(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に沿って移動自在に支持されたセレクタ部材と、
このセレクタ部材を前記所定の方向に沿って送る操作部材と、
前記セレクタ部材の移動面に対し該セレクタ部材の移動方向に交叉する方向に進退自在に設けられた複数の出力部材と、
この出力部材を前記セレクタ部材方向に付勢する付勢部材と、
モータと、
前記セレクタ部材の移動に応じて前記出力部材に作用し、該出力部材に前記モータの動力を伝達するクラッチ機構と、
を備えたことを特徴とする多軸駆動装置。
【請求項２】
前記出力部材は、前記移動面に対し複数段の状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多軸駆動装置。
【請求項３】
前記出力部材の前記セレクタ部材に対する対向角度が任意に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸駆動装置。
【請求項４】
前記出力部材は傘歯車を備え、前記クラッチ機構は、該出力部材の傘歯車と軸線どうしを交叉させて噛み合う傘歯車を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多軸駆動装置。
【請求項５】
前記セレクタ部材の移動は、該セレクタ部材と前記操作部材との間に介在させられたラック・アンド・ピニオン機構によってなされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多軸駆動装置。
【請求項６】
前記セレクタ部材の移動範囲を規制するストッパ手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多軸駆動装置。
【請求項７】
前記出力部材には、車両用シートが備える可動部位が接続され、該可動部位の調節機構に、前記出力部材が接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の多軸駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用電動シート等に適用されて好適な１つのモータで複数の出力軸を駆動する多軸駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートにあっては、全体の前後方向のスライドや座面高さの上下動、あるいはシートバック（背もたれ）のリクライニング等、複数箇所の位置を調節可能として、乗員の体形や姿勢に適合できるようにした形式のものが多い。これらの可動部位の調節は手動でなされるものであったが、より便利なものとして、モータ駆動により調節する電動シートが提供されている。
【０００３】
複数の可動部位をそれぞれ独立して駆動するには、可動部位に連結した各出力軸ごとにモータを１つ１つ連結させる構成が考えられるが、これではモータの数が多くなる。そこで、１つのモータで複数の出力軸を駆動すれば効率的であり、そのために、複数の可動部位に連結した各出力軸に、クラッチを介してモータの動力が伝達されるようにし、クラッチを断接して各可動部位を選択的に駆動するものが知られている（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−９７５２８号公報
【特許文献２】特開平６−８７３６３号公報
【特許文献３】特開昭６４−３０８５０号公報
【特許文献４】特開平６−１５６１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献のうち、特許文献１，２に記載された電磁クラッチを用いた駆動装置では、電磁クラッチのコストのために経済性の面で不利である。この点、特許文献３，４に記載される駆動装置は、クラッチが機械式であるためコストの低減には寄与するが、出力軸の選択機構の軽量化と省スペース化に配慮されたものではなかった。特に上記特許文献４に記載のものは、クラッチ機構の断接を切り替える操作軸を中心としてこの操作軸の周囲に操作軸の軸方向に延びる複数の出力軸を周方向に沿って配列した構成となっている。このような構成では、操作軸と複数の出力軸との配置関係はほぼ決まったものとなるため、両者の配置には制約が生じるとともに配置の自由度がきわめて低く、また、出力軸の数にも制約が生じるなどの欠点を有している。
【０００６】
よって本発明は、１つのモータで複数の出力軸を駆動するにあたり、構成を簡素化した機械式クラッチを採用することにより軽量化や省スペース化を図ることができ、また、特にクラッチ機構の断接を切り替える操作部材と複数の出力軸の配置の自由度が大幅に向上するとともに、出力軸の数にも制約が生じない多軸駆動装置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】
【０００７】
本発明の多軸駆動装置は、所定の方向に沿って移動自在に支持されたセレクタ部材と、このセレクタ部材を前記所定の方向に沿って送る操作部材と、前記セレクタ部材の移動面に対し該セレクタ部材の移動方向に交叉する方向に進退自在に設けられた複数の出力部材と、この出力部材を前記セレクタ部材方向に付勢する付勢部材と、モータと、前記セレクタ部材の移動に応じて前記出力部材に作用し、該出力部材に前記モータの動力を伝達するクラッチ機構とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成の多軸駆動装置では、操作部材によりセレクタ部材を移動させると、これに応じてクラッチ機構を介しモータの動力が出力部材に伝達される。本発明では、モータの動力を複数の出力部材に分岐する機構や作動させる出力部材の選択を、セレクタ部材の周りに出力部材を配置したコンパクトな構成で達成しているので、軽量化や省スペース化を図ることができる。
【０００９】
また、操作部材の配置に制約を受けることがなく、出力部材をセレクタ部材に対して任意の位置に配置させることができるため、操作部材と出力部材の配置の自由度が向上する。
【００１０】
本発明の前記出力部材は、前記移動面に対し複数段の状態で設けられている形態を含む。この形態によれば出力部材を多数配列することができ、出力部材をより多く組み込むことが可能となる。
【００１１】
また、本発明では、上記出力部材のセレクタ部材に対する対向角度が任意に設定される形態を含む。この形態によれば、好ましい出力部材の延びる方向に応じて出力部材を配置することができる。
【００１２】
また、本発明では、出力部材は傘歯車を備え、クラッチ機構は、出力部材の傘歯車と軸線どうしを交叉させて噛み合う傘歯車を備えている形態を含む。
【００１３】
また、本発明では、上記セレクタ部材の移動は、該セレクタ部材と操作部材との間に介在させられたラック・アンド・ピニオン機構によってなされる形態を含む。
【００１４】
また、セレクタ部材の移動範囲を規制するストッパ手段を有する形態を含む。この形態によれば、セレクタ部材から出力部材が外れることを防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明では、上記出力部材には車両用シートが備える可動部位が接続され、該可動部位の調節機構に上記出力部材が接続されている形態を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モータの動力を複数の出力部材に分岐する機構や作動させる出力部材の選択をコンパクトな構成で達成しているので、軽量化や省スペース化を図ることができるといった効果を奏する。また、特にクラッチ機構の断接を切り替える操作部材と複数の出力部材の配置の自由度が大幅に向上するとともに、出力部材の数にも制約が生じないといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る多軸駆動装置を模式的に示す平面図である。
【図２】同多軸駆動装置を模式的に示す正面図である。
【図３】一実施形態の変形例を示す平面図である。
【図４】一実施形態の他の変形例を示す側面図である。
【図５】同変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）一実施形態の構成
図１および図２は、一実施形態に係る多軸駆動装置を示している。これら図で符号１１０はカム部材（セレクタ部材）である。このカム部材１１０は水平なＹ方向に長い長方形状のプレート状部材であって、図示せぬガイド支持部材により長手方向（Ｙ方向、図２では図面の表裏方向）に移動自在に支持されている。カム部材１１０の長手方向に沿った両側面はカム面（移動面）１１１とされ、これらカム面１１１の所定箇所には、厚さ方向に開放する複数の凹部１１２が形成されている。そしてカム面１１１の凹部１１２の両側はＹ方向に沿った凸部１１３とされている。凹部１１２から凸部１１３に至る移行部は斜面に形成されている。
【００１９】
カム部材１１０の中央部にはＹ方向に延びる長方形状の孔１１４が形成されており、この孔１１４のＹ方向に延びる一方の内側面には、Ｙ方向に歯列が並ぶラック部１１５が形成されている。そしてこのラック部１１５には、操作軸１２１上に形成されたピニオンギヤ１２２が噛み合わされている（ラック・アンド・ピニオン機構）。操作軸１２１は図２に示すように上方に延び、その先端に円板状のダイヤル（操作部材）１２０が同軸的に固定されている。このダイヤル１２０を回転させるとピニオンギヤ１２２が一体に回転し、ピニオンギヤ１２２に駆動されてラック部１１５がＹ方向に移動し、これによってカム部材１１０はＹ方向に直線的に移動する。すなわち、ダイヤル１２０によって操作軸１２１がＲ１方向に回転するとカム部材１１０はＹ１方向に送られ、操作軸１２１がＲ２方向に回転するとカム部材１１０はＹ２方向に送られる。
【００２０】
カム部材１１０のＸ方向の両側には、Ｘ方向に延びる複数の出力軸（出力部材）１３０が、先端をカム面１１１に対向させた状態でＹ方向に沿って配列されている。これら出力軸１３０は、図示せぬガイド支持部材により軸方向（Ｘ方向）に沿ってカム面１１１に対し進退自在に支持されている。出力軸１３０は、軸部１３１の途中に、歯面がカム部材１１０側に向けられた傘歯車１３２が一体的、かつ同軸的に形成されたもので、カム面１１１に対向する軸部１３１の先端は曲面状に形成されている。これら出力軸１３０は、ダイヤル１２０によってカム部材１１０がＹ方向に送られると凹部１１２や凸部１１３に対向する。
【００２１】
出力軸１３０は、軸部１３１に外装されて傘歯車１３２に係合する圧縮ばね（付勢部材）１３３によってカム面１１１方向に進出するように付勢されている。そして、カム部材１１０がＹ方向に移動して凹部１１２が出力軸１３０に対向すると出力軸１３０の先端部は圧縮ばね１３３に付勢されて凹部１１２に進入し、また、凸部１１３が出力軸１３０に対向すると出力軸１３０は圧縮ばね１３３に抗して凸部１１３に乗り上げ、退行する。
【００２２】
図２に示すように、カム部材１１０の下方には、モータ軸１４１が上方に延びた状態にモータ１４０が配置されている。モータ軸１４１には、動力伝達部材１４２を介して上下方向に延びるクラッチ軸１４３が連結されている。動力伝達部材１４２はクラッチ軸１４３にモータ軸１４１の回転を伝えるものであれば限定されず、例えばギヤ列、ベルト等が挙げられる。
【００２３】
クラッチ軸１４３は出力軸１３０ごとに配設されており、その上端には傘歯車１４４が一体に形成されている。各クラッチ軸１４３には、モータ１４０の動力が動力伝達部材１４２を介して伝わり、モータ１４０の作動時には各クラッチ軸１４３は回転した状態となる。クラッチ軸１４３が本発明に係る入力部材を構成し、傘歯車１４４を有するクラッチ軸１４３および出力軸１３０の傘歯車１３２によって、本実施形態のクラッチ機構１５０が構成されている。モータ１４０は、ダイヤル１２０に設けられたスイッチ１２３によって作動がＯＮ・ＯＦＦされる。
【００２４】
このクラッチ機構１５０によれば、出力軸１３０がカム部材１１０の凹部１１２に進入すると、傘歯車１３２がクラッチ軸１４３側の傘歯車４４に噛み合って接続状態となり（図２の左側の状態）、モータ１４０の動力が動力伝達部材４２、クラッチ軸１４３、クラッチ機構１５０を経て出力軸１３０に伝わり、出力軸１３０が回転する。また、出力軸１３０がカム部材１１０の凸部１１３に乗り上げた状態では、出力軸１３０側の傘歯車１３２はクラッチ軸１４３側の傘歯車４２から離脱し、クラッチ軸１４３が空転した状態となって出力軸１３０は回転しない切断状態となる（図２の右側の状態）。
【００２５】
（２）一実施形態の作用および効果
上記多軸駆動装置によれば、ダイヤル１２０を回転操作させてカム部材１１０をＹ方向に送ることにより、出力軸１３０がカム面１１１の凹部１１２に進入してクラッチ機構１５０が接続状態となり、その出力軸１３０が回転する。したがってダイヤル１２０の回転操作によるカム部材１１０のＹ方向への送り方向、および送り長さに応じて出力軸１３０は選択的に駆動される。駆動させる出力軸１３０は、凹部１１２の形成位置や出力軸１３０の位置に応じて任意に設定することができる。また、凹部１１２の形成位置や出力軸１３０の位置を任意に設定することにより、駆動させる出力軸１３０の数を１つ、または複数に設定することができる。
【００２６】
カム部材１１０の移動中は、圧縮ばね１３３で付勢されていることにより出力軸１３０の先端は常にカム面１１１に当接し、凹部１１２と凸部１１３を交互に摺動させられるが、先端が曲面に形成され、かつ凹部１１２から凸部１１３への移行部は斜面に形成されているため、出力軸１３０は円滑にカム面１１１を摺動する。
【００２７】
本実施形態の多軸駆動装置によれば、カム部材１１０をＹ方向に移動させることができるのであれば、ラック部１１５を任意の位置に設けることができる。図１ではカム部材１１０の中央に形成した孔１１４の内側面にラック部１１５を形成しているが、これはラック部１１５の形成位置の一例である。例えば図３に示すように、カム部材１１０の長手方向の一端部に突出部１１６を一体に設け、この突出部１１６に孔１１４を形成してその内側面に同様のラック部１１５を形成し、ダイヤル１２０の操作軸１２１のピニオンギヤ１２２をラック部１１５に噛み合わせる。これによると、ダイヤル１２０の位置を出力軸１３０から比較的離間させることができる。
【００２８】
このため、クラッチ機構１５０の断接を操作する操作軸１２１を有するダイヤル１２０の配置に制約を受けることがない。また、出力軸１３０も、カム部材１１０のカム面１１１に対して任意の位置に配置させることができる。これらのことから、操作軸１２１を含むダイヤル１２０と出力軸１３０の配置の自由度が大幅に向上する。なお、ラック部１１５はカム部材１１０に直接形成する必要はなく、例えばロッド等の伝達部材を介して間接的に設けることもできる。また、ラック部１１５を間接的に設ける場合には、ラック部１１５の歯列はカム部材１１０の移動方向と平行でなくともよく、可能であれば任意の方向であってよい。
【００２９】
また、互いに干渉しない範囲で出力軸１３０をカム面１１１に沿って多数配列させることができ、さらには必要に応じてカム面１１１を長くすれば出力軸１３０をより多く配列することができる。
【００３０】
また、カム部材１１０の厚さを大きくしたり、あるいはカム部材１１０を複数重ねるなどしてカム面１１１を上下方向に複数段設け、それらカム面１１１に出力軸１３０を対応させて配列するといった立体的な配置パターンも可能である。図４および図５はそのような複数段構造の具体例であって、図３に示した形態の変形例を示している。この場合、カム部材１１０の両側面には、厚さ方向に２段のカム面１１１が形成されている。すなわち、カム面１１１の延びる上記Ｙ方向に直交する方向にカム面１１１が２段形成されている。そしてこれら上下のカム面１１１の所定箇所に上記凹部１１２が形成されているとともに、これら凹部１１２に対応して、クラッチ機構１５０に付随する出力軸１３０を配列している。このような形態によれば、全体が長くなることなく多くの出力軸１３０を組み込むことができるといった利点を有する。
【００３１】
上記実施形態では、出力軸１３０は軸方向を図１におけるＸ方向と平行にして配置しているが、図１の破線のように、出力軸１３０のカム面１１１に対する対向角度がＸ方向に対して斜めになるような配置も可能である。これは、好ましい出力軸１３０の延びる方向がＸ方向と平行ではない場合、その好ましい方向に応じて出力軸１３０の配置角度を合わせることができるといった利点がある。
【００３２】
また、上記実施形態では、カム部材１１０の移動範囲を規制するストッパ手段を設けることは、カム面１１１から出力軸１３０が外れることを防ぐことができるので好ましい。ストッパ手段はいかなる形態のものでもよく、例えばカム部材１１０の移動方向の端部に当接する部材、あるいはダイヤル１２０の回転を規制するものなどが挙げられる。
【００３３】
また、上記実施形態は、出力軸１３０が凹部１１２に進入した時にクラッチ機構１５０が接続、出力軸１３０が凸部１１３に乗り上げた時にクラッチ機構１５０が切断という作動形態であるが、これとは逆の作動形態、すなわち出力軸１３０が凹部１１２に進入した時にクラッチ機構１５０が切断、出力軸１３０が凸部１１３に乗り上げた時にクラッチ機構１５０が接続という作動形態にすることも可能である。
【００３４】
また、上記実施形態の多軸駆動装置は、車両用電動シートをモータ１４０で作動させる際の装置として好適である。すなわち車両用電動シートの、例えばシート座面の高さを調節する機構、シート背もたれ部の角度を調節するリクライニング機構、およびシートの前後位置を調節する機構等の可動機構に対し、各出力軸１３０をトルクケーブル等を介して接続して、モータ１４０の動力を各可動機構に選択的に分岐させてこれら可動機構を作動させることができる。しかしながら本発明の多軸駆動装置は、電動シートに限らず、複数の可動機構が選択的に駆動される機械装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１０…カム部材（セレクタ部材）
１１１…カム面（移動面）
１１５…ラック部
１２０…操作部材
１２２…ピニオンギヤ
１３０…出力軸（出力部材）
１３２…出力軸の傘歯車
１３３…圧縮ばね（付勢部材）
１４０…モータ
１４４…クラッチ機構の傘歯車
１５０…クラッチ機構
【図１】
0005318935.tif 000002
【図２】
0005318935.tif 000003
【図３】
0005318935.tif 000004
【図４】
0005318935.tif 000005
【図５】
0005318935.tif 000006