JPS63135633A - クラツチ機能を有する歯車伝動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のスライド式サンルーフの開閉操作機
構のように比較的小さなトルクを伝達する駆動機構に適
した歯車伝動装置に関するもので、特に、過大なトルク
が加わったとき、駆動側と被動側との間が切り離される
ようにした、クラッチ機能を有する歯車伝動装置に関す
るものである。

（従来の技術） 自動車の電動スライド式サンルーフは、一般に、一端が
そのサンルーフに係止されたスライディングケーブルを
往復動させることによって、開閉されるようになってい
る。そのスライディングケーブルは、外周に針金を螺旋
状に巻き付けたギャードケーブルとされており、そのケ
ーブルに駆動歯車を噛み合わせ、その駆動歯車を電動モ
ータによって回転駆動することにより、往復駆動される
ようになっている。

このようなサンルーフの開閉操作機構は、自動車のルー
フ内に設けられるものであり、しかも、その開閉に要す
るトルクは比較的小さいので、その駆動動力源であるモ
ータには比較的小容量のものが用いられている。そのた
めに、サンルーフと車体ルーフとの間に異物が挟まった
り、サンルーフが全閉状態に達した後、モータが更に閉
方向に作動したりして、スライディングケーブルに過大
な引張力が生じたときには、モータに過負荷が加わるこ
とになる。したがって、過大なトルクが加わったときに
は、モータ側とスライディングケーブルとの間が切り離
されるようにする必要がある。

そこで、従来は、モータと駆動歯車との間に摩擦クラッ
チ等のクラッチ機構を設け、駆動歯車に過大な負荷が加
わったときには、モータが回転しても駆動歯車が停止状
態で保持されるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、そのようなりラッチ機構を備えた歯車伝
動装置では、構造がどうしても複雑となり、部品点数が
多く、高価なものとなってしまう。一方、サンルーフの
開閉操作機構のような簡易な歯車伝動装置においては４
ある程度以上の負荷が加わったときに駆動側が空転しさ
えすればよく、正確な負荷設定は要しない、したがって
、できるだけ構造の簡単なものとすることが望まれる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであっ
て、その第１の目的は、歯車伝動装置自体にクラッチ機
能を持たせることによって、高価なりラッチ機構を用い
ることなく、過大な負荷が加わったときには駆動側と被
動側との間が切り離されるようにすることである。

また、本発明の第２の目的は、一つの駆動歯車によって
複数の被動部材が同時に駆動されるようにされている歯
車伝動装置において、一つの被動部材の負荷が過大とな
ったときに、すべての被動部材が駆動歯車から切り離さ
れるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために１本発明の第１番目では、歯
車とそれに噛み合うスライディングケーブル等の伝動部
材との少なくとも一方を。

それらの噛み合いが外れる方向に移動可能とするととも
に、その移動可能な歯車あるいは伝動部材を１弾性体に
よって噛み合いが保持される方向に押圧付勢するように
している。その移動可能な歯車あるいは伝動部材は、伝
達トルクによって噛み合いが外れる方向に移動する力を
受けるようにされている。

また２本発明の第２番目では、複数の被動部材に噛み合
ってそれらの被動部材を駆動する駆動歯車をかさ歯車と
するとともに、そのかさ歯車を回転軸線方向に摺動可能
とし、そのかさ歯車を、弾性体によって被動部材に向け
て押圧付勢するようにしている。

（作用） このように構成することにより、第１番目の発明では、
過大な負荷が加わると、伝達トルクが太きくなるので、
移動可能な歯車あるいは伝動部材が弾性体の付勢力に抗
して移動され、＃１車と伝動部材との噛み合いが外れる
。したがって、過大な負荷がモータ等に加わることはな
くなる。そして、通常の負荷のときには、歯車と伝動部
材とが弾性体によって噛み合った状態で保持され、トル
クが伝達される。

また、第２番目の発明〒は、一つの被動部材の負荷が過
大となると、それに噛み合っているかさ歯車に、その被
動部材から離れる方向の大きな力が加わる。したがって
、かさ歯車が、弾性体の付勢力に抗してその回転軸線方
向に摺動し、被動部材との噛み合いがすべて外れる。す
なわち、駆動歯車であるかさ歯車は空転することになり
、被動部材はいずれも停止される。そして、通常の負荷
のときには、弾性体によってすべての被動部材がかさ歯
車に噛み合った状態で保持され、かさ歯車によって同時
に駆動される。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１．２図は本発明の第１番目による歯車伝動装
置の一実施例を示すもので、第１図はその縦断面図であ
り、第２図はその背面図である。また、第３図はその歯
車伝動装置が適用されるサンルーフ開閉操作機構の斜視
図である。

ＰＪＪ３図に示されているように、スライド式サンルー
フ１の左右両側には、スライディングケーブル２．２の
先端がそれぞれ係止されている。このケーブル２は、長
さ方向には剛性を有するが、それに直角な方向には撓み
得るもので、車体に取り付けられたガイドパイプ３内に
挿通され、長さ方向に往復動じて、サンルーフ１を開閉
駆動するようになっている。

スライディングケーブル２．２の基端側は。

車体前部においてほぼ平行に配置され、車体中心線上付
近でガイドパイプ３から露出するようにされている。そ
して、その露出部分の近傍は、所定の長さ範囲にわたっ
て、外周に針金を螺旋状に巻き付けたギャードケーブル
２ａとして形成されている。

そのギャードケーブル２ａ　、２ａは、ウオームホイー
ル４と一体的に回転する平歯車５の前後両側にそれぞれ
噛み合わされている。そのウオームホイール４は、車体
に取り付けられた可逆モータ６によって正逆回転される
ウオーム７に噛み合わされている。

こうして、モータ６によって歯車５が正逆いずれかの方
向に回転駆動され、その歯車５に噛み合うケーブル２ａ
、２ａが互いに反対方向に移動して、サンルーフｌが開
閉されるようになっている。すなわち、この場合には、
歯車５とギャードケーブル２ａとによって歯車伝動機構
が構成され、その歯車５が駆動歯車、そのケーブル２ａ
が、歯車５からトルクが伝達される伝動部材、特に駆動
歯車５によって駆動される被動部材となっている。

第１図から明らかなように、ウオームホイール４及びウ
オーム７は、車体のルーフインナパネル８に取り付けら
れるハウジング９内に収容されている。一方、歯車５は
、そのハウジング９の上方に位置するようにされている
。そして、その歯車５及びそれに噛み合うギャードケー
ブル２ａ、２ａの露出部分は、ハウジング９に取り付け
られるカバー１０によって覆われるようになっている。

！８２図に示されているように、そのカバー１０には、
ガイドパイプ３の端部が係止される係止部が設けられて
いる。

歯車５は、ウオームホイール４の回転軸１１に固定され
るようになっている。そして、その回転軸１１は、両端
がルーフインナパネル８及びカバー１０によってそれぞ
れ回転自在に支持されるようになっている。

カバー１０には、その頂壁下面に、ケーブル２ａの上面
に接触する案内突起１２が設けられている。また、カバ
ー１０の前後（第２図で上下）部中央には、ケーブル２
ａに直交する方向に延びるガイドｈ＊　ｌ　３が設けら
れ、そのガイド溝１３に、ケーブル押さえ１４が摺動自
在に装着されている。そのケーブル押さえ１４は、比較
的強いコイルスプリング１５によって、常にケーブル２
ａに接触する方向に押圧付勢されている。そして、カバ
ーｌＯに設けられた突起状のストッパ１６によって、ケ
ーブル２ａに軽く接触する状態でその突出が規制される
ようになっている。更に、ケーブル２ａの下面は、ハウ
ジング９の上面に接触して案内されるようになっている
。

こうして、ケーブル２ａの露出部は、ハウジング９、カ
バー１０１反びケーブル押さえ１４によって、その長さ
方向に直交する方向の撓みが規制されるようになってい
る。

次に、このように構成されたサンルーフ開閉操作機構の
作用について説明する。

サンルーフ１を開閉する場合には、モータ６を正転ある
いは逆転させる。すると、ウォーム７及びウオームホイ
ール４を介して歯車５が回転する。そして、その歯車５
に噛み合っているギャードケーブル２ａ、２ａにトルク
が伝達され、そのケーブル２ａ、２ａが長さ方向に移動
する。

このとき、ケーブル２ａには、歯車５からそれを前方あ
るいは後方に撓ませようとする力が加えられる。すなわ
ち、ケーブル２ａは、歯車５からの伝達トルクによって
、その噛み合いが外れる方向に撓もうとする。しかしな
がら、そのケーブル２ａには、その前面あるいは後面に
ケーブル押さえ１４が接触している。しかも、通常のサ
ンルーフ１の開閉時には伝達トルクが小さいので、ケー
ブル２ａを撓ませようとする力も小さい、したがって、
そのときには、その撓みはコイルスプリング１５の付勢
力によって規制され、ケーブル２ａと歯車５とは噛み合
った状態で保持される。

サンルーフ１と車体との間に異物・が挟まったり、サン
ルーフ１がその限度まで開閉されたりして、スライディ
ングケーブル２の移動が停止したときには、モータ６の
作動によって歯車５の回転が継続されると、ケーブル２
ａが長さ方向には動かないので、それを前方あるいは後
方に撓ませようとする力が大きくなる。その結果、コイ
ルスプリング１５の付勢力に抗してケーブル押さえ１４
が外方に押圧され、ケーブル２ａが撓んで、歯車５との
噛み合いが外れる。こうして、歯車５は空転するように
なり、モータ６に過負荷が加わることが防止される。

このように、可撓性のケーブル２を駆動するこの種の歯
車伝動装置に一般的に設けられているケーブル押さえ１
４を、コイルスプリング１５によって弾力的に支持する
だけで、過大な負荷がかかったときに駆動側と被動側と
の間を切り離すクラッチ機能を得ることができる。した
がって、そのクラッチ機能を有する歯車伝動装置は、極
めて構造の簡単なものとなり、安価なものとすることが
できる。そして、従来のもののようにウオームホイール
４と歯車５との間などにクラッチ機構を設ける必要がな
くなるので、その高さを小さくすることができ、車体ル
ーフに取り付けられるサンルーフ開閉操作機構として望
ましいものとなる。

なお、この実施例においては、歯車５によってケーブル
２ａが駆動されるものとしているが、ケーブル２ａによ
って歯車５を駆動するようにした歯車伝動機構にも、同
様に適用することができる。

また、この実施例においては、歯車５に噛み合う伝動部
材が長さ方向に直交する方向に撓み得るギャードケーブ
ル２ａであり、その撓みによってそれらの噛み合いが外
れるものとしているが、その伝動部材が剛体のラックや
歯車等である場合にも、本発明を適用することができる
。その場合には、その伝動部材をコイルスプリングやゴ
ム等の弾性体によって弾力的に支持するようにすればよ
い。

ところで、上記実施例のように、一つの駆動歯車５に二
つの被動部材であるギャードケーブル２ａ、２ａが噛み
合わされている場合、一方のケーブル２ａの負荷が大き
くなってそのケーブル２ａと歯車５との噛み合いが外れ
ても、他方のケーブル２ａが歯車５と噛み合っていると
、一方のケーブル２ａは停止されるが、他方のケーブル
２ａは駆動されることになる。上記実施例のようなサン
ルーフ開閉操作機構の場合には、そのように一方のスラ
イディングケーブル２のみが駆動されると、サンルーフ
１がねじられてしまう、したがって、そのような場合に
は、一方のケーブル２ａに過大な負荷ががかったとき、
両方のケーブル２ａ　、２ａの駆動歯車５との噛み合い
が外れるようにすることが望ましい。

第４図は、そのようにした本発明の第２番目による歯車
伝動装置の一実施例を示す縦断面図である。なお、この
実施例において、第１図の実施例と同様の部分には同じ
符号が付されている。

第４図から明らかなように、ウォームホイール４の回転
軸１１にはスプラインｌｌａが形成されている。そして
、そのスプラインｌｌａに、駆動歯車であるかさ歯車２
０が嵌合されてｌ、Ｎる。したがって、そのかさ歯車２
０は、ウオームホイール４とともに回転し、しかも、そ
の回転＠線に沿って上下方向に摺動し得るようにされて
いる。そのかさ歯車２０は、コイルスプリング２１によ
って下方に向けて押圧付勢されている。

かさ歯車２０には、その両側において、２木の平行なギ
ャードケーブル２ａ、２ａがそれぞれ噛み合わされてい
る。そのケーブル２ａは、カバー１０に設けられたスト
ッパ２２と／＼ウジング９の上面とによってその上下方
向への移動が規制されるとともに、カバー１０の前後壁
面によって前方あるいは後方への移動が規制されるよう
になっている。

こうして、被動部材であるケーブル２ａ。

２ａは一定位置に保持されるとともに、かさ歯車２０は
、それらのケーブル２ａ、２ａに噛み合う位置とその噛
み合いが外れる位置との間で移動可使とされ、弾性体で
あるコイルスプリング２１によってケーブル２ａ、２ａ
に向けて押圧付勢されることにより、それらの噛み合い
が保持されるようになっている。

このように構成された歯車伝動装置においては、ウオー
ム７によってウオームホイール４を回転駆動すると、か
さ歯車２０が回転し、それに噛み合っているケーブル２
ａ、２ａが同速度で長さ方向に移動する。このとき、そ
の伝達トルクの分力によってケーブル２ａ、２ａは外方
に向かう力を受け、かさ歯車２０にはその反力が加えら
れる。したがって、かさ歯車２０は上方へ移動しようと
するが、通常の作動時にはかさ歯車２０に加わる反力が
小さいので、コイルスプリング２１の付勢力によってそ
の上昇は抑制される。

いずれか一方のケーブル２ａに過大な負荷がかかったと
きには、かさ歯車２０に、上方に向かう大きな力が加え
られる。その結果、かさ歯車２０はコイルスプリング２
１に抗して上昇し、いずれのケーブル２ａ、２ａとの噛
み合いも外れる。こうして、駆動側に過負荷が加わるこ
とが防止されるとともに、いずれのケーブル２ａ　、２
ａも停止され、サンルーフｌにねじれ等が生じることが
防止される。

このように、かさ歯車２０を、その回転軸線方向に摺動
可能に支持し、コイルスプリング２１あるいはゴム等の
弾性体によって押圧付勢するという簡単な構成で、クラ
ッチ機能を有する歯車伝動装置を得ることができる。

なお、この実施例の場合、ギャードケーブル２ａ等の被
動部材が３個以上かさ歯車２０に噛み合わされていても
、同様な作用効果を得ることができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように１本発明によれば、歯車
とそれに噛み合う伝動部材との少なくともいずれか一方
を、それらの噛み合いが外れる方向に移動可使とすると
ともに、その移動可能な歯車あるいは伝動部材をコイル
スプリング等の弾性体によって押圧付勢し、それらの噛
み合いが保持されるようにしているので、通常時にはそ
れらの噛み合いによってトルクが伝達されるとともに、
過大な負荷が加わったときにはそれらの噛み合いが外れ
るようになる。すなわち、クラッチ機能を有する歯車伝
動装置とすることができる。しかも、構造が極めて簡単
なものとなり、安価なものとすることができる。

また、駆動歯車に複数の被動部材が噛み合わされる場合
には、その駆動歯車をかさ歯車とするとともに、そのか
さ歯車を回転軸線方向に摺動可能に支持し１弾性体によ
ってそのかさ歯車を被動部材と噛み合う方向に押圧付勢
するようにしているので、゛上述の効果が得られるばか
りでなく、各被動部材に対して同時にクラッチ機能が働
くようになる。したがって、特に各被動部材を同速で駆
動する必要のある場合に適した歯車伝動装置とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による歯車伝動装置の一実施例を示す
縦断面図、 第２図は、その要部の背面図、 第３図は、その歯車伝動装置が適用されるサンルーフの
開閉操作機構を示す概略斜視 図、 第４図は１本発明による歯車伝動装置の他の実施例を示
す、第１図と同様の縦断面図である。 ■・・・サンルーフ ２・・・スライディングケーブル ２ａ・・・ギャードケーブル （伝動部材、被動部材） ５・・・歯車　　　　　１４・・・ケーブル押さえ１５
・・・コイルスプリング（弾性体）２０・・・かさ歯車 ２１・・・コイルスプリング（弾性体）第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）歯車と、これに噛み合う伝動部材とを備えた歯車
   伝動装置において； 前記歯車及び伝動部材の少なくとも一方が、伝達トルク
   によってそれらの噛み合いが外れる方向に移動可能とさ
   れ、 その移動可能な歯車あるいは伝動部材を、それらの噛み
   合いが保持される方向に押圧付勢する弾性体が設けられ
   ている、 クラッチ機能を有する歯車伝動装置。
2. （２）駆動歯車と、これに噛み合って駆動される複数の
   被動部材とを備えた歯車伝動装置において； 前記駆動歯車がかさ歯車とされるとともに、そのかさ歯
   車が、その回転軸線に沿って摺動可能に支持され、 そのかさ歯車を、前記各被動部材との噛み合いが保持さ
   れる方向に押圧付勢する弾性体が設けられている、 クラッチ機能を有する歯車伝動装置。