JP2010515612A - 動力化されたトラックシステム用のトランスミッション - Google Patents

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Abstract

車両のシート(12)のような支持される要素の位置を調整するために用いられるタイプのトラックシステム(18)は駆動されるレール(22)のそれぞれの対と、摺動的に相互に作用する一対のベースレール(20)を備える。交差レール(24)は前記駆動されるレール(22)のそれぞれに取り付けられるので、前記駆動されるレール(22)は一つのユニットのように一緒に摺動する。モータ(34)は、前記交差レール(24)に支持され、さらにいずれかの端部から出る一対のドライブシャフト(36)を備える。前記ドライブシャフト(36)はそれらの端部をそれぞれ、トランスミッション組み立て体(26)内に含まれるらせん状ギア(38)に、続ける。前記らせん状ギア(38)は、前記ベースレール(20)に対していずれかの位置に向けられることができる動かないリードスクリュー(28)と相互に作用するそれぞれのドライブナット(54)上の外側の歯と噛み合う。前記ドライブナット(54)は、不快な雑音を起こさないように保護され、さらに一つ又は二つの圧縮可能なワッシャ(66)の包含によって動作における、不快な雑音及び早期の摩耗を防ぐ。

Description

(関連出願の表示)
本出願は、2007年、1月4日に出願された米国仮出願番号60/878,712の優先権を主張する。
この発明は、全般的には動力化されたトラックシステムに関し、より詳細には車両シート、窓などのための位置調整器にて用いられるタイプの動力化されたトラックシステム用のトランスミッションに関する。
車両シート組立部品は、しばしば自動車のシート組立部品の位置を前方向及び後方向に調整するのを可能にする動力化されたトラックシステムによって提供される。同様に、車両の窓組立部品は、窓の位置の上及び下方向への調整を可能にする類似の構造の動力化されたトラックシステムを備える。それぞれの場合、支持要素は、所望により、その位置を変更する後方及び前方への動き用の動力化されたトラックシステムによってガイドされる。
車両シート組立部品の場合、例えば、シートについて調整性能は、様々な身体寸法の車両運転者に自動車内に快適に座らせることを可能とするのが望まれている。これらのシステムにあって、電気モータは摺動トラック組立部品内に配置されるリードスクリューに連結される。そのような配置にあって、前記リードスクリューは、固定されるか又は回転されるが、駆動ナットはモータ駆動回転を介して、車両シート組立部品を前方又は後方に動かすために相互に作用する。動力化された窓調節器組立部品はだいたい同じような方法により働く。
トランスミッションは、モータからドライブナットへ動力を伝達するための動力化されたトラックシステムのこれらのタイプにあって全般的に提供される。一対のスライドトラックが収納される構造にあって、電気モータは、各トラックに橋渡しされる横断梁上に、例えばトラックの中央又はトラックの一端に設けられる。トランスミッション内のある部品は回転するが、他のいくつかは全体的に静止状態に保たれ、振動がトランスミッションが操作されるときにトランスミッション内にて発生され、それによって雑音が引き起こされる。雑音の他の原因は、トランスミッションハウジング内の部品の横からの動きである。
動力化トラックシステム用トランスミッションにおける雑音問題に取り組むために様々な提案が出されてきた。例えば、2006年5月30日に登録された、Taubmannらへの米国特許番号7,051,986は、軸の遊びを補償するために用いられる符号96で識別されるシムディスクについて開示している。シムディスクは、製造変動に左右されるので、前記雑音問題を確実に処理することはできない。したがって、既存の強度、速度及び雑音の要求に適合するかあるいはしのぐ車両アプリケーションにおける使用のための動力化されたトラックシステムの必要性がある。さらに、トランスミッション内のそれらの部品間の振動を低減するため、さらに雑音を低減するため、またさらにある部品の左右の動きを除去するためのショック吸収部品を含む信頼されるトランスミッションの提供が必要とされる。さらに、前述した課題の一つ以上を避ける平行移動調整を提供するための信頼でき、好ましい動力化トラックシステムの提供が必要とされる。
本発明は、車両のシート、窓等のような支持要素の位置を調整するために用いられるタイプの動力化されたトラックシステム用のトランスミッション組み立て体を提供することで従来技術の欠点及び短所を克服する。前記組み立て体は、支持要素がその縦方向位置を変更するために後方及び前方に動かされる外側にねじ筋のリードスクリューを備える。ドライブナットは、前記リードスクリューと作用するようにかみ合う。ハウジングは前記ドライブナットを全体的に覆う。そのハウジングは、前記支持要素を前記ドライブナットと共に前記リードスクリューの縦に沿って推進するために、前記支持される要素に付加するための取り付けブラケットを備える。圧縮可能なワッシャは、前記ドライブナットと前記ハウジングとの間に挿入される。前記圧縮可能なワッシャは、前記ハウジング内の前記ドライブナットの両側の動きを除去するため、さらには前記トランスミッションからの振動を作り出す雑音を減衰又は同様に除去するために前記ドライブナットと前記ハウジングとの間にバイアスを及ぼす。
前記発明の他の局面によれば、車両用シート、窓等のような支持される要素の位置を調整するために用いられるタイプの動力化トラックシステムを提供する。前記トラックシステムは、ベーストラック、外側にねじ筋のリードスクリューを備える。前記リードスクリューは、支持される要素がその縦の位置を変更するために、後方及び前方に移動される縦方向を定着する。駆動されるトラックは、これらの間で縦に摺動的に移動するために、前記ベーストラックと相互に作用する。ハウジングは、前記駆動されるトラックに固定的に結合され、さらに前記ドライブユニットを全体的に囲む。前記ハウジングは、前記支持される要素を前記ドライブナットおよび前記駆動されるトラックに、前記リードスクリューの縦方向に沿って付着するための取り付けブラケットを備える。圧縮可能なワッシャは、前記ドライブナットと前記ハウジングとの間に挿入される。
本発明の他の具現化例によれば、リードスクリュー、ハウジングを含む前記トランスミッションを有する動力化されるトラックシステムにての使用のためのトランスミッション内に取り付けられるドライブユニットと前記らせん状ギアとの間の遊びを除去するための方法が提供される。この方法は、前記ドライブナットの対向する側部上に、第1及び第2のブッシュを配置するステップと、前記第1及び第2のブッシュの少なくとも一つと前記ドライブナットと間に波型ワッシャを挿入するステップと、ハウジング内にらせん状ギア、第1及び第2のブッシュ、及び波型ワッシャを収納するステップとを備えるので、前記波型ワッシャは部分的に圧縮される。前記波型ワッシャは、雑音を他のやり方で作り出す前記第1及び第2のブッシュに対して縦に振動するために前記ドライブナットに雑音傾向を減少する軸方向のバイアス力を提供する。
これら及び他の特徴及び本発明の利点は、以下に記述される詳細な説明及び添付される図面との関係を考慮することにより容易に正しく理解できるようになる。
具体例の自動車の概略的な斜視図である。 本発明に係る動力化されたトラックシステムを備える車両シートの斜視図である。 本発明の一具現化例に係る動力化されたトラックシステムの斜視図である。 図3の動力化トラックシステムの端部正面図である。 本発明に係るリードスクリュー及びトランスミッション組み立て体と一緒に、基体及び駆動されるトラックを描く動力化されたトラックシステムの一部の分解図である。 図5の破線によって囲まれたトランスミッション組み立て体の拡大図である。 トランスミッション組み立て体の他の具体例の分解図である。 前記トランスミッション組み立て体を通して縦に取られる部分的断面図である。 図8と同じようではあるが、ドライブナットとハウジングとの間の反応力に応じてそらされた圧力ワッシャを示す図である。
複数の図を参照すると、同じ番号がいくつかの図面を通して同じ又は対応する部分に示されている、例えば自動車は全体的に図1にあっては10で示されている。図1にあって車両10は、単に具体例で、代りに軍の軽量トラック、スポーツ多目的車(SUV)、ミニバン、バス、列車、航空機、ボート、又はそのような車両、或いは動力化トラック組み立て体が用いられる据え置き型のアプリケーションの形をとる。しかし、この特別な具体例では、車両10は、図2に示されるように、通例の背もたれ14及びシートクッション16を有する乗員シートを備えて描写されている。シート12は、全体的に18で示される動力化トラックシステム上に支持されており、座席者がシート12の位置を車両10に対して縦の前及び後ろに調整できるように構成される。本発明の以下の説明は車両シートのアプリケーションを基準に行われるが、当業者によれば本発明のトラックシステム18は、窓の制御システム、及びその縦の位置を変更するためにモータの影響下にて後ろ及び前に移動される支持要素を含む他のアプリケーションなどの他のいくつかの使用にも適用されるのが容易に理解できよう。
図2乃至5によれば、前記トラックシステム18は、相互に全体的に平行な二つのトラックセットを含む詳細が示されている。各トラックセットは、車両の乗員用コンパートメントのフロアのような構造体に連結されるベースレール20を含む。上部にあって、駆動されるレール22は前記シート12に結合され、前記ベースレール20と摺動的に相互に連結するので、車両シートの場合それら二つは相互に相対的に前後に摺動することができる。窓の制御アプリケーションの場合、前記駆動レール22は、前記ベースレール20に対して上下に摺動するために方向つけられる。当業者は、前記トラックシステム18の他のアプリケーション及び適応を思い描くことができるであろう。ブリッジ状の横断レール24は、前記駆動レール22を各トラックセットから相互に連結するので、それらはともに結合され、さらに前記シート12が前又は後ろに調整されると一斉に動く。
全体的に26で示される、トランスミッション組み立て体は、車両シート12、窓、又は他の部品などの支持される要素の位置調整の間、一方のレールを他方のレールに対して強制的に動かすために、前記ベース20と駆動レール22との間に効果的に配置される。
前記トランスミッション組み立て体26は、所望の縦方向の変位を生成するために外側にはめ込まれるリードスクリュー28と相互に作用する。前記トランスミッション組み立て体26が前記リードスクリュー28と相互に作用することによる特別の方法は、図に示される二つの、異なる機械的な等価的な配置の間で変化することができる。さらに詳細には、図5及び6に示すように、前記トランスミッション組み立て体26は、前記リードスクリュー28に対して長手方向に固定され、ユニットとして、それとともに移動する。しかし、図7乃至9に結合が経過的に示される本発明の他の具体例にあって、トランスミッション組み立て体26‘はスクリュー28’の長さを移動することによってリードスクリュー28‘と相互作用する。すなわち、後者の例にあって、トランスミッション組み立て体26’は、組み込まれるリードスクリュー28‘に対して縦方向に移動する。
ここで、特に図5及び6に描かれる具現化例を参照すると、リードスクリュー28は留め具32によって前記駆動レール22に回転可能に係止されるベアリングブロック30によって一端にて回転可能に支持される。前記リードスクリュー28の他端は、前記駆動されるレールの反対側の端部に回転可能に取り付けられる前記トランスミッション組み立て体26に連結される。前記トランスミッション組み立て体26は、図2乃至4に示すような電気モータ34からの回転入力を受け取る。前記モータ34は、対向する端部から延びる二つのフレキシブル駆動軸36に取り付けられる。各ドライブシャフト36は、前記トランスミッション組み立て体26の部品であるらせん状ギア38に結合される。したがって、各ドライブシャフト36がモータ34の電機子によって回転されると、前記らせん状ギア38は回転される。前記トランスミッション組み立て体26は、前記らせん状ギア38を、図6に示すように一対の左右カバー半体部42,44を介して回転可能に支持する、全体が40で示されるハウジングを備える。前記カバー半体部42,44は、固有の乾燥ベアリング品質を有するために周知のタイプの潤滑高分子材料から作られている。あるいは、ブッシュ46が前記らせん状ギア38とカバー半体部42,44との間に、ベアリング機能を与えるために挿入される。留め具(図示せず)、ヒートステーキング、セルフーロッキングクリップス、又は他の方法が、前記カバー半対部42,44を一体のユニットとして確実に結合するために用いられる。
左側カバー半対部42及び右側カバー半体部44は、それらの縦に離間される端部を、前記左側カバー半対部42及び右側カバー半体部44と、剛性の好ましくは金属の外部ブラケット50との間の振動を優先的に減衰させる一対の遮断部48にて囲まれる。前記遮断部48は、ゴム又は非常に弾性的な材料から製造される。この具現化例にあって、前記ブラケット50は、取り付け穴52をそれぞれ有する外側に曲がった二つのフランジ付きの全体的にU形状の構造を持つ。図5及び6に示すこの発明の具現化例によれば、前記トランスミッション組み立て体26は、前記ブラケット50の前記二つの取り付け穴52を通る留め具(図示せず)を介して前記駆動されるレール22に付加される。
前記トランスミッション組み立て体26は、さらに、前記らせん状ギア38のねじ筋にかみ合って接触する外側ギア歯を有するドライブナット54を備える。前記ドライブナット54は、前記らせん状ギア38の回転軸に対して全体的に交差する回転軸を有する。前記らせん状ギア38のように、前記ドライブナット54は、前記ハウジング40の前記左側カバー半対部42及び右側カバー半体部44間に回転可能に取り込まれる。本発明のこの具現化例にあって、前記リードスクリュー28は、前記ドライブナット54に固定的に合体されるので、それらは共通軸周りに一斉に回転する。その結果、前記ドライブナット54が前記らせん状ギア38の相互作用を通して強制的に回転されるとき、前記リードスクリュー28はそのベアリングブロック30内にて回転する。
前記トランスミッション組み立て体26と前記ベアリングブロック30との間に、前記リードスクリュー28の長さに沿って配置されることで、前記固定ナット56は前記リードスクリュー28上をねじに沿って動かされる。前記固定ナット56は、留め具60を通して固定された取り付けブラケット58によって前記ベースレール20に対して付加される。この方法にて、前記固定ナット56は、前記ベースレール20に対して動かない。前記リードスクリュー28が前記トランスミッション組み立て体26の動作を通して回転されると、付加される被駆動レール22、トランスミッション26及び直交レール24を前記リードスクリュー28の長さについての長手方向に推進させるように、そのスクリュー筋は前記固定ナット56の内部のねじ筋と相互に作用する。この手段によって、シート12、窓又は他の、支持される要素は、モータ34の動力にて、長手方向に前進又は後進される。
ここで、図7乃至9に移ると、他のしかし機械的には等価なトランスミッション組み立て体26‘が描かれており、主な名称が、本発明の二つの具現化例の間の相違を明らかにするために用いられている。この例にあって、前記リードスクリュー28’は前記ベースレール(図示せず)に固定して付着されるので、回転しない。この具体例では、ドライブナット54‘は、前記リードスクリュー28’の外側の回転に縫うように進んで相互に作用する内部スクリューの筋62’に提供される。ブラケット50‘は、リードスクリュー28’を完全に前記トランスミッション組み立て体26‘に通させる二つの穴64’を設ける。
前記ドライブナット54‘が前記らせん状ギア38’によって回転されると、その内部スクリューの筋62‘はドライブナット54‘がどちらに回転されるのかによって、どちらかの方向に、さらにそれゆえの前記トランスミッション組み立て体26’の縦方向のどちらについての推進も、前記リードスクリュー28’に沿う。
たとえば、動力化されたトラックシステムを使用するトランスミッション組み立て体の従来のデザインから持ち上がる固有の問題は、前記カバー半体部42,44,42‘,44’間の前記ドライブナット54,54‘の領域にて早期の特別な部品摩耗を引き起こすことである。同様に、前記トランスミッション組み立て体26,26’が活性化されると、不快なレベルの雑音が作り出される。これは、らせん状ギア38のねじ筋とドライブナット54上の外部歯との間の相互作用にて引き起こされ、縦方向のいずれかに動く、前記らせん状ギア38,38‘の回転方向に依存して、ドライブナット54内における反応力を引き起こす。この反応力は、ハウジング40,40’内部特に、左側カバー半対部42,42‘及び右側カバー半体部44,44’上にて発生される。本発明は、図7乃至9に示す少なくとも一つ、好ましくは二つの圧縮できるワッシャ66‘を挿入することによってこの不快な摩耗及び雑音減少を克服する。しかしながら、図5及び6に示した本発明の具現化例は、図示されてはいないが、対応する特性を含むことが理解されるであろう。一つ、又は二つの圧縮可能なワッシャ66’がドライブナット54‘の一つ又は両方のいずれかと、対向して挿入され、ドライブナット54‘とハウジング40’との間の軸上負荷をベアリングするために、ドライブナット54‘の両サイドに縦方向に離間される、第1及び第2のブッシュ68’との間に挿入される。前記第1及び第2ブッシュ68‘は、左側カバー半対部42及び右側カバー半体部44と相互に作用する抗回転特徴部を備える。この具体例にあって、前記抗回転特徴部は、左側カバー半対部42及び右側カバー半体部44の六角形のポケット70と相補的にかみ合う六角形の平坦部として図示される。他の抗回転特徴部は、六角形の代わりに用いられる。
図8は、前記トランスミッション組み立て体26‘の概略的な断面を示し、平衡のとれら静的な状態における前記圧縮可能なワッシャ66’を描いている。これは、静止のトランスミッション組み立て体26‘の典型である。しかし、図9に比較して示すように、前記らせん状ギア38’が矢印で示すように時計周りに回転を始めると、前記かみ合うねじとギア歯車との間の反応力がドライブナット54‘を、図9にて示されるように、カバー半体部42’、44‘の左側を押圧するように推進する。前記圧縮されるワッシャ66’は、前記シフトを吸収するように調和的に圧縮及び/又は伸張される。結果は、ほとんど雑音を発生しないという減衰効果及び前記ドライブナット54‘をブッシュ68’からの耳障りなベアリングから護るという減衰効果である。二つの圧縮されるワッシャ66‘は、図8及び9に示されるが、当業者は同様の機能が単一の圧縮可能ワッシャ66’の前記ドライブナット54‘のいずれかのサイドへの挿入によっても達成されることが容易に理解できる。
好ましくは、圧縮されるワッシャ66‘は、弾性スチール材料から作られるいわゆる波ワッシャタイプである。しかし、さらに好ましくは、許容可能な結果を作り出す圧縮ワッシャ66’のための構造のみにとどまらない。他の圧縮ワッシャデザインは、圧縮される発泡材の設計、コイルスプリング設計、等の同様に有効な材料によって代替される。
したがって、ここに開示された構成によって製造されたトランスミッション組み立て体26,26‘にあって、圧縮ワッシャ66、66’又はワッシャは、機能的に向上し、使用寿命を延ばし、トラックシステム18の動作における不快な雑音を削減する。
前述の発明は、適切な法的基準にて記述されたので、記述は本質的に制限されるものではない具体例である。開示された具体例についてのバリエーション及び変更は、当業者によって発明の範囲内にて行われるのは明らかである。つまり、本発明の法的に有効とされる保護の範囲は、以下の特許請求の範囲についての検証によってのみ決定される。

Claims (20)

  1. 車両シート、窓等のような支持される要素の位置を、細長いリードスクリューとの相互作用により調整するために用いられる動力化トラックシステム用のトランスミッション組み立て体であって、
    回転用に支持されるらせん状ギアと、
    前記らせん状ギアとかみ合って接触する外側のギア歯を有するドライブナットであり、前記リードスクリューと動作するように接触され、かつ前記らせん状ギアによって誘発される回転に応じて縦に変位されるドライブナットと、
    前記ドライブナットおよび前記らせん状ギアを全体的に囲むハウジングであり、前記支持される要素を前記ドライブナットと共に前記リードスクリューの長さに対して縦に推進するために前記支持される要素に取り付けられる取り付け用ブラケットを備えるハウジングと、
    前記ドライブナットと前記ハウジングとの間に挿入される圧縮されるワッシャと
    を備えるトランスミッション組み立て体。
  2. 前記圧縮されるワッシャは、波ワッシャを含む請求項1記載のトランスミッション組み立て体。
  3. 前記ハウジングは、前記ドライブナットと前記ハウジングの間の軸方向の負荷に耐えるために、前記ドライブナットの両サイドに縦に離間され、対向して挿入される第1及び第2のブッシュと、前記第1及び第2のブッシュの少なくとも一つと前記ドライブナットとの間に挿入される前記圧縮されるワッシャとを備える請求項1記載のトランスミッション組み立て体。
  4. 前記ハウジングは、前記ドライブナットの対向する左右側部に挿入されて、前記第1及び第2のブッシュをその間に取り込む一対の左側カバー半対部及び右側カバー半体部を備える請求項3記載のトランスミッション組み立て体。
  5. 前記ハウジングは、前記左側カバー半対部及び右側カバー半体部の縦に離間された端部に接合する、前記取り付けブラケットに直接的に隣接する一対の遮断部を有する請求項4記載のトランスミッション組み立て体。
  6. 前記圧縮可能なワッシャは、金属の波型ワッシャを含む請求項4記載のトランスミッション組み立て体。
  7. 前記らせん状ギアは、前記縦方向に対して傾斜された軸周りに回転する用に前記左側カバー半対部及び右側カバー半体部内に回転可能に支持されている請求項6記載のトランスミッション組み立て体。
  8. 前記らせん状ギアに機能的に結合される出力シャフトを有するモータをさらに含む請求項7記載のトランスミッション組み立て体。
  9. 車両シート、窓等のような支持される要素の位置を、細長いリードスクリューとの相互作用により調整するために用いられる動力化トラックシステムであって、
    ベースレールと、
    支持される要素がその長手方向の位置を変更するために後方及び前方に移動される長手方向を定着させる外側にねじ筋のリードスクリューと、
    前記ベースレールと駆動されるレールとの間の長手方向の摺動動作のため、前記ベースレールと相互作用する被駆動レールと、
    前記リードスクリューと相互に作用するトランスミッション組み立て体であって、らせん状ギア及び前記らせん状ギアとかみ合って接触する外側にかみ合う歯を有して前記リードスクリューと動作可能に接触するドライブナットとを含む前記トランスミッション組み立て体と、
    前記ドライブナット及び前記らせん状ギアを全体的に取り囲むハウジングであって、前記被支持要素を前記ドライブナットと一緒に、前記リードスクリューの長さに、縦に相対移動するために前記被支持要素に取り付ける取り付けブラケットを備えるハウジングと、
    前記ドライブナット及び前記ハウジングとの間に挿入される圧縮可能なワッシャと
    を備える動力化トラックシステム。
  10. 前記圧縮されるワッシャは、波ワッシャを含む請求項9記載のトラックシステム。
  11. 前記ハウジングは、前記ドライブナットと前記ハウジングの間の軸方向の負荷に耐えるために、前記ドライブナットの両サイドに縦に離間され、対向して挿入される第1及び第2のブッシュと、前記第1及び第2のブッシュの少なくとも一つと前記ドライブナットとの間に挿入される前記圧縮されるワッシャとを備える請求項9記載のトラックシステム。
  12. 前記ハウジングは、前記ドライブナットの対向する左右側部に挿入されて、前記第1及び第2のブッシュをその間に取り込む一対の左側カバー半対部及び右側カバー半体部を備える請求項11記載のトラックシステム。
  13. 前記ハウジングは、前記左側カバー半対部及び右側カバー半体部の縦に離間された端部に接合する、前記取り付けブラケットに直接的に隣接する一対の遮断部を有する請求項12記載のトラックシステム。
  14. 前記圧縮可能なワッシャは、金属の波型ワッシャを含む請求項12記載のトラックシステム。
  15. 前記らせん状ギアは、前記縦方向に対して傾斜された軸周りに回転する用に前記左側カバー半対部及び右側カバー半体部内に回転可能に支持されている請求項14記載のトラックシステム。
  16. 前記らせん状ギアに機能的に結合される出力シャフトを有するモータをさらに含む請求項15記載のトラックシステム。
  17. リードスクリュー、ハウジングを含むトランスミッションを有する動力化されるトラックシステムにての使用のためのトランスミッション内に取り付けられるドライブユニットとらせん状ギアとの間の遊びを除去するための方法であって、
    前記ドライブナットの対向する側部上に、第1及び第2のブッシュを配置するステップと、
    前記第1及び第2のブッシュの少なくとも一つと前記ドライブナットと間に波型ワッシャを挿入するステップと、
    前記波型ワッシャが前記ドライブナットの回転に応じて部分的に圧縮されるように、ハウジング内にらせん状ギア、第1及び第2のブッシュ、及び波型ワッシャを収納するステップと
    を備える方法。
  18. 前記ハウジングに対する前記ブッシュの回転を防ぐために前記第1及び第2のブッシュを構成するステップをさらに備える請求項17記載の方法。
  19. スプリングスチール材料から前記波型ワッシュを製造するステップをさらに備える請求項17記載の方法。
  20. 特別の規格によって生産された非金属材料から前記波型ワッシュを製造するステップをさらに備える請求項17記載の方法。
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