JP5302115B2 - ラチェット - Google Patents

Description

本発明は、ラチェットに関するものである。

特許文献１には、家庭用洗濯機の排水弁の開閉に用いられるモータ式駆動装置が開示されている。
このモータ式駆動装置では、モータにより減速歯車列を介して出力部材を駆動させて、出力部材に連結された排水弁を、初期位置（閉位置）から作動位置（閉位置）に駆動変位させると共に、減速歯車列に設けられたラチェット機構により、排水弁を作動位置で保持させるようになっている。

特開２００６−０２９５３８号公報

図９の（ａ）は、特許文献１のモータ式駆動装置が備えるラチェット機構２００の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ―Ａ断面図である。

ラチェット機構２００は、第１歯車２０１と一体回転するラチェット部材２１０と、第２歯車２２０の周壁部２２１に設けられて、ラチェット部材２１０の係合爪２１２が弾性係合する係合歯２２２と、から構成される。

このラチェット機構２００では、第１歯車２０１を時計回り方向に回転させる回転トルクが入力されて、ラチェット部材２１０が、第１歯車２０１と共に時計回り方向に回転しようとすると、ラチェット部材２１０の係合爪２１２が係合歯２２２の歯溝２２３と係合して、第１歯車２０１と第２歯車２２０とが一体に回転する。
また、第１歯車２０１を反時計回り方向に回転させる回転トルクが入力されて、ラチェット部材２１０が、反時計回り方向に回転しようとすると、ラチェット部材２１０が、腕部２１１の先端側を回転中心Ｏ側に弾性変形させて、係合爪２１２を係合歯２２２の傾斜面２２２ａを摺動させながら回転することで、ラチェット部材２１０と第１歯車２０１とが、第２歯車２２０に対して相対回転する。

ここで、第１歯車２０１と第２歯車２２０とが相対回転する場合、ラチェット部材２１０の係合爪２１２は、弾性変形した腕部２１１により径方向外側に付勢されているので、ラチェット部材２１０は、係合歯２２２の歯溝２２３に係合爪２１２を周期的に係合させながら、すなわち係合爪２１２の歯溝２２３への係脱を繰り返しながら回転する。
そのため、従来のクラッチ機構では、係合爪２１２と歯溝２２３の摩耗の防止と、係合時の衝撃力と係合に起因するノイズの緩和を目的として、少なくとも係合爪２１２にグリスが塗布されている。

しかし、係合爪２１２に塗布されたグリスは、係合爪２１２と歯溝２２３との係合による衝撃で飛散するため、従来のクラッチ機構を備える複合歯車の場合、長期間に亘って使用すると、係合爪２１２に塗布されたグリス量の減少により、グリスの効果が低下してしまう。

よって、グリスの飛散を抑えて、長期間に亘って使用してもグリスの効果が低下しないようにすることが求められている。

第１の回転体と同軸に設けられた第２の回転体に、第１の回転体と一体に回転する回転部材の外周を所定間隔で囲む周壁が設けられて、回転部材を収容する有底筒状の収容室が形成されており、回転部材から径方向に延出する係合爪と、周壁の内周に設けられて係合爪が前記径方向で弾性係合する係合歯と、から構成され、係合爪と係合歯とのうちの少なくとも一方に粘稠性の潤滑剤が塗布されたラチェット機構により、第１の回転体と第２の回転体とが、係合爪を係合歯に係脱させながら支持軸周りで相対回転するようにされたラチェットにおいて、収容室の開口を塞ぐ蓋部材を設けると共に、当該蓋部材に、周壁に全周に亘って嵌合する環状の嵌合壁部を形成した構成とした。

蓋部材が、支持軸を支持する軸受と一体に形成されている構成としたので、支持軸の軸受が設けられている既存の部材を用いて蓋部材が構成される。これにより、潤滑剤の飛散を防止するための蓋部材を別途設ける必要がない。
よって、部品点数の増加を防止できると共に、部品点数の増加に伴う作製コストの上昇も防止できる。
また、蓋部材と軸受とが一体に形成されているので、蓋部材を、軸受を基準として位置精度良く設けることができ、係合歯と蓋部材の位置精度が向上する。

蓋部材には、周壁に全周に亘って嵌合する環状の嵌合壁部が形成されているので、支持軸の軸方向で、第２歯車と蓋部材とが互いに離れる方向に移動しても、支持軸の径方向から見て、第２歯車の周壁と蓋部材との間に隙間を生じさせない。これにより、係合爪と係合歯との係合による衝撃で飛散した潤滑剤を、収容室を蓋部材で塞いで形成した空間内に確実に留まらせることができる。

蓋部材の第２の回転体との対向面のうち、嵌合壁部で囲まれた内側の領域は、外側の領域よりも、軸方向で第２の回転体から離れる方向にオフセットしている構成とした。
このように構成すると、収容室を蓋部材で塞いで形成される空間を、蓋部材側にオフセットさせることができるので、オフセットさせた分だけ、第２の回転体における周壁の高さを低くして、第２の回転体の厚みを薄くすることができる。

第２の回転体は、収容室の開口を重力方向における上側に向けて配置される構成とした。
このように構成すると、係合爪と係合歯との係合による衝撃で、潤滑剤が、重力方向における上側に位置する蓋部材側に飛散しても、飛散した潤滑剤が、自重により、蓋部材よりも重力方向における下側に位置する係合爪の周囲に戻るようになる。
また、例えば周囲の環境が高温となることなどにより、潤滑剤の粘度が低下して流動性が高くなったとしても、有底筒状の収容室は、断面視においてカップ形状を成しているので、流動性が高くなった潤滑剤が外部に漏出することを好適に防止できる。

回転部材は、第１の回転体と同軸に設けられて第１の回転体と一体に回転する本体部と、本体部の外周から延出し、係合爪を有する先端側が径方向に変位可能な腕部を備えており、蓋部材の第２の回転体との対向面には、回転部材の回転中心を所定間隔で囲む凹溝が設けられており、腕部の少なくとも先端側は、支持軸の軸方向から見て凹溝と重なる位置を、本体部の外周に沿って延びている構成とした。
このように構成すると、回転部材が蓋部材側に移動しても、腕部の少なくとも先端側の軸方向から見て凹溝と重なる部分は、蓋部材の第２の回転体との対向面に接触しないので、腕部の先端側の径方向の変位が阻害されることがない。

支持軸の軸方向において、第２の回転体は、蓋部材と第１の回転体との間に位置しており、第１の回転体は、第２の回転体を軸方向に貫通して、先端側が収容室内に位置する貫通部を有しており、回転部材は、収容室を蓋部材で塞いで形成される空間内で、貫通部に連結されている構成とした。
このように構成すると、支持軸の軸方向で、第１の回転体と第２の回転体との間に回転部材を設ける場合に比べて、第１の回転体と第２の回転体とを近接させて設けることができる。
また、第２の回転体に対して固定側の部材である蓋部材で、収容室の開口が塞がれるので、収容室を蓋部材で塞いで形成される空間を、ほぼ密閉された空間にすることができ、潤滑剤の外部への漏出をより好適に防止できるようになる。

第１歯車と第２歯車とが相対回転する際に、有底筒形状の収容室の開口を蓋部材で塞いで形成された空間内で、係合爪と係合歯との係脱が行われるので、係合爪と係合歯との係合による衝撃で潤滑剤が飛散しても、潤滑剤を収容室の開口を蓋部材で塞いで形成された空間内に留まらせることができる。
よって、長期間に亘って使用しても、従来のクラッチ機構を備える複合歯車のように、係合爪と係合歯とを潤滑する潤滑剤の量が減少しないので、潤滑剤の効果を持続させることができる。

ラチェット機構を適用したモータ式駆動装置の輪列展開図である。 図１における第２車の部分を拡大した図である。 第２車の分解斜視図である。 ラチェット機構を説明する図である。 ラチェット部材の説明図である。 第２歯車の説明図である。 第２ピニオンの説明図である。 蓋部の説明図である。 従来例にかかるラチェット機構を説明する図である。

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

図１の輪列展開図に示すように、モータ式駆動装置１は、洗濯機本体に取り付けられるケース２を有しており、ケース２には、モータＭと、減速歯車列Ｇと、出力車７０と、出力部材８０とが、組み込まれている。
このモータ式駆動装置１では、モータＭの回転が、減速歯車列Ｇを介して、出力車７０に伝達されて、出力車７０に連結された出力部材８０の連結部８２が、支持軸Ｓ６回りに一方向に回転駆動されるようになっている。
図示しない排水弁は、閉方向に付勢されており、回転駆動される連結部８２に連結され、連結部８２の回転駆動によって開閉駆動される。
該排水弁の返戻付勢力が、連結部８２をボルトＢ２側から見て時計方向（ラチェット部材１１０を反時計方向）に回転させる方向に働く状態では、モータＭと連結部８２が継状態となり、連結部８２の回転駆動によって該排水弁は返戻付勢力に抗して開作動させられるようになっている。
また、該排水弁の返戻付勢力が、連結部８２をボルトＢ２側から見て反時計方向（ラチェット部材１１０を時計方向）に回転させる方向に働く状態では、モータＭと連結部８２が断状態となり、連結部８２は該排水弁の返戻付勢力によって閉作動させられるようになっている。

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

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

軸部材１２は、貫通孔１２ａに挿通した支持軸Ｓ１回りで回転可能に支持されている。
軸部材１２は、その先端側の縮径部１２ｂが仕切壁６を貫通して設けられており、縮径部１２ｂの仕切壁６側の領域には、モータピニオン１３が、外周面の全周に亘って形成されている。

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

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

第１車３０は、支持軸Ｓ２で回転可能に支持された第１歯車３１と、第１歯車３１と同軸に設けられた第１ピニオン３２とを備え、これらは一体に形成されている。
第１歯車３１の外周面に形成された歯部３１ａは、モータピニオン１３に噛合しており、第１ピニオン３２の外周面に形成された歯部３２ａは、第２歯車４１の歯部４１ａに噛合している。

図２は、図１における第２車４０の部分を拡大して示す図である。
第２車４０は、第１車３０を介してモータＭの回転が入力される第２歯車４１と、第２歯車４１と同軸に設けられた第２ピニオン４２とを備える。
図１に示すように、第２歯車４１の外周面に形成された歯部４１ａは、第１ピニオン３２の歯部３２ａに噛合しており、第２ピニオン４２の外周面に形成された歯部４２ａは、第３歯車５１の歯部５１ａに噛合している。
実施の形態において第２車４０では、第２歯車４１と第２ピニオン４２との間の回転の伝達が、後記するラチェット機構１００を介して行われるようになっている。

図１に示すように、第３車５０は、支持軸Ｓ４で回転可能に支持された第３歯車５１と、第３歯車５１と同軸に設けられた第３ピニオン５２とを備え、これらは一体に形成されている。
第３歯車５１の外周面に形成された歯部５１ａは、第２ピニオン４２の歯部４２ａに噛合しており、第３ピニオン５２の外周面に形成された歯部５２ａは、第４歯車６１の歯部６１ａに噛合している。

第４車６０は、支持軸Ｓ５で回転可能に支持された第４歯車６１と、第４歯車６１と同軸に設けられた第４ピニオン６２とを備え、これらは一体に形成されている。
第４歯車６１の外周面に形成された歯部６１ａは、第３ピニオン５２の歯部５２ａに噛合しており、第４ピニオン６２の外周面に形成された歯部６２ａは、出力歯車７１の歯部７１ａに噛合している。

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

以下、第２車４０と、この第２車４０が備えるラチェット機構１００とを詳細に説明する。図３は、図２に示した第２車４０の部分を、カバー４（図１参照）側の上方から見た分解斜視図である。

図２および図３に示すように、第２車４０は、第２歯車４１と、第２ピニオン４２と、ラチェット部材１１０とを、同軸上で互いに組み付けて構成される。
ラチェット部材１１０は、第２ピニオン４２の嵌合部１４３に取り付けられて、第２ピニオン４２と連結されており、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２とが一体回転可能に設けられている。

第２車４０は、ラチェット部材１１０の係合爪１１３と、第２歯車４１の係合歯１２２と、から構成されるラチェット機構１００を備えており、第２歯車４１と第２ピニオン４２とは、このラチェット機構１００により、回転方向に応じて、一体に回転（継状態）または相対的に回転（断状態）するようになっている。

図４は、第２歯車４１と、第２ピニオン４２と、ラチェット部材１１０とを組み付けた状態を、カバープレート５側の上方から見た平面図である。
例えば第２ピニオン４２が、第２歯車４１に対して反時計回り方向に回転する場合には、第２ピニオン４２と一体に回転するラチェット部材１１０の係合爪１１３が、係合歯１２２の歯溝１２２ｃに係合して、第２ピニオン４２と第２歯車４１とが一体に回転し、時計回り方向に回転する場合には、ラチェット部材１１０の腕部１１２の先端１１２ａ側が回転中心Ｏ側に弾性変形して、係合爪１１３が係合歯１２２の傾斜面１２２ｂを摺動することで、第２ピニオン４２と第２歯車４１とが相対回転するようになっている。

図５の（ａ）は、ラチェット部材１１０をカバープレート５（図１参照）側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
ラチェット部材１１０は、軸方向から見て略円形の本体部１１１と、本体部１１１の外周面１１１ａから延びる腕部１１２とを備えている。

本体部１１１の中央には、第２ピニオン４２の嵌合部１４３（図２参照）を嵌入する嵌合穴１１５が、本体部１１１を厚み方向（回転中心Ｏの軸方向）に貫通して設けられている。
嵌合穴１１５には、嵌合部１４３の断面に整合させた２面幅部１１５ａが形成されており、嵌合穴１１５に嵌合部１４３を嵌入して、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２とを連結すると、ラチェット部材１１０が第２ピニオン４２と共に一体に回転するように連結される。

図５の（ｂ）に示すように、本体部１１１の後記する蓋部１５０（図２参照）側の上面１１１ｂには、蓋部１５０側の上方に突出する突出壁１１４が、外周縁の全周に亘って同じ高さで形成されている。
図２に示す第２車４０が組み付けられた状態において、ラチェット部材１１０は、支持軸Ｓ３の軸方向に多少のガタを持って設けられているので、ラチェット部材１１０が蓋部１５０側に移動した場合に、突出壁１１４のみが蓋部１５０に当接することで、ラチェット部材１１０と蓋部１５０との接触面積が小さくなるようにしている。
ラチェット部材１１０が回転中心Ｏ周りで回転する際の摺動抵抗が、本体部１１１の上面１１１ｂの総てが蓋部１５０に接している場合に比べて、小さくなるからである。

図５に示すように、腕部１１２は、本体部１１１の外周面１１１ａから径方向外側に延びており、外周面１１１ａから所定距離離間した位置から先は、外周面１１１ａに沿って反時計回り方向に延びている。
腕部１１２の本体部１１１側の内周面１１２ｃのうち、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除いた部分は、回転中心Ｏを中心とする仮想円Ｉｍａ上に位置しており、腕部１１２の本体部１１１とは反対側の外周面１１２ｄのうち、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除く大部分は、仮想円Ｉｍａと同心で、かつ仮想円Ｉｍａよりも径の大きい仮想円Ｉｍｂ上に位置している。
そのため、軸方向から見て腕部１１２の径方向の幅Ｗは、先端１１２ａ側と基端１１２ｂ側を除いた大部分の範囲で同じ幅で形成されている。

腕部１１２は、本体部１１１で片持ち支持されており、腕部１１２の先端１１２ａ側は、本体部１１１と接続する基端１１２ｂを支点として、本体部１１１側に弾性変形可能になっている。
そのため、カバープレート５側から見た図４において、ラチェット部材１１０を第２歯車４１に対して時計回り方向に回転させる回転トルクが入力されると、図５に示すように、ラチェット部材１１０が腕部１１２の先端１１２ａ側を図中矢印αで示す本体部１１１側に変位させて、係合爪１１３を図中２点差線で示す係合歯１２２の傾斜面１２２ｂを摺動させながら、時計回り方向に回転できるようになっている。

回転中心Ｏの軸方向から見て尖形状の係合爪１１３は、径方向外側に延びている。係合爪１１３は、腕部１１２が弾性変形していない状態において、係合歯１２２の歯溝１２２ｃに係合する長さで、腕部１１２の外周面１１２ｄよりも径方向外側に突出している。

そのため、図４に示すように、係合爪１１３が係合歯１２２の傾斜面１２２ｂと当接する位置にある場合には、腕部１１２の先端１１２ａ側は、常に径方向内側の本体部１１１側に弾性変形させられた状態となり、係合爪１１３は、この弾性変形により生ずる反力により径方向外側の係合歯１２２側に付勢された状態となっている。
よって、ラチェット部材１１０が時計回り方向に回転する際には、係合歯１２２の傾斜面１２２ｂを係合爪１１３が摺動するので、ラチェット部材１１０は、係合爪１１３に作用する付勢力に応じたブレーキ力を受けながら回転するようになっている。

図５に示すように、腕部１１２は、本体部１１１の回転中心Ｏ回りの周方向において、３つ設けられている。各腕部１１２の周方向長さＬ１〜Ｌ３は、それぞれ異なる長さで形成されており、腕部１１２を弾性変形させながらラチェット部材１１０が時計回り方向に回転する際に、腕部１１２の先端の係合爪１１３の各々が、係合歯１２２の歯溝１２２ｃ（図４参照）に同時に落ち込まないようにしている。
係合爪１１３の各々が歯溝１２２ｃに同時に落ち込むと、落ち込みに起因するノイズがほぼ同時に起こり、大きなノイズとなるが、同時に落ち込まないようにすることで、ノイズを抑えることができるからである。

なお、実施の形態では、少なくとも係合爪１１３の部分に、粘稠性の潤滑剤であるグリスが塗布されており、このグリスにより、係合爪１１３と係合歯１２２の摩耗が防止されると共に、係合爪１１３が歯溝１２２ｃに落ち込む際の衝撃とノイズが緩衝されるようになっている。

図６の（ａ）は、第２歯車４１をカバープレート５側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図６に示すように、第２歯車４１は、軸方向から見てリング形状を有しており、外周面には、第１ピニオン３２の歯部３２ａ（図１参照）が噛合する歯部４１ａが設けられている。

第２歯車４１の中央部には、第２ピニオン４２のボス部１４２（図２参照）を挿通させる挿通穴１２３が、第２歯車４１を厚み方向（回転中心Ｏの軸方向）に貫通して設けられている。
第２歯車４１のカバープレート５側の上面４１ｂには、挿通穴１２３を所定間隔で囲む周壁１２１が、カバープレート５側の上方に突出して設けられており、ラチェット部材１１０を収容する収容室１２０が、周壁１２１の内側（回転中心Ｏ側）に有底円筒形状で形成されている。

収容室１２０の底面１２０ａは、歯部４１ａの上面４１ｂよりもカバープレート５から離れる下方側に（図中下側の方向）にオフセットしている。
周壁１２１の収容室１２０の底面１２０ａからの高さｈ１は、全周に亘って同じ高さであり、図２に示すように、少なくともラチェット部材１１０の腕部１１２が、周壁１２１の高さ範囲内に収まるように設定されている。

図６の（ｂ）に示すように、周壁１２１の外周面１２１ａは、歯部４１ａが形成された外周よりも径方向内側（回転中心Ｏ側）にオフセットしている。
周壁１２１の外径Ｄ１は、後記する蓋部１５０の開口径Ｄ２（図８の（ｂ）参照）よりも若干小さい径に設定されており、図２に示すように、第２車４０を組み付けた際に、周壁１２１が蓋部１５０の嵌合壁部１５２に内嵌された状態で、第２歯車４１が回転可能に設けられるようになっている。

図６に示すように、収容室１２０内には、中央の挿通穴１２３を囲む囲繞壁１２４が、周壁１２１と同方向に突出して設けられている。
囲繞壁１２４の収容室１２０の底面１２０ａからの高さｈ２は、全周に亘って同じ突出高さであり、図２に示すように、第２車４０が組み付けられた状態において、囲繞壁１２４の上端１２４ａと、ラチェット部材１１０の本体部１１１の下面１１１ｃとの間に、僅かな隙間が確保される高さに設定されている。囲繞壁１２４と本体部１１１とが接触していると、ラチェット部材１１０が回転する際に抵抗となるからである。

図６の（ａ）に示すように、周壁１２１の回転中心Ｏ側の内周面には、係合歯１２２が全周に亘って設けられている。
係合歯１２２は、軸方向から見て鋸歯形状を有しており、カバープレート５側から見て、ラチェット部材１１０が第２歯車４１に対して反時計回り方向に回転する際に、ラチェット部材１１０の係合爪１１３が当接する当接面１２２ａと、時計回り方向に回転する際に係合爪１１３が摺動する傾斜面１２２ｂとを有する。

当接面１２２ａは、第２歯車４１の回転中心Ｏを通る直線Ｙにほぼ沿って形成されており、傾斜面１２２ｂは、基端である歯溝１２２ｃから離れるにつれて、周壁１２１から離れるように、回転中心Ｏ周りの時計回り方向に延びている。
前記したように、実施の形態では、ラチェット部材１１０の係合爪１１３に少なくともグリスが塗布されていれば良いが、係合爪１１３が摺動する係合歯１２２にもグリスが塗布されていることが好ましい。係合爪１１３と係合歯１２２の摩耗がいっそう防止されると共に、係合爪１１３が歯溝１２２ｃに落ち込む際の衝撃とノイズがより緩衝されるようになるからである。

図７の（ａ）は、第２ピニオン４２をカバープレート５側から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

第２ピニオン４２は、外周に歯部４２ａが形成された円盤形状の基部１４１と、基部１４１から回転中心Ｏの軸方向に延出するボス部１４２と、ラチェット部材１１０が外嵌する嵌合部１４３と、基部１４１からボス部１４２とは反対側に延出する支持部１４４と、を備えており、これらは一体に形成されている。

第２ピニオン４２には、回転中心Ｏの軸方向に沿って貫通孔１４５が設けられており、図２に示すように、ケース２において第２ピニオン４２は、貫通孔１４５に挿通した支持軸Ｓ３で回転可能に支持されている。

図７に示すように、嵌合部１４３は、円筒形状のボス部１４２の上端側を、回転中心Ｏを挟んで対象、かつ平行な２面に沿って切り落として形成されており、互いに平行な平面部１４３ａを有している。
嵌合部１４３は、ラチェット部材１１０の嵌合穴１１５（図５参照）と整合する断面形状を有しており、図２に示すように、第２ピニオン４２は、嵌合部１４３を嵌合穴１１５に嵌合することで、ラチェット部材１１０と一体回転可能に連結される。

嵌合部１４３の軸方向高さｈ３は、ラチェット部材１１０の本体部１１１の厚みＷ１（図５の（ｂ）参照）とほぼ同じ高さに設定されており、第２車４０が組み付けられた状態において、ボス部１４２の軸方向の上端面１４２ａでラチェット部材１１０の本体部１１１が支持されるようになっている。

図７に示すようにボス部１４２は、円筒形状を有しており、軸方向から見た外形は、第２歯車４１の挿通穴１２３（図６参照）に挿通可能な円形形状を有している。
図２に示すように、第２車４０が組み付けられた状態において、ボス部１４２には、第２歯車４１の囲繞壁１２４が外挿されており、ボス部１４２において第２歯車４１は、回転中心Ｏ周りに回転可能に支持されている。

ボス部１４２の軸方向高さｈ４は、ボス部１４２の上端面１４２ａが、第２歯車４１の囲繞壁１２４の上端１２４ａから僅かに上方に突出する高さで設定されている。
ここで、囲繞壁１２４は、回転中心Ｏの軸方向に所定長さを有しており、ボス部１４２の軸方向におけるほぼ全域に亘って接しているので、第２歯車４１と第２ピニオン４２とが回転中心Ｏ周りに回転する際の第２歯車４１の軸ブレが囲繞壁１２４により抑えられるようになっている。

支持部１４４は、回転中心Ｏの軸方向に沿って、ボス部１４２とは反対側に延びており、先端１４４ａを仕切壁６（図２参照）に当接させて設けられている。

図８の（ａ）は、カバープレート５の蓋部１５０を、仕切壁６側の下方から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であって、第２歯車４１と第２ピニオン４２とを仮想線で示した図である。

図８の（ｂ）に示すように、カバープレート５には、第２歯車４１の収容室１２０のカバープレート５側の開口を塞ぐ蓋部１５０が設けられている。
図３および図８の（ａ）に示すように、蓋部１５０は、有底円筒形状を有しており、底壁部１５０ａをカバー４（図１参照）側の上方に突出させて、カバープレート５と一体に形成されている。

蓋部１５０は、第２歯車４１の周壁１２１に全周に亘って外嵌する嵌合壁部１５２を有しており、図８の（ａ）に示すように、嵌合壁部１５２は、軸方向から見てリング形状を有している。
図８の（ｂ）に示すように、嵌合壁部１５２の仕切壁６（図１参照）側の先端１５２ａは、カバープレート５の仕切壁６側の面５ａよりも仕切壁６側の下方に突出しており、第２車４０が組み付けられた状態において、第２歯車４１の上面４１ｂに当接可能な高さを有している。

第２車４０が組み付けられた状態において、嵌合壁部１５２には、第２歯車４１の周壁１２１が仕切壁６側の下方から内嵌して、収容室１２０の蓋部１５０側の開口が蓋部１５０で塞がれており、カバープレート５と第２歯車４１との間に、ほぼ密閉された空間Ｓが形成されている。
実施の形態では、この密閉された空間Ｓ内に、ラチェット部材１１０の係合爪１１３と、周壁１２１の内周の係合歯１２２とから構成されるラチェット機構１００（図３参照）が設けられており、係合爪１１３の係合歯１２２への係脱による衝撃で、係合爪１１３や係合歯１２２に塗布されたグリスが、密閉された空間Ｓの外部に飛散しないようになっている。

蓋部１５０において底壁部１５０ａの中央には、支持軸Ｓ３の上端を支持する軸受部１５１が、カバー４側の上方に突出して、蓋部１５０と一体に設けられている。
さらに、図８の（ａ）に示すように、底壁部１５０ａの仕切壁６（図１参照）側の面には、軸方向から見てリング形状の凹溝１５３が、嵌合壁部１５２から径方向内側に所定距離離間した位置に設けられており、凹溝１５３は、全周に亘って同じ幅Ｗ２で形成されている。

この凹溝１５３の幅Ｗ２は、ラチェット部材１１０の腕部１１２の幅Ｗよりも大きい幅寸法（Ｗ２＞Ｗ）で形成されており、第２車４０が組み付けられた状態において、図中２点差線で示すように、ラチェット部材１１０の腕部１１２の基端１１２ｂ側と先端１１２ａ側の係合爪１１３とを除いたほぼ全領域が、軸方向から見て凹溝１５３と重なる位置に配置されるようになっている。

実施の形態では、ラチェット部材１１０と第２ピニオン４２もまた、軸方向に多少のガタを持って設けられているので、ラチェット部材１１０が第２歯車４１と共に蓋部１５０側に移動しても、ラチェット部材１１０の腕部１１２の大部分が底壁部１５０ａの第２歯車４１との対向面１５０ｂに接触しないようにするために、凹溝１５３が設けられている。

腕部１１２と蓋部１５０の底壁部１５０ａとが広範囲に亘って接触していると、ラチェット部材１１０が、腕部１１２の先端１１２ａ側を図中符号αで示す方向へ弾性変形させながら、第２歯車４１に対して相対回転する際に、腕部１１２と底壁部１５０ａとの間の摩擦により、腕部１１２の弾性変形が阻害されてしまうからである。

かかる構成のラチェット機構１００によると、図４に示すように、カバープレート５側から見て、ラチェット部材１１０を第２歯車４１に対して時計回り方向に回転させる回転トルクが第２ピニオン４２に入力されると、入力された回転トルクが、腕部１１２の先端１１２ａ側を本体部１１１（回転中心Ｏ）側に弾性変形させて係合爪１１３を係合歯１２２の傾斜面１２２ｂを摺動させながら、ラチェット部材１１０が回転するのに必要なトルク（応力）よりも大きくなった時点で、ラチェット部材１１０が時計回り方向に回転する。

また、カバープレート５側から見て、ラチェット部材１１０を第２歯車４１に対して反時計回り方向に回転させる回転トルクが第２ピニオン４２に入力されると、ラチェット部材１１０の係合爪１１３が、係合歯１２２の歯溝１２２ｃに係合して、ラチェット部材１１０は第２歯車と一体に反時計回り方向に回転する。

実施の形態では、図２に示すように、ラチェット部材１１０は、カバープレート５の蓋部１５０と第２歯車４１の周壁１２１との間に形成された密閉された空間Ｓ内に位置しているので、係合爪１１３を係脱させながら回転しても、係合爪１１３や係合歯１２２に塗布されたグリスが、係合爪１１３と係合歯１２２の歯溝１２２ｃとの係合による衝撃で外部に飛散することがない。

ここで、実施の形態における第２ピニオン４２が、発明における第１の回転体に相当し、実施の形態における第２歯車４１が、発明における第２の回転体に相当し、実施の形態におけるラチェット部材１１０が、発明における回転部材に相当する。
さらに、実施の形態における軸受部１５１が、発明における軸受に相当し、実施の形態におけるボス部１４２が、発明における貫通部に相当する。

以上の通り、実施形態では、図２から図４に示すように、第２ピニオン４２と同軸に設けられた第２歯車４１に、第２ピニオン４２と一体に回転するラチェット部材１１０の外周を所定間隔で囲む周壁１２１が設けられて、この周壁１２１の内側にラチェット部材１１０を収容する有底筒状の収容室１２０が形成されており、ラチェット部材１１０の腕部１１２から径方向に延出する係合爪１１３と、周壁１２１の内周に設けられて係合爪１１３がラチェット部材１１０の径方向で弾性係合する係合歯１２２と、から構成され、係合爪１１３と係合歯１２２とのうちの少なくとも一方に粘稠性のグリスが塗布されたラチェット機構１００により、第２ピニオン４２と第２歯車４１とが、係合爪１１３を係合歯１２２に対して係脱させながら共通の支持軸Ｓ３周りで相対回転するようにされたラチェットにおいて、収容室１２０の開口を塞ぐ蓋部１５０を設けて、係合爪１１３の係合歯１２２に対する係脱が、有底筒形状の収容室１２０の開口を蓋部１５０で塞いで形成されたほぼ密閉された空間Ｓ内で行われるようにした。
これにより、係合爪１１３と係合歯１２２との係合による衝撃でグリスが飛散しても、空間Ｓは、ほぼ密閉された空間であるので、グリスを空間Ｓ内に留まらせることができる。
よって、長期間に亘って使用しても、従来のクラッチ機構を備える複合歯車のように、少なくとも係合爪１１３と係合歯１２２との接触部分を潤滑するグリスの量が大きく減少しないので、グリスの効果を持続させることができる。

さらに、図８に示すように、蓋部１５０は、第２ピニオン４２および第２歯車４１の共通の支持軸Ｓ３を支持する軸受部１５１と一体に形成されている構成とした。
これにより、モータ式駆動装置１において支持軸Ｓ３の支持に用いられている既存の部材を用いて蓋部１５０が構成されるので、グリスの飛散を防止するための蓋となる部材を別途設ける必要がない。よって、部品点数の増加を防止できると共に、部品点数の増加に伴う作製コストの上昇も防止できる。
また、蓋部１５０と軸受部１５１とが一体に形成されているので、蓋部１５０を、軸受部１５１を基準として位置精度良く設けることができ、係合歯１２２と蓋部１５０の位置精度が向上する。
さらに、蓋部１５０を別体で構成すると、収容室１２０の開口を蓋部１５０で塞いで空間Ｓを形成するために、第２歯車４１の周壁１２１に蓋部１５０を組み付ける工程が必要となり、作業コストが上昇する。蓋部１５０と軸受部１５１とが一体に形成されていると、かかる組み付ける工程が不要となるので、別体で構成する場合に比べて作業コストの低減が可能となる。

また、図８に示すように、蓋部１５０には、第２歯車４１の周壁１２１に全周に亘って外嵌する環状の嵌合壁部１５２が、支持軸Ｓ３の軸方向に沿って第２歯車４１側に突出して形成されており、嵌合壁部１５２の先端１５２ａは、第２歯車４１の上面４１ｂの近傍まで及んでいる構成とした。
一般に、第２歯車４１は、係合爪１１３と係合歯１２２とに支持軸Ｓ３の軸方向のガタを持たせるために、軸方向の僅かな範囲内で移動できるように設けられている。
嵌合壁部１５２が周壁１２１の全周に亘って外嵌していると、第２歯車４１が蓋部１５０から離れる方向に移動しても、支持軸Ｓ３の径方向から見て、周壁１２１と嵌合壁部１５２との間に、収容室１２０を蓋部１５０で塞いで形成された空間Ｓと外部とを連通させる隙間が生じないので、係合爪１１３と係合歯１２２との係合による衝撃で飛散したグリスを、空間Ｓ内に確実に留まらせることができる。
これにより、グリスの空間Ｓからの漏出を好適に防止でき、長期間に亘って使用しても、従来のクラッチ機構を備える複合歯車のように、係合爪１１３と係合歯１２２との接触部分を潤滑するグリスの量が大きく減少しないので、グリスの効果を持続させることができる。

さらに、図８の（ｂ）に示すように、第２歯車４１との対向面のうち、嵌合壁部１５２で囲まれた内側の領域（対向面１５０ｂ）は、外側の領域（面５ａ）よりも、支持軸Ｓ３の軸方向で第２歯車４１から離れる方向にオフセットしている構成とした。
これにより、収容室１２０を蓋部１５０で塞いで形成される空間Ｓを、蓋部１５０側にオフセットさせて設けることができるので、オフセットさせた分だけ、第２歯車４１の軸方向の厚みを薄くすることができる。

また、図２に示すように、第２歯車４１は、収容室１２０の開口を重力方向における上側に向けて配置される構成とした。
これにより、係合爪１１３と係合歯１２２との係合（図４参照）による衝撃で、係合爪１１３と係合歯１２２とのうちの少なくとも一方に塗布されたグリスが、重力方向における上側に位置する蓋部１５０側に飛散しても、飛散したグリスが、重力により重力方向における下側に位置する収容室１２０内に戻って、係合爪１１３と係合歯１２２の接触領域などを潤滑するようになる。
また、例えば周囲の環境が高温となることなどにより、グリスの粘度が低下して流動性が高くなったとしても、有底円筒形状の収容室１２０は、断面視においてカップ形状を成しているので、流動性が高くなったグリスが外部に漏出することを好適に防止できる。

さらに、図５に示すように、ラチェット部材１１０は、第２ピニオン４２と同軸に設けられて第２ピニオン４２と一体に回転する本体部１１１と、本体部１１１の外周面１１１ａから延出し、係合爪１１３を有する先端１１２ａ側が径方向に変位可能な腕部１１２を備えており、図８に示すように、蓋部１５０の第２歯車４１との対向面には、支持軸Ｓ３の軸方向から見て、ラチェット部材１１０の回転中心Ｏを所定間隔で囲む凹溝１５３がリング形状で設けられており、腕部１１２の少なくとも先端１１２ａ側は、支持軸Ｓ３の軸方向から見て凹溝１５３と重なる位置を、本体部１１１の外周面１１１ａに沿って延びている構成とした。
このように構成すると、支持軸Ｓ３の軸方向に多少のガタを持たせて設けられたラチェット部材１１０が、蓋部１５０側に移動しても、腕部１１２における支持軸Ｓ３の軸方向から見て凹溝１５３と重なる部分は、蓋部１５０の第２歯車４１との対向面１５０ｂに接触しないので、腕部１１２の本体部１１１側への変位が阻害されることがない。また、腕部１１２の本体部１１１側への変位が阻害されないようにするために、空間Ｓの軸方向の厚みを大きく確保する必要がない。

また、図２に示すように、支持軸Ｓ３の軸方向において、第２歯車４１は、蓋部１５０と第２ピニオン４２との間に位置しており、第２ピニオン４２は、第２歯車４１を軸方向に貫通して、先端側が収容室１２０内に位置するボス部１４２を有しており、ラチェット部材１１０は、収容室１２０を蓋部１５０で塞いで形成される空間Ｓ内で、ボス部１４２の先端の嵌合部１４３に連結されて、第２ピニオン４２と一体回転可能に設けられている構成とした。
これにより、支持軸Ｓ３の軸方向で、第２ピニオン４２と第２歯車４１との間にラチェット部材１１０を設ける場合に比べて、第２ピニオン４２と第２歯車４１とを近接させて設けることができるので、第２車４０の軸方向の厚みを薄くすることができる。
また、第２歯車４１に対して固定側の部材である蓋部１５０で、収容室１２０の開口が塞がれるので、収容室１２０を蓋部１５０で塞いで形成される空間Ｓを、ほぼ密閉された空間にすることができ、グリスの空間Ｓの外部への漏出をより好適に防止できるようになる。

なお、実施の形態では、第２歯車４１の蓋部１５０との対向面に有底円筒形状の収容室１２０を設けた場合を例示したが、収容室１２０は、第２ピニオン４２との対向面に設けられていても良い。
かかる場合、第２ピニオン４２の歯部４２ａの直径を収容室１２０の開口径よりも大きくする、第２歯車４１と第２ピニオン４２との間に、収容室１２０の開口径よりも大きい直径の円板形状の蓋部材を第２ピニオン４２または第２歯車４１と一体回転可能に設けることなどにより、収容室１２０の開口を塞ぐことで、グリスの飛散を防止できる。

実施の形態では、カバープレート５側から見て、ラチェット部材１１０を第２歯車４１に対して時計回り方向に回転させる回転トルクが入力された場合に、ラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）と第２歯車４１とが相対回転をし、反時計回り方向に回転させる回転トルクが入力された場合に、ラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）と第２歯車４１とが一体に回転するようにしたラチェット機構１００の場合を例示した。
しかし、係合爪１１３の係合歯１２２に対する係脱が、蓋部１５０と周壁１２１との間の密閉された空間Ｓ内で行われるのであれば、ラチェット部材１１０を第２歯車４１に対して時計回り方向に回転させる回転トルクが入力された場合に、ラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）と第２歯車４１とが一体に回転し、反時計回り方向に回転させる回転トルクが入力された場合に、ラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）と第２歯車４１とが相対回転をするようにしたラチェット機構であっても良い。
さらに、時計回り方向と反時計回り方向の何れの回転トルクが入力された場合であっても、ラチェット部材１１０（第２ピニオン４２）と第２歯車４１とが相対回転をするように係合歯の形状を調整したラチェット機構であっても良い。

実施の形態では、ラチェット部材１１０の少なくとも係合爪１１３にグリスが塗布されている場合を例に挙げて説明をしたが、係合爪１１３が弾性係合する係合歯１２２、好ましくは係合歯１２２の全面に亘って、または係合歯１２２と係合爪１１３の両方に、グリスが塗布されていても良い。
このようにすることによっても、係合爪１１３と係合歯１２２の摩耗が防止されると共に、係合爪１１３が歯溝１２２ｃに落ち込む際の衝撃とノイズが緩衝される。

さらに、第２歯車４１の収容室１２０内にグリスが充填されていてグリスの中にラチェット部材１１０が埋め込まれるように配置されていても良い。
かかる場合、第２ピニオン４２が第２歯車４１に対して相対回転する際に、ラチェット部材１１０がグリスをかき回しながら回転するので、グリスの高い粘性が、ラチェット部材１１０の回転を阻害して、ラチェット部材１１０の回転に常にブレーキ力が与えられるようになる。

実施の形態では、仕切壁６とカバープレート５の軸受部１５１とで両端が支持された支持軸Ｓ３で、ラチェット部材１１０と第２歯車４１と第２ピニオン４２とがそれぞれ回転可能に支持されており、支持軸Ｓ３が固定軸である場合を例示した。しかし、支持軸Ｓ３が、第２ピニオン４２と一体回転可能に連結されて、支持軸Ｓ３の両端が、仕切壁６と軸受部１５１とでそれぞれ回転可能に支持された回転軸であっても良い。

実施の形態では、蓋部１５０の第２歯車４１との対向面のうち、嵌合壁部１５２で囲まれた内側の領域（対向面１５０ｂ）が、外側の領域（面５ａ）よりも、支持軸Ｓ３の軸方向で第２歯車４１から離れる方向にオフセットしている場合を例示したが、対向面１５０ｂと面５ａとがオフセットしておらず、面一に形成されているようにしても良い。

１ モータ式駆動装置
２ ケース
３ 本体部
４ カバー
５ カバープレート
６ 仕切壁
３０ 第１車
４０ 第２車
４１ 第２歯車
４２ 第２ピニオン
５０ 第３車
６０ 第４車
７０ 出力車
８０ 出力部材
８２ 連結部
１００ ラチェット機構
１１０ ラチェット部材
１１１ 本体部
１１２ 腕部
１１２ａ 先端
１１２ｂ 基端
１１３ 係合爪
１１４ 突出壁
１１５ 嵌合穴
１２０ 収容室
１２１ 周壁
１２２ 係合歯
１２２ａ 当接面
１２２ｂ 傾斜面
１２２ｃ 歯溝
１２３ 挿通穴
１２４ 囲繞壁
１４１ 基部
１４２ ボス部
１４３ 嵌合部
１４４ 支持部
１４５ 貫通孔
１５０ 蓋部
１５１ 軸受部
１５２ 嵌合壁部
１５３ 凹溝
Ｇ 減速歯車列
Ｍ モータ
Ｓ 空間
Ｓ１〜Ｓ６ 支持軸

Claims (6)

1. 第１の回転体と同軸に設けられた第２の回転体に、前記第１の回転体と一体に回転する回転部材の外周を所定間隔で囲む周壁が設けられて、前記回転部材を収容する有底筒状の収容室が形成されており、
   前記回転部材から径方向に延出する係合爪と、前記周壁の内周に設けられて前記係合爪が前記径方向で弾性係合する係合歯と、から構成され、前記係合爪と前記係合歯とのうちの少なくとも一方に粘稠性の潤滑剤が塗布されたラチェット機構により、
   前記第１の回転体と前記第２の回転体とが、前記係合爪を前記係合歯に係脱させながら支持軸周りで相対回転するようにされたラチェットにおいて、
   前記収容室の開口を塞ぐ蓋部材を設けると共に、前記蓋部材に、前記周壁に全周に亘って嵌合する環状の嵌合壁部を形成したことを特徴とするラチェット。
2. 前記蓋部材は、前記支持軸を支持する軸受と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラチェット。
3. 前記蓋部材の前記第２の回転体との対向面のうち、前記嵌合壁部で囲まれた内側の領域は、外側の領域よりも、前記軸方向で第２の回転体から離れる方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラチェット。
4. 前記第２の回転体は、前記収容室の開口を重力方向における上側に向けて配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載のラチェット。
5. 前記回転部材は、
   前記第１の回転体と同軸に設けられて前記第１の回転体と一体に回転する本体部と、
   前記本体部の外周から延出し、前記係合爪を有する先端側が前記径方向に変位可能な腕部を備えており、
   前記蓋部材の前記第２の回転体との対向面には、前記回転部材の回転中心を所定間隔で囲む凹溝が設けられており、
   前記腕部の少なくとも先端側は、前記支持軸の軸方向から見て前記凹溝と重なる位置を、前記本体部の外周に沿って延びていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のラチェット。
6. 前記支持軸の軸方向において、前記第２の回転体は、前記蓋部材と前記第１の回転体との間に位置しており、
   前記第１の回転体は、前記第２の回転体を前記軸方向に貫通して、先端側が前記収容室内に位置する貫通部を有しており、
   前記回転部材は、前記収容室を前記蓋部材で塞いで形成される空間内で、前記貫通部に連結されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちの何れか一項に記載のラチェット。

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