(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の相対回転体と、この第一の相対回転体との間で粘性体収容空間を形成して、当該第一の相対回転体に対して一の軸心の周りで相対的に回転自在に配された第二の相対回転体と、この第二の相対回転体に、一の軸心から偏心した少なくとも一つの位置で回転自在に装着された歯車と、粘性体収容空間に充填された粘性体とを具備しており、第一の相対回転体は、大径の円筒面とこの円筒面と同心の小径の円筒面とを具備しており、大径の円筒面は、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において、有歯の領域と無歯の領域とを交互に有しており、小径の円筒面は、大径の円筒面の有歯の領域と無歯の領域とに対応して、無歯の領域と有歯の領域とを有しており、歯車は、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転において、第一の相対回転体の少なくとも一方の円筒面の有歯の領域の歯に噛み合うようになっている粘性体クラッチ。
【請求項２】
複数個の歯車を具備しており、各歯車は、一の軸心からそれぞれ偏心しかつ第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において等角度離間したそれぞれの位置で第二の相対回転体に回転自在に装着されている請求項１に記載の粘性体クラッチ。
【請求項３】
少なくとも一方の円筒面は、有歯の領域と無歯の領域とを、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において、複数個有している請求項１又は２に記載の粘性体クラッチ。
【請求項４】
第一の相対回転体は、側壁部と、この側壁部の一方の面に一体的に形成された軸部と、この軸部との間で円環状の空間を形成するようにして、軸部と同心に側壁部の一方の面に一体的に形成されている円筒部とを具備しており、第二の相対回転体は、第一の相対回転体の側壁部に対面して配された側壁部と、この側壁部に一体的に形成されて、第一の相対回転体の円筒部の外周面に摺動自在に配された円筒部と、第二の相対回転体の側壁部に一体的に形成されて、第一の相対回転体の円環状の空間を通ってかつ第一の相対回転体の側壁部に向かって伸びた軸とを具備しており、第二の相対回転体の軸に、歯車が回転自在に装着されている請求項１から３のいずれか一項に記載の粘性体クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性体の主として粘性剪断を用いたクラッチに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種のクラッチとしては、第２５０８５５７号特許掲載公報に記載のもの等が提案されている。第２５０８５５７号特許掲載公報に記載のクラッチは、電動モータの回転によりドライブコードを走行させて伸縮自在なアンテナを伸縮させる場合に、電動モータとドライブコードとの間に配されて、何らかの原因、例えばアンテナが一杯に伸縮してストッパに当接することにより又は故障によりアンテナがそれ以上伸縮し得ない際に、電動モータの出力回転軸を空転させて、電動モータの過負荷による損傷等を防止するようにしている。
【０００３】
このクラッチでは、何らかの原因によりアンテナが伸縮し得ない際に、電動モータの出力回転軸に粘性体の剪断抵抗に基づく適宜の一定の負荷を与えてその完全な回転停止を避けて、過負荷による電動モータの損傷等を回避している。
【０００４】
ところで上記のクラッチでは、アンテナが伸縮し得ない際に、電動モータの出力回転軸に与える粘性体の剪断抵抗に基づく負荷は、アンテナを伸縮させている通常の動作における負荷よりも大きくなり、したがって、このような際における電動モータへの供給電流は大きくなる。かかる大きな電流をもって電動モータを継続して動作させると、電動モータ自体又は電動モータに電流を供給する給電回路の接点等を通常よりも加熱させ、而して、この加熱により電動モータ自体又は接点等の劣化を促進させる虞がある。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、何らかの原因によりアンテナ等が伸縮し得ない場合、電動モータの出力回転軸に与える負荷を断続的に減少することができ、而して、電動モータへの供給電流を断続的に減少させることができ、電動モータ自体又は接点等の加熱を回避し得て、それの劣化を防止し得るクラッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の粘性体クラッチは、第一の相対回転体と、この第一の相対回転体との間で粘性体収容空間を形成して、当該第一の相対回転体に対して一の軸心の周りで相対的に回転自在に配された第二の相対回転体と、この第二の相対回転体に、一の軸心から偏心した少なくとも一つの位置で回転自在に装着された歯車と、粘性体収容空間に充填された粘性体とを具備しており、第一の相対回転体は、大径の円筒面とこの円筒面と同心の小径の円筒面とのうち少なくとも一方の円筒面を具備しており、この少なくとも一方の円筒面は、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において、有歯の領域と無歯の領域とを交互に有しており、歯車は、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転において、第一の相対回転体の少なくとも一方の円筒面の有歯の領域の歯に噛み合うようになっている。
【０００７】
本発明では、第一の相対回転体は、少なくとも一方の円筒面として、大径の円筒面を、又はこれに代えて小径の円筒面を具備しており、更には、本発明では、大径の円筒面と小径の円筒面との両方を具備しており、大径の円筒面は、有歯の領域と無歯の領域とを交互に有しており、小径の円筒面は、大径の円筒面の有歯の領域と無歯の領域とに対応して、無歯の領域と有歯の領域とを有している。最も大きな変動力差（変動トルク差）を生じさせるには、第一の相対回転体の大径の円筒面のみに、有歯の領域と無歯の領域とを交互に形成する。
【０００８】
本発明では、第一の相対回転体の円筒面の歯に噛み合う歯車は、一個でもよいが、複数個の歯車を設けて、この複数個の歯車のそれぞれを、一の軸心からそれぞれ偏心しかつ第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において等角度離間したそれぞれの位置で第二の相対回転体に回転自在に装着してもよい。
【０００９】
また本発明では、有歯の領域と無歯の領域とをそれぞれ、第一の相対回転体の第二の相対回転体に対する相対回転の方向において一個だけ形成してもよいが、これを複数個形成して、第一の相対回転体が一回転する間に、歯車が複数回第一の相対回転体の円筒面の歯に断続的に噛み合うようにしてもよい。
【００１０】
本発明において、第一の相対回転体は、側壁部と、この側壁部の一方の面に一体的に形成された軸部と、この軸部との間で円環状の空間を形成するようにして、軸部と同心に側壁部の一方の面に一体的に形成されている円筒部とを具備しており、第二の相対回転体は、第一の相対回転体の側壁部に対面して配された側壁部と、この側壁部に一体的に形成されて、第一の相対回転体の円筒部の外周面に摺動自在に配された円筒部と、第二の相対回転体の側壁部に一体的に形成されて、第一の相対回転体の円環状の空間を通ってかつ第一の相対回転体の側壁部に向かって伸びた軸とを具備しており、第二の相対回転体の軸に、歯車が回転自在に装着されている。
【００１１】
本発明の粘性体収容室に充填、収容された粘性体は、特に高粘性を有するものが好ましく、その粘性抵抗により、例えば第一の相対回転体の回転を第二の相対回転体に伝達し、第二の相対回転体を第一の相対回転体の回転と共にほぼ滑りなし（空転なし）で回転させ、そして、例えば第二の相対回転体に連結されたアンテナ等が何らかの原因で伸縮し得なくなり、第二の相対回転体が回転できなくなると、粘性剪断されて、第一の相対回転体のみが回転できるようにし、第一の相対回転体を回転させる電動モータの負荷を低減する。
【００１２】
本発明のクラッチは、上記のように伸縮自在のアンテナを伸縮させる駆動装置に用いられるのが好ましいが、この場合、アンテナとしては、ラジオ受信機等のアンテナに限らず、その他に、自動車の車幅センサに用いられるアンテナ（探触子）であってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されないのである。
【００１４】
【実施例】
図１及び図２において、本例の粘性体クラッチ１は、相対回転体２と、相対回転体２との間で粘性体収容空間３を形成して、相対回転体２に対して軸心４の周りで相対的にＡ方向に回転自在に配された相対回転体５と、相対回転体５に、軸心４から偏心した位置で軸心６の周りでＢ方向に回転自在に装着された歯車７と、粘性体収容空間３に充填された高粘性の粘性体８とを具備している。
【００１５】
相対回転体２は、円環状の側壁部１１と、側壁部１１の一方の面１２に一体的に形成された中空の軸部１３と、軸部１３との間で円環状の空間１４を形成するようにして、軸部１３と同心に側壁部１１の一方の面１２に一体的に形成されている円筒部１５とを具備している。
【００１６】
相対回転体２は、大径の円筒面として円筒部１５の内周面２１と、内周面２１と同心の小径の円筒面として軸部１３の外周面２２とを具備しており、内周面２１は、相対回転体２の相対回転体５に対する相対回転の方向、すなわちＡ方向において、それぞれ複数の有歯の領域２３と無歯の領域２４とを交互に全周に渡って有しており、内周面２２は、Ａ方向において内周面２１の有歯の領域２３と無歯の領域２４とに対応して、それぞれ複数の無歯の領域２５と有歯の領域２６とを全周に渡って有している。本例では、領域２３と領域２４とは、Ａ方向において等角度間隔で且つ等角度範囲に渡って形成されている。領域２５及び領域２６も同様に形成されている。
【００１７】
相対回転体５は、相対回転体２の円環状の側壁部１１に対面して配された円環状の側壁部３１と、側壁部３１に一体的に形成されて、相対回転体２の円筒部１５の外周面３２にＡ方向に摺動自在に配された円筒部３３と、側壁部３１に一体的に形成されて、相対回転体２の円環状の空間１４を通ってかつ相対回転体２の円環状の側壁部１１に向かって伸びた軸３４とを具備している。
【００１８】
歯車７は、円筒部１５の内周面２１と軸部１３の外周面２２との間に配されて、相対回転体５の軸３４にＢ方向に回転自在に装着されて、Ａ方向の移動において、相対回転体２の内周面２１及び軸部１３の外周面２２の有歯領域２３及び２６のそれぞれの歯４１及び４２に交互に噛み合うようになっている。
【００１９】
粘性体８は、相対回転体２、相対回転体５及び歯車７の相互の隙間及び空間１４からなる粘性体収容空間３に充填されている。
【００２０】
なお、円筒部１５及び３３の環状段部５１及び５２の間には、シールリング５３が、軸部１３の段部５４及び側壁部３１の内周面５５並びにシールカバー５６の間には、シールリング５７がそれぞれ嵌装されており、これにより、粘性体収容空間３に充填された粘性体８の外部への漏洩が防止されている。
【００２１】
粘性体クラッチ１は、第２５０８５５７号特許掲載公報に記載されているように、例えば軸部１３の中空部６１に電動モータ（図示せず）の出力回転軸又はこの出力回転軸に連結された回転軸が嵌装され、円筒部３３の外周面６２に形成された歯（図示せず）にドライブコードが噛み合わされ、このドライブコードに伸縮自在なアンテナが連結されてなる電動伸縮アンテナの駆動装置の過負荷防止用に用いられる。
【００２２】
アンテナを伸縮させる場合には、電動モータが作動され、軸部１３がＡ方向に回転されて、相対回転体２が同じくＡ方向に回転される。通常の場合には、これにより、粘性体８を介してほぼ滑りなしに相対回転体５もＡ方向に回転されて、ドライブコードが走行されて、このドライブコードの走行によりアンテナが伸縮される。
【００２３】
電動モータの作動において、何らかの原因でアンテナが伸縮できなくなった場合、相対回転体５も回転できなる結果、相対回転体５に対して相対回転体２が粘性体８を粘性剪断させながらＡ方向に回転（空転）される。したがって、粘性体クラッチ１をこのような駆動装置に装着することにより、アンテナの伸縮不可能時に電動モータの出力回転軸が全く回転しないで過負荷状態なることを防止することができ、電動モータの損傷等の重大な事故への波及を阻止し得る。
【００２４】
更に、粘性体クラッチ１では、相対回転体２が粘性体８を粘性剪断させながらＡ方向に回転（空転）される場合、歯車７は、内周面２１の歯４１と外周面２２の歯４２とに交互に噛み合い、この噛み合いにより軸心６の周りでＢ方向に回転されることになり、歯車７のＢ方向の回転は、歯車７の周りの粘性体８に粘性剪断を生じさせる。粘性体８の粘性剪断抵抗は、粘性体８を挟む二部材間の相対速度に比例する結果、歯４１と歯４２とに交互に噛み合い、この交互の噛み合いにより回転速度が変化する歯車７には、その回転速度の変化に対応して変化する粘性剪断抵抗が生じることになる。したがって、相対回転体２のＡ方向の回転負荷は、相対回転体２の回転自体によって生じる粘性体８の粘性剪断抵抗と、歯車７のＢ方向の回転によって生じる歯車７周りの粘性体８の粘性剪断抵抗とを加えたものであって、しかも、歯車７の回転速度の変化に対応して変化したものとなる。
【００２５】
相対回転体２のＡ方向の回転負荷は電動モータの出力回転軸の回転負荷となり、電動モータの出力回転軸には、歯車７の回転速度の変化に対応して変化した負荷、すなわち、断続的に変化する負荷が生じることになる。そして、歯車７が歯４１に噛み合う場合よりも歯４２に噛み合う場合のほうが低速で回転されるため、歯４１に歯車７が噛み合って回転する際の電動モータの出力回転軸の回転負荷に比較して歯４２に歯車７が噛み合って回転する際の電動モータの出力回転軸の回転負荷のほうが減少することになり、この負荷の断続的な減少により、電動モータへの供給電流は断続的に減少されることになり、電動モータ自体又は接点等に流れる電流は実質的に減少し、電動モータ自体又は接点等の加熱を回避し得る。
【００２６】
なお、相対回転体２のＡ方向の回転負荷は、反力として相対回転体５に生じることになる結果、相対回転体５には、これを回転させようとする変化する力（大小に振動する回転トルク）であって、アンテナの伸縮が可能な通常時の回転トルクよりも大きな回転トルクが生じることとなる。したがって、このような通常より大きな且つ変化する回転トルクが相対回転体５に加えられると、この力はアンテナにも伝達される結果、偶々塵等により伸縮ができないようになっていたアンテナを伸縮可能にすることもできる。
【００２７】
なお、歯車７を、内周面２１の歯４１と外周面２２の歯４２との両方に噛み合わせる要はなく、いずれか一方のみでもよい。歯車７を内周面２１の歯４１のみに噛み合わせるようにすると、最大の回転トルク変化を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、何らかの原因によりアンテナ等が伸縮し得ない場合、電動モータの出力回転軸に与える負荷を断続的に減少することができ、而して、電動モータへの供給電流を断続的に減少させることができ、電動モータ自体又は接点等の加熱を回避し得て、それの劣化を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例の図２に示すＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１  粘性体クラッチ
２  相対回転体
３  粘性体収容空間
５  相対回転体
７  歯車
８  粘性体
２１  内周面
２２  外周面
２３、２４、２５、２６  領域
【図１】
0004193221.tif 000002
【図２】
0004193221.tif 000003