JP2018193007A - スライド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン及びラックに大きな負荷が作用することを抑制可能なスライド装置の一例を開示する。
【解決手段】可動レールのスライドを規制するロック機構であって、電動モータ２３で発生した回転をピニオン２２に伝達するとともに、複数の歯車２４Ａ〜２４Ｅにて構成された歯車機構２４であって、電動モータ２３が停止しているときに、ピニオン２２が予め決められた回転角度を越えて回転することが可能な歯車機構２４とを備える。これにより、電動モータ２３が停止している状態においては、乗物用シートに作用する荷重をロック機構によって受けることが可能となる。さらに、電動モータ２３が停止しているときに、ピニオン２２が予め決められた回転角度を越えて回転することが可能であるので、電動モータ２３が停止したときに、ロック機構を確実にロック状態とすることができ得る。
【選択図】図４

Description

本願は、乗物用シートをスライド可能に支持するスライド装置に関する。

例えば、特許文献１に記載のスライド装置は、固定レールに固定されたラック、当該ラックに噛み合うピニオンを有する可動レール、及びピニオンを回転するための電動モータ等を有している。

特許文献１に記載のスライド装置は、非可逆減速機構を介して電動モータの回転をピニオンに伝達している。非可逆減速機構とは、ピニオンから電動モータへの回転伝達が規制された歯車機構である。

つまり、特許文献１に記載のスライド装置では、電動モータが停止している状態においては、非可逆減速機構によってピニオンの回転が規制（禁止）されることにより、乗物用シートのスライドが規制される。

実開平５−２８７３９号公報

特許文献１に記載のスライド装置では、ピニオンの回転が規制されることにより、乗物用シートのスライドが規制されるので、乗物用シートに作用する荷重がピニオン及びラックに作用する。

したがって、特許文献１に記載のスライド装置では、ピニオン及びラックに大きな負荷が作用するので、ピニオン及びラックが大型化してしまう。本願は、ピニオン及びラックに大きな負荷が作用することを抑制可能なスライド装置の一例を開示する。

スライド装置は、固定レール（１２）に固定され、当該固定レール（１２）の長手方向と平行な方向に延びるラック（２１）と、ラック（２１）と噛み合うピニオン（２２）であって、可動レール（１３）に支持されたピニオン（２２）と、可動レール（１３）のスライドを規制するロック機構であって、固定レール（１２）に設けられた被係合部（３２）と係合したロック位置と当該被係合部（３２）から離間した非ロック位置との間で変位する係合部（３１）を有するロック機構（３０）と、電動モータ（２３）で発生した回転をピニオン（２２）に伝達するとともに、複数の歯車（２４Ａ〜２４Ｅ）にて構成された歯車機構（２４）であって、電動モータ（２３）が停止しているときに、ピニオン（２２）が予め決められた回転角度を越えて回転することが可能な歯車機構（２４）とを備える。

これにより、電動モータ（２３）が停止している状態においては、乗物用シートに作用する荷重をロック機構（３０）によって受けることが可能となる。
さらに、電動モータ（２３）が停止しているときに、ピニオン（２２）が予め決められた回転角度を越えて回転することが可能であるので、電動モータ（２３）が停止したときに、係合部（３１）と被係合部（３２）とを確実に係合させることができ得る。

すなわち、電動モータ（２３）が停止した時の可動レール（１３）の位置によっては、係合部（３１）と被係合部（３２）とが完全に係合することができない場合があり得る。
しかし、本スライド装置では、電動モータ（２３）が停止しているときに、ピニオン（２２）が予め決められた回転角度を越えて回転することが可能であるので、係合部（３１）と被係合部（３２）とが完全に係合する位置まで可動レール（１３）がスライドでき得る。

したがって、電動モータ（２３）が停止したときに、係合部（３１）と被係合部（３２）とを確実に係合させることができ得るとともに、ピニオン（２２）及びラック（２１）に大きな負荷が作用することを抑制可能なスライド装置を得ることができる。

なお、スライド装置は、以下の構成であってもよい。
すなわち、複数の歯車（２４Ａ〜２４Ｅ）のうち互いに噛み合う第１歯車（２４Ａ）及び第２歯車（２４Ｂ）は、歯筋方向（Ｌ１、Ｌ２）が回転中心軸線（Ｌｏ１、Ｌｏ２）に対して傾いており、かつ、回転力伝達経路において、第１歯車（２４Ａ）は第２歯車（２４Ｂ）より電動モータ（２３）側に位置しており、回転中心軸線（Ｌｏ１、Ｌｏ２）に対する歯筋方向（Ｌ１、Ｌ２）の傾き角度（θ１、θ２）は、第２歯車（２４Ｂ）が回転したときに第１歯車（２４Ａ）が回転することが可能な角度であることが望ましい。

これにより、歯筋方向（Ｌ１、Ｌ２）の傾き角度（θ１、θ２）を適宜設定することにより、容易に上記の作用及び効果を得ることが可能となる。
第１歯車（２４Ａ）は、ねじ歯車状のウォームであり、第２歯車（２４Ｂ）は、当該ウォームと噛み合うはすば歯車状のウォームホィールであることが望ましい。これにより、簡単な構成で上記の作用及び効果を得ることが可能となる。

第１歯車（２４Ａ）は、電動モータ（２３）の出力軸に連結されていることが望ましい。これにより、静粛性を担保しつつ、容易に上記の作用及び効果を得ることが可能となる。

ラック（２１）は、歯面が可動レール（１３）に面するように固定レール（１２）内に固定されていることが望ましい。これにより、スライド装置が大型化してしまうことを抑制でき得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るスライド装置を示す図である。 本発明の実施形態に係るスライド装置の駆動装置を示す図である。 本発明の実施形態に係るスライド装置の駆動装置及び歯車機構等を示す図である。 本発明の実施形態に係る歯車機構を示す図である。 本発明の実施形態に係る歯車機構を示す図である。 本発明の実施形態に係る歯車機構を示す図である。 本発明の実施形態に係る第１歯車及び第２歯車を示す図である。 本発明の実施形態に係るロック機構を示す図である。 本発明の実施形態に係るロック機構を示す図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「１つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。なお、本明細書に係る「着席者」とは、乗物の乗員や乗物用シートを利用する者をいう。したがって、着席者には、現実に着席していない者も含まれる。

（第１実施形態）
１．乗物用シート等の概要
本実施形態は、車両用シートに本発明に係る乗物用シート用スライド装置を適用したものである。図１に示す乗物用シート１は、シートクッション３及びシートバック５等を備える。シートクッション３は着席者の臀部を支持する部位である。シートバック５は、着席者の背部を支持する部位である。

スライド装置１０は乗物用シート１をスライド可能に支持する。当該スライド装置１０は、一対のレール装置１１、駆動装置２０（図２参照）及びロック機構３０等を有して構成されている。

一対のレール装置１１のうち一方のレール装置１１は、シート幅方向一端側にて乗物用シート１を支持する。一対のレール装置１１のうち他方のレール装置１１は、シート幅方向他端側にて乗物用シート１を支持する。

駆動装置２０は、乗物用シート１をスライド変位させるための駆動力を発揮する。ロック機構３０は、乗物用シート１のスライド変位を規制するための機構である。本実施形態では、駆動装置２０とロック機構３０とは、電気的又は機械的に連動して作動する。

２．スライド装置の構成
一対のレール装置１１は左右対称構造である。以下、シート幅方向一端側（本実施形態では、シート幅方向左端側）のレール装置１１を例に本実施形態に係るスライド装置１０の構成を説明する。

＜レール装置＞
レール装置１１は、図３に示すように、固定レール１２及び可動レール１３等を有する。固定レール１２は、乗物に直接的又は間接的に固定されたレール部材である。可動レール１３は、固定レール１２に対してスライド可能に当該固定レール１２に支持された部材である。

可動レール１３には乗物用シート１が固定される。具体的には、可動レール１３の上部側に、乗物用シート１のクッションフレーム（図示せず。）が直接的又は間接的に連結される。

＜駆動装置＞
駆動装置２０は、ラック２１、ピニオン２２、電動モータ２３及び歯車機構２４等を備える。ラック２１は、図４に示すように、固定レール１２の長手方向と平行な方向に延びる平板状の部材であって、当該部材の端面に歯部２１Ａが設けられた部材である。

ラック２１は固定レール１２に固定されている。具体的には、当該ラック２１は、歯部２１Ａが可動レール１３に面するように固定レール１２内に固定されている（図６参照）。つまり、ラック２１は、歯部２１Ａが上方側に面した状態で固定レール１２内に固定されている。

ピニオン２２はラック２１と噛み合う歯車である。当該ピニオン２２は、可動レール１３に直接的又は間接的に回転可能に支持されている。つまり、ピニオン２２と可動レール１３とは一体的に変位する。

電動モータ２３はピニオン２２を回転させる回転駆動力を発揮する。歯車機構２４は、電動モータ２３で発生した回転をピニオン（２２）に伝達する機構である。当該歯車機構２４は、図４〜図６に示すように、複数の歯車２４Ａ〜２４Ｅにて構成されている。

すなわち、電動モータ２３で発生した回転力は、図６に示すように、歯車２４Ａ→歯車２４Ｂ→歯車２４Ｃ→歯車２４Ｄ→歯車２４Ｅ→ピニオン２２の順に伝達される。このとき、歯車機構２４は、電動モータ２３で発生した回転速を減速してピニオン２２に伝達する。したがって、電動モータ２３（歯車２４Ａ）の回転角は、ピニオン２２の回転角より大きくなる。

歯車機構２４は、電動モータ２３が停止しているときに、ピニオン２２が予め決められた回転角度（以下、調整角度という。）を越えて回転することが可能な構成となっている。換言すれば、歯車機構２４は可逆減速機構にて構成された歯車機構である。

具体的には、以下の構成にて可逆減速機構が構成されている。すなわち、図４及び図５に示すように、複数の歯車２４Ａ〜２４Ｅのうち互いに噛み合う歯車２４Ａ（以下、第１歯車２４Ａという。）及び歯車２４Ｂ（第２歯車２４Ｂという。）は、歯筋方向が回転中心軸線に対して傾いている。

第１歯車２４Ａの歯筋方向とは、図７に示すように、第１歯車２４Ａの歯部の頂部を連ねた尾根方向Ｌ１をいう。第２歯車２４Ｂの歯筋方向とは、第２歯車２４Ｂの歯部の頂部を連ねた尾根方向Ｌ２をいう。仮想線Ｌｏ１は、第１歯車２４Ａの回転中心軸線である。仮想線Ｌｏ２は、第２歯車２４Ｂの回転中心軸線である。

なお、本実施形態に係る第１歯車２４Ａは、ねじ歯車状のウォームである。第２歯車２４Ｂは、当該ウォームと噛み合うはすば歯車状のウォームホィールである。第１歯車２４Ａは、電動モータ２３の出力軸に連結されている（図４参照）。

したがって、第１歯車２４Ａの回転中心軸線Ｌｏ１は、電動モータ２３の出力軸の中心軸線と一致する。第２歯車２４Ｂの回転中心軸線Ｌｏ２は、第１歯車２４Ａの回転中心軸線Ｌｏ１に対して平行となる。

第１歯車２４Ａは、回転力伝達経路において、第２歯車２４Ｂより電動モータ２３側に位置する。そして、傾き角度θ１、θ２は、第２歯車２４Ｂが回転したときに第１歯車２４Ａが回転することが可能な角度に設定されている。

傾き角度θ１とは、回転中心軸線Ｌｏ１に対する歯筋方向Ｌ１の角度をいう。傾き角度θ２とは、回転中心軸線Ｌｏ２に対する歯筋方向Ｌ２の角度をいう。なお、第１歯車２４Ａと第２歯車２４Ｂとは互いに噛み合う歯車である。したがって、傾き角度θ２は、傾き角度θ１が決まると、自ずと決まる角度である。

なお、傾き角度θ１は、以下の技術的思想に従って適宜決定される角度である。すなわり、電動モータ２３が停止しているときにピニオン２２が調整角度を超えて回転するとは、第２歯車２４Ｂの回転が第１歯車２４Ａに伝達され、第１歯車２４Ａが回転することである。

第１歯車２４Ａを回転させる力は、第２歯車２４Ｂが回転する際に、第１歯車２４Ａの歯面と第２歯車２４Ｂの歯面との接触部で発生する力のうち、スラスト方向（回転中心軸線Ｌｏ１）成分の力である。

したがって、傾き角度θ１が大きくなり、第１歯車２４Ａの歯筋方向Ｌ１がラジアル方向（回転中心軸線Ｌｏ１と直交する方向）に近づくほど、第１歯車２４Ａを回転させる力（以下、逆転力という。）が小さくなる。

第１歯車２４Ａが回転するとは、「逆転力の大きさが、第１歯車２４Ａの静止状態における回転抵抗より大きくなった状態」である。以下、逆転力の大きさが、第１歯車２４Ａの静止状態における回転抵抗と等しくなるときの傾き角度θ１を臨界角度θｃという。

したがって、傾き角度θ１が臨界角度θｃ以上の場合には、第１歯車２４Ａが回転しない。換言すれば、傾き角度θ１が臨界角度θｃ以上の歯車機構２４は、非可逆減速機構となる。傾き角度θ１が臨界角度θｃ未満の歯車機構２４は、可逆減速機構となる。つまり、本実施形態に係る歯車機構２４の傾き角度θ１は、臨界角度θｃ未満の所定角度である。

＜ロック機構＞
ロック機構３０は、可動レール１３のスライドを規制することにより乗物用シート１のスライド変位を規制する機構である。当該ロック機構３０は、図９に示すように、係合部３１等を有する。

係合部３１は、固定レール１２に設けられた被係合部３２と係合したロック位置（実線で示す位置）と当該被係合部３２から離間した非ロック位置（二点鎖線で示す位置）との間で変位する。

被係合部３２は、固定レール１２に設けられた複数の貫通穴で構成されている。それら貫通穴は、固定レール１２の長手方向に沿って直列に並んで設けられている（図３参照）。係合部３１は、図８に示すように、被係合部３２を貫通する突起状の爪部により構成されている。

本実施形態では、当該爪部は、少なくとも１つ（本実施形態では、３つ）設けられている。係合部３１を構成する複数の爪部が、被係合部３２を構成する複数の貫通穴に嵌り込んだ状態では、図９に示すように、それら爪部は、可動レール１３に設けられた複数の貫通穴１２Ａにも嵌り込む。

バネ３３は、係合部３１をロック位置に保持するとともに、非ロック位置にある係合部３１をロック位置側に変位させるための弾性力を発揮する。すなわち、コントロールケーブル３４（図５参照）が引かれると、第１作動レバー３５（図５参照）が揺動変位する。

第１作動レバー３５が揺動すると、第２作動レバー３６（図９参照）に操作力が作用して係合部３１がロック位置から非ロック位置に変位するとともに、バネ３３の弾性変形量が増大する。

コントロールケーブル３４が復帰すると、操作力が消失するため、バネ３３の弾性力により係合部３１が非ロック位置からロック位置側に変位する。なお、コントロールケーブル３４は、電気式のアクチュエータ（図示せず。）により操作される。

３．スライド装置の作動及び特徴
ロック機構３０と駆動装置２０とは、例えば、以下のように連動して作動する。すなわち、スライドスイッチ（図示せず。）が着席者により操作され、乗物用シート１をスライドさせる指令がされると、先ず、上記アクチュエータが作動し、係合部３１が非ロック位置に変位してスライド可能状態になる。

スライド可能状態になったときに、電動モータ２３が回転し始め、乗物用シート１がシート前後方向にスライド変位する。スライドスイッチが遮断されると、先ず、電動モータ２３が停止する。

電動モータ２３の停止後、上記アクチュエータが作動し、コントロールケーブル３４が復帰する。これにより、バネ３３の弾性力により係合部３１が非ロック位置からロック位置側に変位する。

このとき、電動モータ２３が停止した時の可動レール１３の位置によっては、係合部３１と被係合部３２とが完全に係合することができない場合があり得る。係合部３１と被係合部３２とが完全に係合するとは、被係合部３２を構成する突起状の爪部が、被係合部３２を構成する貫通穴に嵌り込んだ状態（図８参照）をいう。

しかし、本実施形態では、電動モータ２３が停止しているときに、ピニオン２２が調整角度を越えて回転することが可能であるので、係合部３１と被係合部３２とが完全に係合する位置まで可動レール１３がスライドでき得る。

したがって、電動モータ２３が停止したときに、係合部３１と被係合部３２とを確実に係合させることができ得るとともに、ピニオン２２及びラック２１に大きな負荷が作用することを抑制可能なスライド装置を得ることができる。

なお、上記作動説明から明らかように、上記の調整角度は、被係合部３２を構成する貫通穴間のピッチ寸法に相当する回転角度以上の所定角度である。
本実施形態では、電動モータ２３が停止している状態においては、乗物用シート１に作用する荷重をロック機構３０によって受けることが可能となる。したがって、歯車機構２４が可逆減速機構であっても乗物用シート１がスライドするを規制できる。

そして、ピニオン２２及びラック２１は、乗物用シート１をスライドさせるに必要な強度があればよいので、ピニオン２２及びラック２１が大型化してしまうことを抑制できる。延いては、ラック２１を固定レール１２内に容易に収納することが可能となる。

第１歯車２４Ａは、ねじ歯車状のウォームであり、第２歯車２４Ｂは、当該ウォームと噛み合うはすば歯車状のウォームホィールである。これにより、ウォームとウォームホィールとは、互いの回転中心軸線が平行であるので、簡単な構成で上記の作用及び効果を得ることが可能となる。

第１歯車２４Ａは、電動モータ２３の出力軸に連結されている。これにより、乗物用シート１がスライドする際に、最も高速で回転するのは、第１歯車２４Ａである。したがって、第１歯車２４Ａ及び第２歯車２４Ｂをヘリカル（はすば）状の歯筋を有する歯車を用いれば、静粛性を担保しつつ、容易に上記の作用及び効果を得ることが可能となる。

なお、本実施形態では、歯車機構２４の回転力伝達効率の低下を抑制するため、歯車２４Ｃ〜歯車２４Ｅは、歯筋方向が回転中心軸線と平行な平歯車を利用している。因みに、ヘリカル歯車は静粛性の点で有利であるが、伝達効率は平歯車より低い。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第１歯車２４Ａは、ねじ歯車状のウォームであり、第２歯車２４Ｂは、当該ウォームと噛み合うはすば歯車状のウォームホィールであった。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、第１歯車２４Ａは、電動モータ２３の出力軸に連結されていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、歯車２４Ｂ〜２４Ｅのうちいずれかにより第１歯車２４Ａが構成されていてもよい
上述の実施形態に係る歯車２４Ｃ〜歯車２４Ｅは平歯車であった。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、歯車２４Ｃ〜歯車２４Ｅがヘリカル歯車（はすば歯車）にて構成されていてもよい。

上述の実施形態に係るロック機構３０は、係合部３１を構成する複数の爪部が、被係合部３２を構成する複数の貫通穴に嵌り込む構成であった。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態に係るラック２１は、歯面が可動レール１３に面するように固定レール１２内に固定されていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、ラック２１の歯先がシート幅方向に一致するように、当該ラック２１が固定レール１２の外側に固定されていてもよい。

上述の実施形態に係るラック２１は、固定レール１２に直接的に固定されていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、なお、固定レール１２が固定されている部位（例えば、車両フロアパネル）にラック２１が固定された構成、つまり、ラック２１が固定レール１２に間接的に固定された構成であってもよい。

上述の実施形態では、車両用シートに本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶及び航空機等の乗物に用いられるシート、並びに劇場や家庭用等に用いられる据え置き型シートにも適用できる。

さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

１… 乗物用シート ５… シートバック １０… スライド装置
１１… レール装置 １２… 固定レール １２Ａ… 貫通穴
１３… 可動レール ２０… 駆動装置 ２１… ラック
２２… ピニオン ２３… 電動モータ ２４… 歯車機構
２４Ａ… 第１歯車 ２４Ｂ… 第２歯車 ３０… ロック機構
３１… 係合部 ３２… 被係合部

Claims (5)

1. 乗物用シートをスライド可能に支持するスライド装置において、
   乗物側に固定される固定レールと、
   乗物用シートが固定されるとともに、前記固定レールに対してスライド可能な可動レールと、
   前記固定レールに固定され、当該固定レールの長手方向と平行な方向に延びるラックと、
   前記ラックと噛み合うピニオンであって、前記可動レールに支持されたピニオンと、
   前記可動レールのスライドを規制するロック機構であって、前記固定レールに設けられた被係合部と係合したロック位置と当該被係合部から離間した非ロック位置との間で変位する係合部を有するロック機構と、
   電動モータで発生した回転を前記ピニオンに伝達するとともに、複数の歯車にて構成された歯車機構であって、前記電動モータが停止しているときに、前記ピニオンが予め決められた回転角度を越えて回転することが可能な歯車機構と
   を備えるスライド装置。
2. 前記複数の歯車のうち互いに噛み合う第１歯車及び第２歯車は、歯筋方向が回転中心軸線に対して傾いており、かつ、回転力伝達経路において、前記第１歯車は前記第２歯車より前記電動モータ側に位置しており、
   さらに、前記回転中心軸線に対する前記歯筋方向の傾き角度は、前記第２歯車が回転したときに前記第１歯車が回転することが可能な角度である請求項１に記載のスライド装置。
3. 前記第１歯車は、ねじ歯車状のウォームであり、
   前記第２歯車は、当該ウォームと噛み合うはすば歯車状のウォームホィールである
   請求項２に記載のスライド装置。
4. 前記第１歯車は、前記電動モータの出力軸に連結されている請求項３に記載のスライド装置。
5. 前記ラックは、歯面が前記可動レールに面するように前記固定レール内に固定されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスライド装置。