特開 2023-157032 車両用シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157032

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】車両用シート

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/427 20060101AFI20231019BHJP

   B60N 2/64 20060101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

B60N2/427

B60N2/64

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022066663

(22)【出願日】2022-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100122426

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 清志

(72)【発明者】

【氏名】矢動丸 裕介

(72)【発明者】

【氏名】植栗 友洋

【テーマコード（参考）】

3B087

【Ｆターム（参考）】

3B087CD04

3B087CD05

(57)【要約】

【課題】後面衝突時における鞭打ち傷害を低減する。
【解決手段】車両用シート１０では、クロスメンバ３８に鞭打ち傷害低減機構５０が設けられている。このため、後面衝突時に着座乗員Ｐが後側へ移動すると、後側への衝撃荷重Ｆがサポートプレート５２を介してクロスメンバ３８の長手方向中央部に入力され、クロスメンバ３８が低剛性部３８Ａを起点に曲げ変形して、クロスメンバ３８の長手方向中央部及びサポートプレート５２が後側へ変位する。よって、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２がクロスメンバ３８を乗り上げることが抑制されて、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２が後側へ変位した位置に維持される。したがって、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０に沿ってシートバック３０の上端側へずり上がることを抑制できる。よって、着座乗員Ｐの上体がずり上がることによって生じる、着座乗員Ｐの上体の後側への反りを抑制できると共に、着座乗員Ｐの頸部の折れを抑制できる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

着座乗員の背部を支持するシートバックと、
前記シートバックのシート幅方向両側部に設けられた一対のサイドフレームと、
シート幅方向に延在され、一対の前記サイドフレームに架け渡され、着座乗員の腰部を支持するクロスメンバと、
を備え、
前記クロスメンバは、
前記クロスメンバの長手方向両側部を構成し、前記クロスメンバの他の部分と比べて剛性の低い一対の低剛性部と、
シート前後方向を板厚方向とするプレート状に形成され、前記クロスメンバの前部に連結され、一対の前記低剛性部の間に配置されたサポート部と、
を有している車両用シート。

【請求項2】

前記サポート部は、前記クロスメンバに対してシート下側へ突出している請求項１に記載の車両用シート。

【請求項3】

前記クロスメンバが単一部材で構成されており、前記低剛性部の断面積が、前記クロスメンバの他の部分の断面積よりも小さい請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用シートに関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載の車両用シートでは、胸部支持手段がシートバックの上部に設けられており、骨盤上部支持手段がシートバックの下部に設けられている。車両の後面衝突時には、着座乗員の腰部の後側への移動が骨盤上部支持手段によって制限され、胸部支持手段が後側へ移動することで、着座乗員の胸部の後側への移動が許容される。すなわち、車両の後面衝突時には、胸部支持手段のみが移動して、着座乗員の上体が骨盤部を支点として後傾する。これにより、後面衝突時における着座乗員の頭部の移動量が大きくすることができる。その結果、着座乗員の頭部とヘッドレストとの隙間を減少することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－１８１４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記車両用シートでは、以下に示す点において改善の余地がある。すなわち、上記車両用シートでは、上述のように、着座乗員の腰部の後側への移動が骨盤上部支持手段によって制限されて、着座乗員の上体が骨盤部を支点として後傾するようになる。このとき、着座乗員の上体が、後側へ反りながら、シートバックに沿って上側へずり上がり、着座乗員の頭部がヘッドレストよりも上側へ突出する可能性がある。この場合には、ヘッドレストによる着座乗員の頭部に対する支持機能が低下し、頭部重量により着座乗員の頸部が後方側へ曲げられて、着座乗員に対する鞭打ち傷害が発生する可能性がある。

【0005】

本発明は、上記事実を考慮して、後面衝突時における鞭打ち傷害を低減することができる車両用シートを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、着座乗員の背部を支持するシートバックと、前記シートバックのシート幅方向両側部に設けられた一対のサイドフレームと、シート幅方向に延在され、一対の前記サイドフレームに架け渡され、着座乗員の腰部を支持するクロスメンバと、を備え、前記クロスメンバは、前記クロスメンバの長手方向両側部を構成し、前記クロスメンバの他の部分と比べて剛性の低い一対の低剛性部と、シート前後方向を板厚方向とするプレート状に形成され、前記クロスメンバの前部に連結され、一対の前記低剛性部の間に配置されたサポート部と、を有している車両用シートである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の１又はそれ以上の実施形態によれば、後面衝突時における鞭打ち傷害を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る車両用シートが適用された車両のキャビン内を模式的に示す車両右側から見た側面図である。

【図2】図１に示される車両用シートを示す車両前側から見た正面図である。

【図3】図２に示される右側の車両用シートを示す左側から見た側面図である。

【図4】図２に示される右側の車両用シートのシートバックの内部を示す上側から見た断面図（図２の４－４線断面図）である。

【図5】車両の後面衝突時における着座乗員の挙動を説明するための説明図である。

【図6】車両の後面衝突時における鞭打ち傷害低減機構の動作を説明するための左側から見た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて、本実施形態に係る車両用シート１０について説明する。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲは、車両用シート１０のシート前側を示し、矢印ＵＰはシート上側を示し、矢印ＲＨはシート右側（シート幅方向一方側）を示している。以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、シート上下方向、シート前後方向、シート左右方向を示すものとする。また、シート上側、シート前側、シート右側は、車両用シート１０が適用された車両（自動車）Ｖの車両上側、車両前側、車両右側にそれぞれ一致している。

【0010】

図１に示されるように、車両用シート１０は、車両ＶのキャビンＣ内の後部に配置される後席用のシートとして構成されている。図２に示されるように、車両用シート１０は、キャビンＣの後部の左部及び右部にそれぞれ配置されており、左右の車両用シート１０は、左右対称に構成されている。

【0011】

車両用シート１０は、着座乗員Ｐの尻部及び大腿部を支持するシートクッション２０と、着座乗員Ｐの背部を支持するシートバック３０と、着座乗員Ｐの頭部Ｐ１を支持するヘッドレスト４０と、を含んで構成されている。

【0012】

図２及び図３に示されるように、シートクッション２０は、車両Ｖのフロアパネルの上側に配置されて、フロアパネルに固定されている。シートクッション２０の内部には、シートクッション２０の骨格を構成するシートクッションフレーム２１が設けられている。シートクッションフレーム２１は、左右一対のクッション側サイドフレーム２２を有しており、クッション側サイドフレーム２２は、シート幅方向を板厚方向とし前後方向に延在された略長尺板状に形成されて、シートクッション２０のシート幅方向両側部に配置されている。一対のクッション側サイドフレーム２２の前端部の間には、図示しないフロントフレームが架け渡されており、フロントフレームによってクッション側サイドフレーム２２の前端部同士が連結されている。一対のクッション側サイドフレーム２２の後端部は、上側へ延出されて、後述するバック側サイドフレーム３２に連結されている。

【0013】

シートバック３０は、シートクッション２０の後端部の上側において、起立した状態で配置されている。シートバック３０の内部には、シートバック３０の骨格を構成するシートバックフレーム３１が、設けられている。シートバックフレーム３１は、左右一対のサイドフレームとしてのバック側サイドフレーム３２と、ロアフレーム３３と、アッパフレーム３５と、クロスメンバ３８と、を含んで構成されている。

【0014】

バック側サイドフレーム３２は、シート幅方向を板厚方向とし且つ上下方向に延在された略長尺板状に形成されて、シートバック３０の下部におけるシート幅方向両側部に配置されている。そして、前述したクッション側サイドフレーム２２の後端部が、バック側サイドフレーム３２の下端部に連結されている。ロアフレーム３３は、パイプ材によって構成されており、シート幅方向に沿って延在されている。ロアフレーム３３は、左右一対のバック側サイドフレーム３２の下側に配置されており、ロアフレーム３３の長手方向両端部が、サイドブラケット３４によってバック側サイドフレーム３２の下端部に連結されている。

【0015】

アッパフレーム３５は、パイプ材によって構成されており、正面視で下側へ開放された略逆Ｕ字形状に屈曲されている。アッパフレーム３５の長手方向両端部は、バック側サイドフレーム３２の上端部のシート幅方向内側に配置されて、バック側サイドフレーム３２に接合等によって連結されている。アッパフレーム３５の上端部のシート幅方向中間部には、前側において、左右一対のサポートブラケット３６が設けられている。サポートブラケット３６は、上下方向を軸方向とする略矩形筒状に形成されており、サポートブラケット３６の上端部が、アッパフレーム３５の上端部に接合等によって連結されている。サポートブラケット３６には、後述するヘッドレストを支持するヘッドレストサポート３７が設けられている。

【0016】

クロスメンバ３８は、シート幅方向に延在された略丸棒状に形成されている。クロスメンバ３８は、ロアフレーム３３の上側で且つ左右一対のバック側サイドフレーム３２の間に配置されており、クロスメンバ３８の長手方向両端部が、クッション側サイドフレーム２２の上部に固定されている。クロスメンバ３８は、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の後側に配置されている。具体的には、車両Ｖの後面衝突時に、着座乗員Ｐにおける骨盤部の上部がクロスメンバ３８を後側へ押圧するように、上下方向におけるクロスメンバ３８の位置が設定されている。なお、本実施の形態では、車両用シート１０に着座する着座乗員Ｐを、ＡＭ５０（米国人成人男性の５０パーセンタイル）のダミー人形としている。

【0017】

ヘッドレスト４０は、シートバック３０の上端部のシート幅方向中央部に設けられており、シートバック３０から上側へ突出している。ヘッドレスト４０の内部には、略長尺棒状のステー４１が設けられている。ステー４１は、正面視で下側へ開放された略逆Ｕ字形状に屈曲されており、ステー４１の長手方向両端部がヘッドレスト４０から下側へ突出している。そして、ステー４１の長手方向両端部が、シートバック３０のヘッドレストサポート３７内に上側から挿入されて、ヘッドレスト４０がシートバック３０に支持されている。

【0018】

図２～図４に示されるように、前述したシートバック３０のクロスメンバ３８には、車両Ｖの後面衝突時に、着座乗員Ｐの頸部の負荷を軽減して、鞭打ち傷害を低減する、鞭打ち傷害低減機構５０が設けられている。鞭打ち傷害低減機構５０は、クロスメンバ３８に形成された左右一対の低剛性部３８Ａと、サポート部としてのサポートプレート５２と、を含んで構成されている。

【0019】

左右一対の低剛性部３８Ａは、クロスメンバ３８における長手方向両側部分に設けられており、低剛性部３８Ａの断面積が、クロスメンバ３８における低剛性部３８Ａ以外の部分（以下、この部分を一般部３８Ｂという）の断面積と比べて小さく設定されている。具体的には、クロスメンバ３８には、低剛性部３８Ａが設けられた部位おいて、切欠部３８Ｃ（図４参照）が形成されており、切欠部３８Ｃは、前側へ開放された凹状に形成されると共に、平面視で略半円状に湾曲している。これにより、低剛性部３８Ａの剛性が、一般部３８Ｂの剛性と比べて低く設定されている。低剛性部３８Ａは、着座乗員Ｐの骨盤部の幅方向両側部の後側に位置している。そして、車両Ｖの後面衝突時に後側への衝撃荷重が着座乗員Ｐからクロスメンバ３８に入力されたときには、クロスメンバ３８が低剛性部３８Ａを起点に曲げ変形して、クロスメンバ３８の長手方向中央部が後側へ変位するように、低剛性部３８Ａの機械的強度が設定されている（図４において２点鎖線にて示されたクロスメンバ３８を参照）。

【0020】

サポートプレート５２は、前後方向を板厚方向とする略矩形プレート状に形成されている。サポートプレート５２は、クロスメンバ３８の長手方向中央部の前側に配置されており、サポートプレート５２の上端部が接合等によってクロスメンバ３８に連結されている。すなわち、サポートプレート５２は、左右一対の低剛性部３８Ａの間に配置されており、サポートプレート５２の下部が、クロスメンバ３８から下側へ突出している。そして、車両Ｖの後面衝突時に後側への衝撃荷重が着座乗員Ｐからサポートプレート５２に入力されたときには、サポートプレート５２によってクロスメンバ３８の低剛性部３８Ａが捩じれ変形するように、低剛性部３８Ａの機械的強度が設定されている。

【0021】

（作用効果）
次に、車両Ｖの後面衝突時における着座乗員Ｐの挙動を説明しつつ、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0022】

図５の上段図に示されるように、着座乗員Ｐの着座姿勢では、着座乗員Ｐの上体が尻部の上側に位置しているため、着座乗員の重心位置が、着座乗員Ｐの尻部の上側付近に位置する。このため、体重による下側への荷重が、主として、着座乗員Ｐの尻部からシートクッション２０の後部に作用する（図５の上段図の矢印Ｇ参照）。そして、車両Ｖの後面衝突時には、慣性力によって着座乗員Ｐが車両用シート１０に対して後側へ移動する。これにより、後面衝突の初期では、主として、後側への衝撃荷重Ｆが、着座乗員Ｐからシートバック３０の下部に作用する。このため、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２（骨盤部）からシートバック３０の下端部に衝撃荷重Ｆが作用する。具体的には、衝撃荷重Ｆがシートバック３０のクロスメンバ３８に作用する。

【0023】

ここで、車両用シート１０のクロスメンバ３８において、仮に、鞭打ち傷害低減機構５０（低剛性部３８Ａ及びサポートプレート５２）を省略した場合には、クロスメンバ３８の剛性が高くなる。このため、後側への衝撃荷重Ｆがクロスメンバ３８に入力されても、クロスメンバ３８の変形が抑制される。これにより、図５の下段図に示されるように、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２がクロスメンバ３８を乗り上げて、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０に沿ってシートバック３０の上端側へずり上がるようになる。具体的には、図５の下端図の実線にて示される着座乗員Ｐの上体がずり上がり、２点鎖線にて示される着座乗員Ｐの上体に遷移する。また、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０の上端側へずり上がると、後側への衝撃荷重Ｆが着座乗員Ｐの上体からシートバック３０の上部にも作用する。これにより、シートバック３０がシートクッション２０に対して後傾する。

【0024】

着座乗員Ｐの上体がシートバック３０に沿ってシートバック３０の上端側へ移動し、且つシートバック３０が後傾すると、着座乗員Ｐの上体が後側へ反るようになる。これにより、着座乗員Ｐの頭部Ｐ１が頸部を中心に後側（図５の下段図の矢印Ａ方向側）へ回転するように変位する（図５の下段図の１点鎖線にて示される着座乗員Ｐの頭部Ｐ１を参照）。すなわち、着座乗員Ｐの頭部Ｐ１が変位することで、着座乗員Ｐの頸部が折れ曲がるようになる。また、このときには、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０の上端側へずれているため、着座乗員Ｐの頭部がヘッドレスト４０の上側へ変位するようになる。以上により、車両用シート１０のクロスメンバ３８において、仮に、低剛性部３８Ａ及びサポートプレート５２を省略した場合には、車両Ｖの後面衝突時において、着座乗員Ｐの頭部に対するヘッドレスト４０の支持機能が低下して、着座乗員Ｐに対して鞭打ち傷害が発生する可能性がある。

【0025】

これに対して、本実施形態の車両用シート１０では、クロスメンバ３８に鞭打ち傷害低減機構５０が設けられている。このため、図４及び図６に示されるように、車両Ｖの後面衝突初期に慣性力によって着座乗員Ｐが後側へ移動すると、後側への衝撃荷重Ｆがサポートプレート５２を介してクロスメンバ３８の長手方向中央部に入力される。これにより、クロスメンバ３８が低剛性部３８Ａを起点に曲げ変形して、クロスメンバ３８の長手方向中央部及びサポートプレート５２が、後側へ変位する（図４及び図６において２点鎖線にて示されるクロスメンバ３８及びサポートプレート５２参照）。

【0026】

また、サポートプレート５２では、下端部がクロスメンバ３８よりも下側へ突出している。このため、後側への衝撃荷重Ｆがサポートプレート５２に入力されると、サポートプレート５２が、左側から見て、クロスメンバ３８を中心に反時計回り（図６の矢印Ｂ方向側）に回動するように、低剛性部３８Ａが捩じれ変形する。これにより、サポートプレート５２が側面視で下側へ向かうに従い後側へ傾斜するように傾くと共に（図６において２点鎖線にて示されるサポートプレート５２参照）、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の一部がクロスメンバ３８の長手方向中央部の下側へ位置するように、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の角度が変更される。その結果、後側へ変位した着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の位置がクロスメンバ３８及びサポートプレート５２によって維持される。

【0027】

以上により、本実施形態の車両用シート１０によれば、後面衝突時おいて、後側へ変位した着座乗員Ｐの腰部Ｐ２をその位置に維持して、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０に沿ってシートバック３０の上端側へずり上がることを抑制できる。これにより、着座乗員Ｐの上体がずり上がることによって生じる、着座乗員Ｐの上体の後側への反りを抑制できると共に、着座乗員Ｐの頸部の折れを抑制できる。また、このときには、着座乗員Ｐのずり上がりが抑制されるため、着座乗員Ｐの頭部Ｐ１がヘッドレスト４０の前側に位置した状態が維持される。したがって、ヘッドレスト４０によって着座乗員Ｐの頭部Ｐ１を後側から支持することができる。以上により、本実施形態の車両用シート１０によれば、後面衝突時における鞭打ち傷害を低減することができる。

【0028】

また、本実施の形態では、上述のように、前後方向を板厚方向とする略矩形プレート状のサポートプレート５２がクロスメンバ３８の長手方向中央部に設けられている。これにより、後面衝突時に着座乗員Ｐの腰部Ｐ２をサポートプレート５２によって効率よく受け止めて、着座乗員Ｐからシートバック３０に作用する衝撃荷重Ｆをサポートプレート５２によってクロスメンバ３８の長手方向中央部に良好に伝達することができる。したがって、クロスメンバ３８を低剛性部３８Ａの部位において良好に曲げ変形させて、クロスメンバ３８の長手方向中央部を後側へ変位させることができる。

【0029】

また、サポートプレート５２をクロスメンバ３８の長手方向中央部に設けることで、サポートプレート５２によってクロスメンバ３８の長手方向中央部を補強することができる。これにより、後面衝突時に、クロスメンバ３８の長手方向中央部が曲げ変形することを抑制し、クロスメンバ３８を低剛性部３８Ａの部位において一層良好に曲げ変形させることができる。

【0030】

また、サポートプレート５２は、クロスメンバ３８から下側へ突出している。このため、後面衝突時に衝撃荷重Ｆがサポートプレート５２に入力されると、サポートプレート５２によって、クロスメンバ３８の長手方向中央部に回転モーメントを発生させることができる。これにより、クロスメンバ３８を捩じり変形させて、サポートプレート５２を傾けることができる。具体的には、サポートプレート５２が側面視で下側へ向かうに従い後側へ傾斜するように傾く。その結果、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の一部がクロスメンバ３８の長手方向中央部の下側へ位置するように、着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の角度が変更される。したがって、後側へ変位した着座乗員Ｐの腰部Ｐ２の位置をサポートプレート５２によって効果的に維持することができる。その結果、着座乗員Ｐの上体がシートバック３０に沿って上端側へずれることを効果的に抑制できる。

【0031】

また、クロスメンバ３８は、単一部材で構成されており、低剛性部３８Ａの断面積が一般部３８Ｂの断面積よりも小さく設定されている。すなわち、クロスメンバ３８に切欠部３８Ｃを形成することで、低剛性部３８Ａをクロスメンバ３８に設けることができる。したがって、クロスメンバ３８を簡易な構成にすることができると共に、車両用シート１０のコストダウンに寄与することができる。

【0032】

なお、本実施の形態では、クロスメンバ３８が単一部材によって構成されている。これに代えて、低剛性部３８Ａと一般部３８Ｂとを別部材で構成して、両者を連結することで、クロスメンバ３８を形成してもよい。

【0033】

また、本実施の形態では、鞭打ち傷害低減機構５０が車両Ｖの後席用シートに適用された例を示したが、鞭打ち傷害低減機構５０を車両Ｖの前席用シートに適用してもよい。

【符号の説明】

【0034】

１０ 車両用シート
３０ シートバック
３２ バック側サイドフレーム（サイドフレーム）
３８ クロスメンバ
３８Ａ 低剛性部
５２ サポートプレート（サポート部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】