JPWO2010084882A1 - 多軸駆動装置 - Google Patents
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Abstract
モータ軸(21)を有するモータ(20)と、モータ軸(21)に係合され、モータ軸(21)の回転が伝達するシフタ軸(30)と、シフタ軸(30)と同心状に配設された複数の環状の中間ギヤ(40)と、これら中間ギヤ(40)の内周面にそれぞれ突設された中間ギヤ突起(43)と、各中間ギヤ(40)に連結される出力軸(51)と、シフタ軸(30)と各中間ギヤ(40)とを相対的に軸方向に移動させ、シフタ軸(30)を各中間ギヤ(40)の内部に挿入させるシフト手段と、シフタ軸(30)の周面に突設され、シフタ軸(30)が中間ギヤ(40)の内部に挿入された時に、各中間ギヤ突起(43)のうちの少なくとも1つの中間ギヤ突起(43)に対し周方向に係合して、シフタ軸(30)の回転を中間ギヤ(40)に伝達するシフタ突起(33)を備える。簡素な構造により1つのモータで複数の出力軸を駆動することができ、軽量化やコスト低減が図られる。
Description
本発明は、例えば車両用電動シート等に適用されて好適な1つのモータで複数の出力軸を駆動する多軸駆動装置に関する。
車両用シートにあっては、全体の前後方向のスライドや座面高さの上下動、あるいはシートバック(背もたれ)のリクライニング等、複数箇所の位置を調節可能として、乗員の体形や姿勢に適合できるようにした形式のものが多い。これらの可動部位の調節は手動でなされるものであったが、より便利なものとして、モータ駆動により調節する電動シートが提供されている。
複数の可動部位をそれぞれ独立して駆動するには、可動部位に連結した各出力軸ごとにモータを1つ1つ連結させる構成が考えられるが、これではモータの数が多くなって不合理である。そこで、1つのモータで複数の出力軸を駆動すれば効率的であり、そのために、複数の可動部位に連結した各出力軸に、クラッチを介してモータの動力が伝達されるようにし、クラッチを断接して各可動部位を選択的に駆動するものが知られている(特許文献1〜4参照)。
上記特許文献のうち、特許文献1,2に記載される電磁クラッチは、軽量化の面で不利である。この点、特許文献3,4に記載されるクラッチは、機械式であるため軽量化やコストの低減には寄与するが、出力軸の選択にモータを使用しているため、さらなる軽量化やコストの低減が望まれている。
よって本発明は、1つのモータで複数の出力軸を駆動するにあたり、機械式クラッチを効果的に組み合わせることにより構造を簡素とすることができ、結果として確実に軽量化やコスト低減を図ることができる多軸駆動装置の提供を目的としている。
本発明の請求項1に係る多軸駆動装置は、モータ軸を有するモータと、複数の出力軸と、これら出力軸ごとに設けられ、出力軸と前記モータ軸とを接続状態とする接続手段と、これら接続手段のうちの少なくとも1つを前記出力軸に対して選択的に接続させる手動式の操作部材とを備え、前記操作部材は、一方向にスライドするよう設けられ、前記接続手段は、該操作部材のスライド方向に沿って配列されていることを特徴としている。
また、本発明の請求項2に係る多軸駆動装置は、モータ軸を有するモータと、複数の出力軸と、これら出力軸ごとに設けられ、出力軸と前記モータ軸とを接続状態とする接続手段と、これら接続手段のうちの少なくとも1つを前記出力軸に対して選択的に接続させる手動式の操作部材とを備え、前記操作部材は、任意の回転軸を中心に回転自在に設けられ、前記接続手段は、該操作部材の回転方向に沿った周方向に沿って配列されていることを特徴としている。
上記請求項1に係る多軸駆動装置においては、前記接続手段は、前記モータ軸に係合され、該モータ軸の回転が伝達するシフタ軸と、このシフタ軸と同心状に配設され、前記出力軸に連結される複数の環状の中間ギヤと、これら中間ギヤの内周面にそれぞれ突設された中間ギヤ突起とを備え、前記操作部材は、前記シフタ軸と前記各中間ギヤとを相対的に軸方向に移動させ、シフタ軸を各中間ギヤの内部に挿入させるシフト手段と、前記シフタ軸の周面に突設され、該シフタ軸が前記中間ギヤの内部に挿入された時に、前記各中間ギヤ突起のうちの少なくとも1つの中間ギヤ突起に対し周方向に係合して、シフタ軸の回転を該中間ギヤに伝達するシフタ突起とを備える形態を含む。この形態によると、シフタ軸を中間ギヤの内部に挿入してシフタ突起を中間ギヤ突起に係合させることにより、モータの動力すなわちモータ軸の回転を、シフタ軸から中間ギヤを介して出力軸に伝達することができる。このため、従来のようにクラッチを用いる必要がなくなり、部品点数の減少に伴う構造の簡素化や軽量化が図られる。
また、上記請求項1に係る多軸駆動装置においては、前記シフタ突起は前記シフタ軸に複数設けられており、これらシフタ突起の全て、あるいは少なくとも1つが、前記中間ギヤ突起に係合する形態を含む。
また、上記請求項1に係る多軸駆動装置においては、前記シフタ突起と前記中間ギヤ突起の一方あるいは双方に、これらシフタ突起と中間ギヤ突起の軸方向への干渉を回避してシフタ軸の軸方向への移動を促す干渉回避手段が具備されていることを好ましい形態としている。
また、上記請求項1に係る多軸駆動装置においては、前記シフタ軸が前記中間ギヤの内部に挿入される時に、前記モータを稼働させて前記モータ軸を回転させることにより、前記シフタ突起と前記中間ギヤ突起の軸方向への干渉を回避する制御がなされることを好ましい形態としている。
次に、上記請求項2に係る多軸駆動装置においては、前記接続手段は、クラッチ非接続保持部材によって非接続状態とされ、接続状態の時に前記出力軸が回転状態となるクラッチ機構からなり、前記操作部材は、前記クラッチ機構に対向する状態に配置され、回転運動させられることにより、前記クラッチ機構のうちの少なくとも1つに対応する作用位置に位置付けられ、この作用位置において該クラッチ機構を接続状態とするクラッチ接続部材を有している形態を含む。
また、上記請求項2に係る多軸駆動装置においては、前記クラッチ接続部材は、前記操作部材に設けられ、該操作部材を回転させることにより前記クラッチ機構の断接がなされ、前記出力軸には、所定の可動機構が備える可動部位の調節機構が接続され、かつ、前記操作部材には前記モータを作動させるスイッチが設けられており、該スイッチは、前記可動部位の可動方向に適合する箇所に設けられるとともに、該スイッチの操作方向が、前記可動部位の可動方向に適合している形態を含む。
また、上記請求項2に係る多軸駆動装置においては、前記可動機構が車両用シートであり、該車両用シートが有する可動部位の調節機構に、前記出力軸が接続されている形態を含む。
また、上記請求項2に係る多軸駆動装置においては、前記クラッチ非接続保持部材は、前記操作部材と連動するカム部材であるか、あるいは弾性部材である形態を含む。
また、上記請求項2に係る多軸駆動装置においては、前記操作部材に、伝達部材を介して手動回転式の第2の操作部材を連結し、該第2の操作部材によって前記クラッチ機構の断接操作を行う形態を含む。
本発明によれば、モータの動力を複数の出力軸に分岐する機構や、作動させる出力軸の選択を、機械的な作用によって全て達成しており、このため、簡素な構造により1つのモータで複数の出力軸を駆動することができる。その結果、軽量化やコスト低減を図ることができるといった効果を奏する。
9…多軸駆動装置、20…モータ、21…モータ軸、30…シフタ軸、32…レバー(シフト手段)、33…シフタ突起、33a,43a…R面(干渉回避手段)、40…中間ギヤ、43…中間ギヤ突起、51…出力軸、110…モータ、120…クラッチ機構、125…出力軸、130…ダイヤル(操作部材)、131…回転軸、132…プッシャ(クラッチ接続部材)、135…第2のダイヤル(第2の操作部材)、140…カム(クラッチ非接続保持部材、カム部材)、150…スイッチ、160…コイルばね(クラッチ非接続保持部材、弾性部材)、180…伝達ベルト(伝達部材)。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[1]第1実施形態
(1)第1実施形態の構成
(1−1)電動シートのフレーム構造
図1および図2は、第1実施形態の多軸駆動装置9が適用された車両用電動シートの、フレーム構造の一部を示している。これら図で符号1は前後方向に延びる左右一対のシートレールである(添付図面で矢印Fは車両の前方を指している、以下、前後方向および左右方向といった方向は、車両を元にした方向と定義する)。これらシートレール1は、図示せぬ車体フレームに固定される。各シートレール1には、座部サイドフレーム2がそれぞれ装着されている。これら座部サイドフレーム2は、シートレール1に沿って前後方向に移動可能とされている。
[1]第1実施形態
(1)第1実施形態の構成
(1−1)電動シートのフレーム構造
図1および図2は、第1実施形態の多軸駆動装置9が適用された車両用電動シートの、フレーム構造の一部を示している。これら図で符号1は前後方向に延びる左右一対のシートレールである(添付図面で矢印Fは車両の前方を指している、以下、前後方向および左右方向といった方向は、車両を元にした方向と定義する)。これらシートレール1は、図示せぬ車体フレームに固定される。各シートレール1には、座部サイドフレーム2がそれぞれ装着されている。これら座部サイドフレーム2は、シートレール1に沿って前後方向に移動可能とされている。
また、各座部サイドフレーム2間には、図示せぬプレート状の座面フレームが配設される。この座面フレームは、電動式の座面上下動機構7を介して各座部サイドフレーム2に支持される。座面フレームは座面上下動機構7によって上下動させられ、かつ、これによってシートの座面の高さ調節がなされるようになっている。
各座部サイドフレーム2の後端部には、電動式のリクライニング機構6を介してシートバックブラケット3が前後方向への傾動、すなわちリクライニングが可能に取り付けられている。これらシートバックブラケット3には、シートバック(背もたれ)を構成する図示せぬシートバックサイドフレームの下端部が固定される。シートバックはリクライニング機構6によってリクライニング角度の調節がなされるようになっている。
上記各座部サイドフレーム2は、前後スライド機構5によりシートレール1に沿って移動させられ、これによって当該電動シート全体の前後位置の調節がなされるようになっている。左右の座部サイドフレーム2のうちの一方(この場合、車両の右側に当たる方)の座部サイドフレーム2の内側に、第1実施形態に係る多軸駆動装置9が配設されている。以下、この多軸駆動装置9を説明する。
(1−2)多軸駆動装置の構成
多軸駆動装置9は、図3〜図7に示すように、ハウジング10と、このハウジング10に固定されたモータ20と、ハウジング10内に設けられたシフタ軸30、複数(この場合、3つ)の中間ギヤ40および各中間ギヤ40に噛合する出力ギヤ50を備えている。
多軸駆動装置9は、図3〜図7に示すように、ハウジング10と、このハウジング10に固定されたモータ20と、ハウジング10内に設けられたシフタ軸30、複数(この場合、3つ)の中間ギヤ40および各中間ギヤ40に噛合する出力ギヤ50を備えている。
ハウジング10は、座部サイドフレーム2に近接し、該座部サイドフレーム2と平行な側板11と、この側板11の上端部に固定される上板12とを有している。図4〜図6に示すように、天板12の下面の前部には、互いに平行な前後一対の軸受プレート13,14が固定されている。また、天板12の下面の後部には、モータ支持ブラケット15が固定されている。モータ支持ブラケット15の外面(後側の面)には、正逆回転制御が可能なモータ20が固定されている。このモータ20の駆動軸であるモータ軸21は前後方向と平行でハウジング10内に延びており、先端部が前側の軸受プレート13に軸受22を介して回転自在に支持されている。
前後の軸受プレート13,14間には、複数(この場合、3つ)の環状の中間ギヤ40がモータ20軸と同軸的に、かつ、等間隔をおいて配設されている。すなわちモータ軸21は、各中間ギヤ40の内部を同軸的に貫通している。各中間ギヤ40は、それぞれ天板12に固定された軸受41に回転自在に支持されている。そしてこれら中間ギヤ40には出力ギヤ50が噛合されている。ここで、中間ギヤ40を前側から第1中間ギヤ40A、第2中間ギヤ40B、第3中間ギヤ40Cとし、これら中間ギヤ40A,40B,40Cに噛合する出力ギヤ50を、それぞれ第1出力ギヤ50A、第2出力ギヤ50B、第3出力ギヤ50Cとする。第1出力ギヤ50Aと第3出力ギヤ50Cはモータ軸21の左側に配置され、第2出力ギヤ50Bはモータ軸21の右側に配置されている。
各出力ギヤ50A,50B,50Cは、互いに平行な前後方向に延びる出力軸51(第1出力軸51A、第2出力軸51B、第3出力軸51C)を有している。図5に示すように、第1出力軸51Aは、前側軸受プレート13に固定された軸受16aと、天板12の下面に固定された軸受16bとに回転自在に支持されている。また、第3出力軸51Cは、後側軸受プレート14に固定された軸受17aと、天板12の下面に固定された軸受17bとに回転自在に支持されている。また、第2出力軸51Bは、前後の軸受プレート13,14に固定された軸受18aに回転自在に支持されている。
第1出力軸の前側軸受プレート13からの突出端部には第1トルクケーブル52Aが接続されている。また、第3出力軸51Cの後側軸受プレート14からの突出端部には第3トルクケーブル52Cが接続されている。また、第2出力軸51Bは、前後の軸受プレート13,14から突出しており、これら突出端部には、第2トルクケーブル52Bがそれぞれ接続されている(トルクケーブル52A,52B,52Cは図1および図2参照)。
上記各トルクケーブル52A,52B,52Cは、出力軸20の回転を、上記座面上下動機構7、前後スライド機構5およびリクライニング機構6にそれぞれ伝達して、これら機構5〜7を動作させるものである。この場合、第1トルクケーブル52Aは座面上下動機構7に接続され、2つの第2トルクケーブル52Bは前後スライド機構5にそれぞれ接続され、第3トルクケーブル52Cはリクライニング機構6に接続されている。
さて、図5に示すように、モータ軸21の外周にはスリーブ状のシフタ軸30が挿通されている。このシフタ軸30はモータ軸21に対し、スプライン結合等の手段によって、モータ軸21の軸方向には移動自在で、かつ、モータ軸21とは相対回転不能に係合されている。すなわちシフタ軸30はモータ軸21と一体に回転する。シフタ軸30のモータ20側の端部にはジョイント31を介してレバー(シフト手段)32が取り付けられている。このレバー32はモータ軸21に直交する方向に延び、ハウジング10の側板11を貫通している。ジョイント31はシフタ軸30に回転可能、かつ、軸方向には動かないように取り付けられている。レバー32、ジョイント31およびシフタ軸30は、モータ軸21に沿って前後方向に一体に移動する。
図1に示すように、右側の座部サイドフレーム2には開口2aが形成されており、この開口からレバー32は突出している。乗員はこのレバー32の先端を操作してシフタ軸30を動かすようになっている。図3に示すように、レバー32は側板11に形成された前後方向に延びるスリット61を貫通している。レバー32はスリット61内を前後方向に移動可能とされ、この状態でレバー32の上下方向の位置はほぼ水平な中立位置とされる。ジョイント31には、レバー32の上下方向を常に中立位置に復帰させる方向に付勢する図示せぬ付勢部材が内蔵されている。レバー32によってシフタ軸30を前方に移動させると、シフタ軸30は、後側軸受プレート14のモータ軸21が貫通している孔を通って各中間ギヤ40の内部に挿入されるようになっている。
図4〜図6に示すように、天板12の下面にはガイドブロック70が固定されている。このガイドブロック70の下面71は前後方向に延びる断面円弧状に形成されており、この下面71の頂点部には、前後方向に延びる前後ガイド溝72が形成されている。図6に示すように、ジョイント31の上面には、前後ガイド溝72に摺動自在に係合するガイド凸条31aが形成されており、ジョイント31およびシフタ軸30は、ガイド凸条31aが前後ガイド溝72に沿って移動することにより、前後方向への移動が案内される。
また、図5に示すように、ガイドブロック70の下面71には、前側から順に、前後ガイド溝72に直交して横断する第1上下ガイド溝73A、第2上下ガイド溝73B、第3上下ガイド溝73Cが、ちょうど中間ギヤ40の配置間隔と同じ間隔で形成されている。これら上下ガイド溝73A〜73Cは、下面71の周方向に沿って形成されており、前後ガイド溝72よりも深いものである。
図6に示すように、ジョイント31のガイド凸条31aの所定箇所には、図示せぬ付勢部材によってガイド凸条31aの上面から突出するように付勢された球状のピン31bが装着されている。ジョイント31がシフタ軸30とともに前後方向に移動させられピン31bが上下ガイド溝73A〜73Cとの交点に達すると、ピン31bはガイド凸条31aから突出して上下ガイド溝73A〜73Cのいずれかに係合する。この時、レバー32を操作する者はクリック感を感じることができる。この状態から、レバー32を上方または下方に動かすと、ピン31bが上下ガイド溝73A(73B,73C)に沿って移動し、ジョイント31がモータ軸21の周囲を回動する。この時、レバー32、ジョイント31およびシフタ軸30の前後方向の移動は、ピン31bが上下ガイド溝ガイド73A(73B,73C)に係合していることにより規制される。
図7に示すように、側板11には、スリット61に連通し、レバー32の上下動を許容する溝62が、レバー32に対応する位置に形成されている。すなわちこれら溝62は、スリット61の上側および下側に3つずつ形成されている。図4〜図6に示すように、側板11の内面であって、各溝62の先端近傍には、上方および下方に動かされるレバー32が接触することによりONとなるスイッチ63が取り付けられている。レバー32が接触してスイッチ63がONになると、モータ20が回転する。上側のスイッチ63がONになった時にはモータ20は正転し、上側のスイッチ63がONになった時にはモータ20は逆転するように設定されている。
レバー32を溝に沿って上方または下方に動かすと、各スイッチ63がONになり、この状態からレバー32を離すと、レバー32はジョイント31ごと回動して中立位置に戻る。この状態でピン31bは上下ガイド溝73A(73B,73C)と前後ガイド溝72との交点に係合しているが、この状態からピン31bの付勢部材の力に抗してレバー32を前後方向に動かすことにより、シフタ軸30は前後方向に移動させられる。そして、レバー32の前後方向への移動に伴ってピン31bが第1〜第3上下ガイド溝73A〜73Cのいずれかに係合することにより、シフタ軸30は、上記クリック感を伴って、次に説明する各中間ギヤ40に対応した所定の係合位置に位置決めされる。
シフタ軸30の中間ギヤ40側の端部の周面には、図8に示すように、径方向に突出するシフタ突起33が突設されている。一方、各中間ギヤ40の内周面には、シフタ突起33が周方向に係合可能とされる中間ギヤ突起43が突設されている。レバー32を前方に操作して上記ピン31bが第1上下ガイド溝73Aに係合した時、シフタ突起33は第1中間ギヤ40Aの内部に位置し、第1中間ギヤ40Aの中間ギヤ突起43と周方向に係合可能となる。この実施形態では、シフタ軸30、各中間ギヤ40および中間ギヤ突起43により、本発明の接続手段が構成されている。また、上記のレバー32およびシフタ突起33により、本発明の操作部材が構成されている。
そして、ピン31bが第2上下ガイド溝73Bに係合した時には、シフタ突起33は第2中間ギヤ40Bの内部に位置し、第2中間ギヤ40Bの中間ギヤ突起43と周方向に係合可能となる。さらに、ピン31bが第3上下ガイド溝73Cに係合した時には、シフタ突起33は第3中間ギヤ40Cの内部に位置し、第3中間ギヤ40Cの中間ギヤ突起43と周方向に係合可能となる。
シフタ軸30が前方に移動して中間ギヤ40の内部に挿入される際、あるいは後退する際に、シフタ突起33が中間ギヤ突起43に干渉し、それ以上シフタ軸30が軸方向に移動しにくくなることが考えられる。そこで本実施形態では、図9に示すように、シフタ突起33および中間ギヤ突起43の双方の前後端部に、先端および後端に向かうにしたがって幅が狭くなるようなR面(干渉回避手段)33a,43aを、それぞれ形成している。
これにより、図9(a)に示すようにシフタ突起33が中間ギヤ突起43に干渉した際、R面33a,43aどうしが摺接することにより図9(b)に示すようにシフタ軸30がいずれか一方に回転しながら軸方向に移動し、図9(c)に示すようにシフタ突起33は中間ギヤ突起43に対し周方向に係合が可能となる。図9はシフタ軸30が前方に移動している場合であるが、シフタ軸30が後方に移動する場合も同様の挙動が起こってシフタ軸30は中間ギヤ40から抜け出ることができるようになっている。
(2)第1実施形態の動作
続いて上記多軸駆動装置9の動作を説明する。
図10は、上記多軸駆動装置9の主要部を模式的に描いた図面である。図10(a)に示すように、シフタ軸30が中間ギヤ40に挿入されていない状態から、レバー32を操作してシフタ軸30を矢印Fで示す前方に移動させ、シフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入させる。図10(b)はシフタ突起33が第1中間ギヤ40Aの内部に位置付けられた状態を示し、この時、上記ピン31bは第1上下ガイド溝73Aに係合していることになる。
続いて上記多軸駆動装置9の動作を説明する。
図10は、上記多軸駆動装置9の主要部を模式的に描いた図面である。図10(a)に示すように、シフタ軸30が中間ギヤ40に挿入されていない状態から、レバー32を操作してシフタ軸30を矢印Fで示す前方に移動させ、シフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入させる。図10(b)はシフタ突起33が第1中間ギヤ40Aの内部に位置付けられた状態を示し、この時、上記ピン31bは第1上下ガイド溝73Aに係合していることになる。
この状態から、レバー32を上方、あるいは下方に動かすと、スイッチ63がONとなってモータ20のモータ軸21が回転する。すると、シフタ軸30が回転して図10(c)に示すようにシフタ突起33が中間ギヤ突起43に係合し、シフタ軸30の回転がシフタ突起33から中間ギヤ突起43を介して第1中間ギヤ40Aに伝わり、第1中間ギヤ40Aが回転する。第1中間ギヤ40Aが回転すると第1出力ギヤ50Aが回転するので第1出力軸51Aも回転し、その出力軸51Aに接続されている第1トルクケーブル52Aに動力が伝わる。これにより第1トルクケーブル52Aが接続されている座面上下動機構7が作動し、シートの座面の高さ位置が調節される。この場合には、レバー32を上げると座面が上がり、レバー32を下げると座面が下がるようにモータ20の回転方向を設定するとよい。
図10は座面の高さ位置を調節する場合を示しており、シフタ突起33を第2中間ギヤ40Bの内部に位置付けて同様の操作をすれば、モータ20の回転が第2中間ギヤ40Bから第2出力ギヤ50B、第2出力軸51Bを経て第2トルクケーブル52Bに伝わり、前後スライド機構5が作動してシート全体の前後位置が調節される。また、シフタ突起33を第3中間ギヤ40Cの内部に位置付けて同様の操作をすれば、モータ20の回転が第3中間ギヤ40Cから第3出力ギヤ50C、第3出力軸51Cを経て第3トルクケーブル52Cに伝わり、リクライニング機構6が作動してシートバックのリクライニング角度が調節される。
(3)作用効果
上記実施形態の多軸駆動装置9によれば、レバー32で操作されるシフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入してシフタ突起33を中間ギヤ突起43に係合させることにより、モータ20の動力すなわちモータ軸21の回転を、シフタ軸30から中間ギヤ40を介して出力軸51に伝達することができる。このため、従来のようにクラッチを用いることなく、1つのモータ20の動力を複数の出力軸51に選択的に伝達することができる。その結果、構造の部品点数の低減や構造の簡素化が可能となり、もって軽量化ならびにコスト低減を図ることができる。
上記実施形態の多軸駆動装置9によれば、レバー32で操作されるシフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入してシフタ突起33を中間ギヤ突起43に係合させることにより、モータ20の動力すなわちモータ軸21の回転を、シフタ軸30から中間ギヤ40を介して出力軸51に伝達することができる。このため、従来のようにクラッチを用いることなく、1つのモータ20の動力を複数の出力軸51に選択的に伝達することができる。その結果、構造の部品点数の低減や構造の簡素化が可能となり、もって軽量化ならびにコスト低減を図ることができる。
また、シフタ突起33と中間ギヤ突起43にR面33a,43aを形成することにより、軸方向に移動するシフタ突起33が中間ギヤ突起43に干渉してもシフタ軸30が軸方向に移動することができることは前述の如くであり、動作不良を招くおそれがない。
このような作用をより確実に起こさせるための形態として、シフタ突起33または中間ギヤ突起43のいずれか一方が周方向側に傾倒可能とされた形態は好ましいものとされる。図11は、シフタ突起33が周方向側にある程度の範囲で傾倒可能とされた例を示している。
この場合、シフタ軸30の先端部には、軸方向から見てV字状の切欠き34が形成されている。この切欠き34はシフタ軸30の端面および周面に開放しており、その底部には、シフタ軸30の軸心と同軸状である回転軸35が回転可能に組み込まれている。そしてこの回転軸35に、シフタ突起33が一体的に設けられている。シフタ突起33は、切欠き34の周方向の内面34a,34bの間を回転軸35と一体に回転する。シフタ突起33の回転角度は、例えば40〜60°程度である。また、回転軸35にはねじりコイルばね36が装着されてり、このねじりコイルばね36により、シフタ突起33は、常に切欠き34の周方向中央に位置付けられるように付勢されている。
図11に示す形態によれば、シフタ軸30が軸方向に移動してシフタ突起33が中間ギヤ突起43に当接すると、シフタ突起33が周方向の一方側に傾倒して干渉が回避され、シフタ軸30の移動に支障は起こらず、シフタ突起33が中間ギヤ突起43に対し周方向に係合することが可能となる。図11ではシフタ突起33は下方に傾倒する状態を二点鎖線で示しているが、中間ギヤ突起43への当接の状況によってシフタ突起33は周方向のいずれか一方(図11で矢印a1方向かa2方向)に傾倒する。
なお、シフタ突起33は周方向側に傾倒するだけでなく、図11(a)の矢印b1,b2に示す軸方向側にも傾倒するか、あるいは制限なく全方向にフレキシブルに傾倒可能に構成されていてもよい。傾倒可能な方向が広い範囲になるほど、中間ギヤ突起43に当接したシフタ突起33は傾倒しやすく、干渉がより回避されやすいという利点がある。
なお、このようにシフタ突起33が中間ギヤ突起43に干渉することを実質的に防止する手段としては、この他に、レバー32、ジョイント31あるいはシフタ軸30の前後方向の移動を検知した時に、低速でモータ20を回転させるか、あるいはモータ20をごく短い時間回転させる寸動を行わせるといった制御を行うことによっても可能である。このようにモータ20を回転させることにより、シフタ軸30が回転してシフタ突起33が中間ギヤ突起43から周方向にずれ、シフタ軸30の軸方向の移動が可能となる。
(4)第1実施形態の変更形態
以下に、上記第1実施形態を基本構成とした変更例の形態を説明する。
(4−1)シフタ突起が複数ある形態
上記実施形態では、シフタ突起33はシフタ軸30に1つ設けられていたが、シフタ突起33は複数設けられていてもよい。図12は、シフタ軸30に3つのシフタ突起33が軸方向に等間隔に並んで突設されている例を示している。この場合には、両側のシフタ突起33が、隣接する2つの中間ギヤ40(40A,40B,40C)の内部に位置付けられ、これら中間ギヤ40に連結される出力軸を同時に駆動することができる。これは複数のシフタ突起33を設ける一例であり、シフタ突起33の形成位置や数は、どの出力軸を駆動するかに応じて任意に設定される。
以下に、上記第1実施形態を基本構成とした変更例の形態を説明する。
(4−1)シフタ突起が複数ある形態
上記実施形態では、シフタ突起33はシフタ軸30に1つ設けられていたが、シフタ突起33は複数設けられていてもよい。図12は、シフタ軸30に3つのシフタ突起33が軸方向に等間隔に並んで突設されている例を示している。この場合には、両側のシフタ突起33が、隣接する2つの中間ギヤ40(40A,40B,40C)の内部に位置付けられ、これら中間ギヤ40に連結される出力軸を同時に駆動することができる。これは複数のシフタ突起33を設ける一例であり、シフタ突起33の形成位置や数は、どの出力軸を駆動するかに応じて任意に設定される。
(4−2)シフタ軸と中間ギヤの相対移動形態
上記実施形態では、シフタ軸30をモータ軸21に対して相対的に軸方向に移動可能としているが、シフタ軸30をモータ軸21に一体に係合させて軸方向にも移動しないような構成を採用することもできる。その場合には、図13に示すように、モータ20を軸方向に移動自在に設け、モータ20に固定したレバー32を操作することにより、モータ20とシフタ軸30とを一体に移動させてシフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入するといった形態になる。また、図14に示すように、一括して軸方向に移動自在に設けて、中間ギヤ40をレバー32で移動させて、シフタ軸30が中間ギヤ40の内部に挿入されるような形態を採ってもよい。
上記実施形態では、シフタ軸30をモータ軸21に対して相対的に軸方向に移動可能としているが、シフタ軸30をモータ軸21に一体に係合させて軸方向にも移動しないような構成を採用することもできる。その場合には、図13に示すように、モータ20を軸方向に移動自在に設け、モータ20に固定したレバー32を操作することにより、モータ20とシフタ軸30とを一体に移動させてシフタ軸30を中間ギヤ40の内部に挿入するといった形態になる。また、図14に示すように、一括して軸方向に移動自在に設けて、中間ギヤ40をレバー32で移動させて、シフタ軸30が中間ギヤ40の内部に挿入されるような形態を採ってもよい。
[2]第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
(1)第2実施形態の構成
図15〜図17は、第2実施形態に係る多軸駆動装置を示している。該装置も、上記第1実施形態と同様に、車両用電動シートの、シート座面の高さを調節する座面上下動機構、シート背もたれ部の角度を調節するリクライニング機構、およびシートの前後位置を調節する前後スライド機構の3つの可動機構に対し、正逆回転する1つのモータ110の動力を選択的に分岐させてこれら可動機構を作動させるものとして好適とされる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
(1)第2実施形態の構成
図15〜図17は、第2実施形態に係る多軸駆動装置を示している。該装置も、上記第1実施形態と同様に、車両用電動シートの、シート座面の高さを調節する座面上下動機構、シート背もたれ部の角度を調節するリクライニング機構、およびシートの前後位置を調節する前後スライド機構の3つの可動機構に対し、正逆回転する1つのモータ110の動力を選択的に分岐させてこれら可動機構を作動させるものとして好適とされる。
そのモータ110は、図15(b)に示すように、モータ軸111が突出する一端面がフレーム1Aに固定されている。モータ軸11はフレーム1Aを貫通し、その先端には、入力ギヤ112が固定されている。なお、図15(b),図16でA−B方向は、モータ軸111と平行な方向を示している。モータ軸111の周囲には、図17に示すように、クラッチ機構(接続手段)120を構成する3つのクラッチギヤ121が、モータ軸111を中心として同心状に配設されている。これらクラッチギヤ121は、軸受スリーブ122のA方向側の端部に同心状に形成されている。
図16に示すように、軸受スリーブ122の中心には軸受孔122aが貫通形成されている。軸受スリーブ122は、軸方向がモータ軸111と平行な状態で、フレーム1Aに回転自在に支持されている。そして各クラッチギヤ121が、入力ギヤ112に噛合している。したがってモータ110が運転されてモータ軸111が回転すると、その回転が入力ギヤ112、クラッチギヤ121を経て軸受スリーブ122に伝達する。本実施形態では、図17に示すように、各クラッチギヤ121は、周方向角度が180°の中で、等間隔、すなわち90°おきに配置されている。
軸受スリーブ122の軸受孔122aには、断面円形状の出力軸125が、軸方向には移動不能で、かつ、軸受スリーブ122と相対的に摺動回転可能に貫通されている。これら出力軸125の、クラッチギヤ121側の端部には、継手部125bを介して、クラッチ機構120を構成する円板状のクラッチプレート126が、出力軸125と一体的に回転可能、かつ、軸方向(A−B方向)に移動可能に取り付けられている。継手部125bとしては、断面D字状の凹凸嵌合によるDカット結合、もしくはスプライン結合等が採用される。クラッチプレート126は出力軸125と同心状で、その外周面は、径方向の外側に向かうにしたがって厚さが減じる断面二等辺三角形状のテーパ状に形成されている。また、クラッチプレート126の表面側の端面の中央には、クリック孔127が形成されている。
クラッチギヤ121とクラッチプレート126の互いの対向面は、それぞれ摩擦面121a,126aとなっており、クラッチプレート126がB方向に移動すると、該クラッチプレート126の摩擦面126aがクラッチギヤ121の摩擦面121aに当接するようになっている。
図15および図16の符号130は円板状のダイヤル(操作部材)である。このダイヤル130は、各クラッチギヤ121に対し、各クラッチプレート126を挟んで対向配置されている。ダイヤル130は、中心にモータ軸111と同軸的で矢印B方向に延びる回転軸131を有しており、この回転軸131が、図示せぬフレーム等に回転自在に支持されている。
ダイヤル130の、クラッチプレート126に面する裏面には、複数(この場合2つ)のプッシャ(クラッチ接続部材)132が、A−B方向に進退自在に組み込まれている。これらプッシャ132は、ダイヤル130に装着されたコイルばね133により常にB方向に付勢されている。このプッシャ132は、先端に向かうにしたがって僅かに縮径するテーパ状であって、先端面は半球面状に形成されている。2つのプッシャ132は、図15(a)に示すように、ダイヤル130の回転軸131を中心とした周方向角度が互いに135°(θ1で示す角度)離れた位置に配置されている。
ダイヤル130が回転することによる各プッシャ132の回転軌跡は、各クラッチプレート126の中心を通るモータ軸111を中心とした同心円に一致する。プッシャ132は、ダイヤル130を回転させることによって1つのクラッチプレート126に近付くと、先端部がそのクラッチプレート126のダイヤル130側のテーパ面126bに乗り上げ、さらに回転するとコイルばね133に押されてクリック孔127に嵌合する。このときクラッチプレート126はコイルばね133で付勢されているプッシャ132でB方向に押され、摩擦面126aがクラッチギヤ121の摩擦面121aを押圧した状態となる。
これがクラッチ機構120の接続状態であり、モータ110の回転はクラッチギヤ121からクラッチプレート126を介して出力軸125に伝わり、出力軸125が回転する。プッシャ132がクリック孔127に嵌合することにより操作時のクリック感を得ることができるとともに、ダイヤル130をクラッチ機構120の接続位置に確実に位置付けることができるようになっている。
また、図15および図17に示すように、ダイヤル130の回転軸131の先端には、円板状のカム(クラッチ非接続保持部材、カム部材)140が同心状に固定されている。ダイヤル130と一体回転するこのカム140は、クラッチプレート126の軸受スリーブ122側のテーパ面126cに対応する位置に配設されており、外周縁のクラッチプレート126側に形成されたテーパ面140aが、クラッチプレート126のテーパ面126cに乗り上げてA方向に押すことにより、クラッチプレート126の摩擦面126aはクラッチギヤ121の摩擦面121aから離間し、クラッチ機構120の切断状態が保持されるようになっている。
図17に示すように、カム140の外周縁の各プッシャ132に対応する箇所には、クラッチプレート126とのA−B方向の干渉を避ける欠損部141が形成されている。欠損部141を形成する円弧状の縁部の両端部には、テーパ面141aが形成されている。
この構成により、ダイヤル130を回転させて欠損部141内に1つのクラッチプレート126が位置すると、そのクラッチプレート126と一体の出力軸125はB方向に移動可能となり、この状態でプッシャ132がクラッチプレート126をB方向に押すことにより、クラッチ機構120が接続状態となる。一方、他の2つのクラッチプレート126はカム140によってクラッチギヤ121から離間し、クラッチ機構120が切断状態となる。そして、この状態からダイヤル130を回転させると、クラッチ機構120が接続状態であったクラッチプレート126のテーパ面126cに、欠損部141のテーパ面141aが摺接しながら乗り上げ、さらにカム140のテーパ面140aがクラッチプレート126のテーパ面126cに乗り上げてA方向に押すことにより、クラッチプレート126の摩擦面126aがクラッチギヤ121の摩擦面121aから離間してクラッチ機構120が切断される。
上記ダイヤル130の表面には、上記モータ110のON/OFF、およびモータ110の回転方向を選択するための直方体状のスイッチ150が取り付けられている。このスイッチ150は、自身の長手方向の両側(図15(a)でC−D方向)にスライドし、かつ、図示せぬ付勢部材によりスライド範囲の中間点で停止するように規制されている。スイッチ150はダイヤル130の中心点を通って延在しており、一端部はダイヤル130よりも外側に出た状態となっている。そしてその突出端が、指示部151として構成されている。
図15(a)に示すように、スイッチ150は、指示部151が2つのプッシャ132の間であって、同図で上方にある時計回り側のプッシャ132から周方向角度で45°(θ2で示す角度)離間した位置に配される状態に、ダイヤル130に取り付けられている。ここで、スイッチ150の指示部151に近い側のプッシャを第1プッシャ132a、遠い側のプッシャを第2プッシャ132bとする。
このスイッチ150によると、長手方向に移動しない停止状態の中立点ではモータ110はOFFとされる。そして、例えばC方向にスライドさせるとモータ110が正転し、D方向にスライドさせるとモータ110が逆転するというように、モータ110が運転される。
(2)第2実施形態の適用例および動作
以上が第2実施形態の多軸駆動装置の構成であり、続いて、図18を参照して該装置を車両用電動シートに適用した例を説明する。
以上が第2実施形態の多軸駆動装置の構成であり、続いて、図18を参照して該装置を車両用電動シートに適用した例を説明する。
まず、当該多軸駆動装置を、シートクッションの側面であって、該シートクッションに着座する乗員がダイヤル130を操作可能な箇所に、モータ軸111が車体の左右方向に延び、かつ、3つのクラッチ機構120のうちの、真ん中のクラッチ機構120が下方に位置し、他の2つのクラッチ機構120のうちの一方が前方(図18でF方向)に、また、もう一方のクラッチ機構120が後方にそれぞれ位置する状態に取り付ける。ここで、クラッチ機構120を、前側から順に第1クラッチ機構120A、第2クラッチ機構120B、第3クラッチ機構120Cとする。
各クラッチ機構120A〜Cの出力軸125には、それぞれ図示せぬトルクケーブルが接続される。トルクケーブルは、各出力軸125の回転を、シート背もたれ部の角度を調節するリクライニング機構、シートの前後スライド機構、シートの高さを調節する座面上下動機構にそれぞれ伝達して、これら機構を作動させるものである。この場合、トルクケーブルを介して、第1クラッチ機構120Aの出力軸125はリクライニング機構に、第2クラッチ機構120Bの出力軸125はシートの前後スライド機構に、第3クラッチ機構120Cの出力軸125は座面上下動機構に、それぞれ接続される。以下、各機構を多軸駆動装置で作動させる方法を説明する。
(2−1)シートの前後スライド機構
前後スライド機構を作動させてシートの前後位置を調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(a)に示すようにスイッチ150の指示部151を前方に向ける。すると、第2プッシャ132bが第2クラッチ機構120Bのクラッチプレート126のクリック孔127に嵌合して該クラッチプレート126がクラッチギヤ121を押圧し、第2クラッチ機構120Bが接続状態となる。一方、第1および第3クラッチ機構120A,20Cにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
前後スライド機構を作動させてシートの前後位置を調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(a)に示すようにスイッチ150の指示部151を前方に向ける。すると、第2プッシャ132bが第2クラッチ機構120Bのクラッチプレート126のクリック孔127に嵌合して該クラッチプレート126がクラッチギヤ121を押圧し、第2クラッチ機構120Bが接続状態となる。一方、第1および第3クラッチ機構120A,20Cにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
この状態から、スイッチ150を前方(C方向)にスライドさせるとシート全体が前方に移動し、スイッチ150を後方(D方向)にスライドさせるとシート全体が後方に移動するように、モータ110が回転する。スイッチ150を適宜に前後に動かすことにより、シートの前後位置を所望の位置に調節することができる。
(2−2)リクライニング機構
リクライニング機構でシートの背もたれ角度を調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(b)に示すようにスイッチ150の指示部151を前方、かつ斜め下方45°に向ける。すると、第1プッシャ132aが第1クラッチ機構120Aに作用して該第1クラッチ機構120Aが接続状態となる。一方、第2および第3クラッチ機構120B,20Cにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
リクライニング機構でシートの背もたれ角度を調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(b)に示すようにスイッチ150の指示部151を前方、かつ斜め下方45°に向ける。すると、第1プッシャ132aが第1クラッチ機構120Aに作用して該第1クラッチ機構120Aが接続状態となる。一方、第2および第3クラッチ機構120B,20Cにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
この状態から、スイッチ150を斜め前方(C方向)にスライドさせるとシートの背もたれが前方に傾き、スイッチ150を斜め後方(D方向)にスライドさせると背もたれが後方に傾くように、モータ110が回転する。スイッチ150を適宜に上下させることにより、背もたれを所望角度に調節することができる。
(2−3)シートの座面上下動機構
座面高さ機構を作動させてシート座面の高さを調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(c)に示すようにスイッチ150の指示部151を下方に向ける。すると、第2プッシャ132bが第3クラッチ機構120Cに作用して該第3クラッチ機構120Cが接続状態となる。一方、第1および第2クラッチ機構120A,20Bにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
座面高さ機構を作動させてシート座面の高さを調節するには、ダイヤル130を回転させて図18(c)に示すようにスイッチ150の指示部151を下方に向ける。すると、第2プッシャ132bが第3クラッチ機構120Cに作用して該第3クラッチ機構120Cが接続状態となる。一方、第1および第2クラッチ機構120A,20Bにおいては、カム140の作用でクラッチプレート126がクラッチギヤ121から離間することにより、切断状態が保持される。
この状態から、スイッチ150を下方(C方向)にスライドさせるとシート座面が下がり、スイッチ150を上方(D方向)にスライドさせるとシート座面が上がるように、モータ110が回転する。スイッチ150を適宜に上下に動かすことにより、シート座面を所望の高さに調節することができる。
(3)作用効果
上記第2実施形態の多軸駆動装置によれば、モータ110の動力を複数の出力軸125に分岐させる機構は、入力ギヤ112に、各出力軸125と一体のクラッチギヤ121を噛合させるといった構成である。また、出力軸125の選択は、ダイヤル130を回転させて、接続させたいクラッチ機構120にダイヤル130に設けたプッシャ132を作用させることによりなされる。
上記第2実施形態の多軸駆動装置によれば、モータ110の動力を複数の出力軸125に分岐させる機構は、入力ギヤ112に、各出力軸125と一体のクラッチギヤ121を噛合させるといった構成である。また、出力軸125の選択は、ダイヤル130を回転させて、接続させたいクラッチ機構120にダイヤル130に設けたプッシャ132を作用させることによりなされる。
すなわち、モータ110の動力を複数の出力軸125に分岐する機構や、作動させる出力軸125の選択を、機械的な作用によって全て達成している。また、動力の伝達経路を構成する部材(入力ギヤ112、クラッチギヤ121を有する軸受スリーブ122、出力軸125と断接するクラッチプレート126)の数も少ない。このため、構造が簡素であり、大幅な軽量化やコスト低減を図ることができる。
また、図18に示したように、シートに取り付けた状態でのスイッチ150の位置や操作方向が、調節する可動機構(リクライニング機構、前後スライド機構、座面上下動機構)に適合しており、操作感覚と実際の動作がイメージ通りに行われるため、使い勝手に優れるといった利点がある。
(4)第2実施形態の変更形態
次に、上記第2実施形態の構成を基本とした他の実施形態(第3〜第6実施形態)を説明する。これら実施形態で上記第2実施形態と同様の構成には共通する符号を付し、説明を省略するか簡略にする。
次に、上記第2実施形態の構成を基本とした他の実施形態(第3〜第6実施形態)を説明する。これら実施形態で上記第2実施形態と同様の構成には共通する符号を付し、説明を省略するか簡略にする。
(4−1)第3実施形態
図19は本発明の第3実施形態を示しており、この第3実施形態では、クラッチプレート126をクラッチギヤ121から離間させる部材として、上記カム140に代えてコイルばね(クラッチ非接続保持部材、弾性部材)160が用いられている。この場合、軸受スリーブ122の軸受孔122aのクラッチギヤ121側には座ぐり状の凹所122bが形成されており、この凹所122bに、出力軸125に巻かれた状態でコイルばね160が圧縮状態で内蔵されている。コイルばね160はクラッチプレート126を常にA方向、すなわちクラッチ機構120が切断される方向に付勢しており、これによってクラッチプレート126はクラッチギヤ121から離間し、クラッチ機構120は切断状態となる。
図19は本発明の第3実施形態を示しており、この第3実施形態では、クラッチプレート126をクラッチギヤ121から離間させる部材として、上記カム140に代えてコイルばね(クラッチ非接続保持部材、弾性部材)160が用いられている。この場合、軸受スリーブ122の軸受孔122aのクラッチギヤ121側には座ぐり状の凹所122bが形成されており、この凹所122bに、出力軸125に巻かれた状態でコイルばね160が圧縮状態で内蔵されている。コイルばね160はクラッチプレート126を常にA方向、すなわちクラッチ機構120が切断される方向に付勢しており、これによってクラッチプレート126はクラッチギヤ121から離間し、クラッチ機構120は切断状態となる。
そして、ダイヤル130が回転してプッシャ132がクラッチプレート126に乗り上げると、コイルばね160の弾発力に抗してクラッチプレート126がプッシャ132に押されてB方向に動き、摩擦面126aがクラッチギヤ121の摩擦面121aを押圧した状態となってクラッチ機構120が接続状態となる。
(4−2)第4実施形態
図20は、本発明の第4実施形態を示している。この第4実施形態は、上記第3実施形態の構成において、モータ110の回転軸が入力ギヤ112の回転軸に直交する状態に設置されている。なお、この場合の、入力ギヤ112に噛合する軸受スリーブ122を備えたクラッチ機構120は、2つ備えたものとなっている。
図20は、本発明の第4実施形態を示している。この第4実施形態は、上記第3実施形態の構成において、モータ110の回転軸が入力ギヤ112の回転軸に直交する状態に設置されている。なお、この場合の、入力ギヤ112に噛合する軸受スリーブ122を備えたクラッチ機構120は、2つ備えたものとなっている。
モータ110のモータ軸111の先端には、図21に示すように、かさ歯車を構成する第1ギヤ111aが固定されている。一方、入力ギヤ112の中心にはB方向に延びる入力軸113が固定されており、この入力軸113の先端には、第1ギヤ111aとかさ歯車を構成する第2ギヤ113aが固定されている。そしてこの第2ギヤ113aが、モータ110側の第1のギヤ111aに噛合している。
また、第4実施形態では、出力軸125は各クラッチプレート126には取り付けられてはおらず別体となっている。クラッチプレート126には、出力軸125に代わる軸部126dが同軸的に形成されており、この軸部126dが、軸受スリーブ122の凹所122bに内蔵されている上記コイルばね160に、軸方向に移動自在に挿入されている。軸受スリーブ122には、上記第3実施形態のように出力軸125が貫通する孔は形成されていない。
第4実施形態のクラッチプレート126の外周面には、ギヤ126eが形成されている。出力軸125は、各クラッチプレート126の移動方向(軸部126dの軸方向)と平行な状態で、クラッチプレート126および軸受スリーブ122に並列して回転自在に支持されている。出力軸125の一端部には出力ギヤ125Aが一体に固定されており、この出力ギヤ125Aが、クラッチプレート126の外周面のギヤ126eに噛合している。
この第4実施形態では、モータ110が回転すると、モータ軸111の回転がかさ歯車の第1ギヤ111aから第2ギヤ113aに伝わって入力ギヤ112が回転し、入力ギヤ112に噛合している各軸受スリーブ122が常に回転している状態となる。そして、ダイヤル130が回転し、プッシャ132によってクラッチプレート126がB方向に押されてクラッチ機構120が接続状態になると、軸受スリーブ122の回転がクラッチプレート126に伝わって一体に回転する。そして、回転するクラッチプレート126のギヤ126eに噛合する出力ギヤ125Aが回転し、その出力ギヤ125Aが固定されている出力軸125が回転する。
(4−3)第5実施形態
図22は、本発明の第5実施形態を示している。この第5実施形態は、上記第4実施形態の構成において、図示のようにモータ110を入力ギヤ112とダイヤル130との間にあたる位置に配設するとともに、入力軸113をA方向に延ばし、その入力軸113の先端の第2ギヤ113aに、モータ軸111の第1ギヤ111aを噛合させている。
図22は、本発明の第5実施形態を示している。この第5実施形態は、上記第4実施形態の構成において、図示のようにモータ110を入力ギヤ112とダイヤル130との間にあたる位置に配設するとともに、入力軸113をA方向に延ばし、その入力軸113の先端の第2ギヤ113aに、モータ軸111の第1ギヤ111aを噛合させている。
この第5実施形態では、モータ110が突出して配置されていないことにより図22のA−B方向の寸法が図20の場合よりも小さくなり、コンパクト化が図られ、したがって設計の自由度が高まるといった利点がある。
(4−4)第6実施形態
図23は、本発明の第6実施形態を示している。この第6実施形態は、上記第3実施形態の構成において、ダイヤル130(この実施形態では第1のダイヤル130と称する)の回転操作を別のダイヤル(第2のダイヤル:第2の操作部材)135で行ってクラッチ機構120の断接の切り替えを行う構成となっている。
図23は、本発明の第6実施形態を示している。この第6実施形態は、上記第3実施形態の構成において、ダイヤル130(この実施形態では第1のダイヤル130と称する)の回転操作を別のダイヤル(第2のダイヤル:第2の操作部材)135で行ってクラッチ機構120の断接の切り替えを行う構成となっている。
第1のダイヤル130はフレーム170の一面側(図23で右側)に、回転軸130aを介して回転自在に支持されている。そして第2のダイヤル135は、図24に示すように第1のダイヤル130の周囲の同軸ではない位置において、フレーム170の他面側(図23で左側)に回転軸135aを介して回転自在に支持されている。この第2のダイヤル135には、上記スイッチ150と同様のスイッチ150Aが取り付けられている。フレーム170は、上記第2実施形態のように本装置を可動式の車両用シートに適用する場合には、シートフレーム等のフレームとされる。
図24に示すように、第2のダイヤル135の回転軸135aはフレーム170を貫通して一面側に突出しており、この第2のダイヤル135の回転軸135aと第1のダイヤル130の回転軸130aに、伝達ベルト(伝達部材)180が巻回されている。第2のダイヤル135を回転させると、その回転が伝達ベルト180を介して第1のダイヤル130に伝わり、これによって第1のダイヤル130が回転して上記各クラッチ機構120の断接の切り替えが行われる。
この第6実施形態によれば、第1のダイヤル130から離れた任意の位置に第2のダイヤル135を配して各ダイヤル130,135を伝達ベルト180で連結することにより、各クラッチ機構120の断接操作、すなわち駆動させる出力軸125の選択を、クラッチ機構120およびダイヤル130の配設位置に拘束されない位置で行うことができる。したがって設計の自由度が高まる。なお、第2のダイヤル135の回転を第2のダイヤル130に伝える手段としては、伝達ベルト180の他に、1つのギヤ、あるいは複数のギヤが噛み合うギヤ列を採用してもよい。
(4−5)第2実施形態に含まれる他の態様
上記第2実施形態においては、例えば、クラッチ機構120に関しては、摩擦面どうしの接合による摩擦クラッチの代わりに、多数の歯が噛み合う機械式クラッチなどを採用することができる。また、操作部材としてはダイヤル130、135に限られず、レバー等、一端部を回動操作する形式のものであってもよい。
上記第2実施形態においては、例えば、クラッチ機構120に関しては、摩擦面どうしの接合による摩擦クラッチの代わりに、多数の歯が噛み合う機械式クラッチなどを採用することができる。また、操作部材としてはダイヤル130、135に限られず、レバー等、一端部を回動操作する形式のものであってもよい。
また、図18に示したシートの可動部位との連動の構成は一例であり、ダイヤル130の回転によってクラッチ機構120に作用するプッシャ132の数を必要に応じて増減するとともに、ダイヤル130の回転角度とプッシャ132で断接されるクラッチ機構120の配置角度を任意に設定することができる。また、出力軸の数も任意であり、例えばシート座面の高さ調節を、シートクッションの前後2箇所に分けて行う構成とし、これに合わせて出力軸を計4つ具備する構成にも適用可能である。
Claims (12)
- モータ軸を有するモータと、
複数の出力軸と、
これら出力軸ごとに設けられ、出力軸と前記モータ軸とを接続状態とする接続手段と、
これら接続手段のうちの少なくとも1つを前記出力軸に対して選択的に接続させる手動式の操作部材とを備え、
前記操作部材は、一方向にスライドするよう設けられ、
前記接続手段は、該操作部材のスライド方向に沿って配列されていることを特徴とする多軸駆動装置。 - モータ軸を有するモータと、
複数の出力軸と、
これら出力軸ごとに設けられ、出力軸と前記モータ軸とを接続状態とする接続手段と、
これら接続手段のうちの少なくとも1つを前記出力軸に対して選択的に接続させる手動式の操作部材とを備え、
前記操作部材は、任意の回転軸を中心に回転自在に設けられ、
前記接続手段は、該操作部材の回転方向に沿った周方向に沿って配列されていることを特徴とする多軸駆動装置。 - 前記接続手段は、前記モータ軸に係合され、該モータ軸の回転が伝達するシフタ軸と、
このシフタ軸と同心状に配設され、前記出力軸に連結される複数の環状の中間ギヤと、
これら中間ギヤの内周面にそれぞれ突設された中間ギヤ突起とを備え、
前記操作部材は、前記シフタ軸と前記各中間ギヤとを相対的に軸方向に移動させ、シフタ軸を各中間ギヤの内部に挿入させるシフト手段と、
前記シフタ軸の周面に突設され、該シフタ軸が前記中間ギヤの内部に挿入された時に、前記各中間ギヤ突起のうちの少なくとも1つの中間ギヤ突起に対し周方向に係合して、シフタ軸の回転を該中間ギヤに伝達するシフタ突起とを備えることを特徴とする請求項1に記載の多軸駆動装置。 - 前記シフタ突起は前記シフタ軸に複数設けられており、これらシフタ突起の全て、あるいは少なくとも1つが、前記中間ギヤ突起に係合することを特徴とする請求項3に記載の多軸駆動装置。
- 前記シフタ突起と前記中間ギヤ突起の一方あるいは双方に、これらシフタ突起と中間ギヤ突起の軸方向への干渉を回避してシフタ軸の軸方向への移動を促す干渉回避手段が具備されていることを特徴とする請求項3または4に記載の多軸駆動装置。
- 前記シフタ軸が前記中間ギヤの内部に挿入される時に、前記モータを稼働させて前記モータ軸を回転させることにより、前記シフタ突起と前記中間ギヤ突起の軸方向への干渉を回避する制御がなされることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の多軸駆動装置。
- 前記接続手段は、クラッチ非接続保持部材によって非接続状態とされ、接続状態の時に前記出力軸が回転状態となるクラッチ機構からなり、
前記操作部材は、前記クラッチ機構に対向する状態に配置され、回転運動させられることにより、前記クラッチ機構のうちの少なくとも1つに対応する作用位置に位置付けられ、この作用位置において該クラッチ機構を接続状態とするクラッチ接続部材を有していることを特徴とする請求項2に記載の多軸駆動装置。 - 前記クラッチ接続部材は、前記操作部材に設けられ、該操作部材を回転させることにより前記クラッチ機構の断接がなされ、
前記出力軸には、所定の可動機構が備える可動部位の調節機構が接続され、かつ、前記操作部材には前記モータを作動させるスイッチが設けられており、該スイッチは、前記可動部位の可動方向に適合する箇所に設けられるとともに、該スイッチの操作方向が、前記可動部位の可動方向に適合していることを特徴とする請求項7に記載の多軸駆動装置。 - 前記可動機構が車両用シートであり、該車両用シートが有する可動部位の調節機構に、前記出力軸が接続されていることを特徴とする請求項8に記載の多軸駆動装置。
- 前記クラッチ非接続保持部材は、前記操作部材と連動するカム部材であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の多軸駆動装置。
- 前記クラッチ非接続保持部材は弾性部材であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の多軸駆動装置。
- 前記操作部材に、伝達部材を介して手動回転式の第2の操作部材を連結し、該第2の操作部材によって前記クラッチ機構の断接操作を行うことを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の多軸駆動装置。
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