JP2005153839A - 車両用シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 確実に乗員を拘束することができると共に、側面衝突時に車体側面が車室内側に侵入してくることを確実に抑制することができる車両用シート装置を提供する。
【解決手段】 車両用シート装置は、シートバックの側面と車体側面３とを連結するシートバック側連結部材１５及び車体側連結部材１６を備え、車体側連結部材１６の連結点を、ショルダーアンカポイント１３の高さ位置と略一致するように配置すると共に、シートバック側連結部材１５の連結点を、シートバックの内部に配置されるシートバックフレーム７を構成する車幅方向に延在するアッパーフレーム８，ロウワーフレーム９と独立して垂直方向に延在する外側垂直フレーム１１及び車幅方向強度部材１２を連結する車幅方向強度部材１２の高さ位置と略一致するように配置し、シートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とを通常時には非連結状態とし、衝突時には連結状態とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車、建設機械及び農業機械といった各種車両に搭載される座席に、シートベルトが設けられた車両用シート装置に関する。

従来、自動車、建設機械及び農業機械といった各種車両に搭載される座席としての車両用シート装置としては、ショルダーベルトがシートバックと共に移動可能とされ、ショルダーベルトに掛かる張力を車体側面に伝達する技術が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。

この特許文献１において、車両用シート装置のシートバックは、サイドドア側上部にショルダーベルトが挿通されたガイドを有し、ショルダーベルトが乗員に良好な状態でフィットするように構成されている。また、この車両用シート装置は、ショルダーベルトの上部が、車体側面のいわゆるＢピラー（センターピラー）に取り付けられたスリップジョイントに係合されており、ショルダーベルトの下部が、Ｂピラーの下部に配設されたリトラクタに達している。したがって、この車両用シート装置は、前面衝突時に、車体前方へ移動しようとする乗員を拘束するためにショルダーベルトにかかるスリップジョイント側の荷重が車体側面に伝達されるように構成されている。
特開２０００−１４２３０３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術をはじめとする従来の車両用シート装置は、シートバックと車体側面との間がショルダーベルト上部のウエビングを介してしか繋がっていないので、側面衝突時に車体側面が車室内側に侵入してくるような車幅方向の荷重に対しては、ショルダーベルト上部のウエビングが弛んでしまうと、荷重を伝達することができないという問題があった。

本発明に係る車両用シート装置は、ショルダーベルトがシートバックに接続され、当該シートバック内部に、車体側の外側垂直フレームと、車両内部側の内側垂直フレームと、車幅方向に延在して外側垂直フレームと内側垂直フレームとを接続する車幅方向フレームと、当該車幅方向フレームとは独立して外側垂直フレームと内側垂直フレームとを接続する車幅方向強度部材とを有するシートバックフレームとが配置されている。また、この車両用シート装置は、シートバックの側面と車体側面とを連結する連結状態、又は、前記シートバックの側面と前記車体側面とを連結しない非連結状態となる連結部材と、車両の衝突を検出する衝突検出手段と、衝突検出部からの信号に基づいて、車両の衝突が発生していない場合には連結部材を非連結状態とし、車両の衝突が発生した場合には連結部材を連結状態とする制御手段とを備える。

このような車両用シート装置は、連結部材の車体側面側の連結点を、シートバックの上部のショルダーアンカポイントと高さ位置が略一致するように配置すると共に、連結部材のシートバック側の連結点を、車幅方向強度部材の高さ位置と略一致するように配置することにより、上述の課題を解決する。

本発明に係る車両用シート装置によれば、連結部材の車体側面側の連結点を、シートバックの上部のショルダーアンカポイントと高さ位置が略一致するように配置すると共に、連結部材のシートバック側の連結点を、車幅方向強度部材の高さ位置と略一致するように配置して構成されているので、衝突時には、シートバックの側面と車体側面とが連結状態とし、前面衝突時にシートバック側と車体側とが連結することにより、ショルダーベルトの上部からショルダーアンカポイントに伝達される車両前方への荷重の大部分を車体側面に伝達することができる。したがって、この車両用シート装置によれば、シートベルトの単独の強度に拘わらず、ショルダーアンカポイントの前方移動を抑制して、確実に着座者を拘束することができる。また、この車両用シート装置によれば、側面衝突が発生した場合に、車体側面に印加された荷重を、略同一高さ位置に設けられた車体側の連結点、シートバック側の連結点を介して、車幅方向強度部材に伝達することができるので、車体側面が車両内部に侵入することを抑制することができる。

以下、本発明を適用した第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
本発明は、例えば図１〜図５に示すように構成された第１実施形態に係る車両用シート装置に適用される。

［車両用シート装置の構成］
この車両用シート装置は、図１に車両内部の斜視図を示すように、３点式のシートベルト１を有したベルトインシートとして構成される。この車両用シート装置は、シートバック２の側面と車体側面３とを連結する連結部材４と、衝突を検出する衝突検出部５と、この衝突検出部５からの信号に基づいて、通常時には連結部材４を非連結状態とする一方で、衝突時には連結部材４を連結状態とする制御部６とを備える。

図２にシートバック２の内部に配置されるシートバックフレーム７の要部斜視図、図３に当該シートバックフレーム７を前面から見た場合の平面図を示すように、シートバックフレーム７は、車幅方向に延在する車幅方向フレームとしてのアッパーフレーム８及びロウワーフレーム９と、垂直方向に延在する内側垂直フレーム１０及び外側垂直フレーム１１とから構成される。さらに、シートバックフレーム７は、内側垂直フレーム１０と外側垂直フレーム１１とを連結するように斜め方向に延在する車幅方向強度部材１２を備える。この車幅方向強度部材１２は、車幅方向のアッパーフレーム８及びロウワーフレーム９と独立して、左右の内側垂直フレーム１０と外側垂直フレーム１１とを連結する。

外側垂直フレーム１１の上部前面には、ショルダーアンカポイント１３として、シートベルト１を挿通するスルーリング１４が固設されている。また、ショルダーアンカポイント１３と高さ位置が略一致する外側垂直フレーム１１の上部外側面には、連結部材４のうちの車両用シート装置側の一方の部材であるシートバック側連結部材１５が取り付けられる。このシートバック側連結部材１５は、図１に示す車体側面３に取り付けられた連結部材４のうちの他方の部材である車体側連結部材１６と連結される。

したがって、車両用シート装置は、図３に示すように、連結部材４の車体側面３側の連結点の高さ位置と、ショルダーアンカポイント１３の高さ位置とが、略一致することになる。また、外側垂直フレーム１１の上部外側に位置するシートバック側連結部材１５は、当該外側垂直フレーム１１と車幅方向強度部材１２との連結点と略一致する位置まで延在して取り付けられている。

さらに、シートバックフレーム７は、図３に示すように、下端でシートバック２を前後傾させるリクライナー２２に取り付けられる。リクライナー２２は、当該車両用シート装置を前後移動させるスライドレール２３に取り付けられる。また、スライドレール２３は、車体のフロア２４に取り付けられる。

そして、シートベルト１は、図２及び図３に示すように、シートバック２の内部に固設されたリトラクタ１７から巻き出され、スルーリング１４によって折り返される。シートベルト１は、ショルダーベルト部１８と、スライドレール２３に取り付けられたバックル２０と連結されるタング１９によって折り返されることによって形成されるラップベルト部２１とに大別され、ラップベルト部２１の終端が、スライドレール２３に取り付けられる。

このような車両用シート装置において、シートバック側連結部材１５、外側垂直フレーム１１及びアッパーフレーム８は、図４（ａ）に車両用シート装置を上から見た場合の断面図を示すような構成となっている。すなわち、中空パイプ状のアッパーフレーム８は、外側垂直フレーム１１に貫通させて固定した状態とされ、内部にガスシリンダー２７が挿入され、シートバック側連結部材１５のハウジング２５におけるフランジ部で固定した状態とされる。そして、シートバック側連結部材１５は、ガス発生剤２８を内蔵したガスシリンダー２７に、一端がピストンの役割をする連結ロッド２６を挿入し、ガスシリンダー２７の開口部をハウジング２５に穿設されたフランジ部の孔に一致させて固定した状態となる。このように構成された車体側面３側の連結部材４は、シートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とを連結させる場合には、図４（ｂ）示すように、ガス発生剤２８からのガスの発生に応じて連結ロッド２６をガスシリンダー２７の開口側へと瞬時に押し出し、ハウジング２５に穿設された孔から突出させ、シートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とを連結される。

また、車体側連結部材１６は、図５に断面図を示すように、例えば車体高さ方向に並設された複数の格子３０を有するパネル部材２９で構成される。このパネル部材２９は、当該車両用シート装置の前後移動とシートバック２の前後傾とにともなってシートバック側連結部材１５が移動可能とされる範囲の車体側面３に取り付けられて構成されている。また、パネル部材２９は、各格子３０の間隔が、シートバック側連結部材１５の連結ロッド２６の径よりも若干広めに設定されている。更に、パネル部材２９は、格子３０間に連結ロッド２６が挿入されるときに、当該パネル部材２９が車体前方へ滑ることを可能とするための傾斜部が各格子３０に付設されている。

［車両用シート装置の動作］
つぎに、上述したように構成された車両用シート装置において、車両衝突時に連結部材４を連結状態とする動作手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。

この車両用シート装置は、先ずステップＳ１において、衝突検出部５によって車両の衝突判定を行う。この衝突判定は、例えば、衝突検出部５に接続されて搭載された加速度センサによって検出された加速度に基づいて、衝突検出部５により衝突エネルギー成分を求め、当該衝突エネルギーと所定閾値とを比較して、衝突エネルギーが所定閾値を越えた場合に、車両の衝突が発生したと判定してステップＳ２に処理を進める。また、車両用シート装置は、衝突エネルギーが所定閾値を越えていないと判定した場合には、シートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とが連結されていない非連結状態に連結部材４を保持する。

次のステップＳ２において、制御部６は、ステップＳ１で車両の衝突が発生したと判定されたことに応じて、連結部材４を連結状態とする作動が完了していないか否かを判定する作動判定をする。ここで、制御部６は、連結部材４を連結状態とする作動が完了していると判定した場合には、ステップＳ１からの処理を繰り返し、連結部材４を連結状態とする作動が完了していないと判定した場合には、ステップＳ３へと処理を移行する。

次のステップＳ３において、制御部６は、シートバック側連結部材１５をＯＮ状態とする。すなわち、制御部６は、ガスシリンダー２７の内部のガス発生剤２８に点火して連結ロッド２６を押し出し、当該連結ロッド２６をシートバック側連結部材１５から車体側連結部材１６の格子３０間に挿し込むように動作させることにより、車体側面３とシートバック２の側面とを連結状態とする。

［衝突時における車体側面に発生する荷重］
つぎに、車両の衝突時において車両用シート装置と車体側面３とに発生する荷重について、図７及び図８を用いて説明する。

車両用シート装置において、車両が前面衝突した時には、図７中矢印Ｆで示すように、車両前方へと移動しようとする乗員の胸を拘束するショルダーベルト部１８から、シートバック２の上部のショルダーアンカポイント１３に掛かる荷重が、シートバック側連結部材１５の連結ロッド２６から、車体側連結部材１６へと伝達される。

ここで、ショルダーアンカポイント１３と車体側の連結点は、上述したように、高さ位置が略一致しているので、矢印Ｆで示す荷重に対する反力の大部分は、車体側面３によって吸収することになる。したがって、車両用シート装置は、シートバックフレーム７からリクライナー２２及びスライドレール２３で吸収する必要がある荷重Ｆ１を小さくすることができる。

一方、側面衝突時には、図８中矢印Ｆで示すように、車体側面３が車室内側に侵入しようとする荷重Ｆ１０は、車両用シート装置の下部において、フロア２４によって、一部の荷重Ｆ１１が吸収されるのに加え、車両用シート装置の上部において、車体側連結部材１６からシートバック側連結部材１５へと伝達される荷重Ｆ１２となる。

ここで、外側垂直フレーム１１と車幅方向強度部材１２との連結点は、上述したように、シートバック側連結部材１５の取り付け高さ位置と略一致しているので、荷重Ｆ１０から荷重Ｆ１１を差し引いた荷重であって、車両用シート装置の上部における荷重Ｆ１２は、車体側連結部材１６、シートバック側連結部材１５を介して、荷重Ｆ１３となって車幅方向強度部材１２へとスムーズに伝達されることになる。したがって、車両用シート装置は、垂直フレーム１０及び外側垂直フレーム１１にかかる荷重を少なくすることにより、シートバックフレーム７の変形を少なくして車体側面３の車室内側への侵入を確実に抑制する。

［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態に係る車両用シート装置によれば、車体側連結部材１６とショルダーアンカポイント１３との高さ位置を略同一とすると共に、シートバック側連結部材１５と車幅方向強度部材１２の上部との高さ位置を略同一としたので、前面衝突時にシートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とが連結することにより、ショルダーベルト部１８の上部からショルダーアンカポイント１３に伝達される車両前方への荷重の大部分を車体側面３に伝達することができる。したがって、この車両用シート装置によれば、シートベルト１の単独の強度に拘わらず、ショルダーアンカポイント１３の前方移動を抑制して、確実に着座者を拘束することができる。

また、この車両用シート装置によれば、側面衝突が発生した場合に、車体側面に印加された荷重を、略同一高さ位置に設けられた車体側連結部材１６、シートバック側連結部材１５を介して、当該シートバック側連結部材１５の高さ位置と略同一の車幅方向強度部材１２に伝達することができるので、車体側面３が車両内部に侵入することを抑制することができる。

なお、この車両用シート装置は、車両の衝突が発生していない場合には、シートバック側連結部材１５と車体側連結部材１６とが非連結状態となっているので、シートベルト１の移動時やドアの開閉動作時に連結部材４が支障となることはない。

更に、この車両用シート装置によれば、シートバック２の移動や調整を行うことによってシートバック側連結部材１５がシートバック２の移動範囲内で移動する場合であっても、車体側連結部材１６をシートバック側連結部材１５の移動可能範囲に取り付けたので、車両衝突時に連結ロッド２６を確実に格子３０間に挿入させることができ、車体側連結部材１６とシートバック側連結部材１５とを確実に連結状態にして着座者を拘束することができる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係る車両用シート装置について説明する。なお、この第２実施形態の説明では、上述の第１実施形態と同様の部分については同一の符号及び同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。

この第２実施形態に係る車両用シート装置は、リトラクタ１７に、所定量だけシートベルト１を瞬時に巻き取ることを可能とするためのベルトプリテンショナーを装備しているものである。

第２実施形態に係る車両用シート装置は、図９に示すような処理を経ることにより、衝突時に連結部材４を連結状態とする。まず、車両用シート装置においては、第１実施形態として示した車両用シート装置と同様に、ステップＳ１における衝突判定、ステップＳ２における作動判定、及びステップＳ３における車体側面３とシートバック２の側面との連結を行う。

そして、車両用シート装置においては、ステップＳ１１において、制御部６により、リトラクタ１７に装備された図示しないベルトプリテンショナーを作動させる。このとき、シートベルト１は、ベルトプリテンショナーが作動することによって所定量だけ引き込まれる。しかしながら、車両用シート装置においては、乗員の胸の部分におけるベルトの弛みが巻き取られて大きなベルト張力が発生し始める前に、ショルダーアンカポイント１３を有するシートバック２を車体側面３に連結することができているので、乗員の胸の部分が移動する事態を確実に防止することができる。

このような第２実施形態に係る車両用シート装置によれば、所定量だけシートベルト１を瞬時に巻き取ることを可能とするためのベルトプリテンショナーがリトラクタ１７に装備されており、衝突時に連結部材４を連結させた後、ベルトプリテンショナーを作動させる。これにより、この車両用シート装置によれば、衝突時に、ベルトプリテンショナーが作動することによって乗員の胸の部分におけるベルトの弛みが巻き取られて大きなベルト張力が発生し始める前に、ショルダーアンカポイント１３を有するシートバック２を車体側面３に連結することができる。したがって、この車両用シート装置においては、乗員の胸の部分が移動する事態を確実に防止することができ、着座者を確実に拘束することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置の構成を説明するための車両内部の斜視図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置を構成するシートバックフレームの構成を示す要部斜視図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置を構成するシートバックフレームの構成を示す平面図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置を構成する連結部材のうち一方の部材であるシートバック側連結部材の構成を説明するためのシートバックフレームの断面図であって、（ａ）はガスシリンダー内にガスを発生させる前の様子を示す図であり、（ｂ）はガスシリンダー内にガスを発生させた後の様子を示す図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置を構成する連結部材のうち他方の部材である車体側連結部材の構成を示す断面図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置において衝突時に連結部材を連結状態とする際の処理手順を示すフローチャートである。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置の側面図であって、前面衝突時における当該車両用シート装置と車体側面とに発生する荷重の流れについて説明するための図である。 本発明を適用した第１実施形態に係る車両用シート装置を構成するシートバックフレームの構成を示す平面図であって、側面衝突時における当該車両用シート装置と車体側面とに発生する荷重の流れについて説明するための図である。 本発明を適用した第２実施形態に係る車両用シート装置において衝突時に連結部材を連結状態とする際の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ シートベルト
２ シートバック
３ 車体側面
４ 連結部材
５ 衝突検出部
６ 制御部
７ シートバックフレーム
８ アッパーフレーム
９ ロウワーフレーム
１０ 内側垂直フレーム
１１ 外側垂直フレーム
１２ 車幅方向強度部材
１３ ショルダーアンカポイント
１５ シートバック側連結部材
１６ 車体側連結部材
１７ リトラクタ
１８ ショルダーベルト部
２６ 連結ロッド
２７ ガスシリンダー
２９ パネル部材
３０ 格子

Claims (3)

1. ショルダーベルトがシートバックに接続された車両用シート装置において、
   前記シートバックの側面と車体側面とを連結する連結状態、又は、前記シートバックの側面と前記車体側面とを連結しない非連結状態となる連結部材と、
   車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
   前記衝突検出部からの信号に基づいて、車両の衝突が発生していない場合には前記連結部材を非連結状態とし、車両の衝突が発生した場合には前記連結部材を連結状態とする制御手段と、
   前記シートバックの内部に配置され、車体側の外側垂直フレームと、車両内部側の内側垂直フレームと、車幅方向に延在して前記外側垂直フレームと前記内側垂直フレームとを接続する車幅方向フレームと、当該車幅方向フレームとは独立して前記外側垂直フレームと前記内側垂直フレームとを接続する車幅方向強度部材とを有するシートバックフレームとを備え、
   前記連結部材の前記車体側面側の連結点は、前記シートバックの上部のショルダーアンカポイントと高さ位置が略一致するように配置され、
   前記連結部材の前記シートバック側の連結点は、前記車幅方向強度部材の高さ位置と略一致するように配置されていること
   を特徴とする車両用シート装置。
2. 前記連結部材の車体側連結部材は、当該連結部材のシートバック側連結部材が移動可能な範囲の車体側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート装置。
3. 所定量だけシートベルトを巻き取るベルトプリテンショナーを更に備え、
   前記制御手段は、車両の衝突が発生した時に、前記連結部材を連結させた後、前記ベルトプリテンショナーを作動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート装置。
   

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