(57)【要約】電動式ランバサポート装置は、第１のフランジと第２のフランジとを有する弾性パネルを備える。シートバックにアーチを設けるために、パネルは前方方向に偏設（バイアス）される。ランバフレームは、弾性パネルを摺動可能に支持すべく支持体エレメントから下方に延在する。伸長部材は第１のフランジに固着され、また、コンプライアントばねによって所定位置に保持される制御モジュールから上方に突出する。制御モジュールは、伸長部材を伸長・収納することによって第１のフランジと第２のフランジとの間の距離を変更しこれによりバスケットにおけるアーチを変化させるための駆動機構を備えている。
2004523414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート用の電動式ランバサポート装置であって、
第１のフランジと第２のフランジとを有しており、かつ、シートバックにアーチを形成させるように前方方向に偏設（バイアス）された弾性パネルと、
前記両フランジに対して移動可能であり、かつ、前記両フランジの一方に固着されると共に当該制御モジュールから突出するように設けられた伸長部材を有する制御モジュールと、
を備えており、
前記制御モジュールは、前記伸長部材を伸長および収納することにより前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間の距離を変更し、これによりバスケットにおける前記アーチを変化させることが可能な駆動機構を有するものである、
電動式ランバサポート装置。
【請求項２】
前記シートに固定されるものであり、かつ、前記駆動機構の伸張力よりも大きな収縮力を有するコンプライアントばねを更に備える、
請求項１記載のランバサポート装置。
【請求項３】
前記コンプライアントばねは、前記収縮力よりも大きな力を受けたときに前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間の距離を増大させ、それにより前記弾性パネルにおける前記アーチを減少させるように、伸張するものである、
請求項２記載のランバサポート装置。
【請求項４】
前記制御モジュールをランバフレームに摺動可能に取り付けるように該制御モジュールに固着された少なくとも１つのバックプレートを備える、
請求項３記載のランバサポート装置。
【請求項５】
当該ランバサポート装置が前記シートバックに固着するように前記両フランジによって支えられたランバフレームを備える、
請求項４記載のランバサポート装置。
【請求項６】
バイアス力を前記弾性パネルに付与するように前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間で伸張された少なくとも１つの伸張ばねを備える、
請求項２記載のランバサポート装置。
【請求項７】
前記弾性パネルのバイアスに対抗するために前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間で圧縮された少なくとも１つの圧縮ばねを備える、
請求項２記載のランバサポート装置。
【請求項８】
前記弾性パネルが該弾性パネルを強化するリブを含むものである、
請求項１記載のランバサポート装置。
【請求項９】
前記駆動機構がラックとピニオンとを含むものであり、
前記ラックが前記伸長部材内に形成されたものである、
請求項１記載のランバサポート装置。
【請求項１０】
前記駆動機構が前記ピニオンを駆動するためのウォームギヤを含むものである、
請求項９記載のランバサポート装置。
【請求項１１】
前記駆動機構が前記ウォームギヤを駆動するための電動モータを含むものである、
請求項１０記載のランバサポート装置。
【請求項１２】
下方フランジが前記ランバフレームに固定取付けされている、
請求項１１記載のランバ装置。
【請求項１３】
前記第１のフランジが前記ランバフレームに摺動可能に取り付けられている、
請求項１２記載のランバ装置。
【請求項１４】
電動式ランバサポート装置を有するシートであって、
シート部と、
当該バック部の周延を画定するリングを有するバック部と、
前記リング内に配置されており、第１のフランジと第２のフランジとを有しており、かつ、前記バック部にアーチを形成させるように前方方向に偏設（バイアス）された弾性パネルと、
前記リングに固定取付けされており、かつ、前記弾性パネルを摺動可能に支持するために当該支持体エレメントから下方に延在するガイドロッドを有する支持体エレメントと、
前記フランジに対して移動可能であり、かつ、前記両フランジの一方に固着されると共に当該制御モジュールから突出するように設けられた伸長部材を有する制御モジュールと、
を備えており、
前記制御モジュールは、前記伸長部材を伸長および収納することにより前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間の距離を変更し、これによりバスケットにおける前記アーチを変化させることが可能な駆動機構を有するものである、
シート。
【請求項１５】
請求項１４に記載のランバサポート装置は、前記シートに固定されており、かつ、前記駆動機構の伸張力よりも大きな収縮力を有するコンプライアントばねを更に有するものである、
請求項１４記載のシート。
【請求項１６】
請求項１５に記載のランバサポート装置は、前記コンプライアントばねが、前記収縮力よりも大きな力を受けたときに前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間の距離を増大させ、それにより前記弾性パネルにおける前記アーチを減少させるように伸張するものである、
請求項１５記載のシート。
【請求項１７】
請求項１６に記載のランバサポート装置は、前記制御モジュールをランバフレームに摺動可能に取り付けるように該制御モジュールに固着された少なくとも１つのバックプレートを有するものである、
請求項１６記載のシート。
【請求項１８】
請求項１７に記載のランバサポート装置は、該ランバサポート装置が前記シートバックに固着するように前記両フランジによって支えられたランバフレームを有するものである、
請求項１７記載のシート。
【請求項１９】
請求項１５に記載のランバサポート装置は、バイアス力を前記弾性パネルに付与するように前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間で伸張された少なくとも１つの伸張ばねを有するものである、
請求項１５記載のシート。
【請求項２０】
請求項１５に記載のランバサポート装置は、前記弾性パネルのバイアスに対抗するために前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間で圧縮された少なくとも１つの圧縮ばねを有するものである、
請求項１５記載のシート。
【請求項２１】
請求項１４に記載のランバサポート装置は、前記弾性パネルが該弾性パネルを強化するリブを含むものである、
請求項１４記載のシート。
【請求項２２】
請求項１４に記載のランバサポート装置は、
前記駆動機構がラックとピニオンとを含むものであり、
前記ラックが前記伸長部材内に形成されたものである、
請求項１４記載のシート。
【請求項２３】
請求項２２に記載のランバサポート装置は、前記駆動機構が前記ピニオンを駆動するためのウォームギヤを含むものである、
請求項２２記載のシート。
【請求項２４】
請求項２３に記載のランバサポート装置は、前記駆動機構が前記ウォームギヤを駆動するための電動モータを含むものである、
請求項２３記載のシート。
【請求項２５】
請求項２４に記載のランバ装置は、前記第２のフランジが前記ランバフレームに固定取付けされたものである、
請求項２４記載のシート。
【請求項２６】
請求項２５に記載のランバ装置は、前記第１のフランジが前記ランバフレームに摺動可能に取り付けられたものである、
請求項２５記載のシート。
【請求項２７】
シート用の電動式ランバサポート装置であって、
第１のフランジと第２のフランジとを有しており、かつ、シートバックにアーチを形成させるように前方方向に偏設（バイアス）された弾性パネルと、
モータを含んでおり、前記両フランジに対して移動可能であり、かつ、前記両フランジの一方に固着されると共に当該制御モジュールから突出するように設けられた伸長部材を有する制御モジュールと、
を備えており、
モータを含む制御モジュールであって、前記フランジに対して移動可能であり、かつ前記フランジの一方に固着される、制御モジュールから突出する伸長部材を有する制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、前記伸長部材を伸長および収納することにより前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間の距離を変更し、これにより前記弾性パネルにおける前記アーチを変化させることが可能な駆動機構を有するものである、
電動式ランバサポート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートバック（a seat back）用の機械的ランバサポート（a mechanical lumbar support）に関する。より具体的には、本発明は、自動車のシートに使用するために企図された機械的ランバサポートに関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者の傾向は、販売に供される製品の快適さのレベルを常に向上させることを自動車製造業者に強いてきた。これには、リクライニング機構、ヘッドレスト高および傾斜アジャスタのような多様なシート調節コンポーネント、ならびに可変のランバサポート装置の提供が含まれる。これらのコンポーネントは、シート座者（シート占有者；seat occupants）の様々なサイズの身体的ニーズを満足するように設計される。しかし、これらのニーズを満足するために、これらの快適さを構成するコンポーネントは、支持体を様々な位置に設けるために必要な可動パーツの数によって高水準の複雑さを必要とする。特に、現在使用されている可変のランバサポート装置には、シートバック全体にわたってねじ止めされるケーブルおよびプーリ装置（pulley devices）が含まれていた。
【０００３】
そのような従来のランバサポート装置は、その複雑さのため、相当量のパッケージ空間（収容空間；packaging space）を消費してしまうと共に、シート質量を顕著に増加させてしまう。かかる従来装置の一つが、Ｓｅｓｓｉｎｉの米国特許第５，５６７，０１１号に開示されている。Ｓｅｓｓｉｎｉは、ランバサポートの高さおよび大きさの両方を調節するために、シートバックを通してねじ止めされかつ一連のプーリで引き回されるコードを必要とするランバサポート装置を開示している。このような装置は快適さに対する期待を満たすものの、製造コストが高く、また、組立が難しい。さらに、この種の装置は、ランバ調節コンポーネントの全てを囲むべく、シートバックがかなりの厚さとなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、シート座者の様々なサイズに合致したニーズを満たしつつ、車両の質量、コスト、または収容空間に悪影響を及ぼさない調節可能なランバサポート装置を設計することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、自動車のシートバックに使用するために企図された電動式ランバサポート装置に関する。本装置は、上方フランジと下方フランジとを有し、かつ、シートバックにアーチ（an arch）を設けるように前方方向に偏設（バイアス；bias）された弾性パネル（a resilient sheet）を備える。ランバフレーム（a lumbar frame）は支持装置をシートバックに固定する。制御モジュールはランバフレームに固着される。伸長部材（an extending member）は制御モジュールから突出して、上方フランジに固着する。制御モジュールは、伸長部材を伸長および収納することによって上方フランジと下方フランジとの間の距離を変更できる駆動機構を有する。ランバサポートの量を調整するために、第１のフランジと第２のフランジとの間の距離を変更することによって弾性シートにおけるアーチを変更できる。制御モジュールはコンプライアントばね（a compliant spring）によってランバフレームに固定されるが、別の方法で、ランバフレーム上において垂直方向に摺動可能である。
【０００６】
コンプライアントばねは、駆動機構によって生じる伸張力よりも大きなばね収縮力を有する。したがって、コンプライアントばねにより、制御モジュールがランバフレーム上で摺動することが防止される。しかし、弾性パネルが、ばね収縮力を上回る程に十分な力を受けると、コンプライアントばねが伸張して弾性パネルのアーチが変化し、第１のフランジと第２のフランジとの間の距離が増大する。弾性ばねによって弾性パネルに付与されるコンプライアンスは、剛的なランバサポート装置では得られない付加的な快適さのレベルをシート座者に提供する。
【０００７】
制御モジュールは小型電動モータによって動力供給され、シートバックにおけるランバサポートの量および位置を変更するためのケーブルおよびプーリ装置が不要である。さらに、制御装置は、ケーブル配線が不要でかつシートバックフレーム内に容易に装着されるコンパクトなランバサポートモジュール内にパッケージされる。制御モジュールがコンパクトであるため、現在使用されているランバサポートよりもはるかに薄いシートバックにランバサポートを提供できる。さらに、モジュールの製造は、現在のケーブルおよびプーリ式装置の製造よりもはるかに廉価である。この低コストにより、経済的な価格の自動車内にランバサポート装置を装着し得る。
【０００８】
添付の図面と関連付けて考慮すれば、本発明は以下の詳細な説明を参照してより良く理解されるので、本発明の他の利点が容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、自動車シートフレームは概して１０で示されている。フレーム１０はシート部（a seat section）１２とバック部（a back section）１４とを含む。リクライニング機構１６はシート部１２をバック部１４に枢着可能に接続して、バック部１４をシート部１２に対して任意の角度方向に調整可能に固定することを可能にする。図２は、自動車シートの技術分野で公知のように、織物２０で覆われた発泡体バリア（a foam barrier）１８によって隠蔽されたフレーム１０を示す。
【００１０】
概して図１に符号２２で示した電動式ランバ装置は、自動車（図示せず）の前方／後方方向に調節可能なバックサポートを提供する。ランバ装置２２は、ランバ装置２２を前方／後方方向に調節する制御モジュール２４を含む。
【００１１】
フレーム１０のバック部１４は、自動車シート構造の技術分野で公知のように、バック部１４の周延（perimeter）を画定する構造リング（a structural ring）３２を含む。支持体エレメント（a supportelement）３４は構造リング３２の垂直付属体３６の間に延在する。クロスメンバ（a cross member）３８も垂直付属体３６の間に延在し、支持体エレメント３４の下に位置決めされる。ランバフレーム４０は支持体エレメント３４から下方に延在し、クロスメンバ３８に固着する。
【００１２】
ランバフレーム４０は略Ｕ字状を成す単一ワイヤを備え、ランバ装置２２の全体を支持する。一対のフック（a pair of hooks）４１は、支持体エレメント３４から突出するタブ（tabs）４２に係合する。留め金（a clasp）４３はランバフレーム４０の下部に形成され、クロスメンバ３８に掛止する。ランバ装置２２は、完成モジュールとして容易に供給され、また、クロスメンバ３８を留め金４３に単に引っ掛け、かつ、フック４１を曲げてタブ４２に係合することによってシートフレーム１０に容易に装着される。
【００１３】
ランバ装置２２は、前方方向にアーチ状にされた弾性パネル４４を備えるバスケットを含む。弾性パネル４４は第１のフランジ４６と第２のフランジ４８とを含む。第１のフランジ４６は第１の上方切欠き（notch）５０と第２の上方切欠き５２とを含む。下方フランジ４８は、第１の上方切欠き５０と整列する第１の下方切欠き５０’と、第２の上方切欠き５２と整列する第２の下方切欠き５２’とを含む。ランバフレーム４０は上方切欠き５０，５２に摺動可能に係合する。ランバフレーム４０は、下方切欠き５０’，５２に係合する一対の隆起部（a pair of protuberances）５３を含み、第２のフランジ４８がランバフレーム４０上で摺動することを防止する。各切欠き５０，５０’，５２、５２’は、ランバフレーム４０に係合する挿入体（an insert）５１を含み、確実な保持が実現される。
【００１４】
弾性パネル４４は、パネル４４を強化するための垂直に配向された（oriented）リブ（ribs）５４を含む。パネル４４は前方方向に偏設（バイアス）されるので、制御モジュール２４は、アーチを前方方向に増加させてシート座者に増強されたランバサポートを提供するために、最小量の力を加えさせすればよい。
【００１５】
図１、図２および図３に示される伸張ばね５６は、モジュール２４の反対側に位置決めされ、弾性パネル４４の第１および第２のフランジ４６，４８に接続する。伸張ばね５６は、上下フランジ４６，４８の外方端に位置決めされたアパーチャ（an aperture）６０に係合する各端部に配置されたフック５８を有する。ばね５６は弾性パネル４４に収縮力を付与し、パネルを更に偏設（バイアス）させる。ばね５６は、第１の制御モジュール２４が必要とする力を低減して、弾性パネル４４を前方方向に曲げる。弾性パネル４４に接続された伸張の数は、要求される異なる力に合致するように変更できる。
【００１６】
あるいは、図５に示すように、圧縮ばね５６’を利用して、バスケットのバイアス（偏設）に対抗できる。この場合、ばね５６’は、各端部に配置されたリバースフック５８’を含む。リバースフック５８’はフック５８とは反対のやり方でアパーチャ６０に係合して、弾性パネル４４のバイアス（偏設）に対抗するために必要な方法で圧縮ばね５６’が弾性パネル４４に係合することを可能にする。
【００１７】
図１と図３に最もよく表されているように、制御モジュール２４は、少なくとも１つのバックプレート（backing plate）６２，６３，６４によってランバフレーム４０に摺動可能に接続される。上方バックプレート６２、中央バックプレート６３、および下方バックプレート６４は、それぞれ制御モジュール２４に接続され、ランバフレーム４０に摺動可能に係合することが好ましい。ただし、バックプレートの構造および数を変えても同等に有効であろう。コンプライアントばね６５は制御モジュール２４を第２のフランジ４８に固着し、以下にさらに説明するように、コンプライアントばね６５のばね収縮力が打ち負かされない限り、制御モジュール２４がランバフレーム４０上で摺動することを防止する。
【００１８】
モジュール２４は、概して図６に符号６６で示した駆動機構を含む。機構６６は、ハウジング６８内に封入された電動モータ７０を含む。モータ７０は、駆動シャフト７２を有しており、その端部に駆動ギヤ７４が設置されている。駆動ギヤ７４は第１のスパーギア（spur gear）７６と作動係合する。第１のスパーギア７６は、第１のスパーギア７６の直径よりも狭い直径を有する第２のスパーギア７８に固着されている。第１および第２のスパーギア７６，７８は同軸状に枢着するように配向される。第２のスパーギア７８は第３のスパーギア８０と作動係合する。第３のスパーギア８０はウォーム（らせん体；a worm）８２に固着される。第３のスパーギア８０およびウォーム８２は同軸状に枢着するように配向される。ウォーム８２はウォームギヤ（a worm gear）８４を駆動し、順にピニオン８６を駆動する。ピニオン８６は、ウォームギヤ８４の回動軸の方向を向くようにウォームギヤ８４に設けられた歯（teeth）８８に係合する。したがって、ウォームギヤ８４およびピニオン（a pinion）８６は同軸状に枢着するように配向される。ピニオン８６は、ラック８９に係合することによってウォームギヤ８４からラック８９に回動運動を伝達すことができるように、ウォームギヤ８４よりも幅広とされる。ピニオン８６は、ラックおよびピニオンドライブの技術分野で公知のようにラック８９を直線方向に駆動する。モータ７０は、第１の方向に作動するときにモジュール２４から外側方向にラック８９を駆動する。モータ７０が第２の方向に作動すると、ラック８９の移動方向は反転され、これによりモジュール２４内に収納される。ラック８９は第１の伸長部材９０に形成される。伸長部材９０は制御モジュール２４から突出するように設けられている。鈎爪（a talon）９２は第１のフランジ４６のスロット（図示せず）に係合し、下方方向の力が第１のフランジ４６に印加されることを可能にする。
【００１９】
上に示したように、第１の制御モジュール２４はコンプライアントばね６５によって弾性パネル４４の第２のフランジ４８に固着される。第１の伸長部材９０を制御モジュール２４から外側方向に駆動することにより、第１のフランジ４６と第２のフランジ４８との間の距離が増長され、もって弾性パネル４４のアーチが小さくされる。これにより、シート座者に対するランバサポートの量を低減する。伸長部材９０を制御モジュール２４内に収納することにより、第１のフランジ４６と第２のフランジ４８との間の距離が短縮され、もってパネル４４の前方方向へのアーチが増強される。その前方方向の動きにより、シート座者に対するランバサポートの量を増大する。
【００２０】
モータ７０によって発生される力は、コンプライアントばね６５のばね収縮力を上回ることはできない。しかし、ばね５６とモータ７０とによって発生される力の組み合わせにより、所定の力がシート座者によって弾性パネル４４に及ぼされるときに、コンプライアントばね６５のばね収縮力に打ち勝つ程に十分な対抗力がコンプライアントばね６５に付与される。これにより、弾性パネル４４により提供されるランバサポートがソフトにされ、シート座者に対する快適レベルを向上させるようなコンプライアント特性（a compliant feature）がパネル４４にもたらされる。
【００２１】
本発明について例示的に説明してきたが、使用した用語は、限定的であるよりも、むしろ記述語が本質的に有する意味において理解されるべきである。
【００２２】
上述の教示に照らせば、本発明の多くの改変が可能である。したがって、参照番号は単に便宜上のものに過ぎず、かつ、決して限定的なものではない。本発明は、添付された特許請求の範囲の範囲内において、具体的に記載した方法以外で実施し得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】アーチ状の位置にバスケットを有するランバサポート装置を組み込んだシートフレームを示す斜視破断図である。
【図２】発泡体（foam）とパディング（padding）とを有し、かつ、制御モジュールを備えるランバサポート装置を組み込んだシートを示す周辺破断側面図である。
【図３】ランバサポート装置の概略正面図である。
【図４】ランバフレームに搭載されたプレベント（prebent）バスケットの概略正面図である。
【図５】弾性パネルに係合する圧縮ばねの拡大斜視図である。
【図６】電動モータおよび噛合されたギヤを示す第１の制御モジュールの正面図である。
【国際公開パンフレット】
2004523414.tif 000003
2004523414.tif 000004
2004523414.tif 000005
2004523414.tif 000006
2004523414.tif 000007
2004523414.tif 000008
2004523414.tif 000009
2004523414.tif 000010
2004523414.tif 000011
2004523414.tif 000012
2004523414.tif 000013
2004523414.tif 000014
2004523414.tif 000015
2004523414.tif 000016
2004523414.tif 000017
2004523414.tif 000018
2004523414.tif 000019
2004523414.tif 000020
2004523414.tif 000021
2004523414.tif 000022
2004523414.tif 000023
2004523414.tif 000024
2004523414.tif 000025
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004523414.tif 000026
2004523414.tif 000027
【国際調査報告】
2004523414.tif 000028
2004523414.tif 000029