(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車両のフロアに載置されるシートクッションと、該シートクッションに一対のヒンジブラケットを介して回動可能に支持されたシートバックと、該シートバックの上部に連結されたヘッドレストとを備えた車両用シートにおいて、
上記シートクッションの骨格をなすアッパーフレーム及び該アッパーフレームの下方に対応するように設けられたロアフレームと、
上記アッパーフレームと上記ロアフレームとの間に車幅方向両側で車両前後方向に離間した位置にそれぞれ配置された前側リンク及び後側リンクとを備え、
上記後側リンクは、車両の後突時に該後側リンクの一部が上記ロアフレームに当接して上記シートクッションのさらなる変形を阻止するように構成されており、
上記ロアフレームの上面には、上方へ膨出して上記後側リンクに一体成形した突起が当接するストッパが設けられ、該ストッパは、後突時に上記後側リンクの突起が当接したときに、該後側リンクの跳ね返りを防止するように塑性変形可能に構成されている
ことを特徴とする車両用シート。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の車両用シートでは、アクティブヘッドレスト機構のための専用部品が多く存在し、製造コスト及び質量増加の一因となっている。そこで、アクティブヘッドレスト機構を設けなくても、後突時の乗員の頸椎に与える違和感をできるだけ緩和したいというニーズがある。
【0006】
また、特許文献2のように後突時にシートクッションフレームの側壁部を積極的に変形させるようにすると、乗員が必要以上に沈み込んで頭部が下方にずれてヘッドレストで頭部の荷重を十分に受けることができない場合がある。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で車両の後突時にシートクッションの過度の沈み込みを抑制して後突時の乗員を守るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、この発明では、車両の後突時にシートクッションを昇降させるための後側リンクと、ロアフレームとを当接させてシートクッションの過度の変形を阻止するようにした。
【0009】
具体的には、第1の発明では、車両のフロアに載置されるシートクッションと、該シートクッションに一対のヒンジブラケットを介して回動可能に支持されたシートバックと、該シートバックの上部に連結されたヘッドレストとを備えた車両用シートを対象とする。
【0010】
そして、上記シートクッションの骨格をなすアッパーフレーム及び該アッパーフレームの下方に対応するように設けられたロアフレームと、
上記アッパーフレームと上記ロアフレームとの間に車幅方向両側で車両前後方向に離間した位置にそれぞれ配置された前側リンク及び後側リンクとを備え、
上記後側リンクは、車両の後突時に
該後側リンクの一部が上記ロアフレームに当接して上記シートクッションのさらなる変形を阻止するように構成されている。
【0011】
上記の構成によると、車両の後突時にシートバックに加わった荷重により、シートクッションを構成するアッパーフレーム又はロアフレームが変形した場合でも、後側リンク
の一部がロアフレームに当接してそれ以上のクッションフレームの沈み込みを防止するので、乗員の頭部が下がり過ぎず、ヘッドレストによって支えられる。このため、車両用シート上の乗員が守られる。
【0012】
さらに本発明において、
上記ロアフレームの上面には、上方へ膨出して上記後側リンクに一体成形した突起が当接するストッパが設けられている。
【0013】
上記の構成によると、後突時にアッパーフレーム又はロ
アフレームが変形したときに後側リンク
に一体成形した突起が確実にストッパに当接するので、乗員の頭部が下がり過ぎず、ヘッドレストによって支えられる。
【0014】
しかも本発明において、
上記ストッパは、後突時に後側リンクの突起が当接したときに、該後側リンクの跳ね返りを防止するように塑性変形可能に構成されている。
【0015】
上記の構成によると、後突時に後側リンク
の突起が当接すると、ストッパが適度に
塑性変形するので、後側リンクが跳ね返らず、後側リンクの当接による衝撃が乗員に加わりにくくなる。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように、本発明によれば、車両の後突時に後側リンク
の一部をロアフレームに当接させてシートクッションのさらなる変形を阻止するようにしたことにより、簡単な構成で車両の後突時にシートクッションの過度の沈み込みを抑制して後突時の乗員を守ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0019】
図2は、本発明の実施形態の車両用シート1を示す。この車両用シート1は、車両内部で乗員P(
図7に示す)が着座するために車体フロアFに設置されたものであり、乗員Pの背もたれとなるシートバック1aと、座面を構成するシートクッション1bと、シートバック1aの上部に位置し、このシートバック1aに対して上下に高さ調節可能に連結されたヘッドレスト1cとを備えている。車両用シート1は、車体フロアFに固定された車両前後方向に延びる左右一対のスライドレール10で車両前後方向にスライド調節可能となっている。なお、スライドレール10を設けずに車体フロアFに固定された車両用シートであってもよい。
【0020】
車両用シート1は、
図3に示すように、シートバック1aの骨格をなす略門型状のシートバックフレーム2と、シートクッション1bの骨格をなすアッパーフレーム3と、このアッパーフレーム3の下方に対応するように設けられた断面略L字状のロアフレーム4とで骨格が形成されている。アッパーフレーム3とロアフレーム4との間には、車幅方向両側で車両前後方向に離間した位置に前側リンク5a及び後側リンク5bがそれぞれ配置されている。
図4及び
図5に拡大して示すように、これら前側リンク5a及び後側リンク5bは、一端が前側シート支軸5c及び後側シート支軸5dでアッパーフレーム3に回動可能に取り付けられると共に、他端が前側フロア支軸5e及び後側フロア支軸5fでロアフレーム4に回動可能に取り付けられている。前側シート支軸5cは、左右の前側リンク5aを接続し、後側シート支軸5dは、左右の後側リンク5bを接続している。そして、ロアフレーム4の下部には、車両前後方向に延びる一対の角棒状のスライダー11が取り付けられ、各スライダー11が車体フロアF上にそれぞれ平行に固定されたスライドレール10に車両前後方向にスライド可能に係合するようになっている。一対のスライダー11の前側には、スライドハンドル12が連結され、このスライドハンドル12を上方に持ち上げるとスライダー11がスライド可能となり、スライドハンドル12を元の位置に戻すと、その位置にスライダー11が固定されるようになっている。また、後側リンク5bの後側には、後方かつ下方へ突出する突起51が設けられている。この突起51は、
図6に示すように、シートクッション1bが変形したときに、スライダー11の上面に膨出させたストッパ52に当接するように構成されている。ストッパ52の形状は特に限定されないが、このストッパ52は、例えばゴムなどの弾性部材で構成され、後突時に後側リンクが当接したときに、該後側リンクの跳ね返りを防止するように適度に変形するものが適している。材質が剛性のある鋼板であれば、薄い板材で箱状に形成し、当接時に塑性変形することで衝撃を吸収するようなものにすればよい。
【0021】
アッパーフレーム3は、
図3に示すように、略矩形板状で中央が下方に緩やかに湾曲する座面部材31と、この座面部材31の車幅方向両側で車両前後方向に延びる一対の板状のシートクッション側サイドフレーム32とを備えている。
【0022】
図5及び
図6に示すように、車幅方向左側に位置するシートクッション側サイドフレーム32の中央前寄りには、リフタ操作部6が回転可能に取り付けられている。一方、
図4に示すように、リフタ操作部6の左右内側には、ピニオンギア(図示せず)が回転可能に取り付けられている。このピニオンギアは、外周に複数の歯部を等ピッチに有し、リフタ操作部6の回転に同期して回転するようになっている。
【0023】
また、ピニオンギアの近傍には、略扇形板状のセクタギヤ8がセクタギヤ用支軸8dにより基端側(鋭角な形状をなす側)を回転中心として回転可能に取り付けられている。さらに、上記セクタギヤ8の円弧状をなす外周には、ピニオンギアに噛み合う複数の歯部8aが並列されている。また、上記セクタギヤ8の略中央には、矩形状の貫通孔8bが形成されていて、この貫通孔8bの内周縁上方寄りには、略L字状のフック8cが一体に形成されている。セクタギヤ用支軸8dには、図示しない渦巻きバネが巻装されている。この渦巻きバネは、一端側がセクタギヤ用支軸8dに、他端側がフック8cにそれぞれ固定され、右側からの側面視でセクタギヤ8を時計回りに回転するように常時付勢している。また、セクタギヤ用支軸8dには、側面視で略C字状に湾曲したサポートプレート8eの一端が連結され、他端がピニオンギアの支軸8fに連結されている。このことで、車両の衝突時にセクタギヤ用支軸8dとピニオンギアの支軸8fとの間の距離が広がるのを規制してアッパーフレーム3が深く落ち込まないように構成されている。
【0024】
車幅方向右側に位置する後側リンク5bとセクタギヤ8との間には、水平方向に延びる帯状の連結リンク9が配設されている。この連結リンク9の一端側が連結リンク用後側支軸9aで後側リンク5bの上端に、他端側が連結リンク用前側支軸9bでセクタギヤ8の車両後方側に回動可能に連結されている。
【0025】
そして、アッパーフレーム3、ロアフレーム4、前側リンク5a及び後側リンク5bは平行リンクを構成していて、乗員Pがリフタ操作部6を操作すると、ピニオンギアの回転に伴うセクタギヤ8の一方向の回転(右側からの側面視で時計回りの回転)に連動して前側リンク5a及び後側リンク5bが車両前方に同期して回動し、アッパーフレーム3がロアフレーム4に対し車両前方に移動しながら上昇する一方、セクタギヤ8の他方向の回転(右側からの側面視で反時計回りの回転)に連動して前側リンク5a及び後側リンク5bが車両後方に同期して回動し、アッパーフレーム3がロアフレーム4に対し車両後方に移動しながら下降するようになっている。
【0026】
図3に示すように、シートバック1aのシートクッション1bとの連結部側には、シートバック1aの角度を調整する一対のリクライニング機構13が設けられている。
図1にも示すように、これら一対のリクライニング機構13は、車幅方向に長いリクライニングロッド14で連結されている。また、
図4及び
図5にも示すように、一対のシートクッション側サイドフレーム32の後端部には、一対のヒンジブラケット15がピン16によってそれぞれ固定されている。このことで、シートバックフレーム2は、一対のリクライニング機構13及びリクライニングロッド14を介して一対のヒンジブラケット15にそれぞれ回動可能に支持されている。
【0027】
図3に示すように、シートバック1aは、門形のシートバックフレーム2と、車幅方向に長い帯状のランバーサポート21とを有し、シートバックフレーム2等に
図2に示すクッション部分2aが支持されている。シートバックフレーム2は、車幅方向両側に位置する一対のシートバック側サイドフレーム25と、一対のシートバック側サイドフレーム25の上端部同士を連結する連結パイプ26とを有する。各シートバック側サイドフレーム25は、例えば鋼板をプレス成形したもので構成され、乗員Pの一般的な体型に合わせて車幅方向の間隔ができるだけ広く(例えば内側寸法で400mm以上に)設定されている。一対のシートバック側サイドフレーム25間は、例えば上下3列のバックスプリング28が連結されている。連結パイプ26の高さも、乗員Pの一般的な体型に合わせてできるだけ高く(例えばヒットポイントからトルソーラインに沿って625〜645mmに)設定されている。このことで、後突時に一般的な体型の乗員Pの背中がシートバックフレーム2内に効果的に沈み込みつつバックスプリング28によって乗員Pの衝撃を吸収するように構成されている。なお、ヒップポイントとは、JIS(日本工業規格)D4607?1977自動車室内寸法測定用三次元座位人体模型(3DM?JM50)の胴部と大腿部との回転中心で、人体の股関節に相当する点のことをいう。トルソーラインとは、上記人体模型の胴体背面の形状を形取った曲面板であるバックパッドの傾斜角度を測定するための棒であるトルソーバーの方向を表す。
【0028】
図1に示すように、一対のリクライニング機構13は、シートクッション1bの車幅方向両側に設けられ且つ一対のヒンジブラケット15の近傍においてシートバック1aの一対のシートバック側サイドフレーム25の回動角をそれぞれ付勢力に対抗しながら調整可能に構成されている。リクライニング機構13は、インターナルギヤ、一対のロックプレート、カム、後側ブラケット(いずれも図示せず)、レバー34、バネ固定部35、渦巻きバネ36、コイルバネ37等を有する。一方のリクライニング機構13は、レバー34に取り付けられて操作可能な操作レバー34a(
図2にのみ示す)を備えたものであり、コイルバネ37の付勢力に対抗する操作レバー34aの操作により作動してシートバック側サイドフレーム25の回動角を調節可能に構成されている。他方のリクライニング機構13は、操作レバー34aの操作力をリクライニングロッド14を介して受けて作動し、シートバック側サイドフレーム25の回動角を調節可能に構成されている。
【0029】
リクライニングロッド14には、レバー34の基端部が固定されている。バネ固定部35はヒンジブラケット15に固定され、バネ固定部35の突出部35aに渦巻きバネ36が外装されてその一端部が連結され、渦巻きバネ36の他端部が後側ブラケットに連結され、この渦巻きバネ36によりシートバック1aが
図6で反時計回りの前傾側へ付勢されている。
【0030】
コイルバネ37は、その両端部がレバー34とバネ固定部35に連結され、このコイルバネ37により、レバー34と共にリクライニングロッド14とカムとが
図6で反時計回りの方向に回動付勢され、その付勢力がカムから一対のロックプレートに伝達されて、一対のロックプレートが噛合位置側へ付勢されている。
【0031】
図1に示すように、リクライニングロッド14は、一対のリクライニング機構13同士を連結する車幅方向に長いものであり、一方のリクライニング機構13の操作レバー34aの操作力を一対のリクライニング機構13の一方から他方に伝達する機能を有する。このリクライニングロッド14は、例えばシートクッション1bに着座した一般的な体型の乗員Pの臀部の下端から骨盤の仙骨の上端までの間の高さ範囲、又は、車室内の所定のヒップポイントから上側へ100mmと下側へ150mmの間の高さ範囲に位置するように配置されている。例えば、リクライニングロッド14は、ヒップポイントから上側へ約40mmの高さに配置されている。リクライニングロッド14は、一対のリクライニング機構13同士を連結し、操作レバー34aの操作力を一対のリクライニング機構13の一方から他方へ伝達する、という機能を発揮するようになっている。
【0032】
そしてこのリクライニングロッドの車幅方向中央には、脆弱部を形成するための貫通孔50が設けられている。リクライニングロッド14は、金属又は硬質の合成樹脂で中空パイプ状に構成されているが、中実で構成してもよい。例えばSTKM11Aなどの比較的引っ張り強度の低い材料が適している。本実施形態では、貫通孔50は円形であり、その内径の最適範囲は、例えば同一外径のリクライニングロッド14において、板厚が、1.0mmの場合、貫通孔の内径30%〜50%程度で、1.2mmの場合は40%〜60%程度で、1.4mmの場合、50%〜70%程度となっている。貫通孔50の内径が大き過ぎると、後突時でないときでも乗員が加えた衝撃により意図せずリクライニングロッド14が折れ曲がるおそれがあり、小さ過ぎると、後突時に十分に折れ曲がらないおそれがある。中実の場合には、適度な荷重で折れ曲がるように貫通孔50の内径を大きくするとよい。貫通孔50は、キリ孔や潰し加工で設けられ、円形が適しているが、スリット、四角形、三角形、星形などの形状でもよい。また、貫通孔50の位置は、車両の後突時に上記シートクッション1b上の乗員Pが車両に対して相対的に移動する方向、つまり後方へ移動する方向に設けるのがよく、例えばシートバックフレーム2の傾きを固定した状態で水平方向に貫通させるとよい。また、リクライニングロッド14に貫通孔50を設けても一方の端部に加わった回転トルクを他方の端部へ伝達できるので、リクライニングロッド14としての機能を損ねることはない。このように、リクライニングロッド14を中空丸パイプで構成して軽量化を図ると共に、貫通孔50の方向を適切にすることで、脆弱部としての機能とトルク伝達機能とを両立させることができる。
【0033】
このように、リクライニングロッド14に貫通孔50を設けているだけなので、部品点数が増えることなく、組付工数も増えない。
【0034】
一方、
図3に示すように、ヘッドレスト1cは、シートバックフレーム2の上端側に取り付けられており、いわゆるアクティブヘッドレスト機構を有さない構成で上下方向にスライドさせて高さ調整可能となっている。具体的には、連結パイプ26の前面に固定されたヘッドレスト支持部40に門形のヘッドレストステー41が上下方向に挿通され、ロック部42で希望高さに調整できるようになっている。ヘッドレスト支持部40の車幅方向外側には門形のヘッドレスト下ブラケット43が固定されている。そして、
図7に示すように、このヘッドレスト1cは、従来のものに比べて高さが高く、一般的な体型の乗員Pが高さ調整したときに、その頭頂とヘッドレスト1cの頂部とがほぼ水平に並ぶように設定されている。そして乗員Pが着座したときの後頭部とヘッドレスト1cの前面との距離であるバックセットBが従来よりも小さく、例えば30mm程度となるように設定されている。なお、図示しないが、ヘッドレスト支持部40の前面にプレート状の補強ブラケットを設けたり、ヘッドレストステー41の上部に発泡樹脂よりなる補強フレームを設けたりしてもよい。本実施形態ではこのようにアクティブヘッドレスト機構を設けるのではなく、逆にヘッドレスト1cの剛性を高めるような構成となっている。
【0035】
−後突時の車両用シートの作動−
次に、本実施形態にかかる車両用シート1の車両後突時の作動について説明する。
【0036】
車両後突時として考えられるのは、自動車が後方から追突される場合が大部分であるが、後退走行時に車体の後方から衝突する場合も含まれる。
【0037】
車両後突時には、シートクッション1bに着座している乗員Pには車両の衝突の反動として慣性力が働く。これにより、乗員Pの背中はシートバック1aに沈み込む。このとき、本実施形態のシートバック1aにおいては、左右のシートバック側サイドフレーム25の間隔ができるだけ広く設定されているので、乗員Pの背中がスムーズにシートバック1aに沈み込む。
【0038】
そして、乗員Pの腰部に加わる荷重は、リクライニングロッド14にも加わる。このとき、リクライニングロッド14の車幅方向中央に、リクライニングロッド14の外径に対して適切な大きさの貫通孔50が設けられているので、リクライニングロッド14が適度に折れ曲がる。このため、リクライニングロッド14によって加わる乗員Pの腰部への衝撃が緩和される。
【0039】
一方、乗員Pの頭部は、走行時にはヘッドレスト1cからはバックセットBの分だけ離れているが、後突時の慣性力によってヘッドレスト1c側へ傾斜しようとする。
【0040】
しかし、乗員Pの背中及び腰部がシートバック1a内にスムーズに沈み込むと共に、バックセットBが小さく保たれているので、頭部はヘッドレスト1cに早い段階で当接する。しかも、ヘッドレスト1cの高さも乗員Pの頭頂とほぼ同じ高さに設定され、その剛性も高く確保されていることから頭部がヘッドレスト1cに確実に受け止められる。
【0041】
そして、後突時の乗員Pの荷重は、シートクッション1bにも加わり、ロアフレーム4の前後中間部が下方に撓んだり、シートクッション側サイドフレーム32の前後中間部が左右に広がるように撓んだりしてシートクッション1bが下方へ変形したとしても、サポートプレート8eによってセクタギヤ用支軸8dとピニオンギアの支軸8fとが連結されているので、両者間の距離が広がるのを規制してアッパーフレーム3がそれ以上深く落ち込まない。しかも、後側リンク5bの突起51がスライダー11上面から膨出するストッパ52に確実に当接してさらなる変形を防止するので、頭部が下方にずれてヘッドレスト1cによって十分に支えられないということはない。
【0042】
したがって、簡単な構成で車両の後突時にシートクッション1bの過度の沈み込みを抑制して後突時の乗員Pを守ることができる。
【0043】
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【0044】
すなわち、上記実施形態では、リクライニングロッド14を中空パイプ状に構成したが、中実で構成してもよい。中実の場合には、上記実施形態と同様の断面係数で適度な荷重で折れ曲がるように、リクライニングロッド14の外径及び貫通孔50の大きさを設定するとよい。
【0045】
上記実施形態では、貫通孔50を水平方向へリクライニングロッド14の中空部を通過して貫通させているが、一方の壁面のみを貫通させてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の断面係数となるようにリクライニングロッドの外径及び貫通孔50の大きさを設定するとよい。
【0046】
また、上記実施形態では、後側ブラケット5bの突起51がストッパ52に当接するようにしているが、突起51を設けなくても、後側ブラケット5bの一部がストッパ52に当接するようにしてもよい。また、上記ストッパ52は、ロアフレーム4の上面に設けた矩形板状のものとしたが、その形状は限定されず、直方体状や半球状でもよい。
【0047】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。