説明

ブラケットの角度調整装置

【課題】外歯歯車と内歯歯車との歯形状を工夫して、操作軸の回転操作力が軽くなるようにしたブラケットの角度調整装置を提供する。
【解決手段】外歯歯車14の外歯14bの形状は、基準円PC(14)から歯先円AC(14)までの距離である歯末のタケT1を低くし、基準円PC(14)上の2点b、cを中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚を広くし、基準円PC(14)から歯底円DC(14)までの距離である歯元のタケT2をアンダーカット形状とし、このアンダーカット形状は、歯末のタケT1に連続する円弧形状とするとともに、内歯歯車15の内歯15bの形状は、歯末のタケT1に干渉しない略台形状として、外歯14bと内歯15bとの基準円PC(14)上の噛み合い点に、回転力が常に回転直角方向から作用するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ブラケットの角度調整装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、図18に示すように、例えば車両用シート1のシートクッション2に第1ブラケット4を取付けるとともに、シートバック3に第2ブラケット5を取付けて、操作軸6のハンドル7を回転操作することで、シートクッション2の第1ブラケット4に対して、シートバック3の第2ブラケット5の角度、つまり、シートバック3の前後傾角度を調整するようにしたものがある(特許文献1)。
【0003】
具体的には、第1ブラケット4は外歯歯車4aを有するとともに、第2ブラケット5は、外歯歯車4aよりも歯数の多い内歯歯車5aを有している。
【0004】
また、外歯歯車4aと内歯歯車5aの一部同士を噛み合わせたときに生じる外歯歯車4aの歯車中心の大径穴部4bおよび内歯歯車5aの歯車中心の小径軸部(本例では、第2ブラケット5の中心穴5bで内端部を支持した操作軸6に固定の連行円板9の円周範囲9aに相当)9aとの間の偏心空間10に嵌め込む一対のくさび部材11A,11Bと、この一対のくさび部材11A,11Bを食い込み方向に付勢するばね部材12と、中心穴5b内で内端部が支持されて、一対のくさび部材11A,11Bの食い込み先端部間に位置するくさび解除部(前記連行円板9の連行突起9bに相当)9bを作動させる操作軸6とを備えている。なお、13は、第2ブラケット5に固定され、第1ブラケット4の外歯歯車4aの範囲を被さっているとともに、操作軸6の外端部を軸受部13aで支持するカバープレートである。
【0005】
そして、ハンドル7による操作軸6の回転操作で、くさび解除部9bにより一対のくさび部材11A,11Bをばね部材12とともに偏心空間10で周回させることで前記大径穴部4bに対して小径軸部9aを偏心運動させながら、外歯歯車4aに対する内歯歯車5aの噛み合わせ位置を変えて、第1ブラケット4に対する第2ブラケット5の角度、つまり、シートバック3の前後傾角度を調整するようになっている。
【0006】
また、前記のような角度調整装置において、インボリュートの歯形状である外歯歯車4aと内歯歯車5aの基準円や歯先円の直径を規定したり、歯先に円弧を形成して、負荷下の安定性および作動性能を改善したものがある(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特公昭63−47443号公報
【特許文献2】特公平7−79740号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1のような角度調整装置においては、幾多の改善すべき点があり、その1つとして、インボリュートの歯形状である外歯歯車4aの外歯と内歯歯車5aの内歯とを回転させる場合、外歯と内歯とは、噛み合いを外そうとする分力が発生するから、この分力の分だけ操作軸6の回転操作力が重くなるという問題があった。
【0009】
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、外歯歯車と内歯歯車との歯形状を工夫して、操作軸の回転操作力が軽くなるようにしたブラケットの角度調整装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するために、本発明は、外歯歯車を有する第1ブラケットと、外歯歯車よりも歯数の多い内歯歯車を有する第2ブラケットと、前記外歯歯車と内歯歯車の一部同士を噛み合わせたときに生じる外歯歯車の歯車中心の大径穴部および内歯歯車の歯車中心の小径軸部との間の偏心空間に嵌め込む一対のくさび部材と、前記一対のくさび部材を食い込み方向に付勢するばね部材と、前記一対のくさび部材の食い込み先端部間に位置するくさび解除部材とを備えて、前記くさび解除部材の回転操作で、くさび解除部材により一対のくさび部材をばね部材とともに偏心空間で緩み方向に周回させることで前記大径穴部に対して小径軸部を偏心運動させながら、外歯歯車に対する内歯歯車の噛み合わせ位置を変えて、第1ブラケットに対する第2ブラケットの角度を調整するようにしたブラケットの角度調整装置において、前記外歯歯車の外歯の形状は、基準円から歯先円までの距離である歯末のタケを低くし、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚を広くし、基準円から歯底円までの距離である歯元のタケをアンダーカット形状とし、このアンダーカット形状は、歯末のタケに連続する円弧形状とするとともに、前記内歯歯車の内歯の形状は、前記歯末のタケに干渉しない略台形状として、外歯と内歯との基準円上の噛み合い点に、回転力が常に回転直角方向から作用するようにしたことを特徴とするブラケットの角度調整装置を提供するものである。
【0011】
前記内歯歯車の内歯は、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせたものであることが好ましい。
【0012】
前記第1ブラケットと第2ブラケットは、一方をシートバック側に設け、他方をシートクッション側に設けて、シートクッションに対してシートバックの前後傾角度を調整するシートのリクライニングに用いられるものである構成とすることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、外歯歯車の外歯の形状は、基準円から歯先円までの距離である歯末のタケを低くし、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚を広くし、基準円から歯底円までの距離である歯元のタケをアンダーカット形状とするとともに、内歯歯車の内歯の形状は、前記歯末のタケに干渉しない略台形状として、台形状の外歯と台形状の内歯との基準円上の噛み合い点には、回転力が常に回転直角方向から作用するようにしたから、従来のインボリュートの歯形状と比較して、圧力角が小さくなって伝達効率が向上するとともに、圧力角は、噛み合い点の接線よりも内側(回転中心側)に位置することになるので、外歯と内歯との噛み合いが深くなるように作用する。加えて、外歯と内歯の基準円同士が交差する範囲が生じるので、この点からも外歯と内歯との噛み合いが深くなる。
【0014】
そのために、くさび解除部材を回転操作して外歯歯車を回転させることで内歯歯車を回転させるときは、くさび解除部材の回転操作力が軽くなって、くさび解除部材に加わる負荷が低減するようになる。
【0015】
また、外歯の回転力を内歯に伝えるときや荷重による内歯の回転力を外歯で受けるときには、外歯と内歯とに噛み合いが外れる方向の力が作用しにくくなるので、外歯と内歯が強度的にも有利になる。特に、外歯の歯元のタケのアンダーカット形状は、歯末のタケに連続する円弧形状であるから、歯末のタケと歯元のタケとの継ぎ目に段差が生じ無いので、外歯の強度がより向上す
【0016】
加えて、外歯と内歯とに噛み合いが外れる方向の力が作用しにくくなることと相俟って、外歯は、歯末のタケを低くし、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚を広くしたから、強度がより向上する結果、外歯歯車が軸心方向に撓みにくくなるので、大径穴部によってくさび部材が押されて、内歯歯車の小径軸部が変形されるおそれが無くなる。
【0017】
さらに、くさび解除部材をハンドルで回転操作するときは、軽い力で操作できるとともに、くさび解除部材を電動モータで回転するときは、電動モータの出力が少なくて良いので、小型・軽量の電動モータを使用できるようになる。さらにまた、外歯歯車と内歯歯車との歯形状を変更するだけで良いから、構造が極めて簡単で、低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態であるシートバックの角度調整装置の分解斜視図である。
【図2】図1の角度調整装置を第2ブラケットの外面方向から見た分解斜視図である。
【図3】図1の角度調整装置を第1ブラケットの外面方向から見た分解斜視図である。
【図4】(a)は、第1ブラケットと歯車ユニットの斜視図、(b)は歯車ユニットの拡大斜視図である。
【図5】歯車ユニットであり、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図6】(a)は図5(b)のA−A線断面図、(b)は図5(b)のB−B線断面図である。
【図7】図8のC−C線断面図である。
【図8】図1の角度調整装置の縦断面図である。
【図9】くさび解除部材であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図10】(a)は内歯の拡大図、(b)は外歯の拡大図である。
【図11】(a)は外歯と内歯の噛み合い状態の拡大図、(b)は従来の外歯と内歯の噛み合い状態の拡大図である。
【図12】(a)は外歯と内歯の噛み合い状態の正面図、(b)は外歯と内歯の基準円の略画図である。
【図13】別実施形態の外歯と内歯の噛み合い状態の拡大図である。
【図14】シートバックに荷重が作用していない状態のくさび部材の正面図である。
【図15】シートバックに荷重が作用している状態のくさび部材の正面図である。
【図16】別実施形態のくさび部材であり、(a)は標準位置のくさび部材の正面図、(b)は食い込み位置のくさび部材の正面図である。
【図17】図16のくさび部材とくさび解除部材であり、(a)は標準位置のくさび部材とくさび解除部材の正面図、(b)はくさび解除位置のくさび部材とくさび解除部材の正面図である。
【図18】従来技術であり、(a)はシートの斜視図、(b)は従来の角度調整装置の要部断面正面図、(c)は(b)の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、背景技術と同一構成・作用の箇所は、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【0020】
図1〜図3および図8に示すように、車両用シート1において、第1ブラケット4は、ボルト用穴4dを挿通するボルト(不図示)でシートクッション2に取付け、第2ブラケット5は、ボルト用穴5dを挿通するボルト(不図示)でシートバック3に取付けて、操作軸20のハンドル7を回転操作することで、第1ブラケット4に対して第2ブラケット5の角度、つまり、シートクッション2に対してシートバック3の前後傾角度を調整するようになっている。なお、第1、第2ブラケット4,5や後述する歯車ユニットU等は、前記シート1の左右部に設けていて、操作軸20で連動して前後傾するようになっている。
【0021】
円板状板材を外面から凸状にプレスして内面に成形した外歯歯車14と、円板状板材を内面から凹状にプレスして内面に成形した内歯歯車15とを設けている。そして、後述する歯車ユニットUとして組み立てた後に、外歯歯車14は、外面の複数(本例では8個)の突起14aを第1ブラケット4の同数の位置決め穴4cに嵌合させて、溶接等で第1ブラケット4に取付けるとともに、内歯歯車15は、外面の複数(本例では8個)の突起15aを第2ブラケット5の同数の位置決め穴5cに嵌合させて、溶接等で第2ブラケット5に取付ける。なお、従来技術と同様に、第1ブラケット4を外面から凸状にプレスして内面に外歯歯車14を成形するとともに、第2ブラケット5を内面から凹状にプレスして内面に内歯歯車15を成形することもできる。
【0022】
前記内歯歯車15の内歯15bの歯数(本例では50)は、外歯歯車14の外歯14bの歯数(本例では49)よりも多く設定している。この外歯歯車14の外歯14bと内歯歯車15の内歯15bの形状とは、図10と図11とを用いて、後で詳細に説明する。
【0023】
前記外歯歯車14の歯車中心には大径穴部14cを形成するとともに、前記内歯歯車15の歯車中心には、外歯歯車14の大径穴部14cの内部に突出する小径軸部15cを形成している。また、第1ブラケット4には、外歯歯車14の大径穴部14cに対応する穴部4eを形成するとともに、第2ブラケット5には、内歯歯車15の小径軸部15cに対応する穴部5eを形成している。
【0024】
前記外歯歯車14を形成する円板状板材の外周に嵌合する保持リング部材22を設けて、この保持リング部材22の外周囲に形成した複数(本例では12個)の爪部22aは、前記内歯歯車15を形成する円板状板材の外周に形成した切り欠き部15dにそれぞれ係合させて、下向きに折り曲げてかしめることにより、外歯歯車14の外歯14bと内歯歯車15の内歯15bの一部同士を噛み合わせた状態で、図5および図6にも示すように、外歯歯車14と内歯歯車15とを相対回転可能に保持する歯車ユニットUとして組み立てられるようになる。なお、前記保持リング部材22は、内歯歯車15側から外歯歯車14をかしめているが、逆に外歯歯車14側から内歯歯車15をかしめることもできる。なおまた、保持リング部材22を省略して、いずれかのブラケット4,5にリベットや溶接で固定する押さえブラケットで保持する構造であっても良い。
【0025】
この外歯歯車14と内歯歯車15とを保持リング部材22で歯車ユニットUとして組み立てた後に、図4に示すように、保持リング部材22の大径開口部22bから後述する偏心空間10等に、一対のくさび部材16A,16B、ばね部材18、くさび解除部材19等を組み込むことができる。換言すれば、ばね部材18は、くさび解除部材19の内部に収まる外形状となっている。前記くさび解除部材19は、図8に示すように、外歯歯車1
4の突起14aを第1ブラケット4の位置決め穴4cに嵌合させて、溶接等で第1ブラケット4に取付けたときに、第1ブラケット4の穴部4eとともに窪んだ窪み部4fで押さられて、大径穴部14cから抜けないように保持される。
【0026】
図7および図8に詳細に示すように、前記外歯歯車14の外歯14bと内歯歯車15の内歯15bの一部同士を噛み合わせたときに、外歯歯車14の大径穴部14cの内周と内歯歯車15の小径軸部15cの外周との間の偏心空間10が生じて、この偏心空間10には、一対のくさび部材16A,16Bを嵌め込んでいる。
【0027】
前記外歯歯車14の大径穴部14cは、板厚分の穴長さに設定して、前記くさび部材16A,16Bは、前記板厚分の厚みに設定している。
【0028】
すなわち、従来技術として、前記外歯歯車14の大径穴部14cを板厚分の穴長さよりも長くするために、この大径穴部14cの内周に、板厚分の穴長さよりも厚みの有る別体のリング部材を圧嵌めして、前記くさび部材16A,16Bをリング部材の厚みに設定したものがある。このようにして、くさび部材16A,16Bの厚みを厚くすることで、大径穴部14cの内周と小径軸部15cの外周とに対する接触面積を増加させているが、大径穴部14cの板厚分の穴長さよりもリング部材が突出するので、ブラケットの角度調整装置全体の厚みが厚くなる。
【0029】
これに対して、本実施形態のように、外歯歯車14の大径穴部14cは、板厚分の穴長さに設定して、くさび部材16A,16Bは、前記板厚分の厚みに設定すれば、大径穴部14cの板厚分の穴長さよりも突出するリング部材が不要になって、ブラケットの角度調整装置全体に厚みが薄くなる。そして、くさび部材16A,16Bの大径穴部14cの内周と小径軸部15cの外周とに対する接触面積を増加させる方策として、例えば、後述する図15に示すように、くさび部材16A,16Bの外円弧面16aと内円弧面16bの周長を長く形成することで、接触面積を増加させることができる。
【0030】
この各くさび部材16A,16Bには、外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面に略沿う外円弧面16aと、内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面に略沿う内円弧面16bとを形成するとともに、先端部16c側が細幅で、後端部16d側が広幅となるくさび形状に形成している。この各くさび部材16A,16Bの外円弧面16aの形状と内円弧面16bの形状とは、図14と図15を用いて後で詳細に説明する。
【0031】
前記外歯歯車14の大径穴部14cの内周よりも小さい外形状に形成した略Ω字状のばね部材18を設けて、図7に示したように、このばね部材18の一端部18aを一方のくさび部材16Aの後端部16dの窪み部16eに係止するとともに、他端部18bを他方のくさび部材16Bの後端部16dの窪み部16eに係止する。このばね部材18により、各くさび部材16A,16Bは、偏心空間10内で、外歯歯車14の大径穴部14cの内周と内歯歯車15の小径軸部15cの外周との食い込み方向fに付勢されるようになる。
【0032】
前記外歯歯車14の大径穴部14cの内周に回転可能に嵌合する有底円筒状のくさび解除部材19を設けて、このくさび解除部材19には、図9に詳細に示すように、大径穴部14cに嵌合させた時に、各くさび部材16A,16Bと不必要に干渉しないように逃げるための逃げ溝19aと、各くさび部材16A,16Bがくさび解除部材19側に浮き上がらないように押さえる押さえ部19bとを形成するとともに、底部19cには、後述する操作軸20の変形部20aが回転できないように係合する変形穴19dを形成している。
【0033】
前記くさび解除部材19の半円弧状のくさび解除部19eは、各くさび部材16A,16Bの食い込み側の先端部16cの間に位置して、例えば、図7において、くさび解除部材19を時計方向に回転させると、くさび解除部19eの一方の端部19fがくさび部材16Aの先端部16cに当接し、くさび解除部材19を反時計方向に回転させると、くさび解除部19eの他方の端部19gがくさび部材16Bの先端部16cに当接するようになる。前記くさび解除部材19は、くさび解除部19eと、その対向位置にある円弧状部19hとで、外歯歯車14の大径穴部14cの内周に回転可能に嵌合するようになる。
【0034】
前記操作軸20の変形部20aは、図8を参照すれば、前記シート1の左右部に設けている第2ブラケット5の穴部5eから内歯歯車15の小径軸部15cの穴部15eを遊嵌して、前記くさび解除部材19の変形穴19dに回転できないように係合している。
【0035】
前記操作軸20は、前記シート1の左右部に設けている第1、第2ブラケット4,5や歯車ユニットU等を連動するもので、両端部には変形部20aを形成している。この変形部20aは、本例では、パイプ状の操作軸20を両側から押し潰して小判状に形成している。これに合わせて、前記くさび解除部材19の変形穴19dを小判状穴としている。
【0036】
前記くさび解除部材19の変形穴19dと操作軸20の変形部20aは、小判状であったが、多角状や他の形状であっても良い。また、操作軸20を変形部20aだけの形状にして、押し出し若しくは引き抜き成形で作製することもできる。さらに、前記くさび解除部材19の変形穴19dに操作軸20の変形部20aが回転できないように変形穴19dと変形部20aとを係合させる他、くさび解除部材19の丸穴に操作軸20の丸軸部を回転できないようにかしめることもできる。また、前記くさび解除部材19に変形軸を取付け、前記操作軸20に変形穴を形成して、変形軸と変形穴とを係合させることもできる。前記くさび解除部材19は、金属板をプレス成形して簡単に製造できる他、亜鉛ダイキャストやプラスチック成形品でも可能である。
【0037】
前記操作軸20の一方に回転操作用のハンドル7を取付ける場合には、図1に示したように、その取付け側の変形部20aを外方に延長させて、この延長部分にハンドル7の軸受部7aを回転できないように差し込んで取付ける。なお、操作軸20が無いタイプでは、ハンドル7でくさび解除部材19を直接回転操作することもできる。
【0038】
前記ハンドル7に代えて、操作軸20(またはくさび解除部材19)を電動モータで回転操作する場合には、操作軸20のいずれかの箇所に電動モータとの連動部(歯車やベルト若しくはチェーン用のプーリ等)を設ければ良い。
【0039】
そして、ハンドル7による操作軸20の回転操作で、例えば、図7において、くさび解除部材19を時計方向に回転させると、くさび解除部19eの一方の端部19fがくさび部材16Aの先端部16cに当接して、時計方向に押されることにより、くさび部材16Aの食い込みが緩められる。このくさび部材16Aが時計方向に押されることと伴って、ばね部材18を介してくさび部材16Bも時計方向に押されるようになる。
【0040】
すなわち、一対のくさび部材16A,16Bは、ばね部材18とともに偏心空間10で緩み方向に周回することで、外歯歯車14の大径穴部14cに対して内歯歯車15の小径軸部15cが偏心運動しながら、外歯14bに対する内歯15bの噛み合わせ位置が変わるので(ハンドル7の1回転操作で、くさび部材16A,16Bが1周回して、内歯歯車15が外歯歯車14の1歯分だけ回転する。)、第1ブラケット4に対する第2ブラケット5の角度、つまり、シートバック3の前後傾角度が調整できるようになる。
【0041】
一方、図10に詳細に示すように、前記外歯歯車14の外歯14bの形状は、基準円P
C(14)から歯先円AC(14)までの距離である歯末のタケT1を、基準円PC(14)上の1点aを中心とする半径raで描かれる半円形状とし、基準円PC(14)から歯底円DC(14)までの距離である歯元のタケT2をアンダーカット形状とする。なお、外歯14bの歯末のタケT1の形状は、基準円PC(14)が円弧状であることから、厳密な意味ではこの円弧状に前記半径raで描かれる半円形状が接するまでの略半円形状である。
【0042】
この歯元のタケT2のアンダーカット形状は、前記歯末のタケT1の半径raと歯底円DC(14)とに連続するように、半径rdで描かれる円弧形状とすることが好ましい。このようなアンダーカット形状であれば、歯末のタケT1と歯元のタケT2との継ぎ目に段差が生じ無いので、外歯14bの強度が向上する。
【0043】
また、内歯歯車15の内歯15bの形状は、前記外歯歯車14の外歯14bの半円形状の歯末のタケT1に干渉しない円弧形状である。この内歯歯車15の内歯15bの円弧形状は、基準円PC(15)上の2点b,cを中心とする半径rb,rcでそれぞれ描かれる2個の四半円形状を組み合わせたものが好ましい。また、アンダーカット形状は、前記半径rb,rcと、外歯14bの歯底円DC(14)と接しないように設定された歯先円AC(15)とに連続するように、半径rnで描かれる円弧形状とすることが好ましい。
【0044】
このように、外歯歯車14の外歯14bの形状は、基準円PC(14)から歯先円ACまでの距離である歯末のタケT1を、基準円PC(14)上の1点aを中心とする半円形状とし、基準円PC(14)から歯底円DCまでの距離である歯元のタケT2をアンダーカット形状とするとともに、内歯歯車15の内歯15bの形状は、半円形状の歯末のタケT1に干渉しない円弧形状とする。
【0045】
これにより、図11(a)に示すように、外歯歯車14が反時計方向Rに回転しているとすると、歯末のタケT1が半円形状の外歯14bの荷重Fの方向は、円弧形状の内歯15bに対して、常に回転直角方向から作用するので、図11(b)に示すような従来のインボリュートの歯形状の外歯歯車4aと内歯歯車5aの圧力角θ´と比較して、圧力角θが小さくなるために、伝達効率が向上して操作軸20の回転操作力が軽くなる。また、従来の圧力角θ´と比較して、圧力角θが接線Lの内側に位置するので、操作軸20にかかる負荷が低減するようになる。加えて、図12(a)(b)に示すように、外歯14bの基準円PC(14)と内歯15bの基準円PC(15)とが交差する範囲Wが生じるので、この範囲Wでは、外歯14bと内歯15bとの噛み合いが深くなる。
【0046】
したがって、操作軸20をハンドル7で回転させる時は、軽い力で操作でき、操作軸20を電動モータで回転させる時は、電動モータの出力が少なくて良いので、小型・軽量の電動モータを使用できるようになる。
【0047】
また、外歯歯車14の外歯14bと内歯歯車15の内歯15bの歯形状を変えるだけであるから、構造が極めて簡単で、低コストで製造することができる。
【0048】
図13は、別の実施形態の外歯歯車14の外歯14bの形状と内歯歯車15の内歯15bの形状である。
【0049】
図13に詳細に示すように、前記外歯歯車14の外歯14bの形状は、歯先をカットして、基準円PC(14)から歯先円AC(14)までの距離である歯末のタケT1´を低くする。すなわち、図10に示した外歯歯車14の外歯14bの歯末のタケT1と比較すれば、約30〜50%程度まで低くする(T1´<T1)。
【0050】
そして、歯末のタケT1´を、基準円PC(14)上の2点h,iを中心とする半径rh,riでそれぞれ描かれる2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚Y´を広くする。すなわち、図10で示した外歯歯車14の外歯14bの歯厚Yと比較すれば、約20〜30%程度まで広くする(Y´>Y)。
【0051】
また、半径rh,riが連続するように、半径rjの円弧若しくは直線で結ぶとともに、基準円PC(14)から歯底円DC(14)までの距離である歯元のタケT2をアンダーカット形状とする。なお、外歯14bの歯末のタケT1´の形状は、基準円PC(14)が円弧状であることから、厳密な意味ではこの円弧状に前記半径rh,riで描かれる四半円形状が接するまでの略半円形状である。
【0052】
この歯元のタケT2のアンダーカット形状は、前記歯末のタケT1´の半径rh,riと歯底円DC(14)とに連続するように、半径rkで描かれる円弧形状とすることが好ましい。このようなアンダーカット形状であれば、歯末のタケT1´と歯元のタケT2との継ぎ目に段差が生じ無いので、外歯14bの強度が向上する。
【0053】
また、内歯歯車15の内歯15bの形状は、前記略台形状の歯末のタケT1´に干渉しない略台形状である。この内歯歯車15の内歯15bの略台形状は、前述のように、歯先をカットして歯末のタケT1´を低くした外歯歯車14の外歯14bに合わせて歯先をカットし、基準円PC(15)上の2点b,cを中心とする半径rb,rcでそれぞれ描かれる2個の四半円形状を組み合わせるとともに、半径rb,rcに連続する半径rf,rfの円弧でそれぞれ結び、半径rf,rfが連続するように、半径reの円弧若しくは直線で結んだものである。
【0054】
このように、外歯歯車14の外歯14bの形状は、基準円PC(14)から歯先円AC(14)までの距離である歯末のタケT1´を低くし、基準円PC(14)上の2点h,iを中心とする2個の四半円形状(半径rh,ri)を組み合わせた略台形状として歯厚Y´を広くし、基準円PC(14)から歯底円DC(14)までの距離である歯元のタケT2をアンダーカット形状とするとともに、内歯歯車15の内歯15bの形状は、歯末のタケT1´に干渉しない略台形状とする。
【0055】
これにより、外歯歯車14が反時計方向Rに回転しているとすると、歯末のタケT1´が略台形状の外歯14bの荷重Fの方向は、略台形状の内歯15bに対して、常に回転直角方向から作用するので、図10の実施形態と同様に、圧力角θが小さくなるために、伝達効率が向上して操作軸20の回転操作力が軽くなる。また、図10の実施形態と同様に、圧力角θが接線Lの内側に位置するので、操作軸20にかかる負荷が低減するようになる。加えて、図10の実施形態と同様に、外歯14bの基準円PC(14)と内歯15bの基準円PC(15)とが交差する範囲Wが生じるので、この範囲Wでは、外歯14bと内歯15bとの噛み合いが深くなる。
【0056】
したがって、図10の実施形態と同様に、操作軸20をハンドル7で回転させる時は、軽い力で操作でき、操作軸20を電動モータで回転させる時は、電動モータの出力が少なくて良いので、小型・軽量の電動モータを使用できるようになる。また、外歯歯車14の外歯14bと内歯歯車15の内歯15bの歯形状を変えるだけであるから、構造が極めて簡単で、低コストで製造することができる。
【0057】
特に図13の実施形態では、外歯14bと内歯15bとに噛み合いが外れる方向の力が作用しにくくなることと相俟って、外歯14bは、歯末のタケT1´を低くし、基準円PC(14)上の2点h,iを中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚Y´を広くしたから、強度がより向上する結果、外歯歯車14が軸心方向に撓みにく
くなるので、大径穴部14cによってくさび部材16A,16Bが押されて、内歯歯車15の小径軸部15cが変形されるおそれが無くなる。
【0058】
一方、図14に詳細に示すように、前記一対のくさび部材16A,16Bには、外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面より僅かに小径の外円弧面16aと、内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面より僅かに大径の内円弧面16bとを形成している。
【0059】
図14は、シートバック3(第2ブラケット5)に荷重が作用していない状態であって、くさび部材16Bの内円弧面16bが内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面に接触する接触点である内歯受け点aと、くさび部材16Bの外円弧面16aが外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面に接触する接触点である外歯受け点bとを結んだラインKは、外歯歯車14の歯車中心P2および内歯歯車15の歯車中心P1よりも外側となる、つまりオフセットするように設定していて、このラインKは、歯車中心P1からは距離jだけ離れ、この離れた距離jにおける歯車中心P1のラインIとの交点qがくさび部材16Bの内歯受け点aと外歯受け点bの作用点となる。なお、P3は、一方のくさび部材16Bの外円弧面16aの中心、P4は、一方のくさび部材16Bの内円弧面16bの中心である。ここでは図示しないが、くさび部材16Aは、以下の作用効果もくさび部材16Bと同様である。
【0060】
そして、図15に示すように、シートバック3から第2ブラケット5に時計回りの荷重Fを受けると、その荷重Fは、内歯歯車15の内歯15bと外歯歯車14の外歯14bとの噛み合い点を中心として、内歯歯車15の小径軸部15cに作用し、その荷重を内歯受け点Aで受け、くさび部材16Bを介して、外歯受け点Bに伝える時に、くさび部材16Bの内歯受け点Aと外歯受け点Bとを結んだラインKは、外歯歯車14の歯車中心P2および内歯歯車15の歯車中心P1よりも外側となるように設定しているため、距離jが距離Jに広がって(距離j<J)、作用点qが作用点Qに移動するので、くさび部材16Bが外歯受け点B回りの回転力(矢印H参照)を受けるようになる。
【0061】
この結果、くさび部材16Bの外円弧面16aは、外歯受け点Bから後端部側が外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面に強く食い込むとともに、くさび部材16Bの内円弧面16bは、内歯受け点Aから先端部側が内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面に強く食い込むようになるので、シートバック3から荷重Fを受けても、くさび部材16Bは食い込み方向に作用するから、くさび部材16Bに入る衝撃力が低減するとともに、シートバック3が傾きにくくなる。なお、シートバック3から第2ブラケット5に反時計回りの荷重Fを受けたときも同様である。
【0062】
また、抜け力が低減されることで、ばね部材18をばね力の小さい小型にできて、外歯歯車14の大径穴部14cの内側に収まる外形状とすることができる。さらに、くさび部材16A,16Bは、長さが短い小型のものとすることができる。
【0063】
また、くさび部材16A,16Bの外円弧面16aは、外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面より僅かに小径であり、内円弧面は16b、内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面より僅かに大径であるから、くさび部材16A,16Bの外円弧面16aと内円弧面16bとが偏心空間10に少しづつの隙間を持つことになるので、外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面と内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面の加工のバラツキによる偏心空間10のバラツキを、くさび部材16A,16Bで吸収することができる。
【0064】
前記くさび部材16A,16Bの外円弧面16aと内円弧面16bとの周長は、外円弧面16aが長く、内円弧面16bが短い(面積が狭い)構成であったが、この通常の周長
の構成では、短い内円弧面16bの面圧が大きくなって、内歯歯車15の小径軸部15cに荷重が集中するおそれがある。具体的には、図15を参照すれば、くさび部材16A,16Bの内円弧面16bの周長は、小径軸部15cの周長の凡そ1/8程度づつであった。
【0065】
そこで、図16に示すように、くさび部材16A,16Bの内円弧面16bの周長は、小径軸部15cの周長の凡そ1/3程度づつとなるように、内円弧面16bの周長を長く形成する。なお、図15では、内円弧面16bの周長は、外円弧面16aの周長よりも長くなっているが(外円弧面16aの周長は、小径軸部15cの周長の凡そ1/4程度づつ)、小径軸部15cの周長と略同等であっても良い。
【0066】
また、前記くさび部材16A,16Bの先端部16c側の外円弧面16aに切欠き部16fを形成して、この切欠き部16fに前記くさび解除部材19を当接させるようにしている。
【0067】
図16(a)は、シートバック3(第2ブラケット5)に荷重が作用していない状態であって、くさび部材16Bの内円弧面16bが内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面に接触する接触点である内歯受け点aと、くさび部材16Bの外円弧面16aが外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面に接触する接触点である外歯受け点bとを結んだラインKは、外歯歯車14の歯車中心P2および内歯歯車15の歯車中心P1よりも外側となる、つまりオフセットするように設定していて、このラインKは、歯車中心P1からは距離jだけ離れ、この離れた距離jにおける歯車中心P1のラインIとの交点qがくさび部材16Bの内歯受け点aと外歯受け点bの作用点となる。なお、P3は、一方のくさび部材16Bの外円弧面16aの中心、P4は、一方のくさび部材16Bの内円弧面16bの中心である。ここでは図示しないが、くさび部材16Aは、以下の作用効果もくさび部材16Bと同様である。
【0068】
そして、図16(b)に示すように、シートバック3から第2ブラケット5に時計回りの荷重Fを受けると、その荷重Fは、内歯歯車15の内歯15bと外歯歯車14の外歯14bとの噛み合い点を中心として、内歯歯車15の小径軸部15cに作用し、その荷重を内歯受け点Aで受け、くさび部材16Bを介して、外歯受け点Bに伝える時に、くさび部材16Bの内歯受け点Aと外歯受け点Bとを結んだラインKは、外歯歯車14の歯車中心P2および内歯歯車15の歯車中心P1よりも外側となるように設定している。そして、距離jが距離Jに狭められて(距離j<J)、作用点qが作用点Qに移動しても、くさび部材16Bの内歯受け点Aと外歯受け点Bとを結んだラインKは、外歯歯車14の歯車中心P2および内歯歯車15の歯車中心P1よりも外側となるように維持されるので、くさび部材16Bが外歯受け点B回りの回転力(矢印H参照)を受けるようになる。
【0069】
この結果、くさび部材16Bの外円弧面16aは、外歯受け点Bから後端部側が外歯歯車14の大径穴部14cの内周円弧面に強く食い込むとともに、くさび部材16Bの内円弧面16bは、内歯受け点Aから先端部側が内歯歯車15の小径軸部15cの外周円弧面に強く食い込むようになるので、シートバック3から荷重Fを受けても、くさび部材16Bは食い込み方向に作用するから、くさび部材16Bに入る衝撃力が低減するとともに、シートバック3が傾きにくくなる。なお、シートバック3から第2ブラケット5に反時計回りの荷重Fを受けたときも同様である。
【0070】
また、抜け力が低減されることで、ばね部材18をばね力の小さい小型にできて、外歯歯車14の大径穴部14cの内側に収まる外形状とすることができる。
【0071】
さらに、くさび部材16Bの外円弧面16aと内円弧面16bとの周長は、略同等若し
くは内円弧面16bの方が長い(面積が略同等若しくは広い)ことから、内円弧面16bの面圧が小さくなって、内歯歯車15の小径軸部15cに荷重が集中しにくくなる。
【0072】
さらにまた、図17(a)(b)に示すように、前記ハンドル7による操作軸20の回転操作で、例えば、図17(b)において、くさび解除部材19を時計方向に回転させると(矢印参照)、くさび解除部19eの一方の端部19fがくさび部材16Aの切欠き部16fに当接して、時計方向に押されることにより、くさび部材16Aの食い込みが緩められる。このくさび部材16Aが時計方向に押されることと伴って、ばね部材18を介してくさび部材16Bも時計方向に押されることで、前記と同様に、第1ブラケット4に対する第2ブラケット5の角度、つまり、シートバック3の前後傾角度が調整できるようになる。このとき、くさび部材16Bの外円弧面16aに形成した切欠き部16fにくさび解除部材19のくさび解除部19eを当接させるようにしているから、前記回転力(矢印H参照)の方向に対して、くさび部材16Bの外周付近を押すことにより、くさび部材16Aを反対方向に起こすように作用するので、くさび部材16Aの食い込みがより容易に緩められるようになる。
【0073】
前記実施形態において、くさび解除部材19の外周部を外歯歯車14の歯車中心の大径穴部14cに回転可能に嵌合して保持するようにしたから、外歯歯車14の大径穴部14cでくさび解除部材19が安定に回転するようになるとともに、くさび解除部材19も大型にできるので強度も向上するようになる。また、くさび解除部材19の形状が簡単になるので、製造コストが安くなる。
【0074】
また、このくさび解除部材19を大径穴部14cに嵌合させた時に、逃げ溝19aでくさび解除部材19が不必要にくさび部材16A,16Bに干渉しなくなる。
【0075】
さらに、くさび解除部材19と、このくさび解除部材19を回転操作するための操作軸20の変形部(固定部)20aを、変形穴19dに回転できないように差し込み固定するようにしたから、内歯歯車15の小径軸部15cの穴部15eに操作軸20を遊嵌するだけであるので、内歯歯車15の小径軸部15c内にくさび解除部材19の筒部を嵌合させる必要が無くなって、小径軸部15cの肉厚を厚くできるとともに、操作軸20を太くすることができるため、これらの強度が向上するようになる。また、くさび解除部材19の筒部と操作軸20とをスプライン結合する必要が無くなって、くさび解除部材19の変形穴19dに操作軸20の変形部20aを差し込み係合させるだけであるので、差し込み係合構造が簡単になる。
【0076】
前記実施形態は、車両用シート1のリクライニングのブラケット4,5の角度調整装置であったが、車両用シート1のリフター装置や車両用パワーウインド装置、その他、要するに、一方のブラケット4と他方のブラケット5との相対角度を調整するようにしたブラケット4,5の角度調整装置としても適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0077】
1 車両用シート
2 シートクッション
3 シートバック
4 第1ブラケット
5 第2ブラケット
10 偏心空間
14 外歯歯車
14b 外歯
14c 大径穴部
15 内歯歯車
15b 内歯
15c 小径軸部
16A,16B くさび部材
16a 外円弧面
16b 内円弧面
18 ばね部材
19 くさび解除部材
20 操作軸
AC 歯先円
DC 歯底円
PC 基準円
T1 歯末のタケ
T1´ 歯末のタケ
T2 歯元のタケ
Y 歯厚
Y´ 歯厚
a 1点
b,c 2点
h,i 2点

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外歯歯車を有する第1ブラケットと、外歯歯車よりも歯数の多い内歯歯車を有する第2ブラケットと、前記外歯歯車と内歯歯車の一部同士を噛み合わせたときに生じる外歯歯車の歯車中心の大径穴部および内歯歯車の歯車中心の小径軸部との間の偏心空間に嵌め込む一対のくさび部材と、前記一対のくさび部材を食い込み方向に付勢するばね部材と、前記一対のくさび部材の食い込み先端部間に位置するくさび解除部材とを備えて、前記くさび解除部材の回転操作で、くさび解除部材により一対のくさび部材をばね部材とともに偏心空間で緩み方向に周回させることで前記大径穴部に対して小径軸部を偏心運動させながら、外歯歯車に対する内歯歯車の噛み合わせ位置を変えて、第1ブラケットに対する第2ブラケットの角度を調整するようにしたブラケットの角度調整装置において、
前記外歯歯車の外歯の形状は、基準円から歯先円までの距離である歯末のタケを低くし、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせた略台形状として歯厚を広くし、基準円から歯底円までの距離である歯元のタケをアンダーカット形状とし、このアンダーカット形状は、歯末のタケに連続する円弧形状とするとともに、前記内歯歯車の内歯の形状は、前記歯末のタケに干渉しない略台形状として、外歯と内歯との基準円上の噛み合い点に、回転力が常に回転直角方向から作用するようにしたことを特徴とするブラケットの角度調整装置。
【請求項2】
前記内歯歯車の内歯は、基準円上の2点を中心とする2個の四半円形状を組み合わせたものであることを特徴とする請求項に記載のブラケットの角度調整装置。
【請求項3】
前記第1ブラケットと第2ブラケットは、一方をシートバック側に設け、他方をシートクッション側に設けて、シートクッションに対してシートバックの前後傾角度を調整するシートのリクライニングに用いられるものであること特徴とする請求項1または2に記載のブラケットの角度調整装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開2011−255214(P2011−255214A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−199163(P2011−199163)
【出願日】平成23年9月13日(2011.9.13)
【分割の表示】特願2005−298506(P2005−298506)の分割
【原出願日】平成17年10月13日(2005.10.13)
【出願人】(000109738)デルタ工業株式会社 (150)
【Fターム(参考)】