JP4645875B2 - パワースライド機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に相対移動可能なロアレールとアッパレールとを備え、モータの回転力により、アッパレールがロアレールに対して前記長手方向にスライドするパワースライド機構に関する。
このようなパワースライド機構は、並列して一対備えられ、例えば、自動車に備えられるシートの前後方向移動、および、その位置決めの用をなす。
【０００２】
【従来の技術】
このようなパワースライド機構の先行技術として、特開平１０−９６８号公報に開示されるものを挙げることができる。
当該明細書の図３を参照しながらこの先行技術の構成を説明すると、第１のレール１１がロアレールに、第２のレール１２がアッパレールに相当し、第２のレールの天面に懸垂支持されるウオーム２１が、第１のレール１１に設けられる歯列１６、１７と噛み合って、ウオーム２１の回転により、第２のレール１２が摺動移動する。
【０００３】
ここで、第１のレール１１は、第２のレールに抱き込まれる構造が採用されており、機構上部横幅は、アッパレールに相当する第２のレールの幅により決まる。
【０００４】
前記ウオーム２１の支持構造に関しては、第２のレール１２の天面に相当する上部ハウジング部分２４からウオーム支持用のハウジング部分２６を懸垂させるものであり、ウオームから第２のレールへの移動力の伝達は、ウオームから一旦、その上部位置が上げられ第２のレール１２に伝達される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造においては、ウオームが、第１および第２のレールの内部空間内に収納され、さらに、下部に位置する第１のレールが、第２のレールに抱き込まれる構造が採用されるため、スライド機構の幅（外寸）が大きくなる。この問題は、機構上部側部位において著しい。
さらに、ウオームを支持するためのハウジング２０は、第２のレールの天面孔で固定されるため、大負荷時に、ウオームから取り付け部（天面側一箇所となる）に曲げ応力が掛かる。結果、このハウジングに強固な構造を必要とする。
また、この先行技術にあっては、両レールが比較的肉厚で、複雑な断面形状を取るため、第１のレールは、軽金属の押し出し成形体となり、その先端部に歯列を形成するため、歯切りは切削加工となり、コスト高となる。
【０００６】
本発明の目的は、スライド機構自体がコンパクトであるとともに、例えば、アッパレールへの移動力の伝達において無駄がなく、送りネジの支持において比較的簡単な構造を有するとともに、その製造においても、コスト軽減を図ることができるスライド機構を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による請求項１に係る本願のスライド機構の特徴構成は、
前記ロアレールが上向き略Ｕ字型のロアレール本体と、前記ロアレール本体の内部空間に張り出す一対のフランジ部とを備え、
前記アッパレールが、前記一対のフランジ部間に位置し、前記長手方向に延出する一対のインナー側壁を備え、
前記長手方向に沿った回転軸を有する送りネジを前記アッパレールに備えるとともに、前記送りネジが噛み合うスリット列を前記一対のフランジ部に設け、
前記送りネジの回転軸を前記一対のインナー側壁間に位置させるとともに、前記インナー側壁のうち、前記長手方向に沿った一部部位に切り欠き孔を設けて、前記送りネジを前記スリット列に噛み合い可能としたことにある。
【０００８】
この構造とパワースライド機構にあっては、アッパレールはロアレール内に侵入する一対のインナー側壁を備え、その側壁に、切り欠き孔が設けられ、この切り欠き孔を越えて、送りネジが外側に突出し、この突出部位に位置するスリット列と噛み合う。
従って、アッパレールの摺動移動に必要な力を、比較的大きな径（少なくともインナー側壁間の距離よりは大きい）の送りギヤによって得ることができる。結果安定した送りを達成できる。
この場合、本願にあっては、インナー側壁がロアレールのフランジ部間に位置され、実質上、アッパレールの摺動移動に必要となる移動力を、この部位で得ることができるため、スライド機構の上部構造を、その断面構成において、できるだけコンパクトなものとすることができる。
さらに、スリット列に関しては、送りネジは、一対の両フランジ部に設けられたスリット列を利用することが可能となり、１ピッチで２ヶ所の噛み合いを得られ、この点からも送り動作を安定化することができる。
【０００９】
さらに、請求項２に係るパワースライド機構の特徴構成は、
前記ロアレールが上向き略Ｕ字型のロアレール本体と、前記ロアレール本体の内部空間に張り出す一対のフランジ部とを備え、
前記ロアレール内に収納される摺動材により、前記アッパレールの一部が前記ロアレールの内部空間内で摺動支持され、
送りネジを、前記アッパレールに支持され、前記ロアレールの前記内部空間内に位置させて備えるとともに、前記送りネジが噛み合うスリット列を前記一対のフランジ部に設けたことにある。
【００１０】
この構造のパワースライド機構にあっては、アッパレールはロアレール内で摺動支持され、アッパレールの移動に必要となる送りネジが、アッパレールに支持されるとともに、同時に、ロアレール内に収まるように構成される。
従って、アッパレールの摺動移動に必要な送り機構を、ロアレール内に、実質、収納される送りネジと、スリット列との間に設けることとなるため、スライド機構の上部構造を、その断面構成において、できるだけコンパクトなものとすることができる。
【００１１】
また、スリット列に関しては、送りネジは、一対の両フランジ部に設けられたスリット列を利用することが可能となり、上記同様に、この点からも送り動作を安定化することができる。
【００１２】
上記構成にあって、請求項３に記載されているように、前記フランジ部が、略Ｕ字型のロアレール本体両端部から、前記内部空間側に延出される内向きフランジ部分、及び、前記内向きフランジ部分の内側端から下降して延出される下降フランジ部分、前記下降フランジ部分の下降端から外側に延出する外向きフランジ部分を備え、前記スリット列を成す各スリットが、前記内向きフランジ部分、及び下降フランジ部分、外向きフランジ部分に渡って設けられていることが好ましい。
【００１３】
このようなフランジ部は、実質、コの字型となり、このフランジ部にスリット列を設けることとなるが、比較的、肉厚のない板材をコの字状に、長手方向に沿って折り曲げて、この部位を利用して、各スリットを形成することができることとなる。
結果、送りネジに対して、所望の深さを有するスリット列を、比較的容易に形成することができる。
特に、この構成は、ロアレールを板材の曲げ加工で製造することが可能となり、好ましい。
【００１４】
さらに、請求項１記載のパワースライド機構において、請求項４に記載されているように、前記送りネジから前記アッパレールに作用する前記長手方向の移動力が、前記一対のインナー側壁を介して伝達されることが、好ましい。
移動力の伝達は、その伝達部に曲げ応力を発生させることとなるが、本願にあっては、インナー側壁は、一対設けられ、この間に送りネジの回転軸が配設されるため、この一対の側壁を利用して移動力を送りネジからアッパレールへ伝達することが可能となる。
この場合、移動力は両持ち状態でアッパレール側へ伝達できるため、先に説明した先行技術のハウジングに見られる天面側への片持ち状態での伝達より、強度的に格段に有利となる。
結果、パワースライド機構を、例えば、板金の成形体から構成でき、軽量なものとすることも可能となる。
【００１５】
また、これまで説明してきた構成において、請求項５に記載されているように、前記スリット列を備えた前記一対のフランジ部と、前記ロアレールの前記内部空間内に位置するアッパレールとの間に、前記一対のフランジ部間の離間距離が大きくなるのを防止する拡開抑制手段を備えることが、好ましい。
【００１６】
このような拡開抑制手段を設けることで、フランジ部間間隔が一定以上になることが避けられ、送りネジとの噛み合いにおいて、その噛み合い深さを常時確保でき、確実な送りを確保できる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載されているように、前記インナー側壁間に挿通されるロータリーケーブルを備え、前記ロータリーケーブルを介して前記モータから前記送りネジへ前記回転力が伝達されることが、好ましい。
【００１８】
送りネジへの回転力の伝達にあたって、ロータリーケーブルを利用する場合は、前記一対のインナー側壁間に、このケーブルが、送りネジの回転軸方向に侵入するのを許容する幅を確保できておればよく、この幅を最小限のものとすることができる。結果、コンパクトで軽量のパワースライド機構を得ることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、シート用のパワースライド装置１に関して図面を参照しながら説明する。
図１は、シート２に取り付けられたパワースライド装置１の側面図、図２は平面図、図３は正面図であり、図４は、要部の分解斜視図である。
さらに、図５は、本願にいう送り機構を中心とした要部の側断面図であり、図６はモータ近傍の伝動構成を示す図、図７はアッパレールとロアレールとの摺動構成を示す断面図であり、図８は、送り機構の更なる詳細断面図である。また、図９は図８のＹ−Ｙ断面図であり、図１０は、図８のＺ−Ｚ断面図で、送りネジとスリットとの噛み合い構造を示す図である。
【００２０】
これらの図から判明するように、装置１は、それぞれアッパレール３とロアレール４を備えた本願のパワースライド機構５を、シート２の幅方向に、左右一対並設して備えたものである。
このパワースライド装置１のパワー源はモータ６であり、図２、図６に示すように、モータ６に直結される減速機構７により減速された出力が、アッパレール３に備えられる送りネジ８に、ロータリーケーブル９を介して伝達され、この送りネジ８の軸芯周りの回転により、アッパレール３がロアレール４に対して相対移動し、シート２の前後方向移動が可能とされている。ここで、送りネジとは、そのピッチ円筒上でネジが傾き（進み角（図１１、１２に示すγ））を有するものを意味する。
【００２１】
これらの図からも判明するように、並設される左右一対のスライド機構５に備えられる左右一対のアッパレール３が、そのシート取付け部３Ａを介して、シート２に固定されている。さらに左右一対のアッパレール３は、モータサポートブラケット１０を介して連結されており、両アッパレール３とモータサポートブラケット１０は一体として、シート２とともに、前後方向に移動する構成が採用されている。
【００２２】
一方、並設される左右一対のスライド機構５に備えられるロアレール４に関しては、個々に、固定ブラケット１１を介して車両フロア１２に固定されている。
【００２３】
図２、図３、図４、図６に示すように、前記モータサポートブラケット１０の中間部位には、駆動用本体ケース１３が取り付けられている。この駆動用本体ケース１３には、前記モータ６と、このモータ６の出力軸に直結されたウオーム１４、及び、これに噛み合うウオームホイール１５が収納されており、ウオームホイール１５の両軸端に四角孔１５ａを設け、両端から減速された回転力を取り出し可能とされている。
【００２４】
前記両スライド機構５に、それぞれ備えられる送りネジ８に関しても、図５に示す様に、その入力部に四角穴８ａが設けられており、回転力を受け入れ可能に構成されている。
【００２５】
上記ウオームホイール１５の四角孔１５ａ及び送りネジ８の四角孔８ａとの間には、ロータリーケーブル９のインナ軸９ａが介挿されており、両者間で回転駆動を伝達可能に構成されている。ちなみに、ロータリーケーブル９は、アウターチューブ９ｂ内にインナ軸９ａを貫通させたものであり、両者はフレキシブルに構成されている。
図示するように、アッパレール３内へのロータリーケーブル９の送り込みは、アッパレール３に設けられる切り欠き部１６を介するものとされている。
従って、本願構造においては、モータ６に直結される減速機構７（前記ウオーム１４とウオームホイール１５から成る）により減速され、トルクを増した回転力が、ロータリーケーブル９により直接、左右両側の送りネジ８に伝達され、アッパレール３の移動の用に供される。このロータリーケーブル９は、回転を同速で、回転の軸方向を変換して伝達する。
こららの図に示す実施の形態にあっては、左右一対の送りネジ８に関して、その回転方向は、図２に図示するように、逆方向とされている。
【００２６】
以上が、パワースライド機構５までの主な伝動構造であるが、以下、スライド機構内の特徴に関して説明する。
前記ロアレール４とアッパレール３との間における移動構造に関しては、前記アッパレール３に対して回転自在、且つレールの長手方向において固定支持された前記送りネジ８と、前記ロアレール４に設けられるスリット列１７との間で、本願にいう送り機構１８を構成し、アッパレール３のスライドが可能な構成が採用されている。
【００２７】
図４にも示すように、アッパレール３とロアレール４との間には、一対の摺動材１９が介装されており、アッパレール３がロアレール４に対して摺動自在に構成されている。さらに、図３、図７の断面図からも判明するようにアッパレール３は、ロアレール４の内部空間で支持されている。
【００２８】
前記ロアレール４は、図７に示すように、上向き略Ｕ字型（Ｕ字型）のロアレール本体４ａと、このロアレール本体４ａの内部空間に、その上端近傍から張り出す左右一対のフランジ部２０を備えて構成されている。また、前記フランジ部２０は、略Ｕ字型のロアレール本体両端部から、内部空間側に延出される内向きフランジ部分２０ａ、この内向きフランジ部分２０ａの内側端から下降して延出される下降フランジ部分２０ｂ、および、下降フランジ部分２０ｂの下降端から外側に延出する外向きフランジ部分２０ｃを備えて構成されている。
ここで、内部側とは、ロアレール４の幅方向左右中心軸Ｘ側に向かう方向であり、外部側とは、この中心軸Ｘから離間する方向を意味している。
【００２９】
さて、このロアレール４の左右一対のフランジ部２０には、スリット列１７が形成されている。各スリット１７０の形状に関しては、送りネジ８との関係において、後に詳述する。
【００３０】
ロアレール４の加工方法の一例を挙げると、所定形状の板金を用意し、所定位置に、所定形状のスリット列１７を形成するとともに、長手方向に沿った曲げ操作を、複数部位で行うことで、容易に所望のロアレール４を得ることができる。
アッパレール３に関しても、基本的には同様である。
【００３１】
前記アッパレール３は、図７に示すように、平板の端部に所定の折り返し部３０を設けた第一アッパレール部材３ａと、同じく端部に、折り返し部３０を設けたもので、所定位置に段部３１を設けた第二アッパレール部材３ｂとを一体化させたものである。
ここで、アッパレール３の段部３１以下の部位は、ロアレール４のフランジ部２０間に挿入可能な構成が採用されている。
アッパレール３において、前記一対の下降フランジ部分２０ｂ間に位置する部位を本願にあっては、インナー側壁３２と呼ぶ。
【００３２】
前記ロアレール４のフランジ部２０内に形成されるフランジ内空間Ｓ１に、前記アッパレール３に備えられる折り返し部３０が、組み付けを終えた状態で、位置する構成とされており、図７に示す第一空き間隔ｄ１、第二空き間隔ｄ２が、比較的小さく選択されている。このような構造を採用されており、何らかの事情によりロアレール４の左右一対のフランジ部間隔が開いた場合にあっても、アッパレール３がロアレール４の所定位置にあたることで、ロアレール４が過度に拡開するのを防止することができる。このような構成を本願にあって、拡開抑制手段と呼ぶ。実際の空き間隔ｄ１，ｄ２は１ｍｍ程度に設定される。ここで、ロアレール４の全横幅は４０ｍｍ程度であり、下降フランジ部位２０ｂ間の間隔は２０ｍｍ程度に選定されている。
【００３３】
次に、送りネジ８のアッパレール３への取付け構造および、そのスライド機構内での配置の特徴に関して説明する。
送りネジ８は、図４に示すようにスクリューサポートブラケット１００を介して、アッパレール３のインナー側壁３２間に支持される。組み付け状態にあっては、送りネジ８は、その過半部がロアレール４の内部空間Ｓ２内に収まる。
【００３４】
このスクリューサポートブラケット１００は、ロータリーケーブル案内用のケーシング２２のサポートの用を担うように構成されるとともに、アッパレール３の段部３１に下側から取り付け可能に構成され、図４、図８に示すように、前記インナー側壁３２の長手方向の一部に形成される切り欠き孔１６０において、その長手方向端部（図８におけるＴ部）が、インナー側壁３２の端面に当接するように構成されている。従って、送りネジ８からアッパレール３には、この部位を介して、レール長手方向の移動力が伝達される。
又、スクリューサポートブラケット１００における、送りネジの左右側部が開放されており、同時に、その部位に対応した底面の一部が切り欠がれている。この構造を採用する理由は、本願にあっては、送りネジ８を、左右一対のフランジ部２０に設けられるスリット列１７に噛み合わせるため、図１０に示すように、送りネジ８の径Ｄ１をアッパレール３の幅（インナー側壁３２間の幅Ｗ１）より大きく取るためである。この構成を実現するために、送りネジ８を支持するスクリューサポートブラケット１００の下降壁部位の一部は、下広がり形状とされている。
【００３５】
前記送りネジ８は、一対のブッシュ２３を介装されて、前記スクリューサポートブラケット１００の所定位置に配設される。
さて、図４、図９に示すように、送りネジ８とスクリューサポートブラケット１００との所定位置にはスプリング２４が備えられており、送りネジ８を一方のフランジ部２０（図９の場合は，図上右側に位置することとなるフランジ部）に設けられたスリット列１７に、スプリング２４で付勢するように構成されている。このスプリング２４は、両端にフックを設けた弓形のもので、中央部をブッシュ２３に当接し、両端をスクリュサポートブラケット１００に引っ掛け、付勢力を発揮できる構成とされている。
【００３６】
この構成を採用することで、送りネジ８のスリット列１７への噛み込み深さを確保することができ、ガタを無くすことができる。従って、ブッシュ２３の横幅は、インナー側壁３２間の幅Ｗ１より短く選択されており、スプリング２４による付勢により、幅方向で融通が効く構成とされている。
【００３７】
以上の構成により、比較的大径を取る送りネジ８が、アッパレール３に対して回転可能に固定支持され、アッパレール３の切り欠き孔１６０を越えて突出し、左右一対のフランジ部２０に設けられたスリット列１７と噛み合うことが可能となる。又、一方のフランジ部２０に設けられたスリット列１７に関しては、その噛み込み量が大きくなる。
さて、図１１に示すように、送りネジ８に形成されるネジに関して説明すると、そのネジ山（歯形）が台形に形成されている。
一方、スリット列１７に関しては、各スリット１７０は、送りネジ８の進行方向であるレールの長手方向に沿った一対の長手方向端縁１７０ａと、この長手方向に対して直交する一対の直交端縁１７０ｂとを備えた、方形開口のスリットとして形成されている。その長手方向における開口幅（図１１に示すｗ）は、同図に示すように、ねじり方向で反対の送りネジが、その姿勢を変えて噛み合い可能に形成されている（図１１（イ）（ロ）は、ねじり方向が反対の送りネジが、同一のスリット１７０に噛み合った状態に対応している）。
結果、本願にあってはロアレール４の左右共通化が可能となっている。
【００３８】
〔別実施の形態〕
（イ） 本願機構の取付け対象は自動車に限られず、シートの前後方向移動及びその位置決めを行う対象であれば、任意の対象に適応できる。
（ロ） 上記の実施の形態にあっては、送りネジに形成されるネジ山の形状を台形としたが、スリットを共通化する趣旨からすれば、三角形状としても良い。
（ハ） 上記の実施の形態にあっては、スリット形状として方形のものを採用したが、例えば、スリットが、送りネジの回転軸に近接する中央側部位において、振り分け幅が他の部位より短い中央幅狭形状のものとしてもよい。
このような場合の例を図１２に示した。（イ）（ロ）において、異なったねじり方向のものに対応しており、このように中央側部位が滑らかに張り出したもの（この張出位置をＥで示す）を採用すると、送りネジの回転軸に近接した部位（ネジ山としては深い位置）で噛み合うこととなり、本願にあってはスムーズな摺動を達成しながら、ロアレールを共通化できる。このスリットでは、ネジ山（歯形）として、方形のものも使用可能である。
さて、このようなパワースライド構造は、送りネジのネジ山形状を三角又は台形とするとともに、左右のスライド機構に関して、スリット列を成す各スリットが、送りネジの進行方向であるレールの長手方向に直交するスリット中心軸Ｃを有し、且つ、このスリット中心軸Ｃに対して、前記長手方向で振り分けて位置される開口端縁を有して構成されていればよい。
（ニ） 送りネジをスリット列に付勢する付勢手段を構成するに、上記の実施の形態では、送りネジの軸方向で一方の側に位置するブッシュにスプリングを備えて、付勢構造としたが、送りネジの軸方向で両側に位置するブッシュにそれぞれスプリングを備えて、付勢するものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】シートに取り付けられた状態のシート用のパワースライド装置の側面図
【図２】シート用のパワースライド装置の平面図
【図３】シート用のパワースライド装置の正面図
【図４】要部の分解斜視図
【図５】送り機構を中心とした要部の側断面図
【図６】モータ近傍の伝動構成を示す図
【図７】アッパレールとロアレールとの摺動構成を示す断面図
【図８】送り機構の更なる詳細断面図
【図９】図８のＹ−Ｙ断面図
【図１０】送りネジとスリットとの噛み合い構造を示す図
【図１１】方形のスリットからなるスリット列と送りネジの噛み合い状態の説明図
【図１２】スリット中央が中窄まりのスリットからなるスリットと送りネジの噛み合い状態の説明図
【符号の説明】
１ シート用のパワースライド装置
２ シート
３ アッパレール
４ ロアレール
５ スライド機構
６ モータ
７ 減速機構
８ 送りネジ
９ ロータリーケーブル
１０ モータサポートブラケット
１１ 固定ブラケット
１２ 車両フロア
１６ 切り欠き部
１７ スリット列
１８ 送り機構
１９ 摺動材
２０ フランジ部
２０ａ内向きフランジ部分
２０ｂ下降フランジ部分
２０ｃ外向きフランジ部分
２４ スプリング
３０ 折り返し部
３１ 段部
３２ インナー側壁
１００スクリューサポートブラケット
１６０切り欠き孔

Claims (6)

1. 長手方向に相対移動可能なロアレールとアッパレールとを備え、モータの回転力により、前記アッパレールが前記ロアレールに対して前記長手方向にスライドするパワースライド機構であって、
   前記ロアレールが上向き略Ｕ字型のロアレール本体と、前記ロアレール本体の内部空間に張り出す一対のフランジ部とを備え、
   前記アッパレールが、前記一対のフランジ部間に位置し、前記長手方向に延出する一対のインナー側壁を備え、
   前記長手方向に沿った回転軸を有する送りネジを前記アッパレールに備えるとともに、前記送りネジが噛み合うスリット列を前記一対のフランジ部に設け、
   前記送りネジの回転軸を前記一対のインナー側壁間に位置させるとともに、前記インナー側壁のうち、前記長手方向に沿った一部部位に切り欠き孔を設けて、前記送りネジを前記スリット列に噛み合い可能としたパワースライド機構。
2. 長手方向に相対移動可能なロアレールとアッパレールとを備え、モータの回転力により、前記アッパレールが前記ロアレールに対して前記長手方向にスライドするパワースライド機構であって、
   前記ロアレールが上向き略Ｕ字型のロアレール本体と、前記ロアレール本体の内部空間に張り出す一対のフランジ部とを備え、
   前記ロアレール内に収納される摺動材により、前記アッパレールの一部が前記ロアレールの内部空間内で摺動支持され、
   前記長手方向に沿った回転軸を有する送りネジを、前記アッパレールに支持され、前記ロアレールの前記内部空間内に位置させて備えるとともに、前記送りネジが噛み合うスリット列を前記一対のフランジ部に設けたパワースライド機構。
3. 前記フランジ部が、略Ｕ字型のロアレール本体両端部から、前記内部空間側に延出される内向きフランジ部分、及び、前記内向きフランジ部分の内側端から下降して延出される下降フランジ部分、前記下降フランジ部分の下降端から外側に延出する外向きフランジ部分を備え、前記スリット列を成す各スリットが、前記内向きフランジ部分、及び下降フランジ部分、外向きフランジ部分に渡って設けられている請求項１または２記載のパワースライド機構。
4. 前記送りネジから前記アッパレールに作用する前記長手方向の移動力が、前記一対のインナー側壁を介して伝達される請求項１記載のパワースライド機構。
5. 前記スリット列を備えた前記一対のフランジ部と、前記ロアレールの前記内部空間内に位置するアッパレールとの間に、前記一対のフランジ部間の離間距離が大きくなるのを防止する拡開抑制手段を備えた請求項１〜４の何れか一項記載のパワースライド機構。
6. 前記インナー側壁間に挿通されるロータリーケーブルを備え、前記ロータリーケーブルを介して前記モータから前記送りネジへ前記回転力が伝達される請求項１又は４記載のパワースライド機構。

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