(57)【要約】【課題】回転動力伝動装置に、駆動側回転体１８からの回転は従動側回転体１９に伝達するが、逆側の回転はロックするクラッチ機構１６を設けるにあたり、クラッチ機構を、コロを用いた場合のように噛み込みによるロックをしないようにする。【解決手段】駆動側回転体１８が回転した場合には従動側回転体１９および作動受け体２３は一体回動するが、従動側回転体１９が回転した場合には、作動体２０が一対の作動受け体２３のあいだに入り込んんで該作動受け体２３を軸芯方向に移動させて固定側である回転受け体２２に当接させて回転ロックをするようにした。【選択図】図４
2008008307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側の第一軸から従動側の第二軸への回転動力伝動経路中に第一軸から第二軸側への回転は伝動するが、第二軸から第一軸側への回転はロックするクラッチ機構を設けるにあたり、該クラッチ機構は、
回転中心から径方向に離間した位置で自由回転する前記第一軸と、
該第一回転軸の内周位置で自由回転する前記第二軸と、
前記第一軸の外周で自由回転する作動受け体と、
該作動受け体の軸芯方向対向面に設けられ、作動受け体の前記自由回転を許容する固定状態の回転受け体とを備え、
第一軸と、第二軸および作動受け体とのあいだには、回転方向所定の間隙を存して互いに係止して、第一軸側の回転に連動して第二軸および作動受け体を回転させる係止手段が設けられ、
第二軸と作動受け体とのあいだには、第二軸側が回転した場合に、作動受け体を軸芯方向に強制移動させて該作動受け体を回転受け体に押圧状に当接せしめて第二軸の回転をロックする作動手段が設けられていることを特徴とする回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【請求項２】
第一軸は、回転方向に間隙を存して複数形成されたものとし、
第二軸は、第一軸とは回転方向に隙間を存する状態で前記間隙に突出して第一軸に係止する係止部が形成されたものとし、
作動受け体は、円環状に形成されたものが軸芯方向に対向する状態で一対が設けられ、第二軸本体の外周側に位置する状態で前記間隙に突出して第一軸に係止する突出部が形成され、該突出部の対向面に第二軸のロックされる回転方向先側ほど狭くなるよう設定された挿入溝が形成されたものとし、
作動手段は、挿入溝に挿入して第二軸側の回転に伴い挿入溝の狭くなる方向に移動して作動受け体を軸芯方向に強制移動させるように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【請求項３】
ロックされる第二軸の回転方向は正逆両回転であることを特徴とする請求項１または２記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【請求項４】
ロックされる第二軸の回転方向は正逆何れか一方の回転であることを特徴とする請求項１または２記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【請求項５】
挿入溝と作動手段とは異形状になっていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一つに記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【請求項６】
第一軸と作動受け体とのあいだには、第一軸の回転を受けて作動受け体を軸芯方向対向側に誘導するための誘導手段が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１つに記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーウインドウ等のアクチュエータにおいて、駆動側の第一軸の回転動力を従動側の第二軸に動力伝動するための回転動力伝動装置のクラッチ機構の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の駆動側である第一軸の回転動力を、従動側である第二軸に動力伝動する回転動力伝動装置のなかには、クラッチ機構を設けて動力伝動が断続切換えされるように構成したものがある。ところで、このような回転動力伝動装置が設けられるアクチュエータとして、例えばパワーウインドウや医療用ベッドに設けられるものがあり、このようなアクチュエータは、ウインドウの開閉作動、ベッドの一側を上下作動するように構成されている。そして、パワーウインドウに用いられる場合では、閉鎖しているウインドウを無理に押し下げることでウインドウが開放してしまうようなことを規制して防犯性を高めることが要求され、また、医療用ベッドに用いられる場合では、ベッド側からの負荷、例えばベッドの一側が上動位置に位置している状態においてベッドを倒そうとする負荷が作用することで倒れてしまうことを規制する必要がある。
そこで、従来、アクチュエータに動力伝動機構を設けるにあたり、駆動側の第一軸から従動側の第二軸へは正逆何れの回転についても動力伝動するが、従動側の第二軸から駆動側の第一軸へは動力伝動されないロック状態にするように構成することが提案されている。このように、第二軸から第一軸への動力伝動を規制する機構としては、例えば、電動モータのモータ軸一端部に設けられたウォーム（駆動側の第一軸に相当）と、ウォームホイール側の支軸（従動側の第二軸に相当）とのあいだにクラッチ機構を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】ＷＯ００／０８３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに前記特許文献１のクラッチ機構は、ケーシングに内装される状態で第一軸側に設けられる筒状をした駆動回転体の外周に切欠きを形成し、該切欠きにコロを遊嵌させる一方、駆動回転体内に配され、駆動回転体に対して所定角度だけ自由回転する状態で第二軸側に設けられ、前記コロがケーシングに対して自由になる状態とコロがケーシングとのあいだに挟持されてロックされる状態とに移動できるよう外周面にＶ溝が形成された従動回転体を設けて、駆動回転体側が回転した場合には、コロがＶ溝の溝深部位に位置して従動回転体の駆動回転が許容されるが、従動回転体側が回転した場合には、コロがＶ溝の溝浅部位に位置して前記ロック状態にして駆動回転体側の回転が規制されるようにしている。
ところがこのものは、コロをＶ溝の溝浅部分に移動させることで挟持ロックする構造であるため、コロは線接触状態での挟持となって部分的に大きな挟持負荷が働いて強い噛み付き（噛み込み）状態になり、この結果、該噛み付き状態のコロを、駆動回転体側の回転によってのロック解除作動が円滑に行われない場合があって問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、駆動側の第一軸から従動側の第二軸への回転動力伝動経路中に第一軸から第二軸側への回転は伝動するが、第二軸から第一軸側への回転はロックするクラッチ機構を設けるにあたり、該クラッチ機構は、回転中心から径方向に離間した位置で自由回転する前記第一軸と、該第一回転軸の内周位置で自由回転する前記第二軸と、前記第一軸の外周で自由回転する作動受け体と、該作動受け体の軸芯方向対向面に設けられ、作動受け体の前記自由回転を許容する固定状態の回転受け体とを備え、第一軸と、第二軸および作動受け体とのあいだには、回転方向所定の間隙を存して互いに係止して、第一軸側の回転に連動して第二軸および作動受け体を回転させる係止手段が設けられ、第二軸と作動受け体とのあいだには、第二軸側が回転した場合に、作動受け体を軸芯方向に強制移動させて該作動受け体を回転受け体に押圧状に当接せしめて第二軸の回転をロックする作動手段が設けられていることを特徴とする回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
請求項２の発明は、第一軸は、回転方向に間隙を存して複数形成されたものとし、第二軸は、第一軸とは回転方向に隙間を存する状態で前記間隙に突出して第一軸に係止する係止部が形成されたものとし、作動受け体は、円環状に形成されたものが軸芯方向に対向する状態で一対が設けられ、第二軸本体の外周側に位置する状態で前記間隙に突出して第一軸に係止する突出部が形成され、該突出部の対向面に第二軸のロックされる回転方向先側ほど狭くなるよう設定された挿入溝が形成されたものとし、作動手段は、挿入溝に挿入して第二軸側の回転に伴い挿入溝の狭くなる方向に移動して作動受け体を軸芯方向に強制移動させるように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
請求項３の発明は、ロックされる第二軸の回転方向は正逆両回転であることを特徴とする請求項１または２記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
請求項４の発明は、ロックされる第二軸の回転方向は正逆何れか一方の回転であることを特徴とする請求項１または２記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
請求項５の発明は、挿入溝と作動手段とは異形状になっていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一つに記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
請求項６の発明は、第一軸と作動受け体とのあいだには、第一軸の回転を受けて作動受け体を軸芯方向対向側に誘導するための誘導手段が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１つに記載の回転動力伝動装置のクラッチ機構である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、第二軸側が回転した場合、該第二軸の回転に伴い軸芯方向に移動した作動受け体が回転受け体に押圧状に当接して第二軸の回転をロックすることになって、従来のようにローラの噛み込みによるロックではなく面接触によるロックができ、この結果、ロック負荷の分散が図れると共に、ロック解除の円滑化が計れることになる。
請求項２の発明とすることにより、クラッチ機構を構造簡単なもので構成できることになる。
請求項３の発明とすることにより、第二軸側の正逆両回転をロックすることができる。
請求項４の発明とすることにより、第二軸側の正逆何れか一方の回転はロックできるが、他方の回転は第一軸側に伝動できることになる。
請求項５または６の発明とすることにより、積極的なロック解除がなされることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１はパワーウインドウ用の駆動装置であって、該駆動装置１は、基端側のモータ部２と先端側の減速部３とを備えて構成されているが、モータ部２は、有底円筒状のヨーク４と、該ヨーク４の内周面に固着された永久磁石５と、該永久磁石５の内周側に回転自在に軸支されるモータ軸（アーマチュア軸）６と、該モータ軸６に設けられるロータコア７と、該ロータコア７に巻装されるコイル８と、モータ軸６に設けられるコンミテータ９と、該コンミテータ９に摺接するブラシ１０と、該ブラシ１０を収容するブラシホルダ１１等の各種の部材装置を用いて構成されていることは従来どおりである。
【０００７】
また、前記減速部３は、ヨーク４の先端側に形成の開口端に取り付けられるケーシング１２、該ケーシング１２に設けられるコネクタ部１３、ケーシング１２に回転自在に軸支され、ウオームギア１４ａが刻設された従動軸１４、前記ウオームギア１４ａに噛合するウオームホイール１５等の各種の部材装置を用いて構成され、ウオームホイール１５の軸芯に設けた出力軸（図示せず）から減速された動力を出力してウインドウの開閉作動をするようになっている。そしてモータ軸６と従動軸１４とのあいだに本発明が実施されたクラッチ機構１６が設けられており、以下、このクラッチ機構１６について具体的に説明する。
【０００８】
前記クラッチ機構１６は、モータ軸６が回転中心になる状態で一体に回転すべく該モータ軸６の先端部に太径状に設けられたフランジ部１７を備えて構成され、該フランジ部１７の先端面外周縁部には、ウオームギア１４ａ方向に突出する状態で周回り方向に円筒弧形状をした複数の駆動側回転体（本発明の第一軸に相当する）１８が回転方向に所定間隙を存して設けられている（本実施の形態では１８０度の対向角度を存して一対設けられている）。一方、従動軸１４の基端部には、従動軸１４を軸芯として従動軸１４と一体回動するよう従動側回転体（本発明の第二軸に相当する）１９が設けられているが、該従動側回転体１９には、前記複数の駆動側回転体１８の対向間隙内に配設されていて、該駆動側回転体１８とは自由回転できる状態の従動側本体１９ａと、該従動側本体１９ａから外径方向に突出して隣接する駆動側回転体１８同志の間隙に周回り方向に隙間Ｓ（図３（Ａ）は、回転方向にＳ／２の等間隔で離間した状態を示している）を有する遊嵌状態で嵌合し、かつ駆動側回転体１８の外径までには至らない小径状態の係止部１９ｂとを備えて構成されている。そして駆動側回転体１８と従動側回転体１９とは、何れか一方が他方に対して前記隙間Ｓ分だけ正逆方向に相対回転することで、駆動側回転体１８の正逆回転方向端縁部１８ａ、１８ｂに設定される小径側半部の第一、第二係止面１８ｃ、１８ｄと従動側係止部１９ｂの正逆回転方向第一、第二係止面１９ｃ、１９ｄとが互いに当接するように設定されている。
尚、モータ軸６の先端には凹穴１８ｇが形成され、該凹穴１８ｇに組込んだボール１８ｈが従動側回転体１９に当接するようになっている。
【０００９】
２０は従動側係止部１９ｂの外周面から外径方向に突出するように設けられた作動体（本発明の作動手段に相当する）であって、該作動体２０は、本実施の形態では四角柱形状をしたものの互いに対向する一対のコーナー縁が軸回り方向に向くようにして一対の従動側係止部１９ｂ間に設けた貫通孔１９ｅを貫通するようにして組込まれている。
また２１は外輪であって、該外輪２１は駆動側回転体１８の外周面に対して径方向に間隙を存し、作動体２０の外端面とは近接対向する状態で対向配設されているが、外輪２１の軸芯方向両端面には、外輪２１と駆動側回転体１８とのあいだの隙間を塞ぐようにして回転受け部２２、２２ａが設けられている。因みに、本実施の形態では、外輪２１と回転受け部２２、２２ａとは別部材で構成されているが、一体で形成してもよく、さらに本実施の形態では、回転受け部２２、２２ａがケーシング１２に回り止め支持された構成になっているが、外輪２１をケーシング１２に回り止め支持することで回転受け部２２、２２ａの回り止めをしてもよい。
【００１０】
２３は軸芯方向に対向する状態で設けられた一対の作動受け体であって、該作動受け体２３は、リング（円環）状をしたものが外輪２１の内周面と駆動側回転体１８の外周面とのあいだの間隙に配されていて、軸回り方向に自由移動できる状態で設けられているが、さらに該一対の作動受け体２３は、回転受け部２２、２２ａ同志の対向内面に対して間隙を有する構成になっていて、その間隙の範囲で軸芯方向にも自由移動できるようになっている。作動受け体２３の従動側係止部１９ｂに対向する内側部は軸芯方向に突出した突出部２３ａが形成されていて従動側係止部１９ｂに対して径方向に近接対向しているが、該突出部２３ａの周回り方向両端面部は、駆動側回転体端縁部１８ａ、１８ｂに設定される大径側半部の第三、第四係止面１８ｅ、１８ｆに前記間隙Ｓを存した状態でそれぞれ対向する第一、第二係止面２３ｂ、２３ｃになっている。また、互いに対向する突出部２３ａ同志の対向面部には、前記作動体２０が挿入する挿入溝２３ｄが形成されている。挿入溝２３ｄは、本実施の形態のものは従動側回転体１９側からの正逆両回転のロックをするものであるため、前記対向する状態で両回転方向先側が狭くなる菱形形状に形成されている。
【００１１】
そして次に、モータ部２が駆動した場合のクラッチ機構１６の作動、従動軸側が回転した場合のクラッチ機構１６の作動について図４、５に基づいて説明する。図４において便宜上、（Ａ）が駆動側回転体１８を時計回りに回転した場合、（Ｂ）が逆に反時計回りをした状態を示し、（Ｃ）が従動側回転体１４が時計回りをした場合、（Ｄ）が逆に反時計回りをした状態を示している。そして図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は図４の各図面に対応した図面が示されている。
【００１２】
まず、図４（Ａ）に示すように駆動側回転体１８が時計回り方向に回転したとすると、該駆動側回転体１８の時計回り側端縁部１８ａに設定される第一、第三係止面１８ｃ、１８ｅが従動側回転体１９の第一係止面１９ｃ、作動受け体２３の第一係止面２３ｂにそれぞれ係止（当接）し、反時計回り側端縁部１８ｂは従動側回転体１９および作動受け体突出部２３ａとは間隙Ｓを存する状態となって時計回り側に回転する。この結果、従動側回転体１９と作動受け体２３とは、駆動側回転体１８の駆動力を受けて共に時計回り側に回転することになって、従動側回転体１９と一体回転する作動体２０の作動受け体２３に形成された挿入溝２３ｄとの位置関係は維持され、このため作動受け体２３は、後述するように回転受け部２２、２２ａに摩擦接触状態になることがない自由移動状態（図５（Ａ）参照）に維持されて従動側回転体１９の時計回り方向の回転が許容される。
一方、駆動側回転体１８が反時計回り方向に回転した場合、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すように、前記当接および間隙Ｓが形成される関係が時計回り方向とは逆になる状態となって従動側回転体１９の反時計回り方向の回転が許容される。
【００１３】
これに対し、図４（Ｃ）に示すように従動側回転体１９が反時計回り方向に回転した場合、従動側係止部１９ｂの反時計回り側端に形成の第二係止面１９ｃが駆動側回転体１８の第四係止面１８ｆに係止（当接）することになって、駆動側回転体１８は反時計回りに移動しようとするが、従動側回転体１９と一体回転する作動体２０は、一対の作動受け体２３を軸芯方向に押し開くよう楔形状態で入り込むことになり、この結果、作動受け体２３は軸芯方向に強制移動されることになって回転受け部２２、２２ａに摩擦接触状態で面接触してロック状態になり、駆動側回転体１８の回転が規制され、動力伝動が断たれるようになっている。
これとは逆に、従動側回転体１９が反時計回り方向に回転した場合に、前記時計回りに回転した場合とは作動体２０が作動受け体２３を押し開くべく入り込む方向が逆になる状態となって作動受け体２３が回転受け部２２、２２ａに摩擦接触状態で面接触してロック状態になり、駆動側回転体１８の回転が規制され、動力伝動が断たれるようになっている。
【００１４】
叙述の如く構成された本発明の第一の実施の形態において、モータ部２が駆動する場合には、前述したように駆動側回転体１８の回転に伴い、従動側回転体１９、該従動側回転体１９と一体回動する作動体２０、そして作動受け体２３が共に回転することになって、作動体２０の作動受け体２３に対する作動体２０と挿入溝２３ｄとの位置関係が維持され、これによって作動受け体２３は回転受け体２２、２２ａとは摩擦摺動するべく軸芯方向外側に移動することはない。この結果、駆動側回転体１８から従動側回転体１９への動力伝動がなされることになって、従動側回転体１９が駆動回転する。
【００１５】
これに対し、従動側回転体１９が回転した場合には、該従動側回転体１９と一体回動する作動体２０が作動受け体２３を軸芯方向に押し開くべく挿入溝２３ｄに入り込む。この結果、作動受け体２３は軸芯方向に強制移動することになって回転受け体２２、２２ａに摩擦抵抗状態で面接触し、これによって従動側回転体１８はロック状態となって駆動側回転体１８が回転することはない。
【００１６】
このように本発明が実施されたものにあっては、駆動側からの回転は従動側に動力伝動されるが、従動側からの回転はロックされて駆動側に動力伝動されることがないワンウエイクラッチ機能を発揮することができるが、前記ロック状態となった場合に、作動受け体２３が軸芯方向に移動して回転受け体２２、２２ａと摩擦抵抗状態で面接触することになり、この結果、従動側からの動力伝動のロックを面接触で受けることになって、従来のピンや球で受けるもののように線や点接触になることがない。この結果、ロック時の負荷が局部的に大きく働いてしまうようなことがなく、広く分散化することが達成できることになって、噛み込み状態になることが回避され、ロック状態から非ロック状態への復帰が確実になる。
【００１７】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないものであることは勿論であって、例えば図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す第二〜第五の実施の形態のように、挿入溝２３ｄに対し、作動体２０ａを軸芯方向に長い菱形にしたもの、作動体２０ｂを軸周り方向に長い菱形にしたもの、作動体２０ｃを円形にしたもの、作動受け体２３の外輪２１との接触面２３ｆを円弧状にしたもののように各形状を挿入溝とは異形にすることで、作動体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの喰い込み状態で挿入溝２３ｄの溝面に対し面接触しないようにして作動体２０の動力伝動状態への復帰を円滑化したり（前三者）、作動受け体２３の外輪２１との接触抵抗を低減するようにすることができる。
【００１８】
また、図７（Ａ）（Ｂ）に示す第六、第七の実施の形態のように、作動体２４、２５を、該作動体２４、２５が一方（右側の図面状態）に回転しようとしたときには前記各実施の形態のものと同様、作動受け体２３を軸芯方向に押し開くよう山型接触面２４ａ、２５ａにして作動受け体２３間に食い込んで伝動ロック状態になるが、他方（左側の図面状態）に回転しようとしたときには、作動受け体２３に対し平面２４ｂまたはＶ溝面２５ｂ形状で接触して作動受け体２３が軸芯方向に押し開くことがない構成にし、これによって、従動側回転体１９が一方に回転したときには伝動ロック状態になるが、他方に回転した場合には動力伝動をするワンウエイ構成にすることができる。
【００１９】
さらにまた、図８（Ｂ）（Ｃ）の第八、第九の実施の形態のようにすることができる。図８は、ロック状態において、駆動回転体１８側が回転駆動したときの展開図であるが、（Ａ）は第一の実施の形態のものを示している。そしてこのものでは、突出部２３ａに駆動側回転体１８が平面状に接触して作動体２０の作動受け体２３への食い込みを解除する状態を示しているが、（Ｂ）のものは、作動受け体２５に形成される突出部２５ａの駆動回転体側接触面２５ｂを、回転受け体２２、２２ａ側ほど挿入溝２３ｄ側に偏寄した傾斜面とする一方、駆動回転体２６に、これに対応した傾斜接触面２６ａを形成したものとし、これによって、駆動側回転体２６が回転駆動した場合に、回転受け体２６を回転受け体２２、２２ａから積極的に離間する方向の負荷を与えるようにしたもので、このようにすることで、さらに積極的なロック解除がなされることになる。また（Ｃ）に示すものは（Ｂ）の変更例であって、このものは回転受け体２７に突起部を形成することなくピン２７ａを設けたものであり、このピン２７ａを駆動回転体側に当接することでロック解除がなされるが、さらに駆動回転体２６側を（Ｂ）のように傾斜接触面２６ａとしておくことで積極的なロック解除がなされることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】パワーウインドウ用の駆動装置の一部を残した断面図である。
【図２】クラッチ機構部を示す分解斜視図である。
【図３】（Ａ）はクラッチ機構部の水平断面図、（Ｂ）はクラッチ機構部の縦断面図、（Ｃ）はクラッチ機構部の横断面図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は駆動側回転体が矢印方向に回転した場合を示すクラッチ機構水平断面図、（Ｃ）（Ｄ）は従動回転体が矢印方向に回転した場合を示すクラッチ機構水平断面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は駆動側回転体が矢印方向に回転した場合を示すクラッチ機構縦断面図、（Ｃ）（Ｄ）は従動回転体が矢印方向に回転した場合を示すクラッチ機構縦断面図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は第二〜第五の実施の形態を示すクラッチ機構縦断面図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は第六、第七の実施の形態を示すクラッチ機構縦断面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第八〜第十の実施の形態を示すクラッチ機構の要部展開図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    駆動装置
１６    クラッチ機構
１８    駆動側回転体
１９    従動側回転体
２０    作動体
２２、２２ａ回転受け部
２３    作動受け体
【図１】
2008008307.tif 000003
【図２】
2008008307.tif 000004
【図３】
2008008307.tif 000005
【図４】
2008008307.tif 000006
【図５】
2008008307.tif 000007
【図６】
2008008307.tif 000008
【図７】
2008008307.tif 000009
【図８】
2008008307.tif 000010