JP2009107571A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】車両が追突されたときにヘッドレストによって乗員の頭部を速やかに支持することが可能な車両用シートを提供する。
【解決手段】シートバック１２は、シートバックフレーム３０と、面ばね構体３１と、シートバックフレーム３０の上端に配置されたヘッドレストを有している。面ばね構体３１は、左右一対のサイドワイヤ６０，６１と、水平方向に延びる複数本の横張ワイヤ６３とを備えている。シートバックフレーム３０と面ばね構体３１との間に、接続ワイヤ７１，７２，７３，７４が設けられている。接続ワイヤ７１，７２，７３，７４の第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａと第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂは、車両が追突されたときに乗員からシートバック１２に入力する荷重によって、シートバックフレーム３０または面ばね構体３１から外れることが可能な可脱部を構成している。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ヘッドレストを有する車両用シートに関する。

車両が追突されたときに乗員の頭部を速やかに拘束するために、追突の瞬間にヘッドレストを前方に移動させることが可能なヘッドレスト駆動装置が提案されている。例えば下記特許文献１に開示されているように、ヘッドレストのステーを支持するブラケットの下部に連結部材を設け、この連結部材に受圧部材を取付けたヘッドレスト装置が知られている。この従来例は、衝突によって乗員がシートバックに押し付けられたとき、受圧部材が後方に押されることによって連結部材が駆動され、ヘッドレストが前方に移動するようになっている。

また、下記特許文献２に開示されているように、受圧部材をシートバックのＳ字スプリング（Ｓばね）の上方に配置したヘッドレスト駆動装置も提案されている。この従来例は、受圧部材をヘッドレストホルダブラケットの下部に固定し、追突時に乗員からシートバックに入力する荷重によって前記受圧部材が後方に押されることにより、ヘッドレストが前方に移動するように構成されている。

ヘッドレスト駆動装置を備えた車両用シートは、追突時に例えば図７に示すような挙動を示すことが知られている。図７において実線で示す特性曲線Ａは、乗員の頭部の後方への移動量（Ｘ移動量）を時間の経過と共に示している。図７において破線で示す特性曲線Ｂはヘッドレストの後方への移動量（Ｘ移動量）を時間の経過と共に示している。特性曲線Ａ，Ｂが交差するＣ点において、乗員の頭部がヘッドレストに接することになる。

ヘッドレスト駆動装置を備えた車両用シートでは、ヘッドレストのＸ移動量の増加が比較的少ないフラットな部分Ｆ（図７に示す）を得ることができる。このフラットな部分Ｆによって、乗員の頭部がヘッドレストに接するまでの時間（追突からＣ点に至るまでの時間）を短くすることができる。

また特許文献３に開示されている車両用シートのように、シートバックフレームの上部と面ばね構体の上部とを連結する接続部材に衝撃吸収部を設けることも提案されている。この特許文献３によれば、追突時に乗員を後方に移動させやすくすることができると説明されている。
特開平１１−２６８５６６号公報 特開２００１−５８５３３号公報 特開２００７−１０６３７８号公報

特許文献１，２のように、シートバックにヘッドレスト駆動装置が組込まれた車両用シートは、ヘッドレスト駆動装置の分だけシートの重量が増加する。またヘッドレスト駆動装置は構造が複雑であり、シートのコストが高くなる原因となる。

特許文献３のようにシートバックの上部に設けられた接続部材に衝撃吸収部が配置されている従来例では、追突時に乗員の腰部付近から比較的大きな荷重がシートバックの下半部に入力しても、衝撃吸収部を有効に機能させることができない。このためシートバックに入力する荷重によってシートバックが後方に移動し、それに伴いヘッドレストも後方に移動してしまうため、可動式ヘッドレストと同じような頭部支持機能を果たすことができない。

従って本発明の目的は、ヘッドレスト駆動装置と比較して簡単な構造でありながら、追突時に乗員の頭部を速やかに支持することができるヘッドレストを備えた車両用シートを提供することにある。

本発明の車両用シートは、乗員が着座する座部と、前記座部の後部に設けられ、左右一対のサイドフレーム部を有するシートバックフレームを備えたシートバックと、前記シートバックフレームの上端に配置されたヘッドレストと、前記シートバックフレームの内側に配置され、上下方向に延びる左右一対のサイドワイヤと、これらサイドワイヤ間にわたって上下方向に間隔を有して設けられた複数本の横張ワイヤを有する面ばね構体と、前記シートバックフレームと前記面ばね構体との間に配置される接続ワイヤと、前記面ばね構体の前面側に配置されたパッド部材とを具備し、前記接続ワイヤは、車両が追突されたときに前記座部に着座している乗員からシートバックに入力する荷重によって前記面ばね構体または前記シートバックフレームから外れる可脱部を有していることを特徴とする。

前記接続ワイヤの前記可脱部は、前記シートバックに入力する前記荷重が１５０Ｋｇｆ以上、８００Ｋｇｆ以下のときに前記面ばね構体または前記シートバックフレームから外れるようにしている。
前記接続ワイヤの可脱部の一例はＵ形に曲げられたフックである。
本発明の好ましい形態では、前記面ばね構体の上端部が前記シートバックフレームの上部に支持され、前記面ばね構体の下半部に前記接続ワイヤが配置されている。

この構成において、前記面ばね構体の上半部に配置された上部側の前記接続ワイヤと、前記面ばね構体の下半部に配置された下部側の前記接続ワイヤとを有し、前記シートバックに前記荷重が入力したときに、少なくとも下部側の前記接続ワイヤが外れるようにしているとよい。

本発明によれば、車両の追突時にシートに着座している乗員からシートバックに入力する荷重によって、前記接続ワイヤの端部等の可脱部が、面ばね構体またはシートバックフレームから外れる。このためシートバックが後方に移動する挙動が抑制され、乗員の頭部をヘッドレストに短時間のうちに接触させることができる。このため乗員の頭部が後方に移動することをヘッドレストによって速やかに抑制することができる。本発明の車両用シートは、ヘッドレスト駆動装置と比較して簡単な構成でありながら、速やかに頭部を拘束することができる。

以下に本発明の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１は車両用シート１０を示している。車両用シート１０は、座部１１と、座部１１の後部に設けられたシートバック１２とを備えている。座部１１の下面側にスライド機構１３が設けられている。スライド機構１３は、車両の床（図示せず）に固定される固定側レール１４と、車両の前後方向に移動可能な可動レール１５と、可動レール１５を固定側レール１４に固定するためのロック機構（図示せず）を有している。図１において矢印Ｘで示す方向が車両の前後方向である。

座部１１は、座部フレーム２０と、座部フレーム２０に取付けられた複数のＳばね等を含むばねユニット２１と、ばねユニット２１の上に配置されたパッド部材２２と、パッド部材２２の外面を覆うカバー部材２３などによって構成されている。座部フレーム２０に前記スライド機構１３の可動レール１５が取付けられている。

シートバック１２は、シートバックフレーム３０と、面ばね構体３１と、面ばね構体３１の前面側に配置されたパッド部材３２と、パッド部材３２を覆うカバー部材３３などを有している。このシートバック１２は、リクライニング機構を備えたヒンジ装置３５によって、座部フレーム２０の後部に取付けられ、前後方向の傾斜角度を変えることができるようになっている。

図２は、シートバックフレーム３０と面ばね構体３１等を示している。シートバックフレーム３０は、例えば鋼板等の板金のプレス成形品からなる左右一対のサイドフレーム部４０，４１と、これらサイドフレーム部４０，４１の上部を互いにつなぐ上フレーム部４２と、サイドフレーム部４０，４１の下部を互いにつなぐ下フレーム部４３などによって構成されている。上フレーム部４２にヘッドレストブラケット４５が取付けられている。このシートバックフレーム３０は実質的に剛体である。

図１に示すように、シートバック１２の上端にヘッドレスト５０が設けられている。ヘッドレスト５０は、シートバック１２の上端部に配置されたヘッドレスト本体５１と、ヘッドレスト本体５１の下方に延びる左右一対のステー５２を有している。ステー５２は、シートバックフレーム３０に設けられた前記ヘッドレストブラケット４５に挿入され、図示しないストッパ機構によって所望の高さの位置に固定できるようになっている。

図２に示すように面ばね構体３１は、両側部に位置する左右一対のサイドワイヤ６０，６１と、中央部に位置するセンターコード６２と、サイドワイヤ６０，６１間にわたって設けられた複数本の横張ワイヤ６３などによって構成されている。サイドワイヤ６０，６１とセンターコード６２は、上下方向に延びている。横張ワイヤ６３は水平方向に延びている。この面ばね構体３１は、シートバックフレーム３０の内側に配置され、座部１１に着座した乗員の腰部および背部から後向きに入力する荷重を支持するようになっている。

横張ワイヤ６３は、面ばね構体３１の上下方向に間隔を存して配置されている。横張ワイヤ６３は、サイドワイヤ６０，６１よりも線径の小さいばね鋼線からなる。横張ワイヤ６３の両端は、それぞれサイドワイヤ６０，６１に固定されている。これら横張ワイヤ６３には、センターコード６２を境とする左右対称位置に、上に凸の形状の成形部６４が設けられている。これら成形部６４は同一平面内に形成されているため、面ばね構体３１は概ね平面をなすマット状となっている。この成形部６４がＳ形あるいはＺ形であってもよいし、横張ワイヤ６３がストレートな形状であってもよい。

サイドワイヤ６０，６１の上端部６０ａ，６１ａは、それぞれ、シートバックフレーム３０の上部に配置されたサポートワイヤ６５を介して、シートバックフレーム３０の上部に支持されている。サイドワイヤ６０，６１の下端はシートバックフレーム３０に支持されずにフリーな状態となっている。このためシートバック１２に入力する後向きの荷重が面ばね構体３１に負荷されると、サイドワイヤ６０，６１の上端部６０ａ，６１ａを支点として、面ばね構体３１全体がある程度前後方向に移動することができる。しかも面ばね構体３１の下半部３１ｂは、上半部３１ａよりも若干大きく移動することができる。

図３はシートバックフレーム３０と面ばね構体３１の一部を示している。図４はシートバックフレーム３０の横断面図である。
面ばね構体３１の両側部に位置するサイドワイヤ６０，６１が複数の接続ワイヤ７１，７２，７３，７４によって、シートバックフレーム３０に支持されている。さらに詳しくは、面ばね構体３１の上半部３１ａが、左右一対の上部側の接続ワイヤ７１，７２によって、シートバックフレーム３０のサイドフレーム部４０，４１に支持されている。面ばね構体３１の下半部３１ｂが、左右一対の下部側の接続ワイヤ７３，７４によって、シートバックフレーム３０のサイドフレーム部４０，４１に支持されている。

接続ワイヤ７１，７２，７３，７４は、サイドワイヤ６０，６１よりも径の小さいばね鋼線等の金属線を、下記の形状に折曲げることによって形成されている。すなわち各接続ワイヤ７１，７２，７３，７４は、それぞれ、Ｕ状に成形されたフック状の可脱部として機能する第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａと、Ｕ状に成形されたフック状の可脱部として機能する第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂと、ストレートな形状の直線部７１ｃ，７２ｃ，７３ｃ，７４ｃを有している。直線部７１ｃ，７２ｃ，７３ｃ，７４ｃは、第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａと第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂとの間に形成されている。

第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａは、図３に一部を代表して示すように、面ばね構体３１のサイドワイヤ６０，６１を巻込むようにして係止されている。第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂは、シートバックフレーム３０のサイドフレーム部４０，４１に形成された取付孔８１，８２，８３，８４に挿入されることにより、サイドフレーム部４０，４１に係止されている。

可脱部として機能する第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａは、接続ワイヤ７１，７２，７３，７４に所定値を超える大きな引張り荷重が負荷されたときに、第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａの曲げが伸びる方向に変形することにより、面ばね構体３１のサイドワイヤ６０，６１から外れるようになっている。

可脱部として機能する第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂは、接続ワイヤ７１，７２，７３，７４に所定値を超える大きな引張り荷重が負荷されたときに、第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂの曲げが伸びる方向に変形することにより、シートバックフレーム３０の取付孔８１，８２，８３，８４から外れるようになっている。

これら接続ワイヤ７１，７２，７３，７４は、図５にＮｏ．１〜Ｎｏ．１１で示す例のように、シートバック１２に１５０ｋｇｆ（１４７０Ｎ）以上、９００Ｋｇｆ（８８２０Ｎ）以下の荷重が入力し、シートバック１２の撓みが６５ｍｍ〜８５ｍｍに達した状態において、面ばね構体３１またはシートバックフレーム３０から外れる特性を有している。

例えば図５中にＮｏ．１で示す接続ワイヤの例では、シートバック１２に４００Ｋｇｆ（３９２０Ｎ）の荷重が入力し、シートバック１２の撓みが６５ｍｍに達したときに、下部側の接続ワイヤ７３，７４の第１の端部７３ａ，７４ａの一方が面ばね構体３１から外れた。このため撓みが６５ｍｍ付近で一時的に荷重が減少するが、この面ばね構体３１は、外れずに残った他の接続ワイヤとパッド部材３２およびカバー部材３３等によって支持され続けるため、再び荷重が増加する特性となる。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１の例は、全てこのような特性を有している。

本実施形態では、面ばね構体３１の下半部３１ｂを支持している下部側の接続ワイヤ７３，７４が面ばね構体３１から外れた。その理由は、乗員の腰部付近からシートバック１２の下半部に入力する荷重がシートバック１２の上半部に入力する荷重よりも大きく、しかも面ばね構体３１のサイドワイヤ６０，６１の上端部６０ａ，６１ａがシートバックフレーム３０の上部に支持されているため、面ばね構体３１の下半部３１ｂが上半部３１ａよりも移動しやすいことが考えられる。

なお、横張ワイヤ６３の両端を延長することによって、横張ワイヤ６３の両端に接続ワイヤに相当する部分を一体に形成し、この接続ワイヤの端末に、追突時にシートバックフレームから外れることのできるフック状の可脱部を形成してもよい。その場合、横張ワイヤ６３と接続ワイヤの径が同一となる。

次に前記構成の車両用シート１０の作用について説明する。
前記シート１０が搭載された車両が追突されると、座部１１に着座している乗員からシートバック１２に後向きの荷重が入力する。この荷重が面ばね構体３１に入力することによって面ばね構体３１が撓む。そして荷重が所定値を超えると、接続ワイヤ７１，７２，７３，７４の第１の端部７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａが面ばね構体３１から外れるか、または第２の端部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂがシートバックフレーム３０から外れる。本実施形態の場合、面ばね構体３１の下半部を支持している下部側の接続ワイヤ７３，７４の第１の端部７３ａ，７４ａの少なくとも一方が面ばね構体３１から外れた。

図６中に実線で示す特性曲線Ａは、追突時の乗員の頭部の前後方向の移動量（Ｘ移動量）を時間の経過と共に示している。破線で示す特性曲線Ｌ１は、本実施形態の接続ワイヤ７１，７２，７３，７４を備えたヘッドレスト５０の前後方向の移動量（Ｘ移動量）を、時間の経過と共に示している。

本実施形態によれば、追突時に接続ワイヤ７３，７４の少なくとも一方が面ばね構体３１から外れることにより、乗員の荷重によって後退させられるサイドワイヤ６０，６１、センターコード６２、横張ワイヤ６３と、シートバックフレーム３０との相対的移動量が増加する。よって、シートバックフレーム３０とヘッドレストブラケット４５を介して接続されているヘッドレスト５０のＸ移動量が押えられ、特性曲線Ｌ１の一部にヘッドレストのＸ移動量が比較的少ないフラットな部分Ｆが得られている。

このため本実施形態によれば、乗員の頭部がヘッドレスト５０によって支持されるまでの時間（追突からＣ点に至るまでの時間）を短くすることができ、むち打ち傷害低減に効果的であることが判る。

図６に２点鎖線で示す特性曲線Ｌ２は、可脱部を有しない接続ワイヤを用いたシートバック、すなわち接続ワイヤがシートバックフレームと面ばね構体から外れないように取付けた比較例の測定結果を示している。比較例の特性曲線Ｌ２は、荷重の増加に伴い、ヘッドレストのＸ移動量がほぼ一定の割合で増加するため、前記特性曲線Ｌ１と比較して、乗員の頭部を拘束するまでの時間（追突からＣ´点までの時間）が長くなる。

本発明者達が行なった試験によれば、図５においてＮｏ．１からＮｏ．１１に示す例のように、１５０ｋｇｆ〜９００Ｋｇｆの荷重で外れる接続ワイヤを備えたシートバックは、ヘッドレスト駆動装置を備えたシートバックと同じように、ヘッドレストのＸ移動量を示す特性曲線Ｌ１（図６に示す）にフラットな部分Ｆを生じさせることができた。接続ワイヤが前記荷重範囲で外れないシートバックは、ヘッドレスト駆動装置と同じような頭部支持効果を得ることができなかった。

以上説明したように本実施形態のシートバック１２は、追突時にシートバック１２に入力する荷重を利用して、接続ワイヤ７１，７２，７３，７４の可脱部の少なくとも一部が、面ばね構体３１またはシートバックフレーム３０から外れるように構成されている。このため、ヘッドレスト駆動装置を用いた従来のシートバックと比較して構造が簡単で作動原理が簡単であり、追突時に頭部支持機能を果たすことができる。しかも部品数や重量が従来のシートバックよりも増えることがない。

なお本発明を実施するに当たって、シートバックフレーム、面ばね構体、パッド部材、接続ワイヤに設ける可脱部等の発明の構成要素を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。例えば、横張ワイヤの両端を延長することによって横張ワイヤの一部に接続ワイヤに相当する部分を設け、該接続ワイヤの端末にシートバックフレームから外れることが可能な可脱部を設けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用シートの斜視図。 図１に示された車両用シートのシートバックフレームと面ばね構体を示す斜視図。 図２に示されたシートバックフレームと面ばね構体の一部を拡大して示す斜視図。 図２に示されたシートバックフレームと面ばね構体の横断面図。 複数種類の接続ワイヤの撓みと荷重との関係を示す図。 図１に示された車両用シートのシートバックに荷重が入力したときの時間とヘッドレストの移動量との関係を示す図。 従来のシートバックに荷重が入力したときの時間とヘッドレストの移動量との関係を示す図。

符号の説明

１０…車両用シート
１１…座部
１２…シートバック
３０…シートバックフレーム
３１…面ばね構体
３２…パッド部材
４０．４１…サイドフレーム部
５０…ヘッドレスト
６０．６１…サイドワイヤ
６３…横張ワイヤ
７１，７２，７３，７４…接続ワイヤ
７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ…第１の端部（可脱部）
７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ…第２の端部（可脱部）

Claims (5)

1. 乗員が着座する座部と、
   前記座部の後部に設けられ、左右一対のサイドフレーム部を有するシートバックフレームを備えたシートバックと、
   前記シートバックフレームの上端に配置されたヘッドレストと、
   前記シートバックフレームの内側に配置され、上下方向に延びる左右一対のサイドワイヤと、これらサイドワイヤ間にわたって上下方向に間隔を有して設けられた複数本の横張ワイヤを有する面ばね構体と、
   前記シートバックフレームと前記面ばね構体との間に配置される接続ワイヤと、
   前記面ばね構体の前面側に配置されたパッド部材とを具備し、
   前記接続ワイヤは、車両が追突されたときに前記座部に着座している乗員から前記シートバックに入力する荷重によって前記面ばね構体または前記シートバックフレームから外れる可脱部を有していることを特徴とする車両用シート。
2. 前記接続ワイヤの前記可脱部は、前記シートバックに入力する前記荷重が１５０Ｋｇｆ以上、８００Ｋｇｆ以下のときに前記面ばね構体または前記シートバックフレームから外れることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記接続ワイヤの前記可脱部が、Ｕ形に曲げられたフックであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用シート。
4. 前記面ばね構体の上端部が前記シートバックフレームの上部に支持され、前記面ばね構体の下半部に前記接続ワイヤが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
5. 前記面ばね構体の上半部に配置された上部側の前記接続ワイヤと、前記面ばね構体の下半部に配置された下部側の前記接続ワイヤとを有し、前記シートバックに前記荷重が入力したときに、少なくとも下部側の前記接続ワイヤが外れるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の車両用シート。

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