JP6647328B2

JP6647328B2 - 車両用シート

Info

Publication number: JP6647328B2
Application number: JP2018019430A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　智; 智伊藤; 太田　誠; 誠太田; 篤実櫻井; 健太平山; 賢一吉川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2038-02-06
Also published as: CN110116660A; US10703225B2; US20190241096A1; JP2019137102A; CN110116660B

Description

本開示は、車両の旋回時に着座者を安定して支持できる車両用シートに関する。

交差点やワインディング路等で旋回中の車両の内部では、着座者の身体に慣性力が働く。慣性力によって身体が安定しないと、乗り心地が悪化する。特に運転手の身体が安定しないと、運転操作に大きな注意力が要求され、快適な運転ができなくなる。このため、従来から、車両の旋回中に着座者を安定して支持するためのシートの構造が提案されてきた。

例えば、特許文献１及び２には、車両の旋回時に、シートクッションのサイドサポートが、上下方向にスライド移動又は左右方向を軸に上下に回動することにより、着座者を支持する構造が記載されている。特許文献３には、車両の旋回時に、サイドサポートが、前後方向を軸に回動して、着座者を支持する構造が記載されている。特許文献４には、車両の旋回時に、シートバックを旋回方向に向けることにより、着座者を支持する構造が記載されている。

実開昭６０−９７６３３号公報実開昭６０−９７６３４号公報特開２００４−４２７９２号公報国際公開２０１５／０３７６００号

特許文献１及び２に記載の構造では、左右のシートクッション間の幅が一定であり、着座者の左右方向の体格差に対応できなかった。特許文献３に記載の構造では、旋回時に遊端側が上方かつ互いに近づくようにサイドサポートが変位するが、その回動の軸間距離は一定であり、着座者の左右方向の体格差に対応できなかった。特許文献４に記載の構造では、旋回時において着座者の臀部を安定させることができなかった。

このような問題を鑑み、本発明は、着座者の左右方向の体格差に対応でき、車両の旋回時に安定して着座者の臀部を支持できる車両用シートを提供することを目的とする。さらに、本発明の少なくともいくつかの実施形態では、上記目的に加えて、旋回時の運転操作への影響を抑制できる車両用シートを提供することを目的とする。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る車両用シート（１）は、着座者の臀部を下方から支持する座面（８）、及び前記臀部を側方から支持するべく前記座面よりも上方に膨出するように前記座面の左右に配置され、それぞれ個々に前記座面に対して左右方向に摺動可能な左右１対のサイドサポート（９，９）を有するシートクッション（２）と、前記シートクッションの後端に結合されたシートバック（３）と、左右１対の前記サイドサポートの各々を個々に左右方向に摺動させる第１駆動機構（１１）と、前記第１駆動機構を制御する制御部（１２）とを有し、前記制御部は、車両の旋回時に旋回方向外側の前記サイドサポートを内側に向けて摺動させ、かつ該車両の旋回終了時に該サイドサポートを元の位置に戻すように、前記第１駆動機構を制御するように構成されたことを特徴とする。

この構成によれば、左右１対のサイドサポートが左右方向に摺動可能であるため、着座者の左右方向の体格差に応じて変位でき、車両の旋回時に適切な位置で、慣性力によって移動しようとする着座者の臀部を旋回方向の外側から安定して支持することができる。また、車両の旋回時に左右１対のサイドサポートの双方が連動して内側に変位すると、着座者の臀部を過度に圧迫して着座者に不快感を与えることになるが、左右１対のサイドサポートが個々に左右方向に摺動可能であるため、旋回方向の外側のサイドサポートのみが内側に移動し、内側のサイドサポートが変位しないことにより、着座者の臀部を過度に圧迫することを防止できる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る車両用シートは、上記構成において、前記車両用シートは、運転席用のシートであり、前記シートバックは、第２駆動機構（２６）によって前記着座者の胸郭（２１）を支持する上部（２３）が下部（２２）に対して前後に傾動する中折れ構造を有し、前記制御部は、前記車両の旋回時に前記上部を前傾させ、かつ該車両の旋回終了時に該上部を元の位置に戻すように、前記第２駆動機構を制御するように構成されたことを特徴とする。

車両の旋回時に、慣性力によって着座者である運転者の上体が臀部を支点として左右方向に傾いて、ステアリングホイールから運転者の上体が離れようとする。この構成によれば、シートバック３の上部２３が前傾するため、ステアリングホイールから運転者の上体までの距離の変化を抑制でき、その距離の変化によって生じる運転操作への影響が抑制され、運転者の負担を減らすことができる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る車両用シートは、上記構成の何れかにおいて、左右１対の前記サイドサポートの各々には、前記着座者及び該サイドサポート間の圧力（Ｐｓ）を検出する圧力センサ（２８）が設けられ、前記制御部は、前記車両の旋回時に、摺動させる前記サイドサポートに設けられた前記圧力センサによって検出された圧力が所定値（Ｐ_２）以上になるまで、該サイドサポートを内側に向かって摺動させるように構成されたことを特徴とする。

この構成によれば、着座者及びサイドサポート間の圧力によって旋回時におけるサイドサポートの位置が決まるため、サイドサポートが過度に着座者を圧迫して不快感を与えることを回避できる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る車両用シートは、上記構成の何れかにおいて、前記第１駆動機構は、両端部がそれぞれ前記座面及び前記サイドサポートに固定された引張コイルばね（１３）と、前記座面及び対応する前記サイドサポート間に配置されて空気圧によって左右方向に膨張収縮可能な袋体（１４）とを有することを特徴とし、又は、前記座面及び左右１対の前記サイドサポート間には、弾性体（１８）が配置されたことを特徴とする。

これらの構成によれば、座面及び左右１対のサイドサポート間には、袋体又は弾性体が配置されているため、隙間が生じず、車両用シート１の外観が損なわれない。

本発明によれば、着座者の左右方向の体格差に対応可能な、車両の旋回時に安定して着座者の臀部を支持できる車両用シートを提供することができる。さらに、本発明の少なくともいくつかの実施形態では、上記効果に加えて、旋回時の運転操作への影響を抑制できる車両用シートを提供することができる。

実施形態に係るシートの斜視図実施形態に係るシートのシートクッションの断面図実施形態に係るシートのシートクッションの断面図実施形態に係るシートのシートクッションの拡大断面図実施形態の変形例に係るシートのシートクッションの拡大断面図実施形態に係るシートのシートバックの断面図実施形態に係るシートのブロック図実施形態に係るシートの制御手順を示すフロー図

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用シート１を説明する。以下の説明において、前後、左右及び上下の方向は、車両の前後、左右及び上下の方向に一致する。

図１に示すように、車両用シート１は、着座者の臀部を支持するシートクッション２と、シートクッション２の後端に結合されて、着座者の背中を支持するシートバック３と、シートバック３の上端に結合されて、着座者の頭部を支持するヘッドレスト４とを有する。各部は、その骨格としてのフレーム５、フレーム５を埋設するパッド材６、及びパッド材６を被覆するシート表皮材７等によって構成されている（図２参照）。車両用シート１は、運転席用のシートである。

図２及び図３は、背面から見たシートクッション２の断面図であり、着座者の臀部を合わせて示している。図２に示すように、シートクッション２は、その左右方向の中央部に位置して着座者の臀部を支持する座面８と、臀部を側方から支持するべく座面８よりも上方に膨出するように座面８の左右に配置され、それぞれ個々に座面８に対して左右方向に摺動可能な左右１対のサイドサポート９，９とを有する。座面８と各サイドサポート９との間には、各サイドサポート９が座面８に対して左右方向に摺動可能となるようにサイドサポートアクチュエータ１０が配置されている。各サイドサポート９が着座者の臀部を適切な位置で支持できるように、左右１対のサイドサポートアクチュエータ１０，１０からなる第１駆動機構１１は、制御部１２（図７参照）によって制御され、左右１対のサイドサポート９，９の各々を個々に左右方向に摺動させる。図３は、図２に示した状態に対して、左側のサイドサポートアクチュエータ１０が内側（座面８側）に変位した状態を示している。座面８及び左右１対のサイドサポート９，９は、それぞれ、その骨格としてのフレーム５、フレーム５を埋設するパッド材６、及びパッド材６を被覆するシート表皮材７等によって構成されている。

図４は、背面から見たシートクッション２の左側を示す拡大断面図である。図４に示すように、サイドサポートアクチュエータ１０は、両端部がそれぞれ座面８のフレーム５及びサイドサポート９のフレーム５に固定されて左右方向に延在する引張コイルばね１３と、座面８及びサイドサポート９間に配置されて空気圧によって左右方向に膨張収縮可能な袋体１４と、袋体１４に対して空気を注入及び放出するための空気圧調整器（図示せず）とを有する。袋体１４の上下及び前後の面は、左右方向の膨張及び収縮幅が大きくなるように蛇腹形状になっていることが好ましい。袋体１４に空気が注入されると、袋体１４が、引張コイルばね１３のばね力に逆らって膨張し、サイドサポート９を外側、すなわち座面８から遠ざかる向きに摺動させる（図２参照）。袋体１４から空気が放出されると、袋体１４が引張コイルばね１３のばね力によって収縮し、サイドサポート９を内側、すなわち座面８に近づく向きに摺動させる（図３参照）。

図５は、背面から見たシートクッション２の左側を示す拡大断面図であり、変形例に係るサイドサポートアクチュエータ１０ａを示す。サイドサポートアクチュエータ１０ａは、座面８のフレーム５に固定されたナット１５と、ナット１５に螺合してサイドサポート９に軸支されて左右方向に延在する送りねじ１６と、サイドサポート９のフレーム５に固定されて送りねじ１６をその軸線回りに回転させる電動モータ１７とを有する。電動モータ１７を作動させ、送りねじ１６をその軸線回りに一方向に回転させると、送りねじ１６がナット１５に対して外側に移動することによってサイドサポート９が外側に摺動し、送りねじ１６をその反対側に回転させると、送りねじ１６がナット１５に対して内側に移動することによってサイドサポート９が内側に摺動する。ナット１５がサイドサポート９のフレーム５に固定され、送りねじ１６が座面８に軸支されてもよく、また、電動モータ１７が座面８のフレーム５に固定されてもよい。また、座面８及びサイドサポート９間には、ウレタン樹脂等の弾性体１８が配置されている。弾性体１８として、着座者から送りねじ１６を遮蔽するように座面８及びサイドサポート９間に張られた布地等の面状弾性体を使用してもよい。第１駆動機構１１を構成するアクチュエータは、他の公知のアクチュエータを用いてもよい。

図６は、左側から見たシートバック３の断面図である。図６は、着座した状態における着座者の骨盤１９、腰椎２０及び胸郭２１も示している。図６に示すように、シートバック３は、着座者の骨盤１９の背部及び／又は腰椎２０の一部を支持する下部２２と、主として胸郭２１を支持する上部２３とを有する。下部２２内に配置された下部フレーム２４上端が、上部２３内に配置された上部フレーム２５の下端を左右方向を軸に回動可能に支持していることにより、シートバック３は、上部２３が下部２２に対して前後に傾動する中折れ構造となっている。図７に示すように、上部２３の下部２２に対する傾動は、制御部１２に制御された第２駆動機構２６によってなされる。第２駆動機構２６は公知のアクチュエータによって構成され、例えば、電動モータと、電動モータに噛み合って回動の軸体を回転させる減速歯車列とによって構成されてもよく、リンク機構によって構成されてもよい。

図２〜図７に示すように、座面８には、着座者の着座を検知する着座センサ２７が設けられ、各サイドサポート９には、着座者の臀部及びサイドサポート９間の圧力Ｐｓを検知するサイドサポート圧力センサ２８が設けられ、シートバック３の上部２３には、着座者の胸郭２１及びシートバック３の上部２３間の圧力Ｐｂを検知するシートバック圧力センサ２９が設けられている。着座センサ２７、サイドサポート圧力センサ２８及びシートバック圧力センサ２９は、それぞれ、パッド材６に埋め込まれている。また、図７に示すように、車両には、車両が旋回しているか否かを判断するために、車速センサ３０及び操舵角センサ３１が設けられている。車速センサ３０及び操舵角センサ３１に代えて、ジャイロセンサ等の他の公知の手段によって車両の旋回を判定してもよく、ナビゲーションシステムの地図、現在地及び目的地等の情報に基づき車両の旋回を判定してもよい。

図７に示すように、第１駆動機構１１及び第２駆動機構２６を制御する制御部１２を構成するＥＣＵは、各センサ２７〜３１からのデータを受信する入力インターフェース３２と、各種の演算を行う演算部３３と、演算部３３からの命令を第１駆動機構及び第２駆動機構に出力する出力インターフェース３４とを有する。演算部３３は、着座者が着座したか否かを判定する着座判定部３５、車両が旋回しているか否かを判定する旋回判定部３６、サイドサポート９の位置を制御するサイドサポート制御部３７、及びシートバック３の上部２３の位置を制御するシートバック制御部３８を有する。

次に、図７及び図８を参照して、制御部１２によるサイドサポート９及びシートバック３の上部２３の制御手順について説明する。

まず、車両が直進又は停止している時における左右１対のサイドサポート９，９の位置である基本位置に左右１対のサイドサポート９，９が配置される（ＳＴ１〜ＳＴ４）。

車両に通電されている状態で、圧力センサである着座センサ２７が着座者の着座に想到する圧力を検出すると（ＳＴ１）、サイドサポート制御部３７が、第１駆動機構１１を介して左右１対のサイドサポート９，９をそれぞれ内側に摺動させる（ＳＴ２）。左右それぞれについて、サイドサポート圧力センサ２８によって測定される着座者の臀部及びサイドサポート間の圧力Ｐｓが第１所定値Ｐ_１に達すると（ＳＴ３）、サイドサポート制御部３７がサイドサポート９を停止させ（ＳＴ４）、その着座者に対するサイドサポート９の基本位置が決まる。サイドサポート９の基本位置は、着座者の臀部及びサイドサポート間の圧力Ｐｓが第１所定値（Ｐ_１）に達した位置から所定の距離だけサイドサポート９を外側に移動させた位置としてもよい。なお、シートバック３の上部２３の基本位置は、手動で設定されるが、上記と同様の手段によって自動で設定されてもよい。また、着座者の左右方向の体格が、その車両用シート１を前回使用した着座者の左右方向の体格よりも大きい場合に備えて、ＳＴ２の前に、左右１対のサイドサポート９，９を外側に向かって所定の位置まで摺動させてもよい。

次に、車両が旋回している間、旋回方向に対して外側のサイドサポート９及びシートバック３の上部２３が旋回位置に配置される（ＳＴ５〜ＳＴ２２）。

車速センサ３０及び操舵角センサ３１による検出結果に基づき、旋回判定部３６が車両が右に向かって旋回していると判断すると（ＳＴ５）、サイドサポート制御部３７が左側のサイドサポートアクチュエータ１０を介して、左側のサイドサポート９を内側に向かって摺動させる（ＳＴ６）。サイドサポート圧力センサ２８によって測定される着座者の臀部及び左側のサイドサポート間の圧力Ｐｓが第２所定値Ｐ_２に達すると（ＳＴ７）、サイドサポート制御部３７が左側のサイドサポート９を停止させる（ＳＴ８）。このときの左側のサイドサポート９の位置が、旋回中における左側のサイドサポート９の位置、すなわち旋回位置となる。なお、圧力Ｐｓによらず、例えば、基本位置からの移動距離（所定の距離、又は車速及び操舵角等によって算出される慣性力に応じて変動させた距離）でサイドサポート９の旋回位置を定めてもよい。着座者の臀部を過度に圧迫しないように、右旋回時には、右側のサイドサポート９は基本位置から少なくとも内側には変位しないことが好ましい。

また、シートバック制御部３８が第２駆動機構２６を介してシートバック３の上部２３を前傾させる（ＳＴ９）。シートバック圧力センサ２９によって測定された着座者の胸郭２１及びシートバック３の上部２３間の圧力Ｐｂが第３所定値Ｐ_３に達すると（ＳＴ１０）、シートバック制御部３８がシートバック３の上部２３を停止させる（ＳＴ１１）。このときのシートバック３の上部２３の位置が、旋回中におけるシートバック３の上部２３の位置、すなわち旋回位置となる。なお、圧力Ｐｂによらず、例えば、基本位置からの変位角度（所定の角度、又は車速及び操舵角等によって算出される慣性力に応じて変動させた角度）でシートバック３の上部２３の旋回位置を定めてもよい。なお、サイドサポート９の基本位置から旋回位置への移動（ＳＴ６からＳＴ８）は、シートバック３の上部２３の基本位置から旋回位置への移動（ＳＴ９からＳＴ１１）に対して、同時に行われることが好ましいが、先に行っても後に行ってもよい。

旋回判定部３６が、車速センサ３０及び操舵角センサ３１による検出結果に基づき車両の旋回が終了したと判断すると（ＳＴ１２）、サイドサポート制御部３７及びシートバック制御部３８は、それぞれ、サイドサポート９及びシートバック３の上部２３を基本位置に戻す（ＳＴ１３）。

車両が左側に向かって旋回した場合、上述の右側に向かって旋回した場合と左右が逆の制御がなされる（ＳＴ１４〜ＳＴ２２）。

車両に対する通電を切る等の運転を終了する操作が行われるまで（ＳＴ２３）、旋回に対する制御（ＳＴ５〜ＳＴ２２）が繰り返される。

車両用シート１の作用効果について説明する。左右１対のサイドサポート９，９が左右方向に摺動可能であるため、着座者の左右方向の体格差に応じて変位でき、車両の旋回時に適切な位置で、慣性力によって移動しようとする着座者の臀部を旋回方向の外側から安定して支持することができる。また、車両の旋回時に左右１対のサイドサポート９，９の双方が連動して内側に変位すると、着座者の臀部を過度に圧迫して着座者に不快感を与えることになるが、本実施形態に係る車両用シート１では、左右１対のサイドサポート９，９が個々に左右方向に摺動可能であるため、旋回方向の外側のサイドサポート９のみが内側に移動し、旋回方向の内側のサイドサポート９が変位しないことにより、着座者の臀部を過度に圧迫することを防止できる。

また、車両の旋回時には、臀部が動かなくとも、慣性力によって着座者の上体が左右方向に傾く。運転者の上体が左右に傾くと、ステアリングホイールから運転者までの距離が長くなるため、運転者は、その距離の変化に対応して運転操作を行う必要がある。本実施形態に係る車両用シート１では、車両の旋回時にシートバック３の上部２３が前傾するため、左右に傾いた運転者の上体を前方に押し出す。そのため、ステアリングホイールから運転者までの距離の変化が抑制され、その距離の変化によって生じる運転操作への影響が抑制され、運転者の負担を減らすことができる。

また、着座者とサイドサポート９及びシートバック３の上部２３との間の圧力Ｐｓ，Ｐｂによってサイドサポート９及びシートバック３の上部２３の旋回位置が決まるため、サイドサポート９及びシートバック３の上部２３が過度に着座者を圧迫して不快感を与えることを回避できる。

また、座面８及び左右１対のサイドサポート９，９間には、袋体１４又は弾性体１８が配置されているため、隙間が生じず、車両用シート１の外観が損なわれない。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の車両用シートは、運転席以外のシートに適用してもよい。また、旋回時に変位するのは、サイドサポート及びシートバックの上部のいずれか一方のみであってもよい。

１：車両用シート
２：シートクッション
３：シートバック
８：座面
９：サイドサポート
１０，１０ａ：サイドサポートアクチュエータ
１１：第１駆動機構
１２：制御部
１３：引張コイルばね
１４：袋体
１８：弾性体
２１：胸郭
２２：下部
２３：上部
２６：第２駆動機構
２８：サイドサポート圧力センサ

Claims

着座者の臀部を下方から支持する座面、及び前記臀部を側方から支持するべく前記座面よりも上方に膨出するように前記座面の左右に配置され、それぞれ個々に前記座面に対して左右方向に摺動可能な左右１対のサイドサポートを有するシートクッションと、
前記シートクッションの後端に結合されたシートバックと、
左右１対の前記サイドサポートの各々を個々に左右方向に摺動させる第１駆動機構と、
前記第１駆動機構を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、車両の旋回時に旋回方向外側の前記サイドサポートを内側に向けて摺動させ、かつ該車両の旋回終了時に該サイドサポートを元の位置に戻すように、前記第１駆動機構を制御するように構成され、
左右１対の前記サイドサポートの各々には、前記着座者及び該サイドサポート間の圧力を検出する圧力センサが設けられ、
前記制御部は、前記車両の旋回時に、摺動させる前記サイドサポートに設けられた前記圧力センサによって検出された圧力が所定値以上になるまで、該サイドサポートを内側に向かって摺動させるように構成されたことを特徴とする車両用シート。
前記車両用シートは、運転席用のシートであり、
前記シートバックは、第２駆動機構によって前記着座者の胸郭を支持する上部が下部に対して前後に傾動する中折れ構造を有し、
前記制御部は、前記車両の旋回時に前記上部を前傾させ、かつ該車両の旋回終了時に該上部を元の位置に戻すように、前記第２駆動機構を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
前記第１駆動機構は、両端部がそれぞれ前記座面及び前記サイドサポートに固定された引張コイルばねと、前記座面及び対応する前記サイドサポート間に配置されて空気圧によって左右方向に膨張収縮可能な袋体とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用シート。
前記座面及び左右１対の前記サイドサポート間には、弾性体が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用シート。