JP4208363B2

JP4208363B2 - Two-way taper clutch and reclining seat

Info

Publication number: JP4208363B2
Application number: JP32703299A
Authority: JP
Inventors: 昌弘栗田; 正浩川合
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP2001140948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輌用のリクライニングシート等に用いられる二方向テーパクラッチおよびそのテーパクラッチを用いたリクライニングシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートクッションの後部にシートバックを起伏自在に連結し、その連結部にシートバックを起立方向に付勢する渦巻きばねと、シートバックを起伏させた調整位置でロックするロック機構を設けた自動車用のマニュアル式のリクライニングシートにおいては、ロック機構として、普通、シートバックに取付けられたセクタギヤに操作レバーの端部に設けた爪を係合および係合解除させるようにしたラチェット機構から成るものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロック機構がラチェット機構から成るリクライニングシートにおいては、セクタギヤの歯に爪を係合させるため、シートバックの傾き角度は段階的になり、シートバックを任意の角度でロックすることができず、疲労の少ない適切な姿勢をとることができないという不都合がある。
【０００４】
また、シートバックを角度調整する際に、爪がセクタギヤに対して不完全に噛み合い解除される場合があり、このとき、爪がセクタギヤの歯に段階的に当接するため、異音が発生するという不都合がある。
【０００５】
上記の不都合を解消するため、シートバックを任意の角度に傾き調整することができるようにした二方向クラッチを本件出願人は既に提案している（特願平９−３５４９４４号明細書）。
【０００６】
上記二方向クラッチにおいては、シートクッションに取付けられる内輪の外周面にＶ溝から成るカム面を設け、シートバックに取付けられる外輪の内周面に円筒面を形成し、この円筒面とカム面との間に円筒ころを組込み、その円筒ころがカム面の中央に位置する中立状態において外輪の回転を自由とし、前記円筒ころがカム面の一方の傾斜面と円筒面のそれぞれに係合する状態において外輪をロックするようにしている。
【０００７】
ところで、上記二方向クラッチにおいては、外輪のロック状態において、円筒ころとカム面の他方の斜面との間に微小な間隙が形成されるため、例えば車輌の振動によって外輪に加わる負荷の方向が切り換った場合に、外輪は上記の間隙内でがたつくことになり、異音を発生させるおそれがあった。
【０００８】
上記の異音の発生を防止するため、Ｖ溝から成るカム面上において円筒ころをスキューさせることにより、その円筒ころを内輪のカム面の相反する方向に傾斜する二つの斜面と外輪の円筒面のそれぞれに係合させて外輪をロックするようにした二方向クラッチを本件出願人はさらに提案している（特願平１０−２３２８１６号明細書）。
【０００９】
ところで、改良された二方向クラッチにおいては、外輪に一定のトルクが加わると、円筒ころのスキューは無くなり、その円筒ころは外輪の円筒面および内輪のカム面にそれぞれ線接触するため、剛性が大きくなるが、円筒ころが外輪の円筒面および内輪のカム面に接触するスタンバイ状態において、その円筒ころは外輪の円筒面および内輪のカム面における二つの斜面に点接触しているだけであるため、低トルク伝達時の剛性が小さく、改良すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、トルク負荷に対して大きな剛性をもつと共に、ロック解除の信頼性が高い二方向テーパクラッチおよびリクライニングシートを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪と内輪とを相対的に回転自在に支持し、その両輪間に組込まれた保持器を内輪に対して回り止めし、その保持器に形成された複数のポケットのそれぞれに円すいころを収容し、前記内輪の外周面には前記ポケットと対応する位置に円すいころの一部が嵌合するカム溝を設け、そのカム溝が円周方向の中央部で深く、両端に至るに従って次第に浅くなると共に、外輪の円筒形内周面との間で円すいころの小端面側の端部が狭小のくさび形空間を形成する底面形状とされ、前記円すいころが小端面を前側として軸方向に移動する方向に前記保持器を押圧する弾性手段を設け、前記保持器の円すいころの小端面側の端面に対向配置され、保持器に向けての移動時に円すいころがカム溝の底面および外輪の内周面に対して係合解除される位置まで保持器を押圧する押圧板を前記内輪の軸心上に配置されてレバー操作により回動される支持軸により移動自在に、かつ相対的に回転自在に支持し、その押圧板を前記内輪に対して回り止めし、前記支持軸には保持器を押圧する前記弾性手段によって押圧板が押し付けられるフランジを設け、このフランジの回転時に押圧板の表面に設けられた突出部を押圧して押圧板を軸方向に移動させるカム突起をフランジに設け、前記内輪に対して保持器を回り止めする手段が、保持器と押圧板の対向面間にワッシャを組込み、そのワッシャの外周に設けられた係合片を保持器の外周面に形成された切欠部に嵌合し、ワッシャの内周に設けられた係合片を内輪の内周面に形成された切欠部にスライド自在に嵌合した構成から成る構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、内輪の外周面に形成したカム溝の底面は、円すいころと一箇所において線接触する円弧面から成るものであってもよく、あるいは円すいころと二箇所において線接触するよう相反する方向に傾斜する二つの傾斜面から成るものであってもよい。
【００１４】
また、上記カム溝が形成される内輪の外周面は円筒面であってもよく、円錐面であってもよい。円筒面にカム溝を形成する場合、カム溝は、開口部における溝幅が円すいころの小端面側の一端から他端に向け次第に広くなり、かつ、溝幅の中央における溝深さが、円すいころの小端面側の一端から他端に向けて次第に深くなるような形状とする。
【００１５】
一方、円錐面にカム溝を形成する場合、そのカム溝は、溝幅の中央における溝深さが軸方向の全体にわたって均一な深さの形状とする。
【００１６】
この発明に係る二方向テーパクラッチの保持器を軸方向に押圧する弾性手段として、波形ばねを採用することができる。この波形ばねの採用に際しては、保持器の一端に内輪の一端面と軸方向で対向する内向きフランジを形成し、この内向きフランジと内輪の一端面間に波形ばねを組込んで、内向きフランジを軸方向に押圧する。
【００１７】
上記の構成から成る二方向テーパクラッチにおいて、レバーの操作により支持軸を回転させると、フランジに設けられたカム突起が押圧板に形成された突出部を押圧するため、押圧板が軸方向に移動して保持器を押圧し、保持器を軸方向に移動させる。このため、保持器のポケット内に収納された円すいころはカム溝と外輪の円筒形内周面とで形成されるくさび形空間の広幅部に向けて移動し、カム溝の底面および外輪の内周面に対する係合が解除される。その係合解除によって内輪と外輪とを相対的に回転させることができる。
【００１８】
ここで、押圧板が回転しつつ保持器を押し込む構成であると、保持器に回転力が付与され、円すいころはカム溝の底面および外輪の内周面に接触する状態を保ってくさび形空間の広幅部に向けて移動し、円すいころを確実に係合解除することはできない。
【００１９】
しかし、保持器を押圧する押圧板は内輪に対して回り止めされているため、押圧板は保持器に回転力を与えることなく保持器を平行押しすることになり、上記保持器の移動によって円すいころを確実に係合解除することができ、ロック解除の信頼性の向上を図ることができる。
【００２０】
ここで、内輪に対して押圧板を回り止めする手段として、押圧板に回り止め片を設け、この回り止め片を内輪の内周面に形成された回り止め溝にスライド自在に挿入した構成から成るもの、あるいは、内輪に軸心に平行するピンを固着し、このピンを押圧板に形成されたピン孔に挿入した構成から成るものを採用することができる。
【００２１】
前記支持軸の逆方向の回転によって保持器の押圧を解除すると、弾性手段の押圧によって保持器は、円すいころがカム溝の底面と外輪の内周面とで形成されるくさび形空間の狭小部に移動する方向に移動し、円すいころは、上記カム溝の底面および外輪の円筒面に線接触するスタンバイ状態とされる。このため、外輪と内輪とが相対的に回転しようとすると、円すいころがカム溝の底面および外輪の内周面に噛み込み、外輪と内輪とは相対的な回転が防止されるロック状態とされる。
【００２２】
ここで、円すいころは、スタンバイ状態において、カム溝の底面と外輪の内周面に線接触するため、低トルク伝達時の剛性も大きく、設計どおりのトルク容量を得ることができる。
【００２３】
この発明に係るリクライニングシートとして、シートクッションに対してシートバックを起伏自在に連結し、そのシートバックの起伏中心軸上に前記二方向テーパクラッチを設け、その二方向テーパクラッチにおける外輪をシートバックに固定し、内輪をシートクッションに固定した構成を採用している。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１乃至図５は、この発明に係る二方向テーパクラッチ１を示し、図６はその二方向テーパクラッチ１を用いたリクライニングシート３０を示す。
【００２６】
リクライニングシート３０は、シートクッション３１と、そのシートクッション３１の後端部から起立するシートバック３２とを有する。シートクッション３１の両側後部にはブラケット３３が設けられ、そのブラケット３３に支持軸３４が回転自在に支持されている。
【００２７】
シートバック３２は、上記支持軸３４を中心として起伏自在とされ、ばね部材３５によって起立する方向に付勢されている。３６は、シートバック３２の両側下部に設けられたブラケットを示す。
【００２８】
図２に示すように、二方向テーパクラッチ１は、外輪２と、内輪３と、その両輪２、３間に組込まれた保持器４とを有し、前記外輪２の一端には内向きフランジ５が形成され、その内向きフランジ５は内輪３の一端部外周に設けられた小径の軸受面６に嵌合されて回転自在に支持されている。
【００２９】
また、外輪２の他端には外向きフランジ７が形成され、その外向きフランジ７がシートバック３２に設けられた前記ブラケット３６に固定されている。
【００３０】
内輪３は前記支持軸３４と同軸上に配置され、その一端に設けられた端壁３ａがシートクッション３１のブラケット３３に衝合され、複数のリベット８によって前記ブラケット３３に固定されている。
【００３１】
前記外輪２の内周面９は円筒形とされ、一方、内輪３の外周は、一端が小径となる円錐面１０とされている。円錐面１０には複数のカム溝１１が周方向に間隔をおいて設けられている。
【００３２】
図３に示すように、カム溝１１の底面は相対する方向に傾斜する二つの傾斜面１１ａ、１１ａで形成されて円周方向の中央部で深く、両端に至るに従って次第に浅くなっている。また、カム溝１１の周方向中央での深さは内輪３の軸方向全長にわたって同一深さとされ、外輪２の内周面９との間で外輪２の開口側の端部が狭小となるくさび形空間を形成している。
【００３３】
なお、カム溝１１の底面は円弧面であってもよい。また、内輪３の外周を円筒面とし、その円筒面に周方向の中央で深く、両端に至るに従って浅くなり、かつ外輪２の内周面９との間で外輪２の開口端側が狭小となるくさび形空間を形成するカム溝を設けるようにしてもよい。
【００３４】
図２および図３に示すように、保持器４には、内輪３のカム溝１１と対向する位置にポケット１２が形成され、各ポケット１２内に収納された円すいころ１３の一部は前記カム溝１１内に嵌り込んでいる。
【００３５】
ここで、円すいころ１３は円錐角が１０°以下とされ、その円すいころ１３の周面とポケット１２の側面間にころ直径の１／１００以下のポケットすきまが設けられている。
【００３６】
また、前記保持器４には円すいころ１３の小端面側の端部に内向きフランジ１４が設けられ、その内向きフランジ１４と内輪３の端面間に弾性手段としての波形ばね１５が組込まれている。
【００３７】
波形ばね１５は円すいころ１３がカム溝１１の底面と外輪２の円筒形内周面９とで形成されるくさび形空間の狭小部に向けて移動する方向に保持器４を押圧しており、その押圧によって円すいころ１３はカム溝１１の底面と外輪２の円筒形内周面９の双方に線接触している。
【００３８】
図２に示すように、支持軸３４にはレバー３７が取付けられ、そのレバー３７の操作によって支持軸３４が回動される。支持軸３４には環状押圧板１６の内周に設けられた円筒部１６ａがスライド自在に嵌合されている。
【００３９】
押圧板１６の外周部は保持器４のフランジ１４と対向し、その対向部間にワッシャ１７が組込まれている。ワッシャ１７は、外周および内周に複数の係合片１８、１９を有し、外側係合片１８は保持器４の外周面に形成された切欠部２０に嵌り、一方、内側係合片１９は内輪３の内周面に形成された切欠部２１にスライド自在に嵌合されている。
【００４０】
このため、保持器４は内輪３に対して回り止めされ、その保持器４に設けられたポケット１２はその幅中心が内輪３の外周に形成されたカム溝１１の幅中心と一致する状態に保持されている。
【００４１】
押圧板１６には切り起しによって複数の回り止め片２２が設けられ、各回り止め片２２は内輪３の内周面に形成された回り止め溝２３内にスライド自在に嵌合され、上記回り止め片２２と回り止め溝２３の係合によって押圧板１６は内輪３に対して回り止めされている。
【００４２】
前記押圧板１６は、前記波形ばね１５の押圧より支持軸３４の外周に設けられたフランジ２４に押し付けられている。図４に示すように、フランジ２４の押圧板１６と対向する面には複数のカム突起２５が円周方向に間隔をおいて設けられ、一方、押圧板１６には前記カム突起２５に対応して複数の突出部２６が設けられている。
【００４３】
カム突起２５には傾斜面２５ａと平坦面２５ｂとが設けられ、一方、突出部２６にも傾斜面２６ａと平坦面２６ｂが形成されている。カム突起２５と突出部２６は前記円すいころ１３がカム溝１１の底面および外輪２の円筒形内周面９に線接触する状態において、円周方向に位置がずれ、レバー３７の操作により支持軸３４を回転すると、フランジ２４に設けられたカム突起２５の傾斜面２５ａが突出部２６の傾斜面２６ａを押圧して押圧板１６を保持器４に向けて移動させるようになっている。
【００４４】
実施の形態で示すリクライニングシートおよび二方向テーパクラッチは上記の構造から成り、図６は二方向テーパクラッチ１のレバー３７が係合位置にある状態を示し、支持軸３４のフランジ２４に形成されたカム突起２５と押圧板１６に設けられた突出部２６は円周方向に位置がずれ、保持器４は波形ばね１５により軸方向に押圧されて、カム溝１１の底面および外輪２の内周面９に線接触するスタンバイ状態とされている。
【００４５】
ここで、シートバック３２は図６に示すばね部材３５によって起立する方向に付勢されているため、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に噛み込み、その噛み込みによってシートバック３２はロックされ、起立する方向に揺動するのが防止されている。
【００４６】
上記のような状態において、図６に示すレバー３７を引き上げると、支持軸３４が回転し、その支持軸３４のフランジ２４に設けられたカム突起２５が押圧板１６に形成された突出部２６を押圧する。
【００４７】
このため、押圧板２６は波形ばね１５の弾性に抗して軸方向に移動し、保持器４はその押圧板２６で押されて円すいころ１３が大端面を前側として移動する方向に移動する。
【００４８】
上記保持器４の移動によって、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に対する係合が解除され、シートバック３２は起立する方向および倒れる方向の２方向に揺動し得る状態とされる。
【００４９】
ここで、押圧板１６がフランジ２４のカム突起２５により押圧されて軸方向に移動するとき、その押圧板１６は回り止め片２２と回り止め溝２３の係合により、内輪３に対して回り止めされているため、押圧板１６は回転することなく軸方向に移動することになり、保持器４はその押圧板１６によって平行押しされることになる。
【００５０】
このため、円すいころ１３は、図５に示すように、カム溝１１の底面および外輪２の内周面９に対して確実にロック解除されることになり、ロック解除の信頼性はきわめて高い。
【００５１】
二方向テーパクラッチ１のロック解除後、シートバック３２に上半身の体重をあずけると、シートバック３２が後方に倒れ、また、シートバック３２から上半身を離すと、ばね部材３５の弾性力によってシートバック３２が起立する方向に揺動し、シートバック３２の傾きを任意に調整することができる。
【００５２】
シートバック３２の傾き調整後において、レバー３７の引き上げを解除し、図示省略したばね部材の弾性力によってレバー３７を係合解除位置に戻すと、支持軸３４が回転し、その支持軸３４のフランジ２４に設けられたカム突起２５は押圧板１６に設けられた突出部２６に対して周方向に位置がずれるため、突出部２６の押圧は解除される。
【００５３】
このため、押圧板１６および保持器４のそれぞれは波形ばね１５の押圧により円すいころ１３が小端面を前側として移動する方向に移動し、その移動によって、円すいころ１３は外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に線接触するスタンバイ状態に戻される。
【００５４】
このため、シートバック３２に上半身の体重をあずけることにより、円すいころ１３のそれぞれが外輪２の内周面９および内輪３のカム溝１１の底面に噛み込み、シートバック３２は角度調整位置においてロックされる。
【００５５】
このように、シートバック３２を任意の傾き調整位置でロックすることができるため、疲労の少ない適切な姿勢を確保することができ、ハンドルの操作性や安全性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、シートバック３２のロック状態において、複数の円すいころ１３は、外輪２の内周面９とカム溝１１の底面に線接触状態で係合しているため、回転方向の遊びがなく、車輌の振動によってシートバック３２から外輪２に付与される負荷の方向が切り換っても、シートバック３２はがたつくことがない。
【００５７】
このため、異音の発生のない安定性および安全性に優れたリクライニングシートを得ることができると共に、トルク負荷に対して剛性の大きいリクライニングシートを得ることができる。
【００５８】
ここで、円すいころ１３の円錐角が大きい場合、円すいころ１３に大きいラジアル荷重が負荷されると、円すいころ１３はその分力で軸方向に押されて、外輪２の内周面９およびカム溝１１の底面に対する係合が解除されるおそれがあるが、上記円すいころ１３の円錐角は１０°以下であるため、そのような問題が発生することはない。
【００５９】
図７および図８は、内輪３に対する押圧板１６の回り止めの他の例を示す。この例では、シートクッション３２のブラケット３３に内輪３の端壁３ａを固定するリベット８に複数のピン２７を一体に設け、このピン２７を押圧板１６に形成されたピン孔２８内にスライド自在に挿入している。
【００６０】
図２に示す二方向テーパクラッチ１においては支持軸３４にレバー３７を取付けて支持軸３４を回転させるようにしたが、図９に示すように、フランジ２４にレバー３７を一体に設けるようにしてもよい。
【００６１】
図１０および図１１は、内輪３に対して保持器４を回り止めする回り止め機構の他の例を示す。この例では、押圧板１６の外周部に複数の切欠部４０を設け、保持器４にはその切欠部４０に嵌合する回り止め爪４１を設け、上記切欠部４０および回り止め爪４１の円周方向の両端部に相反する方向に傾斜する傾斜面４０ａ、４１ａを設けている。
【００６２】
上記回り止め機構においては、図２に示すワッシャ１７を不要とすることができるため、部品点数の少ない二方向テーパクラッチを得ることができる。
【００６３】
上記回り止め機構において、外輪２から保持器４にトルク負荷が付与されて保持器４が押圧板１６に対して位相がずれると、傾斜面４０ａ、４１ａの相互に円周方向のずれが生じて回り止め爪４１が外径方向に弾性変形し、その変形によって位相ずれを吸収し、保持器４の破損を防止するようになっている。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、二方向テーパクラッチのスタンバイ状態において、円すいころは外輪の内周面と内輪の外周に形成されたカム溝の底面に線接触する状態とされ、外輪と内輪とが相対的に回転しようとすると直ちに係合するため、トルク負荷に対して剛性の大きい二方向テーパクラッチを得ることができる。
【００６５】
また、円すいころが外輪の内周面およびカム溝の底面に係合するロック状態において遊びがないため、外輪と内輪の一方に付与される負荷の方向に切り換わりが生じても、がたつきがなく、異音を発生させることもない。
【００６６】
さらに、保持器を軸方向に押圧する押圧板を内輪に対して回り止めしたことにより、押圧板によって保持器を平行押しすることができ、ロック解除の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、この発明に係るリクライニングシートにおいては、シートバックを任意に角度調整することができ、がたつきのない安定したロック状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る二方向テーパクラッチの一部切欠正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１に示す二方向テーパクラッチのクラッチ係合部を示す断面図
【図４】図１に示す二方向クラッチの分解斜視図
【図５】二方向クラッチのロック解除状態を示す断面図
【図６】図１に示す二方向クラッチを用いたリクライニングシートの側面図
【図７】図２に示す二方向クラッチの押圧板の回り止め機構の他の例を示す一部切欠正面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】この発明に係る二方向テーパクラッチの他の例を示す縦断側面図
【図１０】図２に示す二方向テーパクラッチの保持器の回り止め機構の他の例を示す一部切欠正面図
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った断面図
【符号の説明】
１テーパクラッチ
２外輪
３内輪
４保持器
１１カム溝
１２ポケット
１３円すいころ
１５波形ばね
１６押圧板
１７ワッシャ
１８、１９係合片
２０、２１切欠部
２２回り止め片
２３回り止め溝
２４フランジ
２５カム突起
２６突出部
２７ピン
２８ピン孔
３１シートクッション
３２シートバック
３４支持軸
３７レバー
４０切欠部
４１回り止め爪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-way taper clutch used for a reclining seat for a vehicle and the like, and a reclining seat using the taper clutch.
[0002]
[Prior art]
For automobiles, a seat back is connected to the rear part of the seat cushion so that it can be raised and lowered, and a spiral spring that urges the seat back in the upright direction to the connecting part and a lock mechanism that locks the seat back in the adjusted position. In a manual type reclining seat, a locking mechanism is usually used which comprises a ratchet mechanism that engages and disengages a pawl provided at an end of an operating lever with a sector gear attached to a seat back. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the reclining seat where the lock mechanism is a ratchet mechanism, since the claw is engaged with the teeth of the sector gear, the inclination angle of the seat back becomes stepwise, and the seat back cannot be locked at an arbitrary angle. There is an inconvenience that an appropriate posture with less fatigue cannot be taken.
[0004]
Also, when adjusting the angle of the seat back, the pawl may be incompletely engaged with the sector gear and released, and at this time, the pawl abuts on the sector gear teeth step by step, so that an abnormal noise is generated. There is an inconvenience.
[0005]
In order to eliminate the above inconvenience, the present applicant has already proposed a two-way clutch in which the seat back can be adjusted to an arbitrary angle (Japanese Patent Application No. 9-354944).
[0006]
In the two-way clutch, a cam surface comprising a V groove is provided on the outer peripheral surface of the inner ring attached to the seat cushion, and a cylindrical surface is formed on the inner peripheral surface of the outer ring attached to the seat back. In the state where the cylindrical roller is built in between, the outer ring is free to rotate in the neutral state where the cylindrical roller is located at the center of the cam surface, and the cylindrical roller engages with one of the inclined surfaces of the cam surface and the cylindrical surface, respectively. The outer ring is locked at.
[0007]
By the way, in the above two-way clutch, when the outer ring is locked, a minute gap is formed between the cylindrical roller and the other inclined surface of the cam surface, so that the direction of the load applied to the outer ring due to, for example, vehicle vibration is cut off. In other words, the outer ring rattles in the gap, which may cause abnormal noise.
[0008]
In order to prevent the occurrence of the above-mentioned abnormal noise, the cylindrical roller is skewed on the cam surface formed by the V-groove so that the cylindrical roller is inclined in directions opposite to the cam surface of the inner ring and the cylindrical surface of the outer ring. The present applicant further proposes a two-way clutch that is engaged with each of the two-way clutches to lock the outer ring (Japanese Patent Application No. 10-232816).
[0009]
By the way, in the improved two-way clutch, when a certain torque is applied to the outer ring, the skew of the cylindrical roller disappears, and the cylindrical roller is in line contact with the cylindrical surface of the outer ring and the cam surface of the inner ring, so that the rigidity is large. However, in the standby state where the cylindrical roller contacts the cylindrical surface of the outer ring and the cam surface of the inner ring, the cylindrical roller is only in point contact with the two inclined surfaces of the cylindrical surface of the outer ring and the cam surface of the inner ring. The rigidity at the time of low torque transmission is small, and there are still points to be improved.
[0010]
An object of the present invention is to provide a two-way taper clutch and a reclining seat that have high rigidity with respect to torque load and high reliability in unlocking.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the outer ring and the inner ring are relatively rotatably supported, the retainer incorporated between the two rings is prevented from rotating with respect to the inner ring, and the retainer A tapered roller is accommodated in each of a plurality of formed pockets, and a cam groove into which a part of the tapered roller is fitted is provided on the outer peripheral surface of the inner ring at a position corresponding to the pocket, and the cam groove is in the circumferential direction. Deeper at the center part of the outer ring and gradually becomes shallower as it reaches both ends, and the end part on the small end face side of the tapered roller with the cylindrical inner peripheral surface of the outer ring is a bottom face shape that forms a narrow wedge-shaped space, The tapered roller is provided with an elastic means for pressing the retainer in a direction in which the tapered end moves in the axial direction with the small end face in front, and is disposed opposite to the end face on the small end face side of the tapered roller of the retainer and moves toward the retainer. Sometimes the tapered roller is at the bottom of the cam groove And movably by the support shaft pressing plate for pressing the retainer to a position to be disengaged is arranged on the inner ring of the axis is rotated by the lever operation to the inner peripheral surface of the outer ring, and the relative The support plate is provided with a flange on which the pressing plate is pressed by the elastic means for pressing the cage, and the pressing plate is pressed when the flange rotates. The flange is provided with a cam projection that presses the protrusion provided on the surface of the plate to move the pressing plate in the axial direction, and the means for preventing the retainer from rotating against the inner ring is the opposing surface of the retainer and the pressing plate. A washer is installed in between, the engagement piece provided on the outer periphery of the washer is fitted into the notch formed on the outer peripheral surface of the cage, and the engagement piece provided on the inner periphery of the washer is connected to the inner periphery of the inner ring. Slide itself into the notch formed on the surface. Than is adopted a structure consisting fitted configuration.
[0013]
Here, the bottom surface of the cam groove formed on the outer peripheral surface of the inner ring may be a circular arc surface that makes line contact with the tapered roller at one place, or is in a direction opposite to make line contact with the tapered roller at two places. It may consist of two inclined surfaces that are inclined to each other.
[0014]
The outer peripheral surface of the inner ring where the cam groove is formed may be a cylindrical surface or a conical surface. When the cam groove is formed on the cylindrical surface, the groove width at the opening of the cam groove gradually increases from one end on the small end face side of the tapered roller to the other end, and the groove depth at the center of the groove width is conical. The shape is such that it gradually becomes deeper from one end on the small end face side of the roller to the other end.
[0015]
On the other hand, when the cam groove is formed on the conical surface, the cam groove has a shape in which the groove depth at the center of the groove width is uniform throughout the axial direction.
[0016]
A wave spring can be employed as the elastic means for pressing the cage of the two-way taper clutch according to the present invention in the axial direction. When this wave spring is used, an inward flange that is axially opposed to one end face of the inner ring is formed at one end of the cage, and the wave spring is assembled between the inward flange and one end face of the inner ring to Press the flange in the axial direction.
[0017]
In the two-way taper clutch configured as described above, when the support shaft is rotated by operating the lever, the cam projection provided on the flange presses the protruding portion formed on the pressing plate, so the pressing plate moves in the axial direction. Then, the cage is pressed, and the cage is moved in the axial direction. For this reason, the tapered rollers stored in the cage pocket move toward the wide portion of the wedge-shaped space formed by the cam groove and the cylindrical inner peripheral surface of the outer ring, and the bottom surface of the cam groove and the inner ring of the outer ring are moved. The engagement with the peripheral surface is released. By releasing the engagement, the inner ring and the outer ring can be relatively rotated.
[0018]
Here, when the pressing plate is configured to push the cage while rotating, a rotational force is applied to the cage, and the tapered roller is in a wedge-shaped space while maintaining contact with the bottom surface of the cam groove and the inner peripheral surface of the outer ring. The tapered roller cannot be reliably disengaged by moving toward the wide portion.
[0019]
However, since the pressing plate that presses the cage is prevented from rotating with respect to the inner ring, the pressing plate presses the cage in parallel without giving a rotational force to the cage, and the cone moves due to the movement of the cage. The roller can be reliably disengaged, and the reliability of unlocking can be improved.
[0020]
Here, as a means for preventing the pressing plate from rotating with respect to the inner ring, the pressing plate is provided with an anti-rotation piece, and the rotation preventing piece is slidably inserted into the anti-rotation groove formed on the inner peripheral surface of the inner ring. Or a structure in which a pin parallel to the axial center is fixed to the inner ring and the pin is inserted into a pin hole formed in the pressing plate can be employed.
[0021]
When the pressing of the cage is released by the rotation of the support shaft in the reverse direction, the cage is narrowed by the pressing of the elastic means so that the tapered roller is formed by the bottom surface of the cam groove and the inner peripheral surface of the outer ring. The tapered roller is in a standby state where it makes line contact with the bottom surface of the cam groove and the cylindrical surface of the outer ring. For this reason, when the outer ring and the inner ring try to rotate relatively, the tapered roller is engaged with the bottom surface of the cam groove and the inner peripheral surface of the outer ring, and the outer ring and the inner ring are in a locked state in which relative rotation is prevented. The
[0022]
Here, since the tapered roller is in line contact with the bottom surface of the cam groove and the inner peripheral surface of the outer ring in the standby state, the rigidity at the time of low torque transmission is large, and a torque capacity as designed can be obtained.
[0023]
As a reclining seat according to the present invention, a seat back is connected to a seat cushion so as to be able to be raised and lowered, and the two-way taper clutch is provided on the center axis of the seat back and forth, and an outer ring in the two-way taper clutch is used as a seat back. It is fixed and the inner ring is fixed to the seat cushion.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
1 to 5 show a two-way taper clutch 1 according to the present invention, and FIG. 6 shows a reclining seat 30 using the two-way taper clutch 1.
[0026]
The reclining seat 30 includes a seat cushion 31 and a seat back 32 that stands up from the rear end portion of the seat cushion 31. Brackets 33 are provided at both rear portions of the seat cushion 31, and support shafts 34 are rotatably supported by the brackets 33.
[0027]
The seat back 32 can be raised and lowered with the support shaft 34 as a center, and is urged by a spring member 35 in a standing direction. Reference numeral 36 denotes a bracket provided at the lower part on both sides of the seat back 32.
[0028]
As shown in FIG. 2, the two-way taper clutch 1 includes an outer ring 2, an inner ring 3, and a retainer 4 incorporated between the two wheels 2 and 3. One end of the outer ring 2 has an inward flange. 5 is formed, and the inward flange 5 is fitted to a small-diameter bearing surface 6 provided on the outer periphery of one end of the inner ring 3 and is rotatably supported.
[0029]
Further, an outward flange 7 is formed at the other end of the outer ring 2, and the outward flange 7 is fixed to the bracket 36 provided on the seat back 32.
[0030]
The inner ring 3 is disposed coaxially with the support shaft 34, and an end wall 3 a provided at one end thereof is abutted against the bracket 33 of the seat cushion 31, and is fixed to the bracket 33 by a plurality of rivets 8.
[0031]
An inner peripheral surface 9 of the outer ring 2 is cylindrical, while an outer periphery of the inner ring 3 is a conical surface 10 having a small diameter at one end. A plurality of cam grooves 11 are provided in the conical surface 10 at intervals in the circumferential direction.
[0032]
As shown in FIG. 3, the bottom surface of the cam groove 11 is formed by two inclined surfaces 11a and 11a inclined in opposite directions, is deep at the center in the circumferential direction, and gradually becomes shallower as it reaches both ends. The depth of the cam groove 11 at the center in the circumferential direction is the same throughout the entire length of the inner ring 3 in the axial direction, and the wedge on the opening side of the outer ring 2 becomes narrower with the inner circumferential surface 9 of the outer ring 2. Forms a shape space.
[0033]
The bottom surface of the cam groove 11 may be an arc surface. Moreover, the outer periphery of the inner ring 3 is a cylindrical surface, deeper in the center in the circumferential direction of the inner ring 3, becomes shallower as it reaches both ends, and the opening end side of the outer ring 2 becomes narrower with the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2. You may make it provide the cam groove which forms a wedge-shaped space.
[0034]
As shown in FIGS. 2 and 3, the cage 4 is formed with pockets 12 at positions facing the cam grooves 11 of the inner ring 3, and a part of the tapered rollers 13 housed in the pockets 12 is the cam. It fits in the groove 11.
[0035]
Here, the tapered roller 13 has a cone angle of 10 ° or less, and a pocket clearance of 1/100 or less of the roller diameter is provided between the peripheral surface of the tapered roller 13 and the side surface of the pocket 12.
[0036]
The retainer 4 is provided with an inward flange 14 at the end of the tapered roller 13 on the small end face side, and a wave spring 15 as an elastic means is incorporated between the inward flange 14 and the end face of the inner ring 3. Yes.
[0037]
The wave spring 15 presses the retainer 4 in a direction in which the tapered roller 13 moves toward the narrow portion of the wedge-shaped space formed by the bottom surface of the cam groove 11 and the cylindrical inner peripheral surface 9 of the outer ring 2. By the pressing, the tapered roller 13 is in line contact with both the bottom surface of the cam groove 11 and the cylindrical inner peripheral surface 9 of the outer ring 2.
[0038]
As shown in FIG. 2, a lever 37 is attached to the support shaft 34, and the support shaft 34 is rotated by operating the lever 37. A cylindrical portion 16 a provided on the inner periphery of the annular pressing plate 16 is slidably fitted to the support shaft 34.
[0039]
The outer peripheral portion of the pressing plate 16 faces the flange 14 of the cage 4, and a washer 17 is incorporated between the facing portions. The washer 17 has a plurality of engagement pieces 18, 19 on the outer periphery and inner periphery, and the outer engagement piece 18 fits into a notch 20 formed on the outer peripheral surface of the cage 4, while the inner engagement piece 19. Is slidably fitted in a notch 21 formed on the inner peripheral surface of the inner ring 3.
[0040]
For this reason, the retainer 4 is prevented from rotating with respect to the inner ring 3, and the pocket 12 provided in the retainer 4 is in a state in which the width center thereof coincides with the width center of the cam groove 11 formed on the outer periphery of the inner ring 3. Is retained.
[0041]
The pressing plate 16 is provided with a plurality of anti-rotation pieces 22 by cutting and raising, and each anti-rotation piece 22 is slidably fitted in an anti-rotation groove 23 formed on the inner peripheral surface of the inner ring 3. The pressing plate 16 is prevented from rotating with respect to the inner ring 3 by the engagement between the stopper piece 22 and the rotation stopper groove 23.
[0042]
The pressing plate 16 is pressed against a flange 24 provided on the outer periphery of the support shaft 34 by pressing of the wave spring 15. As shown in FIG. 4, a plurality of cam protrusions 25 are provided on the surface of the flange 24 facing the pressing plate 16 at intervals in the circumferential direction, while the pressing plate 16 corresponds to the cam protrusion 25. A plurality of protrusions 26 are provided.
[0043]
The cam projection 25 is provided with an inclined surface 25a and a flat surface 25b, while the protruding portion 26 is also formed with an inclined surface 26a and a flat surface 26b. The cam protrusion 25 and the protruding portion 26 are displaced in the circumferential direction when the tapered roller 13 is in line contact with the bottom surface of the cam groove 11 and the cylindrical inner peripheral surface 9 of the outer ring 2. When 34 is rotated, the inclined surface 25 a of the cam projection 25 provided on the flange 24 presses the inclined surface 26 a of the protruding portion 26 to move the pressing plate 16 toward the cage 4.
[0044]
The reclining seat and the two-way taper clutch shown in the embodiment have the above structure, and FIG. 6 shows a state in which the lever 37 of the two-way taper clutch 1 is in the engaged position, and is formed on the flange 24 of the support shaft 34. The cam protrusions 25 and the protrusions 26 provided on the pressing plate 16 are displaced in the circumferential direction, and the cage 4 is pressed in the axial direction by the wave spring 15, so that the bottom surface of the cam groove 11 and the inner peripheral surface of the outer ring 2. 9 is in a standby state where the line 9 is in line contact.
[0045]
Here, since the seat back 32 is urged in the direction of standing by the spring member 35 shown in FIG. 6, the tapered roller 13 is engaged with the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2 and the bottom surface of the cam groove 11, and the engagement thereof. Thus, the seat back 32 is locked and is prevented from swinging in the standing direction.
[0046]
In the above state, when the lever 37 shown in FIG. 6 is pulled up, the support shaft 34 rotates, and the cam projection 25 provided on the flange 24 of the support shaft 34 moves the protrusion 26 formed on the pressing plate 16. Press.
[0047]
For this reason, the pressing plate 26 moves in the axial direction against the elasticity of the wave spring 15, and the retainer 4 is pressed by the pressing plate 26 and moves in the direction in which the tapered roller 13 moves with the large end face as the front side.
[0048]
By the movement of the cage 4, the tapered roller 13 is disengaged from the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2 and the bottom surface of the cam groove 11, and the seat back 32 can swing in two directions, a standing direction and a falling direction. State.
[0049]
Here, when the pressing plate 16 is pressed by the cam projection 25 of the flange 24 and moves in the axial direction, the pressing plate 16 is prevented from rotating with respect to the inner ring 3 due to the engagement of the locking piece 22 and the locking groove 23. Therefore, the pressing plate 16 moves in the axial direction without rotating, and the cage 4 is pressed in parallel by the pressing plate 16.
[0050]
For this reason, as shown in FIG. 5, the tapered roller 13 is reliably unlocked with respect to the bottom surface of the cam groove 11 and the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2, and the reliability of unlocking is extremely high.
[0051]
After unlocking the two-way taper clutch 1, when the weight of the upper body is applied to the seat back 32, the seat back 32 falls backward, and when the upper body is separated from the seat back 32, the seat back 32 is moved by the elastic force of the spring member 35. Swings in the direction in which the seat stands up, and the inclination of the seat back 32 can be arbitrarily adjusted.
[0052]
After the adjustment of the inclination of the seat back 32, when the lever 37 is lifted and the lever 37 is returned to the disengagement position by the elastic force of a spring member (not shown), the support shaft 34 rotates and the flange of the support shaft 34 rotates. Since the cam protrusion 25 provided on 24 is displaced in the circumferential direction with respect to the protrusion 26 provided on the pressing plate 16, the pressing of the protrusion 26 is released.
[0053]
For this reason, each of the pressing plate 16 and the retainer 4 is moved in a direction in which the tapered roller 13 moves with the small end face as the front side by the pressing of the wave spring 15, and the tapered roller 13 is moved by the movement to the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2. And it returns to the standby state which makes line contact with the bottom face of the cam groove 11.
[0054]
Therefore, by assigning the weight of the upper body to the seat back 32, each of the tapered rollers 13 is engaged with the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2 and the bottom surface of the cam groove 11 of the inner ring 3, and the seat back 32 is locked in the angle adjustment position. Is done.
[0055]
Thus, since the seat back 32 can be locked at an arbitrary tilt adjustment position, an appropriate posture with less fatigue can be secured, and the operability and safety of the handle can be improved.
[0056]
Further, in the locked state of the seat back 32, the plurality of tapered rollers 13 are engaged with the inner peripheral surface 9 of the outer ring 2 and the bottom surface of the cam groove 11 in a line contact state. Even if the direction of the load applied to the outer ring 2 from the seat back 32 is switched by the vibration of the seat back 32, the seat back 32 does not rattle.
[0057]
For this reason, while being able to obtain the reclining seat excellent in stability and safety without generation | occurrence | production of abnormal noise, a reclining seat with large rigidity with respect to a torque load can be obtained.
[0058]
Here, when the cone angle of the tapered roller 13 is large, when a large radial load is applied to the tapered roller 13, the tapered roller 13 is pushed in the axial direction by the component force, and the inner peripheral surface 9 and the cam of the outer ring 2. Although there is a possibility that the engagement with the bottom surface of the groove 11 is released, such a problem does not occur because the tapered angle of the tapered roller 13 is 10 ° or less.
[0059]
7 and 8 show another example of the rotation stop of the pressing plate 16 with respect to the inner ring 3. In this example, a plurality of pins 27 are integrally provided on the rivet 8 that fixes the end wall 3 a of the inner ring 3 to the bracket 33 of the seat cushion 32, and the pins 27 are slidable into pin holes 28 formed in the pressing plate 16. Is inserted.
[0060]
In the two-way taper clutch 1 shown in FIG. 2, the lever 37 is attached to the support shaft 34 and the support shaft 34 is rotated. However, as shown in FIG. 9, the lever 37 is provided integrally with the flange 24. Also good.
[0061]
FIGS. 10 and 11 show another example of a rotation prevention mechanism that prevents the retainer 4 from rotating about the inner ring 3. In this example, a plurality of notches 40 are provided on the outer peripheral portion of the pressing plate 16, and the retainer 4 is provided with a detent pawl 41 that fits into the notch 40, and the circle of the notch 40 and the detent pawl 41 is provided. Inclined surfaces 40a and 41a that are inclined in opposite directions are provided at both ends in the circumferential direction.
[0062]
In the anti-rotation mechanism, the washer 17 shown in FIG. 2 can be omitted, so that a two-way taper clutch with a small number of parts can be obtained.
[0063]
In the anti-rotation mechanism, when a torque load is applied from the outer ring 2 to the retainer 4 and the retainer 4 is out of phase with respect to the pressing plate 16, the inclined surfaces 40a and 41a are displaced from each other in the circumferential direction. The non-rotating claw 41 is elastically deformed in the outer diameter direction, the deformation absorbs the phase shift and prevents the cage 4 from being damaged.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in the standby state of the two-way taper clutch, the tapered roller is in a state of being in line contact with the inner peripheral surface of the outer ring and the bottom surface of the cam groove formed on the outer periphery of the inner ring. Since they are immediately engaged when trying to rotate relatively, it is possible to obtain a two-way taper clutch having high rigidity against torque load.
[0065]
In addition, since there is no play in the locked state where the tapered roller engages with the inner peripheral surface of the outer ring and the bottom surface of the cam groove, even if switching occurs in the direction of the load applied to one of the outer ring and the inner ring, rattling occurs. And no abnormal noise is generated.
[0066]
Further, since the pressing plate that presses the cage in the axial direction is prevented from rotating with respect to the inner ring, the cage can be pushed in parallel by the pressing plate, and the reliability of unlocking can be improved.
[0067]
In the reclining seat according to the present invention, the angle of the seat back can be arbitrarily adjusted, and a stable locked state without backlash can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a two-way taper clutch according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the two-way clutch shown in FIG. 1. FIG. 5 is a sectional view showing an unlocked state of the two-way clutch. FIG. 6 is a reclining using the two-way clutch shown in FIG. FIG. 7 is a side view of the seat. FIG. 7 is a partially cutaway front view showing another example of a rotation preventing mechanism for the pressing plate of the two-way clutch shown in FIG. 2. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 9 is a longitudinal side view showing another example of the two-way taper clutch according to the present invention. FIG. 10 is a partially cutaway front view showing another example of the rotation preventing mechanism of the cage of the two-way taper clutch shown in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tapered clutch 2 Outer ring 3 Inner ring 4 Cage 11 Cam groove 12 Pocket 13 Tapered roller 15 Wave spring 16 Press plate 17 Washer 18, 19 Engagement piece 20, 21 Notch part 22 Non-rotation piece 23 Non-rotation groove 24 Flange 25 Cam protrusion 26 Projection portion 27 Pin 28 Pin hole 31 Seat cushion 32 Seat back 34 Support shaft 37 Lever 40 Notch portion 41 Non-rotating claw

Claims

The outer ring and the inner ring are supported relatively rotatably, the cage built between the two rings is prevented from rotating with respect to the inner ring, and the tapered rollers are accommodated in each of a plurality of pockets formed in the cage. The outer ring of the inner ring is provided with a cam groove into which a part of the tapered roller is fitted at a position corresponding to the pocket, and the cam groove is deep at the center in the circumferential direction and gradually becomes shallower toward both ends. The end on the small end face side of the tapered roller between the cylindrical inner peripheral surface of the outer ring has a bottom shape that forms a narrow wedge-shaped space, and the tapered roller moves in the axial direction with the small end face as the front side. Provided with an elastic means for pressing the retainer, and disposed opposite to the end surface of the retainer on the small end face side of the tapered roller so that the tapered roller moves toward the retainer when the tapered roller is in the bottom surface of the cam groove and the inner peripheral surface of the outer ring. Until disengaged with respect to A pressing plate for pressing the lifting device movably by a supporting shaft which is rotated by the arrangement has been lever operation on the inner ring of the axis, and relatively rotatably supported with respect to the pressing plate the inner ring The support shaft is provided with a flange on which the pressing plate is pressed by the elastic means that presses the retainer, and the pressing plate is pressed by pressing a protrusion provided on the surface of the pressing plate when the flange rotates. A cam projection that moves in the axial direction is provided on the flange, and the means for preventing the retainer from rotating against the inner ring incorporates a washer between the opposing surfaces of the retainer and the pressing plate, and is provided on the outer periphery of the washer. From the configuration in which the piece is fitted into the notch formed on the outer peripheral surface of the cage, and the engaging piece provided on the inner periphery of the washer is slidably fitted into the notch formed on the inner peripheral surface of the inner ring. A two-way taper clutch.

The means for preventing the rotation of the pressing plate with respect to the inner ring comprises a structure in which a rotation preventing piece is provided on the pressing plate, and the rotation preventing piece is slidably inserted into a rotation preventing groove formed on the inner peripheral surface of the inner ring. Item 2. The two-way taper clutch according to item 1.

2. The structure according to claim 1, wherein the means for preventing the pressing plate from rotating with respect to the inner ring comprises a structure in which a pin parallel to the axial center is fixed to the inner ring and the pin is inserted into a pin hole formed in the pressing plate. Direction taper clutch.

A reclining seat having a seat back that can be raised and lowered with respect to a seat cushion, wherein the two-way taper clutch according to any one of claims 1 to 3 is provided on a undulation central axis of the seat back. A reclining seat characterized in that the outer ring of the clutch is fixed to the seat back and the inner ring is fixed to the seat cushion.