JP2016124531A - 車両のシート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】正面衝突（前突）の際に生じ得る乗員の頭部の後傾現象に起因する障害基準値の上昇抑制に寄与できる車両のシート構造を提供する。【解決手段】シートベルト２００によって乗員Ｄを拘束するシート１Ａを備える車両のシート構造ＳＡであって、車両が正面衝突（前突）する直前から乗員Ｄの頭部ｈが胴部ｂに対して車両後方に傾動する前に、乗員Ｄの頭部ｈを胴部ｂに対して車両前方側に回動させる頭部前傾機構２Ａを備える。乗員Ｄの頭部ｈが予め前傾していることで、頭部ｈを後方に仰け反り難くすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、他の自動車などとの正面衝突（以下、前突と呼ぶことがある）に対して、自車の乗員の頸部などの保護を図る車両のシート構造に関する。

自動車には、従来、シートベルトやＳＲＳ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）エアバッグなどの乗員保護装置が備えられている。特許文献１は、後面衝突（後突）に対して乗員の頭部の拘束性を高めるヘッドレスト装置を提案している。

特開２０１１−２０７３０６号公報

自車と他車を含む物体とが正面衝突（前突）した際、乗員の頭部が胴部に対して後傾する現象（以下、後傾現象と呼ぶ、後述）が生じ得る。この後傾現象によって、乗員の障害基準値が高くなる恐れがある。そのため、前突の際に生じ得る上記後傾現象に起因する障害基準値の上昇を抑制できることが望まれる。

上記後傾現象の発生メカニズムは以下のように考えられる。
図４に示すように、衝突前、リクライニング角度が適切に調整されたシート１００に座り、シートベルト２００を適切に締めている乗員Ｄ（図ではダミーで示す）は、その胴部（上半身）ｂの中心軸ａ_ｂが鉛直方向にほぼ平行し、頭部ｈにおける頭頂ｈｔから首の付け根までの中心軸ａ_ｈが胴部ｂの中心軸ａ_ｂとほぼ同軸に配置される（ａ_ｂ≒ａ_ｈ）。

前突時、車両は急停止するが、車両内の乗員Ｄは、慣性によって前方に移動し続ける。このとき、車両に一体のシート１００のシートクッション１１０に支持された乗員Ｄの下半身は、胴部ｂに対して相対的に車両後方に残り、胴部ｂは、この下半身に対して相対的に前傾する。すると、胴部ｂの中心軸ａ_ｂは、衝突前（図４）の鉛直方向に平行な状態と比較して、図５の中心軸ａ_ｂに示すように車両前方かつ上方から、車両後方かつ下方に向かって傾斜した状態になる。一方、頭部ｈは、前傾する胴部ｂよりも遅れて動くため、頭部ｈの中心軸ａ_ｈは、鉛直方向にほぼ平行なままとなり、胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して後方に向かって角度θのずれが生じる。即ち、頭部ｈは、前傾した胴部ｂに対して（僅かながら）後傾しているといえる。この状態でステアリング装置３００のステアリングホイール３１０に内蔵されるエアバッグ４００が展開すると、図５に示すように乗員Ｄは、エアバッグ４００によって頭部ｈの下方（顎部など）から上方に向かって頭部ｈを押し上げられて、胴部ｂに対して更に後傾する恐れがある。

特に、衝突前、ステアリングシャフト３２０とインターミディエイトシャフト３３０とが車両前方に向かって屈曲された状態（図５の二点鎖線参照）で配置された車両では、前突時、車両前方から車両後方に向かって押されて両シャフト３２０，３３０が直線配置になる可能性がある（図５の実線参照）。すると、ステアリングホイール３１０及びシャフト３２０，３３０が立ち上がるように変位することによって、乗員Ｄに対するステアリングホイール３１０の位置がずれる。その結果、ステアリングホイール３１０のハブに内蔵されるエアバッグ４００の位置が衝突前の適正位置からずれて、上述の頭部ｈを後方に押し上げる可能性がより高くなる場合があると考えられる。

上述のような頭部ｈにおける胴部ｂに対する（僅かな）後傾が生じていない状況であっても、上述のようにステアリング装置３００が変位して、乗員Ｄに対するエアバッグ４００の適正位置からのずれが生じる可能性もある。不適切な位置でのエアバッグ４００の展開によって、頭部ｈを後方に押し上げる可能性が考えられる。

このように不適切な位置でのエアバッグ４００の展開によって、エアバッグ４００による保護を効果的に受けられない可能性があるばかりか、乗員Ｄは、頭部ｈに後傾モーメントを受けて障害基準値が上昇する恐れがある。このステアリング装置３００の立ち上がりなどによるエアバッグ４００の位置ずれは、特にキャブオーバー車などのフロントノーズが短い自動車において生じ易いと考えられる。

上述の前突の際の後傾現象による障害基準値の上昇の低減対策として、エアバッグの大型化やエアバッグの展開時期の更なる早期化によって、頭部ｈを衝突時により近い時点で拘束することが考えられる。しかし、この対策では、構造が複雑になる。また、大型のエアバッグを利用する場合に減衰特性が高い自動車では、エアバッグの容量を非常に大きくしなければならない。その結果、展開速度も非常に速めなければならず、凡そ非現実的な数値になる。更に、これらの対策では、材料コストの増加を招く。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、正面衝突（前突）の際に生じ得る乗員の頭部の後傾現象に起因する障害基準値の上昇抑制に寄与できる車両のシート構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両のシート構造は、シートベルトによって乗員を拘束するシートを備えており、前記車両が正面衝突する直前から前記乗員の頭部が前記乗員の胴部に対して車両後方に傾動する前に、前記乗員の頭部を前記乗員の胴部に対して車両前方側に回動させる頭部前傾機構を備える。

上記の車両のシート構造は、正面衝突（前突）によって、乗員の胴部が前傾して、頭部が胴部に対して後傾した状態になる前に、乗員の頭部を強制的に前傾させるため、頭部が胴部に対して後傾した状態になり難い。従って、上記の車両のシート構造は、前突の際に乗員の頭部の後傾現象に起因する障害基準値の上昇抑制に寄与できると期待される。

実施形態１の車両のシート構造を示す概略構成図であり、頭部前傾機構によって、乗員の頭部を前傾させた状態を示す。 実施形態１の車両のシート構造を示す概略構成図であり、前突の後期を示す。 実施形態２の車両のシート構造を示す概略構成図であり、頭部前傾機構によって、乗員の頭部を前傾させた状態を示す。 乗員が車両を運転している前突前の状態を示す概略構成図である。 前突の際に生じ得る乗員の頭部の後傾現象を説明する説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の車両のシート構造を具体的に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。図において、右方を車両前方、左方を車両後方、上下を車両の上下として説明する。

［実施形態１］
・概要
図１，図２を参照して、実施形態１の車両のシート構造Ｓ_Ａを説明する。シート構造Ｓ_Ａは、自動車といった車両（図示せず）に設けられて、乗員Ｄ（ダミー）の支持に利用されるシート１Ａを備える。シート１Ａは、乗員Ｄの臀部などを支持するシートクッション１０と、乗員Ｄの背中などを支持するシートバック１２と、乗員Ｄの頭部ｈを支持するヘッドレスト１３とを備える。シート構造Ｓ_Ａは、正面衝突（前突）に対して、シートベルト２００によってシート１Ａに拘束される乗員Ｄの頭部ｈの保護機能を備える。この保護機能として、シート構造Ｓ_Ａは、前突直前から前突直後までの間に乗員Ｄの頭部ｈを胴部ｂに対して車両前方側に回動させる頭部前傾機構２Ａを備える点を特徴の一つとする。以下、頭部前傾機構２Ａを詳細に説明する。

・頭部前傾機構
・・全体構成
頭部前傾機構２Ａは、乗員Ｄが運転する自車の正面衝突時及びその近くにおいて、乗員Ｄの頭部ｈを胴部ｂに対して前傾させる機構である。衝突前の通常時、乗員Ｄは、リクライニング角度などが適切に調整されたシート１Ａに座って、シートベルト２００を適切に着用していることが好ましい。

この例の頭部前傾機構２Ａは、乗員Ｄの頭部ｈに当接する部材を備えるものである。この頭部前傾機構２Ａは、上述の乗員Ｄの頭部ｈを前傾する動作（以下、前傾動作と呼ぶことがある）を実際に行う動作機構２０と、前突に関連する物理量などを検知する各種のセンサ２２と、センサ２２からの情報に基づいて上記前傾動作の要否を判定し、必要な場合に動作機構２０に前傾動作を命令して、動作機構２０を制御する制御部（ＥＣＵ）２４とを備える。

・・動作機構
この例の動作機構２０は、制御部２４からの命令を受信する受信部（図示せず）と、乗員Ｄの頭部ｈ（特に後頭部）に直接当接して頭部ｈを前傾させる当接部材と、当接部材を動作させる駆動部とを備える。

当接部材は、中実体、中空体のいずれも利用できる。中実体は、例えば、ヘッドレスト１３自体、ヘッドレスト１３とは別部材であって、ヘッドレスト１３自体又はその近傍に取り付けられたものなどが挙げられる。中空体は、例えば、エアバッグなどが挙げられる。当接部材がヘッドレスト１３とは別部材である場合、別部材は、例えば、通常時にはヘッドレスト１３内に収納され、衝突時に飛び出すといった構成にすると通常運転を阻害し難い。駆動部は、当接部材を機械的に動作させたり、電気的に動作させたりする動力源となるものなどが利用できる。

図１では、当接部材をヘッドレスト１３自体とする場合を例示する。ヘッドレスト１３は、シートバック１２の上下方向の軸に対して所定の角度に前傾できるように回転可能に設けられている。この例のヘッドレスト１３は、支持ステー１５によってシートバック１２に支持される。支持ステー１５は、その上端がヘッドレスト１３に固定され、その下端が車両の前方向に回転可能に軸支されている。ヘッドレスト１３の前方下端にはワイヤ２０ｗが連結されている。ワイヤ２０ｗの上端は支持ステー１５の回転軸の前方に位置し、その余長がリール２１に巻き取られている。支持ステー１５の下端部の前方には、通常時、支持ステー１５の前方回転を阻止するストッパ材２０ｓを配置し、支持ステー１５にはストッパ材２０ｓとの当接部を設けている。ストッパ材２０ｓは、通常時、ヘッドレスト１３の回転を防止でき、前傾動作時には、後述するワイヤ２０ｗの牽引によって破壊される（割られる）程度の強度を有する樹脂製の棒材や板材などが利用できる。

ワイヤ２０ｗは、通常時にはヘッドレスト１３がシートバック１２の上端に立設されるように（図１の二点鎖線）、巻き取り長さが調整されている。巻き取られたワイヤ２０ｗは、通常時、適度な緊張状態になっているが、ストッパ材２０ｓを破壊するほどの張力は無く、ヘッドレスト１３の立設状態を維持する。また、ワイヤ２０ｗの中間部に、上述のストッパ材２０ｓを固定している。リール２１を回転してワイヤ２０ｗを巻き取ると、支持ステー１５の当接部と、シートバック１２に設けられた凹部との間に渡されたストッパ材２０ｓがワイヤ２０ｗの牽引力に抗しきれずに破壊されて、ヘッドレスト１３の前方回転を可能にする。即ち、ワイヤ２０ｗ、ストッパ材２０ｓ及びリール２１は、ヘッドレスト１３におけるシートバック１２に対する立設状態を維持するロック部材及びロック解除部材として機能する。ロック部材及びロック解除部材は、適宜変更できる。

リール２１の回転には、例えば、インフレータ２０ｉを利用できる。図１では、リール２１と一体に回転するように取り付けられたピニオンギヤ２０ｐと、ピニオンギヤ２０ｐを回転駆動するラックギヤ２０ｒと、ラックギヤ２０ｒを駆動するインフレータ２０ｉとがシートバック１２に内蔵された例を示す。

インフレータ２０ｉは、制御部２４からの命令によってガスの発生（着火）を行うように構成すると、当接部材の駆動部、かつ受信部として機能できる。この場合、インフレータ２０ｉは、センサ２２からの情報に基づいて制御部２４が前傾動作必要と判断したら、制御部２４からの命令を受けて着火する。着火によって発生したガス圧を利用して、ラックギヤ２０ｒを所定の位置に移動させてピニオンギヤ２０ｐを回転させて、リール２１を回転させる。リール２１の回転によってワイヤ２０ｗが巻き取られて、ストッパ材２０ｓによるロックが解除されて、ヘッドレスト１３は、所定の角度に前傾する（図１の実線）。

又は、インフレータ２０ｉの着火によって発生したガスを受けてリール２１が回転するようにリール２１自体にファンなどを設けておく構成などが挙げられる。その他、リール２１の回転には、サーボモータなどのアクチュエータなどが利用できる。アクチュエータも、制御部２４からの命令によって駆動を行うように構成することができる。

ヘッドレスト１３自体の回動に代えて、例えば、ヘッドレスト１３を複数の部材にして、上方に位置する部分を当接部材とし、別の部分を支持ステーとの連結部材とする構成など、種々の構成をとることができる。

又は、動作機構２０の当接部材としてエアバッグ（図示せず）を備え、駆動部及び受信部としてインフレータ（図示せず）を備えることができる。前傾動作用のエアバッグは、例えば、ヘッドレスト１３の上端寄りで展開するように配備すると、乗員Ｄの頭頂ｈｔに展開したエアバッグを当接させて、乗員Ｄの頭部ｈを前傾できる。インフレータの制御は、上述のように制御部２４によって行うとよい。

当接部材との当接によって、乗員Ｄの頭部ｈが所定の角度に前傾できるように、上述のヘッドレスト１３などの当接部材の傾斜角度、エアバッグの大きさや配置位置などを調整する。

・・センサ、制御部
センサ２２や制御部２４は、ステアリングホイール３１０に内蔵されるエアバッグ４（図２）や、シートベルト２００のプリテンショナ（図示せず）などの乗員保護装置に利用されているものを適宜利用できる。センサ２２は、代表的には、車両前方に設けられて自車の衝撃に関するパラメータ、例えば、加速度、圧力、振動などを検知する衝撃センサが挙げられる。その他、衝撃を予測する衝突回避支援システムの検知結果を利用できる。衝突回避支援システムは、例えば、自車の速度、カメラによる画像や、ミリ波レーダなどによる解析などで自車と前方障害物との距離を検出し、それらの検出結果から衝突を回避又は衝突時の衝撃を緩和するための制動動作を行う。センサ２２として上記の予測に利用する物理量などを検知するものを備え、制御部２４は、衝突回避支援システムの検知結果に基づいて前傾動作を行うように構成する。この場合、衝突前に前傾動作を行える。制御部２４は、エアバッグ４や上記プリテンショナに対して、ガスの発生（着火）の要否の判定、着火命令の発信などを行う制御部（図示せず）と共用することができる。

・・動作機構の作動時期
動作機構２０は、自車が前突する直前から、前突時以降に、前突によって乗員Ｄの胴部ｂが車両前方に傾動して、乗員Ｄの頭部ｈが胴部ｂに対して車両後方側に傾動するような状態になる前までの間に、乗員Ｄの頭部ｈを車両前方側に前傾させる。動作機構２０は、センサ２２から前突直前の情報又は前突した情報を受けた制御部２４が出した命令に基づいて、車両の前突直前、又は衝突時、又は前突直後に前傾動作を行う。上記前突直後とは、前突の衝撃によって、上述の胴部ｂに対する頭部ｈの後傾状態が生じる前まで、とする。このような頭部ｈの前傾動作は、エアバッグ４の展開完了以前に完了することが望まれる。

制御部２４は、センサ２２からの情報（信号）に直接基づいて、動作機構２０に前傾動作を命令する他、間接的な信号に基づいて前傾動作を命令することができる。間接的な信号は、例えば、上述のエアバッグ４などのインフレータの着火信号などが挙げられる。この場合、エアバッグ４の展開やプリテンショナによるシートベルト２００の規制などに連動して、前傾動作を行える。

・作用
上記構成を備える車両のシート構造Ｓ_Ａによって乗員Ｄの頭部ｈの前傾動作を行った作用を説明する。

車両が前突する直前、又は前突時、センサ２２は、前突直前の情報又は前突した情報を検知する。制御部２４は、センサ２２からの情報を取得して、この情報に基づき、動作機構２０による前傾動作の要否を判定する。前傾動作が必要な場合には、制御部２４は、動作機構２０に前傾動作を命令する。命令を受けた動作機構２０の受信部は、駆動部（図１ではインフレータ２０ｉ）を駆動して、当接部材（ヘッドレスト１３）を乗員Ｄの後頭部に当接させて、乗員Ｄの頭部ｈを前傾させる。センサ２２が前突直前の情報を検知した場合には、前傾動作を車両の前突直前、又は衝突時に行える。センサ２２が前突時の情報を検知した場合には、前傾動作を車両の前突直後に行える。

例えば、前突直前、又は前突時に、当接部材によって乗員Ｄの頭部ｈが前傾されると、図１に示すように乗員Ｄの胴部ｂの中心軸ａ_ｂは鉛直方向にほぼ平行にあり、頭部ｈの中心軸ａ_ｈはこの胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して、前方に向かって角度αの傾斜を有する。

その後、前突の衝撃によって、乗員Ｄの胴部ｂは、図２に示すように慣性による車両前方への移動によって、下半身に対して前傾姿勢となり、胴部ｂの中心軸ａ_ｂは、鉛直方向に対して傾斜する。

一方、乗員Ｄの頭部ｈは、胴部ｂの前傾よりも車両前方へ遅れて動くものの、予め前傾しているため、胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して頭部ｈの中心軸ａ_ｈが揃うように前方に移動することになる。すると、後傾後の頭部ｈの中心軸ａ_ｈと、上述の前傾姿勢にある胴部ｂの中心軸ａ_ｂとがほぼ同軸になる可能性がある（図２、ａ_ｂ≒ａ_ｈ）。即ち、両軸ａ_ｈ，ａ_ｂがつくる角度差が実質的に無い状態になり得る。いわば、頭部ｈの中心軸ａ_ｈと胴部ｂの中心軸ａ_ｂとのずれをキャンセルすることになる。この状態で乗員Ｄが展開したエアバッグ４に当接した場合、エアバッグ４が頭部ｈを押し上げ難い。そのため、頭部ｈが車両後方に仰け反るような動きが生じ難く、乗員Ｄは、頭部ｈに後傾モーメントを受け難くなると考えられる。このように前突の際に頭部ｈを強制的に前傾させることで、乗員Ｄは、展開したエアバッグ４に対して適切な角度で接触し易くなると考えられる。

また、図２に示すように前突によって、ステアリング装置３００のステアリングホイール３１０やステアリングシャフト３２０が立ち上がって、乗員Ｄに対するエアバッグ４の位置が衝突前に比較してずれるなどの状態が生じた場合でも、乗員Ｄは、展開したエアバッグ４に対して適切な角度で接触し易くなると考えられる。

なお、上述のように乗員Ｄの頭部ｈが前方に移動後に頭部ｈの中心軸ａ_ｈと胴部ｂの中心軸ａ_ｂとが同軸にならず、両軸ａ_ｈ，ａ_ｂ間に角度差が生じていることが考えられる。しかし、上述のように胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して頭部ｈの中心軸ａ_ｈが前方に向かっているため、この角度差に基づく頭部ｈの後傾への影響が小さいと考えられる。即ち、頭部ｈの中心軸ａ_ｈと胴部ｂの中心軸ａ_ｂとの間に角度差が生じており、上述のようにステアリング装置３００が動いて、乗員Ｄに対して不適切な位置で展開したエアバッグ４に押し上げられても、頭部ｈの中心軸ａ_ｈと胴部ｂの中心軸ａ_ｂとが揃うように、即ち上述のずれをキャンセルするように頭部ｈが動くことになる。そのため、頭部ｈが胴部ｂに対して後傾し難いと期待される。

以上のことから、前突の際に車両のシート構造Ｓ_Ａによる前傾動作を行うと、乗員Ｄは、頭部ｈに後方に仰け反るような後傾モーメントを受け難くなると考えられる。

・効果
実施形態１の車両のシート構造Ｓ_Ａは、前突直前、前突時、前突直後に乗員Ｄの頭部ｈを強制的に前方に回動させる。その結果、シート構造Ｓ_Ａは、衝突後に生じ得る後傾現象に対して、更には、前突初期〜中期〜後期（特に後期）において何らかの要因で乗員Ｄの頭部ｈが胴部ｂに対して後傾する現象に対して、頭部ｈに対する後傾モーメントの発生を低減できる、好ましくは実質的に発生しないようにできる。従って、シート構造Ｓ_Ａは、前突の際に乗員Ｄの頭部ｈが後傾することに起因する障害基準値の上昇を抑制できると期待される。特に、シート構造Ｓ_Ａは、エアバッグ４の大型化や展開時期の早期化などせず、簡単な構成でありながら、障害基準値の上昇を抑制できる。

［実施形態２］
図３を参照して、実施形態２の車両のシート構造Ｓ_Ｂを説明する。このシート構造Ｓ_Ｂは、実施形態１と同様に、シートベルト２００によって乗員Ｄを拘束するシート１Ｂと、正面衝突（前突）から前突直後までの間に乗員Ｄの頭部ｈを乗員Ｄの胴部ｂに対して車両前方側に回動させる頭部前傾機構２Ｂを備える。頭部前傾機構２Ｂは、乗員Ｄの頭部ｈに非接触で頭部ｈの前傾動作を行う点が実施形態１との主な相違点である。以下、頭部前傾機構２Ｂを詳細に説明し、その他の構成及び効果については詳細な説明を省略する。

頭部前傾機構２Ｂは、乗員Ｄを支持するシート１Ｂを前突の慣性によって車両前方側に回動させ、シート１Ｂの前傾によって、乗員Ｄの胴部ｂをシートベルト２００で規制すると共に、頭部ｈに直接接触することなく頭部ｈを前傾させる。このような頭部前傾機構２Ｂは、例えば、シート１Ｂの車両前方端の下部近傍に取り付けられて、シート１Ｂを車両前方側に回転可能に軸支する軸部１７と、シート１Ｂの車両後方側に取り付けられて、通常時にはシート１Ｂを回転不可能に固定し、前突した際には軸部１７を支点として車両前方への回転を可能にするロック及び解除部とを備える。

軸部１７、ロック及び解除部は、例えば、図３に示すように、シート１Ｂを台板１９に取り付け、この台板１９とフロアとに取り付けることが挙げられる。詳しくは、軸部１７を台板１９の車両前方端、ロック及び解除部を台板１９の車両後方端と車両のフロアとに取り付ける。図３では、ロック及び解除部として、フロアに固定されたロック部２０ｌと、ロック部２０ｌに係合するロック受部２０ｂとを備える例を示す。軸部１７、ロック及び解除部をシート１Ｂの車両前方端の下部とフロアとに取り付けることも勿論できる。

ロック及び解除部は、例えば、電磁ロックといった電気制御式のものを利用できる。具体的には、ロック部２０ｌを、プランジャ（図示せず）を備えるソレノイドなどとし、ロック受部２０ｂをプランジャが挿入される貫通孔を有する部材などとする。この場合、頭部前傾機構２Ｂは、軸部１７、及びロック部２０ｌ・ロック受部２０ｂに加えて、各種のセンサ２２と制御部（ＥＣＵ）２４とを備えることが挙げられる。制御部２４を、センサ２２から前突直前の情報又は前突した情報を受けたらソレノイドに通電するように構成すれば、ロックを解除できる。

又は、ロック及び解除部は、例えば、前突時に所定値以上の荷重が加わると破断や変形などしてロック状態を解除可能な機構（図示せず）などを利用できる。具体的な機構として、シート１Ｂを所定の位置に固定するフックを備え、前突時には車両前方にスライド可能であり、常時にはストッパによって車両前方へのスライドが阻止されるウエイト（慣性マス）を備えるものが挙げられる。台板１９やシートクッション１０の車両後方端には、上記フックが掛けられるストライカを設けておく。この機構は、前突時、車両前方への慣性が慣性マスに急激に作用すると、慣性マスがストッパを破壊して車両前方にスライドすることでフックがストライカから外れ、シート１Ｂのロック状態を解除する。このロック及び解除部は、上述の電子制御式のものを用いる場合と異なり、機械的な係合及び解除のみを行うため、各種のセンサ２２、制御部２４、ソレノイドなどといった電気・電子部品を省略でき、簡素な構成とすることができる。

台板１９は、座席下に設けられたサービスホールを覆うカバーなどを利用できる。カバーは、車両前方端が軸部１７に軸支され、軸部１７を支点として車両後方側が車両下方から車両上方を経て車両前方に向かうように回転可能に取り付ける。トラックなどでは、座席下にサービスホールを備える場合があり、上記カバーを利用することで、頭部前傾機構２Ｂの具備による重量の増大、製造工程の増加、コストの増大を抑制できる。

・前傾動作及び作用
上記構成を備える車両のシート構造Ｓ_Ｂにおける乗員Ｄの頭部ｈの前傾動作、及び前傾動作を行った作用を説明する。

上述の電子制御式のロック及び解除部を備える場合には、車両が前突する直前、又は前突時、センサ２２は前突直前の情報又は前突した情報を検知する。制御部２４は、センサ２２からの情報を取得して、この情報に基づき、前傾動作の要否を判定する。前傾動作が必要な場合には、制御部２４は、ソレノイドに通電するなどしてシート１Ｂのロック解除を行う。

上述の機械的な係合及び解除を行うロック及び解除部を備える場合には、車両が前突すると、車両前方への荷重が所定以上加わることで、シート１Ｂがロック解除される。

ロック解除されたシート１Ｂは、車両前方側が急停止した車両に固定されているものの、車両後方側が車両に拘束されず自由な状態にあるため、車両前方に移動しようとする慣性によって、車両前方側の軸部１７を支点として車両前方に向かって回転する。シート１Ｂの車両前方への回転に伴って、軸部１７を支点として下方から上方に移動するシートクッション１０と、車体側に固定されたシートベルト２００とに乗員Ｄの腰部近傍が挟まれる。即ち、シートベルト２００における腰部近傍部分の撓みを低減できる。

シート１Ｂに支持された乗員Ｄの下半身は、摩擦によってシートクッション１０に支持されている。そのため、乗員Ｄの胴部ｂ及び頭部ｈは、車両前方に向かって回転するシート１Ｂと一体となって車両前方に向かって回動する（前突初期）。

乗員Ｄの胴部ｂは、実施形態１で説明したように下半身に対して前傾姿勢をとるように慣性によって車両前方に移動する。しかし、シート１Ｂが車両前方に向かって傾斜した状態であるため、胴部ｂは、シートベルト２００によって車両前方への前傾が規制される。
上述のようにシートベルト２００における腰部近傍部分の撓みが低減されることからも、胴部ｂの前傾を抑制できる効果的な拘束力が得られる。

一方、乗員Ｄの頭部ｈは、シートベルト２００に拘束されないため、車両前方に更に移動しようとする結果、シートベルト２００に拘束された胴部ｂに対して前傾する（前突中期）。このように実施形態２のシート構造Ｓ_Ｂでも、乗員Ｄの頭部ｈの中心軸ａ_ｈが胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して、前方に向かって角度αの傾斜を有する状態とすることができる。

シート１Ｂの車両前方への回転によって、乗員Ｄはステアリングホイール３１０に近づいているといえる。実施形態１で説明したように、ステアリング装置３００が立ち上がった場合には、乗員Ｄは、ステアリングホイール３１０に更に近く、エアバッグ４に近接しているといえる。しかし、この状態で乗員Ｄが展開したエアバッグ４に当接してエアバッグ４が頭部ｈを押し上げても、頭部ｈが予め前傾しているため、胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して頭部ｈの中心軸ａ_ｈが揃うように頭部ｈが移動する。従って、頭部ｈが車両後方に仰け反るような動きが生じ難く、乗員Ｄは、頭部ｈに後傾モーメントを受け難くなると考えられる。このように前突の際にシート１Ｂの前傾を利用して頭部ｈを強制的に前傾させることで、乗員Ｄは、展開したエアバッグ４によって、後傾モーメントを受けるような接触をし難くなると考えられる。

なお、前突後期、乗員Ｄの頭部ｈが胴部ｂに対して前傾した状態かつシート１Ｂが前傾した状態で、シート１Ｂ及び摩擦によってシートクッション１０に支持されている乗員Ｄは重力によって軸部１７を支点として車両後方に回動して、前突前の着座位置に戻ろうとする。このとき、頭部ｈが胴部ｂの中心軸ａ_ｂに対して、車両後方に後傾するように動く場合が考えらえる。しかし、シート１Ｂが前傾したことで、ヘッドレスト１３が頭部ｈに近接しているため、上述の頭部ｈの後傾を抑制できると期待される。

以上のことから、前突の際にシート１Ｂを前方に回動して、胴部ｂをシートベルト２００によって拘束することで頭部ｈを前傾する車両のシート構造Ｓ_Ｂを構築することで、乗員Ｄは、頭部ｈに後方に仰け反るような後傾モーメントを受け難くなると考えられる。

・効果
実施形態２の車両のシート構造Ｓ_Ｂは、前突の際に乗員Ｄの頭部ｈを強制的に前方に回動させる結果、実施形態１と同様に、前突に起因する後傾現象に対して、頭部ｈに対する後傾モーメントの発生を低減できる、好ましくは実質的に発生しないようにできる。従って、シート構造Ｓ_Ｂは、前突の際に乗員Ｄの頭部ｈが後傾することに起因する障害基準値の上昇を抑制できると期待される。特に、実施形態２の車両のシート構造Ｓ_Ｂは、シート１Ｂにおけるフロアに対するロック解除を行えば頭部ｈを前傾でき、実施形態１よりも簡素な構成であり、軽量化、生産性の向上、低コスト化が望め、重量、製造性、コストの面で有益である。トラックなどでサービスホールのカバーを利用すれば、更に、簡素な構成とすることができる。

本発明の車両のシート構造は、前突に対する乗員保護に好適に利用できる。特に、本発明の車両のシート構造は、貨物自動車に汎用されるキャブオーバー車などといったフロントノーズが短い車両、特に前突の際にステアリングホイールなどが立ち上がるように変位し得るような構造の車両に好適に利用できる。

Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｂ 車両のシート構造 Ｄ 乗員 ｈ 頭部 ｈｔ 頭頂 ｂ 胴部
１Ａ，１Ｂ シート
１０ シートクッション １２ シートバック １３ ヘッドレスト
１５ 支持ステー １７ 軸部 １９ 台板
２Ａ，２Ｂ 頭部前傾機構
２０ 動作機構 ２２ センサ ２４ 制御部
２０ｉ インフレータ ２０ｒ ラックギヤ ２０ｐ ピニオンギヤ
２０ｗ ワイヤ ２０ｓ ストッパ材 ２１ リール
２０ｂ ロック受部 ２０ｌ ロック部
４ エアバッグ
１００ シート １１０ シートクッション
２００ シートベルト
３００ ステアリング装置 ３１０ ステアリングホイール
３２０ ステアリグシャフト ３３０ インターミディエイトシャフト
４００ エアバッグ

Claims (1)

1. シートベルトによって乗員を拘束するシートを備える車両のシート構造であって、
   前記車両が正面衝突する直前から前記乗員の頭部が前記乗員の胴部に対して車両後方に傾動する前に、前記乗員の頭部を前記乗員の胴部に対して車両前方側に回動させる頭部前傾機構を備える車両のシート構造。

Images