JP2007224999A

JP2007224999A - 駆動装置

Info

Publication number: JP2007224999A
Application number: JP2006046074A
Authority: JP
Inventors: Genta Moriyama; 玄太森山
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】出力軸および入力軸に設けられた係止穴とケーブル両端の連結軸部の寸法のバラツキの影響を受け難くして、静粛で効率の良い回転トルクの伝達が得られる駆動装置の構成を提案すること。
【解決手段】ケーブル６６は、長手方向に直角となる断面の形状が係止穴７６ｂと同数の辺を持つ多角形で、且つ該多角形の各辺が長手方向に螺旋状に延びる外面となるように捩れた形状の連結軸部６６ａを両端に備え、連結軸部６６ａが係止穴７６ｂに挿入されたとき、連結軸部６６ａの外面６６ｂと係止穴７６ｂの内平面７６ｃとは互いに当接し、連結軸部６６ａの捩れが戻されるように弾性変形する構成にしたことである。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動源の出力軸から被駆動装置の入力軸に回転トルクを伝達する可撓性のあるケーブルを備える駆動装置に関する。

従来より、可撓性のあるケーブルを備えて回転トルクを伝達する構成の駆動装置としては、ケーブルの両端に形成された連結軸部と、出力軸及び入力軸に設けられた係止穴との間に隙間が生じないようにして、回転トルクの伝達時に異音発生を防止する構成が用いられてきた。

例えば連結軸と係止穴との隙間にばね部材を挿入する構成が提案されている。（特許文献１参照）。

更に図９に示されるように、出力軸９８から入力軸９９に回転トルクを伝達するケーブル９０で、その両端の結軸部９１に複数の突起９２を形成した構成も提案されている。この構成では、係止穴９５に連結軸部９１を挿入したとき、連結軸部９１が弾性変形して係止穴９５の内面９５ａと突起９２が互いに当接する。（特許文献２参照）。
特開平９−８６２３６公報実開２００４−０４４７７９公報

上記した特許文献１に開示される構成の駆動装置では、ばね部材を必要とするのに対して、特許文献２に開示される駆動装置では、ばね部材を必要としないために安価に作製できる利点がある。

しかしながら、特許文献２に開示される駆動装置でも、係止穴９５及び連結軸部９１の寸法精度の影響を受け易く、高精度を保つためにコストが高くなる問題がある。

即ち、図９に実線で示されるように、ケーブル９０が、出力軸９８と入力軸９９の中心間を結ぶ直線上に位置しているとき、出力軸９８からの回転トルクは入力軸９９に最も安定して伝達される。しかし、例えば２点鎖線で示されるように、係止穴９５の上下方向の寸法が小さく作製されたときに、係止穴９５の内面９５ａで突起９２がより大きく押されて、ケーブル９０は係止穴９５の入り口部分で直線上の位置に対して傾いてしまう。そして、ケーブル９０は、両軸９８、９９間で湾曲した状態となる。このように湾曲した状態では、回転トルクを伝達する時、ケーブル９０は縄跳びの縄のように撓んだ状態で回転する。その結果、回転が不安定になってトルクの伝達効率が低下したり、またケーブル９０の振動などに起因する低周波の不快な「うねり音」を発生したりし易くなる。

また、上記とは逆に係止穴９５の寸法が所定より大きい場合は、ケーブル９０は逆側に傾き、または連結軸部９１の寸法にバラツキがある場合にも、同様にいずれかに容易に傾いてしまう。

更に、ケーブル９０は、用途によって外側を保護するための外套管（図示せず）を用いる場合がある。このような構成では、ケーブルが湾曲すると外套管の内面とケーブルの接触で、更に異音の発生原因になり易く、適用が限定され不利である。

このために、本発明の課題は、この問題を解消するために、出力軸および入力軸に設けられた係止穴とケーブル両端の連結軸部の寸法のバラツキの影響を受け難くして、静粛で効率の良い回転トルクの伝達が得られる駆動装置の構成を提案することである。

上記した技術的課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、長手方向に直角となる断面の形状が多角形で、且つ該多角形の各辺が長手方向に延びる平らな内面となるように形成された係止穴を夫々備えた出力軸と入力軸との間で回転トルクを伝達するためのケーブルを備える駆動装置において、
前記ケーブルは、長手方向に直角となる断面の形状が前記係止穴と同数の辺を持つ多角形で、且つ該多角形の各辺が長手方向に螺旋状に延びる外面となるように捩れた形状の連結軸部を両端に備え、前記連結軸部が前記係止穴に挿入されたとき、前記連結軸部の前記外面と前記係止穴の前記内平面とは互いに当接し、前記連結軸部の捩れが戻されるように弾性変形する構成にしたことである。

また、本発明で講じた第２の技術的手段は第１の手段に加えて、前記係止穴の長手方向に直角となる断面の形状は４角形としたことである。

更に、また、本発明で講じた第３の技術的手段は第１の手段に加えて、前記ケーブルは外套管で覆われている構成にしたことである。

請求項１に記載の発明によれば、例えば係止穴の寸法が所定より小さい場合でも、連結軸部の弾性変形での捩れが増すだけで、ケーブルは出力軸と入力軸の中心間を結ぶ直線上の位置に維持され、傾かない。また、係止穴の寸法が所定より小さい場合、または連結軸部の寸法に誤差が生じた場合であっても、ケーブルの直線上の位置は維持され、回転トルクの高い伝達効率が実現できる。このために、連結軸部及び係止穴の寸法を高精度にする必要が無く安価に製造できるようになる。

更に、請求項２に記載の発明によれば、連結軸部の断面が４角形であるので、プレス成型し易く安価に製造できる。

更に、請求項３に記載の発明によれば、ケーブルが出力軸と入力軸の中心間を結ぶ直線上の位置に維持されるので、ケーブルを保護するように外套管で覆われている構成であっても、異音が発生し難くい。よって静粛な作動の駆動装置が実現できる。

本発明に係る駆動装置５の実施の形態について、図１から図８に基づき、車両用のシート調整装置１０へ適用した例を用いて以下に説明する。

先ず、図１は、シート１の前後位置、背凭れ角度位置等を総合的に調整することを可能とするシート調整装置１０の全体を斜視図で示している。

次に図２と図３に、シート１の位置を前後方向（図１に示す矢印参照）に調整するために、シート調整装置１０に備えられているシートスライド装置３を示す。以下で、本発明に関わる駆動装置５の構成を、このシートスライド装置３に適用した例を用いて説明する。

シートスライド装置３は、シート調整装置１０の左右に対になって配置され、前後方向に延びるアッパレール３１とロアレール３５を備えている。アッパレール３１は、シート調整装置１０のシート１側部材に固定して取付けられ、ロアレール３５は車両のフロア（図示せず）に固定して取付けられている。アッパレール３１とロアレール３５は互いに摺動自在に係合し、シート１の前後方向の位置を調整可能にする構成となっている。

図１及び図２に、更に示されるように、シートスライド装置３は、シート調整装置１０の前方側に配置された駆動装置５を有する。駆動装置５には、シート調整装置１０のアッパレール３１側にブラケット３２によって固定して取付けられた１つのモータ５２が備えられている。モータ５２は、シート１の前後方向の位置を調整するための駆動力の出力源となる。

更に、図１、図２及び図３に示されるように、駆動装置５には、シート調整装置１０の前方側に配置され、左右のシートスライド装置３のアッパレール３１の先端部分に、ブラケット３３で固定して取付けられている２つの減速ギヤ機構７０を有している。

２つの各減速ギヤ機構７０は、図３に示されるように、ハウジング7５と、ハウジング7５内には互いに噛合って回転するウォームギヤ７６とホイールギヤ７７が備えられている。後述で詳細するが、１つのモータ５２と、左右の減速ギヤ機構７０内の各ウォームギヤ７６とは、連結ケーブル６１、６２で直接連結され、互いに同じ回転数で回転する構成となっている。更に、ウォームギヤ７６に伝達されたモータ５２の回転は、ウォームギヤ７６とホイールギヤ７７の噛合い作用によって、大幅に減速されてホイールギヤ７７へ伝達される。

図３に示されるように、ホイールギヤ７７の中心部には、スクリューシャフト５４が、その前端部が貫通するように挿入され、締結ナット５４ｂで固定されている。そして、ホイールギヤ７７とスクリューシャフト５４は、互いに一体的になって回転する構成となっている。スクリューシャフト５４は後方に伸び、その外径上に雄ネジ５４ａが形成されている。

更に図３に示されるように、シートスライド装置３のロアレール３５上には、支持ブラケット３６が固定して取り付けられ、この支持ブラケット３６には、弾性体のインシュレータ３７を介してナット部材３８が取付けられている。ナット部材３８には、雌ネジ３８ａが形成されていて、スクリューシャフト５４がナット部材３８を貫通して組付けられ、雄ネジ５４ａと雌ネジ３８ａが係合する。

この、構成によって、スクリューシャフト５４が回転することでロアレール５５に対してアッパレール５１を前後方向に移動させることが出来る構成となっている。即ち、モータ５２を作動させることによって、シート１の前後位置の調整が可能となる。

次に、図４から図８を用いて、本発明に関わる駆動装置５と、駆動装置５の連結ケーブル６１について述べる。モータ５２の左右に取付けられる連結ケーブル６１と連結ケーブル６２の構成は、シート調整装置１０の構成によって、連結する距離は異なるのみで、同様の構成であるため、以下では連結ケーブル６１を例にして説明する。

先ず、図４は、連結ケーブル６１とモータ５２側（図４の右側）及び減速ギヤ機構７０側（図４の左側）の連結部分を断面図で示している。

連結ケーブル６１は、パイプ状の中空形状をして伸びる外套管６５を備え、外套管６５の中空部に可撓性のあるケーブル６６が挿入された構成になっている。外套管６５の１方端は、減速ギヤ機構７０のハウジング7５に設けられた取付け孔７５ａと嵌合している。また、他方端は、モータ５２に設けられた取付け孔５２ａに挿入されて組み付けられている。

減速ギヤ機構７０側の取付け孔７５ａの中心部には、ウォームギヤ７６の回転軸になる入力軸７６ａが配置される。更に、入力軸７６ａの軸芯部には、長さ方向に沿って伸びる係止穴７６ｂが形成されている。係止穴７６ｂは、図５乃至図７に示されるように長手方向に直角な断面形状が４角形となっている。この４角形の各辺、即ち係止穴７６ｂの４つの各内面７６ｃは、入力軸７６ａの長さ方向に延びる平面となっている。

また、モータ５２側の取付け孔５２ａの中心に、出力軸５５が配置され、出力軸５５の中心には、ウォームギヤ７６の係止孔７６ｂと同じ４角形の断面形状をもつ係止孔５５ａが形成されている。

ケーブル６６の両端部には、図５乃至図７及び図８に示されるように、長手方向に直角の断面形状が４角形となる連結軸部６６ａが形成されている。連結軸部６６ａの４角形の断面は、係止孔５５ａまたは係止孔７６ｂの４角形断面より僅かに小さく形成されている。また、連結軸部６６ａは長手方向に捩れるようにして延びた形状となっていて、４角形の各辺となる４つの外面６６ｂは、長手方向に螺旋状になって延びる形状となっている。

ケーブル６６の両端部の連結軸部６６ａは、夫々、係止孔５５ａ及び係止孔７６ｂに挿入されて組付けられている。そして、係止孔７６ｂと連結軸部６６ａの係合状態を図５乃至図７に示すが、連結軸部６６ａが係止穴７６ｂに挿入されたとき、連結軸部６６ａの外面６６ｂと係止穴７６ｂの内平面７６ｃと互いに当接する。係止孔７６ｂの奥の部分と連結軸部６６ａ先端部分（図５参照）と、係止孔７６ｂの入り口部分で連結軸部６６ａの根元部分（図７参照）で当接する。図６に示されるように、連結軸部６６ａの中間部分では内面７６ｃとは接しない。

連結軸部６６ａは、係止孔７６ｂの内面７６ｃと当接することで、連結軸部６６ａの捩れた形状が戻されるように弾性変形する。この結果、係止孔７６ｂと連結軸部６６ａとの間では、連結軸部６６ａの弾性作用で遊びの無い連結を実現する構成となっている。尚、係止孔５５ａに対する連結軸部６６ａの係合においても同様で遊びが無く連結される。

上記のように構成された駆動装置５では、図５乃至７に示されるように、係止孔７６ｂと連結軸部６６ａの中心は、互いに共通の中心Ｃを持つように連結される。この関係は、係止孔７６ｂおよび連結軸部６６ａの寸法に多少のバラツキが生じたとしても、単に連結軸部６６ａの形状の捩れの程度の変わるだけで、中心Ｃを共有する関係は維持される。従って、製造のバラツキの影響を受けずに、ケーブル６６の回転中心軸の触れが少ない回転トルクの伝達が可能となる。特に、ケーブル６６の傾きが少なく維持されことによって、外套管６５の内壁に接触し難く、静粛な作動が得られる。

外套管６５の有しない連結ケーブルであっても、ケーブルが縄跳びの縄のように撓んだ状態で回転する現象は生じ難くなる。

上記したように構成された、本発明に関わる駆動装置５では、回転が不安定になってトルクの伝達効率が低下、またケーブルの振動などに起因する低周波の不快な「うねり音」の発生も避けられる。

また、ケーブル６６は、多数のワイヤ材料を縒り合わせて作製される。上記説明では係止孔５５ａ、７６ｂと連結軸部６６ａの断面形状を４角形とした。４角形の連結軸部６６ａは、プレス成型で上下に押しつぶして作成できるため、プレス型が簡単で安価にできる有利さがある。しかしながら、係止孔５５ａ、７６ｂと連結軸部６６ａの断面形状は、上記の説明からも、回転トルクを伝達できる形状であれば、その他の多角形であっても良いことは自明である。

本発明に関わる駆動装置を備えるシート調整装置の斜視図である。図１のII方向から見た駆動装置を示す。図２におけるIII―III部分での断面図である。図２におけるIＶ―IＶ部分での断面図である。図４におけるＶ―Ｖ部分での断面図である。図４におけるＶI―ＶI部分での断面図である。図４におけるＶII―ＶII部分での断面図である。本発明に関わる駆動装置のケーブルの連結軸部を示す斜視図である。従来技術に示される出力軸及び入力軸を連結するケーブルの構成を示す断面図である。

符号の説明

５５出力軸
５５ａ係止穴
５５ｂ内面
６５外套管
６６ケーブル
６６ａ連結軸部
６６ｂ外面
７６ａ入力軸
７６ｂ係止穴
７６ｃ内面

Claims

長手方向に直角となる断面の形状が多角形で、且つ該多角形の各辺が長手方向に延びる平らな内面となるように形成された係止穴を夫々備えた出力軸と入力軸との間で回転トルクを伝達するためのケーブルを備える駆動装置において、
前記ケーブルは、長手方向に直角となる断面の形状が前記係止穴と同数の辺を持つ多角形で、且つ該多角形の各辺が長手方向に螺旋状に延びる外面となるように捩れた形状の連結軸部を両端に備え、前記連結軸部が前記係止穴に挿入されたとき、前記連結軸部の前記外面と前記係止穴の前記内平面とは互いに当接し、前記連結軸部の捩れが戻されるように弾性変形する構成にしたことを特徴とする駆動装置。
前記連結軸部の長手方向に直角となる断面の形状は４角形である請求項１に記載の駆動装置。
前記ケーブルは外套管で覆われている構成の請求項１に記載の駆動装置。