JP2007513005A5 - - Google Patents

Description

自動車用シート調整機構のギアケース

本発明は、自動車用シート調整機構のギアケースに関するものであり、そのギアケースは、調整機構の機構要素を収容するために装備され、２つのケース部品を備えており、この２つのケース部品が、調整機構の軸の通路用の２つの孔を呈しており、ギアケースとしての分離線に沿って該ケース部品を接合することができ、ここでは、ギアケースの分離線の領域内の２つのケース部品には、ケース部品の接合プロセスによって、該ケース部品の相互配置のために備えた接合面が設けられている。

そのようなギアケースは、ＥＰ１０６８０９Ｂ１から得られる。
この公知のギアケースは、長手方向シート調整装置に設けられているギアを収容している。
そのような長手方向シート調整装置は、車両のフロア構造とは反対側長手方向に車両シートを調整している。
このようなシート調整は、上レールを動かすことによって行われ、上レールにはシートが、下レールの反対側に長手方向に配置されている。
そして、ギアが上レールに装着され、一方、下レールが車両に固定されている。
このギアで、電気モーターの回転駆動運動が、長手調整運動に変えられるようになっている。

そこで、そのようなギアケースでギア力とクラッシュ負荷とを吸収する必要があることが、複数の問題を引き起こしている。
これを、ギアケースの単純な可能な構造設計で可能にするため、ギアは設計上、非常にどっしりとさせる必要があるだろう。
しかし、他方、上レールと下レールとの間のギアケースが一体化されていることが好ましい。
この理由から、ギアケースの大きさをできるだけ小さくする傾向がある。
この結果、ギアケースへの要望に関して目的の矛盾がある。

ギア力とクラッシュ負荷の制御性に関して、ケース部品の接続が特に関連性がある。
この関係から、２つのケース部品が互いに実際に押し合う純粋な圧縮力を制御することは、比較的容易である。
ケース部品の接合面の領域の面圧により、これらの圧縮力それ自体を吸収することができる。
この関係において、ケース部品の接合面が、その接合方向にケース部品を接合しているため、互いに接触するようになる接合面であることが分かる。
しかし、該ケースの分離線の領域で生じる他の力の全てが、ケース部品の接続全てを負荷にさらすことになる。
このため、当技術水準では、比較的どっしりと重いあるいは技術的に高価な接続部が使用されている。

上記ＥＰ１０６８０９３Ｂ１では、プラグやコンセント接続が、この問題の解決に備えられており、それによりプラスチック変形又は例えばプラグやコンセント接続の溶接によって、永久的及び実際の耐力接続が、そこで使用されているケースプレート間で作られている。
しかし、このような接続では、永久接続を作製するため、例えば、レーザー溶接装置などのコスト増が必要とされるという問題があった。
さらに、使用された熱エネルギー及び／又はプラグやコンセント接続に対する機械的作用が、ギア要素を損傷する可能性を排除することができないという問題があった。

そこで、本発明は、高負荷を吸収でき、そのケース部品が互いに確実に固定され、そしてこの性能にもかかわらずギアケースが小さくできるタイプの調整機構用ギアケースを作製することを目的とするものである。

この目的は、本発明によれば、上記タイプのギアケースの場合において、接触面が接合面の他に該ケース部品にあり、前記接触面が該接合面に対し非平行整合であり、該接触面を介してそのようなギア力が吸収可能で、その流れの方向が該接合面の少なくとも断面に平行に走り、該ケース部品が互いにねじ接続によって固定されており、それにより、１つのケース部品の該接触面が互いにその場所でのねじ接続だけにより、該他のケース部品の該接触面に対して保持されていることによって解決される。

従って、本発明は、ねじ接続を使用してギアケース内に生じる力の一部を吸収する考えに基づいている。
このねじ接続は、スペース内の第１方向にその力を吸収する必要があり、その方向は、装備されたねじの長手方向に平行に走っている。

しかし、本発明によれば、ねじ接続の長手方向に直角に走る少なくとも一つの成分を有する、少なくとも幾つかの力を低減することができる他の手段が提供される。
この手段は、ケース部品の接触面により実現することができる。
この関係で、少なくとも２つの接触面の各々が、組立て状態で直接互いに面しており、少なくとも互いに基本的に平行に走っている。
相互の面圧に備えられた接触面が、ねじ接続のみでその位置で互いに保持されている。

ケース部品の接触面は、ギアケースの無負荷状態で互いに接触することができ、それにより力を接触面の面圧により低減できるようになっている。
しかし、これへの変更において、ケース部品の接触面に負荷がかかるまで接触面が接触せず、負荷が低減するようにケース部品を設計することができる。
ＥＰ１０６８０９３Ｂ１により得られる当技術水準とは違い、該ギアケースで高いギア力を吸収できるようになるため、負荷低減のためにケース部品間に必要な集約接触永久接続がない。

これにもかかわらず、本発明で牽引力を実現することができ、その牽引力は溶接接合部で達成されるどのような牽引力よりも優れている。
どのケース部品にも、別のケース部品の２つの接触面が、各々１つの接触面対（contact surface pairs）を形成する利点を備えた幾つかの接触面を設けることができる。
空間的に接合面の方向からずれている違った方向にある、少なくとも２つの接触面対の向きにより、ねじ接続（screw connections）も考慮すると、空間における３つの違った方向全体の力を吸収することができる。
そして、接触面により制御可能な力を有することで、ねじ接続がｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を備えたデカルト座標系を形成している。
これにより、該ギアケースの分離線の経路に沿った剪断力として作用する全ギア力を接触面を介して吸収することができる。

ねじ接続によりケース部品のような構成部品を互いに接続するために、ねじ止めする前に構成部品の予備調整が通常必要である。
このような構成部品の整合を実現するには、構成部品用として非常に高精度機械加工される事や、高価設計のソケットが必要になる。
本発明では、負荷低減のために備えられる接触面が、ケース部品の相互整合の機能の少なくとも一部になり得るため、そのようなソケットを構造上単純で安価にすることができるようになっている。

また、このねじ接続については、セルフグルービンねじ又はセルフタッピンねじの使用が有利である。
そうすることで、ねじ山の別個切削を回避できるため、特に効率的なギアケースの製造及び組立てが得られる。
長手方向のシート調整装置として使用されることの他に、この発明をシート高さ調整装置やシート傾斜調整装置として使用することもできる。

そこで、模式図で示した実施例により、この発明を詳細に説明する。
図１及び図２に示された本発明ではギア１が自動車シートの長手方向調整装置に備えられている。
該ギア１は、底レールと上レールとの間に配置され、長手方向調整装置の構成部品である。
その底レールはフロアに近い自動車の構造物に固定されており、一方、上レールはシートに配置され、底レールに対してシートを長手方向に調整できるようになっている。
そして、この２つのレールは、互いに、スリーブベアリングあるいはロールバレルにより支持することができる。
長手方向調整装置の原理構造は、それ自体予想範囲内にあるため、図では詳細には説明されていない。

この２つの軸ホルダー２が、底レールに固定されている。ねじ山３付き軸４が、双方の軸ホルダー２で回転がロックされて支持されている。
ねじ付きナット５が、該軸４に配置されている。このねじ付きナット５は、その表面領域でスパイラルギア６を呈し、該スパイラルギア６はウォームギア７でスライドするようになっている。
軸４の長手方向軸４ａと渦状カムとして機能するウォームギア７の回転軸７ａとが、この接続において互いに垂直に走っている。
このウォームギア７は、駆動モーターで回転作動する。
なお、この駆動モーターは詳細には説明しない。マニュアル制御装置を駆動モータの代わりに設けることもできる。

軸４は、Ｕ形状の保持クリップ９の２つの側面８に通して装着し、該保持クリップ９のフランジは互いに平行である。
両側面８の各々には、固定側面１０が接続され、それにより保持クリップ９が上レールに装着されている。
両固定側面１０が、それぞれの側面８に対して約９０°だけ曲げられている。

このＵ形状の保持クリップ９に、２つのパッド１２で境界をなすギアケース１１が保持されている。
そして、パッドの１つが、ギアケース１１と一方の側面８のとの間に配置されている。
このパッド１２により、上レールに対するギア１の潜在的振動の伝達が防止され、それによる邪魔な騒音発生も抑制されている。

この実施例における伝達用のギアケース１１が、図３ａ及び３ｂに詳細に示された２つの受け皿タイプのケース部品１５，１６、すなわち、ケースカバーとケース土台だけから成っている。
軸４の長手方向軸４ａがギアケース１１の分割面内にあり、その分割面で２つのケース部品１５，１６が接合面１８，１９，２０，２１；１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａと接合するようになっている。
さらに、ウォームギア７の回転軸７ａが分割面内に垂直に走っている。

２つのケース部品１５，１６が相互間に収容スペース２２を形成し、その収容スペース２２に、軸４の一部、軸ナット５、ウォームギア７及びベアリングブッシュ２６，２７が配置されるようになっている（図２参照）。
この収容スペース２２は、軸ナット５の直径より幅が小さいため、ケース部品１５，１６の各々が、その横壁の領域に開口２３，２３ａを有している。
さらに、分割面の領域では、ケース部品１５，１６が、２つの対向半円ノッチ２４，２５；２４ａ，２５ａを呈し、その各々が、軸４をガイドする孔を対で形成している。
その孔の各々は、その中にベアリングブッシュ２６，２７を配置しており、そのベアリングブッシュ２６，２７には軸ナット５が支持されている（図２）。

２つの図示、図３ａ及び図３ｂから分かるように、ケース部品１５，１６の上半円形の延長部２８，２８ａにも孔２９，２９ａがある。
これらの孔２９，２９ａは、ベアリングブッシュ２６，２７によってケース部品１５，１６内で支持できるウォームギア７を収容するために使用されている。

組立て状態において、ケース部品１５，１６が、それらの平坦な接合面１８〜２１；１８ａ〜２１ａで分割面領域において互いに押し付け合わされている。
収容スペース２２の領域では、ケース部品１５，１６が幾つかの接触面を呈している。
すなわち、第１の接触面３１，３１ａ，３４，３４ａ，３６，３６ａが、Ｘ−Ｙ平面に平行に走っており、そのため軸の長手方向軸４ａに平行に走っている。
他方、第２の接触面３０，３０ａ，３２，３２ａ，３３，３３ａ，３５，３５ａが、Ｘ−Ｚ平面に平行であり、そのため第１の接触面３１，３１ａ，３４，３４ａ，３６，３６ａに対して、垂直整合状態になっている。
双方の接触面は、更に接合面１８〜２１；１８ａ〜２１ａに垂直整合になっており、前記接合面は、Ｙ−Ｚ平面に平行に走っている。
ケース部品１５，１６の一方の各接触面は、それぞれの他のケース部品１５，１６の対応部を有している。
従って、双方のケース部品の組立て状態では、双方のケース部品の数対の接触面３０，３０ａ；３１，３１ａ；３２，３２ａ；３３，３３ａ；３４，３４ａ；３５，３５ａ；３６，３６ａが形成され、それら接触面が互いに平行に走り、互いに直接対峙している。

特に、図３ａで分かるように、幾つかの接触面が、ケース部品１５のボード形状の下方延長部４０に形成されている。
この延長部は、Ｘ−Ｚ平面に平行に走る２つの平坦な接触面３０，３２と、Ｘ−Ｙ平面に対し平行になっている接触面３１を呈している。
他方のケース部品１６には、整合する平行な接触面３０ａ，３１ａ，３２ａがアンダーカット部４１で設けられている。

２つのケース部品１５，１６にある半円形の延長部２８，２８ａの領域内の軸の長手方向軸４ａの他方の側面には、複数対で構成された多くの接触面がある。
ここでは、双方のケース部品に、Ｘ−Ｚ平面に平行になっている第１の接触面３３，３５；３３ａ，３５ａと、Ｘ−Ｙ平面に平行になっている第２の接触面３４，３６；３４ａ，３６ａがある。
また、接触面３３，３３ａ；３４，３４ａ；３５，３５ａ；３６，３６ａの各々が、接触面対（contact surface pairs）を形成している。

その全体の接触面が、突起部とアンダーカット部の１種のインターロックをそれらと共に構成している。
このインターロックによって、１つには、Ｙ−Ｚ平面（接合面の平面）にそれらの相互配向又は位置に対する互いへの２つのケース部品１５，１６の相対位置が、予め設定されている。
もう一つには、ギアケース１１の組立て状態では、通常、接触面のうちの１つに向けられている力又は分力が、インターロックの接触面を介して吸収されている。
接触面対が、軸の長手方向軸４ａの両側にあるため、この長手方向軸４ａの周囲と回転軸７ａの周囲のギアケース１１に作用するモーメントを吸収可能になっている。

２つのケース部品１５，１６を互いに接続するため、収容スペース２２に関して互いに斜めに対峙する２つのねじ接続が設けられている。
他の実施例では、１つのねじ接続、あるいは、図４に示されているような３つ以上のねじ接続も可能である。
しかし、ねじ接続の数に関係なく、設けられるねじの全てが、互いに平行である必要がある。

図１，２，３ａ，３ｂの実施例におけるねじ接続には、サイズが２．５×８Ｍのセルフグルービンのソケット頭キャップねじ４４を用いている。
このようなソケット頭キャップねじ４４は、従来のねじと比較すると、損傷もなく高いトルクを吸収することができるようになっている。
ねじ４４の長手方向軸４４ａが、互いに平行で、かつ、ウォームギアの回転軸７ａに平行に、すなわちＸ方向に平行であって自動車の駆動方向に直角に走っている。

ねじは、各々ケース部品１６の貫通孔４５ａ，４６ａに嵌合し、他のケース部品１５の孔４５，４６内にねじ止めされている。
組立て時に、それらねじが、ケース部品１５内で内部ねじ山を形成している。
２つのねじ接続だけで、ねじの長手方向軸の方向に、１５００Ｎ及びそれ以上のかなり大きい牽引力を十分に達成することが可能である。

ギアケース１１をそのねじ接続と共に、できるだけコンパクトに確実に作るために、平坦面４７がケース部品１６のコーナー領域に設けられ、その上にねじ頭が配置される。これにより、ねじ頭が、ケース部品１６の外側縁部上に出ないように防止することができる。
そして、対称的なギアケース１１の設計がＸ−Ｚ平面に対して達成される。これにより、ギアケース１１の両側で同じ形状のパッドを使用することができ、これがギア１の加工コスト、従って製造コストを低下させる。

本発明のギアを示す斜視図。 図１のギアを示す分解図。 第１ケース部品を示す斜視図。 第２ケース部品を示す斜視図。 他の発明ギアケースを組立て状態で示す図。

符号の説明

１ ・・・ギア
２ ・・・軸ホルダー
３ ・・・ねじ山
４ ・・・軸
４ａ ・・・長手方向軸
５ ・・・軸ナット
６ ・・・スパイラルギア
７ ・・・ウォームギア
７ａ ・・・回転軸
８ ・・・側面
９ ・・・保持クリップ
１０ ・・・固定側面
１１ ・・・ギアケース
１２ ・・・パッド
１５，１６ ・・・ケース部品
１８，１８ａ，１９，１９ａ，２０，２０ａ，２１，２１ａ ・・・接合面
２２ ・・・収容スペース
２３，２３ａ ・・・開口
２４，２４ａ，２５，２５ａ ・・・ノッチ
２６，２７ ・・・ベアリングブッシュ
２８，２８ａ ・・・延長部
２９，２９ａ ・・・孔
３０〜３６，３０ａ〜３６ａ ・・・接触面
４０ ・・・延長部
４１ ・・・アンダーカット部
４４ ・・・ソケット頭キャップねじ
４４ａ ・・・長手方向軸
４５ ・・・孔
４５ａ ・・・貫通孔
４６ ・・・孔
４６ａ ・・・貫通孔
４７ ・・・平坦面

Claims (14)

1. 自動車用シート調整機構の調整要素を収容するために少なくとも２つのケース部品（１５，１６）が装備されており、その接合するケース部品（１５，１６）が該調整機構の軸の通路用の２つの孔を解放し、ギアケース（１１）として分離線に沿って接合可能であり、該ギアケース（１１）の分離線の領域内の少なくとも２つのケース部品には、該ケース部品（１５，１６）の接合プロセスでケース部品（１５，１６）の相互配置のために備えられた接合面が設けられている自動車用シート調整機構のギアケース（１１）において、
   接触面（３０〜３６；３０ａ〜３６ａ）が接合面（１８〜２１；１８ａ〜２１ａ）に付加して該ケース部品（１５，１６）に存在し、前記接触面が該接合面に対し非平行整合であり、該接触面（３０〜３６；３０ａ〜３６ａ）を介してギア力が吸収可能で、その伝動された流れの方向が、該接合面（１８〜２１；１８ａ〜２１ａ）の少なくとも断面に平行に走り、該ケース部品（１５，１６）が互いにねじ接続によって固定されており、それにより、１つのケース部品（１５，１６）の該接触面（３０〜３６；３０ａ〜３６ａ）が、互いにその場所でのねじ接続のみで該他のケース部品（１５，１６）の該接触面（３０〜３６；３０ａ〜３６ａ）に対して保持されていることを特徴とする自動車用シート調整機構のギアケース（１１）。
2. 前記ねじ接続が、セルフタッピンねじ又はセルフグルービンねじ（４４）を呈していることを特徴とする請求項１に記載のギアケース（１１）。
3. 前記ケース部品（１５，１６）が、最大４つ、好ましくは３つ、最も好ましくは２つだけのねじ（４４）で互いに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のギアケース（１１）。
4. ２つのねじ（４４）が、ギア要素を保持するためのギアケース（１１）の収容スペース（２２）に対して互いに斜めに対峙されていることを特徴とする請求項３に記載のギアケース（１１）。
5. 前記ギアケース（１１）が、２つのケース部品（１５，１６）からなっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のギアケース（１１）。
6. 幾つかの平坦な接合面が、分割面内に平行に走るように接合面により形成され、前記ギアケース（１１）の円周分離線の領域にある分割面を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のギアケース（１１）。
7. 前記接触面が、前記調整機構の駆動から生じる全ギア力を吸収し、前記ギア力の方向が前記分割面内であるいは前記分割面に平行に走っていることを特徴とする請求項６に記載のギアケース（１１）。
8. 前記ねじ接続のねじが、互いに平行に走っているとともに、前記ギアケース（１１）により形成されるギアの収容スペースに対して互いに斜めに対峙されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のギアケース（１１）。
9. 複数のケース部品（１５，１６）が、固定要素によって互いに固定される複数部品のギアケース（１１）と、前記ギアケース（１１）に通される軸と、外ねじ山あるいは外歯が設けられて従動ウォームギアに係合する前記軸に配置されたねじ付きナットとから成る自動車用シート調整機構において、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のギアケース（１１）を特徴とする自動車用シート調整機構。
10. 固定及び回転が、ロックされた軸を特徴とする請求項９に記載の自動車用シート調整機構。
11. 前記ケースの分割面が、前記軸の長手方向軸に平行に走っていることを特徴とする請求項６及び請求項９又は請求項１０に記載の自動車用シート調整機構。
12. 前記長手方向軸が、前記分割面内にあることを特徴とする請求項１１に記載の自動車用シート調整機構。
13. フロアに近い自動車構造物に装着する底レールが設けられ、該底レールには上レールが支持され、該底レールに対して長手方向に調整可能であり、それにより電気モーターなどの駆動ユニットの回転駆動運動を上レールと底レールとの間で並進相対運動に変える請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の調整機構を特徴とする、自動車シート用長手方向調整装置。
14. 前記調整機構が、前記上レールと前記底レールとの間の中空スペース内に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の自動車シート用長手方向調整装置。