JP5223863B2 - 回動機構 - Google Patents

Description

本発明は、回動機構に関する。詳しくは、二つの対象部材を互いに相対回転可能に連結する二つの連結装置が二つの対象部材を同軸心回りに回転させられるように軸線方向に向かい合って配設された回動機構に関する。

従来、車両用シートにおいて、シートバックの背凭れ角度を調整可能にするリクライニング装置が配設された構成が知られている。ここで、特開２００２−３４６９７号公報には、車両用シートの左右両サイドに、シートバックとシートクッションとを互いに連結するリクライニング装置が配設された構成が開示されている。この開示では、車両用シートの左右どちらか一方側のサイドにおいて、シートバックの肩口部にシートベルト装置のベルト引出口が設けられている。

そして、このベルト引出口が設けられた側のシートバックとシートクッションとの連結部には、上述したリクライニング装置が二個横並びに配設されている。これにより、同サイドにおけるシートバックとシートクッションとの連結強度が高められている。

しかし、上記開示の従来技術では、リクライニング装置を横並びに配設することで、部品点数が増大したり組付け工数が増加したりする。そこで、例えば連結強度を高めたい側のリクライニング装置を大型化すれば、単体であっても連結強度を高めることができる。しかし、リクライニング装置が特表２００３−５０７１０１号公報に開示されているように内歯車の内周歯面上を外歯車が噛合位置を変えながら周回する偏心構造となっている場合には、単に形状を大きくするだけでは、上記した周回運動が左右で異なる態様で行われるようになってしまう。

本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、上述したリクライニング装置のように、左右一対で設けられて二つの対象部材を互いに相対回転可能となるように連結する従来の連結装置の連結強度の向上を目的とした改良を図ることにある。

すなわち、本発明は、二つの対象部材を互いに相対回転可能に連結する二つの連結装置が二つの対象部材を同軸心回りに回転させられるように軸線方向に向かい合って配設された回動機構である。各連結装置は、二つの対象部材の一方に連結されて円周状に形成された内周面に内歯が形成された内歯車と、内歯車の内歯と噛合する外歯が円周状に形成された外周面に形成されて二つの対象部材の他方に連結された外歯車と、を有する。各連結装置の外歯車は、各内歯車よりも小径で、かつ、互いに異なる歯数に形成されている。二つの対象部材の相対回転は、各外歯車が各内歯車と噛合した状態から各内歯車の内周歯面上を噛合位置を変えながら相対的に周回する歯数差に基づくずれの回転変位によって行われるようになっている。各連結装置は、互いに異なる大きさに形成されていると共に、互いの内歯車同士及び外歯車同士の歯数が同じ数に設定されており、更に互いの内歯車と外歯車との間の中心間距離も同じ長さに設定されている。少なくとも形状の大きい方の連結装置は、その内歯車と外歯車との噛合い線が、その噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向内側に位置する曲線側から当該二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて、半径方向外側に位置する曲線側まで延設される線として形成されている。

この発明の構成によれば、少なくとも形状の大きい方の連結装置の内歯車と外歯車との噛合い線は、例えば噛合い線がその噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向外側に位置する曲線上から二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向内側に位置する曲線と交わるように描かれる構成と比べると、同噛合い領域内で描かれる噛合い線の長さがより長く確保される。これにより、少なくとも形状の大きい方の連結装置の噛合い率を高めることができる。また、少なくとも形状の大きい方の連結装置の噛合い線を上記のように設定しても、両連結装置の内歯車同士の歯数と外歯車同士の歯数とを同じ数に揃え、かつ、互いの中心間距離を同じ長さに設定することで、両連結装置を互いに同じ態様で周回運動させられる歯形に形成することが可能となる。これにより、少なくとも一方の連結装置の歯形を大きくして連結強度を向上させても、両連結装置を互いに協働させて同じ態様で回転動作させることができる。

また、本発明は、各連結装置の内歯車と外歯車との噛合い線が、それぞれ、それらの噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向内側に位置する曲線側から当該二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて、半径方向外側に位置する曲線側まで延設される線として形成されていてもよい。この発明の構成によれば、両連結装置の噛合い線を長く確保して両連結装置の連結強度の向上を図ることができる。

また、本発明は、少なくとも形状の大きい方の連結装置の内歯車と外歯車との噛合い線が螺旋の噛合い線となっているものであってもよい。ここで、「螺旋」とは、湾曲した曲線によって螺旋状に描かれる線と、直線が折り曲げられて螺旋状に描かれる線と、を含んだ意味である。この発明の構成によれば、少なくとも形状の大きい方の連結装置の噛合い線を螺旋にすることにより、限られた噛合い領域内で描くことのできる噛合い線の長さをより長く確保することができる。これにより、同連結装置の噛合い率を高めて連結強度を更に高めることができる。

また、本発明は、各連結装置が車両用シートのシートバックをシートクッションに対して背凭れ角度調整可能に連結するリクライニング装置として構成されているものであってもよい。この発明の構成によれば、各連結装置を車両用シートのシートバックの背凭れ角度調整を行うリクライニング装置として用いることにより、シートバックの背凭れ角度の調整を良好に行えるようにすることができると共に、シートクッションに対する連結強度の向上も図ることができる。

実施例１の車両用シートの概略構成を表した斜視図である。 大型側のリクライニング装置の分解斜視図である。 大型側のリクライニング装置の組み付け構造を表した分解斜視図である。 図３のIV-IV線断面図である。 図４のV-V線断面図である。 リクライニング装置が回転操作された状態を表した構成図である。 大型側のリクライニング装置の両歯車の噛合い線及びその噛合い領域を定める二つの円を表した構成図である。 大型側のリクライニング装置の噛合い線から内歯車の歯形を求める手順を示した構成図である。 形成された大型側のリクライニング装置の内歯車及び外歯車の歯形を拡大して表した模式図である。 大型側のリクライニング装置の内歯車及び外歯車の歯形全体形状を表した模式図である。 小型側のリクライニング装置の両歯車の噛合い線及びその噛合い領域を定める二つの円を表した構成図である。 小型側のリクライニング装置の内歯車及び外歯車の歯形全体を表した構成図である。 各リクライニング装置の内歯車及び外歯車の歯形を比較して表した構成図である。 中型に形成したリクライニング装置の内歯車及び外歯車の歯形全体を表した構成図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について図面を用いて説明する。

始めに、実施例１の回動機構の構成について図１〜図１４を用いて説明する。ここで、図１には、本発明の連結装置に相当するリクライニング装置４，５を備えた車両用シート１の概略構成が示されている。この車両用シート１は、背凭れとなるシートバック２が、その左右各サイドの下部位置に配設されたリクライニング装置４，５によって、着座部となるシートクッション３と連結されている。

これらリクライニング装置４，５は、常時はシートバック２の背凭れ角度を維持した状態に保たれている。しかし、各リクライニング装置４，５は、そららの内部に挿通された操作軸４ｃ，５ｃを軸回転させる操作によって、シートバック２の背凭れ角度を変化させるようになっている。ここで、各操作軸４ｃ，５ｃは、連結ロッドＦによって互いに一体的に連結されており、その一方の操作軸４ｃ（或いは操作軸５ｃ）に連結された図示しない電動モータの駆動に伴って、左右で同期した軸回転操作が行われるようになっている。

この図示しない電動モータは、例えば車両用シート１の側部位置に配設されたスイッチの切り換え操作によって、ＯＮ／ＯＦＦや正転／逆転の切換えが行われるようになっている。これにより、各リクライニング装置４，５は、各操作軸４ｃ，５ｃが軸回転操作される前の常時は、シートバック２の傾き角度を維持した状態に保たれている。そして、各リクライニング装置４，５は、電動モータの駆動によって各操作軸４ｃ，５ｃが軸回転操作されることにより、その動きに連動してシートバック２の背凭れ角度を変動させるように作動する。

以下、各リクライニング装置４，５の構成について詳しく説明をする。ここで、各リクライニング装置４，５は、それらの基本的構成は互いに同じものとなっているが、図示向かって右側に示されているリクライニング装置５の方が、反対側のリクライニング装置４よりも形状が大型に形成されている。これにより、同サイドにおけるシートバック２とシートクッション３との連結強度が高められている。

そして、本実施例の車両用シート１では、図示は省略されているが、大型のリクライニング装置５が配設された図示向かって右側のシートバック２の肩口部において、着座者の身体を拘束するシートベルト装置のベルト引出口が設けられている。これにより、同シートバック２の右側の肩口部には、着座者の身体拘束に伴うベルトの張力がかけられるようになっている。そして、この張力に伴ってシートバック２にかけられる捩れ負荷は、同サイドに設けられた大型のリクライニング装置５の連結強度によって強固に支持されるようになっている。

なお、前述もしたように、各リクライニング装置４，５は、それらの基本的構成は互いに同じものとなっているため、以下ではこれらを代表して、図示右側に示されている大型のリクライニング装置５の構成についてのみ説明することとする。ここで、図２には、リクライニング装置５を構成する各構成部品が分解斜視図によって示されている。同図に示されるように、リクライニング装置５は、円盤形状の内歯部材１０及び外歯部材２０と、一対の駒状の偏心部材３０Ａ，３０Ｂと、開リング形状のバネ部材４０と、筒状の操作部材５０と、棒状の操作軸５ｃと、薄い円筒状の保持部材７０とが一つに組み付けられて構成されている。

これら各部材は、鉄鋼製の部材によって形成されており、内歯部材１０を保持部材７０の円筒内部に組み付けるように軸方向に順にセットしていくことにより一つに組み付けられている（図３参照）。以下、図２を参照しながら、上記した各部材の構成について更に詳しく説明をする。

先ず、内歯部材１０の構成について説明をする。この内歯部材１０は、その円盤形状の外周縁部が、板厚方向（軸方向）への半抜き加工によって円筒状に突出した形状に形成されている。そして、この円筒状に突出した部位の内周面には内歯１１ａが形成されており、この突出した円筒部が内歯車１１として形成されている。そして、内歯部材１０の中心部には、上述した内歯車１１の突出方向と同じ方向に突出する円筒形状の筒部１２が形成されている。

この筒部１２の軸心は、内歯部材１０（内歯車１１）の中心１１ｒと同心となっており、その筒内には、円形状の軸孔１２ａが貫通して形成されている。この内歯部材１０は、図３に示されるように、その外盤面がシートバック２の骨格を成すバックフレーム２ｆの板面と接合されることによって、バックフレーム２ｆと一体的に連結されている。ここで、バックフレーム２ｆが本発明の二つの対象部材の一方に相当する。

ここで、内歯部材１０の円盤部には、その外盤面から円筒状に突出する複数のダボ１３ａ・・（・・は複数を表す）やＤダボ１３ｂが形成されている。これらダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂは、円盤部のより外周縁に近い位置で、円周方向に等間隔に並べて配置形成されている。このうち、Ｄダボ１３ｂは、その突出した円筒形状の一部が断面Ｄ字状に切り欠かれて形成されており、円筒形状に突出したダボ１３ａ・・とは形状が区別されるようになっている。

一方、バックフレーム２ｆには、上述したダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂを嵌合させることのできるダボ孔２ａ・・やＤダボ孔２ｂが貫通形成されている。したがって、これらダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂを、バックフレーム２ｆに形成されたダボ孔２ａ・・やＤダボ孔２ｂにそれぞれ嵌合させて、各嵌合部を溶着して接合することにより、内歯部材１０がバックフレーム２ｆに対して強固に一体的に連結されている。

なお、バックフレーム２ｆにも、上述した内歯部材１０に貫通形成された軸孔１２ａと同径となる円形状の軸孔２ｃが板厚方向に貫通して形成されている。これら各軸孔１２ａ，２ｃ内には、後述する棒状の操作軸５ｃ（図２参照）が挿通されるようになっている。

次に、図２に戻って、外歯部材２０の構成について説明する。この外歯部材２０は、上述した内歯部材１０よりもひとまわり大きな外径をもった円盤形状に形成されている。この外歯部材２０は、その円盤形状の中心部が、板厚方向（軸方向）への半抜き加工によって円筒状に突出した形状に形成されている。そして、この円筒状に突出した部位の外周面には外歯２１ａが形成されており、この突出した円筒部が外歯車２１として形成されている。この外歯車２１は、上述した内歯部材１０に形成された内歯車１１よりも小径に形成されている。

したがって、上述した外歯部材２０は、内歯部材１０に対して、外歯車２１を内歯車１１に噛合させるように軸方向に組み付けられることにより、互いに噛合し合って相対回転することのできる状態に組み付けられる。ここで、外歯部材２０の中心部には、上述した内歯部材１０の中心部に形成された軸孔１２ａよりもひとまわり大きな径をもつ大孔２２が形成されている。この大孔２２の軸心は、外歯部材２０（外歯車２１）の中心２１ｒと同心となっている。

よって、上述した外歯部材２０は、図４〜図６に示されるように、その大孔２２の孔内に、内歯部材１０に形成された筒部１２を受け入れた状態として、内歯部材１０に対してそれらの中心２１ｒ，１１ｒが互いに偏心した配置状態に組み付けられる。ここで、外歯車２１は、内歯車１１よりも少ない歯数で形成されている。具体的には、外歯車２１の外歯２１ａの歯数は３３個であり、内歯車１１の内歯１１ａの歯数は３４個となっている。

したがって、図５に示されるように、上述した外歯部材２０は、外歯車２１を内歯車１１の内周面に沿って互いの噛合位置を変えるように相対的に公転運動させることにより、互いの歯数差によって、内歯部材１０に対する姿勢向きが漸次変動していくようになっている。具体的には、例えば図６を参照して、外歯車２１が内歯車１１の内周面に沿って時計回り方向に公転する相対運動が行われると、外歯部材２０は、内歯部材１０に対して図示反時計回り方向にその姿勢向きを回転（自転）させていく。

なお、実際には、内歯部材１０がバックフレーム２ｆと連結されており、外歯部材２０が図３において後述するようにシートクッション３の骨格を成すクッションフレーム３ｆと連結されるため、内歯部材１０が外歯部材２０に対して噛合位置を変えながら回転運動するようになっている。したがって、上記のように外歯車２１と内歯車１１との間の回転運動が行われることにより、図１に示されるようにシートバック２の背凭れ角度の調整操作が行われるようになっている。なお、これら内歯車１１や外歯車２１の歯形形状については、後に詳しく説明をする。

ここで、外歯部材２０の円盤部には、その外盤面から円筒状に突出する複数のダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂが形成されている。これらダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂは、円盤部のより外周縁に近い位置で、円周方向に等間隔に並べて配置形成されている。このうち、Ｄダボ２３ｂは、その突出した円筒形状の一部が断面Ｄ字状に切り欠かれて形成されており、円筒形状に突出したダボ２３ａ・・とは形状が区別されるようになっている。

一方、図３に示されるように、クッションフレーム３ｆには、上述したダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂ（図２参照）を嵌合させることのできるダボ孔３ａ・・やＤダボ孔３ｂが貫通形成されている。したがって、これらダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂを、クッションフレーム３ｆに形成されたダボ孔３ａ・・やＤダボ孔３ｂにそれぞれ嵌合させて、各嵌合部を溶着して接合することにより、外歯部材２０がクッションフレーム３ｆに対して強固に一体的に連結されている。

なお、クッションフレーム３ｆにも、上述した外歯部材２０に貫通形成された大孔２２と同径となる円形状の大孔３ｃが板厚方向に貫通して形成されている。これら各大孔２２，３ｃ内には、後述する棒状の操作軸５ｃ（図２参照）が挿通されるようになっている。ここで、クッションフレーム３ｆが本発明における二つの対象部材の他方に相当する。

次に、図２に戻って、一対の偏心部材３０Ａ，３０Ｂの構成について説明する。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、互いに左右対称に湾曲した円弧状の駒形状に形成されている。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、前述した外歯部材２０に形成された大孔２２の内部に収められた状態に組み付けられる。これにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、図５に示されるように、大孔２２の内周面と前述した内歯部材１０の筒部１２の外周面との間に形成される偏心した隙間内に配置されるようになっている。

詳しくは、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、外歯部材２０の大孔２２と内歯部材１０の筒部１２との間の狭くなる隙間内（図５では下方側に形成される狭くなる隙間内）に両挟み状に入り込むことのできる先細状の形状に形成されている。ここで、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂには、これらに跨るようにして、開リング形状のバネ部材４０の掛部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ掛着されている。これにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、常時はバネ部材４０の附勢力によって、それらの先細状の下端部を上記した狭くなる隙間内に入り込ませた状態に保持されている。

そして、このバネ部材４０のバネ力の作用により、外歯部材２０は、常時は各偏心部材３０Ａ，３０Ｂによって筒部１２に対して図示上方側に押圧された状態として、外歯車２１が内歯車１１に対して互いの間に隙間（バックラッシ）が生じない状態に押し付けられた状態に保持されている。そして、この保持力により、外歯部材２０は、内歯部材１０に対して、前述した公転運動が押し留められた状態（回転留め状態）とされて保持されている。

しかし、この両偏心部材３０Ａ，３０Ｂの附勢による回転留め状態は、操作軸５ｃの軸回転操作が行われることによって解除される。具体的には、図２に示されるように、操作軸５ｃには、筒状の操作部材５０が軸方向に嵌め込まれて互いに回転方向に一体的に連結されている。詳しくは、操作軸５ｃの外周面には、セレーション状の凹凸形状が軸方向に延びて形成されている。そして、この操作軸５ｃが、操作部材５０の筒部５１に貫通形成された軸孔５０ａ内に嵌め込まれることにより、操作軸５ｃがこの軸孔５０ａの内周面に形成されたセレーション状の凹凸形状と嵌合して、操作部材５０と回転方向に一体的に連結されるようになっている。

そして、この操作軸５ｃと連結された操作部材５０の円筒端部に形成された円盤部には、その両肩側の部位に、前述した各偏心部材３０Ａ，３０Ｂを押し回す操作をすることのできる押部５２Ａ，５２Ｂが形成されている。これら押部５２Ａ，５２Ｂは、図５に示されるように、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂに形成された軸方向に突出する突部３１Ａ，３１Ｂの図示下部側の位置に配置されるようになっている。

これにより、押部５２Ａ，５２Ｂは、操作部材５０が例えば図示時計回り方向に回転操作されると、図６に示されるように、図示左側の偏心部材３０Ａの突部３１Ａを下方側から押圧し、同左側の偏心部材３０Ａを大孔２２の内周面に沿って同方向に押し回す。そして、この偏心部材３０Ａの回転移動に伴って、外歯車２１は、その大孔２２の内周面が押される動きによって、内歯車１１の内周面に沿って図示時計回り方向に噛合い位置を移動させながら回転運動する。

そして、この動きによって、図示右側の偏心部材３０Ｂは、上記の移動によって空けられた隙間内に更に附勢によって入り込むようにして、バネ部材４０の附勢によって図示時計回り方向に回転移動する。そして、この移動により、図１において前述したように、シートバック２が前倒し方向に回転操作されたり後倒し方向に回転操作されたりするようになっている。

そして、図５に示されるように、上記した操作軸５ｃの回転操作をやめることにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは再びバネ部材４０の附勢力によって狭くなる隙間内に入り込んだ状態となり、リクライニング装置５が再び回転留めされた状態に戻される。

次に、図１に戻って、保持部材７０について説明する。この保持部材７０は、薄い鉄鋼板がリング状に打ち抜かれて形成されており、更に軸方向に半抜き加工されることによって、図示左奥側の一端に軸方向に面を向けたフランジ状の当てがい面７１を有する円筒型形状に形成されている。この保持部材７０は、その円筒内部に前述した内歯部材１０と外歯部材２０とを組み付けてから、その図示右手前側の他端を半径方向内方側に折り曲げてかしめることにより、外歯部材２０の外盤面側に軸方向に面を向けたフランジ状の当てがい面７２が形成されるようになっている。

これにより、内歯部材１０の外盤面と当てがい面７１との間に僅かな隙間を設けた状態として、内歯部材１０と外歯部材２０とが互いの相対回転が阻害されない状態として両当てがい面７１，７２によって軸方向に保持された状態に組み付けられている。

次に、前述したリクライニング装置５の内歯車１１及び外歯車２１の歯形について、図７〜図１０を用いて説明する。ここで、図７には、内歯車１１のピッチ円１１ｐ及び外歯車２１のピッチ円２１ｐと、両歯車１１，２１の歯（内歯１１ａと外歯２１ａ）同士が当接する点の軌跡として描かれる噛合い線Ｔｒとが示されている。同図に示されるように、本実施例では、両歯車１１，２１の噛合い線Ｔｒが、螺旋状に描かれるように定められている。そして、この螺旋状の噛合い線Ｔｒを用いて、内歯１１ａと外歯２１ａの歯形が、それぞれ次の手順によって求められている。

先ず、内歯１１ａの歯形の求め方について説明する。ここで、図７の実線で示されている２つの円は、それぞれ、内歯車１１と外歯車２１のピッチ円１１ｐ，２１ｐである。これら各ピッチ円１１ｐ，２１ｐの直径は、各歯車の歯数（内歯車１１の歯数：３４、外歯車２１の歯数：３３）とモジュール（２．６）との積によってそれぞれ与えられている。具体的には、内歯車１１のピッチ円１１ｐの直径は８８．４ｍｍとして与えられており、外歯車２１のピッチ円２１ｐの直径は８５．８ｍｍとして与えられている。

上述した各ピッチ円１１ｐ，２１ｐは、同図における交点Ｐにおいて互いに接触しており、それらの中心１１ｒ，２１ｒ間の距離は、上記の幾何学的関係から１．３ｍｍとして与えられている。そして、前述した噛合い線Ｔｒは、アルキメデスの螺旋によって同図に示される形状に任意に与えられている。この噛合い線Ｔｒの描かれる領域（噛合い領域Ｇｅ）は、噛合い線Ｔｒが、後述する半径方向内側に位置する内歯車１１の有効歯先円１１ｈと交わる点（交点ａ）から、半径方向外側に位置する外歯車２１の有効歯先円２１ｈと交わる点（交点ｂ）まで描かれる円周方向の領域として設定されている。

詳しくは、噛合い線Ｔｒは、その噛合い領域を定める半径方向内側に位置する有効歯先円１１ｈの曲線上から、両有効歯先円１１ｈ，２１ｈ間の間隔が広くなる側の円周方向（図示時計回り方向）に延びて、半径方向外側に位置する有効歯先円２１ｈの曲線と交わる形状の螺旋として描かれている。より詳しくは、噛合い線Ｔｒは、図９に示されるように、半径方向内側に位置する有効歯先円１１ｈとの交点ａと、半径方向外側に位置する有効歯先円２１ｈとの交点ｂとの円周方向の中間位置においては、内側の有効歯先円１１ｈよりも外側の有効歯先円２１ｈにより近い点（通り点ｃ）を通る線として描かれている。

始めに、内歯車１１の歯形を求めるために、図８に示されるように、噛合い線Ｔｒの線上の位置に任意の点Ｏを定め、更に、点Ｏから順に少しずつ離れた位置に点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・と任意に定めていく。なお、図８では、説明を分かり易くするために、噛合い線Ｔｒを実際よりも長くして示してある。次に、点Ｏを通る線分Ｐ−Ｏの法線Ｖｅ１を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ１及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ１及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回り方向に回転させる。そして、この回転により、点Ｂ１と法線Ｖｅ１とが交わった点をＡ１として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ１と定める。

次に、点Ａ１を通る線分Ｐ１−Ａ１の法線Ｖｅ２を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ２及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ２及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回りに回転させる。そして、この回転により、点Ｂ２と法線Ｖｅ２とが交わった点をＡ２として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ２と定める。

同じように、点Ａ２を通る線分Ｐ２−Ａ２の法線Ｖｅ３を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ３及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ３及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回りに回転させる。そして、この回転により、点Ｂ３と法線Ｖｅ３とが交わった点をＡ３として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ３と定める。

以下、同様にして得られる点Ｏ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・を滑らかに結ぶと、これが内歯車１１の歯形の一部となる。同じように、外歯車２１の歯形も、噛合い線Ｔｒ上に定めた各点を外歯車２１の中心２１ｒの回りに順に移動させていくことにより得ることができる。このように二つのピッチ円１１ｐ，２１ｐと噛合い線Ｔｒとの幾何学的関係から歯形を求める手法は、公知の手法であり、刊行物（福永節夫ら著、「図説 機構学」、第１版、理工学社、１９７２年４月１０日、図１０．２）に記載されている。

したがって、上記の手法を用いることにより、図９に示されるように内歯車１１と外歯車２１の歯形を得ることができる。ここで、内歯車１１や外歯車２１の歯先や歯底には、それらのプレス成形時に必要なＲ形状部（丸みを付けた形状部）Ｒ１〜Ｒ４がそれぞれ設定されている。このうち、内歯車１１の歯先となるＲ形状部Ｒ１は、内歯車１１に設定された歯先円１１ｍから有効歯先円１１ｈにかけて形成されている。

そして、外歯車２１の歯先となるＲ形状部Ｒ３は、外歯車２１に設定された歯先円２１ｍから有効歯先円２１ｈにかけて形成されている。また、内歯車１１の歯底となるＲ形状部Ｒ２は、内歯車１１に設定された歯底円１１ｎから図示しない有効歯底円にかけて形成されている。そして、外歯車２１の歯底となるＲ形状部Ｒ４は、外歯車２１に設定された歯底円２１ｎから図示しない有効歯底円にかけて形成されている。なお、この大型のリクライニング装置５では、内歯車１１の歯底円１１ｎの直径は、７２ｍｍとして設定されている。

上記のように歯形が形成された両歯車１１，２１は、上記した噛合い線Ｔｒ上の位置で互いに噛合する。本実施例では、アルキメデスの螺旋から成る噛合い線Ｔｒを採用しているため、前述した有効歯先円１１ｈと有効歯先円２１ｈとの間の噛合い領域Ｇｅ内において、長い線長の噛合い線が得られている。これにより、この大型のリクライニング装置５の両歯車１１，２１の噛合い率は、２に設定されている。

ここで、上述した噛合い率は、噛合い線Ｔｒの線長を法線ピッチで除して得られる数値である。この噛合い率の数値が高いほど、両歯車１１，２１の噛合い強度が高くなり、リクライニング装置５の連結強度が高くなる。なお、図１０には、上記の手法によって形成されたリクライニング装置５の両歯車１１，２１の全体の歯形形状が示されている。

次に、図１の紙面向かって左側に示されている小型のリクライニング装置４の内歯車１１'及び外歯車２１'の歯形について、図１１〜図１２を用いて説明する。これら両歯車１１'，２１'の歯形は、図７〜図１０において前述した大型のリクライニング装置５の両歯車１１，２１の歯形を求める手法と同じ手法によって形成されている。すなわち、先ず、図１１に示されるように、両歯車１１'，２１'の噛合い線Ｔｒ'も、アルキメデスの螺旋によって同図に示される形状に任意に与えられるものである。

そして、この噛合い線Ｔｒ'の描かれる領域（噛合い領域Ｇｅ'）も、噛合い線Ｔｒ'が、半径方向内側に位置する内歯車１１'の有効歯先円１１ｈ'と交わる点（交点ａ'）から、半径方向外側に位置する外歯車２１'の有効歯先円２１ｈ'と交わる点（交点ｂ'）まで描かれる円周方向の領域として設定されている。なお、各歯車１１'，２１'の歯数は、図１２に示されているが、大型のリクライニング装置５における歯数と同じ歯数（内歯車１１'の歯数：３４個、外歯車２１'の歯数：３３個）に設定されている。

そして、両歯車１１'，２１'のモジュールも、大型のリクライニング装置５におけるモジュールと同じ２．６に設定されている。これにより、大型のリクライニング装置５と同じように、内歯車１１'のピッチ円１１ｐ'の直径は８８．４ｍｍとして与えられ、外歯車２１'のピッチ円２１ｐ'の直径は８５．８ｍｍとして与えられている。そして、これにより、ピッチ円１１ｐ'，２１ｐ'の中心１１ｒ'，２１ｒ'間の距離も、大型のリクライニング装置５における中心１１ｒ，２１ｒ間の距離と同じ１．３ｍｍとして与えられている。

そして、この小型のリクライニング装置４では、内歯車１１'の歯底円１１ｎ'の直径が５１．２ｍｍとなるように、内歯車１１'の有効歯先円１１ｈ'や外歯車２１'の有効歯先円２１ｈ'の大きさが定められている。したがって、図８において前述した手法を用いることにより、各歯車１１'，２１'の歯形を、図１２に示される形状のように得ることができる。これにより、この小型のリクライニング装置４の噛合い率は、３に設定されている。

上記のように歯形が定められた小型のリクライニング装置４は、図１３に比較して示されているように、前述した大型のリクライニング装置５に対して各ピッチ円１１ｐ'，２１ｐ'の径や歯数が同じで、かつ、中心１１ｒ'，２１ｒ'間の距離も同じに設定されている。したがって、この小型のリクライニング装置４は、大型のリクライニング装置５と互いに同じ態様で回動運動することとなる。よって、これら大きさや形状の異なる二つのリクライニング装置４，５の協働した作動によって、シートバック２の背凭れ角度の調整操作（回動操作）を左右でバランス良く同期させて行うことができる。

このように、両リクライニング装置４，５は、互いの中心間の距離や歯数やピッチ円の径が同じに設定されているにもかかわらず、それらの有効歯先円の大きさを任意に定めることによって、互いに異なる大きさの歯形をもつように形成されている。なお、上記の手法を用いることにより、図１４に示されるように、どちらか一方側のリクライニング装置（４，５）の内歯車１１''や外歯車２１''の歯形を、図１４に示されるように中型の大きさに形成することもできる。

すなわち、内歯車１１''の内歯１１ａ''の歯数や外歯車２１''の外歯２１ａ''の歯数、それから両歯車１１''，２１''のピッチ円１１ｐ''，２１ｐ''の直径や中心１１ｒ''，２１ｒ''間の距離を変えずに、それらの有効歯先円１１ｈ''，２１ｈ''の直径のみを、中型の歯形が形成されるように任意に定めることにより、各有効歯先円１１ｈ''，２１ｈ''間に挟まれた領域（噛合い領域Ｇｅ''）内に噛合い線Ｔｒ''をもつ歯形をそれぞれ形成することができる。なお、各有効歯先円１１ｈ''，２１ｈ''の大きさは、内歯車１１''の歯底円１１ｎ''の直径が６１．６ｍｍとなるようにそれぞれ定められている。

したがって、この場合にも、リクライニング装置（４，５）を互いに同じ態様で回動運動させることができ、シートバック２の背凭れ角度の調整操作（回動操作）を左右でバランス良く同期させて行うことができる。なお、本実施例の使用方法については、前述したリクライニング装置４，５の作動構造によって説明されているため、省略する。

ここで、前述した大型側のリクライニング装置５に、例えば公知のインボリュート曲線よりなる歯形を用いると、以下の問題を生じることとなる。すなわち、この場合には、リクライニング装置の歯形を大きくするためには、各歯車のピッチ円径を大きくとる必要がある。したがって、両歯車の歯数を変えることなくピッチ円径のみを大きくすることにより、各歯車のモジュールが大きくなってしまう。これにより、両歯車の中心間距離が大きくなってしまう。

そこで、この中心間距離を狭めるような位置補正を行うと、噛合状態にない両歯の歯同士が互いに接近して干渉し易くなってしまう。したがって、この両歯の干渉を回避するために、互いの歯先形状を削るような調整を行うと、噛合い線が短くなって噛合い率（噛合強度）を低下させてしまうこととなる。このように、インボリュート曲線を用いて互いに大きさの異なる歯形を持つリクライニング装置を形成する場合には、これらを左右でバランス良く同じ態様で回動させられるようにすることは困難となる。

このように、本実施例の回動機構によれば、一方のリクライニング装置５を他方のリクライニング装置４よりも歯形を大きく形成しても、両者に良好な噛合い率を持たせて、これらを互いに同じ態様で周回運動させることができる。したがって、これら大きさの異なる二つのリクライニング装置４，５の協働した作動によって、シートバック２の背凭れ角度の調整操作を左右でバランス良く支障なく行わせることができる。

以上、本発明の実施形態を一つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。例えば、本発明が対象とする連結装置は、上記実施例で示したリクライニング装置としての用途以外にも、二つのフレーム部材の間に位置してこれらを互いに相対回動可能な状態に連結するための様々な構成に適用することができる。また、連結装置（リクライニング装置）は、シートバックを車体フロアに対して連結する用途にも適用することができる。

また、連結装置を、シート本体を車体フロアに対して旋回方向に回転させられるように連結する用途にも適用することができる。また、連結装置を、着座者の下腿部を下方側から持ち上げて支持するいわゆるオットマン装置をシートクッションや車体フロアに対して傾動可能に連結する用途にも適用することができる。

また、外歯車が内歯車よりも歯数が多く設定されていてもよい。但しこの場合には、外歯車の相対的な公転運動に伴って、外歯部材が内歯部材に対して上記実施例で示した方向とは逆方向に相対回転することとなる。また、両歯車の噛合い線がアルキメデスの螺旋で描かれたものを示したが、ベルヌーイの螺旋によって描かれたものであってもよい。

また、噛合い線は、螺旋ではない直線（折れ曲がり線を含む）や曲線によって描かれたものであってもよい。また、この噛合い線として描かれる曲線や螺旋は、直線が小刻みに折り曲げられて曲線に近似した線として描かれるものであってもよい。また、小型側のリクライニング装置も大型側のリクライニング装置と同じように、螺旋の噛合い線に基づいて歯形が形成されたものを例示したが、小型側のリクライニング装置の歯形は、インボリュート曲線やトロコイド曲線の噛合い線に基づいて形成されていてもよい。

Claims (1)

1. 車両用シートのシートバックをシートクッションに対して背凭れ角度調整可能に連結する二つの異なる大きさの連結装置が軸線方向に並んで設けられた回動機構であって、
   前記各連結装置は、それぞれ、
   内周面に円周状に並ぶ内歯が形成された内歯車と、
   該内歯車の内歯と噛合する異なる歯数の外歯が外周面に円周状に並んで形成され、前記内歯車の内周面上を噛合回転することで前記内歯車に対して回転する外歯車と、を有し、
   前記各連結装置は、互いの前記内歯車同士及び前記外歯車同士の歯数が同じであると共に、互いの歯車間の中心間距離も同じであり、かつ、互いの歯車同士の噛合い線が、それぞれの噛合い領域を定める二本の曲線のうちの半径方向内側に位置する曲線上から当該二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向外側に位置する曲線と交わるアルキメデスの螺旋として形成されており、
   前記アルキメデスの螺旋は、前記半径方向内側に位置する曲線上から前記半径方向外側に位置する曲線に向かって偏角が増大していく形に描かれることにより、前記半径方向内側に位置する曲線との交点と、前記半径方向外側に位置する曲線との交点と、の円周方向の中間位置において前記半径方向内側に位置する曲線よりも前記半径方向外側に位置する曲線に近い点を通る線として描かれていることを特徴とする回動機構。
   

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