JP2019113132A - 弾性体およびそれを備えたクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体に対して包囲体が傾斜するのを防止しながら包囲体を弾性支持することができる弾性体を提供する。内軸に対して外輪が傾斜するのを抑制または防止し、かつ軸方向の小型化を図りながら、ラジアル荷重の付与により外輪と内輪との軌道隙間を局所的に変更可能なクラッチ装置を提供する。【解決手段】弾性体２５は、外輪２１の内筒３１に外嵌された筒状部４１と、周方向Ｙに間隔を空けて、径方向Ｚの外側に向けて筒状体４１から突出する複数の突出部４２とを一体に有している。各突出部４１が、周方向Ｙに沿って延びる片持ち梁状をなし、かつ径方向Ｚの外側に凸になるように屈曲している。各突出部４１が、内輪３４の筒状体３４の内周に摺接し、軸方向Ｘに沿って延びる外端縁４２ａと、外端縁４２ａに対し径方向Ｚの内側でかつ筒状体４１に対し径方向Ｚの外側に位置する先端縁４２ｂとを有している。【選択図】図４Ｂ

Description

この発明は、弾性体およびそれを備えたクラッチ装置に関する。

従来から、自動車のスライドドアを自動的に開閉させるパワースライドドアが知られている。下記特許文献１には、自動車のスライドドアを開閉させる、スライドドア駆動用のアクチュエータが記載されている。このアクチュエータは、モータと、モータの回転を減速させる減速機と、減速機によって増幅されたトルクが付与される出力軸とを含む。出力軸は、ケーブル等の駆動部材を駆動する出力ドラムに一体回転可能に連結されている。駆動部材に対して出力軸からの出力が与えられることにより、スライドドアが開閉される。

このようなスライドドアにおいて利用者による手動開閉を可能にすべく、パワースライドドアの非使用時（すなわち、モータの非駆動時）において、アクチュエータの出力軸を空転させる必要がある。そのため、特許文献１に係るアクチュエータは、減速機と出力軸とを断続するクラッチ装置をさらに含んでいる。特許文献１に係るクラッチ装置として電磁クラッチが採用されている。

特開２００９−１２１６０６号公報

スライドドア駆動用のアクチュエータは、ドアの内部に搭載されるものであるから、小型化が望まれている。しかしながら、クラッチ装置として電磁クラッチを採用するとすると、電磁クラッチの体格が大きいことから、アクチュエータが大型化してしまう。クラッチ装置として電磁クラッチを採用する限り、スライドドア駆動用のアクチュエータの小型化には限界がある。

本願発明者らは、アクチュエータの小型化を図るため、電磁クラッチではなくメカ式のクラッチ装置を採用することを検討している。しかし、この場合、メカ式のクラッチ装置によって減速機と出力軸との断続を行う必要がある。すなわち、モータの駆動状態で減速機と出力軸とを接続させ、かつモータの非駆動状態で減速機と出力時とを切断させる必要がある。そのためには、メカ式のクラッチ装置において、トルクが外輪に付与されているときに接続状態を実現し、かつトルクが外輪に付与されていないときに切断状態を実現する必要があり、そのようなメカ式のクラッチ装置が望まれている。

とくに、本願発明者らは、外輪に付与されるラジアル荷重により、外輪と内輪との軌道隙間を局所的に変更させることが可能なメカ式のクラッチ装置の開発を検討している。このようなクラッチ装置では、外輪を、径方向に変形可能な弾性部材によって弾性支持させる。ラジアル荷重が外輪に付与されていないとき、すなわち、トルクが外輪に付与されていないときには、外輪と内輪との軌道隙間は全周に亘って均一であり、内輪および外輪の双方に転動体が係合することはなく、クラッチ装置は切断状態になる。一方、ラジアル荷重が外輪に付与されているとき、すなわち、トルクが外輪に付与されているときには、外輪と内輪との軌道隙間が局所的に狭くなり、内輪および外輪の双方に転動体が係合し、クラッチ装置は接続状態になる。

しかしながら、このようなクラッチ装置では、断続の切り換えを円滑に行うべく、内軸に対して外輪が傾斜するのを抑制または防止しながら弾性部材によって外輪を弾性支持する必要がある。内軸に対して外輪が傾斜するのを防止するためには、弾性部材による支持を、軸方向に間隔を空けた複数箇所において実現することが考えられるが、この方策では、クラッチ装置が軸方向に大型化してしまうおそれがある。

このような問題は、スライドドア駆動用のクラッチ装置に限られず、出力軸（すなわち、内軸）の空転状態を設ける必要があるアクチュエータに搭載されるクラッチ装置に共通している。
そこで、この発明の一の目的は、内軸に対して外輪が傾斜するのを抑制または防止し、かつ軸方向の小型化を図りながら、ラジアル荷重の付与により外輪と内輪との軌道隙間を局所的に変更可能なクラッチ装置を提供することである。

また、前記のようなクラッチ装置を得るための具体的な構成として、内軸や内輪に弾性体を外嵌させ、弾性体の外端縁を外輪の内周面に摺接させる。これにより、弾性体によって外輪を弾性支持できると共に、弾性体の働きにより外輪を調芯できる。
この場合、回転体（内軸）に対して包囲体（外輪）が傾斜するのを確実に防止したい。このような問題は、前記のようなクラッチ装置に搭載される弾性体に限られず、回転体に外嵌されて、筒状の包囲体の内周に摺接する弾性体に共通する課題である。

そこで、この発明の他の目的は、回転体に対して包囲体が傾斜するのを防止しながら包囲体を弾性支持することができる弾性体を提供する。

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、回転体（３１：２２）に装着され、前記回転体を包囲する筒状の包囲体（３４；３１）を弾性支持するための弾性体（２５）であって、前記回転体に外嵌された筒状部（４１）と、前記回転体の周方向に間隔を空けて、前記包囲体の径方向の外側に向けて前記筒状部から突出する複数の突出部（４２）とを一体に有し、各前記突出部が、前記周方向に沿って延びる片持ち梁状をなし、かつ前記回転体の径方向の外側に凸になるように屈曲しており、各前記突出部が、前記包囲体の内周に摺接し、前記回転体の軸方向に沿って延びる外端縁（４２ａ）と、前記外端縁に対し前記径方向の内側で、かつ前記筒状部に対し前記径方向の外側に位置する先端縁（４２ｂ）とを有している、弾性体を提供する。

なお、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
前記の目的を達成するための請求項２に記載の発明は、第１の内周面（３１ａ）と第１の外周面（３１ｂ）とを有する内筒（３１）と、第２の内周面（３２ａ）を有し、前記内筒を包囲する外筒（３２）とを有する外輪（２１）と、第２の外周面（２２ｂ）を有する内軸（２２）と、前記第２の内周面に対向する第３の外周面（３４ｂ）と、前記第１の外周面に所定間隔を空けて対向する第３の内周面（３４ａ）とを有し、前記外筒と前記内筒との間に介在する筒状体（３４）を有し、前記内軸に一体回転可能に連結された内輪（２３）と、前記第２の内周面と前記第３の外周面との間に前記外輪の周方向（Ｙ）に沿って複数形成される、前記周方向の両端部が相対的に狭くかつ前記周方向の中央部が相対的に広い複数の空隙（３７）のそれぞれに介在する複数の転動体（２４）と、請求項１に記載の弾性体（２５）であって、前記第３の内周面と前記第１の外周面との間の第１の空間（３８）および前記第１の内周面と前記第２の外周面との間の第２の空間（２３８）の少なくとも一方に配置された前記弾性体とを含み、前記筒状部が、前記第１の外周面または前記第２の外周面に外嵌され、前記突出部の前記外端縁が、前記第３の内周面または前記第１の内周面に摺接している、クラッチ装置（８；２０８）を提供する。

請求項１の構成によれば、弾性体の各突出部の外端縁が筒状の包囲体の内周に摺接することにより、弾性体によって包囲体が弾性支持される。各突出部の外端縁が回転体の軸方向に沿って延びている。換言すると、弾性体と包囲体との間の接触が回転体の軸方向に長く確保されている。これにより、回転体に対して包囲体が傾斜するのを防止しながら、回転体に外嵌めされた弾性体によって包囲体を弾性支持できる。

請求項２の構成によれば、外輪の第２の内周面と内輪の第３の外周面との間に形成される各空隙に転動体が配置されている。また、内輪と外輪との間の第１の空間、および外輪と内軸との間の第２の空間の少なくとも一方に弾性体が配置されている。外輪を弾性支持する弾性体が外輪の径方向に弾性変形可能であるので、付与されるラジアル荷重によって外輪と内輪との軌道隙間を局所的に変更できる。

さらに、第１の空間が、外輪の外筒および内筒の間に介在する、内輪の筒状体の第３の内周面と、外輪の内筒の第１の外周面との間に形成されている。または、第２の空間が、外輪の内筒の第１の内周面と内軸の第２の外周面との間に形成されている。外輪を弾性支持する弾性体を、第１の空間および第２の空間の少なくとも一方に配置するので、転動体と干渉することなく、弾性体によって外輪の重心位置を１箇所で弾性支持することが可能である。弾性体によって外輪の重心位置を支持できれば、内軸に対して外輪が傾斜するのを抑制または防止することが可能である。また、弾性体によって外輪を１箇所で支持できれば、クラッチ装置の軸方向の小型化を図ることが可能である。

ゆえに、内軸に対して外輪が傾斜するのを抑制または防止し、かつ軸方向の小型化を図りながら、ラジアル荷重の付与により外輪と内輪との軌道隙間を局所的に変更可能なクラッチ装置を提供することができる。
さらに、弾性体として、請求項１に記載の弾性体を採用するので、弾性体と第３の内周面または第１の内周面との間の接触を回転体の軸方向に長く確保することができ、これにより、内軸に対する外輪の傾斜を、より効果的に抑制または防止できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ装置が搭載されたアクチュエータを含むスライドドア駆動装置の概略構成を示す図である。 図２は、前記クラッチ装置の断面図である。 図３は、図２を切断面線III-IIIから見た断面図である。 図４Ａは、前記クラッチ装置の弾性部材の構成を説明するための拡大断面図である。 図４Ｂは、図４Ａを切断面線IVB-IVBから見た断面図である。 図５は、前記弾性部材の要部を周方向から見た図である。 図６は、図２を切断面線III-IIIから見た断面図である。 図７は、図２を切断面線III-IIIから見た断面図である。 図８は、図２を切断面線III-IIIから見た断面図である。 図９は、図２を切断面線III-IIIから見た断面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態に係るクラッチ装置の断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ装置８が搭載されたアクチュエータ１を含むスライドドア駆動装置２の概略構成を示す図である。
車両のボディの側面の開口部（図示しない）には、開口部を開閉するスライドドア（図示しない）が設けられている。スライドドアは、開口部を閉塞する閉位置と、その開口部が全開する全開位置との間で、車両の前後方向にスライド移動可能に設けられている。スライドドア駆動装置２は、スライドドアを、閉位置からから全開位置へ、またその逆へ移動させることができる。図１の紙面に直交する方向は、スライドドアの厚み方向と一致している。

スライドドア駆動装置２は、スライドドアに一端側が連結されたケーブル３と、ケーブル３を架け渡すための回転ドラム４と、回転ドラム４を回転させるアクチュエータ１とを含む。アクチュエータ１が、回転ドラム４を回転させてケーブル３を駆動させる（巻き取るまたは緩める）ことにより、スライドドアが開閉される。
アクチュエータ１は、モータ５と、モータ５の回転を減速する減速機６と、減速機６によって増幅されたトルクが付与される出力軸７と、減速機６と出力軸７とを断続するクラッチ装置８とを含む。

モータ５は、たとえば電磁モータである。モータ５は、正逆回転可能に設けられている。
減速機６は、モータ５により回転駆動される第１のギヤ９と、第１のギヤ９に噛み合う第２のギヤ１０と、第１のギヤ９および第２のギヤ１０を収容するギヤハウジング１１とを含む。

この実施形態では、第１のギヤ９はウォーム軸１３であり、第２のギヤ１０はウォームホイール１４である。
ウォーム軸１３は、モータ５側の端部としての一端部１３ａと、一端部１３ａと反対側の他端部１３ｂと、端部１３ａ，１３ｂの間であり、ウォーム歯が形成された中間部１３ｃとを有する。ウォーム軸１３の一端部１３ａは、モータ５の出力軸１５に動力伝達可能に連結されている。ウォーム軸１３は、一端部１３ａおよび他端部１３ｂにそれぞれ対応する軸受１７，１８を介してギヤハウジング１１に回転自在に支持されている。

ウォームホイール１４は、クラッチ装置８の次に述べる外輪２１に外嵌固定されている。ウォームホイール１４は、外輪２１の周囲を取り囲み、外周に歯が形成されている。この実施形態では、ウォームホイール１４は、樹脂材料を用いて形成されている。
ウォーム軸１３およびウォームホイール１４の噛み合い領域１９においては、ウォーム軸１３からウォームホイール１４へのトルクの伝達時において、ウォームホイール１４がウォーム軸１３から噛み合い反力（駆動反力）を受ける。

図２は、クラッチ装置８の要部構成を示す断面図である。図３は、図２を切断面線III-IIIから見た図である。図２の紙面の上下方向は、アクチュエータ１への搭載時におけるクラッチ装置８の上下方向を示している。
クラッチ装置８は、メカ式のツーウェイクラッチ装置である。クラッチ装置８は、外輪２１と、出力軸７として機能する内軸２２と、内軸２２に一体回転可能に連結された内輪２３と、外輪２１と内輪２３との間に介在する複数の転動体２４と、外輪２１と内輪２３との間に介在し、径方向Ｚに弾性変形可能な弾性体２５とを含む。クラッチ装置８は、さらに、保持器２６と、転動体付勢ユニット２７と、摩擦弾性支持ユニット２９と、荷重支持部材３０とを含む。ギヤハウジング１１は、ウォーム軸１３およびウォームホイール１４の他、外輪２１、内軸２２の一部、内輪２３、複数の転動体２４、弾性体２５、保持器２６、転動体付勢ユニット２７、第１の弾性押圧ユニット２８Ａ、および第２の弾性押圧ユニット２８Ｂを収容する。ギヤハウジング１１は、軸方向Ｘに互いに離間した第１および第２の隔壁Ｗ１，Ｗ２を含む。第１の隔壁Ｗ１は、軸方向Ｘに直交しかつ水平面に直交する平面状をなしている。

第１および第２の隔壁Ｗ１，Ｗ２には、出力軸７、すなわち内軸２２が回転可能に支持されている。具体的には、第１および第２の隔壁Ｗ１，Ｗ２にそれぞれ形成された第１および第２の貫通凹所５１，５２に、たとえば転がり軸受からなる第１および第２の軸受５３，５４が、それぞれ軸方向Ｘに移動不能に結合されており、これら第１および第２の軸受５３，５４によって内軸２２が支持されている。

外輪２１および内輪２３の軸方向は、内軸２２（出力軸７）の軸方向と一致しており、軸方向Ｘとする。軸方向Ｘのうち、外輪２１から見て第１の隔壁Ｗ１側の軸方向（図２の右方向）を第１の軸方向Ｘ１とし、第１の軸方向Ｘ１と反対側の軸方向（図２の右方向）を第２の軸方向Ｘ２とする。また、外輪２１および内輪２３の周方向は、周方向Ｙとする。外輪２１および内輪２３の径方向は、Ｚ方向とする。

外輪２１は、たとえば鋼材料を用いて形成されている。外輪２１は、内筒（回転体）３１と、内筒３１の外周を包囲する外筒３２と、内筒３１と外筒３２との第１の軸方向Ｘ１側の端部（軸方向一端部）３１ｃ，３２ｃ同士を接続する第１の接続部３３とを含む。内筒３１および外筒３２は、内軸２２と同軸状に設けられており、この実施形態では、それぞれ円筒状をなしている。また、この実施形態では、第１の接続部３３は、内筒３１と外筒３２との間の空間を閉塞する円環板状をなしている。この実施形態では、内筒３１と第１の接続部３３とが一体に設けられており、これら内筒３１および第１の接続部３３が、固定ユニット（図示しない）や溶接、圧入等により外筒３２との一体化が図られている。しかし、内筒３１および第１の接続部３３が一体に形成されていてもよいし、内筒３１、外筒３２および第１の接続部３３が一体に形成されていてもよい。

外筒３２は、たとえばそれぞれ円筒状の外筒内周面（第２の内周面）３２ａおよび外筒外周面３２ｂを有している。外筒３２の外筒外周面３２ｂには、ウォームホイール１４が外嵌固定されている。すなわち、外輪２１の外筒３２は、ウォームホイール１４の芯金として機能している。外筒外周面３２ｂには、外筒３２およびウォームホイール１４の相対回り止めを図るためのキー４９が嵌め入れられている。

内筒３１は、たとえばそれぞれ円筒状の内筒内周面（第１の内周面）３１ａおよび内筒外周面（第１の外周面）３１ｂを有している。内筒内周面３１ａは、内軸２２の次に述べる内軸外周面（第２の外周面）２２ｂに近接して対向配置されている。
内軸２２は、たとえば、円筒状の内軸外周面２２ｂを外周に有する丸棒状の軸体である。

内輪２３は、内軸２２（出力軸７）に、同軸状に設けられている。内輪２３は、たとえば鋼材料を用いて形成されている。内輪２３は、外輪２１の内筒３１と外輪２１の外筒３２との間に介在する筒状体（包囲体）３４と、筒状体３４の第２の軸方向Ｘ２側の端部（軸方向他端部）３４ｃと内軸２２の内軸外周面２２ｂとを接続する第２の接続部３５とを含む。筒状体３４は、内軸２２と同軸状に設けられており、この実施形態では、円筒状をなしている。筒状体３４は、筒状体内周面（第３の内周面）３４ａおよび筒状体外周面（第３の外周面）３４ｂを有している。筒状体内周面３４ａは、たとえば円筒面である。筒状体外周面３４ｂは、複数（たとえば４つ）のカム面３６（図３参照）を含んでいる。また、この実施形態では、第２の接続部３５は、筒状体３４と内軸２２との間の空間を閉塞する円環板状をなしている。この実施形態では、内筒３１および第１の接続部３３が一体に形成されているが、固定ユニット（図示しない）や溶接、圧入等により両者の一体化が図られていてもよい。

図３に示すように、外輪２１の外筒３２の外筒内周面３２ａと内輪２３の筒状体３４の筒状体外周面３４ｂとの間には、くさび空間（空隙）３７（図３参照）が周方向Ｙに沿って複数（カム面３６の数と同数。図３の例ではたとえば４つ）形成されている。くさび空間３７は、外輪２１の外筒内周面３２ａと、内輪２３の筒状体外周面３４ｂとによって区画されている。複数のカム面３６は、周方向Ｙに等間隔に設けられている。カム面３６は、径方向Ｚに垂直な平坦面によって形成されている。各くさび空間３７は、周方向Ｙの両端部における径方向Ｚの間隔が相対的に狭く、かつ周方向Ｙの中央部における、径方向Ｚの間隔が相対的に広い。換言すると、各くさび空間３７は、周方向Ｙの両端に向かうに従って狭くなっている。また、図３の例では、複数のカム面３６を、内輪２３の筒状体外周面３４ｂに設けているが、複数のカム面３６を外輪２１の外筒内周面３２ａに設けるようにしてもよい。

転動体２４は、各くさび空間３７内に介在している。図３の例では、転動体２４は各くさび空間３７に１つずつ設けられているが、各くさび空間３７に配置される転動体２４の数は２つ以上であってもよい。各くさび空間３７内において、転動体２４は、周方向Ｙに転動自在に設けられている。転動体２４は、図３の例ではころであるが、ボール等であってもよい。

筒状体内周面３４ａと内筒外周面３１ｂとの間の第１の空間３８には、径方向Ｚに弾性変形可能な弾性体２５が配置されている。弾性体２５が、第１の空間３８において、外輪２１の重心位置２１ｇと軸方向Ｘに揃う重心対応位置３８ｇに配置されている。
図４Ａは、弾性体２５の構成を説明するための拡大断面図である。図４Ｂは、図４Ａを切断面線IVB-IVBから見た断面図である。図５は、弾性体２５の要部を周方向Ｙから見た図である。図４Ｂでは、内軸２２の図示を省略している。

弾性体２５は、ばね部材である。弾性体２５は、外輪２１の内筒外周面３１ｂに外嵌固定された筒状部４１と、周方向Ｙに間隔（たとえば等間隔）を空けて径方向Ｚの外側に向けて筒状部４１から突出する複数（たとえば４つ）の突出部４２とを一体に有している。弾性体２５の各突出部４２が筒状体内周面３４ａに摺接することにより、弾性体２５によって外輪２１が弾性支持され、これにより、外輪２１が調芯される。筒状部４１は、外輪２１の内筒外周面３１ｂに形成された環状溝４４に収容配置され、この状態で、外輪２１の内筒外周面３１ｂへの固定が図られている。

図４Ｂに示すように、筒状部４１は、断面多角形状（図４Ｂの例では、正断面８角形状）をなしている。図４Ｂの例では、１つ間を空けた４つの面４１ａから、複数（たとえば４つ）の突出部４２が突出している。４つの突出部４２は、周方向Ｙに等間隔に配置されている。
図５に示すように、各突出部４２は、周方向Ｙに沿って延びる片持ち梁状をなす板ばねである。複数の突出部４２の周方向Ｙの突出方向の向きは、互いに共通している（図４Ｂで示す時計回り）。突出部４２の幅は、筒状部４１の直径のたとえば約１／８である。

各突出部４２は、径方向Ｚの外側に凸になるように屈曲し、軸方向Ｘに沿って延びる外端縁４２ａが内輪２３の筒状体内周面３４ａに摺接している。図４の例では、突出部４２の外端縁４２ａが、重心対応位置３８ｇにおいて筒状体内周面３４ａに摺接している。
この実施形態では、外端縁４２ａはアール状をなしている。このアールの直径を調整することにより、突出部４２（外端縁４２ａ）と筒状体内周面３４ａとの間に発生する動摩擦を安定化させることができる。

また、各突出部４２の先端縁４２ｂは、突出部４２の自由状態で筒状部４１よりも径方向Ｚの外方に位置している。板状の鋼材に打ち抜きにより穴４３を形成して突出部４２を設け、これを、円筒状に並べて一体化を図ることにより、弾性体２５が形成されている。
また、弾性体２５の突出部４２の外端縁４２ａが軸方向Ｘに沿って延びている。すなわち、弾性体２５と内周面３４ａとの間の接触が軸方向Ｘに長く確保されている。

また、弾性体２５が、環状の筒状部４１と、筒状部４１に支持されて筒状体内周面３４ａに摺接する複数の突出部４２とを一体に有しているので、径方向Ｚに弾性変形可能な弾性体２５を第１の空間３８に配置する構成を、比較的簡易な構造で実現できる。
１つの弾性体２５に含まれる突出部４２の個数は、４個未満であってもよいし、５個以上であってもよい。

図３に示すように、保持器２６は、複数（たとえば４つ）の転動体２４を周方向Ｙに一定間隔おきに保持する円筒状の保持器である。保持器２６は、径方向Ｚに貫通する複数（転動体２４と同数。たとえば４つ）のポケット穴２６ａが、周方向Ｙに等間隔で並んで形成されている。保持器２６は、外輪２１の外筒内周面３２ａと内輪２３の筒状体外周面３４ｂとの間に収容される。保持器２６の各ポケット穴２６ａには、転動体２４が１つずつ収容されている。前述のように、各転動体２４が、各くさび空間３７内において周方向Ｙに転動自在であるので、複数の転動体２４の転動に伴って、保持器２６も周方向Ｙに転動する。保持器２６として、打抜き保持器、もみ抜き保持器、成形保持器等を採用できる。

図３に示すように、転動体付勢ユニット２７は、保持器２６に保持されている各転動体２４を、くさび空間３７のＹ方向の中央部に向けて弾力付勢する。この実施形態では、転動体付勢ユニット２７は、保持器２６を弾力付勢している。転動体付勢ユニット２７として、板ばね等が用いられている。転動体付勢ユニット２７の径方向Ｚの内側端部が内輪２３の筒状体外周面３４ｂに固定され、また、転動体付勢ユニット２７の径方向Ｚの外側端部が保持器２６に接続されている。図３の例では、転動体付勢ユニット２７が、周方向Ｙに分散して複数設けられているが、１つのみ設けられた構成であってもよい。また、転動体付勢ユニット２７が、保持器２６でなく、各転動体２４を直接付勢するような構成としてもよい。転動体付勢ユニット２７は、板ばねに限られず、コイルばね等の他のばね部材を用いて構成することもできる。

外輪２１は、第１の隔壁Ｗ１に、内軸２２および内輪２３を介して、弾性体２５によって弾性支持されている。すなわち、第１の隔壁Ｗ１に外輪２１が直接固定されているわけではないので、第１の隔壁Ｗ１に対する外輪２１の姿勢は不安定である。そのため、弾性体２５による弾性支持の状況によっては、弾性体２５による弾性支持のみでは、外輪２１が内軸２２に対して傾斜するおそれもある。そのため、この実施形態では、外輪２１の姿勢を補助的に支持すべく、第１の弾性押圧ユニット（弾性押圧手段）２８Ａおよび第２の弾性押圧ユニット（弾性押圧手段）２８Ｂを設けている。

第１の弾性押圧ユニット２８Ａは、円環状であり、外輪２１と一体回転可能に第１の隔壁Ｗ１に支持されている。第１の弾性押圧ユニット２８Ａは、リングワッシャ等のスラスト軸受と、このスラスト軸受を第２の軸方向Ｘ２に向けて弾力付勢する（予圧を付与する）弾性部材（たとえば、コイルばねや板ばね等のばね部材）とを含む。第１の弾性押圧ユニット２８Ａがゴムリング等を含む構成であってもよい。

第２の弾性押圧ユニット２８Ｂは、円環状であり、外輪２１と一体回転可能に第２の隔壁Ｗ２に支持されている。第２の弾性押圧ユニット２８Ｂは、リングワッシャ等のスラスト軸受と、このスラスト軸受を第１の軸方向Ｘ１に向けて弾力付勢する（予圧を付与する）弾性部材（たとえば、コイルばねや板ばね等のばね部材）とを含む。第２の弾性押圧ユニット２８Ｂがゴムリング等を含む構成であってもよい。

この実施形態では、第１および第２の弾性押圧ユニット２８Ａ，２８Ｂによって軸方向Ｘに向かう力を外輪２１に付与することにより、外輪２１の姿勢を、その軸心が軸方向Ｘに沿う姿勢に促すことができる。これにより、内軸２２に対する外輪２１の傾斜を補助的に抑制できる。
摩擦弾性支持ユニット２９は、ウォームホイール１４を、ウォームホイール１４を介して第１の軸方向Ｘ１側に配置された荷重支持部材３０に向けて、第１の軸方向Ｘ１側に弾性的に押圧する。摩擦弾性支持ユニット２９は、ウォームホイール１４の一側面にそれぞれ摺接し、ウォームホイール１４および外輪２１を、静摩擦力が発生する状態で弾性支持している。摩擦弾性支持ユニット２９は、リングワッシャ等のスラスト軸受と、このスラスト軸受を第１の軸方向Ｘ１に向けて弾力付勢する弾性部材（たとえば、コイルばねや板ばね等のばね部材）とを含む。摩擦弾性支持ユニット２９が、ゴムリング等を含む構成であってもよい。

荷重支持部材３０は、ウォームホイール１４の他側面（前記一側面とは反対側の側面）に摺接している。図２の例では、荷重支持部材３０は、軸方向Ｘに弾性変形しない柱状体によって設けられており、第１の隔壁Ｗ１に固定されている。なお、荷重支持部材３０が、ウォームホイール１４の他側面（前記一側面とは反対側の側面）を第２の軸方向Ｘ２に向けて弾性的に押圧する弾性部材を含む構成であってもよい。

クラッチ装置８は、外輪２１と内輪２３との間でトルクを伝達する接続状態と、外輪２１と内輪２３との間でトルク伝達が切断された切断状態との間で切り替えられる。クラッチ装置８は、減速機６の噛み合い領域１９からのラジアル荷重が外輪２１に付与されていない状態で切断状態になり、かつ前記噛み合い領域１９からのラジアル荷重が外輪２１に付与されている状態で接続状態になる。

図６は、モータ５の正方向の駆動中（トルクＴ伝達中）における、クラッチ装置８の状態を示す断面図である。図７および図８は、モータ５の駆動中において、出力軸７に逆入力があった場合における、クラッチ装置８の状態を示す断面図である。なお、図示の簡略化のため、図６〜図８では、弾性体２５や、転動体付勢ユニット２７、キー４９の図示を省略している（後述する図９も同様）。

以下、図１〜図８を参照しながら、クラッチ装置８の状態の遷移について説明する。
図３では、モータ５（図１参照）の駆動前におけるクラッチ装置８の状態を示している。この状態では、トルク伝達時でないために、噛み合い領域１９から外輪２１にラジアル荷重ＲＬ（図４等参照）は付与されていない。ラジアル荷重ＲＬが外輪２１に付与されていない状態では、外輪２１が内輪２３と同軸になるような初期位置に配置され、かつ各転動体２４はくさび空間３７のＹ方向の中央部に向けて付勢している。したがって、モータ５の通電開始前、すなわちモータ５の駆動前においては、図３に示すように、各転動体２４が筒状体外周面３４ｂまたは外筒内周面３２ａに係合せずに隙間Ｓを生じるような状態になる。すなわち、クラッチ装置８が切断状態になる。

図３に示す状態からモータ５への通電を開始させて、モータ５を正方向に回転させる。モータ５の正方向の回転に伴って、第２のギヤ１０（図１参照）および外輪２１が第１の回転方向Ｄｒ１に回転する。モータ５の駆動開始に伴って、噛み合い領域１９では、第２のギヤ１０に、第１のギヤ９からの噛み合い反力が発生する。モータ５の駆動開始時には、噛み合い反力は小さいが、その後、噛み合い反力は徐々に大きくなる。そして、第２のギヤ１０が第１のギヤ９から受ける噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重ＲＬとして付与される。第２のギヤ１０が外輪２１の外周に外嵌固定されているので、噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重ＲＬとしてダイレクトに作用する。弾性体２５によって外輪２１が弾性支持されているので、ラジアル荷重ＲＬの第２のギヤ１０への付与により、外輪２１が径方向Ｚに沿って内輪２３に接近し、噛み合い領域１９において外輪２１と内輪２３との軌道隙間が減少する。

このとき、４つのくさび空間３７のうち、噛み合い領域１９に最も近いくさび空間３７（換言すると、ラジアル荷重ＲＬの負荷圏のくさび空間３７）において、転動体２４と外筒内周面３２ａとの間の隙間Ｓが詰まる。以降の説明において、ラジアル荷重ＲＬの負荷圏のくさび空間３７に介在している転動体２４を「第１の転動体２４Ａ」と呼ぶことがある。

モータ５の駆動がさらに続行されると、噛み合い領域１９における外輪２１と内輪２３との軌道隙間がさらに減少し、第１の転動体２４Ａと外筒内周面３２ａとの間の隙間Ｓが零になり、第１の転動体２４Ａが外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合するようになる。モータ５の駆動開始後には、外輪２１が内輪２３に対し回転しているので、外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合した転動体２４は、その後、外輪２１の回転に伴ってくさび空間３７内を第１の回転方向Ｄｒ１に向けて転動する。保持器２６によって４つの転動体２４が周方向Ｙに互いに同伴転動可能に保持されているので、第１の転動体２４Ａの転動に伴って、残りの３つの転動体２４も第１の回転方向Ｄｒ１に向けて転動する。その後、これら残りの転動体２４は、図６に示すように、くさび空間３７の周方向の端部において、外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合する。そして、４つの転動体２４の全てが外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合することにより、クラッチ装置８が接続状態になる。この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが、クラッチ装置８を介して出力軸７に伝達される。この場合、出力軸７により回転ドラム４を一方向に回転させることができ、これにより、ケーブル３が駆動（巻き取りまたは緩める）されて、スライドドアが開かれまたは閉じられる。

図６に示す状態において、モータ５の通電が停止されると（すなわちモータ５の駆動が停止されると）、噛み合い領域１９に噛み合い反力が生じなくなる。その結果、それまで外輪２１に付与されていたトルクＴがなくなる。そのため、転動体２４を、くさび空間３７の周方向の一端部（すなわち係合位置）に保持しておくための力がなくなり、転動体付勢ユニット２７（図２および図３参照）の弾力付勢を受けて、各転動体２４が、対応するくさび空間３７のＹ方向の中央部に向けて転動される。これにより、各転動体２４が外筒内周面３２ａに係合しなくなる。これにより、クラッチ装置８が、それまでの接続状態から切断状態に復帰する。

次に、モータ５の駆動中において、出力軸７に逆入力があった場合を検討する。
出力軸７への逆入力が、出力軸７の回転方向（第１の回転方向Ｄｒ２）と逆方向（すなわち、第２の回転方向Ｄｒ２）に内輪２３が回転する方向の入力である場合には、各転動体２４と外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂとの噛み合いを強める方向に出力軸７および内輪２３が回転するため、特段の問題はない。

図７および図８を参照しながら、出力軸７への逆入力が、出力軸７の回転方向（第１の回転方向Ｄｒ１）と同方向（すなわち、第１の回転方向Ｄｒ１）に内輪２３が回転する方向の入力である場合について検討する。
この場合、出力軸７への逆入力に伴って、内輪２３が外輪２１に対して第２の回転方向Ｄｒ２に向けて回動する。外輪２１に対する内輪２３の回動に伴って、転動体２４は、くさび空間３７内を第１の回転方向Ｄｒ１に向けて転動する。このとき、転動体２４は、筒状体外周面３４ｂとの間の隙間を零に保ちながら転動する。図７では、各転動体２４が、対応するくさび空間３７の周方向Ｙの中央部に配置されている状態を示している。さらに、出力軸７への逆入力が続行された場合、図８に示すように、各転動体２４がくさび空間３７の周方向の他端部において、外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合する。そして、４つの転動体２４の全てが外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合することにより、クラッチ装置８が接続状態になる。この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが、クラッチ装置８を介して出力軸７に伝達される。

なお、ウォーム軸１３およびウォームホイール１４を含む構成の減速機６は、減速比が大きいために、逆入力は減速機６においてキャンセルされる。
図９は、モータ５の逆方向の駆動中（トルクＴ伝達中）におけるクラッチ装置８の状態を示す断面図である。図３に示す状態からモータ５への通電を開始させて、モータ５を逆方向に回転させる。モータ５の逆方向の回転に伴って、図９に示すように、第２のギヤ１０および外輪２１が第２の回転方向Ｄｒ２に回転する。モータ５の駆動開始に伴って、噛み合い領域１９では、第２のギヤ１０に、第１のギヤ９からの噛み合い反力が発生する。第２のギヤ１０に発生する噛み合い反力の径方向Ｚ成分がラジアル荷重ＲＬとして外輪２１に付与されることにより、外輪２１が径方向Ｚに沿って内輪２３に接近し、これにより、噛み合い領域１９における外輪２１と内輪２３との軌道隙間がさらに減少し（すなわち、第１の転動体２４Ａと外筒内周面３２ａとの間の隙間Ｓが詰まり）、さらに、モータ５の駆動が続行されると、隙間Ｓが零になり、第１の転動体２４Ａが外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合するようになる。モータ５の駆動開始後には、外輪２１が内輪２３に対し回転している。外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合した第１の転動体２４Ａは、外輪２１の回転に伴ってくさび空間３７内を第２の回転方向Ｄｒ２に向けて転動し、これに伴って、残りの３つの転動体２４も第２の回転方向Ｄｒ２に向けて転動する。その後、これら残りの転動体２４は、図９に示すように、くさび空間３７の周方向Ｙの他端部において、外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合する。４つの転動体２４の全てが外筒内周面３２ａおよび筒状体外周面３４ｂの双方に係合することによりクラッチ装置８が接続状態になり、この状態で、第２のギヤ１０からのトルクＴが出力軸７に伝達される。その後、モータ５の駆動が継続している間、クラッチ装置８は接続状態のまま保たれる。この場合、出力軸７により回転ドラム４を他方向に回転させることができ、これにより、ケーブル３が駆動（緩めるまたは巻き取る）されて、スライドドアが閉じられまたは開かれる。

以上によりこの実施形態によれば、外輪２１の外筒内周面３４ａと内輪２３の筒状体外周面３４ｂとの間に形成される各くさび空間３７に転動体２４が配置されている。また、内輪２３と外輪２１との間の第１の空間３８に弾性体２５が配置されている。外輪２１を弾性支持する弾性体２５が径方向Ｚに弾性変形可能であるので、噛み合い領域１９におけるにおける外輪２１と内輪２３との軌道隙間を変更できる。

さらに、第１の空間３８が、内輪２３の筒状体３４の筒状体内周面３４ａと、外輪２１の内筒３１の内筒外周面３１ｂとの間の第１の空間３８に形成されている。より具体的には、弾性体２５が、外輪２１の重心位置２１ｇと軸方向Ｘに揃う重心対応位置３８ｇに配置されている。外輪を弾性支持する弾性体２５を、第１の空間３８に配置されているので、転動体２４と干渉することなく、弾性体２５によって弾性支持することができる。しかも、弾性体２５が、重心対応位置３８ｇに配置されているので、弾性体２５によって、軸方向Ｘにおける外輪２１の釣り合いをとりながら、外輪２１を弾性支持できる。これにより、内軸２２に対して外輪２１が傾斜するのをより一層抑制または防止しながら、弾性体２５によって外輪を弾性支持できる。また、弾性体２５によって外輪２１を１箇所で支持しているので、クラッチ装置８の軸方向の小型化を図ることが可能である。

ゆえに、内軸２２に対して外輪２１が傾斜するのを抑制または防止し、かつ軸方向Ｘの小型化を図りながら、ラジアル荷重ＲＬの付与により外輪２１と内輪２３との軌道隙間を局所的に変更可能なクラッチ装置８を提供することができる。
また、弾性体２５の突出部４２の外端縁４２ａが軸方向Ｘに沿って延びているので、弾性体２５と筒状体内周面３４ａとの間の接触を軸方向Ｘに長く確保することができ、これにより、内軸３４に対する外輪２１の傾斜を、より効果的に抑制または防止できる。

また、外輪２１が、内筒３１と外筒３２との第１の軸方向Ｘ１側の端部３１ｃ，３２ｃ同士を接続する第１の接続部３３を含み、さらに、内輪２３が、筒状体３４の第２の軸方向Ｘ２側の端部３４ｃと内軸２２とを接続する第２の接続部３５とを含むので、内輪２３の筒状体３４を外輪２１の外筒３２および外輪２１の内筒３１の間に介在させる構成を簡易な構造で実現できる。

図１０は、本発明の他の実施形態に係るクラッチ装置２０８の断面図である。
図１０に係るクラッチ装置２０８が、図１に係るクラッチ装置８と相違する点は、弾性体２５が、第１の空間３８ではなく、内筒内周面３１ａと内軸外周面２２ｂとの間の第２の空間２３８に配置されている点である。この実施形態では、内軸２２が回転体に相当し、内筒３１が包囲体に相当する。弾性体２５が、第２の空間２３８において、外輪２１の重心位置２１ｇと軸方向Ｘに揃う重心対応位置２３８ｇに配置されている。すなわち、弾性部材のばね部４２（図４参照）の外端縁４２ａ（図４参照）が、重心対応位置２３８ｇにおいて内筒内周面３１ａに摺接している。

以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、各実施形態において、筒状部４１が断面多角形状をなしているとしたが、筒状部４１が円筒状をなしていてもよい。
また、各実施形態において、外端縁４２ａはアール状に限られず、屈曲形状をなしていてもよい。

また、図１０の実施形態が図１の実施形態に組み合わされていてもよい。すなわち、第１の空間３８および第２の空間２３８の双方に弾性体２５が配置されていてもよい。
弾性体２５による弾性支持のみで、内軸２２に対する傾斜なく外輪２１を支持できる場合には、第１および第２の弾性押圧ユニット２８Ａ，２８Ｂを省略してもよい。
弾性体２５が、厳密に、重心対応位置３８ｇ，２３８ｇに配置されていなくてもよい。とくに、第１および第２の弾性押圧ユニット２８Ａ，２８Ｂを設ける場合には、弾性体２５が、重心対応位置３８ｇ，２３８ｇから軸方向Ｘに離れた位置に配置されていてもよい。

また、内軸２２が出力軸７である場合を例に挙げて説明したが、内軸２２が入力軸であってもよい。
また、第２のギヤ１０は、外輪２１に外嵌固定される構成に限られず、外輪２１に一体回転可能に連結されていればよい。また、第１および第２のギヤ９，１０によって構成される減速機６がウォームギヤを含む構成でなく、他の並行式歯車を含む構成であってもよい。

また、クラッチ装置８，２０８は、スライドドア駆動用のアクチュエータ１だけでなく、バックドア駆動用のアクチュエータ等他のアクチュエータにも搭載可能である。
また、クラッチ装置８，２０８は、必ずしも、保持器２６や転動体付勢ユニット２７、摩擦弾性支持ユニット２９、荷重支持部材３０を必須の特定事項とはせず、外輪２１に付与されるラジアル荷重により、外輪２１と内輪２３との軌道隙間を局所的に変更させることが可能な構成であれば、その範囲で適宜変更できる。

また、弾性体２５は、クラッチ装置８，２０８に搭載される弾性体に限られず、回転体に外嵌されて、筒状の包囲体の内周に摺接する弾性体に広く適用できる。
その他、本発明は特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。

８…クラッチ装置、２１…外輪、２２…内軸（回転体）、２２ｂ…内軸外周面（第２の外周面）、２３…内輪、２４…転動体、２５…弾性部材、３１…内筒（回転体；包囲体）、３１ａ…内筒内周面（第１の内周面）、３１ｂ…内筒外周面（第１の外周面）、３２…外筒、３２ａ…外筒内周面（第２の内周面）、３４…筒状体（包囲体）、３４ａ…筒状体内周面（第３の内周面）、３４ｂ…筒状体外周面（第３の外周面）、３７…くさび空間（空隙）、３８…第１の空間、３８ｇ…重心対応位置、４１…本体部、４２…ばね部、２０８…クラッチ装置、２３８…第２の空間、Ｘ…軸方向、Ｙ…周方向、Ｚ…径方向

Claims (2)

1. 回転体に装着され、前記回転体を包囲する筒状の包囲体を弾性支持するための弾性体であって、
   前記回転体に外嵌された筒状部と、
   前記回転体の周方向に間隔を空けて、前記包囲体の径方向の外側に向けて前記筒状部から突出する複数の突出部とを一体に有し、
   各前記突出部が、前記周方向に沿って延びる片持ち梁状をなし、かつ前記回転体の径方向の外側に凸になるように屈曲しており、
   各前記突出部が、前記包囲体の内周に摺接し、前記回転体の軸方向に沿って延びる外端縁と、前記外端縁に対し前記径方向の内側で、かつ前記筒状部に対し前記径方向の外側に位置する先端縁とを有している、弾性体。
2. 第１の内周面と第１の外周面とを有する内筒と、第２の内周面を有し、前記内筒を包囲する外筒とを有する外輪と、
   第２の外周面を有する内軸と、
   前記第２の内周面に対向する第３の外周面と、前記第１の外周面に所定間隔を空けて対向する第３の内周面とを有し、前記外筒と前記内筒との間に介在する筒状体を有し、前記内軸に一体回転可能に連結された内輪と、
   前記第２の内周面と前記第３の外周面との間に前記外輪の周方向に沿って複数形成される、前記周方向の両端部が相対的に狭くかつ前記周方向の中央部が相対的に広い複数の空隙のそれぞれに介在する複数の転動体と、
   請求項１に記載の弾性体であって、前記第３の内周面と前記第１の外周面との間の第１の空間、および前記第１の内周面と前記第２の外周面との間の第２の空間の少なくとも一方に配置された前記弾性体とを含み、
   前記筒状部が、前記第１の外周面または前記第２の外周面に外嵌され、
   前記突出部の前記外端縁が、前記第３の内周面または前記第１の内周面に摺接している、クラッチ装置。

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