JP6257543B2 - 逆転防止機構および減速機付モータ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両のパワーウィンドウやサンルーフの開閉に用いられるモータの逆転防止機構に関する。

従来、ウォームとウォームホイールからなる減速機を備えたモータが知られている。このような減速機付モータは、例えば窓ガラスを上下動して開閉させる自動車のパワーウィンドウに使用される場合、窓ガラスが自重や振動で開いたり、外部から開けられたりといった事態を防止するための特性として耐逆転性が求められている。

このような耐逆転性を実現するための機構として、クラッチ機構を設けた減速機付モータが考案されている（特許文献１参照）。このクラッチ機構は、出力側から外力が加わってドライブプレートが回転すると、ドライブプレートの傾斜面とロックプレートの傾斜面とが接触摺動することでロックプレートが押し下げられる。そして、ロックプレートがフェーシング材に押し付けられることで両者の間に摩擦力が発生し、ロックプレートの回転が阻止され、外力による逆転が防止される。

特開２０１０−４８３５３号公報

上述のクラッチ機構において、ロックプレートは、ウェイブワッシャによってフェーシング材側に向かって押圧された状態になっている。そのため、モータの駆動時においても、ロックプレートはフェーシング材に対して摺動するため、伝達トルクのロスが発生する。また、摺動によるフェーシング材やロックプレートの磨耗は、異物の発生による摩擦力の不安定化や寿命の低下を招く一因ともなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安定した耐逆転性を実現する機構を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の逆転防止機構は、出力軸とモータの駆動軸との間のトルク伝達経路に設けられる逆転防止機構であって、出力軸に外力が加わった場合に、トルク伝達経路に設けられた制動用回転部材が他の部材に対して相対回転することを抑制するように構成された第１摩擦力発生部と、出力軸に外力が加わった場合に、制動用回転部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第２摩擦力発生部と、を備える。第１摩擦力発生部は、第２摩擦力発生部と異なる領域に設けられている。

この態様によると、第２摩擦発生部は主として逆転を防止する制動力を発生するように構成できる。一方、第１摩擦発生部は主として制動用回転部材が他の部材に対して相対回転することを抑制するように構成できる。このように、求められる摩擦力が異なる摩擦力発生部を別々の領域に設けることで、設計の最適化や自由度が増す。そのため、長期間にわたり安定した耐逆転性を実現できる。

他の部材は、回転しない固定部材であり、第１摩擦力発生部は、制動用回転部材と固定部材との間に設けられていてもよい。これにより、制動用回転部材が固定部材に対して動きにくくなり、出力軸に外力が加わった場合に制動用回転部材が他の回転体と供回りすることを抑制できる。

他の部材は、トルク伝達経路において、制動用回転部材よりもモータの駆動軸側に設けられた駆動軸側回転部材であってもよい。駆動軸側回転部材は、モータが駆動する場合に、制動用回転部材と係合して共に回転してもよい。第１摩擦力発生部は、制動用回転部材と駆動軸側回転部材との間に設けられていてもよい。これにより、制動用回転部材が駆動軸側回転部材に対して動きにくくなり、出力軸に外力が加わった場合に制動用回転部材が他の回転体と供回りすることを抑制できる。

モータが駆動する場合に、制動用回転部材の一部を第２摩擦力発生部から離間させる離間機構を更に備えていてもよい。これにより、第２摩擦力発生部による制動力がモータ駆動時に低減される。

制動用回転部材の一部は、制動用回転部材の中心軸に対してテーパを有する面であってもよい。これにより、制動用回転部材の一部は、制動用回転部材が押し付けられる方向に対して異なる方向へ押し付け力を発生できる。

テーパを有する面は、テーパ角度が１度〜３０度未満であってもよい。これにより、大きな押し付け力を発生できる。

出力軸に外力が加わった場合に、制動用回転部材を第２摩擦力発生部に押し付ける力の反力によって、制動用回転部材から離間するように構成された制動用押圧部材と、出力軸に外力が加わった場合に、制動用押圧部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第３摩擦力発生部と、を備えてもよい。これにより、より大きな制動力を発生できる。

本発明の別の態様もまた、逆転防止機構である。この逆転防止機構は、出力軸とモータの駆動軸との間のトルク伝達経路に設けられる逆転防止機構であって、出力軸に外力が加わった場合に、トルク伝達経路に設けられた制動用回転部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された摩擦力発生部と、モータが駆動する場合に、制動用回転部材の一部を摩擦力発生部から離間させる離間機構と、を備える。

この態様によると、摩擦力発生部による制動力がモータ駆動時に低減される。

モータと、モータの駆動軸の回転力が伝達されるウォームと、ウォームと噛み合うウォームホイールと、ウォームホイールに作用する回転力が伝達される出力軸と、逆転防止機構と、を備えてもよい。このようなモータを、例えば、車両のパワーウィンドウやサンルーフの開閉に適用することで、ウィンドウが自重や振動で開いたり、外部から開けられたりといった事態を防止できる。

逆転防止機構は、モータの駆動軸とウォームとの間のトルク伝達経路に設けられていてもよい。これにより、出力軸に加わった外力は、ウォームとウォームホイールとにより小さくなって逆転防止機構に働くため、逆転防止機構を構成する部材の強度を低くできる。

逆転防止機構は、ウォームホイールと出力軸との間のトルク伝達経路に設けられていてもよい。これにより、逆転防止機構の機能の一部を既存の部品であるウォームホイール等に担わせることで、逆転防止機構の追加に伴う部品の増加を抑制できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、安定した耐逆転性を実現することができる。

図１（ａ）は、減速機付モータの斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）と異なる方向から見た減速機付モータの斜視図である。 第１の実施の形態に係る減速機付モータの部分断面図である。 第１の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 図２に示す逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 図５（ａ）は、第１のケーシングの斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）と異なる方向から見た第１のケーシングの斜視図である。 第１のケーシングの断面図である。 出力プレート側ブレーキ材の斜視図である。 出力プレート側ブレーキ材の断面図である。 スリーブの斜視図である。 スリーブの断面図である。 図１１（ａ）は、出力プレートの斜視図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）と異なる方向から見た出力プレートの斜視図である。 図１２（ａ）は、図１１（ａ）に示す出力プレートのＡ−Ａ断面図、図１２（ｂ）は、図１１（ａ）に示す出力プレートのＢ−Ｂ断面図である。 図１３（ａ）は、ロックプレートの斜視図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）と異なる方向から見たロックプレートの斜視図である。 図１４（ａ）は、図１３（ａ）に示すロックプレートのＣ−Ｃ断面図、図１４（ｂ）は、図１３（ａ）に示すロックプレートのＤ−Ｄ断面図である。 ロックプレート側ブレーキ材の斜視図である。 ロックプレート側ブレーキ材の断面図である。 図１７（ａ）は、出力ピンの斜視図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）と異なる方向から見た出力ピンの斜視図である。 図１８（ａ）は、図１７（ａ）に示す出力ピンのＥ−Ｅ断面図、図１８（ｂ）は、図１７（ａ）に示す出力ピンのＦ−Ｆ断面図である。 第１の実施の形態に係る逆転防止機構の要部の分解斜視図である。 出力軸に外力が加わった場合の各部品の動きを説明するための模式図である。 出力軸に外力が加わった場合の逆転防止機構の動きを説明するための模式図である。 図２０に示す逆転防止機構が機能した状態から反時計回り（ＣＣＷ）にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。 図２０に示す逆転防止機構が機能した状態から時計回り（ＣＷ）にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係る摩擦力発生部を説明するための模式図である。 コーン角度θおよび押し付け力Ｙとの関係を示す図である。 第２の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 第２の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 図２８（ａ）は、第２の実施の形態に係るロックプレートの斜視図、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）と異なる方向から見たロックプレートの斜視図である。 図２９（ａ）は、第２の実施の形態に係る出力ピンの斜視図、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）と異なる方向から見た出力ピンの斜視図である。 第３の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 第３の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 第４の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 第４の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 第４の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材の斜視図である。 第４の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材の断面図である。 図３６（ａ）は、第４の実施の形態に係る出力プレートの斜視図、図３６（ｂ）は、図３６（ａ）と異なる方向から見た出力プレートの斜視図である。 図３７（ａ）は、図３６（ａ）に示す出力プレートのＡ−Ａ断面図、図３７（ｂ）は、図３６（ａ）に示す出力プレートのＢ−Ｂ断面図である。 第５の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 第５の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 図４０（ａ）は、第５の実施の形態に係るロックプレートの斜視図、図４０（ｂ）は、図４０（ａ）と異なる方向から見たロックプレートの斜視図である。 図４１（ａ）は、図４０（ａ）に示すロックプレートのＣ−Ｃ断面図、図４１（ｂ）は、図４０（ａ）に示すロックプレートのＤ−Ｄ断面図である。 第５の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材の斜視図である。 第５の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材の断面図である。 第６の実施の形態に係る逆転防止機構の分解斜視図である。 第６の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。 図４６（ａ）は、第６の実施の形態に係る第１のケーシングの斜視図、図４６（ｂ）は、図４６（ａ）と異なる方向から見た第１のケーシングの斜視図である。 第６の実施の形態に係る第１のケーシングの断面図である。 図４８（ａ）は、第６の実施の形態に係る出力プレートの斜視図、図４８（ｂ）は、図４８（ａ）と異なる方向から見た出力プレートの斜視図である。 図４９（ａ）は、図４８（ａ）に示す出力プレートのＡ−Ａ断面図、図４９（ｂ）は、図４８（ａ）に示す出力プレートのＢ−Ｂ断面図である。 出力軸に外力が加わった場合の第６の実施の形態に係る逆転防止機構の動きを説明するための模式図である。 第７の実施の形態に係る逆転防止機構を含む減速機の分解斜視図である。 図５１に示す減速機の拡大断面図である。 第７の実施の形態に係るケーシングの斜視図である。 第７の実施の形態に係るケーシングの断面図である。 図５５（ａ）は、第７の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材の斜視図、図５５（ｂ）は、図５５（ａ）と異なる方向から見た出力プレート側ブレーキ材の斜視図である。 図５６（ａ）は、図５５（ｂ）に示す出力プレート側ブレーキ材のＧ−Ｇ断面図、図５６（ｂ）は、図５５（ｂ）に示す出力プレート側ブレーキ材のＨ−Ｈ断面図である。 図５７（ａ）は、第７の実施の形態に係る出力プレートの斜視図、図５７（ｂ）は、図５７（ａ）と異なる方向から見た出力プレートの斜視図である。 図５８（ａ）は、図５７（ｂ）に示す出力プレートのＩ−Ｉ断面図、図５８（ｂ）は、図５７（ｂ）に示す出力プレートのＪ−Ｊ断面図である。 図５９（ａ）は、第７の実施の形態に係るロックプレートの斜視図、図５９（ｂ）は、図５９（ａ）と異なる方向から見たロックプレートの斜視図である。 図６０（ａ）は、図５９（ａ）に示すロックプレートのＫ−Ｋ断面図、図６０（ｂ）は、図５９（ａ）に示すロックプレートのＬ−Ｌ断面図である。 図６１（ａ）は、第７の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材の斜視図、図６１（ｂ）は、図６１（ａ）と異なる方向から見たロックプレート側ブレーキ材の斜視図である。 図６２（ａ）は、図６１（ｂ）に示すロックプレート側ブレーキ材のＭ−Ｍ断面図、図６２（ｂ）は、図６１（ｂ）に示すロックプレート側ブレーキ材のＮ−Ｎ断面図である。 第７の実施の形態に係るウォームホイールの斜視図である。 図６４（ａ）は、図６３に示すウォームホイールのＯ−Ｏ断面図、図６４（ｂ）は、図６３に示すウォームホイールのＰ−Ｐ断面図である。 第７の実施の形態に係る逆転防止機構の要部の分解斜視図である。 出力軸に外力が加わった場合の各部品の動きを説明するための模式図である。 図６６に示す逆転防止機構が機能した状態から反時計回り（ＣＣＷ）にウォームホイールが回転する方向にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。 図６６に示す逆転防止機構が機能した状態から時計回り（ＣＷ）にウォームホイールが回転する方向にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。 第８の実施の形態に係る逆転防止機構を含む減速機の分解斜視図である。 図６９に示す減速機の拡大断面図である。

本発明に係る減速機付モータは、モータの動きを減速して対象物を移動させる装置に適用可能なものであり、例えば、車両のパワーウィンドウシステムやサンルーフ、パワーシート、ドアクロージャ等の耐逆転性を必要とする装置に好適なものである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

［減速機付モータ］
はじめに減速機付モータの概略構成について説明する。図１（ａ）は、減速機付モータの斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）と異なる方向から見た減速機付モータの斜視図である。

減速機付モータ１０は、ＤＣモータであるモータ１２と、モータ１２のシャフトに連結されている減速機１４とを備える。減速機１４は、後述するウォームホイールを収容する円筒状の筐体１６を備える。減速機１４は、筐体１６の一方の面からは出力軸１８が突出している。

（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係る減速機付モータの部分断面図である。減速機付モータ１０の減速機１４は、モータ１２の駆動シャフト２０の回転力が伝達されるウォーム２２と、ウォーム２２と噛み合うウォームホイール２４と、ウォームホイール２４に作用する回転力が伝達される出力軸１８（図１（ａ）参照）と、逆転防止機構１００と、を備えている。逆転防止機構１００は、モータ１２の駆動シャフト２０とウォーム２２との間のトルク伝達経路に設けられている。

図３は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００の分解斜視図である。図４は、図２に示す逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

逆転防止機構１００は、モータ１２の駆動シャフト２０と、ウォーム２２が固定されているギヤ側シャフト２６との間のトルク伝達経路に設けられている。逆転防止機構１００は、第１のケーシング２８と、焼結軸受け３０と、出力プレート側ブレーキ材３２と、スリーブ３４と、出力プレート３６と、ロックプレート３８と、Ｏリング４０と、ロックプレート側ブレーキ材４２と、第２のケーシング４４と、出力ピン４６と、を備える。第１のケーシング２８および第２のケーシング４４は、タッピングビス４８でモータ１２と一体化される。

［第１のケーシング］
図５（ａ）は、第１のケーシング２８の斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）と異なる方向から見た第１のケーシング２８の斜視図である。図６は、第１のケーシング２８の断面図である。第１のケーシング２８は、ギヤ側シャフト２６が貫通する貫通孔２８ａと、出力プレート側ブレーキ材３２とスリーブ３４とロックプレート側ブレーキ材４２とが収容される円筒状の凹部２８ｂと、が形成されている。凹部２８ｂの内周部には、ギヤ側シャフト２６の軸方向と平行に、出力プレート側ブレーキ材３２とスリーブ３４とロックプレート側ブレーキ材４２とを凹部２８ｂ内で回転しないように固定する固定用凸部２８ｃが形成されている。

［出力プレート側ブレーキ材］
図７は、出力プレート側ブレーキ材３２の斜視図である。図８は、出力プレート側ブレーキ材３２の断面図である。出力プレート側ブレーキ材３２は、環状の部材であり、外径は一定である。また、外周面３２ａには、軸方向に平行な溝状の固定用凹部３２ｂが形成されている。出力プレート側ブレーキ材３２は、内径が軸方向に向かって変化する傾斜面であるブレーキ面３２ｃを有する。そして、出力プレート側ブレーキ材３２は、固定用凹部３２ｂが第１のケーシング２８の固定用凸部２８ｃと合うような位置で第１のケーシング２８の凹部２８ｂに挿入される。

［スリーブ］
図９は、スリーブ３４の斜視図である。図１０は、スリーブ３４の断面図である。スリーブ３４は、環状の部材であり、外周面３４ａには、軸方向に平行な溝状の固定用凹部３４ｂが形成されている。スリーブ３４は、固定用凹部３４ｂが第１のケーシング２８の固定用凸部２８ｃと合うような位置で第１のケーシング２８の凹部２８ｂに挿入される。

［出力プレート］
図１１（ａ）は、出力プレート３６の斜視図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）と異なる方向から見た出力プレート３６の斜視図である。図１２（ａ）は、図１１（ａ）に示す出力プレート３６のＡ−Ａ断面図、図１２（ｂ）は、図１１（ａ）に示す出力プレート３６のＢ−Ｂ断面図である。

出力プレート３６は、円筒状の部材であり、ギヤ側シャフト２６が挿入される貫通孔３６ａが中央部に形成されている。また、貫通孔３６ａが形成されている中央部の周囲には、出力ピン４６の一部が進入した状態で回転軸を中心に両方向に回動できるような円弧状の２つの貫通孔３６ｂが形成されている。貫通孔３６ｂは、出力ピン４６が回動する際に、出力ピン４６の一部と当接する内壁３６ｊを有する。出力プレート３６のロックプレート３８と対向する側の端面３６ｃは、外周部の周方向に形成された円弧状の４つの傾斜部３６ｄを有する。傾斜部３６ｄは、周方向の位置が変化すると、軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。また、隣接する２つの傾斜部３６ｄの間には、頂部３６ｇまたは谷部３６ｈが交互に形成されている。

貫通孔３６ａは、ギヤ側シャフト２６が挿入された状態でギヤ側シャフト２６の軸方向への移動を許容するように構成されている。出力プレート３６の外周面３６ｅの一部は、ブレーキ面３６ｆとして機能する。本実施の形態に係るブレーキ面３６ｆは、テーパ面である。

［ロックプレート］
図１３（ａ）は、ロックプレート３８の斜視図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）と異なる方向から見たロックプレート３８の斜視図である。図１４（ａ）は、図１３（ａ）に示すロックプレート３８のＣ−Ｃ断面図、図１４（ｂ）は、図１３（ａ）に示すロックプレート３８のＤ−Ｄ断面図である。

ロックプレート３８は、円筒状の部材であり、中央部の周囲には、出力ピン４６の一部が進入した状態で回転軸を中心に両方向に回動できるような円弧状の２つの貫通孔３８ｂが形成されている。貫通孔３８ｂは、出力ピン４６が回動する際に、出力ピン４６の一部と当接する内壁３８ｊを有する。２つの貫通孔３８ｂの間には、ロックプレート３８をロックプレート側ブレーキ材４２から離間させる離間機構を構成する４つの傾斜部３８ｋが形成されている。ロックプレート３８の出力プレート３６と対向する側の端面３８ｃは、外周部の周方向に形成された４つの傾斜部３８ｄを有する。傾斜部３８ｄは、周方向の位置が変化すると、軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。また、隣接する２つの傾斜部３８ｄの間には、頂部３８ｇまたは谷部３８ｈが形成されている。

ロックプレート３８の外周面３８ｅの一部は、ブレーキ面３８ｆとして機能する。本実施の形態に係るブレーキ面３８ｆは、テーパ面である。また、ロックプレート３８の外周面３８ｅには、Ｏリング４０が装着される溝３８ｉが形成されている。

［ロックプレート側ブレーキ材］
図１５は、ロックプレート側ブレーキ材４２の斜視図である。図１６は、ロックプレート側ブレーキ材４２の断面図である。ロックプレート側ブレーキ材４２は、環状の部材であり、外径は一定である。また、外周面４２ａには、軸方向に平行な溝状の固定用凹部４２ｂが形成されている。ロックプレート側ブレーキ材４２は、内径が軸方向に向かって変化する傾斜面であるブレーキ面４２ｃを有する。そして、ロックプレート側ブレーキ材４２は、固定用凹部４２ｂが第１のケーシング２８の固定用凸部２８ｃと合うような位置で第１のケーシング２８の凹部２８ｂに挿入される。

［出力ピン］
図１７（ａ）は、出力ピン４６の斜視図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）と異なる方向から見た出力ピン４６の斜視図である。図１８（ａ）は、図１７（ａ）に示す出力ピン４６のＥ−Ｅ断面図、図１８（ｂ）は、図１７（ａ）に示す出力ピン４６のＦ−Ｆ断面図である。

出力ピン４６は、円筒状の本体部４６ａと、本体部４６ａの一方の端面４６ｂから軸方向へ突出するように設けられている２つの凸状係合部４６ｃと、を有する。本体部４６ａの他方の端面４６ｄには、駆動シャフト２０が圧入される圧入孔４６ｅが形成されている。凸状係合部４６ｃは、ロックプレート３８の貫通孔３８ｂおよび出力プレート３６の貫通孔３６ｂに進入した状態で回動可能な形状である。また、凸状係合部４６ｃは、モータが駆動する場合に、ロックプレート３８の貫通孔３８ｂの内壁および出力プレート３６の貫通孔３６ｂの内壁と係合する係合面４６ｆ，４６ｇを有する。

出力ピン４６の端面４６ｂは、外周部の周方向に形成された円弧状の４つの傾斜部４６ｈを有する。傾斜部４６ｈは、周方向の位置が変化すると、軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。また、隣接する２つの傾斜部４６ｈの間には、凸状係合部４６ｃまたは谷部４６ｉが交互に形成されている。

［逆転防止機構］
図１９は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構の要部の分解斜視図である。図２０は、出力軸に外力が加わった場合の各部品の動きを説明するための模式図である。なお、図２０は、図１９の逆転防止機構の内径側および外径側の断面展開図を模式的に示したものである。

図２０に示すように、減速機付モータ１０が静止状態の場合、出力ピン４６の凸状係合部４６ｃは、出力プレート３６の貫通孔３６ｂおよびロックプレート３８の貫通孔３８ｂにおいて、出力プレート３６やロックプレート３８と当接していない。その場合、各部品間には大きな力がかかっていない。

このような静止状態において、出力軸に外力が加わり、例えば、出力プレート３６が反時計回り（ＣＣＷ）に回転しようとする場合について説明する。出力プレート３６が反時計回りに回転すると、内径側においては、出力ピン４６の凸状係合部４６ｃに出力プレート３６の貫通孔３６ｂの内壁３６ｊが近接する。つまり、後述する外径側において、出力プレート３６とロックプレート３８とが軸方向に互いに離間する力が発生するまで、出力プレート３６は回転しうる。一方、外径側においては、出力プレート３６の回転に伴い、出力プレート３６の傾斜部３６ｄとロックプレート３８の傾斜部３８ｄとが当接し、出力プレート３６とロックプレート３８とが軸方向に互いに離間する力が発生する。

図２１は、出力軸に外力が加わった場合の逆転防止機構の動きを説明するための模式図である。逆転防止機構１００における出力プレート３６およびギヤ側シャフト２６は、出力プレート３６がギヤ側シャフト２６に対して軸方向の相対移動が許容されつつ回転方向の相対移動が制限される（相対回転しない）ように、貫通孔３６ａおよびギヤ側シャフト２６の先端であるＤカット部２６ａの形状が定められている。

このように構成された逆転防止機構１００は、図２０で説明したように、出力プレート３６とロックプレート３８とが軸方向に離間する力が発生すると、出力プレート３６がウォーム２２側に移動し、ロックプレート３８が出力ピン４６側に移動することになる。そして、出力プレート３６のブレーキ面３６ｆ（図１１参照）が出力プレート側ブレーキ材３２のブレーキ面３２ｃ（図７参照）に押圧されて摩擦制動力が発生するとともに、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆ（図１３参照）がロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃ（図１５参照）に押圧されて摩擦制動力が発生する。これにより、安定した耐逆転性を実現することができる。つまり、出力軸１８に外力が加わった場合であっても、出力軸１８が意図せず回転するといった状況を防止できる。

［モータ駆動］
図２２は、図２０に示す逆転防止機構が機能した状態から反時計回り（ＣＣＷ）にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。図２３は、図２０に示す逆転防止機構が機能した状態から時計回り（ＣＷ）にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。

反時計回りにモータが駆動すると、図２２に示すように、出力ピン４６が回転し始め、ロックプレート３８の貫通孔３８ｂの内壁３８ｊに出力ピン４６の凸状係合部４６ｃが当接し、ロックプレート３８が出力ピン４６とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ａ）。更に出力ピン４６が回転すると、出力プレート３６の貫通孔３６ｂの内壁３６ｊに出力ピン４６の凸状係合部４６ｃが当接し、ロックプレート３８だけでなく出力プレート３６も出力ピン４６とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｂ）。その結果、出力プレート３６の傾斜部３６ｄとロックプレート３８の傾斜部３８ｄとの係合状態が解除され、出力プレート３６およびロックプレート３８と、対応する各ブレーキ材との間に発生していた摩擦制動力が減少する。

同様に、時計回りにモータが駆動すると、図２３に示すように、出力ピン４６が回転し始め、出力プレート３６の貫通孔３６ｂの内壁３６ｊに出力ピン４６の凸状係合部４６ｃが当接し、出力プレート３６が出力ピン４６とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｃ）。更に出力ピン４６が回転すると、ロックプレート３８の貫通孔３８ｂの内壁３８ｊに出力ピン４６の凸状係合部４６ｃが当接し、出力プレート３６だけでなくロックプレート３８も出力ピン４６とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｄ）。その結果、出力プレート３６の傾斜部３６ｄとロックプレート３８の傾斜部３８ｄとの係合状態が解除され、出力プレート３６およびロックプレート３８と、対応する各ブレーキ材との間に発生していた摩擦制動力が減少する。

図２２や図２３に示すように、本実施の形態に係る逆転防止機構は、出力軸に外力が加わった場合に発生していた摩擦制動力を、通常のモータ駆動の場合には抑えることができ、摩擦抵抗によるモータトルクの伝達効率の低下を抑制できる。

［耐逆転時の供回り防止］
図２０において説明したように、出力軸に外力が加わった場合、例えば、出力プレート３６が反時計回りに回転し、ロックプレート３８との相対位置（回転位相）がずれることで、出力プレート３６の傾斜部３６ｄとロックプレート３８の傾斜部３８ｄとが当接し、出力プレート３６とロックプレート３８とが軸方向に離間する力が発生する。しかしながら、出力プレート３６が反時計回りに回転する際に、ロックプレート３８が供回りすると、出力プレート３６とロックプレート３８との相対位置（回転位相）がずれないため、出力プレート３６の傾斜部３６ｄとロックプレート３８傾斜部３８ｄとがなかなか当接しない。当然、出力プレート３６とロックプレート３８とが軸方向に離間する力が発生せず、摩擦制動力の発生も遅れる。

そこで、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００においては、ロックプレート３８の外周面に形成された溝３８ｉにＯリング４０を装着し、スリーブ３４に挿入している（図４等参照）。これにより、ロックプレート３８は、ロックプレート３８とＯリング４０との間の摩擦抵抗や、Ｏリング４０とスリーブ３４との間の摩擦抵抗により、その位置に留まろうとする力が働いており、出力プレート３６が回転しても供回りすることが防止される。

［摩擦面の形状］
図２４は、第１の実施の形態に係る摩擦力発生部を説明するための模式図である。図２５は、コーン角度θおよび押し付け力Ｙとの関係を示す図である。

本実施の形態に係る逆転防止機構１００においては、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆは、ギヤ側シャフト２６の軸方向（ロックプレート３８の中心軸方向）に対してテーパを有する面である。また、ロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃもテーパ面である。なお、図２４や図２５で示されているコーン（勾配）角度θは、軸方向とブレーキ面とが成す角度であり、ロックプレート３８の向かい合うブレーキ面３８ｆが成すテーパ角度の半分に相当する。

図２４に示すように、ロックプレート３８にギヤ側シャフト２６の軸方向の力Ｘが働くと、ロックプレート側ブレーキ材４２には、ロックプレート３８から矢印方向の押し付け力Ｙを受ける。このように、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆは、ロックプレート３８が押し付けられる方向に対して異なる方向へ押し付け力Ｙを発生できる。押し付け力Ｙは、軸方向の力Ｘおよびコーン角度θと、後述する摩擦係数μとから、Ｙ＝Ｘ／（μｃｏｓθ＋ｓｉｎθ）・・・式（１）で表される。

ここで、ブレーキ面３８ｆとブレーキ面４２ｃとの摩擦係数をμとすると、図２５に示すように、コーン角度が小さいほど、摩擦係数μが小さいほど、押し付け力Ｙや軸方向の力Ｘに対する押し付け力Ｙの増幅率（Ｙ／Ｘ）が大きくなることがわかる。そこで、コーン角度θは、逆転を防止する押し付け力および摩擦係数と増幅率等を考慮し適宜設定される。ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆは、テーパ角度が１度〜３０度未満（コーン角度が０．５度〜１５度未満）であるとよい。また、摩擦係数は０．０１〜０．８の範囲であるとよい。これにより、大きな押し付け力Ｙを発生できる。

上述のように、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００は、出力軸１８とモータの駆動シャフト２０との間のトルク伝達経路に設けられている。そして、逆転防止機構１００は、出力軸１８に外力が加わった場合およびモータが駆動する場合に、トルク伝達経路に設けられた制動用回転部材としてのロックプレート３８が第１のケーシング２８に対して相対回転することを抑制するように構成された第１摩擦力発生部と、出力軸１８に外力が加わった場合に、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆが押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第２摩擦力発生部と、を備える。

本実施の形態に係る第１摩擦力発生部は、スリーブ３４およびＯリング４０で構成されており、回転しない固定部材である第１のケーシング２８と、ロックプレート３８との間に設けられている。これにより、ロックプレート３８が第１のケーシング２８に対して動きにくくなり、出力軸１８に外力が加わった場合にロックプレート３８が他の回転体である出力プレート３６と供回りすることを抑制できる。なお、第１のケーシング２８およびＯリング４０の材質や形状を適切にすることで、スリーブ３４を省略することもできる。

また、本実施の形態に係る第２摩擦力発生部は、ロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃとロックプレート３８のブレーキ面３８ｆとで構成される。このように、逆転防止機構１００において、第１摩擦力発生部は、第２摩擦力発生部と異なる領域に設けられている。

これにより、ブレーキ面４２ｃは主として逆転を防止する制動力を発生するように構成できる。つまり、高い摩擦抵抗を発生する部材を採用できる。一方、第１摩擦発生部のＯリング４０は、主としてロックプレート３８が第１のケーシング２８に対して相対回転することを抑制するように構成できる。つまり、Ｏリング４０は、ロックプレート３８との摩擦抵抗を、出力プレート３６が回転する際にロックプレート３８が供回りしない程度の比較的低い大きさに設定できる。その結果、モータ駆動時のＯリング４０とスリーブ３４との摺動抵抗が抑えられ、モータ１０の駆動トルクの伝達効率を向上できる。また、Ｏリング４０として摩擦抵抗の低い材料を適用できるため、耐摩耗性のよい材料を選択できる。

このように、求められる摩擦力（摩擦抵抗）が異なる摩擦力発生部を別々の領域に設けることで、設計の最適化や自由度が増す。そのため、長期間にわたり安定した耐逆転性を実現できる。

また、逆転防止機構１００は、モータ１２が駆動する場合に、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆをロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃから離間させる離間機構を備えている。具体的には、出力ピン４６の回転に伴い、出力ピン４６の傾斜部４６ｈがロックプレート３８の傾斜部３８ｋと当接することで、ロックプレート３８が出力ピン４６から離間する方向に変位するため、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆがロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃから離間する。

そして、図２２や図２３で示したように、更なる出力ピン４６の回転に伴い、出力プレート３６およびロックプレート３８の回転位相が揃うことで（図２２のＳＴＥＰ＿Ｂ、図２３のＳＴＥＰ＿Ｄ参照）、それまで当接していた傾斜部３６ｄおよび傾斜部３８ｄの係合状態が解除される。その結果、出力プレート３６およびロックプレート３８を軸方向に離間させる力が解消され、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆはロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃから離間し、出力プレート３６のブレーキ面３６ｆは出力プレート側ブレーキ材３２のブレーキ面３２ｃから離間する。これにより、出力プレート側ブレーキ材３２やロックプレート側ブレーキ材４２による制動力（摺動摩擦）がモータ駆動時に低減される。

また、逆転防止機構１００は、出力軸１８に外力が加わった場合に、ロックプレート３８をロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃに押し付ける力の反力によって、ロックプレート３８から離間するように構成された制動用押圧部材としての出力プレート３６と、出力軸１８に外力が加わった場合に、出力プレート３６のブレーキ面３６ｆが押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第３摩擦力発生部と、を備えている。第３摩擦力発生部は、出力プレート３６のブレーキ面３６ｆと出力プレート側ブレーキ材３２のブレーキ面３２ｃとで構成されている。これにより、制動力を複数の摩擦力発生部で発生できるため、より大きな摩擦制動力が得られ、安定した耐逆転性を実現できる。

（第２の実施の形態）
図２６は、第２の実施の形態に係る逆転防止機構１１０の分解斜視図である。図２７は、第２の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

第２の実施の形態に係る逆転防止機構１１０は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００と比較して、第１摩擦力発生部の位置が異なる。具体的には、ロックプレート３８の外周面にＯリングを装着するのではなく、出力ピン５４の外周面（溝５４ｉ）にＯリング５２を装着している。

図２８（ａ）は、第２の実施の形態に係るロックプレート５０の斜視図、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）と異なる方向から見たロックプレート５０の斜視図である。ロックプレート５０の外周面５０ｅの一部はブレーキ面５０ｆとして機能する。また、外周面５０ｅには、Ｏリングが装着される溝は形成されていない。その他の形状については、第１の実施の形態におけるロックプレート３８と同様である。

図２９（ａ）は、第２の実施の形態に係る出力ピン５４の斜視図、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）と異なる方向から見た出力ピン５４の斜視図である。出力ピン５４は、円筒状の本体部５４ａの外周面には、Ｏリング５２が装着される溝５４ｉが形成されている。その他の形状については、第１の実施の形態における出力ピン４６と同様である。出力ピン５４は、トルク伝達経路において、ロックプレート５０よりもモータの駆動シャフト２０側に設けられた駆動軸側回転部材である。

第２の実施の形態に係る逆転防止機構１１０において、出力ピン５４は、モータが駆動する場合に、ロックプレート５０と係合して共に回転する。そして、図２６や図２７に示すように、逆転防止機構１１０における第１摩擦力発生部は、ロックプレート５０と出力ピン５４との間に設けられているＯリング５２で構成されている。これにより、ロックプレート５０が出力ピン５４に対して動きにくくなり、出力軸に外力が加わった場合にロックプレート５０が出力プレート３６と供回りすることを抑制できる。各部材間の摩擦抵抗は、コギングトルク、ギヤ部の摩擦抵抗、軸の摩擦抵抗等を考慮して適宜設定される。

また、モータが駆動する場合には、出力ピン５４とロックプレート５０は一緒に回転するため、Ｏリング５２による摩擦抵抗は発生せず、モータの駆動トルクの伝達効率を更に向上できる。

（第３の実施の形態）
図３０は、第３の実施の形態に係る逆転防止機構１２０の分解斜視図である。図３１は、第３の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

第３の実施の形態に係る逆転防止機構１２０は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００と比較して、モータ１２が駆動する場合に、ロックプレート５６のブレーキ面５６ｆをロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃから離間させる離間機構を備えていない。具体的には、ロックプレート５６は、第１の実施の形態に係るロックプレート３８に存在する傾斜部３８ｋが設けられていない。その他の形状については、ロックプレート３８と同様である。また、出力ピン５８は、第１の実施の形態に係る出力ピン４６に存在する傾斜部４６ｈが設けられていない。その他の形状については、出力ピン４６と同様である。

（第４の実施の形態）
図３２は、第４の実施の形態に係る逆転防止機構１３０の分解斜視図である。図３３は、第４の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

第４の実施の形態に係る逆転防止機構１３０は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００と比較して、第３摩擦力発生部の構成が異なる。具体的には、出力プレート側ブレーキ材６０、スリーブ６２および出力プレート６４の形状が異なる。なお、スリーブ６２は、第１の実施の形態に係るスリーブ３４と比較して、軸方向の厚みが異なる点以外は同様である。

図３４は、第４の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材６０の斜視図である。図３５は、第４の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材６０の断面図である。出力プレート側ブレーキ材６０は、環状の部材であり、内径および外径は一定である。また、外周面６０ａには、軸方向に平行な溝状の固定用凹部６０ｂが形成されている。出力プレート側ブレーキ材６０は、一方の端面がブレーキ面６０ｃとなる。

図３６（ａ）は、第４の実施の形態に係る出力プレート６４の斜視図、図３６（ｂ）は、図３６（ａ）と異なる方向から見た出力プレート６４の斜視図である。図３７（ａ）は、図３６（ａ）に示す出力プレート６４のＡ−Ａ断面図、図３７（ｂ）は、図３６（ａ）に示す出力プレート６４のＢ−Ｂ断面図である。

出力プレート６４は、円筒状の部材であり、第１の実施の形態に係る出力プレート３６と比較してブレーキ面の形状が異なる。出力プレート６４は、ギヤ側シャフト２６が挿入される貫通孔６４ａが中央部に形成されている。また、貫通孔６４ａが形成されている中央部の周囲には、出力ピン４６の一部が進入した状態で回転軸を中心に両方向に回動できるような円弧状の２つの貫通孔６４ｂが形成されている。また、出力プレート６４の出力プレート側ブレーキ材６０と対向する平坦面がブレーキ面６４ｆである。その他の形状については、出力プレート３６と同様である。

第４の実施の形態に係る逆転防止機構１３０は、出力軸１８に外力が加わった場合には、第３摩擦力発生部として、出力プレート側ブレーキ材６０のブレーキ面６０ｃに出力プレート６４のブレーキ面６４ｆが押圧される。これにより、逆転を防止する摩擦制動力が発生する。

（第５の実施の形態）
図３８は、第５の実施の形態に係る逆転防止機構１４０の分解斜視図である。図３９は、第５の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

第５の実施の形態に係る逆転防止機構１４０は、第４の実施の形態に係る逆転防止機構１３０と比較して、第２摩擦力発生部の構成が異なる。具体的には、スリーブ６６、ロックプレート６８およびロックプレート側ブレーキ材７０の形状が異なる。なお、スリーブ６６は、第４の実施の形態に係るスリーブ６２と比較して、軸方向の厚みが異なる点以外は同様である。出力ピン５８は、第４の実施の形態に係る出力ピン４６に存在する傾斜部４６ｈが設けられていない。

図４０（ａ）は、第５の実施の形態に係るロックプレート６８の斜視図、図４０（ｂ）は、図４０（ａ）と異なる方向から見たロックプレート６８の斜視図である。図４１（ａ）は、図４０（ａ）に示すロックプレート６８のＣ−Ｃ断面図、図４１（ｂ）は、図４０（ａ）に示すロックプレート６８のＤ−Ｄ断面図である。

ロックプレート６８は、円筒状の部材であり、第１の実施の形態（第４の実施の形態）に係るロックプレート３８と比較してブレーキ面の形状が異なる。ロックプレート６８は、ロックプレート側ブレーキ材７０と対向する平坦面がブレーキ面６８ｆである。その他の形状については、ロックプレート３８と同様である。そのため、第５の実施の形態に係る逆転防止機構１４０においては、出力ピン５８の回転しても、ロックプレート６８が出力ピン５８から離間する方向に変位する力は発生しない。

図４２は、第５の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材７０の斜視図である。図４３は、第５の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材７０の断面図である。ロックプレート側ブレーキ材７０は、環状の部材であり、内径および外径は一定である。また、外周面７０ａには、軸方向に平行な溝状の固定用凹部７０ｂが形成されている。ロックプレート側ブレーキ材７０は、一方の端面がブレーキ面７０ｃとなる。

第５の実施の形態に係る逆転防止機構１４０は、出力軸１８に外力が加わった場合には、第２摩擦力発生部として、ロックプレート側ブレーキ材７０のブレーキ面７０ｃにロックプレート６８のブレーキ面６８ｆが押圧される。これにより、逆転を防止する摩擦制動力が発生する。

（第６の実施の形態）
図４４は、第６の実施の形態に係る逆転防止機構１５０の分解斜視図である。図４５は、第６の実施の形態に係る逆転防止機構近傍の拡大断面図である。

第６の実施の形態に係る逆転防止機構１５０は、第１の実施の形態に係る逆転防止機構１００と比較して、第３摩擦力発生部がない点が異なる。具体的には、ギヤ側シャフト７２、第１のケーシング７４および出力プレート７６の形状が異なる。

図４６（ａ）は、第６の実施の形態に係る第１のケーシング７４の斜視図、図４６（ｂ）は、図４６（ａ）と異なる方向から見た第１のケーシング７４の斜視図である。図４７は、第６の実施の形態に係る第１のケーシング７４の断面図である。第１のケーシング７４は、ギヤ側シャフト７２が貫通する貫通孔７４ａと、出力プレート７６とロックプレート３８とロックプレート側ブレーキ材４２とが収容される円筒状の凹部７４ｂと、が形成されている。凹部７４ｂの内周部には、ギヤ側シャフト７２の軸方向と平行に、ロックプレート側ブレーキ材４２を凹部７４ｂ内で回転しないように固定する固定用凸部７４ｃが形成されている。

図４８（ａ）は、第６の実施の形態に係る出力プレート７６の斜視図、図４８（ｂ）は、図４８（ａ）と異なる方向から見た出力プレート７６の斜視図である。図４９（ａ）は、図４８（ａ）に示す出力プレート７６のＡ−Ａ断面図、図４９（ｂ）は、図４８（ａ）に示す出力プレート７６のＢ−Ｂ断面図である。

出力プレート７６は、円筒状の部材であり、第１の実施の形態に係る出力プレート３６と比較して、ブレーキ面として機能しない点、貫通孔の形状が異なる。出力プレート７６は、ギヤ側シャフト７２の先端のＤカット部７２ａが圧入される貫通孔７６ａが中央部に形成されている。また、出力プレート７６のギヤ側シャフト７２が圧入される側の端面７６ｂは平坦面となっている。その他の形状については、出力プレート３６と同様である。

図５０は、出力軸に外力が加わった場合の第６の実施の形態に係る逆転防止機構１５０の動きを説明するための模式図である。逆転防止機構１５０における出力プレート７６およびギヤ側シャフト７２は、出力プレート７６がギヤ側シャフト７２に対して軸方向および回転方向の相対移動が制限される（相対移動しない）ように、貫通孔７６ａおよびギヤ側シャフト７２の先端であるＤカット部７２ａの形状が定められている。

このように構成された逆転防止機構１５０は、図５０で説明したように出力プレート７６とロックプレート３８とが軸方向に離間する力が発生すると、出力プレート７６がウォーム２２側に移動できず、ロックプレート３８のみが出力ピン４６側に移動することになる。そして、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆ（図１３参照）がロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃ（図１５参照）に押圧されて摩擦制動力が発生する。これにより、安定した耐逆転性を実現することができる。つまり、出力軸１８に外力が加わった場合であっても、出力軸１８が意図せず回転するといった状況を防止できる。

また、第６の実施の形態に係る逆転防止機構１５０は、第２摩擦力発生部として、ロックプレート３８のブレーキ面３８ｆとロックプレート側ブレーキ材４２のブレーキ面４２ｃとを組み合わせた構成であり、ブレーキ面３８ｆおよびブレーキ面４２ｃは共にテーパ面であるがこれに限られない。例えば、逆転防止機構１５０の第２摩擦力発生部として、ブレーキ面６８ｆが平坦なロックプレート６８とブレーキ面７０ｃが平坦なロックプレート側ブレーキ材７０とを組み合わせてもよい。

上述の第１の実施の形態から第６の実施の形態に係る逆転防止機構では、出力軸に加わった外力は、ウォームとウォームホイールとにより小さくなってから逆転防止機構に働くため、逆転防止機構を構成する部材の強度を低くできる。

（第７の実施の形態）
図５１は、第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００を含む減速機３００の分解斜視図である。図５２は、図５１に示す減速機３００の拡大断面図である。

逆転防止機構２００は、減速機３００におけるウォームホイール２０４と出力軸２０２との間のトルク伝達経路に設けられている。これにより、逆転防止機構２００の機能の一部を既存の部品であるウォームホイール２０４等に担わせることで、逆転防止機構２００の追加に伴う部品の増加を抑制できる。

減速機３００は、出力軸２０２と、ワッシャ２０６と、防水用のＯリング２０８と、焼結軸受け２１０と、ケーシング２１２と、摩擦力を発生するためのＯリング２１４と、ウォームホイール２０４と、ロックプレート側ブレーキ材２１６と、ロックプレート２１８と、出力プレート２２０と、Ｃ型止め輪２３０と、出力プレート側ブレーキ材２２２と、カバー２２４と、を備える。Ｃ型止め輪２３０は、出力軸２０２の溝に装着されることで、出力軸２０２がケーシング２１２から抜けることを防止する。また、Ｃ型止め輪２３０は、出力軸２０２の溝に装着された状態で、出力プレート２２０との間に隙間が生じるように配置されている。これにより、出力プレート２２０はカバー２２４側に移動できる。

［ケーシング］
図５３は、第７の実施の形態に係るケーシング２１２の斜視図である。図５４は、第７の実施の形態に係るケーシング２１２の断面図である。ケーシング２１２は、出力軸２０２が貫通する貫通孔２１２ａと、ウォームホイール２０４とロックプレート側ブレーキ材２１６とロックプレート２１８と出力プレート２２０と出力プレート側ブレーキ材２２２とが収容される円筒状の凹部２１２ｂと、Ｏリング２１４が装着される環状溝２１２ｃと、ロックプレート側ブレーキ材２１６が凹部２１２ｂ内で回転しないように係合する第１係合部２１２ｄと、出力プレート側ブレーキ材２２２が凹部２１２ｂ内で回転しないように係合する第２係合部２１２ｅが形成されている。

［出力プレート側ブレーキ材］
図５５（ａ）は、第７の実施の形態に係る出力プレート側ブレーキ材２２２の斜視図、図５５（ｂ）は、図５５（ａ）と異なる方向から見た出力プレート側ブレーキ材２２２の斜視図である。図５６（ａ）は、図５５（ｂ）に示す出力プレート側ブレーキ材２２２のＧ−Ｇ断面図、図５６（ｂ）は、図５５（ｂ）に示す出力プレート側ブレーキ材２２２のＨ−Ｈ断面図である。出力プレート側ブレーキ材２２２は、環状の部材であり、一方の端面２２２ａには円弧状の凸部２２２ｂが設けられている。凸部２２２ｂの一端の段差部である第２係合部２２２ｃと、ケーシング２１２の第２係合部２１２ｅとが係合することで、出力プレート側ブレーキ材２２２がケーシング２１２に対して位置決め固定される。また、出力プレート側ブレーキ材２２２は、内径が出力軸２０２の軸方向に向かって変化する傾斜面であるブレーキ面２２２ｄを有する。

［出力プレート］
図５７（ａ）は、第７の実施の形態に係る出力プレート２２０の斜視図、図５７（ｂ）は、図５７（ａ）と異なる方向から見た出力プレート２２０の斜視図である。図５８（ａ）は、図５７（ｂ）に示す出力プレート２２０のＩ−Ｉ断面図、図５８（ｂ）は、図５７（ｂ）に示す出力プレート２２０のＪ−Ｊ断面図である。

出力プレート２２０は、フランジを有する円筒状の部材であり、出力軸２０２が挿入される貫通孔２２０ａと、後述するロックプレート２１８の一部が露出する開口部２２０ｂと、を有する。また、出力プレート２２０のロックプレート２１８と対向する側の端面２２０ｄは、貫通孔２２０ａが形成されている中央部の周囲に、周方向に形成された円弧状の４つの傾斜部２２０ｃを有する。傾斜部２２０ｃは、周方向の位置が変化すると、軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。また、隣接する２つの傾斜部２２０ｃの間には、頂部２２０ｅまたは谷部２２０ｆが交互に形成されている。２つの頂部２２０ｅのそれぞれには、円弧状の凸状係合部２２０ｇが軸方向に向かって設けられている。凸状係合部２２０ｇの側面は、モータ駆動時に後述するウォームホイール２０４の一部によって押される係合面２２０ｊである。

貫通孔２２０ａは、出力軸２０２が挿入された状態で出力軸２０２の軸方向への移動を許容しつつ回転方向の相対移動を制限するように構成されている。出力プレート２２０のフランジ部２２０ｈの外周面は、ブレーキ面２２０ｉとして機能する。本実施の形態に係るブレーキ面２２０ｉは、テーパ面である。

［ロックプレート］
図５９（ａ）は、第７の実施の形態に係るロックプレート２１８の斜視図、図５９（ｂ）は、図５９（ａ）と異なる方向から見たロックプレート２１８の斜視図である。図６０（ａ）は、図５９（ａ）に示すロックプレート２１８のＫ−Ｋ断面図、図６０（ｂ）は、図５９（ａ）に示すロックプレート２１８のＬ−Ｌ断面図である。

ロックプレート２１８は、フランジを有する円筒状の部材であり、中央に開口部２１８ａを有する。開口部２１８ａの周囲には、ロックプレート２１８の出力プレート２２０と対向する側の端面２１８ｂより一段下がった環状の凹部２１８ｃが形成されている。凹部２１８ｃには、周方向に形成された円弧状の４つの傾斜部２１８ｄを有する。傾斜部２１８ｄは、周方向の位置が変化すると、出力軸２０２の軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。隣接する２つの傾斜部２１８ｄの間には、頂部２１８ｆまたは谷部２１８ｇが形成されている。

また、開口部２１８ａの内周部には、円弧状の摩擦力付与部２１８ｅが開口部２１８ａを挟んで２つ形成されている。摩擦力付与部２１８ｅは、出力プレート２２０の開口部２２０ｂから露出してＯリング２１４と接触することで摩擦力を発生する。

また、ロックプレート２１８のウォームホイール２０４と対向する側の端面２１８ｈには、ロックプレート２１８をロックプレート側ブレーキ材２１６から離間させる離間機構を構成する傾斜部２１８ｉが形成されている。また、傾斜部２１８ｉは、円弧状の凸部２１８ｊの上面に形成されている。円弧状の凸部２１８ｊの側面は、モータ駆動時に後述するウォームホイール２０４の一部によって押される係合面２１８ｋである。

ロックプレート２１８のフランジ部２１８ｍの外周面は、ブレーキ面２１８ｎとして機能する。本実施の形態に係るブレーキ面２１８ｎは、テーパ面である。

［ロックプレート側ブレーキ材］
図６１（ａ）は、第７の実施の形態に係るロックプレート側ブレーキ材２１６の斜視図、図６１（ｂ）は、図６１（ａ）と異なる方向から見たロックプレート側ブレーキ材２１６の斜視図である。図６２（ａ）は、図６１（ｂ）に示すロックプレート側ブレーキ材２１６のＭ−Ｍ断面図、図６２（ｂ）は、図６１（ｂ）に示すロックプレート側ブレーキ材２１６のＮ−Ｎ断面図である。ロックプレート側ブレーキ材２１６は、環状の部材であり、一方の端面２１６ａには円弧状の凸部２１６ｂが設けられている。凸部２１６ｂの一端の段差部である第１係合部２１６ｃと、ケーシング２１２の第１係合部２１２ｄとが係合することで、ロックプレート側ブレーキ材２１６がケーシング２１２に対して位置決め固定される。また、ロックプレート側ブレーキ材２１６は、内径が軸方向に向かって変化する傾斜面であるブレーキ面２１６ｄを有する。

［ウォームホイール］
図６３は、第７の実施の形態に係るウォームホイール２０４の斜視図である。図６４（ａ）は、図６３に示すウォームホイール２０４のＯ−Ｏ断面図、図６４（ｂ）は、図６３に示すウォームホイール２０４のＰ−Ｐ断面図である。

ウォームホイール２０４は、円筒状の部材であり、外周面にギヤ部２０４ａが形成されている。また、ウォームホイール２０４の中心には、ケーシング２１２の軸部が挿入される円筒部２０４ｂが形成されている。円筒部２０４ｂは、ロックプレート２１８の摩擦力付与部２１８ｅが進入する切り欠き部２０４ｉが形成されている。円筒部２０４ｂの外周部は環状凹部２０４ｃとなっており、軸方向へ突出するように設けられている２つの凸状係合部２０４ｄが設けられている。凸状係合部２０４ｄは、モータが駆動する場合に、出力プレート２２０の係合面２２０ｊおよびロックプレート２１８の係合面２１８ｋと係合する係合面２０４ｅ（内径側）、係合面２０４ｆ（外径側）を有する。

ウォームホイール２０４の環状凹部２０４ｃには、周方向に形成された円弧状の４つの傾斜部２０４ｇが形成されている。傾斜部２０４ｇは、周方向の位置が変化すると、軸方向の高さが徐々に増加または減少するように構成されている。また、隣接する２つの傾斜部２０４ｇの間には、凸状係合部２０４ｄまたは谷部２０４ｈが交互に形成されている。

［逆転防止機構］
図６５は、第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００の要部の分解斜視図である。図６６は、出力軸に外力が加わった場合の各部品の動きを説明するための模式図である。なお、図６６は、図６５の逆転防止機構の内径側および外径側の断面展開図を模式的に示したものである。

図６６に示すように、減速機付モータが静止状態の場合、ウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄは、出力プレート２２０の凸状係合部２２０ｇおよびロックプレート２１８の凸部２１８ｊと当接していない。その場合、各部品間には大きな力がかかっていない。

このような静止状態において、例えば、出力軸に外力が加わり、出力プレート２２０が反時計回り（ＣＣＷ）に回転しようとする場合について説明する。出力プレート２２０が反時計回りに回転すると、内径側においては、出力プレート２２０の傾斜部２２０ｃとロックプレート２１８の傾斜部２１８ｄとが当接し、出力プレート２２０とロックプレート２１８とが軸方向に互いに離間する力が発生する。同様に、外径側においても、出力プレート２２０の回転に伴い、出力プレート２２０の傾斜部２２０ｃとロックプレート２１８の傾斜部２１８ｄとが当接し、出力プレート２２０とロックプレート２１８とが軸方向に互いに離間する力が発生する。

第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００における出力プレート２２０および出力軸２０２は、前述のように、出力プレート２２０が出力軸２０２に対して軸方向の相対移動が許容されつつ回転方向の相対移動が制限される（相対回転しない）ように、貫通孔２２０ａおよび出力軸２０２の先端の形状が定められている。

このように構成された逆転防止機構２００は、出力プレート２２０とロックプレート２１８とが軸方向に離間する力が発生すると、出力プレート２２０が出力プレート側ブレーキ材２２２に向かって移動し、ロックプレート２１８がロックプレート側ブレーキ材２１６に向かって移動することになる。そして、出力プレート２２０のブレーキ面２２０ｉが出力プレート側ブレーキ材２２２のブレーキ面２２２ｄに押圧されて摩擦制動力が発生するとともに、ロックプレート２１８のブレーキ面２１８ｎがロックプレート側ブレーキ材２１６のブレーキ面２１６ｄに押圧されて摩擦制動力が発生する。これにより、安定した耐逆転性を実現することができる。つまり、出力軸２０２に外力が加わった場合であっても、出力軸２０２が意図せず回転するといった状況を防止できる。

［モータ駆動］
図６７は、図６６に示す逆転防止機構が機能した状態から反時計回り（ＣＣＷ）にウォームホイールが回転する方向にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。図６８は、図６６に示す逆転防止機構が機能した状態から時計回り（ＣＷ）にウォームホイールが回転する方向にモータを駆動させた場合の動作を説明するための模式図である。

反時計回りにウォームホイール２０４が回転する方向にモータが駆動すると、図６７に示すように、ウォームホイール２０４が回転し始め、ロックプレート２１８の傾斜部２１８ｉにウォームホイール２０４の傾斜部２０４ｇが当接する（ＳＴＥＰ＿Ａ）。その後、ウォームホイール２０４が更に回転すると、ウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄがロックプレート２１８の凸部２１８ｊと係合する（ＳＴＥＰ＿Ｂ）。これにより、ロックプレート２１８は、ウォームホイール２０４から離間する方向に移動するため、ロックプレート２１８とロックプレート側ブレーキ材２１６との間で発生していた制動力が解消される。

更にウォームホイール２０４が回転すると、出力プレート２２０の凸状係合部２２０ｇにウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄが係合し、ロックプレート２１８だけでなく出力プレート２２０もウォームホイール２０４とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｃ）。つまり、ロックプレート２１８と出力プレート２２０とが互いの傾斜部で力を発生しない状態で同時に回転するため、制動力が発生しない状態で出力プレート２２０が回転する。その結果、ウォームホイール２０４に作用する回転力が出力軸２０２に伝達される。

同様に、時計回りにウォームホイール２０４が回転する方向にモータが駆動すると、図６８に示すように、ウォームホイール２０４が回転し始め、出力プレート２２０の凸状係合部２２０ｇにウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄが当接し、出力プレート２２０がウォームホイール２０４とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｄ）。更にウォームホイール２０４が回転すると、ロックプレート２１８の凸部２１８ｊの傾斜部２１８ｉにウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄの傾斜部２０４ｇが当接する（ＳＴＥＰ＿Ｅ）。これにより、ロックプレート２１８は、ウォームホイール２０４から離間する方向に移動するため、ロックプレート２１８とロックプレート側ブレーキ材２１６との間で発生していた制動力が解消される。

更にウォームホイール２０４が回転すると、ロックプレート２１８の凸部２１８ｊにウォームホイール２０４の凸状係合部２０４ｄが係合し、出力プレート２２０だけでなくロックプレート２１８もウォームホイール２０４とともに回転し始める（ＳＴＥＰ＿Ｆ）。つまり、ロックプレート２１８と出力プレート２２０とが互いの傾斜部で力を発生しない状態で同時に回転するため、制動力が発生しない状態で出力プレート２２０が回転する。その結果、ウォームホイール２０４の回転が出力軸２０２に伝達される。

図６７や図６８に示すように、第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００は、出力軸２０２に外力が加わった場合に発生していた摩擦制動力を、通常のモータ駆動の場合には抑えることができ、摩擦抵抗によるモータトルクの伝達効率の低下を抑制できる。

［耐逆転時の供回り防止］
図６６において説明したように、出力軸に外力が加わった場合、例えば、出力プレート２２０が反時計回りに回転し、ロックプレート２１８との相対位置（回転位相）がずれることで、出力プレート２２０の傾斜部２２０ｃとロックプレート２１８の傾斜部２１８ｄとが当接し、出力プレート２２０とロックプレート２１８とが軸方向に離間する力が発生する。しかしながら、出力プレート２２０が反時計回りに回転する際に、ロックプレート２１８が供回りすると、出力プレート２２０とロックプレート２１８との相対位置（回転位相）がずれないため、出力プレート２２０の傾斜部２２０ｃとロックプレート２１８の傾斜部２１８ｄとがなかなか当接しない。当然、出力プレート２２０とロックプレート２１８とが軸方向に離間する力が発生せず、摩擦制動力の発生も遅れる。

そこで、第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００においては、ケーシング２１２の環状溝２１２ｃにＯリング２１４を装着し、ロックプレート２１８の摩擦力付与部２１８ｅをＯリング２１４に接触させている（図５２等参照）。これにより、ロックプレート２１８は、摩擦力付与部２１８ｅとＯリング４０との間の摩擦抵抗により、その位置に留まろうとする力が働いており、出力プレート２２０が回転しても供回りすることが防止される。各部材間の摩擦抵抗は、コギングトルク、ギヤ部の摩擦抵抗、軸の摩擦抵抗等を考慮して適宜設定される。

（第８の実施の形態）
図６９は、第８の実施の形態に係る逆転防止機構２５０を含む減速機３１０の分解斜視図である。図７０は、図６９に示す減速機３１０の拡大断面図である。

第８の実施の形態に係る逆転防止機構２５０は、第７の実施の形態に係る逆転防止機構２００と比較して、第３摩擦力発生部がない点が異なる。具体的には、出力軸２０３、ケーシング２２６、出力プレート２２８の形状が異なる。また、逆転防止機構２００で用いられていた出力プレート側ブレーキ材はない。出力軸２０３は、出力プレート２２８に挿入される側の端部にＣ型止め輪２３０を装着するための溝が、出力軸２０２（第７の実施の形態参照）と比較してわずかに出力プレート２２８側に設けられている以外は、出力軸２０２と同様である。また、ケーシング２２６は、出力プレート側ブレーキ材がないことにより、第７の実施の形態に係るケーシング２１２と比較して、ケーシング２１２の第２係合部２１２ｅがない点が相違点である。つまり、ケーシング２２６は、カバー側の開口縁部の形状がわずかに異なるだけである。また、出力プレート２２８は、第７の実施の形態に係る出力プレート２２０と比較して、ブレーキ面２２０ｉを有するフランジ部２２０ｈがない点が相違点である。

出力軸２０３の端部はＣ型止め輪２３０により出力プレート２２８に固定されており、ロックプレート２１８は、出力軸２０３に対してカバー２２４側の軸方向に移動できないようになっている。

このように構成された逆転防止機構２５０は、出力プレート２２８とロックプレート２１８とが軸方向に離間する力が発生すると、出力プレート２２８がカバー２２４側に移動できず、ロックプレート２１８のみがロックプレート側ブレーキ材２１６側に移動することになる。そして、ロックプレート２１８のブレーキ面２１８ｎがロックプレート側ブレーキ材２１６のブレーキ面２１６ｄに押圧されて摩擦制動力が発生する。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 減速機付モータ、 １２ モータ、 １４ 減速機、 １８ 出力軸、 ２０ 駆動シャフト、 ２２ ウォーム、 ２４ ウォームホイール、 ２６ ギヤ側シャフト、 ２８ 第１のケーシング、 ３２ 出力プレート側ブレーキ材、 ３２ｃ ブレーキ面、 ３６ 出力プレート、 ３６ｄ 傾斜部、 ３６ｆ ブレーキ面、 ３８ ロックプレート、 ３８ｄ 傾斜部、 ３８ｆ ブレーキ面、 ３８ｉ 溝、 ３８ｋ 傾斜部、 ４０ Ｏリング、 ４２ ロックプレート側ブレーキ材、 ４２ｃ ブレーキ面、 ４６ 出力ピン、 ４６ｃ 凸状係合部、 ４６ｄ 端面、 ４６ｆ 係合面、 ４６ｈ 傾斜部、 １００，２００ 逆転防止機構、 ２０２ 出力軸、 ２０４ ウォームホイール、 ２０４ｄ 凸状係合部、 ２０４ｅ 係合面、 ２０４ｇ 傾斜部、 ２１２ ケーシング、 ２１２ｃ 環状溝、 ２１２ｄ 第１係合部、 ２１２ｅ 第２係合部、 ２１４ Ｏリング、 ２１６ ロックプレート側ブレーキ材、 ２１６ｂ 凸部、 ２１６ｃ 第１係合部、 ２１６ｄ ブレーキ面、 ２１８ ロックプレート、 ２１８ｄ 傾斜部、 ２１８ｅ 摩擦力付与部、 ２１８ｉ 傾斜部、 ２１８ｊ 凸部、 ２１８ｋ 係合面、 ２１８ｎ ブレーキ面、 ２２０ 出力プレート、 ２２０ｃ 傾斜部、 ２２０ｇ 凸状係合部、 ２２０ｉ ブレーキ面、 ２２０ｊ 係合面、 ２２２ 出力プレート側ブレーキ材、 ２２２ｃ 第２係合部、 ２２２ｄ ブレーキ面、 ３００ 減速機。

Claims (12)

1. 出力軸とモータの駆動軸との間のトルク伝達経路に設けられる逆転防止機構であって、
   出力軸に外力が加わった場合に、前記トルク伝達経路に設けられた制動用回転部材が他の部材に対して相対回転することを抑制するように構成された第１摩擦力発生部と、
   出力軸に外力が加わった場合に、前記制動用回転部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第２摩擦力発生部と、を備え、
   前記第１摩擦力発生部は、前記第２摩擦力発生部と異なる領域に設けられていることを特徴とする逆転防止機構。
2. 前記他の部材は、回転しない固定部材であり、
   前記第１摩擦力発生部は、前記制動用回転部材と前記固定部材との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の逆転防止機構。
3. 前記他の部材は、前記トルク伝達経路において、前記制動用回転部材よりもモータの駆動軸側に設けられた駆動軸側回転部材であり、
   前記駆動軸側回転部材は、モータが駆動する場合に、前記制動用回転部材と係合して共に回転し、
   前記第１摩擦力発生部は、前記制動用回転部材と前記駆動軸側回転部材との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の逆転防止機構。
4. モータが駆動する場合に、前記制動用回転部材の一部を前記第２摩擦力発生部から離間させる離間機構を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の逆転防止機構。
5. 前記制動用回転部材の一部は、前記制動用回転部材の中心軸に対してテーパを有する面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の逆転防止機構。
6. 前記テーパを有する面は、テーパ角度が１度〜３０度未満であることを特徴とする請求項５に記載の逆転防止機構。
7. 出力軸に外力が加わった場合に、前記制動用回転部材を前記第２摩擦力発生部に押し付ける力の反力によって、前記制動用回転部材から離間するように構成された制動用押圧部材と、
   出力軸に外力が加わった場合に、前記制動用押圧部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された第３摩擦力発生部と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の逆転防止機構。
8. 出力軸とモータの駆動軸との間のトルク伝達経路に設けられる逆転防止機構であって、
   出力軸側に接続される出力軸側回転部材と、
   前記出力軸側回転部材に隣接して設けられる制動用回転部材と、
   モータが駆動する場合に前記出力軸側回転部材および前記制動用回転部材と係合して共に回転し、モータ駆動軸側に接続される駆動軸側回転部材と、を備え、
   出力軸に外力が加わった場合に、前記トルク伝達経路に設けられた前記出力軸側回転部材が前記制動用回転部材を押圧し、該制動用回転部材の一部が押し付けられることで逆転を防止する制動力を発生するように構成された摩擦力発生部と、を更に備えることを特徴とする逆転防止機構。
9. モータが駆動する場合に、前記制動用回転部材の一部を前記摩擦力発生部から離間させる離間機構と、
   を備えることを特徴とする請求項８に記載の逆転防止機構。
10. モータと、
    モータの駆動軸の回転力が伝達されるウォームと、
    前記ウォームと噛み合うウォームホイールと、
    前記ウォームホイールに作用する回転力が伝達される出力軸と、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の逆転防止機構と、
    を備えることを特徴とする減速機付モータ。
11. 前記逆転防止機構は、前記モータの駆動軸と前記ウォームとの間のトルク伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の減速機付モータ。
12. 前記逆転防止機構は、前記ウォームホイールと前記出力軸との間のトルク伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の減速機付モータ。

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