JP4222626B1 - アームレスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルバネによるバネロック力を利用したものでありながら、上方にも下方にも自由に回動できるようにするとともに、任意の設定位置で下方回動が規制されるようにした。
【解決手段】 シート側部材に固定されるドラムに嵌合し、下方回動については設定した角度で規制されるアームレストを有するアームレスト装置であり、ドラムに、一端をアームに固定して他端を外方又は内方に屈曲する屈曲部を有する自由端としたコイルバネをアームレストが下方回動するときに締まる方向で、かつ、その巻き内径をドラムの外径より大きくして巻き回すとともに、ドラム側に屈曲部を受け止める受止面を形成し、アームレストが下方回動して設定角度になったとき、受止面が屈曲部を受け止めてアームレストに掛かる下方荷重でコイルバネがドラムを締め付けてアームレストの下方回動を規制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のシートを始めとする各種シートに設けられるアームレスト装置に関するものである。

固定軸に巻き付けたコイルバネの巻き内径を軸の外径よりも小さくして常時締付け状態にしておくと、コイルバネを巻き戻す方向（緩める方向）には自由に回転するが、巻き増す方向（締める方向）にはコイルバネが軸を締め付けてその摩擦抵抗によって回転が規制される、通称、バネロックと呼ばれる機構がある。この機構を、例えば、自動車のアームレストに利用しているものがある（特許文献１）。これによると、構造が簡単になる利点があるものの、ロック力が、常時、軸に締め付け状態で巻き付けたコイルばねの締付力に対応した摩擦抵抗によるものであるから、コイルバネが軸上を滑って回動しないようにするためには工夫を要する。

具体的には、コイルバネを構成する線材の断面を角形にしたり、線材の巻数を多くしたりして摩擦抵抗の増大を図ることであるが、こうしたとしても、アームレストに過大な荷重が掛かると、下方回動を規制することはできない。加えて、コイルバネの製造上、巻き内径の精度にはバラツキが避けられないから、この点からも、十分な巻数（６〜８）が必要となる。したがって、アームレストのサイズが大きくなり、重量が増すことになる。

一方で、アームレストは下方回動が規制される角度（使用する高さ）を自由に設定できるのが好ましい上に、邪魔になるときに回動させたり、シートバックに収納する必要もある。このような場合に備えて、可動範囲の下方域に角度調整範囲を設けておき、この範囲の上限位置にバネロックを解除する解除機構を設け、下限位置の更に下の位置には通常の締付け状態に戻す復帰機構を設けている。したがって、角度を下方に変更するときには、アームレストを一旦調整範囲を超えるまで引き上げて解除機構でロック状態を解除し、次いで下限位置まで引き下げて復帰機構でリセットし、しかる後に所要の角度まで引き上げるといった煩わしい操作を強いられていた。また、この操作を失敗すると、再度、同じ操作をしなければならないといった非常に面倒な操作を必要としていた。
特開２００４−１４７７９１

本発明は、構造が簡単なコイルバネのバネロック作用を利用したものでありながら、巻き内径が固定軸の外径より大きい径でドラムに対して上方にも下方にも自由に回動できる状態（以下、遊合状態という）でコイルバネを巻き回してものである。これにより、アームが使用位置に下方回動したときにコイルバネの回転が規制され、このときのアームの下方荷重によってコイルバネに締付力を発生させてロック力を発揮させるようにしたものである。この点で、従来のものと全く異なる発想によるものであり、これによって、装置の軽量化、小スペース化、低コスト化を可能にしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、シート側部材に固定されるドラムに嵌合し、下方回動については設定した角度で規制されるアームを有するアームレスト装置であり、ドラムに、一端をアームに固定して他端をドラムの芯から離れる外方又はドラムの芯に向かう内方に屈曲する屈曲部を有する自由端とする他、巻き内径がドラムの外径よりも大きいコイルバネをアームが下方回動するときに巻き増す方向で、かつ、下方回動も上方回動も可能な遊合状態で巻き回すとともに、ドラム側に屈曲部を受け止める受止面を形成し、アームが下方回動して設定角度になったとき、受止面が屈曲部を受け止めてアームに掛かる下方荷重でコイルバネがドラムを締め付けてアームの下方回動を規制することを特徴とするアームレスト装置を提供したものである。

また、本発明は、以上のアームレスト装置において、請求項２に記載した、受止面がドラムの軸方向に傾斜して形成される傾斜面に設定されており、操作部材によってコイルバネの屈曲部をドラムの軸方向に変移できるようにしてアームの下方回動が規制される角度を任意に設定できるようにした手段、請求項３に記載した、受止面がドラムの軸方向に平行に形成される平坦面に設定されており、操作部材によってコイルバネの屈曲部をドラムの周方向に変移できるようにしてアームの下方回動が規制される角度を任意に設定できるようにした手段、請求項４に記載した、コイルバネの屈曲部のドラムの周方向への変移を制御する操作部材をドラムの内部又は外部に設けた手段、請求項５に記載した、ドラムに、傾斜面に隣接してアームの設定角度よりも更に低い角度で屈曲部が嵌まり込む凹陥溝を形成した手段を提供する。

請求項１の手段によると、コイルバネの下方回動の規制、すなわち、アームが設定角度になったときの下方回動を規制するための構造は、コイルバネの自由端側に屈曲部を形成し、ドラム側にこれを受け止める受止面を形成するだけの簡単な構造でよく、従来、必要としていた解除機構や復帰機構は必要としない。これにおいて、コイルバネ（アーム）の下方回動の規制力は、コイルバネがドラムを全周から締め付けるときに発生する締付力であるが、このとき、自由端側は受止面で受け止められて滑ることはないから、線材が引っ張られて切断するまでの力で対抗でき、その規制力が非常に強いのが特徴である。したがって、線材の断面形状を云々する必要もなく、その巻数も少ないものでよい（最低限、全周に巻き回される部分が３周で足りる）。また、巻き内径の寸法精度で規制力の大小が左右されることもないので、製作も容易になり、小サイズ化、軽量化が可能で生産性に優れる（低コスト化）。

さらに、請求項１の手段では、アームの下方回動が規制されるのは予め設定した設定角度であり、それより上方では上方にも下方にも自由に回動できるものであるから、アームを折り畳んで上方に収納したり、邪魔なときに上方に動かすことも可能であり、戻すときにも元の設定位置に正確に戻すことができる。そして、運転者の交代やシートの姿勢変更でアームの角度を調整することがあるが、その場合は、請求項２及び３のような簡単な構造で可能になる。すなわち、自由端側を受け止める受止面の部位のドラムに対する周方向の位置・角度を変更するのみで、アームの上記した設定角度を変更できる。したがって、この変更構造及びそれに基づく変更操作も簡単である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るアームレスト装置の分解斜視図、図２は要部の縦断面図、図３は要部の横断面図、図４は受止面がドラム側に形成されるドラムの一部展開図であるが、このアームレスト装置は、シートフレーム（図示省略）側からシートフレームに固定される取付金具１と、ワッシャ２と、アーム３を構成する半割りアーム３ａと、取付金具１にワッシャ２を介して固定されるドラム４と、一端が半割りアーム３ａに固定されて固定端５ａとなり、他端が自由端５ｂになってアーム３を下方回動させるときに締め付ける方向でドラム４に遊合状態に巻き回されるコイルバネ５と、半割りアーム３ａと合わせられてアーム３を構成するカバー３ｂと、アーム３に取り付けられる補強体６と、コイルバネ５の自由端５ｂに一定の作用をする操作部材７及びこれに連係する操作ノブ１３等からなる。

これらの部材を順次組み付けて構造体にし、それに表皮を被せて発砲緩衝材を詰めたものをシートフレームに取り付けるとアームレスト装置が完成される。これにおいて、コイルバネ５は固定端５ａが押え部材８で半割りアーム３ａに固定され、自由端５ｂはドラム４から離れて外方に延出する外方延出部５ｂａと外方延出部５ｂａから内側に屈曲してドラム４の軸方向投影面内に入り込む内方突入部５ｂｂとを有している。なお、これら外方延出部５ｂａや内方突入部５ｂｂを外方又は内方に屈曲する屈曲部５ｂ´と総称する。この場合の内方突入部５ｂｂはドラム４と直角に近い角度で突入しているのが滑り難くて好ましい。本例（第一例）の操作部材７は半割りアーム３ａにドラム４と離れた先端側の位置にドラム４の軸と平行に回転可能に設けられているスリーブであり、その外周面に螺旋溝９が形成されているものである。そして、この螺旋溝９に外方延出部５ｂａと内方突入部５ｂｂとの境の屈曲部分が嵌まり込んでいる。

ドラム４には内方突入部５ｂｂの先端を受け止める受止面１０が形成されており、第一例における受止面１０は、ドラム４の一部に直接形成される軸方向に傾斜する傾斜面１０ａとしている（図４参照）。これにより、操作ノブ１３の操作で操作部材７を回すと、内方突入部５ｂｂはドラム４の軸方向（以下、軸方向という）に変移することになる。内方突入部５ｂｂが軸方向に変移すると、内方突入部５ｂｂを受け止める受止面１０上の部位（これを受止部１１という）がドラム４の周方向（以下、周方向という）で変わり、アーム３の下方回動が規制される角度（これを設定角度という）も変わることになり、設定角度を変更できることになる。なお、この受止面１０はドラムの一部に直接形成するものに限らず、別部材に受止面１０を形成してこれをドラム４に固定してもよい。

設定角度でアーム３に下方荷重が掛かると、コイルバネ５とドラム４は遊合状態から締め付け状態に変化し、上記したバネロック力が発生してアーム３の下方回動を規制する。加えて、線材が引っ張られる力の反力もロック力として付加され、この反力は下方荷重の大きさに対応しており、最大限、線材の引張強度一杯まで出せることも上記したとおりである。したがって、これらの力が総和したロック力は非常に強いのが特徴である（過大荷重が掛かっても滑ることはない）。一方で、設定角度ではバネロック力も派生するのであるから、受止部１１に掛かる（が分担する）負荷は少なく、その部分の強度はさほど必要ではない。また、自由端５ｂ側は螺旋溝９に嵌まり込んで軸方向の変移が規制されているから、傾斜面１０ａの傾斜は４５°程度の急傾斜でも滑ることはない。

ところで、コイルバネ５の巻き内径はドラム４の外径よりも大きくして遊合状態にするとしたが、ここでいう遊合状態とは、コイルバネ５がドラム４上でその巻き増し方向に自由に回動できるという意味合いであり、これが確保されれば、コイルバネ５の巻き内径はドラム４の外径と同じか場合によってはやや小さくてもよい。コイルバネ５の巻き内径をドラム４の外径よりあまり大きくすると、回動力は小さくてよいものの、アーム３が設定角度になったときから下方回動が規制されるまでの遊びが大きくなり、操作感を低下させる。

図６はアームレスト３の設定角度を変更する他の例（第二例）を示す要部の縦断面図であるが、本例のものは、コイルバネ５の自由端５ｂの内方突入部５ｂｂの更に先端を再度外方に屈曲して外延する、これも屈曲部５ｂ´に含まれる第二外方延出部５ｂｃを形成したものである、そして、ドラム４側には上記した傾斜面１０ａに代えて軸方向に平行な平坦面１０ｂを形成し、第二外方延出部５ｂｃに作用するのが操作部材７に形成された偏心カム１２になっているものである。これにより、操作部材７を回すと、第二外方延出部５ｂｃの（内方突入部５ｂｂも）延出姿態が変わり、結果的に受止部１１の周方向の位置が変わり、アーム３の設定角度が変更できるようになっているものである。なお、第二外方延出部５ｂｃが作用する偏心カム１２の外周面に溝（図示省略）形成し、この中に第二外方延出部５ｂｃを嵌め込んでおけば、第二外方延出部５ｂｃが偏心カム１２の軸方向にずれなくて好ましい。

以上、説明したとおり、いずれの例でも、アーム３の設定角度変更のための構造は簡単であるし、変更のための操作も簡単である。すなわち、構造的には、ドラム４に単に受止面１０を形成するだけでよく、コイルバネ５の締付けを解除する複雑な解除機構もその復帰機構も必要としない。また、コイルバネ５とドラム４とは遊合状態であるから、ドラム４への取り付けも容易である。さらに、操作に関しても、アーム３を任意に上下して調整でき、アーム３を一度上限位置まで引き上げて下限位置まで引き下ろし、しかる後に所定の角度まで引き上げるといった煩雑な操作は必要ない。そして、この角度設定に失敗すると、再度操作をやり直ししなければならないといった面倒な操作も必要ない。

ところで、以上の例では、操作部材７及び操作ノブ１３がドラム４からアームの先端方向にずらした異芯に設定されており、着座状態での操作を容易にしている。また、異芯であれば、アーム３の回転操作に影響されて操作部材７が同調回転する心配がない利点もある。しかし、これをシンプルな外観が得られる同芯とすることも可能である。図５はそれを示す要部の斜視図であるが、要するに、操作部材７及び操作ノブ１３をカバー３ｂに組み付けてドラム４に内挿しておけばよく、この場合、自由端５ｂ側と螺旋溝９や偏心カム１２との連係は第一例と同じでよい。

また、図示は省略するが、操作部材７及び操作ノブ１３をドラム４側に組み付けてもよい。この場合は、アーム３の操作に伴ってその都度コイルバネ５の自由端５ｂが操作部材７の螺旋溝９中を滑って軸方向に変移を繰り返すことになる。しかし、この点は操作部材７を樹脂製にする等の工夫で自由端５ｂは円滑に滑るものとなる。いずれにしても、角度設定とバネロック発生の仕組みは基本的に同じで、設定角度でアーム３に掛かる下方荷重の反力に対応する線材の引張強度が付加される点も同じであり、効率的な構造であることに変わりはない。

さらに、いずれの場合も傾斜面１０ａや平坦面１０ｂはドラム４に一体的に形成したが、これを別体にしてドラム４に取り付けてもよい。部品数は多くなるが、その半径位置を変更したり、材質を選べるといった利点がある。また、屈曲部５ｂ´の屈曲形状、螺旋溝９や偏心カム１２の位置や形状、屈曲部５ｂ´が螺旋溝９や偏心カム１２と接触する位置や形態、コイルバネ５の形状、操作部材７の形状や機能といったものは適宜選択できる。この他、操作部材７においては回転方式に代えてアームレスト３の幅方向又は長手方向にスライドするスライド方式も選択できる。

加えて、上記いずれの例においても、操作部材７は自由端５ｂ側からの荷重や振動等によってその角度を変えてはならない。図７はこれを阻止する例を示す要部の断面図であるが、操作部材７はスプライン嵌合等で接続されてカバー３ｂの外側に出ている操作ノブ１３で操作するが、この操作ノブ１３が挿入されるカバー３ｂの挿入口に内歯形１４を形成し、操作ノブ１３の外周に内歯形１４の一つと弾性的に係合する弾性突起１５を形成したものである。

これによると、自由端５ｂ側からの荷重や振動に対しても操作部材７はその荷重を受け持つし、操作ノブ１３を回して内歯形１４に対する位置を変えるたびにダイアル音に似た音を出し、操作感のよいものになる。この他、操作部材７（操作ノブ１３）の回転には自由端５ｂ側からの荷重程度では回転しない一定の抵抗を付しておくものも考えられる。これによると、操作ノブ１３の角度を無段階で設定できる利点がある。なお、操作ノブ１３等にアーム３の設定角度に対応する目盛り等を付しておけば便利である。

この他、アーム３は、上方位置でも下方位置でも、その極限ではストッパによってその回動が規制されるようになっている。下限ストッパは、傾斜面１０ａの最下位の位置で代用できるし（第一例の場合）、上限ストッパは、ドラム４に軸方向に切れ込む切欠面１６を形成し、自由端５ｂがこれに当たると、それ以上の上方回動は規制されるものが考えられる。ところで、自動車のシートにはシートバックを水平近くまで倒すリクライニング機構が設けられており、シートをリクライニングしたときにはアームレストも水平から約３０°程度上昇したリクラインニング位置に設定することが多い。

したがって、アーム３はこの位置にも変更できる必要があるが、そのためには、傾斜面１０ａに最低角度（一般にはシートバックと９０°前後）よりも更に低い角度になる受止部位を形成して自由端５ｂ側がこの位置に来たときをアーム３のリクライニング位置とする必要がある。この受止部位は傾斜面１０ａのどこにあってもよいが、螺旋溝９と屈曲部５ｂ´が離れていると、受止めの衝撃で内方突入部５ｂｂが動いたりすることがある。また、大きな振動によっても動くことがある。この動きは、傾斜面１０ａ上を下方に向かって滑るものであるから、受止部位が最低角度の隣にあると、この思わぬ動きによって一気にリクライニング位置になることがある。このような動きは搭乗者にとっては非常に危険であるから、本発明では次のようにしている。

すなわち、図４にも示されるとおり、傾斜面１０ａにおけるアーム３の上方回動の最高角度に該当する部位の隣に間をおいて内方突入部５ｂｂが嵌まり込む凹陥溝１７を形成し、この凹陥溝１７の底を傾斜面１０ａの最低面よりも更に低くして上記受止部位としている。これによると、アーム３をリクライニング位置にするには、最高角度を超えてのものになるから、上記した思わぬ動きがあったとしても、下方にわずか動くのみで、一気にリクラインニング位置に至ることはない。なお、この場合、最高角度の隣側にわずかな段差を設けておき、最高角度を超える操作のときにはある程度の抵抗感があるようにするのが誤操作を防ぐ上で好ましい。

以上はアームレスト装置のついてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、荷重受面の角度は調整できるものの、一方向の動きは規制される部材、例えば、シートや椅子の背もたれ面や座面といったものにも適用できる。

アームレスト装置の分解斜視図である。 アームレスト装置の要部の縦断面図である。 アームレスト装置の要部の横断面図である。 ドラムの展開図である。 アームレスト装置の組込み状態を示す要部の斜視図である。 アームレストの角度設定変更の他の例を示す要部の縦断面図である。 操作ノブが挿入されるカバーの部分の断面図である。

符号の説明

１ 取付金具
２ ワッシャ
３ アーム
３ａ 半割りアーム
３ｂ カバー
４ ドラム
５ コイルバネ
５ａ 〃 の固定端
５ｂ 〃 の自由端
５ｂ´自由端の屈曲部
５ｂａ自由端の外方延出部
５ｂｂ〃 の内方突入部
５ｂｃ〃 の第二外方延出部
６ 補強体
７ 操作部材
８ 押え部材
９ 螺旋溝
１０ 受止面
１０ａ傾斜面
１０ｂ平坦面
１１ 受止部
１２ 偏心カム
１３ 操作ノブ
１４ 内歯形
１５ 弾性突起
１６ 切欠面
１７ 凹陥溝

Claims (5)

1. シート側部材に固定されるドラムに嵌合し、下方回動については設定した角度で規制されるアームを有するアームレスト装置であり、ドラムに、一端をアームに固定して他端をドラムの芯から離れる外方又はドラムの芯に向かう内方に屈曲する屈曲部を有する自由端とする他、巻き内径がドラムの外径よりも大きいコイルバネをアームが下方回動するときに巻き増す方向で、かつ、下方回動も上方回動も可能な遊合状態で巻き回すとともに、ドラム側に屈曲部を受け止める受止面を形成し、アームが下方回動して設定角度になったとき、受止面が屈曲部を受け止めてアームに掛かる下方荷重でコイルバネがドラムを締め付けてアームの下方回動を規制することを特徴とするアームレスト装置。
2. 受止面がドラムの軸方向に傾斜して形成される傾斜面に設定されており、操作部材によってコイルバネの屈曲部をドラムの軸方向に変移できるようにしてアームの下方回動が規制される角度が任意に設定できるようにした請求項１のアームレスト装置。
3. 受止面がドラムの軸方向に平行に形成される平坦面に設定されており、操作部材によってコイルバネの屈曲部をドラムの周方向に変移できるようにしてアームの下方回動が規制される角度を任意に設定できるようにした請求項１のアームレスト装置。
4. コイルバネの屈曲部のドラムの周方向への変移を制御する操作部材をドラムの内部又は外部に設けた請求項２又は３のアームレスト装置。
5. ドラムに、傾斜面に隣接してアームの設定角度よりも更に低い角度で屈曲部が嵌まり込む凹陥溝を形成した請求項２のアームレスト装置。