JP2007327605A - クラッチおよびこれを用いた減速機付きモータ並びに車両用自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの構造を簡素化して、このクラッチおよびこのクラッチが用いられる減速機付きモータや車両用自動開閉装置を小型化することである。
【解決手段】ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とをそれぞれ出力軸２８に相対回転自在に装着し、電動モータのアーマチュア軸２６ａとともに回転するウォーム３２ａをウォームホイル３２ｂに噛み合わせる。また、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間にクラッチロータ５２と係脱自在のアーマチュア５３を配置し、このアーマチュア５３を出力軸２８に動力伝達可能に連結する。ウォームホイル３２ｂの外周縁部とクラッチロータ５２の外周縁部とを円筒状に形成されたロータリング６１により連結し、このロータリング６１によりウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間の動力伝達をアーマチュア５３の外側で行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、第１の回転部材と第２の回転部材との間の動力伝達を断続するクラッチと、これを用いた減速機付きモータおよび車両用自動開閉装置に関する。

車両に設けられるスライドドア等の開閉体を電動モータ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、電動モータ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電動モータ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。

このような開閉装置に用いられる電磁クラッチは、電動モータ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、このような開閉装置は車体パネルの内部に搭載されるので、その小型化が求められている。そのため、開閉装置の駆動源としては、小型の電動モータから大きな駆動トルクを得るために、電動モータと減速機とをユニット化した減速機付きモータが多く用いられている。この場合、減速機としては小型で大きな減速比が得られるウォームギヤ機構が多く用いられ、減速機のケース内には電動モータに回転駆動されるウォームと出力軸とともに回転するウォームホイルとが収容される。また、このような減速機を備えた開閉装置では、通常、電磁クラッチをウォームギヤ機構とともに減速機のケース内に収容して、装置の小型化を図っている。

例えば、特許文献１には、減速機の出力軸の基端に電磁クラッチのアーマチュアを一体回転可能に装着し、ウォームホイルとクラッチロータとをアーマチュアに並べて出力軸に相対回転自在に装着し、ウォームホイルとクラッチロータとの間にクラッチコイルを配置するとともに、ウォームホイルとクラッチロータとをクラッチコイルの内側において連結するようにした電磁クラッチが記載されている。
特開２００５−８３１６９号公報

しかしながら、ウォームホイルとクラッチロータとをクラッチコイルの内側で連結するようにした構造においては、出力軸の長さ寸法を抑えるためには、出力軸をクラッチロータを介してクラッチコイルつまりハウジングに支持する必要があるので、出力軸とクラッチロータの間と、クラッチロータとクラッチコイルの間との、径方向に２段に軸受が設けられることになる。そのため、この電磁クラッチの径方向の寸法が大きくなり、また、出力軸やクラッチロータの支持構造が複雑になって、このクラッチや自動開閉装置を大型化させる要因となっていた。また、クラッチロータの外側に配置される軸受としては、大径のボールベアリングを使用する必要があり、そのコストが高くなるという問題点もあった。

本発明の目的は、クラッチの構造を簡素化して、このクラッチおよびこのクラッチが用いられる減速機付きモータや車両用自動開閉装置を小型化することにある。

本発明のクラッチは、第１の回転部材と第２の回転部材との間の動力伝達を断続するクラッチであって、前記第１の回転部材と動力伝達可能に連結されるとともに、前記第２の回転部材と相対回転自在に装着される回転体と、軸方向端面に第１の係合部を備え、前記第２の回転部材と相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、前記第２の回転部材と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記回転体に連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、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の回転部材に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有することを特徴とする。

本発明のクラッチは、前記連結部材は、前記回転体及び前記第１のクラッチ板に対して軸方向に移動自在に連結されることを特徴とする。

本発明のクラッチは、前記連結部材は前記回転体の外周縁部と前記第１のクラッチ板の外周縁部とを連結する円筒状に形成され、前記回転体と前記第１のクラッチ板との間であって前記連結部材の内側に前記第２のクラッチ板を配置することを特徴とする。

本発明のクラッチは、前記第１のクラッチ板を挟んで前記第２のクラッチ板に対向して配置され、前記第２のクラッチ板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を有することを特徴とする。

本発明の減速機付きモータは、回転軸を有するモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸より出力する減速機構とを備えた減速機付きモータであって、前記回転軸と一体的に回転するウォームと、前記出力軸と相対回転自在に装着され、前記ウォームに噛み合わされて前記ウォームとにより前記減速機構を構成するウォームホイルと、軸方向端面に第１の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記ウォームホイルに連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、前記第１の係合部に対向する第２の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有し、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続可能であることを特徴とする。

本発明の減速機付きモータは、前記減速機構と前記第１のクラッチ板と前記第２のクラッチ板とを収容する樹脂製のケース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、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、モータ本体により回転駆動される回転軸と、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出力軸と、前記回転軸に連結されるとともに前記出力軸に相対回転自在に装着され、前記回転軸とともに回転する回転体と、軸方向端面に第１の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記回転体に連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、前記第１の係合部に対向する第２の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有し、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続可能であることを特徴とする。

本発明の車両用自動開閉装置は、前記出力軸に固定されるドラムと、前記ドラムに掛け渡されるとともに前記開閉体に接続される索条体とを有し、前記索条体により牽引して前記開閉体を開閉動作させることを特徴とする。

本発明によれば、連結部材により回転体を第１のクラッチ板の外周縁部に連結するようにしたので、回転体と第１のクラッチ板との間に第２のクラッチ板を装着し、あるいは第２の回転部材をハウジング等に支持させるための軸受を配置することができる。したがって、複雑な軸受構造を不要として、このクラッチおよびこのクラッチが用いられる減速機付きモータや車両用自動開閉装置を小型化することができる。

また、本発明によれば、連結部材を回転体と第１のクラッチ板とに軸方向に移動自在に連結するようにしたので、回転体から第１のクラッチ板に軸方向荷重が加えられることを防止することができる。これにより、回転板と第１のクラッチ板との間に過大な負荷が加えられたときに、その負荷の軸方向成分が第１のクラッチ板に加えられて第１のクラッチ板に歪み等が生じることを防止して、このクラッチの作動精度を高めることができる。

さらに、本発明によれば、回転体の外周縁部と第１のクラッチ板の外周縁部とを連結する円筒状に連結部材を形成し、回転体と第１のクラッチ板との間であって連結部材の内側に第２のクラッチ板を配置するようにしたので、第２の回転部材の中間部において第２のクラッチ板を支持することができ、これにより、第２のクラッチ板を確実に支持することができる。

さらに、本発明によれば、第１のクラッチ板を挟んで第２のクラッチ板に対向して配置されるクラッチコイルを設けるようにしたので、このクラッチを電磁クラッチとしても、その構造を簡素化して、このクラッチおよびこのクラッチが用いられる減速機付きモータや車両用自動開閉装置を小型化することができる。

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。

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索条体としての閉側ケーブル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索条体としての開側ケーブル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、当該ケーブル２３ａ，２３ｂにより牽引してスライドドア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に示す駆動ユニットの出力軸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は本発明の一実施の形態である減速機付きモータ２５を有し、この減速機付きモータ２５はモータ本体としての電動モータ２６と電動モータ２６に固定される減速機２７とを有しており、電動モータ２６の回転は減速機２７により所定の回転数にまで減速して第２の回転部材としての出力軸２８から出力されるようになっている。電動モータ２６としてはアーマチュアを構成する第１の回転部材としてのアーマチュア軸（回転軸）２６ａにより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２９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２７は、図４に示すように、バスタブ状に形成された樹脂製のケース本体３１ａとケース本体３１ａを閉塞する金属製のカバー３１ｂとからなるケース３１の内部に減速機構としてのウォームギヤ機構３２を収容した構造となっている。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はケース３１の内部に突出する電動モータ２６のアーマチュア軸２６ａの外周面に一体的に設けられており、電動モータ２６のアーマチュア軸２６ａが回転駆動されると、ウォーム３２ａはアーマチュア軸２６ａとともに回転するようになっている。また、出力軸２８は玉軸受３３ａ，３３ｂによりケース３１に回転自在に支持されており、この出力軸２８の中間部分には回転体としての樹脂製のウォームホイル３２ｂが相対回転自在に装着されている。このウォームホイル３２ｂはウォーム３２ａに噛み合わされて当該ウォーム３２ａとによりウォームギヤ機構３２を構成しており、これにより、電動モータ２６が作動すると、アーマチュア軸２６ａの回転はウォームギヤ機構３２により所定の回転数にまで減速して出力軸２８から出力される。

ケース３１の内部には、ウォームギヤ機構３２に隣接して、本発明の一実施の形態であるクラッチとしての電磁クラッチ３４が収容されており、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２８に伝達されるようになっている。つまり、この駆動ユニット２２では、電磁クラッチ３４により、アーマチュア軸２６ａと出力軸２８との間の動力伝達を断続することができるようになっている。なお、電磁クラッチ３４の詳細については後述する。

減速機付きモータ２５のケース３１にはユニットケース３５が一体に形成されており、このユニットケース３５の内部にはドラム３６が収容されている。ドラム３６は出力軸２８の先端にナット３７により固定されて出力軸２８とともに回転す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掛け渡され（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２６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２８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、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。

図３に示すように、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２８と平行に１本の支軸４４が設けられ、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。

次に、電磁クラッチ３４について説明する。

電磁クラッチ３４は電動モータ２６により回転駆動されるアーマチュア軸２６ａとスライドドア１３に連結される出力軸２８との間の動力伝達を断続するようになっており、これにより、開閉装置２１は、電動モータ２６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られる。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、減速機付きモータ２５のケース３１の内部に収容される第１のクラッチ板としてのクラッチロータ５２と第２のクラッチ板としてのアーマチュア５３とを備えている。

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、そのウォームホイル３２ｂ側を向く軸方向端面は第１の係合部としての摩擦面５２ａとなっている。また、クラッチロータ５２の内周側にはボス部５２ｂが設けられており、クラッチロータ５２はこのボス部５２ｂにおいて滑り軸受５４を介して出力軸２８に相対回転自在に装着されている。

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、その軸方向の一端面は第２の係合部としての摩擦面５３ａとなっており、この摩擦面５３ａがクラッチロータ５２の摩擦面５２ａと僅かな間隔を空けて対向するように、アーマチュア５３はウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２の間にクラッチロータ５２に対して軸方向に並べて配置されている。また、アーマチュア５３の軸心に形成される貫通孔５３ｂの内側には円環状に形成された接続部材５５が配置され、この接続部材５５は出力軸２８の中間部に形成されたセレーション部２８ａに固定されており、アーマチュア５３と接続部材５５とは板ばね５６により連結され、板ばね５６とアーマチュア５３、接続部材５５とは、それぞれリベット等で固定されている。この板ばね５６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している。これにより、アーマチュア５３は出力軸２８との間で板ばね５６により動力伝達可能つまり出力軸２８とともに回転するように連結されるとともに、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、その係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在となっている。つまり、アーマチュア５３が解除位置にあるときには板ばね５６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いる。これにより、係合位置にあるアーマチュア５３は板ばね５６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５６により当該解除位置に保持される。一方、板ばね５６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２８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５６を介して出力軸２８に伝達され、出力軸２８が回転すると、その回転は板ばね５６を介してアーマチュア５３に伝達される。

図５はロータリングのウォームホイルおよびクラッチロータとの連結構造を示す分解斜視図である。

この電磁クラッチ３４には、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とを連結するために、連結部材としてのロータリング６１が設けられている。このロータリング６１は、所定の剛性を有する樹脂材にて円筒状に形成されており、その軸方向の一端には周方向に並ぶ複数の係合突起６１ａが設けられ、軸方向の他端における内周面にはセレーション部６１ｂが形成されている。一方、ウォームホイル３２ｂには円盤状のフランジ部６２が形成され、このフランジ部６２の外周縁部には当該フランジ部６２を軸方向に貫通する複数の係合孔６２ａが周方向に並べて形成されており、ロータリング６１は、各係合突起６１ａが対応するウォームホイル３２ｂの係合孔６２ａに挿通されることにより、その一端側において出力軸２８と同軸となってウォームホイル３２ｂの外周縁部に連結されるようになっている。また、クラッチロータ５２のウォームホイル３２ｂ側の外周縁部にはセレーション部５２ｃが形成されており、ロータリング６１は、セレーション部６１ｂがクラッチロータ５２のセレーション部５２ｃに係合することにより、その他端側において出力軸２８と同軸となってクラッチロータ５２の外周縁部に連結されるようになっている。これにより、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とはロータリング６１を介して連結され、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２の間の動力伝達はロータリング６１を介して行われる。また、ロータリング６１がウォームホイル３２ｂおよびクラッチロータ５２の外周縁部に連結されることにより、アーマチュア５３はロータリング６１の内側に収容されるようになっており、これにより、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とはアーマチュア５３の外周側においてロータリング６１により連結され、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間の動力は、このロータリング６１によりアーマチュア５３の外周側から伝達されるようになっている。したがって、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間にアーマチュア５３を配置し、このアーマチュア５３を出力軸２８に固定するようにしても、軸受を径方向に２段に設けることなく、出力軸２８、ウォームホイル３２ｂ、クラッチロータ５２およびアーマチュア５３の支持構造を簡素化して、この電磁クラッチ３４およびこの電磁クラッチ３４が用いられる減速機付きモータ２５や開閉装置２１を小型化することができる。

このように、この電磁クラッチ３４では、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とを円筒状のロータリング６１により連結し、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２の外周側に動力伝達経路を設けるようにしたので、出力軸２８、ウォームホイル３２ｂ、クラッチロータ５２およびアーマチュア５３の支持構造を簡素化して、この電磁クラッチ３４およびこの電磁クラッチ３４が用いられる減速機付きモータ２５や開閉装置２１を小型化することができる。

また、この電磁クラッチ３４では、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間であってロータリング６１の内側にアーマチュア５３を配置するようにしたので、出力軸２８は、これを支持する一対の玉軸受３３ａ，３３ｂの間においてアーマチュア５３を支持することができ、これにより、アーマチュア５３を確実に支持することができる。

さらに、この電磁クラッチ３４では、ロータリング６１は、その係合突起６１ａがウォームホイル３２ｂの係合孔６２ａに軸方向から挿通されることにより、ウォームホイル３２ｂに対して軸方向に移動自在に連結されており、また、ロータリング６１は、そのセレーション部６１ｂがクラッチロータ５２のセレーション部５２ｃに軸方向に係合することにより、ウォームホイル３２ｂ及びクラッチロータ５２に対して軸方向に移動自在に連結されている。なお、ウォームホイル３２ｂは出力軸２８に対して相対回転自在に配されている上、ウォームホイル３２ｂが樹脂製であることから、出力軸２８に対してウォームホイル３２ｂが軸方向に僅かに微小移動したり、ウォームホイル３２ｂが撓むようなことがあっても、本実施の形態においては、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間でロータリング６１が軸方向に移動自在に連結された構成とされているため、両者の連結状態が外れることはなく、その軸方向の応力はロータリング６１にて吸収され、ウォームホイル３２ｂからクラッチロータ５２に応力が伝達されるようなことはない。

このように、この電磁クラッチ３４では、ロータリング６１をウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２とに軸方向に移動自在に連結するようにしたので、ウォームホイル３２ｂからクラッチロータ５２に軸方向荷重が加えられることを防止することができる。これにより、軸方向の応力がロータリング６１を介してウォームホイル３２ｂからクラッチロータ５２に伝達されることによりクラッチロータ５２に歪み等が生じることを防止して、電磁クラッチ３４の作動精度を高めることができる。

図４に示すように、ケース３１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２９に接続されており、制御装置２９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２６と出力軸２８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５６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２６と出力軸２８との間の動力伝達が遮断されることになる。

このように、この電磁クラッチ３４では、クラッチロータ５２を挟んでアーマチュア５３に対向するようにクラッチコイル７１を設けるようにしたので、この電磁クラッチ３４の構造を簡素化して、この電磁クラッチ３４およびこの電磁クラッチ３４が用いられる減速機付きモータ２５や開閉装置２１を小型化することができる。

次に、この開閉装置２１に作動について説明する。

例えば、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２９に入力されたときには、クラッチコイル７１に通電されて電磁クラッチ３４は動力伝達状態に切り替えられ、次いで電動モータ２６が正転方向に作動する。これにより、ドラム３６が図３において反時計回り方向に回転し、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に牽引されて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２９に入力されたときには、電動モータ２６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に牽引されて全開位置へ向かって移動する。スライドドア１３が全開位置あるいは全閉位置に到達し、あるいは開閉スイッチが停止操作されると、電動モータ２６が停止され、次いで電磁クラッチ３４が遮断状態に切り替られて、自動開閉動作が終了する。

一方、電動モータ２６が停止した状態のもとで電磁クラッチ３４が動力遮断状態に切り替えられると、開閉装置２１は手動開閉モードとなり、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。

図６はウォームホイルとロータリングとの連結構造の変形例を示す拡大断面図である。

図４に示す電磁クラッチ３４では、ウォームホイル３２ｂのフランジ部６２の外周縁部に設けられる複数の係合孔６２ａは、それぞれフランジ部６２を軸方向に貫通する貫通孔として形成されているが、これに限らず、図６に示すように、ウォームホイル３２ｂの係合孔６２ａをフランジ部６２を貫通しない凹形状に形成するようにしてもよい。このように、係合孔６２ａを凹形状に形成することにより、ウォームギヤ機構３２に塗布されたグリス等の潤滑油が係合孔６２ａを介してクラッチロータ５２やアーマチュア５３側に侵入することを防止して、電磁クラッチ３４の作動信頼性を高めることができる。また、ウォームホイル３２ｂのフランジ部６２とケース３１との間にゴム等により形成されるシール部材８１を装着して、ウォームホイル３２ｂとケース３１との間からクラッチロータ５２やアーマチュア５３側にグリスが侵入することを防止するようにしてもよい。

図７は図４に示す電磁クラッチの変形例を示す断面図である。

図４に示す電磁クラッチ３４では、連結部材であるロータリング６１は円筒状に形成され、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２の外周縁部に軸方向に移動自在に連結されている。これに対して、図７に示す電磁クラッチ９１に用いられる連結部材としてのロータリング９２は、ウォームホイル３２ｂに軸方向に並べて配置される環状の円板部９２ａと、円板部９２ａの外周部分から軸方向に突出する円筒部９２ｂとが一体に形成された底付き円筒状に形成されており、円板部９２ａに設けられた複数の環状の係合凹凸部９２ｃがウォームホイル３２ｂの軸方向端面に形成された係合凹凸部９３と軸方向から係合することにより、ウォームホイル３２ｂと一体回転自在に連結されている。また、円筒部９２ｂはアーマチュア５３の外側に配置され、その軸方向端部に設けられたセレーション部９２ｄはクラッチロータ５２のセレーション部５２ｃに軸方向から係合しており、これによりロータリング９２はクラッチロータ５２の外周縁部に連結されている。このような構造により、ロータリング９２はウォームホイル３２ｂ及びクラッチロータ５２に対して軸方向に移動自在に連結され、ウォームホイル３２ｂとクラッチロータ５２との間でロータリング９２を介してアーマチュア５３の外側から動力伝達が行われる。

なお、図６、図７においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。

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、本実施の形態では、ロータリング６１を樹脂製としているが、これに限らず、鋼板等を丸め加工することにより円筒状に形成するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、アーマチュア５３は接続部材５５と板ばね５６を介して動力伝達可能に連結しているが、これに限らず、アーマチュア５３と接続部材５５とをスプライン結合させて動力伝達は板ばね５６を介さずに２部材間で直接行うようにしてもよい。さらに、板ばね５６も廃止して、アーマチュア５３と接続部材５５とはスプラインのみの係合としてもよく、この場合、クラッチコイル７１への非通電時にクラッチロータ５２とアーマチュア５３との係合が解除される構造であれば、クラッチコイル７１への非通電時にクラッチロータ５２とアーマチュア５３とは常に摺動接触状態とすることもできる。

さらに、本実施の形態では、本発明の電磁クラッチ３４として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。

さらに、本実施の形態では、本発明の電磁クラッチ３４を減速機付きモータ２５や開閉装置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、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、回転体はウォームホイル３２ｂとされているが、これに限らず、第１の回転部材とともに回転する部材であれば、例えば、ベルトやチェーン等を介して第１の回転部材に接続されるプーリやスプロケット等であってもよい。

ワンボックスタイプの車両を示す側面図である。 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２に示す駆動ユニットの詳細を示す正面図である。 図３に示す駆動ユニットの出力軸に沿う断面図である。 ロータリングのウォームホイルおよびクラッチロータとの連結構造を示す分解斜視図である。 ウォームホイルとロータリングとの連結構造の変形例を示す拡大断面図である。 図４に示す電磁クラッチの変形例を示す断面図である。

符号の説明

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（索条体）
２３ｂ 開側ケーブル（索条体）
２４ａ，２４ｂ 反転プーリ
２５ 減速機付きモータ
２６ 電動モータ（モータ本体）
２６ａ アーマチュア軸（回転軸、第１の回転部材）
２７ 減速機
２８ 出力軸（第２の回転部材）
２８ａ セレーション部
２９ 制御装置
３１ ケース
３１ａ ケース本体
３１ｂ カバー
３２ ウォームギヤ機構
３２ａ ウォーム
３２ｂ ウォームホイル（回転体）
３３ａ，３３ｂ 玉軸受
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
５２ クラッチロータ（第１のクラッチ板）
５２ａ 摩擦面（第１の係合部）
５２ｂ ボス部
５２ｃ セレーション部
５３ アーマチュア（第２のクラッチ板）
５３ａ 摩擦面（第２の係合部）
５３ｂ 貫通孔
５４ 滑り軸受
５５ 接続部材
５６ 板ばね
６１ ロータリング（連結部材）
６１ａ 係合突起
６１ｂ セレーション部
６２ フランジ部
６２ａ 係合孔
７１ クラッチコイル
７２ クラッチヨーク
８１ シール部材
９１ 電磁クラッチ
９２ ロータリング（連結部材）
９２ａ 円板部
９２ｂ 円筒部
９２ｃ 係合突起
９２ｄ セレーション部
９３ 係合凹部

Claims (8)

1. 第１の回転部材と第２の回転部材との間の動力伝達を断続するクラッチであって、
   前記第１の回転部材と動力伝達可能に連結されるとともに、前記第２の回転部材と相対回転自在に装着される回転体と、
   軸方向端面に第１の係合部を備え、前記第２の回転部材と相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、
   前記第２の回転部材と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記回転体に連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、
   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の回転部材に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有することを特徴とするクラッチ。
2. 請求項１記載のクラッチにおいて、前記連結部材は、前記回転体及び前記第１のクラッチ板に対して軸方向に移動自在に連結されることを特徴とするクラッチ。
3. 請求項１または２記載のクラッチにおいて、前記連結部材は前記回転体の外周縁部と前記第１のクラッチ板の外周縁部とを連結する円筒状に形成され、前記回転体と前記第１のクラッチ板との間であって前記連結部材の内側に前記第２のクラッチ板を配置することを特徴とするクラッチ。
4. 請求項３記載のクラッチにおいて、前記第１のクラッチ板を挟んで前記第２のクラッチ板に対向して配置され、前記第２のクラッチ板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を有することを特徴とするクラッチ。
5. 回転軸を有するモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸より出力する減速機構とを備えた減速機付きモータであって、
   前記回転軸と一体的に回転するウォームと、
   前記出力軸と相対回転自在に装着され、前記ウォームに噛み合わされて前記ウォームとにより前記減速機構を構成するウォームホイルと、
   軸方向端面に第１の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、
   前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記ウォームホイルに連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、
   前記第１の係合部に対向する第２の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有し、
   前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続可能であることを特徴とする減速機付きモータ。
6. 請求項５記載の減速機付きモータにおいて、前記減速機構と前記第１のクラッチ板と前記第２のクラッチ板とを収容する樹脂製のケースを有することを特徴とする減速機付きモータ。
7. 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、
   モータ本体により回転駆動される回転軸と、
   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出力軸と、
   前記回転軸に連結されるとともに前記出力軸に相対回転自在に装着され、前記回転軸とともに回転する回転体と、
   軸方向端面に第１の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第１のクラッチ板と、
   前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記回転体に連結されるとともに他方側において前記第１のクラッチ板の外周縁部に連結される連結部材と、
   前記第１の係合部に対向する第２の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第２の係合部が前記第１の係合部と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第２のクラッチ板とを有し、
   前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続可能であることを特徴とする車両用自動開閉装置。
8. 請求項７記載の車両用自動開閉装置において、前記出力軸に固定されるドラムと、前記ドラムに掛け渡されるとともに前記開閉体に接続される索条体とを有し、前記索条体により牽引して前記開閉体を開閉動作させることを特徴とする車両用自動開閉装置。

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