(57)【要約】【課題】常時安定したセルフロック機能を発揮することができ、又、搭載上の自由度も確保することができるセルフロッククラッチを提供すること。【解決手段】セルフロッククラッチ(1)は、駆動源(2)の回転軸に連結して動力が入力される入力軸(100)と、動力を減速機構(3)へと出力し、且つ動力とは逆向きの逆動力が入力される出力軸(200)と、軸方向に第１のスラスト力(Fa)を発生させる第１伝達面(310)、第１のスラスト力とは逆向きの第２のスラスト力(Fb)を発生させる第２伝達面(320)を有し、動力を出力軸へと伝達するスラスト力発生部材(300)と、第２のスラスト力のみが発生する場合において、スラスト力発生部材の外周面(301)から第２のスラスト力を受圧することでスラスト力発生部材の回転を抑制して、逆動力が出力軸へと伝達されることを規制する規制面(401)を有する壁体(400)と、を具備する。【選択図】          図２
2020012473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の回転軸に連結して前記回転軸と一体的に回転し、前記駆動源からの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と同軸上で回転し、前記入力軸に入力された前記動力を減速機構へと出力し、且つ前記動力とは逆向きの逆動力が前記減速機構を介して入力される出力軸と、
前記入力軸に入力される前記動力が伝達される際に、前記入力軸の軸方向に第１のスラスト力を発生させる第１伝達面、及び前記出力軸に入力される前記逆動力が伝達される際に、前記軸方向において前記第１のスラスト力とは逆向きの第２のスラスト力を発生させる第２伝達面を有し、前記入力軸と前記出力軸との間に配置されて回転し、前記入力軸に入力される前記動力を前記出力軸へと伝達するスラスト力発生部材と、
前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力のうち、前記第２のスラスト力のみが発生する場合において、前記スラスト力発生部材の外周面から前記第２のスラスト力を受圧することで前記スラスト力発生部材の回転を抑制して、前記逆動力が前記入力軸へと伝達されることを規制する規制面を有する壁体と、
を具備するセルフロッククラッチ。
【請求項２】
前記スラスト力発生部材は、前記外周面を形成し径方向に延設される板部をさらに有し、
前記壁体の前記規制面は、前記板部に対向し前記軸方向と直交する方向に立設される、請求項１に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項３】
前記スラスト力発生部材は、少なくとも一部分において、前記外周面を形成する略円錐状の外形部をさらに有し、
前記壁体は、前記外形部に対向する位置に前記規制面を有して前記外形部を収容する、請求項１に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項４】
前記入力軸は、前記スラスト力発生部材の前記第１伝達面に嵌装される第１斜面部を有し、
前記出力軸は、前記スラスト力発生部材の前記第２伝達面に嵌装される第２斜面部を有し、
前記第１伝達面は、前記第１斜面部に対応する斜面形状であり、
前記第２伝達面は、前記第２斜面部に対応する斜面形状である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項５】
前記スラスト力発生部材は、前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力によって前記軸方向に移動する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項６】
前記入力軸と前記スラスト力発生部材との間に設けられ、前記入力軸に入力された前記動力を前記スラスト力発生部材へと伝達する第１球体と、
前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間に設けられ、前記スラスト力発生部材に入力された前記動力を前記出力軸へと伝達し、且つ前記出力軸に入力された逆動力を前記スラスト力発生部材へと伝達する第２球体と、をさらに有し、
前記入力軸は、前記第１球体を支持する略椀状の第１曲面部を有し、
前記出力軸は、前記第２球体を支持する略椀状の第２曲面部を有し、
前記第１伝達面は、前記第１曲面部とともに、前記入力軸と前記スラスト力発生部材との間に前記第１球体を収容する第１収容室を形成し、
前記第２伝達面は、前記第２曲面部とともに、前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間に前記第２球体を収容する第２収容室を形成する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項７】
前記第１伝達面は、前記第１球体との接触角が常に一定となる曲率を有する曲面形状であり、
前記第２伝達面は、前記第２球体との接触角が常に一定となる曲率を有する曲面形状である、請求項６に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項８】
前記第１球体及び前記第２球体は、各々３つ以上設けられる、請求項６又は７に記載のセルフロッククラッチ。
【請求項９】
前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間には、前記スラスト力発生部材を前記第２のスラスト力と同じ方向に付勢する付勢手段が設けられる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のセルフロッククラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフロック機能を有するセルフロッククラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用など大きな出力が求められる場面において使用される液圧式アクチュエータは、電動機等の駆動源にて生成される動力を、減速機にて増力させ、増力された動力を液圧式ピストンへと伝達する方法が知られている。これにより、動力源の能力を向上させることなく、大きな動力を発生させることができるので、車両全体の燃費向上にも寄与している。
【０００３】
他方、昨今では、車両用のクラッチ装置の断接やブレーキ装置の操作等、大きな出力が求められる場面において、クラッチペダルやブレーキペダルによる機械的操作から、主に燃費向上を目的として電気的に制御する、いわゆるバイワイヤ技術が提案されており、かかるバイワイヤ技術の実現においては、液圧式アクチュエータの存在が必須であり、そのさらなる性能向上が望まれている。中でも、駆動源からの動力を増力させつつ、負荷側からの逆動力（逆トルク又は負荷トルク）が入力される際に発揮されるセルフロック機能の向上が望まれている。
【０００４】
特許文献１には、電動モータ、電動モータのモータ軸に連結する動力伝達手段、回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構、及びリニアクラッチから構成され、当該リニアクラッチがセルフロック機能を有する電動リニアアクチュエータが開示されている。また、特許文献２には、電動モータ、回転運動を直線運動に変換する変換機構、及びセルフロック機能を有する伝達機構から構成されるアクチュエータが開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、駆動側のウォームギヤ及び従動側のホイールギヤからなるギヤ減速系、かかるウォームギヤに一体形成され軸方向に変位自在な軸部、アクチュエータの回転力を伝達する駆動軸、軸部又は駆動軸と一体回転する回転体、及びセルフロック機能を発揮させる制動部材、及び動力の入力方向に応じて回転体と制動部材とを接触させるか離間させるかをガイドするガイド機構から構成されるセルフロッククラッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８３４７４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７４２７７号公報
【特許文献３】特許第５３５４３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の電動リニアアクチュエータにおいては、リニアクラッチにおける伝達ピン１２が、出力軸１５のピン挿入孔１９に所定のすきまσを介して挿入され、ねじ軸８が軸方向に移動すると、伝達ピン１２がピン挿入孔１９に接触してねじ軸８と一体に出力軸１５を同方向に移動させることで動力を伝達する一方、出力軸１５に外部から負荷（動力）が入力されると、出力軸１５の傾斜を有する係合面１５ａにボール状の係合子１６が接触することで、出力軸１５の軸方向への移動が規制されて、セルフロック機能を発揮することができる。しかしながら、特許文献１に係る電動リニアアクチュエータにおいてセルフロック機能を発揮させるためには、ピン挿入孔１９にすきまσを必ず設けておく必要がある点で、モータ軸が回転している状態において出力軸１５に負荷が入力された場合に当該すきまσを形成することが困難となり、セルフロック機能が効率的に発揮されないという課題がある。
【０００８】
特許文献２に記載のアクチュエータにおいては、伝達機構内に設けられるボールロック機構５内にロック用ボール２６を配し、逆駆動力が伝達されると、ボールロック機構５内でロック用ボール２６がロックガイド部２５のテーパ面３０ａに乗り上げることで出力部材６の移動を規制してセルフロック機能を発揮させている。しかしながら、特許文献２にかかるアクチュエータにおいてセルフロック機能を発揮させるためには、ボールロック機構５内でロック用ボール２６がテーパ面３０ａに乗り上げることができるように、予めロックガイド部２５の端面２５ａとレリーズカラー２４の当接部２９の端面２９ａとの間に隙間を必ず設けておく必要がある点で、モータ側が回転している状態において出力部材６に負荷が入力された場合に当該隙間を形成することが困難となり、セルフロック機能が効率的に発揮されないという課題がある。
【０００９】
特許文献３に記載のセルフロッククラッチにおいては、ホイールギヤに外力が伝達されると、ウォームギヤ及びウォームギヤに一体形成される軸部に当該動力が伝達されて当該軸部が軸方向に変位することで、ガイド機構におけるガイドピンが相対移動する結果、回転体と制動部材とを接触させてセルフロック機能を発揮させている。しかしながら、特許文献３にかかるセルフロッククラッチにおいてセルフロック機能を発揮させるためには、ウォームギヤを用いること、及びウォームギヤの軸方向移動が必須となることから、セルフロック機能を発揮するロック機構をウォームギヤ近傍に設けなければならず、搭載上の制約を受けてしまうという課題がある。
【００１０】
そこで、様々な実施形態により、常時安定したセルフロック機能を発揮することができ、又、搭載上の自由度も確保することができるセルフロッククラッチを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様に係るセルフロッククラッチは、駆動源の回転軸に連結して前記回転軸と一体的に回転し、前記駆動源からの動力が入力される入力軸と、前記入力軸と同軸上で回転し、前記入力軸に入力された前記動力を減速機構へと出力し、且つ前記動力とは逆向きの逆動力が前記減速機構を介して入力される出力軸と、前記入力軸に入力される前記動力が伝達される際に、前記入力軸の軸方向に第１のスラスト力を発生させる第１伝達面、及び前記出力軸に入力される前記逆動力が伝達される際に、前記軸方向において前記第１のスラスト力とは逆向きの第２のスラスト力を発生させる第２伝達面を有し、前記入力軸と前記出力軸との間に配置されて回転し、前記入力軸に入力される前記動力を前記出力軸へと伝達するスラスト力発生部材と、前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力のうち、前記第２のスラスト力のみが発生する場合において、前記スラスト力発生部材の外周面から前記第２のスラスト力を受圧することで前記スラスト力発生部材の回転を抑制して、前記逆動力が前記入力軸へと伝達されることを規制する規制面を有する壁体と、を具備するものである。
【００１２】
この構成によれば、前記逆動力が前記出力軸に入力されると、前記スラスト力発生部材によって前記第２のスラスト力が発生され、前記第２のスラスト力によって、前記スラスト力発生部材の外周面が前記壁体の前記規制面に押圧されることで、常時安定したセルフロック機能を発揮可能なセルフロッククラッチを提供することができる。また、前記第２のスラスト力を発生させるにあたっては、別途の隙間等を必ずしも設ける必要もないため、搭載上の自由度を確保することができるセルフロッククラッチを提供することができる。
【００１３】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記スラスト力発生部材は、前記外周面を形成し径方向に延設される板部をさらに有し、前記壁体の前記規制面は、前記板部に対向し前記軸方向と直交する方向に立設される構成としてもよい。
【００１４】
この構成とすることによって、前記スラスト力発生部材の外周面と前記壁体の前記規制面とを、確実に当接させることができるため、常時安定したセルフロック機能を発揮可能なセルフロッククラッチを提供することができる。
【００１５】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記スラスト力発生部材は、少なくとも一部分において、前記外周面を形成する略円錐状の外形部をさらに有し、前記壁体は、前記外形部に対向する位置に前記規制面を有して前記外形部を収容する構成としてもよい。
【００１６】
この構成とすることによって、前記スラスト力発生部材の外周面と前記壁体の前記規制面とを、確実に当接させることができ、且つ／又は両者の接触面積を大きくさせることができるため、結果として常時安定したセルフロック機能を発揮し、且つ全体としてコンパクトなセルフロッククラッチを提供することができる。
【００１７】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記入力軸は、前記スラスト力発生部材の前記第１伝達面に嵌装される第１斜面部を有し、前記出力軸は、前記スラスト力発生部材の前記第２伝達面に嵌装される第２斜面部を有し、前記第１伝達面は、前記第１斜面部に対応する斜面形状であり、前記第２伝達面は、前記第２斜面部に対応する斜面形状である構成としてもよい。
【００１８】
この構成とすることによって、前記スラスト力発生部材における前記第１伝達面においては前記第１のスラスト力を、前記第２伝達面においては前記第２のスラスト力を、効率的に発生させることができる。
【００１９】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記スラスト力発生部材は、前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力によって前記軸方向に移動する構成としてもよい。
【００２０】
この構成とすることによって、前記第１のスラスト力が前記第２のスラスト力よりも大きい場合には、前記スラスト力発生部材の前記外周面と前記壁体の前記規制面とを離間させて、前記駆動源から前記減速機構への動力伝達効率を高めることが可能となり、前記第２のスラスト力のみが発生している場合には、前記スラスト力発生部材の前記外周面と前記壁体の前記規制面とを当接させて、常時安定したセルフロック機能を発揮することができるセルフロッククラッチを提供することができる。
【００２１】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記入力軸と前記スラスト力発生部材との間に設けられ、前記入力軸に入力された前記動力を前記スラスト力発生部材へと伝達する第１球体と、前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間に設けられ、前記スラスト力発生部材に入力された前記動力を前記出力軸へと伝達し、且つ前記出力軸に入力された逆動力を前記スラスト力発生部材へと伝達する第２球体と、をさらに有し、前記入力軸は、前記第１球体を支持する略椀状の第１曲面部を有し、前記出力軸は、前記第２球体を支持する略椀状の第２曲面部を有し、前記第１伝達面は、前記第１曲面部とともに、前記入力軸と前記スラスト力発生部材との間に前記第１球体を収容する第１収容室を形成し、前記第２伝達面は、前記第２曲面部とともに、前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間に前記第２球体を収容する第２収容室を形成する構成としてもよい。
【００２２】
この構成とすることによって、常時安定したセルフロック機能を発揮できるだけでなく、前記入力軸から前記出力軸にかけての動力伝達の軸ずれを許容することができ、且つ調心機能を付与することができるため、前記駆動源から前記減速機構への動力伝達効率を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記第１伝達面は、前記第１球体との接触角が常に一定となる曲率を有する曲面形状であり、前記第２伝達面は、前記第２球体との接触角が常に一定となる曲率を有する曲面形状である構成としてもよい。
【００２４】
この構成とすることによって、前記第１球体及び前記第２球体を介しても、安定的に前記駆動源から前記減速機構へと動力伝達することができ、且つ前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力を安定的に発生させることが可能となる。
【００２５】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記第１球体及び前記第２球体は、各々３つ以上設けられる構成としてもよい。
【００２６】
この構成とすることによって、安定的に前記駆動源から前記減速機構へと動力伝達することができ、且つ前記第１のスラスト力及び前記第２のスラスト力を発生させることが可能となる。また、前記入力軸から前記出力軸にかけての調心機能を効率的に付与することができる。
【００２７】
また、一態様に係る前記セルフロッククラッチにおいて、前記スラスト力発生部材と前記出力軸との間には、前記スラスト力発生部材を前記第２のスラスト力と同じ方向に付勢する付勢手段が設けられる構成としてもよい。
【００２８】
この構成とすることによって、前記スラスト力発生部材の前記外周面は、前記付勢力によって、常に前記壁体の前記規制面に押圧される状態となるため、前記スラスト発生部材に前記逆動力が伝達されて前記第２のスラスト力が発生すると、即時にセルフロック機能を発揮することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
様々な実施形態によれば、常時安定したセルフロック機能を発揮することができ、又、搭載上の自由度も確保することができるセルフロッククラッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態に係るセルフロッククラッチを含むアクチュエータの基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【図２】一実施形態に係るセルフロッククラッチの基本的な構成を示す概略図である。
【図３Ａ】入力軸が一方向に回転し、当該入力軸に動力が入力された場合において、第１のスラスト力が第２のスラスト力よりも小さく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図３Ｂ】入力軸が図３Ａとは異なる方向に回転し、当該入力軸に動力が入力された場合において、第１のスラスト力が第２のスラスト力よりも小さく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図３Ｃ】入力軸には動力が入力されず、出力軸に逆動力が入力された場合における、一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図４Ａ】入力軸が一方向に回転し、当該入力軸に動力が入力された場合において、第１のスラスト力が第２のスラスト力よりも大きく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図４Ｂ】入力軸が図４Ａとは異なる方向に回転し、当該入力軸に動力が入力された場合において、第１のスラスト力が第２のスラスト力よりも大きく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図４Ｃ】入力軸には動力が入力されず、出力軸に逆動力が入力された場合における、一実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図５】入力軸が一方向に回転し、当該入力軸に動力が入力された場合において、第１のスラスト力が第２のスラスト力よりも小さく設計される第２実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図６Ａ】第３実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図６Ｂ】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、図６ＡのＡ−Ａ’間の断面図である。
【図６Ｃ】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、図６ＡのＢ−Ｂ’間の断面図である。
【図６Ｄ】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、スラスト力発生部材の内部を示す概略断面図である。
【図７】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおけるスラスト力発生部材を示すスケルトン図である。
【図８】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおけるスラスト力発生部材を示す正面図である。
【図９】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、図６ＡのＣ−Ｃ’間の断面図である。
【図１０】第３実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、図９の断面図を図９におけるＷの方向からみたときの概略図である。
【図１１Ａ】第４実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図１１Ｂ】第４実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、スラスト力発生部材の内部を示す概略断面図である。
【図１２】第５実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図１３】第６実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図１４Ａ】第７実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図１４Ｂ】第７実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、スラスト力発生部材の内部を示す概略断面図である。
【図１５Ａ】第８実施形態に係るセルフロッククラッチを模式的に示す概略断面図である。
【図１５Ｂ】第８実施形態に係るセルフロッククラッチにおいて、スラスト力発生部材の内部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要件には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。
【００３２】
１．セルフロッククラッチを含むアクチュエータの構成
一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を含むアクチュエータ１０の全体構成の概要について、図１を参照しつつ説明する。図１は、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を含むアクチュエータ１０の基本的な構成を示す概略ブロック図である。
【００３３】
図１に示すように、アクチュエータ１０は、駆動源であるモータ２と、モータ２に連結しモータ２から伝達される動力を減速機構３へと伝達しつつ、減速機構３から伝達される逆動力に対してセルフロック機能を発揮するセルフロッククラッチ１と、セルフロッククラッチ１に連結しセルフロッククラッチ１から伝達される動力を増力させつつ、回転運動を直線運動に変換する減速機構３と、減速機構３に連結する負荷機構４と、を主に具備する。なお、逆動力とは、モータ２から伝達される動力とは動力伝達経路上逆向きに、減速機構３を介して伝達される動力であって、負荷機構４に起因する負荷トルクのことをいう。
【００３４】
モータ２は、ロータ（図示せず）が、ステータ（図示せず）に対向する位置に配置されており、かかるロータがステータの周りを回転することで動力を発生させる、一般的な構成のものを使用することができる。また、かかるロータには回転軸（図示せず）が連結されており、かかる回転軸はセルフロッククラッチ１の入力軸１００に連結されている。なお、モータ２における回転（ロータの回転）のＯＮ／ＯＦＦや回転数等は、別途設けられる制御装置（図示せず）によって制御されている。
【００３５】
減速機構３は、例えば、ホイールギヤ（図示せず）とウォームギヤ（図示せず）から構成されるもの、所定の減速比を有する一対の減速ギヤ対、及び遊星歯車から構成されるもの等を用いることができる。なお、減速機構３として減速ギヤ対や遊星歯車を用いる場合においては、回転運動を直線運動に変換するクランク機構等の変換機構を別途設けることが好ましい。
【００３６】
負荷機構４は、例えば、シリンダ内を摺動する形態の一般的な液圧式のピストンを用いることができる。これにより、当該ピストンを含むアクチュエータ１０を、例えば自動車用のクラッチ装置やブレーキ装置におけるレリーズ機構に連結して用いることが可能となる。
【００３７】
２．セルフロッククラッチ１の構成
次に、図２、図３Ａ、及び図３Ｂを参照しつつ、セルフロッククラッチ１の詳細な構成について説明する。図２は、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１の基本的な構成を示す概略図である。図３Ａは、入力軸１００が一方向に回転し、当該入力軸１００に動力が入力された場合において、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図３Ｂは、入力軸１００が図３Ａとは異なる方向に回転し、当該入力軸１００に動力が入力された場合において、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。セルフロッククラッチ１は、主に入力軸１００、出力軸２００、スラスト力発生部材３００、及び壁体４００から構成される。
【００３８】
２−１．入力軸１００
入力軸１００は、図２等においては図示されないモータ２の回転軸に連結して、当該回転軸と一体的に回転可能に設けられ、当該回転軸からモータ２にて発生する動力が入力される。なお、入力軸１００とモータ２の回転軸の連結方法は、特に制限はなく、両者が同軸上において連結されていてもよいし、ウォームギヤ機構を介して直交軸上において両者が連結されていてもよい。また、モータ２の回転軸と入力軸１００とを別体とせず、モータ２の回転軸を延在させて当該回転軸の一端側を入力軸１００として用いる構成としてもよい。
【００３９】
入力軸１００は、図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、略円筒状の入力軸本体部１０１と、スラスト力発生部材３００に嵌装されてスラスト力発生部材３００に連結し、全体として略山型状をなし、一対の斜面１０３ａ及び１０３ｂを有する第１斜面部１０５と、を備える。第１斜面部１０５の形状は、後述するスラスト力発生部材３００の斜面形状の第１伝達面３１０が全体として略谷型状であることに対応するために、全体として略山型状の形状を呈しているが、この形状に限定されない。つまり、第１伝達面３１０が全体として略山型状であれば、第１斜面部１０５の形状は、逆に略谷型状とすればよい。これにより、入力軸１００に入力されるモータ２由来の動力は、入力軸１００における第１斜面部１０５から第１伝達面３１０を通じてスラスト力発生部材３００へと伝達される。なお、第１斜面部１０５と第１伝達面３１０とは、両者が斜面形状を呈して当接するので、第１斜面部１０５から第１伝達面３１０へと動力が伝達される際に、スラスト力発生部材３００において、後述する第１のスラスト力Ｆａが発生することとなる。
【００４０】
なお、第１斜面部１０５は、図２に示すように、例えば２つの第１斜面部１０５が、入力軸１００の軸心を中心として対称に設けられる。なお、第１斜面部１０５の数は、入力軸１００の軸心を中心として対称に設けられる限りにおいて、特に制限はない。このように、複数の第１斜面部１０５を対称に配置することにより、入力軸１００の軸上において、効率的に動力を伝達することができる。
【００４１】
ところで、図３Ａに示すように、入力軸１００がモータ２（図３Ａにおいては図示せず）側から見て時計回りに回転して動力が入力される場合においては、第１斜面部１０５における斜面１０３ｂと、第１伝達面３１０における面３１０ｂとの当接面を介して、入力軸１００からスラスト力発生部材３００へと主に動力が伝達される。なお、図３Ａにおいては、図面の便宜上、第１斜面部１０５における斜面１０３ａと、第１伝達面３１０における面３１０ａとは離間しているが、あくまで斜面１０３ａと面３１０ａとの間において基本的に動力伝達がなされない旨を表現しているに過ぎないことに留意されたい。
【００４２】
他方、図３Ｂに示すように、入力軸１００がモータ２（図３Ｂにおいては図示せず）側見て反時計回りに回転して動力が入力される場合においては、第１斜面部１０５における斜面１０３ａと、第１伝達面３１０における面３１０ａとの当接面を介して、入力軸１００からスラスト力発生部材３００へと主に動力が伝達される。なお、図３Ｂにおいても、図面の便宜上、第１斜面部１０５における斜面１０３ｂと、第１伝達面３１０における面３１０ｂとは離間しているが、あくまで斜面１０３ｂと面３１０ｂとの間において基本的に動力伝達がなされない旨を表現しているに過ぎないことに留意されたい。
【００４３】
第１斜面部１０５における斜面１０３ａと１０３ｂとが成す傾斜角度θ２は、セルフロッククラッチ１が使用される用途に対応する入力軸１００からスラスト力発生部材３００への動力伝達効率及びセルフロック機能の強弱に合せて、適宜に設定すればよい。また、傾斜角度θ２は、後述する第２斜面部２０５における斜面２０３ａと２０３ｂとが成す傾斜角度θ１と同一角度としてもよいし、異なる角度としてもよい。
【００４４】
２−２．出力軸２００
出力軸２００は、その一端はスラスト力発生部材３００に嵌装されてスラスト力発生部材３００に連結し、他端は図２等において図示されない減速機構３に連結し、入力軸１００と同軸上で回転可能に設けられている。これにより、入力軸１００に入力されるモータ２由来の動力がスラスト力発生部材３００から伝達されると、当該動力を減速機構３へと出力することができる。
【００４５】
出力軸２００は、図２に示すように、略円筒状の出力軸本体部２０１と、スラスト力発生部材３００に嵌装されてスラスト力発生部材３００に連結し、全体として略山型状をなし、一対の斜面２０３ａ及び２０３ｂを有する第２斜面部２０５と、を備える。第２斜面部２０５の形状は、後述するスラスト力発生部材３００の斜面形状の第２伝達面３２０が全体として略谷型状であることに対応するために、全体として略山型状の形状を呈しているが、この形状に限定されない。つまり、第２伝達面３２０が全体として略山型状であれば、第２斜面部２０５の形状は、逆に略谷型状とすればよい。これにより、入力軸１００に入力されるモータ２由来の動力は、スラスト力発生部材３００へと伝達され、さらに出力軸２００へと伝達される。なお、第２斜面部２０５と第２伝達面３２０とは、両者が斜面形状を呈して当接するので、第２伝達面３２０から第２斜面部２０５へと動力が伝達される際、及び、後述の通り、動力とは逆向きの逆動力が第２斜面部２０５から第２伝達面３２０へと伝達される際に、スラスト力発生部材３００において、後述する第２のスラスト力Ｆｂが発生することとなる。
【００４６】
なお、第２斜面部２０５は、図２に示すように、例えば２つの第２斜面部２０５が、出力軸２００の軸心を中心として対称に設けられる。なお、第２斜面部２０５の数は、出力軸２００の軸心を中心として対称に設けられる限りにおいて、特に制限はない。このように、複数の第２斜面部２０５を対称に配置することにより、出力軸２００の軸上において、効率的に動力及び逆動力を伝達することができる。
【００４７】
ところで、図３Ａに示すように、入力軸１００が時計回りに回転して動力が入力され（図３Ａにおいて、図示されないモータ２側から見て入力軸１００が時計回りＲ１に回転して、動力が時計回りＴ１において入力され）、且つ負荷機構４側から負荷トルクとしての逆動力が減速機構３を介して反時計回りに出力軸２００に入力される場合（図３Ａにおいて、図示されないモータ２側から見て出力軸２００が時計回りＲ２に回転して、逆動力が反時計回りＴ２において入力される場合）においては、主に第２斜面部２０５における斜面２０３ａと、第２伝達面３２０における面３２０ａとの当接面を介して、スラスト力発生部材３００から出力軸２００へと主に動力が伝達され、且つ出力軸２００からスラスト力発生部材３００へと主に逆動力が伝達される。なお、図３Ａにおいては、図面の便宜上、第２斜面部２０５における斜面２０３ｂと、第２伝達面３２０における面３２０ｂとは離間しているが、あくまで斜面２０３ｂと面３２０ｂとの間において基本的に動力伝達（逆動力伝達）がなされない旨を表現しているに過ぎないことに留意されたい。
【００４８】
他方、図３Ｂに示すように、入力軸１００が反時計回りに回転して動力が入力され（図３Ｂにおいて、図示されないモータ２側から見て入力軸１００が反時計回りＲ１に回転して、動力が反時計回りＴ１において入力され）、且つ負荷機構４側から負荷トルクとしての逆動力が反時計回りに入力される場合（図３Ｂにおいて、図示されないモータ２側から見て出力軸２００が反時計回りＲ２に回転して、逆動力が反時計回りＴ２において入力される場合）においては、第２斜面部２０５における斜面２０３ａと、第２伝達面３２０における面３２０ａとの当接面を介して、スラスト力発生部材３００から出力軸２００へと主に動力が伝達され、且つ出力軸２００からスラスト力発生部材３００へと主に逆動力が伝達される。なお、図３Ｂにおいても、図面の便宜上、第２斜面部２０５における斜面２０３ｂと、第２伝達面３２０における面３２０ｂとは離間しているが、あくまで斜面２０３ｂと面３２０ｂとの間において基本的に動力伝達（逆動力伝達）がなされない旨を表現しているに過ぎないことに留意されたい。
【００４９】
第２斜面部２０５における斜面２０３ａと２０３ｂとが成す傾斜角度θ１は、第１斜面部１０５における斜面１０３ａ及び１０３ｂと同様、セルフロッククラッチ１が使用される用途に対応する入力軸１００からスラスト力発生部材３００への動力伝達効率及びセルフロック機能の強弱に合せて、適宜に設定すればよい。
【００５０】
２−３．スラスト力発生部材３００
スラスト力発生部材３００は、前述の入力軸１００及び出力軸２００の間に配置され、前述のとおり、その一端は入力軸１００と連結し、他端は出力軸２００と連結する。また、スラスト力発生部材３００は、全体として略谷型状の第１伝達面３１０を有し、当該第１伝達面３１０に対して入力軸１００の第１斜面部１０５が嵌装されることで、入力軸１００から動力が伝達され、且つ入力軸１００と同軸上において入力軸１００と同じ方向に回転することができる。なお、第１伝達面３１０の形状は、第１斜面部１０５との間で斜面形状の当接面を形成する限りにおいて、前述のとおり、略谷型状に限定されず、例えば略山型状であってもよい。このようにして、第１斜面部１０５と第１伝達面３１０とは、両者が斜面形状の当接面を形成して当接するので、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１斜面部１０５から第１伝達面３１０へと動力が伝達される際に、スラスト力発生部材３００における第１伝達面３１０において、入力軸１００の軸方向（図３Ａ及び図３Ｂにおいては、紙面右方向）に第１のスラスト力Ｆａが発生することとなる。
【００５１】
また、スラスト力発生部材３００は、全体として略谷型状の第２伝達面３２０を有し、当該第２伝達面３２０に対して出力軸２００の第２斜面部２０５が嵌装されることで、スラスト力発生部材３００から出力軸２００へと動力が伝達される。これにより、出力軸２００は、入力軸１００及びスラスト力発生部材３００と同軸上において入力軸１００と同じ方向に回転することができる。また、同様に、出力軸２００に負荷機構４側から負荷トルクとしての逆動力が入力されると、当該逆動力は、出力軸２００からスラスト力発生部材３００へと伝達される。なお、第２伝達面３２０の形状は、第２斜面部２０５との間で斜面形状の当接面を形成する限りにおいて、前述のとおり、略谷型状に限定されず、例えば略山型状であってもよい。このようにして、第２斜面部２０５と第２伝達面３２０とは、両者が斜面形状の当接面を形成して当接するので、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２斜面部２０５から第２伝達面３２０へと逆動力が伝達される際に、スラスト力発生部材３００における第２伝達面３２０において、第１のスラスト力Ｆａとは逆向き（図３Ａ及び図３Ｂにおいては、紙面左方向）に第２のスラスト力Ｆｂが発生することとなる。
【００５２】
なお、第１伝達面３１０は、図２に示すように、例えば２つの第１伝達面３１０が、スラスト力発生部材３００の軸心を中心として対称に設けられる。なお、第１伝達面３１０の数は、スラスト力発生部材３００の軸心を中心として対称に設けられる限りにおいて、特に制限はなく、前述の第１斜面部１０５の数と同数設けられればよい。このように、複数の第１伝達面３１０を対称に配置することにより、効率的に動力を伝達することができる。
【００５３】
また、第２伝達面３２０も、第１伝達面３１０と同様、例えば２つの第２伝達面３２０が、スラスト力発生部材３００の軸心を中心として対称に設けられる。なお、第２伝達面３２０の数は、スラスト力発生部材３００の軸心を中心として対称に設けられる限りにおいて、特に制限はなく、前述の第２斜面部２０５の数と同数設けられればよい。このように、複数の第２伝達面３２０を対称に配置することにより、効率的に動力及び逆動力を伝達することができる。
【００５４】
第１伝達面３１０の傾斜角度（面３１０ａと面３１０ｂとが成す傾斜角度）は、前述の第１斜面部１０５における斜面１０３ａと斜面１０３ｂとが成す傾斜角度θ２に対応するように（傾斜角度θ２と同一角度となるように）設定すればよく、第２伝達面３２０の傾斜角度（面３２０ａと面３２０ｂとが成す傾斜角度）は、前述の第２斜面部２０５における斜面２０３ａと斜面２０３ｂとが成す傾斜角度θ１に対応するように（傾斜角度θ１と同一角度となるように）設定すればよい。
【００５５】
スラスト力発生部材３００は、図２に示すように、前述の第１伝達面３１０及び第２伝達面３２０（図２においては便宜上図示せず）を有する主部３０３と、主部３０３の略中央付近から、主部３０３の径方向に延設される板部３０５を有する。主部３０３は、図２に示すように、全体として略円筒状の形状を有するものを用いることができるが、この形状に限定されない。板部３０５は、図２及び図３Ａに示すように、その外周面３０１が後述する壁体４００の規制面４０１と当接可能に設けられ、その形状は特に制限はなく、例えば略円板状とすることができる。
【００５６】
２−４．壁体４００
壁体４００は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、スラスト力発生部材３００における板部３０５に対向するように、入力軸１００（又は出力軸２００）の軸方向と直交する方向に立設される。なお、壁体４００は、板部３０５（外周面３０１）と対向且つ当接可能な規制面４０１を有する。規制面４０１は、第１のスラスト力Ｆａが発生しておらず、第２のスラスト力Ｆｂのみが発生する場合においては、スラスト力発生部材３００における外周面３０１と当接して、外周面３０１から当該第２のスラスト力Ｆｂを受圧する。この場合、外周面３０１は第２のスラスト力Ｆｂによって規制面４０１に強く押し付けられるために（外周面３０１と規制面４０１との間の摩擦力のために）、スラスト力発生部材３００の回転が抑制されることとなる。この結果、逆動力がスラスト力発生部材３００から入力軸１００へと伝達されることが規制されるため、セルフロッククラッチ１としてセルフロック機能を発揮することができる。
【００５７】
なお、壁体４００は、アクチュエータ１０、又はアクチュエータ１０が搭載される自動車用のクラッチ装置やブレーキ装置等のいずれかの部品やハウジングに固定される。
【００５８】
３．セルフロッククラッチ１におけるセルフロック機能
次に、図３Ａ乃至図４Ｃを参照しつつ、セルフロッククラッチ１が有するセルフロック機能の詳細について説明する。図３Ｃは、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力された場合における、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図４Ａは、入力軸１００が一方向に回転し、当該入力軸１００に動力が入力された場合において、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図４Ｂは、入力軸１００が図４Ａとは異なる方向に回転し、当該入力軸１００に動力が入力された場合において、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きく設計される一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図４Ｃは、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力された場合における、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。なお、図３Ａ乃至図４Ｃにおいては、負荷機構４からの負荷トルク（逆動力）は、反時計回りで出力軸２００に伝達されるものとする。
【００５９】
まず、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さく（Ｆａ＜Ｆｂ）設計されるセルフロッククラッチ１におけるセルフロック機能の詳細について説明する。図３Ａ及び図３Ｂにかかるセルフロッククラッチ１においては、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さくなるように、モータ２から出力される動力の大きさ、及び／又は負荷機構４から出力される負荷トルク（逆動力）の大きさを調整する。また、モータ２及び負荷機構４を調整することなく、セルフロッククラッチ１における第１斜面部１０５の斜面１０３ａ（斜面１０３ｂ）並びに第１伝達面３１０の傾斜角度、及び第２斜面部２０５の斜面２０３ａ（斜面２０３ｂ）並びに第２伝達面３２０の傾斜角度を適宜調整する（例えば、斜面２０３ａと斜面２０３ｂとが成す傾斜角度θ１（面３２０ａと面３２０ｂとが成す傾斜角度）を、斜面１０３ａと斜面１０３ｂとが成す傾斜角度θ２（面３１０ａと面３２０ｂとが成す傾斜角度）より大きく設定する）。
【００６０】
前述のように設定されたセルフロッククラッチ１において、図３Ａに示すように、モータ２から入力軸１００に対して時計回りに動力が伝達されると、入力軸１００における第１斜面部１０５における斜面１０３ｂと、スラスト力発生部材３００における第１伝達面３１０の面３１０ｂとの当接面を介してスラスト力発生部材３００へと動力が伝達され、この際に面３１０ｂにおいて動力伝達と同じ方向（図３Ａにおいては、紙面右方向）の第１のスラスト力Ｆａが発生する。さらに、スラスト力発生部材３００に伝達された動力は、スラスト力発生部材３００における第２伝達面３２０の面３２０ａと、出力軸２００における第２斜面部２０５の斜面２０３ａとの当接面を介して出力軸２００へと伝達され、減速機構３を経由して最終的には負荷機構４へと伝達される。他方、出力軸２００には、負荷機構４からの負荷トルク（逆動力）が反時計回りに伝達される。かかる逆動力が、斜面２０３ａと面３２０ａとの当接面を介してスラスト力発生部材３００へと伝達され、この際に面３２０ａにおいて、第１のスラスト力Ｆａとは逆向き（図３Ａにおいては、紙面左方向）の第２のスラスト力Ｆｂが発生する。
【００６１】
ここで、前述のとおり、図３Ａにかかるセルフロッククラッチ１は、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さく設定されている。したがって、図３Ａにかかるスラスト力発生部材３００には、第２のスラスト力Ｆｂから第１のスラスト力Ｆａを差し引いたＦｂ−Ｆａの合算されたスラスト力が、第２のスラスト力Ｆｂと同じ方向（図３Ａにおいては、紙面左方向）に伝達されることとなる。この場合、スラスト力発生部材３００における外周面３０１と壁体４００における規制面４０１は常に当接しつつ、規制面４０１は外周面３０１からＦｂ−Ｆａのスラスト力で押圧されることとなる。したがって、入力軸１００から出力軸２００への動力伝達に際しては、かかるＦｂ−Ｆａのスラスト力に基づく引きずりトルクを発しつつ動力伝達されることとなる。なお、図３Ａにおけるセルフロッククラッチ１においては、規制面４０１がＦｂ−Ｆａのスラスト力で押圧されても、スラスト力発生部材３００の回転を抑制しないものとする。
【００６２】
次に、図３Ｂにかかるセルフロッククラッチ１は、モータ２から入力軸１００に対して反時計回りに動力が伝達される点で、図３Ａにかかるセルフロッククラッチ１と異なる。図３Ｂに示すように、モータ２から入力軸１００に対して反時計回りに動力が伝達されると、入力軸１００における第１斜面部１０５における斜面１０３ａと、スラスト力発生部材３００における第１伝達面３１０の面３１０ａとの当接面を介してスラスト力発生部材３００へと動力が伝達され、この際に面３１０ａにおいて動力伝達と同じ方向（図３Ｂにおいては、紙面右方向）の第１のスラスト力Ｆａが発生する。その他の点については、図３Ａにかかるセルフロッククラッチ１と同じであるため、詳細な説明は省略するが、図３Ｂにおけるセルフロッククラッチ１においても、入力軸１００から出力軸２００への動力伝達に際しては、Ｆｂ−Ｆａのスラスト力に基づく引きずりトルクを発しつつ動力伝達されることとなる。
【００６３】
次に、図３Ｃに示すように、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力されると（図３Ｃにおいて、出力軸２００に対して、図示されないモータ２側から見て反時計回りＴ２に逆動力が入力されると）、第２のスラスト力Ｆｂのみが発生する。そうすると、スラスト力発生部材３００には、第２のスラスト力Ｆｂがそのまま伝達され、スラスト力発生部材３００における外周面３０１と壁体４００における規制面４０１は常に当接しつつ、規制面４０１は第２のスラスト力Ｆｂで押圧されることとなる。これにより、第２のスラスト力Ｆｂに基づく摩擦力により、スラスト力発生部材３００の回転が抑制され、セルフロッククラッチ１がセルフロック機能を発揮することが可能となる。なお、図３Ａ乃至図３Ｃの場合において、スラスト力発生部材３００の外周面３０１と壁体４００の規制面４０１は、常に当接しているので、常時安定したセルフロック機能を瞬時に発揮することができる。
【００６４】
次に、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きく設計されるセルフロッククラッチ１におけるセルフロック機能の詳細について説明する。図４Ａ及び図４Ｂにかかるセルフロッククラッチ１においては、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きくなるように、モータ２から出力される動力の大きさ、及び／又は負荷機構４から出力される負荷トルク（逆動力）の大きさを調整する。また、モータ２及び負荷機構４を調整することなく、セルフロッククラッチ１における第１斜面部１０５の斜面１０３ａ（斜面１０３ｂ）並びに第１伝達面３１０の傾斜角度、及び第２斜面部２０５の斜面２０３ａ（斜面２０３ｂ）並びに第２伝達面３２０の傾斜角度を適宜調整する（例えば、斜面２０３ａと斜面２０３ｂとが成す傾斜角度θ１（面３２０ａと面３２０ｂとが成す傾斜角度）を、斜面１０３ａと斜面１０３ｂとが成す傾斜角度θ２（面３１０ａと面３２０ｂとが成す傾斜角度）より小さく設定する）。
【００６５】
また、図４Ａ及び図４Ｂにかかるセルフロッククラッチ１において、スラスト力発生部材３００は、軸方向に移動可能に設けられる。
【００６６】
前述のように設定されたセルフロッククラッチ１において、図４Ａに示すように、モータ２から入力軸１００に対して時計回りに動力が伝達されると（図４Ａにおいて、図示されないモータ２側から見て入力軸１００が時計回りＲ１に回転して、動力が時計回りＴ１において伝達されると）、図３Ａを参照しつつ前述にて説明した通り、第１伝達面３１０における面３１０ｂにおいて、動力伝達と同じ方向（図４Ａにおいては、紙面右方向）の第１のスラスト力Ｆａが発生し、第２伝達面３２０における面３２０ａにおいて、第１のスラスト力Ｆａとは逆向き（図４Ａにおいては、紙面左方向）の第２のスラスト力Ｆｂが発生する。
【００６７】
ここで、前述のとおり、図４Ａにかかるセルフロッククラッチ１は、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きく設定されている。したがって、図４Ａにかかるスラスト力発生部材３００には、第１のスラスト力Ｆａから第２のスラスト力Ｆｂを差し引いたＦａ−Ｆｂの合算されたスラスト力が、第１のスラスト力Ｆａと同じ方向（図４Ａにおいては、紙面右方向）において伝達されることとなる。そうすると、スラスト力発生部材３００は、Ｆａ−Ｆｂのスラスト力によって、その外周面３０１が壁体４００の規制面４０１から離間する方向（図４Ａにおいては、紙面右方向）へ軸方向に移動する。これにより、入力軸１００から出力軸２００への動力伝達に際して、引きずりトルクを発生させることがないので、効率的に動力を伝達することができる。
【００６８】
次に、図４Ｂにかかるセルフロッククラッチ１は、モータ２から入力軸１００に対して反時計回りに動力が伝達される点で、図４Ａにかかるセルフロッククラッチ１と異なる。図４Ｂに示すように、モータ２から入力軸１００に対して反時計回りに動力が伝達されると（図４Ｂにおいて、図示されないモータ２側から見て入力軸１００が反時計回りＲ１に回転して、動力が反時計回りＴ１において入力されると）、図３Ｂを参照しつつ前述にて説明した通り、第１伝達面３１０における面３１０ａにおいて、動力伝達と同じ方向（図４Ｂにおいては、紙面右方向）の第１のスラスト力Ｆａが発生し、第２伝達面３２０における面３２０ａにおいて、第１のスラスト力Ｆａとは逆向き（図４Ｂにおいては、紙面左方向）の第２のスラスト力Ｆｂが発生する。
【００６９】
ここで、前述のとおり、図４Ｂにかかるセルフロッククラッチ１は、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きく設定されている。したがって、図４Ｂにかかるスラスト力発生部材３００には、図４Ａの場合と同様、Ｆａ−Ｆｂの合算されたスラスト力が、第１のスラスト力Ｆａと同じ方向（図４Ｂにおいては、紙面右方向）において伝達されることとなる。その結果、図４Ａの場合と同様、スラスト力発生部材３００は、外周面３０１が規制面４０１から離間する方向へ軸移動し、引きずりトルクを発生させることなく、入力軸１００から出力軸２００へと効率的に動力が伝達される。
【００７０】
次に、図４Ｃに示すように、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力されると、第２のスラスト力Ｆｂのみが発生する。そうすると、図３Ｃの場合と同様、スラスト力発生部材３００には、第２のスラスト力Ｆｂがそのまま伝達される。そうすると、スラスト力発生部材３００は、第２のスラスト力Ｆｂによって、その外周面３０１が壁体４００の規制面４０１に近づく方向（図４Ｃにおいては、紙面左方向）へ軸方向に移動し、最終的に外周面３０１は規制面４０１に当接する。外周面３０１が規制面４０１に当接すると、規制面４０１は外周面３０１から第２のスラスト力Ｆｂで押圧されることによる摩擦力によって、スラスト力発生部材３００の回転が抑制される。これにより、セルフロッククラッチ１が常時安定したセルフロック機能を発揮することが可能となる。
【００７１】
４．変形例
次に、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１の変形例について、図５乃至図１５Ｂを参照しつつ以下のとおり説明する。なお、以下説明する各変形例（第２実施形態乃至第８実施形態）は、図１乃至図４Ｃを参照しつつ説明したセルフロッククラッチ１と、その構成の多くが共通するため、当該共通する構成についての詳細な説明は省略する。
【００７２】
４−１．第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１
図５を参照しつつ、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図５は、入力軸１００が一方向に回転し、当該入力軸１００に動力が入力された場合において、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも小さく設計される第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。
【００７３】
図５に示すように、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、基本的には図３Ａを参照しつつ説明した一実施形態に係るセルフロッククラッチ１とほぼ同様であるが、スラスト力発生部材３００において板部３０５は設けられていない。その代替として、スラスト力発生部材３００には、主部３０３から径方向外側に延設した略円錐状の外形部３０６が形成される。
【００７４】
また、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、壁体４００は、少なくとも略円錐状の外形部３０６を内部に収容する形状を有する。この場合において、壁体４００における規制面４０１は、外形部３０６の外周面３０１に対向する位置に設けられる。
【００７５】
第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１においては、図３Ａを参照しつつ説明した一実施形態のセルフロッククラッチ１と同様に、外周面３０１と規制面４０１は常に当接しつつ、動力伝達時においては、第１のスラスト力Ｆａ及び第２のスラスト力Ｆｂが発生し、スラスト力発生部材３００には、Ｆｂ−Ｆａのスラスト力が伝達されることとなる。したがって、図５に示す第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１においても、引きずりトルクを発しつつ動力伝達されることとなるが、瞬時にセルフロック機能を発揮することができる。
【００７６】
なお、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１の外周面３０１は全体として略円錐状に設けられるために、外周面３０１と規制面４０１との当接面は、図５に示すように、断面傾斜状となる。そうすると、セルフロック機能を発揮するために発せられる外周面３０１と規制面４０１との間の摩擦力は、図３Ｃ及び図４Ｃに示される一実施形態に比して、楔力の関係で第２実施形態の方が大きくなる（軸方向において、第２のスラスト力Ｆｂが規制面４０１に加えられると、楔効果により、規制面４０１の直行方向においては、第２のスラスト力Ｆｂよりも大きな力が規制面４０１に加えられる）。したがって、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、常時安定したセルフロック機能を発揮することができ、そのセルフロック機能を向上させることができる。さらに、セルフロック機能の向上に伴い、セルフロッククラッチ１（特に、スラスト力発生部材３００）の小型化を図ることが可能となり搭載上の自由度を確保することができる。
【００７７】
なお、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、動力伝達時の引きずりトルクを回避したい場合には、図４Ａ乃至図４Ｃのように、第１のスラスト力Ｆａが第２のスラスト力Ｆｂよりも大きくなるよう適宜設定すればよい。
【００７８】
４−２．第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１
次に、図６Ａ乃至図１０を参照しつつ、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図６Ａは、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図６Ｂは、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、図６ＡのＡ−Ａ’間の断面図である。図６Ｃは、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、図６ＡのＢ−Ｂ’間の断面図である。図６Ｄは、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、スラスト力発生部材３００の内部を示す概略断面図である。図７は、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１におけるスラスト力発生部材３００を示すスケルトン図である。図８は、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１におけるスラスト力発生部材３００を示す正面図である。図９は、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、図６ＡのＣ−Ｃ’間の断面図である。図１０は、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、図９の断面図を図９におけるＷの方向からみたときの概略図である。
【００７９】
第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１においては、図６Ａ乃至図６Ｄに示すように、入力軸１００とスラスト力発生部材３００との間の動力伝達経路上に第１球体５０１を、スラスト力発生部材３００と出力軸２００との間の動力伝達経路上に第２球体５０２が設けられる。第１球体５０１は、入力軸１００に入力されるモータ２由来の動力を、入力軸１００から伝達され且つスラスト力発生部材３００へと伝達する。第２球体５０２は、スラスト力発生部材３００から動力が伝達され且つ当該動力を出力軸２００へ伝達する。さらに、第２球体５０２は、出力軸２００に入力される負荷機構４由来の負荷トルク（逆動力）を、出力軸２００から伝達され且つスラスト力発生部材３００へと伝達する。
【００８０】
このように、第１球体５０１及び第２球体５０２を動力伝達経路上に設けることにより、入力軸１００から出力軸２００にかけての動力の伝達、及び出力軸２００からスラスト力発生部材３００への逆動力の伝達においての軸ずれを許容することができ、動力伝達（逆動力伝達）の効率性が向上する。また、複数の第１球体５０１及び複数の第２球体５０２を用いることで、入力軸１００、出力軸２００、及びスラスト力発生部材３００に対する調心効果も付与することができる。なお、調心効果の観点から、第１球体５０１及び第２球体５０２は、各々３つ以上設けられることが好ましい。第１球体５０１の直径、及び第２球体５０２の直径は、各々特に制限はなく、所望の第１のスラスト力Ｆａ及び第２のスラスト力Ｆｂの大きさに応じて適宜設定される。
【００８１】
次に、入力軸１００には、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１の第１斜面部１０５に代わって、第１球体５０１を支持する略椀状の第１曲面部１０７を有する。第１曲面部１０７は、常に第１球体５０１に当接して、入力軸１００からの動力が伝達可能に設けられている。なお、第１曲面部１０７は、第１球体５０１の数に対応する数設けられる。例えば、第１球体５０１が３つ設けられる場合においては、図６Ｂに示すように、入力軸１００の周方向において、等間隔に３つ設けられる。
【００８２】
次に、出力軸２００には、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１の第２斜面部２０５に代わって、第２球体５０２を支持する略椀状の第２曲面部２０７を有する。第２曲面部２０７は、常に第２球体５０２に当接して、出力軸２００からの逆動力が伝達可能に設けられている。なお、第２曲面部２０７は、第２球体５０２の数に対応する数設けられる。例えば、第２球体５０２が３つ設けられる場合においては、図６Ｃに示すように、出力軸２００の周方向において、等間隔に３つ設けられる。
【００８３】
次に、第３実施形態に係るスラスト力発生部材３００は、図６Ａ及び図６Ｄに示すように、主部３０３及び略円錐状の外形部３０６を有し、外周面３０１を形成する。なお、図７に示すように、スラスト力発生部材３００が、全体として略円錐状の形状を有する形状としてもよく、その場合主部３０３と外形部３０６の区別なく一体的に形成される。なお、壁体４００は、第２実施形態と同様、スラスト力発生部材３００を収容する形状を有し、規制面４０１はスラスト力発生部材３００の外周面３０１に対向する位置に設けられる。
【００８４】
スラスト力発生部材３００における第１伝達面３１０は、図６Ｂ及び図６Ｄに示すように、対応する第１曲面部１０７の数と同数設けられる。また、図６Ｄに示すように、第１伝達面３１０は、対応する第１曲面部１０７とともに、入力軸１００とスラスト力発生部材３００の間に第１球体５０１を収容する第１収容室５０５を形成するように設けられる。より具体的には、第１伝達面３１０は、図６Ａ、図６Ｄ、図７及び図９に示すように、第１球体５０１と常に一定の接触角をもって当接（図６Ａ及び図６Ｄにおいては、第１伝達面３１０は第１球体５０１と接点Ｑ１において当接）することが可能な曲率を有する第１曲面部３１３と、第１曲面部３１３から連続的に設けられ、曲率を有さず入力軸１００に対して略平行に対向する第１円筒部３１４と、からなる。したがって、入力軸１００にモータ２由来の動力が入力されると、図９及び図１０に示すように、第１球体５０１を介して、分力Ｆが第１伝達面３１０（スラスト力発生部材３００）に作用する。ここで、当該分力Ｆは、第１球体５０１と第１伝達面３１０との接点Ｑ１及び第１球体５０１の中心点Ｐ１を結ぶ延長線上に作用するため、入力軸１００と平行な軸方向（図１０においては、紙面左右方向）に第１のスラスト力Ｆａが発生する。なお、第１伝達面３１０と第１球体５０１との接触角θ３は、図１０に示すように、分力Ｆと第１のスラスト力Ｆａとが成す角度で表され、当該接触角θ３は、前述のとおり、常に一定となるように設計されている。
【００８５】
このような曲面形状の第１伝達面３１０を形成することで、第１球体５１０が、第１収容室５０５内において、Ｘ方向、Ｙ方向、及び／又はＺ方向において位置ずれを起こしたとしても、第１球体５０１と第１伝達面３１０とが一定の接触角θ３をもって当接することができるので、入力軸１００からスラスト力発生部材３００へ安定的に動力を伝達することができ、且つ第１のスラスト力Ｆａを安定的に発生させることができる。なお、第１球体５０１と第１伝達面３１０との接触角θ３は、軸方向（図６Ｄ及び図１０においては、紙面左右方向）及び軸直交方向（図６Ｄにおいては、紙面上下方向）の間において、求められる第２のスラスト力Ｆｂとの関係を考慮して決定される第１のスラスト力Ｆａに基づいて適宜設定される。例えば、第３実施形態において、第１のスラスト力Ｆａを第２のスラスト力Ｆｂよりも小さくして、スラスト力発生部材３００の外周面３０１を壁体４００の規制面４０１に当接させたい場合には、第１球体５０１と第１伝達面３１０との接触角θ３を、後述する第２球体５０２と第２伝達面３２０との接触角よりも大きくなるように設定すればよい。
【００８６】
なお、第１伝達面３１０は、第１球体５０１の数に対応する数だけ、スラスト力発生部材３００における周方向に略等間隔に設けられる。図８に示すように、例えば、第１球体５０１が３つ設けられる場合においては、周方向において、等間隔に３つ設けられる（図７においては、第１球体５０１が４つ設けられる場合が想定されている）。
【００８７】
なお、スラスト力発生部材３００における第２伝達面３２０は、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、対応する第２曲面部２０７の数と同数設けられる。また、図６Ｄに示すように、第２伝達面３２０は、対応する第２曲面部２０７とともに、出力軸２００とスラスト力発生部材３００の間に第２球体５０２を収容する第２収容室５０６を形成するように設けられる。より具体的には、第２伝達面３２０は、図６Ａ、図６Ｄ、及び図７に示すように、第２球体５０２と常に一定の接触角をもって当接（図６Ａ及び図６Ｄにおいては、第２伝達面３２０は第２球体５０２と接点Ｑ２において当接）することが可能な曲率を有する第２曲面部３２３と、第２曲面部３２３から連続的に設けられ、曲率を有さず出力軸２００に対して略平行に対向する第２円筒部３２４と、からなる。したがって、第１のスラスト力Ｆａが発生するメカニズムを図９及び図１０を参照しつつ説明した理由と同様に、出力軸２００に逆動力が入力されると、第２球体５０２と第２伝達面３２０との接点Ｑ２及び第２球体５０２の中心点Ｐ２を結ぶ延長線に分力が発生することで、出力軸２００と平行な軸方向（図６Ｄにおいては、紙面左右方向）に第２のスラスト力Ｆｂが発生することとなる。
【００８８】
このような曲面形状の第２伝達面３２０を形成することで、第２球体５０２が、第２収容室５０６内において、Ｘ方向、Ｙ方向、及び／又はＺ方向において位置ずれを起こしたとしても、第２球体５０２と第２伝達面３２０とが一定の接触角をもって当接することができるので、スラスト力発生部材３００から出力軸２００へ安定的に動力を伝達することができ（出力軸２００からスラスト力発生部材３００へ安定的に逆動力を伝達することができ）、且つ第２のスラスト力Ｆｂを安定的に発生させることができる。なお、第２球体５０２と第２伝達面３２０との接触角は、軸方向（図６Ｄにおいては、紙面左右方向）及び軸直交方向（図６Ｄにおいては、紙面上下方向）の間において、前述のとおり、第１のスラスト力Ｆａとの関係を考慮して適宜設定される。また、第２伝達面３２０は、第２球体５０２の数に対応する数だけ、スラスト力発生部材３００における周方向に略等間隔に設けられる。
【００８９】
なお、第３実施形態におけるセルフロック機能については、第１のスラスト力Ｆａ及び第２のスラスト力Ｆｂが発生する限りにおいて第２実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００９０】
４−３．第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１
次に、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しつつ、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図１１Ａは、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図１１Ｂは、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、スラスト力発生部材３００の内部を示す概略断面図である。
【００９１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、基本的には第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１とほぼ同様であるが、スラスト力発生部材３００において略円錐状の外形部３０６が設けられず、その代替として、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１と同じ板部３０５が、主部３０３の径方向に延設される。
【００９２】
また、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、壁体４００も、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１と同じように、板部３０５に対向するように、入力軸１００（又は出力軸２００）の軸方向と直交する方向に立設される。これにより、壁体４００における規制面４０１は、板部３０５（外周面３０１）と対向且つ当接可能に設けられる。
【００９３】
以上の構成を有する第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、第１のスラスト力Ｆａ及び第２のスラスト力Ｆｂが発生するメカニズムや、それらの大きさの設定等については、第３実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。また、板部３０５等、一実施形態のセルフロッククラッチ１と共通する箇所についても、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
４−４．第５実施形態に係るセルフロッククラッチ１
次に、図１２を参照しつつ、第５実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図１２は、第５実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。
【００９５】
図１２に示すように、第５実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、一実施形態に係るセルフロッククラッチ１に加えて、スラスト力発生部材３００と出力軸２００との間に付勢手段６００をさらに設けている。付勢手段６００は予圧縮されており、スラスト力発生部材３００を、第２のスラスト力Ｆｂと同じ方向に、第３のスラスト力Ｆｃにて付勢している。これにより、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力されると、第２のスラスト力Ｆｂ及び第３のスラスト力Ｆｃの合算のスラスト力（Ｆｂ＋Ｆｃ）が壁体４００の規制面４０１に加えられるので、外周面３０１と規制面４０１との間の摩擦力が大きくなり、常時安定したセルフロック機能を効率的に発揮することができる。
【００９６】
なお、付勢手段６００としては、一般的なコイルスプリングや皿ばねを用いることができる。また、図１２に示すように、付勢手段６００をスラスト力発生部材３００と出力軸２００との間に設けるに際し、出力軸２００は、軸方向と直交する方向（図１２においては、紙面上下方向）に延設され、スラスト力発生部材３００における板部３０５と対向する支持部２１０を有することが好ましい。これにより、付勢手段６００を、板部３０５と支持部２１０で挟持するように設けることができる。
【００９７】
また、図４Ａ及び図４Ｂを参照しつつ説明したように、入力軸１００に動力が入力される際に、動力伝達の効率性の観点から（引きずりトルク防止の観点）から、スラスト力発生部材３００の外周面３０１を壁体４００の規制面４０１から離間させたい場合、第５実施形態においては、第１のスラスト力Ｆａが、第２のスラスト力Ｆｂ及び第３のスラスト力Ｆｃの合算のスラスト力よりも大きくなる（Ｆａ＞Ｆｂ＋Ｆｃ）ように設定される。
【００９８】
第５実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、その他の点については、一実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００９９】
４−５．第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１
次に、図１３を参照しつつ、第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図１３は、第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。
【０１００】
図１３に示すように、第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、第２実施形態に係るセルフロッククラッチ１に加えて、スラスト力発生部材３００と出力軸２００との間に付勢手段６００をさらに設けている。これにより、第５実施形態と同様、入力軸１００には動力が入力されず、出力軸２００に逆動力が入力されると、第２のスラスト力Ｆｂ及び第３のスラスト力Ｆｃの合算のスラスト力（Ｆｂ＋Ｆｃ）が壁体４００の規制面４０１に対して軸方向に加えられる。ここで、外周面３０１と規制面４０１は傾斜状の当接面となっているため、規制面４０１の直交方向においては、楔力の関係でＦｂ＋Ｆｃよりも大きな力が加えられる。この結果、第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１においては、セルフロック機能をさらに向上させることができ、且つさらなる小型化を図ることも可能となるので搭載上の自由度を確保することができる。
【０１０１】
なお、第６実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、その他の点については、第２実施形態及び第５実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
４−６．第７実施形態及び第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１
次に、図１４Ａ乃至図１５Ｂを参照しつつ、第７実施形態及び第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１について説明する。図１４Ａは、第７実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図１４Ｂは、第７実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、スラスト力発生部材３００の内部を示す概略断面図である。図１５Ａは、第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１を模式的に示す概略断面図である。図１５Ｂは、第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、スラスト力発生部材３００の内部を示す概略断面図である。
【０１０３】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、第７実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、第３実施形態に係るセルフロッククラッチ１に加えて、スラスト力発生部材３００と出力軸２００との間に付勢手段６０１をさらに設けている。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１は、第４実施形態に係るセルフロッククラッチ１に加えて、スラスト力発生部材３００と出力軸２００との間に付勢手段６０１をさらに設けている。
【０１０４】
なお、第７実施形態及び第８実施形態に係るセルフロッククラッチ１において、その他の点については、第３実施形態乃至第６実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１０５】
以上、様々な実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。セルフロッククラッチ１の各部の配置や構成等は、上記実施形態には限定されない。
【符号の説明】
【０１０６】
１  セルフロッククラッチ
２  駆動源（モータ）
３  減速機構
４  負荷機構
１０  アクチュエータ
１００  入力軸
１０５  第１斜面部
１０７  第１曲面部
２００  出力軸
２０５  第２斜面部
２０７  第２曲面部
３００  スラスト力発生部材
３０１  外周面
３０３  主部
３０５  板部
３０６  外形部
３１０  第１伝達面
３２０  第２伝達面
４００  壁体
４０１  規制面
５０１  第１球体
５０２  第２球体
５０５  第１収容室
５０６  第２収容室
６００，６０１  付勢手段（コイルスプリング、皿ばね）
Ｆａ  第１のスラスト力
Ｆｂ  第２のスラスト力
Ｆｃ  第３のスラスト力
θ３  第１球体と第１伝達面との接触角
【図１】
2020012473.tif 000003
【図２】
2020012473.tif 000004
【図３Ａ】
2020012473.tif 000005
【図３Ｂ】
2020012473.tif 000006
【図３Ｃ】
2020012473.tif 000007
【図４Ａ】
2020012473.tif 000008
【図４Ｂ】
2020012473.tif 000009
【図４Ｃ】
2020012473.tif 000010
【図５】
2020012473.tif 000011
【図６Ａ】
2020012473.tif 000012
【図６Ｂ】
2020012473.tif 000013
【図６Ｃ】
2020012473.tif 000014
【図６Ｄ】
2020012473.tif 000015
【図７】
2020012473.tif 000016
【図８】
2020012473.tif 000017
【図９】
2020012473.tif 000018
【図１０】
2020012473.tif 000019
【図１１Ａ】
2020012473.tif 000020
【図１１Ｂ】
2020012473.tif 000021
【図１２】
2020012473.tif 000022
【図１３】
2020012473.tif 000023
【図１４Ａ】
2020012473.tif 000024
【図１４Ｂ】
2020012473.tif 000025
【図１５Ａ】
2020012473.tif 000026
【図１５Ｂ】
2020012473.tif 000027