JP2007159834A - 車両用シートの昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成が簡単で安価に製作でき、手動操作でシート高を容易に調整可能な車両用シートの昇降装置を提供する。
【解決手段】 回転軸５０を回転させることにより、該回転軸５０に螺合するナット部材３２の取り付けられたリンク２２Ｒ、２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌが前後方向へ回動し、シート１０を昇降させる。ここで、ねじ山が、リード角の緩い区間７２ａ、９２ａとリード角の急な区間７２ｂ、９２ｂとが交互に連続するように形成された回転軸５０及びナット部材４０を用いる。回転軸５０の回転に対して、リード角の緩い区間７２ａ、９２ａで回り止め作用を奏する。回転が生じないため、平均のリード角を大きくすることが可能となり、少ない回転数でシート１０を昇降でき、手動操作でも無理なくシート高を調整することが可能となる。ブレーキ機構を別途設けなくともよいので、簡単な構成で廉価に製造することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、シートクッションの下面部に配置されて、シートクッションの座面の高さ、傾き等の調整を行うための車両用シートの昇降装置に関するもので、特に、この調整を手動の操作（マニュアル操作）で行う方式の車両用シートの昇降装置に関するものである。

車両用シートは、乗員の体型および好みに合わせて前後位置あるいは座面の高さ等の調整ができるようになっている。シートクッションの座面の高さや傾き等を調整する車両用シートの昇降装置について、多種多様な装置が提案、実用化されている。
例えば、実公昭６３−１５０６２号公報には、シートクッションの下部に略並行なリンク機構を配設し、ねじ部を有する回転軸とそのねじ部に螺合されたナットによって前述のリンク機構を動作させ、シートクッションの高さ位置を略並行に調整する車両用シートの昇降装置が開示されている。

また、特開２００２−３６９２２号公報には、スクリューのねじ送り機構とリンク機構を採用したリフタ一装置（昇降装置）が開示されている。つまり、この装置においては、スクリューがリフターモータ（電動モータ）によって回転駆動される、所謂パワー式の昇降装置の構成が示されている。

同様に、特開２００２−１２０６１０号公報には、減速ギアとドリブンギアおよびブレーキ機構とからなる駆動機構によって、リンク機構を動作させる手動式の昇降装置の構成が開示されている。この装置は、第１クラッチ部と第２クラッチ部とを有するブレーキ機構を備えており、着座シートからの逆入力をロック（阻止）し、操作レバーからの正逆両回転方向の入力トルクは伝達され、着座シートが円滑に昇降調整されるようになっている。

また、複数のリードを持つマルチピッチねじのボルトとナットの構成および組み合わせと、それらを送りねじ機構等に応用するものが、本件発明者らによって先に提案されている（特願２００２−３４６８９１号）。
実公昭６３−１５０６２号公報 特開２００２−３６９２２号公報 特開２００２−１２０６１０号公報

上記実公昭６３−１５０６２号公報に記載された、ねじ部を有する回転軸とそのねじ部に螺合されたナットとによってリンク機構を動作させる車両用シートの昇降装置は、構成が簡単で安価に製作でき、かつ、無段階に昇降位置を調整できる利点があるが、実用上では操作性に問題があった。
即ち、当該構成を採用した場合、シートクッションの重量および着座者の体重に関係なく調整された昇降位置を保持するため、リード角の小さいねじ部を有する回転軸とそのねじ部に螺合されたナットを用い、この螺合部の回転力の伝達効率（ねじ効率）の低さを利用してブレーキ作用を働かせる必要があった。このため、この種の装置に置いては、リード角の小さいねじ部を採用することが必須で、シートクッションの高さ位置を僅かに調整するにも、ねじ部を有する回転軸を数多く回転操作することが必要があり、操作性が悪いという欠点があった。

ここで、少ない回転数で昇降できるよう操作性を改善するためにリード角の大きい回転軸を用いると、シートクッションの重量および着座者の体重によって、回転軸が回転してしまい、調整された昇降位置を維持することができない。従って、リード角の大きい回転軸を用いる際には、この回転を阻止するためのブレーキ機構あるいはクラッチ機構を別途設ける必要があった。

特開２００２−３６９２２号公報に記載されたリフタ一装置（昇降装置）は、上記実公昭６３−１５０６２号公報に記載された装置と同様に、リード角の小さいねじ部を有するスクリューを採用してブレーキ作用を働かせるようになっているものの、スクリューがリフターモータ（電動モータ）によって回転されるようになっており、操作性には問題がなかった。しかしながら、駆動用にリフターモータ（電動モータ）を必要とし、装置がその分高価となるばかりか、重量が増大し、構成が複雑となる不都合があった。

更に、特開２００２−１２０６１０号公報に記載された装置は、減速ギアとドリブンギアの設定を適宜行うことにより、操作レバーの操作範囲、操作回数と所望の昇降位置の調整量とを違和感なく実現できる利点が有るものの、第１クラッチ部と第２クラッチ部を備えたブレーキ機構が必要であった。このため、このブレーキ機構が複雑で、かつ、高精度部品から構成される関係で、装置の製作が困難なばかりか高価となる欠点があった。
また、部品の精度とその組合せによっては、第１クラッチ部と第２クラッチ部の間に操作遊びを生じやすく、レバー操作時に遊びまたはガタ感を発生する不都合があった。

そこで、本発明の目的は、構成が簡単で安価に製作でき、手動操作でシート高を容易に調整可能な車両用シートの昇降装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シート１０を保持するシートフレーム１２と、床側に設けられたシートフレーム支持部材１６Ｒ、１６Ｌと、前記シートフレーム１２に一端が、前記シートフレーム支持部材１６Ｒ、１６Ｌに他端が支持されると共に前後方向に回動可能な複数のリンク２２Ｒ、２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌとを備え、
前記複数のリンク２２Ｒ、２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌの１つに取り付けられたナット４０と、
シートの前後方向に配置され、前記シートフレーム１２または前記シートフレーム支持部材１６Ｒ、１６Ｌの何れかの側に回転可能に保持され、前記ナット４０と螺合するボルト５０とを有し、
前記ボルト５０及び前記ナット４０のねじ山７２、９２が、つるまき線に沿って１回転する間にリード角の緩い区間７２ａ、７２ｃ、９２ａ、９２ｃとリード角の急な区間７２ｂ、７２ｄ、９２ｂ、９２ｄとが交代して、交互に連続するように形成されており、
前記ボルト５０の一端に連結された操作部材３４、６０の操作によってボルト５０が回転作動され、これに伴ってシートフレーム１２の上下方向の位置調整がなされるように構成されていることを技術的特徴とする。

請求項１では、ボルト５０を回転させることにより、該ボルト５０に螺合するナット４０の取り付けられたリンク２２Ｒ、２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌが前後方向へ回動し、シートを昇降させる。ここで、ボルト５０として、ねじ山７２が、つるまき線に沿って１回転する間にリード角の緩い区間７２ａ、７２ｃとリード角の急な区間７２ｂ、７２ｄとが交代して、交互に連続するように形成されたマルチピッチボルトを用いる。また、ナット４０として、雌ねじのねじ山９２が、つるまき線に沿って１回転する間にリード角の緩い区間９２ａ、９２ｃとリード角の急な区間９２ｂ、９２ｄとが交代して、交互に連続するように形成されたマルチピッチナットを用いる。ボルト５０全体の実効的リードはリード角の緩い区間７２ａ、７２ｃとリード角の急な区間７２ｂ、７２ｄとの平均値となる。そして、搭乗者の体重及びシート重量によって生じるボルト５０の回転方向への分力に対しては、リード角の緩い区間７２ａ、７２ｃでのナット４０のリード角の緩い区間９２ａ、９２ｃのとの分力が支配的になり、例えば、リード角の緩い区間の角度をゼロ（平坦）にすることで回転方向への分力が生じないようにできる。これで、大きな実効的リードを持ちながら、リード角の緩い区間の低分力（又は分力を生じさせない）により強い回り止め作用を奏する。即ち、該ボルト５０、ナット４０に対して荷重が加わっても当該リード角の緩い区間７２ａ、７２ｃ、９２ａ、９２ｃで回転が防止できる。このため、平均のリード角を大きくすることが可能となり、少ない回転数でシート１０を昇降でき、手動操作でも無理なくシート高を調整することが可能となる。ブレーキ機構を別途設けなくとも回転が生じないので、装置を簡単な構成で廉価に製造することができ、軽量化を果たし得る。

また、ボルト５０を回転させる際に、リード角の緩い区間７２ａ、７２ｃがナット４０のリード角の緩い区間９２ａ、９２ｃを摺動している間はボルト５０の回転に伴ってシート高が変化しないこととなる。即ち、シート高が間欠的に変化するので、調整に節度感を与えることができる。

請求項２では、傘歯車機構５２、５４を介して前後方向に配置されボルト５０を回動させることで、操作部材６０を軸方向が前後方向に対して垂直になるようにしてシート１０の側方に配置する。シート側方に配置された操作部材６０を操作することでシート高を調整できるので、シート上の操作者は無理な姿勢を取らず操作することが可能となる。

請求項３では、フレキシブル・ケーブル８０を介して前後方向に配置されボルト５０を回動させることで、操作部材６０を軸方向が前後方向に対して垂直になるようにしてシート１０の側方に配置する。シート側方に配置された操作部材６０を操作することでシート高を調整できるので、シート上の操作者は無理な姿勢を取らず操作することが可能となる。

請求項４では、操作部材６０は中立位置への復帰機能を有し、中央位置への復帰が自動的になされるので、操作部材６０の操作が容易である。

請求項５では、リード角の緩い区間とリード角の緩い区間との合計角度の整数倍よりも僅かに大きな角度、操作部材を中立位置から一方又は他方への回動可能終端（操作角度範囲）まで回動させることによりボルト５０を回動させるよう設定してある。当該ボルト５０は、リード角の急な区間では、回転が生じて、リード角の緩い区間で停止することになる。このため、整数である１倍未満では、リード角の緩い区間から次のリード角の緩い区間までボルト５０が回転せず、シートを昇降させることができない。一方、ちょうど整数倍の場合には、組み付け精度によりリード角の緩い区間で停止できない場合が生じる。また、例えば、４．８倍等の四捨五入で繰り上がり５倍となるような倍数を設定すると、シートを上げている際には、ボルト５０が逆転して、前のリード角の緩い区間で停止する。即ち、０．８回転分が無駄な労力になると共に、逆転量が多くなって、操作者に不快感与えることになる。このため、整数倍よりも僅かに大きな角度に調整することで、確実に動作させながら大きな逆転を生ぜしめないようにできる。

請求項６では、ナットのねじ山が、つるまき線に沿って１回転する間の一部の区間にしか存在せず、当該ねじ山の欠損区間を有するため、欠損区間部分から工具を出し入れすることができ、ナットの製作が容易である。また、欠損区間部分があるということは、雌ねじのねじ山が一部分しか存在しないと言うことであり、その一部分のにのみ精密なねじ山加工を施せばよいのであるから製作が容易になる。

[第１実施形態]
始めに図８〜図１４を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両用シートの昇降装置用の回転軸を構成するボルト及び該ボルトに螺合するナットについて説明する。
図８は、第１実施形態のマルチピッチボルト５０を示す側面図であり、図９はマルチピッチボルト５０の斜視図である。マルチピッチボルト５０では、円柱形状の軸部７１に、つるまき線に沿ってねじ山７２が形成されている。ねじ山７２は台形ねじで、そのフランクには部分的にリード角がゼロすなわち平坦な区間７２ａとリード角が急な区間７２ｂとが交互に連続する。以後、平坦な区間７２ａを平坦部７２ａと、急な区間７２ｂを斜部７２ｂと呼ぶこととする。進み側フランクと同様に、追い側フランクにも平坦部７２ｃと斜部７２ｄが存在する。平坦部７２ａと斜部７２ｂはつるまき線の一回転を１６等分し、１／１６回転毎に、すなわち、２２．５°毎に平坦部７２ａと斜部７２ｂが交代する。したがって、ねじの平均的なリード角は斜部７２ｂの傾斜の半分ということになる。

図１０は、図８及び図９に示したマルチピッチボルト５０に螺合するマルチピッチナット４０を示す斜視図である。マルチピッチナット４０は略円筒状の側面から貫通するねじ穴９１が明けられている。ねじ穴９１にはねじ溝が彫られ雌ねじのねじ山９２が形成されている。

図１１は、図１０に示したマルチピッチナット４０のねじ山９２のみを概念的に抽出して示す正面図である。ねじ山９２は台形ねじで、そのフランクには部分的にリード角がゼロすなわち平坦な区間９２ａとリード角が急な区間９２ｂとが交互に連続する。以後、平坦な区間９２ａを平坦部９２ａと、急な区間９２ｂを斜部９２ｂと呼ぶこととする。進み側フランクと同様に、追い側フランクにも平坦部９２ｃと斜部９２ｄが存在する。平坦部９２ａと斜部９２ｂはつるまき線の一回転を１６等分し、１／１６回転毎に、すなわち、２２．５°毎に平坦部９２ａと斜部９２ｂが交代する。したがって、雌ねじの平均的なリード角は斜部９２ｂの傾斜の半分ということになる。このリードやピッチは図９に示すマルチピッチボルト５０のそれと合わせてある。マルチピッチボルト５０とマルチピッチナット４０の螺合を可能とするため、雌ねじの平坦部９２ａ、９２ｃ、斜部９２ｂ、９２ｄはマルチピッチボルト５０のねじ山７２の平坦部７２ａ、７２ｃ、斜部７２ｂ、７２ｄに対応した形状、寸法になっている。

図１２は、図８に示したマルチピッチボルト５０に図１０に示したマルチピッチナット４０を螺合させた状態を示す正面図である。螺合の状態を明確に示すため、マルチピッチナット４０は図１１に示すねじ山９２のみの概念的な抽出物として描いている。図１２の（Ａ）〜（Ｅ）は、マルチピッチボルト５０に対してマルチピッチナット４０を相対回転させた場合のねじ山７２とねじ山９２との関係（接触状態）を示している。この図から明らかなように、ねじ山７２とねじ山９２とは常に何れかの部分で接触しており、通常のねじと同様に螺合が保たれるようになっている。

図１２（Ａ）の状態では、マルチピッチナット４０のねじ山９２の右側面とマルチピッチボルト５０のねじ山７２の左側面とが完全に接触し、また、マルチピッチナット４０のねじ山９２の左側面とマルチピッチボルト５０のねじ山７２の右側面とが一部で接触している。この状態で、マルチピッチボルト５０に矢印Ｆ方向の力が作用しても、ねじ山７２の左側面とねじ山９２の右側面にそれぞれ設けられた平坦部７２ａと平坦部９２ａとの組合せにより、マルチピッチナット４０を回転させる力は生じない。
また、図１２の（Ａ）の状態からマルチピッチナット４０を僅かに左回転させると図１２の（Ｂ）の状態となる。この状態においては、ねじ山７２の左右側面とねじ山９２の左右側面にそれぞれ設けられた平坦部７２ａと平坦部９２ａとの一部が共に接しており、同様にマルチピッチボルト５０に矢印Ｆ方向の力が作用しても、マルチピッチナット４０を回転させる力は生じない。
つまり、図１２の（Ａ），（Ｂ）に示す状態が、後述する車両用シートの昇降装置におけるセルフロックの動作原理となっている。（なお、図１２では図面の簡略化のために、マルチピッチナット４０を回転させて説明するが、ナットとボルトとの組合せによる回転と送りは相対的なものであり、後述する車両用シートの昇降装置においてはマルチピッチボルト５０を回転させるようになっている。）

更に、図１２の（Ｂ）の状態からマルチピッチナット４０を左回転させると図１２の（Ｃ）、（Ｄ）の状態に順次変化する。図１２の（Ｄ）の状態においては、ねじ山７２の左右側面とねじ山９２の左右側面にそれぞれ設けられた斜部７２ｂと斜部９２ｂとが両側で接している。この状態では、斜部７２ｂと斜部９２ｂとの接触による通常のねじと同様に滑り力が発生する。マルチピッチボルト５０に矢印Ｆ方向の力が作用した場合には通常のねじと同様にマルチピッチナット４０に逆方向（この場合は右回転方向）の力が作用する。図１２の（Ｄ）の状態から、マルチピッチナット４０が更に左回転されると、矢印Ｆ方向の力に対して安定な図１２の（Ｅ）の状態、即ち、最初の図１２の（Ａ）と同じ状態に変化する。

つまり、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）が矢印Ｆ方向の力が作用した場合に安定な状態で、（Ｄ）が不安定な状態で、また、（Ｃ）がその切り替わり点となっている。
また、マルチピッチナット４０は、その回転に伴ってマルチピッチボルト５０に対する相対位置が変化し、図１２の（Ａ）〜（Ｅ）の間に、マルチピッチナット４０に図にＬにて示す相対移動が生じる。
このため、マルチピッチボルト５０とマルチピッチナット４０とを組み合わせた送り機構を採用すれば、両部材の相対的に伴って間欠的に相対位置が変化すると共に、移動が生じない位置ではセルフロック機能が働くようになっている。

上記の説明では、図面との関係を見やすくするために、マルチピッチボルト５０を固定し、マルチピッチナット４０を回転させ、この回転によってマルチピッチボルト５０に対するマルチピッチナット４０の相対移動、即ち、送り動作を説明したが、マルチピッチボルト５０とマルチピッチナット４０との関係は相対的なものである。このため、マルチピッチボルト５０を回転させ、マルチピッチナット４０を固定しても、同様の相対移動、即ち、送り動作が生じる。また、その回転方向を変えても同様の動作、機能が生じる。

[改変例]
以上述べた実施形態では、マルチピッチナット４０の雌ねじのねじ山は、図１１に示されるようなつるまき線に沿った連続的なものであった。先に図１２において動作原理を説明したように、マルチピッチナット４０としては平坦部を有することとマルチピッチボルト５０のねじ溝に常時接していれば良い。

つまり、マルチピッチナット４０のねじ山９２として必要なのは平坦部７２ａだけで、マルチピッチナットのねじ山として平坦部のみ残した不連続なものとしても良い。つまり、雌ねじのねじ山が、つるまき線に沿って１回転する間の一部の区間にしか存在せずねじ山の欠損区間を有するもので良い。さらに、ねじ山としての強度が許せば、つるまき線の一回転を１６分割した８個の平坦部のすべてが存在しなくても、そのいくつかが残存していればよいことになる。そして、ねじ山の残存部分は、ねじの軸線を中心とする回転対称の位置にのみあることがマルチピッチナットに掛かる力の均衡の面から望ましい。

図１３は、ねじ山の欠損区間を有する改変例に係るマルチピッチナット４０を示す斜視図である。図１３（Ａ）は斜視図、図１３（Ｂ）は透視して示す斜視図である。改変例のマルチピッチナット４０は四角ナットであり中央にねじ穴９１が明けられている。ねじ穴９１の中には５つのねじ山突起９２が形成されている。このねじ山突起９２は図１１に示す雌ねじのねじ山の平坦部７２ａ、７２ｃの一部のみを残したような形になっている。ねじ山突起９２は図面左側に３個、右側に２個形成され、左右のねじ山突起９２はねじの軸線を中心として互いに１８０°離れた回転対称な位置に形成されている。各ねじ山９２の軸方向位置は１ピッチずつずれている。このようなマルチピッチナット４０は、ねじ穴９１の下穴にリング状の溝を切削し、その後、内周面を適宜の幅で軸線に沿って切削することにより製作することができる。

図１４は、マルチピッチボルト５０と改変例に係る種々のマルチピッチナットとの螺合の状態を示す正面図である。マルチピッチナットはいずれも雌ねじのねじ山が一部の区間にしか存在せずねじ山の欠損区間を有する。各マルチピッチナットはその全体を図示せず、図１０に対する図１１のように、断続的なねじ山突起部分のみを抽出して描いている。

図１４（Ｄ）は、前述した図１３に示した改変例のマルチピッチナット４０と図８に示したマルチピッチボルト５０との螺合を示している。改変例のマルチピッチナット４０のねじ山突起９２は、その進み側フランクの平坦部９２ａがマルチピッチボルト５０のねじ山７２の平坦部７２ａより長く、図面で下方に延び、マルチピッチボルト５０の平坦部７２ａと斜部７２ｂとを併せた長さとされている。つまり、円周の２／１６の長さを有する。そして、ねじ山突起９２の厚さも厚くされ、進み側フランクの平坦部９２ａがねじ山７２の平坦部７２ａに摺接している時に追い側フランクの平坦部９２ｃが一つ位相のずれたねじ山７２の平坦部７２ｃに接する厚さとされている。ねじ山突起９２はこのような矩形とされている。このため、ねじ山突起９２の一方の平坦部９２ａがマルチピッチボルト５０の進み側の平坦部７２ａにその一部が摺接している回転位置では、ねじ山突起９２の他方の平坦部９２ｃの一部がマルチピッチボルト５０の追い側の平坦部７２ｃに摺接する。つまり、改変例のマルチピッチナット４０が軸方向には停止する回転位置では、面接触で改変例のマルチピッチナット４０が案内される。

ねじ山突起９２がマルチピッチボルト５０のねじ山７２の斜部７２ｂにさしかかると、ねじ山突起９２の平坦部９２ａ、９２ｃの縁、つまり、稜縁がねじ山７２の斜部７２ｂ、７２ｄに摺接する。つまり、改変例のマルチピッチナット４０が軸方向に送られる回転位置では、ねじ山突起９２の稜縁が斜部７２ｂ、７２ｄに線接触して改変例のマルチピッチナット４０が案内される。したがって、この実施形態では、線接触を含みながらもマルチピッチボルト５０のねじ山７２のフランクとの間に間隙を作ることなく、つまりガタなく、マルチピッチナット４０を送ることができる。これは、図１２で説明した第１実施形態に比べて優れた利点である。

図１４（Ｅ）は、改変例２のマルチピッチナット４０とマルチピッチボルト５０との螺合の状態を示す正面図である。ここでは、マルチピッチナット４０のねじ山突起９２がつるまき線に沿って９０°毎に９個配置されている。個々のねじ山突起９２の形状は前述の改変例のマルチピッチナット４０のねじ山突起９２と同じである。したがって、作動は前述の図１４（Ｄ）で述べたものと同じである。ねじ山突起９２の平坦部９２ａ、９２ｃがそれぞれねじ山７２の平坦部７２ａ、７２ｃに摺接する。この実施形態はねじ山突起９２の数が多いのでそれだけマルチピッチナット４０の強度、耐久性が向上するという利点がある。

図１４（Ｃ）は、改変例３のマルチピッチナット４０とマルチピッチボルト５０との螺合の状態を示す正面図である。ここでは、マルチピッチナット４０のねじ山突起９２の長さが円周の４／１６回転の長さまで伸ばされている。ねじ山突起９２は全部で５個ある。各ねじ山突起９２は、進み側フランク、追い側フランク共に、３／１６回転の長さの平坦部９２ａ、９２ｃと１／１６回転の長さの斜部９２ｂ、９２ｄを有している。斜部９２ｂ、９２ｄは勿論マルチピッチボルト５０の斜部７２ｂ、７２ｄに対応したリード角のものである。このような形状にすると、ねじ山突起９２の一方の平坦部９２ａがマルチピッチボルト５０の進み側の平坦部７２ａにその一部が摺接している回転位置では、ねじ山突起９２の他方の平坦部９２ｃの一部がマルチピッチボルト５０の追い側の平坦部７２ｃに摺接する。つまり、改変例３のマルチピッチナット４０が軸方向には停止する回転位置では、面接触で改変例３のマルチピッチナット４０が案内される。

ねじ山突起９２がマルチピッチボルト５０のねじ山７２の斜部７２ｂにさしかかると、ねじ山突起９２の斜部９２ｂ、９２ｄがねじ山７２の斜部７２ｂ、７２ｄに摺接する。つまり、改変例３のマルチピッチナット４０が軸方向に送られる回転位置では、ねじ山突起９２の斜部９２ｂ、９２ｄがマルチピッチボルト５０の斜部７２ｂ、７２ｄに面接触して改変例３のマルチピッチナット４０が案内される。僅かに、平坦部９２ａ、９２ｃ、７２ａ、７２ｃ同士の接触から斜部９２ｂ、９２ｄ、７２ｂ、７２ｄ同士の接触に移行する瞬間に線接触が発生する。図１４（Ｃ）に示す位置である。したがって、この実施形態では、マルチピッチボルト５０のねじ山７２のフランクとの間に間隙を作ることなく、つまりガタなく、マルチピッチナット４０を送ることができると共に、瞬間的な回転位置を除いてそのほとんどの回転位置でマルチピッチナット４０のねじ山突起９２とマルチピッチボルト５０のねじ山７２が面接触するので、機械的強度、耐久性に優れているという利点がある。

図１４（Ｂ）は、改変例４のマルチピッチナット４０とマルチピッチボルト５０との螺合の状態を示す正面図である。ここでは、マルチピッチナット４０のねじ山突起９２の長さが円周の６／１６回転の長さまで伸ばされている。ねじ山突起９２は全部で５個ある。向こう側の２つのねじ山突起９２の端部が一部顔を覗かせている。各ねじ山突起９２は、進み側フランク、追い側フランク共に、４／１６回転の長さの平坦部９２ａ、９２ｃと２／１６回転の長さの斜部９２ｂ、９２ｄを有している。斜部９２ｂ、９２ｄは勿論マルチピッチボルト５０の斜部７２ｂ、７２ｄに対応したリード角のものである。このような形状にすると、一つ一つのねじ山突起９２の体積が大きくなるので、機械的強度、耐久性に優れているという利点がある。

図１４（Ａ）は、第６のマルチピッチナット４０とマルチピッチボルト５０との螺合の状態を示す正面図である。ここでは、マルチピッチナット４０のねじ山突起９２が、マルチピッチボルト５０のねじ山７２との摺接に必要な部分のみ残し、残余の部分を削り取った形状をしている。ねじ山突起９２は全部で５個ある。各ねじ山突起９２は、進み側フランクでは１／１６回転の長さの平坦部９２ａとそれに１位相だけ進んだ１／１６回転の長さの斜部９２ｂを有している。追い側フランクでは進み側フランクの平坦部９２ａから１位相遅れた１／１６回転の長さの平坦部９２ｃと、さらに１位相遅れた１／１６回転の長さの斜部９２ｄを有している。したがって、ねじ山突起９２は菱形をなしている。斜部９２ｂ、９２ｄは勿論マルチピッチボルト５０の斜部７２ｂ、７２ｄに対応したリード角のものである。このような形状にすると、マルチピッチボルト５０のねじ山７２がガタなく面接触することのできるねじ山突起９２が最小の容積で実現できる。したがって、ねじ山突起９２の周辺に大きな空間が取れ、工作がし易いという利点がある。

[車両用シートの昇降装置]
図１〜図３を参照し、図８〜図１２を参照して上述したマルチピッチねじを備える回転軸（ボルト）及びナットを用いる本発明の車両用シートの昇降装置を説明する。
図１は車両用シートの斜視図であり、図２はシートレールの平面図であり、図３は、図２中のＢ−Ｂ線の側面図である。図１に示すように車両用のシート１０は、シートクッション１０Ａとシートバック１０Ｂとを備え、シートクッション１０Ａの両側部はシートフレーム１２（図３参照、図１では省略されている）に支持固定されるようになっている。

シートクッション１０Ａの下部と図示されない車両のフロアーとの間に、公知な左右のシートレール１６Ｒ、１６Ｌが配設され、図略のレール機構によりシート１０の前後位置を調整できるようになっている。図３に示すように左右のシートレール１６Ｒ、１６Ｌとシートフレーム１２との問には、リンク機構２０が配設されている。リンク機構２０は、図１に示すシート１０の前方に配置された左右のリンク片２２Ｒ、２２Ｌおよびこれらのリンク片２２Ｒ、２２Ｌの下端部を連結する連結軸２６、更には後方に配置された左右のリンク片２４Ｒ、２４Ｌとから成っている。

連結軸２６は、貫通した状態で、リンク片２２Ｒ、２２Ｌが溶接等で固定されている。連結軸２６の両端は左右のシートレール１６Ｒ、１６Ｌ側に回転可能に軸支されている。このため、連結軸２６と左右のリンク片２２Ｒ、２２Ｌは一体となって左右のシートレール１６Ｒ、１６Ｌに対して回動されるようになっている。
更に、リンク片２２Ｒ、２２Ｌの上端部はシートフレーム１２の前方の左右側部に軸支されている。左右のリンク片２４Ｒ、２４Ｌの下端部は左右のシートレール１６Ｒ、１６Ｌの後方部分に軸支され、その上端部分はシートフレーム１２の後方の左右側部に軸支されている。

シートクッション１０Ａの前方下部で、シートレール１６Ｒ側には、調整機構３０が配設されている。調整機構３０は、後端部側に図８を参照して上述したマルチピッチねじ部５０ａが設けられた回転軸５０と、マルチピッチねじ部５０ａに螺合する図１０を参照して上述したナット４０と、操作ダイヤル３４とを備えている。
図２に示すように上記リンク片２２Ｒは２枚の板材２２ａ、２２ｂが適宜の間隔をおいて向かい合わせに組み合わされた構成となっており、ナット４０はリンク片２２Ｒの中間部分で２枚の板材２２ａ、２２ｂの問に回転可能に取り付けられている。

回転軸５０の前端部側は、シートレール１６Ｒの前方に固定された支持ブラケット３６の孔３６ａに挿通されて回転可能に支持されている。支持ブラケット３６の孔３６ａの近傍には、回転軸５０を支持するベアリング部材３８が配設されている。
なお、回転軸５０はその回転操作に伴うリンク機構の動作によって、図３に矢印Ｄで示す方向に僅かに変位し得るように支持ブラケット３６に取り付けられている。

引き続き、昇降装置の装置の動作について説明する。
操作ダイヤル３４を操作して回転軸５０を何れかの方向に回転させると、この回転に伴ってナット４０が回転軸５０の軸線方向に移動される。すると、ナット４０を板材２２ａ、２２ｂで回転可能に支持するリンク片２２Ｒが回動し、この回動に伴ってリンク機構２０を構成する他のリンク片２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌが連動し、シートフレーム１２がシートレール１６Ｒ、１６Ｌに対して略平行移動して、シートフレーム１２の昇降位置の調整がなされる。

また、上記のナット４０の回転軸５０の軸線方向への移動は、マルチピッチねじの働きによって段階的な動きとなり、リード角の急な区間９２ｂ、９２ｄで移動し、リード角の緩い区間（本実施例では“０”の部分）９２ａ、９２ｃでは停止し、間欠的あるいは節度感（クリック感）のある調整となる。なお、操作ダイヤル３４の操作を解除すると、座席あるいは乗員の重量によって、自動的にねじ部５０ａとナット４０の螺合部安定した位置、つまりマルチピッチねじ部５０ａとナット４０の螺合部がリード角の緩い区間（本実施例では“０”の部分）７２ａ、７２ｃ、９２ａ、９２ｃに落ち着き、従来装置で言うブレーキか掛かった状態／昇降位置の保持状態となる。

従って、本発明の車両用シートの昇降装直においては、平均のリード角を大きくしてもそのリード角の緩い区間（実施例では“０”）７２ａ、７２ｃ、９２ａ、９２ｃで逆転が防止され、従来装置のようにブレーキ機構を別途採用する必要がないので装置を簡単な構成で安価に製作できる。また、リード角を小さくする必要がないため、モータを用いず手動操作でシート高を容易に調整できる。

[第２実施形態]
図４を参照して本発明の第２実施形態に係る昇降装置について説明する。
図１〜図３を参照して上述した第１実施形態では、４枚のリンク片２２Ｒ、２２Ｌ、２４Ｒ、２４Ｌを用いることで、シート全体の高さを調整した。これに対して、第２実施形態では、２枚のリンク片２２Ｒ、２２Ｌのみを用い、シートフレーム１２の後端側は、シートレール１６Ｒ、１６Ｌ側から軸２５で軸支することで、シート前端の昇降機構（シートチルト）を構成している。

[第３実施形態]
図５及び図６を参照して本発明の第３実施形態に係る昇降装置について説明する。
図１〜図３を参照して上述した第１実施形態では、回転軸５０に操作ダイヤル３４が直接取り付けられ、シート１０の前方からシート高さを調整した。これに対して、第３実施形態では、回転軸５０に、傘歯ギアを２枚介することで、シート１０の側方に操作レバー６０を配置している。

図５（Ａ）は第３実施形態のシートの斜視図であり、図５（Ｂ）はリンク機構の斜視図である。図６（Ａ）は回転軸への駆動力を伝達する駆動機構の組み立て図であり、図６（Ｂ）は操作ハンドルの透視図である。
図５（Ｂ）に示すように、第３実施形態のリンク機構２０では、後方のリンク片２４Ｒ側にナット４０が取り付けられ、操作レバー６０を車両進行方向に対して前後に揺動することで、シート１０の高さを調整できるようになっている。

図６（Ａ）に示すように、回転軸５０の先端は、ワッシャ４６、４８を介して第１ブラケツト４２の通孔４２ａに支持され、傘歯ギア５２が取り付けられる。傘歯ギア５２と噛合する傘歯ギア５４には、駆動軸５６が取り付けられる。駆動軸５６には、ギア溝５６ａが形成さている。駆動軸５６は、座金部材５８を介して第２ブラケツト５９の通孔５９ａに支持される。第２ブラケツト５９には、操作レバー６０の回動角度を規制する規制溝５９ｂが形成されている。

操作レバー６０は揺動板６２を備える。揺動板６２は、グリップ６１を取り付けるためのクランク片６２ａと、第２ブラケツト５９の規制溝５９ｂに嵌入するＬ字状の規定片６２ｂとを備える。揺動板６２の通孔６２ｃを挿通する駆動軸５６のギア溝５６ａには、反時計回りギア６５Ａと、時計回りギア６５Ｂとが取り付けられ、ナット６９で固定される。反時計回りギア６５Ａの歯は、時計回り側歯元に緩いＲが付けられ、反時計回り側歯元に切り立った立壁形状が付けられている。反対に、時計回りギア６５Ｂの歯は、反時計回り側歯元に緩いＲが付けられ、時計回り側歯元に切り立った立壁形状が付けられている。反時計回りギア６５Ａの歯と当接する位置には係合片６６Ａが、時計回りギア６５Ｂの歯と当接する位置には係合片６６Ｂが、揺動板６２のねじ孔６２ｄ、６２ｅにねじ６８によって固定されている。図６（Ｂ）に示すように、係合片６６Ａ、６６Ｂの間には引張スプリング６７が取り付けられている。

第３実施形態では、傘歯ギア５２、５４を介して回転軸５０を回動させることで、操作レバー６０をシート１０の側方に配置する。シート側方に配置された操作レバー６０を引き上げ、押し倒すことを繰り返すことでシート高を調整できるので、シートに着座した操作者は前屈姿勢を取らず操作することが可能となる。

操作レバー６０は、係合片６６Ａ、６６Ｂ、引張スプリング６７及び図示しない１対のコイルスプリングによって、力の加えられない状態で、中央の中立位置に復帰するように構成されている。そして、ラチェット機構を構成する係合片６６Ａ、６６Ｂ、及び反時計回りギア６５Ａ、時計回りギア６５Ｂによって、操作レバー６０は、反時計方向へ回動されると回転軸５０を時計方向へ回動させ、中立位置まで復帰される間は回転軸５０を回転させず、中立位置から時計方向へ回動されると回転軸５０を反時計方向他方へ回動させ、中立位置まで復帰される間は回転軸５０を回転させない。このため、操作レバー６０を一方（又は他方）へ揺動させ中立位置まで復帰させることを繰り返すことで、シート高を変えられるので、手動で調整が容易に行える。ここで、第２ブラケツト５９の規制溝５９ｂによって、該中立位置から反時計回り（引き上げ方向）へ６０度、時計回り（押し下げ方向）へ６０度回転できるように構成されている。そして、操作レバー６０の該反時計回りへの６０度の揺動で、傘歯ギア５４、５２のギヤ比によって、回転軸５０が９５度時計回りに回転し、時計回りへの６０度の揺動で、回転軸５０が９５度反時計回りに回転するように設定されている。

回転軸のマルチピッチねじ部５０ａは、リード角の緩い区間７２ａ、７２ｃのリード角が０度、リード角の急な区間７２ｂ、７２ｄのリード角が１２度で、平均のリード角が６度に設定されている。一方、該リード角の緩い区間７２ａ、７２ｃが１回転中に８カ所、即ち、軸線に向かって４５度毎に形成されている。

操作者が、操作レバー６０の半分程度の操作、例えば、中立位置から反時計回りに３０度引き上げると、回転軸５０が時計方向に４７．５度回転する。４５度分の回転で、上述したように図１２（Ｂ）⇒図１２（Ｅ）⇒図１２（Ｄ）⇒図１２（Ｃ）⇒図１２（Ｂ）の順番で状態が変化し、即ち、各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち平坦同士が当接した安定状態（図１２（Ｂ））から、次の各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち平坦同士が当接した安定状態（図１２（Ｂ））まで変化し、残りの２．５度の回転分さらに回転する。これにより、シート１０が上昇する。そして、操作レバー６０が中立位置に復帰する。操作レバー６０を押し下げることで、同様に動作してシート１０位置が下がるように調整できる。

ここで、回転軸５０が４５度を超えて更に回転することで、図１２（Ｅ）に示すように各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち斜部同士が当接し平坦部は離脱した状態に達すると、フランクの斜部の傾斜が急であるためセルフロックは効かず、ナット４０が逆転して図１２（Ｂ）の状態に戻る。

操作者が、操作レバー６０を中立位置から反時計回りに回動可能終端まで６０度引き上げると、回転軸５０が、時計方向に９５度回転し、回転軸の９５度中の最初の４５度分の回転で各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち平坦同士が当接した安定状態（図１２（Ｂ））から、次の圧力側フランクのうち平坦同士が当接した安定状態（図１２（Ｂ））を越え、次の４５度分の回転で更に２番目の圧力側フランクのうち平坦同士が当接した安定状態（図１２（Ｂ））まで達し、残りの５度の回転分さらに回転する。これにより、シート１０が上昇する。

第３実施形態の構成では、リード角の緩い区間（各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち平坦同士が当接する区間）とリード角の緩い区間との間の角度の整数倍よりも僅かに大きな角度、操作レバーを中立位置から一方又は他方への回動可能終端まで回動させることにより回転軸５０を回動させるよう設定する必要がある。整数である１倍未満では、リード角の緩い区間から次のリード角の緩い区間まで回転軸５０が回転せず、シートを昇降させることができない。一方、ちょうど整数倍の場合には、組み付け精度によりリード角の緩い区間で停止できない場合が生じる。また、例えば、４．８倍等の四捨五入で繰り上がり５倍となるような倍数を設定すると、シートを上げている際には、図１２（Ｅ）を参照して上述したように各ねじ山７２、９２の圧力側フランクのうち斜部同士が当接し平坦部は離脱した状態となり、ナット４０が逆転して図１２（Ｂ）の状態に戻り、前のリード角の緩い区間で停止する。即ち、０．８回転分が無駄な労力になると共に、逆転量が多くなって、操作者に不快感与えることになる。このため、整数倍よりも僅かに大きな角度に調整することで、確実に動作させながら大きな逆転を生ぜしめないようにできる。

[第４実施形態]
図７を参照して本発明の第４実施形態に係る昇降装置について説明する。
図５、図６を参照して上述した第３実施形態では、回転軸５０に、傘歯ギア５２、５４を介することで、シート１０の側方に操作ハンドルを配置した。第４実施形態では、傘歯ギアの代わりに、フレキシブルケーブルを用いている。

図７（Ａ）は第４実施形態でのリンク機構の斜視図であり、図７（Ｂ）は回転軸への駆動力を伝達する駆動機構の組み立て図である。第１ブラケツト４２に、ワッシャ４８、座金８２を介してフレキシブルケーブル８０の端部８０ａが固定される。フレキシブルケーブル８０内の軸芯８０ｃが回転軸５０に形成された嵌合孔５０ｈに挿通される。同様に、第２ブラケツト５９に、座金８４を介してフレキシブルケーブル８０の他端部８０ｂが固定される。フレキシブルケーブル８０内の軸芯８０ｃが駆動軸軸５６に形成された嵌合孔５６ｈに挿通される。

第４実施形態でのシート昇降動作は、第３実施形態と同様である。第４実施形態では、フレキシブルケーブルを用いるため、操作レバー６０の配置の自由度が高い利点がある。一方、第３実施形態では、傘歯ギア５２、５４を用いるため、剛性感を操作者に与える利点がある。

なお、第３、第４実施形態の構成を、第２実施形態のチルト機構に応用するこもと可能であり、また、第２実施形態では、シート前端のチルトに本発明の構成を適用したが、シート後端のチルトに応用することも、また、前端、後端にそれぞれ独立したチルト機構を配置することも可能である。更に、第１〜第４実施形態では、図１０を参照したナットを用いたが、図１３、図１４を参照して上述した改変例のナットを用いることも可能である。更に、上述した実施形態では、シートレール側にボルトを配置したが、この代わりにシートフレーム側にボルトを配置することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る車両のシートの斜視図である。 シートレールの平面図である。 図２中のＢ−Ｂ線の側面図である。 第２実施形態のシートレールの側面図である。 図５（Ａ）は第３実施形態のシートの斜視図であり、図５（Ｂ）はリンク機構の斜視図である。 図６（Ａ）は第３実施形態での回転軸への駆動力を伝達する駆動機構の組み立て図であり、図６（Ｂ）は操作ハンドルの透視図である。 図７（Ａ）は第４実施形態でのリンク機構の斜視図であり、図７（Ｂ）は回転軸への駆動力を伝達する駆動機構の組み立て図である。 第１実施形態のマルチピッチボルトを示す側面図である。 第１実施形態のマルチピッチボルトを示す斜視図である。 図１に示したマルチピッチボルトに螺合するマルチピッチナットを示す斜視図である。 図１０に示したマルチピッチナットのねじ山のみを概念的に抽出して示す正面図である。 図１に示したマルチピッチねじに図１０に示したマルチピッチナットを螺合させた状態を示す正面図である。 改変例のマルチピッチナットを示す斜視図である。 マルチピッチボルトと改変例のマルチピッチナットとの螺合の状態を示す正面図である。

符号の説明

１０ シート
１２ クッションフレーム
１４ 昇降装置
１６Ｒ、１６Ｌ シートレール
２０ リンク機構
２２Ｒ、２２Ｌ リンク片
２４Ｒ、２４Ｌ リンク片
２６ 連結軸
３０ 調整機構
３４ 操作ハンドル
４０ ナット
５０ 回転軸
５０ａ マルチピッチねじ部
５２ 傘歯ギア
５４ 傘歯ギア
７２ ねじ山
７２ａ、７２ｃ リード角の緩い区間
７２ｂ、７２ｄ リード角の急な区間
８０ フレキシブルケーブル
９２ 雌ねじ山
９２ａ、９２ｃ リード角の緩い区間
９２ｂ、９２ｄ リード角の急な区間

Claims (6)

1. シートを保持するシートフレームと、床側に設けられたシートフレーム支持部材と、前記シートフレームに一端が、前記シートフレーム支持部材に他端が支持されると共に前後方向に回動可能な複数のリンクとを備え、
   前記複数のリンクの１つに取り付けられたナットと、
   シートの前後方向に配置され、前記シートフレームまたは前記シートフレーム支持部材の何れかの側に回転可能に保持され、前記ナットと螺合するボルトとを有し、
   前記ボルト及び前記ナットのねじ山が、つるまき線に沿って１回転する間にリード角の緩い区間とリード角の急な区間とが交代して、交互に連続するように形成されており、
   前記ボルトの一端に連結された操作部材の操作によってボルトが回転作動され、これに伴ってシートフレームの上下方向の位置調整がなされるように構成されていることを特徴とする車両用シートの昇降装置。
2. 前記ボルトがシートの前後方向に配置され、ボルトを回転させる操作部材がシートの側方に配置され、ボルトと操作部材とが傘歯車機構を介して互いにその軸線が略垂直な関係で連結されており、シートの側方に配置された操作部材によってボルトが回動操作されるように構成されたことを特徴とする請求項１の車両用シートの昇降装置。
3. 前記ボルトがシートの前後方向に配置され、ボルトを回転させる操作部材がシートの側方に配置され、ボルトと操作部材とがフレキシブル・ケーブルを介して互いにその軸線が略垂直な関係で連結されており、シートの側方に配置された操作部材によってボルトが回動操作されるように構成されたことを特徴とする請求項１の車両用シートの昇降装置。
4. 前記操作部材が、前記中立位置への復帰機能を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１の車両用シートの昇降装置。
5. 前記操作部材は、前記ボルトのリード角の緩い区間とリード角の緩い区間との合計角度の整数倍よりも僅かに大きな操作角度範囲を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１の車両用シートの昇降装置。
6. 前記ナットのねじ山が、つるまき線に沿って１回転する間の一部の区間にしか存在せず、当該ねじ山の欠損区間を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１に記載の車両用シートの昇降装置。

Images