JP3655239B2 - 潜り込み防止用横材を有する自動車座席の座席基台 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、潜り込み防止用横材を含む自動車用座席基台に関するものである。
【０００２】
従来、座席ベルトは傾斜部分と腹部部分を有し、これらはそれぞれ、或る張力で着座者の胸部と骨盤にあてがわれる。
【０００３】
例えば、事故の間に、車両に対する衝撃によって着座者が車両の前方側へ投げ出される傾向になった時、既知の方法で座席ベルトが拘束され、着座者を可能な限り堅固に座席に保持する。しかしながら、次に、着座者は自身の慣性の下で大きな減速を受け、ベルトに対して動く。この動きは、着座者の臀部が座席基台上で滑動して着座者の骨盤が座席ベルトの腹部部分の下を通過する傾向がある場合、身体への傷害、特に腹部傷害を引き起こすことがある。この現象は、一般に潜り込みと呼ばれる。
【０００４】
この問題を解決するために、「潜り込み防止用横材」とも呼ばれる横棒を使用することが知られ、これは座席クッションの下に座席基台を横切って配置される。この横棒は、前記の場合に座席前方側への着座者骨盤の動きを規制するために配設され、骨盤によって加わる力で歪み、運動エネルギーの一部を吸収するように設計される。しかしながら、横棒の変形に対応して動く可能性は低い。その結果、小さな動きで大きなエネルギーを吸収し、乗員の骨盤にかかる力が必然的に大きくなる。
【０００５】
この装置を改善するために、特にＦＲ−Ａ−２７４７０８０で、座席基台を横切って設置した潜り込み防止用横材を使用することが計画された。これは衝撃の間に拡張して、着座者の骨盤の動きを防ぐ障害物を形成し、次にエネルギー吸収手段の制御下で骨盤の特定の動きを可能にする。
【０００６】
ＦＲ−Ａ−２７４７０８０に記載されたシステムでは、座席基台の枠組に揺動回転するように設けた２つの三角形リンクで形成された支持体に横材の端部が連結される。休止位置において、着座者の臀部の高さに横材が位置し、衝撃中、横材は、支持リンクに作用する火工品ベルトプリテンショナ（予張力付与装置）の作用の下で、上方向かつ座席基台の前部に向かって拡張位置まで傾斜して、着座者の臀部が前方へ移動しないようにする障害物となり、それによって臀部がベルトの腹部部分の下を通過しないようになっている。
【０００７】
横材が拡張位置にある時、着座者の骨盤が横材に対して推力を加え、このことによって着座者の腰部領域が過度に圧迫されることがある。そこで、エネルギー散逸手段を使用し、予め定めた閾値から横材が座席基台内に漸進的に後退できるようにするが、骨盤の特定の動作を可能にすることにより、横材から着座者に伝えられる力を制限する。
【０００８】
このエネルギー散逸手段は、三角形リンクの側部の一方に沿って形成された真直長方形の溝であり、溝内を横材の端部が滑動する。この溝の幅が、横材端部の横断寸法よりも十分小さいため、所定の閾値から、横材の端部によって溝の縁が変形することによりエネルギーが消散する。
【０００９】
横材の拡張は、リンクが座席基台に対して揺動回転の停止位置に到達するまで、座席の前方側に制御状態でリンクが揺動回転することによって引き起こされ、潜り込み防止用横材がリンクに対して動く時に減衰が得られる。
【００１０】
したがって、このシステムは、衝撃発生時に棒の動きを制御するために幾つかの部品を使用し、前記火工品式プリテンショナなどの特定の制御手段を使用する必要がある。
【００１１】
さらに、衝撃時には横材が最初に拡張するので、エネルギー吸収段階がこの後に生じ、したがって少なくともわずかな遅延がある。また、例えば、衝撃発生時に横材自体が効果的に使用される前に変形した場合は、溝内での横材の動きが妨害されることがある。
【００１２】
本発明の目的は、これらの欠点を回避することであり、より単純で、したがって低コスト化した潜り込み防止用横材を提案することを企図する。可能な限り最も早い段階での衝撃エネルギー吸収を保証することを目指す。
【００１３】
これらの目的に照らし、本発明によれば、以下の構成を有する自動車座席の座席基台が提供される。
自動車座席の座席基台が、座席前方側への着座者骨盤の動きを制限する潜り込み防止用横材と、エネルギー散逸手段とを含み、
前記横材は、座席基台の枠組を横切って延在し、かつ、骨盤と前記横材が座席前方側へ動く過程で、骨盤保持力を働かせながら前方へ動くことができ、
エネルギー散逸手段は、前記横材によって着座者に伝えられる骨盤保持力を、所定の閾値から制御するためのものであり、
前記横材の端部がリンクの上端部に連結され、
前記リンクは、前記座席基台枠組に支持されるとともに前記リンクの下端部を貫通する支持軸の周囲で揺動回転するように、前記座席基台枠組に枢軸支持されて成る前記自動車座席の座席基台において、
座席前方側への前記横材の運動が、前記支持軸を中心とする円弧形状に沿う運動であって、座席前方側への前記リンクの揺動回転運動によって規定され、この運動が、前記横材の近くで前記リンクの上端部に連結されたエネルギー散逸手段によって働く骨盤保持力に逆らうようになっている自動車座席の座席基台。
【００１４】
後の説明でさらによく理解できるであろうが、本発明によれば、横材の端部がリンクの上端部に固着され、衝撃の結果として生じる移動の間に、リンクと横材から成るアセンブリ（組立体）が一体的に揺動回転するため、それ自体が揺動回転するリンクに対する横材の相対的動きを避けることによって、装置を大幅に単純化することができる。
【００１５】
第１の実施態様としての構成によれば、着座者の骨盤から加わる力が前記閾値に達した時に、横材が前記力を受けるように、横材の休止位置が定められ、前記エネルギー散逸手段が、横材と座席基台枠組の間に配置され、着座者から加わる力の影響で横材が動き始めると働くように形成される。
【００１６】
事故が発生すると、座席に沈み込む傾向がある着座者の骨盤から加わる力の影響で、横材が前方に動く。したがって、移動過程で横材は、着座者の臀部に接触したままであるが、制御された漸進的な骨盤の動きを可能にするような所定閾値に、横材に作用する骨盤の推力が制限される。
【００１７】
エネルギー散逸手段は、横材の移動に対する十分な抵抗力で対抗することにより、前記力に対して反対の方向に作用し、例えば線形変動により、着座者の体の突然の減速によって生じたエネルギーを徐々に消散するが、過大な圧縮力で着座者の腰部が損傷を受けないように横材が動くようになされる。
【００１８】
第１の構成によると、エネルギー散逸手段は、横材を座席基台枠組に連結する、塑性変形によって伸長可能な部材を含み、これらの伸長可能な部材は、伸長した時に横材が座席の前方側に動くことができるように配設され、横材に加わる力が前記閾値に達した時に塑性変形によって伸長するように形成される。
【００１９】
好適には、伸長可能な部材を座席基台の両側に適用して、横材が揺動回転するリンクおよび座席基台枠組に対して不均衡になるか又は中心に寄り過ぎる危険を制限することにより、可能な限り横材の平行移動を保証する。
【００２０】
好適には、これらの伸長可能な部材が、一方において、座席基台枠組、横材、またはリンク端部近傍に取着され、他方において、座席基台枠組の後部に取着される。この構成により、伸長可能な部材に十分な長さを与えることができ、したがって十分な伸長機能も与えられる。さらに、好適には、伸長可能な部材が座席基台枠組の側部フランジに当てて配置され、それによって伸長可能な部材の占有する空間が制限される。
【００２１】
好適には、伸長可能な各部材は、横断方向の波形を付与され、または横断方向の切欠きを含む帯材（例えば、鋼シート（薄鋼板）から成る）で形成される。
【００２２】
波形帯材の場合、エネルギー吸収は、帯材を直線化する（すなわち、平坦化する）ために必要なエネルギーに相当する。波形という用語は、帯材の実際の長さと比較して端部間距離を減少させる曲げ又は折り畳み加工によって帯材に与えられる全ての形状を含む、可能な最大限の意味で理解すべきである。
【００２３】
横方向切欠きを有する帯材の場合、エネルギー吸収は、平面を或る程度維持しながら帯材を変形させるために必要なエネルギーに相当し、帯材の変形は、その配置構成と切欠き形状によって開始され、制御されるような態様で行なわれる。切欠きは、例えば、帯材の中心軸線部分に形成されて帯材の縁部を通らず、以下の説明で判るように、帯材が伸長する過程で、前記縁部の変形によって互いに離れる切断部分を含むものである。
【００２４】
その他の特徴および利点は、本発明に適合する座席基台の各種設計に関する説明で明らかになるだろう。
【００２５】
図１、図２に模式的に示される自動車座席１は、例えば座席の位置を長手方向に調節できるようにするスライドなどによって、それ自体公知の方法で自動車の床４に取着された座席基台３に蝶番で支持された背もたれ２を含む。
【００２６】
座席基台３は、座席基台枠組５、および座席基台枠組の側部フランジ５０間で横方向に延在する管などの潜り込み防止用横材６を含む。横材６は、枠組５に対して揺動回転するように配設された２つのリンク７の上端部に配設される。リンクは、例えば２つのフランジ５０を連結する前部連結横材５１を中心に揺動回転するように配設される。
【００２７】
図１から図８までに示される構成では、潜り込み防止用横材６が座席基台にも取着され、エネルギー散逸手段（または衝撃吸収部材）を含む２つの伸長可能な部材８によって所定の位置に保持され、伸長可能な部材の前端８１が、潜り込み防止用横材６に直接配設されたリング形状を有し、後側の他端部８２は、同じ方法で座席基台の後部、例えば２つのフランジ５０を連結する後部連結横材５２に取着される。
【００２８】
すでに理解されているであろうが、車両正面衝突の場合、着座者の骨盤は前方側に動いて潜り込み防止用横材６に押しつけられる。推力により、着座者の身体の運動エネルギーを吸収して塑性変形する伸長可能な部材８が伸長し、リンク７が図２、図４および図６に示す位置へ揺動回転して、横材が前方側に動く。
【００２９】
図３、図４および図７に示す第１の例では、伸長可能な部材８が、例えば鋼から成り波形を付与された帯材８３で形成される。図示された波形は、例えば平坦な薄板材に交互の曲げ加工を行なって得ることができる。しかし、波形形状、数および大きさは変更してもよい。例えば、伸長可能な部材８における波形のピッチまたは大きさを変更して、漸進的なエネルギー吸収効果を得ることができる。
【００３０】
図５、図６および図８に示す別の変形では、伸長可能な部材８も例えば鋼で作成した帯材８５で構成されるが、今回は平坦である。この変形では、図５、図８でよく判るように、帯材に作成した横断方向切欠きによって、伸長による塑性変形機能が獲得される。これらの切欠きは、特に図示されるように、異なるサイズにすることができる横断方向のスロット（溝穴）８６、８７、および帯材の縁に形成した窪み８８を含む。衝撃があると、着座者の骨盤によって加えられた力の影響で、帯材は伸長によって、分離して前記切欠きを開き、図６に示すような概ね円形の開口部を形成することにより変形することができる。この変形がエネルギーを消費し、したがって必要な減衰機能を実行する。
【００３１】
参考例としての構成（前記第１の構成に対応して第２の構成と称する）を図９、図１０に示す。この構成では、第１の構成のように、前方側連結横材（支持軸）５１を中心に揺動回転するように配設された２つのアーム（リンク）７１に、潜り込み防止用横材６が配設される。アーム７１は、座席基台枠組のフランジ５０に平行に延在し、このフランジの近傍にある肘形部分７２を含む。各肘形部分７２は、対応するフランジ５０に作成された湾曲溝５５に挿入されて、アーム７１が前方側に揺動回転すると前記溝内を滑動できるジャーナル７３を含む。しかし、溝５５の径は、ジャーナル７３の直径よりも十分に小さく、したがってジャーナル７３が本明細書の序文で言及したエネルギー散逸効果と同様の方法で、溝内を上昇すると、溝の縁と摩擦し、それを変形させることによりエネルギーを消散する。
【００３２】
正面衝突の間、着座者の腰部領域が過度に圧迫されないよう、横材は、着座者の骨盤によって加えられた圧力により、徐々に前下方向に移動できるが、一方で着座者の大腿部との接触が維持されている。この動作は、ジャーナル７３が所定の閾値から溝５５の縁を変形することによって制御され、横材６によって座席の着座者に伝達される力を許容可能な物理的限界内に維持する。
【００３３】
別の参考例としての図１１、図１２に示す構成によると、エネルギー散逸手段は、特に米国特許第５６２８４６９号、米国特許第５４９５７９０号および米国特許第５５２６９９６号で知られているような１つまたは複数のエネルギー散逸用火工品アクチュエータを有し、その本体は座席基台枠組に蝶番で接続され、棒９１が、例えば座席の各側で横材６に接続される。
【００３４】
通常の座席使用位置では、アクチュエータ９が、横材をリンク７の位置Ａで示す休止位置に保持する。車両が衝突すると、火工品アクチュエータが制御され、アクチュエータ・ロッドが短縮し、Ｂで示す位置まで後方側に向かってリンクが揺動回転する。この動作により、潜り込み防止用横材が、非常に迅速に着座者の骨盤保持位置に置かれる。次いで、アクチュエータに一体化されたエネルギー散逸装置により、リンクと横材が、減速中に求められる骨盤動作減衰効果と合致して、前方側へと反対方向に動く。エネルギー散逸用火工品アクチュエータを使用することの利点は、エネルギー散逸段階が開始する前に、後方側への横材の動きが保証されることであり、この動きは、例えば単純な火工品アクチュエータを、他の構成で前述したエネルギー散逸器と組み合わせて使用した場合には、必ずしも得られるものではなく、実際、エネルギー散逸器が同時に変形することによって、火工品アクチュエータの収縮効果を補償することが可能であり、したがって必要なエネルギー散逸段階の前に後方側へ動く必要なしに、横材が休止位置に留まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に適合し通常の使用位置にある座席およびその着座者の略図。
【図２】 着座者を前方に移動させる衝撃の間の対応する図。
【図３】 座席が通常の使用位置にある、潜り込み防止用横材を有する座席基台枠組の斜視図。
【図４】 衝撃後の潜り込み防止用横材の位置を示す、座席基台枠組の図。
【図５】 エネルギー吸収手段の変形例を示す。
【図６】 エネルギー吸収手段の変形例を示す。
【図７】 前記変形例でエネルギー吸収手段として使用する変形可能な帯材の斜視図。
【図８】 前記変形例でエネルギー吸収手段として使用する変形可能な帯材の斜視図。
【図９】 参考例構成を示す斜視図。
【図１０】 別の参考例構成を示す斜視図。
【図１１】 参考例としてのエネルギー散逸用火工品アクチュエータを用いた構成を示す。
【図１２】 別の参考例としてのエネルギー散逸用火工品アクチュエータを用いた構成を示す。

Claims (8)

1. 自動車座席の座席基台が、座席前方側への着座者骨盤の動きを制限する潜り込み防止用横材（６）と、エネルギー散逸手段（８、８３、８５）とを含み、
   前記横材は、前記座席基台の枠組（５）を横切って延在し、かつ、骨盤と前記横材が座席前方側へ動く過程で、骨盤保持力を働かせながら前方へ動くことができ、
   前記エネルギー散逸手段は、前記横材によって着座者に伝えられる前記骨盤保持力を、所定の閾値から制御するためのものであり、
   前記横材の端部がリンク（７、７１）の上端部に連結され、
   前記リンクは、前記座席基台枠組に支持されるとともに前記リンクの下端部を貫通する支持軸（５１）の周囲で揺動回転するように、前記座席基台枠組に枢軸支持されて成る前記自動車座席の座席基台において、
   座席前方側への前記横材の運動が、前記支持軸を中心とする円弧形状に沿う運動であって、座席前方側への前記リンクの揺動回転運動によって規定され、この運動が、前記横材の近くで前記リンクの上端部に連結された前記エネルギー散逸手段によって働く前記骨盤保持力に逆らうようになっている自動車座席の座席基台。
2. 前記骨盤が前方に動く時に前記横材が着座者の骨盤から加わる力を受けるように、前記横材の休止位置が規定され、
   前記横材は、着座者によって加えられる力が前記閾値に達した時に、動き始め、また、前記エネルギー散逸手段は、前記着座者によって加えられる力の作用下で前記横材が動き始める時に、エネルギーを散逸させるように形成されている請求項１に記載された自動車座席の座席基台。
3. 前記横材（６）を前記座席基台枠組（５）に連結する、塑性変形によって伸長可能な部材（８３、８５）を、前記エネルギー散逸手段が含み、
   前記伸長可能な部材は、伸長した時に前記横材が座席前方側に移動できるように配設され、前記横材に加わる力が前記閾値に達すると塑性変形によって伸長するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載された自動車座席の座席基台。
4. 座席基台の各側に前記伸長可能な部材（８３、８５）を有することを特徴とする請求項３に記載された自動車座席の座席基台。
5. 前記伸長可能な部材の各々が、横断方向の波形を付与された帯材（８３）で形成されていることを特徴とする請求項３に記載された自動車座席の座席基台。
6. 前記伸長可能な部材の各々が、横断方向の複数の切欠きを有する帯材（８５）で形成されていることを特徴とする請求項２に記載された自動車座席の座席基台。
7. 前記複数の切欠きが、前記帯材の中心部分に形成されていて該帯材の縁まで達せず、前記帯材の伸長中に前記縁の変形によって離隔する切断部（８６、８７）を含むことを特徴とする請求項６に記載された自動車座席の座席基台。
8. 前記伸長可能な部材（８３、８５）が薄い鋼帯であることを特徴とする請求項３に記載された自動車座席の座席基台。

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