JPH0788862B2 - 動力式ドアロック・アクチュエータ用クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乗物用動力式ドアロック・アクチュエータに
用いられるクラッチに関する。

［従来の技術］ ロック解放アームを上下に駆動するために電動機（モー
タ）を使用している従来の動力式ドアロック装置は手動
操作が難しいという問題に直面していた。すなわち、も
し、ロック解放アームをモータに機械的に直結したなら
ば、ロック解放アームを手動で操作するためにモータの
機械的な抵抗を克服しなければならないということであ
る。モータが始動したときにロック解放アームにモータ
を連結し、モータが停止したときにはロック解放アーム
からモータを切り離すための種々のクラッチが用いられ
てきており、また、もっと多くのクラッチが提案されて
きた。

切り離すための種々の方法の例がたくさんある。米国特
許第3,947,060号に示されたクラッチは、ゴム製のリン
グとハブとからなる単純な摩擦滑り装置を使用し、この
リングとハブはモータによってゆっくりと回転させられ
るときに１対１で回転し、手動のオーバーライド・ハン
ドルによって急速に回転させられたときには滑るように
なっている。

米国特許第4,706,512号は、ばね負荷式のくさび状の歯
からなる回転式負荷感応型解放自在継手を示しており、
カムが動力式アクチュエータの移動の終端部にある停止
部材を通過すると、その後で手動操作してもモータを逆
回転させることはない。

米国特許第4,674,781号は空動き継手と行程の終端部に
ある中立位置までラックを戻すスプリングとを使用し、
それによって、手動操作がモータ又は歯車の機械的抵抗
を受けることがないようにしている。

米国特許第4,573,723号は、複雑な配列の歯車、波形ワ
ッシャ及び揺動レバーを使用し、モータが停止したとき
に歯車の１つを逆転させ、モータをロック解放アームか
ら切り離すようにしている。

上記のように無数の方法があるにもかかわらず、より一
般的な方法は、ロック解放アームを上下に直接変位させ
るために使用される歯車装置のいずれかとモータとの間
に配置された或る種の遠心力クラッチを使用することで
ある。

一般的には、遠心力によって半径方向外方へ広がるおも
り付き部材が、カップ状出力部材の内側に配置されてい
る。駆動軸が、このおもり付き部材に連結されており、
カップ状出力部材は任意の方法でロック解放アームに駆
動係合している。おもり付き部材は、静止状態にあると
きには引っ込んでおり、回転時に外方に広がってカップ
状出力部材に係合し、このカップ状出力部材とロック解
放アームとを駆動する。モータが停止したときに、おも
り付き部材は、再び引っ込むので、ロック解放アームを
手動操作してもモータを逆駆動することがない。

［発明が解決しようとする課題］ このような遠心力クラッチのための種々の設計が使用さ
れ、提案されてきた。しかしながら、ほとんどのもの
は、複雑であり、その結果として、組立が難しく、操作
が困難であり、費用もかかるという欠陥を有する。

米国特許第4,311,331号は、多数のおもりと、ピボット
ピンと、戻しスプリングとを備えた非常に複雑な遠心力
クラッチを示している。

米国特許第4,610,343号は、ほとんど同じくらい複雑な
クラッチを開示しており、これは中央の駆動装置と周辺
の一連のおもり付きシューとの間の空間に一連の弾性ピ
ラーを配置するという付加的な構成を有している。これ
らの弾性ピラーは、シューがカップ状出力部材と接触し
たときに、駆動装置とシューとの間にくさび状に食い込
んで、これらの接触力を高めるようになっている。さら
に、あるシステムが作動して、ロック解放アームを駆動
する歯車駆動機構からロック解放アームを切り離し、同
様に手動操作のときの抵抗を除去するようになってい
る。

米国特許第4,093,289号に、一例が示されている。その
第２図及び第３図に開示されている遠心力クラッチは、
スライド上に設けた一連のおもりを示しているが、静止
状態のときに、これらのおもりを引っ込める手段をなん
ら開示していない。

［課題を解決するための手段］ 本発明による改良されたクラッチは、ロック解放アーム
と、モータ駆動軸と、このモータ駆動軸に対して同軸に
自由に回動できるカップ状出力部材とを有する乗物用動
力式ドアロック・アクチュエータに使用されるものであ
る。

カップ状出力部材は、ロック解放アームをねじジャッキ
で上下に移動できるようにロック解放アームに噛合して
いる。モータ駆動軸は、従来の電気回路によって制御さ
れる電動モータによって駆動される。本発明によるクラ
ッチは、モータ駆動軸をカップ状出力部材に選択的に連
結するものであり、特に簡単で、効果的で、用意に組み
立てることのできる装置を提供するものである。また、
本発明によるクラッチは、きわめて確実な駆動連結を行
うことができる。

本発明の好ましい実施例において、本発明によるクラッ
チは、エラストマーで一体片として成形されたブレーキ
・リングを有する。このブレーキ・リングは、ほぼＵ字
形状をした一対のスプリング部材によって一体に結合さ
れた一対の直径方向に対向した大きな重いシューを有す
る。これらのシューの外表面は、カップ状出力部材の壁
面と摩擦接触するのに充分な粘着性を有する。一方、こ
れらのシューの内表面は、互いにほぼ平行であり、中央
部分に矩形の逃げ部分を構成している。

モータ駆動軸には、駆動リングが同軸に結合されてい
る。この駆動リングは、中央部分に設けられた矩形のカ
ム作用部材と、このカム作用部材と同軸の最下部保持フ
ランジとを有している。このカム作用部材は、ブレーキ
・リングのシューの内表面間の間隔とほぼ等しい幅部
と、この幅部より長い長さ部とを有する。

クラッチのこれら二つの基本的な構成要素、即ち、ブレ
ーキ・リングと駆動リングは、駆動リングのカム作用部
材をブレーキ・リング内に嵌合させてブレーキ・リング
を保持フランジにより保持し、次いでこれら両部品を一
緒にカップ状出力部材内に挿入し、駆動リングを駆動軸
にかしめることによって容易に組み立てることができ
る。駆動軸は、ブレーキ・リングと直接係合しておら
ず、ブレーキ・リングは、駆動リングによって駆動軸に
対して保持されている。

［作用］ 静止状態では、スプリング部材が、ブレーキ・リングの
シューを内方に引っ張って、シューをカム作用部材上に
保持している。ブレーキ・リングをカム作用部材上にぴ
ったり付けることにより、ブレーキ・リングをカップ状
出力部材内で基本的に同軸に準備位置に保持することが
できる。この準備位置において、シューの外表面は、カ
ップ状出力部材の内壁面から半径方向にわずかに離れて
いる。この一対のシューの間にあるカム作用部材のこの
配置は、不作動角度位置と呼ぶことができる。すなわ
ち、カム作用部材の幅部が一対のシューの間にはさまれ
て、シューは準備位置に保持されており、この時、カム
作用部材の長さ部は、シュー間隔に対して90度をなして
いるという配置を、不作動角度位置と呼ぶ。この時、シ
ューの外表面とカップ状出力部材の内壁面とは非接触状
態であるので、モータが停止した状態で、ロック解放ア
ームを手動で動かしてもモータの負荷を受けることはな
く、ロック解放アームの手動操作が可能である。

モータが始動して駆動軸が静止状態から回転し始めたと
き、駆動軸は、駆動リングを回転させ始め、この駆動リ
ングは、最初はブレーキ・リングと一対一の関係で一緒
に回転して互いに対して不作動角度位置の状態を維持し
ている。この時、カップ状出力部材は、静止状態を維持
している。

しかしながら、すぐに、ブレーキ・リングのシューが遠
心力によってカップ状出力部材の壁面に向かって半径方
向に動き始める。シューがカップ状出力部材の壁面と摩
擦係合するとすぐに、ブレーキ・リングは、駆動リング
に対して速度を落とし始め、カム作用部材が不作動角度
位置の範囲を超えて回転してシュー間で傾き始める。カ
ップ状出力部材によって受ける負荷が高まると、カム作
用部材はさらに傾き、シュー間で食い込み、シューを押
し出してシューをカップ状出力部材の壁面に一層強く押
し付け、駆動連結の強度を高めることができる。しかし
ながら、カム作用部材の長さ部は、カム作用部材がシュ
ー間で回転あるいは滑ることがないように、十分な長さ
を有する。

モータが停止すると、ブレーキ・リングは、スプリング
部材の力によってシューを引っ込め、準備位置に戻る。
カム作用部材の長さ部は、シュー間隔に対して90度をな
して不作動角度位置に戻る。それによって、シューの外
表面とカップ状出力部材の内壁面とは非接触状態にな
り、ロック解放アームで手動で動かしてもモータの負荷
を受けることはなく、ロック解放アームの手動操作が可
能となる。

したがって、本発明の目的は、動力式ドアロック・アク
チュエータ用の、特に簡単で効果的な設計を有する改良
されたクラッチを提供することにある。

本発明の別の目的は、中央部分に逃げ部分を有するブレ
ーキ・リングと、この逃げ部分に嵌合するカム作用部材
を有する駆動リングとを有し、このカム作用部材が、ブ
レーキ・リングと協働してブレーキ・リングのシューを
カップ状出力部材の壁面からわずかに離れた準備位置に
保持し、また、このカム作用部材が、ブレーキ・リング
を駆動して、ブレーキ・リングがカップ状出力部材に係
合したときにブレーキ・リングのシュー間に食い込んで
連結力を高めるようになっているクラッチを提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、ブレーキ・リングを一体片として
成形し、駆動リングがブレーキ・リングを所定位置に保
持することによって、ブレーキ・リング及び駆動リング
をカップ状出力部材内に容易に組み込むことができ、容
易に製造及び組み立てができる設計を提供することにあ
る。

本発明のこれら及び他の目的、特徴は以下の詳細な説明
及び添付図面から明らかとなろう。

［実施例］ まず、第１図は、全体的に10で示す本発明によるクラッ
チの好ましい実施例を組み込んだ動力式ドアロック・ア
クチュエータ組立体を示している。

ハウジング12は、モータ14、ロック解放アーム16などの
部品を包含している。モータ14は、双方向作動式であ
り、普通のスイッチと回路（図示せず）によって作動さ
せられる。モータ14は、中央に駆動軸18を有し、駆動軸
18には、ナイロンで成形されたカップ状出力部材20が同
軸に自由に回動できるように装着されている。カップ状
出力部材20は、ロック解放アーム16を上下に駆動するね
じシャッキ24に歯車の歯によって駆動係合している。従
って、ロック解放アーム16を変位させるためには、カッ
プ状出力部材20を回転させなければならないが、カップ
状出力部材20は、駆動軸18に対して自由に回動するの
で、駆動軸18が直接作用することはできない。クラッチ
10は、カップ状出力部材20と駆動軸18とを選択的に連結
するものである。

次に、第３図から第６図を参照して、クラッチ10は、２
つの基本的な部品、すなわち、全体的に26で示すブレー
キ・リングと、全体的に28で示す駆動リングとを有す
る。

ブレーキ・リング26は、エラストマーなどの弾性材料で
一体成形されており、一対のほぼＵ字形のスプリング部
材32によって一体に結合された一対の直径方向に対向し
た大きな重いシュー30を備えている。シュー30の外表面
は、弓形をしており、かつエラストマーで成形されてい
るので、カップ状出力部材20の壁面と摩擦接触するのに
充分な粘着性を有する。シュー30の内表面34は、互いに
平行であり、第３図に示すように外部の力を受けていな
い成形された状態で、互いに距離Ｓだけ間隔をあけてい
る。したがって、シュー30は、ブレーキ・リング26の中
央部分にほぼ矩形の逃げ部分を形成している。

駆動リング28は、ナイロンなどの剛性材料で作られてお
り、丸い保持フランジ38の頂部に同軸に着座するカム作
用部材36を備えている。フランジ38は、直径がブレーキ
・リング26より小いが、距離Ｓより大きい直径を有す
る。カム作用部材36は、ほぼ矩形状であり、その長さ部
Ｌよりも短い幅部Ｗを有する。しかしながら、四角形の
鋭い角隅部の代わりに、カム作用部材36は、４つの丸く
なった角隅部即ち耳部40を有する。幅部Ｗは、以下に述
べる理由のために距離Ｓよりもほんの少し大きいだけで
ある。

次に、第２図と第７図を参照して、クラッチ10の２つの
基本的な構成要素は、容易に組み立てることができる。

まず、駆動リングのカム作用部材36をブレーキ・リング
の内表面34の間に押し込む。上述したＷとＳの寸法関係
の故に、２つの構成要素は、密着嵌合して一つの副組立
ユニットとなる。カム作用部材36は、ブレーキ・リング
のシュー30を外力を受けていない成形状態からわずかに
外方へ押し出された状態に維持し、スプリング部材32を
若干引っ張り状態に維持しておく張り枠のような作用を
する。カム作用部材36の幅部Ｗは、シュー30の外表面の
直径がカップ状出力部材20の内壁面の直径よりもわずか
に小さくなるようにブレーキ・リング26を維持するよう
な寸法である。

次に、２つの構成要素をカップ状出力部材20内に同軸に
挿入し、モータ駆動軸18の端部を駆動リング28に対して
かしめるかあるいは他の方法で固着する。この時、ブレ
ーキ・リング26は、駆動リング28のフランジ38によって
保持されているので、ブレーキ・リング26と駆動リング
28とからなる副組立ユニットを容易にカップ状出力部材
20内に挿入して組み立てることができる。ブレーキ・リ
ング26は、モータ駆動軸18に直接取り付けられていない
が、カップ状出力部材20の底部と駆動リングのフランジ
38の間に保持される。

第７図で最も良くわかるように、静止状態では、カム作
用部材36は、シュー30をカップ状出力部材20の壁面から
正確にわずかに離して保持している。したがって、駆動
リング28は、ブレーキ・リング26の保持部材兼位置決め
部材として作用する。

次に、第７〜９図を参照して、第７図に示すように、静
止状態にあるときに、カム作用部材36は、シュー30の内
表面34に対してほぼ平行に位置しており、この位置関係
を、ブレーキ・リング26に対する不作動角度位置と呼
ぶ。すなわち、カム作用部材36の幅部のみがシュー30を
押し離す作用をしている。

モータ14が停止しているときは、ブレーキ・リング26が
カップ状出力部材20内で平衡準備位置と呼ぶ位置に保持
され、スプリング部材32がシューをカム作用部材36の長
辺に向かってぴったり寄せて引っ張っている。ロック解
放アーム16を手動で動かしても、シュー30がカップ状出
力部材20の壁面と接触しない平衡準備位置にあるので、
カップ状出力部材20の回転がモータ14を逆駆動すること
はない。したがって、手動操作の際には、ロック解放ア
ーム16の図示なき機構を介して手動で動かすことができ
る。この時、ねじジャッキ24が動くが、この抵抗は小さ
い。

モータ14が付勢されて駆動軸18が回転し始めると、シュ
ー30にかかる遠心力による外向きの力がスプリング部材
32の弾性力による内向きの力を超えないくらいの充分に
ゆっくりとした速度で駆動リング28が回転しているかぎ
りにおいて、ブレーキ・リング26は、駆動リング28と一
緒に一対一の関係で回転し、両者は第７図に示す不作動
角度位置の関係のままである。それ故、シュー30は、カ
ップ状出力部材20の内壁面と係合することはない。

しかしながら、すぐに、シュー30は、遠心力で外方へ投
げ出されて、第８図に示されているように、カップ状出
力部材20の内壁面に打ち当たる。これは、非常に素早く
起こり、おそらくは、静止状態から15〜20度の回転範囲
内で起こる。シュー30の粘性の表面によって、シュー30
は、カップ状出力部材20の摩擦接触してカップ状出力部
材20の回転させ始め、したがって、ロック解放アーム16
の負荷を受け始める。その結果、ブレーキ・リング26
は、駆動リング28に対して速度が低下し、そして、カム
作用部材36は、その不作動角度位置を越えて傾き始め
る。

次に、カム作用部材36の長さ部がブレーキ・リング26に
作用し始める。カム作用部材の長さＬは、カム作用部材
がシューの内表面34間で滑って回転しないだけの充分な
長さがある。特に、カム作用部材36が傾くにつれて、２
つの対角線方向に対向した耳部40がシューの内表面34に
食い込み始め、シュー30をさらに押し出し、ブレーキ・
リング26とカップ状出力部材20との連結力を増大させ
る。第９図でわかるように、カップ状出力部材20がもっ
と大きな負荷を受けると、カム作用部材36はさらに傾い
て、もっと強く食い込む。したがって、駆動リング28
は、その保持機能兼位置決め機能を逸脱して、必要に応
じてクラッチ連結の強さを制御し、増大させるようにも
作用する。

モータ駆動軸18が停止すると、シュー30はスプリング部
材32によってカム作用部材36の長辺に向かってぴったり
寄せられて第７図の平衡準備位置に引っ張り戻され、カ
ム作用部材36は、シュー30の内表面34に対してほぼ平行
に位置する不作動角度位置に戻る。したがって、ロック
解放アーム16を手動で動かしても、シュー30がカップ状
出力部材20の壁面と接触しない平衡準備位置にあるの
で、カップ状出力部材20の回転がモータ14を逆駆動する
ことはない。

ここに開示した好ましい実施例は変更可能である。ブレ
ーキ・リングがその中心回りに回転するときに遠心力に
よって広がるのに充分な周縁質量を持っていれば、ブレ
ーキ・リングの中央に設ける逃げ部分の形状は、図示の
ものと異なっていてもよい。その場合、駆動リングもそ
れ相当に異なるが全体的には逃げ部分の形状と一致する
形状を持つことになる。カム作用部材とブレーキ・リン
グが不作動角度位置の関係にあり、かつブレーキリング
が準備位置に保持されているときに、カム作用部材がブ
レーキ・リング内に密着嵌合しているが、不作動角度位
置関係を越えて回転したときに、カム作用部材がブレー
キ・リングの逃げ部分に食い込むようになっているかぎ
り、同じ基本的な動作を得ることができる。

矩形のカム作用部材36とブレーキ・リング26の２つのシ
ューのまっすぐで平行な内表面34とを用いれば、一体成
形したブレーキ・リングによる２構成要素設計及び副組
立体にとっては特に良い結果を得ることができる。

駆動リング28の保持フランジ38は、モータ駆動軸18の端
部にブレーキ・リング26を保持する際の助けとなるので
このフランジがあれば組み立てを簡単かつ容易に行うこ
とができる。カム作用部材36の耳部40は、それらの最外
方表面領域がカム作用部材36の長さ部と幅部の寸法を定
めるのに役立ち、損傷を生じさせることなくブレーキ・
リングの内表面34に食い込めるという点では有用であ
る。

したがって、本発明は、開示した好ましい実施例にのみ
限定されるものではないことは了解されたい。

［発明の効果］ 乗物用動力式ドアロック・アクチュエータ組立体に使用
される本発明によるクラッチは、一対のばね部材と一対
のシューが一体に成形されたブレーキ・リングと、カム
作用部材及びフランジを有する駆動リングとからなるの
で、構造が簡単で組立が容易であるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、モータ、駆動軸、ロック解放アーム及び本発
明によるクラッチの好ましい実施例を示す断面図であ
る。 第２図は、第１図の２−２線に沿った図である。 第３図は、第１図のクラッチのブレーキ・リングの平面
図である。 第４図は、第３図の４−４線に沿ったブレーキ・リング
の断面図である。 第５図は、第１図のクラッチの駆動リングの平面図であ
る。 第６図は、第５図の６−６線に沿った駆動リングの断面
図である。 第７図は、第２図の７−７線に沿った図であり、クラッ
チが静止状態にあり、ブレーキ・リングが準備位置にあ
ってカップ状出力部材の壁面から離れている状態を示す
図である。 第８図は、第７図と同様の図であるが、クラッチが回転
し始め、カップ状出力部材と係合したばかりの状態を示
す図である。 第９図は、クラッチがさらに回転し、カップ状出力部材
とさらに強く係合した状態を示す図である。 （主要部分の符号の説明） 10……クラッチ、12……ハウジング 14……モータ、16……ロック解放アーム 18……駆動軸、20……カップ状出力部材 26……ブレーキ・リング、28……駆動リング 30……シュー、32……スプリング部材 34……シュー内表面、36……カム作用部材 38……保持フランジ、40……耳部

フロントページの続き (72)発明者 ケイス リチャード コック アメリカ合衆国，45430 オハイオ，ビー バークリーク，ウッドパーク アヴェニュ ー 3761 (56)参考文献 特開 昭49−57244（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−167823（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロック解放アーム（16）と、 回転駆動軸（18）と、 前記回転駆動軸に対して同軸で自由に回動しかつ前記ロ
   ック解放アームと駆動係合するカップ状出力部材（20）
   と、 前記カップ状出力部材と前記回転駆動軸とを選択的に連
   結する遠心力クラッチ（10）とを有する乗物用動力式ド
   アロック・アクチュエータ組立体において、 前記遠心力クラッチ（10）は、 一対のばね部材（32）と、外部から力を受けていない状
   態において所定距離（Ｓ）だけ離れている平行な内表面
   （34）と弓形状の外表面とを有する一対の直径方向に対
   向したシュー（30）とからなり、弾性材料で前記ばね部
   材（32）と前記シュー（30）とが一体に成形されたブレ
   ーキ・リング（26）と、 前記ブレーキ・リング（26）の前記シュー（30）の前記
   内表面（34）の前記所定距離（Ｓ）よりも大きく、かつ
   前記ブレーキ・リング（26）の前記シュー（30）の前記
   外表面を前記カップ状出力部材（20）の直径よりも小さ
   い直径の位置に保持するのに充分な幅部（Ｗ）を有する
   矩形状のカム作用部材（36）と、前記ブレーキ・リング
   （26）の直径よりも小さいが前記所定距離（Ｓ）よりも
   大きい直径を有し前記カム作用部材（36）と同軸の最下
   部保持フランジ（38）とを有しており、前記回転駆動軸
   （18）と同軸に結合されるように構成された駆動リング
   （28）とからなり、 前記駆動リング（28）の前記カム作用部材（36）が、前
   記ブレーキ・リング（26）の前記シュー（30）の前記内
   表面（34）の間に挿入されると、前記内表面（34）を前
   記外部から力を受けていない状態から押し離して前記駆
   動リング（28）と前記ブレーキ・リング（26）の一つの
   副組立体を形成し、前記副組立体をユニットとして前記
   カップ状出力部材（20）内へ挿入することによって前記
   回転駆動軸（18）に結合し、そして、前記駆動リング
   （28）を前記回転駆動軸（18）に結合して、前記駆動リ
   ング（28）の前記保持フランジ（38）と前記カップ状出
   力部材（20）との間に前記ブレーキ・リング（26）が配
   置されていることを特徴とする乗物用動力式ドアロック
   ・アクチュエータ用クラッチ。