JP2020125072A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】 シートバックを電動モータにて回転変位させるに適した構成の乗物用シートの一例を開示する。【解決手段】 シートバック３をロック装置により係合固定されるまで電動モータを矢印の向きに回転させた後、ロック装置により当該シートバックが係合固定されたときに当該電動モータの回転を反転させる。これにより、当該乗物用シートでは、仮に、出力歯車２１Ｄとセクター歯車２４（歯車部２４Ａ）との噛み合い部分にバックラッシュＢＬが発生した場合であっても当該バックラッシュＢＬを消失させることができ得る。延いては、着席者が大きな違和感を覚えることが抑制される。【選択図】 図１４

Description

本開示は、乗物に搭載される乗物用シートに関する。

例えば、特許文献１に記載の乗物用シートでは、シートバックの回転中心より上方側にロック機構が設けられている。当該ロック機構は、乗物に対して当該シートバックが係合固定された状態とする場合と当該係合固定が解除された状態とを切り替え可能な機構である。

特開２０１６−２１５９９５号公報

特許文献１に記載の乗物用シートでは、シートバックを手動操作にて回転変位させる構成である。本開示は、上記点に鑑み、シートバックを電動モータにて回転変位させるに適した乗物用シートの一例を開示する。

乗物に搭載される乗物用シートは、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。
すなわち、当該構成要件は、着席者の背部を支持するためのシートバック（３）であって、シート前後方向に回転変位可能なシートバック（３）と、シートバック（３）の回転中心より上方側に設けられたロック装置（１０）であって、乗物に対して当該シートバック（３）が係合固定された状態とする場合と当該係合固定が解除された状態とを切り替え可能なロック装置（１０）と、シートバック（３）を回転変位させるための回転力を発生する電動モータ（２１）と、電動モータ（２１）から回転力を得て回転する駆動歯車（２１Ｄ）と、駆動歯車（２１Ｄ）と噛み合って回転する従動歯車（２４）であって、シートバック（３）と一体的に回転可能な従動歯車（２４）と、電動モータ（２１）の作動を制御する制御部（２６）であって、バックラッシュ消失制御モードにて当該電動モータ（２１）の作動を制御可能な制御部（２６）とを備え、バックラッシュ消失制御モードは、シートバック（３）をロック装置（１０）により係合固定されるまで電動モータ（２１）を回転させた後、ロック装置（１０）により当該シートバック（３）が係合固定されたときに当該電動モータ（２１）の回転を反転させる制御モードであることである。

これにより、当該乗物用シートでは、シートバック（３）が係合固定されるまで電動モータ（２１）が回転すると、駆動歯車（２１Ｄ）と従動歯車（２４）との噛み合い部分にバックラッシュが発生するおそれがある。

バックラッシュが発生している状態でロック装置（１０）が解除されると、シートバック（３）に作用する重力又は着席者に作用する重力により、当該シートバック（３）がバックラッシュ分だけ回転変位する。

このため、係合固定状態にある場合にバックラッシュが存在すると、ロック装置（１０）が解除されたときに、電動モータ（２１）が停止しているのにも拘わらず、シートバック（３）が変位してしまうので、着席者が大きな違和感を覚える可能性がある。

これに対して、当該乗物用シートでは、シートバック（３）をロック装置（１０）により係合固定されるまで電動モータ（２１）を回転させた後、ロック装置（１０）により当該シートバック（３）が係合固定されたときに当該電動モータ（２１）の回転を反転させる。

したがって、当該乗物用シートでは、仮に、駆動歯車（２１Ｄ）と従動歯車（２４）との噛み合い部分にバックラッシュが発生した場合であっても当該バックラッシュを消失させることができ得る。延いては、着席者が大きな違和感を覚えることが抑制される。

なお、当該乗物用シートは、以下の構成であってもよい。
ロック装置（１０）は、シートバック（３）を第１位置及び第２位置にて係合固定可能であり、第２位置は、第１位置よりシート後方側にずれた位置であることが望ましい。これにより、第１位置にて係合固定された状態が解除されたときに、着席者が大きな違和感を覚えることが抑制される。

制御部（２６）は、電動モータ（２１）の回転を反転させた後、当該電動モータ（２１）への通電電流値が予め決められた所定値を越えたときに、当該電動モータ（２１）への通電を遮断することが望ましい。これにより、電動モータ（２１）が過度に反転し続けることが抑制され得る。

ロック装置（１０）は、シートバック（３）が係合固定されたときに、シートバック（３）が係合固定されている旨を示す信号を出力可能なセンサ（２６Ａ）を有することが望ましい。これにより、シートバック（３）が係合固定されたことが確実に検出されるので、電動モータ（２１）が過度に反転し続けることが抑制され得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

第１実施形態に係る乗物用シートを示す図である。 第１実施形態に係る乗物用シートを示す図である。 第１実施形態に係る乗物用シートを示す図である。 第１実施形態に係る乗物用シートを示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るロック装置を示す図である。 第１実施形態に係るシートバック用回転装置を示す図である。 第１実施形態に係るシートバック用回転装置の分解図である。 第１実施形態に係るセクター歯車と出力歯車とを噛み合いを示す図である。 第１実施形態に係るシートバック用回転装置の制御系ブロック図である。 第２実施形態に係るセクター歯車を示す図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すもの
である。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。本開示に示された発明は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素を備える。

本実施形態は、車両等の乗物に搭載されるシート（以下、乗物用シートという。）に本開示に係る乗物用シートが適用された例である。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載されたものである。

したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。各図に示された方向は、本実施形態に係る乗物用シートが車両に組み付けられた状態における方向である。

（第１実施形態）
１．乗物用シート等の概要
乗物用シート１は、図１に示されるように、シートバック３、ロック装置１０及びシートバック用回転装置２０等を少なくとも備える。シートバック３は着席者の背部を支持するための部位である。

なお、図１に示されるシートバック３は、車両の後部座席に用いられる乗物用シートのシートバックである。当該シートバック３は、シート前後方向（本実施形態では、車両前後方向）に回転可能である。

バックフレーム３Ａは、シートバック３の骨格を構成する金属製の部材である。バックフレーム３Ａ、つまりシートバック３の下端側は、シートバック用回転装置２０及びブラケット３Ｂを介して車体に回転可能に連結されている。

ロック装置１０は、シートバック３を第１起立位置（図２参照）、又は第２起立位置（図３参照）に保持し、当該シートバック３を車体に対して係合固定するロック状態、及び当該ロック状態が解除された解除状態を実行可能な装置である。第２起立位置は、第１起立位置よりシート後方側にずれた位置である。

なお、ロック装置１０が解除状態にあるときには、シートバック３は、図４に示されるように、シートクッション５に接触又は近接する位置（以下、倒伏位置という。）まで倒伏可能である。シートクッション５は、着席者の臀部を支持するための部位である。

２．ロック装置の構造
＜ロック装置の概要＞
ロック装置１０は、バックフレーム３Ａの上端側のうちドアインナーパネル（図示せず。）側に固定されている。当該ロック装置１０は、図５に示されるストライカー１０Ａと係合することにより、バックフレーム３Ａを第１起立位置（図６参照）又は第２起立位置（図７参照）に保持する。

ストライカー１０Ａは、ドアインナーパネル等の車体部品に固定された被係合部材の一例である。当該ストライカー１０Ａは、ドアインナーパネル側からバックフレーム３Ａ側に突出した第１係合棒１０Ｂ及び第２係合棒１０Ｃを少なくとも有する。

第１係合棒１０Ｂと第２係合棒１０Ｃとは、空隙部を介してシート前後方向に離間している。第１係合棒１０Ｂは、第２係合棒１０Ｃよりシート前方側に位置している。本実施形態では、第１係合棒１０Ｂと第２係合棒１０Ｃとは、１本の金属棒が折り曲げられて形成された一体成形品である。

＜ロック装置の詳細＞
ロック装置１０は、図８に示されるように、フック１１、スタンバイプレート１２、ポール１３及び操作部１４（図１参照）等を少なくとも備える。

フック１１は、図９及び図１１に示されるように、ストライカー１０Ａ（第１係合棒１０Ｂ又は第２係合棒１０Ｃ）に引っ掛かるように係合する係合部材である。このため、フック１１には、第１係合棒１０Ｂ又は第２係合棒１０Ｃが嵌り込み可能な凹部１１Ａが設けられている。

当該フック１１は、ストライカー１０Ａと係合可能な係合位置（図９及び図１１参照）と当該係合が解除可能な解除位置（図８及び図１０参照）との間で変位可能である。つまり、ロック装置１０は、フック１１が係合位置にあるときにロック状態となる。ロック装置１０は、フック１１が解除位置にあるときに解除状態となる。

具体的には、フック１１が第１係合棒１０Ｂと係合したときに（図９参照）、シートバック３が第１起立位置に保持される。フック１１が第２係合棒１０Ｃと係合したときに（図１１参照）、シートバック３が第２起立位置に保持される。

フック１１は、フックバネ（図示せず。）から常に弾性力を受けている。当該弾性力は、フック１１を係合位置に向けて変位させるための力である。操作部１４は、フック１１を解除位置に変位させる際に、利用者により操作される部位である。

ポール１３は、操作部１４に入力された操作力をフック１１に伝達する。つまり、操作部１４が操作されたときに、フック１１は、係合位置から解除位置に変位する。操作力が消失すると、フック１１は、フックバネの弾性力により係合位置に復帰する。

なお、本実施形態係るポール１３は、制御部２６（図１５参照）により制御されるアクチュエータ（図示せず。）によっても稼働する。つまり、フック１１は、制御部２６の制御指令に応じて係合位置と解除位置との間で変位する。

スタンバイプレート１２は、フック１１を解除位置に保持するための第１スタンバイ位置（図８参照）及び第２スタンバイ位置（図１０参照）と当該スタンバイ位置からずれた２つの位置（図９及び図１０参照）との間で変位可能である。

第１スタンバイ位置は、図８に示されるように、フック１１が第１係合棒１０Ｂ及び第２係合棒１０Ｃのいずれとも係合していない解除状態に当該フック１１を保持するための位置である。

第２スタンバイ位置は、図１０に示されるように、フック１１と第１係合棒１０Ｂとの係合を解除し、フック１１と第２係合棒１０Ｃとの係合が可能となる位置に当該フック１１を保持するための位置である。

３．シートバック用回転装置
＜シートバック用回転装置の概要＞
シートバック用回転装置２０は、シートバック３をシート前後方向に回転変位させるた
めの装置である。当該シートバック用回転装置２０は、図１２に示されるように、電動モータ２１、作用機構２３及び制御部２６（図１５参照）等を少なくとも備える。

電動モータ２１は、シートバック３を回転変位させるための回転力を発生するとともに、正転及び逆転可能である。作用機構２３は、電動モータ２１の回転力をシートバック３に伝達するための機構である。

本実施形態に係る電動モータ２１は、図１３に示されるように、減速機構２１Ａと一体化されている。減速機構２１Ａは、ウォーム及びウォームホィールを少なくとも有する歯車式の減速機構である。電動モータ２１及び減速機構２１Ａは、モータブラケット２１Ｂに固定されている。モータブラケット２１Ｂは、取付ブラケット２１Ｃを介して車体部品に固定されている。

＜作用機構の詳細構成＞
作用機構２３は、図１３に示されるように、セクター歯車２４及び押圧ピン２５等を少なくとも有している。セクター歯車２４は、前記回転力を受けて回転する従動歯車の一例である。

すなわち、セクター歯車２４は、歯車部２４Ａ、第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃを少なくとも有する。歯車部２４Ａは、減速機構２１Ａの出力歯車２１Ｄ（図１２参照）と噛み合う。

出力歯車２１Ｄは、電動モータ２１から回転力を得て回転する駆動歯車である。セクター歯車２４が出力歯車２１Ｄに噛み合った状態で、電動モータ２１が稼働すると、セクター歯車２４は、電動モータ２１の正転及び逆転に応じて回転する。

第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃは、径方向に突出した部位であって、押圧ピン２５と接触可能な第１当接面２４Ｄ及び第２当接面２４Ｅを構成する部位である。なお、本実施形態に係るセクター歯車２４は、第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃが一体成形された一体品である。

押圧ピン２５は、シートバック３と一体的に回転変位するとともに、第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃのうち少なくとも一方の突起部、つまり第１当接面２４Ｄ及び第２当接面２４Ｅのうち少なくとも一方の当接面と接触可能な被当接部の一例である。

押圧ピン２５は、図１２に示されるように、ピンブラケット２５Ａに固定されている。ピンブラケット２５Ａは、バックフレーム３Ａに固定されている。このため、押圧ピン２５は、シートバック３と一体的に回転変位する。

本実施形態では、図１４に示されるように、押圧ピン２５は、第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃにより挟まれた状態で、第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃと接触している。したがって、セクター歯車２４は、シートバック３と一体的に回転する。

なお、シートバック３が電動モータ２１によりシート前方側に回転しているとき、当該電動モータ２１は正転している。シートバック３が電動モータ２１によりシート後方側に回転しているとき、当該電動モータ２１は逆転している。そして、電動モータ２１が正転すると、セクター歯車２４は正転する。電動モータ２１が逆転すると、セクター歯車２４が逆転する。

＜制御部等＞
電動モータ２１の作動は、図１５に示されるように、制御部２６により制御される。本実施形態に係る制御部２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。

制御部２６は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されたプログラムに従って電動モータ２１の作動を制御する。当該制御部２６には、センサ２６Ａの出力信号が入力されている。

センサ２６Ａは、ロック装置１０によりシートバック３が第１起立位置で係合固定されたときに、当該シートバック３が係合固定されている旨を示す信号を出力する。本実施形態に係るセンサ２６Ａは、リミットスイッチ又は近接スイッチにより構成されている。当該センサ２６Ａは、シートバック３が第１起立位置にあるときにオン信号を出力する。

４．制御部の制御作動
制御部２６は、電動モータ２１の制御モードとして、通常制御モード及びバックラッシュ消失制御モードを実行可能である。

＜通常制御モード＞
通常制御モードは、着席者等の乗物用シート１の利用者により操作される操作スイッチ（図示せず。）に応じて、シートバック３をシート前方側又はシート後方側に回転させる制御モードである。

つまり、利用者は、操作スイッチを操作することにより、シートバック３を、例えば第１起立位置（図２参照）、第２起立位置（図３参照）及び倒伏位置（図４）のいずれかと位置とすることができる。

＜バックラッシュ消失制御モード＞
バックラッシュ消失制御モードは、例えば、第１起立位置にてシートバック３が係止固定されているときに、セクター歯車２４（歯車部２４Ａ）と出力歯車２１Ｄとのバックラッシュのうち第２起立位置側のバックラッシュＢＬ（図１４参照）を消失させるための制御モードである。

なお、第２起立位置側のバックラッシュＢＬとは、図１４に示されるように、シートバック３が第１起立位置にあるときのセクター歯車２４が、第２起立位置側に向けて回転可能となる隙間である。

そして、制御部２６は、バックラッシュ消失制御モードの実行時には、シートバック３がロック装置１０により第１起立位置にて係合固定されるまで電動モータ２１を回転させた後、ロック装置１０により当該シートバック３が第１起立位置にて係合固定されたときに当該電動モータ２１の回転を反転させる。

「電動モータ２１の回転が反転する」とは、（ａ）電動モータ２１が逆転している状態では当該電動モータ２１は正転し、（ｂ）電動モータ２１が正転している状態では当該電動モータ２１は逆転する。

具体的には、本実施形態係る制御部２６は、シートバック３が倒伏位置から第１起立位置に向けて回転している状態において、センサ２６Ａからのオン信号を受信したときに、逆転していた電動モータ２１を正転させる。

５．本実施形態に係る乗物用シート（特に、シートバック用回転装置）の特徴
本実施形態に係る乗物用シート１において、仮に、シートバック３が係合固定された状態で電動モータ２１が逆転し続けると、出力歯車２１Ｄとセクター歯車２４との噛み合い部分にバックラッシュＢＬが発生するおそれがある。

そして、当該バックラッシュＢＬが発生している状態でロック装置１０が解除されると、シートバック３に作用する重力又は着席者に作用する重力により、当該シートバック３がバックラッシュ分だけ回転変位する。

このため、係合固定状態にある場合にバックラッシュＢＬが存在すると、ロック装置１０が解除されたときに、電動モータ２１が停止しているのにも拘わらず、シートバック３が変位してしまうので、着席者が大きな違和感を覚える可能性がある。

これに対して、当該乗物用シート１では、シートバック３をロック装置１０により係合固定されるまで電動モータ２１を回転させた後、ロック装置１０により当該シートバック３が係合固定されたときに当該電動モータ２１の回転を反転させる。

したがって、当該乗物用シート１では、仮に、出力歯車２１Ｄとセクター歯車２４との噛み合い部分にバックラッシュＢＬが発生した場合であっても当該バックラッシュを消失させることができ得る。延いては、着席者が大きな違和感を覚えることが抑制される。

ロック装置１０は、シートバック３を第１起立位置及び第２起立位置にて係合固定可能であり、第２位置は、第１起立位置よりシート後方側にずれた位置である。これにより、第１起立位置にて係合固定された状態が解除されたときに、着席者が大きな違和感を覚えることが抑制される。

ロック装置１０は、シートバック３が係合固定されたときに、シートバック３が係合固定されている旨を示す信号を出力可能なセンサ２６Ａを有する。これにより、シートバック３が係合固定されたことが確実に検出されるので、電動モータ２１が過度に反転し続けることが抑制され得る。

（第２実施形態）
上述の実施形態に係る第１突起部２４Ｂ及び第２突起部２４Ｃは、押圧ピン２５を挟み込む位置に設けられていた。これに対して、本実施形態に係る第１突起部２４Ｂと第２突起部２４Ｃとは、図１６に示されるように、セクター歯車２４の回転方向において、押圧ピン２５から離間可能な程度まで離隔している。

（第３実施形態）
上述の実施形態に係るセンサ２６Ａは、リミットスイッチ又は近接スイッチにより構成されていた。これに対して、本実施形態に係るセンサ２６Ａは、電動モータ２１に流れる電流値の変化を利用してシートバック３が係合固定されているか否かを検出する。

すなわち、本実施形態に係るセンサ２６Ａ及び制御部２６は、シートバック３がロック装置１０により係合固定された状態で電動モータ２１への通電が継続すると、通電電流値が閾値を越えることを利用して、シートバック３が係合固定されたか否かを検出する。

通電状態で電動モータ２１の回転が停止すると、通電電流値が増大するので、センサ２６Ａ及び制御部２６は、当該通電電流値の増大を検知してシートバック３が係合固定されたとみなす。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るロック装置１０は、第１起立位置又は第２起立位置にシートバック３を係合固定可能であった。しかし、本明細書に係る開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、第１起立位置及び第２起立位置以外の位置、又は第１起立位置及び第２起立位置のうちいずれか一方の位置のみに係合固定可能な構成であってもよい。

上述の実施形態では、セクター歯車２４により従動歯車が構成されていた。しかし、本明細書に係る開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、全周に歯部が構成された平歯車にて従動歯車が構成されていてもよい。

上述の実施形態では、車両に本開示に係る乗物用シートを適用した。しかし、本明細書に開示された発明の適用はこれに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶及び航空機等の乗物に用いられるシート、並びに劇場や家庭用等に用いられる据え置き型シートにも適用できる。

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成でもよい。

１… 乗物用シート ３… シートバック ５… シートクッション
１０… ロック装置 ２０… シートバック用回転装置
２１… 電動モータ ２１Ａ… 減速機構 ２１Ｄ… 出力歯車
２３… 作用機構 ２４… セクター歯車 ２５… 押圧ピン
２６… 制御部

Claims (4)

1. 乗物に搭載される乗物用シートにおいて、
   着席者の背部を支持するためのシートバックであって、シート前後方向に回転変位可能なシートバックと、
   前記シートバックの回転中心より上方側に設けられたロック装置であって、乗物に対して当該シートバックが係合固定された状態とする場合と当該係合固定が解除された状態とを切り替え可能なロック装置と、
   前記シートバックを回転変位させるための回転力を発生する電動モータと、
   前記電動モータから回転力を得て回転する駆動歯車と、
   前記駆動歯車と噛み合って回転する従動歯車であって、前記シートバックと一体的に回転可能な従動歯車と、
   前記電動モータの作動を制御する制御部であって、バックラッシュ消失制御モードにて当該電動モータの作動を制御可能な制御部とを備え、
   前記バックラッシュ消失制御モードは、前記シートバックを前記ロック装置により係合固定されるまで前記電動モータを回転させた後、前記ロック装置により当該シートバックが係合固定されたときに当該電動モータの回転を反転させる制御モードである乗物用シート。
2. 前記ロック装置は、前記シートバックを第１位置及び第２位置にて係合固定可能であり、
   前記第２位置は、前記第１位置よりシート後方側にずれた位置である請求項１に記載の乗物用シート。
3. 前記制御部は、前記電動モータの回転を反転させた後、当該電動モータへの通電電流値が予め決められた所定値を越えたときに、当該電動モータへの通電を遮断する請求項１又は２に記載の乗物用シート。
4. 前記ロック装置は、前記シートバックが係合固定されたときに、前記シートバックが係合固定されている旨を示す信号を出力可能なセンサを有する請求項３に記載の乗物用シート。

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