JP2011051532A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、車両後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防止に対応可能な車両用シートを提供する。
【解決手段】シートバックの内側に背当て部を設ける。背当て部は、車両が後突されると、乗員からの押圧力により塑性変形可能である。ヘッドレストは、シートバックに固定されている。後突時背当て部は、乗員が受ける衝突エネルギーを塑性変形により吸収する。更に背当て部が塑性変形して乗員が後方に移動し、かつヘッドレストが相対的に前進して頭部を支持する。これにより、ムチ打ちの発生を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、頭部保護機能付き車両用シートに関する。

車両が後方から衝突された場合（以下、「後突」とする。）に、後突された車両に乗車している乗員の頭部（主に頸部）を保護する車両シートが知られている。このようなシートは、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るヘッドレストを備え、後突時にヘッドレストを前方に移動させて乗員の頭部を後方から支え、頭部が後方に大きく屈曲しないようにして乗員の頸部を保護している。

また近年車両用シートは、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、軽量化や薄型化が望まれている。

特開２００１−５０１７０号公報

アクティブヘッドレストは、例えば受動部をシートに着座した人の腰に対応する部分に取り付け、シート上部に作動部を取り付け、それらをワイヤ類で連結し、車両が後突されたとき、乗員の圧力で受圧部がワイヤを引き、その力でヘッドレストを作動させる構成となっている。そのためアクティブヘッドレストを備えた車両用シートは、重量や全体の容積が大きくなり、また複雑な機構となるため製造や組み付けに手間がかかり、コストが増大したり、また軽量化や薄型化が十分に図れなかった。

上記課題を解決するため、頭部保護機能付きの車両用シートを次のように構成した。

ヘッドレストを有する車両用シートのシートバックフレームの内側に、車両後突時に塑性変形する背当て部を設けた。ヘッドレストは、高さ調整機構や傾動機構などを具えていてもよいが、車両が後突されたときに作動する機構は具えていない。

背当て部は、所定の強度を有し、車両が通常に走行している状態で、例えば乗員がシートに押し付けられたとしても、塑性変形は生じない。背当て部は、乗員が通常にシートに着座している状態では、乗員にほとんど意識させないように設けられていることが好ましい。背当て部の前方にクッション材などを設け、通常時背当て部で、乗員を保持するように構成してもよい。

一方背当て部は、万一車両が後突され、乗員から所定以上の押圧力を受けると、塑性変形するように形成されている。背当て部は、車両後方側に塑性変形し、背当て部が塑性変形する前の状態より、乗員をシートに対して後方に移動させる。具体的には、背当て部が塑性変形すると、乗員がシートに対して相対的に後方に移動して、ヘッドレストが乗員の頭部を保持し、乗員の頸部が大きく後方に湾曲されないようにする。

本発明の車両用シートは、次の効果を有する。

通常に使用している状態では、背当て部はシートバックに設けられたクッション材等の裏側に位置し、乗員は違和感を感じることはない。また通常の使用範囲内で、乗員がシートバックに押しつけられても、背当て部は適宜乗員を保持する。

車両が後突されて、背当て部が塑性変形すると、背当て部が衝突エネルギーを変形エネルギーとして吸収し、乗員が受ける衝撃力が軽減される。また、乗員が背当て部とともにシートバックフレームに対して相対的に後退するので、後退する乗員の背中に対してヘッドレストが相対的に前方に移動して、乗員の頭部をヘッドレストが後方から支える。これにより、乗員を、いわゆるむち打ち等から保護することができる。

背当て部の作動は、塑性変形であるので、機構を簡易にできる。したがって、部品点数を少なくでき、シートなどへの取り付け作業が容易となり、取り付けスペースを小さくして、車両用シートの小型、軽量化、コスト低減を図ることができる。

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。 背当て部を示す斜視図である。 縦部材を示す側面図である。 塑性変形した縦部材を示す側面図である。 本発明にかかる車両用シートに乗員が着座している状態を示す一部破断側面図である。 図５に示す車両用シートの作動状態を示す一部破断側面図である。 図５に示す車両用シートの作動状態を示す一部破断側面図である。 図５に示す車両用シートの作動状態を示す一部破断側面図である。

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、車両用のシート１０を示す。シート１０は、シートバック１２と、シートクッション１４と、シートバック１２の上部に取り付けられたヘッドレスト１６と、前後位置調節機構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が取り付けられ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。

前後位置調節機構１８は、シートクッション１４の下部に設けられている。前後位置調節機構１８は、図に示すように、２本のガイドレール２２と、係合機構（図示せず。）と、取付脚２４などから構成されている。ガイドレール２２は、車両（図示せず。）の前後方向に沿ってそれぞれ所定の間隔をもって平行に配置され、取付脚２４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２２には、シートクッション１４が移動可能に保持されている。ガイドレール２２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１４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２６が設けられている。尚前後位置調節機構は、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１４は、シートクッションフレーム２８と、シートクッションフレーム２８の周囲に設けられたクッション材（図示せず。）と、クッション材の外表面に設けられた外被材２０から形成されている。シートクッション１４（シートクッションフレーム２８）の後端には、シートバック１２が回動自在に連結されている。

シートバック１２は、シートバックフレーム３０と、クッション材（図示せず。）と、外被材２０などから構成されている。シートバックフレーム３０は、角度調節機構３２を介してシートクッションフレーム２８に連結されている。角度調節機構３２のレバー（図示せず。）操作によりシートバックフレーム３０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３０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３０は、シートバック１２の外形にほぼ沿った形状で、左右両側に設けられたサイドフレーム３４と、アッパーフレーム３６と、バネ部材３８などから形成されている。アッパーフレーム３６は、パイプ部材からなるコの字状の部材であり、サイドフレーム３４の上方で、左右両側のサイドフレーム３４を連結している。バネ部材３８は、シートバックフレーム３０の下方に、左右のサイドフレーム３４をつなぐようにして適度な張力で適宜な本数設けられている。

アッパーフレーム３６には、ヘッドレストバー４０が所定の角度で固定されている。ヘッドレストバー４０には、二点鎖線で示すようにヘッドレスト１６が取り付けられる。尚ヘッドレスト１６は、図１に示すようなシートバック１２と連続した形式でなく、シートバック１２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４０は、通常状態でアッパーフレーム３６との取付角度が固定されていれば、ヘッドレストバー４０の取付方向に沿った高さや、取付角度が調節可能となっていてもよい。

またアッパーフレーム３６は、例えば半円状に、サイドフレーム３４となだらかな曲線で連続して形成され、サイドフレーム３４とアッパーフレーム３６との境が明確でない場合も、サイドフレーム３４間を連結する上部部材をアッパーフレーム３６とする。更にヘッドレストバー４０は、アッパーフレーム３６に直接固定されていなくとも、シートバックフレーム３０に対してヘッドレスト１６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等にヘッドレストバーを固定させるなどしてもよい。ヘッドレストバー４０をシートバックフレーム３０に固定する機構は特に問わない。また、ヘッドレストバー４０とアッパーフレーム３６やシートバックフレーム３０が連続して一体に形成されていてもよい。

更にシートバックフレーム３０には、背当て部５０が設けられている。背当て部５０は、サイドフレーム３４の内側に設けられた取付基板５２に、回動自在に取り付けられている。取付基板５２は薄板状で、サイドフレーム３４などに溶接等により固定されている。

背当て部５０を図２に示す。背当て部５０は、左右に設けられた縦部材５４と、縦部材５４の上下に設けられた横部材５６からなり、概ね四角形に形成されている。背当て部５０は、シートバックフレーム３０の内幅にほぼ等しい横幅を有している。背当て部５０は適度な高さ幅を有し、背当て部５０をシートバックフレーム３０に取り付けると、シート１０に着座した乗員Ａ（図５参照。）の肩甲骨から背中のほぼ中央あたりに位置するようになっている。

横部材５６は、棒状で、容易に変形しない所定の強度を備えた部材からなり、縦部材５４の上端と下端にそれぞれ固定されている。尚横部材５６は、直線状でなく、乗員の背中に合わせて適宜湾曲していてもよい。

縦部材５４は、平板状の部材で、所定の強度を有する金属などから形成されている。縦部材５４は、図３に示すように、ほぼ中央に取付孔５８を有し、取付孔５８の両側（図における上下）に、それぞれ弱化点としての切欠き部６０が形成されている。切欠き部６０は、所定の形状に形成してあり、縦部材５４に所望の塑性変形性をもたらしている。縦部材５４に所望の塑性変形性をもたらすとは、後突時に乗員Ａから受けた押圧力で、乗員Ａが、着座した姿勢を大きく変えることなくその状態のまま後方に移動するように、縦部材５４が変形されるようにすることをいう。

縦部材５４は、取付孔５８により取付基板５２に、縦方向に揺動自在に取り付けられている。また縦部材５４の下部には、付勢手段としてのバネ６２（図１参照。）が取り付けられている。バネ６２は、背当て部５０を、背当て部５０の下部が前方に移動するように付勢している。更に、シートバックフレーム３０に、ピン６４（図１参照。）が取り付けられている。ピン６４は、背当て部５０がバネ６２の付勢により回動されると、縦部材５４に当接し、縦部材５４の回動、つまり背当て部５０の回転を所定位置で係止させる。図１に示すシート１０では、ピン６４を切欠き部６０に合わせたが、ピン６４を他の箇所に設けてもよい。

背当て部５０は、ピン６４に係止されると、シート１０に乗員Ａが着座した際、下部の横部材５６より上部の横部材５６の方が、乗員Ａの背中までの距離が大きくなるように配置される。これは、乗員がシート１０に着座した通常の状態では、乗員の背中は、上部の方が下部より、つまり肩部分の方が背中中央部分より前後方向に移動する移動量が大きく、そのため上部の横部材５６の方が、乗員Ａの背中までの距離が大きく設定してある。

次に、シート１０の作用、効果について説明する。図５に、シート１０に乗員Ａが着座した状態を示す。

図５に示すようにシート１０に乗員Ａが着座すると、上部の横部材５６が乗員Ａの肩の高さとほぼ同等の高さに位置し、下部の横部材５６が背中中央部分の高さとほぼ同等の高さに配置される。

乗員Ａが通常に運転している状態では、背当て部５０の上部は、十分な間隔を具えているので、乗員Ａが前後に若干揺れた場合でも背中に当接することはない。また、車両の発進等により乗員Ａがシート１０に押し付けられると、シートバック１２のクッションを介して、乗員Ａは背当て部５０に支持される。また、それによって背当て部３０が変形することもない。したがって乗員は、背当て部５０を意識することなく、車両を通常に運転できる。

そして万一、車両が後突されると、車両全体が前方に押し出され、シート１０は、乗員Ａを車両前方へ押圧する。すると乗員Ａは、シート１０に強く押し付けられ、シート１０に対して相対的に後方に大きく移動しようとする。するとまず乗員Ａの背中が、背当て部５０の下部の横部材５４が図６に示すように当接する。そして、乗員Ａの更なる後退移動によりバネ６２の付勢力に抗して背当て部５０が取付孔５８を中心として図の反時計周りに回動する。

背当て部５０が回動すると、それに伴い背当て部５０の上部の横部材５６が乗員Ａに近づき、図７に示すように背当て部５０の下部の横部材５６に続いて上部の横部材５６が乗員Ａに当接する。そして、背当て部５０の上下双方の横部材５６が乗員Ａの背中に接する。尚、乗員Ａの背中と背当て部５０との間にはクッション材などが介在しているが、それらは限界まで圧縮されているので、説明上乗員Ａの背中と背当て部５０が接するという。

かかる状態から、更に後突によるエネルギーが乗員Ａから背当て部５０に加えられると、応力が切欠き６０に集中し、縦部材５４が切欠き部６０を屈曲点として塑性変形を開始する。縦部材５４は、上下の横部材５６から押圧力を受けるので、取付孔５８を中心として上下の切欠き部６０が図４に示すように塑性変形し、図８に示すように乗員Ａはシート１０に対して車両後方に移動する。

したがってシート１０は、シート１０を備えた車両が後突されると、乗員Ａから加えられる押圧力により、背当て部５０が塑性変形し、乗員Ａをシートバックフレーム３０に対して後方に移動させつつ、衝突エネルギーを縦部材５４の変形エネルギーで吸収する。これにより、乗員Ａが受ける衝突エネルギーを緩和させることができる。

更にシート１０は、後突時にヘッドレスト１６のシートバックフレーム３０に対する相対位置が変化しない。そのためシート１０は、背当て部５０を変形させながら乗員Ａがシート１０の内側に押し込まれるようにしてシート１０に対して後方に移動するのに対して、ヘッドレスト１６が乗員Ａの頭部を保持し、頭部を背中、つまり乗員Ａの脊柱に対して、ほぼ直線の位置関係に保つ。したがって、頸部が肩部近傍から大きく後方に屈曲することがなく、車両後突によるムチ打ちを有効に防止することができる。

また、シート１０は、背当て部５０をシートバックフレーム３０に取り付ければよく、部品点数が少なく、取付作業が容易で、かつ軽量化及び占有スペースを小さくできる。

尚、背当て部５０は、上記例に限るものではない。例えば、取付基板５２に回動自在に設けず、シートバックフレーム３０等に固定されていてもよい。また縦部材５４の取付孔５８の位置を変更することにより、上部と下部の横部材５６の移動比率を任意に設定し、上部と下部の横部材５６の乗員Ａとの距離や後突時において背当て部５０が乗員Ａに当接するまでの時間等を適宜に設定してもよい。

また、縦部材５４を塑性変形可能に構成したが、横部材５６、あるいは縦部材５４と横部材５６の双方を塑性変形可能に構成してもよい。また、塑性変形可能に形成した横部材５６をシートバックフレーム３０に直接取り付けてもよい。また背当て部５０を、板状に形成してもよい。背当て部５０を板状に形成した場合、背当て部５０とシートバックフレーム３０の間に塑性変形する変形部材を設けても、板状の背当て部５０を塑性変形可能に構成してもよい。

また、背当て部５０とシートバックフレーム３０との間に弾性部材を設け、背当て部５０を、弾性部材により適度な反発力をもって車両の前後方向に移動可能とし、後突された場合に、弾性部材の弾性限界から背当て部５０が塑性変形するように構成してもよい。

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。またシート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、頭部保護機能を有する車両用シートに使用可能である。

１０…シート
１２…シートバック
１４…シートクッション
１６…ヘッドレスト
３０…シートバックフレーム
３４…サイドフレーム
３６…アッパーフレーム
３８…バネ部材
４０…ヘッドレストバー
５２…取付基板
５４…縦部材
５６…横部材
５８…取付孔
６０…切欠き部
６２…バネ
６４…ピン

Claims (5)

1. 車体に取り付けられるシートバックフレームと、
   前記シートバックフレームに設けら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設けられた背当て部と、を備え、
   前記背当て部は、車両前方から所定値以上の押圧力を受けると、車両後方に塑性変形可能に形成してあり、
   車両が後突された際、乗員からの押圧力により前記背当て部が塑性変形し、前記シートバックフレームに対する前記乗員の位置が、前記背当て部が塑性変形する前と比較して車両後方に移動されることを特徴とした車両用シート。
2. 前記背当て部は、車体の幅方向に設けられた横部材と、前記シートバックフレームに取り付けられ前記横部材の幅方向端部を保持する縦部材からなり、
   前記縦部材を、車両が後突された際、塑性変形するように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. 少なくとも２本の前記横部材を、左右に配置された２つの前記縦部材間に、上下に所定の間隔をあけてほぼ平行に設け、
   前記縦部材を、前記シートバックフレームに回動自在に取り付け、
   更に前記背当て部に付勢手段を設け、該付勢手段により、上部に位置する前記横部材が前記車体の後方に移動するよう付勢し、通常の使用状態において前記上部に位置する横部材が乗員に当接しないように配置させたことを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記横部材は、車両が後突された際、下側の横部材が乗員に当接し、前記縦部材が回動した後上部の横部材が前記乗員に当接することを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
5. 前記縦部材は、平板状部材であり、前記塑性変形に対する弱化点を具え、該縦部材の厚み方向を、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１〜４のいずれか１項に記載の車両用シート。

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