CN101537806B - 运动转换驱动机构及包括该机构的车辆座椅设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将旋转运动转换成线性往复运动的运动转换驱动机构(64A)，包括具有输出轴(66a)的马达(66)、固定输出轴的机壳(76、95)、包括第一小齿轮(72)和与第一小齿轮(72)啮合的第二小齿轮(73、91)的减速齿轮机构(67A、67B)、以及具有内螺纹部分和外螺纹部分的螺杆机构(68A、68B)，内螺纹部分和外螺纹部分之一与第二小齿轮(73、91)一体地和同轴地形成。作为斜齿轮的第一小齿轮(72)由机壳(76、95)支撑并具有同轴地连接于输出轴(66a)的旋转轴线。第二小齿轮(73、91)具有平行于并靠近第一小齿轮(72)的旋转轴线设置的旋转轴线并且由机壳(76、95)支撑。

Description

运动转换驱动机构及包括该机构的车辆座椅设备

技术领域

本发明涉及一种运动转换驱动机构，该机构用于将马达输出轴的旋转运动通过减速齿轮机构和螺杆机构转换成线性往复运动，以输出该线性往复运动，并且本发明还涉及一种车辆座椅设备，该座椅设备包括双折座椅靠背，其上座椅靠背部分可通过运动转换驱动机构向前倾斜以及向后返回到正常位置(非倾斜位置)。

背景技术

在JP6071868B(下文称之为专利文件1)中公开的常规车辆座椅调整单元中，从外壳的一端伸出的驱动轴的一端连接于马达的输出轴。定位于外壳外侧的轴毂的一端结合于主轴螺母的一个端面，并且该轴毂的另一端定位在外壳内。螺纹主轴配合在主轴螺母中与之啮合。螺纹主轴连接于座椅，从而防止其旋转。在轴毂的另一端形成有蜗轮。蜗轮与设置在驱动轴另一端的蜗杆啮合。这种驱动轴设置成使其与轴毂交叉，从而垂直于轴毂的纵向轴线。根据座椅调整单元的上述结构，当驱动马达时，驱动轴和蜗轮彼此一体地进行旋转，从而旋转蜗轮和主轴螺母。因此，螺纹主轴轴向移动，从而沿车辆的纵向移动座椅。

在JP2005028955A(下文中称之为专利文件2)中公开的用于车辆的电动座椅的前部竖直机构中，不能轴向移动的螺母构件设置在齿轮箱中，从而能够在其中旋转。围绕螺母构件的外圆周形成有蜗轮。设置在马达输出轴上的蜗杆与涡轮啮合。螺纹杆与螺母构件的内圆周面螺纹接合。螺纹杆的一端连接于带有销钉的连杆，以便能够旋转。这种螺纹杆设置成与马达交叉，以便与其垂直。根据前部竖直机构的上述结构，当驱动马达时，蜗杆旋转，从而旋转蜗轮。于是，螺母构件与蜗轮一起旋转，从而轴向移动螺纹杆。由此，连杆旋转且上下移动座垫的前部，同时围绕销钉旋转。

在JP6011227Y(下文中称之为专利文件3)中描述的适于安装在车辆座椅上的动力单元的座椅升降器中，蜗轮和第一螺旋齿轮支撑在齿轮箱内，以便彼此同心旋转。第二螺旋齿轮也支撑在齿轮箱内。第二螺旋齿轮与第一螺旋齿轮垂直定位，以与之啮合。设置在马达输出轴上的蜗杆与蜗轮啮合。螺纹轴轴向连接于第二螺旋齿轮。螺母体与螺纹轴螺纹连接。每个螺母体连接有控制杆和连杆。这种螺纹轴平行于马达设置。根据座椅升降器的上述结构，当驱动马达时，蜗杆旋转，并且蜗轮与第一螺旋齿轮一体旋转，第一螺旋齿轮利用螺纹轴一体地旋转第二螺旋齿轮。因此螺母体轴向移动，从而旋转控制杆并倾斜连杆。因此，上下移动座椅升降器。

在专利文件1描述的机构中，马达和螺纹主轴设置成L形或T形。当朝座椅靠背的中央从座椅靠背的侧面设置这种机构时，例如，为了将该机构应用于用于座椅靠背的上座椅靠背部分的角度调整单元时，乘客可能接触到该机构。因此，需要将该机构设置在座椅靠背的侧面，以便沿座椅靠背向后的方向、在车辆的纵向上延伸，从而防止乘客接触到该机构。但是，当该机构设置在侧面时，在设计座椅布局时会出现如下问题。在这种情况下，增加了座椅靠背的厚度，从而导致车辆内部空间缩小。此外，在专利文件2描述的机构中，马达和螺纹杆设置成L形或T形。因此，当将该机构应用于用于上座椅靠背部分的角度调整单元时，同样会出现专利文件1中所描述的上述问题。在专利文件3描述的机构中，虽然马达和螺纹轴彼此平行设置，但从轴向观察时该机构的投影面积较大。因此，可能会出现上述问题。此外，对于该机构来说，需要蜗杆、蜗轮和一对第一和第二螺旋齿轮，因此应用部件的数量增多，从而导致成本增加。

因此需要一种不易受到上述缺点影响的、具有简单而紧凑的结构、能够将旋转运动转换成线性往复运动并输出该线性往复运动的运动转换驱动机构和包括这种运动转换驱动机构的车辆座椅设备。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种不易受到上述缺点影响的、具有简单而紧凑的结构、能够将旋转运动转换成线性往复运动并输出该线性往复运动的运动转换驱动机构和包括这种运动转换驱动机构的车辆座椅设备。

根据本发明一个方面，一种将旋转运动转换成线性往复运动的运动转换驱动机构包括：马达，所述马达具有输出轴；机壳，所述马达的输出轴固定于所述机壳；和减速齿轮机构，所述减速齿轮机构包括第一小齿轮和与所述第一小齿轮啮合的第二小齿轮。所述第一小齿轮用作具有两至四个齿的斜齿轮并且在所述机壳中由所述机壳以可旋转的方式支撑。所述第一小齿轮且具有以可旋转且同轴的方式连接于所述马达的输出轴的旋转轴线。所述第二小齿轮在所述机壳中以可旋转的方式由所述机壳支撑并具有平行于并靠近所述第一小齿轮的旋转轴线设置的旋转轴线。所述运动转换驱动机构还包括螺杆机构，所述螺杆机构具有内螺纹部分和外螺纹部分，所述内螺纹部分和外螺纹部分之一与所述第二小齿轮一体地和同轴地形成。

在上述运动转换驱动机构中，马达的马达轴与螺杆机构通过包括第一小齿轮的减速齿轮机构彼此连接，所述第一小齿轮由具有两至四个斜齿的斜齿轮构成。因此，与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，马达轴平行于并靠近螺杆机构设置。此外，减少了运动转换驱动机构的应用部件的数量，并且实现了结构紧凑而简单的运动转换驱动机构。此外，由于应用了具有两至四个斜齿的第二小齿轮，所以获得了第一小齿轮和第二小齿轮之间的大齿轮比，并且实现了与蜗杆与蜗轮之间的减速比相等的大减速比。

根据本发明，所述螺杆机构包括与所述第二小齿轮和导向螺杆同轴形成的内螺纹部分，与所述内螺纹部分啮合的所述外螺纹部分形成在所述导向螺杆上。另外，所述导向螺杆设置成处于所述导向螺杆从所述马达的马达轴的轴向观察时的投影面积与所述马达的投影面积重叠的状况。此外，当所述导向螺杆的端部根据所述线性往复运动沿轴向移动到最靠近所述马达的位置时防止所述导向螺杆接触所述马达。

因此，马达轴和导向螺杆彼此平行且靠近地设置，使得导向螺杆的投影面积包含在马达的马达壳体从马达轴的轴向观察时的投影面积中。即，马达、减速齿轮机构和螺杆机构布置成大致I形。因此，与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，缩小了运动转换驱动机构从轴向观察时的投影面积，从而实现了紧凑的运动转换驱动机构，并增大了将它安装到座椅设备的可安装性。此外，运动转换驱动机构设置成使得在导向螺杆轴向往复运动时导向螺杆不会接触马达。由此，实现了稳妥地将马达的旋转运动转换成线性运动并传送线性运动的紧凑的运动转换驱动机构。

根据本发明，所述螺杆机构包括形成有外螺纹部分的导向螺杆和形成有与所述导向螺杆的外螺纹部分啮合的内螺纹部分的导向螺母。另外，所述外螺纹部分与所述第二小齿轮的旋转轴线同轴设置并从所述第二小齿轮延伸。所述导向螺母相对于所述导向螺杆的旋转沿所述导向螺杆的轴向移动。此外，所述导向螺杆从所述马达的输出轴的轴向观察时的投影面积与所述马达的投影面积重叠。

根据本发明的一个方面，一种车辆座椅设备包括：座垫和座椅靠背。所述座椅靠背设有侧部框架、具有输出轴的马达、上部横向构件、座椅靠背倾斜机构和运动转换驱动机构。所述侧部框架的端部由设置在所述座垫中的座垫框架的端部支撑，以便能够相对于所述座垫框架倾斜。所述上部横向构件设置在所述侧部框架的上侧。所述座椅靠背倾斜机构连接所述侧部框架和所述上部横向构件使得所述上部横向构件能够相对于所述侧部框架倾斜。上述的运动转换驱动机构固定于所述侧部框架的内侧且与其平行，并驱动所述座椅靠背倾斜机构。

因此，即使当运动转换驱动机构设置在侧部框架的内侧且与其平行时，运动转换驱动机构也不会朝侧部框架的中央方向或向后方向突出。因此，乘客不会接触到运动转换驱动机构。此外，缩小了座椅靠背的厚度，从而增大了车辆内部空间的布局设计的灵活性。

根据本发明，所述座椅靠背倾斜机构形成不平行的四连杆机构，所述不平行的四连杆机构包括所述侧部框架和所述上部横向构件并将所述侧部框架和所述上部横向构件设置成彼此面对。

因此，将侧部框架和上部横向构件设置成彼此面对的非平行四边形的四连杆机构用作座椅靠背倾斜机构，从而使得座椅靠背的上座椅靠背部分的向前倾斜移动的旋转中心定位在比座椅靠背的外表面更为靠前的位置。因此，当上部横向构件向前倾斜时绘出的轨迹可更靠近乘客向前倾斜时绘出的轨迹，从而减小了乘客背部和座椅靠背的外表面之间的位移。由此，减少了座椅靠背倾斜时乘客所经历的不适。此外，通过应用连杆机构强化了侧部框架和上部横向构件之间的连接。

附图说明

通过结合附图进行的如下详细说明，本发明的前述和另外的特点和特征将变得更清楚，其中：

图1是示出了根据本发明第一和第二实施方式的车辆座椅设备的外形的示意图；

图2是示出了图1中所示座椅设备的运动的示意图；

图3是示出了用于图1中所示座椅设备的座椅靠背的部件的立体图；

图4A是示出了根据本发明第一实施方式的、从旋转轴线的方向观察的运动转换驱动机构的结构图；

图4B示出了从垂直于图4A的旋转轴线的方向观察的运动转换驱动机构的视图；

图5A示出了沿图5B的线VA-VA的截面图，并示出了第一和第二小齿轮的齿形的放大图；

图5B是沿图4A的线VB-VB的截面图；

图6是示出了运动转换驱动机构从图5B中示出的位置朝左向运动时的状况的截面图；

图7A示出了根据本发明第二实施方式的、从旋转轴线的方向观察的运动转换驱动机构的结构图；

图7B是从垂直于图7A的旋转轴线的方向观察的运动转换驱动机构的视图；

图8A是沿图8B的线VIIIA-VIIIA的截面图；

图8B是沿图7A的VIIIB-VIIIB的截面图；并且

图9是示出了运动转换驱动机构从图8B中所示的位置朝左向运动时的状况的截面图。

具体实施方式

如下将参照图1至3解释本发明的包括运动转换驱动机构的车辆座椅设备的第一实施方式。此外，在下文中描述的“纵向、宽度方向及竖直方向”都基于车辆中的那些方向。

如图1中所示，用于车辆的座椅设备10包括座垫1和座椅靠背2。座椅靠背2的下端由座垫1的后端支撑，以便沿车辆的纵向前后倾斜。座椅靠背2包括下座椅靠背部分21、上座椅靠背部分22和头枕23。下座椅靠背部分21的下端由座垫1的后端支撑，以便沿纵向前后倾斜，从而将整个座椅靠背2连接于座垫1。上座椅靠背部分22的下端由下座椅靠背部分21的上端支撑，以便在此处沿纵向前后倾斜。头枕23由上座椅靠背部分22的上端支撑，以便沿车辆的竖直方向伸展和缩回。

在下座椅靠背部分21和上座椅靠背部分22之间设有座椅靠背倾斜机构5和座椅靠背倾斜机构驱动单元6。如图1和2中所示，座椅靠背倾斜机构5是相对于下座椅靠背部分21前后倾斜上座椅靠背部分22的机构。座椅靠背倾斜机构驱动单元6用于驱动座椅靠背倾斜机构5，以便相对于下座椅靠背部分21前后倾斜上座椅靠背部分22。即，座椅靠背倾斜机构5由座椅靠背倾斜机构驱动单元6驱动，从而在图1中所示的位置和图2中所示的位置之间旋转或移动包括头枕23的上座椅靠背部分22。

如下将对座椅设备10的每个部件进行详细的解释。如图1和图3中所示，在座椅靠背2的下座椅靠背部分21内设有侧部框架3。在上座椅靠背部分22内设有上部横向构件4，其位于侧部框架3的上部。在侧部框架3和上部横向构件4之间设有相对于侧部框架3倾斜上部横向构件4的座椅靠背倾斜机构5。座椅靠背倾斜机构5由座椅靠背倾斜机构驱动单元6驱动，从而相对于侧部框架3倾斜上部横向构件4。

侧部框架3包括侧部框架体部31和32，它们各自形成板状。侧部框架体部31和32沿车辆的宽度方向分别设置在下座椅靠背部分21的两端以便彼此面对。侧部框架体部31和32中的每一个的下端固定于斜倚机构8。斜倚机构8由设置在座垫1内的座垫框架7的后端支撑，以便前后倾斜。

上部横向构件4包括上部横向构件体部41和42以及管架43。各自形成为板形的上部横向构件体部41和42沿宽度方向分别设置在上座椅靠背部分22的两端，以便彼此面对。管架43设置成将上部横向构件体部41的端部连接到上部横向构件体部42的端部。在管架43的上部设有头枕保持机构的保持部分43a。头枕保持机构保持头枕23以便沿竖直方向伸展和缩回。

座椅靠背倾斜机构5包括两对连杆51a、52a和连杆51b、52b，它们分别将侧部框架体部31和上部横向构件体部41以及侧部框架体部32和上部横向构件体部42交叉连接，同时形成将侧部框架3和上部横向构件4设置成彼此面对的不平行的四个连杆。在上部横向构件4不倾斜的情况下，连杆51a和52a大致沿纵向延伸。此外，各个连杆51a和52a的前端由侧部框架体部31以可旋转的方式支撑，而各个连杆51a和52a的后端由上部横向构件41以可旋转的方式支撑。连杆51b、52b以与连杆51a、52a相同的方式大致沿纵向延伸。此外，各个连杆51b和52b的前端由侧部框架体部32以可旋转的方式支撑，而各个连杆51b和52b的后端由上部横向构件42以可旋转的方式支撑。如图3中所示，连杆51a和51b一体地连接于杆61，以便相对于上部横向构件41和42在比杆60的各自的枢转连接点更靠前的位置处随杆61一起旋转。

即，侧部框架体部31和32的上端分别设置成定位在比各个上部横向构件体部41和42的端部更靠前的位置。连杆51a和51b设置成具有相同的长度，连杆52a和52b设置成具有相同的长度。各个连杆52a和52b的长度设置成比各个连杆51a和51b的长度略长。此外，各个连杆51a、52a的由侧部框架体部31支撑的前端之间限定的距离短于各个连杆51a、52a的由上部横向构件体部41支撑的后端之间限定的距离，而各个连杆51b、52b的由侧部框架体部32支撑的前端之间限定的距离短于各个连杆51b、52b的由上部横向构件体部42支撑的后端之间限定的距离。由此，连杆51a、52a和连杆51b、52b被移动以便沿图1中的逆时针旋转，从而逆时针倾斜上部横向构件体部41和42。

如下将参照图1和图2另外解释座椅靠背倾斜机构5的运动。首先，如图1中所示，当上部横向构件体部41和42不向前倾斜且分别平行于侧部框架体部31和32设置时，各个连杆52a和52b的倾斜度大于各个连杆51a和51b的倾斜度。这是源于，各个连杆51a、52a的由侧部框架体部31支撑的前端之间和各个连杆51b、52b的由侧部框架体部32支撑的前端之间限定的距离“x”短于各个连杆51a、52a的由上部横向构件体部41支撑的后端之间和各个连杆51b、52b的由上部横向构件体部42支撑的后端之间限定的距离“y”。此外，各个连杆51a和51b的长度短于各个连杆52a和52b的长度的事实可归因于各个连杆52a和52b的倾斜度大于各个连杆51a和51b的倾斜度。

其次，当连杆51a和51b被移动以便逆时针旋转(沿图2中箭头指示的方向)时，连杆52a和52b逐渐逆时针旋转(沿图2中箭头指示的方向)。此时，连杆51a走过的旋转角变得相对大于连杆52a走过的旋转角。由此，上部横向构件体部41(42)根据连杆51a、52a(51b、52b)的逆时针旋转逐渐逆时旋转，并达到图2中所示的位置。在这种情况下，当上部横向构件体部41和42向前倾斜时的旋转中心点分别定位在连杆51a的延长线与连杆52a的延长线交叉的交叉点以及连杆51b的延长线与连杆52b的延长线交叉的交叉点。当上部横向构件体部41和42没有向前倾斜时，各个旋转中心点最初定位在图1中所示的位置“TA”处。根据连杆51a、52a和连杆51b、52b的逆时针旋转，旋转中心点“TA”逐渐移动到图2中所示的位置“TB”。

如图1和2中明显看到的那样，根据旋转中心点从“TA”到“TB”的运动绘制的轨迹位于比各个框架体部31和32的位置更为靠前的位置。此外，“TA”和“TB”中的每个还位于沿纵向比座椅靠背2的外表面更为靠前的位置。通过相对于各个连杆51a、52a的由上部横向构件体部41支撑的后端之间限定的距离“y”缩短各个连杆51a、52a的由侧部框架体部31支撑的前端之间限定的距离“x”，并相对于各个连杆51b、52b的由上部横向构件体部42支撑的后端之间限定的距离“y”缩短各个连杆51b、52b的由侧部框架体部32支撑的前端之间限定的距离“x”，旋转中心点变得更为接近相应的侧部框架体部31和32。此外，当各个连杆51a和51b的长度相对于各个连杆52a和52b的长度越短时，旋转中心从“TA”到“TB”的行进距离就越长。

座椅靠背倾斜机构驱动单元6用于通过驱动座椅靠背倾斜机构5来旋转上部横向构件体部41和42，从而旋转上部横向构件4。座椅靠背倾斜机构驱动单元6包括运动转换驱动机构64和行程连杆(travel link)65。运动转换驱动机构64通过保持支架63固定于侧部框架体部31。运动转换驱动机构64包括示于图5和图8中的马达66和马达轴(输出轴)66a。运动转换驱动机构64将马达66的马达轴66a的旋转运动转换成沿竖直方向的线性往复运动，以便输出该线性往复运动。行程连杆65的第一端由上部横向构件体部41以可旋转的方式支撑，并且其第二端连接于运动转换驱动机构64的输出构件(图4和图5B中所示的导向螺杆74，图7中所示的导向螺母93)，从而沿输出构件的轴向往复地和线性地移动。

如下将参照图4至6说明根据这种运动转换驱动机构64的第一实施方式的结构。如图4B和图5B中所示，根据第一实施方式的运动转换驱动机构64包括机壳76、马达66、减速齿轮机构67A和螺杆机构68A，其中机壳76包括基部76A和支撑部76B。马达66的马达壳体70在马达壳体70的左端面70p处固定于机壳76的基部76A，该左端面70p面对马达轴66a伸出的方向，如图5B中所见。因此，马达66设置在侧部框架体部31的附近，使得马达轴66a如图3中所示保持向上，以便运动转换驱动机构64固定于侧部框架的内侧与其平行。马达66由马达驱动单元驱动和控制，根据乘客压下的操作开关的操作对马达驱动单元进行操作。因此，马达驱动单元控制马达66沿正向和负向旋转。

减速齿轮机构67A包括第一小齿轮72和与该第一小齿轮72啮合的第二小齿轮73。螺杆机构68A包括形成有外螺纹部分的导向螺杆74和形成有内螺纹部分的导向螺母75。导向螺杆74的外螺纹部分与导向螺母75的内螺纹部分啮合。导向螺杆74和导向螺母75容纳在机壳76中。如图5B中所示，设置在马达壳体70的左端面70p处的连接突出部分70a插入到机壳76的基部76A中，并定位在形成于基部76A的右端面76p中的连接孔76a内。马达壳体70在基部76A的右端面76p与马达壳体70的左端面70p彼此接触的状态下利用螺钉固定于机壳76。机壳76包括基部76A和支撑部76B。如图5B中所示，基部76A和支撑部76B在支撑部76B的右端面76t与基部76A的左端面76q彼此接触的情况下利用螺钉彼此固定以便彼此形成整体。

第一小齿轮72是包括两至四个斜齿的斜齿轮。如图5A中的放大图中所示，将包括螺旋角均为45度的三个斜齿的斜齿轮用作第一实施方式的第一小齿轮72的示例。应用具有三个斜齿的斜齿轮对于减小尺寸和重量是最适当的。第一小齿轮72包括朝图5B中的右向突出的突出端部72p。在突出端部72p中形成有连接孔72a。挠性连接轴71的一端配合在连接孔72a中，另一端配合在马达66的马达轴66a的端面中形成的矩形孔66b中。因此，第一小齿轮72和马达轴66a的旋转轴线彼此成直线设置。

第一小齿轮72从突出端部72p的方向插入，以便容纳在容纳孔76b内，容纳孔76b从基部76A的左端面76q贯穿到基部76A的连接孔76a的底面。突出端部72p的外圆周面插入轴承78的内圆周空间中，以便被保持在其内。轴承78配合在基部76A的连接孔76a中。第一小齿轮72包括朝图5B中的左向延伸的突出端部72q。突出端部72q插入到支撑部76B的右端面76t中形成的容纳孔76e中。突出端部72q的外圆周面配合在轴承衬79的内圆周空间中。轴承衬79配合在支撑部76B的容纳孔76e的底面中形成的附连孔76f中。因此，第一小齿轮72与马达66的马达轴66a的旋转同步旋转。

第二小齿轮73是与第一小齿轮72啮合的斜齿轮。该斜齿轮包括24个斜齿，并用作第一实施方式中的示例。第二小齿轮73的旋转轴线和第一小齿轮72的旋转轴线彼此平行设置。此外，当应用包括四个斜齿的第一小齿轮72时，应用包括32个斜齿的第二小齿轮73。

第二小齿轮73包括朝图5B中的右向突出的突出端部73p和从突出端部73p朝相反方向的左向突出的突出端部73q。突出端部73p插入到基部76A的左端面76q中形成的容纳孔76c中。突出端部73p的外圆周面配合在轴承孔76d中，参见图5B，轴承孔76d从基部76A的右端面76r贯穿到容纳孔76c的底面。因此，突出端部73p以可旋转的方式支撑在轴承孔76d中。此外，在容纳孔76c的底面和第二小齿轮73的中间端面73r之间插入有止推垫圈80。第二小齿轮73的突出端部73q插入到支撑部76B的容纳孔76e中。突出端部73q的外圆周面配合到轴承孔76g中，参见图5B，轴承孔76g从支撑部76B的左端面76u贯穿到容纳孔76e的底面。因此，突出端部73q以可旋转的方式支撑在轴承孔76g中。此外，参见图5B，在第二小齿轮73的左端面73s和容纳孔76e的底面之间插入有止推垫圈81。由此，第二小齿轮73由止推垫圈80和81轴向支撑，从而与第一小齿轮72的旋转同步旋转。

连杆连接部分82设置在导向螺杆74的左端，从此处朝图5B中的左向突出。行程连杆65的第二端利用销钉紧固于连杆连接部分82。此外，在图5B中所示，在导向螺杆74的左端形成有第一带凸缘的止动件83。在导向螺杆74的右端设有螺纹部分74a。螺纹部分74a的直径小于导向螺杆74的直径。螺纹部分74a插入到第二环形止动件84中。利用螺母85扣住第二止动件84，以便将其固定到螺纹部分74a。

导向螺母75形成在第二小齿轮73的突出端部73q的内圆周面上。即，导向螺母75一体形成在第二小齿轮73内。此外，导向螺杆74插入到导向螺母75中与其啮合。导向螺杆74的轴和第二小齿轮73的旋转轴线彼此成直线设置。第一小齿轮72的旋转轴线平行于导向螺杆74的轴和第二小齿轮73的旋转轴线设置。因此，如图5B和图6中所示，导向螺母75与第二小齿轮73一体旋转，使得导向螺杆74在第一止动件83和第二止动件84之间限定的空间中与导向螺母75的旋转同步地线性且轴向地往复运动。通过控制导向螺杆74的线性轴向移动限制了座椅靠背倾斜机构5的旋转范围。因此，选择性地设定了上座椅靠背部分22的倾斜范围。

根据如上构造的运动转换驱动机构64A，同常规蜗杆的旋转轴线与常规蜗轮的旋转轴线之间的距离相比，缩短了包括少量斜齿的第一小齿轮72的旋转轴线与第二小齿轮73的旋转轴线之间的距离。相应地，通过第一小齿轮72连接于导向螺杆74的马达66的马达轴66a平行于并靠近导向螺杆74设置。具体而言，如图4A中所示，马达66的马达轴66a和导向螺杆74彼此平行且靠近地设置，使得从马达轴66a的轴向观察时，导向螺杆74的投影区域包括在马达66的马达壳体70的投影区域中。在这种情况下，如图5B中所示，当通过第一止动部分83限制导向螺杆74移动时，导向螺杆74的长度设置成使得导向螺杆74的螺纹部分74a的端部不接触马达壳体70的左端面70p。因此，实现了稳步地将马达66的旋转运动转换成线性运动并传递该线性运动的紧凑的运动转换驱动机构64A。

如上所述，马达66、减速齿轮机构67A、螺杆机构68A布置成近似I形。与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，缩小了运动转换驱动机构64A从马达轴66a的轴向看去的投影面积。即，运动转换驱动机构64A的投影面积设定成大致为马达壳体70的截面积。因此，获得了结构紧凑而简单的运动转换驱动机构64A，从而提高了它安装到座椅设备10的可安装性。而且，由于在第一实施方式中应用了包括少量斜齿的斜齿轮，因此获得了第一小齿轮72和第二小齿轮73之间的大齿轮比，从而实现了与蜗杆和蜗轮之间的减速比相等的大减速比。此外，运动转换驱动机构64A包括少量构件，例如第一小齿轮72、第二小齿轮73、导向螺杆74、导向螺母75和马达66，从而使得成本最小化。

接下来，将参照图7至9描述根据运动转换驱动机构64A的第二实施方式的结构。根据第二实施方式的运动转换驱动机构64B不同于第一实施方式的运动转换驱动机构64A之处在于，减速齿轮机构67B和螺杆机构68B部分不同于减速齿轮机构67A和螺杆机构68A。将通过指定相同的附图标记并省略详细解释的方式描述与运动转换驱动机构64A相似的运动转换驱动机构64B的结构。

减速齿轮机构67B包括第一小齿轮72和与该第一小齿轮72啮合的第二小齿轮91。螺杆机构68B包括形成有外螺纹部分的导向螺杆92和与导向螺杆92啮合的导向螺母93。减速齿轮机构67B和螺杆机构68B由机壳95支撑，以容纳于其中。机壳95包括基部95A和支撑部95B。如图8B中所示，在右端面95p中形成有连接孔95a。设置在马达壳体70的左端面70p的连接突出部分70a配合到连接孔95a中。相应地，基部95A通过螺钉连接于马达壳体70的左端面70p。如图8B中所示，支撑部95B固定于基部95A的左端面95q。如图8B中所示，支撑部95B在如图8B中所示支撑部95B的右端面95r与基部95A的左端面95q接触的状况下利用螺钉固定于基部95A。

由于应用了与第一实施方式的运动转换驱动机构64A中的相同的结构和连接方法，因此省略对于结构以及如何将第一小齿轮72连接于运动转换驱动机构64B的说明。第二小齿轮91是与具有3个斜齿的第一小齿轮72啮合的斜齿轮。利用具有24个斜齿的第二小齿轮91作为第二实施方式中的示例。第二小齿轮91的旋转轴线和第一小齿轮72的旋转轴线彼此平行设置。

如图8B中所见，第二小齿轮91包括朝右向突出的突出端部91p和从突出端部91p朝相反方向突出的突出端部91q。突出端部91p插入到基部95A的左端面95q中形成的容纳孔95c中。突出端部91p的外圆周面配合到轴承孔95d中，轴承孔95d从基部95A的中间端面95t贯穿到容纳孔95c的底面。因此，突出端部91p以可旋转的方式支撑在轴承孔95d中。此外，参见图8B，在容纳孔95c的底面和第二小齿轮91的右端面91r之间插入有止推垫圈97。突出端部91q的外圆周面配合到轴承孔95b中，轴承孔95b从支撑部95B的右端面95r贯穿到支撑部95B的左端面95s。因此，突出端部91q以可旋转的方式支撑在轴承孔95b中。此外，参见图5B，在支撑部95B的右端面95r和第二小齿轮91的左端面91s之间插入有止推垫圈98。因此，第二小齿轮91与第一小齿轮72的旋转同步旋转。在第二小齿轮91的旋转轴线周围，周向地穿有细齿孔91e。下述的形成在导向螺杆92的轴部92a上的细齿轴92b插入到细齿孔91e中。此外，可应用各自具有形成多边形、半月形或双槽形截面的轴和孔来替代细齿轴92b和细齿孔91e。

参见图8B，在导向螺杆92的右端设有直径小于导向螺杆92的直径的轴部92a。在导向螺杆92的螺纹部分和轴部92a之间形成有环形止动件99。导向螺杆92的左端设置有环形止动件100。导向螺杆92的螺纹部分的左端插入到止动件100中。止动件100利用螺母101紧固于导向螺杆92的螺纹部分的左端。垫圈102连接于轴部92a的左端与其接触。细齿轴92b插入到第二小齿轮91的细齿孔91e中。垫圈103插入到形成在轴部92a右端的螺纹部分92c中，以便利用螺母104固定到这里。

导向螺母93包括与导向螺杆92的外螺纹部分啮合的内螺纹93a、输出连杆94、以及形成在输出连杆94左端的连杆连接部分94a。输出连杆94沿内螺纹部分93a的轴向、朝图8B中的左向延伸，并在右端具有圆筒部分105。输出连杆94的圆筒部分105形成为具有与内螺纹部分93a的轴线垂直的轴向中心线。此外，输出连杆94具有沿内螺纹部分93a的轴向延伸的双叉端。输出连杆94的双叉端固定于圆筒部分105。内螺纹部分93a形成为沿内螺纹部分93a的轴向贯穿圆筒部分105的圆周面。行程连杆65的第二端通过销钉连接于连杆连接部分94a。此外，导向螺杆92配合在导向螺母93中，以便与其啮合。导向螺母93、导向螺杆92的轴和第二小齿轮91的旋转轴线彼此呈直线设置，并平行于第一小齿轮72定位。因此，导向螺杆92与第二小齿轮91一体旋转，使得导向螺母93在止动件99和止动件100之间限定的空间中以与导向螺杆92的旋转同步的方式轴向地和线性地往复运动，如图8B和图9中所示。座椅靠背倾斜机构5的旋转范围通过控制导向螺母93的线性轴向运动加以限制，以便选择性地设定上座椅靠背部分22的倾斜范围。

根据如上述构造的运动转换驱动机构64B，增大了导向螺杆92的长度，而不会增大机壳95的尺寸。当需要增大导向螺杆92的可移动范围时，这尤为有效。此外，与常规蜗杆的旋转轴线和常规蜗轮的旋转轴线之间的距离相比，缩短了第一小齿轮72的旋转轴线和第二小齿轮91的旋转轴线之间的距离，其中第一小齿轮72是具有少量斜齿的斜齿轮。因此，通过第一小齿轮72连接于导向螺杆92的马达66的马达轴66a平行并靠近与导向螺杆92啮合的导向螺母93设置。特别是，如图7A中所示，马达66的马达轴66a以及与导向螺杆92啮合的导向螺母93彼此平行且靠近地设置，使得导向螺杆92和导向螺母93的大致全部投影面积包括在马达66的马达壳体70从马达轴66a的轴向观察时的投影面积中。

如上所述，马达66、减速齿轮机构67B和螺杆机构68B布置成大致I形。与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，缩小了运动转换驱动机构64B从马达轴66a的轴向观察时的投影面积。即，运动转换驱动机构64B的投影面积设定成大致为马达壳体70的截面积。因此，获得了结构紧凑而简单的运动转换驱动机构64B，从而提高了它安装到座椅设备10的可安装性。而且，由于在第二实施方式中应用了包括少量斜齿的斜齿轮，因此获得了第一小齿轮72和第二小齿轮91之间的大齿轮比，从而实现了与蜗杆和蜗轮之间的减速比相等的大减速比。此外，运动转换驱动机构64B包括少量的部件，例如第一小齿轮72、第二小齿轮91、导向螺杆92、导向螺母93和马达66，从而使得成本最小化。

下面将解释如上所述构建的座椅设备10的操作。当乘客按压操作开关以向前倾斜座椅靠背2的上座椅靠背部分22时，马达驱动单元指令马达66沿预定方向旋转。因此，运动转换驱动机构64A或运动转换驱动机构64B的第一小齿轮72根据来自马达66的旋转输出旋转。因此，与第一小齿轮71啮合的第二小齿轮73或第二小齿轮91也根据第一小齿轮72的旋转沿预定方向旋转。导向螺杆74或导向螺母93的旋转绕旋转轴线受到限制，从而根据第二小齿轮73或91的旋转沿轴向(竖向)移动。由此，第二小齿轮73或91通过行程连杆65向上移动上部座椅横向构件体部41。结果，在被向上移动的同时，上部横向构件体部41由座椅靠背倾斜机构5向前(沿图2中的逆时针方向)倾斜。

包括上部横向构件体部41的上部横向构件4根据上部横向构件4沿竖直方向的向上移动并在由连杆51a、连杆52a、侧部框架体部31和上部横向构件体部41形成的不平行的四连杆机构(座椅靠背倾斜机构5)的作用下向前倾斜。此处，上部横向构件体部42通过用作旋转传送轴的杆61与上部横向构件体部41的旋转一起旋转，从而向前倾斜同时划出与上部横向构件体部41相同的轨迹。

根据上部横向构件4的倾斜移动，上座椅靠背部分22从图1中的双虚线所示的位置移动到图2中的双虚线所示的位置。在这种情况下，乘客的背部由座椅靠背2的外表面推动，因此乘客的背部弓起并且乘客的上身向前移动。在该情况下，上座椅靠背部分22的向前倾斜运动的旋转中心沿纵向位于比座椅靠背2的外表面更为靠前的位置，并定位在靠近乘客脊柱弓起部分的位置。因此，当由上座椅靠背部分22推动的乘客的背部弓起时，座椅靠背2的外表面沿乘客背部的移动来移动。从而，缩短了乘客背部和座椅靠背2的外表面之间发生的位移。即，由于乘客的背部沿纵向位于比座椅靠背2的外表面更为靠前的位置，因此可假定乘客背部的表面围绕限定在脊柱内的旋转轴线旋转。由此，上座椅靠背部分22构造成绕限定在乘客脊柱内的旋转轴线旋转并向前倾斜。

当上座椅靠背部分22的向前倾斜运动的旋转中心仅略微远离座椅靠背2的外表面时，充分地减少了乘客在座椅靠背2倾斜时所经历的不适。例如，可将座椅靠背2的外表面和上座椅靠背部分22的向前倾斜移动的旋转中心之间的距离设定为20厘米或更少、15厘米或更少、或者10厘米或更少，以便将它定位在比座椅靠背2的外表面沿纵向更为靠前的位置上。特别地，适当的是，将上座椅靠背部分22的向前倾斜移动的旋转中心设定在当乘客向前倾斜时发生的向前倾斜移动的旋转中心附近的位置。另外，适当的是，将上座椅靠背部分22沿竖向的旋转中心设定在靠近向前倾斜的乘客的旋转中心的位置。例如，将上座椅靠背部分22的向前倾斜移动的旋转中心设定在比向前倾斜的乘客的胸部或腹部的旋转中心更为靠前的位置。这样，通过座椅靠背倾斜机构5使得上座椅靠背部分22的向前倾斜移动的旋转中心定位在比座椅靠背2的外表面更为靠前的位置。另一方面，当乘客想要将上座椅靠背部分22倾斜回到正常位置时，他或她按下操作开关，以便形成上座椅靠背部分22不相对于下座椅靠背部分21向前倾斜的状态，从而沿反向旋转马达66。因此，座椅靠背倾斜机构5沿与上座椅靠背部分22的上述向前倾斜移动相反的方向操作，从而将上座椅靠背部分22向后倾斜到正常位置。

此外，在上述实施方式中，运动转换驱动机构64应用于相对于下座椅靠背部分21倾斜上座椅靠背部分22的座椅靠背倾斜机构驱动单元6。但是，应用运动转换驱动机构64的位置并不限于座椅靠背倾斜机构驱动单元6。例如，可将运动转换驱动机构64应用于设置在座椅设备10的座垫1内的斜倚机构8、座垫1的前侧或后侧、用于沿纵向或竖直方向滑动座垫1的座椅滑动机构、用于调整座垫1的长度的座垫调整机构、和足凳(ottoman)机构。此外，应用运动转换驱动机构64的位置不限于座椅设备10，而是可应用于转向设备用的倾斜调整机构和锁定机构。

如上所述，马达66的马达轴66a和螺杆机构68A、68B通过包括第一小齿轮72的减速齿轮机构67A、67B彼此连接，所述第一小齿轮72由带有两至四个斜齿的斜齿轮构成。因此，与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，马达轴66a平行于且靠近螺杆机构68A、68B设置。此外，减少了用于运动转换驱动机构64A、64B的应用部件的数量，并且获得了结构紧凑且简单的运动转换驱动机构64A、64B。此外，由于应用了具有两至四个斜齿的第一小齿轮72，因此获得了第一小齿轮72和第二小齿轮73、91之间的大齿轮比，并且实现了与蜗杆和蜗轮之间的减速比相等的大减速比。

根据第一实施方式的运动转换驱动机构64A，螺杆机构68A包括与第二小齿轮73和导向螺杆74同轴形成的内螺纹部分，在导向螺杆74上形成有与内螺纹部分啮合的外螺纹部分。此外，导向螺杆74设置成处于从马达66的马达轴66a的轴向观察时导向螺杆74的投影面积与马达66的投影面积重叠的状态。此外，当导向螺杆74的端部根据线性往复运动沿轴向移动到最靠近马达66的位置时，防止导向螺杆74接触马达66。

因此，马达轴66a与导向螺杆74彼此平行且靠近地设置成，使得导向螺杆74的投影面积包含在马达66的马达壳体70从马达轴66a的轴向观察时的投影面积中。即，马达66、减速齿轮机构67A、螺杆机构68A布置成大致I形。因此，与应用蜗杆和蜗轮的情况相比，缩小了运动转换驱动机构64A从轴向观察时的投影面积，从而实现了紧凑的运动转换驱动机构64A，并提高了它安装到座椅设备10的可安装性。此外，运动转换驱动机构64A设置成，在导向螺杆74轴向往复运动时，导向螺杆74不接触马达66。由此，实现了稳妥地将马达66的旋转运动转换成线性运动并传送线性运动的紧凑的运动转换驱动机构64A。

根据第二实施方式的运动转换驱动机构64B，螺杆机构68B包括其上形成有外螺纹部分的导向螺杆92和其上形成有与导向螺杆92的外螺纹部分啮合的内螺纹部分93a的导向螺母93。此外，外螺纹部分与第二小齿轮91的旋转轴线同轴设置，并从第二小齿轮91延伸。导向螺母93沿导向螺杆92的轴向相对于导向螺杆92的旋转而移动。此外，导向螺杆92从马达66的输出轴66a的轴向观察时的投影面积与马达66的投影面积重叠。

根据第一和第二实施方式，运动转换驱动机构64A、64B适用于座椅设备10，该座椅设备10包括座垫1和侧部框架3，侧部框架3的端部由设置在座垫1中的座垫框架7的端部支撑以便能够相对于座垫框架7倾斜。座椅设备10进一步包括设置在侧部框架3上侧的上部横向构件4以及包括座椅靠背倾斜机构5的座椅靠背2。座椅靠背倾斜机构5连接侧部框架3和上部横向构件4，使得上部横向构件4能够相对于侧部框架3倾斜。运动转换驱动机构64A、64B固定于侧部框架3的内侧并且与其平行，并驱动座椅靠背倾斜机构5。

因此，即使当运动转换驱动机构64A、64B设置在侧部框架3的内侧并与其平行时，运动转换驱动机构64A、64B也不会朝侧部框架3的中央方向或向后方向突出。因此，乘客不会接触到运动转换驱动机构64A、64B。此外，缩小了座椅靠背2的厚度，从而增大了车辆内部空间的布局设计的灵活性。

根据第一和第二实施方式，座椅靠背倾斜机构5形成不平行的四连杆机构，其包括侧部框架3和上部横向构件4并且侧部框架3和上部横向构件4定位成彼此面对。

因此，将侧部框架3和上部横向构件4彼此面对定位的非平行四边形的四连杆机构用作座椅靠背倾斜机构5，从而使得座椅靠背2的上座椅靠背部分22的向前倾斜移动的旋转中心定位在比座椅靠背2的外表面更为靠前的位置。因此，当上部横向构件4向前倾斜时绘出的轨迹可更靠近乘客向前倾斜时绘出的轨迹，从而减小了乘客背部和座椅靠背2的外表面之间的位移。由此，减少了座椅靠背2倾斜时乘客可能经历的不适。此外，通过应用连杆机构强化了侧部框架3和上部横向构件4之间的连接。

Claims (9)

1.一种将旋转运动转换成线性往复运动的运动转换驱动机构，包括：

马达，所述马达具有输出轴；

机壳，所述马达的输出轴以可旋转的方式安装于所述机壳；

减速齿轮机构，所述减速齿轮机构包括：

第一小齿轮，所述第一小齿轮为具有两至四个齿的斜齿轮、在所述机壳中由所述机壳以可旋转的方式支撑、并且具有连接于所述马达的输出轴的轴使得所述第一小齿轮的旋转轴线与所述马达的旋转轴线同轴，和

与所述第一小齿轮啮合的第二小齿轮，所述第二小齿轮在所述机壳中以可旋转的方式由所述机壳支撑使得所述第二小齿轮的旋转轴线平行于并靠近所述第一小齿轮的旋转轴线；以及

螺杆机构，所述螺杆机构具有内螺纹部分和外螺纹部分，所述内螺纹部分与所述第二小齿轮一体地和同轴地形成，所述内螺纹部分和所述外螺纹部分各自包括与所述马达的旋转轴线平行的旋转轴线，所述内螺纹部分的旋转轴线与所述外螺纹部分的旋转轴线同轴，

其中所述螺杆机构包括与所述第二小齿轮同轴形成的内螺纹部分和导向螺杆，与所述内螺纹部分啮合的所述外螺纹部分形成在所述导向螺杆上，所述导向螺杆设置成：在与所述马达的旋转轴线垂直的平面中，所述导向螺杆的投影面积与所述马达的投影面积重叠，并且当所述导向螺杆的端部根据所述线性往复运动沿轴向移动到最靠近所述马达的位置时防止所述导向螺杆接触所述马达。

2.如权利要求1所述的运动转换驱动机构，其中所述运动转换驱动机构适用于车辆座椅设备，所述车辆座椅设备包括：座垫；侧部框架，所述侧部框架的端部由布置在所述座垫中的座垫框架的端部支撑，所述侧部框架能够相对于所述座垫框架倾斜；布置在所述侧部框架上侧的上部横向构件；以及座椅靠背，所述座椅靠背包括座椅靠背倾斜机构，所述座椅靠背倾斜机构连接所述侧部框架和所述上部横向构件使得所述上部横向构件能够相对于所述侧部框架倾斜，并且其中所述运动转换驱动机构固定到所述侧部框架的内侧并与其平行并且驱动所述座椅靠背倾斜机构。

3.如权利要求2所述的运动转换驱动机构，其中所述座椅靠背倾斜机构形成不平行的四连杆机构，所述不平行的四连杆机构包括所述侧部框架和所述上部横向构件并将所述侧部框架和所述上部横向构件定位成彼此面对。

4.如权利要求1所述的运动转换驱动机构，其中在与所述马达的旋转轴线垂直的平面中，所述内螺纹部分和所述外螺纹部分中每一个的旋转轴线与所述马达的投影面积重叠。

5.如权利要求1所述的运动转换驱动机构，其中所述机壳容纳所述减速齿轮机构和所述螺杆机构。

6.一种车辆座椅设备，包括：

座垫；和

座椅靠背，

所述座椅靠背设有侧部框架、具有输出轴的马达、上部横向构件、座椅靠背倾斜机构和运动转换驱动机构，

所述侧部框架的端部由设置在所述座垫中的座垫框架的端部支撑，所述侧部框架能够相对于所述座垫框架倾斜，

所述上部横向构件设置在所述侧部框架的上侧，

所述座椅靠背倾斜机构连接所述侧部框架和所述上部横向构件使得所述上部横向构件能够相对于所述侧部框架倾斜，

所述运动转换驱动机构包括：

机壳，所述马达的输出轴以可旋转的方式安装于所述机壳；

减速齿轮机构，所述减速齿轮机构包括：

第一小齿轮，所述第一小齿轮为具有两至四个齿的斜齿轮、在所述机壳中由所述机壳以可旋转的方式支撑、并且具有连接于所述马达的输出轴的轴使得所述第一小齿轮的旋转轴线与所述马达的旋转轴线同轴，和

与所述第一小齿轮啮合的第二小齿轮，所述第二小齿轮在所述机壳中以可旋转的方式由所述机壳支撑使得所述第二小齿轮的旋转轴线平行于并靠近所述第一小齿轮的旋转轴线；以及

螺杆机构，所述螺杆机构具有内螺纹部分和外螺纹部分，所述内螺纹部分与所述第二小齿轮一体地和同轴地形成，所述内螺纹部分和所述外螺纹部分各自包括与所述马达的旋转轴线平行的旋转轴线，所述内螺纹部分的旋转轴线与所述外螺纹部分的旋转轴线同轴，

其中所述螺杆机构包括与所述第二小齿轮同轴形成的内螺纹部分和导向螺杆，与所述内螺纹部分啮合的所述外螺纹部分形成在所述导向螺杆上，所述导向螺杆设置成：在与所述马达的旋转轴线垂直的平面中，所述导向螺杆的投影面积与所述马达的投影面积重叠，并且当所述导向螺杆的端部根据线性往复运动沿轴向移动到最靠近所述马达的位置时防止所述导向螺杆接触所述马达。

7.如权利要求6所述的车辆座椅设备，其中所述座椅靠背倾斜机构形成不平行的四连杆机构，所述不平行的四连杆机构包括所述侧部框架和所述上部横向构件并将所述侧部框架和所述上部横向构件设置成彼此面对。

8.如权利要求6所述的车辆座椅设备，其中在与所述马达的旋转轴线垂直的平面中，所述内螺纹部分和所述外螺纹部分中每一个的旋转轴线与所述马达的投影面积重叠。

9.如权利要求6所述的车辆座椅设备，其中所述机壳容纳所述减速齿轮机构和所述螺杆机构。

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