JP2007014760A - 回転式リクライナー - Google Patents

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Abstract

【課題】複雑で、高い製造コストがかかるという課題を解決する回転式リクライナーを提供する。
【解決手段】回転式リクライナー10は、内周面上に第1の連続する歯32を有する外側回転部材18と、外側表面上に第2の連続する歯42を有する内側回転部材20とを含む。偏心部が内側回転部材20に取り付けられ、内周面に沿った第1の位置において、第1の位置と対向する内側回転部材上の位置で第1の歯32と第2の歯42との間に隙間が形成されるように、第2の歯42を第1の歯32と噛み合うようにバイアスさせる。くさびキャリア72は本体から延びる一対のくさびを含む。くさびはブリッジ部84によって接続され、各くさびが偏心部と係合するとともに偏心部に放射方向の力を加えて外側回転部材18と内側回転部材20の相対的な移動を防止する傾斜面を含む。
【選択図】図4

Description

本発明はリクライナー機構に関し、より詳細には、シートアセンブリとともに使用するための回転式リクライナー機構に関する。
通常、回転式リクライナー機構は、内側に突出する複数の歯を有する外側回転部材と、外側に延びる複数の歯を有する内側回転部材とを含む。内側回転部材の歯は外側回転部材の歯に沿って周方向に移動し、内側回転部材は選択的に外側回転部材と相対的に回転する。
内側回転部材は外側回転部材よりも1つ少ない歯を含み、外側回転部材の直径よりも小さな直径を有する。内側回転部材は偏心部(eccentric)に取り付けられ、外側回転部材に対して1つの方向にバイアスされている。内側回転部材を偏心的に取り付けることによって、内側回転部材の一部上で歯が噛み合い、内側回転部材の残りの歯と外側回転部材の歯との間には隙間が生じる。
動作時には、偏心部に回転力を加え、内側回転部材を外側回転部材と相対的に回転させる。内側回転部材が回転すると、噛み合い部分が外側回転部材に沿って周方向に移動する。
回転式リクライナー機構は、内側回転部材をシートバックと組み合わせ、外側回転部材をシートボトムと組み合わせるようにシート装置に組み込むことができる。シートボトムに対するシートバックの角度調整は、偏心部に力を加え、内側回転部材を外側回転部材と相対的に回転させることによって行われる。
車両等のシート装置では、シートバックは様々な力が加わる長いレバーアームとして機能する。通常、回転式リクライナー機構は、シートバックとシートボトムとの接合部に配置され、リクライニングシートバックの長さよりも小さい。したがって、車両の動作および/または乗員の移動に伴う振動によって、使用中にレバー(シートバック)に様々な力が加わる場合がある。
回転式リクライナー機構に組み込まれたピボット機構の構成要素に欠陥がある場合、回転式リクライナー機構がロックされていてもシートバックに接続された内側回転部材が僅かに移動する場合がある。そのような歯と歯の間の遊びまたはバックラッシュあるいは機構の構成要素間の公差はレバーアームの長さによって増幅され、シートの上端部で顕著となる。
ロッキングピボット機構の増幅された遊びは「チャッキング(chucking)」と呼ばれ、装置がロック状態にある際に回転部材と回転部材が取り付けられたシートバックを移動させる機構の構成要素の欠陥または遊びを意味する。
チャッキングを減少させるために採用される方法の1つは、ピボット機構の構成要素を非常に小さな公差で形成することである。このような方法によって機構の遊びが減少し、チャッキングが減少する。しかし、そのような小さな公差での製造はコストを上昇させるとともに達成も困難である。また、小さな公差によって装置の構成要素が引っかかり、円滑な動作が妨げられる場合がある。
チャッキングを減少させるために使用される別の方法は、偏心部と噛み合うようにバイアスされたくさびキャリア(wedge carrier)を回転式リクライナーに設けることである。図1および図2は従来の回転式リクライナー1とくさびキャリア2を示しており、偏心部5と噛み合う傾斜面4を含む2つのくさび3が設けられている。くさび3は、間隔を空けて設けられ、バイアス部材6の力によって放射方向の力を偏心部5に加える。
動作時には、内側回転部材7を外側回転部材8に対して所望の位置となるように調整すると、偏心部5に加わる回転力が解放される。回転力が解放されると、くさび3の各傾斜面4が偏心部5と噛み合うようにバイアスされる。各くさび3は偏心部5に力を加え、偏心部5とくさびキャリア2との堅い噛み合いを維持するとともに、内側回転部材7と外側回転部材8との噛み合い部での堅い噛み合いを維持する。偏心部5とキャリア2との噛み合いおよび内側回転部材7と外側回転部材8との噛み合いを維持することによって、各構成要素間の相対的な移動を減少させ、チャッキングを減少させることができる。そのようなくさびを有するくさびキャリアの例が米国特許第5,524,970号に開示されている。
従来のくさびキャリアとくさびによって、内側回転部材と外側回転部材の間の動きを十分に減少させることができる。しかし、従来の装置は複雑であり、高い製造コストがかかる場合が多い。くさびはキャリアの本体から延びているため、脆く、破砕する場合がある。そのため、従来の装置のキャリアは加熱処理を必要とするプロセスによって製造することができない。したがって、従来の装置のキャリアには精密な製造プロセスが必要となり、製造コストおよび組立コストが増加する。
回転式リクライナーは、内周面上に第1の連続する歯を有する外側回転部材と、外側表面上に第2の連続する歯を有する内側回転部材とを含む。第1の位置と対向する内側回転部材上の位置で第1の歯と第2の歯との間に隙間が形成されるように、偏心部が内側回転部材に取り付けられ、内周面に沿った第1の位置において、第2の歯を第1の歯と噛み合うようにバイアスさせる。くさびキャリアは本体から延びる一対のくさびを含む。くさびはブリッジ部によって接続され、各くさびが偏心部と係合するとともに偏心部に放射方向の力を加えて外側回転部材と内側回転部材の相対的な移動を防止する傾斜面を含む。
本発明のさらなる利用可能性は以下の詳細な説明から明らかになるだろう。以下の詳細な説明と特定の実施例は本発明の好適な実施形態を示すものではあるが、単なる例示のみを意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
以下の詳細な説明と添付図面によって本発明はより良く理解されるだろう。
なお、以下の説明は単なる例示であって、本発明およびその用途または使用を限定することを意図するものではない。
図示するように、回転式リクライナー10は、作動アセンブリ14とチャッキング防止アセンブリ16とを動作可能に支持するハウジングアセンブリ12を含む。作動アセンブリ14はハウジングアセンブリ12の選択的な調整を可能とし、チャッキング防止アセンブリ16はハウジングアセンブリ12と作動アセンブリ14の構成要素間の相対的な移動を防止して振動ノイズ(例えば、チャッキング)を減少させる。
図3〜図5に示すように、ハウジングアセンブリ12は、外側ハウジング板18と、内側ハウジング板20と、カバー22とを含む。外側ハウジング板18は、内部に形成された中央開口部26を有するオフセット部24と、オフセット部24から延びるフランジ28とを含む。フランジ28は一対の取付開口部30を含み、オフセット部24は外側ギヤ25を構成する内側に延びる連続する歯32を含む。
内側ハウジング板20は、内部を延びる中央開口部36を有するオフセット部34と、オフセット部34から延びるフランジ38とを含む。フランジ38は一対の取付開口部40を含み、オフセット部34は内側ギヤ35を構成する外側に延びる連続する歯42を含む。ハウジング板20の内側ギヤ35は、噛み合った際に内側ギヤ35が外側ギヤ25に対して偏心となるように外側ギヤ25の直径よりも小さな直径を有する。
一例では、内側ギヤ35は外側ギヤ25よりも1つ少ない歯42を含むことができる。内側ギヤ35から1つの歯42を取り除くことによって、内側ギヤ35の歯42の少なくとも放射方向の高さの分だけオフセット部34の直径を減少させることができる。なお、1つの歯42を取り除いた例を開示しているが、内側ギヤ35の直径が外側ギヤ25の直径よりも小さければ、内側ギヤ35は任意の数の歯を含むことができる。
内側ギヤ35は、外側ハウジング板18の中央開口部26が内側ハウジング板20の中央開口部36から軸方向にオフセットされるように外側ハウジング板18のオフセット部24内に回転可能に収容されている。中央開口部26を開口部36からオフセットすることによって、内側ハウジング板20の歯42が外側ハウジング板18の歯32と噛み合い、内側および外側ギヤ35、25の偏心的な関係を作り出すことができる。
内側ギヤ35は、内側ギヤ35の円周に沿って外側ギヤ25と噛み合う。噛み合い部分とは反対側の内側ギヤ35の円周に沿った位置には、内側ギヤ35と外側ギヤ25との間に隙間44が形成される。隙間44は、外側および内側ギヤ25、35の偏心的な関係と内側ギヤ35の比較的小さな直径のために形成される。
内側ギヤ35と外側ギヤ25との偏心的な関係によって、外側ハウジング板18に対して内側ハウジング板20を調整することができる。動作時には、回転力を加えて外側ギヤ25と相対的に内側ギヤ35を回転させる。外側ギヤ25と相対的に内側ギヤ35が回転すると、外側ギヤ25の円周に沿って噛み合い部分が移動し、外側ハウジング板18と相対的に内側ハウジング板20が同時に回転する。
内側ギヤ35が外側ギヤ25の直径よりも1つの歯42の分だけ小さい直径を有していれば、内側ギヤ35の1回の完全な回転によって外側ギヤ25は1つの歯42の放射方向の高さとほぼ等しい距離回転する。したがって、内側ギヤ35の回転を制御することによって、外側ハウジング板18に対する内側ハウジング板20の調整を制御することができる。
特に図3〜図5に示すように、作動アセンブリ14は、ピボット46と、偏心部48と、座金50とを含む。ピボット46は、作動アセンブリ14とチャッキング防止アセンブリ16とを動作可能に支持するとともに、第1、第2、第3の円筒部52、54、56を含む。第1の円筒部52は、実質的に一定の断面を有し、キー58が端面60に形成されている。第1の円筒部52は、外側ハウジング板18の中央開口部26と内側ハウジング板20の中央開口部36に回転可能に収容されている。座金45は、外側ハウジング板18に組み付けられると、ピボット46の第1の円筒部を保持する。
第2の円筒部54は、第1および第3の円筒部52、56の間に配置され、一連の突起59を含む。突起59は、外側ハウジング板18に形成されたフランジ61と噛み合い、第1の円筒部52が外側ハウジング板18から延びることができる範囲を規定する。また、突起59は、チャッキング防止アセンブリ16と相互に作用し合ってピボット46からの回転力を内側ギヤ35に伝達する。
第3の円筒部56は、第1および第2の円筒部52、54よりも大きな直径を有し、ハウジングアセンブリ12のカバー22と噛み合って外側ハウジング板18からの第1の円筒部52の伸長をさらに規定する。突起59とフランジ61との相互作用および第3の円筒部56とカバー22との相互作用によって、第1の円筒部52は座金45に保持される程度に外側ハウジング板18から突出する。
偏心部48は、実質的に円筒状の外側表面62と一連の凹部66を形成する内側表面64とを有するほぼC字形状の本体を含む。外側表面62は座金50を噛み合い収容し、偏心部48の内側ハウジング板20の開口部36への挿入を容易にし、組立後はそれらをしっかりと固定する。凹部66は、チャッキング防止アセンブリ16と相互作用するように偏心部48の内側表面64の周囲に配置されている。
また、偏心部48のC字形状は、それぞれが係合面70を有する2つのアーム68を定めている。アーム68は組立後にピボット46の第2の円筒部54を取り囲み、係合面がチャッキング防止アセンブリ16と相互作用して、偏心部48と内側および外側ハウジング板20、18との間の相対的な移動を防止する。偏心部48の形状によって回転式リクライナー10の全重量を減少させることができ、製造コストおよび部品コストを減少させることができる。
図4および図5に示すように、チャッキング防止アセンブリ16はくさびキャリア72とコイルばね74とを含む。くさびキャリア72は、第1の突起78と第2の突起80とを有するリング76を含み、第1の突起78と第2の突起80はリング76から延びている。第1の突起78はリング76の第2の突起80とは反対側に形成され、一対の係合面82を含む。第1の突起78は、係合面82が係合面70と対向するように偏心部48のアーム68間に噛み合い収容される。
ブリッジ部84が係合面82間を延び、第1の突起78の強度を高めている。ブリッジ部84は、くさびキャリア72がピボット46とともに回転するように固定されるように、ピボット46の突起59と係合する内側表面に形成された凹部85を含むことができる。凹部85と突起59との相互作用に加えて、くさびキャリア72は、ピボット46の突起59と係合するように内側表面に形成された少なくとも1つのスロット89を含むことができる。ピボット46とスロット89との係合によって、ピボット46とくさびキャリア72との接続が強化され、ピボット46とともに回転するようにくさびキャリア72をさらに固定することができる。
第2の突起80は、それぞれが傾斜面88を有する一対のくさび86を含む。傾斜面88は偏心部48に形成された凹部66と係合し、偏心部48と内側ハウジング板20との堅い係合を維持する。偏心部48と内側ハウジング板20との堅い係合によって、内側ハウジング板20と外側ハウジング板18との堅い係合が間接的に維持され、各構成要素間のチャッキングが減少する。
くさび86は、各くさび86の強度を高め、くさびキャリア72の所望のジオメトリを維持するブリッジ部87によって接続されている。ブリッジ部87によって、くさびキャリア72を安価で比較的容易な粉末冶金プロセスによって形成することができる。また、ブリッジ部87によって、構成要素の破砕および/または幾何学的な不安定性を生じさせることなく、くさびキャリア72の熱処理を行うことができる。
ブリッジ部87がない場合、各くさび86はリング76に実質的に一端固定され、粉末冶金圧縮時および/または熱処理の応力によって破砕する場合がある。また、ブリッジ部87がない場合、形成時および/または熱処理時にくさび86が寸法安定性を失う場合がある。
コイルばね74は、第1のアーム92と第2のアーム94とを有する中心コイル本体90を含む。コイル本体90はピボット46の第2の円筒部54に収容され、第1のアーム92はカバー22と係合し、第2のアーム94はくさびキャリア72のリング76と係合している。コイルばね74は、傾斜面88を偏心部48の凹部66とバイアス係合させるようにくさびキャリア72をバイアスさせる。コイルばね74によって、傾斜面88は偏心部48、内側ハウジング板20、外側ハウジング板18に対する力を維持してチャッキングを減少させる。なお、コイルばね74を開示しているが、くさびキャリア72に対する力を維持することができる線形ばね等のあらゆるバイアス部材を使用することができる。
図6は、別の回転式リクライナー10aを示している。回転式リクライナー10aの構成要素の構造および機能は回転式リクライナー10に組み込まれた構成要素の構造および機能とほぼ同じであるため、以下の説明と図面では同一の構成要素を特定するために同一の参照番号を使用し、変形された構成要素を特定するために文字を追加した同一の参照番号を使用する。
回転式リクライナー10aは、カバー22aに外周溶接された(orbitally welded)ピボット46aを含む。このような構成によって、ピボット46aを外側ハウジング板18aに取り付けるための留め具が不要となる。なお、ピボット46aをカバー22aに外周溶接するものとして説明しているが、ピボット46aをカバー22aに固定的に取り付ける溶接またはかしめ等のあらゆる好適な方法を使用することができる。
カバー22aは、それぞれがコイルばね74aを収容する一対の凹部96を含む。各コイルばね74aは、少なくとも1つのくさび86aを有するくさびキャリア72aに力を加える。コイルばね74aによって加えられる力によって偏心部48aとくさびキャリア72aとの堅い係合が維持され、上述したように内側および外側ハウジング板20a、18aの間のチャッキングを減少させる。
図7は、別の回転式リクライナー10bを示している。回転式リクライナー10bの構成要素の構造および機能は回転式リクライナー10に組み込まれた構成要素の構造および機能とほぼ同じであるため、以下の説明と図面では同一の構成要素を特定するために同一の参照番号を使用し、変形された構成要素を特定するために文字を追加した同一の参照番号を使用する。
回転式リクライナー10bは、カバー22bに固定的に取り付けられたピボット46bを含む。ピボット46bは、保持リング98によって外側ハウジング板18bに取り付けられている。なお、ピボット46bを外側ハウジング板18bに固定的に取り付けるためのナットやピン等のあらゆる好適な留め具を使用することができる。
カバー22bは、それぞれがコイルばね74bを収容する一対の凹部100を含む。各コイルばね74bは、少なくとも1つのくさび86bと安定化部102とを有するくさびキャリア72bに力を加える。くさび86bはコイルばね74aと協働して偏心部48bとくさびキャリア72bとの堅い係合を維持し、上述したように内側および外側ハウジング板20b、18bの間のチャッキングを減少させる。安定化部102は、くさびキャリア72bを適切に偏心部48bに位置合わせし、くさび86bを適切に偏心部48bと係合させる。適切な位置合わせが行われない場合には、くさび86bは偏心部48bと完全に接触しない場合がある。
図5を参照して、回転式リクライナー10の動作について詳細に説明する。回転式リクライナー10a、10bの動作は回転式リクライナー10の動作とほぼ同様である。したがって、回転式リクライナー10a、10bの詳細な説明は省略する。
内側ギヤ35が静止している時(すなわち、内側ギヤ35が外側ギヤ25と相対的に回転していない時)には、コイルばね74はくさびキャリア72のリング76に「X」方向(図5)に力を加える。加えられた力によって、くさび86の傾斜面88は偏心部48の凹部66と係合する。くさび86と凹部66との係合によって、くさび86と凹部66の全体的に傾斜した表面のために偏心部48と座金50が内側ギヤ35に「Y」方向(図5)に力を加える。
Y方向に加えられた力は、内側ギヤ35の歯42と外側ギヤ25の歯32との堅い係合を維持する。内側ギヤ35と外側ギヤ25との堅い係合によって、内側ギヤ35と外側ギヤ25との相対的な移動が防止され、静止状態における振動とチャッキングが防止される。
外側ハウジング板18と相対的に内側ハウジング板20の位置を変化させるために、ピボット46の第1の円筒部52に回転力を加え、ピボット46を外側ハウジング板18と相対的に回転させる。回転力は、偏心部48によって内側ギヤ35に加えられる力よりも十分に大きくなければならない。すなわち、回転力は、内側ギヤ35が外側ギヤ25と相対的に回転できるように、XおよびY方向に与えられる力よりも十分に大きくなければならない。
外側ハウジング板18と相対的な内側ハウジング板20の回転は、偏心部48に作用する力を解放することなく行うことができる。外側ギヤ25と相対的に内側ギヤ35が回転する時に、コイルばね74はくさび86と偏心部48の凹部66との接触を維持し、XおよびY方向の力を維持する。内側ギヤ35の回転時に偏心部48に作用する力を維持することによって、内側および外側ギヤ35、25の堅い係合が維持され、作動時のノイズが減少する。ピボット46に加えられる力は、上述したように、内側ギヤ35が外側ギヤ25と相対的に回転できるように、コイルばね74に対してXおよびY方向に加えられる力よりも十分に大きくなければならない。
ピボット46の回転によって、突起59とくさびキャリア72(すなわち、凹部85とスロット89)との相互作用によってくさびキャリア72が同時に回転する。くさびキャリア72の回転によって、くさびキャリア72の係合面82の1つが偏心部48の係合面70の1つと接触し、ピボット46およびくさびキャリア72とともに偏心部48を回転させる。ピボット46の回転方向によって、偏心部48に係合する係合面82と内側ギヤ35が外側ギヤ25と相対的に回転する方向が定まる。
係合面82が係合面70に接触すると、偏心部48、座金50、内側ギヤ35が外側ギヤ25の周りを回転する。内側ギヤ35の回転によって、外側ハウジング板18と相対的に内側ハウジング板20が回転する。
内側ハウジング板20が外側ハウジング板18に対して所望の位置に移動すると、ピボット46に加えられる力が解放され、回転式リクライナー10が静止状態に戻る。回転式リクライナー10が静止状態になると、コイルばね74が連続的にくさびキャリア72に力を加えてXおよびY方向に加わる力を維持し、回転式リクライナー10の構成要素間でのチャッキングを防止する。
図8および図9では、回転式リクライナー10が、シートバック202とシートボトム204とを有するシートアセンブリ200に組み込まれている。内側ハウジング板20は取付開口部40においてシートバック202に固定的に取り付けられ、外側ハウジング板18は取付開口部30においてシートボトム204に固定的に取り付けられている。外側ギヤ25に沿って内側ギヤ35が回転すると、上述したように内側ハウジング板20が回転する。
内側ハウジング板20が回転すると、シートバック202がシートボトム204と相対的に同時に回転し、シートバック202が所望の角度となる。シートバック202の回転は、手動操作(図8)または電動操作(図9)によって行うことができる。
手動システムは、ハンドル206に加わる力がピボット46に伝達されて内側ギヤ35を回転させるようにピボット46のキー58に収容されたハンドル206を含む。電動システムは、電動モータ210と電動子212とを有する動力系208を含むことができる。電動子212は電動モータ210によって駆動され、電動子212をモータ210によって回転させると、内側ギヤ35が同時に回転するようにピボット46のキー58に収容されている。手動または電動システムにおいて、ピボット46の第1の円筒部52に加わる回転力は、内側ギヤ35が外側ギヤ25と相対的に回転できるようにコイルばね74によって回転式リクライナー10の内部構成要素に加わる力よりも十分に大きくなければならない。
本発明の回転式リクライナー10、10a、10bによって、偏心部48、48a、48bに伴う重量を減少させることができるとともに、くさびキャリア72、72a、72bを粉末冶金プロセスによって製造することができる。粉末冶金プロセスを使用することによって、回転式リクライナー10の製造が簡素化され、部品コストおよび組立コストを減少させることができる。重量を減少させ、製造を簡素化することによって、チャッキングのない動作を可能としながら、回転式リクライナー10、10a、10bのコストを低下させることができる。
本発明の説明は単に例示を目的としたものであり、本発明の要旨から逸脱しない変形および変更も本発明の範囲に含まれることを意図するものである。
従来の回転式リクライナーの断面図である。 図1に示す従来の回転式リクライナーの分解図である。 本発明の原理に係る回転式リクライナーの斜視図である。 図3の回転式リクライナーの分解図である。 図3の回転式リクライナーの断面図である。 本発明に係る回転式リクライナーの断面図である。 本発明に係る回転式リクライナーの断面図である。 本発明に係る回転式リクライナーおよび手動操作システムを備えたシートアセンブリの斜視図である。 本発明に係る回転式リクライナーおよび電動操作システムを備えたシートアセンブリの斜視図である。
符号の説明
10 回転式リクライナー

Claims (4)

  1. 内周面上に第1の連続する歯を有する外側回転部材と、
    外側表面上に第2の連続する歯を有する内側回転部材と、
    第1の位置と対向する前記内側回転部材上の位置で前記第1の歯と前記第2の歯との間に隙間が形成されるように、前記内側回転部材に取り付けられ、前記内周面に沿った前記第1の位置において、前記第2の歯を前記第1の歯と噛み合うようにバイアスさせる偏心部と、
    本体と当該本体から延びる一対のくさびとを有し、前記くさびがブリッジ部によって接続され、各くさびが前記偏心部と係合するとともに前記偏心部に放射方向の力を加えて前記外側回転部材と前記内側回転部材との相対的な移動を防止する傾斜面を含むくさびキャリアと、
    を含む回転式リクライナー。
  2. 請求項1において、
    前記偏心部は、C字形状を有する回転式リクライナー。
  3. 請求項1において、
    前記ブリッジ部は、前記くさびと実質的に同じ長さで前記本体から延びている回転式リクライナー。
  4. 請求項1において、
    前記偏心部は、前記偏心部の側壁に形成され、開口部と連通する開口部を有する回転式リクライナー。
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