JP2012176734A - 多軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数およびコストの増大を招かず、またスペースをとることなく、効果的にクリック感発生手段を設けることができる多軸駆動装置を提供する。
【解決手段】セレクタ１０のカム面１１，１２に、少なくとも１組の出力側クラッチ部材３２と入力側クラッチ部材５０とが接続した時に、他の組の出力側クラッチ部材３２のピン３５が嵌って内面６１に突き当たることによりクリック感を発生させるクリック溝６０Ａ〜６０Ｃを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば車両用電動シート等に適用されて好適な１つのモータで複数の出力軸を駆動する多軸駆動装置に関する。

車両用シートにあっては、全体の前後方向のスライドや座面高さの上下動、あるいはシートバック（背もたれ）のリクライニング等、複数箇所の位置を調節可能として、乗員の体形や姿勢に適合できるようにした形式のものが多い。これらの可動部位の調節は手動でなされるものであったが、より便利なものとして、モータ駆動により調節する電動シートが提供されている。

複数の可動部位をそれぞれ独立して駆動するには、可動部位に連結した各出力軸ごとにモータを１つ１つ連結させる構成が考えられるが、これではモータの数が多くなる。そこで、１つのモータで複数の出力軸を駆動すれば効率的であり、そのために、複数の可動部位に連結した各出力軸に、クラッチを介してモータの動力が伝達されるようにし、クラッチを断接して各可動部位を選択的に駆動するものが提案されている（特許文献１等参照）。このようないわゆる多軸駆動装置としては、複数の出力軸上に軸方向に移動自在にそれぞれ設けた従動側ベベルギヤを、モータ軸上の駆動側ベベルギヤに対して噛み合い可能に付勢した状態で設け、従動側ベベルギヤを押圧するカムによって従動側ベベルギヤを駆動側ベベルギヤに対して離接させて動力伝達の経路を切り換えるものが知られている（特許文献２）。

特開平６−１５６１２３号公報 特公昭５４−４１８９８号公報

上記特許文献２に記載されるような多軸駆動装置にあっては、カムを回転させて目的の出力軸を選択した時に、操作者がクリック感を得て目的の出力軸を選択したことを明確に判別できるようにすると、使い勝手や操作感が良好となって好ましい。しかしながらクリック感を発生させるための手段を別途設けると、部品点数およびコストの増大を招いたりスペースの面で不利になったりするという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数およびコストの増大を招かず、またスペースをとることなく、効果的にクリック感発生手段を設けることができる多軸駆動装置を提供することを目的としている。

本発明は、車両に具備される複数の可動機構を１つのモータによって選択的に駆動する多軸駆動装置であって、回転または直線移動することにより変位するカム面を有し、該カム面に変位方向に沿って複数のカム部が形成されたセレクタと、前記カム面に対向した状態で配設され、前記可動機構に接続される複数の出力軸と、この出力軸に、該出力軸と一体回転可能、かつ前記カム面に対し出力軸の軸方向に沿って進退自在に設けられた出力側クラッチ部材と、この出力側クラッチ部材を前記カム面に向かって進出するように付勢する付勢部材と、前記モータの動力が伝達され、前記付勢部材で付勢された前記出力側クラッチ部材が前記セレクタの前記カム部に作用した時に、該出力側クラッチ部材が接続する入力側クラッチ部材とを備え、前記セレクタのカム面には、少なくとも１組の前記出力側クラッチ部材と前記入力側クラッチ部材とが接続した時に、他の組の前記出力側クラッチ部材が作用することでクリック感を発生させるクリック感発生手段が設けられていることを特徴とする。

本発明では、前記クリック感発生手段は、前記出力側クラッチ部材が二点接触する内面を有する溝である形態を含む。

また、本発明では、前記カム部は、凹部または凸部である形態を含む。

本発明によれば、セレクタのカム面に、少なくとも１組の出力側クラッチ部材と入力側クラッチ部材とが接続した時に、他の組の出力側クラッチ部材が作用することでクリック感を発生させるクリック感発生手段が設けられているため、部品点数およびコストの増大を招かず、またスペースをとることなく、効果的にクリック感発生手段が設けられる多軸駆動装置が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る多軸駆動装置を示す平面図であって、第１出力部がクラッチ接続状態となっている状態を示している。 図１のII矢視図である。 図１のIII矢視図である。 セレクタのクリック溝に出力側クラッチ部材のピンが嵌った状態を示す平面図である。 一実施形態に係る多軸駆動装置の平面図であって、第２出力部がクラッチ接続状態となっている状態を示している。 一実施形態に係る多軸駆動装置の平面図であって、第３出力部がクラッチ接続状態となっている状態を示している。

以下、図面を参照して、車両用電動シートを駆動する一実施形態に係る多軸駆動装置を説明する。

（１）多軸駆動装置の構成
図１〜図３は、一実施形態に係る多軸駆動装置を示している。これら図で符号１０はセレクタである。セレクタ１０はＹ方向に長い略長方形状の板状部材であって、幅方向（Ｘ方向）の中央部にはＹ方向に延びる２つのガイド孔１７が形成されている。これらガイド孔１７には、図示せぬフレーム等に形成されたガイド突起１９がそれぞれ挿入されており、セレクタ１０はガイド孔１７がガイド突起１９にガイドされることによりＹ方向にスライド自在に支持されている。セレクタ１０の長手方向に沿う両側面のうち、図１で右側の側面は第１カム面１１に形成されている。また、左側の側面の下側は第２カム面１２に形成されており、上側にはＹ方向に歯列が並ぶラック１８が形成されている。ラック１８には図示せぬフレーム等に回転自在に支持されるピニオン２１が噛み合わされている。ピニオン２１には図示せぬダイヤルが回転軸を介して固定されている。このダイヤルを回転させるとピニオン２１が回転し、これによってラック１８を介してセレクタ１０がダイヤルの回転方向に応じてＹ方向に往復移動させられるようになっている。

第１カム面１１の所定箇所には、厚さ方向に開放する所定形状の複数（この場合、２つ）の第１凹部１３Ａおよび第２凹部１３Ｂが、Ｙ方向に離間して形成されている。第１凹部１３Ａにおいては、Ｙ２側は斜面１４を経て第１カム面１１に連なっているが、Ｙ１側にはストッパ面１５が形成されている。また、第２凹部１３Ｂにおいては、両側の斜面１６を経て第１カム面１１に連なっている。一方、第２カム面１２のＹ２側の端部は、Ｒ状に形成された角部を経てＸ２方向に向かって傾斜する傾斜面１３Ｃに形成されている。

図１においてセレクタ１０のＸ方向の両側には、出力部３０が配設されている。この場合、第１カム面１１側に第１出力部３０Ａと第２出力部３０ＢがＹ方向に離間して配設され、第２カム面１２側に第３出力部３０Ｃが配設されている。各出力部３０（３０Ａ〜３０Ｃ）は、それぞれカム面１１（１２）に対向した状態で配設された出力軸３１と、出力軸３１と一体回転可能、かつカム面１１（１２）に対し出力軸３１の軸方向に沿って進退自在に設けられた出力側クラッチ部材３２と、出力側クラッチ部材３２をカム面１１（１２）に向かって進出するように付勢するコイルばね３６とから構成されている。

出力軸３１は、図示せぬ回転支持部材により回転自在に支持されている。出力軸３１は、車両用電動シートの、例えばシート座面の高さを調節する機構、シートバック（背もたれ部）の角度を調節するリクライニング機構、およびシートの前後位置を調節する機構等の可動機構に対し、図示せぬトルクケーブルを介してそれぞれ接続される。トルクケーブルは、出力軸３１の後端面に形成された断面矩形状の装着穴３１ｂ（図２参照）にその一端部が挿入され、出力軸３１とともに回転する。

出力側クラッチ部材３２は、出力軸３１のセレクタ１０側にスプライン結合されて出力軸３１に沿って進退自在に挿入された軸部３３と、この軸部３３の先端側に一体形成された歯面がセレクタ１０側に向く出力側ベベルギヤ３４と、出力側ベベルギヤ３４の中心から軸方向に突設されたピン３５とから構成されている。

コイルばね３６は、出力軸３１の後端大径部３１ａと出力側ベベルギヤ３４との間に圧縮状態で外装されており、このコイルばね３６によって出力側クラッチ部材３２はセレクタ１０方向に付勢されてピン３５の先端がカム面１１（１２）に突き当たるようになっている。ピン３５の先端面は球面状に形成されており、ピン３５は、上記ダイヤルによってセレクタ１０がＹ方向に送られると突き当たっているカム面１１（１２）を摺接する。そして、セレクタ１０の移動に応じて、第１出力部３０Ａのピン３５は第１凹部１３Ａに、また、第２出力部３０Ｂのピン３５は第２凹部１３Ｂに、それぞれ突出して嵌り込むというように作用し、また、第３出力部３０Ｃのピン３５は傾斜面１３Ｃに突出するように作用する。

図３に示すように、セレクタ１０の下方には、モータ軸４１が上方に延びる状態にモータ４０が配置されている。モータ軸４１上には、図１に示すピニオン４２が固定されており、このピニオン４２の周囲に、各出力部３０に対応して３つの入力側クラッチ部材５０が配設されている。入力側クラッチ部材５０は、平歯車からなりピニオン４２に噛み合う入力ギヤ５１と、入力ギヤ５１の上面に一体に形成され、出力側ベベルギヤ３４にそれぞれ噛み合わされる入力側ベベルギヤ５２とから構成されている。モータ４０は、例えば上記ダイヤルに設けられるスイッチによってＯＮ・ＯＦＦされるようになっており、モータ４０が稼働すると、全ての入力側クラッチ部材５０が回転する。

図１に示すように、セレクタ１０の第１カム面１１および第２カム面１２の所定箇所には、セレクタ１０の厚さ方向に延びる複数の細いクリック溝６０Ａ〜６０Ｃが形成されている。クリック溝６０Ａ〜６０Ｃは、図４に示すように、出力側クラッチ部材３２のピン３５の先端面が僅かに嵌るように形成されたもので、開口部のカム面１１（１２）側には、ピン３５の先端が二点接触する傾斜した内面６１が形成されている。

コイルばね３６で付勢されたピン３５がクリック溝６０Ａ〜６０Ｃに嵌って先端が内面６１に接触すると、クリック感が発生するようになっている。この場合、第１カム面１１には、第２凹部１３ＢのＹ１側に第１クリック溝６０Ａが形成され、第１凹部１３Ａと第２凹部１３Ｂの間に第３クリック溝６０Ｃが形成され、第１凹部１３ＡのＹ２側に第２クリック溝６０Ｂおよび第３クリック溝６０Ｃが形成されている。また、第２カム面１２には、傾斜面１３ＣのＹ１側に第２クリック溝６０Ｂおよび第１クリック溝６０Ａが形成されている。

（２）多軸駆動装置の作用
次に、上記多軸駆動装置の作用を説明する。
図１は、上記ダイヤルを回転させてセレクタ１０をＹ方向に送ることにより、第１出力部３０Ａにおける出力側クラッチ部材３２のピン３５が第１凹部１３Ａに突出して嵌り込んだ状態を示している。この時、第１出力部３０Ａの出力側ベベルギヤ３４は、第１出力部３０Ａに対応する入力側ベベルギヤ５２に噛み合い、クラッチ接続の状態となる。

このように第１出力部３０Ａがクラッチ接続状態となった瞬間には、第２出力部３０Ｂと第３出力部３０Ｃにおいては、ピン３５の先端が、それぞれ第１カム面１１の第１クリック溝６０Ａおよび第２カム面１２の第１クリック溝６０Ａに嵌って内面６１に突き当たることにより、クリック感が発生する。ピン３５がクリック溝６０に嵌っても、出力側クラッチ部材３２はカム面１１（１２）でセレクタ１０から離れる方向に押されていることにより、出力側ベベルギヤ３４は対応する入力側ベベルギヤ５２に噛み合っておらず、それらの入力側ベベルギヤ５２が空転し、クラッチ切断状態となっている。

続いて、図５に示すようにセレクタ１０がＹ１方向に送られると、第２出力部３０Ｂのピン３５が第２凹部１３Ｂに突出して嵌り込み、当該第２出力部３０Ｂの出力側ベベルギヤ３４が対応する入力側ベベルギヤ５２に噛み合い、クラッチ接続状態となって出力軸３１が回転する。また、第１出力部３０Ａにおいては、ピン３５が第１カム面１１に乗り上げて出力側クラッチ部材３２がセレクタ１０から離れる方向に押され、出力側ベベルギヤ３４が入力側ベベルギヤ５２から離れてクラッチ切断状態となる。また、第３出力部３０Ｃは、クラッチ切断状態が維持される。

このように第２出力部３０Ｂがクラッチ接続状態となった瞬間には、第１出力部３０Ａと第３出力部３０Ｃにおいては、ピン３５の先端が、それぞれ第１カム面１１の第２クリック溝６０Ｂと第２カム面１２の第２クリック溝６０Ｂに嵌って内面６１に突き当たることにより、クリック感が発生する。

続いて、図６に示すようにセレクタ１０がさらにＹ１方向に送られると、第３出力部３０Ｃのピン３５が傾斜面１３Ｃに沿って突出し、当該第３出力部３０Ｃの出力側ベベルギヤ３４が対応する入力側ベベルギヤ５２に噛み合い、クラッチ接続状態となって出力軸３１が回転する。また、第２出力部３０Ｂにおいては、ピン３５が第１カム面１１に乗り上げて出力側クラッチ部材３２がセレクタ１０から離れる方向に押され、クラッチ切断状態となる。また、第１出力部３０Ａは、クラッチ切断状態が維持される。

このように第３出力部３０Ｃがクラッチ接続状態となった瞬間には、第１出力部３０Ａと第２出力部３０Ｂにおいては、ピン３５の先端が、それぞれ第１カム面１１の第３クリック溝６０Ｃに嵌って内面６１に突き当たることにより、クリック感が発生する。

以上のように、第１〜第３出力部３０Ａ〜３０Ｃのうちの１つの出力部３０が、出力側ベベルギヤ３４が対応する入力側ベベルギヤ５２に噛み合ってクラッチ接続状態となるように選択され、クラッチ接続状態となった出力部３０の出力軸３１が回転する。そして、クラッチ接続状態で、上記スイッチをＯＮにしてモータ４０を稼働させると、モータ４０の動力が入力側ベベルギヤ５２から出力側ベベルギヤ３４に伝わり、出力側クラッチ部材３２全体が回転して出力軸３１が回転する。これにより、選択された出力部３０の出力軸３１に接続されているトルクケーブルが回転して作動する。

本実施形態によれば、１つの出力部３０の出力側ベベルギヤ３４が入力側ベベルギヤ５２に噛み合ってクラッチ接続状態となる瞬間に、同期して他の２つの出力部３０のピン３５がクリック溝６０Ａ（６０Ｂ，６０Ｃ）に嵌って内面６１に突き当たることによりクリック感が発生し、上記ダイヤルを回転させる操作者はクリック感を得ることができる。これにより、操作者は目的の出力軸３１を選択したことを明確に判別でき、操作感が良好となる。

本実施形態では、セレクタ１０のカム面１１，１２に形成したピン３５が僅かに嵌るクリック溝６０Ａ〜６０Ｃを、クリック感を発生させる手段としている。したがってクリック感を発生させる手段を別途設ける必要がない。このため、部品点数およびコストの増大を招かず、またスペースをとることなく、効果的にクリック感発生手段を設けることができる。

なお、上記実施形態では、本発明のセレクタを直線運動するものとしたが、本発明ではセレクタを円板状の回転部材とし、その周面をカム面として複数の出力部３０を該カム面の周囲に配置する形態に変更することができる。また、カム面１１，１２に、上記凹部１３Ａ，１３Ｂおよび傾斜面１３Ｃに代えて凸部を形成し、該凸部で出力側クラッチ部材３２をセレクタ１０から離れる方向に押すとクラッチ接続状態となるように構成してもよい。

１０…セレクタ
１１，１２…カム面
１３Ａ，１３Ｂ…凹部（カム部）
１３Ｃ…傾斜面（カム部）
３１…出力軸
３２…出力側クラッチ部材
３５…コイルばね（付勢部材）
４０…モータ
５０…入力側クラッチ部材
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ…クリック溝（クリック感発生手段）
６１…内面

Claims (3)

1. 車両に具備される複数の可動機構を１つのモータによって選択的に駆動する多軸駆動装置であって、
   回転または直線移動することにより変位するカム面を有し、該カム面に変位方向に沿って複数のカム部が形成されたセレクタと、
   前記カム面に対向した状態で配設され、前記可動機構に接続される複数の出力軸と、
   この出力軸に、該出力軸と一体回転可能、かつ前記カム面に対し出力軸の軸方向に沿って進退自在に設けられた出力側クラッチ部材と、
   この出力側クラッチ部材を前記カム面に向かって進出するように付勢する付勢部材と、
   前記モータの動力が伝達され、前記付勢部材で付勢された前記出力側クラッチ部材が前記セレクタの前記カム部に作用した時に、該出力側クラッチ部材が接続する入力側クラッチ部材と、
   を備え、
   前記セレクタのカム面には、
   少なくとも１組の前記出力側クラッチ部材と前記入力側クラッチ部材とが接続した時に、他の組の前記出力側クラッチ部材が作用することでクリック感を発生させるクリック感発生手段が設けられていること
   を特徴とする多軸駆動装置。
2. 前記クリック感発生手段は、前記出力側クラッチ部材が二点接触する内面を有する溝であることを特徴とする請求項１に記載の多軸駆動装置。
3. 前記カム部は、凹部または凸部であることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸駆動装置。

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