JP6474871B1 - クラッチユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 正逆方向の回転トルクが連続して出力軸に逆入力されても、出力軸を確実にロックする。【解決手段】 レバー操作により入力される回転トルクの伝達および遮断を制御するレバー側クラッチ部と、レバー側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とからなり、ブレーキ側クラッチ部は、回転が拘束された外輪と、回転が出力される出力軸とを備え、回転トルクの遮断時に出力軸と噛合し、かつ、回転トルクの伝達時に出力軸との噛合状態が解除されるスライドギヤ３２を外輪に付設し、スライドギヤ３２は、モジュールが０．４〜０．８で、歯数が６０〜１００個に規定された内歯３２ａを有する。【選択図】 図６

Description

本発明は、回転トルクが入力される入力側クラッチ部と、その入力側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側からの回転トルクを遮断する出力側クラッチ部とを備えたクラッチユニットに関する。

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、入力部材と出力部材との間にクラッチ部が配設される。クラッチ部は、入力部材と出力部材との間で係合子を係合および離脱させることによって、回転トルクの伝達および遮断を制御する構成になっている。

本出願人は、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る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）。

特許文献１に開示されたクラッチユニットは、レバー操作により回転トルクが入力されるレバー側クラッチ部と、そのレバー側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側からの回転トルクを遮断するブレーキ側クラッチ部とを備えている。

レバー側クラッチ部は、レバー操作により回転トルクが入力される外輪と、その外輪から入力される回転トルクをブレーキ側クラッチ部に伝達する内輪と、外輪と内輪間の楔すきまでの係合および離脱により外輪からの回転トルクの伝達および遮断を制御する円筒ころとで主要部が構成されている。

ブレーキ側クラッチ部は、レバー側クラッチ部からの回転トルクが入力される内輪と、その内輪からの回転トルクが出力される出力軸と、回転が拘束された外輪と、出力軸と外輪間の楔すきまでの係合および離脱により出力軸からの回転トルクの遮断と内輪からの回転トルクの伝達とを制御する円筒ころとで主要部が構成されている。

レバー側クラッチ部では、レバー操作により外輪に回転トルクが入力されると、円筒ころが外輪と内輪間の楔すきまに係合する。この楔すきまでの円筒ころの係合により、内輪に回転トルクが伝達されて内輪が回転する。

ブレーキ側クラッチ部では、座席シートへの着座により出力軸に回転トルクが逆入力されると、円筒ころが出力軸と外輪間の楔すきまに係合して出力軸が外輪に対してロックされる。この出力軸のロックにより出力軸から逆入力された回転トルクは遮断される。これにより、座席シートの座面高さが保持される。

一方、レバー側クラッチ部から回転トルクがブレーキ側クラッチ部に入力されると、内輪が円筒ころを押圧することにより、その円筒ころが出力軸と外輪間の楔すきまから離脱する。この楔すきまからの円筒ころの離脱により、出力軸のロック状態が解除され、出力軸は回転可能となる。

そして、内輪がさらに回転することにより、内輪からの回転トルクが出力軸に伝達され、その出力軸が回転する。この出力軸の回転により、座席シートの座面高さが調整可能となる。

特許第５２０７７７９号公報

ところで、特許文献１で開示された従来のクラッチユニットでは、座席シートへの着座により出力軸に回転トルクが逆入力されると、円筒ころが出力軸と外輪間の楔すきまに係合して出力軸が外輪に対してロックされる。

このようにして、出力軸から逆入力された回転トルクは、ブレーキ側クラッチ部でロックされてレバー側クラッチ部への還流が遮断される。これにより、座席シートの座面高さが保持される。

ここで、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では、座席シートへの着座状態で、悪路などでの車両走行時に上下振動が発生すると、正方向の回転トルクと逆方向の回転トルクが交互に連続した状態で出力軸に逆入力されることになる。

この時、ブレーキ側クラッチ部では、出力軸と外輪間の楔すきまでの円筒ころの接触位置が微妙にずれたり、回転トルクが負荷される出力軸、外輪および円筒ころに弾性変形のヒステリシスが存在したりすることから、出力軸が徐々に回転してしまうことになる。その結果、座席シートが微小に下がる現象が発生する。

そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、正逆方向の回転トルクが連続して出力軸に逆入力されても、出力軸を確実にロックし得る構造を具備した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、入力される回転トルクの伝達および遮断を制御する入力側クラッチ部と、その入力側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断する出力側クラッチ部とからなる基本構成を具備する。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明の出力側クラッチ部は、回転が拘束された静止部材と、回転が出力される出力部材とを備え、回転トルクの遮断時に出力部材と噛合し、かつ、回転トルクの伝達時に出力部材との噛合状態が解除されるギヤ部材を静止部材に付設し、ギヤ部材は、モジュールが０．４〜０．８で、歯数が６０〜１００個に規定された歯部を有することを特徴とする。

本発明では、静止部材にギヤ部材を付設したことにより、出力部材のロック時、正方向の回転トルクと逆方向の回転トルクが交互に連続した状態で出力部材に逆入力されても、静止部材に付設されたギヤ部材が出力部材に噛合していることで、その出力部材を確実にロックすることができる。

また、本発明におけるギヤ部材は、モジュールが０．４〜０．８で、歯数が６０〜１００個に規定された歯部を有することから、回転トルクの遮断時に出力部材と噛合し、回転トルクの伝達時に出力部材との噛合状態を解除する上で、良好な作動性を確保することができる。

本発明における出力側クラッチ部は、静止部材と出力部材との間での係合および離脱により、出力部材から逆入力される回転トルクの遮断と入力側クラッチ部から入力される回転トルクの伝達とを制御する複数対の係合子を備えている構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、モジュールおよび歯数の数値範囲を規定することで、大容量のトルク負荷が可能となり、係合子の数を削減することができる。

本発明における入力側クラッチ部および出力側クラッチ部は、自動車用シートリフタ部に組み込まれた構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、自動車用シートリフタ部において、座席シートへの着座状態で、正逆方向の回転トルクが連続して出力部材に逆入力されても、出力部材を確実にロックすることができ、座席シートの座面高さを確実に保持することができる。

本発明によれば、静止部材にギヤ部材を付設したことにより、出力部材のロック時、正方向の回転トルクと逆方向の回転トルクが交互に連続した状態で出力部材に逆入力されても、静止部材に付設されたギヤ部材が出力部材に噛合していることで、出力部材を確実にロックすることができる。

また、ギヤ部材は、モジュールが０．４〜０．８で、歯数が６０〜１００個に規定された歯部を有することから、回転トルクの遮断時に出力部材と噛合し、回転トルクの伝達時に出力部材との噛合状態を解除する上で、良好な作動性を確保することができる。

その結果、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、座席シートの座面高さを安定して調整することができ、快適な座面高さの調整が可能となって操作性の向上が図れる。

本発明の実施形態で、クラッチユニットの全体構成を示す断面図である。 図１のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。 図１のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。 自動車の座席シートおよびシートリフタ部を示す構成図である。 図１のクラッチユニットにおけるスライドギヤ、弾性部材および側板を示す組立分解斜視図である。 図５のスライドギヤを入力側から見た側面図である。 図１のクラッチユニットを示す平面図である。 図７のＸ部を示す拡大図である。 図１のクラッチユニットの動作状態を示す断面図である。

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。以下の実施形態では、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、自動車用シートリフタ部以外にも適用可能である。

図１はクラッチユニットの全体構成を示す断面図、図２は図１のＰ−Ｐ線に沿う断面図、図３は図１のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。この実施形態の特徴的な構成を説明する前にクラッチユニットの全体構成を説明する。

この実施形態のクラッチユニット１０は、図１に示すように、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とをユニット化した構造を具備する。

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および遮断を制御する。ブレーキ側クラッチ部１２は、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断する逆入力遮断機能を有する。

レバー側クラッチ部１１は、図１および図２に示すように、側板１３および外輪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と主要部が構成されている。

側板１３および外輪１４は、側板１３の外周縁部に形成された爪部１３ａを、外輪１４の外周縁部に形成された切欠き凹部１４ａに嵌合させて加締めることにより一体化され、レバー操作により回転トルクが入力される。

外輪１４の内周には、複数のカム面１４ｂが円周方向等間隔に形成されている。外輪１４への回転トルクの入力は、側板１３にねじ止め等により取り付けた操作レバー４３（図４参照）により行われる。

内輪１５は、出力軸２２が挿通される筒状部１５ａと、その筒状部１５ａのブレーキ側端部を径方向外側に延在させた拡径部１５ｂと、その拡径部１５ｂの外周端部を軸方向に屈曲させることにより突出した複数の柱部１５ｃ（図３参照）とからなる。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。

内輪１５の筒状部１５ａの円筒状外周面１５ｄと、外輪１４の内周に形成されたカム面１４ｂとの間に楔すきま２０が形成されている。

円筒ころ１６は、外輪１４のカム面１４ｂと内輪１５の筒状部１５ａの外周面１５ｄとの間に形成された楔すきま２０での係合および離脱により外輪１４からの回転トルクの伝達および遮断を制御する。

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ている。この保持器１７により、外輪１４のカム面１４ｂと内輪１５の筒状部１５ａの外周面１５ｄとの間の楔すきま２０に円筒ころ１６を円周方向等間隔に保持する。

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との間に配設された断面円形のＣ字状弾性部材で、その両端部を保持器１７およびカバー２４の一部に係止させている。

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、静止状態のカバー２４に対して、外輪１４に追従する保持器１７の回転に伴って押し拡げられ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。

内側センタリングばね１８の径方向外側に位置する外側センタリングばね１９は、外輪１４と前述のカバー２４との間に配設されたＣ字状帯板弾性部材で、その両端部を外輪１４およびカバー２４の一部に係止させている。

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、静止状態のカバー２４に対して、外輪１４の回転に伴って押し拡げられ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。

ブレーキ側クラッチ部１２は、図１および図３に示すように、レバー側クラッチ部１１の内輪１５と、出力部材である出力軸２２と、静止部材である外輪２３、カバー２４および側板２５と、複数対の係合子である円筒ころ２７および断面Ｎ字形の板ばね２８と、摩擦リング２９とで主要部が構成されている。

出力軸２２は、内輪１５の筒状部１５ａが外挿された軸部２２ａと、その軸部２２ａの略中央部位に一体的に形成された大径部２２ｂと、軸部２２ａの出力側端部に同軸的に形成されたピニオンギヤ部２２ｄとからなり、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクが出力される。

出力軸２２のピニオンギヤ部２２ｄは、シートリフタ部３９（図４参照）と連結される。出力軸２２の軸部２２ａの入力側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、レバー側クラッチ部１１の構成部品を抜け止めしている。

出力軸２２の大径部２２ｂの外周には、複数の平坦なカム面２２ｅが円周方向等間隔に形成されている。大径部２２ｂのカム面２２ｅと外輪２３の円筒状内周面２３ａとの間に楔すきま２６が形成されている。

この楔すきま２６に、二つの円筒ころ２７とその間に介挿された一つの板ばね２８とがそれぞれ配されている。円筒ころ２７は、楔すきま２６での係合および離脱により、出力軸２２から逆入力される回転トルクの遮断と内輪１５から入力される回転トルクの伝達とを制御する。板ばね２８は、円筒ころ２７同士に円周方向への離反力を付勢する。

円筒ころ２７および板ばね２８は、外輪１４から入力される回転トルクを出力軸２２に伝達する機能を持つ内輪１５の柱部１５ｃにより円周方向等間隔に配設されている。つまり、内輪１５の柱部１５ｃは、円筒ころ２７および板ばね２８をポケット１５ｆに収容して円周方向等間隔に保持する機能を持つ。

出力軸２２の大径部２２ｂには、内輪１５からの回転トルクを出力軸２２に伝達するための突起２２ｆが設けられている。突起２２ｆは、内輪１５の拡径部１５ｂに形成された孔１５ｅに円周方向のクリアランスをもって挿入配置されている。

外輪２３、カバー２４および側板２５は、外輪２３の外周縁部に形成された切欠き凹部２３ｂと、カバー２４の外周縁部に形成された切欠き凹部（図示せず）とに、側板２５の外周縁部に形成された爪部２５ａを嵌合させて加締めることにより一体化されている。

摩擦リング２９は、例えば樹脂製の部材であり、側板２５に固着されている。この摩擦リング２９は、出力軸２２の大径部２２ｂに形成された環状凹部２２ｃの内周面２２ｇに嵌め合い代をもって圧入されている。

摩擦リング２９の外周面２９ｂと出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇとの間に生じる摩擦力によって、レバー操作時、側板２５に取り付けられた摩擦リング２９に対して摺動する出力軸２２に回転抵抗（摺動トルク）が付与される。

以上のような構造を具備す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の動作例を以下に説明する。

レバー側クラッチ部１１では、レバー操作により外輪１４に回転トルクが入力されると、円筒ころ１６が外輪１４と内輪１５間の楔すきま２０に係合する。この楔すきま２０での円筒ころ１６の係合により、内輪１５に回転トルクが伝達されて内輪１５が回転する。この時、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。

レバー操作による回転トルクの入力がなくなると、両センタリングばね１８，１９の弾性力により保持器１７および外輪１４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、操作レバー４３のポンピング動作による外輪１４の回転繰り返しで、内輪１５は寸動回転する。

ブレーキ側クラッチ部１２では、座席シート４０（図４参照）への着座により出力軸２２に回転トルクが逆入力されても、円筒ころ２７が出力軸２２と外輪２３間の楔すきま２６に係合して出力軸２２が外輪２３に対してロックされる。

このようにして、出力軸２２から逆入力された回転トルクは、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への還流が遮断される。これにより、座席シート４０の座面高さは保持される。

一方、レバー操作によりレバー側クラッチ部１１からの回転トルクが内輪１５に入力されると、内輪１５の柱部１５ｃが円筒ころ２７と当接して板ばね２８の弾性力に抗して円筒ころ２７を押圧する。

これにより、円筒ころ２７が楔すきま２６から離脱する。この楔すきま２６からの円筒ころ２７の離脱により出力軸２２のロック状態が解除されて出力軸２２は回転可能となる。この出力軸２２のロック状態の解除時、摩擦リング２９により出力軸２２に回転抵抗が付与される。

内輪１５がさらに回転すると、内輪１５の拡径部１５ｂの孔１５ｅと出力軸２２の大径部２２ｂの突起２２ｆとのクリアランスが詰まって内輪１５の拡径部１５ｂが出力軸２２の突起２２ｆに回転方向で当接する。

これにより、レバー側クラッチ部１１からの回転トルクは、突起２２ｆを介して出力軸２２に伝達されて出力軸２２が回転する。つまり、内輪１５が寸動回転すると、出力軸２２も寸動回転する。これにより、座席シート４０の座面高さが調整可能となる。

以上で説明したクラッチユニット１０は、レバー操作により座席シート４０の座面高さを調整する自動車用シートリフタ部３９に組み込まれて使用される。図４は自動車の乗員室に装備される座席シート４０を示す。

図４に示すように、シートリフタ部３９における座席シート４０の座面高さは、クラッチユニット１０におけるレバー側クラッチ部１１の側板１３（図１参照）に取り付けられた操作レバー４３により調整される。シートリフタ部３９は、以下の構造を具備する。

スライド可動部材４４にリンク部材４５，４６の一端がそれぞれ回動自在に枢着されている。リンク部材４５，４６の他端はそれぞれ座席シート４０に回動自在に枢着されている。リンク部材４５の他端にはセクターギヤ４７が一体的に設けられている。セクターギヤ４７はクラッチユニット１０の出力軸２２のピニオンギヤ部２２ｄと噛合している。

このシートリフタ部３９において、例えば、座席シート４０の座面を低くする場合、レバー側クラッチ部１１でのレバー操作、つまり、操作レバー４３を下側へ揺動させることにより、ブレーキ側クラッチ部１２（図１参照）のロック状態を解除する。

このブレーキ側クラッチ部１２でのロック解除時、摩擦リング２９（図１参照）により出力軸２２に適正な回転抵抗（摺動トルク）を付与することで、座席シート４０の座面をスムーズに低くすることができる。

ブレーキ側クラッチ部１２でのロック解除により、レバー側クラッチ部１１からブレーキ側クラッチ部１２に伝達された回転トルクでもって、ブレーキ側クラッチ部１２の出力軸２２のピニオンギヤ部２２ｄが時計方向（図４の矢印方向）に回動する。

シートリフタ部３９では、ピニオンギヤ部２２ｄと噛合するセクターギヤ４７が反時計方向（図４の矢印方向）に揺動し、リンク部材４５とリンク部材４６が共に傾倒して座席シート４０の座面が低くなる。

このようにして、座席シート４０の座面高さを調整した後、操作レバー４３を開放すると、操作レバー４３が両センタリングばね１８，１９の弾性力によって上側へ揺動して元の位置（中立状態）に戻る。

なお、操作レバー４３を上側へ揺動させた場合は、前述とは逆の動作で座席シート４０の座面が高くなる。座席シート４０の座面高さを調整した後に操作レバー４３を開放すると、操作レバー４３が下側へ揺動して元の位置（中立状態）に戻る。

この実施形態におけるクラッチユニット１０の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成について、以下に詳述する。

ブレーキ側クラッチ部１２での出力軸２２のロック時、座席シート４０（図４参照）への着座状態で、悪路などでの車両走行時に上下振動が発生すると、正方向の回転トルクと逆方向の回転トルクが交互に連続した状態で出力軸２２に逆入力されることになる。

この実施形態のクラッチユニット１０は、前述したような正逆方向の回転トルクが連続して出力軸２２に逆入力されても、出力軸２２を確実にロックするため、以下の構造を具備する。

ブレーキ側クラッチ部１２は、図１および図５に示すように、回転トルクの遮断時に出力軸２２と噛合し、回転トルクの伝達時に出力軸２２との噛合状態が解除されるギヤ部材であるスライドギヤ３２を外輪２３に付設した構造を具備する。スライドギヤ３２は、出力軸２２に対して軸方向移動可能に配置されている。

このスライドギヤ３２は、内周に歯部３２ａ（以下、内歯と称す）が形成されたリング状本体３２ｂと、そのリング状本体３２ｂの外周の円周方向複数箇所（図５では３箇所）に等間隔で径方向外側へ延設されたフランジ部３２ｃと、そのフランジ部３２ｃから軸方向に延びる鍔部３２ｄとで構成されている。

このスライドギヤ３２の内歯３２ａは、その歯数が６０〜１００個に設定されている。つまり、スライドギヤ３２の内歯３２ａは、図６に示すように、１歯当たりの中心角θが３．６°以上６°以下に設定されていることになる。表１は歯数と１歯当たりの中心角との対応関係を示す。

このように、スライドギヤ３２の内歯３２ａについて、歯数の数値範囲（１歯当たりの中心角θの角度範囲）を規定することにより、回転トルクの遮断時に出力軸２２と噛合し、回転トルクの伝達時に出力軸２２との噛合状態を解除する上で、良好な作動性を確保することができる。また、適切な座面位置の調整代を確保することができる。

また、スライドギヤ３２の内歯３２ａは、モジュールが０．４〜０．８に設定されている。ここで、モジュールとは、ピッチ円直径を歯数で除算したものである。表２は歯数とモジュールとの関係を示す。

このように、スライドギヤ３２の内歯３２ａについて、モジュールの数値範囲を規定することにより、内歯３２ａにおける歯厚を容易に確保することができ、良好な作動性を確保できると共に十分な強度の内歯３２ａを実現することができる。また、前述のようにモジュールの数値範囲を規定することで、大容量のトルク負荷が可能となり、円筒ころの数を削減することができる。

表２の結果から、スライドギヤ３２の内歯３２ａについて、歯数が６０個でモジュールが０．６，０．８、歯数が７０個でモジュールが０．５，０．６、歯数が８０個でモジュールが０．５，０．６、歯数が９０個でモジュールが０．４，０．５、歯数が１００個でモジュールが０．４のものが有効であることが判明した。

特に、スライドギヤ３２の内歯３２ａについて、１歯当たりの中心角θを約５°、歯数を７０、モジュールを０．５とすることが最適である。

内歯３２ａのモジュールが大きくなり過ぎると、１歯当たりの歯厚が大きくなって、出力軸２２との噛合が困難となって作動性の悪化を招き、座席シート４０の座面高さを段階的に調整することになって乗り心地の悪化を招くことになる。

逆に、内歯３２ａのモジュールが小さくなり過ぎると、座席シート４０に負荷される搭乗者の体重を保持するだけの強度を確保することが困難となって内歯３２ａの破損を招くおそれがある。また、歯たけが小さくなるため、微小な振動で出力軸２２との噛合が外れてしまうおそれがある。

以上で説明したスライドギヤ３２に対して、図１および図５に示すように、出力軸２２の大径部２２ｂの外周で、カム面２２ｅが形成された部位よりも軸方向外側に位置する部位に、スライドギヤ３２の内歯３２ａと対応させた歯部２２ｈ（以下、外歯と称す）が形成されている。

また、外輪２３の端面に、スライドギヤ３２のフランジ部３２ｃと対応させた凹部２３ｃが形成されている。さらに、外輪２３の外周面に、スライドギヤ３２の鍔部３２ｄと対応させた凹部２３ｄが形成されている。

スライドギヤ３２は、フランジ部３２ｃを外輪２３の端面の凹部２３ｃに収容すると共に、鍔部３２ｄを外輪２３の外周面の凹部２３ｄに嵌合させることにより、外輪２３に組み付けられる。

スライドギヤ３２のフランジ部３２ｃを外輪２３の凹部２３ｃに収容することにより、外輪２３に対するスライドギヤ３２の軸方向移動を許容する。また、スライドギヤ３２の鍔部３２ｄを外輪２３の凹部２３ｄに嵌合させることにより、外輪２３に対するスライドギヤ３２の周方向移動（回転）を規制する。

一方、スライドギヤ３２を軸方向に移動させて出力軸２２との噛合および噛合状態の解除を制御するカム機構３３を、スライドギヤ３２とレバー側クラッチ部１１の外輪１４との間に介在させている。

このカム機構３３は、図７および図８に示すように、スライドギヤ３２の鍔部３２ｄの端面に形成されたＶ字状のカム溝３２ｅと、レバー側クラッチ部１１の外輪１４の外周から軸方向に延びる凸部１４ｃとで構成されている。カム機構３３では、外輪１４の凸部１４ｃの先端曲成部をスライドギヤ３２のカム溝３２ｅのカム面に当接させている。

また、図１および図５に示すように、ブレーキ側クラッチ部１２の側板２５とスライドギヤ３２との間に、スライドギヤ３２を出力軸２２と噛合する方向に弾性的に付勢する弾性部材３４を介在させている。

この弾性部材３４としては、例えば、図示のようなリング状の波ばねなどが好適である。弾性部材３４の弾性力によりスライドギヤ３２を外輪２３に押圧することで、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとを噛合させるようにしている。

この実施形態のクラッチユニット１０において、レバー側クラッチ部１１の外輪１４から回転トルクが入力されていない状態では、外側センタリングばね１９により外輪１４が中立状態に維持されている。

この時、ブレーキ側クラッチ部１２のカム機構３３では、レバー側クラッチ部１１の外輪１４の凸部１４ｃとスライドギヤ３２のカム溝３２ｅとが中立位置にある（図７および図８参照）。

そのため、スライドギヤ３２が弾性部材３４の弾性力により軸方向に押圧され、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとが噛合する（図１参照）。これにより、出力軸２２がロック状態となる。

この出力軸２２のロック状態において、座席シート４０（図４参照）への着座状態で、悪路などでの車両走行時に発生した上下振動により、正方向の回転トルクと逆方向の回転トルクが交互に連続した状態で出力軸２２に逆入力されても、スライドギヤ３２の内歯３２ａが出力軸２２の外歯２２ｈと噛合しているので、その出力軸２２を確実にロックすることができる。

これにより、外輪２３と出力軸２２との間で円筒ころ２７の接触位置が微妙にずれたり、回転トルクが負荷される出力軸２２、外輪２３、円筒ころ２７に弾性変形のヒステリシスが存在したりしても、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとの噛み合いにより、出力軸２２が徐々に回転することを回避できる。その結果、座席シート４０が微小に下がる現象の発生を防止することができる。

また、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとの噛み合いにより、ブレーキ側クラッチ部１２に対して大容量のトルク負荷が可能となる。一方、ブレーキ側クラッチ部１２を構成する複数対の円筒ころ２７の数を低減することもでき、クラッチユニット１０の軽量化およびコスト低減が図れる。

この実施形態では、複数対の円筒ころ２７を６対としているが、これに限らず、例えば、表２に記載のとおり、歯数が７０でモジュールが０．５の場合に５対、歯数が６０でモジュールが０．６の場合に４対、歯数が７０でモジュールが０．６の場合に３対といったように円筒ころ２７の数を低減しても十分な強度を確保することができる。

この実施形態では、ブレーキ側クラッチ部１２の側板２５とスライドギヤ３２との間に、スライドギヤ３２を出力軸２２と噛合する方向に弾性的に付勢する弾性部材３４を介在させた構造を採用している。

これにより、弾性部材３４の弾性力によりスライドギヤ３２を外輪２３に押圧することで、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとの噛合状態を安定させることができる。

一方、レバー側クラッチ部１１の外輪１４から回転トルクが入力されると、ブレーキ側クラッチ部１２のカム機構３３では、外輪１４の凸部１４ｃとスライドギヤ３２の鍔部３２ｄのカム溝３２ｅとが位相ずれする。

この凸部１４ｃとカム溝３２ｅとの位相ずれにより、図９に示すように、スライドギヤ３２が弾性部材３４の弾性力に抗して側板２５に近接するように軸方向に移動する（図中白抜き矢印参照）。

このスライドギヤ３２の軸方向移動により、出力軸２２の外歯２２ｈからスライドギヤ３２の内歯３２ａが離脱し、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとの噛合状態が解除される。これにより、出力軸２２は外輪２３に対して回転可能な状態となる。

なお、スライドギヤ３２の内歯３２ａが出力軸２２の外歯２２ｈから完全に離脱して出力軸２２が回転可能な状態となるまで、ブレーキ側クラッチ部１２では、円筒ころ２７の係合が内輪１５により解除されないようにする必要がある。

この実施形態では、スライドギヤ３２を軸方向に移動させて出力軸２２との噛合および噛合状態の解除を制御するカム機構３３を、スライドギヤ３２と外輪１４との間に介在させた構造を採用していることから、スライドギヤ３２と出力軸２２との噛合および噛合状態の解除を容易に行うことができる。

また、スライドギヤ３２の内歯３２ａが出力軸２２の外歯２２ｈから離脱した直後、ブレーキ側クラッチ部１２では、円筒ころ２７が外輪２３と出力軸２２間の楔すきま２６に係合した状態にある。そのため、この時点で出力軸２２に回転トルクが逆入力されても、出力軸２２が確実にロックされている。

その後、スライドギヤ３２の軸方向移動によりスライドギヤ３２の内歯３２ａが出力軸２２の外歯２２ｈから完全に離脱した時点で、円筒ころ２７が外輪２３と出力軸２２間の楔すきま２６から離脱するので、レバー操作時にスライドギヤ３２と出力軸２２間で歯打ち音などの異音が発生することはない。

以上のことから、ブレーキ側クラッチ部１２では、スライドギヤ３２の内歯３２ａと出力軸２２の外歯２２ｈとが噛み合う構造だけでなく、円筒ころ２７が外輪２３と出力軸２２間の楔すきま２６で係合する構造も必要となる。

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。

１０ クラッチユニット
１１ 入力側クラッチ部（レバー側クラッチ部）
１２ 出力側クラッチ部（ブレーキ側クラッチ部）
２２ 出力部材（出力軸）
２３ 静止部材（外輪）
２７ 係合子（円筒ころ）
３２ ギヤ部材（スライドギヤ）
３２ａ 歯部（内歯）
３９ シートリフタ部

Claims (3)

1. 入力される回転トルクの伝達および遮断を制御する入力側クラッチ部と、前記入力側クラッチ部からの回転トルクを出力側へ伝達すると共に、出力側から逆入力される回転トルクを遮断する出力側クラッチ部とからなり、
   前記出力側クラッチ部は、回転が拘束された静止部材と、回転が出力される出力部材とを備え、回転トルクの遮断時に出力部材と噛合し、かつ、回転トルクの伝達時に出力部材との噛合状態が解除されるギヤ部材を前記静止部材に付設し、前記ギヤ部材は、モジュールが０．４〜０．８で、歯数が６０〜１００個に規定された歯部を有することを特徴とするクラッチユニット。
2. 前記出力側クラッチ部は、静止部材と出力部材との間での係合および離脱により、出力部材から逆入力される回転トルクの遮断と入力側クラッチ部から入力される回転トルクの伝達とを制御する複数対の係合子を備えている請求項１に記載のクラッチユニット。
3. 前記入力側クラッチ部と前記出力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又は２に記載のクラッチユニット。

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