JPH0120562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は自動車等に装備される電動伸縮アンテ
ナ用クラツチ装置に関し、特に駆動力伝達手段の
改良に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕 従来のこの種の電動伸縮アンテナ用クラツチ装
置には種々のものがあるが、その代表的なものと
しては、モータからの駆動力を受けて回転する主
動クラツチ板と負荷に結合された従動クラツチ板
とを圧接状態となし、アンテナ伸縮動作時におい
ては上記主動クラツチ板と従動クラツチ板との間
のクラツチ力すなわち摩擦伝達力により駆動力を
アンテナ側に加えてアンテナを伸縮動作させ、ア
ンテナ伸縮動作完了時に従動クラツチ板が停止状
態となつた場合においては主動クラツチ板をスリ
ツプ状態となし、その後リミツトスイツチなどを
作動させて主動クラツチ板の回転を停止させる構
成となつている。

なお主動クラツチ板と従動クラツチ板との圧接
面には所要のクラツチ力を得るために通常は凹凸
部を多数形成したものとなつている。

上記構成の従来のクラツチ装置では、モータ側
からアンテナ側への駆動力の伝達は専ら主動クラ
ツチ板と従動クラツチ板との摩擦伝達に依存して
いる。このため主動クラツチ板と従動クラツチ板
との間に十分大きな圧接力を必要とする。たとえ
ばアンテナ伸長に要する荷重が約7.5Kgである場
合、圧接面に凹凸を有するクラツチ板では約20Kg
の圧接力を必要とし、圧接面に凹凸がないクラツ
チ板では約30〜50Kgの圧接力を必要としている。
その結果、上記圧接力を確保するために大形で強
力なスプリングを要し、装置が大型なものとなら
ざるを得ないうえ、過負荷時すなわちアンテナ伸
縮動作完了時において両クラツチ板のスリツプに
伴う摺動音が大きな騒音となる欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的はモータ側からアンテナ側への駆
動力の伝達を適確に行なえるのは勿論、クラツチ
部の圧接力が僅少でよく装置を小型に形成できる
うえ、アンテナ伸縮動作完了時におけるクラツチ
部の摩擦を減少させることができ、モータの負荷
軽減をはかれると共に摺動音が小さく騒音の極め
て少ない電動伸縮アンテナ用クラツチ装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構
成したことを特徴とする。すなわち、主軸に対し
回転自在に嵌込まれモータからの駆動力を受けて
回転動作する主動回転体の一側面上に、前記主軸
とは軸心を異にして中間ギヤを回転自在に設け
る。そしてこの中間ギヤと噛合するギヤ部を一部
に有すると共に他部にクラツチ用円盤部を有する
クラツチギヤを前記主軸に対し回転自在に嵌込
む。そして上記クラツチギヤの円盤部に接触した
状態で前記主動回転体と共に回転する如くクラツ
チ板を前記主軸に嵌込む。そして上記クラツチ板
をスプリングなどの圧接手段により前記クラツチ
ギヤの円盤部に圧接させる。そしてさらに前記中
間ギヤと噛合するギヤ部を内周面に有する従動回
転体を、前記主動回転体とは相対的に回転可能な
如く前記主軸に嵌込み、この従動回転体により主
動回転体から伝達される駆動力を伸縮アンテナに
与えるようにする。また従動回転体がアンテナ伸
縮動作完了時に回転停止した際、前記圧接手段に
よる圧接力に抗して前記クラツチ板をクラツチギ
ヤの円盤部から開離する方向へ偏位させる。

かくして従動回転体の内周面に設けたギヤ部と
噛合している中間ギヤと、この中間ギヤと噛合し
ているクラツチギヤとでいわゆる増速機構を構成
し、この増速機構の増速端であるクラツチギヤの
円盤部に、主動回転体と一体的に回転するクラツ
チ板を圧接させてクラツチ力を得、このクラツチ
力によりアンテナ伸縮動作時においては中間ギヤ
の自転を阻止し、主動回転体の駆動力が上記自転
を阻止された中間ギヤを介して従動回転体へ直接
的に伝達されるようにすると共に、アンテナ伸縮
動作が完了した際にはクラツチ力を解除してクラ
ツチギヤがフリーな状態で回転するようにしたこ
とを特徴としている。

〔発明の実施例〕

第１図〜第７図ａ，ｂは本発明の一実施例を示
す図で、第１図はクラツチ装置の全体を示す外観
斜視図、第２図は縦断面図、第３図は分解斜視
図、第４図は一部を切欠して示した部分斜視図、
第５図は各部回転力の関係を示す図、第６図ａ，
ｂおよび第７図ａ，ｂはクラツチ解除手段を示す
図である。第１図〜第４図において１はパイプ状
をなす主軸であり、アンテナ駆動装置のベースに
植設される固定支柱（不図示）に対し回転自在に
嵌込まれる。上記主軸１には主動回転体２が回転
自在に嵌込まれている。この主動回転体２は全体
がほぼ円盤状をなし、その外周面にはモータ（不
図示）からの駆動力を受けるためのギヤ部３が形
成されている。４は小歯車からなる中間ギヤであ
り、上記主動回転体２の一側面上に上記主軸１と
は軸心を異にして回転自在に設けられている。５
はクラツチギヤであり、前記主軸１に対し前記主
動回転体２とは相対的に回転可能な如く嵌込まれ
ている。上記クラツチギヤ５の軸筒の外周には前
記中間ギヤと噛合するギヤ部５ａが形成してあ
り、上記軸筒の端部にはクラツチ用円盤部５ｂが
軸筒と一体的に形成されている。６は第１のクラ
ツチ板であり、７は第２のクラツチ板である。こ
れらの第１、第２のクラツチ板６，７は略リング
状をなしており、前記クラツチギヤ５の円盤部５
ｂの両面に対し環状部が接触した状態で前記主動
回転体２と共に回転するように取付けられてい
る。すなわち、各クラツチ板６，７のそれぞれの
180゜異なる位置にはくの字状に折曲した突片６
ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂがそれぞれ設けてあ
り、これらの突片は６ａ，７ａおよび６ｂ，７ｂ
の間にそれぞれスペーサ８，９を介在させた状態
で主動回転体２の切込溝１０，１１内に係合され
ている。スペーサ８，９は上記突片との当接面が
浅いＶ字溝をなしており、両端面が切込み溝１
０，１１内で主軸１の軸方向へ移動自在に滑動す
る如く上記切り込み溝１０，１１内に収容されて
いる。

前記第１のクラツチ板６の背面には主動回転体
２に基端を支持されたコイルスプリング１２ａ，
１２ｂ，１２ｃの先端が圧接している。また第２
のクラツチ板７の背面には突起１４ａ，１４ｂ，
１４ｃが形成してあり、その背面には従動回転体
１３の内底面に形成した突起１５ａ，１５ｂ，１
５ｃが圧接している。上記突起１４ａ〜１４ｃ，
１５ａ〜１５ｃはなだらかな傾斜面を有してお
り、摺動時に著しい抵抗が生じないようになつて
いる。

従動回転体１３は有底円筒状をなしており、前
記主軸１に対し前記主動回転体２とは相対的に回
転可能な如く嵌込まれている。そして上記従動回
転体１３の前記主動回転体２の外周に嵌合してい
る周壁の内周面には前記中間ギヤ４と噛合するギ
ヤ部が形成されている。また従動回転体１３の外
周には伸縮アンテナ駆動用のドライブコードを移
送するためのギヤ部１６が形成されている。

上記従動回転体１３の中心孔を貫通突起してい
る主軸１の先端部にはプツシユナツト１７がキヤ
ツプ１８により押え付けられた状態で嵌込まれて
いる。かくして従動回転体１３は上記プツシユナ
ツト１７により主軸１に対する軸心方向の位置を
規制されている。

次に上記の如く構成された本装置の動作を説明
する。アンテナを伸長動作または縮小動作させる
べく図示しないモータを正回転または逆回転させ
ると、主動回転体２が正回転または逆回転する。
そうすると、上記主動回転体２の回転力は主とし
て中間ギヤ４を介して従動回転体１３に直接的に
伝達され、その結果、従動回転体１３は主動回転
体２と共に回転する。すなわち従動回転体１３に
はアンテナ駆動用のドライブコードの負荷が加わ
つているが、第１、第２のクラツチ板６，７がコ
イルスプリング１２ａ〜１２ｃと従動回転体１３
の突起１５ａ〜１５ｃとにより挟圧保持され、ク
ラツチギヤ５の円盤部５ｂに対し圧接状態となつ
ているので、クラツチギヤ５は第１、第２のクラ
ツチ板６，７との相対的回転を阻止されている。
このため、クラツチギヤ５と噛合している中間ギ
ヤ４は主動回転体２に対するいわゆる自転を阻止
された状態となつており、主動回転体２と一体的
に公転動作のみを行なう。したがつて結果的には
主動回転体２と、中間ギヤ４と、クラツチギヤ５
と、第１、第２のクラツチ板６，７と、従動回転
体１３とは全て一体的に回転することになる。か
くしてドライブコードは従動回転体１３の回転に
伴つてギヤ部１６により移送され、アンテナは伸
長または縮小動作する。

アンテナが伸長または縮小動作を完了すると、
従動回転体１３はその回転を停止し過負荷状態を
呈する。こうなると、中間ギヤ４は回転をつづけ
ている主動回転体２と静止状態となつた従動回転
体１３との相対的な回転に応じて自転を開始しよ
うとする。このとき中間ギヤ４からクラツチギヤ
５に伝達される回転力は強大なものとなるので、
クラツチギヤ５の円盤部５ｂに対する第１、第２
のクラツチ板６，７の圧接力ではその回転力に抗
し切れず、クラツチギヤ５は高速回転をはじめ
る。またこのとき第１、第２のクラツチ板６，７
はクラツチギヤ５に伴つて第６図ａ，ｂの状態か
ら第７図ａ，ｂの状態に移行する。すなわち第
１、第２のクラツチ板６，７の突片６ａと７ａ，
６ｂと７ｂはスペーサ８，９のＶ字溝に沿つてそ
れぞれスライドし、クラツチ板６，７の環状部が
クラツチギヤ５の円盤部５ｂから開離する方向へ
偏位する。なお、第７図ｂには説明の都合上、ク
ラツチ板６，７の環状部がクラツチギヤ５の円盤
部５ｂから完全に開離した状態を示したが、実際
にはクラツチ力が減少するだけで開離状態とはな
らない。かくしていわゆるクラツチが外れた状態
を呈しモータロツクが回避される。一方、第１、
第２のクラツチ板６，７は主動回転体２と共に回
転をつづけるので、第２のクラツチ板７と従動回
転体１３との圧接部に摺動が起こるが、上記圧接
部の圧接力は従来の装置に比べて著しく小さいの
で摺動に伴う騒音は僅かである。

なお第２のクラツチ板７には突起１４ａ〜１４
ｃが設けてあり、従動回転体１３には突起１５ａ
〜１５ｃが設けてあるため、上記圧接部の摺動時
においてコイルスプリング１２ａ〜１２ｃの撓み
量が間欠的に変化する。その結果、クラツチギヤ
５に対する第１、第２のクラツチ板６，７の圧接
力は脈動的に変化する。したがつてクラツチギヤ
５と第１、第２のクラツチ板６，７との間の連続
的摺動摩擦が回避される。その結果、前記スペー
サ８，９の作用によるクラツチ圧力の低減と相俟
つてクラツチ部の上記摩擦による焼付き等を防止
できると共に、従来８〜9V要した最低動作電圧
を6V以下に低減できる。

アンテナの伸縮動作完了に伴つて図示しないリ
ミツトスイツチなどが作動すればモータが回転を
停止するので主動回転体２、中間ギヤ４、クラツ
チギヤ５、第１、第２のクラツチ板６，７の回転
も停止する。

このように本装置においては、従動回転体１３
の内周面に設けたギヤ部と噛合している中間ギヤ
４と、この中間ギヤ４と噛合しているクラツチギ
ヤ５とがギヤ比の関係でいわゆる増速機構を構成
しており、その増速端であるクラツチギヤ５の円
盤部に主動回転体２と一体的に回転する第１、第
２のクラツチ板６，７を圧接させてクラツチ力を
得、このクラツチ力によりアンテナ伸縮動作時に
おいては中間ギヤ４の自転を阻止し、主動回転体
２の駆動力が上記自転を阻止された中間ギヤ４を
介して従動回転体１３へ直接的に伝達されるよう
になつている。したがつて上記クラツチ力は従来
の装置に比べて著しく小さなものでよい。つまり
従来の装置では増速機構を有していないために、
たとえば本装置の第２のクラツチ板７と従動回転
体１３との圧接部に相当する部分において摩擦伝
達を行なつている。このため、上記圧接部におい
て負荷に耐え得るクラツチ力を得る必要があり、
極めて大きな圧接力を必要としている。しかるに
本装置では、前述したように主動回転体２の駆動
力の大部分は中間ギヤ４を介して従動回転体１３
に伝達されるものであり、第２のクラツチ板７と
従動回転体１３との圧接部での摩擦伝達はほとん
ど行なわれない。上記圧接部はコイルスプリング
１２ａ〜１２ｃの押圧力が第１、第２のクラツチ
板６，７をクラツチギヤ５に圧接させる力として
働くように、第２のクラツチ板７の背面を支えて
いるだけのものである。そしてクラツチギヤ５と
第１、第２のクラツチ板６，７との間に必要なク
ラツチ力は、アンテナ伸縮動作時において、中間
ギヤ４を従動回転体１３の内周面のギヤ部から加
わる回転力に抗して静止状態に保持できる大きさ
があればよい。そしてこの場合、前述したように
増速端である円盤部５ｂにおいて上記クラツチ力
を得ればよいので、従来の装置に比べると、はる
かに小さなクラツチ力で十分なものとなる。

本発明者らの試験研究したところによれば、従
来の平板クラツチでは30〜50Kg必要であつた圧接
力が本装置の場合は僅か13Kgであれば十分である
ことが確認された。

第５図は試験的に製作した本装置の各部回転力
の関係を示す図である。第５図中Ａ点は従動回転
体１３のドライブコード移送用ギヤ部１６、Ｂ点
は従動回転体１３の内周面のギヤ部、Ｃ点はクラ
ツチギヤ５のギヤ部５ａ、Ｄ点はクラツチギヤ５
と第１、第２のクラツチ板６，７の圧接部、をそ
れぞれ示している。Ａ点〜Ｄ点の各半径は、Ａ点
＝27mm、Ｂ点22.8mm、Ｃ点＝６mm、Ｄ点13.5mmで
ある。今、Ａ点に必要な回転力が7.5Kgであれば、
Ｂ点〜Ｃ点の各所要回転力は、Ｂ点が8.8Kg、Ｃ
点が同じく8.8Kg、Ｄ点が3.95Kgとなる。このＤ
点の回転力3.95Kgを確保するのに必要なクラツチ
圧力つまり圧接力は前述のように13Kgあれば十分
であることが判つた。

一方、本装置においては、アンテナ伸縮動作完
了時に従動回転体１３が回転を停止した際、第
１、第２のクラツチ板６，７の環状部がクラツチ
ギヤ５の円盤部５ｂから開離する方向へ偏位し、
クラツチ力を解除するので、アンテナ伸縮動作完
了後モータの回転が停止するまでの期間における
モータの負荷が著しく軽減されたものとなる。し
かもクラツチ部の圧接力が減少するためクラツチ
部の摩擦量が少なくなり、騒音が一層減少すると
共に摩擦熱の発生も抑制できる利点がある。

なお本発明は前記実施例に限定されるものでは
ない。たとえば前記実施例ではクラツチギヤに圧
接するクラツチ板として第１、第２のクラツチ板
６，７を設けた場合を示したが、クラツチ板の枚
数は２枚に限られるものではなく、３枚以上でも
よいし、１枚（片側）だけでもよい。また前記実
施例では第２のクラツチ板７と従動回転体１３と
の圧接部に突起１４ａ〜１４ｃおよび１５ａ〜１
５ｃを設けるようにしたが、これらの突起は必ず
しも必要ではなく省略してもよい。またクラツチ
力解除手段としては、第８図ａ，ｂに示すように
クラツチ板６，７の突片６ａ，６ｂおよび７ａ，
７ｂの形状をへの字状になすと共に、スペーサ
８，９の突片と当接する部位の形状を山形にして
もよいし、第９図に示すようにクラツチ板６，７
の突片６ａ，６ｂおよび７ａ，７ｂに孔をあけ、
その孔をスチールボールあるいはローラからなる
可動子１９の外周面に係合させるようにしてもよ
い。このほか本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施できるのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従動回転体の内周面に設けた
ギヤ部と噛合している中間ギヤと、この中間ギヤ
と噛合しているクラツチギヤとでいわゆる増速機
構を構成し、この増速機構の増速端であるクラツ
チギヤの円盤部に主動回転体と一体的に回転する
クラツチ板を圧接させてクラツチ力を得、このク
ラツチ力によりアンテナ伸縮動作時においては中
間ギヤの自転を阻止し、主動回転体の駆動力が上
記自転を阻止させた中間ギヤを介して従動回転体
へ直接的に伝達させるようにすると共に、アンテ
ナ伸縮動作が完了した際にはクラツチ力を解除す
るようにしたので、モータ側からアンテナ側への
駆動力の伝達が適確に行なわれるのは勿論、クラ
ツチ部の圧接力が僅少でよく装置を小型に形成で
きるうえ、アンテナ伸縮動作完了時におけるクラ
ツチ部の摩擦を減少させることができ、モータの
負荷軽減をはかることができると共に摺動音が小
さく騒音の極めて少ない電動伸縮アンテナ用クラ
ツチ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図ａ，ｂは本発明の一実施例を示
す図で、第１図はクラツチ装置全体を示す外観斜
視図、第２図は縦断面図、第３図は分解斜視図、
第４図は一部切欠して示す部分斜視図、第５図は
各部回転力の関係を示す図、第６図ａ，ｂおよび
第７図ａ，ｂはクラツチ力解除手段を示す図、第
８図ａ，ｂおよび第９図は本発明の他の実施例の
クラツチ力解除手段を示す図である。 １…主軸、２…主動回転体、３…ギヤ部、４…
中間ギヤ、５…クラツチギヤ、６，７…第１、第
２のクラツチ板、８，９…スペーサ、１０，１１
…切込溝、１２ａ〜１２ｃ…コイルスプリング、
１３…従動回転体、１４ａ〜１４ｃおよび１５ａ
〜１５ｃ…突起、１６…ギヤ部、１７…プツシユ
ナツト、１８…キヤツプ、１９…可動子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸と、この主軸に対し嵌込まれモータから
   の駆動力を受けて回転動作する主動回転体と、こ
   の主動回転体の一側面上に前記主軸とは軸心を異
   にして回転自在に設けられた中間ギヤと、この中
   間ギヤと噛合するギヤ部を一部に有すると共に他
   部にクラツチ用円盤部を有し前記主動回転体とは
   相対的に回転可能な如く前記主軸に嵌込まれたク
   ラツチギヤと、このクラツチギヤの円盤部に接触
   した状態で前記主動回転体と共に回転する如く前
   記主軸に嵌込まれたクラツチ板と、このクラツチ
   板を前記クラツチギヤの円盤部に所定圧力で圧接
   させる圧接手段と、内周面に前記中間ギヤに噛合
   するギヤ部を有し前記主動回転体とは相対的に回
   転可能な如く前記主軸に嵌込まれ前記主動回転体
   から伝達される駆動力を伸縮アンテナに与える如
   く設けられた従動回転体と、この従動回転体がア
   ンテナ伸縮動作完了時に回転停止した際前記圧接
   手段による圧接力に抗して前記クラツチ板を前記
   クラツチギヤの円盤部から開離する方向へ偏位さ
   せクラツチ力を解除させる手段とを具備したこと
   を特徴とする電動伸縮アンテナ用クラツチ装置。