JP2009226982A - 運動変換駆動装置及びその運動変換駆動装置を備えた車両用シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの出力軸の回転運動を往復直進運動に変換して出力する小型かつ簡易な構成の運動変換駆動装置及びその運動変換駆動装置を備えた車両用シート装置を提供する。
【解決手段】運動変換駆動装置６４は、ハウジングケース７６に固定されたモータ６６の回転運動を減速機構６７Ａ及びねじ機構６８Ａを介して往復直進運動に変換する。減速機構は、ハウジングケースに支承されモータの出力軸と同軸線上で回転連結された２乃至４歯のハスバのピニオン７２と、回転軸線がピニオンの回転軸線と平行で近接するようにハウジングケースに支承されピニオンと噛合するギヤ７３を有し、ねじ機構の雌ねじ部７５又は雄ねじ部７４がギヤに同軸に形成されている。よって小型かつ簡易な構成とすることができ、噛み合い率を確保してウォーム及びウォームホイールと同等の高減速比を実現することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータの出力軸の回転運動を減速機構及びねじ機構を介して往復直進運動に変換して出力する運動変換駆動装置、及び上下方向に分割されているシートバックの上部を該運動変換駆動装置により前方に傾動可能とした車両用シート装置に関する。

特許文献１に記載された自動車のシートの調節ユニットにおいては、ハウジングの一側から突出する駆動シャフトの一端は、モータの出力軸に連結されている。ハウジングの外側に位置するハブの一端部は、スピンドルナットの一端面に接合されている。スピンドルナットには、シートに連結することで回転が阻止されたネジ付きスピンドルが螺合されている。ハウジングの内側に位置するハブの他端部には、ウォームホイールが形成されている。ウォームホイールは、駆動シャフトの他端に設けられているウォームと噛み合わされている。このような駆動シャフトは、ハブの長手方向軸線と直角に交差するように配置されることになる。以上のような構成によれば、モータが回転すると駆動シャフトと共にウォームが回転し、ウォームホイールとスピンドルナットが回転し、ネジ付きスピンドルが軸方向に移動してシートが前後に移動する。

特許文献２に記載された自動車のパワーシートのフロントバーチカル機構においては、ギアボックス内部には、ナット部材が軸方向移動不可の状態で回転可能に設けられている。ナット部材の外周側には、ウォームホイールが形成されている。ウォームホイールには、モータの出力軸に設けられたウォームが噛み合わされている。ナット部材の内周側には、ネジ棒が螺合されている。ネジ棒の一端部側は、ピンによりリンクに回転可能に取り付けられている。このようなネジ棒は、モータと直角に交差するように配置されることになる。以上のような構成によれば、モータが回転するとウォームが回転し、ウォームホイールと共にナット部材が回転してネジ棒が軸方向に移動し、リンクが回転してピンを中心にシートクッションの前部が昇降する。

特許文献３に記載された自動車のシート用パワーユニットのシートリフタにおいては、ギアボックス内部には、ウォームホイールと第１のネジ歯車が同軸一体で回転可能に支承されていると共に、第１のネジ歯車と直交して噛合する第２のネジ歯車が回転可能に支承されている。ウォームホイールには、モータの出力軸に設けられたウォームが噛み合わされている。第２のネジ歯車には、スクリュウ軸が軸着されている。スクリュウ軸には、レバー及びリンクが連結されたナットブロックが螺合されている。このようなスクリュウ軸は、モータと平行に配置されることになる。以上のような構成によれば、モータが回転するとウォームが回転し、ウォームホイールと共に第１のネジ歯車が回転して第２のネジ歯車と共にスクリュウ軸が回転し、ナットブロックが軸方向に移動してレバーを回動させると共にリンクを傾動させてシートリフタを昇降させる。
特公平６−７１８６８号公報（段落００１４，００２３，００２６、図２など参照） 特開２００５−２８９５５号公報（段落００２１，００３１、図１、図３など参照） 実公平６−１１２２７号公報（第２頁右欄第２８行乃至第３頁左欄第１０行、図４など参照）

特許文献１に記載された機構では、モータとネジ付きスピンドルの配置はＬ形もしくはＴ形となる。このような機構を、例えばシートバックの上部角度調整装置に適用するために、シートバック側部からシートバック中央に向けて配置すると、乗員が機構に接触するおそれがあるため、機構をシートバック側部からシートバック後方へ突出して配置して乗員が機構に接触しないようにする必要がある。このため、シートバックの厚みが増して室内空間が狭められる等のレイアウトデザインに悪影響を及ぼすことになる。また、特許文献２に記載された機構でも、モータとネジ棒の配置はＬ形もしくはＴ形となるため、シートバックの上部角度調整装置に適用した場合は上記問題が発生する。特許文献３に記載された機構では、モータとスクリュウ軸の配置は平行となるが、軸方向から見た機構の投影面積は大きく、シートバックの上部角度調整装置に適用した場合は上記問題が発生する。また、ウォーム、ウォームホイール及び一対のネジ歯車を必要とするため、部品点数が多くなってコスト高となる。

本発明は、モータの出力軸の回転運動を往復直進運動に変換して出力する小型かつ簡易な構成の運動変換駆動装置及びその運動変換駆動装置を備えた車両用シート装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジングケースに固定されたモータの出力軸の回転運動を減速機構及びねじ機構を介して往復直進運動に変換して出力する運動変換駆動装置において、前記減速機構は、ハウジングケースに回転可能に支承され前記モータの出力軸と同軸線上で回転連結された２乃至４歯のハスバのピニオンと、回転軸線が前記ピニオンの回転軸線と平行で近接するように前記ハウジングに回転可能に支承され前記ピニオンと噛合するギヤを有し、前記ねじ機構の雌ねじ部又は雄ねじ部が前記ギヤに一体的に同軸に形成されていることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記ねじ機構は、前記ギヤに回転軸線上に形成された雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が形成されたリードスクリュウで構成され、前記リードスクリュウは、軸方向から見たときの該リードスクリュウの投影面が前記モータの投影面と重なり、かつ前記往復直進運動により前記リードスクリュウの端部が前記モータに最接近したときに該モータと接触しないように配置されていることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、シートクッション及びシートバックを備えた車両用シート装置において、前記シートバックは、前記シートクッション内に配設されたシートクッションフレームの後端部に対して傾動可能に下端部で支持されたサイドフレーム、該サイドフレームの上部に配設されたアッパークロスメンバ、前記サイドフレーム及び前記アッパークロスメンバの間を前方に折れ曲がり可能に連結する中折れ機構、及び前記サイドフレームの内側にサイドフレームと平行に固定され、前記中折れ機構を駆動する請求項１又は２に記載の運動変換駆動装置を備えていることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項３において、前記中折れ機構は、前記サイドフレーム及び前記アッパークロスメンバを対向するリンクとして含む非平行四節リンク機構であることである。

請求項１に係る発明によれば、モータの出力軸とねじ機構を２乃至４歯のハスバのピニオンを有する減速機構を介して連結するので、ウォーム及びウォームホイールを使用した場合と比べてモータの出力軸とねじ機構をより近接させて平行配置することができ、部品点数が少なく小型かつ簡素な構成とすることができる。そして、２乃至４歯のハスバのピニオンを使用しているため噛み合い率を確保してウォーム及びウォームホイールと同等の高減速比を実現することができる。

請求項２に係る発明によれば、軸方向から見たときのモータの投影面内にリードスクリュウの投影面が含まれるようにモータの出力軸とリードスクリュウを近接させて平行配置、即ちモータと減速機構及びねじ機構とを略Ｉ形配置するので、ウォーム及びウォームホイールを使用した場合と比べて軸方向から見た装置の投影面積を小さくして小型化することができ、例えば車両用シート装置への搭載性を向上させることができる。そして、リードスクリュウが軸方向に往復移動したときにモータと干渉しないように配置するので、小型で確実な運動伝達を実現することができる。

請求項３に係る発明によれば、サイドフレームとそのサイドフレームの上部に配設されたアッパークロスメンバとそれらサイドフレーム及びアッパークロスメンバの間を前方に折れ曲がり可能に連結する中折れ機構とを有するシートバックにおけるアッパークロスメンバが傾動する際の駆動機構に上記運動変換駆動装置を適用しているので、該装置をサイドフレームの内側に平行に固定してもサイドフレームの中央や後方へ飛び出ることはない。よって、乗員が装置と接触することはなく、また、シートバックの厚みの増加を抑えて室内空間におけるレイアウトデザインの自由度を高めることができる。

請求項４に係る発明によれば、中折れ機構として、サイドフレーム及びアッパークロスメンバを対向するリンクとして含む非平行四節リンク機構を採用することによって、傾動の回転中心をシートバック表皮の前方の任意の位置に配置することが可能になり、アッパークロスメンバが傾動する際の動きが乗員が前方に屈曲する際の動きに近くなってシートバック表皮と乗員の背中とのズレの発生を小さくでき、乗員に与える違和感を少なくすることができる。また、リンク機構を採用することにより、サイドフレームとアッパークロスメンバとの間の連結を堅固にすることができる。

以下、本発明の実施形態に係る運動変換装置を備えた車両用シート装置を、自動車の前席シートに搭載される車両用シート装置に具体化した場合について、図１乃至図３に従って説明する。なお、本明細書中において使用する「前後、左右（幅）、上下」の方向は車両のそれを基準として記述する。

本実施形態の車両用シート装置１０は、図１に示すように、シートクッション１とシートバック２とを有する。シートバック２はその下端部が、シートクッション１の後端部に前後方向に傾動自在に支持されている。シートバック２は、シートバック下部２１とシートバック上部２２とヘッドレスト２３とを有する。シートバック下部２１は、下端部にてシートクッション１の後端部に前後方向に傾動自在に支持されており、シートバック２全体をシートクッション１に接続している。シートバック上部２２は、下端部にてシートバック下部２１の上端部に前後方向に傾動自在に支持されている。ヘッドレスト２３は、シートバック上部２２の上端部にて上下方向の間隔を伸縮自在に支持されている。

シートバック下部２１及びシートバック上部２２の間には、中折れ機構５及び中折れ機構駆動装置６が配設されている。図１及び図２に示すように、中折れ機構５はシートバック上部２２をシートバック下部２１に対して前後方向に傾動させる機構であり、中折れ機構駆動装置６は中折れ機構５を駆動してシートバック上部２２をシートバック下部２１に対して前後方向に傾動させる手段である。即ち、中折れ機構５は、中折れ機構駆動装置６により駆動されてヘッドレスト２３を含むシートバック上部２２を図１に示す位置と図２に示す位置との間で揺動させる。

さらに各部の構成を詳述すると、図１及び図３に示すように、シートバック２におけるシートバック下部２１内にはサイドフレーム３が配設され、シートバック上部２２内にはアッパークロスメンバ４が配設されている。サイドフレーム３とアッパークロスメンバ４との間にはアッパークロスメンバ４をサイドフレーム３に対して傾動させる機構である中折れ機構５が配設されている。中折れ機構５は、中折れ機構駆動装置６にて駆動されてアッパークロスメンバ４をサイドフレーム３から傾動させる。

サイドフレーム３は、シートバック下部２１の幅方向の両端部に互いに面が対向するように１つずつ設けられた板状体であるサイドフレーム本体部３１，３２から構成されており、サイドフレーム本体部３１，３２はその下端部が、シートクッション１内に配設されるシートクッションフレーム７の後端部に傾動自在に支持されるリクライニング機構８に固定されている。

アッパークロスメンバ４は、シートバック上部２２の幅方向の両端部に互いに面が対向するように１つずつ設けられた板状体であるアッパークロスメンバ本体部４１，４２とそれらアッパークロスメンバ本体部４１，４２の上端部の間に跨設され両者の間を連結するパイプフレーム４３とから構成されており、パイプフレーム４３の上方にはヘッドレスト２３を上下方向の間隔を伸縮自在に保持可能なヘッドレスト保持機構（図略）の保持部４３ａが配設されている。

中折れ機構５は、サイドフレーム本体部３１とアッパークロスメンバ本体部４１の間、及びサイドフレーム本体部３２とアッパークロスメンバ本体部４２の間をそれぞれ連結して非平行四節リンクをそれぞれ形成する２組のリンク５１ａ，５２ａ及びリンク５１ｂ，５２ｂを有する。アッパークロスメンバ４が傾動していない状態において、リンク５１ａ，５２ａは概ね前後方向に延設されており、前端部がサイドフレーム本体部３１に回動自在に支承され、後端部がアッパークロスメンバ本体部４１に回動自在に支承されている。リンク５１ｂ，５２ｂも、リンク５１ａ，５２ａと同様に、概ね前後方向に延設されており、前端部がサイドフレーム本体部３２に揺動自在に支承され、後端部がアッパークロスメンバ本体部４２に揺動自在に支承されている。図３に示すように、リンク５１ａ，５１ｂは、それらのアッパークロスメンバ本体部４１，４２への枢着点より先端側においてロッド６１で一体的に連結され連動するようになっている。

つまり、サイドフレーム本体部３１，３２の上端部は、アッパークロスメンバ本体部４１，４２のそれぞれの下端部の前方に位置するように配設されている。ここで、リンク５１ａ，５１ｂは同じ長さを有し、リンク５２ａ，５２ｂも同じ長さを有する。リンク５２ａ，５２ｂはリンク５１ａ，５１ｂよりも僅かに長い。そして、サイドフレーム本体部３１，３２にてリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂを支承する間隔は、アッパークロスメンバ本体部４１，４２にてリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂを支承する間隔よりも短くなっている。従って、リンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂが図１における反時計回りに回動することで、アッパークロスメンバ本体部４１，４２が反時計回りに傾動することになる。

この中折れ機構５の動作を図１及び図２を参照してさらに説明する。まず、図１に示すように、アッパークロスメンバ本体部４１，４２が傾動せずにサイドフレーム本体部３１，３２と平行に配置されている場合には、リンク５２ａ，５２ｂの傾きがリンク５１ａ，５１ｂよりも大きくなっている。これはリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂの前端部をサイドフレーム本体部３１，３２にて支承する間隔ｘが、後端部をアッパークロスメンバ本体部４１，４２にて支承する間隔ｙよりも短く、且つ、リンク５１ａ，５１ｂの長さがリンク５２ａ，５２ｂよりも短くなっていることに起因する。

次いで、リンク５１ａ，５１ｂを反時計回り（図２に示す矢印方向）に揺動させていくと、リンク５２ａ，５２ｂも反時計回り（図２に示す矢印方向）に揺動し、徐々にリンク５１ａ，５１ｂの傾きとリンク５２ａ，５２ｂの傾きとが近づくことになる。すると、サイドフレーム本体部３１，３２とアッパークロスメンバ本体部４１，４２との相対関係は、リンク５２ａ，５２ｂにて接続されている下方の間隔が相対的に長くなり、アッパークロスメンバ本体部４１，４２が徐々に反時計回りに傾動して図２に示す位置まで達することになる。この場合に、アッパークロスメンバ本体部４１，４２の傾動における回転中心はリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂそれぞれの延長線が交わる交点に存在することになり、最初は図１に示す位置ＴＡにあったものがリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂの揺動に従って徐々に図２に示す位置ＴＢに移動する。

位置ＴＡ〜位置ＴＢは、図１及び図２より明らかなように、サイドフレーム本体部３１，３２よりも前方に存在することはもちろん、シートバック表皮よりも前方に位置している。回転中心の位置はリンク５１ａ及び５２ａ，リンク５１ｂ及び５２ｂの前端部をサイドフレーム本体部３１，３２に支承する間隔ｘを後端部をアッパーサイドフレーム本体部４１，４２に支承する間隔ｙに対して相対的に短くすることでサイドフレーム本体部３１，３２に近づけることができる。また、リンク５２ａ，５２ｂに対してリンク５１ａ，５１ｂの長さを相対的に短くすることで、リンク５１ａ，５１ｂを揺動させる角度に対してアッパークロスメンバ本体部４１，４２が傾動する回転中心が移動する大きさを相対的に大きくすることができる。

アッパークロスメンバ本体部４１，４２、延いてはアッパークロスメンバ４を揺動させる中折れ機構駆動装置６は、サイドフレーム本体部３１に保持ブラケット６３を介して固定されモータ６６の出力軸（図５、図８に示すモータ軸６６ａ）の回転運動を上下方向の往復直進運動に変換して出力する運動変換駆動装置６４と、一端部がアッパークロスメンバ本体部４１に回動自在に支承され、他端部が運動変換駆動装置６４の出力部材（図４に示すリードスクリュウ７４、図７に示すリードナット９３）に接続されて軸方向の双方向に直進運動可能なトラベルリンク６５とを有する。

このような運動変換駆動装置６４の第１の実施形態の構成について図４乃至図６を参照して詳述する。第１の実施形態の運動変換駆動装置６４Ａは、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、ハウジングケース７６と、モータ６６と、減速機構６７Ａと、ねじ機構６８Ａから構成されている。
モータ６６のモータハウジング７０は、モータ軸６６ａ側の端面７０ｐで、ハウジングケース７６の基部７６Ａに固定されている。これにより、モータ６６は、図３に示すようにモータ軸６６ａを上方向に向けてサイドフレーム本体部３１側に配設される。モータ６６は、乗員が操作する操作スイッチにより正逆両方向の回転を指令する図示しないモータ駆動装置により駆動制御される。

減速機構６７Ａは、第１ピニオン７２、この第１ピニオン７２と噛み合う第２ピニオン７３で構成され、ねじ機構６８Ａは、リードスクリュウ７４及びこのリードスクリュウ７４と噛み合うリードナット７５で構成され、これらがハウジングケース７６内に収納されている。ハウジングケース７６の基部７６Ａには、右端面７６ｐに設けられた連結穴７６ａ内にモータハウジング７０の右端面７０ｐに設けられた連結突起７０ａが嵌入され、両端面７０ｐ、７６ｐを当接させてモータハウジング７０がネジ止めされている。ハウジングケース７６は、基部７６Ａと基部７６Ａの端部に固定される支承部７６Ｂとで構成され、図５に示すように支承部７６Ｂの右端面７６ｔが基部７６Ａの左端面７６ｑと合わされてネジで一体に締結されている。

第１ピニオン７２は、２〜４歯の小数歯のハスバ歯車であり、この例では図５（Ａ）の拡大断面図に示すような４５°の捩れ角を有する３歯のハスバ歯車が使用されている。３歯のハスバ歯車を使用することが小型軽量化の観点から最も好ましい。この第１ピニオン７２の右側の突出端部７２ｐに設けられた連結穴７２ａには、フレキシブルな連結シャフト７１の一端が嵌入されている。連結シャフト７１の他端は、モータ６６の出力軸６６ａ先端に設けられた角穴６６ｂに嵌入されている。これにより、第１ピニオン７２の回転軸とモータ６６のモータ軸６６ａとは直線上に配置されることになる。

第１ピニオン７２は、基部７６Ａの左端面７６ｑから連結穴７６ａ底面に連通する収納穴７６ｂ内に突出端部７２ｐ側から挿入され、該突出端部７２ｐの外周は、基部７６Ａの連結穴７６ａに嵌め込まれている軸受７８の内周に嵌入されて抜け止めされている。第１ピニオン７２の左側の突出端部７２ｑは、支承部７６Ｂの右端面７６ｔに設けられた収納穴７６ｅ内に挿入され、該突出端部７２ｑの外周は、支承部７６Ｂの収納穴７６ｅ底面に設けられた取付穴７６ｆに嵌め込まれている軸受ブッシュ７９の内周に嵌入されている。これにより、第１ピニオン７２は、モータ６６のモータ軸６６ａの回転に同期して回転する。

第２ピニオン７３は、第１ピニオン７２と噛み合うハスバ歯車であり、この例では２４歯のハスバ歯車が使用されている。第２ピニオン７３の回転軸と第１ピニオン７２の回転軸とは平行に配置されることになる。なお、第１ピニオン７２が４歯のハスバ歯車である場合、第２ピニオン７３は３２歯のハスバ歯車が使用される。

第２ピニオン７３の右側の突出端部７３ｐは、基部７６Ａの左端面７６ｑに設けられた収納穴７６ｃ内に挿入され、該突出端部７３ｐの外周は、基部７６Ａの右端面７６ｒから収納穴７６ｃ底面に連通する軸受穴７６ｄ内に嵌合されて回転可能に支承されている。そして、第２ピニオン７３の中間端面７３ｒと収納穴７６ｃ底面との間には、スラストワッシャ８０が介在されている。第２ピニオン７３の左側の突出端部７３ｑは、支承部７６Ｂの収納穴７６ｅ内に挿入され、該突出端部７３ｑの外周は、支承部７６Ｂの左端面７６ｕから収納穴７６ｅ底面に連通する軸受穴７６ｇ内に嵌合されて回転可能に支承されている。そして、第２ピニオン７３の左端面７３ｓと収納穴７６ｅ底面との間には、スラストワッシャ８１が介在され、第２ピニオン７３はスラストワッシャ８０，８１により軸方向に支承されている。これにより、第２ピニオン７３は、第１ピニオン７２の回転に同期して回転する。

リードスクリュウ７４の左端には、トラベルリンク６５の一端がピン結合されるリンク結合部８２が突設されていると共に、ストップ部８３がフランジ状に形成されている。リードスクリュウ７４の右端には、リードスクリュウ７４より小径のネジ部７４ａが設けられており、このネジ部７４ａにリング状のストップ部材８４が挿入されナット８５により締結され固定されている。

リードナット７５は、第２ピニオン７３の左側の突出端部７３ｑの内周に形成されている。即ち、リードナット７５と第２ピニオン７３は一体化されている。そして、リードナット７５には、リードスクリュウ７４が螺合されている。スリードスクリュウ７４の軸と第２ピニオン７３の回転軸は直線上に配置され、これらと第１ピニオン７２の回転軸とは平行に配置されることになる。これにより、リードナット７５は第２ピニオン７３と共に回転するので、図５（Ｂ）及び図６に示すように、リードスクリュウ７４はリードナット７５の回転に同期して第１ストッパ８３と第２ストッパ８４の間を軸方向に往復直線移動する。この移動量を制御することで中折れ機構５の揺動範囲を規定することが可能になってシートバック上部２２の傾動の範囲を任意に設定可能となる。

以上のような構成の運動変換駆動装置６４Ａによれば、小数歯のハスバ歯車である第１ピニオン７２及び第２ピニオン７３の軸間距離は、従来のウォーム及びウォームホイールの軸間距離よりも小さくすることができる。よって、かかる第１ピニオン７２を介して連結されるモータ６６のモータ軸６６ａとリードスクリュウ７４とをより近接させて平行配置することができる。具体的には、図４（Ａ）に示すように、軸方向から見たときのモータ６６のモータハウジング７０の投影面内にリードスクリュウ７４の投影面が含まれるようにモータ６６のモータ軸６６ａとリードスクリュウ７４とを近接させて平行配置することができる。この場合、図５（Ｂ）に示すように、リードスクリュウ７４がストップ部８３により移動規制されたとき、リードスクリュウ７４のネジ部７４ａの右端がモータハウジング７０の左端面７０ｐと干渉しないようにリードスクリュウ７４の長さが設定され、小型で確実な運動伝達を実現可能としている。

このように、モータ６６と減速機構６７Ａ及びねじ機構６８Ａとを略Ｉ形に配置することができるので、ウォーム及びウォームホイールを使用した場合と比べて軸方向から見た運動変換駆動装置６４Ａの投影面積を小さく、即ちモータハウジング７０の略断面積の大きさにすることができる。このため、運動変換駆動装置６４Ａを小型かつ簡素な構成とすることができ、車両用シート装置１０への搭載性を向上させることができる。また、小数歯のハスバ歯車を使用しているため第１ピニオン７２と第２ピニオン７３の噛み合い率を確保することができ、ウォーム及びウォームホイールと同等の高減速比を実現することができる。また、第１ピニオン７２、第２ピニオン７３、リードスクリュウ７４、リードナット７５及びモータ６６という少数の部品により運動変換駆動装置６４Ａを構成することができるので、コストを低く抑えることができる。

次に、上記運動変換駆動装置６４の第２の実施形態の構成について図７乃至図９を参照して詳述する。第２の実施形態の運動変換駆動装置６４Ｂは、減速機構６７Ｂ及びねじ機構６８Ｂの一部が第１の実施形態の運動変換駆動装置６４Ａの減速機構６７Ａ及びねじ機構６８Ａの一部と異なる構成となっており、第１の実施形態の運動変換駆動装置６４Ａと同一構成部分は同一番号を付して詳しい説明を省略する。

減速機構６７Ｂは、第１ピニオン７２、この第１ピニオン７２と噛み合う第２ピニオン９１で構成され、ねじ機構６８Ｂは、リードスクリュウ９２、このリードスクリュウ９２と噛み合うリードナット９３で構成され、これらがハウジングケース９５に支承されている。ハウジングケース９５の基部９５Ａは、右端面９５ｐに設けられた連結穴９５ａ内にモータハウジング７０の右端面７０ｐに設けられた連結突起７０ａが嵌入され、モータハウジング７０の右端面７０ｐにネジ止め連結されている。ハウジングケース９５は、基部９５Ａと基部９５Ａの端部に固定される支承部９５Ｂとで構成され、図８に示すように支承部９５Ｂの右端面９５ｒが基部９５Ａの左端面９５ｑと合わされてネジ止めされている。

第１ピニオン７２の構成及びその取付けは、第１の実施形態の運動変換駆動装置６４Ａと同一であるため、ここでの説明は省略する。
第２ピニオン９１は、歯数３の第１ピニオン７２と噛み合うハスバ歯車であり、この例では２４歯のハスバ歯車が使用されている。第２ピニオン９１の回転軸と第１ピニオン７２の回転軸とは平行に配置されることになる。

第２ピニオン９１の右端の突出端部９１ｐは、基部９５Ａの左端面９５ｑに設けられた収納穴９５ｃ内に挿入され、該突出端部９１ｐの外周は、基部９５Ａの中間端面９５ｒから収納穴９５ｃ底面に連通する軸受穴９５ｄ内に嵌合されて回転可能に支承されている。そして、第２ピニオン９１の右端面９１ｒと収納穴９５ｃ底面との間には、スラストワッシャ９７が介在されている。第２ピニオン９１の左側の突出端部９１ｑの外周は、支承部９５Ｂの右端面９５ｒから左端面９５ｓに貫通する軸受穴９５ｂ内に嵌合されて回転可能に支承されている。そして、第２ピニオン９１の左端面９１ｓと支承部９５Ｂの右端面９５ｒとの間には、スラストワッシャ９８が介在されている。これにより、第２ピニオン９１は、第１ピニオン７２の回転に同期して回転する。第２ピニオン９１の内周には、後述するリードスクリュウ９２の軸部９２ａに形成されているセレーション９２ｂが嵌入されるセレーション穴９１ｅが穿孔されている。なお、セレーション９２ｂ及びセレーション穴９１ｅの代わりに断面が多角形状、半月形状、２面取り形状とした軸及び穴としても良い。

リードスクリュウ９２の右端には、リードスクリュウ９２より小径のセレーション９２ｂが形成された軸部９２ａが設けられている。リードスクリュウ９２のネジ部分と軸部９２ａの間には、ストップ部９９がリング状に形成され、ネジ部分の左端には、リング状のストップ部材１００が挿入されナット１０１により締結され固定されている。そして、軸部９２ａの左端にワッシャ１０２が当接され、セレーション９２ｂが第２ピニオン９１のセレーション穴９１ｅに挿入され、軸部９２ａの右端に設けられているネジ部９２ｃにワッシャ１０３が挿入されナット１０４により締結され固定されている。

リードナット９３の雌ねじ９３ａは、円柱体１０５の中央部円周面を貫通するように形成され、円柱体１０５の両端には、出力リンク９４の二股に分割された先端部が固定され、左方向に延在され、出力リンク９４の左端基部には、トラベルリンク６５の一端がピン結合されるリンク結合部９４ａが設けられて、リードナット９３が構成されている。そして、リードナット９３には、リードスクリュウ９２が螺合されている。リードナット９３とリードスクリュウ９２の軸と第２ピニオン９１の回転軸は直線上に配置され、これらと第１ピニオン７２とは平行に配置されることになる。これにより、リードスクリュウ９２は第２ピニオン９１と共に回転するので、図８（Ｂ）及び図９に示すように、リードナット９３はリードスクリュウ９２の回転に同期してストップ部９９とストップ部材１００の間を軸方向に往復直線移動する。この移動量を制御することで中折れ機構５の揺動範囲を規定することが可能になってシートバック上部２２の傾動の範囲を任意に設定可能となる。

以上のような構成の運動変換駆動装置６４Ｂによれば、ハウジングケース９５を大型化することなくリードスクリュウ９２の長さを長くすることが可能となり、特に稼動範囲を長くする必要がある場合に有効である。そして、小数歯のハスバ歯車である第１ピニオン７２及び第２ピニオン９１の軸間距離は、従来のウォーム及びウォームホイールの軸間距離よりも小さくすることができる。よって、かかる第１ピニオン７２を介して連結されるモータ６６のモータ軸６６ａとリードスクリュウ９２に螺合されたリードナット９３とをより近接させて平行配置することができる。具体的には、図７（Ａ）に示すように、軸方向から見たときのモータ６６のモータハウジング７０の投影面内にリードスクリュウ９２及びリードナット９３の略全部の投影面が含まれるようにモータ６６のモータ軸６６ａとリードスクリュウ９２に螺合されたリードナット９３とを近接させて平行配置することができる。

このように、モータ６６と減速機構６７Ｂ及びねじ機構６８Ｂとを略Ｉ形に配置することができるので、ウォーム及びウォームホイールを使用した場合と比べて軸方向から見た運動変換駆動装置６４Ｂの投影面積を小さく、即ちモータハウジング７０の略断面積の大きさにすることができる。このため、運動変換駆動装置６４Ｂを小型かつ簡易な構成とすることができ、車両用シート装置１０への搭載性を向上させることができる。また、小数歯のハスバ歯車を使用しているため第１ピニオン７２と第２ピニオン９１の噛み合い率を確保することができ、ウォーム及びウォームホイールと同等の高減速比を実現することができる。また、第１ピニオン７２、第２ピニオン９１、リードスクリュウ９２、リードナット９３、及びモータ６６という少数の部品により運動変換駆動装置６４Ｂを構成することができるので、コストを低く抑えることができる。

以上のような構成の車両用シート装置１０の動作を説明する。シートバック２のアッパークロスメンバ２２を前方に傾動させるために、乗員が操作スイッチを操作すると、モータ駆動装置がモータ６６を所定方向に回転させる。すると、モータ６６の出力は運動変換駆動装置６４Ａ又は６４Ｂの第１ピニオン７２を回転させるので、噛合する第２ピニオン７３又は９１も第１ピニオン７２の回転によって所定方向に回転する。リードスクリュウ７４又はリードナット９３は、軸周りに回転が制限されているので、第２ピニオン７３又は９１の回転により軸方向（上方向）に移動して、トラベルリンク６５を介してアッパークロスメンバ本体部４１を上方に移動させる。よって、アッパークロスメンバ本体部４１は、中折れ機構５により上昇しながら前方に（図２における反時計回り）に揺動する。

アッパークロスメンバ本体部４１の上方への揺動により、リンク５１ａ及び５２ａ、サイドフレーム本体部３１そしてアッパークロスメンバ本体部４１にて形成される非平行四節リンク機構（中折れ機構）の作用により、アッパークロスメンバ本体部４１、延いてはアッパークロスメンバ４が前方に傾動することになる。ここで、アッパークロスメンバ本体部４２は回転伝達軸６１によってアッパークロスメンバ本体部４１と連動して同様に揺動し、アッパークロスメンバ本体部４１と同様の軌跡を描いて前方に傾動することになる。

シートバック上部２２は、アッパークロスメンバ４の傾動に従い図１に二点鎖線にて示す位置から図２に二点鎖線にて示す位置まで移動する。その際に、シートバック上部２２の前面にあるシートバック表皮は乗員の背中を押し、乗員の上半身は背中から屈曲して移動することになる。この場合にシートバック上部２２の傾動における回転中心はシートバック表皮より前方であって乗員の脊柱部が屈曲する部位の近傍である位置に存在する。従って、シートバック上部２２に押されて乗員の背中が屈曲する際に、シートバック上部２２前面のシートバック表皮は乗員の背中の動きに従って移動することになって、背中とシートバック表皮との間に発生するずれの量を小さくすることができる。つまり、背中の表面は、シートバック表皮より前方であって概ね脊柱部内の位置を回転中心にして回転しているものと推測されるので、シートバック上部２２についても乗員の脊柱部内の位置である位置を回転中心として傾動させている。

シートバック上部２２の傾動時における回転中心としてはシートバック表皮より僅かでも離れていれば充分に違和感を減らすことができる。例えば、シートバック表皮の前方２０ｃｍ以内、１５ｃｍ以内、１０ｃｍ以内などの距離を採用可能である。特に、乗員が前屈みになるときの傾動動作の回転中心近傍に設けることが望ましい。回転中心の上下方向についても乗員の前屈み時における回転中心近傍、例えば胸部や胸部及び腹部の境界部に設けることが望ましい。このように、中折れ機構５によれば、シートバック上部２２の傾動における回転中心をシート表皮より前方にすることができる。反対にシートバック上部２２の傾動を元に戻してシートバック下部２１に対する前傾を無くすためには乗員が操作スイッチを操作してモータ６６を逆回転させることにより、前述の動作と反対に作動してシートバック上部２２が後に傾動することになる。

なお、上述した実施形態では、運動変換駆動装置６４を車両用シート装置１０のシートバック上部２２をシートバック下部２１に対して傾動させる中折れ機構駆動装置６に適用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば車両用シート装置１０のシートクッション１内に配設されるリクライニング機構８、シートクッション１の前後、上下のスライド機構、シートクッション１の長さ調整機構、オットマン機構等に適用可能である。また、車両用シート装置１０に限定されるものではなく、例えばステアリング装置のチルト調整機構、ロック機構等にも適用可能である。

車両用シート装置の構成の概要を示す概略図である。 図１に示す車両用シート装置の動作の概要を示す概略図である。 図１に示す車両用シート装置におけるシートバックを構成する各部材の構成を示す斜視図である。 運動変換駆動装置の第１の実施形態の構成を示す図であり、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は軸に直交する方向から見た図である。 図４に示す運動変換駆動装置の断面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ線断面図及びａ−ａ線断面図である。 図５（Ｂ）に対応して示す運動変換駆動装置の動作を示す断面図である。 運動変換駆動装置の第２の実施形態の構成を示す図であり、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は軸に直交する方向から見た図である。 図７に示す運動変換駆動装置の断面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ線断面図及びａ−ａ線断面図である。 図８（Ｂ）に対応して示す運動変換駆動装置の動作を示す断面図である。

符号の説明

１…シートクッション ２…シートバック ３…サイドフレーム ３１、３２…サイドフレーム本体部 ４…アッパークロスメンバ ４１、４２…アッパークロスメンバ本体部 ５…中折れ機構 ６…中折れ機構駆動装置 ５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ…リンク ６１…ロッド ６４，６４Ａ，６４Ｂ…運動変換駆動装置 ６５…トラベルリンク ６６…モータ ６６ａ…モータ軸 ６７Ａ，６７Ｂ…減速機構 ６８Ａ，６８Ｂ…ねじ機構 ７０…モータハウジング ７２…第１ピニオン ７３，９１…第２ピニオン ７４，９２…リードスクリュウ ７５，９３…リードナット ９４…出力リンク ７６，９５…ハウジングケース。

Claims (4)

1. ハウジングケースに固定されたモータの出力軸の回転運動を減速機構及びねじ機構を介して往復直進運動に変換して出力する運動変換駆動装置において、
   前記減速機構は、ハウジングケースに回転可能に支承され前記モータの出力軸と同軸線上で回転連結された２乃至４歯のハスバのピニオンと、回転軸線が前記ピニオンの回転軸線と平行で近接するように前記ハウジングに回転可能に支承され前記ピニオンと噛合するギヤを有し、
   前記ねじ機構の雌ねじ部又は雄ねじ部が前記ギヤに一体的に同軸に形成されていることを特徴とする運動変換駆動装置。
2. 請求項１において、前記ねじ機構は、前記ギヤに回転軸線上に形成された雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が形成されたリードスクリュウで構成され、前記リードスクリュウは、軸方向から見たときの該リードスクリュウの投影面が前記モータの投影面と重なり、かつ前記往復直進運動により前記リードスクリュウの端部が前記モータに最接近したときに該モータと接触しないように配置されていることを特徴とする運動変換駆動装置。
3. シートクッション及びシートバックを備えた車両用シート装置において、
   前記シートバックは、前記シートクッション内に配設されたシートクッションフレームの後端部に対して傾動可能に下端部で支持されたサイドフレーム、該サイドフレームの上部に配設されたアッパークロスメンバ、前記サイドフレーム及び前記アッパークロスメンバの間を前方に折れ曲がり可能に連結する中折れ機構、及び前記サイドフレームの内側にサイドフレームと平行に固定され、前記中折れ機構を駆動する請求項１又は２に記載の運動変換駆動装置を備えていることを特徴とする車両用シート装置。
4. 請求項３において、前記中折れ機構は、前記サイドフレーム及び前記アッパークロスメンバを対向するリンクとして含む非平行四節リンク機構であることを特徴とする車両用シート装置。

Images