JPH0793529B2 - 電動伸縮形アンテナ用クラッチ - 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、アンテナが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、当然のことながらモ
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］ 上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の電動
伸縮形アンテナ用クラッチは次のように構成されてい
る。

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、アンテナを伸張または縮小させる従動側クラッチ
機構とからなり、 上記駆動側クラッチ機構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、基端部側を保持され、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され、かつ先端部の軸心
が基体半径方向を向くように、丸棒状バネ材を屈曲成形
してなるトーションバーと、このトーションバーの先端
部を予め前記一側面側へ接近させる方向へ変位させた状
態で上記先端部の変位範囲を規制する如く設けられた規
制部材と、前記クラッチ機構の他方の基体における前記
一方の基体の一側面に対向する一側面に、前記アンテナ
の伸張または縮小動作時においては前記トーショバーの
先端部と係合して駆動側クラッチ機構の回転力を従動側
クラッチ機構へ伝達し、前記アンテナの伸縮動作終了時
においては前記トーションバーの先端部に対して係脱動
作し、前記駆動側クラッチ機構が従動側クラッチ機構に
対して相対的に回転動作可能とする係脱要素と、を備え
ている。

［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、トーションバ
ーの先端が弾性変形しながら係脱要素の突部を乗越して
回動することになるので、摩耗が著しく少なく耐久性に
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、一定のクラッチ圧
力を長期間に互り安定に保持することができる。さら
に、駆動側および従動側の基体と、トーションバーと、
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）のラック部と噛合す
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
部材14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が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とで構成されている。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、2
5、26および規制部材27を有している。トーションバー2
8は、例えばリン青銅等の丸棒状バネ材を図示の如く屈
曲形成したものであり、各部を前記保持部片24〜26、お
よび規制部材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24
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てある。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
ｂ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。第２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、窓枠状をなす規制部材27の窓枠内で図
中上下方向に弾性変形し得るように、その変位範囲を規
制部材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Ｚ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、常時規制部材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
参照しながら説明する。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28の領域
Ｘを有する先端部ｄは、前述したように規制部材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15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15
a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「０」が位置しているレベルL0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20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15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
13と噛合しているラック付きロープが外方へ移送され、
アンテナの伸張動作が行なわれる。アンテナが伸張完了
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
で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におけるトーシ
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図中右回りに回転する。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20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20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。トーションバー先端
部ｄがローラ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15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
15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、という一連の動作が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」，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
「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11,21と、ローラ1
5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，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30が、
従動側の基体11の内底面に形成した、表面に凹凸部V,W
を有する係脱要素として接触リング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の凹
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Q2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と窓枠状の規制部材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箇所以上に設けるよう
にしてもよいし、トーションバー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］ 本発明においては、クラッチが外れた状態において、ト
ーションバーの先端が弾性変形しながら係脱要素の突部
を乗越して回動することになるので、摩擦が著しく少な
く、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は、「捩じれ」、「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、
一定のクラッチ圧力を長期間に互り安定に保持すること
ができる。さらに駆動側および従動側の基体と、トーシ
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、コストの低減を計れる。かくして本発明によれ
ば、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、27……規制部材、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）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、アンテナを伸張または縮小させる従動
   側クラッチ機構とからなり、 上記駆動側クラッチ機構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、基端部側を保持され、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され、かつ先端部の軸心
   が基体半径方向を向くように、丸棒状バネ材を屈曲成形
   してなるトーションバーと、 このトーションバーの先端部を予め前記一側面側へ接近
   させる方向へ変位させた状態で上記先端部の変位範囲を
   規制する如く設けられた規制部材と、 前記クラッチ機構の他方の基体における前記一方の基体
   の一側面に対向する一側面に、前記アンテナの伸張また
   は縮小動作時においては前記トーションバーの先端部と
   係合して駆動側クラッチ機構の回転力を従動側クラッチ
   機構へ伝達し、前記アンテナの伸縮動作終了時において
   は前記トーションバーの先端部に対して係脱動作し、前
   記駆動側クラッチ機構が従動側クラッチ機構に対して相
   対的に回転動作可能とする係脱要素と、 を具備したことを特徴とする電動伸縮形アンテナ用クラ
   ッチ。