(57)【要約】【課題】寸法精度の管理を容易にしつつ、反力によるギア同士の離間を抑制できるギアボックスを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、乗物用シートの可動部に駆動力を伝達するためのギアボックスである。ギアボックスは、ウォーム及びウォームホイールを有するウォームギアと、ウォームギアを格納するケースと、を備える。ケースは、ウォームギアを格納する空間を構成する筐体を２分割した第１本体及び第２本体と、ウォームを支持すると共に、第１本体に保持されたシャフトと、ウォームホイールを回転可能に支持する軸受と、ウォームホイールがウォームの回転軸から離間する方向に受ける力を、第１本体に伝える伝達機構と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物用シートの可動部に駆動力を伝達するためのギアボックスであって、
ウォーム及びウォームホイールを有するウォームギアと、
前記ウォームギアを格納するケースと、
を備え、
前記ケースは、
前記ウォームギアを格納する空間を構成する筐体を２分割した第１本体及び第２本体と、
前記ウォームを支持すると共に、前記第１本体に保持されたシャフトと、
前記ウォームホイールを回転可能に支持する軸受と、
前記ウォームホイールが前記ウォームの回転軸から離間する方向に受ける力を、前記第１本体に伝える伝達機構と、
を備える、ギアボックス。
【請求項２】
請求項１に記載のギアボックスであって、
前記第１本体及び前記第２本体は、前記筐体を前記ウォームの回転軸と垂直な仮想面で分割した分割片であり、
前記シャフトは、前記第２本体にも保持され、
前記第２本体は、前記軸受の少なくとも一部と一体に構成される、ギアボックス。
【請求項３】
請求項２に記載のギアボックスであって、
前記ケースは、前記第１本体に固定されると共に、前記軸受のうち前記第２本体と一体に構成された部分に当接するフランジをさらに有し、
前記フランジは、前記軸受と共に前記伝達機構を構成する、ギアボックス。
【請求項４】
請求項３に記載のギアボックスであって、
前記フランジは、前記第１本体と一体に構成される、ギアボックス。
【請求項５】
請求項１に記載のギアボックスであって、
前記第１本体及び前記第２本体は、前記筐体を前記ウォームホイールの回転軸と垂直な仮想面で分割した分割片であり、
前記軸受は、前記第１本体と一体に構成されると共に、前記伝達機構を構成する、ギアボックス。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のギアボックスであって、
前記ウォームと回転軸が重なるように配置される第１ギアと、
前記第１ギアと噛み合い、かつ前記第１ギアの回転軸と垂直な回転軸を有する第２ギアと、
前記第２ギアを回転させる電動モータと、
をさらに備える、ギアボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ギアボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両等に設置される乗物用シートにおいて、電動モータ（つまりアクチュエータ）によって、ヘッドレスト、シートバック等の姿勢や位置を調節する機能を備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
乗物用シートの部位によっては、電動モータの設置スペースが制限され、電動モータの出力軸とその部位を動かす駆動軸との向きが異なる場合がある。さらに、動かす部位によっては、駆動軸の減速が必要な場合もある。このような場合には、ウォームギアを収納したギアボックスを用いて、回転軸の方向転換と減速とが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４９８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ウォームギアにおいては、回転力の入力によってウォームとウォームホールとを離間させる反力が発生する。この反力は出力側がロックされた際に特に顕著に発生する。反力によるウォームとウォームホールとの離間が繰り返し発生すると、ギアボックスの軸受等が変形し、ギア同士の噛み合いが浅くなる。その結果、ギアがせん断破壊するおそれがある。
【０００６】
これに対し、ギアボックスの厚み増加又はギアボックスの材質の変更によって強度を向上させた場合、寸法精度の管理に困難が伴う。
【０００７】
本開示の一局面は、寸法精度の管理を容易にしつつ、反力によるギア同士の離間を抑制できるギアボックスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、乗物用シートの可動部に駆動力を伝達するためのギアボックス（１）である。ギアボックス（１）は、ウォーム（２１）及びウォームホイール（２２）を有するウォームギア（２）と、ウォームギア（２）を格納するケース（３）と、を備える。ケース（３）は、ウォームギア（２）を格納する空間を構成する筐体を２分割した第１本体（３１）及び第２本体（３２）と、ウォーム（２１）を支持すると共に、第１本体（３１）に保持されたシャフト（３３）と、ウォームホイール（２２）を回転可能に支持する軸受（３４）と、ウォームホイール（２２）がウォーム（２１）の回転軸から離間する方向に受ける力を、第１本体（３１）に伝える伝達機構と、を備える。
【０００９】
このような構成によれば、ウォームホイール（２２）をウォーム（２１）から離間させる向き（以下、反力作用方向ともいう。）の反力が、伝達機構を介して第１本体（３１）に伝えられる。第１本体（３１）は、この反力によって、第１本体（３１）に保持されたシャフト（３３）を反力作用方向に押圧する。シャフト（３３）において、反力作用方向は、ウォーム（２１）をウォームホイール（２２）に向かって押圧する向きに一致する。したがって、伝達機構を介して伝達された力によって、ウォーム（２１）とウォームホイ
ール（２２）との離間が抑制される。また、軸受（３４）の厚みや材質を変更する必要が無いため、寸法精度の管理が容易になる。
【００１０】
本開示の一態様では、第１本体（３１）及び第２本体（３２）は、筐体をウォーム（２１）の回転軸と垂直な仮想面で分割した分割片であってもよい。また、シャフト（３３）は、第２本体（３２）にも保持されてもよい。第２本体（３２）は、軸受（３４）の少なくとも一部（３４Ｂ）と一体に構成されてもよい。このような構成によれば、第２本体（３２）にウォーム（２１）の回転軸であるシャフト（３３）が保持され、かつ、第２本体（３２）にウォームホイール（２２）の軸受（３４）が一体に構成されるので、ウォーム（２１）とウォームホイール（２２）との位置精度が高められる。
【００１１】
本開示の一態様では、ケース（３）は、第１本体（３１）に固定されると共に、軸受（３４）のうち第２本体（３２）と一体に構成された部分（３４Ｂ）に当接するフランジ（３５）をさらに有してもよい。また、フランジ（３５）は、軸受（３４）と共に伝達機構を構成してもよい。このような構成によれば、ウォーム（２１）とウォームホイール（２２）との位置精度を高めつつ、必要最低限の構成によって、伝達機構を設けることができる。
【００１２】
本開示の一態様では、フランジ（３５）は、第１本体（３１）と一体に構成されてもよい。このような構成によれば、部品点数の増加が抑制されるので、コストの増大を避けることができる。
【００１３】
本開示の一態様では、第１本体（３６）及び第２本体（３７）は、筐体をウォームホイール（２２）の回転軸と垂直な仮想面で分割した分割片であってもよい。軸受（３８）は、第１本体（３６）と一体に構成されると共に、伝達機構を構成してもよい。このような構成によれば、伝達機構を構成する部位を別途設ける必要が無くなるため、ギアボックスの構造を簡易化できる。
【００１４】
本開示の一態様は、ウォーム（２１）と回転軸が重なるように配置される第１ギア（４）と、第１ギア（４）と噛み合い、かつ第１ギア（４）の回転軸と垂直な回転軸を有する第２ギア（５）と、第２ギア（５）を回転させる電動モータ（６）と、をさらに備えてもよい。このような構成によれば、電動モータ（６）の出力を減速しつつ、電動モータ（６）の出力軸と平行かつ離間した駆動軸に、電動モータ（６）の出力を伝達することができる。
【００１５】
なお、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、本開示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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態におけるギアボックスの模式的な斜視図である。
【図２】図２は、図１のギアボックスの模式的な側面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線での模式的な断面図である。
【図４】図４は、図１のギアボックスの模式的な分解斜視図である。
【図５】図５は、図１とは異なる実施形態におけるギアボックスの模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すギアボックス１は、乗物用シートに取り付けられる。ギアボックス１は、乗物用シートの可動部に駆動力を伝達する。
【００１８】
ギアボックス１は、図２、図３及び図４に示すように、ウォーム２１及びウォームホイール２２を有するウォームギア２と、ケース３と、第１ギア４と、第２ギア５と、電動モータ６とを備える。なお、ギアボックス１を構成する各部材は、金属又は樹脂によって形成される。
【００１９】
ギアボックス１が駆動力を伝達する乗物用シートの可動部としては、例えば乗用車に設置されるシートにおけるヘッドレストが挙げられる。レッドレストにギアボックス１を用いる場合、例えばウォームホイール２２に、ヘッドレストを支持するブラケットに接続された出力シャフトが取り付けられる。ギアボックス１は、ウォームホイール２２の中心軸がシート幅方向と一致する向きに配置される。電動モータ６の出力は、ウォームギア２によって減速され、ブラケットを介してヘッドレストをシート前後方向に揺動させる。
【００２０】
＜ウォームギア＞
ウォームギア２は、図３及び図４に示すように、ウォーム２１と、ウォームホイール２２とを有する。ウォームギア２は、ウォーム２１に入力された出力を減速すると共に、回転軸の向きを垂直に変えて、ウォームホイール２２から出力する。なお、本開示における「垂直」とは、２つの方向のなす鋭角が９０°±２°であることを意味し、「平行」とは、２つの方向のなす鋭角が０°±２°であることを意味する。
【００２１】
ウォーム２１は、第１方向（つまり図中Ｘ方向）と平行な回転軸を有する。ウォーム２１には後述するシャフト３３が挿通されており、ウォーム２１はシャフト３３を軸として回転する。
【００２２】
ウォームホイール２２は、ウォーム２１と噛み合い、かつ第１方向と直交する第２方向（つまり図中Ｙ方向）と平行な回転軸を有する。ウォームホイール２２は、中心に貫通孔２２Ａが形成されている。貫通孔２２Ａには、出力を取り出す軸が取り付けられる。
【００２３】
また、ウォームホイール２２は、貫通孔２２Ａと重なる位置において、Ｙ方向の両端面からそれぞれ突出する２つの軸部２２Ｂを有する。２つの軸部２２Ｂのうち一方は、後述する軸受３４に回転可能に支持されている。残りの軸部２２Ｂは、図示しない軸受構造によって支持されている。この軸受構造は、軸受３４と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００２４】
＜ケース＞
ケース３は、ウォームギア２と、第１ギア４と、第２ギア５とを内部に格納すると共に、これらのギアを回転可能に支持する部材である。
【００２５】
ケース３は、図２、図３及び図４に示すように、第１本体３１と、第２本体３２と、シャフト３３と、軸受３４と、フランジ３５と、を有する。
（第１本体及び第２本体）
第１本体３１及び第２本体３２は、図４に示すように、ウォームギア２と、第１ギア４と、第２ギア５とを格納する空間を構成する筐体を、ウォーム２１の回転軸と垂直な仮想面（つまりＹ−Ｚ平面）で分割した分割片である。
【００２６】
２つの分割片のうち、電動モータ６側、つまり第１ギア４及び第２ギア５を格納する分割片が第２本体３２であり、残りの分割片が第１本体３１である。第１本体３１の分割面
は、図１に示すように、ウォームホイール２２の軸部２２Ｂに電動モータ６とは反対側から外接している。つまり、第１本体３１及び第２本体３２の分割面は、後述する軸受３４を分割している。
【００２７】
第１本体３１は、図４に示すように、後述するフランジ３５と、軸受３４の一部を構成する第１軸受部３４Ａと一体に構成されている。第１本体３１は、複数のネジ７によって、第２本体３２と分割面にて接合されている。
【００２８】
第２本体３２は、軸受３４の一部を構成する第２軸受部３４Ｂと一体に構成されている。また、第２本体３２には、図２に示すように、電動モータ６の出力軸６Ａが挿通されている。
【００２９】
第１本体３１及び第２本体３２は、図３に示すように、それぞれ、シャフト３３を保持する保持部３１Ａ，３２Ａを有する。保持部３１Ａ，３２Ａは、シャフト３３の端部が挿入可能な凹部である。
【００３０】
（シャフト）
シャフト３３は、ウォーム２１を回転可能に支持する。シャフト３３は、ウォーム２１を回転軸方向に貫通している。
【００３１】
シャフト３３の両端部は、それぞれ第１本体３１の保持部３１Ａ及び第２本体３２の保持部３２Ａによって保持されている。シャフト３３は、少なくとも第２本体３２の保持部３２Ａに固定されている。なお、シャフト３３は、第２本体３２と一体に構成されてもよい。
【００３２】
（軸受）
軸受３４は、ウォームホイール２２を回転可能に支持する。具体的には、軸受３４は、ケース３のＹ方向における一方の端面に設けられ、ウォームホイール２２の軸部２２Ｂをウォームホイール２２の径方向から支持する。
【００３３】
軸受３４は、図１に示すように、第１軸受部３４Ａと、第２軸受部３４Ｂとを有する。
第１軸受部３４Ａは、ウォームホイール２２の軸部２２Ｂに第１方向（つまりＸ方向）の片側から当接する部分である。第１軸受部３４Ａは、第１本体３１の第２方向（つまりＹ方向）の表面に突設されている。第１軸受部３４Ａは、第１本体３１の分割面に沿って第１方向及び第２方向と垂直な第３方向（つまりＺ方向）に棒状に延伸している。また、第１軸受部３４Ａは、第１本体３１と一体に成形されている。
【００３４】
第２軸受部３４Ｂは、軸部２２Ｂに、Ｚ方向の両側と、Ｘ方向の第１軸受部３４Ａとは反対側とから当接する部分である。第２軸受部３４Ｂは、第２本体３２のＹ方向の表面に突設されている。第２軸受部３４Ｂは、Ｙ軸方向視でＵ字状に延伸している。また、第２軸受部３４Ｂは、第２本体３２と一体に成形されている。
【００３５】
ウォームホイール２２の軸部２２Ｂは、第１軸受部３４Ａ及び第２軸受部３４Ｂによって周囲を囲まれている。また、ウォーム２１とウォームホイール２２との間に発生する反力は、軸部２２Ｂを介して、第２軸受部３４Ｂのうち、ウォーム２１の回転軸から最も遠い部分（図１中で下側の部分）に伝達される。
【００３６】
（フランジ）
フランジ３５は、第１本体３１に固定された凸条の部位である。また、フランジ３５は、少なくともウォーム２１とウォームホイール２２との間に反力が発生した際に、ウォー
ム２１の回転軸から遠い側（つまり図１中の下側）から第２軸受部３４Ｂに当接するように配置されている。
【００３７】
具体的には、フランジ３５は、第１本体３１と一体に構成されている。また、フランジ３５は、第１軸受部３４Ａと連結されており、第１軸受部３４Ａの端部からＸ方向に沿って第２本体３２に向かって突出している。なお、フランジ３５は、第１本体３１のＹ方向両側の面に設けられてもよいし、Ｙ方向の片側の面のみに設けられてもよい。
【００３８】
フランジ３５は、軸受３４と共に、ウォームホイール２２がウォーム２１の回転軸から離間する方向（つまり反力作用方向）に受ける力を、第１本体３１に伝える伝達機構を構成している。つまり、ウォーム２１とウォームホイール２２との間に反力が発生すると、軸受３４に当接するフランジ３５によって反力が伝えられた第１本体３１が反力作用方向に移動する。これに伴い、第１本体３１に保持されているシャフト３３も反力作用方向に移動し、ウォーム２１にウォームホイール２２に近づける力が作用する。
【００３９】
＜第１ギア及び第２ギア＞
図２に示すように、第１ギア４は、ウォーム２１と回転軸が重なるように配置されている。また、第２ギア５は、第１ギア４と噛み合い、かつ第１ギア４の回転軸と垂直な回転軸を有する。
【００４０】
回転軸が垂直となる歯車対（つまり交差軸歯車対）を構成できれば、第１ギア４及び第２ギア５のギア種は問わない。第１ギア４及び第２ギア５としては、例えば、はすば歯車、傘歯車等を使用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、図３に示すように、第１ギア４は、ウォーム２１と隣接して設けられ、シャフト３３が挿通されている。より具体的には、第１ギア４は、ウォーム２１と一体に成形されている。
【００４２】
＜電動モータ＞
電動モータ６は、第２ギア５を回転させる。図２に示すように、電動モータ６の出力軸６Ａは第２ギア５に取り付けられている。
【００４３】
［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ウォームホイール２２をウォーム２１から離間させる向きの反力が、軸受３４及びフランジ３５を介して第１本体３１に伝えられるので、第１本体３１は、この反力によって、第１本体３１に保持されたシャフト３３を反力作用方向に押圧する。シャフト３３において、反力作用方向は、ウォーム２１をウォームホイール２２に向かって押圧する向きに一致する。したがって、軸受３４及びフランジ３５を介して伝達された力によって、ウォーム２１とウォームホイール２２との離間が抑制される。また、軸受３４の厚みや材質を変更する必要が無いため、寸法精度の管理が容易になる。
【００４４】
（１ｂ）第２本体３２にウォーム２１の回転軸であるシャフト３３が保持され、かつ、第２本体３２にウォームホイール２２の軸受３４が一体に構成されるので、ウォーム２１とウォームホイール２２との位置精度が高められる。
【００４５】
（１ｃ）フランジ３５を配置することで、必要最低限の構成によって、軸受３４から第１本体３１に力を伝達する伝達機構を設けることができる。また、フランジ３５が第１本体３１と一体に構成されることで、部品点数の増加が抑制され、コストの増大を避けることができる。
【００４６】
（１ｄ）ウォームギア２に加えて第１ギア４及び第２ギア５を用いることによって、電動モータ６の出力を減速しつつ、電動モータ６の出力軸と平行かつ離間した駆動軸に電動モータ６の出力を伝達することができる。
【００４７】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図５に示すギアボックス１１は、ウォーム（図示省略）及びウォームホイール２２を有するウォームギアと、ケース１３と、第１ギアと、第２ギアと、電動モータ６と、を備える。
【００４８】
図５のギアボックス１１のウォームギア、第１ギア、第２ギア及び電動モータ６は、図１のギアボックス１のウォームギア２、第１ギア４、第２ギア５及び電動モータ６と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、第１ギア及び第２ギアについては図示も省略する。
【００４９】
＜ケース＞
ケース１３は、第１本体３６と、第２本体３７と、ウォームを支持するシャフト（図示省略）と、軸受３８と、を有する。
【００５０】
（第１本体及び第２本体）
第１本体３６及び第２本体３７は、ウォームギアと、第１ギアと、第２ギアとを格納する空間を構成する筐体を、ウォームホイール２２の回転軸と垂直な仮想面（つまりＸ−Ｚ平面）で分割した分割片である。２つの分割片のうち、電動モータ６が取り付けられた分割片が第１本体３６であり、残りの分割片が第２本体３７である。
【００５１】
第１本体３６は、ウォームを支持するシャフトを保持する２つの保持部３６Ａを有する。なお、図５では一方の保持部３６Ａのみが図示されている。また、第１本体３６は、軸受３８と一体に構成されている。第１本体３６は、第２本体３７と分割面にて接合されている。シャフトは、少なくとも一方の端部が保持部３６Ａに固定されている。なお、このシャフトは、図３のシャフト３３と同じものである。
【００５２】
（軸受）
軸受３８は、ウォームホイール２２を回転可能に支持する。具体的には、軸受３８は、第１本体３６のＹ方向における一方の端面に設けられ、ウォームホイール２２の軸部２２Ｂをウォームホイール２２の径方向から支持する。軸受３８は、リング状に構成されている。
【００５３】
ウォームとウォームホイール２２との間に発生する反力は、軸部２２Ｂを介して、軸受３８に伝達される。軸受３８は、上述のように第１本体３６と一体に成形されているので、反力はそのまま第１本体３６に伝達される。
【００５４】
このように、本実施形態では、ウォームホイール２２がウォームの回転軸から離間する方向に受ける力を第１本体３６に伝える伝達機構は、軸受３８単体によって構成されている。
【００５５】
［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）軸受３８によって伝達機構が構成されるため、伝達機構を構成する部位を別途設ける必要が無い。そのため、ギアボックスの構造を簡易化できる。
【００５６】
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００５７】
（３ａ）上記実施形態のギアボックス１において、フランジ３５は、必ずしも第１本体３１と一体に構成される必要はなく、別部材として構成されてもよい。また、ウォームホイール２２がウォーム２１の回転軸から離間する方向に受ける力を第１本体３１に伝えることができれば、フランジ３５以外の部材を第１本体３１に固定してもよい。
【００５８】
（３ｂ）上記実施形態のギアボックス１，１１において、ウォーム２１を支持するシャフト３３は、ウォーム２１に固定されると共に、第１本体及び第２本体に回転可能に保持されていてもよい。この場合、シャフト３３とウォーム２１とが一体に構成されていてもよい。
【００５９】
（３ｃ）上記実施形態のギアボックス１，１１において、電動モータ６の出力軸と、ウォームホイール２２の回転軸とは必ずしも平行でなくてもよい。また、ギアボックス１，１１は、必ずしも第１ギア４、第２ギア５及び電動モータ６を備えなくてもよい。
【００６０】
（３ｄ）上記実施形態のギアボックス１，１１は、乗用車以外の自動車用シートや、自動車以外の例えば鉄道車両、船舶、航空機等の乗物に用いられるシートに対しても適用できる。
【００６１】
（３ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００６２】
１…ギアボックス、２…ウォームギア、３…ケース、４…第１ギア、５…第２ギア、
６…電動モータ、６Ａ…出力軸、７…ネジ、１１…ギアボックス、１３…ケース、
２１…ウォーム、２２…ウォームホイール、２２Ａ…貫通孔、２２Ｂ…軸部、
３１…第１本体、３１Ａ…保持部、３２…第２本体、３２Ａ…保持部、
３３…シャフト、３４…軸受、３４Ａ…第１軸受部、３４Ｂ…第２軸受部、
３５…フランジ、３６…第１本体、３６Ａ…保持部、３７…第２本体、３８…軸受。
【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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