(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバックに固定されたセクタギヤと、該セクタギヤと常時噛合しシートクッションに回動自在に取り付けられ、かつ、上記セクタギヤとの摩擦角以上のリード角を有するウォームギヤと、該ウォームギヤと摩擦係合してウォームギヤの回転を阻止する制動手段とを備え、該制動手段の上記ウォームギヤに対する制動を解除するとともに、上記シートバックを傾倒することにより上記セクタギヤを介して上記ウォームギヤを回転せしめ、上記シートバックの傾斜角を適宜変更できるようにしたシートリクライニング装置において、
上記シートクッションに取り付けられた圧電素子と、該圧電素子の寸法変化により揺動して上記ウォームギヤの回転を阻止する緊急制動部材と、上記セクタギヤの回転により起電力を発生する起電力発生手段とを有する緊急ロック機構を設け、上記起電力発生手段が発生した起電力を上記圧電素子に送電するとともに、所定値以上の起電力が上記圧電素子に送電されると、上記圧電素子の寸法変化を介して上記緊急制動部材が上記ウォームギヤの回転を阻止することにより上記シートバックの前方あるいは後方への傾倒を阻止するようにしたことを特徴とする緊急ロック機構を備えたシートリクライニング装置。
【請求項２】
上記起電力発生手段を、上記ウォームギヤに一体的に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石に近接配置されたコイルとにより構成した請求項１に記載のシートリクライニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等のシート装置に取り付けられ、シートクッションに対するシートバックの傾斜角を適宜調節でき、かつ、ロックオフ時に衝突等により衝撃を受けても緊急ロックすることのできる緊急ロック機構を備えたシートリクライニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実公昭４２−７９５０号公報に開示されているシートリクライニング装置においては、セクタギヤがシートバックに固定される一方、セクタギヤと嵌脱自在のウォームギヤをシートクッションに回動自在に取り付けている。ウォームギヤは作動軸に連結されており、この作動軸を軸方向に引っ張り、更に持ち上げることにより、ウォームギヤのセクタギヤとの噛合は解除される。この状態で、シートバックに負荷を加えると、シートバックは傾倒しその傾斜角を迅速に変更することが可能となり、作動軸より手を放すと、ウォームギヤはセクタギヤと再び噛合し、シートバックはその位置に保持される。また、シートバックの傾斜角の微調節が必要な場合には、作動軸を回転させてウォームギヤを回転させると、ウォームギヤと噛合するセクタギヤが徐々に回転し、シートバックを任意の傾斜角に無段階に変更することができる。
【０００３】
特公昭５２−９８９２号公報に開示されているシートリクライニング装置においては、シートクッションにウォームホイールを固定する一方、シートバックにウォームギヤを回動自在に取り付けウォームホイールと噛合せしめている。ウォームギヤの軸方向には、ウォームホイールの端縁を遊嵌しうる幅の溝が刻設されており、ウォームギヤと連結されたハンドルを回転させることにより、ウォームホイールの端縁を溝に嵌入せしめると、ウォームギヤとウォームホイールとの噛合は解除され、シートバックを任意の位置まで迅速に傾倒可能となる。シートバックの傾斜角を変更後、ハンドルから手を放すと、ウォームギヤはスプリングにより９０度回転せしめられ、ウォームホイールと再び噛合しロック状態となる。尚、ハンドルを徐々に回転することにより、ウォームギヤが一体的に回転し、ウォームギヤと噛合するウォームホイールもまた徐々に回転することになるので、シートバックの傾斜角を微調節することもできる。
【０００４】
米国特許第４，６８５，７３５号公報に開示されているシートリクライニング装置は、シート取付台に枢着されたシートバックブラケットと、該シートバックブラケットに固定され平歯を有するセクタギヤと、シート取付台に回動自在に取り付けられ、セクタギヤと噛合するウォームギヤを備えている。セクタギヤの平歯と噛合するウォームギヤは、その螺旋角に相当する角度だけセクタギヤに対し傾斜せしめられており、ウォームギヤに連結されたノブを回転することにより、シートバックの傾斜角を適宜調節する構成となっている。
【０００５】
また、シートバックフレームにセクタギヤを固定し、該セクタギヤと噛合するロックギヤを設け、セクタギヤとロックギヤの噛合を手動解除することにより、シートバックの傾斜角を適宜調節するようにした、シートリクライニング装置も公知である。
【０００６】
更に、外歯車と内歯車の噛合を利用したタウメル式シートリクライニング装置もよく知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたもののうち、実公昭４２−７９５０号公報あるいは特公昭５２−９８９２号公報に開示されているシートリクライニング装置にあっては、ウォームギヤとセクタギヤあるいはウォームホイールとの噛合を解除することにより、シートバックの傾斜角を迅速に変更しうる構成ではあるが、いずれの構成においても、シートバックはスプリングにより直立位置に常時付勢されているので、上記噛合を解除すると、シートバックが急速に前倒し、着座している乗員に不快感を与えるという問題点があった。
【０００８】
また、ウォームギヤとセクタギヤあるいはウォームホイールとの噛合を解除した所謂ロックオフ時に、衝突等により衝撃を受けるとシートバックは急激に傾倒し、乗員が怪我をする虞れがあった。
【０００９】
さらに、シートバックに固定されたセクタギヤの回転をロックギヤでロックする構成のものでは、セクタギヤとロックギヤに形成された歯は所定のピッチで形成されており、シートバックを微調節できないという問題点があった。
【００１０】
また、米国特許第４，６８５，７３５号公報に開示されているものや、タウメル式シートリクライニング装置にあっては、セクタギヤとウォームギヤ、あるいは、外歯車と内歯車が常時噛合しており、シートバックの傾斜角を迅速に変更することができず、傾斜角の変更に時間を要するという問題点があった。
【００１１】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、シートバックの傾斜角を迅速かつ無段階に調節可能で、傾斜角の調節に際しシートバックが急速に前倒することもなく、かつ、ロックオフ時に衝撃を受けても緊急ロックすることのできる緊急ロック機構を備えたシートリクライニング装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、シートバックに固定されたセクタギヤと、該セクタギヤと常時噛合しシートクッションに回動自在に取り付けられ、かつ、上記セクタギヤとの摩擦角以上のリード角を有するウォームギヤと、該ウォームギヤと摩擦係合してウォームギヤの回転を阻止する制動手段とを備え、該制動手段の上記ウォームギヤに対する制動を解除するとともに、上記シートバックを傾倒することにより上記セクタギヤを介して上記ウォームギヤを回転せしめ、上記シートバックの傾斜角を適宜変更できるようにしたシートリクライニング装置において、上記シートクッションに取り付けられた圧電素子と、該圧電素子の寸法変化により揺動して上記ウォームギヤの回転を阻止する緊急制動部材と、上記セクタギヤの回転により起電力を発生する起電力発生手段とを有する緊急ロック機構を設け、上記起電力発生手段が発生した起電力を上記圧電素子に送電するとともに、所定値以上の起電力が上記圧電素子に送電されると、上記圧電素子の寸法変化を介して上記緊急制動部材が上記ウォームギヤの回転を阻止することにより上記シートバックの前方あるいは後方への傾倒を阻止するようにしたことを特徴とする緊急ロック機構を備えたシートリクライニング装置である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記起電力発生手段を、上記ウォームギヤに一体的に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石に近接配置されたコイルとにより構成したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
一般に、本発明のシートリクライニング装置が適用されるシート装置は大略、シートクッションと、シートクッションに傾倒自在に取り付けられるシートバックから構成され、シートクッションとシートバックにはそれぞれ、シートクッションフレームとシートバックフレームが収容されている。
【００１５】
図１に示されるように、互いに常時噛合するセクタギヤ２とウォームギヤ４のうち、セクタギヤ２はシートバックフレーム４０に固着されたブラケット４２に螺着される一方、ウォームギヤ４はシートクッションフレーム（図示せず）に螺着されたブラケット６に一対の調心軸受８を介して回動自在に取り付けられている。ブラケット６には一本のピン１０が植設せしめられており、このピン１０を介してセクタギヤ２はブラケット６に回動自在に取り付けられている。ピン１０の周囲には、コイルスプリング１２が巻回されており、その両端はそれぞれピン１０及びセクタギヤ２に係止せしめられ、シートバックフレーム４０をシート前方（Ａ方向）に常時付勢している。
【００１６】
また、図２に示されるように、ウォームギヤ４の一端はテーパー状に形成され、制動部材１４の内部に形成されたテーパー状制動面１４ａと摩擦接触する被制動面４ａを構成している。制動部材１４は、その一端１４ｂがブラケット６に枢着せしめられる一方、その他端１４ｃは、スプリング（図示せず）により矢印Ｂ方向に付勢され、かつ、カム１６により常時押圧されている。このカム１６はレバー１８の一端に一体的に固定されるとともに、ピン２０を介してブラケット６に揺動自在に取り付けられている。レバー１８の他端には、操作ノブ２２が取り付けられており、操作ノブ２２の上下動を介して、カム１６を揺動せしめる構成となっている。尚、レバー１８はスプリング２４で常時下向きに付勢され、所定位置で保持されている。
【００１７】
図３は、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４に形成された被制動面４ａとの係合状態を示している。図中、一点鎖線は操作ノブ２２を操作しない通常時を示しており、かかる状態では、カム１６により押圧された制動部材１４の制動面１４ａはウォームギヤ４の被制動面４ａと摩擦係合しており、従って、ウォームギヤ４の回転は阻止されている。一方、操作ノブ２２を上方に持ち上げると、カム１６は図中反時計方向に回転するとともに、制動部材１４はスプリングの付勢力により矢印Ｂ方向に移動し、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４の被制動面４ａとの摩擦係合は解除され、ウォームギヤ４は自由に回転しうる状態となる（二点鎖線で示した状態）。
【００１８】
ここで、セクタギヤ２と噛合するウォームギヤ４のリード角は、セクタギヤ２との摩擦角以上に設定されており、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４の被制動面４ａとの摩擦係合が解除された状態では、コイルスプリング１２の付勢力によりシートバックフレーム４０は容易に前傾方向（図１のＡ方向）に傾倒する一方、シートバックフレーム４０に後方への負荷を加えると、逆方向に傾倒する。すなわち、セクタギヤ２の傾動により、ウォームギヤ４を回動せしめる構成となっている。
【００１９】
また、図１及び図２に示されるように、本発明にかかるシートリクライニング装置は、緊急時にシートバックをロックする緊急ロック機構４４を備えており、この緊急ロック機構４４について図４を参照しながら説明する。
【００２０】
緊急ロック機構４４は、ウォームギヤ４の前端側に取り付けられた緊急制動部材４６と、緊急制動部材４６をウォームギヤ４に形成された被制動面４ｂに押圧してウォームギヤ４を緊急ロックする圧電アクチュエータ素子４８（以下、圧電素子と称す）と、ウォームギヤ４の後端側に取り付けられた永久磁石５０と、永久磁石５０の両側に近接配置され永久磁石５０の回転により起電力を誘導する一対のコイル５２，５２から構成されている。コイル５２，５２に誘導された起電力は電線５４を介して圧電素子４８に送電される一方、圧電素子４８の寸法変化により被制動面４ｂに押圧される緊急制動部材４６はブラケット６に立設された支軸５６に揺動自在に取り付けられている。
【００２１】
さらに詳述すると、緊急ロック機構４４は、コイル５２，５２に誘導される起電力が永久磁石５０の回転速度に比例することを利用して通常時と異常時の識別を行っており、セクタギヤ２の回転を阻止すべき速度に達した時に発生する電圧をロックメカニズムの作動電圧として設定している。セクタギヤ２が回転するとウォームギヤ４及び永久磁石５０は増速されるので、誘導起電力が高くなりロックメカニズムは容易に作動する。
【００２２】
また、その速度伝達比は、セクタギヤ２の歯数をＺ1、ウォーム条数をＺWとすると、Ｚ1／ＺWと表されるので、ウォームギヤ４及び永久磁石５０の回転数（速度）ｎ2は、セクタギヤ２の回転数（速度）をｎ1とすると、
【数１】
ｎ2＝ｎ1×Ｚ1／ＺW  …  （１）
と表される。
【００２３】
圧電素子４８は、電圧の変化によりその寸法が変化する（大きくなる）ので、セクタギヤ２が所定速度に達し、所定電圧がコイル５２，５２に誘導されると、緊急制動部材４６が圧電素子４８により支軸５６を介してウォームギヤ４の被制動面４ｂに押圧され、ウォームギヤ４を制動する。
【００２４】
図５は、コイル５２，５２に誘導された電圧を検知し整流する回路を示しており、コイル５２，５２に誘導された電圧は、変圧器５８により昇圧された後、複数の整流器６０,…,６０により整流されるとともにコンデンサ６２により平滑され、圧電素子４８に印加される。
【００２５】
かかる構成のシートリクライニング装置の作用を説明する。
操作ノブ２２を操作しない通常の状態では、カム１６の押圧力により制動部材１４の制動面１４ａがウォームギヤ４の被制動面４ａと摩擦係合し、ウォームギヤ４の回転は阻止されている。かかる状態では、コイルスプリング１２の付勢力により、シートバックフレーム４０は前方に傾倒することはなく、逆に、シートバックフレーム４０に後方への負荷を加えても、負荷の方向に傾倒することはない。
【００２６】
他方、シートバックの傾斜角を変更したい場合、操作ノブ２２を持ち上げると、カム１６は図中反時計方向に回転する。その結果、制動部材１４はスプリングの付勢力により矢印Ｂ方向（図２及び図３）に移動し、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４の被制動面４ａとの摩擦係合は解除される。シートバックを前方に傾斜させたい場合には、着座している乗員が前傾姿勢を取ると、コイルスプリング１２の付勢力によりセクタギヤ２を介してウォームギヤ４が徐々に回転し、シートバックは滑らかに前方に傾斜する。所望の位置で操作ノブ２２から手を放せば、スプリング２４の付勢力によりカム１６が図中時計方向に回転し、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４の被制動面４ａが再び摩擦係合することとなり、ウォームギヤ４の回転が阻止され、従って、シートバックの傾斜角が維持される。
【００２７】
逆に、シートバックを後方に傾斜させたい場合には、操作ノブ２２を持ち上げた状態でシートバックに後方への負荷を加えると、コイルスプリング１２の付勢力に抗してウォームギヤ４がシートバック前傾時とは逆方向に回転し、その結果、セクタギヤ２も回転することになるので、シートバックが徐々に後方に傾斜する。所望の位置で操作ノブ２２から手を放せば、上記同様、制動部材１４の制動面１４ａとウォームギヤ４の被制動面４ａが再び摩擦係合し、ウォームギヤ４の回転が阻止されるので、シートバックの傾斜角が維持される。
【００２８】
ここで、操作ノブ２２を持ち上げた所謂ロックオフ状態で、例えば他の車両等により衝撃を受けると、シートバックが前方あるいは後方に傾倒し、セクタギヤ２が回転する。その結果、ウォームギヤ４が、上記式（１）で表される速度で急激に回転するので、ウォームギヤ４に一体的に取り付けられた永久磁石５０が回転し、コイル５２，５２に起電力が誘導される。本発明によれば、コイル５２，５２に誘導された起電力が所定値を超えると、圧電素子４８は支軸５６を介してウォームギヤ４の被制動面４ｂに押圧されるよう設定されているので、上記衝撃により圧電素子４８は被制動面４ｂに押圧され、ウォームギヤ４の回転を停止させる。その結果、シートバックの前方あるいは後方への急激な傾倒が阻止され、乗員の安全が保証される。
【００２９】
なお、上記実施形態において、制動部材１４にテーパー状制動面１４ａを形成し、ウォームギヤ４に形成された対応する形状の被制動面４ａに摩擦接触させることによりウォームギヤ４の回転を阻止する構成としたが、操作ノブ２２を操作することにより所定形状の制動片をウォームギヤ４の歯面に押圧してウォームギヤ４の回転を阻止することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、ウォームギヤのリード角をセクタギヤとの摩擦角以上に設定したので、制動手段のウォームギヤに対する制動を解除すれば、付勢手段の付勢力により、あるいは、シートバックに後方への負荷を加えることによりシートバックは前方あるいは後方に徐々に傾倒する。傾倒時、セクタギヤとウォームギヤとの歯面摩擦がダンパーの作用をするので、シートバックの傾倒が滑らかに行われる。また、圧電素子と緊急制動部材と起電力発生手段とを有する緊急ロック機構を設け、起電力発生手段が発生した起電力を圧電素子に送電するとともに、所定値以上の起電力が圧電素子に送電されると、圧電素子の寸法変化を介して緊急制動部材がウォームギヤの回転を阻止することによりシートバックの前方あるいは後方への傾倒を阻止するようにしたので、操作ノブを持ち上げた所謂ロックオフ状態において、他の車両等により衝撃を受けてもシートバックの急激な前倒あるいは後倒が阻止され、乗員の安全が保証される。
【００３１】
また、請求項２に記載の発明によれば、起電力発生手段を、ウォームギヤに一体的に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石に近接配置されたコイルとにより構成したので、簡素な安価な緊急ロック機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる緊急ロック機構を備えたシートリクライニング装置の斜視図である。
【図２】  図１における線II−IIに沿った断面図である。
【図３】  図１のシートリクライニング装置に設けられた制動部材の作用を示す概略断面図である。
【図４】  図１のシートリクライニング装置に設けられた緊急ロック機構を示す斜視図である。
【図５】  図４の緊急ロック機構に設けられた電圧検知整流回路の配線図である。
【符号の説明】
２      セクタギヤ
４      ウォームギヤ
４ａ    被制動面
８      調心軸受
１２    スプリング
１４    制動部材
１４ａ  制動面
１６    カム
２２    操作ノブ
４４    緊急ロック機構
４６    緊急制動部材
４８    圧電素子
５０    永久磁石
５２    コイル
５４    電線
【図１】
0003881075.tif 000002
【図２】
0003881075.tif 000003
【図３】
0003881075.tif 000004
【図４】
0003881075.tif 000005
【図５】
0003881075.tif 000006