JP6728819B2 - クラッチ、モータ及びパワーウインド装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用パワーウインド装置の駆動源としてのモータに搭載されたクラッチに関するものである。

従来、車両に搭載されるパワーウインド装置等の駆動源に用いられるモータには、例えば特許文献１に開示されるように、回転駆動される回転軸と、該回転軸から伝達される回転駆動力を減速する減速機構のウォーム軸とをクラッチを介して連結したものがある。クラッチは、環状のカラーの内側に、回転軸と一体回転する駆動側回転体と、ウォーム軸と一体回転する従動側回転体と、従動側回転体の軸方向に沿って延びる円柱状をなす転動体と、転動体を保持するリテーナ（特許文献１中、サポート部材）とを備えている。従動側回転体は、カラーの内周面と対向する制御面を有し、該制御面とカラーの内周面との間に転動体が配置されている。

このようなクラッチを備えたモータでは、回転軸の回転駆動により駆動側回転体が回転されると、転動体保持部、転動体及び従動側回転体（ウォーム軸）が一体的に回転する。一方、回転軸（駆動側回転体）の非回転駆動状態では、転動体が従動側回転体の制御面とカラーの内周面とに挟持されてくさびとなり、従動側回転体の回転が阻止（ロック）されるようになっている。これにより、例えばモータ駆動力以外の外力によって車両のウインドガラスが開閉されることを抑制できる。

また、リテーナにおける転動体を保持する転動体保持部の具体的な構成としては、例えば図１０に示すように、転動体１００の周方向両側を保持する一対の周方向保持部１１０と、各周方向保持部１１０の軸方向一端部（図１０における上側端部）同士を連結する第１支持部１１１と、各周方向保持部の軸方向他端部（図１０における下側端部）から周方向に突出する爪状の第２支持部１１２とを備えている。第１支持部１１１は、転動体１００の軸方向一端面を支持し、第２支持部１１２は、転動体１００の軸方向他端面の周縁部を軸方向に支持（接触）している。このように、転動体１００が第１及び第２支持部１１１，１１２によって軸方向両側から支持されるため、転動体１００の軸方向への移動が規制されるようになっている。

特開２０１２−８２９５２号公報

ところで、上記特許文献１のようなクラッチにおいて、従動側回転体がロックされる際の転動体の挙動としては、回動する従動側回転体の制御面によって転動体が径方向外側に押し出されてカラーの内周面と接触した後、転動体は僅かに回転（自転）しながら制御面とカラーの内周面との間に引き込まれる。これにより、転動体が従動側回転体の回転をロックするくさび状態とされる。しかしながら、転動体と転動体保持部との間の摺動ロスによって、制御面とカラーとの間に引き込まれる際の転動体の自転が妨げられると、転動体が制御面とカラーとの間でくさびとならず従動側回転体と連れ回りしてしまい、従動側回転体の回転がロックされないおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、転動体と転動体保持部との間の摺動ロスによって従動側回転体のロックが妨げられることを抑制できるクラッチ、モータ及びパワーウインド装置を提供することにある。

上記課題を解決するクラッチは、駆動側回転体の回転駆動を従動側回転体に伝達する一方、前記駆動側回転体の非回転駆動状態では、環状のカラーと該カラーの内側に位置する前記従動側回転体の制御面との間に軸方向に沿った柱状をなす転動体が挟持されることで前記従動側回転体の回転を阻止するクラッチであって、前記転動体を前記カラーと前記制御面との間に保持する転動体保持部を備え、前記転動体保持部は、前記従動側回転体の周方向における前記転動体の両側を保持する一対の周方向保持部と、該各周方向保持部の軸方向一端部同士を連結するとともに前記転動体の軸方向一端部を支持する第１支持部と、前記一対の周方向保持部の少なくとも一方の軸方向他端部に設けられ、前記転動体の軸方向他端部を支持する第２支持部とを備え、前記第２支持部は、前記周方向保持部から延出され前記転動体に対して軸方向に間隔を空けて対向する延出部と、該延出部から軸方向に延出され前記転動体と軸方向に接触する支持突起とを有しており、前記転動体保持部の前記第１支持部は、前記転動体に対して軸方向に間隔を空けて対向する対向面と、該対向面から軸方向に突出して前記転動体と軸方向に接触する突起部とを備えている。

この構成によれば、転動体保持部の第２支持部は、周方向保持部から延出され転動体に対して軸方向に間隔を空けて対向する延出部と、該延出部から軸方向に延出され転動体と軸方向に接触する支持突起とを有する。これにより、第２支持部と転動体との接触面積の増加を抑えつつも、第２支持部（支持突起）を転動体に対して軸中心に近い位置（若しくは軸中心位置）で接触させることができるため、従動側回転体をロックするべく転動体が自転する際に第２支持部との間に生じる摺動ロスを小さく抑えることが可能となる。従って、転動体と転動体保持部との間の摺動ロスによって従動側回転体のロックが妨げられることを抑制でき、その結果、従動側回転体のロック性能を向上させることができる。

この構成によれば、リテーナの第１支持部と転動体との接触面積を小さく抑えることが可能となり、それにより、従動側回転体をロックするべく転動体が自転する際に第１支持部との間に生じる摺動ロスを小さく抑えることが可能となる。その結果、従動側回転体のロック性能をより向上させることができる。
上記クラッチにおいて、前記転動体及び前記リテーナの前記転動体保持部はそれぞれ複数設けられ、前記リテーナは、前記従動側回転体の周方向に沿った環状をなし前記各転動体保持部同士を繋ぐリング部を備えていることが好ましい。

この構成によれば、リテーナの各転動体保持部がリング部によって互いに繋がって構成される。これにより、周方向における各転動体保持部同士の間隔を保持でき、ひいては、各転動体保持部が保持する各転動体同士の周方向の間隔を保持できる。

上記クラッチにおいて、前記第１支持部の前記突起部は、前記転動体の平面状をなす軸方向端面に対して接触する球面を有していることが好ましい。
この構成によれば、第１支持部の突起部が転動体に点接触される構成となるため、第１支持部と転動体との接触面積をより一層小さく抑えることができる。このため、従動側回転体をロックするべく転動体が自転する際に第１支持部との間に生じる摺動ロスをより一層小さく抑えることが可能となり、その結果、従動側回転体のロック性能を更に向上させることができる。

上記課題を解決するモータは、上記記載のクラッチと、前記クラッチの前記駆動側回転体と一体回転可能に構成された回転軸を有するモータ本体と、前記クラッチの前記従動側回転体と一体回転可能に構成された従動軸を有し、前記回転軸から前記駆動側回転体及び前記従動側回転体を介して前記従動軸に伝達された回転駆動力を減速して出力する減速部とを備えている。

この構成によれば、モータに備えられたクラッチにおいて、転動体と転動体保持部との間の摺動ロスによって従動側回転体のロックが妨げられることが抑制されるため、減速部の従動軸のロック性能が向上されたモータを提供できる。

上記課題を解決するパワーウインド装置は、上記記載のモータを駆動源として備え、該モータの駆動に基づいてウインドガラスを開閉可能に構成されている。
この構成によれば、パワーウインド装置の駆動源としてのモータにおいて、クラッチにおける従動側回転体（従動軸）のロック性能が向上されるため、モータ駆動力以外の外力によるウインドガラスの開閉をより確実に防止することができる。

本発明のクラッチ、モータ及びパワーウインド装置によれば、転動体と転動体保持部との間の摺動ロスによって従動側回転体のロックが妨げられることを抑制できる。

実施形態のパワーウインド装置の概略構成図。 同形態のモータの断面図。 同形態においてクラッチ付近の構成を拡大して示す断面図。 同形態のクラッチの分解斜視図。 （ａ）転動体を保持するリテーナの上面図、（ｂ）転動体を保持するリテーナの下面図。 （ａ）図５（ａ）における６ａ−６ａ線断面図、（ｂ）図５（ａ）における６ｂ−６ｂ線断面図。 （ａ）図３における７ａ−７ａ線断面図、（ｂ）図３における７ｂ−７ｂ線断面図。 （ａ）（ｂ）同形態におけるクラッチの動作を説明するための断面図。 （ａ）（ｂ）同形態におけるクラッチの動作を説明するための断面図。 従来構成における転動体保持部を説明するための断面図。

以下、クラッチ、モータ及びパワーウインド装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のパワーウインド装置１０は、車両ドアＤに取り付けられ、該車両ドアＤのウインドガラスＷＧを開閉作動させるものである。パワーウインド装置１０は、モータ１１と、該モータ１１の回転駆動に基づきウインドガラスＷＧを開閉作動させるＸアーム式のウインドレギュレータ１２とを備えている。モータ１１の出力軸１３は、ウインドレギュレータ１２の一方のアーム１４のセクタギヤ１５と噛合されている。

［モータの構成］
図２に示すように、モータ１１は、モータ本体２０と減速部３０とが一体に組み付けられたギヤードモータにて構成されている。また、モータ１１は、モータ本体２０と減速部３０との間の駆動連結部分においてクラッチ４０を備えている。

モータ本体２０は直流モータよりなる。モータ本体２０を構成する有底筒状のヨーク２１（ヨークハウジング）の内周面には、一対のマグネット２２が互いに対向するように固着されるとともに、マグネット２２の内側には電機子２３が配置されている。電機子２３は、ヨーク２１の中央部に配置される回転軸２４（駆動軸）を備えている。回転軸２４の基端部（図２において上側の端部）は、ヨーク２１の底部中央に設けられた軸受２５にて軸支されるとともに、同回転軸２４の先端側の部位には、円筒状の整流子２６が固定されている。また、回転軸２４の先端部には、円柱形状から平行に面取りした二面幅形状の連結部２４ａが形成されるとともに、連結部２４ａの先端部は曲面状（球面の一部）をなしている（図３参照）。

ヨーク２１の開口部には、外側に向かって延設されたフランジ部２１ａが形成されるとともに、同ヨーク２１の開口部にはブラシホルダ２７が嵌合されている。このブラシホルダ２７は、ヨーク２１の開口部を閉塞する形状のホルダ本体２７ａと、ヨーク２１の径方向外側に突出するコネクタ部２７ｂとが一体に形成されてなる。ホルダ本体２７ａは、図示しない配線でコネクタ部２７ｂと接続され前記整流子２６と摺接する一対のブラシ２８を保持している。また、ホルダ本体２７ａの中央には軸受２９が設けられるとともに、該軸受２９は、回転軸２４における整流子２６と連結部２４ａとの間の部位を軸支している。そして、コネクタ部２７ｂを介してブラシ２８に供給された外部電源が、整流子２６を介して電機子２３に供給されると、これにより電機子２３（回転軸２４）が回転駆動、すなわちモータ本体２０が回転駆動されるようになっている。

モータ１１の減速部３０は、樹脂製のギヤハウジング３１内に減速機構３２等を収容して形成されている。ギヤハウジング３１は、モータ本体２０と軸方向に対向する部位（図２において上側の端部）に、該ギヤハウジング３１をモータ本体２０に固定するための固定部３１ａを備えている。固定部３１ａは、ヨーク２１のフランジ部２１ａの外形と同様の外形を有するとともに、同固定部３１ａには、ヨーク２１の内側に開口する嵌合凹部３１ｂが形成されている。そして、嵌合凹部３１ｂ内にブラシホルダ２７のホルダ本体２７ａが嵌合された状態で、固定部３１ａと該固定部３１ａに当接したフランジ部２１ａとが螺子３３にて固定されることにより、ギヤハウジング３１にヨーク２１が固定され、モータ本体２０と減速部３０とが一体化されている。

ギヤハウジング３１には、嵌合凹部３１ｂの底部中央にクラッチ収容凹部３１ｃが軸方向に凹設されるとともに、該クラッチ収容凹部３１ｃの底部中央から回転軸２４の軸線方向に沿って延びるウォーム軸収容部３１ｄが凹設されている。また、ギヤハウジング３１には、ウォーム軸収容部３１ｄの側方（図２において右側）に、ホイール収容部３１ｅが凹設されている。このホイール収容部３１ｅと前記ウォーム軸収容部３１ｄとは、ウォーム軸収容部３１ｄの軸方向（長手方向）の中央部で繋がっている。

前記ウォーム軸収容部３１ｄには、略円柱状のウォーム軸３４が収容されている。ウォーム軸３４は、金属材料よりなり、その軸方向の中央部には螺子歯状のウォーム部３４ａが形成されている。そして、ウォーム軸３４は、ウォーム軸収容部３１ｄの軸方向の両端部にそれぞれ配置された金属製で円筒状をなす一対の軸受３５，３６によってその軸方向の両端部が軸支されている。ウォーム軸収容部３１ｄ内のウォーム軸３４は、軸受３５，３６にて軸支されることにより、前記回転軸２４と同軸上に配置、すなわち回転軸２４の中心軸線Ｌ１とウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２とが一直線上となるように配置されている（図３参照）。

前記ホイール収容部３１ｅには、ウォーム軸３４のウォーム部３４ａと噛合する円板状のウォームホイール３７が回転可能に収容されている。ウォームホイール３７は、ウォーム軸３４と共に減速機構３２を構成している。また、ウォームホイール３７の径方向の中央部には、同ウォームホイール３７の軸方向（図２において紙面垂直方向）に延び同ウォームホイール３７と一体回転する一体回転する前記出力軸１３が設けられている。この出力軸１３は、前述のようにウインドレギュレータ１２に駆動連結される（図１参照）。

［クラッチの構成］
ギヤハウジング３１のクラッチ収容凹部３１ｃ内には、モータ本体２０の回転軸２４と減速機構３２のウォーム軸３４とを連結するクラッチ４０が収容されている。

図３及び図４に示すように、クラッチ４０は、カラー４１、駆動側回転体４２、リテーナ４３、転動体４４及び従動側回転体４５から構成されている。
カラー４１は、円筒状をなすとともに、同カラー４１の軸方向の一端部には、径方向外側に延びる鍔状の固定フランジ部４１ａが形成されている。カラー４１における円筒状の部位の外径はクラッチ収容凹部３１ｃの内径と略等しく形成されるとともに、固定フランジ部４１ａの外径はクラッチ収容凹部３１ｃの内径よりも大きく形成されている。また、固定フランジ部４１ａには、周方向に等角度間隔となる４箇所に、固定凹部４１ｂが形成されている。固定凹部４１ｂは、固定フランジ部４１ａを軸方向に貫通して形成されるとともに、径方向外側に開口している。

図３に示すように、カラー４１は、固定フランジ部４１ａが嵌合凹部３１ｂの底面に当接するまでクラッチ収容凹部３１ｃ内に挿入されるとともに、固定フランジ部４１ａにおいてギヤハウジング３１に対して固定されている。詳述すると、嵌合凹部３１ｂの底面であってクラッチ収容凹部３１ｃの開口部の外周縁部には、周方向に等角度間隔となる４箇所に、軸方向に突出する固定突起３１ｆが形成されている。これら４つの固定突起３１ｆは、固定フランジ部４１ａの４つの固定凹部４１ｂに対して軸方向にそれぞれ挿入されており、各固定突起３１ｆの先端部は熱かしめによって加工される。これにより、カラー４１がギヤハウジング３１に対して軸方向に移動不能且つ周方向に回転不能に固定される。なお、ギヤハウジング３１に固定されたカラー４１は、回転軸２４及びウォーム軸３４と同軸上に配置されている。

駆動側回転体４２は、略円筒状の軸連結部５１を有している。軸連結部５１の外周面には、径方向外側に向かって延びる円盤状の鍔部５２が一体に形成されている。
軸連結部５１において、モータ本体２０側の軸方向端部（図３において上端部）の軸中心には、軸方向に沿って延びる駆動軸挿入孔５３が形成されている。駆動軸挿入孔５３は、回転軸２４の連結部２４ａの外径形状に対応した二面幅形状をなしている。そして、駆動軸挿入孔５３に連結部２４ａが圧入されることにより、駆動側回転体４２は回転軸２４と一体回転可能に連結される。なお、回転軸２４と、該回転軸２４に連結された駆動側回転体４２とは、同軸上となる（すなわち、互いに中心軸線が一致する）。

図３及び図４に示すように、軸連結部５１において、減速部３０側の軸方向端部（図３において下端部）の軸中心には、軸方向に沿って延びる従動軸挿入孔５４が形成されている。従動軸挿入孔５４の中心軸線は、駆動軸挿入孔５３の中心軸線と一致している。なお、本実施形態では、駆動軸挿入孔５３と従動軸挿入孔５４は互いに連通している。

図７（ｂ）に示すように、従動軸挿入孔５４の内周面は、軸方向と平行な平面状をなし互いに平行な一対の駆動側伝達面５４ａを有している。従動軸挿入孔５４は、軸方向から見た形状が、駆動側伝達面５４ａと平行な方向が長手方向、駆動側伝達面５４ａと直交する方向が短手方向となる略トラック形状（二面幅形状）をなしている。なお、各駆動側伝達面５４ａには、ゴム材料等の弾性を有する材料よりなる２つの第１弾性部材５５が設けられている。また、従動軸挿入孔５４の内周面において、軸方向視における長手方向両端部にはそれぞれ第２弾性部材５６が設けられている。第１及び第２弾性部材５５，５６は、従動軸挿入孔５４の内周面から内側に若干突出している。

また、図４に示すように、駆動側回転体４２は、鍔部５２から軸方向の減速部３０側に延出された一対の転動体解除部５７を有している。転動体解除部５７は、軸方向視における従動軸挿入孔５４の長手方向両側にそれぞれ設けられている。また、各転動体解除部５７は、周方向において１８０°対向位置に設けられている。なお、各転動体解除部５７の周方向両端部は、ゴム材料等の弾性を有する材料よりなる弾性部５８にて構成されている（図７（ａ）参照）。これら各転動体解除部５７は、カラー４１の内側に配置される。

［リテーナの構成］
図３、図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、クラッチ４０は、カラー４１の内周側において転動体４４を保持するリテーナ４３を備えている。なお、リテーナ４３は、樹脂材料にて形成されている。

リテーナ４３は、ウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２を中心とする円環状をなすリング部６１を有している。リング部６１の外径は、カラー４１の内径よりも大きく形成されている。リング部６１は、カラー４１の固定フランジ部４１ａに対してモータ本体２０側（図３において上側）に配置され、固定フランジ部４１ａと軸方向に対向している。リング部６１の下面（固定フランジ部４１ａと対向する軸方向の端面）には、軸方向に突出して固定フランジ部４１ａに当接する下側突条部６１ａが形成されている。なお、下側突条部６１ａは、リング部６１の周方向に沿って円環状に形成されている。また、リング部６１の上面（駆動側回転体４２側の端面）には、軸方向に突出して駆動側回転体４２の鍔部５２に当接する上側突条部６１ｂが形成されている。

図４、図５（ａ）及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、リング部６１の内周側において、周方向に離間した２箇所（本実施形態では、１８０°間隔となる２箇所）には、略円柱状をなす転動体４４を保持する転動体保持部６２が形成されている。この転動体保持部６２に保持された転動体４４は、その略円柱状の軸中心Ｃがウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２と平行をなすように配置されている。

転動体保持部６２は、リング部６１から径方向内側に向かって延びる第１支持部６３を有している。第１支持部６３は、転動体４４の軸方向上側（駆動側回転体４２側）を支持する部位であって、該第１支持部６３にはウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２に沿って貫通する貫通孔６３ａが形成されている。貫通孔６３ａは、リング部６１の径方向と垂直をなすように延びる長孔である。また、貫通孔６３ａは、転動体４４の軸中心Ｃと軸方向（軸線Ｌ２方向）に重なるとともに、転動体４４の直径方向に沿って延びている。

各転動体保持部６２において、第１支持部６３の下面は、転動体４４に対して軸方向（軸線Ｌ２方向）に間隔を空けて対向する対向面６３ｂとなっている。この対向面６３ｂには、軸方向に突出する一対の突起部６３ｃが形成されている。一対の突起部６３ｃは、リング部６１の径方向に沿って並設されるとともに、貫通孔６３ａの両側に設けられている。各突起部６３ｃは、対向面６３ｂから半球状に突出しており、その半球面の頂点部分で転動体４４の平面状をなす軸方向一端面（上面）と点接触している。

各転動体保持部６２には、一対のローラサポート６４が形成されている。一対のローラサポート６４は、第１支持部６３の周方向両縁から軸方向（軸線Ｌ２方向）に沿って下方に延出されている。そして、これら一対のローラサポート６４は、中心軸線Ｌ２の周方向において、転動体４４の両側位置に設けられている。つまり、一対のローラサポート６４は、転動体４４をその直径方向に挟むように設けられている。

また、一方の転動体保持部６２のローラサポート６４と、他方の転動体保持部６２のローラサポート６４とは、それらの下端部が連結部６５によって互いに連結されている。より詳しくは、図５（ａ）において上側の転動体保持部６２の右側のローラサポート６４の下端部と、下側の転動体保持部６２の右側のローラサポート６４の下端部とが、連結部６５にて互いに連結されている。また、図５（ａ）において上側の転動体保持部６２の左側のローラサポート６４の下端部と、下側の転動体保持部６２の左側のローラサポート６４の下端部とが、連結部６５にて互いに連結されている。なお、各連結部６５は、軸方向視で中心軸線Ｌ２を中心とする円弧状をなしている。

図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、各転動体保持部６２において、各ローラサポート６４の下端部には、対をなすローラサポート６４間に周方向に略沿って突出する第２支持部６６が形成されている。各第２支持部６６は、ローラサポート６４の下端部から転動体４４の軸中心Ｃに向かって延びる延出部６６ａと、延出部６６ａの先端部から軸線Ｌ２方向に沿って上方に突出する支持突起６６ｂとを有している。延出部６６ａは、中心軸線Ｌ２を中心とする周方向に略沿って延出されている。また、図６（ａ）に示すように、延出部６６ａは、転動体４４の下面（軸方向一端面）に対して軸方向（軸線Ｌ２方向）に間隔を空けて設けられている。そして、支持突起６６ｂの先端部（上端部）は、転動体４４の下面に対して軸線Ｌ２方向に当接している。なお、延出部６６ａの延出長さ、つまり、ローラサポート６４の内面から支持突起６６ｂまでの長さは、ローラサポート６４の内径（半径）の半分以上の長さに設定されており、各支持突起６６ｂは、転動体４４の下面における軸中心Ｃ付近の位置で接触している。

上記構成のリテーナ４３は、各転動体保持部６２の一対のローラサポート６４間で転動体４４をそれぞれ保持している。つまり、各転動体４４は、中心軸線Ｌ２の周方向において等角度間隔（本実施形態では１８０°間隔）に配置されている。また、転動体４４は、軸線Ｌ２方向においては、転動体保持部６２における第１支持部６３の各突起部６３ｃと各第２支持部６６の支持突起６６ｂとによって支持されている。

上記構成のリテーナ４３では、図３に示すように、リング部６１がカラー４１の固定フランジ部４１ａと駆動側回転体４２の鍔部５２との間に配置され、リング部６１の下側突条部６１ａ及び上側突条部６１ｂは、固定フランジ部４１ａ及び鍔部５２とそれぞれ軸方向に当接している。

また、図３及び図７（ａ）に示すように、リテーナ４３の各ローラサポート６４及び転動体４４は、カラー４１の内周側に配置されている。リテーナ４３は、カラー４１に対して周方向に相対回転可能であり、転動体４４は、その外周面がカラー４１の内周面に当接可能となっている。

また、駆動側回転体４２の各転動体解除部５７は、リテーナ４３のリング部６１の内周側を通ってカラー４１内に挿通されている。これら各転動体解除部５７は、リテーナ４３の各連結部６５と軸方向に対向している。つまり、図７（ａ）に示すように、各転動体解除部５７は、各転動体保持部６２の周方向間に配置され、各転動体解除部５７の周方向両端部（各弾性部５８）は、各転動体保持部６２のローラサポート６４と周方向に対向するように構成されている。リテーナ４３と駆動側回転体４２とは周方向に相対回転可能であり、駆動側回転体４２が回転すると、各転動体解除部５７は、回転方向の前方側に位置するローラサポート６４に当接するようになっている（図９（ａ）参照）。

図３に示すように、クラッチ４０の従動側回転体４５は、ウォーム軸３４の基端部に一体に形成されている。従動側回転体４５は、軸方向に並設された制御部７１及び従動側連結部７２を備えている。なお、従動側連結部７２は、制御部７１の基端側（上側）に設けられている。

制御部７１は、ウォーム軸３４に一体に形成されるとともに、ウォーム軸３４の軸方向に延びる柱状をなしている。そして、制御部７１は、その中心軸線がウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２と一致しており、ウォーム軸３４と同軸上に形成されている。図７（ａ）に示すように、制御部７１は、ウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２に対して点対称形状をなしている。

制御部７１の外周面には、一対の制御面７３が形成されている。各制御面７３は、制御部７１の外周面において周方向に等角度間隔（本実施形態では１８０°間隔）となる２箇所に形成されている。また、各制御面７３は、軸方向に平行、かつ、従動側回転体４５の径方向に対して直交する平面状をなしている。更に、一対の制御面７３は、互いに平行をなすとともに、各制御面７３の軸方向の長さは、前記転動体４４の軸方向の長さよりも長い。

図７（ｂ）に示すように、従動側連結部７２は、ウォーム軸３４の軸方向に延びる柱状をなしている。従動側連結部７２の中心軸線はウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２と一致しており、ウォーム軸３４と同軸上に形成されている。また、従動側連結部７２は、前記従動軸挿入孔５４よりも若干細く形成されている。従動側連結部７２は、軸方向と直交する断面形状が略楕円形状をなすとともに、その断面形状は軸方向に一定となっている。そして、軸方向視における従動側連結部７２の長手方向は、制御面７３と平行な方向であるとともに、該従動側連結部７２の短手方向は、制御面７３と直交する方向となっている（図７（ａ）も参照）。なお、従動側連結部７２は、ウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２に対して点対称形状をなしている。

従動側連結部７２の外周面には、一対の第１従動側伝達面７４及び一対の第２従動側伝達面７５が形成されている。対をなす２つの第１従動側伝達面７４のうち、一方の第１従動側伝達面７４は、他方の第１従動側伝達面７４に対して１８０°反対側に形成されている。２つの第１従動側伝達面７４は、それぞれ軸方向と平行な平面状をなすとともに、互いに平行をなしている。また、２つの第１従動側伝達面７４の間の間隔は、駆動側回転体４２の従動軸挿入孔５４に設けられた一対の駆動側伝達面５４ａの間の間隔と等しく形成されている。

また、第２従動側伝達面７５は、２つの第１従動側伝達面７４の間にそれぞれ形成されるとともに、一方の第２従動側伝達面７５は、他方の第２従動側伝達面７５に対して１８０°反対側に形成されている。２つの第２従動側伝達面７５は、それぞれ軸方向と平行な平面状をなすとともに、互いに平行をなしている。また、２つの第２従動側伝達面７５間の間隔は、駆動側回転体４２の従動軸挿入孔５４に設けられた一対の駆動側伝達面５４ａ間の間隔と等しく形成されている。そして、第１従動側伝達面７４及び第２従動側伝達面７５は、軸方向には、従動側連結部７２の軸方向の一端から他端に亘って形成されている。

図３に示すように、上記のような従動側回転体４５は、駆動側回転体４２とは反対側からカラー４１及びリテーナ４３の内側に挿入されている。また、従動側連結部７２は、駆動側回転体４２の従動軸挿入孔５４に挿入され、制御部７１は、リテーナ４３に保持された２つの転動体４４の間に配置されている。更に、従動側回転体４５は、カラー４１、駆動側回転体４２及びリテーナ４３と同軸上に配置されている。

図７（ｂ）に示すように、従動側連結部７２は、駆動側回転体４２と一体回転可能に従動軸挿入孔５４に遊嵌されている。ここで、従動側連結部７２の外周面と従動軸挿入孔５４の内周面との間には、第１及び第２弾性部材５５，５６が介在されている。詳しくは、一対の第２弾性部材５６は、従動側連結部７２の軸方向視における長手方向両端部と接触している。また、４つの第１弾性部材５５は、２つの第１従動側伝達面７４及び２つの第２従動側伝達面７５と駆動側伝達面５４ａとの間にそれぞれ介在されている。

そして、従動側回転体４５に対して駆動側回転体４２が中心軸線回りに回転すると、駆動側伝達面５４ａは、第１弾性部材５５を弾性変形させつつ、第１及び第２従動側伝達面７４，７５のいずれかに対して回転方向に当接する。これにより、駆動側回転体４２と従動側回転体４５とが回転方向に係合されて駆動側回転体４２の回転駆動力が従動側回転体４５に伝達されるようになる。

また、図７（ａ）に示すように、従動側回転体４５の制御部７１は、各制御面７３とカラー４１の内周面との間にそれぞれ転動体４４が介在されるようにリテーナ４３の内側に挿入されている。すなわち、リテーナ４３は、カラー４１の内周面と従動側回転体４５の各制御面７３との間に転動体４４を保持している。

各制御面７３は、カラー４１の内周面との間の距離（制御面７３と直交する方向の間隔）が、従動側回転体４５の回転方向に変化する。本実施形態では、制御面７３とカラー４１の内周面との間の距離は、各制御面７３の周方向の中央において最も長く、各制御面７３の周方向の中央から周方向の両端に向かうに連れて徐々に短くなる。また、制御面７３の周方向の中央とカラー４１の内周面との間の距離は、転動体４４の外径よりも長く、且つ、各制御面７３の周方向の端部とカラー４１の内周面との間の距離は、転動体４４の外径よりも短くなっている。

次に、モータ１１の動作（特にクラッチ４０の動作）をその作用とともに説明する。
図２に示すように、モータ本体２０の停止時、すなわち回転軸２４の非回転駆動時であって駆動側回転体４２の非回転駆動時には、負荷側（本実施形態ではウインドレギュレータ１２側）から出力軸１３に荷重がかかると、その荷重により従動側回転体４５（ウォーム軸３４）が回転しようとする。

すると、図８（ａ）に示すように、従動側回転体４５の各制御面７３が、各制御面７３とカラー４１の内周面との間に配置された転動体４４を外周側に押圧する。なお、同図では、従動側回転体４５が反時計方向に回転しようとした場合のクラッチ４０を図示している。制御面７３に押された転動体４４は、対をなすローラサポート６４の間で外周側に移動してカラー４１の内周面に当接するとともに、僅かに回転（自転）しながら制御面７３とカラー４１の内周面との間に引き込まれる。これにより、転動体４４がくさびとなって、従動側回転体４５のそれ以上の回転が阻止（つまり、ウォーム軸３４の回転がロック）される。なお、制御面７３において転動体４４に当接する部位は、制御面７３の周方向の中央よりも周方向の端部側の位置である。

このように、転動体４４が自転しながら制御面７３とカラー４１の内周面との間に引き込まれる際には、転動体４４はリテーナ４３の転動体保持部６２と摺接する。ここで、本実施形態の転動体保持部６２において、転動体４４の下端面（軸方向端面）を支持する各第２支持部６６は、転動体４４の下端面に対して軸方向に間隔を空けて対向する延出部６６ａと、延出部６６ａから軸方向に延出され転動体４４の下端面と接触する支持突起６６ｂとを備えている。これにより、第２支持部６６の転動体４４の下端面に対する接触面積を増加させることなく、各第２支持部６６の支持突起６６ｂが転動体４４の下端面に対して軸中心Ｃに近い位置で接触するように構成できる。このため、転動体４４が自転する際に各第２支持部６６との間に生じる摺動ロスが小さく抑えられている。

また、転動体保持部６２において、転動体４４の上端面（軸方向端面）を支持する第１支持部６３は、対向面６３ｂから軸方向に突出して転動体４４の上端面と接触する突起部６３ｃを備える。このため、第１支持部６３と転動体４４との接触面積を小さく抑えることが可能となり、それにより、転動体４４と第１支持部６３との間の摺動ロスを小さく抑えることが可能となる。

このように、転動体４４と転動体保持部６２との間の摺動ロスが小さく抑えられることで、転動体４４が制御面７３とカラー４１との間に引き込まれないで従動側回転体４５と連れ回りする状況、つまり、従動側回転体４５がロックされない状況となることを抑制できる。

なお、図８（ａ）には、従動側回転体４５に反時計回り方向の回転力が生じた例を図示しているが、従動側回転体４５に時計回り方向の回転力が生じた場合であっても、同様にその回転が阻止される。このように、駆動側回転体４２の非回転駆動時には、従動側回転体４５（ウォーム軸３４）の回転が転動体４４のくさびによってロックされるため、モータ駆動力以外の外力によってウインドガラスＷＧが開閉されることが抑制されている。なお、本実施形態では、図８（ａ）に示すウォーム軸３４のロック位置（転動体４４によって回転が阻止された位置）において、図８（ｂ）に示すように、従動側連結部７２の各第２従動側伝達面７５（又は各第１従動側伝達面７４）は、駆動側回転体４２の各駆動側伝達面５４ａに対して回転方向に接触しないようになっている。

一方、モータ本体２０の駆動時（回転軸２４の回転駆動時）には、回転軸２４と共に駆動側回転体４２が回転する。このとき、図９（ａ）に示すように、駆動側回転体４２の各転動体解除部５７の周方向端部（弾性部５８）が、リテーナ４３のローラサポート６４に対して回転方向に当接して、該ローラサポート６４及び転動体４４を回転方向に押圧する。これにより、各転動体４４が従動側回転体４５の各制御面７３の周方向の中央部に配置される。つまり、各転動体４４が従動側回転体４５（ウォーム軸３４）の回転の妨げとならないロック解除状態とされる。

そして、そのロック解除状態において、図９（ｂ）に示すように、駆動側回転体４２の各駆動側伝達面５４ａが、従動側連結部７２の各第１従動側伝達面７４と回転方向に当接する。これにより、駆動側回転体４２（回転軸２４）の回転力が従動側回転体４５（ウォーム軸３４）に伝達されて回転軸２４とウォーム軸３４とが一体回転する。なお、このとき、リテーナ４３及び各転動体４４は、各転動体解除部５７に回転方向に押圧されることで、駆動側回転体４２及び従動側回転体４５と共に回転する。そして、ウォーム軸３４の回転がウォームホイール３７を介して出力軸１３に伝達されることで、該出力軸１３に連結されたウインドレギュレータ１２が作動し、ウインドガラスＷＧが開作動（又は閉作動）される。

上記の図９（ａ）（ｂ）で示した動作では、駆動側回転体４２が反時計回り方向に回転する場合を示しているが、駆動側回転体４２が時計回り方向に回転する場合においても同様の動作が実現される。なお、駆動側回転体４２が時計回り方向に回転する場合には、各駆動側伝達面５４ａが各第２従動側伝達面７５と回転方向に当接する。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）転動体保持部６２の第２支持部６６は、ローラサポート６４から延出され転動体４４に対して軸方向に間隔を空けて対向する延出部６６ａと、該延出部６６ａから軸方向に延出され転動体４４と軸方向に接触する支持突起６６ｂとを有する。これにより、第２支持部６６と転動体４４との接触面積の増加を抑えつつも、第２支持部６６の支持突起６６ｂを転動体４４に対して軸中心Ｃに近い位置で接触させることができるため、従動側回転体４５をロックするべく転動体４４が自転する際に第２支持部６６との間に生じる摺動ロスを小さく抑えることが可能となる。従って、転動体４４と転動体保持部６２との間の摺動ロスによって従動側回転体４５のロックが妨げられることを抑制でき、その結果、従動側回転体４５のロック性能を向上させることができる。そして、従動側回転体４５（ウォーム軸３４）のロック性能が向上されることで、モータ駆動力以外の外力によるウインドガラスＷＧの開閉をより確実に防止することができる。

（２）リテーナ４３は、従動側回転体４５の周方向に沿った環状をなし各転動体保持部６２同士を繋ぐリング部６１を備える。これにより、周方向における各転動体保持部６２同士の間隔を保持でき、ひいては、各転動体保持部６２が保持する各転動体４４同士の周方向の間隔を保持できる。

（３）転動体保持部６２の第１支持部６３は、転動体４４の上端面に対して軸方向に間隔を空けて対向する対向面６３ｂと、該対向面６３ｂから軸方向に突出して転動体４４の上端面と接触する突起部６３ｃとを備える。この構成によれば、第１支持部６３と転動体４４との接触面積を小さく抑えることが可能となり、それにより、従動側回転体４５をロックするべく転動体４４が自転する際に第１支持部６３との間に生じる摺動ロスを小さく抑えることが可能となる。その結果、従動側回転体４５のロック性能をより向上させることができる。

（４）第１支持部６３の突起部６３ｃは、転動体４４の平面状をなす軸方向端面（上端面）に対して接触する球面を有している。この構成によれば、第１支持部６３の突起部６３ｃが転動体４４に点接触される構成となるため、第１支持部６３と転動体４４との接触面積をより一層小さく抑えることができる。このため、従動側回転体４５をロックするべく転動体４４が自転する際に第１支持部６３との間に生じる摺動ロスをより一層小さく抑えることが可能となり、その結果、従動側回転体４５のロック性能を更に向上させることができる。また、突起部６３ｃは複数設けられるため、転動体４４を安定して保持することが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・リテーナ４３の形状等の構成は上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更可能である。

・例えば、第１支持部６３の突起部６３ｃの個数を１つ又は３つ以上に変更してもよい。また、突起部６３ｃの形状は、半球状以外に例えばテーパ状に形成してもよい。また、第１支持部６３に貫通孔６３ａが形成されない場合には、転動体４４の軸中心Ｃに対応する位置に突起部６３ｃを１つのみ設けることで、転動体４４と第１支持部６３との間の摺動ロスをより小さく抑えることが可能となる。

・上記実施形態では、一対のローラサポート６４の各々に第２支持部６６が設けられたが、一対のローラサポート６４のいずれか一方のみに第２支持部６６を設けてもよい。この場合、第２支持部６６の支持突起６６ｂが転動体４４の軸中心Ｃを支持するように構成することが好ましい。また、１つの第２支持部６６に複数の支持突起６６ｂを設けてもよい。

・クラッチ４０が備える転動体４４の個数は、上記実施形態の２つに限定されるものではなく、１つ、又は３つ以上としてもよい。なお、勿論、設けられる転動体４４の個数に応じて、制御面７３の個数、リテーナ４３の転動体保持部６２の個数、及び転動体解除部５７の個数等が変更可能である。

・上記実施形態では、転動体４４はその軸中心Ｃがウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２と平行をなすように構成されたが、転動体４４の軸中心Ｃがウォーム軸３４の中心軸線Ｌ２に対して若干傾斜する構成であってもよい。

・回転軸２４の連結部２４ａ及び該連結部２４ａが嵌合される駆動軸挿入孔５３の形状は、上記実施形態の形状（二面幅形状）に限らず、連結部２４ａと駆動軸挿入孔５３とを一体回転可能に連結可能な形状であればよい。また、従動側連結部７２及び従動軸挿入孔５４の形状も同様に、上記実施形態の形状に限らない。

・上記実施形態では、駆動側回転体４２と従動側回転体４５とを一体回転可能に連結する構成として、従動側回転体４５側の従動側連結部７２を駆動側回転体４２側の従動軸挿入孔５４に挿入する構成とした。しかしながら、これに特に限定されるものではなく、例えば、従動側連結部７２の先端面に軸方向に窪む挿入凹部を設け、該挿入凹部に駆動側回転体４２側に設けた連結凸部を挿入する構成としてもよい。

・上記実施形態では、駆動側回転体４２が回転軸２４と別体で構成されたが、これらを一体に形成してもよい。また、上記実施形態では、従動側回転体４５をウォーム軸３４と一体に形成したが、従動側回転体４５をウォーム軸３４とは別体で構成してもよい。

・上記実施形態では、Ｘアーム式のウインドレギュレータ１２を用いたパワーウインド装置１０に適用したが、ワイヤ式のウインドレギュレータを用いるパワーウインド装置に適用してもよい。また、パワーウインド装置以外の、モータを駆動源とする車載装置に適用してもよい。また、上記実施形態のクラッチ４０をモータ以外の装置に適用してもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…パワーウインド装置、１１…モータ、２０…モータ本体、２４…回転軸、３０…減速部、３４…ウォーム軸（従動軸）、４０…クラッチ、４１…カラー、４２…駆動側回転体、４３…リテーナ、４４…転動体、４５…従動側回転体、６１…リング部、６２…転動体保持部、６３…第１支持部、６３ｂ…対向面、６３ｃ…突起部、６４…ローラサポート（周方向保持部）、６６…第２支持部、６６ａ…延出部、６６ｂ…支持突起、７３…制御面、ＷＧ…ウインドガラス。

Claims (5)

1. 駆動側回転体の回転駆動を従動側回転体に伝達する一方、前記駆動側回転体の非回転駆動状態では、環状のカラーと該カラーの内側に位置する前記従動側回転体の制御面との間に軸方向に沿った柱状をなす転動体が挟持されることで前記従動側回転体の回転を阻止するクラッチであって、
   前記転動体を前記カラーと前記制御面との間に保持する転動体保持部を有するリテーナを備え、
   前記転動体保持部は、前記従動側回転体の周方向における前記転動体の両側を保持する一対の周方向保持部と、該各周方向保持部の軸方向一端部同士を連結するとともに前記転動体の軸方向一端部を支持する第１支持部と、前記一対の周方向保持部の少なくとも一方の軸方向他端部に設けられ、前記転動体の軸方向他端部を支持する第２支持部とを備え、
   前記第２支持部は、前記周方向保持部から延出され前記転動体に対して軸方向に間隔を空けて対向する延出部と、該延出部から軸方向に延出され前記転動体と軸方向に接触する支持突起とを有しており、
   前記転動体保持部の前記第１支持部は、前記転動体に対して軸方向に間隔を空けて対向する対向面と、該対向面から軸方向に突出して前記転動体と軸方向に接触する突起部とを備えていることを特徴とするクラッチ。
2. 請求項１に記載のクラッチにおいて、
   前記転動体及び前記リテーナの前記転動体保持部はそれぞれ複数設けられ、
   前記リテーナは、前記従動側回転体の周方向に沿った環状をなし前記各転動体保持部同士を繋ぐリング部を備えていることを特徴とするクラッチ。
3. 請求項１又は２に記載のクラッチにおいて、
   前記第１支持部の前記突起部は、前記転動体の平面状をなす軸方向端面に対して接触する球面を有していることを特徴とするクラッチ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッチと、
   前記クラッチの前記駆動側回転体と一体回転可能に構成された回転軸を有するモータ本体と、
   前記クラッチの前記従動側回転体と一体回転可能に構成された従動軸を有し、前記回転軸から前記駆動側回転体及び前記従動側回転体を介して前記従動軸に伝達された回転駆動力を減速して出力する減速部とを備えていることを特徴とするモータ。
5. 請求項４に記載のモータを駆動源として備え、該モータの駆動に基づいてウインドガラスを開閉可能に構成されていることを特徴とするパワーウインド装置。

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