JP5297343B2 - クラッチ装置及びシートリフタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、一側から入力されたトルクは他側に伝達する一方、他側から入力されたトルクは遮断して一側に伝達しないクラッチ装置及びそのクラッチ装置を備えたシートリフタ装置に関する。

従来より、自動車の座席シートには、シートクッションの高さ位置を調整するシートリフタ装置を備えたものがある。

例えば、特許文献１には、操作レバーを上下方向に揺動操作することにより、シートクッションの高さ位置を調整することができるシートリフタ装置を備えた座席シートが開示されている。

このシートリフタ装置は、操作レバーと、シートクッションの昇降機構と、操作レバーと昇降機構との間に介装されたクラッチ装置とを備えており、クラッチ装置によって、操作レバー（入力側）からの入力トルクを昇降機構（出力側）に伝達すると共に、例えば、シートクッションに着座する人の体重などに起因して出力側からの入力されるトルク（以下、逆入力トルクともいう）を遮断して入力側に伝達しないようにしている。これにより、シートリフタ装置は、操作レバーを揺動操作することにより、シートクッションの高さ位置を調整することができると共に、操作レバーを開放したときには、逆入力トルクに抗して、シートクッションの高さ位置を調整位置に保持することができる。

このように入力側からの入力トルクを出力側に伝達するため及び出力側からの逆入力トルクを遮断して入力側に伝達しないために、前記クラッチ装置は、トルクを入力側から出力側に伝達するための出力軸と、該出力軸の入力側で、当該出力軸に対しトルクを入力するための入力側部材と、出力軸と同軸に配設される外輪とを備え、出力軸の外周面と外輪の内周面との間に形成される隙間には、周方向に並んで配置されると共に、その間の板ばねによって互いに周方向の反対方向に付勢された一対のローラを複数有している。ここで、出力軸の外周面は、所定のカム形状に形成されており、これによって出力軸の外周面と外輪の内周面との間に形成された隙間には、各ローラが楔係合するような楔隙間が形成されている。そうして、出力軸にトルクが出力側から入力されたときには、一対のローラのうち、出力軸の回転方向上流側のローラが楔隙間で楔係合して、出力軸が外輪に対して回転不能にロックされる。これにより、クラッチ装置は、逆入力トルクを遮断して出力側から入力側に伝達しないようにしている。一方、入力側部材に対してトルクが入力されたときには、回転方向上流側のローラを回転方向下流側に押圧するように構成されており、このことにより、回転方向上流側のローラを楔隙間から離脱させるようになっている。これにより、回転方向上流側のローラが楔隙間で楔係合しないから、入力側部材からトルクが入力された出力軸は、外輪に対して回転可能となる。これにより、クラッチ装置は、入力トルクを入力側から出力側に伝達するようにしている。

特開２００２−１７８８０６号公報

ところで、前記特許文献１に係るクラッチ装置では、前述したように、楔隙間に対して、ローラを噛み込ませて楔係合したり、そこから離脱したりするように構成しているため、各構成部品の寸法精度としては高い精度が要求されると共に、それらの組み付け精度もまた、高い精度が要求される。そのため、クラッチ装置の製造コスト、ひいてはこのクラッチ装置を適用したシートリフタ装置の製造コストが、高くなってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、例えばシートリフタ装置の構成要素として利用されるクラッチ装置であって、高い精度を必要としない安価な構造のクラッチ装置を提供することである。

本願発明者らは、プーリ状の回転部材と揺動部材との間にベルトを巻き掛けたベルト伝動機構を応用して、前記回転部材に一方向及び他方向の何れの方向のトルクが入力されたときでも、前記ベルトの張力によって前記回転部材を回転不能にロックするロック機構を創出すると共に、そのロック機構に、回転部材に対して入力側からトルクが入力されたときには、ロック機構のロックを解除するロック解除機構を組み合わせることで、入力側からのトルク入力に対しては出力側に伝達する一方、出力側からのトルク入力に対しては入力側に伝達しないようにした。

具体的には、第１の発明では、入出力方向に延びる回転軸周りに回転する入出力軸を備え、前記入出力軸にトルクが入力側から入力されたときには、当該入出力軸を通じて出力側にトルクを伝達する一方、前記入出力軸にトルクが出力側から入力されたときには、トルクを遮断して入力側に伝達しないクラッチ装置を対象とする。そうして、前記入出力軸には、前記回転軸と同軸の回転部材が、回転一体に設けられ、前記回転軸に直交する方前記回転部材を挟んだ両側の一側において、前記回転軸と平行な第１揺動軸周りに揺動可能に支持される第１揺動部材と、前記回転部材を挟んだ両側の他側において、前記回転軸と平行な第２揺動軸周りに揺動可能に支持される第２揺動部材と、前記回転部材と前記第１揺動部材との間に巻き掛けられると共に、前記回転部材から前記第１揺動部材にトルクを伝達する第１ベルトと、前記第１ベルトに対し前記回転軸方向にずれて配置されかつ、前記回転部材と前記第２揺動部材との間に巻き掛けられると共に、前記回転部材から前記第２揺動部材にトルクを伝達する第２ベルトと、を備え、前記第１揺動軸は、前記第１揺動部材の中央位置からずれた偏心位置で、当該第１揺動部材を支持しており、それによって第１揺動部材は、前記入出力軸を通じて前記回転部材に一方向のトルクが入力されたときには、前記第１ベルトの緩み側に相当する相対的に腕の長い側が径方向の外方に前記回転部材から離れるように揺動することで、前記第１ベルトの張力を増大させ、そのことにより、前記回転部材及び前記入出力軸の回転をロックし、前記第２揺動軸は、前記第２揺動部材の中央位置からずれた偏心位置で、当該第２揺動部材を支持しており、それによって第２揺動部材は、前記入出力軸を通じて前記回転部材に他方向のトルクが入力されたときには、前記第２ベルトの緩み側に相当する相対的に腕の長い側が前記回転部材から径方向の外方に離れるように揺動することで、前記第２ベルトの張力を増大させ、そのことにより、前記回転部材及び前記入出力軸の回転をロックし、前記入出力軸に対して前記入力側から前記一方向のトルクが入力されたときに、前記第１揺動部材を、その腕の長い側が前記回転部材に近づくように押圧することで、前記回転部材及び前記入出力軸のロックを解除する第１ロック解除部材と、前記入出力軸に対して前記入力側から前記他方向のトルクが入力されたときに、前記第２揺動部材を、その腕の長い側が前記回転部材に近づくように押圧することで、前記回転部材及び前記入出力軸のロックを解除する第２ロック解除部材と、をさらに備えている。

この構成によると、入出力軸を通じて回転部材にトルクが入力され、回転部材が一方向（例えば反時計回り）に回転するときには、回転部材から第１ベルトを介して第１揺動部材にトルクが伝達される。このトルクにより、第１揺動部材は、その腕の長い側が径方向の外方に回転部材から離れるように揺動し、それによって、第１ベルトの周長は相対的に長くなる。このことは、第１ベルトの張力を増大させ、回転部材に対して大きな制動力を発生させるため、回転部材は、回転不能にロックされる。尚、第２揺動部材は、回転部材が一方向に回転するときには、第２ベルトの張力を増大させるようには揺動しない。

逆に、回転部材が他方向（例えば時計回り）に回転するときには、回転部材から第２ベルトを介して第２揺動部材にトルクが伝達され、第２揺動部材は、その腕の長い側が径方向の外方に回転部材から離れるように揺動する。それによって前記と同様に、第２ベルトの周長が長くなり、第２ベルトの張力が増大して、回転部材は、回転不能にロックされる。

このように入出力軸に対して、例えば出力側から一方向及び他方向のトルクが入力されたときには、前述したように、第１及び第２ベルトによる制動力が回転部材に付与されて回転部材及び入出力軸がロックされるから、トルクが遮断されて、入力側にトルクが伝達されない。

一方、入出力軸に対して入力側から一方向及び他方向のトルクが入力されたときにも、第１及び第２揺動部材が揺動して回転部材及び入出力軸がロックされ得るところ、前記の構成では、第１ロック解除部材及び第２ロック解除部材を備え、入力側から一方向のトルクが入出力軸に入力されたときには、第１ロック解除部材が第１揺動部材の腕の長い側を、回転部材に近づくように押圧する。これによって、前記とは逆に、第１ベルトの周長は相対的に短くなり、第１ベルトの張力が減少又は無くなり、回転部材は自由に回転し得る。つまり、ロックが解除されて、入出力軸を通じて出力側にトルクが伝達される。また、入力側から他方向のトルクが入出力軸に入力されたときには、第２ロック解除部材が第２揺動部材の腕の長い側を、回転部材に近づくように押圧し、このことにより、第２ベルトの張力が減少又は無くなる。そうしてこの場合も、ロックが解除されることになる。

この構成のクラッチ装置は、回転部材と第１揺動部材との間に第１ベルトを巻き掛けると共に、回転部材と第２揺動部材との間に第２ベルトを巻き掛けることで構成されており、変形自由なベルトを用いることで、ベルトの変形が、各構成部材の寸法誤差や各構成部材間の組み付け精度を吸収し得るから、各構成部材の寸法精度や、各構成部材間の組み付け精度等について、高い精度は要求されない。従って、トルクが入力側から入力されたときには、トルクを出力側に伝達する一方、トルクが出力側から入力されたときには、トルクを遮断して入力側に伝達しないクラッチ装置を安価で実現することができる。

第２の発明では、第１の発明において、前記入出力軸の入力側で、当該入出力軸に対し一方向及び他方向に回動可能に支持されると共に、前記入出力軸に対し一方向及び他方向のトルクを入力するための操作部をさらに備え、前記第１ロック解除部材は、前記操作部を前記一方向に回動させたときに前記第１揺動部材を押圧するように、前記操作部に対して取り付けられ、前記第２ロック解除部材は、前記操作部を前記他方向に回動させたときに前記第２揺動部材を押圧するように、前記操作部に対して取り付けられている。

この構成によると、入出力軸に対して一方向のトルクが入力されるように操作部を一方向に回動したときには、第１ロック解除部材が第１揺動部材を押圧してロックを解除し、他方向のトルクが入力されるように操作部を他方向に回動したときには、第２ロック解除部材が第２揺動部材を押圧してロックを解除する。従って、この構成では、操作部を操作することだけで、ロックを解除することが可能であり、操作性が向上する。

第３の発明では、座席シートのシートクッションの高さ位置を調整するシートリフタ装置を対象とする。そうして、第１又は第２の発明のクラッチ装置と、前記クラッチ装置の入出力軸の出力側に配設されると共に、前記クラッチ装置の入出力軸を通じて入力側から出力側に伝達されるトルクによって、前記シートクッションを昇降させる昇降機構と、を備えている。

前述したように、クラッチ装置は、入出力軸にトルクが入力側から入力されたときには、トルクを出力側に伝達する一方、入出力軸にトルクが出力側から入力されたときには、トルクを遮断して入力側に伝達しないから、入力側から入出力軸に入力されるトルク、つまり使用者の操作に伴い入力されるトルクは、昇降機構に伝達される一方、昇降機構から入出力軸に入力されるトルク、つまりシートクッションに着座する乗員の体重等に起因して入力されるトルクは遮断される。そのため、シートリフタ装置は、例えば操作レバーから入出力軸にトルクを入力することによって、シートクッションの高さ位置を調整することができると共に、操作レバーを開放しているときには、シートクッションの高さ位置をそのまま保持することができる。

また、前述したように、クラッチ装置は、その各構成部材の寸法精度や、各構成部材間の組み付け精度等について、高い精度が要求されないので、安価で製造することができる。そのため、このクラッチ装置を適用した本シートリフタ装置もまた、安価で製造することができる。

以上説明したように、本発明によると、ベルトを利用して回転部材のロック機構を実現する一方、入力側からトルクが入力されたときには、そのロックを解除し得るようにしたから、寸法精度や組み付け精度として高い精度を必要とせずに、入力側から出力側へのトルクの伝達を許容する一方、出力側から入力側へのトルクの伝達を遮断するクラッチ装置が実現する。

また、そのクラッチ装置を、シートリフタ装置に適用することによって、そのシートリフタ装置を安価で製造することができる。

本発明に係るクラッチ装置を適用したシートリフタ装置の概略図である。 図１のII矢視図である。 出力側ブラケットを取り外したときの図１のIII矢視図である。 出力側ブラケットを取り外したときのクラッチ本体部の概略図である。 図４のＶ−Ｖ線におけるクラッチ本体部の断面図である。 第１アームに力を加えたときの図２に相当する図である。 第１アームに力を加えたときの図３に相当する図である。 第１アームにさらに力を加えたときの図２に相当する図である。 第１アームにさらに力を加えたときの図３に相当する図である。 本発明に係るシートリフタ装置を備えた座席シートの斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１ないし３は、本発明に係るクラッチ装置を適用したシートリフタ装置１を示している。このシートリフタ装置１は、図１０に示すような座席シート７のシートクッション７１の高さ位置（図１０の上下方向位置）を調整するための装置であり、入出力方向（図１の左右方向）に延びる回転軸Ｘ周りに回転する入出力軸２１を備えたクラッチ装置のクラッチ本体部２と、該クラッチ本体部２の入出力軸２１の入力側に配設されると共に、入出力軸２１の入力側にトルクを入力する、操作部としての操作レバー４と、クラッチ本体部２の入出力軸２１の出力側に配設されると共に、操作レバー４からクラッチ本体部２を介して伝達されるトルクによって、シートクッション７１を昇降させる昇降機構６とを備えている。

クラッチ本体部２は、入出力軸２１に入力側からトルクが入力されたときには、出力側にトルクを伝達する一方、入出力軸２１に出力側からトルクが入力されたときには、トルクを遮断して入力側には伝達しない機能を有し、図４，５に示すように、入出力軸２１に外挿固定されて当該入出力軸２１と一体回転すると共に、外周面に断面形状が円形状の摩擦面２２４を有する回転部材としてのガイドホイール２２と、入出力軸２１を回転可能に支持するブラケット２３とを備えている。

ガイドホイール２２は、平プーリであり、入出力軸２１を挿通するための挿通孔２２１ａを有する円筒状のボス部２２１と、該ボス部２２１から径方向外方に向かって突出する円盤状のディスク部２２２と、該ディスク部２２２の外周縁から入出力方向の入力側及び出力側に向かって延びると共に、ディスク部２２２を外周側から覆う円筒状のプーリ部２２３とを備えている。このプーリ部２２３の外周面が摩擦面２２４を構成している。以下、本明細書中において径方向とは、ガイドホイール２２の径方向を意味する。

ブラケット２３は、入出力方向の入力側に位置する入力側ブラケット２３１と、入出力方向の出力側に位置する出力側ブラケット２３２とを備えている。

入力側ブラケット２３１は、略矩形平板状の部材であり、図４，５に示すように、その長辺方向（図４の左右方向）の略中央位置には、入出力軸２１を挿通するための挿通孔２３１ａが形成されている。この挿通孔２３１ａは、図５に示すように、後述する出力側ブラケット２３２の挿通孔２３２ａと入出力方向に対向している。また、挿通孔２３１ａの周縁部には、入出力方向の出力側に向かって突出する円筒状の内周壁部２３１ｂが設けられており、この内周壁部２３１ｂは、後述する出力側ブラケット２３２の内周壁部２３２ｂと入出力方向に対向している。

入力側ブラケット２３１の４隅には、図３ないし５に示すように、それぞれボルト孔２３１ｃが入出力方向に延びるように貫通形成されており、この４つのボルト孔２３１ｃ，２３１ｃ，・・・（図５においては２つのみ示す）は、それぞれ後述する出力側ブラケット２３２の各雌ねじ孔２３２ｃと入出力方向に対向している。

入出力方向に背中合わせになった入力側ブラケット２３１の２つの側面のうち、入出力方向の出力側の側面には、図５に示すように、ガイドホイール２２の摩擦面２２４の径方向外方位置において、入出力方向の入力側に向かって凹陥する２つの凹部２３１ｄ，２３１ｅが形成されている。この２つの凹部２３１ｄ，２３１ｅは、図４に示すように、回転軸Ｘを通って短辺方向（同図の上下方向）に拡がる仮想的な中央面に対して面対称に配置されている。また、凹部２３１ｄは後述する出力側ブラケット２３２の凹部２３２ｄと、凹部２３１ｅは後述する出力側ブラケット２３２の凹部２３２ｅと、それぞれ入出力方向に対向している。

出力側ブラケット２３２は、図４，５に示すように、入力側ブラケット２３１よりも前記長辺方向に長い略矩形平板状の部材であり、その長辺方向の略中央位置には、入出力軸２１を挿通するための挿通孔２３２ａが形成されている。この挿通孔２３２ａは、前述したように、入力側ブラケット２３１の挿通孔２３１ａと入出力方向に対向している。この挿通孔２３２ａの周縁側には、入出力方向の入力側に向かって突出する円筒状の内周壁部２３２ｂが設けられており、この内周壁部２３２ｂは、前述したように、入力側ブラケット２３１の内周壁部２３１ｂと入出力方向に対向している。

また、出力側ブラケット２３２には、入出力方向に延びる４つの雌ねじ孔２３２ｃ，２３２ｃ，・・・（図５において２つのみ示す）が形成されており、この４つの雌ねじ孔２３２ｃ，２３２ｃ，・・・は、前述したように、それぞれ入力側ブラケット２３１の各ボルト孔２３１ｃと入出力方向に対向している。そうして、この４つのボルト孔２３１ｃ，２３１ｃ，・・・と、４つの雌ねじ孔２３２ｃ，２３２ｃ，・・・との間それぞれに、入出力方向に延びる貫通孔２４１を有する円筒状の支持部材２４を挟み込んだ状態で、４つのボルト２５，２５，・・・（図５において２つのみ示す）が、それぞれ入力側ブラケット２３１のボルト孔２３１ｃ、支持部材２４の貫通孔２４１に挿通されて、その先端部が出力側ブラケット２３２の雌ねじ孔２３２ｃに螺着されることにより、入力側ブラケット２３１と出力側ブラケット２３２とが一体化されている。

出力側ブラケット２３２の長辺方向の両端部には、それぞれ入出力方向に延びるボルト孔が形成されており、この２つのボルト孔には、図２，５に示すように、それぞれボルト２６が挿通されて、後述するように、シートリフタ装置１をシートクッション７１に取り付ける。

入出力方向に背中合わせになった出力側ブラケット２３２の２つの側面のうち、入出力方向の入力側の側面には、図５に示すように、ガイドホイール２２の摩擦面２２４の径方向外方位置において、入出力方向の出力側に向かって凹陥する２つの凹部２３２ｄ，２３２ｅが形成されており、前述したように、凹部２３２ｄは入力側ブラケット２３１の凹部２３１ｄと、凹部２３２ｅは入力側ブラケット２３１の凹部２３１ｅと、それぞれ入出力方向に対向している。そうして、この凹部２３１ｄにその一端部が、凹部２３１ｅにその他端部が、それぞれ嵌め込まれるようにして、略円柱状の第１軸部材２７が入力側ブラケット２３１及び出力側ブラケット２３２に取り付けられている。また、凹部２３１ｅにその一端部が、凹部２３２ｅにその他端部が、それぞれ嵌め込まれるようにして、略円柱状の第２軸部材２８が入力側ブラケット２３１及び出力側ブラケット２３２に取り付けられている。そのため、第１軸部材２７は、ガイドホイール２２の摩擦面２２４の径方向外方位置において、その軸心Ｐと回転軸Ｘとが平行になるように配設されている一方、第２軸部材２８は、ガイドホイール２２の摩擦面２２４の径方向外方位置において、その軸心Ｑと回転軸Ｘとが平行になるように配設されている。そうして、第１軸部材２７と第２軸部材２８とは、図４に示すように、その軸心Ｐと軸心Ｑとが前記中央面に対して面対称になるように配設されている。この軸心Ｐが第１揺動軸を、軸心Ｑが第２揺動軸を、それぞれ構成する。

第１軸部材２７の入出力方向の入力側部分には、図５に示すように、第１揺動部材としての第１揺動プレート２９が外挿されて、軸心Ｐ周りに揺動可能に支持されている。

第１揺動プレート２９は、図４，５に示すように、内外側面が共に円弧状の部材であり、その外側面が摩擦面２９１となっている。この第１揺動プレート２９の中央から一端側に偏った位置には、第１軸部材２７を挿通するための挿通孔２９２が入出力方向に延びるように貫通形成されている。そうして、第１揺動プレート２９は、円弧状の摩擦面２９１の湾曲がガイドホイール２２の外周面（つまり、摩擦面２２４）に沿うように、挿通孔２９２を通して第１軸部材２７に外挿されている。そのため、第１揺動プレート２９は、円弧状の摩擦面２９１の一端（図４の下端）から第１軸部材２７の軸心Ｐまでの腕の長さが、他端（図４の上端）から第１軸部材２７の軸心Ｐまでの腕の長さに比べて短くなるように設定されている。

第２軸部材２８の入出力方向の出力側部分、より詳しくは第１揺動プレート２９とは異なる入出力方向位置（回転軸方向位置）には、図５に示すように、第２揺動部材としての第２揺動プレート３０が外挿されて、軸心Ｑ周りに揺動可能に支持されている。

第２揺動プレート３０は、図４，５に示すように、第１揺動プレート２９と同一形状を有しており、第２軸部材２８を挿通するための挿通孔３０２を有すると共に、その外側面が摩擦面３０１となっている。そうして、第２揺動プレート３０は、円弧状の摩擦面３０１の湾曲がガイドホイール２２の外周面に沿うように、挿通孔３０２から第２軸部材２８に外挿されている。そのため、第２揺動プレート３０もまた、第１揺動プレート２９と同様に、円弧状の摩擦面３０１の一端（図４の下端）と第２軸部材２８の軸心Ｑとの腕の長さが、他端（図４の上端）と第２軸部材２８の軸心Ｑとの腕の長さに比べて短くなるように設定されている。また、第１揺動プレート２９と第２揺動プレート３０とは、図４に示すように、前記中央面に対して面対称となるように配設されている。従って、図４において、ガイドホイール２２が反時計回りに回転するときには、軸心Ｐの位置は第１揺動プレート２９において回転方向の下流側の位置に相当する一方、軸心Ｑの位置は第２揺動プレート３０において回転方向の上流側に位置に相当する。つまり、軸心Ｐの第１揺動プレート２９の摩擦面２９１に対するガイドホイール２２の回転方向位置と、軸心Ｑの第２揺動プレート３０の摩擦面３０１に対する回転方向位置とは、回転方向の上流、下流の観点において、反対である。

第１揺動プレート２９の摩擦面２９１と、ガイドホイール２２の摩擦面２２４との間には、図４，５に示すように、第１ベルトとしての第１摩擦ベルト３１が巻き掛けられて、第１揺動プレート２９とガイドホイール２２とをトルク伝達可能に連結している。

第２揺動プレート３０の摩擦面３０１と、ガイドホイール２２の摩擦面２２４との間には、図４，５に示すように、第２ベルトとしての第２摩擦ベルト３２が巻き掛けられて、第２揺動プレート３０とガイドホイール２２とをトルク伝達可能に連結している。ここで、前述したように、第１揺動プレート２９と第２揺動プレート３０とが入出力方向の異なる位置に配設されているため、第１摩擦ベルト３１と第２摩擦ベルト３２とは重なったり、接触したりすることはない。尚、第１揺動プレート２９の摩擦面２９１、第２揺動プレート３０の摩擦面３０１及びガイドホイール２２の摩擦面２２４それぞれに対し、それぞれ径方向外方に突出する１対の規制壁（フランジ）を周方向全体に設け、第１摩擦ベルト３１及び第２摩擦ベルト３２のベルト幅方向移動を規制することにより、第１摩擦ベルト３１と第２摩擦ベルト３２とが確実に接触しないようにしてもよい。

第１摩擦ベルト３１及び第２摩擦ベルト３２は、例えば、ゴム材料等からなる横断面略矩形状のベルト本体に、心線が略ベルト長さ方向に延びかつ、ベルト幅方向に所定のピッチ間隔をおいてスパイラル状に埋設されてなる平ベルトである。但し、第１及び第２摩擦ベルト３１，３２は、これに限定されるものではない。

第１摩擦ベルト３１が巻き掛けられた第１揺動プレート２９及び第２摩擦ベルト３２が巻き掛けられた第２揺動プレート３０はそれぞれ、図３に概略的に示すように、入力側ブラケット２３１と出力側ブラケット２３２との間に配設された図外の止着台に取り付けられた板ばね３３によって、軸部材近傍の一端部（同図の下側の端部）が径方向内方に付勢されている。換言すれば、板ばね３３によって、第１揺動プレート２９は、他端部（図３の上側の端部）が径方向外方に軸心Ｐ周り（図３の反時計回り）に回動する方向に付勢されている一方、第２揺動プレート３０は、他端部（図３の上側の端部）が径方向外方に軸心Ｑ周り（図３の時計回り）に回動する方向に付勢されている。このことで、各揺動プレートが各摩擦ベルトを径方向外方に押圧して第１摩擦ベルト３１及び第２摩擦ベルト３２に初張力を付与している。

クラッチ本体部２は以上のように構成されており、ここでクラッチ本体部２の作用について説明する。

例えば、入出力軸２１に図４の反時計回りに回転するトルクが入力されると、ガイドホイール２２と第１揺動プレート２９との間に巻き掛けられた第１摩擦ベルト３１によりトルクが伝達され、第１揺動プレート２９の図４における下端側が張り側になり、上端側が緩み側になることで、第１揺動プレート２９には、第１軸部材２７の軸心Ｐを中心として反時計回り方向に回動する力が作用する。これにより、第１揺動プレート２９の腕の長い側が、径方向外方へと移動するため、ベルトの周長が長くなり、第１摩擦ベルト３１の張力が初張力よりも大きくなる。そのため、第１摩擦ベルト３１とガイドホイール２２の摩擦面２２４及び第１揺動プレート２９の摩擦面２９１との間に比較的大きい制動力が生じるので、入出力軸２１はロックされて、回転することができなくなる。尚、このとき第２揺動プレート３０にも、第２摩擦ベルト３２を介して第２軸部材２８の軸心Ｑを中心として反時計回り方向に回動する力が作用し、これにより、第２揺動プレート３０の腕の長い側が、径方向内方へと移動をする。このため、ベルトの周長は短くなり、第２摩擦ベルト３２の張力は初張力よりも小さく、又は、無くなる。そのため、第２摩擦ベルト３２は、入出力軸２１の回転には何ら寄与しなくなる。

これに対し、入出力軸２１に図４の時計回りに回転するトルクが作用すると、前記とは逆に、第２揺動プレート３０に対し、第２軸部材２８の軸心Ｑを中心として図４の時計回り方向に回動する力が作用する。これにより、第２揺動プレート３０の腕の長い側が、径方向外方へと移動し、第２摩擦ベルト３２の周長が長くなって、その張力が初張力よりも大きくなる。そのため、第２摩擦ベルト３２とガイドホイール２２の摩擦面２２４及び第２揺動プレート３０の摩擦面３０１との間に比較的大きい制動力が生じるので、入出力軸２１はロックされて、回転することができなくなる。尚、このときに第１揺動プレート２９には、前記とは逆に、第１軸部材２７の軸心Ｐを中心として時計回り方向に回動する力が作用し、腕の長い側が径方向内方へと移動をして、ベルトの周長は短くなる。その結果、第１摩擦ベルト３１は、入出力軸２１の回転には何ら寄与しなくなる。

つまり、軸心Ｐの第１揺動プレート２９の摩擦面２９１に対するガイドホイール２２の回転方向位置と、軸心Ｑの第２揺動プレート３０の摩擦面３０１に対する回転方向位置とは、回転方向の上流、下流の観点において、反対であることから、入出力軸２１に、時計回り方向及び反時計回り方向の何れの方向に回転するトルクが入力されても、２つの揺動プレートの何れか一方の揺動プレートが、その腕の長い側が径方向外方に移動するように回動する。これにより、摩擦ベルトからガイドホイール２２への面圧が増大し、そのことにより、入出力軸２１は回転不能にロックされる。そのため、クラッチ本体部２は、入出力軸２１に対し、トルクが入力側から入力されても、出力側から入力されても、入出力軸２１を回転不能にロックして、入出力軸２１によるトルクの伝達を遮断する。つまり、このクラッチ本体部２がロック機構を構成している。

次に、操作レバー４の構成について説明する。

操作レバー４は、図１ないし３に示すように、クラッチ本体部２の入出力方向の入力側部分において、一端部が入出力軸２１に回動可能に取り付けられる第２アーム４１と、該第２アーム４１における入出力方向の入力側の側面に対し、第２アーム４１に対して相対的に回動可能に取り付けられる第１補助アーム４２と、該第１補助アーム４２が取り付けられた側面とは反対側の側面（つまり、入出力方向の出力側の側面）に対し、第２アーム４１に対して相対的に回動可能に取り付けられる第２補助アーム４３と、その一端部（図１の下側の端部）が第１補助アーム４２の一端部（図１の上側の端部）及び第２補助アーム４３の一端部（図１の上側の端部）に挟持された状態で固定される第１アーム４４とを備えている。

第２アーム４１は、断面略矩形状の部材であり、その長手方向の一端部（図１における下端部）には、入出力軸２１に外挿するための挿通孔が形成されており、他端部（図１における上端部）には、第１補助アーム４２及び第２補助アーム４３を取り付けるためのピン４５を挿通するためのピン孔が形成されている。

また、第２アーム４１は、第２センタリングバネ４６，４６（図１において１つのみ示す）によって、その幅方向に対向する両側面（図２，３の左右の側面）が幅方向の中央に向かって付勢されており、これにより、第２アーム４１は、操作が行われない非操作時には、幅方向に対し直交する方向（図１における上方）に延びるような、図１ないし３に示す中立位置に設定される。

第２センタリングバネ４６，４６は、板ばねであり、各々の一端部が、入力側ブラケット２３１の側面のうち、入出力方向の入力側の側面に取り付けられた止着台４７に固定されている一方、他端部によって第２アーム４１を付勢している。

第１補助アーム４２は、断面略矩形状の部材であり、その長手方向の一端部（図２における下端部）には、後述する歯車５と係合する爪部材４２１が固定されている一方、他端部（図２における上端部）には、第１アーム４４及び第２補助アーム４３と一体に固定するためのボルト４８，４８を螺合するための２つの雌ねじ孔が形成されている。

また、第１補助アーム４２の雌ねじ孔の近傍には、ピン４５を挿通するためのピン孔が形成されている。

第２補助アーム４３は、縦断面Ｌ字状の部材であり、そのＬ字状の外側の底面に相当する部分には、第１揺動プレート２９を押圧するための第１押圧部材４３１と、第２揺動プレート３０を押圧するための第２押圧部材４３２とが取り付けられている。この第１押圧部材４３１が第１ロック解除部材を、第２押圧部材４３２が第２ロック解除を、それぞれ構成している。

第１押圧部材４３１は、図３に示すように、第２補助アーム４３の幅方向（同図の左右方向）の外方に向かって延びると共に、その先端部（同図の左側の端部）で下方に屈曲して、第２補助アーム４３の長手方向（同図の上下方向）に延びており、入出力方向視で略Ｌ字状を成す部材である。

第２押圧部材４３２は、図３に示すように、第１押圧部材４３１よりも入出力方向の出力側で、第１押圧部材４３１とは逆方向の幅方向の外方に向かって延びると共に、その先端部で下方に屈曲して、第２補助アーム４３の長手方向に延びており、入出力方向視で略Ｌ字状を成す部材である。

また第２補助アーム４３の一端部には、ボルト４８，４８を挿通するための２つのボルト孔が形成されており、その近傍には、ピン４５を挿通するためのピン孔が形成されている。そうして、ピン４５が第２補助アーム４３のピン孔から第２アーム４１のピン孔及び第１補助アーム４２のピン孔に挿通されることにより、第２アーム４１に対し、第１補助アーム４２及び第２補助アーム４３が回動自在に取り付けられている。

第１アーム４４は、断面略矩形状の部材であり、その長手方向の一端部（図１における下端部）には、ボルト４８，４８を挿通するための２つのボルト孔が形成されている。そうして、ボルト４８，４８が第２補助アーム４３のボルト孔から第１アーム４４のボルト孔に挿通されると共に、その先端部が第１補助アーム４２の雌ねじ孔に螺着されることにより、第１アーム４４と第１補助アーム４２と第２補助アーム４３とが一体に接合されている。

また、第１アーム４４の幅方向の両側面には、それぞれ第１センタリングバネ４９の一方の端部が固定されており、この第１センタリングバネ４９の略中央部は、第２アーム４１に固定されている。これにより、第１アーム４４の幅方向に対向する両側面が第１センタリングバネ４９により、幅方向の中央に向かって付勢され、図１ないし３に示す中立位置になるように設定されている。このとき、第１アーム４４と第２アーム４１とは、一直線上に並んでいる。

第１センタリングバネ４９は、板ばねであり、そのばね定数は、第２センタリングバネ４６のばね定数に比べて小さく設定されている。

以上のように構成された操作レバー４は、第２アーム４１の前記挿通孔から入出力軸２１に外挿されて回動可能に取り付けられる。尚、操作レバー４は、図１ないし３に示す中立位置から、その時計回り方向及び反時計回り方向の両方向に所定角度（例えば、略２０°）までしか回動することができないように規制されている。回動角度を規制する構成としては、種々の構成を採用し得るが、一例として、入力側ブラケット２３１に対し、そこから入出力方向に突出する突起を設けて、この突起によって、操作レバー４の第２アーム４１の回動範囲を規制してもよい。

操作レバー４が取り付けられた入出力軸２１には、操作レバー４の第２アーム４１よりも入出力方向の入力側の端部に歯車５が外挿されて、入出力軸２１と回転一体に固定されている。この歯車５は、外周に等間隔で歯が形成された部材であり、詳しくは後述するが、その歯は操作レバー４の爪部材４２１の爪と係合する。

昇降機構６としては、具体的な図示は省略するが、例えば、入出力軸２１の入出力方向の出力側部分にピニオンギヤを取り付け、このピニオンギヤを介して伝達される入出力軸２１のトルクによってシートクッション７１を昇降させる公知の昇降機構を採用してもよい。

本シートリフタ装置は以上のように構成されており、次にこのシートリフタ装置の動作について説明する。

例えば、図１０に示すような座席シート７のシートクッション７１の高さ位置を調整する場合には、シートリフタ装置１は、ボルト２６，２６によって、操作レバー４が座席シート７の前後方向に延びるようにシートクッション７１の側方に取り付けられる。このとき、操作レバー４は、図１ないし３に示す中立位置にある。この中立位置の状態では、第１摩擦ベルト３１及び第２摩擦ベルト３２には、前述したように、板ばね３３，３３によって初張力が付与されている。また、第１揺動プレート２９の軸心Ｐから離れている一端部（図３の上側の端部）は、第１押圧部材４３１の先端部と当接している一方、第２揺動プレート３０の軸心Ｑから離れている一端部（図３の上側の端部）は、第２押圧部材４３２の先端部と当接している。

シートクッション７１の高さを上昇させるときには、中立位置にある操作レバー４の第１アーム４４に座席シート７の上方向の力を加える。ここで、第１センタリングバネ４９のばね定数が、第２センタリングバネ４６のばね定数よりも小さいことから、操作レバー４に付与した力が第１センタリングバネ４９の付勢力よりも大きくなると、第１アーム４４と、該第１アーム４４と一体に接合された第１補助アーム４２及び第２補助アーム４３とが第２アーム４１に対して、力を加えた方向（図２においては時計回り方向、図３においては反時計回り方向）（以下、荷重方向ともいう）にピン４５の軸心周りに回動する。これにより、第１揺動プレート２９の腕の長い側は、第１押圧部材４３１によって径方向内方に押圧されて、第１軸部材２７の軸心Ｐを中心として図３の時計回り方向に回動する。従って、第１摩擦ベルト３１の張力は減少又は無くなる（ロック解除動作）。これに対し、第２揺動プレート３０は、中立位置において当該第２揺動プレート３０に当接していた第２押圧部材４３２が径方向外方側に離れていくため、押圧部材によって押圧されず、中立位置における状態を維持する。従って、第２摩擦ベルト３２の張力は初張力を維持する。

第１アーム４４にさらに力を加えると、図６，７に示すように、第１補助アーム４２の爪部材４２１の爪が歯車５の歯と係合する。

この図６，７に示す状態から、第１アーム４４にさらに力を加えると、略同時に、その力が第２センタリングバネ４６の付勢力よりも大きくなり、第２アーム４１が荷重方向に回動し始める。そうして、操作レバー４は、図８，９に示すように、第２アーム４１に対する第１アーム４４、第１補助アーム４２及び第２補助アーム４３の傾きを図６，７の状態の傾きに保ったまま荷重方向に回動する。これにより、第１補助アーム４２の爪部材４２１によって歯車５が荷重方向（図８の時計回り方向）に回動すると共に、入出力軸２１及びガイドホイール２２が荷重方向に回転する。このとき、前述したように、第１摩擦ベルト３１の張力はほとんど無く、第１揺動プレート２９にトルクは伝達されない。従って、入出力軸２１及びガイドホイール２２に図８の時計回り方向のトルクが入力されるものの、前述したような第１摩擦ベルト３１による制動力は付与されず、入出力軸２１はロックされない。一方、第２揺動プレート３０には、前記と同様に、第２摩擦ベルト３２を介して第２軸部材２８の軸心Ｑを中心として図９の反時計回り方向に回動する力が作用し、第２揺動プレート３０は、板ばね３３の付勢力に抗して回動する。そのため、第２摩擦ベルト３２の張力も減少又は無くなって、第２摩擦ベルト３２による制動力も付与されず、入出力軸２１は、荷重方向（図８の時計回り方向）に回転軸Ｘ周りに回転することができる。これにより、操作レバー４から入出力軸２１に入力されたトルクが入出力方向の入力側から出力側に伝達され、この出力側に伝達されたトルクによって、昇降機構６がシートクッション７１の高さを上昇させる。

このようにシートクッション７１の高さ位置を調整した後に（尚、所望の高さ位置までシートクッション７１を上げるときに、前記の操作レバーの操作を複数回繰り返す場合がある）、第１アーム４４を解放する（第１アーム４４から手を離す）と、第１及び第２センタリングバネ４９，４６の弾性復元力により、第２アーム４１と第１補助アーム４２と第２補助アーム４３と第１アーム４４とが一直線になって、図１ないし３の中立位置まで戻る。

シートクッション７１の高さを下降させるときには、中立位置にある操作レバー４の第１アーム４４に座席シート７の下方向の力を加える。これによって、前記とは逆に、第１揺動プレート２９は、第１軸部材２７の軸心Ｐを中心として図９の時計回りに相当する方向に回動する力が作用して、第１摩擦ベルト３１の張力が低下又は無くなる。そのため、第１摩擦ベルト３１によってガイドホイール２２に制動力が付与されることはない。一方、第２揺動プレート３０は、操作レバー４の図９の時計回り方向への回動に伴い、その腕の長い側が第２押圧部材４３２によって径方向内方に押圧され、第２軸部材２８を中心として図９の反時計回り方向に回動する（ロック解除動作）。その結果、第２摩擦ベルト３２の張力も低下又は無くなり、第２摩擦ベルト３２による制動力は付与されず、入出力軸２１はロックされない。

また、操作レバー４による操作をしていないときには、例えば着座者の体重などに起因してシートクッション７１側からのトルク（逆入力トルク）が入出力軸２１に入力される。入出力軸２１は、この逆入力トルクによって回転しようとするが、この場合は、前記第１及び第２押圧部材４３１，４３２による、第１及び第２揺動プレート２９，３０の押圧がないことから、前述したロック解除動作が行われない。従って、前記クラッチ本体部２の作用によって、何れの方向にも回転できずにロックされる。これにより、操作レバー４を開放したときには、逆入力トルクに抗して、シートクッション７１の高さ位置を調整位置に保持することができる。

従って、シートリフタ装置１を備えた座席シート７では、操作レバー４を座席シート７の上下方向に揺動操作することにより、シートクッション７１の高さ位置を調整することができると共に、操作レバー４を解放したときには、シートクッション７１の高さ位置を調整位置に保持することができる。

以上説明したように、本発明に係るクラッチ装置を適用したシートリフタ装置１では、入力側からの入力トルクを出力側に伝達する一方、出力側からの入力トルクを遮断して入力側に伝達しないクラッチ機構を、第１及び第２摩擦ベルト３１，３２を利用して構成しているため、高い寸法精度や組み付け精度を必要としない。そのため、従来のローラ式のクラッチ装置を適用したシートリフタ装置に比べて安価でシートリフタ装置を得ることができる。

本発明は、高い精度を必要としない構造のクラッチ装置を得ることができるので、例えばシートリフタ装置を安価で得ることができる点で有用である。

１ シートリフタ装置
２ クラッチ本体部
２１ 入出力軸
２２ ガイドホイール（回転部材）
２９ 第１揺動プレート（第１揺動部材）
３０ 第２揺動プレート（第２揺動部材）
３１ 第１摩擦ベルト（第１ベルト）
３２ 第２摩擦ベルト（第２ベルト）
４ 操作レバー（操作部）
４１ 第２アーム
４２ 第１補助アーム
４３ 第２補助アーム
４３１ 第１押圧部材（第１ロック解除部材）
４３２ 第２押圧部材（第２ロック解除部材）
４４ 第１アーム
６ 昇降機構
７ 座席シート
７１ シートクッション
Ｐ 軸心（第１揺動軸）
Ｑ 軸心（第２揺動軸）
Ｘ 回転軸

Claims (3)

1. 入出力方向に延びる回転軸周りに回転する入出力軸を備え、前記入出力軸にトルクが入力側から入力されたときには、当該入出力軸を通じて出力側にトルクを伝達する一方、前記入出力軸にトルクが出力側から入力されたときには、トルクを遮断して入力側に伝達しないクラッチ装置であって、
   前記入出力軸には、前記回転軸と同軸の回転部材が、回転一体に設けられ、
   前記回転軸に直交する方向に前記回転部材を挟んだ両側の一側において、前記回転軸と平行な第１揺動軸周りに揺動可能に支持される第１揺動部材と、
   前記回転部材を挟んだ両側の他側において、前記回転軸と平行な第２揺動軸周りに揺動可能に支持される第２揺動部材と、
   前記回転部材と前記第１揺動部材との間に巻き掛けられると共に、前記回転部材から前記第１揺動部材にトルクを伝達する第１ベルトと、
   前記第１ベルトに対し前記回転軸方向にずれて配置されかつ、前記回転部材と前記第２揺動部材との間に巻き掛けられると共に、前記回転部材から前記第２揺動部材にトルクを伝達する第２ベルトと、を備え、
   前記第１揺動軸は、前記第１揺動部材の中央位置からずれた偏心位置で、当該第１揺動部材を支持しており、それによって第１揺動部材は、前記入出力軸を通じて前記回転部材に一方向のトルクが入力されたときには、前記第１ベルトの緩み側に相当する相対的に腕の長い側が径方向の外方に前記回転部材から離れるように揺動することで、前記第１ベルトの張力を増大させ、そのことにより、前記回転部材及び前記入出力軸の回転をロックし、
   前記第２揺動軸は、前記第２揺動部材の中央位置からずれた偏心位置で、当該第２揺動部材を支持しており、それによって第２揺動部材は、前記入出力軸を通じて前記回転部材に他方向のトルクが入力されたときには、前記第２ベルトの緩み側に相当する相対的に腕の長い側が前記回転部材から径方向の外方に離れるように揺動することで、前記第２ベルトの張力を増大させ、そのことにより、前記回転部材及び前記入出力軸の回転をロックし、
   前記入出力軸に対して前記入力側から前記一方向のトルクが入力されたときに、前記第１揺動部材を、その腕の長い側が前記回転部材に近づくように押圧することで、前記回転部材及び前記入出力軸のロックを解除する第１ロック解除部材と、
   前記入出力軸に対して前記入力側から前記他方向のトルクが入力されたときに、前記第２揺動部材を、その腕の長い側が前記回転部材に近づくように押圧することで、前記回転部材及び前記入出力軸のロックを解除する第２ロック解除部材と、をさらに備えていることを特徴とするクラッチ装置。
2. 請求項１に記載のクラッチ装置において、
   前記入出力軸の入力側で、当該入出力軸に対し一方向及び他方向に回動可能に支持されると共に、前記入出力軸に対し一方向及び他方向のトルクを入力するための操作部をさらに備え、
   前記第１ロック解除部材は、前記操作部を前記一方向に回動させたときに前記第１揺動部材を押圧するように、前記操作部に対して取り付けられ、
   前記第２ロック解除部材は、前記操作部を前記他方向に回動させたときに前記第２揺動部材を押圧するように、前記操作部に対して取り付けられていることを特徴とするクラッチ装置。
3. 座席シートのシートクッションの高さ位置を調整するシートリフタ装置であって、
   請求項１又は２に記載のクラッチ装置と、
   前記クラッチ装置の入出力軸の出力側に配設されると共に、前記クラッチ装置の入出力軸を通じて入力側から出力側に伝達されるトルクによって、前記シートクッションを昇降させる昇降機構と、を備えていることを特徴とするシートリフタ装置。

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