JP5634784B2 - クラッチユニット - Google Patents

Description

本発明は、入力側からの回転トルクを出力側へ伝達するレバー側クラッチ部と、入力側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逆入力トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とを有する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、入力側部材と出力側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、前述の入力側部材と出力側部材間に形成される楔すきまに円筒ころやボール等の係合子を係合・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。

本出願人は、例えば、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、入力側からの回転トルクを出力側へ伝達するレバー側クラッチ部と、入力側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逆入力トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とを具備した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）。

図３３は前述の特許文献１に開示された従来のクラッチユニットの全体構成を示す縦断面図、図３４は図３３のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図３５は図３３のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

図３３および図３４に示すように、レバー側クラッチ部１１１は、レバー操作によりトルクが入力される入力側部材としてのレバー側外輪１１４と、そのレバー側外輪１１４からのトルクをブレーキ側クラッチ部１１２に伝達する連結部材としての内輪１１５と、レバー側外輪１１４と内輪１１５間での係合・離脱によりレバー側外輪１１４からの入力トルクの伝達・遮断を制御する複数の係合子としての円筒ころ１１６と、各円筒ころ１１６を円周方向に所定間隔で保持する保持器１１７と、回転が拘束された静止側部材としてのブレーキ側外輪１２３と、保持器１１７とブレーキ側外輪１２３の間に設けられ、レバー側外輪１１４からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力で保持器１１７を中立状態に復帰させる第一の弾性部材としての内側センタリングばね１１８と、レバー側外輪１１４とブレーキ側外輪１２３の間に設けられ、レバー側外輪１１４からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力でレバー側外輪１１４を中立状態に復帰させる第二の弾性部材としての外側センタリングばね１１９とで主要部が構成されている。

なお、図中、１１３はレバー側外輪１１４に加締め固定されてレバー側外輪１１４と共に入力側部材を構成するレバー側側板、１３１はウェーブワッシャ１３０を介して出力軸１２２に取り付けられたワッシャである。

一方、図３３および図３５に示すように、ブレーキ側クラッチ部１１２は、回転が拘束された静止側部材としてのブレーキ側外輪１２３と、レバー側クラッチ部１１１からのトルクが入力される連結部材としての内輪１１５と、ブレーキ側外輪１２３と出力軸１２２間の楔すきまに配設され、ブレーキ側外輪１２３と出力軸１２２間での係合・離脱により内輪１１５からの入力トルクの伝達と出力軸１２２からの逆入力トルクの遮断を制御する複数対の係合子としての円筒ころ１２７とで主要部が構成されている。

なお、図中、１２４，１２５はブレーキ側外輪１２３と共に静止側部材を構成するカバーおよびブレーキ側側板で、ブレーキ側外輪１２３とカバー１２４はブレーキ側側板１２５により一体的に加締め固定される。１２８は各対の円筒ころ１２７間に配置された例えば断面Ｎ字形の板ばね、１２９はブレーキ側側板１２５に取り付けられた制動部材としての摩擦リングである。また、内輪１１５の軸方向端部から径方向外側に延在して軸方向に屈曲した拡径部１１５ｃは、円筒ころ１２７を円周方向に所定間隔で保持する保持器として機能させるため、円筒ころ１２７および板ばね１２８を収容するポケット１１５ｅが円周方向等間隔に形成されている。

特開２００９−２１０１１４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において、ブレーキ側クラッチ部１１２では、出力軸１２２に逆入力トルクが入力されると、板ばね１２８が各対の円筒ころ１２７に離反力を付勢することにより、円筒ころ１２７がその出力軸１２２とブレーキ側外輪１２３間の楔すきま１２６と係合して出力軸１２２がブレーキ側外輪１２３に対してロックされる。一方、レバー側外輪１１４からの入力トルクがレバー側クラッチ部１１１を介して内輪１１５に入力され、内輪１１５が円筒ころ１２７と当接して板ばね１２８の弾性力に抗して押圧することにより、その円筒ころ１２７が楔すきま１２６から離脱して出力軸１２２のロック状態が解除され、出力軸１２２は回転可能となる。

出力軸１２２に加わっている負荷が大きい場合、円筒ころ１２７で発生する面圧が大きくなる。その結果、円筒ころ１２７を楔すきま１２６から離脱させて出力軸１２２のロック状態を解除する際に、図３６に示すように、保持器として機能する内輪１１５の拡径部１１５ｃに押圧された係合状態の円筒ころ（図中左側の円筒ころ１２７）が他方の円筒ころ（図中右側の円筒ころ１２７）側へ弾き飛ばされて板ばね１２８が座屈する可能性がある。このような板ばね１２８の座屈が生じると、ロック解除後に円筒ころ１２７を初期位置に復帰させることができなくなる。また、その円筒ころ１２７が弾き飛ばされた瞬間の振動が異音となって発生することが懸念される。

ここで、従来のクラッチユニットでは、内輪１１５の拡径部１１５ｃの円周方向等間隔に形成され、円筒ころ１２７および板ばね１２８を収容する全てのポケット１１５ｅは、その円周方向の幅寸法が同一に設定されている。しかしながら、このポケット１１５ｅの幅寸法の他、ブレーキ側外輪１２３の内径寸法、その内径の真円度、円筒ころ１２７の外径寸法、出力軸１２２のカム面寸法などのバラツキがあり、円筒ころ１２７を楔すきま１２６から離脱させて出力軸１２２のロック状態を解除するに際して、全ての円筒ころ１２７を同時に楔すきま１２６から離脱させることが困難である。

このように、全ての円筒ころ１２７を同時に楔すきま１２６から離脱させることが困難であるため、円筒ころ１２７を楔すきま１２６から離脱させて出力軸１２２のロック状態を解除する時、出力軸１２２に加わっている大きな負荷により円筒ころ１２７で発生する面圧が、最後に楔すきま１２６から離脱する円筒ころ１２７に集中することになる。その結果、円筒ころ１２７が弾き飛ばされて板ばね１２８が座屈し易くなり、円筒ころ１２７の初期位置復帰が非常に困難となり、円筒ころ１２７が弾き飛ばされた瞬間の異音が発生し易くなる。

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、出力軸のロック状態の解除時、円筒ころで発生する面圧の集中を緩和し、円筒ころが弾き飛ばされる瞬間の異音発生を抑制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、レバー操作により出力側への回転トルクの伝達・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入力トルクを出力側へ伝達すると共に出力側からの逆入力トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とからなる構成を具備する。

本発明におけるブレーキ側クラッチ部は、トルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材と、レバー側クラッチ部からのトルクが入力される連結部材と、その連結部材の円周方向複数箇所に形成されたポケットに収容され、静止側部材と出力側部材間に形成された楔すきまでの係合・離脱により連結部材からの入力トルクの伝達と出力側部材からの逆入力トルクの遮断を制御する複数対の係合子とを備え、各ポケットの幅寸法あるいは各対の係合子の外径寸法のいずれか一方を異ならせ、幅広のポケットを必要最小限の３箇所あるいは大径の係合子を必要最小限の３対とし、残りのポケットを幅狭あるいは係合子を小径としたことを特徴とする。なお、このブレーキ側クラッチ部の係合子は円筒ころが望ましい。

本発明では、各ポケットの幅寸法を異ならせるか、あるいは、各対の係合子の外径寸法を異ならせることにより、係合子を楔すきまから離脱させて出力側部材のロック状態を解除するに際して、全ての係合子を同時に楔すきまから離脱させようとするのではなく、全ての係合子を段階的に分けて楔すきまから離脱させるようにする。これにより、出力側部材に加わっている負荷が大きい場合でも、出力側部材のロック状態の解除時、出力側部材に加わっている大きな負荷により係合子で発生する面圧が、従来のように最後に楔すきまから離脱する係合子に集中することを回避できるので、係合子で発生する面圧の集中を緩和し、係合子が弾き飛ばされる瞬間の異音発生を抑制することができる。

本発明において、各ポケットの幅寸法を異ならせる手段として、幅狭のポケットと幅広のポケットとを周方向に沿って交互に配置した構造が望ましい。このようにすれば、出力側部材のロック状態の解除時、幅狭のポケットにある係合子を幅広のポケットにある係合子よりも先行して楔すきまから離脱させるようにすることで、全ての係合子を略半数ずつ段階的に分けてバランスよく楔すきまから離脱させることができ、係合子で発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

本発明において、各対の係合子の外径寸法を異ならせる手段として、小径の係合子と大径の係合子とを周方向に沿って交互に配置した構造が望ましい。このようにすれば、出力側部材のロック状態の解除時、小径の係合子を大径の係合子よりも先行して楔すきまから離脱させるようにすることで、全ての係合子を略半数ずつ段階的に分けてバランスよく楔すきまから離脱させることができ、係合子で発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

本発明における連結部材が７箇所以上のポケットを有する場合、幅広のポケットを３箇所とし、幅狭のポケットを４箇所以上とすることが望ましい。このようにすれば、出力側部材のロック状態の解除時、４箇所以上の幅狭のポケットにある係合子を楔すきまから離脱させた後、必要最小限の残り３箇所の幅広のポケットにある係合子を楔すきまから離脱させるようにすることで、係合子で発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

本発明における連結部材が７箇所以上のポケットを有する場合、大径の係合子を３対とし、小径の係合子を４対以上とすることが望ましい。このようにすれば、出力側部材のロック状態の解除時、４対以上の係合子を楔すきまから離脱させた後、必要最小限の残り３対の係合子を楔すきまから離脱させるようにすることで、係合子で発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

このクラッチユニットにおけるレバー側クラッチ部は、レバー操作によりトルクが入力される入力側部材と、入力側部材からのトルクをブレーキ側クラッチ部に伝達する連結部材と、入力側部材と連結部材間での係合・離脱により入力側部材からの入力トルクの伝達・遮断を制御する複数の係合子と、各係合子を円周方向に所定間隔で保持する保持器と、回転が拘束された静止側部材と、保持器と静止側部材の間に設けられ、入力側部材からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力で保持器を中立状態に復帰させる第一の弾性部材と、入力側部材と静止側部材の間に設けられ、入力側部材からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力で入力側部材を中立状態に復帰させる第二の弾性部材とを備えた構成が可能である。なお、このレバー側クラッチ部の係合子は円筒ころが望ましい。

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。その場合、入力側部材が操作レバーに結合され、出力側部材が自動車用シートリフタ部のリンク機構に連結された構造となる。

本発明によれば、各ポケットの幅寸法あるいは各対の係合子の外径寸法のいずれか一方を異ならせたことにより、係合子を楔すきまから離脱させて出力側部材のロック状態を解除するに際して、全ての係合子を同時に楔すきまから離脱させようとするのではなく、全ての係合子を段階的に分けて楔すきまから離脱させるようにする。これにより、出力側部材に加わっている負荷が大きい場合でも、出力側部材のロック状態の解除時、出力側部材に加わっている大きな負荷により係合子で発生する面圧が、従来のように最後に楔すきまから離脱する係合子に集中することを回避できるので、係合子で発生する面圧の集中を緩和し、係合子が弾き飛ばされる瞬間の異音発生を抑制することができる。その結果、信頼性の高いクラッチユニットを提供することができ、このクラッチユニットを自動車用シートリフタ部に組み込んだ場合に、座席シートを上下調整させるレバー操作も良好となり、快適なレバー操作が実現できる。

本発明の実施形態におけるクラッチユニットの全体構成を示す縦断面図である。 図１の右側面図である。 図１の左側面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図で、ポケットの幅寸法を異ならせた実施形態を示す図である。 （ａ）はレバー側側板を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）はレバー側外輪の一例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は内輪を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 保持器を示す斜視図である。 （ａ）は保持器を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の断面図である。 内側センタリングばねを示す斜視図である。 外側センタリングばねを示す斜視図である。 （ａ）は出力軸を一方の側から見た斜視図、（ｂ）は出力軸を他方の側から見た斜視図である。 （ａ）は出力軸を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）はブレーキ側外輪を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）はカバーを示す断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）はブレーキ側側板を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は摩擦リングを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）はブレーキ側側板にブレーキ側外輪を組み付ける前の状態を示す斜視図、（ｂ）はブレーキ側側板にブレーキ側外輪を組み付けた後の状態を示す斜視図である。 ブレーキ側側板にブレーキ側外輪およびカバーを組み付けた状態を示す斜視図である。 ブレーキ側側板とブレーキ側外輪とカバーを加締めにより一体化した状態を示す斜視図である。 図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 （ａ）はブレーキ側側板、ブレーキ側外輪、カバーおよび内側センタリングばねに対して保持器を組み付ける前の状態を示す斜視図、（ｂ）はブレーキ側側板、ブレーキ側外輪、カバーおよび内側センタリングばねに対して保持器を組み付けた後の状態を示す斜視図である。 図５の状態から内輪が幅狭のポケットにある円筒ころを押圧してその円筒ころが楔すきまから離脱する状態を示す要部拡大断面図である。 図２４の状態から内輪が幅広のポケットにある円筒ころを押圧してその円筒ころが楔すきまから離脱する状態を示す要部拡大断面図である。 円筒ころの外径寸法を異ならせた実施形態を示す断面図である。 図２６の状態から内輪が小径の円筒ころを押圧してその円筒ころが楔すきまから離脱する状態を示す要部拡大断面図である。 図２７の状態から内輪が大径の円筒ころを押圧してその円筒ころが楔すきまから離脱する状態を示す要部拡大断面図である。 ７箇所のポケットを有する場合にポケットの幅寸法を異ならせた実施形態を示す断面図である。 ７箇所のポケットを有する場合に円筒ころの外径寸法を異ならせた実施形態を示す断面図である。 自動車の座席シートを示す概念図である。 （ａ）はシートリフタ部の一構造例を示す概念図、（ｂ）はそ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縦断面図である。 図３３のＤ−Ｄ線に沿う横断面図である。 図３３のＥ−Ｅ線に沿う横断面図である。 図３５の要部拡大図で、出力軸のロック状態の解除時、円筒ころが弾き飛ばされて板ばねが座屈した状態を示す断面図である。

図１は本発明の実施形態におけるクラッチユニットＸの全体構成を示す縦断面図、図２は図１に示すクラッチユニットＸの右側面図、図３は図１に示すクラッチユニットＸの左側面図、図４は図１のＡ−Ａに沿う横断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。また、図６〜図１８はクラッチユニットＸの主要な各構成部品を示す図である。図１９〜図２３はクラッチユニットＸの主要な構成部品の組み付け状態を示す図である。

クラッチユニットＸは、例えばレバー操作により座席シートの高さ調整を行う自動車用シートリフタ部〔図３１および図３２（ａ）（ｂ）参照〕に組み込まれる。このクラッチユニットＸは、図１〜図５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逆入力遮断機能のブレーキ側クラッチ部１２とをユニット化した構成となっている。

レバー側クラッチ部１１は、図１、図２および図４に示すように、例えば操作レバー（図示せず）が連結された入力側部材としてのレバー側側板１３およびレバー側外輪１４と、そのレバー側外輪１４からのトルクをブレーキ側クラッチ部１２に伝達する連結部材としての内輪１５と、その内輪１５の外周面１５ａとレバー側外輪１４の内周面１４ａとの間に形成された楔すきま２０に配設された係合子としての例えば複数の円筒ころ１６と、円筒ころ１６を円周方向等間隔に保持する保持器１７と、その保持器１７を中立状態に復帰させるための第一の弾性部材である内側センタリングばね１８と、レバー側外輪１４を中立状態に復帰させるための第二の弾性部材である外側センタリングばね１９とを有する。なお、後述の出力軸２２の端部にウェーブワッシャ３０を介してワッシャ３１を圧入することにより、構成部品の抜け止めとしている（図１参照）。

ロック型と称されるタイプで逆入力遮断機能を有するブレーキ側クラッチ部１２は、図１、図３および図５に示すようにレバー側クラッチ部１１からのトルクが入力される連結部材としての内輪１５と、出力側部材としての出力軸２２と、回転が拘束された静止側部材としてのブレーキ側外輪２３、カバー２４およびブレーキ側側板２５と、そのブレーキ側外輪２３と出力軸２２間の楔すきま２６に配設され、ブレーキ側外輪２３と出力軸２２間での係合・離脱により内輪１５からの入力トルクの伝達と出力軸２２からの逆入力トルクの遮断を制御する複数対の係合子としての円筒ころ２７と、各対の円筒ころ２７間に介挿され、それら円筒ころ２７同士に離反力を付勢する断面Ｎ字形の板ばね２８とで主要部が構成されている。なお、出力軸２２には突起２２ｆが設けられ、この突起２２ｆがクリアランスをもって挿入された孔１５ｄが内輪１５に設けられている（図１参照）。

次に、このクラッチユニットＸにおけ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の主要な構成部品について詳述する。

図６（ａ）（ｂ）はレバー側クラッチ部１１のレバー側側板１３を示す。このレバー側側板１３は、その中央部位に出力軸２２および内輪１５が挿通される孔１３ａが形成され、外周縁部に複数（例えば５つ）の爪部１３ｂが突設されている。これらの爪部１３ｂは、軸方向に屈曲成形されてその先端部を二股状とし、後述するレバー側外輪１４の切欠き凹部１４ｅ〔図７（ｃ）参照〕に挿入して二股状先端部を外側へ拡開させることにより、レバー側側板１３をレバー側外輪１４に加締め固定している。なお、図中の符号１３ｃは、座席シートの高さ調整を操作するための操作レバー（図示せず）をレバー側側板１３に取り付けるための複数（例えば４つ）の孔である。

図７（ａ）〜（ｃ）はレバー側外輪１４を示す。このレバー側外輪１４は、一枚の板状素材をプレス加工によりカップ状に成形したもので、中央部１４ｃに出力軸２２および内輪１５が挿通される孔１４ｂが形成され、その中央部１４ｃから軸方向に延びる筒状部１４ｄの内周には、複数のカム面１４ａが円周方向等間隔に形成されている（図４参照）。

このレバー側外輪１４の外周縁部には複数（例えば３つ）の爪部１４ｆ，１４ｇが突設されて軸方向に屈曲成形されている。これら爪部１４ｆ，１４ｇのうち、一つの爪部１４ｆは、後述する外側センタリングばね１９の二つの係止部１９ａ（図１２参照）間に挿入配置されて係止され、残り二つの爪部１４ｇは、後述するブレーキ側外輪２３の端面に接触した状態でレバー側外輪１４の回転によりそのブレーキ側外輪２３の端面上を摺動し、カバー２４の外周に設けられた回転ストッパとしての一対の係止部２４ｅ，２４ｆ〔図１６（ｂ）参照〕間で移動してその回転方向の移動端で係止部２４ｅ，２４ｆのそれぞれに当接可能とすることで、操作レバーの操作角度を規制するようにしている。

レバー側外輪１４の外周には、レバー側側板１３の爪部１３ｂ〔図６（ａ）（ｂ）参照〕が挿入される複数（図では５つ）の切欠き凹部１４ｅが形成されている。この切欠き凹部１４ｅに挿入されたレバー側側板１３の爪部１３ｂを加締めることによりレバー側側板１３とレバー側外輪１４が連結されている。レバー側外輪１４とそのレバー側外輪１４に加締め固定されたレバー側側板１３とでレバー側クラッチ部１１の入力側部材を構成している。

図８（ａ）（ｂ）は内輪１５を示す。この内輪１５は、出力軸２２が挿通される筒状部１５ｂの外径にレバー側外輪１４のカム面１４ａとの間に楔すきま２０（図４参照）を形成する外周面１５ａを備えている。また、筒状部１５ｂの端部から径方向外側に延在して軸方向に屈曲した拡径部１５ｃが一体的に形成され、その拡径部１５ｃをブレーキ側クラッチ部１２の保持器として機能させるため、円筒ころ２７および板ばね２８を収容するポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂が円周方向等間隔に形成されている。なお、図中の符号１５ｄは、出力軸２２の突起２２ｆ（図１参照）がクリアランスをもって挿入される孔である。

図９および図１０（ａ）〜（ｃ）は樹脂製の保持器１７を示す。この保持器１７は、円筒ころ１６を収容する複数のポケット１７ａが円周方向等間隔に形成された円筒状部材である。この保持器１７の一方の端部には、二つの切欠き凹部１７ｂが形成され、それぞれの切欠き凹部１７ｂの隣接する二つの端面１７ｃに前述の内側センタリングばね１８の係止部１８ａが係止される（図２２参照）。

図１１は内側センタリングばね１８を示す。この内側センタリングばね１８は、径方向内側に屈曲させた一対の係止部１８ａを有する断面円形のＣ字状ばね部材からなり、外側センタリングばね１９の内径側に位置する（図２２参照）。この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の静止側部材であるカバー２４との間に配設され、両係止部１８ａが保持器１７の二つの端面１７ｃ〔図９および図１０（ｂ）参照〕に係止されると共にカバー２４に設けられた爪部２４ｂ〔図１６（ａ）（ｂ）参照〕に係止されている〔図２２および図２３（ａ）（ｂ）参照〕。

この内側センタリングばね１８では、レバー側外輪１４からの入力トルクの作用時、一方の係止部１８ａが保持器１７の一方の端面１７ｃに、他方の係止部１８ａがカバー２４の爪部２４ｂにそれぞれ係合するので、レバー側外輪１４の回転に伴って内側センタリングばね１８が押し拡げられて弾性力が蓄積され、レバー側外輪１４からの入力トルクの開放時、その弾性復元力により保持器１７を中立状態に復帰させる。

図１２は外側センタリングばね１９を示す。この外側センタリングばね１９はＣ字状をなし、その両端を径方向外側に屈曲させた一対の係止部１９ａを有する帯板状ばね部材であり、内側センタリングばね１８の外径側に位置する（図２２参照）。外側センタリングばね１９は、レバー側クラッチ部１１のレバー側外輪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、両係止部１９ａがレバー側外輪１４に設けられた爪部１４ｆ〔図７（ａ）〜（ｃ）参照〕に係止されると共にカバー２４に設けられた爪部２４ｄ〔図１６（ａ）（ｂ）参照〕に係止されている〔図２３（ａ）（ｂ）参照〕。この係止部１９ａは、内側センタリングばね１８の係止部１８ａに対して円周方向の位相（１８０°）をずらせて配置されている（図２２参照）。

この外側センタリングばね１９では、レバー操作によりレバー側側板１３から入力トルクが作用してレバー側外輪１４が回転した場合、一方の係止部１９ａがレバー側外輪１４の爪部１４ｆに、他方の係止部１９ａがカバー２４の爪部２４ｄにそれぞれ係合するので、レバー側外輪１４の回転に伴って外側センタリングばね１９が押し拡げられて弾性力が蓄積され、レバー側外輪１４からの入力トルクを開放すると、その弾性復元力によりレバー側外輪１４を中立状態に復帰させる。

図１３（ａ）（ｂ）および図１４（ａ）〜（ｃ）は出力軸２２を示す。この出力軸２２は、軸部２２ｃから径方向外側に延びて拡径した大径部２２ｄが軸方向ほぼ中央部位に一体的に形成されている。この軸部２２ｃの先端には、シートリフタ部４１〔図３１および図３２（ａ）（ｂ）参照〕と連結するためのピニオンギヤ４１ｇが同軸的に形成されている。

大径部２２ｄの外周面には複数（例えば６つ）の平坦なカム面２２ａが円周方向等間隔に形成され、ブレーキ側外輪２３の内周面２３ｂとの間で設けられた楔すきま２６（図５参照）に二つの円筒ころ２７および板ばね２８がそれぞれ配されている。この大径部２２ｄの一方の端面には、摩擦リング２９が収容配置される環状凹部２２ｂが形成されている。また、図中の符号２２ｆは、大径部２２ｄの他方の端面に形成された突起で、内輪１５の孔１５ｄにクリアランスをもって挿入される〔図１および図８（ａ）（ｂ）参照〕。

図１５（ａ）（ｂ）および図１６（ａ）（ｂ）はブレーキ側外輪２３およびそのカバー２４を示す。図１７（ａ）（ｂ）はブレーキ側側板２５を示す。前述のブレーキ側外輪２３とカバー２４は、このブレーキ側側板２５により一体的に加締め固定される。ブレーキ側外輪２３は、一枚の素材をプレスで打ち抜き加工した厚肉の板状部材であり、カバー２４は、一枚の別素材をプレス加工により成形したものである。なお、図中の符号２４ｃ，２５ｂは出力軸２２が挿通される孔、符号２５ｃは後述の摩擦リング２９の突起２９ａが嵌合する孔である。

ブレーキ側外輪２３の外周には複数（３個）の切欠き凹部２３ａが形成されると共に、これら切欠き凹部２３ａに対応させて、カバー２４の外周にも複数（３個）の切欠き凹部２４ａが形成されている。図１９（ａ）（ｂ）に示すようにブレーキ側外輪２３の切欠き凹部２３ａにブレーキ側側板２５の爪部２５ａが挿入されると共に、図２０に示すようにカバー２４の切欠き凹部２４ａにブレーキ側側板２５の爪部２５ａが挿入される。

これら切欠き凹部２３ａ，２４ａに挿入されたブレーキ側側板２５の爪部２５ａを加締めることによりブレーキ側外輪２３とカバー２４を連結してブレーキ側側板２５と共に一体化して静止側部材を構成する。このブレーキ側側板２５の爪部２５ａの加締めは、加締め治具（図示せず）を利用することにより、その爪部２５ａの二股状先端部２５ａ₁を外側へ拡開させることにより行われる（図２１参照）。

ブレーキ側外輪２３の内周面２３ｂと出力軸２２のカム面２２ａとの間に楔すきま２６が形成されている（図５参照）。カバー２４には軸方向に突出する爪部２４ｂが形成され、その爪部２４ｂをレバー側クラッチ部１１の内側センタリングばね１８の二つの係止部１８ａ間に配置している〔図１１および図２３（ａ）（ｂ）参照〕。このカバー２４の爪部２４ｂは、その爪部形成位置の外径側を面起こしすることにより形成されている。カバー２４の外周には軸方向に突出する爪部２４ｄが形成されている。この爪部２４ｄは、レバー側クラッチ部１１の外側センタリングばね１９の二つの係止部１９ａ間に配置される〔図１２および図２３（ａ）（ｂ）参照〕。

カバー２４の外周には二組の係止部２４ｅ，２４ｆが段付き加工により形成されている〔図２３（ａ）（ｂ）参照〕。これら係止部２４ｅ，２４ｆは、カバー２４がブレーキ側外輪２３の端面に接触した状態でレバー側外輪１４の回転によりそのブレーキ側外輪２３の端面上を摺動する爪部１４ｇと回転方向で当接可能とすることで、操作レバーの操作角度を規制する回転ストッパとして機能する。つまり、操作レバーの操作によりレバー側外輪１４が回転すれば、その爪部１４ｇがカバー２４の係止部２４ｅと２４ｆとの間でカバー２４の外周に沿って移動することになる。

ブレーキ側側板２５の外周には、シートリフタ部へのクラッチ取付部として、一つのフランジ部２５ｅと二つのフランジ部２５ｆが設けられている（図２〜図４参照）。これら三つのフランジ部２５ｅ，２５ｆの先端部には、シートリフタ部への取付用孔２５ｇ，２５ｈが穿設されてその取付孔２５ｇ，２５ｈを囲撓するように円筒部２５ｉ，２５ｊが軸方向に突設されている。

図１８（ａ）〜（ｃ）は樹脂製の摩擦リング２９を示す。摩擦リング２９の端面には、その円周方向に沿って等間隔に円形の突起２９ａが複数個設けられ、この突起２９ａをブレーキ側側板２５の孔２５ｃに圧入して嵌合させることによりブレーキ側側板２５に固着される（図１および図３参照）。

この突起２９ａの圧入時、樹脂材による突起２９ａの弾性変形でもって孔２５ｃとの嵌合状態が得られる。このように突起２９ａと孔２５ｃの圧入嵌合構造を採用することにより、搬送時などの取り扱いで摩擦リング２９がブレーキ側側板２５から脱落することを未然に防止でき、組立時のハンドリング性を向上させることができる。

この摩擦リング２９は出力軸２２の大径部２２ｄに形成された環状凹部２２ｂの内周面２２ｅに締め代をもって圧入される〔図１３（ａ）および図１４（ａ）（ｂ）参照〕。摩擦リング２９の外周面２９ｃと出力軸２２の環状凹部２２ｂの内周面２２ｅとの間に生じる摩擦力によって、出力軸２２に回転抵抗が付与される。

この摩擦リング２９の外周面２９ｃには、複数の凹溝状のスリット２９ｂが円周方向等間隔に形成されている（図５参照）。このようにスリット２９ｂを設けることにより、摩擦リング２９に弾性を持たせることができることから、出力軸２２の内径公差および摩擦リング２９の外径公差に対する摺動トルクの変化率が大きくなることはない。

つまり、摩擦リング２９の外周面２９ｃと出力軸２２の環状凹部２２ｂの内周面２２ｅとの間に生じる摩擦力によって付与される回転抵抗の設定範囲を小さくすることができて回転抵抗の大きさを適正に設定することが容易となる。また、そのスリット２９ｂがグリース溜まりとなるので摩擦リング２９の外周面２９ｃが出力軸２２の環状凹部２２ｂの内周面２２ｅとの摺動で摩耗することを抑制できる。

以上の構成からなるクラッチユニットＸにおけ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の動作を説明する。

レバー側クラッチ部１１では、レバー側外輪１４に入力トルクが作用すると、円筒ころ１６がそのレバー側外輪１４と内輪１５間の楔すきま２０に係合し、その円筒ころ１６を介して内輪１５にトルクが伝達されて内輪１５が回転する。この時、レバー側外輪１４および保持器１７の回転に伴って両センタリングばね１８，１９に弾性力が蓄積される。その入力トルクがなくなると、両センタリングばね１８，１９の弾性力によりレバー側外輪１４および保持器１７が中立状態に復帰する一方で、内輪１５は、与えられた回転位置をそのまま維持する。従って、このレバー側外輪１４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１５は寸動回転する。

ブレーキ側クラッチ部１２では、出力軸２２に逆入力トルクが入力されると、板ばね２８が各対の円筒ころ２７に離反力を付勢することにより、円筒ころ２７がその出力軸２２とブレーキ側外輪２３間の楔すきま２６と係合して出力軸２２がブレーキ側外輪２３に対してロックされる。従って、出力軸２２からの逆入力トルクは、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への逆入力トルクの還流が遮断される。

一方、レバー側外輪１４からの入力トルクがレバー側クラッチ部１１を介して内輪１５に入力され、内輪１５が円筒ころ２７と当接して板ばね２８の弾性力に抗して押圧することにより、その円筒ころ２７が楔すきま２６から離脱して出力軸２２のロック状態が解除され、出力軸２２は回転可能となる。内輪１５がさらに回転すると、内輪１５の孔１５ｄと出力軸２２の突起２２ｆとのクリアランスが詰まって内輪１５が出力軸２２の突起２２ｆと回転方向で当接することにより、内輪１５からの入力トルクが突起２２ｆを介して出力軸２２に伝達され、出力軸２２が回転する。

ここで、出力軸２２に加わっている負荷が大きい場合、円筒ころ２７で発生する面圧が大きくなる。また、内輪１５の拡径部１５ｃの円周方向等間隔に形成され、円筒ころ２８および板ばね２８を収容するポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂の幅寸法の他、ブレーキ側外輪２３の内径寸法、その内径の真円度、円筒ころ２７の外径寸法、出力軸２２のカム面寸法などのバラツキがある。そのため、出力軸２２のロック状態の解除時、全ての円筒ころ２７を同時に楔すきま２６から離脱させることが困難である。その結果、出力軸２２に加わっている大きな負荷により円筒ころ２７で発生する面圧が、最後に楔すきま２６から離脱する円筒ころ２７に集中することを回避するため、以下の構造を具備する。

この実施形態におけるクラッチユニットでは、図５に示すように、各ポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂の幅寸法Ｗ₁，Ｗ₂（Ｗ₁＜Ｗ₂）を異ならせる。つまり、幅狭のポケット１５ｅ₁と幅広のポケット１５ｅ₂とを周方向に沿って交互に配置する。このように幅狭のポケット１５ｅ₁と幅広のポケット１５ｅ₂とを周方向に沿って交互に配置したことにより、円筒ころ２７を楔すきま２６から離脱させて出力軸２２のロック状態を解除するに際して、全ての円筒ころ２７を同時に楔すきま２６から離脱させようとするのではなく、図２４に示すように、内輪１５の拡径部１５ｃの押圧により、幅狭のポケット１５ｅ₁にある円筒ころ２７を幅広のポケット１５ｅ₂にある円筒ころ２７よりも先行して楔すきま２６から離脱させ、その後、図２５に示すように、内輪１５の拡径部１５ｃの押圧により、幅広のポケット１５ｅ₂にある円筒ころ２７を楔すきま２６から離脱させるようにする。このようにして、全ての円筒ころ２７を半数ずつ段階的に分けてバランスよく楔すきま２６から離脱させるようにする。

前述の実施形態のように各ポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂の幅寸法Ｗ₁，Ｗ₂を異ならせる以外に、他の実施形態として、図２６に示すように、各対の円筒ころ２７ａ，２７ｂの外径寸法Ｄ₁，Ｄ₂（Ｄ₁＜Ｄ₂）を異ならせるようにしてもよい。つまり、小径（外径寸法Ｄ₁）の円筒ころ２７ａと大径（外径寸法Ｄ₂）の円筒ころ２７ｂとを周方向に沿って交互に配置するようにしてもよい。このように小径の円筒ころ２７ａと大径の円筒ころ２７ｂとを周方向に沿って交互に配置したことにより、出力軸２２のロック状態の解除時、図２７に示すように、内輪１５の拡径部１５ｃの押圧により、小径の円筒ころ２７ａを大径の円筒ころ２７ｂよりも先行して楔すきま２６から離脱させ、その後、図２８に示すように、内輪１５の拡径部１５ｃの押圧により、大径の円筒ころ２７ｂを楔すきま２６から離脱させるようにする。このようにして、全ての円筒ころ２７ａ，２７ｂを半数ずつ段階的に分けてバランスよく楔すきま２６から離脱させるようにする。

このように幅狭のポケット１５ｅ₁と幅広のポケット１５ｅ₂とを周方向に沿って交互に配置したり、あるいは、小径の円筒ころ２７ａと大径の円筒ころ２７ｂとを周方向に沿って交互に配置することにより、出力軸２２に加わっている負荷が大きい場合でも、出力軸２２のロック状態の解除時、出力軸２２に加わっている大きな負荷により円筒ころ２７（２７ａ，２７ｂ）で発生する面圧が、従来のように最後に楔すきま２６から離脱する円筒ころ２７（２７ａ，２７ｂ）に集中することを回避できるので、円筒ころ２７（２７ａ，２７ｂ）で発生する面圧の集中を緩和し、円筒ころ２７（２７ａ，２７ｂ）が弾き飛ばされる瞬間の異音発生を抑制することができる。

なお、前述の実施形態では、６箇所のポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂（１５ｅ）を有する場合について説明したが、保持器として機能する内輪１５の拡径部１５ｃが７箇所以上のポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂（１５ｅ）を有する場合には、以下の構造とする。

各ポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂の幅寸法Ｗ₁，Ｗ₂を異ならせる構造では、図２９に示す実施形態のように８箇所のポケット１５ｅ₁，１５ｅ₂を有する場合、幅広のポケット１５ｅ₂を３箇所とし、幅狭のポケット１５ｅ₁を４箇所以上（この実施形態では５箇所）とする。これにより、出力軸２２のロック状態の解除時、４箇所以上（５箇所）の幅狭のポケット１５ｅ₁にある円筒ころ２７を楔すきま２６から離脱させた後、必要最小限の残り３箇所の幅広のポケット１５ｅ₂にある円筒ころ２７を楔すきま２６から離脱させるようにすることで、円筒ころ２７で発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

また、円筒ころ２７ａ，２７ｂの外径寸法Ｄ₁，Ｄ₂を異ならせる構造では、図３０に示す実施形態のように８箇所のポケット１５ｅを有する場合、大径の円筒ころ２７ｂを３対とし、小径の円筒ころ２７ａを４対以上（この実施形態では５対）とする。これにより、出力軸２２のロック状態の解除時、４対以上（５対）の小径の円筒ころ２７ａを楔すきま２６から離脱させた後、必要最小限の残り３対の大径の円筒ころ２７ｂを楔すきま２６から離脱させるようにすることで、円筒ころ２７ａ，２７ｂで発生する面圧の集中を緩和し易くなる。

以上で詳述した構造を具備するクラッチユニットＸは、例えば自動車用シートリフタ部に組み込まれて使用される。図３１は自動車の乗員室に装備される座席シート４０を示す。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を調整するシートリフタ部４１などを備えている。着座シート４０ａの高さＨの調整はシートリフタ部４１の操作レバー４１ａによって行う。

図３２（ａ）はシートリフタ部４１の一構造例を概念的に示す。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。

前述した実施形態のクラッチユニットＸは、着座シート４０ａの適宜の部位に固定される。このクラッチユニットＸの着座シート４０ａへの固定は、ブレーキ側側板２５の三つのフランジ部２５ｅ，２５ｆを、その円筒部２５ｉ，２５ｊの先端部分を外側へ拡径させるように塑性変形させることで着座シート４０ａのシートフレーム（図示せず）に加締め固定する。

一方、レバー側クラッチ部１１のレバー側側板１３に例えば樹脂製の操作レバー４１ａが結合され、ブレーキ側クラッチ部１２の出力軸２２に回転部材であるセクターギヤ４１ｆと噛合するピニオンギヤ４１ｇが設けられている。このピニオンギヤ４１ｇは、図１、図１３（ａ）（ｂ）および図１４（ａ）（ｂ）に示すように出力軸２２の軸部２２ｃの先端に一体的に形成されている。

図３２（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が二つのセンタリングばね１８，１９の弾性力によって時計方向に回動して元の位置（中立状態）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４０ａ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（中立状態）に戻る。

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 入力側部材（レバー側側板）
１４ 入力側部材（レバー側外輪）
１５ 連結部材（内輪）
１５ｅ，１５ｅ₁，１５ｅ₂ ポケット
１６ 係合子（円筒ころ）
１７ 保持器
１８ 第一の弾性部材（内側センタリングばね）
１９ 第二の弾性部材（外側センタリングばね）
２２ 出力側部材（出力軸）
２３ 静止側部材（ブレーキ側外輪）
２４ 静止側部材（カバー）
２５ 静止側部材（ブレーキ側側板）
２６ 楔すきま
２７，２７ａ，２７ｂ 係合子（円筒ころ）

Claims (9)

1. 入力側に設けられ、レバー操作により出力側への回転トルクの伝達・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入力トルクを出力側へ伝達すると共に出力側からの逆入力トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とからなり、
   前記ブレーキ側クラッチ部は、トルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材と、レバー側クラッチ部からのトルクが入力される連結部材と、前記連結部材の円周方向複数箇所に形成されたポケットに収容され、前記静止側部材と出力側部材間に形成された楔すきまでの係合・離脱により前記連結部材からの入力トルクの伝達と出力側部材からの逆入力トルクの遮断を制御する複数対の係合子とを備え、各ポケットの幅寸法あるいは各対の係合子の外径寸法のいずれか一方を異ならせ、幅広のポケットを必要最小限の３箇所あるいは大径の係合子を必要最小限の３対とし、残りのポケットを幅狭あるいは係合子を小径としたことを特徴とするクラッチユニット。
2. 前記各ポケットは、幅狭のポケットと幅広のポケットとを周方向に沿って交互に配置した請求項１に記載のクラッチユニット。
3. 前記各対の係合子は、小径の係合子と大径の係合子とを周方向に沿って交互に配置した請求項１に記載のクラッチユニット。
4. 前記連結部材は７箇所以上のポケットを有し、幅広のポケットを３箇所とし、幅狭のポケットを４箇所以上とした請求項１に記載のクラッチユニット。
5. 前記連結部材は７箇所以上のポケットを有し、大径の係合子を３対とし、小径の係合子を４対以上とした請求項１に記載のクラッチユニット。
6. 前記レバー側クラッチ部は、レバー操作によりトルクが入力される入力側部材と、入力側部材からのトルクをブレーキ側クラッチ部に伝達する連結部材と、前記入力側部材と連結部材間での係合・離脱により入力側部材からの入力トルクの伝達・遮断を制御する複数の係合子と、各係合子を円周方向に所定間隔で保持する保持器と、回転が拘束された静止側部材と、前記保持器と静止側部材の間に設けられ、入力側部材からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力で保持器を中立状態に復帰させる第一の弾性部材と、前記入力側部材と静止側部材の間に設けられ、入力側部材からの入力トルクで弾性力を蓄積し、その入力トルクの開放により、蓄積された弾性力で入力側部材を中立状態に復帰させる第二の弾性部材とを備えている請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッチユニット。
7. 前記レバー側クラッチ部の係合子あるいはブレーキ側クラッチ部の係合子の少なくとも一方を円筒ころとした請求項１又は６に記載のクラッチユニット。
8. 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１〜７のいずれか一項に記載のクラッチユニット。
9. 前記レバー側クラッチ部の入力側部材が操作レバーに結合され、前記ブレーキ側クラッチ部の出力側部材が自動車用シートリフタ部のリンク機構に連結されている請求項８に記載のクラッチユニット。

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