JP2015171861A - クラッチユニット - Google Patents

Abstract

【課題】レバー側クラッチ部の軽量コンパクト化。
【解決手段】レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するレバー側クラッチ部１１と、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部１２とからなり、レバー側クラッチ部１１は、回転が拘束された外輪１３と、外輪１３に取り付けられたセンタリングばね１４と、センタリングばね１４に係合および離脱可能に保持された操作輪１５と、凹凸部１５ａと噛み合い可能な凹凸部１６ａを有する内輪１６とを備え、レバー操作により、外輪１３に対してセンタリングばね１４との係合状態で操作輪１５を回動させ、操作輪１５と内輪１６を凹凸部１５ａ，１６ａの噛み合いでトルク伝達可能にし、レバー操作の開放により、凹凸部１５ａ，１６ａの噛み合い解除で操作輪１５を内輪１６に対する初期位置に復帰可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レバー操作により回転トルクが入力されるレバー側クラッチ部と、そのレバー側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側からの回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とを備えたクラッチユニットに関する。

一般に、円筒ころやボール等の係合子を用いるクラッチユニットにおいては、入力部材と出力部材との間にクラッチ部が配設される。このクラッチ部は、前述の入力部材と出力部材との間で円筒ころやボール等の係合子を係合および離脱させることによって、回転トルクの伝達および遮断を制御する構成になっている。

本出願人は、レバー操作により座席シートを上下調整する自動車用シートリフタ部に組み込まれるクラッチユニットを先に提案している（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された従来のクラッチユニット４０は、図１２に示すように、レバー操作により回転トルクが入力されるレバー側クラッチ部４１と、そのレバー側クラッチ部４１からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側からの回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部４２とを備えている。

レバー側クラッチ部４１は、図１２および図１３に示すように、側板４３および外輪４４、内輪４５、複数の円筒ころ４６、保持器４７、内側センタリングばね４８および外側センタリングばね４９で主要部が構成されている。外輪４４の軸方向外側には、その外輪４４と共に入力部材を構成する側板４３が加締めにより一体的に取り付けられている。この側板４３には、上下方向揺動可能な操作レバー（図示せず）が取り付けられる。

側板４３および外輪４４は、レバー操作により回転トルクが入力される。内輪４５は、外輪４４からの回転トルクをブレーキ側クラッチ部４２に伝達する。円筒ころ４６は、外輪４４と内輪４５との間に形成された楔すきま５０での係合および離脱により外輪４４からの回転トルクの伝達および遮断を制御する。保持器４７は、複数の円筒ころ４６を円周方向等間隔に保持する。内側センタリングばね４８は、外輪４４からの回転トルクで弾性力を蓄積し、その回転トルクの開放により、蓄積された弾性力で保持器４７を中立状態に復帰させる。外側センタリングばね４９は、外輪４４からの回転トルクで弾性力を蓄積し、その回転トルクの開放により、蓄積された弾性力で外輪４４を中立状態に復帰させる。

ブレーキ側クラッチ部４２は、図１２および図１４に示すように、回転が拘束された静止部材である外輪５１、カバー５２および側板５３と、回転トルクが出力される出力部材である出力軸５４と、外輪５１と出力軸５４との間に形成された楔すきま５８での係合および離脱によりレバー側クラッチ部４１の内輪４５からの回転トルクの伝達と出力軸５４からの回転トルクの遮断を制御する複数対の円筒ころ５５と、各対の円筒ころ５５間に介挿され、それら円筒ころ５５同士に離反力を付勢する断面Ｎ字形の板ばね５６とで主要部が構成されている。

外輪５１の軸方向内側および軸方向外側には、その外輪５１と共に静止部材を構成するカバー５２および側板５３が加締めにより一体的に取り付けられている。その側板５３には、出力軸５４に回転抵抗を付与する摩擦リング５７が取り付けられている。内輪４５は、円筒ころ５５および板ばね５６を収容して円周方向等間隔に保持することにより保持器として機能する。側板５３から突出する出力軸５４の軸端部は、自動車用シートリフタ部に連結される。

前述の構成からなるレバー側クラッチ部４１では、レバー操作により外輪４４に回転トルクが入力されると、円筒ころ４６が外輪４４と内輪４５との間の楔すきま５０に係合し、その円筒ころ４６を介して内輪４５に回転トルクが伝達されて内輪４５が回転する。この時、外輪４４および保持器４７の回転に伴って両センタリングばね４８，４９に弾性力が蓄積される。その回転トルクの入力がなくなると、両センタリングばね４８，４９の弾性力により保持器４７および外輪４４が中立状態に復帰する一方で、内輪４５は、与えられた回転位置をそのまま維持する。従って、この外輪４４の回転繰り返し、つまり、操作レバーのポンピング操作により、内輪４５は寸動回転する。

前述の構成からなるブレーキ側クラッチ部４２では、出力軸５４に回転トルクが逆入力されると、円筒ころ５５がその出力軸５４と外輪５１との間の楔すきま５８と係合して出力軸５４が外輪５１に対してロックされる。このようにして、出力軸５４から逆入力された回転トルクは、ブレーキ側クラッチ部４２によってロックされてレバー側クラッチ部４１への還流が遮断される。

一方、ブレーキ側クラッチ部４２では、レバー側クラッチ部４１から回転トルクが内輪４５に入力されると、内輪４５が回転し円筒ころ５５と当接して板ばね５６の弾性力に抗して円筒ころ５５を押圧することにより、その円筒ころ５５が外輪５１と出力軸５４との間の楔すきま５８から離脱してロック状態が解除され、出力軸５４は回転可能となる。内輪４５がさらに回転することにより、内輪４５からの回転トルクが出力軸５４に伝達され、出力軸５４が回転する。前述したように、内輪４５が寸動回転すれば、出力軸５４も寸動回転することになる。

特開２０１２−３１９１３号公報

ところで、特許文献１に開示された従来のクラッチユニット４０におけるレバー側クラッチ部４１は、外輪４４と内輪４５との間に形成された楔すきま５０に複数の円筒ころ４６を配設し、その楔すきま５０での円筒ころ４６の係合により外輪４４からの回転トルクを内輪４５に伝達すると共に、楔すきま５０での円筒ころ４６の離脱により内輪４５の回転位置を維持するように制御している。

以上のような構造を具備したローラタイプのレバー側クラッチ部４１の場合、摩擦抵抗を利用するために円筒ころ４６の軸方向長さが必要である。また、レバー側クラッチ部４１の構造も複雑で重量も大きくなり、クラッチユニット全体のサイズも大きくなっているというのが現状であった。さらに、楔すきま５０で円筒ころ４６が係合あるいは離脱する際に、外輪４４あるいは内輪４５に対して円筒ころ４６の滑りが発生する可能性がある。このような円筒ころ４６の滑りが発生すると、内輪４５からの回転トルクの伝達を円滑かつ確実に行うことが困難となる。また、内輪４５からの回転トルクを伝達する場合、円筒ころ４６の滑りによりタイミング的なずれが生じてトルク伝達のロスとなる。

近年では、自動車の燃費向上のために車両空間が小さくなり、自動車の軽量化が求められており、自動車用シートリフタ部についても小型軽量化が要望されている。このようなシートリフタ部に組み込まれるクラッチユニット４０がローラタイプのレバー側クラッチ部４１を具備していることから、コンパクト設計の実現が困難であるというのが現状である。

そこで、本発明は前述の改善点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、レバー側クラッチ部の外輪からの回転トルクを内輪へ確実に伝達すると共にレバー側クラッチ部の軽量コンパクト化を容易に実現し得るクラッチユニットを提供することにある。

本発明に係るクラッチユニットは、入力側に設けられ、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するレバー側クラッチ部と、出力側に設けられ、レバー側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とからなる基本構成を具備する。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明のクラッチユニットにおけるレバー側クラッチ部は、回転が拘束された静止部材と、その静止部材に取り付けられた弾性部材と、その弾性部材に係合および離脱可能に保持された入力部材と、その入力部材に形成された凹凸部と噛み合い可能な凹凸部を有する中間部材とを備え、レバー操作により、静止部材に対して弾性部材との係合状態で入力部材を回動させ、その入力部材を弾性部材から離脱させた上で入力部材と中間部材を凹凸部の噛み合いでもってトルク伝達可能にし、レバー操作の開放により、凹凸部の噛み合い解除でもって入力部材を弾性部材の弾性復元力により中間部材に対する初期位置に復帰可能としたことを特徴とする。

本発明のレバー側クラッチ部では、従来のクラッチユニットで使用していた円筒ころの係合および離脱に代えて、入力部材に形成された凹凸部と中間部材に形成された凹凸部との噛み合いおよびその解除により、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するような構造としたことによって、レバー側クラッチ部における構造の簡易化が図れ、レバー側クラッチ部における部品点数の削減に伴ってクラッチユニット全体の軽量コンパクト化が図れる。また、係合子の滑りが発生することも抑制できるので、入力部材からの回転トルクの伝達および遮断を円滑かつ確実に行うことができる。

本発明において、弾性部材はその中央部が静止部材に固定されたＣ字状をなすと共に、入力部材はその外側に弾性部材が外嵌された筒状をなし、入力部材の外周面に弾性部材の両端部と係合および離脱可能な凹溝が形成され、中間部材は入力部材の内側に配置された軸部を有し、その軸部の外周面に入力部材の内周面の凹凸部と対向する凹凸部が形成されている構造が望ましい。

この構造では、レバー操作時、弾性部材の両端部を入力部材の凹溝に係合させた状態で入力部材を静止部材に対して回動させ、その入力部材の凹溝を弾性部材の両端部から離脱させた上で、入力部材の内周面に形成された凹凸部と中間部材の軸部の外周面に形成された凹凸部との噛み合いでもって入力部材からの回転トルクを中間部材に伝達する。また、レバー操作の開放時、入力部材および中間部材の凹凸部の噛み合い解除でもって入力部材の凹溝を弾性部材の両端部と係合させてその弾性復元力により入力部材を中間部材に対する初期位置に復帰させる。このような構造とすれば、レバー側クラッチ部における構造の簡易化が容易となる。

本発明におけるブレーキ側クラッチ部は、回転トルクが出力される出力部材と、静止部材と出力部材との間に配設され、静止部材に形成された凹凸部と噛み合い可能な凹凸部を有する係合子と、回転トルクの遮断時に係合子を両部材間で凹凸部の噛み合いにより係合させると共に、回転トルクの伝達時に係合子を両部材間で凹凸部の噛み合い解除により離脱させる制御手段とを備えた構造が望ましい。

本発明のブレーキ側クラッチ部でも、従来のクラッチユニットで使用していた円筒ころの係合および離脱に代えて、静止部材に形成された凹凸部と係合子に形成された凹凸部との噛み合いおよびその解除により、レバー側クラッチ部の中間部材から入力される回転トルクの伝達および出力部材から逆入力される回転トルクの遮断を制御するような構造とすれば、ブレーキ側クラッチ部における構造の簡易化も図れ、ブレーキ側クラッチ部における部品点数の削減に伴ってクラッチユニット全体においてより一層の軽量コンパクト化が図れる。また、係合子の滑りが発生することも抑制できるので、レバー側クラッチ部の中間部材から入力される回転トルクの伝達および出力部材から逆入力される回転トルクの遮断を円滑かつ確実に行うことができる。

本発明に係るクラッチユニットは、レバー側クラッチ部およびブレーキ側クラッチ部を自動車用シートリフタ部に組み込むことで自動車用途として適している。

本発明によれば、入力部材に形成された凹凸部と中間部材に形成された凹凸部との噛み合いおよびその解除により、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するような構造としたことによって、レバー側クラッチ部における構造の簡易化が図れ、レバー側クラッチ部における部品点数の削減に伴ってクラッチユニット全体の軽量コンパクト化が図れる。

また、ローラタイプのクラッチユニットで発生する可能性があった円筒ころの滑りも抑制できるので、入力部材からの回転トルクの伝達および遮断を円滑かつ確実に行うことができる。その結果、レバー側クラッチ部での作動性を向上させることができ、トルク伝達のロスが少ない高性能のクラッチユニットを提供できる。

本発明の実施形態で、クラッチユニットの全体構成を示す組立分解斜視図である。 図１のクラッチユニットの全体構成を示す断面図である。 図２のカバーを外した状態でのＡ方向矢視図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 出力軸および摩擦リングを示す部分側面図である。 （Ａ）（Ｂ）はレバー側クラッチ部の動作を説明するための図である。 （Ａ）（Ｂ）はレバー側クラッチ部の動作を説明するための図である。 ブレーキ側クラッチ部の動作を説明するための図である。 自動車の座席シートを示す斜視図である。 シートリフタ部の構造例を示す概略構成図である。 図１０の要部拡大図である。 従来のクラッチユニットの全体構成を示す断面図である。 図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

本発明の実施形態におけるクラッチユニット１０は、図１に示すように、入力側に設けられたレバー側クラッチ部１１と、出力側に設けられたブレーキ側クラッチ部１２とをユニット化した構造となっている。レバー側クラッチ部１１は、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御する。ブレーキ側クラッチ部１２は、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断する逆入力遮断機能を有する。

レバー側クラッチ部１１は、図１、図２および図３に示すように、回転が拘束された静止部材としての外輪１３と、その外輪１３に取り付けられた弾性部材としてのセンタリングばね１４と、そのセンタリングばね１４に係合および離脱可能に保持された入力部材としての操作輪１５と、その操作輪１５に形成された凹凸部１５ａと噛み合い可能な凹凸部１６ａを有する中間部材である内輪１６とで主要部が構成されている。なお、外輪１３には、その開口部を閉塞することにより異物の侵入を防止するカバー１７が取り付けられている。また、操作輪１５には、自動車用シートリフタ部の操作レバー（図示せず）が取り付けられる。

外輪１３は、操作輪１５が収容された筒状部１３ａと、その筒状部１３ａの出力側端部を径方向外側に延在させることにより筒状部１３ａと一体的に形成されたフランジ部１３ｂとからなる。この筒状部１３ａの内周面の入力側端部および出力側端部には、その内周面よりも大径の内周面を持つ凹部１３ｃ，１３ｄがそれぞれ形成されている。また、筒状部１３ａの周方向一部には、その内側から外側へ貫通するように切欠き開口部１３ｅが形成されている。さらに、フランジ部１３ｂの周方向の３箇所（１２０°等間隔位置）には、切欠き凹部１３ｆが形成されている。なお、この外輪１３は、軽量化のために樹脂製であることが望ましいが、それ以外の素材であってもよい。

センタリングばね１４は、例えば断面円形のＣ字状部材である。センタリングばね１４の中央部には、径方向外側へ凸状に彎曲成形された引掛部１４ａが設けられている。この引掛部１４ａの内側に外輪１３の凹部１３ｃの端面に植設されたピン１３ｇを配置すると共に、外輪１３の凹部１３ｃの外周面に引掛部１４ａの形状に合わせて形成された凹陥部１３ｈにその引掛部１４ａを嵌合させることにより、そのピン１３ｇを支点としてセンタリングばね１４をその弾性力に抗して回動可能としている。また、センタリングばね１４の両端部には、径方向内側へＶ字状に屈曲成形された係止部１４ｂが設けられている。なお、センタリングばね１４の断面形状は、円形以外に矩形状であってもよく、その形状は任意である。

操作輪１５は、例えば焼結材からなる筒状部１５ｂと、その筒状部１５ｂの周方向一部を径方向外側へ延在させることにより筒状部１５ｂと一体的に形成された棒状部１５ｃとで構成されている。棒状部１５ｃには、自動車用シートリフタ部の操作レバーがねじ止め等により固定される。この操作輪１５の筒状部１５ｂは、外輪１３の筒状部１３ａの内側に収容配置され、その棒状部１５ｃは、外輪１３の切欠き開口部１３ｅに周方向移動可能に配置されている。上下方向でのレバー操作時に棒状部１５ｃが外輪１３の周方向に沿って移動するに際して、その棒状部１５ｃが切欠き開口部１３ｅの周方向端面に当接することにより、棒状部１５ｃ（操作レバー）の移動範囲を規制するようにしている。筒状部１５ｂの内周面には、その周方向に沿う２箇所に内輪１６の凹凸部１６ａと噛み合い可能なギヤ歯形状の凹凸部１５ａが形成されている。この操作輪１５の凹凸部１５ａは、上側操作および下側操作での操作レバーの移動範囲に合致させた領域で筒状部１５ｂの内周面に部分的に設けられている。筒状部１５ｂの外周面には、棒状部１５ｃの両側近傍部位に凹溝１５ｄが形成され、その凹溝１５ｄにセンタリングばね１４の係止部１４ｂが係合および離脱可能となっている。なお、この操作輪１５は、複雑で型物に適した形状である点から焼結材で製作することが望ましいが、それ以外の素材で製作することも可能である。

内輪１６は、レバー側クラッチ部１１に配置された軸部１６ｂと、ブレーキ側クラッチ部１２に配置され、軸部１６ｂの出力側端部に一体的に設けられた大径部１６ｃとで構成されている。この軸部１６ｂの外周面には、その全周に亘って操作輪１５の凹凸部１５ａと噛み合い可能なギヤ歯形状の凹凸部１６ａが形成されている。この内輪１６の軸部１６ｂは、操作輪１５の筒状部１５ｂの内側に収容配置されている。また、内輪１６の大径部１６ｃは、外輪１３の出力側端部に位置する凹部１３ｄに収容配置されている。この内輪１６の軸部１６ｂの外径は、前述の操作輪１５の筒状部１５ｂの内径よりも小さくなっており、軸部１６ｂの外周面と筒状部１５ｂの内周面との間に環状の隙間が形成されている。なお、この内輪１６は、型物での製作に適している点から焼結材で製作することが望ましいが、それ以外の素材で製作することも可能である。

カバー１７は、キャップ形状をなす樹脂製部材であり、周縁部の一部に操作輪１５の棒状部１５ｃが外部に導出可能なように外輪１３の切欠き開口部１３ｅに対応させて切欠き部１７ａが設けられている。このカバー１７は、外輪１３の筒状部１３ａの外周面に形成された凹段部１３ｉに嵌合させることにより外輪１３に装着されている。なお、このカバー１７は、軽量化のために樹脂製であることが望ましいが、それ以外の素材であってもよい。

一方、ブレーキ側クラッチ部１２は、ロック型と称されるタイプで逆入力遮断機能を有するもので、図１、図２および図４に示すように、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクが入力される入力部材としての内輪１６と、回転が拘束された静止部材としての外輪１８および側板１９と、出力部材としての出力軸２０と、外輪１８と出力軸２０との間での係合により出力軸２０から逆入力される回転トルクを遮断すると共に、外輪１８と出力軸２０との間での離脱により内輪１６から入力される回転トルクを伝達する複数（図では３個）の係合子２１と、回転トルクの遮断時に係合子２１を外輪１８と出力軸２０との間で凹凸部１８ａ，２１ａの噛み合いにより係合させると共に、回転トルクの伝達時に係合子２１を外輪１８と出力軸２０との間で凹凸部１８ａ，２１ａの噛み合い解除により離脱させる制御手段とで主要部が構成されている。なお、側板１９には、出力軸２０に回転抵抗を付与する樹脂製の摩擦リング２２が取り付けられている。

内輪１６は、前述したように、レバー側クラッチ部１１を構成する中間部材でもある。この内輪１６の大径部１６ｃの出力側端部には、軸方向に部分的に突出させた３つの柱部１６ｄが円周方向等間隔に配設されている。内輪１６の柱部１６ｄには、周方向に沿って張り出す腕部１６ｅが形成され、その腕部１６ｅの内周面にテーパ面１６ｆが形成されている。この実施形態では柱部１６ｄの数を３つとしているが、その数は任意である。

外輪１８は、その内周面に係合子２１の凹凸部２１ａと噛み合い可能なギヤ歯形状の凹凸部１８ａが全周に亘って形成されている。なお、外輪１８の内周面の出力側端部には、凹凸部１８ａが形成されていない円筒面状の凹部１８ｂが設けられている。この外輪１８の外周面には、レバー側クラッチ部１１の外輪１３の切欠き凹部１３ｆと対応させて、周方向の３箇所（１２０°等間隔位置）に切欠き凹部１８ｃが形成されている。外輪１８の内周面の凹凸部１８ａは、内輪１６の柱部１６ｄの外周面と摺接するようになっている。

側板１９は、円盤状をなし、その外周縁部には、径方向外側に延在する３つのフランジ部１９ａと、軸方向入力側に屈曲した３つの爪部１９ｂとが設けられている。フランジ部１９ａには自動車用シートリフタ部への取付孔１９ｃが形成されている。この実施形態ではフランジ部１９ａの数を３つとしているが、その数は任意である。爪部１９ｂは、静止側部材としてレバー側クラッチ部１１の外輪１３およびブレーキ側クラッチ部１２の外輪１８と一体化するためのものである。この爪部１９ｂは、その先端部が二股状をなし、側板１９の周方向３箇所に形成されている。各爪部１９ｂは、外輪１３，１８の切欠き凹部１３ｆ，１８ｃに挿入され、その二股状先端部を外側へ加締めることにより、側板１９を外輪１３，１８に固定する機能を持つ。この爪部１９ｂは外輪１３，１８の切欠き凹部１３ｆ，１８ｃと対応させて３つとしているが、その数は任意である。

出力軸２０は、外輪１８の凹部１８ｂに摺動自在に嵌合する円盤部２０ａと、その円盤部２０ａに同軸的に設けられたピニオンギヤ２０ｂおよび軸部２０ｃとで構成されている。ピニオンギヤ２０ｂは、自動車用シートリフタ部に連結するためのもので、円盤部２０ａから外部へ突出するように形成されている。また、軸部２０ｃは、円盤部２０ａのレバー側クラッチ部側へ突出するように形成され、内輪１６の大径部１６ｃと対向するように柱部１６ｄの内周面と摺動自在に配置されている。この軸部２０ｃの周方向３箇所（１２０°等間隔位置）には、径方向に延びる凹陥部２０ｄが形成されている。

係合子２１は、略Ｔ字形状をなし、径方向外側に位置する頭部２１ｂの円弧状外周面には、外輪１８の凹凸部１８ａと噛み合い可能なギヤ歯状の凹凸部２１ａが形成され、径方向内側に位置する脚部２１ｃが、出力軸２０の軸部２０ｃに形成された凹陥部２０ｄに径方向に沿って突出退入自在に嵌挿されている。また、係合子２１の頭部２１ｂの径方向内側で出力軸２０の軸部２０ｃとの間には、周方向に沿って張り出すように腕部２１ｄが形成されている。この係合子２１は、内輪１６の大径部１６ｃ、出力軸２０の軸部２０ｃおよび外輪１８で囲まれた空間に配置されている。この実施形態では係合子２１の数を３つとしているが、その数は任意である。

制御手段は、係合子２１の脚部２１ｃと出力軸２０の凹陥部２０ｄとの間に配設された弾性部材であるコイルばね２３と、内輪１６の柱部１６ｄに周方向に沿って張り出すように形成された腕部１６ｅと、係合子２１に周方向に張り出すように形成された腕部２１ｄとで構成されている。コイルばね２３は、係合子２１の凹凸部２１ａと外輪１８の凹凸部１８ａとの噛み合いによりその係合子２１を外輪１８に係合させる方向、つまり、径方向外側へ向けて弾性力に付勢する。また、係合子２１の腕部２１ｄの外周面にはテーパ面２１ｅが形成され、内輪１６の腕部１６ｅの内周面にはテーパ面１６ｆが形成されている。両腕部２１ｄ，１６ｅで相互に当接するテーパ面２１ｅ，１６ｆは、係合子２１を凹凸部１８ａ，２１ａの噛み合い解除により外輪１８から離脱させる方向、つまり、径方向内側へ向けてコイルばね２３の弾性力に抗して変位させる機能を発揮する。

摩擦リング２２は、図５に示すように、円環状部２２ａの外周に４つのリブ部２２ｂを設けた構造をなし、出力軸２０と側板１９との間に所定の締め代でもって圧入されている。つまり、側板１９の中央に摩擦リング２２の円環状部２２ａが圧入される孔１９ｄが形成され、その孔１９ｄの周囲に摩擦リング２２のリブ部２２ｂが圧入される凹溝１９ｅが形成されている。摩擦リング２２は、そのリブ部２２ｂでもって側板１９に対する回り止めとし、円環状部２２ａの内周面と出力軸２０のピニオンギヤ根元部位２０ｅの外周面との間に生じる摩擦力によって、出力軸２０に回転抵抗を付与するようにしている。このように、摩擦リング２２により出力軸２０に回転抵抗を付与することにより、その出力軸２０に内輪１６と同一方向に回転トルクが加わっている場合でも、係合子２１が径方向内側へ変位して凹凸部１８ａ，２１ａの噛み合いが解除されても、その係合子２１が即座に径方向外側へ向かって変位する状態となることを未然に防止できる。

以上の構成からなるレバー側クラッチ部１１およびブレーキ側クラッチ部１２を具備したクラッチユニット１０の動作例を、前者のレバー側クラッチ部１１、後者のブレーキ側クラッチ部１２の順で以下に詳述する。なお、以下では、自動車用シートリフタ部に設けられた操作レバーを下方向に動かした場合（下側操作）について説明するが、操作レバーを上方向に動かした場合（上側操作）は、同様な逆動作となるだけであるため、重複説明は省略する。

図６（Ａ）はレバー側クラッチ部１１の初期状態を示す。この初期状態では、操作輪１５の筒状部１５ｂの軸中心Ｏ₁₅は、内輪１６の軸部１６ｂの軸中心Ｏ₁₆と一致している。レバー側クラッチ部１１では、図６（Ｂ）に示すように、自動車用シートリフタ部の操作レバーが取り付けられた操作輪１５に図示時計方向の回転トルクが入力されると、その操作輪１５を保持するセンタリングばね１４が外輪１３のピン１３ｇを支点とし、その弾性力に抗して回動する。このセンタリングばね１４および操作輪１５の回動により、その操作輪１５の内周面の凹凸部１５ａ（図示上側の凹凸部）が内輪１６の軸部１６ｂの凹凸部１６ａに噛み合う。これと同時に、操作輪１５の筒状部１５ｂの外周面が外輪１３の筒状部１３ａの内周面に接触する。この時、内輪１６の軸部１６ｂの外径が操作輪１５の筒状部１５ｂの内径よりも小さく設定されていることから、操作輪１５の筒状部１５ｂの軸中心Ｏ₁₅は、内輪１６の軸部１６ｂの軸中心Ｏ₁₆から偏心した位置にある。センタリングばね１４の両端部の係止部１４ｂは、操作輪１５の筒状部１５ｂの凹溝１５ｄに嵌まり込んだ状態となっている。なお、センタリングばね１４の変形力は、センタリングばね１４の係止部１４ｂが操作輪１５の凹溝１５ｄに嵌まり込んだ状態を維持する嵌め合い力よりも小さく設定されていることから、センタリングばね１４の係止部１４ｂが操作輪１５の凹溝１５ｄから外れることを防止している。

図６（Ｂ）の状態からさらに操作レバーを下方向に動かすと、その操作輪１５の筒状部１５ｂの外周面が外輪１３の筒状部１３ａの内周面に案内されながら摺接した状態で、操作輪１５は、その筒状部１５ｂの軸中心Ｏ₁₅が内輪１６の軸部１６ｂの軸中心Ｏ₁₆から偏心した位置で回転する。この時、操作輪１５の内周面の凹凸部１５ａが内輪１６の軸部１６ｂの凹凸部１６ａに噛み合っているため、内輪１６が回転する。この内輪１６の回転時、センタリングばね１４の係止部１４ｂが操作輪１５の凹溝１５ｄに嵌まり込んだ状態を維持する嵌め合い力よりも操作輪１５の回転力が大きくなるので、図７（Ａ）に示すように、センタリングばね１４の係止部１４ｂが操作輪１５の凹溝１５ｄから外れる。

図７（Ａ）の状態から、操作レバーを戻すために上方向に若干動かすと、内輪１６にはブレーキ側クラッチ部１２の摩擦リング２２により出力軸２０および係合子２１を介して回転抵抗が付与されているから、操作レバーを下方向に動かすことで付与された回転位置をそのまま維持する。一方、操作レバーを上方向に若干戻すことにより、図７（Ｂ）に示すように、操作輪１５の内周面の凹凸部１５ａと内輪１６の軸部１６ｂの凹凸部１６ａとの噛み合いが解除され、操作輪１５の筒状部１５ｂが内輪１６の軸部１６ｂに対して同芯となる中心位置に配置され、操作輪１５が内輪１６に対する初期位置に復帰する。この時、操作輪１５の筒状部１５ｂの軸中心Ｏ₁₅は、内輪１６の軸部１６ｂの軸中心Ｏ₁₆と一致する。さらに、操作レバーを上方向に動かすと、操作輪１５の筒状部１５ｂの凹溝１５ｄにセンタリングばね１４の係止部１４ｂが嵌まり込んで操作輪１５が固定され、操作レバーが初期状態に復帰する。

このようにして、操作輪１５の回転繰り返し、つまり、操作レバーのポンピング操作により、内輪１６は寸動回転する。このレバー側クラッチ部１１では、従来のクラッチユニット４０で使用していた円筒ころ４６（図１２および図１３参照）の係合および離脱に代えて、操作輪１５の凹凸部１５ａと内輪１６の凹凸部１６ａとの噛み合いおよびその解除により、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するような構造としたことによって、レバー側クラッチ部１１における構造の簡易化が容易となる。従って、レバー側クラッチ部１１における部品点数の削減に伴ってクラッチユニット全体の軽量コンパクト化が図れる。また、係合子２１の滑りが発生することも抑制できるので、操作輪１５からの回転トルクの伝達および遮断を円滑かつ確実に行うことができる。

次に、ブレーキ側クラッチ部１２では、出力軸２０に回転トルクが逆入力されても、図４に示すように、コイルばね２３の弾性力により係合子２１が径方向外側へ向けて突出方向に付勢されていることから、その係合子２１の頭部２１ｂの凹凸部２１ａが外輪１８の凹凸部１８ａに係合した状態、つまり、係合子２１の凹凸部２１ａと外輪１８の凹凸部１８ａとが噛み合った状態となっている。これにより、出力軸２０が静止部材である外輪１８に対してロックされる。このようにして、出力軸２０から逆入力された回転トルクは、ブレーキ側クラッチ部１２によってロックされてレバー側クラッチ部１１への還流が遮断される。

一方、このブレーキ側クラッチ部１２では、前述したように、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクが内輪１６に入力されると、図８に示すように、内輪１６の腕部１６ｅのテーパ面１６ｆが係合子２１の腕部２１ｄのテーパ面２１ｅを押圧することにより（図中のａ矢印参照）、係合子２１がコイルばね２３の弾性力に抗して径方向内側へ押し下げられる。このようにして、係合子２１が径方向内側へ押し下げられて変位することにより、係合子２１の凹凸部２１ａが外輪１８の凹凸部１８ａから離脱した状態、つまり、係合子２１の凹凸部２１ａと外輪１８の凹凸部１８ａとの噛み合いが解除された状態となって出力軸２０のロック状態が解除され、出力軸２０が係合子２１を介して内輪１６と共に回転する（図中のｂ矢印参照）。前述したように、内輪１６が寸動回転すれば、出力軸２０も寸動回転することになる。

この時、内輪１６の腕部１６ｅのテーパ面１６ｆが係合子２１の腕部２１ｄのテーパ面２１ｅを押圧すると共に（図中のａ矢印参照）、内輪１６の腕部１６ｅの外周面が係合子２１の頭部２１ｂの内周面に当接することにより（図中のｃ矢印参照）、係合子２１が径方向内側へ押し下げられる変位量が規制される。これにより、係合子２１の凹凸部２１ａが外輪１８の凹凸部１８ａから離脱するのに必要最小限の変位量でもって係合子２１を径方向内側へ押し下げることができ、係合子２１の径方向内側への変位ロスを抑止することができる。

このブレーキ側クラッチ部１２でも、従来のクラッチユニット４０で使用していた円筒ころ５５（図１２および図１４参照）の係合および離脱に代えて、外輪１８に形成された凹凸部１８ａと係合子２１に形成された凹凸部２１ａとの噛み合いおよびその解除により、レバー側クラッチ部１１の内輪１６から入力される回転トルクの伝達および出力軸２０から逆入力される回転トルクの遮断を制御するような構造とすることにより、ブレーキ側クラッチ部１２における構造の簡易化も容易となる。従って、ブレーキ側クラッチ部１２における部品点数の削減に伴ってクラッチユニット全体におけるより一層の軽量コンパクト化が図れる。

また、係合子２１の滑りが発生することも抑制できるので、レバー側クラッチ部１１の内輪１６から入力される回転トルクの伝達および出力軸２２から逆入力される回転トルクの遮断を円滑かつ確実に行うことができる。特に、自動車用シートリフタ部に組み込まれるクラッチユニット１０において、ブレーキ側クラッチ部１２は、レバー側クラッチ部１１と比較して車両衝突時に大きな衝撃荷重が加わる箇所である。この衝撃荷重が直接的に加わるブレーキ側クラッチ部１２では、係合子２１の滑りを抑制できることから、衝撃荷重に対するトルク容量アップが容易となる。

図９は自動車の乗員室に装備される座席シート３０を示す。座席シート３０は着座シート３０ａと背もたれシート３０ｂとで構成され、着座シート３０ａの高さＨを調整するシートリフタ部３１を備えている。先に詳述した構造を具備するクラッチユニット１０は、このシートリフタ部３１に組み込まれて使用される。着座シート３０ａの高さＨの調整は、着座シート３０ａの側方に設けられた操作レバー３２によって行う。

図１０はシートリフタ部３１の構造例を概念的に示す。シートスライドアジャスタ３１ｂのスライド可動部材３１ｇにリンク部材３１ｃ，３１ｄの一端がそれぞれ回動自在に枢着される。リンク部材３１ｃ，３１ｄの他端はそれぞれ着座シート３０ａに回動自在に枢着される。リンク部材３１ｃの他端はリンク部材３１ｅを介してセクターギヤ３１ｆに回動自在に枢着される。セクターギヤ３１ｆは着座シート３０ａに回動自在に枢着され、支点３１ｈ回りに揺動可能である。リンク部材３１ｄの他端は着座シート３０ａに回動自在に枢着される。一方、クラッチユニット１０では、レバー側クラッチ部１１の操作輪１５の棒状部１５ｃに操作レバー３２が結合され、ブレーキ側クラッチ部１２の出力軸２０のピニオンギヤ２０ｂにセクターギヤ３１ｆが噛合する。

図１１において、操作レバー３２を時計方向（下側）に揺動操作すると、その方向の回転トルクがクラッチユニット１０を介してピニオンギヤ２０ｂに伝達され、ピニオンギヤ２０ｂが時計方向に回動する。そして、ピニオンギヤ２０ｂと噛合するセクターギヤ３１ｆが反時計方向に揺動して、リンク部材３１ｃの他端をリンク部材３１ｅを介して押すことにより、リンク部材３１ｃとリンク部材３１ｄが共に傾倒して、着座シート３０ａが低くなる。なお、操作レバー３２を反時計方向（上側）に揺動操作した場合は、前述とは逆の動作によって、リンク部材３１ｃとリンク部材３１ｄが共に起立することで、着座シート３０ａが高くなる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１１ レバー側クラッチ部
１２ ブレーキ側クラッチ部
１３ 静止部材（外輪）
１４ 弾性部材（センタリングばね）
１５ 入力部材（操作輪）
１５ａ 凹凸部
１５ｄ 凹溝
１６ 中間部材（内輪）
１６ａ 凹凸部
１６ｂ 軸部
１６ｅ 制御手段（腕部）
１８ 静止部材（外輪）
１８ａ 凹凸部
２１ 係合子
２１ａ 凹凸部
２１ｄ 制御手段（腕部）
２３ 制御手段（コイルばね）
４１ シートリフタ部

Claims (4)

1. 入力側に設けられ、レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するレバー側クラッチ部と、出力側に設けられ、前記レバー側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とからなり、
   前記レバー側クラッチ部は、回転が拘束された静止部材と、前記静止部材に取り付けられた弾性部材と、前記弾性部材に係合および離脱可能に保持された入力部材と、前記入力部材に形成された凹凸部と噛み合い可能な凹凸部を有する中間部材とを備え、レバー操作により、静止部材に対して弾性部材との係合状態で入力部材を回動させ、その入力部材を弾性部材から離脱させた上で入力部材と中間部材を凹凸部の噛み合いでもってトルク伝達可能にし、レバー操作の開放により、前記凹凸部の噛み合い解除でもって入力部材を弾性部材の弾性復元力により中間部材に対する初期位置に復帰可能としたことを特徴とするクラッチユニット。
2. 前記弾性部材はその中央部が静止部材に固定されたＣ字状をなすと共に、前記入力部材はその外側に弾性部材が外嵌された筒状をなし、入力部材の外周面に弾性部材の両端部と係合および離脱可能な凹溝が形成され、前記中間部材は入力部材の内側に配置された軸部を有し、その軸部の外周面に入力部材の内周面の凹凸部と対向する凹凸部が形成されている請求項１に記載のクラッチユニット。
3. 前記ブレーキ側クラッチ部は、回転トルクが出力される出力部材と、前記静止部材と出力部材との間に配設され、静止部材に形成された凹凸部と噛み合い可能な凹凸部を有する係合子と、回転トルクの遮断時に前記係合子を両部材間で凹凸部の噛み合いにより係合させると共に、回転トルクの伝達時に前記係合子を両部材間で凹凸部の噛み合い解除により離脱させる制御手段とを備えた請求項１又は２に記載のクラッチユニット。
4. 前記レバー側クラッチ部とブレーキ側クラッチ部が自動車用シートリフタ部に組み込まれている請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッチユニット。

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