JPH01320801A - 電動伸縮形アンテナ用クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は例えば自動車などに装備される電動伸縮形アン
テナに好適な電動伸縮形アンテナ用クラッチに関する。

［従来の技術］ 一般に電動伸縮形アンテナにおいては、モータを正回転
または逆回転させると、アンテナか伸長または縮小する
ように構成されている。この動作において、アンテナが
伸長または縮小動作を完了すると、当然のことなからモ
ータには過負荷が加わることになり、この状態を放置す
るとモータ巻線の焼損などを招く。このような事態に陥
ることを防止するために、モータ側とアンテナ側との間
にクラッチを介在させ、アンテナの伸長または縮小動作
完了時において上記クラッチを動作させることにより、
モータ側とアンテナ側との結合を解除するようにしてい
る。

従来のクラッチは、駆動側クラッチ板と従動側クラッチ
板との接合面に凹凸を設け、この凹凸を設けた接合面を
圧縮バネにより互いに圧接させる如く構成されたものが
多い。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来のクラッチにおいては、凹凸を設けたクラ
ッチ板の接合面における摩耗が激しく、比較的短期間に
てクラッチ圧力の低下をきたし、耐久性に乏しい欠点が
あった。また圧縮バネによる圧接力をクラッチ板に対し
て安定に働かせることが困難であり、一定圧力を長期間
にわたり安定に保持することができない欠点があった。

さらに、構造が複雑であり、製造コストの低減をはかり
難い欠点があった。

そこで本発明は、耐久性にすぐれ、一定のクラッチ圧力
を長期にわたって安定に保持でき、構造が簡単で安価に
製作可能な電動伸縮形アンテナ用クラッチを提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決し目的を達成するために次のよ
うな手段を講じた。すなわちモータ動力により回転駆動
される駆動側クラッチ機構と、この駆動側クラッチ機構
から回転力を伝達されて回転し、アンテナを伸長または
縮小させる従動側クラッチ機構とからなり、上記駆動側
または従動側クラッチ機構の一方の基体における一側面
に、棒状バネ祠を屈曲成形してなるトーションバーの基
端部側を例えば捩れ１曲げに対応する軸心回りの回動や
横方向への動きを許容し得るように保持し、その先端部
側が上記基体の周辺部において前記一側面に対し接離す
る方向に変位可能な如く配設し、前記クラッチ機構の他
方の基体に、両クラッチ機構の相対的回転動作時におい
て上記トーションバーの先端部に対して係脱する係脱要
素を設けるようにする。

し作用］ 上記手段を講じたことにより次のような作用が生じる。

すなわちクラッチが外れた状態において、トーンヨンバ
−の先端が弾性変形しなから係脱要素の突部を乗越して
回動することになるので、摩耗か著しく少な（耐久性に
富んだものとなる。また上記トーションバーの弾性変形
において、「捩れ」、「曲げ」、「伸び」、「縮み」等
の変形が総合的に利用されるので、上記トーションバー
によるバネ力の「へたり」が少なく、一定のクラ・ソチ
圧力を長期間に互り安定に保持することかできる。さら
に、駆動側および従動側の基体と、トションバーと、係
脱要素とで構成できるので、構造は簡単であり安価に製
作可能である。

［実施例］ 第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例の構成を示す斜
視図であり、（ａ）は従動側クラッチ機構、（ｂ）は駆
動側クラッチ機構、をそれぞれ示している。

（ａ）に示す従動側クラッチ機構１０は、硬質合成樹脂
などの材料にて一体成形された有底短円筒状をなす基体
１１と、この基体１１の内底面に取付けた本発明でいう
係脱要素としてのローラ１５とで構成されている。基体
１１は、その中心部に軸孔部１２を有し、周壁の外面に
、アンテナ駆動用のラック付きロープ（不図示）のう・
ツク部と噛合するギヤ部１３を有している。また内底面
には前記ローラ１５を回転自在に支持するローラ支持部
材１４を有している。なお、上記ローラ１５は一定の負
荷が加わったときにのみ回転し、通常は静止状態を保ち
得るように、例えば支持部ＪＡ１４との間にスプリング
ワッシャ１６を介在させて取付けられている。上記ロー
ラ１５の外周面には、後述するように円弧面からなる噛
合部か周方向に沿って形成されている。

（ｂ）に示す駆動側クラッチ機構２０は、従動側クラッ
チ機構１０と同様に、硬質合成樹脂等の材料にて一体成
形された円板状の基体２１と、この基体２１の一側面に
取付けたトーションバー２８とて構成されている。基体
２１は、その中心部に軸柱部２２を有し、円板外周面に
、モータ動力伝達ギヤ（不図示）と噛合するギヤ部２３
を有している。また一側面には、トーションバー保持用
の保持部片２４，２５，２６．２７を有している。１・
−ジョンバー２８は、例えばリン青銅等の丸棒状バネ祠
を図示の如く屈曲形成したものであり、各部を前記保持
部片２４〜２７により次の如く保持されている。すなわ
ち基端部ａは、その下面に設けた切欠き部を保持部片２
４の突起部に嵌合させた状態で保持部片２４により保持
されている。なお、上記嵌合部にはトーションバー２８
が有している弾性による圧接力が働くようにしである。

かくしてトーションバー２８に長手方向の外力が加わっ
ても上記部分により長手方向へのずれが阻止される。第
１中間部すは、半円筒状をなす保持部片２５により、基
体２１の表面上に保持されている。かくしてトーション
バー２８に基体表面から浮上るような力が働いても上記
部分により浮上がりが抑止される。Ｓ２中間部Ｃは、バ
ー挿入溝を有する保持部片２６の溝内に係入された状態
で保持されている。かくして、矢印Ｍ方向のトーション
バー２８の「ねじれ」を許容した状態で、矢印Ｎ方向の
位置ずれ防止し、次に述べる先端部ｄの位置決めを行な
うようにしている。先端部ｄは、窓枠状をなす保持部材
２７の窓枠内で図中上下方向に弾性変形し得るように、
そ１の変位範囲を保持部片２７にて規制された状態で保
持されている。

第２図および第３図は、駆動側クラッチ機構２０を二つ
の異なる方向からみた側面図である。

第２図、第３図に示すように、トーションバー２８は、
先端部ｄに矢印２方向の外力が加わると破線で示すよう
に弾性変形し、上記外力が取去られると実線で示す位置
に復帰する。なお、トーションバー２８の先端部ｄは、
常時保持部片２７の窓枠内上端に対して所定圧力で接触
するように与圧が与えられている。なお、上記外力は、
駆動側クラッチ機構２０の軸柱部２２に従動側クラッチ
機構１０の軸孔部１２を嵌込んで両者を一体的に組合わ
せ、従動側クラッチ機構１０をロックした状態において
、駆動側クラッチ機構２０をモータ動力によって回転さ
せたとき、ローラ１５の外周面によって与えられるもの
であり、その力は第３図の領域Ｘに対して加えられる。

次に上記の如く構成された実施例の動作を第４図を適時
参照しなから説明する。モータ動力によって駆動側クラ
ッチ機構２０を回転させると、第４図に示すように駆動
側クラッチ機構２０が矢印Ａ方向へ移動するのに対し、
当初は静止状態にある従動側クラッチ機構１０は相対的
に矢印Ｂ方向へ移動するものとなる。トーションバー２
８の領域Ｘを有する先端部ｄは、前述したように保持部
片２７の窓枠内上端に当接しているため、第４図中のレ
ベルＬ１にある。したがって上記先端部ｄが、ローラ１
５が設けられている位置Ｐ１にくると、トーションバー
先端部ｄはローラ１５の周面に図示の如く衝接する。な
おローラ１５の外周面には円弧状の噛合部１５ａが周方
向に沿って設けられている。このため、トーションバー
先端部ｄは上記噛合部１５ａの一つに対してはまり込む
。

このとき、トーションバー２８の先端部ｄが位置してい
るレベルＬ１はローラ１５の中心点ｒＯＪが位置してい
るレベルＬＯよりも僅かに図中下方位置となるように予
め設定されている。したがって、駆動側クラッチ機構２
０の回転に伴うトーションバー先端部ｄの矢印Ａ方向の
駆動力の大部分は、ローラ１５を直線的に矢印Ａ方向へ
押しやる成分として働き、ローラ１５を回転させる力の
成分は僅かである。したがってローラ１５は自転しない
状態を保ち、トーションバー２８の先端部ｄとローラ１
５とが単に係止した状態を呈する。かくして従動側クラ
ッチ機構１０は上記ローラ１５を介して矢印Ａ方向の力
を与えられ、駆動側クラッチ機構２０と共に回転する。

この従動側クラッチ機構１０の回転によって、ギヤ部１
３と噛合しているラック付きロープが外方へ移送され、
アンテナの伸長動作が行なわれる。アンテナが伸長完了
すると、従動側クラッチ機構１０は回転を停止する。そ
うすると、駆動側クラッチ機構２０と従動側クラッチ機
構１０とは、回転開始時と同様に、第４図中矢印Ａ、Ｂ
方向へ相対的に逆回転する状態を呈する。ただし、この
場合はすてにトーションバー先端部ｄとローラ１５とが
係止状態にあって、しかも従動側クラッチ機構１０は完
全に停止した状態であるから、駆動側クラッチ機構２０
における１・−ジョンバー先端部ｄと従動側クラッチ機
構１０におけるローラ１５との間に強大な力が働く。そ
うすると、ローラ１５に対して与えられている僅かな回
転力が増強され、遂にはローラ１５が第４図中布回りに
回転する。そしてトーションバー先端部ｄはローラ１５
からＺ方向の力を受け、レベルＬ２まで弾性変形しなが
らその位置をＰ２に移す。さらに駆動側クラッチ機構２
０の回転が進むとトーションバー先端部ｄはローラ１５
から力Ｚを弱められ、レベルＬ１へ弾性復帰しながらそ
の位置をＰ３へ移す。つまりトーションバー先端部ｄが
ローラ１５を乗越える。その後、駆動側クラッチ機構２
０が１回転すると、再び上述したようにトーションバー
先端部ｄのローラ１５への衝接および乗越え動作が行な
われ、以下この動作を繰返す。つまりクラッチが動作し
、アンテナ側とモータ側との結合が解除された状態を呈
する。

このような状態になったのち、周知の上限リミットスイ
ッチが作動し、モータ電源が断たれる。

かくして駆動側クラッチ機構２０の回転動作は停止し、
アンテナは伸長状態を保持される。

モータを逆回転させると、駆動側クラッチ機構２０は前
述した場合とは反対方向へ回転する。トー　　１１　　
＝ 一ジョンバー先端部ｄかローラ１５の噛合部１５ａと位
置Ｐ３で衝接すると、前述した場合と同様にローラ］５
は当初は自転しない状態を保つ。

このため、従動側クラッチ機構１０は駆動側クラッチ機
構２０と同一方向へ回転する。したがって、アンテナの
縮小動作が行なわれる。アンテナが縮小完了すると、前
述した場合と同様にトーションバー先端部ｄのローラ１
５の乗越え動作が起り、クラッチが外れた状態を呈する
。その後、下限リミットスイッチによるモータの電源遮
断、駆動側クラッチ機構の回転停止、アンテナの縮小状
態の保持、という一連の動作か前述の場合と同様に行な
われる。

上記したように、本実施例によればトーションバー２８
とローラ１５との関係により、クラッチ圧力を得るよう
にしているので、次のような作用効果を奏する。アンテ
ナ伸長完了時およびアンテナ縮小完了時における駆動側
クラッチ機構２０と従動側クラッチ機構１０との相対的
な回転が行なわれる状態、すなわちクラッチが外れた状
態において、トーションバー先端部ｄは弾性変形しなが
ら、かつローラ１５を自転させながら上記ローラ１５を
乗越える動作を行なう。その結果、従来のような単なる
圧接摺動によるものに比べるとクラッチ接合面における
摩耗が著しく少ないものとなる。したがって耐久性に富
んだものとなる。また、屈曲成形した丸棒状バネ材から
なるトーションバー２８の弾性変形においては、トーシ
ョンバー２８全体の「捩れ」、「曲げ」、「伸び」、「
縮み」２等の変形が総合的に利用されているので、トー
ションバー２８の１へたり」が少なく、一定圧力を長期
間にわたり安定に保持することができる。さらに、基体
１．１．２１と、ローラ１５とトーションバー２８とで
構成できるので、構造は簡単であり、製造１組立ても容
易であり、安価に製作できる。

次に各部の変形例について説明する。第５図および第６
図は第１変形例を示す図で、トーションバー２８の先端
部ｄに糸巻形の補助ローラ３０を装着し、このローラ３
０が、従動側の基体１１の内底面に形成した、表面に凹
凸部■、Ｗを有する係脱要素としての接触リング３１上
を転動するようにした例を示す図である。なお、第６図
の補助ローラ３０は両端フランジ部の図示を省略してい
る。

本例においては、前記実施例におけるローラ１５の代わ
りに接触リング３１が用いられ、トーションバー２８と
の摩擦力軽減のために補助ローラ３０を使用している。

このため前記実施例に比べると、摩耗度の点では同等で
ある。そして比較的ゆるやかな傾斜面を連続させた凹凸
部Ｖ、Ｗを表面に有する円環状の接触リング３１が、無
端状に配設されていることから、クラッチが外れた状態
において、所定レベルの強弱のクラッチ圧力が１回転す
る間に複数回にわたって連続的に得られるので、アンテ
ナの伸長完□了時および縮小完了時におけるアンテナの
伸縮状態保持能力の点では優れている。

第７図は第２変形例を示す図である。本例は第５図、第
６図に示した第１変形例に、前記実施例におけるローラ
１５に相当するローラ４５を組合わせた例である。すな
わち、前述したものと同様に形成された接触リング４１
の四部Ｖの一つにローラ４５を配置すると共に、トーシ
ョンバー２８の先端部ｄに、補助ローラ３０を装着した
ものである。

本例によれば、第５図、第６図の変形例と同様に無端状
接触リング４１による作用で、クラッチが外れた状態に
おいて、所要のクラッチ圧力が連続的に得られる上、ロ
ーラ４５の存在により、アンテナ伸縮時における係止力
すなわちクラッチ圧力が前記実施例とほぼ同等のものと
なる。しかも補助ローラ３０が第７図の位置Ｑ１からＱ
２へ移る場合、上記補助ローラ３０と接触リング４１の
凸部Ｗとが衝接することになる。このため、トーション
バー２８の先端部ｄと窓枠状の保持部片２７の上端との
衝撃力が緩和され、上記衝撃による騒音を軽減できる利
点がある。

なお本発明は上記実施例および変形例に限定されるもの
ではない。例えば、ローラ１５を２箇所＝　１５− 以上に設けるようにしてもよいし、トーションバ＝２８
を２個以上、対称状態に設置するようにしてもよい。こ
のほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可
能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、駆動側または従動側クラッチ機構の一
方の基体における一側面に、棒状バネ材を屈曲成形して
なるトーションバーの基端部側を固定し、その先端部側
か上記基体の周辺部において前記一側面に対し接離する
方向に変位可能な如く配設し、前記クラッチ機構９他方
の基体に、両クラッチ機構の相対的回転動作時において
上記１・−ジョンバーの先端部に対して係脱する係脱要
素を設けたので、耐久性にすぐれ、一定のクラッチ圧力
を長期にわたって安定に保持でき、構造が簡単で安価に
製作可能な電動伸縮形アンテナ用クラッチを提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）〜第７図は本発明の一実施例を示す
図で、第１図（ａ）（ｂ）は構成を示す斜視図、第２図
および第３図は駆動側クラッチ機構２０を二つの異なる
方向からみた側面図、第４図は作用説明図、第５図およ
び第６図は第１変形例を示す図、第７図は第２変形例を
示す図である。 １０・・・従動側クラッチ機構、１１．２１・・・基体
、１５・・・ローラ（係脱要素）、２０・・・駆動側ク
ラッチ、２４，２５．２６・・・保持部片、２８・・・
トーションバー、３０・・・補助ローラ、３１．４１・
・・接触リング（係脱要素）。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 Ｎ Ｎ のく

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　モータ動力により回転駆動される駆動側クラッチ機構
   と、この駆動側クラッチ機構から回転力を伝達されて回
   転し、アンテナを伸長または縮小させる従動側クラッチ
   機構とからなり、 上記駆動側または従動側クラッチ機構の一方の基体にお
   ける一側面に、棒状バネ材を屈曲成形してなるトーショ
   ンバーの基端部側を保持し、その先端部側が上記基体の
   周辺部において前記一側面に対し接離する方向に変位可
   能な如く配設し、前記クラッチ機構の他方の基体に、両
   クラッチ機構の相対的回転動作時において上記トーショ
   ンバーの先端部に対して係脱する係脱要素を設けたこと
   を特徴とする電動伸縮形アンテナ用クラッチ。