JP4635835B2 - 車両用シートの電動伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートの電動伸縮装置に関するものである。

車両用シートの電動伸縮装置の一形式として、特許文献１に示されているように、自動伸縮式のドライブ、好ましくは電動スピンドルドライブを用いて、伸縮式に調整できる３つの伸縮要素（３２、３３、３４）を有する伸縮構成部品を備えることにより、下腿用レスト（３）の長さが調整できるものがある。自動伸縮式のドライブは、中央の伸縮要素（３３）内に配置され、該中央の伸縮要素（３３）に永続的に接続された電動モータ（３５）を備えており、第１のスピンドルドライブ（３６）を用いて上部の伸縮要素（３２）、及び第２のスピンドルドライブ（３７）を用いて下部の伸縮要素（３４）を駆動するようになっている。一方の回転方向においては、電動モータ（３５）が駆動して、上部の伸縮要素（３２）及び下部の伸縮要素（３４）を、中央の前記伸縮要素（３３）から離し、反対方向においては、電動モータ（３５）が駆動して、上部の伸縮要素（３２）及び下部の伸縮要素（３４）を、前記中央の伸縮要素（３３）の方に近づけるようになっている。電動モータ（３５）は、第１のスピンドルドライブ（３６）の第１のスピンドルナット（４１）を駆動することにより、第２のスピンドルドライブ（３７）と反対方向に第１のスピンドルドライブ（３６）を駆動し、第１のスピンドルナットが、第２のスピンドルドライブ（３７）の第２のスピンドルナット（４２）と反対方向に噛み合うようになっている。
国際公開 ＷＯ０３／０７４３１８号パンフレット

上述した特許文献１に記載の車両用シートの電動伸縮装置においては、第１および第２のスピンドルドライブ（３６，３７）を回転自在に支持するための支持構造が必要であり、さらに電動モータ（３５）の駆動力によって両スピンドルドライブ（３６，３７）を駆動させるための第１および第２のスピンドルナット（４１，４２）を支持するための支持構造も必要である。これら支持構造は厚み方向に高さが必要であるため、例えモータを小型化しても装置自体の厚みを小さくすることができないという問題があった。また、両スピンドルドライブ（３６，３７）も棒状であるので、装置にその分のスペースが必要となる。

また、第１のスピンドルドライブ（３６）の一端はフレームに固定されているが他端はフリーである片持ち構造であるので、強度が低いという問題があった。これを解決するためには、例えば両持ち構造にするなどの補強対策をすることが考案されるが、重量が増大したり構造が複雑となったりするという問題があった。

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、簡単な構造にて薄くかつ高強度な車両用シートの電動伸縮装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、車両用シートの着座部またはオットマンの基部の基体と、基体に進退自在に組み付けられる可動部の可動部本体と、基体と可動部本体の何れか一方の上面または下面に水平に密着固定され進退方向に沿って延在される平板状に形成されて長手方向の側部に歯を有するラックと、基体と可動部本体の何れか他方に内蔵されてラックと噛合するピニオンと、該ピニオンを駆動させる駆動源とを有する駆動ユニットと、基体と可動部本体に設けられて可動部本体または基体を進退方向に沿ってガイドするガイド機構と、を備えたことである。

また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、駆動ユニットは駆動源からの駆動を減速する減速機を備え、該減速機は、ピニオンが同軸かつ一体的に取り付けられて外歯が駆動源の出力軸に取り付けられたギヤと噛合する大径ギヤであることである。

また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、ラックを基体または可動部本体の幅方向の中央に配設することである。

また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、基体と可動部本体の何れか一方の上面または下面のラックの近傍にラックと平行に対向して形成される第１案内部と、他方の上面または下面に設けられて第１案内部に係合して案内される第１係合部と、をさらに備えたことである。

また請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、ガイド機構は、基体および可動部本体の何れか一方の左右両側面にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在する第２案内部と、他方の左右両側面にそれぞれ設けられて第２案内部に係合して案内される第２係合部とから構成されることである。

また請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、ガイド機構は、基体内および可動部本体内の何れか一方の左右両側部にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在するシャフトと、他方の左右両側部にそれぞれ設けられてシャフトに摺動可能に外嵌するガイドとから構成されることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、基体（または可動部本体）に内蔵された駆動源に駆動されるピニオンが回転すると、可動部本体（または基体）に水平に密着固定された平板状に形成されて長手方向の側部に歯を有するラックがスライドされて可動部本体（または基体）がスライドされる。したがって、ラックの厚み分の高さは必要であるが、従来のように第１および第２のスピンドルドライブ（３６，３７）や、第１および第２のスピンドルナット（４１，４２）を支持する支持構造を設けるための高さは必要なくなり、簡単な構造にて装置の厚みを薄く抑えることができる。また、ラックは、可動部本体（または基体）の上面または下面に水平に密着固定されているので、簡単な構造にて高強度とすることができる。さらに、ガイド機構が可動部本体または基体を進退方向により確実にガイドする。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、駆動源からの駆動を減速する減速機は、ピニオンが同軸かつ一体的に取り付けられて外歯が駆動源の出力軸に取り付けられたギヤと噛合する大径ギヤであるので、大径ギヤは可動部本体（または基体）の上面または下面に水平に配設されるため、減速機の高さを低く抑えることができるので、装置の厚みを薄く抑えることができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１に係る発明において、ラックを基体または可動部本体の幅方向の中央に配設するので、スライド時の幅方向のブレ（モーメント）は、ラックを側部に配設する場合と比べて少なくなる。したがって、ガイド機構を簡易な構造とすることができ、装置の構造を簡単にすることができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項に係る発明において、基体と可動部本体の何れか一方の上面または下面のラックの近傍にラックと平行に対向して形成される第１案内部と、他方の上面または下面に設けられて第１案内部に係合して案内される第１係合部と、をさらに備えたので、可動部本体のスライドが開始する時に、第１案内部と第１係合部の係合によって幅方向のブレが抑えられてスムーズにスライドを開始することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る発明において、ガイド機構は、基体および可動部本体の何れか一方の左右両側面にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在する第２案内部と、他方の左右両側面にそれぞれ設けられて第２案内部に係合して案内される第２係合部とから構成されるので、簡単な構成で確実に案内することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る発明において、ガイド機構は、基体内および可動部本体内の何れか一方の左右両側部にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在するシャフトと、他方の左右両側部にそれぞれ設けられてシャフトに摺動可能に外嵌するガイドとから構成されるので、装置の外周にガイド機構を設けなくてもよい。したがって、基体および可動部本体を覆う被覆部材を簡易なものにすることができる。

１）第１実施形態
以下、本発明による車両用シートの電動伸縮装置をオットマン（足載せ）が備えられている車両用シートに適用した第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この電動伸縮装置を適用した車両用シートを示す斜視図である。図２、図３および図４は、車両用シートの電動伸縮装置を示す斜視図、平面図および部分拡大正面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

車両用シート１０は、車両のフロア（図示しない）に固定されて乗員が着座する着座部１１と、着座部の後端に鉛直方向に沿って揺動可能に取り付けられて所定角度で位置決め固定される背もたれ部とを備えている。着座部１１の前端には、伸縮自在のオットマン１３（足載せ）が鉛直方向に沿って揺動可能に取り付けられている。オットマン１３は、不使用時には図１に二点破線で示す位置に縮めた状態で収納され、使用時には図１に実線で示す位置に伸長状態で展開されるものである。

オットマン１３は、基部２０と可動部３０からなる電動伸縮装置４０を備えている。基部２０は、図示しない被覆部材（例えば樹脂製部材）で覆われている基体２１を備えている。基体２１は下側に開口された略断面コ字状に形成されている。基体２１の後端は、図示しない揺動機構を介して着座部の前端部に取り付けられている。揺動機構は、オットマン１３を揺動させるとともに任意の角度に位置決め固定するものである。

基体２１には駆動ユニット２２が内蔵されている。基体２１の上板２１ａの下面に駆動ユニット２２が取り付けられている。駆動ユニット２２は、ラック３３と噛合するピニオン２３と、ピニオン２３を駆動させる駆動源である電動モータ２４と、電動モータ２４からの駆動を減速してピニオン２３に伝達する減速機２５を備えている。ピニオン２３は、上板２１ａの幅方向略中央に形成された貫通孔２１ａ１から突出されて配設されている。電動モータ２４は細長い円柱状のモータであり、厚みをできるだけ薄くするために水平方向に横置きされている。なお、駆動源として電動モータ以外の超音波モータを使用してもよい。超音波モータは一般的に平べったい円柱状であり背が低いので、縦置きが可能となり、細長い円柱状のモータを横置きで使用する場合と比べて厚みをより薄くすることができる。減速機２５は、ピニオン２３が同軸かつ一体的に取り付けられて外歯が電動モータ２４の出力軸に取り付けられたギヤ（図示省略）と噛合する大径ギヤである。大径ギヤの外歯はピニオン２３の歯数より多く形成されており、所望の減速比になる歯数に設定されている。

可動部３０は、図示しない被覆部材（例えばウレタン等の発泡性樹脂を内包した表皮部材）で覆われている可動部本体３１を備えている。可動部本体３１は略箱状に形成されており、上板３１ａと左右両板３１ｂ，３１ｃと前板３１ｄが一体的に接続されている。この可動部本体３１の後部は開放されており、この開口部を通して基体２１が相対的に進退している。可動部本体３１の上板３１ａは、基体２１の上板２１ａの上面に摺動可能に当接している。可動部本体３１の左右両板３１ｂ，３１ｃは、基体２１の左右両板２１ｂ，２１ｃの外面に摺動可能に当接している。

上板３１ａの幅方向略中央には、可動部３０の進退方向に細長い長方形状の窓３２が貫設されている。窓３２は左右前後辺３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有している。左右辺３２ａ，３２ｂは可動部３０の進退方向と平行に形成されており、その長さはラック３３の歯が形成されている部分の長さと同一であり、すなわち可動部３０の移動可能距離と同一に設定されている。窓３２の右辺３２ｂの周縁には、ラック３３が右辺３２ｂと平行に設けられている。

ラック３３は、可動部３０の進退方向に沿って延在される平板状に形成されており、可動部本体３１の上板３１ａの上面に水平に密着固定されている。例えば、ラック３３は溶接固定されたり、複数箇所をねじ止め固定されたりして、面で固定されている。ラック３３の左側端部（長手方向の側部）の全長に渡って多数の歯が形成されている。これらの歯はピニオン２３に噛合するものであり、窓３２内に臨むように配置されている。

可動部本体３１の上板３１ａには、ラック３３の近傍にラック３３と平行に対向して形成される第１案内部が設けられている。本実施形態においてはこの第１案内部は窓３２の左辺３２ａである。また、基体２１の上板２１ａの上面には、第１案内部である窓３２の左辺３２ａに当接（係合）して案内される第１係合部である一対の係合ピン２６，２６が凸設されている。

また、電動伸縮装置４０は、可動部本体３１（または基体２１）を進退方向に沿ってガイドするガイド機構５０を備えている。ガイド機構５０は、一対のシャフト５１，５１と、これらシャフト５１，５１が摺動可能にそれぞれ外嵌する一対のガイド５２，５２とから構成されている。一対のシャフト５１，５１は、可動部本体３１内の左右側部に配設されており、可動部３０の進退方向に沿って延在している。一対のシャフト５１，５１の固定端は、可動部本体３１の前板３１ｄの内壁面に垂直に固定されている。一対のガイド５２，５２は、基体２１内の左右側部に配設されており、可動部３０の進退方向に沿って延在している。一対のガイド５２，５２は、基体２１の上板２１ａの左右両側部に可動部３０の進退方向に沿って形成された一対の溝２１ａ１，２１ａ１内に嵌着されている。なお、ガイド機構５０は、左右両側部にそれぞれ設けるだけでなく、左右両側部の何れか一方にのみ設けるようにしてもよい。

なお、上述した実施形態においては、ラック３３を可動部本体３１に設けピニオン２３を含む駆動ユニット２２を基体２１に設けるようにしたが、逆にラック３３を基体２１に設けピニオン２３を含む駆動ユニット２２を可動部本体３１に内蔵するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、可動部本体３１の上板３１ａに窓３２とラック３３を設けるようにしたが、可動部本体３１に下板を設けこの下板に窓３２とラック３３を設けるようにしてもよい。

上述した説明から明らかなように、本第１実施形態によれば、基体２１（または可動部本体３１）に内蔵された駆動源である電動モータ２４に駆動されるピニオン２３が回転すると、可動部本体３１（または基体２１）に水平に密着固定された平板状に形成されて長手方向の側部に歯を有するラック３３がスライドされて可動部本体３１（または基体２１）がスライドされる。したがって、ラック３３の厚み分の高さは必要であるが、従来のように第１および第２のスピンドルドライブ（３６，３７）や、第１および第２のスピンドルナット（４１，４２）を支持する支持構造を設けるための高さは必要なくなり、簡単な構造にて装置の厚みを薄く抑えることができる。また、ラック３３は、可動部本体３１（または基体２１）の上面である上板３１ａの上面（または下面）に水平に密着固定されているので、簡単な構造にて高強度とすることができる。さらに、ガイド機構５０が可動部本体３１または基体２１を進退方向により確実にガイドする。

また、電動モータ２４からの駆動を減速する減速機２５は、ピニオン２３が同軸かつ一体的に取り付けられて外歯が電動モータ２４の出力軸に取り付けられたギヤと噛合する大径ギヤであるので、大径ギヤは可動部本体３１（または基体２１）の上面である上板３１ａの上面（または下面）に水平に配設される。したがって、減速機の高さを低く抑えることができるので、装置の厚みを薄く抑えることができる。

また、ラック３３を可動部本体３１（または基体２１）の幅方向の中央に配設するので、スライド時の幅方向のブレ（モーメント）は、ラック３３を可動部本体３１の側部に配設する場合と比べて少なくなる。したがって、ガイド機構５０を簡易な構造とすることができ、装置の構造を簡単にすることができる。

また、可動部本体３１の上面（または下面）のラック３３の近傍にラック３３と平行に対向して形成される第１案内部である窓３２の左辺３２ａと、基体２１の上面（または下面）に設けられて第１案内部に係合して案内される第１係合部である一対の係合ピン２６，２６と、をさらに備えたので、可動部本体３１のスライドが開始する時に、第１案内部と第１係合部の係合によって幅方向のブレが抑えられてスムーズにスライドを開始することができる。なお、基体２１に第１案内部を設けるとともに可動部本体３１に第１係合部を設けるようにしてもよい。

また、ガイド機構５０は、可動部本体３１内の左右側部にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在するシャフト５１と、基体２１内の左右側部にそれぞれ設けられてシャフト５１に摺動可能に外嵌するガイド５２とから構成されるので、装置の外周にガイド機構を設けなくてもよい。したがって、基体２１および可動部本体３１を覆う被覆部材を簡易なものにすることができる。なお、基体２１内にシャフト５１を設けるとともに可動部本体３１内にガイド５２を設けるようにしてもよい。

２）第２実施形態
以下、本発明による車両用シートの電動伸縮装置をオットマン（足載せ）が備えられている車両用シートに適用した第２実施形態について図面を参照して説明する。図６、図７および図８は、車両用シートの電動伸縮装置を示す斜視図、平面図および側面図である。図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

上述した第１実施形態においては、ガイド機構５０を、可動部本体３１内の左右側部にそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在する一対のシャフト５１，５１と、基体２１内の左右側部にそれぞれ設けられて一対のシャフト５１，５１にそれぞれ摺動可能に外嵌する一対のガイド５２，５２とから構成するようにしたが、本第２実施形態においては、ガイド機構１５０を、可動部本体３１の左右両側面である左右両板３１ｂ，３１ｃにそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在する一対の第２案内部１５１と、基体２１の左右両側面である左右両板２１ｂ，２１ｃにそれぞれ設けられて第２案内部１５１に係合して案内される一対の第２係合部１５２，１５２とから構成するようにしている。

第２案内部１５１は、左右両板３１ｂ，３１ｃにそれぞれ設けられて進退方向に沿って延在する長孔である。第２係合部１５２は、係合凸部１５２ａと係合凸部の両端に設けられたフランジ１５２ｂ，１５２ｃから構成されている。係合凸部１５２ａは断面ほぼ楕円状に形成されており、第２案内部１５１の両直線辺にそれぞれ当接する直線部分を有している。これにより、可動部本体３１は上下方向にガタツキなくスライドすることができる。なお、係合凸部１５２ａを断面真円形状に形成した第２係合部１５２を両側に２つずつ設けるようにしてもよい。これによっても、可動部本体３１は上下方向にガタツキなくスライドすることができる。
このように構成された第２実施形態によれば、簡単な構成で可動部本体３１を確実に案内することができる。

なお、上述した各実施形態においては、上板３１に窓３２を設けて窓３２の周縁にラック３３を貼り付けるようにしたが、窓３２を設けずに上板３１の下面に薄いスペーサを介してラック３３を設けるようにしてもよい。この場合、第１案内部は上板３１の下面に進退方向に延在させて凸設すればよい。これによれば、上部に設けた可動部を内蔵することができるので、基体２１および可動部本体３１をより簡単に被覆することができる。

また、上述した各実施形態においては、本発明による車両用シートの電動伸縮装置をオットマン（足載せ）が備えられている車両用シートに適用したが、図１０に示すような着座部の先端部が伸縮する車両用シートに適用するようにしてもよい。図１０には、着座部の先端部が伸びた状態を示しており、縮んだ状態は図１に示すような状態である。

本発明による車両用シートの電動伸縮装置をオットマンが備えられている車両用シートに適用した第１実施形態を示す斜視図である。 図１の車両用シートの電動伸縮装置を示す斜視図である。 図１の車両用シートの電動伸縮装置を示す平面図である。 図１の車両用シートの電動伸縮装置を示す部分拡大正面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明による車両用シートの電動伸縮装置をオットマンが備えられている車両用シートに適用した第２実施形態を示す斜視図である。 図６の車両用シートの電動伸縮装置を示す平面図である。 図６の車両用シートの電動伸縮装置を示す部分拡大正面図である。 図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明による車両用シートの電動伸縮装置を着座部の先端部が伸縮する車両用シートに適用した実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１０…車両用シート、１１…着座部、１２…背もたれ部、１３…オットマン、２０…基部、２１…基体、２２…駆動ユニット、２３…ピニオン、２４…電動モータ（駆動源）、２５…大径ギヤ（減速機）、２６…第１係合部、３０…可動部、３１…可動部本体、３２…窓、３２ａ…第１案内部、３３…ラック、４０…電動伸縮装置、５０，１５０…ガイド機構、５１…シャフト、５２…ガイド、１５１…第２案内部、１５２…第２係合部。

Claims (6)

1. 車両用シートの着座部またはオットマンの基部の基体と、
   前記基体に進退自在に組み付けられる可動部の可動部本体と、
   前記基体と可動部本体の何れか一方の上面または下面に水平に密着固定され前記進退方向に沿って延在される平板状に形成されて長手方向の側部に歯を有するラックと、
   前記基体と可動部本体の何れか他方に内蔵されて前記ラックと噛合するピニオンと、該ピニオンを駆動させる駆動源とを有する駆動ユニットと、
   前記基体と可動部本体に設けられて前記可動部本体または基体を前記進退方向に沿ってガイドするガイド機構と、を備えたことを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。
2. 請求項１において、前記駆動ユニットは前記駆動源からの駆動を減速する減速機を備え、該減速機は、前記ピニオンが同軸かつ一体的に取り付けられて外歯が駆動源の出力軸に取り付けられたギヤと噛合する大径ギヤであることを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。
3. 請求項１において、前記ラックを前記基体または可動部本体の幅方向の中央に配設することを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記基体と可動部本体の何れか一方の上面または下面のラックの近傍に前記ラックと平行に対向して形成される第１案内部と、他方の上面または下面に設けられて前記第１案内部に係合して案内される第１係合部と、をさらに備えたことを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記ガイド機構は、前記基体および前記可動部本体の何れか一方の左右両側面にそれぞれ設けられて前記進退方向に沿って延在する第２案内部と、他方の左右両側面にそれぞれ設けられて前記第２案内部に係合して案内される第２係合部とから構成されることを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。
6. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記ガイド機構は、前記基体内および前記可動部本体内の何れか一方の左右両側部にそれぞれ設けられて前記進退方向に沿って延在するシャフトと、他方の左右両側部にそれぞれ設けられて前記シャフトに摺動可能に外嵌するガイドとから構成されることを特徴とする車両用シートの電動伸縮装置。

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