JP2003014003A - クラッチ機構、アクチュエータ、及びドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械的に、駆動側からの回転力を従動側に伝達
し、駆動側が負荷になることなく従動側の回転を許容可
能とし、小型化及び低コスト化を図ることができるクラ
ッチ機構を提供する。 【解決手段】クラッチ機構５は、略円筒形状に形成さ
れ、従動側の小径ギヤ８と一体回転可能に設けられるカ
ラー部２１ａと、カラー部の内側で駆動側のウォームホ
イール７と一体回転可能に設けられ、外周面にカラー部
の内周面との距離が変化する変位面２２ａが形成された
外周変位軸２２と、カラー部の内周面と変位面との間に
収容され、その直径がカラー部の内周面と変位面の中央
部との間隔より短く、カラー部の内周面と変位面の側部
との間隔より長い円柱形状に形成された転動体２３と、
転動体を保持し、カラー部の外周側に円盤部２４ｄが形
成された保持器２４と、円盤部を所定値の保持力で保持
し、同円盤部の所定値より大きい回転力に対してその回
転を許容する摩擦発生部２５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ機構、ク
ラッチ機構を備えたアクチュエータ、及びドア開閉装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両ドア等には、操作者のドア開
閉に対し、アクチュエータにてアシスト力を付与するド
ア開閉装置が搭載されたものがある。このドア開閉装置
としては、例えば、特開平６−３２８９４０号公報に開
示されたものがある。このドア開閉装置では、ドアのパ
ネル内部に、モータを駆動源としたアクチュエータが備
えられている。前記モータは、そのモータ軸に固定され
たギヤが減速ギヤを介してウォームギヤ軸とギヤ結合さ
れている。ウォームギヤ軸はスライダとネジ結合され、
該スライダはアシスト力付与部材やブラケット等を介し
て車体側に連結されている。そして、このドア開閉装置
では、モータの回転運動がウォームギヤ軸におけるスラ
イダの往復運動に変換され、そのスライダの往復運動が
ドアの開閉運動、即ちアシスト力付与運動に変換され
る。よって、このようなドア開閉装置では、操作スイッ
チを操作する等、所定条件を満たしたとき、アクチュエ
ータの駆動力（アシスト力）によりドアを極小な力で開
閉することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なドア開閉装置では、ギヤの数やウォームギヤ軸のリー
ド角等を調整することで、ドア側からの力でモータ軸が
回転可能とされている。よって、前記所定条件を満たし
ていないとき、即ちアクチュエータが駆動しないときで
も、手動のみでドアの開閉が可能となる。しかしなが
ら、このような構成ではドアを手動のみで開閉すると
き、特にウォームギヤ軸を出力側（ドア側）から回転さ
せる力を必要とし、大きな力を必要としてしまう。

【０００４】そこで、ウォームギヤ軸側（駆動側）から
の回転力をドア側のギヤ（従動側）に伝達し、ドア側の
ギヤからの回転力をウォームギヤ軸側に伝達せずに、該
ドア側のギヤの回転を許容する電磁クラッチ等を設ける
ことが考えられる。この場合、ドアを手動のみで開閉す
るとき、電磁クラッチにてドア側のギヤからの回転力を
ウォームギヤ軸側に伝達しないようにすれば、ウォーム
ギヤ軸側が負荷にならないため、ドアを小さな力で開閉
することができる。しかしながら、このように電磁クラ
ッチを設けると、装置が大型化したり、装置が高コスト
になるという問題がある。

【０００５】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、機械的に、駆動側からの回転力
を従動側に伝達し、駆動側が負荷になることなく従動側
の回転を許容可能とし、小型化及び低コスト化を図るこ
とができるクラッチ機構、クラッチ機構を備えたアクチ
ュエータ、及びドア開閉装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、駆動側回転体からの回転
力を同軸状に設けられる従動側回転体に伝達し、前記従
動側回転体からの回転力を前記駆動側回転体に伝達せず
に、該従動側回転体の回転を許容するクラッチ機構であ
って、略円筒形状に形成され、前記従動側回転体と一体
回転可能に設けられるカラー部と、前記カラー部の内側
で前記駆動側回転体と一体回転可能に設けられ、外周面
に前記カラー部の内周面との距離が変化する変位面が形
成された外周変位軸と、前記カラー部の内周面と前記変
位面との間に収容され、その直径が前記カラー部の内周
面と前記変位面の中央部との間隔より短く、前記カラー
部の内周面と前記変位面の側部との間隔より長い転動体
と、前記転動体と前記駆動側回転体軸中心の回転方向に
係合して前記転動体と共に略一体回転し、前記カラー部
の外周側に被係合部を有する回転規制部材と、前記被係
合部を所定値の保持力で保持し、同被係合部の前記所定
値より大きい回転力に対してその回転を許容する摩擦発
生部とを備えた。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のクラッチ機構において、前記変位面を、前記外周変位
軸の外周面に等角度間隔で３つ以上形成し、前記転動体
を、前記各変位面と対応するようにそれぞれ設けた。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のクラッチ機構において、前記被係合部は、その
外径が前記カラー部の外径より大きい環状の円盤部であ
り、前記摩擦発生部は、前記円盤部を所定値で狭持する
狭持部材である。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載のクラッチ機構と、前記駆動側回
転体に回転軸が連結されるモータとを備えたアクチュエ
ータにおいて、前記モータは、前記回転軸の回転駆動
後、前記転動体を前記変位面の前記中央部と対応した位
置に配置すべく反転駆動する。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のアクチュエータの従動側回転体はドアに連結され、所
定条件を満たしたとき、該アクチュエータにてドアの開
閉をアシストするドア開閉装置を要旨とする。

【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
駆動側回転体が回転されると、外周変位軸が一体回転さ
れる。すると、外周変位軸が回転することで、転動体が
変位面の側部と対応した位置に配置されるとともに、同
転動体が変位面の側部とカラー部の内周面とに狭持され
る（噛み合う）。そして、駆動側回転体の回転力が所定
値より大きいと、転動体と共に回転規制部材が略一体回
転する。このとき、転動体が変位面に押されて更に噛み
合う方向に力を受けることで、外周変位軸の回転力が転
動体を介してカラー部に伝達されカラー部及び従動側回
転体が回転する。

【００１２】一方、従動側回転体が回転されると、回転
規制部材と共に転動体が摩擦発生部にて所定の保持力で
保持されていることから、転動体が外周変位軸の変位面
と噛み合う方向に移動しない。よって、従動側回転体か
らの回転力は駆動側回転体に伝達されず、即ち駆動側回
転体側が負荷になることなく、従動側回転体のみが回転
する。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、変位面
は、外周変位軸の外周面に等角度間隔で３つ以上形成さ
れ、転動体は、前記各変位面と対応するようにそれぞれ
設けられるため、駆動側回転体の回転時、外周変位軸の
回転力が３個所以上で等角度間隔にカラー部に伝達され
る。よって、外周変位軸の回転力がカラー部にバランス
良く分割されて伝達され、各部材の耐久性等を向上させ
ることができる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、狭持部材
が回転規制部材の円盤部を所定値で狭持することで、回
転規制部材が所定値の保持力で保持され、所定値より大
きい回転力に対してその回転が許容される。このように
環状の円盤部を狭持部材にて狭持するようにすると、簡
単な構成で常に一定（所定値）の保持力で回転規制部材
を保持することができる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、モータ
は、駆動側回転体に連結される回転軸の回転駆動後、前
記転動体を前記変位面の前記中央部と対応した位置に配
置すべく反転駆動するため、駆動側回転体が回転した
後、転動体は変位面の中央部と対応した位置に配置され
る。よって、従動側回転体が回転される時、転動体が変
位面の側部とカラー部の内周面とに狭持される（噛み合
う）ことは、防止される。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、従動側回
転体はドアに連結され、所定条件が満たされたとき、該
アクチュエータにてドアの開閉がアシストされる。よっ
て、所定条件を満たしたとき、ドアを極小な力で開閉す
ることができる。しかも、所定条件を満たしていないと
きドアの開閉を行なうと、アクチュエータは駆動しない
が、従動側回転体からの回転力は駆動側回転体に伝達さ
れず、即ち駆動側回転体側が負荷になることがないた
め、ドアを小さな力で開閉することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を車両用のドア開閉装置に具体化した第１の実施の形
態について図１〜図４を参照して説明する。

【００１８】ドア開閉装置は、図示しない車両のドア内
部に配設されるアクチュエータ１を備えている。アクチ
ュエータ１は、直線運動を行なうラック２（図１中、紙
面直交方向に延びる）を備え、そのラック２の先端は、
ドアが支持されるヒンジの軸からオフセットした位置で
車両に対して連結されている。即ち、アクチュエータ１
は、ラック２の直線運動により、ドアに力（アシスト
力）を付与するように設けられている。

【００１９】アクチュエータ１は、直流モータ３、ギヤ
ハウジング４、及びクラッチ機構５等を備えている。直
流モータ３は、略円柱形状（図１及び図２中、紙面直交
方向に延びる円柱形状）に形成され、その一端側から突
出したウォーム軸６がギヤハウジング４内のウォーム軸
収容部４ａに収容されるように該ギヤハウジング４に固
定されている。尚、このウォーム軸６は、直流モータ３
の駆動によりモータ回転軸と一体回転する。又、直流モ
ータ３は、図示しない制御装置に接続されている。

【００２０】ギヤハウジング４内には、前記ウォーム軸
６、駆動側回転体としてのウォームホイール７、クラッ
チ機構５、従動側回転体としての小径ギヤ８、大径ギヤ
９、及びラック噛合ギヤ１０が収容されるとともに、前
記ラック２の一部が収容されている。

【００２１】詳しくは、前記ギヤハウジング４内におい
てウォーム軸収容部４ａの近傍には、ギヤハウジング４
の厚み方向（図２中、左右方向）に一対の第１軸支持凹
部４ｂ，４ｃが形成され、各軸支持凹部４ｂ，４ｃに
は、すべり軸受１１ａ，１１ｂが固定されている。

【００２２】ウォームホイール７、クラッチ機構５、及
び小径ギヤ８は、この順で一軸方向に並んで連結されて
いる。そして、その連結された部材は、そのウォームホ
イール７の一端側（図２中、左側）から突出した第１支
持軸１２がすべり軸受１１ａに支持されるとともに、そ
の小径ギヤ８の他端側（図２中、右側）から突出した第
２支持軸１３がすべり軸受１１ｂに支持されることで保
持されている。そして、このウォームホイール７は、前
記ウォーム軸６のウォームに噛合されている。

【００２３】又、前記ギヤハウジング４内において、前
記第１軸支持凹部４ｂ，４ｃとオフセットした位置に
は、ギヤハウジング４の厚み方向（図１中、左右方向）
に一対の第２軸支持凹部４ｄ，４ｅが形成され、各軸支
持凹部４ｄ，４ｅには、すべり軸受１４ａ，１４ｂが固
定されている。

【００２４】そして、大径ギヤ９及びラック噛合ギヤ１
０は、支持軸１５に固定され、該支持軸１５の一端側
（図１中、左側であって、ラック噛合ギヤ１０側）がす
べり軸受１４ａに支持されるとともに、該支持軸１５の
他端側（図１中、右側であって、大径ギヤ９側）がすべ
り軸受１４ｂに支持されることで一体回転可能に保持さ
れている。そして、この大径ギヤ９は、前記小径ギヤ８
に噛合されている。

【００２５】又、前記ギヤハウジング４内において、前
記ラック噛合ギヤ１０の近傍には、前記ウォーム軸６と
平行（図１中、紙面直交方向）に延びるレール１６が固
定されている。又、ギヤハウジング４の前記レール１６
の延長線上には、ギヤハウジング４の内外を連通するよ
うに貫通孔４ｆ（図１中、一方の貫通孔４ｆのみ図示す
る）が形成されている。

【００２６】そして、前記ラック２は、少なくとも先端
が前記貫通孔４ｆから外部に突出するように、且つ前記
レール１６に沿って直線運動可能に該レール１６に支持
されている。そして、このラック２は、前記ラック噛合
ギヤ１０に噛合されている。尚、このラック２の先端
は、前述したように、車両に対して連結される。

【００２７】ここで、前記クラッチ機構５について、図
２〜図４を参照して説明する。クラッチ機構５は、ウォ
ームホイール７からの回転力を小径ギヤ８に伝達し、前
記小径ギヤ８からの回転力をウォームホイール７に伝達
せずに、該小径ギヤ８の回転を許容する。

【００２８】詳述すると、クラッチ機構５は、カラー部
材２１と、外周変位軸２２と、３つの転動体２３（図２
中、１つのみ図示する）と、回転規制部材としての保持
器２４と、摩擦発生部２５とを備えている。

【００２９】カラー部材２１は、略円筒形状に形成され
るカラー部２１ａと、カラー部２１ａの一端から径方向
内側に延びる内延部２１ｂとから構成されている。そし
て、カラー部材２１は、その内延部２１ｂに前記小径ギ
ヤ８の一端側（図２中、左側）から突出した突出部８ａ
が嵌着されて該小径ギヤ８に対して一体回転可能に固定
されている。尚、このカラー部材２１のカラー部２１ａ
の外周には、前記ギヤハウジング４に固定されたセンサ
搭載基板Ｓと相対向するように、センサマグネットＭが
固定されている。

【００３０】外周変位軸２２は、図３に示すように、そ
の先端側（図２中、右側）の外径が前記カラー部２１ａ
の内径より小さく形成され、その外周面に変位面２２ａ
が形成されている。本実施の形態の変位面２２ａは、外
周面を直線的に一部切り欠くことで一平面として形成さ
れている。変位面２２ａは、外周変位軸２２の外周に３
つ形成されている。各変位面２２ａは、等角度間隔に形
成されている。そして、外周変位軸２２は、その基端側
（図２中、左側）が前記ウォームホイール７の他端側
（図２中、右側）に固定されて、ウォームホイール７と
一体回転可能とされている。又、外周変位軸２２は、そ
の先端側が前記カラー部２１ａの内側に配置されてい
る。よって、変位面２２ａは、前記カラー部２１ａの内
周面との距離が周方向に変化することになる。又、その
変位面２２ａとカラー部２１ａの内周面との距離は、変
位面２２ａの側部２２ｂ（図３の部分拡大図参照）ほど
短く、変位面２２ａの中央部２２ｃほど長くなる。

【００３１】又、外周変位軸２２の先端部（図２中、右
側端部）の中央には、保持凹部２２ｄが形成され、該保
持凹部２２ｄにはボールＢが略収容されている。そし
て、保持凹部２２ｄから一部突出したボールＢが小径ギ
ヤ８の突出部８ａと当接することで外周変位軸２２に対
して小径ギヤ８が円滑に相対回転可能とされている。

【００３２】転動体２３は、図３に示すように、その直
径がカラー部２１ａの内周面と変位面２２ａの中央部２
２ｃとの間隔より短く、カラー部２１ａの内周面と変位
面２２ａの側部２２ｂとの間隔より長い（図４参照）円
柱形状に形成されている。そして、転動体２３は、各変
位面２２ａとカラー部２１ａの内周面との間にそれぞれ
収容されている。

【００３３】保持器２４は、略円筒形状の円筒保持部２
４ａと、円筒保持部２４ａの一端側（図２中、左側）か
ら径方向外側に延びる外延部２４ｂと、外延部２４ｂの
外縁から円筒保持部２４ａの他端側（図２中、右側）に
延びる大径筒部２４ｃと、大径筒部２４ｃの先端から更
に径方向外側に延びる被係合部としての環状の円盤部２
４ｄとからなる。

【００３４】円筒保持部２４ａは、その外径がカラー部
２１ａの内径より若干小さく、且つその内径が外周変位
軸２２の先端側の外径より若干大きく、且つその厚さが
転動体２３の直径より小さく設定されている（図３の部
分拡大図参照）。円筒保持部２４ａの他端側（図２中、
右側）には、前記転動体２３を略収容して保持する収容
部２４ｅが等角度間隔に３つ形成されている。この各収
容部２４ｅは、前記転動体２３の外径より若干大きい径
の円弧形状の内壁を円筒保持部２４ａの周方向に一対ず
つ有し、転動体２３の円筒保持部２４ａの径方向の移動
を若干量許容しながら、該転動体２３を保持している。
よって、３つの転動体２３の間隔は略一定に保持されて
いる。そして、保持器２４は、円筒保持部２４ａがカラ
ー部２１ａ内に挿入され、円盤部２４ｄがカラー部２１
ａの外部で径方向外側に延びるように配設されている。

【００３５】摩擦発生部２５は、図２に示すように、第
１及び第２狭持部材２５ａ，２５ｂとを備え、ギヤハウ
ジング４に対してネジ止めされている。本実施の形態の
摩擦発生部２５は、保持器２４の軸中心を中心とした等
角度間隔に３つ（図２中、１つのみ図示する）設けられ
ている。３つの摩擦発生部２５は、第１及び第２狭持部
材２５ａ，２５ｂにて前記保持器２４の円盤部２４ｄを
所定値（所定の圧力）で狭持している。即ち、３つの摩
擦発生部２５は、円盤部２４ｄを所定値の保持力で保持
し、円盤部２４ｄの所定値より大きい回転力に対してそ
の回転を許容している。尚、この所定値は、直流モータ
３の駆動力に基づくウォームホイール７の回転力より大
幅に小さく設定されている。

【００３６】ここで、上記ドア開閉装置の図示しない制
御装置は、例えば、ドアノブ近傍に設けられた操作スイ
ッチを操作した場合や、ドアに作用する外力（操作力）
が所定値以上となった場合等、予め設定された所定条件
が満たされたとき、直流モータ３に直流電圧を供給し
て、モータ回転軸と共にウォーム軸６を回転駆動する。

【００３７】又、前記制御装置は、モータ回転軸（ウォ
ーム軸６）を回転駆動した後、その回転方向の反対方向
にモータ回転軸（ウォーム軸６）を所定量反転駆動する
ための直流電圧を供給し、該モータ回転軸と共にウォー
ム軸６を所定量反転駆動する。

【００３８】次に、上記のように構成されたドア開閉装
置の動作について説明する。操作者がドアを開動作又は
閉動作させる場合であって、例えば、ドアノブ近傍に設
けられた操作スイッチを操作した場合や、ドアに作用す
る外力（操作力）が所定値以上となった場合等、予め設
定された所定条件が満たされると、制御装置から直流モ
ータ３に駆動電圧が供給される。

【００３９】すると、直流モータ３のモータ回転軸と共
にウォーム軸６が回転し、該ウォーム軸６の回転に応じ
てウォームホイール７及び外周変位軸２２が回転する。
このとき、外周変位軸２２が、図４に示すように、僅か
に（図４中、反時計回り方向に）回転すると、転動体２
３は変位面２２ａの側部２２ｂ側に相対移動され、変位
面２２ａの側部２２ｂとカラー部２１ａとに狭持される
（噛み合う）。そして、外周変位軸２２が更に回転する
と転動体２３が変位面２２ａの側部２２ｂに押されて更
に噛み合う方向に力を受けることで、外周変位軸２２の
回転力が転動体２３を介してカラー部２１ａに伝達さ
れ、カラー部材２１及び小径ギヤ８が回転する。尚、こ
のとき転動体２３を保持する保持器２４は、摩擦発生部
２５により所定値の保持力で保持されているが、直流モ
ータ３の駆動力に基づくウォームホイール７の回転力が
該所定値より大幅に大きいため、保持器２４は転動体２
３と共に一体回転する。

【００４０】すると、小径ギヤ８の回転に応じて大径ギ
ヤ９及びラック噛合ギヤ１０が回転する。すると、ラッ
ク噛合ギヤ１０の回転運動がラック２の直線運動に変換
され、そのラック２の直線運動がドアの開運動又は閉運
動、即ちアシスト力付与運動に変換される。

【００４１】よって、上記ドア開閉装置では、アクチュ
エータ１の駆動力（アシスト力）によりドアを極小な力
で開閉することができる。そして、本実施の形態の制御
装置は、モータ回転軸（ウォーム軸６）を回転駆動した
（アシストした）後、その回転方向の反対方向にモータ
回転軸（ウォーム軸６）を所定量反転駆動するための直
流電圧を供給するため、該モータ回転軸と共にウォーム
軸６は所定量反転駆動される。尚、反転駆動される所定
量とは、図４に示すように、転動体２３が変位面２２ａ
の側部２２ｂとカラー部２１ａとに狭持された状態か
ら、図３に示すように、転動体２３が変位面２２ａの中
央部２２ｃと対応した位置まで相対移動される量であ
る。よって、アクチュエータ１（直流モータ３）の駆動
後、転動体２３は、変位面２２ａの中央部２２ｃと対応
した位置（図３参照）に配置される。

【００４２】一方、操作者がドアを開動作又は閉動作さ
せる場合であって、例えば、ドアノブ近傍に設けられた
操作スイッチを操作しない場合や、ドアに作用する外力
（操作力）が所定値より小さい場合等、予め設定された
所定条件が満たされないと、制御装置から直流モータ３
に駆動電圧が供給されない。

【００４３】そして、操作者が手動でドアを開動作又は
閉動作させると、ラック２が直線運動し、そのラック２
の直線運動に応じてラック噛合ギヤ１０及び大径ギヤ９
が回転する。

【００４４】すると、大径ギヤ９の回転に応じて小径ギ
ヤ８及びカラー部材２１が回転する。このとき、転動体
２３は、自身を保持した保持器２４が摩擦発生部２５に
て所定値の保持力で保持されていることから、回転する
カラー部２１ａと僅かに接触しても（転動体２３ががた
つくことで接触しても）外周変位軸２２の変位面２２ａ
と噛み合う方向、即ち側部２２ｂ方向に移動しない。よ
って、カラー部材２１からの回転力は、外周変位軸２２
に伝達されず、外周変位軸２２側が負荷になることがな
い。これにより、所定条件を満たしていないときドアを
手動のみで開閉しても、特にウォーム軸６をウォームホ
イール７にて回転させる力を必要としないため、ドアを
小さな力で開閉することができる。

【００４５】次に、上記実施の形態のドア開閉装置（ア
クチュエータ１、クラッチ機構５）の特徴的な効果を以
下に記載する。 （１）上記実施の形態のクラッチ機構５は、機械的に、
ウォームホイール７からの回転力を小径ギヤ８に伝達
し、小径ギヤ８からの回転力をウォームホイール７に伝
達せずに、即ち外周変位軸２２側を負荷にすることな
く、該小径ギヤ８の回転を許容することができる。よっ
て、電磁クラッチを設ける場合に比べて、装置を小型化
及び低コスト化を図ることができる。

【００４６】（２）外周変位軸２２の変位面２２ａは、
等角度間隔に３つ形成され、転動体２３は、各変位面２
２ａと対応するようにそれぞれ設けられるため、ウォー
ムホイール７（外周変位軸２２）の回転時、外周変位軸
２２の回転力が３個所で等角度間隔にカラー部２１ａに
伝達される。よって、外周変位軸２２の回転力がカラー
部２１ａ（カラー部材２１）にバランス良く分割されて
伝達され、各部材の耐久性等を向上させることができ
る。

【００４７】（３）保持器２４に環状の円盤部２４ｄを
設け、摩擦発生部２５の第１及び第２狭持部材２５ａ，
２５ｂにて円盤部２４ｄを所定値（所定の圧力）で狭持
するようにしたため、簡単な構成で常に（保持器２４が
任意の角度回転しても）一定（所定値）の保持力で保持
器２４を保持することができる。

【００４８】（４）直流モータ３は、モータ回転軸（ウ
ォーム軸６）の回転駆動後、転動体２３を変位面２２ａ
の中央部２２ｃと対応した位置に配置すべく所定量反転
駆動される。よって、ドアが手動のみで開閉され、小径
ギヤ８側が回転される時、転動体２３が変位面２２ａの
側部２２ｂとカラー部２１ａの内周面とに狭持される
（噛み合う）ことが防止される。

【００４９】（第２の実施の形態）以下、本発明をコピ
ー機における回転ドラムを回転させる回転機器に具体化
した第２の実施の形態について図５〜図７を参照して説
明する。

【００５０】回転機器３１は、回転ドラム３２、ステー
タ固定用ハウジング３３、ロータ固定用ハウジング３
４、定在波型（所謂ボルト締めランジュバン型）の超音
波モータ３５、クラッチ機構Ｃ及び減速機構３６を備え
ている。

【００５１】回転ドラム３２は、略円筒形状に形成さ
れ、図示しないコピー機の箱体内部で回転可能に支持さ
れている。回転ドラム３２の内周には、環状の内歯３７
が固定されている。

【００５２】ステータ固定用ハウジング３３は、略円筒
形状に形成されている。ステータ固定用ハウジング３３
の先端部（図５中、上端部）には、外径が拡径された先
端肉厚部３３ａが形成され、その先端肉厚部３３ａには
先端側から軸線方向基端側に延びる雌ネジ部３３ｂが複
数（図５中、１つのみ図示する）形成されている。又、
ステータ固定用ハウジング３３の基端部（図５中、下端
部）には、径方向外側に延びる外延部３３ｃと、その外
延部３３ｃの外縁から更に基端側に筒状に延びる基端筒
部３３ｄとが形成されている。この外延部３３ｃの基端
筒部３３ｄ側には、軸線方向に延びる雌ネジ部３３ｅが
形成されている。このステータ固定用ハウジング３３
は、回転ドラム３２内に略収容されるように、外延部３
３ｃ及び基端筒部３３ｄが図示しないコピー機の箱体内
部に固定されている。

【００５３】ロータ固定用ハウジング３４は、その外径
がステータ固定用ハウジング３３の内径と略同じの円筒
部３４ａと、円筒部３４ａの先端部（図５中、上端部）
から径方向外側に延びる外延部３４ｂと、円筒部３４ａ
の軸線方向中間部から径方向内側に突出した環状凸部３
４ｃとからなる。外延部３４ｂにおいて、前記ステータ
固定用ハウジング３３の雌ネジ部３３ｂと対応した位置
には、軸線方向に貫通するネジ貫通孔３４ｄが形成され
ている。このネジ貫通孔３４ｄの先端側には、その内径
が拡径されたネジ頭収容部３４ｅが形成されている。
又、外延部３４ｂには、軸線方向に延びる雌ネジ部３４
ｆが複数（図５中、１つのみ図示する）形成されてい
る。

【００５４】そして、ロータ固定用ハウジング３４は、
ネジ貫通孔３４ｄを貫通して前記雌ネジ部３３ｂに螺合
されるネジＮ１により前記ステータ固定用ハウジング３
３に固定されている。尚、このときネジＮ１の頭部は前
記ネジ頭収容部３４ｅに収容される。

【００５５】ロータ固定用ハウジング３４の円筒部３４
ａ内には、２つのボールベアリング３８，３９が内嵌さ
れている。詳しくは、一方のボールベアリング３８は、
その外輪が円筒部３４ａの先端側から前記環状凸部３４
ｃと当接する位置まで内嵌され、他方のボールベアリン
グ３９は、その外輪が円筒部３４ａの基端側から前記環
状凸部３４ｃと当接する位置まで内嵌されている。

【００５６】両ボールベアリング３８，３９には、駆動
側回転体としてのモータ回転軸４０が支持されている。
モータ回転軸４０の先端側には、円盤形状の円盤部材４
１がナット４２にて固定され、モータ回転軸４０の基端
部には、超音波モータ３５の一部を構成する略円柱形状
のロータ４３が固定されている。そして、円盤部材４１
の基端面と、一方のボールベアリング３８の内輪との間
には、ワッシャ４４を介して皿ばね４５が配設されてい
る。又、ロータ４３の先端面と、他方のボールベアリン
グ３９の内輪との間には、ワッシャ４６を介して皿ばね
４７が配設されている。ここで、前記皿ばね４５，４７
は圧縮されるように設けられている。よって、モータ回
転軸４０、円盤部材４１及びロータ４３は、両皿ばね４
５，４７にて、軸線方向に所定範囲移動可能で、その所
定範囲内において中間位置（所定位置）となるように付
勢されている。

【００５７】前記ステータ固定用ハウジング３３には、
前記ロータ４３と共に超音波モータ３５を構成するステ
ータ５１が固定されている。詳しくは、ステータ５１
は、上側金属ブロック５２、下側金属ブロック５３、第
１及び第２圧電素子５４，５５、第１〜第３電極板５６
〜５８、ボルト５９、及び絶縁カラー６０を備えてい
る。

【００５８】上側及び下側金属ブロック５２，５３は、
導電性金属よりなり、本実施形態ではアルミ合金にて形
成されている。上側金属ブロック５２は、略円筒状に形
成されている。上側金属ブロック５２の上部には、その
内径が大きくされることで、上端面に発生する振動を増
幅するためのホーン部５２ａが形成されている。又、上
側金属ブロック５２のホーン部５２ａを除く内周面に
は、雌ネジが形成されている。尚、上側金属ブロック５
２の上端面には図示しない薄肉の摩擦材が貼付されてい
る。

【００５９】下側金属ブロック５３は、内外径が上側金
属ブロック５２と同じ略円筒状に形成されている。下側
金属ブロック５３の外周において、軸線方向中央には、
径方向外側に延びる環状の円盤固定部５３ａが形成され
ている。この円盤固定部５３ａの外周には、前記ステー
タ固定用ハウジング３３の雌ネジ部３３ｅと対応した位
置にネジ貫通孔５３ｂが形成されている。尚、下側金属
ブロック５３の円盤固定部５３ａより上部外周には、励
起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する図示しな
いスリット（凹部）が形成されている。このスリット
は、周方向に複数形成され、それぞれ軸線方向に対して
傾斜している。又、下側金属ブロック５３の内周面に
は、雌ネジが形成されている。

【００６０】第１及び第２圧電素子５４，５５は円板状
に形成され、その中心部に貫通孔がそれぞれ形成されて
いる。第１〜第３電極板５６〜５８は円板状に形成さ
れ、その中心部には貫通孔がそれぞれ形成されている。

【００６１】ボルト５９は、その外周に雄ネジが形成さ
れた略円柱形状のものであって、前記上側及び下側金属
ブロック５２，５３の雌ネジに螺合可能とされている。
絶縁カラー６０は、絶縁性樹脂にて円筒状に形成されて
いる。

【００６２】そして、下側金属ブロック５３、第３電極
板５８、第２圧電素子５５、第２電極板５７、第１圧電
素子５４、第１電極板５６、上側金属ブロック５２は、
この順で積層され、その内部に挿通されるボルト５９が
上側及び下側金属ブロック５２，５３の雌ネジに螺合さ
れることで締結されている。尚、このとき、第１及び第
２圧電素子５４，５５は、分極方向がそれぞれ互いに上
下逆になるように積層される。又、このとき、第１及び
第２圧電素子５４，５５、第１〜第３電極板５６〜５８
の内周面と、ボルト５９の外周面との間には、絶縁カラ
ー６０が介在される。

【００６３】そして、このステータ５１は、下側金属ブ
ロック５３のネジ貫通孔５３ｂを貫通してステータ固定
用ハウジング３３の雌ネジ部３３ｅに螺合されるネジＮ
２により、ステータ固定用ハウジング３３に固定されて
いる。ここで、ステータ５１が固定された状態で、ステ
ータ５１の上端面は、前記ロータ４３の基端面を先端側
に押圧している。そして、ロータ４３は、前述したよう
に前記皿ばね４５、４７にて所定位置となるように付勢
されているため、ステータ５１の上端面に押圧接触され
る。尚、前記第１〜第３電極板５６〜５８は、図示しな
い導線を介してステータ固定用ハウジング３３外部の図
示しない制御装置に電気的に接続される。

【００６４】前記モータ回転軸４０の先端側には、後述
するクラッチ機構Ｃを介して減速機構３６が連結され
る。詳しくは、減速機構３６は、遊星型ギヤであって、
前記回転ドラム３２に固定された前記内歯３７、第１及
び第２支持部材６１，６２、連結軸６３、従動側回転体
としてのサンギヤシャフト６４、プラネタリギヤ６５等
を備える。

【００６５】第１支持部材６１は、環状の円盤部６１ａ
と、円盤部６１ａの内周側端部から軸線方向に延びる肉
薄円筒部６１ｂと、肉薄円筒部６１ｂの先端部から更に
軸線方向に延びるとともに、その内径が小さくなるよう
に肉厚とされた肉厚円筒部６１ｃとからなる。この円盤
部６１ａにおいて、ロータ固定用ハウジング３４の雌ネ
ジ部３４ｆと対応した位置には、軸線方向に貫通するネ
ジ貫通孔６１ｄが形成されている。又、肉厚円筒部６１
ｃの内周側には先端側から軸線方向基端側に延びる嵌合
凹部６１ｅが１８０度間隔に２つ形成されている。そし
て、この嵌合凹部６１ｅには、略円筒形状の嵌合部材６
１ｆが軸線方向に嵌合されている。この嵌合部材６１ｆ
の基端側（図５中、下端側）において、第１支持部材６
１の軸中心側には、基端側から凹設された狭持凹部６１
ｇ（図５中、部分拡大図参照）が形成されている。尚、
本実施の形態では、狭持凹部６１ｇが形成された嵌合部
材６１ｆ、及び第１支持部材６１が後述するクラッチ機
構Ｃの一部である狭持部材及び摩擦発生部を構成してい
る。

【００６６】そして、第１支持部材６１（嵌合部材６１
ｆ）は、ネジ貫通孔６１ｄを貫通して前記雌ネジ部３４
ｆに螺合されるネジＮ３により前記ロータ固定用ハウジ
ング３４に固定されている。尚、このとき、肉厚円筒部
６１ｃの外周側には、ボールベアリング６６を介して回
転ドラム３２の内周が連結されている。即ち、肉厚円筒
部６１ｃは、ボールベアリング６６を介して回転ドラム
３２の一部、詳しくは内歯３７より軸線方向基端側（図
５中、下側）を回転可能に支持している。

【００６７】第２支持部材６２は、略円筒形状に形成さ
れ、その基端側には、基端側から軸線方向先端側に延び
る軸嵌合凹部６２ａが１８０度間隔に２つ形成されてい
る。そして、第２支持部材６２は、前記第１支持部材６
１（嵌合部材６１ｆ）に対して連結軸６３を介して固定
されている。詳しくは、第１支持部材６１に嵌合された
嵌合部材６１ｆの中央孔に連結軸６３の一端側が嵌合さ
れ、第２支持部材６２の各軸嵌合凹部６２ａに連結軸６
３の他端が嵌合されることで、第１及び第２支持部材６
１，６２は、連結固定されている。この第２支持部材６
２の外周側には、ボールベアリング６７を介して回転ド
ラム３２の内周が連結されている。即ち、第２支持部材
６２は、ボールベアリング６７を介して回転ドラム３２
の一部、詳しくは内歯３７より軸線方向先端側（図５
中、上側）を回転可能に支持している。又、第２支持部
材６２の内周側には、ボールベアリング６８が固定さ
れ、そのボールベアリング６８を介してサンギヤシャフ
ト６４が回転可能に支持されている。このサンギヤシャ
フト６４の基端部（図５中、下端部）には、基端側が開
口した略円筒形状のカラー部６４ａ（図５中、部分拡大
図参照）が形成されている。尚、このカラー部６４ａ
は、後述するクラッチ機構Ｃの一部を構成する。又、サ
ンギヤシャフト６４の中間部、詳しくは、前記カラー部
６４ａより先端側で且つ前記ボールベアリング６８より
基端側には、サンギヤ６４ｂが形成されている。

【００６８】前記各連結軸６３の中間部には、プラネタ
リギヤ６５が回転可能に支持されている。このプラネタ
リギヤ６５は、前記サンギヤ６４ｂに噛合されるととも
に、前記内歯３７に噛合されている。

【００６９】ここで、前記クラッチ機構Ｃについて、図
５〜図７を参照して説明する。クラッチ機構Ｃは、モー
タ回転軸４０からの回転力をサンギヤシャフト６４に伝
達し、前記サンギヤシャフト６４からの回転力をモータ
回転軸４０に伝達せずに、該サンギヤシャフト６４の回
転を許容する。

【００７０】詳述すると、クラッチ機構Ｃは、前記カラ
ー部６４ａと、外周変位軸７１と、３つの転動体７２
（図５中、１つのみ図示する）と、回転規制部材として
の保持器７３と、摩擦発生部としての前記第１支持部材
６１及び前記嵌合部材６１ｆとを備えている。

【００７１】外周変位軸７１は、図６に示すように、そ
の先端側（図５中、上側）の外径が前記カラー部６４ａ
の内径より小さく形成され、その外周面に変位面７１ａ
が形成されている。本実施の形態の変位面７１ａは、外
周面を直線的に一部切り欠くことで一平面として形成さ
れている。変位面７１ａは、外周変位軸７１の外周に３
つ形成されている。各変位面７１ａは、等角度間隔に形
成されている。そして、外周変位軸７１は、その基端側
（図５中、下側）が前記モータ回転軸４０の先端側（図
５中、上側）に固定されて、モータ回転軸４０と一体回
転可能とされている。又、外周変位軸７１は、その先端
側が前記カラー部６４ａの内側に配置されている。よっ
て、変位面７１ａは、前記カラー部６４ａの内周面との
距離が周方向に変化することになる。又、その変位面７
１ａとカラー部６４ａの内周面との距離は、変位面７１
ａの側部７１ｂ（図６の部分拡大図参照）ほど短く、変
位面７１ａの中央部７１ｃほど長くなる。

【００７２】又、外周変位軸７１の先端部（図５中、上
側端部）の中央には、保持凹部７１ｄが形成され、該保
持凹部７１ｄにはボールＢが略収容されている。そし
て、保持凹部７１ｄから一部突出したボールＢがサンギ
ヤシャフト６４の基端部と当接することで外周変位軸７
１に対してサンギヤシャフト６４が円滑に相対回転可能
とされている。

【００７３】転動体７２は、図６に示すように、その直
径がカラー部６４ａの内周面と変位面７１ａの中央部７
１ｃとの間隔より短く、カラー部６４ａの内周面と変位
面７１ａの側部７１ｂとの間隔より長い（図７参照）円
柱形状に形成されている。そして、転動体７２は、各変
位面７１ａとカラー部６４ａの内周面との間にそれぞれ
収容されている。

【００７４】保持器７３は、略円筒形状の円筒保持部７
３ａと、円筒保持部７３ａの一端側（図５中、下側）か
ら径方向外側に延びる被係合部としての環状の円盤部７
３ｂとからなる。

【００７５】円筒保持部７３ａは、その外径がカラー部
６４ａの内径より若干小さく、且つその内径が外周変位
軸７１の先端側の外径より若干大きく、且つその厚さが
転動体７２の直径より小さく設定されている（図６の部
分拡大図参照）。円筒保持部７３ａの他端側（図５中、
上側）には、前記転動体７２を略収容して保持する収容
部７３ｃが等角度間隔に３つ形成されている。この各収
容部７３ｃは、前記転動体７２の外径より若干大きい径
の円弧形状の内壁を円筒保持部７３ａの周方向に一対ず
つ有し、転動体７２の円筒保持部７３ａの径方向の移動
を若干量許容しながら、該転動体７２を保持している。
よって、３つの転動体７２の間隔は略一定に保持されて
いる。そして、保持器７３は、円筒保持部７３ａがカラ
ー部６４ａ内に挿入され、円盤部７３ｂがカラー部６４
ａの外部で径方向外側に延びるように配設されている。

【００７６】前記狭持部材及び摩擦発生部を構成する第
１支持部材６１及び嵌合部材６１ｆは、前記保持器７３
の円盤部７３ｂを所定値（所定の圧力）で狭持してい
る。即ち、第１支持部材６１及び嵌合部材６１ｆは、円
盤部７３ｂを所定値の保持力で保持し、円盤部７３ｂの
所定値より大きい回転力に対してその回転を許容してい
る。尚、この所定値は、超音波モータ３５の駆動力に基
づくモータ回転軸４０の回転力より大幅に小さく設定さ
れている。

【００７７】ここで、上記回転機器３１の図示しない制
御装置は、コピー機の操作に基づいて第１〜第３電極板
５６〜５８にロータ４３を回転駆動するための高周波電
圧を印加し、ロータ４３を回転駆動する。

【００７８】又、前記制御装置は、コピー機の操作に基
づいてロータ４３を回転駆動した後、その回転方向の反
対方向にロータ４３を所定量反転駆動するための高周波
電圧を印加し、該ロータ４３を所定量反転駆動する。

【００７９】次に、上記のように構成されたコピー機の
動作について説明する。コピー機の操作に基づいて第１
〜第３電極板５６〜５８に高周波電圧が印加されると、
第１及び第２圧電素子５４，５５にて縦振動が発生され
る。すると、該振動に基づいてステータ５１の図示しな
いスリットにて捩じり振動が発生される。すると、ステ
ータ５１（上側金属ブロック５２の上端面）には、捩り
振動と縦振動とが合成された複合振動が発生される。す
ると、ステータ５１の縦振動成分による浮力と捩り振動
成分による推進力にてロータ４３が回転駆動され、該ロ
ータ４３と共にモータ回転軸４０及び外周変位軸７１が
回転駆動される。このとき、外周変位軸７１が、図７に
示すように、僅かに（図７中、反時計回り方向に）回転
すると、転動体７２は変位面７１ａの側部７１ｂ側に相
対移動され、変位面７１ａの側部７１ｂとカラー部６４
ａとに狭持される（噛み合う）。そして、外周変位軸７
１が更に回転すると転動体７２が変位面７１ａの側部７
１ｂに押されて更に噛み合う方向に力を受けることで、
外周変位軸７１の回転力が転動体７２を介してカラー部
６４ａに伝達され、サンギヤシャフト６４が回転する。
尚、このとき転動体７２を保持する保持器７３は、第１
支持部材６１及び嵌合部材６１ｆにより所定値の保持力
で保持されているが、超音波モータ３５の駆動力に基づ
くモータ回転軸４０の回転力が該所定値より大幅に大き
いため、保持器７３は転動体７２と共に一体回転する。

【００８０】すると、サンギヤシャフト６４のサンギヤ
６４ｂの回転に応じて前記プラネタリギヤ６５が回転
（自転）する。すると、プラネタリギヤ６５の回転に応
じて内歯３７と共に回転ドラム３２がロータ４３より遅
い回転速度で回転する。これにより、コピー機の操作に
基づいた回転ドラム３２の動作が行なわれる。そして、
超音波モータ３５は、静粛性や応答性等が優れているこ
とから、回転機器３１の静粛性や応答性等を良好なもの
とすることができる。

【００８１】そして、本実施の形態の制御装置は、ロー
タ４３を回転駆動した後、その回転方向の反対方向にロ
ータ４３を所定量反転駆動するための高周波電圧を供給
するため、該ロータ４３は所定量反転駆動される。尚、
反転駆動される所定量とは、図７に示すように、転動体
７２が変位面７１ａの側部７１ｂとカラー部６４ａとに
狭持された状態から、図６に示すように、転動体７２が
変位面７１ａの中央部７１ｃと対応した位置まで相対移
動される量である。よって、回転機器３１（超音波モー
タ３５）の駆動後、転動体７２は、変位面７１ａの中央
部７１ｃと対応した位置に配置される。

【００８２】そして、上記コピー機において、例えば、
紙詰まり等が発生した場合であって、ステータ５１への
高周波電圧の供給が停止された場合、回転ドラム３２を
手動で回転させ、紙詰まり等を解除する。このとき、回
転ドラム３２を手動で回転させると、回転ドラム３２の
回転に応じてプラネタリギヤ６５が回転（自転）する。
すると、プラネタリギヤ６５の回転に応じてサンギヤシ
ャフト６４（カラー部６４ａ）が回転する。このとき、
転動体７２は、自身を保持した保持器７３が第１支持部
材６１及び嵌合部材６１ｆにて所定値の保持力で保持さ
れていることから、回転するカラー部６４ａと僅かに接
触しても（転動体７２ががたつくことで接触しても）外
周変位軸７１の変位面７１ａと噛み合う方向、即ち側部
７１ｂ方向に移動しない。よって、サンギヤシャフト６
４（カラー部６４ａ）からの回転力は、外周変位軸７１
に伝達されず、外周変位軸７１側（モータ回転軸４０
側）が負荷になることがない。これにより、ステータ５
１に押圧接触されることで保持力が大きいロータ４３が
負荷になることなく（超音波モータ３５の自己保持力に
関係なく）、回転ドラム３２を手動で回転させることが
でき、紙詰まり等を容易に解除することができる。

【００８３】次に、上記実施の形態のコピー機（クラッ
チ機構Ｃ）の特徴的な効果を以下に記載する。 （１）上記実施の形態のクラッチ機構Ｃは、機械的に、
モータ回転軸４０からの回転力をサンギヤシャフト６４
に伝達し、サンギヤシャフト６４からの回転力をモータ
回転軸４０に伝達せずに、即ちモータ回転軸４０側を負
荷にすることなく、該サンギヤシャフト６４の回転を許
容することができる。よって、電磁クラッチを設ける場
合に比べて、装置を小型化及び低コスト化を図ることが
できる。

【００８４】（２）外周変位軸７１の変位面７１ａは、
等角度間隔に３つ形成され、転動体７２は、各変位面７
１ａと対応するようにそれぞれ設けられるため、モータ
回転軸４０（外周変位軸７１）の回転時、外周変位軸７
１の回転力が３個所で等角度間隔にカラー部６４ａに伝
達される。よって、外周変位軸７１の回転力がカラー部
６４ａ（サンギヤシャフト６４）にバランス良く分割さ
れて伝達され、各部材の耐久性等を向上させることがで
きる。

【００８５】（３）保持器７３に環状の円盤部７３ｂを
設け、第１支持部材６１及び嵌合部材６１ｆにて円盤部
７３ｂを所定値（所定の圧力）で狭持するようにしたた
め、簡単な構成で常に（保持器７３が任意の角度回転し
ても）一定（所定値）の保持力で保持器７３を保持する
ことができる。

【００８６】（４）超音波モータ３５は、ロータ４３の
回転駆動後、転動体７２を変位面７１ａの中央部７１ｃ
と対応した位置に配置すべく所定量反転駆動される。よ
って、回転ドラム３２が手動で回転され、サンギヤシャ
フト６４側が回転される時、転動体７２が変位面７１ａ
の側部７１ｂとカラー部６４ａの内周面とに狭持される
（噛み合う）ことが防止される。

【００８７】上記各実施の形態は、以下のように変更し
てもよい。 ・上記各実施の形態では、外周変位軸２２，７１の変位
面２２ａ，７１ａは、外周面を直線的に一部切り欠くこ
とで一平面として形成されているとしたが、同等の機能
を有するように、カラー部２１ａ，６４ａとの距離が周
方向に変化する形状であれば他の形状の変位面に変更し
てもよい。例えば、カラー部２１ａ，６４ａとの距離が
前記変位面２２ａ，７１ａより緩やかに変化する曲面形
状の変位面に変更してもよい。このようにしても、上記
各実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。

【００８８】・上記各実施の形態では、変位面２２ａ，
７１ａ及び転動体２３，７２をそれぞれ等角度間隔に３
つ設けたが、それぞれ４つ以上に変更して実施してもよ
い。このようにしても、上記各実施の形態の効果と同様
の効果を得ることができる。又、変位面２２ａ，７１ａ
及び転動体２３，７２を、それぞれ２つ以下に変更して
実施してもよい。このようにしても、上記第１の実施の
形態の効果（１）、（３）、（４）又は上記第２の実施
の形態の効果（１）、（３）、（４）と同様の効果を得
ることができる。

【００８９】・上記第１の実施の形態の摩擦発生部２５
（第１及び第２狭持部材２５ａ，２５ｂ）の数を変更し
て実施してもよい。又、上記第２の実施の形態の嵌合部
材６１ｆ（摩擦発生部）の数を変更して実施してもよ
い。尚、嵌合部材６１ｆの数を変更する場合、第１支持
部材６１の嵌合凹部６１ｅの数も同様に変更する必要が
ある。このようにしても、上記各実施の形態の効果と同
様の効果を得ることができる。

【００９０】・上記各実施の形態では、保持器２４，７
３に環状の円盤部２４ｄ，７３ｂを設け、摩擦発生部２
５の第１及び第２狭持部材２５ａ，２５ｂ又は、第１支
持部材６１及び嵌合部材６１ｆにて円盤部２４ｄ，７３
ｂを所定値（所定の圧力）で狭持するようにしたが、保
持器２４，７３、及び摩擦発生部２５（第１及び第２狭
持部材２５ａ，２５ｂ又は第１支持部材６１及び嵌合部
材６１ｆ）の構成を変更して実施してもよい。即ち、保
持器２４，７３を、転動体２３，７２と係合して一体回
転し、カラー部２１ａ，６４ａの外周側に被係合部（例
えば、係合片）を有する他の回転規制部材としてもよ
い。又、摩擦発生部２５（第１及び第２狭持部材２５
ａ，２５ｂ又は第１支持部材６１及び嵌合部材６１ｆ）
を、被係合部を所定の保持力で保持し、同被係合部の前
記所定値より大きい回転力に対してその回転を許容する
他の摩擦発生部に変更してもよい。例えば、摩擦発生部
２５（第１及び第２狭持部材２５ａ，２５ｂ）を、ギヤ
ハウジング４に固定され、円盤部２４ｄの外縁に径方向
外側から押圧接触されることで円盤部２４ｄを所定の保
持力で保持する摩擦発生部に変更してもよい。このよう
にしても、上記第１の実施の形態の効果（１）、
（２）、（４）又は上記第２の実施の形態の効果
（１）、（２）、（４）と同様の効果を得ることができ
る。

【００９１】・上記各実施の形態では、転動体２３，７
２を円柱形状に形成したが、同様の機能を有すれば球体
等に変更してもよい。このようにしても、上記各実施の
形態の効果と同様の効果を得ることができる。

【００９２】・上記第２の実施の形態では、定在波型
（所謂ボルト締めランジュバン型）の超音波モータ３５
を用いたが、モータ側の回転力を回転ドラム３２に伝達
し、回転ドラム３２からの回転力をモータ側に伝達せ
ず、回転ドラム３２の回転を許容する前記クラッチ機構
Ｃと同様のクラッチ機構を備えていれば、他のモータ、
例えば進行波型（扁平円盤型）の超音波モータを用いて
実施してもよい。尚、この場合、ステータ固定用ハウジ
ング３３及びロータ固定用ハウジング３４の形状等を適
宜変更する必要がある。

【００９３】・上記第２の実施の形態では、ロータ４３
（クラッチ機構Ｃ）は、減速機構３６を介して回転ドラ
ム３２に連結されている構成としたが、ロータ４３（ク
ラッチ機構Ｃ）を減速機構を介さずに直接回転ドラム３
２に連結してもよい。尚、この場合、ロータ４３及びク
ラッチ機構Ｃの形状を適宜変更してもよい。このように
しても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ること
ができる。しかも、減速機構が不要となるため回転機器
の部品点数を低減することができる。

【００９４】・上記各実施の形態では、クラッチ機構
５，Ｃをドア開閉装置又はコピー機における回転機器３
１に備えて具体化したが、クラッチ機構５，Ｃを他の装
置（機器）に備えて具体化してもよい。

【００９５】上記実施の形態から把握できる技術的思想
について、以下にその効果とともに記載する。 （イ）請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクラッチ
機構と、振動を発生するステータ、及び前記駆動側回転
体に連結されるとともに、前記ステータに押圧接触さ
れ、該ステータの振動に基づいて回転するロータを有す
る超音波モータとを備えたことを特徴とするアクチュエ
ータ。このようにすると、超音波モータのロータが回転
されると、駆動側回転体と外周変位軸が一体回転され、
外周変位軸の回転力が転動体を介してカラー部に伝達さ
れカラー部及び従動側回転体が回転する。一方、従動側
回転体が回転されると、従動側回転体からの回転力は駆
動側回転体に伝達されず、即ち駆動側回転体側が負荷に
なることなく、従動側回転体のみが回転する。よって、
ステータに押圧接触されることで保持力が大きいロータ
が負荷になることなく、従動側回転体側を小さな力で回
転させることができる。

【００９６】（ロ）上記（イ）に記載のアクチュエータ
において、前記超音波モータは、前記ロータの回転駆動
後、前記転動体を前記変位面の前記中央部と対応した位
置に配置すべく反転駆動することを特徴とするアクチュ
エータ。このようにすると、超音波モータは、駆動側回
転体に連結されるロータの回転駆動後、前記転動体を前
記変位面の前記中央部と対応した位置に配置すべく反転
駆動するため、駆動側回転体が回転した後、転動体は変
位面の中央部と対応した位置に配置される。よって、従
動側回転体が回転される時、転動体が変位面の側部とカ
ラー部の内周面とに狭持される（噛み合う）ことは、防
止される。

【００９７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、機械的に、駆動側からの回転力を従
動側に伝達し、駆動側が負荷になることなく従動側の回
転を許容可能とし、小型化及び低コスト化を図ることが
できるクラッチ機構を提供することができる。

【００９８】請求項４に記載の発明によれば、機械的
に、駆動側からの回転力を従動側に伝達し、駆動側が負
荷になることなく従動側の回転を許容可能とし、小型化
及び低コスト化を図ることができるクラッチ機構を備え
たアクチュエータを提供することができる。

【００９９】請求項５に記載の発明によれば、機械的
に、駆動側からの回転力を従動側に伝達し、駆動側が負
荷になることなく従動側の回転を許容可能とし、小型化
及び低コスト化を図ることができるクラッチ機構を備え
たドア開閉装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるアクチュエータを示
す断面図。

【図２】第１の実施の形態におけるアクチュエータを示
す要部断面図。

【図３】第１の実施の形態におけるクラッチ機構を説明
するための説明図。

【図４】第１の実施の形態におけるクラッチ機構を説明
するための説明図。

【図５】第２の実施の形態における回転機器を示す断面
図。

【図６】第２の実施の形態におけるクラッチ機構を説明
するための説明図。

【図７】第２の実施の形態におけるクラッチ機構を説明
するための説明図。

【符号の説明】

３…直流モータ（モータ）、５，Ｃ…クラッチ機構、７
…ウォームホイール（駆動側回転体）、８…小径ギヤ
（従動側回転体）、２２，７１…外周変位軸、２３，７
２…転動体、２４，７３…保持器（回転規制部材）、２
５…摩擦発生部、４０…モータ回転軸（駆動側回転
体）、６１…狭持部材及び摩擦発生部の一部を構成する
第１支持部材、６４…サンギヤシャフト（従動側回転
体）、２１ａ，６４ａ…カラー部、２２ａ，７１ａ…変
位面、２２ｂ，７１ｂ…変位面の側部、２２ｃ，７１ｃ
…変位面の中央部、２４ｄ，７３ｂ…円盤部（被係合
部）、２５ａ…第１狭持部材（狭持部材）、２５ｂ…第
２狭持部材（狭持部材）、６１ｆ…狭持部材及び摩擦発
生部の一部を構成する嵌合部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側回転体からの回転力を同軸状に設
   けられる従動側回転体に伝達し、前記従動側回転体から
   の回転力を前記駆動側回転体に伝達せずに、該従動側回
   転体の回転を許容するクラッチ機構であって、 略円筒形状に形成され、前記従動側回転体と一体回転可
   能に設けられるカラー部と、 前記カラー部の内側で前記駆動側回転体と一体回転可能
   に設けられ、外周面に前記カラー部の内周面との距離が
   変化する変位面が形成された外周変位軸と、 前記カラー部の内周面と前記変位面との間に収容され、
   その直径が前記カラー部の内周面と前記変位面の中央部
   との間隔より短く、前記カラー部の内周面と前記変位面
   の側部との間隔より長い転動体と、 前記転動体と前記駆動側回転体軸中心の回転方向に係合
   して前記転動体と共に略一体回転し、前記カラー部の外
   周側に被係合部を有する回転規制部材と、 前記被係合部を所定値の保持力で保持し、同被係合部の
   前記所定値より大きい回転力に対してその回転を許容す
   る摩擦発生部とを備えたことを特徴とするクラッチ機
   構。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクラッチ機構におい
   て、 前記変位面を、前記外周変位軸の外周面に等角度間隔で
   ３つ以上形成し、 前記転動体を、前記各変位面と対応するようにそれぞれ
   設けたことを特徴とするクラッチ機構。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のクラッチ機構に
   おいて、 前記被係合部は、その外径が前記カラー部の外径より大
   きい環状の円盤部であり、 前記摩擦発生部は、前記円盤部を所定値で狭持する狭持
   部材であることを特徴とするクラッチ機構。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   クラッチ機構と、 前記駆動側回転体に回転軸が連結されるモータとを備え
   たアクチュエータにおいて、 前記モータは、前記回転軸の回転駆動後、前記転動体を
   前記変位面の前記中央部と対応した位置に配置すべく反
   転駆動することを特徴とするアクチュエータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のアクチュエータの従動
   側回転体はドアに連結され、所定条件を満たしたとき、
   該アクチュエータにてドアの開閉をアシストすることを
   特徴とするドア開閉装置。