JP3865911B2 - シート背もたれ傾き調整装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車，その他の設備におけるリクライニングシートのシート背もたれ傾き調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のマニュアル式のリクライニングシートにおいて、その背もたれ傾き調整装置は、ラチェット機構を利用したものが主流となっている。この他に、遊星ギヤ式のものも一部で用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ラチェット機構を利用したものでは、背もたれ角度は段階的にしか調整できず、使用性が悪い。また、背もたれを倒したり、戻したりするときに、ラチェットの不完全噛み合い時に異常な音を発することがある。遊星ギヤ式のものは、無段階で調整できるが、ワンタッチでの操作ができないうえに構造が複雑でコスト高になるという問題点がある。さらに、従来のこの種の背もたれ傾き調整装置は、一般に、倒し過ぎたり、あるいは起こし過ぎたりした場合に、再度レバー操作等を行ってから戻し動作をしなくてはならず、操作性が悪いという問題点がある。
【０００４】
この発明は、無段階で希望の角度に傾き調整でき、また倒し方向と起こし方向の調整が同時に自由にできて、操作性も良く、簡単な構成のシート背もたれ傾き調整装置を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、滑らかな操作性が得られるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のシート背もたれ傾き調整装置は、クラッチを構成するする内輪および外輪のいずれか一方をシート固定フレームに、他方を背もたれ固定フレームに固定したものであり、前記クラッチは、互いに正逆に回転可能な前記内輪および外輪と、常時はこれら内外輪間の正逆両方向の回転を摩擦接触でロックするロック手段と、所定の外力が加わることで正逆両方向に回転可能な状態に前記ロック手段のロックを解除するロック解除手段と、前記外力を与える操作部材とを備えるものとする。
この構成によると、内輪と外輪とは、常時はロック手段で互いの相対回転が不能なように回転がロックされており、すなわち回転が阻止されており、ロック解除手段に操作部材で所定の外力を加えることで、前記ロック手段のロックが解除され、内輪と外輪との正逆両方向の回転が可能となる。そのため、ロック解除状態で、背もたれを倒れ方向と起こし方向のいずれにも自由に調整することができる。また、摩擦接触で回転ロックするものであるため、無段階で傾き調整することができる。
【０００６】
上記構成において、ロック手段およびロック解除手段は、次の構成とする。すなわち、ロック手段は、内輪の外径面および外輪の内径面のいずれか一方に設けた円周軌道面と、前記内輪の外径面および外輪の内径面の他方に設けられて前記円周軌道面と対面する複数のカム面と、これら円周軌道面と各カム面の間に介在された複数の転動体とで構成する。前記カム面は、中央部が深く円周方向の両側が浅くなるように形成されて前記転動体が中央位置からいずれかの方向へ偏ることで前記転動体と摩擦接触して内外輪の相対回転をロックするものとする。ロック解除手段は、前記各転動体を位置規制状態に保持するポケットの形成された保持器と、所定の外力が加わることで、前記転動体が前記カム面の中央位置となるように保持器を前記カム面の形成側輪に固定する案内手段とを備えるものとする。
この構成の場合、常時は、内輪と外輪との間に、いずれかの方向の相対回転が若干生じると、この回転に伴って転動体がカム面を中央位置から浅い位置に移動し、カム面と円周軌道面とに摩擦接触して内外輪間のそれ以上の相対回転を阻止する。相対回転が前記と逆方向に生じた場合は、転動体がカム面の中央位置から前記と逆方向に偏った位置に移動し、それ以上の内外輪の相対回転を阻止する。そのため、背もたれは調整された角度に保持される。保持器に操作手段で所定の外力を与えると、保持器は案内手段で案内されて若干移動し、その保持している転動体をカム面の最も深い中央位置に位置させる。そのため、両方向の回転のロックが同時に解除される。このように、転動体を介してロックを行うため、滑らかな操作性が得られる。
【０００７】
また、この構成において、前記案内手段は、前記内輪および外輪のうちの前記カム面の形成側輪および前記保持器のいずれか一方に設けられた保持器固定溝と他方に設けられた係合突部とでなるものとする。これら保持器固定溝と係合突部とは、前記外力の非付与状態で互いに緩み状態に噛み合い、かつ前記外力の付与状態で密に噛み合うものとする。前記内輪および外輪のうちの円周軌道面形成側輪と保持器との間には摩擦力を与える弾性体を設ける。
この構成の場合、常時は、保持器固定溝と係合突部とが緩み状態に噛み合っており、この緩み範囲で保持器とカム面側輪との相対回転が可能となる。そのため、保持器で転動体をカム面の中央位置に保持する機能は生じず、前記のように転動体の摩擦接触で内外輪間の両方向の相対回転がロックされる。保持器に所定の外力を与えると、保持器固定溝と係合突部とが密に噛み合い、保持器はカム面側輪に拘束されて、その保持している転動体をカム面の中央位置に保持する。そのため、内外輪間の両方向の相対回転が可能となる。弾性体は、ロック解除後に外力を除いて再度ロック状態とするときに、転動体がカム面の浅い位置に移動するように、円周軌道面側輪の回転による保持器の連れ回りを生じさせるものであり、これにより確実にロックを生じさせる。
【０００８】
さらに、この構成において、前記シート固定フレームに前記内輪を固定し、前記背もたれ固定フレームに外輪を固定し、前記内輪と同芯位置で前記シート固定フレームに設けられた主軸に前記操作部材を回転可能に取付け、保持器固定溝および係合突部は互いに軸方向に噛み合うものとし、操作部材と前記保持器とに、操作部材の回転に伴って前記外力となる軸方向力を前記保持器に作用させる操作用カム面を各々設ける。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図２において、シート固定フレーム３１は図１のシート３３に、背もたれ固定フレーム３２は背もたれ３４に各々固定される。この状態で、クラッチ３０の操作部材１６のレバー１６ａを引き上げて背もたれ３４を倒し、その位置でレバー１６ａを戻すと、背もたれ３４はその位置で固定される。なお、背もたれ３４は、ばね部材３５で、常時起き上がる方向に付勢されている。ばね部材３５は、コイルばねの形状で図示してあるが、実際にはぜんまいばねが背もたれ固定フレームの回転中心すなわち本クラッチの近傍に使用されることが多い。シート固定フレーム３１および背もたれ固定フレーム３２は、いずれもアーム状の板材からなる。
【００１１】
図３において、各部の構成を説明する。クラッチ３０は、主に、内輪１、外輪２、転動体３、保持器４、弾性体５、戻しばね２１、および操作部材１６で構成される。シート固定フレーム３１には、主軸４１が溶接で片持ち状に固定されている。内輪１は、一端に内鍔１ａを有する円筒状に形成され、その内鍔１ａに設けられた中心の孔で主軸４１に嵌合し、半径方向に位置決めされている。また、内輪１はシート固定フレーム３１に対して、内鍔１ａを貫通するリベット等の固定具３６または溶接等で固定されている。
内輪１の外径面には、周方向複数箇所にカム面６が設けられ、これとは別に直径が若干小さな円周面部分１ｂが内鍔１ａ側の端縁に設けられ、この円周面部分１ｂに隣接する段面とシート固定フレーム１との間で構成される円周溝に、外輪２の内鍔２ａを、隙間が生じる状態に挟み込み、滑り軸受からなるラジアルおよびアキシャル軸受部分４０を構成している。
外輪２は、この軸受部分４０での支持により、内輪１とシート固定フレーム３１に対して半径および軸方向共に位置が規制され、回転方向のみ自由度がある。外輪２は、内鍔２ａと反対側の端部に外鍔２ｂを有しており、この外鍔２ｂを利用して背もたれ固定フレーム３２に溶接によって固定されている。
操作部材１６は、一部にレバー１６ａ（図２）を有する板状の部材からなり、中心部の孔で前記主軸４１に回転自在に嵌合し、保持器４と対面するように、主軸４１に止め輪３７で軸方向に位置決めされている。また、操作部材１６の保持器４側への移動を制限するために、スリーブ状のスペーサ３８が内輪１の内鍔１ａと操作部材１６との間で主軸４１の外周に設けられている。
【００１２】
クラッチ３０としての機能を生じる部分の構成を説明する。内輪１は、図４に示すように、外径面の周方向複数箇所にカム面６が設けられている。各カム面６は等間隔で設けられている。これらカム面６は、円周方向の中央部が深くかつ両側に次第に浅くなるように形成されたものであり、概ねＶ字状の断面形状とされている。このカム面６は、図５（Ａ）のように直線状であっても、同図（Ｂ）のように凹円弧状などの曲面状であっても良い。カム面６のＶ字状の開き角度αは、例えば１５５°〜１７５°に設定されている。カム面６は、内輪１の軸方向の全長に設けられているが、軸方向の一部に設けたものであっても良い。
内輪１の片側（前記内鍔１ａとは反対側）の幅面には、保持器固定溝７が円周方向の複数箇所に設けられている。例えば、保持器固定溝７はカム面６と交互に設けられている。保持器固定溝７は、溝幅の中心部が深くなる断面形状のものであり、この例では概ねＶ字状の断面形状とされている。Ｖ字状の傾斜は、カム面６に比べて急勾配としてある。なお、内輪１は、この例では円筒状としたが、軸であっても良い。すなわち、前記主軸４１等の軸に直接にカム面６や保持器固定溝７が加工されていても良い。
【００１３】
図３に示すように、外輪２は、その内径面部分を、ころからなる転動体３が転走可能なように、円筒面状の円周軌道面２ａとしてある。外輪２の円周軌道面２ａと、内輪１のカム面６と、転動体３とで、内輪１と外輪２との正逆両方向の相対回転を阻止するロック手段１２が構成される。
【００１４】
保持器４は、図６に示すように円筒状に形成され、円周方向の複数箇所に、転動体３を保持するポケット８が内外径に貫通して形成され、かつ内輪１の各保持器固定溝７と噛み合う係合突部９と、ばね固定用ピン１０とが各々周方向複数箇所に設けられている。ポケット８の保持器円周方向の幅は、転動体３との間に微小な隙間が生じる程度の幅、または負の隙間となる幅とする。保持器４の材質は合成樹脂製としてある。係合突部９は、保持器４の内径面に突設された内鍔１９の内面に設けられ、三角形の山形とされている。ばね固定用ピン１０は、保持器４における係合突部９のある幅面と反対側の幅面に設けられている。保持器４の係合突部９と、内輪１の保持器固定溝７とで、案内手段１４が構成される。また、この案内手段１４と保持器４とで、ロック解除手段１３が構成される。
【００１５】
図６（Ｂ）は、保持器４に弾性体５を取付けた状態を示す。弾性体５は、リング状の側板５ａと、この側板から放射状に延びるアーム状の複数のばね片５ｂとからなる板ばねで構成される。ばね片５ｂは、側板５ａから斜め外径側に延びて先端部分が軸方向と略平行となるように折り曲げられており、その先端部分が外輪２の内径面に押し付け状態に接触する。弾性体５は、保持器４に設けられたばね固定用ピン１０を側板５ａの孔に挿通し、加締ることで保持器４に固定されている。弾性体５の固定は、加締による他に、溶着やねじ止め、あるいは鋲止め、または接着でも良い。
【００１６】
弾性体５は、外輪２の回転に対して保持器４が一定の摩擦力を保持して連れ回る機能が得られれば良いのであるから、ばね部材の他にゴム等の弾性体を用いても良い。例えば、保持器４の外径面に設けた円周溝にＯリング等からなるリング状の弾性体（図示せず）を埋め込んでも良い。また、このような弾性体を設ける代わりに、保持器４を多角形にするか、保持器４の外径面に突部を設けるなどして、保持器４の周方向の複数箇所が外輪２の内径面に当たり、保持器４自体の弾性で外輪２に対して連れ回りが生じる程度の一定の摩擦力が得られるようにしても良い。
【００１７】
操作部材１６は、保持器４の幅面と対向する面の周方向複数箇所（図示では４か所）に、操作部材１６の回転に伴って径方向力を保持器４に作用させる操作用カム面１７を設けてある。また、これら操作用カム面１７に各々接する複数の操作用カム面１８を、保持器４の幅面に形成してある。これら操作用カム面１７，１８は、緩い勾配のＶ字状の山形としてある。隣合う操作用カム面１７間の部分は、平坦面部１７ａとされている。なお、この操作用カム面１７，１８の緩い勾配のＶ字状の山形は両方にある必要はなく、片方のみを部分的な凸部としても良い。
図３（Ｂ）に示すように、前記の戻しばね２１は、保持器４を操作部材１６側へ戻す弾性復元力を与えるものであり、保持器４と外輪２の内鍔２ａとの間に介在させてある。戻しばね２１には、皿ばねまたは板ばね等のばね部材が用いられる。
また、同図に示す操作部材１６と図１のシート３３との間には、図２に示すようにレバー１６ａを下方に戻す方向に付勢するレバー戻しばね２２が設けられている。
【００１８】
上記構成の動作を説明する。レバー１６ａが中立位置となっているとき、この例ではレバー１６ａが水平近くに下がっているときは、保持器４の幅面の操作用カム面１８と操作部材１６ａの操作用カム面１７とが、その凸部と凹部とで対向しているので、保持器４は軸方向の外力を受けず、自然状態となっている。この状態では、クラッチは回転ロック機能があり、背もたれ３４は前にも後ろにも、つまり起し側にも倒れ側にも動くことはできない。
すなわち、保持器４は、内輪１に設けられた保持器固定溝７に係合突部９で緩い噛み合い状態となっており、その隙間の範囲で保持器４は内輪１に対して自由に回転位相が変わる。このため、外輪２が正逆いずれかの方向に僅かでも回転すると、保持器４が外輪２に対して連れ回りを生じ、この保持器４の移動により転動体３はカム面３の中央から偏った浅い位置となり、内外輪１，２間の回転をロックする。
【００１９】
次に、レバー１６ａを所定角度（例えば略４５°）引き上げると、操作部材１６の操作用カム面１７と保持器４の操作用カム面１８とが凸部同志で対面し、保持器４は操作部材１６で軸方向に押される。これにより、保持器４の係合突部９が内輪１の保持器固定溝７に密に嵌合し、この嵌合に伴う案内作用で、保持器４と内輪１の回転位相が一致させられる。そのため、保持器４のポケット８に保持された転動体３はカム面６の中央に位置し、その位置が保持されることになり、転動体３の摩擦接触が解消されて、回転ロック機能が失われる。
したがって、背もたれ３４は、いずれの方向にも自由に動くことができる。この場合に、背もたれ３４を倒すときは、人の背中の力で、背もたれ３４が起き上がるときは、ばね部材３５の復元力による。
背もたれ３４の位置が決まった後、レバー１６ａを元の下方位置に戻すと、回転ロック機能が回復して、背もたれ３４は固定される。
【００２０】
このシート背もたれ傾き調整装置によれば、このように、背もたれ３４は任意の角度で固定することができる。また、従来のラチェット式のものと異なり、不完全噛み合い等による異音の発生がない。このように、このシート背もたれ傾き調整装置は、従来品にない操作感触と高級感を得ることができる。
【００２１】
図７ないし図９は、この発明の他の実施形態を示す。この例は、保持器４に径方向の外力を与えることで、回転ロック状態とロック解除状態とを切り替えるようにしたものである。この例は、保持器４と内輪１の一部で構成される案内手段１４Ａの構成、および操作部材１６Ａと保持器４との関係を変えたことを除いて、図１ないし図６の例と同じ構造である。ただし、保持器４は、弾性変形可能な材質とする。
この例では、内輪１の側縁における外径面に保持器４の係合突部９Ａと噛み合う保持器固定溝７Ａを設ける。保持器４は、内径面に係合突部９Ａを設ける。保持器固定溝７ＡはＶ溝状とし、係合突部９ＡはこのＶ溝状の保持器固定溝７Ａに対応した三角形状の山形としてある。これら保持器固定溝７Ａおよび係合突部９Ａにより、案内手段１４Ａが構成される。内輪１のカム面６の形状は図１の例と同じである。
また、操作部材１６Ａは、保持器４の外周に位置する鍔状のリング部１６ｂを有し、このリング部１６ｂの内径面の周方向複数箇所（図示では４か所）に、操作部材１６Ａの回転に伴って径方向力を保持器４に作用させる操作用カム面１７Ａを設けてある。操作用カム面１７Ａは、リング部１６ｂの内径面となる円の一部の弦となる直線に形成してある。また、これら操作用カム面１７Ａに各々接する複数の操作用カム面１８Ａを、保持器４の外径面に円弧状断面の突部によって形成してある。
【００２２】
この構成の場合、操作部材１６Ａを回転させると、操作用係合面１７Ａ，１８Ａの係合により、保持器４が弾性変形して内輪１の保持器固定溝７Ａに保持器４の係合突部９Ａが噛み合い（図８（Ｂ））、保持器４の位置が規制される。これより回転ロックが解除される。操作部材１６Ａをもとの角度に戻すと、回転ロック状態となる。図９（Ｂ）は各々外輪２が時計方向に回転しかけた場合、および反時計方向に回転しかけたときの回転ロック状態を各々示す。
【００２３】
図１０，図１１は、参考提案例を示す。この例は、図１の例において、転動体３およびカム面６を設けた代わりに、スプラグ３Ａを設けたものである。スプラグ３Ａは略Ｔ字状の側面形状のものであり、その基端を、内輪１の外径面に設けた円弧状断面の支点溝６Ａに揺動自在に嵌合させてある。図１１（Ｂ），（Ｃ）に示すように、スプラグ３Ａは、正逆の任意方向に傾くことで、内外輪１，２間の相対回転をロックする。保持器４は、スプラグ３Ａの脚片部を嵌合するポケット８Ａを有しており、図３の例と同じ構成の保持器固定溝７および係合突部９からなる案内手段１４で、内輪１と同位相に拘束可能とされる。その他の構成は図１〜図６の例と同じである。
この構成の場合も、内輪１と外輪２とは、常時はスプラグ３Ａで互いの相対回転が不能なように回転がロックされており、操作部材１６を操作することで、内輪１と外輪２との正逆両方向の回転が可能となる。そのため、ロック解除状態で、背もたれ３４を倒れ方向と起こし方向のいずれにも自由に調整することができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明のシート背もたれ傾き調整装置は、シート固定フレームと背もたれ固定フレームの間に設けるクラッチの構成を、互いに正逆に回転可能な前記内輪および外輪と、常時はこれら内外輪間の正逆両方向の回転を摩擦接触でロックするロック手段と、所定の外力が加わることで正逆両方向に回転可能な状態に前記ロック手段のロックを解除するロック解除手段と、前記外力を与える操作部材とを備えるものとしため、無段階で希望の角度に傾き調整でき、また倒し方向と起こし方向の調整が同時に自由にできて、操作性も良く、構造も簡単で安価なものとできる。
特に、ロック手段にカム面と転動体を用いるため、滑らかな操作が可能で、滑らかな操作性と高級感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるシート背もたれ傾き調整装置を設置したシートの側面図である。
【図２】同シート背もたれ傾き調整装置の側面図である。
【図３】同シート背もたれ傾き調整装置の部分切欠破断正面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のIII-111 線断面図である。
【図４】同クラッチの内輪の斜視図である。
【図５】同内輪のカム面の各種の例を示す拡大断面図である。
【図６】（Ａ）は同クラッチの保持器と操作部材の斜視図、（Ｂ）は同保持器に弾性体を取付けた状態の斜視図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかるシート背もたれ傾き調整装置の部分破断正面図である。
【図８】その作用説明図である。
【図９】他の動作状態の作用説明図である。
【図１０】 参考提案例にかかるシート背もたれ傾き調整装置の分破断正面図である。
【図１１】その作用説明図である。
【符号の説明】
１…内輪
２…外輪
３…転動体
３Ａ…スプラグ
４…保持器
５…弾性体
６…カム面
７…保持器固定溝
９…係合突部
１２…ロック手段
１３…ロック解除手段
１４…案内手段
１６…操作部材
１６ａ…レバー
１６Ａ…操作部材
１７，１８…操作用カム面
１７Ａ，１８Ａ…操作用カム面
２１…戻しばね
３０…クラッチ
３１…シート固定フレーム
３２…背もたれ固定フレーム
３３…シート
３４…背もたれ
４１…主軸

Claims (1)

1. クラッチを構成するする内輪および外輪のいずれか一方をシート固定フレームに、他方を背もたれ固定フレームに固定し、前記クラッチは、互いに正逆に回転可能な前記内輪および外輪と、常時はこれら内外輪間の正逆両方向の回転を摩擦接触でロックするロック手段と、所定の外力が加わることで正逆両方向に回転可能な状態に前記ロック手段のロックを解除するロック解除手段と、前記外力を与える操作部材とを備え、前記ロック手段は、前記内輪の外径面および外輪の内径面のいずれか一方に設けた円周軌道面と、前記内輪の外径面および外輪の内径面の他方に設けられて前記円周軌道面と対面する複数のカム面と、これら円周軌道面と各カム面の間に介在された複数の転動体とを備え、前記カム面は中央部が深く円周方向の両側が浅くなるように形成されて前記転動体が中央位置からいずれかの方向へ偏ることで前記転動体と摩擦接触して内外輪の相対回転をロックするものとし、前記ロック解除手段は、前記各転動体を位置規制状態に保持するポケットの形成された保持器と、所定の外力が加わることで、前記転動体が前記カム面の中央位置となるように前記保持器を前記カム面の形成側輪に固定する案内手段とを備えるものとし、前記案内手段が、前記内輪および外輪のうちの前記カム面の形成側輪および前記保持器のいずれか一方に設けられた保持器固定溝と他方に設けられた係合突部とでなり、これら保持器固定溝と係合突部とは、前記外力の非付与状態で互いに緩み状態に噛み合い、かつ前記外力の付与状態で密に噛み合うものとし、前記内輪および外輪のうちの円周軌道面形成側輪と保持器との間に摩擦力を与える弾性体を設け、前記シート固定フレームに前記内輪を固定し、前記背もたれ固定フレームに外輪を固定し、前記内輪と同芯位置で前記シート固定フレームに設けられた主軸に前記操作部材を回転可能に取付け、保持器固定溝および係合突部は互いに軸方向に噛み合うものとし、操作部材と前記保持器とに、操作部材の回転に伴って前記外力となる軸方向力を前記保持器に作用させる操作用カム面を各々設けたシート背もたれ傾き調整装置。

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