(57)【要約】【課題】出力軸が必要以上に高速に回転することを防止するクラッチユニットを提供する。【解決手段】クラッチユニット８は、入力部材（回転伝達軸７）と、被駆動回転軸（出力軸９）と、被駆動回転軸（９）の外周側に設けられた筒状固定部材（クラッチリング８８）と、筒状固定部材と被駆動回転軸との間に設けられた係合子（８６：円柱部材）と、入力部材と一体的に回転するとともに、係合子を保持するリテーナ８７と、入力部材と被駆動回転軸とが相対的に所定角度だけ回転した場合、当接して係合する係合部（９ｃ，８２ｃ）を有し、入力部材に対して被駆動回転軸が相対的に速い回転速度で回転する場合、被駆動回転軸の外周に設けられた傾斜部と筒状固定部材の内周とで構成される楔形空間に係合子が位置し、該係合子（８６）により筒状固定部材と被駆動回転軸とがロックすることにより、入力部材と被駆動回転軸とが同期して回転する。【選択図】図１７
2015163803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチユニットであって、
トルクが入力される入力部材と、
トルクが出力される被駆動回転軸と、
被駆動回転軸の外周側に設けられた筒状固定部材と、
前記筒状固定部材と前記被駆動回転軸との間に設けられた係合子と、
前記入力部材と一体的に回転するとともに、前記係合子を保持するリテーナと、
前記入力部材と前記被駆動回転軸とが相対的に所定角度だけ回転した場合、当接して係合する係合部を有し、
前記入力部材に対して被駆動回転軸が相対的に速い回転速度で回転する場合、前記被駆動回転軸の外周に設けられた傾斜部と前記筒状固定部材の内周とで構成される楔形空間に係合子が位置し、該係合子により前記筒状固定部材と前記被駆動回転軸とがロックすることにより、前記入力部材と前記被駆動回転軸とが同期して回転することを特徴とする
クラッチユニット。
【請求項２】
前記係合子と前記被駆動回転軸とを離間させる方向に、該係合子を付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１に記載のクラッチユニット。
【請求項３】
筒状固定部材と被駆動回転軸との間に一対の前記係合子を設け、
正回転方向または逆回転方向に回転する前記入力部材に対して被駆動回転軸が相対的に速い回転速度で回転する場合、正回転方向または逆回転方向に対応する楔形空間に、前記一対の係合子のいずれかが位置し、該係合子により前記筒状固定部材と前記被駆動回転軸とがロックするように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクラッチユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のクラッチユニットを有するモータであって、
流体を駆動源として直線往復運動するピストンと、
前記ピストンの直線往復運動を回転運動へ変換する変換機構と、を有し、
前記変換機構からのトルクが前記クラッチユニットの前記入力部材に入力されることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチユニット、および、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力側部材と出力側部材との間でトルクの伝達・遮断を行うクラッチユニットが知られている。また、入力側からの入力トルクを出力側に伝達する一方、出力側からの逆入力トルクをロックして、入力側に還流させない機能をもつクラッチ付き回転装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このクラッチ付き回転装置は、自動車のミラー駆動装置等に使用され、モータからの入力トルクを減速する減速機を備えており、出力側からトルクが逆入力された場合に、出力側部材と静止側部材とをロックすることで、逆入力トルクによる減速機の歯車の破損を防止する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５６５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記クラッチ付き回転装置は、減速機への逆入力トルクを防止するための技術であり、複雑な構造を有する。
【０００５】
ところで、駆動源（非電気駆動源）として圧縮エアなどの流体により回転軸（出力軸）を駆動する小型のモータが知られている。
例えば、出力軸に回転方向と同じ方向に外力が加わった場合、出力軸が必要以上に高速に回転する虞がある。
このため、トルクが入力される入力部材とトルクを出力する出力軸を備え、出力軸の回転方向と同じ方向に外力が加わった場合であっても、出力軸が必要以上に高速に回転することを防止することができる簡単な構造で小型のクラッチユニットが望まれている。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、トルクが入力される入力部材とトルクを出力する出力軸を備え、出力軸の回転方向と同じ方向に外力が加わった場合であっても、出力軸が必要以上に高速に回転することを防止することができる簡単な構造で小型のクラッチユニットを提供すること、簡単な構造で小型のクラッチユニットを有するモータを提供すること、などを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明のクラッチユニットは、少なくとも、以下の構成を少なくとも具備するものである。
クラッチユニット（８）であって、
トルクが入力される入力部材（回転伝達軸７）と、
トルクが出力される被駆動回転軸（出力軸９）と、
被駆動回転軸（９）の外周側に設けられた筒状固定部材（クラッチリング８８）と、
前記筒状固定部材（８８）と前記被駆動回転軸（９）との間に設けられた係合子（８６：円柱部材）と、
前記入力部材（７）と一体的に回転するとともに、前記係合子（８６）を保持するリテーナ８７と、
前記入力部材（７）と前記被駆動回転軸（９）とが相対的に所定角度だけ回転した場合、当接して係合する係合部（９ｃ，８２ｃ）を有し、
前記入力部材（７）に対して被駆動回転軸（９）が相対的に速い回転速度で回転する場合、前記被駆動回転軸（９）の外周に設けられた傾斜部（９ｆ）と前記筒状固定部材（８８）の内周とで構成される楔形空間に係合子（８６）が位置し、該係合子（８６）により前記筒状固定部材（８８）と前記被駆動回転軸（９）とがロックすることにより、前記入力部材（７）と前記被駆動回転軸（９）とが同期して回転することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のモータは、上記本発明のクラッチユニットを有し、圧縮エアなどの流体を駆動源として直線往復運動するピストンと、前記ピストンの直線往復運動を回転運動へ変換する変換機構と、出力軸と、を有し、前記クラッチユニットは、前記変換機構と出力軸との間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トルクが入力される入力部材とトルクを出力する出力軸を備え、出力軸の回転方向と同じ方向に外力が加わった場合であっても、出力軸が必要以上に高速に回転することを防止することができる簡単な構造で小型のクラッチユニットを提供することができる。
また、本発明によれば、簡単な構造で小型のクラッチユニットを有するモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るクラッチユニットを備えるモータの一例を示す斜視図、（ａ）は後方側からの斜視図、（ｂ）は前方側（出力軸側）からの斜視図。
【図２】モータの断面図。
【図３】モータの断面構造および回路を説明するための図。
【図４】モータの上側断面図。
【図５】モータを後方側から視認した図。
【図６】図２に示したＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図７】ピストンや変換機構などの一例を示す図、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図８】変換機構などの分解斜視図。
【図９】回転方向切替機構の分解斜視図。
【図１０】図２に示したＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図１１】クラッチユニット（正逆回転切替用クラッチ）の動作の一例を示す図、（ａ）は第１回転方向位置決め状態、（ｂ）はニュートラル状態（中間状態）、（ｃ）は第２回転方向位置決め状態をそれぞれ示す図。
【図１２】回転方向切替機構の動作の一例を示す図、（ａ）は第１回転方向位置決め状態、（ｂ）は第２回転方向位置決め状態をそれぞれ示す図。
【図１３】クラッチユニット（同期回転用クラッチ）、回転伝達軸、出力軸の一例を示す斜視図。
【図１４】図１３に示すクラッチユニットの分解斜視図。
【図１５】図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１６】図２のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１７】クラッチユニット（同期回転用クラッチ）の動作の一例を示す図、（ａ）は同期回転状態を示す図、（ｂ）は回転伝達軸７の回転状態を示す図、（ｃ）は停止状態をそれぞれ示す図。
【図１８】モータの動作図（圧縮エア供給、駆動ピストン後退、回転方向切替用ピストンが前進位置）。
【図１９】モータの動作図（圧縮エア供給、駆動ピストン前進、回転方向切替用ピストンが前進位置）。
【図２０】モータの動作図（圧縮エア供給、駆動ピストン前進端部位置、回転方向切替用ピストンが前進位置）。
【図２１】モータの動作図（圧縮エア供給、駆動ピストン前進端部位置、回転方向切替用ピストンが後退位置）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。なお、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係るクラッチユニットを備えるモータ１の一例を示す斜視図である。詳細には、図１（ａ）は後方側からの斜視図、図１（ｂ）は前方側（出力軸側）からの斜視図である。図２はモータ１の断面図である。図３はモータ１の断面構造および回路を説明するための図である。図４はモータ１の上側断面図である。図５はモータを後方側から視認した図である。図６は図２に示したＡ−Ａ線に沿った断面図である。図７はピストンや変換機構４などの一例を示す図である。詳細には図７（ａ）は側面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図８は変換機構などの分解斜視図である。
【００１３】
＜モータの構成＞
本発明の実施形態に係るモータは、圧縮エアなどの気体や液体などの流体を駆動源として直線往復運動するピストンと、ピストンの直線往復運動を回転運動へ変換する変換機構と、出力軸と、クラッチユニットと、を有する。本発明の実施形態に係るクラッチユニットは、変換機構と出力軸の間に設けられている。
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係るクラッチユニットを備えたモータの各構成要素について詳細に説明する。
【００１５】
モータ１は、筐体１０を有する。筐体１０は、駆動ピストン用筐体１０ｓと、変換機構用筐体１０ｔと、出力軸用筐体１０ｕと、回転方向切替ピストン用筐体１０ｖと、コントロール部用筐体１０ｃと、などを有する。
筐体１０の各構成要素は、ボルトなどの固定部材により固定されている。
【００１６】
駆動ピストン用筐体１０ｓは、その内部に一つまたは複数のピストンを有する。変換機構用筐体１０ｔは、駆動ピストン用筐体１０ｓの前方側に配置されている。変換機構用筐体１０ｔは、その内部に、ピストンの直線往復運動を回転運動に変換する変換機構を備える。
【００１７】
出力軸用筐体１０ｕは変換機構用筐体１０ｔの前方側に配置されている。出力軸用筐体１０ｕのＸ軸方向端面に、外方に向けて突出した出力軸９が回転自在に設けられている。
【００１８】
駆動ピストン用筐体１０ｓ上に、コントロール部用筐体１０ｃが設けられている。コントロール部用筐体１０ｃは、スピード調整用回転部材１１１、エア切替弁、スピード調整用スプールなどを備える。モータ１は、スピード調整用回転部材１１１を回転させて排気速度を調整することで、出力軸９の回転速度を調整可能に構成されている。
【００１９】
コントロール部用筐体１０ｃの側面に切替ボタン６４が設けられている。切替ボタン６４を操作することで、出力軸９を正回転方向または逆回転方向に回転させるように構成されている。尚、切替ボタン６４を用いずに、エア制御により出力軸９の回転方向を規定するように、モータ１を構成してもよい。
【００２０】
詳細には、本発明の実施形態に係るモータ１は、駆動部２、駆動制御部３、変換機構４（直線回転変換機構）、クラッチユニット５（正逆回転切替用クラッチ：ツーウェイクラッチ）、回転方向切替制御部６、回転伝達部としての回転伝達軸７、クラッチユニット８（同期回転用クラッチ）、出力部としての出力軸９、などを有する。
【００２１】
モータ１は、供給源１０１からの圧縮エアなどの気体や液体などの流体を駆動源として駆動する。
供給源１０１は、エア供給路１０１ａを介して駆動エア切替弁３１に接続されている。また、供給源１０１は、エア供給路１０１ａを介してエア切替弁６１（回転方向切替用）に接続されている。
流体の排出部としての排気部１０２には、消音器１０３、絞弁１０４などが排気路１０２ａにより接続されている。
【００２２】
本実施形態では、供給源１０１からの圧縮エアなどの流体を駆動源として、駆動制御部３の制御により、駆動部２に設けられたピストン２０が直線往復運動を行い、その直線往復運動を変換機構４およびクラッチユニット５により、回転方向切替制御部６で規定された回転方向への回転運動に変換して回転伝達軸７を回転させ、クラッチユニット８を介して出力軸９を回転させる。
【００２３】
＜駆動部２＞
駆動部２は、一つまたは複数のピストン２０を有する。本実施形態では、駆動部２は、第１のピストン２１、第２のピストン２２、第１のシリンダ２３、第２のシリンダ２４、および、駆動用ロッド２５などを有する。
【００２４】
第１のシリンダ２３，第２のシリンダ２４は、駆動ピストン用筐体１０ｓ内に形成されている。第１のシリンダ２３内に第１のピストン２１が摺動自在に設けられている。第２のシリンダ２４内に第２のピストン２２が摺動自在に設けられている。第１のピストン２１，第２のピストン２２は、断面凹部、その断面凹部の反対側に断面円錐台形状部などを有する。第１のピストン２１，第２のピストン２２の外周にＯリングが設けられている。
【００２５】
駆動用ロッド２５は、その端部に第１のピストン２１および第２のピストン２２が設けられている。第１のピストン２１，第２のピストン２２はナットなどの固定部材２１ａ，２２ａにより駆動用ロッド２５に固定されている。
【００２６】
駆動用ロッド２５は、筐体１０に設けられた嵌合孔に軸方向に沿って摺動自在に配置されている。本実施形態では、駆動用ロッド２５と嵌合孔との間には、駆動エア切替制御に用いられる筒部材３６が摺動自在に設けられている。駆動用ロッド２５と筒部材３６との間にはエア通路が設けられており、そのエア通路以外の部分は、気密となるように構成されている。筐体１０の嵌合孔の内面には複数のＯリングが規定位置に設けられている。
本実施形態では、駆動用ロッド２５は円筒形状の部材であり、駆動用ロッド２５内に回転方向切替用ロッド６７が所定間隔をあけて摺動自在に設けられている。駆動用ロッド２５は、中央付近に通気用の孔２５ａが設けられている。
【００２７】
筒部材３６は、通気用の第１の孔３６ａ、第２の孔３６ｂを有する。筒部材３６の第１の孔３６ａ，第２の孔３６ｂ、筒部材３６と駆動用ロッド２５との間の隙間、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、駆動用ロッド２５と回転方向切替用ロッド６７との間の隙間、第２のシリンダ２４内は連通した構造となっており、且つ、それらが制御エア排気路３１５、消音器１０３を介して排気部１０２に接続された構造となっている。
【００２８】
また、筒部材３６の外周側面の中央部には短外径部３６ｄが設けられている。この短外径部３６ｄは、制御エアの通路として用いられる。
【００２９】
第１のシリンダ２３には、第１の駆動エア通路３４１に連通する開口部３４１ｅが設けられている。第２のシリンダ２４には、第２の駆動エア通路３４２に連通する開口部３４２ｅが設けられている。この第１の駆動エア通路３４１，第２の駆動エア通路３４２を介して駆動エアなどの流体が第１のシリンダ２３，第２のシリンダ２４に給排することで、第１のピストン２１、第２のピストン２２，駆動用ロッド２５が軸方向（Ｘ軸方向）に沿って往復運動を行う。
【００３０】
＜駆動制御部３＞
駆動制御部３は、駆動部２の第１のピストン２１、第２のピストン２２の直線往復運動を制御する。詳細には、駆動制御部３は、筒部材３６を備えたパイロット切替弁３５、駆動エア切替弁３１などを有する。
【００３１】
駆動エア切替弁３１は、パイロット切替弁３５からの制御エアに応じて、第１のシリンダ２３、第２のシリンダ２４に対して駆動エアの給排を行う。パイロット切替弁３５は、駆動用ロッド２５に連結されたピストン２０（第１のピストン２１，第２のピストン２２）の位置に応じて移動する筒部材３６により、エア通路を切り替え、駆動エア切替弁３１へ制御エアを出力する。
【００３２】
詳細には、駆動エア切替弁３１は、スプール３２を有する（図６参照）。駆動ピストン用筐体１０ｓに設けられたスプール室３３内に、軸方向に沿って移動自在に細長形状のスプール３２が設けられている。スプール室３３は、軸方向の両端に第１のパイロット室３３１，第２のパイロット室３３２が設けられている。第１のパイロット室３３１，第２のパイロット室３３２には、第１の制御エア連通路３１１，第２の制御エア連通路３１２が連通されている。第１のパイロット室３３１，第２のパイロット室３３２への制御エアの給排によりスプール３２の位置を制御可能に構成されている。駆動エア切替弁３１の動作の詳細については後述する。
【００３３】
パイロット切替弁３５は、筒部材３６を有し、駆動用ロッド２５に連結されたピストン２０、詳細には第１のピストン２１，第２のピストン２２の位置に応じて、筒部材３６が移動することにより、エア回路の流路を切り替える。
【００３４】
上述したように、筒部材３６は、短外径部３６ｄ、通気用の第１の孔３６ａ、第２の孔３６ｂを有する。
【００３５】
筒部材３６が後方側（第２のピストン２２側）に位置する場合、制御エア供給路３１０と第１の制御エア連通路３１１が短外径部３６ｄを介して連通した状態となり、且つ、第２の制御エア連通路３１２、筒部材３６の第１の孔３６ａ、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、制御エア排気路３１５が連通した状態となる。
この場合、駆動エア切替弁３１のスプール３２の移動により、供給源１０１からエア供給路１０１ａと第１の駆動エア通路３４１が連通して第１のシリンダ２３に対して駆動エア供給状態となり、且つ、第２の駆動エア通路３４２と排気路１０２ａと排気部１０２が連通して、第２のシリンダ２４に対して駆動エア排気状態となる。
【００３６】
筒部材３６が前方側（第１のピストン２１側）に位置する場合、制御エア供給路３１０と第２の制御エア連通路３１２が短外径部３６ｄを介して連通した状態となり、且つ、第１の制御エア連通路３１１、筒部材３６の第２の孔３６ｂ、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、制御エア排気路３１５が連通した状態となる。
この場合、駆動エア切替弁３１のスプール３２の移動により、供給源１０１からエア供給路１０１ａと第２の駆動エア通路３４２が連通して第２のシリンダ２４に対して駆動エア供給状態となり、且つ、第１の駆動エア通路３４１と排気路１０２ａと排気部１０２が連通して、第１のシリンダ２３に対して駆動エア排気状態となる。
【００３７】
＜変換機構４（直線回転変換機構）＞
変換機構４（直線回転変換機構）は、ピストン２０（第１のピストン２１，第２のピストン２２）の直線往復運動を回転運動に変換する。
変換機構４は、ボールガイド部材４０、ケース部材４１、ボール部材４２（係止子）、第１変換部４Ａ、第２変換部４Ｂ、スラストベアリング４８などを有する。第１変換部４Ａ、第２変換部４Ｂは、外輪部材４５などを有する。
【００３８】
ボールガイド部材４０は、筒形状に形成され、内周に複数の溝部４０ｄを備える。溝部４０ｄにはボール部材４２（係止子）が係合自在および摺動自在に配置される。
【００３９】
ケース部材４１は、略筒形状に形成され、ボールガイド部材４０の内周側に摺動自在に配置される。ケース部材４１は、その端部が第１のピストン２１に接続されており、第１のピストン２１と連動して移動自在に構成されている。ケース部材４１にはボール部材４２を転動自在に保持する孔部４１ｄが形成されている。孔部４１ｄは、外輪部材４５に形成された斜め溝４５ｄに対応する位置に形成されている。本実施形態では、ケース部材４１は、Ｘ軸方向に沿って複数列、周方向に沿って複数個のボール部材４２を保持するように構成されている。
【００４０】
ボール部材４２は、球形状に形成されており、例えば、鉄などの金属材料やセラミック材などの規定材料で構成されている。
【００４１】
外輪部材４５は、筒形状に形成され、ケース部材４１内に回転自在に配置されている。外輪部材４５の内部にはクラッチユニット５（ツーウェイクラッチなど）や内輪部材としての回転伝達軸７が配置されている。
外輪部材４５の外周部には、ボール部材４２（係合部）が摺動自在に係合する一つまたは複数の斜め溝４５ｄが形成されている。斜め溝４５ｄは、ピストン２０の直線往復運動方向に対して斜め方向に形成されている。本実施形態では、第１変換部４Ａの外輪部材４５と、第２変換部４Ｂの外輪部材４５とが軸方向（Ｘ軸方向）に沿って並べて配置されており、第１変換部４Ａの外輪部材４５の斜め溝４５ｄと、第２変換部４Ｂの外輪部材４５の斜め溝４５ｄの傾斜角度は、軸方向（Ｘ軸方向）を基準として互いに逆の角度となるように構成されている。
【００４２】
外輪部材４５において、ピストン２０の往復動方向（Ｘ軸方向）に対する斜め溝４５ｄの角度が、通常、約５°より大きく約４５°以下の角度範囲内に設定され、好ましくは約１０°以上且つ２０°以下に設定され、最適には１５°程度に設定されている。斜め溝４５ｄの角度は、出力軸９のトルクやピストン２０のストローク量などを考慮して、適宜、設定することが好ましい。この斜め溝４５ｄの角度が小さいほど、出力軸９のトルクが大きい（ただし角度＞０）。斜め溝４５ｄの上記角度を適宜設定することで、使用条件に応じて、必要なトルクを容易に得ることができるモータを提供することができる。
【００４３】
尚、本実施形態では、係合部としてボール部材４２を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば、ケース部材４１の内周面から内側に向かって突起した突起部を設け、この突起部が外輪部材の外周面に形成された斜め溝４５ｄに摺動自在に係合するように構成されていてもよい。
【００４４】
本実施形態では、３つのスラストベアリング４８それぞれの間に、第１変換部４Ａの外輪部材４５、第２変換部４Ｂの外輪部材４５が配置されている。
【００４５】
外輪部材４５の内部に設けられたクラッチユニット５（ツーウェイクラッチなど）は、回転伝達軸７を設定された回転方向に回転させるように構成されている。
【００４６】
＜直線往復運動から回転運動への変換動作＞
駆動用ロッド２５やピストン２０が前進した場合（駆動用ロッド２５が出力軸９に近づくように移動する場合）、ケース部材４１の孔部４１ｄに収容されたボール部材４２（係合部）が、第１変換部４Ａの外輪部材４５の斜め溝２１ｄに係合するとともに摺動することで、第１変換部４Ａの外輪部材４５が回転し、外輪部材４５がクラッチユニット５により設定された回転方向に回転した場合、外輪部材４５からクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達し、回転伝達軸７を設定された回転方向に回転させる。
この場合、第２変換部４Ｂの外輪部材４５は、第１変換部４Ａの外輪部材４５に対して逆方向に回転する。第２変換部４Ｂの外輪部材４５はクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達せずに、回転伝達軸７に対して空転するように構成されている。
【００４７】
駆動用ロッド２５やピストン２０が後退した場合（駆動用ロッド２５が出力軸９から離れるように移動する場合）、ケース部材４１の孔部４１ｄに収容されたボール部材４２（係合部）が、第２変換部４Ｂの外輪部材４５の斜め溝２１ｄに係合するとともに摺動することで、第２変換部４Ｂの外輪部材４５が回転し、外輪部材４５がクラッチユニット５により設定された回転方向に回転した場合、外輪部材４５からクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達し、回転伝達軸７を設定された回転方向に回転させる。
この場合、第１変換部４Ａの外輪部材４５は、第２変換部４Ｂの外輪部材４５に対して逆方向に回転する。第１変換部４Ａの外輪部材４５はクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達せずに、回転伝達軸７に対して空転するように構成されている。
つまり、ピストン２０がＸ軸方向に沿って前進または後退した場合、回転伝達軸７は設定された回転方向に回転するように構成されている。
【００４８】
＜クラッチユニット５（正逆回転切替用クラッチ：ツーウェイクラッチ）＞
図９は回転方向切替機構の分解斜視図である。図１０は図２に示したＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１１はクラッチユニット５（正逆回転切替用クラッチ）の動作の一例を示す図である。詳細には、図１１（ａ）は第１回転方向位置決め状態、図１１（ｂ）はニュートラル状態（中間状態）、図１１（ｃ）は第２回転方向位置決め状態をそれぞれ示す図である。図１２は位置決め機構（回転方向切替機構）の動作の一例を示す図である。詳細には、図１２（ａ）は第１回転方向位置決め状態、図１２（ｂ）は第２回転方向位置決め状態をそれぞれ示す図である。
【００４９】
クラッチユニット５は、トルクを入力する外輪部材４５、トルクを出力する内輪部材であり被駆動回転軸としての回転伝達軸７、リテーナ５３、円柱部材などの係合子５２、位置決め機構（回転方向切替機構）、などを有する。クラッチユニット５は、位置決め機構により設定された回転方向に入力部材（外輪部材４５）が回転した場合にのみ、外輪部材４５のトルクを回転伝達軸７に伝達し、外輪部材４５が逆回転した場合に、外輪部材４５の逆トルクを回転伝達軸７へ伝達しないように構成されている。この位置決め機構は、正回転方向、逆回転方向に切替自在に構成されている。
【００５０】
回転伝達軸７は、外周部に第１の傾斜部７ａ、および該第１の傾斜部に対して逆傾斜の第２の傾斜部７ｂ、およびその間に形成された平坦部７ｃが形成されている。回転伝達軸７の内周には、溝部７ｄが形成されている。溝部７ｄには、略円柱形状のカム回転止め部材５８が摺動自在に配置されている。
回転伝達軸７の側面には内周と外周を連通する２つの孔７ｈが形成されており、係合子５４を移動自在に保持している。２つの孔７ｈの間に回転伝達軸７の中心軸が位置するように形成されている。孔７ｈにはボール部材などの係合子５４が配置されている。
【００５１】
円柱部材などの係合子５２は、入力部材（外輪部材４５）と被駆動回転軸（内輪部材：回転伝達軸７）との間に配置されている。
【００５２】
リテーナ５３は、筒形状に形成されており、外輪部材４５と回転伝達軸７との間に配置される。リテーナ５３は、円柱部材などの係合子５２を保持する複数の孔部５３ｈを有する。
リテーナ５３の孔部５３ｈには、入力部材（外輪部材４５）の内周と被駆動回転軸（回転伝達軸７）の外周の第１の傾斜部７ａにより第１の楔形空間が形成されている。また、リテーナ５３の孔部５３ｈには、入力部材（外輪部材４５）の内周と被駆動回転軸（回転伝達軸７）の外周に形成された第２の傾斜部７ｂにより第２の楔形空間が形成されている。
また、リテーナ５３は、被駆動回転軸（回転伝達軸７）に対して相対的に回転移動することにより、第１の楔形空間または第２の楔形空間に係合子５２を選択的に位置させるように構成されている。
詳細には、リテーナ５３の内周には、凹部５３ａ，凹部５３ｂが形成されている。リテーナ５３がニュートラル状態（中間状態）の場合、この凹部５３ａ，凹部５３ｂは、回転伝達軸７の２つの孔７ｈに対して周方向に僅かにずれるように形成されている（図１１（ｂ）参照）。２つの孔７ｈのうち何れか一方の孔７ｈに配置された係合子５４が外周側に向かって移動することにより、係合子５４が凹部５３ａまたは凹部５３ｂに嵌合するように、リテーナ５３が回転するように構成されている（図１１（ａ），図１１（ｃ）参照）。
【００５３】
クラッチユニット５は、第１の楔形空間に係合子５２が位置する場合に、外輪部材４５の内周と回転伝達軸７の第１の傾斜部７ａとの間に係合子５２が係合し、入力部材（外輪部材４５）の正方向のトルクのみを回転伝達軸７に伝達し、逆方向のトルクについては、外輪部材４５と回転伝達軸７とが非係合状態となり、そのトルクを伝達しないように構成されている。
【００５４】
また、クラッチユニット５は、第２の楔形空間に係合子５２が位置する場合に、外輪部材４５の内周と回転伝達軸７の第２の傾斜部７ｂとの間に係合子５２が係合し、入力部材（外輪部材４５）の逆方向のトルクのみを回転伝達軸７に伝達し、正方向のトルクについては、外輪部材４５と回転伝達軸７とが非係合状態となり、そのトルクを伝達しないように構成されている。
【００５５】
筒形状の回転伝達軸７の内部には、略筒形状の回転切替カム５６がＸ軸方向に移動自在に設けられている。
回転切替カム５６は、外周に凹部５６ａ、凸部５６ｂを有し、この凹部５６ａ、凸部５６ｂにより、回転伝達軸７の孔７ｈに配置された係合子５４を移動可能に構成されている。
【００５６】
また、回転切替カム５６の外周には孔部が形成されており、その孔部にカム回転止め部材５８が配置されている。このカム回転止め部材５８は、回転切替カム５６と回転伝達軸７とが相対的に回転することを防止する。
【００５７】
回転切替カム５６は、Ｘ軸方向に沿って移動自在に配置された回転方向切替用ロッド６７の端部に、軸受部材５６１，５６２、ナットなどの固定部材５６３，割りピンなどの固定部材５６４などにより接続されている。
【００５８】
回転方向切替用ロッド６７の他端には、回転方向切替用ピストン６５が設けられており、固定部材６５ａなどに固定されている。この回転方向切替用ピストン６５は、シリンダ６６内に配置されている。
シリンダ６６内への流体の給排により、回転方向切替用ピストン６５がＸ軸方向に移動するとともに、駆動用ロッド２５および回転切替カム５６が移動することで、係合子５４が移動するように構成されている。
つまり、本実施形態では、回転方向切替用ピストン６５がＸ軸方向に沿って移動することにより、リテーナ５３を回転移動させて、クラッチユニット５（ツーウェイクラッチ）のトルク伝達方向を切替可能としている。
【００５９】
＜回転方向切替制御部６＞
回転方向切替制御部６は、回転伝達軸７や出力軸９の回転方向を制御する。
本実施形態では、回転方向切替制御部６は、エア切替弁６１を有する。エア切替弁６１は、供給源１０１からシリンダ６６内への流体の給排を制御し、回転方向切替用ピストン６５をＸ軸方向に沿って移動させ、クラッチユニット５（ツーウェイクラッチ）のトルク伝達方向を切り替えることにより、回転伝達軸７や出力軸９の回転方向を制御する。
【００６０】
エア切替弁６１は、詳細には、スプール室６３内に、軸方向にそって移動自在の細長形状のスプール６２を有する（図６参照）。スプール６２の端部には、切替ボタン６４（６４ａ，６４ｂ）が設けられている。
切替ボタン６４ａ，６４ｂが押圧された場合、スプール６２が移動して第１の状態または第２の状態となり、供給源１０１からシリンダ６６内への流体の給排が切り替わるように構成されている。
【００６１】
第１の状態において、エア切替弁６１は、供給源１０１、エア供給路１０１ａ、第１のエア通路６１１、シリンダ６６内の第１空間（回転方向切替用ピストン６５の後方側空間）とが連通し、且つ、排気口などの排気部１０２、排気路１２０ａ、第２のエア通路６１２、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の前方側空間）とが連通するように構成されている。
【００６２】
第２の状態において、エア切替弁６１は、供給源１０１、エア供給路１０１ａ、第２のエア通路６１２、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の前方側空間）とが連通し、且つ、排気口などの排気部１０２、排気路１２０ａ、第１のエア通路６１１、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の後方側空間）とが連通するように構成されている。
【００６３】
＜回転伝達軸７＞
回転伝達部としての回転伝達軸７（駆動軸）は、変換機構４およびクラッチユニット５からのトルクを出力する。本実施形態では、回転伝達軸７は、変換機構４およびクラッチユニット５からのトルクを、クラッチユニット８を介して出力軸９に伝達する。
回転伝達軸７は、筒形状に形成されており、ベアリング４１６、ベアリング７７などにより筐体内に回転自在に配置されている。ベアリング４１６は、固定部材４１５，４１７などにより筐体内に固定されている。
【００６４】
＜クラッチユニット８（同期回転用クラッチ）＞
図１３はクラッチユニット８（同期回転用クラッチ）、回転伝達軸７、出力軸９の一例を示す斜視図である。図１４は図１３に示すクラッチユニット８の分解斜視図である。図１５は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１６は図２のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図１７はクラッチユニット８の動作の一例を示す図である。詳細には、図１７（ａ）は同期回転状態を示す図、図１７（ｂ）は回転伝達軸７の回転状態を示す図、図１７（ｃ）は停止状態をそれぞれ示す図である。
【００６５】
クラッチユニット８は、トルクが入力される回転伝達軸７（入力部材）と、トルクが出力される被駆動回転軸（出力軸９）との間に設けられ、回転伝達軸７と出力軸９とを同期して回転させるように構成されている。
【００６６】
詳細には、クラッチユニット８は、トルクが入力される入力部材（回転伝達軸７）と、トルクが出力される被駆動回転軸（出力軸９）と、被駆動回転軸（出力軸９）の外周側に設けられた筒状固定部材（クラッチリング８８）と、筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）との間に設けられた係合子８６（円柱部材）と、入力部材（回転伝達軸７）と一体的に回転するとともに、係合子８６（円柱部材）を保持するリテーナ８７と、入力部材（回転伝達軸７）と被駆動回転軸（出力軸９）とが相対的に所定角度だけ回転した場合、当接して係合する係合部（出力軸９の内周に形成された係合部９ｃ，回転伝達軸７と同期して回転する出力軸駆動プレート８２に形成された係合部８２ｃ）を有する。
入力部材（回転伝達軸７）に対して被駆動回転軸（出力軸９）が相対的に速い回転速度で回転する場合、被駆動回転軸（出力軸９）の外周に設けられた傾斜部９ｆと筒状固定部材（クラッチリング８８）の内周とで構成される楔形空間に係合子８６（円柱部材）が位置し、該係合子８６（円柱部材）により筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）とがロックすることにより、被駆動回転軸（出力軸９）の回転速度が減速して、入力部材（回転伝達軸７）と被駆動回転軸（出力軸９）とが同期して回転する。
【００６７】
このため、簡単な構造で、回転伝達軸７と出力軸９とを同期して回転させることができる。
【００６８】
また、クラッチユニット８は、係合子８６と被駆動回転軸（出力軸９）とを離間させる方向に、係合子８６を付勢する付勢部材８５を有する。
回転伝達軸７と出力軸９とが同期回転時には、付勢部材８５により、係合子８６と被駆動回転軸（出力軸９）の外周とが離間することで、筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）とが非係合状態となる。この場合、筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）との間でロックすることなく、回転伝達軸７と出力軸９とが同期回転することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、モータの出力軸９の正回転および逆回転に対応できるように、クラッチリング８８が設けられている。
詳細には、筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）との間に一対の係合子８６（８６１，８６２）を設ける。
正回転方向または逆回転方向に回転する入力部材（回転伝達軸７）に対して被駆動回転軸（出力軸９）が相対的に速い回転速度で回転する場合、正回転方向または逆回転方向に対応する楔形空間に、一対の係合子８６のいずれかが位置し、該係合子８６により筒状固定部材（クラッチリング８８）と被駆動回転軸（出力軸９）とがロックするように構成されている。
このため、回転伝達軸７が正回転または逆回転する場合であっても、出力軸９は回転伝達軸７に同期して回転することができる。
【００７０】
以下、クラッチユニット８の各構成について、詳細に説明する。
【００７１】
詳細には、クラッチユニット８は、回転伝達軸７、リテーナ駆動プレート８１、出力軸駆動プレート８２、係合部材８３（駆動プレート用キー）、ナットなどの固定部材８４、スプリングなどの付勢部材８５、係合子８６（出力ロック用コロ）、リテーナ８７，クラッチリング８８、出力軸９を有する。
【００７２】
リテーナ駆動プレート８１は、回転伝達軸７の外周側に設けられており、回転伝達軸７に固定され、回転伝達軸７と同じ方向に回転するように構成されている。リテーナ駆動プレート８１の外周には、周方向に凹凸形状に形成された係合部が形成されており、リテーナ８７の側面の外周部付近に形成された凹凸形状の係合部に係合するように構成されている。
【００７３】
出力軸駆動プレート８２は、回転伝達軸７の外周側、且つ、リテーナ駆動プレート８１よりも出力軸９側に配置されている。出力軸駆動プレート８２の外周には、複数の凸部８２ａ、凹部８２ｂが形成されている。
出力軸駆動プレート８２の内周と回転伝達軸７との間には、複数の係合部材８３（駆動プレート用キー）が設けられており、出力軸駆動プレート８２と回転伝達軸７とを同期して回転させることにより、回転ズレを防止する。
【００７４】
リテーナ駆動プレート８１と出力軸駆動プレート８２は、回転伝達軸７にナットなどの固定部材８４により固定されている。
【００７５】
出力軸９は、略円柱形状の本体部９ａと、本体部９ａの端部に設けられた筒形状の大径部９ｂと、大径部９ｂの内部に配置され、本体部９ａから軸方向外側に延出した小径部９ｓとを有する。小径部９ｓは、回転伝達軸７の内部に挿入され、ベアリング９０５により回転自在に軸支されている。本体部９ａはベアリング９７により筐体内に回転自在に軸支されている。
【００７６】
出力軸９の大径部９ｂの内周には、複数の凸部９ｅ，凹部９ｄが形成されている。出力軸９の大径部９ｂの凸部９ｅ，凹部９ｄは、出力軸駆動プレート８２の凹部８２ｂ，凸部８２ａに遊嵌するように形成されている。
回転伝達軸７と出力軸９とが相対的に所定角度だけ回転した場合、出力軸９の内周に形成された係合部９ｃと、回転伝達軸７と同期して回転する出力軸駆動プレート８２に形成された係合部８２ｃとが当接するように構成されている。
【００７７】
筒状固定部材としてのクラッチリング８８は、出力軸９の大径部９ｂの外周に配置されており、筒形状に形成されている。クラッチリング８８はモータの筐体内に固定されている。
【００７８】
リテーナ８７は、クラッチリング８８と、出力軸９の大径部９ｂとの間に配置され、略筒形状に形成されている。リテーナ８７には係合子８６としての円柱部材を回転自在に遊嵌して保持する複数の孔部が形成されている。孔部は、係合子８６を回転方向に僅かに移動可能に構成されている。また、リテーナ８７の側面の外周部付近には凹凸形状の係合部が形成されており、リテーナ駆動プレート８１の外周に形成された凹凸形状の係合部に係合している。
【００７９】
つまり、回転伝達軸７と、リテーナ駆動プレート８１と、出力軸駆動プレート８２と、リテーナ８７とは一体となって回転するように構成されている。
【００８０】
スプリングなどの付勢部材８５はリテーナ８７に設けられており、円柱部材などの係合子８６を、クラッチリング８８側に付勢する。本実施形態では、１つの付勢部材８５が、隣り合う２つの係合子８６（８６１，８６２）を付勢するような形状に形成されている（図１７参照）。
【００８１】
クラッチユニット８（同期回転用クラッチ）の動作を説明する。
入力部材としての回転伝達軸７が停止状態の場合、図１７（ｃ）に示したように、出力軸９の係合部９ｃと、回転伝達軸７に固定された出力軸駆動プレート８２の係合部８２ｃとが離間した状態である。
【００８２】
出力軸９は、クラッチリング８８に対して係合子８６によりロックされた状態となっている。詳細には、クラッチリング８８の内周部と出力軸９の傾斜部９ｆとにより形成された楔形空間に、係合子８６（８６１、８６２）が位置することにより、出力軸９がクラッチリング８８に対して係合子８６によりロックされた状態となっている。
【００８３】
回転伝達軸７が所定方向、例えば、図１７（ｂ）に示す左方向に僅かに回転した場合、リテーナ８７の孔部の壁部と係合子８６１とが当接して押圧することにより、係合子８６１を楔形空間から外れた位置とすることで、出力軸９とクラッチリング８８のロックが解除される。
【００８４】
回転伝達軸７がさらに図１７（ｃ）に示す左方向に回転した場合、出力軸９の内周に形成された係合部９ｃと、回転伝達軸７と同期して回転する出力軸駆動プレート８２に形成された係合部８２ｃとが当接して係合した状態で、回転伝達軸７と出力軸９とが同期して回転する。この場合、係合子８６１と出力軸９の外周とは離間しており、出力軸９とクラッチリング８８が非ロック状態となっている。
【００８５】
例えば、出力軸９に外力などが加わり、回転伝達軸７に対して出力軸９が相対的に速い回転速度で回転する場合、図１７（ｃ）に示したように、係合部９ｃと係合部８２ｃとが離間した状態となり、出力軸９の外周に設けられた傾斜部９ｆとクラッチリング８８の内周とで構成される楔形空間に係合子８６１（円柱部材）が位置し、係合子８６１によりクラッチリング８８と出力軸９とがロックすることにより、出力軸９の回転速度が減速して、回転伝達軸７と出力軸９とが同期して回転する。
【００８６】
クラッチユニット８（同期回転用クラッチ）は、例えば、出力軸９側に逆トルクが入力され、回転伝達軸７に対して出力軸９が相対的に遅い回転速度で回転しようとした場合には、出力軸９の内周に形成された係合部９ｃと、回転伝達軸７と同期して回転する出力軸駆動プレート８２に形成された係合部８２ｃとが当接して係合した状態で、出力軸９を回転させる。このため、回転伝達軸７と出力軸９とが同期して回転する。
【００８７】
このように、トルクが入力される入力部材とトルクを出力する出力軸を備え、出力軸の回転方向と同じ方向に外力が加わった場合であっても、出力軸が必要以上に高速に回転することを防止することができる簡単な構造で小型のクラッチユニット８を提供することができる。
また、簡単な構造で小型のクラッチユニット８を有するモータ１を提供することができる。
【００８８】
＜モータの動作＞
次に、本発明の実施形態に係るモータの動作の一例を説明する。
【００８９】
エア非供給時（初期時）、図３に示したように、駆動用ロッド２５、第１のピストン２１、第２のピストン２２が初期位置に静止している。詳細には、第１のピストン２１が筒部材３６に当接して、可動範囲の後端側に位置している。筒部材３６が後方側（第２のピストン２２側）に位置している。
エア切替弁６１は、第１の状態となっている。詳細には、供給源１０１、エア供給路１０１ａ、第１のエア通路６１１、シリンダ６６内の第１空間（回転方向切替用ピストン６５の後方側空間）とが連通し、且つ、排気口などの排気部１０２、排気路１２０ａ、第２のエア通路６１２、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の前方側空間）とが連通している。
このため、図１２（ｂ）に示したように、回転切替カム５６の凹部５６ａ、凸部５６ｂにより係合子５４が所定位置に位置する。これにより、クラッチユニット５のリテーナ５３が僅かに回転して、トルク伝達方向を規定する。
【００９０】
エア供給時、図１８に示したように、駆動用ロッド２５、第１のピストン２１、第２のピストン２２が初期位置に位置した状態で、供給源１０１（例えば、０．２〜０．７ＭＰａ程度の規定エア圧の圧縮エアを供給可能）から圧縮エアなどの流体を供給した場合、制御エア供給路３１０と第１の制御エア連通路３１１が短外径部３６ｄを介して連通した状態となり、且つ、第２の制御エア連通路３１２、筒部材３６の第１の孔３６ａ、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、制御エア排気路３１５が連通した状態となる。
この場合、駆動エア切替弁３１のスプール３２の移動により、供給源１０１からエア供給路１０１ａと第１の駆動エア通路３４１が連通して第１のシリンダ２３に対して駆動エア供給状態となり、且つ、第２の駆動エア通路３４２と排気路１０２ａと排気部１０２が連通して、第２のシリンダ２４に対して駆動エア排気状態となる。
【００９１】
第１のピストン２１は、出力軸９側に押圧され、図１９に示したように、第１のピストン２１、第２のピストン２２、駆動用ロッド２５が出力軸９側へ移動する。
この場合、ケース部材４１の孔部４１ｄに収容されたボール部材４２（係合部）が、第１変換部４Ａの外輪部材４５の斜め溝２１ｄに係合するとともに摺動することで、第１変換部４Ａの外輪部材４５が回転し、外輪部材４５がクラッチユニット５により設定された回転方向に回転した場合、外輪部材４５からクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達し、回転伝達軸７を設定された回転方向に回転させる。また、第２変換部４Ｂの外輪部材４５は、第１変換部４Ａの外輪部材４５に対して逆方向に回転する。第２変換部４Ｂの外輪部材４５はクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達せずに、回転伝達軸７に対して空転する。
【００９２】
変換機構４およびクラッチユニット５により、回転方向切替制御部６で規定された回転方向への回転運動に変換して、回転伝達軸７を回転させ、クラッチユニット８を介して出力軸９を回転させる。
【００９３】
更に、第１のピストン２１、第２のピストン２２、駆動用ロッド２５が出力軸９側へ移動した場合、図２０に示したように、筒部材３６が第２のピストン２２により出力軸９側に押圧されて、前方側（第１のピストン２１側）に位置する。
この場合、制御エア供給路３１０と第２の制御エア連通路３１２が短外径部３６ｄを介して連通した状態となり、且つ、第１の制御エア連通路３１１、筒部材３６の第２の孔３６ｂ、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、制御エア排気路３１５が連通した状態となる。
【００９４】
また、駆動エア切替弁３１のスプール３２の移動により、供給源１０１からエア供給路１０１ａと第２の駆動エア通路３４２が連通して第２のシリンダ２４に対して駆動エア供給状態となり、且つ、第１の駆動エア通路３４１と排気路１０２ａと排気部１０２が連通して、第１のシリンダ２３に対して駆動エア排気状態となる（図３参照）。
これにより、図３に示したように、第１のピストン２１、第２のピストン２２が後方側（出力軸９と離れる方向）に移動する。
駆動用ロッド２５やピストン２０が後退した場合、ケース部材４１の孔部４１ｄに収容されたボール部材４２（係合部）が、第２変換部４Ｂの外輪部材４５の斜め溝２１ｄに係合するとともに摺動することで、第２変換部４Ｂの外輪部材４５が回転し、外輪部材４５がクラッチユニット５により設定された回転方向に回転した場合、外輪部材４５からクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達し、回転伝達軸７を設定された回転方向に回転させる。
第１変換部４Ａの外輪部材４５は、第２変換部４Ｂの外輪部材４５に対して逆方向に回転する。第１変換部４Ａの外輪部材４５はクラッチユニット５を介して回転伝達軸７に回転力を伝達せずに、回転伝達軸７に対して空転するように構成されている。
つまり、ピストン２０がＸ軸方向に沿って後退した場合であっても、回転伝達軸７は設定された回転方向に回転する。
【００９５】
また、筒部材３６が第１のピストン２１により押圧されて、筒部材３６が後方側（第２のピストン２２側）に移動する。この場合、制御エア供給路３１０と第１の制御エア連通路３１１が短外径部３６ｄを介して連通した状態となり、且つ、第２の制御エア連通路３１２、筒部材３６の第１の孔３６ａ、駆動用ロッド２５の孔２５ａ、制御エア排気路３１５が連通した状態となる。また、駆動エア切替弁３１のスプール３２の移動により、供給源１０１からエア供給路１０１ａと第１の駆動エア通路３４１が連通して第１のシリンダ２３に対して駆動エア供給状態となり、且つ、第２の駆動エア通路３４２と排気路１０２ａと排気部１０２が連通して、第２のシリンダ２４に対して駆動エア排気状態となる。
【００９６】
上述したように、第１のシリンダ２３，第２のシリンダ２４への駆動源としての流体の給排により、第１のピストン２１，第２のピストン２２が直線往復運動を行い、その直線往復運動を変換機構４およびクラッチユニット５により、回転方向切替制御部６で規定された回転方向への回転運動に変換して回転伝達軸７を回転させ、クラッチユニット８を介して出力軸９を回転させる。
【００９７】
例えば、切替ボタン６４が押圧されて、エア切替弁６１が図２１に示したように、第２の状態となった場合、供給源１０１、エア供給路１０１ａ、第２のエア通路６１２、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の前方側空間）とが連通し、且つ、排気口などの排気部１０２、排気路１２０ａ、第１のエア通路６１１、シリンダ６６内の第２空間（回転方向切替用ピストン６５の後方側空間）とが連通する。
これにより、回転方向切替用ピストン６５が後方側（出力軸９に対して離れる方向）に移動する。この場合、図１２（ａ）に示したように、回転切替カム５６の凹部５６ａ、凸部５６ｂにより係合子５４が所定位置に位置する。これにより、クラッチユニット５のリテーナ５３が僅かに回転して、トルク伝達方向を逆回転方向に規定する。このため、出力軸９が逆回転する。
【００９８】
以上、説明したように、本発明によれば、簡単な構造で小型のクラッチユニットを提供することができる。また、本発明によれば、簡単な構造で小型のクラッチユニットを有するモータを提供することができる。
【００９９】
また、本発明に係るモータを、コンベアなどの装置に用いられる駆動源として採用してもよい。本発明に係るモータは電気を使用せずに、圧縮エアなどの流体を供給することにより出力軸９を駆動することができるので、水を使用する現場などで使用される装置の駆動源として用いられた場合であっても、漏電などによる不具合が発生せず、長時間安定してその装置を駆動させることができる。
【０１００】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【０１０１】
上記実施形態では、２つのピストンを有するモータを説明したが、この形態に限られるものではない。モータは、一つのピストン、２つ以上の複数のピストンを有していてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、２つの外輪部材を備えていたが、この形態に限られるものではなく、例えば、１つの外輪部材だけであってもよいし、３つ以上の複数の外輪部材を設けてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、圧縮エアを駆動源とするモータを説明したがこの形態に限られるものではない。気体や液体などの流体を駆動源とするモータであってもよい。
【０１０４】
上記実施形態では、クラッチユニットを組み込んだモータを説明したが、この形態に限られるものではない。クラッチユニットは、上記構成のモータ以外であっても、所望の装置に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  モータ
２  駆動部
３  駆動制御部
４  変換機構
４Ａ      ：第１変換部
４Ｂ      ：第２変換部
５  クラッチユニット（正逆回転切替用クラッチ：ツーウェイクラッチ）
６  回転方向切替制御部
７  回転伝達軸（内輪部材；入力部材）
８  クラッチユニット（同期回転用クラッチ）
９  出力軸（被駆動回転軸）
１０  筐体
２０  ピストン
２１  第１のピストン
２２  第２のピストン
２５  駆動用ロッド
３１  駆動エア切替弁
３５  パイロット切替弁
３６  筒部材
４０  ボールガイド部材
４０ｄ  溝部
４１  ケース部材
４２  ボール部材（係合子）
４５  外輪部材
４５ｄ  溝
５２  係合子（円柱部材）
５３  リテーナ
５３ａ  凹部
５３ｂ  凹部
５３ｈ  孔部
５４  係合子（ボール部材）
５６  回転切替カム
５６ａ  凹部
５６ｂ  凸部
５８  カム回転止め部材
６１  エア切替弁
６４  切替ボタン
６５  回転方向切替用ピストン
６７  回転方向切替用ロッド
８１  リテーナ駆動プレート
８２  出力軸駆動プレート
８５  付勢部材
８６  係合子（円柱部材）
８７  リテーナ
８８  クラッチリング（筒状固定部材）
１０１  供給源
１０２  排気部
８６１，８６２  係合子（円柱部材）
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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