(57)【要約】【課題】トルクが外輪に付与されているときに接続状態になり、かつトルクが外輪に付与されていないときに切断状態になるようなメカ式のクラッチを提供する。メカ式のクラッチを採用しつつ、モータと出力軸との断続を良好に行うことができるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ１は、モータ５と、モータ５に連結された第１のギヤ９と、第１のギヤ９に噛み合う第２のギヤ１０と、クラッチ８とを含む。クラッチ８は、外輪２２と内輪２３とを含む。外輪２２の内周面部３１と内輪２３の外周面部３２との間には、くさび空間３４が周方向Ｙに沿って複数形成されている。クラッチ８は、くさび空間３４内に介在する転動体をさらに含む。外輪２２にラジアル荷重が付与されていない状態では、各転動体が外周面部３２または内周面部３１と係合せずに隙間Ｓを生じる。外輪２２にラジアル荷重が付与されている状態では、各転動体２４が外周面部３２および内周面部３１に隙間なく係合する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面部を有する外輪と、
前記内周面部に対向する外周面部を有する内輪とを含み、
前記内周面部と前記外周面部との間には、周方向の両端部が相対的に狭くかつ前記周方向の中央部が相対的に広い空隙が、前記周方向に沿って複数形成されており、
各空隙内に介在する転動体をさらに含み、
外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態では、各転動体が前記外周面部または前記内周面部と係合せずに隙間を生じ、
前記外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されている状態では、各転動体が前記外周面部および前記内周面部に隙間なく係合する、クラッチ。
【請求項２】
前記外輪および内輪の一方を、外輪および内輪の他方に対し、回転可能にかつ径方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記複数の転動体を、前記周方向に互いに同伴転動可能に保持する保持器と、
各転動体を、前記中央部に向けて弾力付勢する付勢手段とをさらに含む、請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記支持部材は、前記外輪と前記内輪との間に介在し、前記外輪および内輪の一方に一体回転可能に設けられ、外輪および内輪の他方に摺接して前記径方向に弾性変形可能な環状の第１の弾性体を含む、請求項２に記載のクラッチ。
【請求項４】
前記支持部材は、
前記外輪と前記内輪との間に介在する軸受と、
前記軸受と前記外輪または前記内輪との間に介在し、前記径方向に弾性変形可能な環状の第１の弾性体を含む、請求項２に記載のクラッチ。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記保持器を弾力付勢する保持器付勢手段を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のクラッチ。
【請求項６】
モータと、
前記モータに連結された第１のギヤと、
前記第１のギヤに噛み合う第２のギヤと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッチとを含み、
前記第２のギヤは、外輪および内輪の一方と一体回転可能に、前記外輪および内輪の一方に連結されており、
外輪および内輪の他方に一体回転する出力軸をさらに含む、アクチュエータ。
【請求項７】
前記第２のギヤは、前記外輪および内輪の一方に外嵌固定されている、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記第１のギヤは、ウォーム軸であり、
前記第２のギヤは、ウォームホイールである、請求項６または７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記クラッチは、前記外輪および内輪の一方に摩擦接触する摩擦部材をさらに含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記クラッチは、前記外輪、前記内輪および前記転動体を収容するハウジングをさらに含み、
前記摩擦部材は、前記ハウジングに保持され、前記外輪および内輪の一方に摺接して、前記外輪および内輪の一方を弾性支持する第２の弾性体を含む、請求項９に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クラッチ、およびそれを備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車のスライドドアを自動的に開閉させるパワースライドドアが知られている。下記特許文献１には、自動車のスライドドアを開閉させる、スライドドア駆動用のアクチュエータが記載されている。このアクチュエータは、モータと、モータの回転を減速する減速機と、減速機によって増幅されたトルクが付与される出力軸とを含む。出力軸は、ケーブル等の駆動部材を駆動する出力ドラムに一体回転可能に連結されている。出力軸からの出力が駆動部材に与えられることにより、スライドドアが自動的に開閉される。
【０００３】
このようなスライドドアにおいて、利用者による手動開閉を実現するため、パワースライドドアの非使用時（すなわち、モータの非駆動時）において、アクチュエータの出力軸を空転させる必要がある。そのため、特許文献１に係るアクチュエータは、減速機と出力軸とを断続するクラッチをさらに含んでいる。このクラッチとして、たとえば電磁クラッチが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドアの内部に搭載されるアクチュエータは小型化が望まれている。特許文献１に記載のアクチュエータは、体積に占める電磁クラッチの割合が大きい。そのため、クラッチとして電磁クラッチを採用する限り、アクチュエータの小型化には限界がある。
本願発明者らは、スライドドア駆動用のアクチュエータの小型化を図るため、電磁クラッチではなくメカ式のクラッチを採用することを検討している。しかし、この場合、メカ式のクラッチによって減速機と出力軸との断続を行う必要がある。すなわち、モータの駆動状態で減速機と出力軸とを接続させ、かつモータの非駆動状態で減速機と出力時とを切断させる必要がある。そのためには、メカ式のクラッチにおいて、トルクが外輪に付与されているときに接続状態を実現し、かつトルクが外輪に付与されていないときに切断状態を実現する必要があり、そのようなメカ式のクラッチの開発が望まれている。
【０００６】
このような課題は、スライドドア駆動用のアクチュエータに限られず、モータを含みかつ出力軸の空転状態を設ける必要があるアクチュエータに共通する課題である。
そこで、この発明の一の目的は、トルクが外輪に付与されているときに接続状態になり、かつトルクが外輪に付与されていないときに切断状態になるようなメカ式のクラッチを提供することである。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、メカ式のクラッチを採用しつつ、モータと出力軸との断続を良好に行うことができるアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、内周面部（３１）を有する外輪（２２）と、前記内周面部に対向する外周面部（３２）を有する内輪（２３）とを含み、前記内周面部と前記外周面部との間には、周方向（Ｙ）の両端部（３４ａ，３４ｂ）が相対的に狭くかつ前記周方向の中央部（３４ｃ）が相対的に広い空隙（３４）が、前記周方向に沿って複数形成されており、各空隙内に介在する転動体（２４）をさらに含み、外輪および前記内輪の一方にラジアル荷重（ＲＬ）が付与されていない状態では、各転動体が前記外周面部または前記内周面部と係合せずに隙間を生じ、前記外輪および前記内輪の前記一方にラジアル荷重が付与されている状態では、各転動体が前記外周面部および前記内周面部に隙間なく係合する、クラッチ（８）を提供する。
【０００９】
なお、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２に記載の発明は、前記外輪および内輪の一方を、外輪および内輪の他方に対し、回転可能にかつ径方向（Ｚ）に移動可能に支持する支持部材（２７）と、前記複数の転動体を、前記周方向に互いに同伴転動可能に保持する保持器（２５）と、各転動体を、前記中央部に向けて弾力付勢する付勢手段（２６）とをさらに含む、請求項１に記載のクラッチである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記支持部材は、前記外輪と前記内輪との間に介在し、前記外輪および内輪の一方に一体回転可能に設けられ、外輪および内輪の他方に摺接して前記径方向に弾性変形可能な環状の第１の弾性体（２７）を含む、請求項２に記載のクラッチである。
また、請求項４に記載の発明は、前記支持部材は、前記外輪と前記内輪との間に介在する軸受（１０１）と、前記軸受と前記外輪または前記内輪との間に介在し、前記径方向に弾性変形可能な環状の第１の弾性体（１０２）を含む、請求項２に記載のクラッチである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記付勢手段は、前記保持器を弾力付勢する保持器付勢手段（２６）を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のクラッチである。
また、前記の目的を達成するための請求項６に記載の発明は、モータ（５）と、前記モータに連結された第１のギヤ（９）と、前記第１のギヤに噛み合う第２のギヤ（１０）と、請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッチ（８）とを含み、前記第２のギヤは、外輪および内輪の一方と一体回転可能に、前記外輪および内輪の一方に連結されており、外輪および内輪の他方に一体回転する出力軸（７）をさらに含む、アクチュエータ（１）である。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、前記第２のギヤは、前記外輪および内輪の一方に外嵌固定されている、請求項６に記載のアクチュエータである。
また、請求項８に記載の発明は、前記第１のギヤは、ウォーム軸（１３）であり、前記第２のギヤは、ウォームホイール（１４）である、請求項６または７に記載のアクチュエータである。
【００１３】
また、請求項９に記載の発明は、前記クラッチは、前記外輪および内輪の一方に摩擦接触する摩擦部材（２８）をさらに含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータである。
また、請求項１０に記載の発明は、前記クラッチは、前記外輪、前記内輪および前記転動体を収容するハウジング（２１）をさらに含み、前記摩擦部材は、前記ハウジングに保持され、前記外輪および内輪の一方に摺接して、前記外輪および内輪の一方を弾性支持する第２の弾性体を含む、請求項９に記載のアクチュエータである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の構成によれば、クラッチへのトルクが外輪および内輪の一方に付与されているときには、外輪および内輪の一方に対し、トルクに併せてラジアル荷重が付与されることがある。この場合において、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態では、各転動体は外周面部または内周面部と係合せず、クラッチは切断状態になる。一方、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されている状態では、各転動体が内周面部および外周面部と係合し、クラッチは接続状態になる。ゆえに、外輪および内輪の一方にトルクが付与されているときに接続状態になり、かつ外輪および内輪の一方にトルクが付与されていないときに切断状態になるようなメカ式のクラッチを提供することができる。
【００１５】
請求項２の構成によれば、外輪および内輪の一方が、径方向に移動可能に設けられている。そのため、トルクおよびラジアル荷重が外輪および内輪の一方に付与されている状態では、ラジアル荷重を受けた外輪および内輪の一方、径方向に移動し、複数の空隙のうち一部の空隙が径方向に狭くなる。その結果、その空隙に介在している転動体が内周面部および外周面部と係合する。
【００１６】
トルクが外輪に付与されている状態では、外輪および内輪の一方が、外輪および内輪の他方に対し回転しているので、内周面部および外周面部と係合した転動体は、その後、空隙内を、外輪および内輪の一方の回転方向に向けて転動する。複数の転動体が、周方向に互いに同伴転動可能に保持されているので、少なくとも１つの転動体の転動に伴って、残りの転動体も、外輪および内輪の一方の回転方向に向けて転動し、やがて、残りの転動体も内周面部および外周面部と係合するようになる。これにより、クラッチが接続状態になる。
【００１７】
また、各転動体が空隙の中央部に向けて弾力付勢されているので、外輪および内輪の一方へのラジアル荷重の付与が終了すると、その後、転動体が中央部に向けて転動される。これにより、外輪および内輪の一方へのラジアル荷重の付与の終了後には、クラッチを、それまでの接続状態から切断状態に復帰させることができる。
以上により、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態で切断状態になり、かつ外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されている状態で接続状態になるようなメカ式のクラッチを実現することができる。
【００１８】
請求項３の構成によれば、外輪および内輪の一方を、外輪および内輪の他方に対し、回転可能にかつ径方向に移動可能に支持する構成を、比較的容易に実現することができる。
また、外輪および内輪の一方が、第１の弾性体によって、径方向の外方に向けて弾力付勢される。第１の弾性体が環状であるため、外輪および内輪の一方は、周方向の全周に亘って均一に弾力付勢される。そのため、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態では、各転動体が外周面部または内周面部に係合しない状態になる。これにより、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態で、クラッチの切断状態を実現することができる。
【００１９】
請求項４の構成によれば、外輪および内輪の一方を、外輪および内輪の他方に対し、回転可能にかつ径方向に移動可能に支持する構成を、比較的容易に実現することができる。
また、外輪および内輪の一方が、第１の弾性体によって、径方向の外方に向けて弾力付勢される。第１の弾性体が環状であるため、外輪および内輪の一方は、周方向の全周に亘って均一に弾力付勢される。そのため、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態では、各転動体が外周面部または内周面部に係合しない状態になる。これにより、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態で、クラッチの切断状態を実現することができる。
【００２０】
請求項５の構成によれば、各転動体を空隙の中央部に向けて弾力付勢する構成を、比較的簡単な構成で実現することができる。
請求項６の構成によれば、外輪および内輪の一方にトルクが付与されているときに、第２のギヤは、駆動反力の径方向成分を第１のギヤから受ける。この径方向成分は、第２のギヤにいったん回転可能に連結されている外輪および内輪の一方に付与される。したがって、クラッチへのトルクが外輪および内輪の一方に付与されているときには、外輪および内輪の一方に対し、トルクに併せてラジアル荷重が付与される。クラッチが、外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されていない状態で切断状態になり、かつ外輪および内輪の一方にラジアル荷重が付与されている状態で接続状態になるので、外輪および内輪の一方にトルクが付与されている状態においてクラッチが接続状態になり、外輪および内輪の一方にトルクが付与されていない状態においてクラッチが切断状態になる。ゆえに、メカ式のクラッチを採用しつつ、モータと出力軸との断続を良好に行うことができる。
【００２１】
請求項７の構成によれば、第２のギヤが外輪および内輪の一方に外嵌固定されているので、第１のギヤから受ける駆動反力の径方向成分がラジアル荷重として外輪および内輪の一方にダイレクトに作用する。そのため、外輪および内輪の一方に付与されるラジアル荷重をより大きく保つことができ、これにより、外輪および内輪の一方にトルクが付与されている状態において、クラッチの接続状態を良好に実現することができる。
【００２２】
請求項８の構成によれば、第１のギヤがウォーム軸であり、第２のギヤがウォームホイールである場合には、これらの噛み合い領域では、トルクの伝達に伴って大きな駆動反力が発生する。そのため、外輪および内輪の一方に付与されるラジアル荷重を、より大きく保つことができ、これにより、外輪および内輪の一方にトルクが付与されている状態において、クラッチの接続状態を良好に実現することができる。
【００２３】
請求項９の構成によれば、外輪および内輪の一方に摩擦部材が摩擦接触しているので、外輪および内輪の一方が静止状態に付勢される。この場合、外輪および内輪の一方と一体回転する第２のギヤにおいて、第１のギヤからの駆動反力を大きく確保することができ、これにより、外輪および内輪の一方に付与されるラジアル荷重を、より大きく保つことができる。ゆえに、外輪および内輪の一方にトルクが付与されている状態において、クラッチの接続状態をより良好に実現することができる。
【００２４】
請求項１０の構成によれば、第２の弾性体を介して、外輪および内輪の一方がハウジングに支持されている。これにより、外輪および内輪の一方と摩擦接触する構成を、比較的容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータの概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、前記アクチュエータに含まれるクラッチの要部構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図４】図４は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図５】図５は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図６】図６は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図７】図７は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図８】図８は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図９】図９は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るクラッチの要部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１が搭載されたスライドドア駆動装置２の概略構成を示す側面図である。車両のボディの側面の開口部（図示しない）には、開口部を開閉するスライドドア（図示しない）が設けられている。スライドドアは、開口部を閉塞する閉位置と、その開口部が全開する全開位置との間で、車両の前後方向にスライド移動可能に設けられている。スライドドア駆動装置２は、スライドドアを、閉位置からから全開位置へ、またその逆へ移動させることができる。図１の紙面に直交する方向は、スライドドアの厚み方向と一致している。
【００２７】
スライドドア駆動装置２は、スライドドアに一端側が連結されたケーブル３と、ケーブル３を架け渡すための回転ドラム４と、回転ドラム４を回転させるアクチュエータ１とを含む。アクチュエータ１が、回転ドラム４を回転させてケーブル３を駆動させる（巻き取るまたは緩める）ことにより、スライドドアが開閉される。
アクチュエータ１は、モータ５と、モータ５の回転を減速する減速機６と、減速機６によって増幅されたトルクが付与される出力軸７と、減速機６と出力軸７とを断続するクラッチ８とを含む。
【００２８】
モータ５は、たとえば電磁モータである。モータ５は、正逆回転可能に設けられている。
減速機６は、モータ５により回転駆動される第１のギヤ９と、第１のギヤ９に噛み合う第２のギヤ１０と、第１のギヤ９および第２のギヤ１０を収容するギヤハウジング１１とを含む。ギヤハウジング１１は筒状に形成されている。
【００２９】
この実施形態では、第１のギヤ９はウォーム軸１３であり、第２のギヤ１０はウォームホイール１４である。
ウォーム軸１３は、モータ５側の端部としての一端部１３ａと、一端部１３ａと反対側の他端部１３ｂと、端部１３ａ，１３ｂの間であり、ウォーム歯が形成された中間部１３ｃとを有する。ウォーム軸１３の一端部１３ａは、モータ５の出力軸１５に動力伝達可能に連結されている。ウォーム軸１３は、一端部１３ａおよび他端部１３ｂにそれぞれ対応する軸受１７，１８を介してギヤハウジング１１に回転自在に支持されている。
【００３０】
ウォームホイール１４は、クラッチ８の次に述べる外輪２２に外嵌固定されている。ウォームホイール１４は、外輪２２の周囲を取り囲み、外周に歯が形成されている。この実施形態では、ウォームホイール１４は、樹脂材料を用いて形成されている。
ウォーム軸１３およびウォームホイール１４の噛み合い領域１９においては、ウォーム軸１３からウォームホイール１４へのトルクの伝達時において、ウォームホイール１４がウォーム軸１３から噛み合い反力（駆動反力）を受ける。
【００３１】
図２は、クラッチ８の要部構成を示す断面図である。図３は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。
クラッチ８は、メカ式のツーウェイクラッチである。クラッチ８は、クラッチハウジング（ハウジング）２１と、外輪２２と、内輪２３と、複数の転動体２４と、保持器２５と、保持器付勢ユニット（保持器付勢手段）２６と、第１の弾性体２７と、第２の弾性体２８とを含む。クラッチ８は、外輪２２と内輪２３との間でトルクを伝達する接続状態と、外輪２２と内輪２３との間でトルク伝達が切断された切断状態との間で切り替えられる。クラッチ８は、外輪２２にラジアル荷重が付与されていない状態で切断状態になり、かつ外輪２２にラジアル荷重が付与されている状態で接続状態になるようなクラッチである。
【００３２】
外輪２２および内輪２３の軸方向は、出力軸７の軸方向と一致しており、軸方向Ｘとする。また、外輪２２および内輪２３の周方向は、周方向Ｙとする。外輪２２および内輪２３の径方向は、Ｚ方向とする。
クラッチハウジング２１は、軸方向Ｘに互いに離間した第１および第２の隔壁２９，３０を含む。第１および第２の隔壁２９，３０は、互いに平行に延びている。クラッチハウジング２１は、外輪２２、内輪２３、複数の転動体２４、保持器２５、保持器付勢ユニット２６、第１の弾性体２７および第２の弾性体２８を収容する。
【００３３】
第１および第２の隔壁２９，３０には、出力軸７、および内輪２３の次に述べる軸部２３ｂが、それぞれ挿通する第１および第２の挿通穴４１，４２が形成されている。第１および第２の挿通穴４１，４２の周縁部には、それぞれ、第３および第４の軸受４３，４４が配置されている。
内輪２３は、出力軸７に、同軸かつ一体に設けられている。内輪２３は、たとえば鋼材料を用いて形成されている。内輪２３は、大径部２３ａと、大径部２３ａと同軸かつ一体に設けられた軸部２３ｂとを含む。大径部２３ａは、内周面部３１に対向する外周面部３２を有している。外周面部３２は、複数（たとえば４つ）のカム面３３を含んでいる。
【００３４】
外輪２２は、たとえば鋼材料を用いて形成されている。外輪２２は、筒状部４５と、筒状部４５の他端側（図２の右側）を覆う被覆部４６とを含む。筒状部４５は、円筒状の内周面部３１を有している。前述のように、外輪２２（筒状部４５）の外周には、ウォームホイール１４が外嵌固定されている。すなわち、外輪２２の筒状部４５は、ウォームホイール１４の芯金として機能する。
【００３５】
外輪２２の被覆部４６の内周と、内輪２３の軸部２３ｂの外周との間には、第１の弾性体２７が介装されている。第１の弾性体２７は、円環状であり、内輪２３と一体回転可能に、内輪２３の軸部２３ｂに支持されている。第１の弾性体２７は、外輪２２の被覆部４６の内周面４６ａに摺接し、外輪２２を支持している。第１の弾性体２７は径方向Ｚに弾性変形可能に設けられており、そのため、第１の弾性体２７によって支持される外輪２２は、径方向Ｚに移動可能である。第１の弾性体２７として、たとえばトレランスリングやゴムリング等が採用されている。
【００３６】
外輪２２は、第２の弾性体２８を介してクラッチハウジング２１によって支持されている。第２の弾性体２８は、第１の隔壁２９と、筒状部４５の一端部４５ａとの間に介装された一端側の第２の弾性体２８Ａと、第２の隔壁３０と、筒状部４５の他端部４５ｂとの間に介装された他端側の第２の弾性体２８Ｂとを含む。各第２の弾性体２８は、内輪２３を包囲する円環状であり、内輪２３と一体回転可能に、それぞれ、第１および第２の隔壁２９，３０に保持されている。各第２の弾性体２８Ａ，２８Ｂは、筒状部４５の一端部４５ａおよび他端部４５ｂにそれぞれ摺接し、外輪２２を側方から接触支持している。すなわち、各第２の弾性体２８Ａ，２８Ｂが外輪２２の側部に摩擦接触している。第２の弾性体２８Ａ，２８Ｂが外輪２２の側部に摩擦接触しているので、外輪２２は、静止状態に付勢される。第２の弾性体２８として、たとえばゴムリング等が採用されている。
【００３７】
外輪２２の内周面部３１と内輪２３の外周面部３２との間には、くさび空間（空隙）３４が周方向Ｙに沿って複数（図３の例では、４つ）形成されている。くさび空間３４は、外輪２２の内周面部３１と、内輪２３の各カム面３３とによって区画されている。カム面３３は、径方向Ｚに垂直な平坦面によって形成されている。カム面３３は、周方向Ｙに等間隔に設けられている。各くさび空間３４は、周方向Ｙの一端部（周方向の端部）３４ａおよび他端部（周方向の端部）３４ｂが相対的に狭く、かつ周方向Ｙの中央部３４ｃが相対的に広い。換言すると、各くさび空間３４は、周方向Ｙの両端に向かうに従って狭くなっている。
【００３８】
転動体２４は、各くさび空間３４内に介在している。図３の例では、転動体２４は各くさび空間３４に１つずつ設けられている。各くさび空間３４内において、転動体２４は、周方向Ｙに転動自在に設けられている。転動体２４は、たとえばころである。
保持器２５は、複数（たとえば４つ）の転動体２４を周方向Ｙに一定間隔おきに保持する円筒状の保持器である。保持器２５は、径方向Ｚに貫通する複数（転動体２４と同数。たとえば４つ）のポケット穴２５ａ（図２参照）が、周方向Ｙに等間隔で並んで形成されている。保持器２５は、外輪２２の内周面部３１と内輪２３の外周面部３２との間に収容される。すなわち、保持器２５は、内輪２３と略同軸になるように配置されている。保持器２５の各ポケット穴２５ａには、転動体２４が１つずつ収容されている。前述のように、各転動体２４が、各くさび空間３４内において周方向Ｙに転動自在であるので、４つの転動体２４の転動に伴って、保持器２５も周方向Ｙに転動する。保持器２５として、打抜き保持器、もみ抜き保持器、成形保持器等を採用できる。
【００３９】
保持器付勢ユニット２６は、転動体２４に力が作用していない状態で、保持器２５に保持されている各転動体２４を、くさび空間３４の中央部３４ｃに配置するように弾力付勢する。保持器付勢ユニット２６は、径方向Ｚの内側端部が、内輪２３の外周面部３２に固定され、また、径方向Ｚの外側端部が、保持器２５に接続されている。図３の例では、保持器付勢ユニット２６が、周方向Ｙに分散して複数設けられている。複数の保持器付勢ユニット２６は、たとえば板ばねを用いて構成されている。なお、図示の簡略化のため、図４〜図８では、保持器付勢ユニット２６の図示を省略している。
【００４０】
図４は、モータ５の正方向の駆動開始直後（トルクＴの伝達開始）における、クラッチ８の状態を示す断面図である。図５は、モータ５の正方向の駆動中（トルクＴ伝達中）における、クラッチ８の状態を示す断面図である。図６は、モータ５の駆動停止後における、クラッチ８の状態を示す断面図である。図７および図８は、モータ５の駆動中において、出力軸７に逆入力があった場合における、クラッチ８の状態を示す断面図である。
【００４１】
以下、図１〜図８を参照しながら、クラッチ８の状態の遷移について説明する。
図３には、モータ５の駆動前におけるクラッチ８の状態を示している。この状態では、トルク伝達時でないために、噛み合い領域１９から外輪２２にラジアル荷重ＲＬ（図４等参照）は付与されていない。環状である第１の弾性体２７によって、外輪２２が、周方向Ｙの全周に亘って径方向Ｚの外方に付勢されているので、外輪２２にラジアル荷重ＲＬが付与されていない状態では、外輪２２が内輪２３と同軸になるような所期位置に配置されている。また、保持器付勢ユニット２６（図２および図３参照）によって、各転動体２４はくさび空間３４の中央部３４ｃに配置されている。したがって、モータ５の通電開始前、すなわちモータ５の駆動前においては、図３に示すように、各転動体２４が外周面部３２または内周面部３１に係合せずに隙間Ｓを生じるような状態になる。すなわち、クラッチ８が切断状態になる。
【００４２】
図３に示す状態からモータ５への通電を開始させて、モータ５を正方向に回転させる。モータ５の正方向の回転に伴って、図４に示すように、第２のギヤ１０および外輪２２が第１の回転方向Ｄｒ１に回転する。モータ５の駆動開始に伴って、噛み合い領域１９では、第２のギヤ１０に、第１のギヤ９からの噛み合い反力が発生する。モータ５の駆動開始時には、噛み合い反力は小さいが、その後、噛み合い反力は徐々に大きくなる。そして、第２のギヤ１０が第１のギヤ９から受ける噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重として付与される。第２のギヤ１０が外輪２２の外周に外嵌固定されているので、噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重としてダイレクトに作用する。外輪２２が径方向Ｚへ移動可能に支持されているので、ラジアル荷重が第２のギヤ１０に付与されることにより、外輪２２が内輪２３に接近するように径方向Ｚへ移動する。
【００４３】
このとき、４つのくさび空間３４のうち、噛み合い領域１９に最も近いくさび空間３４（換言すると、ラジアル荷重ＲＬの負荷圏のくさび空間３４）において、転動体２４と内周面部３１との間の隙間Ｓが詰まる。以降の説明において、噛み合い領域１９に最も近いくさび空間３４に介在している転動体２４を「第１の転動体２４Ａ」と呼ぶことがある。
モータ５の駆動がさらに続行されると、外輪２２が内輪２３にさらに接近して、隙間Ｓが零になり、第１の転動体２４Ａが内周面部３１および外周面部３２の双方に係合するようになる。モータ５の駆動開始後には、外輪２２が内輪２３に対し回転しているので、内周面部３１および外周面部３２の双方に係合した転動体２４は、その後、外輪２２の回転に伴ってくさび空間３４内を第１の回転方向Ｄｒ１に向けて転動する。保持器２５によって４つの転動体２４が周方向Ｙに互いに同伴転動可能に保持されているので、第１の転動体２４Ａの転動に伴って、残りの３つの転動体２４も第１の回転方向Ｄｒ１に向けて転動する。その後、これら残りの転動体２４は、図５に示すように、くさび空間３４の一端部３４ａ付近において、内周面部３１および外周面部３２の双方に係合する。そして、４つの転動体２４の全てが内周面部３１および外周面部３２の双方に係合することにより、クラッチ８が接続状態になる。この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが、クラッチ８を介して出力軸７に伝達される。この場合、出力軸７により回転ドラム４を一方向に回転させることができ、これにより、ケーブル３が駆動（巻き取りまたは緩める）されて、スライドドアが開かれまたは閉じられる。
【００４４】
図５に示す状態において、モータ５の通電が停止されると（すなわちモータ５の駆動が停止されると）、噛み合い領域１９に噛み合い反力が生じなくなる。その結果、それまで外輪２２に付与されていたトルクＴがなくなる。そのため、転動体２４を、くさび空間３４の一端部３４ａ付近（すなわち係合位置）に保持しておくための力がなくなり、保持器付勢ユニット２６（図２および図３参照）の弾力付勢を受けて、各転動体２４が、くさび空間３４の中央部３４ｃに向けて転動される。これにより、各転動体２４が内周面部３１に係合しなくなる。これにより、クラッチ８が、それまでの接続状態から切断状態に復帰する。
【００４５】
次に、モータ５の駆動中において、出力軸７に逆入力があった場合を検討する。
出力軸７への逆入力が、第１の回転方向Ｄｒ１に内輪２３が相対回転するような入力である場合には、各転動体２４と内周面部３１および外周面部３２との噛み合いを強める方向に出力軸７および内輪２３が回転するため、特段の問題はない。
図７および図８を参照しながら、出力軸７への逆入力が、第１の回転方向Ｄｒ１と反対の第２の回転方向Ｄｒ２に内輪２３が相対回転するような入力である場合について検討する。
【００４６】
出力軸７への逆入力に伴って、内輪２３が外輪２２に対して第２の回転方向Ｄｒ２に向けて回動する。外輪２２に対する内輪２３の回動に伴って、転動体２４は、くさび空間３４内を第２の回転方向Ｄｒ２に向けて転動する。このとき、転動体２４は、外周面部３２との間の隙間を零に保ちながら転動する。図７では、各転動体２４が中央部３４ｃに配置されている状態を示している。さらに、出力軸７への逆入力が続行された場合、図８に示すように、各転動体２４がくさび空間３４の他端部３４ｂ付近において、内周面部３１および外周面部３２の双方に係合する。そして、４つの転動体２４の全てが内周面部３１および外周面部３２の双方に係合することにより、クラッチ８が接続状態になる。この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが、クラッチ８を介して出力軸７に伝達される。
【００４７】
なお、ウォーム軸１３およびウォームホイール１４を含む構成の減速機６は、減速比が大きいために、逆入力は減速機６においてキャンセルされる。
図９は、モータ５の逆方向の駆動中（トルクＴ伝達中）におけるクラッチ８の状態を示す断面図である。図３に示す状態からモータ５への通電を開始させて、モータ５を逆方向に回転させる。モータ５の逆方向の回転に伴って、図９に示すように、第２のギヤ１０および外輪２２が第２の回転方向Ｄｒ２に回転する。モータ５の駆動開始に伴って、噛み合い領域１９では、第２のギヤ１０に、第１のギヤ９からの噛み合い反力が発生する。外輪２２が、径方向Ｚへ移動可能に支持されているので、第２のギヤ１０に発生する噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重として外輪２２に付与されることにより、外輪２２が内輪２３に接近する。これにより、第１の転動体２４Ａと内周面部３１との間の隙間Ｓが詰まり、さらに、モータ５の駆動が続行されると、隙間Ｓが零になり、第１の転動体２４Ａが内周面部３１および外周面部３２の双方に係合するようになる。モータ５の駆動開始後には、外輪２２が内輪２３に対し回転している。内周面部３１および外周面部３２の双方に係合した第１の転動体２４Ａは、外輪２２の回転に伴ってくさび空間３４内を第２の回転方向Ｄｒ２に向けて転動し、これに伴って、残りの３つの転動体２４も第２の回転方向Ｄｒ２に向けて転動する。その後、これら残りの転動体２４は、図９に示すように、くさび空間３４の他端部３４ｂ付近において、内周面部３１および外周面部３２の双方に係合する。４つの転動体２４の全てが内周面部３１および外周面部３２の双方に係合することによりクラッチ８が接続状態になり、この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが出力軸７に伝達される。その後、モータ５の駆動が継続している間、クラッチ８は接続状態のまま保たれる。この場合、出力軸７により回転ドラム４を他方向に回転させることができ、これにより、ケーブル３が駆動（緩めるまたは巻き取る）されて、スライドドアが閉じられまたは開かれる。
【００４８】
以上によりこの実施形態によれば、減速機６からクラッチ８へのトルクＴ伝達の際に、第２のギヤ１０は、噛み合い反力の径方向Ｚ成分を第１のギヤ９から受ける。この径方向Ｚ成分は、第２のギヤ１０が外嵌固定されている外輪２２に付与される。したがって、減速機６からクラッチ８へのトルクＴ伝達の際には、外輪２２に対し、トルクＴに併せてラジアル荷重ＲＬが付与される。外輪２２にラジアル荷重ＲＬが付与されていない状態では、各転動体２４が外周面部３２または内周面部３１と係合せず、クラッチ８は切断状態になる。一方、外輪２２にラジアル荷重ＲＬが付与されている状態では、各転動体２４が内周面部３１および外周面部３２と係合し、クラッチ８は接続状態になる。そのため、クラッチ８が、減速機６からのトルクＴが外輪２２に付与されている状態で接続状態になり、かつ減速機６からのトルクＴが外輪２２に付与されていない状態において切断状態になる。ゆえに、メカ式のクラッチ８を採用しつつ、モータ５と出力軸７との断続を良好に行うことができる。
【００４９】
また、ラジアル荷重ＲＬが外輪２２に付与されていない状態では、第１の弾性体２７によって、外輪２２が径方向Ｚの外方に向けて弾力付勢される。第１の弾性体２７が環状であるため、外輪２２は周方向Ｙの全周に亘って均一に弾力付勢される。これにより、各転動体２４が外周面部３２または内周面部３１に係合しない状態になる。これにより、ラジアル荷重ＲＬが外輪２２に付与されていない状態で、クラッチ８の切断状態を実現することができる。
【００５０】
また、第２の弾性体２８が外輪２２に摩擦接触しているので外輪２２が静止状態に付勢される。この場合、弾性体による接触であるために、より一層大きな力で外輪が静止状態に付勢される。そのため、外輪２２に付与されるラジアル荷重ＲＬを、より大きく保つことができ、これにより、トルクが外輪２２に付与されている状態において、クラッチ８の切断状態を良好に実現することができる。
【００５１】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、第２のギヤ１０は、外輪２２に外嵌固定される構成に限られない。第２のギヤ１０は、外輪２２に一体回転可能に連結された構成であればよい。
また、第１および第２のギヤ９，１０によって構成される減速機６がウォームギヤを含む構成でなく、他の並行式歯車を含む構成であってもよい。
【００５２】
また、外輪２２を、内輪２３に対し回転可能にかつ径方向Ｚに移動可能に支持する支持部材として、第１の弾性体２７を例示したが、支持部材は、第１の弾性体２７以外の部材を用いて実現することも可能である。
たとえば支持部材を、複数の部材によって構成することも可能である。この一例として、図１０に示すように、外輪２２と内輪２３との間に介在する軸受１０１と、軸受１０１と外輪２２または内輪２３との間に介在し、径方向Ｚに弾性変形可能な環状の第１の弾性体１０２を含む構成を例示することもできる。図１０の例では、軸受１０１が内輪２３に外嵌固定されている。外輪２２と、軸受１０１の外輪１０３との間に第１の弾性体１０２が介在している。軸受１０１は、内輪２３と同軸に設けられている。第１の弾性体１０２として、たとえば、ゴム製のＯリングを例示することができる。軸受１０１は、図１０に示すような転がり軸受であってもよいし、すべり軸受であってもよい。
【００５３】
この場合も、前述の実施形態の場合と同様、外輪２２が、第１の弾性体１０２によって径方向Ｚの外方に向けて弾力付勢される。環状の第１の弾性体１０２によって、外輪２２が、周方向Ｙの全周に亘って均一に弾力付勢されるので、ラジアル荷重ＲＬが外輪２２に付与されていない状態では、各転動体２４が内周面部３１または外周面部３２と係合しない状態になる。これにより、ラジアル荷重ＲＬが外輪２２に付与されていない状態で、クラッチ８の切断状態を実現することができる。
【００５４】
また、各転動体２４を、くさび空間３４の中央部３４ｃに向けて弾力付勢する付勢手段として、保持器２５を弾力付勢する保持器付勢ユニット２６を例に挙げて説明したが、付勢手段を、保持器２５でなく、各転動体２４を直接付勢するような構成としてもよい。
周方向Ｙに沿って設けられるくさび空間３４の数が４つである場合を例に挙げたが、くさび空間３４の数は、２つや３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
【００５５】
また、各くさび空間３４に転動体２４が１つ配置された構成を例に挙げたが、くさび空間３４に配置される転動体２４の数は２つ以上であってもよい。
また、転動体２４として、ころではなく、ボール等の他の転動体を用いてもよい。
また、保持器付勢ユニット２６には、板ばねに限られず、コイルばね等他のばね部材を採用することもできる。
【００５６】
また、出力軸７と内輪２３とが一体に設けられる構成に限られず、出力軸７と内輪２３とが別部材によって構成されていてもよい。
また、クラッチ８において、外輪２２を、第２のギヤ１０に一体回転可能に連結する構成を例に挙げて説明したが、外輪２２ではなく内輪２３を、第２のギヤ１０に一体回転に連結することも可能である。
【００５７】
この場合には、第１の弾性体２７に代えて、内輪２３を、外輪２２に対し回転可能にかつ径方向Ｚに移動可能に支持する支持部材が設けられる。この支持部材は、たとえば、外輪２２と内輪２３との間において内輪２３に一体回転可能に設けられた弾性体である。この弾性体は、外輪２２に摺接するように設けられ、径方向Ｚに弾性変形可能である。
また、この場合には、第２の弾性体２７において、内輪２３に摩擦接触する摩擦部材が設けられる。
【００５８】
また、複数のカム面３３を、内輪２３の外周面部３２に設けた構成について説明したが、複数のカム面３３を外輪２２の内周面部３１に設けるようにしてもよい。
また、本発明に係るアクチュエータは、スライドドア駆動用のアクチュエータだけでなく、バックドア駆動用のアクチュエータ等他のアクチュエータにも適用可能である。
その他、本発明は特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…アクチュエータ、５…モータ、７…出力軸、８…クラッチ、９…第１のギヤ、１０…第２のギヤ、１３…ウォーム軸、１４…ウォームホイール、２１…ハウジング、２２…外輪、２３…内輪、２４…転動体、２５…保持器、２６…保持器付勢ユニット（保持器付勢手段）、２７…第１の弾性体、２８…第２の弾性体、３１…内周面部、３２…外周面部、３４…くさび空間（空隙）、３４ａ…一端部（周方向の端部）、３４ｂ  …他端部（周方向の端部）、３４ｃ…中央部、ＲＬ…ラジアル荷重、Ｙ…周方向、Ｚ…径方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018173135.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018173135.tif 000011
【図１０】
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