JP5293023B2 - 車両用パワーシート装置 - Google Patents
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Description
本発明は、駆動源からの駆動力をシートの可動部に減速伝達する減速機構を備えた車両用パワーシート装置に関する。
従来、車両用シートのシートクッションの前部を上下させて傾きを調整したり、シート全体を前後方向にスライド調整したりするために、駆動源としてのモータと、モータからの駆動力を減速してシートの可動部に伝達する減速機構とを組み合わせた車両用シート装置が知られている。減速機構には、所定の減速比で噛合する歯車減速機構が一般的に用いられており、減速比に応じて大きなトルクを得ることができる。特に、傾き調整用ではシートを持ち上げるために大きなトルクが必要とされ、複数段の減速部を組み合わせることも行われている。
車両用パワーシート装置の減速機構として特許文献1や特許文献2に開示された車両用ギヤ変速装置では、ウォームとヘリカルギヤとを噛合させて大きく減速するとともに、操作に必要なトルクを得るようにしている。この種の減速機構では、変速ギヤやハウジングの軸受部は、大きな荷重に耐えられるように金属製とされるのが一般的であった。また、製作上の公差や動作時の制約などを考慮してギヤ変速装置内には寸法上のクリヤランスを設ける必要があり、動作時には多少のガタが生じる。このガタによる衝撃ダメージに耐えられるように、軸受部やハウジングを鉄製化する必要が生じる場合もあった。さらには、ガタにより生じる歯車噛合音は、車内の静粛性を阻害していた。特許文献3に開示されたギヤボックスの取付け構造は、出力軸側のつば部をハウジング側のブラケットで受けて軸方向の大きな荷重を支えるとともにガタを低減し、コストダウンを図っている。このように、ギヤ変速装置内のガタを低減して噛合精度を向上することは、信頼性やコスト面などで大きな課題となっている。
また、単一の減速機構だけで十分な減速比が得られず複数段の減速部を組み合わせた例として、特許文献4に開示される車両用調整ギヤ装置がある。この装置は、ウオームおよびヘリカルギヤからなる第1減速部と、プラネタリギヤ機構からなる第2減速機構と、を直列に備えている。そして、プラネタリギヤ機構を用いることにより、寸法上のクリヤランスを減じ、またギヤの噛み合いのガタを低減している。
米国特許出願公開第2007/0157752号明細書
独国特許出願公開第10327103号明細書
特開平11−311303号公報
米国特許出願公開第4799403号明細書
ところで、近年では、減速機構に小形軽量化とコストダウンの要請がなされるのに対して、特許文献1および2に記載される金属製のギヤや軸受部は重量があり、また製作時の加工にも手間がかかっていた。したがって、これらの部材を樹脂製とすることができれば好ましいが、噛合精度や機械的強度などを確保する必要がある。一方、特許文献4のプラネタリギヤ機構を用いた第2減速部は、ガタは低減できるが大形であり、部品点数も多くかつ高価であった。したがって、簡易な部品構成で小型軽量かつ廉価な減速装置が必要とされている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、従来と同等以上の機械的強度および噛合精度を有するとともに、簡易な部品構成で小形軽量かつ廉価な減速機構を備える車両用パワーシート装置を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決する請求項1に係る車両用パワーシート装置の発明は、車両フロアに対して移動自在な可動部を有するシートと、駆動源からの駆動力を前記可動部に減速伝達する減速機構とを備える車両用パワーシート装置であって、前記減速機構は、駆動源からの駆動力が入力される主動歯車と、該主動歯車と噛合して該主動歯車の回転速度を減速して従動回転する従動歯車と、前記主動歯車および前記従動歯車を回転自在に支承するハウジングと、を備え、前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方は、回転軸線上に円筒状に形成された軸部と、該軸部より大径に同軸に形成され外周に対応する前記従動歯車または前記主動歯車と噛合する歯が刻設されたギヤ部とを有し、前記ギヤ部と前記軸部との段差部には、前記回転軸線と同軸に形成され前記軸部と同径の内側外周面および前記歯の底より小径の外側内周面を有する環状凹部が形成され、前記ハウジングには、前記軸部の外周面および前記環状凹部の前記内側外周面と嵌合する軸受面を有する軸受穴と、前記環状凹部に嵌入し前記外側内周面と嵌合する補助軸受外周面を有する環状凸部が形成されている、ことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記主動歯車はウォームであり、前記従動歯車はヘリカルギヤであることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1または2のいずれかにおいて、前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方には、前記ギヤ部の軸方向両側に前記軸部および前記環状凹部が形成され、前記ハウジングには、前記軸方向両側に形成された前記軸部および前記環状凹部に対応して前記軸受穴および前記環状凸部が形成されていることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方と前記ハウジングとが樹脂製であることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項4において、前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方の前記軸部は、その内部の一部が放射状の補強用リブを有する空洞とされていることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか一項において、前記従動歯車とともに回転する第2主動歯車と、前記第2主動歯車と噛合して該第2主動歯車の回転速度を減速して従動回転する第2従動歯車と、該第2従動歯車と同軸で連動可能に連結され、該第2従動歯車よりも低剛性で弾性を有する樹脂材料からなりかつ歯厚が前記第2従動歯車よりもバックラッシュ相当分だけ厚く形成され、前記第2従動歯車とともに前記第2主動歯車と噛合する補助歯車とを備え、前記ハウジングは前記第2主動歯車および前記第2従動歯車および前記補助歯車を回転可能に支承していることを特徴とする。
請求項1に係る発明においては、前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方のギヤ部と軸部との段差部に環状凹部が形成され、ハウジングには環状凹部に嵌入する環状凸部が形成され、環状凹部と環状凸部とが嵌合する。この両者の嵌合は、歯車の軸部とハウジングの軸受穴とが摺接する従来の軸受部の機能を補助する。したがって、軸受部の軸受面積が従来よりも増加し、単位面積当たりの負担荷重が低減されて機械的強度が向上する。また、環状凹部と環状凸部との嵌合により軸受部の軸方向長が延長されるため、軸受精度が向上して歯車のガタが低減される。これに伴い、歯の噛合精度が向上し、歯に加わる衝撃が抑制されて信頼性が向上するとともに、噛合音も抑制される。
さらに、歯車の環状凹部の外側内周面にハウジングの環状凸部の補助軸受外周面が摺接して径の大きな軸受部を形成するので、経時使用によるガタの増加や偏心などに対して信頼性が一層向上する。一方、環状凹部および環状凸部を形成しても、歯車およびハウジングの重量変化は相殺されて従来と同等であり、ハウジング外形も従来と同一のままでよい。
請求項2に係る発明においては、ウォームおよびヘリカルギヤからなる減速機構の機械的強度、軸受精度、および噛合精度を向上することができる。
請求項3に係る発明においては、前記主動歯車および従動歯車の少なくとも一方の軸方向両側に軸部および環状凹部が形成され、前記ハウジングの軸受穴および環状凸部は軸方向両側の軸部および環状凹部を支承する。したがって、軸受部の軸受精度が一層向上して、歯車のガタの低減や噛合精度の向上、信頼性の向上は一層顕著なものとなる。
請求項4に係る発明においては、前述のように軸受部の単位面積当たりの負担荷重が低減されることから、前記主動歯車および従動歯車の少なくとも一方とハウジングの材質を従来の金属製から樹脂製に変更することができる。材質を樹脂製とすることにより装置を軽量化することができ、さらに、樹脂製品は製作加工性が良好であることから、製作コストを従来よりも低減することができる。
請求項5に係る発明においては、前記主動歯車および従動歯車の少なくとも一方は樹脂製とされ、かつ軸部はその内部の一部が放射状の補強用リブを有する空洞とされている。内部の一部を空洞化することにより歯車は一層軽量化され、補強用リブにより機械的強度は確保される。さらに、内部の一部を空洞化することで成形加工が容易となり、また熱収縮によるひずみの影響などが低減されて形状精度が向上しガタの低減に効果的となる。
請求項6に係る発明においては、同じハウジング内に第2主動歯車および第2従動歯車からなる第2減速部を設けて大きく減速することを可能とし、さらに第2従動歯車とともに回転する弾性体ギヤを設けている。そして、この弾性体ギヤが第2主動歯車に噛合することで、第2従動歯車のバックラッシュなどのガタを吸収することができる。したがって、減速機構として総合的にガタを低減して信頼性を向上することができ、また減速機構全体の樹脂製化も可能となる。
本発明を実施するための最良の形態である第1実施形態を、図1〜図4を参考にして説明する。図1は、本発明の第1実施形態の車両用パワーシート装置である車両用シートスライド装置1の全体構成を説明する斜視図である。車両用シートスライド装置1はシートの位置を前後に調整するものであり、左右に平行に配置されるロアレール11と、ロアレール11にスライド自在に支持されるとともに図略のシートを支持するアッパレール12と、ロアレール11に回動不能に保持されたナット部材と、アッパレール12に回動可能に保持されてナット部材に螺合するスクリュウ部材と、左右のスクリュウ部材を駆動する駆動源のモータ13および減速機構2および伝達機構で構成されている。左右のアッパレール12間にはリインフォースブラケット14が架け渡されて、その下側に減速機構2がモータ13と一体的に配設されている。そして、モータ13の駆動力が減速機構2で減速され伝達機構で左右に振り分けられて左右のスクリュウ部材を回転駆動すると、アッパレール12が前後にスライドしてシートの位置が調整されるようになっている。上記の伝達機構、スクリュウ部材、アッパレール12、およびリインフォースブラケット14が、シートの可動部に相当する。
図2は、本発明の第1実施形態に係る減速機構2を説明する外形図である。また、図3は図2のA-A方向からみた減速機構2の断面図であり、図4は減速機構2の分解斜視図である。減速機構2は、図3および図4に示されるように、主動歯車に相当するウォーム3、従動歯車に相当するヘリカルギヤ4、ハウジング5、で構成されている。ウォーム3は、軸方向両側に同一径の軸部31、32を備え、軸方向中央に拡径されて外周に歯33が刻設されている。一方の軸部31は、両端の断面が四角形に形成されたジョイント部材15を用いて駆動モータ13に連結され、一体的に回転するようになっている。
ヘリカルギヤ4は、図3の回転軸線C1上に円筒状に形成された軸部41と、軸部41の中央に軸部41より大径に同軸に形成され外周にウォーム3と噛合する歯43が刻設されたギヤ部44とを有している。さらに、図3に示されるように、ギヤ部44の軸方向両側の軸部41との段差部にはそれぞれ、環状凹部6が回転軸線C1と同軸に形成されている。環状凹部6の内側外周面63は軸部41と同径とされ、外側内周面64は歯43の底より小径とされている。また、ヘリカルギヤ4の軸心を貫いて、断面六角形状の伝達穴49が設けられている。伝達穴49には、駆動力を左右に振り分けて伝達出力する図略の伝達軸が相対回転不能に挿嵌される。
ハウジング5には、ウォーム3を収容するウォーム収容穴51と、ヘリカルギヤ4を収容するヘリカルギヤ収容穴54とが形成されている。図4に示されるように、ウォーム収容穴51とヘリカルギヤ収容穴54とは、直交しつつ一部がオーバーラップするよう形成されており、ウォーム3とヘリカルギヤ4とが直交して噛合するようになっている。ウォーム収容穴51の両端は縮径されたウォーム軸受穴52とされて、ウォーム3の軸部32を回転自在に軸承している。ヘリカルギヤ収容穴54の一端は縮径されたヘリカルギヤ軸受穴55とされ、他端には軸受カバー57を取り付けるための取付座56が対角に2個形成されている。
軸受カバー57は、ヘリカルギヤ4をヘリカルギヤ収容穴54に収容した後に、軸方向外側から覆う部材である。図3および図4に示されるように、軸受カバー57は略環状で、内周にはヘリカルギヤ軸受穴58が形成され、外周2箇所には係合爪59が設けられている。係合爪59は、軸方向に挿入された後に回動されることにより、ハウジング5の取付座56に係入して固定されるようになっている。2つのヘリカルギヤ軸受穴55、58は、ヘリカルギヤ4の軸部41の左右を回転自在に軸承している。
さらに、図3に示されるように、ハウジング5には、ヘリカルギヤ軸受穴55を形成する内周面がヘリカルギヤ4の環状凹部6内まで延設されるように環状凸部71が形成されている。同様に、軸受カバー57には、ヘリカルギヤ軸受穴58を形成する内周面がヘリカルギヤ4の環状凹部6内まで延設されるように環状凸部72が形成されている。図示されるように、環状凸部71、72は、環状凹部6と嵌合して重なっており、図中では同一箇所に付番されている。さらに、環状凸部71、72の外周に形成された補助軸受外周面74は、前記環状凹部6の外側内周面64と嵌合して重なっている。
また、ハウジング5は、図4に示されるように、図中右側に略矩形で4隅に係止穴が穿設されたモータ用フランジ131を有している。モータ用フランジ131にはモータ13が当接され、スクリュウねじ132を用いて一体的に螺着されている。また、ハウジング5は、上側に略矩形で2箇所に取付溝を有する取付フランジ141を有している。そして、取付フランジ141は、締結部材を用いてリインフォースブラッケト14の下側に固定取り付けされる。
次に、第1実施形態に係る車両用シートスライド装置1の動作、作用について、減速機構2を中心に説明する。モータ13が始動して回転速度を有する駆動力がウォーム3に入力されると、ヘリカルギヤ4は回転速度を減速して従動回転する。この回転が、伝達穴49に挿嵌された図略の伝達軸を介して左右のスクリュウ部材を駆動し、アッパレール12が前後にスライドしてシートの位置が調整される。
ここで、図3に示される第1実施形態に係る減速機構2の断面図を、図5に示される従来の減速機構92の断面図と比較する。従来の減速機構92では、本発明の環状凹部6及び環状凸部71、72は形成されておらず、ヘリカルギヤ4の軸部41を2つのヘリカルギヤ軸受穴55、58で軸承している。これに対して第1実施形態の減速機構2では、環状凹部6と環状凸部71、72とが嵌合して軸受部の機能を補助する。したがって、軸受面積が従来よりも増加し、単位面積当たりの負担荷重が低減されて機械的強度が向上する。また、軸受部の軸方向長が延長されるため、軸受精度が向上してヘリカルギヤ4が従動回転する際のガタが低減される。これに伴い、歯33、43の噛合精度が向上し、歯33、43に加わる衝撃が抑制されて信頼性が向上するとともに、噛合音も抑制される。
さらに、ヘリカルギヤ4の環状凹部6の外側内周面64とハウジング5の環状凸部7の補助軸受外周面74とが嵌合して径の大きな軸受部を形成するので、経時使用によるガタの増加や偏心などに対して信頼性が一層向上する。一方、環状凹部6および環状凸部71、72を形成しても、ヘリカルギヤ4およびハウジング5の重量変化は相殺されて従来と同等であり、ハウジング5外形も従来と同一のままでよい。
なお、環状凹部6および環状凸部71、72は、ヘリカルギヤ4の軸方向両側に概ね対称に形成されており、上記の作用・効果は一層顕著なものとなっている。
また、前述のように軸受部の単位面積当たりの負担荷重が低減されることから、ヘリカルギヤ4およびハウジング5の材質を従来の金属製から樹脂製に変更することができる。材質を樹脂製とすることにより減速機構2を軽量化することができ、さらに、樹脂製品は製作加工性が良好であることから、製作コストを従来よりも低減することができる。
次に、車両用パワーシート装置の第2実施形態として、シートクッションの前側高さを調整する車両用シートチルト装置について、図6〜図10を参考にして説明する。図6は、第2実施形態の車両用シートチルト装置10の全体構成を説明する側面図である。車両用シートチルト装置10は、図略のシートクッションを側面から保持する左右一対の側面ブラケット110、シートクッションを下側から保持するクッションフレーム120、側面ブラケット110及びクッションフレーム120の前側を揺動する左右一対の前方揺動リンク機構130、側面ブラケット110の後側を揺動する左右一対の後方揺動リンク170、前方駆動装置180、図略の後方駆動装置、で構成されている。
クッションフレーム120の後側は、側面ブラケット110の略中央の支承ピン112に支承されている。前方揺動リンク機構130は、回転リンク140、前方リンク150、フレーム揺動リンク160、の3部材で構成されている。回転リンク140の中央の支承孔141は側面ブラケット110の前端の支承ピン111に支承され、回転リンク140の後端は第1ジョイント部143で回転連結された前方リンク150を介してアッパレール99に回転連結され、回転リンク140の前端の第2ジョイント部142はフレーム揺動リンク160を介してクッションフレーム120の前側に支承ピン121で回転連結されている。また、左右の回転リンク140の一方には、支承孔141を中心として後方側に扇形に拡がり弧面に歯を有するセクタギヤ144が一体に形成されている。さらに、左右の回転リンク140は、支承ピン111と同軸の図略の伝達ロッドで連結されて、一緒に回転するようになっている。後方揺動リンク170の後側は、側面ブラケット110の後端下側の支承ピン113に支承され、後方揺動リンク170の前側はアッパレール99に揺動可能に支承されている。側面ブラケット110、クッションフレーム120等によってシートの可動部が構成されている。
前方駆動装置180は、駆動源として駆動力を出力するモータ181と、セクタギヤ144に噛合する出力ギヤ182を有する減速部20と、で構成されている。そして、出力ギヤ182が図中反時計回りに駆動されると、セクタギヤ144および回転リンク140は時計回りに回動して、前方揺動リンク機構130の作用により側面ブラケット110およびクッションフレーム120の前側が上昇する。逆に、出力ギヤ182が図中時計回りに駆動されると、セクタギヤ144および回転リンク140が反時計回りに回動して、側面ブラケット110及びクッションフレーム120の前側が下降する。図略の後方駆動装置も前方駆動装置180と類似しており、モータと減速機構とで構成されている。後方駆動装置が後方揺動リンク170を図中反時計回りに回動すると、側面ブラケット110の後側が上昇し、後方駆動装置が後方揺動リンク170を時計回りに回動すると、側面ブラケット110の後側が下降する。
前方および後方駆動装置のうち、以降では前方駆動装置180に用いられる減速部20を代表にして説明する。図7は、図6の第2実施形態に係る車両用シートチルト装置10に用いられる減速部20の斜視図、図8は減速部20の断面図、図9は減速部20の分解斜視図である。減速部20は、一体的に設けられたモータ181からの駆動力を第1減速部80および第2減速部85で減速して出力ギヤ182に伝達する機構である。
減速部20のハウジング50は、互いに対向して内部に第1減速部80および第2減速部85を収容する樹脂製のハウジング本体510およびハウジングカバー550で構成されている。ハウジング本体510の周囲4箇所には爪部511が設けられ、各爪部511に対向してハウジングカバー550にフック部551が設けられている。そして、爪部511がフック部551に係入することにより、ハウジング本体510とハウジングカバー550とが結合してハウジング50を構成する。ハウジング本体510およびハウジングカバー550の周囲3箇所の同じ位置には取付穴512、552が形成され、図略の締結部材により一括して図6の側面ブラケット110に取り付けられるようになっている。また、図8および図9に示されるように、ハウジング本体510の図中左側にはモータ取付用フランジ514が設けられ、フランジ514の対角に2個のねじ孔515が穿設されている。モータ181は、モータ取付用フランジ514に当接され、2本のスクリュウねじ516でねじ孔515に螺着されている。
ハウジング本体510内部の図9の左奥側には、第1減速部80の主動側を図中水平方向の軸線周りに軸承する符号略の主動側軸受穴が形成されている。また、ハウジング本体510内部の図8の左手前側には第1減速部80の従動側を図中垂直方向の軸線C2周りに軸承する本体側第1軸受穴517が形成されている。さらに、本体側第1軸受穴517を形成する内周面は、図中上方に延設されて環状凸部70が形成され、環状凸部70の外周は補助軸受外周面76とされている。ハウジング本体510内部の図8の右側には第2減速部85の従動側を図中垂直方向の軸線周りに軸承する本体側第2軸受穴518が形成されている。またハウジングカバー550内部の図8左側には第1減速部80の従動側を軸線C2周りに軸承するカバー側第1軸受穴557が形成され、図8右側には第2減速部85の従動側を軸線周りに軸承するカバー側第2軸受穴558が形成されている。
第1減速部80は、互いに噛合する主動側のウォーム30と従動側のヘリカルギヤ40とからなり、大きく減速するとともに回転軸線を水平な軸線から垂直な軸線C2へと90度方向転換する機構である。ウォーム30は、前述のハウジング本体550の主動側軸受穴に回転自在に軸承されるとともに、両端の断面が四角形に形成されたジョイント部材311を用いてモータ181の出力軸に連結されて一体的に回転するようになっている。
ウォーム30と噛合するヘリカルギヤ40は、図9の回転軸線C2上に円筒状に形成された軸部401と、該軸部401より大径に同軸に形成され外周にウォーム30と噛合する歯403が刻設されたギヤ部404とを有している。図10は、第2実施形態の減速部20に用いられるヘリカルギヤ40を説明する図であり、(1)は側面断面図、(2)は(1)のA−A方向から見た図である。図10に示されるように、ギヤ部404と軸部401との段差部には、環状凹部60が回転軸線C2と同軸に形成されている。環状凹部60の内側外周面66は軸部401と同径とされ、外側内周面67は歯403の底より小径とされている。また、軸部401の下面には、八方に放射状に配置された補強用リブ405が形成された有底の空洞406が軸線上に凹設されている。さらに、ヘリカルギヤ40には、ギヤ部404の端面から軸部401にかけて軸穴407が軸線上に形成され、軸穴407の内周面には内歯408が刻設されている。ヘリカルギヤ40の軸部401の外周面は、図8に示されるように、ハウジング本体510の本体側第1軸受穴517に回転自在に軸承されている。また、ハウジング本体510の環状凸部70はヘリカルギヤ40の環状凹部60と嵌合し、環状凸部70の外周補助軸受外周面76は、環状凹部60の外側内周面66に摺接して重なっている。
第2減速部85は、第2主動歯車に相当するピニオンギヤ86と、第2従動歯車に相当する平歯車87と、補助歯車に相当する弾性体ギヤ88とを備える減速機構であり、第1減速部80で減速された駆動力をさらに減速する機能を有している。主動側のピニオンギヤ86は、円筒の外周面に平歯が刻設されたギヤ部861と、ギヤ部861の上側に小径で同軸に形成された上側軸部863と、を有している。そして、ギヤ部861の下側がヘリカルギヤ40の軸穴407に嵌入して内歯408と相対回転不能に嵌合し、ピニオンギヤ86とヘリカルギヤ40とは一体的に回転する。上側軸部863の外周面は、ハウジングカバー550のカバー側第1軸受穴557に回転自在に軸承されている。
一方、従動側の平歯車87は、薄い円筒の外周面に平歯が刻設されたギヤ部871と、円筒の中心に形成された軸穴872および軸穴872の内周面に刻設された内歯873と、軸線を中心とする円周上の4箇所に穿設された連結穴874とを有している。平歯車87のギヤ部871は、ピニオンギヤ86のギヤ部861の上側と噛合しており、歯数の逆比の減速比が得られる。
弾性体ギヤ88は、樹脂材料からなる略円環状の部材であり、平歯車87よりも低剛性で弾性を有している。弾性体ギヤ88の外周面には平歯が刻設されたギヤ部881が形成され、中心には軸穴882が形成され、さらに軸線を中心とする円周上の複数箇所から平歯車87に向かう軸方向に連結凸部883が突設されている。弾性体ギヤ53のギヤ部531の歯数は平歯車52のそれと同一であり、歯厚は平歯車52のそれよりもバックラッシュ相当分だけ厚く形成されている。また、弾性体ギヤ88の連結凸部883が平歯車87の連結穴874に嵌入することにより、両ギヤ87、88は連結されて、同一位相で連動してピニオンギヤ86と噛合する。
減速された駆動力を出力するために、さらには平歯車87および弾性体ギヤ88を回転自在に軸承するために、出力ギヤ部材89が設けられている。図9に示されるように、出力ギヤ部材89は、下から順に下側軸部891、外歯892、鍔部893、上側軸部894、出力ギヤ182が同軸一体に形成されて構成されている。そして、下側軸部891が弾性体ギヤ88の軸穴882を通り抜けてハウジング本体510の本体側第2軸受穴518に回転自在に軸承され、外歯892が平歯車87の内歯873と相対回転不能にセレーション嵌合され、鍔部893が平歯車87の図中上側側面とハウジングカバー550の内壁面との間に介挿され、上側軸部894が、ハウジングカバー550のカバー側第2軸受穴558に回転自在に軸承され、出力ギヤ182はハウジングカバー550の外側に突設されている。つまり、出力ギヤ部材89は、ハウジング50の上下2箇所518、558で軸承され、セレーション嵌合している平歯車87と一体的に従動回転して、出力ギヤ182に駆動力を出力する。
次に、第2実施形態に係る車両用シートチルト装置10の動作、作用について、減速部20を中心に説明する。モータ181が始動して回転速度を有する駆動力が第1減速部85のウォーム30に入力されると、ヘリカルギヤ40は回転速度を減速して従動回転し、第1の減速が行われる。次に、ヘリカルギヤ40と一体的に回転する第2減速部85のピニオンギヤ86に回転が伝達されると、平歯車87および弾性体ギヤ88はさらに回転速度を減速して従動回転し、第2の減速が行われる。2段の減速により低速大トルクとされた駆動力は、出力ギヤ182から出力されて図6のセクタギヤ144を回動させ、シートの可動部(110、120等)が昇降動作する。
ここで、第1減速部80に注目すると、環状凸部70および環状凹部60はヘリカルギヤ40の軸方向片側に形成されている。しかしながら、軸受部の軸受面積が従来よりも増加して機械的強度が向上する点や軸受部の軸方向長が延長されて軸受精度が向上する点、およびこれらに伴う作用・効果は、第1実施形態と同様である。さらに、ヘリカルギヤ40は樹脂製とされ、下側の内部は補強用リブ405を有する空洞406となっている。したがって、ヘリカルギヤ40は一層軽量化されるとともに、成形加工が容易となり、また熱収縮によるひずみの影響などが低減されて形状精度が向上して、ガタの低減に効果的となる。
一方、第2減速部85に注目すると、弾性体ギヤ88の歯厚は平歯車87よりもバックラッシュ相当分だけ厚く形成されており、平歯車87とピニオンギヤ86とは従来どおりバックラッシュを有して噛合するのに対し、弾性体ギヤ88とピニオンギヤ86とは殆どガタのない状態で噛合する。このため、モータ181の出力回転速度が低下してピニオンギヤ86の回転速度が低下したときに、弾性体ギヤ88が慣性によってバックラッシュ分だけ空転することは殆どなく、仮にあったとしても平歯車87が空転してその歯面がピニオンギヤ86の歯面と衝突して発生するストレスや衝撃音はごくわずかである。即ち、平歯車87が慣性によりバックラッシュ分だけ空転しようとしても、連動する弾性体ギヤ88に規制されて実際にはバックラッシュは生じない。また、弾性体ギヤ88は低剛性で弾性を有する樹脂材料からなるため、瞬間的な大きな変形に対しては大きい抵抗を呈して平歯車87の空転を防止するが、通常のピニオンギヤ86から平歯車87への回転伝達においては弾性変形して平歯車87の滑らかな従動回転を維持することができる。
したがって、第1減速部80および第2減速部85からなる減速部20として総合的にガタを低減して信頼性を向上することができ、また減速部20全体の樹脂製化も可能となる。
なお、第1実施形態のウォーム3や第2実施形態のウォーム30に環状凹部を設け、対応するハウジング部位に環状凸部を設けてもよい。
また、ここでは車両用パワーシート装置として、第1実施形態ではシートの位置を前後に調整する車両用シートスライド装置1を、第2実施形態ではシートクッションの前側高さを調整する車両用シートチルト装置10を具体化しているが、これに限らず、例えばシートクッション全体を上下方向に移動自在とするシートリフタ装置など、駆動源からの駆動力を減速伝達して可動部を移動させるものであれば適用可能である。
さらに、本発明は車両用パワーシート装置の他、車両用パワーウィンドウ装置などモータ及び減速機構を備える装置の小形軽量化、高信頼度化にも利用することができる。
1:車両用シートスライド装置(第1実施形態)
10:車両用シートチルト装置(第2実施形態)
2:減速機構 20:減速部
3、30:ウォーム 31、32:軸部
4、40:ヘリカルギヤ 41、401:軸部 44、404:ギヤ部
405:補強用リブ 406:空洞
5:ハウジング 51:ウォーム収容穴 52:ウォーム軸受穴
54:ヘリカルギヤ収容穴 55:ヘリカルギヤ軸受穴
57:軸受カバー 58:ヘリカルギヤ軸受穴
50:ハウジング
510:ハウジング本体 517:本体側第1軸受穴
518:本体側第2軸受穴
550:ハウジングカバー 557:カバー側第1軸受穴
558:カバー側第2軸受穴
6、60:、環状凹部 63、66:内側外周面 64、67:外側内周面
71、72、70:環状凸部 74、76:補助軸受外周面
80:第1減速部
85:第2減速部 86:ピニオンギヤ 87:平歯車 88:弾性体ギヤ
10:車両用シートチルト装置(第2実施形態)
2:減速機構 20:減速部
3、30:ウォーム 31、32:軸部
4、40:ヘリカルギヤ 41、401:軸部 44、404:ギヤ部
405:補強用リブ 406:空洞
5:ハウジング 51:ウォーム収容穴 52:ウォーム軸受穴
54:ヘリカルギヤ収容穴 55:ヘリカルギヤ軸受穴
57:軸受カバー 58:ヘリカルギヤ軸受穴
50:ハウジング
510:ハウジング本体 517:本体側第1軸受穴
518:本体側第2軸受穴
550:ハウジングカバー 557:カバー側第1軸受穴
558:カバー側第2軸受穴
6、60:、環状凹部 63、66:内側外周面 64、67:外側内周面
71、72、70:環状凸部 74、76:補助軸受外周面
80:第1減速部
85:第2減速部 86:ピニオンギヤ 87:平歯車 88:弾性体ギヤ
Claims (6)
- 車両フロアに対して移動自在な可動部を有するシートと、駆動源からの駆動力を前記可動部に減速伝達する減速機構とを備える車両用パワーシート装置であって、
前記減速機構は、駆動源からの駆動力が入力される主動歯車と、該主動歯車と噛合して該主動歯車の回転速度を減速して従動回転する従動歯車と、前記主動歯車および前記従動歯車を回転自在に支承するハウジングと、を備え、
前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方は、回転軸線上に円筒状に形成された軸部と、該軸部より大径に同軸に形成され外周に対応する前記従動歯車または前記主動歯車と噛合する歯が刻設されたギヤ部とを有し、前記ギヤ部と前記軸部との段差部には、前記回転軸線と同軸に形成され前記軸部と同径の内側外周面および前記歯の底より小径の外側内周面を有する環状凹部が形成され、
前記ハウジングには、前記軸部の外周面および前記環状凹部の前記内側外周面と嵌合する軸受面を有する軸受穴と、前記環状凹部に嵌入し前記外側内周面と嵌合する補助軸受外周面を有する環状凸部が形成されていること
を特徴とする車両用パワーシート装置。 - 請求項1に記載の車両用パワーシート装置において、
前記主動歯車はウォームであり、前記従動歯車はヘリカルギヤであることを特徴とする車両用パワーシート装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の車両用パワーシート装置において、
前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方には、前記ギヤ部の軸方向両側に前記軸部および前記環状凹部が形成され、
前記ハウジングには、前記軸方向両側に形成された前記軸部および前記環状凹部に対応して前記軸受穴および前記環状凸部が形成されていることを特徴とする車両用パワーシート装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用パワーシート装置において、
前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方と前記ハウジングとが樹脂製であることを特徴とする車両用パワーシート装置。 - 請求項4に記載の車両用パワーシート装置において、
前記主動歯車および前記従動歯車の少なくとも一方の前記軸部は、その内部の一部が放射状の補強用リブを有する空洞とされていることを特徴とする車両用パワーシート装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用パワーシート装置において、
前記従動歯車とともに回転する第2主動歯車と、前記第2主動歯車と噛合して該第2主動歯車の回転速度を減速して従動回転する第2従動歯車と、該第2従動歯車と同軸で連動可能に連結され、該第2従動歯車よりも低剛性で弾性を有する樹脂材料からなりかつ歯厚が前記第2従動歯車よりもバックラッシュ相当分だけ厚く形成され、前記第2従動歯車とともに前記第2主動歯車と噛合する補助歯車とを備え、前記ハウジングは前記第2主動歯車および前記第2従動歯車および前記補助歯車を回転可能に支承していることを特徴とする車両用パワーシート装置。
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