JP2007325799A

JP2007325799A - リクライニング装置

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Publication number: JP2007325799A
Application number: JP2006160198A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takada; 陽一高田; Masahito Horie; 雅人掘江
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2026-06-08
Also published as: US20070295161A1; US7678007B2; EP2025263A4; JP5184762B2; WO2007142057A1; EP2025263A1; EP2025263B1

Abstract

【課題】外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、外歯歯車の外歯に噛み合い、外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とを有し、外歯歯車の回転軸、内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転するリクライニング装置に関し、操作力が軽く、操作力の変動が少ないリクライニング装置を提供することを課題とする。
【解決手段】外歯３１ｂの内歯３２ｂと噛み合う面、内歯３２ｂの外歯３１ｂと噛み合う面のうち、どちらか一方の面は平面であり、他方の面は、凸面とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、該外歯歯車の外歯に噛み合い、前記外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とを有し、前記外歯歯車の回転軸、前記内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転するリクライニング装置に関する。

無段階の調整が可能なリクライニング装置として、外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、該外歯歯車の外歯に噛み合い、前記外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とを有し、前記外歯歯車の回転軸、前記内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転するリクライニング装置がある。

そして、このようなリクライニング装置に用いられる外歯車の外歯の形状、内歯車の内歯の形状は、図１３に示すようにインボリュート歯である。即ち、図において、範囲Ｂ部分の外歯歯車１の外歯３の内歯歯車５の内歯７と噛み合う面は、内歯７方向に突出した凸面である。又、範囲Ａ部分の内歯歯車５の内歯７の外歯歯車１の外歯３と噛み合う面は、外歯３から離れる方向にへこんだ凹面である（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−７９７４０号公報（図３）

このようなリクライニング装置の内歯歯車、外歯歯車の製造は、厚い鋼板をプレス加工によって、厚さ方向に押し込むようにして成形することによってなされている。このため、内歯歯車の内歯が外歯と噛み合う面、外歯歯車の外歯が内歯と噛み合う面には、０．０１ｍｍ程度の表面粗さ（凹凸）が発生する。そして、外歯と内歯とが噛み合っている場合、外歯の内歯と噛み合う面と、内歯の外歯と噛み合う面との間隔が、表面粗さ（例えば、０．０１ｍｍ）以下である範囲は、図１３において範囲Ｃ部分となる。

外歯の内歯と噛み合う部分あるいはその近傍、または、内歯の外歯と噛み合う部分あるいはその近傍に、表面粗さによる凸部があると、外歯と内歯とが噛み合う際に、凸部が相手の歯に当たり、外歯歯車の公転軌道がずれ、操作力が重くなる現象が発生する。

また、表面粗さによる凸部があると、内歯と外歯とは、範囲Ｃ部分の内のどこかで噛み合う。範囲Ｃ部分が広いと、噛み合う箇所が、内歯歯車、外歯歯車の半径方向に大きくばらつき、操作力が変動する問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、操作力が軽く、操作力の変動が少ないリクライニング装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、該外歯歯車の外歯に噛み合い、前記外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とを有し、前記外歯歯車の回転軸、前記内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転するリクライニング装置において、前記外歯の前記内歯と噛み合う面、前記内歯の前記外歯と噛み合う面のうち、どちらか一方の面は平面であり、他方の面は、凸面であることを特徴とするリクライニング装置である。

外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、該外歯歯車の外歯に噛み合い、前記外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とのうちの一方の歯車が回転すると、前記外歯歯車の回転軸、前記内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転し、シートバックとシートクッションとの間の角度が変化する。

請求項２に係る発明は、前記内歯の前記外歯と噛み合う面は平面であり、前記外歯は、インボリュート歯であることを特徴とする請求項１記載のリクライニング装置である。

請求項１−請求項２に係る発明によれば、前記外歯の前記内歯と噛み合う面、前記内歯の前記外歯と噛み合う面のうち、どちらか一方の面は平面であり、他方の面は、凸面であることにより、従来の両方ともインボリュート歯（凸面と、凹面）の場合に比べて、外歯の内歯と噛み合う面と内歯の外歯と噛み合う面との間隔の広がり方が急である。

よって、噛み合う部分から同じ距離だけ離れた箇所に表面粗さによる同じ高さの凸部があった場合、本発明の方が、従来に比べて、凸部による外歯の公転軌道のずれが小さくなり、操作力が軽くなる。

又、外歯と内歯とが噛み合う際、外歯の内歯と噛み合う面と内歯の外歯と噛み合う面との間隔が表面粗さ以下である範囲が、従来よりも狭いことにより、内歯と外歯とが噛み合う箇所の内歯歯車、外歯歯車の半径方向でのばらつきが小さくなり、操作力の変動が少なくなる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。図２〜図６において、ロアアーム２０は、シートクッション側の部材であり、図６に示すように、このロアアーム２０における、シートバックの傾動中心位置（シートバックの傾動中心軸と交差する部位）の周囲には、複数（６個）の嵌合穴２１が同一円周上に位置するよう穿設されている。

アッパアーム１０は、シートバック側の部材であり、図６に示すように、このアッパアーム１０における、シートバックの傾動中心位置（シートバックの傾動中心軸と交差する部位）の周囲には、複数（６個）の嵌合穴１１が同一円周上に位置するように穿設されている。

歯車機構３０は、特に図２に示すように、アッパアーム１０とロアアーム２０との間に装着され、アッパアーム１０の傾斜角を調整するもので、この歯車機構３０内の外歯歯車３１と内歯歯車３２に、アッパアーム１０の嵌合穴１１とロアアーム２０の嵌合穴２１とに嵌合する複数の円柱状突起３１ａ，３２ａが設けられている。

外歯歯車３１は、図７に示すように略円板状をしており、外周面には外歯３１ｂが形成され、中央には、内歯歯車３２方向に延びる円筒部３１ｆが形成されている。そして、外歯歯車３１は、側面に形成された複数（６個）の突起３１ａをアッパアーム１０の嵌合穴
１１に嵌入することで位置決めがなされ、この位置決め後、アッパアーム１０に溶接される。

内歯歯車３２も、図８に示すように略円板状をしている。内歯歯車３２には、外歯歯車３１の外歯３１ｂよりも歯数が少なくとも一つ多く形成された、外歯３１ｂと内接する内歯３２ｂが刻設されている。又、内歯歯車３２の中央には、円形の貫通穴３２ｆが穿設されている。この貫通穴３２ｆに、外歯歯車３１の円筒部３１ｆが挿通している。内歯歯車３２は、側面の複数（６個）の円柱状突起３２ａをロアアーム２０の嵌合穴２１に嵌入することで位置決めがなされ、この位置決め後、ロアアーム２０に溶接される。

外歯歯車３１と内歯歯車３２の対向面の内、外歯歯車３１の対向面には、略円弧状の空間が生じるように凹部３１ｃが形成され、内歯歯車３２の対向面には、凹部３１ｃ内に突出した凸部３２ｃが形成されている。歯車機構３０内の内歯歯車３２は、シートバックの傾斜角を調整するものであるから、当然、外歯歯車３１に対して回動するが、その回動範囲を一定範囲内に規制する必要もある。この回動規制用ストッパとして機能するものが、上記凹部３１ｃと凸部３２ｃであり、凹部３１ｃの側壁３１ｄに凸部３２ｃを当接させることで、外歯歯車３１の回動を一定範囲内に規制している。

外歯歯車３１の円筒部３１ｆには、図９に示すようなフランジ付きの回転シャフト３３の首部３３ａが回転自在に嵌入されている。回転シャフト３３はフランジ部（ストライカ）３３ｂ、首部３３ａ、首部３３ａに形成された環状溝３３ｄ、図２に示すギア１００が取り付けられる第１セレーション部３３ｉ、他方の側のリクライニング装置の回転シャフトに回転を伝達する連結ロッド（図示せず）が取り付けられる第２セレーション部３３ｊが形成されている。フランジ部３３ｂには、円弧状の切り欠き部３３ｃが形成されている。回転シャフト３３は、シートバックの傾斜角の調整時に回転駆動されるものである。

又、内歯歯車３２の貫通穴３２ｆには、耐摩耗性に優れた円筒部形のブッシュ３４が嵌め込まれ、固定されている。更に、ブッシュ３４の内周面と外歯歯車３１の円筒部３１ｆの外周面との間には、両者に接触するように、一対の楔状部材（第１の楔状部材）３５、楔状部材（第２の楔状部材）３６が挿入されている。

楔状部材３５、３６は面対称の形状を有するもので、楔状部材３５の形状を図５、図１０に示した。楔状部材３５、楔状部材３６の内周面３５ａ、内周面３６ａは、外歯歯車３１の円筒部３１ｆ外周面と略同一の内径を有し、楔状部材３５、楔状部材３６の外周面３５ｂ、外周面３６ｂは、ブッシュ３４の内径と略同一の外径を有している。楔状部材３５、楔状部材３６の内周面３５ａ、内周面３６ａと外周面３５ｂ、外周面３６ｂは、その中心軸が一致していないことにより、肉厚が楔状に変化している。

さらに、楔状部材３５、楔状部材３６には、外歯歯車３１の円筒部３１ｆの先端面に当接可能なひれ部３５ｅ、ひれ部３６ｅが形成されている。
本実施の形態例では、楔状部材３５、楔状部材３６の内周面３５ａ、内周面３６ａと対向する外歯歯車３１の円筒部３１ｆの外周面と、楔状部材３５、楔状部材３６の外周面３５ｂ、外周面３６ｂと対向するブッシュ３４の外周面（内歯歯車３２の貫通穴３２ｆの内周面）とが、回転シャフト３３の軸方向で略同じ位置にあるようにした。

図３に示すように楔状部材３５の薄肉側の側端面３５ｃと、楔状部材３６の薄肉側の側端面３６ｃとの空間内に、回転シャフト３３に一体的に形成されたストライカとしてのフランジ部３３ｂが張り出している。このため、回転シャフト３３が図３において反時計方向に回転すると、回転シャフト３３の切り欠き部３３ｃの側壁３３ｇが、楔状部材３５の側端面３５ｃに当接し、逆に、回転シャフト３３が図３において時計方向に回転すると、回転シャフト３３の切り欠き部３３ｃの側壁３３ｈが、反対側の楔状部材３６の側端面３６ｃに当接するようになっている。

楔状部材３５、楔状部材３６は、厚肉側が対向するように、ブッシュ３４の内周面と外歯歯車３１の円筒部３１ｆの外周面との間に配置され、外歯歯車３１に対して内歯歯車３２を偏心させ、外歯３１ｂに内歯３２ｂを噛合させるものである。この楔状部材３５、楔状部材３６により、回転シャフト３３は、後述のように、内歯３２ｂと外歯３１ｂを噛み合わせ、外歯歯車３１及び内歯歯車３２の何れか一方を他方の歯車軸を中心に公転させることができる。楔状部材３５、３６は、図１１に示すような付勢手段としてのスプリング３７から互い離反する方向の付勢力を受けている。

このスプリング３７は、中間部が１ターンの環状部分３７ａと、この環状部分３７ａから立ち上がった端部３７ｂ，３７ｃからなり、環状部分３７ａは、内歯歯車３２と外歯歯車３１との間の空間以外の部分、本実施の形態例では、内歯歯車３２とロアアーム２０との間で、回転シャフト３３を巻回するように配置されている。又、端部３７ｂは、楔状部材３５の厚肉側の側端面に形成された溝部３５ｄに係止され、端部３７ｃは、楔状部材３６の厚肉側の側端面に形成された溝部３６ｄに係止されている。更に、ロアアーム２０は、内歯歯車３２を覆うような形状に設定されている。

円筒部状の押さえ部材３８は、内歯歯車３２の外周面に嵌合しており、且つ、その両端部は中心軸側に突出され、外歯歯車３１と内歯歯車３２を挟んでいる。これにより、外歯歯車３１と内歯歯車３２とが軸方向に離れることを規制できる。尚、回転シャフト３３の環状溝３３ｄには、抜け止め用のリング３９が係止されている。

そして、本形態例では、図１に示すように、範囲Ａ’部分の内歯歯車３２の内歯３２ｂの外歯歯車３１の外歯３１ｂと噛み合う面を平面とし、範囲Ｂ’部分の外歯歯車３１の外歯３１ｂの内歯歯車３２の内歯３２ｂと噛み合う面を外歯３１ｂの平面方向に突出した凸面を形成するインボリュート歯とした。

次の、上記実施の形態例の作動を説明する。回転シャフト３３に外部から回転操作力を加えない状態では、スプリング３７は、楔状部材３５、３６を離反する方向に付勢し、両楔状部材３５、３６に楔を打ち込む方向の力を与えている。このため、内歯歯車３２と回転シャフト３３との相対運動は禁止され、歯車機構３０は、外歯歯車３１の外歯３１ｂと内歯歯車３２の内歯３２ｂとが噛み合うロック状態にあり、シートバックはその位置にロックされている。

このロック状態において、回転シャフト３３を例えば図３における時計方向に回すと、回転シャフト３３の側壁３３ｈから楔状部材３６の側端面３６ｃに楔状部材３６を隙間から引き抜く方向の力が働き、回転シャフト３３及び楔状部材３６は、内歯歯車３２に対して時計方向に回転する。この結果、楔状部材３６と周辺部材との間に隙間が発生し、内歯歯車３２が移動可能になる。すると、スプリング３７の付勢力を受けている楔状部材３５がこの隙間を埋めるべく、時計方向に回転する。

この連動動作により、楔状部材３６、３５は回転シャフト３３と共に時計方向に回転す
ることになる。反時計方向の回転についても同様である。よって、内歯歯車３２は、内歯３２ｂが外歯３１ｂに噛み合う偏心位置で回転シャフト３３に支持されることになり、外歯歯車３１，内歯歯車３２及び回転シャフト３３は、歯車機構を構成していることになる。

このように、回転シャフト（フランジ部３３ｂ）３３を回転させることにより、外歯歯車３１の外歯３１ｂと内歯歯車３２の内歯３２ｂとの噛み合い位置が変わり、アッパアーム１０をロアアーム２０に対して傾動させ、シートバックの傾斜角を調整することができる。

本形態例によれば、内歯歯車３２の内歯３２ｂの外歯歯車３１の外歯３１ｂと噛み合う面を平面とし、外歯歯車３１の外歯３１ｂの内歯歯車３２の内歯３２ｂと噛み合う面を外歯３１ｂの平面方向に突出した凸面を形成するインボリュート歯としたことにより、従来の両方ともインボリュート歯（凸面と、凸面から離れる方向にへこんだ凹面）の場合に比べて、外歯３１ｂの内歯３２ｂと噛み合う面と内歯３２ｂの外歯３１ｂと噛み合う面との間隔の広がり方が急である。よって、噛み合う部分から同じ距離だけ離れた箇所に表面粗さによる同じ高さの凸部があった場合、本形態例の方が、従来に比べて、凸部による外歯３１ｂの公転軌道のずれが小さくなり、操作力が軽くなる。

また、内歯歯車３２の内歯３２ｂの外歯歯車３１の外歯３１ｂと噛み合う面を平面とし、外歯歯車３１の外歯３１ｂの内歯歯車３２の内歯３２ｂと噛み合う面を外歯３１ｂの平面方向に突出した凸面を形成するインボリュート歯とした。よって、外歯３１ｂの内歯３２ｂと噛み合う面と、内歯３２ｂの外歯３１ｂと噛み合う面との間隔が、表面粗さである０．０１ｍｍ以下である範囲（図１における範囲Ｃ’部分）が、内歯、外歯ともインボリュート歯の場合（図１３参照）より、狭くなる。よって、内歯３２ｂと外歯３１ｂとが噛み合う箇所の内歯歯車３２、外歯歯車３１の半径方向でのばらつきが小さくなり、操作力の変動が少なくなる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではない。例えば、上記形態例では、外歯の内歯と噛み合う面を凸面、内歯の外歯と噛み合う面を平面としたが、逆に、外歯の内歯と噛み合う面を平面、内歯の外歯と噛み合う面を凸面としてもよい。

また、凸面を形成する歯の形状として、インボリュート歯に限定するものではない。例えば、サイクロイド歯等であってもよい。
更に、上記実施の形態例では、外歯歯車３１をアッパアーム１０に取り付け、内歯歯車３２をロアアーム２０に取り付けたが、この逆であってもよい。

本願発明者は、図２−図１１に示す構成のリクライニング装置で、内歯３２ｂが、形態例のように平面である場合のほうが、従来のリクライニング装置のようにインボリュート歯である場合より、操作力が小さくなることを実験により確認した。

具体的には、モータを用いて回転シャフト３３を駆動したときの、モータの電流値を計測した。図において、縦軸がモータの電流値、横軸がシートバックのリクライニング角度である。

実験は、最前傾位置にあるシートバックを最後倒位置まで傾動させ、引き続き、最後倒位置から最前傾位置まで前傾させ、電流値を測定した。
内歯３２ｂが平面であるリクライニング装置では、シートバック側に３０ｋｇの負荷を加えた場合と、無負荷の場合とで測定を行った。

又、内歯３２ｂがインボリュート歯であるリクライニング装置でも、シートバック側に３０ｋｇの負荷を加えた場合と、無負荷の場合とで測定を行った。
図に示すように、内歯３２ｂが平面であるリクライニング装置の方が、内歯３２ｂがインボリュート歯であるリクライニング装置よりも、シートバック側に３０ｋｇの負荷を加えた場合、無負荷の場合いずれの場合においても、電流値が小さく、操作力が軽いことが確認できた。

本発明の実施の形態例の発明部分を説明する図である。本発明の実施の形態例を示す縦断面図である。図２の実施の形態例における左側面図（アッパアーム及びロアアームは削除）である。図２の実施の形態例における右側面図（アッパアーム及びロアアームは削除）である。図２の実施の形態例における主要部の分解斜視図である。歯車機構部とアッパアーム及びロアアームとの結合を説明するための図である。外歯歯車を示す図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。内歯歯車を示す図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。回転シャフトを示す図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。楔状部材を示す拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は斜視図ある。スプリングを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図ある。実施例を説明する図である。従来例を説明する図である。

符号の説明

３１外歯歯車
３１ｂ外歯
３２内歯歯車
３２ｂ内歯

Claims

外周面には外歯が形成され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの一方の側の部材に設けられる外歯歯車と、
該外歯歯車の外歯に噛み合い、前記外歯よりも歯数が多い内歯が刻設され、シートクッション側の部材、シートバック側の部材のうちの他方の側の部材に設けられる内歯歯車とを有し、前記外歯歯車の回転軸、前記内歯歯車の回転軸のうちの一方の回転軸が、他方の回転軸の回りを公転するリクライニング装置において、
前記外歯の前記内歯と噛み合う面、前記内歯の前記外歯と噛み合う面のうち、
どちらか一方の面は、平面であり、
他方の面は、凸面であることを特徴とするリクライニング装置。
前記内歯の前記外歯と噛み合う面は平面であり、
前記外歯は、インボリュート歯であることを特徴とする請求項１記載のリクライニング装置。