JP2011025871A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】シートフレームにシートシェルを組み付けた車両用シートにおいて、追突時に乗員が受ける衝撃力を緩和し、かついわゆるむち打ちを防止するシートを提供する。
【解決手段】車体に取り付けられるシートバックフレームに、シートバックシェルが組み付けられている。シートバックフレームの所定位置に、ヘッドレストが固定されている。シートバックシェルは、少なくとも車両の前後方向に沿って移動自在に取り付けられている。またシートバックシェルとシートバックフレームの間に取付部材を設け、取付部材により、シートバックシェルとシートバックフレームとを係合させ、所定の位置関係に保持する。そして車両が追突されると、取付部材が塑性変形し、衝突エネルギーを吸収する。更にシートバックシェルは、シートバックフレームに対して後方に移動し、ヘッドレストを相対的に前進させてムチ打ちを減少させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、頭部保護機能付き車両用シートであり、特にシェルを具えた車両用シートに関する。

シートフレームにシートシェルを組み合わせた、いわばシェルタイプの車両用シートが、例えば特許文献１に示すように考えられている。この車両用シートは、車体に取り付けたシートフレームに、人体の背面、つまり背中や臀部に沿った形状のシートシェルを組み付け、シートシェルの上に乗員が着座するように構成されている。

また車両が追突された場合に、車両前方に移動するヘッドレストが知られている。これは、頭部保護機能付きヘッドレスト、あるいはアクティブヘッドレストなどと呼ばれ、追突時に前方に移動したヘッドレストで乗員の頭部を後方から早期に支え、頸部が後方に大きく屈曲しないようにして頭部や頸部を保護している。

特表２００８−５２６４２５号公報

いわゆるシェルタイプの車両用シートは、シートを支持するシートフレームと、着座するシートシェルが個別に構成されているため、シェルタイプでない従来の車両用シートに使用されていたアクティブヘッドレストを、シェルタイプの車両用シートにそのまま使用することは難しかった。

また、車両用シートは、シートを搭載する車両の燃費を向上させたり、車内における乗員スペースを拡大させることなどから、十分な強度を有しつつ軽量化や薄型化が望まれている。

上記課題を解決するため、本発明にかかる頭部保護機能付き車両用シートを次のように構成した。

車両用シートは、少なくとも車体に取り付けられるシートバックフレームと、シートバックフレームに組み付けるシートバックシェルとを具えている。シートバックフレームには、ヘッドレストが取り付けられている。ヘッドレストは、基本的にシートバックフレームに対して所定の位置に固定される。

シートバックシェルは、シートバックフレームの前方に、少なくとも車両の前後方向に沿って移動自在に取り付ける。またシートバックシェルとシートバックフレームとを取付部材で連結する。取付部材は、シートバックシェルとシートバックフレームとを連結し、シートバックシェルを所定の位置に保持する形状と強度を有している。そして車両が追突されると、乗員からシートバックシェルに加えられる押圧力により、取付部材は塑性変形し、衝突エネルギーを取付部材の変形エネルギーで吸収するとともに、シートバックシェルをシートバックフレームに対して後方に移動させる。

本発明の車両用シートは、次の効果を有する。

通常使用している状態では、シートバックシェルは取付部材によりシートバックフレームに連結され、シートに着座した乗員を確実に支持する。そして万一車両が追突されると、衝突エネルギーにより取付部材が塑性変形して、衝突エネルギーを吸収し、乗員へのダメージを軽減できる。

また、シートバックシェルがシートバックフレームに対して相対的に後退することにより、ヘッドレストが、シートバックシェルに対して相対的に前方に移動する。これによりヘッドレストが、着座している乗員の頭部を後方から支え、乗員を、いわゆるむち打ち等から保護することができる。

更に取付部材は、例えば平板状板材などで構成でき、素材、厚み、形状、弱化点などを適宜選択することにより、所望の剛性、強度に設定できる。また取付部材は、安価に製造でき、取付け作業が簡易で、かつ取り付けスペースが小さくて済み、車両用シートを小型、軽量化できる。

本発明にかかる車両用シートの一実施形態を示す部分断面斜視図である。 図１に示す車両用シートのシートフレームを示す斜視図である。 図１に示す車両用シートの上下動支持機構を示す斜視図である。 図１に示す車両用シートのシートシェルを示す斜視図である。 取付部材の一実施形態を示す側面図である。 車両用シートの一例を示す側面構成図である。 作動時の車両用シートを示す側面構成図である。

本発明にかかる車両用シートの一実施形態について、図を用いて説明する。

図１にシート１０を示す。シート１０は、車両用シートであり、例えば運転席や助手席など、乗員ごとに着座する個別に設けられるシートである。

シート１０は、シートフレーム１２と、前後位置調節機構１４と、シートシェル１６と、ヘッドレスト１８と、外被材２０などから構成されている。以下、シート１０について、シート１０を取り付ける車両の進行方向を前方とし、それを基準に前後左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。

シートフレーム１２は、図２に示すようにシートクッションフレーム２２と、シートバックフレーム２４から構成されている。前後位置調節機構１４は、シートクッションフレーム２２の下部に設けられている。シートシェル１６は、図４に示すようにシートクッションシェル２６と、シートバックシェル２８などから構成されている。外被材２０は、図１に示すようにシート１０の最外層に設けられている。外被材２０とシートシェル１６との間に弾性材等を適宜介在させてもよい。

シートフレーム１２と前後位置調節機構１４について説明する。前後位置調節機構１４は、図２に示すように、２本のガイドレール３０と、係合機構（図示せず。）と、取付脚３４などから構成されている。２本のガイドレール３０は、車両の前後方向に沿って所定の間隔をもって平行に配置され、取付脚３４に差し入れたネジ等により、車両のフロア（図示せず。）上に固定されている。

ガイドレール３０には、シートクッションフレーム２２が移動可能に保持されている。ガイドレール３０には、切欠き（図示せず。）が所定のピッチ間隔で形成してあり、シートクッションフレーム２２を所望の位置に移動させて、係合機構の爪部（図示せず。）を切欠きに係合させることにより、シート１０が所定の位置に固定される。シート１０の下部前方には、係合機構の爪部を操作する操作用バー３６が設けられている。尚前後位置調節機構１４は、電動機を用いた電動駆動式であってもよい。

シートクッションフレーム２２は、左右に一対設けられたサイドクッションフレーム２３と、左右のサイドクッションフレーム２３を連結するクッション基板３８等から構成されている。サイドクッションフレーム２３は、上述したようにそれぞれガイドレール３０に移動自在に組み付けられている。クッション基板３８は、板状部材で、左右端部がそれぞれサイドクッションフレーム２３に連結され、その上面には後述する弾性部材６４が載置されている。シートクッションフレーム２２の内側には、上下動支持機構４０が設けられている。

上下動支持機構４０を図３に示す。上下動支持機構４０は、リンク部材４２と、クッションシェル取付部材４４から構成されている。リンク部材４２は、２本のレバーを×型に、かつ互いに回動自在に交差させてある。

リンク部材４２は、左右にそれぞれ一対設けてあり、それぞれは適宜連結棒４８により連結されている。各リンク部材４２の前方下端部４２ａは、それぞれサイドクッションフレーム２３に回転自在、かつ前後動自在に連結されている。また各リンク部材４２の後方下端部４２ｂは、それぞれサイドクッションフレーム２３に回転自在に連結させてある。尚、これら各リンク部材４２とサイドクッションフレーム２３との取り付けに関する前後位置関係は、特に問わない。

リンク部材４２の上部には、クッションシェル取付部材４４が設けられている。クッションシェル取付部材４４は、枠状であり、上部に取付具４６が設けられている。取付具４６には、後述するシートクッションシェル２６が固定される。クッションシェル取付部材４４の後方は、各リンク部材４２の後方上端部と回転自在に連結されている。また各クッションシェル取付部材４４の前方は、各リンク部材４２の前方上端部と回転自在で、かつ前後動自在に連結されている。

更にクッションシェル取付部材４４の後方と各リンク部材４２の後方上端部とは、所定以上の力が加えられると前後方向の係合が解除され、少なくともクッションシェル取付部材４４が後方に移動可能に構成されている。尚クッションシェル取付部材４４とリンク部材４２との取り付けについての前後関係は、前後逆であってもよい。

図２に示すようにシートクッションフレーム２２の後端には、シートバックフレーム２４が回動自在に連結されている。シートクッションフレーム２２とシートバックフレーム２４との間には、角度調節機構５２が設けられており、角度調節機構５２のレバー（図示せず。）操作によりシートバックフレーム２４は適度な摩擦力で回動、すなわち前後方向に沿って傾動するとともに所望の角度で固定される。尚、シートバックフレーム２４の角度調節を電動で行ってもよい。

シートバックフレーム２４は、図２に示すように左右に位置するサイドフレーム５４と、上部に位置するアッパーフレーム５６と、ロアフレーム５８などから構成されている。サイドフレーム５４は、左右に一対設けられており、ロアフレーム５８で連結されている。

ロアフレーム５８は、背中の形状に合わせて若干湾曲しており、左右両端がそれぞれサイドフレーム５４の中間位置より若干下方の位置に固定されている。

アッパーフレーム５６は、サイドフレーム５４の上部に設けられ、左右のサイドフレーム５４を上端で固定している。アッパーフレーム５６の中央には、ヘッドレストバー６２が取り付けられている。ヘッドレストバー６２は、アッパーフレーム５６と所定の角度をもってアッパーフレーム５６に固定されている。ヘッドレストバー６２には、図１に示すようにヘッドレスト１８が取り付けられる。尚ヘッドレスト１８は、図１に示すようなシートバックと連続した形式でなく、シートバックと分割されて設けられている形式でもよい。またヘッドレストバー６２は、アッパーフレーム５６への取付角度が固定されていれば、ヘッドレストバー６２の取付方向に沿って高さ調節が可能となっていてもよい。

またアッパーフレーム５６は、例えば半円状に、サイドフレーム５４となだらかな曲線で連続して形成され、サイドフレーム５４とアッパーフレーム５６との境が明確でない場合も、サイドフレーム５４間を連結する上部部材をアッパーフレーム５６とする。更にヘッドレストバー６２は、アッパーフレーム５６に直接固定されていなくとも、シートバックフレーム２４に対してヘッドレスト１８の取付角度が固定されていればよく、例えばサイドフレーム５４等にヘッドレストバー６２を固定させるなどしてもよい。更に、ヘッドレストバー６２を固定する機構は特に問わない。また、ヘッドレストバー６２などに傾動機構を設け、ヘッドレスト１８が、前後方向に傾動可能に構成されていてもよい。

またサイドフレーム５４には、取付部材７０が取り付けられている。取付部材７０は、左右のサイドフレーム５４のそれぞれ内側に、互いに平行に取り付けられている。

取付部材７０を図５に示す。取付部材７０は、金属製の平板状部材からなり、４箇所に取付孔７１、７２、７３、７４を有している。取付部材７０のほぼ両端には、取付孔７１と７４が外側取付孔として形成されている。外側取付孔７１と７４は、それぞれサイドフレーム５４に取付ピン８１、８４により固定されている。取付部材７０は、左右方向にぶれることなく、かつ取付ピン８１、８４のピン周りに回動自在にサイドフレーム５４に取り付けられている。

取付部材７０の中央寄りには、取付孔７２と７３が内側取付孔として形成されている。内側取付孔７２および７３には、それぞれローラ８２、８３が設けられている。ローラ８２、８３は、後述する案内部材９０の案内レール９２に摺動自在に組み付けられる。

更に取付部材７０は、取付孔７２の後方および取付孔７３下方に弱化点としての湾曲切欠き部８５および湾曲切欠き部８６が形成してある。また、取付孔７３と取付孔７４の中間位置には、弱化点としての湾曲切欠き部８７が形成してある。取付部材７０は、その材質の選択、板厚の設定、取付孔７１等の設置位置、および湾曲切欠き部８５等の形成により、所定の強度を具え、所望のエネルギーで、所定の形状に塑性変形するように構成されている。尚、取付部材７０は、金属製に限らず、他の素材で形成しても、所定の強度を有していればよい。

次に、シートシェル１６について説明する。シートシェル１６を図４に示す。シートシェル１６は、シートクッションシェル２６と、シートバックシェル２８などから構成されている。

シートクッションシェル２６は、硬質合成樹脂材料などからなり、人体の、主に臀部から大腿部に沿った形状に形成されている。シートクッションシェル２６は、取付具４６（図２参照。）にネジ固定されている。すなわちシートクッションシェル２６は、クッションシェル取付部材４４を介して上下動支持機構４０に取り付けられている。

シートクッションシェル２６とクッション基板３８との間には、軟質発泡合成樹脂材などからなるスポンジ状の弾性部材６４（図２に二点鎖線で示す。）が配置してある。シートクッションシェル２６は、弾性部材６４により弾性的に支持され、適度な反発力をもって上下動支持機構４０の可動範囲内のほぼ最上位置に保持されている。シートクッションシェル２６の後端には蝶番３２が設けてあり、蝶番３２を介してシートバックシェル２８が連結されている。

シートバックシェル２８は、シートクッションシェル２６と同様に硬質合成樹脂材料などからなり、人体の背中に沿った形状に形成されている。シートバックシェル２８は、蝶番３２を中心としてシートクッションシェル２６に対して前後方向に沿って傾動する。シートバックシェル２８の裏面には、案内部材９０が設けられている。

案内部材９０は、案内レール９２を具え、シートバックシェル２８の裏面の上部左右両側に一対取り付けられている。案内レール９２は、断面コの字状で、シートバックシェル２８を適度な角度に設定すると、シートクッションシェル２６の上下動方向と略平行なとなるように設けられている。案内レール９２は、前述したローラ８２および８３が摺動自在に組み付け可能な横幅を有している。案内レール９２は、前方と後方にそれぞれ案内壁９４、９５を備え、ローラ８２および８３を少なくとも前後方向から挟んで案内する。更に案内壁９４、９５は、シートバックシェル２８からの力をローラ８２等に十分に伝達可能な強度を具えている。

尚、シートクッションシェル２６やシートバックシェル２８は合成樹脂材でなく、アルミニウム等の軽合金材、ＦＲＰ材、木等でもよく、特に材質は限定しない。また弾性部材６４も、軟質発泡合成樹脂材などでなく、金属バネ、空気バネ、油圧クッションなどでよく、特に機構等は限定しない。

次に、シート１０が有する作用、および効果について説明する。

図６に、シート１０を側方から見た状態を示す。図６のシート１０は、車両に組み付けられた、通常状態のシートである。具体的にはシート１０は、取付脚３４に取付ネジを通してガイドレール３０を車両のフロア（いずれも図示せず。）に固定し、前後位置調節機構１４を適宜操作して、前後方向の適度な位置にシートクッションフレーム２２が設定され、更に角度調節機構５２を操作して、シートバックフレーム２４が、所定の角度でシートクッションフレーム２２に固定されている。

シートシェル１６の上面には、弾性材が適宜設けられ、その上に外被材２０がシート１０の全体を覆っている。シートクッションシェル２６は、弾性部材６４により、上下方向に適度な弾性力を有して支持されている。

シートバックシェル２８は、下部において蝶番３２によりシートクッションシェル２６に連結され、また取付部材７０により案内レール９２を介してシートバックフレーム２４に上下に移動可能に連結されている。

かかるシート１０に、乗員Ａが図６に示すように着座したとする。シート１０に乗員Ａが着座すると、乗員Ａの重みで弾性部材６４を変形させながら上下動支持機構４０のリンク部材４２が若干作動し、シートクッションシェル２６が適度に沈み、乗員Ａを保持する。またシートクッションシェル２６が沈み込むと、シートクッションシェル２６と蝶番３２で連結されているシートバックシェル２８は、取付部材７０のローラ８２、８３に従って案内部材９０の案内レール９２が下方に移動し、シートクッションシェル２６とともに下方に移動する。

また車両走行中に車両が上下方向に振動すると、シートクッションシェル２６は、シートクッションフレーム２２に対して上下動する。それに対してもシートバックシェル２８は、ローラ８２等に支持されて案内レール９２が上下動し、シートクッションシェル２６の上下動に円滑に追従する。更に、角度調節機構５２を操作して、シートバックフレーム２４の角度を変更したときであっても、シートバックフレーム２４の角度変更に伴い取付部材７０の角度、つまりローラ８２と８３を結ぶ線が傾斜するので、シートバックフレーム２４の角度変更に沿ってシートバックシェル２８が往復動（上下動）する。

次に、シート１０を搭載した車両が、万一追突された場合について説明する。
車両が追突されると、車両の全体が前方に押し出される。すると乗員Ａに対して、シートフレーム１２が押圧力を後方から加える。言うなれば、乗員Ａが所定の力でシートバックシェル２８を後方に押し下げることとなる。その押圧力が所定値を超えると、取付部材７０が湾曲切欠き部８５などを屈曲点として塑性変形し、図７に示すようにシートバックシェル２８が後方に移動する。またそれと同時にクッションシェル取付部材４４と上下動支持機構４０との係合が外れ、クッションシェル取付部材４４が上下動支持機構４０に対して後方に移動し、シートクッションシェル２６がシートバックシェル２８とともに後方に移動する。

これにより、乗員Ａは、からだ全体が後方に移動し、図７に示すようにシートシェル１６に着座したままシートフレーム１２に押付けられたような状態となる。その際、取付部材７０が図に示すように変形することから、衝突エネルギーが変形エネルギーとして吸収され、乗員Ａへの衝撃力を軽減し、追突事故による受傷を防止できる。

一方ヘッドレスト１８はシートフレーム１２に固定され、シートバックフレーム２４との位置関係に変化が生じないので、シートシェル１６が後方に移動することに対してヘッドレスト１８が相対的に前方に移動することとなる。これにより、図７に示すようにヘッドレスト１８が乗員の頭部を支持し、頸部の後方への屈曲を防止し、いわゆるむち打ちの発生を防止することができる。

尚、取付部材７０は、上記形状に限定されものではなく、任意に形成してもよい。また本発明にかかる車両用シートは、複数人が着座するシートであってもよい。シート１０は、いわゆる自動車用のシートに限るものではない。

本発明は、車両用のシェルタイプのシートに使用可能である。

１０…シート
１２…シートフレーム
１６…シートシェル
１８…ヘッドレスト
２４…シートバックフレーム
２８…シートバックシェル
４０…上下動支持機構
４６…取付具
６２…ヘッドレストバー
６４…弾性部材
７０…取付部材
７１、７２、７３、７４…取付孔
８１．８４…取付ピン
８２．８３…ローラ
８５、８６、８７…湾曲切欠き部
９０…案内部材
９２…案内レール
９４．９５…案内壁
Ａ…乗員

Claims (4)

1. シートバックフレームと、
   前記シートバックフレームに取り付けられたヘッドレストと、
   前記シートバックフレームの前方に設けられたシートバックシェルと、
   前記シートバックフレームと前記シートバックシェルの間に設けられ、前記シートバックフレームを前記シートバックシェルに固定する取付部材と、を具え、
   更に前記取付部材は、前記シートバックフレームと前記シートバックシェルの間に生じる前後方向の所定以上の押圧力により塑性変形し、前記シートバックフレームと前記シートバックシェルの間の前後方向間隔が短縮されるように構成したことを特徴とする車両用シート。
2. 前記取付部材は、平板状部材であり、
   長手方向の両端近傍に、前記シートバックフレームと前記シートバックシェルのいずれかに取り付ける外側取付点を有し、
   前記外側取付点のそれぞれ内側に、前記シートバックシェルと前記シートバックシェルの他方に取り付ける内側取付点を有し、
   更に前記内側取付点の外方で、前記外側取付点の内方に、前記塑性変形に対する弱化点をそれぞれ設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記内側取付点あるいは前記外側取付点を、前記シートバックフレームと前記シートバックシェルのいずれか一方に上下動自在に取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記取付部材は、該取付部材の厚み方向を、前記車両用シートの前後方向に対して直角に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用シート。

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