JP4233779B2 - クラッチユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力側部材と他部材との間でトルクの伝達・遮断を行うクラッチユニットに関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、ローラやボール等の係合子を用いる機械式クラッチにおいては、入力側部材と出力側部材との間にクラッチ部が配設されるが、このクラッチ部は、上記両部材間に形成される楔隙間に係合子を係合・離脱させることによって、入力トルクの伝達・遮断を制御する構成になっている。
【０００３】
すなわち、係合子が楔隙間に係合することにより、入力側部材と出力側部材とが係合子を介してロックされ、両部材間で係合子を介して入力トルクが伝達される一方、係合子が楔隙間から離脱することにより、入力側部材と出力側部材とが相対回転可能となり、両部材間で入力トルクが遮断される構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記クラッチ部の実際の機構として、操作レバーを繰り返し揺動操作させることにより、入力側部材を間欠的に回転させて入力トルクを出力側部材に伝達し、出力側部材に各操作ごとの回転量を重畳的に蓄積させるようなものがある。この場合には、操作レバーを一回操作する度に、出力側部材の追従回転を規制しつつ、適当な復帰手段で操作レバーを中立位置に復帰させる必要がある。
【０００５】
前記復帰手段としては、操作レバーの操作の度にねじりコイルばねの両端を互いに逆方向に捻って弾性力を蓄積し、操作レバーの開放時にこの蓄積した弾性力で操作レバーに復帰力を与える構造が考えられる。
【０００６】
しかしながら、ねじりコイルばねは軸方向に長さを持つため、両端に円周方向逆向きの捻り力を与えると、その弾性力がモーメント力となって弾性力を支持する部材（例えば係合子を保持する保持器）に作用する。そのため、当該部材に偏心や傾きを生じて周囲の他部材との間に摩擦を生じ、この時の摩擦損失により、捻りトルクの不足を招いて操作レバーの復帰動作に支障を来たすおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、クラッチユニットの弾性部材に改良を加えることにより、入力側部材を確実に中立位置に復帰可能とすることを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するため、本発明に係る第１の手段は、トルクが入力される入力側部材と、トルクが出力される出力側部材と、入力側部材と出力側部材との間に設けられたクラッチ部とを備えたクラッチユニットにおいて、クラッチ部は、入力側部材に設けられたカム面と、出力側部材に設けられた円周面と、カム面と円周面との間に介在する係合子と、係合子を保持するポケットを有する保持器と、保持器を静止側部材に連結し、入力側部材に入力された入力トルクで弾性力を蓄積し、入力トルクの開放に伴い、蓄積した弾性力で入力側部材を中立位置（入力トルクが入力される前の位置）に復帰させる弾性部材とを備え、カム面は円周面との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成し、弾性部材は、有端リング状の板ばねで形成されていることに特徴づけられる。
【０００９】
ここで、「入力側部材」は、クラッチ部を構成するカム面を有し且つ操作部材を介して入力トルクが入力される部材であり、「出力側部材」は、クラッチ部を構成する係合子の係合・離脱作用を通じて、入力側部材と一体的に回転する機能と、入力側部材に対して相対回転する機能とを備えた部材である。
【００１０】
このような構成であれば、入力側部材の回転に伴って弾性部材に捻りトルクを与えても、その弾性力の作用点が捻りコイルばねのように軸方向の位置ずれを伴うことがない。そのため、弾性力を支持する他部材にモーメント力が作用することはなく、当該部材の偏心・傾斜等を抑制して他部材との摩擦によるトルクロスを最小限に抑えることができ、これより入力側部材を確実に中立位置に復帰させることが可能となる。
【００１２】
このクラッチ部は、入力側部材のカム面と出力側部材の円周面との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成しており、入力トルクの作用時にはこの楔隙間に係合子を係合させて入力側部材から出力側部材にトルクを伝達する。その一方、入力トルクの開放時には、蓄積された弾性力によって保持器に復帰方向の回動力が働き、係合子が保持器に押されて入力側部材のカム面を復帰方向に押圧する。そうすると、入力側部材が開放されているので、係合子、保持器、および入力側部材が出力側部材に対して回転し、中立位置に復帰する。この時、出力側部材の回動位置はそのまま維持されているので、以上の操作の繰り返しによって、出力側部材に各操作ごとの回動量を重畳的に蓄積することができる。
【００１３】
以上の構成においては、弾性部材の両端に、保持器および静止側部材と係合可能な係合部を形成するのが望ましい。この場合、一端の係合部と他端の係合部とを円周方向の対向位置に設けることにより、弾性力の開放に伴うモーメント力の発生を防止することができる。従って、弾性力を支持する部材、例えば保持器の偏心・傾きを防止し、摩擦損失による捻りトルクのロスを軽減することができる。
【００１４】
この場合、保持器には、弾性部材の係合部と係合可能で、かつ周囲を閉じた開口部を形成するのが望ましい。このように保持器と係合する開口部を、周囲を閉じた形状（窓形）とすれば、その一部が保持器端面に開口している場合（切欠き形）に比べ、保持器の剛性を高めることができる。
【００１５】
弾性部材の両端近傍に、応力の調整部を設けると、弾性変形後の弾性部材内部の応力分布を均一化することができ、応力分布のアンバランスによる疲労寿命の低下等を回避することができる。
【００１６】
弾性部材として、二以上の板ばねを重ねたものを使用すれば、板ばねの枚数を変更することで、任意の弾性力を得ることができ、使用条件や用途等に適合した弾性力を容易に確保することができる。この場合、内径側の板ばねの両端を鋭角に折り曲げて係止部を形成し、この係止部で外径側の板ばねの両端を係止すれば、外力の作用による外径側の板ばねの位相ずれや脱落を確実に防止できる。
【００１７】
入力側部材は、クラッチ部を構成するカム面を有する第１薄肉部材と、トルクを入力するための操作部材が取り付けられる第２薄肉部材とを相対回転不能に結合して構成するのが望ましい。
【００１８】
このような構成によれば、入力側部材が、第１薄肉部材と第２薄肉部材との二つの部材に分離されて加工を施されることになるため、冷間鍛造等により一体成型される場合に比して、加工が容易化されて製造コストが安価になる。また、第１薄肉部材と第２薄肉部材とは、それぞれの役割に応じた最小限の肉厚を確保すれば良く、冷間鍛造等により一体成型される場合のような無駄な肉部が存在しないため、入力側部材ひいてはクラッチユニットの軽量化を図ることが可能となる。しかも、第１薄肉部材はクラッチ部の構成要素であるカム面を有しているのに対して、第２薄肉部材は操作部材との取付部を有しているため、要求される剛性或いは強度等の特性が両部材で相違している。従って、材質や加工条件或いは処理条件を第１薄肉部材と第２薄肉部材とで相違させることができ、両部材のそれぞれの要求特性に無駄なく対応しつつ、加工や熱処理等を施すことが可能となる。ここでの「薄肉部材」は、入力側部材を一体成型した場合の肉厚よりも薄い部材であることを意味する。
【００１９】
この場合、第１薄肉部材と第２薄肉部材の結合は、第２薄肉部材の端部（保持器の軸方向移動を規制する端部）内周を、第１薄肉部材の端部の外周側に配置した状態で行うのが望ましい。これにより、第２薄肉部材の厚み分だけクラッチユニットの軸方向寸法をコンパクト化することができ、あるいはユニットの軸方向幅の増大を抑えつつ、当該厚み分だけ係合子の軸方向長さを延長してクラッチ部のトルク剛性を向上させることが可能となる。
【００２０】
ところで、中立状態のクラッチ部では、クラッチとしての機能確保のため、楔隙間と係合子との間に円周方向の初期隙間を設ける必要があり、この初期隙間の存在から、中立位置の入力側部材には円周方向のがたつきが避けられない。これに対し、入力側部材に軸方向の予圧を付与すれば、入力側部材の変位が拘束されるので、がたつきを軽減することが可能となる。
【００２１】
一方、本発明に係る第２の手段は、トルクが入力される入力側部材と、トルクが出力される出力側部材と、入力側部材と出力側部材との間のトルク伝達経路に介在する制御部材と、回転が拘束される静止側部材と、入力側部材と制御部材との間に設けられた第１クラッチ部と、静止側部材と出力側部材との間に設けられた第２クラッチ部とを備え、入力側部材の入力トルクを第１クラッチ部および制御部材を介して出力側部材に伝達し、出力側部材からの逆入力トルクを第２クラッチ部を介して静止側部材との間でロックするクラッチユニットにおいて、第１クラッチ部は、入力側部材に設けられたカム面と、制御部材に設けられた円周面と、カム面と円周面との間に介在する係合子と、係合子を保持するポケットを有する保持器と、保持器を静止側部材に連結し、入力側部材に入力された入力トルクで弾性力を蓄積し、入力トルクの開放に伴い、蓄積した弾性力で入力側部材を中立位置に復帰させる弾性部材とを備え、カム面は円周面との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成し、弾性部材は、有端リング状の板ばねで形成されていることによって特徴付けられる。
【００２２】
このような構成によれば、入力側部材からの入力トルクによって出力側部材の回転方向の位置を調整することができ、また、出力側部材からの逆入力トルクは第２クラッチ部でロックするので、調整後の出力側部材の位置を保持することができる。しかも、弾性部材の作用により、出力側部材の位置調整後に、入力側部材を中立位置に復帰させることが可能であり、その場合でも復帰時の動作が円滑で例えばラチェット機構のような騒音発生の問題も生じない。弾性部材を有端リング状の板ばねで形成したことによって、上記第１の手段についての該当事項と同様の作用効果が得られる。
【００２３】
上記第２の手段においても、
ａ）弾性部材の両端に、保持器および静止側部材と係合可能な係合部を形成する：
ｂ）一端の係合部と他端の係合部とを円周方向の対向位置に設ける：
ｃ）保持器に、弾性部材の係合部と係合可能で、かつ周囲を閉じた開口部を形成する：
ｄ）弾性部材の両端近傍に応力の調整部を設ける。
ｅ）弾性部材として、二以上の板ばねを重ねたものを使用する：
ｆ）内径側の板ばねの両端を鋭角に折り曲げて係止部を形成し、この係止部で外径側の板ばねの両端を係止する：
ｇ）入力側部材を、クラッチ部を構成するカム面を有する第１薄肉部材と、トルクを入力するための操作部材が取り付けられる第２薄肉部材とを相対回転不能に結合して構成する：
ｈ）第２薄肉部材の端部内周を、第１薄肉部材の端部の外周側に配置する：
ｉ）入力側部材に軸方向の予圧を付与する：
等の構成を適宜選択して組み合わせることができ、そのような構成によって上記第１の手段についてのそれぞれの該当事項と同様の作用効果が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るクラッチユニットの第１の実施形態を図面に従って説明する。
【００２５】
図１に示すように、この第１の実施形態のクラッチユニットは、入力側部材としての外輪１と、出力側部材としての内輪２と、係合子としての複数のローラ３と、ローラ３を保持する保持器４と、保持器４に装着された弾性部材５とを主要な要素として構成される。
【００２６】
外輪１は、図２に示す第１薄肉部材１Ａと、図３に示す第２薄肉部材１Ｂとから構成され、この両薄肉部材１Ａ，１Ｂは、鋼板をプレス成型することにより製作されたものである。なお、必要ならば例えば、第２薄肉部材１Ｂを樹脂等の成型品で構成してもよい。
【００２７】
第１薄肉部材１Ａは、内周に複数のカム面１Ａａが円周方向等間隔に形成されたドラム部１Ａｂと、ドラム部１Ａｂの一端部より内径側に延出された内径フランジ部１Ａｃと、ドラム部１Ａｂの他端部より外径側に延出された外径フランジ部１Ａｄとを備える。
【００２８】
各カム面１Ａａは、円周方向中央部が深く、その中央部から円周方向両側に向って傾斜状に浅くなっている。内径フランジ部１Ａｃは、保持器４を軸方向の一方に抜け止め規制すると共に、外輪１の内輪２に対する同軸性を保持する役割を果たすものである。
【００２９】
外径フランジ部１Ａｄには、第２薄肉部材１Ｂとの結合に供せられる複数（図例では６つ）の嵌合溝１Ａｅが形成されると共に、外径端より軸方向に沿ってドラム部１Ａｂと反対側に延出された複数（図例では３つ）のストッパ爪１Ａｆが形成されている。これらのストッパ爪１Ａｆは、第１薄肉部材１Ａの一側方（図１（ａ）の右側方）に配設されて回転が拘束される静止側部材７（図８（ａ）参照）の図示しないストッパ突起部と回転方向に係合することにより、外輪１の回動が所定範囲に規制されるようになっている。
【００３０】
第１薄肉部材１Ａの全部又はカム面１Ａａに対しては、例えば、浸炭焼入れ焼戻し、浸炭窒化焼入れ焼戻し、高周波焼入れ焼戻し、ずぶ焼入れ焼戻し等の熱処理（表面硬化処理）が施される。
【００３１】
第２薄肉部材１Ｂには、図３に示すように、外径端より軸方向に沿って第１薄肉部材１Ａ側に延出された複数（図例では６つ）の嵌合爪１Ｂａが形成されており、これらの嵌合爪１Ｂａが図４に示すように第１薄肉部材１Ａの嵌合溝１Ａｅに嵌合圧入されることにより、両薄肉部材１Ａ，１Ｂの相対回転及び軸方向相対移動が規制されている。そして、この状態の下で、嵌合爪１Ｂａが、その外周に装着される操作部材としての操作レバー６の凹凸部と回転方向に係合することにより、操作レバー６の外輪１に対する相対回転が規制されるようになっている。なお、図例では、２つの短尺な爪１Ｂｂが形成されているが、これらの爪１Ｂｂは第１薄肉部材１Ａとの結合に供せられるものではない（回転方向規制のみの役割を果たすものである）。
【００３２】
第２薄肉部材１Ｂの外径側端部には、軸方向に沿って第１薄肉部材１Ａ側に延出された複数（図例では２つ）のバーリング部１Ｂｃが形成されると共に、これらのバーリング部１Ｂｃにはそれぞれ、ボルト挿通穴（又はネジ穴）１Ｂｄが形成され、これらの穴１Ｂｄを通じて操作レバー６がねじ結合されることにより、操作レバー６の外輪１に対する軸方向相対移動が規制される。
【００３３】
従って、操作レバー６を回動操作することにより、第１薄肉部材１Ａと第２薄肉部材１Ｂとが一体回転し、これにより操作レバー６からの入力トルクが外輪１に入力される。また、内輪２は、外輪１（第１薄肉部材１Ａ）のカム面１Ａａとの間に楔隙間を形成する円周面２ａを備えており、図示されない出力部材に連結されている。
【００３４】
この構成によれば、入力側部材としての外輪１が、第１薄肉部材１Ａと第２薄肉部材１Ｂとの二つの部材に対して、プレス加工を施すことにより製作されたものであるため、外輪１が仮に冷間鍛造等により一体成型される場合と比較して、加工が容易化されて製造コストが安価になると共に、外輪１ひいてはクラッチユニットの軽量化を図ることが可能となる。
【００３５】
また、第１薄肉部材１Ａはクラッチ部の構成要素であるカム面１Ａａを有しているのに対して、第２薄肉部材１Ｂは操作レバー６との結合部である嵌合爪１Ｂａを有しており、要求される剛性或いは硬度が両部材１Ａ，１Ｂで相違しているが、第１薄肉部材１Ａに対してのみ表面硬化処理（熱処理）を施すことにより、それぞれの要求特性に無駄なく対応することができる。
【００３６】
保持器４は円筒状をなし、図５に示すように、ローラ３を収容する複数（例えば１０個）の窓形のポケット４ａと、円周方向に離隔した一対の開口部４ｂを備える。両開口部４ｂは周囲を閉じた窓形であり、両開口部４ｂには後述する弾性部材５の係合部５ａ１、５ａ２がそれぞれ挿入される。（図８（ａ）参照）。
【００３７】
保持器４の材質は特に問わないが、この実施形態では、保持器４を合成樹脂材料、例えばポリアミド６６（ＰＡ６６）にグラスファイバーを３０重量％配合した合成樹脂材料の射出成形品としている。
【００３８】
この第１の実施形態に係るクラッチ部８は、外輪１の第１薄肉部材１Ａのカム面１Ａａと、内輪２の円周面２ａと、カム面１Ａａと円周面２ａとの間に介在するローラ３と、ローラ３を保持する保持器４と、弾性部材５とを主要な要素として構成されている。また、カム面１Ａａ、円周面２ａ，及びローラ３によってロック手段が構成され、保持器４及び弾性部材５によって復帰手段が構成されている。
【００３９】
弾性部材５は、図６に示すように、ステンレス鋼等の金属製帯板材を丸めて有端リング状の板ばね５Ａ，５Ｂを形成し、この二つの板ばね５Ａ，５Ｂを重ね合わせることによって構成される。内径側の板ばね５Ａの両端部のうち、軸方向一方側には、それぞれの先端部分を内径側に折り曲げて係合部５ａ１，５ａ２が形成される。両係合部５ａ１，５ａ２は、円周方向に所定間隔で対向していて、それぞれ保持器４の開口部４ｂに挿入される。また、内径側板ばね５Ａの両端部の軸方向他方側には、それぞれ先端部分を外径側に折り曲げて係止部５ｂ１が形成される。この係止部５ｂ１は、外径側の板ばね５Ｂの両端部を係止し、板ばね５Ｂの脱落や円周方向の位相ずれを規制する役割を有する。図７に示すように、両係止部５ｂ１を互いに離反する方向にさらに折り曲げ、傾斜角θを鋭角にすれば、かかる規制機能をさらに強化することができる。
【００４０】
弾性部材５を組付ける場合には、図８（ａ）｛なお、図８（ａ）（ｂ）では、図面の簡略化のため、外径側の板ばね５Ｂの図示を省略している｝に示すように、一対の係合部５ａ１，５ａ２間の間隔を円周方向に押し広げた状態で、係合部５ａ１，５ａ２をそれぞれ保持器４の開口部４ｂに挿入し、係合部５ａ１，５ａ２を開口部４ｂの円周方向の側面４ｂ１，４ｂ２にそれぞれ係合させる。両側面４ｂ１，４ｂ２の外径側には、静止側部材７に設けた係止部７ａが配置されており、同図（ａ）に示す保持器４の中立位置では、弾性部材５の係合部５ａ１，５ａ２は何れもこの係止部７ａによっても係止される。以上の組付けにより、保持器４が弾性部材５を介して静止側部材７に回転方向に連結される。
【００４１】
この状態から、同図（ｂ）に示すように、保持器４が例えば静止側部材に対して時計方向に相対回転した場合には、弾性部材５の係合部５ａ１，５ａ２のうち、時計方向（回転方向前方）に位置する係合部５ａ１が保持器４の側面４ｂ１に押されて時計方向に弾性変位する。この時点において、弾性部材５の反時計方向（回転方向後方）に位置する係合部５ａ２は、静止側部材７の係止部７ａに係止されている。これにより、弾性部材５は、係合部５ａ１，５ａ２の間隔が押し広げられる方向に弾性的に撓み、その撓み量に応じた弾性力が弾性部材５に蓄積される。この後、保持器４に作用する回動力が解除されたされた場合には、弾性部材５の弾性力によって、保持器４が同図（ａ）に示す中立位置に復帰する。
【００４２】
なお、保持器４が同図（ａ）に示す状態から反時計方向に相対回転した場合には、弾性部材５の反時計方向の係合部５ａ２が保持器４の側面４ｂ２に押されて反時計方向に弾性変位し、上記とは逆の動作によって弾性部材５に弾性力が蓄積される。
【００４３】
ところで、図８（ｂ）に示すように保持器４を回動させた状態では、弾性部材５の全周で応力分布が不均一化し、弾性部材４が不規則に撓んで好ましくない影響を受けるおそれがある。これを防止するため、図９（ａ）（ｂ）に示すように、板ばね５Ａ，５Ｂの両端部近傍には、応力調整部５ｃを形成するのが望ましい。応力調整部５ｃは、部分的にばね剛性を弱めるもので、例えば同図（ａ）に示すように板ばね５Ａに孔を形成したり、あるいは同図（ｂ）に示すように、板ばね５Ｂの軸方向両側部を切除することにより構成することができる。何れの応力調整部５ｃを採用する場合でも、板ばね５Ａ，５Ｂの端部への接近側ほど板ばねの軸方向断面積を減少させる。
【００４４】
図９（ａ）（ｂ）では、応力調整部５ｃとして内径側の板ばね５Ａに孔を、外径側の板ばね５Ｂに切除部を形成しているが、これとは逆に内径側の板ばね５Ａに切除部を、外径側の板ばね５Ｂに孔を形成することもできる［図１０（ａ）（ｂ）参照］。この場合、双方の板ばね５Ａ，５Ｂに同種の応力調整部５ｃを形成しても構わない（双方に孔を形成し、あるいは双方に切除部を形成する）。但し、双方の応力調整部５ｃを孔とした場合、この孔を介して弾性部材５の内径側と外径側が連通状態となり、シール性（弾性部材５の内径側への異物の噛み込み等）の低下を招くので、少なくとも何れか一方（より望ましくは外径側）の板ばねの応力調整部５ｃとして切除部を採用するのが望ましい。なお、応力調整部５ｃは、上述のように双方の板ばね５Ａ，５Ｂに設ける他、何れか一方の板ばねにのみ設けることもできる。
【００４５】
次に、図１１〜図１３を参照しながら、この実施形態のクラッチユニットの動作について説明する。尚、図１１〜図１３において、弾性部材５および静止側部材７は模式化され、概念的に示されている。また、操作レバー６も記載が省略されている。
【００４６】
図１１は、クラッチユニットの中立位置を示している（図８（ａ）に示す状態）。中立位置において、ローラ３はカム面１Ａａの中央部に位置し、カム面１Ａａと円周面２ａとの間に形成される正逆両方向の楔隙間からそれぞれ離脱する。ローラ３の直径は、カム面１Ａａの中央部と円周面２ａとの間の半径方向距離よりも若干小さく設定されており、ローラ３とカム面１Ａａの中央部および円周面２ａとの間には半径方向隙間がある。また、この実施形態では、出力側から内輪２に入力される逆入力トルクは正逆両方向にロックするようにしている。従って、内輪２は、操作レバー６（外輪１）から入力される入力トルクに対してのみ回動動作を行い、出力側から逆入力トルクが入力されても回動せず、その位置を保持する。
【００４７】
図１２は、操作レバー６を回動操作して、外輪１に入力トルクを入力した時の状態を示している。例えば、同図において、外輪１に反時計方向の入力トルクが入力されると、外輪１の回動に伴い、カム面１Ａａがローラ３に対して反時計方向に相対移動して、ローラ３が楔隙間に係合する（噛み込む）。これにより、外輪１からの入力トルクがローラ３を介して内輪２に伝達され、外輪１、ローラ３、保持器４、及び内輪２が一体となって反時計方向に回動する。尚、この回動の最大量は、静止側部材７のストッパ突起部と外輪１のストッパ爪１Ａｆとによって規制される。そして、保持器４の回動に伴って弾性部材５が撓み、その撓み量に応じた弾性力ｆが蓄積される。
【００４８】
図１３は、操作レバー６（外輪１）を開放した時の状態を示している。弾性部材５に蓄積された弾性力ｆによって、保持器４に時計方向の回動力が働き、ローラ３が保持器４に押されてカム面１Ａａを押圧する。そうすると、外輪１が開放されているので、ローラ３、保持器４、及び外輪１が内輪２に対して時計方向に回転して、図１１に示す中立位置に復帰する。また、内輪２は、図１２の回動操作によって与えられた回動位置をそのまま維持する。従って、図１２の回動操作を繰り返し行った場合では、内輪２に各回動操作ごとの回動量が重畳的に蓄積される。
【００４９】
尚、図１１〜図１３において、外輪１に時計方向の入力トルクが入力された場合も、上記と同様の動作を行う（動作の向きは逆）。また、内輪側から入力トルクを入力する構成とすることもでき、その場合、内輪の外周にカム面を設け、外輪の内周に円周面を設ける。
【００５０】
図１４に、本発明の比較例を示す。このクラッチユニットでは、弾性部材５’として、捻りコイルばねからなるセンタリングばねが使用されている。センタリングばね５’は、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、複数の巻き部の両端にそれぞれ内径側に屈曲する係合部５ａ１’，５ａ２’を有するもので、両係合部５ａ１’，５ａ２’は軸方向でずれた位置にある。
【００５１】
このセンタリングばね５は、保持器４’の外周に装着される。保持器４’は、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、複数のポケット４ａ’の他、一方の端面の円周方向二箇所に深さの異なる軸方向切欠き状の被係合部４ｂ’を備えている。センタリングばね５’の両係合部５ａ１’，５ａ２’は、それぞれ被係合部４ｂ’に係止され、被係合部４ｂ’の周面のうち、相手側の被係合部に近接する円周方向の側面４ｂ１’、４ｂ２’と係合する。そして、図１５（ｄ）に示すように保持器４’の相対回転により、センタリングばね５’が撓んで、その撓み量に応じた弾性力がセンタリングばね５’に蓄積される。
【００５２】
このように弾性部材として捻りコイルばね５’を使用する場合、係合部５ａ１’，５ａ２’が軸方向の位置ずれを有するため、保持器４’がばねから受ける荷重の作用点Ｐ，Ｑも軸方向でずれた位置にあり、これより保持器４’にはモーメントＭ（図１６（ａ）参照）が作用する。このモーメント荷重により、保持器４’と、その内周に嵌合した部材（図１では出力側部材２）との間の摩擦が大きくなるため、弾性力による入力側部材１の復帰トルクが減少し、中立位置への復帰が阻害される可能性がある。また、被係合部４ｂ’の深さが異なるため、Ｐ点に比べて肉厚の薄いＱ点付近で応力が過大となり、保持器４’が破損するおそれもある。
【００５３】
これに対し、弾性部材５として図６〜図１０に示す有端リング状の板ばね５Ａ，５Ｂを使用すれば、係合部５ａ１，５ａ２の位置を軸方向で揃えることができる。そのため、保持器４にモーメント荷重が作用することはなく、従って、回動操作後の復帰トルクが高められ、外輪１や操作レバー６の中立位置への復帰を確実に行うことができる。
【００５４】
以上の効果を確認するため、図１に示すクラッチユニット（本発明品）と図１４に示すクラッチユニット（比較品）について、それぞれ弾性部材の単体での発生トルク、および操作レバー６の復帰力を測定し、摩擦損失分を演算したところ、比較品では、発生トルクが１７０［Ｎ・ｃｍ］、復帰力が６０［Ｎ・ｃｍ］で、摩擦損失分が１１０［Ｎ・ｃｍ］になったが、本発明品では、発生トルクが１１０［Ｎ・ｃｍ］、復帰力が８０［Ｎ・ｃｍ］で、摩擦損失分が２０［Ｎ・ｃｍ］となり、復帰トルクの摩擦損失を大幅に軽減できることが確認できた。
【００５５】
また、弾性部材５として有端リング状の板ばね５Ａ，５Ｂを使用した場合、保持器４に形成する開口部４ｂを同一寸法とすることができるので、開口部４ｂ周辺に極端な薄肉部分が生じることはなく、従って、保持器４の強度を向上させることができる。
【００５６】
なお、弾性部材５としての板ばねの使用数は、必要とされる復帰トルクに応じて定めることができる。従って、上述のように二枚使用する他、一枚のみ、あるいは三枚以上を重ねて使用することもできる。このように板ばねの使用数を増減することで復帰トルクの調整も容易に行うことができる。
【００５７】
次に、本発明に係るクラッチユニットの第２の実施形態を説明する。
【００５８】
図１７に示すように、この第２の実施形態のクラッチユニットは、入力側部材としての外輪１と、出力側部材としての出力軸１２と、制御部材としての内輪１３と、静止側部材としての外輪１４と、外輪１と内輪１３との間に設けられた第１クラッチ部１５と、外輪１４と出力軸１２との間に設けられた第２クラッチ部１６とを主要な要素として構成される。
【００５９】
入力側部材としての外輪１は、第１の実施形態と同様に、第１薄肉部材１Ａと第２薄肉部材１Ｂとで構成される。第１の実施形態では、両部材１Ａ，１Ｂの内径側端部は、図１〜図４からも明らかなように軸方向に密着させていたが、第２の実施形態では、第２薄肉部材１Ｂの端部内周１Ｂｅを第１薄肉部材１Ａの外周、より詳細には内径フランジ部１Ａｃの外周に配置し、両部材１Ａ，１Ｂの端面１Ａｇ，１Ｂｇを半径方向で同一平面に配置している。また、この第２の実施形態では、ワッシャ２８と第１薄肉部材１Ａの端面との間に、波型ばねや皿ばねからなる弾性体２９を介在させることにより、外輪１に軸方向の予圧を付与する構成を付加している。
【００６０】
これ以外の外輪1の構成は、図２〜図４に示すものと同一の構成であるので、その部品単体としての図示及びその説明を省略すると共に、以下に示すクラッチユニットの説明に際しては、図２〜図４及びこれらに付されている符号を使用する。また、保持器４及び弾性部材５の構成についても、上述の図５〜図１０に示すものと同一の構成であるので、その部品図としての図示及びその説明を省略すると共に、以下に示すクラッチユニットの説明に際しては、図５〜図１０並びにこれらに付されている符号を使用する。
【００６１】
図１８は、出力側部材としての出力軸１２を示している。出力軸１２は、一端側にジャーナル部１２ａ、中央側に大径部１２ｂ、他端側に連結部１２ｃを備えている。ジャーナル部１２ａは、後述する内輪（１３：図１９参照）のラジアル軸受面（１３ａ１）に挿入される。大径部１２ｂの外周には、複数（例えば８つ）のカム面１２ｂ１が円周方向に等間隔で形成される。各カム面１２ｂ１は、出力軸１２の軸心を中心とする円に対して弦をなす平坦面状に形成される。また、大径部１２ｂの一端側部分には軸方向の複数（例えば８つ）のピン孔１２ｂ３が円周所定間隔に形成される。これらピン孔１２ｂ３には内輪（１３）のピン（１３ｂ１）が挿入される。また、大径部１２ｂの他端側部分には環状凹部１２ｂ４が形成される。この環状凹部１２ｂ４には後述する摩擦部材（１９：図２２参照）が圧入され、また、環状凹部１２ｂ４の内周壁１２ｂ５は、後述する固定側板（１７：図２１参照）のラジアル軸受面（１７ｅ２）に挿入されるジャーナル面になる。連結部１２ｃには、他の回動部材を連結するための歯型１２ｃ１が形成される。
【００６２】
出力軸１２は、例えば、肌焼鋼、機械構造用炭素鋼、軸受鋼等の鋼材から鍛造加工によって成形され、浸炭焼入れ焼戻し、浸炭窒化焼入れ焼戻し、高周波焼入れ焼戻し、ずぶ焼入れ焼戻し等の適宜の熱処理が施される。この実施形態では、出力軸１２を形成する鋼材として肌焼鋼（例えばクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４２０）を使用し、これに熱処理として浸炭焼入れ焼戻しを行って、表層部の表面硬さを５７〜６２ＨＲＣに調整している。なお、出力軸１２は、鋼材の削出し品とすることもできる。
【００６３】
図１９は、制御部材としての内輪１３を示している。内輪１３は、筒状部１３ａと、筒状部１３ａの一端から外径側に延びたフランジ部１３ｂと、フランジ部１３ｂの外径端から軸方向の一方に延びた複数（例えば８本）の柱部１３ｃとを主体として構成される。筒状部１３ａは、出力軸１２のジャーナル部１２ａに外挿され、かつ、外輪１の内部に内挿される。筒状部１３ａの他端側部分の内周には、出力軸１２のジャーナル部１２ａをラジアル方向に支持するラジアル軸受面１３ａ１が形成され、筒状部１３ａの他端側部分の外周には、外輪１のカム面１Ａａとの間に正逆両回転方向に楔隙間を形成する円周面１３ａ２が形成される。フランジ部１３ｂには、軸方向の一方に突出した複数（例えば８つ）のピン１３ｂ１が円周方向に所定間隔で形成される。これらピン１３ｂ１は、出力軸１２のピン孔１２ｂ３にそれぞれ挿入される。また、円周方向に隣接した柱部１３ｃ間には、軸方向の一方に向かって開口したポケット１３ｃ１が形成され、これらポケット１３ｃ１に後述する第２クラッチ部（１６：図２４参照）のローラ（３０）と板ばね（３１）が収容される。ローラ（３０）と板ばね（３１）を、ポケット１３ｃ１の軸方向の開口部から該ポケット１３ｃ１内に組み入れることができるので、組立作業が容易である。
【００６４】
内輪１３は、例えば、肌焼鋼、機械構造用炭素鋼、軸受鋼等の鋼材から鍛造加工によって成形され、浸炭焼入れ焼戻し、浸炭窒化焼入れ焼戻し、高周波焼入れ焼戻し、ずぶ焼入れ焼戻し等の適宜の熱処理が施される。この実施形態では、内輪１３を形成する鋼材として肌焼鋼（例えばクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４２０）を使用し、これに熱処理として浸炭焼入れ焼戻しを行って、表層部の表面硬さを５７〜６２ＨＲＣに調整している。なお、内輪１３は、鋼材の削出し品、鋼鈑（例えば冷間圧延鋼鈑）のプレス成形品とすることもできる。
【００６５】
図２０は、静止側部材としての外輪１４を示している。外輪１４は、半径方向に延びたフランジ部１４ａと、フランジ部１４ａの外径端から軸方向の一方に延びた筒状部１４ｃと、筒状部１４ｃの一端から外径側に突出した鍔部１４ｄとを主体として構成される。フランジ部１４ａには、軸方向の他方に突出した複数（例えば２つ）のストッパ部１４ａ１が円周方向に所定間隔で配列形成される。これらストッパ部１４ａ１は、外輪１のストッパ爪１Ａｆと回転方向に係合して、外輪１の回動範囲を規制する。また、フランジ部１４ａには、軸方向の他方に突出した一対の係止部１４ａ２と、複数（例えば２つ）の装着部１４ａ３とが形成され、一対の係止部１４ａ２の円周方向外側面には、第１クラッチ部（１５）の弾性部材５の係合部５ａ１、５ａ２がそれぞれ係止される（図８参照）。また、装着部１４ａ３の外周には、弾性部材５が装着される。
【００６６】
筒状部１４ｃの内周には、出力軸１２のカム面１２ｂ１との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成する円周面１４ｃ１が形成される。鍔部１４ｄには、複数（例えば６つ）の切欠き部１４ｄ１が円周方向に所定間隔で形成される。切欠き部１４ｄ１は、後述する固定側板（１７）の加締部（１７ｃ：図２１参照）と適合する。
【００６７】
外輪１４は、例えば、肌焼鋼、機械構造用炭素鋼、軸受鋼等の鋼材から鍛造加工によって成形され、浸炭焼入れ焼戻し、浸炭窒化焼入れ焼戻し、高周波焼入れ焼戻し、ずぶ焼入れ焼戻し等の適宜の熱処理が施される。この実施形態では、外輪１４を形成する鋼材として肌焼鋼（例えばクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４２０）を使用し、これに熱処理として浸炭焼入れ焼戻しを行って、表層部の表面硬さを５７〜６２ＨＲＣに調整している。なお、外輪１４は、鋼材の削出し品、鋼鈑（例えば冷間圧延鋼鈑）のプレス成形品とすることもできる。
【００６８】
図２１は、外輪１４に固定される固定側板１７を示している。固定側板１７は、半径方向に延びたフランジ部１７ａと、フランジ部１７ａの外径端から外径側に突出した複数（例えば４つ）のブラケット部１７ｂと、フランジ部１７ａの外径端から軸方向の一方に突出した複数（例えば６つ）の加締部１７ｃと、フランジ部１７ａに穿設された複数（例えば８つ）の係合孔１７ａ１と、フランジ部１７ａの内径端から軸方向の一方に突出したボス部１７ｅとを主体として構成される。４つのブラケット部１７ｂは円周方向に所定間隔で形成され、それぞれに中空ピン状の加締部１７ｂ１が一体（又は別体）に形成される。６つの加締部１７ｃは円周方向に所定間隔で形成され、それぞれ、二股状に分岐した一対の爪部１７ｃ１を備えている。この加締部１７ｃを外輪１４の切欠き部１４ｄ１に装着し、一対の爪部１７ｃ１を円周方向の相反する方向に加締めて鍔部１４ｄに当接させることにより、外輪１４の固定側板１７に対する軸方向相対移動および回転方向相対移動を防止することができる。加締部１７ｂ１は、相手側部材の取付け穴に加締固定される。
【００６９】
ボス部１７ｅの内周には、ラジアル軸受面１７ｅ２が形成される。ボス部１７ｅは出力軸１２の環状凹部１２ｂ４に挿入され、ボス部１７ｅの外周と環状凹部１２ｂ４の外周壁との間に後述する摩擦部材（１９：図２２参照）が装着される。係合孔１７ａ１は摩擦部材（１９）の凸部（１９ａ）と回転方向に係合して、摩擦部材（１９）の固定側板１７に対する相対回転を防止する。ボス部１７ｅのラジアル軸受面１７ｅ２は、環状凹部１２ｂ４のジャーナル面１２ｂ５に外挿され、ジャーナル面１２ｂ５をラジアル方向に支持する。
【００７０】
固定側板１７は、例えば、冷間圧延鋼鈑等の鋼鈑材からプレス加工によって成形される。この実施形態では、固定側板１７を形成する鋼板材として冷間圧延鋼鈑（例えばＳＰＣＥ）を使用している。また、加締部１７ｃ及び１７ｂ１を加締加工する際の加工性等に配慮して、熱処理は施していない。なお、加締部１７ｃ及び１７ｂ１等の加締加工を行う部位に防炭処理（又は防炭防窒処理）を施して、浸炭焼入れ焼戻し（又は浸炭窒化焼入れ焼戻し）を行っても良い。
【００７１】
図２２は、制動手段としての摩擦部材１９を示している。この実施形態において、摩擦部材１９はリング状のもので、その一方の端面には複数（例えば８つ）の凸部１９ａが円周方向に所定間隔で形成される。凸部１９ａは、固定側板１７の係合孔１７ａ１と回転方向に係合して、摩擦部材１９の固定側板１７に対する相対回転を防止する。
【００７２】
摩擦部材１９は、ゴムや合成樹脂等の弾性材料で形成され、例えば出力軸１２の環状凹部１２ｂ４の外周壁に締代をもって圧入される。摩擦部材１９の外周と環状凹部１２ｂ４の外周壁との間に生じる摩擦力によって、出力軸１２に回転方向の制動力（摩擦制動力）が与えられる。この制動力（制動トルク）の大きさは、出力軸１２に入力される逆入力トルクの大きさを勘案して適宜設定すれば良いが、逆入力トルクの還流現象を効果的に防止する観点から、想定される逆入力トルクと同程度の大きさに設定するのが好ましい。シート高さ調整装置の場合では、着座シートに着座者が着座した状態で出力軸１２に作用する逆入力トルクと同程度（例えば１０〜６０ｋｇｆ．ｃｍ）の大きさに設定するのが良い。この実施形態のように、制動手段として摩擦部材１９を用いると、制動力を摩擦部材１９の締代調整によって設定し、また変更できるという利点がある。
【００７３】
摩擦部材１９の材質は特に問わないが、この実施形態では、摩擦部材１９を合成樹脂材料、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）にグラスファイバーを３０重量％配合した合成樹脂材料の射出成形品としている。
【００７４】
図２３（図１７のＢ−Ｂ断面）は、第１クラッチ部１５を示している。第１クラッチ部１５は、外輪１に設けられた複数（例えば１０個）のカム面１Ａａと、内輪１３に設けられた円周面１３ａ２と、カム面１Ａａと円周面１３ａ２との間に介在する係合子としての複数（例えば９個）のローラ２０と、ローラ２０を保持する保持器４（図５参照）と、保持器４を外輪（１４）に回転方向に連結する弾性部材５（図６参照）とを主要な要素として構成される。カム面１Ａａ、円周面１３ａ２、及びローラ２０によってロック手段が構成され、保持器４および弾性部材５によって復帰手段が構成される。この実施形態において、カム面１Ａａは円周面１３ａ２との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成する。また、外輪１には操作レバー２３が結合され、操作レバー２３から外輪１に正方向又は逆方向の入力トルクが入力される。また、外輪１の内周と内輪１３（筒状部１３ａ）の外周との間の空間部、特にカム面１Ａａと円周面１３ａ２との間にグリースが封入されている。
【００７５】
この第１クラッチ部１５の構成は、既述の第１の実施形態のクラッチ部８と比較すれば、内輪１３が出力側部材としての出力軸１２の外周側に配置されている制御部材である点のみが相違しており、その他の構成は同一である。従って、第１クラッチ部１５の作用については、既述の図１１〜図１３に基づく説明事項と実質的に同一であるため、これらの各図における対応する構成要素の符号に括弧を付してその説明を省略する。
【００７６】
図２４（図１７のＡ−Ａ断面）は、第２クラッチ部１６を示している。第２クラッチ部１６は、外輪１４に設けられた円周面１４ｃ１と、出力軸１２に設けられた複数（例えば８つ）のカム面１２ｂ１と、各カム面１２ｂ１と円周面１４ｃ１との間に介在する係合子としての一対（例えば総数８対）のローラ３０と、一対のローラ３０間に介在する弾性部材、例えば断面Ｎ字形の板ばね３１と、内輪１３の柱部１３ｃと、内輪１３のピン１３ｂ１および出力軸１２のピン孔１２ｂ３とを主要な要素として構成される。カム面１２ｂ１、円周面１４ｃ１、一対のローラ３０、および板ばね３１によってロック手段が構成され、一対のローラ３０の円周方向両側に位置する内輪１３の柱部１３ｃによってロック解除手段が構成され、内輪１３のピン１３ｂ１および出力軸１２のピン孔１２ｂ３によってトルク伝達手段が構成される。なお、この実施形態において、板ばね３１はステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０１ＣＰＳ−Ｈ）で形成し、熱処理としてテンパー処理を施している。また、外輪１４の内周と出力軸１２（大径部１２ｂ）の外周との間の空間部、特にカム面１２ｂ１と円周面１４ｃ１との間にグリースが封入されている。
【００７７】
図２５に拡大して示すように、中立位置において、一対のローラ３０は板ばね３１によって、それぞれ、カム面１２ｂ１と円周面１４ｃ１との間に形成される正逆両回転方向の楔隙間の方向に押圧される。この時、内輪１３の各柱部１３ｃと各ローラ３０との間にはそれぞれ回転方向隙間δ１が存在する。また、内輪１３のピン１３ｂ１と出力軸１２のピン孔１２ｂ３との間には正逆両回転方向にそれぞれ回転方向隙間δ２が存在する。回転方向隙間δ１と回転方向隙間δ２とは、δ１＜δ２の関係を有する。回転方向隙間δ１の大きさは、例えば０〜０．４ｍｍ（第２クラッチ部１６の軸心を中心として０〜１．５°）程度、回転方向隙間δ２の大きさは、例えば０．４〜０．８ｍｍ（第２クラッチ部１６の軸心を中心として１．８〜３．７°）程度である。
【００７８】
同図に示す状態で、例えば、出力軸１２に時計方向の逆入力トルクが入力されると、反時計方向（回転方向後方）のローラ３０がその方向の楔隙間と楔係合して、出力軸１２が外輪１４に対して時計方向にロックされる。出力軸１２に反時計方向の逆入力トルクが入力されると、時計方向（回転方向後方）のローラ３０がその方向の楔隙間と楔係合して、出力軸１２が外輪１４に対して反時計方向にロックされる。従って、出力軸１２からの逆入力トルクは、第２クラッチ部１６によって正逆両回転方向にロックされる。
【００７９】
図２６は、外輪１からの入力トルク（同図で時計方向）が第１クラッチ部１５を介して内輪１３に入力され、内輪１３が同図で時計方向に回動を始めた初期状態を示している。回転方向隙間がδ１＜δ２に設定されているため、先ず、内輪１３の反時計方向（回転方向後方）の柱部１３ｃがその方向（回転方向後方）のローラ３０と係合して、これを板ばね３１の弾性力に抗して時計方向（回転方向前方）に押圧する。これにより、反時計方向（回転方向後方）のローラ３０がその方向の楔隙間から離脱して、出力軸１２のロック状態が解除される。従って、出力軸１２は時計方向に回動可能となる。
【００８０】
内輪１３がさらに時計方向に回動すると、図２７に示すように、内輪１３のピン１３ｂ１が出力軸１２のピン孔１２ｂ３と時計方向に係合する。これにより、内輪１３からの時計方向の入力トルクがピン１３ｂ１およびピン孔１２ｂ３を介して出力軸１２に伝達され、出力軸１２が時計方向に回動する。外輪１に反時計方向の入力トルクが入力された場合は、上記とは逆の動作で出力軸１２が反時計方向に回動する。従って、外輪１からの正逆両回転方向の入力トルクは、第１クラッチ部１５、内輪１３、およびトルク伝達手段としてのピン１３ｂ１およびピン孔１２ｂ３を介して出力軸１２に伝達され、出力軸１２が正逆両回転方向に回動する。なお、内輪１３からの入力トルクがなくなると、板ばね３１の弾性復元力によって図２５に示す中立位置に復帰する。
【００８１】
上述した外輪１、出力軸１２、内輪１３、外輪１４、第１クラッチ部１５、第２クラッチ部１６、固定側板１７および摩擦部材１９を図１７に示す態様でアッセンブリすると、この実施形態のクラッチユニットが完成する。外輪１には例えば樹脂製の操作レバー２３が結合され、出力軸１２は図示されていない出力側機構の回動部材に連結される。また、固定側板１７は図示されていないケーシング等の固定部材に加締部１７ｂ１で加締固定される。なお、外輪１は、第２薄板部材１Ｂの外側に装着されたワッシャ（又はナット）２８と外輪１４のフランジ部１４ａとの間で軸方向の両側に抜け止め規制される。
【００８２】
第１クラッチ部１５において、弾性部材５は外輪１（第１薄肉部材１Ａ）のストッパ爪１Ａｆの内周に収容され、外輪１の一方の端面と外輪１４のフランジ部１４ａとの間で軸方向の両側に抜け止め規制される。また、保持器４およびローラ２０は、外輪１の内径フランジ部１Ａｃと外輪１４のフランジ部１４ａとの間で軸方向の両側に抜け止め規制される。第１クラッチ部１５の保持器４、ローラ２０、および弾性部材５が外輪１の内部に収容されており、入力側部分に突出した部分がない。また、保持器４が内輪１３の円周面１３ａ２に外挿され、保持器４の回動が内輪１３の円周面１３ａ２によって案内されるので、回動時の保持器４の傾きがなく、円滑なクラッチ動作が可能である。
【００８３】
第２クラッチ部１６は、外輪１４と固定側板１７とで囲まれた空間部に径方向および軸方向にコンパクトに収められている。また、ロック解除手段としての柱部１３ｃと、トルク伝達手段としてのピン１３ｂ１が内輪１３に一体に設けられているので、部品点数が少なく、構造も簡単である。また、柱部１３ｃ間のポケット１３ｃ１が軸方向の一方（固定側板１７側）に開口した形状であるため、出力軸１２、内輪１３、外輪１４等をアッセンブリした後、ローラ３０と板ばね３１を、ポケット１３ｃ１の軸方向の開口部から該ポケット１３ｃ１内に組み入れることができ、組立作業が容易である。
【００８４】
さらに、出力軸１２を内輪１３のラジアル軸受面１３ａ１と固定側板１７のラジアル軸受面１７ｅ２によって両持ち的に支持する構造であるため、出力軸１２の回動動作が安定し、しかも第１クラッチ部１５および第２クラッチ部１６に偏荷重が作用しにくく、円滑なクラッチ動作が可能である。
【００８５】
しかも、入力側部材としての外輪１が、第１薄肉部材１Ａと第２薄肉部材１Ｂとの２つの部材に対して、プレス加工を施ことにより製作されたものであるため、加工が容易化されて製造コストが安価になると共に、外輪１ひいてはクラッチユニットの軽量化を図ることが可能となる。
【００８６】
また、第１薄肉部材１Ａと第２薄肉部材１Ｂとでは、要求される剛性或いは硬度が相違しているが、第１薄肉部材１Ａに対してのみ表面硬化処理（熱処理）を施すことにより、それぞれの要求特性に無駄なく対応することができる。
【００８７】
図２８は、自動車の乗員室に装備される座席シート４０を示している。座席シート４０は着座シート４０ａと背もたれシート４０ｂとで構成され、着座シート４０ａの高さＨを調整するシート高さ調整装置４１、背もたれシート４０ｂの傾斜θを調整するシート傾斜調整装置４２、および着座シート４０ａの前後位置Ｌを調整するシートスライド調整装置（図示省略）を備えている。着座シート４０ａの高さＨの調整はシート高さ調整装置４１の操作レバー４１ａによって行い、背もたれシート４０ｂの傾斜θの調整はシート傾斜調整装置４２の操作レバー４２ａによって行い、着座シート４０ａの前後位置Ｌの調整はシートスライド調整装置の操作レバー（図示省略）によって行う。上述した実施形態のクラッチユニットは、例えばシート高さ調整装置４１に組込まれる。
【００８８】
図２９（ａ）は、シート高さ調整装置４１の一構造例を概念的に示している。シートスライドアジャスタ４１ｂのスライド可動部材４１ｂ１にリンク部材４１ｃ、４１ｄの一端がそれぞれ回動自在に枢着される。リンク部材４１ｃ、４１ｄの他端はそれぞれ着座シート４０ａに回動自在に枢着される。リンク部材４１ｃの他端はリンク部材４１ｅを介してセクターギヤ４１ｆに回動自在に枢着される。セクターギヤ４１ｆは着座シート４０ａに回動自在に枢着され、支点４１ｆ１回りに揺動可能である。リンク部材４１ｄの他端は着座シート４０ａに回動自在に枢着される。上述した実施形態のクラッチユニットＸは、固定側板１７を介して着座シート４０ａの適宜の部位に固定され、その外輪１に例えば樹脂製の操作レバー４１ａ（図２３における操作レバー２３に相当）が結合され、出力軸１２にセクターギヤ４１ｆと噛合するピニオンギヤ４１ｇが連結される。
【００８９】
例えば、図２９（ｂ）において、操作レバー４１ａを反時計方向（上側）に揺動操作すると、その方向の入力トルクがクラッチユニットＸを介してピニオンギヤ４１ｇに伝達され、ピニオンギヤ４１ｇが反時計方向に回動する。そして、ピニオンギヤ４１ｇと噛合するセクターギヤ４１ｆが時計方向に揺動して、リンク部材４１ｃの他端をリンク部材４１ｅを介して引っ張る。その結果、リンク部材４１ｃとリンク部材４１ｄが共に起立して、着座シート４０ａの座面が高くなる。このようにして、着座シート４０ａの高さＨを調整した後、操作レバー４１ａを開放すると、操作レバー４１ａが第１クラッチ部１５の弾性部材５の弾性力（弾性復元力）によって時計方向に回動して元の位置（中立位置）に戻る。なお、操作レバー４１ａを時計方向（下側）に揺動操作した場合は、上記とは逆の動作によって、着座シート４１ａの座面が低くなる。また、高さ調整後に操作レバー４１ａを開放すると、操作レバー４１ａが反時計方向に回動して元の位置（中立位置）に戻る。
【００９０】
上記構成のシート高さ調整装置４１によれば、操作レバー４１ａの揺動操作のみで着座シート４０ａの高さＨを調整することができ、しかも、高さ調整後の着座シート４０ａの高さ位置を自動的に保持することができる。また、高さ調整後に操作レバー４１ａを開放すると、操作レバー４１ａを中立位置に自動復帰させることができ、その場合でも復帰時の動作が円滑でラチェット機構のような騒音発生の問題も生じない。さらに、摩擦部材１９によって出力軸１２に回転方向の制動力を与えているので、操作レバー４１ａの操作時における逆入力トルクの還流現象がなく（又は少なく）、安定した調整操作が可能である。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るクラッチユニットによれば、弾性部材として有端リング状の板ばねを使用しているので、弾性力の作用点を円周方向の対向位置に配置することができる。そのため、入力側部材の回動中は、クラッチ部の弾性力を支持する部材にモーメント荷重が作用することはなく、従って、当該部材と他部材との摩擦による復帰トルクのロスを減少させることができ、入力側部材を確実に中立位置に復帰させることができる。
【００９２】
また、第１および第２薄肉部材からなる入力側部材において、第２薄肉部材の端部内周を、第１薄肉部材の端部の外周側に配置することにより、軸方向の所要スペースを削減できる。従って、クラッチユニットのコンパクト化を図ることができる。また、係合子の長さの延長が可能となるので、クラッチ部のトルク剛性を向上させて作動安定性を高めることができる。
【００９３】
さらには、入力側部材に軸方向の予圧を付与することにより、クラッチ部の初期隙間等に起因した入力側部材のがたつきを解消することができ、操作感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るクラッチユニットの全体構成を示す縦断側面図｛図１（ａ）｝、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図｛図１（ｂ）｝である。
【図２】第１の実施形態に係るクラッチユニットの入力側部材の第１薄肉部材を示す斜視図｛図２（ａ）｝、縦断側面図｛図２（ｂ）｝、正面図｛図２（ｃ）｝である。
【図３】第１の実施形態に係るクラッチユニットの入力側部材の第２薄肉部材を示す斜視図｛図３（ａ）｝、縦断側面図｛図３（ｂ）｝、正面図｛図３（ｃ）｝である。
【図４】第１の実施形態に係るクラッチユニットの入力側部材を示す単体斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係るクラッチユニットの保持器を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係るクラッチユニットの弾性部材を示す斜視図である。
【図７】図６に示す弾性部材のうち、内径側の板ばねを示す斜視図である。
【図８】第１の実施形態に係るクラッチユニットの弾性部材の作用を示す正面図で、（ａ）図は中立状態を、（ｂ）図は入力トルクが入力された状態を示す。
【図９】第１の実施形態に係るクラッチユニットの弾性部材の他例を示す斜視図で、（ａ）図は内径側の板ばねを、（ｂ）図は外径側の板ばねを示す。
【図１０】第１の実施形態に係るクラッチユニットの弾性部材の他例を示す斜視図で、（ａ）図は内径側の板ばねを、（ｂ）図は外径側の板ばねを示す。
【図１１】第１の実施形態及び第２の実施形態に係るクラッチユニットの動作を概念的に説明する模式図である。
【図１２】第１の実施形態及び第２の実施形態に係るクラッチユニットの動作を概念的に説明する模式図である。
【図１３】第１の実施形態及び第２の実施形態に係るクラッチユニットの動作を概念的に説明する模式図である。
【図１４】弾性部材として捻りコイルばねを使用した比較例を示す縦断面図である。
【図１５】比較例の捻りコイルばねを示す側面図｛図１５（ａ）｝、正面図｛図１５（ｂ）｝、その作用を示す正面図｛図１５（ｃ）、（ｄ）｝である。
【図１６】比較例の保持器を示す斜視図｛図１６（ａ）｝、および図１６（ａ）中の矢視ｂ方向から見た斜視図である。
【図１７】第２の実施形態に係るクラッチユニットの全体構成を示す縦断側面図である。
【図１８】第２の実施形態に係るクラッチユニットの出力軸を示す正面図｛図１８（ａ）｝、図１８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図｛図１８（ｂ）｝である。
【図１９】第２の実施形態に係るクラッチユニットの内輪（制御部材）を示す正面図｛図１９（ａ）｝、図１９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図｛図１９（ｂ）｝、要部拡大図｛図１９（ｃ）｝である。
【図２０】第２の実施形態に係るクラッチユニットの外輪（静止側部材）を示す正面図｛（図２０（ａ）｝、図２０（ａ）のＢ−Ｂ線断面図｛図１３（ｂ）｝である。
【図２１】第２の実施形態に係るクラッチユニットの固定側板を示す正面図｛図２１（ａ）｝、図２１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図｛図２１（ｂ）｝である。
【図２２】第２の実施形態に係るクラッチユニットの摩擦部材（制動手段）を示す正面図｛図２２（ａ）｝、縦断側面図｛図２２（ｂ）｝である。
【図２３】第２の実施形態に係るクラッチユニットの第１クラッチ部を示す図１７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２４】第２の実施形態に係るクラッチユニットの第２クラッチ部を示す図１７のＡ−Ａ線断面図である。
【図２５】上記第２クラッチ部の作用を示す部分拡大正面図である（中立位置）。
【図２６】上記第２クラッチ部の作用を示す部分拡大正面図である（ロック解除時）。
【図２７】上記第２クラッチ部の作用を示す部分拡大正面図である（トルク伝達時）。
【図２８】自動車の座席シートを示す概念図である。
【図２９】図２９（ａ）はシート高さ調整装置の一構造例を示す概念図、図２９（ｂ）はその要部拡大図である。
【符号の説明】
１ 外輪（入力側部材）
１Ａ 第１薄肉部材
１Ａａ カム面
１Ａｅ 嵌合溝（溝部）
１Ｂ 第２薄肉部材
１Ｂａ 嵌合爪
２ 内輪（出力側部材）
２ａ 円周面
３ ローラ（係合子）
４ 保持器
４ａ ポケット
４ｂ 開口部
５ 弾性部材
５Ａ 板ばね
５Ｂ 板ばね
５ａ１ 係合部
５ａ２ 係合部
５ｂ１ 係止部
６ 操作レバー（操作部材）
８ クラッチ部
１２ 出力軸（出力側部材）
１３ 内輪（制御部材）
１４ 外輪（静止側部材）
１５ 第１クラッチ部
１６ 第２クラッチ部
２３ 操作レバー（操作部材）

Claims (17)

1. トルクが入力される入力側部材と、トルクが出力される出力側部材と、入力側部材と出力側部材との間に設けられたクラッチ部とを備えたクラッチユニットにおいて、
   クラッチ部は、入力側部材に設けられたカム面と、出力側部材に設けられた円周面と、前記カム面と前記円周面との間に介在する係合子と、係合子を保持するポケットを有する保持器と、保持器を静止側部材に連結し、入力側部材に入力された入力トルクで弾性力を蓄積し、入力トルクの開放に伴い、蓄積した弾性力で入力側部材を中立位置に復帰させる弾性部材とを備え、前記カム面は前記円周面との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成し、弾性部材は、有端リング状の板ばねで形成されていることを特徴とするクラッチユニット。
2. 弾性部材の両端に、保持器および静止側部材と係合可能な係合部を形成した請求項１記載のクラッチユニット。
3. 弾性部材の一端の係合部と他端の係合部とを円周方向の対向位置に設けた請求項２記載のクラッチユニット。
4. 保持器に、弾性部材の係合部と係合可能で、かつ周囲を閉じた開口部を形成した請求項２または３記載のクラッチユニット。
5. 弾性部材の両端近傍に、応力の調整部を設けた請求項２〜４何れか記載のクラッチユニット。
6. 弾性部材が、二以上の板ばねを重ねたものである請求項１〜５何れか記載のクラッチユニット。
7. 内径側の板ばねの両端を鋭角に折り曲げて係止部を形成し、この係止部で外径側の板ばねの両端を係止した請求項６記載のクラッチユニット。
8. 入力側部材を、前記カム面を有する第１薄肉部材と、トルクを入力するための操作部材が取り付けられる第２薄肉部材とを相対回転不能に結合して構成した請求項１〜７何れか記載のクラッチユニット。
9. 入力側部材に軸方向の予圧を付与した請求項１〜８何れか記載のクラッチユニット。
10. トルクが入力される入力側部材と、トルクが出力される出力側部材と、入力側部材と出力側部材との間のトルク伝達経路に介在する制御部材と、回転が拘束される静止側部材と、入力側部材と制御部材との間に設けられた第１クラッチ部と、静止側部材と出力側部材との間に設けられた第２クラッチ部とを備え、入力側部材の入力トルクを第１クラッチ部および制御部材を介して出力側部材に伝達し、出力側部材からの逆入力トルクを第２クラッチ部を介して静止側部材との間でロックするクラッチユニットにおいて、
    第１クラッチ部は、入力側部材に設けられたカム面と、制御部材に設けられた円周面と、前記カム面と前記円周面との間に介在する係合子と、係合子を保持するポケットを有する保持器と、保持器を静止側部材に連結し、入力側部材に入力された入力トルクで弾性力を蓄積し、入力トルクの開放に伴い、蓄積した弾性力で入力側部材を中立位置に復帰させる弾性部材とを備え、前記カム面は前記円周面との間に正逆両回転方向に楔隙間を形成し、弾性部材は、有端リング状の板ばねで形成されていることを特徴とするクラッチユニット。
11. 弾性部材の両端に、保持器および静止側部材と係合可能な係合部を形成した請求項１０記載のクラッチユニット。
12. 弾性部材の一端の係合部と他端の係合部とを円周方向の対向位置に設けた請求項１１記載のクラッチユニット。
13. 保持器に、弾性部材の係合部と係合可能で、かつ周囲を閉じた開口部を形成した請求項１１または１２記載のクラッチユニット。
14. 弾性部材の両端近傍に、応力の調整部を設けた請求項１１〜１３何れか記載のクラッチユニット。
15. 弾性部材が、二以上の板ばねを重ねたものである請求項１０〜１４何れか記載のクラッチユニット。
16. 内径側の板ばねの両端を鋭角に折り曲げて係止部を形成し、この係止部で外径側の板ばねの両端を係止した請求項１５記載のクラッチユニット。
17. 入力側部材を、前記カム面を有する第１薄肉部材と、トルクを入力するための操作部材が取り付けられる第２薄肉部材とを相対回転不能に結合して構成した請求項１０〜１６何れか記載のクラッチユニット。

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