JP2017065654A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化が可能な車両用シートを提供する。【解決手段】車両用シート１は、シートバック３の下端部よりも上側部位を傾倒角度可変に支持するリクライニング部１０を備え、リクライニング部１０は、シート前後方向に揺動可能であり、揺動端部２２にてシートバック３を支持しているリンク１２と、リンク１２の揺動軸Ｃを中心に円弧状に配列された複数の歯２５を有し、リンク１２と一体に回動されるギヤ１３と、ギヤ１３に噛み合う進出位置と、ギヤとの噛み合いから解放される後退位置との間でスライド可能なギヤロック１４と、ギヤロック１４を進出位置に移動させるリフトアップ姿勢とギヤロック１４の後退位置への移動を許容するリフトダウン姿勢との間で回動可能なカム１５と、カム１５の回動を操作する操作部と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、シートバックがシート前後方向に傾倒可能な車両用シートに関する。

車両用シートとして、シートクッション側に配置されたシートバックの下端部を支点としてシートバックがシート前後方向に傾倒可能な、所謂リクライニングシートが知られている。シートバックを傾倒角度可変に支持するリクライニング部は、典型的には、傾倒支点となるシートバックの下端部を支持しているが、シートバックの下端部よりも上側部位を支持した車両用シートも知られている。また、シートバックの傾倒角度を調節するモータがリクライニング部に設けられた電動式のリクライニングシートも知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−９８１８９４号公報

着座者の上体によってシートバックに負荷される分布荷重は、概ね着座者の胸部を支持する部位、すなわち傾倒支点となる下端部よりも上側部位で最も大きくなる。リクライニング部がシートバックの下端部を支持している場合に、リクライニング部には比較的大きなモーメントが作用する。このモーメントに対するリクライニング部の耐久性を確保するため、リクライニング部を構成する部品の材料には、通常、剛性の高い鋼材が用いられる。しかし、リクライニング部の構成部品の材料に鋼材を多用した場合に、シートの軽量化が阻害される虞がある。

また、電動式のリクライニングシートに設けられるモータもシートの重量増加の一つの要因であり、モータを省くことによってシートの軽量化が可能である。しかし、モータを省くことに伴い、シートバックの傾倒角度を保持する機構が新たに必要となる。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、軽量化が可能な車両用シートを提供することを目的としている。

本発明の一態様の車両用シートは、シートクッションと、前記シートクッション側に配置された下端部を支点にしてシート前後方向に傾倒可能なシートバックと、前記シートバックの背後でシート上下方向に延びているフレームと、前記フレームに設置され、前記シートバックの前記下端部よりも上側部位を傾倒角度可変に支持するリクライニング部と、を備え、前記リクライニング部は、シート前後方向に揺動可能に前記フレームに支持され、揺動端部にて前記シートバックを支持しているリンクと、前記リンクの揺動軸を中心に円弧状に配列された複数の歯を有し、前記リンクと一体に回動されるギヤと、前記ギヤの歯に噛み合う進出位置と、前記ギヤの歯との噛み合いから解放される後退位置との間でスライド可能なギヤロックと、前記ギヤロックを押圧して前記進出位置に移動させるリフトアップ姿勢と前記ギヤロックの前記後退位置への移動を許容するリフトダウン姿勢との間で回動可能なカムと、前記カムの回動を操作する操作部と、を有する。

本発明によれば、軽量化が可能な車両用シートを提供することができる。

本発明の実施形態を説明するための車両用シートの一例の前面側の斜視図である。 図１の車両用シートの後面側の斜視図である。 図１の車両用シートのリクライニング部の斜視図である。 図３のリクライニング部の後傾時の斜視図である。 図３のリクライニング部の動作を示す模式図である。 図３のリクライニング部の分解斜視図である。 図３のリクライニング部のギヤ及びギヤロック並びにカムの動作を示す模式図である。 図３のリクライニング部の変形例の分解斜視図である。 図３のリクライニング部の他の変形例の分解斜視図である。 図９のリクライニング部の動作を示す模式図である。 本発明の実施形態を説明するための車両用シートの他の例の動作を示す模式図である。 図１１の車両用シートのリクライニング部の斜視図である。 図１２のリクライニング部の動作を示す模式図である。

図１及び図２は、本発明の実施形態を説明するための、車両用シートの一例を示す。

図１及び図２に示す車両用シート１は、自動車等の車両に搭載されるシートであって、座面部分を構成するシートクッション２と、背もたれ部分を構成するシートバック３と、着座者の頭部を支持するヘッドレスト４と、フレーム５とを備える。

フレーム５は、少なくともシートバック３の背後に配置され、車両用シート１の上下方向に延びて設けられる。図示の例では、フレーム５は、シートクッション２の下方からシートバック３の背後に及んでおり、シートクッション２及びシートバック３を支持している。

シートクッション２側に配置されたシートバック３の下端部はフレーム５に回動可能に支持されており、シートバック３は、下端部を支点にして、シート前後方向に傾倒可能である。

シートバック３の背後に配置されているフレーム５のシートバック支持部５ａには、シートバック３の上端部よりも上方に突出して延びる支柱部５ｂが設けられており、ヘッドレスト４は、支柱部５ｂの上端部に取り付けられている。

フレーム５の材料としては、車両用シート１の軽量化の観点から、例えばガラス繊維や炭素繊維などの繊維を含む繊維強化樹脂材料を好適に用いることができる。

車両用シート１は、シートバック３を傾倒角度可変に支持するリクライニング部１０をさらに備える。

リクライニング部１０は、シートバック支持部５ａに設置されており、シートバック３の傾倒支点となる下端部よりも上側部位（図示の例では、概ね着座者の胸部を支持する部位）とシートバック支持部５ａとの間に配置され、シートバック３の下端部よりも上側部位を支持している。

シートクッション２の下方に配置されているフレーム５のシートクッション支持部５ｃの側面には、リクライニング部１０を操作するためのレバー６が設けられている。

図３及び図４は、リクライニング部１０の構成を示し、図５はシートバック３及びリクライニング部１０の動作を示す。

リクライニング部１０は、ベース１１と、リンク１２と、ギヤ１３と、ギヤロック１４と、カム１５と、操作ワイヤ１６とを有する。

ベース１１は、フレーム５のシートバック支持部５ａに固定されている。

リンク１２は、シート幅方向に離間して配置された一対のアーム２０と、一対のアーム２０を相互に接続している接続シャフト２１とを含む。

一対のアーム２０それぞれの一方の端部は、シート幅方向に延びる揺動軸Ｃまわりに揺動可能に、ベース１１に支持されている。一対のアーム２０それぞれの他方の端部（揺動端部）２２は、ブラケット２３（図５参照）を介してシートバック３の下端部よりも上側部位に連結されている。

図５に示すように、シートバック３が前傾される際に、一対のアーム２０それぞれの揺動端部２２がシートバック支持部５ａから離反する、すなわちシート前方に向けて移動されるように一対のアーム２０が揺動される。また、シートバック３が後傾される際には、一対のアーム２０それぞれの揺動端部２２がシートバック支持部５ａに接近する、すなわちシート後方に向けて移動されるように一対のアーム２０が揺動される。

シートバック３が適宜な傾倒角度に調節され、その際の揺動角度に一対のアーム２０がロックされることにより、シートバック３は調節された傾倒角度に保持される。

なお、一対のアーム２０は、渦巻きばね（シートバック付勢部材）２４により、揺動端部２２がシートバック支持部５ａから離反する向きにそれぞれ回転付勢されており、一対のアーム２０のロックが解除されるのに伴って、シートバック３は最も前傾した状態に自動的に起こされる。

一対のアーム２０のロック及びロック解除は、ギヤ１３及びギヤロック１４並びにカム１５を用い、手動にて行われる。

図６は、リクライニング部１０の詳細な構成を示す。

ギヤ１３は、一対のアーム２０を相互に接続している接続シャフト２１に固定されており、揺動軸Ｃまわりに一対のアーム２０と一体に回動される。ギヤ１３には、揺動軸Ｃを中心として円弧状に配列された複数の歯２５が設けられている。

ギヤロック１４は、本例ではギヤ１３の鉛直下方に配置されており、鉛直方向にスライド可能にベース１１に支持されている。

ギヤ１３に向けて鉛直上方に所定位置（進出位置）まで進出したギヤロック１４は、ギヤ１３の歯２５に噛み合い、進出位置から鉛直下方に所定位置（後退位置）まで後退したギヤロック１４は、ギヤ１３の歯２５との噛み合いから解放される。

このギヤロック１４は、カム１５によって後退位置から進出位置に移動される。また、ギヤロック１４が進出位置と後退位置との間で鉛直方向にスライド可能な本例では、ギヤロック１４は、自重によって進出位置から後退位置に移動する。

カム１５は、ギヤ１３との間にギヤロック１４をギヤロック１４のスライド方向に挟んで配置され、本例ではギヤロック１４の鉛直下方に配置されている。そして、カム１５の回動シャフト２６は、ギヤロック１４のスライド方向に略垂直に配置され、ベース１１に回動可能に支持されている。

カム１５の外周面はギヤロック１４に接し、カム１５の外周面の回動シャフト２６からの距離は周上で変化している。カム１５の正方向の回動に伴い、ギヤロック１４はカム１５に押圧されて鉛直上方に移動され、また、カム１５の逆方向の回動に伴い、ギヤロック１４は、鉛直下方への移動を許容され、自重により鉛直下方に移動する。

カム１５は、カム１５の回動シャフト２６を案内棒としてベース１１とカム１５との間に架け渡された捻じりコイルばね（カム付勢部材）２７により、正方向、すなわちギヤロック１４を押圧して鉛直上方に移動させる向きに回転付勢されている。

また、カム１５には、操作ワイヤ１６の一端が固定されている。図示は省略するが、操作ワイヤ１６の他端はレバー６（図２参照）に接続されており、レバー６の操作によって操作ワイヤ１６は牽引される。操作ワイヤ１６が牽引されることにより、カム１５は、逆方向、すなわちギヤロック１４の鉛直下方への移動を許容する向きに回動される。

図７は、ギヤ１３及びギヤロック１４並びにカム１５の動作を示す。

捻じりコイルばね２７によって正方向に回動付勢されたカム１５は、操作ワイヤ１６が牽引されていない状態で、ギヤロック１４を進出位置Ｐ１に移動させるリフトアップ姿勢θ１に回動される。ギヤロック１４は、リフトアップ姿勢に回動されたカム１５によって押圧されて鉛直上方に進出位置Ｐ１まで移動され、ギヤ１３と噛み合う。

ギヤ１３とギヤロック１４とが噛み合った状態で、ギヤ１３の揺動軸Ｃまわりの回動が阻止される。ギヤ１３と一体に揺動する一対のアーム２０の揺動軸Ｃまわりの回動もまた阻止され、一対のアーム２０は、ギヤ１３とギヤロック１４とが噛み合った時点での揺動角度にてロックされる。

操作ワイヤ１６が牽引されると、カム１５は、ギヤロック１４の後退位置Ｐ２への移動を許容するリフトダウン姿勢θ２に回動される。ギヤロック１４は、自重により鉛直下方に後退位置Ｐ２まで移動し、ギヤ１３とギヤロック１４との噛み合いが解除される。

ギヤ１３とギヤロック１４との噛み合いが解除された状態で、ギヤ１３の揺動軸Ｃまわりの回動が許容される。ギヤ１３と一体に揺動する一対のアーム２０の揺動軸Ｃまわりの回動もまた許容され、一対のアーム２０のロックが解除される。これにより、一対のアーム２０の揺動を伴うシートバック３の傾倒角度の調節が可能となる。

一対のアーム２０のロックが解除された状態で、例えば着座者が上体を後傾させるなどしてシートバック３に荷重が負荷されるとシートバック３は後傾し、着座者が上体を前傾させるなどしてシートバック３に負荷される荷重が軽減されると、渦巻きばね２４（図３参照）による回転付勢によってシートバック３は前傾する。

好ましくは、カム１５の回動シャフト２６は、ギヤロック１４のスライド軌道の延長線上に配置され、カム１５がリフトアップ姿勢θ１にあるときにギヤロック１４に接するカム１５の接触面１５ａは、ギヤロック１４のスライド方向にギヤロック１４を受圧するように、換言すれば接触面１５ａの法線がギヤロック１４のスライド方向と略平行となるように形成される。

ギヤロック１４が進出位置Ｐ１にあってギヤ１３の歯２５に噛み合っている状態で、シートバック３に負荷される荷重は、一対のアーム２０及びギヤ１３を介してギヤロック１４に伝達され、歯２５との滑りを伴ってギヤロック１４を後退させるように作用し、ギヤロック１４を押圧しているカム１５に回動シャフト２６まわりのモーメントを生じさせる。

回動シャフト２６及びカム１５の接触面１５ａの上記構成によれば、カム１５に生じる回動シャフト２６まわりのモーメントが低減され、モーメントに抗してカム１５の回動を阻止する捻じりコイルばね２７のばね定数を小さくできる。これにより、捻じりコイルばね２７の回転付勢に抗してカム１５を回動させる際の操作ワイヤ１６の牽引力を低減でき、レバー６の操作性を高めることができる。

以上説明した車両用シート１によれば、リクライニング部１０がシートバック３の傾倒支点となる下端部よりも上側部位を支持しており、リクライニング部１０がシートバック３の下端部を支持する場合に比べて、リクライニング部１０に作用するモーメントが低減される。これにより、リクライニング部１０の耐久性の要求レベルを下げることができ、ベース１１やリンク１２などのリクライニング部１０の構成部品の材料として、鋼材に比べて軽量な樹脂などの材料を用い、車両用シート１を軽量化することができる。

また、車両用シート１によれば、一対のアーム２０がロックされることによってシートバック３の傾倒角度が保持され、一対のアーム２０のロック及びロック解除がレバー６及び操作ワイヤ１６並びに捻じりコイルばね２７を用いたカム１５の手動操作によってなされ、モータが省かれているので、車両用シート１を軽量化することができる。

なお、カム１５の回動を手動操作する操作部としてレバー６及び操作ワイヤ１６並びに捻じりコイルばね２７を例示したが、カム１５又はカム１５の回動シャフト２６にレバーを設け、カム１５を直接回動操作するようにしてもよい。

図８は、上述したリクライニング部１０の変形例を示し、図９及び図１０は上述したリクライニング部１０の他の変形例を示す。

上述したリクライニング部１０では、ギヤロック１４が進出位置から後退位置に自重によって移動するが、図８に示す例では、ギヤロック１４は、圧縮コイルばね（ギヤロック付勢部材）２８によって進出位置から後退位置に移動される。圧縮コイルばね２８は、ベース１１とギヤロック１４との間でギヤロック１４のスライド方向に挟まれ、進出位置に配置されたギヤロック１４を後退位置に向けて付勢する。

ギヤロック１４が進出位置から後退位置に自重によって移動する場合に、ギヤロック１４のスライド方向が鉛直方向に限られ、ギヤロック１４に相応の重さが必要となる。これに対し、ギヤロック１４を圧縮コイルばね２８によって進出位置から後退位置に移動させるようにすれば、ギヤロック１４のスライド方向が鉛直方向に限定されず、設計自由度を高めることができ、また、ギヤロック１４を後退位置に一層確実に移動させることができる。そして、ギヤロック１４の重さを軽減して車両用シートの軽量化が可能となる。

図９及び図１０に示す例では、ギヤロック１４は、カム１５のリフトアップ姿勢からリフトダウン姿勢への回動に伴い、カム１５によって進出位置から後退位置に移動される。カム１５の側面には係合突起２８が設けられており、ギヤロック１４には、係合突起２８を収容する長穴状のガイド２９が形成された係合片３０が設けられている。

係合突起２８は、カム１５のリフトアップ姿勢θ１からリフトダウン姿勢θ２への回動に伴い、ガイド２９の内面を摺動しながらギヤロック１４のスライド方向と略直交する方向に移動される。係合突起２８が摺動するガイド２９の内面は係合突起２８の移動方向に上り勾配となる傾斜面となっており、係合突起２８がガイド２９の内面を摺動することにより、ガイド２９が形成された係合片３０がカム１５の回動シャフト２６側に引き寄せられ、ギヤロック１４は後退位置Ｐ２に移動される。

本例によっても、図８に示した例と同様に、ギヤロック１４のスライド方向が鉛直方向に限定されず、設計自由度を高めることができ、また、ギヤロック１４を後退位置に一層確実に移動させることができる。そして、ギヤロック１４の重さを軽減して車両用シートの軽量化が可能となる。

図１１は、本発明の実施形態を説明するための、車両用シートの他の例を示す。なお、上述した第１実施形態のリクライニング部と共通する要素には共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。

図１１に示す車両用シート１０１は、シートバック３を傾倒角度可変に支持するリクライニング部１１０を備える。リクライニング部１１０は、シートバック３の傾倒支点となる下端部よりも上側部位とフレーム５のシートバック支持部５ａとの間に配置され、シートバック３の下端部よりも上側部位を支持している。

リクライニング部１１０は、例えば車両の後面衝突などの際などであってシートバック３に過大な荷重が負荷された場合に、シートバック３の傾倒角度の保持が解除されるように構成されている。リクライニング部１１０によるシートバック３の傾倒角度の保持が解除され、負荷された荷重によってシートバック３が後傾することにより、着座者の頭部とヘッドレスト４との間隔が狭まり、ヘッドレスト４との当接によって頭部に作用する衝撃が緩和される。

図１２は、リクライニング部１１０の構成を示す。

リクライニング部１１０は、ベース１１１と、リンク１２と、ギヤ１３と、ギヤロック１４と、カム１５と、操作ワイヤ１６とを有する。カム１５の回動シャフト２６がギヤロック１４のスライド方向にギヤ１３から離隔可能にベース１１１に支持されている点で、上述したリクライニング部１０と異なる。

カム１５の回動シャフト２６は、ベース１１１に設けられた一対の軸受部１３１に配置されている。軸受部１３１は、ギヤロック１４のスライド方向に延びる略Ｕ字状の溝によって形成されている。また、カム１５の回動シャフト２６は、回動シャフト２６とベース１１１との間に架け渡された一対の引張コイルばね（シャフト付勢部材）１３２によって回動可能に支持されている。

カム１５の回動シャフト２６は、軸受部１３１の内部を軸受部１３１の延在方向に、すなわちギヤロック１４のスライド方向に移動可能であり、引張コイルばね１３２の伸びを伴ってギヤ１３から離隔し、引張コイルばね１３２によってギヤ１３に向けて付勢される。

図１３は、リクライニング部１１０の動作を示す。

ギヤロック１４が進出位置Ｐ１にあってギヤ１３の歯２５に噛み合っている状態で、シートバック３に負荷される荷重は、一対のアーム２０及びギヤ１３を介してギヤロック１４に伝達され、歯２５との滑りを伴ってギヤロック１４を後退させるように作用する。

常時は、ギヤロック１４を受け止めるカム１５が引張コイルばね１３２によってギヤ１３に向けて付勢されていることから、ギヤロック１４の後退は阻止され、ギヤ１３とギヤロック１４との噛み合いが維持される。

一方、シートバック３に過大な荷重が負荷された場合には、引張コイルばね１３２の付勢力を超える力がカム１５に作用し、カム１５がギヤロック１４のスライド方向にギヤ１３から離隔する。これにより、ギヤロック１４が後退し、ギヤ１３とギヤロック１４との噛み合いが解除される。そして、ギヤ１３とギヤロック１４との噛み合いが解除されることにより、一対のアーム２０のロックが解除され、負荷された荷重によってシートバック３が後傾する。

なお、リクライニング部１１０においても、圧縮コイルばね２８によってギヤロック１４を後退位置に移動させる図８に示した構成や、カム１５によってギヤロック１４を後退位置に移動させる図９に示した構成を適用可能である。

１ 車両用シート
２ シートクッション
３ シートバック
４ ヘッドレスト
５ フレーム
６ レバー
１０ リクライニング部
１１ ベース
１２ リンク
１３ ギヤ
１４ ギヤロック
１５ カム
１５ａ 接触面
１６ 操作ワイヤ
２０ アーム
２１ 接続シャフト
２２ アームの揺動端部
２５ ギヤの歯
２６ カムの回動シャフト
２８ 係合突起
２９ ガイド
３０ 係合片
Ｐ１ 進出位置
Ｐ２ 後退位置
θ１ リフトアップ姿勢
θ２ リフトダウン姿勢

Claims (8)

1. シートクッションと、
   前記シートクッション側に配置された下端部を支点にしてシート前後方向に傾倒可能なシートバックと、
   前記シートバックの背後でシート上下方向に延びているフレームと、
   前記フレームに設置され、前記シートバックの前記下端部よりも上側部位を傾倒角度可変に支持するリクライニング部と、
   を備え、
   前記リクライニング部は、
   シート前後方向に揺動可能に前記フレームに支持され、揺動端部にて前記シートバックを支持しているリンクと、
   前記リンクの揺動軸を中心に円弧状に配列された複数の歯を有し、前記リンクと一体に回動されるギヤと、
   前記ギヤの歯に噛み合う進出位置と、前記ギヤの歯との噛み合いから解放される後退位置との間でスライド可能なギヤロックと、
   前記ギヤロックを押圧して前記進出位置に移動させるリフトアップ姿勢と前記ギヤロックの前記後退位置への移動を許容するリフトダウン姿勢との間で回動可能なカムと、
   前記カムの回動を操作する操作部と、
   を有する車両用シート。
2. 請求項１記載の車両用シートであって、
   前記リクライニング部は、前記カムを前記リフトアップ姿勢に向けて付勢するカム付勢部材をさらに有する車両用シート。
3. 請求項２記載の車両用シートであって、
   前記カムの回動シャフトは、前記ギヤロックのスライド軌道の延長と交わっており、
   前記リフトアップ姿勢にある前記カムの前記ギヤロックとの接触面は、前記ギヤロックのスライド方向に前記ギヤロックを受圧している車両用シート。
4. 請求項３記載の車両用シートであって、
   前記カムの回動シャフトは、前記ギヤロックのスライド方向に前記ギヤから離隔可能であり、
   前記リクライニング部は、前記回動シャフトを前記ギヤに向けて付勢するシャフト付勢部材をさらに有する車両用シート。
5. 請求項１から４のいずれか一項記載の車両用シートであって、
   前記ギヤロックのスライド方向は鉛直方向であって、前記後退位置は前記進出位置より鉛直下側に位置している車両用シート。
6. 請求項１から４のいずれか一項記載の車両用シートであって、
   前記リクライニング部は、前記ギヤロックを前記後退位置に向けて付勢するギヤロック付勢部材をさらに有する車両用シート。
7. 請求項１から４のいずれか一項記載の車両用シートであって、
   前記カムは、前記リフトダウン姿勢に回動される際に前記ギヤロックと係合し、前記ギヤロックを前記後退位置に移動させる係合部を含む車両用シート。
8. 請求項１から７のいずれか一項記載の車両用シートであって、
   前記リクライニング部は、前記シートバックを前傾させる向きに付勢するシートバック付勢部材をさらに有する車両用シート。

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