JP7131051B2 - 駆動装置 - Google Patents

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Description

本開示は、ウォーム及び電動モータを備える駆動装置等に関する。
駆動装置に係るウォームは、例えば特許文献1に記載のごとく、プッシュナット等の規制部材により、当該ウォームがケーシングから脱落することが規制されている。つまり、規制部材は、ウォームが当該ウォームの回転中心軸線方向に変位することを規制する。
特開2010-112414号公報
規制部材の固定構造として、例えば、当該規制部材の外周に設けられた突起部をウォームケーシングに圧接させる構造においては、以下の技術的課題が発生する可能性がある。
すなわち、駆動装置が長期間に亘って使用され続けると、圧接部位が緩んでウォームの回転時に発生する反力により、規制部材が組み付け時の位置からずれてしまうおそれがある。規制部材が組み付け時の位置からずれると、ウォームの回転時に当該ウォームが回転中心軸線方向に変位してしまうため、異音が発生してしまうおそれがある。
本開示は、上記点に鑑み、上記異音の発生を抑制可能な駆動装置の一例を開示する。
駆動装置は、例えば、駆動力を発生する電動モータ(11)と、電動モータ(11)から駆動力を得て回転するウォーム(12)と、ウォーム(12)を収納するとともに、当該ウォーム(12)を回転可能に支持するギアケーシング(13)であって、電動モータ(11)に設けられた第1嵌合部(11A)と嵌合する第2嵌合部(13A)を有するギアケーシング(13)と、ウォーム(12)が回転中心軸線方向に変位することを規制する規制部材(14)であって、第1嵌合部(11A)及び第2嵌合部(13A)のうちいずれか一方の嵌合部(13A)に圧接した圧接部(14A)、及び他方の嵌合部(11A)に接触した当接部(14B)を有する規制部材(14)とを備えることが望ましい。
これにより、当該駆動装置に係る規制部材(14)は、圧接部(14A)が一方の嵌合部(13A)に圧接し、かつ、当接部(14B)が他方の嵌合部(11A)に接触に接触することにより、回転軸線方向に変位することが規制される。
したがって、仮に、圧接部位が緩んだ場合であっても、ウォーム(12)の回転時に発生する反力により、当該規制部材(14)が組み付け時の位置からずれてしまうことが抑制され得る。延いては、規制部材(14)が組み付け時の位置からずれてしまうことが抑制されるので、異音の発生が抑制され得る。
なお、当該駆動装置は、以下の構成であってもよい。
第2嵌合部(13A)は、第1嵌合部(11A)が嵌り込む凹部(13C)を有しており、さらに、圧接部(14A)は、凹部(13C)の内壁に食い込んでおり、当接部(14B)は第1嵌合部(11A)の先端に接触していることが望ましい。
さらに、当接部(14B)は、凹部(13C)の内壁から離間していることが望ましい。これにより、作業者又は自動組付機が規制部材(14)をギアケーシング(13)に組み付ける作業を行う際に、当接部(14B)が凹部(13C)の内壁に接触してしまうことを抑制でき得る。したがって、組み付け作業性が低下してしまうことが抑制され得る。
なお、仮に、当接部(14B)が凹部(13C)の内壁に接触してしまうと、当接部(14B)及び圧接部(14A)が凹部(13C)の内壁に接触する構成となるため、上記作業の作業性が著しく低下するおそれがある。
規制部材(14)は、複数の当接部(14B)を有しており、ウォーム(12)の回転中心軸線と直交する仮想平面に投影された複数の当接部(14B)が描く図形の図心を当接中心(Oc)とし、当該仮想平面に投影された第1嵌合部(11A)の外形が描く図形の図心を嵌合中心(Of)としたとき、当接中心(Oc)は、嵌合中心(Of)を中心とする予め決められた範囲内に位置することが望ましい。
これにより、ウォーム(12)に力が作用したときに、規制部材(14)が大きく傾いてしまうことが抑制され得る。
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
第1実施形態に係る乗物用シートを示す図である。 第1実施形態に係るバックフレームを示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置の分解図である。 第1実施形態に係る駆動装置のウォーム部分を示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置のプッシュナット部分を示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置のプッシュナットを示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置の第1嵌合部を示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置の第1嵌合部及びプッシュナットを示す図である。 第1実施形態に係る駆動装置のプッシュナット部分を示す図である。
以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。
少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「1つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも1つ設けられている。つまり、「1つの」等の断りがない場合には、当該部材は2以上設けられていてもよい。
本実施形態は、車両等の乗物に搭載されるシート(以下、乗物用シートという。)に本開示に係る駆動装置が適用された例である。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。
したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。各図に示された方向は、本実施形態に係る乗物用シートが車両に組み付けられた状態における方向である。
(第1実施形態)
1.乗物用シートの概要
乗物用シート1は、図1に示されるように、シートクッション3及びシートバック5等を少なくとも備える。シートクッション3は着席者の臀部を支持するための部位である。シートバック5は着席者の背部を支持するための部位である。
シートバック5はシートクッション3に対してシート前後方向に対して揺動(リクラニング)可能である。図2に示されるバックフレーム7は、シートバック5の骨格を形成するフレームであって、クッションフレーム(図示せず。)に対して揺動可能に連結されている。
クッションフレームは、シートクッション3の骨格を構成するフレームである。本実施形態に係る駆動装置10は、バックフレーム7に装着されて当該バックフレーム7、つまりシートバック5を揺動させる駆動力を発揮する。
2.駆動装置
2.1 駆動装置の概要
駆動装置10は、図3に示されるように、電動モータ11、ウォーム12、ギアケーシング13及びプッシュナット14等を少なくとも備えている。電動モータ11は、上記の駆動力を発生する駆動源である。
ウォーム12は、電動モータ11から駆動力を得て回転するねじ状の歯車である。ウォーム12に伝達された駆動力は、当該ウォーム12に噛み合うウォームホィール(図示せず。)を介して出力される。
ギアケーシング13は、図4に示されるように、ウォーム12を回転可能に支持するとともに、当該ウォーム12を収納する収納部13Bを有する。収納部13B内には、第1軸受部15A及び第2軸受部15Bが配置されている。
第1軸受部15Aは、収納部13B内の電動モータ11側に配置されてウォーム12を回転可能に支持する。第2軸受部15Bは、収納部13B内のうち第1軸受部15Aと反対側に配置されてウォーム12を回転可能に支持する。
なお、第1軸受部15A及び第2軸受部15Bは、ウォーム12に作用するスラスト荷重及びラジアル荷重を受けることが可能な軸受である。スラスト荷重は、ウォーム12の回転中心軸線方向(図4では、上下方向)の荷重である。ラジアル荷重は、当該回転中心軸線方向と直交する方向の荷重である。
ギアケーシング13には、電動モータ11に設けられた第1嵌合部11Aと嵌合する第2嵌合部13Aが設けられている。本実施形態に係る第2嵌合部13Aは、第1嵌合部11Aが嵌り込む凹部13Cにより構成されている。
第1嵌合部11Aは、凹部13Cに向けて突出した略円筒状の突起部11Bにより構成されている。なお、本実施形態に係るギアケーシング13には、ウォームホィール等のウォーム12以外の歯車も回転可能に収納される。
2.2 プッシュナット
プッシュナット14は、規制部材の一例であって、ウォーム12及び第1軸受部15A等が回転中心軸線方向に変位することを規制する。つまり、プッシュナット14により、ウォーム12が収納部13Bから脱落することが抑止される。
プッシュナット14には、図5に示されるように、少なくとも1つの圧接部14A及び少なくとも1つの当接部14Bが設けられている。具体的には、図6に示されるように、複数の圧接部14A及び複数の当接部14Bそれぞれは、環状のナット本体14Cの外周から径方向外側に延出している。
複数の圧接部14A、複数の当接部14B及びナット本体14Cは、一枚の金属板にプレス加工が施されて一体成形された一体成形品である。少なくとも複数の当接部14Bは、当該一枚の金属板に曲げ加工が施されて形成されている。
なお、本実施形態では、図5に示されるように、複数の圧接部14Aも当該一枚の金属板に曲げ加工が施されて形成されている。複数の圧接部14A及び複数の当接部14Bそれぞれは、ナット本体14Cに対して同一の向きに屈曲している。
当該屈曲の向きは、プッシュナット14が凹部13Cに圧入される際の圧入の向きと反対向きである。つまり、複数の圧接部14の先端は、ナット本体14Cに対して圧入の向きと反対向きにずれている。
そして、当接中心Oc(図6参照)は、嵌合中心Of(図7参照)を中心とする予め決められた範囲内に位置する。なお、設計中心寸法においては、当接中心Ocと嵌合中心Ofとが一致することが望ましい。しかし、現実の駆動装置10においては、寸法バラツキ等により、当接中心Ocは、嵌合中心Ofを中心とする予め決められた範囲内に位置する。
当接中心Ocとは、ウォーム12の回転中心軸線と直交する仮想平面(図6の紙面に相当)に投影された複数の当接部14Bが描く図形の図心である。嵌合中心Ofとは、当該仮想平面に投影された第1嵌合部11A、つまり突起部11Bの外形が描く図形の図心である。図心とは、平面図形において面積モーメントが0となる点である。
各圧接部14Aは、図5に示されるように、第2嵌合部13A、つまり凹部13Cの内壁に圧接している。本実施形態に係る各圧接部14Aは、金属製の部材であって、当該圧接部14Aの先端が樹脂製の凹部13Cの内壁に食い込んでいる。
このため、各圧接部14Aは、先端の角部(エッジ部)にて凹部13Cの内壁に接触している。なお、当該角部は、各圧接部14Aをプレス成形する際に発生する金属板の切断面の角部である。
各当接部14Bは、第1嵌合部11Aに接触している。具体的には、各当接部14Bは第1嵌合部11A、つまり突起部11Bの先端に接触している(図8、図9参照)。各当接部14Bのうち突起部11Bに接触する部位には、平面部14Eが設けられている。当該平面部14Eは、当接部14Bの先端側が折り曲げられて構成されている。
以上のように、プッシュナット14は、各圧接部14Aが第2嵌合部13Aに圧接し、かつ、各当接部14Bが第1嵌合部11Aに接触に接触することにより、回転軸線方向変位が規制されている(図5参照)。
図5に示されるように、各当接部14Bは、凹部13Cの内壁から離間している。このため、図6に示されるように、各当接部14Bの先端を結ぶ仮想線L1は、各圧接部14Aの先端を結ぶ仮想線L2より径方向内側に位置する。
なお、部位14Dは、プッシュナット14を凹部13Cに嵌め込む圧入作業を行う際に、当該プッシュナット14を把持又はチャッキングするための部位である。したがって、部位14Dが廃止されたプッシュナット14、又は部位14Dに代えて圧接部14A若しくは当接部14Bが設けられたプッシュナット14であってもよい。
3.本実施形態に係る駆動装置(特に、プッシュナット)の特徴
プッシュナット14は、第2嵌合部13Aに圧接した圧接部14A、及び第1嵌合部11Aに接触した当接部14Bそれぞれを少なくとも1つ有する。これにより、プッシュナット14は、各圧接部14Aが第2嵌合部13Aに圧接し、かつ、各当接部14Bが第1嵌合部11Aに接触に接触することにより、回転軸線方向の変位が規制される。
したがって、仮に、いずれかの圧接部14Aが緩んだ場合であっても、ウォーム12の回転時に発生する反力により、当該プッシュナット14が組み付け時の位置からずれてしまうことが抑制され得る。延いては、プッシュナット14が組み付け時の位置からずれてしまうことが抑制されるので、異音の発生が抑制され得る。
圧接部14Aは、凹部13Cの内壁に食い込んでおり、当接部14Bは突起部11Bの先端に接触している。これにより、プッシュナット14の位置からずれてしまうことが確実に抑制され得る。
当接部14Bは、凹部13Cの内壁から離間している。これにより、作業者又は自動組付機がプッシュナット14をギアケーシング13に組み付ける作業を行う際に、当接部14Bが凹部13Cの内壁に接触してしまうことを抑制でき得る。したがって、組み付け作業性が低下してしまうことが抑制され得る。
なお、仮に、当接部14Bが凹部13Cの内壁に接触してしまうと、当接部14B及び圧接部14Aが凹部13Cの内壁に接触する構成となるため、上記作業の作業性が著しく低下するおそれがある。
当接中心Ocは、嵌合中心Ofを中心とする予め決められた範囲内に位置する。これにより、ウォーム12に力が作用したときに、プッシュナット14が大きく傾いてしまうことが抑制され得る。
すなわち、ウォーム12の回転時に発生する反力は、プッシュナット14を突起部11Bに向けて押圧する力となる。当該力は、複数の当接部14Bに分散して突起部11Bに作用する。複数の当接部14Bそれぞれに発生する押圧力の合力は、当接中心Ocに作用する力となる。
したがって、嵌合中心Ofに対して当接中心Ocがずれていると、プッシュナット14を傾かせるモーメントが発生する。これに対して、本実施形態では、当接中心Ocが嵌合中心Ofを中心とする予め決められた範囲内に位置するので、上記モーメントが過度に大きくなることが抑制される。延いては、プッシュナット14が大きく傾いてしまうことが抑制され得る。
なお、本実施形態では、上記仮想面に投影された各当接部14Bが合同である。このため、本実施形態に係る当接中心Ocは、上記仮想平面に投影された複数の当接部14Bが描く図形の単純な図心であった。
しかし、複数の当接部14Bそれぞれの形状が異なる場合には、上記仮想平面に投影された各当接部14Bの面積を同じ面積(例えば、1)として、算出された図心が当接中心Ocとなる。
本実施形態に係る第1嵌合部11Aは、筒状に構成され、かつ、筒部の厚みが一定であった。このため、本実施形態に係る嵌合中心Ofは、上記仮想平面に投影された筒状の第1嵌合部11Aが描く図形の単純な図心であった。しかし、筒部の厚みが一定ではないと場合には、当該厚みを一定(例えば、1)として、算出された図心が嵌合中心Ofとなる。
なお、本実施形態に係る駆動装置10は、プッシュナット14以外の部品については、既存の駆動装置と同一の構成を流用することが可能である。つまり、本実施形態に係るプッシュナット14が組み込まれた駆動装置であれば、既存の駆動装置であっても本実施形態に係る駆動装置10と同様な効果を得ることが可能である。
各圧接部14Aは、先端の角部(エッジ部)にて凹部13Cの内壁に接触している。これにより、プッシュナット14を装着する作業者又は自動組付機は、各圧接部14Aを確実に当該内壁に食い込ませることが可能となり得る。
複数の圧接部14の先端は、ナット本体14Cに対して圧入の向きと反対向きにずれている。これにより、ウォーム12を脱落させる向きの力がプッシュナット14に作用した際、当該力は、各圧接部14Aを内壁に食い込まれる力としてプッシュナット14に作用する。したがって、プッシュナット14の位置がずれてしまうことが確実に抑制され得る。
各当接部14Bのうち突起部11Bに接触する部位には、平面部14Fが構成されている。これにより、各当接部14Bと突起部11Bとの接触面圧が過度に大きくなってしまうことを抑制でき得る。延いては、ウォーム12を脱落させる向きの力がプッシュナット14に作用した際、当該力により、各当接部14Bが突起部11Bに食い込んでしまうことが抑制され得る。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、各圧接部14Aは第2嵌合部13Aに圧接し、各当接部14Bは第1嵌合部11Aに接触した。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、各圧接部14Aは第1嵌合部11Aに圧接し、各当接部14Bは第2嵌合部13Aに接触してもよい。
上述の実施形態では、第2嵌合部13Aは、第1嵌合部11Aが嵌り込む凹部13Cを有し、第1嵌合部11Aは、筒状の突起部11Bにて構成されていた。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、第1嵌合部11Aは、第2嵌合部13Aが嵌り込む凹部を有し、第2嵌合部13Aは、筒状の突起部にて構成されていてもよい。
上述の実施形態では、かつ、各圧接部14Aは、凹部13Cの内壁に食い込む構成であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、各圧接部14Aは、凹部の内壁に食い込むことなく、予め決められた接触圧力以上の圧力にて凹部の内壁に圧接する構成であってもよい。
上述の実施形態に係るプッシュナット14は、6つの圧接部14A及び4つの当接部14Bを有していた。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、奇数個又は6つ以外の偶数個の圧接部14Aを有する構成、又は奇数個又は4つ以外の偶数個の当接部14Bを有する構成であってもよい。
上述の実施形態では、当接中心Ocは、嵌合中心Ofを中心とする予め決められた範囲内に位置していた。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、当接中心Ocが嵌合中心Ofに対して大きくずれた構成であってもよい。
上述の実施形態では、シートバック5を揺動させる駆動力を発揮する駆動装置10に本開示に係る駆動装置を適用した。しかし、本明細書に開示された発明の適用はこれに限定されるものではない。
すなわち、当該発明は、例えば、乗物用シートを上下動させるための駆動力を発揮する駆動装置、又は乗物用シートをシート前後方向に移動させるための駆動力を発揮する駆動装置にも適用可能である。
上述の実施形態に係る複数の圧接部14A及び複数の当接部14Bそれぞれの形状は、プレス成形性が考慮された形状であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明に係る圧接部14A及び当接部14Bそれぞれの形状は、それぞれの機能を達成可能な形状であれば、図示された形状に限定されない。
上述の実施形態では、車両シートに本開示に係る駆動装置を適用した。しかし、本明細書に開示された発明の適用はこれに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶及び航空機等の乗物に用いられるシート、並びに劇場や家庭用等に用いられる据え置き型シートにも適用できる。
さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも2つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態に示された発明の構成要件のうちいずれかが廃止された構成でもよい。
10… 駆動装置 11… 電動モータ 11A… 第1嵌合部
11B… 突起部 12… ウォーム 13… ギアケーシング
13B… 収納部 13A… 第2嵌合部 13C… 凹部
14… プッシュナット 14A… 圧接部 14B… 当接部

Claims (5)

  1. 駆動力を発生する電動モータと、
    前記電動モータから駆動力を得て回転するウォームと、
    前記ウォームを収納するとともに、当該ウォームを回転可能に支持するギアケーシングであって、前記電動モータに設けられた第1嵌合部と嵌合する第2嵌合部を有するギアケーシングと、
    前記ギアケーシング内に配置されて前記ウォームを回転可能に支持する軸受部と、
    前記軸受部に接触し、前記ウォーム及び前記軸受部が回転中心軸線方向に変位することを規制する金属板の一体成形品である規制部材であって、環状の本体部と、前記第1嵌合部及び前記第2嵌合部のうちいずれか一方の嵌合部に圧接した複数の圧接部、他方の嵌合部に接触した複数の当接部と、を有する規制部材とを備え、
    前記圧接部が前記一方の嵌合部に圧接し、かつ、前記当接部が前記他方の嵌合部に接触することにより、前記規制部材が前記回転中心軸線方向に変位することが規制され
    前記圧接部及び前記当接部は、前記本体部の外周から径方向外側に延出しかつ前記本体部に対して同一の向きに屈曲し、
    前記当接部のうち前記他方の嵌合部に接触する部位には、接触面圧を抑制するために先端側が折り曲げられて構成された平面部が形成されている駆動装置。
  2. 前記第2嵌合部は、前記第1嵌合部が嵌り込む凹部を有しており、
    さらに、前記圧接部は、前記凹部の内壁に食い込んでおり、前記当接部は前記第1嵌合部の先端に接触している請求項に記載の駆動装置。
  3. 前記当接部は、前記凹部の内壁から離間している請求項に記載の駆動装置。
  4. 記ウォームの回転中心軸線と直交する仮想平面に投影された複数の前記当接部が描く図形の図心を当接中心とし、当該仮想平面に投影された前記第1嵌合部の外形が描く図形の図心を嵌合中心としたとき、
    前記当接中心は、前記嵌合中心を中心とする予め決められた範囲内に位置する請求項1ないしのいずれか1項に記載の駆動装置。
  5. 駆動力を発生する電動モータと、
    前記電動モータから駆動力を得て回転するウォームと、
    前記ウォームを収納するとともに、当該ウォームを回転可能に支持するギアケーシングであって、前記電動モータに設けられた第1嵌合部と嵌合する第2嵌合部を有するギアケーシングと、
    前記ギアケーシング内に配置されて前記ウォームを回転可能に支持する軸受部とを備える駆動装置に適用され、
    前記軸受部に接触し、前記ウォーム及び前記軸受部が回転中心軸線方向に変位することを規制する金属板の一体成形品である規制部材において、
    環状の本体部と、前記第1嵌合部及び前記第2嵌合部のうちいずれか一方の嵌合部に圧接した複数の圧接部と、他方の嵌合部に接触した複数の当接部と、を有し、
    前記圧接部が前記一方の嵌合部に圧接し、かつ、前記当接部が前記他方の嵌合部に接触することにより、前記回転中心軸線方向に変位することが規制され
    前記圧接部及び前記当接部は、前記本体部の外周から径方向外側に延出しかつ前記本体部に対して同一の向きに屈曲し、
    前記当接部のうち前記他方の嵌合部に接触する部位には、接触面圧を抑制するために先端側が折り曲げられて構成された平面部が形成されている駆動装置用規制部材。
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