(57)【要約】【課題】従来よりもモータ軸の軸方向への投影面積を小さくすることができる多軸駆動装置を提供する。【解決手段】モータ軸１１の周囲にモータ軸１１と直交して略放射状に配設される複数の出力軸５０に対してモータ１０の動力を選択的に伝達する構成において、各出力軸５０に対応して、モータ軸１１の回転が伝達される入力軸３０をモータ軸１１と平行にそれぞれ配設し、これら入力軸３０に、入力軸３０に沿って移動し、かつコイルばね４５によりセレクタ６０側に付勢されるクラッチ軸４０を設け、クラッチ軸４０に、セレクタ６０でクラッチ軸４０がコイルばね４５に抗して押されると出力軸５０に設けた出力側ベベルギヤ５１に噛み合う入力側ベベルギヤ４１を設ける。出力軸５０側にクラッチを設けず、モータ軸１１と平行なクラッチ軸４０の軸方向への移動によりクラッチを断接する。【選択図】図３
2012177459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に具備される複数の可動機構を選択的に駆動する多軸駆動装置であって、
モータ軸を有するモータと、
前記モータ軸の周囲に、該モータ軸と直交してに配設され、前記可動機構に伝達部材を介してそれぞれ接続される出力軸と、
これら出力軸に対応して前記モータ軸と平行に配設され、モータ軸の回転が伝達される入力軸と、
この入力軸と前記出力軸とを接続させて入力軸の回転を出力軸に伝達する回転伝達部材と、
前記入力軸に沿って移動自在に設けられるクラッチ手段と、
前記入力軸の一端側に回転自在に支持され、回転することにより前記クラッチ手段を前記入力軸に沿って移動させ、これにより前記入力軸の回転を前記回転伝達部材を介して前記出力軸に選択的に伝達させるセレクタと、
を備えることを特徴とする多軸駆動装置。
【請求項２】
前記回転伝達部材は、前記入力軸上に設けられた入力側ベベルギヤと、前記出力軸上に設けられ、入力側ベベルギヤに噛み合うことが可能な出力側ベベルギヤとからな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】
前記クラッチ手段は、前記入力軸に沿って前記入力側ベベルギヤを移動自在に支持して該入力側ベベルギヤを前記出力側ベベルギヤに対して離接させることを特徴とする請求項２に記載の多軸駆動装置。
【請求項４】
前記クラッチ手段は、前記モータ軸の回転を前記入力軸に対して断接す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。
【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提案されている（特許文献１等参照）。このようないわゆる多軸駆動装置としては、複数の出力軸上に軸方向に移動自在にそれぞれ設けた従動側ベベルギヤを、モータ軸上の駆動側ベベルギヤに対して噛み合い可能に付勢した状態で設け、従動側ベベルギヤを押圧するカムによって従動側ベベルギヤを駆動側ベベルギヤに対して離接させて動力伝達の経路を切り換えるものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５６１２３号公報
【特許文献２】特公昭５４−４１８９８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２に記載のものでは、従動側ベベルギヤを軸方向に移動させるスペースが必要なことから、従動側ベベルギヤに直交するモータ軸の軸方向への投影面積が大きくなる構造であった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来よりもモータ軸の軸方向への投影面積を小さくすることができる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】
本発明は、車両に具備される複数の可動機構を選択的に駆動する多軸駆動装置であって、モータ軸を有するモータと、前記モータ軸の周囲に、該モータ軸と直交して配設され、前記可動機構に伝達部材を介してそれぞれ接続される出力軸と、これら出力軸に対応して前記モータ軸と平行に配設され、モータ軸の回転が伝達される入力軸と、この入力軸と前記出力軸とを接続させて入力軸の回転を出力軸に伝達する回転伝達部材と、前記入力軸に沿って移動自在に設けられるクラッチ手段と、前記入力軸の一端側に回転自在に支持され、回転することにより前記クラッチ手段を前記入力軸に沿って移動させ、これにより前記入力軸の回転を前記回転伝達部材を介して前記出力軸に選択的に伝達させるセレクタとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、前記回転伝達部材は、前記入力軸上に設けられた入力側ベベルギヤと、前記出力軸上に設けられ、入力側ベベルギヤに噛み合うことが可能な出力側ベベルギヤとからなる形態を含む。
【０００９】
また、本発明では、前記クラッチ手段は、前記入力軸に沿って前記入力側ベベルギヤを移動自在に支持して該入力側ベベルギヤを前記出力側ベベルギヤに対して離接させる形態を含む。
【００１０】
また、本発明では、前記クラッチ手段は、前記モータ軸の回転を前記入力軸に対して断接する形態を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、クラッチ手段がモータ軸と平行な入力軸に沿って移動するように設けられているため、従来よりもモータ軸の軸方向への投影面積を小さくすることができる多軸駆動装置が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る多軸駆動装置を示す斜視図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の上部における図２のIII−III矢視断面図である。
【図４】同装置の上部における図２のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図３のV−V矢視断面図である。
【図６】同装置が具備するセレクタの（ａ）斜視図、（ｂ）裏面図である。
【図７】一実施形態に基づく従動ギヤの他の形態を示す断面図である。
【図８】一実施形態に基づくクラッチ手段の他の形態を示す断面図である。
【図９】一実施形態に基づく入力軸および入力側ベベルギヤの他の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）多軸駆動装置の構成
図１および図２は、車両用電動シートを駆動する一実施形態に係る多軸駆動装置の斜視図および平面図をそれぞれ示している。また、図３および図４は、本装置の上部における図２のIII−III矢視断面およびIV−IV矢視断面をそれぞれ示している。さらに図５は、図３のV−V矢視断面を示している。以下の説明で上下方向は図面上の方向とするが、本装置は図示の姿勢で設置されるとは限られず、設置対象のフレーム等に任意の姿勢で設置される。
【００１４】
図１の符号１０は、モータである。このモータ１０は、図３に示すように上方に突出するモータ軸１１を有しており、このモータ軸１１上に平歯車からなるピニオン１２が固定されている。ピニオン１２はモータ１０の稼働により正逆方向に回転駆動される。モータ１０の上面には第１ケース２１が着脱自在に装着され、第１ケース２１の上面には第２ケース２２が着脱自在に重ねて装着されている。
【００１５】
図３および図４に示すように、モータ１０のピニオン１２の周囲には、モータ軸１１と平行な複数の入力軸（この場合３つ）３０がモータ軸１１と同心状に配設されている。これら入力軸３０は上方に開口する円筒状であって、第１ケース２１に回転自在に支持されている。各入力軸３０上には、平歯車からなる従動ギヤ３１が同軸的に、かつ一体に形成されており、これら従動ギヤ３１は、ピニオン１２に噛み合わされている。従動ギヤ３１はピニオン１２よりも大径の減速ギヤであり、モータ１０が稼働してピニオン１２が回転すると、入力軸３０と一体に従動ギヤ３１が回転する。すなわち、モータ１０の稼働時にはモータ１０の動力がピニオン１２から各従動ギヤ３１に伝わり、各入力軸３０が常時回転した状態となる。
【００１６】
入力軸３０内には、下方に開口する円筒状のクラッチ軸４０が入力軸３０に沿って上下方向に摺動自在に挿入されている。このクラッチ軸４０は入力軸３０に対しスプライン結合され、入力軸３０と一体回転可能となっている。このクラッチ軸４０上の上端部には歯面が下方に向く入力側ベベルギヤ４１が一体に形成されている。クラッチ軸４０内には、圧縮状態のコイルばね４５が収容されている。このコイルばね４５は入力軸３０内の底部をばね座として、クラッチ軸４０および入力側ベベルギヤ４１を上方に付勢している。
【００１７】
各入力側ベベルギヤ４１の軸心には、上方に突出するピン４２が形成されている。このピン４２の上端面は半球状に形成されており、ピン４２は、コイルばね４５によりクラッチ軸４０が上方に付勢されることにより第２ケース２２の上端面から突出するようになっている。クラッチ軸４０は、第２ケース２２の上端面に配設された円板状のセレクタ６０により、ピン４２を介して下方に押さえ付けられ、コイルばね４５とともに軸方向が位置決めされる。
【００１８】
セレクタ６０は、第２ケース２２にモータ軸１１と同軸の回転軸６１を介して回転自在に支持されている。図６に示すように、セレクタ６０の平坦な下面６２における各クラッチ軸４０のピン４２に対向する箇所には、いずれかのピン４２が嵌り込むカム穴６３が複数形成されている。この場合カム穴６３は、形成箇所と周方向長さが異なることによって区別される２種類（６３ａと６３ｂ）が２つずつ形成されている。
【００１９】
すなわち、一方の種類のカム穴６３ａは、ピン４２が嵌合するだけの周方向長さが短いものであり、その底部中央には、ピン４２の上端面の一部が入り込む小さな凹部６４が形成されている。また、他方の種類のカム穴６３ｂは、モータ軸１１と同心状で嵌り込んだピン４２が相対的に移動可能な円弧状溝であり、その底部の周方向一端部と他端部には、同様の凹部６４が形成されている。各カム穴６３の周方向一端側または他端側には、周方向に延びてセレクタ６０の下面６２になだらかに連なるガイド斜面６５が形成されている。
【００２０】
図３に示すように、各入力軸３０の、モータ軸１１を中心とした外周側には、軸方向がモータ軸１１と直交する出力軸５０が配設されている。これら出力軸５０は、第１ケース２１と第２ケース２２が合体して形成される円筒状の軸受部２３に挟まれて回転自在に支持されている。これら出力軸５０は略放射状に配設されており、入力軸３０に対向する先端には、入力側ベベルギヤ４１に噛み合うことが可能な出力側ベベルギヤ５１が一体に形成されている。各出力軸５０は、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、シートバック（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、図示せぬトルクケーブルを介してそれぞれ接続される。トルクケーブルは、出力軸５０の後端面に形成された断面矩形状の装着穴５２にその一端部が挿入され、出力軸５０とともに回転する。
【００２１】
本実施形態では、入力側ベベルギヤ４１と出力側ベベルギヤ５１とが本発明の回転伝達部材を構成している。また、入力側ベベルギヤ４１が形成されたクラッチ軸４０が本発明のクラッチ手段を構成している。
【００２２】
（２）多軸駆動装置の動作
次に、上記多軸駆動装置の動作を説明する。
コイルばね４５で上方に付勢されているクラッチ軸４０は、セレクタ６０の回転に伴い、上端のピン４２が、セレクタ６０の下面６２に当接するクラッチ接続位置（図４の右側の状態）と、カム穴６３に嵌り込んだクラッチ切断位置（図４の左側の状態）の２位置を往復移動する。
【００２３】
ここで、１つのピン４２がセレクタ６０のカム穴６３に嵌り込んでクラッチ軸４０がクラッチ切断位置にある場合を説明すると、当該ピン４２が形成されているクラッチ軸４０はコイルばね４５で上方に移動させられ、入力側ベベルギヤ４１は対応する出力側ベベルギヤ５１から上方に離間し、クラッチ切断状態となる。クラッチ切断状態では、モータ１０を稼働させても動力は入力側ベベルギヤ４１までしか伝わらず、出力軸５０は回転しない。
【００２４】
この状態からセレクタ６０を所定方向に回転させると、ピン４２がガイド斜面６５を摺接してセレクタ６０の下面６２に当接し、セレクタ６０の下面６２によってクラッチ軸４０はクラッチ接続位置に押し下げられる。すると、入力側ベベルギヤ４１は対応する出力側ベベルギヤ５１に噛み合い、クラッチ接続となる。クラッチ接続状態でモータ１０を稼働させると、モータ１０の動力が入力軸３０、クラッチ軸４０、入力側ベベルギヤ４１を経て出力側ベベルギヤ５１に伝わる。これにより出力軸５０が回転し、トルクケーブルが回転して作動する。
【００２５】
なお、入力側ベベルギヤ４１が出力側ベベルギヤ５１に噛み合ってクラッチ接続となる瞬間には、いずれかのカム穴６３に入り込んでいる他のピン４２の上端面が対応するいずれかの凹部６４に入り込むことにより、セレクタ６０を回転させる操作者はクリック感を得て目的の可動機構が作動可能になることを確認することができるようになっている。
【００２６】
さらに、クラッチ接続状態からセレクタ６０を所定方向に回転させると、ピン４２はセレクタ６０の下面６２からガイド斜面６５に入って摺接し、カム穴６３に嵌り込んで再びクラッチ切断状態となる。すると出力軸５０は回転が停止し、トルクケーブルの作動も停止する。
【００２７】
以上が多軸駆動装置の動作であり、本装置によれば、セレクタ６０を回転させてカム穴６３を作動させたい出力軸５０に対応するクラッチ軸４０のピン４２に対向させることにより、その出力軸５０を作動させることができ、これによって車両用電動シートの上記各可動機構が選択的に駆動される。モータ１０をＯＮ・ＯＦＦするスイッチは別途配設してもよいが、セレクタ６０あるいはセレクタ６０の近傍にそのスイッチを設けると、作動させる出力軸５０の選択に続いてモータ１０を稼働させ出力軸５０を作動させるといった動作を一連の操作で円滑に行うことができるため、好ましい。
【００２８】
（３）本実施形態の効果  
本実施形態の多軸駆動装置によれば、入力側ベベルギヤ４１を出力側ベベルギヤ５１に対して接続させたり離間させたりするクラッチ軸４０がモータ軸１１と平行な入力軸３０に沿って移動するように設けられているため、従来よりもモータ軸１１の軸方向への投影面積を小さくすることができ、装置のコンパクト化が図られる。
【００２９】
また、ケースの数が２つ（第１ケース２１と第２ケース２２）と少なく、しかもケースをモータ１０に対して順次重ね、さらにセレクタ６０を重ねていくことで組み立てられるため、部品点数や組み立て工程数を低減させることができ、生産性の向上が図られる。
【００３０】
また、入力側ベベルギヤ４１は、クラッチ接続状態における軸方向位置が、出力側ベベルギヤ５１に適切に噛み合う位置に保持される必要があるが、その位置は、例えば第２ケース２２に入力側ベベルギヤ４１の下方への位置を規制する規制部を形成することにより可能である。また、クラッチ切断状態においてはピン４２がセレクタ６０に当接することにより上方への移動を規制することができる。したがって入力側ベベルギヤ４１の位置を規制するギヤホルダ等の部材を必要としない。一方、出力軸５０と一体の出力側ベベルギヤ５１は、２つのケース２１，２２で挟まれて軸受部２３で位置決めされ、ギヤホルダ等は必要ない。これらのことからも、部品点数や組み立て工程数を低減させることができ、生産性の向上が図られる。
【００３１】
上記実施形態においては、次のような他の形態に変更することができる。
上記モータ軸１１のピニオン１２とピニオン１２に噛み合う従動ギヤ３１は平歯車であるが、これらをはす歯歯車にすると、噛み合い率が高いことによる静粛性や高強度が期待される。はす歯歯車どうしが噛み合うと軸方向への応力が生じるため、上記実施形態に適用されると従動ギヤ３１が形成された入力軸３０が上下方向に動かされる可能性がある。そこで、ピニオン１２と従動ギヤ３１をはす歯歯車にした場合には、図７に示すように、従動ギヤ３１の下端部にピニオン１２の下端面に係合するフランジ３１ａを形成して上方への移動が規制されるようにするとよい。従動ギヤ３１の下方への移動は、例えば第２ケース２２によって上端面を押さえるようにすればよい。
【００３２】
また、上記実施形態ではクラッチ軸４０を上下動させて入力側ベベルギヤ４１を出力側ベベルギヤ５１に対し離接させているが、図８に示すようにクラッチ軸４０は上下動せず、入力側ベベルギヤ４１が出力側ベベルギヤ５１に常時噛み合うようにする。そしてクラッチ軸４０に代えて入力軸３０が上下動するように構成し、コイルばね４５は入力軸３０を下方に付勢する形態とする。この場合には入力軸３０が本発明のクラッチ手段を構成し、入力軸３０が上方に移動したときはピニオン１２に噛み合ってクラッチ接続となり、ピニオン１２の回転が入力軸３０に伝わって出力軸５０が回転する。また、入力軸３０が下方に移動したときは従動ギヤ３１がピニオン１２から離れ、クラッチ切断となる。この形態では、上記セレクタ６０に代えて入力軸３０を上下動させる別のセレクタが適宜設けられる。
【００３３】
また、図９では、入力軸３０と別体とした入力側ベベルギヤ４１を入力軸３０に軸方向に摺動自在、かつ一体回転可能に装着し、この入力側ベベルギヤ４１をコイルばね４５で上方に付勢している。この形態では、入力側ベベルギヤ４１が本発明のクラッチ手段を兼ねている。この場合、入力側ベベルギヤ４１には上記ピン４２と同じ作用を果たすものとして、入力軸３０が貫通する環状凸部４３が上面に形成されており、この環状凸部４３に上記セレクタ６０と同様の機能を有する別のセレクタを作用させて入力側ベベルギヤ４１を上下動させ、出力側ベベルギヤ５１に離接させてクラッチ接続あるいはクラッチ切断となるように構成される。
【００３４】
また、図示はしないが、セレクタによってクラッチ軸４０（あるいは図８の入力軸３０）を上下方向に移動させる構成は任意であり、セレクタでクラッチ軸４０の上下動を導くことができる方式であれば、コイルばね４５の要否も含めて、いかなる形態であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０…モータ、１１…モータ軸、３０…入力軸、４０…クラッチ軸（クラッチ手段）、４１…入力側ベベルギヤ（回転伝達部材）、５０…出力軸、５１…出力側ベベルギヤ（回転伝達部材）、６０…セレクタ。
【図１】
2012177459.tif 000003
【図２】
2012177459.tif 000004
【図３】
2012177459.tif 000005
【図４】
2012177459.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012177459.tif 000008
【図７】
2012177459.tif 000009
【図８】
2012177459.tif 000010
【図９】
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