JP2019048557A - 車両用シート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】座り心地が損なわれることを抑制しつつ、車両の急減速時に乗員の腰部が前方側へ移動することを抑制する。【解決手段】車両用シート構造は、左右一対のサイドフレーム２２と、左右一対のサイドフレーム２２をシート幅方向につなぐ固定パイプ２４と、固定パイプ２４よりも後方側において左右一対のサイドフレーム２２をシート幅方向につなぎ、着座乗員の前方側への移動に伴い前方側へ移動されるスライドパイプ２８と、を備えている。また、固定パイプ２４とスライドパイプ２８との前後方向の中間部に設けられた上昇パイプ３０を備えている。さらに、スライドパイプ２８の前方側への移動に伴い上昇パイプ３０を上昇させることで、シートクッション１２の前部１２Ａを上昇させるリンク機構を備えている。また、上昇パイプ３０を上昇させる方向へリンク機構を付勢するトーションバネを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用シート構造に関する。

下記特許文献１には、車両の衝突時等の急減速時に乗員を保護する乗員保護装置が開示されている。この文献に記載された乗員保護装置は、車両用シート上に設置されるシートクッション部を有する補助シートと、シートクッション部の前方部分を押し上げる押し上げ機構と、を備えている。そして、車両の急減速時に、補助シートに着座した乗員に前方への慣性力が作用してシートクッション部が前方に移動することに伴って、シートクッション部の前方部分が押し上げられる。これにより、シートクッション部への乗降性が低下することを抑制しつつ、車両の急減速時に乗員の腰部が前方に移動することを抑制することが可能となっている。

特開２０１５−１０７７１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、車両が急減速する前の状態において、押し上げ機構の一部を構成するリンクがシート側面視で上方側へ凸状に屈曲された状態となっている。そのため、シートクッション部の前方部分と乗員の大腿部との接触圧力が高くなり、シートクッション部への座り心地が損なわれることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、座り心地が損なわれることを抑制しつつ、車両の急減速時に乗員の腰部が前方側へ移動することを抑制することができる車両用シート構造を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用シート構造は、乗員が着座するシートクッションの骨格を形成し、シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレームと、前記シートクッションの前部において前記左右一対のサイドフレームをシート幅方向につなぐ固定接続部と、前記シートクッションの前部かつ前記固定接続部よりも後方側において前記左右一対のサイドフレームをシート幅方向につなぎ、着座乗員の前方側への移動に伴い前方側へ移動される移動接続部と、前記固定接続部と前記移動接続部との前後方向の中間部において前記左右一対のサイドフレーム間に掛け渡されるように設けられた上昇部と、前記固定接続部と前記上昇部とをつなぐと共に前記移動接続部と前記上昇部とをつなぎ、前記移動接続部の前方側への移動に伴い前記上昇部を上昇させることで、前記シートクッションの前部を上昇させるリンク機構と、前記上昇部を上昇させる方向へ前記リンク機構を付勢する付勢部材と、を備えている。

請求項１記載の車両用シート構造によれば、乗員がシートクッションに着座した状態で、車両が急減速すると、乗員に作用する慣性力により、乗員が前方側へ移動する。また、乗員が前方側へ移動すると、移動接続部が前方側へ移動する。これにより、固定接続部と上昇部とをつなぐと共に移動接続部と上昇部とをつなぐリンク機構が作動されて、上昇部が上昇する。その結果、シートクッションの前部が上昇して、乗員の腰部の前方側へ移動が抑制される。

また、請求項１記載の発明では、リンク機構が付勢部材によって上昇部が上昇する方向へ付勢されている。これにより、上昇部を上昇し易くするために、上昇部を固定接続部及び移動接続部よりも上方側へ配置しておくことが不要となる、又は、上昇部の固定接続部及び移動接続部に対する上方側へのオフセット量を小さくすることができる。その結果、シートクッションの前部と乗員の大腿部との接触圧力が増加することが抑制される。これにより、シートクッションへの座り心地が損なわれることが抑制される。

本発明に係る車両用シート構造は、座り心地が損なわれることを抑制しつつ、車両の急減速時に乗員の腰部が前方側へ移動することを抑制することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態の車両用シート構造が適用された車両用シートのシートクッションフレーム等を示す斜視図である。 本実施形態の車両用シート構造が適用された車両用シートのシートクッション等を示す側面図である。 固定パイプとリンク機構との間に設けられたトーションバネを示す拡大背面図である。 図３に示された４−４線に沿って切断した固定パイプ等を示す断面図である。 車両が急減速した際の車両用シートのシートクッション等を示す図２に対応する側面図である。 車両の急減速時における腰部変位量に対するシート反力を示すグラフである。 第１のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図である。 第１のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図であり、車両が急減速した際の状態を示している。 第２のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図である。 第２のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図であり、車両が急減速した際の状態を示している。 第３のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図である。 第３のエネルギ吸収機構が適用されたスライドパイプ周縁部の構成を示す側断面図であり、車両が急減速した際の状態を示している。

図１〜図４を用いて、本発明の実施形態に係る車両用シート構造が適用された車両用シートについて説明する。なお、以下の説明において前後左右上下の方向を示して説明するときは、車両用シートに着座した乗員から見た前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲは前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは右方向、矢印ＬＨは左方向をそれぞれ示すものとする。また、矢印ＲＨ及び矢印ＬＨは、シート幅方向と一致している。

図２に示されるように、本実施形態の車両用シート１０は、乗員Ｐの臀部Ｐ１及び大腿部Ｐ２を支持するシートクッション１２と、乗員Ｐの上体Ｐ３を支持するシートバック１４と、を備えている。

シートクッション１２は、後述するシートクッションフレーム２０に表皮材に被われたシートクッションパッド１６が取付けられることによって構成されている。また、シートバック１４は、シートクッション１２と同様にシートバックフレーム１８に表皮材に被われたシートバックパッドが取付けられることによって構成されている。

シートクッションフレーム２０は、シートクッション１２の骨格を構成している。このシートクッションフレーム２０は、シート幅方向に間隔をあけて配置され前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム２２を備えている。サイドフレーム２２は、鋼板材等の板状の部材にプレス加工等が施されることによって形成されており、シート幅方向を厚み方向として前後方向に延びる平行板部２２Ａを備えている。そして、右側のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａと左側のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａとは略平行となっている。

左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａの前端部には、丸パイプ材を用いて形成された固定接続部としての固定パイプ２４の左側の端部及び右側の端部がそれぞれ接合されている。これにより、左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａの前端部が、固定パイプ２４を介して左右方向につながれている。

また、左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａの前端部かつ固定パイプ２４が接合された部分よりも後方側には、前後方向を長手方向とする長孔２６が形成されている。また、左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａに形成された長孔２６には、丸パイプ材を用いて形成された移動接続部としてのスライドパイプ２８の左側の端部及び右側の端部がそれぞれ挿通されている。これにより、左右のサイドフレームの平行板部２２Ａの前端部が、スライドパイプ２８を介して左右方向につながれている。なお、スライドパイプ２８の左側の端及び右側の端には、長孔２６の内径よりも大きな外径となるように拡径加工等が施されている。これにより、スライドパイプ２８が左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａに形成された長孔２６から抜け出さないようになっている。

さらに、固定パイプ２４とスライドパイプ２８との前後方向の中間部には、丸パイプ材を用いて形成されていると共に左右のサイドフレーム２２の平行板部２２Ａの間に架け渡されるように設けられた上昇部としての上昇パイプ３０が設けられている。この上昇パイプ３０の左右の両端部は、後述するリンク機構を構成する第１リンク３２及び第２リンク３４を介して固定パイプ２４及びスライドパイプ２８にそれぞれつながれている。

リンク機構を構成する第１リンク３２及び第２リンク３４は、それぞれ左右方向を厚み方向とする矩形板状に形成されている。第１リンク３２の長手方向一方側の端部には、固定パイプ２４が挿通される円形の開口部が形成ており、第１リンク３２の長手方向他方側の端部には、上昇パイプ３０が挿通される円形の開口部が形成されている。また、第２リンク３４の長手方向一方側の端部には、スライドパイプ２８が挿通される円形の開口部が形成ており、第２リンク３４の長手方向他方側の端部には、上昇パイプ３０が挿通される円形の開口部が形成されている。

ここで、図２に示されるように、スライドパイプ２８が長孔２６の後端部に位置している状態では、第１リンク３２及び第２リンク３４がシート側面視で互いの長手方向に直線状に配置されている。この状態では、第１リンク３２及び第２リンク３４につながれた上昇パイプ３０が、左右のサイドフレーム２２の上縁部よりも下方側に配置されている。

また、図１に示されるように、スライドパイプ２８が長孔２６の前端部に位置している状態では、第１リンク３２及び第２リンク３４がシート側面視で上方側へ向けて凸状に屈曲されている。この状態では、第１リンク３２及び第２リンク３４につながれた上昇パイプ３０が、左右のサイドフレーム２２の上縁部よりも上方側に配置されている。これにより、図５に示されるように、上昇パイプ３０がシートクッションパッド１６の前部を上方側へ押し上げることにより、シートクッション１２の前部１２Ａが上昇するようになっている。

図３及び図４に示されるように、第１リンク３２とサイドフレーム２２との間には、付勢部材としてのトーションバネ３６が設けられている。なお、トーションバネ３６は、右側の第１リンク３２と右側のサイドフレーム２２との間及び左側の第１リンク３２と左側のサイドフレーム２２との間の少なくとも一方に設けられていればよい。トーションバネ３６は、針金状の部材が環状に巻回された巻回部３６Ａを含んで構成されている。この巻回部３６Ａに固定パイプ２４が挿通された状態で、トーションバネ３６の一方側の端部３６Ｂ及び他方側の端部３６Ｃが、第１リンク３２に設けられたトーションバネ係止部３２Ａ及びサイドフレーム２２に設けられたトーションバネ係止部２２Ｂにそれぞれ係止されている。このトーションバネ３６を有することによって、第１リンク３２が、固定パイプ２４を回転中心として上昇パイプ３０を上昇させる方向へ回転付勢されている。ここで、トーションバネ３６が第１リンク３２を付勢する力（回転トルク）は、当該第１リンク３２につながれた上昇パイプ３０がシートクッションパッド１６（図２参照）の前端部を押し上げるのに必要な力と比べて低くなっている。これにより、車両が急減速する前の状態では、トーションバネ３６の付勢力によってシートクッションパッド１６の前端部が押し上げられることはない。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図２に示されるように、乗員Ｐがシートクッション１２に着座した状態では、当該乗員Ｐの臀部Ｐ１及び大腿部Ｐ２がシートクッション１２によって支持されている。そして、乗員Ｐがシートクッション１２に着座した状態で、車両が急減速すると、乗員Ｐに作用する慣性力により、乗員Ｐが前方側へ移動する。

図５に示されるように、乗員Ｐが前方側へ移動すると、当該乗員Ｐの臀部Ｐ１がシートクッションパッド１６の一部を介してスライドパイプ２８を前方側へ移動させる。これにより、第１リンク３２及び第２リンク３４がシート側面視で上方側へ向けて凸状に屈曲されて、第１リンク３２及び第２リンク３４につながれた上昇パイプ３０がシートクッションパッド１６の前部を上方側へ押し上げる。その結果、シートクッション１２の前部１２Ａが上昇して、乗員Ｐの臀部Ｐ１及び腰部Ｐ４の前方側への移動がシートクッション１２の前部１２Ａによって妨げられる。

ここで、図６には、車両の急減速時における腰部変位量（乗員Ｐの腰部Ｐ４（骨盤Ｐ５）の前方側への移動量）に対するシート反力（シートクッション１２の前部１２Ａから乗員Ｐに入力される荷重）を示すグラフが示されている。この図に示されるように、シートクッション１２の前部１２Ａを上昇させる機構を備えている場合Ｂ１では、当該機構を備えていない場合Ｂ２に比べて、乗員Ｐの腰部Ｐ４の前方側への移動量がスライドパイプ２８と対応する位置Ｃを超えた後において大きなシート反力が得られることがわかる。これにより、シートクッション１２の前部１２Ａを上昇させる機構を備えている場合Ｂ１では、当該機構を備えていない場合Ｂ２に比べて、乗員Ｐの腰部Ｐ４の前方側への移動量を小さくすることができる。これにより、本実施形態では、車両の急減速時におけるサブマリン現象を効果的に抑制することができる。

図２、図３及び図４に示されるように、本実施形態では、第１リンク３２が、トーションバネ３６によって固定パイプ２４を回転中心として上昇パイプ３０を上昇させる方向へ回転付勢されている。これにより、車両の急減速時に上昇パイプ３０を上昇させ易くするために、上昇パイプ３０を固定パイプ２４及びスライドパイプ２８よりも上方側へ配置しておくことが不要となる、又は、上昇パイプ３０の固定パイプ２４及びスライドパイプ２８に対する上方側へのオフセット量を小さくすることができる。換言すると、第１リンク３２及び第２リンク３４を予めシート側面視で上方側へ向けて凸状に屈曲させておくことが不要となる、又は、第１リンク３２及び第２リンク３４の屈曲角度を浅くすることができる。その結果、シートクッション１２の前部１２Ａと乗員Ｐの大腿部Ｐ２との接触圧力が増加することが抑制され、シートクッション１２への座り心地が損なわれることを抑制することができる。

（エネルギ吸収機構について）
ところで、車両の急減速時の乗員Ｐの運動エネルギを吸収することができれば、乗員Ｐの腰部Ｐ４の前方側への移動量をより小さくすることができる。以下、車両の急減速時の乗員Ｐの運動エネルギを吸収するためのエネルギ吸収機構をサイドフレーム２２及びスライドパイプ２８に設けた場合について説明する。

図７に示されるように、第１のエネルギ吸収機構では、長孔２６の短手方向への寸法Ｄが、前方側へ向かうにつれて次第に小さくなっている。当該構成では、図８に示されるように、スライドパイプ２８が前方側へ移動されると、スライドパイプ２８が上下方向に圧縮されるように変形すると共にスライドパイプ２８と長孔２６の縁部２６Ａとの摩擦力が前方側へ向かうにつれて増加する。これにより、車両の急減速時の乗員Ｐの運動エネルギをスライドパイプ２８の変形及びスライドパイプ２８と長孔２６の縁部２６Ａとの摩擦や両者の塑性変形によって吸収することができる。

図９に示されるように、第２のエネルギ吸収機構では、長孔２６の短手方向の両縁部２６Ａから突出する鋸刃状の複数の歯部２６Ｂが長孔２６の長手方向に沿って形成されている。当該構成では、図１０に示されるように、スライドパイプ２８が前方側へ移動されると、当該スライドパイプ２８が複数の歯部２６Ｂの間を通過する。これにより、スライドパイプ２８が上下方向に圧縮されるように変形すると共にスライドパイプ２８と複数の歯部２６Ｂとの間に摩擦力が生じる。これにより、車両の急減速時の乗員Ｐの運動エネルギをスライドパイプ２８の変形及びスライドパイプ２８と複数の歯部２６Ｂとの摩擦や両者の塑性変形によって吸収することができる。

図１１に示されるように、第３のエネルギ吸収機構では、長孔２６の内部に配置されていると共に当該長孔２６の長手方向にスライド可能とされたスライダブロック３８と、当該スライダブロック３８を後方側へ向けて付勢するエネルギ吸収バネ４０と、が設けられている。当該構成では、図１２に示されるように、スライドパイプ２８が前方側へ移動されると、当該スライドパイプ２８がスライダブロック３８を前方側へ移動させる。これにより、エネルギ吸収バネ４０がスライダブロック３８と長孔２６の縁部２６Ａの前端側との間で圧縮される。その結果、車両の急減速時の乗員Ｐの運動エネルギをエネルギ吸収バネ４０の変形によって吸収することができる。なお、エネルギ吸収バネ４０に代えてダンパを設けてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１２ シートクッション
２２ サイドフレーム
２４ 固定パイプ（固定接続部）
２８ スライドパイプ（移動接続部）
３０ 上昇パイプ（上昇部）
３２ 第１リンク（リンク機構）
３４ 第２リンク（リンク機構）
３６ トーションバネ（付勢部材）

Claims (1)

1. 乗員が着座するシートクッションの骨格を形成し、シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレームと、
   前記シートクッションの前部において前記左右一対のサイドフレームをシート幅方向につなぐ固定接続部と、
   前記シートクッションの前部かつ前記固定接続部よりも後方側において前記左右一対のサイドフレームをシート幅方向につなぎ、着座乗員の前方側への移動に伴い前方側へ移動される移動接続部と、
   前記固定接続部と前記移動接続部との前後方向の中間部において前記左右一対のサイドフレーム間に掛け渡されるように設けられた上昇部と、
   前記固定接続部と前記上昇部とをつなぐと共に前記移動接続部と前記上昇部とをつなぎ、前記移動接続部の前方側への移動に伴い前記上昇部を上昇させることで、前記シートクッションの前部を上昇させるリンク機構と、
   前記上昇部を上昇させる方向へ前記リンク機構を付勢する付勢部材と、
   を備えた車両用シート構造。