JP4729407B2 - リフタ付きベルトインシート - Google Patents

Description

本発明は、リフタ付きベルトインシートに関し、衝突時の衝撃に耐えられるように強度を向上させたものである。

車両のシートには、シートを車体床面に対して上下移動できるようにしたリフタ付きシートがある。リフタ付きのシートは、主として運転者がアイポイントの高さを調整するために設けられるものなので、一般的には運転席のシートに設けられる。リフタ付きシートは、車体床面とシートとの間であって、前側左右と後側左右との一方に一対の駆動リンクを設け、他方に一対の従動リンクを設け、一対の駆動リンクを駆動する駆動機構を設けて構成されている。

そして、このリフタ付きシートにシートベルトのリトラクタを内蔵する要求が高まっており、リフタ付きベルトインシートの開発が望まれている。従来、シートベルトのリトラクタは車体に結合されているため、車両の衝突時にシートに乗員の体重が加わることは無かったが、シートにシートベルトのリトラクタを内蔵すると、車両の衝突時に乗員に加わる慣性力がシートベルトを介してシートに加わる。このため、シートに加わる大きな荷重に耐えるだけの強度が必要になる。

従来のリフタ付きベルトインシートとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。これは、シート側部材である左右のサイドフレームとして閉断面を形成するボックス形状を採用し、前後の従動リンク，駆動リンクは一対のリフタリンクを用いている。また、車両の衝突時に乗員に加わる慣性力がサイドフレームと駆動機構を構成する連結アームとを介してセクタギヤに加わるが、連結アームを逆Ｕ字形に曲げてその内部にセクタギヤの偏心位置を配置して軸支持しているので、連結アームとセクタギヤとの結合部の強度を大きくすることができる。
特開２００５−１１２１０４号公報

ところが、左右に配置したボックス形状のサイドフレームの内部に連結アームとセクタギヤとの結合部が配置されるため、組み付けに労力がかかり、リフタ付きベルトインシートの大量生産には適しない。

そこで本発明は、上記の課題を解決し、強度が大きくかつ組み付けが容易なリフタ付きベルトインシートを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、車体床面とシート側部材との間であって、シート側部材の後側に一対の駆動リンクを介在させる一方、前側に一対の従動リンクを介在させ、前記シート側部材に車体左右方向に沿う操作軸を回動自在に支持すると共に該操作軸には駆動手段により駆動されるセクタギヤを固定し、該セクタギヤには前記操作軸とは偏心した位置に前記操作軸と略平行に突出する偏心軸を設け、該偏心軸に、前記セクタギヤの回動を前記駆動リンクに伝達するために前記シートの前後方向へ設けられた連結アームの前端部を回動自在に連結したリフタ付きベルトインシートにおいて、前記操作軸に前記セクタギヤと略平行に補強アームを溶接固定して設け、前記セクタギヤと前記補強アームとの間に前記連結アームの前端部を介在させると共に、前記連結アームの前端部を回動自在に支持する前記偏心軸を前記セクタギヤと前記補強アームとにより両端支持し、これらを一体化することにより、前記連結アームから前記セクタギヤに作用する曲げモーメントを小さくしたことを特徴とする。

この発明によれば、補強アームを設けることにより、操作軸に結合されて相互に略平行なセクタギヤと補強アームとの間に偏心軸が両端支持された状態で設けられる。このため、車両衝突時に乗員に加わる慣性力がシートベルトを介してシート側部材に加わり、更にシート側部材から連結アームを介して偏心軸に伝わっても、偏心軸が両端支持されていることから、偏心軸を介してセクタギヤに加わる曲げモーメントが小さくなり、セクタギヤの倒れによりセクタギヤと駆動手段との噛み合いがずれるのが抑制される。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のリフタ付きベルトインシートにおいて、前記操作軸は、前記セクタギヤと前記補強アームとが固定される一端部が中実材によって形成され、該中実材に接続される部分は中空材によって形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、シート側部材に支持される操作軸の一端部が中実材によって形成されているので、操作軸が軸受により支持される部分である軸支持部が、車両の衝突時に作用する荷重によって潰れるのが抑止され、衝突により操作軸と駆動手段との軸間距離が変化してセクタギヤに対する駆動手段の噛み合いがずれるのが抑制され、噛み合いのずれによる強度の低下が抑止される。また、操作軸の一部に中空材を用いることにより重量の増加を最小限に抑えることができ、操作軸の軽量化により組み付けの際の作業性が向上する。

本発明に係るリフタ付きベルトインシートによれば、補強アームを設けることにより、操作軸に結合されて相互に略平行なセクタギヤと補強アームとの間に偏心軸が両端支持され、車両衝突時に乗員に加わる慣性力がシートベルトを介してシート側部材に加わり、更にシート側部材から連結アームを介して偏心軸に伝わっても、偏心軸が両端支持されていることから、偏心軸を介してセクタギヤに加わる曲げモーメントが小さくなる。このため、セクタギヤの倒れが抑制され、セクタギヤに対する駆動手段の噛み合いのずれが抑制され、これによって噛み合いのずれによる強度の低下が阻止される。

以下、本発明によるリフタ付きベルトインシートの実施の形態を説明する。

図１はリフタ付きベルトインシートであって、上部にベルト引出部を有するシートバックの右側の部分を示す斜視図である。下部にバックルを有するシートバックの左側の部分は右側の部分と略対称に構成されているので、右側の部分を中心に説明する。

リフタ付きベルトインシートのシート側部材は、シートクッションを取り付けるためのサイドブラケット１とシートバックを取り付けるためのアームブラケット２とによって構成されている。一方、車体床面にはシートスライド機構３が設けられている。

シートスライド機構３は、図１，図５に示すように、床面に結合されたロアレール３ａと、該ロアレール３ａに沿ってスライド可能に設けられたアッパレール３ｂとによって構成されている。ロアレール３ａは上部が開口する略コ字形断面の両端を内方へ折り返した形状であり、該ロアレール３ａの外面にはコ字形断面の補強部材３ｄが溶接結合されており、ロアレール３ａに上方へ向かって折り曲げる荷重が作用したときに、ロアレール３ａの両側壁が開かないように両側から挟むと共に、ロアレール３ａが長さ方向で反りを生じないように補強している。アッパレール３ｂの上にはＪ字形断面の支持ブラケット３ｅがボルトとナット等により結合され、支持ブラケット３ｅの上には上方へ立ち上がる一対のプレート片３ｆ，３ｇをボックス状に結合したベースプレート３ｈが溶接結合されている。支持ブラケット３ｅにはシートベルトの下部が結合される。

このシートスライド機構３とシート側部材であるサイドブラケット１との間であって、サイドブラケット１の前側と後側とのうちの前側には一対の従動リンクのうちのひとつである従動リンク４が設けられ、後側には一対の駆動リンクのうちのひとつである駆動リンク５が設けられている。従動リンク４の下部は回動軸４ａを介してベースプレート３ｈの上部に回動自在に結合され、従動リンク４の上部は軸受部材１ａおよび回動軸４ｂを介してサイドブラケット１に回動自在に結合されている。駆動リンク５は略三角形状であり、駆動リンク５の下部はＵ字状に曲げて略三角形にした軸受部材３ｉおよび回動軸５ａを介してベースプレート３ｈの上面に回動自在に結合され、駆動リンク５の上部は、三角形の頂点の一方が回動軸５ｂを介してサイドブラケット１に回動自在に結合されている。

一方、図２のＢ−Ｂ矢視図を図４に示すように、駆動リンク５を駆動するための駆動手段としての操作ハンドル６が、サイドブラケット１の外側である車両のドア側に設けられている。操作ハンドル６は、手動により図示しない取手等を介してハンドル６ａを回すことにより出力軸６ｂをいずれの方向へも回すことができるが、逆に出力軸６ｂ側から回されることがないように構成されている。図４に示すように、操作ハンドル６の出力軸６ｂをサイドブラケット１に形成された孔１ｃに、サイドブラケット１の外部から挿通させた状態で、操作ハンドル６がサイドブラケット１に結合されている。出力軸６ｂにはピニオンギヤ６ｃが一体に形成されており、該ピニオンギヤ６ｃと噛み合うセクタギヤ７が操作軸部８に一体的に固定されている。ここで、操作ハンドルに対して出力軸を軸方向に着脱できる構成のものが存在するが、本実施の形態では、操作ハンドル６として、出力軸６ｂが軸方向に抜き取ることができない構成のものが用いられている。

図２のＡ−Ａ矢視図を図３に示すように、セクタギヤ７が設けられた操作軸部８は円柱形の中実材により形成され、操作軸部８は車体左右方向に沿って設けられると共にサイドブラケット１に軸受ブッシュ１ｄを介して回動自在に支持されている。図２に示すように、セクタギヤ７における操作軸部８とは偏心した位置に、操作ハンドル６とは反対側へ向かって、操作軸部８と略平行に突出する偏心軸９が設けられている。該偏心軸９には、連結アーム１０の前端部が回動自在に連結されている。連結アーム１０は、セクタギヤ７の回動を前記駆動リンク５に伝達するためにシートの前後方向へ長く設けられ、連結アーム１０の後端部は前記駆動リンク５の三角形の残りの頂点部の位置に回動軸１２を介して回動自在に連結されている。セクタギヤ７を往復回動させることにより、連結アーム１０を車体前後方向へ往復移動させ、これにより駆動リンク５と更には従動リンク４とを回動させ、サイドブラケット１を昇降させるようになっている。

偏心軸９と連結アーム１０の前端部との連結部の構造を詳細に説明する。車両の衝突時に偏心軸９は連結アーム１０から車体前方へ向かう大きな荷重を受け、セクタギヤ７と共に倒される虞がある。これを防止する目的で、図３に示すように偏心軸９を両端支持するために補強アーム１１がセクタギヤ７と略平行に配置されている。この補強アーム１１は操作軸部８および偏心軸９に結合されることにより一体に設けられている。即ち、補強アーム１１は操作軸部８と別個に成形され、補強アーム１１に形成された２つの孔の一方を操作軸部８に挿入して溶接固定すると共に、他方の孔に偏心軸９を挿入してナット９ｃでねじ止めすることにより、これらが一体化されている。図４に示すように、偏心軸９にはセクタギヤ７と連結アーム１０との間隔を調整して連結アーム１０の曲がりを少なくするためにフランジ部９ｄが形成されており、偏心軸９の一方側をセクタギヤ７の孔に挿通してカシメることによりカシメ部９ａが形成され、他方側は連結アーム１０，カラー９ｅ，補強アーム１１の夫々の孔に挿通され、おねじ部９ｂにナット９ｃがねじ込まれている。カラー９ｅは、おねじ部９ｂの終端部である段部までねじ込まれたナット９ｃと前記フランジ部９ｄとの間で連結アーム１０が相対的に回動できるように隙間調整するために設けられている。操作軸部８を中心としてセクタギヤ７と共にカシメ部９ａが回動するので、カシメ部９ａがサイドブラケット１の内周面に接触しないように、サイドブラケット１の内周面には操作軸部８を中心とする円弧状の溝１ｂがプレス成形により形成されている。

一方、連結アーム１０の後端部は図４のようにして駆動リンク５に連結されている。頭部１２ａを有する回動軸１２が駆動リンク５，連結アーム１０，平座金１２ｂの孔に挿通され、回動軸１２に形成されたねじ部にナット１２ｃがねじ込まれている。

次に、操作軸部８，セクタギヤ７，補強アーム１１，偏心軸９，連結アーム１０の組付けについて説明する。組み付けは以下の手順で行われる。即ち、図３において、カシメることにより予め偏心軸９を突設したセクタギヤ７を操作軸部８の一端側の所定位置に溶接固定し、次いで連結アーム１０の前端部に設けた孔に偏心軸９の端部を挿入した後、補強アーム１１の一方の孔に操作軸部８を挿入するとともに、補強アーム１１の他方の孔にカラー９ｅを介して偏心軸９の端部を挿通させ、該偏心軸９の端部のおねじ部９ｂにナット９ｃをねじ込む。最後に、操作軸部８と補強アーム１１とを溶接結合し、操作軸部８，セクタギヤ７，補強アーム１１，偏心軸９，連結アーム１０のサブ組立が完了する。なお、操作軸部８が長い場合には、補強アーム１１の一方の孔に操作軸部８を挿入した後にセクタギヤ７を操作軸部８に溶接するようにしてもよい。これらの組み付けたものをサイドブラケット１へ組付ける際には、操作軸部８を軸受ブッシュ１ｄに挿入し、操作軸部８をセクタギヤ７と共に図２の時計方向へ回転させながら、セクタギヤ７を操作ハンドル６のピニオンギヤ６ｃに噛み合わせる。なお、軸受ブッシュ１ｄからサイドブラケット１の外側に突出した操作軸部８の端部をプッシュナット等で抜け止めしてもよい。

このあと、連結アーム１０の後端部を駆動リンク５に連結させる。これにより、セクタギヤ７を組付け時と反対の方向である図２の反時計方向へ回動させたとき、セクタギヤ７の下部には歯がないので、ピニオンギヤ６ｃとの噛み合いがずれることになるが、連結アーム１０の前端部下面が操作軸部８に当接して干渉するため、セクタギヤ７のそれ以上の回動が規制され、セクタギヤ７とピニオンギヤ６ｃとの噛み合いのずれが阻止される。なお、セクタギヤ７が時計方向へ回動する際の規制は、セクタギヤ７に無歯部を設けてピニオンギヤ６ｃが噛み合わない構成を採用することによって行なわれている。

車両の衝突時には、乗員に加わる慣性力がシートベルトを介してアームブラケット２の上部に加わり、更にアームブラケット２からサイドブラケット１へ伝わり、サイドブラケット１から回動軸５ｂおよび駆動リンク５を介して連結アーム１０に伝わる。そして、図４に示すように連結アーム１０に矢印（イ）に示す方向の荷重が加わる。この荷重は、操作軸部８を支持するサイドブラケット１の孔の位置と、セクタギヤ７と操作ハンドル６のピニオンギヤ６ｃとの噛み合い部の位置とに作用するが、これらの位置と連結アーム１０の位置とは、車体の左右方向にずれている。このため、セクタギヤ７にはカシメ部９ａの近傍を中心として矢印（ロ）で示す曲げモーメントが加わり、セクタギヤ７の先端の歯を設けた部分が矢印（ハ）で示すようにピニオンギヤ６ｃから離れる方向へずれようとするが、連結アーム１０が連結されている偏心軸９は、本発明ではセクタギヤ７と補強アーム１１とにより両端支持されているため、セクタギヤ７に作用する矢印（口）方向の曲げモーメントを小さくすることができる。これによりセクタギヤ７の倒れが抑制され、ピニオンギヤ６ｃに対するセクタギヤ７の噛み合いのずれが防止されるため、噛み合いのずれによる強度の低下を阻止できる。

このほか、セクタギヤ７の先端の部分が出力軸６ｂの軸方向へ倒れるのを規制するため、規制部材１３が設けられている。規制部材１３の構成を以下に説明する。図６に示すように、規制部材１３は、規制部材１３に形成された挿通孔１３ａに出力軸６ｂの先端が貫通した状態で設けられている。そして、規制部材１３のうちのピニオンギヤ６ｃと噛み合うセクタギヤ７が配置される一方を除いた３方側に軸方向へ突出するように屈曲成形されて結合部１３ｂ〜１３ｄが形成され、該結合部１３ｂ〜１３ｄがサイドブラケット１の内面に溶接結合されている。図４に示すように、挿通孔１３ａに挿通された出力軸６ｂの先端には、規制部材１３が出力軸６ｂから抜ける方向へ変位するのを規制するストッパとしてのナット１４が、円板１５を介してねじ込まれている。円板１５はねじ部の終端部である段部とナット１４との間に挟まれ、出力軸６ｂと一体に回転する。

図６，図７に示すように、出力軸６ｂの軸方向であって規制部材１３のセクタギヤ７と対向する内側の面に、セクタギヤ７へ向かって突出する凸部１３ｅが形成されている。凸部１３ｅはセクタギヤ７が配置される一方側に挿通孔１３ａを中心とする略半円の円弧に沿って形成されている。また、凸部１３ｅの長さ方向での中間部分には、略円弧形状の凸部１３ｆが凸部１３ｅよりも更に突出する状態に形成され、凸部１３ｅと凸部１３ｆとが２段階に形成されている。凸部１３ｆは、セクタギヤ７の倒れを規制すると共にセクタギヤ７が規制部材１３に接触した場合に、セクタギヤ７の歯先が直接に規制部材１３に接触するのを防止し、セクタギヤ７と摺動する摺動面積を小さくして摺動抵抗を低減するものである。

リフタ付きベルトインシートの右側の部分は図１のように構成されており、左側の部分も操作ハンドル６とセクタギヤ７が設けられていない点を除いて同様の構成になっている。そして、図３に示すように左右の操作軸部８の内端部には小径部８ａが形成され、該小径部８ａに中空材からなる連結軸部１６の両端を嵌合して結合することにより、左右の操作軸部８どうしが連結されて操作軸１８を構成している。このため、操作ハンドル６により右側のセクタギヤ７を回動させることにより、連結軸部１６を介して左右の連結アーム１０および駆動リンク５を同期して回動させることができる。また、図１に示すように、左右の回動軸５ｂどうしも同様にして連結軸１７を介して連結されている。

次に、リフタ付きベルトインシートの作用を説明する。

サイドブラケット１を昇降させてシートを上下に移動させるには、操作ハンドル６のハンドル部６ａを図示しない取手等を介していずれかの方向へ回動させる。すると、その回動が出力軸６ｂおよびピニオンギヤ６ｃを介してセクタギヤ７へ伝わり、セクタギヤ７が操作軸部８を中心としていずれかの方向へ回動する。セクタギヤ７と補強アーム１１との間を連結するように両端支持して設けた偏心軸９が車体前後方向へ移動するので、連結アーム１０を介して偏心軸９に連結されている駆動アーム５の上端が回動軸５ａを中心として回動し、該駆動アーム５にサイドブラケット１を介して連結された従動アーム４の上端も回動軸４ａを中心とし同じ方向へ回動する。これにより、サイドブラケット１が昇降する。右側の操作軸部８に連結軸部１６を介して連結された左側の操作軸部８も同期して回動するので、左右のサイドブラケット１が同期して昇降する。一方、乗員の体重がサイドブラケット１に加わり、セクタギヤ７側から出力軸６ｂが回転させられようとするが、操作ハンドル６の機能により回転が拘束されるため、シートが落ちることはない。

次に、車両が衝突事故を起こした場合の作用について説明する。シートベルトの肩の近傍はアームブラケット２の上部に結合されているので、車両衝突時に乗員に加わる車体前方への慣性力がシートベルトを介してアームブラケット２と更にはサイドブラケット１の後部に加わり、サイドブラケット１から回動軸５ｂおよび駆動リンク５を介して連結アーム１０へ伝わる。図４に矢印（イ）で示すように、連結アーム１０を車体前方へ押し出す荷重が偏心軸９に作用するが、セクタギヤ７と補強アーム１１とが偏心軸９を両端支持しているためセクタギヤ７を矢印（ロ）に示す方向へ回転させる曲げモーメントは小さく、セクタギヤ７の先端が矢印（ハ）に示す方向へ倒れてピニオンギヤ６ｃとの噛み合いがずれることを阻止できるため、セクタギヤ７とピニオンギヤ６ｃとの噛み合いのずれによる強度の低下を抑制することができる。

操作軸部８，セクタギヤ７，補強アーム１１，偏心軸９，連結アーム１０をサブ組み付けした後にサイドブラケット１の側方からこれらを差し込むようにして取付けることができるため、組み付けの作業性が良い。

また、規制部材１３がセクタギヤ７の先端の移動を規制するので、セクタギヤ７とピニオンギヤ６ｃとの噛み合いの外れが抑制される。規制部材１３はその周囲３方がサイドブラケット１に結合され、中心部がナット１４および円板１５により規制されているので、セクタギヤ７の先端の移動が規制部材１３により確実に規制される。このため、セクタギヤ７とピニオンギヤ６ｃとの噛み合いが確保される。

この発明によれば、連結アーム１０，偏心軸９，セクタギヤ７を介して操作軸部８に作用する荷重は、セクタギヤ７と補強アーム１１とが固定されると共にサイドブラケット１に支持される操作軸部８の軸支持部に伝わり、該軸支持部が軸受ブッシュ１ｄにより支持されるが、軸支持部は中実材によって形成されているため、軸支持部が潰れて変形することを防止でき、従って、操作軸部８とピニオンギヤ６ｃとの軸間距離の変化によるセクタギヤ７とピニオンギヤ６ｃとの噛み合いのずれが阻止され、噛み合いのずれによる強度低下が抑制される。また、操作軸１８の一部が中空材からなる連結軸部１６によって構成されているので、操作軸１８の重量の増加を最小限に抑えることができ、操作軸１８の軽量化により組み付けの際の作業性が向上する。

なお、本実施の形態では車体床面と駆動リンク，従動リンクとの間にシートスライド機構を介在させているが、シートスライド機構を介在させない構成にしてもよい。

リフタ付きベルトインシートの右側の部分を示す斜視図（実施の形態）。 リフタ付きベルトインシートの右側の部分を内側から見た構成図（実施の形態）。 図２のＡ−Ａ矢視図（実施の形態）。 図２のＢ−Ｂ矢視図（実施の形態）。 図２のＣ−Ｃ矢視図（実施の形態）。 サイドブラケットを内側からみた斜視図（実施の形態）。 サイドブラケットの内面に設けた規制部材に係り、（ａ）は左側面断面図、（ｂ）は平面断面図、（ｃ）は正面図（実施の形態）。

符号の説明

１…サイドブラケット（シート側部材）
３…シートスライド装置
４…従動リンク
５…駆動リンク
６…操作ハンドル
７…セクタギヤ
８ａ…操作軸部
９…偏心軸
１０…連結アーム
１１…補強アーム
１６…連結軸部
１８…操作軸

Claims (2)

1. 車体床面とシート側部材との間であって、シート側部材の後側に一対の駆動リンクを介在させる一方、前側に一対の従動リンクを介在させ、前記シート側部材に車体左右方向に沿う操作軸を回動自在に支持すると共に該操作軸には駆動手段により駆動されるセクタギヤを固定し、該セクタギヤには前記操作軸とは偏心した位置に前記操作軸と略平行に突出する偏心軸を設け、該偏心軸に、前記セクタギヤの回動を前記駆動リンクに伝達するために前記シートの前後方向へ設けられた連結アームの前端部を回動自在に連結したリフタ付きベルトインシートにおいて、
   前記操作軸に前記セクタギヤと略平行に補強アームを溶接固定して設け、
   前記セクタギヤと前記補強アームとの間に前記連結アームの前端部を介在させると共に、
   前記連結アームの前端部を回動自在に支持する前記偏心軸を前記セクタギヤと前記補強アームとにより両端支持し、これらを一体化することにより、前記連結アームから前記セクタギヤに作用する曲げモーメントを小さくしたことを特徴とするリフタ付きベルトインシート。
2. 請求項１に記載のリフタ付きベルトインシートにおいて、
   前記操作軸は、前記セクタギヤと前記補強アームとが固定される一端部が中実材によって形成され、該中実材に接続される部分は中空材によって形成されていることを特徴とするリフタ付きベルトインシート。

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