JP2010142439A - ヘッドレスト - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルバネを支柱の端から挿入して支柱から略９０°曲がった横架部まで通すのに楽に通せるようにする。併せて、コイルバネが細い線径のもので足りるようにするとともに、コストの安いものにする。
【解決手段】 ヘッドレストにコイルバネ式ロック機構を適用するときに、コイルバネを門形ステーの横架部の外径と同径かやや太径の巻き内径を有する第一小径部と、第一小径部に連続して横架部に対して十分な隙間を保持する巻き内径を有する大径部とに構成するとともに、第一小径部の端である固定端と、大径部の端である調整端を第一小径部が横架部を締め付けるまで巻き増す方向に捩じった状態でそれぞれ骨格フレームに固定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両の運転席や助手席のシートに取り付けられるヘッドレストに関するものである。

ウレタン発泡体で包まれた自動車のヘッドレストに求められる基本的な機能は、ヘッドレストに後方荷重が掛かったときには後方へ動かない、すなわち、ロックされることである。一方で、姿勢や体格に応じて前後の位置や傾きが調整できるものが好ましく、この調整は前方回動のときもあれば、後方回動のときもある。調整に際しての前方回動のときには比較的軽い力で動くのに越したことはないが、急激な加減速や悪路走行等でその傾きが変わってはならない。したがって、これに耐えるだけの抵抗を生ずるものである必要がある。

このような機能を奏する簡易な構造のものとしてコイルバネ式ロック機構と呼ばれるものがある。これは、巻き内径が軸の外径よりも数％小さいコイルバネを用い、これを巻き内径を拡大させて軸に通して締付力を発生させるものである（これを初期ロック状態といい、このときの締付力を初期ロック力という）。この場合、コイルバネの一端をフリーにして他端を巻き増す方向に回転させるときには、締付力が増大し、必要なロック力を出せるものになり、巻き減らす方向に回転させるときには、コイルバネが緩んで締付力が減少し、比較的軽い力で回転できるものになる。

下記特許文献１は、このコイルバネ式ロック機構をヘッドレストに適用したものであり、シートバックに二本の支柱と支柱の上端から略直角に横架する横架部とで門形に形成される門形ステーを起立させ、門形ステーの横架部にへッドレストの骨格部材である骨格フレームを回転可能に取り付けたものである。そして、横架部に一端を骨格フレームに連結して他端をフリーにしたコイルバネを骨格フレームが後方回動するときに巻き増す方向で装着したものである。これにより、骨格フレームの後方回動は相応の力でロックされ、前方回動は比較的軽い力で動かせるものとなる。

しかし、必要な初期ロック力を得るためにはコイルバネの線径は太くせざるを得ず、これを支柱と略９０°屈曲した屈曲部を通過させることは極めて難しい。このため、コイルバネの線径はいきおい細いものにせざるを得ず、骨格フレームの後方回動を規制するロック力は非常に弱いものになる。また、コイルバネの巻き内径や横架部の外径の精度、両者の摩擦係数のバラツキにより安定したロック力が得られない。このことから、ロック力も調整できるのが望ましいが、上記した先行例のものでは、ロック力の調整はできない。

このため、本発明者等は下記特許文献２のヘッドレストを提案している。これは、コイルバネを横架部に装着した後に線材間隔を広狭したり、コイルバネが装着される横架部に段を設けたりして挿入の容易性及びロック力の調整を図るものであるが、構造が複雑になったり、部品点数が増えたりすることは否めない。
特開平０８−１６４０３５号 特願２００８−０５８８３４号

本発明は、従来のものと異なり、巻き内径が横架部の外径よりも大きなコイルバネを横架部に装着し、装着した後にコイルバネを巻き増してその両端を骨格フレームに固定することで、線径の細いコイルバネであっても、十分なロック力を発揮するコイルバネ式ロック機構にしたものである。このように線径の細いコイルバネを使用できることから、門形ステーの屈曲部の通過が容易である上に調整端の巻き増す程度を細かく調整することで、コイルバネの巻き内径や横架部の外径の精度のバラツキがあってもこれを容易に吸収できるとともに、必要なロック力に正確に調節することができるようにしたものである。加えて、コイルバネ、横架部の寸法精度に拠らないで安定したロック力が得られることから、組立の容易性、部品点数の少数化を図ってコスト低減を可能にしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、シートバックに高さ調整可能に起立させられる二本の支柱と支柱の上端を横架する横架部とで門形を形成する門形ステーと、横架部に対して前後回動又は前後回動及後転倒伏回動が可能に門形フレームに取り付けられる骨格フレームと、骨格フレームに連係されて横架部に装着され、骨格フレームが後方回動する方向が巻き増す方向になって横架部を締め付けて骨格フレームの後方回動を規制するコイルバネとを有するヘッドレストにおいて、コイルバネを横架部の外径と同径かやや太径の巻き内径を有する第一小径部と、第一小径部に連続して横架部に対して十分な隙間を保持する巻き内径を有する大径部とに構成するとともに、第一小径部の端である固定端と、大径部の端である調整端を第一小径部が横架部を締め付けるまで巻き増す方向に捩じった状態でそれぞれ骨格フレームに固定したことを特徴とするヘッドレストを提供したものである。

そして、本発明は、以上のヘッドレストにおいて、請求項２に記載した、大径部に連続して第二小径部を形成し、第二小径部の端を調整端とした手段、請求項３に記載した、調整端を骨格フレームに固定するに際し、固定端に対する位相を変更可能にした手段、請求項４に記載した、固定端を骨格フレームに固定するに際し、周方向の位置を変更可能にした手段、請求項５に記載した、骨格フレームが前方及び後方回動限界位置に来ると、その後壁及び前壁が門形ステーの支柱に当接してそれ以上の回動が規制される手段、請求項６に記載した、骨格フレームに、骨格フレームが所定角度前方回動すると門形ステーの支柱に当接してそれ以上の回動が軽く規制される軽ストッパが設けられる手段を提供する。

請求項１の発明によると、コイルバネには第一小径部と大径部を形成し、各々の端である固定端と調整端を相対的にコイルバネを巻き増す方向に捩じって骨格フレームに固定している（この構成であっても、コイルバネ式ロック機構の機能を発揮することについては後述する）。したがって、固定端を固定し、捩じりの程度を調整して調整端を固定することでロック力を加減できるから、コイルバネの線径は細いものであっても所望のロック力が得られる。このため、コイルバネを支柱の端から挿入して横架部に至らせるときにも屈曲部を楽に通過させることができるし、コイルバネの巻き内径や横架部の外径の精度はラフなもので足りる。さらに、コイルバネは第一小径部と大径部とを有するから、これらの巻数を調整することでも、上記と同様に後方回動のロック力及び前方回動の抵抗力を調整できる。

請求項２の手段によると、前方回動の抵抗力の正確な調整ができる。請求項３及び４の手段によると、初期ロック力、ひいてはロック力及び抵抗力が容易に調整できる。請求項５の手段によると、衝突等の衝撃で骨格フレームが無制限に動くことを規制できるし、請求項６の手段によると、収納式のヘッドレストで適正な角度調整範囲を設定でき、その角度調節限界位置で大きな抵抗を与えることになり、衝突等の大きな力でのヘッドレストの殊に前方回動を防ぎ、安全が確保される。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１はヘッドレストの分割斜視図、図２は斜視図、図３、図４は横断面図であるが、ヘッドレストはシートバックの頂面に高さ調整可能に差し込まれる二本の支柱１と、支柱１の上端を横架する横架部２とで門形をした門形ステー３に取り付けられる。なお、一般的には、門形ステー３は支柱１と横架部２とを一本の金属製パイプを曲げて形成される。ヘッドレストは骨格フレーム４に表皮５をウレタン等の発泡体を介して被覆したものであり、これにおいて、骨格フレーム４は門形ステー３に沿う形状をしており、それぞれ半割り状のものを合わせて一体化している（最初から一体化したものでは組み付けられないから）。なお、以下の説明で左右とあるのは図１を基準にし、上下、前後とあるのは図３を基準にする。

骨格フレーム４が横架部２に存する部分の中央には外方に膨らむボックス６が形成されており、このボックス６の左右の両側壁６ａ、６ｂで骨格フレーム４を門形ステー３に回動可能に嵌合する。そして、ボックス６の中にコイルバネ７を装着してボックス６と連係するのであるが、このコイルバネ７は、その巻き内径を横架部２の径と同径かやや大きい第一小径部８と、第一小径部８に連続して横架部２に対して十分な隙間を有する大径部９とで構成している。本例では、第一小径部８の端を外方に延ばして固定端１０とし、大径部９の端を側方に延ばして調整端１１としており、固定端１０と調整端１１をそれぞれボックス６に固定している。

固定端１０をボックス６に固定するのは、ボックス６の内面に収受溝１２を形成し、これに固定端１０を挿入している。一方、調整端１１をボックス６に固定するのは、ボックス６の右側壁６ｂに収受孔１３を形成し、これに調整端１１を挿入している（これらは一例であって、これに限定されるものではない）。図５（（ａ）〜（ｃ））はコイルバネ７を横架部２に装着する状態を示す説明図であるが、コイルバネ７は、支柱１の端から挿入して屈曲部３ａを通過させて横架部２まで至らせることになる。このとき、第一小径部８の線径は細くてもよいし、巻き内径は横架部２の径と同径かやや大きいことから、屈曲部の通過も容易である。ただし、通過に大きな力を要するようであれば、固定端１０と調整端１１を第一小径部８を巻き減らす方向に捩じりながら通すと、巻き内径が拡大して容易に通過させることができる。

図６（（ａ）〜（ｃ））は固定端１０と調整端１１をボックス６に固定する状態を示す説明図であるが、横架部２にコイルバネ７を装着しておき、門形ステー３を骨格フレーム４に対して略９０°回した状態で固定端１０を収受溝１２に挿入しながら横架部２に嵌め込み、しかる後に骨格フレーム４を横にずらせて調整端１１を収受孔１３に嵌め込めばよい。これが可能なように、ボックス６の軸方向幅はコイルバネ７の長さよりも長くしておくとともに、固定端１０を受ける収受溝１２も軸方向に延びる長溝にしておく。

固定端１０と調整端１１をそれぞれ収受溝１２と収受孔１３に嵌め込むとき、コイルバネ式ロック機構の機能を正常に発揮させるためには、第一小径部８は横架部２を締め付ける状態になっている必要がある。このことは、コイルバネ７をボックス６に固定するとき、固定端１０と調整端１１とが所定角度捩じられ、第一小径部８が横架部２を締め付けるまで巻き増されて（初期ロック状態を発揮する状態で）収受溝１２と収受孔１３に固定される必要がある。図７はこのことを示す横架部２の断面図であるが、収受溝１２と収受孔１３の位置関係は上記した所望の初期ロック力を発揮するように設定されている。

以上により、骨格フレーム４を後方回動させようとするときには、所定のロック力が生じ、前方回動させる際には振動等では動かない程度の抵抗力が生じてヘッドレストの機能を発揮するものになる。ただし、このような構成であると、骨格フレーム４を後方回動させるときには、第一小径部８は横架部２を締め付けるが、大径部９は緩めるものになる。大径部９による緩めは第一小径部８の締付力を減弱するものとなり、ロック力をそれだけ低下させる。一方、骨格フレーム４を前方回動させるときには、これと反対になって抵抗力を増す。

しかし、固定端１０と調整端１１とを骨格フレーム４に固定することによるロック力の低下や抵抗力の増大は、横架部２に対して十分大きな巻き内径を有する大径部９の存在によってその影響力が弱められる。その理由は、大径部９が調整端１１側からの回転のエネルギーを吸収する緩衝材としての役目を果たすからであり、この点で、大径部９は調整端１１を一種のフリー端として振る舞わせる作用をするものといえる。ただ、多少なりとも第一小径部８に影響を及ぼすから、この影響力は大径部９の巻き内径や巻数によって変わる。図９（（ａ）〜（ｂ））はこれを示す説明図であるが、このように、巻き内径が大きいほど、また、巻数が多いほど、影響力は小さくなる。一般に、前方回動のときの抵抗力は、後方回動のときのロック力の半分程度がよいとされている。

一方、初期ロック力を調整すると、骨格フレーム４が後方回動する際のロック力（前方回動するときの抵抗力も）も加減されるから、これらが調整できるのが好ましい。図８（（ａ）〜（ｂ））はこれを可能にする収受溝１２と収受孔１３の位置関係を示す説明図であるが、このように、収受溝１２や収受孔１３を周方向に複数形成し、これらを適宜選択することで容易に達成できる。このことは、コイルバネ７の個ごとの製作誤差を吸収するのにも役立ち、コイルバネ７の製作精度にそれほど厳重さを要求されないといった利点もある。なお、以上において、コイルバネ７は、その巻き方向が骨格フレーム４が後方回動するときに巻き増す方向にセットされるのはいうまでもない。

図９（ｃ）はコイルバネ７の他の例を示す説明図であるが、本例のものは、大径部９の隣に連続して第二小径部１９を設け、その端を調整端２０としたものである。第二小径部１９の巻き内径も第一小径部８と同じでよいが、第一小径部８と第二小径部２０の巻数を調節し、例えば、第二小径部２０の巻数を第一小径部８の巻数の半分とすれば（巻き内径を同じにした場合）、抵抗力も半分となり、前方回動の抵抗力が後方回動のロック力の半分になる。これによると、後方回動のロック力を与えるものと、前方回動の抵抗力を与える二本のコイルバネを用いた場合と同等の作用を果たし、後方回動のロック力及び前方回動の抵抗力をより細かく、かつ、正確に制御できることになる。

骨格フレーム４が支柱１を覆うスカート部分４ａは下方に行くほど前後に末広がり的に広がっており、骨格フレーム４はこの間を限度として回動及び調整ができる。具体的には、骨格フレーム４の後方回動の限界はスカート部分４ａの前壁４ａａが支柱１に当たったときであり、前方回動の限界は後壁４ａｂが支柱に当たったときである。特に、追突等で強い衝撃を受けて骨格フレーム４が後方回動する際にも、スカート部分４ａの前壁４ａａが支柱１に当たってそれ以上の後方回動を確実に阻止するから、安全が保たれる。なお、以上の例では、横架部２は骨格フレーム４の上部に位置して骨格フレーム４は、所謂、下振れとなっているが、上振れ又は中振れとしても問題はない。

次に、ヘッドレストには、ヘッドレストをシートバックの前方に略９０°で後転倒伏回動ができる、所謂、収納式と呼ばれるものがある。シートを倒したような場合、運転席に居る運転者の視界を邪魔しないようにするため等である。本発明は、この収納式のシートバックにも適用できる。図１０（（ａ）〜（ｃ））は収納式のヘッドレストの断面図、図１１は図１０（ａ）のＡーＡ断面図であるが、門形ステー１４の支柱１５は途中から若干前方に曲がっており、骨格フレーム１６はこれに沿う形状をしている。ただ、骨格フレーム１６は収納時に略９０°に亙って後転回動する必要があるから、支柱１５をかわすために骨格フレーム１６のスカート部分１６ａの干渉部分にはこの範囲に亙って溝１７が形成されている。

このタイプのヘッドレストも前後の角度調整をする必要があり、後方調整の限界はスカート部分１６ａの前壁１６ａａまでであり（図９（ａ））、前方調整の限界はその限界位置で骨格フレーム１６に設けられた軽ストッパ１８までとなっている。この軽ストッパ１８は骨格フレーム１６の前方回動を規制する大きな抵抗となるものであるから、振動等の力程度ではこれを超えて前方回動はできず、安全性が確保されている。ただし、この規制力を超える力で骨格フレーム１６を前方回動させるときには軽ストッパ１８を乗り越えられるようになっており、スカート部分１６ａの後壁１６ａｂが支柱１５に当たる略９０°後転倒伏した収納位置まで回動できるようになって（図１０（ｂ）及び（ｃ））収納ができるようになっている。

ヘッドレストの部分斜視図である。 ヘッドレストの斜視図である。 ヘッドレストの横断面図である。 ヘッドレストの横断面図である。 コイルバネを横架部に装着する状態の説明図である。 コイルバネの調整端をブースに固定する状態の斜視図である。 収受溝と収受孔の関係を示す横架部の断面図である。 収受溝と収受孔の関係を示す横架部の断面図である。 骨格フレームの操作抵抗を調整する説明図である。 収納式ヘッドレストの断面図である。 図１０のＡーＡ断面図である。

符号の説明

１ 支柱
２ 横架部
３ 門形ステー
３ａ 〃 の屈曲部
４ 骨格フレーム
４ａ 〃 のスカート部分
４ａａ スカート部分の前壁
４ａｂ スカート部分の後壁
５ 表皮
６ ボックス
６ａ 〃 の左側壁
６ｂ 〃 の右側壁
７ コイルバネ
８ 〃 の第一小径部
９ 〃 の大径部
１０ 第一小径部の固定端
１１ 大径部の調整端
１２ 収受溝
１３ 収受孔
１４ 門形ステー
１５ 支柱
１６ 骨格フレーム
１６ａ 〃 のスカート部分
１６ａａスカート部分の前壁
１６ａｂ 〃 の後壁
１７ 溝
１８ 軽ストッパ
１９ 第二小径部
２０ 〃 の調整端

Claims (6)

1. シートバックに高さ調整可能に起立させられる二本の支柱と支柱の上端を横架する横架部とで門形を形成する門形ステーと、横架部に対して前後回動又は前後回動及後転倒伏回動が可能に門形フレームに取り付けられる骨格フレームと、骨格フレームに連係されて横架部に装着され、骨格フレームが後方回動する方向が巻き増す方向になって横架部を締め付けて骨格フレームの後方回動を規制するコイルバネとを有するヘッドレストにおいて、コイルバネを横架部の外径と同径かやや太径の巻き内径を有する第一小径部と、第一小径部に連続して横架部に対して十分な隙間を保持する巻き内径を有する大径部とに構成するとともに、第一小径部の端である固定端と、大径部の端である調整端を第一小径部が横架部を締め付けるまで巻き増す方向に捩じった状態でそれぞれ骨格フレームに固定したことを特徴とするヘッドレスト。
2. 大径部に連続して第二小径部を形成し、第二小径部の端を調整端とした請求項１のヘッドレスト。
3. 調整端を骨格フレームに固定するに際し、固定端に対する位相を変更可能にした請求項１又は２のヘッドレスト。
4. 固定端を骨格フレームに固定するに際し、周方向の位置を変更可能にした請求項１〜３いずれかのヘッドレスト。
5. 骨格フレームが前方及び後方回動限界位置に来ると、その後壁及び前壁が門形ステーの支柱に当接してそれ以上の回動が規制される請求項１〜４いずれかのヘッドレスト。
6. 骨格フレームに、骨格フレームが所定角度前方回動すると門形ステーの支柱に当接してそれ以上の回動が軽く規制される軽ストッパが設けられている請求項１〜５いずれかのヘッドレスト。