(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を持って巻回されたぜんまい部と、前記ぜんまい部の外周部から径方向外方に突き出した外周側ばね端部と、前記ぜんまい部の内周部から径方向内方に突き出した内周側ばね端部と、を有する渦巻ばねと、
前記渦巻ばねの前記ぜんまい部に対応して外周面から内周面まで連続した渦巻状のスリットを有する円環状の弾性体からなる摩擦力発生部材と、を備え、
前記渦巻ばねは、
前記外周側ばね端部を前記摩擦力発生部材の外周面から径方向外方に突出させ、かつ前記内周側ばね端部を前記摩擦力発生部材の内周面から径方向内方に突出させて、前記ぜんまい部が前記摩擦力発生部材の前記スリット内に配置されており、
前記摩擦力発生部材は、
前記スリットの内周面が前記渦巻ばねの前記ぜんまい部の内周面と摺動可能に接触するとともに、前記スリットの外周面が前記渦巻ばねの前記ぜんまい部の外周面と摺動可能に接触して、弾性変形する前記渦巻ばねに対して摩擦力を発生させる
ことを特徴とする渦巻ばね装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両シートのリクライニング機構、タンブル機構等に用いられる渦巻ばね装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両シートのリクライニング機構、タンブル機構等には渦巻ばねが用いられている。例えば、特許文献１に記載のリクライニング機構では、渦巻ばねの内周端が、前後に傾動自在な背もたれの支軸に取り付けられ、この渦巻ばねの外周端が座板に取り付けられている。そして、操作者が背もたれを前方に倒すと、背もたれの支軸が第一の回転方向に回転し、これにより渦巻ばねが蓄勢する。一方、操作者が、前方に倒された背もたれのロックを解除すると、渦巻ばねに蓄勢された弾性エネルギーが解放されて渦巻ばねが元の状態に復元しようとし、背もたれの支軸を第一の回転方向とは逆回転方向である第二の回転方向に回転させる。これにより、背もたれが跳ね上がる。
【０００３】
ところで、渦巻ばねを用いたリクライニング機構では、背もたれの跳ね上がりに勢いが付き過ぎてしまう可能性がある。そこで、特許文献２に記載のようなロータリダンパを用い、このロータリダンパの回転軸を背もたれの支軸に連結し、ロータリダンパのケースを車体等に固定して、背もたれの支軸の回転に対して制動トルクを発生させることにより、渦巻ばねの復元力を減衰させて、背もたれの急激な跳ね上がりを防止するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９２８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、渦巻ばねを用いたリクライニング機構、タンブル機構等において、渦巻ばねの復元力をロータリダンパ等で減衰させる場合、車両シート近傍に渦巻ばね用のスペースの他にロータリダンパ等用の設置スペースが必要となり、シートまわりをコンパクトにできない。また、ロータリダンパ等は複数の部品から構成されているため、このようなロータリダンパ等を用いることによって部品点数が増加することとなり、組み付け作業が複雑となって作業効率が下がり、ひいてはコストアップにもつながる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み付け作業が簡素化でき、省スペース化可能で、かつ低コストで渦巻ばねの復元力を減衰させることが可能な渦巻ばね装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の渦巻ばね装置は、
隙間を持って巻回されたぜんまい部と、前記ぜんまい部の外周部から径方向外方に突き出した外周側ばね端部と、前記ぜんまい部の内周部から径方向内方に突き出した内周側ばね端部と、を有する渦巻ばねと、
前記渦巻ばねの前記ぜんまい部に対応して外周面から内周面まで連続した渦巻状のスリットを有する円環状の弾性体からなる摩擦力発生部材と、を備え、
前記渦巻ばねは、
前記外周側ばね端部を前記摩擦力発生部材の外周面から径方向外方に突出させ、かつ前記内周側ばね端部を前記摩擦力発生部材の内周面から径方向内方に突出させて、前記ぜんまい部が前記摩擦力発生部材の前記スリット内に配置されており、
前記摩擦力発生部材は、
前記スリットの内周面が前記渦巻ばねの前記ぜんまい部の内周面と摺動可能に接触するとともに、前記スリットの外周面が前記渦巻ばねの前記ぜんまい部の外周面と摺動可能に接触して、弾性変形する前記渦巻ばねに対して摩擦力を発生させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、渦巻ばねが弾性変形する際に、摩擦力発生部材が渦巻ばねとの接触部分において摩擦力による抵抗力を発生させることにより、渦巻ばねの復元力を減衰させる。このため、摩擦力発生部材を渦巻ばねの少なくとも一部分と接触するように配置すればよいので、ロータリダンパを用いた場合に比べて、設置スペースを省スペース化できる。また、部品点数が少なくなるために組み付け作業を簡素化でき、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係る渦巻ばね装置１の正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す渦巻ばね装置１のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示す渦巻ばね２の正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す渦巻ばね２のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、図１に示す摩擦力発生部材３の正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す摩擦力発生部材３のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る渦巻ばね装置１の正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す渦巻ばね装置１のＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
図示するように、本実施の形態に係る渦巻ばね装置１は、渦巻ばね２と、渦巻ばね２の全周に亘り渦巻ばね２を渦巻ばね２の内外周面２２、２３の両側から挟み込むように配置された摩擦力発生部材３と、を備えている。この渦巻ばね装置１は、例えば、渦巻ばね２を利用した車両シートのリクライニング機構において、渦巻ばね２の復元力で背もたれが急激に跳ね上がるのを防止するために用いられる。
【００１３】
図２（Ａ）は、図１に示す渦巻ばね２の正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す渦巻ばね２のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
図示するように、渦巻ばね２は、板状のばね鋼材等の素線が接触しないように渦巻状に巻き加工されて構成されている。具体的には、この渦巻ばね２は、素線が隙間２７をもって渦巻状に巻き回されたぜんまい部２６と、ぜんまい部２６の外周部から突き出した素線の一端部（外周側ばね端部）２１と、ぜんまい部２６の内周部から突き出した素線の他端部（内周側ばね端部）２０と、を有している。なお、内周側ばね端部２０および外周側ばね端部２１は、後述する摩擦力発生部材３のスリット３１から外部に突き出し、例えば、車両シートの背もたれの支軸および座板等、相対的に回転する２つの部品への取付け部として利用される。
【００１５】
図３（Ａ）は、図１に示す摩擦力発生部材３の正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す摩擦力発生部材３のＣ−Ｃ断面図である。
【００１６】
図示するように、摩擦力発生部材３は、中空部３０を備えた円環状部材であり、ゴム、エラストマー樹脂等のエラストマーを含む弾性体で構成されている。この摩擦力発生部材３には、渦巻ばね２のぜんまい部２６における素線の渦巻形状に対応する内周面から外周面まで連続した渦巻状のスリット３１を具備している。このスリット３１内には、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線が隙間２７をもって渦巻状に巻き回された形状を維持したまま収容される。この状態において、このスリット３１の内周面３２は、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の内周面２２に摺動可能に接触し、スリット３１の外周面３３は、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の外周面２３に摺動可能に接触する。そして、このスリット３１は、摩擦力発生部材３の外周部３５から内周部３４まで達しているため、図１に示したように、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線がスリット３１に沿ってスリット３１内に収容された状態において、渦巻ばね２の内周側ばね端部２０は摩擦力発生部材３の内周部３４から中空部３０に向かって突き出し、渦巻ばね２の外周側ばね端部２１は摩擦力発生部材３の外周部３５から外側に向かって突出する。
【００１７】
本実施の形態に係る渦巻ばね装置１は、例えば、摩擦力発生部材３を、図３に示す形状に予め成形しておき、この摩擦力発生部材３のスリット３１に渦巻ばね２を挿し込むことにより作製される。
【００１８】
本実施の形態においては、スリット３１が形成された摩擦力発生部材３を用いているが、必ずしも、このように成形された摩擦発生部材３を用いる必要はない。
【００１９】
例えば、板状の摩擦力発生部材３を、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の間（渦巻ばね２のぜんまい部２６の径方向において隣接する内周面２２と外周面２３との間）に押し込むことによって作製してもよい。
【００２０】
あるいは、渦巻ばね２のぜんまい部２６の径方向において隣接する内周面２２と外周面２３との間を埋めるとともに、最内周に位置する内周面２２および最外周に位置する外周面２３をそれぞれ覆うように、熱可塑性のゴム素材あるいはエラストマー樹脂素材を、渦巻ばね２のぜんまい部２６が収容された円筒形の型に流し込み、これを加熱して熱硬化させることにより作製してもよい。この場合、摩擦力発生部材３のスリット３１の内外周面３２、３３が渦巻ばね２の内外周面２２、２３と固着しないように、すなわち、両者の外周面および内周面が適度の摩擦力で互いに滑り合うように、渦巻ばね２のぜんまい部２全体を熱可塑性のゴム素材あるいはエラストマー樹脂素材で封止しないで、少なくとも渦巻ばね２のぜんまい部２の両側面２４、２５を、熱可塑性のゴム素材あるいはエラストマー樹脂素材から露出させることが好ましい。
【００２１】
本実施の形態に係る渦巻ばね装置１を車両シートのリクライニング機構に用いる場合、摩擦力発生部材３の中空部３０内に突き出した渦巻ばね２の内周側ばね端部２０は、前後に傾動自在な背もたれの支軸に取り付けられ、摩擦力発生部材３の外周部３５から外側に突き出した外周側ばね端部２１は、この支軸以外の固定物（車体、座板等）に取り付けられる。
【００２２】
操作者が背もたれを前方に倒すと、背もたれの支軸が第一の回転方向に回転し、これにより渦巻ばね２のぜんまい部２６が巻き上げられて、渦巻ばね２が蓄勢する。
【００２３】
ここで、渦巻ばね２のぜんまい部２６が巻き上げられる際、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の内周面２２と摩擦力発生部材３のスリット３１の内周面３２との間、および渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の外周面２３と摩擦力発生部材３のスリット３１の外周面３３との間が摺動し、この摺動を阻止する方向の抵抗力として摩擦力が発生する。この摩擦力により、渦巻ばね２のぜんまい部２６の巻き上げが阻止される。このため、背もたれが適度な速度で押し倒される。
【００２４】
一方、操作者が、前方に倒された背もたれのロックを解除すると、渦巻ばね２に蓄勢された弾性エネルギーが解放されて渦巻ばね２のぜんまい部２６が元の状態に復元しようとし、背もたれの支軸を第一の回転方向とは逆回転方向である第二の回転方向に回転させる。これにより、背もたれが跳ね上がろうとする。
【００２５】
ここで、巻き上げにより弾性変形した渦巻ばね２のぜんまい部２６が元の状態に復元しようと巻き戻される際に、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の内周面２２と摩擦力発生部材３のスリット３１の内周面３２との間、および渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の外周面２３と摩擦力発生部材３のスリット３１の外周面３３との間が摺動し、この摺動を阻止する方向に摩擦力による抵抗力が発生する。この摩擦力により、渦巻ばね２のぜんまい部２６の急激な巻き戻しが阻止され、渦巻ばね２の復元力が減衰する。このため、背もたれの急激な跳ね上がりを防止して、背もたれが適度な速度で跳ね上がる。
【００２６】
以上、本発明の一実施の形態を説明した。
【００２７】
本実施の形態に係る渦巻ばね装置１は、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線間の隙間２７に摩擦力発生部材３が収容されるように、渦巻ばね２および摩擦力発生部材３が配置されているので、渦巻ばね２単体と大きさがほとんど変わらない。このため、渦巻ばね２の復元力を減衰させるためにロータリダンパ等を別途設置する必要がないため、設置スペースを省スペース化できる。また、複数の部品から構成されるロータリダンパ等を用いる必要がないため、部品点数が少なくなりコストダウンを図ることができる。
【００２８】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００２９】
例えば、上記の実施の形態において、渦巻ばね２のぜんまい部２６が摩擦力発生部材３のスリット３１からはみ出さないようにするために、渦巻ばね２の両側面２４、２５を覆う板状のガイド部材を渦巻ばね２の両側面２４、２５側のそれぞれに配置し、渦巻ばね２の両側面２４、２５をガイド部材の表面に接触させるようにしてもよい。この場合、渦巻ばね２の両側面２４、２５とガイド部材の表面との間でも、渦巻ばね２のぜんまい部２６の巻き戻しを妨げる方向に摩擦力が発生するので、渦巻ばね２の復元力をより大きく減衰させることができる。
【００３０】
また、上記の実施の形態では、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線の全周に亘り、渦巻ばね２を摩擦力発生部材３のスリット３１内に配置しているが、本発明はこれに限定されない。渦巻ばね２が元の状態に復元する際に、摩擦力発生部材３が渦巻ばね２のぜんまい部２６の少なくとも一部分と接触するように配置したものであればよい。
【００３１】
また、上記の実施の形態では、渦巻ばね２のぜんまい部２６の径方向において隣接する内周面２２と外周面２３との間を摩擦力発生部材３で埋めるように、つまり、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線を内外周面２２、２３から摩擦力発生部材３で挟むように、摩擦力発生部材３を配置しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、摩擦力発生部材を板状とし、渦巻ばね２の両側面２４、２５のうちの少なくとも一方が、この板状の摩擦力発生部材の表面に接触するように、つまり、渦巻ばね２のぜんまい部２６と摩擦力発生部材とが軸心方向に積層するように、摩擦力発生部材を配置してもよい。この場合でも、渦巻ばね２の両側面２４、２５のうちの少なくとも一方と摩擦力発生部材の表面との間で、渦巻ばね２のぜんまい部２６の巻き戻しを妨げる方向に摩擦力が発生するので、渦巻ばね２の復元力を減衰させることができる。
【００３２】
なお、渦巻ばね２のぜんまい部２６の径方向において隣接する内周面２２と外周面２３との間を摩擦力発生部材３で埋めるように摩擦力発生部材３を配置する場合、渦巻ばね２の弾性変形により、渦巻ばね２のぜんまい部２６の径方向において隣接する内周面２２と外周面２３との間隔が変化するため、摩擦力発生部材３に弾性体を用いる必要がある。しかし、渦巻ばね２の側面２４、２５側に摩擦力発生部材を配置する場合には、このようなことを考慮する必要がないため、摩擦力発生部材の素材として非弾性体の素材も用いることができる。
【００３３】
また、渦巻ばね２の素線または摩擦力発生部材３に表面処理を施すことによって、渦巻ばね２のぜんまい部２６が巻き上げられる場合と、巻き上げられた渦巻ばね２のぜんまい部２６が巻き戻される場合とにおいて、渦巻ばね２のぜんまい部２６の素線と摩擦力発生部材３との間に働く摩擦力が異なるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記の実施の形態では、渦巻ばね装置１を車両シートのリクライニング機構に用いる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、車両シートのタンブル機構等、渦巻ばね２の復元力を用いて物を動かす様々な機構に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：渦巻ばね装置、２：渦巻ばね、３：摩擦力発生部材、２０：渦巻ばねの内周側ばね端部、２１：渦巻ばねの外周側ばね端部、２２：渦巻ばねの内周面、２３：渦巻ばねの外周面、２４、２５：渦巻ばねの側面、２６：ぜんまい部、２７：ぜんまい部におけるばね鋼材の隙間、３０：摩擦力発生部材の中空部、３１：摩擦力発生部材のスリット、３２：スリットの内周面、３３：スリットの外周面、３４：摩擦力発生部材の内周部、３５：摩擦力発生部材の外周部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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