JP4586763B2 - ランバーサポート機構 - Google Patents

Description

本発明は、座席のシートバック等に装備されるランバーサポート機構に係り、特にその反発力が調節可能であるものに関する。

座席のシートバックの内部に設けられるランバーサポート機構として、Ｓばね等から構成されたものが知られている。また、このようなランバーサポート機構において、着座者の腰椎部分の支持力を調節可能にしたものが提供されている（例えば特許文献１参照）。この種のランバーサポート機構では、一般的に、板状部材をシートバック内で前後させ、あるいは、板状部材でＳばねを押さえつけることによってその反発力を調整している。
特開２００１−２５２１４９号公報

しかしながら、上述したランバーサポート機構では、次のような問題があった。すなわち、反発力を調節するためには、板状部材及びこの板状部材を移動させるための機構が必要であり、構造が複雑となっていた。

そこで本発明は、簡単な構造で反発力を調節できるランバーサポート機構を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する第１の発明に係るランバーサポート機構は、シートバックフレームの左右側方に左サイドフレームおよび右サイドフレームを備えた、シートバックに設けられるランバーサポート機構であって、左右のサイドフレーム間に、サイドフレームの上下方向に所定の間隔を有して、それぞれの左右両端を固定させた第１の弾性部材、および第２の弾性部材と、第１と第２の弾性部材に架け渡されたワイヤと、ワイヤの長さを調整する調整機構とを備え、更にワイヤは、一端を左右のサイドフレームのいずれか一方に取り付け、他端を、左右のサイドフレームの他方に設けられた調整機構に取り付け、かつワイヤは、第１と第２の弾性部材に設けられた係合部に、一端から調整機構に向かう方向に、交互に蛇行状に架け渡され、調整機構を作動させて調整機構と一端との間のワイヤの長さを調整することにより、第１と第２の弾性部材の間隔を変更可能に構成したことを特徴とする。

上記の課題を解決する第２の発明に係るランバーサポート機構は、上記に加え、前記弾性部材は、細長状の部材が同一面における複数箇所で屈曲されて該面に垂直な方向に撓み変形可能に構成されたＳばねであることを特徴とする。

上記の課題を解決する第３の発明に係るランバーサポート機構は、上記に加え、前記係合部は、前記ワイヤが挿通される管状の部材を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載のランバーサポート機構によれば、ワイヤの長さ調節により、ワイヤの張力や弾性部材の特性などを変更することができるため、簡単な構造でランバーサポート機構の反発力を調節することができる。

請求項２に記載のランバーサポート機構によれば、上記の効果に加え、Ｓばねを用いたことにより、ワイヤの長さの増減を、撓み変形や弾性変形の特性の変化に、スムーズに変換することができる。

請求項３に記載のランバーサポート機構によれば、上記の効果に加え、ワイヤを簡単に弾性部材に架け渡すとともにスムーズに移動させることができ、ワイヤの長さ調節を行いやすい。

以下に本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡縮及び省略して概略的に示している。

図１に示す車輌用シート１は、乗員の背中を支持するシートバック２及び乗員の足腰を支持するシートクッション３を備えている。このシートバック２の内部には、支持部材としてのシートバックフレーム４が備えられている。シートバックフレーム４は、上方において左右に延びるトップフレーム４ａと、このトップフレーム４ａの左右両端からそれぞれ下方に伸びる左右メンバとしてのサイドフレーム４ｂ、４ｃとを備える。サイドフレーム４ｂ、４ｃの下端同士は補強メンバ５で連結されている。

シートバック２の内部には、乗員の背中を弾性的に支持するためのランバーサポート機構１０が設けられている。ランバーサポート機構１０は、左右方向に延びる弾性部材としての２本のＳばね１１，１２と、これらＳばね１１，１２を連結するワイヤ２０とを備えている。

Ｓばね１１，１２の左右両端は取付部６を介してそれぞれ左右のサイドフレーム４ｂ、４ｃに固定されている。これら２本のＳばね１１，１２は互いに所定の間隔を有して平行に配置されている。Ｓばね１１，１２は、線状の弾性材が同一面内において蛇行状に屈曲されて構成されている。それぞれ上下に形成された複数の屈曲部１１ａ、１２ａを繋ぐ輪郭に囲まれた面に後方向の力が入力されると、当該面に垂直な方向にＳばね１１、１２が撓み、中間部が後方向に移動するように変形する。また、この撓み変形とともに、複数の屈曲部１１ａ，１２ａの屈曲角が大きくなり、Ｓばねが伸縮するようになっている。したがって、乗員がもたれかかった際には、伸縮変形及び撓み変形による反発力で乗員の背が弾性的に支持されるようになっている。

上方のＳばね１１の左右には、ワイヤ２０を移動可能に架け渡すための係合部１３、１４が形成されている。係合部１３、１４は、ワイヤ２０が挿通されるガイド部１６と、このガイド部１６を屈曲部１１ａの頂点近傍に固定する固定具１７とを備えている。ガイド部１６は例えば合成樹脂等から管状に構成され、左右方向に延びており、この内部をワイヤ２０が摺動して移動できるようになっている。

一方、下方のＳばね１２は左右方向中央における下方の屈曲部１２ａに係合部１５が設けられている。係合部１５は、ワイヤ２０が挿通されるガイド部１６と、このガイド部１６をＳばね１２に固定する固定ブラケット１８を備えている。この固定ブラケット１８は、正面視Ｔ字状に形成され、その底部が２つの屈曲部１２ａ，１２ａに固定されている。

これら複数のガイド部１６には１本のワイヤ２０が架け渡されている。ワイヤ２０は、柔軟性と引っ張り強度を有する部材で構成されている。ワイヤ２０の一端２０ａは取付部６を介して一方のサイドフレーム４ｂに固定されている。ワイヤ２０の中間部は係合部１３、１５、１４のガイド部１６に順番に挿通されている。すなわち、上方のＳばね１１と下方のＳばね１２に交互に架け渡され、蛇行状を成している。ワイヤ２０の他端２０ｂは他方の取付部６及びサイドフレーム４ｃを介して調整機構２１に接続されている。このワイヤ２０で支持される領域を支持領域Ａとして図１に二点鎖線で示す。

この調整機構２１は、例えば手動や電動でワイヤ２０を巻き取る巻取り機構を備え、ワイヤ２０の長さを調節する機能を有する。すなわち、調整機構２１のダイヤル操作等によりワイヤ２０が巻き取られると、ガイド部１６の内部に挿通されたワイヤ２０が、引っ張られ、図２中矢印で示すように、調整機構２１に向けて移動する。これに伴いワイヤ２０の左右のサイドフレーム４ｂ，４ｃ間の長さが短くなる。こうして、一端２０ａから他端２０ｂまでのワイヤ２０の長さが調節可能になっている。この長さの変化に伴いワイヤ２０の張力を調整するとともに、図３に示すようにＳばね１１，１２を変形させることができるようになっている。

次に本実施形態にかかるランバーサポート機構１０の作用について説明する。

まず、図２に示される第１状態では、一端２０ａから他端２０ｂまで、すなわち調整機構２１の外部に出ているワイヤ２０の長さが長く設定され、ワイヤ２０が緩んでいる。２本のＳばね１１、１２はワイヤ２０によって引っ張られていないため、自由状態であり、互いに所定の距離をおいて平行に左右に水平に延びている。

この第１状態では、Ｓばね１１，１２は弾性変形しやすく、張力も最小である。ここで、Ｓばね１１，１２の撓み変形に対する反発力と、Ｓばねの伸びに対する反発力と、ワイヤ２０の張力とによって決定されるランバーサポート機構１０全体の反発力は、図４におけるＬ１のような特性を示す。したがって、乗員がもたれかかり荷重が入力された場合には柔らかく弾性的に支持される。

ついで、調整機構２１によりワイヤ２０のサイドフレーム４ｂ，４ｃ間の長さが短くなると、ワイヤ２０の張力が発生し、図３に示す第２状態となる。このとき、ワイヤ２０に引っ張られることでＳばね１１、１２が変形する。すなわち、ワイヤ２０の長さが短くなるとともに前後方向と垂直な面内においてガイド部１６同士の間隔が小さくなる。これに伴い係合部１３〜１５同士が互いに近づくように引っ張られ、Ｓばね１１、１２は伸び変形する。

第２状態では、前後方向に荷重が掛かっていない初期状態において既にＳばね１１，１２が伸びていることに加え、両端以外にワイヤ２０により複数の係合部１３〜１５で支持されることとなる。したがって、Ｓばね１１，１２は弾性変形しにくい。さらに、ワイヤ２０の張力も発生している。このため、ランバーサポート機構１０の反発力は図４におけるＬ２のような特性を示す。したがって、乗員がもたれかかった際には、硬く、第１状態よりも剛性的に支持される。

以上説明したように、本実施形態におけるランバーサポート機構１０によれば、単純な構成でランバーサポート機構１０の反発力を所望の強さに調整することができる。すなわち、２本のＳばね１１、１２における複数の係合部１３〜１５間に渡したワイヤ２０の長さの調整により、ワイヤ２０の張力やＳばね１１、１２の伸び及び支持状態を変化させることで、ランバーサポート機構１０の反発力を調節することができる。したがって、ワイヤ２０及びその係合部１３〜１５を既存のシートフレーム構造に追加するだけで適用可能であり、製造コストも低く抑えられる。

しかも、ワイヤ２０自体の張力がランバーサポート機構１０全体の支持力となるとともに、その張力でＳばね１１、１２の支持状態や伸び状態を変化させることができるため、効率的である。すなわち、ワイヤ２０の張力を調整することにより、Ｓばね１１、１２の持つ線形性の特性とワイヤ２０による剛体に近い特性とを併せ持った非線形的な支持特性を得られる。

さらに、ガイド部１６を備えたことにより、Ｓばね１１、１２とワイヤ２０との係合部１３〜１５での滑りを吸収し、異雑音を防ぐとともに、強度、耐久性を向上することができる。また、Ｓばね１１、１２の屈曲部１１ａ，１２ａの頂点近傍において接線方向に延びるようにガイド部１６を固定したことにより、ワイヤ２０を簡単に固定することができ、かつ、ワイヤ２０の長さの変化をスムーズにＳばね１１、１２を変形させる力に変換することができる。さらに、Ｔ字状の固定ブラケット１８を用いたことにより、Ｓばね１１，１２の位置に限定されることなく、支持領域Ａの位置を適宜設定することが可能である。

シートバック２において、ワイヤ２０の固定位置を下方に設定したため、ワイヤ２０の張力による支持領域Ａの縦方向の範囲を広く確保することができる。したがって、乗員の背を広い範囲で連続的に支持することにより、長時間運転時の姿勢の保持を可能として疲労の進行を低減させることができる。

なお、上記本実施形態においては、代表的な状態として第１状態及び第２状態を例示したが、状態は連続的に変化させることができる。例えば第１状態及び第２状態の途中や第２状態からさらにワイヤ２０を引っ張って長さを短くした状態等、どの位置においても調節可能である。

また、上記調整機構２１は、手動でも電動でもよく、シートバック２のどの部分にでも設定可能である。例えば調整機構２１をモータにより電動化した場合ではモータをシートクッション３の下に設定し、スイッチのみを別の箇所に設置することも可能となる。

また、上記本実施形態において係合部１３〜１５は、上方のＳばね１１に２箇所、下方のＳばね１２に１箇所設けられている構成としたが、これに限定されるものではなく、位置や数は適宜変更可能である。さらにＳばねが３本以上であっても適用可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。この他、なお本発明を実施するにあたり、本発明の構成要素を発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できるのは勿論である。

本発明の第１実施形態のランバーサポート機構の構造を示す正面図。 同ランバーサポート機構の第１状態を示す正面図。 同ランバーサポート機構の第２状態を示す正面図。 同ランバーサポート機構における入力荷重と反発力の関係を示すグラフ。

符号の説明

１０…ランバーサポート機構、１１，１２…Ｓばね、１１ａ．１２ａ…屈曲部、１３〜１５…係合部、１６…ガイド部、１７…固定具、１８…固定ブラケット、２０…ワイヤ、２１…調整機構。

Claims (3)

1. シートバックに設けられるランバーサポート機構であって、
   前記シートバックは、左右側方に左サイドフレームおよび右サイドフレームを有するシートバックフレームを備え、
   前記左右のサイドフレーム間には、該サイドフレームの上下方向に所定の間隔を有して、それぞれの左右両端を固定させた第１の弾性部材、および第２の弾性部材と、
   前記第１と第２の弾性部材に架け渡されたワイヤと、
   前記ワイヤの長さを調整する調整機構とを備え、
   更に前記ワイヤは、一端を前記左右のサイドフレームのいずれか一方に取り付け、他端を、前記左右のサイドフレームの他方に設けられた前記調整機構に取り付け、
   かつ前記ワイヤは、前記第１と第２の弾性部材に設けられた係合部に、前記一端から前記調整機構に向かう方向に、交互に蛇行状に架け渡され、
   前記調整機構を作動させて該調整機構と前記一端との間の前記ワイヤの長さを調整することにより、前記第１と第２の弾性部材の間隔を変更可能に構成したことを特徴とするランバーサポート機構。
2. 前記弾性部材は、細長状の部材が同一面における複数箇所で屈曲されて該面に垂直な方向に撓み変形可能に構成されたＳばねであることを特徴とする請求項１に記載のランバーサポート機構。
3. 前記係合部は、前記ワイヤが挿通される管状の部材であることを特徴とする請求項１または２に記載のランバーサポート機構。

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