JP2014000835A - エネルギー吸収車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】車両用シート自体の剛性を低下させることなく、後突時に着座者に作用する衝撃荷重エネルギーを吸収して、着座者に対する衝撃緩和を図る。
【解決手段】後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーをエネルギー吸収装置４０に伝えて吸収する。シートバックには前記後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーを受けて当該衝突荷重作用方向の後方へ移動可能に受圧板２０が配設されている。該受圧部材２０とエネルギー吸収装置４０との間には該受圧板２０の後方移動の作動をエネルギー吸収装置４０に伝達する伝達フレーム２２が配設されている。前記エネルギー吸収装置４０は当該車両用シート１０の骨格を形成する部材の剛性に影響を与えることなく当該車両用シート１０内に装備されており、前記伝達された作動によりエネルギー吸収作用が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギー吸収車両用シートに関する。詳細には、車両の衝突時に着座者に作用する衝撃荷重をエネルギー吸収手段に伝えて、衝撃エネルギーを吸収する車両用シートに関する。

車両用シートは、大別して、着座者が着座するシートクッションと、着座者の背凭れとなるシートバックとから成っている。この車両用シートに着座する着座者には車両後突時に衝撃荷重が作用する。この衝撃荷重は後方への作用力として生じ、シートバックにより受けられる。この衝撃荷重をエネルギー吸収手段で吸収して着座者への衝撃荷重を緩和することが行われている。下記特許文献１のエネルギー吸収方法によれば、エネルギー吸収手段をシートバックのサイドフレームに長孔を形成して構成し、この長孔内をピン形状部材により塑性変形しながら移動させることにより衝撃エネルギーを吸収するようにしている。そして、衝撃荷重のピン形状部材への伝達は、シートバックに着座者の後方移動を受ける受圧板を設け、受圧板の後方移動を機械的伝達機構を介してピン形状部材に伝達するようにしている。これにより後突時に着座者に生じる衝撃緩和を図っている。

特開２００１−２３９８７１号公報

しかし、上述したようにエネルギー吸収手段がシートバックのサイドフレームに長孔が形成されて構成される場合には、長孔によりサイドフレームの剛性強度が低下してしまうという問題がある。
このようにサイドフレーム等のシートフレームの剛性強度の低下は、車両の側面衝突時の対応に問題を生じる。すなわち、車両用シートの要請としていわゆる側突時においても、着座者の座席空間は充分確保することが要請されている。そのため、図７に示されるように、他の車両Ｍ１が自車両Ｍ２の側面に衝突した際の荷重は、車両用シート６０の幅方向の剛性強度を高めて構成しておき、車両室内中央位置に配設されるコンソールボックス６２等の剛性部材により受けられる構成とされている。かかる構成において、車両用シート６０自体の剛性強度が低いと、側突時の上記要請を満たすことができないと言う問題を生じる。

而して、本発明は上述した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、車両用シート自体の剛性を低下させることなく、後突時に着座者に作用する衝撃荷重エネルギーを吸収して、着座者に対する衝撃緩和を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両用シートは次の手段をとる。
先ず、本発明に係るエネルギー吸収車両用シートの基本的構成は、後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーを適宜なエネルギー吸収手段に伝えて吸収する構成である。
そして、かかる構成において、シートバックには前記後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーを受けて当該衝突荷重作用方向の後方へ移動可能に受圧部材が配設されており、該受圧部材とエネルギー吸収手段との間には該受圧部材の後方移動の作動をエネルギー吸収手段に伝達する機械的伝達手段が配設されており、前記エネルギー吸収手段は当該車両用シートの骨格を形成する部材の剛性に影響を与えることなく当該車両用シート内に装備されており、前記伝達された作動によりエネルギー吸収作用が行われる構成であることを特徴とする。

上記本発明によれば、車両後突時に着座者に作用する衝撃荷重はシートバックに配設された受圧部材により受けられて、機械的伝達手段を介してエネルギー吸収手段に伝えられる。そして、このエネルギー吸収手段により衝撃荷重の吸収が行われ、衝撃緩和が図られる。このエネルギー吸収作用を行うエネルギー吸収手段は、本発明の場合、車両用シートにおける骨格を形成する部材の剛性に影響を与えることなく装備されているので、車両用シートの剛性に影響を及ぼすことなくエネルギー吸収作用を行うことができる。このため、車両用シートを側突対応の構成とする場合であっても、障害となることがない。

上記本発明の手段は、好ましい態様として次のように構成することができる。
先ず、前記機械的伝達手段は、レバー状部材がシートバックを形成する固定フレームに回動可能に支持されて配設されており、該レバー状部材の一端が前記受圧部材に結合されており、他端が前記エネルギ吸収手段を作用させるように該エネルギ吸収手段に接続される構成とするのが好ましい。
機械的伝達手段をかかる構成とすることにより受圧部材の動きをエネルギー吸収手段に確実に伝達することができる。

そして、更に、前記機械的伝達手段におけるレバー状部材の固定フレームへの支持位置は、該レバー状部材の一端の受圧部材の動きが他端のエネルギー吸収手段に増大されて伝達されるレバー比位置である構成とするのが好ましい。
上記のように受圧部材の動きをエネルギー吸収手段に増大して伝達することにより、エネルギー吸収手段の構成をコンパクトな構成とすることが可能となる。

なお、シートバックに配設する受圧部材の配設位置は、着座状態の着座者の腰部に対応した位置であるのが好ましい。
受圧部材の配設位置が着座者の腰部に対応した位置であると、着座者に作用する後突時の衝撃荷重を確実に受けることができて、エネルギー吸収手段に伝えることができる。

本発明は、上記した手段をとることにより、車両用シート自体の剛性を低下させることなく、後突時に着座者に作用する衝撃荷重エネルギーを吸収して、着座者に対する衝撃緩和を図ることができる。

本実施形態の車両用シートの骨格を示す斜視図である。 図１の側面図である。 受圧板のロアーフレーム部材への取付け構成を示す斜視図である。 図３の側面図である。 クラッシュボックス型エネルギー吸収装置を説明するための側面図である。 長孔移動型エネルギー吸収装置を説明するための側面図である。 車両用シートにおける側突対応原理を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本説明において、前後左右方向とは車両用シートに着座者が着座した状態で見た場合の方向を示している。
図１は車両用シート１０の骨格構成を示す。車両用シート１０は、着座者の着座部となるシートクッションと、背もたれとなるシートバックと、頭部を支持するヘッドレスト（不図示）とから成る。図１では、シートクッションの骨格を形成するクッションフレーム１２とシートバックの骨格を形成するバックフレーム１４が図示されている。クッションフレーム１２は左右両側に配設されるクッションサイドフレーム１２Ｓ、１２Ｓと、前方位置に配設されるクッション前方フレーム１２Ｆと、後方位置に配設される連結ロッド１２Ｒとからなっており、これら各部材が連結されて剛性強度のある枠部材として構成されている。バックフレーム１４は左右両側に配設されるバックサイドフレーム１４Ｓ、１４Ｓと、このバックサイドフレーム１４Ｓ、１４Ｓの上端において両部材を連結する上部フレーム部材１４Ｈと、同じく下部位置において両部材を連結するロアーフレーム部材１４Ｌとからなっており、これら各部材が連結されて剛性強度のある枠部材として構成されている。
シートバックはシートクッションに対してリクライニング機構により傾動可能とされて連結されている。これを図１で示すと、クッションフレーム１２のクッションサイドフレーム１２Ｓの後端部とバックフレーム１４のバックサイドフレーム１４Ｓとの下端部とは回動可能に軸結合１６されており、この軸結合１６箇所にリクライニング機構１８が装備されている。リクライニング機構１８は着座者が選択した任意の角度にシートバックを調整した状態でシートクッションに対してロック（固定）した状態とする。
なお、シートクッションは図示は省略されているが、シートスライド機構を介して車両のフロアに取付けられている。このため、車両用シート１０は前後方向にスライド移動可能とされており、着座者が選択する任意の位置に調整可能となっている。

図１及び図２に示されるように、シートバックの下方位置には受圧板２０が配設されている。この受圧板２０が配設される位置は、バックフレーム１４のロアフレーム部材１４Ｌが配設される近傍位置であり、着座者の着座状態での腰部に対応する位置である。これにより、受圧板２０は後突時における着座者に生じる衝撃荷重を着座者の腰部から確実に受けることができ、受圧板２０は後方に移動する。この受圧板２０が本発明の受圧部材に相当し、ロアフレーム部材１４Ｌが本発明の固定フレームに相当する。
エネルギー吸収手段としてのエネルギー吸収装置４０はシートクッションの下方位置に配設されて、クッションフレーム１２に適宜手段にて取付けられて装備されている。このエネルギー吸収装置４０と前述の受圧板２０とは伝達フレーム２２により連結されており、受圧板２０の作動がエネルギー吸収装置４０に伝えられるようになっている。図３及び図４に示すように、伝達フレーム２２はバックフレーム１４のロアーフレーム部材１４Ｌに回動自在に支持されている。詳細には、受圧板２０の配設位置より僅か下方位置でヒンジピン２４が伝達フレーム２２の両側に溶接等で固定されており、このヒンジピン２４がロアーフレーム部材１４Ｌに固定されたブラケット２６に回動可能に支持されている。これにより、伝達フレーム２２はヒンジピン２４箇所を回動支点として受圧板２０の動きを反転してエネルギー吸収装置４０に伝えるようになっている。すなわち、受圧板２０の後方移動がエネルギー吸収装置４０との連結部には前方移動として伝えられる。
図２に示されるように、伝達フレーム２２におけるヒンジピン２４を回動支点した受圧板２０及びエネルギー吸収装置４０との間のレバー長さは、ヒンジピン２４から受圧板２０までの長さがＬ１、ヒンジピン２４からエネルギー吸収装置４０までの長さがＬ２で、Ｌ２＞Ｌ１のレバー比の関係で構成されている。すなわち、受圧板２０の動きがエネルギー吸収装置４０に増大されて伝達されるようになっている。なお、伝達フレーム２２が本発明のレバー状部材に相当する。

図５及び図６はエネルギー吸収装置４０の具体例を示す。図５はクラッシュボックス型エネルギー吸収装置４０Ａであり、図６は長孔移動型エネルギー吸収装置４０Ｂである。図５に示すクラッシュボックス型エネルギー吸収装置４０Ａはボックス４１が潰される際の塑性変形によりエネルギー吸収作用が行われる。ボックス４１の一端が支持部材４２に支持されてシートクッションの構成部材に固定されて取付けられている。他端には可動板４４が取付けられており、この可動板４４を伝達フレーム２２の下端が図５（Ａ）の矢印で示すように押動して、図５（Ｂ）で示すようにボックス４１を押し潰してエネルギー吸収作用を行う。なお、図１及び図２に示されるエネルギー吸収装置４０は、このクラッシュボックス型エネルギー吸収装置４０Ａが図示されている。
図６に示す長孔移動型エネルギー吸収装置４０Ｂは、ピン部材４６が波形状に形成された長孔４８内を移動する際に、波形状部分を塑性変形することによりエネルギー吸収作用を行うものである。長孔４８を形成した長孔構成部材５０の一端が支持部材４２に支持されてシートクッションの構成部材に固定されて取付けられている。ピン部材４６は伝達フレーム２２の下端と連結されている。図６（Ａ）に示すように、矢印で示すように伝達フレーム２２の下端が移動すると、それに伴ってピン部材４６も移動して長孔４８の波形状部分を塑性変形してエネルギー吸収作用が行われる。

次に、上記構成における後突時のエネルギー吸収作用を説明する。
車両後突時には車両シート１０への着座者には反作用として車両後方向への衝撃荷重が作用する。この衝撃荷重はシートバックにより受けられる。この際、シートバックには受圧板２０が配設されており、図２に示すように受圧板２０は衝撃荷重により後方に移動する。この動きは伝達フレーム２２を介して反転してエネルギー吸収装置４０に伝えられ、エネルギー吸収装置４０によりエネルギー吸収作用が行われる。そして、このエネルギー吸収作用により着座者に対する後突時の衝撃緩和が図られる。
なお、このエネルギー吸収作用を行うエネルギー吸収装置４０は、本実施形態の場合、車両用シート１０における骨格を形成する部材の剛性に影響を与えることなく装備されているので、車両用シート１０の剛性に影響を及ぼすことなくエネルギー吸収作用を行うことができる。このため、図７に示す車両用シートを側突対応の構成とする場合であっても、障害となることがない。すなわち、側突対応の車両用シートとして充分なシート骨格構成とすることができるものである。
また、本実施形態においては、受圧板２０からエネルギー吸収装置４０に伝達フレーム２２により伝達する際のヒンジピン２４を支点としたレバー比を、図２に示すように、Ｌ２＞Ｌ１として、受圧板２０の動きがエネルギー吸収装置４０に増大して伝達するようにしている。このため、受圧板２０に作用する衝撃荷重の大きさに対してエネルギー吸収装置４０のエネルギ吸収量を相対的に小さくすることが可能となって、エネルギー吸収装置４０のコンパクト化を図ることができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のほか各種の形態で実施できるものである。
例えば、エネルギー吸収装置は図５及び図６に示す他、摩擦力を利用した装置や、油圧等の流動体を用いた装置等、他の分野で用いられている各種のエネルギー吸収装置を用いることができるものである。
また、伝達フレームのレバー比は上記実施形態のように受圧板の動きをエネルギー吸収装置に増大して伝達するのが好ましいが、エネルギー吸収装置の設置箇所によっては適宜設定すれば良いものである。
そして、エネルギー吸収装置の設置箇所は車両用シートに装備するものであれば、特に特定されるものでがなく、設置するスペースが許容されるのであればシートバックに設置する場合であっても良い。しかし、シートスライド装置により前後移動可能とされている場合には、エネルギー吸収装置も一緒にスライド移動可能に装備するのが好ましい。

１０ 車両用シート
１２ クッションフレーム（シートクッション）
１２Ｓ クッションサイドフレーム
１２Ｆ 前方フレーム
１２Ｒ 連結ロッド
１４ バックフレーム（シートバック）
１４Ｓ バックサイドフレーム
１４Ｈ 上部フレーム部材
１４Ｌ ロアーフレーム部材
１６ 軸結合
１８ リクライニング機構
２０ 受圧板（受圧部材）
２２ 伝達フレーム
２４ ヒンジピン
２６ ブラケット
４０ エネルギー吸収装置
４０Ａ クラッシュボックス型エネルギー吸収装置
４０Ｂ 長孔移動型エネルギー吸収装置
４１ ボックス
４２ 支持部材
４４ 可動板
４６ ピン部材
４８ 長孔
５０ 長孔構成部材

Claims (4)

1. 後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーを適宜なエネルギー吸収手段に伝えて吸収するようになされたエネルギー吸収車両用シートであって、
   シートバックには前記後突時に着座者に生じる衝突荷重エネルギーを受けて当該衝突荷重作用方向の後方へ移動可能に受圧部材が配設されており、
   該受圧部材とエネルギー吸収手段との間には該受圧部材の後方移動の作動をエネルギー吸収手段に伝達する機械的伝達手段が配設されており、
   前記エネルギー吸収手段は当該車両用シートの骨格を形成する部材の剛性に影響を与えることなく当該車両用シート内に装備されており、前記伝達された作動によりエネルギー吸収作用が行われる構成であることを特徴とするエネルギー吸収車両用シート。
2. 請求項１に記載のエネルギー吸収車両用シートであって、
   前記機械的伝達手段は、レバー状部材がシートバックを形成する固定フレームに回動可能に支持されて配設されており、該レバー状部材の一端が前記受圧部材に結合されており、他端が前記エネルギ吸収手段を作用させるように該エネルギ吸収手段に接続されていることを特徴とするエネルギー吸収車両用シート。
3. 請求項２に記載のエネルギー吸収車両用シートであって、
   前記レバー状部材の固定フレームへの支持位置は、該レバー状部材の一端の受圧部材の動きが他端のエネルギー吸収手段に増大されて伝達されるレバー比位置であることを特徴とするエネルギー吸収車両用シート。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載のエネルギー吸収車両用シートであって、
   前記受圧部材の配設位置は、着座状態の着座者の腰部に対応した位置であることを特徴とするエネルギー吸収車両用シート。
   

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