JP4697015B2 - タンブル機構 - Google Patents

Description

本発明は、タンブル機構に関する。詳しくは、車両のフロアに対して起倒回動可能にヒンジ連結されたシートを起こし上げの回動方向に附勢する附勢手段を備えたタンブル機構に関する。

従来、車両の座席用シートには、座席としての不使用時にこれを折畳み姿勢とし、折畳んだシート全体を起こし上げて収納しておけるようにするタンブル機構が組み込まれているものがある。このようなタンブル機構としては、一般に、シートをフロアに対して起倒回動可能に支持するヒンジ機構部と、シートを起こし上げの回動方向に附勢する附勢手段と、を備えたものが知られている。具体的には、ヒンジ機構部は、シートの前端位置や側端位置に配置されており、折畳んだシートを車両前方や側方に起こし上げられるように支持する。また、附勢手段は、一般には捩りばねが用いられ、捩り込んだばねの弾性的な復元力の作用を利用して、シートを起こし上げの回動方向に附勢するようになっている。したがって、この附勢手段の附勢力により、シートの起こし上げに必要な力がアシストされる。
ここで、シートの起倒回動時において、シート全体のヒンジ点回りにかかる重量モーメントの大きさは、その起こし上げ回動角度の変化に対して正弦曲線状に変化する。一方、捩りばねによって付与されるばねトルクの大きさは、シートの起こし上げ回動角度の変化に対して直線状に変化する。したがって、上記のように両トルクの変動の仕方に差異がある場合には、シートの起こし上げに必要な操作力が一定とならず、良好な操作感が得られない。
そこで、例えば特許文献１には、上記のような附勢手段によって付与されるトルク線をシートの重量モーメント曲線に近づけるようにする技術が開示されている。この開示では、シートを起こし上げの回動方向に附勢する捩りばねの設置に加え、それよりも附勢力の弱い捩りばねを逆の附勢向きに設置している。この逆の附勢向きに設置された捩りばねは、シートを起こし上げる方向とは逆の反トルクを付与する。これにより、附勢手段全体によって付与されるトルク線がシートの重量モーメント曲線に近づけられ、シートを一定に近い操作力で起こし上げられるようになる。

実開平６−７５４８号公報

しかしながら、上記のように捩りばねを逆の附勢向きにも設置する技術では、ばねトルクが直線状に変動する２つの捩りばねを組み合わせたものに過ぎず、ばねトルク線をシートの重量モーメント曲線に即して近似させることが難しい。

本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、シートを起こし上げの回動方向に附勢する附勢手段によって発揮されるトルク線をシートの重量モーメント曲線に近似させるための調整の自由度を高めることにある。

上記課題を解決するために、本発明のタンブル機構は次の手段をとる。
第１の発明は、車両の座席用シートをフロアに対して起倒回動可能に連結するヒンジ機構部に、シートを起こし上げの回動方向に附勢する捩りばねが設けられたタンブル機構である。捩りばねは、その捩り込まれた一端がヒンジ機構部の固定側部材に掛着され、他端がヒンジ機構部の可動側部材に掛着されている。捩りばねの一端の固定側部材に対する掛着は、可動側部材に回動可能にリンク連結されたリンク部材に設けられた軸部材が固定側部材に形成された長穴内にスライド可能な状態に嵌め込まれ、軸部材に対して捩りばねの一端側の片部が押し付けられて掛着状態を成す構成とされている。長穴は、捩りばねの一端を捩り込む方向に延びて軸部材のスライドにより捩りばねの一端側の片部を更に捩り込む方向に移動させる第１形状部と、第１形状部の末端から捩りばねの回転中心から半径方向に離間する方向に延びて軸部材のスライドにより捩りばねの一端側の片部を捩り込みを弛める方向に移動させる第２形状部と、を有する屈曲形状とされている。シートの起こし上げに伴うリンク部材のリンク運動に伴って、軸部材が長穴内をスライドして捩りばねの捩り込み量が変えられる構成となっている。
この第１の発明によれば、捩りばねは、シートの起こし上げに伴って、その可動側部材に掛着された他端が捩り込みを弛めていく方向に移動していくが、固定側部材に掛着された一端が、軸部材が長穴の第１形状部内をスライドする動きに伴って、この一端側の片部が捩り込みを強める方向に移動される。これにより、捩りばねにより発揮されるトルクが高められたりトルクの減少が抑えられたりする。そして、シートの起こし上げの進行により、軸部材が長穴の第２形状部内をスライドするようになることにより、捩りばねの一端側の片部が軸部材によって捩り込みを弛める方向に移動されるようになる。このように、長穴の形状を屈曲形状としたことにより、シートの起こし上げに際して、シートの重量モーメントが大きく作用する最初の回動領域では、捩りばねにより発揮されるトルクを好適に強められるようにし、シートの重量モーメントが小さくなっていく後の回動領域では、捩りばねにより発揮されるトルクを好適に弱められるように調整することが可能となる。

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
第１の発明によれば、長穴の形状を屈曲形状にしたことにより、捩りばねにより発揮されるトルク線を、シート起こし上げ時にかかる重量モーメント曲線に近づけられるように調整することができる。これにより、シートをフロア上から一定に近い操作力で起こし上げられるようにすることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について、図面を用いて説明する。

始めに、実施例１のタンブル機構５Ａについて、図１〜図５を用いて説明する。図１は車両用シートの概略構成を表した斜視図である。図２はタンブル機構５Ａの構成図である。図３は捩りばね２０の作動範囲を表した構成図である。図４はシート１が起倒回動する範囲を示した構成図である。図５はシート１の起こし上げ角度と各種の作用トルクとの関係を表したグラフである。
なお、以下の説明において、シート１に対して前後左右などの方向を示す場合には、シート１の設置向きに対しての方向を意図している。

本実施例の車両用シートは、車両の２列目や３列目などの後部座席として配設されている。ここで、図１には、シート１の概略構成が斜視図によって表されている。この図１では、シート１の構成を分かり易く示すために、シート１の外観形状が省略されて内部の骨格構造が表されている。すなわち、シートバック２の骨格を成すバックフレーム２ｆやシートクッション３の骨格を成すクッションフレーム３ｆ等の骨格構造が表されている。
同図に示されているように、シート１は、リクライニング装置４を備えており、シートバック２の前倒しや後倒しといったリクライニングの動作が行えるようになっている。このシート１は、シートクッション３の右側下部に設けられたタンブル機構５Ａと、左側下部に設けられた脚部材６と、によってフロアＦ上に位置固定されている。

ここで、タンブル機構５Ａは、シート１をフロアＦに対して起倒回動可能に支持している。詳しくは、図４に示されるように、タンブル機構５Ａは、ヒンジ機構部１０によって、シートクッション３とフロアＦとをヒンジ連結している。これにより、シートクッション３が、フロアＦ上に倒伏した倒伏位置と、フロアＦから車両の側方に起こし上げられた起立位置と、の間で起倒回動可能とされている。ここで、上記したシートクッション３の倒伏位置は、図４において実線の状態で表されている。また、シートクッション３の起立位置は、仮想線の状態で表されている。なお、同図において実線の細線で示された状態は、シートクッション３が起こし上げられていく途中の状態が表されている。
また、図１に戻り、タンブル機構５Ａには、上記ヒンジ連結されたシート１をフロアＦから起こし上げる回動方向に附勢する捩りばね２０が組み付けられている。この捩りばね２０は、予め捩り込まれた状態で組み付けられており、その復元に伴う附勢力によって、シート１をフロアＦから起こし上げる際の操作力をアシストするようになっている。

また、脚部材６は、概略板形状を成しており、軸部６ａによってシートクッション３の下面側に軸支されている。これにより、脚部材６は、シートクッション３の下面から垂直に起立した姿勢位置と、シートクッション３の下面側に重なるように畳み込まれた姿勢位置と、の間で起倒回動可能とされている。ここで、上記した脚部材６の起立姿勢位置は、図１において実線の状態で表されている。また、脚部材６の畳込姿勢位置は、仮想線の状態で表されている。
また、軸部６ａのまわりには、捩りばねから成る畳込ばね６ｂが組み付けられている。この畳込ばね６ｂは、脚部材６とクッションフレーム３ｆとの間に設けられており、脚部材６を畳み込む回動方向に附勢している。これにより、脚部材６は、その自由状態では、上記の附勢に従って、シートクッション３の下面側に畳み込まれた回動位置（仮想線位置）にて保持されるようになっている。
したがって、図１の実線で示されるように、脚部材６を上記の附勢に抗して起立させることにより、この脚部材６を支えとして、シートクッション３を水平な姿勢状態としてフロアＦ上に倒伏させることができる。ここで、脚部材６の前後の端部位置には、ロック装置７が備え付けられている。このロック装置７は、フロアＦに設置されているストライカＳに対して係脱可能に構成されている。したがって、ロック装置７をストライカＳに係合させることにより、脚部材６を起立させた状態としてフロアＦ側にロックすることができる。これにより、前述したタンブル機構５Ａによるシート１の起こし上げ回動を規制することができ、シートクッション３をフロアＦ上に倒伏させた状態を維持することができる。
このロック装置７は、シート１の所定位置に設けられた操作部材（図示省略）の操作を行うことにより、ストライカＳとの係合状態を解除するようになっている。したがって、シート１をフロアＦから起こし上げる場合には、上記の操作を行ってロック装置７を解除することにより、シート１を側方に起こし上げ可能な状態とすることができる。そして、このロック装置７の解除に併せて、脚部材６が畳込ばね６ｂによる回動附勢力によって、シートクッション３の下面側に自動的に畳み込まれていくようになっている。

次に、タンブル機構５Ａの構成について、更に詳しく説明する。
すなわち、タンブル機構５Ａは、図１に示されるように、ヒンジ機構部１０と、捩りばね２０とを有する。
先ず、ヒンジ機構部１０について説明する。すなわち、ヒンジ機構部１０は、前述もしたように、シートクッション３とフロアＦとをヒンジ連結している。このヒンジ機構部１０は、フロアＦと一体に連結された固定側部材１１と、クッションフレーム３ｆと一体に連結された可動側部材１２とを有し、これらが軸部１３によってヒンジ連結された構成となっている。これにより、図４に示されるように、可動側部材１２と一体とされているシートクッション３（シート１全体）が、フロアＦに対して起倒回動可能とされている。なお、同図に示されているシート１は、シートバック２をシートクッション３側に前倒しした折畳姿勢状態とされている。
ここで、シート１の起倒回動の中心となる軸部１３は、フロアＦ上の倒伏位置にあるシート１の重心Ｇの位置よりも高い位置に設定されている。したがって、この軸部１３のまわりに作用するシート１の重量モーメントＭｇは、シート１を起こし上げていく回動角度の変化に対して図５の破線で示されている曲線のように変化する。すなわち、シート１の重量モーメントＭｇは、図４及び図５の両図を参照して分かるように、シート１の重心Ｇの位置が軸部１３の高さ位置に到達するまでの回動領域（図示省略）では、シート１を起こし上げていくに従って正弦曲線状に増大していく。そして、その先の回動領域（図示省略）では、シート１の重量モーメントＭｇは、正弦曲線状に減少していく。

次に、図１に戻って、捩りばね２０について説明する。すなわち、捩りばね２０は、前述もしたように、ヒンジ連結されたシート１をフロアＦから起こし上げる回動方向に附勢するように配されている。ここで、捩りばね２０の配置状態は、図２及び図３において詳しく表されている。これらの図に示されるように、捩りばね２０は、軸部１３に巻き掛けられて設けられており、その一端２１を固定側部材１１に掛着させ、他端２２を可動側部材１２に掛着させている。ここで、図３の実線、実線の細線、及び仮想線で示されている状態位置は、それぞれ、図４において同じ線種で示されている状態位置に対応して描かれている。
この捩りばね２０は、図３に示されるように、可動側部材１２を固定側部材１１に対して紙面内反時計回りの方向に回動附勢するように予め捩り込まれた状態で配されている。詳しくは、捩りばね２０は、可動側部材１２を実線で示されている倒伏位置から仮想線で示されている起立位置まで回動附勢してもなお附勢力を残した状態、すなわち自由状態となる前の状態となるように捩り込まれている。

ここで、前述した捩りばね２０の一端２１は、固定側部材１１に組み付けられた軸部材１１ｂと当接した状態として固定側部材１１に掛着されている。この軸部材１１ｂは、固定側部材１１に形成された屈曲形状の長穴１１ａ内にスライド移動可能に嵌め込まれている。そして、軸部材１１ｂは、リンク部材１４によって、可動側部材１２にリンク連結されている。これにより、軸部材１１ｂは、可動側部材１２が実線で示されている倒伏位置にある状態では、長穴１１ａの上端位置にて位置固定されている。そして、この状態から、可動側部材１２を反時計回りに回動させていくことにより、軸部材１１ｂは、リンク部材１４に押込操作されて長穴１１ａ内を下方向にスライド移動していく。これにより、軸部材１１ｂは、捩りばね２０の一端２１との当接位置を変化させる。
具体的には、同図の実線状態と実線の細線状態とを比較して分かるように、可動側部材１２を反時計回りに回動させていくと、軸部材１１ｂは、先ず、長穴１１ａの屈曲形状によって紙面内左下方向に移動する。これにより、軸部材１１ｂは、捩りばね２０の一端２１を反時計回りに押動して、捩りばね２０を捩り込む方向に変形させる。
次に、同図の実線の細線状態と仮想線状態とを比較して分かるように、可動側部材１２を更に反時計回りに回動させていくことにより、軸部材１１ｂは、長穴１１ａの屈曲形状によって紙面内右下方向に移動する。これにより、軸部材１１ｂは、捩りばね２０の一端２１をその復元力に伴って時計回りに回動させ、捩りばね２０を捩り込みを解放する方向に変形させる。

したがって、捩りばね２０が上記のような変形態様をとることにより、捩りばね２０によって作用するばねトルクＴｓは、可動側部材１２（シート１）を起こし上げていく回動角度の変化に対して図５の実線で示されている曲線のように変化する。
ここで、同図の仮想線で示されている直線は、捩りばね２０の一端２１が固定となっている場合のばねトルク（仮想ばねトルクＴｖ）の変化の様子が仮想的に表されている。この仮想ばねトルクＴｖは、捩りばね２０の一端２１が図３の実線の細線で示されている位置に固定されている場合を想定したものである。このように、捩りばね２０の一端２１が固定となっている場合には、可動側部材１２を起こし上げていく回動角度の変化に対して、ばねトルクの大きさは直線状に変化する。
しかし、本実施例では、可動側部材１２の起こし上げ回動に伴って、捩りばね２０の一端２１の掛着位置が変化するようになっている。したがって、可動側部材１２の起こし上げ回動時には、捩りばね２０の他端２２の掛着位置も変化することと相まって、捩りばね２０の捩り込み量が上記の角度変化に対して曲線状に変化するようになる。これにより、図５に示されているように、捩りばね２０により発揮されるばねトルクＴｓの曲線を、シート１の重量モーメントＭｇの曲線に即して近似させた形にすることができる。そして、ばねトルクＴｓの曲線を上記のように設定することにより、そのアシストにより、終始、一定に近い操作感でシート１をフロアＦ上から起こし上げていくことができるようになる。

続いて、本実施例の使用方法を説明する。
すなわち、シート１は、図１の実線で示されるように、その初期状態では、フロア１上において着座可能な姿勢状態とされている。この初期状態では、シートクッション３がフロアＦ上に倒伏した姿勢状態の位置にロックされており、シートバック２はシートクッション３から起立した姿勢位置に保持されている。したがって、この状態のシート１を車両の側方に起こし上げるために、シート１を折畳み姿勢状態として、ロック装置７を解除する。これにより、図５に示されるように、シート１を、捩りばね２０の附勢によるアシストを受けながら、終始、一定に近い操作感でフロアＦ上から起こし上げていくことができる。
なお、上記のように車両の側方に起こし上げられたシート１は、図示しないベルト等の保持手段を用いて車両の側壁部等に起立させた姿勢状態として固定しておくことができる。これにより、シート１の不使用時には、これを折畳んで車両の側方に起こし上げた姿勢状態として収納しておくことができ、その空いたスペースを荷室スペースとして有効利用できるようになる。

このように、本実施例のタンブル機構５Ａによれば、捩りばね２０の回動角度の変化の割合を、シート１の起こし上げ回動角度の変化の割合に対して変化させることができる。これにより、捩りばね２０によって発揮されるばねトルクＴｓのトルク線をシート１の重量モーメントＭｇの曲線に好適に近似させることができるようになる。また、このようなタンブル機構５Ａを、車両の座席用シート１をフロアＦから起こし上げるための機構として採用したことにより、シート１のような重量物を一定に近い操作力で起こし上げられるようになる。

次に、実施例２のタンブル機構５Ｂについて、図６〜図７を用いて説明する。図６はタンブル機構５Ｂの構成図である。図７は捩りばね２０の作動範囲を表した構成図である。なお、本実施例では、実施例１で示したタンブル機構５Ａと実質的に同様の構成及び作用を奏する箇所については同一の符号を付して説明を簡略化し、相違する箇所について詳しく説明していく。

本実施例のタンブル機構５Ｂでは、図６に良く示されるように、捩りばね２０の一端２１が、固定側部材１１に組み付けられたカム部材１１ｃと当接した状態として固定側部材１１に掛着されている。このカム部材１１ｃは、図７に示されるように、軸部１１ｅによって固定側部材１１に回動可能に軸支されている。そして、カム部材１１ｃは、可動側部材１２との間に設けられた原動歯１２ａ及び従動歯１１ｄから成る歯車列によって、可動側部材１２に連結されている。前者の原動歯１２ａは、可動側部材１２と一体に構成されており、可動側部材１２と一体となって軸部１３の回りを回動するように軸支されている。後者の従動歯１１ｄは、カム部材１１ｃと一体に構成されており、軸部１１ｅによって原動歯１２ａと噛合した状態に軸支されている。これにより、従動歯１１ｄは、可動側部材１２と共に回動する原動歯１２ａから回動力の伝達を受けて回動し、カム部材１１ｃをこれと同じ方向に回動させることができる。
上記のカム部材１１ｃは、可動側部材１２が実線で示されている倒伏位置にある状態では、カム形状の突起部分を捩りばね２０の一端２１に対して寝かせた姿勢となる回動位置にて位置固定されている。そして、この状態から、可動側部材１２を反時計回りに回動させていくことにより、カム部材１１ｃは、原動歯１２ａ及び従動歯１１ｄによる回動力の伝達を受けて回動し、捩りばね２０の一端２１との当接位置を変化させる。
具体的には、同図の実線状態と実線の細線状態とを比較して分かるように、可動側部材１２を反時計回りに回動させていくことにより、カム部材１１ｃは、カム形状の突起部分を捩りばね２０の一端２１に対して起立させた姿勢となる。これにより、カム部材１１ｃは、捩りばね２０の一端２１を反時計回りに押動して、捩りばね２０を捩り込む方向に変形させる。
次に、同図の実線の細線状態と仮想線状態とを比較して分かるように、可動側部材１２を更に反時計回りに回動させていくことにより、カム部材１１ｃは、再びカム形状の突起部分を捩りばね２０の一端２１に対して寝かせた姿勢となる。これにより、カム部材１１ｃは、捩りばね２０の一端２１をその復元力に伴って時計回りに回動させ、捩りばね２０を捩り込みを解放する方向に変形させる。
このように、カム部材１１ｃと歯車列（原動歯１２ａ及び従動歯１１ｄ）とを用いた比較的簡単な構成によっても、実施例１で示した構成と同じようにして、捩りばね２０の変形態様を調整することができる。

以上、本発明の実施形態を２つの実施例により説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施ができるものである。
例えば、本発明のタンブル機構は、上記各実施例で示したような車両の座席用シートに関係した機構部への採用に限定されるものではなく、種々の起倒回動させる機構に採用することができる。
また、上記各実施例では、捩りばねのトルク線を調整することによって可動部材の起こし上げ回動操作の操作感を一定に近づけるという観点で説明を行った。しかし、例えば、捩りばねの附勢によって可動部材が自動的に起こし上げられていく設定となっている場合には、そのトルク線の調整によって可動部材の起こし上げ回動速度の調整を行うことができるため、このような用途で本発明を用いることもできる。
また、シートを起こし上げる向きは、車両の側方だけでなく、車両の前方や後方に起こし上げられるものであってもよい。また、シートの「起こし上げ」とは、シートを床下の収納位置から起こし上げるタイプのもの意図している。

実施例１の車両用シートの概略構成を表した斜視図である。 タンブル機構の構成図である。 捩りばねの作動範囲を表した構成図である。 シートが起倒回動する範囲を示した構成図である。 シートの起こし上げ角度と各種の作用トルクとの関係を表したグラフである。 実施例２のタンブル機構の構成図である。 捩りばねの作動範囲を表した構成図である。

符号の説明

１ シート
２ シートバック
２ｆ バックフレーム
３ シートクッション
３ｆ クッションフレーム
４ リクライニング装置
５Ａ タンブル機構
５Ｂ タンブル機構
６ 脚部材
６ａ 軸部
６ｂ 畳込ばね
７ ロック装置
１０ ヒンジ機構部
１１ 固定側部材
１１ａ 長穴
１１ｂ 軸部材
１１ｃ カム部材
１１ｄ 従動歯
１１ｅ 軸部
１２ 可動側部材
１２ａ 原動歯
１３ 軸部
１４ リンク部材
２０ 捩りばね
２１ 一端
２２ 他端
Ｆ フロア
Ｓ ストライカ
Ｔｓ ばねトルク
Ｔｖ 仮想ばねトルク
Ｍｇ 重量モーメント

Claims (1)

1. 車両の座席用シートをフロアに対して起倒回動可能に連結するヒンジ機構部に前記シートを起こし上げの回動方向に附勢する捩りばねが設けられたタンブル機構であって、
   前記捩りばねは、その捩り込まれた一端が前記ヒンジ機構部の固定側部材に掛着され、他端が前記ヒンジ機構部の可動側部材に掛着され、
   前記捩りばねの一端の前記固定側部材に対する掛着は、前記可動側部材に回動可能にリンク連結されたリンク部材に設けられた軸部材が前記固定側部材に形成された長穴内にスライド可能な状態に嵌め込まれ、該軸部材に対して前記捩りばねの一端側の片部が押し付けられて掛着状態を成す構成とされ、
   前記長穴は、前記捩りばねの一端を捩り込む方向に延びて前記軸部材のスライドにより前記捩りばねの一端側の片部を更に捩り込む方向に移動させる第１形状部と、該第１形状部の末端から前記捩りばねの回転中心から半径方向に離間する方向に延びて前記軸部材のスライドにより前記捩りばねの一端側の片部を捩り込みを弛める方向に移動させる第２形状部と、を有する屈曲形状とされ、前記シートの起こし上げに伴う前記リンク部材のリンク運動に伴って前記軸部材が前記長穴内をスライドして前記捩りばねの捩り込み量が変えられる構成となっていることを特徴とするタンブル機構。

Images