JP2009090800A - 車両用シートのパワースライド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両床面に固定されるロアレール；シートに固定されこのロアレールに摺動自在に係合するアッパレール；アッパレールの前端部に固定したギヤボックスと後端部に固定した軸受部材との間に回転自在に支持され、ギヤボックスを介して回転駆動されるスクリューロッド；及びこのスクリューロッドのナット螺合部に螺合され、ロアレールに固定されたナット部材；を備え、スクリューロッドは、前端部にギヤボックス内の回転部材に係合する回転伝達部を有し、後端部に軸受部材に回転自在に支持される無ねじ部を有する車両用シートのパワースライド装置において、高精度で低コストなスクリューロッドを用いた装置を得る。
【解決手段】ねじ軸を素材として用いる代わりに、丸棒素材をスクリューロッド素材として用い、そのナット螺合部を転造により形成し、後端部の無ねじ部を丸棒素材に後加工を施すことなくそのまま用いた車両用シートのパワースライド装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用シートをモータ駆動の送りねじ機構で前後方向に移動させるパワースライド装置に関する。

車両用シートスライド装置は、車両床面に前後方向に向けて固定されるロアレールに、シートに固定されるアッパレールを摺動自在に係合させる基本構造を有する。この車両用シートスライド装置は、アッパレールに、該アッパレールの延長方向に向けてモータ駆動のスクリューロッドを回動自在に支持する一方、アッパレールにこのスクリューロッドのナット螺合部に螺合するナット部材を固定することでパワー化されている。

スクリューロッドは、より具体的には、ナット螺合部の前後に、アッパレールの前端部に固定したギヤボックス内の回転部材に係合する回転伝達部と、軸受部材に回転自在に支持される無ねじ部とを備えている。このスクリューロッドは従来、ねじ軸を用い、そのねじ軸の前後端部に、回転伝達部（例えばセレーション部）と無ねじ部を後加工して形成されていた。
特開２０００-１５８９８３号公報 特開２００２-１９２９９６号公報 特開２００７-５５５５７号公報

しかしながら、本発明者らによると、ねじ軸に後加工を施して、その前後に回転伝達部と無ねじ部を形成していた従来品は、加工コスト上も精度上も改良の余地がある。ねじ軸は、パワースライド装置として好ましい直線性を確保することが困難であり、偏心回転の原因となる。偏心回転は、モータ負荷を増加させ、異音の原因となり、耐久性を劣化させる。さらに、ねじ軸を後加工して無ねじ部とすると、当然無ねじ部の径は小さくなり、強度上も不利である。

本発明は、以上の問題意識に基づき、高精度で低コストなスクリューロッドを用いた車両用シートのパワースライド装置を得ることを目的とする。

本発明は、ねじ軸を素材として用いる代わりに、丸棒素材をスクリューロッド素材として用い、そのナット螺合部を転造により形成し、後端部の無ねじ部を丸棒素材に後加工を施すことなくそのまま用いれば、加工コスト上も精度上も有利であるとの着眼に基づいてなされたものである。

本発明は、車両床面に前後方向に向けて固定されるロアレール；このロアレールに摺動自在に係合しシートに固定されるアッパレール；アッパレールとロアレールのいずれか一方の前端部に固定したギヤボックスと後端部に固定した軸受部材との間に回転自在に支持され、ギヤボックスを介して回転駆動されるスクリューロッド；及びこのスクリューロッドのナット螺合部に螺合され、アッパレールとロアレールの他方に固定されたナット部材；を備え、スクリューロッドは、その前端部にギヤボックス内の回転部材に係合する回転伝達部を有し、後端部に上記軸受部材に回転自在に支持される無ねじ部を有する車両用シートのパワースライド装置において、スクリューロッドのナット螺合部は丸棒素材を転造加工することで形成し、無ねじ部は、該丸棒素材の非加工部によって形成したことを特徴としている。

スクリューロッドの非加工部の径は、ナット螺合部の山径と谷径の間の径となる。理想的には、スクリューロッドの非加工部の径をＤ、ナット螺合部の山径と谷径をＤ１とＤ２としたとき、Ｄ＝（Ｄ１+Ｄ２）／２とするのがよい。

本発明は、ロワーレールに回転自在に支持されたスクリューロッドと、アッパレールに固定されこのスクリューロッドのナット螺合部に螺合されるナット部材とを備え、スクリューロッドは、その前端部にアッパレール前端部のギヤボックス内の回転部材に係合する回転伝達部を有し、後端部にアッパレール後端の軸受部材に回転自在に支持される無ねじ部を有する車両用シートのパワースライド装置において、スクリューロッドのナット螺合部を丸棒素材を転造加工することで形成し、無ねじ部は、該丸棒素材の非加工部によって形成したから、加工コストを抑えながら、高精度、高強度のスクリューロッドを得ることができる。従って、スクリューロッドの偏心回転を抑え、モータ負荷を低減させ、異音の発生を抑制し、耐久性を向上させることができる。

車両用シートスライド装置は、図８に示すように、車両用シートＳと床面Ｆとの間に位置し車両前後方向に延びる左右一対のシートトラック１０を有する。左右のシートトラック１０は、同一（対称）構造であり、床面Ｆに前後のブラケット１１、１２で固定されるロアレール１３と、シートＳに固定されるアッパレール１４とを有し、このロアレール１３とアッパレール１４が摺動自在に嵌まっている。

ロアレール１３には、図１に示すように、固定ボルト１５を介して軸線を前後方向に向けたナット部材１６が固定されている。これに対し、アッパレール１４には、このナット部材１６に螺合するスクリューロッド２０が回転自在に支持されている。すなわち、アッパレール１４には、その前端部と後端部に、スクリューロッド２０の前端部と後端部を回転自在に支持するギヤボックス３０と軸受部材１７が設けられている。ギヤボックス３０は、接続ブラケット３１によってアッパレール１４に固定されており、合成樹脂製の軸受部材１７は直接アッパレール１４に固定されている。図１は、アッパレール１４（シートＳ）のロアレール１３に対する前方移動端を示している。

スクリューロッド２０には、その前端部にセレーション部２１が形成されており、ギヤボックス３０内には、このセレーション部２１と相対回転不能に係合するセレーション穴３２ａを軸部に有するウォームホイル３２が回転自在に支持されている。ウォームホイル３２は、軸線を車両左右方向に向けたウォーム３３と噛み合っていて、該ウォーム３３が正逆に回転すると、ウォームホイル３２が正逆に回転し、セレーション部２１（スクリューロッド２０）が正逆に回転する。

左右のアッパレール１４のギヤボックス３０内のウォーム３３は、連動機構によって連動して回転するものであり、この連動回転により、左右のアッパレール１４のスクリューロッド２０が正逆に回転する。すると、スクリューロッド２０は、ロアレール１３に固定したナット部材１６と螺合しているため、アッパレール１４（シートＳ）が前後に移動する。

また、アッパレール１４には、スクリューロッド２０に対して相対回転自在で、該スクリューロッド２０と軸方向には一緒に移動する（軸方向移動を規制した）荷重伝達部材４０が固定されている。この荷重伝達部材４０は、図２ないし図４に明らかなように、スクリューロッド２０を挿通（緩通）するスクリュー挿通穴４１ａを有する環状部４１と、アッパレール１４に固定するためのボルト部４２と、該環状部４１とボルト部４２の間のフランジ部４３とを一体に有している。ボルト部４２は、図１に示すように、ギヤボックス３０の接続ブラケット３１に形成した締結穴３１ａと、アッパレール１４に形成した締結穴１４ａに挿通した後、その突出端に固定ナット４４を螺合させ締め付けることで、荷重伝達部材４０がアッパレール１４（ギヤボックス３０）に固定されている。

スクリューロッド２０には、荷重伝達部材４０の環状部４１の前後に位置させてクラッシュナット２７、２８が固定されており、このクラッシュナット２７、２８により、荷重伝達部材４０のスクリューロッド２０に対する軸方向の相対移動が規制されている。

以上のシートスライド装置は、衝突荷重が加わると、アッパレール１４がロアレール１３に対して相対的に移動しようとし、その荷重は、荷重伝達部材４０の環状部４１から、クラッシュナット２７または２８を介して、スクリューロッド２０に加わる。このため、ギヤボックス３０部分に加わる荷重を低減し、ギヤボックス３０（ウォームホイル３２、ウォーム３３）の破損を防止することができる。

以上の車両用シートのパワースライド装置の基本機能自体は、既に知られている。本実施形態は、以上のパワースライド装置におけるスクリューロッド２０回りの構成を特徴とするものであり、その一実施形態を図３ないし図７で説明する。スクリューロッド２０は、図５の再下段に示すように、その前端部から順に、前述のセレーション部２１、不完全ねじ部（あるいは無ねじ部）２２、クラッシュナット螺合部２３、不完全ねじ部（あるいは無ねじ部）２４、メインナット螺合部（ナット螺合部）２５及び無ねじ部（後端軸受部、完全無ねじ部、円形断面部）２６を備えている。後端部の無ねじ部２６は、軸受部材１７に回転自在に支持される部分である。

以上のスクリューロッド２０は、次の手順で作成する。スクリューロッド２０の丸棒素材２０Ｓは、転造によって形成されるメインナット螺合部２５の径（例えばＭ８）に応じて、予め適正な径の素材（丸棒素材、例えば元径Ｄ=６．５ｍｍφ）が選択される。無ねじ部２６は、この丸棒素材２０Ｓの素材径そのままを利用し、何ら後加工を施さない。

メインナット螺合部２５は、この丸棒素材２０Ｓに対して送り転造（あるいは歩み転造、転造中に丸棒素材２０Ｓが軸中心に回転しながら軸方向に移動する転造方法）を施して形成する。転造は、丸棒素材の肉を移動させることで、雄ねじを形成する加工方法であるから、図６に示すように、スクリューロッドの非加工部の径Ｄは、ナット螺合部２５の山径Ｄ１と谷径Ｄ２の間の径となる。理想的には、Ｄ＝（Ｄ１+Ｄ２）／２として、丸棒素材２０Ｓの元径Ｄの内側の凹部分の体積の合計と外側の凸部分の体積の合計とを一致させることができる。送り転造は、転造の中でも高いねじ精度を得ることができる加工方法であり、かつ、シートＳの移動ストロークに応じた長さを有するメインナット螺合部２５を高い直線性を維持して形成することができる。

次に、クラッシュナット螺合部２３を転がし転造（転造中に丸棒素材２０Ｓが軸方向移動しない転造方法）によって製造する。このとき、クラッシュナット螺合部２３の径は、メインナット螺合部２５の径よりも小さく加工する（例えばＭ７）。この転がし転造では、丸棒素材を軸線方向に延ばすことで、元径Ｄの内側の体積の合計が外側の体積の合計より小さくなる加工が可能である。

最後に、あるいはクラッシュナット螺合部２３と同時に、セレーション部２１を転造によって加工する。転造によるセレーション加工も原理的には、ねじ加工と同じであり、図７に示すように、元径Ｄの内側の体積の合計と外側の体積の合計が等しくなる加工である。

メインナット螺合部２５とクラッシュナット螺合部２３の間の不完全ねじ部２４、及びクラッシュナット螺合部２３とセレーション部２１の間の不完全ねじ部２２は、メインナット螺合部２５、クラッシュナット螺合部２３、及びセレーション部２１を転造加工する際に形成される区間であるが、ここを無ねじ部としてもよい。

以上のスクリューロッド２０は、少なくとも無ねじ部２６には何ら加工を施さず、丸棒素材２０Ｓをそのまま用いるから、加工コストが安い。丸棒素材２０Ｓの素材径は、目的とする転造ねじ径に応じて高精度に管理されており、精度上は全く問題がない。例えばねじ軸の端部に無ねじ部を機械加工して無ねじ部２６とするよりも、加工コスト、精度、強度のいずれにおいても優れている。

また、クラッシュナット螺合部２３は、メインナット螺合部２５よりも小径ねじに転造加工されており、このクラッシュナット螺合部２３に、クラッシュナット２７と２８が螺合され、その後かしめ加工されて、クラッシュナット螺合部２３（スクリューロッド２０）に固定されている。このため、スクリューロッド２０の径を部分的に大径とする（フランジ部を形成する）必要がなく、スクリューロッド２０の小径化が図れる。加えて、クラッシュナット螺合部２３を小径化した分だけ、スクリュー挿通穴４１ａを小径化し、環状部４１の厚肉化を図ることができるため、環状部４１とクラッシュナット２７、２８が衝突する際の耐衝撃荷重を高めることができる。

以上の実施形態は、アッパレール１４にスクリューロッド２０を回転自在に支持し、ロアレール１３にナット部材１６を固定したものであるが、この関係を逆にし、ロアレール１３にスクリューロッド２０を回転自在に支持し、アッパレール１４にナット部材１６を固定しても、パワースライド装置として成立する。

また、以上の実施形態のスクリューロッド２０の具体的構成は、一例を示すものである。本発明は、スクリューロッド２０を形成するに当たり、メインナット螺合部２５を転造素材に転造加工を施して形成し、無ねじ部２６は、何ら加工を施すことなく、丸棒素材そのもの（非加工部）を用いることを特徴とするものであり、他の構成には自由度がある。

本発明によるパワースライド装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 図１のパワースライド装置から本発明の対象とするスクリューロッド回りの構成を取り出して描いた斜視図である。 同側面図である。 本発明によるスクリューロッドの形成ステップを示す平面図である。 転造によるねじ形成の概念図である。 転造によるセレーション部形成の概念図である。 車両用シートスライド装置の一般構成を示す斜視図である。

Ｓ 車両用シート
Ｆ 床面
１０ シートトラック
１３ ロアレール
１４ アッパレール
１４ａ 締結穴
１５ 固定ボルト
１６ ナット部材
１７ 軸受部材
２０Ｓ 丸棒素材
２０ スクリューロッド
２１ セレーション部
２２ ２４ 無ねじ部（または不完全ねじ部）
２３ クラッシュナット螺合部
２５ メインナット螺合部（ナット螺合部）
２６ 無ねじ部（後端軸受部）
２７ ２８ クラッシュナット
３０ ギヤボックス
３１ 接続ブラケット
３１ａ 締結穴
３２ ウォームホイル
３２ａ セレーション穴
３３ ウォーム
４０ 荷重伝達部材
４１ 環状部
４１ａ スクリュー挿通穴
４２ ボルト部
４３ フランジ部
４４ 固定ナット

Claims (3)

1. 車両床面に前後方向に向けて固定されるロアレール；
   このロアレールに摺動自在に係合しシートに固定されるアッパレール；
   上記アッパレールとロアレールのいずれか一方の前端部に固定したギヤボックスと後端部に固定した軸受部材との間に回転自在に支持され、上記ギヤボックスを介して回転駆動されるスクリューロッド；及び
   このスクリューロッドのナット螺合部に螺合され、上記アッパレールとロアレールの他方に固定されたナット部材；
   を備え、
   上記スクリューロッドは、その前端部にギヤボックス内の回転部材に係合する回転伝達部を有し、後端部に上記軸受部材に回転自在に支持される無ねじ部を有する車両用シートのパワースライド装置において、
   上記スクリューロッドのナット螺合部は丸棒素材を転造加工することで形成され、無ねじ部は、該丸棒素材の非加工部によって形成されていることを特徴とする車両用シートのパワースライド装置。
2. 請求項１記載の車両用シートのパワースライド装置において、スクリューロッドの上記非加工部の径は、ナット螺合部の山径と谷径の間の径である車両用パワーシートのスライド装置。
3. 請求項２記載の車両用シートのパワースライド装置において、スクリューロッドの上記非加工部の径をＤ、ナット螺合部の山径と谷径をＤ１とＤ２としたとき、Ｄ＝（Ｄ１+Ｄ２）／２である車両用パワーシートのスライド装置。

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