(57)【要約】【課題】  部品点数の削減および組立工数の低減を図り、簡易な構造で安価な回転伝達装置を提供する。【解決手段】  正逆回転可能な円筒状の入力内輪１０の内方に正逆回転可能な軸状の出力軸２０を同軸上に収容すると共に、静止系に対して摩擦抵抗が付与された外輪３０を入力内輪１０の外方に配置し、入力内輪１０と外輪３０とを弾性保持するコイルばね４０を、出力軸２０と非接触状態で、かつ、入力内輪１０からの回転トルク入力により出力軸２０と接触可能に入力内輪１０と外輪３０との間に介設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転可能な円筒状の第一内側部材の内方に正逆回転可能な軸状の第二内側部材を同軸上に収容すると共に、静止系に対して摩擦抵抗が付与された円筒状の外側部材を前記第一内側部材の外方に配置し、前記第一内側部材と外側部材とを弾性保持する弾性部材を、前記第二内側部材と非接触状態で、かつ、第一内側部材からの回転トルク入力により第二内側部材と接触可能に第一内側部材と外側部材との間に介設したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記静止系に対して外側部材に付与された摩擦抵抗よりも前記弾性部材の弾性力を小さく設定した請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、径方向外側に延びる一方の端部が外側部材の凹溝に挿入されて円周方向で係止され、径方向外側に延びる他方の端部が第一内側部材の凹孔に挿通されて円周方向に係止されたコイルばねである請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記第一内側部材および外側部材の間から前記弾性部材が脱落することを防止するためのプレートを配設した請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記外側部材と第二内側部材との間に転がり軸受を介設した請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの電動スライドドアや電動シャッター等に組み込まれ、入力側からの回転トルクを出力側へ伝達する一方、出力側からの逆入力トルクを遮断する機能を具備した回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車などの電動スライドドアや電動シャッター等に組み込まれ、入力側からの回転トルクを出力側へ伝達する一方、出力側からの逆入力トルクを遮断する機能を具備した回転伝達装置としては、特許文献１に開示された構造のものがある。
【０００３】
この特許文献１には、回転伝達装置として、入力側部材と出力側部材とを備え、その入力側部材と出力側部材との間でトルクの伝達・遮断を行うクラッチ部と、回転駆動源からの入力回転を減速してクラッチ部の入力側部材に入力する機械式の減速機構部と、クラッチ部と減速機構部とを内部に収容するハウジングと、ハウジングの取付部に取り付けられた回転駆動源としてのモータとを備えた回転駆動装置が開示されている。
【０００４】
この回転駆動装置を構成するクラッチ部は、入力側部材と出力側部材との間に介在し、これら両部材と正逆両回転方向に係合・離脱可能なトルク伝達部材と、そのトルク伝達部材を保持し、入力側部材に対する相対回転を通じてトルク伝達部材の係合・離脱を制御する保持器と、入力側部材と保持器とを回転方向に連結する弾性部材と、ハウジングまたはこれに固定された静止側部材との間に介在する粘性流体とを備えている。
【特許文献１】特開２００２−２１３４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述した特許文献１の回転駆動装置におけるクラッチ部は、入力側部材からの正逆両方向の入力トルクをトルク伝達部材を介して出力側部材に伝達し、出力側部材からの正逆両方向の逆入力トルクを入力側部材との間で遮断する機能を発揮する。
【０００６】
このクラッチ機能を発揮させるための構造として、クラッチ部は、入力側部材としてのクラッチ外輪、出力側部材としてのクラッチ内輪、トルク伝達部材としての複数のローラ、保持器、弾性部材としてのセンタリングばね、静止側部材としての固定リング、および固定リングと保持器との間に介在するシリコンオイルやグリース等の粘性流体で主要部が構成されている。
【０００７】
このように、クラッチ部におけるトルク伝達部材がローラであることから、このローラがクラッチ外輪とクラッチ内輪との間で係合するときに音が発生することがある。また、入力側部材ばかりではなく、出力側部材であるクラッチ内輪からも駆動される環境下においては、トルク伝達が勝手に遮断される構造となっているため、入出力の駆動力の大小関係により、クラッチ外輪とクラッチ内輪との間でローラの係合・離脱が繰り返し行われ、その結果、異音が発生してしまうという問題があった。
【０００８】
また、前述のクラッチ部は、クラッチ外輪、クラッチ内輪、複数のローラ、保持器、センタリングばね、固定リングおよび粘性流体からなる多数の構成部品を有することから、部品点数が多く、組立工数が増加して、製品コストの高騰を招くという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、部品点数の削減および組立工数の低減を図り、簡易な構造で安価な回転伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る回転伝達装置は、正逆回転可能な円筒状の第一内側部材の内方に正逆回転可能な軸状の第二内側部材を同軸上に収容すると共に、静止系に対して摩擦抵抗が付与された円筒状の外側部材を第一内側部材の外方に配置し、第一内側部材と外側部材とを弾性保持する弾性部材を、第二内側部材と非接触状態で、かつ、第一内側部材からの回転トルク入力により第二内側部材と接触可能に第一内側部材と外側部材との間に介設したことを特徴とする。
【００１１】
なお、弾性部材としては、径方向外側に延びる一方の端部が外側部材の凹溝に嵌入されて円周方向で係止され、径方向外側に延びる他方の端部が第一内側部材の凹孔に挿通されて円周方向に係止されたコイルばねが好適であり、静止系に対して外側部材に付与された摩擦抵抗よりもコイルばねの弾性力を小さく設定している。
【００１２】
本発明では、第一内側部材を回転トルクの入力側部材とし、第二内側部材を出力側部材とする。
【００１３】
入力側部材である第一内側部材から回転トルクが付与されると、その第一内側部材が弾性部材であるコイルばねの端部を回転方向に押圧し、静止系に対して外側部材に付与された摩擦抵抗よりも小さく設定された弾性力を有するコイルばねが撓み始める。このコイルばねの撓みによりコイルばねの内径が縮径して第二内側部材と接触する。このコイルばねと第二内側部材との接触により、第一内側部材に付与された回転トルクが第二内側部材に伝達される。
【００１４】
一方、出力側部材である第二内側部材から回転トルクが付与されても、コイルばねの弾性力によって第一内側部材と外側部材が中立状態に弾性保持されており、コイルばねの内径と第二内側部材とが非接触状態で両部材間に隙間が確保されている。その結果、第二内側部材は空転するのみであり、第一内側部材に回転トルクが伝達されることなく、その回転トルクが遮断される。
【００１５】
前述した本発明の構成において、第一内側部材および外側部材の間からコイルばねが脱落することを防止するためのプレートを配設した構造とすることが望ましい。このように、プレートによりコイルばねが脱落することを防止できるので、そのコイルばねの作動を安定化することが容易となる。
【００１６】
また、前述した本発明の構成において、外側部材と第二内側部材との間に転がり軸受を介設した構造とすることが望ましい。このような構造とすることにより、外側部材と第二内側部材とを転がり軸受を介して相対回転自在に安定して支持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、正逆回転可能な円筒状の第一内側部材の内方に正逆回転可能な軸状の第二内側部材を同軸上に収容すると共に、静止系に対して摩擦抵抗が付与された円筒状の外側部材を第一内側部材の外方に配置し、第一内側部材と外側部材とを弾性保持する弾性部材を、第二内側部材と非接触状態で、かつ、第一内側部材からの回転トルク入力により第二内側部材と接触可能に第一内側部材と外側部材との間に介設したことにより、第一内側部材、第二内側部材、外側部材および弾性部材を主要部とする構成部品で回転伝達装置を製作することができる。その結果、部品点数の削減が図れ、組立工数を低減することも可能となって、製品のコストダウンが図れて安価な回転伝達装置を提供できる。
【００１８】
また、第一内側部材と外側部材との間に介設された弾性部材の弾性変形によりその弾性部材を第二内側部材に接触させるようにして第一内側部材と第二内側部材との間でトルク伝達可能とした構造であるため、急激な動力伝達がないことから、異音の発生を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る回転伝達装置の実施形態を以下に詳述する。図１は、中立状態、あるいは出力側から逆入力トルクが付与された状態での回転伝達装置を示す縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図、図３は、入力側から回転トルクが付与された状態での回転伝達装置を示す縦断面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。
【００２０】
この実施形態における回転伝達装置は、図１および図２に示すように、第一内側部材としての円筒状の入力内輪１０と、第二内側部材としての軸状の出力軸２０と、外側部材としての円筒状の外輪３０と、弾性部材であるコイルばね４０とからなる主要部で構成されている。この実施形態の回転伝達装置では、入力内輪１０、出力軸２０、外輪３０およびコイルばね４０からなる主要部品の他に、入力内輪１０に止め輪５１で抜け止めされたプレート５２と、外輪３０と出力軸２０との間に配設された転がり軸受５３を具備する。
【００２１】
入力内輪１０は軸方向断面コ字状を有する円筒形状をなし、筒状部１２の一端側（図１左側）に一体的に形成された底部１４に貫通孔１６が形成され、その貫通孔１６に出力軸２０が正逆回転可能に挿通されている。この入力内輪１０の筒状部１２の一部には、その軸方向に延びる凹孔であるスリット孔１８が貫通形成されている。なお、入力内輪１０からの回転トルクの付与は、その入力内輪１０と同軸的に連結された電動モータ等の出力軸を介して行われる。
【００２２】
出力軸２０は軸状をなし、前述の入力内輪１０の内方に同軸上に収容される。この出力軸２０の一端（図１左側）は、外輪３０の一端に転がり軸受５３を介して正逆回転可能に支持され、他端は、入力内輪１０の筒状部１２の端部にプレート５２を介して正逆回転可能に支持されている。
【００２３】
外輪３０は軸方向断面コ字状を有する円筒形状をなし、その筒状部３２の一端側（図１左側）に一体的に形成された底部３４に貫通孔３６が形成され、その貫通孔３６に出力軸２０の一端が転がり軸受５３を介して装着されている。この外輪３０の筒状部３２の一部には、その軸方向に延びる凹溝であるスリット溝３８がその内周面に形成されている。外輪３０は、入力内輪１０の外方に配置され、その入力内輪１０および出力軸２０を収容した構造となっている。
【００２４】
なお、この外輪３０は、図２に示すように、静止系６０に対して摩擦抵抗６１が付与された状態に設定されている。つまり、外輪３０は、静止系６０に対する摩擦抵抗６１より小さな回転力が作用した場合に静止状態を保持し、その摩擦抵抗６１よりも大きな回転力が作用した場合に回転開始するようになっている。
【００２５】
コイルばね４０は、入力内輪１０と外輪３０との間に介設されている。このコイルばね４０のコイル状部４２は入力内輪１０と出力軸２０との間に軸方向に沿って配置されている。そのコイル状部４２の両端部４４，４６は、径方向外側に屈曲されて入力内輪１０のスリット孔１８を貫通して外輪３０のスリット溝３８に収容されている。コイル状部４２の両端部４４，４６は、入力内輪１０のスリット孔１８および外輪３０のスリット溝３８の幅方向に離隔した位置、つまり、スリット孔１８およびスリット溝３８の円周方向幅に亘って離隔した位置に配されている（図２参照）。
【００２６】
このようにして、コイルばね４０は、入力内輪１０と外輪３０を弾性保持し、コイル状部４２が出力軸２０と非接触状態でコイルばね４２の内径４８と出力軸２０の外周面２２との間に隙間ｍが形成されている。後述するように入力内輪１０から回転トルクが入力された時には、コイルばね４０の縮径によりコイルばね４０の内径４８は出力軸２０の外周面２２と接触可能に設定されている。なお、コイルばね４０の弾性力は、静止系６０に対して外輪３０に付与された摩擦抵抗６１よりも小さく設定している。
【００２７】
なお、出力軸２０の一端部には、プレート５２が止め輪５１により抜け止めされた状態で固定されている。このプレート５２により、コイルばね４０が入力内輪１０および外輪３０の軸方向開口部から脱落することを防止している。このプレート５２によるコイルばね４０の脱落防止でもって、そのコイルばね４０の作動を安定化することができる。
【００２８】
以上の構成からなる回転伝達装置の動作を以下に詳述する。なお、図１および図２は、中立状態、あるいは出力側から逆入力トルクが付与された状態での回転伝達装置を示し、図３および図４は、入力側から回転トルクが付与された状態での回転伝達装置を示す。
【００２９】
図３および図４に示すように、入力内輪１０から回転トルク（図４の白抜き矢印方向の回転力）が付与されると、その入力内輪１０のスリット孔１８の円周方向端面１１がコイルばね４０の端部４４を回転方向に押圧する。ここで、コイルばね４０の弾性力は、静止系６０に対して外輪３０に付与された摩擦抵抗６１よりも小さく設定されていることから、コイルばね４０の端部４６が外輪３０のスリット溝３８の円周方向端面３１を押圧することにより外輪３０が回転開始する前に、コイルばね４０が撓み始める。
【００３０】
このコイルばね４０の撓みによりコイルばね４０の内径４８が縮径して出力軸２０の外周面２２と接触する。このコイルばね４０の内径４８が出力軸２０の外周面２２に接触することにより、入力内輪１０に付与された回転トルクが出力軸２０に伝達されてその出力軸２０が回転する。この時、コイルばね４０の端部４６が外輪３０のスリット溝３８の円周方向端面３１を押圧していることから、外輪３０は静止系６０に対する摩擦抵抗６１に抗して回転する。
【００３１】
なお、以上では、図４の白抜き矢印方向（反時計方向）の回転力が入力内輪１０から付与された場合について説明したが、図４の白抜き矢印と反対方向（時計方向）の回転力が入力内輪１０から付与された場合も同様であり、その結果、入力内輪１０からの回転力の付与により、出力軸２０は正逆両方向に回転可能である。
【００３２】
一方、図１および図２に示す状態で出力軸２０から逆入力トルクが付与された場合、コイルばね４０の弾性力によって入力内輪１０と外輪３０が中立状態に弾性保持されており、コイルばね４０の内径４８と出力軸２０の外周面２２とが非接触状態でコイルばね４０の内径４８と出力軸２０の外周面２２との間に隙間ｍが確保されている。その結果、出力軸２０からの逆入力トルクによりその出力軸２０は空転するのみであり、入力内輪１０に回転トルクが伝達されることなく、その回転トルクが遮断される。
【００３３】
なお、出力軸２０からの回転力の付与が時計方向あるいは反時計方向のいずれであっても、出力軸２０からの回転力の付与により、出力軸２０は正逆両方向に空転する。この出力軸２０の空転により、出力軸２０からの逆入力トルクは遮断される。
【００３４】
以上のようにして、入力内輪１０からの回転トルクを出力軸２０に伝達する一方、出力軸２０からの逆入力トルクを遮断する回転伝達装置は、入力内輪１０、出力軸２０、外輪３０およびコイルばね４０を主要部とする構成部品で製作することができる。その結果、部品点数の削減が図れ、組立工数を低減することも可能となって、製品のコストダウンが図れて安価な回転伝達装置を提供できる。
【００３５】
また、入力内輪１０と外輪３０との間に介設されたコイルばね４０の弾性変形によりそのコイルばね４０を出力軸２０に接触させるようにして入力内輪１０と出力軸２０との間でトルク伝達可能とした構造であるため、急激な動力伝達がないことから、異音の発生を防止することが可能である。
【００３６】
なお、前述の実施形態では、外輪３０に対して出力軸２０をその一方の軸端で転がり軸受５３により支持した構造としているが、本発明はこれに限定されることなく、外輪３０に対して出力軸２０を安定して支持するため、出力軸２０の両端で転がり軸受により支持することも可能である。
【００３７】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態で、中立状態あるいは出力側から逆入力トルクが付与された状態での回転伝達装置を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図３】本発明の実施形態で、入力側から回転トルクが付与された状態での回転伝達装置を示す縦断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  第一内側部材（入力内輪）
１８  凹孔（スリット孔）
２０  第二内側部材（出力軸）
３０  外側部材（外輪）
３８  凹溝（スリット溝）
４０  弾性部材（コイルばね）
４４  弾性部材の一方の端部
４６  弾性部材の他方の端部
５２  プレート
５３  転がり軸受
６０  静止系
６１  摩擦抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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