JP2012148753A - 車両用パワーシート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートバックの傾倒を自動で行うと共に、傾倒時の速度を調節してシートバックを安全に傾倒することを目的とする。
【解決手段】シートクッション２０とシートクッション２０に傾倒可能なシートバック３０とシートバック３０の角度を規制及び解除するリクライニング装置４０とリクライニング装置４０を動作しシートバック３０を傾倒する傾倒機構５０を備える車両用パワーシート装置１０であって、傾倒機構５０は、動力となる傾倒モータ５１と、傾倒モータ５１の駆動に伴い回動するシートバックブラケット５３と、シートバックブラケット５３を付勢する付勢部材５４と、リクライニング装置４０を動作する操作レバー５６と、操作レバー５６を駆動するアクチュエータ５７と、アクチュエータ５７と傾倒モータ５１を制御する制御装置５８を備え、制御装置５８に有するＰＷＭドライバ５８ｆで傾倒モータ５１を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、座席の位置やシートバックの角度を電動で調節することのできる車両用パワーシート装置に関する。

従来、座席の位置やシートバックの角度を電動で調節することのできる車両用パワーシート装置として、例えば、特許文献１に示すシートバックの引き起こし機構が提案されている。このシートバック引き起こし機構は、シートバックのフリーヒンジ側におけるシートクッション内に電動装置により回転可能な出力車と、出力車にワンウエイクラッチベアリングを介して一方向にのみ回転可能な減速歯車と、減速歯車と同軸で、この軸と一体的に回動するもう一つの減速歯車と、この減速歯車に噛合するセクターギヤとをそれぞれ回動可能に軸支し、セクターギヤにワイヤエンドを連結し、ワイヤエンドの他端部をシートバックと共に回動可能なレバーに連結してなり、電動装置の駆動によりセクターギヤが正回転してワイヤを前記セクターギヤ側へ引き寄せシートバックを倒伏状態から起立状態になし得る一方、シートバックを手動にて押し倒すことによりワイヤをレバー側へ引き寄せてセクターギヤがワンウエイクラッチベアリングにより逆回転して復帰できるようにしている。

特開２００１−２３９８６２号

上記に記載するシートバックの引き起こし機構では、機構を作動させるスイッチを設置して、このスイッチを操作することで、ワイヤをフリーヒンジに結合し、セクターギヤと減速歯車、伝動装置とワンウエイクラッチベアリングから形成される機構でワイヤを巻き取ることで、シートバックの引き起こしを可能としている。しかし、このシートバック引き起こし機構は、シートバックの一方側に取付けられたリクライニング装置を手動で作動させることによってシートバックを前傾し折り畳む構造となっている。ここで、シートバックの前傾を手動で行う構造は、傾倒するシートバックの速度が素早いため危険であると考える。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、シートバックの傾倒動作を自動で行うと共に、傾倒時の速度を調節してシートバックを安全に傾倒することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用パワーシート装置は、車体側に取り付けられ乗員が着座するシートクッションと、シートクッションに対して傾倒可能に取付けられるシートバックと、シートバックのシートクッションに対する角度を規制及び解除するリクライニング装置と、リクライニング装置を動作させると共にシートバックの傾倒を行う傾倒機構を備える車両用パワーシート装置であって、傾倒機構は、シートバックを傾倒する際に動力となる傾倒モータと、傾倒モータの駆動に伴い回動するシートバックブラケットと、シートバックブラケットをシートバックが前傾する方向へ不正する付勢部材と、リクライニング装置を動作させる操作レバーと、操作レバーを駆動するアクチュエータと、アクチュエータと傾倒モータの駆動を制御する制御装置を備えること技術的特徴とする。

請求項１記載の車両用パワーシート装置によれば、シートバックは、乗員が制御装置を操作することでアクチュエータが駆動してリクライニング装置のロックを解除されると、付勢部材の付勢力により所定の角度だけシートバックを前傾した後、傾倒モータにより前傾するため自動で傾倒を行うことができる。また、前傾するシートバックは、所定の角度まで前傾すると制御装置により傾倒モータの駆動が制御されることから、安全に傾倒することができる。

車両用パワーシート装置の側面図を示す図である。 傾倒機構の分解斜視図を示す図である。 制御装置の構成を示す図である。 シートバックが前傾する動作を示す図であって、（ａ）初期着座位置、（ｂ）付勢部材による前傾、（ｃ）傾倒モータによる前傾、（ｄ）傾倒モータがＰＷＭ制御され前傾される図を示す。 シートバックが復帰する動作を示す図であって、（ａ）前傾位置、（ｂ）初期着座位置にある図を示す。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
本発明の車両用パワーシート装置１０は、図１に示すように、車体側に取り付けられ乗員が着座するシートクッション２０と、このシートクッション２０に対して傾倒可能に取付けられるシートバック３０と、シートバック３０のシートクッション２０に対する傾倒の規制及び解除を行うリクライニング装置４０と、リクライニング装置４０のロックを解除してシートバック３０の傾倒及び復帰を行う傾倒機構５０を備える。

シートクッション２０は、乗員を支持するものであって、図１に示すように、車体フロアにフットを介して配設されるシートレール２１と、シートレール２１に取り付けられシートクッション２０の骨格を形成するシートクッションフレーム２２を備える。このシートクッションフレーム２２は、後部に後述するシートバック３０が傾倒自在に取付けられる。

シートバック３０は、シートクッション２０に着座した乗員の背凭れとなるものであって、乗員がシートクッション２０に着座した時の角度を初期着座位置としてシートクッションフレーム２０後部に前方及び後方に傾倒可能に取付けられる。このシートバック３０は、シートクッションフレーム２２との連結部の一方に後述するリクライニング装置４０、他方にフリーヒンジを配設する。本実施例では、シートクッションフレーム２２の一方にリクライニング装置４０、他方にフリーヒンジを配設する場合において説明するが、両側にリクライニング装置４０を設けると共に、これら両リクライニング装置４０をシャフトで連結して同期回転させ連動させる構成を採用してもよい。

リクライニグ装置４０は、従来から使用されている一般的なリクライニング装置４０であって、シートバック３０のシートクッションフレーム２２との連結部の一方に備える。このリクライニング装置４０は、シートバック３０の傾倒を不能にするロック機構４１（図示しない）と、後述する傾倒機構５０に備える操作レバー５６を操作することでロック機構４１のロック状態とロック解除状態を切替えるシャフト４２（図示しない）を備え、シャフト４２が回転することで、多段階での傾斜角度調節を可能にしたり、シートバック３０を所定の角度まで素早く前方に傾倒（前傾）させることが可能である。本実施例では、シートバック３０を所定の角度まで素早く前傾させることのできるリクライニング装置４０を採用する。

傾倒機構５０は、リクライニング装置４０を動作させると共にシートバック３０の傾倒を行う機構であって、フリーヒンジ側のシートバック３０に備えられる。この傾倒機構５０は、図２に示すように、シートバック３０の前傾及び復帰を行う為の動力となる傾倒モータ５１と、この傾倒モータ５１に従動するギヤ部５２と、ギヤ部５２の回転に伴いシートバック３０の傾倒を行うシートバックブラケット５３と、このシートバックブラケット５３をシートバック３０が前傾する方向へ付勢する付勢部材５４と、シートクッション２０側に固定されるシートクッションブラケット５５と、リクライニング装置４０に備えるシャフト４２の回転を行う操作レバー５６と、操作レバー５６の駆動するアクチュエータ５７と、アクチュエータ５７及び傾倒モータ５１の駆動を制御する制御装置５８とで構成されている。

傾倒モータ５１は、シートバック３０の傾倒を行うための動力であり広く流通している減速機付きの汎用モータであって、図２に示すように、正回転することでシートバック３０を前傾させ、逆回転することでシートバック３０を復帰させる。この傾倒モータ５１の駆動は、後述する制御装置５８により制御されている。

ギヤ部５２は、傾倒モータ５１の駆動に伴い後述するシートバックブラケット５３を回動するものであって、図２に示すように、複数の歯車からなる動力伝達機構を介して従動し、小径部５２Ｓと大径部５２Ｌを有する略扇状のセクターギヤ５２ａを構成している。このセクターギヤ５２ａは、後述する付勢部材５４を掛止する掛合部５２ｂを備える。

シートバックブラケット５３は、図２に示すように、シートバックブラケット５３に対し軸受け５３ａを中心として回動自在に取付けられている。このシートバックブラケット５３は、リクライニング装置４０により所望の角度に規制されている。また、シートバックブラケット５３は、リクライニング装置４０か動作した際にシートバック３０を前傾する方向又は復帰する方向へ回動する。

付勢部材５４は、シートバックブラケット５３をシートバック３０が前傾する方向へ付勢している部材であって、ギヤ部５２に有する掛合部５２ｂと付勢部材５４と後述するシートクッションブラケット５５との間に設けられるガイドプレート５４ｂに掛止しており、後述するアクチュエータ５７が駆動しリクライニング装置のロックが解除された時に、シートバック３０を所定の角度まで素早く前傾する。ここで、付勢部材５４により前傾するシートバック３０の角度は、付勢部材５４の付勢力によって設定することが可能であって、初期着座位置から３０度以内の範囲で前傾することが望ましい。本実施例では、付勢部材５４として渦巻きバネを採用するが、弦巻バネやねじりバネであっても良い。

シートクッションブラケット５５は、傾倒モータ５１とシートバックブラケット５３、付勢部材５４や後述するアクチュエータ５７、制御装置５８から構成される傾倒機構５０をシートクッションフレーム２２に固定するためのものである。

操作レバー５６は、リクライニング装置４０のロック状態及びロック解除状態の切り替えを行うシャフト４２を回転するためのもので、後述するアクチュエータ５７が駆動することにより、リクライニング装置４０をロック状態にする方向又はロック解除する方向へ動作する。

アクチュエータ５７は、操作レバー５６を駆動するモータであって、乗員が後述する制御装置５８を操作することで操作レバー５６をリクライニング装置４０のロック方向へ又はロック解除方向へ動作させる。

制御装置５８は、アクチュエータ５７及び傾倒モータ５１の駆動を制御する装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を内蔵した電子制御ユニット（ＥＣＵ）５８ａを備える。このＥＣＵ５８ａは、図３に示すように、入力側に、傾倒モータ５１の回転を検知するパルスセンサ５８ｂと、シートバック３０の前倒れを操作する前倒れ操作スイッチ５８ｃ、シートバック３０の復帰を操作する自動復帰操作スイッチ５８ｄ、アクチュエータ５７の駆動を操作するアクチュエータ操作スイッチ５８ｅを接続し、出力側に、アクチュエータ５７と傾倒モータ５１を接続している。ここで、傾倒モータ５１の駆動を制御する出力回路は、ＰＷＭドライバ５８ｆが組み込まれており傾倒モータ５１をＰＷＭ制御する。

パルスセンサ５１ｂは、傾倒モータ５１の回転を検知するセンサであって、傾倒モータ５１の回転数を検知することでシートバック３０の傾倒角度を検知することが可能である。このパルスセンサ５１ｂは、シートバック３０が所定の角度に到達したことを後述するＰＷＭドライバ５８ｆに伝達する。

ＰＷＭドライバ５８ｆは、傾倒モータ５１に入力されるパルス波のデューティー比を変化させるものであって、傾倒モータ５１の駆動をＰＷＭ制御する。ここで、デューティー比は、パルス波の周期とパルス幅との比のことであり、周期に対してパルス幅を小さくすると傾倒モータ５１を低速で回転させることができ、周期に対してパルス幅を大きくすると傾倒モータを高速で回転することが可能となる。本実施例のＰＷＭドライバ５８ｆは、シートバック３０が前傾する際に、パルスセンサ５８ｂによりシートバック３０が所定の角度まで前傾したのを検知して、傾倒モータ５１に入力されるパルス波のパルス幅を小さくすることで傾倒モータ５１の回転速度を低速にしてシートバック３０の傾倒速度を低速にする。ここで、本実施例に示すシートバック３０の所定の角度とは、シートクッション２０に対してシートバック３０が略２０度まで接近した位置とするが、略２０度まで接近した位置に限定する必要はない。

次に本発明の車両用パワーシート装置１０に有するシートバック３０が初期着座位置にある状態からシートクッション２０と略平行になるまで前傾（前倒れ）する動作手順について説明する。

図４に示すように、乗員は、制御装置５８に備えられアクチュエータ５７の駆動を操作するアクチュエータ操作スイッチ５８ｅを操作することで、アクチュエータ５７を駆動して傾倒機構５０に有する操作レバー５６をリクライニング装置４０のロック解除方向へ動作する。ここで、シートバック３０は、傾倒機構５０に有する操作レバー５６がリクライニング装置４０のロック解除方向へ動作すると、付勢部材５４の付勢力によって初期着座位置から略３０度前傾する。付勢部材５４の付勢力で前傾したシートバック３０は、傾倒モータ５１が正回転することでシートクッション２０と略平行になるまで前傾する。この時、前傾するシートバック３０は、パルスセンサ５１ｂにより所定の角度（シートクッション２０に対して略２０度まで接近した位置）まで傾倒したのを検知すると、ＰＷＭドライバ５８ｆにより駆動モータ５１に入力するパルス波のパルス幅が小さくなるように変調され傾倒モータ５１の回転速度が低速になり傾倒速度が低速になり前傾する。

次に、本発明の車両用パワーシート装置１０のシートバック３０が、シートクッション２０と略平行にある状態から、初期着座位置まで復帰する動作手順について説明する。

図５に示すように、乗員は、制御装置５８に備えられるシートバック３０の復帰を制御する自動復帰操作スイッチ５８ｄを操作することで、アクチュエータ５７を駆動して傾倒機構５０に有する操作レバー５６をリクライニング装置４０のロック解除方向へ動作する。リクライニング装置４０のロックが解除されたシートバック３０は、傾倒モータ５１を逆回転することでシートバック３０を復帰する。シートバック３０の復帰を終えた傾倒モータ５１は、再びシートバック３０を前傾可能にするため僅かに正回転を行う。

上記の実施例では、ＰＷＭドライバ５８ｆによる傾倒モータ５１の制御をシートバック３０が前傾する時のみ制御を行ったが、本発明はこれに限らず、シートバック３０が復帰するときにも傾倒モータ５１をＰＷＭ制御して、シートバック３０を低速で復帰させることも可能である。また、傾倒開始動作時の傾倒モータ５１の駆動をＰＷＭドライバ５８ｆで制御することも可能である。

１０ 車両用パワーシート装置
２０ シートクッション
３０ シートバック
４０ リクライニング装置
５０ 傾倒機構
５１ 傾倒モータ
５２ ギヤ部
５３ シートバックブラケット
５４ 付勢部材
５５ シートクッションブラケット
５６ 操作レバー
５７ アクチュエータ
５８ 制御装置
５８ａ ＥＣＵ
５８ｂ パルスセンサ
５８ｃ 前倒れ操作スイッチ
５８ｄ 自動復帰操作スイッチ
５８ｅ アクチュエータ操作スイッチ
５８ｆ ＰＷＭドライバ

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の車両用パワーシート装置は、車体側に取り付けられ乗員が着座するシートクッションと、シートクッションに対して傾倒可能に取付けられるシートバックと、シートバックのシートクッションに対する角度を規制及び解除するリクライニング装置と、リクライニング装置を動作させると共にシートバックの傾倒を行う傾倒機構とを備える車両用パワーシート装置であって、傾倒機構は、シートバックを傾倒する際に動力となる傾倒モータと、傾倒モータの駆動に伴い回動するシートバックブラケットと、リクライニング装置を動作させる操作レバーと、操作レバーを駆動するアクチュエータと、アクチュエータと傾倒モータの駆動を制御する制御装置を備えることを技術的特徴とする。

傾倒機構５０は、リクライニング装置４０を動作させると共にシートバック３０の傾倒を行う機構であって、フリーヒンジ側のシートバック３０に備えられる。この傾倒機構５０は、図２に示すように、シートバック３０の前傾及び復帰を行う為の動力となる傾倒モータ５１と、この傾倒モータ５１に従動するギヤ部５２と、ギヤ部５２の回転に伴いシートバック３０の傾倒を行うシートバックブラケット５３と、このシートバックブラケット５３を付勢する付勢部材５４と、シートクッション２０側に固定されるシートクッションブラケット５５と、リクライニング装置４０に備えるシャフト４２の回転を行う操作レバー５６と、操作レバー５６の駆動するアクチュエータ５７と、アクチュエータ５７及び傾倒モータ５１の駆動を制御する制御装置５８とで構成されている。

シートバックブラケット５３は、図２に示すように、シートバックブラケット５３に対し軸受け５３ａを中心として回動自在に取付けられている。このシートバックブラケット５３は、リクライニング装置４０により所望の角度に規制されている。また、シートバックブラケット５３は、リクライニング装置４０が動作した際にシートバック３０を前傾する方向又は復帰する方向へ回動する。

ＰＷＭドライバ５８ｆは、傾倒モータ５１に入力されるパルス波のデューティー比を変化させるものであって、傾倒モータ５１の駆動をＰＷＭ制御する。ここで、デューティー比は、パルス波の周期とパルス幅との比のことであり、周期に対してパルス幅を小さくすると傾倒モータ５１を低速で回転させることができ、周期に対してパルス幅を大きくすると傾倒モータ５１を高速で回転することが可能となる。本実施例のＰＷＭドライバ５８ｆは、シートバック３０が前傾する際に、パルスセンサ５８ｂによりシートバック３０が所定の角度まで前傾したのを検知して、傾倒モータ５１に入力されるパルス波のパルス幅を小さくすることで傾倒モータ５１の回転速度を低速にしてシートバック３０の傾倒速度を低速にする。ここで、本実施例に示すシートバック３０の所定の角度とは、シートクッション２０に対してシートバック３０が略２０度まで接近した位置とするが、略２０度まで接近した位置に限定する必要はない。

図４に示すように、乗員は、制御装置５８に備えられアクチュエータ５７の駆動を操作するアクチュエータ操作スイッチ５８ｅを操作することで、アクチュエータ５７を駆動して傾倒機構５０に有する操作レバー５６をリクライニング装置４０のロック解除方向へ動作する。ここで、シートバック３０は、傾倒機構５０に有する操作レバー５６がリクライニング装置４０のロック解除方向へ動作すると、初期着座位置から略３０度前傾する。シートバック３０は、傾倒モータ５１が正回転することでシートクッション２０と略平行になるまで前傾する。この時、前傾するシートバック３０は、パルスセンサ５１ｂにより所定の角度（シートクッション２０に対して略２０度まで接近した位置）まで傾倒したのを検知すると、ＰＷＭドライバ５８ｆにより駆動モータ５１に入力するパルス波のパルス幅が小さくなるように変調され傾倒モータ５１の回転速度が低速になり傾倒速度が低速になる。

Claims (1)

1. 車体側に取り付けられ乗員が着座するシートクッションと、
   該シートクッションに対して傾倒可能に取付けられるシートバックと、
   前記シートバックの前記シートクッションに対する角度を規制及び解除するリクライニング装置と、
   該リクライニング装置を動作させると共に前記シートバックの傾倒を行う傾倒機構とを備える車両用パワーシート装置であって、
   前記傾倒機構は、前記シートバックを傾倒する際に動力となる傾倒モータと、
   該傾倒モータの駆動に伴い回動するシートバックブラケットと、
   該シートバックブラケットを付勢する付勢部材と、
   前記リクライニング装置を動作させる操作レバーと、
   該操作レバーを駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータと前記傾倒モータの駆動を制御する制御装置を備え、
   前記シートバックの傾倒を前記付勢部材と前記制御装置によりＰＷＭ制御されながら駆動する前記傾倒モータとで行うことを特徴とする車両用パワーシート装置。

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