JP2009174679A - Gear and coupling device using this gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車及びこの歯車を用いた連結装置に関する。詳しくは、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車に関する。 The present invention relates to a gear and a coupling device using the gear. More specifically, the present invention relates to a gear constituting a gear train provided in a state of being engaged with each other so that power can be transmitted.
従来、車両用シートにおいて、シートバックの背凭れ角度を調整操作することのできるリクライニング装置が配設された構成が知られている。ここで、下記特許文献１には、上述したリクライニング装置の具体的な構成が開示されている。この開示のリクライニング装置では、シートクッションに連結された外歯車がシートバックに連結された内歯車に噛合した状態で設けられており、外歯車を内歯車の内周歯面に沿って相対的に周回運動させる動きによってシートバックの背凭れ角度を変動させられるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which a reclining device capable of adjusting a backrest angle of a seat back is provided in a vehicle seat is known. Here, the following Patent Document 1 discloses a specific configuration of the reclining device described above. In the reclining device of this disclosure, the external gear connected to the seat cushion is provided in a state of meshing with the internal gear connected to the seat back, and the external gear is relatively moved along the inner peripheral tooth surface of the internal gear. The backrest angle of the seat back can be changed by the orbiting movement.
そして、この開示では、上述した内歯車や外歯車の歯形がサイクロイド曲線やトロコイド曲線から成る歯形に形成されている。これにより、両歯車の噛合い線が円弧状に設定されるため、噛合い線が直線状となる公知のインボリュート曲線から成る歯形の歯車列と比べて噛合い率が高くなり噛合い強度を高めることができる。 And in this indication, the tooth profile of the above-mentioned internal gear and external gear is formed in the tooth profile which consists of a cycloid curve and a trochoid curve. As a result, the meshing line of both gears is set in an arc shape, so that the meshing rate is higher and the meshing strength is increased as compared with a gear train having a tooth profile comprising a known involute curve in which the meshing line is linear. be able to.
しかし、上記開示の従来技術では、歯車列の噛合い線の長さは、両歯車の構成関係によって定められる狭い領域内で確保可能な長さに限定されてしまうものであった。 However, in the prior art disclosed above, the length of the meshing line of the gear train is limited to a length that can be secured within a narrow region determined by the structural relationship between the two gears.
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、歯車列の噛合い率を向上させることにある。 The present invention has been devised to solve the above-described problems, and a problem to be solved by the present invention is to improve the meshing rate of the gear train.
上記課題を解決するために、本発明の歯車及びこの歯車を用いた連結装置は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する歯車である。歯車列の噛合い線は、その噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向内側に位置する曲線上から、この二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向外側に位置する曲線と交わる線として形成されている。
In order to solve the above-mentioned problems, the gear of the present invention and the connecting device using this gear take the following means.
First, a first invention is a gear constituting a gear train provided in a state of being engaged with each other so that power can be transmitted. The meshing line of the gear train extends from the curve located on the radially inner side of the two curves that define the meshing region to extend in the circumferential direction on the side where the distance between the two curves becomes wider. It is formed as a line that intersects with a curve located outside in the direction.
この第１の発明によれば、両歯車の互いの噛合い線は、例えば噛合い線がその噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向外側に位置する曲線上から二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向内側に位置する曲線と交わるように描かれる構成と比べると、同噛合い領域内で描かれる噛合い線の長さがより長く確保される。したがって、歯車列の噛合い率をより高く設定することができる。 According to the first aspect of the present invention, the meshing line between the two gears is, for example, between the two curves from the top of the curve that is located radially outside of the two curves that define the meshing region. The length of the meshing line drawn in the meshing area is ensured longer than the configuration drawn so as to extend in the circumferential direction on the side where the interval of the crossing is wide and intersect with the curve located radially inward. The Therefore, the meshing rate of the gear train can be set higher.
次に、第２の発明は、上述した第１の発明において、歯車列の噛合い線は、半径方向内側に位置する曲線との交点と、半径方向外側に位置する曲線との交点と、の円周方向の間に位置する通り点を通る線として形成されている。
この第２の発明によれば、歯車列の噛合い線を、その噛合い領域を定める両曲線の円周方向の間に位置する通り点を通る線として具現化することができる。
Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect described above, the meshing line of the gear train includes an intersection of a curve located on the radially inner side and an intersection of the curve located on the radially outer side. It is formed as a line passing through points passing between the circumferential directions.
According to the second aspect of the present invention, the meshing line of the gear train can be embodied as a line passing through a point located between the circumferential directions of both curves defining the meshing area.
次に、第３の発明は、上述した第２の発明において、通り点は、噛合い線と各曲線との交点間の円周方向の中間位置に位置し、かつ、半径方向外側に位置する曲線までの距離が半径方向内側に位置する曲線までの距離よりも短くなる位置に設定されている。
この第３の発明によれば、歯車列の噛合い線は、その噛合い領域を定める両曲線のうち、半径方向外側に位置する曲線に近い通り点を通る線として具現化される。これにより、噛合い線が、より長さの長く確保される経路を通るように描かれるため、歯車列の噛合い率をより高く設定することができる。
Next, according to a third aspect, in the second aspect described above, the passing point is located at an intermediate position in the circumferential direction between the intersections of the meshing line and each curve, and is located radially outward. The distance to the curve is set at a position that is shorter than the distance to the curve located on the inner side in the radial direction.
According to the third aspect of the present invention, the meshing line of the gear train is embodied as a line passing through a point that is close to the curve located on the outer side in the radial direction among the two curves that define the meshing region. As a result, the mesh line is drawn so as to pass through a path that is secured for a longer length, so that the mesh rate of the gear train can be set higher.
次に、第４の発明は、上述した第１から第３のいずれかの発明の歯車を用いた連結装置である。この連結装置は、車両用シートのシートバックとシートクッションとを連結するリクライニング装置として配設されている。このリクライニング装置は、内歯車を備えた内歯部材と、外歯車を備えた外歯部材と、を有する。内歯部材は、シートバック或いはシートクッションの一方に連結されている。外歯部材は、外歯車が内歯部材の内歯車に噛合した状態で組み付けられ、シートバック或いはシートクッションの他方と連結されている。外歯車は、内歯車よりも小径で、かつ、互いに異なる歯数に形成されている。外歯車と内歯車との噛合によって歯車列が形成されており、外歯車が内歯車の内周歯面上を相対的に周回する動きによって、シートバックの背凭れ角度が変動するようになっている。
この第４の発明によれば、リクライニング装置の外歯車と内歯車との噛合い線が長く確保されることにより、シートバックの支持強度を高めることができる。
Next, a fourth invention is a coupling device using the gear of any one of the first to third inventions described above. This connecting device is disposed as a reclining device that connects a seat back of a vehicle seat and a seat cushion. The reclining device includes an internal gear member having an internal gear and an external gear member having an external gear. The internal tooth member is connected to one of the seat back and the seat cushion. The external gear member is assembled in a state where the external gear meshes with the internal gear of the internal gear member, and is connected to the other of the seat back or the seat cushion. The external gear has a smaller diameter than the internal gear and has a different number of teeth. A gear train is formed by meshing of the external gear and the internal gear, and the backrest angle of the seat back is changed by the movement of the external gear relatively rotating on the internal peripheral tooth surface of the internal gear. Yes.
According to the fourth aspect of the invention, a long meshing line between the external gear and the internal gear of the reclining device can ensure the seatback support strength.
次に、第５の発明は、上述した第４の発明において、内歯車は半抜き加工によって円筒状に突出して形成されており、外歯車も半抜き加工によって円筒状に突出して形成されている。内歯部材には、その内歯車の中心部に、軸方向に円筒状に突出した筒部が形成されている。外歯部材には、その外歯車の中心部に、内歯部材に形成された筒部を内部に受け入れることのできる円形状の貫通孔が形成されている。筒部と貫通孔とは、互いの中心部が偏心した配置関係となっている。更に、内歯部材の筒部とこの筒部を受け入れる外歯部材の貫通孔との間の隙間内には、この隙間の一部を埋める形状を持つ一対の偏心部材が配設されている。一対の偏心部材は、常時は附勢によって互いが上述した隙間形状の狭くなる領域に向けて挟込み状に入り込んで、外歯車を内歯車の内周歯面に押し付けた状態に保持している。そして、そのどちらか一方側の偏心部材が筒部の筒内に挿通された軸ピンの回転操作によって円周方向に押動されることにより、この一方側の偏心部材が狭い隙間から押し出されると共に前記外歯部材の貫通孔の内周面を押圧して前記外歯車を周回させるようになっている。
この第５の発明によれば、外歯車の内歯車に対する相対的な周回運動は、一対の偏心部材が両歯車の間に形成された隙間の狭くなる領域内に附勢によって押し込まれる力によって、押し留められた状態に保持される。そして、このときの両歯車の噛合い強度を、両歯車の互いの噛合い線が長く確保された構成によって、高く確保することができる。
Next, according to a fifth aspect, in the fourth aspect described above, the internal gear is formed so as to protrude in a cylindrical shape by half-punching processing, and the external gear is also formed so as to protrude in a cylindrical shape by half-cutting processing. . The internal gear member is formed with a cylindrical portion protruding in the axial direction at the center of the internal gear. The external tooth member is formed with a circular through-hole at the center of the external gear that can receive the cylindrical portion formed in the internal tooth member. The cylindrical portion and the through hole have an arrangement relationship in which their center portions are eccentric. Further, a pair of eccentric members having a shape filling a part of the gap are disposed in the gap between the cylindrical portion of the internal tooth member and the through hole of the external tooth member that receives the cylindrical portion. The pair of eccentric members are normally held in a state of being pinched toward each other by the bias toward the region where the gap shape is narrowed as described above, and pressing the outer gear against the inner peripheral tooth surface of the inner gear. . Then, the eccentric member on one side is pushed in the circumferential direction by the rotation operation of the shaft pin inserted into the cylinder of the cylindrical portion, so that the eccentric member on the one side is pushed out from the narrow gap. The external gear is rotated by pressing the inner peripheral surface of the through hole of the external tooth member.
According to the fifth aspect of the invention, the relative circular motion of the external gear with respect to the internal gear is caused by the force that the pair of eccentric members are pushed by the bias into the region where the gap formed between the two gears is narrowed. It is held in a pressed state. And the meshing strength of both gears at this time can be ensured high by the configuration in which the meshing lines of both gears are secured long.
以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
始めに、実施例１の歯車及びこの歯車を用いた連結装置の構成について図１〜図１０を用いて説明する。ここで、図２には、本発明の連結装置に相当するリクライニング装置４，４を備えた車両用シート１の概略構成が示されている。この車両用シート１は、背凭れとなるシートバック２が、その両サイドの下部位置に配設された左右一対のリクライニング装置４，４によって、着座部となるシートクッション３と連結されている。
First, the structure of the gear of Example 1 and the coupling device using this gear will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 shows a schematic configuration of the vehicle seat 1 including the reclining
これらリクライニング装置４，４は、常時はシートバック２の背凭れ角度を維持した状態に保たれている。しかし、各リクライニング装置４，４は、それらの内部に挿通された操作軸４ｃ，４ｃを軸回転させる操作によって、シートバック２の背凭れ角度を変化させるようになっている。ここで、各操作軸４ｃ，４ｃは、連結ロッド４ｒによって互いに一体的に連結されており、その一方の操作軸４ｃに連結された図示しない電動モータの駆動に伴って、左右で同期した軸回転操作が行われるようになっている。
These reclining
この図示しない電動モータは、例えば車両用シート１の側部位置に配設されたスイッチの切り換え操作によって、ＯＮ／ＯＦＦに切り換えられたり、正転・逆転の切り換えが行われたりするようになっている。これにより、各リクライニング装置４，４は、各操作軸４ｃ，４ｃが軸回転操作される前の常時は、シートバック２の傾き角度を維持した状態に保たれている。そして、各リクライニング装置４，４は、電動モータの駆動によって各操作軸４ｃ，４ｃが軸回転操作されることにより、その動きに連動して、シートバック２の背凭れ角度を変動させるように作動する。
The electric motor (not shown) is switched to ON / OFF or switched between forward rotation and reverse rotation by, for example, a switching operation of a switch disposed at a side position of the vehicle seat 1. Yes. Thereby, each reclining
以下、各リクライニング装置４，４の構成について詳しく説明をする。なお、各リクライニング装置４，４は、互いに左右で対称の構成となっているが、実質的には同じ構成となっている。したがって、以下では、これらを代表して、図３の紙面向かって右側に示されているリクライニング装置４の構成についてのみ説明をする。
Hereinafter, the structure of each reclining
このリクライニング装置４は、図１に示されるように、円盤形状の内歯部材１０及び外歯部材２０と、一対の駒状の偏心部材３０Ａ，３０Ｂと、開リング形状のバネ部材４０と、筒状の操作部材５０と、棒状の操作軸４ｃと、薄い円筒状の保持部材７０とが一つに組み付けられて構成されている。これら各部材は、鉄鋼製の部材によって形成されており、内歯部材１０を保持部材７０の円筒内部に組み付けるように軸方向に順にセットしていくことにより一つに組み付けられている（図３参照）。以下、図１を参照しながら、上記した各部材の構成について更に詳しく説明をする。
As shown in FIG. 1, the reclining
先ず、内歯部材１０の構成について説明をする。この内歯部材１０は、その円盤形状の外周縁部が、板厚方向（軸方向）への半抜き加工によって円筒状に突出した形状に形成されている。そして、この円筒状に突出した部位の内周面には内歯１１ａが形成されており、この突出した円筒部が内歯車１１として形成されている。そして、内歯部材１０の中心部には、上述した内歯車１１の突出方向と同じ方向に突出する円筒形状の筒部１２が形成されている。
First, the configuration of the
この筒部１２の軸心は、内歯部材１０（内歯車１１）の中心１１ｒと同心となっており、その筒内には、円形状の軸孔１２ａが貫通して形成されている。この内歯部材１０は、図３に示されるように、その外盤面がシートバック２の骨格を成すバックフレーム２ｆの板面と接合されることによって、バックフレーム２ｆと一体的に連結されている。
The axial center of this
ここで、内歯部材１０の円盤部には、その外盤面から円筒状に突出する複数のダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂが形成されている。これらダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂは、円盤部のより外周縁に近い位置で、円周方向に等間隔に並べて配置形成されている。このうち、Ｄダボ１３ｂは、その突出した円筒形状の一部が断面Ｄ字状に切り欠かれて形成されており、円筒形状に突出したダボ１３ａ・・とは形状が区別されるようになっている。
Here, a plurality of
一方、バックフレーム２ｆには、上述したダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂを嵌合させることのできるダボ孔２ａ・・やＤダボ孔２ｂが貫通形成されている。したがって、これらダボ１３ａ・・やＤダボ１３ｂを、バックフレーム２ｆに形成されたダボ孔２ａ・・やＤダボ孔２ｂにそれぞれ嵌合させて、各嵌合部を溶着して接合することにより、内歯部材１０がバックフレーム２ｆに対して強固に一体的に連結されている。
On the other hand, the
なお、バックフレーム２ｆにも、上述した内歯部材１０に貫通形成された軸孔１２ａと同径となる円形状の軸孔２ｃが板厚方向に貫通して形成されている。これら各軸孔１２ａ，２ｃ内には、後述する棒状の操作軸４ｃ（図１参照）が挿通されるようになっている。
The
次に、図１に戻って、外歯部材２０の構成について説明する。この外歯部材２０は、上述した内歯部材１０よりもひとまわり大きな外径をもった円盤形状に形成されている。この外歯部材２０は、その円盤形状の中心部が、板厚方向（軸方向）への半抜き加工によって円筒状に突出した形状に形成されている。そして、この円筒状に突出した部位の外周面には外歯２１ａが形成されており、この突出した円筒部が外歯車２１として形成されている。この外歯車２１は、上述した内歯部材１０に形成された内歯車１１よりも小径に形成されている。
Next, returning to FIG. 1, the configuration of the
したがって、上述した外歯部材２０は、内歯部材１０に対して、外歯車２１を内歯車１１に噛合させるように軸方向に組み付けられることにより、互いに噛合し合って相対回転することのできる状態に組み付けられる。ここで、外歯部材２０の中心部には、上述した内歯部材１０の中心部に形成された軸孔１２ａよりもひとまわり大きな径をもつ大孔２２が形成されている。この大孔２２の軸心は、外歯部材２０（外歯車２１）の中心２１ｒと同心となっている。
Therefore, the
よって、上述した外歯部材２０は、図５〜図６に示されるように、その大孔２２の孔内に、内歯部材１０に形成された筒部１２を受け入れた状態として、内歯部材１０に対してそれらの中心２１ｒ，１１ｒが互いに偏心した配置状態に組み付けられる。ここで、外歯車２１は、内歯車１１よりも少ない歯数で形成されている。具体的には、外歯車２１の外歯２１ａの歯数は３３個であり、内歯車１１の内歯１１ａの歯数は３４個となっている。
Therefore, as shown in FIGS. 5 to 6, the
したがって、図５に示されるように、上述した外歯部材２０は、外歯車２１を内歯車１１の内周面に沿って互いの噛合位置を変えるように相対的に公転運動させることにより、互いの歯数差によって、内歯部材１０に対する姿勢向きが漸次変動していくようになっている。具体的には、例えば図６を参照して、外歯車２１が内歯車１１の内周面に沿って時計回り方向に公転する相対運動が行われると、外歯部材２０は、内歯部材１０に対して図示反時計回り方向にその姿勢向きを回転（自転）させていく。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
なお、実際には、内歯部材１０がバックフレーム２ｆと連結されており、外歯部材２０が後述するようにシートクッション３の骨格を成すクッションフレーム３ｆと連結されるため、内歯部材１０が外歯部材２０に対して噛合位置を変えながら回転運動するようになっている。したがって、上記のように外歯車２１と内歯車１１との間の回転運動が行われることにより、図２に示されるようにシートバック２の背凭れ角度の調整操作が行われるようになっている。なお、これら内歯車１１や外歯車２１の歯形形状については、後に詳しく説明をする。
Actually, the
ここで、外歯部材２０の円盤部には、その外盤面から円筒状に突出する複数のダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂが形成されている。これらダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂは、円盤部のより外周縁に近い位置で、円周方向に等間隔に並べて配置形成されている。このうち、Ｄダボ２３ｂは、その突出した円筒形状の一部が断面Ｄ字状に切り欠かれて形成されており、円筒形状に突出したダボ２３ａ・・とは形状が区別されるようになっている。
Here, the disc portion of the
一方、図３に示されるように、クッションフレーム３ｆには、上述したダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂ（図１参照）を嵌合させることのできるダボ孔３ａ・・やＤダボ孔３ｂが貫通形成されている。したがって、これらダボ２３ａ・・やＤダボ２３ｂを、クッションフレーム３ｆに形成されたダボ孔３ａ・・やＤダボ孔３ｂにそれぞれ嵌合させて、各嵌合部を溶着して接合することにより、外歯部材２０がクッションフレーム３ｆに対して強固に一体的に連結されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, dowel holes 3 a... And D dowel holes 3 b into which the above-described
なお、クッションフレーム３ｆにも、上述した外歯部材２０に貫通形成された大孔２２と同径となる円形状の大孔３ｃが板厚方向に貫通して形成されている。これら各大孔２２，３ｃ内には、後述する棒状の操作軸４ｃ（図１参照）が挿通されるようになっている。
In addition, the circular large hole 3c having the same diameter as the
次に、図１に戻って、一対の偏心部材３０Ａ，３０Ｂの構成について説明する。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、互いに左右対称に湾曲した円弧状の駒部材として形成されている。これら偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、前述した外歯部材２０に形成された大孔２２の内部に収められた状態に組み付けられる。これにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、図５に示されるように、大孔２２の内周面と前述した内歯部材１０の筒部１２の外周面との間に形成される偏心した隙間内に配置されるようになっている。
Next, returning to FIG. 1, the configuration of the pair of
詳しくは、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、外歯部材２０の大孔２２と内歯部材１０の筒部１２との間の狭くなる隙間内（図５では下方側に形成される狭くなる隙間内）に両挟み状に入り込むことのできる先細状の形状に形成されている。ここで、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂには、これらに跨るようにして、開リング形状のバネ部材４０の掛部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ掛着されている。これにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは、常時はバネ部材４０の附勢力によって、それらの先細状の下端部を上記した狭くなる隙間内に入り込ませた状態に保持されている。
Specifically, each of the
そして、このバネ部材４０のバネ力の作用により、外歯部材２０は、常時は各偏心部材３０Ａ，３０Ｂによって筒部１２に対して図示上方側に押圧された状態として、外歯車２１が内歯車１１に対して互いの間に隙間（バックラッシ）が生じない状態に押し付けられた状態に保持されている。そして、この保持力により、外歯部材２０は、内歯部材１０に対して、前述した公転運動が押し留められた状態（回転留め状態）とされて保持されている。
Then, due to the action of the spring force of the
しかし、この両偏心部材３０Ａ，３０Ｂの附勢による回転留め状態は、操作軸４ｃの軸回転操作が行われることによって解除される。具体的には、図１に示されるように、操作軸４ｃには、筒状の操作部材５０が軸方向に嵌め込まれて互いに回転方向に一体的に連結されている。詳しくは、操作軸４ｃの外周面には、セレーション状の凹凸形状が軸方向に延びて形成されている。そして、この操作軸４ｃが、操作部材５０の筒部５１に貫通形成された軸孔５０ａ内に嵌め込まれることにより、操作軸４ｃがこの軸孔５０ａの内周面に形成されたセレーション状の凹凸形状と嵌合して、操作部材５０と回転方向に一体的に連結されるようになっている。
However, the rotation-retained state due to the urging of both the
そして、この操作軸４ｃと連結された操作部材５０の円筒端部に形成された円盤部には、その両肩側の部位に、前述した各偏心部材３０Ａ，３０Ｂを押し回す操作をすることのできる押部５２Ａ，５２Ｂが形成されている。これら押部５２Ａ，５２Ｂは、図５に示されるように、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂに形成された軸方向に突出する突部３１Ａ，３１Ｂの図示下部側の位置に配置されるようになっている。
The disk portion formed on the cylindrical end portion of the
これにより、押部５２Ａ，５２Ｂは、操作部材５０が例えば図示時計回り方向に回転操作されると、図６に示されるように、図示左側の偏心部材３０Ａの突部３１Ａを下方側から押圧し、同左側の偏心部材３０Ａを大孔２２の内周面に沿って同方向に押し回す。そして、この偏心部材３０Ａの回転移動に伴って、外歯車２１は、その大孔２２の内周面が押される動きによって、内歯車１１の内周面に沿って図示時計回り方向に噛合い位置を移動させながら回転運動する。
As a result, when the operating
そして、この動きによって、図示右側の偏心部材３０Ｂは、上記の移動によって空けられた隙間内に更に附勢によって入り込むようにして、バネ部材４０の附勢によって図示時計回り方向に回転移動する。そして、この移動により、図２において前述したように、シートバック２が前倒し方向に回転操作されたり後倒し方向に回転操作されたりするようになっている。
As a result of this movement, the
そして、図５に示されるように、上記した操作軸４ｃの回転操作をやめることにより、各偏心部材３０Ａ，３０Ｂは再びバネ部材４０の附勢力によって狭くなる隙間内に入り込んだ状態となり、リクライニング装置４が再び回転留めされた状態に戻される。
Then, as shown in FIG. 5, when the rotation operation of the
次に、図１に戻って、保持部材７０について説明する。この保持部材７０は、薄い鉄鋼板がリング状に打ち抜かれて形成されており、更に軸方向に半抜き加工されることによって、図示左奥側の一端に軸方向に面を向けたフランジ状の当てがい面７１を有する円筒型形状に形成されている。この保持部材７０は、その円筒内部に前述した内歯部材１０と外歯部材２０とを組み付けてから、その図示右手前側の他端を半径方向内方側に折り曲げてかしめることにより、外歯部材２０の外盤面側に軸方向に面を向けたフランジ状の当てがい面７２が形成されるようになっている。
Next, returning to FIG. 1, the holding
これにより、内歯部材１０の外盤面と当てがい面７１との間に僅かな隙間を設けた状態として、内歯部材１０と外歯部材２０とが互いの相対回転が阻害されない状態として両当てがい面７１，７２によって軸方向に保持された状態に組み付けられている。
As a result, the
次に、前述した内歯車１１及び外歯車２１の歯形について、図７〜図１０を用いて説明する。ここで、図７には、内歯車１１のピッチ円１１ｐ及び外歯車２１のピッチ円２１ｐと、両歯車１１，２１の歯（内歯１１ａと外歯２１ａ）同士が当接する点の軌跡として描かれる噛合い線Ｔｒとが示されている。同図に示されるように、本実施例では、両歯車１１，２１の噛合い線Ｔｒが、螺旋状に描かれるように定められている。そして、この螺旋状の噛合い線Ｔｒを用いて、内歯１１ａと外歯２１ａの歯形が、それぞれ次の手順によって求められている。
Next, the tooth profile of the
先ず、内歯１１ａの歯形の求め方について説明する。ここで、図７の実線で示されている２つの円は、それぞれ、内歯車１１と外歯車２１のピッチ円１１ｐ，２１ｐである。これら各ピッチ円１１ｐ，２１ｐの直径は、各歯車の歯数（内歯車１１の歯数：３４、外歯車２１の歯数：３３）とモジュール（２．６）との積によってそれぞれ与えられている。具体的には、内歯車１１のピッチ円１１ｐの直径は８８．４ｍｍとして与えられており、外歯車２１のピッチ円２１ｐの直径は８５．８ｍｍとして与えられている。
First, how to obtain the tooth profile of the
上述した各ピッチ円１１ｐ，２１ｐは、同図における交点Ｐにおいて互いに接触しており、それらの中心１１ｒ，２１ｒ間の距離は、上記の幾何学的関係から１．３ｍｍとして与えられている。そして、前述した噛合い線Ｔｒは、アルキメデスの螺旋によって同図に示される形状に任意に与えられている。この噛合い線Ｔｒの描かれる領域（噛合い領域Ｇｅ）は、噛合い線Ｔｒが、後述する半径方向内側に位置する内歯車１１の有効歯先円１１ｈと交わる点（交点ａ）から、半径方向外側に位置する外歯車２１の有効歯先円２１ｈと交わる点（交点ｂ）まで描かれる円周方向の領域として設定されている。
The pitch circles 11p and 21p described above are in contact with each other at the intersection P in the figure, and the distance between the
詳しくは、噛合い線Ｔｒは、その噛合い領域を定める半径方向内側に位置する有効歯先円１１ｈの曲線上から、両有効歯先円１１ｈ，２１ｈ間の間隔が広くなる側の円周方向（図示時計回り方向）に延びて、半径方向外側に位置する有効歯先円２１ｈの曲線と交わる形状の螺旋として描かれている。より詳しくは、噛合い線Ｔｒは、図９に示されるように、半径方向内側に位置する有効歯先円１１ｈとの交点ａと、半径方向外側に位置する有効歯先円２１ｈとの交点ｂとの円周方向の中間位置においては、内側の有効歯先円１１ｈよりも外側の有効歯先円２１ｈにより近い点（通り点ｃ）を通る線として描かれている。
Specifically, the meshing line Tr is a circumferential direction on the side where the distance between the effective tooth tip circles 11h and 21h becomes wider from the curve of the effective
始めに、内歯車１１の歯形を求めるために、図８に示されるように、噛合い線Ｔｒの線上の位置に任意の点Ｏを定め、更に、点Ｏから順に少しずつ離れた位置に点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・と任意に定めていく。なお、図８では、説明を分かり易くするために、噛合い線Ｔｒを実際よりも長くして示してある。次に、点Ｏを通る線分Ｐ−Ｏの法線Ｖｅ１を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ１及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ１及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回り方向に回転させる。そして、この回転により、点Ｂ１と法線Ｖｅ１とが交わった点をＡ１として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ１と定める。
First, in order to obtain the tooth profile of the
次に、点Ａ１を通る線分Ｐ１−Ａ１の法線Ｖｅ２を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ２及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ２及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回りに回転させる。そして、この回転により、点Ｂ２と法線Ｖｅ２とが交わった点をＡ２として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ２と定める。
Next, the normal line Ve2 of the line segment P1-A1 passing through the point A1 is drawn. Then, without changing the relative positional relationship between the
同じように、点Ａ２を通る線分Ｐ２−Ａ２の法線Ｖｅ３を引く。そして、内歯車１１の中心１１ｒと、点Ｂ３及び点Ｐとの相対的な位置関係を変えないで、点Ｂ３及び点Ｐを、中心１１ｒの回りに紙面内時計回りに回転させる。そして、この回転により、点Ｂ３と法線Ｖｅ３とが交わった点をＡ３として定め、この回転による点Ｐの移動後の位置を点Ｐ３と定める。
Similarly, a normal line Ve3 of a line segment P2-A2 passing through the point A2 is drawn. Then, without changing the relative positional relationship between the
以下、同様にして得られる点Ｏ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・を滑らかに結ぶと、これが内歯車１１の歯形の一部となる。同じように、外歯車２１の歯形も、噛合い線Ｔｒ上に定めた各点を外歯車２１の中心２１ｒの回りに順に移動させていくことにより得ることができる。このように二つのピッチ円１１ｐ，２１ｐと噛合い線Ｔｒとの幾何学的関係から歯形を求める手法は、公知の手法であり、刊行物（福永節夫ら著、「図説 機構学」、第１版、理工学社、１９７２年４月１０日、図１０．２）に記載されている。
Hereinafter, when the points O, A1, A2, A3,... Obtained in the same manner are smoothly connected, this becomes a part of the tooth profile of the
したがって、上記の手法を用いることにより、図９に示されるように内歯車１１と外歯車２１の歯形を得ることができる。ここで、内歯車１１や外歯車２１の歯先や歯底には、それらのプレス成形時に必要なＲ形状部（丸みを付けた形状部）Ｒ１〜Ｒ４がそれぞれ設定されている。このうち、内歯車１１の歯先となるＲ形状部Ｒ１は、内歯車１１に設定された歯先円１１ｍから有効歯先円１１ｈにかけて形成されている。
Therefore, by using the above method, the tooth profiles of the
そして、外歯車２１の歯先となるＲ形状部Ｒ３は、外歯車２１に設定された歯先円２１ｍから有効歯先円２１ｈにかけて形成されている。また、内歯車１１の歯底となるＲ形状部Ｒ２は、内歯車１１に設定された歯底円１１ｎから図示しない有効歯底円にかけて形成されている。そして、外歯車２１の歯底となるＲ形状部Ｒ４は、外歯車２１に設定された歯底円２１ｎから図示しない有効歯底円にかけて形成されている。なお、内歯車１１の歯底円１１ｎの直径は、６１．６ｍｍとして設定されている。
The R-shaped portion R3 that is the tooth tip of the
上記のように歯形が形成された両歯車１１，２１は、上記した噛合い線Ｔｒ上の位置で互いに噛合する。本実施例では、アルキメデスの螺旋から成る噛合い線Ｔｒを採用しているため、前述した有効歯先円１１ｈと有効歯先円２１ｈとの間の噛合い領域Ｇｅ内において、長い線長の噛合い線が得られている。これにより、両歯車１１，２１の噛合い率は、２〜３の間の高い数値に設定されている。
The two gears 11 and 21 having tooth shapes formed as described above mesh with each other at positions on the meshing line Tr described above. In the present embodiment, since the meshing line Tr made of Archimedean spiral is employed, the meshing of a long line length is performed in the meshing region Ge between the effective
ここで、噛合い率は、噛合い線Ｔｒの線長を法線ピッチで除して得られる数値である。この噛合い率の数値が高いほど、両歯車１１，２１の噛合い強度が高くなり、リクライニング装置４の連結強度が高くなる。なお、図１０には、上記の手法によって形成された両歯車１１，２１の全体の歯形形状が示されている。なお、本実施例の使用方法については、前述したリクライニング装置４，４の作動構造のところで説明されているため、省略する。
Here, the meshing rate is a numerical value obtained by dividing the length of the meshing line Tr by the normal pitch. The higher the numerical value of this engagement rate, the higher the engagement strength of both
このように、本実施例の歯車及びこの歯車を用いた連結装置によれば、両歯車１１，２１の互いの噛合い線Ｔｒは、例えば噛合い線Ｔｒがその噛合い領域Ｇｅを定める二本の曲線（有効歯先円１１ｈ，２１ｈ）のうち半径方向外側に位置する曲線（有効歯先円２１ｈ）上から二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向内側に位置する曲線（有効歯先円１１ｈ）と交わるように描かれる構成と比べると、同噛合い領域Ｇｅ内で描かれる噛合い線Ｔｒの長さがより長く確保される。したがって、両歯車１１，２１の噛合い率をより高く設定することができる。
Thus, according to the gear of the present embodiment and the coupling device using this gear, the meshing line Tr of the two
また、図９に示されるように、両歯車１１，２１の噛合い線Ｔｒは、交点ａ，ｂの間の円周方向の中間位置では、半径方向外側に位置する曲線（有効歯先円２１ｈ）に近い点（通り点ｃ）を通る線として描かれる。これにより、噛合い線Ｔｒが、より長さの長く確保される経路を通るように描かれるため、両歯車１１，２１の噛合い率をより高く設定することができる。
Further, as shown in FIG. 9, the meshing line Tr of both the
また、リクライニング装置４の外歯車２１と内歯車１１との噛合い線Ｔｒが長く確保されることにより、シートバック２の支持強度を高めることができる。また、外歯車２１の内歯車１１に対する相対的な周回運動は、一対の偏心部材３０Ａ，３０Ｂが両歯車１１，２１の間に形成された隙間の狭くなる領域内に附勢によって押し込まれる力によって、押し留められた状態に保持される。そして、このときの両歯車１１，２１の噛合い強度を、両歯車１１，２１の互いの噛合い線Ｔｒが長く確保された構成によって、高く確保することができる。
Further, since the engagement line Tr between the
以上、本発明の実施形態を１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、本発明の歯車は、上記実施例で示したリクライニング装置としての用途以外にも、互いに動力伝達可能に噛合した状態で設けられる歯車列を構成する様々な構成に適用することができる。また、リクライニング装置としての連結装置は、傾動式シートバックを車体フロアに対して連結する用途にも適用することができる。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described using one example, the present invention can be implemented in various forms in addition to the above example. For example, the gear of the present invention can be applied to various configurations constituting a gear train provided in a state of being engaged with each other so that power can be transmitted, in addition to the use as the reclining device shown in the above-described embodiment. Further, the connecting device as the reclining device can be applied to an application for connecting the tiltable seat back to the vehicle body floor.
また、連結装置を、シート本体を車体フロアに対して旋回方向に回転させられるように連結する用途にも適用することができる。また、連結装置を、着座者の下腿部を下方側から持ち上げて支持するいわゆるオットマン装置をシートクッションや車体フロアに対して傾動可能に連結する用途にも適用することができる。 Further, the connecting device can be applied to an application for connecting the seat body so as to be rotated in the turning direction with respect to the vehicle body floor. Further, the connecting device can be applied to an application in which a so-called ottoman device that lifts and supports the lower leg of the seated person from below is connected to the seat cushion or the vehicle body floor so as to be tiltable.
また、上記実施例において、外歯車が内歯車よりも歯数が多く形成されたものであってもよい。この場合には、外歯車の相対的な公転運動に伴って、外歯部材が内歯部材に対して上記実施例で示した方向とは逆方向に相対回転することとなる。また、両歯車の噛合い線がアルキメデスの螺旋で描かれたものを示したが、ベルヌーイの螺旋によって描かれたものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the external gear may be formed with a larger number of teeth than the internal gear. In this case, with the relative revolving motion of the external gear, the external tooth member rotates relative to the internal tooth member in the direction opposite to the direction shown in the above embodiment. Further, although the meshing line of both gears is shown as drawn by Archimedes' spiral, it may be drawn by Bernoulli's spiral.
また、噛合い線は、螺旋ではない直線（折れ曲がり線を含む）や曲線によって描かれたものであってもよい。また、この噛合い線として描かれる曲線や螺旋は、直線が小刻みに折り曲げられて曲線に近似した線として描かれるものであってもよい。 Further, the mesh line may be drawn by a straight line (including a bent line) or a curve that is not a spiral. Further, the curve or spiral drawn as the meshing line may be drawn as a line approximated to a curve by bending a straight line in small increments.
１ 車両用シート
２ シートバック
２ｆ バックフレーム
２ａ ダボ孔
２ｂ Ｄダボ孔
２ｃ 軸孔
３ シートクッション
３ｆ クッションフレーム
３ａ ダボ孔
３ｂ Ｄダボ孔
３ｃ 大孔
４ リクライニング装置
４ｃ 連結軸
４ｒ 連結ロッド
１０ 内歯部材
１１ 内歯車
１１ａ 内歯
１１ｒ 中心
１１ｐ ピッチ円
１１ｈ 有効歯先円
１１ｍ 歯先円
１１ｎ 歯底円
１２ 筒部
１２ａ 軸孔
１３ａ ダボ
１３ｂ Ｄダボ
２０ 外歯部材
２１ 外歯車
２１ａ 外歯
２１ｒ 中心
２１ｐ ピッチ円
２１ｈ 有効歯先円
２１ｍ 歯先円
２１ｎ 歯底円
２２ 大孔
２３ａ ダボ
２３ｂ Ｄダボ
３０Ａ，３０Ｂ 偏心部材
３１Ａ，３１Ｂ 突部
４０ バネ部材
４１Ａ，４１Ｂ 掛部
５０ 操作部材
５０ａ 軸孔
５１ 筒部
５２Ａ，５２Ｂ 押部
７０ 保持部材
７１ 当てがい面
７２ 当てがい面
Ｔｒ 噛合い線
Ｐ，Ｏ 点
Ｂ１〜Ｂ３ 点
Ａ１〜Ａ３ 点
Ｐ１〜Ｐ３ 点
Ｖｅ１〜Ｖｅ３ 法線
Ｇｅ 噛合い領域
Ｒ１〜Ｒ４ Ｒ形状部
ａ，ｂ 交点
ｃ 通り点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記歯車列の噛合い線はその噛合い領域を定める二本の曲線のうち半径方向内側に位置する曲線上から当該二本の曲線間の間隔が広くなる側の円周方向に延びて半径方向外側に位置する曲線と交わる線として形成されていることを特徴とする歯車。 A gear that constitutes a gear train that is provided in a state of being engaged with each other so that power can be transmitted,
The meshing line of the gear train extends in the radial direction from the curve located on the radially inner side of the two curves defining the meshing region in the circumferential direction on the side where the interval between the two curves becomes wide. A gear formed as a line intersecting with a curve located outside.
前記歯車列の噛合い線は前記半径方向内側に位置する曲線との交点と前記半径方向外側に位置する曲線との交点との円周方向の間に位置する通り点を通る線として形成されていることを特徴とする歯車。 The gear according to claim 1,
The meshing line of the gear train is formed as a line passing through a point located between the intersection of the curve located on the radially inner side and the intersection of the curve located on the radially outer side. A gear characterized by being.
前記通り点は前記噛合い線と前記各曲線との交点間の円周方向の中間位置に位置し、かつ、前記半径方向外側に位置する曲線までの距離が前記半径方向内側に位置する曲線までの距離よりも短くなる位置に設定されていることを特徴とする歯車。 A gear according to claim 2,
The passing point is located at an intermediate position in the circumferential direction between the intersections of the meshing line and the curves, and the distance to the curve located on the radially outer side is the curve located on the radially inner side. A gear that is set at a position that is shorter than the distance of.
該連結装置は、車両用シートのシートバックとシートクッションとを連結するリクライニング装置として配設されており、
該リクライニング装置は、
前記シートバック或いはシートクッションの一方に連結される内歯車を備えた内歯部材と、
該内歯部材の内歯車に噛合した状態で組み付けられる外歯車を備え前記シートバック或いはシートクッションの他方と連結される外歯部材と、を有し、
前記外歯車は前記内歯車よりも小径で、かつ、互いに異なる歯数に形成されており、該外歯車と前記内歯車との噛合によって前記歯車列が形成されており、前記外歯車が前記内歯車の内周歯面上を相対的に周回する動きによって前記シートバックの背凭れ角度が変動するようになっていることを特徴とする連結装置。 A coupling device using the gear according to any one of claims 1 to 3,
The connecting device is disposed as a reclining device that connects a seat back and a seat cushion of a vehicle seat,
The reclining device
An internal gear member having an internal gear connected to one of the seat back or the seat cushion;
An external gear provided with an external gear assembled in an engaged state with the internal gear of the internal gear member and connected to the other of the seat back or the seat cushion, and
The external gear has a smaller diameter than the internal gear and has a different number of teeth, and the gear train is formed by meshing the external gear with the internal gear, and the external gear is the internal gear. The connecting device is characterized in that a backrest angle of the seat back is changed by a movement of relatively rotating on an inner peripheral tooth surface of the gear.
前記内歯車は半抜き加工によって円筒状に突出して形成され、前記外歯車も半抜き加工によって円筒状に突出して形成され、
前記内歯部材にはその内歯車の中心部に軸方向に円筒状に突出した筒部が形成されており、前記外歯部材にはその外歯車の中心部に前記内歯部材に形成された筒部を内部に受け入れることのできる円形状の貫通孔が形成されており、該筒部と貫通孔とは互いの中心部が偏心した配置関係となっており、
更に、前記内歯部材の筒部と該筒部を受け入れる外歯部材の貫通孔との間の隙間内には該隙間の一部を埋める形状を持つ一対の偏心部材が配設されており、該一対の偏心部材は常時は附勢によって互いが前記隙間形状の狭くなる領域に向けて挟込み状に入り込んで前記外歯車を内歯車の内周歯面に押し付けた状態に保持しており、そのどちらか一方側の偏心部材が前記筒部の筒内に挿通された軸ピンの回転操作によって円周方向に押動されることにより該一方側の偏心部材が狭い隙間から押し出されると共に前記外歯部材の貫通孔の内周面を押圧して前記外歯車を周回させるようになっていることを特徴とする連結装置。
The coupling device according to claim 4,
The internal gear is formed to protrude in a cylindrical shape by half punching, and the external gear is also formed to protrude in a cylindrical shape by half cutting.
The internal gear member is formed with a cylindrical portion protruding in a cylindrical shape in the axial direction at the central portion of the internal gear, and the external gear member is formed on the internal gear member at the central portion of the external gear. A circular through-hole that can receive the cylindrical portion is formed, and the cylindrical portion and the through-hole have an arrangement relationship in which the center portions of each other are eccentric,
Furthermore, a pair of eccentric members having a shape filling a part of the gap are disposed in the gap between the cylindrical portion of the internal tooth member and the through hole of the external tooth member that receives the cylindrical portion, The pair of eccentric members are normally held in a state where they are sandwiched toward the region where the gap shape is narrowed by urging and the outer gear is pressed against the inner peripheral tooth surface of the inner gear, The eccentric member on one side is pushed in the circumferential direction by the rotation operation of the shaft pin inserted into the cylinder of the cylindrical portion, so that the eccentric member on the one side is pushed out from the narrow gap and the outer A coupling device characterized in that the outer gear is rotated by pressing an inner peripheral surface of a through hole of a tooth member.
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|---|---|---|---|---|
| JP2011069387A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Cycloid gear motor |
| CN108177302A (en) * | 2017-12-22 | 2018-06-19 | 苏州海明塑胶制品有限公司 | A kind of screw thread tune tooth mold |
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| CN108177302A (en) * | 2017-12-22 | 2018-06-19 | 苏州海明塑胶制品有限公司 | A kind of screw thread tune tooth mold |
| CN108177302B (en) * | 2017-12-22 | 2023-12-12 | 苏州海明包装科技有限公司 | Thread adjusting die |
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