JP2007261325A - シート調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 背凭れ部（１１、２１、３１）に捩れ変形が生じ難く、緊急時の背凭れ角度調整が遅れなく高速でできるシート調整装置（５０）を安価で小型軽量に実現することとする。
【解決手段】 1対の角度調整装置（５）をシート（１０、２０、３０）の左右側に夫々配置し、角度調整装置（５）を互いに連動可能にする連結手段（６１）を備え、該連結手段（６１）の左右側に一対の駆動装置（７０）を夫々配置して構成したことである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用シートの背凭れ部を着座部に対して前後方向に回転させ、背凭れ角度位置の調整を可能にするシート調整装置に関する。特に、乗員のスイッチ等の操作によって作動する制御方式と、乗員の操作に関わらず自動で調整を可能とする制御方式を備えたシート調整装置に関する。

本件の発明者は、引用文献に示されように、以前の出願において、乗員の操作によってシートの背凭れ角度を希望する位置に調整する制御方式と、車両が障害物に異常に接近したとき、緊急状態の発生に備えてシートベルト等によって乗員を適正に拘束できるように背凭れ角度を所定の位置に自動的に調整する制御方式を備えるシート調整装置を提案した。

そして、乗員の操作による制御方式によるときは、乗員に不快感を与えないゆっくりした速度で背凭れ部を回転作動させて、背凭れ角度を希望の位置に調整する。一方、車両への障害物の異常接近を検知し、緊急状態発生の可能性が判定されたときは、背凭れ部を高速で回転させて、適切な背凭れ角度位置を自動的に確保できるようにしている。

このようなシート調整装置は、背凭れ部の左右方向のいずれか一方側に角度調整装置と駆動装置が装着された構成となっている。駆動装置は、駆動力の発生源となる第１のモータと第２のモータを有し、これら２つのモータが１つの回転軸を共有するように連結されている。回転軸は、減速機構を介して角度調整装置に連結され、角度調整装置を駆動する構成である。

そして、乗員が着座姿勢を変更するときは、制御装置の操作スイッチを操作することで、第１のモータに通電され、背凭れ部は低速でゆっくりと回転作動する。希望の背凭れ角度が実現した位置で操作スイッチを開放すると、背凭れ部の角度位置が保持される。

また、車両に装着されたレーザーレーダセンサーによって障害物の異常接近が検出され、緊急状態の可能性が判定されたときは、第１のモータと第２のモータの両方に通電し、乗員を最適に支持する背凭れ角度位置まで高速に調整する。このように、緊急状態の発生以前に所定の背凭れ角度を確保できるように作動するシート調整装置である。

(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００５−１１９６４６公報

上記した特許文献１に開示される構成のシート調整装置では、角度調整装置と駆動装置がシートの一方側に装着され、背凭れ角度が高速で調整される際に、シートの背凭れ部の捩れ変形の影響によって調整に遅れが生じる可能性がある。

即ち、乗員の体重を支持している背凭れ部を高速で回転させる場合は、背凭れ部には大きな荷重が作用する。特に乗員が安楽な姿勢をとるために背凭れ部を大きく後方に倒した位置から、所定の位置に戻す場合は、乗員を持ち上げる力も必要になり、荷重は大きくなる。このような大きな荷重によって、角度調整装置が装着されている背凭れ部の一方側は強制的に速く回転させられ、他方側は回転が遅れるため捩れ変形が生じる。結果として、背凭れ角度の調整速度は遅くなってしまう。

このような調整速度の遅れを回避するためには、駆動装置の駆動力を大きくするか、背凭れ部の強度を高めることが必要となる。しかしながら、いずれの場合もシートおよびシート調整装置の重量と製造コストのアップを招く問題がある。

また、ワンボックスカーなどに用いられる、２人以上の乗員が着座できる横方向に長いシートでは、背凭れ部の捩れ変形は更に生じ易い。

また、調整速度の遅れを回避するため駆動装置を大型にした場合は、シート内に収納することが設計上難しくなる問題も生じる。

このために、本発明の課題は、背凭れ部に捩れ変形が生じ難く、緊急時の背凭れ角度調整が遅れなく高速でできるシート調整装置を安価で小型軽量に実現することとする。

上記した技術的課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、車両用シートの背凭れ部を着座部に対して前後方向に回転させて前記背凭れ部の角度位置の調整および保持を可能とする角度調整装置と、前記角度調整装置を駆動する駆動装置と、前記駆動装置の作動を制御する制御装置と、前記制御装置を、乗員の操作による制御方式と、自動による制御方式を備えるように構成し、且つ自動による制御方式を車両への障害物の異常接近を検出する検知手段からの入力に基づき制御するようにしたシート調整装置において、
1対の前記角度調整装置を前記シートの左右側に夫々配置し、前記角度調整装置を互いに連動可能にする連結手段を備え、該連結手段の左右側に一対の前記駆動装置を夫々配置して構成したことである。

また、本発明で講じた第２の技術的手段は第１の手段に加えて、前記1対の駆動装置は、夫々ウォームギヤを有する減速機構を備え、乗員の操作による制御方式のとき、前記制御装置から前記駆動装置の1方側にみに電力を供給して前記背凭れ部の角度位置の調整が可能とするように、他方側の前記駆動装置の前記ウォームギヤの進み角を所定の角度より大きくしたことである。

更に、また、本発明で講じた第３の技術的手段は第２の手段に加えて、前記他方側の前記駆動装置の前記ウォームギヤの進み角を６度以上としたことである。

更に、また、本発明で講じた第４の技術的手段は第１の手段に加えて、1対の前記角度調整装置は、角度位置ロックメカニズムを備える構成にしたことである。

請求項１に記載の発明によれば、本発明によるシート調整装置では、１対の角度調整装置が背凭れ部を両側で支持するために、背凭れ部に大きな荷重が付加されていても、背凭れ部の捩れ変形は非常に小さく抑えられる。その結果、背凭れ角度の調整速度を高速にできるので、緊急時に調整が遅くなる問題は解決される。

特に背凭れ部に捩れ変形が多く生じ易いワンボックスカーなどに用いられる２人以上の乗員が着座できる横方向に長いシートであっても、背凭れ角度の調整速度を高速にできる。

更に、請求項２に記載の発明によれば、乗員が着座姿勢を変えるために、背凭れ部の角度を調整するとき、２つの駆動装置の内一方側へのみ通電して作動させることができるので、制御を簡便にすることができる。

更に、請求項３に記載の発明によれば、乗員が操作で、背凭れ部の角度を調整するとき、２つの駆動装置の内、通電されない他方側のウォームギヤの進み角を６度以上に設定され、この駆動装置の発生する抵抗は少なく、円滑な調整作動が実現できる。

更に、請求項４に記載の発明によれば、各角度調整装置は角度位置ロックメカニズムを備えるために、緊急状態時などの過大な荷重が背凭れ部に作用しても、減速機構のウォームギヤの進み角の大く設定した場合でも、背凭れ部の角度位置を確実に保持できる。

本発明に係るシート調整装置５０の実施の形態について、以下に図１から図４に基づいて説明する。

図１に示されるように、ワンボックスカーなどの車両１（図４）においては、運転席用のシート１０または助手席のシート２０のように乗員１名の着座用と、後部席の２人以上が着座できるように横方向に長いシート３０が採用される。本発明に関わるシート調整装置５０は、上記いずれのシート１０、２０、３０にも適用できるものである。

シート調整装置５０は、シート１０、２０、３０の夫々の背凭れ部１１、２１、３１を各シート１０、２０、３０の着座部１３、２３、３３に対して前後方向に回転させて背凭れ部１１、２１、３１の角度位置を調整および保持するためのリクライニング装置５（角度調整装置）を備えている。

リクライニング装置５は、シート１０、２０、３０の左右の側端に配置され、着座部１３、２３、３３の強度部材となっているロアフレーム６１と、背凭れ部１１、２１、３１の強度部材となっているアッパフレーム６２の間に対となって取付けられている。

図２に示されるように、リクライニング装置５は円盤形状を呈し、円盤状の一方側の側面を構成するロアブラケット５１はロアフレーム６１に、また他方側の側面を構成するアッパブラケット５２はアッパフレーム６２に固定されている。ロアブラケット５１とアッパブラケット５２は互いに回転または回転をロックできるように係合し、その回転中心が背凭れ部１１、２１、３１と着座部１３、２３、３３の回転中心となる。

リクライニング装置５は、ロアブラケット５１に形成され外歯歯車５１ａと、アッパブラケット５２に形成された内歯歯車５２ａを互いに噛合い係合させて作動する遊星歯車機構を利用した既知のものである。

即ち、リクライニング装置５の中心部分で、ロアブラケット５１とアッパブラケット５２間に楔形状部材５３を介在させた構成となっている。そして、軸部材５４を回転させると、この楔形状部材５３の位置は図２に示される平面内で回転する。そして、内歯歯車５２ａに対して外歯歯車５１ａは遊星回転し、互いの噛合位置も図２に示される平面内で回転する。この噛合い位置が１回転すると、アッパブラケット５２は、ロアブラケット５１に対して、両歯車の歯数の差に相当する角度分、互いに回転する構成である。

楔形状部材５３は１対で構成され、２つの楔形状部材５３の間に、リング形状のばね部材５６が取付けられ、両楔形状部材５３に付勢力を与えている。この付勢力は、２つの楔形状部材５３を介して外歯歯車５１ａを内歯歯車５２ａに強く押付けるように作用する。この押付け力のために、外歯歯車５１ａと内歯歯車５２ａが噛合っている状態では、アッパフレーム６２からアッパブラケット５２に過大な荷重が作用した場合でも、噛合い位置は変わることなく、背凭れ角度位置は強固に保持される。このように、楔形状部材５３とばね部材５６によって角度位置ロックメカニズム５７が構成されている。

更に図１に示されるように、シート１０、２０、３０の左右側端に配置されている１対のリクライニング装置５は、互いに連動シャフト５５（連結手段）で連結されている。更に図２に示されるように、連動シャフト５５は、シート１０、２０、３０内で横方向に延び、両端部が各リクライニング装置５の軸部材５４の中心部に形成された穴５４ａ（図２）に挿入されている。

図２に示されるように、連動シャフト５５と穴５４ａの表面には互いに一体となって回転できるように、噛合い係合する複数の突起と溝部が形成されている。この構成によって、各リクライニング装置５の軸部材５４は一体的に回転でき、リクライニング装置５は、互いに同期して角度調整できる構成である。

更に図１に示されるように、シート１０、２０、３０の左右の側端には、リクライニング装置５に近接して駆動装置７０が取付けられている。駆動装置７０は図示しない取付け部材を介して、背凭れ部１１、２１、３１のアッパフレーム６２に取付けられている。

図３に示されるように、駆動装置７０は駆動力を発生するモータ７１と、減速機構７２によって構成されている。減速機構７２はモータ７１の回転軸７１ａと連結され、回転出力を受けるウォームギヤ７３を有する。ウォームギヤ７３には螺旋状の歯７３ａが形成されている。更に減速機構７２は、ウォームギヤ７３と噛合い係合する第１ギヤ７４、第１ギヤ７４と噛合い係合する第２ギヤ７５を備え、モータ７１の回転は各ギアによる伝達で、順次減速される構成となっている。

第２ギヤ７５の回転中心には、リクライニング装置５の穴５４ａと同様の複数の突起と溝部が形成され、連動シャフト５５が貫通する係合穴７５ａが設けられている。そして、第２ギヤ７５から出力されるモータ７１の駆動力は、連動シャフト５５を経て、リクライニング装置５に伝達されて、背凭れ部１１、２１、３１の角度を調整できる構成となっている。

次に図４に示されるように、上記したリクライニング装置５と駆動装置７０を備えたシート１０、２０、３０を作動させるための、制御装置８０が備えられている。

制御装置８０は、乗員がスイッチ８１を操作することで、シート１０、２０、３０の背凭れ角度を希望する位置に調整する制御方式と、車両１が障害物に異常に接近したとき、緊急状態の発生に備えて乗員を適正な着座姿勢で拘束できるように背凭れ角度を所定の位置に自動的に調整する２通りの制御方式を備えている。

障害物の異常接近は、車両１に備えられるレーザーレーダ９１のような近接検知手段を用いて検出される。レーザーレーダ９からの信号は制御装置８０に入力され、常に監視される。その他に、車載の制御装置９２からの車速、進行方向などの車両に状態を示す信号が制御装置８０に入力される。これらの入力から、メモリ内に予め用意されたプログラムに従ってＣＰＵで演算され、緊急事態の発生の可能性が判定される。判定に基づき、背凭れ角度の自動的な調整が行われる構成である。

次に、上記のように構成された本発明に係るシート調整装置５０の作動を以下で説明する。

先ず、乗員がスイッチ８１を操作して背凭れ角度を調整するときの制御方式では、シート１０、２０、３０に夫々個別に取付けられたスイッチ８１のＯＮ信号に基づいて、該当するシート１０、２０、３０の駆動装置７０に対して制御装置８０から電力が供給される。

乗員が希望する角度に調整するときは、背凭れ部１１、２１、３１は低速でゆっくりした回転で行う方が、乗員は高級さを感じてより好ましい。このようにゆっくりした調整のときは、必要とされる駆動力は少なく、一方側の駆動装置７０にのみ電力を供給されるように制御できる。

しかしながら、一方側の駆動装置７０にのみ電力を供給して、シート調整装置５０を制御する場合、電力が供給されない他方側の駆動装置７０が作動を妨げる抵抗となる。特に、図３に符号Ａで示される減速機構７２のウォームギヤ７３の進み角が小さいほど、この抵抗は大きくなる。理論的に、進み角Ａが所定の値以下では、２ギヤ７５側からの回転力ではウォームギヤ７３を回転させることは不可能となる。即ち、抵抗は無限大となる。

尚、進み角Ａは、ウォームギヤ７３の螺旋状の歯７３ａの面に対する接線とウォームギヤ７３の回転軸方向に直角の線分との間の角度と定義されている。ウォームギヤ７３と、第１ギヤ７４の素材及び潤滑剤の種類によっても異なるが、上記した抵抗は、進み角Ａは通常約６度以下であれば抵抗が許容範囲以下になることが確認されている。

このために、本発明の構成では、電力を供給する一方側の駆動装置７０のウォームギヤ７３の進み角Ａを十分小さく設定し、高速のモータ７１の回転を十分減速して、ゆっくりした回転速度での背凭れ部１１、２１、３１の角度調整ができるようにしている。一方、電力が供給されない他方側の駆動装置７０のウォームギヤ７３の進み角Ａを６度以上に設定することで、抵抗が許容範囲以下になるようにしている。

このように両側の駆動装置７０でウォームギヤ７３の進み角Ａを異なる設定にすることで、より簡便な制御で、しかも高級感のある調整作動が達成できる。

勿論、シート調整装置５０の別の実施例として、両側の駆動装置７０のウォームギヤ７３の進み角Ａに同じにし、また共に６度以下に設定してあっても、両方の駆動装置７０への電力を供給される電力の大きさを、パルス方式などによって制御すれば、ゆっくりした回転速度での背凭れ部１１、２１、３１の角度調整を実現することも可能である。

次に、緊急状態の発生に備えて乗員を適正な着座姿勢で拘束できるように背凭れ角度を所定の位置に自動的に調整する制御方式について、作動を説明する。

レーザーレーダ９１で障害物の異常接近が検知され、ＣＰＵで緊急状態の発生の可能性があると判定されたとき、直ちに制御装置８０から両側の駆動装置７０に電力が供給される。背凭れ部１１、２１、３１の角度位置は常に角度センサ（図示せず）で検出されていて、乗員を適切に支持できる所定の位置からの差を補正するように、背凭れ部１１、２１、３１は回転させられる。

このとき、背凭れ部１１、２１、３１には乗員の体重も含めた大きな荷重がかかっているにも関わらず、両側のリクライニング装置５によって背凭れ部１１、２１、３１は両側端が支持されていて、その捩れ変形は少ない。したがって、調整速度は速く維持できる。

また、２つの駆動装置７０で連動シャフト５５の両端部に駆動力は与えられるので、連動シャフト５５のたわみの発生も少なく、迅速な背凭れ角度の調整速度が達成される。

この結果、駆動装置７０を大型化することなく、背凭れ部１１、２１、３１高速の作動が達成できるので、製造コストも安い。

更に、２つの駆動装置７０は、背凭れ部１１、２１、３１の両側端部に、夫々分散して配置されている構造であるために、各減速機構７２は分担荷重が小さいので小型にできるなど、背凭れ部１１、２１、３１内での各駆動装置７０が占めるスペースを小さくできる。そして、背凭れ部１１、２１、３１の撓みを十分に確保でき、着座者に異物感を与えない設計ができる利点も得られる。

本発明に関わるシート調整装置を備えるシートの斜視図である。 本発明に関わるシート調整装置に適用されるリクライニング装置（角度調整装置）の平面図である。 本発明に関わるシート調整装置に適用される駆動装置の平面図である。 本発明に関わるシート調整装置の制御装置が車両に搭載されたときのシステムの説明図である。

符号の説明

１ 車両
５ リクライニング装置（角度調整装置）
１０、２０、３０ シート
１１、２１、３１ 背凭れ部
１３、２３、３３ 着座部
５０ シート調整装置
５５ 連結シャフト（連結手段）
７０ 駆動装置
７２ 減速機構
７３ ウォームギヤ
８０ 制御装置
９１ レーザーレーダ（検知手段）
Ａ 進み角

Claims (4)

1. 車両用シートの背凭れ部を着座部に対して前後方向に回転させて前記背凭れ部の角度位置の調整および保持を可能とする角度調整装置と、
   前記角度調整装置を駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置の作動を制御する制御装置と、
   前記制御装置を、乗員の操作による制御方式と、自動による制御方式を備えるように構成し、且つ自動による制御方式を車両への障害物の異常接近を検出する検知手段からの入力に基づき制御するようにしたシート調整装置において、
   1対の前記角度調整装置を前記シートの左右側に夫々配置し、前記角度調整装置を互いに連動可能にする連結手段を備え、該連結手段の左右側に一対の前記駆動装置を夫々配置して構成したシート調整装置。
2. 前記1対の駆動装置は、夫々ウォームギヤを有する減速機構を備え、乗員の操作による制御方式のとき、前記制御装置から前記駆動装置の1方側にみに電力を供給して前記背凭れ部の角度位置の調整が可能とするように、他方側の前記駆動装置の前記ウォームギヤの進み角を所定の角度より大きくした請求項１に記載のシート調整装置。
3. 前記他方側の前記駆動装置の前記ウォームギヤの進み角を６度以上とした請求項２に記載のシート調整装置。
4. 1対の前記角度調整装置は、角度位置ロックメカニズムを備える構成にした請求項１に記載のシート調整装置。

Images