JP2011147750A - アームレスト - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルバネを軸に巻き付けたバネロック式のアームレストにおいて、耐荷重が比較的低くても足りるとしてロック機構やアンロック機構を省いて構造をきわめて簡単にする。
【解決手段】 シートバックから突出する固定軸にコイルバネを巻き付けるとともに、アームにコイルバネの一端に作用してコイルバネを締め付ける方向に回転させる荷重受片と、同じく緩める方向に回転させる復帰片とを設け、荷重受片と復帰片とを設ける位置をそれぞれアームが所定の角度になったときに当接する位置に設定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、下方荷重を受け止める力が比較的小さくて足りる簡易形のアームレストに関するものである。

アームレストは、腕による下方荷重を受け止めるものでなければならないが、さらに、使用時の高さが調整できるものが好ましい。これには留め金によるラッチ式と軸にコイルバネを巻き付けたバネロック式のものとがあるが、中でも、バネロック式のものは比較的構造が簡単であることから、多く採用されている。しかし、従来のバネロック式のものは、耐荷重が５０Ｋｇｆ程度に設定されていることから、コイルバネを巻き付ける軸の径も大きくなるとともに、十分な巻数を確保するために軸の長さも長くなり、重量、サイズ、価格ともに不満があった。

下記特許文献１には、バネロック式のアームレストが記載されているが、上記の耐荷重のものであれば、下方への高さ調整やシートバックに沿う斜め後ろ上方の収納位置からの下方回転に際してはロック力を解除しなければならない。このため、解除機構を設けてこの操作をするときには解除機構を作動させているが、構造が複雑になる上に部品点数が多くなって重量が嵩むとともに、組付工数も増してコスト高を来していた。さらに、解除機構を設けると、当然にその操作が必要になり、搭乗者に煩雑感を与えていた。

特開２００６−１９２１３２号公報

本発明は、比較的小型車に装備されるアームレストであり、耐荷重も２０Ｋｇｆ程度で足りるとして構造を簡単にしたものであり、その結果、重量、サイズ、価格及び操作性の面で優位性を確保できたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、シートバックの側面に突出される固定軸と、固定軸に回転可能に嵌合され、略水平な調整範囲下限位置と斜め後ろ上方の収納位置との間で回転し、かつ、調整範囲下限位置と調整範囲下限位置から所定角度上昇した調整範囲上限位置との間の下方回転では所定のロックがかかるアームと、アームに収容され、一端に径方向外方に曲成される感応端を有して固定軸に巻き付けられ、巻き内径が固定軸の外径よりも若干小さいコイルバネとからなるアームレストにおいて、アームの下方回転時に感応端に作用して感応端をコイルバネを締付ける方向に回転させる荷重受片と上方回転時に緩める方向に回転させる復帰片とをアームに設け、荷重受片をアームが調整範囲上限位置に来たときに当接する位置に設けるとともに、復帰片をアームが調整範囲下限位置より収納位置までの角度から調整範囲下限位置より調整範囲上限位置までの角度を減じた角度の位置に来たときに当接する位置に設けたことを特徴とするアームレスト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において、請求項２に記載した、アームの収納位置と調整範囲下限位置とを超える回転がストッパによって規制されている手段、請求項３に記載した、アームが固定軸の長手方向二カ所で両持ちで支持されている手段、さらに、請求項４に記載した、固定軸の外周とコイルバネの他端側の一部に隙間を持たせるとともに、アームにコイルバネの一端を固定するホルダーＡと他端を固定するホルダーＢとを収容し、ホルダーＡとホルダーＢとを位相を変えて結合可能にした手段を提供する。これにおいて、請求項５に記載した、アームにブラケットを一体化して内装し、ブラケットにホルダーＡとホルダーＢとを収容した手段、請求項６に記載した、固定軸を径小にするかコイルバネの巻き内径を径大にした手段を提供する。また、請求項７に記載した、アームと固定軸との間に少なくともアームの自重に打ち勝つ摺動抵抗を付与した手段を提供し、加えて、請求項８に記載した、アームが断面Ｕ字形をしている鋼板の成形品であり、縁部全周を内側にカールさせた手段、請求項９に記載した、アームが樹脂成形品である手段を提供する。

請求項１の発明によると、必要部材は、固定軸、荷重受片を形成したアーム及び固定軸に巻き付けるコイルバネで足り、非常に簡易なものになる。したがって、重量、サイズ、価格及び操作性の面で優位性を確保できる。請求項２の手段によると、アームは必要以上に回転しない。特に、調整範囲下限位置を超える下方回転の規制は、仮に大きな荷重がかかったときの***材ともなる。請求項３の手段によると、アームの回転がスムーズになるとともに、アームにかかるシート左右方向の荷重に対して高い強度を発揮するものとなる。

請求項４及び５の手段によると、固定軸を締め付けるコイルバネの締付力（ロック力）を調整できるから、コイルバネの巻き内径の製作誤差によるロック力のバラツキを吸収できる。また、ロック力を調整するためにコイルバネの両端をアームに固定しても、通常のバネロック式の機能を発揮させることができるとともに、コイルバネの長手方向の伸長も許容するものにできる。請求項６の手段によると、隙間の形成を容易にできるし、請求項７の手段によると、アームを途中で止めたときにも自重で落下するようなことはないし、操作感も向上する。請求項８の手段によれば、アームの断面係数が上がって強度が強くなり、厚みの薄いものが使用できて重量軽減に寄与する。請求項９の手段によれば、コスト、重量ともに優れたものになる。

アームの斜視図である。 アームの基端部の一部縦断面図である。 アームの基端部の他の例の一部縦断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 アームに組み込まれるブラケットの斜視図である。 アームの回転を説明する説明図である。 アームの他の例を示す縦断面図である。 アームの基端部を補強する例の斜視図である。 アームの基端部を補強する例の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、アームは細長い形態をしていてシートバックに取り付けられた軸の回りを回転するのは周知であり、以下に方向を指称するときには、アームを基準として回転中心が基端部、先端が先端部、内方とはシートバック側、下方回転とは先端部が下方に向けて回転することをいう。図１はアームの斜視図、図２はアームの基端部の一部縦断面図であるが、シートバックのフレーム（図示省略）の側面にはシートブラケット１が固定されており、これにブッシュ２を嵌合したボルト３が螺入される。したがって、ブッシュ２はボルト３に固定されて一体になっており、以下、これを固定軸４と称す。なお、固定軸４はブッシュ２とボルト３とが一体になったものでもよい。

固定軸４にはアーム５が回転可能に遊嵌されるが、このとき、アーム５は固定軸４の側面とシートブラケット１との間に介在するウェブワッシャ６で挟圧された状態になっており、アーム５の回転には相応の摺動抵抗が付与されるようになっている。本例のアーム５は断面がＵ字形をした鋼板の成形品であり、Ｕ字の縁は断面係数を上げて強度を高めるため全周に亘って内側にカール５ａに形成されている。なお、Ｕ字形の開口側が外方であるが、その基端部周辺はウレタン発泡のためのカバー７が組み付けられている。カバー７の孔７ａはシートブラケット１に取り付けるためのものであるが、図１の形態のものにウレタンが注入発泡され、発泡体で包まれた後にシートバック１に固定軸４によって取り付けられ、その後、発泡体を被覆する表皮の上からキャップされる。

固定軸４の外周にはコイルバネ８が巻き付けられるが、コイルバネ８の外方の一端は外方に曲成されて径方向に突出した感応端８ａとなっている。また、コイルバネ８の巻き内径が固定軸４の外径よりも若干（０．５〜４％）小さくなっている。なお、コイルバネ８の巻き方向はアーム５が下方回転して感応端８ａを押し下げるときには締め付ける方向で、上方回転して感応端８ａを押し上げるときには緩める方向にしておく。さらに、アーム５にはその回転角度と回転方向に伴って感応端８ａに当接したり、離反したりする荷重受片９と復帰片１０とを設けている。

図７はアーム５の各回転角度における荷重受片９と復帰片１０の動きを示す説明図であるが、一般に、アームレストにおけるアーム５は、略水平な調整範囲下限位置（以下、下限位置）（ハ）、（ハ´）と斜め後ろ上方の収納位置（イ）、（ホ）とに亘る回転範囲で回転する。この場合、アーム５は、下限位置と下限位置から所定角度上昇した調整範囲上限位置（以下、上限位置）とに亘る調整範囲の中では下方回転は所定にロックされて腕の荷重を支持する。そして、調整範囲の中ではアーム５が荷重を受け止める位置が調整できるようになっており、この調整した位置をセット位置と称する。以下の説明では、理解を容易にするため、セット位置は下限位置として水平方向に対して０°、収納位置は１１０°、上限位置は３０°とする。したがって、回転範囲は１１０°、調整範囲は３０°となる。なお、符号は（イ）のみに記し、後は省略する。

アーム５に設ける荷重受片９の位置は、アーム５が１１０°の収納位置から８０°下方回転して３０°の上限位置に来たときにその下方回転方向先端が感応端８ａに当接する位置に設定しておく。換言すれば、調整範囲の上限位置に設定しておく。一方、復帰片１０を設ける位置は、アーム５が下限位置より収納位置までの１１０°の角度から下限位置より上限位置までの３０°の角度を減じた８０°の角度の位置に来たときに当接する位置に設定しておく。つまり、回転範囲の角度から調整範囲の角度を減じた位置でもある。

今、アーム５が収納位置（イ）から上限位置（ロ）に下方回転すると、荷重受片９は感応端８ａに当接し、以後、所定のロックがかかり、腕の荷重を受け止める。この受け止め荷重はコイルバネ８が固定軸４を締め付ける方向に回転するからであり、これをロック荷重と称する。本例では、セット位置を下限位置としたから、荷重受片９が上限位置で感応端８ａに当接してからは下限位置までの３０°の範囲ではロック荷重に打ち勝つ力を与えてスリップさせなけれならない。しかし、本発明では、ロック荷重は２０Ｋｇｆ程度に設定してあるから、この操作はそれほど困難ではない。なお、セット位置が下限位置より上方にあれば、スリップはその分だけ少なくてもよい。

次に、下限位置（ハ´）から収納位置（イ）に戻そうとすると、アーム５を上方回転させるが、アーム５が収納位置（イ）の角度から上限位置（ロ）の角度を減じた位置、すなわち、８０°の位置に来ると復帰片１０が感応端８ａに当接する（ニ）。以後、収納位置（イ）まではコイルバネが８が固定軸４を緩める方向に回転し、比較的軽い力で足りる。ここでは、この荷重をこれをアンロック荷重と称する。一方で、荷重受片９や復帰片１０が感応端８ａに当接しない間はきわめて軽い力で回転し、これをフリー荷重と称する。ところで、このフリー荷重がアーム５の自重よりも軽いとしたなら、アーム５を途中で留められないし、操作感もよくない。そこで、アーム５には少なくとも自重に打ち勝つ摺動抵抗を与えておく必要があるが、上記した固定軸４の側面とウェブワッシャ６との挟圧力でこれを達成している。

この他、アーム５が上限位置と下限位置とを超えて回転しないようにそれぞれストッパ１１、１２が設けてある。特に、下方のストッパ１１については、コイルバネ８がスリップしたときの***材となり、重要な意味を持つ。以上のようなアーム５の動きは、セット位置を水平位置とした場合、シートベルト等を装着するに際してアームを４０〜５０°持ち上げたとしても、８０°を超えない限りは下方回転や上方回転を繰り返しても復帰片１０は感応端８ａに当接しない。したがって、フリー荷重で常にセット位置まで戻すことができる。ところで、以上の説明は、セット位置を下限位置としたものであるが、この位置は調整範囲の中では自由に調整できる。この場合、セット位置を下限位置から上昇させると、その分だけ荷重受片９は感応端８ａに早く当接し、復帰片１０は遅れて当接することになる。なお、下限位置や収納位置及びこれに伴う回転範囲や調整範囲も上記したものに限るものではない。

図３は他の実施例を示すアームの基端部の縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図、図６はアームに組み込まれるブラケットの斜視図であるが、本例では、アーム５の内部にアーム５と一体化されるブラケット１３を内装し、コイルバネ８の一端と他端をブラケット１３に収容されるホルダーＡ１４とホルダーＢ１５とで保持したものである。この場合、コイルバネ８の他端も外方に曲成されて径方向に突出して自由端８ｂを形成しており、上記した一端の感応端８ａともどもホルダーＡ１４とホルダーＢ１５の対向する側面に形成された溝に嵌め込まれて一体化されている。なお、荷重受片９や復帰片１０はブラケット１３に設けることになる。

そして、本例では、ホルダーＡ１４とホルダーＢ１５とは位相を変えて結合できるようになっている。具体的には、両者の一部を対向側に張出させて重合させ、この重合部にインボリュートやスプライン等を形成したセレーション嵌合１６をさせている。これは、コイルバネ８の感応端８ａと自由端８ｂの位相を変えるためで、セレーション嵌合１６の噛み合わせを変えることで、コイルバネ８による固定軸４の締付力を変えてロック荷重を調整できるからである。すなわち、締め付ける方向に変えるとロック荷重とアンロック荷重が増し、緩める方向に変えると両者は弱まる。一般に、コイルバネの巻き内径の精度の確保は非常に難しいから、こうすることでこれを補完できる。

さらに、コイルバネ８の自由端８ｂ側と固定軸４（ブッシュ２）の外周の一部に隙間１７を設けている。この隙間１７は、本例では、その範囲がコイルバネの巻数の４０％程度、その量が巻き内径の１０％程度にしてあるが、これに限定されるものではない。要は、コイルバネ８が十分な巻数を有して固定軸４を締め付けるものであるとともに、感応端８ａと自由端８ｂの位相を特に締付け側に変えるに際してコイルバネ８の巻き内径の縮小が固定軸４によって妨げられないものであればよい。また、隙間１７の形成方法として、本例では、この部分のブッシュ２に径小部２ａを形成しているが、これに代えて又は併用してコイルバネ８の巻き内径を大きくしてもよい。これによると、固定軸４の強度を低下させない利点がある。

この隙間１７はセレーション嵌合１６の噛み合わせを変えてコイルバネ８を締め付けるときに有効に作用する。すなわち、コイルバネ８をより締め付けようとするとき、この隙間１７の部分で巻き内径が自由に縮小するから、それに伴って隙間１７以外の部分で巻き内径を更に縮小させようとすることで締付力をアップさせる。なお、ホルダーＡ１４とホルダーＢ１５の位相を調整するのは、ブラケット５に組み込む前にすることになる。

また、この隙間１７は復帰片１３が感応端８ａに当接してコイルバネ８を緩める方向に回転させるときに重要な働きをする。すなわち、ホルダーＡ１４とホルダーＢ１５とはセレーション嵌合１６で一体化されているから、復帰片１０が感応端８ａに当接してコイルバネ８を緩める方向に回転させ始めると同時に自由端８ｂはコイルバネ８を締め付ける方向に回転する。しかし、隙間１７があることによってこの部分でコイルバネ８の巻き内径は自由に縮小してその締付力をスポイルし、上記の例と同様にアーム５はアンロック荷重とほとんど変わらない荷重で軽く回転することができる。

さらに、この隙間１７はアーム５（ブラケット１３）のフリー荷重を付与するのに寄与する。すなわち、コイルバネ８の自由長をホルダーＡ１４とホルダーＢ１５の内面間の長さよりも長くしておき、両ホルダー１４、１５に圧縮させて収容するのである。この場合、コイルバネ８は固定軸４を締め付けているが、隙間１７の部分では自由に長手方向に伸長してホルダーＢ１５をブラケット１３に弾圧する。したがって、上記したウェブワッシャ６による摺動抵抗に代えてこのコイルバネ８の長手方向の弾発力を付加することで安定したフリー荷重が得られる。また、ホルダーＢ１４とブラケット１３との摺動面に凹凸面や粗面１８を形成しておけば、更に安定した摺動抵抗の増大が図れる。

以上で説明したように、本発明の基本的な思想は、荷重受片９が締付け状態で固定軸４（ブッシュ２）に巻き付けられたコイルバネ８の感応端８ａを更に締付け側に押しやるものである。したがって、コイルバネ８の周回部分から外方に曲がる感応端８ａの付け根は集中荷重を受けることになり、アーム５の先端が受け持つ２０Ｋｇｆ程度の耐荷重は感応端８ａの付け根ではてこの原理で増大されて数百Ｋｇｆの荷重を受けることになる。具体的には、感応端８ａの付け根の位置（ブッシュ２の半径）とアーム５の長さの比が１：２０であれば、４００Ｋｇｆにもなる。このため、感応端８ａの付け根が曲がったり折れたりする虞があり、何らかの補強が必要になることがある。

図９はこの補強の例を示すコイルバネ８部分の斜視図、図１０は断面図であるが、ブッシュ２を一種の分割する形態にするホルダーＣ１９を用いている。すなわち、ホルダーＣ１９をアーム５の内側で感応端８ａ側に起立部（バール）１９ａを形成してこの起立部１９ａをブッシュ２に嵌合し（起立部１９ａの外径とブッシュ２の外径は同じにしてある）、コイルバネ８を起立部１９ａからブッシュ２にかけて巻き付けている。また、ホルダーＣ１９に溝１９ｂ等を形成してこの溝１９ｂに感応端８ａを嵌め込んで感応端８ａとホルダーＣ１９とを一体化している。このような構成をとることで、コイルバネ８の巻数ｎの部分はブッシュ２を締め付ける通常の働きをするが、残りの巻数ｍの部分は起立部１９ａを締め付けてはいるが、起立部１９ａと一緒に回って荷重を受けることはない。

この割合は、巻数比ｎ：ｍで決まり、ｎ：ｍが１：１であれば、巻数ｍの部分、とりわけ、感応端８ａの付け根には荷重はかからない。また、図１０のようにｎ：ｍが４：２であれば、受ける荷重は半分になる。なお、巻数ｎの部分と巻数ｍの部分の境目は強い荷重を受けることになるが、この部分はコイルバネ８がブッシュ２に周回している部分であるから、線体自体が延びるだけで荷重の増加に対して十分に耐性がある。こうすることで、コイルバネ８の線径の自由度が増してより細いもので足り、コイルバネ８の長さを短くできたり、巻数の増大を図ることができる。具体的には、同じ仕様のものにするとして、ｎ：ｍを４：２にすれば、３．２ｍｍの線径のものを１．６ｍｍにできる。

図８はアーム５を樹脂のブロー成形品とした場合の断面図であるが、これによると、成形に要するコスト、重量ともに優れたものになるし、リサイクルも容易になる。なお、成形は射出成形によってもよい。この場合は、内面体５Ａと外面体５Ｂを合わせる構造にするが、内面体５Ａと外面体５Ｂの合わせは相互に突起や孔を形成してこれを嵌合して結合すればよい。

ところで、以上のブラケット１３は金属製、樹脂製を問わない。いずれの場合も荷重受片９や復帰片１０は一体成形が可能である。また、ブラケット１３を廃してホルダーＡ１４とホルダーＢを直接アーム５に収容してもよい。この場合は、ブラケット１３に求められる機能はアーム５が果たすことになる。

１ シートブラケット
２ ブッシュ
２ａ ブッシュ（固定軸）の径小部
３ ボルト
４ 固定軸
５ アーム
５ａ アームのカール
５Ａ 樹脂製アームの外面体
５Ｂ 樹脂製アームの内面体
６ ウェブワッシャ
７ カバー
７ａ カバーの孔
８ コイルバネ
８ａ コイルバネの感応端
８ｂ コイルバネの自由端
９ 荷重受片
１０ 復帰片
１１ ストッパ
１２ ストッパ
１３ ブラケット
１４ ホルダーＡ
１５ ホルダーＢ
１６ セレーション結合
１７ 隙間
１８ 凹凸面や粗面
１９ ホルダーＣ
１９ａ 〃 の起立部
１９ｂ 〃 の溝

Claims (9)

1. シートバックの側面に突出される固定軸と、固定軸に回転可能に嵌合され、略水平な調整範囲下限位置と斜め後ろ上方の収納位置との間で回転し、かつ、調整範囲下限位置と調整範囲下限位置から所定角度上昇した調整範囲上限位置との間の下方回転では所定のロックがかかるアームと、アームに収容され、一端に径方向外方に曲成される感応端を有して固定軸に巻き付けられ、巻き内径が固定軸の外径よりも若干小さいコイルバネとからなるアームレストにおいて、アームの下方回転時に感応端に作用して感応端をコイルバネを締付ける方向に回転させる荷重受片と上方回転時に緩める方向に回転させる復帰片とをアームに設け、荷重受片をアームが調整範囲上限位置に来たときに当接する位置に設けるとともに、復帰片をアームが調整範囲下限位置より収納位置までの角度から調整範囲下限位置より調整範囲上限位置までの角度を減じた角度の位置に来たときに当接する位置に設けたことを特徴とするアームレスト。
2. アームの収納位置と調整範囲下限位置とを超える回転がストッパによって規制されている請求項１のアームレスト。
3. アームが固定軸の長手方向二カ所で両持ちで支持されている請求項１又は２のアームレスト。
4. 固定軸の外周とコイルバネの他端側の一部に隙間を持たせるとともに、アームにコイルバネの一端を固定するホルダーＡと他端を固定するホルダーＢとを収容し、ホルダーＡとホルダーＢとを位相を変えて結合可能にした請求項１〜３いずれかのアームレスト。
5. アームにブラケットを一体化して内装し、ブラケットにホルダーＡとホルダーＢとを収容した請求項４のアームレスト。
6. 固定軸を径小にするかコイルバネの巻き内径を径大にした請求項４又は５のアームレスト。
7. アームと固定軸との間に少なくともアームの自重に打ち勝つ摺動抵抗を付与した請求項１〜６いずれかのアームレスト。
8. アームが断面Ｕ字形をしている鋼板の成形品であり、縁部全周を内側にカールさせたものである請求項１〜７いずれかのアームレスト。
9. アームが樹脂成形品である請求項１〜７いずれかのアームレスト。