動力伝達機構
【課題】ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構において、ウォームホイールに出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォームからウォームホイールへの回転動力の伝達を遮断できるようにする。
【解決手段】歯車減速機５（動力伝達機構）を構成するウォーム３０の両端部には雄ネジ３３Ａ，３３Ｂが形成されており、本体ケース１０及び電気モータ４の差込部４Ａには、これら雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと螺合可能な雌ネジＡａ，Ｂａが形成されたナット１５Ａ，１５Ｂが一体的に設けられている。ウォームホイール部４１に出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働くと、どちらか一方側の雄ネジ３３Ａ（３３Ｂ）と雌ネジＡａ（Ｂａ）とが螺合して、この螺合回転が雄ネジ３３Ａ（３３Ｂ）のネジ山の終端部に到達することで、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動が食い止められた状態となる。
【解決手段】歯車減速機５（動力伝達機構）を構成するウォーム３０の両端部には雄ネジ３３Ａ，３３Ｂが形成されており、本体ケース１０及び電気モータ４の差込部４Ａには、これら雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと螺合可能な雌ネジＡａ，Ｂａが形成されたナット１５Ａ，１５Ｂが一体的に設けられている。ウォームホイール部４１に出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働くと、どちらか一方側の雄ネジ３３Ａ（３３Ｂ）と雌ネジＡａ（Ｂａ）とが螺合して、この螺合回転が雄ネジ３３Ａ（３３Ｂ）のネジ山の終端部に到達することで、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動が食い止められた状態となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構に関する。詳しくは、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達機構として、ウォームとウォームホイールとの組み合わせからなるウォームギアが知られている。ここで、下記特許文献１には、上記したウォームギアを用いて、電気モータの回転出力を出力系統へと伝達する機構が開示されている。この開示では、電気モータから出力された回転動力が、ウォームからウォームホイールへと伝達されて、出力系統へと伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０２３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のようなウォームギアを用いた動力伝達機構では、出力側に大きな抵抗力が付与されて負荷がかけられると、ウォームホイールに対して駆動側となるウォームや電気モータに大きな負荷がかかるため好ましくない。
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構において、ウォームホイールに出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォームからウォームホイールへの回転動力の伝達を遮断できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の動力伝達機構は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構である。ウォームギアは、電気モータからの回転動力の伝達を受けて軸回転するウォームと、ウォームと噛合した状態で設けられてウォームからの回転動力の伝達を受けて回転するウォームホイールと、を有する。ウォームは、固定体に対して軸回転可能に支持されている。ウォームと固定体との間には、ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合構造が設けられている。この螺合構造は、常時は非螺合状態とされているが、ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォームに所定以上のスラスト力が働くことにより、互いに螺合するようになっている。更に、ウォームと固定体との間には、螺合構造が螺合していく方向の移動を規制して、ウォームの固定体に対する軸回転移動を規制するストッパ構造が設けられている。
【０００７】
この第１の発明によれば、ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォームに所定以上のスラスト力が働くと、ウォームと固定体との間に設けられた雄ネジと雌ネジとの螺合構造が螺合し、更に、ストッパ構造によりこの螺合構造が螺合していく方向の移動が規制されて、ウォームの固定体に対する軸回転移動が規制された状態となって保持される。これにより、ウォームホイールに出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォームからウォームホイールへの回転動力の伝達を遮断することができる。
【０００８】
次に、第２の発明は、上述した第１の発明において、螺合構造が、ウォームに形成された雄ネジと、固定体に回転方向に一体的に固定されて設けられた雌ネジと、の組み合わせとして構成されている。そして、ストッパ構造が、雄ネジ或いは雌ネジのネジ山の終端部として構成されている。
【０００９】
この第２の発明によれば、螺合構造がウォームに形成された雄ネジと固定体に設けられた雌ネジとの組み合わせとして構成され、ストッパ構造がこのどちらか一方側のネジ山の終端部として構成されたものとなっていることにより、螺合構造とストッパ構造とをそれぞれ簡素にかつ少ない部品点数で合理的に構成することができる。また、ウォームに半径方向に突出する突起などを設けなくともストッパ構造を構成することができるため、ウォームを固定体に対して軸線方向に差し込んで組み付ける組み付け性が阻害されず、組み付け性も向上させることができる。
【００１０】
次に、第３の発明は、上述した第１又は第２の発明において、ウォーム或いは螺合構造の少なくとも一方が、固定体に対して弾性体によって弾性支持されており、ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっている。
【００１１】
この第３の発明によれば、ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることにより、ウォームの軸回転移動を規制する係止力をストッパ構造が働かなくてもかけられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の歯車減速機を備えた車両用シートの概略図である。
【図２】歯車減速機の分解斜視図である。
【図３】歯車減速機の組み付け状態における内部構造を表した一部断面図である。
【図４】図３のIV部拡大図である。
【図５】正回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図６】逆回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図７】実施例２の歯車減速機の要部拡大図である。
【図８】正回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図９】逆回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
始めに、実施例１の動力伝達機構の構成について、図１〜図６を用いて説明する。本実施例の動力伝達機構は、図１に示されるように、車両用シートに設けられており、シートバック１の背凭れ角度調整用に設けられた電気モータ４の回転出力を各側のリクライニング装置３，３に減速させて出力する歯車減速機５として構成されたものとなっている。ここで、上記したシートバック１は、その骨格フレーム１Ａの両側の下端部が、それぞれ電動式のリクライニング装置３，３を介してシートクッション２の骨格フレーム２Ａの両側の後端部と連結されており、上記した電気モータ４の回転駆動力の伝達を受けて各側のリクライニング装置３，３が駆動操作されることにより、その背凭れ角度が調整操作されるようになっている。
【００１５】
ここで、上記した各リクライニング装置３，３は、常時は回転止めされた状態とされており、シートバック１の背凭れ角度を固定した状態となって保持されている。そして、各リクライニング装置３，３は、それらの中心部に挿通されたロッド３Ｒが電気モータ４の回転駆動に伴って一方側或いは他方側に軸回転操作されることにより、その回転方向に応じてシートバック１の背凭れ角度を起こし上げたり倒し込んだりするよう操作されるようになっている。
【００１６】
詳しくは、上記したロッド３Ｒは、電気モータ４に連結された歯車減速機５と連結されており、電気モータ４から歯車減速機５を介して減速された回転動力の伝達を受けて軸回転操作されるようになっている。ここで、上記した歯車減速機５は、シートバック１の骨格フレーム１Ａに結合されたブラケット１Ａａに取り付けられており、電気モータ４は、歯車減速機５に連結されて設けられている。
【００１７】
そして、ロッド３Ｒは、上記した各側のリクライニング装置３，３と歯車減速機５とに跨って軸線方向に挿通されて、これらを互いに動力伝達可能な状態に連結した状態となって設けられている。上記したロッド３Ｒは、詳しくは、シートバック１の骨格フレーム１Ａ間に架け渡された補強パイプ１Ａｂ内に挿通されて設けられており、補強パイプ１Ａｂによって背凭れ荷重などの外部荷重を受けないように保護された状態となって設けられている。
【００１８】
以下、上記した歯車減速機５の構成について、図２〜図６を用いて詳しく説明していく。ここで、歯車減速機５は、図２に示されるように、樹脂製の本体ケース１０及び蓋ケース２０と、金属製のウォーム３０と、樹脂製の第１の歯車４０及び第２の歯車６０と、金属製の支軸５０と、を有して構成されている。上記した歯車減速機５は、上記した本体ケース１０と蓋ケース２０とが組み付けられて構成されるハウジングケースの内部に、各歯車部品や軸部品が組み付けられて構成されている。ここで、本体ケース１０が本発明の固定体に相当する。
【００１９】
そして、図３に示されるように、上記した本体ケース１０の上部には電気モータ４が取り付けられており、この電気モータ４の回転出力が、ウォーム３０から第１の歯車４０、第２の歯車６０へと順に伝達されて減速されてロッド３Ｒへと出力されるようになっている。なお、上記した電気モータ４の基本的構成は、特開２００８−８６１１０号公報等の文献に開示された公知のものとなっているため、詳細な説明は省略することとする。
【００２０】
以下、上記した歯車減速機５の各部の構成について詳しく説明していく。先ず、本体ケース１０について説明する。本体ケース１０は、図２に示されるように、第１の歯車４０がセットされる第１の収容凹部１１と、第２の歯車６０がセットされる第２の収容凹部１２と、前述した電気モータ４がセットされる台座部１３と、蓋ケース２０にネジ締めされるネジ締め部１４・・とを有して構成されている。上記した第１の収容凹部１１は、後述する第１の歯車４０のウォームホイール部４１をその凹み内部に受け入れられるように、ウォームホイール部４１の外径よりもひとまわり大きな外径を有した円筒型の凹形状に形成されている。そして、この第１の収容凹部１１の中心部には、後述する支軸５０の一端部を受け入れて、同端部を軸回転可能に支持する第１の軸孔１１Ａが形成されている。ここで、ウォームホイール部４１が本発明のウォームホイールに相当する。
【００２１】
そして、上記した第１の収容凹部１１の側面には、台座部１３の中心部に図示高さ方向に真っ直ぐに貫通して形成された差込口１３Ａを、第１の収容凹部１１内に露呈させる開口窓１１Ｂが形成されている。また、第２の収容凹部１２は、上述した第１の収容凹部１１に対して段差の上がった位置に形成されており、後述する第２の歯車６０の平歯車部６４をその凹み内部に受け入れられるように、平歯車部６４の外径よりもひとまわり大きな外径を有した円筒型の凹形状に形成されている。そして、上記した第２の収容凹部１２の中心部には、第２の歯車６０の中心部に突出形成された軸部６１を受け入れて、同軸部６１を軸回転可能に支持する第２の軸孔１２Ａが形成されている。
【００２２】
そして、上記した第２の収容凹部１２の第２の歯車６０と対面する内側の面上には、同面から軸線方向に円弧状に突出する円弧凸部１２Ｂが形成されている。この円弧凸部１２Ｂは、第２の歯車６０の回転中心まわりに描かれる円弧型の形状に形成されており、第２の歯車６０の板面を、本体ケース１０に対して全面的に接触させるのではなく、この円弧凸部１２Ｂの形成された領域部でのみ接触させるようにして、第２の歯車６０を本体ケース１０に対して円滑に回転させられるよう支持するようになっている。
【００２３】
次に、蓋ケース２０について説明する。蓋ケース２０は、上述した本体ケース１０の第１の収容凹部１１と対面する内側の面上に形成された、軸線方向に円弧状に突出する第１の支え部２１Ａと、この第１の支え部２１Ａによって囲まれた領域の中心部に形成された第１の軸孔２１Ｂと、本体ケース１０の第２の収容凹部１２と対面する内側の面上に形成された、軸線方向に円筒状に突出する第２の支え部２２Ａと、本体ケース１０のネジ締め部１４・・に合わせられてネジ締めされるネジ締め部２４・・とを有して構成されている。
【００２４】
上記した第１の支え部２１Ａは、第１の歯車４０の平歯車部４２を軸線方向に受け入れて、この平歯車部４２の外周面をその内周面によって当てがえて、平歯車部４２が軸ズレしないように支える機能部位となっている。また、第１の軸孔２１Ｂは、前述した支軸５０の他端部を受け入れて、同端部を軸回転可能に支持する機能部位となっている。また、第２の支え部２２Ａは、その円筒内に第２の歯車６０の中心部に突出形成された軸部６２を受け入れて、同軸部６２を軸回転可能に支持する機能部位となっている。
【００２５】
上記した第２の支え部２２Ａは、その円筒内部が軸線方向に貫通した形に形成されており、この円筒内部に後述する第２の歯車６０と一体的に連結されるロッド３Ｒが軸線方向に挿通されるようになっている。続いて、ウォーム３０の構成について説明する。ウォーム３０は、金属製の丸棒状部材によって構成されており、その長手方向の中央部領域には、外周部に螺旋状の歯３１が切られている。このウォーム３０は、前述した本体ケース１０の台座部１３に貫通形成された差込口１３Ａ内に差し込まれることで、その中央部領域に形成された螺旋状に切られた歯３１が、本体ケース１０の開口窓１１Ｂ内に露呈した状態となって本体ケース１０に組み付けられるようになっている。
【００２６】
上記したウォーム３０には、その軸の上端部に、電気モータ４の回転出力軸に直結されるフレキシブルワイヤ３４が差し込まれて回転方向に一体的な状態に装着されている。ここで、フレキシブルワイヤ３４は、細い鋼材が角棒状に巻かれて形成されており、そのウォーム３０や電気モータ４に差し込まれて連結される両端部分が硬く巻かれて構成されており、その中央部分が首振り運動できるように軟らかく巻かれて構成されている。
【００２７】
このフレキシブルワイヤ３４により、電気モータ４の回転出力軸がウォーム３０の中心軸に対してある程度位置ずれした位置に組み付けられたとしても、フレキシブルワイヤ３４が首振り運動により、電気モータ４からの回転出力をウォーム３０に良好に伝達できるようになっている。次に、第１の歯車４０の構成について説明する。第１の歯車４０は、上記したウォーム３０と噛合してウォーム３０からの回転動力の伝達を受けるウォームホイール部４１と、このウォームホイール部４１と一体的となって回転する平歯車部４２とを有し、これらが互いに同軸回りに一体的となって回転するように軸線方向に並んで形成されたものとなっている。
【００２８】
上記した第１の歯車４０は、その中心部に貫通形成された軸孔４３内に上述した丸棒状の支軸５０が挿通されて、この支軸５０の一端部と他端部とがそれぞれ前述した本体ケース１０の第１の軸孔１１Ａと蓋ケース２０の第１の軸孔２１Ｂとに差し込まれて軸回転可能に支持されることにより、本体ケース１０と蓋ケース２０とに軸回転可能に支持された状態となって組み付けられるようになっている。詳しくは、第１の歯車４０は、上記した本体ケース１０に対しては、ウォームホイール部４１が第１の収容凹部１１内にセットされて、その歯４１Ａが開口窓１１Ｂ内に入り込んでウォーム３０の歯３１と噛合した状態となって組み付けられるようになっている。
【００２９】
また、第１の歯車４０は、蓋ケース２０に対しては、平歯車部４２が第１の支え部２１Ａによって囲まれた空間内に差し込まれた状態となってセットされ、その歯４２Ａの外周面が第１の支え部２１Ａの内周面によって外周側から支えられた状態となって組み付けられるようになっている。次に、第２の歯車６０の構成について説明する。第２の歯車６０は、上述した第１の歯車４０の平歯車部４２と噛合して平歯車部４２からの回転動力の伝達を受ける平歯車部６４を有して構成されている。
【００３０】
この第２の歯車６０は、その中心部に、本体ケース１０の第２の軸孔１２Ａ内に差し込まれて軸回転可能に支持される軸部６１と、蓋ケース２０の第２の支え部２２Ａ内に差し込まれて軸回転可能に支持される軸部６２とが、それぞれ軸線方向の一方側と他方側とに円筒形に突出して形成されている。上記した第２の歯車６０は、上記した一方側の軸部６１と他方側の軸部６２とが、本体ケース１０の第２の軸孔１２Ａと蓋ケース２０の第２の支え部２２Ａとに差し込まれて軸回転可能に支持されることにより、本体ケース１０と蓋ケース２０とに軸回転可能に支持された状態となって組み付けられるようになっている。
【００３１】
詳しくは、第２の歯車６０は、上述した組み付けにより、本体ケース１０の第２の収容凹部１２内にセットされて、その平歯車部６４の歯６４Ａが第１の歯車４０の平歯車部４２の歯４２Ａと噛合した状態となって組み付けられるようになっている。ここで、第２の歯車６０の中心部には、前述した出力軸となるロッド３Ｒが挿通される軸孔６５が軸線方向に貫通して形成されている。
【００３２】
これら軸孔６５の内周面やロッド３Ｒの外周面には、互いに嵌合し合うセレーション状の溝が切られており、ロッド３Ｒを軸孔６５内に挿通することにより、互いのセレーション形状が合致して、ロッド３Ｒが第２の歯車６０に対して回転方向に一体的となった状態となって組み付けられるようになっている。したがって、以上の組み付けにより、ウォーム３０と第１の歯車４０と第２の歯車６０とロッド３Ｒとが、互いに動力伝達可能に噛合した状態となって組み付けられることとなる。
【００３３】
これにより、歯車減速機５は、電気モータ４から出力された回転動力を、ウォーム３０とウォームホイール部４１との間の歯数差や、第１の歯車４０の平歯車部４２と第２の歯車６０の平歯車部６４との間の歯数差によって、それぞれの歯数差に応じた減速比で減速させた状態にしてロッド３Ｒへと出力するようになっている。ところで、図４に示されるように、上記したウォーム３０の本体ケース１０への取り付け部には、ウォームホイール部４１に出力側から大きな負荷がかけられて、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達に一定以上の抵抗がかかる状態となった時に、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動を食い止めて、ウォーム３０からウォームホイール部４１に電気モータ４の回転動力が伝達されないようにするリミッター機構が設けられている。
【００３４】
具体的には、上記したリミッター機構は、上記した電気モータ４の回転駆動力を受けて軸回転しているウォーム３０に、出力側の抵抗作用によってウォームホイール部４１に対して図示下方側或いは上方側に軸回転移動を伴って押送される一定以上のスラスト力がかけられると、図５に示されるようにウォーム３０の下端部に形成された雄ネジ３３Ａを本体ケース１０の差込口１３Ａ内に固定設置されたナット１５Ａの雌ネジＡａに螺合させたり、或いは、図６に示されるようにウォーム３０の上端部に形成された雄ネジ３３Ｂを電気モータ４の差込部４Ａ内に固定設置されたナット１５Ｂの雌ネジＢａに螺合させたりして、電気モータ４の回転駆動に伴うウォーム３０の各方向への軸回転移動を食い止める構成となっている。ここで、電気モータ４の差込部４Ａが本発明の固定体に相当する。
【００３５】
以下、上記したウォーム３０と各ナット１５Ａ，１５Ｂとの螺合構造について、更に詳しく説明する。ここで、図４に示されるように、ウォーム３０は、その軸の上部と下部の丸棒状に形成された部分が、本体ケース１０に設けられたブッシュ１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ差し通されて各ブッシュ１６Ａ，１６Ｂによって軸回転可能に支持されて設けられている。上記した下側のブッシュ１６Ａは、ウォーム３０が本体ケース１０の差込口１３Ａ内に差し込まれる前に、同差込口１３Ａ内に差し込まれてセットされ、そのフランジ状に張り出した形状の頭部が、本体ケース１０の差込口１３Ａ内の段差部１３Ｂ上にセットされて設けられている。
【００３６】
そして、上側のブッシュ１６Ｂは、ウォーム３０が本体ケース１０の差込口１３Ａ内に差し込まれた後に差込口１３Ａ内に差し込まれてセットされ、そのフランジ状に張り出した形状の頭部が、本体ケース１０の差込口１３Ａ内の段差部１３Ｃ上にセットされて設けられている。そして、この上側のブッシュ１６Ａは、このブッシュ１６Ａの組み付け後に差込口１３Ａ内に差し込まれる電気モータ４の差込部４Ａによって、その頭部が本体ケース１０の段差部１３Ｃと電気モータ４の差込部４Ａとによって軸線方向に挟み込まれた状態となって組み付けられるようになっている。
【００３７】
ここで、上記したウォーム３０の歯３１の形成領域の上部と下部には、それぞれ、外周部がフランジ状に張り出した形状の座面部３２Ａ，３２Ｂが形成されている。そして、上記したウォーム３０の軸の上部と下部の丸棒状に形成されている部分には、それぞれ、円筒状のゴム１７Ａ，１７Ｂとリング状のワッシャ１８Ａ，１８Ｂとが差し込まれて装着されており、これらゴム１７Ａ，１７Ｂとワッシャ１８Ａ，１８Ｂとがそれぞれ各座面部３２Ａ，３２Ｂと各ブッシュ１６Ａ，１６Ｂの頭部との間に介在して設けられた状態とされている。ここで、ゴム１７Ａ，１７Ｂが本発明の弾性体に相当する。
【００３８】
これにより、上記したウォーム３０が、各ゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力によって、本体ケース１０に対して軸線方向の双方向に弾性支持された状態とされている。ここで、ワッシャ１８Ａ，１８Ｂは、樹脂材によって形成されており、各ゴム１７Ａ，１７Ｂとウォーム３０の各座面部３２Ａ，３２Ｂとの当接部の座として機能するものとなっている。また、図４に示されるように、上記したウォーム３０の下端部が差し込まれている本体ケース１０の差込口１３Ａ内の下端部と、ウォーム３０の上端部が差し込まれている電気モータ４の差込部４Ａ内の上端部には、それぞれ、中心部に雌ネジＡａ，Ｂａが形成されたナット１５Ａ，１５Ｂが一体的に固定されて設けられている。
【００３９】
これらナット１５Ａ，１５Ｂは、本体ケース１０や電気モータ４に対して回転しにくいように四角状等に角ばった形状（多角形状）に形成されており、本体ケース１０や電気モータ４の差込部４Ａに対してそれぞれインサート成形によって一体的に接合された状態となって設けられている。これらナット１５Ａ，１５Ｂは、図４に示されるように、常時は前述した軸線方向に弾性支持されたウォーム３０の上端部や下端部に対して、それぞれ軸線方向に離間した状態となるように配置されている。
【００４０】
これにより、ウォーム３０は、常時は電気モータ４からの回転動力の伝達を受けて軸回転しても、各側のナット１５Ａ，１５Ｂとは螺合することなく、各ナット１５Ａ，１５Ｂに対して空転するようになっている。しかし、ウォーム３０は、図５に示されるように、その出力側の抵抗作用によって受けるスラスト力によって、ウォームホイール部４１に対して図示下方側に軸回転移動を伴って押送されると、下側のゴム１７Ａを押し潰しながらその下端部に形成された雄ネジ３３Ａを下側のナット１５Ａの雌ネジＡａに螺合させて、同ナット１５Ａと軸線方向に一体的に連結された状態となる。
【００４１】
そして、ウォーム３０は、上記した下端部の雄ネジ３３Ａがナット１５Ａの雌ネジＡａに対してネジ山の終端部位置まで螺合回転することにより、ナット１５Ａに対する螺合回転が食い止められた状態となる。これにより、ウォーム３０が本体ケース１０に対して軸回転移動が食い止められた状態となって、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達が阻止された状態となる。これにより、電気モータ４の回転動力が、出力側から大きな負荷を受けているウォームホイール部４１に伝達されることがなくなるため、ウォームホイール部４１やウォーム３０等の動力伝達部に無理な負荷がかからないようにすることができる。なお、このウォーム３０のナット１５Ａに対する螺合状態は、電気モータ４の逆方向の駆動回転によってウォーム３０を上記とは逆方向に軸回転させることによって解除されるようになっている。
【００４２】
また、同じように、ウォーム３０は、図６に示されるように、電気モータ４が上記とは逆方向に回転している場合において、その出力側の抵抗作用によって受けるスラスト力によって、ウォームホイール部４１に対して図示上方側に軸回転移動を伴って押送されると、上側のゴム１７Ｂを押し潰しながらその上端部に形成された雄ネジ３３Ｂを上側のナット１５Ｂの雌ネジＢａに螺合させて、同ナット１５Ｂと軸線方向に一体的に連結された状態となる。
【００４３】
そして、ウォーム３０は、上記した上端部の雄ネジ３３Ｂがナット１５Ｂの雌ネジＢａに対してネジ山の終端部位置まで螺合回転することにより、ナット１５Ｂに対する螺合回転が食い止められた状態となる。これにより、ウォーム３０が本体ケース１０に対して軸回転移動が食い止められた状態となって、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達が阻止された状態となる。これにより、電気モータ４の回転動力が、出力側から大きな負荷を受けているウォームホイール部４１に伝達されることがなくなるため、ウォームホイール部４１やウォーム３０等の動力伝達部に無理な負荷がかからないようにすることができる。なお、このウォーム３０のナット１５Ａに対する螺合状態は、電気モータ４の逆方向の駆動回転によってウォーム３０を上記とは逆方向に軸回転させることによって解除されるようになっている。
【００４４】
したがって、例えば、電気モータ４の回転駆動力によってシートバック１（図１参照）を起こし上げたり倒し込んだりする最中、シートバック１に車両衝突に伴う大荷重が入力されるなどしてその起こし上げや倒し込みの駆動に対して抵抗となる大きな負荷がかけられた場合に、電気モータ４から出力され続ける回転駆動力によって歯車減速機５の各動力伝達部に無理な負荷がかかることのないよう、電気モータ４の回転動力の伝達を阻止することができる。
【００４５】
このように、本実施例の歯車減速機５（動力伝達機構）の構成によれば、ウォームホイール部４１に出力側からの抵抗となる負荷がかけられて、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働くと、ウォーム３０と本体ケース１０（及び電気モータ４の差込部４Ａ）との間に設けられた螺合構造が螺合して、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動が規制された状態となって保持される。これにより、ウォームホイール部４１に出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォーム３０からウォームホイール部４１に電気モータ４の回転動力が伝達されないように動力伝達を遮断することができる。
【００４６】
また、上記した螺合構造がウォーム３０に形成された雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと本体ケース１０に一体的に設けられたナット１５Ａ，１５Ｂの雌ネジＡａ，Ｂａとの組み合わせとして構成され、ウォーム３０の回転を食い止めるストッパ構造が雄ネジ３３Ａ，３３Ｂのネジ山の終端部として構成されたものとなっていることにより、螺合構造とストッパ構造とを簡単かつ少ない部品点数で合理的に構成することができる。また、ウォーム３０に半径方向に突出する突起などを設けなくともストッパ構造を構成することができるため、ウォーム３０を本体ケース１０に対して軸線方向に差し込んで組み付ける組み付け性が阻害されず、組み付け性も向上させることができる。
【００４７】
また、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、ゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることにより、ウォーム３０の軸回転移動を規制する係止力をストッパ構造が働かなくてもかけられるようにすることができる。
【実施例２】
【００４８】
続いて、実施例２の歯車減速機５（動力伝達機構）の構成について、図７〜図９を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１で説明した歯車減速機５と実質的な構成及び作用が同じとなっている箇所については、これらと同一の符号を付して説明を省略し、異なる箇所について詳しく説明することとする。
【００４９】
本実施例の歯車減速機５は、図７に示されるように、ウォーム３０の雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと螺合する各側のナット１５Ａ，１５Ｂが、それぞれ本体ケース１０や電気モータ４の差込部４Ａに対して軸線方向（図示上下方向）に移動可能な状態とされており、各側のブッシュ１６Ａ，１６Ｂとの間に設けられたゴム１９Ａ，１９Ｂによって弾性支持された状態とされている。ここで、ゴム１９Ａ，１９Ｂが本発明の弾性体に相当する。これにより、図８〜図９に示されるように、ウォーム３０がスラスト力によって各側のナット１５Ａ，１５Ｂと螺合することにより、各側のナット１５Ａ，１５Ｂがウォーム３０の軸回転に伴って各側のゴム１９Ａ，１９Ｂを押し潰しながらウォーム３０の各側の端部に入り込む方向に向かって引き寄せられるようになっている。
【００５０】
このように、各側のナット１５Ａ，１５Ｂをゴム１９Ａ，１９Ｂによって弾性支持して、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、実施例１で示したゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力による抵抗力の作用に加えて、ゴム１９Ａ，１９Ｂの弾発力による抵抗力も付与されるようになっていることにより、これらゴム１７Ａ，１７Ｂ及びゴム１９Ａ，１９Ｂの組み合わせによってウォーム３０の軸回転移動を規制する係止力の調整を行うことができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を二つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。例えば、本発明の動力伝達機構は、車両用シートを昇降させてフロアに対する設置高さを変化させるための駆動装置や、シートバックを中折れ作動させるための駆動装置や、アクティブヘッドレストを作動させるための駆動装置など、車両用シートに関連して設けられる様々な駆動装置の回転動力の伝達を行うための機構として適用することができる。
【００５２】
また、本発明の動力伝達機構は、上記した車両用シートに関連した用途以外にも、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う様々な機構に適用することができる。また、上記各実施例では、ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合回転を止めるストッパ構造として、雄ネジの終端部によって回転止めされる構造を例示したが、雌ネジＡａ，Ｂａの終端部によって回転止めする構造であってもよい。また、ウォームと固定体との間に、ウォームが固定体に対して軸方向に移動する動きを当接によって受け止めて回転止めを行う当接部を設定したものであってもよい。また、弾性体の潰れによる弾発力によってウォームの固定体に対する軸方向移動を食い止める構成であってもよい。
【００５３】
また、弾性体は、ゴム以外にも、バネ等の種々の弾性部材を適用することができる。また、ウォームにスラスト力が働いた際に、ウォームが弾性体の弾発力に抗して固定体に対して軸方向移動する構成を例示したが、ウォームがスラスト力による押圧力によって固定体に対して摩擦による摺動抵抗を伴いながら軸方向移動する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ シートバック
１Ａ 骨格フレーム
１Ａａ ブラケット
１Ａｂ 補強パイプ
２ シートクッション
２Ａ 骨格フレーム
３ リクライニング装置
３Ｒ ロッド
４ 電気モータ
４Ａ 差込部（固定体）
５ 歯車減速機（動力伝達機構）
１０ 本体ケース（固定体）
１１ 第１の収容凹部
１１Ａ 第１の軸孔
１１Ｂ 開口窓
１２ 第２の収容凹部
１２Ａ 第２の軸孔
１２Ｂ 円弧凸部
１３ 台座部
１３Ａ 差込口
１３Ｂ 段差部
１３Ｃ 段差部
１４ ネジ締め部
１５Ａ，１５Ｂ ナット
Ａａ，Ｂａ 雌ネジ
１６Ａ，１６Ｂ ブッシュ
１７Ａ，１７Ｂ ゴム（弾性体）
１８Ａ，１８Ｂ ワッシャ
１９Ａ，１９Ｂ ゴム（弾性体）
２０ 蓋ケース
２１Ａ 第１の支え部
２１Ｂ 第１の軸孔
２２Ａ 第２の支え部
２４ ネジ締め部
３０ ウォーム
３１ 歯
３２Ａ，３２Ｂ 座面部
３３Ａ，３３Ｂ 雄ネジ
３４ フレキシブルワイヤ
４０ 第１の歯車
４１ ウォームホイール部（ウォームホイール）
４１Ａ 歯
４２ 平歯車部
４２Ａ 歯
４３ 軸孔
５０ 支軸
６０ 第２の歯車
６１ 軸部
６２ 軸部
６４ 平歯車部
６４Ａ 歯
６５ 軸孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構に関する。詳しくは、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達機構として、ウォームとウォームホイールとの組み合わせからなるウォームギアが知られている。ここで、下記特許文献１には、上記したウォームギアを用いて、電気モータの回転出力を出力系統へと伝達する機構が開示されている。この開示では、電気モータから出力された回転動力が、ウォームからウォームホイールへと伝達されて、出力系統へと伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０２３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のようなウォームギアを用いた動力伝達機構では、出力側に大きな抵抗力が付与されて負荷がかけられると、ウォームホイールに対して駆動側となるウォームや電気モータに大きな負荷がかかるため好ましくない。
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構において、ウォームホイールに出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォームからウォームホイールへの回転動力の伝達を遮断できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の動力伝達機構は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構である。ウォームギアは、電気モータからの回転動力の伝達を受けて軸回転するウォームと、ウォームと噛合した状態で設けられてウォームからの回転動力の伝達を受けて回転するウォームホイールと、を有する。ウォームは、固定体に対して軸回転可能に支持されている。ウォームと固定体との間には、ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合構造が設けられている。この螺合構造は、常時は非螺合状態とされているが、ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォームに所定以上のスラスト力が働くことにより、互いに螺合するようになっている。更に、ウォームと固定体との間には、螺合構造が螺合していく方向の移動を規制して、ウォームの固定体に対する軸回転移動を規制するストッパ構造が設けられている。
【０００７】
この第１の発明によれば、ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて、ウォームに所定以上のスラスト力が働くと、ウォームと固定体との間に設けられた雄ネジと雌ネジとの螺合構造が螺合し、更に、ストッパ構造によりこの螺合構造が螺合していく方向の移動が規制されて、ウォームの固定体に対する軸回転移動が規制された状態となって保持される。これにより、ウォームホイールに出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォームからウォームホイールへの回転動力の伝達を遮断することができる。
【０００８】
次に、第２の発明は、上述した第１の発明において、螺合構造が、ウォームに形成された雄ネジと、固定体に回転方向に一体的に固定されて設けられた雌ネジと、の組み合わせとして構成されている。そして、ストッパ構造が、雄ネジ或いは雌ネジのネジ山の終端部として構成されている。
【０００９】
この第２の発明によれば、螺合構造がウォームに形成された雄ネジと固定体に設けられた雌ネジとの組み合わせとして構成され、ストッパ構造がこのどちらか一方側のネジ山の終端部として構成されたものとなっていることにより、螺合構造とストッパ構造とをそれぞれ簡素にかつ少ない部品点数で合理的に構成することができる。また、ウォームに半径方向に突出する突起などを設けなくともストッパ構造を構成することができるため、ウォームを固定体に対して軸線方向に差し込んで組み付ける組み付け性が阻害されず、組み付け性も向上させることができる。
【００１０】
次に、第３の発明は、上述した第１又は第２の発明において、ウォーム或いは螺合構造の少なくとも一方が、固定体に対して弾性体によって弾性支持されており、ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっている。
【００１１】
この第３の発明によれば、ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることにより、ウォームの軸回転移動を規制する係止力をストッパ構造が働かなくてもかけられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の歯車減速機を備えた車両用シートの概略図である。
【図２】歯車減速機の分解斜視図である。
【図３】歯車減速機の組み付け状態における内部構造を表した一部断面図である。
【図４】図３のIV部拡大図である。
【図５】正回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図６】逆回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図７】実施例２の歯車減速機の要部拡大図である。
【図８】正回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【図９】逆回転時のウォームに所定以上のスラスト力がかけられてネジ螺合した状態を表した要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
始めに、実施例１の動力伝達機構の構成について、図１〜図６を用いて説明する。本実施例の動力伝達機構は、図１に示されるように、車両用シートに設けられており、シートバック１の背凭れ角度調整用に設けられた電気モータ４の回転出力を各側のリクライニング装置３，３に減速させて出力する歯車減速機５として構成されたものとなっている。ここで、上記したシートバック１は、その骨格フレーム１Ａの両側の下端部が、それぞれ電動式のリクライニング装置３，３を介してシートクッション２の骨格フレーム２Ａの両側の後端部と連結されており、上記した電気モータ４の回転駆動力の伝達を受けて各側のリクライニング装置３，３が駆動操作されることにより、その背凭れ角度が調整操作されるようになっている。
【００１５】
ここで、上記した各リクライニング装置３，３は、常時は回転止めされた状態とされており、シートバック１の背凭れ角度を固定した状態となって保持されている。そして、各リクライニング装置３，３は、それらの中心部に挿通されたロッド３Ｒが電気モータ４の回転駆動に伴って一方側或いは他方側に軸回転操作されることにより、その回転方向に応じてシートバック１の背凭れ角度を起こし上げたり倒し込んだりするよう操作されるようになっている。
【００１６】
詳しくは、上記したロッド３Ｒは、電気モータ４に連結された歯車減速機５と連結されており、電気モータ４から歯車減速機５を介して減速された回転動力の伝達を受けて軸回転操作されるようになっている。ここで、上記した歯車減速機５は、シートバック１の骨格フレーム１Ａに結合されたブラケット１Ａａに取り付けられており、電気モータ４は、歯車減速機５に連結されて設けられている。
【００１７】
そして、ロッド３Ｒは、上記した各側のリクライニング装置３，３と歯車減速機５とに跨って軸線方向に挿通されて、これらを互いに動力伝達可能な状態に連結した状態となって設けられている。上記したロッド３Ｒは、詳しくは、シートバック１の骨格フレーム１Ａ間に架け渡された補強パイプ１Ａｂ内に挿通されて設けられており、補強パイプ１Ａｂによって背凭れ荷重などの外部荷重を受けないように保護された状態となって設けられている。
【００１８】
以下、上記した歯車減速機５の構成について、図２〜図６を用いて詳しく説明していく。ここで、歯車減速機５は、図２に示されるように、樹脂製の本体ケース１０及び蓋ケース２０と、金属製のウォーム３０と、樹脂製の第１の歯車４０及び第２の歯車６０と、金属製の支軸５０と、を有して構成されている。上記した歯車減速機５は、上記した本体ケース１０と蓋ケース２０とが組み付けられて構成されるハウジングケースの内部に、各歯車部品や軸部品が組み付けられて構成されている。ここで、本体ケース１０が本発明の固定体に相当する。
【００１９】
そして、図３に示されるように、上記した本体ケース１０の上部には電気モータ４が取り付けられており、この電気モータ４の回転出力が、ウォーム３０から第１の歯車４０、第２の歯車６０へと順に伝達されて減速されてロッド３Ｒへと出力されるようになっている。なお、上記した電気モータ４の基本的構成は、特開２００８−８６１１０号公報等の文献に開示された公知のものとなっているため、詳細な説明は省略することとする。
【００２０】
以下、上記した歯車減速機５の各部の構成について詳しく説明していく。先ず、本体ケース１０について説明する。本体ケース１０は、図２に示されるように、第１の歯車４０がセットされる第１の収容凹部１１と、第２の歯車６０がセットされる第２の収容凹部１２と、前述した電気モータ４がセットされる台座部１３と、蓋ケース２０にネジ締めされるネジ締め部１４・・とを有して構成されている。上記した第１の収容凹部１１は、後述する第１の歯車４０のウォームホイール部４１をその凹み内部に受け入れられるように、ウォームホイール部４１の外径よりもひとまわり大きな外径を有した円筒型の凹形状に形成されている。そして、この第１の収容凹部１１の中心部には、後述する支軸５０の一端部を受け入れて、同端部を軸回転可能に支持する第１の軸孔１１Ａが形成されている。ここで、ウォームホイール部４１が本発明のウォームホイールに相当する。
【００２１】
そして、上記した第１の収容凹部１１の側面には、台座部１３の中心部に図示高さ方向に真っ直ぐに貫通して形成された差込口１３Ａを、第１の収容凹部１１内に露呈させる開口窓１１Ｂが形成されている。また、第２の収容凹部１２は、上述した第１の収容凹部１１に対して段差の上がった位置に形成されており、後述する第２の歯車６０の平歯車部６４をその凹み内部に受け入れられるように、平歯車部６４の外径よりもひとまわり大きな外径を有した円筒型の凹形状に形成されている。そして、上記した第２の収容凹部１２の中心部には、第２の歯車６０の中心部に突出形成された軸部６１を受け入れて、同軸部６１を軸回転可能に支持する第２の軸孔１２Ａが形成されている。
【００２２】
そして、上記した第２の収容凹部１２の第２の歯車６０と対面する内側の面上には、同面から軸線方向に円弧状に突出する円弧凸部１２Ｂが形成されている。この円弧凸部１２Ｂは、第２の歯車６０の回転中心まわりに描かれる円弧型の形状に形成されており、第２の歯車６０の板面を、本体ケース１０に対して全面的に接触させるのではなく、この円弧凸部１２Ｂの形成された領域部でのみ接触させるようにして、第２の歯車６０を本体ケース１０に対して円滑に回転させられるよう支持するようになっている。
【００２３】
次に、蓋ケース２０について説明する。蓋ケース２０は、上述した本体ケース１０の第１の収容凹部１１と対面する内側の面上に形成された、軸線方向に円弧状に突出する第１の支え部２１Ａと、この第１の支え部２１Ａによって囲まれた領域の中心部に形成された第１の軸孔２１Ｂと、本体ケース１０の第２の収容凹部１２と対面する内側の面上に形成された、軸線方向に円筒状に突出する第２の支え部２２Ａと、本体ケース１０のネジ締め部１４・・に合わせられてネジ締めされるネジ締め部２４・・とを有して構成されている。
【００２４】
上記した第１の支え部２１Ａは、第１の歯車４０の平歯車部４２を軸線方向に受け入れて、この平歯車部４２の外周面をその内周面によって当てがえて、平歯車部４２が軸ズレしないように支える機能部位となっている。また、第１の軸孔２１Ｂは、前述した支軸５０の他端部を受け入れて、同端部を軸回転可能に支持する機能部位となっている。また、第２の支え部２２Ａは、その円筒内に第２の歯車６０の中心部に突出形成された軸部６２を受け入れて、同軸部６２を軸回転可能に支持する機能部位となっている。
【００２５】
上記した第２の支え部２２Ａは、その円筒内部が軸線方向に貫通した形に形成されており、この円筒内部に後述する第２の歯車６０と一体的に連結されるロッド３Ｒが軸線方向に挿通されるようになっている。続いて、ウォーム３０の構成について説明する。ウォーム３０は、金属製の丸棒状部材によって構成されており、その長手方向の中央部領域には、外周部に螺旋状の歯３１が切られている。このウォーム３０は、前述した本体ケース１０の台座部１３に貫通形成された差込口１３Ａ内に差し込まれることで、その中央部領域に形成された螺旋状に切られた歯３１が、本体ケース１０の開口窓１１Ｂ内に露呈した状態となって本体ケース１０に組み付けられるようになっている。
【００２６】
上記したウォーム３０には、その軸の上端部に、電気モータ４の回転出力軸に直結されるフレキシブルワイヤ３４が差し込まれて回転方向に一体的な状態に装着されている。ここで、フレキシブルワイヤ３４は、細い鋼材が角棒状に巻かれて形成されており、そのウォーム３０や電気モータ４に差し込まれて連結される両端部分が硬く巻かれて構成されており、その中央部分が首振り運動できるように軟らかく巻かれて構成されている。
【００２７】
このフレキシブルワイヤ３４により、電気モータ４の回転出力軸がウォーム３０の中心軸に対してある程度位置ずれした位置に組み付けられたとしても、フレキシブルワイヤ３４が首振り運動により、電気モータ４からの回転出力をウォーム３０に良好に伝達できるようになっている。次に、第１の歯車４０の構成について説明する。第１の歯車４０は、上記したウォーム３０と噛合してウォーム３０からの回転動力の伝達を受けるウォームホイール部４１と、このウォームホイール部４１と一体的となって回転する平歯車部４２とを有し、これらが互いに同軸回りに一体的となって回転するように軸線方向に並んで形成されたものとなっている。
【００２８】
上記した第１の歯車４０は、その中心部に貫通形成された軸孔４３内に上述した丸棒状の支軸５０が挿通されて、この支軸５０の一端部と他端部とがそれぞれ前述した本体ケース１０の第１の軸孔１１Ａと蓋ケース２０の第１の軸孔２１Ｂとに差し込まれて軸回転可能に支持されることにより、本体ケース１０と蓋ケース２０とに軸回転可能に支持された状態となって組み付けられるようになっている。詳しくは、第１の歯車４０は、上記した本体ケース１０に対しては、ウォームホイール部４１が第１の収容凹部１１内にセットされて、その歯４１Ａが開口窓１１Ｂ内に入り込んでウォーム３０の歯３１と噛合した状態となって組み付けられるようになっている。
【００２９】
また、第１の歯車４０は、蓋ケース２０に対しては、平歯車部４２が第１の支え部２１Ａによって囲まれた空間内に差し込まれた状態となってセットされ、その歯４２Ａの外周面が第１の支え部２１Ａの内周面によって外周側から支えられた状態となって組み付けられるようになっている。次に、第２の歯車６０の構成について説明する。第２の歯車６０は、上述した第１の歯車４０の平歯車部４２と噛合して平歯車部４２からの回転動力の伝達を受ける平歯車部６４を有して構成されている。
【００３０】
この第２の歯車６０は、その中心部に、本体ケース１０の第２の軸孔１２Ａ内に差し込まれて軸回転可能に支持される軸部６１と、蓋ケース２０の第２の支え部２２Ａ内に差し込まれて軸回転可能に支持される軸部６２とが、それぞれ軸線方向の一方側と他方側とに円筒形に突出して形成されている。上記した第２の歯車６０は、上記した一方側の軸部６１と他方側の軸部６２とが、本体ケース１０の第２の軸孔１２Ａと蓋ケース２０の第２の支え部２２Ａとに差し込まれて軸回転可能に支持されることにより、本体ケース１０と蓋ケース２０とに軸回転可能に支持された状態となって組み付けられるようになっている。
【００３１】
詳しくは、第２の歯車６０は、上述した組み付けにより、本体ケース１０の第２の収容凹部１２内にセットされて、その平歯車部６４の歯６４Ａが第１の歯車４０の平歯車部４２の歯４２Ａと噛合した状態となって組み付けられるようになっている。ここで、第２の歯車６０の中心部には、前述した出力軸となるロッド３Ｒが挿通される軸孔６５が軸線方向に貫通して形成されている。
【００３２】
これら軸孔６５の内周面やロッド３Ｒの外周面には、互いに嵌合し合うセレーション状の溝が切られており、ロッド３Ｒを軸孔６５内に挿通することにより、互いのセレーション形状が合致して、ロッド３Ｒが第２の歯車６０に対して回転方向に一体的となった状態となって組み付けられるようになっている。したがって、以上の組み付けにより、ウォーム３０と第１の歯車４０と第２の歯車６０とロッド３Ｒとが、互いに動力伝達可能に噛合した状態となって組み付けられることとなる。
【００３３】
これにより、歯車減速機５は、電気モータ４から出力された回転動力を、ウォーム３０とウォームホイール部４１との間の歯数差や、第１の歯車４０の平歯車部４２と第２の歯車６０の平歯車部６４との間の歯数差によって、それぞれの歯数差に応じた減速比で減速させた状態にしてロッド３Ｒへと出力するようになっている。ところで、図４に示されるように、上記したウォーム３０の本体ケース１０への取り付け部には、ウォームホイール部４１に出力側から大きな負荷がかけられて、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達に一定以上の抵抗がかかる状態となった時に、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動を食い止めて、ウォーム３０からウォームホイール部４１に電気モータ４の回転動力が伝達されないようにするリミッター機構が設けられている。
【００３４】
具体的には、上記したリミッター機構は、上記した電気モータ４の回転駆動力を受けて軸回転しているウォーム３０に、出力側の抵抗作用によってウォームホイール部４１に対して図示下方側或いは上方側に軸回転移動を伴って押送される一定以上のスラスト力がかけられると、図５に示されるようにウォーム３０の下端部に形成された雄ネジ３３Ａを本体ケース１０の差込口１３Ａ内に固定設置されたナット１５Ａの雌ネジＡａに螺合させたり、或いは、図６に示されるようにウォーム３０の上端部に形成された雄ネジ３３Ｂを電気モータ４の差込部４Ａ内に固定設置されたナット１５Ｂの雌ネジＢａに螺合させたりして、電気モータ４の回転駆動に伴うウォーム３０の各方向への軸回転移動を食い止める構成となっている。ここで、電気モータ４の差込部４Ａが本発明の固定体に相当する。
【００３５】
以下、上記したウォーム３０と各ナット１５Ａ，１５Ｂとの螺合構造について、更に詳しく説明する。ここで、図４に示されるように、ウォーム３０は、その軸の上部と下部の丸棒状に形成された部分が、本体ケース１０に設けられたブッシュ１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ差し通されて各ブッシュ１６Ａ，１６Ｂによって軸回転可能に支持されて設けられている。上記した下側のブッシュ１６Ａは、ウォーム３０が本体ケース１０の差込口１３Ａ内に差し込まれる前に、同差込口１３Ａ内に差し込まれてセットされ、そのフランジ状に張り出した形状の頭部が、本体ケース１０の差込口１３Ａ内の段差部１３Ｂ上にセットされて設けられている。
【００３６】
そして、上側のブッシュ１６Ｂは、ウォーム３０が本体ケース１０の差込口１３Ａ内に差し込まれた後に差込口１３Ａ内に差し込まれてセットされ、そのフランジ状に張り出した形状の頭部が、本体ケース１０の差込口１３Ａ内の段差部１３Ｃ上にセットされて設けられている。そして、この上側のブッシュ１６Ａは、このブッシュ１６Ａの組み付け後に差込口１３Ａ内に差し込まれる電気モータ４の差込部４Ａによって、その頭部が本体ケース１０の段差部１３Ｃと電気モータ４の差込部４Ａとによって軸線方向に挟み込まれた状態となって組み付けられるようになっている。
【００３７】
ここで、上記したウォーム３０の歯３１の形成領域の上部と下部には、それぞれ、外周部がフランジ状に張り出した形状の座面部３２Ａ，３２Ｂが形成されている。そして、上記したウォーム３０の軸の上部と下部の丸棒状に形成されている部分には、それぞれ、円筒状のゴム１７Ａ，１７Ｂとリング状のワッシャ１８Ａ，１８Ｂとが差し込まれて装着されており、これらゴム１７Ａ，１７Ｂとワッシャ１８Ａ，１８Ｂとがそれぞれ各座面部３２Ａ，３２Ｂと各ブッシュ１６Ａ，１６Ｂの頭部との間に介在して設けられた状態とされている。ここで、ゴム１７Ａ，１７Ｂが本発明の弾性体に相当する。
【００３８】
これにより、上記したウォーム３０が、各ゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力によって、本体ケース１０に対して軸線方向の双方向に弾性支持された状態とされている。ここで、ワッシャ１８Ａ，１８Ｂは、樹脂材によって形成されており、各ゴム１７Ａ，１７Ｂとウォーム３０の各座面部３２Ａ，３２Ｂとの当接部の座として機能するものとなっている。また、図４に示されるように、上記したウォーム３０の下端部が差し込まれている本体ケース１０の差込口１３Ａ内の下端部と、ウォーム３０の上端部が差し込まれている電気モータ４の差込部４Ａ内の上端部には、それぞれ、中心部に雌ネジＡａ，Ｂａが形成されたナット１５Ａ，１５Ｂが一体的に固定されて設けられている。
【００３９】
これらナット１５Ａ，１５Ｂは、本体ケース１０や電気モータ４に対して回転しにくいように四角状等に角ばった形状（多角形状）に形成されており、本体ケース１０や電気モータ４の差込部４Ａに対してそれぞれインサート成形によって一体的に接合された状態となって設けられている。これらナット１５Ａ，１５Ｂは、図４に示されるように、常時は前述した軸線方向に弾性支持されたウォーム３０の上端部や下端部に対して、それぞれ軸線方向に離間した状態となるように配置されている。
【００４０】
これにより、ウォーム３０は、常時は電気モータ４からの回転動力の伝達を受けて軸回転しても、各側のナット１５Ａ，１５Ｂとは螺合することなく、各ナット１５Ａ，１５Ｂに対して空転するようになっている。しかし、ウォーム３０は、図５に示されるように、その出力側の抵抗作用によって受けるスラスト力によって、ウォームホイール部４１に対して図示下方側に軸回転移動を伴って押送されると、下側のゴム１７Ａを押し潰しながらその下端部に形成された雄ネジ３３Ａを下側のナット１５Ａの雌ネジＡａに螺合させて、同ナット１５Ａと軸線方向に一体的に連結された状態となる。
【００４１】
そして、ウォーム３０は、上記した下端部の雄ネジ３３Ａがナット１５Ａの雌ネジＡａに対してネジ山の終端部位置まで螺合回転することにより、ナット１５Ａに対する螺合回転が食い止められた状態となる。これにより、ウォーム３０が本体ケース１０に対して軸回転移動が食い止められた状態となって、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達が阻止された状態となる。これにより、電気モータ４の回転動力が、出力側から大きな負荷を受けているウォームホイール部４１に伝達されることがなくなるため、ウォームホイール部４１やウォーム３０等の動力伝達部に無理な負荷がかからないようにすることができる。なお、このウォーム３０のナット１５Ａに対する螺合状態は、電気モータ４の逆方向の駆動回転によってウォーム３０を上記とは逆方向に軸回転させることによって解除されるようになっている。
【００４２】
また、同じように、ウォーム３０は、図６に示されるように、電気モータ４が上記とは逆方向に回転している場合において、その出力側の抵抗作用によって受けるスラスト力によって、ウォームホイール部４１に対して図示上方側に軸回転移動を伴って押送されると、上側のゴム１７Ｂを押し潰しながらその上端部に形成された雄ネジ３３Ｂを上側のナット１５Ｂの雌ネジＢａに螺合させて、同ナット１５Ｂと軸線方向に一体的に連結された状態となる。
【００４３】
そして、ウォーム３０は、上記した上端部の雄ネジ３３Ｂがナット１５Ｂの雌ネジＢａに対してネジ山の終端部位置まで螺合回転することにより、ナット１５Ｂに対する螺合回転が食い止められた状態となる。これにより、ウォーム３０が本体ケース１０に対して軸回転移動が食い止められた状態となって、ウォーム３０からウォームホイール部４１への動力伝達が阻止された状態となる。これにより、電気モータ４の回転動力が、出力側から大きな負荷を受けているウォームホイール部４１に伝達されることがなくなるため、ウォームホイール部４１やウォーム３０等の動力伝達部に無理な負荷がかからないようにすることができる。なお、このウォーム３０のナット１５Ａに対する螺合状態は、電気モータ４の逆方向の駆動回転によってウォーム３０を上記とは逆方向に軸回転させることによって解除されるようになっている。
【００４４】
したがって、例えば、電気モータ４の回転駆動力によってシートバック１（図１参照）を起こし上げたり倒し込んだりする最中、シートバック１に車両衝突に伴う大荷重が入力されるなどしてその起こし上げや倒し込みの駆動に対して抵抗となる大きな負荷がかけられた場合に、電気モータ４から出力され続ける回転駆動力によって歯車減速機５の各動力伝達部に無理な負荷がかかることのないよう、電気モータ４の回転動力の伝達を阻止することができる。
【００４５】
このように、本実施例の歯車減速機５（動力伝達機構）の構成によれば、ウォームホイール部４１に出力側からの抵抗となる負荷がかけられて、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働くと、ウォーム３０と本体ケース１０（及び電気モータ４の差込部４Ａ）との間に設けられた螺合構造が螺合して、ウォーム３０の本体ケース１０に対する軸回転移動が規制された状態となって保持される。これにより、ウォームホイール部４１に出力側から大きな負荷がかけられた状態時に、ウォーム３０からウォームホイール部４１に電気モータ４の回転動力が伝達されないように動力伝達を遮断することができる。
【００４６】
また、上記した螺合構造がウォーム３０に形成された雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと本体ケース１０に一体的に設けられたナット１５Ａ，１５Ｂの雌ネジＡａ，Ｂａとの組み合わせとして構成され、ウォーム３０の回転を食い止めるストッパ構造が雄ネジ３３Ａ，３３Ｂのネジ山の終端部として構成されたものとなっていることにより、螺合構造とストッパ構造とを簡単かつ少ない部品点数で合理的に構成することができる。また、ウォーム３０に半径方向に突出する突起などを設けなくともストッパ構造を構成することができるため、ウォーム３０を本体ケース１０に対して軸線方向に差し込んで組み付ける組み付け性が阻害されず、組み付け性も向上させることができる。
【００４７】
また、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、ゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることにより、ウォーム３０の軸回転移動を規制する係止力をストッパ構造が働かなくてもかけられるようにすることができる。
【実施例２】
【００４８】
続いて、実施例２の歯車減速機５（動力伝達機構）の構成について、図７〜図９を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１で説明した歯車減速機５と実質的な構成及び作用が同じとなっている箇所については、これらと同一の符号を付して説明を省略し、異なる箇所について詳しく説明することとする。
【００４９】
本実施例の歯車減速機５は、図７に示されるように、ウォーム３０の雄ネジ３３Ａ，３３Ｂと螺合する各側のナット１５Ａ，１５Ｂが、それぞれ本体ケース１０や電気モータ４の差込部４Ａに対して軸線方向（図示上下方向）に移動可能な状態とされており、各側のブッシュ１６Ａ，１６Ｂとの間に設けられたゴム１９Ａ，１９Ｂによって弾性支持された状態とされている。ここで、ゴム１９Ａ，１９Ｂが本発明の弾性体に相当する。これにより、図８〜図９に示されるように、ウォーム３０がスラスト力によって各側のナット１５Ａ，１５Ｂと螺合することにより、各側のナット１５Ａ，１５Ｂがウォーム３０の軸回転に伴って各側のゴム１９Ａ，１９Ｂを押し潰しながらウォーム３０の各側の端部に入り込む方向に向かって引き寄せられるようになっている。
【００５０】
このように、各側のナット１５Ａ，１５Ｂをゴム１９Ａ，１９Ｂによって弾性支持して、ウォーム３０に所定以上のスラスト力が働いた際の螺合構造が螺合していく動作に対して、実施例１で示したゴム１７Ａ，１７Ｂの弾発力による抵抗力の作用に加えて、ゴム１９Ａ，１９Ｂの弾発力による抵抗力も付与されるようになっていることにより、これらゴム１７Ａ，１７Ｂ及びゴム１９Ａ，１９Ｂの組み合わせによってウォーム３０の軸回転移動を規制する係止力の調整を行うことができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を二つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。例えば、本発明の動力伝達機構は、車両用シートを昇降させてフロアに対する設置高さを変化させるための駆動装置や、シートバックを中折れ作動させるための駆動装置や、アクティブヘッドレストを作動させるための駆動装置など、車両用シートに関連して設けられる様々な駆動装置の回転動力の伝達を行うための機構として適用することができる。
【００５２】
また、本発明の動力伝達機構は、上記した車両用シートに関連した用途以外にも、ウォームギアにより回転動力の伝達を行う様々な機構に適用することができる。また、上記各実施例では、ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合回転を止めるストッパ構造として、雄ネジの終端部によって回転止めされる構造を例示したが、雌ネジＡａ，Ｂａの終端部によって回転止めする構造であってもよい。また、ウォームと固定体との間に、ウォームが固定体に対して軸方向に移動する動きを当接によって受け止めて回転止めを行う当接部を設定したものであってもよい。また、弾性体の潰れによる弾発力によってウォームの固定体に対する軸方向移動を食い止める構成であってもよい。
【００５３】
また、弾性体は、ゴム以外にも、バネ等の種々の弾性部材を適用することができる。また、ウォームにスラスト力が働いた際に、ウォームが弾性体の弾発力に抗して固定体に対して軸方向移動する構成を例示したが、ウォームがスラスト力による押圧力によって固定体に対して摩擦による摺動抵抗を伴いながら軸方向移動する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ シートバック
１Ａ 骨格フレーム
１Ａａ ブラケット
１Ａｂ 補強パイプ
２ シートクッション
２Ａ 骨格フレーム
３ リクライニング装置
３Ｒ ロッド
４ 電気モータ
４Ａ 差込部（固定体）
５ 歯車減速機（動力伝達機構）
１０ 本体ケース（固定体）
１１ 第１の収容凹部
１１Ａ 第１の軸孔
１１Ｂ 開口窓
１２ 第２の収容凹部
１２Ａ 第２の軸孔
１２Ｂ 円弧凸部
１３ 台座部
１３Ａ 差込口
１３Ｂ 段差部
１３Ｃ 段差部
１４ ネジ締め部
１５Ａ，１５Ｂ ナット
Ａａ，Ｂａ 雌ネジ
１６Ａ，１６Ｂ ブッシュ
１７Ａ，１７Ｂ ゴム（弾性体）
１８Ａ，１８Ｂ ワッシャ
１９Ａ，１９Ｂ ゴム（弾性体）
２０ 蓋ケース
２１Ａ 第１の支え部
２１Ｂ 第１の軸孔
２２Ａ 第２の支え部
２４ ネジ締め部
３０ ウォーム
３１ 歯
３２Ａ，３２Ｂ 座面部
３３Ａ，３３Ｂ 雄ネジ
３４ フレキシブルワイヤ
４０ 第１の歯車
４１ ウォームホイール部（ウォームホイール）
４１Ａ 歯
４２ 平歯車部
４２Ａ 歯
４３ 軸孔
５０ 支軸
６０ 第２の歯車
６１ 軸部
６２ 軸部
６４ 平歯車部
６４Ａ 歯
６５ 軸孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構において、
前記ウォームギアは、
電気モータからの回転動力の伝達を受けて軸回転するウォームと、
該ウォームと噛合した状態で設けられて該ウォームからの回転動力の伝達を受けて回転するウォームホイールと、を有し、
前記ウォームは固定体に対して軸回転可能に支持されており、該ウォームと前記固定体との間には該ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合構造が設けられており、該螺合構造は常時は非螺合状態とされているが前記ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて前記ウォームに所定以上のスラスト力が働くことにより互いに螺合するようになっており、更に、前記ウォームと前記固定体との間には前記螺合構造が螺合していく方向の移動を規制して前記ウォームの前記固定体に対する軸回転移動を規制するストッパ構造が設けられていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達機構であって、
前記螺合構造が前記ウォームに形成された雄ネジと前記固定体に回転方向に一体的に固定されて設けられた雌ネジとの組み合わせとして構成されており、前記ストッパ構造が前記雄ネジ或いは前記雌ネジのネジ山の終端部として構成されていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構であって、
前記ウォーム或いは前記螺合構造の少なくとも一方が前記固定体に対して弾性体によって弾性支持されており、前記ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の前記螺合構造が螺合していく動作に対して前記弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項１】
ウォームギアにより回転動力の伝達を行う動力伝達機構において、
前記ウォームギアは、
電気モータからの回転動力の伝達を受けて軸回転するウォームと、
該ウォームと噛合した状態で設けられて該ウォームからの回転動力の伝達を受けて回転するウォームホイールと、を有し、
前記ウォームは固定体に対して軸回転可能に支持されており、該ウォームと前記固定体との間には該ウォームの軸回転に伴って螺合する雄ネジと雌ネジとの螺合構造が設けられており、該螺合構造は常時は非螺合状態とされているが前記ウォームホイールに出力側からの抵抗による負荷がかけられて前記ウォームに所定以上のスラスト力が働くことにより互いに螺合するようになっており、更に、前記ウォームと前記固定体との間には前記螺合構造が螺合していく方向の移動を規制して前記ウォームの前記固定体に対する軸回転移動を規制するストッパ構造が設けられていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達機構であって、
前記螺合構造が前記ウォームに形成された雄ネジと前記固定体に回転方向に一体的に固定されて設けられた雌ネジとの組み合わせとして構成されており、前記ストッパ構造が前記雄ネジ或いは前記雌ネジのネジ山の終端部として構成されていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構であって、
前記ウォーム或いは前記螺合構造の少なくとも一方が前記固定体に対して弾性体によって弾性支持されており、前記ウォームに所定以上のスラスト力が働いた際の前記螺合構造が螺合していく動作に対して前記弾性体の弾発力による抵抗力が付与されるようになっていることを特徴とする動力伝達機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８０５６７（Ｐ２０１１−８０５６７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３４８９３（Ｐ２００９−２３４８９３）
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
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