(57)【要約】      （修正有）【課題】固定部材と可動部材の回動によって、ロックされた状態とロックが解除され保持された状態を切り替えることができ、安全性が高く、軽量且つ小型化できるばねロック機構を提供する。【解決手段】ばねロック機構１０は、第１部材２０と、第２部材３０と、ロックドラム１１と、コイルばね１２と、切替機構と、を備える。コイルばね１２の巻方向は、第２部材をロックする方向に対して逆方向であり、コイルばね１２は、自由状態の巻外径がロックドラム１１の内径より２〜５％大きく、ロックドラム１１の内周面に当接し、コイルばね１２が拡径してロックドラム１１の内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックする。切替機構は、ロックが解除された状態のコイルばね１２の長さを、ロックされた状態のコイルばね１２の長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う。【選択図】図１
2020023229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側部材で構成される第１部材と、前記第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、前記第１部材、および、前記第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、他方の部材に固定され、前記ロックドラムに当接し摩擦力により前記第１部材に対する前記第２部材の一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、前記第２部材を前記第１部材に対し回動させて、前記ロックされた状態と、前記ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、を備えるばねロック機構であって、
前記コイルばねの巻方向は、前記第２部材をロックする方向に対して逆方向であり、前記コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、前記ロックドラムの内周面に当接し、前記コイルばねの一方の端部近傍が前記コイルばねの内側に折り曲げられた固定端部として前記ロックドラムの内側の位置に固定され、前記コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、前記第２部材をロックする方向に負荷トルクが加わると、前記コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、前記コイルばねが拡径して前記ロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
前記切替機構は、前記ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、前記ロックされた状態の前記コイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
【請求項２】
前記コイルばねは、
前記ロックドラムと当接する外周の位置に、前記コイルばねのばね線材を横切る複数の凹凸部を設けて粗面化した請求項１記載のばねロック機構。
【請求項３】
前記切替機構は、
ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態の切替を行うものであり、
少なくとも、前記コイルばねの長さを、ロック状態の長さに対し、長くするもしくは短くする変位カムと、
コイルばねの変位した状態を保持する保持部と、
保持されたコイルばねを元のロック状態の長さに戻す復帰カムを具備し、
前記コイルばねの長さを、長くするもしくは短くする動作を伴うもので、
前記ロックされた状態と、前記ロックが解除され保持された状態の切替が、前記第２部材の回動によって行われる、
請求項１または２に記載のばねロック機構。
【請求項４】
前記ロックドラムは、前記第２部材に固定され、
前記第１部材は、前記ロックドラムの軸方向の動きを規制する規制部を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のばねロック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばねロック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などの座席に用いられるア−ムレスト、オットマン、またはヘッドレストの角度を、無段階的に調節できる機構として、ばねロック機構が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１のばねロック機構では、断面が四角形のばね線材で成るコイルばねの内側に設けられたロックドラムを、コイルばねによって締め付けることにより摩擦力を発生させる。この摩擦力によって、ア−ムレストの一方向の回動をロックしている。また、特許文献１のばねロック機構では、コイルばねの固定端部は外側に張り出し、折り曲げられて、ロックドラムの外側位置の回動側部材に取り付けられている。自由端部は、外側に折り曲げられ、ロックされた状態とロックが解除された状態を切り替える切替機構は、ロックドラムの外側に設けられている。
【０００３】
特許文献２のばねロック機構では、コイルばねの固定端部は、コイルばねの外側に折り曲げられ、ロックドラムの外側に固定されている。また、特許文献３のばねロック機構は、ロックドラムの内側の位置に設けられたコイルばねによってロックドラムをロックし、レバ−操作時のみによってロックを解除するもので、ロック解除状態を保持する機能を持つ切替機構とは設計思想が全く異なるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４７７９１号公報
【特許文献２】特許５８９０５２５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３３１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両の安全性向上のために、ばねロック機構に対してロック時の保持力を高めることが求められている。また、常に、軽量化および小型化が求められている。しかし、特許文献１および特許文献２の固定側部材と、回動側部材で成るばねロック機構は、コイルばねがロックドラムを外側から締め付けることで、回動をロックしている。この場合、ア−ムレストに負荷がかかるとコイルばねのばね線材に引張り方向の荷重がかかり、固定端部の折り曲げ個所等で破断するおそれがある。このため、特許文献１および特許文献２のばねロック機構では、コイルばねの固定部分を保持するバ−リング部（例えば特許文献１の筒部３ａ参照）を設けて、コイルばねの一部を巻き付けることでバ−リング部に負荷を分担させ、負荷の集中を防いでいる。これにより、コイルばねの有効巻数の減少を補うために巻き数が増加する。結果としてロックドラムの高さが高くなる、あるいはロックドラムの径が大きくなる等の課題となっている。
【０００６】
また、特許文献１および特許文献２のばねロック機構では、コイルばねがロックドラムの外側にあるため、コイルばねの固定端部がロックドラムに対し外側に向いて折り曲げられるとともに大きく張り出しているために大型化するという問題がある。さらに、ばねロック機構をウレタンなどの発泡部材で一体発泡して包む場合、発泡部材が侵入しないように設けられる発砲部材侵入防止用カバ−が複雑化する。
【０００７】
また、特許文献３のばねロック機構は、ロックドラムの内側の位置に設けられたコイルばねによってロックドラムをロックするものであるが、その切替操作の設計思想は全く異なる。ロック解除は、レバ−による押圧状態の時のみ可能で、手を離してロック解除状態を保持する機能を持たない切替機構のものである。
【０００８】
本発明の課題は、必要なロック時の保持力を保持しながらも、固定側部材と回動側部材の回動によって、ロックされた状態とロックが解除され保持された状態を切り替えることができ、安全性が高く、軽量且つ小型化できるばねロック機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、
固定側部材で構成される第１部材と、第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、第１部材、および、第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、他方の部材に固定され、ロックドラムに当接し摩擦力により第１部材に対する第２部材の一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、第２部材を第１部材に対し回動させて、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、を備えるばねロック機構であって、
コイルばねの巻方向は、第２部材をロックする方向に対して逆方向であり、コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、ロックドラムの内周面に当接し、コイルばねの一方の端部近傍がコイルばねの内側に折り曲げられた固定端部としてロックドラムの内側の位置に固定され、コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、第２部材をロックする方向に負荷トルクが加わると、コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、コイルばねが拡径してロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
切替機構は、ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、ロックされた状態のコイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
を提供することによって解決される。
【００１０】
この構成によれば、コイルばねは、ロックドラムの内周面に当接する。これにより、摩擦力による荷重は、第２部材をロックする方向に負荷トルクが加わるとばね線材を圧縮する方向にかかる。この圧縮方向の荷重では、引張方向と違ってばね線材が圧縮変形しても破断、分断の心配がない。この圧縮方向荷重と引張方向荷重の破断に対する強度差は、特にばね線材を曲げた部分で顕著である。
【００１１】
これにより、特許文献１および特許文献２のばねロック機構のようにバ−リング部にコイルばねを巻き付けて固定し、荷重を分散させる必要がない。さらに、コイルばねをロックドラムの内側に配したことで、その固定がロックドラムの内側の限られた省スペ−スで可能である。また、コイルばねは破断するおそれがないため、コイルばねの線径は細くて軽いものが選択可能である。また、コイルばねをロックドラムの内側の位置に配したことから、ア−ムレストをウレタン等で発泡する場合の、発砲部材侵入防止対応が簡単になる。
【００１２】
また、この構成によれば、第２部材の回動の中心から摩擦力を発せさせる位置までの距離が、特許文献１および特許文献２のばねロック機構に比べて、ばね線材の直径分だけ長くなり、テコの原理から保持力が有利になる。これにより、ドラムの縮径や、コイルばねの巻き数減が可能である。
【００１３】
また、この構成によれば、ロック可能な使用状態とロック解除状態の切替が、第２部材の回動で行われ、コイルばねの長さを長くするもしくは短くする方向の変位を伴い、ロック解除状態の保持が、安全かつ確実にできる。
【００１４】
コイルばねは、ロックドラムと当接する外周の位置に、コイルバネのばね線材を横切る複数の凹凸部を設けて祖面化してもよい。なお、凹凸部はコイルばねの外周に設けられるため、その成形は転造等により安定した品質で容易に行える。この構成によれば、コイルばねとロックドラムとの摩擦力が大幅に大きくなり、保持力の向上および品質の安定化が図れ、また、コイルばねの巻き数や、ロックドラムの直径を減らすこともできる。
【００１５】
切替機構は、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態の切替を行うものであり、少なくとも、コイルばねの長さを、ロック状態の長さに対し、長くするもしくは短くする変位カムと、コイルばねの変位した状態を保持する保持部と、保持されたコイルばねを元のロック状態の長さに戻す復帰カムを具備し、コイルばねの長さを、長くするもしくは短くする動作を伴うもので、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態の切替が、第２部材の回動で行われる。これにより、ロック解除状態の保持が、安全かつ確実にできる。
【００１６】
ロックドラムは、第２部材に固定され、第１部材に、ロックドラムの軸方向の動きを規制する規制部を設けてもよい。この構成によれば、第１部材の規制部により、第２部材の軸方向（ア−ムレストの場合では後述するシ−ト内外方向）の動きを規制し、変形やガタツキの少ないロック機構が実現する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によって、必要なロック時の保持力を保持しながらも、固定部材と可動部材の回動によって、ロックされた状態とロックが解除され保持された状態を切り替えることができ、安全性が高く、軽量且つ小型化できるばねロック機構が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるア−ムレストの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるばねロック機構を分解した状態の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるロック解除カム、復帰カム、保持部、変位カム、および、コイルばねの自由端部の相対的位置関係を説明する展開図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるばねロック機構を分解した状態の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態におけるばねロック機構の断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態におけるばねロック機構をヘッドレストに装着した状態を示した側面図である。
【図７】本発明の第５実施形態におけるばねロック機構をオットマン装置に装着した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のばねロック機構の好適な実施態様について、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態におけるばねロック機構１０およびア−ムレストフレ−ム３１を表皮３２で覆い、表皮３２の内部に注入した発泡樹脂（発泡部材）３４により全体を一体化させた状態を示したア−ムレスト５０の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態におけるばねロック機構１０を分解した状態の斜視図である。なお、第１実施形態から第３実施形態では、角度調整範囲の下限が０度であり、上限が３０度から５０度程度の範囲で角度調整し、ロックし使用する最適な位置を選択する自動車のシ−トに備えられるア−ムレスト５０を例に挙げて説明する。
【００２０】
第１実施形態では、ばねロック機構１０は、図１に示すように、固定側部材で構成される第１部材２０と、第２部材３０と、ロックドラム１１と、コイルばね１２と、切替機構４０と、を備える。第２部材３０は、第１部材２０に対して回動する回動側部材で構成される。ロックドラム１１は、第１部材２０および第２部材３０のいずれか一方の部材に設けられる。第１実施形態では、ロックドラム１１は、第２部材３０のア−ムレストフレ−ム３１に設けられる。コイルばね１２は、ロックドラム１１の内側の位置に設けられる。コイルばね１２は、他方の部材（第１実施形態では第１部材２０）に固定され、ロックドラム１１に当接し摩擦力により第１部材２０に対する第２部材３０の一方向の回動をロックするばね線材からなる。切替機構４０は、第２部材３０であるア−ムレストフレ−ム３１を第１部材２０に対して回動させて、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態を切り替える。
【００２１】
図１および図２に示すように、第１部材２０は、取付金具２１と、インナ−ドラム２２と、およびばね固定プレ−ト２３の複数の固定側部材で構成される。ばね固定プレ−ト２３は、コイルばね１２の固定端部１３を固定するばね固定部２３ａを具備する。ばね固定プレ−ト２３は、取付金具２１とインナ−ドラム２２の間に設けられ、コイルばね１２の固定端部１３を、取付金具２１とインナ−ドラム２２で挟み込むことで、コイルばね１２を固定する。インナ−ドラム２２は、フランジ（規制部）２４と、後述する切替機構４０を構成する変位カム４２と、保持部４３と、が具備される。インナ−ドラム２２は、底部２２ａと開口部２２ｂとを有する円筒形であり、フランジ（規制部）２４は、開口部２２ｂの外周方向へ向けて延設される。切替機構４０を構成する変位カム４２と、保持部４３は、開口部２２ｂに設けられる。なお、第１実施形態では、円筒形のインナ−ドラム２２を例にあげて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、フランジ（規制部）２４と、変位カム４２と、保持部４３で構成される部材であれば、円筒形でなくともよい。取付金具２１、インナ−ドラム２２、およびばね固定プレ−ト２３は、シ−トフレ−ム２８に対し回動不可能にボルト２９で固定される。
【００２２】
第２部材３０は、ア−ムレストフレ−ム３１およびロックドラム１１などの回動側部材で構成される。図１に示すように、第２部材３０は、ばねロック機構１０およびア−ムレストフレ−ム３１を表皮３２で覆って、注入口３３からア−ムレストフレ−ム３１と表皮３２との隙間に発泡樹脂３４（発泡ポリウレタン）を注入して全体を一体化させることによって、ア−ムレスト５０を構成する。ロックドラム１１の周囲には、発泡樹脂３４（発泡ポリウレタン）を注入する際、発泡樹脂３４（発泡ポリウレタン）が侵入することを防止する発泡部材侵入防止用カバ−３５が、ロックドラム１１に沿って設けられる。
【００２３】
図１の拡大図および図２に示すように、ロックドラム１１は、ア−ムレストフレ−ム３１と一体的に回動するように、第２部材３０に設けられる。図２に示すように、ロックドラム１１は、両端が開口である円筒形であり、内周面がインナ−ドラム２２の外周面に対向して配置される。ロックドラム１１の一端の開口には、ロックドラム１１の内側に向けてフランジ１６が延設される。フランジ１６には、切替機構４０を構成するロック解除カム４１および復帰カム４４が、インナ−ドラム２２に具備された変位カム４２および保持部４３に対応して具備される。図１の拡大図が示すように、ロックドラム１１は、インナ−ドラム２２のフランジ２４が、ロックドラム１１のフランジ１６と軸Ｒに沿った方向（以下軸方向と記す）に重なるように配置され、ロックドラム１１がシ−トフレ−ム２８に対し近づく方向Ａおよび離れる方向Ｂ（以下シ−ト内外方向と記す）に動くことを規制している。また、ア−ムレスト５０にシ−トの内外方向に負荷がかかった場合、ア−ムレスト５０は、シ−トフレ−ム２８と取付金具２１の固定部を中心として、シ−ト内外方向に僅かに傾き、フランジ２４とロックドラム１１のフランジ１６が当接する。さらに、第２部材３０と取付金具２１も当接する。すなわち、インナ−ドラム２２のフランジ２４および取付金具２１が、ロックドラム１１および第２部材３０のシ−ト内外方向（軸方向と同一方向）の動きを規制する規制部となり、ロックドラム１１および第２部材３０がシ−ト内外方向に動くことを規制することができる。また、フランジ２４と、取付金具２１とで負荷を受けることで、シ−ト内外方向の強度が高まる。
【００２４】
図２に示すように、コイルばね１２は、固定端部１３と、自由端部１４と、凹凸部１５と、を有する。コイルばね１２は、図２に示す状態においてはその巻外径がロックドラム１１の内径よりも２〜５％程度大きくなっていて、図１示す組立の状態は、コイルばねを縮径させてロックドラム１１に組み込まれる。これにより、図１に示す状態ではコイルばね１２は、負荷の有無に関らずロックドラム１１の内周面に密着状態となる。コイルばね１２は、一方の端部近傍がコイルばね１２の内側に折り曲げられ、ばね固定プレ−ト２３に具備されたばね固定部２３ａに固定され、固定端部１３となる。コイルばね１２の巻き方向は、ばね固定プレ−ト２３から見て、第２部材３０をロックする方向に対して逆方向となっている。
【００２５】
コイルばね１２の他方の端部近傍は、コイルばね１２の内側に折り曲げられ、ロック解除カム４１、変位カム４２、および復帰カム４４から作用を受ける自由端部１４となる。コイルばね１２の外周の位置（ロックドラム１１の内周面と当接する位置）には、コイルばね１２のばね線材を横切る方向（軸方向と同一方向）に複数の凹凸部１５を設けて、粗面化させている。凹凸部１５は、コイルばね１２の外周の位置に転造等によって成形され、外周の位置であればその成形は安定した品質で容易に行える。また、図１および図２に示すコイルばね１２は、切替機構４０でコイルばね１２の長さを短くする方向へ変位できるように、隣接する線材間に線材直径の２倍程度の隙間Ｓが設けられる。なお、このコイルばねの長手方向の隙間は部分的に設けても全長に分散させて設けてもよい。
【００２６】
このように、外径の大きいコイルばね１２を、第１部材２０のばね固定プレ−ト２３に固定し、ロックドラム１１に縮径させて組込み、内周面を密着させることで、第２部材３０をロックする方向に負荷トルクが加わると、コイルばね１２のばね線材は、ばね線材の長手方向（ばね線材を伸ばした際の長手方向）に圧縮される。これにより、コイルばね１２が拡径してロックドラム１１の内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックする。この摩擦力によって、ア−ムレスト５０が角度調整範囲で下方向に負荷がかかる場合は、コイルばね１２においては圧縮方向の負荷となり、その外径を拡大させようとしてロックドラム１１の内周面を更に押圧する。これにより、第２部材であるア−ムレスト５０の下方向の回動がロックされる。一方、ア−ムレスト５０の操作でロックドラム１１が角度調整範囲で上方向に回動する場合は、コイルばね１２においては緩み勝手の回動となる。このことから、上方向の回動は可能である。
【００２７】
切替機構４０は、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態の切替を行うものである。図２に示すように、切替機構４０は、ロック解除カム４１と、変位カム４２と、保持部４３と、復帰カム４４と、を有する。なお、ロック解除カム４１と変位カム４２は一体化されることもある（図３（ｃ）参照）。第１実施形態では、変位カム４２と、保持部４３は、インナ−ドラム２２に設けられる。また、ロック解除カム４１と、復帰カム４４は、ロックドラム１１に設けられる。ロックドラム１１に設けるロック解除カム４１の位置は、ア−ムレストの角度調整範囲の上限位置に対応させ、復帰カム４４の位置は下限位置に対応させる。切替機構４０は、第２部材３０を上限位置に回動させることで、ロック解除カム４１がコイルばね１２の自由端部１４に当接し、縮径方向のロックが解除される位置まで移動させる。コイルばね１２の自由端部１４はその位置で変位カム４２に当接し、コイルばね１２の長さＬ（図１拡大図参照）が短くなる方向に位置する保持部４３に変位し、ロックが解除され保持された状態となる。一方、ロックが解除され保持された状態において、第２部材３０を下限位置まで回動させると、コイルばね１２の自由端部１４はロックドラム１１に設けられた復帰カム４４に当接し、その長さが長くなる（元の長さＬになる）方向に変位し、コイルばね１２は拡径し、ロックする状態に復帰する。
【００２８】
次に、第１実施形態のばねロック機構１０の動作について説明する。図３は、ア−ムレスト５０を回動操作しているときにおけるロック解除カム４１と、変位カム４２と、保持部４３と、復帰カム４４と、自由端部１４の相対的位置関係を説明する展開図である。図３（ａ）は、ア−ムレスト５０が角度調整範囲の上限位置に達する直前（上限位置の約１０度手前）の状態を示した図である。図３（ｂ）は、上限位置でロック解除され保持されている状態のア−ムレスト５０を下方向に回動操作して、下限位置に達する直前の状態を示した図である。
【００２９】
ロックドラム１１が結合されたア−ムレストフレ−ム３１を上方向へ回動させ、角度調整範囲の上限位置の直前に達すると、図３（ａ）に示すように、コイルばね１２の自由端部１４は、ロック解除カム４１によって、縮径方向に移動し、コイルばね１２が縮径され、ロックされた状態が解除される。その後自由端部１４は変位カム４２によりコイルばね１２の軸方向に変位させられ、コイルばねのロック状態の長さＬ（図１の拡大図参照）に対し、短くなり保持部４３へと案内され、保持される。
【００３０】
ア−ムレストフレ−ム３１を図３（ａ）に示すロック解除状態から下限位置の直前まで反転させると、図３（ｂ）に示すように、保持されたコイルばね１２の自由端部１４を復帰カム４４が押し上げ軸方向に移動させ、元のロック状態のコイルばね１２の長さＬに戻す。これにより、コイルばねがドラムの内周面に密着したロック状態に復帰する。図３（ｃ）は、ロック解除カム４１と変移カム４２がひとつの傾斜カム４１（４２）で成される事例の展開図である。このようにひとつの傾斜カム４１（４２）であっても、その動作は図３（ａ）および図３８（ｂ）で示した切替機構４０と同様である。なお、保持部４３は、ロックドラム１１とインナ−ドラム２２の紙面上下の位置関係を反転させて、コイルばね１２の長さＬを長くする側に設けてもよい。このような場合、コイルばね１２の自由端部１４は、コイルばね１２の長さＬが長くなる方へ変位することで、保持部４３に保持される。
【００３１】
以下に、第２実施形態から第５実施形態における本発明のばねロック機構について説明する。なお、以下においては、第１実施形態のばねロック機構１０と異なる点のみ説明し、その他については同一であるため説明を省略する。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態によるばねロック機構２１０の断面図である。第２実施形態のばねロック機構２１０では、コイルばね２１２が、回動側部材で構成される第２部材２３０のばね固定プレ−ト２３１に固定される。ロックドラム２１１は、固定側部材で構成される第１部材２２０に固定される。すなわち、第２実施形態におけるばねロック機構２１０は、コイルばね２１２が回動側部材である第２部材２３０に固定され、ロックドラム２１１が固定側部材である第１部材２２０に固定される点で、第１実施形態と異なる。この場合、ロックドラム２１１が固定側部材側のシ−トフレ−ム２２０の空きスペ−スに組み込まれる。これにより回動側部材を極端に薄くできることが利点である。
【００３３】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態におけるばねロック機構３１０の断面図である。ばねロック機構３１０は、自由端部３１４がコイルばね３１２の外側に折り曲げられる。また、ア−ムレストフレ−ム３３１の一部は、ロックドラム３１１に成型される。第１部材３２０のインナ−ドラム３２２に設けられるフランジ（規制部）３２４は、ロックドラム４１１の外周面まで延設されア−ムレストフレ−ム３３１に固定された別部材のフランジ受部３３２の全周にわたって当接するように設けられる。このように、フランジ受部３３２の全周にわたって当接するようにフランジ３２４を設けることで、ロックドラム３１１および第２部材３３０のシ−ト内外方向へ動きを、より強固に規制できる。これにより、シ−ト内外方向の強度が、より強くなる。切替機構３４０を構成する保持部３４３と変位カム３４２は、フランジ３２４に設けられる。すなわち、第３実施形態におけるばねロック機構３１０は、自由端部３１４が、コイルばね３１２の外側に折り曲げられ、保持部３４３と変位カム３４２が、ロックドラム３１１に設けられたロック解除カム３４１と復帰カム３４４の外側に設けられる点で、第１実施形態におけるばねロック機構１０と異なる。また、ばねロック機構３１０は、ア−ムレストフレ−ム３３１の一部がロックドラム３１１に成型されるため、より小型化、軽量化が図れる。
【００３４】
＜第４実施形態＞
図６は、本発明の第４実施形態におけるばねロック機構４１０をヘッドレストに装着した状態を示す側面図である。図６に示すように、このヘッドレストでは、ばねロック機構４１０の固定側部材である第１部材４２０が、ヘッドレストカバ−４２４を介してヘッドレスト本体４２５に固定される。また、回動側部材である第２部材４３０が、第２部材４３０、第３部材４３１、および第４部材４３２で構成される平行リンク機構４３３に固定される。平行リンク機構４３３の第３部材４３１は、ヘッドレストステ−４３４に固定される。これにより、ヘッドレスト本体４２５を後方向（紙面右方向）にスライドすることをロックする一方で、前方向（紙面左方向  図６矢印参照）にスライド可能に構成できる。一方、スライド調整範囲を超えると、ロックを解除し、ヘッドレスト本体４２５を後方向へスライドさせ、初期位置に戻すことがきる。
【００３５】
＜第５実施形態＞
図７は、本発明の第５実施形態におけるばねロック機構５１０をオットマンに装着した状態を示した例の側面図である。図７に示すように、このオットマン装置では、ばねロック機構５１０の固定側部材である第１部材５２０が、シ−トフレ−ム（図示せず）に固定される。また、回動側部材である第２部材５３０が、フットレスト本体５３１を上下回動させるリンク部材５３２に固定される。これにより、フットレスト本体５３１の角度調整可能範囲で下方向に回動することをロックする。一方で、フットレスト本体５３１を回動させ第２部材５３０を第１部材５２０に対して回動することで、ロックされた状態と、ロックが解除された状態とを切り替えるとともに、ロックが解除された状態を保持できる。
【００３６】
以上説明のとおり、本発明は、ばねロック機構のロック構造と、ばね固定構造の追求により必要なロック時の保持力を保持しながらも、固定部材と回動部材の回動によって、ロックされた状態とロックが解除され保持された状態を切り替えることができ、安全性が高く、軽量且つ小型化できるばねロック機構が実現できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ２１０  ３１０  ４１０  ５１０：ばねロック機構
１１  ２１１  ３１１  ４１１：ロックドラム
１２  ２１２  ３１２：コイルばね
１３    ：固定端部
１４  ３１４  ：自由端部
１５    ：凹凸部
１６    ：フランジ
２０  ３２０  ４２０  ５２０：第１部材
２１    ：取付金具
２２  ３２２  ：インナ−ドラム
２２ａ  ：底部
２２ｂ  ：開口部
２３    ：ばね固定プレ−ト
２３ａ  ：ばね固定部
２４  ３２４  ：フランジ
２８    ：シ−トフレ−ム
２９    ：ボルト
３０  ２３０  ３３０  ４３０  ５３０：第２部材
３１  ３３１  ：ア−ムレストフレ−ム
３２    ：表皮
３３    ：注入口
３４    ：発泡樹脂
３５    ：発泡部材侵入防止用カバ−
４０  ３４０  ：切替機構
４１  ３４１  ：ロック解除カム
４２  ３４２  ：変位カム
４３  ３４３  ：保持部
４４  ３４４  ：復帰カム
４１（４２）：傾斜カム
５０    ：ア−ムレスト
２２０  ：第１部材（シ−トフレ−ム）
２３１  ：ばね固定プレ−ト
３２０  ：第１部材
３３２  ：別部材のフランジ受部
４１０  ：ばねロック機構
４２４  ：ヘッドレストカバ−
４２５  ：ヘッドレスト本体
４３１  ：第３部材
４３２  ：第４部材
４３３  ：平行リンク機構
４３４  ：ヘッドレストステ−
５３１  ：フットレスト本体
５３２  ：リンク部材
Ｓ      ：隙間
Ａ        ：シ−トフレ−ムに対し近づく方向
Ｂ        ：シ−トフレ−ムに対し離れる方向
Ｌ        ：コイルばねのロック状態の長さ
Ｒ        ：軸
Ｓ        ：隙間
【図１】
2020023229.tif 000003
【図２】
2020023229.tif 000004
【図３】
2020023229.tif 000005
【図４】
2020023229.tif 000006
【図５】
2020023229.tif 000007
【図６】
2020023229.tif 000008
【図７】
2020023229.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月23日(2019.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
固定側部材で構成される第１部材と、前記第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、前記第１部材、および、前記第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、他方の部材に固定され、前記ロックドラムに当接し摩擦力により前記第１部材に対する前記第２部材のばねの固定端部から見て左回転あるいは右回転である一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、前記第２部材を前記第１部材に対し回動させて、前記ロックされた状態と、前記ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、を備えるばねロック機構であって、
前記コイルばねの巻方向は、前記ばねの固定端部から見て前記第２部材をロックする方向に対して逆方向であり、前記コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、前記ロックドラムの内周面に当接し、前記コイルばねの一方の端部近傍が前記コイルばねの内側に折り曲げられた固定端部として前記ロックドラムの内側の位置に固定され、前記コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、前記第２部材をロックする方向に負荷が加わると、前記コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、前記コイルばねが拡径して前記ロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
前記切替機構は、前記ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、前記ロックされた状態の前記コイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題は、
固定側部材で構成される第１部材と、前記第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、第１部材、および、第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、他方の部材に固定され、ロックドラムに当接し摩擦力により第１部材に対する第２部材のばねの固定端部から見て左回転あるいは右回転である一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、第２部材を第１部材に対し回動させて、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、を備えるばねロック機構であって、
コイルばねの巻方向は、ばねの固定端部から見て第２部材をロックする方向に対して逆方向であり、コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、ロックドラムの内周面に当接し、コイルばねの一方の端部近傍がコイルばねの内側に折り曲げられた固定端部としてロックドラムの内側の位置に固定され、コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、第２部材をロックする方向に負荷が加わると、コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、コイルばねが拡径してロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
切替機構は、ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、ロックされた状態のコイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
を提供することによって解決される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この構成によれば、コイルばねは、ロックドラムの内周面に当接する。これにより、摩擦力による荷重は、第２部材をロックする方向（コイルばねを拡径させる回転方向）に負荷が加わると、更にばね線材を長手方向に圧縮することになるが、この圧縮方向の荷重では、引張方向と違ってばね線材が圧縮変形しても破断、分断の心配がない。この圧縮方向荷重と引張方向荷重の破断に対する強度差は、特にばね線材を曲げた部分で顕著である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２に示すように、コイルばね１２は、固定端部１３と、自由端部１４と、凹凸部１５と、を有する。コイルばね１２は、図２に示す状態においてはその巻外径がロックドラム１１の内径よりも２〜５％程度大きくなっている。なお、図２におけるばねロック機構は、着座者の左手を支える左手用のアームレストのばねロック機構を分解した斜視図であり、固定端部１３側から見て、コイルばね１２の巻き方向は左巻きであり、第２部材３０をロックする方向は右回転である。図１に示す組立の状態は、着座者の右手を支える右手用アームレスト５０を上方から見たもので、コイルばねを縮径させてロックドラム１１に組み込まれる。これにより、図１に示す状態ではコイルばね１２は、アームレスト５０にかかり固定端部から見て左回転に回そうとする負荷の有無に関らずロックドラム１１の内周面に密着状態となる。コイルばね１２は、一方の端部近傍がコイルばね１２の内側に折り曲げられ、ばね固定プレート２３に具備されたばね固定部２３ａに固定され、固定端部１３となる。コイルばね１２の巻き方向は、ばね固定プレート２３があるシートフレーム２８側（着座側）、すなわちコイルばね１２の固定端部１３から見て、第２部材３０をロックする方向（左回転）に対して逆方向（右巻き）となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
このように、外径の大きいコイルばね１２を、第１部材２０のばね固定プレート２３に固定し、ロックドラム１１に縮径させて組込み、内周面を密着させることで、第２部材３０をロックする方向、すなわちコイルばね１２を拡径させる回転方向（図１においては、固定端部から見て左回転）に負荷が加わると、コイルばね１２のばね線材は、ばね線材の長手方向（ばね線材を伸ばした際の長手方向）に圧縮される。これにより、コイルばね１２が拡径してロックドラム１１の内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックする。この摩擦力によって、アームレスト５０が角度調整範囲で下方向、すなわちコイルばね１２を拡径させる回転方向（図１においては、固定端部から見て左回転）に負荷がかかる場合は、コイルばね１２においては圧縮方向の負荷となり、その外径を拡大させようとしてロックドラム１１の内周面を更に押圧する。これにより、第２部材であるアームレスト５０の下方向の回動がロックされる。一方、アームレスト５０の操作でロックドラム１１が角度調整範囲で上方向に回動する場合は、コイルばね１２においては緩み勝手の回動となる。このことから、上方向の回動は可能である。
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月5日(2019.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側部材で構成される第１部材と、
前記第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、
前記第１部材、および、前記第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、
他方の部材に固定され、前記ロックドラムに当接し摩擦力により前記第１部材に対する前記第２部材の一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、
前記第２部材を前記第１部材に対し回動させて、前記ロックされた状態と、前記ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、
を備えるばねロック機構であって、
前記コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、前記ロックドラムの内周面に当接し、
前記コイルばねの一方の端部近傍が前記コイルばねの内側に折り曲げられた固定端部として前記ロックドラムの内側の位置に固定され、
前記コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、
前記第２部材の前記回動により、前記コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、前記コイルばねが拡径して前記ロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
前記切替機構は、前記ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、前記ロックされた状態の前記コイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
【請求項２】
前記コイルばねは、
前記ロックドラムと当接する外周の位置に、前記コイルばねのばね線材を横切る複数の凹凸部を設けて粗面化した請求項１記載のばねロック機構。
【請求項３】
前記切替機構は、
ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態の切替を行うものであり、
少なくとも、前記コイルばねの長さを、ロック状態の長さに対し、長くするもしくは短くする変位カムと、
コイルばねの変位した状態を保持する保持部と、
保持されたコイルばねを元のロック状態の長さに戻す復帰カムを具備し、
前記コイルばねの長さを、長くするもしくは短くする動作を伴うもので、
前記ロックされた状態と、前記ロックが解除され保持された状態の切替が、前記第２部材の回動によって行われる、
請求項１または２に記載のばねロック機構。
【請求項４】
前記ロックドラムは、前記第２部材に固定され、
前記第１部材は、前記ロックドラムの軸方向の動きを規制する規制部を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のばねロック機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題は、
固定側部材で構成される第１部材と、前記第１部材に対して回動する回動側部材で構成される第２部材と、第１部材、および、第２部材のいずれか一方の部材に設けられるロックドラムと、他方の部材に固定され、ロックドラムに当接し摩擦力により第１部材に対する第２部材の一方向の回動をロックするばね線材からなるコイルばねと、第２部材を第１部材に対し回動させて、ロックされた状態と、ロックが解除され保持された状態を切り替える切替機構と、を備えるばねロック機構であって、
コイルばねは、自由状態の巻外径がロックドラムの内径より２〜５％大きく、ロックドラムの内周面に当接し、コイルばねの一方の端部近傍がコイルばねの内側に折り曲げられた固定端部としてロックドラムの内側の位置に固定され、コイルばねの他方の端部近傍が折り曲げられた自由端部であり、前記第２部材の前記回動により、コイルばねのばね線材は長手方向に圧縮されることで、コイルばねが拡径してロックドラムの内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックし、
切替機構は、ロックが解除された状態のコイルばねの長さを、ロックされた状態のコイルばねの長さに対し、長くするもしくは短くする動作を伴う、
ばねロック機構。
を提供することによって解決される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この構成によれば、コイルばねは、ロックドラムの内周面に当接する。これにより、摩擦力による荷重は、第２部材をロックする方向に負荷トルクが加わるとばね線材を圧縮する方向にかかる。この圧縮方向の荷重では、引張方向と違ってばね線材が圧縮変形しても破断、分断の心配がない。この圧縮方向荷重と引張方向荷重の破断に対する強度差は、特にばね線材を曲げた部分で顕著である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２に示すように、コイルばね１２は、固定端部１３と、自由端部１４と、凹凸部１５と、を有する。コイルばね１２は、図２に示す状態においてはその巻外径がロックドラム１１の内径よりも２〜５％程度大きくなっていて、図１に示す組立の状態は、コイルばねを縮径させてロックドラム１１に組み込まれる。これにより、図１に示す状態ではコイルばね１２は、負荷の有無に関らずロックドラム１１の内周面に密着状態となる。コイルばね１２は、一方の端部近傍がコイルばね１２の内側に折り曲げられ、ばね固定プレート２３に具備されたばね固定部２３ａに固定され、固定端部１３となる。コイルばね１２の巻き方向は、ばね固定プレート２３から見て、第２部材３０をロックする方向（左回転）に対して逆方向（右巻き）となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
このように、外径の大きいコイルばね１２を、第１部材２０のばね固定プレート２３に固定し、ロックドラム１１に縮径させて組込み、内周面を密着させることで、第２部材３０をロックする方向に負荷トルクが加わると、コイルばね１２のばね線材は、ばね線材の長手方向（ばね線材を伸ばした際の長手方向）に圧縮される。これにより、コイルばね１２が拡径してロックドラム１１の内周面を更に押圧しその摩擦力により回動をロックする。この摩擦力によって、アームレスト５０が角度調整範囲で下方向に負荷がかかる場合は、コイルばね１２においては圧縮方向の負荷となり、その外径を拡大させようとしてロックドラム１１の内周面を更に押圧する。これにより、第２部材であるアームレスト５０の下方向の回動がロックされる。一方、アームレスト５０の操作でロックドラム１１が角度調整範囲で上方向に回動する場合は、コイルばね１２においては緩み勝手の回動となる。このことから、上方向の回動は可能である。