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(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】
(24)【登録日】2024-01-29
(45)【発行日】2024-02-06
(54)【発明の名称】ギア装置
(51)【国際特許分類】
   F16H 1/32 20060101AFI20240130BHJP
   F16H 55/06 20060101ALI20240130BHJP
【FI】
F16H1/32 A
F16H55/06
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2020011733
(22)【出願日】2020-01-28
(65)【公開番号】P2021116895
(43)【公開日】2021-08-10
【審査請求日】2022-11-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 隆行
(72)【発明者】
【氏名】井土 耕平
(72)【発明者】
【氏名】永田 俊顕
【審査官】増岡 亘
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-99085(JP,A)
【文献】実開平5-52404(JP,U)
【文献】特開平3-272348(JP,A)
【文献】特開2017-150573(JP,A)
【文献】特開2011-106535(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16H 1/32
F16H 55/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1ギアと、前記第1ギアの回転に伴い偏心する第2ギアと、前記第2ギアの偏心に伴い前記第1ギアの回転速度よりも遅い速度で回転する第3ギアとを備えるギア装置であって、
前記第1ギアは、樹脂製のギア部と、樹脂製の偏心軸部とを有し、
前記第3ギアは出力軸を有し、
前記偏心軸部における前記第3ギア側の先端面には、前記出力軸が挿通される挿通孔が設けられており、
前記挿通孔の周囲には、前記先端面から前記偏心軸部の軸方向に突出した突出壁が設けられていることを特徴とするギア装置。
【請求項2】
前記ギア部と前記偏心軸部は、異なる材料で構成されている請求項1に記載のギア装置。
【請求項3】
前記ギア部と前記偏心軸部は、異なる部材で構成されており、互いに接合された状態で一体化されている請求項1又は2に記載のギア装置。
【請求項4】
前記第3ギアは出力軸を有し、
前記偏心軸部における前記第3ギア側の先端面には、前記出力軸が挿通される挿通孔が設けられており、
前記偏心軸部の外周面と前記挿通孔の内周面との間には、前記偏心軸部の軸方向に沿って肉抜き部が設けられている請求項1~のいずれか一項に記載のギア装置。
【請求項5】
前記偏心軸部における前記肉抜き部よりも外周側を外周部とすると、
前記外周部の厚さは一定に構成されている請求項に記載のギア装置。
【請求項6】
前記肉抜き部には、隔壁が設けられている請求項又はに記載のギア装置。
【請求項7】
前記隔壁は、複数設けられている請求項に記載のギア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ギア装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、シートリフタ装置に用いられるギア装置について記載している。
図19に示すように、ギア装置70は、樹脂製のウォームホイール71と、ウォームホイール71の回転に伴い偏心する第2ギアとしての外歯ギア72と、外歯ギア72の偏心に伴いウォームホイール71の回転速度よりも遅い速度で回転する第3ギアとしての内歯ギア73とを備えている。ウォームホイール71には金属製の偏心軸部74が取り付けられており、ウォームホイール71と偏心軸部74とによって第1ギア75が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2013-99085号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
図20に示すように、特許文献1のギア装置70では、金属製の偏心軸部74に樹脂をモールド成形することによって第1ギア75を作製している。偏心軸部74が金属製であるため、ギア装置70の重量が相対的に大きくなりやすいという課題を有している。ギア装置70をシートリフタ装置等に用いる場合において、装置のさらなる軽量化が望まれている。本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量化したギア装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するためのギア装置は、第1ギアと、前記第1ギアの回転に伴い偏心する第2ギアと、前記第2ギアの偏心に伴い前記第1ギアの回転速度よりも遅い速度で回転する第3ギアとを備えるギア装置であって、前記第1ギアは、樹脂製のギア部と、樹脂製の偏心軸部とを有することを要旨とする。
【0006】
この構成によれば、第1ギアが、樹脂製のギア部と、樹脂製の偏心軸部とを有することにより、金属製の偏心軸部を有する態様に比べて第1ギアを軽量化することができる。そのため、ギア装置を軽量化することができる。
【0007】
上記ギア装置について、前記ギア部と前記偏心軸部は、異なる材料で構成されていることが好ましい。この構成によれば、ギア部と偏心軸部とに要求される機械的強度等の特性に合わせて、ギア部と偏心軸部の材料を最適化することができる。そのため、ギア装置を軽量化しつつ、ギア装置の特性を好適なものとすることができる。
【0008】
上記ギア装置について、前記ギア部と前記偏心軸部は、異なる部材で構成されており、互いに接合された状態で一体化されていることが好ましい。ギア部と偏心軸部とが同一の部材で構成されている態様では、成形時の寸法精度を高くすることが難しい場合がある。これに対し、ギア部と偏心軸部が異なる部材で構成されていることにより、各部材の成形時の寸法精度を向上させることが容易になる。
【0009】
上記ギア装置について、前記第3ギアは出力軸を有し、前記偏心軸部における前記第3ギア側の先端面には、前記出力軸が挿通される挿通孔が設けられており、前記挿通孔の周囲には、突出壁が設けられていることが好ましい。この構成によれば、偏心軸部の挿通孔の周囲に突出壁が設けられていることにより、偏心軸部の先端面が、第3ギアに接触することが抑制される。そのため、第3ギアに接触することによる偏心軸部の先端面の摩耗を抑制することができる。
【0010】
上記ギア装置について、前記第3ギアは出力軸を有し、前記偏心軸部における前記第3ギア側の先端面には、前記出力軸が挿通される挿通孔が設けられており、前記偏心軸部の外周面と前記挿通孔の内周面との間には、前記偏心軸部の軸方向に沿って肉抜き部が設けられていることが好ましい。この構成によれば、偏心軸部に肉抜き部が設けられていることにより、偏心軸部をより軽量化することができる。そのため、ギア装置のさらなる軽量化に貢献する。
【0011】
上記ギア装置について、前記偏心軸部における前記肉抜き部よりも外周側を外周部とすると、前記外周部の厚さは一定に構成されていることが好ましい。この構成によれば、外周部を樹脂で成形した際に、外周部の厚さが異なることによる樹脂のひけを抑制することができる。そのため、外周部の寸法精度をより向上させることができる。
【0012】
上記ギア装置について、前記肉抜き部には、隔壁が設けられていることが好ましい。この構成によれば、偏心軸部における肉抜きを形成した箇所の機械的強度の低下を抑制することができる。
【0013】
上記ギア装置について、前記隔壁は、複数設けられていることが好ましい。この構成によれば、肉抜き部の所定の位置に選択的に隔壁を設けることができる。そのため、偏心軸部における肉抜きを形成した箇所の強度の低下を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のギア装置によれば、装置を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】シートの側面図。
図2】駆動装置の側面図。
図3】駆動装置の正面図。
図4図2の4-4線断面図。
図5】駆動装置の分解斜視図。
図6】ハウジングとストッパプレートの斜視図。
図7】ハウジングとストッパプレートの平面図。
図8】ストッパプレートと外歯ギアの斜視図。
図9】ストッパプレートと外歯ギアの平面図。
図10】第1ギアを構成する偏心軸部とウォームギアの斜視図。
図11】第1ギアの斜視図。
図12】偏心軸部の斜視図。
図13】偏心軸部の平面図。
図14図13の14-14線断面図。
図15】偏心軸部の底面図。
図16】変更例の偏心軸部の斜視図。
図17】変更例の偏心軸部の平面図。
図18図17の18-18線断面図。
図19】従来技術の駆動装置の分解斜視図。
図20】従来技術の偏心軸部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1図15を参照して、ギア装置について説明する。
図1に、シート11の側面図を示す。シート11は、四輪自動車等の車両に搭載される。車両のフロア1上には、スライドレール12が配置されている。スライドレール12は、一対のアッパレール21と、一対のロアレール22とを有する。ロアレール22は、車両のフロア1に取り付けられている。アッパレール21は、車両の前後方向にスライド可能に、ロアレール22に取り付けられている。
【0017】
一対のアッパレール21の前端部側と後端部側には、それぞれブラケット23が取り付けられている。前端部側のブラケット23には、ピン24によってフロントリンク26が取り付けられている。後端部側のブラケット23には、ピン24によってリアリンク27が取り付けられている。言い換えれば、一対のアッパレール21には、ブラケット23を介して一対のフロントリンク26及び一対のリアリンク27が取り付けられている。フロントリンク26及びリアリンク27は、ブラケット23に対して回転可能に取り付けられている。
【0018】
フロントリンク26及びリアリンク27におけるブラケット23に取り付けられた側とは反対側の端部には、ロッド28によってクッションフレーム25が取り付けられている。フロントリンク26及びリアリンク27は、クッションフレーム25に対して回転可能に取り付けられている。
【0019】
ブラケット23、フロントリンク26、リアリンク27、及び、クッションフレーム25が上記のように取り付けられていることによって、所謂、四節回転機構が形成されている。
【0020】
一対のリアリンク27の一方には、ギア27aが設けられている。ギア27aは、ロッド28を中心として略円弧状に並べられた複数の歯を有する。
クッションフレーム25には、駆動装置29が取り付けられている。駆動装置29は、ピニオン29aを有している。ピニオン29aは、リアリンク27のギア27aの歯に噛み合っている。駆動装置29が駆動されると、ピニオン29aが回転する。ピニオン29aが回転することにより、ギア27aに対するピニオン29aの位置が変化し、リアリンク27を固定するピン24とピニオン29aとの間の距離が変化する。リアリンク27を固定するピン24とピニオン29aとの間の距離が変化すると、四節回転機構の作用によって、ピン24を回転中心としてリアリンク27を回転させることができる。これにより、クッションフレーム25を、ブラケット23に対して昇降させることができる。
【0021】
ブラケット23、フロントリンク26、リアリンク27、クッションフレーム25、及び、駆動装置29によってシートリフタ装置が構成されている。なお、駆動装置29は、ギアボックスモータと称され得る。
【0022】
駆動装置29について説明する。
図2、3に示すように、駆動装置29は、モータ31と、ギア装置32とを有する。ギア装置32は、モータ31の回転を減速させて、ピニオン29aを回転させる。そのため、ギア装置32は、減速装置と称され得る。
【0023】
図5に示すように、モータ31は、ケース31aと、ケース31aに収容された構成部品とを有する。構成部品には、例えば、モータシャフト、ステータ、ロータ、コイル、及び磁石(いずれも図示省略)が含まれる。モータ31は、電力によって駆動され、回転軸Ax1まわりにモータシャフトを回転させる。
【0024】
ギア装置32について説明する。
図4、5に示すように、ギア装置32は、回転伝達機構35と、ハウジング36と、カバー37とを有する。
【0025】
回転伝達機構35は、ハウジング36に収容される。回転伝達機構35は、減速機構としての第1の減速部41と、同じく減速機構としての第2の減速部42と、出力軸43とを有する。モータ31の駆動力は、第1の減速部41を介して第2の減速部42に伝達され、さらに第2の減速部42から出力軸43に伝達される。
【0026】
出力軸43は、回転軸Ax2まわりに回転可能に、ハウジング36及びカバー37に支持される。回転軸Ax2は、回転軸Ax1の軸方向と交差する方向に延びる、出力軸43の中心軸である。
【0027】
出力軸43に、駆動装置29のピニオン29aが設けられる。ピニオン29aは、ハウジング36の外部に突出する。ピニオン29aは、出力軸43と一体に、回転軸Ax2まわりに回転可能である。なお、便宜上、図4ではピニオン29aを省略している。
【0028】
ここで、図4、5に示すように、回転軸Ax2の延びる方向を「上下方向DZ」といい、後述するストッパプレート63の延設部63bの延びる方向を「幅方向DX」といい、ストッパプレート63の切欠部63cが並設される方向を「前後方向DY」という。
【0029】
回転伝達機構35について説明する。
図5に示すように、第1の減速部41は、ウォーム51と、ギア部としてのウォームホイール52とを有する。ウォーム51は、モータ31のモータシャフトに結合され、モータシャフトと一体に回転軸Ax1まわりに回転する。
【0030】
図4に示すように、ウォームホイール52は、回転軸Ax2まわりに回転可能に、ハウジング36及び出力軸43に支持される。ウォームホイール52は、回転軸Ax2を中心とする略円盤状に形成され、第1の端面52aと、第2の端面52bと、複数の歯52cとを有する。第1の端面52aは、回転軸Ax2の軸方向の一方側(図4における上下方向DZの上方)に向く。第2の端面52bは、回転軸Ax2の軸方向の他方側(図4における上下方向DZの下方)に向き、ハウジング36に支持される。複数の歯52cは、回転軸Ax2の周方向に略等間隔に並べられ、ウォーム51と噛み合う。
【0031】
第1の減速部41において、モータ31の駆動力によってウォーム51が回転軸Ax1まわりに回転すると、ウォーム51と噛み合う歯52cを有するウォームホイール52は、回転軸Ax2まわりに回転する。第1の減速部41は、モータ31のモータシャフトに対して減速してウォームホイール52を回転させる。
【0032】
第2の減速部42は、ウォームホイール52から突出した偏心軸部61と、第2ギアとしての外歯ギア62と、規制部材としてのストッパプレート63と、第3ギアとしての内歯ギア64とを有する。なお、本実施形態において、偏心軸部61は、ウォームホイール52と接合された状態で一体化されている。偏心軸部61とウォームホイール52とによって第1ギア69が構成されている。第1ギア69の構成については後述する。
【0033】
第2の減速部42を構成する各部材について説明する。
図4、5に示すように、偏心軸部61は、ウォームホイール52の第1の端面52aから、回転軸Ax3に沿って突出している。回転軸Ax3は、回転軸Ax2と平行であり、回転軸Ax2と異なる位置にある。すなわち、偏心軸部61の中心である回転軸Ax3は、ウォームホイール52の中心である回転軸Ax2から偏心している。
【0034】
偏心軸部61における内歯ギア64側の先端面61bには、挿通孔61cが設けられている。挿通孔61cの周囲には、先端面61bから突出した状態で、全周に亘って突出壁61dが設けられている。挿通孔61cの中心は、回転軸Ax2と同軸状である。偏心軸部61の外周面61aの中心である回転軸Ax3は、回転軸Ax2から偏心している。後述のように、偏心軸部61の挿通孔61cに、出力軸43が相対回転可能に挿通される。
【0035】
偏心軸部61は、ウォームホイール52と一体に回転可能である。回転軸Ax2まわりに回転するウォームホイール52によって、偏心軸部61の少なくとも外周面61aは、回転軸Ax2の周方向に移動させられる。言い換えると、偏心軸部61は、回転軸Ax2の周りを公転する。偏心軸部61とともに、回転軸Ax3も回転軸Ax2の周方向に移動(公転)する。
【0036】
ストッパプレート63は、回転軸Ax2、及び、回転軸Ax3の軸方向において、ウォームホイール52と外歯ギア62との間に位置する。ストッパプレート63は、ハウジング36に支持されるとともに、外歯ギア62を支持する。
【0037】
図6、7に示すように、ストッパプレート63は、略菱形の本体部63aを有している。本体部63aにおける対向する二対の角部が、それぞれ、前後方向DYと幅方向DXに沿う位置となるように構成されている。本体部63aの前後方向DYの中央部には、幅方向DXの両側に延設する延設部63bを有する。本体部63aの幅方向DXの中央部には、前後方向DYの内側に凹んだ切欠部63cを有する。本体部63aの中央には、円形状の開口部63dが形成されている。
【0038】
ストッパプレート63の延設部63bは、ハウジング36の凹部36aに収容することができるように構成されている。また、延設部63bがハウジング36の凹部36aに収容された状態で、ストッパプレート63は、幅方向DXに移動可能となるとともに、前後方向DYへの移動が規制される。
【0039】
図4、5に示すように、外歯ギア62は、回転軸Ax3を中心とする円形板状の本体部62aと、本体部62aの上下方向DZの下面側に設けられたフランジ部62bとを有する。フランジ部62bの外径は、本体部62aの外径よりも大きく構成されている。本体部62aの外周側に、複数の外歯62cが設けられている。外歯62cは、本体部62aから回転軸Ax3の径方向の外側に突出するとともに、回転軸Ax3の周方向に略等間隔に並べられる。本体部62aの中央部に、回転軸Ax3に沿って延びる挿通孔62dが設けられている。
【0040】
図8に示すように、外歯ギア62のフランジ部62bにおける回転軸Ax3を中心に対抗する2箇所には、上下方向DZの下方に突出した係合爪62eが形成されている。幅方向DXに沿う係合爪62eの幅W1は、同方向におけるストッパプレート63の切欠部63cの幅W2よりも若干小さく構成されている。
【0041】
図9に示すように、係合爪62e同士の間隔D1は、ストッパプレート63の切欠部63cの先端部同士の間隔D2よりも大きく構成されている。
ストッパプレート63上に外歯ギア62を配置し、外歯ギア62の係合爪62eをストッパプレート63の切欠部63cに収容すると、外歯ギア62は、上記間隔D1とD2との差だけストッパプレート63に対して前後方向DYに移動可能となる。また、外歯ギア62は、ストッパプレート63に対して幅方向DXへの移動が規制される。
【0042】
図4、5に示すように、内歯ギア64は、円形板状の本体部64aと、本体部64aの上下方向DZの下面側に設けられたフランジ部64bとを有する。フランジ部64bの外径は、本体部64aの外径よりも大きく構成されている。フランジ部64bの内周側に、複数の内歯64cが設けられている。
【0043】
内歯64cは、フランジ部64bから回転軸Ax2の径方向の内側に突出するとともに、回転軸Ax2の周方向に略等間隔に並べられる。内歯64cの数は、外歯62cの数よりも多く構成されている。例えば、内歯64cの数は、外歯62cの数より一つ又は二つ多く構成されている。
【0044】
内歯ギア64の本体部64aの中央部には、挿通孔64dが設けられている。この挿通孔64dの中心は、回転軸Ax2と同軸状である。この挿通孔64dを挿通した状態で出力軸43が取り付けられている。内歯ギア64と出力軸43とは、一体回転可能に構成されている。
【0045】
上記ストッパプレート63、外歯ギア62、内歯ギア64、及び、出力軸43の材質は特に限定されないが、金属製であると機械的強度、耐熱性に優れるため好ましい。
第2の減速部42の組付機構について説明する。
【0046】
図5に示すように、ハウジング36内に偏心軸部61とウォームホイール52とで構成される第1ギア69を収容する。次に、第1ギア69上に、規制部材としてのストッパプレート63を配置する。ストッパプレート63の延設部63bを、ハウジング36の凹部36aに収容し、ストッパプレート63の開口部63dに、偏心軸部61を挿通させる。次に、ストッパプレート63上に第2ギアとしての外歯ギア62を配置する。外歯ギア62の係合爪62eを、ストッパプレート63の切欠部63cに収容する。次に、外歯ギア62の挿通孔62d、及び、偏心軸部61の挿通孔61cに出力軸43を挿通させて、第3ギアとしての内歯ギア64を取り付ける。そして、内歯ギア64の内歯64cの少なくとも一つが、外歯ギア62の外歯62cのうち少なくとも一つと噛み合った状態とする。この状態で、偏心軸部61の挿通孔61cの周囲に設けられた突出壁61dが、内歯ギア64の本体部64aの下面に当接した状態となる。さらに、ビス38を用いてカバー37をハウジング36に取り付ける。カバー37には開口部37aが設けられており、この開口部37aを通じて、出力軸43に設けられたピニオン29aがハウジング36の外部に突出した状態となる。
【0047】
第2の減速部42の動作機構について説明する。
ウォームホイール52が回転軸Ax2まわりに回転すると、偏心軸部61は、回転軸Ax2の周りを公転する。外歯ギア62は、上記のようにストッパプレート63上に配置されているため、偏心軸部61と共に回転することが規制される。そして、外歯ギア62は、回転軸Ax2と回転軸Ax3との間の距離を半径とする円軌跡を描きながら、回転軸Ax2の周方向に移動させられる。言い換えると、外歯ギア62は、回転軸Ax2の周りを公転する。
【0048】
外歯ギア62が公転すると、外歯ギア62の外歯62cが、回転軸Ax2の周方向に移動する。内歯ギア64の内歯64cの数が、外歯62cの数よりも多いことにより、外歯ギア62の公転に伴い、内歯64cと外歯62cとの噛み合い部が回転軸Ax2まわりに移動する。内歯64cと外歯62cとの噛み合い部が回転軸Ax2まわりに移動することによって、内歯ギア64が回転軸Ax2まわりに回転する。外歯ギア62の一回の公転に対して、内歯ギア64は、内歯64cと外歯62cの噛み合い部の移動分だけ回転するため、ウォームホイール52の回転に対して内歯ギア64の回転は減速される。第2の減速部42は、所謂、タウメル機構によって減速を行っている。
【0049】
第1ギア69について説明する。
図10、11に示すように、第1ギア69は、ギア部としてのウォームホイール52と、偏心軸部61とで構成されている。さらに、偏心軸部61は、軸方向における一端側の軸部65と、軸部65よりも軸方向における他端側の嵌合部66とで構成されている。嵌合部66の外径は、軸部65の外径よりも大きく構成されている。
【0050】
後述のように、偏心軸部61の嵌合部66がウォームホイール52に嵌合されることによって、偏心軸部61とウォームホイール52とが接合される。そして、偏心軸部61とウォームホイール52とは接合された状態で一体化されている。ここで、接合された状態で一体化されるとは、接合されることによって一つの部材として構成されていることを意味するものとする。
【0051】
ウォームホイール52の中央部には貫通孔52dが設けられており、貫通孔52dの内周には、周方向に沿って複数の凹凸52eが形成されている。この凹凸52eは、ウォームホイール52の軸方向に沿って略同一形状で構成されている。偏心軸部61の嵌合部66には、周方向に沿って複数の凹凸66eが形成されている。この凹凸66eは、嵌合部66の軸方向に沿って略同一形状で構成されている。偏心軸部61とウォームホイール52を接合する際は、嵌合部66をウォームホイール52の貫通孔52dに挿入し、嵌合部66の凹凸66eをウォームホイール52の凹凸52eに無理嵌め状態で嵌合させる。
【0052】
ウォームホイール52と偏心軸部61は、樹脂で構成されている。ウォームホイール52と偏心軸部61を構成する樹脂としては、特に限定されないが、機械的強度、耐熱性等に優れる樹脂であることが好ましい。
【0053】
機械的強度、耐熱性等に優れる樹脂としては、例えば、ポリアセタール樹脂(以下、「POM」ともいう。)、ポリアミド樹脂(以下、「PA」ともいう。)、ポリカーボネート樹脂(以下、「PC」ともいう。)、変性ポリフェニレンエーテル樹脂(以下、「m-PPE」ともいう。)、ポリエチレンテレフタラート(以下、「PBT」ともいう。)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(以下、「PPS」ともいう。)等が挙げられる。
【0054】
また、上記樹脂には、補強材が添加されていてもよい。補強材が添加されていることによって、機械的強度や耐摩耗性を向上させることができる。補強材の種類は特に限定されないが、例えば、ガラス、カーボン、セラミック等が挙げられる。補強材の形状は特に限定されず、繊維状、粒子状、板状等が挙げられる。
【0055】
ギア部としてのウォームホイール52と、偏心軸部61とは、同一の樹脂で構成されていてもよいし、異なる樹脂で構成されていてもよい。さらに、ウォームホイール52と偏心軸部61とは、異なる材料で構成されていてもよい。ここで、異なる材料とは、異なる樹脂を用いる態様や、同一の樹脂を用いていても補強材の種類や含有量が異なる態様を意味するものとする。
【0056】
上記のように、第2の減速部42の動作時に、第1ギア69は外歯ギア62を偏心させる。その際、第1ギア69の偏心軸部61には、径方向外側から応力が付与されやすい。そのため、第1ギア69の偏心軸部61は、より高い機械的強度を有することが好ましい。偏心軸部61を構成する材料としては、補強材を含有する樹脂であることが好ましい。補強材を含有する樹脂としては、例えば、ガラス繊維を25~40質量%含有するPOMや、ガラス繊維を25~40質量%含有するPPSを挙げることができる。
【0057】
第1ギア69のウォームホイール52は、ウォーム51の回転によって回転するため、ウォームホイール52の機械的強度は、ウォーム51の機械的強度と同程度であることが好ましい。そのため、ウォームホイール52には、偏心軸部61ほどの高い機械的強度は要求されない。ウォームホイール52を構成する材料としては、例えば、補強材を含有しないPOMを挙げることができる。
【0058】
図12~14に示すように、偏心軸部61の軸部65における外周面65aと、偏心軸部61の挿通孔61cの内周面61eとの間には、軸部65の軸方向に沿って肉抜き部(以下、「第1肉抜き部」ともいう。)65bが設けられている。第1肉抜き部65bは、軸部65の中心(回転軸Ax3)が挿通孔61cの中心(回転軸Ax2)から偏心していることによって、軸部65の外周面65aと挿通孔61cの内周面61eとの間隔が相対的に大きくなっている箇所に設けられている。
【0059】
第1肉抜き部65bは、軸部65の上下方向DZの上方の先端面に開口した状態で設けられている。第1肉抜き部65bは、軸部65の周方向に沿って4つ並設されている。各第1肉抜き部65bの間に隔壁65cが3つ設けられている。隔壁65cは、隔壁65cの壁面の延びる方向が挿通孔61cの中心に向かうように構成されている。軸部65における第1肉抜き部65bよりも外周側を外周部65dとすると、各第1肉抜き部65bにおける外周部65dの厚さは、一定に構成されている。
【0060】
図14、15に示すように、偏心軸部61の嵌合部66における外周面66aと、挿通孔61cの内周面61eとの間には、嵌合部66の軸方向に沿って肉抜き部(以下、「第2肉抜き部」ともいう。)66bが設けられている。第2肉抜き部66bは、嵌合部66の上下方向DZの下方の端面に開口した状態で設けられている。第2肉抜き部66bは、挿通孔61cを囲むように嵌合部66の周方向に沿って4つ並設されている。各第2肉抜き部66bの間に隔壁66cが4つ設けられている。隔壁66cは、隔壁66cの壁面の延びる方向が挿通孔61cの中心に向かうように構成されている。嵌合部66における第2肉抜き部66bよりも外周側を外周部66dとすると、各第2肉抜き部66bにおける外周部66dの厚さは、一定に構成されている。
【0061】
図14に示すように、挿通孔61cの内周面61eには、挿通孔61cの径方向の内側に突出した突起部67が設けられている。この突起部67は、偏心軸部61の軸方向における中央部に設けられており、挿通孔61cの全周に亘って形成されている。
【0062】
突起部67の頂点を繋いだ円の直径Tは、出力軸43の直径よりも若干大きくなるように構成されている。また、挿通孔61cの上下方向DZの両端部から、突起部67における最も突出した箇所である頂部に向かってテーパ状の傾斜が設けられている。すなわち、挿通孔61cの内径は、突起部67において最も小さくなっており、挿通孔61cの両端部に向かって徐々に大きくなるように構成されている。
【0063】
本実施形態の作用及び効果を説明する。
(1)第1ギア69が、樹脂製のウォームホイール52と、樹脂製の偏心軸部61とを有することにより、金属製の偏心軸部を有する態様に比べて第1ギア69を軽量化することができる。したがって、ギア装置32を軽量化することができる。ギア装置32を軽量化することにより、シート11の昇降動作に必要な動力を削減することが可能になる。また、シート11の昇降動作をより素早く行うことが可能になる。さらに、第1ギア69が金属製である態様に比べて、製造コストを低減することが可能になる。
【0064】
(2)第1ギア69が、樹脂製のウォームホイール52と、樹脂製の偏心軸部61とを有することにより、ギア装置32の静粛性を向上させることができる。すなわち、従来のギア装置は、偏心軸部が金属製であるため、偏心軸部が出力軸やストッパプレートに接触した際に金属音が発生しやすい。これに対し、偏心軸部61とウォームホイール52とが樹脂製であることにより、金属音の発生を抑制することができるため、静粛性を向上させることができる。
【0065】
(3)ウォームホイール52と偏心軸部61とが異なる材料で構成されている。ウォームホイール52と偏心軸部61とに要求される機械的強度等の特性に合わせて、材料を最適化することができる。したがって、ギア装置32を軽量化しつつ、ギア装置32の特性を好適なものとすることができる。
【0066】
(4)ウォームホイール52と偏心軸部61は、異なる部材で構成されており、互いに接合された状態で一体化されている。ウォームホイール52と偏心軸部61とを別々に成形することができるため、各部材の寸法精度を向上させることが容易になる。
【0067】
(5)偏心軸部61の挿通孔61cの周囲に突出壁61dが設けられている。この突出壁61dが、内歯ギア64の本体部64aの下面に当接することにより、偏心軸部61における内歯ギア64側の先端面61bの全体が、内歯ギア64の下面に接触することが抑制される。したがって、内歯ギア64の下面に接触することによる偏心軸部61の先端面61bの摩耗を抑制することができる。
【0068】
(6)偏心軸部61の軸部65には、第1肉抜き部65bが設けられており、偏心軸部61の嵌合部66には、第2肉抜き部66bが設けられている。肉抜き部が設けられていない態様に比べて、偏心軸部61をより軽量化することができる。したがって、ギア装置32のさらなる軽量化に貢献する。
【0069】
(7)第1肉抜き部65bよりも外周側の外周部65dの厚さが一定に構成されている。同様に、第2肉抜き部66bよりも外周側の外周部66dの厚さが一定に構成されている。外周部65d、66dを樹脂で成形した際に、外周部65d、66dの厚さが異なることによる樹脂のひけを抑制することができる。したがって、外周部65d、66dの寸法精度をより向上させることができる。また、外周部65d、66dの機械的強度を均一にすることができる。
【0070】
(8)第1肉抜き部65b、及び、第2肉抜き部66bには、隔壁65c、66cが設けられている。したがって、第1肉抜き部65b、及び、第2肉抜き部66bを形成した箇所の機械的強度の低下を抑制することができる。
【0071】
(9)隔壁65c、66cは、複数設けられている。第1肉抜き部65b、及び、第2肉抜き部66bの所定の位置に選択的に隔壁65c、66cを設けることができるため、偏心軸部61における肉抜き部を形成した箇所の強度の低下を好適に抑制することができる。具体的には、シート11の昇降動作の開始時に、第1ギア69の偏心軸部61に対して常に一定の角度から応力が付与されることが起こり得る。そのため、隔壁65c、66cが複数設けられていることにより、例えば、シート11の上昇時に偏心軸部61に応力が付与されやすい箇所と、シート11の下降時に偏心軸部61に応力が付与されやすい箇所の両方に、選択的に隔壁65c、66cを設けることが可能になる。
【0072】
(10)偏心軸部61の挿通孔61cの内周面61eには、挿通孔61cの径方向の内側に突出した突起部67が設けられている。内周面61eに突起部67を有さない態様に比べて、出力軸43と挿通孔61cの内周面61eとの接触面積を相対的に小さくすることができる。そのため、挿通孔61c内を出力軸43が相対回転する際に、出力軸43にかかる抵抗を小さくすることができる。特に、偏心軸部61には、径方向外側から応力が付与されやすく、出力軸43にかかる抵抗が大きくなりやすい。したがって、内周面61eに突起部67を有することによって、出力軸43にかかる抵抗を効果的に小さくして、出力軸43の摺動性を向上させることができる。
【0073】
(11)突起部67は、偏心軸部61の軸方向に沿う挿通孔61cの中央部に設けられている。出力軸43との接触によって突起部67にかかる荷重を偏心軸部61でバランス良く受けることができるため、出力軸43のがたつきを抑制することができる。
【0074】
(12)突起部67は、挿通孔61cの周方向に沿って設けられている。出力軸43の周方向に沿って突起部67を均等に接触させることができるため、出力軸43のがたつきを好適に抑制することができる。
【0075】
(13)突起部67は、偏心軸部61の軸方向に沿って設けられている。出力軸43の軸方向に沿って突起部67を均等に接触させることができるため、出力軸43のがたつきを好適に抑制することができる。
【0076】
(14)偏心軸部61の軸方向に沿う挿通孔61cの両端部から突起部67の頂部に向かって、テーパ状の傾斜が設けられている。テーパ状の傾斜に出力軸43が当接することによって、出力軸43のがたつきを好適に抑制することができる。
【0077】
(15)偏心軸部61は、樹脂製である。したがって、突起部67を精度良く形成することが容易になる。
<その他の実施形態>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0078】
・本実施形態では、第1ギア69を構成するウォームホイール52と偏心軸部61とは、互いに無理嵌め状態に嵌合することによって接合されていたが、ウォームホイール52と偏心軸部61を接合する方法は上記方法に限定されない。例えば、接着剤を用いてウォームホイール52と偏心軸部61を接合してもよいし、互いの接合部分にネジ溝を形成して螺合させることによって接合してもよい。
【0079】
・第1ギア69は、一つの同じ部材で構成されていてもよい。すなわち、第1ギア69を構成するウォームホイール52と偏心軸部61とが、同じ金型内で同時に射出成形されて一体化されていてもよい。この態様では、ウォームホイール52を構成する部材と偏心軸部61を構成する部材とを個別に成形した後、接合する工程を省略できるため、第1ギア69をより効率良く作製することが可能になる。また、この態様において、ウォームホイール52を形成する樹脂と偏心軸部61を形成する樹脂とが同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。異なる材料で構成される場合、二色成形を行うことによって同時に成形することができる。
【0080】
・本実施形態では、偏心軸部61における内歯ギア64側の先端面61bにおける挿通孔61cの周囲に全周に亘って突出壁61dが設けられていたが、この態様に限定されない。突出壁61dは、挿通孔61cの周囲に非連続的に設けられていてもよい。突出壁61dは省略されていてもよい。また、偏心軸部61の先端面61bに突出壁61dを設けることに代えて、偏心軸部61の先端面61bが当接する内歯ギア64の下面側に突出壁が設けられていてもよい。
【0081】
・本実施形態では、第1肉抜き部65bよりも外周側の外周部65dの厚さが一定に構成されていたが、この態様に限定されない。外周部65dの厚さが異なるように構成されていてもよい。例えば、偏心軸部61に対して径方向外側からより高い応力が付与される箇所において、外周部65dの厚さを選択的に厚くしてもよい。
【0082】
・本実施形態では、偏心軸部61の軸部65には第1肉抜き部65bが設けられており、偏心軸部61の嵌合部66には第2肉抜き部66bが設けられていたが、第1肉抜き部65bと第2肉抜き部66bの少なくとも一方が省略されていてもよい。
【0083】
・第1肉抜き部65bの隔壁65c、及び、第2肉抜き部66bの隔壁66cは、壁面の延びる方向が挿通孔61cの中心に向かうように構成されていたが、この態様に限定されない。壁面の延びる方向は任意に設定することができる。例えば、壁面の延びる方向が、偏心軸部61の軸部65の中心(回転軸Ax3)であってもよい。
【0084】
・本実施形態では、第1肉抜き部65b、及び、第2肉抜き部66bには、複数の隔壁65c、66cが設けられていたが、隔壁65c、66cは省略されていてもよい。すなわち、第1肉抜き部65b、及び、第2肉抜き部66bは、それぞれ一つの肉抜き部65b、66bで構成されていてもよい。
【0085】
・本実施形態では、第3ギアとしての内歯ギア64に出力軸43が取り付けられており、第3ギアが出力軸43を有するように構成されていたが、この態様に限定されない。すなわち、内歯ギア64に出力軸43が取り付けられていなくてもよい。例えば、第3ギアとしての内歯ギアの内歯64cが、第4ギアの歯に噛み合っており、第4ギアに出力軸が取り付けられていてもよい。
【0086】
・本実施形態では、第2ギアは外歯ギア62であり、第3ギアは内歯ギア64で構成されていたが、この態様に限定されない。第2ギアが内歯ギアであり、第3ギアが外歯ギアで構成されていてもよい。
【0087】
・本実施形態において、偏心軸部61の挿通孔61cの内周面61eに設けられた突起部67は、偏心軸部61の軸方向における中央部に設けられていたが、突起部67の設けられる位置は中央部に限定されない。突起部67は、偏心軸部61の軸方向における任意の位置に設けることができる。突起部67の数も一つに限定されず、複数設けてもよい。
【0088】
・本実施形態において、偏心軸部61の挿通孔61cの内周面61eに設けられた突起部67には、挿通孔61cの上下方向DZの両端部から、突起部67の頂部に向かってテーパ状の傾斜が設けられていたが、テーパ状の傾斜は省略されていてもよい。すなわち、挿通孔61cの内周面61eにおける所定の位置のみに、全周に亘って突起部67が設けられていてもよい。
【0089】
・本実施例では、偏心軸部61の挿通孔61cの内周面61eには、全周に亘って突出した突起部67が設けられていたが、突起部67の形状は、本実施形態の形状に限定されない。挿通孔61cの周方向に沿って非連続的に設けられていてもよい。
【0090】
図16~18に示すように、例えば、挿通孔61cの内周面61eに、周方向に略等間隔に3つの突起部68が設けられていてもよい。この突起部68は、偏心軸部61の軸方向に沿って延びている。突起部68の数は3つに限定されず、2つ以下であってもよいし、4つ以上であってもよい。突起部68は、挿通孔61cの上下方向DZの両端部から中央部に向かって、より突出高さが高くなるようにテーパ状の傾斜を有していてもよい。すなわち、挿通孔61cの中央部に、突起部68の頂部が設けられていてもよい。
【0091】
・本実施形態において、ギア装置32は、回転伝達機構35と、ハウジング36と、カバー37とを有しており、さらに回転伝達機構35は、第1の減速部41と、第2の減速部42と、出力軸43とを有していたが、この態様に限定されない。回転伝達機構35の第1の減速部41は省略されていてもよい。すなわち、回転伝達機構35が、モータ31の回転を直接、第2の減速部42で減速するように構成されていてもよい。この態様では、ギア部として、ウォームホイール52に代えて通常の外歯ギアが用いられていてもよい。
【0092】
・本実施形態のギア装置32は、車両のシート11を昇降させるシートリフタ装置に用いられていたが、この態様に限定されない。ギア装置32は、タウメル機構を有する任意のギア装置に用いることができる。タウメル機構を有するギア装置としては、例えば、シートを前後方向にスライドさせるギア装置や、シートバックの傾斜を調整するギア装置が挙げられる。
【符号の説明】
【0093】
DX…幅方向、DY…前後方向、DZ…前後方向、Ax1…回転軸、Ax2…回転軸、Ax3…回転軸、W1…係合爪の幅、W2…切欠部の幅、D1…係合爪同士の間隔、D2…切欠部の先端部同士の間隔、1…フロア、11…シート、12…スライドレール、21…アッパレール、22…ロアレール、23…ブラケット、24…ピン、25…クッションフレーム、26…フロントリンク、27…リアリンク、27a…ギア、28…ロッド、29…駆動装置、29a…ピニオン、31…モータ、31a…ケース、32…ギア装置、35…回転伝達機構、36…ハウジング、36a…凹部、37…カバー、37a…開口部、38…ビス、41…第1の減速部、42…第2の減速部、43…出力軸、51…ウォーム、52…ウォームホイール、52a…第1の端面、52b…第2の端面、52c…歯、52d…貫通孔、52e…凹凸、61…偏心軸部、61a…外周面、61b…先端面、61c…挿通孔、61d…突出壁、61e…内周面、62…外歯ギア(第2ギア)、62a…本体部、62b…フランジ部、62c…外歯、62d…挿通孔、62e…係合爪、63…ストッパプレート、63a…本体部、63b…延設部、63c…切欠部、63d…開口部、64…内歯ギア(第3ギア)、64a…本体部、64b…フランジ部、64c…内歯、64d…挿通孔、65…軸部、65a…外周面、65b…第1肉抜き部、65c…隔壁、65d…外周部、66…嵌合部、66a…外周面、66b…第2肉抜き部、66c…隔壁、66d…外周部、66e…凹凸、67…突起部、68…突起部、69…第1ギア、70…ギア装置、71…ウォームホイール、72…外歯ギア、73…内歯ギア、74…偏心軸部、75…第1ギア。
図1
図2
図3
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