JP2009039331A - ランバーサポート装置及び該ランバーサポート装置を備えた車両用シート - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の外歯同士の噛み合いに加え、ランバーサポート装置に外歯と内歯の噛み合いを利用することで、ランバーサポート装置の設計上の選択肢を広げることができ、どのような周囲の制約にも対応することができる簡素な構成のランバーサポート装置及び該ランバーサポート装置を備えた車両用シートを提供すること。
【解決手段】シートバックフレームに回動自在に取り付けられる回転軸にランバープレートを取り付け、回転軸の一端が取り付けられる揺動部材30に内歯30eを形成し、この内歯30eと噛み合うピニオン40を操作ノブあるいは操作レバーにより操作軸42を介して操作するようにした。
【選択図】図5

Description

本発明は、着座者の腰部を支持するランバーサポート装置及び該ランバーサポート装置を備えた車両用シートに関する。
車両用シートには通常、乗員が着座したときに乗員の腰部が当接する部位のシートバックにランバーサポート装置が設けられている。
ランバーサポート装置としては様々なものがあり、シートバックフレームを構成する左右一対のアウターフレーム間にランバープレートを設け、このランバープレートに回転軸を取り付け、操作ノブを操作して回転軸を回転させることによりランバープレートの前後位置を適宜調節することで、座り心地を向上させている(例えば、特許文献1参照。)。
このランバーサポート装置においては、一対のアウターフレームの一方に、回動軸をロックするためのロックユニットが固着されるとともに、回転軸に固着されたセクタギヤの中間部が枢着されている。また、ロックユニットに設けられた操作軸の一端に操作ノブが取り付けられ、操作軸の他端にピニオンが取り付けられており、このピニオンをセクタギヤに噛み合わせて、操作ノブを操作することによりセクタギヤを揺動させてランバープレートを所望の位置に調節している。
また、ランバープレートを取り付ける回転軸をトーションバーで形成し、トーションバーの可撓性を利用してトーションバーからの支持力を着座者の支持部分に略均一に加え、着座者が受ける片効き等の違和感を解消するようにしたものも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
実開平3−27639号公報 特開平6−105731号公報
上述した特許文献1及び2に記載のランバーサポート装置は、いずれもピニオンとセクタギヤとの噛み合いを介して操作ノブの回転力をランバープレートに伝達しているが、ランバーサポート装置を配置するに際し、周囲の制約を少なからず受け、ピニオンとセクタギヤ等の外歯同士の噛み合いを利用した場合、ランバーサポート装置の配置によっては無理が生じ、ランバープレートの作動機構が複雑になる場合があった。例えば、操作ノブに代えて操作レバーを採用し、操作レバーの操作方向とランバープレートの移動方向とを一致させる場合に、このような問題に直面することがあった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、従来の外歯同士の噛み合いに加え、ランバーサポート装置に外歯と内歯の噛み合いを利用することで、ランバーサポート装置の設計上の選択肢を広げることができ、どのような周囲の制約にも対応することができる簡素な構成のランバーサポート装置及び該ランバーサポート装置を備えた車両用シートを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項1に記載の発明は、シートバックフレームに取り付けられるランバーサポート装置であって、前記シートバックフレームに回動自在に取り付けられる回転軸と、該回転軸に取り付けられるランバープレートと、前記回転軸の一端が取り付けられ内歯を有する揺動部材と、前記内歯と噛み合うピニオンと、該ピニオンを回転操作するための操作軸と、該操作軸に連結された操作手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記揺動部材が、前記回転軸の一端が取り付けられる基部と、該基部と平行に延在する噛合部とを有し、該噛合部に前記内歯を形成したことを特徴とする。
さらに、請求項3に記載の発明は、前記揺動部材が、側面視で略J字状を呈していることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記ピニオンをケーシングに回動自在に収容し、前記ケーシングを前記シートバックフレームに固定するとともに、前記揺動部材を前記ケーシングに揺動自在に取り付けたことを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、上述した構成のランバーサポート装置を備えた車両用シートであって、前記シートバックフレームは、シートクッションフレームに取り付けられるアウターフレームと、該アウターフレームに回転ヒンジを介して揺動自在に取り付けられたインナーフレームとを有し、前記インナーフレームの下部に取り付けられ乗員の腰部に対向する受圧部材と、前記アウターフレームと前記インナーフレームとに設けられ前記アウターフレームに対する前記インナーフレームの揺動範囲を規制するための揺動範囲規制手段と、前記インナーフレームの下部を前方に付勢し前記インナーフレームの上部に取り付けられたヘッドレストを後方に付勢する弾性部材とを設け、車両後方より所定値以上の荷重が入力された場合には、乗員の腰部により前記受圧部材を後方に移動させて、前記インナーフレームを前記回転ヒンジを中心に揺動させ、前記ヘッドレストを前方に移動させるようにしたことを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、前記揺動範囲規制手段を、前記アウターフレームに形成されたガイド孔と、該ガイド孔に遊挿され前記インナーフレームに取り付けられたボルトで構成したことを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、前記弾性部材を引張コイルばねで構成し、該引張コイルばねの一端を前記受圧部材に係止するとともに、前記引張コイルばねの他端を前記アウターフレームに係止したことを特徴とする。
本発明によれば、揺動部材に内歯を形成し、この内歯と外歯を持つピニオンとの噛み合いを介して操作手段の操作力をランバープレートに伝達するようにしたので、外歯同士の噛み合いを利用した従来構成のランバーサポート装置と本発明に係るランバーサポート装置を適宜使い分けることにより、ランバーサポート装置の設計上の選択肢を広げることができ、どのような周囲の制約にも対応することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るランバーサポート装置Sが取り付けられた車両用シートのシートバックフレームFを示しており、シートバックフレームFは、シートクッションフレーム(図示せず)に左右一対のリクライニング装置2を介して取り付けられたアウターフレーム4と、アウターフレーム4に揺動自在に取り付けられたインナーフレーム6とにより構成されている。シートクッション及びシートバックはシートクッションフレーム及びシートバックフレームFにそれぞれ取り付けられ、ヘッドレスト(図示せず)はインナーフレーム6の上部に取り付けられる。
左右のリクライニング装置2は連結軸8を介して連結されており、一方のリクライニング装置2に取り付けられた操作レバー(図示せず)を操作することにより、アウターフレーム4は所望の角度に設定される。
図2に示されるように、アウターフレーム4は、リクライニング装置2に取り付けられた左右一対のサイドフレーム10と、一対のサイドフレーム10の上端部に両端部が取り付けられた上部クロスメンバ12と、一対のサイドフレーム10の下端部に両端部が取り付けられた下部クロスメンバ14とで構成されている。
各サイドフレーム10の上部には回転ヒンジ挿入孔10aが形成されるとともに、サイドフレーム10の下部には、後述する揺動範囲規制ボルトが遊挿されるガイド孔10bが形成されている。このガイド孔10bは、回転ヒンジ挿入孔10aを中心とする円弧状の長孔形状を呈している。
一方、インナーフレーム6は、図3に示されるように逆U字状に折曲されており、アウターフレーム4のサイドフレーム10に形成された回転ヒンジ挿入孔10aとガイド孔10bに対向する部位に回転ヒンジ用ボルト16と揺動範囲規制用ボルト18がそれぞれ取り付けられている。回転ヒンジ用ボルト16は、サイドフレーム10の回転ヒンジ挿入孔10aに遊挿される一方、揺動範囲規制用ボルト18は、サイドフレーム10のガイド孔10bに遊挿される。また、揺動範囲規制用ボルト18の下方に位置するインナーフレーム6には、乗員の腰部に対向する受圧板(受圧部材)20の両端が取り付けられている。
また、図1に示されるように、受圧板20の各端部には弾性部材としてのコイルばね22の一端が係止され、コイルばね22の他端はサイドフレーム10の下端部に係止されており、コイルばね22の弾性力でインナーフレーム6の下端部を前方に付勢するとともに、ヘッドレストを後方に付勢している。
上記構成のシートバックフレームFの作用を以下説明する。
通常の着座時には、コイルばね22の弾性力で揺動範囲規制用ボルト18はガイド孔10bの前端部に位置しており、この状態で乗員の上体をシートバックフレームFで支持している。また、インナーフレーム6の上部に取り付けられたヘッドレストは、乗員の頭部とは所定の間隔をおいて離隔している。
一方、例えば車両後方から衝突(後突)され、後方から所定値以上の荷重が入力された場合、人体は相対的にシートバックに押しつけられる。このとき、人体の後方への移動により腰部がインナーフレーム6の下部に設けられた受圧板20を後方に押すことになるので、コイルばね22の弾性力に抗してインナーフレーム6がアウターフレーム4に対し回転ヒンジ用ボルト16を中心として図1の矢印A方向に揺動し、インナーフレーム6の下端部が後方に移動する。
その結果、揺動範囲規制用ボルト18はガイド孔10bの前端部からガイド孔10bに沿ってその後端部に向かって移動するので、ヘッドレストは乗員の頭部に向かって移動して乗員の頭部を支持することができ、乗員のむち打ちを防止することができる。
後突後は、コイルばね22の弾性力によりインナーフレーム6がアウターフレーム4に対し回転ヒンジ用ボルト16を中心として矢印Aの逆方向に揺動し、インナーフレーム6の下端部が前方に移動する。その結果、揺動範囲規制用ボルト18はガイド孔10bの後端部からガイド孔10bに沿ってその前端部に向かって移動するので、ヘッドレストは乗員の頭部から離反することになる。
次に、本発明に係るランバーサポート装置について説明する。
図3及び図4に示されるように、ランバーサポート装置Sは、受圧板20の略真上に回動自在に設けられた回転軸24と、回転軸24の中央部に取り付けられたランバープレート26とを備えている。
回転軸24の一端は、樹脂ブッシュ28を介してインナーフレーム6の一方の下端部近傍に回動自在に取り付けられており、回転軸24の他端は、内歯ギヤを有する揺動部材30に取付部材32を介して螺着されている。また、回転軸24は、その中間部が複数の部位で折曲され、中間部の2個所は、ランバープレート26の中央部と同一方向に延びるランバープレート保持部24aとなっており、各ランバープレート保持部24aと回転軸24との端部間には、ランバープレート保持部24aと所定の角度をなす傾斜部24bが設けられている。
一方、ランバープレート26は、シートの幅方向に延びる中央部26aと、前方に向かって折曲されて中央部26aに対し僅かに傾斜した両端部26bを有し、中央部26aの幅方向に離間した2個所には、ランバープレート26の一部を後方に切り起こして形成された係止部26cが設けられている。これら二つの係止部26cが、回転軸24のランバープレート保持部24aに係止されることで、ランバープレート26は回転軸24回りに揺動自在に保持される。
図5及び図6は、揺動部材30と、揺動部材30が取り付けられるブレーキドラム機構34を示しており、ブレーキドラム機構34は、左右一対のケーシングを構成するベースプレート36及びブレーキドラム38と、ベースプレート36及びブレーキドラム38との間に回動自在に収容されたピニオン40とを備え、ピニオン40は操作軸42に取り付けられている。
操作軸42には、その外端部から内端部に向かって大径部42aと中間径部42bと小径部42cとが順次形成されており、大径部42aの外周面上には、円周方向に延びる切欠42dが形成されている。また、切欠42dの外端部側の大径部42aにはセレーション42eが形成されており、このセレーション42eに操作ノブあるいは操作レバー(図示せず)が取り付けられるとともに、中間径部42bには、両側にそれぞれ一つの切欠44a(図5では手前側の切欠44aのみ図示されている)が形成されたカップ状のコイルばね取付部材44が操作軸42の軸心に対し同心状に取り付けられている。
ブレーキドラム38は、外方に向かって突出する外方突設部(円筒状ケーシング)38aを有し、外方突設部38aの中心部には、操作軸42が遊挿される円形開口部38bが形成されている。この開口部38bは、操作軸42の大径部42aの内端部に位置し、コイルばね取付部材44はブレーキドラム38の外方突設部38aに収容された状態で、その内縁部が操作軸42の中間径部42bに接合されており、コイルばね取付部材44の外周面とブレーキドラム38の外方突設部38aの内周面との間にコイルばね46が配置されている。
また、ベースプレート36は、内方に向かって突出する内方突設部(円筒状ケーシング)36aを有し、内方突設部36aには、円形開口部36bと揺動部材取付孔36cが所定の間隔で形成されるとともに、内方突設部36aの側壁36dにおける円形開口部36bの両側から下方に至る全域に内歯挿入孔36eが形成されている。
ベースプレート36の内方突設部36aとブレーキドラム38の外方突設部38aとの間には上述したピニオン40が収容され、ピニオン40の中心部に形成された円筒状の貫通孔40aに操作軸42の小径部42cが遊挿されている。また、ピニオン40の一部には、円弧状の係合部材48が接合されている。
図7に示されるように、コイルばね46は、その外面がブレーキドラム38の外方突設部38aの内周面と摺接するとともに、その内面はコイルばね取付部材44の外周面と多少離隔している。また、コイルばね46の両端は、その中心部に向かって折曲され、その一端46aは、ピニオン40に接合された係合部材48の一方の側面48aとコイルばね取付部材44の側面の一つ(一方の切欠44aの一端面)44bとの間に配置されるとともに、コイルばね46の他端46bは、係合部材48の他方の側面48bとコイルばね取付部材44の側面の別の一つ(一方の切欠44aの他端面)44cとの間に配置されている。
図5に戻って揺動部材30をさらに説明すると、揺動部材30は、ベースプレート36に取り付けられる基部(あるいは取付部)30aを有し、基部30aには、ベースプレート36の揺動部材取付孔36cに対向する位置に円形開口部30bが形成され、取付ピン50がこの開口部30bとベースプレート36の揺動部材取付孔36cに挿通されてかしめられることで、揺動部材30はベースプレート36に対し揺動自在に取り付けられる。
揺動部材30の基部30aの中央部には、操作軸42の小径部42cの内端部が収容される凹部30cが形成されており、揺動部材30の揺動を許容するため、凹部30cは前後方向に長い形状を呈している。また、揺動部材30は、基部30aの先端部(下端部)より上方に折曲された噛合部30dを有し、基部30aと噛合部30dが平行に延在する形状に設定することで、揺動部材30は側面視で略J字状を呈している。
さらに、噛合部30dの端縁(上端縁)には内歯30eが形成されており、揺動部材30は、その噛合部30dがベースプレート36の内歯挿入孔36eに遊挿され、その内歯30eがピニオン40と噛み合った状態で、ベースプレート36に取り付けられる。
なお、ブレーキドラム38は、その両端部(上下の端部)がベースプレート36に螺着され(図5参照)、ベースプレート36は、その両端部(上下の端部)がインナーフレーム6の一方の下端部に螺着される(図4参照)。また、操作軸42は、アウターフレーム4の一方のサイドフレーム10におけるガイド孔10bの上方に形成された操作軸挿入孔10cに遊挿され、上述したようにインナーフレーム6がアウターフレーム4に対し揺動自在の構成を採用しているので、操作軸挿入孔10は、ガイド孔10bと同様、回転ヒンジ挿入孔10aを中心とする円弧状の長孔形状を呈している。
上記構成の本発明に係るランバーサポート装置Sの作用を以下説明する。
図1及び図4は、ランバープレート26が最前方位置と最後方位置との間の中間位置にある場合を示しており、乗員がシートに着座し、ランバープレート26の位置を後方に移動させたい場合には、操作ノブあるいは操作レバーを操作して操作軸42を図5の矢印Bの方向に回転すると、コイルばね46を介してピニオン40が同じ方向に回転する。
すなわち、図7において、コイルばね取付部材44が操作軸42とともに矢印Bの方向に回転すると、コイルばね取付部材44の一方の切欠44a(図7では右側の切欠44a)の端面44bがコイルばね46の一方の折曲端46aを押圧し、この折曲端46aはさらに係合部材48の一方の側面48aを押圧することになる。このとき、コイルばね46はその直径が減少する方向の力を受けるので、比較的軽い操作力でピニオン40は回転する。
ピニオン40は揺動部材30の噛合部30dに形成された内歯30eと噛み合っているので、揺動部材30は取付ピン50を中心として後方に揺動し、ランバープレート26は回転軸24とともに後方に移動する。
このとき、回転軸24は多少回転するが、ランバープレート26は、その係止部26cを介して回転軸24のランバープレート保持部24a回りに揺動自在に保持されているので、着座者の荷重を受けると、ランバープレート26は着座者の腰部に密着するように揺動し、着座者の荷重がランバープレート26に略均一に加えられる。
逆に、ランバープレート26の位置を前方に移動させたい場合には、操作ノブあるいは操作レバーを操作して操作軸42を矢印Bの反対方向に回転すると、コイルばね46を介してピニオン40が同じ方向に回転する。
すなわち、図7において、コイルばね取付部材44が操作軸42とともに矢印Bの反対方向に回転すると、コイルばね取付部材44の切欠44a(図7では右側の切欠44a)の端面44cがコイルばね46の他方の折曲端46bを押圧し、この折曲端46bはさらに係合部材48の他方の側面48bを押圧することになる。このときも同様に、コイルばね46はその直径が減少する方向の力を受けるので、比較的軽い操作力でピニオン40は回転する。
したがって、揺動部材30は取付ピン50を中心として前方に揺動し、ランバープレート26は回転軸24とともに前方に移動する。
また、ランバープレート26は着座者の腰部を支持しており、着座者の荷重は回転軸24を介して揺動部材30に伝達される。回転軸24の端部が取り付けられた取付部材32は揺動部材30の折曲部近傍(基部30aの下端部)に螺着されているので、揺動部材30には矢印Bの方向に力が加わり、この力は内歯30eを介してピニオン40に伝達される。この場合、図7において、係合部材48の側面48bがコイルばね46の折曲端46bを押圧することになるが、係合部材48からの力はコイルばね46の直径を増大する方向に作用するので、コイルばね46がブレーキドラム38の外方突設部38aの内周面に強く圧接されて摩擦抵抗が大きくなり、係合部材48からの力が操作軸42に伝達されることはなく、したがって、操作軸42が回転することもない。
なお、上記実施の形態において、側面視で略J字状を呈した揺動部材30を使用し、基部30aと平行に延びる噛合部30dに内歯30eを形成したが、平板状の揺動部材を使用することもできる。この場合、平板状揺動部材に開口部を形成し、開口部の内縁の一部にピニオン40と噛み合う内歯を形成することになるが、開口部の周縁に所定の強度を持たせるため、揺動部材30よりも幅を広くする必要がある。したがって、上述した形状の揺動部材30の使用は、ランバーサポート装置Sのコンパクト化の点で有利である。
また、上記実施の形態は、シートバックフレームFを、アウターフレーム4と、アウターフレーム4に揺動自在に取り付けられたインナーフレーム6とで構成し、後突時に乗員のむち打ちを防止することができる車両用シートを例にとり説明したが、本発明に係るランバーサポート装置Sはそのような車両用シートのみならず、後突時にヘッドレストが前方に移動しない通常の車両用シートにも適用できる。
本発明に係るランバーサポート装置は、外歯同士の噛み合いを利用した従来構成のランバーサポート装置と適宜使い分けることにより、ランバーサポート装置の設計上の選択肢を広げることができるので、あらゆる種類の車両用シートのランバーサポート装置として有用である。
本発明に係るランバーサポート装置を備えたシートバックフレームの斜視図である。 図1のシートバックフレームを構成するアウターフレームの斜視図である。 図1のシートバックフレームを構成するインナーフレームの斜視図である。 図3のインナーフレームの分解斜視図である。 本発明に係るランバーサポート装置に取り付けられるブレーキドラム機構の分解斜視図である。 図5のブレーキドラム機構の縦断面図である。 図5のブレーキドラム機構の軸心に直交する方向の断面図である。
符号の説明
F シートバックフレーム、 S ランバーサポート装置、 2 リクライニング装置、
4 アウターフレーム、 6 インナーフレーム、 8 連結軸、
10 サイドフレーム、 10a 回転ヒンジ挿入孔、 10b ガイド孔、
10c 操作軸挿入孔、 12 上部クロスメンバ、 14 下部クロスメンバ、
16 回転ヒンジ用ボルト、 18 揺動範囲規制用ボルト、 20 受圧板、
22 コイルばね、 24 回転軸、 24a ランバープレート保持部、
24b 傾斜部、 26 ランバープレート、 26a ランバープレートの中央部、
26b ランバープレートの両端部、 26c 係止部、 28 樹脂ブッシュ、
30 揺動部材、 30a 基部、 30b 円形開口部、 30c 凹部、
30d 噛合部、 30e 内歯、 32 取付部材、 34 ブレーキドラム機構、
36 ベースプレート、 36a 内方突設部、 36b 円形開口部、
36c 揺動部材取付孔、 36d 内方突設部の側壁、 36e 内歯挿入孔、
38 ブレーキドラム、 38a 外方突設部、 38b 円形開口部、
40 ピニオン、 40a 貫通孔、 42 操作軸、 42a 大径部、
42b 中間径部、 42c 小径部、 42d 切欠、 42e セレーション、
44 コイルばね取付部材、 44a 切欠、 44b 切欠の一端面、
44c 切欠の他端面、 46 コイルばね、 46a コイルばねの一端、
46b コイルばねの他端、 48 係合部材、 48a 係合部材の一方の側面、
48b 係合部材の他方の側面、 50 取付ピン。

Claims (7)

  1. シートバックフレームに取り付けられるランバーサポート装置であって、
    前記シートバックフレームに回動自在に取り付けられる回転軸と、該回転軸に取り付けられるランバープレートと、前記回転軸の一端が取り付けられ内歯を有する揺動部材と、前記内歯と噛み合うピニオンと、該ピニオンを回転操作するための操作軸と、該操作軸に連結された操作手段とを備えたことを特徴とするランバーサポート装置。
  2. 前記揺動部材が、前記回転軸の一端が取り付けられる基部と、該基部と平行に延在する噛合部とを有し、該噛合部に前記内歯を形成したことを特徴とする請求項1に記載のランバーサポート装置。
  3. 前記揺動部材が、側面視で略J字状を呈していることを特徴とする請求項2に記載のランバーサポート装置。
  4. 前記ピニオンをケーシングに回動自在に収容し、前記ケーシングを前記シートバックフレームに固定するとともに、前記揺動部材を前記ケーシングに揺動自在に取り付けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のランバーサポート装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のランバーサポート装置を備えた車両用シートであって、
    前記シートバックフレームは、シートクッションフレームに取り付けられるアウターフレームと、該アウターフレームに回転ヒンジを介して揺動自在に取り付けられたインナーフレームとを有し、前記インナーフレームの下部に取り付けられ乗員の腰部に対向する受圧部材と、前記アウターフレームと前記インナーフレームとに設けられ前記アウターフレームに対する前記インナーフレームの揺動範囲を規制するための揺動範囲規制手段と、前記インナーフレームの下部を前方に付勢し前記インナーフレームの上部に取り付けられたヘッドレストを後方に付勢する弾性部材とを設け、車両後方より所定値以上の荷重が入力された場合には、乗員の腰部により前記受圧部材を後方に移動させて、前記インナーフレームを前記回転ヒンジを中心に揺動させ、前記ヘッドレストを前方に移動させるようにしたことを特徴とする車両用シート。
  6. 前記揺動範囲規制手段を、前記アウターフレームに形成されたガイド孔と、該ガイド孔に遊挿され前記インナーフレームに取り付けられたボルトで構成したことを特徴とする請求項5に記載の車両用シート。
  7. 前記弾性部材を引張コイルばねで構成し、該引張コイルばねの一端を前記受圧部材に係止するとともに、前記引張コイルばねの他端を前記アウターフレームに係止したことを特徴とする請求項5あるいは6に記載の車両用シート。
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