JPWO2008015845A1 - 歯車及びこの歯車を用いた連結装置 - Google Patents

Abstract

互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる内歯車（１１）と外歯車（２１）との噛合いによる噛合い線が螺旋の噛合い線となるように各歯車の歯形が形成されている。

Description

本発明は、歯車及びこの歯車を用いた連結装置に関する。詳しくは、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車に関する。

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作動するリクライニング装置を配備した構成が知られている。ここで、特開２００５−８３５３５号公報には、上述したリクライニング装置の具体的な構成が開示されている。この開示のリクライニング装置では、外歯車が内歯車に噛合状態で設けられており、外歯車を内歯車の内周歯面に沿って相対的に公転運動させる動きによってシートバックの背凭れ角度を変動させるようになっている。
そして、この開示では、上述した内歯車や外歯車の歯形がサイクロイド曲線やトロコイド曲線から成る形状に形成されている。これにより、両歯車の噛合い線が円弧状に設定されるため、噛合い線が直線状となる公知のインボリュート曲線より成る歯型の歯車列に対して、噛合い率を高くして噛合い強度を高めることができる。

しかし、上記特許文献に開示の従来技術では、歯車列の噛合い線を円弧状にすることはできるが、その噛合い率は限られた狭い範囲内でしか調整することができなかった。

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、歯車列の噛合い率を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明の歯車及びこの歯車を用いた連結装置は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車である。歯車列の噛合いによる噛合い線が螺旋の噛合い線となるように歯形が形成されている。
ここで、「螺旋」には、湾曲した曲線によって描かれる螺旋のほか、直線が小刻みに折れ曲がって描かれる螺旋も含まれる。
この第１の発明によれば、歯車列の噛合い線が螺旋によって描かれていることにより、周方向の一定領域内に占める噛合い線の長さが長くとられている。

次に、第２の発明は、上述した第１の発明の歯車を用いた連結装置である。この連結装置は、車両用シートのシートバックとシートクッションとを連結するリクライニング装置として配設されている。リクライニング装置は、内歯車を備えた内歯部材と、この内歯車に噛合した状態で組み付けられる外歯車を備えた外歯部材と、を有する。内歯部材はシートバック或いはシートクッションの一方と連結されており、外歯部材はシートバック或いはシートクッションの他方と連結されている。外歯車は、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。外歯車が内歯車との噛合状態で内歯車の内周歯面上を相対的に周回運動する動きによって、シートバックの背凭れ角度が変動するようになっている。この外歯車と内歯車との歯車列による噛合い線が螺旋の噛合い線となっている。
この第２の発明によれば、リクライニング装置は、外歯車が内歯車の内周歯面上を相対的に周回運動する動きによって、シートバックの背凭れ角度の調整操作を行う。このリクライニング装置は、外歯車と内歯車との噛合い線が螺旋によって描かれていることにより、周方向の一定領域内に占める噛合い線の長さが長くとられている。

次に、第３の発明は、上述した第２の発明において、外歯車と内歯車との噛合い線が成す螺旋はアルキメデスの螺旋である。
この第３の発明によれば、歯車列の噛合いによる噛合い線が、周間隔が一定のアルキメデスの螺旋によって描かれる。

次に、第４の発明は、上述した第２又は第３の発明において、内歯車は、内歯部材に対して半抜き加工により円筒状に突出して形成されている。そして、外歯車も、外歯部材に対して半抜き加工により円筒状に突出して形成されている。内歯部材には、その内歯車の中心部に、円筒状の筒部が突出して形成されている。外歯部材には、その外歯車の中心部に、内歯部材に形成された筒部を内部に挿通させて包囲する円形状の貫通孔が形成されている。筒部と貫通孔とは、互いの中心部が偏心した位置関係となっている。更に、内歯部材の筒部とこの筒部を包囲する外歯部材の貫通孔との間の隙間内には、この隙間形状の一部を埋める形状を持つ一対の偏心部材が配設されている。一対の偏心部材は、常時は附勢によって互いが上述した隙間形状の狭くなる部分に挟み込み状に食込んで、外歯車を内歯車の内周歯面に押し付けた状態として保持されている。どちらか一方側の偏心部材が筒部の筒内に挿通された軸ピンの回動操作によって円周方向に押動操作されることにより、この一方側の偏心部材が食込み状態から外されると共に、外歯部材の貫通孔の内周面を押圧して外歯車を周回運動させるようになっている。
この第４の発明によれば、一対の偏心部材が附勢によって筒部と貫通孔との間の狭くなる隙間形状に挟み込み状に食込むことにより、外歯車が内歯車の内周歯面に押し付けられて、両歯車が互いにバックラッシのない状態で回動が止められた状態に保持される。そして、この状態から、どちらか一方側の偏心部材が軸ピンの回動操作によって円周方向に押動操作されることにより、この一方側の偏心部材の食込み状態が解除されると共に、この偏心部材によって外歯部材の貫通孔の内周面が押圧されて外歯車が周回する方向に押動操作される。

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず、第１の発明によれば、歯車列の噛合いによる噛合い線が螺旋の噛合い線となるように歯形を形成したことにより、歯車列の噛合い率を向上させることができる。
更に、第２の発明によれば、上述した第１の発明の歯形を持つ歯車列を用いて車両用シートのリクライニング装置を構成したことにより、シートバックの背凭れ角度の調整操作を良好に行うことができる。
更に、第３の発明によれば、歯車列の噛合い線を周間隔が一定のアルキメデスの螺旋としたことにより、歯形を数値制御によって高精度に仕上げることができる。
更に、第４の発明によれば、一対の偏心部材によって外歯車を内歯車の内周歯面に押し付けてバックラッシのない状態でその位置状態を保持したり外歯車を押動して公転運動させたりする構成としたことにより、シートバックの背凭れ角度を保持したり調整したりする操作をより一層良好に行うことができる。

実施例１のリクライニング装置の分解斜視図である。 車両用シートの概略構成を表した斜視図である。 リクライニング装置の車両用シートへ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。 図５の状態から偏心部材の食込み状態が解除された状態を表した構成図である。 リクライニング装置の各歯車のピッチ円及び接触点軌跡線を表した構成図である。 リクライニング装置の内歯車の歯形を求める手順を示した構成図である。 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構成図である。 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。

符号の説明

１ 車両用シート
２ シートバック
２ｆ バックフレーム
２ａ ダボ孔
２ｂ Ｄダボ孔
２ｃ 挿通孔
３ シートクッション
３ｆ クッションフレーム
３ａ ダボ孔
３ｂ Ｄダボ孔
３ｃ 挿通孔
４ リクライニング装置
１０ 内歯部材
１１ 内歯車
１１ａ 内歯
１１ｒ 中心
１１ｐ ピッチ円
１１ｈ 有効歯先円
１１ｍ 歯先円
１１ｎ 歯底円
１２ 筒部
１２ａ 挿通孔
１３ａ ダボ
１３ｂ Ｄダボ
２０ 外歯部材
２１ 外歯車
２１ａ 外歯
２１ｒ 中心
２１ｐ ピッチ円
２１ｈ 有効歯先円
２１ｍ 歯先円
２１ｎ 歯底円
２２ 貫通孔
２３ａ ダボ
２３ｂ Ｄダボ
３０Ａ，３０Ｂ 偏心部材
３１Ａ，３１Ｂ 突起部
３２Ａ，３２Ｂ 当接面
４０ バネ部材
４１Ａ，４１Ｂ 掛部
５０ 押動部材
５１ 嵌合部
５２ 羽部
５２Ａ，５２Ｂ 押面部
６０ 軸ピン
７０ 外周リング
７１ 内歯側保持面
７２ 外歯側保持面
Ｔｒ 接触点軌跡線
Ｐ，Ｏ 点
Ｂ１〜Ｂ３ 点
Ａ１〜Ａ３ 点
Ｐ１〜Ｐ３ 点
Ｖｅ１〜Ｖｅ３ 法線
Ｇｅ 噛合い領域
Ｒ１〜Ｒ４ Ｒ形状部
ａ，ｂ 交点

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の歯車及びこの歯車を用いた連結装置の構成について図１〜図１０を用いて説明する。ここで、図２には、本発明の連結装置に相当するリクライニング装置４，４を備えた車両用シート１の構成が斜視図によって概略的に示されている。

この車両用シート１は、背凭れとなるシートバック２と着座部となるシートクッション３とを有し、これらがその左右両サイドに設けられた一対のリクライニング装置４，４によって互いに連結された構成となっている。これにより、シートバック２は、各リクライニング装置４，４の協働した作動に伴って、シートクッション３に対する背凭れ角度が調整操作されるようになっている。これらリクライニング装置４，４は、互いに同期的に作動操作されるようになっており、後述するようにシートバック２の背凭れ角度の調整を行えるようにする状態と、背凭れ角度を保持することのできる状態と、に切換えられるようになっている。
以下、各リクライニング装置４，４の具体的な構成について説明する。なお、各リクライニング装置４，４は、互いの基本的構成は同じとなっているため、以下の説明では、これらを代表して、図示向かって右側に示されている一方側のリクライニング装置４の構成についてのみ説明をする。

ここで、図１には、リクライニング装置４の分解斜視図が示されている。このリクライニング装置４は、その中心位置に挿通される軸ピン６０が図示しない電動モータの駆動回転に伴って回動操作されることで作動するようになっている。この電動モータは、例えば車両用シート１の側部位置などに配設された図示しないスイッチの切換え操作を行うことにより、ＯＮ／ＯＦＦや正転・逆転の切換え操作が行われるようになっている。
このリクライニング装置４は、軸ピン６０が駆動操作される前の常時は、シートバック２の背凭れ角度を保持した状態となっている。そして、リクライニング装置４は、軸ピン６０が駆動操作されることにより、その回転運動に伴ってシートバック２の背凭れ角度の調整操作を行うようになっている。
具体的には、リクライニング装置４は、内歯部材１０と、外歯部材２０と、一対の偏心部材３０Ａ，３０Ｂと、バネ部材４０と、押動部材５０と、軸ピン６０と、外周リング７０とが１つに組み付けられて構成されている。これら各部材は、金属部材によって形成されている。
以下、各部材の具体的な構成について、順に詳しく説明する。

先ず、内歯部材１０について説明する。
この内歯部材１０は、円盤形状に形成されており、その円盤形状の外周縁が軸長方向への半抜き加工によって外歯部材２０に向けて円筒状に突出して形成されている。そして、この円筒状の突出部分の内周面には、内歯１１ａが形成されている。これにより、円筒状に突出した部分が内歯車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、軸ピン６０を軸長方向に挿通することのできる挿通孔１２ａが形成されている。この挿通孔１２ａは、内歯部材１０の板厚方向に貫通して形成されており、その中心が内歯車１１の中心１１ｒと同芯となっている。
そして、内歯部材１０には、挿通孔１２ａの周縁部が軸長方向への半抜き加工によって外歯部材２０に向けて円筒状に突出した形状の筒部１２が形成されている。

ここで、図３には、リクライニング装置４のシートバック２やシートクッション３に対する取付構造が示されている。同図に示されるように、内歯部材１０の外側円盤面には、挿通孔１２ａに対して半径方向の外方に離間した位置に、ダボ１３ａやＤダボ１３ｂが円周方向に並べて形成されている。
これらダボ１３ａやＤダボ１３ｂは、内歯部材１０の軸長方向への半抜き加工によって外側円盤面から軸長方向に突出して形成されている。そして、これらダボ１３ａやＤダボ１３ｂは、シートバック２の骨格を成すバックフレーム２ｆに形成された対応するダボ孔２ａやＤダボ孔２ｂにそれぞれ嵌め込まれるようになっている。

また、バックフレーム２ｆにも、内歯部材１０に形成された挿通孔１２ａと同軸線上に、軸ピン６０（図１参照）を挿通することのできる挿通孔２ｃが形成されている。ここで、Ｄダボ１３ｂは、円筒形状の一部が断面Ｄ字状に切欠かれた形状に形成されており、円筒形状のダボ１３ａとは形状が区別されるようになっている。これにより、内歯部材１０を常に定められた向きにしてバックフレーム２ｆに嵌合させて一体的に接合できるようになっている。
この内歯部材１０とバックフレーム２ｆとの接合は、内歯部材１０の外側円盤面とバックフレーム２ｆの板面とを面当接させた状態で上記ダボ１３ａやＤダボ１３ｂが嵌め込まれた部位にアーク溶接が施されて行われている。なお、内歯部材１０とバックフレーム２ｆとの接合状態は、図４において詳しく示されている。

次に、図１に戻って、外歯部材２０について説明する。
この外歯部材２０は、円盤形状に形成されており、その円盤形状の外周縁を残した中央側の部位が、軸長方向への半抜き加工によって内歯部材１０に向けて円筒状に突出して形成されている。そして、この円筒状の突出部分の外周面には、外歯２１ａが形成されている。これにより、円筒状に突出した部分が外歯車２１として形成されている。
そして、外歯部材２０の中心部には、板厚方向に貫通した貫通孔２２が形成されている。この貫通孔２２の内径寸法は、内歯部材１０に形成された筒部１２の外径寸法よりも大きく形成されている。この貫通孔２２は、外歯部材２０が内歯部材１０と互いの円盤面同士を重ね合わせるように組み付けられた状態では、その内部に筒部１２の外周縁を取り囲んだ状態に配置される。この貫通孔２２は、その中心が外歯車２１の中心２１ｒと同芯となっており、上述した筒部１２とは互いに偏芯した配置関係となっている。

この外歯部材２０の外側円盤面の外周縁には、軸長方向に突出したダボ２３ａやＤダボ２３ｂが円周方向に並べて形成されている。これらダボ２３ａやＤダボ２３ｂは、内歯部材１０のところで説明したダボ１３ａやＤダボ１３ａと同じように機能するものである。すなわち、これらダボ２３ａやＤダボ２３ｂは、図３に示されるように、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に形成された対応するダボ孔３ａやＤダボ孔３ｂにそれぞれ嵌め込まれる嵌合部として構成されている。
そして、クッションフレーム３ｆにも、内歯部材１０に形成された挿通孔１２ａと同軸線上に、軸ピン６０（図１参照）を挿通することのできる挿通孔３ｃが形成されている。これにより、外歯部材２０が、クッションフレーム３ｆに対して常に定められた向きで嵌合した状態で一体的に接合されている。この外歯部材２０とクッションフレーム３ｆとの接合状態は、図４において詳しく示されている。

ここで、図５には、リクライニング装置４の内部構造が示されている。同図に示されるように、外歯車２１は、内歯車１１よりも小径で、かつ、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、外歯部材２０は、外歯車２１を内歯車１１に噛合させた状態でその内周側の歯面に沿って相対的に公転運動させるように周回させることにより、上述した歯数差によって、公転する毎に内歯部材１０に対する回動方向の位置関係がずれていくようになっている。

具体的には、これらの回動方向の位置関係は、外歯車２１の回動方向と同じ方向にずれていくようになっている。すなわち、図５において、例えば、外歯車２１を内歯車１１の内周面に沿って反時計回り方向に回動させながら内周面に沿って時計回り方向に相対移動（相対的に公転）させていくと、外歯部材２０が内歯部材１０に対して反時計回り方向に相対的に回動運動する。なお、実際には、外歯部材２０がクッションフレーム３ｆに取り付けられて、内歯部材１０がバックフレーム２ｆに取り付けられているため、内歯部材１０が外歯部材２０に対して相対的に時計回り方向に回動する格好となっている。
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。

次に、図１に戻って、偏心部材３０Ａ，３０Ｂについて説明する。すなわち、偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、互いが円弧状に湾曲した駒状部材として形成されており、互いに左右対称の形状に形成されている。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、外歯部材２０に形成された貫通孔２２の内周面と内歯部材１０に形成された筒部１２の外周面との間に形成される隙間内に配設される。したがって、この各偏心部材３０Ａ，３０Ｂの配設によって、上記の隙間の一部が埋められるようになっている。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、図５に示されるように、筒部１２の外周面を取り囲むようにしてその左右両側の位置に対向して配置されている。

ここで、図１に示されるように各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、その紙面内上側の部位から下側の部位にかけて、半径方向の肉厚が次第に薄くなる先細形状に形成されている。そして、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂの上端近傍の部位には、同図の内歯部材１０に向かう側とは反対側の軸長方向に突出した突起部３１Ａ，３１Ｂが形成されている。これら突起部３１Ａ，３１Ｂの紙面内下側の面は、図５に示されるように、後述する押動部材５０の押面部５２Ａ，５２Ｂに当接して押圧される当接面３２Ａ，３２Ｂとなっている。これら当接面３２Ａ，３２Ｂは、押動部材５０の回動方向に対して半径方向の内方を向くように傾斜して形成されている。

次に、図１に戻って、バネ部材４０について説明する。すなわち、バネ部材４０は、開リング状に湾曲して形成されており、その両端に形成された掛部４１Ａ，４１Ｂが各偏心部材３０Ａ，３０Ｂの上端部分に掛着されるようになっている。
このバネ部材４０は、図５を参照して分かるように各偏心部材３０Ａ，３０Ｂの上端部分を互いに引き離す方向に附勢している。これにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、筒部１２の外周面と貫通孔２２の内周面との間の隙間形状に案内されて、それらの下端部分が互いに引き寄せられる方向に附勢されている。そして、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、この附勢によって、その先細状の下端部分が筒部１２の外周面と貫通孔２２の内周面との間の狭くなる隙間に挟込み状に食込んだ状態に保持されている。

これにより、外歯部材２０は、その貫通孔２２の内周面から両偏心部材３０Ａ，３０Ｂの食い込みによる押圧力を受け、外歯車２１が内歯車１１の内周面（内歯面）に押し付けられた状態としてその公転運動が押し止められた状態に保持される。
詳しくは、偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、上記の隙間形状に食い込むことにより、筒部１２における図示上方側（両肩側）の外周面と貫通孔２２の内周面との間に食い込み力を作用させる。これにより、外歯車２１が筒部１２（内歯車１１）に対して図示上方側に押し上げられた状態として、外歯２１ａが内歯１１ａに対してガタツキ（バックラッシ）のない状態に噛合した状態として保持される。

次に、図１に戻って、押動部材５０について説明する。すなわち、押動部材５０には、軸ピン６０を挿通可能な円筒形状の嵌合部５１と、嵌合部５１の軸長方向の一端において半径方向の外側に向けて羽状に広がる羽部５２と、が一体的に形成されている。
前者の嵌合部５１は、その筒形状の内周面にセレーション状の溝面が形成されており、軸ピン６０をその筒内に挿通させて回動方向に一体的に嵌合させられるようになっている。そして、嵌合部５１は、内歯部材１０に形成された筒部１２の挿通孔１２ａ内に差し込まれることにより、これと緩嵌合した状態として組み付けられる。これにより、押動部材５０が筒部１２によって回動可能に軸支された状態として組み付けられている。
後者の羽部５２は、その羽形状の図示両肩側の端面部が、前述した各偏心部材３０Ａ，３０Ｂの突起部３１Ａ，３１Ｂを押動するための押面部５２Ａ，５２Ｂとして形成されている。これら押面部５２Ａ，５２Ｂは、図５に示されるように、各突起部３１Ａ，３１Ｂの当接面３２Ａ，３２Ｂとそれぞれ面当接するように、押動部材５０の回動方向に対して半径方向の外方を向くように傾斜して形成されている。

そして、図５に示されるように上記した羽部５２は、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂに形成された突起部３１Ａ，３１Ｂの間の位置に挟まれる格好で配置されている。したがって、この図示された状態から、例えば軸ピン６０が紙面内時計回り方向に回動操作されると、押動部材５０もこれと一体的となって時計回り方向に回動操作される。
これにより、図６に示されるように、羽部５２の紙面左肩側の押面部５２Ａが、同左側に配設された偏心部材３０Ａの突起部３１Ａを押動し、偏心部材３０Ａを附勢された食込み方向とは反対方向に押動する。詳しくは、押面部５２Ａは、偏心部材３０Ａを互いの傾斜した当接面構造によって、半径方向の外方に押圧しながら図示時計回り方向に押動する。これにより、左側の偏心部材３０Ａの食込み状態が解除される。

そして、偏心部材３０Ａが図示時計回り方向に回動変位することにより、右側の偏心部材３０Ｂは、バネ部材４０の附勢力を受けて図示時計回り方向に回動操作される。これにより、外歯車２１に形成された貫通孔２２の内周面が、両偏心部材３０Ａ，３０Ｂの偏心した時計回り方向への回動に押動されて、半径方向の外方に押されながら図示時計回り方向に順に押圧されていく。そしてこれにより、外歯部材２０が、外歯車２１を内歯車１１に噛合させた状態で、それ自体は図示反時計回り方向に自転回動しながら内歯車１１の内周面に沿って時計回り方向に公転回動していく。
なお、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、軸ピン６０の回動操作が止まることにより、バネ部材４０の附勢力によって、再び筒部１２の外周面と貫通孔２２の内周面との間の狭くなる隙間に入り込んだ食込み状態となり、この状態にて保持される。

次に、図１に戻って、外周リング７０について説明する。この外周リング７０は、薄い中空円盤状の部材が板厚方向（軸長方向）への半抜き加工によって段差のある円筒形状に形成されている。この外周リング７０は、その内周縁側の部位面が、内歯部材１０の外側円盤面の外周縁側の部位面に当て交われる内歯側保持面７１として形成されている。そして、外周リング７０の外周縁側の部位面は、図４に示されるように、外歯部材２０の外側円盤面の外周縁側の部位面に当て交われるようにカシメられる外歯側保持面７２として形成されている。
この外周リング７０は、図４に示されるように前述した内歯部材１０が外歯部材２０に対して公転運動する際には、常に、外歯側保持面７２によって内歯部材１０の外側円盤面の少なくとも一部を当て交った状態を維持できるようになっている。これにより、内歯部材１０と外歯部材２０とが、外周リング７０によって、板圧方向に離間移動しないように挟持された状態として保持されている。

次に、前述したリクライニング装置４の内歯車１１及び外歯車２１の歯形形状について、図７〜図１０を用いて説明する。
ここで、図７には、内歯車１１及び外歯車２１の各ピッチ円１１ｐ，２１ｐとそれらの接触点軌跡線Ｔｒとが示されている。同図に示されるように、内歯車１１及び外歯車２１の歯形は、互いの噛合い線、すなわち内歯１１ａと外歯２１ａとが互いに当接する点を通る接触点軌跡線Ｔｒが螺旋状に描かれるように定められている。具体的には、内歯車１１及び外歯車２１の歯形形状は、それぞれ次の手順によって求められている。

先ず、内歯車１１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、ピッチ円１１ｐの直径が８８．４ｍｍ、ピッチ円２１ｐの直径が８５．８ｍｍとして与えられている。
そして、これらピッチ円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。
また、上記した内歯車１１と外歯車２１との噛合い線を表す接触点軌跡線Ｔｒは、アルキメデスの螺旋によって任意に与えられている。この接触点軌跡線Ｔｒの描かれる領域（噛合い領域Ｇｅ）は、後述する内歯車１１の有効歯先円１１ｈと外歯車２１の有効歯先円２１ｈとの交点ａ，ｂの間の領域として定められる。

始めに、図８に示されるように、内歯車１１の歯形を求めるために、接触点軌跡線Ｔｒの線上の位置に点Ｏを任意に定め、更に、点Ｏから順に少しずつ離れた位置に点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・を任意に定めていく。なお、図８では、説明を分かり易くするために、接触点軌跡線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、接触点軌跡線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２つのピッチ円１１ｐ，２１ｐと接触点軌跡線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）等の文献に記載されている。

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の歯形が得られる。
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、この大型側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６１．６ｍｍとなるように各部の大きさ寸法が定められている。

上記のように歯形が形成された内歯車１１と外歯車２１との噛合は、上記した接触点軌跡線Ｔｒ上の歯面位置で生じる。本実施例では、アルキメデスの螺旋から成る接触点軌跡線Ｔｒを採用しているため、上記した有効歯先円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、この大型側のリクライニング装置４における両歯車の噛合い率は２〜３の間に設定されている。ここで、噛合い率は、接触点軌跡線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、両歯車の噛合い強度が高くなり、リクライニング装置４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４の内歯車１１と外歯車２１の全体の歯形形状が示されている。
したがって、両リクライニング装置４，４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。
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４，４の作動構造によって説明されているため、省略する。

このように、本実施例の歯車及びこの歯車を用いた連結装置によれば、車両用シートのリクライニング装置４として配設された内歯車１１と外歯車２１との歯車列の噛合いによる噛合い線が螺旋の噛合い線となるように歯形を形成したことにより、歯車列の噛合い率を向上させることができる。したがって、シートバック２の背凭れ角度の調整操作を良好に行うことができる。
更に、歯車列の噛合い線を周間隔が一定のアルキメデスの螺旋としたことにより、内歯車１１や外歯車２１の歯形を数値制御によって高精度に仕上げることができる。
更に、一対の偏心部材３０Ａ，３０Ｂによって外歯車２１を内歯車１１の内周歯面に押し付けてバックラッシのない状態でその位置状態を保持したり外歯車２１を押動して公転運動させたりする構成としたことにより、シートバック２の背凭れ角度を保持したり調整したりする操作をより一層良好に行うことができる。

以上、本発明の実施形態を１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、上記実施例では、本発明の連結装置をリクライニング装置として採用した例を示したが、他の連結装置に採用することもできる。すなわち、２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連結装置であれば、その他の構成にも採用することができる。なお、リクライニング装置は、シートバックとシートクッションとを連結するものに限定されず、シートバックやシートクッションをフロアに対して相対回動可能な状態に連結するものであってもよい。
また、外歯車が内歯車よりも歯数が多く形成されていても良い。この場合には、外歯車の相対的な公転に伴って外歯部材は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動することとなる。
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、これら螺旋は、湾曲した曲線によって描かれる螺旋に限定されず、直線が小刻みに折れ曲がって描かれる螺旋であってもよい。
また、歯車は、連結装置以外の用途にも適用することができる。すなわち、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車であれば、他の用途にも使用することができる。
また、一対の偏心部材を互いに引き寄せる方向に附勢する附勢部材としてバネ部材を示したが、ゴム部材等の他の附勢部材を適用することも可能である。

Claims (4)

1. 互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車であって、
   前記歯車列の噛合いによる噛合い線が螺旋の噛合い線となるように歯形が形成されていることを特徴とする歯車。
2. 請求項１に記載の歯車を用いた連結装置であって、
   該連結装置は、車両用シートのシートバックとシートクッションとを連結するリクライニング装置として配設されており、
   該リクライニング装置は、
   前記シートバック或いはシートクッションの一方に連結される内歯車を備えた内歯部材と、
   該内歯部材の内歯車に噛合した状態で組み付けられる外歯車を備え前記シートバック或いはシートクッションの他方と連結される外歯部材と、を有し、
   前記外歯車は前記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おり、該外歯車が前記内歯車との噛合状態で該内歯車の内周歯面上を相対的に周回運動する動きによって前記シートバックの背凭れ角度が変動するようになっており、該外歯車と内歯車との歯車列による噛合い線が螺旋の噛合い線となっていることを特徴とする連結装置。
3. 請求項２に記載の連結装置であって、
   前記外歯車と内歯車との噛合い線が成す螺旋はアルキメデスの螺旋であることを特徴とする連結装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の連結装置であって、
   前記内歯車は前記内歯部材に対して半抜き加工により円筒状に突出して形成されており、前記外歯車も前記外歯部材に対して半抜き加工により円筒状に突出して形成されており、
   前記内歯部材にはその内歯車の中心部に円筒状の筒部が突出して形成されており、前記外歯部材にはその外歯車の中心部に前記内歯部材に形成された筒部を内部に挿通させて包囲する円形状の貫通孔が形成されており、該筒部と貫通孔とは互いの中心部が偏心した位置関係となっており、
   更に、前記内歯部材の筒部と該筒部を包囲する外歯部材の貫通孔との間の隙間内には該隙間形状の一部を埋める形状を持つ一対の偏心部材が配設されており、該一対の偏心部材は常時は附勢によって互いが前記隙間形状の狭くなる部分に挟み込み状に食込んで前記外歯車を内歯車の内周歯面に押し付けた状態として保持されており、そのどちらか一方側の偏心部材が前記筒部の筒内に挿通された軸ピンの回動操作によって円周方向に押動操作されることにより該一方側の偏心部材が食込み状態から外されると共に前記外歯部材の貫通孔の内周面を押圧して前記外歯車を周回運動させるようになっていることを特徴とする連結装置。
   

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