JP4923317B2

JP4923317B2 - 駆動装置

Info

Publication number: JP4923317B2
Application number: JP2000163094A
Authority: JP
Inventors: 定夫伊東; 英樹川端
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: DE10126327B4; US20020011748A1; JP2001340153A; DE10126327A1; US6712430B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピニオンギヤとギヤとから成る駆動装置に関するものであり、特にギヤの回転作動範囲を規制するストッパ機構を備えた駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の駆動装置としては、特開平１０−０１４６９２号公報に示されるものが知られている。これは、少ない歯数のピニオンギヤから歯数の多いギヤに回転駆動力を伝達する装置で、ギヤ側を歯数の僅か異なる２つのギヤで構成し、さらにこれら２つのギヤ間の当接側面に突起と長穴を形成し組み合わせている。１つピニオンギヤに噛合した２つのギヤはその回転に伴い、２つのギヤ同士間でも回転を生じる。このギヤ同士の間に生じる回転を利用して突起と長穴によってギヤの回転できる範囲を規制するようにストッパ機構を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示した特開平１０−０１４６９２号公報に示される駆動装置では、ギヤがストッパ位置に到達したときのピニオンギヤの停止力を、２つのギヤの歯の間隔が狭くすることでピニオンギヤとの噛合いの抵抗力を増加させることによって得ている。このため、ストッパ作動位置では狭い歯の間にピニオンギヤの歯が押し込まれるように作用し、歯部に大きな負荷が作用する。このため、特に噛合い作動の静粛性、軽量化をねらいとしてギヤを樹脂材質で構成した場合は歯の厚さを大幅に厚く構成する必要があるなど、駆動装置の小型化、低価格化に支障があった。
【０００４】
そこで、本発明はピニオンギヤとギヤとからなる駆動装置において、歯部に大きな負荷が作用することなく回動を規制することができるストッパ機構を有する駆動装置を実現することをその技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤからの回転駆動力が伝達されるギヤと、該ギヤの回転作動範囲を規定するストッパ機構とを備える駆動装置において、該ストッパ機構は前記ギヤを停止するように作用する荷重を前記ピニオンギヤの駆動軸側に伝える伝達部材を備え、前記伝達部材は、前記ギヤと一体的に回転するストッパプレートと、前記ピニオンギヤと一体的に回転するストッパカラーより成り、前記ギヤと前記ピニオンギヤが相互に所定の位置に回転をしたときに当接するとともに、その当接部位に加わる荷重が該ピニオンギヤ及び該ギヤの回転方向とは異なる方向を向くように配置された突起を、前記ストッパプレート及び前記ストッパカラーにおける前記ピニオンギヤ及び前記ギヤの各歯部とは別部位であり且つ軸方向に異なる部位にそれぞれ設け、両突起の当接により前記ピニオンギヤ及び前記ギヤの各歯部の噛合部位に対する前記回転作動範囲外となる回転方向への荷重入力を規制することである。
【０００６】
この技術手段によれば、ストッパ作動時にギヤの歯部への大きな負荷の発生を無くすることができるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明するが、この駆動装置を車両に適用したシートリクライニング装置について先ず説明する。
【０００８】
図１は本発明を示すシートリクライニング装置１０の平面図であり、図２は図１の減速装置５０の平面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図であり、図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、図５は減速装置５０の分解斜視図であり、更に図６はシートクッション３０とシートバック３１からなるシートにシートリクライニング装置１０を取り付けた状態を示すものである。まず最初に、リクライニング装置の構造について説明する。リクライニング装置１０とは、図６に示すようにシートクッション３０に対してシートバック３１の傾斜角を調整するものであり、以下にこの構造を示す。
【０００９】
図１と図４において、シートクッション３０（図６）に固定されたロアアーム１（固定部材）には、偏心部２ａ、正心部２ｂ，２ｃ及びスプライン２０を有する回動シャフト２が正心部２ｂ，２ｃにて回転自在に支持され、この回動シャフト２の偏心部２ａにはシートバック３１に固定されたアッパアーム３（可動部材）が支持されており、正心部２ｃにはブッシュ４aを介してギヤプレート５が回転自在に支持されている。この正心部２ｂ，２ｃとブッシュ４，４ａとの間には回動動作を容易にするために、摺動部材（板状ブッシュ）４g、４hが介在している。尚、この摺動部材４g、４hは回動シャフト２側にテフロンコーティングが施されている。アッパアーム３には偏心部２ａを中心とした内歯ギヤ３ａが形成されており、ギヤプレート５には内歯ギヤ３ａよりも少なくとも一歯以上少ない正心部２ｃを中心とした外歯ギヤ５ａが形成されている。この内歯ギヤ３ａと外歯ギヤ５ａとは噛合し、回動シャフト２が回転動作することによってアッパアーム３がギヤプレート５に対して回動される。また、ギヤプレート５の外周部分には複数の係合歯５ｂが所定の間隔をもって形成されている。
【００１０】
ロアアーム１にはギヤプレート５の係合歯５ｂと係合する歯部６ａを有するポール６が回動自在に支持されている。回動シャフト２の正心部２ｃにはブッシュ４ａを介して操作部材であるレリーズレバー８が回動シャフト２を中心として回動自在に支持されている。このレリーズレバー８には回動操作によりポール６のカム面６ｂを押圧し、係合片６ｃと係合するピン９が設けられており、このピン９の外周にはローラ９１が設けられている。
【００１１】
このローラ９１でポール６のカム面６ｂを押圧してポール６の歯部６ａとギヤプレート５の係合歯５ｂとを係合させることによりロアアーム１とギヤプレート５とをロック状態とする。また、ポール６の係合片６ｃと係合してポール６の歯部６ａとギヤプレート５の係合歯５bとの噛合を解除させることにより、ロアアーム１とギヤプレート５とをロック解除状態とする。更に、レリーズレバー８とロアアーム１との間にはスプリング（図示せず）が配設されており、このスプリングの付勢力によりレリーズレバー８は歯部６ａと係合歯５ｂとが係合するようにカム面６ｂがローラ９１により押圧される方向に常時付勢されている。
【００１２】
ピン９はロアアーム１に形成された長穴１ａ内を移動可能に配置され、ロアアーム１の内周で回動シャフト２を支持するためのブッシュ４の外周に回動自在に支持された連結プレート１１で支持されている。また、アッパアーム３にはスプリングフック３ｂが固着される。
【００１３】
ポール６、ギヤプレート５、アッパアーム３はサブプレート１４により被覆され、リクライニング装置１０を構成する。
【００１４】
ブッシュ４，４ａは共に、回動シャフト２が回転自在に挿通される貫通穴を有しており、ブッシュ４とロアアーム１は、互いの当接部４ｆで溶接等により固着され、また、ブッシュ４ａはフランジ部４ｄを有し、このフランジ部４ｄの両側面にはギヤプレート５及びサブプレート１４が支持されている。ブッシュ４ａとサブプレート１４は、互いの当接部４iで溶接等により固着されていても良い。
【００１５】
尚、ブッシュ４の外周４ｃにはスパイラルスプリング１５が巻かれ、このスパイラルリング１５の一端はブッシュ４に形成された係止溝４ｅに支持され、他端はアッパアーム３のスプリングフック３ｂに係止されている。これにより、ギヤプレート５とアッパアーム３はスパイラルスプリング１５の付勢力によって図１に示される反時計方向に回転するように常時付勢されている。
【００１６】
上記した構成のリクライニング装置１０は、シートクッション３０の両側に配設され、図示しない連結パイプにより回動動作が連係され、反対側に動きが伝達される構成となっている。
【００１７】
次に、本発明の主要部となる減速装置５０の構成を図２〜図５を参照して説明する。この減速装置５０の減速機構は、ウオームギヤ３２、ウオームホイールギヤ３３、ピニオンギヤ３５から成り立っており、ストッパ機構５０aはギヤ３４とストッパプレート３６、さらにカラー３７から成り立っている。ギヤ３４に動力を付与するモータ５２（図１）の出力軸には抜けを防止するプラグ３０ａを介してウオームギヤ３２を有するウオーム軸３２ａがハウジング３９の軸受部３９ｃとベアリング３９dにより軸支されている。このウオームギヤ３２にはウオームホイールギヤ３３が噛合しており、モータ５２の駆動力はウオームホイールギヤ３３で減速されるようになっている。ウオームホイールギヤ３３の回転中心にはセレーション５１が設けられ、このセレーション５１にピニオンギヤ３５のセレーション３５ａの部分が挿入される。ハウジング３９の有する軸受３９ｂでピニオンギヤ３５の軸が軸支されウオームホイールギヤ３３とウオームギヤ３２は噛合状態となっている。つまり、ピニオンギヤ３５はギヤ３４と噛合すると共に、ウオームホイールギヤ３３と一体的に回転するように係合されている。
【００１８】
このピニオンギヤ３５に噛合するギヤ３４は、回転中心にボス部３４ａが設けられ、回動シャフト２のセレーション２０に噛合するセレーション３４bが中心部に形成されていると共に、側面には凸部４１が形成されている。
【００１９】
また、ストッパプレート３６がギヤ３４のボス部３４ａにその中心穴４０ａで取り付けられていて、ストッパプレート３６の側面には周方向に長く長穴４０が設けられている。この長穴４０とギヤ３４の側面に設けられた凸部４１とは隙間なく係合され、ストッパプレート３６はギヤ３４は一体的に回転するようになっている。この場合、凸部４１と長穴４０の設けられる関係はギヤ３４、ストッパプレート３６のどちらであってもよいし、また両者をネジ手段等で一体的になるよう組み付けても良い。尚、ギヤの噛合状態が維持される場所には回動動作を円滑にするためにグリスを塗布しておくとよい。
【００２０】
上記に示したストッパプレート３６はその円周外形上に径方向に突出する２個所の凸部３６a、３６bを有している。
【００２１】
一方、ピニオンギヤ３５の軸35ｂ上でピニオンギヤ３５のウオームホイールギヤ３３が取り付けられている部分とは反対側にストッパカラー３７が配置されている。ストッパカラー３７の中心穴３７a（図５）は円形内径の一部に径方向で中心側に接近するように成形された平面部３７bを有している。また、ピニオンギヤ３５の両端の軸受け支持される部分より大径に成形された軸部分３５bを有し、軸部分３５bの外形の一部はストッパカラー３７の平面部３７bと隙間無く当接係合できるように平面部３５c（図２）が形成され、ピニオンギヤ３５とストッパカラー３７は一体的に回転するように組み付けられている。ストッパカラー３７は、その円周外周上に径方向に突出する１個の凸部３７cを有している。当然、ピニオンギヤ３５とストッパカラー３７は鍛造工法等で１体的作製されたものであっても良い。
【００２２】
ギヤ３４に対するピニオンギヤ３５の回転がある所定の位置になったとき、ストッパプレート３６の２個所の凸部３６a、３６bのいずれかとストッパカラー３７の１個所の凸部３７cはお互い当接しギヤ３４に対するピニオンギヤ３５の回転を止めるストッパとして作用し、ストッパプレート３６の２個所の凸部３６a、３６bで規定される範囲内でギヤ３４とピニオンギヤ３５相互の回転は許容されている。
【００２３】
このようにハウジング３９にウオームホイール３３、ピニオンギヤ３５、ギヤ３４、ストッパプレート３６、ストッパカラー３７が組付けられた状態で軸受４８，４９を対応するギヤの中心に一致させた状態で、カバー４７を取付ビス３８により内包することにより減速装置５０とストッパ機構５０aを同一ハウジング３９に収めることができる。
【００２４】
この構成において、本発明の減速装置５０のストッパ機構については後述するものとして、まず最初にリクライニング装置１０の作動について説明する。
【００２５】
図１はリクライニング装置１０の通常使用状態を示しており、この状態では、ギヤプレート５はポール６の歯部６ａとギヤプレート５の噛合歯５ｂとの係合によってロアアーム１にロックされた状態となっている。
【００２６】
そこで、モータ５２を作動させて減速装置５０を介し回動シャフト２を回転させることにより、内歯ギヤ３ａと外歯ギヤ５ａとの噛合でアッパアーム３がギヤプレート５に対して揺動しながら回動するので、アッパアーム３に固定されたシートバック３１（図６）のロアアーム１に固定されたシートクッション３０（図６）に対する傾斜角微調整がなされる。
【００２７】
一方、レリーズレバー８をスプリング（図示せず）の付勢力に抗して回動操作することにより、レリーズレバー８のローラ９１がポール６のカム面６ｂより外れると共に係合片６ｃと係合してポール６が回動する。これによりポール６の歯部６ａとギヤプレート５の係合歯５ｂとの係合が外れ、ギヤプレート５とロアアーム１とのロックが解除される。この結果、アッパアーム３がギヤプレート５と共にスプリング１５の付勢力を受けてロアアーム１に対して回動する。スパイラルリング１５は、アッパアーム３及びギヤプレート５の回動中心に位置するため、付勢力が有効に引き出されて利用される。これにより、図６に示すシートバック３１のシートクッション３０に対する前倒しがなされると共に、レリーズレバー８の回動操作を解除してポール６の歯部６ａとギヤプレート５の係合歯５ｂとを再び係合させてギヤプレート５とロアアーム１とをロックすることによりシートバック３１のシートクッション３０に対する傾斜角粗調整がなされる。
【００２８】
次に、図５を参照してストッパ機構５０aをもつ減速装置５０の作動について説明する。
【００２９】
モータ５２が駆動された場合、モータ５２の回転はウオーム軸３２ａに入力され、ウオームホイールギヤ３３に伝達してモータ回転は減速される。この場合、ウオームホイールギヤ３３の回転は同軸に配設されたピニオンギヤ３５とセレーション５１の噛合によりピニオンギヤ３５とウオームホイールギヤ３３は一体的な回転となる。ピニオンギヤ３５の回転はまず、ギヤ３４で減速され、セレーション３４ｂで噛合している回動シャフト２に伝達されると同時に、ギヤ３４とストッパプレート３６はそれぞれ側面上に形成された突起４１と長穴の勘合で一体的に回転する。
【００３０】
ここで、ストッパ機構５０aが規定するギヤ３４の回転範囲を、ピニオンギヤ３５の歯数が９枚でギヤ３４の歯数が３４枚の具体な組み合わせの例で説明する。最初に理解し易いように、仮にストッパプレート３６とストッパカラー３７上に突起が各一つずつ設けられている場合を考える。最初に突起が相互に当接し、相互の回転が停止している位置からピニオンギヤ３５とギヤ３４が停止側とは反対方向に回転し、再び突起が相互に当接するまでには、相互の歯数の最小公倍数でで計算され、ピニオンギヤ３５が３４回転、ギヤ３４が９回転する位置であることが分かる。このことから、ストッパプレート３６上に第１の突起３６aと、更に別のところに第２の突起３６bを設けることによって、ギヤ３４の９回転以下の任意の回転数範囲を設定することが可能となることが推定できる。次に、規定のギヤ３４の回転数を得るために第２の突起をどの位置に設定すると良いのかを図８に示してある。即ち、ストッパカラー３７上の突起３７cが第一の突起３６aに当接する位置を図示位置として、そこから矢印aの方向にピニオンギヤ３５が１回転すると、突起３６aはこの図でギヤ３４の上に「１」と表示される位置に来る。従って簡単な例として、例えばこの位置に第２の突起３６bを配置すると、ピニオンギヤ３５が１回転しギヤ３４は約９５度回転してそれぞれの突起が当接し回転が止められる。図７の例では「２１」の番号が付いた位置に第２の突起３６bを設けている。これは、ピニオンギヤ３５が２１回転して突起同士が当接し回転が止められることを示し、この場合はギヤ３４の回転作動範囲は５回転と約２００度となる。
【００３１】
以上のことから明らかなように、減速装置５０はモータ５２の回転をウオーム軸３１ａとウオームホイールギヤ３３及びピニオンギヤ３５とギヤ３４で減速して回動シャフト２へ出力するのと同時に、ストッパプレート３６とストッパカラー３７によって、その回動を規制することができる。この際、停止に伴なう荷重はピニオンギヤ３５とギヤ３４の歯に作用せずに２つのストッパカラー３７とストッパプレート３６の相互の当接によってピニオンギヤ３５の軸側に伝達される。
【００３２】
また、本発明のストッパ機構の他の実施例についても以下に説明する。図９にストッパ機構６０aを含む減速装置６０を示す。前述第１の実施例の減速機構５０と同様に減速機構６０は、ギヤ８４、ウオームギヤ３２、ウオームホイールギヤ３３、ピニオンギヤ３５から成り立っており、ストッパ機構６０aは第１のストッパプレート８５、第２のストッパプレート８８、さらにストッパワッシャ９１から成り立っている。減速機構６０の構成と作動は第１の実施例の減速機構５０と同様なので説明を割愛し、ストッパ機構６０aの作動について説明する。第１ストッパプレート８５は鋼材で作製された平面の概略リング形状を呈し、その外形の１部が径方向外側に突起８５bが形成され、さらにその突起８５bの先端部にはピン状突起８６が平面部の片側に直角に立設されている。第１ストッパプレート８５の中心部の穴に、ギヤ８４のボス部８４aが貫通している。ギヤ8４の第１ストッパプレート８５と接する方の側面には概略円形の窪み８４cが形成され、第１ストッパプレート８５は前記ピン状突起８６がこの窪み８４cの外方向に向くようにして窪み８４c内に収納され、且つボス部８４a上で回転可能になっている。窪み８４cの内周の一部にはその中心方向に突出する突起８４bが形成され、第１ストッパプレート８５の突起８５bの端面と当接可能となっている。更に第１ストッパプレート８５のギヤ８４と接する面とは反対側に、第１ストッパプレート８５と類似のリング形状を有し、その外形の１部に突起８８bを有する第２ストッパプレート８８がボス部８４a上に回転自在に取り付けられている。突起８８bは突起８５bより長く形成されており、その先端の板厚部端面でピニオンギヤ３５の軸３５上に取り付けられた円形平面形状のストッパワッシャ９１の外周端面に当接できる構成となっている。
【００３３】
以上の構成を有するストッパ機構の第２実施例の作動を説明する。図１０の左側の図はストッパ機構６０aの一方側で停止した状態を示し、第１ストッパプレート８５の突起８５bはギヤ８４の突起８４bと当接し、突起８５b上のピン状突起８６は突起８８bに当接し、さらに突起８８bはストッパワッシャ９１に当接し、図１０の左側の図におけるc矢印と逆方向のピニオンギヤ３５の回転は阻止されている。
【００３４】
一方、ピニオンギヤ３５が図１０の左側の図で矢印cで示される方向に回転すると、ギヤ８４は矢印dの方向に回転する。ギヤ８４が１回転以上すると図１０の中央の図で示される状態になり、ギヤ８４の突起８４bは上記最初の停止状態のときとは第１ストッパプレート８５の突起８５bの反対側の端面と当接し、１体となって回転する。ギヤ８４がさらに１回転すると、今度はピン状突起８６が第２ストッパプレート８８の突起８８bの上記最初の停止状態のときとは反対側に当接し一体となって回転するようになる。このようにギヤ８４が３回転すると初めて第２ストッパプレート８８の突起８８bが、図１０の左側の図に示されるように、ストッパワッシャ９１に当接して、これ以上のギヤ８４の矢印d方向の回転は阻止される。上記では２つのストッパプレートの実施例で説明したが、ストッパプレートを追加することによって同じ作動様式でギヤ８４の回転できる範囲を増加できる。
【００３５】
以上の説明からで明らかなように、第２の実施例においてもストッパ作動時の荷重は、第１、第２のストッパプレート８５、８８とストッパワッシャ９１を介してピニオンギヤ３５の軸側に伝達され、ギヤ8４の歯部にピニオンギヤ３５の駆動力による荷重は作用するが、大きな負荷が発生されることはない。
【００３６】
【発明の効果】
ストッパ作動時にギヤの歯部への大きな負荷の発生を無くすることができるようになり、小型で軽量でしかも静粛な作動をする駆動装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシートリクライニング装置の平面図である。
【図２】本発明に係る駆動装置の減速装置の平面図である。
【図３】図２におけるB-B断面図である。
【図４】図１におけるA-A断面図である。
【図５】本発明に係る駆動装置の減速装置の分解斜視図である。
【図６】本発明に係るシートリクライニング装置のシートへの取り付け状態を示す。
【図７】本発明に係るストッパ機構の作動説明図である。
【図８】本発明に係るストッパ機構の作動説明図である。
【図９】本発明に係る駆動装置の減速装置の第２実施例の分解斜視図である。
【図１０】本発明に係るストッパ機構の第２実施例の作動説明図である。
【符号の説明】
３４ギヤ
３５ピニオンギヤ
３６ストッパプレート（伝達部材）
３６a 凸部（突起）
３６b 凸部（突起）
３７ストッパカラー（伝達部材）
３７a 凸部（突起）
５０a ストッパ機構
５０駆動装置
８５第１ストッパプレート
８８第２ストッパプレート
９１ストッパワッシャ（ピニオンギヤ側部材）

Claims

ピニオンギヤと、該ピニオンギヤからの回転駆動力が伝達されるギヤと、該ギヤの回転作動範囲を規定するストッパ機構とを備える駆動装置において、
該ストッパ機構は前記ギヤを停止するように作用する荷重を前記ピニオンギヤの駆動軸側に伝える伝達部材を備え、
前記伝達部材は、前記ギヤと一体的に回転するストッパプレートと、前記ピニオンギヤと一体的に回転するストッパカラーより成り、
前記ギヤと前記ピニオンギヤが相互に所定の位置に回転をしたときに当接するとともに、その当接部位に加わる荷重が該ピニオンギヤ及び該ギヤの回転方向とは異なる方向を向くように配置された突起を、前記ストッパプレート及び前記ストッパカラーにおける前記ピニオンギヤ及び前記ギヤの各歯部とは別部位であり且つ軸方向に異なる部位にそれぞれ設け、両突起の当接により前記ピニオンギヤ及び前記ギヤの各歯部の噛合部位に対する前記回転作動範囲外となる回転方向への荷重入力を規制することを特徴とする駆動装置。
前記突起は、前記ストッパプレート及び前記ストッパカラーの径方向にそれぞれ突出して設けられ、前記ギヤ及び前記ピニオンギヤが複数回転した際に当接することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
ピニオンギヤと、該ピニオンギヤからの回転駆動力が伝達されるギヤと、該ギヤの回転作動範囲を規定するストッパ機構とを備える駆動装置において、
該ストッパ機構は前記ギヤを停止するように作用する荷重を前記ピニオンギヤの駆動軸側に伝える伝達部材を備え、
前記伝達部材は、前記ギヤと当接したとき前記ギヤと一体的に回転する第１ストッパプレートと、前記第１ストッパプレートと当接したとき前記第１ストッパプレートと一体的に回転する第２ストッパプレートとから少なくともなり、前記ギヤの回転に応じて段階的に夫々一体的に回転する複数のストッパプレートを有し、最後に前記ギヤと一体的に回転する前記ストッパプレートは前記ギヤが所定の回転位置に達したとき、前記ピニオンギヤ側部材と当接するように構成されていることを特徴とする駆動装置。