JP2012158302A - シート調整装置及びそのシート調整装置を備えた車両用シート装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上部サイドフレームの上端に掛かる荷重Foによってヒンジ軸33による上部サイドフレーム(アッパ部材32)及びロア部材31の連結点である第1連結点P1に掛かるモーメントに基づく、ロア部材31からアーム部及びガイドピン52(ガイド孔53)の連結点である第2連結点P2に掛かる荷重の作用線A2に直交する方向において、第1連結点P1から第2連結点P2までの距離L1よりも、該第2連結点P2から回動部の中心点Cまでの距離L2の方が短くなるように設定した。
【選択図】図5
Description
図1を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。同図1に示すように、例えば自動車などの車両の前席側に搭載される車両用シート装置は、乗員の着座部をなすシートクッション1の後端部に、背もたれ部をなすシートバック2がその下端部において前後方向に傾動自在に支持されてなる。そして、シートバック2は、乗員の腰部を支持可能な下部シートバック21と、肩甲骨を支持可能な上部シートバック22とに分割されている。シートバック2は、下部シートバック21の下端部においてシートクッション1の後端部に前後方向に傾動自在に支持されている。また、シートバック2(上部シートバック22)の上端には、乗員の頭部を支えるためのヘッドレスト3が上下方向に進退自在に設置されている。
回動部43には、ロア部材31の対向面側で、例えば金属板からなるアーム部材50が溶接にて固着されている。このアーム部材50は、外歯歯車44a等と同心の円形の軸挿通孔50aを有するとともに、該軸挿通孔50aの中心(即ち回動部43の軸心)における径方向に延出するアーム部50bを有する。なお、アーム部50bの先端部には、前記ヒンジ軸33の軸線及び回動部43の軸線に平行な軸線を有する円形の取付孔50cが形成されている。
このとき、ロア部材31から第2連結点P2に反力として荷重Roが掛かったとすると、該荷重Roの作用線A2は、第1及び第2連結点P1,P2を結ぶ直線に直交する第2連結点P2を通る直線に一致する。そして、この作用線A2に直交する方向での第1連結点P1から第2連結点P2までの距離を距離L1とすると、モーメントのつり合いから荷重Roは、下式によって表される。
そして、作用線A2に直交する方向での第2連結点P2から中心点Cまでの距離を距離L2とすると、該中心点Cに掛かるモーメントの大きさMoは、下式によって表される。
本実施形態では、下部サイドフレーム23aに対する上部サイドフレーム24aのヒンジ軸33を中心とする傾動範囲内において、第1連結点P1から第2連結点P2までの前記距離L1よりも、第2連結点P2から中心点Cまでの前記距離L2の方が短くなるように設定されている(L1>L2)。換言すれば、下部サイドフレーム23aに対する上部サイドフレーム24aのヒンジ軸33を中心とする傾動範囲は、上記設定(L1>L2)が覆ることがないように制限されている。従って、前記距離L1に対する前記距離L2の比の値(=L2/L1)が「1」未満になり、中心点C(即ち回転調整機構41)に掛かるモーメントの大きさMoは、上部サイドフレーム24aの上端に掛かるモーメントの大きさM1よりも縮小され、回転調整機構41に必要なモーメント強度が低減される。この回転調整機構41に必要なモーメント強度の低減は、距離L1を長く設定するほど、距離L2を短く設定するほど効果的である。本実施形態では、回動部43の軸心における径方向であって、ヒンジ軸33(第1連結点P1)から離隔する径方向にアーム部50bを延出させて、該アーム部50bに第2連結点P2を配置したことで、前記距離L1が比較的大きく確保されている。そして、ヒンジ軸33(第1連結点P1)及び第2連結点P2間を利用して回動部43(回転調整機構41)を配置したことで、前記距離L2が前記距離L1よりも小さくなる前記した設定を簡易に実現している。
例えば乗員により適宜の操作スイッチが操作されて、電動モータ57が駆動されたとする。これに伴い、電動モータ57により減速部56を介してシャフト58が回転駆動されると、該シャフト58と一体で駆動カム48が回転する。この駆動カム48の回転が回転調整機構41において減速されて回動部43(及びアーム部材50)に伝達されると、アーム部材50(アーム部50b)に支持されたガイドピン52がブッシュ54を介して、ガイド孔53の長手方向に摺動しつつ、該ガイド孔53の短手方向の内壁面を押圧する。これにより、ヒンジ軸33を中心にロア部材31に対しアッパ部材32が回動し、下部サイドフレーム23aに対し上部サイドフレーム24aが前後方向に傾動する。
(1)本実施形態では、例えば上部サイドフレーム24aの上端に著しい荷重(Fo)が掛かると、第1連結点P1に著しいモーメント(M1)が掛かる。これに伴い、第2連結点P2において、ロア部材31(下部サイドフレーム23a)から荷重(Ro)を受けると、該荷重に基づいて回動部43の軸心(回転調整機構41)にモーメントが掛かる。このときのモーメントは、第1連結点P1におけるモーメントに、前記距離L1に対する前記距離L2の比の値(L2/L1)を乗じた大きさになる。この場合、前記距離L1よりも、前記距離L2の方が短くなるように設定されていることで、その分だけ回動部43の軸心(回転調整機構41)におけるモーメントの大きさが縮小される。従って、回転調整機構41に要する強度(モーメント強度)を低減することができ、ひいては該回転調整機構41の大型化及び質量増加を抑制することができる。
図6を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態のヒンジ軸33の軸線に対する回動部43の軸線の偏心分の吸収態様を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
このとき、ロア部材31から第2連結点P12に反力として荷重R1oが掛かったとすると、該荷重R1oの作用線A12は、偏心ブッシュ63(軸受孔62)の中心点及び第2連結点P2を結ぶ直線に一致する。そして、この作用線A12に直交する方向での第1連結点P11から第2連結点P12までの距離を距離L11とすると、モーメントのつり合いから荷重R1oは、下式によって表される。
そして、作用線A12に直交する方向での第2連結点P12から前記中心点Cまでの距離を距離L12として、該中心点Cに掛かるモーメントの大きさM1oは、下式によって表される。
本実施形態でも、下部サイドフレーム23aに対する上部サイドフレーム24aのヒンジ軸33を中心とする傾動範囲内において、第1連結点P11から第2連結点P12までの前記距離L11よりも、第2連結点P12から中心点Cまでの前記距離L12の方が短くなるように設定されている(L11>L12)。従って、前記距離L11に対する前記距離L12の比の値(=L12/L11)が「1」未満になり、中心点C(即ち回転調整機構41)に掛かるモーメントの大きさM1oは、上部サイドフレーム24aの上端に掛かるモーメントの大きさM11よりも縮小され、回転調整機構41に必要なモーメント強度が低減される。この回転調整機構41に必要なモーメント強度の低減は、距離L11を長く設定するほど、距離L12を短く設定するほど効果的である。本実施形態でも、回動部43の軸心における径方向であって、ヒンジ軸33(第1連結点P11)から離隔する径方向にアーム部50bを延出させて、該アーム部50bに第2連結点P12を配置したことで、前記距離L11が比較的大きく確保されている。そして、ヒンジ軸33(第1連結点P11)及び第2連結点P12間を利用して回動部43(回転調整機構41)を配置したことで、前記距離L12が前記距離L11よりも小さくなる前記した設定を簡易に実現している。
(1)本実施形態では、固定部42に対する回動部43の回転に伴い、ガイドピン52を軸支する偏心ブッシュ63を軸受孔62周りに回動させることで、ヒンジ軸33の軸線に対する回動部43の軸線の偏心分を吸収することができる。
図8を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態は、第1の実施形態のヒンジ軸33の軸線に対する回動部43の軸線の偏心分の吸収態様を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
このとき、ロア部材31から第2連結点P22に反力として荷重R2oが掛かったとすると、該荷重R2oの作用線A22は、支持ピン74(軸受孔72a)の中心点及び第2連結点P2を結ぶ直線に一致する。そして、この作用線A22に直交する方向での第1連結点P21から第2連結点P22までの距離を距離L21とすると、モーメントのつり合いから荷重R2oは、下式によって表される。
そして、作用線A22に直交する方向での第2連結点P22から前記中心点Cまでの距離を距離L22として、該中心点Cに掛かるモーメントの大きさM2oは、下式によって表される。
本実施形態でも、下部サイドフレーム23aに対する上部サイドフレーム24aのヒンジ軸33を中心とする傾動範囲内において、第1連結点P21から第2連結点P22までの前記距離L21よりも、第2連結点P22から中心点Cまでの前記距離L22の方が短くなるように設定されている(L21>L22)。従って、前記距離L21に対する前記距離L22の比の値(=L22/L21)が「1」未満になり、中心点C(即ち回転調整機構41)に掛かるモーメントの大きさM2oは、上部サイドフレーム24aの上端に掛かるモーメントの大きさM21よりも縮小され、回転調整機構41に必要なモーメント強度が低減される。この回転調整機構41に必要なモーメント強度の低減は、距離L21を長く設定するほど、距離L22を短く設定するほど効果的である。本実施形態でも、回動部43の軸心における径方向であって、ヒンジ軸33(第1連結点P21)から離隔する径方向にアーム部50bを延出させて、該アーム部50bに第2連結点P22を配置したことで、前記距離L21が比較的大きく確保されている。そして、ヒンジ軸33(第1連結点P21)及び第2連結点P22間を利用して回動部43(回転調整機構41)を配置したことで、前記距離L22が前記距離L21よりも小さくなる前記した設定を簡易に実現している。
(1)本実施形態では、固定部42に対する回動部43の回転に伴い、棒部材72を揺動させることで、ヒンジ軸33の軸線に対する回動部43の軸線の偏心分を吸収することができる。また、前記した偏心分の吸収を、棒部材72からなる極めて簡易な構造で行うことができる。
・前記第1の実施形態において、ガイド孔53は非貫通の溝状であってもよい。
・前記第1の実施形態において、アーム部50b(アーム部材50)及びロア部材31と、ガイドピン52及びガイド孔53の配置関係は逆であってもよい。
・前記第1の実施形態において、アーム部50b(アーム部材50)及びロア部材61と、ガイドピン52及び軸受孔62(偏心ブッシュ63)の配置関係は逆であってもよい。
・前記各実施形態において、回転調整機構41として、手動式のリクライニング機構で多用されるロック機構を採用してもよい。すなわち、このロック機構は、内歯を有する第1プレートと、複数のポールが径方向に移動可能に装着された第2プレートとを備え、回転軸周りに設けたカムの回転により、第1プレートの内歯とポールの外歯とを噛合又は解除することで、第2プレートに対する第1プレートの回動を規制又は許容するものである。
・前記各実施形態において、電動モータ57等を割愛し、シャフト58(回動部43等)の回転駆動を、該シャフト58と一体回転するように連結した操作ハンドルにて手動で行うようにしてもよい。
・前記各実施形態において、ロア部材31及び下部サイドフレーム23aを一体形成してもよい。同様に、アッパ部材32及び上部サイドフレーム24aを一体形成してもよい。
・前記各実施形態では、車両用シート装置の上部シートバック22を下部シートバック21に対して傾動させるためのシート調整装置40について説明したが、これに限定されるものではない。例えばリクライニング機構6、シートクッション1の前後、上下のスライド機構、シートクッション1の長さ調整機構、オットマン機構等に適用可能である。また、車両用シート装置の各種調整機構に限定されるものではなく、例えばステアリング装置のチルト調整機構、ロック機構等にも適用可能である。
Claims (7)
- ヒンジ軸により相対回動自在に支持される第1シート部材及び第2シート部材のなす回動角度を調整するシート調整装置において、
前記第1シート部材に固定される固定部と、前記ヒンジ軸の軸線に平行な軸線で前記固定部に回動可能に連結される回動部とを有し、前記固定部及び前記回動部のなす回転角度を調整する回転調整機構と、
前記回動部に設けられ、該回動部の軸心における径方向に延出するアーム部と、
前記第2シート部材と前記アーム部との間に設けられ、前記ヒンジ軸の軸線に対する前記回動部の軸線の偏心分を吸収した状態で、前記固定部に対する前記回動部の回転に連動して前記第1シート部材及び前記第2シート部材を相対回動させる連結手段とを備え、
前記第1シート部材及び前記第2シート部材のいずれか一方の先端に掛かる荷重によって前記ヒンジ軸による前記第1シート部材及び前記第2シート部材の連結点である第1連結点に掛かるモーメントに基づく、前記第1シート部材及び前記第2シート部材のいずれか他方から前記アーム部及び前記連結手段の連結点である第2連結点に掛かる荷重の作用線に直交する方向において、前記第1連結点から前記第2連結点までの距離よりも、該第2連結点から前記回動部の軸心までの距離の方が短くなるように設定したことを特徴とするシート調整装置。 - 請求項1に記載のシート調整装置において、
前記連結手段は、
前記アーム部及び前記第2シート部材のいずれか一方に突設されたガイドピンと、
前記アーム部及び前記第2シート部材のいずれか他方に形成され、前記ガイドピンの挿入される長穴状のガイド部とを備え、
前記固定部に対する前記回動部の回転に伴い、前記ガイド部内で前記ガイドピンを移動させることで、前記ヒンジ軸の軸線に対する前記回動部の軸線の偏心分を吸収してなることを特徴とするシート調整装置。 - 請求項1に記載のシート調整装置において、
前記連結手段は、
前記アーム部及び前記第2シート部材のいずれか一方に突設されたガイドピンと、
前記アーム部及び前記第2シート部材のいずれか他方に形成された軸受部と、
前記軸受部に軸支され、該軸受部の軸線とは異なる軸線で前記ガイドピンを軸支する軸受穴を有する軸部材とを備え、
前記固定部に対する前記回動部の回転に伴い、前記軸受部内で前記軸部材を回動させることで、前記ヒンジ軸の軸線に対する前記回動部の軸線の偏心分を吸収してなることを特徴とするシート調整装置。 - 請求項1に記載のシート調整装置において、
前記連結手段は、
前記ヒンジ軸の軸線及び前記回動部の軸線に平行な軸線で前記第2シート部材に一方の端部が回動自在に連結され、前記アーム部に他方の端部が回動自在に連結された棒部材であり、
前記固定部に対する前記回動部の回転に伴い、前記棒部材を揺動させることで、前記ヒンジ軸の軸線に対する前記回動部の軸線の偏心分を吸収してなることを特徴とするシート調整装置。 - シートクッション及びシートバックを備えた車両用シート装置において、
前記シートバックは、前記シートクッション内に配設されたシートクッションフレームの後端部に対して傾動可能に下端部で支持された前記第1シート部材及び前記第2シート部材のいずれか一方を構成する下部フレームと、
前記下部フレームの上部に配設された前記第1シート部材及び前記第2シート部材のいずれか他方を構成する上部フレームと、
前記上部フレーム及び前記下部フレームのなす前後方向の傾斜角度を調整する請求項1〜4のいずれか一項に記載のシート調整装置とを備えていることを特徴とする車両用シート装置。 - 請求項5に記載の車両用シート装置において、
前記ヒンジ軸の軸線は、前記回動部の軸線よりも前記シートバックの前側に配置されていることを特徴とする車両用シート装置。 - 請求項5又は6に記載の車両用シート装置において、
前記上部フレーム及び前記下部フレームをそれぞれ幅方向に対で備え、
幅方向一側の前記上部フレームの上端に設けられたシートベルトのショルダーアンカ部を備え、
前記シート調整装置は、前記ショルダーアンカ部の設けられた幅方向一側にのみ配置されていることを特徴とする車両用シート装置。
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