JP2009506267A - 車両用ギアステージユニット - Google Patents

Abstract

【解決手段】自動車におけるアクチュエータ装置、特に、車両座席アクチュエータ装置に用いられる車両用ギアステージユニット（１）であって、第１中心軸（Ａ）を中心に回転自在な状態で駆動部材（１１）を取り付けられたハウジング部材（３）と、第１中心軸（Ａ）とは異なる第中心２軸（Ｂ）を中心に回転自在な従動出力部材（２１）とを備えた車両用ギアステージユニット（１）。駆動部材（１１）が、第１中心軸（Ａ）および第２中心軸（Ｂ）を所定の偏心度（Ｅ）だけ平行にオフセットした状態で別個に設けられた転動部材（３１）を介して従動出力部材（２１）を支持しているとともに、このようにして形成された偏心転動機構によって従動出力部材（２１）を駆動させ、この従動出力部材（２１）は、摩擦ギアタンブラ機構（３３、３５）によりハウジング部材（３）上で転がりローリング動作を行なうようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部分の特徴を有する車両用ギアステージユニットに関する。

ＤＥ１９７０９８５２Ｃ２で開示された従来の車両用ギアステージユニットでは、モータシャフト部材上のウォームは、駆動部材としての機能を果たすとともに、従動出力部材上のウォームギアと噛み合うようになっている。
従来の車両用ギアステージユニットは、車両用アクチュエータ装置の一体部分であり、ウォームギアが車両座席の調整のための機構を駆動させるようになっている。
ウォームギアおよびウォーム上の適切なネジリードにより、従来の車両用ギアステージユニットは、高いモータ速度を機構の低い入力速度までギアダウンするようになっている。

本発明の目的は、前述した従来の車両用ギアステージユニットを改善することである。
本発明の目的は、請求項１の特徴を備えた車両用ギアステージユニットによって達成される。
有利な改良は、従属する請求項の要旨である。

本発明の車両用ギアステージユニットにおいては、従来の車両用ギアステージユニットと比べて、速度伝達比が増大されるようになっている。
なぜならば、駆動部材は、別個に形成された転動部材により、軸が所定の偏心度だけ平行にオフセットされた状態で従動出力部材を支持するとともに、このように形成された偏心転動機構(rolling eccentric）が回転する際に従動出力部材を駆動させ、従動出力部材が、摩擦ギアタンブラ機構（a friction gear tumbler mechanism）によりハウジング部材上で転動動作、特に、転がりローリング動作（tumbling rolling movement）を行なうためである。
同時に効率も著しく向上され、それにより、例えば、本発明の車両用ギアステージユニットが使用された車両用アクチュエータ装置の全体の効率も同様に向上されて、その結果、重量が減少されるとともに、不可欠な構成部材によって占められる空間が減少するようになっている。
従動出力部材は、この従動出力部材をハウジング部材上に部分的に支持できる程度まで駆動部材によって「支持される」ように設計されている。

従動出力部材の転動動作は、一般に多重転がり動作を伴う回転動作であるが、その転がりローリング動作は、特に偏心度が小さい場合に、例えば、従動出力部材と駆動される出力側機構（ロードベアリング機構）等との間の遊びにより、または、各部材の適切な弾性により補償されるようになっている。
偏心度が大きい場合には、車両用ギアステージユニットの従動出力部材として機能するとともに、また、従動出力部材に対して多重転がり動作を伴った回転動作を行なうとともに、そして、駆動部材に対して純粋な回転動作を行なうように設計された更なる構成部材が、従動出力部材の出力側に対して接続されていても何ら構わない。

駆動部材と従動出力部材との間の特定の程度までの偏心転動機構は、全体の速度伝達比に寄与するようになっている。
２つの構成部材のうちの一方に球状転動部材のための溝を形成して、例えば、傾斜側壁の使用により異なる転動半径を設定することによって、転動部材の単なる転動と比べて、駆動部材および従動出力部材の両方で改善が得られるように設計されているのが好ましい。

偏心度が小さい場合に、従動出力部材とハウジング部材との間に僅かな転がり相対動作を引き起こす摩擦ギアタンブラ機構は、全体の速度伝達比に大きく寄与するようになっている。
従動出力部材の外周輪部分とハウジング部材の外周ガイド部分との間に生じる転動ポイントは、従動出力部材の転がりローリング動作のための瞬間的なポール（pole）としての機能を発揮するようになっているのが好ましい。
駆動部材の回転時に、駆動部材と転動部材と従動出力部材の楔留めによって形成される力は、転動ポイントにおいて、従動出力部材に対し駆動モーメントを及ぼすように設計されているのが好ましい。
駆動部材がその駆動回転を終了した直後の駆動部材の自由回転は、この力を分散させて、構成部材を保護するようになっている。

有利な幾何学的比率は、明確な計算できる相対動作を確保するようになっている。
互いに対してテンションが掛けられた２つの転動部材は、駆動部材の回転の始めに任意の遊び移動を防止するのに役立ち、また、車両用ギアステージユニットがセルフロック状態となるように設計されている。
本発明の車両用ギアステージユニットは、電子的に整流されたモータユニット、および、セルフロック式の偏心遊星歯車機構、すなわち、メカニズムユニットと組み合わされているのが好ましい。

伝達部材、すなわち、ハウジング部材、駆動部材および従動出力部材のうちの少なくとも１つ、好ましくは全ての部材は、プラスチック−金属複合材料から成っているのが好ましい。
金属部分は、高いロードベアリング能力を確保し、一方、プラスチック部分は、複雑な幾何学的形状、費用効率が高い製造、重量低減、および、無負荷吸収領域での非常に良好なダンピング特性を可能にするようになっている。
金属部分は、略一定の材料厚さの高強度金属の薄いシートから機械加工することにより形成されているのが好ましく、その結果、高価な再度の機械加工が回避されるようになっている。

本発明を図面に示された２つの実施例に基づいて、以下に詳細に説明する。

本発明の第一実施例における車両用ギアステージユニット１は、第１中心軸Ａを有する円筒状の均整の取れたハウジング部材３を有している。
ハウジング部材３の径方向内側には、第１中心軸Ａと同軸状でハウジングカラー部分５が形成されている。
ハウジング部材３は、径方向外側にハウジングカバー部材７を有しており、このハウジングカバー部材７は、ハウジング本体部分９とは別個に形成されているとともに車両用ギアステージユニット１の組立時にハウジング本体部分９に対して接続固定されるようになっている。
さらに、ハウジング部材３によって、第１中心軸Ａと同軸状になるように配置された駆動部材１１が支持されている。
駆動部材１１は、第１中心軸Ａと同軸状でハウジングカラー部分５に挿通される中空円筒状の駆動チューブ部分１３を有しており、駆動フランジ部分１５が、端面で径方向外側に突出しており、駆動ベアリング環状部分１７が、第１中心軸Ａと同軸状で駆動フランジ部分１５に形成されているとともにハウジング部材３のハウジングカラー部分５と重なり合っている。
僅かな摩擦をもって駆動部材１１を径方向（第１中心軸Ａに対して径方向）で確実に支持するローラベアリング部材１９は、駆動部材１１の駆動ベアリング環状部分１７の内周面とハウジング部材３のハウジングカラー部分５の外周面との間に配置されており、このローラベアリング部材１９は、例えば、ボールベアリングまたはニードルベアリングであることが好ましい。

従動出力部材２１は、好ましくは０．５ｍｍ未満、例えば、０．２ｍｍの偏心度Ｅだけオフセットした状態で第１中心軸Ａに対して平行に配置された第２中心軸Ｂを中心に均整の取れた円柱状を呈している。
従動出力部材２１は、第２中心軸Ｂと同軸で且つ駆動部材１１の駆動チューブ部分１３内に挿入された中空円筒状の従動出力チューブ部分２３と、この従動出力チューブ部分２３の端面で径方向外側に突出した従動出力ディスク部分２５と、第２中心軸Ｂと同軸状で従動出力ディスク部分２５に形成されてハウジング部材３の駆動ベアリング環状部分１７と重なり合う従動出力ベアリングリング部分２７とを有している。
従動出力部材２１は、駆動部材１１の駆動ベアリング環状部分１７に対向する従動出力ベアリングリング部分２７の内側に、Ｖ字形状の環状外周溝部分２９を有しており、この環状外周溝部分２９の側壁は、第２中心軸Ｂに対して斜めに、例えば、６０°で延びているのが好ましい。
ボールからなる単一の転動部材３１が、駆動部材１１の外周面、すなわち、駆動ベアリング環状部分１７の外周面と、転動部材３１を部分的に受ける環状外周溝部分２９との間の外周上の１つのポイントに配置されている。

従動出力部材２１は、その外周面上、すなわち、従動出力ベアリングリング部分２７の外周面上に、径方向に突出する外周輪部分３３を有しており、この外周輪部分３３は、第２中心軸Ｂと同軸状で形成されているとともに、さねはぎ継ぎ方式（in a manner of a tongue-and-groove connection）でハウジング部材３の外周ガイド部分３５に係合している。
第１中心軸Ａと同軸状な環状溝として形成されたチャンネルガイドとしての外周ガイド部分３５は、径方向内側に面するハウジング部材３の共通面上に、ハウジング本体部分９によって部分的に形成されているとともにハウジングカバー部材７によって部分的に形成されている。

外周ガイド部分３５の側壁は、第１中心軸Ａと垂直な面に対して僅かに傾斜して延びており、それにより、従動出力部材２１の外周輪部分３３は、外周ガイド部分３５に入り込むが完全にはその底部に達することなく、転動ポイントＷの所までのみ達するようになっている。
外周輪部分３３、すなわち、従動出力部材２１と、外周ガイド部分３５、すなわち、ハウジング部材３とは、以下において摩擦ギアタンブラ機構（a friction gear tumbler mechanism）と称する摩擦ギア機構を形成している。
転動ポイントＷと径方向反対側では、外周輪部分３３と外周ガイド部分３５との間または従動出力部材２１とハウジング部材３との間の距離が、転動ポイントＷよりも２×Ｅだけ大きくなるように設計されている。
同様に、転動ポイントＷに最も近い点における駆動部材１１と従動出力部材２１との間の距離は、径方向反対側における対応する距離よりも２×Ｅだけ大きくなるように設計されている。
したがって、外見上は周方向に湾曲した楔状の面が、従動出力部材２１とハウジング部材３との間および従動出力部材２１と駆動部材１１との間の両方に存在している。
ハウジング部材３と駆動部材１１と従動出力部材２１との間の接触点は、軸ＡおよびＢに対して垂直に延びる同一平面内にほぼ位置している。

駆動部材１１の外周面と転動部材３１と環状外周溝部分２９とは、駆動部材１１と従動出力部材２１との間で転動部材３１を楔留めする幾何学的構造を協働して形成している。
このことは、例えば、ウェッジローラフリーホイールクラッチ（wedging roller free-wheel clutches）として知られているように、接触角度がセルフロック角度（self−locking angle）よりも小さく、したがって、転動部材３１の接触点で摺動摩擦が起こらないようになっている。
駆動部材１１の静止時に、転動部材３１は、第１中心軸Ａの周方向から見て、最初に転動ポイントＷと同じ角度に位置するため、駆動部材１１と環状外周溝部分２９との間で径方向のテンションを何ら伴わないようになっている。
一方、駆動部材１１の駆動時には、前述した楔留めが起こるまで転動部材３１も移動するようになっている。
この幾何学的構造および材料を用いると、転動部材３１は約４５°（先行角度）だけ転動ポイントＷに先行するようになっている。

駆動部材１１が反時計周り（図２における）に駆動すると、転動部材３１は、駆動部材１１の外周面上で転動し、すなわち、時計周り（図２における）に回転するようになっている。
これにより、環状外周溝部分２９内で転動部材３１の相対的な転動動作が引き起こされるとともに、前述した楔留めに起因して、転動部材３１と従動出力部材２１との間の接触点でかなりの力Ｆがもたらされるようになっている。
従動出力部材２１が転動ポイントＷでハウジング部材３と当接するため、すなわち、転動ポイントＷが瞬間的なポール（pole）すなわち、支柱としての機能を発揮するため、力Ｆは、転動ポイントＷを中心として従動出力部材２１に作用するトルクを形成するようになっている。
これにより、ハウジング部材３上において従動出力部材２１の転がりローリング動作（tumbling rolling movement）が、時計周り（図２における）で引き起こされるようになっている。
駆動部材１１の回転方向が逆の場合には、転動部材３１の先行角度の２倍の遊び移動後に、従動出力部材２１の回転方向も同様に逆になるようになっている。
例えば、転動部材３１または転動ポイントＷでの摩耗を減少させつつ、単位表面圧力が高い点での瞬間摩擦係数を高めるため、適切な潤滑油を供給しても良い。

車両用ギアステージユニット１は、偏心転動を伴う摩擦ギアタンブラ機構として具現化された二段階構造を成している。
駆動部材１１と従動出力部材２１との間における転動部材３１の転動動作によって、転動部材３１を用いた偏心転動は最初に約２：１の理論速度伝達比を有している。
転動部材３１の半径よりも小さい従動出力部材２１への転動半径を与える環状外周溝部分２９は、本実施例の場合に、４：１の更なる伝達成分を生み出すようになっている。
摩擦ギアタンブラ機構ステージ（friction gear tumbler mechanism stage）は、２×Ｅの従動出力部材２１の外径（転動ポイントＷでのハウジング部材３の直径）にほぼ等しい速度伝達比成分、この場合には約１２５：１の速度伝達比成分を生み出すようになっている。
したがって、駆動部材１１の全体の回転を桁違いにギアダウンさせることができるようになっている。
偏心度Ｅが減少するにつれて、破壊的な効果が減少して、速度伝達比（または、減速比）が増大するようになっている。
伝達部材を破壊することなく、駆動トルクから生じる応力および接触力に耐えることができるようにするために、高強度な金属材料を使用することが好ましい。
しかしながら、例えば、振動を弱めてかなり大きな接触面を設けるため、高強度プラスチックを使用することにより従動出力部材２１に対して弾性面を与えるように設計しても良い。

静止時における非円形面の形成を防止するため、非使用時には、転動部材３１をその先行角度分だけ逆方向に転動させて何らの力Ｆをも形成しない転動ポイントＷの最も近くに静止させるべく、自由回転角度（例えば、９０度の固定された規定値、あるいは、電子的に決定される）だけ駆動部材１１を逆回転させるように設計することが好ましい。

動作中に駆動部材１１に対する転動部材３１の接触を高めることで前述した楔留め作用を高めるため、すなわち、この点での「滑り」をできるだけ回避するため、本実施例の変形では、回転を妨げることなく駆動部材１１と転動部材３１との間に常に僅かな摩擦があるように設計するのが好ましい。
この僅かな摩擦は、例えば、駆動部材１１と転動部材３１との間の通常のスプリング力によって、あるいは、構成部材のうちの１つを磁化することによって加えられてもよい。
方向を逆にする際の転動部材３１の遊び移動を減らすため、本実施例の変形例では、スプリングによって一緒に或いは別々に保持される２つの転動部材３１を設けても良い。
これにより、車両用ギアステージユニット１が、セルフロック状態となるようになっている。

本実施例の第１変形例において、本発明の車両用ギアステージユニット１は、車両用駆動装置４３を形成するためにモータユニット４１に組み付けられている。
車両用ギアステージユニット１およびモータユニット４１は、駆動部材１１がロータとなるように永久磁石からなる複数のロータマグネット部材４５を駆動部材１１に対して、好ましくは駆動チューブ部分１３に対して取り付けるとともに、ロータマグネット部材４５と非接触で相互作用するようにハウジング部材３内に複数のステータ積層部材（stator stacks）４７を配置することにより相互に組み付けられている。
制御手段４９は、ステータ積層部材４７の電子的整流、したがって、モータユニット４１の電子的整流を行なうようになっている。
フィードバックによる速度制御を行なうため、従動出力部材２１に対して、好ましくは従動出力チューブ部分２３に対して環状マグネット部材５１が取り付けられており、この環状マグネット部材５１は、従動出力部材２１の角度位置を検出するために制御手段４９に接続されたハウジング部材３内のホールセンサ部材５３と相互作用するようになっている。
モータユニット４１の電子部品を除き、車両用ギアステージユニット１は１つの被覆可能なユニットを形成している。

本実施例の第２変形例において、本発明の車両用ギアステージユニット１は、車両用アクチュエータ装置６３、特に、車両座席用アクチュエータ装置を形成するためにメカニズムユニット６１に組み付けられている。
メカニズムユニット６１は、車両座席用の背もたれ傾斜角度調整装置の形態でＤＥ１０１４４８４０ Ａ１に開示されており、その開示内容は本明細書に明確に含有されている。
セルフロック式の偏心遊星歯車機構としてのメカニズムユニット６１は、内歯車としての第１取り付け部材６５と、この第１取り付け部材６５と噛合する成形歯車を有する第２取り付け部材６７とを備えている。
第１取り付け部材６５は、例えば、車両座席の背もたれに強固に接続されており、一方、第２取り付け部材６７は車両座席の座部に接続されている。
２部品（あるいは、単一部品）からなるドライバ部材６９は、相互にテンションが掛けられた２つのウェッジ部材７１と共に、第１取り付け部材６５と第２取り付け部材６７との間に支持されて回動時に第２取り付け部材６７に対する第１取り付け部材６５の転がりローリング動作を引き起こす偏心機構（rolling eccentric）を形成している。

車両用ギアステージユニット１とメカニズムユニット６１とを相互に組み付けるため、ハウジング部材３が、そのハウジングカバー部材７によって第１取り付け部材６５に対して取り付けられ、一方、外周面に歯が形成されたシャフト部材７３は、一端が従動出力チューブ部分２３の内歯に噛合するとともに他端がドライバ部材６９の内歯と噛合している。
従動出力部材２１の転がり動作を補償するため、歯間に幾らかの遊びが設けられている。
また、他の手段、特に、フレキシブルな手段によって転がり動作を補償しても何ら構わない。

また、車両用アクチュエータ装置６３は、車両座席の高さ、及び／又は、座面の傾斜角度を調整するために用いても良い。

そして、本実施例の第１変形例と第２変形例とを組み合わせることにより、車両用アクチュエータ装置６３が、モータユニット４１によって完備されている。

次に、本発明の第２実施例である車両用ギアステージユニット１０１について、図５及び図６に基づいて説明する。
ここで、第２実施例の説明においては、特に説明がない限り、第１実施例の技術内容と同一であり、第１実施例と同じ構成部材および同様に作用する構成部材には第１実施例における符号に１００番だけ加えた符号が付与されている。
また、第１実施例の技術内容を第２実施例の技術内容に組み合わせても良く、また、その逆、すなわち、第２実施例の技術内容を第１実施例の技術内容に組み合わせても何ら構わない。

本発明の第２実施例である車両用ギアステージユニット１０１は、第１中心軸Ａを有する円筒状の均整の取れた左右対称なハウジング部材１０３を有している。
ハウジング部材１０３の径方向内側には、第１中心軸Ａと同軸状でハウジングカラー部分１０５が形成されている。
ハウジング部材１０３は、径方向外側にハウジングカバー部材１０７を有しており、ハウジングカバー部材１０７は、ハウジング本体部分１０９とは別個に形成されているとともに車両用ギアステージユニット１０１を組立時にハウジング本体部分１０９に対して接続固定されるようになっている。
さらに、ハウジング部材１０３上には、第１中心軸Ａと同軸状で駆動部材１１１が支持されている。
駆動部材１１１は、第１中心軸Ａと同軸的にハウジングカラー部分１０５に挿通される中空円筒状の駆動チューブ部分１１３を有しており、駆動フランジ部分１１５が、端面で径方向外側に突出しており、駆動ベアリング環状部分１１７が、第１中心軸Ａと同軸状で駆動フランジ部分１１５上に形成されているとともにハウジングカラー部分１０５と重なり合っている。
僅かな摩擦をもって駆動部材１１１を径方向（第１中心軸Ａに対して径方向）で確実に支持するローラベアリング部材１１９は、駆動ベアリング環状部分１１７の内周面とハウジングカラー部分１０５の外周面との間に配置されており、ローラベアリング部材１１９は、例えば、ボールベアリング、または、ニードルベアリングであるのが好ましい。

従動出力部材１２１は、好ましくは０．５ｍｍ未満、例えば、０．２ｍｍの偏心度Ｅだけオフセットした状態で第１中心軸Ａと平行に配置された第２中心軸Ｂを中心として均整の取れた円筒状を呈している。
従動出力部材１２１は、第２中心軸Ｂと同軸で且つ駆動チューブ部分１１３内に挿入された中空円筒状の従動出力チューブ部分１２３と、この従動出力チューブ部分１２３の端面で径方向外側に突出した従動出力ディスク部分１２５と、第２中心軸Ｂと同軸状で従動出力ディスク部分１２５に形成されて駆動ベアリング環状部分１１７と重なり合う従動出力ベアリングリング部分１２７とを有している。
従動出力部材１２１は、駆動ベアリング環状部分１１７に対向する従動出力ベアリングリング部分１２７の内側に、Ｖ字形状かつ湾曲形状を呈する環状外周溝部分１２９を有している。
ボールからなる２つの転動部材１３１が、それぞれ、駆動部材１１１の外周面、すなわち、駆動ベアリング環状部分１１７の外周面と、転動部材１３１を部分的に受ける環状外周溝部分１２９との間の外周上の１つのポイントに配置されている。

従動出力部材１２１は、その外周面上、すなわち、従動出力ベアリングリング部分１２７の外周面上に、径方向に突出する外周輪部分１３３を有しており、この外周輪部分１３３は、第２中心軸Ｂと同軸状で形成されているとともに、さねはぎ継ぎ方式（in a manner of a tongue-and-groove connection）で、ハウジング部材１０３の外周ガイド部分１３５に係合している。
第１中心軸Ａと同軸状な環状溝として形成されたチャンネルガイドとしての外周ガイド部分１３５は、径方向内側に面するハウジング部材１０３の共通面上に、ハウジング本体部分１０９によって部分的に形成されているとともにハウジングカバー部材１０７によって部分的に形成されている。

外周ガイド部分１３５の側壁は、第１中心軸Ａと垂直な面に対して僅かに傾斜して延びており、それにより、外周輪部分１３３は、外周ガイド部分１３５を完全に貫通してその底部に達することなく、転動ポイントＷの所までのみ達するようになっている。
外周輪部分１３３、すなわち、従動出力部材１２１と、外周ガイド部分１３５、すなわち、ハウジング部材１０３とは、以下において摩擦ギアタンブラ機構（a friction gear tumbler mechanism）と称する摩擦ギア機構を形成している。
転動ポイントＷと径方向反対側では、外周輪部分１３３と外周ガイド部分１３５との間または従動出力部材１２１とハウジング部材１０３との間の距離が、転動ポイントＷにおける場合よりも２×Ｅだけ大きくなるように設計されている。
同様に、転動ポイントＷに最も近い点における駆動部材１１１と従動出力部材１２１との間の距離は、径方向反対側における対応する距離よりも２×Ｅだけ大きくなるように設計されている。
したがって、外見上は周方向に湾曲された楔状の面が、従動出力部材１２１とハウジング部材１０３との間および従動出力部材１２１と駆動部材１１１との間の両方に存在している。
ハウジング部材１０３と駆動部材１１１と従動出力部材１２１との間の接触点は、軸ＡおよびＢに対して垂直に延びる同一平面内にほぼ位置している。

駆動部材１１１の外周面と転動部材１３１と環状外周溝部分１２９とは、転動ポイントＷに（先行角度だけ）先行する転動部材１３１を駆動部材１１１と従動出力部材１２１との間で楔留めする幾何学的構造を協働して形成している。
これは、例えば、ウェッジローラフリーホイールクラッチ（wedging roller free-wheel clutches）として知られているように、接触角度がセルフロック角度（self-locking clutches）よりも小さく、したがって、転動部材１３１の接触点で摺動摩擦が起こらないようになっている。
したがって、転動ポイントＷ以降の転動部材１３１は、楔留めされないように設計されている。
駆動部材１１１の駆動時には、転動部材１３１が駆動部材１１１の外周面上で転動するようになっている。
これにより、環状外周溝部分１２９内で転動部材１３１の相対的な転動動作が引き起こされるとともに、先行する転動部材の楔留めに起因して、先行する転動部材１３１と従動出力部材１２１との間の接触点でかなりの力がもたらされるようになっている。
従動出力部材１２１が転動ポイントＷでハウジング部材１０３と当接するため、すなわち、転動ポイントＷが瞬間的なポール（pole）、すなわち、支柱としての機能を発揮するため、前記力は、転動ポイントＷを中心として従動出力部材１２１に作用するトルクを形成している。
これにより、ハウジング部材１０３に対する従動出力部材１２１の転がりローリング動作（tumbling rolling movement）が引き起こされるようになっている。
駆動部材１１１の回転方向が逆の場合には、最小の遊び移動後に（他の転動部材１３１が楔留めされるまで）、従動出力部材１２１の回転方向も同様に逆になるようになっている。
例えば、転動部材１３１または転動ポイントＷでの摩耗を減少させつつ、単位表面圧力が高い点での瞬間摩擦係数を高めるため、適切な潤滑油を供給しても良い。
スプリングによって転動部材１３１が圧縮され或いは離間状態に保持される場合、車両用ギアステージユニット１０１がセルフロック状態になるように設計されている。

車両用ギアステージユニット１０１は、偏心転動を伴う摩擦ギアタンブラ機構として具現化される二段階構造を成している。
駆動部材１１１と従動出力部材１２１との間での転動部材１３１の転動動作に起因して、転動部材１３１を用いた偏心転動は最初に約２：１の理論速度伝達比を有している。
転動部材１３１の半径よりも小さい従動出力部材１２１への転動半径を与える環状外周溝部分１２９は、本実施例の場合に、４：１の更なる伝達成分を生み出すようになっている。
摩擦ギアタンブラ機構ステージは、２×Ｅの従動出力部材１２１の外径（転動ポイントＷでのハウジング部材１０３の直径）にほぼ等しい速度伝達比成分、この場合には約１２５：１の速度伝達比成分を生み出すようになっている。
したがって、駆動部材１１１の全体の回転を桁違いにギアダウンさせることができるようになっている。
偏心度Ｅが減少するにつれて、破壊的な効果が減少して、速度伝達比（または、減速比）が増大するようになっている。

伝達部材、すなわち、ハウジング部材１０３と駆動部材１１１と従動出力部材のうちの少なくとも１つ、好ましくはこれらの全ての部材は、プラスチック−金属複合材料から成形されている。
この金属部分により、伝達部材は、破壊されることなく、駆動トルクから生じる接触力および応力に耐えることができるようになっている。
また、高強度な金属（好ましくは、スチール）の薄いシートから製造することが好ましい。
これは、更なる再度の機械加工を伴うことなく、深絞り、押抜き、および、打ち抜き等が必要な精度および表面品質を与えるためである。
そして、熱処理を施すことで、強度特性を向上させるようになっている。
関連する金属部分は、高強度プラスチックへ成形されて、相互に結合されているのが好ましい。
プラスチック部分は、無負荷ベアリング領域での費用効率が高い製造および複雑な幾何学的形状、重量低減、および、非常に良好なダンピング特性、したがって向上されたノイズ挙動を可能にするとともに、必要に応じて、振動減衰、および、かなり広い接触面積のためのフレキシブルな表面を可能にするようになっている。
他に特に規定がなければ、金属部分は少なくとも略一定の材料厚さを有しており、一方、プラスチック部分は対応する伝達部材の残りの空間を占めている。

本実施例において、ハウジング部材１０３は、ハウジングカラー部分１０５からハウジング本体部分１０９を介して外周輪部分１３３と当接する外周ガイド部分１３５まで延びる金属部分１０３ｍを有している。
さもなければ、ハウジング本体部分１０９は、ハウジング部材１０３のプラスチック部分１０３ｋによって形成されている。
ハウジング部材１０３に対して割り当てられたハウジングカバー部材１０７は、外周輪部分１３３と当接する外周ガイド部分１３５まで延びる金属部分１０７ｍを有するとともに、残りの部分としてプラスチック部分１０７ｋを有している。
ハウジング部材１０３のプラスチック部分１０３ｋ、および、ハウジングカバー部材１０７のプラスチック部分１０７ｋは、ハウジング部材１０３とハウジングカバー部材１０７とを結合するために相互に超音波溶接されている。

駆動部材１１１は、駆動チューブ部分１１３から駆動フランジ部分１１５を介してローラベアリング部材１１９に面する駆動ベアリング環状部分１１７の側まで延びる第１金属部分１１１ｍと、転動部材１３１に面する駆動ベアリング環状部分１１７の側に配置される第２金属部分１１１ｎとを有するとともに、残りの部分としてプラスチック部分１１１ｋを駆動ベアリング環状部分１１７に有している。

従動出力部材１２１は、ハウジング部材１０３およびハウジングカバー部材１０７に面する側で従動出力ベアリングリング部分１２７内に配置されており、外周輪部分１３３上にわたって延びる第１金属部分１２１ｍと、転動部材１３１に面する側で従動出力ベアリングリング部分１２７内に配置される第２金属部分１２１ｎとを有している。
従動出力部材１２１のプラスチック部分１２１ｋは、従動出力ベアリングリング部分１２７の内周面から従動出力ディスク部分１２５の全体および従動出力チューブ部分１２３の全体にわたって延びている。

第１実施例と同様に、本実施例の車両用ギアステージユニット１０１は、例えば、車両座席の背もたれ傾斜角度を調整するために、車両用駆動装置を形成するべくモータユニットに組み付けられていても良く、及び／又は、車両用アクチュエータ装置を形成するべくメカニズムユニットに組み付けられていても良い。

本発明の第１実施例である車両用ギアステージユニットを示す断面図。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った車両用ギアステージユニットの断面図。 第１実施例の第１変形例である車両用ギアステージユニットを示す断面図。 第１実施例の第２変形例である車両用ギアステージユニットを示す断面図。 本発明の第２実施例である車両用ギアステージユニットを示す断面図。 図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った車両用ギアステージユニットの断面図。

符号の説明

１、１０１ ・・・ 車両用ギアステージユニット
３、１０３ ・・・ ハウジング部材
５、１０５ ・・・ ハウジングカラー部分
７、１０７ ・・・ ハウジングカバー部材
９、１０９ ・・・ ハウジング本体部分
１１、１１１ ・・・ 駆動部材
１３、１１３ ・・・ 駆動チューブ部分
１５、１１５ ・・・ 駆動フランジ部分
１７、１１７ ・・・ 駆動ベアリング環状部分
１９、１１９ ・・・ ローラベアリング部材
２１、１２１ ・・・ 従動出力部材
２３、１２３ ・・・ 従動出力チューブ部分
２５、１２５ ・・・ 従動出力ディスク部分
２７、１２７ ・・・ 従動出力ベアリングリング部分
２９、１２９ ・・・ 環状外周溝部分
３１、１３１ ・・・ 転動部材
３３、１３３ ・・・ 外周輪部分
３５、１３５ ・・・ 外周ガイド部分
４１ ・・・ モータユニット
４３ ・・・ 車両用駆動装置
４５ ・・・ ロータマグネット部材
４７ ・・・ ステータ積層部材
４９ ・・・ 制御手段
５１ ・・・ 環状マグネット部材
５３ ・・・ ホールセンサ部材
６１ ・・・ メカニズムユニット
６３ ・・・ 車両用アクチュエータ装置
６５ ・・・ 第１取り付け部材
６７ ・・・ 第２取り付け部材
６９ ・・・ ドライバ部材
７１ ・・・ ウェッジ部材
７３ ・・・ シャフト部材
１０３ｋ ・・・ ハウジング部材のプラスチック部分
１０３ｍ ・・・ ハウジング部材の金属部分
１０７ｋ ・・・ ハウジングカバー部材のプラスチック部分
１０７ｍ ・・・ ハウジングカバー部材の金属部分
１１１ｋ ・・・ 駆動部材のプラスチック部分
１１１ｍ ・・・ 駆動部材の第１金属部分
１１１ｎ ・・・ 駆動部材の第２金属部分
１２１ｋ ・・・ 従動出力部材のプラスチック部分
１２１ｍ ・・・ 従動出力部材の第１金属部分
１２１ｎ ・・・ 従動出力部材の第２金属部分
Ａ ・・・ 第１中心軸
Ｂ ・・・ 第２中心軸
Ｅ ・・・ 偏心度
Ｆ ・・・ 力
Ｗ ・・・ 転動ポイント

Claims (30)

1. ハウジング部材（３；１０３）と、該ハウジング部材（３；１０３）に第１中心軸（Ａ）を中心として回転自在な状態で取り付けられた駆動部材（１１；１１１）と、前記第１中心軸（Ａ）とは異なる第２中心軸（Ｂ）を中心に回転自在な状態で設けられた従動出力部材（２１；１２１）とを備える車両用アクチュエータ装置（６３）に用いられる車両用ギアステージユニット（１；１０１）、特に、車両座席用アクチュエータ装置に用いられる車両用ギアステージユニット（１；１０１）において、
   前記駆動部材（１１；１１１）の回転時に従動出力部材（２１；１２１）を駆動させる偏心転動機構が、前記第１中心軸（Ａ）および第２中心軸（Ｂ）を所定の偏心度（Ｅ）だけ平行にオフセットした状態かつ別個に形成された転動部材（３１；１３１）を介した状態で駆動部材（１１；１１１）を用いて従動出力部材（２１；１２１）を支持することで形成されているとともに、
   前記従動出力部材（２１；１２１）が、前記ハウジング部材（３；１０３）に対して摩擦ギアタンブラ機構（３３、３５；１３３、１３５）を介して転動動作、特に、転がりローリング動作を行なうようになっていることを特徴とする車両用ギアステージユニット（１；１０１）。
2. 前記転動部材（３１；１３１）が、前記駆動部材（１１；１１１）の回転時に駆動部材（１１；１１１）および従動出力部材（２１；１２１）の両方に対して転動するようになっていることを特徴とする請求項１記載の車両用ギアステージユニット。
3. 前記転動部材（３１；１３１）は、前記従動出力部材（２１；１２１）または駆動部材（１１；１１１）の一方に形成された環状外周溝部分（２９；１２９）内で部分的に転動するようになっているとともに、前記従動出力部材（２１；１２１）または駆動部材（１１；１１１）の他方の外周面または内周面上で転動するようになっていることを特徴とする請求項２記載の車両用ギアステージユニット。
4. 前記転動部材（３１；１３１）が、ボールからなるとともに、
   前記環状外周溝部分（２９；１２９）が、前記第１中心軸（Ａ）および第２中心軸（Ｂ）に対して垂直な面に斜めに延びる側壁を有していることを特徴とする請求項３記載の車両用ギアステージユニット。
5. 前記転動部材（３１；１３１）が、前記駆動部材（１１；１１１）の回転時に駆動部材（１１；１１１）と従動出力部材（２１；１２１）との間で楔留めされて力（Ｆ）を生じるようになっていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
6. 前記偏心転動機構の回転が、２：１よりも大きい減速比を生み出すようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
7. 前記偏心度（Ｅ）が、０．５ｍｍ以下で設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
8. 前記ハウジング部材（３；１０３）と従動出力部材（２１；１２１）との間における摩擦ギアタンブラ機構が、環状の外周ガイド部分（３５；１３５）と外周輪部分（３３；１３３）とによって構成されていること、特に、前記ハウジング部材（３；１０３）に形成された環状の外周ガイド部分（３５；１３５）と従動出力部材（２１；１２１）に形成された外周輪部分（３３；１３３）とによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
9. 前記従動出力部材（２１；１２１）が、該従動出力部材（２１；１２１）の転がりローリング動作のために瞬間的なポールとして機能する転動ポイント（Ｗ）でハウジング部材（３；１０３）に対して当接していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
10. 前記転動部材（３１；１３１）が、前記駆動部材（１１；１１１）の回転時にその回転方向において転動ポイント（Ｗ）に先行するようになっているとともに、
    前記転動ポイント（Ｗ）において生じる力（Ｆ）が、前記従動出力部材（２１；１２１）に対してモーメントを及ぼすようになっていることを特徴とする請求項５または請求項９記載の車両用ギアステージユニット。
11. 前記駆動部材（１１；１１１）が、該駆動部材（１１；１１１）の回転完了時に転動部材（３１；１３１）を転動ポイント（Ｗ）に接近させるためにその回転方向の反対方向に自由に回転するようになっていることを特徴とする請求項１０記載の車両用ギアステージユニット。
12. 前記駆動部材（１１；１１１）が、前記ハウジング部材（３；１０３）上にローラベアリング部材（１９；１１９）を介して支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
13. 前記ハウジング部材（３；１０３）と駆動部材（１１；１１１）と従動出力部材（２１；１２１）との間における接触点が、前記第１中心軸（Ａ）および第２中心軸（Ｂ）に対して垂直に延びる同一平面内にほぼ位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
14. 前記従動出力部材（２１；１２１）の転がり動作が、遊びまたは他の手段によって補償されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
15. 前記転動部材（３１；１３１）が、２つ設けられており、
    前記２つの転動部材（３１；１３１）の一方が、前記転動ポイント（Ｗ）に対して先行するようになっているとともに、
    前記２つの転動部材（３１；１３１）の他方が、もう一方に対して追従するようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
16. 前記２つの転動部材（１３１）が、互いに対してテンションを掛けられていることを特徴とする請求項１５記載の車両用ギアステージユニット。
17. 前記車両用ギアステージユニット（１；１０１）が、電子的に整流されたモータユニット（４１）と組み合わされて共通の車両用駆動装置（４３）内に組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
18. 前記ハウジング部材（３；１０３）が、ステータ積層部材（４７）を支持しているとともに、
    前記駆動部材（１１；１１１）が、ロータマグネット部材（４５）を支持していることを特徴とする請求項１７記載の車両用ギアステージユニット。
19. 前記従動出力部材（２１；１２１）の角度位置を検出するための検出手段（５１、５３）が、設けられていることを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の車両用ギアステージユニット。
20. 前記車両用ギアステージユニット（１；１０１）が、メカニズムユニット（６１）と組み合わされていること、特に、セルフロック式の偏心遊星歯車機構を有するメカニズムユニット（６１）と組み合わされることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
21. 前記従動出力部材（２１；１２１）が、前記メカニズムユニット（６１）のドライバ部材（６９）をシャフト部材（７３）を介して駆動するようになっていることを特徴とする請求項２０記載の車両用ギアステージユニット。
22. 僅かな量の摩耗のために高い単位表面圧力下で高い摩擦係数を生じさせる潤滑油を用いていることを特徴とする請求項１乃至請求項２１のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
23. 伝達部材としての前記ハウジング部材（１０３）と駆動部材（１１１）と従動出力部材（１２１）のうちの少なくとも１つの伝達部材が、プラスチック−金属複合材料から成形されていること、特に、金属部分（１０３ｍ、１０７ｍ、１１１ｍ、１１１ｎ、１２１ｍ、１２１ｎ）とプラスチック部分（１０３ｋ、１０７ｋ、１１１ｋ、１２１ｋ）とから成形されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
24. 前記金属部分（１０３ｍ、１１１ｍ、１１１ｎ、１２１ｍ、１２１ｎ）が、略一定の材料厚さを有していることを特徴とする請求項２３記載の車両用ギアステージユニット。
25. 前記金属部分（１０３ｍ、１１１ｍ、１１１ｎ、１２１ｍ、１２１ｎ）が、高強度金属の薄いシート、特に、スチールの薄いシートからなることを特徴とする請求項２３または請求項２４記載の車両用ギアステージユニット。
26. 前記金属部分（１０３ｍ、１１１ｍ、１１１ｎ、１２１ｍ、１２１ｎ）が、再機械加工を伴うことなく製造されていることを特徴とする請求項２３乃至請求項２５のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
27. 前記金属部分が、プラスチックへ成形されて、特に、高強度プラスチックへ成形されて相互に結合されていることを特徴とする請求項２３乃至請求項２６のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット。
28. 請求項１乃至請求項２７のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット（１；１０１）とモータユニット（４１）とを有していることを特徴とする車両用駆動装置（４３）。
29. 請求項１乃至請求項２７のいずれかに記載の車両用ギアステージユニット（１；１０１）を有していることを特徴とする車両用アクチュエータ装置（６３）。
30. 請求項２９記載の車両用アクチュエータ装置（６３）を有していることを特徴とする
    モータ駆動式で調節自在な背もたれ及び／又は座部を有する車両座席。
    

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