JP6856536B2 - 解放式ローラークラッチ及びそれを使用する調整可能なヒンジアセンブリ - Google Patents

Description

本出願は、本明細書中に内容全体があらゆる目的のために参照により援用される、２０１５年３月３日出願の「解放式ローラークラッチ及びそれを使用する調整可能なヒンジ」という名称の米国仮特許出願第６２／１２７，５４７号に関連し、その優先権の利益を主張する。

本発明は、一般に、ローラークラッチ、調整可能なヒンジ、並びに、ローラークラッチ及び調整可能なヒンジを含むことができるトレーテーブルアセンブリなどのシステムに関する。

ローラークラッチは典型的に、一方向だけの回転を可能にする。このようなローラークラッチにおいて、ローラーは、ローラークラッチが所望されない方向に回転した時点で、ローラークラッチの２つの表面の間のくさび留めによって、所望されない方向への回転を防止する。

本発明の態様は、ローラークラッチ、調整可能なヒンジ、並びに、ローラークラッチ及び調整可能なヒンジを含むことができるトレーテーブルアセンブリなどのシステムを提供する。

本発明の一態様によると、解放式ローラークラッチは、シャフトと、シャフトの周りに位置付けされたクラッチハウジングと、を含む。シャフトとクラッチハウジングとは一緒に、それらの間に空間を画定する。シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内に、ローラーを位置付けすることができる。ローラーがくさび留めされないロック解除位置にローラーがある場合に、ローラーは、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を可能にし、一方、ローラーがくさび留めされるロック位置にローラーがある場合に、ローラーは、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を防止する。解放式ローラークラッチは、シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内へと延在するケージを有する。ケージは、ロッキング解除位置とロッキング位置との間でクラッチハウジングに対して移動可能である。ケージは、ケージがロッキング解除位置にある場合に、ローラーがロック解除位置からロック位置まで移動するのを防止するように、位置付け可能である接触縁部を有する。解放式ローラークラッチは、ケージがロッキング解除位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの両方向への回転を可能にする。

一実施形態において、解放式ローラークラッチは、ケージをロッキング位置からロッキング解除位置まで、又は、ロッキング解除位置からロッキング位置まで、駆動するように位置付け可能であるアクチュエータも含むことができる。アクチュエータは、ケージをロッキング位置に向かって駆動するように付勢されることができる。

他の実施形態において、解放式ローラークラッチは、シャフトに結合され且つシャフトの回転を抑制するように位置付けされた第１のトルク要素を含んでもよい。トルク要素は、摩擦トルクを提供し得る。第１のトルク要素は、解放式ローラークラッチのケージがロッキング位置にある場合及びローラーがロック位置にある場合に、シャフトの回転を抑制してもよく、したがって、クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する。

さらなる実施形態において、解放式ローラークラッチは、組付け要素の内部に位置付けされた第１のトルク要素及び／又はシャフトの回転を抑制するためにシャフトに結合された第２のトルク要素を有してもよい。第２のトルク要素は、クラッチハウジングの内部に位置付けされてもよい。第２のトルク要素は、第１のトルク要素によって提供される非対称摩擦トルクとは反対方向の非対称摩擦トルクを提供するように構成されてもよい。

さらなる実施形態において、解放式ローラークラッチは、ケージをロッキング位置からロッキング解除位置まで移動させるように結合されたアクチュエータを含む。アクチュエータは、プッシュロッドを有してもよく、アクチュエータスリーブに向かう方向又はアクチュエータスリーブから離れる方向でプッシュロッド上に力が加えられた時点で起動するように構成されてもよい。

本発明の他の態様によると、過負荷保護を提供する調整可能なヒンジアセンブリが、シャフトと、シャフトの周りに位置付けされたクラッチハウジングを有するローラークラッチと、を含む。調整可能なヒンジアセンブリはさらに、シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内に位置付けされたローラーを含む。ローラーは、ローラーがロック解除位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を可能にし、一方、ローラーは、ローラーがロック位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を防止する。ローラークラッチは、同様に、シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内へと延在するケージを含む。ケージは、ロッキング解除位置とロッキング位置との間でクラッチハウジングに対して移動可能である。ローラークラッチは、ケージがロッキング解除位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの両方向への回転を可能にする。さらに、調整可能なヒンジアセンブリは、シャフトに結合され且つシャフトの回転を抑制するように位置付けされた、トルク要素を含む。トルク要素は、摩擦トルクを提供し、ローラークラッチのケージがロッキング位置にある場合及びローラーがロック位置にある場合に、シャフトの回転を抑制し、したがって、クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する。

一実施形態において、調整可能なヒンジアセンブリは、シャフトがトルク要素に対して異なる方向に回転させられた場合に、異なる摩擦トルクを提供するように構成されたトルク要素を含む。トルク要素は、解放式ローラークラッチのケージがロッキング位置にある場合及びローラーがロック位置にある場合に、シャフトの回転を抑制してもよく、したがって、クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する。トルク要素は、組付け要素の内部に位置付けされてもよい。

他の実施形態において、調整可能なヒンジアセンブリは、シャフトの回転を抑制するためにシャフトに結合された第２のトルク要素を含む。第２のトルク要素は、クラッチハウジング内に位置付けされてもよい。第２のトルク要素は、第１のトルク要素によって提供される非対称摩擦トルクとは反対方向の非対称摩擦トルクを提供してもよい。

本発明のさらなる態様は、解放式ローラークラッチ及び調整可能なヒンジを伴う調整可能なヒンジアセンブリにおいて、組付け要素と、組付け要素に対して回転するために結合されたシャフトと、シャフトの周りに位置付けされたクラッチハウジングを有するローラークラッチと、を含む、調整可能なヒンジアセンブリを提供する。ローラークラッチは、シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内に位置付けされたローラーを含む。ローラーは、ローラーがロック解除位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を可能にし、ローラーがロック位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの回転を防止する。ローラークラッチは、シャフトとクラッチハウジングとの間に画定された空間内へと延在するケージも有する。ケージは、ロッキング解除位置とロッキング位置との間でクラッチハウジングに対して移動可能である。ローラークラッチは、ケージがロッキング解除位置にある場合に、クラッチハウジングに対するシャフトの両方向への回転を可能にする。調整可能なヒンジアセンブリは、シャフトに結合され且つ組付け要素に対するシャフトの回転を抑制するように位置付けされた、トルク要素をさらに含む。さらに、トレーテーブルアセンブリは、ロッキング位置からロッキング解除位置までケージを移動させるように結合されたアクチュエータを有する。

一実施形態において、調整可能なヒンジアセンブリは、ローラークラッチのケージをロッキング位置に向かって付勢するように位置付けされた付勢メカニズムも含んでもよく、アクチュエータは、ローラークラッチのケージを付勢メカニズムに対抗してロッキング解除位置に向かって移動させるように構成されることができる。

他の実施形態において、調整可能なヒンジアセンブリは、クラッチハウジングに結合された近位端部部分と、クラッチハウジングから延在する遠位端部部分と、を有する、トレーテーブルを含む。

本発明は、類似の要素が同じ参照番号を有する添付図面と関連させて以下の詳細な説明を読んだ場合に、最も良く理解できる。複数の類似の要素が存在する場合、複数の類似の要素に対して、特定の要素を意味する小文字呼称を伴って単一の参照番号が割当てられ得る。

本発明の態様に係る、トレーテーブルアセンブリ内に内蔵された解放式ローラークラッチアセンブリの一実施形態を下位位置で描く斜視図である。 内部構成要素を見せるために選択された部分が取外されている、図１のトレーテーブルアセンブリを描く斜視図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの分解斜視図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの構成要素の分解斜視図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの構成要素の断面前面図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの構成要素の断面前面図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの構成要素の断面端面図である。 図１のトレーテーブルアセンブリの構成要素の断面端面図である。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるケージ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるクラッチハウジング構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるクラッチハウジング構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるクラッチハウジング構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるクラッチハウジング構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるクラッチハウジング構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるアクチュエータスリーブ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるアクチュエータスリーブ構成要素の一実施形態を描いている。 図１のトレーテーブルアセンブリ内で使用できるアクチュエータスリーブ構成要素の一実施形態を描いている。 解放式ローラークラッチアセンブリの他の実施形態の分解図であるが、本発明の態様に係るアクチュエータは無い。 本発明の態様に係るアクチュエータの他の実施形態の斜視図である。 図１１Ａのアクチュエータの分解図である。

本発明は、本明細書中で特定の実施形態に関して例示され説明されているが、本発明は、示された詳細に限定されることは意図されていない。むしろ、特許請求の範囲の範囲内及び特許請求の範囲の等価物の範囲内で、本発明から逸脱することなく、詳細内にさまざまな修正を加えることができる。さらに、当業者であれば、異なる努力傾注分野において実施形態のさまざまな態様を容易に利用できるであろう。

一方向のみにおいて抑制の無い回転が望まれる場合には、一方向ローラークラッチを利用することができる。このようなローラークラッチにおいては、望ましくない方向に回転した時点で直ちに一方向クラッチがロックすることを保証するために、くさび留めが発生する位置に向かってローラーを付勢すべく、バネが使用され得る。このような一方向ローラークラッチアセンブリの単純さは、破損及びメンテナンスに関連するコストを有利に削減することができる。

ここで図を参照すると、図１は、本発明の態様に係る、トレーテーブルアセンブリに内蔵された解放式ローラークラッチアセンブリの一実施形態を下位位置で描いた斜視図である。概観として、アセンブリ１００は、アクチュエータ１２０、アクチュエータスリーブ１２２、クラッチハウジング１４０、シャフト２３０（図２）、ケージ２１０（図２）、及び、１つ以上のローラー２６０を含み得る。

アクチュエータ１２０は、アクチュエータスリーブ１２２に結合される。アクチュエータ１２０は、押しボタン、レバー、スイッチ、ラッチリリース、ダイヤル、電子メカニズム、又は、アクチュエータスリーブ１２２に影響を及ぼす任意の他の機械式又は電気機械式システムとして設計されてもよい。代替的に、起動は、アクチュエータスリーブ１２２を直接起動することによって、例えばアクチュエータ１２０及びアクチュエータスリーブ１２２を組み合わせることによって、達成されてもよく、これによって、アクチュエータ１２０の任意の除去を可能にする。

一実施形態において、解放式ローラークラッチアセンブリ１００は、図１に示されている折畳み可能なトレーテーブルシステム内で利用される。このような実施形態において、ローラークラッチアセンブリ１００は、トレー１１０と、アクチュエータ組付けプレート１１２と、を含む。トレー１１０は、解放式ローラークラッチアセンブリ１００を利用するトレーテーブルシステムの近位端部１１６において、１つ以上のクラッチハウジング１４０に取付けられ得る。アクチュエータ組付けプレート１１２は、構造、例えばトレー１１０に対するアクチュエータ１２０の取付けを容易にする。さらに、アクチュエータ組付けプレート１１２は、トレー１１０に対してさらなる支持及び剛性を提供し得る。

好ましくは、アクチュエータ１２０は、解放式ローラークラッチアセンブリ１００上に人間工学的に位置付けされる。例えば、アクチュエータ１２０は、ユーザーによるアクセスを容易にするために、解放式ローラークラッチアセンブリ１００の遠位端部１１４及び／若しくは近位端部１１６及び／若しくはトレーテーブルシステムのトレー１１０に、又は、これらの近くに、位置付けされてもよい。

起動時点でアクチュエータ１２０がアクチュエータスリーブ１２２に影響を及ぼすことができるようにするために、アクチュエータ１２０は、直接的に、又は、間接的に、例えば、さまざまな機械的機能に対する取付けを通して、及び／又は、電子通信によって、アクチュエータ１２２スリーブに結合されてもよい。一実施形態において、アクチュエータ１２０は、例えば、ピン３２２、圧接、ネジ切りなどの機械的手段を用いて、及び／又は、接着剤などの非機械的手段を用いて、アクチュエータロッド１２４、アクチュエータ圧力安定器１２９及びアクチュエータスリーブコネクタ１２６に結合することによって、アクチュエータスリーブ１２２に対して間接的に結合される。

アクチュエータ１２０とアクチュエータスリーブ１２２との間に位置設定されたトレー１１０又は他の構造に対して、アクチュエータロッド１２４、アクチュエータ圧力安定器１２９又はアクチュエータコネクタ１２６を固定するために、固定用機能１２８ａ及び／又は１２８ｂが利用されてもよい。アクチュエータ圧力安定器１２９は、アクチュエータ１２０とアクチュエータスリーブ１２２との間に位置付けされたバネ要素３２６及びスリーブ３２４を含み得る。アクチュエータ圧力安定器１２９は、アクチュエータスリーブ１２２を起動するために必要とされる力の量を増大させ、こうして偶発的起動を防止する。

さらに、アクチュエータ圧力安定器１２９は、アクチュエータ１２０が起動されるにつれて一貫して起動が発生した感覚を提供することにより、解放式ローラークラッチアセンブリ１００を使用しているときのユーザーの体験を増強させてもよい。他の実施形態において、例えば、アクチュエータ１２０の起動は、アクチュエータスリーブ１２２を直接的又は間接的に起動するメカニズムに対して、電子信号を送信する。

図２は、内部構成要素を見せるために選択された部分が取外された状態で、図１のトレーテーブルアセンブリを描く斜視図である。シャフト２３０は、長手方向軸を有する。シャフト２３０は、材料の重量及びコストを削減するために中空円筒として、又は、解放式ローラークラッチアセンブリ１００の強度及び耐久性を増大させるために中実円筒として、設計されてもよい。本明細書中の説明から、当業者であれば、不均一な幅、長さ、断面形状及び周囲を含む、シャフト２３０のさまざまな寸法を理解するであろう。

シャフト２３０又はその一部分は、マウント１３０内に固定されてもよい。マウント１３０は、解放式ローラークラッチアセンブリ１００を構造に貼合するために利用されてもよい。例えば、マウント１３０は、車の座席、飛行機の座席、扉、壁又は任意の他の構造の背面に貼合するように構成されてもよい。特定的に図４を参照すると、マウント１３０は、マウント１３０の内部表面１３２によって画定された凹部内に位置付けされる摩擦メカニズム２９０を含み得る。

摩擦メカニズム２９０は、シャフト軸２３４の周りのシャフト２３０の回転に抵抗するため、シャフト２３０に対抗して摩擦を生成する。さらに、摩擦メカニズム２９０は、特定の回転方向においてトルクを生成し得る。一実施形態において、摩擦メカニズム２９０は、１つ以上のトルク要素２９２を含む。トルク要素２９２は、一方向だけに回転するための、又は、異なる方向に異なる摩擦トルクで回転するための、起動力をシャフトに提供するために、非対称であってもよい。一実施形態において、トルク要素２９２は、シャフトがトルク要素に対して第１及び第２の方向に回転させられた場合に、異なる摩擦トルクを提供してもよい。マウント１３０により画定された凹部内に摩擦メカニズム２９０を固定するために、ポート１３４がマウント１３０に取付けられてもよい。ポート１３４は、シャフト２３０を収容するための開口部を有する。

本発明において使用可能なトルクシステムの例は、本明細書にその内容全体が参照により援用される、可変摩擦ヒンジという名称の２０１４年１０月２９日出願の米国特許出願第１４／５２７，０６３号の中に記載されている。他のトルクシステムも同様に企図される。

図３及び図６を参照すると、クラッチハウジング１４０は、シャフト２３０の周りに位置付けされている。クラッチハウジング１４０は、内部表面１４２を有する。１つ以上の刻み目１４４が、クラッチハウジング１４０の内部表面１４２により画定される。

ここで図８ｄを参照すると、１つ以上の刻み目１４４は、最大深さ部分１５０を有する。刻み目１４４は同様に、１つ以上の勾配部分１４６及び少なくとも１つのポケット部分１４８を有してもよい。刻み目１４４の側面は、ポケット部分１４８の近傍で急峻な輪郭にされている。好ましくは、最大深さ部分１５０は、ポケット部分１４８内又は近傍において、刻み目１４４の側面に又は近傍にある。刻み目１４４の側面は、勾配部分１４６の近傍で緩やかな輪郭にされていてもよい。さらに、刻み目１４４の深さは、最大深さ部分１５０から、勾配部分１４６の輪郭を描いている刻み目１４４の縁部に向って、漸進的に減少している。

図５ａ及び図５ｂを参照すると、シャフト２３０の外部表面２３２及びクラッチハウジング１４０の内部表面１４２は、間に空間を画定している。ケージ２１０が、シャフト２３０の外部表面２３２とクラッチハウジング１４０の内部表面１４２との間に画定された空間の中に延在する。さらに、ケージ２１０は、シャフト２３０及びクラッチハウジング１４０の一方又は両方と同時に接触するように構成され得る。

ケージ２１０は、ケージ２１０の外部表面２１４からケージ２１０の内部表面２１６まで延在する間隙を画定する。ケージ２１０は、この間隙を取り囲んでもよい。クラッチハウジング１４０の内部表面１４２とシャフト２３０の外部表面２３２との間に画定された空間の中にケージ２１０を位置付けした時点で、間隙は完全に包含され得る。一実施形態において、間隙は、クラッチハウジング１４０とシャフト２３０との間の空間内にケージ２１０を位置付けした時点でアクセス不能である。

図３及び図４を再び参照すると、１つ以上のローラー２６０は、ケージ２１０によって画定された間隙内に延在するように位置付けされている。ローラー２６０及び／又はケージ２１０によって画定される間隙の寸法は、１つ以上のローラー２６０がケージ２１０によって画定される間隙の内部で移動可能であるようなものである。ローラーは、間隙の内部で、第１の位置において自由に回転し、第２の位置において回転を抑制され得る。

図３及び図４は、ケージ２１０によって画定された異なる間隙内に各々位置付け可能である５つのローラー２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ、２６０ｄ、２６０ｅを例示しているものの、当業者であれば、本明細書中の教示から逸脱することはなく、５つよりも多い又は少ないローラー２６０が使用され得るということを容易に理解するだろう。一実施形態において、ローラー２６０は円筒である。他の実施形態において、ローラー２６０は球である。好ましくは、１つ以上のローラー２６０の円周は、実質的に同じである。ローラー２６０に対するさまざまな修正は、当業者によって容易に理解され、かつ、本発明から逸脱しないということを理解されたい。

図７ａ〜図７ｇは、さまざまな視点からケージ２１０の一実施形態を描いている。ケージ２１０は、ガタの量を削減するため、ケージ２１０により画定される間隙内に位置付けされたケージ脚部２１８を含むことができる。本明細書中で使用されるガタとは、ロッキング方向への回転の時点で、ローラークラッチアセンブリが直ちに、均等に、及び／又は、円滑にロックしない場合などに、ユーザーが感じる感覚である。ケージ脚部２１８は、変形後にその当初の形状を保持するバネ要素又は変形可能な要素として設計されてもよい。さらに、ケージ脚部２１８は、ケージ２１８によって画定される間隙の一方の端部に向かってローラー２６０を付勢することができる。好ましくは、ケージ脚部２１８は、ローラー２６０がくさび留めされる、及び／又は、転動若しくは移動が抑制される、ロック位置に向かってローラーを付勢する。

一実施形態において、ケージ脚部２１８は、ケージ２１０から延在する、及び／又は、ケージ２１０の一体部分を形成する。ケージ脚部２１８の足状部分２２０は、ローラー２６０と接触するように設計される。図７ａ〜図７ｇは、２つの突起を有するケージ脚部２１８を描いているものの、当業者であれば、本発明から逸脱することなく、ケージ脚部２１８に対するさまざまな修正を容易に実現し得る。

ケージ２１０は同様に、接触縁部２２６を含んでもよい。接触縁部２２６は、接触縁部２２６と接触している間のローラー２６０の転動又は移動を容易にするために、接触縁部２２６とローラー２６０との間の摩擦を削減するように設計されている。一実施形態において、接触縁部２２６は、ケージ２１０により画定される間隙内においてケージ脚部２１８の向かいに位置付けされている。

ケージ２１０は、アクチュエータスリーブ１２２と直接的又は間接的に係合し得る係合区分２２２を含む。係合区分２２２は同様に、係合構成要素２２４を含むこともできる。係合構成要素２２４は、ケージ２１０の係合区分２２２から軸方向及び半径方向の両方に延在する。一実施形態において、係合構成要素２２４は、クラッチハウジング１４０と係合する。他の実施形態において、係合構成要素２２４は、クラッチハウジング１４０及びアクチュエータスリーブ１２２の両方と係合する。

図９を参照すると、アクチュエータスリーブ１２２は、アクチュエータ１２０が起動時点でアクチュエータスリーブ１２２に影響を及ぼすことができるようにするレバー部分９２６を有する。一実施形態において、起動は、アクチュエータスリーブ１２２の回転を結果としてもたらす力をレバー部分９２６に付与する。アクチュエータスリーブ１２２の１つ以上の端部区分は、１つ以上のケージ２１０の係合区分２２２と係合する係合区分９２２を有することができる。

一実施形態において、アクチュエータスリーブ１２２の係合区分９２２は、結合を容易にするため、ケージ２１０の係合区分２２２及び／又は係合構成要素２２４に対して、相補的な構成を有する。他の実施形態では、アクチュエータスリーブ１２２の係合区分９２２及びケージ２１０の係合区分２２２は、溶接、接着剤、リベット留め若しくは他の締結手段又は貼合手段を含めた周知の手段によって、貼合される。その上、さらなる実施形態において、アクチュエータスリーブ１２２及びケージ２１０は、組合わされて１つの一体構造を形成する。

一実施形態において、クラッチハウジング１４０は、係合区分１５２を有する。クラッチハウジング１４０の係合区分１５２は、クラッチハウジング１４０の係合区分１５２から延在する１つ以上の回転突出部１５４を含む。ケージ２１０の係合構成要素２２４は、クラッチハウジング１４０の係合区分１５２の回転突出部１５４の間に位置付けされてもよい。

好ましくは、クラッチハウジング１４０の回転突出部１５４間の距離は、係合構成要素２２４の幅よりも大きく、こうして、係合構成要素２２４がクラッチハウジング１４０の回転突出部１５４の１つ以上と接触するまで、ケージ２１０がクラッチハウジング１４０に対して回転できるようになっている。クラッチハウジング１４０の回転突出部１５４に向かって及び／又は対抗して第１の方向にケージ２１０の係合構成要素２２４を付勢するために、付勢要素３１０を利用することができる。好ましくは、付勢要素３１０は、ケージ２１０を非接触位置に向かって付勢し、ここでケージ２１０の接触縁部２２６は、ローラー２６０と接触できない。

ここで、以下では、前述の特徴の機能性についてより詳細に論述する。本発明の実施形態は、クラッチハウジング１４０がシャフト２３０に対して回転するのを防止するロッキング機能を可能にする。図６ａ及び図６ｂを参照すると、クラッチハウジング１４０は、自由移動方向及びロッキング方向を有する。自由移動方向において、クラッチハウジング１４０は、ローラー２６０からの妨害が最小限である状態で、シャフト２３０の周りを連続的に回転してもよい。ロッキング方向では、クラッチハウジング１４０は、ローラー２６０がクラッチハウジング１４０の内部表面１４２とシャフト２３０の外部表面２３２との間でくさび留めされる結果として、回転することを防止される又は大幅に妨害される。

より具体的には、一実施形態において、クラッチハウジング１４０が自由移動方向（例えば図６ａ及び図６ｂにおいて時計回り方向）に回転するにつれて、１つ以上のローラー２６０は、クラッチハウジング１４０の内部表面１４２の刻み目１４４のポケット部分１４８内に移動させられる。クラッチハウジング１４０が自由動作方向に回転し続けるにつれて、ローラー２６０は、クラッチハウジング１４０の刻み目１４４のポケット部分１４８がローラー２６０を自由移動方向に押すにつれて自由に転動及び／又は摺動する。

しかしながら、同じ実施形態において、クラッチハウジング１４０がロッキング方向（例えば図６ａ及び図６ｂにおいて反時計回り方向）に回転させられるにつれて、ローラー２１０は、クラッチハウジング１４０の内部表面１４２の刻み目１４４の勾配部分１４６内へと移動する。勾配部分１４６内へのローラー２１０の移動は、ローラー２１０を刻み目１４４の勾配部分１４６に向かって付勢するケージ脚部２１８によって促され得る。

刻み目１４４の深さが勾配部分１４８内で減少するにつれて、クラッチハウジング１４０の内部表面１４２とシャフト２３０の外部表面２３２との間の空間は、１つ以上のローラー２１０の直径よりも小さくなり、こうしてローラー２１０をクラッチハウジング１４０の内部表面１４２とシャフト２３０の外部表面２３２との間でくさび留めする。このくさび留め効果は、ローラー２６０、クラッチハウジング１４０及びシャフト２３０間の摩擦を生成して、ロッキング方向でのクラッチハウジング１４０の回転を有効に防止又は大幅に妨害する。

解放式ローラークラッチアセンブリ１００は、ユーザーによる起動の時点で、ロッキング方向に自由に回転することができる。アクチュエータ１２０を起動することによって、ケージ２１０は、ローラー２１０がクラッチハウジング１４０とシャフト２３０との間でくさび留めされる勾配部分１４６の区分内にローラー２１０が進入するのを防止するように位置付けされる。したがって、起動は、ローラー２６０からの妨害が最小限である状態で、クラッチハウジング１４０がロッキング方向にシャフト２３０の周りを回転できるようにする。

一実施形態において、アクチュエータ１２０の起動は、クラッチハウジング１４０に対してアクチュエータスリーブ１２２を回転させるための力を、アクチュエータスリーブ１２２の平坦部分９２６に対して加える。アクチュエータスリーブ１２２に加えられる力は、同様に、アクチュエータスリーブ１２２及びケージ２１０の間の係合に起因して、クラッチハウジング１４０に対してケージ２１０を回転させ得る。したがって、アクチュエータスリーブ１２２の回転は、ケージ２１０を非接触位置から接触位置まで回転させる。クラッチハウジング１４０に対するケージ２１０の位置を維持するためにバネ要素３１０が利用される実施形態において、アクチュエータスリーブ１２２の平坦部分９２６に加えられる力は、クラッチハウジング１４０に対してアクチュエータスリーブ１２２を回転させるために、バネ要素３１０によってもたらされる抵抗を克服しなければならない。

図６ｂに描かれているように、ケージ２１０がクラッチハウジング１４０に対して接触位置へと回転するにつれて、接触縁部２２６は、前進して、くさび留めが可能である刻み目１４４の勾配部分１４６の区分内にローラー２６０が進入するのを防止する、又は、くさび留めが可能である勾配部分１４６の区分からくさび留めされたローラー２６０を取り去る。さらに、起動解除時点で、ケージは、非接触位置へと回転することができ、接触縁部２２６は引込み、こうして、くさび留めが可能である刻み目１４４の勾配部分１４６の区分内にローラー２１０が移動できるようにする。

起動されている間、解放式ローラークラッチアセンブリ１００は、クラッチハウジング１４０が両方向に回転できるようにすることによって、ヒンジとして有効に機能することができる。さらに、マウント１３０に対するシャフト２３０の回転に抵抗するために、摩擦メカニズム２９０が利用され得る。一実施形態において、摩擦メカニズム２９０は、シャフト２３０に対して一方向に回転するための起動力を提供するために、１つ以上の非対称トルク要素２９２を利用する。例えば、解放式ローラークラッチアセンブリ１００を利用するトレーテーブルシステムの一実施形態において、摩擦メカニズム２９０は、解放式ローラークラッチアセンブリ１００の起動時点で、トレー１１０の全重量をユーザーが感じるのを防止するため、トレーの重量に対抗するように構成され得る。

本発明の実施形態を利用するアセンブリ及び／又はシステムは、ローラークラッチアセンブリ、調整可能なヒンジアセンブリ、及び、解放式ローラークラッチと調整可能なヒンジとを伴うトレーテーブルアセンブリを含む。このようなトレーテーブルアセンブリは、さらに、無限角度調整の可能性、及び、重量制限を超過する力が解放式ローラークラッチアセンブリ１００に加えられた場合の過負荷保護機能を含み得る。例えば、トルク要素は、ローラークラッチのケージがロッキング位置にある場合及びローラーがロック位置にある場合に、組付け要素に対してシャフトの回転を抑制してもよく、したがって、クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する。換言すると、トルク要素は、摩擦を提供してもよく、したがって、組付け要素に対するシャフトの回転に抵抗する。対照的に、クラッチは相対的回転を禁止することができる。このトルク要素の利用は、クラッチがロックされた状態にあるときに、アセンブリに対して及ぼされる負荷が一定量を超えた場合に、トレーアセンブリなどのアセンブリに対する損傷のリスクを低減することを助けることができる。

さらに、解放式ローラークラッチアセンブリ１００の実施形態を利用するトレーテーブルアセンブリには同様に、トレーテーブルが座席の背面に沿って収容されることを可能にするために、同じ座席トレーテーブル配置において使用されるラッチングメカニズム（図示せず）が備えられていてもよい。この実施形態では、ラッチ起動ボタン（図示せず）と組合わされた人間工学的に有利なアクチュエータ１２０が、単一の接触点を用いて、ラッチ（図示せず）及びヒンジメカニズムの両方を駆動し得る。

図１０は、ローラークラッチアセンブリ４００の他の実施形態の分解図であるが、アクチュエータ４１０はない。ローラークラッチアセンブリ４００は、以下で論述する機能を除いて、（図１〜図９で描かれている）ローラークラッチアセンブリ１００と類似している。したがって、ローラークラッチアセンブリ４００がローラークラッチアセンブリ１００のものと類似の機能を使用するところには、同じ参照番号が適用される。

ローラークラッチアセンブリ４００は、シャフト２３０の周りに位置付け可能であるクラッチハウジング４４０を含む。クラッチハウジング４４０は、１つ以上の刻み目１４４を画定する内部表面１４２を有する。クラッチハウジング４４０は同様に、緩衝キャップ４４２も有している。緩衝キャップ４４２は、例えばトルク要素２９４ａ及び２９４ｂを収容するために適合された凹部を画定することによって、１つ以上のトルク要素２９４を収容するように構成されてもよい。一実施形態において、トルク要素２９４は、クラッチハウジング１４０の緩衝キャップ４４２の内部に固定的に配置され、シャフト２３０の周りに位置付けされている。

トルク要素２９４は、例えばシャフト２３０の移動に抵抗するための対称又は非対称の摩擦トルクを提供する。一実施形態において、トルク要素２９４は、トルク要素２９２と類似である又は同じである。図１０では、トルク要素２９４が、トルク要素２９２により提供される非対称摩擦トルクと反対の回転方向に非対称摩擦トルクを提供するように位置付けされているものとして描かれているものの、一実施形態において、トルク要素２９２及び２９４は、同じ回転方向で非対称摩擦トルクを提供する。しかしながら、図１０内でトルク要素２９２により提供される非対称摩擦トルクとは反対の回転方向でシャフト２３０上に非対称摩擦トルクを付与するようにトルク要素を位置付けすることによって、振動中の歩行（「振動歩行（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｌｋｉｎｇ）」とも呼ばれる）が削減又は防止され得る。振動歩行は、ローラーがロック位置にあり、かつ、振動及び／又は移動がシャフトを中心としてクラッチハウジング上に回転力を付与する場合に発生し得る。ローラーがロック位置にあることから、クラッチハウジングは、シャフトを中心として一方向のみに回転することが許される。したがって、振動及び／又は移動が、シャフトを中心とした両方の回転方向でクラッチハウジングに対し力を付与するにつれて、ローラーがロック位置にあることによって反対方向での移動が防止されていることから、クラッチハウジングは一方向に回転する。

トルク要素２９４は、ローラー２６０がロック位置にあるときに、クラッチハウジング４４０に許容された回転方向と反対方向に非対称摩擦トルクを付与することによって、振動歩行を削減及び／又は防止する。トルク要素２９４はクラッチハウジング４４０内部に位置付け可能であるものとして例示されているが、トルク要素２９４は、シャフト２３０のさまざまな部分に沿ってシャフト２３０に結合されてもよい。例えば、トルク要素２９４は、シャフト２３０に結合され、かつ、マウントハウジング１３０内に配置されてもよい。

図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、ローラークラッチアセンブリ４００は同様に、トレーテーブル１１０の一部分を押す又は引張ることによって起動され得る、アクチュエータ４１０も含んでいる。例えば、アクチュエータ４１０は、アクチュエータスリーブ１２２に向かって又はアクチュエータスリーブ１２２から離れるようにトレーテーブル１１０の一部分を摺動させることによって起動されてもよい。ローラークラッチアセンブリ１００の実施形態のアクチュエータ１２０と同様に、アクチュエータ４１０は、アクチュエータ４１０の起動がアクチュエータスリーブ１２２を回転させる起動力を提供するように、アクチュエータスリーブ１２２に結合される。

アクチュエータ４１０は、ロッド４１２、ボタン部分４１６を有するストッパ４１４、クリップラッチ４１８、クリップヒンジ４２０及びバネ４２２を含む。アクチュエータ４１０は、アクチュエータスリーブ１２２の起動を可能にするため、フォークリンク４３０に結合される。一実施形態において、アクチュエータ４１０は、ロッド４１２及びフォークリンク４３０を回転可能に連結するピンによって、フォークリンク４３０に結合される。

アクチュエータ４１０は、最後的にアクチュエータスリーブ１２２に対し力を付与し得るバネ４２２に対する負荷を付与するストッパ４１４のボタン部分４１６を押圧することによって起動される。例えば、バネ４２２は、アクチュエータスリーブ１２２を起動する前に既定の負荷を必要とし得る。アクチュエータ４１０は、図１１Ａ及び図１１Ｂではボタン部分４１６によって起動されるものの、アクチュエータ４１０は、シャフト２３０及び／又はアクチュエータスリーブ１２２に向かう又はから離れる方向にプッシュロッド４２２上に力が加えられた時点で起動するように構成されてもよい。例えば、シャフト２３０に向かってトレーテーブル１１０の一部分を摺動させることによって、ロッド４２２は、アクチュエータスリーブ１２２の回転を結果としてもたらすアクチュエータスリーブ１２２の平坦部分９２６上への力を付与するためにフォークリンク４３０を駆動してもよい。

本明細書では本発明の好ましい実施形態が図示され説明されてきたが、このような実施形態は、例としてのみ提供されていることが理解されるであろう。当業者であれば、本発明の趣旨から逸脱することなく、多くの変形形態、変更及び置換を思いつくであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は本発明の趣旨及び範囲内に入るそのような変形形態の全てを含む、ことが意図されている。

Claims (21)

1. シャフトと、
   前記シャフトの周りに位置付けされるクラッチハウジングであって、前記シャフトと前記クラッチハウジングとが一緒にそれらの間に空間を画定する、クラッチハウジングと、
   前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された前記空間内に位置付けされるローラーであって、当該ローラーがくさび留めされないロック解除位置に当該ローラーがある場合に、前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を可能にし、当該ローラーがくさび留めされるロック位置に当該ローラーがある場合に、前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を防止する、ローラーと、
   前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された前記空間内へと延在するケージであって、当該ケージは、一体型であり、ロッキング解除位置とロッキング位置との間で前記クラッチハウジングに対して回転可能であり、当該ケージがロッキング解除位置にある場合に、前記ロック解除位置から前記ロック位置まで前記ローラーが移動するのを防止するように位置付け可能である接触縁部を有する、ケージと、
   を備え、
   前記ケージが前記ロッキング解除位置にある場合に、前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの両方向への回転を可能にする、解放式ローラークラッチ。
2. 前記ケージを前記ロッキング位置から前記ロッキング解除位置まで、又は、前記ロッキング解除位置から前記ロッキング位置まで、駆動するように位置付け可能であるアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載の解放式ローラークラッチ。
3. 前記アクチュエータが、前記ケージを前記ロッキング位置に向かって駆動するように付勢される、請求項２に記載の解放式ローラークラッチ。
4. 過負荷保護を提供する調整可能なヒンジアセンブリにおいて、
   シャフトと、
   ローラークラッチであって、当該ローラークラッチが、前記シャフトの周りに位置付けされるクラッチハウジングと、前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された空間内に位置付けされるローラーであって、当該ローラーがロック解除位置にある場合に前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を可能にし、当該ローラーがロック位置にある場合に前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を防止する、ローラーと、を有し、当該ローラークラッチが、前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された前記空間内へと延在するケージであって、ロッキング解除位置とロッキング位置との間で前記クラッチハウジングに対して移動可能である、ケージも有し、前記ケージが前記ロッキング解除位置にある場合に、前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの両方向への回転を可能にする、ローラークラッチと、
   前記シャフトに結合され、かつ、前記シャフトの回転を抑制するように位置付けされたトルク要素であって、摩擦トルクを提供する、トルク要素と、
   を備え、
   前記トルク要素が、前記ローラークラッチの前記ケージが前記ロッキング位置にある場合及び前記ローラーがロック位置にある場合に、前記シャフトの回転を抑制し、したがって、前記クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、前記シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する、調整可能なヒンジアセンブリ。
5. 組付け要素をさらに備え、前記トルク要素が、前記組付け要素に結合され、かつ、前記組付け要素に対して前記シャフトの回転を抑制するように位置付けされている、請求項４に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
6. 解放式ローラークラッチ及び調整可能なヒンジを伴う調整可能なヒンジアセンブリにおいて、
   組付け要素と、
   前記組付け要素に対して回転するために結合されるシャフトと、
   ローラークラッチであって、当該ローラークラッチが、前記シャフトの周りに位置付けされるクラッチハウジングと、前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された空間内に位置付けされるローラーであって、当該ローラーがロック解除位置にある場合に前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を可能にし、当該ローラーがロック位置にある場合に前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの回転を防止する、ローラーと、を有し、当該ローラークラッチが、前記シャフトと前記クラッチハウジングとの間に画定された前記空間内へと延在するケージであって、ロッキング解除位置とロッキング位置との間で前記クラッチハウジングに対して移動可能である、ケージも有し、前記ケージが前記ロッキング解除位置にある場合に、前記クラッチハウジングに対する前記シャフトの両方向への回転を可能にする、ローラークラッチと、
   前記シャフトに結合され、かつ、前記組付け要素に対する前記シャフトの回転を抑制するように位置付けされた、トルク要素と、
   前記ロッキング位置から前記ロッキング解除位置まで前記ケージを移動させるように結合された、アクチュエータと、
   を備える、調整可能なヒンジアセンブリ。
7. 前記ローラークラッチの前記ケージを前記ロッキング位置に向かって付勢するように位置付けされた付勢メカニズムをさらに備え、前記アクチュエータが、前記ローラークラッチの前記ケージを前記付勢メカニズムに対抗して前記ロッキング解除位置に向かって移動させるように構成されている、請求項６に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
8. 前記シャフトに結合され、かつ、前記シャフトの回転を抑制するように位置付けされた、第１のトルク要素をさらに備え、前記トルク要素が、摩擦トルクを提供する、請求項１に記載の解放式ローラークラッチ。
9. 前記第１のトルク要素は、当該解放式ローラークラッチの前記ケージが前記ロッキング位置にある場合及び前記ローラーが前記ロック位置にある場合に、前記シャフトの回転を抑制し、したがって、前記クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、前記シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する、請求項８に記載の解放式ローラークラッチ。
10. 組付け要素をさらに備え、前記第１のトルク要素が、前記組付け要素の内部に位置付けされる、請求項８に記載の解放式ローラークラッチ。
11. 前記シャフトの回転を抑制するために前記シャフトに結合された第２のトルク要素をさらに備える、請求項１０に記載の解放式ローラークラッチ。
12. 前記第２のトルク要素が、前記クラッチハウジングの内部に位置付けされる、請求項１１に記載の解放式ローラークラッチ。
13. 前記第２のトルク要素が、前記第１のトルク要素によって提供される非対称摩擦トルクとは反対方向の非対称摩擦トルクを提供する、請求項１２に記載の解放式ローラークラッチ。
14. 前記ケージを前記ロッキング位置から前記ロッキング解除位置まで移動させるように結合されたアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載の解放式ローラークラッチ。
15. 前記アクチュエータが、プッシュロッドを含み、かつ、前記シャフトに向かう又は前記シャフトから離れる方向で前記プッシュロッド上に力が加えられた時点で起動するように構成されている、請求項１４に記載の解放式ローラークラッチ。
16. 前記クラッチハウジングに結合された近位端部部分と、前記クラッチハウジングから延在する遠位端部部分と、を有する、トレーテーブルをさらに備える、請求項６に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
17. 前記トルク要素は、前記解放式ローラークラッチの前記ケージが前記ロッキング位置にある場合及び前記ローラーが前記ロック位置にある場合に、前記シャフトの回転を抑制し、したがって、前記クラッチハウジング上の負荷が既定のトルクを上回った場合には、前記シャフトの回転を可能にする過負荷保護を提供する、請求項４に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
18. 組付け要素をさらに備え、前記トルク要素が、前記組付け要素の内部に位置付けされる、請求項４に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
19. 前記シャフトの回転を抑制するために前記シャフトに結合された第２のトルク要素をさらに備える、請求項４に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
20. 前記第２のトルク要素が、前記クラッチハウジングの内部に位置付けされる、請求項１９に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。
21. 前記第２のトルク要素が、前記第１のトルク要素によって提供される非対称摩擦トルクとは反対方向の非対称摩擦トルクを提供する、請求項１９に記載の調整可能なヒンジアセンブリ。

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