JPWO2016047459A1 - シート着座部振動装置 - Google Patents

Abstract

信頼性が高く、高耐久性を有するシート着座部振動装置を得る。シート着座部振動装置１は、シートＳの着座面Ｓａに沿って配置される回転軸３を備えた電動モータ２と、回転軸３に取り付けられる分銅４と、電動モータ２及び分銅４を内部に収容するケース５とを備える。ケース５は、電動モータ２のハーネス６が屈折して配線される配線空間５Ｃを内部に備えると共に、ハーネス６を着座面Ｓａに交差する下向きに引き出すハーネス引出部５Ｄを備える。

Description

本発明は、シートの着座部を振動させて着座者（ドライバー）に情報を報知するシート着座部振動装置に関するものである。

車載用のシートなどには、振動によって着座した人（ドライバーなど）に各種の情報を報知する振動発生装置を装備することが知られている（下記特許文献１参照）。この従来技術は、シートにおける着座部の内部に振動発生装置を配置したものであり、振動発生装置は、振動体を電磁力によって往復振動させるリニアモータ方式のものと、先端に分銅が装着された回転軸を駆動する回転モータ方式のものが知られている。

特開２００６−３４１８３９号公報

前述した従来技術において、回転軸の先端に分銅を取り付けて振動させる回転モータ方式の振動発生装置を用いる場合には、回転軸をシートの着座面に沿って配置することになり、回転軸を駆動する電動モータのハーネスもシートの着座面に沿って引き出されることになるので、着座面に人が座ったときの荷重がハーネスに曲げ力として加わって、引出部（根元部）でハーネスが折れてしまい、断線が生じ易くなる不具合があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、シートの着座部を振動させるシート着座部振動装置において、ハーネス引出部の損傷やハーネスの断線を防止すること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるシート着座部振動装置は、以下の構成を具備するものである。
シートの着座面に沿って配置される回転軸を備えた電動モータと、前記回転軸に取り付けられる分銅と、前記電動モータ及び分銅を内部に収容するケースとを備え、前記ケースは、前記電動モータのハーネスが屈折して配線される配線空間を内部に備えると共に、前記ハーネスを前記着座面に交差する下向きに引き出すハーネス引出部を備えることを特徴とするシート着座部振動装置。

このような特徴を有するシート着座部振動装置によると、シートの着座面に人が座ったときの荷重がハーネスに曲げ力として加わることが無いので、ハーネス引出部の損傷やハーネスの断線を防止することができ、信頼性が高く、高耐久性を有するシート着座部振動装置を得ることができる。

本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置の内部構造を示した部分断面図である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置の内部構造を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置が装着されるシートを示した説明図（斜視図）である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置のシートへの装着状態を示した説明図（斜視図）である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置における電動モータの他の形態例を示した説明図である。 図５に示した電動モータを収容するケースの内部構造を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置が発生させる振動力の時間変化と、弾性部材及びケースのリブを備えない振動装置が発生させる振動力の時間変化とを示す説明図である。 本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置を備えてシートとそのシートを備えた車両を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１及び図２において、本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置１は、回転軸３を備えた電動モータ２と、回転軸３に取り付けられる分銅４と、電動モータ２及び分銅４を内部に収容するケース５を備えている。ここで、電動モータ２によって回転駆動される回転軸３は、後述するシートの着座面に沿った方向（横向き）に配置される。

ケース５は、内部に電動モータ２を収容する電動モータ収容部５Ａと分銅４を収容する分銅収容部５Ｂを有する。また、ケース５は、電動モータ２のハーネス６が屈折して配線される配線空間５Ｃを内部に備え、ハーネス６を引き出すハーネス引出部５Ｄを備える。更に、ケース５の内面は、内方へ向けて突き出す突状であるリブ５Ｅを、回転軸３の長さ方向に間隔を空けて複数有する。電動モータ２は、ケース５の中にリブ５Ｅが設けられた部分に設定される。

ここで、電動モータ２の端子２Ａは回転軸３の突出方向とは逆側に一対設けられており、この端子２Ａにハーネス６の端部が接続されている。ハーネス６は、端子２Ａに接続された端部から僅かに回転軸３と平行に延び、その先が屈折して配線空間５Ｃ内に配線されている。そして、このハーネス６が引き出されるハーネス引出部５Ｄは、シートに装着された状態で着座面と交差する下向きに保護チューブ７に囲まれるハーネス６が延びるように設けられている。

ハーネス６は、配線空間５Ｃ内では、湾曲した状態で余長を持って配線されている。電動モータ２の２つの端子２Ａは、回転軸３に直交する方向において回転軸３から離れた一方側で、各端子２Ａが同一面上に並設されている。そして、電動モータ２がケース５に収容されたときに、ケース５内では、端子２Ａがハーネス引出部５Ｄとは異なる側に位置するように配置される。これによって、ハーネス引出部５Ｄと端子２Ａとの間に配線空間５Ｃが確保される。

ハーネス６の端部は、端子２Ａの回転軸３側の接続面（下面）にハンダ９により固定される。すなわち、端子２Ａの接続面がハーネス引出部５Ｄに対面している。したがって、垂直方向へ大きな力がかかった場合であっても、端子２Ａに対してハーネス６が接続面を押す方向へ力がかかるので、端子２Ａからハーネス６が外れる方向へ力がかかること無く、これらの剥がれを防止することができる。端子２Ａにおけるハーネス引出部５Ｄとは逆側の面（上面）には、コンデンサ１０の端子１０Ａが接続されている。

図２に示すように、ケース５は、分割体５Ｘ，５Ｙをネジ８で結合することで構成される。ケース５の分銅収容部５Ｂと電動モータ収容部５Ａと配線空間５Ｃは、内部に収容される電動モータ２の回転軸３に沿って配置されており、配線空間５に連通するハーネス引出部５Ｄは、回転軸３とは略直交する方向に開口している。また、ケース５の分割体５Ｘ，５Ｙを合わせて形成されるハーネス引出部５Ｄは、保護チューブ７の取り付け部７Ａの凹部を挟んで保護チューブ７を抜け止め状態にしている。

図３は、シート着座部振動装置１が装備されるシートを示している。シートＳは、その着座面Ｓａの下方に装着部Ｓ１，Ｓ２が設けられている。装着部Ｓ１，Ｓ２はシート内のスポンジなどに形成された空間であり、着座面Ｓａに沿った長孔状に形成されている。また、装着部Ｓ１，Ｓ２の下側にはそれぞれハーネス引出穴Ｓ１０，Ｓ２０が形成されている。

図４は、シート着座部振動装置１のシートへの装着状態を示している。シート着座部振動装置１は、装着部Ｓ１（Ｓ２）の空間内に回転軸３の方向が着座面Ｓａに沿うように配置され、ハーネス６を囲む保護チューブ７がハーネス引出穴Ｓ１０（Ｓ２０）を通って下向きに引き出されている。

このようなシート着座部振動装置１によると、ケース５の内部でハーネス６を屈折させて、ケース５の下側から直接下向きにハーネス６を引き出している。これによって、シート着座部振動装置１の回転軸３を着座面Ｓａに沿って配置していても、人が着座面Ｓａに座ることで受ける荷重がハーネス６を曲げる方向には加わらない。着座面Ｓａが受ける下向きの荷重は、ケース５を下向きに押し付けることにはなるが、下向きに開口したハーネス引出穴Ｓ１０（Ｓ２０）に沿ってハーネス６が引き出されていることで、ハーネス６自体は大きな荷重を受けること無くハーネス引出穴Ｓ１０（Ｓ２０）内を摺動することになる。

このように、本発明の実施形態に係るシート着座部振動装置１は、シートＳの着座面Ｓａに人が座ったときの荷重がハーネス６に曲げ力として加わることが無いので、ハーネス引出部５Ｄの損傷やハーネス６の断線を防止することができ、信頼性が高く、高耐久性を有するシート着座部振動装置１を得ることができる。

図５は、シート着座部振動装置１における電動モータ２の他の形態例を示している。この電動モータ２は、モータ本体２Ｓとその外面に取り付けられる弾性部材１１とを備えており、電動モータ２の回転軸３に固定された分銅４を回転させることによって振動を発生させる。電動モータ２のモータ本体２Ｓは、例えば回転軸３を回転させるための磁石及びコイルと、磁石及びコイルを収容するモータケースとを備える。モータケースは、例えば、回転軸３が貫通する孔を有し、回転軸３の長さ方向に沿った中心軸を中心に回転できるように回転軸３を支持する。すなわち、モータケースの外面は、概ね、モータ本体２Ｓの外面となる。

分銅４は、回転軸３の長さ方向から見て、重心が、回転軸３の中心とは異なる位置となる形状を有し、これによって、回転したときに振動を発生させる。分銅４は、上述の通り、シートＳのクッション部材（スポンジ）などを介して運転手へ伝わるだけの大きな振動力の振動を発生させる。一般的に、振動力をＦ、分銅４の重さをｍ、回転軸３の長さ方向から見て回転軸３の中心と分銅４の重心との距離をｒ、回転軸３の回転速度をωとすると、Ｆ＝ｍ×ｒ×ω２で表される。

本実施の形態に係る分銅４は、鉄系焼結金属を主たる材料として作られる。鉄系焼結金属は、従来の重りに採用されるタングステンよりも融点が低いため、射出成形によって容易に製造することができる。また、鉄系焼結金属は、タングステンなどに比べれば柔らかいため、カシメやすい。分銅４の表面には、錆を防止するための酸化膜が設けられている。

分銅４は、回転軸３が嵌まる半円形の溝部４ａが設けられた扇形の本体部４０と、溝部４ａの各端部に接続する内壁部を形成するように、本体部４０がなす扇形の半径部分４ｂ，４ｂの各々から突き出す一対の突条部４ｃ，４ｃと、一対の突条部４ｃ，４ｃの一部がカシメられたカシメ部４ｄとを有する。

一対の突条部４ｃ，４ｃのそれぞれは、回転軸３の長さ方向から見て、本体部４０がなす扇形の半径部分４ｂ，４ｂに接続する基端と先端との間をステップ状にする段差部を有する。

カシメ部４ｄは、一対の突条部４ｃ，４ｃのうち、回転軸３の長さ方向の概ね中央の所定の領域を押圧することによって形成された部分である。カシメ部４ｄは、概ね矩形状の押圧部を有するカシメ矢などで押圧されて形成される。カシメ部４ｄによって、分銅４は回転軸３に固定される。

また、本実施の形態では、回転軸３の先端は、回転軸３の長さ方向において、分銅４の一面と同じ位置に位置付けられており、回転軸３の先端と分銅４の一面とは、溶接によって形成された溶接部４ｅにより固定されている。これにより、回転軸３と分銅４とをより強固に固定することができる。なお、カシメ部４ｄは、複数設けられてもよく、回転軸３の長さ方向の全体にわたって設けられてもよい。また、溶接部４ｅは、回転軸３と分銅４とを接続できる箇所に設けられればよく、複数設けられてもよい。

図５に示した電動モータ２を収容するケース５は、図６に示すように、分割体５Ｘ，５Ｙを組み合わせて、ネジなどで締結することで構成される。分割体５Ｘ，５Ｙのそれぞれの内面の構成を図６に示す。分割体５Ｘ，５Ｙには、前述したように、電動モータ収容部５Ａ，分銅収容部５Ｂ，配線空間５Ｃ，ハーネス引出部５Ｄを形成するための内部構造を有しており、分割体５Ｘ，５Ｙの各々の内面は、内方へ向けて突き出す突条であるリブ５Ｅを、回転軸３の長さ方向に間隔を空けて複数有する。電動モータ２は、リブ５Ｅが設けられた部分に設置される。

このような分割体５Ｘ，５Ｙに電動モータ２を設置して、分割体５Ｘ，５Ｙがネジなどで締結されると、分割体５Ｘ，５Ｙの各々の内面に設けられた。リブ５Ｅが、モータ本体２Ｓの外面に取り付けられた弾性部材１１に食い込み、電動モータ２はケース５の中に強固に固定される。

これにより、図７に示すように、シート着座部振動装置１が発生させる振動に、共振などに起因する乱れが生じることを抑制することができる。ここで、図７に示す線ａは、本実施形態に係るシート着座部振動装置１が発生させる振動力の時間変化を示す。図７に示す線ｂは、弾性部材１１及びケース５のリブ５Ｅを備えない振動装置が発生させる振動力の時間変化を示す。

従って、シート着座部振動装置１が振動することによる異音の発生を低減することが可能になる。また、ユーザが、シート着座部振動装置１の振動に違和感を抱く可能性を低減することが可能になる。さらに、ユーザは、路面などから伝わる振動と混同することなく、シート着座部振動装置１の振動を確実に認識することが可能になる。

図８は、シート着座部振動装置１を備えるシートＳとそのシートＳを備える車両を示している。シート着座部振動装置１は、信頼性及び耐久性が高いので、これを備えるシートＳに座るユーザは、シート着座部振動装置１の振動によるアラーム信号などを確実に感知することができる。車両１００のシートＳとしては、路面から伝わる振動と混同することなく、シートＳに座るユーザに所定の信号を伝達することができる。このようなシートＳを備える車両１００は、シート着座部振動装置１が発する振動を確実に運転者に伝えることができるので、運転の安全性を高めることができる。

１：シート着座部振動装置，２：電動モータ，２Ａ：端子，２Ｓ：モータ本体，
３：回転軸，４：分銅，４ａ：溝部，４ｂ：半径部分，４ｃ：突条部，
４ｄ：カシメ部，４ｅ：溶接部，４０：本体部，
５：ケース， ５Ｘ，５Ｙ：分割体，５Ａ：電動モータ収容部，
５Ｂ：分銅収容部，５Ｃ：配線空間，５Ｄ：ハーネス引出部，５Ｅ：リブ，
６：ハーネス，７：保護チューブ，７Ａ：取り付け部，８：ネジ，
９：ハンダ，１０：コンデンサ，１０Ａ：端子，
１１：弾性部材，Ｓ：シート，Ｓａ：着座面，１００：車両

Claims (5)

1. シートの着座面に沿って配置される回転軸を備えた電動モータと、前記回転軸に取り付けられる分銅と、前記電動モータ及び分銅を内部に収容するケースとを備え、
   前記ケースは、前記電動モータのハーネスが屈折して配線される配線空間を内部に備えると共に、前記ハーネスを前記着座面に交差する下向きに引き出すハーネス引出部を備えることを特徴とするシート着座部振動装置。
2. 前記電動モータの端子は、前記回転軸に直交する方向において前記回転軸から離れた一方側に配置され、前記ケース内では、前記ハーネス引出部とは異なる側に配置され、
   前記ハーネスの端部は、前記端子における前記ハーネス引出部に対面する接続面に固定されることを特徴とする請求項１記載のシート着座部振動装置。
3. 前記電動モータは、モータ本体の外面に弾性部材を備えており、
   前記ケースは、内部に前記弾性部材に食い込むリブを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のシート着座部振動装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載されたシート着座部振動装置を着座面の下方に備えるシート。
5. 請求項４のシートを備える車両。

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