JP5046934B2 - 伝動装置、特に自動車のシートアジャスター用伝動装置および車両シート用ラチェット式アジャスター - Google Patents

Description

本発明は直線駆動運動を回転出力運動に変えるための伝動装置、特に車両シートのアジャスター用伝動装置、および該伝動装置が装備された車両シート用ラチェット式アジャスターに関する。

車両シートの背もたれの傾斜角を調整するための一般的タイプの伝動装置が、独国特許出願公開第３００１１６４Ａ１明細書に開示されている。この伝動装置は、簡易なレバー機構を備えており、このレバー機構によって、油圧シリンダーのピストンの直線的な動きが、回転運動へと変えられる。この場合、これに伴う出力トルクは、基本的にピストン行程全体にわたって常に一定である。

このタイプの伝動機構は、かなりの全体的スペースを要し、特に、回転運動の過程において、異なる大きさのトルクおよび異なる回転速度が求められる際にはあまり適切でない。しかし、特に車両シートのラチェット式アジャスターなど、移動止め装置のロックを解除する際、このロック装置を回転させて直接噛み合う状態から外すためには、一般に高い解放トルクが必要とされている。ここでは、精度の高い調整は必要ではない。この解除が行われると、ロック装置は素早くその解除限界位置に導かれ、これにはもはや高い調整トルクを必要としない。

本発明の目的は、直線駆動運動を回転出力運動に変えるためのコンパクトな構造の伝動装置を提供することである。同時に出力トルクおよび出力速度は運動中であっても簡単に調整ができる。

本発明によると、一般的タイプの本発明の伝動装置は、被動軸に対して放射状に延びてこれに連結される少なくとも１つのレバーを備え、このレバーの自由端は、被動軸の方向にほぼ直線状に移動可能な傾斜面と互いに作用しあうという点で、上記目的は達成される。

直線に移動する傾斜面との接点を通して、これに関連するレバー端部は横に移動する。これにより、被動軸上に支持されたレバーは旋回運動を行い、その結果、従動シャフトは回転運動を行う。傾斜面は、レバー端部と傾斜面との間の作用点において、傾斜面の表面が、その変位方向に向けて０゜から９０゜の角度で傾斜するような構造となっている。この場合、傾斜面の変位方向に対して垂直で、くさび作用によってレバー端部に働き、レバーの回転軸受けによって回転運動へ変えられた力が大きいほど、選択された傾斜角度は小さくなる。ここで、高いトルクは従動シャフトに遅い回転速度で自然と発生する。一方、傾斜面角度がさらに大きくなると、得られるトルクはより小さく、回転速度は速くなる。

本発明の第１の好ましい実施形態によると、レバーと傾斜面との間の作用は、滑り摩擦を介して、特に、比較的小さな作用力で行われる。このため、必要とされる部品数を最小限におさえることができる。

作用点領域において、レバーおよび／または傾斜面は、例えばポリオキシメチレン（ＰＯＭ）など、摩擦係数の低い材料で作られることが好ましい。

或いは、転がり摩擦が、レバーと傾斜面との間で優勢であっても良い。この目的のために、レバー端部で支持されるローラーが、例えば、傾斜面と接触することができる。この実施形態は、被動軸の対応する速い回転運動を伴う、非常に大きな作用力または大きな傾斜角を有する傾斜面に特に適している。

傾斜面は、作用点と被動回転軸とを連結する想像上の直線に対して都合よく傾斜しており、この想像上の直線方向に変位または平行であるので、この想像上の直線の方向に正確に延びるレバーを使用することができる。

本発明の詳細な実施形態によると、傾斜面はアーチ状であり、ここで用語「アーチ状」とは、曲線だけでなく多角形の輪郭も含んでいる。

車両シートのラチェット式アジャスターの解除を含む多くの応用例としては、被動軸からの傾斜面の距離が縮小するにつれて、作用点における傾斜面の傾斜角は大きくなり、傾斜面が回転軸の方向に一定の直線運動を行うことによって、従動シャフトの回転速度は大きくなる。

伝動装置は、好ましくは複数のレバーを備えており、各レバーは別個の傾斜面で互いに作用しあうため、従動シャフト上に生じることのできるトルクを、直線駆動の数に応じて事実上任意に大きくすることができる。さらに、対応する配設によって、作用力による従動シャフトの耐力は互いに釣り合うので、この軸受は比較的簡易な構造が可能となる。これらの利点は、例えば、２つのレバーが、好ましくは互いに正反対に対向して提供された場合に生じる。さらに、その結果、伝動装置は、とりわけ細身のハウジングに収容することができる。

本発明の詳細な実施形態によると、傾斜面はリンクガイドの一部であり、被動回転軸の方向およびその反対方向に移動可能なため、回転軸に向かう傾斜面の直線運動と、それに対向する直線運動が共に用いられて交番トルクが発生する。

このような構造の伝動装置は、車両シート用ラチェット式アジャスターとして、特に背もたれの傾斜を調整するのに、都合よく用いることができ、伝動装置の出力が、ラッチおよび／またはラチェット式アジャスターのロッキングカムに作用する。ラッチおよび／またはラッチを保持位置で固定しているロッキングカムを解除するためには、通常、高い解除力が必要となる。しかし、ロッキング歯がじかに接している接点が解除されると、ラッチおよび／またはロッキングカムは容易に、しかし速やかにロック解除の限界位置まで移動することができる。

本発明の様々な実施形態を、一例を用いて概略的に図に示す。

図１および２に示した伝動装置１は、回転軸３を中心に回転可能な従動シャフト２を備えている。２つの正反対に配置された直線レバー４、４’は、従動シャフト２から放射状に延びており、従動シャフト２に回転的にロックされている。

伝動装置１は、回転軸３に対して互いに対向の位置にある２つのスライド要素５、５’をさらに備え、回転軸３に面するその側面は、アーチ状の傾斜面６、６’を形成している。作用点７．１、７．１’において、各傾斜面６、６’は、レバー４、４’の放射状に延びた外端部８、８’と相互に作用しあっている。図１ａから分かるように、傾斜面６によって変位方向に作用される力ＦＶは、垂直力ＦＮ１を引き起こし、その結果レバー４の端部８において力ＦＨ１を引き起こす（対向する端部８’においても同様）。この力は、作用点７．１と回転軸３を連結している直線Ｇに対し垂直であり、レバー４と連動してトルクＭ１を生み出している。力ＦＨ１の大きさは、作用点７．１を通過する接線Ｔ１の傾斜角α１に応じて変化する。図１および１ａによる回転位置において、接線Ｔ１の傾斜角α１は比較的小さいので、所定の変位力Ｆ１のもとで大きな力ＦＨ１と、これに伴う高いトルクＭ１が従動シャフト２に発生する。ここでの回転速度は当然ながら遅い。

回転軸３の方向にスライド要素５、５’を直線的に変位する際、図２に示すように、作用点７．２、７．２’が傾斜面６、６’上で移動する。変位の方向Ｘ、Ｘ’は、回転軸３を介して通じる必要はなく、例示的実施形態にも示すように、とりわけ回転軸を通過して互いに平行であっても良い。

傾斜面６、６’のアーチ状の輪郭は、図２および２ａに示すように、傾斜角αが、作用点７．２、７．２’が移動する間に大きくなるように、また、作用点において、α１と比べて、より大きな値α２となるように仮定して考案されている。従って、一定の変位力ＦＶのもとで、レバー４の端部８で作用する垂直力ＦＮ２および力ＦＨ２は小さくなる。同様に、トルクＭ２も小さくなるが、一方、回転速度は、これに反して速くなる。

一定変位力Ｆ_Ｖのもと、および回転軸３まわりのスライド要素５、５’の一定の変位率により、伝動装置は着実に小さくなるトルクＭと、速くなる回転速度を伴う回転運動を生みだす。初期の大きいトルクＭ１は、分離トルクに打ち勝つために用いることもでき、続いて速やかな調整のために回転速度が増す。

スライド要素５、５’がここで互いに離れて動くことで、レバー４は戻しバネ９によってその開始位置に戻る。この戻しバネ９は、これに先立つ回転運動によりプレテンションされている。

トルクＭおよび回転速度の急激な変化が、伝動装置１の特定位置において望ましければ、図３で示すように、傾斜面６は多角形構造であってもよい。レバー４の端部８に配置された転動体１８は、この場合、作用点７において摩擦力が小さくなる。

図４による実施形態において、スライド要素５は、互いに等距離の上部傾斜面６．１と下部傾斜面６．２を有するアーチ状のリンク１０を備えている。リンク１０中には、端部でレバー４から突出するピン１１が走っている。このピン１１は、スライド要素５が、回転軸３の方向に変位する場合は、上部傾斜面６．１上の作用点７．１において静止し、反対方向に変位される場合は、下部傾斜面６．２上の作用点７．２において静止する（図４ａ、４ｂ参照）。両方向に回転作用する伝動装置は、したがって、戻しバネ９を用いることなく製造することができる。

図５に示す伝動装置１は、３つのレバー４と、４’と４’’とを備え、これらのレバーは、互いに堅く連結され、回転軸３を中心に互いに回転可能で、各レバーはこれに関連するスライド要素５、５’および５’’を有している。伝動装置１は、明らかにさらに多くの実施形態があり、例えば、レバー４は、互いに対して非対称的に配置されてもよいし、または別の数などであっても良い。さらに、安全上の理由から、例えば、スライド要素５’’を手動で操作できるようにすることも可能であり、この結果、スライド要素５および５’が電気的に駆動しない場合、緊急作動がトルクＭの方向に作動する。同様の作用は、レバー４から４’’のうちの１つのレバー上で直接作用する手動制御（グラブループ１９をＹ方向に引き寄せる）によっても得られる。

本発明による伝動装置１において、使用可能な形態の１つが、図６に示されている。ここでは発生したトルクＭが、車両シート用ラチェット式アジャスター１７を解放するために用いられている。このラチェット式アジャスター１７は、シート部分に固定された第１の取付け部品１２と、背もたれ上に配置された第２の取付け部品１３を備えている。第１の取付け部品１２と第２の取付け部品１３は、互いに対して軸１４を中心に回転可能であると同時に、この軸１４はシート部分と背もたれの枢支軸の機能を果たしている。軸３領域において第２の取付け部品１３上に回転可能に配置されたラッチ１５は、凹部１６、１６’のいずれか１つと互いに係合し、第１の取付け部品１２の外周囲に嵌合できるので、それによって背もたれの角度位置を固定することになる。ラッチ１５は、伝動装置１の従動シャフト２上で回転的にロックされ、最初は大きな解除力で、続いて速い解除速度によって凹部１６、１６’から持ち上げて出すことができる。

本発明の第１の実施形態による装置の第１の回転位置を示す図。 図１による位置で作用する力の均衡を示す図。 図２による装置の第２の回転位置を示す図。 第２の回転位置の作用点における力の均衡を示す図。 本発明による別の伝動装置を示す図。 本発明のさらに別の実施形態による伝動装置を示す図。 図４による装置の拡大図を示す図。 本発明による別の伝動装置を示す図。 車両シート用の本発明によるラチェット式アジャスターを示す図。

符号の説明

１． 伝動装置
２． 従動シャフト
３． 回転軸
４． レバー
５． スライド要素
６． 傾斜面
７． 作用点
８． 端部（レバー４の）
９． 戻しバネ
１０． リンク
１１． ピン
１２． 取付け部品（シート部分側）
１３． 取付け部品（背もたれ側）
１４． 軸
１５． ラッチ
１６． 凹部
１７． ラチェット式アジャスター
１８． 転動体
１９． グラブループ

Claims (7)

1. 車両シートのアジャスター（１７）であって、第一の取付け部品（１２）と該第一取付け部品（１２）に対して回転可能に取付けられた第二の取付け部品（１３）と、該第一および第二の取付け部品を互いに回転的にロックするラッチ（１５）とを有しているラチェット式アジャスターにおいて、該アジャスターは、該ラッチ（１５）に作用する伝動装置（１）を有しており、該伝動装置は、スライド要素（５）の直線運動を少なくとも一つのレバー（４）の回転運動に変換し、該少なくとも一つのレバーが、被動軸（２）に連結され、前記レバーの自由端（８）が、前記被動軸（２）の方向にほぼ直線状に移動可能なアーチ状の傾斜面（６）と互いに作用しあい、該傾斜面（６）の該作用しあう点の傾斜(α)は、前記ラッチ（１５）を駆動する前記被動軸（２）からの前記傾斜面（６）の距離が縮小するにつれて大きくなり、該ラッチが該第一および第二の取付け部品を回転的にロックすると該レバー（４）は開始位置に戻ることを特徴とするラチェット式アジャスター。
2. 前記傾斜面が、前記作用しあう点（７）と前記被動回転軸とを連結する想像上の直線Ｇに対し、およそ角度α（０゜＜α＜９０゜）で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のラチェット式アジャスター。
3. 前記レバーと前記傾斜面との間の前記作用が、滑り摩擦を介して行われることを特徴とする請求項１または２に記載のラチェット式アジャスター。
4. 前記レバーと前記傾斜面との間の前記作用が、転がり摩擦を介して行われることを特徴とする請求項１または２に記載のラチェット式アジャスター。
5. 複数のレバーがそれぞれ、別個の傾斜面と互いに作用しあうことを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載のラチェット式アジャスター。
6. ２つのレバーが、好ましくは互いに正反対に対向することを特徴とする、請求項５に記載のラチェット式アジャスター。
7. 前記傾斜面が、リンクガイドの一部であり、前記被動回転軸の方向、およびその反対方向に移動可能であることを特徴とする請求項1〜６のいずれか１項に記載のラチェット式アジャスター。

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