JPH1044845A - パワーシート用モータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化を図り、狭いスペース内での搭載の自由
度を向上させる。 【解決手段】車両用シートに採用される電動式ランバー
サポートシステムにおいて、ランバーサポート機構３と
モータ装置４Ａ，４Ｂとはケーブル５Ａ，５Ｂにより接
続されており、モータ装置４Ａ，４Ｂによるケーブル５
Ａ，５Ｂの送り出し又は引込み動作によりランバーサポ
ート機構３が駆動される。モータ装置４Ａ，４Ｂでは、
モータの出力軸方向に対して略直交する方向に回転軸２
４が設けられると共に、モータの出力軸と前記回転軸２
４とがモータ減速部を介して駆動連結されている。ま
た、前記回転軸２４を軸心としてケーブル５Ａ，５Ｂを
巻回するためのプーリ２０が配設されている。モータ駆
動時には、その駆動力がプーリ２０の回転運動に変換さ
れ、それによりケーブル５Ａ，５Ｂの送り出し又は引込
み動作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用シー
トの電動式ランバーサポートシステムに適用されるパワ
ーシート用モータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の車両用シートにおいては、モータ
装置によってシート形状を任意に変化させることができ
るパワーシートが多用化されつつある。その一例とし
て、シートバック（特に、腰部付近）の支持力を可変に
調節し搭乗者にとって快適なシート形状を得るような電
動式ランバーサポートシステムが具体化されている。こ
の電動式ランバーサポートシステムは、シートの背もた
れ部にランバーサポート機構及びモータ装置を内蔵し、
そのモータ装置の駆動によりシートバックフレーム（ラ
ンバーサポート機構のサポート部）を押出して所望のシ
ート形状を得るものであった。

【０００３】また、この種の電動式ランバーサポートシ
ステムを備える車両用シートでは、モータ装置の配設位
置に制約があり、通常、このモータ装置は背もたれ部両
側に縦方向に延びる小空間に収納される。図８及び図９
は、従来のモータ装置の構成を示す図である。これら各
図において、モータ装置５０はモータ５１とギヤ機構５
２とに大別され、モータ５１の出力軸５３には小歯車５
４が固定されている。ギヤ機構５２のギヤケース５５内
には、前記小歯車５４に噛合する比較的大形の平歯車５
６が回転自在に支持されており、平歯車５６の中央部に
はナット５６ａが配設されている。

【０００４】また、前記ナット５６ａには、その外周に
スクリュウ５７ａを有するスクリュウシャフト５７が螺
合状態で挿通され、スクリュウシャフト５７の先端部
（図の上端）にはジョイント５８を介してケーブル５９
が接続されている。このケーブル５９の先端にはシート
バックフレームを押出すためのランバーサポート機構
（図示略）が接続されている。

【０００５】従って、上記ランバーサポートシステムで
は、モータ５１の駆動に伴ない平歯車５６が回転する
と、それに伴なってスクリュウシャフト５７が上下いず
れかの方向に動作し、ケーブル５９がギヤ機構５２内よ
り送り出されるか又は引込まれることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の如く
車両用シートにモータ装置を配設する場合、収納スペー
スの制約上、当該モータ装置のより一層の小型化が要望
されているにもかかわらず、上述した従来のモータ装置
では、かかる要望に応えることができないという問題が
あった。すなわち、上記モータ装置５０では、比較的大
形の平歯車５６を使用する他に、スクリュウシャフト５
７を使用してケーブル５９の進退動作を行わせるためこ
の進退動作のスペースを確保しなければならない等、全
体構成の大型化を招く要因が多数残されていた。そのた
め、車両用シートの背もたれ部の小空間にモータ装置を
収納する際において、収納スペース上の不都合が生ず
る。

【０００７】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、小型化を図り、
狭いスペース内での搭載の自由度を向上させることがで
きるパワーシート用モータ装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、シートに配置され、ケー
ブルの送り出し又は引込み動作によりシート形状等を調
整するための駆動機構を駆動させるパワーシート用モー
タ装置において、モータの出力軸方向に対して略直交す
る方向に回転軸を設けると共に、前記モータの出力軸と
前記回転軸とをギア部材を介して駆動連結し、前記回転
軸を軸心として前記ケーブルを巻回するためのプーリを
配設したことをその要旨としている。

【０００９】この場合、例えばスクリュウシャフトの進
退動作によりケーブルを送り出し又は引込みさせていた
従来技術（図８，図９参照）とは異なり、モータ装置が
要する収納スペースが小さくなる。つまり、上記構成に
よれば、ケーブルの送り出し又は引込み動作がプーリの
回転運動による巻き取りで行われるため、従来のような
退動作時のスクリュウシャフトの占有スペースが不要と
なり、大空間の確保が強いられることはない。その結
果、モータ装置の小型化が実現され、狭いスペース内で
の搭載の自由度を向上させることができるという効果が
得られる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、少なくとも前記ケーブルを送り出す
際に当該プーリの回転域を規制するストッパ部材が設け
られている。このため、シートにかかる負荷によりモー
タのケーブル送り出し動作が助長されるが、ストッパ部
材によりケーブルの過度な送り出し等が防止される。ま
た、より望ましくは、請求項３に記載したように、前記
ストッパ部材に緩衝部材を設けるとよい。

【００１１】具体的に説明すれば、例えば車両用シート
のランバーサポートシステムに適用する場合において、
ケーブルがモータ装置から送り出される際にプーリの所
定位置とモータハウジング側のストッパ部材とが当接す
る。このとき、搭乗者の荷重等によりケーブルの送り出
しが助長されたとしても、ストッパ部材の作用により過
度な送り出しが防止される。また、ストッパ部材に緩衝
部材を設けることにより、ストッパ部材の当接時におけ
る異音発生が防止される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図２は、車両用シー
ト１の外観形状を示す斜視図であり、この車両用シート
１の背もたれ部２には、電動式ランバーサポートシステ
ムが内蔵されている。その概略を説明すれば、背もたれ
部２の略中央部には、主として搭乗者の腰部を押圧する
ためのランバーサポート機構３が配設され、背もたれ部
２の片側縦空間（図の右側空間）には前記ランバーサポ
ート機構３を駆動するための２つのモータ装置４Ａ，４
Ｂが上下に並べて配設されている。ランバーサポート機
構３とモータ装置４Ａ，４Ｂとは、２本のケーブル５
Ａ，５Ｂにより接続されている。なお、上記車両用シー
ト１は、右ハンドル車の運転席側のシートを示すもので
あって、前記２つのモータ装置４Ａ，４Ｂは共に、車両
中央側に配設されることとなっている。

【００１３】図３は背もたれ部２の横方向断面であり、
これは図２のIII −III 線断面に相当する。図３におい
て、背もたれ部２の中央前面側（図の下側）にはパッド
６が配設され、その背後にはシートスプリング７が配設
されている。また、背もたれ部２の左右両側にはパッド
８が配設され、その背後に設けられた小空間（図の右側
空間）に前記モータ装置４Ｂ（４Ａ）が配設されてい
る。

【００１４】図１は、本実施の形態における電動式ラン
バーサポートシステムの構成を示す外観斜視図である。
同図において、縦方向に３本及び横方向に４本の計７本
からなる長尺状の撓み片１０は、各々の交差点で回転自
在に組み付けられており、縦方向に延びる各撓み片１０
の上端には、上側支持体１１が取り付けられている。ま
た、同じく縦方向に延びる各撓み片１０の下端には、下
側支持体１２が取り付けられ、この下側支持体１２に
は、撓み片１０の背後にて上方に延びるプレート１３が
取り付けられている。なお、撓み片１０は、当初から前
方に僅かに撓ませた状態で組み付けられている。

【００１５】さらに、縦横に組み付けられた各撓み片１
０の背後には、略矩形状のフレーム１４が配設されてい
る。このフレーム１４の左右両側には、前記上側支持体
１１及び下側支持体１２を上下動可能に案内するための
一対の案内バー１５Ａ，１５Ｂが取付固定され、このフ
レーム１４及び案内バー１５Ａ，１５Ｂは車両用シート
１の所定部位に固着されている。つまり、上側支持体１
１に設けられた貫通孔１１ａには案内バー１５Ａ，１５
Ｂが挿通されており、当該支持体１１は案内バー１５
Ａ，１５Ｂに沿って上下方向に移動可能となっている。
また同様に、下側支持体１２に設けられた貫通孔１２ａ
にも案内バー１５Ａ，１５Ｂが挿通されており、当該支
持体１２は案内バー１５Ａ，１５Ｂに沿って上下方向に
移動可能になっている。

【００１６】また、前記プレート１３の上端近傍には、
長尺状をなし、且つ支軸１６を中心に回転可能な回転片
１７が取り付けられている。この回転片１７の一端（図
の左端）には一方のモータ装置４Ａから延びているケー
ブル５Ａが接続され、回転片１７の他端（図の右端）に
は連結バー１８（又は引張コイルばねでも可）を介して
前記上側支持体１１が接続されている。さらに、プレー
ト１３の上端には、他方のモータ装置４Ｂから延びてい
るケーブル５Ｂが連結されている。

【００１７】なお、モータ装置４Ａ，４Ｂは、モータハ
ウジング１９の前面にプーリ２０を有し、このプーリ２
０によりケーブル５Ａ，５Ｂを送り出し又は引込みさせ
るものであるが、その詳細な構成については後述する。

【００１８】ここで、上記構成の電動式ランバーサポー
トシステムの動作を簡単に説明する。つまり、一方のモ
ータ装置４Ａがケーブル５Ａの引込み動作を行う場合、
前記回転片１７が図の時計回り方向に回転し、当該回転
片１７に連結バー１８を介して接続されている上側支持
体１１が下方向へ移動する。このとき、上側支持体１１
と下側支持体１２との距離が短縮されるため、撓み片１
０の前方への撓み量が多くなり、車両用シート１の腰部
の押出量が増えることとなる。また、モータ装置４Ａが
ケーブル５Ａの送り出し動作を行う場合、前記回転片１
７が図の反時計回り方向に回転し、上側支持体１１が上
方向へ移動して上側支持体１１と下側支持体１２との距
離が引き伸ばされる。そのため、撓み片１０の前方への
撓み量が少なくなり、車両用シート１の腰部の押出量が
減じられることとなる。要するに、モータ装置４Ａは、
ランバーサポート機構３の押出量（撓み片１０の撓み
量）を調整する役割をなす。

【００１９】また、他方のモータ装置４Ｂがケーブル５
Ｂの引込み動作を行う場合、当該ケーブル５Ｂの先端に
接続された前記プレート１３が引き上げられる。このと
き、下側支持体１２が持ち上げられ、ランバーサポート
機構３は撓み片１０の撓み状態を保持したまま上方に移
動する。逆に、モータ装置４Ｂがケーブル５Ｂの送り出
し動作を行う場合、前記プレート１３並びに下側支持体
１２が降下し、ランバーサポート機構３は撓み片１０の
撓み状態を保持したまま下方に移動する。要するに、モ
ータ装置４Ｂは、ランバーサポート機構３の押出位置を
上下方向に調整する役割をなす。

【００２０】次に、本発明の要旨であるモータ装置４
Ａ，４Ｂの構成について図４〜図７を用いて説明する。
なお、本実施の形態の電動式ランバーサポートシステム
では２つのモータ装置４Ａ，４Ｂを用いるが、その構成
は同一であるので一方のモータ装置４Ａについてのみ説
明する。ここで、図４（ａ）はモータ装置４Ａの正面図
であり、図４（ｂ）は同図（ａ）の右側側面図である。

【００２１】図４において、モータ装置４Ａ（モータハ
ウジング１９）の前面には、複数個のボルト２１により
ブラケット２２が固定されており、このブラケット２２
の上端にはケーブルガイド２３が取り付けられている。
また、モータハウジング１９前面より突出する回転軸２
４にはプーリ２０が取り付けられ、このプーリ２０はナ
ット２５の螺着により回転軸２４に固定されている。な
お、回転軸２４の先端部（プーリ２０の取付け部）は、
プーリ２０の取付け孔２０ａの形状に合わせて断面Ｄ形
状に形成され、プーリ２０の空回り防止が図られてい
る。また、プーリ２０に設けられたフック部２６にはケ
ーブル５Ａの端部が取り付けられ、その状態でプーリ２
０にケーブル５Ａが巻回されている。

【００２２】ブラケット２２には、その平坦部の一部を
起立させることにより２つのストッパ２７Ａ，２７Ｂが
形成され、その他方で、プーリ２０には、その外周縁を
径方向に突出させて形成した１つのストッパ２８が設け
られている。このとき、ブラケット２２側の２つのスト
ッパ２７Ａ，２７Ｂにより規定される範囲（図のＰ位置
〜Ｑ位置の回転角）がプーリ２０の回転域となってお
り、プーリ２０側のストッパ２８がブラケット２２側の
２つのストッパ２７Ａ，２７Ｂに当接することにより、
それ以上プーリ２０が回転しないようになっている。な
お、ブラケット２２側のストッパ２７Ａ，２７Ｂの形成
位置により、設計上でのプーリ２０の回転角、ケーブル
５Ａの巻取り長さ、システムに必要なケーブル引込み長
さが決定されるようになっている。

【００２３】同図４では、ケーブル５Ａがプーリ２０の
回転域内で一杯に引込まれた状態を示し、このとき、プ
ーリ２０側のストッパ２８とブラケット２２側のストッ
パ２７Ａとが当接した状態で保持されている。かかる状
態では、前記ランバーサポート機構３の撓み片１０が前
方に撓んだ状態に保持されることとなる。

【００２４】また、プーリ２０が図の時計回り方向に回
転すると、ケーブル５Ａがモータ装置４Ａから送り出さ
れることとなり、かかる場合には、前記撓み片１０の撓
み状態が解除される。このとき、車両用シート１に座っ
ている搭乗者の荷重が撓み片１０に作用し、ケーブル５
Ａを送り出す方向に力が増幅される。そのため、本実施
の形態では、ブラケット２２側のストッパ２７Ｂに緩衝
部材２９を取り付け、プーリ２０側のストッパ２８がス
トッパ２７Ｂに当接する際の衝撃を緩衝部材２９により
吸収するようにしている。

【００２５】次に、モータ装置４Ａの内部構造について
図５〜図７を用いて説明する。ここで、図５及び図６
は、モータ３１に駆動連結されるギヤ部材としてのモー
タ減速部３０の構成を多層的に示す平面図であり、図７
は、図６のVII −VII 線断面図である。

【００２６】各図に示すように、モータ３１のモータ出
力軸３２にはウォームギヤ３３が取り付けられている。
また、モータ減速部３０において、第１のギヤ３４、第
２のギヤ３５及び第３のギヤ３６は、それぞれピン３
７，３８，３９により回転自在に支持されており、第１
のギヤ３４にはギヤ部（ヘリカルギヤ）３４ａ及びギヤ
部３４ｂが、第２のギヤ３５にはギヤ部３５ａ及びギヤ
部３５ｂが、第３のギヤ３６にはギヤ部３６ａ及びギヤ
部３６ｂが形成されている。また、第４のギヤ４０に
は、その外周にギヤ部４０ａが形成されると共に、既述
の回転軸２４が形成されている。なお、回転軸２４に
は、プーリ２０を固定するナット２５を螺着するための
ねじ部２４ａが形成されている。

【００２７】モータ減速部３０の構成を詳述すれば、前
記ウォームギヤ３３には第１のギヤ３４のヘリカルギヤ
３４ａが噛合され、同第１のギヤ３４のギヤ部３４ｂに
は第２ギヤ３５のギヤ部３５ａが噛合されている。ま
た、第２のギヤ３５のギヤ部３５ｂには第３のギヤ３６
のギヤ部３６ａが噛合され、同第３のギヤ３６のギヤ部
３６ｂには第４ギヤ４０のギヤ部４０ａが噛合されてい
る。こうしてモータ３１の回転力は、第１〜第４のギヤ
３４〜３６，４０に伝達され、結果として回転軸２４か
ら出力される。そして、最終的にはプーリ２０が回転し
てケーブル５Ａを送り出し又は引込むこととなる。

【００２８】次に、本実施の形態特有の作用及び効果を
説明する。 （ａ）本実施の形態のモータ装置４Ａ，４Ｂでは、モー
タ３１の出力軸方向（図４の紙面に平行な方向）に対し
て略直交する方向（図４の紙面に垂直な方向）に回転軸
２４を設け、モータ３１の出力軸３２と前記回転軸２４
とをモータ減速部３０を介して駆動連結した。また、前
記回転軸２４を軸心としてケーブル５Ａ，５Ｂを巻回す
るためのプーリ２０を配設した。そして、モータ３１が
駆動されると、その駆動力をプーリ２０の回転運動に変
換し、それによりケーブル５Ａ，５Ｂの送り出し又は引
込み動作を行わせるようにした。

【００２９】この場合、例えばスクリュウシャフトの進
退動作によりケーブルを送り出し又は引込みさせていた
従来技術（図８，図９参照）とは異なり、モータ装置４
Ａ，４Ｂが要する収納スペースが小さくなる。つまり、
上記構成によれば、ケーブル５Ａ，５Ｂの送り出し又は
引込み動作がプーリ２０による回転運動により調整され
るため、従来のような大空間が不要となる。その結果、
モータ装置４Ａ，４Ｂの小型化が図られ、狭いスペース
内での搭載の自由度を向上させるという本発明の目的を
達成することができる。特に、本実施の形態では、２つ
のモータ装置４Ａ，４Ｂを車両用シート１の同一側に配
置したが、かかる場合にも何ら不都合を招くことなく各
部材を配置構成できる。

【００３０】（ｂ）また、本実施の形態では、モータ減
速部３０においてウォームギヤ減速を採用した。そのた
め、スパー減速を用いる場合と比較して低騒音化を実現
することができる。このとき、外力によるモータ３１の
逆転動作防止にも有利な効果が得られる。

【００３１】（ｃ）また、プーリ２０を構成要件とし、
このプーリ２０にケーブル５Ａ，５Ｂを巻回させるよう
にした。この場合、従来のようにケーブルとスクリュウ
シャフトとを連結させるためのジョイント（図９参照）
を要することはなく、汎用のフックを用いてケーブル５
Ａ，５Ｂを連結させることができる。また、プーリ２０
を使用する場合、標準モータに対して出力軸３２の変更
やブラケット２２の追加のみで各機種に容易に対応可能
となる。

【００３２】（ｄ）プーリ２０が取り付けられるモータ
ハウジング１９には、ケーブル５Ａ，５Ｂを送り出す又
は引込む際に当該プーリ２０の回転域を規制するための
ストッパ２７Ａ，２７Ｂを設けた。このため、シートに
かかる負荷によりモータ３１のケーブル送り出し動作が
助長されるが、ストッパ部材２７Ａ，２７Ｂによりケー
ブル５Ａ，５Ｂの過度な送り出し又は引込み動作を防止
することができる。

【００３３】（ｅ）特に本実施の形態では、送り出し側
のストッパ２７Ｂに緩衝部材２９を取り付けた。そのた
め、ケーブル５Ａ，５Ｂがモータ装置４Ａ，４Ｂから送
り出される際において、搭乗者の荷重又はランバーサポ
ート機構３の自重によりケーブル５Ａ，５Ｂの送り出し
が助長されたとしても、ストッパ２７Ｂ及び緩衝部材２
９の作用によりストッパ当接時における衝撃が緩和され
る。またこのとき、ギヤ等の部品が保護できるため、あ
る程度のスピード、トルクアップが可能となる。

【００３４】なお、本発明は、上記実施の形態の他に次
の形態にて実現できる。 （１）上記実施の形態では、モータハウジング１９側
（ブラケット２２）において、ケーブル５Ａ，５Ｂの送
り出し側及び引込み側の双方にストッパ部材（ストッパ
２７Ａ，２７Ｂ）を設けたが、このストッパ部材を少な
くともケーブル５Ａ，５Ｂを送り出す側にのみ設けるよ
うにしてもよい。

【００３５】（２）上記実施の形態では、縦横複数の撓
み片１０を用いて腰部付近のシート形状を調整するラン
バーサポート機構３を説明したが、例えばトーションバ
ーを有してこのトーションバーによりシートバックフレ
ームを押出す構造のランバーサポート機構に本発明を適
用したり、ヘッドレストの位置を調節したりする機構に
本発明を適用したりしてもよい。要は、ケーブルの送り
出し又は引込み動作により、内部空間が少ないシートの
駆動機構を駆動させるものであれば、本発明のモータ装
置を任意に適用できる。

【００３６】（３）上記実施の形態では、自動車用のパ
ワーシートに具体化したが、例えば鉄道車両用シート、
船舶用シート、業務用シートに具体化する等、適用範囲
を拡大させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における電動式ランバーサポ
ートシステムの構成を示す斜視図。

【図２】車両用シートの外観を示す斜視図。

【図３】図２のIII −III 線断面図。

【図４】モータ装置の外観を示す正面図及び右側面図。

【図５】モータ装置の内部構造を示す平面図。

【図６】モータ装置の内部構造を示す平面図。

【図７】図６のVII −VII 線断面図。

【図８】従来技術におけるモータ装置の外観を示す斜視
図。

【図９】従来技術におけるモータ装置の内部構造を示す
断面図。

【符号の説明】

１…車両用シート、３…駆動機構としてのランバーサポ
ート機構、４Ａ，４Ｂ…モータ装置、５Ａ，５Ｂ…ケー
ブル、１９…モータハウジング、２０…プーリ、２４…
回転軸、２７Ａ，２７Ｂ…ストッパ部材としてのストッ
パ、２８…ストッパ、２９…緩衝部材、３０…ギヤ部材
としてのモータ減速部、３１…モータ、３２…出力軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 廣一 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 (72)発明者 室井 純次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 新実 善美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シートに配置され、ケーブルの送り出し又
   は引込み動作によりシート形状等を調整するための駆動
   機構を駆動させるパワーシート用モータ装置において、 モータの出力軸方向に対して略直交する方向に回転軸を
   設けると共に、前記モータの出力軸と前記回転軸とをギ
   ア部材を介して駆動連結し、前記回転軸を軸心として前
   記ケーブルを巻回するためのプーリを配設したことを特
   徴とするパワーシート用モータ装置。
2. 【請求項２】少なくとも前記ケーブルを送り出す際に当
   該プーリの回転域を規制するストッパ部材が設けられて
   いることを特徴とする請求項１に記載のパワーシート用
   モータ装置。
3. 【請求項３】前記ストッパ部材に緩衝部材を設けたこと
   を特徴とする請求項２に記載のパワーシート用モータ装
   置。