JP2023098336A - 乗物用シート - Google Patents

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Abstract

【課題】昇降装置におけるギアの噛み合いを維持しつつ、リンクでエネルギーを吸収できる乗物用シートを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、シートクッションと、シートクッションを支持するクッションフレームと、シートクッションの少なくとも一部を昇降させるように構成された昇降装置と、を備える乗物用シートである。昇降装置は、クッションフレームに保持されたピニオンギアと、ピニオンギアと噛み合ったセクタギアと、セクタギアが固定されると共に、クッションフレームに対し回転可能に連結されたリンクと、を有する。リンクを構成する材料の降伏応力は、セクタギアを構成する材料の降伏応力よりも低い。【選択図】図3

Description

本開示は、乗物用シートに関する。
自動車等に設置されるシートには、例えばリフタ装置のようなクッションフレームを上下に移動させる昇降装置が設けられる。昇降装置は、手動又は動力源によって回転されるピニオンギアと、ピニオンギアと噛み合ったセクタギアと、セクタギアと共に回転するリンクとを有する。
昇降装置は、セクタギアと一体化されたリンクの回転によって、リンクが連結されたクッションフレームを昇降させる(特許文献1参照)。
特許第6614023号
セクタギアは、ピニオンギアとの噛み合いを保つために、硬度(つまり降伏応力)の高い材料で構成される。そのため、セクタギアと一体化されたリンクでは、リンク自体の硬度も大きくされる。
リンクの硬度が大きい場合、衝突等による衝撃発生時にリンクの変形によるエネルギー吸収ができず、シートのフレームにおいて変形が生じ得る。その結果、シートの変形が過大となるおそれがある。
本開示の一局面は、昇降装置におけるギアの噛み合いを維持しつつ、リンクでエネルギーを吸収できる乗物用シートを提供することを目的としている。
本開示の一態様は、シートクッション(2)と、シートクッション(2)を支持するクッションフレーム(4)と、シートクッション(2)の少なくとも一部を昇降させるように構成された昇降装置(5)と、を備える乗物用シート(1)である。
昇降装置(5)は、クッションフレーム(4)に保持されたピニオンギア(511)と、ピニオンギア(511)と噛み合ったセクタギア(512)と、セクタギア(512)が固定されると共に、クッションフレーム(4)に対し回転可能に連結されたリンク(513)と、を有する。リンク(513)を構成する材料の降伏応力は、セクタギア(512)を構成する材料の降伏応力よりも低い。
このような構成によれば、セクタギア(512)の硬度を大きくしてピニオンギア(511)との噛み合いを維持しつつ、リンク(513)の硬度を小さくして衝撃発生時に変形しやすくできる。その結果、衝撃発生時にリンク(513)の変形によりエネルギーを吸収できるため、乗物用シート(1)の過大な変形を抑制できる。また、リンク(513)を硬度の小さい材料で製造できるため、乗物用シート(1)のコストが低減される。
本開示の一態様は、クッションフレーム(4)の下方に配置された支持部材(6A)をさらに備えてもよい。リンク(513)は、セクタギア(512)が固定されたギア取付部(513A)と、ギア取付部(513A)からシート前方に延伸すると共に、支持部材(6A)に対し回転可能に連結されたアーム部(513C)と、を有してもよい。アーム部(513C)は、支持部材(6A)への連結部分と、ギア取付部(513A)との間に配置されると共に、シート幅方向に凹んだ段差部(513F)を有してもよい。このような構成によれば、衝撃発生時に段差部(513F)において変形が発生しやすくなる。そのため、セクタギア(512)とピニオンギア(511)との位置ずれによる噛み合いのずれや歯欠けの発生を抑制できる。
本開示の一態様では、クッションフレーム(4)は、シート幅方向に互いに離れて配置された第1サイドフレーム(41)及び第2サイドフレーム(42)を有してもよい。昇降装置(5)は、第1サイドフレーム(41)及び第2サイドフレーム(42)に対し回転可能に連結された連結ロッド(55)を有してもよい。リンク(513)は、ギア取付部(513A)からシート幅方向に延伸すると共に、連結ロッド(55)の下方から連結ロッド(55)に固定されたロッド取付部(513D)を有してもよい。このような構成によれば、衝撃発生時にリンク(513)がシート幅方向に倒れることが抑制される。その結果、リンク(513)のエネルギー吸収性能を高めることができる。
本開示の一態様では、ロッド取付部(513D)のシート前方の端部(513H)は、段差部(513F)よりもシート前方に位置してもよい。このような構成によれば、リンク(513)の変形モードを安定させることができる。
本開示の一態様では、リンク(513)のうちセクタギア(512)が固定された部位(513A)のシート幅方向の厚みは、セクタギア(512)のシート幅方向の厚みよりも小さくてもよい。このような構成によれば、リンク(513)の材料費が低減できるため、乗物用シート(1)のコスト低減が促進される。
本開示の一態様では、昇降装置(5)は、セクタギア(512)をリンク(513)にシート幅方向に固定する締結具(514A,514B)を有してもよい。リンク(513)は、締結具(514A,514B)よりもシート幅方向に突出した座(513E)を有してもよい。このような構成によれば、座(513E)が例えばカバー等の他の部品と接触することで締結具(514A,514B)と他の部材との干渉を避けることができる。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
図1は、実施形態における乗物用シートの模式的な斜視図である。 図2A及び図2Bは、図1の乗物用シートにおけるクッションフレーム及び昇降装置の模式的な斜視図である。 図3Aは、図2Aの昇降装置における第1リンク機構の模式的な斜視図であり、図3Bは、図3Aの第1リンク機構のカバーブラケットを外した状態の模式的な斜視図である。 図4は、図3Aの第1リンク機構におけるセクタギア及びリンクの模式的な斜視図である。 図5は、第1連結ロッドに固定された状態における図4のセクタギア及びリンクの模式的な斜視図である。
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図1に示す乗物用シート1は、シートクッション2と、シートバック3と、クッションフレーム4と、昇降装置5と、第1スライド装置6Aと、第2スライド装置6Bとを備える。
本実施形態の乗物用シート1は、乗用車の座席シートとして使用される。なお、以下の説明及び各図面における方向は、乗物用シート1を乗物(つまり乗用車)に組み付けた状態における方向を意味する。また、本実施形態では、シート幅方向は、乗物の左右方向に一致し、シート前方は、乗物の前方に一致する。
シートクッション2は、着席者の臀部等を支持するための部位である。シートバック3は、着席者の背部を支持するための部位である。クッションフレーム4は、シートクッション2を支持している。
<クッションフレーム>
クッションフレーム4は、第1サイドフレーム41と、第2サイドフレーム42と、フロントパネル43とを有する。
第1サイドフレーム41及び第2サイドフレーム42は、それぞれ、シート前後方向に延伸すると共に、シート幅方向に互いに離れて配置されたパネル状の部材である。第1サイドフレーム41は、第2サイドフレーム42の右側に配置されている。フロントパネル43は、第1サイドフレーム41の前端部と第2サイドフレーム42の前端部とに跨るように配置されている。
<スライド装置>
第1スライド装置6A及び第2スライド装置6Bは、それぞれ、クッションフレーム4をシート前後方向にスライドさせる。
第1スライド装置6Aは、第1サイドフレーム41に連結された可動レールと、可動レールをスライド可能に支持する固定レールとを有する。第2スライド装置6Bは、第2サイドフレーム42に連結された可動レールと、可動レールをスライド可能に支持する固定レールとを有する。
第1スライド装置6Aと第2スライド装置6Bとは、互いにシート幅方向に離れて配置されている。第1スライド装置6Aは、第2スライド装置6Bの右側に配置されている。第1スライド装置6A及び第2スライド装置6Bは、クッションフレーム4の下方に配置された支持部材である。
<昇降装置>
昇降装置5は、クッションフレーム4を上下に移動させることで、シートクッション2の全体を昇降させるように構成されている。昇降装置5は、着席者によるマニュアル操作によって駆動する。
昇降装置5は、クッションフレーム4を、図2Aに示す最下位置と、図2Bに示す最上位置との間で変位させる。昇降装置5は、第1リンク機構51と、第2リンク機構52と、第3リンク機構53と、第4リンク機構54と、第1連結ロッド55と、第2連結ロッド56とを有する。
(連結ロッド)
第1連結ロッド55及び第2連結ロッド56は、それぞれ、第1サイドフレーム41及び第2サイドフレーム42に対し回転可能に連結されている。
第1連結ロッド55は、第2連結ロッド56よりもシート後方に配置されている。第1連結ロッド55及び第2連結ロッド56は、それぞれ、中心軸がシート幅方向と平行となるように配置された円管である。
(第1リンク機構)
第1リンク機構51は、第1サイドフレーム41と第1スライド装置6Aの可動レールとを連結している。
図3A及び図3Bに示すように、第1リンク機構51は、ピニオンギア511と、セクタギア512と、リンク513と、第1締結具514Aと、第2締結具514Bと、カバーブラケット515と、ブレーキ機構516と、操作部517とを有する。
(ピニオンギア)
ピニオンギア511は、ブレーキ機構516に連結されており、ブレーキ機構516によって回転される。ピニオンギア511の回転軸は、シート幅方向と平行である。
ピニオンギア511は、カバーブラケット515及びブレーキ機構516を介して、第1サイドフレーム41に回転可能に保持されている。ピニオンギア511は、第1サイドフレーム41よりもシート幅方向内側(つまり左側)に配置されている。ピニオンギア511は、第1サイドフレーム41に対して移動しない。
ブレーキ機構516は、操作部517から入力された駆動力によってピニオンギア511を回転させるように構成されている。また、ブレーキ機構516は、シートクッション2に加わる着席者の重量によるピニオンギア511の反転を防止する。ブレーキ機構516は、第1サイドフレーム41のシート幅方向外側において、第1サイドフレーム41に固定されている。
操作部517は、クッションフレーム4を昇降させる駆動力をブレーキ機構516に入力するように構成されている。操作部517には、例えば着席者がリフト操作を行う操作レバーが連結される。
(セクタギア)
セクタギア512は、ピニオンギア511と噛み合った板状のギアである。セクタギア512の回転軸は、ピニオンギア511の回転軸と平行である。セクタギア512は、ピニオンギア511のシート後方に配置されている。
セクタギア512は、ピニオンギア511の回転(つまりピニオンギア511から伝達される動力)により、上下方向に回転(つまり揺動)する。ピニオンギア511とセクタギア512との間には、一定のバックラッシが設けられる。セクタギア512は、例えば焼き入れした金属材料によって構成されている。
セクタギア512は、第1サイドフレーム41よりもシート幅方向内側に配置されている。また、セクタギア512は、リンク513に固定されている。具体的には、セクタギア512は、リンク513にシート幅方向外側から重ね合わされ、第1締結具514A及び第2締結具514Bによってリンク513に締結されている。セクタギア512の複数の歯は、リンク513よりもシート前方に突出している。
(リンク)
リンク513は、セクタギア512と共にクッションフレーム4(つまり第1サイドフレーム41)に対して回転可能に連結された板状の部材である。
リンク513は、例えば焼き入れされていない金属材料によって構成されている。リンク513を構成する材料の降伏応力は、セクタギア512を構成する材料の降伏応力よりも低い。つまり、リンク513は、セクタギア512よりも硬度が小さく、荷重により変形しやすい。
図4に示すように、リンク513は、ギア取付部513Aと、ロッド挿通部513Bと、アーム部513Cと、ロッド取付部513Dと、座513Eとを有する。
ギア取付部513Aは、セクタギア512が固定された部位である。ギア取付部513Aの厚み方向は、シート幅方向と平行である。ギア取付部513Aのシート幅方向の厚みは、セクタギア512のシート幅方向の厚みよりも小さい。
ギア取付部513Aには、厚み方向に第1締結具514A及び第2締結具514Bが挿通されている。第1締結具514A及び第2締結具514Bは、セクタギア512をギア取付部513Aにシート幅方向に固定している。
第1締結具514A及び第2締結具514Bは上下方向に(具体的にはセクタギア512の周方向に沿って)離れて配置されている。第1締結具514A及び第2締結具514Bとしては、例えば、リベット、ボルト及びナット等が使用される。
ロッド挿通部513Bは、第1連結ロッド55が挿通される部位である。ロッド挿通部513Bは、ギア取付部513Aのシート後方に設けられている。ロッド挿通部513Bには、第1連結ロッド55が例えば溶接によって固定されている。
アーム部513Cは、ギア取付部513Aからシート前方に延伸すると共に、支持部材である第1スライド装置6Aの可動レールに連結された帯板状の部位である。アーム部513Cの厚みは、ギア取付部513Aの厚みと同じである。
アーム部513Cのシート後方の端部は、ギア取付部513Aの下端部に接続されている。アーム部513Cのシート前方の端部は、図3Bに示すように、第1スライド装置6Aの可動レールに対し回転可能に連結されている。
図4に示すように、アーム部513Cは、第1スライド装置6Aの可動レールへの連結部分(つまりシート前方の端部)と、ギア取付部513A(つまりシート後方の端部)との間に配置されると共に、シート幅方向に凹んだ段差部513Fを有する。
段差部513Fは、シート幅方向内側に向かって凸となるように湾曲している。段差部513Fは、セクタギア512又はリンク513に荷重が加わった際に優先的に変形することでエネルギーを吸収する。
段差部513Fは、アーム部513Cの上端部からアーム部513Cの下端部(つまりロッド取付部513D)まで延伸している。アーム部513Cの厚み方向は、段差部513Fを除いて、シート幅方向と平行である。
ロッド取付部513Dは、ギア取付部513A及びアーム部513Cの下端部からシート幅方向内側に延伸する板状の部位である。ロッド取付部513Dの板面は、シート幅方向と平行である。ロッド取付部513Dは、リンク513を構成する板材の下端部をシート幅方向内側かつ上方に曲げて得られる部位である。ロッド取付部513Dの厚みは、ギア取付部513A及びアーム部513Cの厚みと同じである。
ロッド取付部513Dは、シート後方の第1端部513Gと、シート前方の第2端部513Hとを有する。第1端部513Gは、図5に示すように、第1連結ロッド55の下方から、例えば溶接によって第1連結ロッド55に固定されている。第1端部513Gは、ロッド挿通部513Bとシート幅方向に離れている。
第2端部513Hは、段差部513Fよりもシート前方に位置する。第2端部513Hは、アーム部513Cのシート前方の端部と繋がっている。第2端部513Hの幅(つまりシート幅方向の長さ)は、第1端部513Gの幅よりも小さい。
図4に示す座513Eは、ギア取付部513Aから第1締結具514A及び第2締結具514Bよりもシート幅方向内側に突出した部位である。換言すれば、リンク513の座513Eが設けられた領域の厚みは、ギア取付部513Aの厚みと第1締結具514A又は第2締結具514Bの頭部の厚みとの合計よりも大きい。
リンク513及びセクタギア512は、第1連結ロッド55と共に、第1サイドフレーム41に対して回転する。また、リンク513及びセクタギア512は、第1スライド装置6Aに対しても回転する。具体的には、リンク513及びセクタギア512は、第1サイドフレーム41及び第1スライド装置6Aそれぞれに対して上下方向に揺動する。
セクタギア512が上方に揺動するようにピニオンギア511が回転すると、リンク513は、立ち上がるように揺動する。これにより、クッションフレーム4が上昇する。一方、セクタギア512が下方に揺動するようにピニオンギア511が回転すると、リンク513は、倒れるように揺動する。これにより、クッションフレーム4が下降する。
(カバーブラケット)
図3Aに示すカバーブラケット515は、第1サイドフレーム41と共にセクタギア512をシート幅方向に挟む板状の部材である。
カバーブラケット515は、ピニオンギア511の全体と、セクタギア512のうちピニオンギア511との噛み合い部分とをシート幅方向内側から覆っている。カバーブラケット515は、複数のボルト及びナットにより、第1サイドフレーム41に締結されている。
カバーブラケット515のシート幅方向外側の面(つまりセクタギア512との対向面)は、リンク513の座513Eに接触することで、第1締結具514A及び第2締結具514Bの頭部には接触しない。これにより、カバーブラケット515のガタツキが抑制される。
(第2リンク機構、第3リンク機構及び第4リンク機構)
図2Aに示す第2リンク機構52は、第1リンク機構51よりもシート前方の位置において、第1サイドフレーム41と第1スライド装置6Aの可動レールとを連結している。第2リンク機構52は、第1リンク機構51と協働して第1サイドフレーム41を上下に移動させる。
第3リンク機構53及び第4リンク機構54は、それぞれ、第2サイドフレーム42と第2スライド装置6Bの可動レールとを連結している。第3リンク機構53は、第1連結ロッド55により第1リンク機構51と連結されている。第3リンク機構53は、第1リンク機構51と同期して作動する。第4リンク機構54は、第2連結ロッド56により第2リンク機構52と連結されている。第4リンク機構54は、第2リンク機構52と同期して作動する。
[1-2.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)セクタギア512の硬度を大きくしてピニオンギア511との噛み合いを維持しつつ、リンク513の硬度を小さくして衝撃発生時に変形しやすくできる。その結果、衝撃発生時にリンク513の変形によりエネルギーを吸収できるため、乗物用シート1の過大な変形を抑制できる。また、リンク513を硬度の小さい材料で製造できるため、乗物用シート1のコストが低減される。
(1b)アーム部513Cが段差部513Fを有することで、衝撃発生時に段差部513Fにおいて変形が発生しやすくなる。そのため、セクタギア512とピニオンギア511との位置ずれによる噛み合いのずれや歯欠けの発生を抑制できる。
(1c)リンク513がロッド取付部513Dを有することで、衝撃発生時にリンク513がシート幅方向に倒れることが抑制される。その結果、リンク513のエネルギー吸収性能を高めることができる。
(1d)ロッド取付部513Dの第2端部513Hが段差部513Fよりもシート前方に位置することで、リンク513の変形モードを安定させることができる。
(1e)リンク513のギア取付部513Aの厚みがセクタギア512の厚みよりも小さいことで、リンク513の材料費が低減できる。そのため、乗物用シート1のコスト低減が促進される。
(1f)リンク513の座513Eがカバーブラケット515と接触することで、第1締結具514A及び第2締結具514Bとカバーブラケット515との干渉を避けることができる。
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
(2a)上記実施形態の乗物用シートにおいて、ロッド取付部のシート前方の端部は、必ずしも段差部よりもシート前方に位置しなくてもよい。
(2b)上記実施形態の乗物用シートにおいて、アーム部は、必ずしも段差部を有しなくてもよい。
(2c)上記実施形態の乗物用シートにおいて、リンクは、必ずしもロッド取付部及び座を有しなくてもよい。
(2d)上記実施形態の乗物用シートにおいて、ギア取付部の厚みは、セクタギアの厚み以上であってもよい。
(2e)上記実施形態の乗物用シートにおいて、ピニオンギアは、アクチュエータ等の動力源によって回転されるように構成されてもよい。
(2f)上記実施形態の乗物用シートにおける第1リンク機構の構成は、シートクッションの一部(例えば前端部)を上下方向に揺動させるチルト装置にも適用可能である。つまり、本開示は、チルト装置を備えた乗物用シートにも適用できる。
(2g)上記実施形態の乗物用シートは、乗用車以外の自動車に用いられるシートや、自動車以外の例えば鉄道車両、船舶、航空機等の乗物に用いられるシートにも適用することができる。
(2h)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
1…乗物用シート、2…シートクッション、3…シートバック、
4…クッションフレーム、5…昇降装置、6A…第1スライド装置、
6B…第2スライド装置、41…第1サイドフレーム、42…第2サイドフレーム、
43…フロントパネル、51…第1リンク機構、52…第2リンク機構、
53…第3リンク機構、54…第4リンク機構、55…第1連結ロッド、
56…第2連結ロッド、511…ピニオンギア、512…セクタギア、
513…リンク、513A…ギア取付部、513B…ロッド挿通部、
513C…アーム部、513D…ロッド取付部、513E…座、513F…段差部、
513G…第1端部、513H…第2端部、514A,514B…締結具、
515…カバーブラケット、516…ブレーキ機構、517…操作部。

Claims (6)

  1. シートクッションと、
    前記シートクッションを支持するクッションフレームと、
    前記シートクッションの少なくとも一部を昇降させるように構成された昇降装置と、
    を備え、
    前記昇降装置は、
    前記クッションフレームに保持されたピニオンギアと、
    前記ピニオンギアと噛み合ったセクタギアと、
    前記セクタギアが固定されると共に、前記クッションフレームに対し回転可能に連結されたリンクと、
    を有し、
    前記リンクを構成する材料の降伏応力は、前記セクタギアを構成する材料の降伏応力よりも低い、乗物用シート。
  2. 請求項1に記載の乗物用シートであって、
    前記クッションフレームの下方に配置された支持部材をさらに備え、
    前記リンクは、
    前記セクタギアが固定されたギア取付部と、
    前記ギア取付部からシート前方に延伸すると共に、前記支持部材に対し回転可能に連結されたアーム部と、
    を有し、
    前記アーム部は、前記支持部材への連結部分と、前記ギア取付部との間に配置されると共に、シート幅方向に凹んだ段差部を有する、乗物用シート。
  3. 請求項2に記載の乗物用シートであって、
    前記クッションフレームは、シート幅方向に互いに離れて配置された第1サイドフレーム及び第2サイドフレームを有し、
    前記昇降装置は、前記第1サイドフレーム及び前記第2サイドフレームに対し回転可能に連結された連結ロッドを有し、
    前記リンクは、前記ギア取付部からシート幅方向に延伸すると共に、前記連結ロッドの下方から前記連結ロッドに固定されたロッド取付部を有する、乗物用シート。
  4. 請求項3に記載の乗物用シートであって、
    前記ロッド取付部のシート前方の端部は、前記段差部よりもシート前方に位置する、乗物用シート。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の乗物用シートであって、
    前記リンクのうち前記セクタギアが固定された部位のシート幅方向の厚みは、前記セクタギアのシート幅方向の厚みよりも小さい、乗物用シート。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の乗物用シートであって、
    前記昇降装置は、前記セクタギアを前記リンクにシート幅方向に固定する締結具を有し、
    前記リンクは、前記締結具よりもシート幅方向に突出した座を有する、乗物用シート。
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