(57)【要約】【課題】組み付け性が向上し、組み付け工数を低減することができる安価なアクチュエータを提供する。【解決手段】クラッチ機構は、筒状のハウジングと、回転軸に連結される駆動側回転体３１と、駆動側回転体３１と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体３２と、駆動側回転体３１、および従動側回転体３２の周囲を取り囲むように形成されたハブ回転体３０と、ハブ回転体３０の周囲を取り囲むように形成され、ハブ回転体３０とハウジングとの間に介在するコイルスプリング５２とを備え、回転軸の回転に伴って駆動側回転体３１、および従動側回転体３２が回転する際、コイルスプリング５２は縮径変形し、ハブ回転体３０が駆動側回転体３１、および従動側回転体３２よりも先に回転する際、コイルスプリング５２は拡径変形するように構成した。【選択図】図４
2009232590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転軸と減速機構とを連係するクラッチ機構は、
前記回転軸に連結される駆動側回転体と、
前記駆動側回転体と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体と、
前記駆動側回転体、および従動側回転体の周囲を取り囲むように形成されたハブ回転体と、
前記ハブ回転体の周囲を取り囲むように形成され、前記ハブ回転体とハウジングとの間に介在するコイルスプリングとを備え、
前記ハブ回転体を前記減速機構に連係し、前記駆動側回転体の回転を前記コイルスプリングを介して前記ハブ回転体に伝達する一方、前記ハブ回転体からの回転を前記コイルスプリングを介して前記駆動側回転体に伝達されるのを阻止するアクチュエータであって、
前記駆動側回転体の前記コイルスプリングの一方の端末部に対応する部位に、この一方の端末部と係合可能な第一係合部を設け、
前記従動側回転体の前記コイルスプリングの他方の端末部に対応する部位に、この他方の端末部と係合可能な第二係合部を設け、
前記ハブ回転体の前記コイルスプリングの他方の端末部に対応する部位に、この他方の端末部、および前記第二係合部と係合可能な第三係合部を設け、
前記回転軸の回転に伴って前記駆動側回転体、および前記従動側回転体が回転する際、前記コイルスプリングは縮径変形し、
前記ハブ回転体が前記駆動側回転体、および前記従動側回転体よりも先に回転する際、前記コイルスプリングは拡径変形するように構成したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記減速機構は複数の歯車で構成され、
前記ハブ回転体を前記複数の歯車のうちの１つと連結可能な有底筒状に形成し、
前記駆動側回転体の前記従動側回転体側の端面に、前記従動側回転体、および前記ハブ回転体を貫通し、前記複数の歯車のうちの１つに差込可能なガイドピンを設けたことを特徴とする請求項１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、電動モータと減速機構とを備えたアクチュエータに関し、特に車両に搭載されるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるアクチュエータとしては、例えば、自動車のパワーウインド装置がある。このパワーウインド装置は、ウォーム減速機と電動モータとが連結されたものである。ウォーム減速機は、電動モータの回転軸に連結されるウォームと、このウォームに噛合されるウォームホイールとを備えている。そして、このウォームホイールをパワーウインド装置の出力軸に連結することにより、ウインドガラスの開閉動作を行うことができるようになっている。
【０００３】
ところで、電動モータの回転軸にはウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力により回転軸に回転力が作用してしまう場合がある。そこで、外力による回転力によって電動モータの回転軸が回転してしまうのを防止するために、ウォーム減速機（ウォーム軸）と回転軸との間にクラッチ機構を設ける技術が提案されている。
このクラッチ機構は、電動モータの回転軸によって回転する際、電動モータの駆動力をそのままウォーム減速機に伝達する。これに対し、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力によって回転軸よりも先にウォーム減速機が駆動し始めると、ウォーム軸の回転が電動モータの回転軸に伝達されるのを防止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３８２４９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、クラッチ機構を構成する各部品の構造が複雑であるため、組み付け性が悪い。このため、組み付け工数がかかってしまうばかりか、加工コストが増大し生産性が悪いという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、組み付け性が向上し、組み付け工数を低減することができる安価なアクチュエータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、電動モータの回転軸と減速機構とを連係するクラッチ機構は、前記回転軸に連結される駆動側回転体と、前記駆動側回転体と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体と、前記駆動側回転体、および従動側回転体の周囲を取り囲むように形成されたハブ回転体と、前記ハブ回転体の周囲を取り囲むように形成され、前記ハブ回転体とハウジングとの間に介在するコイルスプリングとを備え、前記ハブ回転体を前記減速機構に連係し、前記駆動側回転体の回転を前記コイルスプリングを介して前記ハブ回転体に伝達する一方、前記ハブ回転体からの回転を前記コイルスプリングを介して前記駆動側回転体に伝達されるのを阻止するアクチュエータであって、前記駆動側回転体の前記コイルスプリングの一方の端末部に対応する部位に、この一方の端末部と係合可能な第一係合部を設け、前記従動側回転体の前記コイルスプリングの他方の端末部に対応する部位に、この他方の端末部と係合可能な第二係合部を設け、前記ハブ回転体の前記コイルスプリングの他方の端末部に対応する部位に、この他方の端末部、および前記第二係合部と係合可能な第三係合部を設け、前記回転軸の回転に伴って前記駆動側回転体、および前記従動側回転体が回転する際、前記コイルスプリングは縮径変形し、前記ハブ回転体が前記駆動側回転体、および前記従動側回転体よりも先に回転する際、前記コイルスプリングは拡径変形するように構成したことを特徴とする。
このように構成することで、クラッチ機構を容易に組み付けることが可能になる。また、クラッチ機構を構成する各部品の形状が簡素化され、加工コストを低減することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記減速機構は複数の歯車で構成され、前記ハブ回転体を前記複数の歯車のうちの１つと連結可能な有底筒状に形成し、前記駆動側回転体の前記従動側回転体側の端面に、前記従動側回転体、および前記ハブ回転体を貫通し、前記複数の歯車のうちの１つに差込可能なガイドピンを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、クラッチ機構と複数の歯車から成る減速機構の一部、つまり、複数の歯車のうちの１つとクラッチ機構とを一体化することができる。
また、駆動側回転体に設けられたガイドピンが、駆動側回転体と従動側回転体とを組み付ける際のガイドとして機能させることができる。
さらに、ガイドピンを設けることによって駆動側回転体、従動側回転体、およびハブ回転体のそれぞれの間に生ずるガタをガイドピンと、従動側回転体、またはハブ回転体との間に生ずるガタ分だけにすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した発明によれば、クラッチ機構を容易に組み付けることが可能になるので、アクチュエータの組み付け工数を低減することができる。
また、クラッチ機構を構成する各部品の形状が簡素化され、加工コストを低減することができる。このため、アクチュエータの生産性を向上させることが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載した発明によれば、クラッチ機構と複数の歯車から成る減速機構の一部、つまり、複数の歯車のうちの１つとクラッチ機構とを一体化することができる。このため、アクチュエータの小型化を図ることが可能になる。
また、駆動側回転体に設けられたガイドピンが、駆動側回転体と従動側回転体とを組み付ける際のガイドとして機能させることができる。このため、クラッチ機構の組み付け性をさらに向上させることができる。
そして、ガイドピンを設けることによって駆動側回転体、従動側回転体、およびハブ回転体のそれぞれの間に生ずるガタをガイドピンと、従動側回転体、またはハブ回転体との間に生ずるガタ分だけにすることができる。このため、各部の間で累積されるガタを吸収することが可能になり、駆動騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、アクチュエータ１は、例えば、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替える駆動切替え装置用として用いられるものであって、ケーシング２内に電動モータ３と減速機構４とを備え、これら電動モータ３と減速機構４とをクラッチ機構５を介して連結している。
【００１１】
ケーシング２は、開口部を有する箱状に形成されたケーシング本体２ａと、ケーシング本体２ａの開口部を閉塞するカバー２ｂとで構成されており、ケーシング本体２ａにカバー２ｂをパッキン６３を介してボルト６４で締結固定している。
ケーシング本体２ａは、電動モータ３を収納する電動モータ収納部６と、減速機構４を収納する減速機構収納部７とを有している。ケーシング本体２ａの外周縁には、ボルト６４が螺入される雌ネジ部８が複数突設されている。
カバー２ｂには、雌ネジ部８に対応する部位にボルト孔６５が形成されている。パッキン６３は、カバー２ｂの外周縁に対応するように形成されている。
【００１２】
図１、図２に示すように、電動モータ３は、有底円筒形状のヨーク９内にアーマチュア１０を回転自在に配置した所謂ＤＣブラシ付モータであって、ケーシング本体２ａに設けられている取付けブラケット６８にボルト２５ａとナット２５ｂによって締結固定されている。
ヨーク９の内周面には周方向に分割された瓦状の永久磁石１１が等間隔に、かつ隣り合う磁極が互いに逆になるように固定されている。
アーマチュア１０は、回転軸１２に固定されたアーマチュアコア１３と、アーマチュアコア１３に巻装されたアーマチュアコイル１４と、アーマチュアコア１３に隣接して設けられたコンミテータ１５とで構成されている。
【００１３】
回転軸１２は、クラッチ機構５側の先端に向かうに従って段差により軸径が細くなるように形成されている。すなわち、回転軸１２は、アーマチュアコア１３が外嵌固定される軸本体１２ａと、この軸本体１２ａよりも段差によって縮径された第一縮径部１６ａと、この第一縮径部１６ａよりも段差により縮径された第二縮径部１６ｂとがこの順で一体成形され、かつ軸本体１２ａの基端側（図２における右側）にも段差により縮径された軸受け部１６ｃが一体成形されている。
【００１４】
第二縮径部１６ｂには、１箇所に平面取りが施されており、第二縮径部１６ｂが後述するクラッチ機構５の駆動側回転体３１に相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結されるようになっている。回転軸１２の軸受け部１６ｃは、ヨーク９のエンド部９ａ（底部）に突出形成されたボス１７に圧入固定された軸受け１８によって回転自在に支持されている。
【００１５】
アーマチュアコア１３は、リング状の金属板を軸方向に複数枚積層したものである。金属板の外周部には平面視略Ｔ字型のティース１９が周方向に沿って等間隔に放射状に形成されている。複数枚の金属板を回転軸１２の軸本体１２ａに外嵌固定することにより、アーマチュアコア１３の外周には隣接するティース１９間に蟻溝状のスロット２０が形成されている。スロット２０は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に形成されている。
ティース１９には、このスロット２０を通ってエナメル被覆の巻線２１が巻装されるようになっている。これにより、アーマチュアコア１３の外周に複数のアーマチュアコイル１４が形成される。
【００１６】
コンミテータ１５は、回転軸１２の第一縮径部１６ａに外嵌固定されている。このコンミテータ１５は、アーマチュアコイル１４に流れる電流の向きを切替える、所謂整流を行うためのものであって、コンミテータ１５の外周面には、導電材で形成されたセグメント２２が取り付けられている。
【００１７】
セグメント２２は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント２２のアーマチュアコア１３側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ２３が一体形成され、このライザ２３に、アーマチュアコイル１４の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線２１が掛け回わされている。巻線２１はヒュージングによりライザに固定されており、これによりセグメント２２とこれに対応するアーマチュアコイル１４とが電気的に接続される。
【００１８】
ヨーク９の開口端には有底筒状のカバー２４が設けられ、このカバー２４とヨーク９がケーシング本体２ａに設けられている取付けブラケット６８にボルト２５ａとナット２５ｂによって共締めされている。
カバー２４の内側には不図示のホルダステーが取り付けられており、ここにコンミテータ１５に摺接するブラシ（不図示）が設けられている。
【００１９】
カバー２４の周壁２４ｂには、ブラシに電気的に接続される電源端子５０が設けられている。ケーシング２のカバー２ｂには、この電源端子５０に対応する部位にコネクタ６０が設けられており、電源端子５０が接続されるようになっている。コネクタ６０は、外部電源コネクタ（不図示）が嵌着されることによって電源端子５０を介してブラシに外部電源を供給できるようになっている。
【００２０】
カバー２４のエンド部２４ａ（底部）には、径方向中央に共有軸受け２６が設けられている。この共有軸受け２６は、回転軸１２の第一縮径部１６ａとクラッチ機構５の駆動側回転体３１とを共に回転自在に支持するための滑り軸受けであって、筒状の軸受け本体２７とこの軸受け本体２７のクラッチ機構５側端に一体形成されたフランジ部２８とで構成されている。
【００２１】
図１、図３、図４に示すように、クラッチ機構５は、電動モータ３の駆動に基づいた回転軸１２の回転力を減速機構４へ伝達する一方、外力による回転力が減速機構４を介して回転軸１２に作用し、これによって回転軸１２の外力による逆転を防止する、所謂ツーウェイクラッチである。
ここで、ツーウェイクラッチとは、ワンウェイクラッチが一方向（正回転、または逆回転の何れか一方）だけの駆動力を伝達するものであるのに対し、１つのクラッチで両方向（正／逆回転）に駆動力を伝達することができるものである。つまり、クラッチ機構５は、回転軸１２の正／逆回転の両方の回転力を減速機構４へ伝達する一方、減速機構４からの回転力は正／逆回転の何れも回転軸１２へは伝達されないようになっている。
【００２２】
このようなクラッチ機構５は、有底筒状のケーシング５１に内嵌された筒状のハウジング２９と、このハウジング２９の内側に配置され回転軸１２に連結された駆動側回転体３１と、この駆動側回転体３１と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体３２と、駆動側回転体３１、および従動側回転体３２の周囲を取り囲むように形成された有底筒状のハブ回転体３０と、ハブ回転体３０の周囲を取り囲むように形成されハブ回転体３０とハウジング２９との間に介在するコイルスプリング５２とで構成されている。
【００２３】
ケーシング５１は、開口部が取付けブラケット６８側に向くように配置され、このブラケット６８にボルト６９によって締結固定されている。
ハウジング２９の電動モータ３側端には、内周面に段差により拡径された第一拡径部２９ａが形成され、ここに共有軸受け２６のフランジ部２８を受け入れることができるようになっている。一方、ハウジング２９の電動モータ３とは反対側の端部には、内周面に段差により拡径された第二拡径部２９ｂが形成されている。この第二拡径部２９ｂには、減速機構４を構成する第一ピニオン３８を回転自在に支持するための軸受け３９が設けられている。
【００２４】
駆動側回転体３１は段付円柱状に形成されたものであって、最拡径部３１ａには径方向外側に向かって突出する突出部６６が設けられている。最拡径部３１ａの電動モータ３側には、段差により縮径された第一縮径部３４が形成されており、ここを共有軸受け２６が回転自在に支持するようになっている。この第一縮径部３４の端面には、回転軸１２の第二縮径部１６ｂに対応する連結孔３３が形成されている。これによって、駆動側回転体３１と回転軸１２とが相対回転不能、かつ軸方向に移動可能になっている。
【００２５】
最拡径部３１ａの電動モータ３とは反対側には、段差により縮径された第二縮径部３５ａが形成され、さらにこの第二縮径部３５ａの先端には段差により縮径された第三縮径部３５ｂが形成されている。これら第二縮径部３５ａ、および第三縮径部３５ｂには、従動側回転体３２が外嵌される。すなわち、従動側回転体３２には、第二縮径部３５ａ、および第三縮径部３５ｂに対応するように段付き形状に形成された連結孔３６が形成されている。
【００２６】
また、第三縮径部３５ｂは１箇所に平面取りが施されている一方、従動側回転体３２の連結孔３６は第三縮径部３５ｂの平面取りに対応するように形成されている。これによって、両者３１，３２は相対回転不能、かつ軸方向に移動可能になっている。さらに、第三縮径部３５ｂの先端には軸方向に突出し、従動側回転体３２、およびハブ回転体３０を貫通するガイドピン６７が形成されている。
【００２７】
従動側回転体３２は、略円柱状に形成されたものであって、駆動側回転体３１側の端面に両者３２，３１を連結する連結孔３６が形成されている。一方、駆動側回転体３１とは反対側の端面に段差により縮径された縮径部３２ａが形成されている。
また、従動側回転体３２の径方向中央には、駆動側回転体３１のガイドピン６７を挿通するための挿通孔７０が形成されている。さらに、従動側回転体３２の周面３２ｂには、駆動側回転体３１とは反対側寄りに径方向外側に向かって突出する突出部６１が設けられている。
この突出部６１の形状は、駆動側回転体３１に設けられている突出部６６と略同一となるように形成されている。
【００２８】
駆動側回転体３１、および従動側回転体３２は、互いに重ね合わさった状態で有底筒状のハブ回転体３０内に収納されている。つまり、ハブ回転体３０は、駆動側回転体３１、および従動側回転体３２の周囲を取り囲むように形成されている。従動側回転体３２に形成された縮径部３２ａは、ハブ回転体３０との摺動摩擦を低減する役割を有している。
【００２９】
ハブ回転体３０は、この開口部が電動モータ３側となるように設けられている。ハブ回転体３０のエンド部（底部）３０ａには、軸方向外側に向かって突出するボス部３７が形成され、ここに第一ピニオン３８が圧入固定されるようになっている。
ハブ回転体３０、および第一ピニオン３８の径方向中央には、それぞれガイドピン６７を挿通するための挿通孔７０，７１が形成されている。すなわち、ガイドピン６７の長さは、従動側回転体３２、およびハブ回転体３０を貫通して第一ピニオン３８に差込可能な長さに設定されている。
【００３０】
ハブ回転体３０の周壁３０ｂには、従動側回転体３２の周面３２ｂに設けられた突出部６１を挿通可能なガイド溝７２が形成されている。より具体的には、ガイド溝７２は、周壁３０ｂの軸方法に沿って延びる第一溝７３と、周壁３０ｂのエンド部３０ａ寄りに形成され周方向に沿って延びる第二溝７４と、周壁３０ｂの開口部寄りに形成され周方向に沿って延びる第三溝７５とで構成され、これらの溝７３，７４，７５が連なって形成されている。
【００３１】
また、ハブ回転体３０の開口縁には、第三溝７５に連なる切り欠き部７６が形成されており、これによって駆動側回転体３１の突出部６６が第三溝７５に介装可能になっている。この他に、ハブ回転体３０の周壁３０ｂには、エンド部３０ａ寄りに、第二溝７４を避けるようにして周方向に沿って凸条部７７が形成されている。この凸条部７７は、第二溝７４を避けるようにして形成されているので、第二溝７４の周方向両端に凸条部７７の端部７７ａを形成した状態になる。
【００３２】
ハブ回転体３０の周壁３０ｂには、この周囲を取り囲むように形成されたコイルスプリング５２が設けられている。すなわち、コイルスプリング５２は、ハウジング２９とハブ回転体３０の周壁３０ｂとの間に介装された状態になっている。
コイルスプリング５２の駆動側回転体３１側の端末部には、突出部６６に係合可能な第一屈曲部５２ａが軸方向外側に向かって形成されている。一方、コイルスプリング５２の従動側回転体３２側の端末部には、突出部６１に係合可能な第二屈曲部５２ｂが軸方向外側に向かって形成されている。
この他に、ハブ回転体３０の周壁３０ｂには、第三溝７５が形成されている部位に対応する箇所にコイルスプリング５２の抜け方向を規制するための平面視Ｃ字状の止め輪７８が設けられている。
【００３３】
このような構成のもと、クラッチ機構５は以下のような手順で組み付ける。
まず、ハブ回転体３０に従動側回転体３２を縮径部３２ａをハブ回転体３０の開口部側に向けて挿入する。このとき、従動側回転体３２の突出部６１を第一溝７３に沿わせるようにして挿入する。従動側回転体３２は、縮径部３２ａがハブ回転体３０に当接するまで挿入すると、突出部６１が第二溝７４内を移動することができる。このため、従動側回転体３２は突出部６１が第二溝７４内を移動する範囲内で回動自在となっている。
【００３４】
次に、ハブ回転体３０の周壁３０ｂにコイルスプリング５２を嵌着する。続いて、駆動側回転体３１をガイドピン６７を従動側回転体３２側に向けて挿入する。このとき、ガイドピン６７を従動側回転体３２の挿通孔７０に挿入するようにして駆動側回転体３１をセットするので、駆動側回転体３１と従動側回転体３２との芯出しが容易にできる。そして、駆動側回転体３１の第三縮径部３５ｂを従動側回転体３２の連結孔３６に挿入する。これによって、駆動側回転体３１と従動側回転体３２とが相対回転不能に連結された状態になる。
【００３５】
続いて、ハブ回転体３０の周壁３０ｂの第三溝７５が形成されている部位に、止め輪７８を取り付ける。このとき、止め輪７８の両端部７８ａ，７８ａの間の空間Ｋに第三溝７５が位置するように止め輪７８を取り付ける。
次に、ハブ回転体３０のボス部３７に第一ピニオン３８を圧入し、固定する。そして、駆動側回転体３１、従動側回転体３２、ハブ回転体３０、コイルスプリング５２、止め輪７８、およびコイルスプリング５２が一体となったものをハウジング２９に挿入する。さらに、ハウジング２９をケーシング５１に挿入してこのケーシング５１をボルト６９によってケーシング本体２ａの取付けブラケット６８に締結固定し、クラッチ機構５の組み付けが完了する。
【００３６】
図１に示すように、第一ピニオン３８を有する減速機構４は、この第一ピニオン３８の他に、第一平歯車４２、第二ピニオン４３、第二平歯車４４、ウォーム軸４５、および待ち機構８０で構成されている。
第一ピニオン３８は、筒状に形成されたものであって、基端側に段差によって拡径された連結部４０と、先端側に形成された歯部４１とが一体成形されている。連結部４０の直径はハウジング２９に設けられた軸受け３９に対応する大きさに設定されている。
ここで、歯部４１のピッチ円径ＰＣは連結部４０の直径よりも小さく設定されている。
このようにすることで、歯部４１のピッチ円径ＰＣが連結部４０の直径よりも大きく設定されている場合と比較して第一ピニオン３８に作用する駆動モーメントを小さくすることができる。このため、第一ピニオン３８の連結部４０のみに軸受け３９を設けることが可能、つまり、第一ピニオン３８を片持ちで支持することが可能になる。
【００３７】
第一ピニオン３８の歯部４１には、第一平歯車４２が噛合されている。第一平歯車４２には、電動モータ３側に延出する第二ピニオン４３が一体成形されており、これら第一平歯車４２、および第二ピニオン４３は、ケーシング本体２ａに設けられた軸受け部４９、および取付けブラケット６８によって回転自在に支持されている。
【００３８】
第二ピニオン４３には、第二平歯車４４が噛合されている。第二平歯車４４には、ウォーム軸４５が一体成形されている。これら第二平歯車４４、およびウォーム軸４５は、ケーシング本体２ａに設けられた取付けブラケット６８によって回転自在に支持されている。なお、ウォーム軸４５は、この軸線が電動モータ３の回転軸１２の軸線に沿うように設けられている。
【００３９】
ウォーム軸４５には、待ち機構８０が噛合されている。待ち機構８０は、例えば、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替える場合に車軸の駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致が理由でスリーブやドグクラッチが変位不能となり、シフトフォークがロックした場合に反力（弾力）を蓄えるものである。
待ち機構８０は、ウォーム軸４５に噛合されるヘリカルギヤ８１と、ヘリカルギヤ８１を回転自在に軸支する出力軸８２と、出力軸８２に外嵌固定されるスプリングリテーナ８３と、ヘリカルギヤ８１とスプリングリテーナ８３との間に配設されたトーションスプリング８４とで構成されている。
【００４０】
ケーシング本体２ａには、待ち機構８０の配置箇所に対応する部位にスプリングリテーナ８３、およびトーションスプリング８４を収納する有底筒状の収納部８５が突設されている。収納部８５のエンド部（底部）８５ａには、待ち機構８０の出力軸８２の一端側を回転自在に支持するための軸受け８６が設けられている。出力軸８２の一端は、軸受け８６を介して外方に向かって突出しており、シフトフォーク（不図示）をストロークするためのフォークシャフト（不図示）が連結されている。一方、出力軸８２の他端は、ケーシング２のカバー２ｂに回転自在に支持されている。
【００４１】
トーションスプリング８４の両端末部は、径方向内側に屈曲形成されている。ヘリカルギヤ８１、およびスプリングリテーナ８３には、それぞれトーションスプリング８４の両端末部と係合可能な係合部（不図示）が設けられている。
これによって、電動モータ３の駆動力によってヘリカルギヤ８１が駆動したとき、車軸の駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致が理由で出力軸８２が変位不能であったとしても、トーションスプリング８４が弾性変形するので、ヘリカルギヤ８１と出力軸８２との変位差を吸収することが可能になる。また、トーションスプリング８４が弾性変形することで、電動モータ３の駆動力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積することが可能になる。
【００４２】
次に、クラッチ機構５の作用について説明する。なお、以下の説明において、図４における矢印Ａ方向、つまり、反時計回りを正回転、時計回りを逆回転とする。
まず、電動モータ３を駆動させることで、回転軸１２を介して駆動側回転体３１を正回転させると、コイルスプリング５２の第一屈曲部５２ａに駆動側回転体３１の突出部６６が係合される。そして、第一屈曲部５２ａと突出部６６とが係合された状態のまま駆動側回転体３１がさらに正回転しようとする。
【００４３】
すると、コイルスプリング５２が縮径変形され、コイルスプリング５２とハウジング２９との間に何ら摺動摩擦が生じることなく駆動側回転体３１、従動側回転体３２、およびハブ回転体３０が一体となって共回りし、ハブ回転体３０から減速機構４に電動モータ３の駆動力が伝達される。
【００４４】
また、回転軸１２を介して駆動側回転体３１が逆回転すると、コイルスプリング５２の第二屈曲部５２ｂに駆動側回転体３１に連結されている従動側回転体３２の突出部６１が係合される。そして、第二屈曲部５２ｂと突出部６１とが係合された状態のまま従動側回転体３２がさらに逆回転しようとする。すると、コイルスプリング５２が縮径変形され、ハブ回転体３０から減速機構４に電動モータ３の駆動力が伝達される。
【００４５】
これに対し、減速機構４側からの外力により、電動モータ３の回転軸１２よりも先にハブ回転体３０が正回転すると、コイルスプリング５２の第二屈曲部５２ｂに、ハブ回転体３０に形成されている凸条部７７の端部７７ａが係合される。すなわち、凸条部７７の端部７７ａはコイルスプリング５２の第二屈曲部５２ｂに係合される係合部としての役割を有している。
【００４６】
ハブ回転体３０は、凸条部７７の端部７７ａとコイルスプリング５２の第二屈曲部５２ｂとが係合された状態のままさらに正回転しようとする。すると、コイルスプリング５２が拡径変形され、コイルスプリング５２とハウジング２９との間に摩擦抵抗力が生じる。これによって、ハブ回転体３０の回転が規制されるので、ハブ回転体３０から従動側回転体３２への回転力の伝達が防止される。
【００４７】
また、減速機構４側からの外力により、電動モータ３の回転軸１２よりも先にハブ回転体３０が逆回転すると、コイルスプリング５２の第一屈曲部５２ａに、ハブ回転体３０に取り付けられている止め輪７８の端部７８ａが係合されるすなわち、止め輪７８の端部７８ａはコイルスプリング５２の第一屈曲部５２ａに係合される係合部としての役割を有している。
【００４８】
ハブ回転体３０は、止め輪７８の端部７８ａとコイルスプリング５２の第一屈曲部５２ａとが係合された状態のままさらに逆回転しようとする。すると、コイルスプリング５２が拡径変形され、コイルスプリング５２とハウジング２９との間に摩擦抵抗力が生じる。これによって、ハブ回転体３０の回転が規制されるので、ハブ回転体３０から従動側回転体３２への回転力の伝達が防止される。
【００４９】
したがって、上述の実施形態によれば、クラッチ機構５を有底筒状のケーシング５１に内嵌された筒状のハウジング２９と、このハウジング２９の内側に配置され回転軸１２に連結された駆動側回転体３１と、この駆動側回転体３１と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体３２と、駆動側回転体３１、および従動側回転体３２の周囲を取り囲むように形成された有底筒状のハブ回転体３０と、ハブ回転体３０の周囲を取り囲むように形成されハブ回転体３０とハウジング２９との間に介在するコイルスプリング５２とで構成することで、クラッチ機構５を容易に組み付けることが可能になる。このため、クラッチ機構５を有するアクチュエータ１の組み付け工数を低減することができる。また、クラッチ機構５を構成する各部品が簡素化されるので、加工コストを低減することができる。このため、アクチュエータ１の生産性を向上させることが可能になる。
【００５０】
さらに、クラッチ機構５を構成するハブ回転体３０のボス部３７に第一ピニオン３８を圧入固定し、クラッチ機構５と減速機構４の一部とを一体化することができる。このため、アクチュエータ１の小型化を図ることが可能になる。
そして、駆動側回転体３１に設けられたガイドピン６７が、駆動側回転体３１と従動側回転体３２とを組み付ける際のガイドとして機能させ、容易に駆動側回転体３１と従動側回転体３２の芯出しが可能になる。このため、クラッチ機構５の組み付け性をさらに向上させることができる。
【００５１】
また、ガイドピン６７の長さを従動側回転体３２、およびハブ回転体３０を貫通して第一ピニオン３８に差込可能な長さに設定することで、クラッチ機構５を組み付けた際の各部３０，３１，３２の間に生ずるガタをそれぞれガイドピン６７と、従動側回転体３２、またはハブ回転体３０との間に生ずるガタ分だけにすることができる。このため、各部３０，３１，３２の間で累積されるガタを吸収することが可能になり、駆動騒音を低減することが可能になる。
【００５２】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、アクチュエータ１は、例えば、４輪車の駆動を２輪駆動と４輪駆動とに切り換える駆動切り換え装置用として用いられる場合について説明したが、これに限られるものではなく、アクチュエータ１をニュートラルポジションとドライブポジションとの切り換え等を行う駆動切り換え装置に用いてもよい。
【００５３】
さらに、上述の実施形態では、ウォーム軸４５に、待ち機構８０を構成するヘリカルギヤ８１が噛合されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ヘリカルギヤ８１に代わってウォームホイールを用いてもよい。
そして、上述の実施形態では、駆動側回転体３１の第二縮径部３５ａに平面取りを施す一方、従動側回転体３２の連結孔３６を第二縮径部３５の平面取りに対応するように形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、駆動側回転体３１と従動側回転体３２とが相対回転不能、且つ軸方向に移動可能であればよく、例えば、駆動側回転体３１の第二縮径部３５ａを２方面取りや断面多角形に形成し、これに対応して従動側回転体３２の連結孔３６を形成すればよい。
【００５４】
また、上述の実施形態では、減速機構４が第一ピニオン３８、第一平歯車４２、第二ピニオン４３、第二平歯車４４、ウォーム軸４５、および待ち機構８０で構成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、電動モータ３の回転速度を減速できる歯車構造であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態におけるアクチュエータの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における電動モータの部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるクラッチ機構の分解斜視である。
【図４】本発明の実施形態におけるクラッチ機構の分解斜視である。
【図５】本発明の実施形態におけるクラッチ機構の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  アクチュエータ
３  電動モータ
４  減速機構
５  クラッチ機構
１２  回転軸
２９  ハウジング
３０  ハブ回転体
３０ａ  エンド部
３０ｂ  周壁
３１  駆動側回転体
３２  従動側回転体
３８  第一ピニオン（歯車）
４２  第一平歯車
４３  第二ピニオン
４４  第二平歯車
４５  ウォーム軸
５２  コイルスプリング
５２ａ  第一屈曲部
５２ｂ  第二屈曲部
６１  突出部（第二係合部）
６６  突出部（第一係合部）
７７  凸条部
７７ａ  端部（第三係合部）
７８  止め輪
７８ａ  端部
８０  待ち機構
８１  ヘリカルギヤ
【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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