JP6100130B2 - 乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両、飛行機、船、電車等の乗物の乗員着座用のシートに関する。

車両用シートでは、乗員の体格、或いは乗員の好みに応じてヘッドレストの高さが調整可能とされているのが一般的である。しかし、シートバック自体の高さを調整するものはなく、乗員の体格の違いによって、シートバックの高さ位置が乗員の体格に対して必ずしも適切ではなくなってしまうことがある。
従来、車両用シートではなく、汎用のソファやアームチェアに適用可能な技術として、着座者の背中を支持するクッション体の高さを好みに応じて調整可能とした技術が下記特許文献１に開示されている。

特開２００３−２６５２６９号公報

特許文献１の技術を車両用シートに適用して、シートバックを乗員の体格に応じて調整可能とすることも考えられるが、実現困難な問題がある。即ち、特許文献１の技術では、バックレスト（車両用シートのシートバックに相当）に掛け渡されたストリップの両端にクッション体と重りとを各々固定して、重りの高さを調整することによりクッション体の高さを調整可能としている。そして、クッション体の調整後の位置保持は、クッション体と重りの重量バランス、並びにストリップとバックレストとの間の摩擦力によって行われている。しかし、特許文献１の技術を車両用シートに適用しても、クッション体の高さ位置を保持する力が弱く、車両の振動によりクッション体の調整後の高さ位置が変化してしまう可能性が高い。上記摩擦力を大きくして保持する力を強くすればクッション体の高さを調整する際に必要な操作力も大きくなってしまう。
このような問題に鑑み本発明の課題は、シートバックの高さ調整する際に必要な操作力は大きくしないで、高さ調整されたシートバックの高さ位置を保持する力を強くすることにより、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することにある。

本発明の第１発明は、着座乗員の体重を下方から支えるシートクッションと、着座乗員の上体をその背面側から支えるシートバックとを備える乗物用シートであって、シートバックが、骨格を成すバックフレームと、該バックフレームに対して昇降自在に支持され、着座乗員の背中を背面側から支持する支持板と、該支持板を前記バックフレームに対して昇降させる昇降機構とを備え、前記昇降機構は、昇降のための操作入力を逆転防止機構を介して出力し、該逆転防止機構は、出力側から入力側への動力伝達を阻止することを特徴とする。
第１発明によれば、着座乗員の背中を背面側から支持する支持板は、昇降機構によって昇降操作される。この昇降操作は逆転防止機構を介して行われる。そのため、支持板の昇降操作のための操作力は大きくされることなく、一旦操作された支持板の位置を保持する力は強くされる。従って、支持板に各種の振動が伝わっても、操作された支持板の位置が変化してしまうことが抑制され、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記昇降機構は、軸周りに回転操作される棒状のねじと、該ねじに対して螺合されてねじの回転に伴ってねじの軸方向に移動されるナットと、該ナットに結合されてナットの移動に応じて前記支持板を昇降させるリンクとを備えることを特徴とする。
第２発明によれば、ねじが回転操作されると、ナットが移動され、リンクを介して支持板が昇降される。ここでねじに螺合されたナットは逆転防止機構を構成するので、昇降される支持板の重力がリンクを介してナットに加えられてもナットは移動されることはない。従って、支持板に各種の振動が伝わっても、操作された支持板の位置が変化してしまうことが抑制され、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することができる。

本発明の第３発明は、上記第１発明において、前記昇降機構は、軸周りに回転操作されるウォームギヤと、該ウォームギヤに対して噛み合って回転されるウォームホイールと、該ウォームホイールの回転に応じて巻き取られて移動され、前記支持板を昇降させるケーブルとを備えることを特徴とする。
第２発明によれば、ウォームギヤが回転操作されると、ウォームホイールが回転され、ケーブルを介して支持板が昇降される。ここでウォームギヤとウォームホイールとの組合せは逆転防止機構を構成するので、昇降される支持板の重力がケーブルを介してウォームホイールに加えられてもウォームホイールは回転されることはない。従って、支持板に各種の振動が伝わっても、操作された支持板の位置が変化してしまうことが抑制され、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することができる。

本発明の第１実施形態である車両用シートの斜視図である。 上記第１実施形態のシートバックの分解斜視図である。 上記第１実施形態のシートバックの正面図である。 上記第１実施形態の駆動機構の拡大正面図である。 本発明の第２実施形態のシートバックの分解斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図６のＶＩＩ部の拡大図である。

＜第１実施形態＞
図１〜４は、本発明の第１実施形態を示す。この実施形態は、一人掛けの車両用シートに本発明を適用したものである。なお、以下の説明において、方向に関する記述は、車両用シートに着座した乗員の正面前方を前、その反対側を後、同乗員の左右各側を左右各方向とする。
車両用シート（以下、単にシートという）１０は、着座乗員の体重を下方から支えるシートクッション２００と、着座乗員の上体をその背面側から支えるシートバック１００とを備える。シートクッション２００は、スライドレール４００を介して車両フロアに固定され、シート１０の車両前後方向位置を任意に調整可能とされている。また、シートバック１００の上部にはヘッドレスト３００が固定されている。更に、シートバック１００はシートクッション２００に対してリクライニング角度を任意に調整可能とされており、両者間のヒンジ部には図示しないリクライナーが設けられている。リクライナーにはリクライニングレバー５１０が連結されており、このリクライニングレバー５１０の操作によってリクライナーのロックが解除されてシートバック１００のリクライニング角度が調整可能とされている。リクライナーはシールド５２０によって被われている。以上説明したシート１０の構成は公知のものである。

本発明の特徴として、シートバック１００は、前後方向にシートバック固定部１１０とシートバック可動部１２０とに分割されて成り、シートバック可動部１２０は、シートバック固定部１１０の正面側で、昇降可能とされ、しかもその上部を中心として、左右方向に回転自在に支持されている。なお、ヘッドレスト３００は、シートバック固定部１１０に対して上下調整可能に固定されている。また、シートバック可動部１２０は、シートバック固定部１１０に対して昇降したり、左右方向に回転するとき、ヘッドレスト３００や左右両側のシールド５２０と干渉しないように形成されている。

シートバック１００におけるシートバック固定部１１０の骨格は、一般的なシートバックの骨格と略同じであり、左右一対のサイドフレーム１１１の上部に跨ってアッパパイプ１１２が溶接にて一体に結合されて構成されている。また、アッパパイプ１１２の中央下部には、アッパブラケット１１４が溶接にて一体に結合され、サイドフレーム１１１の後部下方には、ロアパネル１１５が溶接、若しくはボルト締めにて一体に結合されている。サイドフレーム１１１の下端部には、コネクティングパイプ１１３が設けられ、左右のリクライナー（不図示）を連結させるために用いられている。以上のシートバック固定部１１０の骨格は、本発明のバックフレーム１１０ａを構成している。
アッパブラケット１１４の前面とロアパネル１１５の前面を通る面上には、昇降機構１３０を構成する逆Ｔ字形の板状の昇降フレーム１３１が設けられている。昇降フレーム１３１は、逆Ｔ字形の各辺に形成された貫通孔１３１ａ、及び上下方向に長い長孔１３１ｂ、１３１ｃを貫通する段付ボルト１３３、１３５、１３５と、これら段付ボルト１３３、１３５、１３５に締結されるナット１３４、１１５ａ、１１５ｂによってアッパブラケット１１４とロアパネル１１５に対して昇降自在に結合されている。なお、段付ボルト１３３は、アッパブラケット１１４に形成された長孔１１４ａも貫通している。また、昇降フレーム１３１の下部には、昇降フレーム１３１の板面を下方に僅かに延長してフランジ部１３１ｅが形成されている。

バックフレーム１１０ａの左右のサイドフレーム１１１には、これを貫通して駆動機構１４０を成すスクリュー（本発明のねじに相当）１４１が設けられている。スクリュー１４１の左側端には操作ノブ１４２が固定され、スクリュー１４１がサイドフレーム１１１を貫通したとき、左側のサイドフレーム１１１と操作ノブ１４２との間にはブッシュ１４５が介挿されている。また、右側のサイドフレーム１１１を貫通したスクリュー１４１の先端部にはナット１４６が締結されている。このようにしてスクリュー１４１は、左右のサイドフレーム１１１に対してスクリュー１４１の軸周りに回転自在とされている。一方、スクリュー１４１のねじ部にはナット１４３が螺合されており、スクリュー１４１が回転すると、その回転方向によってナット１４３は左右のいずれかの方向に移動するようにされている。ナット１４３には、リンク１４４の一端が回転自在に結合され、リンク１４４の他端はフランジ部１３１ｅに回転自在に結合されている。スクリュー１４１とナット１４３は、本発明の逆転防止機構を構成している。

以上のように昇降機構１３０及び駆動機構１４０がバックフレーム１１０ａに設けられているため、操作ノブ１４２をスクリュー１４１の軸周りに回転操作すると、ナット１４３が左右方向に移動し、それに伴いリンク１４４が昇降フレーム１３１を昇降動作させる。具体的には、ナット１４３の左右方向への移動に伴いリンク１４４の一端も左右方向に移動する。リンク１４４の他端が結合された昇降フレーム１３１は上下方向には移動可能とされているが、左右方向には移動されないため、リンク１４４は昇降フレーム１３１を昇降させることになる。

昇降フレーム１３１の前面には、支持板１２１が配置されている。支持板１２１は、その中央上部に形成された長孔１２１ａを貫通する段付ボルト１２４によって昇降フレーム１３１の上部で、且つ貫通孔１３１ａの下部に固定されている。段付ボルト１２４の先端にはナット１３６が締結されている。
支持板１２１の中央下部には、上下に隣接して一対のローラ１２５が設けられている。一方、昇降フレーム１３１の下部前面には、下方に凸の円弧形状の案内板１３２が一体に設けられている。一対のローラ１２５は、案内板１３２を上下から挟むように配置され、支持板１２１が段付ボルト１２４を中心に左右方向に回転されるとき、支持板１２１の下部は一対のローラ１２５が案内板１３２の表面上を転がり、案内板１３２の円弧形状に沿って回転される。また、上述のように昇降フレーム１３１が昇降されるときは、支持板１２１は案内板１３２及びローラ１２５を介して昇降フレーム１３１に追随して昇降される。ここで、長孔１２１ａが上下方向に長く形成されている理由は、支持板１２１における段付ボルト１２４と一対のローラ１２５の隣接部との距離が、昇降フレーム１３１における貫通孔１３１ｄと案内板１３２との距離に対してずれるのを吸収するためである。従って、長孔１２１ａを長孔とせず、代わりに貫通孔１３１ｄを長孔としても同様の目的は達成できる。なお、支持板１２１と昇降フレーム１３１との間にはスラストベアリング（不図示）を挿入配置し、段付ボルト１２４と長孔１２１ａとの間にはラジアルベアリング（不図示）を挿入配置し、或いはそれらの組み合わせたものを挿入配置することができる。それにより昇降フレーム１３１に対する支持板１２１の回転抵抗を抑制することができる。また、スラストベアリングを用いた場合は、支持板１２１の支持におけるヨー剛性を高めることができる。
図２では、図示を省略したが、図１に示されるように、支持板１２１の前面には、バックパッドとシートカバーが被せられて、通常のシートバックと同様の外形形状を成すように形成されている。

以上の第１実施形態によれば、スクリュー１４１が回転操作されると、ナット１４３が左右に移動され、リンク１４４を介して昇降フレーム１３１及び支持板１２１が昇降される。ここでスクリュー１４１に螺合されたナット１４３は逆転防止機構を構成するので、昇降される支持板１２１の重力がリンク１４４を介してナット１４３に加えられてもナット１４３は移動されることはない。そのため、支持板１２１の昇降操作のための操作力は大きくされることなく、一旦操作された支持板１２１の位置を保持する力は強くされる。従って、支持板１２１に各種の振動が伝わっても、操作された支持板１２１の位置が変化してしまうことが抑制され、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することができる。
また、支持板１２１は、上部を中心に下部が左右方向に回転自在とされているため、車両の進行方向を転換するときの乗員の上体の左右方向への動きに合わせてシートバック可動部１２０を動かすことができる。その結果、乗員は上体をスムースに動かすことができる。また、そのように乗員が上体を動かすとき、シートバック可動部１２０が追随して動くため、乗員が疲労回復のため上体を動かすことが容易となる。

＜第２実施形態＞
図５〜７は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が、上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、第１実施形態における昇降機構１３０と駆動機構１４０を、第２実施形態では昇降機構１５０と駆動機構１６０に変更した点である。
第２実施形態における昇降機構１５０は、ケーブル１５１によってプーリ１５２が上下動されるように構成され、プーリ１５２はシートバック可動部１２０と一体に結合されている。具体的には、ケーブル１５１は、アッパパネル１１６とロアパネル１１７とに各端部１５１ａ、１５１ｂが固定されている。ケーブル１５１の一端１５１ａは、ボルト１５５によってアッパパネル１１６の貫通孔１１６ｂに固定され、ケーブル１５１の他端１５１ｂは、ボルト１５６によってロアパネル１１７の貫通孔１１７ａに固定されている。ケーブル１５１は、その一端１５１ａからプーリ１５２の外周の下側を通って滑車１５３、１５４に案内されて方向転換された後、更にプーリ１５２の外周の上側を通って他端１５１ｂに至っている。滑車１５３は、アッパパネル１１６の貫通孔１１６ｃに回転自在に固定され、滑車１５４は、ロアパネル１１７の貫通孔１１７ｂに回転自在に固定されている。
滑車１５３、１５４の間に位置するケーブル１５１は、駆動機構１６０によって駆動されるように構成されている。駆動機構１６０は、ウォームギヤ１６２とウォームホイール１６３とを組み合わせた逆転防止機構を中心に構成されている。ウォームギヤ１６２は操作ノブ１６１によって回転されるように一体に構成され、ウォームホイール１６３はケーブル巻取器１６４を回転するように一体に構成されている。そして、ケーブル巻取器１６４に巻き取られるようにケーブル１５１が巻き付けられている。ケーブル巻取器１６４は、滑車１５３側のケーブル１５１を巻き取ると、滑車１５４側のケーブル１５１を巻き戻すように機能する。その結果、滑車１５３側のケーブル１５１を引張って、滑車１５４側に送り出すことになる。反対に、ケーブル巻取器１６４が逆方向に回転されると、ケーブル巻取器１６４は、滑車１５４側のケーブル１５１を巻き取って、滑車１５３側のケーブル１５１を巻き戻すことになり、滑車１５４側のケーブル１５１を引張って、滑車１５３側に送り出すことになる。なお、ウォームギヤ１６２と操作ノブ１６１は、左側のサイドフレーム１１１に回転自在に固定され、操作ノブ１６１とサイドフレーム１１１との間にはブッシュ１６５が介挿されている。

シートバック可動部１２０は、第１実施形態の場合と同様に、支持板１２１の前面側にバックパッド１２２が被せられ、更にバックパッド１２２の上からバックカバー１２３が被せられて支持板１２１の端部に固定されている。
支持板１２１の中央上部には、貫通孔１２１ｂが穿設され、支持板１２１のバックパッド１２２に被われた側には、貫通孔１２１ｂの周りにナット１２７が溶接固定されている。このナット１２７には、段付ボルト１２６が締結され、それにより段付ボルト１２６にベアリング１２９を介してプーリ１５２が挟持されている。ここで、段付ボルト１２６はアッパパネル１１６の長孔１１６ａを貫通しており、ベアリング１２９と支持板１２１との間にはスペーサ１２８が挟まれている。従って、プーリ１５２は、段付ボルト１２６及び支持板１２１に対して回転自在とされている。また、シートバック可動部１２０も、アッパパネル１１６及びプーリ１５２に対して段付ボルト１２６と共に回転自在とされている。

以上の構成により、操作ノブ１６１を回転操作すると、ケーブル巻取器１６４がケーブル１５１を巻き取って移動させる。その結果、ケーブル１５１の一端１５１ａと滑車１５３との間のケーブル１５１ｃ、若しくはケーブル１５１の他端１５１ｂと滑車１５４との間のケーブル１５１ｄの一方の長さが短くされれば、他方の長さが長くされ、ケーブル１５１ｃとケーブル１５１ｄとの間に挟まれたプーリ１５２が上下に移動される。そのため、プーリ１５２と一体にされた支持板１２１が長孔１１６ａに沿って上下動され、シートバック可動部１２０が昇降されることになる。

このように、操作ノブ１６１を介してウォームギヤ１６２が回転操作されると、ウォームホイール１６３が回転され、ケーブル１５１を介して支持板１２１が昇降される。ここでウォームギヤ１６２とウォームホイール１６３との組合せは逆転防止機構を構成するので、昇降された支持板１２１の重力がケーブル１５１を介してウォームホイール１６３に加えられてもウォームホイール１６３は回転されることはない。そのため、支持板１２１の昇降操作のための操作力は大きくされることなく、一旦操作された支持板１２１の位置を保持する力は強くされる。従って、支持板１２１に各種の振動が伝わっても、操作された支持板１２１の位置が変化してしまうことが抑制され、シートバックの高さ調整を可能とされた乗物用シートを実現することができる。
また、シートバック可動部１２０は、上部に設けられた段付ボルト１２６を中心に下部が左右方向に回転自在とされているため、車両の進行方向を転換するときの乗員の上体の左右方向への動きに合わせてシートバック可動部１２０を動かすことができる。その結果、乗員は上体をスムースに動かすことができる。また、そのように乗員が上体を動かすとき、シートバック可動部１２０が追随して動くため、乗員が疲労回復のため上体を動かすことが容易となる。

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、
１．逆転防止機構は、ボール減速機構等の各種減速機構によって構成しても良い。
２．上記実施形態では、一人掛けの車両用シートに本発明を適用したが、複数人掛けのシートに本発明を適用しても良い。

１０ 車両用シート
１００ シートバック
１１０ シートバック固定部
１１０ａ バックフレーム
１１１ サイドフレーム
１１２ アッパパイプ
１１３ コネクティングパイプ
１１４ アッパブラケット
１１４ａ 長孔
１１５ ロアパネル
１１５ａ、１１５ｂ ナット
１１６ アッパパネル
１１６ａ 長孔
１１６ｂ、１１６ｃ 貫通孔
１１７ ロアパネル
１１７ａ、１１７ｂ 貫通孔
１２０ シートバック可動部
１２１ 支持板
１２１ａ 長孔
１２１ｂ 貫通孔
１２２ バックパッド
１２３ バックカバー
１２４ 段付ボルト
１２５ ローラ
１２６ 段付ボルト
１２７ ナット
１２８ スペーサ
１２９ ベアリング
１３０ 昇降機構
１３１ 昇降フレーム
１３１ａ 貫通孔
１３１ｂ、１３１ｃ 長孔
１３１ｄ 貫通孔
１３１ｅ フランジ部
１３２ 案内板
１３３ 段付ボルト
１３４ ナット
１３５ 段付ボルト
１３６ ナット
１４０ 駆動機構（逆転防止機構）
１４１ スクリュー（ねじ）
１４２ 操作ノブ
１４３ ナット
１４４ リンク
１４５ ブッシュ
１４６ ナット
１５０ 昇降機構
１５１、１５１ｃ、１５１ｄ ケーブル
１５１ａ ケーブルの一端
１５１ｂ ケーブルの他端
１５２ プーリ
１５３、１５４ 滑車
１５５、１５６ ボルト
１６０ 駆動機構（逆転防止機構）
１６１ 操作ノブ
１６２ ウォームギヤ
１６３ ウォームホイール
１６４ ケーブル巻取器
１６５ ブッシュ
２００ シートクッション
３００ ヘッドレスト
４００ スライドレール
５１０ リクライニングレバー
５２０ シールド

Claims (4)

1. 着座乗員の体重を下方から支えるシートクッションと、着座乗員の上体をその背面側から支えるシートバックとを備える乗物用シートであって、
   シートバックが、左右一対の側部が上部および下部で互いに連結されて骨格を成すバックフレームと、該バックフレームに対して、その前面側で昇降自在に支持され、着座乗員の背中を背面側から支持する支持板と、該支持板を前記バックフレームに対して昇降させる昇降機構とを備え、
   前記昇降機構は、昇降のための操作入力を逆転防止機構を介して出力し、
   該逆転防止機構は、出力側から入力側への動力伝達を阻止し、
   前記支持板の前面には、バックパッドおよびシートバック用シートカバーの全体が被せられていることを特徴とする乗物用シート。
2. 請求項１において、
   前記昇降機構は、軸周りに回転操作される棒状のねじと、該ねじに対して螺合されてねじの回転に伴ってねじの軸方向に移動されるナットと、該ナットに結合されてナットの移動に応じて前記支持板を昇降させるリンクとを備えることを特徴とする乗物用シート。
3. 請求項１において、
   前記昇降機構は、軸周りに回転操作されるウォームギヤと、該ウォームギヤに対して噛み合って回転されるウォームホイールと、該ウォームホイールの回転に応じて巻き取られて移動され、前記支持板を昇降させるケーブルとを備えることを特徴とする乗物用シート。
4. 請求項１において、
   前記支持板はバックフレームの前部に配設され、その上部を左右方向に回動自在に支持されていることを特徴とする乗物用シート。

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