(57)【要約】【課題】形状を大型化することなく渦巻きばねの発揮トルクを高められるようにする。【解決手段】シートクッション３に起倒回転可能に連結されたシートバック２を前起こし方向に回転附勢する渦巻きばね１０である。渦巻きばね１０の断面形状は、渦巻きばね１０の中心線方向に面を延ばす横面部１１と、横面部１１に対して半径方向の外方側に面を延ばす縦面部１２と、を有した断面形状とされている。そして、渦巻きばね１０は、その半径方向の内外に隣り合う巻き片部分１０Ｃの一方側の縦面部１２が、他方側の巻き片部分１０Ｃの断面形状と半径方向には重なり合い、かつ中心線方向には重なり合わない配置となる形状に形成されている。【選択図】図３
2010196836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートを構成し固定体に起倒回転可能に連結された可動体を一の起立回転方向に附勢する渦巻きばねであって、
当該渦巻きばねの断面形状が、
当該渦巻きばねの中心線方向に面を延ばす横面部と、
該横面部に対して半径方向の外方側或いは内方側に向かって面を延ばす縦面部と、を有した断面形状とされ、
当該渦巻きばねの半径方向の内外に隣り合う巻き片部分の少なくとも一方側の縦面部が他方側の巻き片部分の断面形状と半径方向には重なり合い、かつ中心線方向には重なり合わない配置となる形状に形成されていることを特徴とする渦巻きばね。
【請求項２】
請求項１に記載の渦巻きばねであって、
当該渦巻きばねが車両用シートの外側部に設けられて前記可動体となるシートバックを前記固定体となるシートクッション或いはフロアに対して前方側に起こし上げる方向に附勢する附勢ばねとして構成されていると共に、その渦巻き形状が円すいコイルばね状に中心に向かって漸次形状を車両用シートの外側に張り出させるように巻かれた形状に形成されており、各巻き片部分の中心線方向に張り出した縁部箇所に前記縦面部が半径方向外方側に張り出して形成されていることを特徴とする渦巻きばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦巻きばねに関する。詳しくは、車両用シートを構成し固定体に起倒回転可能に連結された可動体を一の起立回転方向に附勢する渦巻きばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用シートにおいて、シートバックに常時前方側への附勢力をかけて、シートバックの背凭れ角度の調整操作をアシストする附勢ばねが設けられた構成が知られている。ここで、下記特許文献１には、上記した附勢ばねとして渦巻きばねが用いられた構成が開示されている。この開示では、渦巻きばねが車両用シートの両側部に設けられており、それぞれ、内端がシートクッションの骨格部に掛着され、外端がシートバックの骨格部に掛着されて組み付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０５５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記開示の従来技術のように、渦巻きばねをシートバックのような重量物を起こし上げるための附勢ばねとして用いる構成においては、渦巻きばねの板厚や板幅を大きくして発揮トルクを大きくすることが望まれるが、形状の大型化を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
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、形状を大型化することなく渦巻きばねの発揮トルクを高められるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の渦巻きばねは次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、車両用シートを構成し固定体に起倒回転可能に連結された可動体を一の起立回転方向に附勢する渦巻きばねである。この渦巻きばねの断面形状は、渦巻きばねの中心線方向に面を延ばす横面部と、横面部に対して半径方向の外方側或いは内方側に向かって面を延ばす縦面部と、を有した断面形状とされている。そして、渦巻きばねは、その半径方向の内外に隣り合う巻き片部分の少なくとも一方側の縦面部が、他方側の巻き片部分の断面形状と半径方向には重なり合い、かつ中心線方向には重なり合わない配置となる形状に形成されている。
【０００７】
この第１の発明によれば、渦巻きばねの断面形状が半径方向の外方側或いは内方側に面を延ばす縦面部を有した形状となっていることにより、渦巻きばねの断面二次モーメントが高められて発揮トルクが高められる。この縦面部は、半径方向の内外に隣り合う巻き片部分の断面形状に対して、半径方向には重なり合うが、中心線方向には重なり合わない配置とされる。したがって、渦巻きばねの大型化を招くことなく発揮トルクを高めることができる。
【０００８】
次に、第２の発明は、上述した第１の発明において、渦巻きばねが、車両用シートの外側部に設けられて、可動体となるシートバックを固定体となるシートクッション或いはフロアに対して前方側に起こし上げる方向に附勢する附勢ばねとして構成されている。そして、渦巻きばねは、その渦巻き形状が、円すいコイルばね状に、中心に向かって漸次形状を車両用シートの外側に張り出させるように巻かれた形状に形成されている。そして、各巻き片部分の中心線方向に張り出した縁部箇所に、縦面部が半径方向外方側に張り出して形成されている。
【０００９】
この第２の発明によれば、渦巻きばねを車両用シートの外側部に設け、円すいコイルばね状に、中心に向かって漸次形状を車両用シートの外側に張り出させるように巻き形成することにより、これら渦巻きばねを、シートバックの回転中心軸線上に外側に張り出して設けられるリクライニング装置の操作軸等の突出軸部材のように、中心部分が先細状に外側に張り出すように配置することができる。したがって、車両用シートの外側部を覆うシールドの形状を、突出軸部材を覆う部分を部分的に外側に張り出させて全体がコンパクトな形状に収まるように丸みをもたせた形状に形成しても、このような形状のシールドによって渦巻きばねを外側から良好に覆うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の渦巻きばねが組み付けられた車両用シートの斜視図である。
【図２】渦巻きばねの掛着構造を拡大して表した側面図である。
【図３】図２のIII-III線拡大断面図である。
【図４】渦巻きばねの巻き片部分の断面形状を拡大して表した図である。
【図５】変形実施例として示した渦巻きばねの断面図である。
【図６】他の変形実施例として示した渦巻きばねの断面図である。
【図７】他の変形実施例として示した渦巻きばねの断面図である。
【図８】他の変形実施例として示した渦巻きばねの断面図である。
【図９】他の変形実施例として示した渦巻きばねの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
始めに、実施例１の渦巻きばね１０の構成について、図１〜図４を用いて説明する。本実施例の渦巻きばね１０は、図１に示されるように、右ハンドル車の助手席用シートとして配設された車両用シート１の左右両側部に設けられている。ここで、車両用シート１は、背凭れとなるシートバック２と、着座部となるシートクッション３と、を有して構成されている。詳しくは、シートバック２は、その左右両サイドの下端部が、それぞれ、回転留め可能な回転軸装置として構成されたリクライニング装置４を介して、シートクッション３の左右両サイドの後端部とそれぞれ連結されている。
【００１３】
これにより、シートバック２は、各リクライニング装置４の作動状態の切り換えによって、シートクッション３に対する背凭れ角度が固定された状態と、背凭れ角度が調整可能な状態とに切り換えられるようになっている。上記したリクライニング装置４は、常時は、それぞれ附勢によってシートバック２の背凭れ角度を固定したロック状態とされて保持されている。
【００１４】
そして、各リクライニング装置４は、シートクッション３の図示向かって右側（着座乗員から見て左側）の側部に設けられた操作レバー５の引き上げ操作を行うことによって、それらのロック状態が一斉に解除操作されるようになっている。また、各リクライニング装置４は、上記した操作レバー５の引き上げ操作をやめることによって、附勢によって再びロックした状態に戻されるようになっている。
【００１５】
詳しくは、上記した各リクライニング装置４は、それらの中心部に、ロック・アンロックの切換え操作を行う操作軸４Ａがそれぞれ挿通されている。これら操作軸４Ａは、互いの間に架け渡されたロッド４Ｒによって互いに回転方向に一体的に連結されており、図示右方側の操作軸４Ａが操作レバー５によって軸回転操作されることによって、互いが一体的となって一斉に軸回動操作されるようになっている。
【００１６】
ここで、上記した各リクライニング装置４の具体的な構成について説明する。なお、各リクライニング装置４は、それらの基本的構成が、特開２００２−３６０３６８号公報等の文献に開示されたものと同じ公知の構成となっているため、以下では、これらの概略構成について簡潔に説明することとする。これらリクライニング装置４は、互いに左右対称となる同一の形状に組まれて構成されており、それぞれ、シートバック２の骨格を成すバックフレーム２Ａの各側のサイドフレームＡａと、シートクッション３の骨格を成す各側のサイドフレーム３Ｂとの間に挟まれて配置されて、これらを回転可能に軸支連結している。
【００１７】
ここで、上記したバックフレーム２Ａは、縦長状の鋼板部材より成る左右一対のサイドフレームＡａと、これらサイドフレームＡａの上端部間に架け渡されて、これらに剛結合されて設けられた円鋼管部材より成るアッパフレームＡｂと、上記した両サイドフレームＡａの下端部間に架け渡されて、これらに剛結合されて設けられた横長状の鋼板部材より成る補強板Ａｃとによって構成されている。
【００１８】
上記したアッパフレームＡｂは、その所々が折り曲げられて形成されており、その横幅方向の中央部に、着座乗員の頭受けとなるヘッドレスト部２Ｈを構成する骨格枠が上方側に山折りされるかたちで形成されている。そして、上記のように枠組みされたバックフレーム２Ａの枠内部には、同バックフレーム２Ａの前面部に配される図示しないマット型のクッションパッドを後方側から支えるための複数の支持ワイヤＡｄが縦横に張設されている。
【００１９】
ここで、図２には、図１の紙面向かって右側のシートバック２とシートクッション３との連結部の構成が拡大されて示されている。そして、図３には、同側のリクライニング装置４の断面形状が、図２のIII-III線で切断した断面図によって示されている。同図に示されるように、リクライニング装置４は、円盤形状のラチェット４Ｂ及びガイド４Ｃと、これら両盤の間に挟まれて配置されるロック部品４Ｄと、段付き円筒型形状の外周リング４Ｅと、渦巻きばねから成るロック附勢ばね４Ｆと、が一つに組み付けられて構成されている。
【００２０】
詳しくは、上記したラチェット４Ｂは、その図示右方側となる外側の盤面が、シートクッション３のサイドフレーム３Ｂの内板面に当てがわれて一体的に接合されている。そして、ガイド４Ｃは、その図示左方側となる外側の盤面が、シートバック２のサイドフレームＡａの外板面に当てがわれて一体的に接合されている。そして、ガイド４Ｃは、その外周縁に沿って軸方向に突出して形成された円筒部分が、同じくラチェット４Ｂの外周縁に沿って形成された円筒部分の内側に嵌め込まれており、ラチェット４Ｂに対して互いに内外で回転可能に支え合った状態となって組み付けられている。
【００２１】
そして、上記したラチェット４Ｂとガイド４Ｃとの間には、これらの外周部に跨るようにして外周リング４Ｅが装着されており、これによってラチェット４Ｂとガイド４Ｃとが互いに軸方向に外れ止めされている。そして、上記したラチェット４Ｂとガイド４Ｃとの間には、これら両盤の間に形成された内部空間にロック部品４Ｄが装着されている。このロック部品４Ｄは、ガイド４Ｃに対して半径方向の内外方にしか移動できないように円周方向に支えられて設けられており、その外周部に形成された歯面を、半径方向外方側への移動によって、ラチェット４Ｂの円筒状に突出した外周部の内周歯面に噛合させることによって、ラチェット４Ｂとガイド４Ｃとの間の相対的な軸回転移動をロックするようになっている。
【００２２】
上記したロック部品４Ｄは、ラチェット４Ｂとガイド４Ｃとが相対回転する円盤形状の中心部分に軸挿通された操作軸４Ａによって、半径方向に移動操作されるようになっている。具体的には、ロック部品４Ｄは、常時は、操作軸４Ａがラチェット４Ｂとの間に掛着されたロック附勢ばね４Ｆの附勢力によって一の回転方向に附勢されることにより、半径方向の外方側に押し操作されて、ラチェット４Ｂと噛合した状態に押し付けられて保持されている。
【００２３】
そして、ロック部品４Ｄは、操作軸４Ａに一体的に連結された操作レバー５の引き上げ操作（図１参照）によって、操作軸４Ａがロック附勢ばね４Ｆの附勢に抗した他の回転方向に操作されることにより、半径方向の内方側に引き込まれて、ラチェット４Ｂとの噛合状態から外される。これにより、ラチェット４Ｂ及びガイド４Ｃの回転留め状態が解除されるため、これらの回転中心まわりに、シートバック２をシートクッション３に対して回転させることができるようになる。
【００２４】
ところで、図１に戻って、上述したシートバック２の各側のサイドフレームＡａとシートクッション３の各側のサイドフレーム３Ｂとの間には、シートバック２に対して常時前回転させる方向に回転附勢力をかける渦巻きばね１０が掛着されている。これら渦巻きばね１０は、図２に良く示されるように、それらの渦巻き形状の内端部に曲げ形成された内端座巻部１０Ａが、シートクッション３のサイドフレーム３Ｂに結合固定された係止具Ｂｃの掛部Ｃｂに掛着されており、外端部に曲げ形成された外端座巻部１０Ｂが、シートバック２のサイドフレームＡａに結合固定されたＬ字板状の係止板２Ｃの掛部Ｃａに掛着されて設けられている。
【００２５】
これにより、シートバック２は、図１に示されるように、上記した各リクライニング装置４の回転留め状態が解除されることによって、各渦巻きばね１０の附勢作用によって、着座乗員の背部の動きに追従するように、常時前回転附勢された状態として前後方向に動く。なお、シートバック２の前後方向の回転移動は、図２に示されるように、上述したシートバック２のサイドフレームＡａに取り付けられたＬ字板状の係止板２Ｃの折り曲げられた前縁部或いは後縁部が、シートクッション３のサイドフレーム３Ｂに突出形成された前倒れストッパＢａ或いは後倒れストッパＢｂと当接する位置で、それぞれ規制されるようになっている。
【００２６】
ここで、上記したサイドフレーム３Ｂの外板面には、リクライニング装置４のラチェット４Ｂをサイドフレーム３Ｂに溶接して接合する際に、溶接のスパッタがサイドフレーム３Ｂの開口部Ｂｄから内部に入り込まないように保護するための薄板状のスパッタカバー４Ｍが被せ付けられている。
【００２７】
このように、上述したシートバック２は、図１に示されるように、操作レバー５の引き上げ操作を行って、各リクライニング装置４のロック状態を解除することにより、渦巻きばね１０の附勢によるアシストを受けながら、その背凭れ角度の調整操作を行えるようになっている。そして、シートバック２は、操作レバー５の引き上げ操作をやめて、操作レバー５を操作前の位置に戻して各リクライニング装置４をロック状態に復帰させることにより、その調整した背凭れ角度位置に固定されるようになっている。
【００２８】
ところで、上述した渦巻きばね１０は、詳しくは図３に示されるように、その断面形状が、渦巻きばね１０の中心線方向（図示左右方向）に面を延ばす横面部１１と、横面部１１の図示右縁部箇所（外縁部箇所）から半径方向の外方側に折れ曲がるように面を延ばす縦面部１２と、を有した断面形状に形成されている。この横面部１１と縦面部１２とを有した渦巻きばね１０の断面形状は、渦巻きばね１０の長手方向の全有効長さ領域、すなわち前述した内端座巻部１０Ａと外端座巻部１０Ｂとの間の全長さ領域にわたって一様な断面形状が続くように形成されている。
【００２９】
詳しくは、上記した渦巻きばね１０の渦巻き形状は、円すいコイルばね状に、中心に向かって漸次形状を外側（図示右方側）に張り出させるように巻かれて形成されている。そして、渦巻きばね１０は、図３のように断面で切った時に半径方向に並ぶ各巻き片部分１０Ｃの縦面部１２が、その半径方向の外方側に配置される巻き片部分１０Ｃの断面形状に対して半径方向には重なり合い、かつ中心線方向には重なり合わない配置となる形状に形成されている。
【００３０】
これにより、渦巻きばね１０は、シートバック２の回転中心軸線上に外側に張り出して設けられるリクライニング装置４の操作軸４Ａのように、中心部分が先細状に外側に張り出すように配置されるようになっている。したがって、車両用シート１の両外側部を覆うシールドＳＨの形状を、操作軸４Ａ（突出軸部材）を覆う部分を部分的に外側に張り出させて全体がコンパクトな形状に収まるように丸みをもたせた形状に形成しても、このような形状のシールドＳＨによって渦巻きばね１０を外側から良好に覆うことができる。
【００３１】
このように、本実施例の渦巻きばね１０の構成によれば、渦巻きばね１０の断面形状が半径方向の外方側に面を延ばす縦面部１２を有した形状となっていることにより、渦巻きばね１０の断面二次モーメントが高められて発揮トルクが高められる。この縦面部１２は、その半径方向外方側の巻き片部分１０Ｃの断面形状に対して、半径方向には重なり合うが、中心線方向には重なり合わない配置となるように形成されている。したがって、渦巻きばね１０の大型化を招くことなく発揮トルクを高めることができる。
【００３２】
具体的には、図４に示されるように、上記した渦巻きばね１０の発揮トルクは、次式によって与えられる。なお、次式において、Ｔは発揮トルク、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面二次モーメント、ｌは有効長さ、θは捩り角である。
【数１】
2010196836.tif 000003
【００３３】
なお、上記数式における断面二次モーメントＩは、図４に示した巻き片部分１０Ｃの各部の寸法関係によって次式によって与えられる。
【数２】
2010196836.tif 000004
【００３４】
なお、上記数式における寸法ｅ１，ｅ２は、それぞれ、図４に示した各部の寸法関係によって次式によって与えられる。
【数３】
2010196836.tif 000005
【数４】
2010196836.tif 000006
【００３５】
このように、渦巻きばね１０の発揮トルクＴは、縦面部１２を設けたことによる断面形状の高さ寸法の増大によって飛躍的に高められることとなる。したがって、シートバック２のような重量物を回転附勢する渦巻きばね１０に必要とされる発揮トルクを確保した上で、渦巻きばね１０の半径方向の寸法を小さくして、渦巻きばね１０の小型化を図ることができる。
【００３６】
また、本実施例のように、渦巻きばね１０の断面形状が長手方向の全有効長さ領域にわたって一様な形となるように設定されていることにより、渦巻きばね１０を比較的容易に形成することができる。また、渦巻きばね１０が、円すいコイルばね状に、中心に向かって漸次形状を外側（図示右方側）に張り出させるように巻かれて形成されており、各巻き片部分１０Ｃの縦面部１２がその張り出す方向の縁部に形成されて他の巻き片部分１０Ｃと干渉しないように外側に逃がされて形成されていることにより、内外に隣り合う巻き片部分１０Ｃの一方側の縦面部１２が他方側の巻き片部分１０Ｃの断面形状と半径方向には重なり合い、かつ中心線方向には重なり合わない配置となる形状を、横面部１１を曲げたりすることなく簡単に形成することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を一つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。例えば、図５に示されるように、渦巻きばね１０の断面形状を、各巻き片部分１０Ｃの中心線方向の長さがそれぞれ異なるように形成してもよい。なお、図５に示した渦巻きばね１０の断面形状は、図１〜図４で示した渦巻きばね１０の断面形状に対して、各巻き片部分１０Ｃの図示左端側の中心線方向位置が揃うように、各巻き片部分１０Ｃの中心線方向長さが渦巻きばね１０の中心に向かって漸次長くなっていく形状に形成されている。
【００３８】
また、図６に示されるように、渦巻きばね１０の縦面部１２が、横面部１１から半径方向外方側に向かって斜めに折れ曲がった形状に形成されたものであってもよい。また、図７に示されるように、縦面部１２が横面部１１から半径方向内方側に折れ曲がった形状に形成されたものであってもよい。また、図８に示されるように、縦面部１２が横面部１１からクランク状に延び出す形状とされたものであってもよい。
【００３９】
また、図９に示されるように、縦面部１２は、横面部１１が湾曲したかたちに形成されることによって半径方向の内方や外方に張り出す形状に形成されたものであってもよい。いずれの構成においても、縦面部１２が半径方向の外側或いは内側の巻き片部分１０Ｃの断面形状に半径方向に重なり合うように形成することにより、渦巻きばね１０の大型化を招くことなく発揮トルクを高めることができる。
【００４０】
また、本発明が対象とする渦巻きばねは、シートバック２を回転附勢するためのものに限定されるものではなく、いわゆるダブルフォールディング機構を採用したシートなどにおいて、シートクッション（可動体）をフロア（固定体）に対して起立回転させるための附勢ばねとしても適用することができる。また、シート本体（可動体）を折畳み状にしてフロア（固定体）から起こし上げるための附勢ばねとしても用いることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      車両用シート
２      シートバック
２Ａ    バックフレーム
Ａａ    サイドフレーム
Ａｂ    アッパフレーム
Ａｃ    補強板
Ａｄ    支持ワイヤ
２Ｈ    ヘッドレスト部
２Ｃ    係止板
Ｃａ    掛部
３      シートクッション
３Ｂ    サイドフレーム
Ｂａ    前倒れストッパ
Ｂｂ    後倒れストッパ
Ｂｃ    係止具
Ｃｂ    掛部
Ｂｄ    開口部
４      リクライニング装置
４Ａ    操作軸
４Ｂ    ラチェット
４Ｃ    ガイド
４Ｄ    ロック部品
４Ｅ    外周リング
４Ｆ    ロック附勢ばね
４Ｒ    ロッド
４Ｍ    スパッタカバー
５      操作レバー
１０    渦巻きばね
１０Ａ  内端座巻部
１０Ｂ  外端座巻部
１０Ｃ  巻き片部分
１１    横面部
１２    縦面部
ＳＨ    シールド
【図１】
2010196836.tif 000007
【図２】
2010196836.tif 000008
【図３】
2010196836.tif 000009
【図４】
2010196836.tif 000010
【図５】
2010196836.tif 000011
【図６】
2010196836.tif 000012
【図７】
2010196836.tif 000013
【図８】
2010196836.tif 000014
【図９】
2010196836.tif 000015