JP2009536299A

JP2009536299A - 回動制御系

Info

Publication number: JP2009536299A
Application number: JP2009508399A
Authority: JP
Inventors: パルド，サンチャゴカネド
Original assignee: パルド，サンチャゴカネド
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2009-10-08
Also published as: EP2022666A4; US20090140566A1; WO2007128854A1; EP2022666A1

Abstract

離散的な複数の位置に固定することができる回動制御系であって、本制御系は、モジュールを同一にする三つの歯車（１、２、及び３）、即ち固定された入力歯車（１）、入力歯車（１）と歯合する伝達歯車（２）、及び伝達歯車（２）と歯合する出力歯車（３）から構成されるトレインを備え、これら歯車（１、２、及び３）が歯車装着部（４）に装着されていること、並びに、入力歯車（１）及び出力歯車（３）の少なくとも一方を、入力歯車（１）と出力歯車（３）が互いに歯合する系ロック位置と、入力歯車（１）と出力歯車（３）との歯合が解除される系ロック解除位置との間で変位させる手段を備えることを特徴とする。

Description

発明の分野
本発明は、複数の分野、及び特定の用途において、ハウジング又はいずれかの固定部品の複数の異なる位置に調節可能な要素を固定することが望ましい場合に有用となり得る制御系に関する。
本発明は、例えば自動車のシートの調節可能な肘掛けのような快適さのためのデバイスの制御機構として使用することができる。本発明は更に、本発明の制御系を使用する調節可能な肘掛けに関する。

背景技術
「関節連結式平行四辺形」と呼ばれるフラットな機構を用いる非常に多くの用途が知られており、この平行四辺形は、薄い連結部により接合された、対向する辺が平行な四辺形から構成されており、一平面内で向きを変えずに一点を中心とする円形経路を辿る移動を可能にする。辺の一つの位置を固定するか、ボールジョイントの一つの回転を防止するかして、単純にいずれかの辺の自由度を取り除くことによって、又は関節連結式平行四辺形を形成する辺に平行でない５番目の固定辺を、当該平行四辺形のいずれかの二点間に用いることにより、機構を固定させることが可能な複数の系が存在する。
系を異なる位置でロックすることができるようにするため、通常は、所定数の点に境界条件を与えることができる機構が用いられる。これに関し、複数の特許文献、即ちドイツ国特許第１９９２４１６０号、米国特許第４４００９８４号、欧州特許第１０５５５５２号、英国特許第２１９４３０５号、ドイツ国特許第１９５４２１９８号、米国特許第５７２２７０３号、欧州特許第００１８６６２号を挙げることができる。

発明の概要
請求項１に記載の本発明による回動制御系は、離散的な複数の位置に固定することができ、同じモジュールを有する三つの歯車、即ち固定された入力歯車と、入力歯車と歯合する伝達歯車と、伝達歯車と歯合する出力歯車から構成されるトレインを備えており、これらの歯車が歯車装着部に装着されていることと、入力歯車及び出力歯車の一方を、入力歯車と出力歯車が互いに歯合する系ロック位置と、入力歯車と出力歯車が互いに歯合しない系ロック解除位置との間で変位させる手段を備えることとを特徴とする。
三つの歯車と、一つの歯車装着部とを有するこの新規の機構により、バー又は可動要素は、円形経路を辿ることができ、更に、所定数の位置でハウジング又は固定部品に固定されることができる。

このために、本制御系ではギアトレイン機構に基づく既知の二つの原理を組み合わせる。
ａ）同じモジュールを有する三つの歯車から構成される直線的なトレインの場合、第１歯車が固定され、歯車装着部が回転する場合、最後の歯車は軸を中心として円形経路を辿ることができ、更にはそれ自体の軸を中心に回転することができ、この回転の角速度及び方向は、入力歯車及び出力歯車の両方の歯車の歯数に応じて決まる。
ｂ）少なくとも三つの歯車から構成される直線的なトレインの場合、第１歯車と最後の歯車とが歯合すると系がロックされて、いずれの歯車も回転することができない。
従って、本制御系では、歯車装着部によって案内される三歯車機構を利用する。この機構では、歯車の全てが互いに歯合することにより系がロック可能となって、いずれの歯車も回転不能となる。

機構のロックを解除するために、入力歯車と出力歯車との歯合を完全に解除することができる変位手段が設けられる。この場合、入力歯車を固定し、歯車装着部を回転させると、出力歯車が、当該歯車自体の軸を中心に回転しながら入力歯車の軸を中心に回動する。
本系は、入力歯車と出力歯車とを歯合させることにより、これらの歯車の歯によって可能なあらゆる位置で、再びロックすることができる。

本系の用途は肘掛けの調節について開発されたもので、この場合、フレームが車両のシャーシ又はシートに固定され、肘掛け要素がフレームの離散的な複数の位置に固定可能であり、入力歯車がフレームに一体化され、出力歯車が肘掛けに一体化されていることにより、本発明による肘掛けは、円形経路を辿るように移動することができ、更に、ユーザの希望に応じた多くの位置に固定可能である。
従って、本発明は更に、請求項９記載の肘掛けアセンブリに関するものである。
更に別の態様によれば、本発明は、同じ独創的なコンセプトを利用した請求項１２記載の肘掛けアセンブリに関するものである。

添付図面に本発明の一実施形態を示す。この実施形態では、本機構は、同じモジュールを有する三つの歯車（１、２、及び３）から構成される系と、歯車装着部（４）とを備える。入力歯車（１）がフレームに固定され、調節対象のバー又は要素に固定される出力歯車（３）と同じ数の歯を有するのに対し、伝達歯車（２）はそれよりも少ない数の歯を有する。
歯車装着部（４）は、三角形状に配置されて、三つの歯車（１、２、及び３）を案内し、歯車の回転を可能にする三つの穴（５、６、及び７）を有する。これらの穴（５、６、及び７）の中心は、これらの歯車の全てが互いに噛合するように、即ち入力歯車（１）が伝達歯車（２）と噛合し、伝達歯車（２）が出力歯車（３）と噛合し、出力歯車（３）が入力歯車（１）と噛合するように位置する。

系のロック解除を可能にするために、出力歯車（３）を案内する穴（５）の形状は横長の円形であり、この穴は、入力歯車（１）と出力歯車（３）との噛合解除を可能にするのに十分な角度に伝達歯車（２）を案内する穴（６）の軸にセンタリングされている。別の構成として、横に長い円形の穴は入力歯車（１）に対応する穴でもよい。
機構がこのようにして形成される場合、連続する図３、４、５、及び６に示すように、出力歯車（３）は入力歯車（１）の中心の回りを向きを変えることなく移動することができ、更にこれらの歯車のそれぞれの歯数が一致することにより、入力歯車（１）と噛合してロックされることが可能である。

系のロックが解除される様子を、連続する図３及び４に示す。出力歯車（３）に対し、図４に示す方向に、伝達歯車（２）の軸を中心とするトルクを付与すると、出力歯車（３）は、横長の穴（５）によって案内されて、伝達歯車（２）を中心として同穴（５）によって許容される限界位置に到達するまで回動する。この状況では、出力歯車（３）は入力歯車（１）との歯合から完全に外れている。
ロックが解除された系が運動する様子を連続する図４及び５に示す。ロックが解除された状態を保ちながら、図５に示すように、入力歯車（１）の軸を中心とするトルクが歯車装着部（４）に付与されると、出力歯車（３）はその向きを変えることなく入力歯車（１）のシャフトを中心とする円形経路を辿って移動する。

系がロックされる様子を、連続する図５及び６に示す。出力歯車（３）に対し、図６に示す方向に、伝達歯車（２）の軸を中心とするトルクを付与すると、出力歯車（３）は、横長の穴（５）によって案内されて、伝達歯車（２）を中心として同穴（５）によって許容される限界位置に到達するまで回動する。この状況では、出力歯車（３）は入力歯車（１）との歯合から完全に外れている。
この系では、入力歯車（１）と出力歯車（３）の歯車比を変えることにより、方向の変更を高精度に制御することができる。この場合、歯車装着部（４）が回動するにつれて、出力歯車（３）は、入力歯車（１）の軸を中心とする円形経路を移動しながら、出力歯車自体の軸を中心として、入力歯車（１）と出力歯車（３）の歯数の割合に比例していずれかの方向に向きを変える。

別の構成では、機構のロック及びロック解除は、歯車装着部（４）に対する三つの歯車（１、２、及び３）の回転を防止する補助機構を実装することにより、又は入力歯車（１）と出力歯車（３）とに同時に噛合する４番目の歯車を使用することにより、いずれの歯車も変位させることなく行なうことができる。
系のロック及びロック解除を可能にする構成は、横長の穴（５）によって可能になる移動の限界内で出力歯車（３）を変位させる、作動可能な補助機構により考案されている。

系の回動を可能にする構成も、歯車装着部と、歯車（１、２、及び３）のいずれかの間において機構の平面に直交するトルクを付与する補助機構を利用して考案されている。

図７及び８は、本発明の一実施形態による調節可能な肘掛けアセンブリを構成する部品全ての配置、及び組み立て順を示している。このアセンブリは基本的に、肘掛け（８）をフレーム（９）に連結する二つの対称な歯車トレイン（Ｔ、Ｔ’）を備えている。各歯車トレインは、同一のモジュールを有する入力歯車（１）、出力歯車（３）、及び伝達用の小歯車（２）を案内するために機能する三つの穴（５、６、及び７）を有するクランク（４）により構成される。
図示の実施形態では、主入力歯車（１）と主出力歯車（３）に設けられる歯の数は同じである。

図１３は、三つの穴から構成されるクランク（４）の内部加工を示し、これらの穴の二つの直径は、主歯車（１及び３）を案内するために比較的大きく、上側の穴は横長の円形で、副歯車（２）を案内するために設けられる直径の小さい３番目の穴の軸にセンタリングされていることを特徴としている。
主歯車（１及び３）は、固定用に、内側に向かう畝を持ち、これらの主歯車には、クランク（４）に形成される穴の直径と一致する直径を持つネック部が設けられる。いずれの歯車トレインにおいても、主歯車（３）は、クランク（４）の横に長い円形の穴を貫通して肘掛け（８）に固定される。この肘掛け（８）には、歯車の内部に形成される穴に一致する、外側に向かう畝の付いた中空の突起が設けられている。同様に、別の主歯車（１）は、クランク（４）の直径の大きい穴の他方を貫通し、同じく外側に向かう畝付きの中空突起が設けられたフレーム（９）に固定される。

肘掛け（８）及びフレーム（９）の両方に設けられる外側に向かう畝を持つ中空突起には、対応する不可逆性キャップ（１１）が圧入され、よって主歯車（１、３）の脱落が防止される。
伝達歯車（２）は、クランク（４）に設けられた対応する穴に嵌め込まれることにより、フレーム（９）及び肘掛け（８）のそれぞれと一体形成される二つの主歯車（１及び３）と歯合する。

留め具によりサイドカバー（１０）がクランク（４）に取り付けられることにより、伝達歯車（２）が保持され、歯車トレインが保護される。
このようにして、両方の歯車トレインがそれぞれの側で同じように組み立てられてアセンブリが形成されると、上述の連続する図９、１０、１１、及び１２に示すように、機構によって肘掛けの位置を調節することができる。

系のロック解除を連続する図９及び１０に示す。
肘掛け（８）の端部に、図１０に示す方向に伝達歯車（２）の軸を中心としたトルクをかけると、出力歯車（３）は、横長の穴（５）に案内されて伝達歯車（２）を中心に回動し、同穴によって許容される限界位置に達する。この状況では、出力歯車（３）は入力歯車（１）との歯合から完全に外れている。

ロックが解除された系の運動を、連続する図１０及び１１に示す。ロック解除位置を保持しながら、図１１に示すように、入力歯車（１）の軸を中心とするトルクを肘掛け（８）にかけると、肘掛け（８）は、その向きを変えることなく入力歯車（１）のシャフトを中心とする円形経路に沿って移動する。
系のロックを図１２に示す。肘掛け（８）の端部に対し、図６に示す方向に、伝達歯車（２）の軸を中心とするトルクをかけると、出力歯車（３）は、横長の穴（５）に案内されて伝達歯車（２）の周囲を回転し、同穴によって許容される限界位置に達する。この状況で、出力歯車（３）が入力歯車（１）と歯合する。

この系では、入力歯車（１）と出力歯車（３）の歯車比を変えることにより、方向の変化を高精度に制御することができる。この場合、歯車装着部（４）が回動すると、肘掛け（８）は、入力歯車（１）の軸を中心とする円形経路に沿って移動しながら、肘掛け自体の軸の周りで、入力歯車（１）と出力歯車（３）の歯数の割合に比例して、出力歯車（３）の軸を中心としていずれかの方向に向きを変える。
別の構成では、機構のロック及びロック解除は、歯車装着部（４）に対する三つの歯車（１、２、又は３）の回転を防止する補助機構を含むことにより、又は入力歯車（１）及び出力歯車（３）と同時に噛合する４番目の歯車を使用することにより、いずれの歯車も変位させることなく行なうことができる。

歯車（１、２、及び３）のいずれかと歯車装着部との間で機構の平面に直交するトルクをかける補助機構により、系の回動を作動可能にすることも考慮可能である。

別の実施形態によれば、入力歯車（１）と出力歯車（３）は、図１４及び１５に示すように、それぞれフレーム（９）と肘掛け（８）の構成部品である。この実施形態によって、部品の数を減らし、組み立てを簡単にすることができる。この場合、副歯車（２）は、両方の歯車トレイン（Ｔ及びＴ’）と噛合する。組み立てを行なうには、二つの主歯車（１及び３）及び副歯車（２）の該当するネック部にハンドル（４）を通し、次に、内側の凹部を介してクランク（４）に側方の二つのサイドカバー（１０）を取り付け、両方のクランク（４）が保持され且つ歯車トレイン（Ｔ及びＴ’）が保護されるように留め具で結合する。

本発明の制御系を構成する４つの部品の分解斜視図である。組み立てられた系の斜視図である。ロックされた機構の平面図である。ロックが解除された機構の平面図である。新規の位置に位置する機構の平面図である。新規の位置でロックされた機構の平面図である。本発明の一実施形態による制御系を備える肘掛けの分解図である。肘掛けの斜視図である。系がロックされたままの状態で歯車の全てが互いに歯合する様子を示す、最高位置に位置する肘掛けの側面図である。系のロックが解除された状態で、肘掛けの前部に逆方向のトルクをかけることにより同じ歯数を有する二つの歯車の歯合を解除した後の歯車を示す、最高位置に位置する肘掛けの側面図である。肘掛けの後部に順方向のトルクをかけることにより肘掛けを向きを変えないで回動させた後の歯車を示す、中間位置に位置する肘掛けの側面図である。肘掛けの前部に順方向のトルクをかけた後の、系が再びロックされた状態で全て互いに歯合している歯車を示す、中間位置に位置する肘掛けの側面図である。クランク部材の形状を詳細に示す。構成部材の数を減らした本発明の別の実施形態による肘掛けの分解図である。本発明の別の実施形態による、構成部品の数を減らした、最高位置に位置する肘掛けの側面図であり、系がロックされた状態で全て互いに歯合している歯車を示している。

Claims

離散的な複数の位置に固定することができる回動制御系であって、同じモジュールを有する三つの歯車（１、２、及び３）、即ち固定された入力歯車（１）、入力歯車（１）と歯合する伝達歯車（２）、及び伝達歯車（２）と歯合する出力歯車（３）から構成されるトレインを備え、歯車（１、２、及び３）が歯車装着部（４）に装着されており、前記系が、入力歯車（１）と出力歯車（３）の一方を、入力歯車（１）と出力歯車（３）が互いに歯合する系ロック位置と、入力歯車（１）と出力歯車（３）が互いに歯合する状態から解除される系ロック解除位置との間で変位させる手段を備えることを特徴とする、回動制御系。
前記歯車（１、２、及び３）の軸が、歯車装着部（４）に三角形状に配置されたそれぞれに対応する穴（５、６、及び７）に装着され、これらの穴の一つ（５）が横に長い円形形状を有することにより歯車を系ロック位置と系ロック解除位置の間で変位させる手段を形成している、請求項１記載の回動制御系。
横長の穴（５）が出力歯車（３）に対応する穴である、請求項２記載の回動制御系。
三つの歯車（１、２、又は３）の、歯車装着部（４）に対する回転を防止する作動可能な補助機構を含む、請求項１記載の回動制御系。
入力歯車（１）と出力歯車（３）が同じ数の歯を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の回動制御系。
入力歯車（１）と出力歯車（３）が異なる数の歯を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の回動制御系。
入力歯車（１）と出力歯車（３）の歯合及び歯合解除を行う横長の穴（５）によって案内される歯車に作用する作動可能な補助機構を含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の回動制御系。
三つの歯車（１、２、及び３）の内のいずれかを歯車装着部（４）に対して回転させる、作動可能な補助機構を含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の回動制御系。
車両のシャーシ又はシートに固定されるフレーム（９）と、離散的な複数の位置でフレーム（９）に固定することができる肘掛け（８）とを備えた位置調節可能な肘掛けアセンブリであって、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の少なくとも一つの制御系を備え、前記歯車群が歯車トレイン（Ｔ）を構成し、この歯車トレイン（Ｔ）において、入力歯車（１）がフレーム（９）と一体化され、出力歯車（３）が肘掛け（８）と一体化されていることを特徴とする、肘掛けアセンブリ。
フレーム（９）及び肘掛け（８）にはそれぞれ畝付きの突起（１２）が設けられており、この突起（１２）が入力歯車（１）及び出力歯車（３）に接続された相補的形状を有する対応する畝付きシャフト（１３）と連結する、請求項９記載の肘掛けアセンブリ。
三つの歯車（１、２、及び３）の内のいずれかに、歯車装着部（４）に対するトルクを付与する補助機構を備える、請求項９又は１０に記載の肘掛けアセンブリ。
肘掛け（８）の両側にそれぞれ位置する二つの対称な歯車トレイン（Ｔ、Ｔ’）を備える、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の肘掛けアセンブリ。
車両のシャーシ又はシートに固定されるフレーム（９）と、離散的な複数の位置でフレーム（９）に固定することができる肘掛け（８）とを備える位置調節可能な肘掛けアセンブリであって、入力歯車（１）、入力歯車（１）と歯合する伝達歯車（２）、及び伝達歯車（２）と歯合する出力歯車（３）を有する少なくとも一つの歯車トレイン（Ｔ）であって、入力歯車（１）がフレーム（９）と一体に形成され、出力歯車（３）が肘掛け（８）と一体に形成されているトレイン（Ｔ）、並びに、歯車（１、２、３）が回転できず且つ肘掛け（８）がフレーム（９）に固定されているロック位置と、歯車（１、２、３）が互いに対して回転することができ且つフレーム（９）に対して肘掛け（８）の位置を調節することができるロック解除位置との間で、切り替えを行なう手段を備えることを特徴とする、肘掛けアセンブリ。