(57)【要約】【課題】よりコンパクト化された電磁クラッチ装置を提供する。【解決手段】ケーシング１０の内部に設けられ、駆動モータによって駆動される第１回転体３１と、電磁コイル３２を有し、第１回転体３１と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復回転可能であり、電磁コイル３２で発生させた磁力によって第１回転体３１を吸着可能な第２回転体３４と、第２回転体３４の軸心周りに設けられた凹部３３と、凹部３３内において軸心周りに渦巻状に配置され、電磁コイル３２に給電するための導線３５とを備えており、導線３５は、一端を凹部３３の内壁に沿って凹部３３から軸心方向に取り出し第２回転体３４の側において電磁コイル３２に接続し、他端を軸心近傍から取り出しケーシング１０の側に位置させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に設けられ、駆動モータによって駆動される第１回転体と、
電磁コイルを有し、前記第１回転体と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復回転可能であり、前記電磁コイルで発生させた磁力によって前記第１回転体を吸着可能な第２回転体と、
前記第２回転体の軸心周りに設けられた凹部と、
当該凹部内において前記軸心周りに渦巻状に配置され、前記電磁コイルに給電するための導線とを備えており、
当該導線は、一端が前記凹部の内壁に沿って前記凹部から前記軸心方向に取り出されて前記第２回転体の側において前記電磁コイルに接続され、他端が前記軸心近傍から取り出され前記ケーシングの側に位置する電磁クラッチ装置。
【請求項２】
前記第２回転体は、前記導線を前記内壁に沿って配置する案内手段を備える請求項１に記載の電磁クラッチ装置。
【請求項３】
前記導線の前記一端のうち前記凹部に位置する部位は、前記導線が前記軸心の側に引張られた時に、前記導線を前記内壁の側に付勢するように弾性を有する樹脂部材と重ねて配置してある請求項１または２に記載の電磁クラッチ装置。
【請求項４】
前記導線が前記樹脂部材に固定されており、前記樹脂部材に前記第２回転体に固定する係止部を備える請求項３に記載の電磁クラッチ装置。
【請求項５】
前記渦巻状に配置した導線の一部を、前記樹脂部材に固定してある請求項３または４に記載の電磁クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電磁クラッチ装置は、例えば、車両のドアの電動開閉と手動開閉とを切り換えるために、車両用のパワースライドドアやパワーバックドア等のアクチュエータに適用される。
【０００３】
このような電磁クラッチ装置は、ケーシングの内部に設けられ、駆動モータによって駆動される第１回転体と、電磁コイルを有し、第１回転体と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復回転可能であり、電磁コイルで発生させた磁力によって第１回転体を吸着可能な第２回転体とを備え、駆動モータの動力の第２回転体への伝達を断続するものである。すなわち、駆動モータの動力を第２回転体に伝達する場合には、電磁コイルに通電して発生させた磁力によって第１回転体を第２回転体に吸着させ、駆動モータによって駆動する第１回転体と一体に回転させる。一方、駆動モータの動力の第２回転体への伝達を遮断する場合には、コイルへの通電を遮断して、第１回転体を第２回転体に対して相対回転させる。
【０００４】
従来、電磁クラッチ装置は、電磁コイルに給電するため導電が配設されるが、導線の一端は第２回転体の側において電磁コイルに接続され、他端はケーシングの側に位置するため、導線は、第２回転体が所定回転数回転する分の長さを確保して、第２回転体の正逆方向の往復回転に対応できるように、第２回転体の軸心周りに渦巻状に配置されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、パワースライドドアの場合には、ドアの開閉に際して第２回転体が要する回転数を考慮して導線の長さを決める。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２４８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電磁クラッチ装置では、導線の一端を、第２回転体の径方向外側に取り出して、第２回転体の側の電磁コイルに接続している。このため、第２回転体の径方向外側に余分なスペースを確保する必要があり、電磁クラッチ装置が大型化するという問題があった。
【０００７】
また、従来の電磁クラッチ装置では、第２回転体に電磁コイル、及び、当該電磁コイルに給電するための導線を備えるが、第１回転体及び第２回転体、電磁コイル等は軸心に沿って順次配置されていた。このため、電磁クラッチ装置のサイズを縮小するにも限界があり、車両に組み込む際に取り付けスペースの制限を受けるという不都合も生じていた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、よりコンパクト化された電磁クラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る電磁クラッチ装置の第１特徴構成は、ケーシングの内部に設けられ、駆動モータによって駆動される第１回転体と、電磁コイルを有し、前記第１回転体と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復回転可能であり、前記電磁コイルで発生させた磁力によって前記第１回転体を吸着可能な第２回転体と、前記第２回転体の軸心周りに設けられた凹部と、当該凹部内において前記軸心周りに渦巻状に配置され、前記電磁コイルに給電するための導線とを備えており、当該導線は、一端が前記凹部の内壁に沿って前記凹部から前記軸心方向に取り出されて前記第２回転体の側において前記電磁コイルに接続され、他端が前記軸心近傍から取り出され前記ケーシングの側に位置する点にある。
【００１０】
つまり、本構成によれば、導線の一端を、凹部の内壁に沿って軸心方向に取り出して第２回転体の側において電磁コイルに接続してあるため、第２回転体の径方向外側に取り出すためのスペースが不要となる。
また、第２回転体に凹部を設け、電磁コイルに給電する導線を当該凹部の内部に配置したから、前記軸心方向に沿う電磁クラッチの外形寸法が短縮される。
このように、本発明の電磁クラッチ装置は、全体的な外形寸法を大幅に縮小することができる。
【００１１】
本発明に係る電磁クラッチ装置の第２特徴構成は、前記第２回転体が、前記導線を前記内壁に沿って配置する案内手段を備えた点にある。
【００１２】
本構成によれば、導線を、凹部の内壁に沿って配置するように案内手段が設けてあるため、導線は内壁に沿ってカーブした状態で配置される。
このため、第２回転体の回転に際して導線に引張力が作用した場合でも、導線の端部に設けた第２回転体への接続部に前記引張力が直接に作用することはない。そのような引張力が作用した場合には、例えば、導線と前記案内手段との間に生じる摩擦力が導線の引張力に抵抗するから、導線端部の接続部に作用する力が軽減され、端部が破損し難いものとなる。
【００１３】
本発明に係る電磁クラッチ装置の第３特徴構成は、前記導線の前記一端のうち前記凹部に位置する部位は、前記導線が前記軸心の側に引張られた時に、前記導線を前記内壁の側に付勢するように弾性を有する樹脂部材と重ねて配置してある点にある。
【００１４】
本構成であれば、導線に引張力が作用した場合に、直ちに導線を緊張させる力が作用するものではなく、樹脂部材が弾性変形することによって、導線の配置位置が自在に変更される。つまり、導線に作用しようとする引張力を、導線の配置状態を変更することで有効に逃がすことができる。このため、仮に、第２回転体の正逆回転が頻繁に行われるような場合であっても、導線あるいは導線の端部に作用する力を軽減して、導線の配置状態を健全に維持することができる。
【００１５】
本発明に係る電磁クラッチ装置の第４特徴構成は、前記導線が前記樹脂部材に固定されており、前記樹脂部材に前記第２回転体に固定する係止部を備える点にある。
【００１６】
このような電磁クラッチに配設する導線で損傷し易いのは、導線端部の接続部や当該接続部の近傍に設けた導線の屈曲部である。つまり、これらの部位に繰り返し作用する引張力が当該箇所の損傷に大きく影響する。
そこで、本構成のごとく、導線を樹脂部材に固定し、当該樹脂部材を第２回転体に固定することで、上記損傷し易い箇所に作用する引張力を無くしたり、或いは軽減することで、配置した導線の耐久性を高めることができる。
【００１７】
本発明に係る電磁クラッチ装置の第５特徴構成は、前記渦巻状に配置した導線の一部を、前記樹脂部材に固定してある点にある。
【００１８】
上記構成により、配設した導線の損傷を防止することができるが、さらに、導線が損傷する可能性を低減するためには、導線に不要な曲げ力を作用させないようにすることも有効である。
そこで、本構成では、導線のうち渦巻状に配置した領域の一部を樹脂部材に固定する。これにより、導線は、自身の長手方向に沿ってのみ樹脂部材に外力を作用させることになり、例えば、渦巻きの軸心方向に向く力の成分は生じない。よって、導線に対して不要な曲げ力が作用せず、導線の損傷をより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る電磁クラッチ装置は、ケーシングの内部に設けられ、駆動モータによって駆動される第１回転体と、電磁コイルを有し、前記第１回転体と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復回転可能であり、前記電磁コイルで発生させた磁力によって前記第１回転体を吸着可能な第２回転体と、前記第２回転体の軸心周りに設けられた凹部と、当該凹部内において前記軸心周りに渦巻状に配置され、前記電磁コイルに給電するための導線とを備えており、当該導線は、一端が前記凹部の内壁に沿って前記凹部から前記軸心方向に取り出されて前記第２回転体の側において前記電磁コイルに接続され、他端が前記軸心近傍から取り出され前記ケーシングの側に位置するものである。これにより、第２回転体の径方向外側の余分なスペースを排除することができ、電磁クラッチ装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２０】
以下に、本発明に係る電磁クラッチ装置の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る電磁クラッチ装置を、自動車のパワースライドドアのアクチュエータ１に適用した場合を例として説明する。
【００２１】
アクチュエータ１は、図１に示すように、ケーシング１０の内部に、駆動モータ（図示せず）の動力を伝達するウォームギア２１と、当該ウォームギア２１と噛合して回転するホイールギア２２と、駆動モータの動力を断続する電磁クラッチ装置２３と、ケーシング１０に設けたベアリング１１，１２，１３によりケーシング１０に対して回転可能に支持されるシャフト２４と、当該シャフト２４と一体となって回転し、スライドドア（図示せず）を開閉する出力ドラム２５とを備えて構成される。駆動モータの動力がシャフト２４に伝達されると、出力ドラム２５が回転し、スライドドアが開閉される。一方、電磁クラッチ装置２３が駆動モータの動力を遮断した場合には、シャフト２４及び出力ドラム２５はホイールギア２２に対し相対回転自在となり、スライドドアは手動で開閉可能となる。
【００２２】
電磁クラッチ装置２３は、図１及び図２に示すように、ホイールギア２２の円弧状の突起部２２ａと係合する円弧状の孔部３１ａを備え、駆動モータの動力によってホイールギア２２と共に同軸心で回転する第１回転体としてのアーマチュア３１を備える。さらに、電磁コイル３２を有し、アーマチュア３１と同軸心に、所定の回転数正逆方向に往復可能であり、軸心周りに凹部３３を設けた第２回転体としてのロータ部材３４を備える。凹部３３の内部には、電磁コイル３２に給電するためのフラットハーネス３５と、凹部３３を覆うハーネスカバー３６とを備えている。
【００２３】
電磁コイルに通電すると、ロータ部材３４は磁力によってアーマチュア３１を吸着して一体回転し、駆動モータの動力をロータ部材３４と共に回転するシャフト２４に伝達する。なお、本実施形態では、アーマチュア３１とホールギア２２とを別部材とした構成を例として説明したが、アーマチュア３１とホールギア２２との両方の機能を備える一つの部材として構成することもできる。この場合には、その部材が本発明における第１回転体となる。
【００２４】
ハーネスカバー３６は、凹部３３に挿入されると共に、内部にシャフト２４が挿通される筒状部３６ａと、筒状部のケーシング１０の側に径方向外側に延設されたフランジ部３６ｂとを有する。当該フランジ部３６ｂがケーシング１０と係合して固定されることにより、ロータ部材３４及びシャフト２４と相対回転自在に構成される。
【００２５】
ロータ部材３４は、電磁コイル３２が巻回されたボビン３７を内部に備えるロータ３８と、当該ロータ３８の外周部に設けられ、ケーシング１０に設けたセンサ１４によって、ロータ３８の回転状態を検出するためのマグネット３９と、ロータ３８の凹部３８ａに圧入固定され、凹部３３を形成する樹脂製のハーネスケース４１とを有する。
【００２６】
ロータ３８は、電磁コイル３２に通電した時に、アーマチュア３１に対して磁力による吸着力が発生するように、磁性材料で形成されている。また、ロータ３８のアーマチュア３１との対向面には、摩擦板（図示せず）が埋設されており、ロータ３８がアーマチュア３１に吸着すると、摩擦係合によりアーマチュア３１を介して、駆動モータの動力をロータ３８に効率的に伝達できるようになっている。
【００２７】
マグネット３９は、センサ１４と対向する面に、Ｓ極とＮ極とが周方向に沿って交互に磁極化してあるものであり、センサ１４がロータ３８の回転に伴ってＳ極とＮ極とが交互に入れ替わる極性変化を検出することによって、ロータ３８の回転状態を検出することができる。
【００２８】
ハーネスケース４１は、樹脂一体成形によって形成され、図３に示すように、フラットハーネス３５を収容するための凹部４２と、凹部４２の径方向外側に延設されたフランジ部４３と、当該フランジ部４３に設けられ、凹部４２を取り巻く壁部４２ｂとロータ３８を挟持すると共に、マグネット３９に圧入される立ち上がり部４４とを有する。なお、マグネット３９は、当該立ち上がり部４４の径方向外側に延設されたフランジ部４３に当接させることよって、ロータ３８に対して位置決めすることができる。
【００２９】
ハーネスケース４１の凹部４２の底面には、フラットハーネス３５を、凹部４２の壁部４２ｂの内側面である内壁に沿って配置する案内手段として、２つの凸部４２ａが設けてある。フラットハーネス３５を凹部４２の壁部４２ｂと凸部４２ａとの間に配することにより、フラットハーネス３５のハーネスケース４１への取付けを強固にすることができる。さらに、フラットハーネス３５を凹部４２の壁部４２ｂの内側面に沿って配置するように凸部４２ａを設けてあるため、フラットハーネス３５は壁部４２ｂの内側に沿ってカーブした状態で配置される。このため、ロータ部材３４の回転に際してフラットハーネス３５に引張力が作用した場合でも、フラットハーネス３５の端部に設けたロータ部材３４への接続部に前記引張力が直接に作用することはない。そのような引張力が作用した場合には、例えば、フラットハーネス３５と凸部との間に生じる摩擦力がフラットハーネス３５の引張力に抵抗するから、フラットハーネス３５の端部の接続部に作用する力が軽減され、端部が破損し難いものとなる。
【００３０】
フランジ部４３には、フラットハーネス３５をロータ部材３４の側において電磁コイル３２と接続するための孔部４３ａと、フラットハーネス３５を固定するための突起部４３ｂとが設けてある。なお、本実施形態に係るハーネスケース４１は、一体成形の際に使用する金型の強度を保つため、壁部４２ｂと凸部４２ａとの間に挿入する金型には一定の厚みが必要となり、ハーネスケース４１の壁部４２ｂの凸部４２ａと対向する面には、切り欠き部４２ｃが形成される。
また、本実施形態に係る電磁クラッチ装置２３では、案内手段の一例として、２つの凸部４２ａを設けた例を説明したが、凸部４２ａの数は特に限定されない。さらに、壁部４２ｂの内部に当該壁部４２ｂをスライスするような加工を施して溝を形成し、当該溝の内部にフラットハーネス３５を挿入することとしてもよい。
【００３１】
フラットハーネス３５は、ハーネスの長手方向に変形自在な、例えば、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）やフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等が適用され、一端をロータ部材３４の側の電磁コイル３２に接続され、他端をケーシング１０の側のハーネスカバーに位置される。そして、フラットハーネス３５は、ロータ部材３４のスライドドアの開閉に要する回転数分の回転が可能なように長さを確保され、ハーネスカバー３６の筒状体３６ａの周りに渦巻状に配置されている。なお、フラットハーネス３５は、ロータ部材３４の回転に伴って、渦巻の形状が変形し易いように、フラット面を凹部の壁部４２ｂの内側面と対向させて配置されている。
【００３２】
また、フラットハーネス３５のロータ部材の側の一端のうち、渦巻状に配置された部分には、図４及び図５に示すように、樹脂部材４５が設けられている。樹脂部材４５は、フラットハーネス３５を被覆する本体部４５ａと、フラットハーネス３５をハーネスケース４１の凹部４２から取り出す取出し部４５ｂとを備える。
【００３３】
本体部４５ａは、中央部で折り曲げてフラットハーネス３５を挟み込み、接着剤等により固定される。取出し部４５ｂは、フラットハーネス３５の端部を２つに分け、折り曲げて取り出し、凸部４５ｃを孔部４５ｄに係合させることにより、端部が固定される。また、取出し部４５ｂは、樹脂部材４５をハーネスケース４１に固定する係止部を兼ねるものであり、取出し部４５ｂには、別の２つの孔部４５ｅが設けられ、当該孔部４５ｅにハーネスケース４１のフランジ部４３の２つの突起部４３ｂを係止させることにより、樹脂部材４５とフラットハーネス３５とをハーネスケース４１に固定される。
【００３４】
このような構成により、ロータ部材３４がケーシング１０に対して回転する際に、フラットハーネス３５がケーシング１０の側に引張られたとしても、フラットハーネス３５は、樹脂部材４５を介してロータ部材３４に固定されているため、フラットハーネス３５の接続部や折り曲げ部に負荷がかかるのを防ぐことができる。また、弾性を有する樹脂部材を採用する場合には、フラットハーネス３５に引張力が作用した際に、直ちにフラットハーネス３５を緊張させる力が作用するものではなく、樹脂部材４５が弾性変形することによって、フラットハーネス３５の配置位置が自在に変更される。つまり、フラットハーネス３５に作用しようとする引張力を、フラットハーネス３５の配置状態を変更することで有効に逃がすことができる。このため、仮に、ロータ部材３の正逆回転が頻繁に行われるような場合であっても、フラットハーネス３５あるいはフラットハーネス３５の端部に作用する力を軽減して、フラットハーネス３５の配置状態を健全に維持することができる。
【００３５】
本実施形態では、フラットハーネス３５と樹脂部材４５とを接着する例を示したが、樹脂部材４５は、フラットハーネス３５をハーネスケース４１の凹部４２の壁部４２ｂの側に付勢できる構成であれば、重ねて配置する等、必ずしも接着する必要はない。また、本実施形態では、フラットハーネス３５の端部を樹脂部材４５によって固定する例を示したが、渦巻状に配置したフラットハーネス３５の一部をロータ部材３４に直接に固定したり、または樹脂部材４５を介して固定することもできる。なお、渦巻状に配したフラットハーネス３５とは、ハーネスケース４１の凹部４２の内部に位置する部分をいう。
【００３６】
このようなフラットハーネス３５は、図６〜図８に示すように、ハーネスケース４１の凹部４２の内部に渦巻状に収容される。フラットハーネス３５の一端は、凹部４２の壁部４２ｂの内側面に沿ってロータ部材３４の軸心方向に取り出され、取り出されたフラットハーネス３５は、さらに樹脂部材４５と共にハーネスケース４１のフランジ部４３の面に平行となるように折り曲げられ、ロータ部材３４の側の電磁コイル３２に接続される。一方、フラットハーネス３５の他端は、ハーネスカバー３６の筒状部３６ａの内部を介して、外部端子（図示せず）に接続される。
【００３７】
このようにフラットハーネス３５の一端が凹部４２の壁部４２ｂの内側面である内壁に沿ってロータ部材３４の軸心方向に取り出すことによって、ロータ部材３４の径方向外側に取り出すためのスペースが不要となり、電磁クラッチ装置をコンパクト化することができる。
【００３８】
本発明に係る電磁クラッチ装置は、パワースライドドア、パワーバックドア、パワーラゲッジドア等の車両用に限らず、その他の用途に幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】電磁ラッチ装置を適用したアクチュエータの断面図
【図２】電磁クラッチ装置の構成を説明する図
【図３】ハーネスケースの構成を説明する図
【図４】樹脂部材の斜視図
【図５】フラットハーネスの樹脂部材への取付態様を示す図
【図６】ハーネスケースにフラットハーネスを取付けた状態を示す図
【図７】フラットハーネスのハーネスケースへの取付態様を説明する斜視図
【図８】ハーネスカバーのハーネスケースへの取付態様を説明する斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１０    ケーシング
３１    アーマチュア（第１回転体）
３２    電磁コイル
３３    凹部
３４    ロータ部材（第２回転体）
３５    フラットハーネス（導線）
【図１】
2007139028.tif 000003
【図２】
2007139028.tif 000004
【図３】
2007139028.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007139028.tif 000007
【図６】
2007139028.tif 000008
【図７】
2007139028.tif 000009
【図８】
2007139028.tif 000010