(57)【要約】【課題】シートの昇降量と傾動量の両方を確保し、シートを多様な姿勢に調節できるようにすること。【解決手段】シートフレーム（１３）を備えるシート（１０）をベース体（９０，９１）の上に配置しシートフレーム（１３）を前後のリンク部材（２０，２１）でベース体に連結する。リンク部材（２０，２１）はシートフレーム（１３）とベース体の双方に対し回転可能に結合し後側リンク部材（２１）はさらにシートフレーム（１３）に対し結合箇所でカム機構（２５Ａ，２５Ｂ）により相対変位できるようにする。前後のリンク部材（２０，２１）は伸縮リンク部材（３０）で連結する。伸縮リンク部材（３０）は中間シャフト（３３）が前後それぞれの支持体（３１，３２）から外側に向かって進退することで伸縮できる。伸縮リンク部材（３０）を伸縮させリンク部材（２０，２１）を動かすことでベース体に対するシート（１０）の姿勢を調節できる。【選択図】図１
2015081061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物用シートの姿勢調整機構であって、
シートフレームを備えるシートがベース体の上に配置され、シートフレームが前側リンク部材と後側リンク部材でベース体に連結されており、
前側リンク部材と後側リンク部材がともにシートフレームとベース体の双方に対して回転可能に結合され、前側リンク部材と後側リンク部材のいずれかがさらにシートフレームとベース体の一方に対して結合箇所で相対変位できるようになっており、
前側リンク部材と後側リンク部材が伸縮リンク部材で連結され、伸縮リンク部材が前側支持体と後側支持体と中間シャフトとを含み、この中間シャフトを前側支持体と後側支持体のそれぞれから外側に進退させることで伸縮リンク部材が伸縮できるようになっており、
中間シャフトが保持スリーブに通され、この保持スリーブがベース体に回転可能に支持されており、前側支持体が前側リンク部材に連結され、後側支持体が後側リンク部材に連結されており、
伸縮リンク部材を伸縮させて前側リンク部材と後側リンク部材の少なくとも一方を動かすことで、シートフレームを動かしてベース体に対するシートの姿勢を調節できるようになっている姿勢調整機構。
【請求項２】
請求項１に記載の姿勢調整機構であって、
前側支持体と後側支持体が前側回転モータと後側回転モータをそれぞれ備え、前側回転モータの固定子が前側リンクに回転可能に連結され、後側回転モータの固定子が後側リンクに回転可能に連結されており、
前後の各回転モータの回転子にナットが設けられ、中間シャフトが前側ねじ部と後側ねじ部とを有し、このねじ部で各ナットとそれぞれ噛み合っており、
第１回転モータと第２回転モータの少なくともいずれかの回転子が回転することで中間シャフトがその回転モータから外側に向かって進退するようになっている姿勢調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗り物のシートの姿勢を調節する装置に関するものであり、より詳しくはシートの座面の高さや角度を調節するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の乗り物に設けられるシートは座る人の身長や好みに合わせて座面の高さや傾き（座面角）を調節できるようになっているものが多い。このような昇降や傾動を可能とする仕組みには従来、四節リンク機構が利用されている。シートを設置する床とシートフレームとを前後２本のリンク部材で縦に連結することで（床を固定リンクと見なして）四節リンクを構成することができ、前後いずれかのリンクを駆動すればシートフレームを動かすことができる。リンク部材は通常左右に１セットずつ設けられ、対応するリンク部材同士が連結棒で結合される。
【０００３】
なお本分野に属する技術には例えば下記の特許文献１に開示されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６３０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートは前部と後部を同時に上昇させれば全体が上昇する。したがって、シート全体の昇降量を大きくするには前側のリンクが立ち上がるときに後側のリンクも立ち上がるようにリンク機構を設計する必要がある。しかしこのときシートの角度はあまり変わらない。そこで今度はシートの傾動量を大きく確保しようとすると、前側のリンクが立ち上がるときに後側のリンクが倒れていかなければならないが、このときシート全体の高さはそれほど変化しない。このように従来の装置では昇降と傾動の量が互いにトレードオフの関係にあり、両者の量を同時に確保することは難しかった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、シートの昇降量と傾動量の両方を確保し、シートを多様な姿勢に調節できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は以下のような手段をとる。本発明のひとつの観点から得られる乗り物用シートの姿勢調整機構は、シートフレームを備えるシートがベース体の上に配置され、シートフレームが前側リンク部材と後側リンク部材でベース体に連結されている。前側リンク部材と後側リンク部材はともにシートフレームとベース体の双方に対して回転可能に結合され、前側リンク部材と後側リンク部材のいずれかはさらにシートフレームとベース体の一方に対して結合箇所で相対変位できるようになっている。前側リンク部材と後側リンク部材は伸縮リンク部材で連結されており、この伸縮リンク部材は前側支持体と後側支持体と中間シャフトとを含み、この中間シャフトを前側支持体と後側支持体のそれぞれから外側に進退させることで全体が伸縮できるようになっている。中間シャフトは保持スリーブに通され、この保持スリーブはベース体に回転可能に支持されており、前側支持体は前側リンク部材に連結され、後側支持体は後側リンク部材に連結されている。伸縮リンク部材を伸縮させて前側リンク部材と後側リンク部材の少なくとも一方を動かすことで、シートフレームを動かしてベース体に対するシートの姿勢を調節できるようになっている。
【０００８】
好ましい態様として、シートフレームにカム面が設けられ、後側リンク部材の端部がカム面に沿って動けるようになっている。カム面は例えばシートフレームに設けた長孔の縁で構成することができる。
【０００９】
好ましい態様として、前側支持体と後側支持体が前側回転モータと後側回転モータをそれぞれ備え、前側回転モータの固定子が前側リンクに回転可能に連結され、後側回転モータの固定子が後側リンクに回転可能に連結されている。前後の各回転モータの回転子にナットが設けられ、中間シャフトが前側ねじ部と後側ねじ部とを有し、このねじ部で各ナットとそれぞれ噛み合っている。第１回転モータと第２回転モータの少なくともいずれかの回転子が回転することで中間シャフトがその回転モータから外側に向かって進退するようになっている。このようにナットとねじ部との噛み合いによりシャフトを駆動すれば、前後のリンク部材からから中間シャフトを進退させる力が加わってもナットが回転せず、シートが昇降あるいは傾動してしまわないように保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例におけるシートの昇降・傾動装置の側面図である。
【図２】本発明の実施例におけるシートの昇降・傾動装置を模式的に示す上面図である。
【図３】本発明の実施例における図１の装置に用いるシャフトとモータを備えた機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１には乗り物用のシート１０の例を示す。シート１０は自動車等の乗り物に設置して乗員が座るためのものであって少なくともシートクッション１１を備えるが、通常は背凭れとするシートバック１２も備える。シート１０はベース体の上に配置される。例えばシートを自動車に設置する場合であれば、このベース体には車室の床９０が含まれる。
【００１２】
図１に示すように、シート１０は骨格となるシートフレーム１３を備える。シートフレーム１３は前側リンク部材２０と後側リンク部材２１とを用いてベース体に連結される。前後の各リンク部材２０，２１はシートフレーム１３とベース体の双方に対して回転可能に結合して、シート幅方向に直交する平面内で動作する２次元のリンク機構が構成されるようにする。例として、図１に示すように、ベース体の構成要素としてヒンジブラケット２２Ａ，２３Ａ，２４Ａをシートフレーム１３や床９０に固定し、各リンク部材２０，２１をこのヒンジブラケット２２Ａ，２３Ａ，２４Ａを介してシートフレーム１３や床９０に固定しても良い。例えば板材をコの字状に折り曲げて平行面を作りこの平行面にそれぞれ軸受け孔を空けてヒンジブラケット２２Ａ，２３Ａ，２４Ａを構成し、リンク部材２０，２１の端部にも軸受け孔を空け、ヒンジ軸２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂをヒンジブラケット２２Ａ，２３Ａ，２４Ａとリンク部材２０，２１の軸受け孔に通すことでリンク部材２０，２１を回転可能に結合することができる。
【００１３】
図２に示すように、前後のリンク部材２０，２１はシートの左右に一対で設け、それぞれ連結棒２０ａ，２１ａで繋ぐことで動作を同期させても良い。この場合、図２に示すように、ヒンジ軸２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂも左右のブラケット２２Ａ，２３Ａ，２４Ａにわたる長いものを用いることができる。
【００１４】
図１に示すように、前側リンク部材２０と後側リンク部材２１のいずれかは、さらにシートフレーム１３とベース体の一方に対して結合箇所で変位できるように設ける。好ましい実施例としては、後側リンク部材２１をシートフレーム１３に対して結合箇所で変位できるようにし、残りの結合部は回転のみを可能とする機構に留めるのがよい。本発明ではこのようにベース体、シートフレーム１３、前後のリンク部材２０，２１の４つのリンク要素を用いているものの、これらの要素同士で出来る４箇所の結合部をすべて単純な回転結合としない点が従来のシートの昇降・傾動装置とは異なる。そして、図１に示すように、ベース体と前後のリンク部材２０，２１とシートフレーム１３のうちのいずれか２部材を全長を変化させることの出来る伸縮リンク部材３０で連結する。伸縮リンク部材３０は前端で前側リンク部材２０に回転可能に結合し、後端で後側リンク部材２１に回転可能に結合する。伸縮リンク部材３０を伸縮させることでリンク機構を動作させ、ベース体に対するシートの姿勢を調節できるようになる。好ましい実施例としては、図１に示すように前後のリンク部材２０，２１を伸縮リンク部材３０で連結するのがよい。
【００１５】
図１に示すように、伸縮リンク部材３０の各端にリング３０ａ，３０ｂを取り付け、左右の対応するリンク部材を連結する連結棒に通すことで回転可能としてもよい。このような形態の結合とすれば伸縮リンク部材３０を左右のリンク部材の中央に配置することができるので、左右均等な動作を可能とし、ゆがみに起因する異音が発生するのを抑えることができる。
【００１６】
結合部を相対変位できるようにする手段は特定のものに限定しないが、カム機構を利用するのが好ましい。ひとつの実施例としては、図１に示すようにシートフレーム１３に概して下向きのカム面１３ａを設け、後側リンク部材２１の上部をカム面１３ａに当てながらカム面１３ａに沿ってスライドできるようにする。カム面１３ａは単純にシートフレーム１３の下縁の一部で構成しても良いが、例えば図１に示すようにシートフレーム１３に固定したカム用ブラケット２５Ａに長孔２５ａを設け、この長孔２５ａの上縁をカム面１３ａとすることもできる。カム用ブラケット２５Ａはヒンジブラケット２４Ａと同様に形成することができる。一方、後側リンク部材２１には上部にピン２５Ｂを貫通させて設けこのピン２５Ｂを長孔２５ａに通すことで後側リンク部材２１をシートフレーム１３に対して相対的に回転および変位ができるようになる。
【００１７】
シートの姿勢を変えるためにシートフレーム１３、前後のリンク部材２０，２１の少なくともいずれかを動かせば後側リンク部材２１のカム面１３ａとの接点が移動し、一旦シートの姿勢が決まればシートフレーム１３はカム面１３ａの一箇所で後側リンク部材２１によって支持されるようになる。このように、シートがとりうる姿勢は前後のリンク部材２０，２１の（結合部間の）長さと床９０やシートフレーム１３への結合位置だけでなく、カム面１３ａの形状（図１では例として直線的に描いている）によって決まる。シートの動きのパターンを変えたい場合でもカム面１３ａの形状を設計し直すだけでよいため、リンク部材２０，２１の長さや結合位置を変えることなく同じリンク部材をさまざまな仕様のシートに使いまわすことができる。
【００１８】
伸縮リンク部材３０は前側支持体３１と後側支持体３２と中間シャフト３３とで構成し、この中間シャフト３３が前側支持体３１と後側支持体３２のそれぞれから外側に向かって進退することで伸縮できるようにする。例えば前後の各支持体３１，３２を筒状の部材とすれば、中間シャフト３３を筒の外へ送り出したり筒の中に引き入れたりすることで伸縮リンク部材３０は全体として伸縮する。そして、前側支持体３１は前面に固定したリング３０ａで前側リンク部材２０に回転可能に結合し、後側支持体３２は後面に固定したリング３０ｂで後側リンク部材２１に回転可能に結合する。
【００１９】
伸縮リンク部材３０自体の（伸縮を除く）動きの自由度を制限するため、中間シャフト３３は保持スリーブ３４に通し、この保持スリーブ３４をベース体に回転可能に支持させる。ひとつの実施例としては、図１に示すように、ベース体の構成要素として先端にリング９１ａを共有する２本の支持アーム９１を床９０上のヒンジ軸２２Ｂ，２３Ｂからそれぞれ上方に延ばし、保持スリーブ３４の側面から左右にそれぞれ出した突起３４ａをこのリング９１ａに通すことにより、保持スリーブ３４を回転可能とすることができる。このように構成すれば、前後の支持体３１，３２の少なくともいずれかに対して中間シャフト３３を進退させることで伸縮リンク部材３０を伸縮させて、前側リンク部材２０と後側リンク部材２１の少なくとも一方を回転させることができる。
【００２０】
伸縮リンク部材３０のシャフト３３を進退できるようにするための手段は特定のものに限定しないが、回転を直線運動に変換する機構を用いることができる。好ましい実施例としては、機械式ジャッキに利用されているようなナットとねじを備えた機構を用いる。具体的には、前後の各支持体３１，３２の片側にナット５１，５２を設け、中間シャフト３３の両端にそれぞれ設けたねじ部を各支持体３１，３２のナット５１，５２に噛み合わせれば、各ナット５１，５２を何らかの手段により回転させることでシャフト３３を各支持体３１，３２に対して進退させることができるようになる。ただしシャフトがナット５１，５２との摩擦で回転しないようにする手段を設けておく必要がある。このような機構を用いれば前後のリンク部材２０，２１からから中間シャフト３３を進退させる力が加わってもナット５１，５２が回転しないため、シートが自動的に昇降あるいは傾動してしまわないように保持できる。
【００２１】
図３に示すように、前後の各支持体３１，３２としてナット５１，５２を組み込んだ回転モータ４０をそれぞれ用いることでナット５１，５２を電気的に駆動できるようにしてもよい。２個のモータ４０は同じものを用いることができるので、図３ではどちらのモータとしても読み取れるように符号を付している。例として、筒状の固定子４１（ハウジング）の内側に回転子４２を備えるモータ４０を用いる。固定子４１には永久磁石４１ａが、回転子４２にはコイル４２ａが設けられており、回転子４２は適宜両端で軸受けによって回転可能に固定子４１に支持されている。ここで回転子４２の片側にナット５１，５２（雌ねじ部）を設け、回転子４２が回転するとナット５１，５２が回転できるようにする。前側の回転モータ４０の固定子４１は前側リンク部材２０に回転可能に結合し、後側の回転モータ４０の固定子４１は後側リンク部材２１に回転可能に結合する。そして中間シャフト３３の前後両端にそれぞれねじ部を設け、この各ねじ部を前後のモータ４０のナット５１，５２にそれぞれ噛み合わせる。回転子の軸とナット５１，５２の軸を揃えて設けることで、モータ４０が作動するとナット５１，５２が回転して中間シャフト３３が進退するように構成することができる。ここで、シャフトがハウジング（固定子４１）を突き抜ける部分では、シャフトの断面とハウジングの孔４１ｂの形状を非円形とすることで、シャフト３３自体がナット５１，５２との摩擦で回転してしまわないようにすることができる。このように電気的に駆動する場合でも、モータ４０が作動しているかにかかわらず、前後のリンク部材２０，２１からから中間シャフト３３を進退させる力が加わってもナット５１，５２が回転せず、シートが昇降あるいは傾動してしまわないように保持できる。
【００２２】
図３に示すように、内側の回転子４２を貫通した通路を有する筒状の形態とし、内面にねじを形成することによってナット５１，５２（雌ねじ部）を設けることができる。回転子４２は中空であるため、中間シャフト３３は回転子４２の内部の通路に奥まで進入することができる。回転子４２を長くするほどシャフト３３の可動範囲を大きくすることができる。
【００２３】
前後２個の回転モータ４０は独立してさまざまに制御して中間シャフト３３を進退させることができる。例えば、場合によって片方のモータ４０のみを作動させても良い。しかし２個のモータ４０は従属的に、同期するよう制御してもよい。前後２組のナット５１，５２とねじ部の巻き方向と送り率は同じとしても変えても良い。特に、巻き方向を逆にすれば、張力調節などに用いられるターンバックルの要領で効率良く伸縮リンク部材３０を伸縮させることができる。前後２組のナット５１，５２とねじ部について巻き方向が同じであっても、それぞれの送り率を機構が機能する範囲でさまざまな値に設定することで微妙なシートの姿勢調節を実現することが出来る。巻き方向が同じでかつ送り率も同じであれば、ナット５１，５２が回転しても伸縮リンク部材３０全体は伸縮しないが、支持アーム９１によって保持された前後の各支持体３１，３２から見れば中間シャフト３３は「伸縮」する。したがってこのような特殊な動作をする実施例も本発明に含めて考えることができる。
【００２４】
回転モータ４０を用いる代わりにナット５１，５２に公知のクラッチを介して操作レバーまたは操作ダイヤルを取り付けて、手動でナットを回転させられるようにしてもよい。クラッチはレバーからの力はナットへ伝達するが、逆方向には力を伝達しない機構を有するものである。したがって前後のリンク部材２０，２１からから中間シャフト３３を進退させる力が加わってもナットが回転しないため、シートが昇降あるいは傾動してしまうことがない。
【００２５】
図１に示すように、シートフレーム１３またはベース体にスライド機構８０を設け、シートの位置を前後に調節できるようにしても良い。スライド機構は例えば固定したロアレール８１上でアッパレール８２をスライドできるようにして構成することができる。ベース体ではなくシートフレーム１３にスライド機構８０を設けるとシート１０と共にリンク部材２０，２１，３０やモータ４０を動かす必要がなくなりエネルギーを無駄に消費しないため好ましい。また、スライド機構をシートの近くに配置すると、シートバックに着座者や慣性力による前後方向の力が作用したときに引き起こされるアッパレール８２をロアレール８１から浮かせるようなモーメントを抑えることができるため好ましい。
【００２６】
なお、本発明は上記および図面に示す実施例に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０   シート
１１   シートクッション
１２   シートバック
１３ａ カム面
１３   シートフレーム
２０   前側リンク部材
２１   後側リンク部材
２０ａ，２１ａ       連結棒
２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ      ヒンジブラケット
２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ      ヒンジ軸
２５Ａ カム用ブラケット
２５Ｂ ピン
２５ａ 長孔
３０   伸縮リンク部材
３１   前側支持体
３２   後側支持体
３３   中間シャフト
３４   保持スリーブ
４０   回転モータ
４１   固定子
４２   回転子
５１，５２    ナット
８０   スライド機構
８１   ロアレール
８２   アッパレール
９０   床
９１   支持アーム
【図１】
2015081061.tif 000003
【図２】
2015081061.tif 000004
【図３】
2015081061.tif 000005