JPH0713288Y2 - 電動伸縮アンテナ用クラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は自動車等に装備される電動伸縮アンテナ用クラ
ッチに関する。

［従来の技術］ 従来のこの種のクラッチは、周知の如くモータ側に結合
した主動クラッチ板の一側面を、アンテナ側と結合した
従動クラッチ板の一側面に圧接させることにより、回転
力の伝達を行ない、負荷であるアンテナ素子を伸縮動作
させるとともに、アンテナ素子の伸縮動作完了時には、
これらの両クラッチ板の滑動によりモータ電源がリミッ
トスイッチの働きでオフにされるまでの期間、モータの
みを回転させ、モータのロッキング防止するように構成
されていた。

上記構成の従来のクラッチは、両クラッチ板間の圧接力
にバラツキが生じ易く、長期に亙って安定なクラッチ機
能を発揮し難い上、両クラッチ板の重ね合せ方向の厚み
寸法が大きくなり易く、大型化するといった欠点があっ
た。このような欠点を除去したものとして、主動クラッ
チ板と従動クラッチ板とを径方向に対向させ、両クラッ
チ板の内周面と外周面との間に圧接力を生じさせる手段
を設け、これにより回転力の伝達を行なうようにしたも
のが提案されている。

第３図（ａ）（ｂ）は上記の如く構成された従来例を示
す図である。同図の中心部には、アンテナ駆動機構のハ
ウジング（不図示）内に回転自在に設けられた回転軸Ｃ
が示されている。この回転軸Ｃには電動伸縮アンテナ用
クラッチ機構Ａが嵌入されている。この電動伸縮アンテ
ナ用クラッチ機構Ａは、大きく分けると主動クラッチ板
１と、従動クラッチ板２と、圧接機構３とから構成され
ている。主動クラッチ板１は合成樹脂にて形成されてお
り、その最外周部にはモータ（不図示）からの駆動力を
受けるためのギア1aが設けられている。同様に従動クラ
ッチ板２は合成樹脂にて形成されており、その最外周部
にはアンテナ移送ロープに駆動力を伝えるためのドライ
ブギア2aが設けられている。上記主動クラッチ板１は回
転軸Ｃに対して相対的に回転自在に嵌込まれており、従
動クラッチ板２は回転軸Ｃに対して相対的に回転不能に
嵌込まれている。圧接機構３は、従動クラッチ板２の周
壁の内面2bに形成された係合溝2cと係合可能に形成され
た係合ピン４と、この係合ピン４をその先端部で前記周
壁内面2bに対して押し付けるための第１の押圧子5aと、
この押圧子5aと対をなすように反対側に設けられ、先端
部を前記周壁内面2bに対して摺接させる第２の押圧子5b
と、上記第1,第２の押圧子5a,5bの後端部相互間に圧縮
弾装されたコイルバネ6a,6bとを、主動クラッチ板１の
一側面に形成した収容凹部内に収容したものである。

このように構成された従来の電動伸縮アンテナ用クラッ
チにおいては、主動クラッチ板１がモータにより回転す
ると、その回転力はピン4,係合溝2cを介して従動クラッ
チ板２に伝達される。したがって従動クラッチ板２は主
動クラッチ板１と共に回転し、アンテナ素子を伸長また
は縮小させる。

アンテナ素子の伸長または縮小が完了すると、従動クラ
ッチ板２は回転を停止する。この従動クラッチ板２の回
転停止力は、当然のことながら主動クラッチ板１と従動
クラッチ板２との結合力を越えるため、ピン４が係合溝
2cから離脱し、従動クラッチ板２の内周面2b上を滑動す
る。つまりクラッチが外れた状態を呈し、主動クラッチ
板１のみが空転する。

［考案が解決しようとする課題］ 上述した構成の従来の電動伸縮アンテナ用クラッチに
は、次のような問題がある。すなわちアンテナ素子の伸
長または縮小完了時において、主動クラッチ板１が空転
した際、係合溝2cに対する係合ピン４の係合，離脱によ
る大きな衝撃音が発生する。また係合ピン４が係合溝2c
から離脱している期間においては、主動クラッチ板１と
従動クラッチ板２との間に生じる摩擦力はほぼ押圧子56
の先端と従動クラッチ板２の周壁内面2bとの間で摩擦力
のみとなる。このため、主動クラッチ板１と従動クラッ
チ板２との間にスベリが発生し易く、アンテナ素子の自
重降下が生じるおそれがあった。

そこで本考案の目的は、クラッチが外れた状態での係合
部と係合部材との係合・離脱動作による衝撃音が著しく
小さく、かつアンテナ素子が自重で降下するおそれがほ
とんどない電動伸縮アンテナ用クラッチを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記課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。すなわち、円板状をなす第１の回転
体を設け、この第１の回転体の一側面に対し開口端側を
対向させて、周壁の内面に円周方向に沿って凹凸状態を
呈する係合部を備えた有底円筒形の第２の回転体を、上
記第１の回転体と同心的に配置する。前記第１の回転体
における前記第２の回転体の開口端と対向している一側
面上には、外周面が前記第２の回転体の周壁内面と摺接
可能な円弧面となっている複数の扇形摺接部材を、上記
第１の回転体と共に回転可能な如く装着する。これら複
数の扇形摺接部材の各円弧面を、前記第２の回転体の周
壁内面に圧接させる如く、上記摺接部材間にたとえばコ
イルばね等からなる弾性体を圧縮弾装する。この弾性体
によって前記周壁内面に圧接する前記摺接部材の少なく
とも一つの円弧面から一部が突出し、前記係合部と圧接
係合可能な如く例えば円柱状の係合ピンとコイルばねと
からなる係合部材を、前記扇形摺動部材内に設ける。そ
して前記第１の回転体または第２の回転体のいずれか一
方を、モータ側に結合される主動クラッチ板とし、他方
をアンテナ側に結合される従動クラッチ板とした。

［作用］ このような手段を講じたことにより、次のような作用が
生じる。すなわち、第１の回転体と共に回転する例えば
120°程度の開き角度を有する扇形摺動部材の円弧面
が、第２の回転体の周壁内面に圧接するので、上記周壁
内面と摺接部材との摺接面積を必要にして十分な大きさ
のものとなし得る。その結果、有底円筒形の第２の回転
体中空部が上記摺動部材により充填された状態を呈し、
上記第２の回転体は振動を生じ難い状態になる。この
為、主動クラッチ板の空転時において、係合溝等の係合
部と係合ピン等の係合部材との係合，離脱動作により衝
撃音が発生しても、その衝撃音が第２の回転体により音
響的に増幅されることがなく、速やかに減衰し消滅する
ことになる。また扇形摺接部材と第２の回転体の周壁内
面との圧接力が増大することから、係合ピン等の係合部
材が係合溝などの係合部から離脱している状態において
も、主動クラッチ板と従動クラッチ板との間における摩
擦力を所要レベル以上に保ことができる。したがって上
記離脱状態中においてアンテナ素子が自重降下する現象
をなくすことができる。

［実施例］ 第１図（ａ）（ｂ）は本考案の一実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は電動伸縮アンテナ用クラッチの断面図
であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図
である。

11は円板状をなす第１の回転体であり、本実施例では主
動クラッチ板を構成している。すなわちその最外周部に
はモータ（不図示）からの回転力を受けるギヤ11aが設
けられており、回転軸Ｃに対して回転自在に嵌込まれて
いる。12は有底円筒形をなす第２の回転体であり、本実
施例では従動クラッチ板を構成している。すなわち周壁
の外面にはアンテナ素子移送ロープを駆動するためのド
ライブギヤ12aが設けられており、周壁の内面12bには円
周方向に沿って凹凸状態を呈する係合部としての係合溝
12cが設けられている。そして開口端側を第１の回転体1
1の一側面に対向させて、回転軸Ｃに対して相対的に回
転不能な如く嵌込まれている。

第１の回転体11における一側面上、すなわち前記第２の
回転体12の開口端に対向している一側面上には、一対の
突起13a,13bが回転軸Ｃを中にして対象な位置に設けら
れている。この一対の突起13a,13bを各基端部相互間で
挟持するような状態に、一対の扇形摺接部材14a,14bが
設けられている。これら扇形摺接部材14a,14bは、回転
軸Ｃを中心にして150°程度の開き角度を有するものと
なっており、その内周面は回転軸Ｃの外周面に摺接して
おり、外周面は第２の回転体12の周壁の内面12bと摺接
可能な円弧面となっている。かくして上記扇形摺接部材
14a,14bは、第１の回転体11と共に回転可能な如くこの
第１の回転体11に装着されている。扇形摺接部材14a,14
bの互いに対向する基端面相互間には、各摺接部材14a,1
4bにおけるそれぞれの円弧面を、第２の回転体12の周壁
内面に圧接させる如く、コイルばね等からなる弾性体15
a,15bが圧縮弾装されている。なお上記弾性体15a,15bを
安定した状態に圧縮弾装するために、一方の摺接部材14
aには、ばね収容凹部16a,16bが形成されており、他方の
摺接部材14bには同じくばね収容凹部17a,17bが形成され
ている。これらの凹部16a,16b、17a,17bは、前記突起13
a〜回転軸Ｃ〜突起13bを結ぶ線と直交する方向に形成さ
れている。一方の扇形摺接部材14aには円柱状の係合ピ
ン18aとコイルばね18bとからなる係合部材18が設けられ
ている。この係合部材18は、係合ピン18aの一部が摺接
部材14aの円弧面から突出して、第２の回転体12の周壁
内面に形成した係合溝12cに圧接係合可能な如く設けら
れている。なお上記係合ピン18a,コイルばね18bを安定
に保持するために、摺接部材14aの円弧面には収容凹部1
9が形成されており、その最奥部に前記コイルばね18bが
独立し圧縮弾装されている。

次にこのように構成された本実施例の動作を説明する。
今、アンテナ素子の伸縮操作を行なうべく、不図示のモ
ータを正回転または逆回転させると、その回転力が第１
の回転体11のギヤ11aに伝達される。このため第１の回
転体11は正回転または逆回転する。このとき、係合部材
18のピン18aは第２の回転体12の係合溝12cに係合してい
るので、第２の回転体12は第１の回転体11と共に回転す
る。このためドライブギヤ12aに噛合しているロープが
移送されアンテナ素子が伸長または縮小操作される。ア
ンテナ素子が伸長または縮小動作を完了すると、第２の
回転体12の回転は止まる。このような状態になると、ピ
ン18aと係合溝12cとの係合が解かれ、ピン18aは係合溝1
2cから離脱して第２の回転体12の周壁内面12bを滑動す
る。このとき扇形摺動部材14a,14bの円弧面は第２の回
転体12の周壁の内周面12bに対して圧接しているので、
この圧接部位に比較的大きな摩擦力を生じさせながら第
１の回転体11は回転する。そして再びピン18aが係合溝1
2cに係合した後、離脱するという動作を繰返しながら第
１の回転体11のみが複数回空転する。この後、モータ電
源がリミットスイッチの働きでオフにされ、主動クラッ
チ板１の回転も停止する。

第２図（ａ）は本実施例の電動伸縮アンテナ用クラッチ
のクラツチ力（摩擦伝達力）の特性を示す図であり、同
図（ｂ）は比較の為に示した従来例の特性を示す図であ
る。

先ず第２図（ａ）について説明する。今、第１図（ａ）
（ｂ）に示す従動クラッチ板12をロックした状態で主動
クラッチ板11を空転させたとする。そうすると主動クラ
ッチ板11が１回転する毎にピン18aが係合溝12cに係合し
離脱する動作を繰返す。上記ピン18aと係合溝12cとの係
合点をP1,P2,…とする。上記係合点P1,P2,…におけるピ
ーククラッチ力FPaは6.5程度である。係合点P1,P2…以
外の領域におけるベーシッククラッチ力FBaは主として
扇形摺動部材14a,14bの円弧面と第２の回転体12の周壁
内面との摩擦力によるものであって、4.0程度である。
上記ベーシッククラッチ力FBaはアンテナ素子の伸長状
態を安定に保つために必要な力（約2.5）を十分上回っ
ている為、前述したようにアンテナ素子の自重降下現象
を生じさせずに済む。

これに対して第２図（ｂ）の場合は、ピーククラッチ力
FPbは第２図（ａ）に示したFPaとほぼ同じ6.5程度にな
る。しかしベーシッククラッチ力FBbの方は、押圧子5b
の先端と従動クラッチ板の周壁内面との間の摩擦力のみ
に依存している為、1.5〜2.0程度である。したがって、
アンテナ素子の伸長状態を安定に保持することができ
ず、アンテナ素子の自重降下現象が生じることになる。

なお第２図（ａ）に示すベーシッククラッチ力FBaを増
大させていくと、これに伴って主動クラッチ板の空転時
における負荷が漸次増大していくことになる。そして、
その増大分だけ余計に、モータ巻線には過大な電流が流
れることになる。したがってクラッチ力の増大には自ら
制限がある。しかしながらアンテナ素子の伸縮動作完了
時点からモータ電源が遮断されるまでの時間は僅か20ms
程度である。このため、ベーシッククラッチ力FBaをあ
る程度の大きさまで大きくしても実用上はほとんど問題
が生じない。本考案者らは、ベーシッククラッチ力FBa
を４程度にしても、モータ巻線が焼損するといった事態
は生じないことを実験的に確認した。

なお本考案は上述した実施例に限定されるものではな
く、本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。

［考案の効果］ 本考案によれば、第１の回転体と共に回転する扇形摺動
部材の円弧面が第２の回転体の周壁内面に圧接する如く
設けられているので、ドラム形状をなす第２の回転体
が、係合部と係合部材との衝撃音を助長するような振動
を生じないものとなり、しかも第1,第２の回転体との間
のクラッチ力（摩擦伝達力）を増大し得るものとなる。
したがって、クラッチが外れた状態での係合部と係合部
材との係合・離脱動作による衝撃音が著しく小さく、か
つアンテナ素子が自重で降下するおそれがほとんどない
電動伸縮アンテナ用クラッチを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本考案の一実施例を示す図で、同
図（ａ）は電動伸縮アンテナ用クラッチの断面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、第２図
（ａ）（ｂ）は同実施例のクラッチ力の特性を従来例と
対比して示した図、第３図（ａ）（ｂ）は従来例の構成
を示す図である。 11……第１の回転体、12……第２の回転体、12a……ド
ライブギヤ、12b……周壁内面、12c……係合溝、13a,13
b……突起、14a,14b……扇形摺接部材、15a,15b……弾
性体、16a,16b,17a,17b……凹部、18……係合部材、18a
……係合ピン、18b……コイルばね、19……収容凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状をなす第１の回転体と、この第１の
   回転体の一側面に対し開口端側を対向させて上記第１の
   回転体と同心的に配置されかつ周壁の内面に円周方向に
   沿って凹凸状態を呈する係合部を設けた有底円筒形の第
   ２の回転体と、前記第１の回転体における前記第２の回
   転体の開口端と対向している一側面上に上記第１の回転
   体と共に回転可能な如く装着されかつ外周面が前記第２
   の回転体の周壁内面と摺接可能な円弧面となっている複
   数の扇形摺接部材と、これら複数の扇形摺接部材の各円
   弧面を前記第２の回転体の周壁内面に圧接させる如く上
   記摺接部材間に圧縮弾装された弾性体と、この弾性体に
   よって前記周壁内面に圧接する前記摺接部材の少なくと
   も一つの円弧面から一部が突出し前記係合部と圧接係合
   可能な如く前記扇形摺動部材内に設けられた係合部材と
   を具備し、前記第１の回転体または第２の回転体のいず
   れか一方を、モータ側に結合される主動クラッチ板と
   し、他方をアンテナ側に結合される従動クラッチ板とし
   たことを特徴とする電動伸縮アンテナ用クラッチ。