JP5278268B2

JP5278268B2 - シート装置

Info

Publication number: JP5278268B2
Application number: JP2009220195A
Authority: JP
Inventors: 俊彦肥田; 好泊岩
Original assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: US20110084531A1; US8388067B2; JP2011068236A

Description

本発明は、シートバックをシートクッションに対して傾動可能なシート装置に関するものである。

従来、シートバックをシートクッションに対して傾動可能なシート装置として、下記特許文献１に開示される車両用シートが知られている。この車両用シートは、リクライニング調節をするウェビングと、シートバックを前倒ししてシートクッション上に折り重ねる操作のための操作ノブとの２つの操作手段を備えている。そして、ウェビングを操作するときはシートバックが必要以上に前倒れしないようにフリーヒンジ側でベースプレートの段部に係合するフック突部を有するロックレバーを設けることで、着座状態でリクライニング調節をした場合に、乗員がシートバックとシートクッションに挟まれる窮屈感を生じることを防止している。

特許第３５７８９０５号公報

ところで、上述のシートは、乗員の手動操作によりシートの折り畳みを行う構成であるため、前傾状態のシートを起立状態に傾動させる際に乗員の労力が必要となり煩わしいという問題がある。しかしながら、単にモータ等を採用してシートの傾動を電動化（自動化）すると、制御等を含めた構成が複雑になり製造コストが増大してしまう。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成にてシートの傾動を自動化し得るシート装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のシート装置では、床面に支持されるシートクッションとこのシートクッションに対して相対傾動可能に取り付けられて起立位置および前傾位置の間を傾動するシートバックとを備えるシート装置であって、前記シートバックを前傾方向へ付勢する付勢部材と、前記シートバックを前記起立位置にて相対傾動不能にロック可能なロック機構と、前記シートクッションに支持されて前記ロック機構のロック状態とロック解除状態とを切り替えるためのロックレバーであって、ロック解除方向に移動するとき前記ロック機構がロック解除状態になり、ロック解除状態中に前記シートバックが前記起立位置まで傾動するとロック方向に移動して前記ロック機構がロック状態になるロックレバーと、前記シートバックに軸支される歯車であって、前記前傾方向に対応する回動方向一側への回動により前記シートクッションに固定されるストッパに当接する第１当接部と回動方向他側への回動により前記ロックレバーをロック解除方向へ移動させるように当該ロックレバーに当接する第２当接部とを有する歯車と、前記歯車に噛合するモータ軸を有し前記シートバックに取り付けられるモータであって、前記モータ軸の回転方向一側への回転により前記歯車を前記回動方向一側に回動させ、前記モータ軸の回転方向他側への回転により前記歯車を前記回動方向他側に回動させるモータと、前記モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記シートバックが前記起立位置に位置するか否かを検知する検知手段と、前記シートバックを前記起立位置および前記前傾位置のいずれかの位置に傾動させるときに操作される操作手段と、を備え、前記モータ制御手段は、前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置に位置することが検知されるときに前記操作手段が操作されると、前記回動方向他側へ回動する前記歯車が前記第２当接部にて前記ロックレバーをロック解除方向に移動させて前記ロック機構がロック解除状態になるまで、前記モータ軸が回転方向他側へ回転するように前記モータを駆動制御し、前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置に位置しないことが検知されるときに前記操作手段が操作されると、前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置にあることが検知されるまで、前記モータ軸が回転方向一側へ回転するように前記モータを駆動制御することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のシート装置において、前記検知手段は、前記起立位置に位置する前記シートバックの一部と接触し、この接触状態が前記シートバックの前記起立位置から前傾方向への傾動により解除されることで、当該接触状態に基づいて前記シートバックが前記起立位置に位置するか否かを検知することを特徴とする。

請求項１の発明では、モータ制御手段は、検知手段によりシートバックが起立位置に位置することが検知されるときに操作手段が操作されると、回動方向他側に回動する歯車が第２当接部にてロックレバーをロック解除方向に移動させてロック機構がロック解除状態になるまで、モータ軸が回転方向他側へ回転するようにモータを駆動制御する。

このように、起立位置のシートバックを前傾方向へ傾動させるために操作手段が操作されると、モータ軸が回転方向他側へ回転することで歯車が回動方向他側に回動するため、第２当接部がロックレバーをロック解除方向に移動させる。これにより、ロック機構がロック解除状態になるので、付勢部材の付勢力により起立位置のシートバックを前傾方向へ自動的に傾動させることができる。

また、モータ制御手段は、検知手段によりシートバックが起立位置に位置しないことが検知されるときに操作手段が操作されると、検知手段によりシートバックが起立位置にあることが検知されるまで、モータ軸が回転方向一側へ回転するようにモータを駆動制御する。

このように、前傾位置のシートバックを起立方向へ傾動させるために操作手段が操作されると、モータ軸が回転方向一側へ回転することで歯車が回動方向一側へ回動するため、第１当接部がストッパに当接する。このため、モータ軸がさらに回転方向一側へ回転すると歯車はストッパに当接して回動できないので、モータが歯車に対して噛合した状態で回動方向他側に対応する方向に移動することとなる。このモータの移動により当該モータが取り付けられるシートバックも歯車に対して回動方向他側に対応する方向、すなわち、起立方向へ傾動するので、前傾位置のシートバックを付勢部材の付勢力に抗して起立方向へ自動的に傾動させることができる。

特に、手動でシートバックを傾動させる従来のシート装置に対して、上述した歯車やモータおよびモータ制御手段等を追加することで本発明に係るシード装置が実現されるので、簡易な構成にてシートの傾動を自動化することができる。

請求項２の発明では、検知手段は、起立位置に位置するシートバックの一部と接触し、この接触状態がシートバックの起立位置から前傾方向への傾動により解除されることで、当該接触状態に基づいてシートバックが起立位置に位置するか否かを検知するので、簡易な構成にてシートバックが起立位置に位置するか否かを検知することができる。

本発明のシート装置１０の一例を概念的に示す側面図である。シートクッションフレーム１１ａおよびシートバックフレーム１２ａの連結部分をセクタギヤ側から見た側面図である。シートクッションフレーム１１ａおよびシートバックフレーム１２ａの連結部分をリミットスイッチ側から見た側面図である。シート装置１０の電気的構成を示すブロック図である。リミットスイッチ３２の機能を説明する拡大図であり、図５（Ａ）はレバー３２ａおよび作動片１２ｂの接触状態を示し、図５（Ｂ）はその接触の解除状態を示す。ＥＣＵ３１によるシートの傾動処理の流れを例示するフローチャートである。シートバック１２の前傾方向への傾動を説明するためセクタギヤ側から見た側面図であり、図７（Ａ）は起立位置を示し、図７（Ｂ）は傾動中の状態を示し、図７（Ｃ）は前傾位置を示す。シートバック１２の前傾方向への傾動を説明するためリミットスイッチ側から見た側面図であり、図８（Ａ）は起立位置を示し、図８（Ｂ）は傾動中の状態を示し、図８（Ｃ）は前傾位置を示す。シートバック１２の起立方向への傾動を説明するためセクタギヤ側から見た側面図であり、図９（Ａ）は前傾位置を示し、図９（Ｂ）は傾動中の状態を示し、図９（Ｃ）は起立位置を示す。

以下、本発明に係るシート装置１０の一実施形態について図を参照して説明する。
シート装置１０は、例えば、自動車の後部座席として傾動可能に車載されており、図１に示すように、床面に支持されて乗員の座部を受けるシートクッション１１と、このシートクッション１１に対して相対傾動可能に取り付けられて起立位置および前傾位置の間を傾動し乗員の背部を受けるシートバック１２とを備えている。

図１〜図３に示すように、シートクッション１１の骨格となるシートクッションフレーム１１ａと、シートバック１２の骨格となるシートバックフレーム１２ａとは、連結軸２１およびロック部材２２を介して連結されている。このロック部材２２は、シートクッションフレーム１１ａが起立位置（図２および図３に示す位置）に位置するとき、シートクッションフレーム１１ａをシートバックフレーム１２ａに対して相対傾動不能にロックする機能を有するものである。なお、ロック部材２２は、特許請求の範囲に記載の「ロック機構」の一例に相当する。

シートバックフレーム１２ａは、連結軸２１の周囲に配置されるスパイラルスプリング２３により前傾方向（図２，３中のα_２方向）へ付勢されており、ロック部材２２がロック解除状態になると、スパイラルスプリング２３の付勢力により前傾方向に傾動する。この傾動により、シートバック１２がシートクッション１１に対して前傾することとなる。なお、スパイラルスプリング２３は、特許請求の範囲に記載の「付勢部材」の一例に相当する。

ロック部材２２には、そのロック状態とロック解除状態とを切り替えるためのロックレバー２４が設けられており、このロックレバー２４は、連結軸２１を中心として回動可能にシートクッションフレーム１１ａに支持されている。当該ロックレバー２４は、コイルバネ等の付勢部材（図示略）によりロック位置に付勢されており、この付勢力に抗してロック解除方向に移動することにより、ロック部材２２がロック解除状態になるように構成されている。また、ロックレバー２４は、ロック解除状態中にシートバック１２が起立位置まで傾動すると、上記付勢力によりロック方向に移動してロック部材２２がロック状態になるように構成されている。

また、シート装置１０は、セクタギヤ２５と、このセクタギヤ２５を回動させるためのモータ２６とを備えている。セクタギヤ２５は、連結軸２１を回動中心としてシートバックフレーム１２ａに軸支されており、外歯２５ａにてモータ２６のモータ軸に設けられるピニオンギヤ２６ａに常時噛合するように形成されている。このセクタギヤ２５は、略半円部分に外歯２５ａが形成され、その反対側には平面部分を有する第１当接部２５ｂおよび第２当接部２５ｃが形成されている。

モータ２６は、シートバックフレーム１２ａに取り付けられており、ピニオンギヤ２６ａが回転方向一側（図２中のβ_１方向）へ回転することにより、ピニオンギヤ２６ａに噛合するセクタギヤ２５が回動方向一側（図２中のγ_１方向）に回動する。このように回動方向一側へ回動するセクタギヤ２５は、第１当接部２５ｂにてシートクッションフレーム１１ａに固定される円柱状のストッパ２７に当接する。

また、ピニオンギヤ２６ａが回転方向他側（図２中のβ_２方向）へ回転することにより、セクタギヤ２５が回動方向他側（図２中のγ_２方向）へ回動する。このように回動方向他側へ回動するセクタギヤ２５は、第２当接部２５ｃにてロックレバー２４に当接して当該ロックレバー２４をロック解除方向に押圧する。なお、セクタギヤ２５は、特許請求の範囲に記載の「歯車」の一例に相当する。

また、図４に示すように、シート装置１０は、後述する傾動処理を実施することでモータ２６を駆動制御する電子制御装置としてのＥＣＵ３１と、リミットスイッチ３２と、操作スイッチ３３とを備えている。リミットスイッチ３２は、シートクッションフレーム１１ａに取り付けられており、図５（Ａ）にて示すように、レバー３２ａにて、起立位置に位置するシートバックフレーム１２ａの一部である作動片１２ｂと接触し、図５（Ｂ）にて示すように、シートバックフレーム１２ａの前傾方向へ傾動により上記接触状態が解除される。このため、リミットスイッチ３２は、上記接触状態に基づいてシートバック１２が起立位置に位置するか否かを検知する役割を果たし、レバー３２ａおよび作動片１２ｂが接触状態である場合、すなわち、シートバック１２が起立位置に位置する場合に、接触信号をＥＣＵ３１に出力する。なお、便宜上、図５（Ｂ）および後述する図８（Ｂ），（Ｃ）では、スパイラルスプリング２３の図示を省略している。また、ＥＣＵ３１は、特許請求の範囲に記載の「モータ制御手段」の一例に相当し、リミットスイッチ３２は、特許請求の範囲に記載の「検知手段」の一例に相当する。

また、操作スイッチ３３は、シートバック１２を起立位置および前傾位置のいずれかの位置に傾動させるときに同じボタンを操作する単一のボタン式スイッチであって、例えば、運転席側ドア等に配置されている。この操作スイッチ３３は、乗員により押動操作されると、操作信号をＥＣＵ３１に出力する。なお、操作スイッチ３３は、特許請求の範囲に記載の「操作手段」の一例に相当する。

ＥＣＵ３１は、モータ２６を駆動制御するための駆動回路を備えており、リミットスイッチ３２から接触信号が入力されるときに操作スイッチ３３から操作信号が入力されると、シートバック１２を前傾位置に傾動させるため、ピニオンギヤ２６ａを回転方向他側へ回転させるようにモータ２６を駆動制御する。また、ＥＣＵ３１は、リミットスイッチ３２から接触信号が入力されないときに操作スイッチ３３から操作信号が入力されると、シートバック１２を起立位置に傾動させるため、ピニオンギヤ２６ａを回転方向一側へ回転させるようにモータ２６を駆動制御する。

次に、ＥＣＵ３１によるシートの傾動処理について、図６〜図９を参照して説明する。
シートバック１２が図７（Ａ）および図８（Ａ）に示す起立位置に位置するときに、荷物の積み込み等を目的としてシートバック１２を前傾位置に傾動させたい乗員は、操作スイッチ３３を押動操作する。これにより、図６のステップＳ１０１にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１０３にてリミットスイッチ３２から接触信号が入力されているか否かについて判定される。

この段階では、リミットスイッチ３２のレバー３２ａおよび作動片１２ｂが接触状態であり、ＥＣＵ３１にはリミットスイッチ３２から接触信号が入力されていることから、ステップＳ１０３にてＹｅｓと判定される。続いて、ステップＳ１０５において、駆動処理がなされ、ピニオンギヤ２６ａが回転方向他側（図７のβ_２方向）へ回転するようにモータ２６が駆動制御される。

これにより、ピニオンギヤ２６ａに噛合するセクタギヤ２５は、回動方向他側（図７中のγ_２方向）に回動し、第２当接部２５ｃにてロックレバー２４に当接する。そして、さらなるピニオンギヤ２６ａの回転方向他側への回転によりセクタギヤ２５が回動方向他側に回動すると、ロックレバー２４は、第２当接部２５ｃによりロック解除方向に押圧されて、ロック部材２２がロック解除状態になる。

次に、ステップＳ１０７にてロック解除状態か否かについて判定され、上述のようにロック部材２２がロック解除状態になると（Ｓ１０７でＹｅｓ）、ステップＳ１１３にてモータの回転を停止する処理がなされる。そして、電源のオフ操作がなされてステップＳ１１５にてＹｅｓと判定されるまで、ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。なお、ステップＳ１０７の判定処理では、モータ２６からのパルスに応じて算出されるピニオンギヤ２６ａの回転位置からセクタギヤ２５の回動位置を推定してロック解除状態か否かを判定しているが、例えば、ロック解除状態が推定される推定時間の経過に応じてロック解除状態か否かを判定してもよいし、リミットスイッチ３２からの接触信号の入力が遮断することによりロック解除状態か否かを判定してもよい。

上述のようにロック部材２２がロック解除状態になると、シートバックフレーム１２ａとともにシートバック１２が、スパイラルスプリング２３の付勢力により自動的に前傾方向（図７，８のα_２方向）に傾動する（図７（Ｂ）および図８（Ｂ）参照）。このとき、リミットスイッチ３２はシートクッションフレーム１１ａに取り付けられているため、レバー３２ａによるシートバックフレーム１２ａの作動片１２ｂとの接触が解除されることから、ＥＣＵ３１にはリミットスイッチ３２からの接触信号が遮断されることとなる。

そして、シートバック１２が前傾位置まで傾動すると、シートバックフレーム１２ａがフレームストッパ１１ｂに当接して上記傾動が停止する（図７（Ｃ）および図８（Ｃ）参照）。

一方、シートバック１２が図９（Ａ）に示す前傾位置に位置するときに、シートバック１２を起立位置に傾動させたい乗員は、操作スイッチ３３を押動操作する。これにより、図６のステップＳ１０１にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１０３にてリミットスイッチ３２から接触信号が入力されているか否かについて判定される。

この段階では、リミットスイッチ３２から接触信号が遮断されていることから、ステップＳ１０３にてＮｏと判定される。続いて、ステップＳ１０９において、駆動処理がなされ、ピニオンギヤ２６ａが回転方向一側（図９中のβ_１方向）へ回転するようにモータ２６が駆動制御される。

これにより、ピニオンギヤ２６ａに噛合するセクタギヤ２５は、回動方向一側（図９中のγ_１方向）に回動し、第１当接部２５ｂにてストッパ２７に当接する。そして、さらなるピニオンギヤ２６ａの回転方向一側への回転によりセクタギヤ２５が回動方向一側に回動しようとすると、セクタギヤ２５はストッパ２７に当接して回動できないので、モータ２６がセクタギヤ２５に対して噛合した状態で回動方向他側に対応する方向に移動することとなる。

このモータ２６の移動により当該モータ２６が取り付けられるシートバックフレーム１２ａもセクタギヤ２５に対して回動方向他側に対応する方向、すなわち、起立方向（図９中のα_１方向）へ傾動する。これにより、図９（Ｂ）に示すように、モータ２６の駆動力に応じて前傾位置のシートバック１２をスパイラルスプリング２３の付勢力に抗して起立位置へ向けて自動的に傾動させることができる。

そして、図９（Ｃ）に示すように、シートバック１２が起立位置まで傾動したことにより、リミットスイッチ３２のレバー３２ａとシートバックフレーム１２ａの作動片１２ｂが接触状態になり、リミットスイッチ３２から接触信号が入力されると、ステップＳ１１１にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１１３にてモータの回転を停止する処理がなされる。

以上説明したように、本実施形態に係るシート装置１０では、ＥＣＵ３１は、リミットスイッチ３２によりシートバック１２が起立位置に位置することが検知されるときに操作スイッチ３３が操作されると、回動方向他側に回動するセクタギヤ２５が第２当接部２５ｃにてロックレバー２４をロック解除方向に移動させてロック部材２２がロック解除状態になるまで、ピニオンギヤ２６ａが回転方向他側へ回転するようにモータ２６を駆動制御する。

このように、起立位置のシートバック１２を前傾方向へ傾動させるために操作スイッチ３３が操作されると、ピニオンギヤ２６ａが回転方向他側へ回転することでセクタギヤ２５が回動方向他側に回動するため、第２当接部２５ｃがロックレバー２４をロック解除方向に移動させる。これにより、ロック部材２２がロック解除状態になるので、スパイラルスプリング２３の付勢力により起立位置のシートバック１２を前傾方向へ自動的に傾動させることができる。

また、ＥＣＵ３１は、リミットスイッチ３２によりシートバック１２が起立位置に位置しないことが検知されるときに操作スイッチ３３が操作されると、リミットスイッチ３２によりシートバック１２が起立位置にあることが検知されるまで、ピニオンギヤ２６ａが回転方向一側へ回転するようにモータ２６を駆動制御する。

このように、前傾位置のシートバック１２を起立方向へ傾動させるために操作スイッチ３３が操作されると、ピニオンギヤ２６ａが回転方向一側へ回転することで、回動方向一側へ回動するセクタギヤ２５が第１当接部２５ｂにてストッパ２７に当接する。このため、モータ２６がセクタギヤ２５に対して噛合した状態で回動方向他側に対応する方向に移動するため、当該モータ２６が取り付けられるシートバック１２もセクタギヤ２５に対して回動方向他側に対応する方向、すなわち、起立方向へ傾動するので、前傾位置のシートバック１２をスパイラルスプリング２３の付勢力に抗して起立方向へ自動的に傾動させることができる。

特に、手動でシートバック１２を傾動させる従来のシート装置に対して、上述したセクタギヤ２５やモータ２６およびＥＣＵ３１等を追加することで本発明に係るシード装置が実現されるので、簡易な構成にてシートの傾動を自動化することができる。

また、本実施形態に係るシート装置１０では、シートバック１２が起立位置に位置するか否かを検知するリミットスイッチ３２は、そのレバー３２ａにて起立位置に位置するシートバック１２の作動片１２ｂと接触し、この接触状態がシートバック１２の起立位置から前傾方向への傾動により解除されることで、当該接触状態に基づいてシートバック１２が起立位置に位置するか否かを検知するので、簡易な構成にてシートバック１２が起立位置に位置するか否かを検知することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記実施形態において、セクタギヤ２５に代えて、例えば、外歯歯車や内歯歯車などの歯車を採用してもよい。この場合、歯車には、第１当接部２５ｂおよび第２当接部２５ｃに相当する当接部が歯部と異なる部位に設けられる。このようにしても、セクタギヤ２５を採用する場合と同等の作用効果を実現することができる。

（２）シート装置１０は、自動車の後部座席として採用されることに限らず、例えば、車両などに搭載されるシートとして採用されてもよい。

１０…シート装置
１１…シートクッション
１１ａ…シートクッションフレーム
１２…シートバック
１２ａ…シートバックフレーム
２２…ロック部材（ロック機構）
２３…スパイラルスプリング（付勢部材）
２４…ロックレバー
２５…セクタギヤ（歯車）
２５ｂ…第１当接部
２５ｃ…第２当接部
２６…モータ
２６ａ…ピニオンギヤ（モータ軸）
２７…ストッパ
３１…ＥＣＵ（モータ制御手段）
３２…リミットスイッチ（検知手段）
３３…操作スイッチ（操作手段）

Claims

床面に支持されるシートクッションとこのシートクッションに対して相対傾動可能に取り付けられて起立位置および前傾位置の間を傾動するシートバックとを備えるシート装置であって、
前記シートバックを前傾方向へ付勢する付勢部材と、
前記シートバックを前記起立位置にて相対傾動不能にロック可能なロック機構と、
前記シートクッションに支持されて前記ロック機構のロック状態とロック解除状態とを切り替えるためのロックレバーであって、ロック解除方向に移動するとき前記ロック機構がロック解除状態になり、ロック解除状態中に前記シートバックが前記起立位置まで傾動するとロック方向に移動して前記ロック機構がロック状態になるロックレバーと、
前記シートバックに軸支される歯車であって、前記前傾方向に対応する回動方向一側への回動により前記シートクッションに固定されるストッパに当接する第１当接部と回動方向他側への回動により前記ロックレバーをロック解除方向へ移動させるように当該ロックレバーに当接する第２当接部とを有する歯車と、
前記歯車に噛合するモータ軸を有し前記シートバックに取り付けられるモータであって、前記モータ軸の回転方向一側への回転により前記歯車を前記回動方向一側に回動させ、前記モータ軸の回転方向他側への回転により前記歯車を前記回動方向他側に回動させるモータと、
前記モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記シートバックが前記起立位置に位置するか否かを検知する検知手段と、
前記シートバックを前記起立位置および前記前傾位置のいずれかの位置に傾動させるときに操作される操作手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、
前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置に位置することが検知されるときに前記操作手段が操作されると、前記回動方向他側へ回動する前記歯車が前記第２当接部にて前記ロックレバーをロック解除方向に移動させて前記ロック機構がロック解除状態になるまで、前記モータ軸が回転方向他側へ回転するように前記モータを駆動制御し、
前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置に位置しないことが検知されるときに前記操作手段が操作されると、前記検知手段により前記シートバックが前記起立位置にあることが検知されるまで、前記モータ軸が回転方向一側へ回転するように前記モータを駆動制御することを特徴とするシート装置。
前記検知手段は、前記起立位置に位置する前記シートバックの一部と接触し、この接触状態が前記シートバックの前記起立位置から前傾方向への傾動により解除されることで、当該接触状態に基づいて前記シートバックが前記起立位置に位置するか否かを検知することを特徴とする請求項１に記載のシート装置。