JP2010095085A

JP2010095085A - 車両用シート

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Publication number: JP2010095085A
Application number: JP2008266534A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tarusawa; 誠樽澤; Kiyonori Umezaki; 幾世紀梅▲崎▼; Yasuji Domoto; 康仁堂本
Original assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: EP2177394A1; JP5394036B2; ATE542705T1; CN101722878A; EP2177394B1; CN101722878B; US8100473B2; US20100090505A1

Abstract

【課題】車両後方からの衝突に際し、ヘッドレストを前方に移動させて乗員の頭部を支持するとともに、衝突後も頭部を継続的に支持することで頸椎の負荷を軽減することのできる車両用シートを提供すること。
【解決手段】サイドフレームに対するサブフレームの揺動を抑制するための揺動抑制機構を設け、揺動抑制機構を、サブフレームに取り付けられた揺動軸と、サイドフレームに回動自在に取り付けられ揺動軸に当接する第１の当接部と第２の当接部とを持つ揺動抑制部材と、揺動抑制部材を揺動軸に向かって付勢する弾性部材とで構成した。また、シートバックに負荷が加わらない初期状態では、揺動抑制部材の第１の当接部が揺動軸に当接し、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、サブフレームを回転ヒンジを中心に揺動させてヘッドレストを前方に移動させるとともに、揺動抑制部材の第２の当接部が揺動軸に当接してヘッドレストを移動後の位置に保持するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両後方から衝突された場合の乗員のむち打ちを防止することが可能な車両用シートに関する。

車両用シートには、通常シートバックの上部にヘッドレストが設けられており、乗員が着座した状態では、乗員の頭部とヘッドレストとの間には所定の隙間があり、車両後方から衝突された場合、身体は後方に移動し、頭部はさらに後方に移動することで、頸部に負荷がかかりむち打ち症になることがある。

そこで、頭部とヘッドレスト間の隙間を小さくして、被害を最小限に抑えることは可能ではあるが、通常使用状態でも頭部がヘッドレストに触れたり、頭部を少し動かすとヘッドレストと干渉して不快に感じるという問題がある。

また、シートバックフレームを、回転ヒンジを介して連結された上部フレームと下部フレームとで構成し、ヘッドレストを上部フレームの上方に取り付けるとともに、乗員の背中と対向する部位に設けられた衝撃板を上部フレームの下方に取り付け、衝撃板を前方にヘッドレストを後方に付勢するコイルばねを設けた車両用シートのヘッドレスト取付構造も提案されている。

このヘッドレスト取付構造の場合、車両後部に衝撃が加わると、乗員の身体の後方移動により衝撃板は後方に移動し、衝撃板の後方移動によりヘッドレストが前方に移動することで乗員の頭部を支持している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１１９６１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のヘッドレスト取付構造の場合、ヘッドレストの前方移動後、コイルばねの付勢力によりヘッドレスト及びシートバックが初期位置へ復帰しようとするため、乗員頭部の支持が不十分となり、頸椎の負担軽減効果を十分発揮できないという問題がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、車両後方からの衝突に際し、ヘッドレストを前方に移動させて乗員の頭部を支持するとともに、衝突後も頭部を継続的に支持することで頸椎の負荷を軽減することのできる車両用シートを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に係る発明は、シートクッションと、該シートクッションに対し傾倒自在に取り付けられたシートバックと、該シートバックの上部に取り付けられたヘッドレストとを有する車両用シートであって、
シートクッションフレームと、該シートクッションフレームに傾倒自在に取り付けられた一対のサイドフレームと該サイドフレームに回転ヒンジを介して取り付けられた揺動自在のサブフレームとを有するシートバックフレームと、前記サブフレームの下部に取り付けられた受圧部材と、前記サイドフレームに対する前記サブフレームの揺動を抑制するための揺動抑制機構とを備え、該揺動抑制機構が、前記サブフレームに取り付けられ前方位置と後方位置との間で揺動自在の揺動軸と、該揺動軸を付勢する弾性部材とを有し、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記弾性部材の付勢力により前記揺動軸を前方位置に保持し、乗員が着座して前記シートバックに所定値以下の負荷が加わる通常状態では、前記弾性部材の付勢力により前記揺動軸を揺動自在に保持する一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記受圧部材を後方に移動させて前記弾性部材の付勢力に抗して前記揺動軸を後方に移動させ、前記サブフレームを前記回転ヒンジを中心に揺動させて前記ヘッドレストを前方に移動させ、前記弾性部材の付勢力により前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するとともに、前記弾性部材の付勢力に抗して前記サブフレームに荷重を加えることにより前記シートバックを前記初期状態に復帰できるようにしたことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、前記揺動抑制機構が、前記サイドフレームに回動自在に取り付けられ前記揺動軸に当接する第１の当接部と第２の当接部とを持つ揺動抑制部材をさらに有し、前記弾性部材が前記揺動抑制部材を前記揺動軸に向かって付勢し、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動抑制部材の前記第１の当接部が前記揺動軸に当接し、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記揺動抑制部材の前記第２の当接部が前記揺動軸に当接して前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする。

さらに、請求項３に係る発明は、前記揺動抑制部材の前記第１の当接部が円弧状の端面を持ち、前記第２の当接部が直線状あるいは曲線状の端面を持つことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、前記揺動抑制部材の前記第２の当接部が前記揺動軸に当接すると、前記揺動軸に加わる力の作用線が、前記回転ヒンジあるいはその近傍を通過するように設定したことを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、前記弾性部材が、渦巻ばね、コイルばね、板ばね、線ばねのいずれかであることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、前記揺動抑制機構が、前記サイドフレームに回動自在に取り付けられた揺動抑制部材をさらに有し、前記弾性部材が前記揺動抑制部材を付勢することで前記揺動軸を付勢し、前記揺動軸は、前記揺動抑制部材の中間部に形成された長孔に遊挿され、前記弾性部材は、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動抑制部材を介して前記揺動軸に第１の方向の荷重を加える一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記弾性部材は、前記揺動抑制部材を介して前記揺動軸に前記第１の方向とは異なる第２の方向の荷重を加えることにより前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、前記弾性部材をコイルばねで構成し、前記揺動抑制部材は、その一端が前記サイドフレームに回動自在に取り付けられ、その他端に前記コイルばねの一端が係止されるとともに、前記コイルばねの他端は前記揺動抑制部材の回転中心の上方の前記サイドフレームに係止されていることを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、前記弾性部材は、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動軸を介して前記サブフレームに第１の方向のモーメントを加える一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記弾性部材は、前記揺動軸を介して前記サブフレームに前記第１の方向とは異なる第２の方向のモーメントを加えることにより前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、前記揺動軸を、前記サイドフレームに形成された長孔に遊挿したことを特徴とする。

本発明によれば、着座時における乗員の通常動作では、シートバックにより乗員の上体を弾性的に支持することができ、ヘッドレストの前動機構は大きくは作動せず、乗員が離席するとシートバックは元の位置に復帰する。一方、衝突等により車両後方より所定値を超える荷重が入力された場合には、乗員の腰部により受圧部材を後方に移動させて、サブフレームを回転ヒンジを中心に揺動させ、ヘッドレストを前方に移動させるようにしたので、後突時、乗員の頭部をヘッドレストで素早く支持することができる。

また、後突後も、ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたので、頭部を継続的に支持することができ、頸椎の負荷を軽減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る車両用シートのシートフレームＦを示しており、シートの前後方向の位置を適宜調節するためのスライド装置Ｓに取り付けられるシートクッションフレーム２と、シートクッションフレーム２にリクライニング装置４を介して取り付けられる左右一対のサイドフレーム６と、サイドフレーム６に取り付けられるサブフレーム（ヘッドレストフレーム）８とにより構成されており、サイドフレーム６とサブフレーム８とでシートバックフレームを構成している。シートクッション及びシートバックはシートクッションフレーム２及びシートバックフレーム６，８にそれぞれ取り付けられ、ヘッドレスト１０はサブフレーム８の上部に取り付けられる。

左右のリクライニング装置４は連結軸１２を介して連結されており、一方のリクライニング装置４に取り付けられた操作レバー（図示せず）を操作することにより、サイドフレーム６は所望の角度に設定される。

リクライニング装置４は、シートクッションフレーム２に取り付けられるシートクッション側ブラケット（図示せず）と、シートクッション側ブラケットに対し揺動自在に取り付けられたシートバック側ブラケット（図示せず）とを備えており、シートバック側ブラケットにサイドフレーム６は取り付けられる。

＜実施の形態１＞
図２は、本発明に係る車両用シートの実施の形態１を示しており、図２に示されるように、サイドフレーム６の上部には回転ヒンジ挿入孔６ａが形成されるとともに、サイドフレーム６の下部には、後述する揺動ボルトが遊挿される長孔６ｂが形成されている。この長孔６ｂは、回転ヒンジ挿入孔６ａを中心とする円弧状の形状を呈している。

一方、サブフレーム８は逆Ｕ字状に折曲されており、サブフレーム８には、サイドフレーム６に形成された回転ヒンジ挿入孔６ａと長孔６ｂに対向する部位に回転ヒンジ挿入孔８ａと揺動ボルト挿入孔８ｂがそれぞれ形成され、揺動ボルト挿入孔８ｂの下方に位置するサブフレーム８には、乗員の腰部に対向する受圧板（受圧部材）１４の両端が取り付けられている。

サブフレーム８は、その両側部が左右一対のサイドフレーム６の内側に配置された状態で、前者の回転ヒンジ挿入孔８ａと後者の回転ヒンジ挿入孔６ａに回転ヒンジ用ボルト１６が内側から挿入されてナットが螺合され、前者の揺動ボルト挿入孔８ｂと後者の長孔６ｂに揺動ボルト１８が外側から挿入されてナットが螺合される。また、揺動ボルト１８の頭部とサイドフレーム６との間にはブッシュ１９が介装され、サイドフレーム６に対する揺動ボルト１８の摺動性を向上させている。

回転ヒンジ用ボルト１６はサイドフレーム６に対するサブフレーム８の回転（揺動）中心となるため、回転ヒンジ用ボルト１６とサイドフレーム６の回転ヒンジ挿入孔６ａの周縁部との間には殆どクリアランスがないのに対し、揺動ボルト１８はサイドフレーム６に対するサブフレーム８の揺動を円滑に行うため、揺動ボルト１８とサイドフレーム６の長孔６ｂの周縁部との間には多少のクリアランスが設けられている。

また、サイドフレーム６の内面における長孔６ｂの上方には、サイドフレーム６に対するサブフレーム８の揺動を抑制するための揺動抑制部材２０がピン２２を介して回動自在に取り付けられている。揺動抑制部材２０には、ピン挿入孔（ピン２２が挿入される孔、回転中心）の近傍に設けられ円弧状の端面を持つ第１の当接部２０ａと、第１の当接部２０ａの後方に形成され直線状の端面を持つ第２の当接部２０ｂと、第２の当接部２０ｂの直線状端面に対し略直交する方向に離反するように延びる被押圧部２０ｃとが形成されている。

また、揺動抑制部材２０の後方には、渦巻ばね２４が揺動ボルト１８を付勢するための弾性部材として配設されており、渦巻ばね２４の一端（内端）はピン２６を介してサイドフレーム６に係止され、渦巻ばね２４の他端（外端）が揺動抑制部材２０の被押圧部２０ｃと当接して押圧することで、揺動抑制部材２０は矢印Ａの方向に付勢されている。

上記構成の本発明に係る車両用シートの作用を図３及び図４を参照しながら以下説明する。

図３（ａ）は乗員着座時の初期状態を示しており、図３（ｂ）は乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷（乗員の負荷のみ）がかかったときの臨界的な状態を示しており、図３の（ａ）〜（ｂ）の状態では、着座時に想定される荷重を超えるが、前記所定値を超えない荷重が入力されている。また、図３（ｃ）は、例えば車両後方から衝突（後突）されて後方から所定値を超える荷重が入力され、前方からシートバックに所定値を超える荷重（乗員の荷重）が入力された後のサブフレーム８の作動状態を示している。また、渦巻ばね２４の弾性力は揺動抑制部材２０を介して揺動ボルト１８に作用するが、図４は揺動ボルト１８に作用する力の大きさ及び方向を示しており、図中、実線は図３（ａ）に示される初期状態を、一点鎖線は図３（ｂ）に示される臨界的な状態を、破線は作動後の状態をそれぞれ示している。

図３（ａ）に示される初期状態では、揺動ボルト１８には、長孔６ｂの長手方向に沿って前方かつ多少斜め上方の力が作用し、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部に位置している。また、図３（ｂ）に示される臨界状態では、揺動ボルト１８は、図３（ａ）に示される位置から乗員の上体の負荷に応じて後方に移動し、揺動抑制部材２０の第１の当接部２０ａと第２の当接部２０ｂとの間の凸部で押圧されることで、略前方かつ斜め下方の力が作用する。このとき、揺動ボルト１８は、渦巻ばね２４の弾性力により長孔６ｂの前端部後方の微小な範囲で揺動自在に保持されており、揺動ボルト１８を揺動自在に保持することで、着座感を向上させている。なお、揺動範囲は、乗員の上体の負荷と渦巻ばね２４の弾性力に依存している。また、サブフレーム８の上部に取り付けられたヘッドレスト１０は、乗員の頭部とは所定の間隔をおいて離隔している。

一方、車両後方から所定値を超える荷重が入力された後の図３（ｃ）に示される作動状態では、人体は相対的にシートバックに押しつけられ、腰部がサブフレーム８の下部に設けられた受圧板１４を後方に押すことになるので、渦巻ばね２４の弾性力に抗してサブフレーム８がサイドフレーム６に対し回転ヒンジ用ボルト１６を中心として矢印Ｂの方向に回転し、サブフレーム８の下端部が後方に移動する。その結果、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部から長孔６ｂに沿って後端部に向かって移動するので、ヘッドレスト１０は乗員の頭部に向かって移動して乗員の頭部を支持することになる。

なお、図５に示されるように、サイドフレーム６の下端部には、車両幅方向に延びサブフレーム８の下端部８ｃと対向する受け部６ｃが形成されており、車両後方から所定値を超える荷重が入力された場合には、サブフレーム８の下端部がサイドフレーム６の受け部６ｃに当接することで、サブフレーム８の下端部の後方移動は停止する。

後突後は、揺動ボルト１８は揺動抑制部材２０の第２の当接部２０ｂにより押圧されて、揺動ボルト１８には略下方の力が作用し、揺動ボルト１８はその位置に保持される。したがって、乗員の頭部はヘッドレスト１０により支持された状態が維持されるので、頸椎が継続的に支持されることになり、頸椎の負荷が軽減される。

すなわち、揺動ボルト１８は揺動軸として作用し、サイドフレーム６に形成された長孔６ｂ、この長孔６ｂに遊挿された揺動ボルト１８、揺動ボルト１８に図４に示される力を付与する揺動抑制部材２０、揺動抑制部材２０を付勢する渦巻ばね２４等は揺動抑制機構として作用する。

なお、入力される荷重等を考慮して、サブフレーム８が適切に作動するように、渦巻ばね２４はその弾性力が設定されている。

図６は、サブフレーム８の作動荷重と受圧板１４の変位との関係を示すグラフである。このグラフにおいて、荷重ａは通常使用時にシートバックにかかると想定される最大の荷重を示しており、荷重０〜ａの範囲はばね性があり、乗員の乗り心地が損なわれることはない。また、サブフレーム８の作動荷重がなくなると、受圧板１４の変位は０になり、サブフレーム８が自動的に初期位置に復帰することを示している。

また、シートバックにかかる荷重が所定値（荷重ｂ）を超えると、サブフレーム８はフルストロークまで、即ちサブフレーム８の下端部がサイドフレーム６の下端部の受け部６ｃに当接するまで作動する。このとき、サブフレーム８の作動荷重は０あるいはマイナス（初期位置に戻る方向とは逆方向）となり、サブフレーム８は自動的に初期位置に復帰できないが、サブフレーム８の上部に後方の荷重を加えることにより、あるいはサブフレーム８の下部に前方の荷重を加えることにより初期位置に復帰させることができる。なお、この荷重は手で押す程度の軽い荷重で十分である。

さらに、図４及び図６から分かるように、揺動ボルト１８は、初期位置あるいは通常位置から臨界状態の位置までの範囲において、揺動抑制部材２０の第１の当接部２０ａの円弧状の端面と当接することから、異なる大きさで異なる方向の力を受けるのに対し、作動位置では、揺動抑制部材２０の第２の当接部２０ｂの直線状の端面と当接することから、同じ大きさで同じ方向の力を受ける。

図７は、揺動ボルト１８に作用する荷重を模式的に示したものであり、（ａ）は通常状態を、（ｂ）は作動状態をそれぞれ示している。

図７（ａ）に示される通常状態では、荷重Ｆ１が揺動ボルト１８に略前方に加わり、荷重Ｆ１に直交する方向における揺動ボルト１８とヘッドレスト１０の回転中心（回転ヒンジ用ボルト１６）との離間距離をＬ１とすると、サブフレーム８にはＭ１＝Ｆ１×Ｌ１の時計回りのモーメントが加わることになる。

一方、図７（ｂ）に示される作動状態では、荷重Ｆ２が揺動ボルト１８に略下方に加わり、荷重Ｆ２に直交する方向における揺動ボルト１８とヘッドレスト１０の回転中心（回転ヒンジ用ボルト１６）との離間距離をＬ２とすると、サブフレーム８にはＭ２＝Ｆ２×Ｌ２で表されるモーメントが加わることになる。

この状態では、力の作用線が、回転ヒンジ用ボルト１６あるいはその近傍を通過するように設定されているので（Ｌ２≒０）、Ｍ２＝Ｆ２×Ｌ２≒０となり、Ｍ１≫Ｍ２である。したがって、通常状態では乗員の負荷を十分支持することができるのに対し、作動後はサブフレーム８に軽い荷重を加えることで初期位置に復帰させることができる。

図８は上述した実施の形態の変形例を示しており、渦巻ばね２４に代えてコイルばね（引張ばね）２８を使用し、コイルばね２８の一端を揺動抑制部材２０の被押圧部２０ｃに係止し、コイルばね２８の他端をサイドフレーム６の一部に係止することで、揺動ボルト１８に図４に示される力を加えるようにしたものである。

また、渦巻ばね２４やコイルばね２８に代えて、板ばねあるいは線ばね等の弾性部材を採用することもできる。

さらに、上記実施の形態においては、揺動抑制部材２０をその第２の当接部２０ｂが直線状の端面を持つように形状設定したが、第２の当接部２０ｂが曲線状の端面を持つように形状設定することもできる。この場合、作動状態において、揺動ボルト１８が揺動抑制部材２０の第２の当接部２０ｂと当接すると、略同じ大きさで異なる方向の力を受けることになるが、作動後、サブフレーム８に荷重を加えることにより初期位置に復帰できることに変わりはない。

＜実施の形態２＞
図９は、本発明に係る車両用シートの実施の形態２を模式的に示しており、上述した実施の形態１における揺動抑制部材２０及び渦巻ばね２４（あるいはコイルばね２８）を、揺動抑制部材（揺動抑制板）２０Ａ及びコイルばね（引張ばね）３０に置換したものである。

さらに詳述すると、揺動抑制板２０Ａの一端（上端）は、長孔６ｂの上方のサイドフレーム６にピン３２を介して回動自在に取り付けられており、揺動抑制板２０Ａの他端（下端）にはコイルばね３０の一端（下端）が係止されている。また、コイルばね３０の他端（上端）は、ピン３２の上方のサイドフレーム６に係止されており、揺動抑制板２０Ａに時計回りあるいは反時計回りのモーメントを加えている。なお、コイルばね３０の他端の係止位置は、回転ヒンジ用ボルト１６とピン３２の間で、回転ヒンジ用ボルト１６とピン３２とを結ぶ線上あるいはその近傍に位置するのが好ましい。

揺動抑制板２０Ａの中間部には、揺動抑制板２０Ａの長手方向に沿って延びる長孔２０ｄが形成されており、この長孔２０ｄに揺動ボルト１８が遊挿されている。

上記構成において、乗員が着座する前の初期状態では、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部に位置しており、図９（ａ）に示されるように、コイルばね３０の弾性力により荷重Ｆ１が揺動ボルト１８に略前方に加わり、サブフレーム８には時計回りのモーメント（Ｆ１×Ｌ１）が加わっている。

また、乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷がかかったときの通常状態では、揺動ボルト１８は、初期位置から乗員の上体の負荷に応じて後方に移動するが、コイルばね３０の弾性力は、通常使用時（乗員の着座時）に想定される最大の荷重がシートバックにかかった場合でも、コイルばね３０の下端がコイルばね３０の上端とピン３２を結ぶ線の延長線上に位置する思案点から前方に位置するように設定されている。

一方、車両後方から所定値を超える荷重が入力されると、乗員の腰部がサブフレーム８の下部に設けられた受圧板１４を後方に押すことになるので、図９（ｂ）に示されるように、コイルばね３０の弾性力に抗してサブフレーム８がサイドフレーム６に対し回転ヒンジ用ボルト１６を中心として回転し、サブフレーム８の下端部が後方に移動する。その結果、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部から長孔６ｂに沿って後端部に向かって移動するので、ヘッドレスト１０は乗員の頭部に向かって移動して乗員の頭部を支持することになる。

後突後は、コイルばね３０の弾性力により後方荷重Ｆ２が揺動ボルト１８に加わり、サブフレーム８には反時計回りのモーメント（Ｆ２×Ｌ２）が加わるので、揺動ボルト１８はその位置に保持される。したがって、乗員の頭部はヘッドレスト１０により支持された状態が維持されるので、頸椎が継続的に支持されることになり、頸椎の負荷が軽減される。

本実施の形態においては、揺動ボルト１８は揺動軸として作用し、サイドフレーム６に形成された長孔６ｂ、この長孔６ｂに遊挿された揺動ボルト１８、揺動ボルト１８が遊挿された揺動抑制板２０Ａ、揺動抑制板２０Ａを付勢するコイルばね３０等は揺動抑制機構として作用する。

なお、本実施の形態においても、通常状態では乗員の負荷を十分支持することができ、作動後はサブフレーム８は自動的に初期位置に復帰できないが、サブフレーム８の上部に後方の荷重を加えることにより、あるいはサブフレーム８の下部に前方の荷重を加えることにより初期位置に復帰させることができる。

＜実施の形態３＞
図１０は、本発明に係る車両用シートの実施の形態３を模式的に示しており、揺動抑制部材２０，２０Ａを設けることなく、コイルばね（引張ばね）３４の弾性力を揺動ボルト１８に直接作用させたものである。

図１０（ａ）は乗員が着座する前の初期状態を、図１０（ｂ）は乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷がかかったときの通常状態をそれぞれ示している。また、図１０（ｃ）は、例えば車両後方から衝突（後突）され、前方から所定値を超える荷重がシートバックに入力されたときのサブフレーム８の作動状態を示している。

さらに詳述すると、コイルばね３４の一端（下端）は揺動ボルト１８に係止され、コイルばね３４の他端（上端）は回転ヒンジ用ボルト１６の上方のサイドフレーム６に係止されている。コイルばね３４の他端とサイドフレーム６との係止位置と、回転ヒンジ用ボルト１６とを結ぶ線の下方延長線は、長孔６ｂの中間部を通過するように設定されている。

上記構成において、図１０（ａ）に示されるように、乗員が着座する前の初期状態では、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部に位置しており、揺動ボルト１８に作用するコイルばね３４の弾性力によりサブフレーム８には時計回りのモーメントが加わっている。

また、図１０（ｂ）に示されるように、乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷がかかったときの通常状態では、揺動ボルト１８は、初期位置から乗員の上体の負荷に応じて後方に移動するが、コイルばね３４の弾性力は、通常使用時（乗員の着座時）に想定される最大の荷重がシートバックにかかった場合でも、揺動ボルト１８がコイルばね３４の上端と回転ヒンジ用ボルト１６を結ぶ線の下方延長線上に位置する思案点から前方に位置するように設定されているので、この場合も初期状態と同様、揺動ボルト１８に作用するコイルばね３４の弾性力によりサブフレーム８には時計回りのモーメントが加わっている。したがって、乗員が離席してシートバックへの負荷がなくなると、サブフレーム８は初期位置まで自動復帰する。

一方、車両後方からの衝突等により前方より所定値を超える荷重がシートバックに入力されると、乗員の腰部がサブフレーム８の下部に設けられた受圧板１４を後方に押すことになるので、図１０（ｃ）に示されるように、コイルばね３４の弾性力に抗してサブフレーム８がサイドフレーム６に対し回転ヒンジ用ボルト１６を中心として回転し、サブフレーム８の下端部が後方に移動する。その結果、揺動ボルト１８は長孔６ｂの前端部から長孔６ｂに沿って後端部に向かって移動するので、ヘッドレスト１０は乗員の頭部に向かって移動して乗員の頭部を支持することになる。

後突後は、コイルばね３４の弾性力によりサブフレーム８には反時計回りのモーメントが加わるので、揺動ボルト１８はその位置に保持される。したがって、乗員の頭部はヘッドレスト１０により支持された状態が維持されるので、頸椎が継続的に支持されることになり、頸椎の負荷が軽減される。

本実施の形態においては、揺動ボルト１８は揺動軸として作用し、サイドフレーム６に形成された長孔６ｂ、この長孔６ｂに遊挿された揺動ボルト１８、揺動ボルト１８を付勢するコイルばね３４等は揺動抑制機構として作用する。

なお、この場合も、サブフレーム８は自動的に初期位置に復帰できないが、サブフレーム８の上部に後方の荷重を加えることにより、あるいはサブフレーム８の下部に前方の荷重を加えることにより初期位置に復帰させることができる。

なお、図１０は、本発明の実施の形態３を分かり易く説明するために極めて模式的に示したものであり、実際には、回転ヒンジ用ボルト１６は図１０に示される位置よりも上方に設定するのが好ましく、コイルばね３４の上端のサイドフレーム６との係止位置は、回転ヒンジ用ボルト１６のさらに上方に設定される。

上記実施の形態１〜３において、回転ヒンジ用ボルト１６の位置を変更して揺動ボルト１８との間隔を変えたり長孔６ｂの長さを変更することにより、ヘッドレスト１０のストローク量を適宜調節することができる。

本発明に係る車両用シートは、後突時ヘッドレストを素早く前方に移動させて乗員の頭部を支持することができるので、簡素な構成で乗員のむち打ち症を防止することができる車両用シートとして有用である。

本発明に係る車両用シートを構成するシートフレームの斜視図である。本発明に係る車両用シートの実施の形態１を示すシートバックフレームの部分分解斜視図である。図２のシートバックフレームの側面図及び要部拡大図であり、（ａ）は乗員着座時の初期状態を、（ｂ）は乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷（乗員の負荷のみ）がかかったときの臨界的な状態を、（ｃ）は車両後方から所定値を超える荷重が入力されたときのサブフレームの作動状態をそれぞれ示している。図２のシートバックフレームの要部拡大図であり、特に揺動範囲抑制用ボルトに作用する力の大きさ及び方向を示している。図２のシートバックフレームの側面図である。サブフレームの作動荷重と受圧板の変位との関係を示すグラフである。揺動範囲抑制用ボルトに作用する荷重を模式的に示したものであり、（ａ）は通常状態を、（ｂ）は作動状態をそれぞれ示している。本発明に係る車両用シートの実施の形態１の変形例を示すシートバックフレームの側面図である。本発明に係る車両用シートの実施の形態２を示すシートバックフレームの要部側面図であり、（ａ）は乗員が着座する前の初期状態を、（ｂ）は車両後方から所定値を超える荷重が入力されたときのサブフレームの作動状態をそれぞれ示している。本発明に係る車両用シートの実施の形態３を示すシートバックフレームの側面図であり、（ａ）は乗員が着座する前の初期状態を、（ｂ）は乗員が着座してシートバックに所定値以下の負荷がかかったときの通常状態を、（ｃ）は車両後方から所定値を超える荷重が入力されたときのサブフレームの作動状態をそれぞれ示している。

符号の説明

２シートクッションフレーム、４リクライニング装置、６サイドフレーム、
６ａ回転ヒンジ挿入孔、６ｂ長孔、６ｃサイドフレーム下端部の受け部、
８サブフレーム、８ａ回転ヒンジ挿入孔、８ｂ揺動ボルト挿入孔、
８ｃサブフレーム下端部、１０ヘッドレスト、１２連結軸、１４受圧板、
１６回転ヒンジ用ボルト、１８揺動ボルト、１９ブッシュ、
２０，２０Ａ揺動抑制部材、２０ａ第１の当接部、２０ｂ第２の当接部、
２０ｃ被押圧部、２０ｄ長孔、２２ピン、２４渦巻ばね、２６ピン、
２８，３０コイルばね、３２ピン、３４コイルばね、Ｆシートフレーム、
Ｓスライド装置。

Claims

シートクッションと、該シートクッションに対し傾倒自在に取り付けられたシートバックと、該シートバックの上部に取り付けられたヘッドレストとを有する車両用シートであって、
シートクッションフレームと、該シートクッションフレームに傾倒自在に取り付けられた一対のサイドフレームと該サイドフレームに回転ヒンジを介して取り付けられた揺動自在のサブフレームとを有するシートバックフレームと、前記サブフレームの下部に取り付けられた受圧部材と、前記サイドフレームに対する前記サブフレームの揺動を抑制するための揺動抑制機構とを備え、
該揺動抑制機構が、前記サブフレームに取り付けられ前方位置と後方位置との間で揺動自在の揺動軸と、該揺動軸を付勢する弾性部材とを有し、
前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記弾性部材の付勢力により前記揺動軸を前方位置に保持し、乗員が着座して前記シートバックに所定値以下の負荷が加わる通常状態では、前記弾性部材の付勢力により前記揺動軸を揺動自在に保持する一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記受圧部材を後方に移動させて前記弾性部材の付勢力に抗して前記揺動軸を後方に移動させ、前記サブフレームを前記回転ヒンジを中心に揺動させて前記ヘッドレストを前方に移動させ、前記弾性部材の付勢力により前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するとともに、前記弾性部材の付勢力に抗して前記サブフレームに荷重を加えることにより前記シートバックを前記初期状態に復帰できるようにしたことを特徴とする車両用シート。
前記揺動抑制機構が、前記サイドフレームに回動自在に取り付けられ前記揺動軸に当接する第１の当接部と第２の当接部とを持つ揺動抑制部材をさらに有し、前記弾性部材が前記揺動抑制部材を前記揺動軸に向かって付勢し、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動抑制部材の前記第１の当接部が前記揺動軸に当接し、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記揺動抑制部材の前記第２の当接部が前記揺動軸に当接して前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
前記揺動抑制部材の前記第１の当接部が円弧状の端面を持ち、前記第２の当接部が直線状あるいは曲線状の端面を持つことを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
前記揺動抑制部材の前記第２の当接部が前記揺動軸に当接すると、前記揺動軸に加わる力の作用線が、前記回転ヒンジあるいはその近傍を通過するように設定したことを特徴とする請求項２あるいは３に記載の車両用シート。
前記弾性部材が、渦巻ばね、コイルばね、板ばね、線ばねのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用シート。
前記揺動抑制機構が、前記サイドフレームに回動自在に取り付けられた揺動抑制部材をさらに有し、前記弾性部材が前記揺動抑制部材を付勢することで前記揺動軸を付勢し、前記揺動軸は、前記揺動抑制部材の中間部に形成された長孔に遊挿され、前記弾性部材は、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動抑制部材を介して前記揺動軸に第１の方向の荷重を加える一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記弾性部材は、前記揺動抑制部材を介して前記揺動軸に前記第１の方向とは異なる第２の方向の荷重を加えることにより前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
前記弾性部材をコイルばねで構成し、前記揺動抑制部材は、その一端が前記サイドフレームに回動自在に取り付けられ、その他端に前記コイルばねの一端が係止されるとともに、前記コイルばねの他端は前記揺動抑制部材の回転中心の上方の前記サイドフレームに係止されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用シート。
前記弾性部材は、前記シートバックに負荷が加わらない初期状態では、前記揺動軸を介して前記サブフレームに第１の方向のモーメントを加える一方、前方より前記シートバックに所定値を超える荷重が入力された場合には、前記弾性部材は、前記揺動軸を介して前記サブフレームに前記第１の方向とは異なる第２の方向のモーメントを加えることにより前記ヘッドレストを移動後の位置に保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
前記揺動軸を、前記サイドフレームに形成された長孔に遊挿したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車両用シート。