特許 5797845 リクライニング機構のラチェット、リクライニング機構のラチェット製造方法及びリクライニング機構のラチェット製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797845

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】リクライニング機構のラチェット、リクライニング機構のラチェット製造方法及びリクライニング機構のラチェット製造装置

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/235 20060101AFI20151001BHJP

【ＦＩ】

   B60N2/235

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-525659(P2014-525659)

(86)(22)【出願日】2014年3月13日

(86)【国際出願番号】JP2014056706

(87)【国際公開番号】WO2014148357

(87)【国際公開日】20140925

【審査請求日】2014年5月28日

(31)【優先権主張番号】特願2013-54606(P2013-54606)

(32)【優先日】2013年3月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】590001164

【氏名又は名称】シロキ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】東 淳一

【審査官】 永安 真

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４１３１６５０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１１−２２５０７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｎ ２／２３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースプレートに対して傾動可能に支持され、上記ベースプレートと対向する表面側に凹部を囲む環状の内歯ギヤが形成されたリクライニング機構のラチェットにおいて、
上記ラチェットの上記表面側と反対側の裏面側に、上記内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に外周面が位置する裏側環状部を有することを特徴とするリクライニング機構のラチェット。

【請求項2】

請求項１記載のリクライニング機構のラチェットにおいて、上記裏側環状部の外周面は上記内歯ギヤのピッチ円と歯先円の中間位置に位置しているリクライニング機構のラチェット。

【請求項3】

請求項２記載のリクライニング機構のラチェットにおいて、上記裏側環状部の外周面は上記内歯ギヤのピッチ円と歯先円から等距離の位置に位置しているリクライニング機構のラチェット。

【請求項4】

ベースプレートに対して傾動可能に支持され、上記ベースプレートと対向する表面側に凹部を囲む環状の内歯ギヤが形成されたリクライニング機構のラチェットの製造方法において、
上記ラチェットの上記内歯ギヤを形成する外歯形状を外周部に有する第１の金型と；
上記内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に内周面が位置する凹部を有する第２の金型と；
を備え、
上記第１の金型を上記ラチェットの表面側、上記第２の金型を上記ラチェットの裏面側に位置させて互いの金型を接近させて上記内歯ギヤを形成することを特徴とするリクライニング機構のラチェット製造方法。

【請求項5】

ベースプレートに対して傾動可能に支持され、上記ベースプレートと対向する表面側に凹部を囲む環状の内歯ギヤが形成されたリクライニング機構のラチェットの製造装置において、
上記ラチェットの上記内歯ギヤを形成する外歯形状を外周部に有する第１の金型と；
上記内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に内周面が位置する凹部を有する第２の金型と；
を有することを特徴とするリクライニング機構のラチェット製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートバックをシートクッションに対して傾動させるリクライニング機構を構成するラチェット、その製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シートクッションとシートバックの一方と他方にベースプレートとラチェットを設け、ベースプレートに対するラチェットの傾動によってシートバックの角度調整を行わせるリクライニング機構が知られている。ラチェットには環状の内歯ギヤが形成され、内歯ギヤに対するポール等の外歯部材の噛合によってシートバックの角度が固定され、噛合解除によってシートバックの傾動が可能となる。

【0003】

ラチェットの小型化等の目的で内歯ギヤの小型化を行う場合、ラチェットの成形で一般的に用いられるプレス加工では、内歯ギヤの加工工程で生じる歯ダレや歯断、内歯ギヤを形成する金型の強度的な制約が問題となる。歯ダレや歯断を防ぎつつ内歯ギヤを小型にすることが難しく、また微細な形状の内歯ギヤを形成するための金型は、耐久性の確保が難しくなる。特許文献１に係る発明では、ラチェットにおける内歯ギヤの裏側の形状設定によって歯ダレや歯断のリスクを軽減すると共に、金型の型持ちを向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４１３１６５０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年ではラチェットのより一層の小型化が求められている。この要求を満たすべく、本発明は、内歯ギヤが高精度に形成されて小型化が可能であり、かつ内歯ギヤを形成するための金型の耐久性に優れるリクライニング機構のラチェット、その製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ベースプレートに対して傾動可能に支持され、ベースプレートと対向する表面側に凹部を囲む環状の内歯ギヤが形成されたリクライニング機構のラチェットにおいて、ラチェットの裏面側に、内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に外周面が位置する裏側環状部を形成したことを特徴としている。

【0007】

裏側環状部の外周面は、内歯ギヤのピッチ円と歯先円の中間位置に位置していることが好ましい。さらに、裏側環状部の外周面は、内歯ギヤのピッチ円と歯先円から等距離の位置に位置していることが好ましい。

【0010】

本発明の製造方法の態様では、ラチェットの内歯ギヤを形成する外歯形状を外周部に有する第１の金型と、内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に内周面が位置する凹部を有する第２の金型とを備え、第１の金型をラチェットの表面側、第２の金型をラチェットの裏面側に位置させて互いの金型を接近させて内歯ギヤを形成することを特徴としている。

【0013】

本発明の製造装置の態様では、ラチェットの内歯ギヤを形成する外歯形状を外周部に有する第１の金型と、内歯ギヤのピッチ円と歯先円との間の径方向位置に内周面が位置する凹部を有する第２の金型を有することを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によると、内歯ギヤが高精度に形成され、内歯ギヤを形成するための金型の耐久性にも優れ、ラチェットの小型化と製造コストの抑制を両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】リクライニング機構を構成するラチェットの平面図である。

【図2】ラチェットの製造で外形打ち抜きと内歯ギヤの形成を行う金型にセットした状態の工程を示す断面図である。

【図3】ラチェットの製造で外形打ち抜きを行う工程を示す断面図である。

【図4】ラチェットの製造で内歯ギヤを形成する工程を示す断面図である。

【図5】図４の一部を拡大した断面図である。

【図6】ラチェットに形成される内歯ギヤの一部を拡大した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１に示すラチェット５０は、車両用シートのリクライニング機構を構成するものである。ラチェット５０を含むリクライニング機構は周知の構造であり図示を省略しているが、その概略を説明する。リクライニング機構では、シートクッションを構成するシートクッションフレームにベースプレート（ロアアーム）が設けられ、シートバックを構成するシートバックフレームにラチェット５０が設けられている。

【0019】

ラチェット５０は、図１のように正面視して円形をなしており、有底の凹部５２を囲む内歯ギヤ５４が形成されている。この内歯ギヤ５４が形成されている側（図１で見えている側）をラチェット５０の表側、これと反対側をラチェット５０の裏側と定義する。凹部５２の中央にはラチェット５０の表裏を貫通する円形穴５６が形成され、円形穴５６の周囲には凹部５２に対してラチェット５０の裏側へ向けて突出する４つの裏面凸部５８が形成されている。各裏面凸部５８はラチェット５０をシートバックフレームに固定する際の溶接部として用いられる。凹部５２の周囲には、凹部５２の底面を基準としてラチェット５０の表側に突出する第１の環状段部（裏側環状部）６０が形成されている（図４、図５参照）。第１の環状段部６０は円形穴５６を中心とする環状をなしており、凹部５２内には、第１の環状段部６０からラチェット５０の中心方向に向けて３つのトッピング６２が周方向に略等間隔で形成されている。第１の環状段部６０の外側には、該第１の環状段部６０に対してラチェット５０の表側に向けて突出する第２の環状段部（外側環状部）６４が形成されている（図４、図５参照）。第２の環状段部６４は第１の環状段部６０と同心で該第１の環状段部６０よりも大径の環状をなしており、第２の環状段部６４の内周部に内歯ギヤ５４が形成されている。第２の環状段部６４の外周部はギヤのない平滑な円筒面である回転案内面６６になっている。図４や図５に示すように、内歯ギヤ５４の裏側に位置する第１の環状段部６０の外周部は回転案内面６６と同心状の外周面６８となっており、外周面６８に続けて、ラチェット５０の外周側に進むにつれて径が大きくなる円錐面７０が形成されている。

【0020】

図５に示すように、ラチェット５０の凹部５２内では、第１の環状段部６０の底面部分のうち内歯ギヤ５４に囲まれる（隣接する）環状の領域にギヤ隣接凹部７２が形成されている。ギヤ隣接凹部７２は、その内周側に位置する第１の環状段部６０の基準底面７４よりも、ラチェット５０の裏側方向に向けて深く形成された凹部である。第２の環状段部６４のうち、ラチェット５０の裏面側を向く裏面７６は、ラチェット５０の軸線に対して略垂直な環状の平面となっている。ラチェット５０の軸線方向（表裏方向）におけるギヤ隣接凹部７２の底面位置を図５にＬ１で示し、裏面７６の位置を図５にＬ２で示した。Ｌ１とＬ２の比較から分かるように、第２の環状段部６４の裏面７６はギヤ隣接凹部７２の底面に比して、ラチェット５０の裏側方向にオフセットして位置している。

【0021】

ラチェット５０は、ベースプレートに形成した円形状の凹部の内周面に回転案内面６６を摺接させることによって、ベースプレートに対して傾動可能に支持される。ベースプレートに形成した軸穴に対してヒンジピンが回転可能に挿入されており、ヒンジピンはラチェット５０の円形穴５６に対しても挿入されている。ベースプレートの凹部内には、ヒンジピンと一体的に回転するカムと、ヒンジピンを中心とする径方向に移動可能な複数のポールが設けられており、ヒンジピンと共にカムが回転すると、カムの作用によって各ポールが移動される。各ポールにはラチェット５０の内歯ギヤ５４に対して噛合可能な外歯が形成されている。各ポールは外歯を内歯ギヤ５４に噛合させる方向、すなわちヒンジピンから離れる方向に付勢されており、各ポールと内歯ギヤ５４が噛合する状態では、ベースプレートに対するラチェット５０の傾動が規制される。なお、ポールの一部がトッピング６２に当接すると、ポールと内歯ギヤ５４が噛み合わず、ラチェット５０の傾動は規制されない。ヒンジピンを回転させて各ポールを移動させて内歯ギヤ５４との噛合を解除させると、ベースプレートに対するラチェット５０の傾動が可能になる。このようにベースプレート側のポールとラチェット５０の内歯ギヤ５４との噛合状態を制御することによって、シートクッションに対するシートバックの角度調整が行われる。

【0022】

図２以下を参照してラチェット５０の製造工程を説明する。金属製の板材からなる被加工材８０に対して、順送プレス装置を用いてプレス加工や剪断打ち抜き加工を行うことによりラチェット５０が形成される。順送プレス装置では、ラチェット５０における円形穴５６、裏面凸部５８、第１の環状段部６０及びトッピング６２の形成が先に行われ、図２以下に示す工程で内歯ギヤ５４の形成（第２の環状段部６４の形成）とラチェット５０の外形打ち抜き（回転案内面６６の形成）が行われる。

【0023】

図２に示すように、ラチェット５０の表面側を上に向けた状態で、上型プレッシャープレート２０と下型プレッシャープレート１０によって被加工材８０が挟持される。裏面凸部５８に対して嵌合する凸部を有する上型インナーパンチ３４と、裏面凸部５８を嵌合させる凹部を有する下型インナーパンチ４２によって挟まれて被加工材８０の位置決めが行われる。上型インナーパンチ３４の形状は３つのトッピング６２と干渉せずに第１の環状段部６０の内側に嵌るように設定されている。上型インナーパンチ３４の外側にはギヤ押し出しパンチ（第１の金型）３２が設けられ、下型インナーパンチ４２の外側にはギヤエジェクター４０が設けられる。ギヤ押し出しパンチ３２とギヤエジェクター４０はラチェット５０における第１の環状段部６０の表裏を挟む位置関係にある。ギヤ押し出しパンチ３２の外周部には、内歯ギヤ５４を形成するための外歯が形成されている。図５に示すように、ギヤ押し出しパンチ３２の先端には、この外歯が形成された外周部に隣接する部分（第１の環状段部６０のギヤ隣接凹部７２に対応する部分）に、それよりも内周側の基準先端面３３ａ（第１の環状段部６０の基準底面７４に対応する部分）に比して突出量の大きい先端突起３３ｂが形成されている。ギヤ押し出しパンチ３２の外側にはフローティングメインパンチ３０が設けられ、ギヤエジェクター４０の外側にはフローティングダイ（第２の金型）１１が設けられる。

【0024】

図２の状態では内歯ギヤ５４や第２の環状段部６４が未形成であり、ギヤ押し出しパンチ３２、フローティングメインパンチ３０及び上型プレッシャープレート２０の先端が略面一で、ギヤエジェクター４０、フローティングダイ１１及び下型プレッシャープレート１０の先端が略面一の位置にある。図２に続く図３の工程では、フローティングダイ１１によってラチェット５０の裏面側から背圧付与を行いつつ、下型プレッシャープレート１０に対するフローティングメインパンチ３０の下方への相対移動によってラチェット５０の外形打ち抜き加工が行われる。この段階で回転案内面６６が形成される。

【0025】

続いて図４の工程に移る。ギヤ押し出しパンチ３２とギヤエジェクター４０で挟持される第１の環状段部６０と、フローティングメインパンチ３０とフローティングダイ１１で挟持される第２の環状段部６４との間に段差が形成されるように上下方向への金型の相互移動を行い、ギヤ押し出しパンチ３２の外周部に形成した外歯によって内歯ギヤ５４を形成する。内歯ギヤ５４の歯先円、歯底円、ピッチ円をそれぞれ図５と図６にｄ１、ｄ２、ｄ３で示す。

【0026】

内歯ギヤ５４の形成に関わる金型のうちフローティングダイ１１は、内側にギヤエジェクター４０を嵌合させる円形凹部１２を有している。円形凹部１２は第１の環状段部６０の外周面６８を形成する部分であり、図５と図６に示すように、円形凹部１２の内周面の径方向位置が内歯ギヤ５４の歯先円ｄ１とピッチ円ｄ３の間に設定される（図５では、円形凹部１２の内周面を延長した仮想面をＰで示しており、仮想面Ｐが歯先円ｄ１とピッチ円ｄ３の中間位置に位置している）。また、図５に示すように、円形凹部１２の開口部の角部に、面取りによる円錐面１３が形成され、円錐面１３の外縁は内歯ギヤ５４の歯底円ｄ２よりも外側に位置している。このような構成のフローティングダイ１１を用いて形成されたラチェット５０は、円形凹部１２の内周面によって内歯ギヤ５４の裏面側に第１の環状段部６０の外周面６８が形成され、外周面６８の径方向位置が内歯ギヤ５４の歯先円ｄ１とピッチ円ｄ３の間（中間位置）に設定される。また、フローティングダイ１１の円錐面１３によって円錐面７０が形成され、円錐面７０の外周部は歯先円ｄ１よりも外径側に位置する。

【0027】

これにより以下の効果が得られる。フローティングダイ１１に、内歯ギヤ５４の歯先円ｄ１とピッチ円ｄ３の間に内周面が位置する円形凹部１２を設けたことにより、ラチェット５０の径方向においてギヤ押し出しパンチ３２とフローティングダイ１１の互いの一部がオーバーラップした関係になり、ラチェット５０において内歯ギヤ５４の裏面側に第１の環状段部６０の外周面６８が位置する半抜き加工となる。そして円形凹部１２の内周面が内歯ギヤ５４のピッチ円ｄ３よりも内径側（歯先側）に位置していることにより、内歯ギヤ５４を形成する際に下方への被加工材８０の無駄な流れがフローティングダイ１１の内周部分によって防がれて内歯ギヤ５４の形成箇所に十分な量の肉が残されるため、プレス加工時の内歯ギヤ５４の歯ダレを小さくさせ、また歯断を起きにくくさせることができる。仮に、円形凹部１２の内周面がピッチ円ｄ３や歯底円ｄ２よりも外径側に位置していると、内歯ギヤ５４を形成するための被加工材８０の肉が周囲に流れて素材の量が不足しやすくなり、内歯ギヤ５４の歯ダレが大きくなり、歯断のリスクも高まる。歯ダレが大きくなると、内歯ギヤ５４における有効噛合量が小さくなってしまうため、必要な噛合強度を確保するために内歯ギヤ５４を含むラチェット５０の肉厚を大きくする等の対策が必要となり、ラチェット５０の小型化が阻害されてしまう。これに対し、本実施形態の構成によると、歯ダレや歯断を抑えて内歯ギヤ５４を高精度に形成してラチェット５０の小型化を図ることができる。

【0028】

ラチェット５０の径方向においてギヤ押し出しパンチ３２とフローティングダイ１１の互いの一部がオーバーラップする関係にして、内歯ギヤ５４の裏面側に第１の環状段部６０の外周面６８を位置させることによって以上の効果が得られる。一方、ギヤ押し出しパンチ３２とフローティングダイ１１のオーバーラップ量が大きすぎると、成形時に金型（特にギヤ押し出しパンチ３２）への負荷が大きくなり、金型の食いつき等が生じて消耗や破損が生じやすくなる。本実施形態では、内歯ギヤ５４のピッチ円ｄ３よりも内径側に円形凹部１２の内周面（第１の環状段部６０の外周面６８）を位置させてギヤ押し出しパンチ３２とフローティングダイ１１に所定のオーバーラップ量を持たせつつ、円形凹部１２の内周面（第１の環状段部６０の外周面６８）が内歯ギヤ５４の歯先円ｄ１を超えて内径側に位置しないようにオーバーラップ量の上限を設定している。これにより、内歯ギヤ５４を形成する際にギヤ押し出しパンチ３２とフローティングダイ１１にかかる負荷が抑制される。つまり、フローティングダイ１１における円形凹部１２の内周面（ラチェット５０における第１の環状段部６０の外周面６８）の径方向位置を、内歯ギヤ５４の歯先円ｄ１とピッチ円ｄ３の間に設定したことによって、内歯ギヤ５４の形成精度の向上と金型の耐久性確保を両立させることが可能となった。

【0029】

上下方向の金型の相互移動によって内歯ギヤ５４を形成する工程では、ギヤ押し出しパンチ３２の基準先端面３３ａによって第１の環状段部６０の基準底面７４が形成されると共に、先端突起３３ｂによってギヤ隣接凹部７２が形成される。内歯ギヤ５４の形成に際しては、ギヤ押し出しパンチ３２の先端側、すなわち内歯ギヤ５４の根元側において歯ダレが生じやすいが、内歯ギヤ５４の根元部分にギヤ隣接凹部７２を形成したことによって、基準底面７４と同じ深さ位置まで精密な形状の内歯ギヤ５４を得ることができる。従って、リクライニング機構を組んだ状態における内歯ギヤ５４とポールの噛合不良を防ぐことができ、特に内歯ギヤ５４の根本部分をポールが噛み込んでしまう不具合を回避できる。

【0030】

上下方向の金型の相互移動によって内歯ギヤ５４を形成する工程では、ギヤ押し出しパンチ３２の先端突起３３ｂが、フローティングダイ１１の先端位置よりも上方に位置する範囲で金型の相互位置を制御する。このように金型を位置制御することにより、第２の環状段部６４の裏面７６の位置（図５のＬ２）が、ギヤ隣接凹部７２の底面の位置（図５のＬ１）よりもラチェット５０の裏側方向にオフセットして位置される。この構成及び製法によると、内歯ギヤ５４形成の際に金型にかかる負荷を軽減する効果が得られる。なお、先に述べたようにラチェット５０にはギヤ隣接凹部７２を形成することが好ましいが、仮にギヤ隣接凹部７２の形成を省略する場合は、第２の環状段部６４の裏面７６の位置（図５のＬ２）が、第１の環状段部６０の基準底面７４の位置よりもラチェット５０の裏側方向にオフセットする関係を満たせば、同様の効果が得られる。

【0031】

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、図示実施形態のラチェット５０では４つの裏面凸部５８と３つのトッピング６２を備えているが、これらの要素は発明の要旨とは関係がないため任意に設定することができる。

【産業上の利用可能性】

【0032】

以上詳述したように、本発明によれば、リクライニング機構のラチェットにおける歯ダレや歯断を防いで形成精度を向上させることができると共に、金型の耐久性確保も実現できる。よって、リクライニング機構の小型化、性能向上、製造コスト抑制に広く寄与することができる。

【符号の説明】

【0033】

１０ 下型プレッシャープレート
１１ フローティングダイ（第２の金型）
１２ 円形凹部
１３ 円錐面
２０ 上型プレッシャープレート
３０ フローティングメインパンチ
３２ ギヤ押し出しパンチ（第１の金型）
３３ａ ギヤ押し出しパンチの基準先端面
３３ｂ ギヤ押し出しパンチの先端突起
３４ 上型インナーパンチ
４０ ギヤエジェクター
４２ 下型インナーパンチ
５０ ラチェット
５２ 凹部
５４ 内歯ギヤ
５６ 円形穴
５８ 裏面凸部
６０ 第１の環状段部（裏側環状部）
６２ トッピング
６４ 第２の環状段部（外側環状部）
６６ 回転案内面
６８ 外周面
７０ 円錐面
７２ ギヤ隣接凹部
７４ 基準底面
７６ 第２の環状段部の裏面
８０ 被加工材
ｄ１ 歯先円
ｄ２ 歯底円
ｄ３ ピッチ円

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】