JP5107288B2 - ヒンジ機構およびそのような機構を備える車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートのヒンジ機構およびそのような機構を備えるシートに関する。

より詳しくは、本発明は、
−回転軸の周りに互いに回転可能に搭載される第１および第２のフレームと、
−前記第１および第２のフレームの相対的な角度位置の調整が可能になるように、第１および第２のフレームを共に連結する歯車式調整装置とを有し、その歯車式調整装置は、
−第２のフレームと一体であり、かつ回転軸上に中心がある円の少なくとも１つの円弧を形成する、少なくとも１つの第１の歯の組と、
−前記第１の歯の組と係合可能な少なくとも１つの第１の歯付き部品であって、一方では第１および第２のフレームを互いに対して動かなくするために第２のフレームの第１の歯の組と協働するロック位置と、他方ではロック部品が第２のフレームの歯と干渉しない後退位置との間を、前記第１のフレームに対して移動可能である第１の歯付き部品と、
−この調整装置の制御が可能な作動装置と、を備える、ヒンジ機構に関する。

フランス国特許出願公開第７９０２３０号明細書は、作動装置がアイドル状態であるときに第１および第２のフレーム間に加えられるトルクが所定の閾値を超えた場合に、増大する抵抗トルクによって第１および第２のフレームを互いに回転しないようにするために、第２のフレームと干渉する第１のフレームによって保持される超過ロック要素をさらに備える、ヒンジ機構の一例を記載する。

このヒンジ機構は、完全に満足できるものである。特に、この超過ロック要素の働きによって、この機構が車両用シートに使用されるときの特に道路事故の場合に、ヒンジ機構の機械的強度を増加させることが可能になる。しかしながらこの原理は、第１のフレーム内の追加の部品の設置を必要とする。

フランス国特許出願公開第７９０２３０号明細書

本発明の目的は、特に、同等に良好な性能を与えながら、製造がより簡単であり、かつよりコストの安い構造を提案するために、上述した型式のヒンジ機構を改良することである。

この目的のために、本発明によれば、問題になっている型式のヒンジ機構は、第２のフレームが、回転軸上に中心のある円の少なくとも１つの円弧を形成し、作動装置がアイドル状態のとき第１および第２のフレームの間に加えられるトルクが所定の閾値を超えると、第１のフレームと干渉することができる少なくとも１つの第２の歯の組をさらに備え、第１のフレームが、第２のフレームの一部をなすリングが回転可能に搭載される円筒状支持部をその中に備え、前記リングが、第１の歯の組を含む半径方向内面と第２の歯の組を含む半径方向外面とを有し、前記第２の歯の組が、第１および第２のフレームに加えられるトルクが所定の閾値を超えると、第１の歯付き部品によって加えられる圧力を受けて円筒状支持部に入ることができ、第２の歯の組が、平滑な円弧形状の支持表面によって角度的に分離されるいくつかの円弧形状の区画を備え、前記支持表面が第１のフレームの円筒状支持部上にスライド可能に位置しており、かつ第１および第２のフレームに加えられるトルクが前記所定の閾値より小さい間、第２の歯の組が第１のフレームと干渉するのを防止することができることを特徴とする。

これらの構成の結果として、問題のヒンジが使用されるシートを使用する車両を巻き込んだ事故の際に非常に大きな力を受けた場合には、この第２の歯の組は、フレームの互いの相対的な移動を防止するために抵抗トルクを高めるように第１のフレームと協働する。

本発明によるヒンジ機構の異なる態様では、任意選択で、以下の構成のうちの１つおよび／または別のものを利用することもさらに可能である：
−支持表面が、第１の半径を有する外接円筒を画成しかつその一部をなし、第２の歯の組が、最大でも第１の半径に等しい第２の半径を有する円を画成する歯の半径方向先端を有する；
−この第２の半径が第１の半径に等しい；
−円周方向に間隔があけられかつ１２０°の角度で割り当てられる３つの第１の歯付き部品が存在し、かつ支持表面が、外接円筒の周りに４５°の角度で間隔があけられかつ割り当てられる；
−第２の歯の組および円筒状支持部の各々が表面硬さ係数を有し、円筒状支持部の表面硬さ係数が第２の歯の組の表面硬さ係数より低い。

さらに本発明の主題は、シートベースと、前に定義した少なくとも１つのヒンジ機構を使用してこのシートベースに対して回動可能に搭載される背もたれとを備える車両用シートでもある。

本発明の他の特徴および利点は、非限定の例示の目的で与えられ、添付の図面を参照する、その実施形態のうちの１つの以下の説明中に明らかになるであろう。

本発明によるヒンジ機構を装備することができる車両用シートの図である。 図１のシートに装備することができ、前記ヒンジ機構が通常のアイドル位置にある、本発明によるヒンジ機構の軸方向横断面図である。 図２のヒンジ機構の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、部分的に破断した横断面図である。 図３のヒンジ機構のゾーンＩＶの詳細な横断面図である。 図３のヒンジ機構の詳細な軸方向断面図である。 このシートが設置された車両が遭遇した事故の後のヒンジ機構を示す、図３と同様な図である。 このシートが設置された車両が遭遇した事故の後のヒンジ機構の一部分を示す、図５と同様な図である。

異なる図内の同じ参照番号は、同一のまたは同様な構成部品を示す。

図１は、例えば長手方向のレールを使用して車両の床３上に固定されるシートベース２、および例えばハンドル６等によって制御される少なくとも１つのヒンジ機構５を使用して、シートベース２に対して水平横断方向回転軸Ｘの周りを回動可能に搭載される背もたれ４と、を備える車両用シート１、例えば自動車のフロントシートを示す。

図２および３に示すように、このヒンジ機構５は、
−この場合、固定式でシートのシートベース２と一体の金属フレーム７と、
−この場合、可動式でシート１の背もたれ４と一体の金属フレーム８と、
−固定式および可動式のフレーム７、８の周囲上に巻き付けられ、フレーム８と共に閉じた円形ユニットの境界を定める金属リング９（図３に図示せず）と、
−このケーシング内に収容され、レバー６が作動していないとき固定フレーム７に対して可動フレーム８を動かないようにすることができるロック装置１０とを備える。

それ自体知られているように、このロック装置１０は例えば、
−互いに１２０度で配置され、かつ各々が可動フレーム８内に配置される第１の円形内側歯の組１３と係合可能な１組の外側歯１２を有する、少なくとも１つの、好ましくは３つの（より一般的には、Ｎ個のロック部品１１が存在することができ、Ｎは１と６の間、好ましくは３と６の間に含まれる）金属製ロック歯付き部品１１であって、各々が部品１１を円周方向内で嵌め入れかつ固定フレーム７と一体の２つの停止要素１４によって形成されるガイド内で半径方向にスライドできるように搭載され、この結果、一方ではこれらの部品の歯の組１２が可動フレーム８の歯の組１３と係合してヒンジ機構をロックするロック位置と、他方では可動フレーム８の歯の組と協働しない後退位置との間を移動可能であり、各々がさらに可動フレーム８に向かって軸方向に突起する少なくとも１つのピン１５を備える、金属製ロック歯付き部品１１と、
−ロック歯付き部品１１のスライドを制御する、それ自体制御レバー６と一体の制御シャフト１７と一体である回転可能な金属製カム１６と、
−固定フレーム７内に例えば型打ちによって形成された凹部１９内に搭載された、前記カムがロック歯付き部品１１をそれらのロック位置に配置するアイドル位置に向かう角度方向２０に制御シャフト１７およびカム１６に作用するばね１８であって、前記カム１６は制御レバー６の作用を受けて反対の角度方向２１に回動することができ、その結果ヒンジ機構５のロックを解除するようにそれらの後退位置に向かってロック部品がスライドできるようにするばね１８と、
−カム１６に回転可能に連結され、前記カム１６と可動フレーム８との間でロック歯付き部品１１を部分的に覆って半径方向に延びる、剛性を有する金属製プレート２２であって、部品１１のピン１５が係合される３つの切り抜き部２３を備え、対応する切り抜き部の半径方向外向きの境界を定め、かつカム１６が２１の方向に回転するとき対応するロック歯付き部品１１を半径方向内向きに移動させる形状になっているカムエッジ２４とこれらのピン１５の各々が協働する金属製プレート２２と、を有する。

さらに本発明によれば、この可動フレーム８は、一方では円周方向に配置されて回転軸Ｘ上に中心のある円の少なくとも１つの円弧を形成し、ヒンジの中心Ｘに向かって半径方向を向いた第１の歯の組１３と、他方では回転軸Ｘ上に中心のある円の少なくとも１つの円弧を形成し、半径方向外側を向きかつ固定フレーム７内で対向して位置する円筒状支持部５４に面する、少なくとも１つの第２の歯の組５０とを備える。好ましくは、この半径方向内側を向いた第１の歯の組１３と、この半径方向外側を向いた第２の歯の組５０とは、可動フレーム８の一部をなすリング５３の一部分である。

さらに本発明によれば、図３を特に参照すると、この第２の歯の組５０は、軸Ｘ上に中心がある幾つかの円弧形状の区画を有し、その円弧形状の区画は、固定フレーム７の一部をなす円筒状支持部５４上にスライド可能に位置した、やはり円弧形状の滑らかな支持表面５１によって角度方向に分離されている。

ここで説明してきたヒンジ機構は、以下のように動作する。シート１内の乗員が背もたれ４の傾きを調整したいと望むとき、その人は制御レバー６を角度方向２１に回転させることによって作動させ、それがヒンジ機構５のロックを解除し、例えば自分の背中で背もたれを後方に押すことによって、あるいは逆にこの背もたれの内側の１つまたは複数のばね（図示せず）の効果の下で背もたれが前方に向かって移動するのを可能にすることによって、この背もたれに直接作用することによって乗員が背もたれ４の傾斜を調整することができるようになり、その結果、固定フレーム７に対する可動フレーム８の相対的な位置が変更される。

図４および５にも示すように、背もたれの通常の角度調整の場合は、可動フレーム８は固定フレーム７に対して回転し、支持表面５１は固定フレーム７の円筒状支持部５４上をスライドする。調整機構の通常の使用の場合は、第２の歯の組５０は円筒状支持部５４と直接干渉しない。

支持表面５１は外接円筒５２を形成し、第２の歯の組５０の歯の半径方向先端は、その半径が支持表面５１によって形成される外接円筒５２の半径より小さいかまたは同じ円の上に位置する。

さらに、乗員が制御レバー６を作動させない限り、ヒンジ機構５はロック位置のままである。ロック歯付き部品１１が、可動フレーム８の第１の歯の組１３と係合するそれらの歯１２を有するので、固定フレームおよび可動フレームはその結果、互いに動かないようにされる。一方のフレームの移動を他方に対してロックするこの装置は、ある所定の制限値までのトルクに耐えることができる。この制限値を超えない限り、ロック歯付き部品１１は、第１の歯の組１３に対してロックされるそれらの位置に留まり、支持表面５１は円筒状支持部５４上を第２の歯の組５０が前記円筒状支持部５４と干渉することなくスライドし、リング５３は小さな変形しか受けない。

しかしながら、このロック装置によって受けるトルクがある所定の制限値を超える場合は、このロック歯付き部品１１、停止要素１４およびリング５３は、より大きな変形を受ける。

実際、このヒンジ機構がロック位置にある間に車両が事故に遭遇すると、ヒンジ機構の可動フレーム８は、一方または他方の角度方向２０，２１の、図６に示す例ではこの場合は方向２１の、非常に高いトルクを受けることがある。このトルクは、後部からの衝撃の場合、またはシートの安全ベルトが背もたれに連結されるより高い支え点を有する場合の前部衝撃の場合は例えば乗客の慣性から、あるいは／または前部衝撃の場合はシートの後ろに置かれた荷物の衝撃の結果として生じる可能性がある。

このトルクが、ある制限値、例えば１００または１５０ｄａＮ／ｍ（デカ−ニュートン−メートル）、またはより一般的には５０と２００ｄａＮ／ｍ（デカ−ニュートン−メートル）の間に含まれる制限値に達すると、このロック歯付き部品１１は円周方向に非常に大きな力を受け、その結果、これらの部品の各々は、トルクが加えられる方向、この場合は方向２１、の下流側に置かれる停止要素１４を最終的に塑性変形させる。このような変形を図６および７に示す。

上述した事故の状況では、ロック歯付き部品１１は、可動フレーム８によって加えられる高いトルクの影響を受けてそれ自身上で回動する傾向を有し、したがって、図６の圧力ゾーン１１ａ内で、外側を向いた半径方向圧力が、可動フレーム８の一部をなすリング５３を外向きに押すように加えられる。結果として、支持表面５１および第２の歯の組５０を有するリング５３は、固定フレーム７の一部をなす円筒状支持部５４に対して外向きに押される。前記のリング５３は外側に向いた半径方向の力を受けて変形する。

フレーム７の表面硬さが、リング５３、特に歯の組５０の表面硬さよりも低いので、この歯５０の歯の組の半径方向先端は、図７（ゾーン５５）に詳細に図示するように固定フレーム７の円筒状支持部５４に入る。これが、車両が受ける事故の際のシートベースに対する背もたれの如何なる相対的な移動も避けるように、固定フレーム７と可動フレーム８との間の保持トルクを相当に増加させる効果を有する。

本発明の実施形態では、歯付き表面の表面硬さを増加させるために、可動フレーム８の製造で例えば表面熱処理を使用することが可能である。逆に、固定フレーム７は如何なる特別な熱処理をせずに製造することができ、打抜加工によるなどのこの分野で知られた製造方法によって得ることができる。

支持表面５１と円筒状支持部５４との間の接触表面のサイズが与えられているので、前記支持表面５１は円筒状支持部に入ることができない。

本発明の特徴のうちの１つは、少なくとも１つのロック歯付き部品１１、好ましくは２つの歯付き部品１１が、第２の歯の組５０の歯付き区画に対向して位置するように、リング５３の円周上の歯車歯５０の区画の発明性のある割り当てを提案することである。非限定的な例は図３および６に示されている：３つのロック構成部品１１が１２０°の角度で割り当てられ、第２の歯の組５０の歯の８つの区画が４５°の角度で割り当てられている。

したがって事故の場合に、ロック構成部品１１の３つの圧力ゾーン１１ａの中からの少なくとも２つが、第２の歯の組５０の歯付き区画に対向して配置される。

勿論、ロック構成部品１１の異なる数および第２の歯の組５０の歯付き区画の異なる数を、本発明の範囲から逸脱することなく選択することができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、第１のフレーム７はシート１の背もたれ４に連結することができ、第２のフレーム８はシート１のシートベース２に連結することができることを理解されたい。

１ 車両用シート
２ シートベース
３ 床
４ 背もたれ
５ ヒンジ機構
６ レバー
７ 第１のフレーム
８ 第２のフレーム
９ リング
１０ ロック装置（調整装置）
１１ ロック歯付き部品
１２ 外側の歯の組
１３ 第１の歯の組
１４ 停止要素
１５ ピン
１６ カム
１７ シャフト
１８ ばね
１９ 凹部
２２ 金属製プレート
２３ 切り抜き部
２４ カムエッジ
５０ 第２の歯の組
５１ 支持表面
５２ 外接円筒
５３ リング
５４ 円筒状支持部

Claims (6)

1. 回転軸（Ｘ）の周りを互いに回転可能に搭載される第１および第２のフレーム（７、８）と、
   前記第１および第２のフレーム（７、８）を互いに連結し、前記第１および第２のフレームの相対的な角度位置を調整することを可能にする歯車式調整装置（１０）と、を有し、前記調整装置が、
   前記第２のフレーム（８）と一体であり、かつ前記回転軸（Ｘ）上に中心のある円の少なくとも１つの円弧を形成する少なくとも１つの第１の歯の組（１３）と、
   前記第１の歯の組（１３）と係合することができる少なくとも１つの第１の歯付き部品であって、一方では前記第１および第２のフレーム（７、８）を互いに動けなくするために前記第２のフレーム（８）の第１の歯の組（１３）と協働するロック位置と、他方では、ロックする前記部品が前記第２のフレーム（８）の前記歯車歯と干渉しない後退位置との間を、前記第１のフレーム（７）に対して移動可能な第１の歯付き部品（１１）と、
   前記調整装置を制御することが可能な作動装置（１６、１７、１８、２２）とを備えるヒンジ機構において、
   前記第２のフレーム（８）は、前記回転軸（Ｘ）上に中心のある円の少なくとも１つの円弧を形成し、前記第１および第２のフレーム（７、８）に加えられるトルクが所定の閾値を超えると、前記第１のフレーム（７）と干渉することができる少なくとも１つの第２の歯の組（５０）をさらに備え、
   前記第１のフレーム（７）は、前記第２のフレーム（８）の一部をなすリング（５３）が回転可能に搭載される円筒状の支持部（５４）を備え、前記リングは前記第１の歯の組（１３）を含む半径方向内面と前記第２の歯の組（５０）を含む半径方向外面とを有し、前記第２の歯の組は、前記第１および第２のフレーム（７、８）に加えられるトルクが所定の閾値を超えると、前記第１の歯付き部品（１１）によって加えられる圧力を受けて、前記円筒状支持部（５４）に入ることができ、
   前記第２の歯の組（５０）は、平滑な円弧形状の支持表面（５１）によって角度的に分離されたいくつかの円弧形状の区画を有し、前記支持表面（５１）は、前記第１のフレーム（７）の前記円筒状支持部（５４）上にスライド可能に位置し、かつ前記第１および第２のフレーム（７、８）に加えられるトルクが前記所定の閾値よりも小さい限り、前記第２の歯の組（５０）が前記第１のフレーム（７）と干渉することを防止することができることを特徴とするヒンジ機構。
2. 前記支持表面（５１）は、第１の半径を有する外接円筒（５２）を画成しかつその一部をなし、前記第２の歯の組（５０）は、最大でも前記第１の半径に等しい第２の半径を有する円を画成する歯の半径方向先端を有する、請求項１に記載のヒンジ機構。
3. 前記第２の半径は前記第１の半径に等しい、請求項２に記載のヒンジ機構。
4. 円周方向に間隔があけられかつ１２０°の角度で割り当てられている３つの第１の歯付き部品（１１）が存在し、かつ前記支持表面（５１）は、前記外接円筒（５２）の周りに間隔があけられかつ４５°の角度で割り当てられている、請求項２から３のいずれか一項に記載のヒンジ機構。
5. 前記第２の歯の組（５０）および前記円筒状支持部（５４）の各々が表面硬さ係数を有し、前記円筒状支持部の表面硬さ係数は前記第２の歯の組（５０）の表面硬さ係数よりも低い、請求項１から４のいずれか一項に記載のヒンジ機構。
6. シートベース（２）と、請求項１から５のいずれか一項に記載の少なくとも１つのヒンジ機構（５）を用いて前記シートベース（２）に対して回動可能に搭載される背もたれ（３）とを備えている車両用シート。

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