CN107429768B - 制动装置 - Google Patents

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Abstract

制动装置(3)具有:外圈(10),其具有圆筒状的内周面(11);制动蹄(20),其在外圈(10)的径向内侧在周向上排列配置多个,具有与内周面(11)相向而能够与该内周面(11)相接触的一对制动面(21)和朝向径向内侧的内侧面(23);输出侧旋转部件(30),其被配置在各制动蹄(20)的径向内侧,在外周具有与内侧面(23)相向的相向面(36);输入侧旋转部件(40),其在周向上与制动蹄(20)相抵接而能够对制动蹄(20)施加转矩。制动蹄(20)在一对制动面(21)之间具有能够与内周面(11)相抵接的支承面(26)。

Description

制动装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆用座椅的高度调节机构(Height Adjust Machine)等的制动装置。
背景技术
在车辆用座椅的高度调节机构中使用有如下制动装置,该制动装置构成为,通过操作设置于输入侧的上下摆动的操作杆(lever)来使输出轴进行旋转,但即使由于座椅和乘员的重量而对输出轴施加了想要使座椅下降的力,输出轴也不进行旋转。
例如,专利文献1的制动装置在外圈的内侧,在周向上排列设置有3个制动蹄(brake shoe)(制动凸轮(brake cam)),在该制动蹄的径向上的内侧配置有输出侧旋转部件。输出侧旋转部件具有使用平面来切割圆柱的外周面的一部分而得到的形状的相向面(与制动蹄相向的面),当输出侧旋转部件被输入转矩时,该相向面的端部的角部与制动蹄相抵接,据此,将制动蹄向径向外侧推压,在制动蹄与外圈之间产生摩擦力而阻止输出侧旋转部件旋转。
另外,专利文献2的制动装置设置有具有圆筒状的内周面的外圈、与该内周面相向的多个制动蹄(夹紧部件(clumping component))、和配置于制动蹄的内侧的输出侧旋转部件(具有翼部的小齿轮)。在此,夹紧部件沿小齿轮的轴向而设置有2级(排)。具体而言,夹紧部件在小齿轮的轴向上的1个位置隔着小齿轮的中心轴而设置一对,该一对夹紧部件在小齿轮的轴向上排列设置有2级(2对),即合计4个。
并且,4个夹紧部件中的2个(第1级的1个和第2级的1个)阻止小齿轮的正方向的旋转,其余的2个(第1级的另一个和第2级的另一个)夹紧部件阻止小齿轮的反方向的旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2014-185669号公报
专利文献2:特表2002-511035号公报
发明内容
可是,在专利文献1的结构中,当输出侧旋转部件被施加过大的转矩时,凸轮面的一对制动面之间的部分被向径向外侧强力地推压,因此制动蹄受到较大的弯曲载荷的作用,根据情况的不同,存在制动蹄变形或断裂的可能性。另外,当由于车辆用座椅的重量而产生制动力时,即,当从车辆用座椅向输出侧旋转部件输入转矩时,若想要通过对操作杆进行操作来使车辆用座椅下降,由于存在制动蹄与输出侧旋转部件变得不接触的瞬间,因此,存在失去制动力而导致车辆用座椅迅速下降的担忧。
另一方面,在专利文献2的结构中,关于一旋转方向,1级的2个夹紧部件中只有1个夹紧部件产生制动力,因此,为了产生稳定的足够的制动力,需要设置2级夹紧部件。因此,存在制动装置的轴向上的尺寸变大的问题。
鉴于以上的背景,本申请的发明人在研究提供一种能够减少施加给制动蹄的负载的制动装置的过程中创造了本发明。
(解决问题所采用的技术方案)
基于本发明的一个或多个实施方式的制动装置具有:外圈,其具有圆筒状的内周面;制动蹄,其在所述外圈的径向内侧在周向上排列配置有多个,具有与所述内周面相向且能够与该内周面相接触的一对制动面和朝向所述径向内侧的内侧面;输出侧旋转部件,其被配置在各所述制动蹄的所述径向内侧,在外周具有与所述内侧面相向的相向面;和输入侧旋转部件,其在周向上与所述制动蹄或所述输出侧旋转部件相抵接,对所述输出侧旋转部件施加转矩,所述内侧面和所述相向面构成为:即使对所述输出侧旋转部件施加转矩,至少针对一方的旋转方向,所述相向面推压所述内侧面,所述制动面被推压在所述外圈的所述内周面,据此所述制动蹄不旋转,所述制动蹄在所述一对制动面之间具有能够与所述内周面相抵接的支承面。
根据这样的结构,在输出侧旋转部件被施加转矩而通过输出侧旋转部件的相向面推压制动蹄的内侧面的情况下,当制动蹄的支承面与外圈的内周面相抵接时,能够由外圈支承施加给制动蹄的一对制动面之间的部分的负载。据此,能够降低施加给制动蹄的负载。
在所述制动装置中,所述支承面能够构成为,在所述制动蹄没有被施加负载的状态下,所述支承面与所述内周面分离。
据此,当输出侧旋转部件没有被施加过大的转矩时,在一对制动面产生制动力,因此能够使制动力稳定。另一方面,当输出侧旋转部件被施加过大的转矩而支承面与内周面相抵接时,能够抑制制动蹄的过大的弯曲,因此内侧面能够切实地接受从相向面受到的力,能够产生大的制动力。另外,当由输入侧旋转部件对制动蹄在周向上施加转矩时,支承面与内周面不摩擦,因此,能够抑制支承面等的摩耗,并且能够进行良好的动作。
在所述制动装置中能够构成为,所述制动蹄在外周具有突出的突起,所述支承面设置于所述突起。
据此,能够提高制动蹄的刚性,因此,能够进一步降低施加给制动蹄的负载。另外,当支承面与内周面相抵接时,支承面与内周面抵接的位置明确,因此能够进行更稳定的动作。
在所述制动装置中能够构成为,所述支承面设置于所述一对制动面之间的中央。
据此,当支承面与内周面相抵接时,能够稳定地支承制动蹄,因此,能够进一步降低施加给制动蹄的负载。
在所述制动装置中能够构成为,所述支承面具有沿所述内周面的形状。
据此,当支承面与内周面相抵接时,能够支承制动蹄的弯曲应力为最大的位置,因此能够进一步降低施加给制动蹄的负载。
在所述制动装置中,能够构成为,所述相向面包括与所述内侧面非平行的部分,该制动装置还具有可动片和施力部件,其中,所述可动片被配置于所述内侧面与所述相向面之间,所述施力部件将所述可动片向形成于所述内侧面与所述相向面之间的空间狭窄的一侧施力,载荷能够通过所述可动片在所述内侧面与所述相向面之间传递。
据此,当输出侧旋转部件被施加转矩时,至少针对一方的旋转方向,可动片推压内侧面,制动面被推压在内周面,据此制动蹄不旋转。在该状态下,当由输入侧旋转部件使制动蹄向一方的旋转方向或另一方的旋转方向旋转时,可动片被向形成于内侧面与相向面之间的空间狭窄的一侧施力,因此,能够保持使可动片始终被夹持在内侧面与相向面之间的状态,即与内侧面和相向面相接触的状态,能够抑制制动力迅速消失。据此,能够进行稳定的动作。
在所述制动装置中能够构成为,沿所述输出侧旋转部件的轴向来观察,所述支承面被配置在与连接所述内周面的中心与所述可动片的直线交叉的位置。
据此,在制动蹄的、在径向上与被可动片推压的部分大致相反的一侧,支承面与内周面相抵接,因此能够由支承面有效地支承从可动片施加给制动蹄的载荷。据此,能够进一步降低施加给制动蹄的负载。
在具有所述可动片和施力部件的结构中,也可以为:内侧面具有第1接触面,所述第1接触面能够与可动片相接触,并且与连接一对制动面的周向上的两端部的方向平行,相向面具有第2接触面,所述第2接触面在制动蹄没有被施加负载的状态下能够与可动片相接触,并且相对于第1接触面倾斜。
根据该结构,当输出侧旋转部件被施加转矩时,至少针对一方的旋转方向,可动片推压制动蹄的内侧面,制动面被推压在外圈的内周面,据此制动蹄不旋转。在该状态下,当通过输入侧旋转部件使制动蹄向一方的旋转方向或另一方的旋转方向旋转时,可动片被向形成于内侧面与输出侧旋转部件的相向面之间的空间狭窄的一侧施力,因此,能够保持在使可动片始终被夹持在内侧面与相向面之间的状态,即与内侧面与相向面相接触的状态,能够抑制制动力迅速消失。另外,由在周向上排列的多个制动蹄的各个产生制动力,因此能够抑制轴向上的尺寸变大。据此能够缩小轴向上的尺寸,并且能够进行稳定的动作。另外,可动片被内侧面的第1接触面、和相向面的相对于第1接触面倾斜的第2接触面夹持,并且与二者相接触,据此,能够稳定地保持可动片,并且能够抑制可动片的晃动。
在所述制动装置中能够构成为,第2接触面具有倾斜部,所述倾斜部以越远离基准平面则越靠近第1接触面的方式倾斜,其中,所述基准平面通过内周面的中心,且与第1接触面垂直。
在所述制动装置中能够构成为,从输出侧旋转部件的轴向观察,第2接触面具有向制动蹄凸起的第1曲面部。
当输出侧旋转部件被施加转矩而输出侧旋转部件略微旋转时,第1接触面与第2接触面的间隔变窄,于是可动片与第1接触面、第2接触面的压力升高。在从该状态,使所施加的转矩过大等,而输出侧旋转部件进一步旋转的情况下,当第2接触面为平面时,第1接触面与第2接触面所成的角度变大,根据情况的不同,存在可动片向第1接触面与第2接触面之间的较宽的一侧移动而压力降低,制动力降低的可能性。因此,通过构成为第2接触面具有朝向制动蹄凸起的第1曲面部,能够抑制输出侧旋转部件进一步旋转的情况下的、第1接触面与第2接触面所成的角度的增加而将其保持在合适的范围内。据此,能够保持在将可动片夹持在第1接触面与第2接触面之间的状态(压力升高的状态),因此能够保持制动力,稳定地产生制动力。
在所述制动装置中能够构成为,第2接触面越远离基准平面则曲率半径越小。
据此,能够进一步抑制输出侧旋转部件进一步旋转的情况下的、第1接触面与第2接触面所成的角度的增大,而将其保持在更合适的范围内,因此,能够更稳定地产生制动力。
在所述制动装置中,所述第2接触面以如下方式形成,作为所述第2接触面的位于所述第2接触面与所述可动片相接触的点上的切平面与所述第1接触面所成的角的夹角,伴随着所述输出侧旋转部件被输入转矩时的所述输出侧旋转部件的旋转角度的增加,在增大之后减小。在该情况下,优选为所述夹角的最大值在7.55度以下。
据此,即使输出侧旋转部件被输入大的转矩而输出侧旋转部件相对于制动蹄的旋转位移量逐渐地增加,夹角也不会变得过大,因此,能够抑制可动片向内侧面与相向面之间的较宽的一侧滑动移动。
在所述制动装置中能够构成为,第2接触面在相向面的周向上的外侧的两端部各配置有1个。
据此,能够构成为,在输出侧旋转部件被施加转矩的情况下,制动蹄在一方的旋转方向和另一方的旋转方向双方向上均不旋转。
在所述制动装置中,能够构成为,相向面具有连接两端部的各第2接触面的连接面部。
据此,由于具有接触面部,因此能够相应地在能与一方的第2接触面相接触的可动片和能与另一方的第2接触面相接触的可动片之间确保空间,因此能够容易地组装被配置于该空间的施力部件。
在所述制动装置中能够构成为,相向面在第2接触面与连接面部的连接部分具有凹部。
据此,能够以凹部为标志来沿凹部组装可动片,并且在组装可动片之后,可动片通过嵌入凹部来暂时固定可动片,因此,易于在2个可动片之间组装施力部件。即,能够容易地组装可动片和施力部件。
在所述制动装置中能够构成为,连接面部具有平面部。
据此,与连接面部的一部分具有朝向制动蹄侧凸起的面的结构、或具有向与制动蹄侧相反的一侧凹进的面的结构相比较,能够在连接面部与制动蹄之间确保适度大小的空间。据此,能够容易地组装被配置在该空间的施力部件。
在所述制动装置中能够构成为,输出侧旋转部件具有连接与各制动蹄对应的各相向面的第2曲面部。
在所述制动装置中能够构成为可动片为滚柱。
据此,与使用球作为可动片的情况相比较,能够提高载荷承受量,与使用多边形作为可动片的情况相比较,能够进行更平滑的动作,因此能够实现稳定的动作。
在所述制动装置中,输入侧旋转部件能够具有卡合部,所述卡合部能够与输出侧旋转部件相卡合来传递转矩。
据此,卡合部能够直接卡合于输出侧旋转部件而向输出侧旋转部件传递扭矩,因此,在从外部向输出侧旋转部件输入旋转力的状态下,当向与该旋转力相反的方向对输入侧旋转部件输入旋转力时,能够直接由输入侧旋转部件来支承输入输出侧旋转部件的旋转力而使输出侧旋转部件旋转。因此,不存在突然失去制动力而输出侧旋转部件向不是所希望的方向旋转的情况,能够实现稳定的动作。
另外,在设有卡合部的制动装置中,优选为,在输出侧旋转部件被输入转矩并由制动蹄的制动力来接受该转矩的状态下,当使输入侧旋转部件向与转矩相反的方向旋转时,在输入侧旋转部件与制动蹄卡合之前,卡合部先与输出侧旋转部件卡合。
据此,输入侧旋转部件在无需使在与外圈之间施加大的摩擦力的制动蹄旋转的情况下,通过卡合部与输出侧旋转部件的卡合来开始使输出侧旋转部件旋转。因此,能够以小的初始载荷使输出侧旋转部件开始旋转,能够抑制卡顿感。
附图说明
图1是交通工具用座椅的侧视图。
图2是离合器单元的立体分解图。
图3是制动装置的横剖视图。
图4中的(a)是制动蹄的内侧面附近的放大图,图4中的(b)是输出侧旋转部件的相向面附近的放大图。
图5是表示输出侧旋转部件的旋转角度与夹角的关系的图。
图6是离合器单元的、图3的Z-Z剖视图。
图7是从输出侧来观察输入侧旋转部件的图。
图8是棘轮装置的横剖视图。
图9是从罩部件侧来观察离合器单元的立体图。
图10是对棘轮装置的动作进行说明的图,表示使操作输入部件顺时针旋转的情况。
图11是对棘轮装置的动作进行说明的图,表示使操作输入部件逆时针返回的情况。
图12是对制动装置的动作进行说明的图,表示对输出侧旋转部件施加顺时针的转矩的情况。
图13是对制动装置的动作进行说明的图,表示从图12的状态,对输入侧旋转部件施加逆时针的转矩的情况。
图14是对制动装置的动作进行说明的图,表示从图12的状态,对输入侧旋转部件施加顺时针的转矩的情况。
图15是对制动装置的动作进行说明的图,表示从图14的状态,进一步使输入侧旋转部件顺时针旋转的状态。
图16是对制动装置的动作进行说明的图,表示对输出侧旋转部件施加顺时针方向的过大的转矩的状态。
图17是从输出侧来观察第2实施方式中的输入侧旋转部件的图。
图18是第2实施方式所涉及的制动装置的横剖视图。
图19是对第2实施方式所涉及的制动装置的动作进行说明的图,表示对输出侧旋转部件施加顺时针的转矩的情况。
图20是对第2实施方式所涉及的制动装置的动作进行说明的图,表示从图19的状态,对输入侧旋转部件施加逆时针的转矩,解除一方的滚柱(roller)的情况。
图21是对第2实施方式所涉及的制动装置的动作进行说明的图,表示从图20的状态,进一步对输入侧旋转部件施加逆时针的转矩,卡合部卡合于输出侧旋转部件的状态。
图22是对第2实施方式所涉及的制动装置的动作进行说明的图,表示从图21的状态,进一步对输入侧旋转部件施加逆时针的转矩,卡合腿部卡合于制动蹄的状态。
图23是对第2实施方式所涉及的制动装置的动作进行说明的图,表示从图22的状态,进一步对输入侧旋转部件施加逆时针的转矩,输出侧旋转部件进行旋转的状态。
图24是第1变形例所涉及的制动装置的横剖视图。
图25是第2变形例所涉及的制动装置的横剖视图。
图26表示在第2变形例所涉及的制动装置中,从图25的状态,对输入侧旋转部件施加顺时针的转矩的情况。
图27是第3变形例所涉及的制动装置的横剖视图。
具体实施方式
下面,适当地参照附图,对本发明的实施方式详细地进行说明。
[第1实施方式]
如图1所示,具有本发明的制动装置的一个实施方式的离合器单元1适用于公知的高度调节机构,该高度调节机构用于调整作为交通工具用座椅一例的车辆用座椅S的座垫S1的高度。离合器单元1在操作输入部件50上安装有操作杆LV,通过对操作杆LV进行操作,能够使后述的输出侧旋转部件30旋转而驱动高度调节机构来调整座垫S1的高度。具体而言,当使操作杆LV从中立位置(中间位置)N上升时,座垫S1上升规定量,当使操作杆LV从中立位置N下降时,座垫S1下降规定量。另外,当使操作杆LV从上方的位置或者下方的位置返回到中立位置N时,输出侧旋转部件30不进行旋转。
如图2所示,离合器单元1在壳体100内收容各部件而构成。另外,壳体100由外圈10、安装板85和罩部件60的组合构成。另外,在下面的说明中,将配置有罩部件60和操作输入部件50的图2的左侧称为“输入侧”,将配置有输出侧旋转部件30的图2的右侧称为“输出侧”。
离合器单元1具有:棘轮装置2,其设置于输入侧,传递和切断由操作输入部件50的摆动动作而产生的输入扭矩;和制动装置3,其设置于输出侧,将来自棘轮装置2的输入扭矩向输出侧旋转部件30的输出传动件35传递,并且切断来自输出传动件35的反向输入扭矩。
对棘轮装置2和制动装置3的构成部件的概略进行说明,棘轮装置2具有操作输入部件50、限制部件71、滚柱(roller)72和复位弹簧(return spring)73而构成。另外,制动装置3具有外圈10、制动蹄20、输出侧旋转部件30、输入侧旋转部件40、作为可动片一例的滚柱81、作为施力部件一例的弹簧82、摩擦环(Friction Ring)83和垫圈(washer)75而构成。另外,输入侧旋转部件40是棘轮装置2的输出部件,并且是制动装置3的输入部件,能够称为棘轮装置2的零部件也能够称为制动装置3的零部件。
接着,详细说明制动装置3和棘轮装置2的结构的细节。
首先,对制动装置3的结构进行说明。
外圈10由规定厚度的环构成,具有圆筒状的内周面11、圆筒状的外周面12、连接内周面11和外周面12的一对侧面13、侧面14。一对侧面13、侧面14位于比内周面11更靠外圈10的径向外侧的位置,是与内周面11的轴线垂直的平面。另外,在本说明书,径向和周向是以外圈10为基准。
与外圈10一起构成壳体100的一部分的安装板85是用于支承制动装置3的钣金部件。安装板85作为用于将制动装置3安装于座垫S1的框架等的安装部而形成有两个安装孔85B。另外,安装板85在其中央形成有用于供输出侧旋转部件30穿过的通孔85A。外圈10与安装板85固定在一起,据此,离合器单元1能够安装于各种装置。
通过挤压成形而对厚板进行冲压而成形外圈10,在输出侧的侧面14的外周缘14B,通过激光焊接而将外圈10与安装板85的输入侧的表面相焊接。如图9所示,该焊接涵盖侧面14(外周缘14B)的全周而进行。通过涵盖外圈10的侧面14的全周而焊接安装板85,能够提高焊接的强度,并且能够由安装板85来对外圈10进行加强。并且,侧面14和安装板85沿环状的侧面14中的最外周部分进行焊接,据此相对于旋转方向的力的焊接保持力变高。
返回到图2,制动蹄20是在其与外圈10之间产生制动力的部件,以在外圈10的径向内侧沿周向等间隔地排列的方式配置有3个。制动蹄20具有沿周向延伸的主体部20A、在主体部20A的外周向径向外侧突出的突出部20B和突起20C而构成。
突出部20B在主体部20A的外周的周向两端部各设有1个。各突出部20B在径向外侧的顶端具有制动面21,该制动面21与外圈10的内周面11相向且能够与该内周面11相接触。该制动面21的曲率与外圈10的内周面11大致相同,如图3所示,该制动面21被配置为:制动面21在其圆周方向的外侧附近与外圈10的内周面11相接触。据此,当制动蹄20被向径向外侧施力时,制动面21的周向外侧附近的接触部被向外圈10的内周面11推压。
突起20C被设置于主体部20A的外周的周向中央部。在突起20C的径向外侧的顶端,设置有能够与外圈10的内周面11相抵接的支承面26。换言之,支承面26被设置于一对制动面21之间的中央。该支承面26的曲率与外圈10的内周面11大致相同,该支承面26具有沿外圈10的内周面11的圆筒面形状。在制动蹄20和输出侧旋转部件30没有被施加负载的状态下,支承面26与外圈10的内周面11相分离。
制动蹄20在一对制动面21的一方与支承面26之间、和一对制动面21的另一方与支承面26之间,具有直径比制动面21小的圆筒面状的外周面22。另外,制动蹄20具有朝向径向内侧的内侧面23。并且,制动蹄20在周向的端部具有端面24,该端面24连接内侧面23的两端部和2个制动面21的端部21E。另外,制动蹄20在制动面21与外周面22之间的台阶部,形成有朝向周向的旋转力输入面25。
在输出侧旋转部件30的轴向上,支承面26的至少一部分位于与一对制动面21相同的范围内。即,至少存在1个如下这样的平面:一对制动面21和支承面26均通过该平面,且该平面与输出侧旋转部件30垂直。在本实施方式中,一对突出部20B的厚度和突起20C的厚度大致相等(参照图2),在输出侧旋转部件30的轴向上,支承面26的大致整体位于与一对制动面21相同的范围内。
内侧面23分别具有与输出侧旋转部件30的后述的相向面36相向的3个表面。详细而言,如图4的(a)所示,内侧面23具有第1接触面23A、相对于第1接触面23A被配置在图的逆时针侧的第1倾斜面23B、和相对于第1接触面23A被配置在图的顺时针侧的第1倾斜面23C。第1接触面23A是能够与滚柱81相接触,并且与沿直线L1(参照图3)的方向(图4的(a)中箭头所示的连接方向)平行的平面,其中,所述直线L1连接一对制动面21的周向上的两端部21E彼此。第1倾斜面23B、第1倾斜面23C是以越远离位于二者之间的第1接触面23A则越靠近相向面36(图的下侧)的方式,相对于第1接触面23A倾斜的平面。
如图2所示,输出侧旋转部件30构成为,具有:轴状的作用部31;凸缘32,其形成于该作用部31的输出侧;支承轴部33,其从作用部31向输入侧突出,并且与作用部31同轴且小径;轴部37,其从支承轴部33向输入侧突出,并且与支承轴部33同轴且直径比支承轴部33小;和输出传动件35,其向凸缘32的输出侧突出形成。输出侧旋转部件30被配置在各制动蹄20的径向内侧。输出传动件35穿过安装板85的通孔85A而向输出侧突出。
如图3所示,作用部31在其外周具有与制动蹄20的内侧面23相向的相向面36、和作为第2曲面部一例的曲面部38。相向面36与各制动蹄20的内侧面23对应而在作用部31的外周设置有3个。另外,曲面部38是连接与各制动蹄20对应的各相向面36的部分,在作用部31的外周的周向上在相邻的一对相向面36之间各设置1个,合计设置3个。曲面部38形成为以输出侧旋转部件30的旋转中心为中心的、剖视观察时呈圆弧形的曲面。
如图4的(b)所示,相向面36具有第2接触面36A、第2接触面36B和连接面部36C,其中所述第2接触面36A、第2接触面36B在该相向面36的周向上的外侧的两端部各配置1个,所述连接面部36C连接两端部的各第2接触面36A、第2接触面36B。第2接触面36A相对于连接面部36C被配置在图的逆时针侧,第2接触面36B相对于连接面部36C被配置在图的顺时针侧。
第2接触面36A、第2接触面36B具有倾斜部361和作为第1曲面部一例的曲面部362,其中所述倾斜部361在制动蹄20没有被施加负载的状态下,能够与滚柱81相接触,并且相对于第1接触面23A倾斜,所述曲面部362在倾斜部361的外侧与之连续地配置。倾斜部361以越远离基准平面PL,则越靠近第1接触面23A(图的上侧)的方式倾斜,其中所述基准平面PL通过外圈10的内周面11的中心11C(参照图3)且与第1接触面23A垂直。另外,曲面部362是从输出侧旋转部件30的轴向观察呈朝向制动蹄20凸起的凸形,且越远离基准平面PL则曲率半径越小的曲面。通过具有这样的第2接触面36A、第2接触面36B,相向面36包括不平行于第1接触面23A的部分,其中第1接触面23A是制动蹄20的内侧面23的一部分。
如图5所示,第2接触面36A、第2接触面36B形成为:伴随着输出侧旋转部件30被输入转矩时的输出侧旋转部件30的旋转角度的增加,夹角α(夹角α参照图3)在增大之后减小,其中,所述夹角α是第2接触面36A、第2接触面36B与滚柱81相接触的点上的、第2接触面36A、第2接触面36B的切平面与第1接触面23A所成的角。当该夹角α超过7.55度时,滚柱81容易在第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间滑动而向第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间的空间较大的一侧移动,因此,优选其最大值在7.55度以下。
如图4的(b)所示,连接面部36C具有设置于周向上的中央部的平面部36D和设置于周向上的两端部的倾斜部36E。平面部36D是在制动蹄20和输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下,与基准平面PL垂直的平面。据此,在制动蹄20和输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下,平面部36D与第1接触面23A平行配置。倾斜部36E以越远离基准平面PL则越远离第1接触面23A的方式倾斜,换言之,以从平面部36D的端部开始越靠向第2接触面36A、第2接触面36B的周向内侧的端部,则越远离第1接触面23A的方式倾斜。据此,相向面36在各第2接触面36A、第2接触面36B与连接面部36C的连接部分,具有由第2接触面36A、第2接触面36B的周向内侧的端部和倾斜部36E形成的凹部36F。另外,在制动蹄20和输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下,第1接触面23A与连接面部36C(平面部36D)的间隔比滚柱81的直径小。不过,第1接触面23A与连接面部36C的间隔也可以在滚柱81的直径以上。
如图3所示,滚柱81在各制动蹄20的内侧面23与输出侧旋转部件30的各相向面36之间各配置有一对。在此,设配置于各内侧面23与各相向面36之间的一对滚柱中的、配置于图3的逆时针侧的一方为滚柱81A,设配置于顺时针侧的一方为滚柱81B。在制动蹄20和输出侧旋转部件30没有被施加负载的状态下,滚柱81A在被第1接触面23A和第2接触面36A夹持的状态下与第1接触面23A和第2接触面36A相接触,滚柱81B在被第1接触面23A和第2接触面36B夹持的状态下与第1接触面23A和第2接触面36B相接触。这样,通过在内侧面23与相向面36之间配置滚柱81,在制动装置3中,载荷通过滚柱81而在内侧面23与相向面36之间传递。
弹簧82是压缩螺旋弹簧,在一对滚柱81A、滚柱81B之间各设置有一个。弹簧82使一对滚柱81A、滚柱81B彼此在周向上分离,且向形成于内侧面23与相向面36之间的空间狭窄的一侧施力。
内侧面23和相向面36构成为,当通过输入侧旋转部件40对制动蹄20施加转矩时,内侧面23通过滚柱81推压相向面36,由此输出侧旋转部件30进行旋转,另一方面,即使对输出侧旋转部件30施加转矩,相向面36通过滚柱81推压内侧面23,制动面21被推压在外圈10的内周面11,制动蹄20也不进行旋转。即,为了使其这样地发挥作用,而以使内侧面23的第1接触面23A以及相向面36的第2接触面36A、第2接触面36B与滚柱81相接触的方式,调整了第2接触面36A、第2接触面36B相对于第1接触面23A的倾斜角和位置等。
图2所示的输入侧旋转部件40是如下这样的部件:能够绕外圈10和输出侧旋转部件30等的轴进行旋转,接受棘轮装置2的旋转输出,能够在周向上与制动装置3的制动蹄20相抵接而对制动蹄20施加转矩。输入侧旋转部件40构成为具有圆筒状的受压环部41、从受压环部41向输出侧突出的多个卡合腿部42、从受压环部41的轴向上的中央附近向径向内侧延伸的板状部43、从板状部43的输出侧的表面向输出侧延伸的保持部44(参照图7)、形成于板状部43的中央的通孔45。受压环部41的内周面41A具有圆形截面。
卡合腿部42与各制动蹄20对应而等间隔地设置有3对,且被配置在外圈10的内周面11与制动蹄20的外周面22之间。如图3所示,一对卡合腿部42由被配置在突起20C与图3的逆时针侧的突出部20B之间的卡合腿部42A、和被配置在突起20C与图3的顺时针侧的突出部20B之间的卡合腿部42B构成。以在突出部20B、突起20C与卡合腿部42A、卡合腿部42B之间,在周向上能够形成些许的游隙的方式,来设定突出部20B、突起20C和卡合腿部42A、卡合腿部42B的尺寸。各卡合腿部42A、卡合腿部42B以大致相同的形状形成。
保持部44是抑制滚柱81从内侧面23与相向面36之间脱落的部分,在滚柱81的周向上与之相邻配置。具体而言,在与各制动蹄20对应的一对滚柱81A、滚柱81B的周向上的两侧与之相邻配置,合计设置有3个。
在输入侧旋转部件40和输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下,保持部44与滚柱81分离而配置。更详细而言,保持部44被配置为,在输出侧旋转部件30被输入通常使用范围的转矩的状态下,保持部44与在该转矩的旋转方向上的上游侧相邻的滚柱81不接触,在本实施方式中与滚柱81B不接触。
另外,保持部44被配置为,在从输出侧旋转部件30被输入转矩的状态,使输入侧旋转部件40向与输出侧旋转部件30的转矩相同的旋转方向旋转而在周向上与制动蹄20相抵接的时间点,保持部44与在该旋转方向的下游侧相邻的滚柱81不接触,在本实施方式中与滚柱81A不接触。
另外,保持部44被配置为,输入侧旋转部件40在周向上与制动蹄20相抵接而使制动蹄20旋转的状态下,保持部44与在保持部44的旋转方向下游侧相邻的滚柱81相接触。不过,也可以为:在通过输入侧旋转部件40使制动蹄20旋转的状态下,保持部44与滚柱81不接触。
如图7所示,通孔45能够供输出侧旋转部件30的作用部31插通,在其内周具有3个圆周面部46和3个凸面部47,其中,3个圆周面部46沿着作用部31的曲面部38,所述3个凸面部47被配置在各圆周面部46之间,相对于圆周面部46向径向内侧突出。各凸面部47具有最向径向内侧突出的顶部47A、在图7的顺时针侧(图3中,逆时针侧)与顶部47A相邻的解除面47B、和在图7的逆时针侧(图3中,顺时针侧)与顶部47A相邻的远离面47C。
解除面47B与相向面36相向配置,且具有如下这样的形状:在从坐在车辆用座椅S上的乘员的重量所导致的图3的顺时针方向的转矩输入输出侧旋转部件30的状态,使输入侧旋转部件40向与该转矩相反的旋转方向(图3的逆时针方向)旋转而在周向上与制动蹄20相抵接的时间点,能够大致同时对相向面36传递该相反的旋转方向的转矩。
远离面47C形成为:在没有从外部向输入侧旋转部件40和输出侧旋转部件30输入载荷的状态下,其相对于相向面36的平面部36D(参照图4)的角度的大小比解除面47B相对于平面部36D的角度的大小大,且呈如下这样的形状:在使输入侧旋转部件40向图3的顺时针方向旋转而在周向上与制动蹄20相抵接的时间点,不与平面部36D相抵接的形状。不过,也可以为:远离面47C相对于平面部36D的角度的大小与解除面47B相对于平面部36D的角度的大小相同,针对图3中的输入侧旋转部件40的顺时针方向,具有与解除面47B同样的功能。
如图2所示,摩擦环83是用于产生摩擦的部件,该摩擦用于抑制在制动装置3的制动力被切断的瞬间,输出侧旋转部件30的动作急剧开始。摩擦环83具有环部83A和3个摩擦产生臂83B,其中,所述环部83A具有与输出侧旋转部件30的作用部31的外周大致一致的孔,所述3个摩擦产生臂83B从环部83A向径向外侧延伸,其顶端部压接于外圈10的内周面11。环部83A的孔与作用部31相卡合,据此,摩擦环83与输出侧旋转部件30一体旋转。另外,如图6所示,摩擦环83被配置于制动蹄20的输出侧。
如图3所示,摩擦产生臂83B以越靠近径向外侧则越位于图3中的顺时针方向的方式相对于径向倾斜。因此,摩擦环83在向图3的顺时针方向旋转时,易于卡止于内周面11,因此,能够产生比向逆时针方向旋转时更大的摩擦力。因此,在对车辆用座椅S的高度调节机构的制动器应用离合器单元1的情况下,以当输出侧旋转部件30向图3的顺时针方向旋转时车辆用座椅S下降的方式进行组装时,能够有效地抑制车辆用座椅S的所不希望的下降。
返回到图2,垫圈75具有直径比输出侧旋转部件30的轴部37的外径略小的孔75A,将轴部37压入该孔75A(参照图6)。垫圈75的外径比后述的罩部件60的支承孔64大,通过垫圈75使得输出侧旋转部件30不会向输出侧脱离。
接着,对棘轮装置2的结构进行说明。
如图2所示,操作输入部件50是如下这样的部件:与操作杆LV相卡合而能够与操作杆LV一体摆动,并且通过滚柱72而与输入侧旋转部件40一体转动,据此将来自操作杆LV的转矩向输入侧旋转部件40传递。因此,操作输入部件50具有凸轮板部51和从该凸轮板部51向输入侧延伸的2个操作杆卡合部52而构成。
如图8所示,在凸轮板部51中,在外周面上将3处小径部53和3处大径部54交错配置,由平面构成的相向面55连接小径部53和大径部54。小径部53和大径部54交替的位置存在6处,因此,与此对应而形成有6个相向面55。相向面55形成为,其距离中心轴的距离逐渐地发生变化。
在各相向面55与受压环部41的内周面41A之间分别配置有滚柱72。由在后面叙述的动作说明可知,滚柱72是通过与操作输入部件50和输入侧旋转部件40卡合/脱离来进行输入扭矩的传递/切断的部件。滚柱72与各相向面55对应而合计配置有6个。如图6所示,相向面55被配置为,与滚柱72的轴向长度的一半相比,相向面55在该方向上的长度更长,能够在滚柱72的轴向上的包含中心部(参照中心线C1)的范围内与滚柱72相抵接。据此,相向面55能够在其与受压环部41之间稳定地夹持滚柱72。
在此,返回到图2对限制部件71进行说明,限制部件71是限制滚柱72的位置的部件,具有侧壁部71A和3个限制部71B而构成,其中,所述侧壁部71A覆盖多个滚柱72的输出侧的侧表面,所述3个限制部71B从侧壁部71A的外周缘向输入侧延伸。限制部71B比滚柱72的轴向上的长度长,其顶端被压入嵌合于罩部件60的嵌合孔66。
如图8所示,在没有操作操作杆LV的非动作时,限制部71B位于大径部54的径向外侧且被配置在相同的旋转位置,限制位于相向面55与受压环部41之间的滚柱72在周向上的移动。在被配置于相邻的限制部71B之间的2个滚柱72之间,由压缩螺旋弹簧构成的复位弹簧73被配置为分别施加初始载荷。因此,在图8的非工作时,各滚柱72与限制部71B相接触。在此,限制部71B在外圈10的径向上被配置为包括滚柱72的中心所位于的位置,与滚柱72的最向周向突出的位置相接触。据此,限制部71B能够稳定地支承滚柱72。另外,在图8中,以与限制部71B相接触的状态来表示滚柱72,但滚柱72也可以通过被相向面55和内周面41A夹持,来略微地与限制部71B相分离。
如图2所示,操作杆卡合部52截面呈圆弧状,从凸轮板部51延伸出。操作杆卡合部52与操作杆LV相卡合(省略图示)。
罩部件60具有:圆板状的侧壁部61;圆筒状的外周部62,其从侧壁部61的外周缘向输出侧延伸;和凸缘63,其从外周部62的输出侧的端部向径向外侧扩展。如图6和图9所示,凸缘63与外圈10的侧面13相贴合,沿其外周缘通过激光焊接而与侧面13焊接在一起。这样,通过焊接罩部件60来加强外圈10。该焊接涵盖凸缘63的全周而进行。
如图2所示,在侧壁部61上,形成有位于其中心的圆形的支承孔64、在支承孔64的周围呈圆弧形延伸的2个圆弧孔65、位于比圆弧孔65更靠径向外侧的位置且在周向上等间隔地配置3个的嵌合孔66。
支承孔64是与输出侧旋转部件30的支承轴部33相嵌合,来对输出侧旋转部件30进行轴支承的部分。
圆弧孔65与操作输入部件50的操作杆卡合部52对应设置,在比操作杆卡合部52更大的角度范围内形成为圆弧状。据此,圆弧孔65接受操作杆卡合部52,并且操作杆卡合部52在圆弧孔65中能够在规定角度范围内移动。
嵌合孔66是与限制部件71的3个限制部71B对应而设置有3个的通孔,以使限制部件71不会相对于罩部件60旋转的方式而与罩部件60相嵌合。限制部件71和罩部件60在多处进行嵌合,据此,能够可靠地限制限制部件71的旋转。
接着,对以上那样构成的离合器单元1的动作进行说明。
首先,对棘轮装置2的动作进行说明。
在图8所示的中立位置,滚柱72位于输入侧旋转部件40的内周面41A与操作输入部件50的相向面55之间,在它们之间存在些许间隙,滚柱72并不被输入侧旋转部件40的内周面41A与操作输入部件50的相向面55夹持。滚柱72被复位弹簧73向限制部71B推压。当通过对操作杆LV进行操作而使操作输入部件50稍微向顺时针方向摆动时,相向面55顺时针转动而与滚柱72相接触,滚柱72被夹持在内周面41A与相向面55之间。据此,操作输入部件50和输入侧旋转部件40能够一体旋转。
因此,如图10所示,若使操作输入部件50向顺时针旋转,则输入侧旋转部件40和操作输入部件50在成为一体的状态下顺时针转动。即,使操作输入部件50转动的输入扭矩被传递给输入侧旋转部件40。
当从图10的状态使操作杆LV逆时针摆动而返回到中立位置时,相向面55逆时针远离滚柱72,滚柱72不被相向面55与内周面41A挟持,因此,如图11所示,在输入侧旋转部件40静止的状态下,操作输入部件50向中立位置转动。即,使操作输入部件50返回时的输入扭矩不向输入侧旋转部件40传递而被切断。操作输入部件50通过复位弹簧73的加载力而被辅助向中立位置进行操作,并且被保持在中立位置。
使操作杆LV从中立位置向上升起时的动作,另外,从上方的位置恢复到中立位置时的动作,因为与上述的向下摆动的情况相同,因此省略说明。
接着,对制动装置3的动作进行说明。
如图12所示,当由于乘坐在车辆用座椅S上的乘员的重量而对输出侧旋转部件30施加图中的顺时针方向的转矩,即通常使用范围的转矩时,输出侧旋转部件30稍微顺时针旋转,第2接触面36A(一相向面36的一对第2接触面36A、36B中的逆时针侧的一个第2接触面)与第1接触面23A的间隔变窄,据此,滚柱81A(与一制动蹄20对应的一对滚柱81中的逆时针侧的1个滚柱)与第2接触面36A、第1接触面23A的压力升高。另外,在输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下,滚柱81A与第1倾斜面23B相接触的情况下,滚柱81A在相向面36与内侧面23之间滚动,在移动到与第1接触面23A相接触的位置时,第2接触面36A与第1接触面23A之间的压力变得足够高,从而滚柱81A相对于相向面36和内侧面23停止。另一方面,随着输出侧旋转部件30的顺时针旋转,第2接触面36B(一相向面36的一对第2接触面36A、36B中的顺时针侧的1个第2接触面)与第1接触面23A的间隔变大,因此,滚柱81B(与一制动蹄20对应的一对滚柱81中的顺时针侧的1个滚柱)不会被紧紧地夹在第2接触面36B与第1接触面23A之间,而能够转动。
此时,第2接触面36A以力F1推压滚柱81A,滚柱81A以力F2推压第1接触面23A。据此,制动蹄20的一对制动面21以力F3推压外圈10的内周面11。其结果,在制动面21与内周面11之间产生摩擦力,因此,输出侧旋转部件30不旋转。即,产生阻止车辆用座椅S下降的制动力。并且,在这样的对输出侧旋转部件30施加通常使用范围的转矩的状态下,支承面26与外圈10的内周面11分离。
另外,此时,滚柱81B与在输出侧旋转部件30的旋转方向上、即在顺时针方向上相邻的保持部44略微分离。因此,能够保持不仅滚柱81A被相向面36与内侧面23夹持,滚柱81B也通过弹簧82的加载力而被相向面36与内侧面23夹持的状态。据此,在此之后,无论使制动蹄20向哪一方向旋转,均能够保持制动蹄20与外圈10之间的摩擦力,因此能够抑制未预料到的制动力的解除。
当从图12的制动状态,为了升高车辆用座椅S的高度而对操作杆LV进行操作使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,如图13所示,输入侧旋转部件40的卡合腿部42A以逆时针侧的端部在周向上与制动蹄20的旋转力输入面25相抵接。在该时间点,大致同时,输入侧旋转部件40的解除面47B与相向面36的平面部36D相接触而能够将逆时针方向的转矩向输出侧旋转部件30传递。据此,在制动蹄20的制动面21强力地推压外圈10的内周面11的情况下,也能够解除制动力,使输入侧旋转部件40旋转而抑制使车辆用座椅S开始升高时的卡顿感。
然后,当进一步使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,通过卡合腿部42A以力F11推压旋转力输入面25而使制动蹄20向逆时针方向旋转,第1接触面23A以力F12推压滚柱81A,滚柱81A以力F13推压第2接触面36A。通过该力F13,输出侧旋转部件30向图的逆时针方向旋转。此时,支承面26也与外圈10的内周面11相分离。
另外,当从图12的制动状态,为了降低车辆用座椅S的高度而对操作杆LV进行操作使输入侧旋转部件40顺时针旋转时,如图14所示,输入侧旋转部件40的卡合腿部42B以顺时针侧的端部在周向上与制动蹄20的旋转力输入面25相抵接。此时,保持部44与在旋转方向下游侧(顺时针方向侧)相邻的滚柱81A不接触。然后,当进一步使输入侧旋转部件40顺时针旋转时,卡合腿部42B以力F21推压旋转力输入面25,制动蹄20开始向顺时针方向旋转。
当制动蹄20从图14的状态向顺时针方向旋转时,制动蹄20和输出侧旋转部件30进行与在图12中使输出侧旋转部件30向顺时针方向旋转的情况下进行的动作相对相反的动作。即,如图15所示,制动蹄20顺时针略微旋转,第1接触面23A与第2接触面36B(一相向面36的一对第2接触面36A、36B中的顺时针侧的1个第2接触面)的间隔变窄,据此,滚柱81B(与一制动蹄20对应的一对滚柱81中的顺时针侧的1个滚柱)与第1接触面23A、第2接触面36B的压力升高。另外,在滚柱81B与第1倾斜面23C相接触的情况下,滚柱81B也在相向面36与内侧面23之间滚动,在移动到与第1接触面23A相接触的位置时,第2接触面36B与第1接触面23A之间的压力充分地提高,从而滚柱81B相对于相向面36和内侧面23停止。另一方面,随着制动蹄20的顺时针旋转,第1接触面23A与第2接触面36A(一相向面36的一对第2接触面36A、36B中的逆时针侧的1个第2接触面)的间隔变宽,因此,滚柱81A(与一制动蹄20对应的一对滚柱81中的逆时针侧的1个滚柱)能够在第1接触面23A与第2接触面36A之间,在与第1接触面23A、第2接触面36A的压力逐渐下降的同时进行转动。并且,在图15的状态下,保持部44与在旋转方向下游侧相邻的滚柱81A相接触,向顺时针方向推压滚柱81A。
这样,在图14的状态下,保持部44与滚柱81A不接触,因此,在滚柱81B被足够的力夹持在第1接触面23A与第2接触面36B之间之前,产生有制动力的滚柱81A不被保持部44推压,因此,抑制未预料到的制动力的减弱。另一方面,如图15所示,在滚柱81B被第1接触面23A与第2接触面36B以足够的力夹持之后,保持部44与滚柱81A相接触,因此,假设在滚柱81A由于某些事态而固定在内侧面23与相向面36之间的情况下,也能够使滚柱81A从内侧面23与相向面36之间分离而解除制动力,实现稳定的动作。
并且,如图15所示,卡合腿部42B以力F21推压旋转力输入面25,第1接触面23A以力F22推压滚柱81B,滚柱81B以力F23推压第2接触面36B。通过该力F23,输出侧旋转部件30向图的顺时针方向旋转。此时,支承面26也与外圈10的内周面11分离。
另一方面,在输出侧旋转部件30被输入比通常使用范围大的过大的顺时针方向的转矩的情况下,如图16所示,与施加通常使用范围的转矩的情况相比较,输出侧旋转部件30较大地顺时针旋转,第2接触面36A与第1接触面23A的间隔变得更窄,据此,滚柱81A与第2接触面36A、第1接触面23A的压力变得更高。此时,第2接触面36A以大的力F31推压滚柱81A,滚柱81A以大的力F32推压第1接触面23A。据此,制动蹄20的主体部20A以向径向外侧弯曲的方式变形,支承面26与外圈10的内周面11相抵接。其结果,通过支承面26被外圈10支承,来抑制制动蹄20的在此之上的变形,因此,能够减少施加给该制动蹄20的负载。
另外,在输入过大的顺时针方向的转矩而使输出侧旋转部件30较大地顺时针旋转的情况下,存在第2接触面36B与第1接触面23A之间变宽而滚柱81B能够在二者之间自由滚动的情况。在这种情况下,滚柱81B与在旋转方向下游侧、在此为在顺时针方向上相邻的保持部44相抵接。据此,保持部44支承滚柱81B,因此,能够抑制滚柱81B从内侧面23与相向面36之间脱落。
以上,说明了输出侧旋转部件30被输入顺时针方向的转矩而产生制动力之后,使输入侧旋转部件40向顺时针方向或逆时针方向旋转的情况。在将离合器单元1应用于车辆用座椅S的情况下,输出侧旋转部件30仅被输入顺时针方向的转矩,因此,仅如上述那样进行动作,但假设在输出侧旋转部件30被输入逆时针方向的转矩而产生制动力之后,使输入侧旋转部件40向顺时针方向或逆时针方向旋转的情况下,由于制动蹄20、输出侧旋转部件30和输入侧旋转部件40构成为呈镜像对称(在图3中,线对称),因此,仅仅旋转方向与上述不同,也实现同样的动作。
根据适用于以上说明的本实施方式的离合器单元1的制动装置3,当对输出侧旋转部件30施加转矩时,滚柱81推压制动蹄20的内侧面23,制动面21被推压在外圈10的内周面11,据此,制动蹄20不旋转。在该状态下,当通过输入侧旋转部件40使制动蹄20向一方的旋转方向或者另一方的旋转方向旋转时,滚柱81向形成于内侧面23与输出侧旋转部件30的相向面36之间的空间狭窄的一侧施力,因此,能够保持在使任一滚柱81始终被夹持在内侧面23与相向面36之间的状态,即保持在滚柱81与内侧面23及输出侧旋转部件30的相向面36接触的状态。因此,能够抑制制动力迅速消失。另外,由于能够分别由在周向上排列的多个制动蹄20产生制动力,因此,能够抑制制动装置3的轴向上的尺寸变大。据此,能够缩小轴向上的尺寸,并且能够进行稳定的动作。
另外,滚柱81被夹在内侧面23的第1接触面23A与相向面36的、相对于第1接触面23A倾斜的第2接触面36A、第2接触面36B之间,同第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B相接触,据此,能够稳定地保持滚柱81,并且能够抑制滚柱81的晃动。
另外,如上所述,当对输出侧旋转部件30施加转矩而使输出侧旋转部件30稍微旋转时,第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B的间隔变窄,于是滚柱81与第1接触面23A及第2接触面36A、第2接触面36B的压力升高。当从该状态,因所施加的转矩过大等而使输出侧旋转部件30进一步旋转的情况下,当假设第2接触面为平面时,第1接触面与第2接触面所呈的角度变大,根据情况的不同,存在滚柱向第1接触面与第2接触面之间的较宽一侧移动而压力降低,制动力降低的可能性。另一方面,在本实施方式中,第2接触面36A、第2接触面36B具有朝向制动蹄20凸起的曲面,因此,能够抑制在输出侧旋转部件30进一步旋转的情况下,第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B(详细而言,与第2接触面36A、第2接触面36B和滚柱81的接触部分相接的切平面)所成的角度的增加并保持在合适的范围内。据此,由于抑制滚柱81向第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间的宽的一侧移动,因此,能够保持在将滚柱81夹持在第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间的状态(压力升高的状态)。据此,能够保持制动力,因此能够稳定地产生制动力。
尤其地,在本实施方式中,第2接触面36A、第2接触面36B越远离基准平面PL其曲率半径越小,因此,更能够抑制输出侧旋转部件30进一步旋转的情况下的、第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B所成的角度的增加,能够保持在较合适的范围内。另外,在本实施方式中,伴随着输出侧旋转部件30的旋转角度的增大,夹角α增大之后减小,据此,抑制夹角α变得过大,因此,能够抑制滚柱81在第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间滑动移动。据此,能够良好保持在将滚柱81夹持在第1接触面23A与第2接触面36A、第2接触面36B之间的状态,因此能够更稳定地产生制动力。
另外,第2接触面36A、第2接触面36B在相向面36的两端部各配置有1个,因此,在对输出侧旋转部件30施加转矩的情况下,能够针对一方的旋转方向和另一方的旋转方向的双方实现制动蹄20不旋转的结构。
另外,相向面36具有连接面部36C,而能够相应地在能与一方的第2接触面36A相接触的滚柱81A和能与另一方的第2接触面36B相接触的滚柱81B之间确保空间。据此,能够容易地组装被配置于该空间的弹簧82。
另外,相向面36在第2接触面36A、第2接触面36B与连接面部36C的连接部分具有凹部36F,因此,能够以凹部36F为标志来沿凹部36F组装滚柱81,并且在组装滚柱81之后,能够将滚柱81嵌入凹部36F来将滚柱81暂时固定,因此易于在2个滚柱81之间组装弹簧82。即,根据制动装置3,能够容易地组装滚柱81和弹簧82。
另外,连接面部36C具有平坦的平面部36D,因此,连接面部36C代替平面部36D而具有向制动蹄侧凸起的面的结构、和具有向与制动蹄侧相反的一侧凹进的面的结构相比较,能够在连接面部36C与制动蹄20之间确保适度大小的空间。据此,能够容易地对配置于该空间的弹簧82进行组装。
另外,由于可动片为滚柱81,因此,与使用球来作为可动片的情况相比较,可动片与内侧面23、相向面36的接触面积变大,据此能够提高载荷承受量。另外,通过使可动片为滚柱81,与可动片为多边形的情况相比较,动作更顺畅,因此能够实现稳定的动作。
另外,在对输出侧旋转部件30施加过大的转矩,通过输出侧旋转部件30的相向面36经由滚柱81将制动蹄20的内侧面23向径向外侧推压的情况下,制动蹄20的支承面26与外圈10的内周面11相抵接,因此,能够由外圈10来支承施加给制动蹄20的一对制动面21之间的部分的负载。据此,能够减少施加给制动蹄20的负载。
另外,在没有对制动蹄20施加负载的状态下,支承面26与内周面11分离,因此,当没有对输出侧旋转部件30施加过大的转矩时,即施加通常使用范围的转矩时,在设置于制动蹄20的外周的周向两端部的一对制动面21产生制动力,因此,能够使制动力稳定。另一方面,当对输出侧旋转部件30施加过大的转矩而使支承面26与内周面11相抵接时,能够抑制制动蹄20的过大的弯曲,因此,内侧面23切实地接受从相向面36受到的力,能够产生大的制动力。另外,当由输入侧旋转部件40对制动蹄20在周向上施加通常使用范围的转矩,使制动蹄20进行旋转时,支承面26与内周面11不摩擦,因此能够抑制支承面26等的摩耗,并且能够进行良好的动作。
另外,制动蹄20具有设有支承面26的突起20C,因此,能够提高制动蹄20的刚性。并且,通过这样提高制动蹄20自身的刚性,能够进一步降低施加给该制动蹄20的负载。另外,当支承面26与内周面11相抵接时,支承面26与内周面11相抵接的位置明确,因此能够进行更稳定的动作。
另外,由于支承面26设置于一对制动面21之间的中央,因此,当支承面26与内周面11相抵接时,能够对制动蹄20的弯曲应力为最大的位置进行支承。据此,能够进一步降低施加给制动蹄20的负载。
另外,支承面26具有沿内周面11的形状,据此,当支承面26抵接于内周面11时,能够稳定地支承制动蹄20。据此,能够进一步降低施加给制动蹄20的负载。
[第2实施方式]
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,只对与第1实施方式不同的部分进行说明,省略对相同部分的说明。
如图17和图18所示,输入侧旋转部件40的通孔45具有大致圆形的轮廓,3个卡合部45A向其内周面突出而形成。卡合部45A在周向上等间隔地配置,在图17中,在逆时针侧(在图18中在顺时针侧)与第2接触面36A相邻。因此,输入侧旋转部件40使卡合部45A在周向上与输出侧旋转部件30的作用部31相卡合,能够将转矩向输出侧旋转部件30传递。
另外,向输出侧突出的卡合腿部42A和保持部44与第1实施方式相比较,配置或尺寸略微不同。具体而言,保持部44与第1实施方式中的保持部44相比,周向上的尺寸略大。另外,卡合腿部42A和卡合部45A被配置为,在对输出侧旋转部件30输入转矩并由制动蹄20的制动力接受该转矩的状态下,当使输入侧旋转部件40向与转矩相反的方向旋转时,在输入侧旋转部件40的卡合腿部42A与制动蹄20卡合之前,卡合部45A先与输出侧旋转部件30卡合。
对如以上那样构成的制动装置3的作用效果进行说明。
当从图18所示的那样的、没有对制动装置3施加载荷的状态,通过乘坐在车辆用座椅S上的乘员的重量而对输出侧旋转部件30施加图中的顺时针方向的转矩时,输出侧旋转部件30略微顺时针旋转。于是,如图19所示,第2接触面36A以力F1推压滚柱81A,滚柱81A以力F2推压第1接触面23A。据此,制动蹄20的一对制动面21以力F3推压外圈10的内周面11。其结果,在制动面21与内周面11之间产生摩擦力,因此,输出侧旋转部件30不旋转。即,产生阻止车辆用座椅S下降的制动力。
此时,滚柱81B与在输出侧旋转部件30的旋转方向上,即顺时针方向相邻的保持部44略微分离。因此,能够保持以下状态:不仅滚柱81A被相向面36与内侧面23夹持,而且,通过弹簧82的加载力,滚柱81B也被相向面36与内侧面23夹持。据此,在此之后,无论使制动蹄20向哪一方向旋转,均能够保持制动蹄20与外圈10之间的摩擦力,因此,能够抑制未预料到的制动力的解除。
到此为止的作用与第1实施方式(参照图12)同样。
当从图19的制动状态,为了提高车辆用座椅S的高度而对操作杆LV进行操作使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,如图20所示,保持部44抵接于滚柱81B,滚柱81B通过弹簧82的加载力而解除被第1接触面23A与第2接触面36B夹持的状态。
当从图20的状态进一步使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,如图21所示,卡合部45A卡合于输出侧旋转部件30的作用部31。据此,即使输出侧旋转部件30想要顺时针旋转,由于卡合部45A支承作用部31,因此输出侧旋转部件30也不会旋转。即,抑制输出侧旋转部件30进行未预料到的旋转、座垫S1滑落的情况。
并且,卡合部45A通过推压作用部31而使输出侧旋转部件30进行旋转。据此,滚柱81A被第1接触面23A与第2接触面36A夹持而产生制动力的状态解除。即,在解除通过滚柱81A产生的制动力的同时开始输出侧旋转部件30的旋转,因此,当开始使输出侧旋转部件30旋转时不需要大的载荷,能够抑制开始旋转时的卡顿感。
当从图21的状态进一步使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,如图22所示,输入侧旋转部件40的卡合腿部42A以逆时针侧的端部来在周向上与制动蹄20的旋转力输入面25相抵接。据此,制动蹄20开始逆时针旋转。从图20到图21,保持部44推压滚柱81B使其移动,据此滚柱81A与滚柱81B靠近,但从图22的状态开始,伴随着制动蹄20的旋转,滚柱81A也开始逆时针旋转,因此,能够防止滚柱81A和滚柱81B过于靠近而压迫弹簧82。
然后,当进一步使输入侧旋转部件40逆时针旋转时,如图23所示,卡合部45A与作用部31相卡合而使输出侧旋转部件30逆时针旋转,并且卡合腿部42A推压旋转力输入面25而使制动蹄20向逆时针方向旋转。
另外,当从图19的制动状态,为了降低车辆用座椅S的高度而对操作杆LV进行操作使输入侧旋转部件40顺时针旋转的情况下、和对输出侧旋转部件30输入比通常使用范围大的过大的顺时针方向的转矩的情况下的动作与第1实施方式相同,因此省略说明。
这样一来,根据本实施方式的制动装置3,卡合部45A能够直接卡合于输出侧旋转部件30而向输出侧旋转部件30传递转矩,因此,在从外部向输出侧旋转部件30输入转矩的状态下,当向与该转矩相反的方向对输入侧旋转部件40输入转矩时,能够直接由输入侧旋转部件40支承对输出侧旋转部件30输入的转矩而使输出侧旋转部件30旋转。因此,不存在制动力突然消失而输出侧旋转部件30向所希望以外的方向旋转的情况,能够实现稳定的动作。
另外,根据制动装置3,能够以小的初始载荷使输出侧旋转部件30开始旋转,能够抑制卡顿感。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式,还能够适当地变形来实施。
例如,在所述实施方式中,在各制动蹄20上仅设置有1个支承面26,但也可以对各制动蹄设置多个支承面。例如,在图24所示的制动装置3中,各制动蹄20在主体部20A的外周上的、一对突出部20B(一对制动面21)之间,具有向径向外侧突出的2个突起20C,在各突起20C的径向外侧的顶端设置有支承面26。即,在图24的制动装置3中,在各制动蹄20上各设置有2个支承面26。在该制动装置3中,从输出侧旋转部件30的轴向来观察,支承面26被配置在与连接内周面11的中心11C与滚柱81的直线交叉的位置。详细而言,被配置于逆时针侧的支承面26A被配置在与连接中心11C和滚柱81A的中心的直线L2交叉的位置,被配置在顺时针侧的支承面26B被配置在与连接中心11C与滚柱81B的中心的直线L3交叉的位置。根据这样的制动装置3,在对输出侧旋转部件30施加过大的转矩的情况下,在制动蹄20的外周的、在径向上与内侧面23的被滚柱81推压的部分大致相反的位置,支承面26与内周面11相抵接,因此,能够由支承面26来有效地支承从滚柱81施加给制动蹄20的载荷。据此,能够更进一步降低施加给制动蹄20的负载。
另外,在所述实施方式中,构成为内侧面23具有第1接触面23A和第1倾斜面23B、第1倾斜面23C,第2接触面36A、第2接触面36B以越远离基准平面PL则越靠近第1接触面23A的方式倾斜,但并不限定于此。例如,如图25所示,也可以不具有第1倾斜面23B、第1倾斜面23C,第2接触面36G、第2接触面36H以越远离基准平面PL则越远离第1接触面23A的方式倾斜。详细而言,图25的制动装置3的各制动蹄20在径向内侧具有省略标记而示出的凹部。并且,该凹部的底面成为内侧面23,内侧面23能够与滚柱81相接触,并且具有与连接一对制动面21的周向上的两端部彼此的方向平行的第1接触面23A。另外,凹部的周向上的表面成为支承弹簧82的弹簧支承面28。输出侧旋转部件30在外周具有与内侧面23相向的相向面36,相向面36具有以越远离基准平面PL则越远离第1接触面23A的方式倾斜的第2接触面36G、第2接触面36H。滚柱81在各制动蹄20的内侧面23与对应的相向面36之间各配置有一对。弹簧82与各滚柱81对应而各设置有1个,且被配置在弹簧支承面28与对应的滚柱81之间。弹簧82对对应的滚柱81向形成于内侧面23与相向面36之间的空间狭窄的一侧施力,即向相向面36的周向中央施力。
当对输出侧旋转部件30施加图中的顺时针方向的通常使用范围的转矩时,第2接触面36G与第1接触面23A的间隔变窄,据此,滚柱81A与第2接触面36A、第1接触面23A的压力升高。据此,第2接触面36G以力F41按压滚柱81A,滚柱81A以力F42推压第1接触面23A,据此,各制动蹄20的一对制动面21以力F43推压外圈10的内周面11,由此产生制动力。此时,第2接触面36H与第1接触面23A的间隔变大,滚柱81B被弹簧82向形成于第1接触面23A与第2接触面36H之间的空间狭窄的一侧施力,据此保持在与第1接触面23A和第2接触面36H相接触的状态。
当从图25的制动状态,使输入侧旋转部件40向逆时针方向旋转时,卡合腿部42A与旋转力输入面25相抵接而向逆时针方向推压制动蹄20,制动蹄20向逆时针方向旋转。并且,第1接触面23A推压滚柱81A,滚柱81A推压第2接触面36G,据此输出侧旋转部件30逆时针旋转。另一方面,当从图25的制动状态使输入侧旋转部件40向顺时针方向旋转时,如图26所示,卡合腿部42B与旋转力输入面25相抵接而以力F51向顺时针方向推压制动蹄20,制动蹄20顺时针旋转。并且,第1接触面23A以力F52推压滚柱81B,滚柱81B以力F53推压第2接触面36H。如上所述,在制动状态下,滚柱81B与第1接触面23A和第2接触面36H相接触,因此,当输入侧旋转部件40抵接于旋转力输入面25而推压制动蹄20时,立即产生力F53,通过该力,输出侧旋转部件30顺时针旋转。这样,根据该制动装置3,能够抑制滚柱81在内侧面23与相向面36之间滑动,实现稳定的动作。
在所述实施方式中,滚柱81所接触的内侧面23由平面的组合构成,但也可以是曲面的组合,与滚柱81相接触的部分也可以是整体平滑的曲面。另外,在所述实施方式中,滚柱81所接触的相向面36具有相对于内侧面23的第1接触面23A倾斜的第2接触面36A,但相向面也可以是其整体与第1接触面平行的平面。
另外,在所述实施方式中构成为,在对输出侧旋转部件30施加转矩的情况下,无论其旋转方向是顺时针方向还是逆时针方向,相向面36通过滚柱81而推压内侧面23,制动面21被推压在外圈10的内周面11,据此制动蹄20不旋转,但并不限定于此。例如,也可以构成为,如图27所示,在不设置滚柱81B和与滚柱81B对应的第2接触面36B,而对输出侧旋转部件30施加转矩的情况下,仅针对一方的旋转方向,具体而言,仅针对图的顺时针方向,相向面36(第2接触面36A)通过滚柱81A而推压内侧面23(第1接触面23A),制动面21被推压在外圈10的内周面11,据此制动蹄20不旋转。另外,在图27的制动装置3的输出侧旋转部件30上,设置有向径向外侧突出的3个卡合部39。据此,在使输出侧旋转部件30向图的逆时针方向旋转的情况下,卡合部39向逆时针方向推压制动蹄20,由此制动蹄20进行旋转。
在所述实施方式中,在对输出侧旋转部件30施加通常使用范围的转矩的状态(参照图12)下,滚柱81B与保持部44不接触,但也可以构成为,在该状态下滚柱81B稍微与保持部44相接触。在该情况下,若能够随着使制动蹄20向顺时针方向旋转,而在另一方的滚柱81A被相向面36与内侧面23夹持期间,获得一方的滚柱81B与内侧面23、相向面36接触的状态,则实用上没有问题。
另外,在所述实施方式中,在输出侧旋转部件30没有被输入载荷的状态下、输出侧旋转部件30被施加通常使用范围的转矩的状态(参照图12~图15)下,支承面26与外圈10的内周面11分离,但并不限定于此。例如,只要不会妨碍制动蹄进行旋转时的动作,则在对输出侧旋转部件施加通常使用范围的转矩的状态下,支承面也可以稍微与内周面相接触。另外,支承面也可以不是沿外圈的内周面的形状。
在所述第2实施方式中,对输入侧旋转部件40设有仅针对一方向的旋转而与输出侧旋转部件30相卡合的卡合部45A,但也能够设置为针对双方向的旋转而使卡合部45A与输出侧旋转部件30卡合。另外,所述实施方式和变形例的各特征要素能够组合实施。
另外,在所述实施方式中,输出侧旋转部件30的连接相向面36的部分是曲面(曲面部38),但连接相向面的部分也可以是平面。
另外,在所述实施方式中,作为施力部件示例出压缩螺旋弹簧,但也可以是扭力弹簧、板簧或橡胶等。
在所述实施方式中,作为可动片示例出滚柱81,但可动片也可以是球、多边柱、或截面呈椭圆的柱状。
在所述实施方式中,制动蹄20设置有3个,但制动蹄也可以是2个,也可以是4个以上。
在所述实施方式中,制动装置3构成为具有作为可动片的滚柱81和作为施力部件的弹簧82,载荷通过滚柱81而在内侧面23与相向面36之间传递,但并不限定于此。例如,也可以构成为不具有可动片和施力部件,内侧面和相向面直接接触,在内侧面和相向面之间直接传递载荷。
在所述实施方式中,制动蹄20在一对制动面21之间具有支承面26,但制动蹄也可以构成为不具有支承面、和用于设置该支承面的突起。
另外,制动装置3、棘轮装置2和离合器单元1不仅可以用于车辆用座椅S的高度调节机构,还能够任意地适用于其他装置。

Claims (20)

1.一种制动装置,其特征在于,
具有:
外圈,其具有圆筒状的内周面;
制动蹄,其在所述外圈的径向内侧在周向上排列配置有多个,具有分别在与所述内周面相向一侧的周向两端部能够与该内周面相接触的一对制动面和朝向所述径向内侧的内侧面;
输出侧旋转部件,其被配置在各所述制动蹄的所述径向内侧,在外周具有与所述内侧面相向的相向面;和
输入侧旋转部件,其在周向上与所述制动蹄或所述输出侧旋转部件相抵接,对所述输出侧旋转部件施加转矩,
所述内侧面和所述相向面构成为:即使对所述输出侧旋转部件施加转矩,至少针对一方的旋转方向,所述相向面推压所述内侧面,所述制动面被推压在所述外圈的所述内周面,据此所述制动蹄不旋转,
所述制动蹄在所述一对制动面之间具有能够与所述内周面相抵接的支承面,
在所述制动蹄没有被施加负载的状态下,所述支承面与所述内周面分离,
在对所述输出侧旋转部件施加超出通常使用范围的旋转转矩时,所述支承面与所述内周面抵接。
2.根据权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
所述制动蹄在外周具有突出的突起,
所述支承面设置于所述突起。
3.根据权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
所述支承面设置于所述一对制动面之间的中央。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制动装置,其特征在于,
所述支承面具有沿所述内周面的形状。
5.根据权利要求1所述的制动装置,其特征在于,
还具有可动片和施力部件,其中,所述可动片被配置于所述内侧面与所述相向面之间,所述施力部件将所述可动片向形成于所述内侧面与所述相向面之间的空间狭窄的一侧施力,
所述相向面包含与所述内侧面非平行的部分,
载荷通过所述可动片而在所述内侧面与所述相向面之间传递。
6.根据权利要求5所述的制动装置,其特征在于,
沿所述输出侧旋转部件的轴向来观察,所述支承面被配置在与连接所述内周面的中心和所述可动片的直线交叉的位置。
7.根据权利要求5所述的制动装置,其特征在于,
所述内侧面具有第1接触面,所述第1接触面能够与所述可动片相接触,并且与连接所述一对制动面的所述周向上的两端部的方向平行,
所述相向面具有第2接触面,所述第2接触面在所述制动蹄没有被施加负载的状态下能够与所述可动片相接触,并且相对于所述第1接触面倾斜。
8.根据权利要求7所述的制动装置,其特征在于,
所述第2接触面具有倾斜部,所述倾斜部以越远离基准平面则越靠近所述第1接触面的方式倾斜,其中,所述基准平面通过所述内周面的中心,且与所述第1接触面垂直相交。
9.根据权利要求8所述的制动装置,其特征在于,
从所述输出侧旋转部件的轴向观察,所述第2接触面具有向所述制动蹄凸起的第1曲面部。
10.根据权利要求9所述的制动装置,其特征在于,
所述第2接触面越远离所述基准平面则曲率半径越小。
11.根据权利要求9或10所述的制动装置,其特征在于,
所述第2接触面以如下方式形成,作为所述第2接触面的位于所述第2接触面与所述可动片相接触的点上的切平面与所述第1接触面所成的角的夹角,伴随着所述输出侧旋转部件被输入转矩时的所述输出侧旋转部件的旋转角度的增加,在增大之后减小。
12.根据权利要求11所述的制动装置,其特征在于,
所述夹角的最大值在7.55度以下。
13.根据权利要求8所述的制动装置,其特征在于,
所述第2接触面在所述相向面上的所述周向上的外侧的两端部各配置有1个。
14.根据权利要求13所述的制动装置,其特征在于,
所述相向面具有连接所述两端部的各所述第2接触面的连接面部。
15.根据权利要求14所述的制动装置,其特征在于,
所述相向面在所述第2接触面与所述连接面部的连接部分具有凹部。
16.根据权利要求14或15所述的制动装置,其特征在于,
所述连接面部具有平面部。
17.根据权利要求7所述的制动装置,其特征在于,
所述输出侧旋转部件具有第2曲面部,所述第2曲面部连接与各所述制动蹄对应的各所述相向面。
18.根据权利要求7所述的制动装置,其特征在于,
所述可动片为滚柱。
19.根据权利要求7所述的制动装置,其特征在于,
所述输入侧旋转部件具有卡合部,所述卡合部能够与所述输出侧旋转部件相卡合来传递转矩。
20.根据权利要求19所述的制动装置,其特征在于,
所述卡合部以如下方式配置:在所述输出侧旋转部件被输入转矩并由所述制动蹄的制动力来接受该转矩的状态下,当使所述输入侧旋转部件向与所述转矩相反的方向旋转时,在所述输入侧旋转部件与所述制动蹄卡合之前,所述卡合部先与所述输出侧旋转部件卡合。
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