JP2023102936A - clutch unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチユニットに関する。 The present invention relates to clutch units.
回転トルクが入力される入力部材と、回転トルクを出力する出力部材と、入力部材から出力部材への回転トルクを伝達すると共に、出力部材から逆入力される回転トルクを遮断するクラッチ部とを備えるクラッチユニットが知られている。 A clutch unit is known that includes an input member to which rotational torque is input, an output member that outputs the rotational torque, and a clutch portion that transmits the rotational torque from the input member to the output member and interrupts the rotational torque reversely input from the output member.
例えば、特許文献1(特開2014-122647号公報)においては、この種のクラッチユニットとして、レバー操作により座席シートの座面高さを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の構成が提案されている。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-122647) proposes, as this type of clutch unit, a configuration of a clutch unit incorporated in an automobile seat lifter portion that adjusts the seat surface height of a seat by operating a lever.
図12は、特許文献1において開示され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13は、当該クラッチユニットの図12のD-D線に沿う断面図である。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional clutch unit disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 13 is a sectional view of the clutch unit along line DD in FIG. 12. FIG.
図12及び図13に示されるように、従来のクラッチユニット100は、レバー側からの入力により回転する入力部材200と、回転トルクを出力する出力部材300と、入力部材200から出力部材300へ回転トルクを伝達すると共に出力部材300からの逆入力を遮断する係合子400と、静止部材500などを備えている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
係合子400は、静止部材500に設けられた凹凸部501と噛み合う凹凸部401(図13参照)を有し、出力部材300に設けられた凹溝301(図13参照)内において径方向(出力部材300の回転軸方向と交差する方向)へ移動可能に収容されている。図13に示される状態においては、係合子400が凹溝301内に収容されるばね600によって径方向外側へ押され、係合子400の凹凸部401が静止部材500の凹凸部501と噛み合っている。これにより、出力部材300の回転が規制されている。この状態においては、搭乗者が座席シートへ着座した際に、出力部材300に逆入力の回転トルクが付与されても、出力部材300の回転が規制されているため、座席シートの座面は下がらず、座面高さが保持される。
The
一方、レバー側からの入力により入力部材200が図13における反時計回りに回転すると、入力部材200が係合子400に接触して係合子400を内径方向へ押し動かすため、係合子400と静止部材500との係合が解除される。この状態において、さらに入力部材200が回転すると、回転トルクが係合子400を介して出力部材300へ伝達されることにより、出力部材300が回転する。これにより、座席シートの座面高さが調整される。
On the other hand, when the
ここで、従来のクラッチユニット100においては、係合子400の係合が解除された際、座面の高さがスムーズに変化するように、出力部材300に回転抵抗を付与する制動部材700(図12参照)が設けられている。制動部材700は、静止部材500に固定された側板800の内周面と出力部材300の外周面との間に圧入されており、出力部材300が回転すると、出力部材300が制動部材700に対して摺動するか、あるいは、制動部材700が出力部材300と連れ回ることにより、出力部材300と制動部材700の間又は側板800と制動部材700との間において摩擦力が発生し、出力部材300に回転抵抗が付与される。
Here, in the
しかしながら、図12及び図13に示されるクラッチユニットにおいては、制動部材700が薄肉に形成されているため、出力部材300への回転抵抗が十分に得られない虞があった。
However, in the clutch unit shown in FIGS. 12 and 13, since the
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、制動部材による回転抵抗を適正に確保し、安定した回転トルクの伝達が可能なクラッチユニットを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a clutch unit capable of ensuring a proper rotational resistance by a braking member and stably transmitting rotational torque.
上記課題を解決するため、本発明に係るクラッチユニットは、回転トルクが入力される入力部材と、回転トルクを出力する出力部材と、前記入力部材から前記出力部材への回転トルクを伝達すると共に、前記出力部材から逆入力される回転トルクを遮断するクラッチ部と、前記出力部材を回転可能に支持する静止部材と、前記出力部材と前記静止部材の間に介在し前記出力部材又は前記静止部材との間に生じる摩擦力によって前記出力部材に回転抵抗を付与する制動部材とを備え、前記静止部材は、前記出力部材の軸方向とは交差するように配置される板状部と、前記板状部から前記軸方向へ突出する突出部とを有し、前記制動部材は、前記突出部の内周面と前記出力部材の外周面との間に配置され、前記制動部材の前記軸方向の厚さは、前記板状部の前記軸方向の厚さよりも大きいことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a clutch unit according to the present invention includes an input member to which rotational torque is input, an output member that outputs rotational torque, a clutch portion that transmits rotational torque from the input member to the output member and blocks rotational torque reversely input from the output member, a stationary member that rotatably supports the output member, and a braking member that is interposed between the output member and the stationary member and applies rotational resistance to the output member by a frictional force generated between the output member or the stationary member. A plate-shaped portion arranged to intersect with the axial direction of the output member, and a projecting portion projecting from the plate-shaped portion in the axial direction, the braking member being disposed between an inner peripheral surface of the projecting portion and an outer peripheral surface of the output member, and the thickness of the braking member in the axial direction being larger than the thickness of the plate-shaped portion in the axial direction.
このように、本発明においては、制動部材の軸方向の厚さが、板状部の軸方向の厚さよりも大きいので、出力部材又は静止部材に対して接触する制動部材の摺動範囲(接触範囲)を軸方向へ長く確保できるようになる。これにより、出力部材に対する回転抵抗を十分かつ適正に付与できるようになり、安定した回転トルクの伝達を行えるようになる。 Thus, in the present invention, since the thickness of the braking member in the axial direction is greater than the thickness of the plate-like portion in the axial direction, the sliding range (contact range) of the braking member in contact with the output member or the stationary member can be ensured to be long in the axial direction. As a result, sufficient and appropriate rotational resistance can be imparted to the output member, and stable rotational torque can be transmitted.
出力部材は、径方向外側へ突出する係合突起を有し、制動部材は、出力部材の係合突起と係合する係合凹部を有するものであってもよい。この場合、出力部材の係合突起を制動部材の係合凹部に係合させることにより、出力部材に対して制動部材を周方向へ回転しないように固定することができる。従って、この場合は、出力部材が回転すると、出力部材と一緒に制動部材も回転するため、制動部材と静止部材との間で生じる摩擦力によって、出力部材に回転抵抗が付与される。なお、ここでいう「周方向」とは、出力部材の回転軸を中心とする円の円周方向を意味し、以下の「周方向」についても同じ意味である。 The output member may have an engaging projection that protrudes radially outward, and the braking member may have an engaging recess that engages with the engaging projection of the output member. In this case, by engaging the engaging projection of the output member with the engaging recess of the braking member, the braking member can be fixed to the output member so as not to rotate in the circumferential direction. Therefore, in this case, when the output member rotates, the braking member also rotates together with the output member, so that rotational resistance is applied to the output member by the frictional force generated between the braking member and the stationary member. The term "circumferential direction" used herein means the circumferential direction of a circle centered on the rotation axis of the output member, and the term "circumferential direction" below has the same meaning.
また、制動部材は、軸方向に突出する係合突起を有し、出力部材は、制動部材の係合突起と係合する係合凹部を有するものであってもよい。この場合、制動部材の係合突起を出力部材の係合凹部に係合させることにより、出力部材に対して制動部材を周方向へ回転しないように固定することができる。 Also, the braking member may have an engaging projection that protrudes in the axial direction, and the output member may have an engaging recess that engages with the engaging projection of the braking member. In this case, by engaging the engaging projection of the braking member with the engaging recess of the output member, the braking member can be fixed to the output member so as not to rotate in the circumferential direction.
また、制動部材は、軸方向に突出する係合突起を有し、静止部材は、制動部材の係合突起と係合する係合凹部を有するものであってもよい。この場合、制動部材の係合突起を静止部材の係合凹部に係合させることにより、静止部材に対して制動部材を周方向へ回転しないように固定することができる。従って、この場合は、出力部材が回転すると、静止部材に固定される制動部材と回転する出力部材との間で摩擦力が生じ、この摩擦力によって出力部材に回転抵抗が付与される。 Also, the braking member may have an engaging projection that protrudes in the axial direction, and the stationary member may have an engaging recess that engages with the engaging projection of the braking member. In this case, by engaging the engaging protrusion of the braking member with the engaging recess of the stationary member, the braking member can be fixed to the stationary member so as not to rotate in the circumferential direction. Therefore, in this case, when the output member rotates, a frictional force is generated between the braking member fixed to the stationary member and the rotating output member, and this frictional force imparts rotational resistance to the output member.
制動部材は、その出力部材又は静止部材に対して摺動する摺動面に、潤滑剤を保持する潤滑剤保持溝を有するものであってもよい。このように、潤滑剤保持溝が制動部材の摺動面に設けられていることにより、制動部材の摺動面が摩耗したり、出力部材又は静止部材に対して制動部材(摺動面)が固着したりするのを、長期に亘って抑制できるようになる。 The braking member may have a lubricant holding groove for holding lubricant on a sliding surface that slides against the output member or the stationary member. In this way, since the lubricant retaining groove is provided on the sliding surface of the braking member, it is possible to prevent the sliding surface of the braking member from wearing and the braking member (sliding surface) from sticking to the output member or the stationary member over a long period of time.
静止部材は、突出部の先端から径方向内側へ伸びるフランジ部を有してもよい。静止部材がこのようなフランジ部を有することにより、制動部材の摺動面に付着する潤滑剤が外部へ漏出するのを抑制できるようになる。 The stationary member may have a flange extending radially inward from the tip of the protrusion. Since the stationary member has such a flange portion, it is possible to suppress leakage of the lubricant adhering to the sliding surface of the braking member to the outside.
制動部材の材料としては、ポリアセタール又はポリブチレンテレフタレートを用いることができる。 Polyacetal or polybutylene terephthalate can be used as the material of the damping member.
制動部材が、樹脂材料によって構成される場合は、出力部材又は静止部材に対して摺動する制動部材の摺動面の表面粗さRaが、2.0以下であることが好ましい。 When the braking member is made of a resin material, the surface roughness Ra of the sliding surface of the braking member that slides on the output member or the stationary member is preferably 2.0 or less.
また、制動部材が嵌め合う相手部品の嵌め合い面の表面粗さRaは、0.1以上0.5以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the surface roughness Ra of the fitting surface of the mating part to which the braking member is fitted is 0.1 or more and 0.5 or less.
本発明によれば、制動部材による回転抵抗を適正に確保し、安定した回転トルクの伝達が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotational resistance by a braking member is ensured appropriately, and it becomes possible to transmit stable rotational torque.
本発明に係るクラッチユニットの実施形態を図面に基づいて詳述する。以下の実施形態においては、自動車用シートリフタ部に組み込まれたクラッチユニットを例示するが、本発明に係るクラッチユニットは自動車用シートリフタ部以外にも適用可能である。 An embodiment of a clutch unit according to the present invention will be described in detail based on the drawings. In the following embodiments, a clutch unit incorporated in an automobile seat lifter portion will be exemplified, but the clutch unit according to the present invention can be applied to other than the automobile seat lifter portion.
まず、図1を参照しつつ、本実施形態に係るクラッチユニットが組み込まれる自動車用シートリフタ部の構成について説明する。 First, with reference to FIG. 1, the configuration of an automotive seat lifter section in which a clutch unit according to the present embodiment is incorporated will be described.
図1に示されるシートリフタ部39は、ドライバ等の搭乗者が座席シート40の座面高さ調整する際に操作する操作レバー43と、操作レバー43からの入力トルクの伝達と出力側からの逆入力の遮断を行うクラッチユニット10と、座席シート40の下方(床面)に設けられるスライド可動部材44と、スライド可動部材44と座席シート40に対して回転可能に連結されるリンク部材45,46を備えている。
The
操作レバー43は、クラッチユニット10の側板13に取り付けられており、操作レバー43が回転操作されると、そのときの回転トルクがクラッチユニット10の出力軸22へ伝達される。例えば、座席シート40の座面を低くする場合、シートリフタ部39の操作レバー43を下側へ回転させると、クラッチユニット10の出力軸22が図1中の矢印方向へ回転する。クラッチユニット10の出力軸22には、リンク部材45に設けられるセクターギヤ47と噛み合うピニオンギヤ部22dが設けられおり、出力軸22が回転すると、回転トルクがピニオンギヤ部22dを介してリンク部材45に伝達される。
The
このため、出力軸22のピニオンギヤ部22dが、図1における時計回り(図1中の矢印方向)に回転すると、ピニオンギヤ部22dと噛み合うセクターギヤ47が、図1における反時計周り(図1中の矢印方向)に揺動する。これにより、各リンク部材45,46が傾倒し、座席シート40の座面が低くなる。
Therefore, when the
また、反対に操作レバー43を上側へ回転させた場合は、上述の動作とは逆の動作によって座席シート40の座面が高くなる。
Conversely, when the
次に、本実施形態に係るクラッチユニットの構成について説明する。 Next, the configuration of the clutch unit according to this embodiment will be described.
図2は、本実施形態に係るクラッチユニットの全体構成を示す断面図、図3は、図2のA-A線に沿う断面図、図4は、図2のB-B線に沿う断面図、図5は、図2のC-C線に沿う断面図である。本実施形態の特徴的な構成について説明する前に、まず、クラッチユニットの基本構成について説明する。 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the clutch unit according to the present embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view along line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view along line BB in FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view along line CC in FIG. Before describing the characteristic configuration of this embodiment, first, the basic configuration of the clutch unit will be described.
図2に示されるように、本実施形態のクラッチユニット10は、入力側クラッチ部としてのレバー側クラッチ部11と、出力側クラッチ部としてのブレーキ側クラッチ部12を備えている。
As shown in FIG. 2, the
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を制御する。一方、ブレーキ側クラッチ部12は、レバー側クラッチ部11から出力軸22(出力側)への回転トルクの伝達と、出力軸22から逆入力される回転トルクの遮断を行う。なお、以下の説明において、出力軸22の回転軸Oと平行な方向を「軸方向」と呼び、回転軸Oに対して交差する方向(直交する方向も含む。)を「径方向」と呼ぶ。また、回転軸Oを中心とする円の円周方向を「周方向」と呼ぶ。
The lever-
図2に示されるように、レバー側クラッチ部11の主要部は、側板13と、外輪14と、内輪15と、複数の円筒ころ16と、保持器17と、内側センタリングばね18と、外側センタリングばね19とによって構成されている。
As shown in FIG. 2, the main part of the lever-
図3に示されるように、側板13は、外周縁部から軸方向へ延びる爪部13aを有している。外輪14は、外周縁部に設けられた切欠き凹部14aを有している。爪部13aが切り欠き凹部14aに嵌合して加締められることにより、側板13と外輪14とが一体化される。また、側板13には、上記操作レバー43(図1参照)が取り付けられている。このため、搭乗者が操作レバー43を回転操作すると、このときの回転トルクは側板13を介して外輪14へ入力される。
As shown in FIG. 3, the
内輪15は、円柱状の軸部15aと、軸部15aのブレーキ側端部から径方向外側に延在する拡径部15bと、拡径部15bの外周端部をブレーキ側に屈曲させることにより突出する複数の柱部15c(図4参照)とから成る。内輪15は、外輪14から入力される回転トルクをブレーキ側クラッチ部12に伝達する。
The
外輪14の内周には、複数のカム面14bが周方向等間隔に形成されている。カム面14bと、内輪15の軸部15aの円筒状外周面15dとの間には、楔すきま20(図3参照)が形成されている。
A plurality of cam surfaces 14b are formed on the inner circumference of the
円筒ころ16は、外輪14と内輪15との間に配置される。円筒ころ16は、外輪14のカム面14bと内輪15の外周面15dとの間に形成された楔すきま20での係合及び離脱により外輪14から内輪15への回転トルクの伝達を制御する。
保持器17は、円筒ころ16を収容するポケット17aが周方向の複数箇所に等間隔で形成されている。ポケット17a内に円筒ころ16が収容されていることにより、円筒ころ16が、外輪14のカム面14bと内輪15の外周面15dとの間の楔すきま20で保持されている。
The
内側センタリングばね18は、保持器17とブレーキ側クラッチ部12のカバー24との間に配置される断面円形のC字状弾性部材である(図2参照)。内側センタリングばね18の両端部は、保持器17及びカバー24の一部に係止されている。
The inner centering
内側センタリングばね18は、レバー操作により外輪14から回転トルクが入力されると、静止状態にあるカバー24に対して、外輪14に追従する保持器17の回転に伴って拡径して弾性力が蓄積される。外輪14からの回転トルクの入力がなくなると、内側センタリングばね18の弾性力により保持器17が中立状態に復帰する。
When rotational torque is input from the
外側センタリングばね19は、内側センタリングばね18の径方向外側に配置されるC字状帯板弾性部材である。また、外側センタリングばね19は、外輪14とブレーキ側クラッチ部12のカバー24との間に配設されており、外側センタリングばね19の両端部は、外輪14及びカバー24の一部に係止されている。
The outer centering
外側センタリングばね19は、レバー操作により外輪14から回転トルクが入力されると、静止状態にあるカバー24に対して、外輪14の回転に伴って拡径して弾性力が蓄積される。外輪14からの回転トルクの入力がなくなると、外側センタリングばね19の弾性力により外輪14が中立状態に復帰する。
When a rotational torque is input from the
図2、図4及び図5に示されるように、ブレーキ側クラッチ部12は、二種(本実施形態の場合は2つ)の一方向クラッチ50,51が軸方向に並設された2層構造の双方向クラッチによって構成される。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the brake-side
2つの一方向クラッチ50,51は、レバー側クラッチ部11の一部としても機能する上記内輪15と、出力軸22と、一対のブレーキ側外輪23,33と、複数(図4及び図5においては3個ずつ)の係合子27,37を備えている。
The two one-
内輪15は、上述のように、レバー側クラッチ部11のレバー側側板13及びレバー側外輪14を介して入力される回転トルクをブレーキ側クラッチ部12へ伝達する入力部材として機能する部材である。内輪15のうち、特にブレーキ側へ突出する複数の柱部15cが、回転トルクをブレーキ側クラッチ部12へ入力する入力部として機能する。
As described above, the
出力軸22は、回転トルクを出力する出力部材として機能する。出力軸22は、内輪15の軸部15aと同一軸上に配置される軸部22aと、軸部22aの周方向等間隔の位置から径方向外側へ突出する複数(本実施形態の場合は3つ)の大径部22b(図4又は図5参照)と、各大径部22bの間に設けられる凹溝22eと、軸部22aの外周面に設けられた上記ピニオンギヤ部22dとを有している。
The
一対のブレーキ側外輪23,33は、クラッチユニット10がシートリフタ部に組みこまれた状態において、回転しないように拘束される円環状の静止部材である。また、これらのブレーキ側外輪23,33のうち、レバー側(図2における右側)のブレーキ側外輪33にはカバー24が固定され、反対側(図2における左側)のブレーキ側外輪23にはブレーキ側側板25が固定されている。詳しくは、図4及び図5に示されるように、各ブレーキ側外輪23,33の外周縁の三箇所に形成された切欠き凹部23c,33cと、カバー24の外周縁部に形成された切欠き凹部24c(図6参照)に、ブレーキ側側板25の外周縁部に形成された爪部25aが挿入されて加締められることにより、各ブレーキ側外輪23,33とカバー24とブレーキ側側板25が一体的に固定される。従って、ブレーキ側側板25とカバー24は、各ブレーキ側外輪23,33と一体の静止部材として機能する。また、ブレーキ側側板25と出力軸22の間には、制動部材としての摩擦リング29が配置されている。出力軸22は、摩擦リング29を介して静止部材としてのブレーキ側側板25によって回転可能に支持されている。
The pair of brake-side outer rings 23 and 33 are annular stationary members that are constrained so as not to rotate when the
図4及び図5に示されるように、各ブレーキ側外輪23,33の内周面には、鋸歯状の凹凸部23a,33aが全周に渡って形成されている。各ブレーキ側外輪23,33の内周面と出力軸22の各大径部22bとの間には、内輪15の柱部15cが挿入されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, sawtooth-shaped
各係合子27,37は、各ブレーキ側外輪23,33の内周面に形成された凹凸部23a,33aと係合して回転トルクの伝達を遮断する部材である。具体的に、各係合子27,37の径方向外側の面には、各ブレーキ側外輪23,33の凹凸部23a,33aと噛み合い可能な鋸歯状の凹凸部27a,37aが形成されている。ここで、各係合子27,37の凹凸部27a,37aとこれと噛み合う各ブレーキ側外輪23,33の凹凸部23a,33aのうち、図4に示される一方の一方向クラッチ50を構成する凹凸部27a,23a同士と、図5に示される他方の一方向クラッチ51を構成する凹凸部37a,33a同士は、互いに逆向き鋸歯状に形成されている。すなわち、各係合子27,37の凹凸部27a,37aと各ブレーキ側外輪23,33の凹凸部23a,33aは、それぞれの断面形状が径方向に沿う平行面とその平行面に対して所定の鋭角をなす傾斜面とを有し、一方の一方向クラッチ50の凹凸部23a,27aと他方の一方向クラッチ51の凹凸部33a,37aとにおいてそれぞれの傾斜面が逆向きとなるように構成されている。
Each of the
これにより、図4に示される一方の一方向クラッチ50においては、ブレーキ側外輪23の凹凸部23aと係合子27の凹凸部27aの噛み合いにより、時計回りである正方向の回転トルクの伝達が遮断され、図5に示される他方の一方向クラッチ51においては、ブレーキ側外輪33の凹凸部33aと係合子37の凹凸部37aとの噛み合いにより、反時計回りである逆方向の回転トルクの伝達が遮断される。
As a result, in the one-way clutch 50 shown in FIG. 4, transmission of rotational torque in the positive clockwise direction is interrupted by engagement of the
また、各係合子27,37は、出力軸22の凹溝22e内において径方向へ移動可能に収容されている。各係合子27,37の一部は、凹溝22eから径方向外側へ突出しており、各係合子27,37の凹溝22eから突出する部分には、周方向に対して傾斜するカム面27c,37cが形成されている。また、凹溝22e内には、各係合子27,37を径方向外側へ付勢する弾性部材としてのコイルばね28が収容されている。従って、各係合子27,37は、コイルばね28によって各ブレーキ側外輪23,33の凹凸部23a,33aに対して係合する方向へ付勢されている。
Further, each of the
続いて、本実施形態に係るクラッチユニットの動作について説明する。 Next, the operation of the clutch unit according to this embodiment will be described.
まず、操作レバーによって回転トルクが入力されない状態においては、ブレーキ側クラッチ部12が図4及び図5に示される状態に保持されている。すなわち、各係合子27,37がコイルばね28によって径方向外側へ付勢され、各係合子27,37の凹凸部27a,37aがブレーキ側外輪23,33の凹凸部23a,33aに噛み合った状態となっている。この場合、出力軸22は、静止部材である各ブレーキ側外輪23,33に対してロックされている。すなわち、図4に示される一方の一方向クラッチ50においては、ブレーキ側外輪23の凹凸部23aと各係合子27の凹凸部27aとが噛み合っていることにより、出力軸22に対して時計回りである正方向の回転トルクが逆入力されても、その正方向の回転力トルクの伝達が遮断される。また、図5に示される他方の一方向クラッチ51においては、ブレーキ側外輪33の凹凸部33aと各係合子37の凹凸部37aとが噛み合っていることにより、出力軸22に対して反時計回りである逆方向の回転トルクが逆入力されても、その逆方向の回転トルクの伝達が遮断される。このように、ブレーキ側クラッチ部12においては、時計回り及び反時計回り(正逆両方向)のいずれの回転トルクについても、出力軸22がブレーキ側外輪23,33に対してロックされる。このため、搭乗者が座席シートへ着座することにより出力軸22に回転トルクが逆入力されたとしても、座席シートの座面高さは変化せず、所定の高さに維持される。
First, in a state where rotational torque is not input by the operating lever, the brake-side
これに対して、座面高さ調整するために搭乗者が操作レバーを回転操作し、レバー側クラッチ部11において正方向あるいは逆方向の回転トルクがレバー側外輪14に入力されると、ブレーキ側クラッチ部12における上記ロック状態が解除される。詳しくは、まず、操作レバー43の回転操作に伴って、正方向あるいは逆方向の回転トルクがレバー側外輪14に入力されると、円筒ころ16が、レバー側外輪14の回転に伴ってレバー側外輪14と内輪15との間の楔すきま20に係合し、回転トルクが円筒ころ16を介して内輪15へ伝達される。そして、内輪15が回転すると、内輪15の各柱部15cによって図4に示される各係合子27又は図5に示される各係合子37が押し動かされる。
On the other hand, when the rider rotates the operating lever to adjust the seat height and forward or reverse rotational torque is input to the lever-side
このとき、図4に示される一方向クラッチ50において、時計回り(正方向)の回転トルクが内輪15に入力された場合は、内輪15の各柱部15cが各係合子27のカム面27cを時計回りに押圧することにより(図4中のa矢印参照)、各係合子27がコイルばね28の弾性力に抗して径方向内側へ押し下げられる(図4中のb矢印参照)。これにより、各係合子27の凹凸部27aがブレーキ側外輪23の凹凸部23aから離脱する。すなわち、各係合子27の凹凸部27aとブレーキ側外輪23の凹凸部23aとの噛み合いが解除され、出力軸22のロック状態が解除される。この状態において、さらに内輪15が時計回りに回転することにより、回転トルクが係合子27を介して出力軸22の大径部22bに付与され、出力軸22が内輪15と共に時計回り(正方向)に回転する(図4中のc矢印参照)。
At this time, in the one-way clutch 50 shown in FIG. 4, when a clockwise (positive direction) rotational torque is input to the
一方、上記時計回り(正方向)とは反対方向(反時計回り)の回転トルクが入力された場合は、内輪15の各柱部15cが図5に示される各係合子37のカム面37cを反時計回りに押圧することにより、各係合子37が径方向内側へ押し下げられ、各係合子27の凹凸部27aとブレーキ側外輪23の凹凸部23aとの噛み合いが解除される。これにより、出力軸22が係合子27を介して内輪15と共に反時計回り(逆方向)に回転可能な状態となる。
On the other hand, when rotational torque is input in the opposite direction (counterclockwise direction) to the clockwise direction (positive direction), each
このように、互いに噛み合う各係合子27,37と各ブレーキ側外輪23,33の係合が解除されている状態では、入力部材である内輪15から出力部材である出力軸22へ回転トルクを伝達でき、係合が行われている状態では、出力軸22から内輪15への逆入力トルクの伝達が遮断される。
Thus, in a state in which the
上記のように、操作レバーの回転操作によって、出力軸22が時計回り(正方向)又は反時計回り(逆方向)に回転すると、セクターギヤ47(図1参照)が揺動し、座席シート40の座面高さが調整される。また、座席シート40の座面高さが調整された後、操作レバー43の回転操作を解除すると、両センタリングばね18,19に蓄積された弾性力によって操作レバー43が元の位置(中立状態)に戻される。
As described above, when the
本実施形態に係るクラッチユニット10の全体構成は、上述の通りである。ところで、本実施形態に係るクラッチユニットにおいては、出力軸22のロック状態が解除された際、逆入力による出力軸22の急激な回転を抑制し、安定した回転トルクの伝達を行うため、ブレーキ側側板25と出力軸22の間に、出力軸22に回転抵抗を付与する制動部材としての摩擦リング29(図2参照)が設けられている。
The overall configuration of the
このように、出力軸22の急激な回転を抑制し、座面高さのスムーズな調整を実現するには、摩擦リング29による回転抵抗の付与が重要である。そのため、本実施形態に係るクラッチユニットにおいては、摩擦リング29による回転抵抗を適正に確保できるように、次のような構成を採用している。以下、摩擦リング29に関する構成を中心に本実施形態の構成について説明する。
Thus, it is important to provide rotational resistance by the
図6は、本実施形態に係るクラッチユニットにおいて、摩擦リング29とブレーキ側側板25を取り外した分解斜視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view of the clutch unit according to this embodiment, with the
図6に示されるように、摩擦リング29は、樹脂などにより構成される円環状の部材である。摩擦リング29の材料としては、例えば、ポリアセタール(POM)又はポリブチレンテレフタレート(PBT)などを用いることができる。
As shown in FIG. 6, the
摩擦リング29の内周面には、係合部としての複数の係合凹部29cが周方向等間隔に設けられている。一方、摩擦リング29が装着される出力軸22の軸部22aの外周面には、摩擦リング29の係合凹部29cと係合可能な係合部としての複数の係合突起22cが径方向外側へ突出するように設けられている。このため、摩擦リング29が出力軸22の軸部22aの外周面に装着されると、図7に示されるように、摩擦リング29の各係合凹部29cが出力軸22の各係合突起22cと係合することにより、摩擦リング29が出力軸22に対して周方向へ回転しないように固定される。すなわち、各係合凹部29cと各係合突起22cが、互いに周方向に隙間を介さずに係合することにより、出力軸22に対する摩擦リング29の周方向への回転が規制される。なお、図7に示すように、各係合突起22cの外周面と各係合凹部29cの内周面との間、出力軸22(軸部22a)の外周面と摩擦リング29の内周面との間には、径方向の隙間があってもよい。このような場合であっても、摩擦リング29の外周面がブレーキ側側板25(突出部25d)の内周面に隙間を介さずに接触していることにより、摩擦リング29の径方向の移動が規制され、摩擦リング29の径方向位置が安定する。
The inner peripheral surface of the
このように、本実施形態においては、摩擦リング29が出力軸22に対して固定されるため、出力軸22が回転すると、摩擦リング29が出力軸22と一体的に回転する。また、摩擦リング29は、ブレーキ側側板25の内周面に対して所定の締め代をもって圧入されるため、摩擦リング29が出力軸22と一体的に回転すると、摩擦リング29とブレーキ側側板25との間において摩擦力が発生する。従って、このとき発生する摩擦力によって、出力軸22に回転抵抗が付与される。
Thus, in this embodiment, since the
ここで、本実施形態においては、摩擦リング29による回転抵抗を適正に確保できるように、ブレーキ側側板25に対する摩擦リング29の摺動範囲(接触範囲)を軸方向へ長く確保する構成としている。
Here, in the present embodiment, the sliding range (contact range) of the
具体的には、図6に示されるように、ブレーキ側側板25が、軸方向とは交差するように配置される板状部25cと、板状部25cから軸方向へ突出する円筒状の突出部25dと、突出部25dの先端から径方向内側へ伸びる円環状のフランジ部25eを有するように構成されている。板状部材25c、突出部25d及びフランジ部25eのそれぞれの中央(周方向内側)には、出力軸22が挿通される孔部25bが形成されている。図2に示されるように、摩擦リング29がブレーキ側側板25と出力軸22との間に組み付けられた状態においては、摩擦リング29が、ブレーキ側側板25の突出部25dの内周面と出力軸22の軸部22aの外周面との間に配置される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the brake-
そして、本実施形態においては、図2に示されるように、摩擦リング29が突出部25dの軸方向へ延在しているため、ブレーキ側側板25に対する摩擦リング29の摺動範囲(接触範囲)が軸方向へ長くなる。すなわち、本実施形態においては、摩擦リング29の回転軸方向の厚さT1が、ブレーキ側側板25の板状部25cの回転軸方向の厚さT2よりも大きく設定されているため、図12に示されるような側板800の軸方向の厚さと同じ厚さの制動部材700に比べて、摺動範囲を軸方向へ長く確保できる。これにより、本実施形態においては、従来の構成に比べて、出力軸22に対する回転抵抗を十分かつ適正に付与できるようになり、安定した回転トルクの伝達を行えるようになる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
このように、本実施形態においては、出力軸22に対する回転抵抗を十分かつ適正に付与できるので、搭乗者が着座した状態で座面を下げるようにレバーを操作したとしても、そのとき逆入力される回転トルクによって出力軸22が操作角以上に回転するのを抑制できるようになる。従って、本実施形態の構成によれば、座席シートが所望の位置よりも下がり過ぎるのを防止できるようになり、座面高さのスムーズな調整と、安定した操作感が得られるようになる。また、本実施形態の構成によれば、係合(ロック状態)を解除した際に、回転抵抗が小さいことによる係合子への負荷も低減できるため、係合子が振動することによる異音の発生も防止できるようになる。
Thus, in the present embodiment, since a sufficient and appropriate rotational resistance can be applied to the
図12に示される従来の構成においては、制動部材700が薄肉に形成されているため、回転抵抗を十分に確保できない虞があったが、これに対して、本実施形態の構成においては、摩擦リング29を径方向に厚くし、摩擦リング29の剛性を向上させている。摩擦リング29の剛性が向上すると、出力軸22に対する回転抵抗の増大も図れるため、十分な回転抵抗を付与できるようになる。また、摩擦リング29の厚肉化によって、摩擦リング29の締め代管理も行いやすくなるため、回転抵抗の調整も容易となる。
In the conventional configuration shown in FIG. 12, the braking
また、本実施形態においては、摩擦リング29を径方向へ肉厚化していることにより、図6に示されるように、摩擦リング29の外周面に、グリースなどの潤滑剤を保持する潤滑剤保持溝29aを形成できる。言い換えれば、本実施形態の摩擦リング29は、潤滑剤保持溝29aを設けることができるほど厚肉化されているといえる。潤滑剤保持溝29aを摩擦リング29の外周面の周方向に渡って複数形成することにより、ブレーキ側側板25との摺動による摩擦リング29の外周面の摩耗や、ブレーキ側側板25に対する摩擦リング29の固着を長期に亘って抑制できる。すなわち、潤滑剤保持溝29aから摩擦リング29の外周面へ潤滑剤を供給できるため、摩擦リング29の外周面における潤滑剤の枯渇を抑制でき、摩擦リング29の摩耗及び固着を長期に亘って抑制できるようになる。
In addition, in the present embodiment, by increasing the thickness of the
また、本実施形態においては、ブレーキ側側板25がフランジ部25eを有しているため、摩擦リング29の外周面に付着する潤滑剤が外部へ漏出するのを抑制できる。すなわち、フランジ部25eは、ブレーキ側側板25に対して摺動する摩擦リング29の摺動面(外周面)よりも径方向内側へ伸びているため、摺動面から軸方向への潤滑剤の移動がフランジ部25eによって規制される。従って、本実施形態の構成によれば、信頼性の高いクラッチユニットを提供できるようになる。
Further, in this embodiment, since the brake-
摩擦リング29は、樹脂材料により構成されてもよいし、樹脂以外の材料によって構成されてもよい。摩擦リング29が樹脂材料によって構成される場合は、出力軸22に回転抵抗を効果的に付与するため、摩擦リング29の摺動面(外周面)の表面粗さRaは2.0以下であることが好ましい。また、摩擦リング29と嵌め合う相手部材(本実施形態の場合は出力軸22及びブレーキ側側板25)の嵌め合い面の表面粗さRaは、0.1以上0.5以下であることが好ましい。
The
続いて、上記実施形態(第1実施形態)とは異なる本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、主に上記実施形態とは異なる部分について説明し、それ以外の部分については基本的に同じ構成であるので適宜説明を省略する。 Next, an embodiment of the present invention that is different from the above-described embodiment (first embodiment) will be described. Note that, in the following description, mainly different parts from the above embodiment will be described, and descriptions of other parts will be omitted as they are basically the same in configuration.
図8及び図9に、本発明の第2実施形態に係るクラッチユニットの構成を示す。図9は、当該クラッチユニットが備える出力軸22、摩擦リング29及びブレーキ側側板25を示す分解斜視図である。
8 and 9 show the configuration of a clutch unit according to a second embodiment of the invention. FIG. 9 is an exploded perspective view showing the
図8及び図9に示される第2実施形態においては、摩擦リング29を出力軸22に対して回転しないように固定するため係合部が、上記第1実施形態とは異なっている。具体的には、第2実施形態において、摩擦リング29が軸方向に突出する複数の係合突起29fを有し、出力軸22が複数の係合凹部22fを有している。係合凹部22fは、図8に示されるような出力軸22の大径部22bに設けられる底部を有する孔のほか、大径部22bを軸方向に貫通する貫通孔であってもよい。
In the second embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the engaging portion for fixing the
摩擦リング29が出力軸22の軸部22aの外周面に装着されると、摩擦リング29の各係合突起29fが出力軸22の各係合凹部22fと係合することにより、摩擦リング29が出力軸22に対して周方向へ回転しないように固定される。従って、出力軸22が回転すると、上記第1実施形態と同じように、摩擦リング29は出力軸22と一体的に回転する。また、摩擦リング29は、ブレーキ側側板25の内周面に対して所定の締め代をもって圧入されているため、摩擦リング29が出力軸22と一体的に回転すると、摩擦リング29とブレーキ側側板25との間において摩擦力が発生し、この摩擦力によって、出力軸22に回転抵抗が付与される。
When the
このように、摩擦リング29を出力軸22に対して回転しないように固定するための係合部は、第2実施形態のような、摩擦リング29から軸方向に突出する係合突起29fと、これに係合する出力軸22の係合凹部22fであってもよい。
In this way, the engaging portion for fixing the
図10及び図11に、本発明の第3実施形態に係るクラッチユニットの構成を示す。図11は、当該クラッチユニットが備える出力軸22、摩擦リング29及びブレーキ側側板25を示す分解斜視図である。
10 and 11 show the configuration of a clutch unit according to a third embodiment of the invention. FIG. 11 is an exploded perspective view showing the
図10及び図11に示される第3実施形態においては、上記各実施形態とは異なり、摩擦リング29が、出力軸22ではなくブレーキ側側板25に対して固定されている。そのため、第3実施形態においては、摩擦リング29が、係合部としての軸方向に突出する複数の係合突起29gを有し、ブレーキ側側板25が、摩擦リング29の各係合突起29gと係合する係合部としての複数の係合凹部25gを有している。係合凹部25gは、ブレーキ側側板25のフランジ部25eに設けられ、係合突起29gは、フランジ部25eと対向する摩擦リング29の端面に設けられている。なお、係合凹部25gは、図10に示されるようなフランジ部25eを軸方向に貫通する孔のほか、底部を有する孔であってもよい。
In the third embodiment shown in FIGS. 10 and 11, the
摩擦リング29とブレーキ側側板25とが組み付けられると、摩擦リング29の各係合突起29gがブレーキ側側板25の各係合凹部25gと係合することにより、摩擦リング29がブレーキ側側板25に対して周方向へ回転しないように固定される。この場合、摩擦リング29は、出力軸22の軸部22aの外周面に対して所定の締め代をもって圧入されているため、出力軸22が回転すると、摩擦リング29と出力軸22との間において摩擦力が発生し、この摩擦力によって出力軸22に回転抵抗が付与される。
When the
また、第3実施形態においては、摩擦リング29の内周面が出力軸22に対して相対的に摺動するため、摺動面となる摩擦リング29の内周面に複数の潤滑剤保持溝29が設けられている。潤滑剤保持溝29aから摩擦リング29の内周面へ潤滑剤が供給されることにより、出力軸22との摺動に伴う摩擦リング29の摩耗、及び、出力軸22に対する摩擦リング29の固着を抑制できる。なお、本実施形態においても、ブレーキ側側板25はフランジ部25eを有しているため、摩擦リング29の内周面に付着する潤滑剤が外部へ漏出するのを抑制できる。すなわち、フランジ部25eは、出力軸22に対して摺動する摩擦リング29の摺動面(内周面)よりも径方向内側へ伸びているため、摺動面から軸方向への潤滑剤の移動がフランジ部25eによって規制される。
Further, in the third embodiment, since the inner peripheral surface of the
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Although each embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.
上記実施形態においては、正方向及び逆方向の両方の逆入力トルクを遮断する2つの一方向クラッチ50,51を備える構成を例に説明したが、本発明は、いずれかの一方向クラッチのみを備える構成にも適用可能である。また、本発明は、操作レバーの回転操作を解除した場合に、操作レバーを元の位置(中立状態)に戻して回転トルクの伝達を制御する出力側クラッチ部(レバー側クラッチ部11)を備えておらず、操作レバーからの回転トルクの伝達と、逆入力トルクの遮断を行う出力側クラッチ部(ブレーキ側クラッチ部12)のみを備えるクラッチユニットにも適用可能である。
In the above embodiment, the configuration including the two one-
10 クラッチユニット
11 レバー側クラッチ部(入力側クラッチ部)
12 ブレーキ側クラッチ部(出力側クラッチ部)
15 内輪(入力部材)
22 出力軸(出力部材)
22c 係合突起
22f 係合凹部
25 ブレーキ側側板(静止部材)
25c 板状部
25d 突出部
25e フランジ部
25g 係合凹部
29 摩擦リング(制動部材)
29a 潤滑剤保持溝
29c 係合凹部
29f 係合突起
29g 係合突起
T1 摩擦リングの軸方向の厚さ
T2 板状部の軸方向の厚さ
10
12 brake side clutch portion (output side clutch portion)
15 inner ring (input member)
22 output shaft (output member)
25c Plate-
29a
Claims (9)
前記静止部材は、前記出力部材の軸方向とは交差するように配置される板状部と、前記板状部から前記軸方向へ突出する突出部とを有し、
前記制動部材は、前記突出部の内周面と前記出力部材の外周面との間に配置され、
前記制動部材の前記軸方向の厚さは、前記板状部の前記軸方向の厚さよりも大きいことを特徴とするクラッチユニット。 an input member to which a rotational torque is input; an output member to output the rotational torque; a clutch section that transmits the rotational torque from the input member to the output member and interrupts rotational torque reversely input from the output member; a stationary member that rotatably supports the output member;
The stationary member has a plate-like portion arranged to intersect with the axial direction of the output member, and a protruding portion protruding from the plate-like portion in the axial direction,
The braking member is arranged between an inner peripheral surface of the projecting portion and an outer peripheral surface of the output member,
A clutch unit, wherein the thickness of the braking member in the axial direction is greater than the thickness of the plate portion in the axial direction.
前記制動部材は、前記係合突起と係合する係合凹部を有する請求項1に記載のクラッチユニット。 The output member has an engaging projection projecting radially outward,
2. A clutch unit according to claim 1, wherein said braking member has an engagement recess that engages with said engagement projection.
前記出力部材は、前記係合突起と係合する係合凹部を有する請求項1に記載のクラッチユニット。 The braking member has an engaging projection projecting in the axial direction,
2. A clutch unit according to claim 1, wherein said output member has an engagement recess that engages with said engagement projection.
前記静止部材は、前記係合突起と係合する係合凹部を有する請求項1に記載のクラッチユニット。 The braking member has an engaging projection projecting in the axial direction,
2. A clutch unit according to claim 1, wherein said stationary member has an engagement recess that engages with said engagement projection.
前記出力部材又は前記静止部材に対して摺動する前記制動部材の摺動面の表面粗さRaは、2.0以下である請求項1から6のいずれか1項に記載のクラッチユニット。 The braking member is made of a resin material,
The clutch unit according to any one of claims 1 to 6, wherein a surface roughness Ra of a sliding surface of the braking member that slides on the output member or the stationary member is 2.0 or less.
The clutch unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the mating surface of the mating member with which the braking member is fitted has a surface roughness Ra of 0.1 or more and 0.5 or less.
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