JP5076830B2

JP5076830B2 - クラッチ機構

Info

Publication number: JP5076830B2
Application number: JP2007301620A
Authority: JP
Inventors: 貴生山口; 篤樹佐々木
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: US8292363B2; JP2009126274A; US20090126520A1

Description

本発明は、クラッチ機構に関し、詳しくは、車両用シートに着座した乗員の背凭れ荷重を受けるとシートバックの内部に配策された操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達し又は遮断するクラッチ機構に関する。

この種のクラッチ機構として、例えば、特許文献１に示される技術が既に知られている。この技術では、クラッチ機構は、シートバックが車両用シートに着座している乗員の背凭れ荷重を受けると、その受けた荷重の速度が速い場合にのみ、背凭れ荷重をヘッドレストの使用状態を保持するロック機構へ伝達させている。これにより、シートバックが速い背凭れ荷重を受けると、その背凭れ荷重によってロック機構が解除されるため、ヘッドレストを前倒しさせることができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
独国特許発明第１０２３２０１７号明細書

しかしながら、上述したクラッチ機構では、空気を介して背凭れ荷重をロック機構へ伝達させている。そのため、シートバックが速い背凭れ荷重を受けた場合であっても、外気の温度次第では、背凭れ荷重がロック機構へ伝達される場合と伝達されない場合があった。また、クラッチ機構の構成が複雑なものとなり、簡便な構成のクラッチ機構が求められていた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、車両用シートに着座した乗員の背凭れ荷重をシートバックの内部に配策された操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達し又は遮断する場合であっても、簡便な構成で温度依存性のないクラッチ機構を提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、車両用シートに着座した乗員の背凭れ荷重を受けるとシートバックの内部に配策された操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達し又は遮断するクラッチ機構であって、乗員の背凭れ荷重を受けると車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにシートバックに組み付けられた受圧部材と、操作ケーブルの一端が締結され、車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにシートバックのサイドフレームに組み付けられた操作ブラケットと、操作ブラケットの回動軸の軸回りに回動するように操作ブラケットに組み付けられたアームと、受圧部材が受けた乗員の背凭れ荷重をアームの前倒れ方向への回動力へと伝達する伝達部材と、車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するように操作ブラケットの表面に組み付けられ、操作ブラケットに形成された円弧状の長孔を移動可能に、且つ、アームに形成された歯形状の長孔に係合可能なピンを有する振り子体とから構成されており、シートバックが乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けると、この荷重によって受圧部材は後ろ倒れ方向へ回動し、この回動によってアームは伝達部材を介して前倒れ方向へ回動し、この回動によって振り子体はそのピンがアームと操作ブラケットの両長孔内を一端側から他端側へと移動するように自重で前倒れ方向へ回動し、この回動途中において、振り子体のピンがアームの長孔の歯型に係合されることによってアームと操作ブラケットはロック状態となり、このロック状態によって操作ブラケットはアームと共に前倒れ方向へ回動し、この回動によって乗員の背凭れ荷重は操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達され、シートバックが乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受けると、この荷重によって受圧部材は後ろ倒れ方向へ回動し、この回動によってアームは伝達部材を介して前倒れ方向へ回動し、この回動によって振り子体はそのピンがアームと操作ブラケットの両長孔内を一端側から他端側へと移動するように自重で前倒れ方向へ回動し、この回動によって乗員の背凭れ荷重は操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達されることなく遮断される構成である。
この構成によれば、シートバックが乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けると、振り子体のピンを介してアームと操作ブラケットはロック状態（すなわち、操作ブラケットとアームは、機械的に一体状態）となる。これにより、シートバックが受けた速い背凭れ荷重は、操作ブラケットへと伝達される。そのため、従来技術のように空気を介することなく、乗員の背凭れ荷重を操作ブラケットへ伝達させることができる。したがって、外気の温度の影響を受けることなく、乗員の背凭れ荷重を操作ブラケットへ確実に伝達させることができる。また、この構成によれば、振り子体のピンは、振り子体の自重によって両長孔内の一端側から他端側に向けて移動していく。そのため、ばね等を必要とすることなく、簡便な構成で実施できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜９を用いて説明する。図１は、本発明のクラッチ機構を組み付けた車両用シートを示す斜視図である。図２は、図１の車両用シートにおけるヘッドレストの側面図であり、正常時の支承板の状態を示している。図３は、図２において、後突発生時の支承板の状態を示している。図４は、図１のクラッチ機構の分解斜視図である。図５は、本発明のクラッチ機構の動作を示す模式図であり、乗員が車両用シートに着座する前の状態を示している。

図６は、図５において、受圧部材が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けているときの状態を示している。図７は、図６において、受圧部材が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受け終わったときの状態を示している。図８は、図５において、受圧部材が乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受けているときの状態を示している。図９は、図８において、受圧部材が乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受け終わったときの状態を示している。なお、図１〜図４の各図では、シートバック２０およびヘッドレスト３０の内部構造を分かり易く示すために、これらのクッション構造および表皮構造を省略し内部のフレーム構造のみを示している。

まず、本発明のクラッチ機構４０を組み付けた車両用シート１の全体構成を説明する。図１に示すように、車両用シート１は、乗員が着座するシートクッション１０と、着座した乗員の背凭れ部となるシートバック２０と、着座した乗員の後頭部を支承するヘッドレスト３０とから構成されている。

これらの構成のうち、シートバック２０のフレーム構造について詳述すると、シートバック２０のフレームは、左右１対のサイドフレーム２１、２１と、これら両サイドフレーム２１、２１の上部を橋渡す格好のアッパーフレーム２２と、その下部を橋渡す格好のプレート２１ａとから構成されている。そして、両サイドフレーム２１、２１の下部は、リクライニング機構（図示しない）を介してシートクッション１０の後端部に傾動可能にそれぞれ組み付けられている。アッパーフレーム２２には、車幅方向の左右に１対のホルダ２２ａがそれぞれ組み付けられている。この両ホルダ２２ａには、サポート２３をそれぞれ挿入係止することができる。さらに、このサポート２３に後述するヘッドレスト３０の両ステー３２を挿入係止することで、シートバック２０にヘッドレスト３０を組み付けることができる。

一方、ヘッドレスト３０のフレーム構造について詳述すると、ヘッドレスト３０のフレームは、ヘッドレスト３０の輪郭をなす基部３１と、この基部３１と一体に組み付けられた左右１対のステー３２、３２と、この基部３１の前面を覆うと共にシートクッション１０に着座した乗員の後頭部を支承する板状の支承板３３とから構成されている。そして、シートバック２０が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受ける前の常時は、支承板３３は基部３１に対して略一体となるように保持されている（図２参照）。そして、後突発生時は、支承板３３は基部３１に対して車両前方向に飛び出る構成となっている（図３参照）。なお、支承板３３は、基部３１に対して支持部材３４および連結リンク３５を介して組み付けられている。

この支承板３３が飛び出る構成は、図示しない附勢手段とロック機構によって行われており、車両に後突が発生したときには、ロック機構のロックが解除されるため、附勢手段の附勢力によって支承板３３は基部３１に対して車両前方に飛び出る構成となっている。この飛び出る構成によって、車両に後突が発生した場合でも、支承板３３は乗員の後頭部を瞬時に支承することができる。なお、上述したこれらシートバック２０のフレーム構造およびヘッドレスト３０のフレーム構造は公知の構成であるため、さらなる詳細な説明は、ここでは省略する。

次に、本発明のクラッチ機構４０を説明する。このクラッチ機構４０は、図４、５に示すように、ベース２５と、受圧部材４１と、操作ブラケット４５と、アーム４６と、伝達部材７０および振り子体４８とから構成されている。以下に、これら各構成部材を個別に説明していく。

はじめに、ベース２５を説明する。ベース２５は、左右１対のサイドフレーム２１、２１のうち、いずれか一方の内面（図４に示す例では、右側のサイドフレーム２１の内面）に１対のピン２６、２６を介して固着される板状の部材である。このベース２５には、後述する操作ブラケット４５、アーム４６および振り子体４８が組み付けられる。また、ベース２５には、後述する操作ケーブル６０のアウタ部材６１の下端を掛着するフック２５ａが形成されている。

次に、受圧部材４１を説明する。受圧部材４１は、シートクッション１０に着座した乗員の背凭れ荷重を受ける受け部４１ａを有する側面視略Ｌ字状に形成された部材である。受圧部材４１の左右は、受圧部材４１が車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するように１対のピン４３、４３を介してシートバック２０のプレート２１ａに突設された左右の台座２１ｂ、２１ｂに組み付けられている。

このとき、１対のピン４３、４３のうち、少なくとも一方のピン４３は、一端が受圧部材４１に掛け止めされ、他端がプレート２１ａに掛け止めされたトーションばね（図示しない）の内部に挿入された状態で組み付けられている。これにより、トーションばねの附勢力によって、常時、受圧部材４１は前倒れ方向に附勢された状態となっている。すなわち、常時、受圧部材４１の受け部４１ａは、シートバック２０のクッションパッドＰの背面側と接触状態となっている（図５参照）。

そして、車両用シート１に着座した乗員がシートバック２０に背凭れ動作を行うと、その背凭れ荷重によってクッションパッドＰが押圧されるため、受圧部材４１はトーションばねの附勢力に抗して１対のピン４３、４３の軸回りを後倒れ方向に回動することとなる。なお、トーションばねは、上述したように、常時、受圧部材４１の受圧部４１ａをクッションパッドＰの背面側に接触させるためのものであるため、その附勢力は小さなものでよい。

次に、操作ブラケット４５を説明する。操作ブラケット４５は、略５角形に形成された板状の部材である。操作ブラケット４５の板面における５箇所の角部のうち１つの角部は、操作ブラケット４５が車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにピン４２を介してベース２５に組み付けられている。また、操作ブラケット４５の板面には、ピン４２の軸心を中心とする円周方向に長孔４５ａが形成されている。また、操作ブラケット４５の板面における５箇所の角部のうち長孔４５ａを境にピン４２と対向する角部には、操作ケーブル６０のインナ部材６２の一端（下端）がピン６３を介して固着されている。

ここで、操作ケーブル６０について詳述すると、操作ケーブル６０は、可撓性を有した管状のアウタ部材６１と、このアウタ部材６１の内部に挿通されたワイヤ状のインナ部材６２とから構成される２重構造となっている。アウタ部材６１の下端は、既に説明したベース２５に形成されたフック２５ａに掛着されており、インナ部材６２の下端は、上述したように操作ブラケット４５に固着されている。

一方、インナ部材６２の上端は、既に説明したヘッドレスト３０の支承板３３の飛び出しを防止するロック機構に接続されている。これにより、操作ブラケット４５が前倒れ方向へ回動すると、インナ部材６２の下端はアウタ部材６１の下端から引き出される格好で牽引されることとなる。そのため、この牽引によって、ロック機構のロックが解除されてヘッドレスト３０の支承板３３が車両前方向へ飛び出ることとなっている。

次に、アーム４６を説明する。アーム４６は、長方形薄板状に形成された部材である。
アーム４６には、その長手方向に沿って長孔４７が形成されている。この長孔４７の長手方向の両壁面のうち、一方側の壁面（図４において、下側の壁面）は平面４７ａとなっており、他方側の壁面（図４において、上側の壁面）は歯型４７ｂを有する面となっている。また、アーム４６の一端（基端）は、アーム４６が車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにピン４２を介してベース２５に組み付けられている。すなわち、操作ブラケット４５とアーム４６は同一のピン４２を介してベース２５に組み付けられている。一方、アーム４６の他端（自由端）には、伝達部材７０のインナ部材７２の一端（上端）がピン７３を介して固着されている。

ここで、伝達部材７０について詳述すると、伝達部材７０は、既に説明した操作ケーブル６０と同様に、可撓性を有した管状のアウタ部材７１と、このアウタ部材７１の内部に挿通されたワイヤ状のインナ部材７２とから構成される２重構造となっている。アウタ部材７１の上端は、サイドフレーム２１に形成されたフック２４に掛着されており、インナ部材７２の上端は、上述したようにアーム４６に固着されている。一方、アウタ部材７１の下端は、後述する受圧部材４１の止め部４１ｂに掛着されており、インナ部材７２の下端は、プレート２１ａの止め部２１ｃに固着されている。

これにより、受圧部材４１が後倒れ方向へ回動すると、インナ部材７２の上端はアウタ部材７１の内部に引き込まれる格好で牽引されることとなる。そのため、この牽引によって、アーム４６が前倒れ方向へ回動することとなる。したがって、受圧部材４１が受けた乗員の背凭れ荷重をアーム４６の前倒れ方向への回動力へと伝達することができる。

最後に、振り子体４８を説明する。振り子体４８は、薄板棒状に形成された部材である。振り子体４８の一端（基端）は、振り子体４８が車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにピン５０を介して操作ブラケット４５に組み付けられている。一方、振り子体４８の他端（自由端）には、アーム４６の長孔４７および操作ブラケット４５の長孔４５ａに挿入状態となるピン４８ａが形成されている。そして、振り子体４８の回動に伴って、ピン４８ａは両長孔４５ａ、４７内を移動可能となっている。

なお、図５に示すように、シートバック２０が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受ける前の常時は、上述した操作ブラケット４５、アーム４６および振り子体４８は、バランスを保った状態となっている。このバランスを保った状態とは、操作ブラケット４５は伝達部材７０によって前倒れすることがないように保持され、アーム４６は操作ケーブル６０によって前倒れ状態に保持され、振り子体４８はそのピン４８ａの移動がアーム４６の長孔４７によって規制されるように前倒れ状態に保持されている状態のことである。これらにより、振り子体４８のピン４８ａは両長孔４５ａ、４７内の一端側に保持された状態となっている（図５参照）。

続いて、上述したクラッチ機構４０の動作を説明する。このクラッチ機構４０は、その動作状態が車両用シート１に着座した乗員の背凭れ荷重の状態に応じて変化している。そのため、乗員の背凭れ荷重の状態に応じてクラッチ機構４０の動作を説明していく。はじめに、乗員が車両用シート１に着座する前の状態（図５に示される状態）から説明を開始する。

この図５に示される状態から、車両用シート１に着座した乗員がシートバック２０に背凭れ動作を行って受圧部材４１が乗員の背凭れ荷重を受けると、受圧部材４１はピン４３の軸回りを後倒れ方向（図５において、時計回り方向）へ回動していく。この回動によって、既に説明したようにアーム４６もピン４２の軸回りを前倒れ方向（図５において、反時計回り方向）へ回動していく。これにより、アーム４６の長孔４７の傾斜は前倒れしていくため、振り子体４８のピン４８ａは、振り子体４８の自重によって両長孔４５ａ、４７内の一端側から他端側に向けて移動していく。

ここで、受圧部材４１が速い背凭れ荷重を受ける場合を説明する。この速い背凭れ荷重の例として、例えば、車両に後突が発生したときの弾みでシートバック２０が乗員の背部によって受ける背凭れ荷重が該当する。このように受圧部材４１が速い背凭れ荷重を受けると、アーム４６は速い速度で前倒れ方向へ回動していく。このとき、アーム４６の回動速度が振り子体４８の回動速度より速いため、アーム４６の長孔４７の歯型４７ｂが振り子体４８のピン４８ａに係合する。

この係合によってピン４８ａの下側の外周面は、操作ブラケット４５の長孔４５ａの壁面のうち中心側の壁面（ピン５０側の壁面）４５ｂに押し当てられるため、アーム４６と操作ブラケット４５はロック状態となる（図６の一部拡大図参照）。そのため、これより以降において、さらに受圧部材４１が後倒れ方向へ回動すると、操作ブラケット４５はアーム４６と共に前倒れ方向へ回動していく（図７参照）。そして、この回動によってインナ部材６２は下方へ引っ張られ、ヘッドレスト３０のロック機構が解除される。このようにして、車両に後突が発生した場合でも、飛び出した支承板３３によって乗員の後頭部は瞬時に支承される格好となり、結果として、乗員が、所謂、むち打ち状態になることを防止できる。

これとは逆に、受圧部材４１が遅い背凭れ荷重を受ける場合を説明する。この遅い背凭れ荷重の例として、例えば、乗員が車両に乗降したときの弾みでシートバック２０が乗員の背部によって受ける背凭れ荷重が該当する。このように受圧部４４が遅い背凭れ荷重を受けると、アーム４６は遅い速度で前倒れ方向へ回動していく。このとき、アーム４６の回動速度が振り子体４８の回動速度と同程度となるため、アーム４６の長孔４７の歯型４７ｂが振り子体４８のピン４８ａに係合することなく、振り子体４８のピン４８ａは長孔４７の平面４７ａに摺動していく格好で両長孔４５ａ、４７の他端側に向けて移動していく（図８の一部拡大図参照）。

これにより、既に説明した受圧部材４１が速い背凭れ荷重を受ける場合のように、アーム４６と操作ブラケット４５はロック状態となることはない。そのため、これより以降において、さらに受圧部材４１が後倒れ方向へ回動した場合でも、操作ブラケット４５は回動することなく、アーム４６のみが前倒れ方向へ回動していき、振り子体４８のピン４８ａは両長孔４５ａ、４７の他端側に到達する（図９参照）。したがって、インナ部材６２は下方へ引っ張られることがなく、支承板３３が飛び出ることがない。結果として、乗員の背凭れ荷重は伝達されることなく遮断される格好となる。

本発明の実施例に係るクラッチ機構４０は、上述したように構成されている。この構成によれば、シートバック２０が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けると、振り子体４８のピン４８ａを介してアーム４６と操作ブラケット４５はロック状態（すなわち、操作ブラケット４５とアーム４６は、機械的に一体状態）となる。これにより、シートバック２０が受けた速い背凭れ荷重は、操作ブラケット４５へと伝達される。

そのため、従来技術のように空気を介することなく、乗員の背凭れ荷重を操作ブラケット４５へ伝達させることができる。したがって、外気の温度の影響を受けることなく、乗員の背凭れ荷重を操作ブラケット４５へ確実に伝達させることができる。また、この構成によれば、振り子体４８のピン４８ａは、振り子体４８の自重によって両長孔４５ａ、４７内の一端側から他端側に向けて移動していく。そのため、ばね等を必要とすることなく、簡便な構成で実施できる。

また、この構成によれば、クラッチ機構４０を介して乗員の背凭れ荷重をヘッドレスト３０のロック機構へ伝達させることができる。そのため、車両に後突が発生したときには、ヘッドレスト３０の支承板３３によって乗員の後頭部を瞬時に支承することができる。また、この構成によれば、車両用シート１に着座する乗員に体重差が生じている場合でも、操作ブラケット４５およびアーム４６の両長孔４５ａ、４７を十分に長く形成しておけば、それら両長孔４５ａ、４７によって乗員の体重差による背凭れ荷重の影響を吸収することができる。そのため、車両用シート１に着座する乗員の体重差に影響されることなく、乗員の背凭れ荷重を操作ブラケット４５へ確実に伝達させることができる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、常時、受圧部材４１の受圧部４４をクッションパッドＰの背面側に接触させる構成の例として、トーションばねを使用する場合を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、受圧部材４１の受け部４１ａをクッションパッドＰの背面側に結合させる構成でも構わない。

図１は、本発明のクラッチ機構を組み付けた車両用シートを示す斜視図である。図２は、図１の車両用シートにおけるヘッドレストの側面図であり、正常時の支承板の状態を示している。図３は、図２において、後突発生時の支承板の状態を示している。図４は、図１のクラッチ機構の分解斜視図である。図５は、本発明のクラッチ機構の動作を示す模式図であり、乗員が車両用シートに着座する前の状態を示している。図６は、図５において、受圧部材が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けているときの状態を示している。図７は、図６において、受圧部材が乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受け終わったときの状態を示している。図８は、図５において、受圧部材が乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受けているときの状態を示している。図９は、図８において、受圧部材が乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受け終わったときの状態を示している。

符号の説明

１車両用シート
２０シートバック
２１サイドフレーム
４１受圧部材
４５操作ブラケット
４５ａ長孔
４６アーム
４７長孔
４８振り子体
４８ａピン
６０操作ケーブル
７０伝達部材

Claims

車両用シートに着座した乗員の背凭れ荷重を受けるとシートバックの内部に配策された操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達し又は遮断するクラッチ機構であって、
乗員の背凭れ荷重を受けると車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにシートバックに組み付けられた受圧部材と、
操作ケーブルの一端が締結され、車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するようにシートバックのサイドフレームに組み付けられた操作ブラケットと、
操作ブラケットの回動軸の軸回りに回動するように操作ブラケットに組み付けられたアームと、
受圧部材が受けた乗員の背凭れ荷重をアームの前倒れ方向への回動力へと伝達する伝達部材と、
車幅方向を軸方向とする軸回りに回動するように操作ブラケットの表面に組み付けられ、操作ブラケットに形成された円弧状の長孔を移動可能に、且つ、アームに形成された歯形状の長孔に係合可能なピンを有する振り子体とから構成されており、
シートバックが乗員の背部によって速い背凭れ荷重を受けると、この荷重によって受圧部材は後ろ倒れ方向へ回動し、この回動によってアームは伝達部材を介して前倒れ方向へ回動し、この回動によって振り子体はそのピンがアームと操作ブラケットの両長孔内を一端側から他端側へと移動するように自重で前倒れ方向へ回動し、この回動途中において、振り子体のピンがアームの長孔の歯型に係合されることによってアームと操作ブラケットはロック状態となり、このロック状態によって操作ブラケットはアームと共に前倒れ方向へ回動し、この回動によって乗員の背凭れ荷重は操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達され、
シートバックが乗員の背部によって遅い背凭れ荷重を受けると、この荷重によって受圧部材は後ろ倒れ方向へ回動し、この回動によってアームは伝達部材を介して前倒れ方向へ回動し、この回動によって振り子体はそのピンがアームと操作ブラケットの両長孔内を一端側から他端側へと移動するように自重で前倒れ方向へ回動し、この回動によって乗員の背凭れ荷重は操作ケーブルの一端を引っ張る牽引力へと伝達されることなく遮断されることを特徴とするクラッチ機構。