JP7001394B2 - クラッチユニット - Google Patents

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前述の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、外輪からの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、回転が拘束された側板および外輪と、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、出力軸に回転抵抗を付与する樹脂製の摩擦リング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と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る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。この楔すきまで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。このロック状態の解除時、摩擦リングにより出力軸に回転抵抗が付与される。

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。

特開２０１１－１６９４０２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のブレーキ側クラッチ部では、摩擦リングを側板に固定すると共に、出力軸の環状凹部の内周面に対して摩擦リングの外周面に設けられた嵌め合い代でもって摩擦リングを出力軸の環状凹部に圧入した構造を採用している。

このような構造を採用することにより、レバー操作によりブレーキ側クラッチ部での出力軸のロック状態を解除する際に、摩擦リングの外周面に対して出力軸の内周面が摺動することで、出力軸に適正な回転抵抗（摺動トルク）を付与するようにしている。

この回転抵抗の付与により、レバー操作時、座席シートの自重や搭乗者の体重によって座席シートの座面が急激に下がらないようにしている。このように、出力軸のロック状態をスムーズに解除することで、搭乗者にとって違和感なく、座席シートの座面高さを調整できるようにしている。

前述したように、従来のブレーキ側クラッチ部では、出力軸のロック状態を解除する際に、摩擦リングにより出力軸に回転抵抗を付与するようにしている。そのため、レバー操作時、摩擦リングによる回転抵抗以上の操作トルクが必要であった。

また、座席シートの座面を上げるためのレバー操作では、搭乗者の体重が座席シートの座面に作用した状態となっていることから、搭乗者の体重分のトルクも操作レバーに加わるため、操作トルクが大きくなってしまう。

さらに、摩擦リングが樹脂製のため、クラッチユニットの使用環境、つまり、ブレーキ側クラッチ部での温度変化によって摩擦リングが膨張あるいは収縮する。これにより、出力軸に付与される回転抵抗が変化し易くなる。この回転抵抗の変化は、摩擦リングの経年劣化により出力軸に対する嵌め合い代の変化によっても生じる。

このように、クラッチユニットの使用環境や摩擦リングの経年劣化により、安定した回転抵抗を出力軸に付与することが困難となり、操作トルクが変化してレバー操作の不安定化を招くことになる。

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、最適な操作トルクによるレバー操作を可能とし、使用環境や経年劣化による悪影響を抑制してレバー操作の安定化を図り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。

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、静止部材に取り付け固定され、出力部材との嵌め合い代（締め代、以下同じ）により生じる摺動トルクでもって出力部材に回転抵抗を付与する制動部材とを備えている。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明の制動部材は、出力部材に付与される回転抵抗が、入力側クラッチ部からの回転トルクの回転方向によって増減する構造を有することを特徴とする。

本発明では、出力部材に付与される回転抵抗が、入力側クラッチ部からの回転トルクの回転方向によって増減する構造を有する制動部材としたことにより、その回転方向に応じて最適な回転抵抗を出力部材に付与することができる。このように、最適な回転抵抗を出力部材に付与できることから、入力側クラッチ部からの回転トルクを安定させることができる。

本発明における制動部材は、出力部材に対して縮径および拡径可能な巻ばねであることが望ましい。

このような構成を採用すれば、巻ばねを出力部材に対して縮径あるいは拡径させることにより、出力部材に付与される回転抵抗を、入力側クラッチ部からの回転トルクの回転方向によって増減させることが容易となる。

本発明における嵌め合い代は、出力部材の内周面と制動部材の外周面との間、および出力部材の外周面と制動部材の内周面との間のいずれか一方に設けられている構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、出力部材との嵌め合い代により、出力部材の内周面または外周面との摺動トルクを増減させることで出力部材に回転抵抗を適正に付与することができると共に入力側クラッチ部からの回転トルクを安定させることができる。

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、入力側クラッチ部を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し、出力側クラッチ部をブレーキ側クラッチ部とすることで、自動車用シートリフタ部において、最適な操作トルクによるレバー操作を可能とし、使用環境や経年劣化による悪影響を抑制してレバー操作の安定化が図れる。

本発明によれば、入力側クラッチ部からの回転トルクの回転方向に応じて最適な回転抵抗を出力部材に付与することができる。このように、最適な回転抵抗を出力部材に付与できることから、入力側クラッチ部からの回転トルクを安定させることができる。

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、最適な操作トルクによるレバー操作を可能とし、使用環境や経年劣化による悪影響を抑制してレバー操作の安定化が図れる。

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。 （Ａ）は図１の巻ばねを示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。 図１の側板、巻ばねおよび出力軸を示す組立分解斜視図である。 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。 本発明の他の実施形態で、クラッチユニットの全体構成を示す断面図である。 図７のＲ－Ｒ線に沿う断面図である。 図７のＳ－Ｓ線に沿う断面図である。 図７のＴ－Ｔ線に沿う断面図である。 入力軸を出力側から見た斜視図である。 出力軸を入力側から見た斜視図である。 クラッチ板を示す斜視図である。 外輪を示す斜視図である。 入力軸のカム面にクラッチ板のカム面が当接した状態を示す部分拡大断面図である。 （Ａ）は図７の巻ばねを示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。 図７の側板、ケース、出力軸、巻ばね、外輪およびクラッチ板を示す組立分解斜視図である。

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。

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。

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。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とで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に挿入し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６参照）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、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、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）とからなり、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た円筒状部材で、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から入力される回転トルクの作用時、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の回転に伴って押し拡げられて弾性力が蓄積され、外輪１４からの回転トルクの開放時、その弾性力により保持器１７を中立状態に復帰させる。

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から入力される回転トルクの作用時、静止状態にあるカバー２４に対して、外輪１４の回転に伴って押し拡げられて弾性力が蓄積され、外輪１４からの回転トルクの開放時、その弾性力により外輪１４を中立状態に復帰させる。

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、円筒ころ２７および断面Ｎ字形の板ばね２８と、制動部材である巻ばね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６参照）と連結される。また、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（例えば６つ）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２４ａとに、側板２５の外周縁部に形成された爪部２５ａを挿入して加締めることにより一体化されている。

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、外輪１４の回転繰り返し、つまり、操作レバー４３（図６参照）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、座席シート４０（図６参照）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と係合して出力軸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へ逆入力される回転トルクの還流が遮断される。これにより、座席シート４０（図６参照）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から離脱し、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、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、巻ばね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も寸動回転することになる。これにより、座席シート４０（図６参照）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６は自動車の乗員室に装備される座席シート４０を示す。

図６に示すように、シートリフタ部３９において、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によって調整される。

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に噛合している。

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、巻ばね２９（図１参照）により出力軸２２に適正な回転抵抗を付与することで、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６の矢印方向）に回動する。

そして、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６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、その特徴的な構成である制動部材としての巻ばね２９について、以下に詳述する。

巻ばね２９は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属製の帯板状弾性部材を軸方向に沿って螺旋状に巻回したもので、その一端部に軸方向に突出する係止部２９ａを有する。図５に示すように、この係止部２９ａを側板２５に設けられたスリット２５ｂに嵌合することにより、巻ばね２９を側板２５に回り止め状態で固定している（図１参照）。

この回り止め状態の巻ばね２９は、出力軸２２の大径部２２ｂに形成された環状凹部２２ｃ内で拡径および縮径可能に収容されている。巻ばね２９は、その外周面２９ｂと出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇとの間に嵌め合い代を設けている。

側板２５に取り付けられた巻ばね２９を出力軸２２に組み付けるに際しては、出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇに対して巻ばね２９の外周面２９ｂを嵌め合い代により圧入することになる。なお、巻ばね２９の内周面２９ｃと出力軸２２の軸部２２ａの外周面２２ｈとの間には隙間が存在する。

レバー操作によりブレーキ側クラッチ部１２における出力軸２２のロック状態を解除するに際して、巻ばね２９と出力軸２２との嵌め合い代により巻ばね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でもって、巻ばね２９の外周面２９ｂに対して出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇが摺動する。

この巻ばね２９と出力軸２２との間の摩擦力により、出力軸２２に適正な回転抵抗（摺動トルク）を付与する。この回転抵抗の付与により、座席シート４０（図６参照）の座面高さをスムーズに調整することができる。

この実施形態で制動部材として使用する巻ばね２９は、出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇに対して拡径および縮径可能であることから、出力軸２２に付与される回転抵抗を、レバー操作による入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向によって容易に増減させることができる。

このように、出力軸２２に付与される回転抵抗を、レバー操作による入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向によって増減させることが容易となることから、その回転方向に応じて最適な回転抵抗を出力軸２２に付与することができる。

その結果、出力軸２２に回転抵抗を適正に付与することができることから、入力側クラッチ部１１からの回転トルクを安定させることができる。

つまり、座席シート４０（図６参照）の座面を上げるためのレバー操作では、搭乗者の体重が座席シート４０の座面に作用した状態となっていることから、搭乗者の体重分のトルクも操作レバーに加わることになる。

このレバー操作による入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向を巻ばね２９が縮径する方向に設定することで、出力軸２２に付与される回転抵抗（摺動トルク）の増加、つまり、レバー操作時の操作トルクの増加を抑制することができる。

逆に、座席シート４０の座面を下げるためのレバー操作では、入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向は巻ばね２９が拡径する方向となるので、座席シート４０の自重や搭乗者の体重によって座席シート４０の座面が急激に下がらない程度に最適な回転抵抗（摺動トルク）を出力軸２２に付与することができる。

また、この実施形態で採用した巻ばね２９は金属製であるため、クラッチユニット１０の使用環境、つまり、ブレーキ側クラッチ部１２での温度変化によって巻ばね２９が膨張あるいは収縮し難い。これにより、出力軸２２に付与される回転抵抗が変化し難い。巻ばね２９の場合、経年劣化により出力軸２２に対する嵌め合い代の変化も少ない。

その結果、安定した回転抵抗を出力軸２２に付与することが容易となり、最適な操作トルクによるレバー操作を可能とし、使用環境や経年劣化による悪影響を抑制してレバー操作の安定化が図れる。

以上の実施形態において、巻ばね２９は、その外周面２９ｂと出力軸２２の環状凹部２２ｃの内周面２２ｇとの間に嵌め合い代を設けているが、巻ばね２９の内周面２９ｃと出力軸２２の軸部２２ａの外周面２２ｈとの間に嵌め合い代を設ける構造としてもよい。

この場合、座席シート４０の座面を上げるためのレバー操作では、入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向を巻ばね２９が拡径する方向に設定することで、出力軸２２に付与される回転抵抗（摺動トルク）の増加、つまり、レバー操作時の操作トルクの増加を抑制することができる。

逆に、座席シート４０の座面を下げるためのレバー操作では、入力側クラッチ部１１からの回転トルクの回転方向は巻ばね２９が縮径する方向となるので、座席シート４０の自重や搭乗者の体重によって座席シート４０の座面が急激に下がらない程度に最適な回転抵抗（摺動トルク）を出力軸２２に付与することができる。

以上の実施形態では、ブレーキ側クラッチ部１２において、回転トルクの遮断および伝達を制御する手段として円筒ころ２７を採用した場合を例示したが、本発明は、図７に示す構造のクラッチユニット１１０にも適用可能である。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１１０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１１０は、図７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１１１と、出力側クラッチ部としてのブレーキ側クラッチ部１１２とをユニット化した構造を具備する。このクラッチユニット１１０も、前述のシートリフタ部３９（図６参照）に組み込まれて使用される。

レバー側クラッチ部１１１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１１２は、レバー側クラッチ部１１１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１１１は、図７および図８に示すように、側板１１３および外輪１１４と、入力軸１１５と、複数の円筒ころ１１６と、保持器１１７と、内側センタリングばね１１８と、外側センタリングばね１１９とで主要部が構成されている。

側板１１３および外輪１１４は、側板１１３の外周縁部に形成された爪部１２０を、外輪１１４の外周縁部に形成された切欠き凹部１２１に挿入し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１１４の内周には、複数のカム面１２２が円周方向等間隔に形成されている。外輪１１４への回転トルクの入力は、側板１１３にねじ止め等により取り付けた上下方向搖動可能な操作レバー４３（図６参照）により行われる。

入力軸１１５は、軸部１２３と、その軸部１２３の出力側端部に一体的に設けられたフランジ部１２４とで構成され、外輪１１４から入力される回転トルクをブレーキ側クラッチ部１１２に伝達する。

軸部１２３の円柱状外周面１２５と外輪１１４のカム面１２２との間に楔すきま１２６（図８参照）が形成されている。軸部１２３の入力側端部にウェーブワッシャ１２７を介してワッシャ１２８を圧入することにより、レバー側クラッチ部１１１の構成部品を抜け止めしている。

円筒ころ１１６は、外輪１１４のカム面１２２と入力軸１１５の外周面１２５との間に形成された楔すきま１２６での係合および離脱により外輪１１４からの回転トルクの伝達を制御する。

保持器１１７は、円筒ころ１１６を収容する複数のポケット１２９が円周方向等間隔に形成された円筒状部材で、外輪１１４のカム面１２２と入力軸１１５の外周面１２５との間の楔すきま１２６に円筒ころ１１６を円周方向等間隔に保持する。

内側センタリングばね１１８は、保持器１１７とブレーキ側クラッチ部１１２のカバー１３２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１１７およびカバー１３２の一部に係止させている。

内側センタリングばね１１８は、レバー操作により外輪１１４から入力される回転トルクの作用時、静止状態にあるカバー１３２に対して、外輪１１４に追従する保持器１１７の回転に伴って押し拡げられて弾性力が蓄積され、外輪１１４からの回転トルクの開放時、その弾性力により保持器１１７を中立状態に復帰させる。

内側センタリングばね１１８の径方向外側に位置する外側センタリングばね１１９は、外輪１１４とブレーキ側クラッチ部１１２のカバー１３２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１１４およびカバー１３２の一部に係止させている。

外側センタリングばね１１９は、レバー操作により外輪１１４から入力される回転トルクの作用時、静止状態にあるカバー１３２に対して、外輪１１４の回転に伴って押し拡げられて弾性力が蓄積され、外輪１１４からの回転トルクの開放時、その弾性力により外輪１１４を中立状態に復帰させる。

ブレーキ側クラッチ部１１２は、図７、図９および図１０に示すように、レバー側クラッチ部１１１の入力軸１１５と、出力部材である出力軸１３１と、静止部材であるカバー１３２、外輪１３３、ケース１３４および側板１３５と、クラッチ板１３６と、制動部材である巻ばね１４４とで主要部が構成されている。

入力軸１１５は、図１１に示すように、軸部１２３と、その軸部１２３の出力側端部に一体的に形成されたフランジ部１２４とで構成されている。また、入力軸１１５の出力側端面の中央部位には、出力軸１３１の軸部１３７の入力軸側端部が嵌まり込む凹部１３８が形成されている（図７参照）。

出力軸１３１は、図１２に示すように、軸部１３７と、その軸部１３７の略中央部位に一体的に形成された大径部１３８と、その大径部１３８の入力軸側に一体的に形成されたフランジ部１３９と、大径部１３８と同軸的に形成されたピニオンギヤ部１４０（図７参照）とで主要部が構成されている。

カバー１３２、外輪１３３、ケース１３４および側板１３５で囲まれた内部空間に、入力軸１１５のフランジ部１２４、クラッチ板１３６、出力軸１３１のフランジ部１３９からなる主要部が収容されている。静止系であるカバー１３２、外輪１３３、ケース１３４および側板１３５に対して、入力軸１１５および出力軸１３１が回転自在に配置されている。

カバー１３２、外輪１３３、ケース１３４および側板１３５は、側板１３５の外周縁部に形成された爪部１４１（図９および図１０参照）を、カバー１３２の外周縁部に形成された切欠き凹部１６７（図１７参照）と、外輪１３３およびケース１３４の外周縁部に形成された切欠き凹部１４２，１４３（図９および図１４参照）に挿入して加締めることにより一体化されている。

入力軸１１５のフランジ部１２４と出力軸１３１のフランジ部１３９との間に、クラッチ板１３６が軸方向移動可能に配されている。クラッチ板１３６は、図１３に示すように、その中央部位に出力軸１３１の軸部１３７が挿通される軸孔１４５を有する。このクラッチ板１３６は、出力軸１３１のフランジ部１３９との間に介在するウェーブスプリング１４６により入力軸１１５側へ弾性的に押圧されている（図７参照）。

クラッチ板１３６の軸孔１４５の一部に平坦部１４７が形成されている。また、出力軸１３１の軸部１３７の入力側端部に平坦部１４８が形成されている（図１２参照）。出力軸１３１の軸部１３７の入力側端部をクラッチ板１３６の軸孔１４５に挿入する。

この時、出力軸１３１の平坦部１４８とクラッチ板１３６の平坦部１４７とを位相合わせすることにより、クラッチ板１３６と出力軸１３１との相対的な回転が不能となっている。一方、クラッチ板１３６は、出力軸１３１に対して平坦部１４７，１４８に沿って軸方向移動が可能となっている。

入力軸１１５とクラッチ板１３６との間に、クラッチ板１３６を軸方向移動させるためのカム部１４９が設けられている。カム部１４９は、入力軸１１５に設けられたカム面１５０と、クラッチ板１３６に設けられたカム面１５１とで構成されている（図１１および図１３参照）。入力軸１１５のカム面１５０とクラッチ部材１３６のカム面１５１とが摺接可能となっている。

図１１に示すように、入力軸１１５のフランジ部１２４の端面に円弧状の突壁部１５２を一体的に形成している。その突壁部１５２の周方向端部にカム面１５０が回転方向に対して傾斜するように形成されている。このカム面１５０は、正方向回転と逆方向回転に対応するため、入力軸１１５の突壁部１５２の周方向両端部に設けられている。

一方、図１３に示すように、入力軸１１５の突壁部１５２が挿入配置される円弧状の開口部１５３をクラッチ板１３６に形成している。その開口部１５３の周方向端部にカム面１５１が回転方向に対して傾斜するように形成されている。このカム面１５１も、正方向回転と逆方向回転に対応するため、クラッチ板１３６の開口部１５３の周方向両端部に設けられている。

クラッチ板１３６と外輪１１３との間に、回転方向で噛み合い可能な凹凸嵌合部１５４が設けられている。この凹凸嵌合部１５４は、図１３および図１４に示すように、クラッチ板１３６の外周面全周に亘って設けられたギヤ部１５５と、外輪１３３の内周面全周に亘って設けられたギヤ部１５６とで構成されている。このクラッチ板１３６のギヤ部１５５と外輪１３３のギヤ部１５６とが噛合可能となっている（図９参照）。

入力軸１１５とクラッチ板１３６との間に、入力軸１１５からの回転トルクをクラッチ板１３６を介して出力軸１３１に伝達するトルク伝達部１４７を設けている。このトルク伝達部１４７は、図１１および図１３に示すように、入力軸１１５の突壁部１５２のカム面１５０の周方向端部に軸方向に沿って形成された起立面１５９と、クラッチ板１３６の開口部１５３のカム面１５１の周方向端部に軸方向に沿って形成された起立面１６０とで構成されている。

この入力軸１１５の突壁部１５２の起立面１５９がクラッチ板１３６の開口部１５３の起立面１６０に回転方向で当接することにより、入力軸１１５からの回転トルクがクラッチ板１３６に伝達可能となっている。クラッチ板１３６に伝達された回転トルクは、クラッチ板１３６と出力軸１３１が相対回転不能となっていることから、クラッチ板１３６の軸孔１４５および出力軸１３１の軸部１３７を介して出力軸１３１に伝達される。

以上の構成からなるレバー側クラッチ部１１１およびブレーキ側クラッチ部１１２の動作例を以下に説明する。

レバー側クラッチ部１１１では、レバー操作により外輪１１４に回転トルクが入力されると、円筒ころ１１６が外輪１１４と入力軸１１５間の楔すきま１２６に係合する。この楔すきま１２６での円筒ころ１１６の係合により、入力軸１１５に回転トルクが伝達されて入力軸１１５が回転する。この時、外輪１１４および保持器１１７の回転に伴って両センタリングばね１１８，１１９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１１８，１１９の弾性力により保持器１１７および外輪１１４が中立状態に復帰する。一方で、入力軸１１５は、与えられた回転位置をそのまま維持する。従って、外輪１１４の回転繰り返し、つまり、操作レバー４３（図６参照）のポンピング操作により、入力軸１１５は寸動回転する。

ブレーキ側クラッチ部１１２では、出力軸１３１から逆入力される回転トルクの遮断時、出力軸１３１とクラッチ板１３６との間に介在するウェーブスプリング１４６の弾性力により、クラッチ板１３６が入力軸１１５側に押圧された状態にある。

この状態では、凹凸嵌合部１５４において、クラッチ板１３６のギヤ部１５５と静止系である外輪１３３のギヤ部１５６とが噛合した状態となっている（図９参照）。このクラッチ板１３６のギヤ部１５５と外輪１３３のギヤ部１５６との噛合により、クラッチ板１３６がロック状態となる。

つまり、このクラッチ板１３６と相対回転が不能な出力軸１３１もロック状態となる。このクラッチ板１３６および出力軸１３１のロック状態により、出力軸１３１から逆入力される回転トルクが入力軸１１５に伝達されることはない。これにより、座席シート４０（図６参照）の座面高さは保持される。

次に、出力軸１３１から逆入力される回転トルクがなくなり、入力軸１１５から回転トルクが入力されると、入力軸１１５とクラッチ板１３６との間のカム部１４９により、クラッチ板１３６が出力軸１３１側に軸方向移動する。

つまり、カム部１４９では、図１５に示すように、入力軸１１５の突壁部１５２のカム面１５０とクラッチ板１３６の開口部１５３のカム面１５１とが当接し、入力軸１１５のカム面１５０がクラッチ板１３６のカム面１５１を押圧する。

クラッチ板１３６への押圧力がウェーブスプリング１４６の弾性力に打ち勝つと、入力軸１１５の回転により入力軸１１５のカム面１５０に対してクラッチ板１３６のカム面１５１が摺接することにより、入力軸１１５の回転がクラッチ板１３６の軸方向移動に変換される（図１５の矢印参照）。

このクラッチ板１３６の軸方向移動により、外輪１３３のギヤ部１５６からクラッチ板１３６のギヤ部１５５が離脱する。外輪１３３のギヤ部１５６に対するクラッチ板１３６のギヤ部１５５の離脱により、クラッチ板１３６および出力軸１３１のロック状態が解除される。

出力軸１３１のロック解除時、巻ばね１４４と出力軸１３１の回転抵抗によってシート下がりを防止する。

ロック解除後は入力軸１１５とクラッチ板１３６が相対回転し、クラッチ板のトルク伝達部１４７と出力軸のトルク伝達部１４８が係合している為、入力軸の回転トルクが出力軸１３１に伝達され、出力軸１３１が入力軸１１５と同方向に回転する。つまり、入力軸１１５が寸動回転すると、出力軸１３１も寸動回転することになる。これにより、座席シート４０の座面高さが調整可能となる。

この実施形態におけるクラッチユニット１１０の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成である制動部材としての巻ばね１４４について、以下に説明する。この実施形態の巻ばね１４４も、前述の実施形態の巻ばね２９〔図４（Ａ）（Ｂ）参照〕と基本的な構成が同一である。

巻ばね１４４は、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属製の帯板状弾性部材を軸方向に沿って螺旋状に巻回したもので、その一端部に軸方向に突出する係止部１６１を有する。図１７に示すように、この係止部１６１を外輪１３３に設けられたスリット１６２に嵌合することにより、巻ばね１４４を外輪１３３に回り止め状態で固定している（図７参照）。

この回り止め状態の巻ばね１４４は、外輪１３３、ケース１３４および側板１３５で囲まれた内部空間に拡径および縮径可能に収容されている。巻ばね１４４は、その内周面１６３と出力軸１３１のフランジ部１３９の外周面１６４との間に嵌め合い代を設けている（図１０参照）。

外輪１３３に取り付けられた巻ばね１４４を出力軸１３１に組み付けるに際しては、出力軸１３１のフランジ部１３９の外周面１６４に対して巻ばね１４４の内周面１６３を圧入することになる。なお、巻ばね１４４の外周面１６５とケース１３４の内周面１６６との間には隙間が存在する。

巻ばね１４４と出力軸１３１との嵌め合い代を設けているので、出力軸回転時には摩擦抵抗が発生する。

この巻ばね１４４と出力軸１３１との間の摩擦力により、出力軸１３１に適正な回転抵抗（摺動トルク）を付与すると共にブレーキロック解除時のシート座面下がりを防止している。

この実施形態で制動部材として使用する巻ばね１４４は、出力軸１３１のフランジ部１３９の外周面１６４に対して拡径および縮径可能であることから、出力軸１３１に付与される回転抵抗を、レバー操作による入力側クラッチ部１１１からの回転トルクの回転方向によって容易に増減させることができる。

このように、出力軸１３１に付与される回転抵抗を、レバー操作による入力側クラッチ部１１１からの回転トルクの回転方向によって増減させることが容易となることから、その回転方向に応じて最適な回転抵抗を出力軸１３１に付与することができる。

その結果、出力軸１３１に回転抵抗を適正に付与することから、入力側クラッチ部１１１からの回転トルクを安定させることができる。

つまり、座席シート４０の座面を上げるためのレバー操作では、搭乗者の体重が座席シート４０の座面に作用した状態となっていることから、搭乗者の体重分のトルクも操作レバー４３に加わることになる。

このレバー操作による入力側クラッチ部１１１からの回転トルクの回転方向を巻ばね１４４が拡径する方向に設定することで、出力軸１３１に付与される回転抵抗（摺動トルク）の増加、つまり、レバー操作時の操作トルクの増加を抑制することができる。

逆に、座席シート４０の座面を下げるためのレバー操作では、入力側クラッチ部１１１からの回転トルクの回転方向は巻ばね１４４が縮径する方向となるので、座席シート４０の自重や搭乗者の体重によって座席シート４０の座面が急激に下がらない程度に最適な回転抵抗（摺動トルク）を出力軸１３１に付与することができる。

また、この実施形態で採用した巻ばね１４４は金属製であるため、クラッチユニット１１０の使用環境、つまり、ブレーキ側クラッチ部１１２での温度変化によって巻ばね１４４が膨張あるいは収縮し難い。これにより、出力軸１３１に付与される回転抵抗が変化し難い。巻ばね１４４の場合、経年劣化により出力軸１３１に対する嵌め合い代の変化も少ない。

その結果、安定した回転抵抗を出力軸１３１に付与することが容易となり、最適な操作トルクによるレバー操作を可能とし、使用環境や経年劣化による悪影響を抑制してレバー操作の安定化が図れる。

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）
２２ｇ 内周面
２２ｈ 外周面
２５ 静止部材（側板）
２９ 制動部材（巻ばね）
２９ｂ 外周面
２９ｃ 内周面
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、前記静止部材に取り付け固定され、前記出力部材との嵌め合い代により生じる摺動トルクでもって出力部材に回転抵抗を付与する制動部材とを備え、
   座席シートの座面を上げるときに前記出力部材が一方向に回転すると共に、前記座面を下げるときに前記出力部材が他方向に回転し、
   前記制動部材は、前記出力部材に付与される回転抵抗が、前記入力側クラッチ部からの回転トルクの回転方向によって増減する構造を有し、
   前記制動部材は、前記出力部材に対して縮径および拡径可能な巻ばねであり、前記巻ばねの一端が前記静止部材に取り付け固定され、他端が何れの部材にも取り付けられていない自由端であり、前記巻ばねの内周面または外周面が出力部材との間に前記嵌め合い代を形成しており、
   前記出力部材が前記座面を上げる方向に回転するときは、前記嵌め合い代による摺動トルクが小さくなり、前記出力部材が前記座面を下げる方向に回転するときは、前記嵌め合い代による摺動トルクが大きくなるように、前記巻ばねの巻き方向を定めたことを特徴とするクラッチユニット。
2. 前記嵌め合い代は、前記出力部材の内周面と前記制動部材の外周面との間、および前記出力部材の外周面と前記制動部材の内周面との間のいずれか一方に設けられている請求項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または２に記載のクラッチユニット。

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