JPS60119102A - 電動伸縮アンテナ用クラツチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ発明の技術分野） 本発明は自動車等に装備される電動伸縮アンテナ用クラ
ッチ装置に関し、特に駆動力伝達手段の改良に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来のこの種の
電動伸縮アンテナ用クラッチ装置には種々のものがある
が、その代表的なものとしては、モータからの駆動力を
受けて回転する主動クラッチ板と負荷に結合された従動
クラッチ板とを圧接状態となし、アンテナ伸縮動作時に
おいては上記主動クラッチ板と従動クラッチ板との間の
クラッチ力すなわち摩擦伝達力により駆動力をアンテナ
側に加えてアンテナを伸縮動作させ、アンテナ伸縮動作
完了時に従動クラッチ板が停止状態となった場合におい
ては主動クラッチ板をスリップ状態となし、その後リミ
ットスイッチなどを作動させて主動クラッチ板の回転を
停止させる構成となっている。

なお主動クラッチ板と従動クラッチ板との圧接面には所
要のクラッチ力を得るために通常は凹凸部を多数形成し
たものとなっている。

上記構成の従来のクラッチ装置では、モータ側からアン
テナ側への駆動力の伝達は専ら主動クラッチ板と従動ク
ラッチ板との摩擦伝達に依存している。このため主動ク
ラッチ板と従動クラッチ板との間に十分大きな圧接力を
必要とする。たとえばアンテナ伸長に要する荷重が約７
．５Ｋｙである場合、圧接面に凹凸を有するクラッチ板
では約２０　Ｋｇの圧接力を必要とし、圧接面に凹凸が
ないクラッチ板では約３０〜５０Ｋｇの圧接力を必要と
している。その結果、上記圧接力を確保するために大形
で強力なスプリングを要し、装置が大型なものとならざ
るを得ないうえ、過負荷時すなわちアンテナ伸縮動作完
了時において両クラッチ板のスリップに伴う摺動音が大
きな騒音となる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的はモータ側からアンテナ側への駆動力の伝
達を適確に行なえるのは勿論、クラッチ部の圧接力が僅
少でよく装置を小型に形成できるうえ、アンテナ伸縮動
作完了時におけるクラッチ部の摩擦を減少させることが
でき、モータの負荷軽減をはかれると共に摺動音が小さ
く騒音の極めて少ない電動伸縮アンテナ用クラッチ装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴とする。すなわち、主軸に対し回転自在に嵌込
まれモータからの駆動力を受けて回転動作する主動回転
体の一側面上に、前記主軸とは軸心を異にして中間ギヤ
を回転自在に設ける。

そしてこの中間ギヤと噛合するギヤ部を一部に有すると
共に他部にクラッチ用円盤部を有するクラッチギヤを前
記主軸に対し回転自在に嵌込む。そして上記クラッチギ
ヤの円盤部に接触した状態で前記主動回転体と共に回転
する如くクラッチ板を前記主軸に嵌込む。そして上記ク
ラッチ板をスプリングなどの圧接手段により前記クラッ
チギヤの円盤部に圧接させる。そしてさらに前記中間ギ
ヤと噛合するギヤ部を内周面に有する従動回転体を、前
記主動回転体とは相対的に回転可能な如く前記主軸に嵌
込み、この従動回転体により主動回転体から伝達される
駆動力を伸縮アンテナに与えるようにする。また従動回
転体がアンテナ伸縮動作完了時に回転停止した際、前記
圧接手段による圧接力に抗して前記クラッチ板をクラッ
チギヤの円盤部から開離する方向へ偏位させる。

かくして従動回転体の内周面に設けたギヤ部と噛合して
いる中間ギヤと、この中間ギヤと噛合しているクラッチ
ギヤとでいわゆる増速機構を構成し、この増速機構の増
速端であるクラッチギヤの円盤部に、主動回転体と一体
的に回転するクラッチ板を圧接させてクラッチ力を得、
このクラッチ力によりアンテナ伸縮動作時においては中
間ギヤの自転を阻止し、主動回転体の駆動力が上記自転
を阻止された中間ギヤを介して従動回転体へ直接的に伝
達されるようにすると共に、アンテナ伸縮動作が完了し
た際にはクラッチ力を解除してクラッチギヤがフリーな
状態で回転するようにしたことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

第１図〜第７図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例を示す
図で、第１図はクラッチ装置の全体を示す外観斜視図、
第２図は縦断面図、第３図は分解斜視図、第４図は一部
を切欠して示した部分斜視図、第５図は各部回転力の関
係を示す図、第６図（ａ）（ｂ）および第７図（ａ）（
ｂ）はクラッチ力解除手段を示す図である。第１図〜第
４図において１はバイブ状をなす主軸であり、アンテナ
駆動装置のベースに植設される固定支柱（不図示）に対
し回転自在に嵌込まれる。上記主軸１には主動回転体２
が回転自在に嵌込まれている。この主動回転体２は全体
がほぼ円盤状をなし、その外周面にはモータ（不図示）
からの駆動力を受けるためのギヤ部３が形成されている
。４は小歯車からなる中間ギヤであり、上記主動回転体
２の一側面上に上記主軸１とは軸心を異にして回転自在
に設けられている。５はクラッチギヤであり、前記主軸
１に対し前記主動回転体２とは相対的に回転可能な如く
嵌込まれている。上記クラッチギヤ５の軸筒の外周には
前記中間ギヤと噛合するギヤ部５ａが形成してあり、上
記軸筒の端部にはクラッチ用円盤部５ｂが軸筒と一体的
に形成されている。

６は第１のクラッチ板であり、７は第２のクラッチ板で
ある。これらの第１．第２のクラッチ板６７は略リング
状をなしており、前記クラッチギヤ５の円盤部５ｂの両
面に対し環状部が接触した状態で前記主動回転体２と共
に回転するように取付けられている。すなわち、各クラ
ッチ板６，７のそれぞれの１８０°異なる位置にはくの
字状に折曲した突片６ａ、（３ｂおよび７ａ、７ｂがそ
れぞれ設けてあり、これらの突片は６ａと７ａおよび６
ｂと７ｂの間にそれぞれスペーサ８，９を介在させた状
態で主動回転体２の切込溝１０．１１内に係合されてい
る。スペーサ８．９は上記突片との当接面が浅いＶ字溝
をなしており、両端面が切込み溝１０．１１内で主軸１
の軸方向へ移動自在に滑動する如く上記切込み溝１０．
１１内に収容されている。

前記第１のクラッチ板６の背面には主動回転体２に基端
を支持されたコイルスプリング１２ａ。

１２ｂ、１２ｃの先端が圧接している。また第２のクラ
ッチ板７の背面には突起１４ａ、１４．ｂ。

１４ｃが形成してあり、その背面には従動回転体１３の
内底面に形成した突起１５ａ、１５ｂ、１５Ｃが圧接し
ている。上記突起１４ａ〜１４Ｃ１１５ａ〜１５Ｇはな
だらかな傾斜面を有しており、摺動時に著しい抵抗が生
じないようになっている。

従動回転体１３は有底円筒状をなしており、前記主軸１
に対し前記主動回転体２とは相対的に回転可能な如く嵌
込まれている。そして上記従動回転体１３の前記主動回
転体２の外周に嵌合している周壁の内周面には前記中間
ギヤ４と噛合するギヤ部が形成されている。また従動回
転体１３の外周には伸縮アンテナ駆動用のドライブコー
ドを移送するためのギヤ部１６が形成されている。

上記従動回転体１３の中心孔を貫通突出している主軸１
の先端部にはブツシュナツト１７がキャップ１８により
押え付けられた状態で嵌込まれている。かくして従動回
転体１３は上記ブツシュナラ１〜１７により主軸１に対
する軸心方向の位置を規制されている。

次に上記の如く構成された本装置の動作を説明する。ア
ンテナを伸長動作または縮小動作させるべく図示しない
モータを正回転または逆回転させると、主動回転体２が
正回転または逆回転する。

そうすると、上記主動回転体２の回転力は主として中間
ギヤ４を介して従動回転体１３に直接的に伝達され、そ
の結果、従動回転体１３は主動回転体２と共に回転する
。すなわち従動回転体１３にはアンテナ駆動用のドライ
ブコードの負荷が加わっているが、第１．第２のクラッ
チ板６，７がコイルスプリング１２ａ〜１２Ｇと従動回
転体１３の突起１５ａ〜１５ｃどにより挟圧保持され、
クラッチギヤ５の円盤部５ｂに対し圧接状態となってい
るので、クラッチギヤ５は第１．第２のクラッチ板６．
７との相対的回転を阻止されている。

このため、クラッチギヤ５と噛合している中間ギヤ４は
主動回転体２に対するいわゆる自転を阻止された状態と
なっており、主動回転体２と一体的に公転動作のみを行
なう。したがって結果的には主動回転体２と、中間ギヤ
４と、クラッチギヤ５と、第１．第２のクラッチ板６，
７と、従動回転体１３とは全て一体的に回転することに
なる。かくしてドライブコードは従動回転体１３の回転
に伴ってギヤ部１６により移送され、アンテナは伸長ま
たは縮小動作する。

アンテナが伸長または縮小動作を完了すると、従動回転
体１３はその回転を停止し過負荷状態を呈する。こうな
ると、中間ギヤ４は回転をつづけている主動回転体２と
静止状態となった従動回転体１３との相対的な回転に応
じて自転を開始しようとする。このとき中間ギヤ４から
クラッチギヤ５に伝達される回転力は強大なものとなる
ので、クラッチギヤ５の円盤部５ｂに対する第１．第２
のクラッチ板６．７の圧接力ではその回転力に抗し切れ
ず、クラッチギヤ５は高速回転をはじめる。

またこのとき第１．第２のクラッチ板６，７はクラッチ
ギヤ５に伴って第６図（ａ）（ｂ）の状態から第７図（
ａ）（ｂ）の状態に移行する。すなわち第１．第２のク
ラッチ板６．７の突片６ａと７ａ、６ｂと７ｂはスペー
サ８，９のＶ字溝に沿ってそれぞれスライドし、クラッ
チ板６．７の環状部がクラッチギヤ５の円盤部５ｂから
開離する方向へ偏位する。なお、第７図−（ｂ　）には
説明の都合上、クラッチ板６．７の環状部がクラッチギ
ヤ５の円盤部５ｂから完全に開離した状態を示したが、
実際にはクラッチ力が減少するだけで開離状態とはなら
ない。かくしていわゆるクラッチが外れた状態を呈しモ
ータロックが回避される。一方、第１．第２のクラッチ
板６．７は主動回転体２と共に回転を〆つづけるので、
第２のクラッチ板７と従動回転体１３との圧接部に摺動
が起こるが、上記圧接部の圧接力は従来の装置に比べて
著しく小さいので震動に伴う騒音は僅がである。

なお第２のクラッチ板７には突起１４８〜１４Ｃが設け
てあり、従動回転体１３には突起１５ａ〜１５ｃが設け
であるため、上記圧接部の摺動時においてコイルスプリ
ング１２８〜１２Ｇの撓み量が間欠的に変化する。その
結果、クラッチギヤ５に対する第１．第２のクラッチ板
６，７の圧接力は脈動的に変化する。したがってクラッ
チギヤ５と第１．第２のクラッチ板６．７との間の連続
的摺動摩擦が回避される。その結果、前記スペーサ８，
９の作用によるクラッチ圧力の低減と相俟ってクラッチ
部の上記摩擦による焼付き等を防止できると共に、従来
８〜９Ｖ要した最低動作電圧を６ｖ以下に低減できる。

アンテナの伸縮動作完了に伴って図示しないリミットス
イッチなどが作動すればモータが回転を停止するので主
動回転体２．中間ギヤ４．クラッチギヤ５．第１．第２
のクラッチ板６，７の回転も停止する。

このように本装置においてｉよ、従動回転体１３の内周
面に設けたギヤ部と噛合している中間ギヤ４と、この中
間ギヤ４と噛合しているクラッチギヤ５とがギヤ比の関
係でいわゆる増速機構を構成しており、その増速端であ
るクラッチギヤ５の円盤部に主動回転体２と一体的に回
転する第１．第２のクラッチ板６，７を圧接させてクラ
ッチ力を得、このクラッチ力によりアンテナ伸縮動作時
においては中間ギヤ４の自転を阻止し、主動回転体２の
駆動力が上記自転を阻止された中間ギヤ４を介して従動
回転（４１３へ直接的に伝達されるようになっている。

したがって上記クラッチ力は従来の装置に比べて著しく
小さなものでよい。つまり従来の装置では増速機構を有
していないために、たとえば本装置の第２のクラッチ板
７と従動回転体１３との圧接部に相当する部分において
摩擦伝達を行なっている。このため、上記圧接部におい
て負荷に耐え得るクラッチ力を得る必要があり、極めて
大きな圧接力を必要としている。しかるに本装置では、
前述したように主動回転体２の駆動力の大部分は中間ギ
ヤ４を介して従動回転体１３に伝達されるものであり、
第２のクラッチ板７と従動回転体１３との圧接部での摩
擦伝達はほとんど行なわれない。上記圧接部はコイルス
プリング１２ａ〜１２Ｃの押圧力が第１．第２のクラッ
チ板６，７をクラッチギヤ５に圧接させる力として動く
ように、第２のクララ板７の背面を支えているだけのも
のである。そしてクラッチギヤ５と第１、第２のクラッ
チ板６．７との間に必要なりラッチ力は、アンテナ伸縮
動作時において、中間ギヤ４を従動回転体１３の内周面
のギヤ部から加わる回転力ｔ′−抗して静止状態に保持
できる大きさがあればよい。そしてこの場合、前述した
ように増速端である円盤部５ｂにおいて上記クラッチ力
を得ればよいので、従来の装置に比べると、はるかに小
さなりラッチ力で十分なものとなる。

本発明者らの試験研究したところによれば、従来の平板
クラッチでは３０〜５０Ｋｇ必要であった圧接力が本装
置の場合は僅か１３Ｋｇ程度であれば十分であることが
確認された。

第５図は試験的に製作した本装置の各部回転カの関係を
示す図である。第５図中Ａ点は従動回転体１３のドライ
ブコード移送用ギヤ部１６、Ｂ点は従動回転体１３の内
周面のギヤ部、０点はクラッチギヤ５のギヤ部５ａ、Ｄ
点はクラッチキャ５と第１．第２のクラッチ板６．７の
圧接部、をそれぞれ示している。Ａ点〜Ｄ点の各半径は
、Ａ点＝２７ａ、Ｂ点−２２，８ｍｍ、０点−６ｍｍ、
Ｄ点−１３，５ｍである。今、Ａ点に必要な回転力が７
．５Ｋｇであれば、Ｂ点〜Ｃ点の各所要回転力は、Ｂ点
が８．８／（ｙ、０点が同じく８゜ＢＫｇ、Ｄ点が３．
９５Ｋｇとなる。このＤ点の回転力３．９５１Ｃｇを確
保するのに必要なりラッチ圧力つまり圧接力は前述のよ
うに１３Ｋｇあれば十分であることが判った。

一方、本装置においては、アンテナ伸縮動作完了時に従
動回転体１３が回転を停止した際、第１゜第２のクラッ
チ板６．７の環状部がクラッチギヤ５の円盤部５ｂから
開離する方向へ偏位し、クラッチ力を解除するので、ア
ンテナ伸縮動作完了後モータの回転が停止するまでの期
間におけるモータの負荷が著しく軽減されたものとなる
。しかもクラッチ部の圧接力が減少するためクラッチ部
の摩擦層が少なくなり、騒音が一層減少すると共に摩擦
熱の発生も抑制できる利点がある。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。た
とえば前記実施例ではクラッチギヤに圧接するクラッチ
板として第１．第２のクラッチ板６．７を設けた場合を
示したが、クラッチ板の枚数は２枚に限られるものでは
なく、３枚以上でもよいし、１枚〈片側）だけでもよい
。また前記実施例では第２のクラッチ板７と従動月転体
１３との圧接部に突起１４ａ〜１４Ｃおよび１５ａ〜１
５Ｃを設けるようにしたが、これらの突起は必ずしも必
要ではなく省略してもよい。またクラッチ力解除手段と
しては、第８図（ａ）（ｂ）に示すようにクラッチ板６
．７の突片６ａ、６ｂおよび７ａ、７ｂの形状をへの字
状になすと共に、スペーサ８．９の突片と当接する部位
の形状を山形にしてもよいし、第９図に示すようにクラ
ッチ板６゜７の突片６ａ、６ｂおよび７ａ、７ｂに孔を
あけ、その孔をスチールボールあるいはローラからなる
可動子１つの外周面に係合させるようにしてもよい。こ
のほか本発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施でき
るのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従動回転体の内周面に設けたギヤ部と
噛合している中間ギヤと、この中間ギヤと噛合している
クラッチキャとでいわゆる増速機構を構成し、この増速
機構の増速端であるクラッチギヤの円盤部に主動回転体
ど一体的に回転するクラッチ板を圧接させてクラッチ力
を得、このクラッチ力によりアンテナ伸縮動作時におい
ては中間ギヤの自転を阻止し、主動回転体の駆動力が上
記自転を阻止された中間ギヤを介して従動回転体へ直接
的に伝達されるようにすると共に、アンテナ伸縮動作が
完了した際にはクラッチ力を解除するようにしたので、
モータ側からアンテナ側への駆動力の伝達が適確に行な
われるのは勿論、クラッチ部の圧接力が僅少でよく装置
を小型に形成できるうえ、アンテナ伸縮動作完了時にお
けるクラッチ部の摩擦を減少させることができ、モータ
の負荷軽減をはかることができると共に摺動音が小さく
騒音の極めて少ない電動伸縮アンテナ用クラッチ装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例を示す
図で、第１図はクラッチ装置全体を示す外観斜視図、第
２は縦断面図、第３図は分解斜視図、第４図は一部切欠
して示す部分斜視図、第５図は各部回転力の関係を示す
図、第６図（ａ）（ｂ）および第７図（ａ＞（ｂ）はク
ラッチ力解除手段を示す図、第８図（ａ）（ｂ）および
第９図は本発明の他の実施例のクラッチ力解除手段を示
す図である。 １・・・主軸、２・・・主動回転体、３・・・ギヤ部、
４・・・中間ギヤ、５・・・クラッチギヤ、６．７・・
・第１．第２のクラッチ板、８．９・・・スペーサ、１
０．１１・・・切込溝、１．２ａ〜１２Ｇ・・・コイル
スプリング、１３・・・従動回転体、１４ａ〜１４ｃお
よび１５ａ〜１５ｃ・・・突起、１６・・・ギヤ部、１
７・・・プッシュナラ］・、１８・・・キャップ、１９
・・・可動子。 出願代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ａ） （ａ）　（ｂ） （ａ）　（ｂ） 第８図　第９図 手続補正書（方却 昭和５グ、３刀−７”日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５８　２２６６４５号 ２・　発明の名称 電動伸縮アンテナ用クラッチ装置 ３、補正をする渚 事件との関係　特許出願人 原Ｆ）Ｉ工業株式会社 ４、代理人 昭和５９年２月２８日 ６、補１Ｆの対象 明細廿） ７、補正の内容 （１）　明細書第１８頁第８行の「第２は縦断面図、」
を「第２図は縦断面図、」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸と、この主軸に対し嵌込まれモータからの駆動力を
   受けて回転動作する主動回転体と、この主動回転体の一
   側面上に前記主軸とは軸心を異にして回転自在に設けら
   れた中間ギヤと、この中間ギヤと噛合するギヤ部を一部
   に有すると共に他部にクラッチ用円盤部を有し前記主動
   回転体とは相対的に回転可能な如く前記主軸に嵌込まれ
   たクラッチギヤと、このクラッチギヤの円盤部に接触し
   た状態で前記主動回転体と共に回転する如く前記主軸に
   嵌込まれたクラッチ板と、このクラッチ板を前記クラッ
   チギヤの円盤部に所定圧力で圧接させる圧接手段と、内
   周面に前記中間ギヤに噛合するギヤ部を有し前記主動回
   転体とは相対的に回転可能な゛如く前記主軸に嵌込まれ
   前記主動回転体から伝達される駆動力を伸縮アンテナに
   与える如く設けられた従動回転体と、この従動回転体が
   アンテナ伸縮動作完了時に回転停止した際前記圧接手段
   による圧接力′に抗して前記クラッチ板を前記クラッチ
   ギヤの円盤部から開離する方向へ偏位させクラッチ力を
   解除させる手段とを具備したことを特徴とする電動伸縮
   アンテナ用クラッチ装置。