JP6776119B2 - Clutch mechanism and reducer with clutch - Google Patents
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Description
本発明は、クラッチ機構およびクラッチ付減速機に関するものである。 The present invention relates to a clutch mechanism and a speed reducer with a clutch.
車両に搭載される減速機付モータとしては、例えば、自動車のパワーウインドウ装置に用いられるものがある。この種の減速機付モータは、ウォーム減速機と電動モータとが連結されている。ウォーム減速機は、電動モータの回転軸に連結されるウォームと、このウォームに噛合されるウォームホイールとを備えている。そして、このウォームホイールをパワーウインドウ装置の出力軸に連結することにより、ウインドウガラスの開閉動作が行われる。 As a motor with a speed reducer mounted on a vehicle, for example, there is a motor used in a power window device of an automobile. In this type of motor with a reducer, a worm reducer and an electric motor are connected. The worm reducer includes a worm connected to a rotating shaft of an electric motor and a worm wheel meshed with the worm. Then, by connecting this worm wheel to the output shaft of the power window device, the window glass is opened and closed.
ところで、電動モータの回転軸にウインドウガラスの自重や車両走行時の振動等の外力による回転力が作用し、ウインドウガラスが開いてしまう場合がある。そこで、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを防止するために、ウォーム減速機にクラッチを内装する技術が提案されている。 By the way, a rotational force due to an external force such as the weight of the window glass itself or vibration during vehicle running may act on the rotating shaft of the electric motor to open the window glass. Therefore, in order to prevent the rotating shaft of the electric motor from rotating due to the rotational force due to the external force, a technique of incorporating a clutch in the worm reducer has been proposed.
例えば、電動モータの回転が入力される駆動回転体と、駆動回転体の軸方向一端面側に配置され、係合孔に挿入される第一凸部を有し、電動モータの回転を出力する従動回転体と、駆動回転体の軸方向他端面側に配置され、係合孔に挿入される第二凸部を有したロックプレートと、駆動回転体の軸方向への移動を規制する移動規制部材と、ケーシングと、を備えたクラッチ付減速機が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, it has a drive rotating body to which the rotation of the electric motor is input, and a first convex portion arranged on one end surface side in the axial direction of the driving rotating body and inserted into the engagement hole, and outputs the rotation of the electric motor. A driven rotating body, a lock plate having a second convex portion arranged on the other end surface side in the axial direction of the driving rotating body and inserted into the engaging hole, and a movement regulation that regulates the axial movement of the driving rotating body. A speed reducer with a clutch including a member and a casing is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1では、第一凸部の第一先端面と第二凸部の第二先端面とが、駆動回転体の軸方向において互いに突き合わされると共に、第一凸部の傾斜面と第二凸部の凹部とが、駆動回転体の周方向において互いに間隔を隔てている。このため、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転すると、ロックプレートがケーシングに押圧されてこのケーシングとロックプレートとの間に摩擦力が生じる。これにより、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを防止できる。
In
ところで、近年、車種バリエーションの増加に伴い、求められる逆回転防止力にも幅が出てきており、より高い逆回転防止力を得ようとした場合、特許文献1記載の構造をとれば、摩擦力を生むための接触面積を増やす等、装置が大型化する可能性もあった。
By the way, in recent years, with the increase in vehicle model variations, the required reverse rotation prevention force has become wider, and when a higher reverse rotation prevention force is to be obtained, friction is obtained if the structure described in
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを、装置を大型化させることなく、確実に防止できるクラッチ機構およびクラッチ付減速機を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a clutch that can reliably prevent the rotating shaft of the electric motor from rotating due to a rotational force due to an external force without increasing the size of the device. It provides a mechanism and a speed reducer with a clutch.
上記の課題を解決するために、本発明に係るクラッチ機構は、電動モータの回転が入力され、軸方向に貫通する係合孔が形成されていると共にバネ解除凸部が形成されている駆動回転体と、前記駆動回転体の軸方向一端面側に配置され、前記係合孔に周方向に隙間が形成されるように挿入される凸部を有して前記駆動回転体と係合し、前記電動モータの回転を出力する従動回転体と、前記駆動回転体の軸方向他端面側に配置され、前記凸部の先端面と突き合わされる端面が形成された係合部を有して前記凸部と係合するロックプレートと、前記駆動回転体、前記従動回転体、および前記ロックプレートの軸方向への移動を規制する移動規制部材と、前記駆動回転体の前記他端面側と前記ロックプレートとの間に配置され、開口に前記凸部が介在するようにC字状に形成されていると共に、前記バネ解除凸部が当接することにより、前記駆動回転体と一体となって回転可能なバネ係止部を有するブレーキバネと、前記駆動回転体、および前記従動回転体、および前記ロックプレートが収容され、さらに前記ブレーキバネを内嵌する円筒壁を有するケーシングと、を備え、前記凸部の先端面および前記係合部の端面の何れか一方は、周方向中央から周方向両端にかけて高さが減少する第1傾斜面を有し、前記凸部の先端面および前記係合部の端面の何れか他方は、周方向中央から両端にかけて高さが増加する第2傾斜面を有し、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが、前記駆動回転体の周方向において互いに間隔を隔てており、前記ケーシングの底部に、前記ロックプレートが載置されており、前記駆動回転体の前記他端面に、前記ブレーキバネ、および前記円筒壁を収納可能な凹部が形成されており、前記凹部の底面に、前記バネ解除凸部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the clutch mechanism according to the present invention, the rotation of the electric motor is input, and the drive rotation in which the engagement hole penetrating in the axial direction is formed and the spring release convex portion is formed. The body and the driving rotating body are arranged on one end surface side in the axial direction, and have a convex portion inserted into the engaging hole so as to form a gap in the circumferential direction, and engage with the driving rotating body. The driven rotating body that outputs the rotation of the electric motor and an engaging portion that is arranged on the other end surface side in the axial direction of the driving rotating body and has an end surface formed so as to abut against the tip surface of the convex portion. A lock plate that engages with the convex portion, a movement restricting member that restricts the axial movement of the drive rotating body, the driven rotating body, and the lock plate, and the other end surface side of the driving rotating body and the lock. It is arranged between the plate and is formed in a C shape so that the convex portion is interposed in the opening, and when the spring release convex portion abuts, it can rotate integrally with the drive rotating body. A brake spring having a spring locking portion, the driving rotating body, the driven rotating body, and a casing having a cylindrical wall in which the lock plate is accommodated and further fitted with the brake spring are provided. Either the tip surface of the portion or the end surface of the engaging portion has a first inclined surface whose height decreases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction, and the tip surface of the convex portion and the engaging portion of the convex portion. Any other of the end faces has a second inclined surface whose height increases from the center in the circumferential direction to both ends, and the first inclined surface and the second inclined surface are spaced apart from each other in the circumferential direction of the driving rotating body. The lock plate is placed on the bottom of the casing , and the brake spring and the concave portion capable of accommodating the cylindrical wall are formed on the other end surface of the drive rotating body. The bottom surface of the recess is provided with the spring release convex portion .
このように構成することで、電動モータの回転によって駆動回転体が回転するとき、第一凸部および第二凸部が係合孔に挿入されているので、該駆動回転体によって従動回転体とロックプレートとが同時に回転される。また、ブレーキバネのバネ係止部に駆動回転体のバネ解除凸部が当接し、駆動回転体と一体となってブレーキバネが回転する。
これに対し、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転するとき、該従動回転体によって凸部の先端面が周方向に移動して係合部の端面に突き当たる。さらに、第1傾斜面と第2傾斜面とが干渉する。そして、第2凸部を介してロックプレートがケーシング側に向かって従動回転体の軸方向に沿って押圧される。これによって生じるロックプレートとケーシングとの間の摩擦力が、従動回転体の回転を阻止する。また、ブレーキバネの開口に介在された従動回転体の凸部がブレーキバネの先端に当接し、このブレーキバネが拡径変形される。そして、ケーシングの円筒壁にブレーキバネが押圧され、これによって生じるブレーキバネとケーシングとの間の摩擦力が、従動回転体の回転を阻止する。
このように、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転するとき、ロックプレートとブレーキバネの両者を用いて従動回転体の回転を阻止する。このため、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを、装置を大型化させることなく、確実に防止できる。
また、駆動回転体にブレーキバネ、円筒壁、およびバネ解除凸部を収納するので、クラッチ機構を小型化できる。
With this configuration, when the drive rotating body is rotated by the rotation of the electric motor, the first convex portion and the second convex portion are inserted into the engaging holes, so that the driving rotating body causes the driven rotating body to be combined with the driven rotating body. The lock plate and the lock plate are rotated at the same time. Further, the spring release convex portion of the drive rotating body comes into contact with the spring locking portion of the brake spring, and the brake spring rotates integrally with the drive rotating body.
On the other hand, when the driven rotating body rotates before the driving rotating body, the tip surface of the convex portion moves in the circumferential direction by the driven rotating body and abuts on the end surface of the engaging portion. Further, the first inclined surface and the second inclined surface interfere with each other. Then, the lock plate is pressed toward the casing side via the second convex portion along the axial direction of the driven rotating body. The frictional force generated by this between the lock plate and the casing prevents the driven rotating body from rotating. Further, the convex portion of the driven rotating body interposed in the opening of the brake spring comes into contact with the tip of the brake spring, and the brake spring is expanded and deformed. Then, the brake spring is pressed against the cylindrical wall of the casing, and the frictional force generated by the brake spring between the brake spring and the casing prevents the driven rotating body from rotating.
In this way, when the driven rotating body rotates before the driving rotating body, both the lock plate and the brake spring are used to prevent the driven rotating body from rotating. Therefore, it is possible to reliably prevent the rotating shaft of the electric motor from rotating due to the rotational force generated by the external force without increasing the size of the device.
Further, since the brake spring, the cylindrical wall, and the spring release convex portion are housed in the drive rotating body, the clutch mechanism can be miniaturized.
本発明に係るクラッチ機構において、前記ブレーキバネは、C字状のブレーキ本体と、該ブレーキ本体の2つの先端にそれぞれ一体成形されている2つの作用部と、を有し、前記作用部は、前記ブレーキ本体の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する内側曲折部と、該内側曲折部の先端から径方向外側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する外側曲折部と、を有し、前記内側曲折部は、前記バネ係止部として機能し、前記バネ解除凸部は、前記内側曲折部に当接可能に形成されており、2つの前記外側曲折部の間に、前記凸部が介在されていることを特徴とする。 In the clutch mechanism according to the present invention, the brake spring has a C-shaped brake main body and two working portions integrally molded at two tips of the brake main body, and the working portion is: An inner bent portion that bends and extends inward in the radial direction from the tip of the brake body and is folded back in a direction approaching each other, and a radially outward side in a direction approaching each other from the tip of the inner bent portion. It has an outer bent portion that bends and extends so as to be folded back, the inner bent portion functions as the spring locking portion, and the spring release convex portion can come into contact with the inner bent portion. It is formed and is characterized in that the convex portion is interposed between the two outer bent portions.
このように構成することで、電動モータの回転によって駆動回転体が回転するとき、内側曲折部にバネ解除凸部が当接し、さらにバネ解除凸部が内側曲折部を押圧する際、ブレーキバネに縮径変形する方向に向かう力が作用する。そして、このまま駆動回転体とブレーキバネとが一体となって回転するので、ケーシングの円筒壁とブレーキバネとの間に、大きな摩擦力が発生してしまうことを確実に防止できる。このため、駆動回転体によって従動回転体を回転させる際、伝達効率が低減してしまうことを防止できる。
また、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転するとき、外側曲折部を形成することにより、ブレーキバネの開口に従動回転体の凸部を確実に当接させることができる。このため、ブレーキバネを確実に拡径変形させることができる。
With this configuration, when the drive rotating body is rotated by the rotation of the electric motor, the spring release convex portion comes into contact with the inner bent portion, and when the spring release convex portion presses the inner bent portion, the brake spring is pressed. A force acts in the direction of contraction deformation. Then, since the drive rotating body and the brake spring rotate as they are, it is possible to reliably prevent a large frictional force from being generated between the cylindrical wall of the casing and the brake spring. Therefore, it is possible to prevent the transmission efficiency from being reduced when the driven rotating body is rotated by the driving rotating body.
Further, when the driven rotating body rotates before the driving rotating body, the convex portion of the driven rotating body can be reliably brought into contact with the opening of the brake spring by forming the outer bent portion. Therefore, the brake spring can be reliably expanded and deformed.
本発明に係るクラッチ機構は、前記ロックプレートの前記駆動回転体側に突設されたロックプレート側凸部と、前記駆動回転体の前記他端面に突設された駆動回転体側凸部と、を備え、前記従動回転体よりも先に前記駆動回転体が回転する場合において、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが当接するよりも先に、前記ロックプレート側凸部と前記駆動回転体側凸部とが係合することを特徴とする。 The clutch mechanism according to the present invention includes a lock plate side convex portion projecting on the drive rotating body side of the lock plate and a drive rotating body side convex portion projecting on the other end surface of the drive rotating body. When the driving rotating body rotates before the driven rotating body, the lock plate side convex portion and the driving rotating body side are before the first inclined surface and the second inclined surface come into contact with each other. It is characterized in that it engages with a convex portion.
このように構成することで、電動モータの回転によって駆動回転体が回転するとき、従動回転体の凸部の先端面と、ロックプレートの係合部の端面とが突き当たり、第1傾斜面と第2傾斜面とが干渉してしまうことを確実に防止できる。このため、無駄な摩擦力を発生させることなく、駆動回転体によって従動回転体を確実に回転させることができる。 With this configuration, when the drive rotating body is rotated by the rotation of the electric motor, the tip surface of the convex portion of the driven rotating body and the end surface of the engaging portion of the lock plate abut each other, and the first inclined surface and the first inclined surface are the first. It is possible to surely prevent the two inclined surfaces from interfering with each other. Therefore, the driven rotating body can be reliably rotated by the driving rotating body without generating unnecessary frictional force.
本発明に係るクラッチ機構において、前記ロックプレート側凸部は、周方向で前記駆動回転体側凸部と前記バネ解除凸部との間に配置されており、前記駆動回転体の前記他端面側と前記ロックプレートとの間に設けられ、前記ロックプレート側凸部への前記駆動回転体側凸部および前記バネ解除凸部の少なくとも何れか一方の乗り上げを防止するために前記従動回転体の回転量を規制する回転量規制部を備えたことを特徴とする。 In the clutch mechanism according to the present invention, the lock plate side convex portion is arranged between the drive rotating body side convex portion and the spring release convex portion in the circumferential direction, and is arranged on the other end surface side of the drive rotating body. The amount of rotation of the driven rotating body is provided between the lock plate and the driven rotating body in order to prevent at least one of the driving rotating body side convex portion and the spring release convex portion from riding on the lock plate side convex portion. It is characterized by having a rotation amount regulation unit that regulates.
このように構成することで、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転する際、従動回転体が回転し過ぎてウォームホイールを回転させてしまい、ロックプレート側凸部に駆動回転体側凸部やバネ解除凸部が乗り上げてしまうことを確実に防止できる。このため、外力による回転力によって、ウォームホイールが回転してしまうことを確実に防止できる。 With this configuration, when the driven rotating body rotates before the driving rotating body, the driven rotating body rotates too much and rotates the worm wheel, and the drive rotating body side convex portion is formed on the lock plate side convex portion. And the spring release convex part can be surely prevented from riding on. Therefore, it is possible to reliably prevent the worm wheel from rotating due to the rotational force generated by the external force.
本発明に係るクラッチ機構において、前記ブレーキバネは、前記回転量規制部として機能していることを特徴とする。 The clutch mechanism according to the present invention is characterized in that the brake spring functions as the rotation amount regulating unit.
このように構成することで、別途回転量規制部を設けることなく、電動モータの回転によって駆動回転体が回転するとき、確実に駆動回転体とロックプレートとを同時に回転させることができる。このため、部品点数の増加を防止し、製造コストを低減しつつ、信頼性の高いクラッチ機構を提供できる。 With this configuration, when the drive rotating body is rotated by the rotation of the electric motor, the drive rotating body and the lock plate can be reliably rotated at the same time without providing a separate rotation amount regulating unit. Therefore, it is possible to provide a highly reliable clutch mechanism while preventing an increase in the number of parts and reducing the manufacturing cost.
本発明に係るクラッチ付減速機において、上記に記載のクラッチ機構の前記駆動回転体は、ウォームホイールであり、該ウォームホイールに噛合い、且つ前記電動モータに連結されるウォーム軸を備えたことを特徴とする。 In the speed reducer with a clutch according to the present invention, the drive rotating body of the clutch mechanism described above is a worm wheel, and includes a worm shaft that meshes with the worm wheel and is connected to the electric motor. It is a feature.
このように構成することで、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを、より確実に防止可能なクラッチ付減速機を提供できる。 With such a configuration, it is possible to provide a speed reducer with a clutch that can more reliably prevent the rotating shaft of the electric motor from rotating due to a rotational force generated by an external force.
本発明に係るクラッチ付減速機は、パワーウインドウ駆動用に用いられることを特徴とする。 The speed reducer with a clutch according to the present invention is characterized in that it is used for driving a power window.
このように構成することで、パワーウインドウ駆動用に好適なクラッチ付減速機を提供できる。 With such a configuration, it is possible to provide a speed reducer with a clutch suitable for driving a power window.
本発明によれば、駆動回転体よりも先に従動回転体が回転するとき、ロックプレートとブレーキバネの両者を用いて従動回転体の回転を阻止する。このため、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうことを、装置を大型化させることなく、確実に防止できる。 According to the present invention, when the driven rotating body rotates before the driving rotating body, both the lock plate and the brake spring are used to prevent the driven rotating body from rotating. Therefore, it is possible to reliably prevent the rotating shaft of the electric motor from rotating due to the rotational force generated by the external force without increasing the size of the device.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
(減速機付モータ)
図1は、減速機付モータ1の外観を示す斜視図、図2は、減速機付モータ1の一部の部品を取り外した状態を示す斜視図である。
図1、図2に示すように、減速機付モータ1は、例えば、車両のパワーウインドウ装置等に用いられるものであって、電動モータ2と電動モータ2に連結されたウォーム減速機(クラッチ付減速機)3と、を備え、ウォーム減速機3にクラッチ機構4が内装されている。
(First Embodiment)
(Motor with reducer)
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
(電動モータ)
電動モータ2としては、例えば、ブラシ付直流モータなどが用いられる。このブラシ付直流モータは、有底筒状のヨーク5と、ヨーク5の内側に回転自在に設けられたアーマチュア6と、を備えている。ヨーク5の内周面には、複数(例えば、6つ)の永久磁石(不図示)が設けられている。一方、アーマチュア6は、ヨーク5に回転自在に支持されている回転軸7と、回転軸7に外嵌固定されているアーマチュアコア6aと、回転軸7のウォーム減速機3側に設けられるコンミテータ(不図示)と、を有している。アーマチュアコア6aには、不図示の巻線が巻回されている。この巻線に電流が供給されることにより、アーマチュアコア6aに所定の磁界が形成される。このようなアーマチュア6の回転軸7に、ウォーム減速機3が連結されている。
(Electric motor)
As the
(ウォーム減速機)
ウォーム減速機3は、アーマチュア6の一端側を受け入れるホルダ部8と、ウォームギア9およびクラッチ機構4を収納するギア収納部10と、が一体成形されたケーシング11と、を有している。
ホルダ部8は、電動モータ2側に開口部8aを有する箱状に形成されたものである。ホルダ部8には、アーマチュア6に設けられている不図示のコンミテータや、このコンミテータに摺接するブラシが収納される。
(Warm reducer)
The
The
電動モータ2は、ホルダ部8の開口部8aをヨーク5で閉塞するように設けられている。そして、ホルダ部8の開口部8a側の端部に、ヨーク5がボルト12によって締結固定される。
また、ホルダ部8の周壁8bには、不図示の外部電源と接続可能なコネクタ13が設けられている。コネクタ13の端子13aは、ホルダ部8に収納されている不図示のブラシと電気的に接続されている。これにより、電動モータ2のアーマチュア6に、外部電源の電力が供給される。
The
Further, a
図3は、ウォーム減速機3、およびクラッチ機構4の分解斜視図、図4は、図1のA−A線に沿う断面図である。
図2〜図4に示すように、ケーシング11のギア収納部10は、一面に開口部10aを有するように箱状に形成されている。また、ギア収納部10は、ウォーム軸収納部17と、クラッチ収納部18と、が一体成形されたものである。ウォーム軸収納部17には、ウォームギア9の一方を構成するウォーム軸15が収納される。クラッチ収納部18には、ウォームギア9の他方を構成するウォームホイール(駆動回転体)16が収納されると共に、クラッチ機構4が収納される。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ウォーム軸収納部17は、ウォーム軸15の形状に対応するように、開口部10a側からみた平面視が略長方形状に形成されている。ウォーム軸収納部17には、ウォーム軸15の他に、電動モータ2の回転軸7がホルダ部8を貫通して突出されている。そして、ウォーム軸15に、回転軸7が相対回転不能に連結されている。これにより、回転軸7とウォーム軸15とが一体となって回転する。
The worm
一方、クラッチ収納部18は、ウォームホイール16の形状に対応するように、開口部10a側からみた平面視が略円形状に形成されている。クラッチ収納部18のエンド部(底部)18aには、径方向略中央に、センターシャフト28が開口部10aを介して突出するように立設されている。
On the other hand, the
センターシャフト28は、ウォームホイール16、およびクラッチ機構4を回転自在に支持するためのものである。センターシャフト28の基端部(エンド部18a側端)は、末広がりとなるように円錐状に形成されて円錐斜面28aを有している。また、センターシャフト28の先端には、雄ネジ部32が刻設されている。雄ネジ部32には、ウォームホイール16、およびクラッチ機構4のセンターシャフト28からの抜けを規制するためのナット33が螺合される。
The
さらに、クラッチ収納部18のエンド部18aには、センターシャフト28の周囲を取り囲むように、略リング状に形成された円筒部21が立設されている。円筒部21は、クラッチ機構4の一部を構成している。円筒部21の内周面には、エンド部18a側端(付根部分)から開口縁21aよりもやや手前に至る間に、ロックプレート受22が一体成形されている。ロックプレート受22は、内周面22aがエンド部18a側に向かうに従って徐々に縮径するように、傾斜形成されている。このようなロックプレート受22には、クラッチ機構4の一部を構成する後述のロックプレート38が収納される。
この他、円筒部21には、ロックプレート受22の先端面22b上に、クラッチ機構4の一部を構成する後述のブレーキバネ70が内嵌される。
Further, at the
In addition, a
また、ギア収納部10の外側面10bには、3つのボルト座23a,23b,23cが外側面10bの法線方向に沿って突出形成されている。3つのボルト座23a〜23cのうち、1つのボルト座23aは、ウォーム軸収納部17に対応する位置に配置されている。また、3つのボルト座23a〜23cのうち、その他の2つのボルト座23b,23cは、それぞれクラッチ収納部18に配置されている。各ボルト座23a〜23cには、それぞれ不図示のボルトを挿通可能な貫通孔25が形成されている。この貫通孔25および不図示のボルトを利用することにより、不図示の外部機器にケーシング11を締結固定できる。
Further, on the
図5は、ウォームホイール16をクラッチ収納部18のエンド部18a側からみた平面図である。なお、以下の説明では、センターシャフト28の軸方向を単に軸方向、センターシャフト28の径方向を単に径方向、ウォームホイール16の回転方向を周方向と称する。
図3〜図5に示すように、ウォームホイール16は略円板状に形成されており、その外径は、クラッチ収納部18に形成されている円筒部21の外径よりも大きく設定されている。ウォームホイール16の外周面には、ウォーム軸15に噛合う歯部34が形成されている。また、ウォームホイール16の径方向中央には、センターシャフト28が挿通される挿通孔35が形成されている。
FIG. 5 is a plan view of the
As shown in FIGS. 3 to 5, the
さらに、ウォームホイール16のクラッチ収納部18には、エンド部18a側の一面16aの大部分に、軸方向からみた平面視が略円形状の収納凹部39が形成されている。収納凹部39の直径は、円筒部21の外形よりも若干大きく設定されている。そして、センターシャフト28に挿入されたウォームホイール16は、収納凹部39内に円筒部21を収納した形でクラッチ収納部18のエンド部18a上に配置される。
Further, the
また、ウォームホイール16の一面16aには、収納凹部39の周囲を取り囲むように、軸方向からみた平面視が略円環状の凸部61が一体成形されている。この凸部61は、ウォームホイール16の一面16aとクラッチ収納部18のエンド部18aとの接触面積を減らし、クラッチ収納部18に対するウォームホイール16の摺動抵抗を減少させるためのものである。
さらに、収納凹部39には、2つの第1係合孔36a,36bが挿通孔35を挟んで径方向で対向するように形成されている。第1係合孔36a,36bは、ウォームホイール16と後述のドライブプレート(従動回転体)41とを係合させるための孔である。各第1係合孔36a,36bは、軸方向からみた平面視で、径方向外側に向かうに従って周方向に拡がるように略扇状に形成されている。
Further, on one
Further, the
また、収納凹部39には、2つの第1係合孔36a,36bの間で、且つ2つの第1係合孔36a,36bのうちの一方の第1係合孔36a寄りに、それぞれ第2係合孔62a,62bが形成されている。第2係合孔62a,62bは、ウォームホイール16と後述のロックプレート38とを係合させるための孔である。各第2係合孔62a,62bも、軸方向からみた平面視で、径方向外側に向かうに従って周方向に拡がるように略扇状に形成されている。また、各第2係合孔62a,62bの開口面積は、第1係合孔36a,36bの開口面積よりも小さく設定されている。
Further, the
さらに、収納凹部39の底面39aには、挿通孔35、第1係合孔36a,36b、および第2係合孔62a,62bを避けるように、係合凸部63が突出形成されている。すなわち、係合凸部63は、収納凹部39の径方向中央に形成された中央凸部64と、中央凸部64の外周面から径方向外側に突出形成された2つのロックプレート第1解除凸部65、2つのバネ解除凸部66、および2つのドライブ凸部68が一体成形されたものである。
Further, on the
中央凸部64は、挿通孔35を有している。
2つのロックプレート第1解除凸部65は一方の第1係合孔36aと各第2係合孔62a,62bとの間に配置されている。ロックプレート第1解除凸部65は、ロックプレート38とウォームホイール16とを一体に回転させ、ロックプレート38が機能しないようにするためのものである(詳細は後述する)。
2つのバネ解除凸部66は、第2係合孔62a,62bの他方の第1係合孔36b側に配置されている。2つのドライブ凸部68は、他方の第1係合孔36bの周方向両側に配置されている。バネ解除凸部66は、後述のブレーキバネ70とウォームホイール16とを一体に回転させ、ブレーキバネ70が機能しないようにするためのものである(詳細は後述する)。
The central
The two lock plate first release
The two spring release protrusions 66 are arranged on the other
また、これらロックプレート第1解除凸部65およびバネ解除凸部66の径方向先端と収納凹部39の内周面39bとの間には、円筒部21を挿入可能な間隙K1が形成されている。ロックプレート第1解除凸部65およびバネ解除凸部66の径方向先端は、それぞれ収納凹部39の内周面39bの形状に対応するように、円弧状に形成されている。これにより、係合凸部63と収納凹部39の内周面39bとの間には、所定の間隙K1が形成される。
Further, a gap K1 into which the
ドライブ凸部68は、中央凸部64の外周面から径方向外側への突出長さが、ロックプレート第1解除凸部65やバネ解除凸部66との径方向外側への突出長さと比較して短く設定されている。ドライブ凸部68の第1係合孔36b側の一方の側面68aは、この第1係合孔36bの側辺に沿って平坦に形成されている。
さらに、ドライブ凸部68の一方の側面68aとは反対側の他方の側面68bは、中央凸部64におけるバネ解除凸部66と第1係合孔36bとの間の側面64aと共に連続する平坦に形成されている。そして、これら側面68b,64aと、バネ解除凸部66の第1係合孔36b側の側面66aと、により、軸方向からみてV字状のV溝67が形成される。
In the drive
Further, the
このように構成された係合凸部63の突出高さは、収納凹部39の深さと比較して低く設定されている。すなわち、収納凹部39における係合凸部63の軸方向端部上には、十分なスペースが確保されており、このスペースにロックプレート38が収納される。
また、このように構成されたウォームホイール16は、ウォームギア9の他方を構成していると共に、クラッチ機構4の一部を構成している。
The protruding height of the engaging
Further, the
(クラッチ機構)
クラッチ機構4は、クラッチ収納部18に設けられた円筒部21と、ウォームホイール16の他に、ウォームホイール16の収納凹部39に収納されるロックプレート38およびブレーキバネ70と、ウォームホイール16におけるギア収納部10の開口部10a側の他面16b上に配置されたドライブプレート41と、を備えている。
(Clutch mechanism)
The
図6は、ロックプレート38の斜視図である。
図3、図4、図6に示すように、ロックプレート38は、略円環状に形成されており、その外径D1は、ウォームホイール16の収納凹部39の直径よりも若干小さく設定されている。より具体的には、ロックプレート38の外径D1は、ウォームホイール16のロックプレート第1解除凸部65およびバネ解除凸部66の径方向の先端を通る仮想円S1(図4参照)の直径と、ほぼ同一に設定されている。これにより、ウォームホイール16の収納凹部39には、係合凸部63の軸方向端部上に、ロックプレート38が収納される。また、クラッチ収納部18の円筒部21に一体成形されたロックプレート受22に、ロックプレート38が収納される。すなわち、ロックプレート受22上(クラッチ収納部18のエンド部18a上)に、ロックプレート38が載置された状態になる。
FIG. 6 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the
また、ロックプレート38の内径D2は、ロックプレート受22にロックプレート38を収納した際に、このロックプレート38がセンターシャフト28の円錐斜面28aと干渉しない大きさに設定されている。さらに、ロックプレート38の外周面には、ロックプレート受22の内周面22aに対応するように、クラッチ収納部18のエンド部18a側に向かうに従って先細りに形成された斜面(テーパ面)38aが設けられている。
これにより、ロックプレート受22の内周面22aに、ロックプレート38の斜面38aが面接触される。すなわち、ロックプレート受22の内周面22a、およびロックプレート38の斜面38aは、それぞれロックプレート受22とロックプレート38との摺動部分として設定されている。
Further, the inner diameter D2 of the
As a result, the
また、ロックプレート38には、ウォームホイール16の2つの第2係合孔62a,62bに対応する位置に、それぞれ略円柱状のロックプレート第2解除凸部49がウォームホイール16側に向かって突出形成されている。つまり、ウォームホイール16の各第2係合孔62a,62bに、それぞれロックプレート第2解除凸部49が挿入されている。
ロックプレート第2解除凸部49は、ウォームホイール16に一体成形されているロックプレート第1解除凸部65と協働して、ロックプレート38とウォームホイール16とを一体に回転させるためのものである。これにより、ロックプレート38が機能しないようにする(詳細は後述する)。
Further, on the
The lock plate second release
また、ロックプレート38には、ウォームホイール16の2つの第1係合孔36a,36bに対応する位置に、それぞれ係合凹部46が形成されている。係合凹部46は、ロックプレート38と後述のドライブプレート41とを係合させるための孔である。
各係合凹部46は、軸方向からみた平面視で、径方向外側に向かうに従って周方向に拡がるように略扇状に形成されている。係合凹部46の周方向の幅は、第1係合孔36a,36bの周方向の幅とほぼ同一かまたは若干大きい程度に設定されている。
Further, the
Each engaging
係合凹部46の周方向中央には、ロックプレート38を厚さ方向に貫通する貫通孔47が形成されている。貫通孔47も係合凹部46の形状に対応するように、軸方向からみた平面視が径方向外側に向かうに従って周方向に拡がるように略扇状に形成されている。また、貫通孔47の周方向の幅は、係合凹部46全体の周方向の幅の約1/3程度に設定されている。
係合凹部46における貫通孔47の周方向両側は、この貫通孔47から係合凹部46の周方向両端に向かうに従ってウォームホイール16側に肉厚が増加するように、傾斜面46aを有している。この傾斜面46aの傾斜角度θ1は、例えば20°〜30°に設定されていることが好ましい。
A through
Both sides of the through
図7は、図4のB−B線に沿う断面図である。図8は、図7のC部拡大図である。
図3、図4、図7、図8に示すように、ブレーキバネ70は、クラッチ収納部18の円筒部21との間で摺動摩擦を発生させるためのものである。ブレーキバネ70は、クラッチ収納部18の円筒部21に一体成形されたロックプレート受22の先端面22b上で、且つ円筒部21の内周面21aに内嵌される略C字状のブレーキ本体71と、ブレーキ本体71の2つの先端にそれぞれ一体成形されている2つの作用部72と、が一体成形されたものである。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 8 is an enlarged view of part C of FIG. 7.
As shown in FIGS. 3, 4, 7, and 8, the
ブレーキ本体71の外径は、円筒部21の内周面21aの直径よりも若干小さい程度に設定されている。そして、円筒部21とウォームホイール16に形成されているロックプレート第1解除凸部65およびバネ解除凸部66の径方向先端との間に、ブレーキ本体71が介在される。
また、ブレーキ本体71は、円筒部21に収納された状態で、2つのバネ解除凸部66を2つのロックプレート第1解除凸部65を経て跨るように延在されている。
The outer diameter of the
Further, the
2つの作用部72は、ブレーキ本体71の先端からウォームホイール16のV溝67に沿って屈曲形成されている。すなわち、2つの作用部72は、ブレーキ本体71の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する内側曲折部72aと、内側曲折部72aの先端から径方向外側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する外側曲折部72bと、外側曲折部72bの先端から互いに離間する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する折り返し部72cと、が一体成形されたものである。
The two acting
そして、内側曲折部72aは、バネ解除凸部66の側面66aに沿って延出されている。また、外側曲折部72bは、ドライブ凸部68の他方の側面68bおよび中央凸部64の側面64aに沿って延出されている。さらに、2つの外側曲折部72bに、ウォームホイール16の他方の第1係合孔36b、およびロックプレート38の係合凹部46が介在された形になる。
The inner
図9は、ドライブプレート41をクラッチ収納部18のエンド部18a側からみた斜視図である。
図3、図4、図9に示すように、ウォームホイール16の他面16b上に配置されたドライブプレート41は、略円板状に形成されたプレート本体50を有している。プレート本体50の径方向略中央には、センターシャフト28を挿通するための挿通孔51が形成されている。
FIG. 9 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the
プレート本体50のウォームホイール16側の一面50aには、ウォームホイール16の2つの第1係合孔36a,36bに対応する部位に、それぞれ凸部52a,52bがウォームホイール16側に向かって突出形成されている。各凸部52a,52bは、ウォームホイール16の第1係合孔36a,36bと係合されてウォームホイール16の回転をドライブプレート41に伝達させるものである。また、各凸部52a,52bは、ロックプレート38の係合凹部46と係合されてロックプレート38を機能させたりするためのものである(詳細は後述する)。
On one
各凸部52a,52bは、径方向に沿う断面が、第1係合孔36a,36bの形状に対応するように、径方向外側に向かうに従って周方向に拡がるように略扇状に形成されている。また、各凸部52a,52bの周方向の幅は、各第1係合孔36a,36bの周方向の幅よりも小さく設定されている。そして、ウォームホイール16の他面16b上にドライブプレート41を配置した状態では、ウォームホイール16の各第1係合孔36a,36bに、ドライブプレート41の各凸部52a,52bが挿入されている。
Each of the
ここで、ウォームホイール16の各第1係合孔36a,36bにドライブプレート41の各凸部52a,52bが挿入されているので、ロックプレート38は、ドライブプレート41とクラッチ収納部18のエンド部18aとの間に配置された状態になる。また、ロックプレート38は、ウォームホイール16とクラッチ収納部18のエンド部18aとの間に配置された状態になる。
さらに、各凸部52a,52bの先端面には、それぞれロックプレート38の係合凹部46の傾斜面46aに対応するように、傾斜面52cが形成されている。傾斜面52cは、各凸部52a,52bが周方向中央に向かうに従って突出高さが高くなる先細りとなるように、形成されている。
Here, since the
Further, an
プレート本体50の凸部52a,52bとは反対側の他面50bには、外周縁に略円環状の凸部53が軸方向に沿って突出形成されている。この凸部53の外周面、プレート本体50の外周面、および凸部52a,52bの径方向外側面は、面一になっている。
また、プレート本体50の他面50bには、径方向中央に、ピニオンギア54が一体成形されている。ピニオンギア54は、例えば、パワーウインドウ装置等に設けられているギアに噛合される部分である。ピニオンギア54の径方向中央には、プレート本体50の挿通孔51に連通される挿通孔55が形成されている。これら挿通孔51,55に、センターシャフト28が挿通される。そして、センターシャフト28に、ドライブプレート41が回転自在に支持される。
On the
Further, a
図2、図4に示すように、センターシャフト28は、先端の雄ネジ部32がロックプレート38、ウォームホイール16、およびドライブプレート41を貫通し、このドライブプレート41のピニオンギア54から突出している。そして、雄ネジ部32にナット33が螺合されることにより、ロックプレート38、ウォームホイール16、およびドライブプレート41のセンターシャフト28からの抜けが規制される。また、ウォームホイール16の収納凹部39に収納されたブレーキバネ70も、収納凹部39への収納状態が維持される。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図1、図3に示すように、ケーシング11のギア収納部10には、このギア収納部10の開口部10aを閉塞するカバー56が設けられている。カバー56のドライブプレート41に対応する箇所には、このドライブプレート41を外部に露出させる開口部56aが形成されている。この開口部56aを介してドライブプレート41のみ露出されるので、ロックプレート38、ブレーキバネ70、およびウォームホイール16は、それぞれケーシング11のクラッチ収納部18内に完全に収納される。一方、ドライブプレート41は、プレート本体50の軸方向略中央から先端側が、カバー56から突出する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、カバー56には、開口部56aの周縁に、この開口部56aとドライブプレート41との間のシール性を確保するための略円環状のシール部57が設けられている。このシール部57の内周縁に、ドライブプレート41の凸部53が摺接されている。これにより、カバー56の開口部56aとドライブプレート41との間のシール性が確保される。
Further, the
次に、ケーシング11にクラッチ機構4を組み付けた状態で、且つウォームホイール16に形成されている第1係合孔36a,36bの周方向中央、およびロックプレート38に形成されている係合凹部46の周方向中央に、ドライブプレート41の凸部52a,52bが位置している状態(以下、フリー状態という)について説明する。
図10は、クラッチ機構4のフリー状態を示す説明図である。
同図に示すように、ケーシング11にクラッチ機構4を組み付けた状態で、且つフリー状態では、ウォームホイール16の第1係合孔36a,36bの周方向内側面とドライブプレート41の凸部52a,52bの周方向外側面との間に、所定の微小クリアランスC1が形成される。
Next, with the
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a free state of the
As shown in the figure, in the state where the
また、フリー状態では、ロックプレート38の係合凹部46にドライブプレート41の凸部52a,52bが挿入され、係合凹部46と凸部52a,52bとが軸方向で突き合わされている。これに加え、係合凹部46の傾斜面46aと凸部52a,52bの傾斜面52cとの間に、周方向において所定の微小クリアランスC2が形成される。
Further, in the free state, the
また、図8に示すように、フリー状態では、ドライブプレート41の2つの凸部52a,52bのうち、一方の凸部52aの周方向外側面と、ウォームホイール16に形成されているドライブ凸部68の一方の側面68aとの間に、所定の微小クリアランスC3が形成される。
さらに、ウォームホイール16に形成されている第2係合孔62a,62bに、ロックプレート38に形成されているロックプレート第2解除凸部49が挿入される。そして、ウォームホイール16に形成されているロックプレート第1解除凸部65の周方向外側面とロックプレート第2解除凸部49との間に、微小クリアランスC4が形成される。
Further, as shown in FIG. 8, in the free state, of the two
Further, the lock plate second release
また、フリー状態では、ドライブプレート41の2つの凸部52a,52bのうち、他方の凸部52bの周方向外側面と、ウォームホイール16に形成されているロックプレート第1解除凸部65の周方向外側面との間に、微小クリアランスC5が形成される。
さらに、ブレーキバネ70の内側曲折部72aとウォームホイール16に形成されているバネ解除凸部66の側面66aとの間に、微小クリアランスC6が形成される。
ここで、各微小クリアランスC1,C3〜C6の幅は、同一寸法に設定されている。
Further, in the free state, of the two
Further, a minute clearance C6 is formed between the inner
Here, the widths of the respective minute clearances C1 and C3 to C6 are set to the same dimensions.
また、図7に示すように、フリー状態では、ブレーキバネ70の2つの外側曲折部72bの間に、ウォームホイール16の2つの第1係合孔36a,36bのうち、一方の第1係合孔36aに挿通されるドライブプレート41の凸部52aが介在される。フリー状態では、ブレーキバネ70にドライブプレート41の凸部52aによる押圧力はかからず、2つの外側曲折部72bに、凸部52aの径方向外側の角部52dが丁度接触した状態になる。
Further, as shown in FIG. 7, in the free state, one of the two first engaging
(クラッチ機構の作用)
次に、図7、図10〜図12に基づいて、クラッチ機構4の作用について説明する。なお、以下の説明において、車両に搭載されているパワーウインドウ装置に、減速機付モータ1を用いた場合について説明する。
上述したように、ケーシング11にクラッチ機構4を組み付けた状態では、クラッチ機構4は、図7に示すように、フリー状態になっている。
(Action of clutch mechanism)
Next, the operation of the
As described above, when the
図11は、電動モータ2を駆動させた場合のクラッチ機構4の動作説明図である。
図10、図11に示すように、電動モータ2を駆動させると、回転軸7、およびウォーム軸15を介してウォームホイール16が回転する(図11における矢印Y1参照)。すると、ドライブプレート41の凸部52a,52bの周方向外側面に、それぞれ対応するウォームホイール16の各第1係合孔36a,36bの周方向内側面が当接する。
FIG. 11 is an operation explanatory view of the
As shown in FIGS. 10 and 11, when the
ここで、各微小クリアランスC1,C3〜C6の幅は、同一寸法に設定されている(図7、図8、図10参照)ので、ドライブプレート41の凸部52a,52bの周方向外側面に、それぞれ対応するウォームホイール16の各第1係合孔36a,36bの周方向内側面が当接するのと同時に、ドライブプレート41の一方の凸部52aの周方向外側面に、ウォームホイール16に形成されているドライブ凸部68の一方の側面68aが当接する。
また、これと同時に、ロックプレート38のロックプレート第2解除凸部49に、ウォームホイール16のロックプレート第1解除凸部65の周方向外側面が当接する。さらに、これと同時に、ドライブプレート41の他方の凸部52bの周方向外側面に、ウォームホイール16のロックプレート第1解除凸部65の周方向外側面が当接する。また、これと同時に、ブレーキバネ70の内側曲折部72aに、ウォームホイール16のバネ解除凸部66の側面66aが当接する。
Here, since the widths of the minute clearances C1 and C3 to C6 are set to the same dimensions (see FIGS. 7, 8 and 10), they are formed on the outer surfaces of the
At the same time, the outer surface of the lock plate first release
このような状態では、ロックプレート38に対するドライブプレート41の位置は、変化していない。つまり、ロックプレート38に形成されている係合凹部46の周方向中央に、ドライブプレート41の凸部52a,52bが位置している。このため、係合凹部46と凸部52a,52bとが軸方向で突き合わされているものの、係合凹部46の傾斜面46aと凸部52a,52bの傾斜面52cとの間に、周方向において所定の微小クリアランスC2が形成されている。この結果、ロックプレート38には何ら押圧力が作用せず、このロックプレート38の斜面38aとクラッチ収納部18に設けられているロックプレート受22の内周面22aとの間に、殆ど摩擦力が生じることがない。
In such a state, the position of the
そして、この状態からさらにウォームホイール16が回転すると、このウォームホイール16がロックプレート38、ドライブプレート41、およびブレーキバネ70を押圧し、これらウォームホイール16、ロックプレート38、ドライブプレート41、およびブレーキバネ70が一体となって回転する。
Then, when the
ここで、ブレーキバネ70の内側曲折部72aは、ブレーキ本体71の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出されている。そして、内側曲折部72aを押圧するバネ解除凸部66の側面66aは、内側曲折部72aに沿った形になっている。このため、バネ解除凸部66によって押圧される内側曲折部72aには、径方向内側へ向かう力が作用し、ブレーキバネ70の全体が僅かに縮径するように変形する。この結果、ブレーキバネ70と、このブレーキバネ70が内嵌されている円筒部21の内周面21aとの間に、殆ど摩擦力が生じることがない。
Here, the inner
ウォームホイール16、ロックプレート38、ドライブプレート41、およびブレーキバネ70が一体となって回転すると、ドライブプレート41のピニオンギア54に連結されているパワーウインドウ装置(不図示)に電動モータ2の回転が出力される。すなわち、クラッチ機構4のうち、ウォームホイール16は、電動モータ2の回転軸7の回転がウォーム軸15を介して入力される駆動回転体の役割を有している。一方、ドライブプレート41は、駆動回転体であるウォームホイール16の回転をパワーウインドウ装置に出力する従動回転体の役割を有している。そして、これによってパワーウインドウ装置が駆動し、車両のウインドウガラスの開閉動作が行われる。
When the
図12は、外力により、ウォームホイール16よりも先にドライブプレート41が回転した場合のクラッチ機構4の動作説明図である。
同図に示すように、電動モータ2が停止状態であって、例えば、ウインドウガラスの自重や車両走行時の振動等の外力によりウインドウガラスが開こうとすると、パワーウインドウ装置を介してドライブプレート41に回転力が作用する。この場合、ウォームホイール16よりも先にドライブプレート41が回転することになる。
FIG. 12 is an operation explanatory view of the
As shown in the figure, when the
ドライブプレート41に回転力が作用すると、ウォームホイール16、およびロックプレート38は停止したままの状態でドライブプレート41のみが回転し始める(図12における矢印Y2参照)。すると、ドライブプレート41の一方の凸部52aによって、ブレーキバネ70の外側曲折部72bが押圧され、ブレーキバネ70の全体が僅かに拡径するように変形する。この結果、ブレーキバネ70と円筒部21の内周面21aとの間に摩擦力が生じ、ドライブプレート41の回転が阻害される。
When a rotational force acts on the
また、ロックプレート38が停止したままの状態であるので、ロックプレート38の係合凹部46の傾斜面46aに、ドライブプレート41の凸部52a,52bの傾斜面52cが当接する。この時点では、ウォームホイール16の各第1係合孔36a,36bの周方向内側面に、ドライブプレート41の凸部52a,52bの周方向外側面が当接されていない。また、ウォームホイール16に形成されているドライブ凸部68の一方の側面68aに、ドライブプレート41の一方の凸部52aの周方向外側面が当接されていない。
Further, since the
ここで、係合凹部46の傾斜面46aは、係合凹部46の周方向中央に形成されている貫通孔47から係合凹部46の周方向両端に向かうに従ってウォームホイール16側に肉厚が増加している。一方、凸部52a,52bの傾斜面52cは、各凸部52a,52bが周方向中央に向かうに従って突出高さが高くなる先細りとなるように、形成されている。このため、ロックプレート38の係合凹部46の傾斜面46aとドライブプレート41の凸部52a,52bの傾斜面52cとが当接された状態から、さらにドライブプレート41が回転しようとすると、ロックプレート38がクラッチ収納部18のエンド部18a側に向かって押圧される。これにより、円筒部21のロックプレート受22の内周面22aとロックプレート38の斜面38aとの間に大きな摩擦力が生じ、ドライブプレート41の回転が阻止される。
Here, the thickness of the
ところで、外力によるドライブプレート41の回転力が大きい場合、ウォームホイール16に形成されているドライブ凸部68の一方の側面68aにドライブプレート41の一方の凸部52aの周方向外側面が当接しても、さらにウォームホイール16と共にドライブプレート41が回転しようとする。仮にウォームホイール16が回転してしまうと、ロックプレート38のロックプレート第2解除凸部49に、ウォームホイール16のバネ解除凸部66が乗り上げてしまう。
By the way, when the rotational force of the
しかしながら、クラッチ機構4は、ロックプレート38の他にブレーキバネ70を備えているので、このブレーキバネ70のバネ力によってドライブプレート41の回転が抑制される。このため、外力によってドライブプレート41が回転しようとする際、ドライブプレート41が回りすぎて、ロックプレート第2解除凸部49にバネ解除凸部66が乗り上げてしまうことが防止される。すなわち、ブレーキバネ70は、外力によってドライブプレート41が回転しようとする場合において、このドライブプレート41の回転量を規制する回転量規制部として機能する。
However, since the
このように、上述のクラッチ機構4は、ウォームホイール16の一面16a側に配置され、ドライブプレート41の凸部52a,52bの先端と突き合わされる係合凹部46を有して凸部52a,52bと係合するロックプレート48を有している。ロックプレート48は、ロックプレート受22上(クラッチ収納部18のエンド部18a上)に載置されている。また、ウォームホイール16の一面16a側とロックプレート48との間で、且つ円筒部21の内周面21aに内嵌されるように、ブレーキバネ70が配置されている。ブレーキバネ70は、開口(2つの作用部72の間)に、ドライブプレート41の一方の凸部52aが介在するように略C字状に形成されている。また、ブレーキバネ70の作用部72に、ウォームホイール16のバネ解除凸部66が当接するように構成されている。
As described above, the
このため、電動モータ2を駆動させてウォームホイール16を回転させると、このウォームホイール16の回転をスムーズにドライブプレート41に伝達することができる。これに対し、外力によってウォームホイール16よりも先にドライブプレート41が回転した場合、ロックプレート48に加え、ブレーキバネ70によって、ウォームホイール16が回転してしまうことを確実に防止できる。
Therefore, when the
また、クラッチ機構4は、ウォームホイール16の一面16aに収納凹部39を形成し、この収納凹部39に、クラッチ収納部18に設けられている円筒部21、ロックプレート38、およびブレーキバネ70を収納している。さらに、収納凹部39の底面39aに、ロックプレート38のロックプレート第2解除凸部49やブレーキバネ70の作用部72に係合可能な係合凸部63を形成している。このため、ウォームホイール16の一面16aに、クラッチ機構4を構成する部品の大部分が収納され、このクラッチ機構4を小型化できる。
Further, the
また、ブレーキバネ70は、略C字状のブレーキ本体71と、ブレーキ本体71の2つの先端にそれぞれ一体成形されている2つの作用部72と、により構成されている。2つの作用部72は、ブレーキ本体71の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する内側曲折部72aと、内側曲折部72aの先端から径方向外側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する外側曲折部72bと、外側曲折部72bの先端から互いに離間する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する折り返し部72cと、により構成されている。そして、2つの外側曲折部72bの間に、ドライブプレート41の凸部52aが介在される。
Further, the
このため、内側曲折部72aにバネ解除凸部66が当接するとき、ブレーキバネ70に縮径変形する方向に向かう力が作用する。そして、このままドライブプレート41とブレーキバネ70とが一体となって回転するので、クラッチ収納部18の円筒部21とブレーキバネ70との間に、大きな摩擦力が発生してしまうことを確実に防止できる。このため、ウォームホイール16によってドライブプレート41を回転させる際、伝達効率が低減してしまうことを防止できる。
これに対し、ウォームホイール16よりも先にドライブプレート41が回転するとき、外側曲折部72bにより、ブレーキバネ70を確実に拡径変形させることができる。このため、クラッチ収納部18の円筒部21とブレーキバネ70との間に、大きな摩擦力を発生させることができ、ウォームホイール16が回転してしまうことを確実に防止できる。
Therefore, when the spring release
On the other hand, when the
また、ロックプレート38に、ウォームホイール16側に向かって突出するロックプレート第2解除凸部49が形成されている。さらに、ウォームホイール16の係合凸部63は、ロックプレート第1解除凸部65を有している。そして、ロックプレート38の係合凹部46の傾斜面46aに、ドライブプレート41の凸部52a,52bの傾斜面52cが当接するよりも先に、ロックプレート38のロックプレート第2解除凸部49に、ウォームホイール16のロックプレート第1解除凸部65の周方向外側面が当接する。
このため、電動モータ2の回転によってウォームホイール16が回転するとき、円筒部21のロックプレート受22の内周面22aとロックプレート38の斜面38aとの間に大きな摩擦力が生じてしまうことを防止できる。よって、ウォームホイール16の回転を、より効果的にドライブプレート41に伝達することができる。
Further, the
Therefore, when the
また、クラッチ機構4は、ロックプレート38の他にブレーキバネ70を備えているので、このブレーキバネ70のバネ力によってドライブプレート41の回転が抑制される。このため、外力によってドライブプレート41が回転しようとする際、ドライブプレート41が回りすぎて、ロックプレート第2解除凸部49にバネ解除凸部66が乗り上げてしまうことが防止される。すなわち、ブレーキバネ70は、外力によってドライブプレート41が回転しようとする場合において、このドライブプレート41の回転量を規制する回転量規制部として機能する。したがって、部品点数を増加させることなく、ロックプレート第2解除凸部49にバネ解除凸部66が乗り上げてしまうことを確実に防止できる。この結果、製造コストを低減しつつ、信頼性の高いクラッチ機構4を提供できる。
また、近年需要が高まっている、外力による回転力によって電動モータ2の回転軸が回転してしまうことを、より確実に防止できるクラッチ付減速機4を提供できる。
Further, since the
Further, it is possible to provide a
(第2実施形態)
次に、図13に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。
図13は、第2実施形態におけるウォーム減速機203、およびクラッチ機構204の分解斜視図であって、前述の図3に対応している。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
同図に示すように、前述の第1実施形態と本第2実施形態との相違点は、第1実施形態のウォームホイール16、ロックプレート38、およびドライブプレート41の形状と、第2実施形態のウォームホイール216、ロックプレート238、およびドライブプレート241の形状とが異なる点にある。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is an exploded perspective view of the
As shown in the figure, the differences between the above-described first embodiment and the second embodiment are the shapes of the
より詳しくは、ウォームホイール216には、第1係合孔236、および第2係合孔262がそれぞれ1つずつ形成されている。これら第1係合孔236と第2係合孔262は、挿通孔35を中心に径方向で対向配置されている。
また、ロックプレート238には、ウォームホイール216の第1係合孔236に対応する位置に、係合凹部246が1つ形成されている。さらに、ロックプレート238には、ウォームホイール216の第2係合孔62に対応する位置に、ロックプレート第2解除凸部49が1つ形成されている。
また、ドライブプレート241には、ウォームホイール216の第1係合孔236に対応する位置に、凸部252が1つ形成されている。
More specifically, the
Further, the
Further, the
このように、第2実施形態では、クラッチ機構204に、第1係合孔236、第2係合孔262、係合凹部246、ロックプレート第2解除凸部49、および凸部252がそれぞれ1つずつ設けられている。
したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態のクラッチ機構204は、第1実施形態と比較して構造が簡素化されるので、この分、クラッチ機構204の製造コストを低減することが可能になる。
As described above, in the second embodiment, the
Therefore, according to the above-mentioned second embodiment, the same effect as that of the above-mentioned first embodiment is obtained. Further, since the structure of the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ドライブプレート41,241に、凸部52a,52b,252を設け、ロックプレート48,248に、係合凹部46,246を設ける場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロックプレート48,248に凸部52a,52b,252を設け、ドライブプレート41,241に、係合凹部46,246を設けてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述の実施形態では、クラッチ機構4に設けたブレーキバネ70を、外力によってドライブプレート41,241が回転しようとする場合のドライブプレート41,241の回転量を規制する回転量規制部として機能させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロックプレート第2解除凸部49にバネ解除凸部66が乗り上げてしまうことを防止するためにドライブプレート41,241の回転量を規制する回転量規制部を、別途設けてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに、上述の第1実施形態のクラッチ機構4に、第1係合孔36a,36b、第2係合孔62a,62b、係合凹部46、ロックプレート第2解除凸部49、および凸部52a,52bを設けた場合について説明した。また、上述の第2実施形態のクラッチ機構204に、第1係合孔236、第2係合孔262、係合凹部246、ロックプレート第2解除凸部49、および凸部252をそれぞれ1つずつ設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各々個数は任意に設定することが可能である。
Further, in the
また、上述の実施形態では、センターシャフト28に形成された雄ネジ部32にナット33を螺合し、これにより、センターシャフト28からのロックプレート38、ウォームホイール16、およびドライブプレート41の抜けを規制する場合について説明した。しかしながら、センターシャフト28からのロックプレート38、ウォームホイール16、およびドライブプレート41の抜けを規制できればよい。例えば、ナット33に代えてセンターシャフト28にピンや楔を設け、これによって、センターシャフト28からのロックプレート38、ウォームホイール16、およびドライブプレート41の抜けを規制してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに、上述の実施形態では、ブレーキバネ70は、略C字状のブレーキ本体71と、ブレーキ本体71の2つの先端にそれぞれ一体成形されている2つの作用部72と、が一体成形されたものである場合について説明した。そして、2つの作用部72は、ブレーキ本体71の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する内側曲折部72aと、内側曲折部72aの先端から径方向外側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する外側曲折部72bと、外側曲折部72bの先端から互いに離間する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する折り返し部72cと、が一体成形されたものである場合について説明した。
しかしながら、これに限られるものではなく、ブレーキバネ70は、軸方向からみて略C字状に形成され、その開口にドライブプレート41の他方の凸部52b、または凸部252が介在していればよい。また、バネ解除凸部66が当接することにより、ウォームホイール16と一体となってブレーキバネ70が回転するように形成されていればよい。
Further, in the above-described embodiment, the
However, the present invention is not limited to this, as long as the
1…減速機付モータ、2…電動モータ、3,203…ウォーム減速機(クラッチ付減速機)、4,204…クラッチ機構、11…ケーシング、15…ウォーム軸、16,216…ウォームホイール(駆動回転体)、16a…一面(他端面)、16b…他面(一端面)、18…クラッチ収納部(ケーシング)、18a…エンド部(底部)、21…円筒部(円筒壁)、33…ナット(移動規制部材)、36a,36b,236…第1係合孔(係合孔)、39…収納凹部(凹部)、39a…底面、41,241…ドライブプレート(従動回転体)、46,246…係合凹部(係合部)、46a…傾斜面(端面、第2傾斜面)、48,248…ロックプレート、49…ロックプレート第2解除凸部(ロックプレート側凸部)、52a…一方の凸部(凸部))、52b…他方の凸部(凸部)、52c…傾斜面(第1傾斜面)、65…ロックプレート第1解除凸部(駆動回転体側凸部)、66…バネ解除凸部、70…ブレーキバネ、71…ブレーキ本体、72…作用部、72a…内側曲折部(バネ係止部)、72b…外側曲折部、72c…折り返し部、252…凸部、C1,C2,C3,C4,C5,C6…微小クリアランス 1 ... motor with speed reducer, 2 ... electric motor, 3,203 ... worm speed reducer (reduction gear with clutch), 4,204 ... clutch mechanism, 11 ... casing, 15 ... worm shaft, 16,216 ... worm wheel (drive) Rotating body), 16a ... one surface (other end surface), 16b ... other surface (one end surface), 18 ... clutch storage part (casing), 18a ... end part (bottom part), 21 ... cylindrical part (cylindrical wall), 33 ... nut (Movement restricting member), 36a, 36b, 236 ... 1st engagement hole (engagement hole), 39 ... Storage recess (recess), 39a ... Bottom surface, 41,241 ... Drive plate (driven rotating body), 46,246 ... Engagement recess (engagement portion), 46a ... Inclined surface (end surface, second inclined surface), 48, 248 ... Lock plate, 49 ... Lock plate second release convex portion (lock plate side convex portion), 52a ... One side Convex part (convex part)), 52b ... The other convex part (convex part), 52c ... Inclined surface (first inclined surface), 65 ... Lock plate first release convex part (convex part on the drive rotating body side), 66 ... Spring release convex part, 70 ... Brake spring, 71 ... Brake body, 72 ... Acting part, 72a ... Inner bent part (spring locking part), 72b ... Outer bent part, 72c ... Folded part, 252 ... Convex part, C1, C2, C3, C4, C5, C6 ... Micro clearance
Claims (7)
前記駆動回転体の軸方向一端面側に配置され、前記係合孔に周方向に隙間が形成されるように挿入される凸部を有して前記駆動回転体と係合し、前記電動モータの回転を出力する従動回転体と、
前記駆動回転体の軸方向他端面側に配置され、前記凸部の先端面と突き合わされる端面が形成された係合部を有して前記凸部と係合するロックプレートと、
前記駆動回転体、前記従動回転体、および前記ロックプレートの軸方向への移動を規制する移動規制部材と、
前記駆動回転体の前記他端面側と前記ロックプレートとの間に配置され、開口に前記凸部が介在するようにC字状に形成されていると共に、前記バネ解除凸部が当接することにより、前記駆動回転体と一体となって回転可能なバネ係止部を有するブレーキバネと、
前記駆動回転体、および前記従動回転体、および前記ロックプレートが収容され、さらに前記ブレーキバネを内嵌する円筒壁を有するケーシングと、を備え、
前記凸部の先端面および前記係合部の端面の何れか一方は、周方向中央から周方向両端にかけて高さが減少する第1傾斜面を有し、前記凸部の先端面および前記係合部の端面の何れか他方は、周方向中央から両端にかけて高さが増加する第2傾斜面を有し、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが、前記駆動回転体の周方向において互いに間隔を隔てており、
前記ケーシングの底部に、前記ロックプレートが載置されており、
前記駆動回転体の前記他端面に、前記ブレーキバネ、および前記円筒壁を収納可能な凹部が形成されており、
前記凹部の底面に、前記バネ解除凸部が設けられていることを特徴とするクラッチ機構。 A drive rotating body in which the rotation of the electric motor is input, an engaging hole penetrating in the axial direction is formed, and a spring release convex portion is formed.
The electric motor is arranged on one end surface side in the axial direction of the drive rotating body, has a convex portion inserted into the engaging hole so as to form a gap in the circumferential direction, and engages with the drive rotating body. A driven rotating body that outputs the rotation of
A lock plate which is arranged on the other end surface side in the axial direction of the drive rotating body, has an engaging portion having an end surface formed which abuts against the tip surface of the convex portion, and engages with the convex portion.
A movement restricting member that regulates the axial movement of the driving rotating body, the driven rotating body, and the lock plate,
It is arranged between the other end surface side of the drive rotating body and the lock plate, is formed in a C shape so that the convex portion is interposed in the opening, and is brought into contact with the spring release convex portion. , A brake spring having a spring locking portion that can rotate integrally with the drive rotating body,
The driving rotating body, the driven rotating body, and a casing in which the lock plate is housed and further has a cylindrical wall in which the brake spring is fitted are provided.
One of the tip surface of the convex portion and the end surface of the engaging portion has a first inclined surface whose height decreases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction, and the tip surface of the convex portion and the engaging portion. Any one of the end faces of the portion has a second inclined surface whose height increases from the center in the circumferential direction to both ends, and the first inclined surface and the second inclined surface are in the circumferential direction of the driving rotating body. They are separated from each other
The lock plate is placed on the bottom of the casing .
A recess for accommodating the brake spring and the cylindrical wall is formed on the other end surface of the drive rotating body.
A clutch mechanism characterized in that the spring release convex portion is provided on the bottom surface of the concave portion .
C字状のブレーキ本体と、
該ブレーキ本体の2つの先端にそれぞれ一体成形されている2つの作用部と、を有し、
前記作用部は、
前記ブレーキ本体の先端から径方向内側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する内側曲折部と、
該内側曲折部の先端から径方向外側に、且つ互いに接近する方向に向かって折り返されるように屈曲延出する外側曲折部と、
を有し、
前記内側曲折部は、前記バネ係止部として機能し、
前記バネ解除凸部は、前記内側曲折部に当接可能に形成されており、
2つの前記外側曲折部の間に、前記凸部が介在されていることを特徴とする請求項1または請求項1に記載のクラッチ機構。 The brake spring
C-shaped brake body and
It has two working parts, each of which is integrally molded with two tips of the brake body.
The working part is
An inner bent portion that bends and extends inward in the radial direction from the tip of the brake body and is folded back in a direction approaching each other.
An outer bent portion that bends and extends outward from the tip of the inner bent portion so as to be folded back in a direction approaching each other.
Have,
The inner bent portion functions as the spring locking portion and functions as the spring locking portion.
The spring release convex portion is formed so as to be in contact with the inner bent portion.
Between two of the outer bent portion, a clutch mechanism according to claim 1 or claim 1 wherein the convex portion is characterized in that it is interposed.
前記駆動回転体の前記他端面に突設された駆動回転体側凸部と、を備え、
前記従動回転体よりも先に前記駆動回転体が回転する場合において、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが当接するよりも先に、前記ロックプレート側凸部と前記駆動回転体側凸部とが係合する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のクラッチ機構。 The lock plate side convex portion projecting from the drive rotating body side of the lock plate,
A drive rotating body side convex portion projecting from the other end surface of the driving rotating body is provided.
When the drive rotating body rotates before the driven rotating body, the lock plate side convex portion and the driving rotating body side convex portion are made before the first inclined surface and the second inclined surface come into contact with each other. The clutch mechanism according to claim 1 or 2 , wherein the portions are engaged with each other.
前記駆動回転体の前記他端面側と前記ロックプレートとの間に設けられ、前記ロックプレート側凸部への前記駆動回転体側凸部および前記バネ解除凸部の少なくとも何れか一方の乗り上げを防止するために前記従動回転体の回転量を規制する回転量規制部を備えたことを特徴とする請求項3に記載のクラッチ機構。 The lock plate side convex portion is arranged between the drive rotating body side convex portion and the spring release convex portion in the circumferential direction.
It is provided between the other end surface side of the drive rotating body and the lock plate, and prevents at least one of the drive rotating body side convex portion and the spring release convex portion from riding on the lock plate side convex portion. The clutch mechanism according to claim 3 , further comprising a rotation amount regulating unit that regulates the rotation amount of the driven rotating body.
該ウォームホイールに噛合い、且つ前記電動モータに連結されるウォーム軸を備えたことを特徴とするクラッチ付減速機。 The drive rotating body of the clutch mechanism according to any one of claims 1 to 5 is a worm wheel.
A speed reducer with a clutch, which is provided with a worm shaft that meshes with the worm wheel and is connected to the electric motor.
ことを特徴とする請求項6に記載のクラッチ付減速機。 The speed reducer with a clutch according to claim 6 , wherein the speed reducer is used for driving a power window.
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