JP2018179092A - クラッチ機構および排水弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転規制部材を兼ねるクラッチ切換部材の動作を適切に行うこと。【解決手段】本排水弁駆動装置１は、伝達輪列５０への回転トルクの伝達を継断する第１クラッチ機構６０を備える。第１クラッチ機構６０は、ロータピニオン５１を押し下げてクラッチ爪同士を噛み合わせるクラッチ切換レバー６４を備える。クラッチ切換レバー６４は、クラッチ切断時に第１回転体５２２の回転を規制して負荷保持状態を形成する。クラッチ切換レバー６４は、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との噛み合いが外れる前に、回転規制部７４が第１回転体５２２に設けられた回転ロック部７１と係合するロック動作が始まり、このロック動作が完了するまでの間に、第１クラッチ爪６１と前記第２クラッチ爪６２との噛み合いが外れるようになっている。【選択図】図８

Description

本発明は、ロータから伝達輪列への回転トルクの伝達を継断するクラッチ機構および排水弁駆動装置に関する。

洗濯機等の排水弁を駆動する排水弁駆動装置として、駆動源であるモータと、排水弁に連結される排水弁駆動部材との間に伝達輪列およびクラッチ機構を備えたものがある。特許文献１には、この種の排水弁駆動装置が開示されている。特許文献１の排水弁駆動装置は、モータの駆動力を出力軸に伝達する伝達輪列（駆動輪列）と、モータから伝達輪列への回転トルクの伝達を継断するクラッチ機構（第１のクラッチ手段）を備える。クラッチ機構は、ロータに形成されたクラッチ爪と、このクラッチ爪と対向するクラッチ爪が形成されたピニオン（クラッチピニオン）と、ピニオンとロータの間に配置される圧縮コイルばねと、クラッチ切換部材（クラッチレバー）を備える。クラッチレバーによってピニオンがロータ側に押し下げられると、クラッチ爪同士が係合してクラッチ接続状態になる。クラッチレバーがピニオンの上から退避すると、圧縮コイルばねの付勢力によってクラッチ爪が離れ、クラッチ切断状態となる。

特開２００２−２４２９５１号公報

特許文献１では、クラッチ切断状態になるとき、ピニオンの軸線方向の端部にクラッチレバーに設けられた係合部が係合してピニオンの回転を規制する。これにより、ピニオンと噛み合う伝達輪列の回転が規制されるため、外力によって排水弁駆動部材が移動しない負荷保持状態が形成される。つまり、クラッチレバーは負荷保持状態を形成するための回転規制部材として兼用される。しかしながら、クラッチレバーを小型のピニオンと係合させるのでは係合が外れやすい。そこで、ピニオンと噛み合っている大型の歯車に設けられた係合部とクラッチレバーを係合させて、負荷保持状態を形成することが提案されている。

クラッチレバーが歯車の回転を規制する回転規制部材として兼用される場合、クラッチレバーが適切なタイミングで歯車と係合しないと不具合が発生するおそれがある。例えば、クラッチ接続状態から負荷保持状態へ移行する際に、クラッチレバーが歯車の回転を規制するタイミングと、クラッチ爪の噛み合いが外れるタイミングとを適切に合わせることができないと、クラッチ機構が切断状態に切り換わる前にクラッチレバーが歯車と係合して歯車をロックする。その結果、ピニオンにロータの回転が伝達されている状態で歯車を介してピニオンの回転がロックされるため、ロータの回転がロックし、伝達輪列に不適切な負荷がかかる。また、クラッチが切断状態に切り換わってもクラッチレバーが歯車と係合せず歯車をロックできない場合には、外部負荷により歯車およびピニオンが空転し、負荷保持状態を形成できない。

クラッチ爪は、クラッチ機構の使用に伴って先端が摩耗するが、クラッチ爪の先端が摩耗すると、クラッチ爪の噛み合いが外れるタイミングは、初期に設定したタイミングを維持できない。従って、クラッチレバーが歯車の回転を規制するタイミングと、クラッチ爪の噛み合いが外れるタイミングのずれを許容できない構成では、クラッチ爪の先端の摩耗
が動作不良に繋がるおそれがある。また、クラッチ爪や、クラッチレバーと歯車との係合箇所の部品精度を高くしないと、動作不良のおそれがある。つまり、クラッチレバーの動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることができない場合、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適正に行うことができず、動作不良に繋がるおそれがある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、クラッチ切換部材の動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることにより、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことにある。

上記課題を解決するために、本発明は、ロータから伝達輪列への回転トルクの伝達を継断するクラッチ機構であって、ロータピニオンに形成された第１クラッチ部材と、前記ロータに形成された第２クラッチ部材と、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合わない離間位置に向けて前記ロータピニオンを付勢する付勢部材と、前記ロータピニオンを前記離間位置から前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合う連結位置へ移動させるクラッチ切換部材と、を有し、前記クラッチ切換部材は、回転体の回転を規制する回転規制部を備え、前記クラッチ切換部材は、前記ロータピニオンを前記連結位置に保持するクラッチ接続位置から、前記ロータピニオンを前記離間位置に保持するクラッチ切断位置に移動する途中で、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れる前に、前記回転規制部が前記回転体に設けられた回転ロック部と係合するロック動作が始まるようになっており、前記ロック動作が完了するまでの間に、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れることを特徴とする。

本発明によれば、クラッチ切換部材は、第１クラッチ部材と第２クラッチ部材との噛み合いが外れる前に、回転規制部が回転体に設けられた回転ロック部と係合するロック動作が始まり、このロック動作が完了するまでの間に、第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れるようになっている。このように、ロック動作の途中でクラッチ部材の噛み合いが外れるように構成しておけば、クラッチ部材の噛み合いが外れるタイミングがクラッチ部材の摩耗や部材の寸法公差等により多少ずれたとしても、ロック動作の開始前にクラッチ部材の噛み合いが外れてしまったり、ロック動作が完了してもクラッチ部材の噛み合いが外れないなどの事態を回避できる。従って、クラッチレバーの動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることができ、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本発明において、前記ロック動作は、前記回転規制部が、前記回転ロック部の径方向外側から、前記回転ロック部と周方向に対向する回転規制位置まで入り込む進入動作である。このような進入動作を行えば、クラッチ部材の噛み合いが外れるタイミングがクラッチ部材の摩耗や部材の寸法公差等により多少ずれたとしても、進入動作の間にクラッチ部材の噛み合いが外れるような動作状況を維持できる。従って、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本発明において、前記回転規制部が前記回転ロック部の外周面に対して径方向外側から当接した場合は、前記回転規制部が前記外周面に当接した状態で前記回転体が回転する干渉回避動作が行われ、前記干渉回避動作に続いて、前記回転規制部が前記外周面との当接位置から前記回転規制位置まで入り込む前記ロック動作が行われるように構成することができる。このようにすると、ロック動作の際に回転体の回転位置が合わずに回転ロック部と回転規制部とが衝突（干渉）したとしても、回転体の回転（干渉回避動作）によって干渉状態を解消することができる。従って、クラッチ切換部材の動作タイミングや回転体の回転が多少ずれたとしても、回転規制部を回転ロック部と係合させることができる。また、クラッチ部材は、ロック動作が行われている間に噛み合いが外れればよい。従って、ク
ラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本発明において、前記クラッチ切換部材は、前記ロータピニオンを前記離間位置に保持するクラッチ切断位置から、前記ロータピニオンを前記連結位置に保持するクラッチ接続位置に移動する途中で、前記回転規制部と回転ロック部との係合が外れる前に、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合うことが望ましい。このようにすると、クラッチ部材が噛み合う前に回転体のロックが外れてロータピニオンの回転位置がずれてしまい、クラッチ部材を噛み合わせることができないという事態を回避できる。

本発明において、前記ロータピニオンは、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合う回転位置に前記ロータピニオンを位置決めするためのピニオン側位置決め部を備え、前記回転体は、前記ピニオン側位置決め部と係合する回転体側位置決め部を備えることが望ましい。このように、ロータピニオンを位置決めする手段を備えていれば、ロータピニオンを適正に組み込む作業が容易である。また、ロータピニオンを適正に組み込むことにより、クラッチ切断状態からクラッチ接続状態に移行する際にロータピニオンの回転位置がずれてクラッチ部材を噛み合わせることができないという事態を回避できる。

本発明において、前記回転体は、前記回転体側位置決め部が形成された回転体側縁部を備え、前記ロータピニオンは、前記ピニオン側位置決め部が形成されたピニオン側縁部を備え、前記回転体は前記ロータピニオンと噛み合う歯車であり、前記ロータピニオンが前記連結位置に位置する状態で、前記回転体側縁部は前記ロータピニオンの歯部と干渉しない位置にあり、且つ、前記ピニオン側縁部は前記回転体の歯部と干渉しない位置にあることが望ましい。このように、ロータピニオンと噛み合う歯車との間のロータピニオンの位置決め構造を設けた場合、位置決め構造を設けるための縁部が、クラッチ接続状態において両歯車の回転を妨げないようにすることができる。

例えば、前記ピニオン側位置決め部は、前記ピニオン側縁部に形成された切り欠きであり、前記回転体側位置決め部は、回転体側縁部に形成された切り欠きである構造を採用できる。すなわち、クラッチ接続状態を形成するためのロータピニオンの回転位置に合わせて切り欠きを形成することにより、簡素な構造で位置決めを行うことができる。

本発明において、前記伝達輪列は、前記ロータピニオンと噛み合う一番車を備え、前記一番車が前記回転体であることが望ましい。１番車に回転規制構造を設ければ、回転速度が大きく、トルクが小さい箇所に回転規制構造を設けることができる。また、ロック動作の際に、クラッチ切換部材の動作タイミングのずれに起因して、回転体の回転位置が合わずに回転ロック部と回転規制部とが衝突（干渉）したとしても、回転体の回転速度が速いため、干渉状態をすぐに解消することができる。従って、クラッチ切換部材の動作タイミングのずれに起因する動作不良を抑制できる。

上記課題を解決するために、本発明の排水弁駆動装置は、上記のクラッチ機構と、前記ロータを備えるモータと、前記伝達輪列と、前記伝達輪列の出力ギアの回転に基づいて駆動される排水弁駆動部材と、を有し、前記クラッチ切換部材は、前記回転体の回転を規制することにより、前記伝達輪列の回転を規制することを特徴とする。

本発明によれば、クラッチ切換部材によってクラッチ機構の継断を行うと共に、クラッチ切換部材によって伝達輪列の回転を規制する。従って、外力によって排水弁駆動部材が動かない負荷保持状態を形成できる。また、クラッチ接続状態と負荷保持状態とが切り換わる際の、クラッチレバーの動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることができる。従って、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。よって、
確実に負荷保持状態を形成でき、確実にクラッチ機構を動作させることができる。

本発明によれば、クラッチ切換部材は、第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れる前に、回転規制部が回転体に設けられた回転ロック部と係合するロック動作が始まり、このロック動作が完了するまでの間に、第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れるようになっている。従って、クラッチ部材の噛み合いが外れるタイミングがクラッチ部材の摩耗や部材の寸法公差等により多少ずれたとしても、ロック動作の開始前にクラッチ部材の噛み合いが外れてしまったり、ロック動作が完了してもクラッチ部材の噛み合いが外れないなどの事態を回避できる。つまり、クラッチレバーの動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることができ、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本発明を適用した排水弁駆動装置の斜視図である。 本発明を適用した排水弁駆動装置の分解斜視図である。 第２ケース、第３ケース、スライダー、および出力ピニオンを取り外した排水弁駆動装置の平面図である。 ギアユニットの歯車の軸を繋ぐ断面を示した輪列展開図である。 モータおよびギアユニットの説明図である。 ロータ、ロータピニオン、および遊星歯車機構の説明図である。 第１クラッチ機構および回転規制機構の動作説明図（平面図）である。 第１クラッチ機構および回転規制機構の動作説明図（固定軸と第１回転体の軸を繋ぐ断面を示した輪列展開図）である。

（全体構成）
以下、本発明の実施形態に係る排水弁駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明を適用した排水弁駆動装置の斜視図であり、図２は本発明を適用した排水弁駆動装置の分解斜視図である。排水弁駆動装置１は、図示しない排水弁を駆動するための排水弁駆動部材であるスライダー１０と、スライダー１０をスライド可能に保持するケース２０と、スライダー１０に設けられたラック１１と噛み合う出力ピニオン１２と、出力ピニオン１２を回転させるギアユニット２およびモータ４０（図４参照）を備える。ギアユニット２は、第１ケース２１と第３ケース２３の間に収容される。

スライダー１０は、先端を除いてケース２０内に引き込まれた引き込み位置１０Ａ（図１、図２参照）と、引き込み位置１０Ａから＋Ｘ方向に移動してケース２０から突出した突出位置に移動する。排水弁駆動装置１は、スライダー１０を介して図示しない排水弁を駆動する。スライダー１０が突出位置に位置するとき、排水弁によって排水口が閉鎖される。一方、スライダー１０がケース２０側に引き込まれると、排水弁が排水口から離れて排水が開始される。排水弁駆動装置１は、スライダー１０が引き込み位置１０Ａまで引き込まれた状態で、駆動源であるモータ４０（図４参照）への通電を継続して、スライダー１０を引き込み位置１０Ａで保持する。また、排水弁駆動装置１は、モータ４０への通電を停止してスライダー１０の保持状態を解除する。これにより、外力によりスライダー１０を突出位置へ戻すことができるようになる。例えば、排水弁の弁体に連結されたばね力等の付勢力によってスライダー１０が突出位置に戻り、排水弁によって排水口が閉鎖される。

本明細書では、スライダー１０が移動する方向を第１方向Ｘとし、第１方向Ｘと直交する２方向を第２方向Ｙ、第３方向Ｚとする。第２方向Ｙと第３方向Ｚは互いに直交する。
第３方向Ｚは、スライダー１０に設けられたラック１１と噛み合う出力ピニオン１２の回転軸線方向である。また、第１方向Ｘの一方側を＋Ｘ方向、他方側を−Ｘ方向とし、第２方向Ｙの一方側を＋Ｙ方向、他方側を−Ｙ方向とし、第３方向Ｚの一方側を＋Ｚ方向、他方側を−Ｚ方向とする。また、本明細書において、ＣＷ方向、ＣＣＷ方向はギアユニット２を＋Ｚ方向側から見た場合のＣＷ方向、ＣＣＷ方向である。

（ケース）
ケース２０は、第１ケース２１と、第２ケース２２と、第３ケース２３を備える。第１ケース２１と第２ケース２２によって排水弁駆動装置１の外装ケースが構成される。第１ケース２１と第２ケース２２の間の空間は、第３ケース２３によって第３方向Ｚに仕切られる。第１ケース２１と第３ケース２３の間にはギアユニット２が配置され、第２ケース２２と第３ケース２３の間にはスライダー１０と出力ピニオン１２が配置される。ケース２０の＋Ｘ方向の側面には、スライダー１０の一端を外部に突出させる開口部２４が形成されている。

図３は第２ケース２２、第３ケース２３、スライダー１０、および出力ピニオン１２を取り外した排水弁駆動装置１の平面図である。また、図４はギアユニット２の歯車の軸を繋ぐ断面を示した輪列展開図である。図３、図４において、ギアユニット２の歯車の軸（回転中心軸線）を符号Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｏで示す。これらの軸は第３方向Ｚを向いている。ギアユニット２は、モータ４０の回転を出力ピニオン１２に伝達する伝達輪列５０と、モータ４０から伝達輪列５０への回転トルクの伝達を継断する第１クラッチ機構６０（図４参照）と、スライダー１０に外部負荷が加わった場合に伝達輪列５０の回転を規制してスライダー１０を保持する回転規制機構７０と、伝達輪列５０が回転トルクを伝達する状態と伝達しない状態とを切り換える第２クラッチ機構８０を備える。

（モータ）
図４に示すように、排水弁駆動装置１の駆動源であるモータ４０は、第１ケース２１の底部に配置される。モータ４０はＡＣ同期モータである。モータ４０は、カップ状のモータケース４１と、モータケース４１の＋Ｚ方向側の端部に取り付けられる支持プレート４２と、モータケース４１の内側に配置されるボビン４３と、ボビン４３に巻回されるステータコイル４４と、ボビン４３の内周側に配置されるロータ４５を備える。ロータ４５の回転中心軸線はＯ軸である。支持プレート４２には、ロータ４５が配置される貫通穴が形成されている。また、支持プレート４２には、伝達輪列５０を構成する歯車を回転可能に支持する固定軸の−Ｚ方向の端部が圧入される。固定軸の＋Ｚ方向の端部は、第３ケース２３に圧入等によって固定される。

ロータ４５は、略円筒状のマグネット４５１と、マグネット４５１の内周側に配置される軸部４５２を備える。ロータ４５は、フェライト磁石等からなるマグネット４５１を軸部４５２の−Ｚ方向の端部にインサート成形して形成される。マグネット４５１と軸部４５２との間には誘導回転体４６が配置される。誘導回転体４６は、アルミニウムや銅等の非磁性金属からなる誘導リングを樹脂部材である軸部にインサート成形したものである。モータ４０が駆動しロータ４５が回転すると、マグネット４５１と誘導回転体４６の誘導リングとの間に渦電流が発生し、渦電流により磁束が生じてマグネット４５１に対する誘導回転体４６の相対回転を妨げるブレーキ力が発生する。誘導回転体４６とロータ４５は、このブレーキ力（渦電流によるブレーキ力）によって共回りするように結合される。

誘導回転体４６の上端部はマグネット４５１の＋Ｚ方向側に突出しており、この突出部の外周面にロータギア４７（図４、図６参照）が形成されている。ロータギア４７は、後述するように、ロータ４５の回転を第２クラッチ機構８０に伝達する歯車である。ロータ４５の中央には、ロータ４５を回転可能に支持する固定軸４５３が配置される。

モータケース４１および支持プレート４２は磁性板からなる。支持プレート４２には、ロータ４５が配置される貫通穴の縁から−Ｚ方向に屈曲して延びる極歯が形成されている。また、モータケース４１には、モータケース４１の底部を切り起こして＋Ｚ方向に屈曲させた極歯が形成されている。支持プレート４２に設けられた極歯とモータケース４１から切り起こされた極歯は周方向に交互に配列され、マグネット４５１の外周面と径方向に対向する。すなわち、モータケース４１および支持プレート４２はステータコアを兼ねている。

（伝達輪列）
伝達輪列５０は、スライダー１０を駆動するラック−ピニオン機構の出力ピニオン１２にモータ４０の駆動力を伝達する。図３、図４に示すように、伝達輪列５０は、ロータピニオン５１、遊星歯車機構５２、減速ギア５３、出力ギア５４を備える。ロータピニオン５１の回転中心軸線はＯ軸であり、遊星歯車機構５２の回転中心軸線はＥ軸であり、減速ギア５３の回転中心軸線はＤ軸であり、出力ギア５４の回転中心軸線はＣ軸である。伝達輪列５０は、モータ４０の駆動力をこの順で伝達する。出力ピニオン１２は、出力ギア５４の＋Ｚ方向の端部に設けられたセレーション部１３に取り付けられ、出力ギア５４と一体に回転する。従って、排水弁駆動部材であるスライダー１０は、出力ギア５４の回転に基づいて駆動される。

ロータピニオン５１は樹脂により形成され、ロータ４５の固定軸４５３によって回転可能かつ軸線方向（すなわち、第３方向Ｚ）に移動可能に支持される。ロータピニオン５１とロータ４５との間には第１クラッチ機構６０が設けられている。第１クラッチ機構６０の継断状態を切り換えることにより、ロータピニオン５１がロータ４５と一体に回転する状態（クラッチ接続状態）と、ロータピニオン５１がロータ４５と一体に回転しない状態（クラッチ切断状態）に切り換えられる。

図４に示すように、遊星歯車機構５２は、太陽歯車５２１が形成された第１回転体５２２と、内歯歯車５２３が形成された第２回転体５２４と、太陽歯車５２１および内歯歯車５２３と噛み合う複数の遊星歯車５２５と、複数の遊星歯車５２５を回転可能に保持する第３回転体５２６を備える。第１回転体５２２は、ロータピニオン５１と噛み合う大径歯車部５２７を備える。すなわち、大径歯車部５２７は、ロータピニオン５１の回転が入力される入力歯車となっている。また、第２回転体５２４の外周面には、第２クラッチ機構８０の増速ギア８５と噛み合う大径歯車部５２８が形成されている。後述するように、第２クラッチ機構８０は、増速ギア８５の回転が規制されたロック状態と増速ギア８５が空回りする空転状態とに切り換えられる。排水弁駆動装置１の起動時には、第２クラッチ機構８０がロック状態となり第２回転体５２４の回転が増速ギア８５によって規制される。

第２回転体５２４の回転が規制されると、太陽歯車５２１の回転に基づき、遊星キャリアである第３回転体５２６が回転する。第３回転体５２６の−Ｚ方向の端部には、減速ギア５３の大径歯車部５３１と噛み合う小径歯車部５２９が形成されている。つまり、遊星歯車機構５２は、第２クラッチ機構８０の増速ギア８５を介して第２回転体５２４の回転が規制されるとき、減速ギア５３に回転トルクを伝達するように構成されている。一方、第２クラッチ機構８０の増速ギア８５が空回りする状態に切り換えられると、遊星歯車５２５が公転しようとしても、内歯歯車５２３が形成された第２回転体５２４が空回りするため、遊星キャリアである第３回転体５２６が回転することはない。従って、減速ギア５３に回転トルクが伝達されない状態となる。

減速ギア５３は、第３回転体５２６の小径歯車部５２９と噛み合う大径歯車部５３１、および、出力ギア５４と噛み合う小径歯車部５３２を備えており、固定軸５３３によって
回転可能に支持される。減速ギア５３は、遊星歯車機構５２から出力された回転を減速して出力ギア５４に伝達する。

（第１クラッチ機構）
図５はモータ４０およびギアユニット２の説明図であり、図５（ａ）は＋Ｚ方向側から見た分解斜視図であり、図５（ｂ）はクラッチ切換レバー６４を−Ｚ方向側から見た斜視図である。また、図６はロータ４５、ロータピニオン５１、および遊星歯車機構５２の説明図であり、図６（ａ）は＋Ｚ方向側から見た分解斜視図であり、図６（ｂ）はロータピニオン５１を−Ｚ方向側から見た斜視図である。

第１クラッチ機構６０は、ロータピニオン５１の−Ｚ方向の端面に形成された第１クラッチ部材である第１クラッチ爪６１と、ロータ４５の軸部４５２に形成された第２クラッチ部材である第２クラッチ爪６２と、軸部４５２から離間する方向（本形態では、＋Ｚ方向）にロータピニオン５１を付勢するコイルばね６３（図６（ａ）参照）と、ロータピニオン５１をロータ４５側（−Ｚ方向）に押し下げて第１クラッチ機構６０の継断を切り換えるクラッチ切換部材である扇型のクラッチ切換レバー６４を備える。クラッチ切換レバー６４は、減速ギア５３の＋Ｚ方向側に配置され、固定軸５３３によって回転可能に支持される。ロータピニオン５１は、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが係合する連結位置５１Ｂ（図８（ａ）参照）と、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との係合が解除される離間位置５１Ａ（図８（ｆ）参照）に移動する。なお、本形態では、クラッチ部材として先端が先細りの爪形状のクラッチ爪を用いているが、クラッチ部材の形状はこのような形状に限定されるものではなく、周方向に係合する係合面を備えた部材であればよい。

図５（ｂ）に示すように、クラッチ切換レバー６４には、−Ｚ方向に突出するカムピン６５および傾斜カム６７が形成されている。カムピン６５はクラッチ切換レバー６４の出力ギア５４側の縁に形成され、出力ギア５４の＋Ｚ方向の端面に形成されたカム溝６６に挿入される。傾斜カム６７はロータピニオン５１を−Ｚ方向に移動させるカム部であり、周方向に延在する傾斜面６７１と、傾斜面６７１の反出力側ＣＣＷにおいて周方向に延在するカム面６７２と、傾斜面６７１とカム面６７２との間の角部に設けられた外れ防止面６７３を備える。外れ防止面６７３は、傾斜面６７１の傾斜方向と逆方向に傾斜する面である。また、カム面６７２は、クラッチ切換レバー６４の回転軸線方向（Ｚ方向）に対して垂直な水平面である。

クラッチ切換レバー６４が出力ギア５４側（ＣＣＷ方向）に回転すると、傾斜カム６７の傾斜面６７１により、ロータピニオン５１が軸部４５２側（−Ｚ方向側）に押し下げられる。これにより、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが係合し、第１クラッチ機構６０は、ロータピニオン５１が軸部４５２と一体回転するクラッチ接続状態に切り換わる。クラッチ接続状態では、ロータピニオン５１は、傾斜カム６７のカム面６７２によって−Ｚ方向に押し下げられた連結位置５１Ｂに保持される。本形態では、カム面６７２と傾斜面６７１との間に外れ防止面６７３が設けられているため、ロータピニオン５１が連結位置５１Ｂに保持された状態で振動等が加わったとき、ロータピニオン５１が傾斜面６７１側へ移動することが外れ防止面６７３によって規制される。従って、振動程度で第１クラッチ機構６０の噛み合いが外れることが防止される。一方、クラッチ切換レバー６４が遊星歯車機構５２側（ＣＷ方向）に回転し、図３に示すクラッチ切断位置６４Ａまで移動した状態では、傾斜カム６７がロータピニオン５１と重なる位置から退避しているので、コイルばね６３の付勢力によってロータピニオン５１が＋Ｚ方向に押し上げられた状態となっている。これにより、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との係合が解除され、第１クラッチ機構６０はクラッチ切断状態に切り換わる。

クラッチ切換レバー６４は、出力ギア５４の回転に連動して回転する。すなわち、クラッチ切換レバー６４は、カムピン６５およびカム溝６６を介して、出力ギア５４のＣＷ方向の回転に連動して出力ギア５４側に回転する。これにより、クラッチ接続動作が行われる。また、出力ギア５４がＣＣＷ方向に回転する際には、出力ギア５４から＋Ｚ方向に突出する突起５５がクラッチ切換レバー６４を押圧して遊星歯車機構５２側に回転させる。これにより、クラッチ切断動作が開始される。

排水弁駆動装置１は、スライダー１０をケース２０側に引き込む際の回転方向（すなわち、ＣＣＷ方向）に出力ギア５４を回転させて排水を開始させるが、出力ギア５４の突起５５の位置は、出力ギア５４が所定の回転位置に到達するとクラッチ切換レバー６４を押圧して遊星歯車機構５２側（ＣＷ方向）に回転させるように設定されている。このため、スライダー１０が引き込み位置１０Ａの近傍まで引き込まれると、上述したクラッチ切断動作が行われる。これにより、モータ４０の駆動力がロータピニオン５１に伝達されない状態となり、伝達輪列５０の動作が停止する。従って、スライダー１０を所定の引き込み位置１０Ａ以上に引き込まないようにすることができ、スライダー１０の過度な引き込みを防止できる。

（第２クラッチ機構）
第２クラッチ機構８０は、ロータ４５の回転時にロータ４５と共回りする誘導回転体４６に形成されたロータギア４７と、ロータギア４７と噛み合う扇ギア８２およびロックレバー８３が形成された回転部材８１と、ロックギア８４と、増速ギア８５と、ねじりコイルばね８６を備える。第２クラッチ機構８０は、モータ４０の回転に基づいてロックレバー８３を駆動して、ロックギア８４および増速ギア８５の回転を規制する状態と規制しない状態を切り換える。これにより、増速ギア８５と噛み合う遊星歯車機構５２から減速ギア５３へ回転トルクが伝達される状態と伝達されない状態を切り換える。従って、伝達輪列５０が駆動力を伝達する状態と伝達しない状態とを切り換えることができる。

図３、図４に示すように、回転部材８１の回転中心軸線はＨ軸であり、ロックギア８４の回転中心軸線はＧ軸であり、増速ギア８５の回転中心軸線はＦ軸である。ロータ４５が正転方向（ＣＷ方向）に回転すると、ロータギア４７と噛み合う扇ギア８２にロータ４５の回転が入力される。扇ギア８２は、ロータ４５の回転方向と逆方向（ＣＣＷ方向）に回転する。図５に示すように、扇ギア８２は、付勢部材であるねじりコイルばね８６によってロータ４５の回転方向と同一方向（ＣＷ方向）に付勢されている。従って、扇ギア８２は、ねじりコイルばね８６の付勢力に逆らってＣＣＷ方向に回転する。

ロックレバー８３は、扇ギア８２と同一方向（ＣＣＷ方向）に回転する。図５に示すように、ロックギア８４は、外周面に複数の突起部８４１が等角度間隔で形成された大径部８４２と、大径部８４２よりも小径の小径歯車部８４３を備える。扇ギア８２がＣＣＷ方向に回転すると、ロックレバー８３はＣＣＷ方向に回転してロックギア８４の大径部８４２の外周面に接触する。その結果、ロックレバー８３と突起部８４１とが係合してロックギア８４の回転が規制される。回転規制時には、ロックレバー８３の先端と突起部８４１とがロックギア８４の外周面の接線方向に当接する（図３参照）。

第２クラッチ機構８０は、ロックレバー８３がロックギア８４の回転を規制することにより、増速ギア８５の回転を規制する。図４に示すように、増速ギア８５は、大径歯車部８５１および小径歯車部８５２を備えており、大径歯車部８５１は、ロックギア８４の小径歯車部８４３と噛み合う。一方、増速ギア８５の小径歯車部８５２は、第２回転体５２４に形成された大径歯車部５２８と噛み合う。上述したように、増速ギア８５を介して第２回転体５２４の回転を規制したとき、伝達輪列５０は、遊星歯車機構５２から減速ギア５３へ回転トルクが伝達される状態となる。つまり、ロックギア８４をロック状態にする
ことで、伝達輪列５０は駆動力を伝達する状態に切り換わる。

また、第２クラッチ機構８０は、ロックレバー８３がロックギア８４の突起部８４１と係合すると、ロックレバー８３および扇ギア８２の回転が規制され、扇ギア８２と噛み合っているロータギア４７を備える誘導回転体４６の回転が規制される。その結果、ロータ４５と誘導回転体４６の相対回転速度は増大する。第２クラッチ機構８０は、誘導回転体４６とマグネット４５１との間に生じる渦電流によるブレーキ力により、外力などによって増速ギア８５側からロックギア８４に回転力が加わった場合に、その回転力によってロックギア８４とロックレバー８３との係合が外れないように保持する。従って、ロックレバー８３の回転を規制するロック状態を保持できる。

第２クラッチ機構８０は、ロックギア８４をロックレバー８３でロックしている状態でモータ４０への通電が停止されると、ロックギア８４のロック状態が解除されて空転可能な状態に切り換わる。すなわち、ロータ４５の回転が停止すると、誘導回転体４６とマグネット４５１との間に作用していたブレーキ力が消滅する。従って、ロータギア４７は、扇ギア８２をねじりコイルばね８６の付勢力に逆らって保持できなくなり、扇ギア８２がねじりコイルばね８６による付勢方向に回転する。扇ギア８２の回転により、ロックレバー８３がロックギア８４から離れるため、ロックギア８４のロック状態が解除される。これにより、第２クラッチ機構８０は、ロックギア８４および増速ギア８５が空回りする状態に切り換わる。

第２クラッチ機構８０の増速ギア８５が空回りする状態に切り換わると、伝達輪列５０においては、遊星歯車機構５２の第２回転体５２４が空回りする状態に切り換わる。この状態で、スライダー１０に加わった外部負荷が出力ギア５４側から伝達輪列５０に伝達されると、減速ギア５３と噛み合う第３回転体５２６の回転に伴って第２回転体５２４が空回りする。従って、スライダー１０の負荷保持状態が解除され、スライダー１０を外部負荷によって引き出すことができる。

（位置決め機構）
第１クラッチ機構６０は、クラッチ接続動作の際に第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の爪先端同士が干渉することを避けるために、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２が周方向に交互に配置される位置関係となるように、ロータピニオン５１の回転方向の位置決めを行って組み付ける。第２クラッチ爪６２はロータ４５の軸部４５２に形成されている。ロータ４５は、モータ４０が無励磁状態であるときは磁気的に安定する位置に配置される。本形態では、ロータピニオン５１を組み付ける際、ロータ４５を磁気的に安定する位置に配置することにより第２クラッチ爪６２の位置決めを行う。このようにすると、第２クラッチ爪６２の位置決めをメカ的な位置決め手段で行う必要がない。ロータ４５が磁気的に安定する位置に位置決めされると、第２クラッチ爪６２はマグネット４５１の着磁パターンに応じた位置に位置決めされる。

本形態では、ロータ４５が磁気的に安定する位置に位置決めされた状態で、第２クラッチ爪６２と第１クラッチ爪６１とが周方向に交互に配置される回転位置にロータピニオン５１を位置決めするための位置決め機構６０Ａ（図６参照）を備える。このようにロータピニオン５１の位置決めを行えば、ロータピニオン５１を組み付ける際に、第１クラッチ爪６１によって第２クラッチ爪６２が移動させられてロータ４５が磁気的に安定する位置から移動させられることを避けることができる。従って、磁気的に安定した位置からずれた状態で第１クラッチ機構６０の組み付けが行われることを避けることができる。

位置決め機構６０Ａは、ロータピニオン５１と噛み合う大径歯車部５２７が形成された第１回転体５２２を用いてロータピニオン５１の位置決めを行う。位置決め機構６０Ａは
、ロータピニオン５１に形成された位置決め形状である切り欠き６８と、第１回転体５２２に形成された位置決め形状である切り欠き６９を備える。

図６（ｂ）に示すように、ロータピニオン５１には、ロータピニオン５１の−Ｚ方向の端面を構成する円板状の縁部５８が形成されている。縁部５８の外径はロータピニオン５１の歯先円と略一致する。第１クラッチ爪６１は、縁部５８の−Ｚ方向の面から突出する。縁部５８の外周縁には切り欠き６８が１箇所形成されている。切り欠き６８は、ロータピニオン５１の歯溝を、歯溝４箇所分の角度範囲にわたって縁部５８の−Ｚ方向の端面まで延ばした形状である。切り欠き６８の周方向の中央の角度位置は、第１クラッチ爪６１の角度位置を基準として定められている。

一方、遊星歯車機構５２の第１回転体５２２には、第１回転体５２２の＋Ｚ方向の端面を構成する円板状の縁部５９が形成されている。縁部５９の外径は、第１回転体５２２に形成された大径歯車部５２７の歯先円と略一致する。図５、図６に示すように、第１回転体５２２の外周面には、縁部５９が形成された上端部を除き、大径歯車部５２７の歯部が形成されている。縁部５９の外周縁には、ロータピニオン５１の切り欠き６８と係合する切り欠き６９が１箇所に形成されている。切り欠き６９は、大径歯車部５２７の歯溝を、歯溝３箇所分の角度範囲にわたって第１回転体５２２の＋Ｚ方向の端面まで延ばした形状である。

ロータピニオン５１と第１回転体５２２は、切り欠き６８、６９が係合する位置関係となるように組み付けられる。切り欠き６８、６９が係合する位置関係は、切り欠き６９の周方向の中央がロータピニオン５１の回転中心の方向を向き、且つ、切り欠き６８の周方向の中央が第１回転体５２２の回転中心の方向を向く方向である。上述したように、切り欠き６８は歯溝４箇所分の範囲に形成され、切り欠き６９は歯溝３箇所分の範囲に形成されているので、切り欠き６８、６９の周方向の中央を合わせると、切り欠き６８側の突起形状と、切り欠き６９側の凹み形状とが径方向に対向する。従って、切り欠き６８、６９を係合させることができる。切り欠き６８、６９を係合させると、ロータピニオン５１は、ロータ４５が磁気的に安定する位置に位置決めされた状態で、第２クラッチ爪６２と第１クラッチ爪６１とが周方向に交互に配置される位置に位置決めされる。

ロータピニオン５１の組み付けが完了し、ロータピニオン５１の＋Ｚ方向側にクラッチ切換レバー６４および第３ケース２３が組み付けられると、ロータピニオン５１の第３方向Ｚの位置は、クラッチ切換レバー６４によって規制される。ロータピニオン５１は、クラッチ接続状態とクラッチ切断状態に切り換えられる際に連結位置５１Ｂと離間位置５１Ａとの間を移動するが、その際、切り欠き６８が形成された縁部５８は、第１回転体５２２の大径歯車部５２７よりも常に−Ｚ方向側に位置している（図８（ａ）、図８（ｆ）参照）。また、第１回転体５２２に設けられた縁部５９は、ロータピニオン５１の歯部より常に＋Ｚ方向側に位置している（図８（ａ）、図８（ｆ）参照）。つまり、位置決め機構６０Ａを構成する切り欠き６８、６９が形成された縁部５８、５９は、ロータピニオン５１の歯部および大径歯車部５２７の歯部と干渉しないように構成されている。

ここで、切り欠き６９が設けられた第１回転体５２２の回転は、後述する回転規制機構７０によって規制される。回転規制機構７０は、クラッチ切換レバー６４に形成された回転規制部７４と、第１回転体５２２に形成された回転規制面７２とを周方向に当接させることによって第１回転体５２２の回転を規制する。ここで、回転規制機構７０は、２箇所の回転規制面７２を備えており、２箇所の回転規制面７２のうちの１箇所と回転規制部７４とが当接した状態で、第１回転体５２２に形成された切り欠き６９の周方向の中央がロータピニオン５１の回転中心の方向を向くように構成されている。

従って、クラッチ接続動作の際に、回転規制機構７０によって第１回転体５２２を位置決めすると、第１回転体５２２に形成された大径歯車部５２７と噛み合うロータピニオン５１は、第２クラッチ爪６２と第１クラッチ爪６１とが周方向に交互に配置される回転位置に位置決めされる。よって、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の爪先端同士が干渉しない状態で、クラッチ接続動作が行われる。

なお、本形態では、２箇所の回転規制面７２は、周方向に１８０°離れた２箇所に形成されている。また、ロータピニオン５１には、第１クラッチ爪６１が９０°の角度間隔で４箇所に形成されている。従って、２箇所の回転規制面７２のうちの一方と回転規制部７４とが当接した状態で、第１回転体５２２に形成された切り欠き６９の周方向の中央がロータピニオン５１の回転中心の方向を向くように構成しておけば、もう一方の回転規制面７２とクラッチ切換レバー６４の回転規制部７４とが当接した状態においても、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の爪先端同士の干渉が回避される。

また、本形態では、ロータピニオン５１と第１回転体５２２に位置決め機構となる切り欠き６８、６９が１箇所ずつ設けられているが、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２は複数組存在するため、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２が噛み合うロータピニオン５１の回転位置は複数存在する。また、回転規制面７２は２箇所に設けられているため、第１回転体５２２の回転規制が行われる回転位置は複数存在する。従って、これら複数の回転位置に対応して、ロータピニオン５１の切り欠き６８を複数形成してもよい。また、第１回転体５２２の切り欠き６９を複数形成してもよい。

（回転規制機構）
図５（ａ）に示すように、遊星歯車機構５２の第１回転体５２２には、入力ギアである大径歯車部５２７の＋Ｚ方向の端面から＋Ｚ方向に突出する回転ロック部７１が形成されている。回転ロック部７１は、周方向に等角度間隔で配置されている。各回転ロック部７１には、周方向の一方側（ＣＷ方向）を向く回転規制面７２が形成されている。また、各回転ロック部７１は周方向に円弧状に延在する形状であり、径方向外側を向く外周面７３を備える。

図５（ｂ）に示すように、クラッチ切換レバー６４の遊星歯車機構５２側（ＣＣＷ方向）の縁には段差部が形成され、クラッチ切換レバー６４の回転中心である固定軸５３３に近い側の部分が遊星歯車機構５２側（ＣＣＷ方向）に突出した形状となっている。この突出形状が回転規制部７４として機能する部分である。回転規制部７４は、固定軸５３３を中心として径方向外側を向く円弧状の縁部を備える。

回転規制部７４は、クラッチ切換レバー６４の回転により、第１回転体５２２に形成された回転ロック部７１の回転規制面７２に当接可能な位置と、回転規制面７２より径方向外側に退避した位置に移動する。上述したように、スライダー１０の引き込み動作が行われ、クラッチ切換レバー６４が遊星歯車機構５２側（ＣＷ方向）に回転してロータピニオン５１をクラッチ切断方向（＋Ｚ方向）に移動させるとき、クラッチ切換レバー６４に形成された回転規制部７４は、周方向に隣り合う回転ロック部７１の間に入り込む。これにより、回転規制部７４と回転ロック部７１に設けられた回転規制面７２が周方向に対向する状態が形成され、回転規制部７４によって第１回転体５２２の回転が規制される。

遊星歯車機構５２は、上述したように排水弁駆動装置１の起動時に第２回転体５２４の回転が増速ギア８５によって規制されるため、回転規制機構７０によって第１回転体５２２の回転が規制されると、減速ギア５３と噛み合う第３回転体５２６の回転も規制され、ロック状態となる。従って、スライダー１０に外力が加わり、出力ピニオン１２側から伝達輪列５０に回転トルクが加えられても回転トルクが伝達されない状態となり、スライダ
ー１０を引き込み位置１０Ａで保持する負荷保持状態が形成される。具体的には、スライダー１０が引き込み位置１０Ａに引き込まれた状態で、スライダー１０を＋Ｘ方向に引き出す外力が加えられると、第１回転体５２２には、ＣＷ方向の回転トルクが加わる。このとき、回転規制部７４は、回転規制面７２と当接して第１回転体５２２のＣＷ方向の回転を規制する。

回転規制機構７０は、外力によりスライダー１０を引き出し可能な負荷開放状態に切り換わってスライダー１０が引き出されるとき、出力ギア５４の回転に伴ってクラッチ切換レバー６４が出力ギア５４側（ＣＣＷ方向）に回転すると、回転規制部７４が回転ロック部７１の間から退避する。これにより、回転規制機構７０による第１回転体５２２の回転規制が解除される。また、このとき、クラッチ切換レバー６４の回転により、第１クラッチ機構６０のクラッチ接続動作が行われる。

（クラッチ切換レバーの動作）
本形態では、クラッチ切換レバー６４が回転規制機構７０において第１回転体５２２の回転をロックする回転ロック部材として用いられ、且つ、第１クラッチ機構６０においてクラッチの継断を切り換えるためのクラッチ切換部材として兼用されている。そこで、クラッチ切換レバー６４の動作によるクラッチ爪の噛み合い外れのタイミング、および、第１回転体５２２が回転ロック状態に切り換わるタイミングについて詳細に説明する。

図７、図８は第１クラッチ機構６０および回転規制機構７０の動作説明図であり、図７は平面図、図８は固定軸４５３と第１回転体５２２の軸を繋ぐ断面を示した輪列展開図である。図７（ａ）、図８（ａ）は第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが係合したクラッチ接続状態を示す。図７（ｂ）、図８（ｂ）はロータピニオン５１が上昇を開始する位置までクラッチ切換レバー６４が回転した状態を示す。図７（ｃ）、図８（ｃ）はクラッチ切換レバー６４が回転ロック部７１と干渉する位置まで回転した状態を示す。図７（ｄ）、図８（ｄ）はクラッチ切換レバー６４と回転ロック部７１との干渉が解消した状態を示す。図７（ｅ）、図８（ｅ）は第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が外れた直後の状態を示す。図７（ｆ）、図８（ｆ）はクラッチ切換レバー６４がクラッチ切断位置６４Ａまで移動し、第１回転体５２２の回転を規制した状態を示す。

図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、クラッチ接続状態では、クラッチ切換レバー６４は、図７（ａ）に示すクラッチ接続位置６４Ｂに移動している。また、図８（ａ）に示すように、クラッチ接続状態では、ロータピニオン５１は、＋Ｚ方向に突出した軸部５１２を介して傾斜カム６７のカム面６７２によって押し下げられ、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが係合する連結位置５１Ｂに移動している。既に説明したように、この状態では、カム面６７２と傾斜面６７１との間に外れ防止面６７３が設けられているので、振動程度ではロータピニオン５１が外れ防止面６７３を乗り越えて傾斜面６７１へ移行せずに連結位置５１Ｂに保持される。一方、図７（ｆ）、図８（ｆ）に示すように、クラッチ切断状態では、クラッチ切換レバー６４は、図７（ｆ）に示すクラッチ切断位置６４Ａに移動している。また、図８（ｆ）に示すように、クラッチ切断状態では、ロータピニオン５１は、コイルばね６３の付勢力によって上昇して、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが噛み合わない離間位置５１Ａに移動している。

（クラッチ切断時の動作）
第１クラッチ機構６０がクラッチ接続状態（図７（ａ）、図８（ａ））からクラッチ切断状態（図７（ｆ）、図８（ｆ））に切り換わる際には、図７（ｂ）に示すように、クラッチ切換レバー６４が出力ギア５４の突起５５からの押圧力によって、第１回転体５２２側（ＣＣＷ方向）に回転する。図７（ｂ）に示す位置までクラッチ切換レバー６４が回転すると、図８（ｂ）に示すように、ロータピニオン５１の軸部５１２が、傾斜カム６７の
傾斜面６７１とカム面６７２とが繋がる角部に設けられた外れ防止面６７３を乗り越える。従って、図７（ｂ）、図８（ｂ）の位置からは、コイルばね６３の付勢力によってロータピニオン５１が上昇するとともに、上昇するロータピニオン５１によって傾斜カム６７の傾斜面６７１が押圧されて、クラッチ切換レバー６４が第１回転体５２２側（ＣＣＷ方向）に回転する。つまり、図７（ｂ）、図８（ｂ）の位置からは、クラッチ切換レバー６４を回転させる力として、コイルばね６３の付勢力によってロータピニオン５１が傾斜カム６７の傾斜面６７１を押圧する力が作用する。

図７（ｂ）に示すように、ロータピニオン５１の上昇が開始するタイミングでは、クラッチ切換レバー６４は、第１回転体５２２の回転ロック部７１より径方向外側に位置する。つまり、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４と、第１回転体５２２の回転ロック部７１との係合動作（以下、ロック動作という）は始まっていない。図７（ｃ）に示すように、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４は、図７（ｂ）に示す位置から、さらにＣＣＷ方向に回転して、回転ロック部７１の外周面７３の回転軌跡上に到達する。このとき、回転ロック部７１の回転位置によっては、図７（ｃ）に示すように、回転ロック部７１の外周面７３にクラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が当たることがある。

図７（ｃ）の回転位置では、図８（ｃ）に示すように、ロータピニオン５１は、図８（ａ）の連結位置５１Ｂより上に上昇しているものの、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との係合状態はまだ維持されている。従って、ロータピニオン５１にはロータ４５の回転が伝達されており、ロータピニオン５１を介して第１回転体５２２に回転が伝達されている。従って、図７（ｃ）に示すように、回転ロック部７１の外周面７３にクラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が当たると、第１回転体５２２の回転ロック部７１と、出力ギア５４の突起部５５との間にクラッチ切換レバー６４が挟まれることになるが、第１回転体５２２は伝達輪列５０の一番車であり、出力ギア５４は伝達輪列５０の出力歯車であるため、出力ギア５４側からの押圧によって回転ロック部７１と突起部５５との間にクラッチ切換レバー６４が挟まれてロックするよりも前に、第１回転体５２２の高速回転によって回転ロック部７１と回転規制部７４との干渉が回避される。

このように、回転ロック部７１の外周面７３にクラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が当たった状態のまま第１回転体５２２が回転する動作（以下、干渉回避動作という）が行われる結果、図７（ｄ）に示すように、回転ロック部７１の外周面７３と、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４とが周方向にずれるので、クラッチ切換レバー６４はロックせず、回転規制部７４が回転ロック部７１の径方向内側へ進入可能となる。なお、第１回転体５２２の回転位置によっては、図７（ｃ）に示す干渉状態は形成されない。この場合には、回転規制部７４は、回転ロック部７１に当たることなく、回転ロック部７１の間に入り込む。すなわち、回転規制部７４が回転ロック部７１に当たることなく、ロック動作が開始される。

図７（ｄ）に示すように、回転規制部７４が回転ロック部７１の径方向内側へ進入可能になったとき、図８（ｄ）に示すように、ロータピニオン５１は、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との係合状態が維持される位置にある。図７（ｄ）、図８（ｄ）の状態から、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が、第１回転体５２２の回転ロック部７１より径方向内側へ入り込んでいくロック動作が開始される。ロック動作が開始した後、図７（ｅ）に示す位置までクラッチ切換レバー６４が回転すると、図８（ｅ）に示すように、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外れる。つまり、ロック動作の開始時には、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合は外れておらず、ロック動作の途中で、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外れる。

図８（ｅ）に示すように、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外
れたとき、ロータピニオン５１は、軸部５１２が傾斜カム６７の傾斜面６７１の途中に当接している。従って、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外れて、ロータピニオン５１への回転トルクの伝達が断たれた後も、クラッチ切換レバー６４は、コイルばね６３の付勢力によってロータピニオン５１が傾斜カム６７の傾斜面６７１を押圧する力のみによって回転を続ける。そして、図７（ｆ）に示すクラッチ切断位置６４Ａまでクラッチ切換レバー６４が回転すると、図８（ｆ）に示すように、ロータピニオン５１の軸部５１２が傾斜カム６７の傾斜面６７１から外れる。従って、クラッチ切換レバー６４の回転が停止する。これにより、ロック動作が完了する

図８（ｅ）に示すように、ロック動作の途中で第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外れたとき、外部負荷によって第１回転体５２２がＣＷ方向に回転するが、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の係合が完全に外れたときにはすでにロック動作が開始され、回転規制部７４が回転ロック部７１の途中まで入り込んでいる。従って、第１回転体５２２の回転はロックされ、負荷保持を行うことができる。図７（ｆ）示すクラッチ切断位置６４Ａまでクラッチ切換レバー６４が回転すると、回転規制部７４は回転ロック部７１と完全に係合する回転規制位置７４Ａまで入り込む。これにより、ロック状態が完成する。

このように、本形態では、第１クラッチ機構６０がクラッチ接続状態（図７（ａ）、図８（ａ））からクラッチ切断状態（図７（ｆ）、図８（ｆ））に切り換わる際には、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の噛み合いが完全に外れるタイミングが、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が、第１回転体５２２の回転ロック部７１より径方向内側に進入し始めた後（すなわち、図７（ｄ）、図８（ｄ）に示すロック動作の開始タイミングより後）となるように、クラッチ切換レバー６４が動作する。従って、回転規制部７４と回転ロック部７１が全く係合していない状態で、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の噛み合いが完全に外れてしまうことがないので、ロック状態を形成できる。

（クラッチ接続時の動作）
第１クラッチ機構６０がクラッチ切断状態（図７（ｆ）、図８（ｆ））からクラッチ接続状態（図７（ａ）、図８（ａ））に切り換わる際には、上記のクラッチ切断時の動作と逆の動作が行われる。すなわち、クラッチ接続時には、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４と、第１回転体５２２の回転ロック部７１との係合が解除される動作（以下、ロック解除動作という）が行われる。このとき、図７（ｄ）、図８（ｄ）に示すように、回転規制部７４と回転ロック部７１との係合が外れる状態となる前に、図７（ｅ）、図８（ｅ）に示すように、前記第１クラッチ爪と前記第２クラッチ爪とが噛み合うことになる。従って、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが噛み合う前に、回転規制部７４による第１回転体５２２のロックが外れてしまうことがないので、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが噛み合う前にロータピニオン５１の回転位置がずれて、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２の先端が干渉すると言う事態を避けることができる。

（起動時の動作）
排水弁駆動装置１の起動時の動作について説明する。起動時には、スライダー１０が排水弁を閉じる位置まで引き出されているものとする。この状態でモータ４０への通電を開始すると、ロータ４５が回転を開始する。この際、図示しない逆転防止機構により、ロータ４５の逆転方向への回転が規制されるので、ロータ４５は正転方向へ回転する。

次に、ロータ４５の正転方向の回転により、第２クラッチ機構８０がロックギア８４をロックする状態に切り換わる。まず、ロータ４５の出力回転によって扇ギア８２がねじりコイルばね８６の付勢力に逆らって回転し、ロックレバー８３がロックギア８４と当接して突起部８４１と係合し、ロックギア８４をロックする。これにより、伝達輪列５０は回
転トルクを伝達する状態に切り換わる。すなわち、伝達輪列５０においては、遊星歯車機構５２の第２回転体５２４の回転が第２クラッチ機構８０の増速ギア８５によって規制され、ロータピニオン５１の回転が遊星歯車機構５２から減速ギア５３へ伝達される状態に切り換わる。従って、ロータ４５の正転方向の回転により、スライダー１０の巻き取り動作が行われる。

（スライダー引き終わり時の動作）
排水弁駆動装置１は、スライダー１０の引き終わり時になると、第１クラッチ機構６０のクラッチ切換レバー６４が回転してクラッチ切断動作が行われ、伝達輪列５０にロータ４５の回転が入力されなくなる。従って、スライダー１０は所定の引き込み位置１０Ａ以上に引き込まれない。また、クラッチ切換レバー６４の回転により、回転規制機構７０の回転規制部７４が遊星歯車機構５２の第１回転体５２２の回転を規制するので、遊星歯車機構５２がロック状態となり、伝達輪列５０は回転トルクを伝達できなくなる。従って、スライダー１０を＋Ｘ方向に引き出す外力が加えられてもスライダー１０が移動しない負荷保持状態となる。これにより、排水弁が開状態で保持される。

（負荷開放時の動作）
排水弁駆動装置１は、負荷保持状態でモータ４０への通電を切ると、スライダー１０を外力で引き出し可能な負荷開放状態に移行する。モータ４０への通電を切ると、ロータ４５の回転が停止する。第２クラッチ機構８０は、ロータ４５の回転停止によって扇ギア８２がねじりコイルばね８６の付勢方向に戻るため、ロックレバー８３とロックギア８４との係合が解除され、ロックギア８４の回転規制が解除される。これにより、伝達輪列５０は回転トルクを伝達しない状態に切り換わる。すなわち、伝達輪列５０の遊星歯車機構５２において第２回転体５２４の回転規制が解除されるので、遊星歯車機構５２のロックが解除される。これにより、伝達輪列５０が空転可能な負荷開放状態となる。この状態で、スライダー１０を引き出す方向の外力が加わると、伝達輪列５０が空転してスライダー１０が引き出される。ロックギア８４にはブレーキゴム８７が組み込まれている。ブレーキゴム８７は、外力によりスライダー１０が引き出されるときに遠心力により拡がってロックギア８４との間に摩擦力を発生させる。これにより、スライダー１０が引き出される際の引き出し速度が低下する。よって、スライダー１０が急激に引き出されることによる破損のおそれを少なくすることができる。

スライダー１０が最大引き出し位置に到達する手前の所定位置まで引き出されると、出力ギア５４のＣＷ方向に回転に基づいてクラッチ接続動作が始まる。すなわち、出力ギア５４に形成されたカム溝６６とクラッチ切換レバー６４に設けられたカムピン６５により、クラッチ切換レバー６４が出力ギア５４側に回転してクラッチ接続動作が行われる。これにより、伝達輪列５０にロータ４５の回転が入力される状態に戻る。また、このクラッチ切換レバー６４の回転により、回転規制機構７０による遊星歯車機構５２の第１回転体５２２のロックが解除される。従って、伝達輪列５０は回転トルクを伝達可能な状態に戻る。

（本発明の主な作用効果）
以上のように、本形態の排水弁駆動装置１は、モータ４０から伝達輪列５０への回転トルクの伝達を継断する第１クラッチ機構６０を備える。そして、第１クラッチ機構６０は、ロータピニオン５１を−Ｚ方向（クラッチ接続方向）に押し下げてクラッチ爪同士を噛み合わせるクラッチ切換部材である扇型のクラッチ切換レバー６４を備えており、クラッチ切換レバー６４は、第１回転体５２２の回転を規制する部材として用いられる。すなわち、クラッチ切換レバー６４に形成された回転規制部７４によって第１回転体５２２の回転を規制する。第１回転体５２２の回転を規制すれば、伝達輪列５０にスライダー１０を引き出す外力が加えられてもスライダー１０が移動しない負荷保持状態を形成できる。

本形態では、クラッチ切換レバー６４は、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２との噛み合いが外れる前に、回転規制部７４が第１回転体５２２に設けられた回転ロック部７１と係合するロック動作が始まり、このロック動作が完了するまでの間に、第１クラッチ爪６１と前記第２クラッチ爪６２との噛み合いが外れるようになっている。このように、ロック動作の途中でクラッチ爪の噛み合いが外れるように構成しておけば、クラッチ爪の噛み合いが外れるタイミングがクラッチ爪の摩耗や部材の寸法公差等により多少ずれたとしても、ロック動作の開始前にクラッチ爪の噛み合いが外れてしまったり、ロック動作が完了してもクラッチ爪の噛み合いが外れないなどの事態を回避できる。従って、クラッチレバーの動作タイミングの適正範囲に余裕を持たせることができ、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本形態では、ロック動作として、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が、第１回転体５２２の回転ロック部７１の径方向外側から、回転ロック部７１と周方向に対向する回転規制位置７４Ａまで入り込む進入動作を行う。従って、クラッチ爪の噛み合いが外れるタイミングがクラッチ爪の摩耗や部材の寸法公差等により多少ずれたとしても、進入動作の間にクラッチ爪の噛み合いが外れるような動作状況を維持できる。従って、クラッチ接続状態と負荷保持状態との移行を適切に行うことができる。

本形態では、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４が第１回転体５２２の回転ロック部７１の外周面７３に対して径方向外側から当接した場合は、回転規制部７４が回転ロック部７１の外周面７３に当接した状態で第１回転体５２２が回転する干渉回避動作が行われる。従って、ロック動作の際に第１回転体５２２の回転位置が合わずに回転ロック部７１と回転規制部７４とが衝突（干渉）したとしても、第１回転体５２２の高速回転（干渉回避動作）によって干渉状態を解消することができる。従って、クラッチ切換レバー６４の動作タイミングや第１回転体５２２の回転が多少ずれたとしても、回転規制部７４を回転ロック部７１と係合させることができる。

本形態では、クラッチ接続動作の際に、クラッチ切換レバー６４の回転規制部７４と第１回転体５２２の回転ロック部７１との係合が外れる前に、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが噛み合う動作が行われる。従って、クラッチ爪同士が噛み合う前に第１回転体５２２ロックが外れてロータピニオン５１の回転位置がずれてしまい、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２を噛み合わせることができないという事態を回避できる。

本形態では、ロータピニオン５１は、第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２とが噛み合う回転位置にロータピニオン５１を位置決めするためのピニオン側位置決め部である切り欠き６８を備え、第１回転体５２２は、ロータピニオン５１の切り欠き６８と係合する回転体側位置決め部である切り欠き６９を備えている。従って、ロータピニオン５１を適正に組み込む作業が容易である。また、ロータピニオン５１を適正に組み込むことにより、クラッチ切断状態からクラッチ接続状態に移行する際にロータピニオン５１の回転位置がずれて第１クラッチ爪６１と第２クラッチ爪６２を噛み合わせることができないという事態を回避できる。

本形態では、第１回転体５２２は、回転体側位置決め部である切り欠き６９が形成された縁部５９（回転体側縁部）を備え、ロータピニオン５１は、ピニオン側位置決め部である切り欠き６８が形成された縁部５８（ピニオン側縁部）を備える。そして、ロータピニオン５１が連結位置５１Ｂおよび離間位置５１Ａに位置する状態で、縁部５９（回転体側縁部）はロータピニオン５１の歯部と干渉しない位置にあり、且つ、縁部５８（ピニオン側縁部）は第１回転体５２２の歯部と干渉しない位置にある。従って、位置決め構造を設けるための縁部５８、５９が、クラッチ接続状態において両歯車の回転を妨げないように
することができる。

本形態では、伝達輪列５０において、ロータピニオン５１と噛み合う一番車である大径歯車部５２７を備える第１回転体５２２の回転をクラッチ切換レバー６４によって規制する。このように、ロータピニオン５１と噛み合う１番車（第１回転体５２２）に回転規制構造を設ければ、回転速度が大きく、トルクが小さい箇所に回転規制構造を設けることができる。また、ロック動作の際に、クラッチ切換レバー６４の動作タイミングのずれに起因して、第１回転体５２２の回転位置が合わずに回転ロック部７１と回転規制部７４とが衝突（干渉）したとしても、第１回転体５２２の回転速度が速いため、干渉状態をすぐに解消することができる。従って、クラッチ切換レバー６４の動作タイミングのずれに起因する動作不良を抑制できる。

１…排水弁駆動装置、２…ギアユニット、１０…スライダー、１０Ａ…引き込み位置、１２…出力ピニオン、１３…セレーション部、２０…ケース、２１…第１ケース、２２…第２ケース、２３…第３ケース、２４…開口部、４０…モータ、４１…モータケース、４２…支持プレート、４３…ボビン、４４…ステータコイル、４５…ロータ、４６…誘導回転体、４７…ロータギア、４８…端子台、４９…端子、５０…伝達輪列、５１…ロータピニオン、５１Ａ…離間位置、５１Ｂ…連結位置、５２…遊星歯車機構、５３…減速ギア、５４…出力ギア、５５…突起、５８、５９…縁部、６０…第１クラッチ機構、６０Ａ…位置決め機構、６１…第１クラッチ爪（第１クラッチ部材）、６２…第２クラッチ爪（第２クラッチ部材）、６３…コイルばね、６４…クラッチ切換レバー、６４Ａ…クラッチ切断位置、６４Ｂ…クラッチ接続位置、６５…カムピン、６６…カム溝、６７…傾斜カム、６８…切り欠き（位置決め形状）、６９…切り欠き（位置決め形状）、７０…回転規制機構、７１…回転ロック部、７２…回転規制面、７３…外周面、７４…回転規制部、７４Ａ…回転規制位置、８０…第２クラッチ機構、８１…回転部材、８２…扇ギア、８３…ロックレバー、８４…ロックギア、８５…増速ギア、８６…ねじりコイルばね、８７…ブレーキゴム、４５１…マグネット、４５２…軸部、４５３…固定軸、５１２…軸部、５２１…太陽歯車、５２２…第１回転体、５２３…内歯歯車、５２４…第２回転体、５２５…遊星歯車、５２６…第３回転体、５２７…大径歯車部、５２８…大径歯車部、５２９…小径歯車部、５３１…大径歯車部、５３２…小径歯車部、５３３…固定軸、６７１…傾斜面、６７２…カム面、６７３…外れ防止面、８４１…突起部、８４２…大径部、８４３…小径歯車部、８５１…大径歯車部、８５２…小径歯車部、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、Ｚ…第３方向

Claims (9)

1. ロータから伝達輪列への回転トルクの伝達を継断するクラッチ機構であって、
   ロータピニオンに形成された第１クラッチ部材と、前記ロータに形成された第２クラッチ部材と、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合わない離間位置に向けて前記ロータピニオンを付勢する付勢部材と、前記ロータピニオンを前記離間位置から前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合う連結位置へ移動させるクラッチ切換部材と、を有し、
   前記クラッチ切換部材は、回転体の回転を規制する回転規制部を備え、
   前記クラッチ切換部材は、前記ロータピニオンを前記連結位置に保持するクラッチ接続位置から、前記ロータピニオンを前記離間位置に保持するクラッチ切断位置に移動する途中で、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れる前に、前記回転規制部が前記回転体に設けられた回転ロック部と係合するロック動作が始まるようになっており、
   前記ロック動作が完了するまでの間に、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との噛み合いが外れることを特徴とするクラッチ機構。
2. 前記ロック動作は、前記回転規制部が、前記回転ロック部の径方向外側から、前記回転ロック部と周方向に対向する回転規制位置まで入り込む進入動作であることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ機構。
3. 前記回転規制部が前記回転ロック部の外周面に対して径方向外側から当接した場合は、前記回転規制部が前記外周面に当接した状態で前記回転体が回転する干渉回避動作を行い、
   前記干渉回避動作に続いて、前記回転規制部が前記外周面との当接位置から前記回転規制位置まで入り込む前記ロック動作が行われることを特徴とする請求項２に記載のクラッチ機構。
4. 前記クラッチ切換部材は、前記ロータピニオンを前記離間位置に保持するクラッチ切断位置から、前記ロータピニオンを前記連結位置に保持するクラッチ接続位置に移動する途中で、前記回転規制部と回転ロック部との係合が外れる前に、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合うことを特徴とする請求項２または３に記載のクラッチ機構。
5. 前記ロータピニオンは、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材とが噛み合う回転位置に前記ロータピニオンを位置決めするためのピニオン側位置決め部を備え、
   前記回転体は、前記ピニオン側位置決め部と係合する回転体側位置決め部を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のクラッチ機構。
6. 前記回転体は、前記回転体側位置決め部が形成された回転体側縁部を備え、
   前記ロータピニオンは、前記ピニオン側位置決め部が形成されたピニオン側縁部を備え、
   前記回転体は前記ロータピニオンと噛み合う歯車であり、
   前記ロータピニオンが前記連結位置に位置する状態で、前記回転体側縁部は前記ロータピニオンの歯部と干渉しない位置にあり、且つ、前記ピニオン側縁部は前記回転体の歯部と干渉しない位置にあることを特徴とする請求項５に記載のクラッチ機構。
7. 前記ピニオン側位置決め部は、前記ピニオン側縁部に形成された切り欠きであり、
   前記回転体側位置決め部は、回転体側縁部に形成された切り欠きであることを特徴とする請求項５または６に記載のクラッチ機構。
8. 前記伝達輪列は、前記ロータピニオンと噛み合う一番車を備え、
   前記一番車が前記回転体であることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のクラッチ機構。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載のクラッチ機構と、
   前記ロータを備えるモータと、
   前記伝達輪列と、
   前記伝達輪列の出力ギアの回転に基づいて駆動される排水弁駆動部材と、を有し、
   前記クラッチ切換部材は、前記回転体の回転を規制することにより、前記伝達輪列の回転を規制することを特徴とする排水弁駆動装置。

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