(57)【要約】【課題】一様断面のロアレールと、該ロアレールに摺動自在に嵌まる一様断面のアッパレールと、該ロアレールとアッパレールの間に挿入されたボールとを有するスライドレール装置において、アッパレールの内縮み変形を生じにくくする。【解決手段】アッパレールのアッパ上壁と一対のアッパ側壁との接続コーナ部内面を、アッパレールに垂直荷重が加わって該アッパレールが変形するときの仮想変形回転中心としたとき、この仮想変形回転中心と下ボール中心とを結ぶ線分と、下ボールとアッパレールのアッパ下方ボール接触部の接線との外向きの交差角αが、アッパレールの製造誤差に基づく寸法のバラツキがあっても可及的に９０゜に近くかつ必ず９０゜未満となるように、アッパレールの自由状態における断面形状が設定されているスライドレール装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一様断面のロアレールと、該ロアレールに摺動自在に嵌まる一様断面のアッパレールと、該ロアレールとアッパレールの間に挿入されたボールとを有するスライドレール装置において、
ロアレールは、断面形状において、ロア底壁、該ロア底壁の内外端部から上方に延びる一対のロア側壁、及び該一対のロア底壁と一対のロア側壁とを接続する一対のロア下方ボール接触Ｒ部とを有すること、
アッパレールは、断面形状において、アッパ上壁と、ロアレールの一対の上記ロア上壁の間からロアレール内に延びる一対のアッパ側壁と、この一対のアッパ側壁の下端部から上部外方に延びる一対のボール受けアッパ壁と、この一対のボール受けアッパ壁の下方に形成した、ロアレールの上記ロア下方ボール接触Ｒ部に対向する一対のアッパ下方ボール接触部とを有すること、
ロアレールの一対の上記ロア下方ボール接触Ｒ部とアッパレールの一対の上記アッパ下方ボール接触部との間にそれぞれ下ボールが挿入されていること、及び
アッパレールの上記アッパ上壁と一対のアッパ側壁との接続コーナ部内面を、アッパレールに垂直荷重が加わって該アッパレールが変形するときの仮想変形回転中心としたとき、この仮想変形回転中心と下ボール中心とを結ぶ線分と、下ボールとアッパレールのアッパ下方ボール接触部の接線との外向きの交差角αが、アッパレールの製造誤差に基づく寸法のバラツキがあっても可及的に９０゜に近くかつ必ず９０゜未満となるように、アッパレールの自由状態における断面形状が設定されていること、
を特徴とするスライドレール装置。
【請求項２】
請求項１記載のスライドレール装置において、上記外向きの交差角αが、アッパレールの自由状態において８０゜から９０゜未満になるように断面形状が設定されているスライドレール装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のスライドレール装置において、ロアレールはさらに、上記一対のロア側壁の上端部からレール中心方向に延びる一対のロア上壁と、該一対のロア上壁とロア上壁とを接続する一対のロア上方ボール接触Ｒ部を備えており、
アッパレールはさらに、上記一対のボール受けアッパ壁の上方に形成されたアッパ上方ボール接触部を備えており、
ロアレールの一対の上記ロア上方ボール接触Ｒ部とアッパレールの一対の上記アッパ上方ボール接触部の間にそれぞれ上ボールが挿入されているスライドレール装置。
【請求項４】
請求項３記載のスライドレール装置において、アッパレールのアッパ上方ボール接触部とアッパ下方ボール接触部は、少なくとも上方ボール接触部が上方ボール接触Ｒ部として形成されているスライドレール装置。
【請求項５】
請求項４記載のスライドレール装置において、上記上方ボール接触Ｒ部の径は、上ボールの径より大きいスライドレール装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のスライドレール装置において、アッパレールのアッパ下方ボール接触部は、アッパ下方ボール接触Ｒ部として形成されており、該アッパ下方ボール接触Ｒ部の径は、下方ボールの径より大きいスライドレール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両シートの前後位置を調整するスライドレール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スライドレール装置は、車両床面側に固定されるロアレールと、このロアレールに摺動自在に嵌合しシート側に固定されるアッパレールとからなり、両レールの間には、摺動抵抗を減ずるボール（鋼球）を介在させることが一般的に行われている。アッパレールとロアレールは、一様断面の金属材料（一般的に鉄系材料）からなる。
【０００３】
このスライドレール装置のロアレールは、その一態様では、断面形状において、ロア底壁、該ロア底壁の内外端部から上方に延びる一対のロア側壁、及び該一対のロア底壁と一対のロア側壁とを接続する一対のロア下方ボール接触Ｒ部とを有し、アッパレールは、同様に断面形状において、アッパ上壁と、ロアレールの一対の上記ロア上壁の間からロアレール内に延びる一対のアッパ側壁と、この一対のアッパ側壁の下端部から上部外方に延びる一対のボール受けアッパ壁と、この一対のボール受けアッパ壁の下方に形成した、ロアレールの上記ロア下方ボール接触Ｒ部に対向する一対のアッパ下方ボール接触部と、を有している。そして、ロアレールの一対の上記ロア下方ボール接触Ｒ部とアッパレールの一対の上記アッパ下方ボール接触部との間にそれぞれ摺動抵抗を減少させる（摺動性を高める）下ボールが挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２３０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなスライドレール装置では、着座者の体重によりアッパレールとロアレール間に垂直荷重が加わると、特にアッパレールに大きい変形力が作用し、その一対のアッパ側壁に外方への変形（つまり、該一対のアッパ側壁が互いに離間する外開き変形）が加わることがある。しかし、本発明者によると、アッパレールの一対のアッパ側壁の外開き変形は、摺動性を悪化させる。
【０００６】
また、着座者の体重によりアッパレールとロアレール間に力が加わると、レールにはボールとの接触部に大きい力が加わり、その結果、レールにボールによる圧痕が付くことがあった。圧痕が付くと、明らかにボールの転動性が損なわれるため、できるだけ圧痕が付かない形状とすることが好ましい。このため従来、ボールのＲ径とレールのボール接触部のＲ径は同一に設定していた。つまり、ボールのＲ径とレールのボール接触部のＲ径が同一であると、幾何学的にはレール側に加わる面圧が最も低くなり、圧痕が付くおそれが少ない。しかしながら、本発明者は、ボールのＲ径とレールのボール接触部のＲ径を設計上同一径とすると、圧痕の有無に拘わらず（圧痕の問題とは別問題として）ボールの転動性が損なわれ、レールのスライドストロークが安定しないことがあることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、スライドレール装置において、アッパレールの上壁と一対のアッパ側壁との接続コーナ部内面は、アッパレールに垂直荷重が加わって該アッパレールが変形するときの仮想変形回転中心と考え、この仮想回転中心を基準に、外開き変形が生じない条件を創案したものである。
【０００８】
すなわち本発明は、一様断面のロアレールと、該ロアレールに摺動自在に嵌まる一様断面のアッパレールと、該ロアレールとアッパレールの間に挿入されたボールとを有するスライドレール装置において、ロアレールは、断面形状において、ロア底壁、該ロア底壁の内外端部から上方に延びる一対のロア側壁、及び該一対のロア底壁と一対のロア側壁とを接続する一対のロア下方ボール接触Ｒ部とを有すること、アッパレールは、断面形状において、アッパ上壁と、ロアレールの一対の上記ロア上壁の間からロアレール内に延びる一対のアッパ側壁と、この一対のアッパ側壁の下端部から上部外方に延びる一対のボール受けアッパ壁と、この一対のボール受けアッパ壁の下方に形成した、ロアレールの上記ロア下方ボール接触Ｒ部に対向する一対のアッパ下方ボール接触部とを有すること、ロアレールの一対の上記ロア下方ボール接触Ｒ部とアッパレールの一対の上記アッパ下方ボール接触部との間にそれぞれ下ボールが挿入されていること、及びアッパレールの上記アッパ上壁と一対のアッパ側壁との接続コーナ部内面を、アッパレールに垂直荷重が加わって該アッパレールが変形するときの仮想変形回転中心としたとき、この仮想変形回転中心と下ボール中心とを結ぶ線分と、下ボールとアッパレールのアッパ下方ボール接触部の接線との外向きの交差角αが、アッパレールの製造誤差に基づく寸法のバラツキがあっても可及的に９０゜に近くかつ必ず９０゜未満となるように、アッパレールの自由状態における断面形状が設定されていること、を特徴としている。
【０００９】
アッパレールの自由状態における断面形状は、好ましくは、上記外向きの交差角αが、８０゜から９０゜未満、好ましくは８０゜から８８゜となるになるように設定することが好ましい。
【００１０】
本発明者は、また、ボールの圧痕による摺動性の悪化については、その原因を追求した結果、ボールのＲ径とレールのボール接触部のＲ径を設計上同一径とすると、レール側の製造誤差によって、ボールのＲ径よりレールのボール接触部のＲ径の方が小さくなる組み合わせが生じ、この組み合わせでは、ボールとレールのボール接触部とが２点で接触するため、ボールの転動性が損なわれるとの結論に達した。ボール（鋼球）の寸法精度及び硬度は周知のように非常に高く、その寸法誤差が転動性に影響を与えることは少ない。レール側のボール接触Ｒ部の断面円弧長（角度）は、一般的にロアレール側が長く、アッパレール側が短いため、ロアレール側のボール接触Ｒ部形状の影響が大きい。
【００１１】
本発明は、別の態様では、一様断面のロアレールと、該ロアレールに摺動自在に嵌まる一様断面のアッパレールと、該ロアレールとアッパレールの間に挿入されたボールとを有するスライドレール装置において、ロアレールは、断面形状において、ロア底壁、該ロア底壁の内外端部から上方に延びる一対のロア側壁、及び該一対のロア側壁の上端部からレール中心方向に延びる一対のロア上壁を有していて、上記ロア底壁と一対のロア側壁とが一対のロア下方ボール接触Ｒ部によって接続され、一対のロア側壁とロア上壁とが一対のロア上方ボール接触Ｒ部によって接続されていること、アッパレールは、断面形状において、アッパ上壁と、ロアレールの一対の上記ロア上壁の間からロアレール内に延びる一対のアッパ側壁と、この一対のアッパ側壁の下端部から上部外方に延びる一対のボール受けアッパ壁とを有していて、該ボール受けアッパ壁の上下に、ロアレールの上記上方ボール接触Ｒ部と上記下方ボール接触Ｒ部にそれぞれ対向するアッパ上方ボール接触部とアッパ下方ボール接触部とが形成されていること、ロアレールの上記ロア上方ボール接触Ｒ部とアッパレールの上記アッパ上方ボール接触部の間にそれぞれ上ボールが挿入され、ロアレールの上記ロア下方ボール接触Ｒ部とアッパレールの上記アッパ下方ボール接触部の間にそれぞれ下ボールが挿入されていること、上記下ボールの径より、ロアレールの上記ロア下方ボール接触Ｒ部の径の方が大きく設定されていること、及び上記上ボールの径より、ロアレールの上記ロア上方ボール接触Ｒ部の径の方が大きく設定されていること、を特徴としている。「Ｒ部」とは、特定の曲率で形成された断面円弧部を意味する。曲率には、円の曲率だけでなく楕円の曲率を含む。また、「内外」は車両幅方向、「外方」はレール断面中心より外側方向を意味する。
【００１２】
アッパレールのアッパ上方ボール接触部とアッパ下方ボール接触部はともに、平面とすることも可能であるが、少なくとも上方ボール接触部はボール接触Ｒ部とすることが好ましい。なぜなら、上ボールを介してボール受けアッパ壁に入る入力とレール（ボール受けアッパ壁）の撓みによる反力の割合は、下ボールによる同反力に比べて大きいため、上方ボール接触部は、平面よりも面圧の低い接触Ｒ部とすることが好ましい。そして、この上方ボール接触Ｒ部の径は、ロアレールのボール接触Ｒ部の径をボール径より大きくすることが好ましいのと同じ理由により、上ボールの径より大きく設定することが好ましい。
【００１３】
アッパレールのアッパ下方ボール接触部もまた、平面よりもボール接触Ｒ部とすることが好ましく、このとき、このボール接触Ｒ部の径も、下ボール径より大きくすることが好ましい。
【００１４】
下ボール径をｒ１、上ボール径をｒ２、ロアレールのロア下方ボール接触Ｒ部の径をＲ１、ロア上方ボール接触Ｒ部の径をＲ２としたとき、Ｒ１≧１．１ｒ１、Ｒ２≧１．１ｒ２、より好ましくは、Ｒ１≧１．２ｒ１、Ｒ２≧１．２ｒ２とすることが好ましい。レールの製造上の寸法誤差を考慮すると、Ｒ１とＲ２がこの条件より小さいと、ボール接触部の面圧は下がるが転動性が劣る（組み合わせが生じる）ことが確認された。
一方、Ｒ１とＲ２の上限は、レールの材質を考慮してボールとの接触部の面圧が許容面圧以下になるように設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスライドレール装置によれば、アッパレールの一対のボール受けアッパ壁に内方への変形（つまり、該一対のボール受けアッパ壁が互いに接近する内縮み変形）を確実に生じさせることができ、外開き変形が生じることに起因する摺動性の悪化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるスライドレール装置の一実施形態を示す縦断面である。
【図２】本発明によるスライドレール装置のアッパレールの詳細形状を示す部分断面図である。
【図３】ボール接触Ｒ部径／ボール径と、接触面圧の関係を調べたグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明によるスライドレール装置１０の一実施形態を示している。このスライドレール装置１０は、車両床面側に固定されるロアレール２０、シート側に固定されるアッパレール３０、相対摺動可能に嵌めたロアレール２０とアッパレール３０の間に挿入される下ボール４０及び上ボール５０を有しており、レールの延長方向直交断面において左右対称形状である。下ボール４０は上ボール５０より大径である。スライドレール装置１０は、周知のように、車両への取り付け状態では左右一対が用いられ、ロック機構その他が設けられるが、本実施形態は、ロアレール２０とアッパレール３０の一様断面形状を要旨としているので、以下の説明では断面形状のみを論じる。また、以下の説明で、「内外」、「左右」は車幅方向の内外、左右、「外方」はレール断面中心より外側方向、「Ｒ部」とは、特定の曲率で形成された断面円弧部を意味する。
【００１８】
ロアレール２０は、車両床面側に固定される左右方向の水平なロア底壁２１、該ロア底壁２１の内外端部から上方に延びる一対のロア側壁２２、及び該一対のロア側壁２２の上端部からレール中心方向に延びる一対のロア上壁２３を有し、一対のロア上壁２３のレール中心側には、下方に延びる一対のロア内側壁２４が形成されている。
【００１９】
ロア底壁２１と一対のロア側壁２２とは、ロア下方ボール接触Ｒ部２５によって接続されており、一対のロア側壁２２とロア上壁２３とはロア上方ボール接触Ｒ部２６によって接続されている。
【００２０】
アッパレール３０は、シート側に固定される左右方向の水平なアッパ上壁３１、該アッパ上壁３１に連なり、ロアレール２０の一対のロア内側壁２４の間からロアレール２０内に延びる一対のアッパ側壁３２、及びこの一対のアッパ側壁３２の下端部から上部外方に延びる一対のボール受けアッパ壁３３を有している。
【００２１】
ボール受けアッパ壁３３は、その下方に、ロアレール２０の下方ボール接触Ｒ部２５に対向するアッパ下方ボール接触Ｒ部３４が形成され、その上方に、ロアレール２０のロア上方ボール接触Ｒ部２６に対向するアッパ上方ボール接触Ｒ部３５が形成されており、アッパ下方ボール接触Ｒ部３４とアッパ上方ボール接触Ｒ部３５の間は上下接続壁３６によって接続されている。
【００２２】
アッパ下方ボール接触Ｒ部３４とアッパ上方ボール接触Ｒ部３５は、ロア下方ボール接触Ｒ部２５とロア上方ボール接触Ｒ部２６の間にそれぞれ下ボール４０と上ボール５０を保持（挿入）するように、Ｒが付されている。しかし、Ｒを形成する領域（角度）は、ロア下方ボール接触Ｒ部２５とロア上方ボール接触Ｒ部２６より小さい。ロア下方ボール接触Ｒ部２５とロア上方ボール接触Ｒ部２６は９０゜に渡って形成されているのに対し、特に、アッパ下方ボール接触Ｒ部３４のＲ形成領域（角度）は小さい（小さくすることができる）ので、平面に置き換えることも可能である。
【００２３】
このロア下方ボール接触Ｒ部２５の径Ｒ１とアッパ下方ボール接触Ｒ部３４の径Ｒ１’は、ともに下ボール４０の径ｒ１より大きく設定されている。同様に、ロア上方ボール接触Ｒ部２６の径Ｒ２とアッパ上方ボール接触Ｒ部３５の径Ｒ２’は、ともに上ボール５０の径ｒ２より大きく設定されている。径Ｒ１と径Ｒ１’は同一径とすることも若干異ならせることもできる。同様に、径Ｒ２と径Ｒ２’は同一径とすることも若干異ならせることもできる。
【００２４】
図２は、好ましいアッパレールの自由状態における形状を説明するための図である。アッパレール３０のアッパ上壁３１と一対のアッパ側壁３２との接続コーナ部内面は、アッパレール３０に垂直荷重が加わって該アッパレール３０が変形するときの仮想変形回転中心Ｘとなる。アッパレール３０の断面形状は、自由状態において、この仮想変形回転中心Ｘと上ボール５０の中心とを結ぶ線分Ｙと、下ボール４０とアッパレール３０のアッパ下方ボール接触Ｒ部３４の接線Ｚとの外向きの交差角αを、８０゜から９０゜未満に設定している。より好ましい交差角αは、８０゜から８８゜である。このように設定することによって、下ボール４０によって、アッパレール３０の一対のアッパ側壁３２に内方への変形（つまり、該一対のアッパ側壁３２が互いに接近する内縮み変形）を確実に生じさせることができる。内縮み変形とは逆方向の外開き変形は、摺動性に支障を来す可能性がある。
【００２５】
別言すると、アッパレール３０は、自由状態で、線分ＹとＺが直交する（９０゜をなす）関係が理論的には、最も耐荷重が高い。しかし、線分ＹとＺが直交するように形状を設計すると、形状が製造誤差によってばらついたとき、外向き交差角αが９０゜より大きくなってしまい、その結果外開き変形が生じやすくなって摺動性に悪影響を与える。本実施形態は、製造誤差があっても外向き交差角αが必ず９０゜未満となるように、形状を設定したものである。なお、このアッパレール３０の自由状態における形状設定は、以下に説明する、ボール接触Ｒ部２５、２６、３４、３５の径Ｒを、下ボール４０と上ボール５０の径ｒより大きく設定するという特徴とは無関係である。
【００２６】
図３は、上ボール５０または下ボール４０の径ｒと、ボール接触Ｒ部２５、２６、３４、３５の径Ｒの比を変化させた場合のボール接触部分での接触面圧の変化を調べたグラフである。このグラフから、Ｒ／ｒ＝１．１から１．２の間に、接触面圧が急激に変化する境界が存在することが判明した。この事実及びロアレール２０とアッパレール３０のＲ部の径が製造誤差によってばらつくことを考慮すると、Ｒ≧１．１ｒ、より好ましくは、Ｒ≧１．２ｒ程度とすることで、ボール接触Ｒ部２５、２６、３４、３５の径Ｒのバラツキに拘わらず、下ボール４０と上ボール５０の転動性を確保することができる。一方、径Ｒ（Ｒ１とＲ２）の上限は、レールの材質を考慮してボールとの接触部の面圧が許容面圧以下になるように設定する。
【００２７】
以上の実施形態では、ロア下方ボール接触Ｒ部２５、ロア上方ボール接触Ｒ部２６だけでなく、アッパ下方ボール接触Ｒ部３４、アッパ上方ボール接触Ｒ部３５もＲ部としているが、アッパ下方ボール接触Ｒ部３４、アッパ上方ボール接触Ｒ部３５のうち、特にアッパ下方ボール接触Ｒ部３４は平面としてもよい。一方、アッパ上方ボール接触Ｒ部３５は、下ボール４０を介して、ボール受けアッパ壁３３に撓みを与える作用を担うため、実施形態のように、平面よりも面圧の低いＲ部とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１０  スライドレール装置
２０  ロアレール
２１  ロア底壁
２２  ロア側壁
２３  ロア上壁
２４  ロア内側壁
２５  ロア下方ボール接触Ｒ部
２６  ロア上方ボール接触Ｒ部
３０  アッパレール
３１  アッパ上壁
３２  アッパ側壁
３３  ボール受けアッパ壁
３４  アッパ下方ボール接触Ｒ部
３５  アッパ上方ボール接触Ｒ部
３６  上下接続壁
４０  下ボール
５０  上ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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