JP2007303513A - 電磁クラッチおよびこれを用いた車両用自動開閉装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁クラッチの構造を簡素化して、この電磁クラッチやこの電磁クラッチが用いられる車両用自動開閉装置のコストを低減することである。
【解決手段】アーマチュア53と出力軸27とを板ばね61により連結し、この板ばね61によりアーマチュア53と出力軸27の間の動力伝達を行う構成とする。また、出力軸27の外周面に凹溝82を設けるとともに、アーマチュア53の内周面に凹溝82よりも周方向の幅が狭いストッパ片83を設け、凹溝83の内部にストッパ片82を配置してストッパ機構を構成する。これにより、板ばね61により動力伝達する構造としても、アーマチュア53と出力軸27との間に過大な負荷が加えられたときには、ストッパ片83が出力軸27に係合してアーマチュア53の出力軸27に対する相対回転が所定の角度以内に制限され、板ばね61の破損を防止することができる。
【選択図】図6
【解決手段】アーマチュア53と出力軸27とを板ばね61により連結し、この板ばね61によりアーマチュア53と出力軸27の間の動力伝達を行う構成とする。また、出力軸27の外周面に凹溝82を設けるとともに、アーマチュア53の内周面に凹溝82よりも周方向の幅が狭いストッパ片83を設け、凹溝83の内部にストッパ片82を配置してストッパ機構を構成する。これにより、板ばね61により動力伝達する構造としても、アーマチュア53と出力軸27との間に過大な負荷が加えられたときには、ストッパ片83が出力軸27に係合してアーマチュア53の出力軸27に対する相対回転が所定の角度以内に制限され、板ばね61の破損を防止することができる。
【選択図】図6
Description
本発明は、第1の回転軸と第2の回転軸との間の動力伝達を断続する電磁クラッチと、これを用いた車両用自動開閉装置とに関する。
車両に設けられるドア等の開閉体を電動モータ等の駆動源により自動的に開閉するようにした車両用自動開閉装置では、駆動源と開閉体との間の動力伝達経路に電磁クラッチを設け、この電磁クラッチにより当該駆動源と開閉体との間の動力伝達を断続して、開閉モードを自動開閉モードと手動開閉モードとに切り換えるようにしている。
このような電磁クラッチは、駆動源により回転駆動されるクラッチロータと、開閉体に連結される出力軸に装着されて当該出力軸とともに回転するアーマチュアとを有しており、アーマチュアをクラッチロータに係合させることにより、動力伝達状態に切り替えられるようになっている。クラッチロータとアーマチュアとの係合方式には、これらを摩擦係合させるようにした摩擦式と噛み合い係合させるようにした噛み合い式とがあり、いずれの方式においても、クラッチコイルの磁気吸引力によりアーマチュアをクラッチロータに引き寄せてクラッチロータとアーマチュアとを係合させるようにしている。
一方、アーマチュアをクラッチロータに係合・解除させるためには、アーマチュアを出力軸に対して軸方向に移動自在に装着する必要がある。そのため、例えば特許文献1に示される電磁クラッチでは、出力軸の外周部とアーマチュアの内周部とにそれぞれスプライン歯を形成し、出力軸の外側にアーマチュアをスプライン係合させるようにしている。
また、クラッチコイルへの通電が停止されたときにアーマチュアをクラッチロータから離れた解除位置に保持するために、アーマチュアと出力軸との間には板ばねが装着されている。この板ばねは円盤状に形成されてアーマチュアに軸方向に重ねて配置されており、その内周部において出力軸に固定されるとともに、外周部においてアーマチュアに固定されている。これにより、クラッチコイルに通電されたときには板ばねが軸方向に弾性変形してアーマチュアは係合位置に移動し、クラッチコイルへの通電が解除されると、アーマチュアは板ばねのばね力により解除位置に向けて付勢されて解除位置に保持されるようになっている。
特開2006−22513号公報
しかしながら、従来の電磁クラッチでは、アーマチュアと出力軸とをスプライン係合させるようにしているので、以下の問題点が生じていた。
すなわち、アーマチュアを出力軸に対して軸方向に滑らかに作動させるためには、スプライン歯の噛み合いに所定のクリアランスを設ける必要があるが、このクリアランスが大きすぎると、アーマチュアと出力軸との回転方向のガタが大きくなり、自動開閉動作時にアーマチュアと出力軸との間で歯打ち音等の異音が生じ、場合によっては開閉体の滑らかな作動が損なわれることになる。そのため、アーマチュアや出力軸にスプライン係合のための歯を形成する際には、軸方向の作動と回転方向の作動とを考慮した高い寸法精度でスプライン歯を加工する必要があり、その加工工数が増加し、また、品質管理等が煩雑になり、そのコストが増加することになっていた。
また、特許文献1に示される電磁クラッチでは、止め輪を用いて板ばねを出力軸に固定するようにしているので、止め輪を装着する溝部が形成される分だけ出力軸が長くなり、電磁クラッチの小型化の妨げとなっていた。
一方、他の電磁クラッチの構造として、アーマチュアと出力軸との間のスプラインを廃止し、板ばねを介して動力伝達を行うようにした構造も存在するが、この構造に用いられる板ばねとして、スプラインによる動力伝達と同等の性能を要求する場合には、相応の強度、過負荷にも耐え得る強度の材質選定や形状検討も必要となって、やはり、品質管理等が煩雑になり、そのコストが増加する要因となっていた。
本発明の目的は、電磁クラッチの構造を簡素化して、この電磁クラッチやこの電磁クラッチが用いられる車両用自動開閉装置のコストを低減することにある。
本発明の電磁クラッチは、第1の回転軸と第2の回転軸との間の動力伝達を断続する電磁クラッチであって、第1の係合部を備え、前記第1の回転軸と動力伝達可能に連結されて当該第1の回転軸とともに回転するクラッチロータと、前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記第2の係合部が前記第1の係合部に係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在のアーマチュアと、前記クラッチロータを挟んで前記アーマチュアに対向して配置され、前記アーマチュアを前記解除位置から前記係合位置に移動させる磁気吸引力を発生するクラッチコイルと、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとに連結され、前記アーマチュアを前記解除位置に保持するとともに前記アーマチュアと前記第2の回転軸との間で動力を伝達する板ばねと、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとの間に設けられ、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する所定角度以上の相対回転を規制するストッパ機構とを有することを特徴とする。
本発明の電磁クラッチは、前記第2の回転軸に形成される凹溝と、前記アーマチュアに形成され前記凹溝内に配置されるストッパ片とを前記ストッパ機構に設け、前記クラッチロータの第1の係合部と前記アーマチュアの第2の係合部とが係合した状態において、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとが所定角度相対回転したときに前記ストッパ片を前記第2の回転軸に当接させて前記第2の回転軸と前記アーマチュアとを一体回転させることを特徴とする。
本発明の電磁クラッチは、前記板ばねを前記第2の回転軸と前記アーマチュアとにリベットにより固定することを特徴とする。
本発明の電磁クラッチは、前記第2の回転軸にフランジ部を設け、前記アーマチュアを当該フランジ部の外側に配置される円環状に形成することを特徴とする。
本発明の電磁クラッチは、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する相対回転が前記ストッパ機構により規制されたときに、前記板ばねの変形が弾性域内にあることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、駆動源により回転駆動される第1の回転軸と、前記開閉体に連結され、前記開閉体の開閉動作に連動して回転する第2の回転軸と、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間の動力伝達を断続する電磁クラッチとを備え、前記電磁クラッチは、第1の係合部を備え、前記第1の回転軸と動力伝達可能に連結されて当該第1の回転軸とともに回転するクラッチロータと、前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記第2の係合部が前記第1の係合部に係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在のアーマチュアと、前記クラッチロータを挟んで前記アーマチュアに対向して配置され、前記アーマチュアを前記解除位置から前記係合位置に移動させる磁気吸引力を発生するクラッチコイルと、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとに連結され、前記アーマチュアを前記解除位置に保持するとともに前記アーマチュアと前記第2の回転軸との間で動力を伝達する板ばねと、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとの間に設けられ、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する所定角度以上の相対回転を規制するストッパ機構とを有することを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記第2の回転軸に形成される凹溝と、前記アーマチュアに形成され前記凹溝内に配置されるストッパ片とを前記ストッパ機構に設け、前記クラッチロータの第1の係合部と前記アーマチュアの第2の係合部とが係合した状態において、前記開閉体に連結された前記第2の回転軸と前記アーマチュアとが所定角度相対回転したときに前記ストッパ片を前記第2の回転軸に当接させて前記第2の回転軸と前記アーマチュアとを一体回転させることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記第1の回転軸と前記クラッチロータとの間には、該第1の回転軸と一体的に設けられたウォームとウォームの回転を減速するウォームホイルからなるウォームギヤ機構が設けられ、前記クラッチロータは前記ウォームホイルと一体回転可能に構成されていることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記アーマチュアは前記第2の回転軸の一端部に設けられるとともに、該第2の回転軸の他端部には前記開閉体を開閉駆動するための従動回転体が設けられ、前記クラッチロータ及びクラッチコイルは、前記アーマチュアと前記従動回転体との間に配されていることを特徴とする。
本発明によれば、電磁クラッチの構造を簡素化してコストを低減することができる上、アーマチュアと第2の回転軸の間に過大な負荷が入力されても、ストッパ機構によりアーマチュアの第2の回転軸に対する相対回転は所定角度内に規制されるので、第2の回転軸とアーマチュアとの間の動力伝達を板ばねにより行う構成としても、板ばねが過大に変形して破損することを防止することができる。
また、本発明によれば、第2の回転軸に形成される凹溝と、アーマチュアに形成されるストッパ片とによりストッパ機構を構成するようにしたので、ストッパ機構の構造を簡素化して、この電磁クラッチのコストを低減することができる。
さらに、本発明によれば、板ばねを第2の回転軸とアーマチュアとにリベットにより固定するようにしたので、板ばねの固定構造を簡素化して、この電磁クラッチのコストを低減することができる。また、板ばねを第2の回転軸にリベットにより固定するようにしたので、第2の回転軸の長さ寸法を短くして、この電磁クラッチを小型化することができる。
さらに、本発明の電磁クラッチを、車両用自動開閉装置に適用することにより、この車両用自動開閉装置のコストの低減、作動信頼性の向上、小型化が可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1はワンボックスタイプの車両を示す側面図であり、図2は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を示す上面図である。
図1に示す車両11はワンボックスタイプの乗用車であり、その車体12の側部には開閉体であるスライドドア13が設けられている。このスライドドア13は、車体12の側部に固定されたガイドレール14に沿って移動して、図1中に実線で示す全閉位置と一点鎖線で示す全開位置との間で開閉自在となっており、乗員の乗降や荷物の積み下ろしなどを行う際には所望の開度にまで開けて使用されるようになっている。
図2に示すように、スライドドア13にはローラアッシー15が設けられ、このローラアッシー15がガイドレール14に案内されることにより、スライドドア13は車両11の前後方向に移動自在となっている。また、ガイドレール14の車両前方側には車室内側に湾曲する曲部14aが設けられ、ローラアッシー15が曲部14aに案内されることにより、スライドドア13は車体12の側面と同一面に収まるように車体12の内側に引き込まれた状態で閉じられるようになっている。図示はしないが、ローラアッシー15は、図示する部位(センター部)以外にスライドドア13の前端部の上下部分(アッパー部・ロア部)にも設けられ、これらに対応して車体12の開口部の上下部位にもアッパー部・ロア部に対応する図示しないガイドレールが設けられており、スライドドア13は車体12に計3カ所において支持されている。
図2に示すように、この車両11には、スライドドア13を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置21(以下、開閉装置21とする。)が設けられている。この開閉装置21はガイドレール14の車両前後方向の略中央部に隣接して車体12の内部に固定される駆動ユニット22を有しており、この駆動ユニット22から車両前方側に引き出される閉側ケーブル23aがガイドレール14の前端に設けられた反転プーリ24aを介して車両前方側(閉側)からローラアッシー15に接続され、駆動ユニット22から車両後方側に引き出された開側ケーブル23bがガイドレール14の後端に設けられた反転プーリ24bを介して車両後方側(開側)からローラアッシー15に接続されている。そして、駆動ユニット22は、閉側ケーブル23aまたは開側ケーブル23bのいずれか一方を引くことにより、スライドドア13を自動開閉動作させるようになっている。
図3は図2に示す駆動ユニットの詳細を示す正面図であり、図4は図3におけるA−A線に沿う断面図である。
図3、図4に示すように、駆動ユニット22は、駆動源としての電動モータ25と電動モータ25に固定される減速機26とを有しており、電動モータ25の回転は減速機26により所定の回転数にまで減速して第2の回転軸としての出力軸27から出力されるようになっている。電動モータ25としては第1の回転軸としての回転軸25aが正逆回転可能な所謂ブラシ付き直流モータが用いられており、図示しない開閉スイッチ等からの指令信号に応じて制御装置28によりにその作動が制御されるようになっている。一方、減速機26はギヤケース31の内部にウォームギヤ機構32を収容した構造となっており、図示する場合では、ウォームギヤ機構32を構成するウォーム32aはギヤケース31の内部に突出する電動モータ25の回転軸25aの外周面に一体的に設けられている。また、出力軸27は軸受33によりギヤケース31に回転自在に支持されており、ウォーム32aに噛み合うウォームホイル32bは環状に形成されて、出力軸27と同軸、且つ出力軸27に対して相対回転自在にギヤケース31の内部に収容されている。この駆動ユニット22にはウォームギヤ機構32に隣接して電磁クラッチ34が設けられており、ウォームホイル32bの回転はこの電磁クラッチ34を介して出力軸27に伝達されるようになっている。これにより、電動モータ25が作動すると、電動モータ25に回転駆動される回転軸25aの回転がウォームギヤ機構32により所定の回転数にまで減速して出力軸27から出力される。なお、電磁クラッチ34の詳細については後述する。
駆動ユニット22はギヤケース31に固定されるユニットケース35を備えており、このユニットケース35の内部には従動回転体としてのドラム36が収容されている。ドラム36は出力軸27の先端に形成されたセレーション部27aにナット37により固定されて電動モータ25により駆動されるようになっており、その外周面に形成される螺旋状の案内溝36aには閉側ケーブル23aと開側ケーブル23bが互いに同一方向に複数回巻き掛けられている。各ケーブル23a,23bの端部はドラム36に固定されており、ドラム36が電動モータ25により駆動されて正転または逆転すると、閉側ケーブル23aまたは開側ケーブル23bのいずれか一方がドラム36に巻き取られるとともにいずれか他方がドラム36から巻き戻されるようになっている。つまり、出力軸27はドラム36と各ケーブル23a,23bとを介してスライドドア13に連結されており、スライドドア13が開閉動作すると、その開閉動作に連動して回転するようになっている。
これにより、たとえば図示しない開閉スイッチの閉側が操作されてスライドドア13を閉方向へ作動させる指令信号が制御装置28に入力されたときには、電動モータ25が正転方向に作動し、ドラム36が図3において反時計回り方向に回転して、閉側ケーブル23aがドラム36に巻き取られてスライドドア13は閉側ケーブル23aに引かれながら全閉位置へ向かって移動する。反対に、開閉スイッチの開側が操作されてスライドドア13を開方向へ作動させる指令信号が制御装置28に入力されたときには、電動モータ25が逆転し、ドラム36が図3において時計回り方向に回転して、開側ケーブル23bがドラム36に巻き取られてスライドドア13は開側ケーブル23bに引かれながら全開位置へ向かって移動する。また、電動モータ25が停止した状態のもとで電磁クラッチ34を動力遮断状態に切り替えることにより、開閉装置21は手動開閉モードに切り替えられ、手動によるスライドドア13の開閉操作力を低減させることができる。
各ケーブル23a,23bに所定の張力を付与するために、駆動ユニット22には2つのテンショナー機構41a,41bが設けられている。これらのテンショナー機構41a,41bはドラム36に平行な一対の固定プーリ42a,42bと、固定プーリ42a,42bとドラム36との間に設けられる一対の可動プーリ43a,43bとを有している。ユニットケース35には出力軸27と平行に1本の支軸44が設けられ、図4に示すように、固定プーリ42a,42bはこの支軸44に軸方向に重ねられるとともに互いに相対回転自在に装着されている。閉側ケーブル23aはドラム36から一方の固定プーリ42aに車両後方側から掛け渡されるとともに車両前方側の引き出し部45aからユニットケース35の外に引き出されて反転プーリ24aに案内されており、開側ケーブル23bはドラム36から他方の固定プーリ42bに車両前方側から掛け渡されるとともに車両後方側の引き出し部45bからユニットケース35の外に引き出されて反転プーリ24bに案内されている。なお、引き出し部45a,45bにはそれぞれアウターチューブ46a,46bが取り付けられ、各ケーブル23a,23bは駆動ユニット22と各反転プーリ24a,24bの間においてはアウターチューブ46a,46bの内部に挿通されている。
一方、可動プーリ43a,43bは固定プーリ42a,42bの両脇に位置してユニットケース35に配置されており、閉側ケーブル23aは固定プーリ42aとドラム36との間において固定プーリ42aに対して車両前方側にある可動プーリ43aに掛け渡され、開側ケーブル23bは固定プーリ42bとドラム36との間において固定プーリ42bに対して車両後方側にある可動プーリ43bに掛け渡されている。各可動プーリ43a,43bはそれぞれ可動軸47a,47bに回転自在に支持され、各可動軸47a,47bはそれぞれユニットケース35に設けられたスリット48a,48bに沿ってドラム36に接近・離反する方向に移動自在となっており、また、各可動軸47a,47bはユニットケース35に装着される捩りバネ49a,49bによりドラム36から離れる方向に付勢されている。これにより、各ケーブル23a,23bには可動プーリ43a,34bによりそのケーブル長が長くなる方向に付勢され、これにより所定の張力が付与されている。したがって、ローラアッシー15がガイドレール14の曲部14aに案内されたときなど各ケーブル23a,23bの移動経路長が変化しても、テンショナー機構41a,41bにより各ケーブル23a,23bの緩みを吸収して、スライドドア13を確実に作動させることができる。
図5(a)は図4に示す電磁クラッチの詳細を示す断面図であり、図5(b)は同図(a)に示す電磁クラッチが動力伝達状態に切り替えられた状態を示す断面図であり、図6はアーマチュアと出力軸の板ばねによる連結構造を示す分解斜視図である。
次に、本発明の一実施の形態である電磁クラッチ34について説明する。
この電磁クラッチ34は電動モータ25により回転駆動される回転軸25aとスライドドア13に連結される出力軸27との間の動力伝達を断続して、開閉装置21を電動モータ25によりスライドドア13を自動開閉動作させる自動開閉モードと、手動によりスライドドア13を開閉する手動開閉モードとに切り替えるものである。本実施の形態においては、電磁クラッチ34は所謂摩擦式となっており、そのクラッチケース51の内部には、互いに対向するクラッチロータ52とアーマチュア53とが収容されている。
クラッチロータ52は鋼材により断面略コの字形状の円環状に形成されており、その軸方向の一端面は第1の係合部としての摩擦面52aとなっている。クラッチロータ52の内周側はボス部52bとなっており、クラッチロータ52は出力軸27と同軸に配置されるとともにボス部52bが軸受54を介して出力軸27に支持されることにより、クラッチケース51の内部で当該出力軸27に対して相対回転自在となっている。また、クラッチロータ52のボス部52bの先端部分の外周面にはセレーション歯52cが形成されており、このセレーション歯52cはウォームホイル32bと一体的に形成されたプレート32cのボス部の内周面のセレーション歯32dと連結され、これにより、クラッチロータ52はウォームホイル32bと一体的に回転するようになっている。つまり、クラッチロータ52はウォームホイル32bを介して回転軸25aに連結され、これにより回転軸25aとともに回転するようになっている。なお、クラッチロータ52と後述するクラッチコイルは、アーマチュア53とドラム36との間に配されており、これにより、電磁クラッチ34は、ドラム36を組付ける前に、予め完成状態の電動モータ25のギヤケース31に対して、ドラム36が取り付けられる側とは反対側から、クラッチロータ52のボス部52bのセレーション歯52cとウォームホイル32bのプレート32cのボス部のセレーション歯32dとが噛み合うよう組み付けることが可能となり、駆動ユニット25の組付け性が向上するようになっている。
アーマチュア53はクラッチロータ52とほぼ同径の円環状に形成されており、その軸方向の一端面に形成される第2の係合部としての摩擦面53aがクラッチロータ52の摩擦面52aと対向するように、クラッチロータ52に対して軸方向に並べて配置されている。アーマチュア53の軸心には貫通孔53bが形成され、一方、出力軸27の基端部にはフランジ部27bが形成されており、アーマチュア53はその貫通孔53bにフランジ部27bが挿通されてフランジ部27bの外側に位置するように出力軸27と同軸に配置されている。また、アーマチュア53の内周面とフランジ部27bの外周面との間には隙間が設けられており、アーマチュア53はフランジ部27bに接触しないようになっている。これにより、アーマチュア53は、図5(b)に示すように、その摩擦面53aがクラッチロータ52の摩擦面52aと係合(接触)する係合位置と、図5(a)に示すように、その係合が解除される解除位置との間で、出力軸27に対して軸方向に移動自在となっている。
アーマチュア53の摩擦面53aに対する背面側には、当該アーマチュア53に対して軸方向に並べて板ばね61が配置されている。図6に示すように、この板ばね61は鋼板等を所定の形状に打ち抜いた円板状に形成されており、軸方向に弾性変形自在であるとともに周方向には所定の剛性を有するものとなっている。この板ばね61の外周側には周方向に等間隔に並べて3つの取付孔62が形成され、一方、アーマチュア53の外周側には板ばね61の取付孔62に対応する3つの挿通孔63が形成されており、これらの挿通孔63に挿通されるリベット64により板ばね61はアーマチュア53に固定されている。また、板ばね61の内周側には周方向に等間隔に並べて3つの取付孔65が形成され、一方、出力軸27のフランジ部27bにはこれらの取付孔65に対応する3つの挿通孔66が形成されており、これらの挿通孔66に挿通されるリベット67により板ばね61はフランジ部27bに固定されている。つまり、板ばね61はその外周側においてアーマチュア53に固定されるとともに、その内周側においてフランジ部27bに固定されることにより、アーマチュア53と出力軸27とを連結している。
アーマチュア53は板ばね61を介して出力軸に27連結されているので、板ばね61を軸方向に弾性変形させることにより、アーマチュア53は出力軸27に対して軸方向に移動することができる。また、板ばね61は、アーマチュア53が解除位置にあるときには弾性変形しない自然状態となり、アーマチュア53が係合位置に移動したときに軸方向に弾性変形するように形成されており、これにより、係合位置にあるアーマチュア53は板ばね61のばね力により解除位置に向けて付勢され、解除位置にまで移動したときには板ばね61により当該解除位置に保持されるようになっている。
一方、板ばね61は、その周方向には所定の剛性を有しているので、アーマチュア53と出力軸27の間で、これらの間の回転動力を伝達することができる。つまり、アーマチュア53が回転すると、その回転は板ばね61を介して出力軸27に伝達され、出力軸27が回転すると、その回転は板ばね61を介してアーマチュア53に伝達される。このように、アーマチュア53と出力軸27との間の回転動力の伝達は板ばね61により行われるようになっており、そのため、板ばね61の板厚や材質、形状等は、所定の動力伝達が可能なよう、電磁クラッチに用いられる板ばねとしては一般的な設定がなされている。
このように、この電磁クラッチ34では、アーマチュア53を解除位置に保持する板ばね61によりアーマチュア53と出力軸27の間の動力伝達を行うようにしたので、動力伝達構造を別に設ける必要がなく、電磁クラッチ34の構造を簡素化してコストを低減することができる。
また、この電磁クラッチ34では、板ばね61を出力軸27のフランジ部27bとアーマチュア53とにリベット64,67により固定するようにしたので、板ばね61の固定構造を簡素化して、電磁クラッチ34のコストを低減することができる。さらに、板ばね61を出力軸27にリベット67により固定するようにしたので、出力軸27の長さ寸法を短くして、この電磁クラッチ34を小型化することができる。
クラッチケース51の内部には、クラッチロータ52の背面側つまりクラッチロータ52を挟んでアーマチュア53と対向するように、クラッチコイル71が収容されている。このクラッチコイル71は断面コの字の円環状に形成されるクラッチヨーク72に巻装されており、アーマチュア53の全周に亘って当該アーマチュア53に対向するようになっている。また、クラッチコイル71は図示しない配線を介して制御装置28に接続されており、制御装置28から電力が供給されると磁気吸引力を発生して、アーマチュア53をクラッチロータ52に近づく方向に引きつけるようになっている。したがって、アーマチュア53が解除位置にあるときにクラッチコイル71に通電されると、アーマチュア53は解除位置から係合位置にまで移動し、クラッチロータ52とアーマチュア53の摩擦面52a,53aが互いに圧着して電磁クラッチ34は動力伝達状態に切り替えられ、電動モータ25と出力軸27との間で動力が伝達される。一方、クラッチコイル71への通電が停止されると、アーマチュア53は板ばね61のばね力によりクラッチロータ52から離間する方向に付勢され、クラッチロータ52から離れた解除位置に保持される。これにより、クラッチロータ52とアーマチュア53との係合が解除され、電磁クラッチ34は動力遮断状態となり、電動モータ25と出力軸27との間の動力伝達が遮断される。
なお、符号73は、クラッチヨーク72に対してクラッチロータ52を回転自在に支持する軸受である。
図7はストッパ機構の詳細を示す正面図であり、図8(a)、(b)はそれぞれストッパ機構により出力軸に対するアーマチュアの相対回転が規制された状態を示す正面図である。
この電磁クラッチ34では、アーマチュア53と出力軸27との間の動力伝達を板ばね61により行うようにしているので、例えば自動開閉動作中のスライドドア13に外部から過大な開閉力が加えられたときなどには、板ばね61に過大な負荷が加わるおそれがある。そのため、この電磁クラッチ34では、アーマチュア53と出力軸27との間にストッパ機構81を設け、このストッパ機構81によりアーマチュア53の出力軸27に対する相対回転を所定角度以内に規制して、板ばね61の過大な変形を防止するようにしている。
図7に示すように、ストッパ機構81は、フランジ部27bの外周部に周方向に等間隔に並べて形成される3つの凹溝82を備えており、これらの凹溝82は、それぞれ径方向に凹んで形成され、その周方向の両側はそれぞれ周方向に垂直な当接面82aとなっている。また、ストッパ機構81は、アーマチュア53の内周面に周方向に等間隔に並べて形成される3つのストッパ片83を備えており、これらのストッパ片83は、それぞれその周方向の幅寸法が凹溝82よりも狭く形成されるとともにフランジ部27bに向けて径方向に突出して形成され、周方向の両側はそれぞれ周方向に垂直なストッパ面83aとなっている。アーマチュア53と出力軸27との間の動力伝達が行われていない自然状態においては、各ストッパ片83は対応する凹溝82の内部に配置され、各ストッパ面83aは対応する凹溝82の当接面82aに対して所定の間隔を空けて対向している。
次に、このストッパ機構81の作動について説明する。
クラッチロータ52の第1の摩擦面52aとアーマチュア53の摩擦面53aとが係合した状態において、アーマチュア53と出力軸27との間に開方向の過大な負荷が加わると、その負荷によって板ばね61が撓み、アーマチュア53が出力軸27に対して開方向に相対移動する。これにより、ストッパ片83が凹溝82の内部を周方向に相対移動する。そして、アーマチュア53と出力軸27との間に加わる負荷が一定値以上となって、アーマチュア53が出力軸27に対して所定角度相対回転すると、図8(a)に示すように、ストッパ片83の一方のストッパ面83aが凹溝82の一方の当接面82aつまりフランジ部27bに当接し、アーマチュア53の出力軸27に対するそれ以上の相対移動が規制される。つまり、アーマチュア53が出力軸27に対して所定角度相対回転したときには、ストッパ片83がフランジ部27bに当接し、それ以降は、アーマチュア53と出力軸27とが一体回転することになる。したがって、アーマチュア53と出力軸27との間に過大な負荷が加わっても、板ばね61の撓み量は所定の範囲内に制限されることになる。また、ストッパ機構81により相対回転が規制される所定角度は、ストッパ機構81により相対回転が規制されたときの板ばね61の変形が弾性域内に収まる角度に設定されており、これにより、ストッパ機構81によりアーマチュア53と出力軸27との相対回転が規制されたときに板ばね61が塑性変形することはない。
同様に、クラッチロータ52の第1の摩擦面52aとアーマチュア53の摩擦面53aとが係合した状態において、アーマチュア53と出力軸27との間に閉方向の過大な負荷が加わると、その負荷により板ばね61が撓み、アーマチュア53が出力軸27に対して閉方向に相対移動する。これにより、ストッパ片83が凹溝82の内部を開方向に負荷が加わった場合とは反対に相対移動する。そして、アーマチュア53と出力軸27との間に加わる負荷が一定値以上となって、アーマチュア53が出力軸27に対して所定角度相対回転すると、図8(b)に示すように、ストッパ片83の他方のストッパ面83aが凹溝82の他方の当接面82aつまりフランジ部27bに当接し、アーマチュア53の出力軸27に対するそれ以上の相対移動が規制される。つまり、アーマチュア53が出力軸27に対して所定角度相対回転したときには、ストッパ片83がフランジ部27bに当接し、それ以降は、アーマチュア53と出力軸27とが一体回転することになる。
このように、この電磁クラッチ34では、アーマチュア53と出力軸27との間にストッパ機構81を設け、このストッパ機構81によりアーマチュア53の出力軸27に対する所定角度以上の相対角度を規制するようにしたので、アーマチュア53と出力軸27との間の動力伝達を板ばね61により行う構成としても、板ばね61が過大な負荷により塑性変形等して破損することを防止することができる。
また、この電磁クラッチ34では、出力軸27のフランジ部27bに形成される凹溝82と、アーマチュア53に形成されるストッパ片83とによりストッパ機構81を構成するようにしたので、ストッパ機構81の構造を簡素化して、この電磁クラッチ34のコストを低減することができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉体はスライド式に開閉するスライドドア13とされているが、これに限らず、乗降用のヒンジ式の横開きドアや車両後端部に設けられるバックドアなど、他の開閉体としてもよい。
また、本実施の形態は、本発明の電磁クラッチ34としては摩擦式のものを示したが、これに限らず、噛合い式など、他の形式の電磁クラッチとしてもよい。
また、本実施の形態は、本発明の電磁クラッチ34を開閉装置21に用いた場合を示しているが、これに限らず、本発明の電磁クラッチ34を、例えば、複写機やエアコンの圧縮機など、他の機器に用いるようにしてもよい。
さらに、本実施の形態においては、ストッパ機構81は、フランジ部27bの外周面に形成される凹溝82と、アーマチュア53の内周面に形成されるストッパ片83とを係合させてアーマチュア53の出力軸27に対する相対回転を規制するようにしているが、これに限らず、例えば、アーマチュア53と出力軸27の両方に互いに係合するストッパ片を設けるなど、アーマチュア53の出力軸27に対する相対回転を規制することができる構造であれば、他の構造であってもよい。
11 車両
12 車体
13 スライドドア(開閉体)
14 ガイドレール
14a 曲部
15 ローラアッシー
21 車両用自動開閉装置
22 駆動ユニット
23a 閉側ケーブル
23b 開側ケーブル
24a,24b 反転プーリ
25 電動モータ(駆動源)
25a 回転軸(第1の回転軸)
26 減速機
27 出力軸(第2の回転軸)
27a セレーション部
27b フランジ部
28 制御装置
31 ギヤケース
32 ウォームギヤ機構
32a ウォーム
32b ウォームホイル
32c プレート
32d セレーション歯
33 軸受
34 電磁クラッチ
35 ユニットケース
36 ドラム
36a 案内溝
37 ナット
41a,41b テンショナー機構
42a,42b 固定プーリ
43a,43b 可動プーリ
44 支軸
45a,45b 引き出し部
46a,46b アウターチューブ
47a,47b 可動軸
48a,48b スリット
49a,49b 捩りバネ
51 クラッチケース
52 クラッチロータ
52a 摩擦面(第1の係合部)
52b ボス部
52c セレーション歯
53 アーマチュア
53a 摩擦面(第2の係合部)
53b 貫通孔
54 軸受
61 板ばね
62 取付孔
63 挿通孔
64 リベット
65 取付孔
66 挿通孔
67 リベット
71 クラッチコイル
72 クラッチヨーク
73 軸受
81 ストッパ機構
82 凹溝
82a 当接面
83 ストッパ片
83a ストッパ面
12 車体
13 スライドドア(開閉体)
14 ガイドレール
14a 曲部
15 ローラアッシー
21 車両用自動開閉装置
22 駆動ユニット
23a 閉側ケーブル
23b 開側ケーブル
24a,24b 反転プーリ
25 電動モータ(駆動源)
25a 回転軸(第1の回転軸)
26 減速機
27 出力軸(第2の回転軸)
27a セレーション部
27b フランジ部
28 制御装置
31 ギヤケース
32 ウォームギヤ機構
32a ウォーム
32b ウォームホイル
32c プレート
32d セレーション歯
33 軸受
34 電磁クラッチ
35 ユニットケース
36 ドラム
36a 案内溝
37 ナット
41a,41b テンショナー機構
42a,42b 固定プーリ
43a,43b 可動プーリ
44 支軸
45a,45b 引き出し部
46a,46b アウターチューブ
47a,47b 可動軸
48a,48b スリット
49a,49b 捩りバネ
51 クラッチケース
52 クラッチロータ
52a 摩擦面(第1の係合部)
52b ボス部
52c セレーション歯
53 アーマチュア
53a 摩擦面(第2の係合部)
53b 貫通孔
54 軸受
61 板ばね
62 取付孔
63 挿通孔
64 リベット
65 取付孔
66 挿通孔
67 リベット
71 クラッチコイル
72 クラッチヨーク
73 軸受
81 ストッパ機構
82 凹溝
82a 当接面
83 ストッパ片
83a ストッパ面
Claims (9)
- 第1の回転軸と第2の回転軸との間の動力伝達を断続する電磁クラッチであって、
第1の係合部を備え、前記第1の回転軸と動力伝達可能に連結されて当該第1の回転軸とともに回転するクラッチロータと、
前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記第2の係合部が前記第1の係合部に係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在のアーマチュアと、
前記クラッチロータを挟んで前記アーマチュアに対向して配置され、前記アーマチュアを前記解除位置から前記係合位置に移動させる磁気吸引力を発生するクラッチコイルと、
前記第2の回転軸と前記アーマチュアとに連結され、前記アーマチュアを前記解除位置に保持するとともに前記アーマチュアと前記第2の回転軸との間で動力を伝達する板ばねと、
前記第2の回転軸と前記アーマチュアとの間に設けられ、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する所定角度以上の相対回転を規制するストッパ機構とを有することを特徴とする電磁クラッチ。 - 請求項1記載の電磁クラッチにおいて、前記第2の回転軸に形成される凹溝と、前記アーマチュアに形成され前記凹溝内に配置されるストッパ片とを前記ストッパ機構に設け、前記クラッチロータの第1の係合部と前記アーマチュアの第2の係合部とが係合した状態において、前記第2の回転軸と前記アーマチュアとが所定角度相対回転したときに前記ストッパ片を前記第2の回転軸に当接させて前記第2の回転軸と前記アーマチュアとを一体回転させることを特徴とする電磁クラッチ。
- 請求項1または2記載の電磁クラッチにおいて、前記板ばねを前記第2の回転軸と前記アーマチュアとにリベットにより固定することを特徴とする電磁クラッチ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電磁クラッチにおいて、前記第2の回転軸にフランジ部を設け、前記アーマチュアを当該フランジ部の外側に配置される円環状に形成することを特徴とする電磁クラッチ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電磁クラッチにおいて、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する相対回転が前記ストッパ機構により規制されたときに、前記板ばねの変形が弾性域内にあることを特徴とする電磁クラッチ。
- 車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
駆動源により回転駆動される第1の回転軸と、
前記開閉体に連結され、前記開閉体の開閉動作に連動して回転する第2の回転軸と、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間の動力伝達を断続する電磁クラッチとを備え、
前記電磁クラッチは、
第1の係合部を備え、前記第1の回転軸と動力伝達可能に連結されて当該第1の回転軸とともに回転するクラッチロータと、
前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記第2の係合部が前記第1の係合部に係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在のアーマチュアと、
前記クラッチロータを挟んで前記アーマチュアに対向して配置され、前記アーマチュアを前記解除位置から前記係合位置に移動させる磁気吸引力を発生するクラッチコイルと、
前記第2の回転軸と前記アーマチュアとに連結され、前記アーマチュアを前記解除位置に保持するとともに前記アーマチュアと前記第2の回転軸との間で動力を伝達する板ばねと、
前記第2の回転軸と前記アーマチュアとの間に設けられ、前記アーマチュアの前記第2の回転軸に対する所定角度以上の相対回転を規制するストッパ機構とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。 - 請求項6記載の車両用自動開閉装置において、前記第2の回転軸に形成される凹溝と、前記アーマチュアに形成され前記凹溝内に配置されるストッパ片とを前記ストッパ機構に設け、前記クラッチロータの第1の係合部と前記アーマチュアの第2の係合部とが係合した状態において、前記開閉体に連結された前記第2の回転軸と前記アーマチュアとが所定角度相対回転したときに前記ストッパ片を前記第2の回転軸に当接させて前記第2の回転軸と前記アーマチュアとを一体回転させることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項6または7記載の車両用自動開閉装置において、前記第1の回転軸と前記クラッチロータとの間には、該第1の回転軸と一体的に設けられたウォームとウォームの回転を減速するウォームホイルからなるウォームギヤ機構が設けられ、前記クラッチロータは前記ウォームホイルと一体回転可能に構成されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項6〜8のいずれか1項に記載の車両用自動開閉装置において、前記アーマチュアは前記第2の回転軸の一端部に設けられるとともに、該第2の回転軸の他端部には前記開閉体を開閉駆動するための従動回転体が設けられ、前記クラッチロータ及びクラッチコイルは、前記アーマチュアと前記従動回転体との間に配されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006130956A JP2007303513A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電磁クラッチおよびこれを用いた車両用自動開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006130956A JP2007303513A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電磁クラッチおよびこれを用いた車両用自動開閉装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007303513A true JP2007303513A (ja) | 2007-11-22 |
Family
ID=38837616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006130956A Pending JP2007303513A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電磁クラッチおよびこれを用いた車両用自動開閉装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007303513A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102430213B1 (ko) * | 2021-12-09 | 2022-08-09 | 대원전기 주식회사 | 내충격형 멀티 앵글 번들 펄 백스탑 라쳇링 |
-
2006
- 2006-05-10 JP JP2006130956A patent/JP2007303513A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102430213B1 (ko) * | 2021-12-09 | 2022-08-09 | 대원전기 주식회사 | 내충격형 멀티 앵글 번들 펄 백스탑 라쳇링 |
WO2023106618A1 (ko) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 대원전기 주식회사 | 내충격형 멀티 앵글 번들 펄 백스탑 라쳇링 |
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