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JP2007309426A - Two-way clutch unit - Google Patents

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JP2007309426A
JP2007309426A JP2006139314A JP2006139314A JP2007309426A JP 2007309426 A JP2007309426 A JP 2007309426A JP 2006139314 A JP2006139314 A JP 2006139314A JP 2006139314 A JP2006139314 A JP 2006139314A JP 2007309426 A JP2007309426 A JP 2007309426A
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JP
Japan
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output shaft
ring
clutch
axial direction
clutch ring
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Withdrawn
Application number
JP2006139314A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Demura
良広 出村
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts and product cost, and to improve assemblability while reducing weight with resin component parts. <P>SOLUTION: The two-way clutch unit is provided with: static system members 25 to 27; an input outer ring 21 rotation-driven by a drive source; an output shaft 22 for taking out torque transmitted from the input outer ring 21 to outside; a clutch ring 23, provided between the input outer ring 21 and the output shaft 22 in such a manner as to move in an axial direction and incapable of relative rotation, and to engage and to disengage with the output shaft 22; and a cam mechanism 24 for controlling engagement and disengagement of the clutch ring 23 and the output shaft 22 by moving the clutch ring 23 in the axial direction via a relative angle displacement for the static system members 25 to 27. A projection 39 for restricting movement of the clutch ring 23 in the axial direction is integrally provided for the clutch ring 23. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車のパワーウィンドウ、ワンボックスカーにおける電動スライドドア、電動バックドアや、電動カーテン、電動シャッター等の開閉機構に利用され、駆動源の作動時は入力系から出力系へトルクを伝達し、駆動源の停止時はトルクの伝達を遮断して出力系の手動操作を可能にする2ウェイクラッチユニットに関する。   The present invention is used for opening / closing mechanisms such as an electric slide door, an electric back door, an electric curtain, an electric shutter, etc. in a power window of an automobile, a one-box car, and the like. The present invention relates to a two-way clutch unit that transmits and interrupts transmission of torque when a drive source is stopped to enable manual operation of an output system.

例えば自動車(ワンボックスカー)の電動スライドドア装置では、駆動モータとドアの連結または非連結を2ウェイクラッチユニットにより行なうものがある。この2ウェイクラッチユニットには、カム機構により入出力間を断接するドグクラッチが組み込まれている(例えば、特許文献1参照)。図12は、この特許文献1に開示された2ウェイクラッチユニットの概略構成を示す。   For example, there is an electric slide door device of an automobile (one box car) in which a drive motor and a door are connected or disconnected by a two-way clutch unit. The two-way clutch unit incorporates a dog clutch that connects and disconnects input and output by a cam mechanism (see, for example, Patent Document 1). FIG. 12 shows a schematic configuration of the 2-way clutch unit disclosed in Patent Document 1.

この2ウェイクラッチユニットは、駆動モータによって回転駆動される入力外輪1と、その入力外輪1から伝達される回転トルクを外部に取り出す出力軸2と、入力外輪1と出力軸2との間に介在し、その出力軸2に係合・離脱可能なクラッチリング3と、そのクラッチリング3を軸方向に移動させることによりクラッチリング3と出力軸2との係合・離脱を制御するカム機構4とからなる主要な部品で構成されている。   The two-way clutch unit is interposed between an input outer ring 1 that is rotationally driven by a drive motor, an output shaft 2 that extracts the rotational torque transmitted from the input outer ring 1 to the outside, and the input outer ring 1 and the output shaft 2. A clutch ring 3 that can be engaged / disengaged with the output shaft 2, and a cam mechanism 4 that controls engagement / disengagement between the clutch ring 3 and the output shaft 2 by moving the clutch ring 3 in the axial direction; It consists of the main parts consisting of

このカム機構4は、静止系部材5に波ばね6により押圧された固定カム7と、その固定カム7との軸方向嵌合によりクラッチリング3をコイルばね12を介して軸方向に移動させる可動カム8とで構成されている。   This cam mechanism 4 is movable to move the clutch ring 3 in the axial direction via the coil spring 12 by fitting the stationary cam 5 pressed against the stationary member 5 by the wave spring 6 with the fixed cam 7 in the axial direction. It consists of a cam 8.

また、このクラッチリング3と出力軸2にドグクラッチ9を形成し、前述したクラッチリング3の図中右側への軸方向移動により、ドグクラッチ9におけるドグ10,11同士の噛み合いによりクラッチリング3と出力軸2とを係合させるようにしている。   Further, a dog clutch 9 is formed on the clutch ring 3 and the output shaft 2, and the clutch ring 3 and the output shaft are engaged by the engagement of the dogs 10, 11 in the dog clutch 9 by the axial movement of the clutch ring 3 to the right in the figure. 2 is engaged.

一方、クラッチリング3と出力軸2との間にはコイルばね13が介在して両者を互いに離間させる向きに弾性力を付勢している。このコイルばね13の弾性力により、駆動モータが停止している時はクラッチリング3が図中左側へ押圧されて出力軸2と離間することから、そのクラッチリング3と出力軸2のドグクラッチ9におけるドグ10,11同士が噛み合わないようになっている。   On the other hand, a coil spring 13 is interposed between the clutch ring 3 and the output shaft 2, and an elastic force is urged so as to separate them from each other. Due to the elastic force of the coil spring 13, when the drive motor is stopped, the clutch ring 3 is pressed to the left in the figure and is separated from the output shaft 2. Therefore, the dog clutch 9 of the clutch ring 3 and the output shaft 2 The dogs 10 and 11 are not engaged with each other.

このクラッチリング3の図中左側への軸方向移動を規制するため、入力外輪1の内径に止め輪14を取り付け、クラッチリング3の軸方向移動時、そのクラッチリング3を止め輪14に係止させるようにしている。
特開2005−172141号公報
In order to restrict the axial movement of the clutch ring 3 to the left in the figure, a retaining ring 14 is attached to the inner diameter of the input outer ring 1, and the clutch ring 3 is locked to the retaining ring 14 when the clutch ring 3 moves in the axial direction. I try to let them.
JP 2005-172141 A

ところで、前述した特許文献1に開示された2ウェイクラッチユニットは、その使用用途が電動スライドドア装置に好適である点から、ドア内部に格納されるためにその軽量化が要望されている。この軽量化の要望に対して、2ウェイクラッチユニットを構成する部品として、軽量で安価に製作可能な樹脂を採用することが好ましい。   By the way, since the 2-way clutch unit disclosed in Patent Document 1 described above is suitable for an electric slide door device, it is required to reduce its weight because it is stored inside the door. In response to this demand for weight reduction, it is preferable to adopt a resin that is lightweight and can be manufactured at low cost as a component constituting the two-way clutch unit.

一方、従来の2ウェイクラッチユニットでは、駆動モータが停止している時にクラッチリング3と出力軸2が噛み合わないようにするため、クラッチリング3と出力軸2を離間させる付勢力を作用させるコイルばね13をそのクラッチリング3と出力軸2の間に介挿した構造を具備し、そのクラッチリング3が出力軸2から離間する軸方向移動量を規制するための止め輪14が必要となっている。   On the other hand, in the conventional two-way clutch unit, a coil spring that applies an urging force that separates the clutch ring 3 and the output shaft 2 in order to prevent the clutch ring 3 and the output shaft 2 from meshing when the drive motor is stopped. 13 has a structure in which the clutch ring 3 is interposed between the clutch ring 3 and the output shaft 2, and a retaining ring 14 for restricting the amount of axial movement of the clutch ring 3 away from the output shaft 2 is required. .

この止め輪14は、図13に示すように入力外輪1の内径に円周方向に沿って設けられたスリット溝15に嵌め込むことにより装着される。ここで、入力外輪1が樹脂製であるのに対して、止め輪14としては、鉄などの金属製材料を使用するのが通常である。そのため、金属製の止め輪14を樹脂製の入力外輪1のスリット溝15に嵌め込む際に、その止め輪14で入力外輪1を傷つける可能性があり、加傷が原因で入力外輪1の破損を引き起こすおそれがある。   As shown in FIG. 13, the retaining ring 14 is mounted by being fitted into a slit groove 15 provided along the circumferential direction on the inner diameter of the input outer ring 1. Here, the input outer ring 1 is made of resin, whereas the retaining ring 14 is usually made of a metal material such as iron. Therefore, when the metal retaining ring 14 is fitted into the slit groove 15 of the resin input outer ring 1, the retaining ring 14 may damage the input outer ring 1, and the input outer ring 1 is damaged due to the scratch. May cause.

また、樹脂製の入力外輪1の内径に止め輪用のスリット溝15を形成するには、複雑な加工を要することから、製品のコストアップを招くことになる。さらに、構成部品として止め輪14を必要とすることから部品点数の増加を招き、止め輪14を入力外輪1のスリット溝15に嵌め込む煩雑な組み付け作業も必要とする。   In addition, forming the retaining ring slit groove 15 in the inner diameter of the resin input outer ring 1 requires complicated processing, resulting in an increase in the cost of the product. Further, since the retaining ring 14 is required as a component, the number of parts is increased, and a complicated assembly work for fitting the retaining ring 14 into the slit groove 15 of the input outer ring 1 is also required.

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、樹脂製の構成部品による軽量化を実現しつつ、部品点数および製品コストの削減と組み立て性の向上を図り得る2ウェイクラッチユニットを提供することにある。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and its object is to reduce the number of parts and product cost and to improve assembly while achieving weight reduction with resin components. Is to provide a two-way clutch unit capable of achieving the above.

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、静止系部材と、駆動源により回転駆動される入力系回転部材と、入力系回転部材から伝えられたトルクを外部へ取り出すための出力系回転部材と、入力系回転部材と出力系回転部材との間に軸方向移動可能でかつ相対回転不可能に介在し、出力系回転部材と係合・離脱可能なトルク伝達部材と、静止系部材に対する相対角度変位を通じて、トルク伝達部材を軸方向に移動させることによりトルク伝達部材と出力系回転部材との係合・離脱を制御する制御部材とを備え、トルク伝達部材の軸方向移動を規制する規制手段をトルク伝達部材に一体的に設けたことを特徴とする。   As technical means for achieving the aforementioned object, the present invention provides a stationary system member, an input system rotation member that is rotationally driven by a drive source, and a torque transmitted from the input system rotation member. An output system rotating member, a torque transmitting member that is axially movable between the input system rotating member and the output system rotating member and that cannot be relatively rotated, and that can be engaged with and disengaged from the output system rotating member, and stationary A control member for controlling engagement / disengagement between the torque transmission member and the output system rotation member by moving the torque transmission member in the axial direction through relative angular displacement with respect to the system member, and The regulating means for regulating is provided integrally with the torque transmission member.

本発明では、トルク伝達部材の軸方向移動を規制する規制手段をトルク伝達部材に一体的に設けた構造とした。つまり、トルク伝達部材の軸方向移動を規制する規制手段としては、従来、一つの構成部品である止め輪を用いていたが、本発明では、この止め輪を用いることなく、トルク伝達部材に一体的に設けられた規制手段により、止め輪が発揮する機能、つまり、トルク伝達部材の軸方向移動を規制するようにした。これにより、別部品である止め輪の組み付けが不要となり、止め輪の組み付けにより相手部品を傷つけるようなことはなく、組み立て性の向上が図れると共に部品点数および製品コストの削減化も図れる。   In the present invention, a restricting means for restricting the axial movement of the torque transmitting member is provided integrally with the torque transmitting member. That is, as a restricting means for restricting the axial movement of the torque transmission member, conventionally, a retaining ring which is one component has been used. However, in the present invention, the retaining member is integrated with the torque transmission member without using the retaining ring. The function provided by the retaining ring, that is, the axial movement of the torque transmission member, is regulated by the restricting means provided for the purpose. As a result, it is not necessary to assemble a retaining ring which is a separate part, and the assembly of the retaining ring does not damage the counterpart part, so that the assemblability can be improved and the number of parts and the product cost can be reduced.

なお、本発明における規制手段は、トルク伝達部材から軸方向に延び、制御部材に当接可能な突起で構成することが望ましい。このように、トルク伝達部材から軸方向に延びる突起を制御部材に当接させることにより、そのトルク伝達部材の軸方向移動を規制することができる。この突起は、トルク伝達部材に一体的に形成されたものであるため、相手部品への組み付けが不要であり、組み立て性の向上が図れると共に部品点数および製品コストの削減化が図れる。   Note that the restricting means in the present invention is preferably constituted by a protrusion extending in the axial direction from the torque transmitting member and capable of contacting the control member. As described above, by causing the protrusion extending in the axial direction from the torque transmitting member to contact the control member, the axial movement of the torque transmitting member can be restricted. Since this protrusion is formed integrally with the torque transmission member, it is not necessary to assemble it to the counterpart part, so that the assemblability can be improved and the number of parts and the product cost can be reduced.

本発明の2ウェイクラッチユニットは、入力系回転部材が駆動モータに連結され、かつ、出力系回転部材がドアスライド機構に連結されることにより電動スライドドア装置に組み込んで適用することが可能である。この場合、トルク伝達部材と出力系回転部材との係合・離脱を制御することにより、駆動モータとスライドドアの連結時、電動による開閉操作が可能となり、駆動モータとスライドドアの非連結時、手動による開閉操作が可能となる。   The two-way clutch unit of the present invention can be applied by being incorporated in an electric slide door device by connecting an input system rotating member to a drive motor and connecting an output system rotating member to a door slide mechanism. . In this case, by controlling the engagement / disengagement between the torque transmission member and the output system rotation member, when the drive motor and the slide door are connected, an electric opening / closing operation is possible, and when the drive motor and the slide door are not connected, Manual opening and closing operations are possible.

本発明によれば、トルク伝達部材の軸方向移動を規制する規制手段をトルク伝達部材に一体的に設けたことにより、従来で用いていた別部品としての止め輪が不要となり、止め輪の組み付けにより相手部品を傷つけるようなことはなく、組み立て性の向上が図れると共に部品点数および製品コストの削減化も図れ、構造の簡素化が可能となって2ウェイクラッチユニットの軽量化が実現容易となる。その結果、電動スライドドア装置への適用に際して、最適な2ウェイクラッチユニットを提供することができる。   According to the present invention, since the restricting means for restricting the axial movement of the torque transmitting member is integrally provided in the torque transmitting member, a retaining ring as a separate part that has been used conventionally is not required, and the retaining ring is assembled. This will not damage the mating parts, improve assembly, reduce the number of parts and product cost, simplify the structure, and make it easier to reduce the weight of the 2-way clutch unit. . As a result, it is possible to provide an optimal two-way clutch unit when applied to an electric sliding door device.

以下、本発明に係る2ウェイクラッチユニットを、例えば自動車(ワンボックスカー)の電動スライドドア装置に適用した実施形態について詳述する。   Hereinafter, an embodiment in which the two-way clutch unit according to the present invention is applied to, for example, an electric sliding door device of an automobile (one box car) will be described in detail.

図1および図2に示す実施形態のクラッチユニットは、駆動源としての駆動モータによって回転駆動される入力系回転部材としての入力外輪21と、その入力外輪21から伝えられるトルクを外部へ取り出すための出力系回転部材である出力軸22と、入力外輪21と出力軸22との間に介在し、その出力軸22と係合・離脱可能なトルク伝達部材であるクラッチリング23と、そのクラッチリング23と出力軸22との係合・離脱を制御する制御部材としてのカム機構24とからなる主要な部品で構成されている。   The clutch unit of the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 is for taking out an input outer ring 21 as an input system rotating member that is rotationally driven by a drive motor as a drive source, and a torque transmitted from the input outer ring 21 to the outside. An output shaft 22 that is an output system rotating member, a clutch ring 23 that is interposed between the input outer ring 21 and the output shaft 22, and is capable of engaging and disengaging with the output shaft 22, and the clutch ring 23 And a cam mechanism 24 as a control member for controlling engagement / disengagement between the output shaft 22 and the output shaft 22.

これら入力外輪21、出力軸22、クラッチリング23およびカム機構24からなる各構成部品はハウジング25に収容され、各構成部品を収容したハウジング25を中間側板26を介して取付側板27に装着することにより一体化している。なお、これらハウジング25、中間側板26および取付側板27で静止系部材を構成している。   Each component including the input outer ring 21, the output shaft 22, the clutch ring 23, and the cam mechanism 24 is accommodated in a housing 25, and the housing 25 accommodating each component is mounted on the attachment side plate 27 via the intermediate side plate 26. Are integrated. The housing 25, the intermediate side plate 26, and the mounting side plate 27 constitute a stationary system member.

このクラッチユニットを電動スライドドア装置に組み込む場合、入力外輪21は駆動源である駆動モータに連結され、出力軸22はスライドドアを開閉動作させるスライド機構に連結され、前述の取付側板27をボルト止め等により電動スライドドア装置の固定部位に装着される。   When this clutch unit is incorporated in an electric slide door device, the input outer ring 21 is connected to a drive motor as a drive source, the output shaft 22 is connected to a slide mechanism that opens and closes the slide door, and the mounting side plate 27 is bolted. It attaches to the fixed site | part of an electric slide door apparatus by the above.

入力外輪21はおおむね中空円筒形を呈し、その外周にウォームホイール28が形成されている。このウォームホイール28は駆動モータ(図示せず)により回転駆動されるウォーム(図示せず)と噛み合ってウォームギヤを構成する。ハウジング25の周方向一部には、切り欠き状の窓穴29が形成されており、この窓穴29で前述のウォームホイール28とウォームが噛み合っている。なお、駆動モータのような駆動源と入力外輪21との間の動力伝達機構としては、図面に例示した歯車のほか巻掛伝動装置などを採用することも可能である。   The input outer ring 21 has a generally hollow cylindrical shape, and a worm wheel 28 is formed on the outer periphery thereof. The worm wheel 28 meshes with a worm (not shown) that is rotationally driven by a drive motor (not shown) to form a worm gear. A notch-shaped window hole 29 is formed in a part of the housing 25 in the circumferential direction, and the worm wheel 28 and the worm mesh with each other in the window hole 29. In addition, as a power transmission mechanism between a drive source such as a drive motor and the input outer ring 21, it is possible to employ a winding transmission device in addition to the gear illustrated in the drawings.

出力軸22は、入力外輪21に内嵌された大径部、ハウジング25の端部に内嵌された中間径部およびハウジング25から突出して前述のスライド機構に連結される小径部からなり、入力外輪21およびハウジング25に回転自在に支承されている。この出力軸22の大径部のクラッチリング23と対向する端面には、図3に示すようにドグ30が軸方向に向けて突設されている。なお、この実施形態では、出力軸22に四個のドグ30を円周方向等間隔に配設した場合を例示しているが、ドグ30の個数については任意である。   The output shaft 22 includes a large-diameter portion fitted in the input outer ring 21, an intermediate-diameter portion fitted in the end portion of the housing 25, and a small-diameter portion protruding from the housing 25 and connected to the above-described slide mechanism. The outer ring 21 and the housing 25 are rotatably supported. As shown in FIG. 3, a dog 30 protrudes in the axial direction on the end face of the output shaft 22 facing the large-diameter clutch ring 23. In this embodiment, the case where four dogs 30 are arranged on the output shaft 22 at equal intervals in the circumferential direction is illustrated, but the number of dogs 30 is arbitrary.

一方、クラッチリング23は、入力外輪21に対して軸方向にスライド可能で、かつ、相対回転不可能に装着されている。つまり、図5および図6に示すように入力外輪21の内径には、軸方向に沿う凹溝31が円周方向等間隔に形成されており、これに対応させてクラッチリング23の外径には、図4および図6に示すように凹溝31に嵌合する凸部32が円周方向等間隔に径方向外側へ向けて突設されている。クラッチリング23は、この凹溝31への凸部32の嵌合でもって入力外輪21に対して相対回転不可能な状態で軸方向にスライド可能としている。つまり、クラッチリング23は入力外輪21と共回りすることになる。   On the other hand, the clutch ring 23 is slidable in the axial direction with respect to the input outer ring 21 and is mounted so as not to be relatively rotatable. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the inner diameter of the input outer ring 21 is formed with the groove 31 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the outer diameter of the clutch ring 23 corresponding to this is formed. As shown in FIG. 4 and FIG. 6, convex portions 32 that fit into the concave grooves 31 protrude outward in the radial direction at equal intervals in the circumferential direction. The clutch ring 23 is slidable in the axial direction in a state in which the clutch ring 23 cannot be rotated relative to the input outer ring 21 by fitting the convex portion 32 into the concave groove 31. That is, the clutch ring 23 rotates together with the input outer ring 21.

このクラッチリング23の出力軸22と対向する端面には、図4に示すようにドグ33が軸方向に向けて突設されており、前述の出力軸22のドグ30とでドグクラッチ34が形成される。なお、この実施形態では、クラッチリング23に四個のドグ33を円周方向等間隔に配設した場合を例示しているが、ドグ33の個数については任意であって出力軸22のドグ30の個数と一致させればよい。   As shown in FIG. 4, a dog 33 projects in the axial direction on the end surface of the clutch ring 23 facing the output shaft 22, and a dog clutch 34 is formed with the dog 30 of the output shaft 22 described above. The In this embodiment, the case where four dogs 33 are arranged on the clutch ring 23 at equal intervals in the circumferential direction is illustrated, but the number of the dogs 33 is arbitrary and the dogs 30 of the output shaft 22 are arbitrary. It is sufficient to match the number of.

クラッチリング23が軸方向に沿って出力軸22と近接する側へ移動してクラッチリング23のドグ33が出力軸22のドグ30と噛み合うと、両者は回転方向に一体化してトルクが伝達される。また、両者の噛み合い状態から、クラッチリング23が軸方向に沿って出力軸22から離間する側へ移動してクラッチリング23のドグ33が出力軸22のドグ30から離脱すると、両者は分離されてトルクが遮断される。   When the clutch ring 23 moves along the axial direction to the side closer to the output shaft 22 and the dog 33 of the clutch ring 23 meshes with the dog 30 of the output shaft 22, they are integrated in the rotational direction and torque is transmitted. . Further, when the clutch ring 23 moves away from the output shaft 22 along the axial direction from the meshed state of both, and the dog 33 of the clutch ring 23 is detached from the dog 30 of the output shaft 22, the two are separated. Torque is cut off.

出力軸22とクラッチリング23とは、出力軸22の中央凹孔35に植設された支持軸36をクラッチリング23の中央貫通孔37に挿通させることにより同軸上に配置され、出力軸22に対してクラッチリング23が軸方向に移動可能となっている。また、出力軸22とクラッチリング23との間にはコイルばね38が介在して両者を互いに離間させる向きに弾性力が付勢されている。このコイルばね38の弾性力により、駆動モータが停止している時はクラッチリング23と出力軸22が噛み合わないようになっている。   The output shaft 22 and the clutch ring 23 are arranged coaxially by inserting a support shaft 36 planted in the central concave hole 35 of the output shaft 22 into the central through hole 37 of the clutch ring 23, and On the other hand, the clutch ring 23 is movable in the axial direction. Further, a coil spring 38 is interposed between the output shaft 22 and the clutch ring 23, and an elastic force is urged in a direction to separate them from each other. The elastic force of the coil spring 38 prevents the clutch ring 23 and the output shaft 22 from meshing when the drive motor is stopped.

クラッチリング23は、図1および図4に示すようにその径方向外側へ突設された凸部32を軸方向で出力軸22と反対側に向けて延在させて突起39を形成している。この突起39の先端は、カム機構24の固定カム40に当接可能となっており、前述のコイルばね38によりクラッチリング23と出力軸22を離間させる付勢力は、クラッチリング23の突起39の先端が固定カム40に当接することにより止められ、クラッチリング23が出力軸22から離間する移動量が規制される。   As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the clutch ring 23 has a protrusion 32 that protrudes radially outward and extends in the axial direction toward the opposite side of the output shaft 22 to form a protrusion 39. . The tip of the projection 39 can come into contact with the fixed cam 40 of the cam mechanism 24, and the biasing force that separates the clutch ring 23 and the output shaft 22 by the coil spring 38 described above is applied to the projection 39 of the clutch ring 23. The tip is stopped by contacting the fixed cam 40, and the amount of movement of the clutch ring 23 away from the output shaft 22 is restricted.

このように、クラッチリング23の軸方向移動を規制する規制手段として、従来、一つの構成部品である止め輪14(図12参照)を用いていたが、この実施形態では、この止め輪を用いることなく、クラッチリング23に一体的に設けられた突起39により、クラッチリング23の軸方向移動時、突起39の先端を固定カム40に当接させるようにした。これにより、別部品である止め輪の組み付けが不要となり、止め輪の組み付けにより相手部品を傷つけるようなことはなく、組み立て性の向上が図れると共に部品点数および製品コストの削減化も図れる。   As described above, the retaining ring 14 (see FIG. 12), which is one component, has been conventionally used as the restricting means for restricting the axial movement of the clutch ring 23. In this embodiment, this retaining ring is used. Instead, the protrusion 39 integrally provided on the clutch ring 23 is configured to abut the tip of the protrusion 39 against the fixed cam 40 when the clutch ring 23 moves in the axial direction. As a result, it is not necessary to assemble a retaining ring which is a separate part, and the assembly of the retaining ring does not damage the counterpart part, so that the assemblability can be improved and the number of parts and the product cost can be reduced.

このクラッチリング23を挟んで出力軸22と反対側に配置されたカム機構24は、固定カム40と可動カム41とで構成されている。なお、この可動カム41と前述のクラッチリング23との間には、それら両者を互いに離間させる向きに弾性力を付勢するコイルばね42が介設されている。また、クラッチリング23と同様、出力軸22の中央凹孔35に植設された支持軸36を可動カム41の中央貫通孔43に挿通させることにより同軸上に配置され、固定カム40に対して可動カム41が軸方向に移動可能となっている。   The cam mechanism 24 disposed on the opposite side of the output shaft 22 with the clutch ring 23 interposed therebetween is composed of a fixed cam 40 and a movable cam 41. A coil spring 42 is provided between the movable cam 41 and the above-described clutch ring 23 to bias the elastic force in a direction in which they are separated from each other. Similarly to the clutch ring 23, the support shaft 36 planted in the central concave hole 35 of the output shaft 22 is coaxially disposed by being inserted into the central through hole 43 of the movable cam 41, and is fixed to the fixed cam 40. The movable cam 41 is movable in the axial direction.

可動カム41は、入力外輪21に対して軸方向にスライド可能で、かつ、相対回転不可能に装着されている。つまり、図5および図7に示すように入力外輪21の内径に円周方向等間隔で軸方向に沿って形成された凹溝44に対応させて、可動カム41の外径には、その凹溝44に嵌合する凸部45が円周方向等間隔に形成されている。これにより、可動カム41は、入力外輪21と共回りすることになる。この可動カム41の固定カム40と対向する端面には、図8(a)(b)および図10に示すようにその端面から凸設された傾斜面46aと平坦面46bからなり、かつ、固定カム40と軸方向で嵌合可能なカム面46が形成されている。   The movable cam 41 is slidable in the axial direction with respect to the input outer ring 21 and is mounted so as not to be relatively rotatable. That is, as shown in FIGS. 5 and 7, the outer diameter of the movable cam 41 corresponds to the concave grooves 44 formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction on the inner diameter of the input outer ring 21. Protrusions 45 that fit into the grooves 44 are formed at equal intervals in the circumferential direction. As a result, the movable cam 41 rotates together with the input outer ring 21. The end surface of the movable cam 41 facing the fixed cam 40 is composed of an inclined surface 46a and a flat surface 46b projecting from the end surface as shown in FIGS. 8 (a), 8 (b) and 10, and is fixed. A cam surface 46 that can be fitted in the cam 40 in the axial direction is formed.

これに対して、固定カム40は、その軸方向端部にフランジ部を有し、そのフランジ部と中間側板26の内径端部との間に弾性部材である波ばね47が介設されている(図1参照)。この波ばね47の弾性力により、固定カム40を静止系の取付側板27に押圧し、固定カム40の端面と取付側板27との間に摩擦抵抗が発生するようにしている。この固定カム40の可動カム41と対向する端面には、図9(a)(b)および図10に示すようにその端面から凹設された傾斜面48aと平坦面48bからなり、かつ、可動カム41と軸方向で嵌合可能なカム面48が形成されている。   On the other hand, the fixed cam 40 has a flange portion at its axial end portion, and a wave spring 47 that is an elastic member is interposed between the flange portion and the inner diameter end portion of the intermediate side plate 26. (See FIG. 1). Due to the elastic force of the wave spring 47, the fixed cam 40 is pressed against the stationary attachment side plate 27, and a frictional resistance is generated between the end surface of the fixed cam 40 and the attachment side plate 27. The end surface of the fixed cam 40 facing the movable cam 41 is composed of an inclined surface 48a and a flat surface 48b which are recessed from the end surface as shown in FIGS. 9 (a), 9 (b) and 10, and is movable. A cam surface 48 that can be fitted to the cam 41 in the axial direction is formed.

前述の構成からなる実施形態の2ウェイクラッチユニットの動作例を以下に詳述する。   An operation example of the two-way clutch unit of the embodiment having the above-described configuration will be described in detail below.

駆動モータが停止している時、固定カム40と可動カム41は、それぞれの平坦面48b,46bが接する位相にある中立状態であることから〔図10および図11(a)参照〕、可動カム41は、コイルばね42の弾性力により固定カム40に接する状態にある。また、クラッチリング23は、コイルばね38の弾性力により出力軸22から離間する方向に付勢され、突起39が固定カム40に当接した状態でもって出力軸22のドグ30から離脱した位置で規制されている。このようにして、クラッチリング23のドグ33と出力軸22のドグ30とが噛み合わない状態となっているため、出力軸22はその出力軸側からフリーで回転可能な状態であり、ドアを手動にて自由に開閉することができる。   When the drive motor is stopped, the fixed cam 40 and the movable cam 41 are in a neutral state in which the flat surfaces 48b and 46b are in contact with each other (see FIGS. 10 and 11A). 41 is in a state of contacting the fixed cam 40 by the elastic force of the coil spring 42. Further, the clutch ring 23 is urged in a direction away from the output shaft 22 by the elastic force of the coil spring 38, and the clutch ring 23 is separated from the dog 30 of the output shaft 22 while the protrusion 39 is in contact with the fixed cam 40. It is regulated. Since the dog 33 of the clutch ring 23 and the dog 30 of the output shaft 22 are not engaged with each other in this manner, the output shaft 22 is free to rotate from the output shaft side, and the door is manually operated. Can be opened and closed freely.

一方、駆動モータが回転すると、ウォームギヤを介して入力外輪21が回転し始め、駆動モータの回転力は、ウォームギヤにより入力外輪21に減速伝達される。可動カム41は、入力外輪21に凹溝44および凸部45で凹凸嵌合していることにより回転方向に規制されていることから、入力外輪21に伴って回転する。これに対して、固定カム40は、回転方向に固定した状態にあるため、前述の可動カム41は、固定カム40と嵌合するカム面46、つまり、傾斜面46aに沿って回転し、その回転により軸方向に沿って出力軸側へ移動する〔図11(b)参照〕。この可動カム41の軸方向移動により、クラッチリング23との間のコイルばね42が軸方向に圧縮されてその弾性力が蓄積される。その圧縮力がクラッチリング23と出力軸22間のコイルばね38の弾性力に打ち勝つと、クラッチリング23が軸方向に移動して出力軸22に近接する。   On the other hand, when the drive motor rotates, the input outer ring 21 starts to rotate through the worm gear, and the rotational force of the drive motor is transmitted to the input outer ring 21 at a reduced speed by the worm gear. Since the movable cam 41 is regulated in the rotational direction by fitting the concave portion 44 and the convex portion 45 to the input outer ring 21 in a concave and convex manner, the movable cam 41 rotates with the input outer ring 21. On the other hand, since the fixed cam 40 is fixed in the rotational direction, the aforementioned movable cam 41 rotates along the cam surface 46 fitted to the fixed cam 40, that is, the inclined surface 46a. It moves to the output shaft side along the axial direction by rotation [see FIG. 11 (b)]. By the movement of the movable cam 41 in the axial direction, the coil spring 42 between the movable cam 41 and the clutch ring 23 is compressed in the axial direction, and the elastic force is accumulated. When the compression force overcomes the elastic force of the coil spring 38 between the clutch ring 23 and the output shaft 22, the clutch ring 23 moves in the axial direction and approaches the output shaft 22.

このクラッチリング23も、可動カム41と同様、入力外輪21に凹溝31および凸部32で凹凸嵌合していることにより回転方向に規制されていることから、入力外輪21に伴って回転する。従って、クラッチリング23の回転および軸方向移動により、クラッチリング23のドグ33と出力軸22のドグ30との噛み合い位相が合致したところでクラッチリング23が出力軸22に噛み合う。これにより、入力外輪21の回転トルクがクラッチリング23を介して出力軸22に伝達され、ドアを電動で開閉することができる。   Similarly to the movable cam 41, the clutch ring 23 is also restricted in the rotational direction by engaging the input outer ring 21 with the concave groove 31 and the convex portion 32, so that it rotates with the input outer ring 21. . Therefore, the clutch ring 23 meshes with the output shaft 22 when the meshing phase of the dog 33 of the clutch ring 23 and the dog 30 of the output shaft 22 match due to the rotation and axial movement of the clutch ring 23. Thereby, the rotational torque of the input outer ring | wheel 21 is transmitted to the output shaft 22 via the clutch ring 23, and can open and close a door electrically.

この時、前述したように可動カム41は入力外輪21に伴って回転し、固定カム40は可動カム41から回転力を受けて同一回転するが、静止系である取付側板27から波ばね47の押圧による摩擦抵抗を受けるため、その摩擦抵抗により可動カム41に軸力を伝えている。なお、固定カム40と取付側板27との間を含む摩擦摺動部位には、グリース等の潤滑剤が適宜封入されている。   At this time, as described above, the movable cam 41 rotates with the input outer ring 21, and the fixed cam 40 receives the rotational force from the movable cam 41 and rotates the same, but the wave spring 47 from the mounting side plate 27 which is a stationary system. In order to receive the frictional resistance due to the pressing, the axial force is transmitted to the movable cam 41 by the frictional resistance. Note that a lubricant such as grease is appropriately sealed in the frictional sliding portion including between the fixed cam 40 and the attachment side plate 27.

なお、駆動モータの回転時、クラッチリング23のドグ33と出力軸22のドグ30が同位相であった場合には、両者のドグ同士が接触し、クラッチリング23と出力軸22が嵌合せずに出力軸22を回転駆動しないことになるが、出力軸22には負荷が加わっているためにその出力軸22は回転しない。しかしながら、駆動モータがそのまま回転を続けると、入力外輪21および可動カム41が出力軸22に対して回転位相が進むので、クラッチリング23のドグ33と出力軸22のドグ30の噛み合い位相が合致したところで、弾性力が蓄積されたコイルばね42の弾性力により、クラッチリング23が軸方向に瞬時に移動し、クラッチリング23と出力軸22が噛み合うことになる。   In addition, when the dog 33 of the clutch ring 23 and the dog 30 of the output shaft 22 are in the same phase during the rotation of the drive motor, the dogs are in contact with each other and the clutch ring 23 and the output shaft 22 are not fitted. However, since the output shaft 22 is not rotationally driven, the output shaft 22 does not rotate because a load is applied to the output shaft 22. However, if the drive motor continues to rotate as it is, the rotational phase of the input outer ring 21 and the movable cam 41 advances with respect to the output shaft 22, so that the meshing phase of the dog 33 of the clutch ring 23 and the dog 30 of the output shaft 22 matches. By the way, the clutch ring 23 is instantaneously moved in the axial direction by the elastic force of the coil spring 42 in which the elastic force is accumulated, and the clutch ring 23 and the output shaft 22 are engaged with each other.

以上のようなクラッチユニットを自動車の電動スライドドアのドア駆動部に設置することで、車内のスイッチにより電動モードが選択されていると、電動でドアを動かす時は駆動モータの回転によって、クラッチユニットを介してドアの開閉が可能であり、手でドアノブを開ければそれを感知することでモータ駆動によるドアの開閉が可能である。   By installing the clutch unit as described above in the door drive part of the electric slide door of the automobile, when the electric mode is selected by the switch in the car, the clutch unit is rotated by the rotation of the drive motor when the door is driven electrically. The door can be opened and closed via the door, and if the door knob is opened by hand, the door can be opened and closed by driving the motor by sensing it.

一方、車内のスイッチにより手動モードが選択されていれば、駆動モータを回転させなければクラッチユニットの出力軸22はフリーに回転するため、駆動モータを引き摺ることなく、手動でも楽に開閉することができる。また、出力軸22にポテンショメータを装着すれば、半ドア状態であってもドアの位置を感知でき、電動モードに切り替えれば、駆動モータによる開閉が可能である。   On the other hand, if the manual mode is selected by the switch in the vehicle, the output shaft 22 of the clutch unit rotates freely unless the drive motor is rotated. Therefore, it can be easily opened and closed manually without dragging the drive motor. . Further, if a potentiometer is attached to the output shaft 22, the position of the door can be sensed even in a half-door state, and can be opened and closed by a drive motor by switching to the electric mode.

前述の実施形態では、ワンボックスカーにおける電動スライドドア装置にクラッチユニットを組み込んだ場合について説明したが、本発明は、駆動モータから減速機を介して負荷を駆動する装置、例えば自動車のパワーウィンドウ、電動バックドアや、電動カーテン、電動シャッター等の開閉機構において、電動と手動を切り替える仕様の装置に適用可能である。   In the above-described embodiment, the case where the clutch unit is incorporated in the electric sliding door device in the one-box car has been described, but the present invention is an apparatus that drives a load from a drive motor via a speed reducer, for example, a power window of an automobile, The present invention can be applied to an apparatus having a specification for switching between electric and manual in an open / close mechanism such as an electric back door, an electric curtain, and an electric shutter.

本発明に係る2ウェイクラッチユニットの実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the 2 way clutch unit which concerns on this invention. 図1の右側面図である。It is a right view of FIG. 図1の実施形態の出力軸を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the output shaft of embodiment of FIG. 図1の実施形態のクラッチリングを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the clutch ring of embodiment of FIG. 図1の実施形態の入力外輪を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the input outer ring | wheel of embodiment of FIG. 図1のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図1のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. (a)は図1の可動カムを示す右側面図、(b)は(a)のC−C線に沿う断面図である。(A) is a right view which shows the movable cam of FIG. 1, (b) is sectional drawing which follows the CC line of (a). (a)は図1の固定カムを示す右側面図、(b)は(a)のD−D線に沿う断面図である。(A) is a right view which shows the fixed cam of FIG. 1, (b) is sectional drawing which follows the DD line | wire of (a). 図8(b)の可動カムと図9(b)の固定カムが嵌合した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the movable cam of FIG.8 (b) and the fixed cam of FIG.9 (b) fitted. 図8(b)の可動カムと図9(b)の固定カムの嵌合状態で、(a)は駆動モータの始動前の状態、(b)は駆動モータの始動後の状態を示す部分拡大断面図である。FIG. 8B shows a state in which the movable cam and the fixed cam shown in FIG. 9B are fitted, where FIG. 8A shows a state before starting the drive motor, and FIG. 8B shows a partially enlarged state after the drive motor starts. It is sectional drawing. 2ウェイクラッチユニットの従来例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the prior art example of a 2 way clutch unit. 図12の2ウェイクラッチユニットにおける入力外輪を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the input outer ring | wheel in the 2-way clutch unit of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

21 入力系回転部材(入力外輪)
22 出力系回転部材(出力軸)
23 トルク伝達部材(クラッチリング)
24 制御部材(カム機構)
25,26,27 静止系部材
39 規制手段(突起)
21 Input system rotating member (input outer ring)
22 Output system rotating member (output shaft)
23 Torque transmission member (clutch ring)
24 Control member (cam mechanism)
25, 26, 27 Stationary system member 39 Control means (protrusion)

Claims (3)

静止系部材と、駆動源により回転駆動される入力系回転部材と、入力系回転部材から伝えられたトルクを外部へ取り出すための出力系回転部材と、入力系回転部材と出力系回転部材との間に軸方向移動可能でかつ相対回転不可能に介在し、前記出力系回転部材と係合・離脱可能なトルク伝達部材と、静止系部材に対する相対角度変位を通じて、トルク伝達部材を軸方向に移動させることによりトルク伝達部材と出力系回転部材との係合・離脱を制御する制御部材とを備え、前記トルク伝達部材の軸方向移動を規制する規制手段をトルク伝達部材に一体的に設けたことを特徴とする2ウェイクラッチユニット。   A stationary system member, an input system rotational member that is rotationally driven by a drive source, an output system rotational member that extracts torque transmitted from the input system rotational member, and an input system rotational member and an output system rotational member. The torque transmitting member is moved in the axial direction through a relative angular displacement with respect to the stationary system member, and a torque transmitting member that is movable in the axial direction and is relatively non-rotatable. And a control member for controlling engagement / disengagement between the torque transmission member and the output system rotation member, and a restriction means for restricting axial movement of the torque transmission member is provided integrally with the torque transmission member. 2-way clutch unit. 前記規制手段は、トルク伝達部材から軸方向に延び、前記制御部材に当接可能な突起で構成されている請求項1に記載の2ウェイクラッチユニット。   2. The two-way clutch unit according to claim 1, wherein the restricting unit includes a protrusion extending in an axial direction from the torque transmission member and capable of contacting the control member. 前記入力系回転部材を駆動モータに連結し、かつ、出力系回転部材をドアスライド機構に連結することにより電動スライドドア装置に組み込まれている請求項1又は2に記載の2ウェイクラッチユニット。   3. The two-way clutch unit according to claim 1, wherein the two-way clutch unit is incorporated in the electric slide door device by connecting the input system rotating member to a drive motor and connecting the output system rotating member to a door slide mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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