JPH1047382A - 電磁クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化できかつ通電を遮断した後確実にロー
タとアーマチュアとの圧着を確実に外すことができる電
磁クラッチを提供する。 【解決手段】 電磁クラッチ１７は、スライドドア３を
閉じてロックした後にフィールドコア２４の電磁コイル
２６への通電を断ち、電動モータ１３を該開閉操作の回
転方向と逆方向に回転させることにより、ロータ１９の
円弧状長孔２９の中心角度分アーマチュア２０に対して
逆回転でき、該円弧状長孔２９の端部とアーマチュア２
０の円柱状突起３０とが嵌合したままで分離できない状
態を解消できる。アーマチュア２０は、レリーズスプリ
ング２５の付勢力によりロータ１９から離れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に電動スライドドア
の開閉駆動機構に用いられる電磁クラッチに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スライドドアを電動で開閉するようにし
た開閉駆動機構は、特開昭６１−３６４８０号公報、特
開平４−６２２８４号公報等に開示されている。電磁ク
ラッチにより回転駆動力の伝達を行うのは、手動開閉時
に電動モータと駆動力の伝達系との連結を断って、手動
開閉操作力を軽減するためである。この電磁クラッチ
は、回転軸と該回転軸に固嵌したロータと、電磁コイル
が収納されるとともに、該ロータにボールベアリングを
介して支持されたフィールドコアと、回転軸にボールベ
アリングを介して支持されたアーマチュアハブと、該ア
ーマチュアハブと一体回転可能に支持されるとともに、
前記回転軸上を移動してロータに圧着可能なアーマチュ
アと、該アーマチュアをロータから離れる方向に付勢す
るレリーズスプリングとを備え、電磁コイルへの通電に
よりアーマチュアがロータに吸引圧着されたときの両者
間の摩擦力によって、回転力を駆動側から被駆動側へ伝
達させるものを用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造の電磁クラッチは、アーマチュアとロータ間の摩擦に
より回転力を伝達するため、大きな回転力を伝達するに
は大型の電磁コイルが必要である。また、回転駆動力の
伝達力を高めるため、アーマチュアとロータ間の圧着面
に噛合い部分を設けた電磁噛合いクラッチを使用する
と、クラッチの回転方向に作用する噛合い力が強いた
め、通電を遮断した後にロータからアーマチュアが離れ
ず噛合ったままの状態となり、手動開閉時の操作力が軽
減できない場合がある。本発明は上記問題点を解決する
ためになされたもので、小型化ができ、かつ通電を遮断
した後確実にロータとアーマチュアとの噛合いを確実に
外すことができる電磁クラッチを提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電磁クラッチは、回転軸と、該回転軸に固
嵌したロータと、電磁コイルが収納されるとともに、前
記ロータにボールベアリングを介して支持されたフィー
ルドコアと、前記回転軸にボールベアリングを介して支
持されたアーマチュアハブと、前記アーマチュアハブと
一体回転可能に支持されるとともに、前記回転軸上を移
動して前記ロータに圧着可能なアーマチュアと、該アー
マチュアを前記ロータから離れる方向に付勢するレリー
ズスプリングとを備え、前記電磁コイルへの通電により
前記アーマチュアが前記ロータに吸引圧着されたときの
両者間の摩擦力によって、回転力を駆動側から被駆動側
へ伝達させる電磁クラッチにおいて、前記アーマチュア
とロータとの圧着面のいずれか一方に凸部を設け、他方
に該凸部が嵌合する凹部を設けるとともに、該凸部と凹
部とが回転方向に所定角度相対移動可能に構成したこと
を特徴とする。

【０００５】

【作用及び発明の効果】本発明の電磁クラッチによれ
ば、スライドドアが閉じられてロックされた後に電磁ク
ラッチへの通電を遮断し、電動モータを逆回転駆動させ
ると、ロータとアーマチュアが所定角度相対回転でき
る。この相対回転により、係合凸部と係合凹部間に生じ
る圧着力が解消され、両者間の係合を確実に外すことが
できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態を添付図面
を参照して説明する。図１は本発明の電磁クラッチを用
いた電動スライドドアの開閉駆動機構１１を備えた車両
１の斜視図、図２は開閉駆動機構１１の分解斜視図、図
３は開閉駆動機構１１に用いる電磁クラッチ１７の断面
図、図４は電磁クラッチ１７の作動状態を示した断面
図、図５は電磁クラッチ１７のロータ１９、アーマチュ
ア２０、アーマチュアハブ２１及びレリーズスプリング
２５の斜視図、図６は開閉駆動機構１１によるスライド
ドア３の開閉作動を示した説明図である。車両１の側面
１ａに形成した開口２は、スライドドア３により開閉さ
れる。開口２を車両１の側面１ａと面一に閉じるスライ
ドドア３は、図示しない案内機構により一旦外側に押し
出された後、側面１ａに沿ってスライドして開口２を開
く。スライドドア３の内側面には、レール部材４が水平
に固定されている。

【０００７】上記レール部材４に開閉駆動力を与える上
記電動スライドドアの開閉駆動機構１１は、図２に示す
ように車両１の床面１ｂに配設されるケーシング１２に
組み込まれている。ケーシング１２の上面端部には、電
動モータ１３が固定されている。電動モータ１３の出力
軸１４は、ケーシング１２内に突出して、その突出端に
第１駆動歯付プーリ１５が固嵌されている。また、ケー
シング１２の他端部には伝動軸１６が回転自在に軸支さ
れ、該ケーシング１２の上面に垂直に突出している。そ
して、ケーシング１２の中央部には、電磁クラッチ１７
が配設されている。

【０００８】電磁クラッチ１７は、図３〜図５に示すよ
うにケーシング１２に支持された回転軸１８と、該回転
軸１８に固嵌して一体回転するロータ１９と、回転軸１
８に回転自在に嵌挿したアーマチュア２０及びアーマチ
ュアハブ２１と、ロータ１９の円筒状のボス部２２にボ
ールベアリング２３を介して嵌装したフィールドコア２
４とから構成されている。そして、ロータ１９とアーマ
チュア２０間には、回転軸１８に挿通したレリーズスプ
リング２５が掛けられている。該レリーズスプリング２
５により、アーマチュア２０は回転軸１８上でロータ１
９から離れる方向へ付勢されている。フィールドコア２
４には、電磁コイル２６が収納されている。そして、フ
ィールドコア２４は固定ネジ２７により、ケーシング１
２に固定されている。

【０００９】上記ロータ１９の円盤部２８の外周部に
は、後述する大径の第１従動歯付プーリ３６が嵌着され
ている。また、ロータ１９の円盤部２８には、等角度間
隔置きに４個の円弧状長孔２９が穿設されている。さら
に、図５に示すようにロータ１９の円盤部２８に圧着す
るアーマチュア２０の圧着面２０ａには、上記円弧状長
孔２９に嵌合可能な円柱状突起３０が４個等角度間隔置
きに打ち出し形成されている。そして、アーマチュア２
０には、外周に４個の係合切欠３１が各円柱状突起３０
の中間位置に形成されている。アーマチュアハブ２１に
は、アーマチュア２０の係合切欠３１に係合する４個の
係合突起３２と、該係合突起３２の突出高さよりも低い
４個の間隔保持用突起３３が形成されている。該間隔保
持用突起３３は、アーマチュア２０とアーマチュアハブ
２１とが密接しないように間隔を保持するものである。
そして、アーマチュアハブ２１の下方には、第２駆動歯
付プーリ３４が一体に形成されている。該アーマチュア
ハブ２１は、ボールベアリング３５を介して、回転軸１
８に回転可能に嵌挿されている。

【００１０】上記電磁クラッチ１７は、フィールドコア
２４の電磁コイル２６に通電されると、アーマチュア２
０が吸引されて回転軸１８上を移動する。そして、ロー
タ１９の円弧状長孔２９にアーマチュア２０の円柱状突
起３０が嵌合するとともに、該ロータ１９の円盤部２８
の下面に圧着し、フィールドコア２４、ロータ１９及び
アーマチュア２０間に磁気回路Ｇが形成される。このと
き、アーマチュア２０の係合切欠３１からアーマチュア
ハブ２１の係合突起３２が外れることがない。従って、
第１従動歯付プーリ３６に伝えられる回転力により、ロ
ータ１９が回転して円弧状長孔２９の端部と円柱状突起
３０とが当接し、アーマチュアハブ２１が回転する（図
４）。

【００１１】図２に示すように上記ロータ１９の第１従
動歯付プーリ３６と、電動モータ１３の出力軸１４に固
嵌された第１駆動歯付プーリ１５間には、無端歯付ベル
ト３７が掛けられている。ケーシング１２の他端部に回
転自在に軸支した伝動軸１６には、ケーシング１２の内
部において第２従動歯付プーリ３８が固嵌されている。
この第２従動歯付プーリ３８と電磁クラッチ１７の第２
駆動歯付プーリ３４間には、無端歯付ベルト３９が掛け
られている。

【００１２】ケーシング１２から突出する伝動軸１６に
は、第１サンギヤ４０が形成されるとともに、該第１サ
ンギヤ４０よりも大径の第２サンギヤ４１が回転自在に
嵌装されている。第２サンギヤ４１には第１キャリヤ４
２が一体的に結合されている。そして、第１サンギヤ４
０には第１キャリヤ４２に支承された第１遊星ギヤ４３
が噛合っている。また、第２サンギヤ４１には、第２キ
ャリヤ４４に支承された第２遊星ギヤ４５が噛合ってい
る。第１遊星ギヤ４３に噛合う第１インターナルギヤ４
６は、伝動軸１６に回転自在に軸支されている。さら
に、伝動軸１６の外周には、第２遊星ギヤ４５と噛合う
第２インターナルギヤ４７をギヤケース４８内に固定し
たアーム４９が配設されている。

【００１３】上記アーム４９は、伝動軸１６を中心とし
て水平に回動するもので、先端にはローラ軸５０が垂直
に立設されている。ローラ軸５０には、ゴムローラ５１
と該ゴムローラ５１と一体的に回転する第３従動歯付プ
ーリ５２が回転自在に軸支されている。また、ローラ軸
５０の突出下端部にはブラケット５３が固定され、該ブ
ラケット５３に設けた軸５４に、上記ゴムローラ５１に
対向させたガイドローラ５５が軸支されている。ゴムロ
ーラ５１とガイドローラ５５との間には、スライドドア
３に固定したレール部材４を通し（図６（ａ），（ｂ）
参照）、該ゴムローラ５１の回転によりスライドドア３
を車両１の側面１ａに沿ってスライドさせて開閉する。
さらに、ケーシング１２には軸支ブラケット５６が立設
され、支持軸５７を上記伝動軸１６と同心に垂下して固
定する。支持軸５７には、第３駆動歯付プーリ５８が回
転自在に軸支されるとともに、上記第１インターナルギ
ヤ４６と一体的に結合されている。そして、この第３駆
動歯付プーリ５８と第３従動歯付プーリ５２間には、無
端歯付ベルト５９が掛けられカバー６０により覆われて
いる。

【００１４】上記した電動スライドドア開閉駆動機構１
１によるスライドドア３の開閉作動について説明する。
全閉されたスライドドア３を開くため、電動モータ１３
を回転駆動すると、出力軸１４→第１駆動歯付プーリ１
５→無端歯付ベルト３７→ロータ１９の順で回転駆動力
が伝達する。電動モータ１３への通電とともにフィール
ドコア２４の電磁コイル２６に通電される。回転するロ
ータ１９にアーマチュア２０が吸着され、上記したよう
に第２駆動歯付プーリ３４が回転し、この回転が無端歯
付ベルト３９→第２従動歯付プーリ３８→伝動軸１６の
順で伝達される。

【００１５】しかしながら、スライドドア３は、開口２
内に引き込まれているため、伝動軸１６が回転しても、
ゴムローラ５１は回転できない。このため、第１サンギ
ヤ４０の回りを第１遊星ギヤ４３が公転する。従って、
第１キャリヤ４２に結合された第２サンギヤ４１が回転
し、この回転が第２遊星ギヤ４５→第２インターナルギ
ヤ４７と伝達され、アーム４９が伝動軸１６を中心にし
て外側へ回動する。これにより、スライドドア３が開口
２から押し出される。スライドドア３が図示しない案内
機構により、車両１の側面１ａに押し出されると、アー
ム４９の回動が規制されるとともに、ゴムローラ５１の
回転が可能になる。このため、第２遊星ギヤ４５及び第
２サンギヤ４１４１が停止して、自転する第１遊星ギヤ
４３に噛合う第１インターナルギヤ４６が回転する。こ
の回転は、第３駆動歯付プーリ５８→無端歯付ベルト５
９→第３従動歯付プーリ５２→ゴムローラ５１の順で伝
達される。ゴムローラ５１の回転により、スライドドア
３が側面１ａに沿ってスライドして開口２を開く（図６
（ａ））。

【００１６】また、開かれた開口２を閉じる場合は、ス
ライドドア３がスライドしてガイドローラ５５がレール
部材４の端部に当接すると、ゴムローラ５１の回転が規
制される。従って、上記した開閉駆動機構１１の開作動
に準じる閉作動によりアーム４９が内側へ回動し、スラ
イドドア３を開口２内に引き込んで、該開口２を車両１
の側面１ａと面一に閉じる（図６（ｂ））。

【００１７】上記したスライドドア３の開閉駆動機構１
１に用いられる電磁クラッチ１７は、スライドドア３を
閉じてロックした後にフィールドコア２４の電磁コイル
２６への通電を断つとともに、電動モータ１３を該開閉
操作の回転方向と逆方向に回転させることにより、ロー
タ１９の円弧状長孔２９の中心角度分アーマチュア２０
に対して逆回転でき、該円弧状長孔２９の端部とアーマ
チュア２０の円柱状突起３０とが嵌合したままで分離で
きない状態を解消できる。そして、レリーズスプリング
２５の付勢力により、アーマチュア２０がロータ１９か
ら離れる。従って、電動モータ１３と該電動モータ１３
の回転駆動力の伝達系を遮断でき、スライドドア３を手
動で開閉する際の操作力を軽減することができる。ま
た、アーマチュア２０の円柱状突起３０とロータ１９の
円弧状長孔２９の係合により回転駆動力を伝達するた
め、電磁コイル２６はアーマチュア２０をロータ１９に
吸引させるためのみの小さなものでよく、電磁クラッチ
１７を小型化してコストの低減に寄与することができ
る。

【００１８】図７は、本発明の電磁クラッチ１７の他の
実施の形態を示した、ロータ６９、アーマチュア７０、
アーマチュアハブ７１及びレリーズスプリング７７の斜
視図である。ロータ６９の円盤部７８とアーマチュア７
０との対向面である圧着面６９ａ，７０ａには、それぞ
れ４本の係合突条７２，７３が９０度角間隔で放射状に
形成されている。また、第２駆動歯付プーリ３４が一体
形成されたアーマチュアハブ７１の上面からは、９０度
角間隔で４個の係入ピン７４が突成されている。この係
入ピン７４は、アーマチュア７０の隣り合う係合突条７
３間の係合凹面７５に穿設された係入孔７６に係入され
る。そして、図示しない電磁コイルへの通電によりロー
タ６９に吸引されて、アーマチュア７０が回転中心軸１
８上を移動する場合も、係入孔７６から係入ピン７４が
外れないようになっている。

【００１９】上記した電磁クラッチ１７を用いた開閉駆
動機構１１も、スライドドア３を閉じた後に電磁クラッ
チ１７への通電を断つとともに、電動モータ１３を該開
閉操作の回転方向と逆方向に回転させることにより、ロ
ータ６９は係合突条７２が成す角度である略９０度、ア
ーマチュア７０に対して逆回転でき、該係合突条７２と
７３とが係合したままで分離できない状態を解消でき
る。そして、レリーズスプリング７７の付勢力により、
アーマチュア７０がロータ６９から離れる。従って、電
動モータ１３と該電動モータ１３の回転駆動力の伝達系
を遮断でき、スライドドア３を手動で開閉する際の操作
力を軽減することができる。また、アーマチュア７０の
係合突条７３とロータ６９の係合突条７２との係合によ
り、回転駆動力を伝達するため図略の電磁コイルは、ア
ーマチュア７０をロータ６９に吸引させるためのみの小
さなものでよく、電磁クラッチ１７を小型化してコスト
の低減に寄与することができる。

【００２０】尚、上記した電磁クラッチ１７は、ロータ
１９，６９の円盤部２８，７８の外周部に第１従動歯付
プーリ３６を嵌着して、無端歯付ベルト３７により電動
モータ１３の回転駆動力を伝達させるものであったが、
電磁クラッチ１７と一体に組み込んだウォームホィール
ギヤを介して、電動モータ１３の回転駆動力を直接ロー
タ１９，６９へ伝達させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉駆動機構１１を備えた車両１の斜
視図である。

【図２】開閉駆動機構１１の分解斜視図である。

【図３】開閉駆動機構１１に用いる電磁クラッチ１７の
断面図である。

【図４】同、電磁クラッチ１７の作動状態を示した断面
図である。

【図５】電磁クラッチ１７のロータ１９、アーマチュア
２０、アーマチュアハブ２１及びレリーズスプリング２
５の斜視図である。

【図６】開閉駆動機構１１によるスライドドア３の開閉
作動を示した説明図である。

【図７】他の実施形態を示した電磁クラッチ１７のロー
タ６９、アーマチュア７０、アーマチュアハブ７１及び
レリーズスプリング７７の斜視図である。

【符号の説明】

１７...電磁クラッチ １８...回転軸 １９，６９...ロータ ２０，７０...アーマチュア ２０ａ，６９ａ，７０ａ...圧着面 ２１，７１...アーマチュアハブ ２３，３５...ボールベアリング ２４...フィールドコア ２５...レリーズスプリング ２６...電磁コイル ２９...円弧状長孔 ３０...円柱状突起 ７２，７３...係合突条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、該回転軸に固嵌したロータ
   と、電磁コイルが収納されるとともに、前記ロータにボ
   ールベアリングを介して支持されたフィールドコアと、
   前記回転軸にボールベアリングを介して支持されたアー
   マチュアハブと、前記アーマチュアハブと一体回転可能
   に支持されるとともに、前記回転軸上を移動して前記ロ
   ータに圧着可能なアーマチュアと、該アーマチュアを前
   記ロータから離れる方向に付勢するレリーズスプリング
   とを備え、前記電磁コイルへの通電により前記アーマチ
   ュアが前記ロータに吸引圧着されたときの両者間の摩擦
   力によって、回転力を駆動側から被駆動側へ伝達させる
   電磁クラッチにおいて、 前記アーマチュアとロータとの圧着面のいずれか一方に
   凸部を設け、他方に該凸部が嵌合する凹部を設けるとと
   もに、該凸部と凹部とが回転方向に所定角度相対移動可
   能に構成したことを特徴とする電磁クラッチ。