JPH11294494A - クラッチ付き駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁ソレノイドなどの電気的な動力源を用い
ることなくクラッチ機構を自動的に断続させることがで
きて、装置全体の小型化、軽量化、低価格化、および制
御回路の簡素化を実現することができるクラッチ付き駆
動装置を提供する。 【解決手段】 モータ２に連結された駆動クラッチ板２
０が回転駆動されたきに、圧縮ばね８に抗して、駆動ク
ラッチ板２０から従動クラッチ板３０が所定量離間移動
し、その従動クラッチ板３０側のピニオン３２と、出力
軸側の従動回転体としての第１のギヤ５とが噛合して回
転力を伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調整機のダ
ンパ開閉用の駆動源などとして使用されるクラッチ付き
駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調整機のダンパを開閉するた
めのクラッチ付き駆動装置は、電磁ソレノイドのＯＮ、
ＯＦＦによってクラッチ機構を断続させる構成となって
いた。すなわち、モータ側に連結された駆動側クラッチ
板と、ダンパ側に連結された従動側クラッチ板とを同軸
上に対向配備し、電磁ソレノイドのＯＮ時における可動
ヨークの移動力によって、従動側クラッチ板を駆動側ク
ラッチ板に近接させて両クラッチ板を連結し、電磁ソレ
ノイドのＯＦＦ時には、スプリング力によって従動側ク
ラッチ板を駆動側クラッチ板から離間させて両クラッチ
板を切り離す構成となっている。両クラッチ板の対向面
のそれぞれにはクラッチ歯が形成されており、両クラッ
チ板の連結時に互いに噛合するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように電
磁ソレノイドを用いてクラッチ機構を断続させる従来の
クラッチ付き駆動装置は、その電磁ソレノイドを必要と
する分、装置全体の大型化、重量増大、高価格化、およ
び制御回路の複雑化などを招くという問題があった。本
発明は、かかる従来のクラッチ付き駆動装置が有する課
題を有効に解決すべくなされたもので、電磁ソレノイド
などの電気的な動力源を用いることなくクラッチ機構を
自動的に断続させることができて、装置全体の小型化、
軽量化、低価格化、および制御回路の簡素化を実現する
ことができるクラッチ付き駆動装置を提供することを目
的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、モータによって回転駆動される駆動クラッチ板と、
上記駆動クラッチ板の回転軸線上に回転自在に配備さ
れ、かつ上記回転軸線に沿って上記駆動クラッチ板に対
して近接、離間移動自在の従動クラッチ板と、上記従動
クラッチ板を上記駆動クラッチ板に近接させる方向に付
勢する付勢手段と、上記駆動クラッチ板と上記従動クラ
ッチ板との対向面部のそれぞれに形成されて、上記駆動
クラッチ板が回転駆動されたときに、上記付勢手段の付
勢力に抗して上記従動クラッチ板を上記駆動クラッチ板
から離間する方向に所定量移動させてから回転力を伝達
する対のクラッチ歯と、上記従動クラッチ板との対向位
置に回転自在に配備されかつ出力軸に連結された従動回
転体と、上記従動回転体と上記従動クラッチ板との対向
部のそれぞれに形成されて、上記従動クラッチ板が上記
駆動クラッチ板から離間する方向に所定量移動したとき
に互いに結合して回転力を伝達する対の結合部とを備え
たことを特徴とするものである。

【０００５】ここで、請求項２に記載の発明は、請求項
１における対のクラッチ歯の一方の側部に、上記回転軸
線に対して傾斜して他方のクラッチ歯の先端と摺接可能
な傾斜面を形成したことを特徴とするものである。ま
た、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
の発明において、上記従動回転体をギヤとしかつ上記従
動クラッチ板にピニオンを設けて、上記対の結合部を上
記ギヤの歯部と上記ピニオンの歯部とによって構成した
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項１〜３のいずれかに記載の発明のク
ラッチ付き駆動装置においては、駆動クラッチ板が回転
駆動されたときに、その駆動クラッチ板から従動クラッ
チ板が所定量離間移動して、その従動クラッチ板が出力
軸側の従動回転体に結合して回転力を伝達することによ
り、駆動源としてのモータのＯＮ、ＯＦＦだけによって
自動的に回転力の伝達系を断続させる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。本実施形態は、空気調整機のダ
ンパ開閉などの駆動源として使用されるクラッチ付き駆
動装置としての適用例である。図１および図２におい
て、装置本体１内の定位置には駆動源としての直流モー
タ２が配備されており、その回転出力軸にはウォーム３
が取り付けられている。また、装置本体１内の定位置に
は、出力軸としてのアーム４の基端が軸線Ｏ１を中心と
して回転自在に配備されており、そのアーム４の回転に
よって、アーム４の先端に連結される空気調整機のダン
パが開閉されるようになっている。アーム４の基端に
は、第１、第２のギヤ５、６が一体成形または別体成形
されて結合されている。第１のギヤ５は、従動回転体と
して備えられている。７は、アーム４を一方の回転方向
に付勢するためのねじりコイルばねである。このような
モータ２とアーム４との間にクラッチ機構が構成されて
いる。

【０００８】装置本体１内の定位置には、軸線Ｏ２を中
心として回転自在の駆動クラッチ板２０が配備されてお
り、その外周部には、ウォーム３に噛合するウォームホ
イール２１が一体成形または別体成形されて結合されて
いる。これらのウォーム３とウォームホイール２１は、
モータ２の回転力を減速して駆動クラッチ板２０に伝達
する減速機構を構成する。駆動クラッチ板２０の図１中
の左側面には、周方向に沿って等間隔に並ぶ複数の駆動
クラッチ歯２２が形成されている。駆動クラッチ歯２２
の基端側の両側部には、図３（ａ）、（ｂ）のように軸
線Ｏ２に対して傾斜する傾斜面２２Ａが形成され、また
駆動クラッチ歯２２の先端側の両側部には、軸線Ｏ２に
沿う垂直面２２Ｂが形成されている。

【０００９】また、図中符号３０は従動クラッチ板であ
り、駆動クラッチ板２０と同一軸線Ｏ２上に回転自在に
配備され、かつ軸線Ｏ２に沿って移動自在、つまり駆動
クラッチ板２０に対して近接および離間する図１中の左
右方向に移動自在とされている。従動クラッチ板３０の
図１中の右側面には、駆動クラッチ歯２２と同様に周方
向に沿って等間隔に並ぶ複数の従動クラッチ歯３１が形
成されている。従動クラッチ歯３１は、図３（ａ）、
（ｂ）のように駆動クラッチ歯２２の相互間に余裕をも
って噛合する形状とされ、その先端は少なくとも周方向
において丸く面取りされている。また、従動クラッチ板
３０の図１中の左側面にはピニオン３２が一体成形また
は別体成形されて結合されている。

【００１０】このピニオン３２の歯部とアーム４側の第
１のギヤ５の歯部は、従動クラッチ板３０が駆動クラッ
チ板２０から離間する図１中の左方に移動したときに互
いに噛合して回転力を伝達する対の結合部を構成してい
る。８は、従動クラッチ板３０を駆動クラッチ板２０に
近接する図１中の右方に付勢する付勢手段としての圧縮
ばねである。この圧縮ばね８は、従動クラッチ板板３０
を駆動クラッチ板２０に圧接させることにより、駆動ク
ラッチ板２０が回転したときに、当該従動クラッチ板３
０も回転し、かつ両クラッチ歯２２、３１間に生じる摩
擦力の分力によって、従動クラッチ板３０を駆動クラッ
チ板２０から離間する方向に移動させるためのものであ
る。

【００１１】また、符号９は、装置本体１内の定位置に
回転自在に配備された手動用シャフトであり、その内端
には、アーム４の第２のギヤ６と噛合するギヤ１０が一
体形成または別体形成されて結合されている。シャフト
９の外端には、ハンドル１１が図１中の左右方向に移動
自在に取り付けられている。このハンドル１１を圧縮ば
ね１２に抗して図１中の左方に押すことによってハンド
ル１１とシャフト９とが連結され、この連結状態におい
てハンドル１１を回すことにより、ギヤ１０、６を介し
てアーム４が回転操作できるようになっている。

【００１２】次に、以上の構成からなるクラッチ付き起
動装置の作用について説明する。先ず、モータ２が回転
駆動されないモータＯＦＦ状態においては、図１に示す
ように、圧縮ばね８によって従動クラッチ板３０が駆動
クラッチ板２０との近接方向に移動され、ピニオン３２
がアーム４の第１のギヤ５から外れている。したがっ
て、モータ２とアーム４との間の動力伝達系が遮断さ
れ、クラッチＯＦＦとなる。このとき、本例の場合は、
従動クラッチ歯３１の先端が駆動クラッチ歯２２の歯底
に圧接している。また、このクラッチＯＦＦの状態にお
いては、ハンドル１１を図１中の左方に押しつつ回すこ
とにより、アーム４を回転操作することができる。

【００１３】一方、モータ２が回転駆動されるモータＯ
Ｎ状態においては、モータ２の回転がウォーム３とウォ
ームホイル２１によって大きく減速されてから駆動クラ
ッチ板２０に伝達される。すると、その初期の時点にお
いては、従動クラッチ板３０が圧縮ばね８によって駆動
クラッチ板２０側に押圧されているために、両クラッチ
板２０、３０間に一体的な回転が生じる。これにより、
両クラッチ板２０、３０のクラッチ歯２２、３１間に
は、傾斜面に沿って摩擦力が作用し、その軸線方向の分
力によって、従動クラッチ板３０が駆動クラッチ板２０
から離間する方向（図１中の左方）に移動する。例え
ば、駆動クラッチ板２０が図３（ｂ）中の矢印Ａ方向に
回転して、両クラッチ板２０、３０の間に相対回転が生
じた場合、相対的に、従動クラッチ歯３１の先端が図３
（ｂ）中の矢印Ｂ方向から駆動クラッチ歯２２の傾斜面
２２Ａ上に乗り上がり、従動クラッチ板３０が圧縮ばね
８に抗して駆動クラッチ板２０から離間する方向に移動
する。この従動クラッチ板３０の移動によって、ピニオ
ン３２が第１のギヤ５に噛合する。そして、従動クラッ
チ歯３１が垂直面２２Ｂに当たってからは、従動クラッ
チ板３０が駆動クラッチ板２０と共に矢印Ａ方向に回転
して、回転力が伝達されることになる。このようにモー
タ２のＯＮにより、クラッチが自動的にＯＮとなってア
ーム４が回転駆動されることになる。

【００１４】その後、再びモータ２がＯＦＦとなったと
きは、従動クラッチ板３０を図１中の左方に移動させる
力がなくなり、圧縮ばね８の復元力によって、従動クラ
ッチ板３０が図１中の右方に復帰して図３（ａ）の状態
に戻る。したがって、ピニオン３２が第１のギヤ５から
外れ、再びクラッチＯＦＦとなる。また、このようにク
ラッチＯＦＦとなったとき、アーム４は、ねじりコイル
ばね７の復元力によって元の原点位置にまで復帰され
る。

【００１５】ところで、従動クラッチ板３０を駆動クラ
ッチ板２０から離間させる移動力は、両クラッチ板２
０、３０の相対的な回転力の分力として生じるため、そ
の従動クラッチ板３０の移動力は、傾斜面２２Ａの傾斜
角度および圧縮ばね８のばね定数に応じて最適な大きさ
に設定することができる。

【００１６】なお、モータ２の回転方向が特定されてい
る場合には、その回転方向において傾斜面２２Ａが作用
するように、その傾斜面２２Ａを駆動クラッチ歯２２の
一側にのみ形成してもよい。また、従動クラッチ板３０
が駆動クラッチ板２０から離間する方向に移動したとき
に互いに結合して回転力を伝達する対の結合部は、互い
に噛合可能なピニオン３２とギヤ５とを用いた構成のみ
に特定されず任意である。例えば、従動クラッチ板３０
の図１中の左側に、軸線Ｏ２を中心として回転自在の従
動回転体を配備して、従動クラッチ板３０が駆動クラッ
チ板２０から離間する方向に移動して従動回転体に近接
することにより、従動クラッチ板３０と従動回転体との
対向面部が互いに噛合して回転力を伝達するような構成
としてもよい。要は、従動クラッチ板３０が駆動クラッ
チ板２０から離間する方向に移動したときに回転力の伝
達系が形成できればよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３のい
ずれかに記載の発明によれば、駆動クラッチ板が回転駆
動されたときに、その駆動クラッチ板から従動クラッチ
板が所定量離間移動して、その従動クラッチ板が出力軸
側の従動回転体に結合して回転力を伝達するから、駆動
源としてのモータのＯＮ、ＯＦＦだけによって自動的に
回転力の伝達系を断続させることができ、従来のように
クラッチ機構を断続させるために電磁ソレノイドなどの
特別な動力源を用いる必要がなく、その分、装置全体の
小型化、軽量化、低価格化、および制御回路の簡素化を
実現することができる。

【００１８】ここで、特に請求項２に記載の発明によれ
ば、駆動クラッチ板と従動クラッチ板の対向面部におい
て互いに噛合する対のクラッチ歯の一方の側部に傾斜面
を形成することにより、その傾斜面の傾斜角度に応じた
分力によって、従動クラッチ板を駆動クラッチ板から離
間する方向に確実に移動させることができる。さらに、
請求項３に記載の発明によれば、従動クラッチ板と従動
回転体との対向面部における対の結合部をピニオンとギ
ヤの歯部によって構成することにより、その対の結合部
の簡素化、および装置全体の一層の小型軽量化を図るこ
とができるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における装置内部の概略
構成図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。

【図３】図１における駆動クラッチ歯と従動クラッチ歯
との関係の説明図であり、図３（ａ）はモータＯＦＦ時
における要部の展開図、図３（ｂ）はモータＯＮ時にお
ける要部の展開図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ モータ ３ ウォーム ４ アーム（出力軸） ５ 第１のギヤ（従動回転体） ６ 第２のギヤ ７ ねじりコイルばね ８ 圧縮ばね（付勢手段） ２０ 駆動クラッチ板 ２１ ウォームホイール ２２ 駆動クラッチ歯 ２２Ａ 傾斜面 ２２Ｂ 垂直面 ３０ 従動クラッチ板 ３１ 従動クラッチ歯 ３２ ピニオン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによって回転駆動される駆動クラ
   ッチ板と、 上記駆動クラッチ板の回転軸線上に回転自在に配備さ
   れ、かつ上記回転軸線に沿って上記駆動クラッチ板に対
   して近接、離間移動自在の従動クラッチ板と、 上記従動クラッチ板を上記駆動クラッチ板に近接させる
   方向に付勢する付勢手段と、 上記駆動クラッチ板と上記従動クラッチ板との対向面部
   のそれぞれに形成されて、上記駆動クラッチ板が回転駆
   動されたときに、上記付勢手段の付勢力に抗して上記従
   動クラッチ板を上記駆動クラッチ板から離間する方向に
   所定量移動させてから回転力を伝達する対のクラッチ歯
   と、 上記従動クラッチ板との対向位置に回転自在に配備され
   かつ出力軸に連結された従動回転体と、 上記従動回転体と上記従動クラッチ板との対向部のそれ
   ぞれに形成されて、上記従動クラッチ板が上記駆動クラ
   ッチ板から離間する方向に所定量移動したときに互いに
   結合して回転力を伝達する対の結合部とを備えたことを
   特徴とするクラッチ付き駆動装置。
2. 【請求項２】 上記対のクラッチ歯の一方の側部に、上
   記回転軸線に対して傾斜して他方のクラッチ歯の先端と
   摺接可能な傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１
   に記載のクラッチ付き駆動装置。
3. 【請求項３】 上記従動回転体をギヤとしかつ上記従動
   クラッチ板にピニオンを設けて、上記対の結合部を上記
   ギヤの歯部と上記ピニオンの歯部とによって構成したこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチ付き
   駆動装置。