JP2022159684A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】リンク機構を用いたリフタ装置を備える乗物用シートにおいて、簡潔な構造で着座乗員の眠りを誘う座面の周期的な揺動が可能な乗物用シートを提供する。【解決手段】シートクッション２は、一対のサイドフレーム１１，１２と、その後方側に一端が第１軸１４ａを中心に回動可能に連結され他端がフロアＦに第２軸３２ｃを中心に回動可能に連結された一対のリアリンク３４と、その前方側に一端が第３軸１３ａを中心に回動可能に連結され他端がフロアＦに第４軸３１ｃを中心に回動可能に連結された一対のフロントリンク３３と、一対のリアリンク３４をフロアＦに対して回動させる揺動機構と、揺動機構の作動を制御する制御機構と、を有する。制御機構はシートクッション２の座面２Ｓが最高位置状態ＨＳと、最高位置状態ＨＳから後方に１５．２度傾いた最低位置状態ＬＳと、の間で周期的に揺動するように揺動機構を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、乗物用シートに関する。

シートクッションの座面の高さを調整するためのリフタ装置が備えられた乗物用シートが知られている。特許文献１に記載される自動車用シートにおいては、フロアに固定された左右のスライドレールのアッパレールに対して、左右のフロントリンクと左右のリアリンクとで構成される４節リンクによってクッションフレームが支持されている。これによって、左右のリアリンクを下端部側の回動軸を中心に上端部側を上下に回動させると、左右のフロントリンクもそれに連動してクッションフレームをフロアに対して略平行を保った状態で上下動させることができるようになっている。

特開２０１７－３０４８６号公報

特許文献１に開示される自動車用シートにおいては、リフタ装置を作動させたときシートクッションの座面はフロアに対しほぼ平行を保った状態で上下動し前後に揺動することは少ない。ところで、昨今自動運転の自動車の開発が進められており、近い将来着座乗員が運転をすることなく睡眠できるようになる可能性が出てきた。このとき、自動車シートの着座乗員に対して積極的に周期的な揺動作用を加えると着座乗員の耳石に作用して睡眠を誘うことが知られている。そこで、従来の自動車用シートの構造を大きく変更することなく、シートクッションの座面を上下動させると同時に前後に揺動させることができれば着座乗員を眠りに誘うことができ、そのような自動車用シートの提供が望まれている。

このような要請に鑑み本発明の課題は、リンク機構を用いたリフタ装置を備える乗物用シートにおいて、簡潔な構造で着座乗員の眠りを誘う座面の周期的な揺動が可能な乗物用シートを提供することにある。

本発明の第１発明は、乗物用シートであって、シートクッションは、骨格を成すクッションフレームの側部を構成する一対のサイドフレームと、該一対のサイドフレームの後方側において一端が左右方向に延びる第１軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端がフロアに対して直接又は間接に左右方向に延びる第２軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結された一対の第１リンク部材と、前記一対のサイドフレームの前方側において一端が左右方向に延びる第３軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端がフロアに対して直接又は間接に左右方向に延びる第４軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結された一対の第２リンク部材と、前記一対の第１リンク部材又は前記一対の第２リンク部材を前記フロアに対して回動させる揺動機構と、該揺動機構の作動を制御する制御機構と、を有し、該制御機構は前記シートクッションの座面が最高の高さにある基準位置と、該基準位置から後方に６度から１５度の範囲で傾いた後傾位置と、の間で周期的に揺動させるように前記揺動機構を制御することを特徴とする。

第１発明によれば、揺動機構を作動させて一対の第１リンク部材又は一対の第２リンク部材をフロアに対して周期的に回動させると、シートクッションの座面は基準位置と、基準位置から後方に６度から１５度の範囲で傾けた後傾位置との間で周期的に揺動しながら上下動する。これによって、リンク機構を用いたリフタ装置を利用した簡潔な構造で着座乗員の眠りを誘うシートクッションの座面の周期的な揺動が可能な乗物用シートを提供することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記第２軸と前記第４軸は、前記フロアに取付けられた前後方向に延びる一対のスライドレールにおける一対のアッパレールに配設されていることを特徴とする。

第２発明によれば、乗物用シートは、前後方向の位置を調整することができる。

本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記第２軸と前記第４軸との間の前後方向の間隔は、前記第１軸と前記第３軸との間の前後方向の間隔より短く設定されていることを特徴とする。

第３発明によれば、スライドレールの前後長を抑えることができるので乗物用シートのフロアへの設置における自由度が高まる。

本発明の第４発明は、上記第１発明から上記第３発明のいずれかにおいて、前記クッションフレームの前方側には前記シートクッションの座面を上下移動させるチルト機構が備えられていることを特徴とする。

第４発明によれば、一対の第１リンク部材と一対の第２リンク部材の回動によりシートクッションの座面が上下移動したとき、前後に傾斜するシートクッションの座面の角度を必要に応じて調整することができる。具体的には、例えばドライバーシートにおいて、シートクッションの座面を上昇させたときシートクッションの座面の傾斜角度を運転操作がしやすい角度に調整したい場合にチルト機構を用いることができる。

本発明の第５発明は、上記第１発明から上記第４発明のいずれかにおいて、前記制御機構は前記一対の第１リンク部材又は前記一対の第２リンク部材を一定の振動数で揺動させることを特徴とする。

第５発明によれば、シートクッションの座面が一定の振動数で揺動するので着座乗員を眠りに誘いやすい。

本発明の一実施形態の自動車用シートのフレームを斜め前方から見た斜視図である。 上記実施形態の自動車用シートのシートクッションを側方から見た模式図である。 従来の自動車用シートのクッションフレームを側方から見た模式図である。

図１及び図２は、本発明の一実施形態を示す図である。この実施形態は、自動車用シート１に本発明を適用した例である。各図中、矢印により自動車用シート１を自動車のフロアＦに取付けたときの自動車及び自動車用シート１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。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る自動車用シート１は、乗員の着座部となるシートクッション２と、乗員の背凭れ部となるシートバック３と、を有している。シートクッション２は、骨格をなすクッションフレーム２Ｆと、クッションフレーム２Ｆの上に載置されるクッション材としてのクッションパッド２Ｐと、クッションパッド２Ｐの表面に被せつけられる表皮材としてのクッションカバー２Ｃと、を有する。クッションパッド２Ｐに被せつけられたクッションカバー２Ｃの外形線がシートクッション２の外形線を構成し、図１においてシートクッション２の外形線が二点鎖線で示されている。シートクッション２の上面側で着座乗員の身体が当接する面が座面２Ｓである。シートクッション２の後側には、リクライナＲを介してシートバック３の下側が取付けられ、シートクッション２に対するシートバック３の傾き角度を調整できるようになっている。シートバック３については、公知の構成のものであるので説明を省略し、シートクッション２について説明していく。ここで、自動車用シート１が、特許請求の範囲の「乗物用シート」に相当する。

図１に示すように、シートクッション２のクッションフレーム２Ｆは、上面視で略矩形状に形成された枠体部１０と、フロアＦに連結され前後方向に延びるスライドレール２０と、スライドレール２０に対して枠体部１０を上下動可能に支持するリフタ部３０と、を有している。

枠体部１０の基本的枠組みは、シート左右側部において前後方向に延びる右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２とを、前側において円筒状のフロントパイプ１３で、後側において円筒状のリアパイプ１４で、連結することで形成されている。右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２は、前後方向に延びる長尺の鉄製のプレス部品で、その上端部と下端部には、それぞれシート外側方向に延びるフランジが設けられている。フロントパイプ１３とリアパイプ１４は、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２に対して回転可能に取付けられている鉄製の部品である。右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２の前端部側にはプレス部品であるフロントパネル１５が、上下動可能に取付けられている。具体的には、フロントパネル１５が左右一対の鉄製の支持アーム１６の前端部側に２つのボルト１５ａの締結で取付けられるとともに、支持アーム１６の後端部が軸１６ａによって右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２の前後方向略中央部に回動可能に取付けられている。図示しない駆動機構によって軸１６ａを中心に支持アーム１６が上下方向に回動させられることによってフロントパネル１５が右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２に対して上下動する。支持アーム１６は、最下端に下げたとき右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２に重なる位置関係にある。フロントパイプ１３とリアパイプ１４との間には、クッションパッド２Ｐを下から支えるＳばね（図示せず）が掛け渡し状に取付けられている。Ｓばねは、ワイヤを屈曲形成したばねを部分的に樹脂で一体化成形した部材である。右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２の後端上部には、それぞれロアアーム１０ａが取付けられて、各ロアアーム１０ａにはリクライナＲを介してバックフレーム３Ｆの下端部が取付けられている。ここで、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２が、特許請求の範囲の「一対のサイドフレーム」に相当する。また、フロントパネル１５と左右一対の支持アーム１６が、特許請求の範囲の「チルト機構」に相当する。

図１及び図２に示すように、スライドレール２０は、フロアＦに連結されたロアレール２１に対してアッパレール２２が前後方向に摺動可能に組み付けられた部品である。右側のスライドレール２０と左側のスライドレール２０は、実質的に同一で前後方向に平行に延びているので、代表として左側のスライドレール２０について説明する。スライドレール２０におけるロアレール２１は、水平面に対してθ１の角度で後方に向かって下がるように傾斜するフロアＦの上面に固定されている。θ１は５度である。スライドレール２０におけるアッパレール２２の上面部には、その前端部側にフロントブラケット３１が、その後端部側にリアブラケット３２が連結されている。フロントブラケット３１は、前後方向に延びる底壁部３１ａと、底壁部３１ａの左側端部から一体として上方向に立設された側壁部３１ｂと、を有するプレス成形部材である。リアブラケット３２は、前後方向に延びる底壁部３２ａと、底壁部３２ａの右側端部から一体として上方向に立設された側壁部３２ｂと、を有するプレス成形部材である。

図１及び図２に示すように、リフタ部３０は、フロントパイプ１３及びリアパイプ１４と、一対のフロントリンク３３と、一対のリアリンク３４と、一対のフロントブラケット３１と、一対のリアブラケット３２と、を備えている。すなわち、フロントブラケット３１及びリアブラケット３２は、スライドレール２０と枠体部１０とを連結する部材であると同時にリフタ部３０の構成部材の１つでもある。一対のフロントリンク３３は、それぞれ上端部がフロントパイプ１３の左右端部側に固定されるとともに、下端部がフロントブラケット３１の側壁部３１ｂに第４軸３１ｃを中心に回動可能に取付けられている。フロントパイプ１３の中心軸が第３軸１３ａである。リアリンク３４は、それぞれ上端部がリアパイプ１４の左右端部側に固定されるとともに、下端部がリアブラケット３２の側壁部３２ｂに第２軸３２ｃを中心に回動可能に取付けられている。リアパイプ１４の中心軸が第１軸１４ａである。リアパイプ１４の右側端部近傍にはセクタギア１４ｂが固定されている。セクタギア１４ｂは右サイドフレーム１１に取付けられたモータ１７に対して減速機構（図示せず）を介して取付けられたピニオンギア１８と噛み合う様に配置されている。ピニオンギア１８が、制御機構１９によってその回転を制御されたモータ１７の駆動によって回動させられることによりセクタギア１４ｂが回動し同時にリアパイプ１４が回動する。リアパイプ１４が回動するとリアリンク３４が第２軸３２ｃを中心に上下方向に回動する。このとき、右サイドフレーム１１、フロントリンク３３、アッパレール２２、リアリンク３４で４節リンクが構成される。また、左サイドフレーム１２、フロントリンク３３、アッパレール２２、リアリンク３４で４節リンクが構成される。これによって、左右のフロントリンク３３は、左右のリアリンク３４の動きに従動して上下方向に回動する。これによって、フロアＦに対して枠体部１０が上下動する。ここで、一対のフロントリンク３３と一対のリアリンク３４が、それぞれ、特許請求の範囲の「第２リンク部材」と「第１リンク部材」に相当する。また、セクタギア１４ｂとピニオンギア１８とモータ１７が、特許請求の範囲の「揺動機構」に相当する。

図２に示すように、太い実線の左サイドフレーム１２とフロントリンク３３及びリアリンク３４の状態がシートクッション２の座面２Ｓを最も高くした最高位置状態ＨＳであり、細い実線の左サイドフレーム１２とフロントリンク３３及びリアリンク３４の状態がシートクッション２の座面２Ｓを最も低くした最低位置状態ＬＳである。第１軸１４ａと第３軸１３ａの間隔は、第２軸３２ｃと第４軸３１ｃの間隔より５０ｍｍ長くなるように設定されている。比較のために、図３に従来構造の自動車用シート１００を示す。自動車用シート１と自動車用シート１００の違いは、アッパレール２２に対するフロントブラケット３１の取付け位置が異なっている点である。自動車用シート１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。自動車用シート１００においては、第１軸１４ａと第３軸１３ａの間隔と、第２軸３２ｃと第４軸３１ｃ０の間隔と、はほぼ等しく設定されていて、側面から見て第１軸１４ａ、第３軸１３ａ、第２軸３２ｃ、第４軸３１ｃ０を結んだ図形は略平行四辺形とされている。すなわち、自動車用シート１の第４軸３１ｃは、自動車用シート１００における第４軸３１ｃ０をスライドレール２０と平行に５０ｍｍだけ後方に移動させたものとなっており、側面から見て第１軸１４ａ、第３軸１３ａ、第２軸３２ｃ、第４軸３１ｃを結んだ図形は平行四辺形とは異なる四辺形となっている。ここで、最高位置状態ＨＳと最低位置状態ＬＳが、それぞれ、特許請求の範囲の「基準位置」と「後傾位置」に相当する。

図２及び図３に基づき、自動車用シート１の作動について説明する。図３に示す自動車用シート１００において、シートクッション２に対するシートバック３の傾き角度を固定してシートクッション２の座面２Ｓ上に着座乗員を模したマネキンＭを載置する。そして、太い実線で示す最高位置状態ＨＳ０と細い実線で示す最低位置状態ＬＳ０との間をリフタ部３０を作動させて移動させると、マネキンＭのピップポイントＨＰの上下動距離Ｈ０は６０ｍｍとなり、マネキンＭのトルソーラインＴ０の傾動角度θ２は５．２度となる。すなわち、自動車用シート１００においては、リフタ部３０を作動させて最高位置状態ＨＳ０と最低位置状態ＬＳ０との間を周期的に動かしても上下方向には６０ｍｍ移動するが座面２Ｓの揺動角度は５．２度に過ぎず着座乗員に眠気を催させるには揺動の程度が不足している。一方、図２に示す本実施形態の自動車用シート１においては、太い実線で示す最高位置状態ＨＳと細い実線で示す最低位置状態ＬＳとの間をリフタ部３０を作動させて移動させると、マネキンＭのピップポイントＨＰの上下動距離Ｈ０は６１．３ｍｍとなり、マネキンＭのトルソーラインＴ０の傾動角度θ３は１５．２度となる。すなわち、自動車用シート１は、自動車用シート１００と比べて、リフタ部３０を作動させて最高位置状態ＨＳと最低位置状態ＬＳとの間を周期的に動かすと、上下方向には６１．３ｍｍ移動して自動車用シート１００と同程度であるにかかわらず、座面２Ｓの揺動角度は１５．２度となり着座乗員に眠気を催させるに充分な揺動の程度を確保できるものとなる。

以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。制御機構１９によりリフタ部３０を作動させて一対のリアリンク３４をフロアＦに対して周期的に揺動させると、シートクッション２の座面２Ｓは最高位置状態ＨＳと、最高位置状態ＨＳの座面２Ｓから後方に１５．２度傾けた最低位置状態ＬＳの座面２Ｓとの間で周期的に揺動しながら上下動する。これによって、リンク機構方式のリフタ部３０を利用した簡潔な構造で着座乗員の眠りを誘うシートクッション２の座面２Ｓの周期的な揺動が可能な自動車用シート１を提供することができる。なお、最高位置状態ＨＳの座面２Ｓから後方に傾く最低位置状態ＬＳの座面２Ｓの角度は６度から１６度の範囲で選択可能であるが、角度が大きいほど着座乗員の眠りを誘う効果は大きくなる。

また、第２軸３２ｃと第４軸３１ｃは、フロアＦに取付けられた前後方向に延びる一対のスライドレール２０における一対のアッパレール２２に配設されているので、自動車用シート１は、前後方向の位置を調整することができる。さらに、第２軸３２ｃと第４軸３１ｃとの間の前後方向の間隔は、第１軸１４ａと第３軸１３ａとの間の前後方向の間隔より短く設定されているので、スライドレール２０の前後長を抑えることができ自動車用シート１のフロアＦへの設置における自由度を高めることができる。さらに、クッションフレーム２Ｆの前方側にはシートクッション２の座面２Ｓを上下移動させるチルト機構であるフロントパネル１５と左右一対の支持アーム１６が備えられている。これによって、一対のフロントリンク３３と一対のリアリンク３４の回動によりシートクッション２の座面２Ｓが上下移動したとき、前後に傾斜するシートクッション２の座面２Ｓの角度を必要に応じて調整することができる。具体的には、例えばドライバーシートにおいて、シートクッション２の座面２Ｓが最高位置状態ＨＳにあるとき、シートクッション２の座面２Ｓの傾斜を運転操作のしやすい傾斜に調整することができる。加えて、制御機構１９は一対のリアリンク３４を一定の振動数で揺動させることができるので、シートクッション２の座面２Ｓが一定の振動数で揺動して着座乗員に眠りを誘いやすい。

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、次のようなものが挙げられる。

１．上記実施形態においては、第２軸３２ｃと第４軸３１ｃをフロアＦに固定されたスライドレール２０のアッパレール２２に配設したが、これに限らず、フロアＦに直接配設することもできる。

２．上記実施形態においては、リフタ部３０を最高位置状態ＨＳと最低位置状態ＬＳの間で周期的に作動させたが、これに限らず、最高位置状態ＨＳの座面２Ｓと、最高位置状態ＨＳの座面２Ｓに対して後方に６度から１５度の範囲で傾いた状態の座面２Ｓと、の間で周期的に揺動するよう制御機構１９によってリフタ部３０の動きを制御してもよい。

３．上記実施形態においては、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（乗物用シート）
２ シートクッション
２Ｆ クッションフレーム
２Ｓ 座面
１０ 枠体部
１１ 右サイドフレーム
１２ 左サイドフレーム
１３ フロントパイプ
１３ａ 第３軸
１４ リアパイプ
１４ａ 第１軸
１４ｂ セクタギア（揺動機構）
１５ フロントパネル（チルト機構）
１６ 支持アーム（チルト機構）
１７ モータ（揺動機構）
１８ ピニオンギア（揺動機構）
１９ 制御機構
２０ スライドレール
２１ ロアレール
２２ アッパレール
３０ リフタ部
３１ フロントブラケット
３１ｃ 第４軸
３２ リアブラケット
３２ｃ 第２軸
３３ フロントリンク（第２リンク部材）
３４ リアリンク（第１リンク部材）
Ｆ フロア
Ｈ０ 上下動距離
ＨＰ ピップポイント
ＨＳ 最高位置状態（基準位置）
ＬＳ 最低位置状態（後傾位置）
Ｍ マネキン
Ｔ０ トルソーライン
θ３ 傾動角度

Claims (5)

1. 乗物用シートであって、
   シートクッションは、骨格を成すクッションフレームの側部を構成する一対のサイドフレームと、該一対のサイドフレームの後方側において一端が左右方向に延びる第１軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端がフロアに対して直接又は間接に左右方向に延びる第２軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結された一対の第１リンク部材と、前記一対のサイドフレームの前方側において一端が左右方向に延びる第３軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端がフロアに対して直接又は間接に左右方向に延びる第４軸を中心としてそれぞれ回動可能に連結された一対の第２リンク部材と、前記一対の第１リンク部材又は前記一対の第２リンク部材を前記フロアに対して回動させる揺動機構と、該揺動機構の作動を制御する制御機構と、を有し、
   該制御機構は前記シートクッションの座面が最高の高さにある基準位置と、該基準位置から後方に６度から１５度の範囲で傾いた後傾位置と、の間で周期的に揺動させるように前記揺動機構を制御する乗物用シート。
2. 請求項１において、前記第２軸と前記第４軸は、前記フロアに取付けられた前後方向に延びる一対のスライドレールにおける一対のアッパレールに配設されている乗物用シート。
3. 請求項２において、前記第２軸と前記第４軸との間の前後方向の間隔は、前記第１軸と前記第３軸との間の前後方向の間隔より短く設定されている乗物用シート。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記クッションフレームの前方側には前記シートクッションの座面を上下移動させるチルト機構が備えられている乗物用シート。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記制御機構は前記一対の第１リンク部材又は前記一対の第２リンク部材を一定の振動数で揺動させる乗物用シート。
   

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