JP5241580B2 - クラッチ付き複合歯車 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ付き複合歯車に関するものである。

特許文献１、２には、クラッチ付き複合歯車が開示されている。

特開２００８−２１５５４２号公報 特開２００５−５３４２２号公報

特許文献１のクラッチ付き複合歯車では、同軸に配置された第１歯車と第２歯車の対向面にそれぞれクラッチ歯が設けられており、スプリングによりクラッチ歯同士を離間させる方向に付勢された第２歯車が、ソレノイドにより軸方向に変位してクラッチ歯同士を接離させることで、第１歯車と第２歯車の間での回転の伝達／非伝達が切り換えられるようになっている。

特許文献２のクラッチ付き複合歯車では、同軸に配置された第１歯車と第２歯車の対向面にそれぞれラチェット歯が設けられており、スプリングにより第１歯車側に付勢されてラチェット歯同士を係合させた状態の第２歯車が、負荷トルクを受けて軸方向に変位してラチェット歯同士を接離させることで、第１歯車と第２歯車の間での回転の伝達／非伝達が切り換えられるようになっている。

これら特許文献に開示されたクラッチ付き複合歯車では、同軸に配置された一対の歯車のうちの一方が軸方向に変位することで、回転の伝達／非伝達が切り換えられるようになっている。
そのため、歯車が変位するための空間を確保する必要があり、複合歯車が大型化してしまうという問題がある。

よって、クラッチ機構を設けるために大型化させる必要のないクラッチ付き複合歯車が求められている。

第１歯車と第２歯車とが第１軸上で同軸に設けられており、第１歯車と第２歯車との間の回転の伝達がクラッチ機構を介して行われるクラッチ付き複合歯車であって、クラッチ機構は、第１軸の軸方向で第１歯車と第２歯車との間に設けられており、第１歯車と同軸に設けられて第１歯車と一体回転する本体部、および本体部の外周から延出し、係合爪を有する先端側が第１軸の径方向に変位可能な腕部を備えるラチェット部材と、第２歯車に設けられて、径方向で係合爪が弾性係合する係合部と、を備え、本体部の外周を、第１歯車の外周よりも径方向の内側に位置させ、ラチェット部材と第１歯車とを別体に形成し、本体部に、軸方向に貫通する貫通孔を設け、貫通孔に、第１歯車から本体部側に突出する突出部を係合させて、ラチェット部材と第１歯車とを一体回転可能とし、突出部の先端は、本体部から突出して、第２歯車のラチェット部材との対向面に当接しており、ラチェット部材と対向面との間に隙間が確保されている構成とした。

ラチェット部材と第１歯車とを別体に形成した構成としたことで、第１歯車用の金型とラチェット部材部材用の金型とを、それぞれ単純な上下型で構成することができる。
第１歯車とラチェット部材部材とを一体に形成する場合、本体部の外周面が第１歯車の外周よりも第１軸側にオフセットしており、ラチェット部材の腕部が、第１歯車の外周よりも第１軸側の内側から延びているので、スライド型が必要になり、金型が複雑になる。
別体に形成することで、第１歯車用の金型とラチェット部材用の金型とを、単純な上下型で構成することができ、スライド型が必要とならないので、クラッチ機構の作製コストの低減が可能になる。

さらに、本体部には、軸方向に貫通する貫通孔が設けられており、貫通孔に、第１歯車から本体部側に突出する突出部を係合させて、ラチェット部材と第１歯車とを一体回転可能に構成したことで、簡単な構成で、第１歯車とラチェット部材とを係合させることができるので、第１歯車とラチェット部材とを確実に一体回転させることができる。

さらに、突出部の先端は、本体部から突出して、第２歯車のラチェット部材との対向面に当接しており、ラチェット部材と対向面との間に隙間が確保されている構成としたことで、第１歯車とラチェット部材とが一体に回転する際に、突出部の先端のみが対向面を摺動する。
よって、ラチェット部材の全体が対向面に当接している場合に比べて、ラチェット部材が回転する際の摺動面積が小さくなるので、ラチェット部材の回転を妨げないようにするために摺動面の総てを精度良く平滑に形成しなくても良く、ラチェット部材や第２歯車の形成が容易になる。
さらに、摺動面に不適合箇所が存在しても、不適合箇所によりラチェット部材の回転が阻害されて摺動ロスが大きくなるというリスクも小さくなる。よって、クラッチ機構全体での摺動ロスを減らすことができる。

第１歯車と第２歯車とが第１軸上で同軸に設けられており、第１歯車と第２歯車との間の回転の伝達がクラッチ機構を介して行われるクラッチ付き複合歯車であって、クラッチ機構は、第１軸の軸方向で第１歯車と第２歯車との間に設けられており、第１歯車と同軸に設けられて第１歯車と一体回転する本体部、および本体部の外周から延出し、係合爪を有する先端側が第１軸の径方向に変位可能な腕部を備えるラチェット部材と、第２歯車に設けられて、径方向で係合爪が弾性係合する係合部と、を備え、本体部の外周を、第１歯車の外周よりも径方向の内側に位置させ、 第１歯車の第２歯車との対向面には、第１歯車よりも径の小さい縮径部が設けられており、本体部は縮径部に取り付けられて、第１歯車と腕部との間に隙間が形成されている構成とした。

さらに、第２歯車のラチェット部材との対向面には、ラチェット部材を収容する収容部が形成されており、ラチェット部材は収容部内に配置されている構成とした。
このようにすると、クラッチ機構の軸方向の大きさの短縮が可能になる。

第１軸の径方向で弾性係合する係合爪と係合部とでクラッチ機構が構成されているので、従来例にかかる複合歯車のように、第１歯車と第２歯車のうちの一方を軸方向に変位させずに、第１歯車と第２歯車の間での回転の伝達／非伝達を切り換えることができる。
よって、クラッチ機構を設けるために複合歯車を軸方向に大型化する必要がないので、クラッチ機構を備える複合歯車の薄型化が可能になる。
また、ラチェット部材の本体部の外周を、第１歯車の外周よりも径方向内側の第１軸側に位置させたので、本体部から伸びる腕部の少なくとも基端側は、第１歯車の外周よりも内径側に位置している。よって、腕部が変位するための空間が、第１歯車と第２歯車との間にも確保できるので、クラッチ機構全体の径方向の大きさを小さくできると共に、腕部の設計の自由度が向上するので、腕部の強度確保、所望の弾性の付与が可能になる。

クラッチ付き複合歯車を適用したモータ式駆動装置の輪列展開図である。 第２車の分解斜視図である。 クラッチ機構を説明する図である。 ラチェット部材の説明図である。 ラチェット部材の部分拡大である。 第２歯車の説明図である。 第２ピニオンの説明図である。

本発明に係るクラッチ付き複合歯車の実施形態として、クラッチ付き複合歯車を適用したモータ式駆動装置を例に挙げて説明する。
実施形態にかかるクラッチ付き複合歯車を適用したモータ式駆動装置１は、例えば洗濯機の排水弁の開閉に用いられている。

図１の輪列展開図に示すように、モータ式駆動装置１は、洗濯機本体に取り付けられるケース２を有しており、ケース２には、モータＭと、減速歯車列Ｇと、出力車７０と、出力部材８０とが、組み込まれている。
このモータ式駆動装置１では、モータＭの回転が、減速歯車列Ｇを介して、出力車７０に伝達されて、出力車７０に連結された出力部材８０の連結部８２が、支持軸Ｓ６回りに一方向に回転駆動されるようになっており、回転駆動される連結部８２に連結された図示しない排水弁が、返戻付勢力に抗して開作動させられるようになっている。

ケース２は、有底箱形状の本体部３と、本体部３の上端にインロー嵌合したカバー４とを備えて構成され、ケース２内には、本体部３の上端開口を塞ぐ蓋部５と、本体部３内を上下二つに区画する仕切壁６とが設けられている。

モータＭは、仕切壁６により本体部３の底側に形成される空間内に設けられており、ロータ１０と、ステータ２０とを備えて構成される。
ロータ１０は、円環ブロック形状の永久磁石１１と、外周面に永久磁石１１が外挿固定された軸部材１２とから構成される。

軸部材１２は、貫通孔１２ａに挿通した支持軸Ｓ１回りで回転可能に支持されている。
軸部材１２は、仕切壁６を貫通して設けられており、仕切壁６よりも先端側は縮径されて縮径部１２ｂが形成されている。この縮径部１２ｂの仕切壁６寄りの位置の外周面には、モータピニオン１３が全周に亘って形成されている。

ステータ２０は、有底円筒形状を有しており、強磁性材料から構成される。ステータ２０の周壁部２０ａは、永久磁石１１の外周面を所定間隔で囲んでいる。
ステータ２０の径方向外側には、絶縁性材料で形成された糸巻き形状のボビン２２が位置しており、ボビン２２に対してワイヤが巻き回されてコイル２１が構成されている。

減速歯車列Ｇは、モータＭ側から順に、第１車３０、第２車４０、第３車５０、第４車６０と、を備えて構成される。

第１車３０は、支持軸Ｓ２で回転可能に支持された第１歯車３１と、第１歯車３１と同軸に設けられた第１ピニオン３２とを備える。
第１ピニオン３２は、第１歯車３１の蓋部５側の上面から軸方向に延出して設けられており、第１歯車３１と一体に形成されている。
第１歯車３１の外周面に形成された歯部３１ａは、モータピニオン１３に噛合しており、第１ピニオン３２の外周面に形成された歯部３２ａは、第２歯車４１の歯部４１ａに噛合している。

第２車４０は、第１車３０を介してモータＭの回転が入力される第２歯車４１と、第２歯車４１と同軸に設けられた第２ピニオン４２とを備え、これらは支持軸Ｓ３上で同軸に設けられている。
支持軸Ｓ３の軸方向における第２歯車４１と第２ピニオン４２との間には後記するクラッチ機構１００が設けられており、第２歯車４１と第２ピニオン４２との間の回転伝達が、クラッチ機構１００を介して行われるようになっている。
第２ピニオン４２の外周面に形成された歯部４２ａは、第３歯車５１の歯部５１ａに噛合しており、クラッチ機構１００を介して第２ピニオン４２に伝達されたモータＭの回転が、第２ピニオン４２を介して、第３車５０に伝達されるようになっている。

第３車５０は、支持軸Ｓ４で回転可能に支持された第３歯車５１と、第３歯車５１と同軸に設けられた第３ピニオン５２とを備える。
第３ピニオン５２は、第３歯車５１の仕切壁６に対向する下面から軸方向に延出して設けられており、第３歯車５１と一体に形成されている。
第３歯車５１の外周面に形成された歯部５１ａは、第２ピニオン４２の歯部４２ａに噛合しており、第３ピニオン５２の外周面に形成された歯部５２ａは、第４歯車６１の歯部６１ａに噛合している。

第４車６０は、支持軸Ｓ５で回転可能に支持された第４歯車６１と、第４歯車６１と同軸に設けられた第４ピニオン６２とを備える。
第４ピニオンは、第４歯車６１の蓋部５に対向する上面から軸方向に延出して設けられており、第４歯車６１と一体に形成されている。
第４歯車６１の外周面に形成された歯部６１ａは、第３ピニオン５２の歯部５２ａに噛合しており、第４ピニオン６２の外周面に形成された歯部６２ａは、出力歯車７１の歯部７１ａに噛合している。

出力車７０は、支持軸Ｓ６で回転可能に支持された出力歯車７１と、出力歯車７１のカバー４側の上面から軸方向に突出するボス部７２とを備え、出力歯車７１とボス部７２とは一体に形成されている。
ボス部７２には、出力歯車７１の支持軸Ｓ６を挿入するための挿入孔７１ｂと同軸に、ボルト挿入孔７２ｂが設けられている。
ボス部７２の上端側の縮径部７２ａには、出力部材８０の厚肉円筒部８１が外挿されており、出力部材８０とボス部７２とは、ボス部７２のボルト挿入孔７２ｂに螺入されたボルトＢ２により、一体回転可能に連結されている。
なお、出力部材８０の厚肉円筒部８１よりも径方向外側の上端には、図示しない排水弁が連結される連結部８２が設けられている。

以下、第２車４０が備えるクラッチ機構１００を詳細に説明する。
図２は、第２車４０を仕切壁６側から見た分解斜視図であり、図３の（ａ）は、第２車４０を仕切壁６側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。図４の（ａ）は、ラチェット部材１１０を第２ピニオン４２側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図であり、図５は、図４の部分拡大図である。

クラッチ機構１００は、第２ピニオン４２と第２歯車４１の間に設けられており、第２ピニオン４２と連結されて第２ピニオン４２と共に一体回転可能なラチェット部材１１０と、第２歯車４１に設けられた係合歯部１２１とを備えて構成される。

図３に示すように、第２歯車４１と、ラチェット部材１１０と、第２ピニオン４２とが組み付けられた状態において、ラチェット部材１１０は、腕部１１２の先端１１２ａ側を回転中心Ｏ側に弾性変形させた状態で、第２歯車４１の収容部１２０内に配置収容されており、爪部１１３は、支持軸Ｓ３（図３の（ｂ）参照）の径方向で係合歯部１２１に弾性係合している。

図４に示すように、ラチェット部材１１０は、軸方向から見てリング形状の本体部１１１と、本体部１１１の外周面１１１ａから延びる腕部１１２とを備えている。

本体部１１１の中央部には、支持軸Ｓ３（図４の（ｂ）参照）を挿通させる挿通穴１１１ｂが、本体部１１１を厚み方向（軸方向）に貫通して設けられている。

本体部１１１では、挿通穴１１１ｂから径方向外側に所定距離離間した位置に、後記する第２ピニオン４２の係合凸部４６が挿入される係合孔１１１ｃが設けられている。
係合孔１１１ｃもまた、本体部１１１を厚み方向（軸方向）に貫通して設けられており、ラチェット部材１１０の回転中心Ｏ回りで１２０°間隔で３箇所設けられている。

図５に示すように、腕部１１２は、本体部１１１の外周面１１１ａから径方向外側に延びており、外周面１１１ａから所定距離離間した位置から先は、外周面１１１ａに沿って時計回り方向に延びている。
腕部１１２の内周面１１２ｄのうち、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除く大部分は、回転中心Ｏを中心とする仮想円Ｂ上に位置しており、腕部１１２の外周面１１２ｅのうち、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除く大部分は、仮想円Ｃ上に位置している。

ここで、仮想円Ｂ、Ｃは、本体部１１１の外周を規定する仮想円Ａと同心であり、仮想円Ａ、Ｂ、Ｃの径は、仮想円Ａ、仮想円Ｂ、仮想円Ｃの順で大きくなっている。
そのため、軸方向から見て腕部１１２の径方向幅Ｗは、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除いた大部分の範囲で同じ幅となっている。

図４に示すように、腕部１１２は、本体部１１１の回転中心Ｏ回りの周方向において、３つ設けられている。各腕部１１２の周方向長さＬ１〜Ｌ３は、それぞれ異なる長さで形成されており、ラチェット部材１１０が反時計回り方向に回転する際に、腕部１１２の先端に形成された爪部１１３の各々が、係合歯部１２１の歯溝１２１ｃ（図３参照）に同時に落ち込まないようにしている。このようにすることで、爪部１１３の各々が、係合歯部１２１の歯溝１２１ｃ（図３参照）に同時に落ち込まないので、爪部１１３の歯溝１２１ｃへの落ち込みに起因するノイズが集中せず、大きなノイズが発生しない。
なお、爪部１１３の各々が歯溝１２１ｃに同時に落ち込まないようにされている場合であっても、ラチェット部材１１０が時計回り方向に回転する際には、爪部１１３の各々が係合歯部１２１の歯溝１２１ｃに噛合して、駆動力が、第２歯車４１に伝達されるようになっている。
また、各腕部１１２の周方向長さＬ１〜Ｌ３は、上述の実施の形態のものに限定されるものではなく、爪部１１３の各々が係合歯部１２１の歯溝１２１ｃに同時に落ち込むような長さであっても良い。

図５に示すように、腕部１１２は、本体部１１１で片持ち支持されており、爪部１１３が形成された先端１１２ａ側は、本体部１１１と接続する基端１１２ｂを支点として弾性変形可能となっている。そのため、ラチェット部材１１０が反時計回り方向に回転する際に腕部１１２の先端１１２ａ側が弾性変形すると、爪部１１３は図中矢印αで示す本体部１１１側に変位して、後記する係合歯部１２１の傾斜面１２１ｂを摺動できるようになっている。

軸方向から見て尖形状の爪部１１３は、回転中心Ｏからみて径方向外側に伸びており、爪部１１３は、腕部１１２が弾性変形していない状態において、係合歯部１２１の歯溝１２１ｃに係合する長さで形成されている。
そのため、図３に示すように、爪部１１３が係合歯部１２１の傾斜面１２１ｂと当接する位置にある場合には、腕部１１２の先端１１２ａ側は、常に径方向内側に弾性変形させられた状態となり、爪部１１３はこの弾性変形により生ずる反力により、係合歯部１２１側に付勢されて弾性係合した状態となっている。

図６の（ａ）は、第２歯車４１を第２ピニオン４２側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
図６に示すように、第２歯車４１は、軸方向から見てリング形状を有しており、外周面には、第１ピニオン３２の歯部３２ａ（図１参照）が噛合する歯部４１ａが設けられている。

第２歯車４１のラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）との対向面には、有底円柱形状の収容部１２０が設けられている。
収容部１２０の回転中心Ｏを所定間隔で囲む内周面には、係合歯部１２１が全周に亘って設けられており、係合歯部１２１で囲まれた空間内に、ラチェット部材１１０が配置収容される。

係合歯部１２１は、軸方向から見て鋸歯形状を有しており、第２歯車４１が反時計回り方向に回転する際に腕部１１２の先端面１１２ｃが当接する当接面１２１ａと、ラチェット部材１１０が反時計回り方向に回転する際に爪部１１３が摺動する傾斜面１２１ｂとを有する。

当接面１２１ａは、第２歯車４１の回転中心Ｏを通る直線Ｙに沿って形成されている。傾斜面１２１ｂは、基端である歯溝１２１ｃから先端側に向かうにつれて、直線Ｙから離れるように、反時計回り方向に延びている。

図７の（ａ）は、第２ピニオン４２をラチェット部材１１０側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。

図７の（ｂ）に示すように、第２ピニオン４２は、歯車部４３と、ボス部４４とを備える。
円板形状の歯車部４３の外周面には、第３歯車５１が噛合する歯部４２ａが全周に亘って形成されている（図７の（ａ）参照）。ボス部４４は、中央の開口４２ｂを囲むように歯車部４３から軸方向に延出しており、円筒形状を有している。

図７に示すように、歯車部４３のボス部４４とは反対側の面には、軸方向から見てリング形状の縮径部４５が設けられている。
図７の（ａ）に示すように、縮径部４５は、歯車部４３の直径Ｒ１よりも短い直径Ｒ２を有しており、外周面４５ｂは、全周に亘って、歯車部４３の外周の歯部４２ａよりも径方向内側の回転中心Ｏ側に位置している。また、縮径部４５は、ラチェット部材１１０の本体部１１１と略同一の平面形状を有している。
これにより、第２ピニオン４２がラチェット部材１１０に組み付けられた状態において、本体部１１１から伸びる腕部の基端１１２ｂは、第２ピニオン４２の外周の歯部４２ａよりも内径側に位置するようになっている（図３の（ａ）参照）。

図７の（ｂ）に示すように、縮径部４５のラチェット部材１１０側の面４５ａには、円柱形状の係合凸部４６が、ラチェット部材１１０側（ボス部４４とは反対方向）に突出して設けられている。
係合凸部４６は、縮径部４５の中央に位置する開口４２ｂから径方向外側に所定距離離間した位置に設けられており、第２ピニオン４２の回転中心Ｏ回りで１２０°間隔で３箇所設けられている。

係合凸部４６の突出高さｈ１は、図中仮想線で示すラチェット部材１１０の本体部１１１の軸方向厚みｈ２よりも若干長く形成されており、係合凸部４６の先端４６ａが、本体部１１１から僅かに突出するようになっている。
また、係合凸部４６の直径ｄ１は、図４に示すラチェット部材１１０の係合孔１１１ｃの直径ｄ２よりも若干小さくなっている。

かかる構成のラチェット機構によると、図３に示すように、図示しない歯車列と噛合する第２ピニオン４２を介して、ラチェット部材１１０を反時計回り方向に回転させる回転トルクが入力されると、入力された回転トルクが、腕部１１２の先端１１２ａ側を本体部１１１（回転中心Ｏ）側に弾性変形させながら爪部１１３を係合歯部１２１の傾斜面１２１ｂを摺動させるのに必要な応力よりも大きくなった時点で、ラチェット部材１１０が反時計回り方向に回転する。

また、図示しないモータから入力される回転で第２歯車４１が反時計回りに回転させられると、係合歯部１２１の当接面１２１ａが爪部１１３と当接するので、ラチェット部材１１０は第２歯車４１と一体に反時計回り方向に回転する。
これにより、モータの回転がラチェット部材１１０の第２ピニオン４２に噛合する歯車列を介して出力部材側に伝達される。
すなわち、実施形態にかかるラチェットでは、ラチェット部材１１０は第２歯車４１に対して一方向にのみ回転可能とされる。

なお、実施形態では、図３の（ｂ）に示すように、ラチェット部材１１０の本体部１１１は、第２ピニオン４２の歯車部４３よりも径が小さく、かつラチェット部材１１０側に突出する縮径部４５に当設して設けられているので、腕部１１２の基端１１２ｂ側と第２ピニオン４２の間には、縮径部４５の突出高さの分だけ隙間Ｃ１が確保されている。
さらに、図１に示すように、第２ピニオン４２を重力方向の下方側に配設すると共に、ラチェット部材１１０を重力方向の上方側に配設した場合、係合凸部４６の先端４６ａは、本体部１１１から僅かに突出しているので、本体部１１１と第２歯車４１の収容部１２０の底面１２０ａとの間にも隙間Ｃ２が確保されている。なお、第２ピニオン４２を重力方向の上方側に配設すると共に、ラチェット部材１１０を重力方向の下方側に配設した場合には、本体部１１１と縮径部４５との間に隙間Ｃ２に相当する隙間が形成されることになる。
よって、これら隙間Ｃ１、Ｃ２により、ラチェット部材１１０が反時計回り方向に回転する際に、腕部１１２の基端１１２ｂを支点とした弾性変形が阻害されないようになっている。

ここで、実施形態における第２ピニオン４２が、発明における第１歯車に相当し、第２歯車４１が、発明における第２歯車に相当し、支持軸Ｓ３が、発明における第１軸に相当し、爪部１１３が、発明における係合爪に相当し、係合歯部１２１が、発明における係合部に相当し、係合凸部４６が、発明における突出部に相当する。

以上の通り、実施形態では、図３に示すように、第２ピニオン４２と、第２歯車４１とが支持軸Ｓ３上で同軸に設けられており、第２ピニオン４２と第２歯車４１との間の回転の伝達がクラッチ機構１００を介して行われるクラッチ付き複合歯車（図１参照）であって、クラッチ機構１００は、支持軸Ｓ３の軸方向で第２ピニオン４２と第２歯車４１との間に設けられており、第２ピニオン４２と同軸に設けられて第２ピニオン４２と一体回転する本体部１１１、および本体部１１１の外周面１１１ａから延出し、爪部１１３を有する先端１１２ａ側が支持軸Ｓ３の径方向に変位可能な腕部１１２を備えるラチェット部材１１０と、第２歯車４１に設けられて、支持軸Ｓ３の径方向で爪部１１３が弾性係合する係合歯部１２１と、を備え、本体部１１１の外周面１１１ａを、第２ピニオン４２の外周の歯部４２ａよりも径方向内側の支持軸Ｓ３側に位置させた構成とした。
これにより、支持軸Ｓ３の径方向で弾性係合する爪部１１３と、ラチェット部材１１０の係合歯部１２１とでクラッチ機構１００が構成されているので、従来例にかかる複合歯車のように、第２ピニオン４２と第２歯車４１のうちの一方を軸方向に変位させずに、回転の伝達／非伝達を切り換えることができる。
よって、クラッチ機構１００を設けるために複合歯車を軸方向に大型化する必要がないので複合歯車の薄型化が可能になる。
また、ラチェット部材１１０の本体部１１１の外周面１１１ａを、第２ピニオン４２の外周の歯部４２ａよりも径方向内側の支持軸Ｓ３側に位置させたので、本体部１１１から伸びる腕部の基端１１２ｂは、第２ピニオン４２の外周の歯部４２ａよりも内径側に位置する。
これにより、第２ピニオン４２と第２歯車４１との間に腕部１１２が弾性変形するための空間を確保でき、腕部１１２の断面積の確保や、腕部１１２の弾性変形を可能にするための長さを確保ができるので、腕部１１２の設計の自由度が向上し、腕部１１２の強度確保、所望の弾性の付与が可能になる。さらに、クラッチ機構１００全体の径方向の大きさを小さくすることができる。
さらに、クラッチ機構１００を設けるために、複合歯車の減速比を変更する必要が生じることもない。

また、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２とを別体に形成したので、第２ピニオン用の金型とラチェット部材１１０用の金型とを、それぞれ単純な上下型で構成することができる。
第２ピニオン４２とラチェット部材１１０とを一体に形成する場合には、本体部１１１の外周面１１１ａが第２ピニオン４２の外周よりも径方向内側の支持軸Ｓ３側に位置しており、ラチェット部材１１０の腕部１１２が、第２ピニオン４２の外周よりも支持軸Ｓ３側である内側から延びているので、金型としてスライド型が必要になり、金型が複雑になるが、別体に形成することで、スライド型が不要になり、クラッチ機構１００の作製コストの低減が可能になる。

さらに、本体部１１１には、軸方向に貫通して係合孔１１１ｃが設けられており、係合孔１１１ｃに、第２ピニオン４２から本体部１１１側に突出する係合凸部４６を係合させて、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２とが一体回転するようにした。
このように構成すると、簡単な構成で、第２ピニオン４２とラチェット部材１１０とを係合させることができるので、第２ピニオン４２とラチェット部材１１０とを確実に一体回転させることができる。

また、係合凸部４６の先端４６ａは、本体部１１１から突出して、第２歯車４１のラチェット部材１１０との対向面となる収容部１２０の底面１２０ａに当接しており、ラチェット部材１１０と底面１２０ａとの間に隙間Ｃ２が確保されている構成とした。
このように構成すると、第２ピニオン４２とラチェット部材１１０とが一体に回転する際に、係合凸部４６の先端４６ａのみが底面１２０ａを摺動する。
よって、ラチェット部材１１０の全体が底面１２０ａに当接している場合に比べて、ラチェット部材１１０が回転する際の摺動面積が小さくなるので、ラチェット部材１１０の回転を妨げないようにするために摺動面の総てを精度良く平滑に形成しなくても良く、ラチェット部材１１０や第２歯車４１の形成が容易になる。
さらに、摺動面に不適合箇所が存在しても、不適合箇所によりラチェット部材１１０の回転が阻害されて摺動ロスが大きくなるというリスクも小さくなる。よって、クラッチ機構１００全体での摺動ロスを減らすことができる。

さらに、第２ピニオン４２の第２歯車４１（ラチェット部材１１０）との対向面には、第２ピニオン４２よりも径の小さい縮径部４５が設けられており、ラチェット部材１１０の本体部１１１は縮径部４５に取り付けられて、第２ピニオン４２とラチェット部材１１０の腕部１１２との間に隙間Ｃ１が形成されている構成とした。
これにより、ラチェット部材１１０の腕部１１２が、第２ピニオン４２の外周よりも径方向内側の支持軸Ｓ３側から延びていても、爪部１１３を有する腕部１１２の径方向への変位が、第２ピニオン４２により阻害されない。
これにより、ラチェット部材１１０の腕部１１２を第２ピニオン４２の外周から大きく径方向外側に突出させて設けずに済むようになるので、クラッチ機構１００の径方向の大きさの短縮が可能になる。

また、第２歯車４１のラチェット部材１１０との対向面には、ラチェット部材１１０を収容する有底円柱形状の収容部１２０が形成されており、係合歯部１２１は、収容部１２０の内周面に全周に亘って設けられており、ラチェット部材１１０は収容部１２０内に配置されて、腕部１１２の爪部１１３を係合歯部１２１に弾性係合させている構成としたので、クラッチ機構１００の軸方向の大きさの短縮が可能になる。

実施形態では、第２ピニオン４２とラチェット部材１１０とを一体回転可能とし、第２歯車４１側にラチェット部材１１０の収容部１２０を設けた構成としたが、第２歯車４１と第２ピニオン４２の径に応じて、第２歯車４１とラチェット部材１１０とを一体回転可能とし、第２ピニオン４２側に収容部を設けるようにしても良い。
さらに、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２とを一体に形成するようにしても良い。
また、実施形態では第２車４０にクラッチ機構１００を設けたが、減速歯車列Ｇを構成する他の歯車（第３車５０など）に設けるようにしても良い。

１ モータ式駆動装置
２ ケース
３ 本体部
４ カバー
５ 蓋部
６ 仕切壁
１０ ロータ
１１ 永久磁石
２０ ステータ
２１ コイル
２２ ボビン
３０ 第１車
４０ 第２車
４１ 第２歯車
４１ａ 歯部
４２ 第２ピニオン（第１歯車）
４２ａ 歯部
４３ 歯車部
４４ ボス部
４５ 縮径部
４５ａ 面
４５ｂ 外周面
４６ 係合凸部
４６ａ 先端
５０ 第３車
６０ 第４車
７０ 出力車
７１ 出力歯車
８０ 出力部材
８２ 連結部
１００ クラッチ機構
１１０ ラチェット部材
１１１ 本体部
１１２ 腕部
１１３ 爪部
１２０ 収容部
１２１ 係合歯部
１２１ａ 当接面
１２１ｂ 傾斜面
１２１ｃ 歯溝
Ｇ 減速歯車列
Ｍ モータ
Ｓ１〜Ｓ６ 支持軸

Claims (6)

1. 第１歯車と第２歯車とが第１軸上で同軸に設けられており、第１歯車と第２歯車との間の回転の伝達がクラッチ機構を介して行われるクラッチ付き複合歯車であって、
   クラッチ機構は、
   第１軸の軸方向で前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けられており、
   前記第１歯車と同軸に設けられて前記第１歯車と一体回転する本体部、および前記本体部の外周から延出し、係合爪を有する先端側が前記第１軸の径方向に変位可能な腕部を備えるラチェット部材と、
   前記第２歯車に設けられて、前記径方向で前記係合爪が弾性係合する係合部と、を備え、
   前記本体部の外周を、前記第１歯車の外周よりも前記径方向の内側に位置させ、
   前記ラチェット部材と第１歯車とを別体に形成し、
   前記本体部に、前記軸方向に貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔に、前記第１歯車から前記本体部側に突出する突出部を係合させて、前記ラチェット部材と前記第１歯車とを一体回転可能とし、
   前記突出部の先端は、前記本体部から突出して、第２歯車の前記ラチェット部材との対向面に当接しており、前記ラチェット部材と前記対向面との間に隙間が確保されていることを特徴とするクラッチ付き複合歯車。
2. 第１歯車と第２歯車とが第１軸上で同軸に設けられており、第１歯車と第２歯車との間の回転の伝達がクラッチ機構を介して行われるクラッチ付き複合歯車であって、
   クラッチ機構は、
   第１軸の軸方向で前記第１歯車と前記第２歯車との間に設けられており、
   前記第１歯車と同軸に設けられて前記第１歯車と一体回転する本体部、および前記本体部の外周から延出し、係合爪を有する先端側が前記第１軸の径方向に変位可能な腕部を備えるラチェット部材と、
   前記第２歯車に設けられて、前記径方向で前記係合爪が弾性係合する係合部と、を備え、
   前記本体部の外周を、前記第１歯車の外周よりも前記径方向の内側に位置させ、
   前記第１歯車の前記第２歯車との対向面には、前記第１歯車よりも径の小さい縮径部が設けられており、前記本体部は前記縮径部に取り付けられて、前記第１歯車と前記腕部との間に隙間が形成されていることを特徴とするクラッチ付き複合歯車。
3. 前記ラチェット部材と第１歯車とを別体に形成したことを特徴とする請求項２に記載のクラッチ付き複合歯車。
4. 前記本体部には、前記軸方向に貫通する貫通孔が設けられており、前記貫通孔に、前記第１歯車から前記本体部側に突出する突出部を係合させて、前記ラチェット部材と前記第１歯車とを一体回転可能にしたことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ付き複合歯車。
5. 前記突出部の先端は、前記本体部から突出して、第２歯車の前記ラチェット部材との対向面に当接しており、前記ラチェット部材と前記対向面との間に隙間が確保されていることを特徴とする請求項４に記載のクラッチ付き複合歯車。
6. 前記第２歯車の前記ラチェット部材との対向面には、前記ラチェット部材を収容する収
   容部が形成されており、前記ラチェット部材は前記収容部内に配置されていることを特徴
   とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のクラッチ付き複合歯車。

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