JP3932384B2 - モータ及びパワーウインドモータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電により回転するアーマチュアを備えた減速機構付きのモータ及びパワーウインドモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車の各ドアのウインドガラスを開閉するウインドレギュレータには、駆動源として減速機構付きのパワーウインドモータが用いられている。このパワーウインドモータは、通電により回転(正回転または逆回転)するアーマチュアに備え、このアーマチュアのアーマチュア軸の回転を減速して出力軸によりウインドレギュレータを駆動させている。即ち、パワーウインドモータはアーマチュアの回転によりアーマチュア軸のウオームに噛合された出力ギヤが回転し、この出力ギヤの回転が該出力ギヤに内蔵されたゴム製のダンパを介して金属製のハブに伝わり、このハブに固定された出力軸が回転することにより、ウインドレギュレータを駆動させて各ドアのウインドガラスを開閉するようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−37156号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のウインドレギュレータに用いられるパワーウインドモータでは、ウインドガラスの全閉状態でのロック状態の維持はアーマチュア軸上のスラスト力のみを利用して行っているため、外部からウインドガラスを強い力で押し下げようとすると、出力軸を介して出力ギヤが逆回転してウインドガラスが開く場合があり、盗難等の対策が必要であった。
【0005】
また、ウインドガラスがドアパネルに突き当たった全閉位置でロックされるため、出力ギヤの歯部とウインドガラス及びウンドレギュレータ等のパワーウインドシステム全体に大きなクリープ応力が加わり、これに対処するには、耐久性の高い出力ギヤ等が必要不可欠となって、その分モータが大型になると共にコスト高になった。
【0006】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、出力軸から回転力が入力された時にクラッチで従動軸の回転を確実に阻止することができる小型で安価なモータとすることができるモータ及びパワーウインドモータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、マグネットを内周面に固着したモータケースと、このモータケースに結合され、負荷に連結される出力軸を回転自在に支持したギヤケースと、これらモータケース及びギヤケースにそれぞれ回転自在に支持され、通電により回転するアーマチュアのアーマチュア軸と、前記ギヤケース内で該アーマチュア軸に形成されたウオームと、前記ギヤケースに回転自在に支持され、衝撃力を緩和するダンパを介して前記出力軸に連結されると共に前記ウオームに噛合された出力ギヤと、を備えたモータにおいて、前記アーマチュア軸を前記アーマチュアを有した駆動軸と前記ウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に該従動軸の回転を断続するクラッチを介在し、このクラッチを、前記ギヤケースに設けられたクラッチケースと、このクラッチケースの内周面に沿って回転移動すると共に、該内周面に形成された凹部に収納される移動体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記駆動軸に連結され、前記移動体を前記クラッチケースの凹部に収納させる凸部と該凹部より掻き出す掻き出し部を外周部にそれぞれ有した駆動回転体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記従動軸に連結され、前記移動体を収納する凹部を外周部に有した従動回転体と、これら駆動回転体と従動回転体との間に介在され、当該両回転体の位置関係を前記駆動回転体の凸部と前記従動回転体の凹部及び前記クラッチケースの凹部の各位置がそれぞれ一致する中立位置に常に戻すように付勢するスプリングと、で構成したことを特徴とする。
【0008】
このモータでは、出力軸から回転力が入力された時に、クラッチにより従動軸の回転が阻止される。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1記載のモータであって、前記従動軸と前記従動回転体との間に弾性材のダンパを介在させたことを特徴とする。
【0010】
このモータでは、出力軸が拘束された後に、アーマチュアへの通電がオフされると、従動軸と従動回転体との間に介在させた弾性材のダンパの復元力と出力ギヤと出力軸との間に介在させたダンパの復元力とにより従動軸と従動回転体及び駆動回転体と駆動軸等が所定の範囲逆回転することにより、出力ギヤも所定の範囲逆回転して該出力ギヤの歯部等に加わるクリープ応力が緩和される。その結果、小型で安価な出力ギヤ等の使用が可能となり、その分モータの小型化及び低コスト化が図られる。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1または2記載のモータであって、前記クラッチケースの内周面の互いに対称な位置には一対の凹部が形成され、前記移動体は該クラッチケースの各凹部にそれぞれ収納される一対の移動体として構成されると共に、前記駆動回転体の外周部には前記各移動体を前記クラッチケースの各凹部に収納させる一対の凸部と、この各凸部の両側に配置され該各移動体を前記各凹部より掻き出す一対の掻き出し部とが形成され、前記従動回転体の外周部の互いに対称な位置には前記各移動体を収納する凹部が一対形成されていることを特徴とする。
【0012】
このモータでは、請求項1の発明と同様に、出力軸から回転力が入力された際に、従動軸の回転が確実に阻止される。
【0013】
請求項4の発明は、マグネットを内周面に固着したモータケースと、このモータケースに結合され、ウインドレギュレータに連結される出力軸を回転自在に支持したギヤケースと、これらモータケース及びギヤケースにそれぞれ回転自在に支持され、通電により回転するアーマチュアのアーマチュア軸と、前記ギヤケース内で該アーマチュア軸に形成されたウオームと、前記ギヤケースに回転自在に支持され、衝撃力を緩和するダンパを介して前記出力軸に連結されると共に前記ウオームに噛合された出力ギヤと、を備えたパワーウインドモータにおいて、前記アーマチュア軸を前記アーマチュアを有した駆動軸と前記ウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に該従動軸の回転を断続するクラッチを介在し、このクラッチを、前記ギヤケースに設けられたクラッチケースと、このクラッチケースの内周面に沿って回転移動すると共に、該内周面に形成された凹部に収納される移動体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記駆動軸に連結され、前記移動体を前記クラッチケースの凹部に収納させる凸部と該凹部より掻き出す掻き出し部を外周部にそれぞれ有した駆動回転体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記従動軸に連結され、前記移動体を収納する凹部を外周部に有した従動回転体と、これら駆動回転体と従動回転体との間に介在され、当該両回転体の位置関係を前記駆動回転体の凸部と前記従動回転体の凹部及び前記クラッチケースの凹部の各位置がそれぞれ一致する中立位置に常に戻すように付勢するスプリングとで構成したことを特徴とする。
【0014】
このパワーウインドモータでは、出力軸から回転力が入力された時にクラッチにより従動軸の回転が阻止される。その結果、ウインドガラスの全閉時に、外部からウインドガラスを強い力で押し下げようとしてもウインドガラスが開くことはない。
【0015】
請求項5の発明は、請求項4記載のパワーウインドモータであって、前記従動軸と前記従動回転体との間に弾性材のダンパを介在させたことを特徴とする。
【0016】
このパワーウインドモータでは、出力軸が拘束された後に、アーマチュアへの通電がオフされると、従動軸と従動回転体との間に介在させた弾性材のダンパの復元力と出力ギヤと出力軸との間に介在させたダンパの復元力とにより従動軸と従動回転体及び駆動回転体と駆動軸等が所定の範囲内で逆回転することにより、出力ギヤも所定の範囲逆回転して該出力ギヤの歯部とウインドガラス及びウインドレギュレータ等のパワーウインドシステム全体に加わるクリープ応力が緩和される。これにより、小型で安価な出力ギヤ等の使用が可能となり、その分パワーウインドモータの小型化及び低コスト化が図られる。また、ウインドガラスの閉め切り時に、出力ギヤが所定の範囲確実に逆転されることにより、ウインドガラスの開放の際の起動電圧の低減が図られる。
【0017】
請求項6の発明は、請求項4または5記載のパワーウインドモータであって、前記クラッチケースの内周面の互いに対称な位置には一対の凹部が形成され、前記移動体は該クラッチケースの各凹部にそれぞれ収納される一対の移動体として構成されると共に、前記駆動回転体の外周部には前記各移動体を前記クラッチケースの各凹部に収納させる一対の凸部と、この各凸部の両側に配置され該各移動体を前記各凹部より掻き出す一対の掻き出し部とが形成され、前記従動回転体の外周部の互いに対称な位置には前記各移動体を収納する凹部が一対形成されていることを特徴とする。
【0018】
このパワーウインドモータでは、請求項4の発明と同様に、出力軸から回転力が入力された際に、従動軸の回転が確実に阻止される。その結果、ウインドガラスの全閉時に、外部からウインドガラスを強い力で押し下げようとしてもウインドガラスが開くことはない。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は本発明の実施形態のパワーウインドモータを示す断面図、図2は同パワーウインドモータのギヤケース部分の断面図、図3は同パワーウインドモータに用いられるクラッチの正面図、図4は図3中A−A線に沿う断面図、図5は図4中B−B線に沿う断面図、図6は図5中C−C線に沿う断面図、図7は図4中D−D線に沿う断面図、図8(a)は同クラッチに用いられる弾性材のダンパの正面図、図8(b)は同ダンパの側面図、図9は同クラッチに用いられる駆動回転体の背面図、図10は同クラッチに用いられる一方の従動回転体の正面図、図11〜図20は同クラッチのニュートラル時から駆動回転体の掻き出し部の位置が切り替わる時までの各状態を順を追って示す各説明図、図21はパワーウインドモータの出力ギヤが各ダンパの復元力により逆回転する場合の説明図である。
【0021】
図1,図2に示すように、パワーウインドモータ(モータ)1は、一端側が開口した略円筒状のヨーク(モータケース)10と、このヨーク10の開口端10aの周りのフランジ部10bをビス9を介して締結固定したギヤケース20とを備えている。
【0022】
図1に示すように、ヨーク10の内周面10cには円弧状で一対のマグネット11,11を接着剤等を介して固着してある。また、ヨーク10の開口端10aには合成樹脂製で略円筒状のホルダベース12を嵌合してある。これらヨーク10の他端の有底筒部10dに嵌合された軸受13aとホルダベース12のセンター孔12bに嵌合された軸受13bとの間でアーマチュア軸14の駆動軸14Aを回転自在に支持してある。尚、駆動軸14Aの一端14aはホルダベース12のセンター孔12bより貫通して外側に少し突出していると共に、該駆動軸14Aの他端14a′の端面の中央はスチールボール13cに当接している。
【0023】
アーマチュア軸14の駆動軸14Aの一対のマグネット11,11に対向する位置には、アーマチュア16を取り付けてある。このアーマチュア16は、駆動軸14Aに固定され、所定のスロット数のコイル巻回部16bを持つアーマチュアコア16aと、このアーマチュアコア16aのコイル巻回部16bに巻き回されたアーマチュアコイル16cとで構成されている。
【0024】
また、アーマチュア軸14の駆動軸14Aのホルダベース12に対向する位置には、コンミュテータ17を固定してある。このコンミュテータ17は、アーマチュアコア16aのコイル巻回部16bと同数のコンミュテータ片17aを備えていて、各コンミュテータ片17aとアーマチュアコイル16cとは電気的にそれぞれ接続されている。
【0025】
さらに、ホルダベース12の内周面12cのコンミュテータ17に対向する位置には、各ブラシホルダ18を介して一対のブラシ19,19をそれぞれ取り付けてある。各ブラシ19は図示しないパワーウインドモータ制御回路のガラス開,閉スイッチにそれぞれ電気的に接続されている。そして、このガラス開スイッチがオン切り替えされると、電源の電流がアーマチュア16等に流れてアーマチュア軸14の駆動軸14Aが正回転すると共に、ガラス閉スイッチがオン切り替えされると、電源の電流がアーマチュア16等に流れてアーマチュア軸14の駆動軸14Aが逆回転するようになっている。
【0026】
図1及び図2に示すように、ギヤケース20の略中央には軸穴21を形成してあり、この軸穴21に連通して円環凹状の減速機構収納部21aを形成してある。この軸穴21には小径穴部21bと大径穴部21cを段差状に形成してある。この軸穴21の小径穴部21b内には後述するクラッチ30のクラッチケース31を嵌合・固定してあると共に、該軸穴21の大径穴部21c内にはホルダーベース12のセンター孔12bを形成した先端部12aを嵌合・固定してある。
【0027】
そして、軸穴21の奥に嵌合された軸受22aとクラッチケース31のセンター孔31dとの間でアーマチュア軸14の従動軸14Bを回転自在に支持してある。この従動軸14Bの中央には、ウオーム15を形成してある。即ち、アーマチュア軸14をアーマチュア16を有した駆動軸14Aとウオーム15を形成した従動軸14Bとにそれぞれ分割形成し、これら駆動軸14Aと従動軸14Bとの間に該従動軸14B側の回転(正回転または逆回転)を断続するクラッチ30を介在してある。尚、従動軸14Bの一端14bは後述するクラッチケース31のセンター孔31dよりその内側に少し貫通していると共に、該従動軸14Bの他端14b′の端面の中央はスチールボール22cに当接している。
【0028】
図2に示すように、ギヤケース20の減速機構収納部21aの中央には、円筒状の出力軸支持部21dを一体突出形成してある。この出力軸支持部21dと減速機構収納部21aの一端開口を覆う金属製のカバー23の中央の円筒部23aとの間には、一対の軸受24a,24bを介して図示しないウインドレギュレータ(負荷)に連結される出力軸25の両端部を回転自在に支持してある。この出力軸25の一端近傍のセレーション部25aには、樹脂製の動力伝達部材26と金属製のプレート27及び衝撃力を緩和するダンパ28を介して出力ギヤ29を連結してある。この出力ギヤ29のはす歯(歯部)29aは従動軸14Bのウオーム15に噛合されている。これらウオーム15、出力ギヤ29、ダンパ28、動力伝達部材26、プレート27及び出力軸25は、それぞれギヤケース20の減速機構収納部21a内に収納され、減速機構を構成している。
【0029】
図1,図3〜図6に示すように、クラッチ30は、ギヤケース20の軸穴21の小径穴部21bに嵌合・固定される合成樹脂製のクラッチケース31と、このクラッチケース31の内周面31fに沿って回転移動すると共に、該内周面31fの互いに対称な位置に形成された一対の凹部31g,31gに収納される一対の移動体32,32と、クラッチケース31内に回転自在に支持されると共に駆動軸14Aの一端14aに連結され、各移動体32をクラッチケース31の各凹部31gに収納させる一対の凸部33c,33cと該各凸部33cの両側に配置され各移動体32を前記各凹部31gより掻き出す一対の掻き出し部33d,33dを外周部33bにそれぞれ有した合成樹脂製の駆動回転体33と、クラッチケース31内に回転自在に支持されると共に従動軸14Bの一端14bに連結され、各移動体32を収納する一対の凹部34d,34dおよび一対の凹部35d,35dを外周部34aおよび外周部35aの互いに対称な位置にそれぞれ有した合成樹脂製で一対の従動回転体34,35と、これら駆動回転体33と一方の従動回転体34との間に介在され、駆動回転体33と従動回転体34,35の両回転体の位置関係を駆動回転体33の凸部33cと一対の従動回転体34,35の各凹部34d,35d及びクラッチケース31の各凹部31gの各位置がそれぞれ一致する中立位置(図5に示すニュートラル位置)に常に戻すように付勢する捩りコイルバネ状のリターンスプリング(スプリング)36と、従動軸14Bの一端14bと一方の従動回転体34との間に介在された弾性材のダンパ37とで構成されている。
【0030】
図3〜図7に示すように、クラッチケース31は大径円筒部31aと小径円筒部31bとで段差を有した略円筒状になるように合成樹脂により一体成形してあり、その底部31cの中央に円形のセンター孔31dを形成してある。このクラッチケース31の大径円筒部31aの外周面の相対向する位置には平坦部31e,31eを形成してある。そして、ギヤケース20の軸穴21の小径穴部21bにクラッチケース31を嵌合した際に各平坦部31eを介して該クラッチケース31が回らないように固定されている。また、クラッチケース31の大径円筒部31aの内周面31fの互いに対称な相対向する位置には半円状の凹部31gをそれぞれ形成してある。
【0031】
図4及び図5に示すように、各移動体32は例えば合成樹脂により円柱状に形成してあり、クラッチケース31の各凹部31gに収納されるようになっている。そして、各移動体31がクラッチケース31の大径円筒部31aの内周面31fに沿って回転移動する際に、パワーウインドモータ1のトルク伝達を行うようになっている。
【0032】
図4〜図6及び図9に示すように、駆動回転体33の表面中央には駆動軸14Aの一端14aを嵌合・固定する円筒部33aを一体突出形成してあると共に、その両側にはクラッチケース31の大径円筒部31aの内周面31fを摺動する円弧状で一対の外周部33b,33bを一体形成してある。また、駆動回転体33の一対の外周部33b,33bの両側中央には各移動体32をクラッチケース31の各凹部31gに収納させる凸部33cをそれぞれ一体突出形成してあると共に、該各凸部33cの両側にはクラッチケース31の各凹部31gより各移動体33を掻き出す半円凹状で各一対の掻き出し部33d,33dをそれぞれ一体形成してある。また、駆動回転体33の一対の外周部33b,33bの内側には扇形の開口部33eをそれぞれ形成してある。さらに、駆動回転体33の裏面には表面の円筒部33aより大径の円筒部33fを一体突出形成してあると共に、その内部中央にはリターンスプリング36の両端36a,36aの一方が係止される鉤形柱状のスプリング係止部33gを一体突出形成してある。
【0033】
図4〜図7及び図10に示すように、一方の従動回転体34はクラッチケース31の大径円筒部31aの内周面31fを摺動する円板部(外周部)34aとクラッチケース31の小径円筒部31bの内周面31hを摺動する円筒部34bとを一体的に有している。この円板部34aの表面中央には駆動回転体33のスプリング係止部33gの中央の半円球状の突起33hが当たる円形状の中心凹部34cを形成してある。さらに、円板部34aの表面の外周部の互いに対称な位置には各移動体32の一端32a側が収納される正面U字状に切り欠かれた一対の凹部34d,34dを形成してあると共に、各凹部34dと中心凹部34cとの間には柱状のスプリングガイド34eをそれぞれ一体突出形成してある。
【0034】
また、円板部34aの表面の各スプリングガイド34eより90度隔てた位置には駆動回転体33のスプリング係止部33gが嵌め込まれる円弧柱状で一対のスプリング係止部34f,34fを一体突出形成してあると共に、その外側には駆動回転体33の一対の開口部33e,33e内に挿通されて従動回転体34の正回転または逆回転の回転量を規制する断面略台形柱状で一対の支柱部34g,34gを一体突出形成してある。一対のスプリング係止部34f,34fの一方のスプリング係止部34fにはリターンスプリング36の両端36a,36aの他方が係止されるようになっている。
【0035】
さらに、図4,図6,図7に示すように、一方の従動回転体34の円筒部34bは厚肉に形成してあると共に、該円筒部34bの奥の内周には等間隔毎に複数の薄肉部34b′を形成してある。この円筒部34bの各薄肉部34b′には図8(a),(b)に示す弾性材のダンパ37のヘッド部37aに一体突出形成された各突起37bを嵌合して回り止めされている。このダンパ37のシャンク部37cの底面中央に形成された矩形の穴部37dは従動軸14Bの一端14bに固着されている。これらにより、アーマチュア軸14の駆動軸14Aが回転中に従動軸14Bが拘束されて停止された時等にダンパ37が捩り変形し、従動軸14の拘束状態が解除された時等に元に戻る復元力が発生するようになっている。
【0036】
図3,図4,図6に示すように、他方の従動回転体35は合成樹脂により円板状に形成してあり、その外周部35aをクラッチケース31の大径円筒部31aの内周面31fに摺動自在にしている。また、他方の従動回転体35の中央には駆動回転体33の円筒部33aが挿通する円形のセンター孔35bを形成してあると共に、その外周部35aには一方の従動回転体34の一対の支柱部34g,34gの先端が挿入されて溶着等により固定される一対の取付孔35c,35cを形成してある。これにより、一対の従動回転体34,35は駆動回転体33を挟むようにして共に回転するようになっている。
【0037】
また、他方の従動回転体35のセンター孔35bと一対の取付孔35c,35cとの間には、一方の従動回転体34の一対のスプリング係止部34f,34fが嵌合される一対の嵌合孔35f,35fを形成してある。さらに、他方の従動回転体35の裏面の外周部35aの左右両側には各移動体32の他端32b側が収納される背面U字状に切り欠かれた凹部35dをそれぞれ形成してある。そして、一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35d間で各移動体32を回転自在に支持してある。
【0038】
以上実施形態のパワーウインドモータ1に用いるクラッチ30の作用を図11〜図21に沿って順に説明する。尚、図11〜図20は、駆動軸14Aとリターンスプリング36と移動体32と駆動回転体33と一対の従動回転体34,35及び従動軸14Bの各部に加わる負荷の大きさが、駆動軸14A側に加わる負荷<リターンスプリング36のセット荷重<移動体32を駆動回転体33と一対の従動回転体34,35間に収納した時のリターンスプリング36の反力<従動軸14B側に加わる負荷、の条件時において、駆動軸14A又は従動軸14Bより回転力を入力した場合の移動体32及び各部の位置関係を示す図である。
【0039】
このクラッチ30のニュートラル時の状態を図11に示す。パワーウインドモータ1の外部から出力軸25、出力ギヤ29を介して従動軸14Bに回転力を入力した場合、一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35dにてクラッチケース31の各凹部31gから各移動体32を掻き出そうとするが、駆動回転体33がリタンスプリング36のセット荷重にて保持されている(駆動回転体33の各凸部33cがクラッチケース31の各凹部31gに各移動体32を押し付けて収納させている)ことから一対の従動回転体34,35の回転(正回転及び逆回転)が阻止される。この際、パワーウインドモータ1のアーマチュア軸14はロックされる。このアーマチュア軸14は、ヨーク10側の駆動軸14Aと出力ギヤ29が噛合するウオーム15を形成した従動軸14Bとにそれぞれ分割形成され、かつ、これら駆動軸14Aと従動軸14Bとの間に該従動軸14B側の回転を断続するクラッチ30を介在したので、出力軸25と出力ギヤ29を介して従動軸14Bに回転力が入力された時に、クラッチ30により従動軸14Bの回転を阻止することができる。これにより、ウインドガラスの全閉時に、ウインドガラスを下方に強く押し下げても出力軸25に連結されたウインドレギュレータが駆動することがなく、ウインドガラスのガラス下がりを確実に防止することができる。その結果、ウインドガラスが不用意に開かれることなく、自動車の盗難を確実に防止することができる。
【0040】
図12は従動軸14Bに負荷が加わっている場合のクラッチ30の駆動回転体33の作動時の状態を示す。駆動回転体33が矢印方向に回転すると、駆動回転体33の各凸部33cがクラッチケース31の各凹部31gに収納された各移動体32より離れ、各移動体32は駆動回転体33の各凸部33cによる拘束状態から解放され、駆動回転体33の一方の各掻き出し部33dが移動体32の掻き出しに向かう。
【0041】
図13はクラッチ30の駆動回転体33の作動により一対の従動回転体34,35にトルクを伝達中の状態を示す。このとき、駆動回転体33の一方の各掻き出し部33dによりクラッチケース31の各凹部31gから各移動体32が掻き出され、各移動体32は駆動回転体33の一方の各掻き出し部33dと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35d間に保持され、この各移動体32を介して駆動回転体33の回転力を一対の従動回転体34,35に伝達し、従動軸14Bを回転させる。
【0042】
即ち、図13の矢印に示すように、駆動回転体33の回転時に、各移動体32は駆動回転体33の一方の各掻き出し部33dと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35dとクラッチケース31の内周面31fと接している状態で、該各移動体32は駆動回転体33の一方の各掻き出し部33dと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35d間に保持されて回転する。
【0043】
図14は駆動回転体33の停止時(各移動体32がクラッチケース31の各凹部31g以外で停止)の状態を示す。この状態は、リターンスプリング36の反力及び駆動回転体33により、各移動体32がクラッチケース31の内周面31fへ押し出された状態である。そして、各移動体32は、図14中黒点で示すように、クラッチケース31の内周面31fと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35dと駆動回転体33の各凸部33cと接触する。
【0044】
図15はクラッチ30の駆動軸14Aの回転停止時に従動軸14B側より回転力が入力された場合を示し、図16はクラッチ30の各移動体32がクラッチケース31の各凹部31gに収納される直前の状態を示し、図17は各移動体32がクラッチケース31の各凹部31gに収納された時の状態を示す。
【0045】
図15に示すように、従動軸14Bの矢印方向の回転により各移動体32が駆動回転体33の各凸部33cと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35dにより押され、クラッチケース31の内周面31fを回転しながら移動し、図16に示すように、各移動体32がクラッチケース31の内周面31fの各凹部31gに到達すると、駆動回転体33の各凸部33cにより各移動体32が押し出され、図17に示すように、各移動体32がクラッチケース31の内周面31fの各凹部31gに収納され、従動軸14B側からの回転が阻止される。この時、クラッチ30の従動軸14Bより回転力が入力された場合、一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35dによりクラッチケース31の各凹部31gから各移動体32を掻き出そうとするが、駆動回転体33と一方の従動回転体34との間に掛け渡されたリターンスプリング36の付勢力により中立位置に自動的に戻ろうとする駆動回転体33の各凸部33cにより各移動体32をクラッチケース31の各凹部31gに押し付けて収納させていることから、一対の従動回転体34,35の回転(正回転及び逆回転)が阻止され、ニュートラルの状態となる。
【0046】
図18は駆動軸14Aの回転停止から反転時(逆回転時)の状態を示し、図19は駆動回転体33の各凸部33cにて各移動体32をクラッチケース31の各凹部31gへ収納した時の状態を示し、図20は駆動回転体33の各移動体32を保持する掻き出し部33dの位置が切り替わる時の状態を示す。
【0047】
図18に示すように、クラッチケース31の内周面31fの各凹部31gを境に駆動軸14Aを反転(逆回転)させると、図19に示すように、クラッチケース31の内周面31fの各凹部31gに各移動体32が一時収納された後、図20に示すように、各移動体32を制御する駆動回転体33の掻き出し部33dの位置が切り替わり、各移動体32は駆動回転体33の他方の各掻き出し部33dと一対の従動回転体34,35の相対向する各凹部34d,35d間に保持されて回転する。
【0048】
図21はパワーウインドモータ1の出力ギヤ29が各ダンパ28,37の復元力により逆回転する場合、例えば、駆動軸14Aが回転中に従動軸14Bが拘束され、パワーウインドモータ1への通電をオフした時の状態を示し、図21中矢印Xは出力軸25が拘束されるまでの出力ギヤ29の回転方向を示し、図21中矢印Yはダンパ28,37の復元力により出力ギヤ29が逆回転された回転方向を示す。
【0049】
即ち、駆動軸14Aが回転中に出力軸25(出力ギヤ29)の拘束により従動軸14Bが拘束されると、クラッチ30の一方の従動回転体34と従動軸14Bの一端14bとの間に連結されたダンパ37がパワーウインドモータ1のトルクにて所定の角度ねじられ、パワーウインドモータ1への通電をオフすることにより、このねじられたダンパ37の復元力と出力ギヤ29に結合(内蔵)されたダンパ28の復元力とにより従動軸14Bと一対の従動回転体34,35及び駆動回転体33と駆動軸14Aを所定の範囲逆回転させ、出力ギヤ29を拘束状態から解放する。これにより、出力ギヤ29のはす歯(歯部)29aとウインドガラス及びウインドレギュレータ等のパワーウインドシステム全体に加わるクリープ応力や衝撃力を緩和することができる。その結果、小型で安価な出力ギヤ等を使用することができ、その分全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、ウインドガラスの閉め切り時に、出力軸25および出力ギヤ29を所定の範囲確実に逆転させることにより、起動電圧の低減を図ることができる。
【0050】
さらに、パワーウインドモータ1の分割形成された駆動軸14Aと従動軸14Bが非同軸状態となったとしても、クラッチ30の一方の従動回転体34と従動軸14Bの一端14bとの間に連結されたダンパ37がフレキシブルに弾性変形することからパワーウインドモータ1とクラッチ30の各連結部分及び従動軸14等の回転部と固定された部位間の接触部から発生する異音や振動、パワーウインドモータ1とクラッチ30の各連結部分での駆動力のロスを小さくすることができる。これにより、パワーウインドモータ1の効率及びウオーム15、出力ギヤ29、ダンパ28、動力伝達部材26、プレート27及び出力軸25から成る減速機構への伝達効率の改善を図ることができる。
【0051】
図22は本発明の他の実施形態のパワーウインドモータに用いられるクラッチの断面図である。
【0052】
図22に示すように、この他の実施形態のパワーウインドモータ1に用いられるクラッチ30′は、前記実施形態と同様に、アーマチュア軸14の分割形成された駆動軸14Aと従動軸14Bとの間に介在されて該従動軸14B側の回転を断続するものであり、一方の従動回転体34と従動軸14Bの一端14bとの間に弾性材のダンパ37を連結することなく直接連結している点が前記実施形態と異なる。他の構成は前記実施形態と同様であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0053】
この他の実施形態のクラッチ30′では、一方の従動回転体34と従動軸14Bの一端14bとを直接連結しているので、その分厚みを薄くすることができ、全体の薄型・小型化をより一段と図ることができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明のモータによれば、アーマチュア軸をアーマチュアを有した駆動軸とウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に介在されて該従動軸側の回転を断続するクラッチを介在したので、出力軸から回転力が入力された時に、クラッチにより従動軸の回転を阻止することができる。
【0055】
請求項2の発明のモータによれば、出力軸が拘束された後に、アーマチュアへの通電がオフされると、従動軸と従動回転体との間に介在させた弾性材のダンパの復元力と出力ギヤと出力軸との間に介在させたダンパの復元力とにより従動軸と従動回転体及び駆動回転体と駆動軸等が所定の範囲内で逆回転することにより、出力ギヤも所定の範囲逆回転して該出力ギヤの歯部等に加わるクリープ応力を緩和することができる。これにより、小型で安価な出力ギヤ等を使用することができ、その分モータの小型化及び低コスト化を図ることができる。
【0056】
請求項3の発明のモータによれば、請求項1の発明と同様に、出力軸から回転力が入力された際に、従動軸の回転が確実に阻止される。
【0057】
請求項4の発明のパワーウインドモータによれば、アーマチュア軸をアーマチュアを有した駆動軸とウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に介在されて該従動軸側の回転を断続するクラッチを介在したので、出力軸から回転力が入力された時にクラッチにより従動軸の回転を阻止することができる。これにより、ウインドガラスの全閉時に、外部からウインドガラスを押し下げようとしても該ウインドガラスの下がりを確実に防止することができる。
【0058】
請求項5の発明のパワーウインドモータによれば、出力軸が拘束された後に、アーマチュアへの通電がオフされると、従動軸と従動回転体との間に介在させた弾性材のダンパの復元力と出力ギヤと出力軸との間に介在させたダンパの復元力とにより従動軸と従動回転体及び駆動回転体と駆動軸等が所定の範囲逆回転することにより、出力ギヤも所定の範囲逆回転して該出力ギヤの歯部とウインドガラス及びウインドレギュレータ等のパワーウインドシステム全体に加わるクリープ応力を緩和することができる。これにより、小型で安価な出力ギヤ等を使用することができ、その分パワーウインドモータの小型化及び低コスト化を図ることができる。また、ウインドガラスの閉め切り時に、出力ギヤを所定の範囲確実に逆転させることにより、起動電圧の低減を図ることができる。
【0059】
請求項6の発明のパワーウインドモータによれば、請求項4の発明と同様に、出力軸から回転力が入力された際に、従動軸の回転が確実に阻止される。その結果、ウインドガラスの全閉時に、外部からウインドガラスを強い力で押し下げようとしてもウインドガラスが開くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のパワーウインドモータを示す断面図である。
【図2】上記パワーウインドモータのギヤケース部分の断面図である。
【図3】上記パワーウインドモータに用いられるクラッチの正面図である。
【図4】図3中A−A線に沿う断面図である。
【図5】図4中B−B線に沿う断面図である。
【図6】図5中C−C線に沿う断面図である。
【図7】図4中D−D線に沿う断面図である。
【図8】(a)は上記クラッチに用いられる弾性材のダンパの正面図、(b)は同ダンパの側面図である。
【図9】上記クラッチに用いられる駆動回転体の背面図である。
【図10】上記クラッチに用いられる一方の従動回転体の正面図である。
【図11】上記クラッチのニュートラル時の状態を示す説明図である。
【図12】上記クラッチの駆動回転体の作動時(従動軸に負荷が加わっている場合)の状態を示す説明図である。
【図13】上記クラッチの駆動回転体の作動により従動回転体にトルクを伝達中の状態を示す説明図である。
【図14】上記駆動回転体の停止時(移動体がクラッチケースの凹部以外で停止)の状態を示す説明図である。
【図15】上記クラッチの駆動軸の回転停止時に従動軸側より回転力が入力された場合の説明図である。
【図16】上記クラッチの移動体がクラッチケースの凹部に収納される直前の状態を示す説明図である。
【図17】上記移動体がクラッチケースの凹部に収納された時の状態を示す説明図である。
【図18】上記駆動軸の回転停止から反転時の状態を示す説明図である。
【図19】上記駆動回転体にて移動体をクラッチケースの凹部へ収納した時の状態を示す説明図である。
【図20】上記駆動回転体の掻き出し部の位置が切り替わる時の状態を示す説明図である。
【図21】上記パワーウインドモータの出力ギヤが各ダンパの復元力により逆回転する場合の説明図である。
【図22】本発明の他の実施形態のパワーウインドモータに用いられるクラッチの断面図である。
【符号の説明】
1 パワーウインドモータ(モータ)
10 ヨーク(モータケース)
10c 内周面
11 マグネット
14 アーマチュア軸
14A 駆動軸
14B 従動軸
15 ウオーム
16 アーマチュア
20 ギヤケース
25 出力軸
28 ダンパ
29 出力ギヤ
30 クラッチ
31 クラッチケース
31f 内周面
31g 凹部
32 移動体
33 駆動回転体
33b 外周部
33c 凸部
33d 掻き出し部
34,35 従動回転体
34a,35a 外周部
34d,35d 凹部
36 リターンスプリング(スプリング)
37 弾性材のダンパ
Claims (6)
- マグネットを内周面に固着したモータケースと、このモータケースに結合され、負荷に連結される出力軸を回転自在に支持したギヤケースと、これらモータケース及びギヤケースにそれぞれ回転自在に支持され、通電により回転するアーマチュアのアーマチュア軸と、前記ギヤケース内で該アーマチュア軸に形成されたウオームと、前記ギヤケースに回転自在に支持され、衝撃力を緩和するダンパを介して前記出力軸に連結されると共に前記ウオームに噛合された出力ギヤと、を備えたモータにおいて、
前記アーマチュア軸を前記アーマチュアを有した駆動軸と前記ウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に該従動軸の回転を断続するクラッチを介在し、
このクラッチを、前記ギヤケースに設けられたクラッチケースと、このクラッチケースの内周面に沿って回転移動すると共に、該内周面に形成された凹部に収納される移動体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記駆動軸に連結され、前記移動体を前記クラッチケースの凹部に収納させる凸部と該凹部より掻き出す掻き出し部を外周部にそれぞれ有した駆動回転体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記従動軸に連結され、前記移動体を収納する凹部を外周部に有した従動回転体と、これら駆動回転体と従動回転体との間に介在され、当該両回転体の位置関係を前記駆動回転体の凸部と前記従動回転体の凹部及び前記クラッチケースの凹部の各位置がそれぞれ一致する中立位置に常に戻すように付勢するスプリングとで構成したことを特徴とするモータ。 - 請求項1記載のモータであって、
前記従動軸と前記従動回転体との間に弾性材のダンパを介在させたことを特徴とするモータ。 - 請求項1または2記載のモータであって、
前記クラッチケースの内周面の互いに対称な位置には一対の凹部が形成され、前記移動体は該クラッチケースの各凹部にそれぞれ収納される一対の移動体として構成されると共に、前記駆動回転体の外周部には前記各移動体を前記クラッチケースの各凹部に収納させる一対の凸部と、この各凸部の両側に配置され該各移動体を前記各凹部より掻き出す一対の掻き出し部とが形成され、前記従動回転体の外周部の互いに対称な位置には前記各移動体を収納する凹部が一対形成されていることを特徴とするモータ。 - マグネットを内周面に固着したモータケースと、このモータケースに結合され、ウインドレギュレータに連結される出力軸を回転自在に支持したギヤケースと、これらモータケース及びギヤケースにそれぞれ回転自在に支持され、通電により回転するアーマチュアのアーマチュア軸と、前記ギヤケース内で該アーマチュア軸に形成されたウオームと、前記ギヤケースに回転自在に支持され、衝撃力を緩和するダンパを介して前記出力軸に連結されると共に前記ウオームに噛合された出力ギヤと、を備えたパワーウインドモータにおいて、
前記アーマチュア軸を前記アーマチュアを有した駆動軸と前記ウオームを形成した従動軸とに分割形成し、これら駆動軸と従動軸との間に該従動軸の回転を断続するクラッチを介在し、
このクラッチを、前記ギヤケースに設けられたクラッチケースと、このクラッチケースの内周面に沿って回転移動すると共に、該内周面に形成された凹部に収納される移動体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記駆動軸に連結され、前記移動体を前記クラッチケースの凹部に収納させる凸部と該凹部より掻き出す掻き出し部を外周部にそれぞれ有した駆動回転体と、前記クラッチケース内に回転自在に支持されると共に前記従動軸に連結され、前記移動体を収納する凹部を外周部に有した従動回転体と、これら駆動回転体と従動回転体との間に介在され、当該両回転体の位置関係を前記駆動回転体の凸部と前記従動回転体の凹部及び前記クラッチケースの凹部の各位置がそれぞれ一致する中立位置に常に戻すように付勢するスプリングとで構成したことを特徴とするパワーウインドモータ。 - 請求項4記載のパワーウインドモータであって、
前記従動軸と前記従動回転体との間に弾性材のダンパを介在させたことを特徴とするパワーウインドモータ。 - 請求項4または5記載のパワーウインドモータであって、
前記クラッチケースの内周面の互いに対称な位置には一対の凹部が形成され、前記移動体は該クラッチケースの各凹部にそれぞれ収納される一対の移動体として構成されると共に、前記駆動回転体の外周部には前記各移動体を前記クラッチケースの各凹部に収納させる一対の凸部と、この各凸部の両側に配置され該各移動体を前記各凹部より掻き出す一対の掻き出し部とが形成され、前記従動回転体の外周部の互いに対称な位置には前記各移動体を収納する凹部が一対形成されていることを特徴とするパワーウインドモータ。
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