JP2022114056A - クラッチユニット - Google Patents

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Kengo Watanabe
卓俊 中村
Takatoshi Nakamura
龍 中村
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Abstract

【課題】操作レバーが取り付けられるレバー側側板とレバー側外輪の結合強度を高める。【解決手段】レバー側クラッチ部10とブレーキ側クラッチ部20とを備え、レバー側クラッチ部10が、操作レバー3が取り付けられるレバー側側板11と、レバー側側板11に設けられた爪部11bと出力軸2の軸方向および周方向で係合することによりレバー側側板11と結合したレバー側外輪12とを有するクラッチユニット1において、爪部11bに、出力軸2の軸方向に対して90°以上周方向一方側に折り曲げられた第1係合爪11b1と、出力軸2の軸方向に対して90°以上周方向他方側に折り曲げられた第2係合爪11b2とを設ける。【選択図】図13

Description

本発明は、クラッチユニットに関する。
本出願人は、例えば下記の特許文献1において、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、レバー側クラッチ部から入力される回転トルクを出力部材(出力軸)に伝達すると共に、出力軸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を備えたクラッチユニットを提案している。このクラッチユニットにおいて、操作レバーは、レバー側クラッチ部の入力部材に対してボルト止めされる(特許文献1の図24等を参照)。
従来(特許文献1)のクラッチユニットにおいて、レバー側クラッチ部の入力部材は、操作レバーが取り付けられるレバー側側板と、これが結合されるレバー側外輪とを備えており、レバー側側板とレバー側外輪は、ブレーキ側クラッチ部を構成する静止部材(ブレーキ側側板、ブレーキ側外輪およびカバーの結合一体品)を形成するのと同様の方法で結合一体化されている。従来のクラッチユニットで採用されている側板と外輪の結合方法(結合構造)は以下のとおりである。
まず、側板の外周縁部に先端が二股状に分割された(先端に一対の係合爪が設けられた)複数の爪部を設けると共に、外輪の外周縁部に複数の切欠きを設け、各爪部を対応する切欠きに挿入する(特許文献1の図19および図20を参照)。
次いで、爪部が全体として略Y字形状となるように、一対の係合爪の一方を軸方向に対して周方向一方側に20°~40°程度曲げ変形させると共に一対の係合爪の他方を軸方向に対して周方向他方側に20°~40°程度曲げ変形させる。これにより、側板(の爪部)と外輪とが出力軸の軸方向および周方向で係合するので、外輪が側板に対して結合一体化(加締め固定)される(特許文献1の図21および図23を参照)。
特開2012-67793号公報
上記のクラッチユニットにおいては、操作レバーが出力軸の軸方向に引っ張られた状態、すなわち操作レバーが取り付けられたレバー側側板にモーメント荷重が作用した状態で操作レバーが操作される場合があり、この場合には、レバー側側板とレバー側外輪の結合状態が解除される(レバー側側板がレバー側外輪から分離する)おそれがある。要するに、従来のクラッチユニットでは、レバー側外輪に対するレバー側側板の結合強度が不十分となる場合があり、改善を求められている。
そこで、本発明は、レバー側外輪に対するレバー側側板の結合強度を高め、もって信頼性および耐久性に優れたクラッチユニットを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために創案された本願の第1発明は、操作レバーを操作すること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、このレバー側クラッチ部から入力される回転トルクを出力軸に伝達すると共に、出力軸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を備え、レバー側クラッチ部が、操作レバーが取り付けられるレバー側側板と、このレバー側側板に設けられた爪部と出力軸の軸方向および周方向で係合することによりレバー側側板と結合されたレバー側外輪とを有することを前提構成とするクラッチユニットにおいて、爪部に、出力軸の軸方向に対して90°以上周方向一方側に折り曲げられた第1係合爪と、出力軸の軸方向に対して90°以上周方向他方側に折り曲げられた第2係合爪とを設けたことを特徴とする。
上記の構成によれば、例えば、操作レバーを操作するのに伴って操作レバーの取り付け対象であるレバー側側板に大きな軸方向荷重(モーメント荷重)が作用することにより、爪部が多少変形したとしても、レバー側側板の爪部とレバー側外輪との係合状態を維持することができる。そのため、レバー側側板とレバー側外輪の結合強度が高く、信頼性および耐久性に富むクラッチユニットを実現することができる。
また、本願では、上記の目的を達成するための第2発明として、上記の第1発明と同様の前提構成を有するクラッチユニットにおいて、爪部が、出力軸の径方向に折り曲げられていることを特徴とするクラッチユニットを提供する。
このように、爪部を出力軸の径方向に折り曲げることでレバー側クラッチ部(に設けた爪部)とレバー側外輪とを軸方向および周方向で係合させる場合、爪部としては、先端側(レバー側外輪と係合する部分)が二分割された爪部ではなく、先端側が単一の中実体で構成された爪部、つまり断面係数が高められた爪部を採用することができる。これにより、爪部自体の機械的強度を高めることができるので、レバー側外輪に対するレバー側側板の結合強度を効果的に高めることができる。なお、この場合の爪部の折り曲げ方向は、径方向内側、又は径方向外側の何れでも良い。
以上の構成において、レバー側外輪には、爪部の先端を収容する孔部を設けても良い。このようにすれば、爪部を曲げ変形させた後、爪部がいわゆるスプリングバックによって変形前の形状に戻ろうとした場合でも、爪部の先端を孔部の内壁面に当接させて爪部のスプリングバックを規制することができる。これにより、レバー側外輪に対するレバー側側板の結合強度を確実に高めることができる。
以上から、本発明によれば、レバー側外輪に対するレバー側側板の結合強度が高められ、信頼性および耐久性に富むクラッチユニットを提供することが可能となる。
操作レバーが取り付けられたクラッチユニット(レバー付クラッチユニット)の全体斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチユニットの概略縦断面図である。 図2のA-A線断面図である。 図2のB-B線矢視断面図である。 図2のC-C線矢視断面図である。 図2に示すクラッチユニットを構成するブレーキ側クラッチ部を図2の紙面右側から見たときの概略斜視図である。 紙面左側の図は内輪の正面図、紙面右側の図は内輪の縦断面図である。 (a)図は出力軸を図2の紙面左側から見たときの斜視図、(b)図は出力軸を図2の紙面右側から見たときの斜視図である。 ブレーキ側クラッチ部の静止部材の組立工程を示す斜視図であって、(a)図は同組立工程の開始段階を示す図、(b)図は同組立工程の途中段階を示す図である。 (a)図は、本願の第1発明の実施形態に係るレバー側側板の斜視図、(b)図は、(a)図に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合させる前の状態を示す斜視図である。 図10に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合する途中の状態を示す斜視図である。 図10に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合した状態の斜視図である。 (a)図は、本願の第2発明の実施形態に係るレバー側側板の斜視図、(b)図は、(a)図に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合させる前の状態を示す斜視図である。 図13に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合する途中の状態を示す斜視図である。 図13に示すレバー側側板をレバー側外輪に結合した状態の斜視図である。 (a)図は、シートリフタを含む自動車用座席シートの概略側面図、(b)図は、(a)図の部分拡大図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、操作レバー3が取り付けられたクラッチユニット(レバー付クラッチユニット)1の全体斜視図、図2は、本発明の実施形態に係るクラッチユニット1の概略縦断面図、図3~図5は、それぞれ、図2のA-A線断面図、B-B線矢視断面図およびC-C線矢視断面図である。なお、以下の説明において方向性を示すために使用する「軸方向」、「径方向」および「周方向」とは、それぞれ、図2に示すクラッチユニット1の出力軸2の軸心Xと平行な方向、軸心Xを中心とする円(出力軸2)の径方向、および軸心Xを中心とする円(出力軸2)の周方向である。
図1および図2に示すクラッチユニット1は、出力部材としての出力軸2の外周に、操作レバー3が取り付けられた入力部材を有するレバー側クラッチ部10と、ブレーキ側クラッチ部20とを嵌合してこれらをユニット化したものであり、例えば、図16(a)に模式的に示すような自動車用座席シート30のシートリフタ33に組み込んで使用される。以下、まず、図16(a)(b)に基づいてシートリフタ33の一例を説明する。
図16(a)に示す座席シート30は、着座シート31と、背もたれシート32と、着座シート31の座面高さを調整するシートリフタ33とを備える。シートリフタ33は、着座シート31に取り付けられたクラッチユニット1と、着座シート31とシートスライドアジャスタ34のスライド部材34aを連結したリンク機構とを備える。
図16(b)に拡大して示すように、リンク機構は、一端がスライド部材34aに対して回動可能に連結されると共に、他端が着座シート31に対して回動可能に連結された直線状の第1リンク部材35および第2リンク部材36と、クラッチユニット1の出力軸2に設けられたギヤ(ピニオンギヤ)2fと噛み合う歯面を有し、水平軸38a回りに揺動(回動)するセクターギヤ38と、一端が第1リンク部材35に対して回動可能に連結されると共に、他端がセクターギヤ38に対して回動可能に連結された直線状の第3リンク部材37とを備える。
以上の構成を有するシートリフタ33を備えた座席シート30において、着座シート31の座面高さは以下のようにして調整される。
操作レバー3を反時計回り(図16の紙面上側)に回動操作することにより生じた回転トルクがクラッチユニット1の出力軸2に伝達され、出力軸2が軸心Xを中心として反時計回りに回転すると、出力軸2のピニオンギヤ2fと噛合したセクターギヤ38と、第3リンク部材37を介してセクターギヤ38に連結された第1リンク部材35とが時計回りに回動する。これに伴い、第1リンク部材35および第2リンク部材36が起立して垂直姿勢に近づくので、着座シート31の座面高さが高くなる。そして、操作レバー3を解放すると、クラッチユニット1の機能(逆入力遮断機能)により着座シート31の座面高さは維持されたままで、操作レバー3は時計回りに回動して元の位置に戻る。なお、操作レバー3を時計回り(図16の紙面下側)に回動操作した場合には、上記とは逆の動作によって着座シート31の座面高さが低くなる。
次に、クラッチユニット1について詳細に説明する。以下では、ブレーキ側クラッチ部20が配置された側(図2の紙面左側)を「軸方向一方側」と、またレバー側クラッチ部10が配置された側(図2の紙面右側)を「軸方向他方側」とも言う。
図2、図3および図5に示すように、レバー側クラッチ部10は、レバー側側板11およびレバー側外輪12と、レバー側外輪12に入力される回転トルクをブレーキ側クラッチ部20に伝達する内輪13と、内輪13の外周面とレバー側外輪12の内周面の間に配設された複数の係合子(円筒ころ)14と、複数の円筒ころ14を保持する保持器15と、保持器15を中立状態(トルク伝達を遮断する状態)に復帰させる内側センタリングばね16と、内側センタリングばね16の径方向外側に配置され、レバー側外輪12を中立状態に復帰させる外側センタリングばね17と、を備える。出力軸2の軸方向他方側の端部には、ウェーブワッシャ4を介して抜け止め部品としてのワッシャ5が圧入されている。これにより、レバー側クラッチ部10(の構成部品)の出力軸2からの抜脱が防止される。
図2、図4および図6に示すように、ブレーキ側クラッチ部20は、ブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23と、ブレーキ側外輪21の内周面21aと出力軸2の外周面2dの間に配設された複数対の係合子(円筒ころ)24と、対をなす2つの円筒ころ24の間に圧縮状態で介在する板ばね25と、摩擦リング26とを備える。ブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23はブレーキ側クラッチ部20(クラッチユニット1)の静止部材を構成し、ブレーキ側側板23が図16(a)に示す着座シート31に対してボルト止めされる。このブレーキ側クラッチ部20には、内輪13を介してレバー側クラッチ部10からの回転トルクが入力される。
図2や図11(a)に示すレバー側側板11は、所定板厚の金属板にプレス加工を施すことにより得られるプレス成形品とされ、出力軸2等が挿通される中心孔を有する環状部11aと、環状部11の外周縁部から軸方向一方側に延びた爪部11bとを一体に有する。環状部11aには、操作レバー3をレバー側側板11に対してボルト止めするためのボルト孔(タップ孔)11cが周方向に間隔を空けて複数(ここでは2つ)形成され、爪部11bは、周方向に間隔を空けて複数(ここでは5つ)形成されている。このレバー側側板11は、レバー側外輪12と結合された状態でクラッチユニット1に組み込まれ、レバー側クラッチ部10(クラッチユニット1)の入力部材を構成する。レバー側側板11とレバー側外輪12の結合構造は後段で詳述する。
図2や図11(b)に示すレバー側外輪12は、内周面に複数のカム面12a1が周方向等間隔で形成された筒部12aと、筒部12aの軸方向他方側の端部から径方向内側に延びた第1環状部12bと、筒部12aの軸方向一方側の端部から径方向外側に延びた第2環状部12cと、第2環状部12cの外周縁部から軸方向一方側に延びた爪部12dとを一体に有し、爪部12dは、周方向に間隔を空けて複数(ここでは3つ)形成されている。係る構成を有するレバー側外輪12は、レバー側側板11と同様に、所定板厚の金属板にプレス加工を施すことにより得られるプレス成形品とされる。
レバー側外輪12に設けられた計3つの爪部12d(12d1~12d3)のうち、1つの爪部12d1は、外側センタリングばね17に設けられる2つの係止部17b間に挿入される(図5参照)一方で、残り2つの爪部12d2,12d3は、それぞれ、ブレーキ側クラッチ部20を構成するカバー22の外周縁部に沿って設けられた円弧状の切欠き22b(図5参照)内に挿入され、切欠き22bの範囲内での移動が許容されている。これにより、レバー側外輪12の回転量、ひいては操作レバー3の操作量が規制される。
図2および図7に示すように、内輪13は、出力軸2が挿通される筒部13aと、筒部13aの軸方向一方側の端部から径方向外側に延びた環状部13bと、環状部13bの外周縁部から軸方向一方側に延び、周方向に間隔を空けて設けられた複数(ここでは6つ)の爪部13cとを一体に有する。図3に示すように、筒部13aの外周面は、径一定の円筒面に形成され、対向するレバー側外輪12の筒部12aの内周面に設けられたカム面12a1との間に円筒ころ14が収容される楔すきまGaを形成する。環状部13bには、周方向に間隔を空けて複数(ここでは6つ)の孔部13dが設けられている。周方向で隣り合う2つの爪部13cの間には、ブレーキ側クラッチ部20の構成部品である一対の円筒ころ24および板ばね25を収容するポケット部13eが画成される。そのため、内輪13は、ブレーキ側クラッチ部20の構成部品、具体的には円筒ころ24および板ばね25を保持する保持器としても機能する。
図3および図5に示すように、保持器15は、複数の円筒ころ14を個別に収容する複数のポケット15aが周方向等間隔に形成された筒状部材であり、その軸方向一方側の端部には、周方向に延びる円弧状の切欠き15bが2つ形成されている。このような切欠き15bが形成されていることにより、2つの切欠き15bの間に円弧状の爪部15cが形成されている。図5に示すように、爪部15cは、レバー側外輪12に回転トルクが入力されていない状態において、ブレーキ側クラッチ部20のカバー22に設けられた内側爪部22cと同位相に配置される。
図2および図5に示すように、内側センタリングばね16は、周方向に延びる円弧部16aと、円弧部16aの周方向一方側および他方側の端部を径方向内側に屈曲させることで形成された一対の係止部16bとを一体に有する略C字形状のばね部材からなる。この内側センタリングばね16は、一対の係止部16bの間に保持器15の爪部15cおよびブレーキ側クラッチ部20のカバー22の内側爪部22cが介挿されるようにして保持器15の径方向外側に配置されている。
操作レバー3を操作することによりレバー側外輪12に回転トルクが入力されると、内側センタリングばね16の一方の係止部16bが保持器15の爪部15cと周方向で係合すると共に、内側センタリングばね16の他方の係止部16bがブレーキ側クラッチ部20のカバー22の内側爪部22cと周方向で係合した状態で、保持器15がレバー側外輪12とともに出力軸2の軸心X回りに回転する。これに伴い、内側センタリングばね16は拡径方向(一対の係止部16bの周方向離間距離が拡大する方向)に弾性変形するので、内側センタリングばね16に弾性力(縮径方向の弾性復元力)が蓄積される。そのため、レバー側外輪12に入力されている回転トルクが解放されると、内側センタリングばね16が弾性復元力によって図5に示す初期状態に戻るのに伴い、保持器15は中立状態に復帰する。
図5に示すように、外側センタリングばね17は、周方向に延びる円弧部17aと、円弧部17aの周方向一方側および他方側の端部を径方向外側に屈曲させることで形成された一対の係止部17bとを一体に有する略C字形状のばね部材からなる。この外側センタリングばね17は、一対の係止部17bの間にレバー側外輪12の爪部12d(12d1)およびカバー22に設けられた外側爪部22dが介挿されるようにして、レバー側外輪12とカバー22の間に配置される。なお、外側センタリングばね17は、係止部17bが内側センタリングばね16の係止部16bに対して周方向に180°位相を異ならせた位置に位置するように配置される。
そして、操作レバー3を操作することによりレバー側外輪12に回転トルクが入力されると、外側センタリングばね17に設けられた一対の係止部17bのうち、一方の係止部17bがレバー側外輪12の爪部12d(12d1)と周方向で係合すると共に、他方の係止部17bがカバー22の外側爪部22cと周方向で係合した状態でレバー側外輪12が回転する。これに伴い、外側センタリングばね17は拡径方向(一対の係止部17bの周方向離間距離が拡大する方向)に弾性変形するので、外側センタリングばね17に弾性力(縮径方向の弾性復元力)が蓄積される。そのため、レバー側外輪12に入力されている回転トルクが解放され、外側センタリングばね17が弾性復元力によって図5に示す初期状態(初期形状)に戻るのに伴い、レバー側外輪12は中立状態に復帰する。
図2および図8(a)(b)に示すように、出力軸2は、内輪13の筒部13aに挿通される中実の軸部2aと、軸部2aの軸方向略中央部に設けられたフランジ部2bと、フランジ部2bの外周縁部から軸方向一方側に延びた筒部2cとを一体に有する。軸部2aの軸方向一方側の端部には、この出力軸2と図16(a)(b)に示すシートリフタ33のセクターギヤ38とをトルク伝達可能に連結するためのギヤ(ピニオンギヤ)2fが形成されている。
図4に示すように、出力軸2の筒部2cの外周面には複数(ここでは6つ)の平坦なカム面2dが周方向等間隔で形成され、筒部2cの内周には摩擦リング26が配置される。図8(a)(b)に示すように、フランジ部2bには、軸方向他方側に突出する複数(例えば6つ)の突起2eが周方向等間隔で形成されており、各突起2eは、内輪13の環状部13bに形成された複数の孔部13dのそれぞれに対してすきまばめされる。
ブレーキ側外輪21は、図2、図4および図9(a)に示すように、出力軸2の筒部2cの外周面に設けられたカム面2dとの間に、円筒ころ24および板ばね25を収容した楔すきまGbを形成する円筒状の内周面21aを有する円環状に形成され、その外周縁部には、ブレーキ側側板23に設けられた複数(ここでは3つ)の爪部23bがそれぞれ挿通される複数の切欠き21bが周方向に間隔を空けて形成されている。
カバー22は、図2、図5および図6に示すように、出力軸2の軸部2aおよび内輪13の筒部13aが挿通される中心孔を有する円環状に形成され、その外周縁部には、ブレーキ側外輪21に設けられた切欠き21bと同位相に配置され、ブレーキ側側板23の爪部23bが挿通される複数(3つ)の切欠き22aと、レバー側外輪12に設けられた爪部12d2,12d3の先端部がそれぞれ挿入される複数(2つ)の切欠き22bとが形成されている。また、カバー22は、内側センタリングばね16の一対の係止部16bの間に介挿される内側爪部22cと、外側センタリングばね17の一対の係止部17bの間に介挿される外側爪部22dとを有する。
ブレーキ側側板23は、図2、図5-図6および図9(a)(b)に示すように、出力軸2の軸部2aが挿通される中心孔と、軸方向他方側に延び、それぞれがブレーキ側外輪21の切欠き21bおよびカバー22の切欠き22aに挿通される複数(3つ)の爪部23aとを有する板状部材で構成される。各爪部23aの先端には、ブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23を結合一体化するための一対の係合爪23a1が設けられている。ブレーキ側側板23にブレーキ側外輪21およびカバー22を結合する前の状態において、各爪部23aに設けられた一対の係合爪23a1は、軸方向に沿って延びた直線形状を呈する[図9(a)(b)参照]。
上記のブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23は、何れも、所定板厚を有する金属板にプレス加工を施すことにより成形されたいわゆるプレス成形品である。ブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23は、以下のようにして結合一体化される。
まず、図9(a)(b)に示すように、ブレーキ側側板23に対してブレーキ側外輪21およびカバー22(同図ではカバー22の図示を省略)を相対的に接近移動させ、ブレーキ側側板23に設けられた複数の爪部23aを、それぞれ、対応するブレーキ側外輪21の切欠き21bおよびカバー22の切欠き22aに挿通し、カバー22とブレーキ側側板23とでブレーキ側外輪21を軸方向両側から挟持する。この状態で、爪部23aが全体として略Y字状になるように(図6参照)、各爪部23aに設けられた一対の係合爪23a1の一方を周方向一方側に20°~40°程度曲げ変形させると共に、他方を周方向他方側に20°~40°曲げ変形させる。これにより、ブレーキ側側板23に設けられた計3つの爪部23aのそれぞれがカバー22と軸方向および周方向で係合するので、ブレーキ側側板23に対してブレーキ側外輪21およびカバー22が結合一体化(加締め固定)される。
なお、ブレーキ側外輪21、カバー22およびブレーキ側側板23は、カバー22とブレーキ側側板23との間に、出力軸2のフランジ部2b、内輪13の環状部13b、円筒ころ24、板ばね25および摩擦リング26を所定態様で配置した状態で結合一体化される。そのため、ブレーキ側側板23に対してブレーキ側外輪21およびカバー22を結合一体化すると、出力軸2に対して内輪13およびブレーキ側クラッチ部20が組み付けられた図6に示すアセンブリが完成する。
図2および図4に示す摩擦リング26は、樹脂材料で円環状に形成され、その外周面を出力軸2の筒部2cの内周面に圧接させた状態でブレーキ側クラッチ部20の静止部材(ブレーキ側側板23)に固定されている。このような摩擦リング26が設けられていることにより、出力軸2に回転抵抗が付与される。
図4に示すように、摩擦リング26には、その外周面に開口して軸方向に延びる凹溝状のスリット26aが周方向等間隔に形成されている。このようなスリット26aが設けられていることにより、摩擦リング26に弾性を持たせることができるので、出力軸2の回転時に出力軸2に付与される回転抵抗が大きく変動するのを可及的に防止することができる。また、上記のスリット26aは、油溜りとしても機能させることができるので、出力軸2(の筒部2c)と摩擦リング26の摺動に伴って摩擦リング26が摩耗するのを可及的に防止することができる。
以上の構成を有する本実施形態のクラッチユニット1は以下のように動作する。
まず、レバー側クラッチ部10では、操作レバー3が操作(回動操作)されることによってレバー側外輪12に回転トルクが入力されると、円筒ころ14がレバー側外輪12と内輪13の間の楔すきまGaに係合するので、円筒ころ14を介して内輪13にトルクが伝達されて内輪13が回転する。このとき、レバー側外輪12および保持器15の回転に伴って両センタリングばね16,17に弾性力が蓄積される。レバー操作が停止されてレバー側外輪12に回転トルクが入力されなくなると、両センタリングばね16,17の弾性復元力によってレバー側外輪12および保持器15は中立状態に復帰する一方で、内輪13は与えられた回転位置をそのまま維持する。従って、操作レバー3が操作されることにより内輪13は寸動回転する。
一方、ブレーキ側クラッチ部20では、出力軸2に逆入力トルクが入力されると、各板ばね25がその周方向両側に位置する一対の円筒ころ24に対して互いに離反する方向の付勢力を付与する。これにより、各円筒ころ24が出力軸2の筒部2cの外周面に形成されたカム面2dとブレーキ側外輪21の内周面21aとの間の楔すきまGbに係合し、出力軸2がブレーキ側クラッチ部20の静止部材を構成するブレーキ側外輪21に対してロックされる(出力軸2の回転が規制されるロック状態になる)ので、出力軸2に入力される逆入力トルクのレバー側クラッチ部10への伝達(還流)が阻止される。
上記のロック状態で、レバー側外輪12に回転トルクが入力されて内輪13が回転し、内輪13が板ばね25の弾性力(弾性復元力)に抗して円筒ころ24を押圧すると、円筒ころ24が楔すきまGbから離脱するので、上記のロック状態が解除される。そして、内輪13がさらに回転すると、内輪13のフランジ部13bに設けられた孔部13dと出力軸2のフランジ部2bに設けられた突起2eの間のクリアランスが詰まって内輪13が出力軸2の突起2eと周方向(内輪13の回転方向)で係合するので、内輪13の回転トルクが突起2eを介して出力軸2に伝達される。これにより、出力軸2が回転する。
以上で説明したクラッチユニット1においては、操作レバー3が軸方向に引っ張られた状態、すなわち操作レバー3が取り付けられたレバー側側板11にモーメント荷重が作用した状態で操作レバー3が操作される場合がある。この場合、レバー側外輪12に対するレバー側側板11の結合強度が十分でなければ、レバー側側板11とレバー側外輪12の結合状態が解除され、クラッチユニット1が動作不能となるおそれがある。そこで、本実施形態のクラッチユニット1においては、以下に説明するような特徴的構成を採用することにより、レバー側側板11とレバー側外輪12の結合強度を高めるようにしている。
図10(a)は、本実施形態で採用しているレバー側側板11の斜視図であり、図10(b)は、図10(a)に示すレバー側側板11をレバー側外輪12に結合させる前の状態の斜視図である。図10(a)(b)に示すように、レバー側側板11の環状部11aの外周縁部に設けられた計5つの爪部11bは、それぞれ、周方向に間隔を空けて設けられた第1係合爪11b1および第2係合爪11b2を有する。同図に示すとおり、レバー側側板11をレバー側外輪12に結合させる前の状態では、両係合爪11b1,11b2は軸方向に延びた直線状の形態を有する。一方、レバー側外輪12の第2環状部12cのうち、レバー側側板11の爪部11bに対応する周方向位置には、凹状の切欠き12eが形成されている。第2環状部12cのうち、切欠き12eの周方向両側には孔部12fが形成されている。図示例では、各孔部12fを、第2環状部12cの軸方向一方側の端面のみに開口した凹孔で構成しているが、各孔部12fは、第2環状部12cの両端面に開口した貫通孔で構成しても良い。
図10(b)に示すように、同軸に配置されたレバー側側板11とレバー側外輪12とを相対的に接近移動させることにより、図11に示すように、レバー側側板11に設けた計5つの爪部11bが対応するレバー側外輪12の切欠き12eにそれぞれ挿通されたアセンブリを得る。そして、図示外の加工治具を軸方向一方側から各爪部11bに押し当てることにより、第1係合爪11b1を軸方向に対して90°以上周方向一方側に折り曲げると共に、第2係合爪11b2を軸方向に対して90°以上周方向他方側に折り曲げる。このとき、第1係合爪11b1の先端を切欠き12eの周方向一方側に設けた孔部12fに、また、第2係合爪11b2の先端を切欠き12eの周方向他方側に設けた孔部12fにそれぞれ収容する。これにより、図12に示すように、レバー側側板11の爪部11bとレバー側外輪12とが軸方向および周方向(周方向両側)で係合することにより、レバー側側板11とレバー側外輪12とが結合一体化されたアセンブリ(レバー側クラッチ部10の入力部材)が得られる。
上記のとおり、本実施形態のクラッチユニット1においては、レバー側外輪12と軸方向および周方向で係合することによりレバー側外輪12とレバー側側板11とを結合一体化したレバー側側板11の爪部11bが、軸方向に対して90°以上周方向一方側に折り曲げられた第1係合爪11b1と、軸方向に対して90°以上周方向他方側に折り曲げられた第2係合爪11b2とを有する。このような構成によれば、操作レバー3を操作するのに伴ってレバー側側板11に大きなモーメント荷重が作用することにより、爪部11bが多少変形したとしても、爪部11bとレバー側外輪12の係合状態を安定的に維持することができる。
また、本実施形態では、上記態様で曲げ変形させた第1係合爪11b1および第2係合爪11b2の先端を、レバー側外輪12に設けた孔部12fに収容している。このようにすれば、係合爪11b1,11b2を曲げ変形させた後、係合爪11b1,11b2がいわゆるスプリングバックによって変形前の形状(図11参照)に戻ろうとした場合でも、係合爪11b1,11b2の先端を孔部12fの内壁面に当接させて係合爪11b1,11b2のスプリングバックを規制することができる。これにより、レバー側外輪12に対するレバー側側板11の結合強度を確実に高めることができる。
以上のことから、本実施形態のクラッチユニット1は、レバー側クラッチ部10の入力部材を構成するレバー側側板11とレバー側外輪12の結合強度が高く、信頼性および耐久性に富む、という特徴を有する。
以下、本願の第2発明の実施形態に係るクラッチユニット1を、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態に係るクラッチユニット1は、レバー側側板11とレバー側外輪12の結合構造を除き、以上で説明した第1発明の実施形態に係るクラッチユニット1と同様の構造を有する。そのため、以下では、レバー側側板11とレバー側外輪12の結合構造についてのみ説明する。
図13(a)は、本実施形態で採用しているレバー側側板11の斜視図であり、図13(b)は、図13(a)に示すレバー側側板11をレバー側外輪12に結合させる前の状態の斜視図である。図13(a)(b)に示すように、レバー側側板11の環状部11aの外周縁部に設けられた計5つの爪部11b’は、先端が単一の中実体で構成されている。一方、レバー側外輪12の第2環状部12cのうち、レバー側側板11の爪部11b’に対応する周方向位置には、第2環状部12cの両端面に開口した貫通孔12gが形成されている。
そして、図13(b)および図14に示すように、同軸に配置されたレバー側側板11とレバー側外輪12とを相対的に接近移動させることにより、レバー側側板11に設けた計5つの爪部11b’が対応するレバー側外輪12の貫通孔12gにそれぞれ挿通されたアセンブリを得る。次いで、図示外の加工治具を軸方向一方側から各爪部11b’に押し当てることにより、各爪部11b’を径方向内側に折り曲げる。なお、本実施形態では、各爪部11b’を軸方向に対して略90°径方向内側に折り曲げている。これにより、図15に示すように、レバー側側板11に設けられた爪部11b’とレバー側外輪12とが軸方向および周方向(周方向両側)で係合し、レバー側側板11とレバー側外輪12とが結合一体化されたアセンブリ(レバー側クラッチ部10の入力部材)が得られる。
このように、レバー側側板11の爪部11b’を径方向に折り曲げることで爪部11b’とレバー側外輪12とを軸方向および周方向で係合させる(レバー側側板11とレバー側外輪12とを結合一体化する)場合には、上記のとおり、先端側(レバー側外輪12と係合する部分)が二分割された爪部[例えば、図10(a)を参照]ではなく、先端側が単一の中実体で構成された爪部11b’、すなわち断面係数(軸直交断面の断面係数)が高められた爪部11b’を採用することができる。これにより、爪部11b’自体の機械的強度を高めることができるので、レバー側外輪12に対するレバー側側板11の結合強度を高めることができる。従って、第2発明の実施形態に係るクラッチユニット1も、第1実施形態に係るクラッチユニット1と同様に、レバー側側板11とレバー側外輪12の結合強度が高く、信頼性および耐久性に富む、という特徴を有する。
なお、図15では、レバー側側板11に設けられた計5つの爪部11b’の全てを径方向内側に折り曲げているが、これに替えて、全ての爪部11b’を径方向外側に折り曲げても良い。また、計5つの爪部11b’のうち、一部を径方向内側に折り曲げ、残部を径方向外側に折り曲げるようにしても構わない。
また、図示は省略するが、第2発明の実施形態に係るクラッチユニット1においても、第1発明の実施形態に係るクラッチユニット1と同様に、レバー側外輪12に、レバー側側板11の爪部11b’の先端を収容する孔部12fを設けても良い。
以上、本願の第1発明および第2発明の実施形態に係るクラッチユニット1について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜の変更を施すことができる。
1 クラッチユニット
2 出力軸
3 操作レバー
10 レバー側クラッチ部
11 レバー側側板
11b 爪部
11b1 第1係合爪
11b2 第2係合爪
11b’ 爪部
12 レバー側外輪
12e 孔部
12f 切欠き
12g 挿通孔
20 ブレーキ側クラッチ部
30 自動車用座席シート
31 着座シート
33 シートリフタ

Claims (3)

  1. 操作レバーを回動操作すること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、
    前記レバー側クラッチ部から入力される回転トルクを出力軸に伝達すると共に、前記出力軸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、を備え、
    前記レバー側クラッチ部が、前記操作レバーが取り付けられるレバー側側板と、該レバー側側板に設けられた爪部と前記出力軸の軸方向および周方向で係合することにより前記レバー側側板と結合したレバー側外輪とを有するクラッチユニットにおいて、
    前記爪部が、前記出力軸の軸方向に対して90°以上周方向一方側に折り曲げられた第1係合爪と、前記出力軸の軸方向に対して90°以上周方向他方側に折り曲げられた第2係合爪とを有することを特徴とするクラッチユニット。
  2. 操作レバーを回動操作すること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、
    前記レバー側クラッチ部から入力される回転トルクを出力軸に伝達すると共に、前記出力軸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、を備え、
    前記レバー側クラッチ部が、前記操作レバーが取り付けられるレバー側側板と、該レバー側側板に設けられた爪部と前記出力軸の軸方向および周方向で係合することにより前記レバー側側板と結合したレバー側外輪とを有するクラッチユニットにおいて、
    前記爪部が、前記出力軸の径方向に折り曲げられていることを特徴とするクラッチユニット。
  3. 前記レバー側外輪に、前記爪部の先端を収容した孔部が設けられている請求項1又は2に記載のクラッチユニット。
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