JP6577105B2 - 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。

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、ブレーキ側クラッチ部の円筒ころが出力軸と外輪間の楔すきまに係合することで、出力軸が外輪に対してロックされる。これにより、座席シートの座面高さが保持される。

ここで、ブレーキ側クラッチ部での円筒ころのみによる出力軸のロック状態において、車両追突時に衝撃的な荷重が出力軸に逆入力された場合、出力軸と外輪間の楔すきまで円筒ころが弾かれてしまい、その円筒ころが楔すきまから離脱することで出力軸のロック状態を確保することが困難となる。

また、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ことがある。

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、衝撃的な荷重が出力軸に逆入力された場合や、正逆方向の回転トルクが連続して出力軸に逆入力された場合でも、出力軸をロックし続け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。

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雌ギヤ部材を静止部材に付設すると共に、雌ギヤ部材と噛合する雄ギヤ部材を出力部材に微小回転可能に付設した構成を具備する。

この出力側クラッチ部では、静止部材に雌ギヤ部材を付設したことにより、回転トルクの遮断時、衝撃的な荷重が出力部材に逆入力された場合や、正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た場合でも、静止部材に付設された雌ギヤ部材が出力部材の雄ギヤ部材に噛合していることで、出力部材をロックし続けることができる。

また、本発明の出力側クラッチ部は、雄ギヤ部材と出力部材との間に、回転トルクの遮断時に雌ギヤ部材に対して雄ギヤ部材を位相合わせするアライメント部と、回転トルクの伝達時に出力部材に対して雄ギヤ部材を中立位置に復帰させるセンタリング部とを設けたことを特徴とする。

回転トルクの遮断時、雌ギヤ部材と雄ギヤ部材との間に位相ずれがあって雌ギヤ部材と雄ギヤ部材とが噛合していない場合であっても、アライメント部により、出力部材に対して雄ギヤ部材を微小回転させることで、雌ギヤ部材に対して雄ギヤ部材を噛合させることができる。

回転トルクの遮断時、アライメント部により雌ギヤ部材に対して位相合わせされた雄ギヤ部材は、出力部材に対して回転方向に位置ずれした状態にある。この場合、回転トルクの伝達時、センタリング部により、出力部材に対して雄ギヤ部材を微小回転させることで、雄ギヤ部材を出力部材に対して中立位置に復帰させることができる。

本発明におけるアライメント部は、出力部材に形成された平坦面と、雄ギヤ部材に形成された傾斜面とからなり、平坦面に対して傾斜面を当接させた構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、出力部材の平坦面と雄ギヤ部材の傾斜面との当接状態と密着状態との間で出力部材に対して雄ギヤ部材が微小回転することが位相合わせとなる。このような簡易な構造でもって、出力部材に対する雄ギヤ部材の位相合わせを容易に実現することができる。

本発明におけるセンタリング部は、出力部材と雄ギヤ部材との間に収容部を形成し、出力部材に対して雄ギヤ部材を回転方向に弾性的に付勢する弾性部材を収容部に配置した構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、出力部材に対して回転方向に位置ずれした状態にある雄ギヤ部材を弾性部材の弾性力によって出力部材に対して微小回転させることがセンタリングとなる。このような簡易な構造でもって、出力部材に対する雄ギヤ部材のセンタリングを容易に実現することができる。

本発明における弾性部材は、両端部を屈曲させて軸方向に延在したＣ字状をなし、両端部を収容部に挿入して回転方向に係止させた構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、Ｃ字状をなす弾性部材を出力側クラッチ部のセンタリング部に容易に組み付けることができることから、弾性部材の組み付け性が向上する。

本発明において、雄ギヤ部材および雌ギヤ部材のいずれか一方に、雌ギヤ部材の軸方向移動時に雄ギヤ部材に対して雌ギヤ部材を軸芯合わせするガイド部を設けた構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、ガイド部により、雌ギヤ部材の軸方向移動時に雄ギヤ部材に対して雌ギヤ部材を軸芯合わせすることができる。その結果、雄ギヤ部材に対する雌ギヤ部材の軸芯ずれを防止し、雌ギヤ部材に対して雄ギヤ部材を噛合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、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、車両追突時に衝撃的な荷重が出力部材に逆入力された場合や、悪路などでの車両走行時における上下振動により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た場合でも、出力部材をロックし続けることができ、座席シートの座面高さを保持することができる。

本発明によれば、静止部材に雌ギヤ部材を付設したことにより、回転トルクの遮断時、衝撃的な荷重が出力部材に逆入力された場合や、正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た場合でも、静止部材に付設された雌ギヤ部材が出力部材の雄ギヤ部材に噛合していることで、その出力部材をロックし続けることができる。

また、回転トルクの遮断時、雌ギヤ部材と雄ギヤ部材との間に位相ずれがあっても、アライメント部により、出力部材に対して雄ギヤ部材を微小回転させることで、雌ギヤ部材に対して雄ギヤ部材を噛合させることができる。

さらに、回転トルクの伝達時、センタリング部により、出力部材に対して雄ギヤ部材を微小回転させることで、雄ギヤ部材を出力部材に対して中立位置に復帰させることができる。

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、インナーギヤ、コイルばねおよび出力軸を示す組立分解斜視図である。 図１のＸ部分を示す要部拡大平面図である。 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。 本発明の他の実施形態で、突起が設けられたスライドギヤを示す斜視図である。 本発明の他の実施形態で、スライドギヤ、ガイド部が設けられたインナーギヤおよび出力軸を示す組立分解斜視図である。 本発明の他の実施形態で、ガイド部が設けられたスライドギヤを示す斜視図である。 インナーギヤに対するスライドギヤの軸方向移動時の状態を示す部分断面図である。 本発明の他の実施形態で、外輪に対するスライドギヤの軸方向移動時の状態を示す部分断面図である。 本発明の他の実施形態で、ガイド溝が設けられた側板を示す斜視図である。 図５のスライドギヤ、インナーギヤ、コイルばねおよび出力軸を出力側から見たもので、インナーギヤが中立位置にある状態を示す側面図である。 図５のスライドギヤ、インナーギヤ、コイルばねおよび出力軸を出力側から見たもので、インナーギヤが位置ずれした状態を示す側面図である。 スライドギヤとインナーギヤの位相ずれ状態を示す模式図である。 スライドギヤとインナーギヤの位相合わせ状態を示す模式図である。 本発明の他の実施形態で、リングばね、インナーギヤおよび出力軸を示す組立分解斜視図である。 図１８のリングばね、スライドギヤ、インナーギヤおよび出力軸を出力側から見たもので、インナーギヤが中立位置にある状態を示す側面図である。 図１８のリングばね、スライドギヤ、インナーギヤおよび出力軸を出力側から見たもので、インナーギヤが位置ずれした状態を示す側面図である。

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が挿通された筒状をなし、そのブレーキ側端部を軸方向に突出させた複数の柱部１５ａ（図３参照）を有する。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の円筒状外周面１５ｂ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の外周面１５ｂ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の外周面１５ｂ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の内側に収容された断面円形のＣ字状弾性部材で、その両端部を保持器１７およびブレーキ側クラッチ部１２のカバー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。

保持器１７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から延びる内輪１５の柱部１５ａ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（図では３対）の円筒ころ２７および断面Ｎ字形の板ばね２８とで主要部が構成されている。

出力軸２２は、その出力側端部に同軸的に形成されたピニオンギヤ部２２ａを有する。この出力軸２２は、内輪１５が外挿され、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２２ａは、シートリフタ部３９（図４参照）と連結される。出力軸２２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の外周には、複数の平坦なカム面２２ｂが円周方向等間隔に形成されている。このカム面２２ｂ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、対をなす円筒ころ２７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１５ａ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１５ａは、円筒ころ２７および板ばね２８をポケット１５ｃ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２２ｃが設けられている。突起２２ｃは、隣接するカム面２２ｂ間に位置する外周３箇所に径方向に突出するように配設されている。

一方、内輪１５のブレーキ側端部に位置する柱部１５ａには、出力軸２２の突起２２ｃが円周方向のクリアランスをもって挿入配置された凹孔１５ｄが設けられている。

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。

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１５ａ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が出力軸２２と外輪２３間の楔すきま２６から離脱する。この楔すきま２６での円筒ころ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。

そして、内輪１５がさらに回転することにより、内輪１５の凹孔１５ｄと出力軸２２の突起２２ｃとのクリアランスが詰まって内輪１５の柱部が出力軸２２の突起２２ｃ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、内輪１５の柱部１５ｄおよび突起２２ｃ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２２ａ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。

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、出力軸２２のピニオンギヤ部２２ａ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２２ａ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（図１参照）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。

なお、図１に示すクラッチユニット１０では、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と、外輪１４を中立状態に復帰させる外側センタリングばね１９とからなる二つのセンタリングばね１８，１９を使用した構造を例示しているが、外側センタリングばね１９を省略し、内側センタリングばね１８に相当する一つのセンタリングばねを使用した構造であってもよい。このように、一つのセンタリングばねを使用することで、クラッチユニット１０における部品点数の削減が可能となる。

一つのセンタリングばねは、保持器１７の径方向外側に配置されたＣ字状帯板弾性部材で、その両端部を保持器１７およびブレーキ側クラッチ部１２のカバー２４の一部に係止させた構造をなし、図１の内側センタリングばね１８と同様の機能を有する。

図１に示すクラッチユニット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、車両追突時に衝撃的な荷重が逆入力された場合、過大な回転トルクが瞬間的に出力軸２２に逆入力されることになる。また、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のブレーキ側クラッチ部１２は、前述したような衝撃的な荷重が出力軸２２に逆入力された場合又は、正逆方向の回転トルクが連続して出力軸２２に逆入力された場合でも、出力軸２２をロックするため、以下の構造を具備する。

ブレーキ側クラッチ部１２（図１参照）は、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雌ギヤ部材であるスライドギヤ３２を外輪２３に付設すると共に、そのスライドギヤ３２と噛合するインナーギヤ３３を出力軸２２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。これに対して、インナーギヤ３３は、出力軸２２に対して軸方向移動不可に配置されている。

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をなす。スライドギヤ３２の外周の円周方向複数箇所（図５では３箇所）には、フランジ部３２ｂが径方向外側へ向けて一体的に延設され、このフランジ部３２ｂから軸方向に一体的に延びる鍔部３２ｃが形成されている。

一方、ブレーキ側クラッチ部１２の外輪２３の端面には、スライドギヤ３２のフランジ部３２ｂと対応させた凹部２３ｃが形成されている。また、外輪２３の外周面には、スライドギヤ３２の鍔部３２ｃ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３２ｂを外輪２３の端面の凹部２３ｃに収容すると共に、鍔部３２ｃ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３２ｂ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３２ｃ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（図３参照）。

以上で説明したスライドギヤ３２に対して、インナーギヤ３３は、外周に歯部３３ａ（以下、外歯と称す）が形成されたリング状をなす。このインナーギヤ３３の外歯３３ａがスライドギヤ３２の内歯３２ａと対応して噛合する。

なお、図５に示すインナーギヤ３３の外歯３３ａは、全周に亘って円周方向複数箇所に均等に形成されているが、円周方向に沿って不均等に形成してもよい。つまり、インナーギヤ３３の径方向の厚みが小さい箇所には外歯３３ａを形成せず、径方向の厚みが大きい箇所のみに外歯３３ａを形成するようにしてもよい。

このようにすれば、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛み合い時、インナーギヤ３３の径方向の厚みが小さい箇所、つまり、強度的に弱い部位への応力集中を緩和することができ、その応力集中によるクラックの発生を未然に防止することができる。

インナーギヤ３３は、出力軸２２の外周で、カム面２２ｂが形成された部位よりも軸方向外側に位置（レバー側クラッチ部１１の反対位置）する部位に微小回転可能に嵌合されている。

一方、スライドギヤ３２を軸方向に移動させて出力軸２２のインナーギヤ３３との噛合および噛合状態の解除を制御するカム機構３４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３４は、図５および図６に示すように、スライドギヤ３２の鍔部３２ｃの端面に形成されたＶ字状のカム溝３２ｄと、外輪１４（図１参照）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３４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３２ｄのカム面に当接させている。

ここで、スライドギヤ３２の軸方向移動時、例えば外輪１４の凸部１４ｃとスライドギヤ３２のカム溝との当接などのように、スライドギヤ３２がインナーギヤ３３および外輪１４と接触することから、スライドギヤ３２とインナーギヤ３３および外輪１４との接触による異音が発生するおそれがある。

そこで、スライドギヤ３２とインナーギヤ３３および外輪１４との接触による異音を抑制するため、スライドギヤ３２に樹脂コーティング材を被着形成したり、あるいはインナーギヤ３３および外輪１４に樹脂コーティング材を被着形成することが有効である。

なお、スライドギヤ３２、インナーギヤ３３および外輪１４の両方に樹脂コーティング材を被着形成してもよい。

図１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のインナーギヤ３３と噛合する方向に弾性的に付勢するウェーブスプリング３５を介在させている。

このウェーブスプリング３５としては、例えば、リング状の波ばねなどが好適である。ウェーブスプリング３５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とインナーギヤ３３の外歯３３ａとを噛合させるようにしている。

このように、ウェーブスプリング３５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とインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛合状態を安定させることができる。

なお、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛み合い時、ウェーブスプリング３５の弾性力によりスライドギヤ３２が外輪２３に衝突することにより衝撃音が発生するおそれがある。

そこで、スライドギヤ３２と外輪２３との衝突により衝撃音を抑制するため、スライドギヤ３２あるいは外輪２３のいずれか一方に、スライドギヤ３２が外輪２３に接触する際の接触面積を低減するための突起を設けた構造が有効である。

図８は、スライドギヤ３２の外輪接触面に複数の突起３２ｅを円周方向に配設した場合を例示するが、外輪２３のスライドギヤ接触面に複数の突起を円周方向に配設するようにしてもよい。なお、突起３２ｅの数および位置は図示例に限らず任意である。

このように、スライドギヤ３２あるいは外輪２３のいずれか一方に突起を設けることにより、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛み合い時、スライドギヤ３２が外輪２３に接触する際の接触面積を低減することで、スライドギヤ３２と外輪２３との衝突による衝撃音を抑制することができる。

図１に示すクラッチユニット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、カム機構３４では、外輪１４の凸部１４ｃとスライドギヤ３２のカム溝３２ｄとが中立位置にある（図６参照）。

そのため、スライドギヤ３２がウェーブスプリング３５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とインナーギヤ３３の外歯３３ａ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、車両追突時に衝撃的な荷重がブレーキ側クラッチ部１２に負荷されて過大な回転トルクが瞬間的に出力軸２２に逆入力された場合又は、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に逆入力された場合でも、スライドギヤ３２の内歯３２ａがインナーギヤ３３の外歯３３ａと噛合しているので、その出力軸２２をロックし続けることができる。

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とインナーギヤ３３の外歯３３ａ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できる。

また、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛み合いにより、衝撃的な荷重が出力軸２２に逆入力されても、出力軸２２をロックし続けることができるので、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。

その結果、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、つまり、通常の回転トルクの遮断および伝達を制御する機能を有する円筒ころ２７の数を低減することができ、クラッチユニット１０の軽量・コンパクト化およびコスト低減が図れる。

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３４では、外輪１４の凸部１４ｃとスライドギヤ３２の鍔部３２ｃのカム溝３２ｄとが位相ずれする。

これにより、図７に示すように、スライドギヤ３２がウェーブスプリング３５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、インナーギヤ３３の外歯３３ａ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とインナーギヤ３３の外歯３３ａとの噛合状態が解除される。その結果、出力軸２２は外輪２３に対して回転可能な状態となる。

さらに、レバー側クラッチ部１２の内輪１５が回転すると、上述したとおり、内輪１５の凹孔１５ｄと出力軸２２の突起２２ｃとが係合し出力軸２２に伝達されて出力軸２２が回転する。これにより、座席シート４０の座面高さが調整可能となる。

なお、スライドギヤ３２の内歯３２ａがインナーギヤ３３の外歯３３ａ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がインナーギヤ３３の外歯３３ａ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とインナーギヤ３３の外歯３３ａ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。

図９に示すように、スライドギヤ３２の軸方向移動時にインナーギヤ３３に対してスライドヤ３２を軸芯合わせするガイド部３３ｂをインナーギヤ３３に設けた構造が有効である。ガイド部３３ｂは、外歯３３ａが形成された部位から出力側に一体的に延びる筒状をなし、その外周面にスライドギヤ３２の内歯３２ａの歯先が摺接する構造である。

ガイド部３３ｂをインナーギヤ３３に設けたことにより、スライドギヤ３２の軸方向移動時、スライドギヤ３２の内歯３２ａの歯先がインナーギヤ３３のガイド部３３ｂの外周面に摺接することで、インナーギヤ３３に対してスライドギヤ３２を軸芯合わせすることができる。その結果、インナーギヤ３３に対するスライドギヤ３２の軸芯ずれを防止することができる。

また、インナーギヤ３３にガイド部３３ｂ（以下、第１ガイド部３３ｂと呼ぶ）を設けると共に、図１０に示すように、スライドギヤ３２にもガイド部３２ｆ（以下、第２ガイド部３２ｆと呼ぶ）を設けた構造が有効である。第２ガイド部３２ｆは、内歯３２ａが形成された部位から出力側に一体的に延びる筒状をなし、その内周面に第１ガイド部３３ｂ（図９参照）の外周面が摺接する構造である。

第２ガイド部３２ｆをスライドギヤ３２に設けたことにより、スライドギヤ３２の軸方向移動時、図１１に示すように、スライドギヤ３２の内歯３２ａの歯先がインナーギヤ３３の第１ガイド部３３ｂの外周面に摺接すると共に、第２ガイド部３２ｆの内周面が第１ガイド部３３ｂの外周面に摺接することで、インナーギヤ３３に対してスライドギヤ３２を更に軸芯合わせし易くなる。その結果、インナーギヤ３３に対するスライドギヤ３２の軸芯ずれをより一層防止することができる。

なお、図１２に示すように、スライドギヤ３２の軸方向移動時に外輪２３に対してスライドギヤ３２を軸芯合わせするガイド部３２ｇをスライドギヤ３２に設けてもよい。ガイド部３２ｇは、スライドギヤ３２の鍔部３２ｃの径方向内側に設けられて入力側に向けて突出し、その内周面に外輪２３の外周面が摺接する構造である。

ガイド部３２ｇをスライドギヤ３２に設けたことにより、スライドギヤ３２の軸方向移動時、ガイド部３２ｇの内周面が外輪２３の外周面に摺接することで、外輪２３に対してスライドギヤ３２を軸芯合わせすることができる。その結果、外輪２３に対するスライドギヤ３２の軸芯ずれを防止することができる。

また、スライドギヤ３２は、ウェーブスプリング３５の弾性力により軸方向移動することから、スライドギヤ３２に対してウェーブスプリング３５を軸芯合わせする構造が有効である。

この構造の一例として、図１３に示すように、側板２５（図１参照）の内側面、つまり、ウェーブスプリング３５が当接する面に、ウェーブスプリング３５を案内するガイド溝２５ｂを設けるようにしてもよい。

これにより、側板２５のガイド溝２５ｂに嵌まり込んだウェーブスプリング３５がスライドギヤ３２に対して位置決めされることで、スライドギヤ３２に対してウェーブスプリング３５を軸芯合わせすることができ、インナーギヤ３３に対するスライドギヤ３２の軸芯ずれをより一層防止できる。

ここで、ブレーキ側クラッチ部１２では、図５および図１４に示すように、インナーギヤ３３と出力軸２２との間に、回転トルクの遮断時にスライドギヤ３２に対してインナーギヤ３３を位相合わせするアライメント部５０と、回転トルクの伝達時に出力軸２２に対してインナーギヤ３３を中立位置に復帰させるセンタリング部５４とを設けている。

アライメント部５０は、出力軸２２の外周部位の１８０°反対側に形成された平坦面５１と、インナーギヤ３３の内周対向部位に出力軸２２の平坦面５１と対応させて形成された傾斜面５２とで構成されている。

傾斜面５２は、インナーギヤ３３の正逆回転方向に沿って２つ連続して形成され、その中央部位５３から回転方向に延びる直線テーパ状をなす。つまり、２つの傾斜面５２の中央部位５３が最凸部となっている。傾斜面５２を２つ設けることにより、回転トルクの正方向と逆方向の両方に対応することができる。

出力軸２２に対してインナーギヤ３３が中立位置にある時（図１４参照）は、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３の２つの傾斜面５２の中央部位５３が当接する。

一方、出力軸２２に対してインナーギヤ３３が回転方向に最大限に位置ずれした状態（図１５参照）では、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３のいずれか一方の傾斜面５２が密着する。この状態が回り止めとなり、出力軸２２が回転すれば、インナーギヤ３３も供回りする。

このアライメント部５０では、出力軸２２の平坦面５１とインナーギヤ３３の傾斜面５２との当接状態（図１４参照）と密着状態（図１５参照）との間で出力軸２２に対してインナーギヤ３３が微小回転することが位相合わせとなる。このような簡易な構造でもって、出力軸２２に対するインナーギヤ３３の位相合わせを容易に実現することができる。

アライメント量δは、図１６に示すように、スライドギヤ３２とインナーギヤ３３とが最大限に位相ずれした場合（スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａの先端同士が当接した状態）でも、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛合可能となるように設定すればよい。

例えば、スライドギヤ３２およびインナーギヤ３３の歯数を３０とした場合、３６０°／歯数＝１２°となり、１２°／２＝６°がアライメント量δとなる。

また、スライドギヤ３２の軸方向移動時、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａの先端同士が当接した状態でも、インナーギヤ３３が容易に微小回転できるように、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａの接触面を平坦部がない形状、例えば山形などのドグ形状とすることが好ましい。

これにより、スライドギヤ３２の軸方向移動時、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａの先端同士が当接した状態でも、出力軸２２に対するインナーギヤ３３の位相合わせが容易となり、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛み合う。

センタリング部５４は、出力軸２２とインナーギヤ３３との間に収容部５５を形成し、出力軸２２に対してインナーギヤ３３を回転方向に弾性的に付勢する弾性部材としてのコイルばね５６を収容部５５に配置した構造を具備する。

この収容部５５は、出力軸２２の外周部位に形成された凹部５７と、インナーギヤ３３の内周面に形成された凹部５８とで構成されている。

このセンタリング部５４では、出力軸２２に対して回転方向に位置ずれした状態にあるインナーギヤ３３をコイルばね５６の弾性力によって出力軸２２に対して微小回転させることがセンタリングとなる。このような簡易な構造でもって、出力軸２２に対するインナーギヤ３３のセンタリングを容易に実現することができる。

以上の構成からなるアライメント部５０およびセンタリング部５４は、回転トルクの遮断時および伝達時に以下のように機能する。

回転トルクの遮断時、図１６に示すように、軸方向（図示紙面と垂直な方向）に移動するスライドギヤ３２とインナーギヤ３３との間に位相ずれがあってスライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛合していない場合がある。

図１６では、スライドギヤ３２とインナーギヤ３３とが最大限に位相ずれした状態、つまり、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａの先端同士が当接した状態を例示する。

このように、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛合しない場合であっても、アライメント部５０により、出力軸２２に対してインナーギヤ３３を微小回転させることで、スライドギヤ３２に対してインナーギヤ３３を噛合させることができる。

つまり、図１４に示すように、出力軸２２に対してインナーギヤ３３が中立位置にある状態から、出力軸２２に対してインナーギヤ３３がコイルばね５６の弾性力に抗して微小回転する。図１４の状態におけるアライメント部５０では、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３の２つの傾斜面５２の中央部位５３が当接している。

ここで、ウェーブスプリング３５の弾性力、つまり、スライドギヤ３２への軸方向押圧力は、前述のコイルばね５６の弾性力よりも大きく設定している。そのため、前述したように、インナーギヤ３３がコイルばね５６の弾性力に抗して微小回転し、それと共にスライドギヤ３２が軸方向に移動する。

このインナーギヤ３３の微小回転とスライドギヤ３２の軸方向移動により、図１５に示すように、アライメント部５０では、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３の一方の傾斜面５２が密着する。このようにして、図１７に示すように、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛合する。

以上のようにして、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとを噛合させることができるが、この時、アライメント部５０によりスライドギヤ３２に対して位相合わせされたインナーギヤ３３は、出力軸２２に対して回転方向に位置ずれした状態にある。

そこで、回転トルクの伝達時、センタリング部５４により、出力軸２２に対してインナーギヤ３３を回転トルク遮断時とは逆方向に微小回転させることで、インナーギヤ３３を出力軸２２に対して中立位置に復帰させることができる。

つまり、回転トルクの伝達時、レバー側クラッチ部１１の外輪１４からの回転トルクの入力により、カム機構３４により、スライドギヤ３２がウェーブスプリング３５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。

このスライドギヤ３２の軸方向移動により、インナーギヤ３３の外歯３３ａからスライドギヤ３２の内歯３２ａが離脱する。このスライドギヤ３２の離脱により、インナーギヤ３３が回転方向でフリーな状態となる。

その結果、センタリング部５４のコイルばね５６の弾性力により、出力軸２２に対してインナーギヤ３３が微小回転する。

この微小回転により、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３の傾斜面５２が密着していた状態（図１５参照）から、出力軸２２の平坦面５１にインナーギヤ３３の２つの傾斜面５２の中央部位５３が当接する状態（図１４参照）に移行する。

このようにして、インナーギヤ３３を出力軸２２に対して中立位置に復帰させることで、次の回転トルクの遮断時にインナーギヤ３３の外歯３３ａとスライドギヤ３２の内歯３２ａとが位相ずれしている場合であっても、アライメント部５０によりスライドギヤ３２に対してインナーギヤ３３を位相合わせすることが可能となる。

以上の実施形態では、センタリング部５４としてコイルばね５６を使用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、コイルばね５６に代えて、図１８に示すようなリングばね５６’を使用することも可能である。

このリングばね５６’は、縮径可能なＣ字状をなす断面円形の弾性部材であり、その両端部５６ａ’を屈曲させて軸方向に延在させた形状を有する。出力軸２２の外周部位に形成された凹部５７’と、インナーギヤ３３の内周面に形成された凹部５８’とで構成された収容部５５’に、リングばね５６’の両端部５６ａ’を挿入して回転方向に係止させている。

このリングばね５６’を使用した実施形態では、回転トルクの遮断時、スライドギヤ３２とインナーギヤ３３との位相ずれにより内歯３２ａと外歯３３ａとが噛合していない場合、出力軸２２に対してインナーギヤ３３が中立位置にある状態（図１９参照）から、出力軸２２に対してインナーギヤ３３がリングばね５６’の弾性力に抗して微小回転すると共にスライドギヤ３２が軸方向に移動する。

このインナーギヤ３３の微小回転とスライドギヤ３２の軸方向移動により、スライドギヤ３２の内歯３２ａとインナーギヤ３３の外歯３３ａとが噛合する。この時、アライメント部５０によりスライドギヤ３２に対して位相合わせされたインナーギヤ３３は、出力軸２２に対して回転方向に位置ずれし、リングばね５６’は縮径した状態にある（図２０参照）。

一方、回転トルクの伝達時、レバー側クラッチ部１１の外輪１４からの回転トルクの入力により、スライドギヤ３２がウェーブスプリング３５の弾性力に抗して軸方向に移動し、インナーギヤ３３の外歯３３ａからスライドギヤ３２の内歯３２ａが離脱する。このスライドギヤ３２の離脱により、インナーギヤ３３が回転方向でフリーな状態となる。

その結果、センタリング部５４のリングばね５６’の弾性力により、出力軸２２に対してインナーギヤ３３が回転トルク遮断時とは逆方向に微小回転する。この微小回転により、図２０に示す状態から図１９に示す状態へ移行することで、インナーギヤ３３を出力軸２２に対して中立位置に復帰させることができる。

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）
３２ 雌ギヤ部材（スライドギヤ）
３３ 雄ギヤ部材（インナーギヤ）
３３ｂ ガイド部
３９ シートリフタ部
５０ アライメント部
５１ 平坦面
５２ 傾斜面
５４ センタリング部
５５ 収容部
５６ 弾性部材（コイルばね）
５６’ 弾性部材（リングばね）

Claims (6)

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雌ギヤ部材を前記静止部材に付設すると共に、前記雌ギヤ部材と噛合する雄ギヤ部材を前記出力部材に微小回転可能に付設し、
   前記雄ギヤ部材と前記出力部材との間に、回転トルクの遮断時に雌ギヤ部材に対して雄ギヤ部材を位相合わせするアライメント部と、回転トルクの伝達時に出力部材に対して雄ギヤ部材を中立位置に復帰させるセンタリング部とを設けたことを特徴とするクラッチユニット。
2. 前記アライメント部は、前記出力部材に形成された平坦面と、前記雄ギヤ部材に形成された傾斜面とからなり、前記平坦面に対して前記傾斜面を当接させた構造を有する請求項１に記載のクラッチユニット。
3. 前記センタリング部は、前記出力部材と前記雄ギヤ部材との間に収容部を形成し、出力部材に対して雄ギヤ部材を回転方向に弾性的に付勢する弾性部材を前記収容部に配置した構造を有する請求項１又は２に記載のクラッチユニット。
4. 前記弾性部材は、両端部を屈曲させて軸方向に延在したＣ字状をなし、前記両端部を前記収容部に挿入して回転方向に係止させた請求項３に記載のクラッチユニット。
5. 前記雄ギヤ部材および前記雌ギヤ部材のいずれか一方に、雌ギヤ部材の軸方向移動時に雄ギヤ部材に対して雌ギヤ部材を軸芯合わせするガイド部を設けた請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッチユニット。
6. 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１〜５のいずれか一項に記載のクラッチユニット。

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