JP4302478B2 - リクライニング装置及びその組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートバックを任意の傾斜角度に調整することができるリクライニング装置に関し、特に車両用に適したリクライニング装置に関する。

リクライニング装置では駆動部とシートバックの傾斜角との減速比を大きく取るため、遊星歯車機構やタウメル機構が良く使われる。これらの機構は、減速比は大きいものの、歯数の異なる歯車を噛合させるため、そのままでは微少なガタが発生し使用感が悪くなる。そこで、くさびカム等を用い、バネで付勢して停止時のガタを取ることがよく行われる。遊星歯車機構を用いたものでは、特開平６−２７７１２８号公報に、その図１に示すように太陽歯車を一方に押しつける皿状のバネ（６０）を備えたものが提案されている。また、タウメル機構を用いたものでは、特開２０００−２２５０３２号公報に、円周に近い円弧形状のバネ（１０）が回転体（９、９）を付勢し、くさびセグメント（８）を押しつけるようにしたものが提案されている。

特開平６−２７７１２８号公報 図１ 特開２０００−２２５０３２号公報 図３

出願人が現在提案しているリクライニング装置は、先行技術を構成するものではないが（特願２００３−００３１３９号）、次のようなものである。このリクライニング装置はモータで駆動される遊星歯車機構のパワーリクライニング装置を想定している。図１は、現在提案しているリクライニング装置５０を取り付けたシートを示す側面図である。シート８０は、シートバック６０とシートクッション７０とから成る。リクライニング装置５０は、後述する遊星歯車式の減速機１０と、減速機の一方の内歯側に固定されたブラケット６２と、他方の内歯側に固定されたブラケット７２とからなる。ブラケット６２はシートクッション７０に固定され、ブラケット７２はシートクッション７０側に固定されている。リクライニング装置５０は、図示しないスイッチが操作されるとブラケット６２とブラケット７２との相対回転角度、即ち、シートバック６０のシートクッション７０に対する角度を調整するよう構成されている。

図２（Ａ）は図１中に示す減速機１０の斜視図であり、図２（Ｂ）は側面図である。図３は減速機の構成部品を示す分解斜視図である。

図２及び図３に示すように減速機１０は、図１に示すシートクッション７０側にブラケット７２を介して接続される第１内歯１２と、シートバック６０側にブラケット６２を介して接続される第２内歯１４とを備える。第２内歯１４の表面１４ｂに形成された６つの円形突起１４ｃは、シートバック６０のブラケット６２に嵌合固定するための突起である。同様に、第１内歯１２の表面１２ｂにシートクッション７０側のブラケット７２に嵌合固定される６つの円形突起１２ｃを有している。第１内歯１２の歯数は例えば３３に、第２内歯１４の歯数は例えば３６に形成されている。ここで、３個の遊星歯車を用いる場合、第１内歯１２と第２内歯１４との歯数の差は３の倍数になる。第１内歯１２及び第２内歯１４の外側にはカバー３６が取り付けられ、側面にはホルダー３８（図２参照）が取り付けられる。

図３に示すように、第１内歯１２及び第２内歯１４の内側には、太陽歯車３０と太陽歯車の回りに３個の遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが配設される。該遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと第１内歯１２との間には、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂを保持する第１支持板２２が、該遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと第２内歯１４との間には、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂを保持する第２支持板２４が配設される。第１支持板２２には、第１内歯１２側へ突出する偏心カム２２ａが、中央に通孔２２ｂが形成されている。同様に、第２支持板２４には、第２内歯１４側へ突出する偏心カム２４ａが、中央に通孔２４ｂが形成されている。

第１内歯１２の中央には、第１支持板２２の偏心カム２２ａを収容する通孔１２ａが、第２内歯１４の中央には、第２支持板２４の偏心カム２４ａを収容する通孔１４ａが形成されている。第１支持板２２の偏心カム２２ａと第１内歯１２の通孔１２ａとの間には、１対の楔部材２８、２８が配置される。同様に、第２支持板２４の偏心カム２４ａと第２内歯１４の通孔１４ａとの間には、１対の楔部材２８、２８が配置される。楔部材２８、２８はスプリング２６により離れ広がる方向に付勢される。楔部材２８、２８はスプリング２６のフック部２６ａが係合する係合部２８ａ，２８ａ近傍のカム高さが高く、周縁に行くに従ってカム高さが低くなるように形成されている。

遊星歯車機構の動作について図３を参照し説明する。角柱形状のシャフト２０に固定された太陽歯車３０の周囲には、１２０度間隔で３個の遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが取り付けられ、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、第１内歯１２と同時に、第２内歯１４と噛合している。なお、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、第１支持板２２の１対の軸２２ｃにより支持され、遊星歯車３２Ｃは、軸により支持されていない状態で、太陽歯車３０と第１内歯１２及び第２内歯１４との間に保持される。ここで、リクライニング装置の図示しないスイッチが操作されモータによりシャフト２０が回転させられると、太陽歯車３０が回転し、これに伴い各遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが自転すると共に、太陽歯車３０の回りを公転する。

なお、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂを支持する第１支持板２２、第２支持板２４は、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂと共に太陽歯車３０の回りを公転する。遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの自転、公転により、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに同時に噛合する第１内歯１２と第２内歯１４との間に回転差が生じ、第２内歯１４側と連動するシートバック６０が、第１内歯１２側に固定されたシートクッション７０に対して角度調整される。

ここで、遊星歯車機構におけるガタ取り機構の動作について、図３を参照して説明する。第１支持板２２の１対の軸２２ｃにより自転可能に支持された遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、偏心カム２２ａ、２４ａにより残り１個の遊星歯車３２Ｃと反対方向（図中で上方向）へ偏位させられる。該２個の遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、それぞれの中心とシャフト２０の中心とを結ぶ線分から外れた方向に偏位させられるため、それぞれ自転方向へのモーメントが生じる。即ち、遊星歯車３２Ａには反時計方向のモーメントが生じ、遊星歯車３２Ｂには時計方向のモーメントが生じ、互いに近づく公転方向へ移動しようとする。

しかしながら、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ太陽歯車３０と噛合しており、且つ、第１支持板２２、第２支持板２４により公転方向への移動が規制させられるため、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは第１内歯１２、第２内歯１４と強固に噛合する。これにより、停止状態での遊星歯車３２Ａ、３２Ｂと第１内歯１２、第２内歯１４との間で隙間が無くなり、両者間でのバックラッシュ、がたつきを無くすことができる。

即ち、図３で上方向への変位により、第１内歯１２、第２内歯１４のいずれか一方に対して、第１支持板２２、第２支持板２４及び遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、噛み合い方向へ押圧され、同時に、他方の内歯に対して、第１支持板２２、第２支持板２４及び遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは引き付けられる。これにより、第１内歯１２と第２内歯１４とが相対的に反対方向へ押圧され、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂと第１内歯１２、第２内歯１４との間で隙間が無くなる。これに伴い、歯数差があり、同一の歯形ではない上に、加工精度にバラツキの出る第１内歯１２、第２内歯１４を用いても、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂによって押圧される。この２個の遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは、太陽歯車３０のシャフト２０を支点とする第１支持板２２の軸２２ｃで支持されるため、確実にガタ、遊びを無くすことができる。

このように、このリクライニング装置では、スプリング２６の楔部材２８、２８に対する付勢力を適切に調整することで、遊星歯車減速機１０の停止時には、偏心カム２２ａ、２４ａにより、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは図３で上方向へ偏位し、回転時には、第１内歯１２、第２内歯１４側からの抵抗力により、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂは偏位位置から円滑に回転し得る位置まで押し戻される。これにより、揺動回転が生じないよう設定されている。

図４は、上記遊星歯車機構の従来のガタ除去機構の要部を示す分解斜視図である。第２内歯１４の内側から、つまり、内歯が形成されている側から第２支持板２４が組み込まれ、第２内歯１４の外側から、２つの楔部材２８、２８と、楔部材２８、２８を広げるように付勢するスプリング２６が組み込まれる。第２内歯１４には中央に通孔１４ａが形成され、第２支持板２４には偏心カム２４ａが形成されている。スプリング２６はそのフック部２６ａ，２６ａが軸方向に突出し、２つの楔部材２８、２８の係合部２８ａ、２８ａを押圧する。このため、２つの楔部材２８、２８は離れる方向に付勢される。

図５は、第２内歯１４にガタ除去機構を組み込んだ状態を示す斜視図である。第２内歯１４の表面１４ｂに形成された６つの円形突起１４ｃは、シートバック６０のブラケット６２に嵌合固定するための突起である。第２内歯１４の通孔１４ａ内に第２支持板２４、２つの楔部材２８、２８、スプリング２６が組み込まれる。このとき、スプリング２６のフック部２６ａを除いた部分は第２内歯１４の表面１４ｂより突出した位置に位置することになり、リクライニング装置の厚みを厚くする要因となっていた。

上記のように、これらのリクライニング装置は、ガタをなくすためのバネが円形で大きい。さらに、バネを遊星歯車機構の本体の外側から組み込むため、バネが遊星歯車機構本体等の減速機構本体から軸方向に突出した形となり、リクライニング装置の厚みが厚くなるという問題点があった。わずか１０数ｍｍの厚みの増加でも、自動車の座席として使用するリクライニング装置では大きな問題となる。

また、リクライニング装置を組み立てる際に、例えば特許文献２ではバネ（１０）をその付勢力に抗して撓ませた状態で移動する部材（回転体９、９）に組み付けねばならず、移動する部材の間隔に応じてバネ（１０）に力を加える必要があり、組み付け工数がアップするという問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためなされたものであり、第１の発明の目的は、減速機構本体から軸方向に突出した部分をなくして、できるだけ厚みの薄いリクライニング装置を提供することにある。第２の発明の目的は、リクライニング装置の組み付け工数を低減することにある。

上記の目的を達成するため、第１の発明では、図６に例示するように、遊星歯車機構若しくはタウメル機構を用いたリクライニング装置において、上記機構の停止時のガタをなくすための部材を付勢するバネ１２６が、遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯１０２の内径より小さな第１の円１０３とより径の小さな第２の円１０４に囲まれた環状帯１０５の中で展開角αが１８０°より小さな円弧帯状部分１０６に収容される屈曲された形状の線材からなるバネ１２６であって、そのフック部１２６ａ、１２６ｂが上記円弧帯状部分１０６の中央付近に軸方向に向いて位置するようにされていることを特徴とするリクライニング装置が提供される。

そして、第２の発明では、図７に例示するように、遊星歯車機構若しくはタウメル機構を用いたリクライニング装置の上記機構の停止時のガタをなくすための部材２８、２８を付勢するバネ１２６が、遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯１４の内径より小さな第１の円とより径の小さな第２の円に囲まれた環状帯の中で展開角が１８０°より小さな円弧帯状部分に収容される屈曲された形状の線材からなるバネ１２６であって、そのフック部１２６ａ、１２６ｂが上記円弧帯状部分の中央付近に軸方向に向いて位置するようにされていることを特徴とするリクライニング装置の組み立て方法であって、前記バネ１２６のフック部１２６ａ、１２６ｂをバネ１２６の付勢力に抗した位置に保持する保持部材１４０に挿入してバネ１２６を撓ませた状態に保持する工程と、前記バネ１２６と保持部材１４０が一体となったものを遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯１４の中に組み込む工程と、前記内歯１４の中に停止時のガタをなくすための部材２８、２８を組み込む工程と、前記保持部材１４０を軸方向に移動させ保持部材１４０をバネ１２６のフック部１２６ａ、１２６ｂから外す工程と、を備えることを特徴とするリクライニング装置の組み立て方法が提供される。

第１の発明は、展開角が１８０°より小さな円弧帯状部分１０６に収容される屈曲された形状の線材からなるバネ１２６が用いられるから、遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内部の空いた空間にバネ１２６を収納することができ、バネが外側に突出することがない。それ故、リクライニング装置の厚さを薄くすることができるという効果を奏する。

第２の発明は、予めバネ１２６を撓ませた状態で保持部材に保持し、内歯１４の中に組み込むものであるから、バネ１２６の組み込みが容易であり、組み込みが終了した後に保持部材１４０を引き抜き外せば、バネ１２６の付勢力が停止時のガタをなくすための部材２８、２８に負荷されるので、リクライニング装置の組み立て工数が低減するという効果を奏する。

本発明に係るリクライニング装置は、図１乃至図５で説明した従来例と同じ原理の遊星歯車機構からなるリクライニング装置であり、前記従来例とはスプリング２６の形状と組み付ける方向が異なり、それに付随して第１支持板２２及び第２支持板２４の板部下部の形状がわずかに異なるのみである。従って、同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。相当する部材には下２桁に同じ符号を付し、関係を明確にした。

図７は、遊星歯車機構のガタ除去機構の要部を示す分解斜視図であり、図４に対応する図である。第２内歯１４は図４で説明したものと全く同じものであり、中央の通孔１４ａと、表面１４ｂに形成された６つの円形突起１４ｃを有する。内歯の歯車は裏側に形成されていて見えない。２つの楔部材２８、２８も図４で説明したものと同じであり、それぞれに係合部２８ａ、２８ａを有する。第２支持板部材１２４は、図４の第２支持板２４に相当するもので、通孔１２４ｂ、偏心カム１２４ａを有することは同じであるが板部下方に切り欠き部１２４ｄを有する点が異なる。

バネ１２６は、図４のスプリング２６と異なり、略円周形状をなさず略円弧形状をしている。そして、フック部１２６ａ、１２６ｂが開く方向に付勢する。保持部材１４０は、断面が長円形をした筒状の部材であり、バネ１２６のフック部１２６ａ、１２６ｂを係止する取り付け治具である。ここで、バネ１２６が第２内歯１４の表面側（図面左方）ではなく、第２内歯１４の裏面側（図面右方）に位置していることに注目されたい。バネ１２６はその付勢力に抗してフック部１２６ａ、１２６ｂ間の間隙を狭められ、フック部１２６ａ、１２６ｂを保持部材１４０に挿入されて保持される。

図８は、組み付け途中を示す斜視図である。図７を併せ参照し、第２内歯１４の内側から、つまり、内歯が形成されている側から第２支持板部材１２４が組み込まれる。そして、保持部材１４０に保持されたバネ１２６が、第２内歯１４の内側から保持部材１４０と共に組み込まれる。次いで、２つの楔部材２８、２８が、第２内歯１４の外側から、第２内歯１４の通孔１４ａと第２支持板部材１２４の偏心カム１２４ａとの間に配設され組み込まれる。２つの楔部材２８、２８を組み込んだ後に治具である保持部材１４０を外側に引き抜く。これにより、バネ１２６のフック部１２６ａ、１２６ｂを押さえていたものが無くなり、バネ１２６の弾性によりフック部１２６ａ、１２６ｂが楔部材２８、２８の係合部２８ａ，２８ａに当接し、２つの楔部材２８、２８が離れる方向に付勢する。このように、予めバネ１２６を撓ませて保持部材１４０に保持し、組み込むので、バネ１２６を第２内歯１４の内側から組み込む場合も、組み立てが容易であるという利点がある。

図９は、バネ１２６や楔部材２８、２８を組み込んだ状態を第２内歯１４の内側から見た斜視図である。今まで見られなかった第２内歯１４の歯１４ｄを見ることができる。歯１４ｄが構成する内歯の内径の中に、第２支持板部材１２４、バネ１２６、２つの楔部材２８、２８が組み込まれている。ここで、バネ１２６のフック部１２６ａ、１２６ｂは第２支持板部材１２４の切り欠き部１２４ｄから前方に突出している。そして、バネ１２６本体は歯１４ｄの構成する円周より小さな径の円周段１４ｅと第２支持部材１２４とに囲まれた円弧帯状部分に収容され、第２内歯１４の厚さの中に収容される。このため、第２内歯１４から外側にバネ１２６が飛び出すことが無い。

第１内歯１２についても、同様に、第１支持板部材、バネ１２６、２つの楔部材２８、２８が組み込まれ、それぞれの部材が組み込まれた内歯１２、１４に太陽歯車３０、遊星歯車３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが組み込まれてカバー３６でかしめられ一体とされてリクライニング装置となる。この実施の形態では、バネ１２６が内歯１２、１４の厚さの中に収納されるため、従来のスプリング２６が内歯１２、１４の外側に突出していたものと比べ、リクライニング装置の厚さを約２／３に低減することができた。

リクライニング装置を取り付けたシートを示す側面図である。 （Ａ）はリクライニング装置の斜視図であり、（Ｂ）は側面図である。 リクライニング装置の構成部品を示す分解斜視図である。 遊星歯車機構の従来のガタ除去機構の要部を示す分解斜視図である。 内歯に従来のガタ除去機構を組み込んだ状態を示す斜視図である。 第１の発明の構成を示す模式図である。 本発明に係る遊星歯車機構のガタ除去機構の要部を示す分解斜視図である。 本発明に係るリクライニング装置の組み付け途中を示す斜視図である。 バネや楔部材を組み込んだ状態を第２内歯の内側から見た斜視図である。

符号の説明

１４ 第２内歯
１４ａ 通孔
１４ｂ 表面
１４ｃ 円形突起
１４ｄ 歯
２８ 楔部材
３０ 太陽歯車
３２ 遊星歯車
１２４ 第２支持板部材
１２４ａ 偏心カム
１２４ｂ 通孔
１２４ｄ 切り欠き部
１２６ バネ
１２６ａ フック部
１２６ｂ フック部
１４０ 保持部材

Claims (2)

1. 遊星歯車機構若しくはタウメル機構を用いたリクライニング装置において、
   上記機構の停止時のガタをなくすための部材を付勢するバネが、遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯の歯の構成する円周より小さな径の円周段と前記円周段より小さな径の円とに囲まれた環状帯の中で展開角が１８０°より小さな円弧帯状部分の前記内歯の厚さの中に収容される屈曲された略円弧形状の線材からなるバネであって、そのフック部が上記円弧帯状部分の中央付近に軸方向に向いて位置するようにされていることを特徴とするリクライニング装置。
2. 遊星歯車機構若しくはタウメル機構を用いたリクライニング装置の上記機構の停止時のガタをなくすための部材を付勢するバネが、遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯の内径より小さな第１の円とより径の小さな第２の円に囲まれた環状帯の中で展開角が１８０°より小さな円弧帯状部分に収容される屈曲された形状の線材からなるバネであって、そのフック部が上記円弧帯状部分の中央付近に軸方向に向いて位置するようにされていることを特徴とするリクライニング装置の組み立て方法であって、
   前記バネのフック部をバネの付勢力に抗した位置に保持する保持部材に挿入してバネを撓ませた状態に保持する工程と、
   前記バネと保持部材が一体となったものを遊星歯車機構若しくはタウメル機構の内歯の中に組み込む工程と、
   前記内歯の中に停止時のガタをなくすための部材を組み込む工程と、
   前記保持部材を軸方向に移動させ保持部材をバネのフック部から外す工程と、
   を備えることを特徴とするリクライニング装置の組み立て方法。
   

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