JP4736726B2 - リクライニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として車両用のシートに用いられるリクライニング装置に関し、詳しくはシートバックを任意の回動位置でロックするためのロックゾーンと、ロックを不能にしてシートバックを前方へ倒し込むためのフリーゾーンとが設定されたリクライニング装置に関する。

この種のリクライニング装置は、例えば特許文献１に開示されている技術からも明らかなように、シートクッション側に固定されるガイドとシートバック側に固定されるラチェットとが相対的に回転できるように嵌め合わせによって組み付けられている。これらのガイドとラチェットとの相対的な回転領域には、シートバックを任意の回動位置でロックすることができるロックゾーンと、このロックを不能にするフリーゾーンとが設定されている。

ガイドとラチェットとで構成される内部空間には一対のポールが組み込まれ、両ポールはガイドの内面に形成されているポール案内溝に沿って進退可能である。リクライニング装置のロックゾーンにおいてはポールを進退させることにより、その外歯をラチェットの内歯に噛み合わせ、あるいは噛み合いを解除することができる。リクライニング装置のフリーゾーンはラチェットに内歯が成形されていない領域であり、シートバックをバックスプリングの付勢力によって前方へ倒し込むことができる。
特開２００３−９９７９号公報

ガイドとラチェットとは嵌め合わせで組み付けられるため、嵌め合い隙間を小さくするにも限界がある。そしてバックスプリングの付勢力は、ガイドとラチェットとの相互間に作用している。これらのことからバックスプリングの付勢力に基づき、ガイドとラチェットとが嵌め合い隙間の範囲で相対的に移動して軸ずれを起こす。この結果、ラチェットの内歯とポールの外歯との噛み合いがずれることになる。この噛み合いのずれは、シートバックをフリーゾーンからロックゾーンに操作したときの最初のロック位置（初段ロック位置）が1〜2歯飛び越えた位置になるといった歯飛び現象を招く。

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、初段ロック位置においてバックスプリングの付勢力を原因とするラチェットとポールとの歯飛び現象を解消し、リクライニング装置のロック性能の向上を図ることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、シートクッション側とシートバック側とに対して個別に固定されるガイドとラチェットとがリクライニング中心回りに相対的に回転できるように組み付けられ、この回転領域には、シートバックを任意の回動位置でロックすることができるロックゾーンと、ロックを不能にしてシートバックをバックスプリングの付勢力によって前方へ倒し込むことができるフリーゾーンとが設定され、ロックゾーンはガイドとラチェットとの内部に組み込まれた1個又は2個のポールを進退させることで、ラチェットの内歯にポールの外歯を噛み合わせ、あるいは噛み合いを解除するように構成されたリクライニング装置であって、シートバックがフリーゾーンからロックゾーンに操作されたときの初段ロック位置において、ガイドとラチェットとの相互間に作用しているバックスプリングの付勢力に基づく荷重方向を基準としたときに、この荷重方向とラチェットに対するポールの進退方向とのなす角度が±30度の範囲内に設定されている。

このようにガイドとラチェットとの間に作用しているバックスプリングの荷重方向とポールの進退方向とのなす角度の範囲を設定することにより、バックスプリングの荷重を受けてガイドとラチェットとが相互間の隙間の範囲で相対的に移動しても、この移動がシートバックの初段ロック位置においてはラチェットの内歯とポールの外歯との噛み合いをずらせる原因とならず、これらの噛み合いが円滑に維持される。したがって初段ロック位置でのラチェットとポールとの歯飛び現象が解消され、リクライニング装置のロック性能が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載されたリクライニング装置であって、バックスプリングに、リクライニングの中心軸を中心として配置された渦巻きバネを使用している。

これにより、バックスプリングがコンパクトに配置された形式のリクライニング装置において、ラチェットとポールとの歯飛び現象の防止性能を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載されたリクライニング装置であって、初段ロック位置において、ガイドとラチェットとの相互間に作用しているバックスプリングの付勢力に基づく荷重方向と、ラチェットに対するポールの進退方向とが同方向に設定されている。

このようにバックスプリングによる荷重方向とポールの進退方向とを一致させることにより、シートバックの初段ロック位置での歯飛び現象の防止性能は最良となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
図１は車両用シートにおけるシートクッション側とシートバック側との連結箇所を表した概略図である。この図面で示すようにシートクッション側のロアアーム１０とシートバック側のアッパアーム１２とが、ラウンドタイプのリクライニング装置Ｒによって結合されている。このリクライニング装置Ｒの機能により、その中心軸を回動支点とするシートバック（アッパアーム１２）の回動位置を調整でき、かつ、シートバックを前方へ倒し込むことができる。

ロアアーム１０とアッパアーム１２との間で付勢力を発揮させるバックスプリング１６には渦巻きバネが使用され、このバックスプリング１６はリクライニング装置Ｒの中心軸を中心としてコンパクトに配置され、その外側端部（フック）はアッパアーム１２に固定されたブラケット１４に引っ掛けられている。このバックスプリング１６の付勢力により、シートバックは常に前方へ回動する力を受けている。

図２はリクライニング装置Ｒの主要な構成部品を表した分解斜視図である。図３はリクライニング装置Ｒの縦断面図である。図４はリクライニング装置Ｒの平断面図である。これらの図面で示されているリクライニング装置Ｒは個々に円盤形状をしたガイド２０およびラチェット３０によって外殻が構成されている。これらのガイド２０およびラチェット３０は互いに対向して嵌め合わされ、かつ相互の外周部にラチェット３０の側から組み付けられるリング部材３９をカシメ付ける。これにより、ガイド２０とラチェット３０とはリクライニング装置Ｒの中心軸回りに相対的な回転が可能に組み付けられる。そしてガイド２０はシートクッション側のロアアーム１０に固定され、ラチェット３０はシートバック側のアッパアーム１２に固定される（図３）。

ガイド２０およびラチェット３０の内部に構成された空間には、１個のヒンジカム４０とスライドカム５０、2個のポール６０がそれぞれ収容される。またガイド２０の外側には渦巻きバネを用いたロックスプリング７０が組み付けられる。これらの各構成部材は、ガイド２０およびラチェット３０の中心を貫通するリクライニング装置Ｒの操作軸（図示省略）に直接的または他の構成部材を介して間接的に支持される。

ガイド２０はその中心部に貫通して形成された中心孔２２を有するとともに、ガイド２０の内側は円形の凹部になっている。この凹部内には互いに十字状に交差して縦横に延びるカム案内溝２４とポール案内溝２６とが形成されている。これらのカム案内溝２４およびポール案内溝２６は、凹部よりも一段と深く形成されている。カム案内溝２４にはスライドカム５０が位置し、ポール案内溝２６には一対のポール６０がスライドカム５０を両側から挟む格好で位置する（図４）。ガイド２０の外側面には、中心孔２２と同心円上において4個の突起２８が等間隔（90度間隔）で設けられている。一方、ロアアーム１０には各突起２８に対応する間隔で開けられた孔があり、これらの孔に各突起２８を嵌め合わせることで、ガイド２０がロアアーム１０に対して回り止めされて取り付けられる。

ラチェット３０はその中心部に貫通して形成された中心孔３２を有し、ラチェット３０の内側は円形の凹部になっている。この凹部の内周面には、複数の連続した歯からなる内歯３４と、歯のない部分３６とが周方向に180度の間隔をもって交互に設けられている。歯のない部分３６は、内歯３４の歯先よりも凹部内方へ突出している。ラチェット３０の外側面には、中心孔３２と同心円上において6個の突起３８が等間隔で設けられている。これらの各突起３８をアッパアーム１２の各孔に嵌め合わせることで、ガイド２０がロアアーム１０に対して回り止めされて取り付けられる。なお、ガイド２０とラチェット３０とが組み付けられたとき、ラチェット３０の外周部はガイド２０の円形凹部に嵌り合うとともに、ガイド２０およびラチェット３０の中心孔２２，３２は互いに同軸線上に位置する。

ヒンジカム４０は、筒状の軸部４２と、この軸部４２の外周から外方へ突出したアーム部４４とを備えている。軸部４２は、外周面が円形の支持部分４２ａと、外周面が矩形の係止部分４２ｂとからなる。支持部分４２ａはガイド２０の中心孔２２内に位置し、係止部分４２ｂはガイド２０の外側に位置する（図３）。この係止部分４２ｂの外周にロックスプリング７０の内方端部が結合される。なお軸部４２の内部には、リクライニング装置Ｒの操作軸（図示省略）が回転伝達可能に挿入される。

スライドカム５０はその概略形状が長方形をしており、その中央部において開口部５２を有する。この開口部５２の一部にヒンジカム４０におけるアーム部４４の先端部が嵌り合う（図４）。スライドカム５０は、その両長辺側の中央付近において径方向に突出した係合突部５４を有する。またスライドカム５０は、その両長辺側においてカム面５６を有し、これらは係合突部５４の両側に位置している。

一対のポール６０は、ガイド２０のポール案内溝２６に組み付けられた状態で径の外方側に位置する頂部において、ラチェット３０の内歯３４に噛み合うことが可能な外歯６２を有する。両ポール６０における個々の外歯６２の反対側、つまりスライドカム５０と接する側には、それぞれ左右一対の脚部６４が位置している。また両ポール６０は、個々の脚部６４の中間部において係合凹部６６を備えている。

ロックスプリング７０は、既に述べたようにガイド２０の外側に組み付けられる。そしてロックスプリング７０の内方端部はヒンジカム４０における軸部４２の係止部分４２ｂ外周に結合され、外方端部はガイド２０外面の凸部に係合される（図１）。これにより、ロックスプリング７０はガイド２０とヒンジカム４０との間においてトーションバネとして機能する。

リクライニング装置Ｒの各構成部材が組み付けられた状態において、スライドカム５０はガイド２０のカム案内溝２４内において図４の左右方向へスライド可能である。一対のポール６０はガイド２０のポール案内溝２６内において図４の上下方向へそれぞれスライド可能である。この状態でスライドカム５０の上下両側にある係合突部５４は、両ポール６０における個々の両脚部６４の間にそれぞれ位置している。またスライドカム５０の各カム面５６は、両ポール６０における個々の両脚部６４端部に対して接触または接触可能に位置している。またヒンジカム４０は、ロックスプリング７０によってリクライニング装置Ｒの中心軸回りに図４の反時計回り方向へ付勢されている。これに伴ってスライドカム５０が、ヒンジカム４０のアーム部４４を通じて図４において左方向への作動力を受けている。

つづいてリクライニング装置Ｒの操作について説明する。
既に述べたようにロックスプリング７０の付勢力を受けているヒンジカム４０を通じてスライドカム５０が図４の左方向への作動力を受けている状態では、スライドカム５０の各カム面５６が両ポール６０を径の外方向へ押し出すように個々の両脚部６４端部に接触している。これにより、両ポール６０における個々の外歯６２がラチェット３０の内歯３４にそれぞれ噛み合ってガイド２０とラチェット３０との相対的な回転が阻止され、リクライニング装置Ｒはロック状態に保持される。

リクライニング装置Ｒのロック解除操作により、ヒンジカム４０がロックスプリング７０の付勢力に抗して図４の時計回り方向へ回転操作されると、ヒンジカム４０のアーム部４４を通じてスライドカム５０が図４の右方向へスライドする。これにより、スライドカム５０の両係合突部５４が両ポール６０の係合凹部６６にそれぞれ進入し、同時に各カム面５６の低い部分に両ポール６０の脚部６４がそれぞれ位置する。これにより、両ポール６０がそれぞれ径の内方向へ引き込まれるように移動して個々の外歯６２とラチェット３０の内歯３４との噛み合いが解除される。したがってガイド２０とラチェット３０との相対的な回転が可能となり、リクライニング装置Ｒはロック解除状態となる。

リクライニング装置Ｒのロックを解除してガイド２０とラチェット３０とを相対的に回転させることにより、両ポール６０をラチェット３０の歯のない部分３６に位置させることができる。この状態ではリクライニング装置Ｒに対する操作力を解除しても、ガイド２０とラチェット３０との相対的な回転が可能である。

このようにガイド２０とラチェット３０との相対的な回転領域には、ラチェット３０の内歯３４と両ポール６０の外歯６２との噛み合いが可能なロックゾーンと、この噛み合いが不能なフリーゾーンとが設定されている。ロックゾーンではシートバックを任意の回動位置でロックすることができ、フリーゾーンではシートバックを前方へ倒し込むことができる。

リクライニング装置Ｒのガイド２０とラチェット３０との相互間には、バックスプリング１６の付勢力に基づく荷重が常に作用している。また相対的に回転することが条件のガイド２０とラチェット３０との間には、所定の嵌め合い隙間が必要である。これらのことからガイド２０とラチェット３０とが、バックスプリング１６から受ける荷重によって相互の嵌め合い隙間の範囲において軸ずれを起こす。ガイド２０とラチェット３０との軸ずれは、ラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合いをずらせる原因となる。

図５はラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合い部分を拡大して表した平面図である。この図面で示すようにラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合いがずれると、相互の接触部の圧力角が大きくなる。その結果、ラチェット３０の内歯３４に向けてポール６０を進行させるために大きな力をかけなければ、内歯３４と外歯６２とを噛み合わせることができず、リクライニング装置Ｒのロック性能が悪くなる。またラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合いずれは、シートバックをリクライニング装置Ｒのフリーゾーンからロックゾーンに操作したとき、内歯３４と外歯６２とが最初に噛み合う初段ロック位置において歯飛び現象を招く。

この対策としてガイド２０とラチェット３０との嵌め合い隙間を小さくして内歯３４と外歯６２との噛み合いずれを抑えること、あるいはロックスプリング７０の弾性力を大きくしてポール６０の進行力を高めることが考えられる。しかし既に述べたようにガイド２０とラチェット３０との嵌め合い隙間を小さくするには限界があり、またロックスプリング７０の弾性力を大きくすることもリクライニング装置Ｒのロック解除操作力を軽く保つために避ける必要がある。

本実施の形態では、ガイド２０とラチェット３０との間に作用するバックスプリング１６の荷重方向と、ポール６０のスライド方向（ラチェット３０に対する進退方向）との関係を改善することで、リクライニング装置Ｒの初段ロック位置における内歯３４と外歯６２との噛み合いずれを抑えるようにした。まずバックスプリング１６の荷重方向を認識するために、アッパアーム１２のブラケット１４に引っ掛けられているバックスプリング１６の外側端部とリクライニング装置Ｒの中心とを結ぶ仮想の直線を基準線Ｌとして設定する（図１）。そしてバックスプリング１６の外側端部から基準線Ｌと直角に図１の左方向へ向かう仮想の直線Ｌ１がリクライニング装置Ｒに作用するバックスプリング１６の荷重方向となる。

ポール６０のスライド方向はガイド２０におけるポール案内溝２６の方向であるので、このポール案内溝２６の位置をリクライニング装置Ｒの外側から確認する必要がある。ポール案内溝２６の位置は、ガイド２０の外側に設けられている各突起２８のうちの2個と対応しており、これらのうちの1個（突起２８Ａ）は他の各突起２８とは平面形状が異なる（図１）。したがってリクライニング装置Ｒの各構成部材が組み付けられた状態では、突起２８Ａとリクライニング装置Ｒの中心とを結ぶ仮想の直線Ｌ２によってポール案内溝２６の方向を認識することができる。

そこでシートバックがリクライニング装置Ｒのフリーゾーンからロックゾーンに操作されたときの初段ロック位置において、直線Ｌ１，Ｌ２のなす角度θを調整してロアアーム１０に対するガイド２０の取付け角度を決定する。これにより、バックスプリング１６の荷重方向から角度θの位置にポール案内溝２６が配置されたこととなる。したがって角度θを選択することにより、バックスプリング１６の荷重に基づくガイド２０とラチェット３０との軸ずれ方向がラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合いずれを招く方向とならないように設定することができる。例えば角度θを0度に調整、つまり直線Ｌ１，Ｌ２が重なるようにロアアーム１０に対するガイド２０の取付け角度を調整することが最も好ましい。なぜなら、この場合のリクライニング装置Ｒに作用するバックスプリング１６の荷重方向とポール６０のスライド方向とは全く同方向となるため、ガイド２０とラチェット３０との軸ずれによって内歯３４と外歯６２との噛み合いずれを招くことはない。

図６は角度θを90〜0度の範囲で調整した場合において、ポール６０がロックスプリング７０の付勢力に基づいてラチェット３０の内歯３４に噛み合う方向へ移動する力（進行力）をガイド２０とラチェット３０との嵌め合い隙間との関係で表したグラフである。このグラフで明らかなように横軸にとった嵌め合い隙間の値Ｓ（一般的な製品に相当する値）においては、角度θが0〜30度の範囲内であれば、縦軸にとったポール６０の進行力が許容値に保たれている。つまり、この範囲においてはラチェット３０の内歯３４とポール６０の外歯６２との噛み合いずれが抑えられているのであり、結果として初段ロック位置での内歯３４と外歯６２との歯飛び現象が防止される。そして、すでに述べたように角度θを0度に設定した場合は、グラフからも分かるようにポール６０が大きな進行力を発揮することとなる。

図７は歯飛びが生じるときのシートバック（ラチェット３０）における回転速度の実測値を角度θとの関係で表した表である。なお、この表の角度θはバックスプリング１６の荷重方向である直線Ｌ１を基準とした値である。また、この測定に使用したガイド２０とラチェット３０との嵌め合い隙間は一定値（一般的な製品よりも大きめの値）である。この表で明らかなように角度θを±30度の範囲内に設定すれば、歯飛びが生じる速度の実測値が格段に増大し、結果として歯飛び現象を避けることができる。

以上は本発明を実施するための最良の形態を図面に関連して説明したが、この実施の形態は本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。
例えば、図面で示すリクライニング装置Ｒはスライドカム５０と一対のポール６０とを用いた形式であるが、スライドカム５０に代えて回転カムを用いた形式のリクライニング装置に本発明を適用することもできる。またポール６０については1個であってもよい。

なお本実施の形態は、初段ロック位置におけるバックスプリング１６の荷重方向とポール６０の進退方向とを、好ましくは同一方向に設定して初段ロック位置での歯飛び防止性能を向上させるといった内容である。しかしリヤシートのリクライニング装置のようにフリーゾーンの設定がなく、ロックゾーンの角度も60度以内の小さい範囲である場合、このロックゾーンにおけるバックスプリング１６の荷重方向とポール６０の進退方向とのなす角度を±30度の範囲内に設定すれば、そのロックゾーンにおいて適正なロック性能を発揮できる。ただし、ロックゾーンの角度が60度を超えるリクライニング装置においては適正なロック性能を発揮できない領域ができてしまうことに留意しなければならない。

シートクッション側とシートバック側との連結箇所を表した概略図 リクライニング装置の主要な構成部品を表した分解斜視図 リクライニング装置の縦断面図 リクライニング装置の平断面図 ラチェットの内歯とポールの外歯との噛み合い部分を拡大して表した平面図 ガイドの取付け角度を選択したときのポールの進行力をガイドとラチェットとの嵌め合い隙間との関係で表したグラフ 歯飛びが生じるときのラチェット速度の実測値と角度θとの関係を表した表

符号の説明

１６ バックスプリング
Ｒ リクライニング装置
２０ ガイド
３０ ラチェット
３４ 内歯
６０ ポール
６２ 外歯

Claims (3)

1. シートクッション側とシートバック側とに対して個別に固定されるガイドとラチェットとがリクライニングの中心軸回りに相対的に回転できるように組み付けられ、この回転領域には、シートバックを任意の回動位置でロックすることができるロックゾーンと、ロックを不能にしてシートバックをバックスプリングの付勢力によって前方へ倒し込むことができるフリーゾーンとが設定され、ロックゾーンはガイドとラチェットとの内部に組み込まれた1個又は2個のポールを進退させることで、ラチェットの内歯にポールの外歯を噛み合わせ、あるいは噛み合いを解除するように構成されたリクライニング装置であって、
   シートバックがフリーゾーンからロックゾーンに操作されたときの初段ロック位置において、ガイドとラチェットとの相互間に作用しているバックスプリングの付勢力に基づく荷重方向を基準としたときに、この荷重方向とラチェットに対するポールの進退方向とのなす角度が±30度の範囲内に設定されているリクライニング装置。
2. 請求項１に記載されたリクライニング装置であって、
   バックスプリングに、リクライニングの中心軸を中心として配置された渦巻きバネを使用しているリクライニング装置。
3. 請求項１又は２に記載されたリクライニング装置であって、
   初段ロック位置において、ガイドとラチェットとの相互間に作用しているバックスプリングの付勢力に基づく荷重方向と、ラチェットに対するポールの進退方向とが同方向に設定されているリクライニング装置。
   

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