专利名称：腰部靠背装置及具有该腰部靠背装置的车辆用座椅的制作方法
技术领域：
腰部靠背装置及具有该腰部靠背装置的车辆用座椅技术领域本发明涉及对就座者的腰部进行支撑的腰部靠背装置及具有该腰部靠背装置的车辆 用座椅。
背景技术：
对于车辆用座椅，通常在乘客就座时与乘客腰部抵接的部位的座椅靠背上设有腰部靠 背装置。腰部靠背装置有多种多样，在构成座椅靠背框架的左右一对外框架间设置有靠背板， 在该靠背板上安装有旋转轴，通过对操作把手进行操作使旋转轴旋转，而适当调节靠背板 的前后位置，由此提高乘坐舒适性(例如参照专利文献1)。在该腰部靠背装置中，在一对外框架的一方上固定有将转动轴锁定用的锁定单元，并 枢装有固定在旋转轴上的扇形齿轮的中间部。另外，在设于锁定单元的操作轴的一端安装 有操作把手，在操作轴的另一端安装有小齿轮，该小齿轮与扇形齿轮啮合，通过对操作把 手进行操作而使扇形齿轮摆动并将靠背板调节至所需的位置。另外，还提出了如下一种结构用扭力杆形成安装靠背板的旋转轴，利用扭力杆的可 挠性，将来自扭力杆的支撑力大致均匀地施加在就座者的支撑部分，消除就座者所受到的 作用不均衡等的不舒适感(例如参照专利文献2)。专利文献l:日本实用新型公开平3 — 27639号公报 专利文献2:日本专利公开平6 — 105731号公报上述的专利文献1和2所揭示的腰部靠背装置，都是通过小齿轮与扇形齿轮的啮合而 将操作把手的旋转力传递给靠背板的，但在配置腰部靠背装置时，受到了不少的周围环境 的制约，在利用了小齿轮与扇形齿轮等的外齿互相之间啮合的场合，有时会由于腰部靠背 装置的配置而产生不合理情况，靠背板的动作机构变得复杂的情况。例如，在采用操作杆 来代替操作把手、使操作杆的操作方向与靠背板的移动方向一致的场合，就面临这种问题。发明内容本发明是鉴于以往技术存在的问题而作出的，其目的在于提供一种结构简单的腰部靠 背装置及具有该腰部靠背装置的车辆用座椅，除了以往的外齿互相之间啮合外，通过将外 齿和内齿的啮合用于腰部靠背装置，从而可扩大腰部靠背装置在设计上的选择范围，还可 应对任何的周围环境的制约。为实现上述目的，在本发明中，技术方案1的发明是安装在座椅靠背框架上的腰部靠 背装置，其特点是，具有转动自如地安装在所述座椅靠背框架上的旋转轴，安装在该旋 转轴上的靠背板，安装着所述旋转轴的一端并具有内齿的摆动构件，与所述内齿啮合的小 齿轮，用于对该小齿轮进行旋转操作的操作轴，以及与该操作轴连接的操作单元。技术方案2的发明，其特征在于，所述摆动构件具有安装着所述旋转轴一端的基部、 与该基部平行延伸的啮合部，在该啮合部上形成有所述内齿。技术方案3的发明，其特征在于，所述摆动构件从侧面看呈大致J字状。技术方案4的发明，其特征在于，所述小齿轮转动自如地收容在壳体内，所述壳体固定在所述座椅靠背框架上，且所述摆动构件摆动自如地安装在所述壳体上。技术方案5的发明是一种具有上述结构的腰部靠背装置的车辆用座椅，其特征在于， 所述座椅靠背框架具有安装在座椅座垫框架上的外框架、以及通过旋转铰链而摆动自如地安装在该外框架上的内框架，设有受压构件，该受压构件安装在所述内框架的下部并与 乘客的腰部相对；摆动范围限制单元，该摆动范围限制单元设在所述外框架和所述内框架 上，用来限制所述内框架相对于所述外框架的摆动范围；以及弹性构件，该弹性构件对所 述内框架的下部向前方施力，使安装于所述内框架上部的头枕靠向后方，在从车辆后方输 入规定值以上的负荷时，乘客的腰部使所述受压构件向后方移动，使所述内框架以所述旋 转铰链为中心进行摆动，使所述头枕向前方移动。技术方案6的发明，其特征在于，所述摆动范围限制单元包括形成在所述外框架上的 导向孔和可滑动地嵌插在该导向孔中并安装在所述内框架上的螺栓。技术方案7的发明，其特征在于，所述弹性构件由拉伸螺旋弹簧构成，该拉伸螺旋弹 簧的一端卡止在所述受压构件上，同时所述拉伸螺旋弹簧的另一端卡止在所述外框架上。采用本发明，由于在摆动构件上形成有内齿，通过该内齿与具有外齿的小齿轮的啮合 而将操作单元的操作力传递给靠背板，因此，通过适当分开使用利用外齿互相之间啮合的以往结构的腰部靠背装置和本发明的腰部靠背装置，可扩大腰部靠背装置在设计上的选择 范围，还可应对任何的周围环境的制约。
图1是具有本发明的腰部靠背装置的座椅靠背框架的立体图。 图2是构成图1的座椅靠背框架的外框架的立体图。 图3是构成图1的座椅靠背框架的内框架的立体图。 图4是图3的内框架的分解立体图。图5是安装在本发明的腰部靠背装置上的制动鼓机构的分解立体图。图6是图5的制动鼓机构的纵剖视图。图7是与图5的制动鼓机构轴心正交的方向的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。图1表示安装有本发明腰部靠背装置S的车辆用座椅的座椅靠背框架F,座椅靠背框 架F包括通过左右一对靠背倾斜装置2而安装在座椅座垫框架(未图示)上的外框架4;以及摆动自如地安装在外框架4上的内框架6。座椅座垫及座椅靠背分别安装在座椅座垫 框架及座椅靠背框架F上，头枕(未图示)安装在内框架6的上部。左右的靠背倾斜装置2通过连接轴8而连接，通过对安装在一个靠背倾斜装置2上的 操作杆(未图示)进行操作，外框架4就被设定成所需的角度。如图2所示，外框架4包括安装在靠背倾斜装置2上的左右一对侧架10;两端部安 装在一对侧架10上端部上的上部横梁12;以及两端部安装在一对侧架10下端部上的下部 横梁14。在各侧架10的上部形成有旋转铰链插入孔10a，并在侧架10的下部形成有後述的摆 动范围限制用螺栓可滑动地嵌插其中的导向孔10b。该导向孔10b呈以旋转铰链插入孔10a 为中心的圆弧状的长孔形状。另一方面，如图3所示，内框架6弯曲成倒U字状，在与形成在外框架4的侧架10 上的旋转铰链插入孔10a和导向孔10b相对的部位，分别形成有旋转铰链用螺栓16和摆 动范围限制用螺栓18。旋转铰链用螺栓16可滑动地嵌插在侧架10的旋转铰链插入孔10a 中，而摆动范围限制用螺栓18可滑动地嵌插在侧架10的导向孔10b中。另外，在位于摆 动范围限制用螺栓18下方的内框架6上安装有与乘客腰部相对的受压板(受压构件)20的 两端。并且如图1所示，作为弹性构件的螺旋弹簧22的一端卡止在受压板20的各端部上，螺旋弹簧22的另一端卡止在侧架10的下端部上，在利用螺旋弹簧22的弹力对内框架6 下端部向前方施力的同时，对头枕向后方施力。 以下说明上述结构的座椅靠背框架F的作用。在通常就座时，摆动范围限制用螺栓18依靠螺旋弹簧22的弹力而位于导向孔10b的 前端部，在该状态下，由座椅靠背框架F支撑乘客的上身。另外，安装在内框架6上部上 的头枕与乘客的头部隔开规定的间隔。另一方面，例如从车辆后方发生冲撞(后撞)、从后方输入规定值以上的负荷时，人体 相对地被按压在座椅靠背上。此时，腰部因人体向后方的移动而向后方推压设在内框架6 下部上的受压板20，因此，内框架6克服螺旋弹簧22的弹力而相对于外框架4以旋转铰 链用螺栓16为中心向图1的箭头A方向摆动，内框架6的下端部向后方移动。其结果，摆动范围限制用螺栓18从导向孔10b的前端部沿导向孔10b向其后端部移 动，因此，头枕向乘客的头部移动，对乘客的头部进行支撑，可防止乘客头颈因瞬间后倾 而扭伤。冲撞后，内框架6利用螺旋弹簧22的弹力而相对于外框架4以旋转铰链用螺栓16为 中心向箭头A的逆向摆动，内框架6的下端部向前方移动。其结果，摆动范围限制用螺栓 18从导向孔10b的后端部沿导向孔10b向其前端部移动，因此，头枕离开乘客的头部。下面，说明本发明的腰部靠背装置。如图3及图4所示，腰部靠背装置S具有转动自如地设在受压板20的大致正上方的 旋转轴24、以及安装在旋转轴24中央部上的靠背板26。旋转轴24的一端通过树脂套筒28而转动自如地安装在内框架6的一个下端部附近， 旋转轴24的另一端通过安装构件32用螺钉安装在具有内齿齿轮的摆动构件30上。另外， 旋转轴24的中间部在多个部位被弯曲，中间部的二个部位成为向与靠背板26中央部相同 方向延伸的靠背板保持部24a，在各靠背板保持部24a与旋转轴24的端部间设有与靠背板 保持部24a成规定角度的倾斜部24b。另一方面，靠背板26具有在座椅宽度方向延伸的中央部26a、以及向前方弯曲并相对 中央部少许倾斜的两端部26b，在沿中央部26a的宽度方向分离的二个部位，设有将靠背 板26的一部分向后方切开竖起而形成的卡止部26c。这二个卡止部26c卡止在旋转轴24 的靠背板保持部24a上，由此靠背板26围绕旋转轴24摆动自如地被保持着。图5及图6表示摆动构件30和安装有摆动构件30的制动鼓机构34，制动鼓机构34 具有构成左右一对壳体的底板36及制动鼓38，转动自如地收容在底板36与制动鼓38之间的小齿轮40，小齿轮40安装在操作轴42上。在操作轴42上，从其外端部向内端部依次形成有大直径部42a、中直径部42b和小直 径部42c，在大直径部42a的外周面上形成有向圆周方向延伸的缺口 42d。另外，在缺口 42d的外端部侧的大直径部42a上形成有锯齿42e，在该锯齿42e上安装操作把手或操作 杆(未图示)，并在中直径部42b上安装有相对于操作轴42的轴心为同心状的杯状的螺旋 弹簧安装构件44，而杯状的螺旋弹簧安装构件44的两侧分别形成有一个缺口 44a(图5中 仅图示跟前侧的缺口 44a)。制动鼓38具有向外方突出的外方突设部(圆筒状壳体)38a，在外方突设部38a的中心 部形成有可滑动地嵌插操作轴42的圆形开口部38b。在该开口部38b位于操作轴42的大 直径部42a内端部、螺旋弹簧安装构件44由制动鼓38的外方突设部38a收容的状态下， 螺旋弹簧安装构件44的内缘部与操作轴42的中直径部42b接合，在螺旋弹簧安装构件44 的外周面与制动鼓38的外方突设部38a内周面之间配置有螺旋弹簧46。另外，底板36具有向内方突出的内方突设部(圆筒状壳体)36a，在内方突设部36a上， 以规定间隔形成圆形开口部36b和摆动构件安装孔36c，并在从内方突设部36a的侧壁36d 的圆形开口部36b两侧至下方的整个区域形成有内齿插入孔36e。在底板36的内方突设部36a与制动鼓38的外方突设部38a之间收容有上述的小齿轮 40，操作轴42的小直径部42c可滑动地嵌插在形成于小齿轮40中心部的圆筒状贯通孔40a 中。并在小齿轮40的一部分上接合有圆弧状的卡合构件48。如图7所示，螺旋弹簧46的外表面与制动鼓38的外方突设部38a内周面滑动接触， 同时，其内表面与螺旋弹簧安装构件44的外周面隔开少许。螺旋弹簧46的两端向其中心 部弯曲，其一端46a配置在与小齿轮40接合的卡合构件48的一个侧面48a与螺旋弹簧安 装构件44的一个侧面(一个缺口 44a的一端面)44b之间，同时，螺旋弹簧46的另一端46b 配置在卡合构件48的另一个侧面48b与螺旋弹簧安装构件44的另一个侧面(一个缺口 44a 的另一端面)44c之间。现返回图5进一步说明摆动构件30,摆动构件30具有安装在底板36上的基部(或安 装部)30a，在基部30a上，在与底板36的摆动构件安装孔36c相对的位置形成有圆形开 口部30b，通过将安装销50插通在该开口部30b和底板36的摆动构件安装孔36c中并进 行铆接，摆动构件30就摆动自如地被安装在底板36上。在摆动构件30的基部30a的中央部形成有凹部30c，该凹部30c收容操作轴42的小 直径部42c的内端部，凹部30c呈前后方向较长的形状，以允许摆动构件30摆动。另外，摆动构件30具有从基部30a的顶端部(下端部)向上方折弯的啮合部30d，通过设定成基部 30a和啮合部30d平行延伸的形状，摆动构件30从侧面看就呈大致J字状。此外，在啮合部30d的端缘(上端缘)形成有内齿30e，摆动构件30在其啮合部30d可 滑动地嵌插在底板36的内齿插入孔36e中，该内齿30e与小齿轮40啮合的状态下，被安 装在底板36上。制动鼓38的两端部(上下端部)用螺钉安装在底板36上(参照图5)，底板36的两端部 (上下端部)用螺钉安装在内框架6的一个下端部上(参照图4)。操作轴42可滑动地嵌插在 操作轴插入孔10c中，而操作轴插入孔10c形成在外框架4的一个侧架10上的导向孔10b 的上方，如上所述，内框架6采用了相对于外框架4摆动自如的结构，因此，操作轴插入 孔10c与导向孔10b相同，呈以旋转铰链插入孔10a为中心的圆弧状的长孔形状。下面说明上述结构的本发明的腰部靠背装置S的作用。图1及图4表示靠背板26处于最前方位置与最后方位置之间的中间位置的情况，在 乘客就坐在座椅上、欲使靠背板26的位置向后方移动的场合，若对操作把手或操作杆进 行操作并使操作轴42向图5的箭头B方向旋转时，小齿轮40通过螺旋弹簧46而向相同 方向旋转。艮P，在图7中，若螺旋弹簧安装构件44与操作轴42—起向箭头B方向旋转时，螺旋 弹簧安装构件44的一个缺口 44a(图7中右侧的缺口 44a)的端面44b就推压螺旋弹簧46 的一个弯曲端46a，该弯曲端46a再推压卡合构件48的一个侧面48a。此时，螺旋弹簧46 受到其直径减小方向的力，所以小齿轮40以较轻的操作力进行旋转。由于小齿轮40与形成在摆动构件30的啮合部30d上的内齿30e相啮合，故摆动构件 30以安装销50为中心向后方摆动，靠背板26与旋转轴24 —起向后方移动。此时，旋转轴24旋转少许，但靠背板26通过其卡止部26c而绕旋转轴24的靠背板 保持部24a摆动自如地被保持着，所以，当受到就座者的负荷时，靠背板26与就座者的 腰部紧贴地摆动，就座者的负荷大致均匀地施加在靠背板26上。相反，在欲使靠背板26的位置向前方移动的场合，那么对操作把手或操作杆进行操 作并使操作轴42向箭头B的反方向旋转时，小齿轮40通过螺旋弹簧46而向相同的方向 进行旋转。艮P，图7中，当螺旋弹簧安装构件44与操作轴42—起向箭头B的反方向进行旋转时， 螺旋弹簧安装构件44的缺口 44a(图7中右侧的缺口 44a)的端面44c就推压螺旋弹簧46 的另一个弯曲端46b，该弯曲端46b再推压卡合构件48的另一个侧面48b。此时螺旋弹簧46也同样受到其直径减小方向的力，因此，小齿轮40以较轻的操作力进行旋转。因此，摆动构件30以安装销50为中心向前方摆动，靠背板26与旋转轴24—起向前 方移动。另外，靠背板26对就座者的腰部进行支撑，就座者的负荷通过旋转轴24传递到摆动 构件30上。安装了旋转轴24端部的安装构件32用螺钉安装在摆动构件30的弯曲部附近 (基部30a的下端部)上，因此，沿箭头B的方向对摆动构件30施力，该力通过内齿30e 传递到小齿轮40上。在该场合，在图7中，卡合构件48的侧面48b推压螺旋弹簧46的 弯曲端46b，而来自卡合构件48的力向增大螺旋弹簧46直径的方向进行作用，因此，螺 旋弹簧46强力压接在制动鼓38的外方突设部38a内周面上，摩擦阻力增大，来自卡合构 件48的力不会传递到操作轴42上，因此，操作轴42也不会旋转。在上述实施例中，使用了从侧面看呈大致J字状的摆动构件30，在与基部30a平行延 伸的啮合部30d上形成了内齿30e，但也可使用平板状的摆动构件。在该场合，在平板状 摆动构件上形成开口部，在开口部的一部分内缘形成与小齿轮40啮合的内齿，但必须将 其宽度形成得比摆动构件30宽，以使开口部的周缘具有规定的强度。因此，使用上述形 状的摆动构件30，在腰部靠背装置S紧凑化这一点是有利的。另外，上述实施例，是以由外框架4和摆动自如地安装在外框架4上的内框架6构成 座椅靠背框架F、在后撞时可防止乘客头颈因瞬间后倾而扭伤的车辆用座椅为例进行了说 明，本发明的腰部靠背装置S不仅可适用于这种的车辆用座椅，而且还可适用于在后撞时 不使头枕向前方移动的通常的车辆用座椅。产业上的可利用性本发明的腰部靠背装置，通过适当与利用了外齿互相之间的啮合的以往结构的腰部靠 背装置分开使用，可扩大腰部靠背装置在设计上的选择范围，因此作为所有种类的车辆用 座椅的腰部靠背装置是有用的。符号说明F—座椅靠背框架，S—腰部靠背装置，2—靠背倾斜装置，4一外框架，6—内框架，8 一连接轴，10—侧架，10a—旋转铰链插入孔，10b—导向孔，10c—操作轴插入孔，12_ 上部横梁，14一下部横梁，16—旋转铰链用螺栓，18—摆动范围限制用螺栓，20—受压板， 22—螺旋弹簧，24—旋转轴，24a—靠背板保持部，24b—倾斜部，26—靠背板，26a—靠 背板的中央部，26b—靠背板的两端部，26c—卡止部，28—树脂套筒，30—摆动构件，30a一基部，30b—圆形开口部，30c—凹部，30d—啮合部，30e—内齿，32—安装构件，34— 制动鼓机构，36—底板，36a—内方突设部，36b—圆形开口部，36c—摆动构件安装孔， 36d—内方突设部，36e—内齿插入孔，38—制动鼓，38a—外方突设部，38b—圆形开口部， 40—小齿轮，40a—贯通孔，42—操作轴，42a—大直径部，42b—中直径部，42c—小直径 部，42d—缺口， 42e—细齿，44一螺旋弹簧安装构件，44a—缺口， 44b—缺口的一端面， 44c—缺口的另一端面，46—螺旋弹簧，46a—螺旋弹簧的一端，46b—螺旋弹簧的另一端， 48—卡合构件，48a—卡合构件的一个侧面，48b—卡合构件的另一个侧面，50—安装销
权利要求1.一种腰部靠背装置，是安装在座椅靠背框架上的腰部靠背装置，其特征在于，具有转动自如地安装在所述座椅靠背框架上的旋转轴，安装在该旋转轴上的靠背板，安装着所述旋转轴的一端并具有内齿的摆动构件，与所述内齿啮合的小齿轮，用于对该小齿轮进行旋转操作的操作轴，以及与该操作轴连接的操作单元。
2. 如权利要求1所述的腰部靠背装置，其特征在于，所述摆动构件具有安装着所述旋 转轴一端的基部、与该基部平行延伸的啮合部，在该啮合部上形成有所述内齿。
3. 如权利要求2所述的腰部靠背装置，其特征在于，所述摆动构件从侧面看呈大致J字状。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的腰部靠背装置，其特征在于，所述小齿轮转动自 如地收容在壳体内，所述壳体固定在所述座椅靠背框架上，且所述摆动构件摆动自如地安 装在所述壳体上。
5. —种车辆用座椅，具有权利要求1至4中任一项所述的腰部靠背装置，其特征在于， 所述座椅靠背框架具有安装在座椅座垫框架上的外框架、以及通过旋转铰链而摆动自如地安装在该外框架上的内框架，设有受压构件，该受压构件安装在所述内框架的下部并与乘客的腰部相对；摆动范围限制单元，该摆动范围限制单元设在所述外框架和所述内 框架上，用来限制所述内框架相对于所述外框架的摆动范围；以及弹性构件，该弹性构件 对所述内框架的下部向前方施力，使安装于所述内框架上部的头枕靠向后方，在从车辆后 方输入规定值以上的负荷时，乘客的腰部使所述受压构件向后方移动，使所述内框架以所 述旋转铰链为中心进行摆动，使所述头枕向前方移动。
6. 如权利要求5所述的车辆用座椅，其特征在于，所述摆动范围限制单元包括形成在所述外框架上的导向孔和可滑动地嵌插在该导向孔中并安装在所述内框架上的螺栓。
7. 如权利要求5或6所述的车辆用座椅，其特征在于，所述弹性构件由拉伸螺旋弹簧 构成，该拉伸螺旋弹簧的一端卡止在所述受压构件上，同时所述拉伸螺旋弹簧的另一端卡 止在所述外框架上。
专利摘要本实用新型提供一种腰部靠背装置及具有该腰部靠背装置的车辆用座椅，在转动自如地安装在座椅靠背框架上的旋转轴上安装有靠背板，在安装有旋转轴一端的摆动构件(30)上形成有内齿(30e)，利用操作把手或操作杆通过操作轴(42)来操作与该内齿(30e)啮合的小齿轮(40)。采用本实用新型，除了以往的外齿互相之间的啮合，还将外齿与内齿的啮合用于腰部靠背装置，故可扩大腰部靠背装置在设计上的选择范围，还可应对任何的周围环境的制约，且结构简单。
文档编号B60N2/66GK201120862SQ20072012841
公开日2008年9月24日 申请日期2007年8月22日 优先权日2007年8月9日
发明者中村健治 申请人:三角洲工业株式会社