車両用シート
【課題】アッパーフレームの高さを容易に調節することができる車両用シートを提供する。
【解決手段】サスペンションばね５３の付勢力を調節する付勢力調節機構６のねじ軸６１に歯車１０１を固定する。アッパーフレーム２にモータ１０２を設ける。モータ１０２の出力軸１０２ａにウォームギヤ１０３を設ける。ウォームギヤ１０３を歯車１０１に噛み合わせる。ねじ軸６１をモータ１０２によって回転させる。
【解決手段】サスペンションばね５３の付勢力を調節する付勢力調節機構６のねじ軸６１に歯車１０１を固定する。アッパーフレーム２にモータ１０２を設ける。モータ１０２の出力軸１０２ａにウォームギヤ１０３を設ける。ウォームギヤ１０３を歯車１０１に噛み合わせる。ねじ軸６１をモータ１０２によって回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械や作業機械等の車両に用いるのに好適な車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の車両用シートは、下記特許文献１に記載されているように、車両の車体に設けられたベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に配置されたアッパーフレームと、ベースフレームとアッパーフレームとの間に設けられた付勢手段とを備えており、付勢手段はアッパーフレームを上方へ付勢し、アッパーフレームに乗員が腰掛けていないときにはアッパーフレームを上限位置に位置させている。
【０００３】
アッパーフレームに乗員が腰掛けると、アッパーフレームが付勢手段の付勢力に抗して上限位置から下方へ移動する。そして、乗員の体重と付勢手段の付勢力とが釣り合った位置においてアッパーフレームが停止する。したがって、車両の運転時に車両が路面の凹凸等によって上下方向へ移動すると、アッパーフレームが釣合い位置を中心として上下方向へ振動する。
【０００４】
乗員の体重が所定の標準体重より軽い場合には、釣合い位置が上限位置と下限位置との間の中央より上側に位置する。このため、アッパーフレームが釣合い位置を中心として振動した場合において、上方へ移動するときには、アッパーフレームが上限位置に達して急停止するといういわゆる上突き現象を引き起こすおそれがある。逆に、乗員の体重が標準体重より重い場合には、釣合い位置が下限位置近傍に位置する。このため、アッパーフレームが釣合い位置を中心として振動した場合において、下方へ移動するときには、アッパーフレームが下限位置に達して急停止するといういわゆる下突き現象を引き起こすおそれがある。いずれの場合にも、乗員の乗り心地が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、従来の車両用シートには、付勢手段の付勢力を調節するための付勢力調節機構が設けられている。付勢力調節機構は、手動で操作されるようになっており、付勢力の調節に際しては、まずアッパーフレームに乗員が腰掛ける。その後、乗員は、アッパーフレームの釣合い位置が所定の基準位置範囲内に入るように、付勢手段の付勢力を手動で調節する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１１３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
付勢力調節機構は、通常、アッパーフレームの下側に設けられているため、乗員は不自然な姿勢で付勢力調節機構を手動操作しなければならない。しかも、付勢手段の付勢力が大きいため、付勢力の調節には多くの労力を必要とするという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記の問題を解決するために、ベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に設けられたアッパーフレームと、上記ベースフレームと上記アッパーフレームとの間に設けられ、上記アッパーフレームを上方へ付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えた車両用シートにおいて、上記付勢力調節手段を動作させる駆動源をさらに備えたことを特徴としている。
この場合、上記駆動源を制御する制御手段をさらに備え、上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記上限位置から所定の制御開始位置を越えて下方へ移動したか否かを検出する第１検出手段と、この第１検出手段の検出信号によって上記駆動源を駆動させ、上記アッパーフレームが上記制御開始位置より所定距離だけ下方に設定された所定の基準位置範囲内に位置するように上記付勢手段の付勢力を調節する制御部とを有することが望ましい。
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から一方の状態に切り換わる第２検出手段を有し、上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段の状態が上記一方の状態から他方の状態に切り換わっているときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることが望ましい。
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わる第２検出手段と、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わる第３検出手段とを有し、上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記駆動手段を停止状態にし、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わったときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第３検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記特徴構成を有するこの発明によれば、駆動源によって付勢力調節機構を操作することができる。したがって、乗員が付勢力調節機構を操作する際の疲労を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、この発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態の車両用シートＡは、ベースフレーム１、アッパーフレーム２、二対の連結リンク３，４、付勢機構（付勢手段）５及び付勢力調節機構（付勢力調節手段）６を有している。
【００１１】
ベースフレーム１は、平面視略長方形状をなしており、その長手方向を車両の前後方向（図１において左右方向）に向けて水平に配置されている。ベースフレーム１は、車両の車体に前後方向へ位置調節可能に設けられている。ベースフレーム１は、車体に固定してもよい。
【００１２】
アッパーフレーム２は、平面視形状がベースフレーム１とほぼ同一形状をなしており、ベースフレーム１のほぼ真上に水平な状態で上下方向へ移動可能に配置されている。アッパーフレームの上面には、乗員が腰掛けるためのシートクッション（図示せず）が設けられている。アッパーフレーム２の左右方向における中央部には、下方に突出する一対の支持板部２ａ，２ａが設けられている。一対の支持板部２ａ，２ａは、前後方向へ延びており、左右方向へ互いに離間して配置されている。一対の支持板部２ａ，２ａの前端部間には、連結板部２ｂが一体に設けられている。
【００１３】
ベースフレーム１とアッパーフレーム２との左側部間には、一対の連結リンク３，４が設けられ、右側部間には、他の一対の連結リンク３，４が設けられている。左側に配置された一対の連結リンク３，４のうちの一方の連結リンク３は、後ろ上がりに配置されている。この連結リンク３の前端部は、ベースフレーム１の前端部に左右方向へ水平に延びる軸７を介して回転可能に、かつ位置固定して連結されている。連結リンク３の後端部は、アッパーフレーム２の後端部に左右方向へ水平に延びる軸８及びこの軸８に回転可能に支持されたローラ９を介して前後方向へ移動可能に、かつ上下方向へ移動不能に連結されている。他方の連結リンク４は、後ろ下がりに配置されている。この連結リンク４の前端部は、アッパーフレーム２の前端部に左右方向へ水平に延びる軸１０を介して回転可能に、かつ位置固定して連結されている。連結リンク４の後端部は、ベースフレーム１の後端部に左右方向へ水平に延びる軸１１及びこの軸１１に回転可能に支持されたローラ１２を介して前後方向へ移動可能に、かつ上下方向へ移動不能に連結されている。
【００１４】
右側に配置された連結リンク３，４も左側に配置された連結リンク３，４と同様にしてベースフレーム１及びアッパーフレーム２にそれぞれ連結されている。しかも、連結リンク３，３の前端部どうしは、軸７を介して互いに連結され、後端部どうしは軸８を介して連結されている。連結リンク４，４の後端部どうしは、軸１１を介して連結されている。このようにして、ベースフレーム１とアッパーフレーム２とが二対の連結リンク３，４を介して上下方向へ移動可能に、かつ前後方向及び左右方向へは移動不能に連結されている。なお、連結リンク４，４の前端部どうしは、個別の軸１０，１０によってそれぞれアッパーフレーム２に連結されている。
【００１５】
軸７，８の中心間距離と軸１０，１１の中心間距離とは、互いに同一に設定され、ローラ９，１２の外径は同一に設定されている。したがって、アッパーフレーム２は、姿勢を一定にしつつ上下方向へ移動する。軸７，８の中心間距離と軸１０，１１の中心間距離とは、若干異なる長さに設定し、アッパーフレーム２が上下方向へ移動するときに、移動に伴って若干前下がり又は後下がりに傾斜するようにしてもよい。一対の連結リンク３，４は、それぞれの長手方向の中央部（側面視において、軸７，８を結ぶ線と軸１０，１１を結ぶ線との交差部）において軸１３によって回転可能に連結されている。これにより、連結リンク３，４が互いに補強され、連結リンク３，４が捩れ変形したり、左右に曲がったりすることが防止されている。
【００１６】
図２〜図４に示すように、ベースフレーム１の後端部には、第１ストッパ１ａが設けられている。この第１ストッパ１ａは、アッパーフレーム２が所定の位置まで上方へ移動し、それに伴って軸１１が所定の位置まで前方へ移動すると、軸１１に突き当たるように配置されている。軸１１が第１ストッパ１ａに突き当たると、それ以上アッパーフレーム２が上方へ移動することができなくなる。このときのアッパーフレーム２の位置が上限位置である。アッパーフレーム２の下限位置については後述する。
【００１７】
ベースフレーム１とアッパーフレーム２との間には、アッパーフレーム２を上方へ付勢する付勢機構５が設けられている。付勢機構５は、駆動リンク５１と、一対の不変サスペンションばね５２，５２と、一対の可変サスペンションばね５３，５３とを有している。
【００１８】
駆動リンク５１，５１は、側面視ベルクランク状をなしており、連結板部５１ａによって互いに一体に連結されている。駆動リンク５１，５１は、アッパーフレーム２の支持板部２ａ，２ａの左右方向の外側を向く各面にそれぞれ近接して配置されている。駆動リンク５１，５１の各屈曲部は、支持板部２ａ，２ａに左右方向へ水平に延びる軸５４を介して回転可能に支持されている。
【００１９】
駆動リンク５１，５１の下端部には、左右方向へ水平に延びる軸５５が設けられており、軸５５の両端部にはローラ５６，５６が回転可能に設けられている。各ローラ５６は、ベースフレーム１の上面に前後方向へ転動可能に載置されている。したがって、駆動リンク５１が軸５４を中心として図２〜図４の反時計方向へ回転すると、アッパーフレーム２が上方へ移動し、駆動リンク５１が時計方向へ回転すると、アッパーフレーム２が下方へ移動する。
【００２０】
駆動リンク５１には、第２ストッパ５１ｂが設けられている。この第２ストッパ５１ｂは、図４に示すように、駆動リンク５１が時計方向へ回動し、それに伴ってアッパーフレーム２が所定の位置まで下方へ移動すると、ベースフレーム１の上面に突き当たるように配置されている。第２ストッパ５１ｂがベースフレーム１に突き当たると、それ以上駆動リンク５１が時計方向へ回動することができなくなり、アッパーフレーム２がそれ以上下方へ移動することができなくなる。このときのアッパーフレーム２の位置が下限位置である。
【００２１】
駆動リンク５１，５１の上端部には、左右方向へ水平に延びる支持軸５７が固定されている。支持軸５７の左右の両端部には、不変サスペンションばね５２，５２の各後端部が連結されている。不変サスペンションばね５２は、引っ張りコイルばねからなるものであり、その前端部は、アッパーフレーム２の前端部に連結されている。したがって、不変サスペンションばね５２は、駆動リンク５１を反時計方向へ回動付勢し、それによってアッパーフレーム２を上方へ付勢している。
【００２２】
支持軸５７の左右両端部と駆動リンク５１，５１との各間には、可変サスペンションばね５３，５３の各後端部が連結されている。可変サスペンションばね５３は、引っ張りコイルばねからなるものであり、アッパーフレーム２に設けられた可動軸６２の左右の両端部に連結されている。したがって、可変サスペンションばね５３も駆動リンク５１を反時計方向へ回動付勢し、それによってアッパーフレーム２を上方へ付勢している。
【００２３】
不変サスペンションばね５２の付勢力は調節不能であるが、可変サスペンションばね５３の付勢力は付勢力調節機構６によって調節可能になっている。それにより、付勢機構５のアッパーフレーム２に対する上方への付勢力が調節可能になっている。すなわち、アッパーフレーム２の前端部と連結板部２ｂとの間には、ねじ軸６１が設けられている。ねじ軸６１は、その長手方向を前後方向に向けた状態でアッパーフレーム２の左右方向における中央部に配置されている。ねじ軸６１の前後の両端部は、アッパーフレーム２の前端部と連結板部２ｂとにそれぞれ回転可能に、かつ前後方向へ移動不能に支持されている。
【００２４】
アッパーフレーム２には、上記可動軸６２がその長手方向を左右方向に向けた状態で水平に配置されている。この可動軸６２の中央部には、当該中央部を前後方向に貫通するねじ孔６２ａが形成されている。このねじ孔６２ａには、ねじ軸６１が螺合されている。しかも、可動軸６２は、その両端部に可変サスペンションばね５３，５３の各前端部が連結されることにより、ねじ軸６１を中心とする回転が阻止されている。したがって、ねじ軸６１を正逆方向へ回転させると、可動軸６２が前後方向へ移動し、可変サスペンションばね５３が伸縮される。そして、その伸縮量に応じて可変サスペンションばね５３の付勢力が変化する。これにより、付勢機構５の付勢力が調節される。なお、可動軸６１は、アッパーフレーム２に直接回転不能に設けてもよい。
【００２５】
可変サスペンションばね５３の付勢力は、乗員が意図的に調節することが可能になっているとともに、制御手段（図示せず）によって自動的に調節されるようになっている。まず、乗員が意図的に調節するための構成について説明すると、ねじ軸６１には、駆動歯車１０１が固定されている。また、アッパーフレーム２には、減速機構付きモータ（駆動源）１０２が設けられている。このモータ１０２の出力軸１０２ａには、ウォームギヤ１０３が固定されている。ウォームギヤ１０３は、駆動歯車１０１と噛み合っている。したがって、モータ１０２が正逆方向へ回転すると、可動軸６２が前後方向へ移動し、それに伴って可変サスペンションばね５３の付勢力が変化する。なお、モータ１０２は、車載のバッテリ（図示せず）に接続されている。
【００２６】
シートＡが設けられた車両の車体には、切換スイッチ（図示せず）が設けられている。切換スイッチは、シートＡに腰掛けた乗員が姿勢をほとんど変更せずに手動操作することができるような位置に配置されている。乗員が切換スイッチを中立位置から一方向に切換操作すると、モータ１０２が一方向へ回転（以下、正回転という。）し、可動軸６２が後方へ移動させられる。これにより、可変サスペンションばね５３の付勢力が弱められる。逆に、切換スイッチを中立位置から他方向へ切換操作すると、モータ１０２が他方向へ回転（以下、逆回転という。）し、可動軸６２が前方へ移動させられる。これにより、可変サスペンションばね５３の付勢力が強められる。勿論、切換スイッチを中立位置に戻すと、モータ１０２が停止する。したがって、乗員は、アッパーフレーム２が所望の位置に達するまで切換スイッチを中立位置から切換操作した後、切換スイッチを中立位置に戻すことにより、所望の位置に位置させることができる。
【００２７】
一方、制御手段は、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときに、アッパーフレーム２が所定の基準位置範囲内に位置するように可変サスペンションばね５３の付勢力を変化させるものであり、車両の起動後、乗員がアッパーフレーム２に最初に腰掛けたとき、あるいは乗員がアッパーフレーム２に腰掛けた状態で車両を起動したときに、アッパーフレーム２を基準位置範囲内に位置させるものである。制御手段は、図示しない荷重検出手段（第１検出手段）、及びリミットスィッチ（第２検出手段）１１１を有している。
【００２８】
荷重測定手段は、アッパーフレーム２に作用する荷重（乗員の体重）を測定するためのものであり、この実施の形態では歪センサが用いられている。歪センサは、駆動リンク５１に設けられているが、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときに、乗員の体重が作用する部位であれば設置箇所は任意である。歪センサの検出信号は、パソコン等からなる制御部に送られる。制御部は、検出信号（アッパーフレーム２に作用する荷重Ｗ）が所定の閾値Ｗ０より大きいときには、アッパーフレーム２に乗員が腰掛けたものと判断する。乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたか否かは、アッパーフレーム２の位置によって検出することも可能である。アッパーフレーム２の位置とアッパーフレーム２に作用する荷重とが一定の対応関係にあるからである。なお、アッパーフレーム２の閾値Ｗ０の荷重が作用したときのアッパーフレーム２の位置が制御開始位置である。
【００２９】
リミットスイッチ１１１は、アッパーフレーム２の上下方向の位置を検出するものであり、アッパーフレーム２が上下方向へ所定の位置に移動すると、接触子１１１ａが軸５４に接触するようにベースフレーム１に設けられている。リミットスイッチ１１１は、当初オフ状態（一方の状態）にある。アッパーフレーム２が上下位置から下方へ向かって上限位置と下限位置との間のほぼ中央の位置まで移動すると、軸５４が接触子１１１ａに接触する。その状態からアッパーフレーム２が所定距離だけさらに下方へ移動すると、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態（他方の状態）に切り換わる。逆に、リミットスイッチ１１１がオン状態になっている場合において、アッパーフレーム２が下限位置側から上方へ所定の位置まで移動すると、軸５４が接触子１１１ａに接触する。その後、アッパーフレーム２が所定距離だけさらに上方へ移動すると、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わる。リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置との間が、基準位置範囲である。
【００３０】
アッパーフレーム２が下方へ移動するときには、接触子１１１ａが軸５４とその下部において接触し、アッパーフレーム２が上方へ移動するときには、接触子１１１ａが軸１４とその上部において接触するため、リミットスイッチ１１１の状態が切り換わるときの二つの位置は、上下方向に互いに離れているが、その離間距離はほとんど無視し得る程度のものである。これから明らかなように、基準位置範囲は実質的に零であってもよい。
【００３１】
制御部は、荷重検出手段及びリミットスイッチ１１１の各検出信号が入力すると、図６に示すフローチャートに基づくプログラムにしたがって付勢力調節機構６を動作させる。すなわち、車両を起動すると、プログラムが実行される。まず、ステップ２０１において荷重検出手段による検出値Ｗが閾値Ｗ０以上であるか否かが判断される。Ｗ＜Ｗ０である場合には、当該判断が繰り返される。一方、Ｗ≧Ｗ０が成立する場合には、アッパーフレーム２に乗員が腰掛けたものと判断し、ステップ２０２に進む。この場合、閾値は、乗員が女性である場合を考慮して、例えば４０Ｋｇに設定される。また、不慮の事故によってアッパーフレーム２にＷ０より大きい荷重が瞬間的に作用することがあり、その荷重を乗員の体重であると誤判断することを防止するために、Ｗ≧Ｗ０が成立すると直ちにステップ２０２に進むことなく、Ｗ≧Ｗ０が所定時間、例えば０．５〜１秒程度継続した後に、ステップ２０２に進むようにすることが望ましい。
【００３２】
ステップ２０２においては、リミットスイッチ１１１（図６においてＬＳと表示されている。）がオン状態になっているか否か、つまりオン状態であるかオフ状態であるかが判断される。リミットスイッチ１１１がオフ状態であるということは、アッパーフレーム２が基準位置範囲より上方に位置していることを意味する。そこで、ステップ２０３に進み、モータ１０２を正回転させる。すると、可変サスペンションばね５３の付勢力が弱まり、アッパーフレーム２が下方へ移動させられる。その後、ステップ２０４においてリミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わったか否かが判断される。切り換わっていないときには、モータ１０２の正回転が続行される。
【００３３】
ステップ２０４において、リミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わったものと判断されると、ステップ２０５においてモータ１０２が停止される。このとき、アッパーフレームは、基準位置範囲の上端位置に位置している。
【００３４】
一方、ステップ２０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わっていると判断された場合には、アッパーフレーム２が基準位置範囲内に位置していることもあるが、基準位置範囲より下方に位置していることもある。そこで。アッパーフレーム２を確実に基準位置範囲に位置させるために、ステップ２０６においてモータ１０２を逆転させる。すると、可変サスペンションばね５３の付勢力が強まり、アッパーフレーム２が上方へ移動させられる。その後、ステップ２０７においてリミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わったか否かが判断される。切り換わっていないときには、モータ１０２の逆回転が続行される。なお、ステップ２０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態であると判断された場合には、リミットスイッチ１１１のオン状態が所定の時間、例えば０．５〜１秒程度だけ継続することを判断してからステップ２０６へ進むことが望ましい。
【００３５】
ステップ２０７においてリミットスイッチ１１１がオフ状態に切り換わったと判断されたときには、ステップ２０５においてモータ１０２が停止される。この結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲内の下端位置に位置させられる。
【００３６】
なお、アッパーフレーム２の自動位置調節は、アッパーフレーム２に作用する荷重が閾値Ｗ０より小さくなり、かつその状態が所定時間だけ継続した後、再度荷重Ｗ≧Ｗ０が成立すると再度実行される。その場合には、アッパーフレーム２に腰掛けた乗員が変わっている可能性があるからである。これは、後述する第２の実施の形態においても同様である。
【００３７】
上記構成の車両用シートＡにおいては、付勢力調節機構６のねじ軸６１をモータ１０２によって回転させているから、乗員はねじ軸６１を手動で回転させる必要がない。したがって、乗員は、アッパーフレーム２の位置調節を容易に行うことができる。
【００３８】
また、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときには、アッパーフレーム２が自動的に基準位置範囲内に位置させられるので、上突き現象及び下突き現象が生じることを極力防止することができる。よって、乗員の乗り心地を向上させることができる。
【００３９】
図７及び図８は、この発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態の車両用シートＢにおいては、リミットスイッチ１１１に加えてもう一つのリミットスイッチ（第３検出手段）１１２がベースフレーム２に設けられている。このリミットスイッチ１１２は、アッパーフレーム２が下方へ移動するときに軸５４が接触子１１２ａに接触することによってオフ状態からオン状態に切り替えられる。これは、リミットスイッチ１１１と同様である。しかし、リミットスイッチ１１２は、リミットスイッチ１１１が軸５４によってオフ状態からオン状態に切り替えられた後、アッパーフレーム２が所定距離だけさらに下方へ移動すると、オフ状態からオン状態に切り替えられるようになっている。
【００４０】
ここで、アッパーフレーム２が上限位置側から下方へ移動した場合において、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わったときのアッパーフレーム２の位置が基準位置範囲のうちの上端位置である。また、アッパーフレーム２が下限位置側から上方へ移動した場合において、一旦オフ状態からオン状態に切り替えられたリミットスイッチ１１２が軸５４によってオン状態からオフ状態に切り替えられたときのアッパーフレーム２の位置が基準位置範囲のうちの下端位置である。しかも、この実施の形態においては、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置とが同一位置になるようにしている。同様に、リミットスイッチ１１２がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１２がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置とが同一位置になるようにしている。
【００４１】
制御部は、荷重検出手段及びリミットスイッチ１１１，１１２の検出信号を用い、図９に示すフローチャートに基づくプログラムにしたがって付勢力調節機構６を制御する。すなわち、ステップ３０１において、荷重検出手段の検出値Ｗが閾値Ｗ０より大きいか否かが判断される。この判断は上記実施の形態と同様である。したがって、この実施の形態でも、Ｗ≧Ｗ０が所定の時間継続しているか否かを判断した後、ステップ３０２に進むことが望ましい。
【００４２】
ステップ３０２においては、リミットスイッチ１１１（図９においては、ＬＳ１と表示されている。）がオン状態であるか否かが判断される。リミットスイッチ１１１がオフ状態であるときには、ステップ３０３及び３０４においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わるまでモータ１０２の正回転が続行される。リミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わると、ステップ３０６においてモータ１０２が停止される。その結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲の上端位置に位置させられる。
【００４３】
ステップ３０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わっていると判断された場合には、ステップ３０７においてリミットスイッチ１１２（図９においては、ＬＳ２と表示されている。）がオフ状態を維持しているか否かが判断される。
【００４４】
ステップ３０７において、リミットスイッチ１１２がオフ状態を維持していると判断されたということは、アッパーフレーム２が基準位置範囲の上端位置より下側に位置し、下端位置より上方に位置していることを意味する。つまり、アッパーフレーム２が基準位置範囲内に位置していることを意味する。そこで、リミットスイッチ１１２がオフ状態を維持している場合には、ステップ３０６に進み、モータ１０２が停止状態に維持される。
【００４５】
ステップ３０７においてリミットスイッチ１１２がオン状態に切り換わっているものと判断された場合には、ステップ３０８においてモータ１０２が逆回転させられる。アッパーフレームが基準位置範囲より下側に位置しているからである。その後、ステップ３０９においてリミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わったか否かが判断される。モータ１０２の逆回転は、ステップ３０８及び３０９が繰り返し実行されることにより、リミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わるまで続行される。リミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わると、ステップ３０６においてモータ１０２が停止される。この結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲のうちの下端位置に位置させられる。
【００４６】
このように、この実施の形態では、アッパーフレーム２が基準位置範囲内の上端位置、下端位置又はそれらの中間の位置のいずれかの位置に位置させられる。したがって、アッパーフレーム２の上突き及び下突きを防止することができる。
【００４７】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、可変サスペンションばね５３の付勢力だけが調節可能になっているが、不変サスペンションばね５２の付勢力も調節可能にしてもよい。その場合には、不変サスペンションばね５２の前端部を可動軸６２に連結すればよい。
また、上記の実施の形態においては、サスペンションばね５２，５３及び付勢力調節機構６がアッパーフレーム２に設けられているが、それらはベースフレーム１に設けることも可能である。その場合には、例えば駆動リンク５１の上端部をアッパーフレーム２の下面に移動可能に接触させるとともに、駆動リンク５１の下端部とベースフレーム１との間にサスペンションばねを設け、さらにベースフレーム１に付勢力調節機構６と同様な構造の付勢力調節機構を設ければよい。
さらに、上記の実施の形態においては、第２、第３検出手段としてリミットスイッチ１１１，１１２がそれぞれ用いられているが、他の検出手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施の形態を示す図であって、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】アッパーフレームを上限位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】アッパーフレームを上限位置と下限位置との間の中間位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】アッパーフレームを下限位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】この発明の第１実施の形態の制御部が付勢力調節機構を制御する際のフローチャートを示す図である。
【図７】この発明の第２実施の形態を示す図１と同様の断面図である。
【図８】同第２実施の形態を示す図３と同様の断面図である。
【図９】この発明の第２実施の形態の制御部が付勢力調節機構を制御する際のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ 車両用シート
Ｂ 車両用シート
１ ベースフレーム
２ アッパーフレーム
５ 付勢機構（付勢手段）
６ 付勢力調節機構（付勢力調節手段）
１０２ モータ（駆動源）
１１１ リミットスイッチ（第２検出手段）
１１２ リミットスイッチ（第３検出手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械や作業機械等の車両に用いるのに好適な車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の車両用シートは、下記特許文献１に記載されているように、車両の車体に設けられたベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に配置されたアッパーフレームと、ベースフレームとアッパーフレームとの間に設けられた付勢手段とを備えており、付勢手段はアッパーフレームを上方へ付勢し、アッパーフレームに乗員が腰掛けていないときにはアッパーフレームを上限位置に位置させている。
【０００３】
アッパーフレームに乗員が腰掛けると、アッパーフレームが付勢手段の付勢力に抗して上限位置から下方へ移動する。そして、乗員の体重と付勢手段の付勢力とが釣り合った位置においてアッパーフレームが停止する。したがって、車両の運転時に車両が路面の凹凸等によって上下方向へ移動すると、アッパーフレームが釣合い位置を中心として上下方向へ振動する。
【０００４】
乗員の体重が所定の標準体重より軽い場合には、釣合い位置が上限位置と下限位置との間の中央より上側に位置する。このため、アッパーフレームが釣合い位置を中心として振動した場合において、上方へ移動するときには、アッパーフレームが上限位置に達して急停止するといういわゆる上突き現象を引き起こすおそれがある。逆に、乗員の体重が標準体重より重い場合には、釣合い位置が下限位置近傍に位置する。このため、アッパーフレームが釣合い位置を中心として振動した場合において、下方へ移動するときには、アッパーフレームが下限位置に達して急停止するといういわゆる下突き現象を引き起こすおそれがある。いずれの場合にも、乗員の乗り心地が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、従来の車両用シートには、付勢手段の付勢力を調節するための付勢力調節機構が設けられている。付勢力調節機構は、手動で操作されるようになっており、付勢力の調節に際しては、まずアッパーフレームに乗員が腰掛ける。その後、乗員は、アッパーフレームの釣合い位置が所定の基準位置範囲内に入るように、付勢手段の付勢力を手動で調節する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１１３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
付勢力調節機構は、通常、アッパーフレームの下側に設けられているため、乗員は不自然な姿勢で付勢力調節機構を手動操作しなければならない。しかも、付勢手段の付勢力が大きいため、付勢力の調節には多くの労力を必要とするという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記の問題を解決するために、ベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に設けられたアッパーフレームと、上記ベースフレームと上記アッパーフレームとの間に設けられ、上記アッパーフレームを上方へ付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えた車両用シートにおいて、上記付勢力調節手段を動作させる駆動源をさらに備えたことを特徴としている。
この場合、上記駆動源を制御する制御手段をさらに備え、上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記上限位置から所定の制御開始位置を越えて下方へ移動したか否かを検出する第１検出手段と、この第１検出手段の検出信号によって上記駆動源を駆動させ、上記アッパーフレームが上記制御開始位置より所定距離だけ下方に設定された所定の基準位置範囲内に位置するように上記付勢手段の付勢力を調節する制御部とを有することが望ましい。
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から一方の状態に切り換わる第２検出手段を有し、上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段の状態が上記一方の状態から他方の状態に切り換わっているときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることが望ましい。
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わる第２検出手段と、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わる第３検出手段とを有し、上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記駆動手段を停止状態にし、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わったときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第３検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記特徴構成を有するこの発明によれば、駆動源によって付勢力調節機構を操作することができる。したがって、乗員が付勢力調節機構を操作する際の疲労を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、この発明の第１実施の形態を示す。この実施の形態の車両用シートＡは、ベースフレーム１、アッパーフレーム２、二対の連結リンク３，４、付勢機構（付勢手段）５及び付勢力調節機構（付勢力調節手段）６を有している。
【００１１】
ベースフレーム１は、平面視略長方形状をなしており、その長手方向を車両の前後方向（図１において左右方向）に向けて水平に配置されている。ベースフレーム１は、車両の車体に前後方向へ位置調節可能に設けられている。ベースフレーム１は、車体に固定してもよい。
【００１２】
アッパーフレーム２は、平面視形状がベースフレーム１とほぼ同一形状をなしており、ベースフレーム１のほぼ真上に水平な状態で上下方向へ移動可能に配置されている。アッパーフレームの上面には、乗員が腰掛けるためのシートクッション（図示せず）が設けられている。アッパーフレーム２の左右方向における中央部には、下方に突出する一対の支持板部２ａ，２ａが設けられている。一対の支持板部２ａ，２ａは、前後方向へ延びており、左右方向へ互いに離間して配置されている。一対の支持板部２ａ，２ａの前端部間には、連結板部２ｂが一体に設けられている。
【００１３】
ベースフレーム１とアッパーフレーム２との左側部間には、一対の連結リンク３，４が設けられ、右側部間には、他の一対の連結リンク３，４が設けられている。左側に配置された一対の連結リンク３，４のうちの一方の連結リンク３は、後ろ上がりに配置されている。この連結リンク３の前端部は、ベースフレーム１の前端部に左右方向へ水平に延びる軸７を介して回転可能に、かつ位置固定して連結されている。連結リンク３の後端部は、アッパーフレーム２の後端部に左右方向へ水平に延びる軸８及びこの軸８に回転可能に支持されたローラ９を介して前後方向へ移動可能に、かつ上下方向へ移動不能に連結されている。他方の連結リンク４は、後ろ下がりに配置されている。この連結リンク４の前端部は、アッパーフレーム２の前端部に左右方向へ水平に延びる軸１０を介して回転可能に、かつ位置固定して連結されている。連結リンク４の後端部は、ベースフレーム１の後端部に左右方向へ水平に延びる軸１１及びこの軸１１に回転可能に支持されたローラ１２を介して前後方向へ移動可能に、かつ上下方向へ移動不能に連結されている。
【００１４】
右側に配置された連結リンク３，４も左側に配置された連結リンク３，４と同様にしてベースフレーム１及びアッパーフレーム２にそれぞれ連結されている。しかも、連結リンク３，３の前端部どうしは、軸７を介して互いに連結され、後端部どうしは軸８を介して連結されている。連結リンク４，４の後端部どうしは、軸１１を介して連結されている。このようにして、ベースフレーム１とアッパーフレーム２とが二対の連結リンク３，４を介して上下方向へ移動可能に、かつ前後方向及び左右方向へは移動不能に連結されている。なお、連結リンク４，４の前端部どうしは、個別の軸１０，１０によってそれぞれアッパーフレーム２に連結されている。
【００１５】
軸７，８の中心間距離と軸１０，１１の中心間距離とは、互いに同一に設定され、ローラ９，１２の外径は同一に設定されている。したがって、アッパーフレーム２は、姿勢を一定にしつつ上下方向へ移動する。軸７，８の中心間距離と軸１０，１１の中心間距離とは、若干異なる長さに設定し、アッパーフレーム２が上下方向へ移動するときに、移動に伴って若干前下がり又は後下がりに傾斜するようにしてもよい。一対の連結リンク３，４は、それぞれの長手方向の中央部（側面視において、軸７，８を結ぶ線と軸１０，１１を結ぶ線との交差部）において軸１３によって回転可能に連結されている。これにより、連結リンク３，４が互いに補強され、連結リンク３，４が捩れ変形したり、左右に曲がったりすることが防止されている。
【００１６】
図２〜図４に示すように、ベースフレーム１の後端部には、第１ストッパ１ａが設けられている。この第１ストッパ１ａは、アッパーフレーム２が所定の位置まで上方へ移動し、それに伴って軸１１が所定の位置まで前方へ移動すると、軸１１に突き当たるように配置されている。軸１１が第１ストッパ１ａに突き当たると、それ以上アッパーフレーム２が上方へ移動することができなくなる。このときのアッパーフレーム２の位置が上限位置である。アッパーフレーム２の下限位置については後述する。
【００１７】
ベースフレーム１とアッパーフレーム２との間には、アッパーフレーム２を上方へ付勢する付勢機構５が設けられている。付勢機構５は、駆動リンク５１と、一対の不変サスペンションばね５２，５２と、一対の可変サスペンションばね５３，５３とを有している。
【００１８】
駆動リンク５１，５１は、側面視ベルクランク状をなしており、連結板部５１ａによって互いに一体に連結されている。駆動リンク５１，５１は、アッパーフレーム２の支持板部２ａ，２ａの左右方向の外側を向く各面にそれぞれ近接して配置されている。駆動リンク５１，５１の各屈曲部は、支持板部２ａ，２ａに左右方向へ水平に延びる軸５４を介して回転可能に支持されている。
【００１９】
駆動リンク５１，５１の下端部には、左右方向へ水平に延びる軸５５が設けられており、軸５５の両端部にはローラ５６，５６が回転可能に設けられている。各ローラ５６は、ベースフレーム１の上面に前後方向へ転動可能に載置されている。したがって、駆動リンク５１が軸５４を中心として図２〜図４の反時計方向へ回転すると、アッパーフレーム２が上方へ移動し、駆動リンク５１が時計方向へ回転すると、アッパーフレーム２が下方へ移動する。
【００２０】
駆動リンク５１には、第２ストッパ５１ｂが設けられている。この第２ストッパ５１ｂは、図４に示すように、駆動リンク５１が時計方向へ回動し、それに伴ってアッパーフレーム２が所定の位置まで下方へ移動すると、ベースフレーム１の上面に突き当たるように配置されている。第２ストッパ５１ｂがベースフレーム１に突き当たると、それ以上駆動リンク５１が時計方向へ回動することができなくなり、アッパーフレーム２がそれ以上下方へ移動することができなくなる。このときのアッパーフレーム２の位置が下限位置である。
【００２１】
駆動リンク５１，５１の上端部には、左右方向へ水平に延びる支持軸５７が固定されている。支持軸５７の左右の両端部には、不変サスペンションばね５２，５２の各後端部が連結されている。不変サスペンションばね５２は、引っ張りコイルばねからなるものであり、その前端部は、アッパーフレーム２の前端部に連結されている。したがって、不変サスペンションばね５２は、駆動リンク５１を反時計方向へ回動付勢し、それによってアッパーフレーム２を上方へ付勢している。
【００２２】
支持軸５７の左右両端部と駆動リンク５１，５１との各間には、可変サスペンションばね５３，５３の各後端部が連結されている。可変サスペンションばね５３は、引っ張りコイルばねからなるものであり、アッパーフレーム２に設けられた可動軸６２の左右の両端部に連結されている。したがって、可変サスペンションばね５３も駆動リンク５１を反時計方向へ回動付勢し、それによってアッパーフレーム２を上方へ付勢している。
【００２３】
不変サスペンションばね５２の付勢力は調節不能であるが、可変サスペンションばね５３の付勢力は付勢力調節機構６によって調節可能になっている。それにより、付勢機構５のアッパーフレーム２に対する上方への付勢力が調節可能になっている。すなわち、アッパーフレーム２の前端部と連結板部２ｂとの間には、ねじ軸６１が設けられている。ねじ軸６１は、その長手方向を前後方向に向けた状態でアッパーフレーム２の左右方向における中央部に配置されている。ねじ軸６１の前後の両端部は、アッパーフレーム２の前端部と連結板部２ｂとにそれぞれ回転可能に、かつ前後方向へ移動不能に支持されている。
【００２４】
アッパーフレーム２には、上記可動軸６２がその長手方向を左右方向に向けた状態で水平に配置されている。この可動軸６２の中央部には、当該中央部を前後方向に貫通するねじ孔６２ａが形成されている。このねじ孔６２ａには、ねじ軸６１が螺合されている。しかも、可動軸６２は、その両端部に可変サスペンションばね５３，５３の各前端部が連結されることにより、ねじ軸６１を中心とする回転が阻止されている。したがって、ねじ軸６１を正逆方向へ回転させると、可動軸６２が前後方向へ移動し、可変サスペンションばね５３が伸縮される。そして、その伸縮量に応じて可変サスペンションばね５３の付勢力が変化する。これにより、付勢機構５の付勢力が調節される。なお、可動軸６１は、アッパーフレーム２に直接回転不能に設けてもよい。
【００２５】
可変サスペンションばね５３の付勢力は、乗員が意図的に調節することが可能になっているとともに、制御手段（図示せず）によって自動的に調節されるようになっている。まず、乗員が意図的に調節するための構成について説明すると、ねじ軸６１には、駆動歯車１０１が固定されている。また、アッパーフレーム２には、減速機構付きモータ（駆動源）１０２が設けられている。このモータ１０２の出力軸１０２ａには、ウォームギヤ１０３が固定されている。ウォームギヤ１０３は、駆動歯車１０１と噛み合っている。したがって、モータ１０２が正逆方向へ回転すると、可動軸６２が前後方向へ移動し、それに伴って可変サスペンションばね５３の付勢力が変化する。なお、モータ１０２は、車載のバッテリ（図示せず）に接続されている。
【００２６】
シートＡが設けられた車両の車体には、切換スイッチ（図示せず）が設けられている。切換スイッチは、シートＡに腰掛けた乗員が姿勢をほとんど変更せずに手動操作することができるような位置に配置されている。乗員が切換スイッチを中立位置から一方向に切換操作すると、モータ１０２が一方向へ回転（以下、正回転という。）し、可動軸６２が後方へ移動させられる。これにより、可変サスペンションばね５３の付勢力が弱められる。逆に、切換スイッチを中立位置から他方向へ切換操作すると、モータ１０２が他方向へ回転（以下、逆回転という。）し、可動軸６２が前方へ移動させられる。これにより、可変サスペンションばね５３の付勢力が強められる。勿論、切換スイッチを中立位置に戻すと、モータ１０２が停止する。したがって、乗員は、アッパーフレーム２が所望の位置に達するまで切換スイッチを中立位置から切換操作した後、切換スイッチを中立位置に戻すことにより、所望の位置に位置させることができる。
【００２７】
一方、制御手段は、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときに、アッパーフレーム２が所定の基準位置範囲内に位置するように可変サスペンションばね５３の付勢力を変化させるものであり、車両の起動後、乗員がアッパーフレーム２に最初に腰掛けたとき、あるいは乗員がアッパーフレーム２に腰掛けた状態で車両を起動したときに、アッパーフレーム２を基準位置範囲内に位置させるものである。制御手段は、図示しない荷重検出手段（第１検出手段）、及びリミットスィッチ（第２検出手段）１１１を有している。
【００２８】
荷重測定手段は、アッパーフレーム２に作用する荷重（乗員の体重）を測定するためのものであり、この実施の形態では歪センサが用いられている。歪センサは、駆動リンク５１に設けられているが、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときに、乗員の体重が作用する部位であれば設置箇所は任意である。歪センサの検出信号は、パソコン等からなる制御部に送られる。制御部は、検出信号（アッパーフレーム２に作用する荷重Ｗ）が所定の閾値Ｗ０より大きいときには、アッパーフレーム２に乗員が腰掛けたものと判断する。乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたか否かは、アッパーフレーム２の位置によって検出することも可能である。アッパーフレーム２の位置とアッパーフレーム２に作用する荷重とが一定の対応関係にあるからである。なお、アッパーフレーム２の閾値Ｗ０の荷重が作用したときのアッパーフレーム２の位置が制御開始位置である。
【００２９】
リミットスイッチ１１１は、アッパーフレーム２の上下方向の位置を検出するものであり、アッパーフレーム２が上下方向へ所定の位置に移動すると、接触子１１１ａが軸５４に接触するようにベースフレーム１に設けられている。リミットスイッチ１１１は、当初オフ状態（一方の状態）にある。アッパーフレーム２が上下位置から下方へ向かって上限位置と下限位置との間のほぼ中央の位置まで移動すると、軸５４が接触子１１１ａに接触する。その状態からアッパーフレーム２が所定距離だけさらに下方へ移動すると、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態（他方の状態）に切り換わる。逆に、リミットスイッチ１１１がオン状態になっている場合において、アッパーフレーム２が下限位置側から上方へ所定の位置まで移動すると、軸５４が接触子１１１ａに接触する。その後、アッパーフレーム２が所定距離だけさらに上方へ移動すると、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わる。リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置との間が、基準位置範囲である。
【００３０】
アッパーフレーム２が下方へ移動するときには、接触子１１１ａが軸５４とその下部において接触し、アッパーフレーム２が上方へ移動するときには、接触子１１１ａが軸１４とその上部において接触するため、リミットスイッチ１１１の状態が切り換わるときの二つの位置は、上下方向に互いに離れているが、その離間距離はほとんど無視し得る程度のものである。これから明らかなように、基準位置範囲は実質的に零であってもよい。
【００３１】
制御部は、荷重検出手段及びリミットスイッチ１１１の各検出信号が入力すると、図６に示すフローチャートに基づくプログラムにしたがって付勢力調節機構６を動作させる。すなわち、車両を起動すると、プログラムが実行される。まず、ステップ２０１において荷重検出手段による検出値Ｗが閾値Ｗ０以上であるか否かが判断される。Ｗ＜Ｗ０である場合には、当該判断が繰り返される。一方、Ｗ≧Ｗ０が成立する場合には、アッパーフレーム２に乗員が腰掛けたものと判断し、ステップ２０２に進む。この場合、閾値は、乗員が女性である場合を考慮して、例えば４０Ｋｇに設定される。また、不慮の事故によってアッパーフレーム２にＷ０より大きい荷重が瞬間的に作用することがあり、その荷重を乗員の体重であると誤判断することを防止するために、Ｗ≧Ｗ０が成立すると直ちにステップ２０２に進むことなく、Ｗ≧Ｗ０が所定時間、例えば０．５〜１秒程度継続した後に、ステップ２０２に進むようにすることが望ましい。
【００３２】
ステップ２０２においては、リミットスイッチ１１１（図６においてＬＳと表示されている。）がオン状態になっているか否か、つまりオン状態であるかオフ状態であるかが判断される。リミットスイッチ１１１がオフ状態であるということは、アッパーフレーム２が基準位置範囲より上方に位置していることを意味する。そこで、ステップ２０３に進み、モータ１０２を正回転させる。すると、可変サスペンションばね５３の付勢力が弱まり、アッパーフレーム２が下方へ移動させられる。その後、ステップ２０４においてリミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わったか否かが判断される。切り換わっていないときには、モータ１０２の正回転が続行される。
【００３３】
ステップ２０４において、リミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わったものと判断されると、ステップ２０５においてモータ１０２が停止される。このとき、アッパーフレームは、基準位置範囲の上端位置に位置している。
【００３４】
一方、ステップ２０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わっていると判断された場合には、アッパーフレーム２が基準位置範囲内に位置していることもあるが、基準位置範囲より下方に位置していることもある。そこで。アッパーフレーム２を確実に基準位置範囲に位置させるために、ステップ２０６においてモータ１０２を逆転させる。すると、可変サスペンションばね５３の付勢力が強まり、アッパーフレーム２が上方へ移動させられる。その後、ステップ２０７においてリミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わったか否かが判断される。切り換わっていないときには、モータ１０２の逆回転が続行される。なお、ステップ２０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態であると判断された場合には、リミットスイッチ１１１のオン状態が所定の時間、例えば０．５〜１秒程度だけ継続することを判断してからステップ２０６へ進むことが望ましい。
【００３５】
ステップ２０７においてリミットスイッチ１１１がオフ状態に切り換わったと判断されたときには、ステップ２０５においてモータ１０２が停止される。この結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲内の下端位置に位置させられる。
【００３６】
なお、アッパーフレーム２の自動位置調節は、アッパーフレーム２に作用する荷重が閾値Ｗ０より小さくなり、かつその状態が所定時間だけ継続した後、再度荷重Ｗ≧Ｗ０が成立すると再度実行される。その場合には、アッパーフレーム２に腰掛けた乗員が変わっている可能性があるからである。これは、後述する第２の実施の形態においても同様である。
【００３７】
上記構成の車両用シートＡにおいては、付勢力調節機構６のねじ軸６１をモータ１０２によって回転させているから、乗員はねじ軸６１を手動で回転させる必要がない。したがって、乗員は、アッパーフレーム２の位置調節を容易に行うことができる。
【００３８】
また、乗員がアッパーフレーム２に腰掛けたときには、アッパーフレーム２が自動的に基準位置範囲内に位置させられるので、上突き現象及び下突き現象が生じることを極力防止することができる。よって、乗員の乗り心地を向上させることができる。
【００３９】
図７及び図８は、この発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態の車両用シートＢにおいては、リミットスイッチ１１１に加えてもう一つのリミットスイッチ（第３検出手段）１１２がベースフレーム２に設けられている。このリミットスイッチ１１２は、アッパーフレーム２が下方へ移動するときに軸５４が接触子１１２ａに接触することによってオフ状態からオン状態に切り替えられる。これは、リミットスイッチ１１１と同様である。しかし、リミットスイッチ１１２は、リミットスイッチ１１１が軸５４によってオフ状態からオン状態に切り替えられた後、アッパーフレーム２が所定距離だけさらに下方へ移動すると、オフ状態からオン状態に切り替えられるようになっている。
【００４０】
ここで、アッパーフレーム２が上限位置側から下方へ移動した場合において、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わったときのアッパーフレーム２の位置が基準位置範囲のうちの上端位置である。また、アッパーフレーム２が下限位置側から上方へ移動した場合において、一旦オフ状態からオン状態に切り替えられたリミットスイッチ１１２が軸５４によってオン状態からオフ状態に切り替えられたときのアッパーフレーム２の位置が基準位置範囲のうちの下端位置である。しかも、この実施の形態においては、リミットスイッチ１１１がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置とが同一位置になるようにしている。同様に、リミットスイッチ１１２がオフ状態からオン状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置と、リミットスイッチ１１２がオン状態からオフ状態に切り換わるときのアッパーフレーム２の位置とが同一位置になるようにしている。
【００４１】
制御部は、荷重検出手段及びリミットスイッチ１１１，１１２の検出信号を用い、図９に示すフローチャートに基づくプログラムにしたがって付勢力調節機構６を制御する。すなわち、ステップ３０１において、荷重検出手段の検出値Ｗが閾値Ｗ０より大きいか否かが判断される。この判断は上記実施の形態と同様である。したがって、この実施の形態でも、Ｗ≧Ｗ０が所定の時間継続しているか否かを判断した後、ステップ３０２に進むことが望ましい。
【００４２】
ステップ３０２においては、リミットスイッチ１１１（図９においては、ＬＳ１と表示されている。）がオン状態であるか否かが判断される。リミットスイッチ１１１がオフ状態であるときには、ステップ３０３及び３０４においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わるまでモータ１０２の正回転が続行される。リミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わると、ステップ３０６においてモータ１０２が停止される。その結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲の上端位置に位置させられる。
【００４３】
ステップ３０２においてリミットスイッチ１１１がオン状態に切り換わっていると判断された場合には、ステップ３０７においてリミットスイッチ１１２（図９においては、ＬＳ２と表示されている。）がオフ状態を維持しているか否かが判断される。
【００４４】
ステップ３０７において、リミットスイッチ１１２がオフ状態を維持していると判断されたということは、アッパーフレーム２が基準位置範囲の上端位置より下側に位置し、下端位置より上方に位置していることを意味する。つまり、アッパーフレーム２が基準位置範囲内に位置していることを意味する。そこで、リミットスイッチ１１２がオフ状態を維持している場合には、ステップ３０６に進み、モータ１０２が停止状態に維持される。
【００４５】
ステップ３０７においてリミットスイッチ１１２がオン状態に切り換わっているものと判断された場合には、ステップ３０８においてモータ１０２が逆回転させられる。アッパーフレームが基準位置範囲より下側に位置しているからである。その後、ステップ３０９においてリミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わったか否かが判断される。モータ１０２の逆回転は、ステップ３０８及び３０９が繰り返し実行されることにより、リミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わるまで続行される。リミットスイッチ１１２がオフ状態に切り換わると、ステップ３０６においてモータ１０２が停止される。この結果、アッパーフレーム２が基準位置範囲のうちの下端位置に位置させられる。
【００４６】
このように、この実施の形態では、アッパーフレーム２が基準位置範囲内の上端位置、下端位置又はそれらの中間の位置のいずれかの位置に位置させられる。したがって、アッパーフレーム２の上突き及び下突きを防止することができる。
【００４７】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、可変サスペンションばね５３の付勢力だけが調節可能になっているが、不変サスペンションばね５２の付勢力も調節可能にしてもよい。その場合には、不変サスペンションばね５２の前端部を可動軸６２に連結すればよい。
また、上記の実施の形態においては、サスペンションばね５２，５３及び付勢力調節機構６がアッパーフレーム２に設けられているが、それらはベースフレーム１に設けることも可能である。その場合には、例えば駆動リンク５１の上端部をアッパーフレーム２の下面に移動可能に接触させるとともに、駆動リンク５１の下端部とベースフレーム１との間にサスペンションばねを設け、さらにベースフレーム１に付勢力調節機構６と同様な構造の付勢力調節機構を設ければよい。
さらに、上記の実施の形態においては、第２、第３検出手段としてリミットスイッチ１１１，１１２がそれぞれ用いられているが、他の検出手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施の形態を示す図であって、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】アッパーフレームを上限位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】アッパーフレームを上限位置と下限位置との間の中間位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】アッパーフレームを下限位置に位置させた状態で示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】この発明の第１実施の形態の制御部が付勢力調節機構を制御する際のフローチャートを示す図である。
【図７】この発明の第２実施の形態を示す図１と同様の断面図である。
【図８】同第２実施の形態を示す図３と同様の断面図である。
【図９】この発明の第２実施の形態の制御部が付勢力調節機構を制御する際のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ 車両用シート
Ｂ 車両用シート
１ ベースフレーム
２ アッパーフレーム
５ 付勢機構（付勢手段）
６ 付勢力調節機構（付勢力調節手段）
１０２ モータ（駆動源）
１１１ リミットスイッチ（第２検出手段）
１１２ リミットスイッチ（第３検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に設けられたアッパーフレームと、上記ベースフレームと上記アッパーフレームとの間に設けられ、上記アッパーフレームを上方へ付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えた車両用シートにおいて、
上記付勢力調節手段を動作させる駆動源をさらに備えたことを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
上記駆動源を制御する制御手段をさらに備え、
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記上限位置から所定の制御開始位置を越えて下方へ移動したか否かを検出する第１検出手段と、この第１検出手段の検出信号によって上記駆動源を駆動させ、上記アッパーフレームが上記制御開始位置より所定距離だけ下方に設定された所定の基準位置範囲内に位置するように上記付勢手段の付勢力を調節する制御部とを有することを特徴とする車両用シート。
【請求項３】
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から一方の状態に切り換わる第２検出手段を有し、
上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段の状態が上記一方の状態から他方の状態に切り換わっているときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
【請求項４】
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わる第２検出手段と、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わる第３検出手段とを有し、
上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記駆動手段を停止状態にし、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わったときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第３検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
【請求項１】
ベースフレームと、このベースフレームの上方に上限位置と下限位置との間を上下方向へ移動可能に設けられたアッパーフレームと、上記ベースフレームと上記アッパーフレームとの間に設けられ、上記アッパーフレームを上方へ付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えた車両用シートにおいて、
上記付勢力調節手段を動作させる駆動源をさらに備えたことを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
上記駆動源を制御する制御手段をさらに備え、
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記上限位置から所定の制御開始位置を越えて下方へ移動したか否かを検出する第１検出手段と、この第１検出手段の検出信号によって上記駆動源を駆動させ、上記アッパーフレームが上記制御開始位置より所定距離だけ下方に設定された所定の基準位置範囲内に位置するように上記付勢手段の付勢力を調節する制御部とを有することを特徴とする車両用シート。
【請求項３】
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から一方の状態に切り換わる第２検出手段を有し、
上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段の状態が上記一方の状態から他方の状態に切り換わっているときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
【請求項４】
上記制御手段が、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の上端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わる第２検出手段と、上記アッパーフレームが上記基準位置範囲の下端位置を越えて下方へ移動すると一方の状態から他方の状態に切り換わり、上記アッパーフレームが上記下端位置を越えて上方へ移動すると上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わる第３検出手段とを有し、
上記制御部は、上記第２検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記付勢手段の付勢力が弱くなるように上記駆動源を駆動して、上記第２検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを下方へ移動させ、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態を維持しているときには、上記駆動手段を停止状態にし、上記第２検出手段が上記一方の状態から上記他方の状態に切り換わり、かつ上記第３検出手段が上記一方の状態から他方の状態に切り換わったときには、上記付勢手段の付勢力が強くなるように上記駆動源を駆動して、上記第３検出手段が上記他方の状態から上記一方の状態に切り換わるまで上記アッパーフレームを上方へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−８９６５４（Ｐ２０１０−８９６５４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６２０８７（Ｐ２００８−２６２０８７）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１００３６６）しげる工業株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１００３６６）しげる工業株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]