JP2017133582A

JP2017133582A - 減速装置

Info

Publication number: JP2017133582A
Application number: JP2016013197A
Authority: JP
Inventors: 定夫伊東; Sadao Ito
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-08-03

Abstract

【課題】小歯数はすば歯車をより小型化・軽量化できる減速装置を提供する。【解決手段】電動モータにより回転駆動され、片側の先端部に歯先円の直径よりも小さい直径に設定された円柱部２４ｅであって同等のねじれ角及び歯元円の直径に設定された螺旋溝２４ｆが形成された円柱部２４ｅを有する樹脂製の小歯数はすば歯車２４を備え、該小歯数はすば歯車２４は従動側はすば歯車に噛合する。【選択図】図５

Description

本発明は、小歯数はすば歯車を備えた減速装置に関するものである。

従来、こうした減速装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この減速装置は、小歯数はすば歯車（第１ピニオン）及び該小歯数はすば歯車に噛合する従動側はすば歯車（第２ピニオン）を備えた、いわゆる平行軸歯車機構を構成している。この場合、小歯数はすば歯車が極端に小さい歯数（「３」）であることで、その回転が従動側はすば歯車との間で十分に減速されてこれに高効率で伝達される。

特開２００９−２２６９８２号公報

ところで、特許文献１では、小歯数はすば歯車が金属製であることで、基本的にその成形が転造によることになる。この場合、小歯数はすば歯車がその軸線方向に大型化することになり、ひいては質量が増加することになる。これは、歯部を成形する際に、軸線方向における前後の範囲に不完全な歯部が成形されてしまうためである。

本発明の目的は、小歯数はすば歯車をより小型化・軽量化できる減速装置を提供することにある。

上記課題を解決する減速装置は、電動モータにより回転駆動され、片側の先端部に歯先円の直径よりも小さい直径に設定された円柱部であって同等のねじれ角及び歯元円の直径に設定された螺旋溝が形成された円柱部を有する樹脂製の小歯数はすば歯車と、前記小歯数はすば歯車に噛合する従動側はすば歯車とを備える。

この構成によれば、前記小歯数はすば歯車の歯を成形する金型を回転させながら前記円柱部を成形しつつ軸線方向にそのまま抜くことで、例えばインジェクションにより前記小歯数はすば歯車を樹脂成形することができる。このように成形可能な前記樹脂製の小歯数はすば歯車は、例えば金属製の場合に比べてより小型化・軽量化が可能である。なお、「小歯数はすば歯車」とは、歯数が４以下のはすば歯車のことをいう。

上記減速装置について、前記円柱部が挿入される円筒状の軸部材を備えることが好ましい。
この構成によれば、例えば前記片側の先端部（円柱部）を滑り軸受によって軸支する場合、前記円柱部は、前記軸部材を介して滑り軸受に軸支される。この場合、滑り軸受には、円筒状である前記軸部材の全周面が摺接することになり、例えば前記螺旋溝が形成された前記円柱部のように一部の欠けた周面が摺接する場合に比べて、滑り軸受による支持をより安定化できる。

本発明は、小歯数はすば歯車をより小型化・軽量化できる効果がある。

減速装置の一実施形態が適用されるシートリフター装置についてその構造を示す側面図。同実施形態の減速装置が適用されるシート駆動装置についてその構造を示す斜視図。同実施形態の減速装置が適用されるシート駆動装置についてその構造を示す分解斜視図。同実施形態の減速装置が適用されるシート駆動装置についてその構造を示す断面図。同実施形態の減速装置についてその構造を示す分解斜視図。（ａ）は、小歯数はすば歯車を示す側面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）の６Ｂ−６Ｂ線、６Ｃ−６Ｃ線に沿った断面図。

以下、減速装置の一実施形態が適用されるシートリフター装置について説明する。なお、以下では、シート前後方向及びシート幅方向をそれぞれ「前後方向」及び「幅方向」という。

図１に示すように、車両フロアには、板材からなる支持部材１が前後方向に延在する状態で載置されるとともに、該支持部材１には、その前部及び後部に配設されたフロントリンク２及びリアリンク３を介して板材からなるクッションサイドフレーム４が支持されている。すなわち、フロントリンク２は、下端部が支持ピン１１により支持部材１に回動自在に連結されるとともに、上端部が支持ピン１２によりクッションサイドフレーム４に回動自在に連結されている。同様に、リアリンク３は、下端部が支持ピン１３により支持部材１に回動自在に連結されるとともに、上端部が支持ピン１４によりクッションサイドフレーム４に回動自在に連結されている。支持部材１、フロントリンク２、リアリンク３及びクッションサイドフレーム４は、該クッションサイドフレーム４を媒介節（連接節）とする４節回転連鎖を構成する。

支持部材１、フロントリンク２、リアリンク３及びクッションサイドフレーム４等の各々は、幅方向で対をなして配設されており、ここでは前方に向かって右側に配置されたものを示している。そして、両クッションサイドフレーム４は、乗員の着座部を形成するシート５の幅方向両側部の骨格をなしている。つまり、両支持部材１には、両フロントリンク２及び両リアリンク３を介してシート５が支持されている。

片側（前方に向かって右側）のリアリンク３には、支持ピン１４を中心にその前方に略扇状に広がるセクタギヤ部３ａが形成されている。そして、当該側のクッションサイドフレーム４には、シート駆動装置１５が取着されている。このシート駆動装置１５は、セクタギヤ部３ａに噛合するピニオン１６を有するとともに、該ピニオン１６を回転駆動する電動モータ１７を有する。電動モータ１７により駆動されるピニオン１６が図示時計回り及び反時計回りに回転することで、セクタギヤ部３ａが支持ピン１４を中心に図示反時計回り及び時計回りに、即ちリアリンク３がその上端部をそれぞれ下降及び上昇させるように回動する。リアリンク３がその上端部を下降又は上昇させるように回動することで、これに連動してフロントリンク２がその上端部を下降又は上昇させるように回動する。これにより、シート５が全体として下降又は上昇してその高さ方向の位置が調整される。

図２及び図３に示すように、シート駆動装置１５は、その外形をなすハウジング２１を有する。このハウジング２１は、前方（図３において右上側方向）に開口する略四角箱状のモータ取付部２２を有するとともに、幅方向一側（図３において右下側）方向に開口するギヤ収容部２３を有する。そして、図４に併せ示すように、ギヤ収容部２３は、ピニオン１６の軸線に沿って幅方向に中心線の延びる有底略円筒状の第１収容部２３ａを有するとともに、該第１収容部２３ａの下方で前後方向に中心線の延びる有底有蓋略半円筒状の第２収容部２３ｂを有する。また、ギヤ収容部２３は、第２収容部２３ｂと同心でその後端寄りの中間部を拡開する有底有蓋略部分円筒状の第３収容部２３ｃを有するとともに、該第３収容部２３ｃの上方でその中心線と平行に中心線の延びる略部分筒状の第４収容部２３ｄを有する。第４収容部２３ｄは、その中心線に沿う前後方向でモータ取付部２２に連通するとともに、下方が拡開される状態で第３収容部２３ｃに高さ方向で繋がっている。

なお、第１及び第２収容部２３ａ，２３ｂは、それらの内周面同士が一部重なり合う状態で高さ方向に連通している。第１収容部２３ａの内径は、第２収容部２３ｂの内径よりも十分に大きく設定されている。第２収容部２３ｂの内径が、第３収容部２３ｃの内径よりも小さく設定されていることはいうまでもない。

電動モータ１７は、モータ取付部２２に嵌挿される略四角柱状のホルダ部１７ａを有するとともに、該ホルダ部１７ａの中央を貫通する回転軸１７ｂを有する。そして、回転軸１７ｂには、略円環状のカップリング１８が連結されている。このカップリング１８は、周方向で互い違いに歯が噛み合うことで回転伝達可能な駆動側回転体１８ａ及び従動側回転体１８ｂを有しており、駆動側回転体１８ａにおいて回転軸１７ｂに一体回転するように連結されている。

そして、従動側回転体１８ｂには、第４収容部２３ｄに収容された樹脂製の小歯数はすば歯車２４が一体回転するように連結されている。すなわち、小歯数はすば歯車２４は、第４収容部２３ｄの中心線に沿って前後方向に軸線が延びており、カップリング１８内に進入する軸線方向一側端部（後端部）に設けられた略多角柱状の嵌合部２４ａを有する。また、小歯数はすば歯車２４は、嵌合部２４ａの前方に隣接して設けられた略円柱状の軸部２４ｂを有する。小歯数はすば歯車２４は、軸部２４ｂが従動側回転体１８ｂの前方に隣接して第４収容部２３ｄに嵌着された略円筒状の軸受ブッシュ２６に挿入・軸支され、嵌合部２４ａが従動側回転体１８ｂに嵌挿されることで、該従動側回転体１８ｂと一体回転するように第４収容部２３ｄに収容されている。

なお、「小歯数はすば歯車」とは、歯数が４以下（本実施形態では「２」）のはすば歯車のことをいう。
図５に併せ示すように、小歯数はすば歯車２４は、軸部２４ｂの前方に隣接して設けられた略円盤状のフランジ部２４ｃを有するとともに、該フランジ部２４ｃの前方に隣接して設けられたギヤ部２４ｄを有する。このギヤ部２４ｄには、歯筋がつる巻き線をなすように所定のねじれ角の設定された２つの歯が形成されていることはいうまでもない。また、小歯数はすば歯車２４は、ギヤ部２４ｄの前方に隣接して設けられた円柱部２４ｅを有する。図６（ａ）〜（ｃ）に併せ示すように、この円柱部２４ｅは、ギヤ部２４ｄの歯先円の直径よりも小さい直径に設定されており、ギヤ部２４ｄと同等のねじれ角及び歯元円の直径（谷径）に設定された螺旋溝２４ｆが形成されている。つまり、螺旋溝２４ｆは、円柱部２４ｅの直径の範囲でギヤ部２４ｄの谷部に前後方向に繋がっている。

図５に示すように、円柱部２４ｅは、例えば金属材からなる軸部材２５に取着されている。すなわち、この軸部材２５は、円柱部２４ｅの外径と同等の内径及び円柱部２４ｅの軸線方向の寸法と同等の当該方向の寸法を有する有底略円筒状の本体２５ａを有するとともに、該本体２５ａの開口端に設けられた外向きのフランジ２５ｂを有する。円柱部２４ｅは、例えば本体２５ａに圧入されることで軸部材２５に取着されている。

図３及び図４に示すように、軸部材２５は、第４収容部２３ｄの前端に嵌着された滑り軸受としての略円筒状の軸受ブッシュ２７に挿入・軸支されている。つまり、小歯数はすば歯車２４は、軸部２４ｂ及び軸部材２５を介した円柱部２４ｅにおける両持ちの状態で第４収容部２３ｄに回転可能に収容されている。このとき、小歯数はすば歯車２４は、軸線方向において、フランジ部２４ｃが軸受ブッシュ２６の対向面に摺接するとともに、軸部材２５のフランジ２５ｂが軸受ブッシュ２７の対向面に摺接することで、当該軸線方向への移動が規制されている。

第３収容部２３ｃ及び第２収容部２３ｂには、従動側はすば歯車２８及びウォーム２９がそれぞれ回転可能に収容されている。すなわち、ウォーム２９は、第２収容部２３ｂの中心線に沿って前後方向に軸線が延びており、その後端及び前端に設けられた略円柱状の軸部２９ａ，２９ｂを有する。ウォーム２９は、両軸部２９ａ，２９ｂが第２収容部２３ｂの後端及び前端にそれぞれ嵌着されたフランジ付き略円筒状の軸受ブッシュ３１，３２に挿入・軸支されることで第２収容部２３ｂに回転可能に収容されている。そして、ウォーム２９は、軸部２９ｂの後方に隣接して設けられたギヤ部２９ｃを有するとともに、軸部２９ａの前方に隣接して設けられた嵌合部２９ｄを有する。ギヤ部２９ｃは、第１収容部２３ａの下方に配置されており、嵌合部２９ｄは、その前後方向の位置が第３収容部２３ｃに一致するように配置されている。この嵌合部２９ｄは、例えば小判形の柱形状を含む段付き柱形状を呈する。

一方、従動側はすば歯車２８は、嵌合部２９ｄの前後方向の寸法と同等の軸線方向の寸法に設定された略円筒状に成形されており、嵌合部２９ｄが嵌挿されることでウォーム２９と一体回転する。このとき、従動側はすば歯車２８は、そのギヤ部２８ａにおいて小歯数はすば歯車２４（ギヤ部２４ｄ）に噛合する。従動側はすば歯車２８は、その直径（ピッチ円の直径）が小歯数はすば歯車２４の直径よりも十分に大きく設定されており、該小歯数はすば歯車２４の歯数よりも十分に大きな歯数を有する。従って、電動モータ１７により小歯数はすば歯車２４が回転駆動されると、その回転が従動側はすば歯車２８との間で十分に減速されて該従動側はすば歯車２８に伝達される。小歯数はすば歯車２４及び従動側はすば歯車２８は、第１の減速機構を構成する。

なお、軸受ブッシュ３１及び嵌合部２９ｄの間には、軸部２９ａの挿入された略円環状のスラストワッシャ３３が介装されるとともに、軸受ブッシュ３２及びギヤ部２９ｃの間には、軸部２９ｂの挿入された同様のスラストワッシャ３３が介装されている。ウォーム２９は、軸線方向において、嵌合部２９ｄ及びギヤ部２９ｃの各々が該当のスラストワッシャ３３の対向面に摺接することで、当該軸線方向への移動が規制されている。

第１収容部２３ａには、ウォーム２９に噛合するウォームホイール３４が回転可能に収容されている。すなわち、ウォームホイール３４は、第１収容部２３ａの中心線（即ちピニオン１６の軸線）に沿って幅方向に軸線が延びており、ウォーム２９（ギヤ部２９ｃ）に噛合する略円筒状のギヤ部３４ａを有する。また、ウォームホイール３４は、ギヤ部３４ａと同心でこれに第１収容部２３ａ側に向かって突設された略円筒状の軸部３４ｂ（図２参照）を有するとともに、第１収容部２３ａの反対側に向かって突設された略円筒状の軸部３４ｃを有する。軸部３４ｂの外径は、前記軸受孔２１ａの内径と同等に設定されており、ウォームホイール３４は、軸部３４ｂが軸受孔２１ａに挿入・軸支されることで第１収容部２３ａに回転可能に収容されている。従って、従動側はすば歯車２８と共にウォーム２９が回転すると、その回転がウォームホイール３４との間で減速されて該ウォームホイール３４に伝達される。ウォーム２９及びウォームホイール３４は、第２の減速機構を構成する。なお、ウォームホイール３４の中央部には、軸部３４ｃ側が略円形であるとともに軸部３４ｂ側が当該円形よりも拡開された略四角形である嵌合孔３４ｄが貫通している。

ウォームホイール３４には、前記ピニオン１６が一体回転するように嵌挿されている。すなわち、ピニオン１６は、ウォームホイール３４側が略円柱状であるとともに軸受孔２１ａ側が略四角柱状である嵌合部１６ａを有しており、該嵌合部１６ａが嵌合孔３４ｄに嵌挿されることでウォームホイール３４と一体回転する。なお、ピニオン１６は、軸受孔２１ａから突出するように嵌合部１６ａに突設されたギヤ部１６ｂを有しており、該ギヤ部１６ｂにおいて前記セクタギヤ部３ａに噛合する。

ハウジング２１には、第１収容部２３ａ〜第４収容部２３ｄを閉塞する略板状のカバー３５が複数のねじ３６により締結されている。このカバー３５には、軸部３４ｃと同心でその外径と同等の内径を有する略円形の軸受孔３５ａが形成されている。この軸受孔３５ａは、ウォームホイール３４の第１収容部２３ａから突出する嵌合孔３４ｄを軸支する。

次に、本実施形態の作用とともに、その効果について説明する。
（１）本実施形態では、樹脂製の小歯数はすば歯車２４は、片側の先端部にギヤ部２４ｄの歯先円の直径よりも小さい直径に設定され、ギヤ部２４ｄと同等のねじれ角及び歯元円の直径に設定された螺旋溝２４ｆが形成された円柱部２４ｅを有する。従って、小歯数はすば歯車２４の歯を成形する金型を回転させながら円柱部２４ｅを成形しつつ軸線方向にそのまま抜くことで、例えばインジェクションにより小歯数はすば歯車２４を樹脂成形することができる。このように成形可能な樹脂製の小歯数はすば歯車２４は、例えば金属製の場合に比べてより小型化・軽量化が可能である。また、小歯数はすば歯車２４の低コスト化が可能である。

また、円柱部２４ｅは、少なくともギヤ部２４ｄの歯元円の直径よりも大きい直径に設定されることで、例えば歯元円の直径と同等若しくはそれよりも小さい直径に設定される場合に比べて小歯数はすば歯車２４の剛性を増加でき、ひいては作動時にかかる負荷に対して十分な強度を確保できる。特に、ギヤ部２４ｄの歯元円の直径は非常に小さくなることから、このような剛性の増加等はいっそう有用である。

（２）本実施形態では、円柱部２４ｅが挿入される円筒状の軸部材２５を備える。従って、軸受ブッシュ２７（滑り軸受）には、円筒状である軸部材２５の全周面が摺接することになり、即ち軸部材２５が平滑な軸として機能することになり、例えば螺旋溝２４ｆが形成された円柱部２４ｅのように一部の欠けた周面が摺接する場合に比べて、軸受ブッシュ２７による支持をより安定化でき、ひいては異音や摩耗を抑制できる。

また、軸部材２５により円柱部２４ｅの補強及び真円度の向上を図ることができる。
（３）本実施形態では、小歯数はすば歯車２４及び従動側はすば歯車２８（第１の減速機構）は、転がり接触により回転伝達する平行軸歯車機構を構成することで、電動モータ１７の回転軸１７ｂの回転を高減速比で高効率に減速できる。

（４）本実施形態では、小歯数はすば歯車２４は、軸部２４ｂ及び軸部材２５を介した円柱部２４ｅにおける両持ちの状態で軸支されている。従って、小歯数はすば歯車２４の曲げ剛性を増加することができ、ひいては小歯数はすば歯車２４の軸心ずれを抑制できる。

（５）本実施形態では、小歯数はすば歯車２４及び従動側はすば歯車２８（第１の減速機構）と、ウォーム２９及びウォームホイール３４（第２の減速機構）とによる２段の減速機構によって高減速比での減速を実現できる。

（６）本実施形態では、軸部２４ｂ（小歯数はすば歯車２４）をカップリング１８を介して回転軸１７ｂに連結した。従って、例えば回転軸１７ｂを直に嵌挿する場合のように、軸部２４ｂに穴を開けたりしなくてもよいため、該軸部２４ｂをより小径化できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、所要の減速比が確保されるのであれば、ウォーム２９及びウォームホイール３４（第２の減速機構）を省略してもよい。この場合、例えば従動側はすば歯車２８にピニオン１６を一体回転するように連結してもよい。

・前記実施形態において、軸部材２５は、焼結合金材や摺動性のよい樹脂材などからなっていてもよい。
・前記実施形態において、円柱部２４ｅは、接着剤が塗布された状態で本体２５ａに挿入されることで軸部材２５に取着されていてもよい。

・前記実施形態において、軸部材２５を省略して円柱部２４ｅを軸受ブッシュ２７に直に軸支させてもよい。この場合、軸受ブッシュ２７に代えて転がり軸受を採用すれば、その内レースを円柱部２４ｅに嵌着しておくことで、実質的に軸部材２５と同様に機能する。

・前記実施形態において、小歯数はすば歯車２４の歯数は「３」又は「４」であってもよい。
・前記実施形態において、シート駆動装置１５は、例えばシート５の前後位置などを調整するシート調整装置を駆動するものであってもよい。あるいは、シート駆動装置１５は、シート５以外の適宜の駆動対象の駆動装置に流用してもよい。

１７…電動モータ、２４…小歯数はすば歯車、２８…従動側はすば歯車、２４ｅ…円柱部、２４ｆ…螺旋溝、２５…軸部材。

Claims

電動モータにより回転駆動され、片側の先端部に歯先円の直径よりも小さい直径に設定された円柱部であって同等のねじれ角及び歯元円の直径に設定された螺旋溝が形成された円柱部を有する樹脂製の小歯数はすば歯車と、
前記小歯数はすば歯車に噛合する従動側はすば歯車とを備えた減速装置。
請求項１に記載の減速装置において、
前記円柱部が挿入される円筒状の軸部材を備えた、減速装置。