JP2015209073A - 乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】乗物の衝突等によって過大な荷重がフレーム部材に印加され、ギヤボックスの取り付け位置である前後方向の２点間でフレーム部材が折れ曲がったりしても、ギヤボックスが破損せずピニオンギヤとセクタギヤの係合が外れることを抑制したギヤボックス取付け構造を提供する。
【解決手段】右側サイドフレーム２１Ｒが、衝突時の荷重によって折れ曲がる弱体化部２１Ｒ７で折れ曲がったとき、弱体化部２１Ｒ７をはさんだ前部又は後部のいずれか一方において、右側サイドフレーム２１Ｒに対して、モータ付きギヤボックス６０が離脱しないように固定され、前部又は後部の他方において、右側サイドフレーム２１Ｒに対して、モータ付きギヤボックスが離脱可能に取り付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載される乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造に関する。

乗物用パワーシートには、モータからの駆動力を減速してピニオンギヤを介してセクタギアに伝達するギヤボックスが備えられ、シートクッションの高さを調整できるようになっているものがある。特許文献１に記載のギヤボックス取付け構造においては、ギヤボックスをスライドレール上に取り付けられたベース部材に対し、前後方向の２点でボルト、ナット及びかしめで取り付けている。

実開平６−４４６２０号公報

特許文献１に記載の技術においては、乗物の衝突等によって過大な荷重がベース部材に印加され、ギヤボックスの取り付け位置である前後方向の２点間でベース部材が折れ曲がったりした場合、ギヤボックスが破損しピニオンギヤとセクタギヤの係合が外れてシートクッションが落下するおそれがある。かかる現象を回避するため、ベース部材が衝突時に折れ曲がることがないように高強度なものにするか、ベース部材のギヤボックス取付け位置以外の部位に弱体化部を設けてギヤボックスの取付け位置ではベース部材の折れ曲がりが生じないようにする等の設計が施されていた。前者においては、ベース部材の大型化、厚肉化等により重量増につながり、後者においては、設計の自由度が損なわれてしまうという問題があった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、乗物の衝突等によって過大な荷重がベース部材に相当する、ギヤボックスの取付け部材であるフレーム部材に印加され、ギヤボックスの取り付け位置である前後方向の２点間でフレーム部材が折れ曲がったりしても、ギヤボックスが破損せずピニオンギヤとセクタギヤの係合が外れることを抑制したギヤボックス取付け構造を提供することにある。

本発明の第１発明は、乗物用パワーシートの前後方向に延びるフレーム部材に、着座面の上下調節用のギヤボックスを取り付けるための乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造であって、前記フレーム部材には、衝突時の荷重によって折れ曲がる弱体化部が設けられ、前記フレーム部材が前記弱体化部で折れ曲がったとき、前記弱体化部をはさんだ前部又は後部のいずれか一方において、前記フレーム部材に対して、前記フレーム部材から前記ギヤボックスが離脱しないように前記ギヤボックスが固定され、前部又は後部の他方において、前記フレーム部材に対して、前記フレーム部材から前記ギヤボックスが離脱可能に前記ギヤボックスが取り付けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、乗物の衝突等により過大な荷重がフレーム部材に印加され、フレーム部材が、それに設けられた弱体化部において折れ曲がったとき、ギヤボックスは次のように作用する。ギヤボックスが、弱体化部をはさんだ前部又は後部のいずれか一方においてフレーム部材に固着され、他方において離脱可能に取り付けられているので、フレーム部材が弱体化部で折れ曲がった場合に、ギヤボックスは一方においては、フレーム部材から離脱することなく、他方においては、ギヤボックスが破損する前にフレーム部材から離脱する。これによって、フレーム部材が折れ曲がってもギヤボックスは破損せずギヤによって連結されているモータ、セクタギヤ等の上下調節用の部材同士の連結が外れることなく保たれる。したがって、着座部を支持するフレーム部材と乗物ボディーとの連結が保たれ、フレーム部材が不意に落下する等の事態発生を抑止できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記ギヤボックスは、樹脂もしくは軽合金で製造されるとともに、前記一方において、前記フレーム部材に対してボルト、ナットで締結固定され、前記他方において、前記ギヤボックスに対して圧入した軸を、前記フレーム部材に固定することにより取付けられていることを特徴とする。

第２発明によれば、ギヤボックスは、樹脂もしくは軽合金製で、フレーム部材の弱体化部をはさむ一方においてフレーム部材に対してボルト、ナットで締結固定されているので、フレーム部材が弱体化部で曲げられても固定は外れない。他方においては、ギヤボックスに対して圧入した軸をフレーム部材に固定することにより取付けられているので、フレーム部材が弱体化部で曲げられたとき、軸の圧入部からギヤボックスが嵌合力に打ち勝って抜けフレーム部材から離脱する。これによって、上記第１発明の効果が着実に奏される。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記一方における固定が２箇所においてされ、前後方向で該２箇所の間に前記ギヤボックスの出力軸が設けられていることを特徴とする。

第３発明によれば、ギヤボックスのフレーム部材に対する固定箇所が２箇所あり、前後方向でその２箇所の間にギヤボックスの出力軸が設けられているので、出力軸とフレーム部材との位置関係が変化しにくい。これによって、乗物の衝突等によりフレーム部材が変形してもギヤボックスの出力軸とフレーム部材に配置された出力軸と係合する部材との連結が保たれより着実にフレーム部材が不意に落下する等の事態発生を抑止できる。

本発明の第４発明は、上記第２発明において、前記軸は、外周に、前記フレーム部材が前記弱体化部で折れ曲がったとき、前記ギヤボックスを破損させずに離脱させる拡径した段部が設けられた段付き軸であることを特徴とする。

第４発明によれば、フレーム部材に固定された軸に、フレーム部材が弱体化部で折れ曲げられたとき、ギヤボックスを破損させずに離脱させる拡径した段部が設けられているので、通常の使用時には十分な締結強度を保持できるとともに、フレーム部材が弱体化部で曲げられたときには離脱することが可能となる。これによって、通常の使用時の締結強度確保と衝突時等におけるギヤボックスの破損防止が両立できる。

本発明の一実施形態を採用したクッションフレームを前方から見た斜視図である。 上記実施形態のクッションフレームの右側サイドフレームにギヤボックスを取り付けた状態を示す側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ矢視線断面図である。 上記実施形態のモータが取り付けられた状態のギヤボックスを示す斜視図である。

図１〜５は、本発明の実施形態を示す。この実施形態は、自動車用シートフレームに本発明を適用した例を示す。各図中、矢印により自動車用シートフレームの各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。本実施形態の自動車用シートフレーム１は、クッションフレーム２０とバックフレーム３０を備えている。バックフレーム３０の上部にはヘッドレストフレームが取り付くが省略している。

クッションフレーム２０は、その左右側部において前後方向に延びる右側サイドフレーム２１Ｒと左側サイドフレーム２１Ｌとを有している。右側サイドフレーム２１Ｒ、左側サイドフレーム２１Ｌは、略矩形状の板状プレス部品で、長手方向が前後方向に延び、その上端部にはシート外側方向に延びる上フランジ部２１Ｒ１、２１Ｌ１が、その下端部にはシート外側方向に延びる下フランジ部２１Ｒ２、２１Ｌ２が設けられている。右側サイドフレーム２１Ｒ、左側サイドフレーム２１Ｌには、その前側において円筒状のフロントパイプ２２が、その後側において円筒状のリアパイプ２３が回動可能に取り付けられている。右側サイドフレーム２１Ｒ、左側サイドフレーム２１Ｌの前側部にはフロントパネル２５が上下方向に回動可能に取り付けられ、後側部には一対のロアアーム２４が取り付けられている。ロアアーム２４にはリクライナ４０を介してバックフレーム３０が取り付けられており、かかるリクライナ４０の操作によってクッションフレーム２０に対するバックフレーム３０の角度を調整できるようになっている。ここで、右側サイドフレーム２１Ｒが特許請求の範囲の「フレーム部材」に相当する。

クッションフレーム２０には、上下動を可能にすべくリフター機構が設けられている。フロントパイプ２２に固定された２つのフロントリンク２２ａは、フロアＦに固定されたスライドレール５０のアッパレール５１にブラケット５２を介して回動可能に取り付けられている。リアパイプ２３に固定された２つのリアリンク２３ａは、フロアＦに固定されたスライドレール５０のアッパレール５１にブラケット５３を介して回動可能に取り付けられている。スライドレール５０は、フロアＦに対してクッションフレーム２０を前後方向に調整可能とする機能を果たす。

図２及び図４に示すように、リアパイプ２３にはセクタギア２３ｂが固定されている。セクタギア２３ｂは、略扇型の鋼板の円弧部に歯が設けられ扇の要部分にリアパイプ２３を通して固定する孔があけられているギヤである。後述するように、セクタギア２３ｂは、右側サイドフレーム２１Ｒに取り付けられたモータ付きギヤボックス６０に設けられたピニオンギヤ６１ｂと噛み合うように配置されている。モータ６２を駆動することによって、ピニオンギヤ６１ｂが回転する。ピニオンギヤ６１ｂの回転によりセクタギア２３ｂを介してリアパイプ２３が回転し、リアリンク２３ａがアッパレール５１に取り付けられたブラケット５３に対して上下方向に回動する。このとき右側サイドフレーム２１Ｒ又は左側サイドフレーム２１Ｌと、フロントリンク２２ａと、アッパレール５１と、リアリンク２３ａとで構成される４節リンクの一部であるフロントリンク２２ａは、リアリンク２３ａの動きに従動して上下方向に回動する。これによって、床面Ｆに対してクッションフレーム２０が上下動する。ここで、モータ付きギヤボックス６０が特許請求の範囲の「ギヤボックス」に相当する。

右側サイドフレーム２１Ｒ後方の右側の面（シート外側の面）には、モータ６２と減速機構とからなるモータ付きギヤボックス６０が取り付けられている。図５に示すように、モータ付きギヤボックス６０は、減速ギヤアセンブリが内蔵されたポリブチレン樹脂製のギヤボックスケース６１の前側にモータ６２が取り付けられた構造を有している。ギヤボックスケース６１の左側側面から出力軸６１ａがシート内側方向に突出しており、この出力軸６１ａにはセクタギア２３ｂと噛合するピニオンギヤ６１ｂが取り付けられている。また、図２〜図４に示すように、ギヤボックスケース６１には右側サイドフレーム２１Ｒへの取付けのために、後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄ、前方取付け孔６１ｅの３つの取付け孔が設けられている。側面視で後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄ、前方取付け孔６１ｅは、略二等辺三角形の頂点の位置に設けられている。すなわち、後方取付け孔６１ｃと前方取付け孔６１ｅを結んだ線が底辺として前後方向に延び、その上方の二等辺三角形の頂点位置に中央取付け孔６１ｄが位置するよう略配置されている。いずれもギヤボックスケース６１を左右に貫通する孔である。それぞれ、六角ボルト７０の軸部よりやや大きい径の軸部挿入孔６１ｃ１、６１ｄ１、６１ｅ１と、それらの右側端部には、六角ボルト７０を挿入したときその正六角柱の頭部を埋設して回転不能に支持する頭部支持孔６１ｃ２、６１ｄ２、６１ｅ２とを備えている。後方取付け孔６１ｃと中央取付け孔６１ｄには六角ボルト７０が挿入されてその軸部先端がギヤボックスケース６１から右方向に突出している。前方取付け孔６１ｅには、左側方向から（シート内側面方向から）段付きボルト７１の段付き軸部７１ａが圧入されている。段付きボルト７１はその中央部に配された拡径した鍔部７１ｂの一方側に、部分的に拡径部７１ａ１を設けた段付き軸部７１ａを設けるとともに、他方側に雄ネジが切られたネジ部７１ｃを段付き軸部７１ａと同軸に設けたものである。この段付き軸部７１ａが前方取付け孔６１ｅに、左側方向から圧入されることにより段付きボルト７１はギヤボックスケース６１に対して、ネジ部７１ｃを左方向に突出させて回動不能に固定されている。

右側サイドフレーム２１Ｒ後方には、ギヤボックスケース６１に設けられた、後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄ、前方取付け孔６１ｅの位置に対応した位置に後方孔２１Ｒ３、中央孔２１Ｒ４、前方孔２１Ｒ５が設けられている。前方孔２１Ｒ５と中央孔２１Ｒ４の前後方向の間には、前方の減速ギヤ（不図示）の回転軸に相当する位置に減速ギヤ軸回避孔２１Ｒ６が設けられている。この減速ギヤ軸回避孔２１Ｒ６を通りほぼ上下に延びる線状部分が、衝突時の荷重によって右側（シート外側）に凸状に折れ曲がる弱体化部２１Ｒ７とされている。中央孔２１Ｒ４と後方孔２１Ｒ３の前後方向の間には、出力軸６１ａを通す出力軸孔２１Ｒ８が設けられている。モータ付きギヤボックス６０の出力軸６１ａは、出力軸孔２１Ｒ８を通して右側サイドフレーム２１Ｒの左側（シート内側）に突出し、これに取り付けられたピニオンギヤ６１ｂがセクタギア２３ｂと噛合する。

図２に示すように、補強部材６３は略三角形状をした板状の部材である。三角形の頂点近傍にギヤボックスケース６１に設けられた、後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄ、前方取付け孔６１ｅの位置に対応した孔があけられている。この補強部材６３は、ギヤボックスケース６１との間に右側サイドフレーム２１Ｒを挟んで次述の３つのボルト、ナットを締め付けたときボルト間の間隔が変わらないように補強するためのものである。補強部材６３が右側サイドフレーム２１Ｒの左側（シート内側）に配設されていることにより、乗物の衝突等により過大な荷重を右側サイドフレーム２１Ｒが受けた場合に、右側サイドフレーム２１Ｒは弱体化部２１Ｒ７を起点に右側（シート外側）に凸状に折れ曲がる。ギヤボックスケース６１の後方取付け孔６１ｃに取り付けられた六角ボルト７０の軸部先端は右側サイドフレーム２１Ｒの後方孔２１Ｒ３に通され補強部材６３を介してナット８０で締め付け固定される。ギヤボックスケース６１の中央取付け孔６１ｄに取り付けられた六角ボルト７０の軸部先端は右側サイドフレーム２１Ｒの中央孔２１Ｒ４に通され補強部材６３を介してナット８０で締め付け固定される。ギヤボックスケース６１の前方取付け孔６１ｅに取り付けられた段付きボルト７１のネジ部７１ｃは右側サイドフレーム２１Ｒの前方孔２１Ｒ５に通され補強部材６３を介してナット８０で締め付け固定される。これによって、モータ付きギヤボックス６０は、右側サイドフレーム２１Ｒの右側側面（シート外側の面）に取り付けられるように構成されている。

図３に示すように、段付きボルト７１の段付き軸部７１ａは、ギヤボックスケース６１の前方取付け孔６１ｅの内径よりわずかに大きい外径を有するとともに、その軸方向中間部やや先端部よりに、直径を３％程度拡径した拡径部７１ａ１が設けられている。この段付き軸部７１ａをギヤボックスケース６１の前方取付け孔６１ｅに圧入して取り付けていることにより、通常の状態ではギヤボックスケース６１を右側サイドフレーム２１Ｒに対して緩みなく固定している。しかし、乗物の衝突等により過大な荷重が右側サイドフレーム２１Ｒに印加され、右側サイドフレーム２１Ｒが弱体化部２１Ｒ７を起点に右側（シート外側）に凸状に折れ曲がったとき、ギヤボックスケース６１が破損する前に段付き軸部７１ａはギヤボックスケース６１の前方取付け孔６１ｅから抜ける。これによって、右側サイドフレーム２１Ｒが折れ曲がってもギヤボックスケース６１は破損せず、減速ギヤによって連結されているモータ６２、セクタギア２３ｂ等の上下調節用の部材同士の連結が外れることなく保たれる。したがって、着座部を支持するクッションフレーム２０が不意に落下する等の事態発生を抑止できる。ここで、拡径部７１ａ１が特許請求の範囲の「拡径した段部」に相当する。

上記実施形態において、右側サイドフレーム２１Ｒへのモータ付きギヤボックス６０の組付けは次のように行われる。（１）クッションフレーム２０を組み立てる。すなわち、右側サイドフレーム２１Ｒ、左側サイドフレーム２１Ｌ、フロントパイプ２２、リアパイプ２３、フロントパネル２５、フロントリンク２２ａ、リアリンク２３ａ、スライドレール５０等を溶接等で組付ける。（２）モータ付きギヤボックス６０の後方取付け孔６１ｃと中央取付け孔６１ｄに六角ボルト７０を挿入し、前方取付け孔６１ｅに段付きボルト７１の段付き軸部７１ａを圧入する。（３）モータ付きギヤボックス６０に取り付けた２本の六角ボルト７０の先端部を右側サイドフレーム２１Ｒの後方孔２１Ｒ３と中央孔２１Ｒ４に挿入し、段付きボルト７１のネジ部７１ｃを前方孔２１Ｒ５に挿入する。このとき、出力軸６１ａに取り付けたピニオンギヤ６１ｂを、右側サイドフレーム２１Ｒの出力軸孔２１Ｒ８を通してシート内側に位置させ、そこにあるセクタギア２３ｂと噛合させる。（４）２本の六角ボルト７０の先端部と段付きボルト７１のネジ部７１ｃを補強部材６３の孔に通しそれぞれナット８０で締め付ける。

以上のように構成される実施形態は、以下のような作用効果を奏する。モータ付きギヤボックス６０を後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄにおいて六角ボルト７０とナット８０で右側サイドフレーム２１Ｒに締結固定し、前方取付け孔６１ｅに圧入した段付きボルト７１とナット８０で右側サイドフレーム２１Ｒに取り付ける。このとき、後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄにおいては六角ボルト７０とナット８０で締め付け固定されるので緩みなく取り付けられ、前方取付け孔６１ｅにおいても段付きボルト７１の段付き軸部７１ａが圧入されているので通常の使用状態では緩みなく支持されている。しかし、乗物の衝突等により過大な荷重が右側サイドフレーム２１Ｒに印加されると、右側サイドフレーム２１Ｒは弱体化部２１Ｒ７を起点として右側（シート外側）に凸状に折れ曲がる。これは、右側サイドフレーム２１Ｒの左側（シート内側）には補強部材６３が配設されているためこの補強部材６３を伸張させる方向である左側（シート内側）に凸状には折れ曲がりにくいからである。右側サイドフレーム２１Ｒが弱体化部２１Ｒ７を起点として右側（シート外側）に凸状に折れ曲がったとき、後方取付け孔６１ｃ、中央取付け孔６１ｄにおいては六角ボルト７０とナット８０で締め付け固定されるのでモータ付きギヤボックス６０は右側サイドフレーム２１Ｒから離脱しない。一方、前方取付け孔６１ｅにおいては段付きボルト７１の段付き軸部７１ａが圧入されているので、モータ付きギヤボックス６０が破損するようなレベルの荷重が印加されると、モータ付きギヤボックス６０が破損する前に前方取付け孔６１ｅから段付きボルト７１の段付き軸部７１ａが離脱する。これによって、モータ付きギヤボックス６０が破損することを回避でき、右側サイドフレーム２１Ｒとモータ付きギヤボックス６０とセクタギア２３ｂとの連結が保たれクッションフレーム２０が落下する等の事態発生を抑止できる。また、上記実施形態においては、六角ボルト７０とナット８０で締結固定する、モータ付きギヤボックス６０の後方取付け孔６１ｃと中央取付け孔６１ｄの前後方向の間にピニオンギヤ６１ｂとセクタギア２３ｂの噛合部が位置する。これによって、右側サイドフレーム２１Ｒが折れ曲がったときにモータ付きギヤボックス６０とセクタギア２３ｂの連結がより外れにくくなっている。さらに、段付きボルト７１の段付き軸部７１ａには拡径部７１ａ１が設けられているので、単なる軸と孔壁との摩擦力による支持より保持力を高めることができ、通常時の支持力を増すことができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、

１．上記実施形態においては、弱体化部２１Ｒ７を挟んで前方に段付きボルト７１による支持部を１点と後方に六角ボルト７０とナット８０による締結部を２点設けたが、これに限らず、後方を段付きボルト７１による支持部とし前方を六角ボルト７０とナット８０による締結部としてもよい。また、段付きボルト７１による支持部と六角ボルト７０とナット８０による締結部は、弱体化部２１Ｒ７を挟んで少なくとも１点ずつあればよい。

２．上記実施形態においては、右側サイドフレーム２１Ｒに対してモータ付きギヤボックス６０を、右側サイドフレーム２１Ｒが折れ曲がったときも離脱しないように固定するのに、六角ボルト７０とナット８０による締結を用いたが、これに限らず、リベット等のかしめによる固定としてもよい。さらに、右側サイドフレーム２１Ｒに対してはかしめによる固定とし、モータ付きギヤボックス６０はボルトおよびナットによる締結固定としてもよい。

３．上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用しても良い。

１ 自動車用シートフレーム
２０ クッションフレーム
２１Ｒ 右側サイドフレーム（フレーム部材）
２１Ｌ 左側サイドフレーム
２１Ｒ３ 後方孔
２１Ｒ４ 中央孔
２１Ｒ５ 前方孔
２１Ｒ７ 弱体化部
６０ モータ付きギヤボックス（ギヤボックス）
６１ａ 出力軸
６１ｃ 後方取付け孔
６１ｄ 中央取付け孔
６１ｅ 前方取付け孔
７０ 六角ボルト
７１ 段付きボルト
７１ａ 段付き軸部
７１ａ１ 拡径部（拡径した段部）

Claims (4)

1. 乗物用パワーシートの前後方向に延びるフレーム部材に、着座面の上下調節用のギヤボックスを取り付けるための乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造であって、前記フレーム部材には、衝突時の荷重によって折れ曲がる弱体化部が設けられ、前記フレーム部材が前記弱体化部で折れ曲がったとき、前記弱体化部をはさんだ前部又は後部のいずれか一方において、前記フレーム部材に対して、前記フレーム部材から前記ギヤボックスが離脱しないように前記ギヤボックスが固定され、前部又は後部の他方において、前記フレーム部材に対して、前記フレーム部材から前記ギヤボックスが離脱可能に前記ギヤボックスが取り付けられていることを特徴とする乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造。
2. 請求項１において、前記ギヤボックスは、樹脂もしくは軽合金で製造されるとともに、前記一方において、前記フレーム部材に対してボルト、ナットで締結固定され、前記他方において、前記ギヤボックスに対して圧入した軸を、前記フレーム部材に固定することにより取付けられていることを特徴とする乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造。
3. 請求項１又は２において、前記一方における固定が２箇所においてされ、前後方向で該２箇所の間に前記ギヤボックスの出力軸が設けられていることを特徴とする乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造。
4. 請求項２において、前記軸は、外周に、前記フレーム部材が前記弱体化部で折れ曲がったとき、前記ギヤボックスを破損させずに離脱させる拡径した段部が設けられた段付き軸であることを特徴とする乗物用パワーシートのギヤボックス取付け構造。
   

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