(57)【要約】【課題】軽量化ならびにコストダウンが図られるとともに、簡素な構造で小型化も可能なシート駆動装置を提供する。【解決手段】シート装置２の複数の可動機構（スライド機構４１、リフタ機構４２、リクライニング機構４３）の駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１にそれぞれ連結されて該駆動軸を回転させるエアモータ５０と、エアモータ５０の回転方向を正逆いずれかに切り替える回転方向切替手段と、エアコンプレッサ７１およびエアタンク７２からなるエア供給源と、エアタンク７２と各エアモータ５０とを接続してエアタンク７２から各エアモータ５０に圧縮エアを送給する配管（給気管６０、分岐給気管６４）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートが有する複数の可動機構を駆動するシート駆動装置であって、
前記各可動機構の駆動部にそれぞれ連結され、該駆動部を回転させる圧縮エアまたはガスで作動するエアモータと、
このエアモータの回転方向を正逆いずれかに切り替える回転方向切替手段と、
前記各エアモータに圧縮エアまたはガスを送給する配管と、
を備えることを特徴とするシート駆動装置。
【請求項２】
前記エアモータは、エアタービンと、このエアタービンの回転を前記駆動部に伝達する動力伝達機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート駆動装置。
【請求項３】
前記回転方向切替手段は、前記エアタービンの回転方向を切り替える手段であることを特徴とする請求項２に記載のシート駆動装置。
【請求項４】
前記回転方向切替手段は、該動力伝達機構の出力軸の回転方向を切り替える手段であることを特徴とする請求項２に記載のシート駆動装置。
【請求項５】
圧縮エアを生成するエアコンプレッサを有し、該エアコンプレッサで生成された圧縮エアを前記エアモータの駆動源とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート駆動装置。
【請求項６】
前記エアモータの排気経路に、排気音を静音化するサイレンサが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート駆動装置。
【請求項７】
前記エアタービンの回転軸が静圧軸受で支持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシート駆動装置。
【請求項８】
前記エアタービンの回転軸を支持する軸受が遊星歯車減速機で構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシート駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートが備える着座位置や着座姿勢を調整するための可動機構を駆動するシート駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートにあっては、シートクッションを前後方向にスライドさせるスライド機構、シートクッションの座面高さを上下動させるリフタ機構、シートバック（背もたれ）の傾動角度を調節するリクライニング機構等、複数箇所の可動部位を調節可能とする可動機構を有し、乗員の体形や姿勢に適合できる形式のものが多い。これら可動機構を作動させるには手動式のものがあるが、より便利なものとして、電気モータを駆動源とする電動シートが提供されている（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３８８９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電動シートは、可動機構ごとに電気モータを配備したり、あるいは１つの電気モータの動力をクラッチによって各可動機構に分配する形式となっており、部品点数が多く、かつ、電気モータ等の個々の部品も重いものである。また、電力を電気モータに供給するハーネスや動力伝達用のトルクケーブル等の索状部品が多くなる。これらのことから、コストおよび重量が増大するとともに、構造の複雑化や大型化を招くという問題を有している。また、シートの下部はスペースが狭く、トルクケーブルの配索が困難になる場合がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量化ならびにコストダウンが図られるとともに、簡素な構造で小型化も可能なシート駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシート駆動装置は、車両用シートが有する複数の可動機構を駆動するシート駆動装置であって、前記各可動機構の駆動部にそれぞれ連結され、該駆動部を回転させる圧縮エアまたはガスで作動するエアモータと、このエアモータの回転方向を正逆いずれかに切り替える回転方向切替手段と、前記各エアモータに圧縮エアまたはガスを送給する配管とを備えることを特徴としている。
【０００７】
本発明は、エアモータによって可動機構を駆動する構成である。エアモータには電力供給用のハーネスは不要であり、索状部品である上記配管はエアチューブ等の簡素、かつ軽量のもので十分である。また、エアモータは樹脂等の軽量な材料を使用して構成することができる。したがって、軽量化ならびにコストダウンが図られるとともに、簡素な構造で実現することができ、小型化も可能である。また、配管の引き回し経路の制約が少ないため、シート駆動装置の設計自由度が向上する。
【０００８】
本発明において、上記エアモータは、エアタービンと、このエアタービンの回転を上記駆動部に伝達する動力伝達機構とを備えた形態を含む。
【０００９】
また、本発明では、上記回転方向切替手段が、上記エアタービンの回転方向を切り替える手段か、もしくは、上記動力伝達機構の出力軸の回転方向を切り替える手段であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明では、圧縮エアを生成するエアコンプレッサを有し、該エアコンプレッサで生成された圧縮エアを上記エアモータの駆動源とすることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明では、上記エアモータの排気経路に、排気音を静音化するサイレンサが設けられていることを好ましい形態としている。
【００１２】
また、本発明では、エアタービンの回転軸が静圧軸受で支持されていることを好ましい形態としている。
【００１３】
また、本発明では、前記エアタービンの回転軸を支持する軸受が遊星歯車減速機で構成されていることを好ましい形態としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軽量化ならびにコストダウンが図られるとともに、簡素な構造で小型化も可能なシート駆動装置を提供することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート駆動装置が適用された車両用シート装置の斜視図である。
【図２】同車両用シート装置のフレーム構造を示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係るシート駆動装置のエアモータを駆動する圧縮エアの配管模式図である。
【図４】エアモータを構成するエアタービン部の一例を示す斜視図である。
【図５】エアタービンを回転駆動する圧縮エアの流路を示す図である。
【図６】エアモータを構成するエアタービン部の他の例を示す斜視図である。
【図７】図６のエアタービン部の（ａ）一側面図、（ｂ）正面図、（ｃ）他側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）シートの構造
図１は一実施形態のシート駆動装置１が適用された車両用シート装置２を示しており、図２はシート装置２のフレーム構造を示している。これら図で矢印Ｆは、シート装置２が車両に設置された状態での車両の前方を指している。以下の説明で、前後方向および左右方向といった方向は、車両の前後方向に基づく方向と定義する。
【００１７】
一実施形態のシート装置２は、図１に示すように、図示せぬ車体フロアに設置される前後方向に延びる左右一対のシートレール３と、これらシートレール３上に支持されたシート４とを備えている。シートレール３は、車体フロアにブラケット１１を介して固定されるロアレール１２と、このロアレール１２に沿って前後方向に移動自在に組み込まれるアッパレール１３とを備えている。シート４は、シートクッション２０と、シートクッション２０の後端部にヒンジ結合されて前後方向に傾動するシートバック３０とから構成されている。
【００１８】
図１および図２に示すように、シートクッション２０は、左右一対のサイドフレーム２１と、これらサイドフレーム２１を連結する左右方向に延びる複数の連結メンバ２２と、表皮材がカバーされたクッション２３とを有している。各シートレール３のアッパレール１３上にはブロック２４がそれぞれ固定されており、このブロック２４上に、サイドフレーム２１がそれぞれ固定されている。
【００１９】
また、シートバック３０は、左右のサイドフレーム２１の後端部にリクライニング駆動軸（駆動部）４３１を介して取り付けられた左右方向に延びるシートバックブラケット３１と、このシートバックブラケット３１の両端部に固定されて上方に延びる図示せぬシートバックフレームと、表皮材がカバーされたクッション３２とを有している。
【００２０】
シートのシートバック３０は、リクライニング駆動軸４３１を介してシートクッション２０に傾動可能に取り付けられている。そして、このようにシートバック３０が傾動するシートは、シートクッション２０が上記ブロック２４を介してシートレール３のアッパレール１３と一体的に固定されていることにより、全体がアッパレール１３とともに前後方向にスライド可能となっている。
【００２１】
図２に示すように、シート４は、シートクッション２０を前後方向にスライドさせるスライド機構４１と、シートクッション２０の座面高さを上下動させるリフタ機構４２と、シートバック３０の傾動角度を調節するリクライニング機構４３とを備えている。スライド機構４１は、スライド駆動軸（駆動部）４１１が正逆方向に回転することにより作動してシートクッション２０が前後方向にスライドするようになされている。また、リフタ機構４２は、リフタ駆動アーム（駆動部）４２１が正逆方向に回転することにより作動してシートクッション２０が上下動するようになされている。また、リクライニング機構４３は、リクライニング駆動軸４３１が正逆方向に回転することにより作動してシートバック３０が前後方向に傾動するようになされている。上記駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１は、一実施形態に係るシート駆動装置１によって正逆方向に回転駆動させられる。以下、そのシート駆動装置１を説明する。
【００２２】
（２）シート駆動装置
（２−１）シート駆動装置の構成
シート駆動装置１は、上記各機構４１〜４３の駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１に連結されてこれら駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１を回転駆動するエアモータ５０（第１エアモータ５０Ａ，第２エアモータ５０Ｂ，第３エアモータ５０Ｃ）と、エア供給源であるエアコンプレッサ７１およびエアタンク７２を備えている。
【００２３】
図３の符号６０は、エアコンプレッサ７１から給気側切替弁６１に至る給気管である。この給気管６０には、エアコンプレッサ７１とともにエア供給源を構成するエアタンク７２が配設されている。エアコンプレッサ７１ではエアが圧縮され、エアコンプレッサ７１で圧縮されたエアはエアタンク７２に送られ、このエアタンク７２内に貯留される。給気管６０の、エアコンプレッサ７１とエアタンク７２との間には、エアタンク７２からエアコンプレッサ７１への圧縮エアの逆流を規制する逆止弁（一方向弁）６２が設けられている。また、給気管６０の、エアタンク７２と給気側切替弁６１との間には、開閉弁６３が設けられている。
【００２４】
給気側切替弁６１からは、各エアモータ５０に向けて分岐給気管６４（第１分岐給気管６４Ａ，第２分岐給気管６４Ｂ，第３分岐給気管６４Ｃ）が分岐して延びている。エアモータ５０は、図４に示すように、ハウジング５１１内にエアタービン５１２が組み込まれてなるエアタービン部５１と、エアタービン部５１のハウジング５１１に固定され、エアタービン５１２の回転を上記各機構４１〜４３の駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１に伝達する各ギアボックス５２１，５２２，５２３（図２参照）とから構成されるものである。給気側切替弁６１から延びる各分岐給気管６４は、各エアタービン部５１のハウジング５１１に接続されており、分岐給気管６４からハウジング５１１内に圧縮エアが供給されるようになっている。
【００２５】
給気側切替弁６１は、エアタンク７２から送られる圧縮エアを３つの分岐給気管６４のうちのいずれか１つに流す流路切替弁であり、この給気側切替弁６１を切り替えることによって上記各機構４１〜４３のうちの作動させるべき１つの機構が選択される。第１分岐給気管６４Ａは第１エアモータ５０Ａの、第２分岐給気管６４Ｂは第２エアモータ５０Ｂの、第３分岐給気管６４Ｃは第３エアモータ５０Ｃの各ハウジング５１１に、それぞれ接続されている。
【００２６】
各エアモータ５０においては、分岐給気管６４からハウジング５１１内に圧縮エアが供給されるとエアタービン５１２が回転し、その回転が各ギアボックス５２１〜５２３内に組み込まれたギア列によって減速されてから各機構４１〜４３の駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１に伝達されるようになっている。そして駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１が回転すると、各機構４１〜４３が作動する。
【００２７】
図３に示すように、各エアモータ５０のエアタービン部５１に供給されてエアタービン５１２を回転させた圧縮エアは、各ハウジング５１１に接続された分岐排気管６５（第１分岐排気管６５Ａ，第２分岐排気管６５Ｂ，第３分岐排気管６５Ｃ）にそれぞれ排出される。各分岐排気管６５は排気側切替弁６６を経て排気管６７に集合し、圧縮エアは、この排気管６７に設けられたサイレンサ６８を通過して大気に放出される。
【００２８】
排気側切替弁６６は、作動しているエアモータ５０に通じていて圧縮エアが排出されている１つの分岐排気管６５のみを排気管６７に開き、作動していないエアモータ５０に通じていて圧縮エアが排出されていない他の２つの分岐排気管６５は閉じるように作動する。これにより、排出される圧縮エアが、作動していないエアタービン部５１に逆流することが規制されるようになっている。なお、このような機能は、各分岐排気管６５の末端に設けられて排気管６７のみに圧縮エアを流す逆止弁でも達成可能である。
【００２９】
上記各機構４１〜４３においては、それぞれの駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１の回転方向が切り替わることにより作動方向が切り替わる。すなわち、スライド機構４１においてはシートクッション２０が前後いずれかの方向にスライドし、リフタ機構４２においてはシートクッション２０が上下いずれかの方向に動き、リクライニング機構４３においてはシートバック３０が前後いずれかの方向に傾動する。そのため、各エアモータ５０には、エアタービン５１２の回転方向を正逆いずれかに切り替える回転方向切替手段が設けられる。
【００３０】
回転方向切替手段としては、図５に示すように、圧縮エアの流路におけるエアタービン５１２の上流側と下流側にそれぞれ設けられる給気側および排気側の流路切替弁７５，７６で構成することができる。この場合、エアタービン５１２に送り込む圧縮エアの切り替えによって機能が逆転する。
【００３１】
また、図６および図７は別形態の回転方向切替手段を示している。この場合は、１つのタービン軸に正転用と逆転用の２つのエアタービン５１２を同軸上に配設しており、エアタービン５１２に送り込む圧縮エアの切り替えによって機能を逆転させることができる。
【００３２】
上記シート駆動装置１には、給気側切替弁６１および排気側切替弁６６を各機構４１〜４３のうちの１つに対応させ各機構４１〜４３から１つを選択して作動させるため機構選択スイッチと、エアタービン５１２の回転方向を切り替えて各機構の動作方向を選択する動作方向選択スイッチと、開閉弁６３を開閉して圧縮エアの供給／遮断を行うための作動スイッチとが、付随して設けられる（いずれも図示略）。なお、これらスイッチは、それぞれが単独で設けられてもよいが、操作者が片手で、かつ一連の操作で行うことができるような構成のものが好ましい。
【００３３】
（２−２）シート駆動装置の動作および作用効果
以上の構成からなる一実施形態のシート駆動装置１によれば、通常は上記作動スイッチがＯＦＦで開閉弁６３は閉となっている。そして、エアコンプレッサ７１が稼働することにより圧縮エアがエアタンク７２内に貯留される。
【００３４】
シート４のスライド機構４１、リフタ機構４２、リクライニング機構４３を作動させる場合、まず、作動させる機構を上記機構選択スイッチで選択し、次いで、上記動作方向選択スイッチにより選択した機構の動作方向を選択するともに、作動スイッチをＯＮにして開閉弁６３を開ける。これにより、エアタンク７２内の圧縮エアが、選択された機構のエアモータ５０に供給され、エアタービン５１２が回転して駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１が回転駆動され、機構がその回転方向に応じた方向に作動する。機構は作動スイッチをＯＮにしている間続けて作動し、作動スイッチをＯＦＦにすると開閉弁６３が閉じて作動は停止する。
【００３５】
例えば、スライド機構４１が作動する際には、圧縮エアは給気管６０から給気側切替弁６１によって第１分岐給気管６４に導入され、第１エアモータ５０Ａのエアタービン部５１のハウジング５１１内に供給される。これによりエアタービン５１２は正転し、スライド機構４１が作動してシートクッション２０が例えば前方にスライドする。
【００３６】
このように作動する場合にシートクッション２０を後方にスライドさせるには、動作方向選択スイッチを逆方向に動かす。するとエアタービン５１２は逆転し、スライド機構４１が逆方向に作動してシートクッション２０が後方にスライドする。リフタ機構４２およびリクライニング機構４３にあっても、同様の操作で目的の方向に作動させることができる。
【００３７】
上記一実施形態のシート駆動装置１によれば、エアモータ５０によって各機構４１〜４３を駆動するものである。エアモータ５０には電力供給用のハーネスは不要であり、駆動用の圧縮エアを供給する索状部品である給気管６０、各分岐給気管６４、各分岐排気管６５、排気管６７は、可撓性を有するエアチューブ等の簡素、かつ軽量のものを適用することができる。また、エアモータ５０の構成部品（ハウジング５１１やエアタービン５１２）は樹脂等の軽量な材料で構成することができる。したがって、軽量化ならびにコストダウンが図られるとともに、簡素な構造で実現することができ、小型化も可能である。
【００３８】
また、給気管６０、各分岐給気管６４、各分岐排気管６５、排気管６７にあっては引き回し経路の制約が少ないため、シート駆動装置の設計自由度が向上するという利点も備えている。また、エアタービン５１２を回転させた圧縮エアは、最終的には排気管６７を通って大気に放出されるが、排気管６７に設けられたサイレンサ６８によって排気音は抑えられ、静音化される。
【００３９】
（３）他の好ましい形態について
（３−１）回転方向切替手段
上記一実施形態では、図５に示したようにエアタービン５１２の回転方向を変えることにより各機構４１〜４３の動作方向を変えている。各機構４１〜４３の動作方向を変える手段としてはこの他に、各ギアボックス５２１〜５２３内のギア列の噛み合うギアの数を可変として、各ギアボックス５２１〜５２３における駆動軸４１１，リフタ駆動アーム４２１，駆動軸４３１に連結される出力軸の回転が正逆いずれかに変化するような手段が挙げられる。
【００４０】
（３−２）エアタービンの軸受
エアタービン５１２の回転軸を支持する軸受として、エアベアリングに代表される静圧軸受を採用することにより、高回転のエアタービン５１２を好適に支持することができる。エアベアリング用の圧縮エアをエアタンク７２から供給するようにすれば、部品の増加を抑えられて効率的である。また、エアタービン５１２の軸受としては、遊星歯車減速機で構成してもよい。遊星歯車減速機を用いる場合、その固定される軸を切り替えることにより逆回転を得る方法を用いる。この場合にはギア比が変更するが、ギア比の変更を有効に活用することができる。
【００４１】
（３−３）エアタンクの省略
上記実施形態ではエアコンプレッサ７１をシート駆動装置１の構成要素としているが、エアタンク７２に外部から圧縮エアを供給するようにしてエアコンプレッサ７１を省略させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…シート駆動装置
４…シート
４１…スライド機構（可動機構）
４１１…スライド駆動軸（駆動部）
４２…リフタ機構（可動機構）
４２１…リフタ駆動アーム（駆動部）
４３…リクライニング機構（可動機構）
４３１…リクライニング駆動軸（駆動部）
５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）…エアモータ
５１２…エアタービン
５２１、５２２，５２３…ギアボックス（動力伝達機構、回転方向切替手段）
６０…給気管（配管）
６４（６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ）…分岐給気管（配管）
６７…排気管（排気経路）
６８…サイレンサ
７１…エアコンプレッサ（供給源）
７２…エアタンク（供給源）
７５，７６…流路切替弁（回転方向切替手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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