基づいて、本発明の一実施例を説明す
る。

なお、第２図における部材と同じ機能を有するものは、
同じ記号で表示して、その説明は省略する。

第１の内歯歯車(１)とモータ(23)との間におけるケース
(21)の内周には、電磁クラッチ(２)が設けられている。

コイル(33)の外側に設けられているハウジング(３)は、
ケース(21)内に嵌合され、その上部に形成されたフラン
ジ(3a)を、ねじ(４)によりケース(21)の段部(21b)に止
着することにより、ケース(21)に固定されている。

コイル(33)の内側には、ヨークとしての筒体(５)が設け
られている。この筒体(５)の下端に設けた端板(5a)に、
下向きの管部(5b)を形成することにより、筒体(５)の下
端には、ガイド用の穴(5c)が形成されている。

筒体(５)の内周の下部には、中心部に穴を有し、かつ上
方に開口する皿状のスペーサ(６)が挿入されている。こ
のスペーサ(６)内には、アーマチュア(７)の下端(7a)が
嵌合している。アーマチュア(７)の上端に形成された端
板(7b)の外縁を、遊端が下向きに折曲することにより、
端板(7b)の外縁には、ケース(21)内に嵌合する環状部(7
c)が形成されている。アーマチュア(７)の上下部を、前
記のようにして、ケース(21)およびスペーサ(６)に嵌合
させることにより、筒体(５)とアーマチュア(７)との間
には、環状の空隙部(８)が形成されている。この空隙部
(８)内には、前述のコイルばね(39)が設けられている。

第１の内歯歯車(１)の上部には、各遊星歯車(28)の第１
歯車(28a)と噛合する内歯(1a)が形成され、かつ同じく
下部に形成された縮径部(1b)には、横断面が扇形をなす
扇形溝(31)が形成されている。この第１の内歯歯車(１)
の縮径部(1b)の下端には、管軸(1c)が一体的に形成され
ている。この管軸(1c)は、筒体(５)の管(5b)の穴(5c)内
に嵌合している。

アーマチュア(７)の筒部(7b)の外周部の一部には、前記
アーマチュア(36)と同様の弧状溝(38)が形成され、この
弧状溝(11)と第１の内歯歯車(１)の扇形溝(31)とには、
コイルばね(39)の両折曲部(39a)(39b)が、それぞれ連続
して嵌合されている。この両折曲部(39a)(39b)の嵌合位
置は、第１の内歯歯車(１)の上下の嵌合部の間であっ
て、かつ、アーマチュア(７)の上下の嵌合部の間に存在
している。

このように、アーマチュア(７)の内周と第１の内歯歯車
(１)の縮径径部(1b)の外周との間、およびコイルばね(3
9)の外径部との間に適正な間隙を設けることにより、ア
ーマチュア(７)およびコイルばね(39)の寸法のバラツキ
または変形等により、アーマチュア(７)と縮径部(1b)と
の接触、およびコイルばね(39)と筒体(５)との接触が、
それぞれそれ防止されている。

第１の内歯歯車(１)が回転している状態で、電磁クラッ
チ(２)を作動させるために、コイル(33)に通電してアー
マチュア(７)を吸着すると、第２図の装置と同様の作用
により、コイルばね(39)は筒体(５)に当接して、アーマ
チュア(７)および第１の内歯歯車(１)の回転が停止させ
られる。

このとき、第１の内歯歯車(１)およびアーマチュア(７)
は、コイルばね(39)の両折曲部(39a)(39b)により軸芯が
倒れる向きの強い力を受けるが、第１の内歯歯車(１)お
よびアーマチュア(７)は、上下の端部において回転自在
にそれぞれ支持され、かつこれらの支持部間に前記両折
曲部(39a)(39b)が位置しているので、第１の内歯歯車
(１)およびアーマチュア(７)の軸芯が、回転軸(24)の軸
芯に対して傾斜することはなく、コイルばね(39)は正確
に筒体(５)に着脱することができる。

（本発明の効果） 本発明によれば、第１の内歯歯車の上下部を、ケース内
の穴と筒体の下部にそれぞれ嵌合するとともに、電磁ク
ラッチのアーマチュアの上下部を、ケース内の穴と筒体
の内側に設けたスペーサとにそれぞれ嵌合し、かつ電磁
クラッチの断続を行なうコイルばねの両折曲部を、前記
第１の内歯歯車およびアーマチュアの、上下部の各嵌合
部の間に配置されることにより、コイルばねは、筒体の
内周に確実に着脱して、電磁クラッチは確実に作動する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例が適用されたアクチュエー
タの縦断面図、 第２図は、従来のクラッチが適用されたアクチュエータ
の縦断面図、 第３図は、第２図のIII−III線断面図、 第４図は、第３図の、作動説明図である。 (１)第１の内歯歯車、(２)電磁クラッチ (３)ハウジング、(５)筒体 (６)スペーサ、(７)アーマチュア (８)空隙部、(20)フィールドコア (21)ケース、(31)扇形溝 (38)弧状溝、(33)コイル (39)コイルばね、(40)第２の内歯歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内に設けた差動歯車式の減速装置に
   おける入力部材をモータの回転軸に連係し、第１の出力
   部材である第１の内歯歯車を、ケースの内周に固定した
   電磁クラッチを介してケースに固定して、モータを回転
   することにより、第２の出力部材である第２の内歯歯車
   を、減速して駆動させるようにしたアクチュエータにお
   いて、 前記電磁クラッチが、ケース内周に沿って巻回されたコ
   イルと、このコイルの外側に設けられ、かつケースの内
   周に固着されたハウジングと、前記コイルの内側に設け
   られ、かつ下端に設けた端板の孔内に、前記第１の内歯
   歯車の下端部が遊嵌されているヨークとして作用する磁
   性体の筒体と、前記筒体の内周とにより環状の空隙部を
   形成するようにして、筒体と第１の内歯歯車との間に設
   けられ、かつ上端に形成された端板が、ケースの内周に
   遊嵌されるとともに、下端が前記空隙部内に配設された
   スペーサに遊嵌していて、前記コイルへの通電時に、コ
   イルに吸着されるアーマチュアと、前記アーマチュアの
   外周に巻回されてコイル状をなし、両端にそれぞれ形成
   された内向の折曲部を、アーマチュアに穿設された弧状
   溝および第１の内歯歯車に穿設された扇形溝内に挿通し
   てなり、コイル径が拡開する向きに前記折曲部が相対移
   動したときに、外周部が前記アーマチュアの内周に当接
   可能なコイルばねとを備えることを特徴とするアクチュ
   エータのクラッチ構造。