回転伝達装置
【課題】 簡便な構造により、ドアを無段階に任意の位置で停止・保持し得るドアチェッカとして適用することができる回転伝達装置を提供する。
【解決手段】 外輪２４と軸２２を同軸的に配置すると共に軸２２の外周面にテーパローラカム面３１を形成すると共に外輪２４の内周面に円筒面３２を形成することにより、外輪２４と軸２２の間に係合離脱可能な円錐ローラ３３を介在させると共に、その円錐ローラ３３を保持する保持器２４を軸２２に対して軸方向移動可能に設けたテーパローラクラッチ２５を備え、そのテーパローラクラッチ２５を断接する電磁コイル３７およびばね４０からなる制御手段２６を内蔵し、軸２２を自動車のボディに連結すると共に外輪２４を自動車のドアに連結する。
【解決手段】 外輪２４と軸２２を同軸的に配置すると共に軸２２の外周面にテーパローラカム面３１を形成すると共に外輪２４の内周面に円筒面３２を形成することにより、外輪２４と軸２２の間に係合離脱可能な円錐ローラ３３を介在させると共に、その円錐ローラ３３を保持する保持器２４を軸２２に対して軸方向移動可能に設けたテーパローラクラッチ２５を備え、そのテーパローラクラッチ２５を断接する電磁コイル３７およびばね４０からなる制御手段２６を内蔵し、軸２２を自動車のボディに連結すると共に外輪２４を自動車のドアに連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のボディとドアに連結されて、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカ等として利用し得る回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドア開閉装置においては、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカが組み込まれた構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。図７は、特許文献１に開示されたドアチェッカの要部拡大図（特許文献１の図１参照）である。
【０００３】
この種のドアチェッカは、自動車のボディ側から揺動自在に突出されて長手方向に凹凸部を交互に連続して有するアーム１１と、自動車のドア側に設けられ、前述のアーム１１が挿入されたドア内でそのアーム１１の凹部に嵌合してドア１２を固定し得るストッパー１４と、そのストッパー１４をレバー１６等を介して駆動する電動アクチュエータ１８と、その電動アクチュエータ１８に並列に回路接続され、ドア１２の開閉操作状態を検出して非操作時にはストッパー１４をアーム１１に係合させるように電動アクチュエータ１８に作動信号を出力する開閉操作検出手段であるアウトサイドハンドル部の外スイッチおよびグリップ部の内スイッチとで構成されている。
【０００４】
このような構成を具備するドアチェッカでは、乗員の手で内外両スイッチのいずれかが閉成されると、電動アクチュエータ１８の作動でストッパー１４がアーム１１から離間させるので、ドア１２の開閉がアーム１１における摺動摩擦力を生じないでスムーズに行うことができる。
【０００５】
一方、ドア１２の開閉操作中、乗員の手がアウトサイドハンドル部またはグリップ部から離れて内外スイッチのいずれかが開成すると、電動アクチュエータ１８が非作動となってストッパー１４がスプリング１５の付勢力でアーム１１側へ押圧されて、アーム１１の所定の凹部に嵌合し、乗員の開閉操作の停止に伴ってドア１２が固定される。この時、アーム１１の凹部は多段的に設けられているので、乗員のスイッチ操作で任意の位置でドア１２を固定することができる。
【特許文献１】実開平５−２４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した従来の回転伝達装置であるドアチェッカでは、ドア１２を停止・保持するためのアーム１１には、ストッパー１４が嵌合する凹部が多段的に設けられていることから、そのドア１２が固定される位置を、アーム１１の隣接する凹部間の距離以下にすることができない。
【０００７】
すなわち、このドアチェッカの場合、ストッパー１４が嵌合するアーム１１の係合部である凹部が多段的に設けられている関係上、ドア１２を段階的にしか停止・保持することができない。この点、乗員のフィーリングの観点からも、ドア１２は、無段階で任意の位置に停止・保持されるほうが好ましい。
【０００８】
そこで、本発明は前述した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、簡便な構造により、ドアを無段階で任意の位置に停止・保持し得るドアチェッカとして適用することができる回転伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けたクラッチを備え、そのクラッチを断接する制御手段を内蔵し、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を静止部材に連結すると共に他方を可動部材に連結したことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る回転伝達装置では、外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けた構造とすることにより、テーパローラクラッチ機構を構成する。
【００１１】
前述の構成における静止部材を自動車のボディとし、かつ、可動部材を自動車の開閉ドアとすることにより自動車用ドアチェッカとして適用した場合、本発明の回転伝達装置では、テーパローラクラッチ機構によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段によりクラッチをオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができる。
【００１２】
前述の構成における制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成することが望ましい。
【００１３】
このように制御手段を電磁コイルと弾性部材で構成することにより、簡単な構造でもってクラッチをオンオフすることができ、外方部材と内方部材間の内部空間に収容することができる。
【００１４】
ここで、ドアを開閉しようとする外力、例えば強風などが作用した時、乗員のスイッチ操作によるクラッチ解除がなされず、クラッチが係合状態を保持したままとなるため、クラッチに過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、クラッチおよびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設けることが望ましい。
【００１５】
前述の構成において、外方部材を可動部材に連結すると共に内方部材を静止部材に連結した場合、前記外方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた構造が可能である。その場合、トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成することが望ましい。なお、摺動抵抗付与手段としては、ボディとドアのヒンジ部に設けられた構造が可能である。
【００１６】
前述の構成において、外方部材を静止部材に連結すると共に内方部材を可動部材に連結した場合、外方部材と静止部材との間および内方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた構造が可能である。その場合、トルクリミッタは、内方部材と可動部材との間に設けられた弾性部材と、外方部材と静止部材との間に設けられた歯車対とで構成することが望ましい。なお、弾性部材は、開閉ドアに設けられ、かつ、歯車対の一方の歯車は、外方部材に設けられると共に他方の歯車は、基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアームに設けられた構造が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の回転伝達装置を自動車用ドアチェッカに適用した場合、テーパローラクラッチ機構によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段によりクラッチをオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができるので、乗員のフィーリング観点からも使用感のよいドアチェッカを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る回転伝達装置を自動車用ドアチェッカに適用した実施形態を以下に詳述する。図１は回転伝達装置の全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す。図３はドアを開閉する時に図１の状態からクラッチを解除した状態を示す。
【００１９】
なお、以下の実施形態では、自動車用ドアチェッカに適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、自動車用ドアチェッカ以外の他の用途にも適用可能である。
【００２０】
図１および図２に示す実施形態の回転伝達装置は、静止系である自動車のボディにボディ連結部２１を介して連結された内方部材である軸２２と、その軸２２の外側に同軸的に配置され、駆動系である自動車のドアにドア連結部２３を介して連結された外方部材である外輪２４と、前記軸２２と外輪２４を含む構成でもってその両者間に設けられたテーパローラクラッチ２５と、そのテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６とで主要部が構成されている。
【００２１】
前述した外輪２４は、その内周面に円筒面３２が形成され、上下一対の転がり軸受２７，２８を介して回転自在に軸２２に支承されている。なお、それら一対の転がり軸受２７，２８は、止め輪２９，３０により外輪２４と軸２２間の環状空間に対して抜け止めされている。この軸２２の外周面に円周方向に沿って径が変化しているローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成する。この実施形態では、ローラカム面とテーパカム面を一体にしたテーパローラカム面３１を形成している。この軸２２と外輪２４との間に、テーパローラカム面３１に係合離脱可能な円錐形状の係合子である円錐ローラ３３を介在させると共に、その円錐ローラ３３を保持する保持器３４を軸２２に対して軸方向移動可能に設けている。保持器３４は、複数（図では８個）の円錐ローラ３３をポケット３５に収容して円周方向等間隔に配置した状態で転動自在に保持する。以上のような外輪２４、軸２２、円錐ローラ３３および保持器３４からなる部材によりテーパローラクラッチ２５を構成している。
【００２２】
このテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６は、軸２２の外周にホルダ３６を介して取り付けられた電磁コイル３７と、保持器３４の上方開口端に非磁性プレート３８を介して取り付けられたアーマチュア３９と、軸２２と保持器３４との間に介設された弾性部材であるばね４０とで構成されている。このばね４０は、保持器３４を円錐ローラ３３の係合方向（図中下方）、つまり、円錐ローラ３３がテーパローラカム面３１に係合する方向に弾性力を付勢している。
【００２３】
電磁コイル３７の非通電時には、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ押圧されていることから、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間に係合した状態、つまり、テーパローラクラッチ２５がオンする。一方、電磁コイル３７の通電時には、ばね４０の弾性力に抗してアーマチュア３９を吸着することにより、保持器３４が上方へ移動して円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間から離脱した状態、つまり、テーパローラクラッチ２５がオフする。
【００２４】
次に、この実施形態におけるドアチェッカとしての回転伝達装置の動作例を以下に説明する。
【００２５】
自動車のドアには、乗員が操作するハンドルまたはタッチセンサ等の開閉操作検出手段であるスイッチ機構（図示せず）が設けられており、そのスイッチ機構を乗員が操作することにより、スイッチ機構のオンオフ信号に基づいて電磁コイル３７への通電・非通電が切り換えられる。
【００２６】
まず、ドアを任意の開度で停止・保持した状態では、図１に示すように電磁コイル３７への通電が遮断されていることから、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ押圧されていることにより、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間に押圧され、軸２２と外輪２４が相対回転しようとすると、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間に噛み込んで係合した状態となってテーパローラクラッチ２５がオンしている。これにより、テーパローラクラッチ２５は、円周方向について正逆両方向とも相対回転できないロック状態となり、ドアが静止系に対して固定された状態となっている。なお、円錐ローラ３３がテーパローラカム面３１と外輪２４間で軸方向に押し込まれていることによりガタ詰めされている。
【００２７】
このドアの停止・保持状態から、スイッチ機構の操作により乗員がドアを開閉しようとすると、図１のロック状態から、電磁コイル３７への通電によりその電磁コイル３７にアーマチュア３９がばね４０の弾性力に抗して吸着される。このアーマチュア３９の吸着により保持器３４が円錐ローラ３３を保持した状態で図示上方へ移動することで、図２に示すように円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間から離脱し、テーパローラクラッチ２５がオフする。このテーパローラクラッチ２５のオフにより外輪２４が軸２２に対して空転可能な状態となる。これにより、外輪２４に連結されたドアを容易に開閉することができる。
【００２８】
図２の空転状態において、乗員がスイッチ機構の操作を停止した場合、前述したように電磁コイル３７への通電が遮断され、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ移動して、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間で係合した状態となってテーパローラクラッチ２５がオンする。これにより、ドアを任意の開度で停止・保持することができる。
【００２９】
以上のようにして、テーパローラクラッチ２５によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段２６によりテーパローラクラッチ２５をオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを容易に開閉することができると共に、そのドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができる。
【００３０】
ここで、図１に示すテーパローラクラッチ２５のロック状態において、乗員の操作ではなく、例えば強風などによりドアが開閉されようとした場合、テーパローラクラッチ２５により軸２２と外輪２４が係合状態を保持したままとなるため、テーパローラクラッチ２５に過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、テーパローラクラッチ２５およびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設ける必要がある。
【００３１】
この実施形態においては、外輪２４をドアに連結すると共に軸２２をボディに連結した構造となっていることから、外輪２４とドア連結部２３との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ４１を設けた構造としている。そのトルクリミッタ４１としては、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成すればよい。
【００３２】
なお、摺動抵抗付与手段で構成されたトルクリミッタ４１は、図４に示すようにボディとドア４２のヒンジ部４３に設けられた構造とすればよい。
【００３３】
図５は他の実施形態におけるドアチェッカとしての回転伝達装置を示す。この実施形態については、テーパローラクラッチ２５に関する構成および動作は、前述した図１の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。図５の実施形態において、図１の実施形態と異なる点は、トルクリミッタに関する構成および動作であり、以下、そのトルクリミッタについて説明する。
【００３４】
この実施形態においては、外輪２４をボディに連結すると共に軸２２をドアに連結した構造となっていることから、外輪２４とボディ連結部２１’との間および軸２２とドア連結部２３’との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ４４を設けた構造としている。そのトルクリミッタ４４は、軸２２とドア連結部２３’との間に設けられた弾性部材４５と、外輪２４とボディ連結部２１’との間に設けられた歯車対４６とで構成すればよい。
【００３５】
なお、これら弾性部材４５および歯車対４６からなるトルクリミッタ４４は、図６に示すように弾性部材４５をドア連結部２３’に設け、かつ、歯車対４６をボディ連結部２１’に設けた構造とする。このボディ連結部２１’としては、歯車対４６の一方の歯車４６ａを外輪２４に設けると共に他方の歯車４６ｂを基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアーム４７に設けた構造とすればよい。
【００３６】
なお、前述した二つの実施形態では、テーパローラクラッチ２５として、内輪に相当する軸２２の外周面にテーパローラカム面３１、外輪２４の内周面に円筒面３２を形成した、いわゆる内輪カム構造を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、外輪２４の内周面にテーパローラカム面、内輪に相当する軸２２の外周面に円筒面を形成した、いわゆる外輪カム構造を採用することも可能である。また、前述の実施形態では、テーパカム面とローラカム面とを軸２２に一体に形成しているが、軸２２あるいは外輪２４のいずれか一方にテーパカム面を形成し、他方にローラカム面を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態であって、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施形態であって、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを開閉する時の状態を示す断面図である。
【図４】図１の実施形態の回転伝達装置を自動車のボディとドア間に設置した例を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態で、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示す断面図である。
【図６】図５の他の実施形態の回転伝達装置を自動車のボディとドア間に設置した例を示す説明図である。
【図７】回転伝達装置の従来例として、自動車用ドアチェッカを示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３８】
２２ 内方部材（軸）
２４ 外方部材（外輪）
２５ クラッチ（テーパローラクラッチ）
２６ 制御手段
３１ テーパローラカム面
３２ 円筒面
３３ 係合子（円錐ローラ）
３４ 保持器
３７ 電磁コイル
３９ アーマチュア
４０ 弾性部材（ばね）
４１ トルクリミッタ
４３ ヒンジ部
４４ トルクリミッタ
４５ 弾性部材
４６ 歯車対
４７ アーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のボディとドアに連結されて、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカ等として利用し得る回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドア開閉装置においては、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカが組み込まれた構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。図７は、特許文献１に開示されたドアチェッカの要部拡大図（特許文献１の図１参照）である。
【０００３】
この種のドアチェッカは、自動車のボディ側から揺動自在に突出されて長手方向に凹凸部を交互に連続して有するアーム１１と、自動車のドア側に設けられ、前述のアーム１１が挿入されたドア内でそのアーム１１の凹部に嵌合してドア１２を固定し得るストッパー１４と、そのストッパー１４をレバー１６等を介して駆動する電動アクチュエータ１８と、その電動アクチュエータ１８に並列に回路接続され、ドア１２の開閉操作状態を検出して非操作時にはストッパー１４をアーム１１に係合させるように電動アクチュエータ１８に作動信号を出力する開閉操作検出手段であるアウトサイドハンドル部の外スイッチおよびグリップ部の内スイッチとで構成されている。
【０００４】
このような構成を具備するドアチェッカでは、乗員の手で内外両スイッチのいずれかが閉成されると、電動アクチュエータ１８の作動でストッパー１４がアーム１１から離間させるので、ドア１２の開閉がアーム１１における摺動摩擦力を生じないでスムーズに行うことができる。
【０００５】
一方、ドア１２の開閉操作中、乗員の手がアウトサイドハンドル部またはグリップ部から離れて内外スイッチのいずれかが開成すると、電動アクチュエータ１８が非作動となってストッパー１４がスプリング１５の付勢力でアーム１１側へ押圧されて、アーム１１の所定の凹部に嵌合し、乗員の開閉操作の停止に伴ってドア１２が固定される。この時、アーム１１の凹部は多段的に設けられているので、乗員のスイッチ操作で任意の位置でドア１２を固定することができる。
【特許文献１】実開平５−２４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した従来の回転伝達装置であるドアチェッカでは、ドア１２を停止・保持するためのアーム１１には、ストッパー１４が嵌合する凹部が多段的に設けられていることから、そのドア１２が固定される位置を、アーム１１の隣接する凹部間の距離以下にすることができない。
【０００７】
すなわち、このドアチェッカの場合、ストッパー１４が嵌合するアーム１１の係合部である凹部が多段的に設けられている関係上、ドア１２を段階的にしか停止・保持することができない。この点、乗員のフィーリングの観点からも、ドア１２は、無段階で任意の位置に停止・保持されるほうが好ましい。
【０００８】
そこで、本発明は前述した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、簡便な構造により、ドアを無段階で任意の位置に停止・保持し得るドアチェッカとして適用することができる回転伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けたクラッチを備え、そのクラッチを断接する制御手段を内蔵し、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を静止部材に連結すると共に他方を可動部材に連結したことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る回転伝達装置では、外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けた構造とすることにより、テーパローラクラッチ機構を構成する。
【００１１】
前述の構成における静止部材を自動車のボディとし、かつ、可動部材を自動車の開閉ドアとすることにより自動車用ドアチェッカとして適用した場合、本発明の回転伝達装置では、テーパローラクラッチ機構によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段によりクラッチをオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができる。
【００１２】
前述の構成における制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成することが望ましい。
【００１３】
このように制御手段を電磁コイルと弾性部材で構成することにより、簡単な構造でもってクラッチをオンオフすることができ、外方部材と内方部材間の内部空間に収容することができる。
【００１４】
ここで、ドアを開閉しようとする外力、例えば強風などが作用した時、乗員のスイッチ操作によるクラッチ解除がなされず、クラッチが係合状態を保持したままとなるため、クラッチに過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、クラッチおよびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設けることが望ましい。
【００１５】
前述の構成において、外方部材を可動部材に連結すると共に内方部材を静止部材に連結した場合、前記外方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた構造が可能である。その場合、トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成することが望ましい。なお、摺動抵抗付与手段としては、ボディとドアのヒンジ部に設けられた構造が可能である。
【００１６】
前述の構成において、外方部材を静止部材に連結すると共に内方部材を可動部材に連結した場合、外方部材と静止部材との間および内方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた構造が可能である。その場合、トルクリミッタは、内方部材と可動部材との間に設けられた弾性部材と、外方部材と静止部材との間に設けられた歯車対とで構成することが望ましい。なお、弾性部材は、開閉ドアに設けられ、かつ、歯車対の一方の歯車は、外方部材に設けられると共に他方の歯車は、基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアームに設けられた構造が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の回転伝達装置を自動車用ドアチェッカに適用した場合、テーパローラクラッチ機構によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段によりクラッチをオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができるので、乗員のフィーリング観点からも使用感のよいドアチェッカを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る回転伝達装置を自動車用ドアチェッカに適用した実施形態を以下に詳述する。図１は回転伝達装置の全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す。図３はドアを開閉する時に図１の状態からクラッチを解除した状態を示す。
【００１９】
なお、以下の実施形態では、自動車用ドアチェッカに適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、自動車用ドアチェッカ以外の他の用途にも適用可能である。
【００２０】
図１および図２に示す実施形態の回転伝達装置は、静止系である自動車のボディにボディ連結部２１を介して連結された内方部材である軸２２と、その軸２２の外側に同軸的に配置され、駆動系である自動車のドアにドア連結部２３を介して連結された外方部材である外輪２４と、前記軸２２と外輪２４を含む構成でもってその両者間に設けられたテーパローラクラッチ２５と、そのテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６とで主要部が構成されている。
【００２１】
前述した外輪２４は、その内周面に円筒面３２が形成され、上下一対の転がり軸受２７，２８を介して回転自在に軸２２に支承されている。なお、それら一対の転がり軸受２７，２８は、止め輪２９，３０により外輪２４と軸２２間の環状空間に対して抜け止めされている。この軸２２の外周面に円周方向に沿って径が変化しているローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成する。この実施形態では、ローラカム面とテーパカム面を一体にしたテーパローラカム面３１を形成している。この軸２２と外輪２４との間に、テーパローラカム面３１に係合離脱可能な円錐形状の係合子である円錐ローラ３３を介在させると共に、その円錐ローラ３３を保持する保持器３４を軸２２に対して軸方向移動可能に設けている。保持器３４は、複数（図では８個）の円錐ローラ３３をポケット３５に収容して円周方向等間隔に配置した状態で転動自在に保持する。以上のような外輪２４、軸２２、円錐ローラ３３および保持器３４からなる部材によりテーパローラクラッチ２５を構成している。
【００２２】
このテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６は、軸２２の外周にホルダ３６を介して取り付けられた電磁コイル３７と、保持器３４の上方開口端に非磁性プレート３８を介して取り付けられたアーマチュア３９と、軸２２と保持器３４との間に介設された弾性部材であるばね４０とで構成されている。このばね４０は、保持器３４を円錐ローラ３３の係合方向（図中下方）、つまり、円錐ローラ３３がテーパローラカム面３１に係合する方向に弾性力を付勢している。
【００２３】
電磁コイル３７の非通電時には、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ押圧されていることから、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間に係合した状態、つまり、テーパローラクラッチ２５がオンする。一方、電磁コイル３７の通電時には、ばね４０の弾性力に抗してアーマチュア３９を吸着することにより、保持器３４が上方へ移動して円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間から離脱した状態、つまり、テーパローラクラッチ２５がオフする。
【００２４】
次に、この実施形態におけるドアチェッカとしての回転伝達装置の動作例を以下に説明する。
【００２５】
自動車のドアには、乗員が操作するハンドルまたはタッチセンサ等の開閉操作検出手段であるスイッチ機構（図示せず）が設けられており、そのスイッチ機構を乗員が操作することにより、スイッチ機構のオンオフ信号に基づいて電磁コイル３７への通電・非通電が切り換えられる。
【００２６】
まず、ドアを任意の開度で停止・保持した状態では、図１に示すように電磁コイル３７への通電が遮断されていることから、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ押圧されていることにより、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間に押圧され、軸２２と外輪２４が相対回転しようとすると、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間に噛み込んで係合した状態となってテーパローラクラッチ２５がオンしている。これにより、テーパローラクラッチ２５は、円周方向について正逆両方向とも相対回転できないロック状態となり、ドアが静止系に対して固定された状態となっている。なお、円錐ローラ３３がテーパローラカム面３１と外輪２４間で軸方向に押し込まれていることによりガタ詰めされている。
【００２７】
このドアの停止・保持状態から、スイッチ機構の操作により乗員がドアを開閉しようとすると、図１のロック状態から、電磁コイル３７への通電によりその電磁コイル３７にアーマチュア３９がばね４０の弾性力に抗して吸着される。このアーマチュア３９の吸着により保持器３４が円錐ローラ３３を保持した状態で図示上方へ移動することで、図２に示すように円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間から離脱し、テーパローラクラッチ２５がオフする。このテーパローラクラッチ２５のオフにより外輪２４が軸２２に対して空転可能な状態となる。これにより、外輪２４に連結されたドアを容易に開閉することができる。
【００２８】
図２の空転状態において、乗員がスイッチ機構の操作を停止した場合、前述したように電磁コイル３７への通電が遮断され、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、ばね４０の弾性力により保持器３４が下方へ移動して、円錐ローラ３３が軸２２のテーパローラカム面３１と外輪２４の円筒面３２との間で係合した状態となってテーパローラクラッチ２５がオンする。これにより、ドアを任意の開度で停止・保持することができる。
【００２９】
以上のようにして、テーパローラクラッチ２５によりドアを停止・保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段２６によりテーパローラクラッチ２５をオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを容易に開閉することができると共に、そのドアを無段階で任意の開度に停止・保持することができる。
【００３０】
ここで、図１に示すテーパローラクラッチ２５のロック状態において、乗員の操作ではなく、例えば強風などによりドアが開閉されようとした場合、テーパローラクラッチ２５により軸２２と外輪２４が係合状態を保持したままとなるため、テーパローラクラッチ２５に過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、テーパローラクラッチ２５およびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設ける必要がある。
【００３１】
この実施形態においては、外輪２４をドアに連結すると共に軸２２をボディに連結した構造となっていることから、外輪２４とドア連結部２３との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ４１を設けた構造としている。そのトルクリミッタ４１としては、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成すればよい。
【００３２】
なお、摺動抵抗付与手段で構成されたトルクリミッタ４１は、図４に示すようにボディとドア４２のヒンジ部４３に設けられた構造とすればよい。
【００３３】
図５は他の実施形態におけるドアチェッカとしての回転伝達装置を示す。この実施形態については、テーパローラクラッチ２５に関する構成および動作は、前述した図１の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。図５の実施形態において、図１の実施形態と異なる点は、トルクリミッタに関する構成および動作であり、以下、そのトルクリミッタについて説明する。
【００３４】
この実施形態においては、外輪２４をボディに連結すると共に軸２２をドアに連結した構造となっていることから、外輪２４とボディ連結部２１’との間および軸２２とドア連結部２３’との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ４４を設けた構造としている。そのトルクリミッタ４４は、軸２２とドア連結部２３’との間に設けられた弾性部材４５と、外輪２４とボディ連結部２１’との間に設けられた歯車対４６とで構成すればよい。
【００３５】
なお、これら弾性部材４５および歯車対４６からなるトルクリミッタ４４は、図６に示すように弾性部材４５をドア連結部２３’に設け、かつ、歯車対４６をボディ連結部２１’に設けた構造とする。このボディ連結部２１’としては、歯車対４６の一方の歯車４６ａを外輪２４に設けると共に他方の歯車４６ｂを基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアーム４７に設けた構造とすればよい。
【００３６】
なお、前述した二つの実施形態では、テーパローラクラッチ２５として、内輪に相当する軸２２の外周面にテーパローラカム面３１、外輪２４の内周面に円筒面３２を形成した、いわゆる内輪カム構造を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、外輪２４の内周面にテーパローラカム面、内輪に相当する軸２２の外周面に円筒面を形成した、いわゆる外輪カム構造を採用することも可能である。また、前述の実施形態では、テーパカム面とローラカム面とを軸２２に一体に形成しているが、軸２２あるいは外輪２４のいずれか一方にテーパカム面を形成し、他方にローラカム面を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態であって、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施形態であって、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを開閉する時の状態を示す断面図である。
【図４】図１の実施形態の回転伝達装置を自動車のボディとドア間に設置した例を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態で、回転伝達装置を適用した自動車用ドアチェッカの全体構成で、ドアを任意の開度で停止・保持する時の状態を示す断面図である。
【図６】図５の他の実施形態の回転伝達装置を自動車のボディとドア間に設置した例を示す説明図である。
【図７】回転伝達装置の従来例として、自動車用ドアチェッカを示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３８】
２２ 内方部材（軸）
２４ 外方部材（外輪）
２５ クラッチ（テーパローラクラッチ）
２６ 制御手段
３１ テーパローラカム面
３２ 円筒面
３３ 係合子（円錐ローラ）
３４ 保持器
３７ 電磁コイル
３９ アーマチュア
４０ 弾性部材（ばね）
４１ トルクリミッタ
４３ ヒンジ部
４４ トルクリミッタ
４５ 弾性部材
４６ 歯車対
４７ アーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けたクラッチを備え、そのクラッチを断接する制御手段を内蔵し、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を静止部材に連結すると共に他方を可動部材に連結したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成されている請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記静止部材が自動車のボディであり、可動部材が自動車の開閉ドアである請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記外方部材を可動部材に連結すると共に内方部材を静止部材に連結し、前記外方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成されている請求項４に記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記摺動抵抗付与手段は、ボディとドアのヒンジ部に設けられている請求項５に記載の回転伝達装置。
【請求項７】
前記外方部材を静止部材に連結すると共に内方部材を可動部材に連結し、外方部材と静止部材との間および内方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【請求項８】
前記トルクリミッタは、内方部材と可動部材との間に設けられた弾性部材と、外方部材と静止部材との間に設けられた歯車対とで構成されている請求項７に記載の回転伝達装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、開閉ドアに設けられ、かつ、歯車対の一方の歯車は、外方部材に設けられると共に他方の歯車は、基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアームに設けられている請求項８に記載の回転伝達装置。
【請求項１】
外方部材と内方部材を同軸的に配置すると共に外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿って径が変化するローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面を形成することにより、外方部材と内方部材の間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けたクラッチを備え、そのクラッチを断接する制御手段を内蔵し、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を静止部材に連結すると共に他方を可動部材に連結したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成されている請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記静止部材が自動車のボディであり、可動部材が自動車の開閉ドアである請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記外方部材を可動部材に連結すると共に内方部材を静止部材に連結し、前記外方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成されている請求項４に記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記摺動抵抗付与手段は、ボディとドアのヒンジ部に設けられている請求項５に記載の回転伝達装置。
【請求項７】
前記外方部材を静止部材に連結すると共に内方部材を可動部材に連結し、外方部材と静止部材との間および内方部材と可動部材との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転伝達装置。
【請求項８】
前記トルクリミッタは、内方部材と可動部材との間に設けられた弾性部材と、外方部材と静止部材との間に設けられた歯車対とで構成されている請求項７に記載の回転伝達装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、開閉ドアに設けられ、かつ、歯車対の一方の歯車は、外方部材に設けられると共に他方の歯車は、基端部がボディに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドア内に挿入配置されたアームに設けられている請求項８に記載の回転伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６２０２５（Ｐ２００６−１６２０２５Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５８２５２（Ｐ２００４−３５８２５２）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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