JP2007533286A - 車両座席のアジャスタの駆動装置 - Google Patents

Abstract

１つ以上の電子整流モーター（１２）と該モーター（１２）の出力側に設けられたギア段（１４）とを有し、前記モーター（１２）が、前記ステーター（１６）と、軸（Ａ）の周りで回転するとともに前記ステーター（１６）と磁気的に相互作用する少なくとも１つのローター（２２，２４）とを備える車両座席、特に自動車座席のアジャスタ（８０）の駆動装置（１０）において、異なった方向に回転する２つのローター（２２，２４）が、設けられ、前記ギア段（１４）が、前記ローター（２２，２４）の少なくとも１つを直接支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前提項の特徴を有する車両座席のアジャスタの駆動装置に関する。

そのような駆動装置は、個々の構成部品を互いに調整することにより占有者の最適な座席位置を得るために、モーター調整可能な車両座席に使用される。
ギア段によって回転速度を下げ、同時に送出トルクを増大することができる。

この発明の目的は、上記タイプの駆動装置を改善することである。

この目的は、本発明によれば請求項１の特徴を備えた駆動装置により解決される。
有利な実施形態は従属請求項の主題である。

電気的に整流されたブラシ不要のモーターが、高度の電気機械的効率をもたらすと同時にわずかなスペースしかとらず、非常に小さなノイズしか発生しない。
幾つかのモーターは、大きな余分な力を出さずに、関連する電子装置を使用して回転速度あるいは位置に関して互いに同期させることができる。
整流の方法は、阻止状態を検出し、可能な最大の阻止力を電気的に規定し、温度をモニターし、従って、ブラシモーターと比べて高エネルギー密度の電磁コンバーターを達成する可能性をもたらし、これにより設置スペースと重量をかなり減少させることができる。
電子機器のモーターへの一体化が、阻止状況を認識したり、既設センサーを評価したり、電子機能と駆動されている装置との間で、例えばモーター機能のパラメーターを記録しプログラムする場合に、調和を達成したりする利点をもたらす。

出力側のトルクを上げるために、異なった回転速度で及び／又は異なった方向に回転する２つのローター（二重ローターモーター）を使用して、回転速度の絶対値と比較して低く、ギア段で更に下げることができる相対運動を発生させることが可能である。
ギア段を、中空及び／又は中実ローラーを有するフリクションホイールの形態として設計することができ、あるいは歯車形態とすることも可能である。
前者の構成は製造が容易であるが、中空ローラーを備えると、ギア段の重量を軽減することができ、ローターのベアリングを形成することもできる。
１つのローターをあるいは好ましくは複数のローターを、ギア段でいかなる遊びも無しに支持をすることで、ランニングノイズが大きく減少するだろう。

このローターの異なった回転速度及び／又は異なった方向は、単純な方法で設計面から、好適にはローターが異なったポール（磁極）数を有し、そのポール数がステーターポール数と好ましくは異なり、それによってローターの回転速度がステーターの磁界の回転速度から外れることを確保することで、達成される。

２：３及び３：２とは異なるステーターポール数対ローターのポール数の比率が回転速度及び／又は方向の違いを可能にし、その結果として、例えば２つのローターを使用する場合に小さな相対運動を発生させることができ、それにより回転速度が低下し、一方で同時に出力トルクが増大する。

低摩擦、低発熱及び低エネルギー消費でのモーターの低ノイズ又は静音運転を確保するため、ステーターが好適に電子的に整流され、一方ローターがポールとして永久磁石を好適に保持する。
ステーターの円周方向において、正確に全ての第２ステーターポールが、隣接ステーターポールに対し磁束回路を完成するためコイルを好適に保持している。
このステーターとローターを、中心軸に対して半径方向シーケンスであるいは軸方向シーケンス（ディスクアーマチュア）に配置することができる。
異なった回転速度を発生させるため、ステーターとローターのポール数を例えば２ずつ異ならせてもよい。
特に希土類族から採取した金属から製造された永久磁石を使用して、低電流でも比較的大きなトルクを生じる巻線タイプと、各ケースで極数の比率の組み合わせが、必要な設置スペースの量を更に縮小させる。

出力側で導入されたトルク力を阻止するために、例えばモーターがモーターピニオンを介して中間ギアを駆動できるようにすることが可能であり、この中間ギアを確実にあるいは摩擦で阻止することができる。

幾つかのモーターを状況に合わせて種々の性能要件に合わせることができ、同時にコンパクトで人間工学的に有利な多重モーターを形成するように好適に組み合わされる。
例えば、複数モーターが構造的に単純に共通のモーターキャリヤーの平行なスロット内に配置され、１つの共通な中間歯車が多重モーターの出力を形成する。
モジュール出力定義の可能性により、極端な高出力が短期間で呼び出せる。
例えば多重モーターの中の複数のモーターは、普通直列に接続されるが、それらモーターは特殊な状況では並列に接続されて高圧をベースにして高性能を発揮する。
そのような状況とは例えば車両の衝突あるいは差し迫った衝突であろう。

幾つかのタイプのギア段から選択できるギア段とモーターを組み合わせると、それにより幾つかのギア段を次々に後方に接続することが可能であり、幾つかのモジュールで種々の要件に合致させるために多数の駆動装置を作り出すモジュールシステムが得られる。

２つの回転速度及び／又は方向を利用することで、シャフト周囲で出力運動を引き起こすディファレンシャルギアとしてギア段を設計すると、前記出力で低回転速度を可能にする特に小さな相対運動を発生することが可能である。
２つの異なった回転速度及び／又は方向は、モーターでギア段に入力できるか、ギア段それ自体で生成でき、そしてそのような回転速度で１つの成分を阻止することで他の成分に出力として選び出すことができる。

モーターの電気機械的効率に加えて、ギア段の効率も、駆動装置の全体の効率に、特にフリクションホイールの形態で、何ら別のベアリングもなく、それら自体のベアリング機能を有する代わりに、できる限り最小数の個々のベアリングを有する同軸で完全に対称的なギア構造に選択権がある理由から、重要でもある。

ギア段は、中心（太陽）ギア、１組の遊星ローラーあるいはギア、及び中空ギアを有する単一段遊星ディファレンシャルギアとして設計することができ、この中心ギア及び中空ギアは、各々、モーター内のローターに回転可能に堅固に接続されており、一方で、この遊星ローラーあるいはギアを支持している遊星キャリヤーが出力装置として作用する。

しかし、ギア段は、中心軸に同心円状に配置された１つ以上の中心ギア、１組以上の内部遊星ローラー、１組以上の外部遊星ローラー及び１つ以上の外部リングを有する多段遊星ディファレンシャルギアとして設計することもでき、前記中心ギア又は外部リングが、軸に対して軸方向に隣接して配置されている。
２つの中心ギアの異なった外径又は２つの外部リングの異なった内径（あるいはそれぞれ異なった弾性率）が、回転速度の僅かな違いを招く。

ギア段は、また中心軸に同心円状に配置された、１つ以上の中心ギア、１組以上の好適に段から外れた遊星ローラー及び１つ以上の中空ギアを有する単一段遊星ディファレンシャルギアとしても設計することもでき、この場合、前記中心ギア又は中空ギアが軸に対して軸方向に隣接配置されている。
異なった弾性率及び異なった外径の２つの中心ギア又は異なった内径の２つの中空ギアが、結果として回転速度の僅かな違いを招く。
例えば、異なる直径の２つの前記隣接ギア要素の一方がハウジングに取り付けられ、残りの一方が前記出力装置に接続されていれば、前記回転速度の違いを取り除くことができる。
２つの外部リングを有する構成では、ハウジングに取り付けられている一方の要素がステーターに接続され、駆動要素として作用する中心ギアはモーター内のローターに回転可能に堅固に接続されている。

一方で付勢をかけてギア段を保持して心合わせするため、他方で許容公差を補償するため、中空ギア又は外部リングは好適に弾性金属リングと、該金属リングが設置されるエラストマーベッドを好適に有する。
金属リングと共にエラストマーベッドを収容するとともにそれらを軸方向に固定する支持体が、中空シャフトとして設計される出力装置のベル状部品に好適に接合されている。

前記出力装置の回転方向は、モーターの回転方向を変える必要もなくスイッチギアにより任意に選択することができる。
これにより、モーターに要する電子機器をかなり単純化できる。
切換えは、スイッチコイルで規定される電磁石を好適に設けることによって容易な製造設計で行われる。
前記電磁石は、摩擦あるいは確実な手段でロックするために、２つの隣接する同様のギア要素と幾何学的に連結される２つの相互反発永久保持磁石と相互作用する。
スイッチギアを使用すれば、２つの異なったギア比を選択することも可能である。

この駆動装置は、アジャスタを車両座席内で駆動させる。
それにより、駆動装置は、好適にはローターを直接支持するアジャスタの負荷支持ギアに一体化されている。
このように設計されたアジャスタは、別個の伝達要素、例えば低効率ウォームギアなど、また別個のローター用ベアリング要素を、駆動装置と負荷支持ギアとの間に必要としないという利点を有する。
加えて、ローターが、負荷支持ギアへのギア段を介して、いかなる遊びも無しに連続的に支持されるならば、ランニングノイズがかなり軽減されるだろう。

多くの場合、負荷支持ギアを形成する複数の取付部品、あるいは少なくともその１つが、中心周囲をあるいは中心に対して移動可能であり、例えば歯付きラックに係合する歯車が、輪の中心周囲を移動でき、あるいは偏心遊星ギアの２つの連動取付部品が、偏心の周囲を移動できる。
寸法を非常に小さくでき、負荷支持ギアに一体化されている駆動装置（モーターとギア段）は、この中心に、すなわち取付部品が移動するほぼ同一面（又はより正確には層）内に配置される。
負荷支持ギアの中心に配置された駆動装置は、取付部品間のギア接続の噛合より直径が小さいか、あるいは同じ直径を有する。
そのような駆動装置の一体化によって、必要な設置スペースが、前記面に好ましくは垂直に配置されているモーターの軸で規定された軸方向に、小さく保持される。
知られている解決策と比較して増大した設置スペース分を、万一衝突した場合の負荷吸収を改善するために使用することができる。

このアジャスタの製造コストを最小に保つために、一方で、低出力消費で低トルクの安価なモーターを、他方で非常に高い減速を有するギア段を使用することが目標であり、例えば、車両座席の異なった側に２つの単一アジャスタを連結し同期させる場合にも、機械的解決策よりも電子制御装置とカップリングが選択される。
この発明を、幾つかの変形モーターとギア段タイプとそれぞれの改良品を用いて図面に示した典型的な実施形態に基づいて、以下に詳細に説明する。

駆動装置１０は、モーター１２とそのモーター１２の出力側に設けられているギア段１４から構成されている。
モーター１２は、ステーター１６を有する電気的に整流されたモーターであり、そのステーターポール１８が軸Ａの周りに星形に配置されている。
図２の面に垂直に走る軸Ａは円筒座標で以下の方向性データを規定する。
コイル２０が全部で１２本あるステーターポール１８の全ての第２のポールに巻き付けられており、このコイル２０は、空間的回転磁界を発生させるために、モーター１２に一体化されるここでは詳細に図示されていないＤＣ供給電子回路で互いに一定間隔で交互に励磁される。

二重モーターと省略される二重ローターモーターであるモーター１２には、内部ローター２２と外部ローター２４が設けられている。
内部ローター２２及び外部ローター２４が、軸Ａの周りを回転し、ステーター１６に面する円周面に沿って永久磁石２６を保持しており、前記永久磁石２６が、円周方向に交互にポールで支持されている。
本願に使用される永久磁石２６の全てが、例えば、希土類族から選択される金属を含有することで、高度の透磁率を示す。
内部ローター２２に割り当てられる内部磁束リング２８と、外部ローター２４に割り当てられる外部磁束リング３０とが、磁束回路を完成する。
この２つの磁束リング２８、３０が、必要であれば、永久磁石２６のキャリヤーとして同時に作用することもできる。
外部ローター２４は、（内部ローター２２と比較して）大きな半径に作用する磁力により多量のトルクをもたらす。
モーターは、中空シャフト設計、すなわち、軸Ａの周りの領域が空いたままである。

永久磁石２６の数は、ステーターポール１８の数に対するそれらの比率が２：３又は３：２に等しくないように選択され、その結果として内部ローター２２又は外部ローター２４の回転がステーター１６での磁界の回転からずれる。
この場合では、内部ローター２２が１０個の永久磁石２６を備え、外部ローター２４が１４個の永久磁石２６を備えている。
永久磁石２６の異なった数で維持する際に、第３の変形モーター（二重モーター）では、内部ローター２２と外部ローター２４がこの場合では異なった回転速度（５：７）で、また図に矢印で示したように反対の回転方向に回転する。
半径方向構造を有する代わりに、モーターが軸方向形状を有することもできる、すなわちローター（ディスクアーマチュア）とステーターが軸方向に一方がその後方に配置される。

ギア段の目的は、モーター１２の回転速度を下げ、同時にモーターが出したトルクを伝達することである。
ギア段１４は、ディファレンシャルギアシステムとして設計され、その種々のタイプを以下に説明する。
各タイプは、平らな歯付き遊星ギアを有する歯車遊星ディファレンシャルギアとしてか、丁度中心車のような中空又は中実でもよい円筒状の滑らかなローラーを有するフリクションホイール遊星ディファレンシャルギアの形態の好ましい形状としても存在する。
中心軸の周りの領域が空間ままになっているギア段１４の中空シャフト設計が好ましい。

第１のタイプのギア段が単一段遊星ディファレンシャルギアであり、このギアをフリクションホイールの形態で最初に説明する。
ギア段１４がモーター１２の中心軸に合わされる。
中心ギア３２が軸Ａの周りに配置され、中空ギア３６で囲まれている３つの遊星ローラー３４がこの中心ギア３２の円周面に沿って走行する。
中空ギア３６は半径方向付勢がかけられており、そのために何らスリップを発生せずに遊星ローラー３４に良好な回転がなされる。
環状遊星キャリヤー３８が遊星ローラー３４を軸方向ピンに保持している。

この第１タイプのギア段とモーター１２との組み合わせにおいて、内部ローター２２が、中心ギア３２に回転可能にしっかりと接続されており、一方、外部ローター２４が、中空ギアに回転可能にしっかりと接続されている。
遊星キャリヤー３８は、駆動装置１０の出力として機能する。
それぞれの直径の寸法は、ローター２２，２４の回転速度、トルク力及び回転方向に合わされている。
中心ギア３２、遊星ローラー３４及び中空ギア３６の軸方向長さは、内部ローター２２及び外部ローター２４がギア段１４によってステーター１６に対して十分保持されるほど長いように好適に選択される。

構成部品の表面の特徴を除いて、歯車形状はフリクションホイールの形態と同じであり、その理由から対応する構成部品の参照番号に省略符号を付した。
中心ギア３２’、遊星ギア３４’及び中空ギア３６’は、各々の場合、歯が付いているが、同様にモーター１２と連結されており、同じ相対運動を行い、この場合も遊星キャリヤー３８が出力装置として使用される。

ギア段の第２のタイプは、多段遊星ディファレンシャルギアであり、このギアもその半径方向階層フリクションホイールの形態で説明されており、このタイプも歯車設計として存在することができる。
また、中実及び／中空構成部品も使用することができる。
中心ギア３２も軸Ａの周りに配置され、この中心ギア３２の円周面には１組の内部遊星ローラー３４が配置されている。
軸方向に一方が他方の後方に配置された第１外部遊星ローラー４０と第２外部遊星ローラー４２は、これら遊星ローラーの各々が軸方向に内部遊星ローラー３４の約半分の長さの各隙間に挿入され、第２外部遊星ローラー４２は第１外部遊星ローラー４０と比較して直径が僅かに小さく、それは、例えば、一方でメートル寸法を、他方でインチベースの寸法を有する円筒ローラーを使用することで達成されるものである。
円筒形状の代わりに、他の形状もロール本体に使用することができる。

各々が中空ギアとして機能する、第１外部遊星ローラー４０を半径方向外部に囲む第１外部リング４４と第２外部遊星ローラー４２を半径方向外部に囲む第２外部リング４６が前記遊星ローラー４０、４２、３４を中心ギア３２に向け同時に全ての接点で付勢する。
２つの半径方向階層列のローラーをこのように付勢すると、ローラー全てが互いに保持し、同心の半径方向に対称的な無スリップ配置が確実に得られ、それが結果としてギア段１４の高度の効率化につながる。
遊星キャリヤー、従って遊星ローラーの内部ベアリングは必要ではないが、排除もされない。
その端面では中心ギア３２には、軸方向の所定位置に遊星ローラーを保持するために半径方向外部に突出するリムを設けることができる。
これは他のタイプのギア段の場合にも行える。

この２つの外部リング４４，４６は、原則的に同様に構成されているので、以下第１外部リング４４が説明される。
第１外部リング４４は鋼製の弾性金属リング４８を備え、その金属リング４８は、その半径方向内側に面する表面で第１外部遊星ローラー４０と接触しており、付勢力を適用するために、囲まれたローラーの幾何学的配置で必要とされる直径より小さな内径を有している。
半径方向外側に面する側で、且つ双方の軸方向面において、金属リング４８が第１外部リング４４のエラストマーベッド５０内に配置されている。
金属リング４８とプラスチック製のエラストマーベット５０が共に、非常に均一圧力付加を実現している。
さらに、エラストマーベッド５０が運転ノイズを遮断し、一瞬の衝撃を軽減する。
ここで説明された第１外部リング４４の２部品設計を、第１タイプのギア段の中空ギア３６、３６’に採り入れることができる。
第１外部リング４４を半径方向に固定するために、支持体５２には金属リング４８とエラストマーベッド５０が設けられ、組立ての目的で、前記支持体５２は２部品構造であり、半径方向外側でエラストマーベッド５０に、そして面の両端部では２つのフランジに係合しており、その構成も他の２つのタイプのギア段に採り入れることができる。

運転ノイズを回避させる回転対称のために、金属リング４８とエラストマーベッド５０は円周方向に好適に連続的設計になっているが、それらはスロットが付けられたり分割されたりしてもよく、特に、例えば回転固定状態で支持体５２に接続されるようになっていれば矢印状スロットを有することができる。
ギア段１４で発生する熱を放散するため、好ましくはエラストマーベッド５０が良好な熱伝導率を有し、該熱伝導率は、例えば埋め込み用金属あるいは他の熱伝導性ファイバーにより、あるいは中空スペース及び窪みに熱伝導性材料を充填することで達成される。
熱伝導性ペーストは金属リング４８とエラストマーベッド５０との間に設けることもできる。

第１外部遊星ローラー４０と第２外部遊星ローラー４２との直径間、そして結果として第１外部リング４４と第２外部リング４６の内径間の小さな違いにより、２つの外部リング４４及び４６が異なった速度で回転する。
この回転速度の小さな違いを利用して、ギア段１４がモーター１２に接続された場合にギア段１４での大きな減速(例えば２００)が実現される。

この第２タイプのギア段とモーター１２との組み合わせにおいて、第１外部リング４４、より正確にはその支持体５２が、ハウジングに、すなわちステーター１６に接続されている。
駆動車として機能する中心(太陽)ギア３２が、内部ローター２２（あるいは外部ローター２４又は遊星キャリヤー３８）に接続され、第２外部リング４６が、出力装置５４として機能する。
この場合、中空シャフトとすることができる外部シャフトが、ベル状末端片により第２外部リング４６に、より正確にはその支持体５２に取り付けられている。
この場合には、第２外部リング４６が、中心ギア３２と同じ方向に回転する。
第２タイプのギア段用に選択される形状により、別個のベアリングを中心ギア３２に、従って内部ローター２２及び外部ローター２４に、そして第２外部リング４６に、すなわち出力装置５４に設けることが不要になるが、その可能性を排除しない。
しかし、ギア段１４の内部ローター２２及び外部ローター２４のベアリングが、遊びがなく、従って内部ローター２２及び外部ローター２４がノイズを出さずに作動する利点がある。

第２タイプのギア段の変形設計では、（小さな）第２外部リング４６がハウジングに取り付けられ、（大きな）第１外部リング４４が出力装置であり、その結果、中心ギア３２と第１外部リング４４が逆回転となる。
必要なら外部リング４４、４６をハウジングに取り付け、結果として以下さらに詳細に説明される例えば２つのポールシステム又は回路により、出力に変化を来たすことで、出力装置の回転方向を逆にすることが可能であり、一方中心ギア３２の回転方向は同じままである。
それでモーター１２に必要な電子システムの設計を非常に単純化することができ、このことがモーター１２の製造も単純化する。

第２タイプのギア段を、異なったローラーセット数を設けることで更に改良することができる。
一般に、互いに軸方向後方に配置された１つ以上の中心ギアと、同数の適切に軸方向に配置された内部遊星ローラーと、出来れば同期目的の１組の中間遊星ローラーと、互いに軸方向後方に配置された１組以上の外部ローラーと、同数の適切に軸方向に配置された外部リングを設けることが可能である。
回転速度の小さな違いは、２つの隣接するギア要素間で上記方法により取り去られる。
中心ギアと１組の遊星ローラーの代わりに、次の外側の遊星ローラー組上で直接回転する適度に大きい直径の正に中心ギアを使用することも考えられ、及び／又は１組の外部遊星ローラーと外部リングの代わりに、次の内側の遊星ローラー組上で直接回転する適度に小さい直径の正に外部リングを使用することが考えられる。

第３タイプのギア段も、歯車形状も可能であるが半径方向階層フリクションホイールの形態としても説明されている単一段の遊星ディファレンシャルギアである。
ギア段１４はモーター１２の中心軸Ａと合致している。
中心ギア３２は軸Ａの周りに配置されており、３つの遊星ローラー３４は中心ギア３２の円周面に沿って回転する。
それらの軸方向長さのほぼ中程まで、段から外れた遊星ローラー３４が、低弾性率を有する、すなわち比較的硬い環状第１中空ギア３６により囲まれている。
これら３つの遊星ローラー３４の軸方向長さの残りの半分では、第１中空ギア３６より高い弾性率と小さな内周を有する第２中空ギア５６で囲まれている。
２つの要因により、遊星ローラー３４との接触により生じた円形から外れた三角形気味の形状を第２中空ギア５６が示しており、この三角形状は図では僅かに誇張されており、作動時には動的に変化する。
弾性率の違いは、適切な材料を選択することで達成される。

双方の中空ギア３６、５６は、半径方向付勢力に高圧力を付与して何らスリップ無しで遊星ローラー３４の良好な回転を保証し、中心ギア３２が半径方向力を補償している。
遊星キャリヤーを介する代わりに中心ギア３２を介して投入された推力で、双方中空ギアの内周比率が、変速比２００に対して２００／１９９である必要はないが、その代わり、より大きい比率、従って許容公差に殆ど影響されない比率を選択することができる。
さらに、中心ギア３２の代わりに、遊星ローラーを支持する遊星キャリヤーを第１タイプのギア段の設計と同様に入力駆動装置として使用することができ、又は遊星ローラーを配置しているベアリングケージを備えてもよい。
変形実施形態では、一方が他方の後方に軸方向に配置された異なった弾性率の２つの中心ギアを中空ギアと組み合わせて設けることもでき、あるいは異なった弾性率の連続又は分離した中心ギアと中空ギアの他の組み合わせも可能である。
この遊星ローラーも段付けすることができる。

第２中空ギア５６の変形を出力装置５４の剛性シャフトに伝えるため、又は、その変形をハウジングで支えるために、第２中空ギア５６を、外側で半径方向に包囲するエラストマーベッド５０、例えばゴムリング内に取り付け、このゴムリングが支持体５２内に半径方向に配置されている。
このエラストマーベッド５０を、金属リングからなる中空ギア５６の別の構成部品と見なしてもよい。
このエラストマーベッド５０の代わりに、第２中空ギア５６の弾性スポークあるいは軸方向又は半径方向出力ピックオフを、可能なら変形可能な壁を備えたカップやダンパー要素を備えた穴あきディスクを挿入して設けることができる。
中空ギア５６の僅かな不均一運動は、好適に補償されないか、あるいは少しも補償されない。

この第３タイプのギア段とモーター１２との組み合わせにおいて、第１中空ギア３６は、ハウジングに、すなわちステーター１６に取り付けられている。
中心ギア３２が、駆動装置として機能し、一方、第２中空ギア５６が、出力装置５４として機能する。
この場合、中空シャフトでもよい出力シャフトが、ベル状端部片により第２中空ギア５６に、より正確にはその支持体５２に取り付けられている。
それぞれの直径は、直径の選択によって別の比率が可能なように、常時規模の同じオーダーとする必要がある。
中心ギア３２、遊星ローラー３４及び中空ギア３６の軸方向長さは、内部ローター２２と外部ローター２４がギア段１４によってステーター１６に対して位置決めできるように十分長くするのが好ましい。
第３タイプのギア段用に選択される形状により、中心ギア３２の、従って内部ローター２２及び外部ローター２４の、また第２中空ギア５６の、すなわち出力装置５４の個別ベアリングを設けることが不要となるが、この可能性を排除しない。

ギア段１４はスイッチギアとして設計可能で、そのスイッチギアにより出力装置５４の２つの異なった回転方向を、モーター１２の唯一の永久回転方向を保持しながら選択することが可能であり、このギア段１４を第２タイプのギア段に基づいて以下に詳細に説明する。
第２タイプのギア段に関して説明されているように、１組の内部遊星ローラー３４が中心ギア３２上にあり、また、１組の第１遊星ローラー４０が遊星ローラー３４の上面に配置され、軸方向にここからオフセットされた第１外部リング４４により付勢されて所定位置に保持され、１組の第２遊星ローラー４２が第２外部リング４６により付勢されて所定位置に保持されている。
第２外部リング４６は、出力装置５４の一部を構成している。
内部遊星ローラー３４の軸方向長さは、第３外部リング５８が第２外部リング４６の反対側で第１外部リング４４のそばに軸方向に配置され、付勢を受けて前記第３外部リング５８が内部遊星ローラー３４を取り囲むように、選択される。
第１外部リング４４及び第３外部リング５８の外径は、少なくともほぼ一致する。

巻線スプリング６０がハウジングにその中間で取り付けられ、あるいはその幾つかの巻線が第１外部リング４４に巻き付けられ、その残りの巻線が第３外部リング５８に巻き付けられている。
各々の場合、永久磁石が保持磁石６１として巻線スプリング６０の両自由端に配置され、２つの保持磁石６１の相互の対面極が互いに反発し合う。
この保持磁石６１は、例えば希土類族から選択される金属を含有するため、高い透磁率を好適に保有している。
任意の極を励磁できる切換えコイル６３が巻付かれている軟鉄コア６２が２つの保持磁石６１間に配置されている。

非励磁状態での切換えコイル６３について、双方の保持磁石６１が、磁束回路を局部的に完成するコア６２と接触状態にある。
双方の外部リング４４、５８、従ってギア段１４が結果として所定位置に保持される。
ステーター１６のコイルを励磁すれば、切換えコイル６３も励磁される。
電流方向により、２つの保持磁石６１の１つが引き付けられ、一方、他方が反発される。
その結果、後者が巻線スプリング６０の側を開き、これにより対応外部リング４４、５８を解除する。
通常、回転速度の違いを引き起こす外部リング４４、５８の小さな違いのため、第２外部リング４６、従って、出力装置５４の回転方向が規定され、それに従って、外部リング４４又は５８が阻止され、一方、モーター１２従って中心ギア３２の回転方向が一定ままであり、出力の２つの可能な回転方向が互いに対向している（一方向モーター）。

摩擦タイプのロック装置を有する上記スイッチギアは別として、設計の改良では確実に作用するロック解決策を備えたスイッチギアを使用することも考えられる。
例えば、図１２示されたように、保持磁石６１が、それぞれ切換え可能に歯付き外部リングをロックする歯付き爪６４に配置できる。
この機能は上記と同じである。
ロック装置は、休止状態の出力装置５４により導入されるトルク力を阻止するためにも使用できる。
そのような阻止作用は、ギア段１４内で発生する必要はないが、モーター１２とギア段１４との間で適用することもできる。

図１３Ａに示したように、モーター１２の出力シャフトには、例えば、一方で中心ギア３２に接続された中間ギア６７に係合するモーターピニオン６６が設けられており、他方では、前記出力シャフトは、２つのカム突起６８’を有するディスクカム６８と摩擦接続されている。
休止状態では、２つスプリング歯付き爪６４が中間ギア６７で少なくともほぼ確実に係合し、特に出力側で導入されたトルク力に対して中間ギア６７を阻止する。
一旦モーター１２が回転し始めたら、ディスクカム６８がそれと共に回転し、カム突起６８’が歯付き爪６４の制御外周部６４’に接触し、それにより図１３Ｂに示したように歯付き爪６４を上げて中間ギア６７との係合を解除する。
このとき、中間ギア６７は何ら邪魔されずに駆動され、ディスクカム６８との摩擦接触が好適に解消される。
好ましい実施形態の変形において、ディスクカム６８は回転軸との摩擦接触で支持されないが、モーターの非回転部に回転可能にしっかりと接続されており、このモーターは、ハウジングに対し小さな角度範囲により回転可能に支持されている。
このように支持されたモーターピニオン６６とディスクカム６８との間に生じるトルクのために、モーター１２をオンにし、それにより歯付き爪６４が自動的に係合解除すると、ディスクカム６８が直ちに自動的に回転する。
このタイプのモーター整流はこのロック装置には重要でない。
ロック作用は、摩擦で発生することもできる。

この発明により提供される駆動装置１０は、単一のギア段１４との単一のモーター１２の組み合わせに限定されない。
ある性能要件の場合、例えば異なった要件に一時的に合わせるために幾つかのモーター１２を組み合わせることが賢明である。
モーターキャリヤー７０は、共通の中間ギア６７の中心ベアリングの周りに配置されている幾つかのモータースロット７１を有している。
このモータースロット７１内に挿入されるモーター１２、例えば３つのモーターは、この中間ギアでモーターピニオン６６と係合し、この中間ギアは上記のように出力側で導入された全てのトルク力を阻止することができる。
このように作製された多重モーター７２は、中間ギア６７によりギア段１４に連結され、例えば、上記ギア段のタイプの１つの中心ギア３２に連結することができる。
このタイプのモーター整流はこの関係から重要でない。

機械的に平行に接続されるモーター１２は、電気的関係では通常直列で作動がなされる。
図１６ではこれが２つのモーター１２を使用して例証されており、その原理は幾つかのモーターを備える公知方法にも広げることができる。
電子等価回路として理解することもできる１つ以上のリレー７４がモーター１２間に設けられている。
通常、直列接続のため、動作電圧が現モーター１２の中で少なくともほぼ不均一に分布されている。

ある特殊な状況では、駆動装置１０が高回転速度及び／又は高トルクを出力することが好ましい。
駆動装置１０が車両に使用されている場合、そのような状況は衝突であろう。
駆動装置１０で駆動される装置は、車両占有者の保護を増すために、特定の設定をできるだけ素早く取るように意図されている。
この場合、駆動装置１０が続いて使用できないことが容認されている。
他の特別な状況が、広い範囲に対して車両座席の１つ以上のアジャスタの迅速な設定、例えば後部座席にアクセスを容易にするする（容易な進入）ための長手方向調整と組み合わせて背もたれを前方に折り畳むこと（旋回自在）であろう。

この迅速な調整の機械的な解決策は、外部リング４４、４６の形状寸法あるいは中空ギア３６、５６の弾性率の違いが十分に大きければ、選択可能なギア比(変速比)を備えたスイッチギア装置として構成された第２及び第３タイプのギア段を使用して達成することができよう。
交互に高精度に切換えられる場合に外部リング４４又は４６か中空ギア３６又は５６をロックする、スイッチギア装置内に設けられたロック装置を使用して、異なった速度、従って異なったギア比を出力部で発生させることは可能である。
モーター１２の回転方向が一定のままであれば、出力装置の回転方向が、一方向モーターの場合上記状況に対応する状態を変える。
出力の一定の回転方向は、ロック装置の切換え以外では、モーター１２の回転方向を変えることによっても、発生させることができる。

多重モーター７２の本実施形態では、これ以上詳細には示されない車両電子システムにより特殊な状況で現リレー７４が始動され、これは、直列接続が取り消されてモーター１２が並列に接続されるように生じる。
印可電圧を上げると、全体として、少なくとも短時間そして好適には従動装置が好ましい設定を達成するまで、単一モーター１２及び多重モーター７２の出力消費が増大する。
短い作動時間のために、熱力学的効果をここでは無視することができる。
適用が衝突状況の場合であれば、車両の電子システムに設けられた衝突センサーが差し迫った衝突に対して信号を出す場合に、実際の衝突が発生する前にリレー７４を始動させることができる。
従って、この解決策は危険防止策である。

モーター１２又は多重モーター７２が、星形接続回路のコイル２０で作動すれば、図１７に示すように、特殊な状況において、短時間で有効抵抗を下げたり性能を上げたりするために、中心タップを備えた星形接続システムにこの操作を切り替えることが可能である。

モーターを励磁させる星形接続回路の使用も、二重ローターモータとロック装置を伴う組み合わせには良好な解決策である。
特殊な状況が発生した場合、二重ローターモータの２つのローターのうちの１つが、ロック装置により機械的に阻止される。
そして、下流ギア段１４が、高いギア比（低減速）のディファレンシャルギアとして機能する。
スイッチが、中間タップに作られた後、他のローターが、低抵抗による高い出力消費で作動し、これが究極的には出力装置５４で好ましい出力の増大を生む。

本発明により提供される駆動装置１０は、他にも使用できるが、このケースでは、車両内のアジャスタ８０を駆動させるために使用される。
一般的に、アジャスタ８０は、その間で駆動装置１０がその出力装置５４で作動する、互いに対して可動の２つの構成部品から構成されている。
出力装置５４の低回転速度は、大量のトルクを生じる。
出力装置５４の回転運動をアジャスタ８０の直線運動に変える手段を設けることができる。
アジャスタ８０の各調整方向のために、別個の駆動装置を設けることもできる。
アジャスタ８０の使用例は、車両座席の場合、特に自己ロックギア取り付け具の形態の背もたれ傾斜アジャスタ、４つのバー機構の２つのギア要素間で作用する座席高さアジャスタ、座席クッションの先端を回動させる座席傾斜アジャスタ、あるいはレール上の車両座席を長手方向に動かす長手方向座席アジャスタである。

幾つかの用途では、２つの同様の単一アジャスタ８０が１つの構成部品を一緒に動かすために共に作用する。
例えば、一般に、車両座席では、同じ単一アジャスタ８０が座席の両側にあり、公知方法では、それらのアジャスタ８０は回転可能な伝動ロッドによって対に連結され、同期がとられている。
非常に狭いスペースしか取らない、この発明による駆動装置を使用すれば、対の各単一アジャスタ８０にそれ自体の駆動装置１０を設けることが可能である。
これらの駆動装置１０は、例えばモーター１２の電子整流に使用される電子装置により、あるいは車両座席の場合、車両座席の構造物の剛性を介して同期がとられる。

この発明による駆動装置１０の好ましい用途の１例として、下記において、自己ロックギア取り付け具として設計され、車両座席の背もたれの傾斜を調整するために使用される、負荷支持ギアを有するアジャスタ８０にその駆動装置１０を一体化する説明を行う。
このアジャスタ８０は、中空ギアのように設計された歯付きリム８１ａを備えた第１取り付け部品８１と、該第１取り付け部品８１にギア接続状態のギア８２ａを有する第２取り付け部品８２とを備えており、これら双方の取り付け部品８１、８２が、負荷支持ギアを構成している。
ギア８２ａの先端円の直径は、歯付きリム８１ａの谷円の直径より約１歯丈分小さく、ギア８２ａの歯数は歯付きリム８１ａの歯数より少ない。
以下に説明された方法で駆動装置により駆動した場合、歯付きリム８１ａ上でのギア８２ａの相対的な回転運動が可能であり、この運動は、２つの取り付け部品８１、８２の相対的回転として重ね合わせた回転運動で示される。

支持するために、第１カラー８１ｂが歯付きリム８１ａに同心円状に第１取り付け部品８１に形成され、それにより第２軸Ｂを規定し、そして第２カラー８２ｂがギア８２ａに同心円状に第２取り付け部品８２に形成され（あるいはその代わり、スリーブが所定位置で加圧されている）、それにより中心軸Ａを規定している。
第２カラー８２ｂの直径は、第１カラー８１ｂの直径より大きい。

ここでは僅かに変形されたモーター１２と上記のようなフリクションホイールを備えた第２ギア段タイプのギア段１４との組み合わせから作られているこの発明に係る駆動装置１０は、上述したように、他の全ての組み合わが可能であるが、負荷支持ギアの中心に最適スペースで配置され、第２取り付け部品８２に、より正確には第２カラー８２ｂに一体化される。
その外部磁束リング３０を有するステーター１６が、第２カラー８２ｂ内に第１取り付け部品８１から軸方向に反対側に面する半分に圧入されており、これ以上詳細には説明しない電子装置も、第１取り付け部品８１から軸方向に反対側に面する側で第２カラー８２ｂ内に配置されている。

図示された内部ローラー２２と図示されていない外部ローターとが、第２カラー８２ｂ内に配置され、中空中心ギア３２が、本ケースでは第２取付部品８２までいかなる遊び無しに連続的にギア段１４により支持されている。
複数の内部遊星ローラー３４が、中心ギア３２上に半径方向に１列に配置され、一方、複数の第１外部遊星ローラー４０と第２外部遊星ローラー４２とが、内部遊星ローラー３４に複数列で配置されている。
第１外部リング４４と第２外部リング４６が、付勢の下で共に遊星ローラーを保持すると同時に、内部ローター２２が、いかなる遊びも無しに確実に支持される。
第１外部リング４４も、第２カラー８２ｂ内に圧入され、すなわちステーター１６のように第１外部リング４４が、ハウジングに取り付けられ、あるいは第２カラー８２ｂ自体が、第１外部リング４４を形成する。

同時に駆動装置１０として機能する第２外部リング４６が、その小さな直径で第２カラー８２ｂ内で回転でき、この第２カラー８２ｂはスライドベアリングブッシュとして構成され、あるいはそのようなブッシュは第１取り付け部品８１に軸方向に面する第２カラー８２ｂの端部に圧入されている。
円周の約１／４に亘る軸方向に突き出る駆動セグメント８５が第２外部リング４６に形成されている。
駆動セグメント８５は、回転可能に剛性状態で第２外部リング４６に取り付けられ別個に形成されたリングに配置することもできる。
駆動セグメント８５と同一平面に、第１カラー８１ｂに配置された２つの湾曲ウェッジセグメント８６があり、一方、駆動セグメント８５はこのウェッジセグメント８６の狭い側間で遊びをもって係合する。
互いに面するウェッジセグメント８６の広い側間に係合しているスプリング８７は、円周方向にウェッジセグメント８６を強制的に離す。
この駆動セグメント８５とウェッジセグメント８６が共にカム８８を構成する。

駆動装置１０は、このカム８８を回転させ、回転速度がステーター１６の磁界の周波数と比較して大きく低下し、トルクが大きく増大する。
第１取り付け部品８１の歯付きリム８１ａに沿って摺動する各カム８８の全回転のために、第１取り付け部品８１の歯付きリム８１ａが第２取り付け部品８２のギア８２ａの１つの歯で更に回転され、第２軸Ｂが軸Ａの周りを同程度にゆっくりと動く。
これにより調整運動を意味する上記重ね合わされた回転運動を有する相対的回転になる。
この回転運動によるトルクの変動を、モーター１２を整流するために使用される電子機器により、例えば回転角度及び／又は時間に依存する回転速度により補償できる。

アジャスタ８０の負荷支持ギアに駆動装置１０を一体化するにもかかわらず、駆動装置１０は中空シャフト駆動装置として設計され、すなわちモーター１２とギア段１４双方において、必要であれば伝動ロッドなどがまだ設置可能であるように、軸Ａの周りの領域が空のままである。

大質量のアジャスタ８０は、音響的利点がある。
固定され、タイトで、しかも付勢されたフリクションホイールの形態で、大質量のアジャスタ８０に対する小さい回転質量の内部ローター２２の遊び無し接続のために、内部ローター２２の固体伝送音振動が十分に伝えられるが、加速される大質量のため、それら振動が低振幅のみに達する。
ステーター１６と負荷支持ギアとの間の接触により、大質量のアジャスタ８０も熱力学的利点がある。

典型的な実施形態の原理レイアウトである。 二重モーターである。 フリクションホイールを組み込んだ第１ギア段タイプである。 ギアを組み込んだ第１ギア段タイプである。 図５の矢印ＩＶの方向で見た第２ギア段タイプの部分概略図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図５の拡大図である。 第３ギア段タイプの概略図である。 図７のＶIII−ＶIII線に沿った断面図である。 切換え可能なギア段の正面図である。 図９に示されたギア段の側面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 図９に示されたギア段の改良図である。 阻止状態で出力側に導入されたトルク力を阻止するモーター用ロック装置である。 モーターが開始した図１３Ａに示したロック装置である。 モータースロットがまだ空の状態の多重モーターである。 多重モーターの複数の単一モーター共通出力である。 多重モーターの複数の単一モーター用電子回路である。 ２つの状態にある複数の単一モーター用の代替回路である。 自己ロックギア取り付け具として設計されたアジャスタの分解図である。

符号の説明

１０ 駆動装置
１２ モーター
１４ ギア段
１６ ステーター
１８ ステーターポール
２０ コイル
２２ 内部ローター
２４ 外部ローター
２６ 永久磁石
２８ 内部磁束リング
３０ 外部磁束リング
３２，３２’ 中心(太陽)ギア
３４ (内部)遊星ローラー
３４’ 遊星ギア
３６，３６’ (第１)中空ギア
３８ 遊星キャリヤー
４０ 第１外部遊星ローラー
４２ 第２外部遊星ローラー
４４ 第１外部リング
４６ 第２外部リング
４８ 金属リング
５０ エラストマーベッド
５２ 支持体
５４ 出力装置
５６ 第２中空ギア
５８ 第３外部リング
６０ 巻線スプリング
６１ 保持磁石
６２ コア
６３ 切換えコイル
６４ 歯付き爪
６４’ 制御外周部
６６ モーターピニオン
６７ 中間ギア
６８ ディスクカム
６８’ カム突起
７０ モーターキャリヤー
７１ モータースロット
７２ 多重モーター
７４ リレー
８０ アジャスタ
８１ 第１取り付け部品
８１ａ 歯付きリム
８１ｂ 第１カラー
８２ 第２取り付け部品
８２ａ ギア
８２ｂ 第２カラー
８５ 駆動セグメント
８６ ウェッジセグメント
８７ スプリング
８８ カム
Ａ 軸
Ｂ 第２軸

Claims (14)

1. １つ以上の電子整流モーター（１２）と該モーター（１２）の出力側に設けられたギア段（１４）とを有し、前記モーター（１２）が、前記ステーター（１６）と軸（Ａ）の周りで回転するとともに前記ステーター（１６）と磁気的に相互作用する少なくとも１つのローター（２２，２４）とを備える車両座席、特に自動車座席のアジャスタ（８０）の駆動装置（１０）において、
   異なった方向に回転する２つのローター（２２，２４）が設けられているとともに、
   前記ギア段（１４）が前記ローター（２２，２４）の少なくとも１つを直接支持していることを特徴とする車両座席のアジャスタの駆動装置（１０）。
2. 直接支持された前記ローター（２２，２４）が、いかなる遊びも無しに支持されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置（１０）。
3. 前記ローター（２２，２４）の回転速度が、前記ステーター（１６）の磁界の回転速度からずれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動装置（１０）。
4. 前記ローター（２２，２４）が、その中で異なった数のポール（２６）を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
5. 前記ローター（２２，２４）のポール（２６）の数が、ステーターポール（１８）の数とは異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項に記載の駆動装置（１０）。
6. 前記ステーターポール（１８）の数に対する前記ローター（２２，２４）のポール（２６）の数の比率が、２：３あるいは３：２と異なっていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
7. 前記ローター（２２，２４）が、ポールとして永久磁石（２６）を保持していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
8. 前記永久磁石（２６）が、希土類族からの金属を含有していることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置（１０）。
9. 前記ステーターポール（１８）が、前記ステーター（１６）の円周方向に一本おきにコイル（２０）を保持していることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
10. 前記ステーター（１６）とローター（２２，２４）が、中心軸（Ａ）に対して半径方向に順繰りにあるいは軸方向に順繰りに配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
11. 前記ステーター（１６）の半径方向内側に配置された内部ローター（２２）及び／又は前記ステーター（１６）の半径方向外側に配置された外部ローター（２４）が、設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の駆動装置（１０）。
12. 前記内部ローター（２２）のポール（２６）の数が、前記ステーターポール（１８）の数より２だけ少なく、前記外部ローター（２４）のポール（２６）の数が、前記ステーターポール（１８）の数より２だけ多くなっていることを特徴とする請求項４、請求項５及び請求項１１に記載の駆動装置（１０）。
13. 前記モーター（１２）及び／又はギア段（１４）が、中空シャフト設計で設計されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。
14. 前記ギア段（１４）が、中空又は中実ローラーを有するフリクションホイールの形態で実現されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の駆動装置（１０）。

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