JP2016055848A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】乗員が着座するシート本体の幅方向に傾斜させて振り子状に案内する運動を一つの駆動源で簡素に構成し得る乗物用シートとする。【解決手段】乗物用シートであって、乗員が着座するシート本体と、シート本体を支持する脚部１０ａ（基部）と、脚部１０ａとシート本体の間においてシート本体を幅方向に傾斜させて振り子状に案内するガイドレール２０（案内構造）と、中空モータ６４と中空モータ６４の回転軸方向から螺合されるスクリュシャフト９３（軸部材）とからなるシャフト６０と、を有し、シャフト６０は、シート本体１の幅方向において基部の間に介装され、中空モータ６４の駆動で中空モータ６４とスクリュシャフト９３の相対的な長手方向の位置の変位をガイドレール２０によってシート本体を振り子状に傾斜させる構成である。【選択図】図４

Description

本発明は、乗物用シートに関する。

従来、乗員が着座するシート本体が幅方向に振り子運動する乗物用シートが知られている（例えば特許文献１）。乗物は旋回時において乗員に対し左右方向の慣性力（以下、「横Ｇ」という）を及ぼす。上記技術は、係る横Ｇに伴う乗り心地の悪化を抑制するためにシート本体を幅方向に振り子状に傾斜させる。特許文献１は、シート本体のシートクッション下面の幅方向中央からサスペンション機構が左右に張り出されており、係るサスペンション機構の作動によってシートクッションの振り子運動をさせている。

特開２００６−１９９１１８号公報

しかしながら、上述の技術は、シートクッションの下面に左右一対のサスペンション機構を必要とし部品コストの増加、重量増を招く。また、シートクッションを横Ｇに対応した振り子運動とするためには、左右のサスペンションの伸縮を連動させなくてはならないが、左右のサスペンション機構の弾性変形の作動を制御する必要があり複雑な構造となるおそれがある。また、左右のサスペンションの弾性変形は、横Ｇが及ぼされる速度に追従させる必要があるため複雑な制御が必要となるおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、乗員が着座するシート本体の幅方向に傾斜させて振り子状に案内する運動を一つの駆動源で簡素に構成し得る乗物用シートとすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の乗物用シートは次の手段をとる。先ず、第１の発明は、乗物用シートであって、乗員が着座するシート本体と、該シート本体を支持する基部と、該基部と前記シート本体の間において前記シート本体を幅方向に傾斜させて振り子状に案内する案内構造と、中空モータと該中空モータの回転軸方向から螺合される軸部材とからなるシャフトと、を有し、前記シャフトは、前記シート本体の幅方向において前記基部の間に介装され、前記中空モータの駆動で前記中空モータと前記軸部材の相対的な長手方向の位置の変位を前記案内構造によって前記シート本体を振り子状に傾斜させる構成である。

この第１の発明によれば、シート本体の幅方向において基部の間に介装されたシャフトを利用し、案内構造を介することでシート本体を振り子状に傾斜させる構成である。シャフトは、中空モータと、中空モータの回転軸方向から螺合する軸部材を備え、中空モータの駆動で中空モータと軸部材の相対的な長手方向の位置が変位する構成である。係る中空モータと軸部材の相対的な長手方向の位置の変位を案内構造によってシート本体を振り子状に傾斜させる。これにより、乗員が着座するシート本体を幅方向に傾斜させて振り子状に案内する運動を一つの駆動源で簡素に構成し得る。また、シャフトにおける中空モータと軸部材は、螺合構成であるため中空モータが駆動したときに軸部材の進退が行われるが、軸部材側を進退させても中空モータは駆動しない構成となるため、回転止めの部材を必要としない。また、中空モータと軸部材の螺合構成であれば十分な減速比が得られ別途減速機構を必要としないため、構成部品の増加を抑制した簡素な構成となり得る。また、歯が噛み合う箇所の数が増えるにつれて、噛み合い音が大きくなるという相関関係がある。ここで上記構成によれば、減速機構等の歯車機構を必要としないため、ギアが噛み合う箇所を抑制して噛み合いに伴う音を小さくし得る。

次に、第２の発明に係る乗物用シートは、第１の発明において、前記シャフトは、前記シート本体が前記案内構造によって幅方向において振り子状に傾斜するのに伴って前記基部に対する前記シート本体の相対位置の変化を吸収する吸収構造を有する構成である。

この第２の発明によれば、シート本体が案内構造によって幅方向において振り子状に傾斜するのに伴って基部に対するシート本体の相対位置の変化を吸収する吸収構造を有する構成とすることでシート本体の円滑に移動し得る。

次に、第３の発明に係る乗物用シートは、第２の発明において、前記シャフトは、前記中空モータがシート本体に固定され、前記吸収構造として、前記軸部材の両端が前記軸部材の径方向に可撓可能な弾性体を介して前記基部に固定される構成である。

この第３の発明によれば、シャフトは、中空モータがシート本体に固定され、吸収構造として、軸部材の両端が軸部材の径方向に可撓可能な弾性体を介して基部に固定される構成である。これにより、吸収構造を簡素な構成とし得る。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、乗員が着座するシート本体の幅方向に傾斜させて振り子状に案内する運動を一つの駆動源で簡素に構成し得る乗物用シートとすることができる。

実施形態１に係る車両用シートの全体斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２のＩＩＩ部の部分を拡大して示した断面図である。 実施形態１に係る車両用シートのシートクッションの作動を示した概略図である。 実施形態２に係る車両用シートの全体斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 実施形態２に係る車両用シートのシートクッションの作動を示した概略図である。

［実施形態１］
以下に、本発明の実施形態１について、図１〜４を用いて説明する。なお、本実施形態では、乗物用シートのうち車両用シートの前部座席を例示して説明する。各図に適宜矢印で示す方向は、車両用シートに着座する乗員から見たときの前方、後方、上方、下方、右方、左方とそれぞれ一致する方向である。なお、各図は、実施形態の構成を分かり易く説明するために、シート本体の内部構造を主体として図示している。そのため、シート本体１については、骨格を成すフレームなどの内部の骨組み構造を主体として図示しており外部に装着される表皮やシートパッド等の装備品を省略するか又は簡略して図示し、その説明も省略することがある。以降の実施形態についても同様である。

車両用シート（乗物用シート）におけるシート本体１は、図１に示されるように背凭れ部となるシートバック２と、着座部となるシートクッション３と、頭もたれとなるヘッドレスト４とを有する。シートバック２は、骨格を成すバックフレーム２ｆを有する。バックフレーム２ｆは、鉄鋼材よりなるパイプ部材、板部材を適宜折り曲げ加工、絞り加工などを施すことで略矩形の枠状に形成されている。なお、図１はヘッドレスト４の骨格の図示を省略している。

シートクッション３は、骨格を成すクッションフレーム３ｆを有する。クッションフレーム３ｆは、鉄鋼材よりなるパイプ部材、板部材を適宜折り曲げ加工、絞り加工などを施すことで略矩形の枠状に形成されている。クッションフレーム３ｆは、前面部６と、側面部７と、ロッド８と、支持板９を有している。側面部７は、帯長状の板部材が左右一対で構成され、車両のフロア面Ｆ（乗物の床面等の乗物構成部材）の上方において、所定間隔を有して長手方向が車両前後方向に沿って並行に立設される。側面部７の前端には、前面部６が架け渡されてシートクッション３の前端を構成する。同様に側面部７の後方側には、鉄鋼材のパイプ部材からなるロッド８が側面部７を幅方向に貫通して架け渡されている。側面部７の下端には、矩形状の板状部材の支持板９が架け渡されており、クッションフレーム３ｆの下面を構成している。

またクッションフレーム３ｆの側面部７の後方には、左右一対に板状のロアアーム３ｆ１が取り付けられている。シート本体１は、バックフレーム２ｆの下部とロアアーム３ｆ１の間に設けられたリクライナ５によって連結されている。これにより、シートバック２は、シートクッション３に対する背凭れ角度の調整を行ったり、シートクッション３に前傾可能な構成となる。シート本体１の下部には、シート本体１のフロア面Ｆに対する車両前後方向の着座位置を調整可能にするスライド機構１０を有する。シート本体１とスライド機構１０の間は、左右一対の脚部１０ａによって連結されている。脚部１０ａは、鋼板製の板状部材が立設されており、上端がシート本体１と連結され下端がスライド機構１０と連結されることで、シート本体１をフロア面Ｆから離間した位置で支持する。ここで本実施形態の脚部１０ａが本発明の「基部」に相当する。

車両用シートは、図２に示すように脚部１０ａ（基部）とシート本体１の間においてシート本体１を幅方向に傾斜させて振り子状に案内するガイドレール２０（案内構造）を有する。ガイドレール２０は、帯板状の板部材が円弧状に形成され、前後一対で構成されている。ガイドレール２０は、円弧の頂点部分を下側に向け、両端が脚部１０ａに架け渡され、溶接、締結等適宜の固定手段で剛結合されている。ガイドレール２０の板面には、長手方向に円弧状のスリット２２が切欠き形成されている。一方、クッションフレーム３ｆの支持板９には、その下面側から、ガイドレール２０のスリット２２に向かって支持ブラケット１１が延出されている。支持ブラケット１１は、前後のガイドレール２０に夫々少なくとも二つ構成され、幅方向に離間するように配置されている。支持ブラケット１１の下端側には、板面から突出する軸部１２が構成されている。この軸部１２の外周には、軸受としてニードルローラベアリング（図示省略）が介されスリット２２内に挿通されている。これにより、シート本体１は、ガイドレール２０のスリット２２内を滑らかに左右に移動することで幅方向に傾斜させて振り子状に案内される。なお、スリット２２の曲率半径は、シート本体１の傾斜させる所望の角度に基づいて決定される。なお、スリット２２は、ガイドレール２０の板面において長手方向に円弧状に形成されるものについて示したがこれに限られない。例えば、スリット２２は、ガイドレール２０の長手方向の中央付近を境に上方に向かって切り欠かれた略Ｖ字状のスリット２２であってもよい。係るＶ字状のスリット２２の傾斜角においてもシート本体１の傾斜させる所望の角度に基づいて決定される。

脚部１０ａとシート本体１の間には、シャフト６０がシート本体１の幅方向（シート本体１がスライド機構１０によってスライド移動する方向と交差する方向）において介装されている。シャフト６０は、電気駆動源としての中空モータ６４と、中空モータ６４の回転軸方向から螺合するスクリュシャフト９３（軸部材）を有する。中空モータ６４は、クッションフレーム３ｆの支持板９から下方に延出する固定板１３にピン結合されている。スクリュシャフト９３の両端はフレキシブルワイヤ９９（吸収構造）を介して脚部１０ａにそれぞれ連結されている。すなわち、スクリュシャフト９３の両端は、フレキシブルワイヤ９９が一体的に連結され、脚部１０ａにそれぞれ連結されている。これにより、中空モータ６４の駆動によって、中空モータ６４とスクリュシャフト９３の相対的な長手方向の位置の変位すると、ガイドレール２０（案内構造）の案内によってシート本体１を振り子状に傾斜させる構成となる。

中空モータ６４（電気駆動源）は、図３に示すように概略、固定子（ステータ）として中空の筒状をなした外筒７０と、回転子（ロータ）として中空の筒状をなした内筒８０とを有している。なお、中空モータはブラシモータでもブラシレスモータのいずれでも適用できる。中空モータ６４は、中空の筒状をなした外筒７０を有する。この外筒７０の内周面である外筒内周面７２には、この外筒内周面に沿った円弧状に形成された板状の永久磁石７３がＳ極とＮ極を交互に隣接するように全周に亘って配設されている。外筒７０の両端は、蓋状の部材で覆われており、略中心部には、スクリュシャフト９３が挿通可能な孔部７４が貫通形成されている。外筒７０の径方向内方には、中空の筒状をなした内筒８０が外筒７０と同心上に配設されている。内筒８０の外周面である内筒外周面８７には、アーマチュアコイルによる電磁石９０が構成されている。内筒８０の内筒外周面８７の両端と、外筒７０の外筒内周面７２の両端の間には、軸受装置９８が配設されている。これにより、外筒７０と内筒８０は同心上に配設される。内筒８０の内周面である内筒内周面８２には、スクリュシャフト９３が螺合可能なねじが切りかかれている。内筒内周面８２は、長手方向にスクリュシャフト９３と螺合可能なようにこれと同方向のねじ溝が切欠かれてたねじ部８４が形成されている。スクリュシャフト９３は金属製の円柱部材に形成されている。スクリュシャフト９３の外周面には、内筒８０の内筒内周面８２のねじ部８４に対応してねじ部９４が切欠き形成されている。

スクリュシャフト９３の両端は、図２に示すようにフレキシブルワイヤ９９が連結されている。このフレキシブルワイヤ９９は、細い鋼材が棒状に巻かれて形成されており、その軸方向の両端部分が硬く巻かれて形成されており、軸方向の中央部分が首振り状に撓むことができるように軟らかく巻かれて形成されている。フレキシブルワイヤ９９は、一端がスクリュシャフトと一体的に連結され、他端が、脚部１０ａに夫々連結される。ここで、中空モータ６４とスクリュシャフト９３との相対的な長手方向の位置が変位した際に、シート本体がガイドレール２０の案内によって幅方向に振り子状に傾斜するのに伴って脚部１０ａに対するシート本体の相対位置の変化が生ずる。そのため、シート本体に連結された中空モータにおいても円弧状の軌跡で上下に移動して脚部１０ａと相対位置の変化が生ずる。ここで、フレキシブルワイヤ９９が首振りさせる撓み変形によって、相対位置の変化を吸収する。ここで本実施形態のフレキシブルワイヤ９９は、本発明の「吸収構造」の一つに相当する。

こうしてシャフト６０は、長手方向の中間に位置する中間部として中空モータ６４が設けられ、この中空モータ６４にスクリュシャフト９３が直接螺合されている。また、シャフト６０は、シート本体１の前後方向中間位置に構成されている。なお、中空モータ６４は、固定子と回転子が逆の構成であってもよい。すなわち中空モータ６４は、内筒８０を回転子（ロータ）とし、外筒７０を固定子（ステータ）とするインナーロータの態様を示した。しかしながら、これに限定されず、中空モータは、ブラシレスモータである場合、内筒８０を固定子（ステータ）とし、外筒７０を回転子（ロータ）とするアウターロータの態様であってもよい。また、内筒８０と、スクリュシャフト９３のねじの切り欠き方向は同方向であれば右ねじ、左ねじのいずれの構成であってもよい。中空モータ６４がクッションフレーム３ｆ側に固定され、スクリュシャフト９３の両端が脚部１０ａ側に固定される態様について示したがこれに限定されず、逆の構成であってもよい。すなわち、中空モータ６４が脚部１０ａ側に固定され、スクリュシャフト９３の両端がクッションフレーム３ｆ側に固定される態様であってもよい。

車両用シートの作動を説明する。車両は、車速、旋回量、ナビゲーションシステム等で予測される進路方向の旋回半径、左右方向の慣性力（横Ｇ）を検知する加速度センサ等、左右方向の慣性力（横Ｇ）が発生するであろう要素の少なくとも一つの情報に基づいて、中空モータ６４の駆動するための電力供給量を決定する。図３、４に示すようにシャフト６０の中空モータ６４は電力供給を受けることによって駆動する。中空モータ６４の駆動は、内筒８０が外筒７０に対して軸回りに回転する。そうすると、スクリュシャフト９３に螺合する内筒８０がシートの幅方向一方側（図３において右方側）に移動する。これにより、シャフト６０は、中空モータ６４とスクリュシャフト９３との相対的な長手方向の位置が変位する。中空モータ６４と連結されたシート本体１は、軸部１２がガイドレール２０のスリット２２に沿って移動することで幅方向に振り子状に傾斜する。このとき、シート本体１は傾斜に伴って脚部１０ａに対する相対位置の変化が生ずる。ここで、フレキシブルワイヤ９９は、首振り状に撓み変形することで、係るシート本体１と脚部１０ａの相対位置の変化を吸収する。

このように、本実施形態の車両用シートによれば、シート本体１の幅方向において脚部１０ａ（基部）とシート本体１の間に介装されたシャフト６０を利用し、ガイドレール２０（案内構造）を介することでシート本体１を振り子状に傾斜させる構成である。シャフト６０は、中空モータ６４と、中空モータ６４の回転軸方向から螺合するスクリュシャフト９３（軸部材）を備え、中空モータ６４の駆動で中空モータ６４とスクリュシャフト９３の相対的な長手方向の位置が変位する構成である。係る中空モータ６４とスクリュシャフト９３の相対的な長手方向の位置の変位をガイドレール２０によってシート本体１を振り子状に傾斜させる。これにより、乗員が着座するシート本体１の幅方向に傾斜させて振り子状に案内する運動を一つの駆動源で簡素に構成し得る。また、シャフト６０における中空モータ６４とスクリュシャフト９３は、螺合構成であるため中空モータ６４が駆動したときにスクリュシャフト９３の進退が行われるが、スクリュシャフト９３側を進退させても中空モータ６４は駆動しない構成となるため、回転止めの部材を必要としない。また、中空モータ６４とスクリュシャフト９３の螺合構成であれば十分な減速比が得られ別途減速機構を必要としないため、構成部品の増加を抑制した簡素な構成となり得る。また、歯が噛み合う箇所の数が増えるにつれて、噛み合い音が大きくなるという相関関係がある。ここで上記構成によれば、減速機構等の歯車機構を必要としないため、ギアが噛み合う箇所を抑制して噛み合いに伴う音を小さくし得る。また、中空モータ６４とスクリュシャフト９３の相対的な位置の変化は、ねじのピッチ刻みで設定することができるため、シート本体１の傾斜を細やかに設定し得る。

また、シート本体１がガイドレール２０によって幅方向において振り子状に傾斜するのに伴って脚部１０ａに対するシート本体１の相対位置の変化を吸収するフレキシブルワイヤ９９（吸収構造）を有する構成とすることでシート本体１の円滑に移動し得る。

また、シャフト６０は、中空モータ６４がシート本体１に固定され、軸部材の両端が軸部材の径方向に可撓可能なフレキシブルワイヤ９９を介して脚部１０ａに固定される構成である。これにより、吸収構造を簡素な構成とし得る。

［実施形態２］
以下に、本発明の実施形態２について、図５〜７を用いて説明する。吸収構造は、フレキシブルワイヤ９９に限られない。すなわち、実施形態１における案内構造としてのガイドレール２０は、円弧上のスリット２２を有することでシート本体１を振り子状に傾斜させる。ここで、中空モータ６４は、固定板１３によってピン固定されている。そのため、傾斜に伴ってシート本体１と脚部１０ａの相対的な位置の変化を吸収する吸収構造としてフレキシブルワイヤ９９を用いている。

実施形態２におけるシート本体２０１は、中空モータ２６４の支持構造が異なる。すなわち、実施形態２における中空モータ２６４は、中空モータ２６４の外周が挿通可能であって、且つ摺動移動可能な長孔２１４を有するスライドブラケット２１３によって支持されている。中空モータ２６４の外周面には、外方に突出する係合ピン２６５が設けられており、係合ピン２６５がスライドブラケット２１３と係合することで、スライドブラケット２１３から中空モータ２６４が分離してしまうことを防いでいる。このように、中空モータ２６４とシート本体２０１の連結に遊びを持たせることで、傾斜に伴うシート本体２０１と脚部１０ａの相対的な位置の変化を吸収する吸収構造の態様であってもよい。このような態様の場合、スクリュシャフト２９３の両端には、フレキシブルワイヤ９９を設けずに直接、脚部１０ａに連結してもよい。このような簡素な吸収構造も適用し得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の乗物用シートは、実施形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。例えば、乗物は、車両に限定されず、鉄道、船舶、航空機等の各種の乗物に適用し得る。

本実施形態では、シートクッションを例示して説明したが、シート本体が案内構造によって幅方向において振り子状に傾斜する態様は、シートバック等にも適用し得る。また、基部として、脚部を例示したがこれに限られない。乗物の床面等の乗物構成部材、スライド機構等、固定された部位であれば種々適用し得る。

１ シート本体
２ シートバック
２ｆ バックフレーム
３ シートクッション
３ｆ クッションフレーム
４ ヘッドレスト
６ 前面部
７ 側面部
８ ロッド
９ 支持板
３ｆ１ ロアアーム
１０ スライド機構
１０ａ 脚部（基部）
１１ 支持ブラケット
１２ 軸部
１３ 固定板
２０ ガイドレール（案内構造）
２２ スリット
６０ シャフト
６４ 中空モータ（電気駆動源）
７０ 外筒（固定子）
７２ 外筒内周面
７３ 永久磁石
７４ 孔部
８０ 内筒（回転子）
８２ 内筒内周面
８４ ねじ部
８７ 内筒外周面
９０ 電磁石
９３ スクリュシャフト（軸部材）
９４ ねじ部
９８ 軸受装置
９９ フレキシブルワイヤ（吸収構造）
２０１ シート本体
２１３ スライドブラケット（吸収構造）
２１４ 長孔
２６４ 中空モータ
２６５ 係合ピン（吸収構造）
Ｆ フロア面

Claims (3)

1. 乗物用シートであって、
   乗員が着座するシート本体と、
   該シート本体を支持する基部と、
   該基部と前記シート本体の間において前記シート本体を幅方向に傾斜させて振り子状に案内する案内構造と、
   中空モータと該中空モータの回転軸方向から螺合される軸部材とからなるシャフトと、を有し、
   前記シャフトは、前記シート本体の幅方向において前記基部の間に介装され、前記中空モータの駆動で前記中空モータと前記軸部材の相対的な長手方向の位置の変位を前記案内構造によって前記シート本体を振り子状に傾斜させる構成である乗物用シート。
2. 請求項１に記載の乗物用シートであって、
   前記シャフトは、前記シート本体が前記案内構造によって幅方向において振り子状に傾斜するのに伴って前記基部に対する前記シート本体の相対位置の変化を吸収する吸収構造を有する構成である乗物用シート。
3. 請求項２に記載の乗物用シートであって、
   前記シャフトは、前記中空モータがシート本体に固定され、
   前記吸収構造として、前記軸部材の両端が前記軸部材の径方向に可撓可能な弾性体を介して前記基部に固定される構成である乗物用シート。
   

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