WO2011024964A1 - 多軸駆動装置 - Google Patents

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WO2011024964A1
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output
input
gear
drive device
axis drive
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PCT/JP2010/064628
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良平 重松
潔 中島
謙二 村上
貴広 藤井
信次 飯野
寛 家亀
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日本発條株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a multi-axis drive device that drives a plurality of output shafts with a single motor suitable for application to, for example, an electric seat for vehicles.
  • the vehicle seat can be adjusted to the position and position of the occupant by adjusting the position of multiple locations, such as sliding in the entire longitudinal direction, vertical movement of the seating surface, or reclining of the seat back (backrest). Many of these formats are used.
  • the adjustment of these movable parts was performed manually, but as a more convenient one, an electric seat that is adjusted by motor drive is provided.
  • the drive device using the electromagnetic clutch described in Patent Documents 1 and 2 is disadvantageous in terms of economy due to the cost of the electromagnetic clutch.
  • the drive devices described in Patent Documents 3 and 4 contribute to the cost reduction because the clutch is mechanical, but are not designed to reduce the weight and space of the output shaft selection mechanism. There wasn't.
  • the present invention provides a multi-axis drive device that can reduce weight and space by adopting a mechanical clutch with a simplified configuration when driving a plurality of output shafts with one motor. It is an object.
  • the multi-axis drive device of the present invention has an input member connected to the rotating shaft of the motor and an output shaft, is provided so as to be freely disengaged from the input member, and the input member rotates when engaged.
  • a plurality of output members to be transmitted and a plurality of output members are disposed between the plurality of output members and have an action portion.
  • a selector member that selectively engages the output member with the input member by moving the output member toward the input member, and a rotary operation that is connected to the selector member and is operated by rotating the selector member. And a member.
  • the selector member is rotated by the operation member so that the action portion is opposed to any output member, the output member is moved to the input member side, and the output member is engaged with the input member. Thereby, rotation of an input member can be transmitted to an output member.
  • the mechanism for branching the power of the motor to a plurality of output members and the selection of the output member to be operated are achieved with a compact configuration in which the output members are arranged around the selector member. Can be achieved.
  • the action part of the selector member of the present invention includes a form that is a concave or convex part formed on the surface of the selector member facing the output member.
  • the action portion of the selector member of the present invention includes a form in which the action portion is provided in a plurality of stages in a direction orthogonal to the operation direction of the selector member. According to this embodiment, a large number of output shafts can be arranged according to the number of stages of the cam surface, and a larger number of output shafts can be incorporated.
  • the present invention includes a mode in which the opposing angle of the output shaft to the action portion is arbitrarily set.
  • the output member can be arranged according to a preferable direction in which the output shaft extends.
  • the action part is a concave part
  • the output member includes a form having a convex part that protrudes from the front end surface and fits into the concave part.
  • an action part is a convex part
  • an output member includes a form pressed by this convex part.
  • the output member includes a bevel gear
  • the input member includes a bevel gear that meshes with the bevel gear by crossing the axes.
  • the input member is a spur gear to which the rotation of the motor is transmitted
  • the output member includes a spur gear that meshes with the spur gear
  • the selector member includes an urging unit that urges the output member toward the input member, and the selector member has a cylindrical curved surface and contacts the output member to separate the output member from the input member. And a recess for moving the output member toward the input member by fitting the output member.
  • the output member is moved by the urging force of the urging means and engaged with the input member.
  • the output member is engaged with the input member by one operation of rotating the selector member, and a click feeling is obtained when the output member is fitted in the recess, so that the operability and the operational feeling are excellent.
  • a convex part can be provided instead of the concave part. That is, a biasing means for biasing the output member in a direction away from the input member is provided, and the selector member has an outer peripheral portion that forms a cylindrical curved surface and contacts the output member to separate the output member from the input member. A convex portion that is provided on the outer peripheral portion and moves the output member toward the input member by pressing the output member can be provided. Even in such an aspect, the output member can be engaged with the input member by one operation of rotating the selector member.
  • the input member When the operation mode of the selector member is rotation, the input member can be constituted by one gear, but the first input gear connected to the rotation shaft of the motor and the outer peripheral side of the first input gear
  • the second input gear includes a first gear portion that meshes with the outer peripheral portion of the first input gear, and a second gear portion that meshes freely with the output member. It can be made into the form. In such a form, since the output member can be engaged with the second gear portion from an arbitrary direction, the degree of freedom in design increases as described below.
  • the output member is preferably provided so that the position can be arbitrarily set along a circle centered on the axis of the second input gear, and the second input gear is centered on the axis of the first input gear. It is desirable that the position can be arbitrarily set along the circle. In such an aspect, the position and angle of the output member can be appropriately changed according to the position of the member to which the output member is connected.
  • the present invention includes the following modes.
  • the selector member is provided on the cam surface, and a cam surface that separates the output member from the input member by contacting the output member. And a recess that moves the output member toward the input member when the output member is fitted.
  • a click feeling can be obtained when the output member is fitted in the recess, so that the operability and the operation feeling are excellent.
  • the biasing means biases the output member in a direction away from the input member, and the selector member comes into contact with the output member to separate the output member from the input member, and the cam. It can also be set as the structure provided with the convex part which is provided in the surface and moves this output member to the input member side by pressing an output member.
  • stopper means for restricting the movement range of the selector member. According to this aspect, it is possible to prevent the output shaft from being detached from the cam surface.
  • a movable part provided in a predetermined movable mechanism is connected to the output member, and a switch for operating the motor is slidably provided on the operation member. It is possible to adopt a configuration in which the motor is rotated forward by sliding in the direction, and the motor is reversed by sliding in the reverse direction, and the sliding direction of the switch coincides with the movable direction of the movable part.
  • a vehicle seat can be applied as the movable mechanism, and in this case, the output member is connected to the adjustment mechanism of the movable part of the vehicle seat.
  • Such an aspect has an advantage that it is easy to use because the operation sensation matches the actual operation.
  • the mechanism for branching the power of the motor to the plurality of output members and the selection of the output member to be operated are achieved with a compact configuration, it is possible to reduce the weight and save space. Play.
  • FIG. 4 is a partially fragmented front view taken along line II in FIG. 3 of the multi-axis drive device according to the first embodiment of the present invention. It is the II-II arrow directional view of FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow III in FIG. 1. It is a side view which shows the usage example of the multi-axis drive device of 1st Embodiment. It is a partially broken front view of the multi-axis drive device concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view on arrow VI in FIG. 5. It is a partial crushing front view of the multi-axis drive device concerning a 3rd embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially fragmented front view taken along line II in FIG. 3 of the multi-axis drive device according to the first embodiment of the present invention. It is the II-II arrow directional view of FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow III in FIG. 1. It is a
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along arrow XIII-XIII in FIG. 7. It is a partially broken front view of the multi-axis drive device concerning a 4th embodiment of the present invention. It is a partially fractured front view of the multi-axis drive device concerning a 5th embodiment of the present invention. It is an axial sectional view of a cam in a 5th embodiment. It is a top view which shows typically the multi-axis drive device which concerns on 6th Embodiment of this invention. It is a front view which shows the multi-axis drive device typically. It is a top view which shows the modification of 6th Embodiment. It is a side view which shows the other modification of 6th Embodiment. It is a top view of the modification.
  • FIGS. 1 to 11 show a multi-axis drive device according to the first embodiment.
  • This multi-axis drive device has, for example, three movable mechanisms: a mechanism for adjusting the height of the seat seat surface, a reclining mechanism for adjusting the angle of the seat back portion, and a mechanism for adjusting the front-rear position of the seat.
  • it is suitable for operating these movable mechanisms by selectively diverging the power of one motor 10 that rotates forward and backward.
  • the motor 10 is fixed to a main frame 1 having a disk shape at one end on the side from which a motor shaft (motor rotation shaft) 11 protrudes.
  • a first input gear 12 is fixed to the tip of the motor shaft 11.
  • Three bearings 13 are concentrically arranged around the motor 10 around the motor 10, and a shaft 15 of a second input gear (input member) 14 is rotatably supported on the bearing 13.
  • the second input gear 14 includes a spur gear portion (first gear portion) 14a that meshes with the first input gear 12, and a bevel gear portion (second gear portion) 14b that is disposed at a distance from the spur gear portion 14a. It is made up of.
  • the three second input gears 14 are arranged such that their rotational centers are located at the vertices of an isosceles triangle.
  • the main frame 1 has a rectangular plate-like sub frame 2 attached thereto.
  • the end portion of the subframe 2 is cut out in a semicircular shape, and that portion is fitted to the side surface of the bearing 13.
  • a bearing block 3 is attached to one surface of the subframe 2, and an output shaft 22 of an output gear (output member) 21 is rotatably supported on the bearing block 3.
  • the output gear 21 is a bevel gear that can mesh with the bevel gear portion 14 b of the second input gear 14, and is biased toward the distal end side (bevel gear portion 14 b side) by a coil spring 23.
  • a pin 24 that protrudes toward the distal end side is integrally formed at the center of the distal end surface of the output gear 21.
  • the tip of the pin 24 is formed in a hemispherical shape.
  • reference numeral 30 denotes a disk-shaped dial (operation member).
  • the dial 30 has a rotation shaft 31 extending coaxially with the motor shaft 11 at the center, and the rotation shaft 31 is rotatably supported by the frame 4.
  • a cam (selector member) 41 is fixed to the end of the rotating shaft 31.
  • the cam 41 has a disc shape, and a substantially trapezoidal concave portion 42 is formed on the outer peripheral portion thereof.
  • the pin 24 of any one of the output gears 21 is protruded toward the distal end side by the coil spring 23 and fits into the recess 42, and the output gear 21 meshes with the bevel gear portion 14 b of the second input gear 14. Yes. Thereby, the rotation of the motor 10 is transmitted from the first and second input gears 12 and 14 to the output shaft 22 via the output gear 21.
  • the pins 24 of the other two output gears 21 are in contact with the outer peripheral surface of the cam 41, and the output gear 21 is separated from the bevel gear portion 14b of the second input gear 14. 1 to 3, the pin 24 of the output gear 21 at a position forming the apex angle of an isosceles triangle is fitted in the recess 42.
  • a predetermined angle ⁇ (this implementation)
  • the center of the other two concave portions 42 is located at an inclined position (45 ° in the form).
  • the cam 41 is rotated by rotating the dial 30, and when the pin 24 fits into the recess 42, a feeling of clicking during operation can be obtained, and the dial 30 is reliably positioned at the connection position of the output gear 21. Can be done.
  • a rectangular parallelepiped switch 50 for selecting ON / OFF of the motor 10 and the rotation direction of the motor 10 is attached to the surface of the dial 30.
  • the switch 50 is regulated so as to slide to both sides in the longitudinal direction (CD direction in FIG. 3) and to stop at an intermediate point of the sliding range by a biasing member (not shown).
  • the switch 50 extends through the center point of the dial 30, and one end thereof is in a state of protruding outward from the dial 30.
  • the protruding end is configured as an instruction unit 51.
  • the switch 50 has the indicator 51 with respect to the center line of the pin 24. It is attached to the dial 30 so as to be inclined 45 ° counterclockwise.
  • the motor 10 is turned off at the neutral point in the stopped state where it does not move in the longitudinal direction. Then, for example, the motor 10 is operated such that when the motor 10 is slid in the C direction, the motor 10 is rotated forward, and when the motor 10 is slid in the D direction, the motor 10 is reversed.
  • the multi-axis drive device is arranged on the side surface of the seat cushion where the occupant seated on the seat cushion can operate the dial 30, the motor shaft 11 extends in the left-right direction of the vehicle body, and
  • the second input gear 14 at the position forming the apex angle of the isosceles triangle of the two input gears 14 is positioned in the traveling direction of the vehicle, and the other second input gears 14 are mounted so as to be lined up and down at the rear.
  • the front one is the front second input gear 14A
  • the lower one is the lower second input gear 14B
  • the upper one is the upper second input gear 14C.
  • the output gear 21 the front one is the front output gear 21A
  • the lower one is the lower output gear 21B
  • the upper one is the upper output gear 21C.
  • a torque cable (not shown) is connected to the output shaft 22 of each output gear 21A to 21C.
  • the torque cable transmits the rotation of each output shaft 22 to a reclining mechanism that adjusts the angle of the seat back portion, a seat front-rear position adjustment mechanism, and a seat seat surface height adjustment mechanism to operate these mechanisms. is there.
  • the output shaft 22 of the front output gear 21A is used as a reclining mechanism
  • the output shaft 22 of the lower output gear 21B is used as a seat seat surface height adjusting mechanism
  • the output shaft 22 of the upper output gear 21C is connected via a torque cable.
  • Each is connected to a seat front-rear position adjustment mechanism.
  • the motor 10 rotates so that when the switch 50 is slid forward (C direction), the back of the seat tilts forward, and when the switch 50 is slid rearward (D direction), the back is tilted backward. To do.
  • the backrest can be adjusted to a desired angle.
  • the mechanism for branching the power of the motor 10 to the plurality of output shafts 22 is configured so that the second input gear 14 has an output integrated with each output shaft 22.
  • the gear 21 is engaged.
  • the output shaft 22 is selected by rotating the dial 30 and moving the output gear 21 to be connected to the second input gear 14 side.
  • the mechanism for branching the power of the motor 10 to the plurality of output gears 21 and the selection of the output gear 21 to be operated are achieved with a compact configuration in which the output gear 21 is arranged around the cam 41, the weight can be reduced. Space can be saved.
  • the output gear 21 meshes with the second input gear 14 by one operation of rotating the cam 41, and a click feeling is obtained when the pin 24 of the output gear 21 is fitted in the recess 42. Therefore, it is excellent in operability and operation feeling.
  • the position of the output gear 21 can be arbitrarily set along the periphery of the second input gear 14, and the position of the second input gear 14 and the output gear 21 can be arbitrarily set along the periphery of the first input gear 12. Can be set. Thereby, the position and angle of the output shaft 22 can be appropriately changed according to the position of the member to which the output shaft 22 is connected.
  • the position and operation direction of the switch 50 in the state of being attached to the seat are adjustable mechanisms (reclining mechanism, seat front / rear position adjusting mechanism, seat seat surface height adjusting mechanism). Since it matches the direction of movement, the operational feeling matches the actual movement, making it easy to use.
  • FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention.
  • the rotating shaft of the motor 10 is installed in a state orthogonal to the rotating shaft of the first input gear 12 in the configuration of the first embodiment.
  • a third input gear 11a constituting a bevel gear is fixed to the tip of the motor shaft 11 of the motor 10 as shown in FIG.
  • an input shaft 16 is fixed to the center of the first input gear 12, and a fourth input gear 16a constituting a bevel gear meshing with the third input gear 11a is fixed to the tip of the input shaft 16.
  • FIGS. 7 and 8 show a third embodiment of the present invention.
  • the rotation operation of the dial 30 (referred to as the first dial 30 in this embodiment) is performed by another dial (second dial) 35 to output gears. 21 is configured to switch connections.
  • the first dial 30 is rotatably supported on one side (the right side in FIG. 7) of the frame 70 via a rotating shaft 30a. Then, as shown in FIG. 8, the second dial 35 is rotatable on the other surface side (left side in FIG. 6) of the frame 70 via the rotation shaft 35a at a position that is not coaxial with the periphery of the first dial 30. It is supported.
  • the second dial 35 is provided with a switch 50A similar to the switch 50 described above.
  • the frame 70 is a frame such as a seat frame when the present apparatus is applied to a movable vehicle seat as in the first embodiment.
  • the rotation shaft 35 a of the second dial 35 penetrates the frame 70 and protrudes to one side, and the rotation shaft 35 a of the second dial 35 and the rotation shaft 30 a of the first dial 30. Further, a transmission belt (transmission member) 80 is wound around. When the second dial 35 is rotated, the rotation is transmitted to the first dial 30 via the transmission belt 80, whereby the first dial 30 is rotated and the connection of the output gear 21 is switched.
  • the second dial 35 is disposed at an arbitrary position away from the first dial 30 and the dials 30 and 35 are connected by the transmission belt 80 to be driven by the cam 41.
  • the selection of the output shaft 25 can be performed at a position not restricted by the positions where the cam 41 and the dial 30 are disposed. Therefore, the degree of freedom in design increases.
  • a gear train in which one gear or a plurality of gears are engaged may be employed.
  • FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
  • three bearing blocks 60 are supported on the main frame 5 supporting the motor 10 so as to be slidable in a direction approaching and separating from the first input gear 12.
  • a spring seat 5 a is provided on the outer peripheral portion of the main frame 5, and a coil spring 23 is interposed between the spring seat 5 a and the bearing block 60.
  • the bearing block 60 is biased toward the rotation center of the first input gear 12 by the coil spring 23.
  • the output shaft 62 of the output gear (output member) 61 is rotatably supported by the bearing block 60.
  • the output gear 61 is a spur gear that can mesh with the first input gear 12.
  • a pin 64 is integrally formed at the center of one end surface of the output gear 61 so as to protrude toward one end side.
  • a cam 41, a dial 30, a switch 50, and the like equivalent to those in the first embodiment are provided.
  • the cam 41 is formed with three recesses 42 at substantially the same position as in the first embodiment.
  • the bearing block 60 is arranged so as to form an isosceles triangle.
  • each time the dial 30 is rotated 45 ° the pin 64 of the output gear 61 is fitted in the recess 42, and the output The gear 61 meshes with the first input gear 12. That is, when the dial 30 is rotated from the state shown in FIG. 9, the pin 64 fitted in the recess 42 rides on the outer peripheral surface of the cam 41, and the output gear 61 is separated from the first input gear 12.
  • the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the output gear 61 is directly meshed with the first input gear 12, the number of gears is greatly reduced and the configuration is simplified.
  • FIGS. 10 and 11 are views showing a fifth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 71 denotes an output gear.
  • the output gear 71 includes an output shaft 72 and a pin 74 equivalent to the output gear 21 shown in FIG. 1, but the direction of the bevel gear of the output gear 71 is opposite to that shown in FIG. 1, and It is arranged inside the second output gear 14.
  • reference numeral 81 denotes a cam.
  • three convex portions 82 having a cylindrical curved surface are formed at locations separated by 120 ° in the circumferential direction.
  • the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the output gear 71 since the output gear 71 is moved to the second input gear 14 side by the convex portion 82 of the cam 81, the output gear 71 is connected to the second input even if the coil spring 23 sags.
  • the bevel gear portion 14b of the gear 14 can be reliably meshed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments.
  • the friction surfaces are not connected. It is possible to adopt a configuration by joining.
  • the operation member is not limited to the dials 30 and 35, and may be of a type in which one end portion such as a lever is rotated.
  • the position and angle of the output gear 21 that is actuated by the rotation of the dial 30 can be arbitrarily set.
  • the number of output shafts is also arbitrary.
  • the seat seat surface height adjustment is divided into two parts at the front and rear of the seat cushion, and this is also applied to a structure having a total of four output shafts. Is possible.
  • the output gear 21 is meshed with the second input gear 14.
  • the first input gear 12 may be configured as a bevel gear and meshed with the first input gear 12. it can.
  • the selector member (the cam 41) according to the present invention is rotated by the operation member (the dial 30), but the selector member may be linearly moved by the operation member.
  • the present invention includes.
  • a sixth embodiment as the embodiment will be described.
  • FIGS. 12 to 16 show a multi-axis drive device according to a sixth embodiment.
  • reference numeral 110 denotes a cam member (selector member).
  • This cam member 110 is a rectangular plate-like member that is long in the horizontal Y direction, and is supported by a guide support member (not shown) so as to be movable in the longitudinal direction (Y direction, the front and back direction in the drawing in FIG. 13).
  • Both side surfaces along the longitudinal direction of the cam member 110 are cam surfaces 111, and a plurality of recesses 112 that are open in the thickness direction are formed at predetermined positions of the cam surfaces 111.
  • Both sides of the concave portion 112 of the cam surface 111 are convex portions 113 along the Y direction. A transition part from the concave part 112 to the convex part 113 is formed on a slope.
  • a rectangular hole 114 extending in the Y direction is formed in the central portion of the cam member 110, and a rack portion 115 in which teeth are arranged in the Y direction is formed on one inner surface of the hole 114 extending in the Y direction.
  • the rack portion 115 is engaged with a pinion gear 122 formed on the operation shaft 121 (rack and pinion mechanism).
  • the operation shaft 121 extends upward, and a disc-shaped dial (operation member) 120 is coaxially fixed to the tip thereof.
  • the dial 120 When the dial 120 is rotated, the pinion gear 122 rotates integrally, and is driven by the pinion gear 122 to move the rack portion 115 in the Y direction, whereby the cam member 110 moves linearly in the Y direction.
  • a plurality of output shafts (output members) 130 extending in the X direction are arranged along the Y direction with their tips opposed to the cam surface 111.
  • These output shafts 130 are supported by a guide support member (not shown) so as to be able to advance and retreat with respect to the cam surface 111 along the axial direction (X direction).
  • a bevel gear 132 having a tooth surface facing the cam member 110 is formed integrally and coaxially in the middle of the shaft portion 131, and the output shaft 130 of the shaft portion 131 facing the cam surface 111 is formed.
  • the tip (convex portion) is formed in a curved surface shape.
  • the output shaft 130 is urged so as to advance toward the cam surface 111 by a compression spring 133 that is externally mounted on the shaft portion 131 and engages with the bevel gear 132.
  • a compression spring 133 that is externally mounted on the shaft portion 131 and engages with the bevel gear 132.
  • a motor 140 is disposed in a state where a motor shaft (motor rotation shaft) 141 extends upward.
  • a clutch shaft 143 extending in the vertical direction is connected to the motor shaft 141 via a power transmission member 142.
  • the power transmission member 142 is not limited as long as it transmits the rotation of the motor shaft 141 to the clutch shaft 143, and examples thereof include a gear train and a belt.
  • the clutch shaft 143 is disposed for each output shaft 130, and a bevel gear 144 is integrally formed at the upper end thereof.
  • the power of the motor 140 is transmitted to each clutch shaft 143 via the power transmission member 142, and each clutch shaft 143 is rotated when the motor 140 is operated.
  • the clutch shaft 143 constitutes an input member according to the present invention, and the clutch shaft 143 having the bevel gear 144 and the bevel gear 132 of the output shaft 130 constitute the clutch mechanism 150 of the present embodiment.
  • the operation of the motor 140 is turned on and off by a switch 123 provided on the dial 120.
  • this clutch mechanism 150 when the output shaft 130 enters the recess 112 of the cam member 110, the bevel gear 132 is engaged with the bevel gear 44 on the clutch shaft 143 side (the left side in FIG. 13), and the motor The power of 140 is transmitted to the output shaft 130 through the power transmission member 42, the clutch shaft 143, and the clutch mechanism 150, and the output shaft 130 rotates.
  • the output shaft 130 rides on the convex portion 113 of the cam member 110, the bevel gear 132 on the output shaft 130 side is detached from the bevel gear 42 on the clutch shaft 143 side, and the clutch shaft 143 is idled.
  • the output shaft 130 is in a disconnected state where it does not rotate (the state on the right side of FIG. 13).
  • the output shaft 130 enters the recess 112 of the cam surface 111 by rotating the dial 120 and sending the cam member 110 in the Y direction.
  • the clutch mechanism 150 is connected, and the output shaft 130 rotates. Therefore, the output shaft 130 is selectively driven according to the feed direction and the feed length of the cam member 110 in the Y direction by the rotation operation of the dial 120.
  • the output shaft 130 to be driven can be arbitrarily set according to the formation position of the recess 112 and the position of the output shaft 130. In addition, by arbitrarily setting the formation position of the recess 112 and the position of the output shaft 130, the number of output shafts 130 to be driven can be set to one or a plurality.
  • the tip of the output shaft 130 is always in contact with the cam surface 111 by being biased by the compression spring 133, and the recess 112 and the protrusion 113 can be slid alternately. Since the transition portion from the concave portion 112 to the convex portion 113 is formed on the inclined surface, the output shaft 130 smoothly slides on the cam surface 111.
  • the rack portion 115 can be provided at an arbitrary position as long as the cam member 110 can be moved in the Y direction.
  • the rack portion 115 is formed on the inner surface of the hole 114 formed in the center of the cam member 110, but this is an example of the position where the rack portion 115 is formed.
  • a protruding portion 116 is integrally provided at one end portion in the longitudinal direction of the cam member 110, a hole 114 is formed in the protruding portion 116, and a similar rack portion 115 is formed on the inner surface thereof.
  • the pinion gear 122 of the operation shaft 121 of the dial 120 is engaged with the rack portion 115. According to this, the position of the dial 120 can be relatively separated from the output shaft 130.
  • the output shaft 130 can also be arranged at an arbitrary position with respect to the cam surface 111 of the cam member 110. For these reasons, the degree of freedom of arrangement of the dial 120 including the operation shaft 121 and the output shaft 130 is greatly improved.
  • the rack portion 115 does not need to be directly formed on the cam member 110, and can be indirectly provided via a transmission member such as a rod. When the rack portion 115 is indirectly provided, the tooth row of the rack portion 115 does not have to be parallel to the moving direction of the cam member 110, and may be in any direction if possible.
  • a large number of output shafts 130 can be arranged along the cam surface 111 within a range where they do not interfere with each other, and more output shafts 130 can be arranged if the cam surface 111 is lengthened if necessary.
  • the cam member 110 is provided with a plurality of steps in the vertical direction by increasing the thickness of the cam member 110 or by overlapping a plurality of cam members 110, and the output shaft 130 is arranged in correspondence with the cam surface 111.
  • a typical arrangement pattern is also possible.
  • 15 and 16 are specific examples of such a multi-stage structure, and show a modification of the embodiment shown in FIG.
  • two-stage cam surfaces 111 are formed on both side surfaces of the cam member 110 in the thickness direction. That is, the cam surface 111 is formed in two stages in a direction orthogonal to the Y direction in which the cam surface 111 extends.
  • the concave portions 112 are formed at predetermined positions on the upper and lower cam surfaces 111, and output shafts 130 associated with the clutch mechanism 150 are arranged corresponding to the concave portions 112. According to such a form, there exists an advantage that many output shafts 130 can be integrated, without the whole becoming long.
  • the output shaft 130 is arranged with the axial direction parallel to the X direction in FIG. 12, but as shown by the broken line in FIG. It is also possible to arrange it so as to be inclined. This is advantageous in that when the direction in which the preferred output shaft 130 extends is not parallel to the X direction, the arrangement angle of the output shaft 130 can be adjusted according to the preferred direction.
  • stopper means for restricting the movement range of the cam member 110 because the output shaft 130 can be prevented from coming off from the cam surface 111.
  • the stopper means may be of any form, for example, a member that contacts the end of the cam member 110 in the moving direction, or a member that restricts the rotation of the dial 120.
  • the clutch mechanism 150 is connected when the output shaft 130 enters the recess 112, and the clutch mechanism 150 is disconnected when the output shaft 130 rides on the protrusion 113. That is, the clutch mechanism 150 is disconnected when the output shaft 130 enters the recess 112, and the clutch mechanism 150 is connected when the output shaft 130 rides on the projection 113.
  • the multi-axis drive device of the above-described embodiment is suitable as a device for operating the vehicle electric seat with the motor 140. That is, for each movable shaft such as a mechanism for adjusting the height of the seat seat surface, a reclining mechanism for adjusting the angle of the seat back portion, and a mechanism for adjusting the front-rear position of the seat of the electric seat for a vehicle. Can be connected via a torque cable or the like, and the power of the motor 140 can be selectively branched to each movable mechanism to operate these movable mechanisms.
  • the multi-axis drive device of the present invention can be applied not only to an electric seat but also to a mechanical device in which a plurality of movable mechanisms are selectively driven.
  • rotation of an input gear (input member) 202 which is a spur gear fixed to a motor shaft (rotary shaft) 201 that rotates when the motor 200 operates, causes a plurality of output shafts (output members) 210 to rotate.
  • a configuration in which the output shaft 210 that is transmitted through the clutch mechanism 220 provided for each output shaft 210 and is rotated by the cam members (selector members) 230, 240, 250, 260, 270, 280 is selected in common, And it has a basic structure.
  • the output shaft 210 has the same configuration as that of the output shaft 130 of the sixth embodiment, and a bevel gear 212 having a tooth surface facing the distal end side is integrally formed in the middle of the shaft portion 211 having a curved distal end. And it is formed coaxially.
  • the output shaft 210 has its tip directed to the cam members 230, 240, 250, 260, 270, 280, and the direction of the cam members 230, 240, 250, 260, 270, 280 is driven by a compression spring 213 that engages the bevel gear 212 It is urged to advance to abut.
  • the clutch mechanism 220 is arranged around the input gear 202, and bevel gears 221 that rotate integrally with a spur gear 203 that is provided so as to mesh with the input gear 202 and rotate, and an output that can mesh with the bevel gear 221. It is constituted by the bevel gear 212 of the shaft 210.
  • the cam members 230, 240, 250, 260, 270, and 280 have their respective characteristics, and will be described below for each embodiment.
  • FIGS. 17 to 19 The cam member 230 of the seventh embodiment is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is supported by a guide member (not shown) so as to be movable up and down while maintaining the posture in which the longitudinal direction is horizontal in FIG.
  • a dial shaft 231 having a screw formed on the outer peripheral surface is threaded into one end of the cam member 230 from above.
  • a disc-shaped dial (not shown) is concentrically fixed to the upper end of the dial shaft 231. By rotating the dial, the cam member 230 moves upward or downward according to the rotation direction. Yes. That is, the dial shaft 231 and the cam member 230 constitute a ball screw mechanism.
  • a recess 233 is formed on both side surfaces 232a and 232b of the cam member 230 via slopes.
  • the number and location of the recesses 233 are arbitrary.
  • one side 232a is formed at the upper end and the lower end at two positions spaced apart in the longitudinal direction, and the other side 232b is intermediate in the vertical direction. Thus, it is formed at a position where it hits between the two recesses 233 on the side surface 232a side.
  • the output shaft 210 is disposed on both sides of the cam member 230, and the cam member 230 is positioned at a position where the tip of the cam member 230 abuts the side surfaces 232 a and 232 b of the cam member 230 at right angles and can be fitted into the recesses 233. On the other hand, it is supported to move forward and backward.
  • the tip of the output shaft 210 is in contact with the side surfaces 232a and 232b, the output shaft 210 is retracted against the force of the compression spring 213.
  • the bevel gear 212 is separated from the bevel gear 221 and the clutch mechanism 220 is disconnected.
  • the clutch mechanism 220 is disconnected, the power of the motor 200 is transmitted only to the bevel gear 221.
  • FIGS. 20 to 23 The cam member 240 of the eighth embodiment is formed in a cylindrical shape, and is rotatably supported by a bearing member (not shown) with the axial direction horizontal in FIGS. 20 and 21.
  • a dial shaft 241 extending upward is connected to one end of the cam member 240 via bevel gears 242a and 242b meshing with each other.
  • a disc-shaped dial (not shown) is concentrically fixed to the upper end of the dial shaft 241. When this dial is rotated, the cam member 240 is rotated in either the forward or reverse direction according to the rotation direction of the dial via the bevel gears 242a and 242b.
  • a plurality of recesses 243 are formed on the peripheral surface 240a of the cam member 240 so as to be dispersed in the axial direction.
  • the number of the concave portions 243 and the formation position in the circumferential direction are arbitrary, and in this case, as shown in FIG. 23, the concave portions 243 are formed at positions that equally divide the circumferential direction.
  • the recessed part 243 is formed through the slope so that the front-end
  • the output shaft 210 is arranged on both sides of the cam member 240 in a state along the radial direction of the cam member 240, the tip of the shaft portion 211 abuts on the circumferential surface 240 a of the cam member 240 orthogonally, and the tip is a concave portion.
  • the cam member 240 is supported so as to be able to advance and retract at a position where it can be fitted to the H.243.
  • the output shaft 210 is in a retracted state against the force of the compression spring 213 when the tip of the shaft portion 211 is in contact with the peripheral surface 240a of the cam member 240. At this time, the clutch mechanism 220 is in a disconnected state.
  • the tip of the shaft portion 211 of the output shaft 210 is fitted into the recess 243, and the output shaft 210 advances toward the cam member 240.
  • the output shaft 210 in which the tip of the shaft portion 211 is fitted in the recess 243 rotates when the power of the motor 200 is transmitted to the clutch mechanism 220 in a connected state.
  • FIGS. 24 to 26 In the ninth embodiment, the spur gear 203 is directly meshed with the motor shaft 201, and the spur gear 203 constitutes the input member. This configuration is the same in the following tenth to twelfth embodiments.
  • the cam member 250 of the ninth embodiment has a configuration in which two discs 252 having the same outer diameter are integrally and concentrically stacked, and is attached to a dial shaft 251 provided at the center of the upper disc 252. A dial (not shown) is fixed concentrically.
  • a recess 253 is formed at an arbitrary position on the outer peripheral surface 252 a of each disk 252.
  • the number of the concave portions 253 and the formation position in the circumferential direction are arbitrary. In this case, one concave portion 253 is formed in the upper disc 252 and two concave portions 253 are formed in the lower disc 252. Yes.
  • the output shaft 210 is disposed to face each disk 252 of the cam member 250.
  • one (indicated by 210A) is provided for the upper disk 252 and two (indicated by 210B) for the lower disk 252.
  • Each output shaft 210 is supported so as to be movable forward and backward with respect to the cam member 250 at a position where the tip of the shaft portion 211 abuts against the outer peripheral surface 252a of each disk 252.
  • the output shaft 210 is in a state of retreating against the force of the compression spring 213 when the tip of the shaft portion 211 is in contact with the outer peripheral surface 252a of each disk 252.
  • the clutch mechanism 220 is in a disconnected state.
  • the tip of the shaft portion 211 of the output shaft 210 is fitted into the concave portion 253 of each disk 252, and the output shaft 210 advances to the cam member 250 side.
  • the output shaft 210 in which the tip of the shaft portion 211 is fitted in the recess 253 rotates when the clutch mechanism 220 is in a connected state and the power of the motor 200 is transmitted. If the surface on which the recesses 253 are formed is provided in a plurality of stages as in this embodiment, a large number of output shafts 210 can be arranged according to the number of stages, and more output shafts 210 can be incorporated. There is an advantage of becoming.
  • FIGS. 27 to 28 The cam member 260 of the tenth embodiment is formed in a fan shape.
  • the cam member 260 is integrally fixed to a dial shaft 261 of a dial (not shown) via a fan-shaped connecting plate 262, and is rotated about the dial shaft 261 as a fulcrum by rotating the dial.
  • the cam member 260 has an outer peripheral surface 260a and an inner peripheral surface 260b, and a concave portion 263 is formed in the outer peripheral surface 260a and the inner peripheral surface 260b.
  • the number of the recesses 263 and the formation position in the circumferential direction are arbitrary, and in this case, one is formed at approximately the middle position in the circumferential direction.
  • the output shaft 210 is disposed to face the outer peripheral surface 260a and the inner peripheral surface 260b of the cam member 260. Here, two are disposed on the outer peripheral surface 260a side, and one is disposed on the inner peripheral surface 260b side.
  • Each output shaft 210 is supported so as to be movable forward and backward with respect to the cam member 206 at a position where the tip of the shaft portion 211 abuts against the outer peripheral surface 260a and the inner peripheral surface 260b.
  • the output shaft 210 retreats against the force of the compression spring 213, and at this time, the clutch mechanism 220 is in a disconnected state.
  • the tip of the shaft portion 211 of the output shaft 210 is fitted into the recess 263, and the output shaft 210 advances toward the cam member 263.
  • the output shaft 210 in which the tip of the shaft portion 211 is fitted in the concave portion 262 rotates when the power of the motor 200 is transmitted to the clutch mechanism 220 in a connected state.
  • the operation of the output shaft 210 can be switched, and there is an advantage that the degree of freedom in layout is improved.
  • FIGS. 29 to 30 The cam member 270 of the eleventh embodiment is disk-shaped, and a plurality of recesses 273 are formed at arbitrary positions on the outer peripheral surface 270a.
  • a dial shaft 271 to which a dial (not shown) is fixed is offset from the rotation center of the cam member 270, and the cam member 270 and the dial shaft 271 are connected by a pair of spur gears 272a and 272b that mesh with each other to rotate the dial. Then, the cam member 270 rotates through the gears 272a and 272b.
  • the output shaft 210 is disposed opposite to the outer peripheral surface 270a of the cam member 270 as in the ninth embodiment, and is compressed when the tip of the shaft portion 211 is in contact with the outer peripheral surface 270a of the cam member 270.
  • the clutch mechanism 220 is in a disconnected state at this time.
  • the tip of the shaft portion 211 of the output shaft 210 is fitted into the recess 273 of the cam member 270, and the output shaft 210 advances toward the cam member 270.
  • the output shaft 210 in which the tip of the shaft portion 211 is fitted in the concave portion 273 rotates when the clutch mechanism 220 is connected and the power of the motor 200 is transmitted.
  • the operation of the output shaft 210 can be switched even when the dial cannot be arranged between the output shafts 210, and the degree of freedom in layout is improved. There are advantages. Further, by changing the gear ratio of the spur gears 272a and 272b, the operation angle of the dial for connecting / disconnecting the clutch mechanism 220 can be adjusted.
  • the cam member 280 of the twelfth embodiment is a disc-shaped member having a plurality of recesses 283 formed on the outer peripheral surface 280a, and a dial (not shown) is concentrically fixed via a dial shaft 281 provided at the center. ing.
  • the plurality of output shafts 210 arranged around the cam member 280 do not directly contact the outer peripheral surface 280a of the cam member 280 but are rotated by the output shaft 210 pushed by the compression spring 213.
  • the distal end of 285 is in contact with the outer peripheral surface 280 a and is configured to fit into the recess 183.
  • the force when the cam member 280 ejects the link 285 from the recess 283 is increased by the lever principle. Even if the force is strong, it can be operated reliably. Further, by devising the arrangement and shape of the link 285, the output shaft 210 can be moved greatly by the lever ratio of the link 285 even when the cam member 280 is small and the depth of the recess 283 cannot be ensured. For this reason, the cam member 280 can be provided with a large number of recesses 283 so that a large number of output shafts 210 can be arranged, or any arrangement can be accommodated, and the degree of freedom in layout is improved.

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Abstract

【課題】１つのモータで複数の出力軸を駆動するにあたり、構成を簡素化した機械式クラッチを採用することにより、軽量化や省スペース化を図る。 【解決手段】モータ１０の回転が伝達される複数の第２入力ギヤ１４に対して出力ギヤ２１を接近離間可能に配置するとともに第２入力ギヤ１４側へ付勢し、外周に複数の凹部４２を設けたカム４１を出力ギヤの内側に配置する。カム４１を回転させて凹部に出力ギヤ２１のピン２４を嵌めることによって出力ギヤ２１を第２入力ギヤ１４側へ移動させ、出力ギヤ２１を第２入力ギヤ１４に噛み合わせる。

Description

多軸駆動装置
　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）。
特開昭５８－９７５２８号公報 特開平６－８７３６３号公報 特開昭６２－１８３５０４号公報 特開平６－１５６１２３号公報
　上記特許文献のうち、特許文献１，２に記載された電磁クラッチを用いた駆動装置では、電磁クラッチのコストのために経済性の面で不利である。この点、特許文献３，４に記載される駆動装置は、クラッチが機械式であるためコストの低減には寄与するが、出力軸の選択機構の軽量化と省スペース化に配慮されたものではなかった。
　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、構成を簡素化した機械式クラッチを採用することにより軽量化や省スペース化を図ることができる多軸駆動装置を提供することを目的としている。
　本発明の多軸駆動装置は、モータの回転軸に接続された入力部材と、出力軸を有し、入力部材に対して係脱自在に設けられ、係合したときに該入力部材の回転が伝達される複数の出力部材と、複数の出力部材の間に配設され、かつ作用部を有し、作動させられることにより出力部材のいずれかに該作用部が対向して作用することにより該出力部材を入力部材側へ移動させて該出力部材を該入力部材に選択的に係合させるセレクタ部材と、このセレクタ部材に連結され、回転させることにより該セレクタ部材が作動させられる回転式の操作部材と、を備えたことを特徴としている。
　上記構成の多軸駆動装置では、操作部材によりセレクタ部材を回転させて作用部をいずれかの出力部材に対向させ、出力部材を入力部材側へ移動させて出力部材を入力部材に係合させる。これにより、入力部材の回転を出力部材に伝達することができる。本発明では、モータの動力を複数の出力部材に分岐する機構や作動させる出力部材の選択を、セレクタ部材の周りに出力部材を配置したコンパクトな構成で達成しているので、軽量化や省スペース化を図ることができる。
　本発明のセレクタ部材の作用部は、該セレクタ部材の出力部材への対向面に形成された凹部もしくは凸部である形態を含む。
　また、本発明のセレクタ部材の作用部は、該セレクタ部材の作動方向に直交する方向に複数段の状態で設けられている形態を含む。この形態によれば、カム面の段数に応じて出力軸を多数配列することができ、出力軸をより多く組み込むことが可能となる。
　また、本発明では、上記出力軸の作用部に対する対向角度が任意に設定される形態を含む。この形態によれば、好ましい出力軸の延びる方向に応じて出力部材を配置することができる。
　また、本発明では、上記作用部は凹部であり、出力部材は、その先端面から突出し該凹部に嵌る凸部を備えている形態を含む。あるいは、作用部は凸部であり、出力部材は該凸部で押圧されることを形態を含む。
　また、本発明では、上記出力部材は傘歯車を備え、上記入力部材は、傘歯車と軸線どうしを交叉させて噛み合う傘歯車を備えている形態を含む。
　また、本発明では、上記入力部材は、上記モータの回転が伝達される平歯車であり、上記出力部材は、該平歯車と噛み合う平歯車を備えている形態を含む。
　本発明では、上記操作部材によって移動させられるセレクタ部材の作動形態は、回転、もしくは直線移動の２つの形態が挙げられる。
　セレクタ部材の作動形態が回転である場合、以下の態様が好適である。
　上記出力部材を上記入力部材側へ付勢する付勢手段を備え、上記セレクタ部材は、円筒曲面をなし出力部材と接触することで該出力部材を入力部材から離間させる外周部と、この外周部に設けられ出力部材が嵌ることで該出力部材を入力部材側へ移動させる凹部とを備えることができる。このような態様では、セレクタ部材を回転させて凹部を出力部材に対向させると、付勢手段の付勢力により出力部材が移動して入力部材と係合する。このように、セレクタ部材を回転させるという１つの動作で出力部材が入力部材と係合するとともに、出力部材が凹部に嵌るときにクリック感が得られるので、操作性および操作感覚に優れている。
　本発明の上記作用部においては、凹部に代えて凸部を設けることもできる。すなわち、出力部材を入力部材から離間する方向へ付勢する付勢手段を備え、セレクタ部材は、円筒曲面をなし出力部材と接触することで該出力部材を入力部材から離間させる外周部と、この外周部に設けられ出力部材を押圧することで該出力部材を入力部材側へ移動させる凸部とを備えることができる。このような態様においても、セレクタ部材を回転させるという１つの動作で出力部材を入力部材と係合させることができる。
　また、セレクタ部材の作動形態が回転である場合、入力部材は、１つのギヤによって構成することもできるが、モータの回転軸に接続された第１入力ギヤと、この第１入力ギヤの外周側に設けられた複数の第２入力ギヤとを備え、第２入力ギヤは、第１入力ギヤの外周部と噛み合う第１歯車部と、出力部材と係脱自在に噛み合う第２歯車部とを備えた形態とすることができる。このような形態では、第２歯車部に任意の方向から出力部材を係合させることができるので、以下に説明するように設計の自由度が増す。
　すなわち、出力部材は、第２入力ギヤの軸線を中心とする円に沿って位置が任意に設定可能に設けられていることが望ましく、第２入力ギヤは、第１入力ギヤの軸線を中心とする円に沿って位置が任意に設定可能に設けられていることが望ましい。このような態様では、出力部材が接続される部材の位置などに合わせて出力部材の位置および角度を適宜変更できる。
　次に、上記セレクタ部材の作動形態が直線移動である場合、本発明では以下の形態が挙げられる。
　セレクタ部材の直線移動は、該セレクタ部材と操作部材との間に介在させられたラック・アンド・ピニオン機構によってなされるものとする。
　また、上記出力部材を上記入力部材側へ付勢する付勢手段を備え、上記セレクタ部材は、出力部材と接触することで該出力部材を入力部材から離間させるカム面と、このカム面に設けられ出力部材が嵌ることで該出力部材を入力部材側へ移動させる凹部とを備えている。この形態では、出力部材が凹部に嵌るときにクリック感が得られるので、操作性および操作感覚に優れている。
　また、上記付勢手段を、出力部材を入力部材から離間する方向へ付勢するものとし、セレクタ部材は、出力部材と接触することで該出力部材を入力部材から離間させるカム面と、このカム面に設けられ出力部材を押圧することで該出力部材を入力部材側へ移動させる凸部とを備えている構成とすることもできる。
　また、セレクタ部材の移動範囲を規制するストッパ手段を有する形態を含む。この形態によれば、カム面から出力軸が外れることを防ぐことができる。
　次に、本発明では、上記出力部材には、所定の可動機構が備える可動部位が接続され、上記操作部材には、上記モータを作動させるスイッチがスライド自在に設けられ、該スイッチは、一の方向へスライドさせることでモータを正転させ、逆方向へスライドさせることでモータを逆転させ、スイッチのスライド方向は、可動部位の可動方向に一致している構成を採用することができる。ここで、可動機構としては車両用シートが適用可能であり、その場合には、該車両用シートが有する可動部位の調節機構に、出力部材が接続される。このような態様では、操作感覚と実際の動作が一致するため、使い勝手が良いという利点がある。
　本発明によれば、モータの動力を複数の出力部材に分岐する機構や作動させる出力部材の選択をコンパクトな構成で達成しているので、軽量化や省スペース化を図ることができるといった効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係る多軸駆動装置の図３におけるＩ－Ｉ線一部破砕正面図である。 図１のII－II線矢視図である。 図１のIII矢視図である。 第１実施形態の多軸駆動装置の使用例を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る多軸駆動装置の一部破砕正面図である。 図５のVI矢視図である。 本発明の第３実施形態に係る多軸駆動装置の一部破砕正面図である。 図７のXIII－XIII矢視断面図である。 本発明の第４実施形態に係る多軸駆動装置の一部破砕正面図である。 本発明の第５実施形態に係る多軸駆動装置の一部破砕正面図である。 第５実施形態におけるカムの軸断面図である。 本発明の第６実施形態に係る多軸駆動装置を模式的に示す平面図である。 同多軸駆動装置を模式的に示す正面図である。 第６実施形態の変形例を示す平面図である。 第６実施形態の他の変形例を示す側面図である。 同変形例の平面図である。 本発明の第７実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第７実施形態の平面図である。 第７実施形態の側面図である。 本発明の第８実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第８実施形態の別方向斜視図である。 第８実施形態の平面図である。 第８実施形態の側面図である。 本発明の第９実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第９実施形態の平面図である。 第９実施形態のカム部材を透視した状態の平面図である。 本発明の第１０実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第１０実施形態のカム部材を透視した状態の平面図である。 本発明の第１１実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第１１実施形態の平面図である。 本発明の第１２実施形態に係る多軸駆動装置の要部を示す斜視図である。 第１２実施形態の平面図である。
　１０，１４０，２００…モータ
　１１，１４１，２０１…モータ軸（モータの回転軸）
　１２…第１入力ギヤ（平歯車）
　１４…第２入力ギヤ（入力部材）
　１４ａ…平歯車部（第１歯車部）
　１４ｂ…傘歯車部（第２歯車部）
　２１…出力ギヤ（出力部材）
　２２，２５，６２，７２…出力軸
　２３，１３３…コイルバネ（付勢手段）
　２４…ピン（凸部）
　３０，１２０…ダイヤル（操作部材）
　４１…カム（セレクタ部材）
　４２，１１２，２３３，２４３，２５３，２６３，２７３，２８３…凹部（作用部）
　５０…スイッチ
　６１…出力ギヤ（出力部材）
１１０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０…カム部材（セレクタ部材）
１１１…カム面（作用部）
１３０…出力軸（出力部材）
１３３，２１３…圧縮ばね（付勢部材）
１４３…クラッチ軸（入力部材）
２０２…入力ギヤ（入力部材）
２１０…出力軸（出力部材）
　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：図１～図１１
（１）第１実施形態の構成
　図１～図４は、第１実施形態に係る多軸駆動装置を示している。この多軸駆動装置は、例えば車両用電動シートの、シート座面の高さを調節する機構、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１０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である。
　モータ１０は、図１に示すように、モータ軸（モータの回転軸）１１が突出する側の一端部で円板状をなすメインフレーム１に固定されている。モータ軸１１の先端には、第１入力ギヤ１２が固定されている。モータ１０の周囲には、３つの軸受１３がモータ１０を中心として同心状に配置され、軸受１３には、第２入力ギヤ（入力部材）１４の軸１５が回転自在に支持されている。第２入力ギヤ１４は、第１入力ギヤ１２と噛み合う平歯車部（第１歯車部）１４ａと、この平歯車部１４ａから間隔をあけて配置された傘歯車部（第２歯車部）１４ｂとからなっている。３つの第２入力ギヤ１４は、それらの回転中心が二等辺三角形の頂点に位置するように配置されている。
　メインフレーム１には、矩形板状のサブフレーム２が取り付けられている。サブフレーム２の端部は、半円状に切り取られ、その部分が軸受１３の側面に嵌められている。サブフレーム２を軸受１３回りに回転させることにより、所望の位置に位置決めして固定することができる。サブフレーム２の一面には、軸受ブロック３が取り付けられ、軸受ブロック３には、出力ギヤ（出力部材）２１の出力軸２２が回転自在に支持されている。出力ギヤ２１は、第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂと噛み合い可能な傘歯車であり、コイルバネ２３によって先端側（傘歯車部１４ｂ側）へ付勢されている。また、出力ギヤ２１の先端面の中央には、先端側へ突出するピン２４が一体的に形成されている。ピン２４の先端は半球状に形成されている。
　図１および図３において符号３０は円板状のダイヤル（操作部材）である。ダイヤル３０は、中心にモータ軸１１と同軸的に延びる回転軸３１を有しており、この回転軸３１はフレーム４に回転自在に支持されている。そして、回転軸３１の端部には、カム（セレクタ部材）４１が固定されている。
　カム４１は円板状をなし、その外周部には略台形状の凹部４２が形成されている。図２に示すように、いずれか一つの出力ギヤ２１のピン２４がコイルバネ２３によって先端側へ突出させられて凹部４２に嵌り、出力ギヤ２１は第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂと噛み合っている。これにより、モータ１０の回転は第１、第２入力ギヤ１２，１４から出力ギヤ２１を介して出力軸２２に伝わる。
　一方、他の２つの出力ギヤ２１のピン２４は、カム４１の外周面に当接し、出力ギヤ２１は第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂから離れている。図１～図３では、二等辺三角形の頂角をなす位置の出力ギヤ２１のピン２４が凹部４２に嵌っている。この状態で、他の２つの出力ギヤ２１のピン２４とカム４１の外周面との接点と、第１入力ギヤ１２の中心とを直線で結んだときに、その直線から所定角度θ（この実施形態では４５°）傾斜した箇所に他の２つの凹部４２の中心が位置している。
　したがって、図２に示す状態からカム４１を時計方向に４５°回転させると、カム４１の上側の凹部４２に出力ギヤ２１のピン２４が嵌り、他の２つの出力ギヤ２１のピン２４は、カム４１の外周面に乗り上げる。逆に、図２に示す状態からカム４１を反時計方向に４５°回転させると、カム４１の下側の凹部４２に出力ギヤ２１のピン２４が嵌り、他の２つの出力ギヤ２１のピン２４は、カム４１の外周面に乗り上げる。このように、カム４１を４５°回転させることにより、いずれか一つの出力ギヤ２１を第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂと噛み合わせることができる。
　カム４１の回転はダイヤル３０を回転させることで行い、ピン２４が凹部４２に嵌ることにより、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３０を出力ギヤ２１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。
　上記ダイヤル３０の表面には、上記モータ１０のＯＮ／ＯＦＦ、およびモータ１０の回転方向を選択するための直方体状のスイッチ５０が取り付けられている。このスイッチ５０は、その長手方向の両側（図３でＣ－Ｄ方向）にスライドし、かつ、図示しない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５０はダイヤル３０の中心点を通って延在しており、一端部はダイヤル３０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５１として構成されている。
　図３に示すように、二等辺三角形の頂角をなす位置の出力ギヤ２１のピン２４が凹部４２に嵌っている状態で、スイッチ５０は、指示部５１がそのピン２４の中心線に対して反時計方向に４５°傾斜するようにダイヤル３０に取り付けられている。
　このスイッチ５０では、長手方向に移動しない停止状態の中立点ではモータ１０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１０が正転し、Ｄ方向にスライドさせるとモータ１０が逆転するというように、モータ１０が運転される。
（２）第１実施形態の適用例および動作
　以上が第１実施形態の多軸駆動装置の構成であり、続いて、図４を参照して多軸駆動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３０を操作可能な箇所に、モータ軸１１が車体の左右方向に延び、かつ、３つの第２入力ギヤ１４のうち二等辺三角形の頂角をなす位置の第２入力ギヤ１４が車両の進行方向に位置し、他の第２入力ギヤ１４が後方で上下に並ぶ状態に取り付ける。ここで、前側のものを前側第２入力ギヤ１４Ａ、下側のものを下側第２入力ギヤ１４Ｂ、上側のものを上側第２入力ギヤ１４Ｃとする。また、出力ギヤ２１については、前側のものを前側出力ギヤ２１Ａ、下側のものを下側出力ギヤ２１Ｂ、上側のものを上側出力ギヤ２１Ｃとする。
　各出力ギヤ２１Ａ～２１Ｃの出力軸２２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２２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、シートの前後位置調節機構、シート座面高さ調節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、前側出力ギヤ２１Ａの出力軸２２はリクライニング機構に、下側出力ギヤ２１Ｂの出力軸２２はシート座面高さ調節機構に、上側出力ギヤ２１Ｃの出力軸２２はシートの前後位置調節機構に、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）シートの前後位置調節機構
　前後位置調節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３０を回転させて図４（ａ）に示すようにスイッチ５０の指示部５１を前方に向ける。すると、カム４１の凹部４２が上側第２入力ギヤ１４Cに臨む位置まで移動し、凹部４２に上側出力ギヤ２１Ｃのピン２４が嵌って上側第２入力ギヤ１４Ｃに上側出力ギヤ２１Ｃが噛み合う。一方、前側および下側出力ギヤ２１Ａ，２１Ｂにおいては、ピン２４がカム４１の外周面と接触することにより、前側および下側第２入力ギヤ１４Ａ，１４Ｂと離間している。
　この状態から、スイッチ５０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５０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１０が回転する。スイッチ５０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３０を回転させて図４（ｂ）に示すようにスイッチ５０の指示部５１を前方、かつ斜め下方４５°に向ける。すると、カム４１の凹部４２が前側第２入力ギヤ１４Ａに臨む位置まで移動し、凹部４２に前側出力ギヤ２１Ａのピン２４が嵌って前側第２入力ギヤ１４Ａに前側出力ギヤ２１Ａが噛み合う。一方、下側および上側出力ギヤ２１Ｂ，２１Ｃにおいては、ピン２４がカム４１の外周面と接触することにより、下側および上側第２入力ギヤ１４Ｂ，１４Ｃと離間している。
　この状態から、スイッチ５０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５０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１０が回転する。スイッチ５０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）シートの座面高さ調節機構
　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３０を回転させて図４（ｃ）に示すようにスイッチ５０の指示部５１を下方に向ける。すると、カム４１の凹部４２が下側第２入力ギヤ１４Ｂに臨む位置まで移動し、凹部４２に下側出力ギヤ２１Ｂのピン２４が嵌って下側第２入力ギヤ１４Ｂに下側出力ギヤ２１Ｂが噛み合う。一方、前側および上側出力ギヤ２１Ａ，２１Ｃにおいては、ピン２４がカム４１の外周面と接触することにより、前側および上側第２入力ギヤ１４Ａ，１４Ｃと離間している。
　この状態から、スイッチ５０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５０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１０が回転する。スイッチ５０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１実施形態の多軸駆動装置によれば、モータ１０の動力を複数の出力軸２２に分岐させる機構は、第２入力ギヤ１４に、各出力軸２２と一体の出力ギヤ２１を噛み合わせる構成である。また、出力軸２２の選択は、ダイヤル３０を回転させて、接続させたい出力ギヤ２１を第２入力ギヤ１４側へ移動させることによりなされる。
　すなわち、モータ１０の動力を複数の出力ギヤ２１に分岐する機構や作動させる出力ギヤ２１の選択を、カム４１の周りに出力ギヤ２１を配置したコンパクトな構成で達成しているので、軽量化や省スペース化を図ることができる。
　特に、上記実施形態にあっては、カム４１を回転させるという１つの動作で出力ギヤ２１が第２入力ギヤ１４と噛み合うとともに、出力ギヤ２１のピン２４が凹部４２に嵌るときにクリック感が得られるので、操作性および操作感覚に優れている。
　また、出力ギヤ２１は、第２入力ギヤ１４の周囲に沿って位置が任意に設定可能であり、第２入力ギヤ１４および出力ギヤ２１は、第１入力ギヤ１２の周囲に沿って位置が任意に設定可能である。これにより、出力軸２２が接続される部材の位置などに合わせて出力軸２２の位置および角度を適宜変更できる。
　また、図４に示したように、シートに取り付けた状態でのスイッチ５０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、シートの前後位置調節機構、シート座面高さ調節機構）の可動方向に一致しているため、操作感覚と実際の動作が一致して使い勝手が良い。
［２］第２実施形態
　図５および図６は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、上記第１実施形態の構成において、モータ１０の回転軸が第１入力ギヤ１２の回転軸に直交する状態に設置されている。
　モータ１０のモータ軸１１の先端には、図６に示すように、傘歯車を構成する第３入力ギヤ１１ａが固定されている。一方、第１入力ギヤ１２の中心には入力軸１６が固定されており、この入力軸１６の先端には、第３入力ギヤ１１ａと噛み合う傘歯車を構成する第４入力ギヤ１６ａが固定されている。
　この第２実施形態では、モータ１０が回転すると、モータ軸１１の回転が第３入力ギヤ１１ａから第４入力ギヤ１６ａに伝わって第１入力ギヤ１２が回転し、第１入力ギヤ１２と噛み合う第２入力ギヤ１４が回転する。そして、ダイヤル３０を回転させ、カム４１の凹部に出力ギヤ２１のピン２４が嵌って出力ギヤ２１が第２入力ギヤ１４に噛み合うと、出力ギヤ２１に固定されている出力軸２２が回転する。
［３］第３実施形態
　図７および図８は、本発明の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、上記第１実施形態の構成において、ダイヤル３０（この実施形態では第１のダイヤル３０と称する）の回転操作を別のダイヤル（第２のダイヤル）３５で行って出力ギヤ２１の接続の切り替えを行う構成となっている。
　第１のダイヤル３０はフレーム７０の一面側（図７で右側）に、回転軸３０ａ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３５は、図８に示すように第１のダイヤル３０の周囲の同軸ではない位置において、フレーム７０の他面側（図６で左側）に回転軸３５ａ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３５には、上記スイッチ５０と同様のスイッチ５０Ａが取り付けられている。フレーム７０は、上記第１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８に示すように、第２のダイヤル３５の回転軸３５ａはフレーム７０を貫通して一面側に突出しており、この第２のダイヤル３５の回転軸３５ａと第１のダイヤル３０の回転軸３０ａに、伝達ベルト（伝達部材）８０が巻回されている。第２のダイヤル３５を回転させると、その回転が伝達ベルト８０を介して第１のダイヤル３０に伝わり、これによって第１のダイヤル３０が回転して出力ギヤ２１の接続の切り替えが行われる。
　この第３実施形態によれば、第１のダイヤル３０から離れた任意の位置に第２のダイヤル３５を配して各ダイヤル３０，３５を伝達ベルト８０で連結することにより、カム４１による駆動させる出力軸２５の選択を、カム４１およびダイヤル３０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３５の回転を第２のダイヤル３０に伝える手段としては、伝達ベルト８０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］第４実施形態
　図９は本発明の第４実施形態を示す図である。図９に示すように、モータ１０を支持するメインフレーム５には、３個の軸受ブロック６０が第１入力ギヤ１２に対して接近離間する方向へ摺動自在に支持されている。メインフレーム５の外周部には、バネ座５ａが設けられ、バネ座５ａと軸受ブロック６０との間には、コイルバネ２３が介装されている。このコイルバネ２３によって、軸受ブロック６０は第１入力ギヤ１２の回転中心に向けて付勢されている。
　軸受ブロック６０には、出力ギヤ（出力部材）６１の出力軸６２が回転自在に支持されている。出力ギヤ６１は、第１入力ギヤ１２と噛み合い可能な平歯車である。また、出力ギヤ６１の一端面の中央には、一端側へ突出するピン６４が一体的に形成されている。
　この第４実施形態においても第１実施形態と同等のカム４１、ダイヤル３０、スイッチ５０等が設けられている。カム４１には、第１実施形態のものとほぼ同じ位置に３個の凹部４２が形成されている。一方、軸受ブロック６０は、二等辺三角形を構成するように配置されており、図４に示すように、ダイヤル３０を４５°回転させる毎に凹部４２に出力ギヤ６１のピン６４が嵌り、当該出力ギヤ６１が第１入力ギヤ１２と噛み合う。すなわち、図９に示す状態からダイヤル３０を回転させると、凹部４２に嵌っていたピン６４がカム４１の外周面に乗り上げ、出力ギヤ６１が第１入力ギヤ１２から離れる。また、当該出力ギヤ６１に隣接する出力ギヤ６１のピン６４が凹部４２に臨むと、コイルバネ２３の付勢力によって軸受ブロック６０が第１入力ギヤ１２側へ移動し、出力ギヤ６１が第１入力ギヤ１２と噛み合う。これにより、モータ１０の回転が出力軸６２に伝達される。
　上記第４実施形態においても前記実施形態と同等の作用、効果を得ることができる。特に、上記第４実施形態では、第１入力ギヤ１２に出力ギヤ６１を直接噛み合わせる構成であるため、ギヤの数が大幅に低減されて構成が簡略化されている。
［５］第５実施形態
　図１０および図１１は本発明の第５実施形態を示す図である。図１０において符号７１は出力ギヤである。出力ギヤ７１は、図１に示す出力ギヤ２１と同等の出力軸７２およびピン７４を備えたものであるが、出力ギヤ７１の傘歯車の向きが図１に示すものと逆とされ、かつ、第２出力ギヤ１４の内側に配置されている。
　また、図１０において符号８１はカムである。カム８１の外周部には、図１１に示すように、円筒曲面をなす３つの凸部８２が円周方向に１２０°づつ離間した箇所に形成されている。出力ギヤ７１のピン７４が凸部８２と凸部８２との間に位置するときは、ピン７４はコイルバネ２３の付勢力によってカム８１の外周面に押圧され、この状態では出力ギヤ７１は第２入力ギヤ１４から離間している。その状態からカム８１が回転させられて凸部８２にピン７４が乗り上げると、出力ギヤ７１は、コイルバネ２３の付勢力に抗して第２入力ギヤ１４側へ移動させられ、第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂと噛み合う。これにより、モータ１０の回転が出力軸７２に伝達される。なお、図示は省略するが、第５実施形態においても回転軸３１には第１実施形態と同等のダイヤル３０が固定され、ダイヤル３０にはスイッチ５０等が設けられている。
　前記第５実施形態においても前記実施形態と同等の作用、効果を得ることができる。特に、前記第５実施形態では、カム８１の凸部８２によって出力ギヤ７１を第２入力ギヤ１４側へ移動させる構成であるから、コイルバネ２３にへたりが生じても出力ギヤ７１を第２入力ギヤ１４の傘歯車部１４ｂに確実に噛み合わせることができる。
［６］本発明に含まれる他の態様
　本発明は前記各実施形態には限定されず、例えば、第２入力ギヤ１４と出力ギヤ２１のように歯が噛み合う構成の代わりに、摩擦面どうしの接合による構成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３０、３５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４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３０の回転によって作動させる出力ギヤ２１の位置や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。
　前記第１実施形態では、第２入力ギヤ１４に出力ギヤ２１を噛み合わせる構成としたが、第１入力ギヤ１２を傘歯車として構成して第１入力ギヤ１２に噛み合わせるように構成することもできる。
　上記第１～第５実施形態は、本発明に係るセレクタ部材（上記カム４１）が操作部材（上記ダイヤル３０）で回転させられる形態であるが、セレクタ部材は操作部材によって直線移動させられる形態も本発明は含む。以下、その実施形態である第６実施形態を説明する。
［７］第６実施形態：図１２～図１６
（１）第６実施形態の構成
　図１２および図１３は、第６実施形態に係る多軸駆動装置を示している。これら図で符号１１０はカム部材（セレクタ部材）である。このカム部材１１０は水平なＹ方向に長い長方形状のプレート状部材であって、図示せぬガイド支持部材により長手方向（Ｙ方向、図１３では図面の表裏方向）に移動自在に支持されている。カム部材１１０の長手方向に沿った両側面はカム面１１１とされ、これらカム面１１１の所定箇所には、厚さ方向に開放する複数の凹部１１２が形成されている。そしてカム面１１１の凹部１１２の両側はＹ方向に沿った凸部１１３とされている。凹部１１２から凸部１１３に至る移行部は斜面に形成されている。
　カム部材１１０の中央部にはＹ方向に延びる長方形状の孔１１４が形成されており、この孔１１４のＹ方向に延びる一方の内側面には、Ｙ方向に歯列が並ぶラック部１１５が形成されている。そしてこのラック部１１５には、操作軸１２１上に形成されたピニオンギヤ１２２が噛み合わされている（ラック・アンド・ピニオン機構）。操作軸１２１は図１３に示すように上方に延び、その先端に円板状のダイヤル（操作部材）１２０が同軸的に固定されている。このダイヤル１２０を回転させるとピニオンギヤ１２２が一体に回転し、ピニオンギヤ１２２に駆動されてラック部１１５がＹ方向に移動し、これによってカム部材１１０はＹ方向に直線的に移動する。すなわち、ダイヤル１２０によって操作軸１２１がＲ１方向に回転するとカム部材１１０はＹ１方向に送られ、操作軸１２１がＲ２方向に回転するとカム部材１１０はＹ２方向に送られる。
　カム部材１１０のＸ方向の両側には、Ｘ方向に延びる複数の出力軸（出力部材）１３０が、先端をカム面１１１に対向させた状態でＹ方向に沿って配列されている。これら出力軸１３０は、図示せぬガイド支持部材により軸方向（Ｘ方向）に沿ってカム面１１１に対し進退自在に支持されている。出力軸１３０は、軸部１３１の途中に、歯面がカム部材１１０側に向けられた傘歯車１３２が一体的、かつ同軸的に形成されたもので、カム面１１１に対向する軸部１３１の先端（凸部）は曲面状に形成されている。これら出力軸１３０は、ダイヤル１２０によってカム部材１１０がＹ方向に送られると凹部１１２や凸部１１３に対向する。
　出力軸１３０は、軸部１３１に外装されて傘歯車１３２に係合する圧縮ばね１３３によってカム面１１１方向に進出するように付勢されている。そして、カム部材１１０がＹ方向に移動して凹部１１２が出力軸１３０に対向すると出力軸１３０の先端部は圧縮ばね１３３に付勢されて凹部１１２に進入し、また、凸部１１３が出力軸１３０に対向すると出力軸１３０は圧縮ばね１３３に抗して凸部１１３に乗り上げ、退行する。
　図１３に示すように、カム部材１１０の下方には、モータ軸（モータの回転軸）１４１が上方に延びた状態にモータ１４０が配置されている。モータ軸１４１には、動力伝達部材１４２を介して上下方向に延びるクラッチ軸１４３が連結されている。動力伝達部材１４２はクラッチ軸１４３にモータ軸１４１の回転を伝えるものであれば限定されず、例えばギヤ列、ベルト等が挙げられる。
　クラッチ軸１４３は出力軸１３０ごとに配設されており、その上端には傘歯車１４４が一体に形成されている。各クラッチ軸１４３には、モータ１４０の動力が動力伝達部材１４２を介して伝わり、モータ１４０の作動時には各クラッチ軸１４３は回転した状態となる。クラッチ軸１４３が本発明に係る入力部材を構成し、傘歯車１４４を有するクラッチ軸１４３および出力軸１３０の傘歯車１３２によって、本実施形態のクラッチ機構１５０が構成されている。モータ１４０は、ダイヤル１２０に設けられたスイッチ１２３によって作動がＯＮ・ＯＦＦされる。
　このクラッチ機構１５０によれば、出力軸１３０がカム部材１１０の凹部１１２に進入すると、傘歯車１３２がクラッチ軸１４３側の傘歯車４４に噛み合って接続状態となり（図１３の左側の状態）、モータ１４０の動力が動力伝達部材４２、クラッチ軸１４３、クラッチ機構１５０を経て出力軸１３０に伝わり、出力軸１３０が回転する。また、出力軸１３０がカム部材１１０の凸部１１３に乗り上げた状態では、出力軸１３０側の傘歯車１３２はクラッチ軸１４３側の傘歯車４２から離脱し、クラッチ軸１４３が空転した状態となって出力軸１３０は回転しない切断状態となる（図１３の右側の状態）。
（２）第６実施形態の作用および効果
　上記多軸駆動装置によれば、ダイヤル１２０を回転操作させてカム部材１１０をＹ方向に送ることにより、出力軸１３０がカム面１１１の凹部１１２に進入してクラッチ機構１５０が接続状態となり、その出力軸１３０が回転する。したがってダイヤル１２０の回転操作によるカム部材１１０のＹ方向への送り方向、および送り長さに応じて出力軸１３０は選択的に駆動される。駆動させる出力軸１３０は、凹部１１２の形成位置や出力軸１３０の位置に応じて任意に設定することができる。また、凹部１１２の形成位置や出力軸１３０の位置を任意に設定することにより、駆動させる出力軸１３０の数を１つ、または複数に設定することができる。
　カム部材１１０の移動中は、圧縮ばね１３３で付勢されていることにより出力軸１３０の先端は常にカム面１１１に当接し、凹部１１２と凸部１１３を交互に摺動させられるが、先端が曲面に形成され、かつ凹部１１２から凸部１１３への移行部は斜面に形成されているため、出力軸１３０は円滑にカム面１１１を摺動する。
　本実施形態の多軸駆動装置によれば、カム部材１１０をＹ方向に移動させることができるのであれば、ラック部１１５を任意の位置に設けることができる。図１２ではカム部材１１０の中央に形成した孔１１４の内側面にラック部１１５を形成しているが、これはラック部１１５の形成位置の一例である。例えば図１４に示すように、カム部材１１０の長手方向の一端部に突出部１１６を一体に設け、この突出部１１６に孔１１４を形成してその内側面に同様のラック部１１５を形成し、ダイヤル１２０の操作軸１２１のピニオンギヤ１２２をラック部１１５に噛み合わせる。これによると、ダイヤル１２０の位置を出力軸１３０から比較的離間させることができる。
　このため、クラッチ機構１５０の断接を操作する操作軸１２１を有するダイヤル１２０の配置に制約を受けることがない。また、出力軸１３０も、カム部材１１０のカム面１１１に対して任意の位置に配置させることができる。これらのことから、操作軸１２１を含むダイヤル１２０と出力軸１３０の配置の自由度が大幅に向上する。なお、ラック部１１５はカム部材１１０に直接形成する必要はなく、例えばロッド等の伝達部材を介して間接的に設けることもできる。また、ラック部１１５を間接的に設ける場合には、ラック部１１５の歯列はカム部材１１０の移動方向と平行でなくともよく、可能であれば任意の方向であってよい。
　また、互いに干渉しない範囲で出力軸１３０をカム面１１１に沿って多数配列させることができ、さらには必要に応じてカム面１１１を長くすれば出力軸１３０をより多く配列することができる。
　また、カム部材１１０の厚さを大きくしたり、あるいはカム部材１１０を複数重ねるなどしてカム面１１１を上下方向に複数段設け、それらカム面１１１に出力軸１３０を対応させて配列するといった立体的な配置パターンも可能である。図１５および図１６はそのような複数段構造の具体例であって、図１４に示した形態の変形例を示している。この場合、カム部材１１０の両側面には、厚さ方向に２段のカム面１１１が形成されている。すなわち、カム面１１１の延びる上記Ｙ方向に直交する方向にカム面１１１が２段形成されている。そしてこれら上下のカム面１１１の所定箇所に上記凹部１１２が形成されているとともに、これら凹部１１２に対応して、クラッチ機構１５０に付随する出力軸１３０を配列している。このような形態によれば、全体が長くなることなく多くの出力軸１３０を組み込むことができるといった利点を有する。
　上記実施形態では、出力軸１３０は軸方向を図１２におけるＸ方向と平行にして配置しているが、図１２の破線のように、出力軸１３０のカム面１１１に対する対向角度がＸ方向に対して斜めになるような配置も可能である。これは、好ましい出力軸１３０の延びる方向がＸ方向と平行ではない場合、その好ましい方向に応じて出力軸１３０の配置角度を合わせることができるといった利点がある。
　また、上記実施形態では、カム部材１１０の移動範囲を規制するストッパ手段を設けることは、カム面１１１から出力軸１３０が外れることを防ぐことができるので好ましい。ストッパ手段はいかなる形態のものでもよく、例えばカム部材１１０の移動方向の端部に当接する部材、あるいはダイヤル１２０の回転を規制するものなどが挙げられる。
　また、上記実施形態は、出力軸１３０が凹部１１２に進入した時にクラッチ機構１５０が接続、出力軸１３０が凸部１１３に乗り上げた時にクラッチ機構１５０が切断という作動形態であるが、これとは逆の作動形態、すなわち出力軸１３０が凹部１１２に進入した時にクラッチ機構１５０が切断、出力軸１３０が凸部１１３に乗り上げた時にクラッチ機構１５０が接続という作動形態にすることも可能である。
　また、上記実施形態の多軸駆動装置は、車両用電動シートをモータ１４０で作動させる際の装置として好適である。すなわち車両用電動シートの、例えばシート座面の高さを調節する機構、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機構等の可動機構に対し、各出力軸１３０をトルクケーブル等を介して接続して、モータ１４０の動力を各可動機構に選択的に分岐させてこれら可動機構を作動させることができる。しかしながら本発明の多軸駆動装置は、電動シートに限らず、複数の可動機構が選択的に駆動される機械装置に適用することができる。
　以下、さらに本発明に係る実施形態として、図１７～図３２を参照して第７～第１２実施形態を説明する。これら実施形態では、モータ２００が作動して回転するモータ軸（回転軸）２０１に固定された平歯車である入力ギヤ（入力部材）２０２の回転が、複数の出力軸（出力部材）２１０に、各出力軸２１０ごとに設けられたクラッチ機構２２０を介して伝達され、カム部材（セレクタ部材）２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０によって回転させる出力軸２１０が選択される構成を、共通、かつ基本的な構成としている。
　出力軸２１０は、上記第６実施形態の出力軸１３０と同様構成であって、先端が曲面状に形成された軸部２１１の途中に歯面を先端側に向けた傘歯車２１２が一体的、かつ同軸的に形成されたものである。出力軸２１０は、先端をカム部材２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０に向けられ、傘歯車２１２に係合する圧縮ばね２１３によりカム部材２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０の方向に進出して当接するように付勢されている。クラッチ機構２２０は、入力ギヤ２０２の周囲に配され、入力ギヤ２０２に噛み合って回転するよう設けられた平歯車２０３と一体に回転する傘歯車２２１と、この傘歯車２２１に噛み合うことが可能な出力軸２１０の傘歯車２１２によって構成される。第７～第１２実施形態においては主にカム部材２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０がそれぞれの特徴を有しており、以下、実施形態ごとに説明する。
［８］第７実施形態：図１７～図１９
　第７実施形態のカム部材２３０は直方体状に形成されたもので、図示せぬガイド部材により図１７において長手方向を水平とした姿勢のまま上下動可能に支持されている。カム部材２３０の一端部には、外周面にねじが形成されたダイヤル軸２３１が上方から貫通して螺合されている。ダイヤル軸２３１の上端には円板状の図示せぬダイヤルが同心状に固定され、該ダイヤルを回転させることにより、その回転方向に応じてカム部材２３０が上方または下方に移動するようになっている。すなわち、ダイヤル軸２３１とカム部材２３０によりボールねじ機構が構成されている。
　カム部材２３０の両側面２３２ａ，２３２ｂには、斜面を介して凹部２３３が形成されている。凹部２３３の数および形成箇所は任意であり、この場合、一方の側面２３２ａには長手方向に離間した２位置の上端部と下端部にそれぞれ形成され、他方の側面２３２ｂには上下方向の中間であって一方の側面２３２ａ側の２つの凹部２３３の間に当たる位置に形成されている。
　出力軸２１０はカム部材２３０の両側に配されており、カム部材２３０の各側面２３２ａ，２３２ｂに先端が直交して突き当たり、かつ先端が各凹部２３３に嵌合可能な位置において、カム部材２３０に対して進退自在に支持されている。出力軸２１０は先端が側面２３２ａ，２３２ｂに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して退行した状態となり、この時には傘歯車２１２は傘歯車２２１から離れクラッチ機構２２０は切断状態となる。クラッチ機構２２０が切断している時、モータ２００の動力は傘歯車２２１までしか伝わらない。
　そして、上記ダイヤルを回転させると、ダイヤル軸２３１の回転がカム部材２３０の下降または上昇に変換され、凹部２３３に斜面を経て軸部２１１の先端が嵌合することにより出力軸２１０がカム部材２３０側に進出する。このように軸部２１１の先端が凹部２３３に嵌合した出力軸２１０は、傘歯車２１２が傘歯車２２１に噛み合ってクラッチ機構２２０は接続状態となり、その出力軸２１０はモータ２００の動力が伝わって回転する。また、ダイヤルを回転させてカム部材２３０が上下動し、凹部２３３から出力軸２１０の先端が抜け出ると、クラッチ機構２２０は切断状態となる。
［９］第８実施形態：図２０～図２３
　第８実施形態のカム部材２４０は円筒状に形成されたもので、図示せぬ軸受け部材により図２０および図２１において軸方向を水平として回転可能に支持されている。カム部材２４０の一端部には、互いに噛み合う傘歯車２４２ａ，２４２ｂを介して、上方に延びるダイヤル軸２４１が接続されている。ダイヤル軸２４１の上端には、円板状の図示せぬダイヤルが同心状に固定されている。このダイヤルを回転させると、傘歯車２４２ａ，２４２ｂを介してカム部材２４０がダイヤルの回転方向に応じて正逆いずれかの方向に回転するようになっている。
　カム部材２４０の周面２４０ａには、複数の凹部２４３が軸方向に分散して形成されている。凹部２４３の数および周方向の形成位置は任意であり、この場合、図２３に示すように凹部２４３は周方向を等分する位置に形成されている。また、凹部２４３は、円滑に出力軸２１０の先端が抜け出るように斜面を介して形成されており、この構成は、以下の実施形態でも同様である。
　出力軸２１０はカム部材２４０の両側においてカム部材２４０の径方向に沿った状態に配されており、カム部材２４０の周面２４０ａに軸部２１１の先端が直交して突き当たり、かつ先端が各凹部２４３に嵌合可能な位置において、カム部材２４０に対して進退自在に支持されている。出力軸２１０は軸部２１１の先端がカム部材２４０の周面２４０ａに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して退行した状態となり、この時にはクラッチ機構２２０は切断状態となる。
　そして、上記ダイヤルを適宜に回転させてカム部材２４０を回転させると、凹部２４３に出力軸２１０の軸部２１１の先端が嵌合し、出力軸２１０がカム部材２４０側に進出する。このように軸部２１１の先端が凹部２４３に嵌合した出力軸２１０は、クラッチ機構２２０が接続状態となってモータ２００の動力が伝わり、回転する。
［１０］第９実施形態：図２４～図２６
　第９実施形態では、モータ軸２０１に平歯車２０３が直接噛み合わされており、平歯車２０３が入力部材を構成している。なお、この構成は、以下の第１０～第１２実施形態も同様とされている。
　第９実施形態のカム部材２５０は、同じ外径の２枚の円板２５２が一体的、かつ同心状に重ねられた構成であり、上側の円板２５２の中心に設けられたダイヤル軸２５１に、図示せぬダイヤルが同心状に固定されている。このカム部材２５０においては、各円板２５２の外周面２５２ａの任意の位置に凹部２５３が形成されている。凹部２５３の数および周方向の形成位置は任意であり、この場合は、上側の円板２５２には１つの凹部２５３が形成され、下側の円板２５２には２つの凹部２５３が形成されている。
　出力軸２１０はカム部材２５０の各円板２５２に対向して配設されている。ここでは上側の円板２５２に対して１つ（２１０Ａで示す）、下側の円板２５２に対して２つ（２１０Ｂで示す）が配設されている。各出力軸２１０は、軸部２１１の先端が各円板２５２の外周面２５２ａに突き当たる位置において、カム部材２５０に対して進退自在に支持されている。出力軸２１０は軸部２１１の先端が各円板２５２の外周面２５２ａに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して退行した状態となり、この時にはクラッチ機構２２０は切断状態となる。
　そして、上記ダイヤルを適宜に回転させてカム部材２５０を回転させると、各円板２５２の凹部２５３に出力軸２１０の軸部２１１の先端が嵌合し、出力軸２１０がカム部材２５０側に進出する。このように軸部２１１の先端が凹部２５３に嵌合した出力軸２１０は、クラッチ機構２２０が接続状態となってモータ２００の動力が伝わり、回転する。この実施形態のように凹部２５３が形成される面が複数段の状態で設けられていると、段数に応じて出力軸２１０を多数配列することができ、出力軸２１０をより多く組み込むことが可能になるといった利点がある。
［１１］第１０実施形態：図２７～図２８
　第１０実施形態のカム部材２６０は、扇状に形成されたものである。このカム部材２６０は、図示せぬダイヤルのダイヤル軸２６１に、扇状の連結板２６２を介して一体的に固定されており、ダイヤルを回転させることによりダイヤル軸２６１を支点として回転させられる。カム部材２６０は、外周面２６０ａおよび内周面２６０ｂを有しており、これら外周面２６０ａおよび内周面２６０ｂには凹部２６３が形成されている。凹部２６３の数および周方向の形成位置は任意であり、この場合は、周方向のほぼ中間位置にそれぞれ１つずつ形成されている。
　出力軸２１０は、カム部材２６０の外周面２６０ａおよび内周面２６０ｂに対向して配設されている。ここでは外周面２６０ａ側に２つ、内周面２６０ｂ側に１つが配設されている。各出力軸２１０は、軸部２１１の先端が外周面２６０ａおよび内周面２６０ｂに突き当たる位置において、カム部材２０６に対して進退自在に支持されている。出力軸２１０は先端が外周面２６０ａおよび内周面２６０ｂに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して退行した状態となり、この時にはクラッチ機構２２０は切断状態となる。
　そして、上記ダイヤルを適宜に回転させてカム部材２６０を回転させると、凹部２６３に出力軸２１０の軸部２１１の先端が嵌合し、出力軸２１０がカム部材２６３側に進出する。このように軸部２１１の先端が凹部２６２に嵌合した出力軸２１０はクラッチ機構２２０が接続状態となってモータ２００の動力が伝わり、回転する。この実施形態では、ダイヤルを出力軸２１０の間に配置することができない場合にも出力軸２１０の作動切り替えを行うことができ、レイアウトの自由度が向上するといった利点がある。
［１２］第１１実施形態：図２９～図３０
　第１１実施形態のカム部材２７０は円板状で、外周面２７０ａの任意の位置に複数の凹部２７３が形成されている。図示せぬダイヤルが固定されるダイヤル軸２７１はカム部材２７０の回転中心とはオフセットされており、カム部材２７０とダイヤル軸２７１とは互いに噛み合う一対の平歯車２７２ａ，２７２ｂで接続され、ダイヤルを回転させるとギヤ２７２ａ，２７２ｂを介してカム部材２７０が回転するようになっている。
　出力軸２１０は、上記第９実施形態と同様にカム部材２７０の外周面２７０ａに対向して配設されており、軸部２１１の先端がカム部材２７０の外周面２７０ａに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して退行し、この時にはクラッチ機構２２０は切断状態となる。
　そして、上記ダイヤルを適宜に回転させてカム部材２７０を回転させると、カム部材２７０の凹部２７３に出力軸２１０の軸部２１１の先端が嵌合し、出力軸２１０がカム部材２７０側に進出する。このように軸部２１１の先端が凹部２７３に嵌合した出力軸２１０はクラッチ機構２２０が接続状態となってモータ２００の動力が伝わり、回転する。
　この実施形態では、上記第１０実施形態と同様に、ダイヤルを出力軸２１０の間に配置することができない場合にも出力軸２１０の作動切り替えを行うことができ、レイアウトの自由度が向上するといった利点がある。また、平歯車２７２ａ，２７２ｂのギヤ比を変更することにより、クラッチ機構２２０を断接させるダイヤルの操作角度を調節することができる。
［１３］第１２実施形態：図３１～図３２
　第１２実施形態のカム部材２８０は、外周面２８０ａに複数の凹部２８３が形成された円板状のもので、中心に設けられたダイヤル軸２８１を介して図示せぬダイヤルが同心状に固定されている。この実施形態ではカム部材２８０の周囲に配された複数の出力軸２１０は先端がカム部材２８０の外周面２８０ａに直接当接するのではなく、圧縮ばね２１３で押される出力軸２１０によって旋回させられるリンク２８５の先端が外周面２８０ａに当接し、また、凹部１８３に嵌合するように構成されている。
　すなわち、リンク２８５の先端がカム部材２８０の外周面２８０ａに当接している時には圧縮ばね２１３の力に抗して出力軸２１０は退行し、この時にはクラッチ機構２２０は切断状態となる。そして、上記ダイヤルを適宜に回転させてカム部材２８０を回転させると、リンク２８５の先端が凹部２８３に嵌合し、出力軸２１０がカム部材２８０側に進出する。するとその出力軸２１０においてはクラッチ機構２２０が接続状態となり、モータ２００の動力が伝わって回転する。
　このようにカム部材２８０と出力軸２１０との間にリンク２８５を介在させる構成によれば、てこの原理によってカム部材２８０が凹部２８３からリンク２８５を出す際の力が増すため、圧縮ばね２１３の力が強くても確実に作動させることができる。さらに、リンク２８５の配置や形状を工夫することにより、カム部材２８０が小さくて凹部２８３の深さを大きく確保できない場合でもリンク２８５のレバー比により出力軸２１０を大きく動かすことができる。このため、カム部材２８０に多くの凹部２８３を設けて出力軸２１０を多く配置したり、任意の配置に対応したりすることができ、レイアウトの自由度が向上する。

Claims (21)

  1. 　モータの回転軸に接続された入力部材と、
    　出力軸を有し、前記入力部材に対して係脱自在に設けられ、係合したときに該入力部材の回転が伝達される複数の出力部材と、
    　複数の前記出力部材の間に配設され、かつ作用部を有し、作動させられることにより前記出力部材のいずれかに該作用部が対向して作用することにより該出力部材を前記入力部材側へ移動させて該出力部材を該入力部材に選択的に係合させるセレクタ部材と、
    　このセレクタ部材に連結され、回転させることにより該セレクタ部材が作動させられる回転式の操作部材と、
    を備えたことを特徴とする多軸駆動装置。
  2. 　前記セレクタ部材の前記作用部は、該セレクタ部材の前記出力部材への対向面に形成された凹部もしくは凸部であることを特徴とする請求項１に記載の多軸駆動装置。
  3. 　前記セレクタ部材の前記作用部は、該セレクタ部材の作動方向に直交する方向に複数段の状態で設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸駆動装置。
  4. 　前記出力軸の前記作用部に対する対向角度が任意に設定されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  5. 　前記作用部は前記凹部であり、前記出力部材は、その先端面から突出し該凹部に嵌る凸部を備えていることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  6. 　前記作用部は前記凸部であり、前記出力部材は該凸部で押圧されることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  7. 　前記出力部材は傘歯車を備え、前記入力部材は、前記傘歯車と軸線どうしを交叉させて噛み合う傘歯車を備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  8. 　前記入力部材は、前記モータの回転が伝達される平歯車であり、前記出力部材は、該平歯車と噛み合う平歯車を備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  9. 　前記セレクタ部材の作動形態が回転であることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  10. 　前記出力部材を前記入力部材側へ付勢する付勢手段を備え、
    　前記セレクタ部材は、円筒曲面をなし前記出力部材と接触することで該出力部材を前記入力部材から離間させる外周部と、この外周部に設けられ前記出力部材が嵌ることで該出力部材を前記入力部材側へ移動させる前記凹部とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の多軸駆動装置。
  11. 　前記出力部材を前記入力部材から離間する方向へ付勢する付勢手段を備え、
    　前記セレクタ部材は、円筒曲面をなし前記出力部材と接触することで該出力部材を前記入力部材から離間させる外周部と、この外周部に設けられ前記出力部材を押圧することで該出力部材を前記入力部材側へ移動させる前記凸部とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の多軸駆動装置。
  12. 　前記入力部材は、前記モータの前記回転軸に接続された第１入力ギヤと、この第１入力ギヤの外周側に設けられた複数の第２入力ギヤとを備え、前記第２入力ギヤは、前記第１入力ギヤの外周部と噛み合う第１歯車部と、前記出力部材と係脱自在に噛み合う第２歯車部とを備えたことを特徴とする請求項９～１１のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  13. 　前記出力部材は、前記第２入力ギヤの軸線を中心とする円に沿って位置が任意に設定可能に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の多軸駆動装置。
  14. 　前記第２入力ギヤは、前記第１入力ギヤの軸線を中心とする円に沿って位置が任意に設定可能に設けられていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の多軸駆動装置。
  15. 　前記セレクタ部材の作動形態は、直線移動であることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  16. 　前記セレクタ部材の直線移動は、該セレクタ部材と前記操作部材との間に介在させられたラック・アンド・ピニオン機構によってなされることを特徴とする請求項１５に記載の多軸駆動装置。
  17. 　前記出力部材を前記入力部材側へ付勢する付勢手段を備え、
    　前記セレクタ部材は、前記出力部材と接触することで該出力部材を前記入力部材から離間させるカム面と、このカム面に設けられ前記出力部材が嵌ることで該出力部材を前記入力部材側へ移動させる前記凹部とを備えていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の多軸駆動装置。
  18. 　前記出力部材を前記入力部材から離間する方向へ付勢する付勢手段を備え、
    　前記セレクタ部材は、前記出力部材と接触することで該出力部材を前記入力部材から離間させるカム面と、このカム面に設けられ前記出力部材を押圧することで該出力部材を前記入力部材側へ移動させる前記凸部とを備えていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の多軸駆動装置。
  19. 　前記セレクタ部材の移動範囲を規制するストッパ手段を有することを特徴とする請求項１５～１８のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  20. 　前記出力部材には、所定の可動機構が備える可動部位が接続され、
    　前記操作部材には、前記モータを作動させるスイッチがスライド自在に設けられ、該スイッチは、一の方向へスライドさせることで前記モータを正転させ、逆方向へスライドさせることで前記モータを逆転させ、前記スイッチのスライド方向は、前記可動部位の可動方向に一致していることを特徴とする請求項１～１９のいずれかに記載の多軸駆動装置。
  21. 　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、前記出力部材が接続されていることを特徴とする請求項２０に記載の多軸駆動装置。
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