JP5751970B2 - モータアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、モータアクチュエータに関し、さらに詳しくは、被駆動体に対して、モータの駆動力を伝達するか否かを切り替えるクラッチ手段を備えたモータアクチュエータに関する。

以前から、モータを駆動源とし、例えば洗濯機などの排水弁を動作させるモータアクチュエータが知られている。この種のモータアクチュエータでは、モータの動力は、歯車などの動力伝達部材から構成される伝達列を介して被駆動体に伝達される。

特許文献１には、このようなモータアクチュエータであって、被駆動体に対して、モータの駆動力を伝達するか否かを切り替えるクラッチを備えたものが記載されている。モータアクチュエータは、このようなクラッチにより、伝達列によるモータの動力の伝達を「継」状態（伝達列によってモータの動力が被駆動体に伝達される状態をいう。以下同じ。）もしくは「断」状態（伝達列によってモータの動力が被駆動体に伝達されない（遮断された）状態をいう。以下同じ。）に切り替え、被駆動体を動作させる。

特許文献１では、以下のように磁気誘導を用いてクラッチを動作させている。クラッチによって動力の伝達を「継」状態とする場合、モータによって回転する誘導リングが磁気誘導によって永久磁石を同じ方向に回転させる。永久磁石が所定位置まで回転すると、差動歯車機構（遊星歯車機構）を構成する一の歯車の回転が阻止され、モータの動力は伝達列を構成する入力側の歯車から出力側の歯車へ伝達される。

特開平３−１９８６３８号公報

しかし、このような磁気誘導を利用してクラッチを動作させる場合、非磁性導電体からなる誘導リングや、誘導リングが磁気誘導されるための永久磁石など、高価な部品が必要となり、モータアクチュエータのコスト増加の要因となっていた。また、一般的に磁気誘導によって生ずるトルクは小さいため、クラッチを動作させるために減速輪列を必要とする。その他の構成として、例えばソレノイドなどによってクラッチを動作させるものなども知られているが、ソレノイドを動作させるための配線が必要となるとともに、上記問題も解消できない。

上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、モータの駆動力を被駆動体に伝達するか否かを切り替えるクラッチ手段を備えたモータアクチュエータであって、かかるクラッチ手段を動作させる機構を簡単で安価に構成できるモータアクチュエータを提供することである。

上記課題を解決するために本発明にかかるモータアクチュエータは、一方向に回転するモータと、前記モータの動力を被駆動体に伝達する一または複数の動力伝達部材を有する第一の伝達列と、前記第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態もしくは「断」状態に切り替えるクラッチ手段と、前記モータの動力を前記クラッチ手段に伝達する伝達列であって、はす歯である第一の歯部が形成された駆動側歯車、および、付勢部材によって軸線方向の一方側に付勢された状態で軸線方向に移動可能に支持され、前記第一の歯部に噛合するはす歯である第二の歯部が形成された従動側歯車を有する第二の伝達列と、前記従動側歯車の回転に負荷を与える負荷付与手段と、を備え、前記モータの駆動時には、前記従動側歯車は、前記駆動側歯車とのはす歯同士の噛合および前記負荷付与手段の負荷により、回転しつつ前記付勢部材の付勢力に抗して前記軸線方向の他方側に移動し、前記クラッチ手段を介して前記第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態とする一方、前記モータが駆動状態から停止すると、前記従動側歯車は、前記付勢部材の付勢力により、前記負荷付与手段の負荷に逆らって回転しつつ前記軸線方向の一方側に移動し、前記クラッチ手段を介して前記第一の伝達列による動力の伝達を「断」状態とすることを要旨とするものである。

かかる構成を備えるモータアクチュエータは、モータの動力を第一の伝達列を介して被駆動体に伝達する。また、その第一の伝達列による動力の伝達の「継」状態と「断」状態を切り替えるクラッチ手段を有し、そのクラッチ手段を動作させる動力源として、モータの動力の一部を利用する。具体的には、モータによって回転する駆動側歯車と、負荷付与手段によって回転方向とは反対の負荷を受けた従動側歯車とを「はす歯」によって噛合させ、それによって発生するスラスト荷重により従動側歯車を軸線方向に移動させる。この移動によって、クラッチ手段は第一の伝達列を「継」状態とするものである。したがって、従来型の磁気誘導を用いてクラッチ手段を動作させる方式のような高価な部材（非磁性導電体からなる誘導リングや誘導リングが磁気誘導されるための永久磁石など）を必要としない。つまり、一般的なはす歯歯車など、安価な部材のみでクラッチ手段を動作させることができる。

この場合、前記負荷付与手段は、前記従動側歯車の回転速度が大きくなると前記従動側歯車の回転に与える負荷が大きくなる負荷部を有するものであればよい。

このように、クラッチ手段を動作させるための負荷付与手段が有する負荷部を、従動側歯車の回転速度が大きくなると従動側歯車の回転に与える負荷が大きくなるものとすれば、従動側歯車の回転速度が大きい状態で従動側歯車に生ずるスラスト荷重が大きくなるので、クラッチ手段により第一の伝達列を「継」状態とする際、確実に従動側歯車を軸線方向の他方側に移動させることができる。また、クラッチ手段により第一の伝達列を「断」状態とする際には、付勢部材によって回転しながら軸線方向の一方側に移動する従動側歯車の回転や移動を妨げる負荷が小さくなる。つまり、付勢部材による従動側歯車を原位置に戻そうとする力は小さいから、従動側歯車および負荷部の回転速度は低い。そのため、負荷部から発生する負荷は大きくならず、従動側歯車がスムーズに原位置に戻る。すなわち、クラッチ手段によりスムーズに第一の伝達列を「断」状態とすることができる。

また、前記従動側歯車には、前記従動側歯車には、前記第二の歯部と一体的に回転するウォームホイール部が形成され、前記負荷付与手段は、前記負荷部と一体的に回転する、前記ウォームホイール部と噛合するウォーム部を有していればよい。

かかる構成によれば、一段で大きな変速（増速）比が得られるから、負荷付与手段の負荷部を高速で動作させるために従動側歯車と負荷付与手段の間に複数段の伝達列を介在させるなどの措置が不要となる。したがって、従動側歯車と負荷付与手段の間の動力伝達時における抵抗を小さくできる。そのため、クラッチ手段により第一の伝達列を「断」状態とする際、従動側歯車を軸線方向の一方側（原位置）に移動させる付勢部材の付勢力を小さくできる。付勢部材の付勢力が小さければ、第一の伝達列を「継」状態とする動力伝達動作の際に軸線方向の他方側に移動する従動側歯車に抗する力が小さいということであるから、動作時のエネルギロスが小さくなる。

また、前記従動側歯車には、前記第二の歯部と一体的に回転する第三の歯部が形成され、前記負荷付与手段には、前記第三の歯部と噛合する第四の歯部が設けられ、前記第三の歯部と前記第四の歯部の少なくともいずれか一方は、ねじれ歯車であればよい。

この場合、前記第三の歯部は、ウォームホイール部であり、前記第四の歯部は、前記ウォームホイール部と噛合するウォーム部であればよい。なお、本発明における「ねじれ歯車」には、はす歯歯車やウォーム（ねじ歯車）など、歯すじが螺旋状（回転軸に対して斜め）に形成され、トルクを受けるとスラスト荷重（回転軸方向の荷重）が発生する歯の形態すべてを含む。

このように、従動側歯車の第三の歯部（ウォームホイール部）と負荷付与手段の第四の歯部（ウォーム部）が噛合し、少なくとも何れか一方がねじれ歯車である構成であれば、クラッチ手段により第一の伝達列を「継」状態とする際において従動側歯車に軸線方向の他方側のスラスト荷重を発生させる要素として、駆動側歯車の第一の歯部と従動側歯車の第二の歯部の噛合だけでなく、上記第三の歯部と第四の歯部の噛合も利用した構成となる。よって、確実に従動側歯車を軸線方向の他方側に移動させることができる。

また、前記被駆動体は、常に原位置に戻ろうとする方向の負荷が作用するものであり、前記第一の伝達列は、一の前記動力伝達部材である入力側歯車と、この入力側歯車に噛合する一の前記動力伝達部材である出力側歯車とを有し、前記クラッチ手段は、前記入力側歯車と、前記出力側歯車と、これら入力側歯車および出力側歯車に噛合する固定歯車とを有する差動歯車機構を備え、前記差動歯車機構は、前記従動側歯車の前記軸線方向の他方側への移動により前記固定歯車の回転が阻止されることで、前記入力側歯車から前記出力側歯車への間の動力の伝達を「継」状態とするものであればよい。

仮に、クラッチ手段の「継」「断」動作が、入力側歯車と出力側歯車の噛合の継断によってなされる構成であれば、出力側歯車には被駆動体から伝わる負荷が常に作用しているため、入力側歯車や出力側歯車の歯車部が損傷するおそれが高い。本発明では、クラッチ手段は、入力側歯車と出力側歯車の噛合を継断させるものではなく、入力側歯車と出力側歯車が常に噛合しており、固定歯車の回転が阻止されているか否かで、第一の伝達列の「継」状態、「断」状態を切り替えるものである。このように、入力側歯車と出力側歯車が常に噛合しているため、入力側歯車や出力側歯車の歯車部の損傷が確実に防止される。

本発明にかかるモータアクチュエータによれば、磁気誘導を用いてクラッチ手段を動作させる方式のような高価な部材（非磁性導電体からなる誘導リングや誘導リングが磁気誘導されるための永久磁石など）を必要とせず、安価な部材のみでクラッチ手段を動作させることができる。

本実施形態にかかるモータアクチュエータの全体（ケースを取り外した状態）を示した図である。 図１に示したモータアクチュエータの動力系統（第一の伝達列および第二の伝達列）を上方から見た図である。 図１に示したモータアクチュエータの第一の伝達列を一方向から見た図である（ケースおよび下モータ歯車以外の第二の伝達列の構成などは削除してある）。 図１に示したモータアクチュエータの第一の伝達列を図３とは異なる方向から見た図である（ケースおよび下モータ歯車以外の第二の伝達列の構成などは削除してある）。 図１に示したモータアクチュエータが備えるクラッチ手段（遊星歯車機構）を分解して上方から見た図である。 図１に示したモータアクチュエータが備えるクラッチ手段（遊星歯車機構）を分解して下方から見た図である。 図１に示したモータアクチュエータの第二の伝達列を一方向から見た図である（ケースおよび第一の伝達列の構成などは削除してある）。 図１に示したモータアクチュエータの第二の伝達列を図７とは異なる方向から見た図である（ケースおよび第一の伝達列の構成などは削除してある）。 本実施形態にかかるモータアクチュエータの動力系統を説明するための系統図である。 本実施形態にかかるモータアクチュエータが有する負荷付与手段におけるドラムの回転速度とブレーキ力の関係を示した図である。 負荷付与手段の変形例を示した図である。 変形例にかかるモータアクチュエータにおける従動側歯車の第三の歯部（ウォームホイール部）を拡大して示した図である。 変形例にかかるモータアクチュエータにおける従動側歯車の第三の歯部（ウォームホイール部）と第四の歯部（ウォーム部）の噛合している部分を拡大して示した図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明における上下とは、図１における上下をいうものとする。また、「原位置」とは、モータ１０が駆動していない状態における各構成部材の位置をいう。

本実施形態にかかるモータアクチュエータ１の各構成を説明する前に、モータアクチュエータ１の概略を図９の系統図を参照して簡単に説明する。図９に示すようにモータアクチュエータ１の動力系統は、モータ１０の動力を被駆動体９０に伝達する出力系統（第一の伝達列）と、クラッチ手段３０を動作させるクラッチ作動系統（第二の伝達列）とからなる。クラッチ手段３０は、出力系統による動力の伝達を「継」状態もしくは「断」状態に切り替える。つまり、クラッチ手段３０が「継」状態であれば、モータ１０の動力は出力系統を通じて被駆動体９０に伝達される。クラッチ手段３０が「断」状態であれば、出力系統は遮断され、モータ１０の動力は被駆動体９０に伝達されない。図示されるように、本実施形態では、このようにクラッチ手段３０を動作させる（第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態とする）ためのクラッチ作動系統の動力として、被駆動体９０を駆動させるためのモータ１０の動力の一部を利用するものである。

本実施形態にかかるモータアクチュエータ１は、駆動源であるモータ１０と、モータ１０の動力を被駆動体９０に伝達する第一の伝達列と、第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態もしくは「断」状態に切り替えるクラッチ手段３０と、モータ１０の動力をクラッチ手段３０に伝達する第二の伝達列と、従動側歯車４３に負荷を与える負荷付与手段５０と、を備える。これらは上ケース８１および下ケース８２から構成されるケース８０内に収容されている（ただしプーリ２６およびワイヤ２７を除く）。以下、各構成について具体的に説明する。

（モータ１０）
被駆動体９０の駆動源であるモータ１０は、ＡＣ同期モータである。なお、ＡＣ同期モータ以外のモータを適用することも可能である。モータ１０は、その上端面から突出した回転軸を有する。

（第一の伝達列）
第一の伝達列は、モータ１０の動力を被駆動体９０まで伝達する出力系統を構成する。図３から６に示すように、かかる第一の伝達列は、複数の動力伝達部材を有する。詳しくは、上モータ歯車２１と、上モータ歯車２１に噛合する入力側歯車２２と、クラッチ手段３０が「継」の状態のとき入力側歯車２２の回転に伴って回転する出力側歯車２３と、出力側歯車２３に噛合する複合歯車２４と、複合歯車２４に噛合するカム歯車２５と、カム歯車２５と一体的に回転するプーリ２６と、プーリ２６の回転によって巻き上げられるワイヤ２７と、を有する。なお、入力側歯車２２および出力側歯車２３は、詳細を後述するクラッチ手段３０（遊星歯車列に基づく差動歯車機構）を構成する歯車でもある。

上モータ歯車２１は、モータ１０と同軸線上で回転可能かつ軸線方向に移動可能に支持された平歯車である。後述する下モータ歯車４１の上（回転軸の先端側）に支持されている。上モータ歯車２１の上面には、被ロック突起２１１が形成されている。かかる被ロック突起２１１には、後述する扇形レバー６０の上モータ歯車ロック突起６２が作用する。また、上モータ歯車２１は、図示されないコイルばねで軸線方向上向きに付勢されている。上モータ歯車２１の下面には、下モータ歯車４１と係合する上係合部（図示せず）が形成されている。

上モータ歯車２１には、入力側歯車２２が噛合している。入力側歯車２２は、遊星歯車列を構成する一の歯車であっていわゆる太陽歯車である。入力側歯車２２は、相対的に大径の大径歯部２２１と相対的に小径の小径歯部２２２とを有する。入力側歯車２２の大径歯部２２１が上モータ歯車２１と噛合しており、上モータ歯車２１の回転に伴って入力側歯車２２が回転する。

モータ１０の動力は上モータ歯車２１を介して、出力側歯車２３に伝達される。本実施形態における出力側歯車２３には、遊星歯車列を構成する歯車である、三つの遊星歯車２３１および遊星支持歯車２３２が該当する。遊星歯車２３１は、遊星支持歯車２３２の上端面から突出して周方向等間隔に設けられた三つの遊星歯車支持軸にそれぞれが回転自在に支持されている。遊星歯車支持軸の上端には、抜け止めリング２３３が固定され、遊星歯車２３１の脱落が防止されている。遊星支持歯車２３２は、遊星歯車２３１が取り付けられた面とは反対側に歯車部２３２１を有する。遊星歯車２３１は、入力側歯車２２の小径歯部２２２と噛合している。詳細は後述するが、クラッチ手段３０が「継」状態にある場合、入力側歯車２２の回転に伴って遊星歯車２３１は入力側歯車２２の小径歯部２２２の周りを公転する。かかる遊星歯車２３１の公転に伴って、遊星歯車２３１を支持している遊星支持歯車２３２が回転する。このようにして、入力側歯車２２から出力側歯車２３へ動力が伝達される。

遊星支持歯車２３２（出力側歯車２３）には、複合歯車２４が噛合している。詳しくは、複合歯車２４は、相対的に小径の小径歯部２４１および相対的に大径の大径歯部２４２を有し、この大径歯部２４２が遊星支持歯車２３２の歯車部２３２１と噛合している。これにより、遊星支持歯車２３２の回転に伴って複合歯車２４が回転する。

複合歯車２４には、カム歯車２５が噛合している。詳しくは、カム歯車２５の歯車部２５１が、複合歯車２４の小径歯部２４１に噛合している。これにより、複合歯車２４の回転に伴ってカム歯車２５が回転する。外周に歯車部２５１が形成された部分の上端面には、カム溝２５２が形成されている。かかるカム溝２５２には扇形レバー６０が係合している。かかる構成ならびにその作用については後述する。

図１に示すように、カム歯車２５には、プーリ２６が固定されている。カム歯車２５と一体的にプーリ２６が回転するものであれば、その固定方法は特に限定されない。これにより、カム歯車２５の回転に伴ってプーリ２６が回転する。また、プーリ２６は、ケース外側に露出している。また、プーリ２６の外周には、ワイヤ溝２６１が形成されている。

プーリ２６には、ワイヤ２７の一端が固定されている。ワイヤ２７の脱落を確実に防止することができるものであれば、その固定方法は特に限定されない。プーリ２６がワイヤ２７を引き込む方向に回転すると、ワイヤ２７はプーリ２６のワイヤ溝２６１にはまり込むように巻き上げられる。ワイヤ２７の他端側には、被駆動体９０（例えば排水口を開閉する弁体）が固定されており、被駆動体９０には、常に原位置（弁体が閉となる位置）に戻ろうとする方向、つまりワイヤ２７を引き出す方向の負荷が作用している。ワイヤ２７がプーリ２６に巻き上げられることによって、被駆動体９０が所定の動作を行う。つまり、ワイヤ２７がプーリ２６に巻き上げられることにより、モータ１０の動力が第一の伝達列を介して被駆動体９０まで伝達されることになる。なお、被駆動体９０を正確に動作させるため、ワイヤ２７は伸縮性のない材料で形成されている。

（クラッチ手段３０）
クラッチ手段３０は、第一の伝達列による動力の伝達（出力系統）を「継」状態もしくは「断」状態に切り替える役割を果たす。本実施形態におけるクラッチ手段３０の動作は、入力側歯車２２（太陽歯車）、出力側歯車２３（遊星歯車２３１および遊星支持歯車２３２）、および、固定歯車３１（リング歯車）を有する遊星歯車列（図５および図６参照）に基づく差動歯車機構を利用したものである。

既に説明したように、入力側歯車２２は、上モータ歯車２１に噛合し、上モータ歯車２１の回転に伴って回転する。入力側歯車２２の小径歯部２２２には、周方向等間隔に配された三つの遊星歯車２３１が噛合している。遊星歯車２３１は、遊星支持歯車２３２上に支持されている。遊星支持歯車２３２は、遊星歯車２３１の公転に伴って回転する。

遊星歯車列を構成するリング歯車である固定歯車３１は、外歯部３１１および内歯部３１２を有する。固定歯車３１の外歯部３１１は、入力側歯車２２の大径歯部２２１の下側に位置し、後述する第二の伝達列を構成する一の歯車であるロック歯車４６と噛合している。つまり、ロック歯車４６の回転が阻止されている場合、固定歯車３１の回転は阻止される。固定歯車３１の内歯部３１２は、三つの遊星歯車２３１と噛合している。

かかる構成を備えるクラッチ手段３０において、遊星歯車２３１が公転し、遊星支持歯車２３２が回転するか否かは、固定歯車３１の回転が阻止されているか否かによって決まる。固定歯車３１の回転が阻止されている場合、入力側歯車２２が回転すると、固定歯車３１の内歯部３１２が動くことはないから、かかる内歯部３１２に沿って入力側歯車２２の小径歯部２２２に噛合する遊星歯車２３１が公転し、遊星支持歯車２３２が回転する。一方、固定歯車３１の回転が阻止されていない場合、入力側歯車２２が回転し、遊星歯車２３１が公転しようとしても、固定歯車３１が空回りするため、遊星支持歯車２３２が回転することはない。

つまり、固定歯車３１の回転が阻止されていれば、第一の伝達列が「継」状態となり、固定歯車３１の回転が阻止されていなければ、第一の伝達列が「断」状態となる。クラッチ手段３０によって第一の伝達列が「継」状態、すなわち出力系統が「継」状態にあれば、モータ１０の動力は、第一の伝達列を介して被駆動体９０まで伝達される。一方、クラッチ手段３０によって第一の伝達列が「断」状態、すなわち出力系統が「断」状態にあれば、モータ１０の動力はクラッチ手段３０で切断（入力側歯車２２と出力側歯車２３との間で切断）され、被駆動体９０まで伝達されることはない。

（第二の伝達列）
第二の伝達列は、モータ１０の動力をクラッチ手段３０まで伝達するクラッチ作動系統を構成する。図７および図８に示すように、第二の伝達列は、下モータ歯車４１と、下モータ歯車４１に噛合する駆動側歯車４２と、駆動側歯車４２に噛合する従動側歯車４３と、従動側歯車４３が軸線方向下向きに移動すると押し下げられるロックレバー４４と、押し下げられたロックレバー４４によってロックされるロック歯車４６と、を有する。

下モータ歯車４１は、モータ１０のロータと一体的に形成された平歯車である。上述した上モータ歯車２１の下（モータ１０の本体側）に設けられている。下モータ歯車４１の上面には、上述した上モータ歯車２１の下面に形成された上係合部と係合する下係合部（図示せず）が形成されている。後述する扇形レバー６０の傾斜カムによって上モータ歯車２１が最下に位置し、上モータ歯車２１の上係合部と下モータ歯車４１の下係合部とが係合した状態にあるとき、上モータ歯車２１と下モータ歯車４１は一体的に回転する。すなわち、モータ１０の動力が上モータ歯車２１にも伝達される。

下モータ歯車４１には、駆動側歯車４２が噛合している。駆動側歯車４２は、従動側歯車支持軸に回転自在、かつ、軸線方向に移動可能に支持されており、大径歯部４２１とこの大径歯部４２１よりも相対的に小径の第一の歯部４２２とを有する。第一の歯部４２２は、歯すじが螺旋状である「はす歯」に形成された部分である。駆動側歯車４２は、その大径歯部４２１が下モータ歯車４１と噛合している。したがって、駆動側歯車４２は、下モータ歯車４１の回転に伴って回転する。

駆動側歯車４２には、従動側歯車４３が噛合している。従動側歯車４３は、相対的に大径の第二の歯部４３１と、相対的に小径の第三の歯部４３２を有する。第二の歯部４３１および第三の歯部４３２は、ともに、歯すじが螺旋状である「はす歯」に形成された部分である。特に、第三の歯部４３２は、後述する負荷付与手段５０が有するウォーム部である第四の歯部５１と噛合する、いわゆるウォームホイール部である。

なお、第三の歯部４３２（ウォームホイール部）は「はす歯」でなくてもよい。例えば、第三の歯部４３２の歯幅が十分小さければ、「はす歯」でなくとも負荷付与手段５０の第四の歯部５１（ウォーム部）と点接触で噛合させることができる（例えば、平歯車であっても歯幅を細くすれば、はす歯に噛合させることができる）からである。すなわち、第三の歯部４３２と第四の歯部５１の少なくともいずれか一方が「はす歯」であれば、後述する第三の歯部４３２と第四の歯部５１の噛合による作用効果が奏される。

従動側歯車４３は、その第二の歯部４３１が、駆動側歯車４２の第一の歯部４２２と噛合している。したがって、従動側歯車４３は、駆動側歯車４２の回転に伴って回転する。このとき、従動側歯車４３には、詳細を後述する負荷付与手段５０により、その回転方向と反対方向の負荷が掛かるため、軸線方向下向き（本発明における線方向の他方側に相当する）のスラスト荷重が発生する。よって、駆動側歯車４２が回転すると、従動側歯車４３は回転しつつ軸線方向下向きに移動する。

ロックレバー４４は、平板状の部材であり、従動側歯車４３の下に配されている。詳しくは、軸線方向に移動可能な状態で、従動側歯車４３と同じ従動側歯車支持軸に支持されている。ロックレバー４４には、凹部４４２が形成されており、この凹部４４２が下ケース８２の側壁の内側に軸線方向に沿って形成された図示されない凸部に係合されている。かかる凸部と凹部の係合により、ロックレバー４４は、回転が阻止されるとともに軸線方向に移動可能な状態で従動側歯車支持軸に支持されている。ロックレバー４４の一方の端部には、他の部分に比べて肉厚に形成されたロック部４４１が形成されている。ロックレバー４４の下には、ロックレバー４４を上向きに付勢する付勢部材４５（コイルばね）が配されている。この付勢部材４５により、通常時（モータ１０が駆動していないとき）には、ロックレバー４４はロック歯車４６の被ロック部４６１より上に位置する。また、ロックレバー４４の上には従動側歯車４３が配されているため、従動側歯車４３も軸線方向上向き（本発明における軸線方向の一方側に相当する）に付勢された状態にある。付勢部材４５の付勢力は、駆動側歯車４２の回転に伴って従動側歯車４３が回転する際に、従動側歯車４３に発生する軸線方向下向きのスラスト荷重より小さい。つまり、従動側歯車４３が回転すると、付勢部材４５の付勢力に抗して、従動側歯車４３は軸線方向下向きに移動する。従動側歯車４３が軸線方向下向きに移動すると、その下にあるロックレバー４４も下向きに移動する。下向きに移動したロックレバー４４のロック部４４１は、ロック歯車４６の被ロック部４６１と略同じ高さに位置する。

ロック歯車４６は、被ロック部４６１と、その被ロック部４６１が形成された平板上のロック歯部４６２とを有する。被ロック部４６１は、円形の平板から外向きに突出するように形成されている。ロックレバー４４が下向きに移動すると、ロックレバー４４のロック部４４１とロック歯車４６の被ロック部４６１とが向かい合うように位置するため、ロック歯車４６の回転が所定位置（ロック部４４１と被ロック部４６１とが当接する位置）で阻止される。一方、ロック歯部４６２は、固定歯車３１の外歯部３１１と噛合している。したがって、ロック歯車４６の回転が阻止されると、それに噛合する固定歯車３１の回転も阻止される。なお、本実施形態では、ロック歯車４６はブレーキ部４６３を有する。ブレーキ部４６３は、本実施形態では、いわゆる遠心ブレーキ（遠心調速機）を用いており、ロック歯車４６の回転を妨げる方向に負荷を掛け、ロック歯車４６が必要以上に高速で回転しないようにする。かかるブレーキ部４６３の作用については後述する。

（負荷付与手段５０）
負荷付与手段５０は、従動側歯車４３に対し、その回転方向と反対方向の負荷を与える構成であり、第四の歯部５１と、負荷部５２を有する。

第四の歯部５１は、いわゆるウォーム（ギヤ）部である。従動側歯車４３の軸線方向と直交する方向に延びる第四の歯部５１は、第三の歯部４３２（ウォームホイール部）と噛合している。第三の歯部４３２と第四の歯部５１とは、増速歯車機構を構成する（第三の歯部４３２の方が第四の歯部５１より歯数が多い）。よって、従動側歯車４３の回転は増速されて第四の歯部５１に伝達される。

負荷部５２は、回転速度が大きくなると回転を止める方向に生じる負荷が増大する調速機である。本実施形態では、いわゆる遠心ブレーキ（遠心調速機）を用いている。一般的な遠心ブレーキは、第四の歯部５１の先端に固定された回転する円板上で径方向に移動可能に設けられたおもりが、遠心力によって径方向外向きに移動し、回転速度が一定以上になるとケース８０に構成されるドラム８３（図１において８３ａで示す部分と８３ｂで示す部分とが一体となってドラム８３を構成する）の内周面と接触するというものである。回転速度が大きくなるほどおもりにかかる遠心力が大きくなり、おもりとドラム８３の摩擦による回転を停止させようとするブレーキ力も大きくなるという構成を備える。具体的には、図１０に示すように、ドラム８３の回転速度が増加し、おもりとドラム８３が接触してから急激に回転を停止させようとするブレーキ力が大きくなる構成である。

なお、図１１に変形例にかかる負荷付与手段５０′として示すように、ドラム８３とケース８０と別部材とし、ドラム８３がケース８０に固定された構成を採用してもよい。この場合、ドラム８３を第四の歯部（ウォーム部）５１を回転可能に支持する支持部材８４と一体に構成すれば、第四の歯部５１に一体的に保持されたおもりと、ドラム８３の同軸度が向上する。このため、ドラム８３とおもりの接触によって発生するノイズが低減する。さらに、おもりが周方向に等間隔で複数構成される場合、ドラム８３と複数のおもりがバランスよく接触し、第四の歯部５１の径方向にかかる力が低減する。ただし、ドラム８３をケース８０によって構成した場合の方が、ドラム８３をケース８０と別部材で構成した場合よりも製造コストを低く抑えられるという利点がある。

なお、負荷部５２には、回転速度が大きくなると回転を止める方向に生じる負荷が増大する、という作用が生ずるものであれば、遠心ブレーキ以外のものを用いてもよい。例えば、回転速度が大きくなると回転を止める方向に生じる負荷が増大する、流体内で回転するプロペラを用いてもよい。

かかる負荷部５２により、回転する従動側歯車４３は、その回転速度が大きくなると、その回転を止める方向に受ける負荷が増大する。負荷部５２の負荷が大きくなればなるほど、駆動側歯車４２の第一の歯部４２２と噛合する第二の歯部４３１を有する従動側歯車４３は、その軸線方向下向きのスラスト荷重を受ける。また、第三の歯部４３２（ウォームホイール部）と第四の歯部５１（ウォーム部）との噛合によっても、従動側歯車４３は軸線方向下向きのスラスト荷重を受ける。従動側歯車４３が軸線方向下向きに受けるスラスト荷重が、付勢部材４５の軸線方向上向きの付勢力より大きくなると、回転する従動側歯車４３は、負荷部５２による回転方向とは反対方向の負荷、および、はす歯の噛合によって、軸線方向下向きに移動する。

（その他の構成）
複合歯車２４の上には、扇形レバー６０が配されている。扇形レバー６０は、複合歯車２４が回転自在に支持された軸と同じ軸に回転自在に支持されている。扇形レバー６０の下面には、係合突起６１が形成されている。かかる係合突起６１は、カム歯車２５の上面に形成されたカム溝２５２に係合している。また、同じく扇形レバー６０の下面からは、上モータ歯車ロック突起６２と図示されない傾斜カムが形成されている。かかる係合突起６１、カム溝２５２、上モータ歯車ロック突起６２、および、傾斜カムの詳細については省略するが、各部材の機能は次の通りである。カム溝２５２に係合する係合突起６１によってカム歯車２５の動作に連動して扇形レバー６０が動く。扇形レバー６０が所定位置まで動く（ワイヤ２７を所定位置まで巻き上げる）と、上モータ歯車ロック突起６２が上モータ歯車２１の被ロック突起２１１に作用し、上モータ歯車２１の回転を阻止する。これと同時に傾斜カムによって軸線方向下向きに押さえつけられていた上モータ歯車２１が解放され、コイルばねによって軸線方向上向きに移動する。これにより、上モータ歯車２１の上係合部と、下モータ歯車４１の下係合部の係合が解かれる。つまり、モータ１０の動力が上モータ歯車２１に伝達されない状態となる。（後述の動作説明参照）。

（モータアクチュエータ１の動作）
以上の構成を備えるモータアクチュエータ１の動作について、一部上記説明と重複するが以下詳細に説明する。以下の説明では、原位置にある被駆動体９０に対しモータ１０の動力を伝達する１）動力伝達動作と、モータ１０の動力の伝達を遮断し被駆動体９０を原位置に戻す２）動力遮断動作に分けて説明する。

１）動力伝達動作
被駆動体９０が原位置にある状態（ワイヤ２７がプーリ２６に巻き上げられていない状態、すなわち、モータ１０の動力が被駆動体９０に作用していない状態）からモータ１０を一方向に駆動させると、上モータ歯車２１および下モータ歯車４１が回転する。下モータ歯車４１の回転により、そのモータ歯車に噛合する大径歯部４２１を有する駆動側歯車４２が回転する。

駆動側歯車４２が回転すると、駆動側歯車４２の第一の歯部４２２と噛合する第二の歯部４３１を有する従動側歯車４３が回転する。この従動側歯車４３は、その第三の歯部４３２（ウォームホイール部）に、負荷付与手段５０の第四の歯部５１（ウォーム部）が噛合しており、従動側歯車４３の回転によって負荷付与手段５０の負荷部５２も回転する。負荷部５２が回転し、その速度が大きくなると、回転を停止させようとする方向に負荷（トルク）が生ずる。かかる負荷は、第四の歯部５１から第三の歯部４３２を有する従動側歯車４３に伝達される。このようにして、従動側歯車４３は、その回転方向とは反対の負荷を受ける。

上述のように、駆動側歯車４２と従動側歯車４３の間の動力の伝達は、「はす歯」の噛合によるものである。したがって、負荷付与手段５０から回転方向とは反対の負荷を受けた従動側歯車４３は、駆動側歯車４２の回転により、軸線方向下向きのスラスト荷重を受ける。つまり、従動側歯車４３は、「はす歯」の噛合および回転方向とは反対の負荷により、回転しながら軸線方向下向きに移動する。

また、本実施形態では、従動側歯車４３と負荷付与手段５０の噛合も「はす歯」によるものであるため、従動側歯車４３に対し大きな軸線方向下向きのスラスト荷重が発生する。つまり、負荷部５２によって発生した負荷は、第四の歯部５１と第三の歯部４３２の噛合によって従動側歯車４３に伝達されるものであるため、当該負荷の伝達による軸線方向下向きのスラスト荷重も従動側歯車４３に発生する。

このように、従動側歯車４３は、第一の歯部４２２と第二の歯部４３１の噛合による駆動側歯車４２からの動力の伝達のみならず、第四の歯部５１と第三の歯部４３２の噛合による負荷部５２からの力（負荷）の伝達を受けるため、従動側歯車４３に発生する軸線方向下向きのスラスト荷重は非常に大きい。

従動側歯車４３が軸線方向下向きに移動すると、その下に配されたロックレバー４４が付勢部材４５の付勢力に抗して軸線方向下向きに移動する。このようにしてロックレバー４４が押し下げられると、ロックレバー４４に設けられたロック部４４１は、ロック歯車４６の被ロック部４６１と略同じ高さで、ロック歯車４６の周方向で対向するように位置する。したがって、この状態になると、ロック歯車４６の回転はロックレバー４４のロック部４４１によって妨げられる。つまり、ロック歯車４６の回転が阻止された状態となる。

ロック歯車４６は、そのロック歯部４６２が、クラッチ手段３０の遊星歯車列を構成する固定歯車３１の外歯部３１１に噛合している。したがって、ロック歯車４６の回転が阻止されると、固定歯車３１の回転も阻止される。これにより、クラッチ手段３０によって第一の伝達列による動力の伝達が「継」状態となり、モータ１０の動力が第一の伝達列を介して被駆動体９０まで伝達可能な状態となる。このように、従動側歯車４３は、その軸線方向下向きに移動することで、クラッチ手段３０を介して、第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態とする。

一方、モータ１０の駆動によって下モータ歯車４１とともに回転する上モータ歯車２１は、遊星歯車列を構成する入力側歯車２２（太陽歯車）の大径歯部２２１と噛合している。したがって、上モータ歯車２１の回転に伴い、入力側歯車２２が回転する。

入力側歯車２２の小径歯部２２２の外側には、出力側歯車２３を構成する三つの遊星歯車２３１が噛合している。周方向に等間隔に並んだ遊星歯車２３１の外側には、固定歯車３１の内歯部３１２が噛合している。上述のように、固定歯車３１は、ロック歯車４６によって回転が阻止された状態にある。したがって、入力側歯車２２が回転すると、その小径歯部２２２の周りを遊星歯車２３１が公転する。遊星歯車２３１が公転すると、遊星歯車２３１を支持する遊星支持歯車２３２が回転する。つまり、入力側歯車２２の回転動力が、全て出力側歯車２３に伝達される。

なお、仮に、固定歯車３１の回転が阻止された状態にない場合に入力側歯車２２が回転すると、遊星歯車２３１を介して固定歯車３１が空回りする。遊星支持歯車２３２以降の動力伝達列には、伝達列自体の負荷や、被駆動体９０にかかる負荷が存在するため、入力側歯車２２の回転動力が全て固定歯車３１側に伝達されてしまうからである。このように本実施形態では、遊星歯車列を利用した差動歯車機構により、クラッチ手段３０による第一の伝達列の「継」状態と「断」状態を切り替えている。

遊星支持歯車２３２の歯車部２３２１には、複合歯車２４の大径歯部２４２が噛合している。したがって、遊星支持歯車２３２の回転に伴い、複合歯車２４が回転する。

複合歯車２４の小径歯部２４１には、カム歯車２５の歯車部２５１が噛合している。したがって、複合歯車２４の回転に伴い、カム歯車２５が回転する。

カム歯車２５が回転すると、カム歯車２５の上端に固定されたプーリ２６が回転する。プーリ２６が回転すると、プーリ２６に固定されたワイヤ２７がワイヤ溝２６１に沿って巻き上げられる。ワイヤ２７の先端には、被駆動体９０が固定されているため、被駆動体９０はワイヤ２７に引き上げられるように動作する。例えば、被駆動体９０が洗濯機の排水口を開閉する弁体である場合には、ワイヤ２７によって弁体が引き上げられることで排水口が開放され、排水が開始される。

このように、モータ１０の回転動力は、第一の伝達列を介して被駆動体９０に伝達される。第一の伝達列はクラッチ手段３０によって「継」状態とされるが、そのクラッチ手段３０を「継」状態とする動力にもモータ１０の回転動力の一部が利用される。

なお、プーリ２６によるワイヤ２７の巻き上げは次のように停止する。カム歯車２５が所定位置まで回転すると（ワイヤ２７が所定量巻き上げられると）、カム溝２５２に係合する係合突起６１を有する扇形レバー６０がカム歯車２５から離れる方向に回動する。このように扇形レバー６０が回動すると、扇形レバー６０が有する上モータ歯車ロック突起６２が、上モータ歯車２１の被ロック突起２１１に周方向から当接する。これにより、上モータ歯車２１の回転が阻止された状態となる。また、扇形レバー６０の傾斜カムによって軸線方向下向きに押さえつけられていた上モータ歯車２１が解放され、コイルばねによって軸線方向上向きに移動する。これにより、上モータ歯車２１の上係合部と、下モータ歯車４１の下係合部の係合が解かれ、モータ１０の動力が上モータ歯車２１に伝達されない状態となる。上モータ歯車２１の回転が阻止されると、第一の伝達列を構成する各部材の動作も停止する。すなわち、プーリ２６によるワイヤ２７の巻き上げが停止し、当該巻き上げ位置でプーリ２６が保持された状態（被駆動体９０が洗濯機の排水口を開閉する弁体である場合には、排水口の開放が維持される状態）となる。

このようにして、被駆動体９０に対しモータ１０の動力を伝達する動力伝達動作が完了する。

２）動力遮断動作
上記動力伝達動作が完了した状態から被駆動体９０を原位置に戻す場合、モータ１０の駆動を停止（モータ１０への通電を停止）する。そうすると、下モータ歯車４１、駆動側歯車４２の回転が停止するため、従動側歯車４３の回転も停止する。従動側歯車４３の回転が停止すると、「はす歯」の噛合および負荷付与手段５０が与える負荷によって生じていた、従動側歯車４３に対する軸線方向下向きのスラスト荷重が消滅する。従動側歯車４３は、その下に配されたロックレバー４４とともに付勢部材４５によって軸線方向上向きに付勢されているから、当該スラスト荷重が消滅すると従動側歯車４３は回転しながら軸線方向上向きに移動し、原位置に戻る。当然ロックレバー４４も当該方向に移動し、原位置に戻る。なお、付勢部材４５による従動側歯車４３を原位置に戻そうとする力は小さいから、従動側歯車４３および負荷部５２の回転速度は低く、負荷部５２のおもりはドラム８３に接触しない。そのため、負荷付与手段５０によって従動側歯車４３に作用する負荷の大きさは大きくならず、従動側歯車４３がスムーズに原位置に戻る。

ロックレバー４４が付勢部材４５によって上向きに移動すると、ロックレバー４４のロック部４４１の高さ方向位置は、ロック歯車４６の被ロック部４６１の高さ方向位置より高くなる。具体的には、ロック部４４１と被ロック部４６１とは周方向で重ならないように位置する。したがって、ロック歯車４６の回転が阻止された状態は解消され、ロック歯車４６は自在に回転することができる状態となる。つまり、クラッチ手段３０（遊星歯車列）の固定歯車３１が自在に回転することができる状態、すなわちクラッチ手段３０が「断」状態となる。このように、従動側歯車４３は、その軸線方向上向きに移動することで、クラッチ手段３０を介して、第一の伝達列による動力の伝達を「断」状態とする。

被駆動体９０は、自身に作用する外部負荷により、常に原位置に戻ろうとしている。例えば、被駆動体９０が洗濯機の排水口を開閉する弁体であって、モータアクチュエータ１の駆動により排水口を開放する方向に弁体を動作させる場合には、弁体は常に排水口を閉鎖する方向に付勢されている。したがって、固定歯車３１が自在に回転することができるクラッチ手段３０が「断」状態となると、被駆動体９０にかかる負荷は、第一の伝達列を逆行するようにして出力側歯車２３（遊星支持歯車２３２）まで伝達される。このようにして伝達された被駆動体９０にかかる負荷に基づくエネルギは、クラッチ手段３０が「断」状態となっているため、出力側歯車２３の空転によって出力（消費）される。これにより、被駆動体９０は原位置に戻る。

さらに、カム歯車２５が原位置に戻ると、カム溝２５２に係合する係合突起６１を有する扇形レバー６０がカム歯車２５に近づく方向に回動する。このように扇形レバー６０が回動すると、扇形レバー６０が有する上モータ歯車ロック突起６２が、上モータ歯車２１の被ロック突起２１１から離れる。これにより、上モータ歯車２１の回転が許容された状態となる。また、コイルばねで軸線方向上向きに付勢されていた上モータ歯車２１は、傾斜カムに押さえつけられ、軸線方向下向き移動する。これにより、上モータ歯車２１の上係合部と、下モータ歯車４１の下係合部が係合し、モータ１０の動力が上モータ歯車２１にも伝達される状態となる。

この際、ロック歯車４６のブレーキ部４６３は、被駆動体９０が原位置に戻ろうとする動作にブレーキをかけ、第一の伝達列にかかる衝撃をやわらげる。そのため、第一の伝達列を構成する動力伝達部材の破損を防ぐことができる。また、被駆動体９０が原位置に戻る際、度当たりに衝突する衝撃音（被駆動体９０が、洗濯機の排水口を開閉する弁体である場合には、かかる弁体が排水口の周囲に衝突する衝撃音）を低減することができる。

このように、モータ１０を停止すれば、付勢部材４５の作用によって遊星歯車列を構成する固定歯車３１のロックが解除され、クラッチ手段３０が第一の伝達列を「断」状態とする。これにより、被駆動体９０は原位置に戻る。

（本実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態にかかるモータアクチュエータ１は、モータ１０の動力を第一の伝達列（出力系統）を介して被駆動体９０に伝達する。また、その第一の伝達列による動力の伝達の「継」状態と「断」状態を切り替えるクラッチ手段３０を有し、そのクラッチ手段３０を動作させる動力源として、モータ１０の動力の一部を利用する。具体的には、モータ１０によって回転する駆動側歯車４２と、負荷付与手段５０によって回転方向とは反対の負荷を受けた従動側歯車４３とを「はす歯」によって噛合させ、それによって発生するスラスト荷重により従動側歯車４３を軸線方向に移動させる。この移動によって、クラッチ手段３０（遊星歯車列による差動歯車機構）を構成する一の歯車（固定歯車３１）の回転が阻止され、クラッチ手段３０は第一の伝達列を「継」状態とする。したがって、従来型の磁気誘導を用いてクラッチ手段３０を動作させる方式のような高価な部材（非磁性導電体からなる誘導リングや誘導リングが磁気誘導されるための永久磁石など）を必要としない。つまり、一般的なはす歯歯車や、遠心ブレーキなどを用いた負荷付与手段５０など、安価な部材のみでクラッチを動作させる第二の伝達列（クラッチ作動系統）を構成することができる。

また、クラッチ手段３０を動作させるための負荷付与手段５０が有する負荷部５２は、従動側歯車４３の回転速度が大きくなると従動側歯車４３の回転に与える負荷が大きくなるものである。このような負荷部５２を用いれば、動力伝達動作の際、確実に従動側歯車４３を軸線方向下向きに移動させることができる。また、動力遮断動作の際には、付勢部材４５によって回転しながら軸線方向上向きに移動する従動側歯車４３の回転や上向きの移動を妨げる負荷が小さくなる。つまり、付勢部材４５による従動側歯車４３を原位置に戻そうとする力は小さいから、負荷部５２から発生する負荷は大きくならず、従動側歯車４３が歯車がスムーズに原位置に戻る。すなわち、スムーズな動力遮断動作が実現できる。特に、本実施形態のような遠心ブレーキを用いる場合、付勢部材４５による付勢力を調整することによって、遠心ブレーキのドラム８３とおもりが接触しないくらいの低速で従動側歯車４３を原位置に戻すようにすることもできる。このようにすれば、さらにスムーズな動力遮断動作が実現できる。

また、従動側歯車４３と負荷付与手段５０は、ウォームホイール部である第三の歯部４３２とウォーム部である第四の歯部５１によって噛合した状態にある。このようなウォームホイール部とウォーム部との噛合による動力の伝達を採用すれば、一段で大きな減速比が得られるから、負荷付与手段５０の負荷部５２（遠心ブレーキなどの調速機）を動作させるために従動側歯車４３と負荷付与手段５０の間に複数段の伝達列を介在させるなどの措置が不要となる。したがって、従動側歯車４３と負荷付与手段５０の間の動力伝達時における抵抗を小さくできる。そのため、動力遮断動作の際、従動側歯車４３を軸線方向上向き（原位置）に移動させる付勢部材４５の付勢力を小さくできる。付勢部材４５の付勢力が小さければ、動力伝達動作の際に軸線方向下向きに移動する従動側歯車４３に抗する力が小さいということであるから、動作時のエネルギロスが小さくなる。

また、従動側歯車４３の第三の歯部４３２（ウォームホイール部）と負荷付与手段５０の第四の歯部５１（ウォーム部）が噛合している。つまり、従動側歯車４３と負荷付与手段５０も「はす歯」によって噛合している。このように、動力伝達動作の際において従動側歯車４３に軸線方向下向きのスラスト荷重を発生させる要素として、駆動側歯車４２の第一の歯部４２２と従動側歯車４３の第二の歯部４３１の噛合だけでなく、上記第三の歯部４３２と第四の歯部５１の噛合も利用した構成であるため、確実に従動側歯車４３を軸線方向下向きに移動させることができる。

また、クラッチ手段３０による第一の伝達列の「継」「断」動作は、遊星歯車列を用いた差動歯車機構を利用したものである。具体的には、クラッチ手段３０を構成する入力側歯車２２（太陽歯車）と出力側歯車２３（遊星歯車２３１および遊星支持歯車２３２）は、常に噛合しており、固定歯車３１の回転が阻止されているか否かによって、入力側歯車２２から出力側歯車２３に動力が伝達されるか否かが決まる。つまり、入力側歯車２２と出力側歯車２３の噛合を継断させる構成ではなく、入力側歯車２２と出力側歯車２３が常に噛合している構成であるため、入力側歯車２２や出力側歯車２３の歯車部の損傷が確実に防止される。仮に、クラッチ手段３０の「継」「断」動作が、入力側歯車２２と出力側歯車２３の噛合の継断によってなされる構成であれば、出力側歯車２３には被駆動体９０から伝わる外部負荷が常に作用しているため、入力側歯車２２や出力側歯車２３の歯車部が損傷するおそれが高いが、本実施形態ではこのようなおそれはない。

また、このような被駆動体９０に作用する外部負荷は、第一の伝達列のみに作用し、第二の伝達列に作用することはない。したがって、従動側歯車４３を軸線方向上向きに付勢する付勢部材４５や、負荷付与手段５０によって生じさせる負荷の大きさを小さく設定することができる。

（上記実施形態の変形例）
以下、上記実施形態にかかるモータアクチュエータの変形例について説明する。変形例にかかるモータアクチュエータは、従動側歯車４３ａの構成のみ上記実施形態（従動側歯車４３）と異なるため、それ以外の構成については説明を省略する。

図１２に拡大して示すように、本変形例において、従動側歯車４３ａの第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）の歯は、モータ１０が一方向に回転したときにおける従動側歯車４３ａの回転方向側の面が、歯先と従動側歯車４３ａの回転中心を結ぶ直線より従動側歯車４３ａの回転方向の反対側に凹んだ形状（鉤型）である。具体的には次の通りである。従動側歯車４３ａは、モータ１０が一方向に回転すると、図１２において右回り（時計回り）に回転する。したがって、モータ１０が一方向に回転したときにおける「従動側歯車４３ａの回転方向側の面」とは、図１２においてＳで示す面である。「歯先と従動側歯車４３ａの回転中心を結ぶ直線」とは、図１２においてＤで示す直線である。つまり、第三の歯部４３２ａを構成する各歯には、それぞれ対応する直線Ｄが存在する。そして、図１２分かるように、モータ１０が一方向に回転したときにおける「従動側歯車４３ａの回転方向側の面」Ｓは、「歯先と従動側歯車４３ａの回転中心を結ぶ直線」である直線Ｄより従動側歯車４３ａの回転方向の反対側に凹んでいる。換言すれば、モータ１０が一方向に回転したときにおける「従動側歯車４３ａの回転方向側の面」Ｓは、「歯先と従動側歯車４３ａの回転中心を結ぶ直線」である直線Ｄより回転方向に突出していないということである。また、本変形例において第三の歯部４３２ａは、歯すじが従動側歯車４３ａの軸線方向に真っ直ぐ延びる平歯車である（はす歯ではない）。

このように、第三の歯部４３２ａを構成する各歯の歯先は、モータ１０が一方向に回転したときにおける回転方向を向くような形状となっているため、図１３に示すように、第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）とそれに噛合する第四の歯部５１（ウォーム部）との接触面積が小さい（点接触に近い状態となる）。したがって、本変形例にかかるモータアクチュエータによれば、第三の歯部４３２ａと第四の歯部５１との噛合によるエネルギロス（摩擦によるエネルギロス）を小さくすることができる。このように第三の歯部４３２ａと第四の歯部５１との噛合によるエネルギロスが小さくなれば、動力遮断動作時に従動側歯車４３ａを回転させながら軸線方向上向きに移動させる付勢部材４５の付勢力を小さくすることができる。そして、このように付勢部材４５の付勢力を小さくすることができれば、動力伝達動作時に従動側歯車４３ａを軸線方向下向きに移動させるのに必要なスラスト力を小さくすることができる。このスラスト力が小さくすることができれば、クラッチ手段３０を動作させるために消費されるモータ１０の動力（エネルギ）を小さくすることができる。つまり、モータアクチュエータ１本来の目的である被駆動体９０を動作させるために使用されるモータ１０の動力を大きくすることができる（あるいはクラッチ手段３０を動作させるために消費される動力が小さくなる分、モータ１０の動力（トルク）を小さくすることができる）。また、上記スラスト力を大きくするため、歯車を大きくしたり、輪列を構成する歯車の数を増やしたりする必要もない。

さらに、モータ１０は一方向のみに回転するものであるから、そのモータ１０の動力が伝達されることによって従動側歯車４３ａが回転する方向も一方向である。すなわち、従動側歯車４３ａが他方向に回転する際（回転しつつ付勢部材４５の付勢力によって軸線方向上向きに移動する際）には、従動側歯車４３ａの回転動力が他の歯車に伝達される必要はない。したがって、第三の歯部４３２ａを構成する各歯に、他方向を向くような歯先を形成しなくともよい。つまり、従動側歯車４３ａが一方向および他方向のどちらに回転する際においても第三の歯部４３２ａと第四の歯部５１とが点接触に近い状態となるようにする必要がなく、一方向に回転する際にのみ点接触に近い状態となればよい。よって、第三の歯部４３２ａの歯先は細くなるため、モータアクチュエータ１の組立時に、第三の歯部４３２ａと第四の歯部５１とを噛合させやすい。

また、従動側歯車４３ａの第二の歯部４３１ａは、駆動側歯車４２の第一の歯部４２２に噛合しており、第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）は第二の歯部４３１ａよりも小径であるため、駆動側歯車４２や従動側歯車４３ａが回転軸方向に移動したとしても第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）の歯部が第一の歯部４２２と干渉することはない。

また、本変形例において、従動側歯車４３ａは合成樹脂により一体成型されている。すなわち、平歯車である第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）は、はす歯である第二の歯部４３１ａと一体に樹脂成型されてなる。ここで、第二の歯部４３１ａと第三の歯部４３２ａが両方ともはす歯であると、一方の金型と他方の金型の両方に、はす歯形状の部分（第二の歯部４３１ａおよび第三の歯部４３２ａ）が成型されるキャビティが形成されることになるため、当該はす歯形状の部分を金型から押し出す機構が複雑となるところ、本変形例によれば第三の歯部４３２ａが平歯車であるためより簡易な形状とすることができる。

また、従動側歯車４３ａにおいて、はす歯である第二の歯部４３１ａと平歯車である第三の歯部４３２ａ（ウォームホイール部）とは、従動側歯車４３ａの回転軸方向に隙間なく並設されている。これにより、従動側歯車４３ａを軸線方向に小さくすることができる。また、このように、第二の歯部４３１ａと第三の歯部４３２ａが、従動側歯車４３ａの回転軸方向に隙間なく並設されていれば、第二の歯部４３１ａと第三の歯部４３２ａの境界が金型の割面（パーティング面）に位置することになる。そのため、例えば第二の歯部４３１ａと第三の歯部４３２ａの両方がはす歯である場合に比べ、金型の構造を簡易にすることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ モータアクチュエータ
２０ モータ
２２ 入力側歯車
２３ 出力側歯車
３０ クラッチ手段
３１ 固定歯車
４２ 駆動側歯車
４２２ 第一の歯部
４３（４３ａ） 従動側歯車
４３１（４３１ａ） 第二の歯部
４３２（４３２ａ） 第三の歯部（ウォームホイール部）
４４ ロックレバー
４５ 付勢部材
４６ ロック歯車
５０ 負荷付与手段
５１ 第四の歯部（ウォーム部）
９０ 被駆動体

Claims (9)

1. 一方向に回転するモータと、
   前記モータの動力を被駆動体に伝達する一または複数の動力伝達部材を有する第一の伝達列と、
   前記第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態もしくは「断」状態に切り替えるクラッチ手段と、
   前記モータの動力を前記クラッチ手段に伝達する伝達列であって、はす歯である第一の歯部が形成された駆動側歯車、および、付勢部材によって軸線方向の一方側に付勢された状態で軸線方向に移動可能に支持され、前記第一の歯部に噛合するはす歯である第二の歯部が形成された従動側歯車を有する第二の伝達列と、
   前記従動側歯車の回転に負荷を与える負荷付与手段と、を備え、
   前記モータの駆動時には、前記従動側歯車は、前記駆動側歯車とのはす歯同士の噛合および前記負荷付与手段の負荷により、回転しつつ前記付勢部材の付勢力に抗して前記軸線方向の他方側に移動し、前記クラッチ手段を介して前記第一の伝達列による動力の伝達を「継」状態とする一方、
   前記モータが駆動状態から停止すると、前記従動側歯車は、前記付勢部材の付勢力により、前記負荷付与手段の負荷に逆らって回転しつつ前記軸線方向の一方側に移動し、前記クラッチ手段を介して前記第一の伝達列による動力の伝達を「断」状態とすることを特徴とするモータアクチュエータ。
2. 前記負荷付与手段は、前記従動側歯車の回転速度が大きくなると前記従動側歯車の回転に与える負荷が大きくなる負荷部を有することを特徴とする請求項１に記載のモータアクチュエータ。
3. 前記従動側歯車には、前記第二の歯部と一体的に回転するウォームホイール部が形成され、
   前記負荷付与手段は、前記負荷部と一体的に回転する、前記ウォームホイール部と噛合するウォーム部を有することを特徴とする請求項２に記載のモータアクチュエータ。
4. 前記従動側歯車には、前記第二の歯部と一体的に回転する第三の歯部が形成され、
   前記負荷付与手段には、前記第三の歯部と噛合する第四の歯部が設けられ、
   前記第三の歯部と前記第四の歯部の少なくともいずれか一方は、ねじれ歯車であることを特徴とする請求項１または２に記載のモータアクチュエータ。
5. 前記第三の歯部は、ウォームホイール部であり、
   前記第四の歯部は、前記ウォームホイール部と噛合するウォーム部であることを特徴とする請求項４に記載のモータアクチュエータ。
6. 前記被駆動体は、常に原位置に戻ろうとする方向の負荷が作用するものであり、
   前記第一の伝達列は、一の前記動力伝達部材である入力側歯車と、この入力側歯車に噛合する一の前記動力伝達部材である出力側歯車とを有し、
   前記クラッチ手段は、前記入力側歯車と、前記出力側歯車と、これら入力側歯車および出力側歯車に噛合する固定歯車とを有する差動歯車機構を備え、
   前記差動歯車機構は、前記従動側歯車の前記軸線方向の他方側への移動により前記固定歯車の回転が阻止されることで、前記入力側歯車から前記出力側歯車への間の動力の伝達を「継」状態とするものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のモータアクチュエータ。
7. 前記ウォームホイール部の歯は、前記モータが一方向に回転したときにおける前記従動側歯車の回転方向側の面が、歯先と前記従動側歯車の回転中心を結ぶ直線より前記従動側歯車の回転方向の反対側に凹んでいることを特徴とする請求項３に記載のモータアクチュエータ。
8. 前記ウォームホイール部は平歯車であるとともに、前記第二の歯部と一体に樹脂成型されることを特徴とする請求項７に記載のモータアクチュエータ。
9. 前記ウォームホイール部と前記第二の歯部は、前記従動側歯車の回転軸方向に隙間なく並設されていることを特徴とする請求項８に記載のモータアクチュエータ。

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