JP4037331B2

JP4037331B2 - Vehicle seat

Info

Publication number: JP4037331B2
Application number: JP2003194925A
Authority: JP
Inventors: 哲朗牛嶋
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: JP2005028956A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用シートに関し、特に後突時の頸部損傷値の低減を図った車両用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、後突時の乗員のムチ打ち障害を防止するために、車両用シートのシートバック上方に乗員の頭部を後方から受けるヘッドレストを設けられている。
【０００３】
しかし、ヘッドレストを設けていても、後突時に乗員の頭部とヘッドレストとの間の隙間を速やかに減少させないと、ムチ打ち障害を確実に防止するという所定の効果を発揮することができない場合があるという問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するため、シートバックの乗員の胸部に対応する部分に、後突時の乗員の荷重により当該部分が後方に移動するように、胸部衝撃吸収体などの胸部支持手段を配設したもの知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ヘッドレストを固定的に設けるのではなく、後突時に乗員の胸部の後方への移動によってヘッドレストを前方に移動させ、乗員の頭部に接近させることによりムチ打ち障害を防止するようにしたものも、本出願人が先に提案している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１８１４００号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−１７１４１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ムチ打ち障害を生じる主要な原因は、乗員の頭部だけが胸部に対して急激に後方移動することで、胸部と頭部との間の相対移動量や相対移動速度が大きくなり、頸部に大きなせん断力が作用することにある。そして、上記特許文献１に開示された構成では、乗員の胸部に対応するシートバッククッションのばね係数を小さくすることにより、胸部の移動量を大きくし、頸部に作用するせん断力の低減を図ったものと認められるが、この作用を実現するには、胸部が後方に大きく移動できるようにシートバックフレームの幅寸法を大きくする必要があり、軽自動車用車両用シートのように、幅寸法の小さいシートバックには効果的に適用できないという問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示された構成では、後突時の乗員の胸部の後方への移動を受圧部で受け、この受圧部の後方移動に連動してヘッドレストを前方に移動させる機構を備えるものであり、別途の機構を設ける必要があるためコスト高になるという問題がある。また、乗員が車両用シートに着座した状態で、受圧部によって違和感を感じないようにすると、乗員の胸部の後方への移動が速やかに受圧部に伝達され難い場合が発生する恐れがあり、ヘッドレストの前方移動に遅れを生じ、充分な効果が発揮されない場合もあり得るという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、後突時に乗員の頸部に作用するせん断力を小型の車両用シートにおいてもかつ簡単で安価な構成にて効果的に低減することができる車両用シートを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用シートは、シートバックフレームにてシートバッククッションを支持して成るシートバックを備えた車両用シートにおいて、シートバックフレームに配設した複数のばねにてシートバッククッションの背面を支持するとともに、後突時に乗員の胸部で押圧される部位のばねを、他の部位のばねよりもばね係数を小さくし、かつシートバッククッションの後突時に乗員の胸部が当接する部位に、他の部位よりも減衰係数の大きい材質から成る低反発クッション材を配設したものである。
【００１２】
この構成によると、後突時に頭部がヘッドレストにて受けられる時点での頭部と胸部の間の相対移動量及び相対移動速度を低減でき、その結果頸部に作用するせん断力を効果的に低減することができる。
【００１３】
すなわち、後突時に頸部に発生するせん断力は、頭部と胸部の相対移動量を小さくするだけでなく、相対速度を小さくすることが有効であるが、頭部がヘッドレストにて受けられる時点では胸部は跳ね返り域に入っており、通常のシートバッククッションのばね係数と減衰係数のままでは頭部と胸部の速度ベクトルが逆になるため相対速度が大となって大きなせん断力が作用することになる。そこで、シートバッククッションの減衰係数を大きく、すなわちゆっくり押せば容易に撓むが、速く押せば撓み難い特性を大きくすることで、胸部の跳ね返りを抑制し、相対速度を低減することが考えられるが、その場合には胸部の後方移動が抑制されることで頭部と胸部の相対移動量が大きくなってせん断力の低減効果が得られない。そこで、本発明ではシートバックの胸部が当接する部位のばね係数を小さくすることで胸部の後方移動を大きくして頭部と胸部の相対移動量を小さくするとともに、減衰係数を大きくすることで胸部の跳ね返りを抑制して頭部と胸部の相対速度を低減することにより、頸部に作用するせん断力の低減を図っている。
【００１４】
そして、本発明ではシートバッククッションの後突時に乗員の胸部が当接する部位に、他の部位よりも減衰係数の大きい材質から成る低反発クッション材を配設しているので、シートバッククッション若しくは両側のシートバックフレーム間に架設されているばね支持部材のばね係数を小さくするだけの簡単な構成にて上記作用・効果を奏することができる。
【００１５】
また、本発明の車両用シートは、シートバックフレームにてシートバッククッションを支持して成るシートバックを備えた車両用シートにおいて、ヘッドレストを上部に装着したヘッドレスト支持フレームの上下方向の中間部をシートバックフレームに前後に回動可能に支持し、ヘッドレスト支持フレームの下部における後突時に乗員の胸部で押圧される部位に荷重を受ける受圧部を設け、ヘッドレスト支持フレームを初期位置に復帰付勢するばねを設け、受圧部の前面にシートバッククッションよりも減衰係数の大きい材質から成る低反発クッション材を配設したものであり、低反発クッション材にて受圧部による乗り心地の低下を抑えつつ、後突時には速やかに受圧部に圧力を伝達してヘッドレストを遅れを生じることなく速やかに前方移動させることができ、かつばねのばね係数を比較的小さく設定することで上記作用・効果を奏することができ、頸部に作用するせん断力を格段に低減することができる。なお、低反発クッション材は、受圧部の前面に装着しても、シートバッククッションに一体成形しても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用シートの第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
図１において、１は車両用シートのシートバックであり、シートクッション（図示せず）にリクライニング可能に取付けられている。シートバック１は、その左右両側と上側を取り囲む骨格構造を構成する全体正面形状が略倒立Ｕ字状のシートバックフレーム２と、発泡合成樹脂成形品から成るシートバッククッション３と、シート表皮４にて構成されている。シートバックフレーム２は、板材のプレス成形品から成る両側の側辺枠板５と、パイプ材を下向きに開放された略コ字状に曲げた上部パイプ６とからなり、上部パイプ６の両側の下端部を側辺枠板５の上端部に一体固着して構成されている。
【００１８】
シートバックフレーム２の上部パイプ６の上辺部には、一対の支持筒部７が間隔をあけて左右対称に固着され、ヘッドレスト８から下方に垂下された一対のステー８ａが挿通されてヘッドレスト８が上下位置調製可能に支持されている。
【００１９】
シートバックフレーム２の両側の側辺枠板５の上部の１箇所と下部の２箇所にばね掛け片９ａ、９ｂ、９ｃが切り起こしにて形成され、これらばね掛け片９ａ、９ａ間、９ｂ、９ｂ間、９ｃ、９ｃ間にばね支持部材としてのＳばね１０ａ、１０ｂ、１０ｃが架設され、シートバッククッション３を後面から支持するように構成されている。なお、Ｓばね１０ａは乗員の胸部を支持し、Ｓばね１０ｂ、１０ｃは乗員の骨盤部を支持するように配設されている。
【００２０】
本実施形態では、シートバッククッション３の後突時に乗員の胸部を受けるＳばね１０ａの前部に対応する領域部分は、シートバッククッション３を構成している材質より減衰係数の大きい材質から成る低反発クッション材１１が配設されるとともに、Ｓばね１０ａとして、他のＳばね１０ｂ、１０ｃよりばね係数の小さいものを採用し、シートバックの後突時に乗員の胸部が当接する部位を、他の部位よりもばね係数を小さくかつ減衰係数を大きくしている。
【００２１】
以上の構成によれば、後突時に乗員の頭部がヘッドレスト８にて受けられる時点での頭部と胸部の間の相対移動量及び相対移動速度を低減できる。すなわち、シートバック１の乗員の胸部が当接する部位のばね係数を小さくすることで胸部の後方移動を大きくして頭部と胸部の相対移動量を小さくできるとともに、減衰係数を大きくすることで胸部の跳ね返りを抑制して頭部と胸部の相対速度を低減することができ、その結果、乗員の頸部に作用するせん断力を効果的に低減することができる。また、シートバッククッション３の乗員の胸部に対応する部位に減衰係数の大きい材質から成る低反発クッション材１１を配設し、Ｓばね１０ａのばね係数を小さくするだけの簡単な構成にて上記作用・効果を奏することができる。
【００２２】
なお、シートバック１の胸部に対応する部分のばね係数を小さくする構成としては、Ｓばね１０ａのばね係数を小さくするだけでなく、低反発クッション材１１の後部にばね係数の小さいクッション材を配設しても良い。
【００２３】
次に、上記作用・効果の理論的な分析を図２〜図５を参照して説明する。後突時に乗員の頸部に作用するせん断力の計算モデルを図２に示す。図２のモデルにおいて、頭部の運動方程式は、次式にて表される。
【００２４】
【数１】

頸部せん断力Ｆ_n(t) は、頭部と胸部の相対挙動から次式にて表される。
【００２５】
【数２】

また、ヘッドレスト反力は、次式にて表される。
【００２６】
【数３】

また、胸部の運動方程式は、頭部質量／胸部質量は一般的に小さいと考えられるため、頭部からの内力を省略すると、次式にて表される。
【００２７】
【数４】

また、シートバック反力は、次式にて表される。
【００２８】
【数５】

これらの各式の係数を、後突テストでの乗員挙動、障害値の時系列データから重回帰解析によって求めた結果によると、頸部せん断力Ｆ_n(t) に関する係数と、シートバック反力Ｆ_s(t) に関する係数は、次のように得られた。
【００２９】
ｋ_n＝８９４．１Ｎ／ｍ
ｃ_n＝３９．３Ｎｓ／ｍ
Ｒ_n＝−３．３５Ｎ
ｋ_s＝１５２４８．１Ｎ／ｍ
ｃ_s＝２５２．９Ｎｓ／ｍ
Ｒ_s＝−２３．９Ｎ
これらの係数にて頸部せん断力のシミュレーションを行い、胸部移動量、頭部移動量、せん断応力についてその計算値と実験値と計算値を比較したところ、定性的にも定量的によく一致した。
【００３０】
そこで、シートバック反力特性の頸部せん断力への影響を考察する。
【００３１】
シートバックばね係数ｋ_sの頸部せん断力への影響を調べるため、シートバックばね係数ｋ_sを変化させて、頸部せん断力がピーク値となる１００ｍｓ時点での頭部−胸部の相対速度、相対位置、頸部せん断力を求めた。その結果を図３に示す。なお、シートバックばね係数ｋ_sはｋ_s＝１５２４８．１Ｎ／ｍを１として、その比で表している。
【００３２】
図３から、シートバックばね係数ｋ_sを小さくすると、相対移動量及び相対速度が共に小さくなり、結果的に頸部せん断力が小さくなることが分かる。
【００３３】
次に、シートバック減衰係数ｃ_sの頸部せん断力への影響を調べるため、シートバック減衰係数ｃ_sを変化させて、頸部せん断力がピーク値となる１００ｍｓ時点での頭部−胸部の相対速度、相対位置、頸部せん断力を求めた。その結果を図４に示す。なお、シートバック減衰係数ｃ_sはｃ_s＝２５２．９Ｎｓ／ｍを１として、その比で表している。
【００３４】
図４から、シートバック減衰係数の変化に対して頸部せん断力の変化は少ないことが分かる。これは頭部−胸部相対移動量と相対速度の増減関係が逆になっているため、頸部せん断力の増減を相殺し合うためである。
【００３５】
この結果から、頸部せん断力のピーク値の低減には、ｋ_sを小さくすることが有効であることが分かるが、その場合胸部の移動量が増加することになる。一方、ｃ_sの増減は頸部せん断力のピーク値にさほど影響しない。そこで、ｋ_sを小さくし、ｃ_sを大きくすることにより、胸部の移動量を増やすことなく、頸部せん断力のピーク値を低減することが考えられる。
【００３６】
これを確認するため、ｋ_sとｃ_sを現状のままとした（ｋ_s＝１、ｃ_s＝１）従来例と、ｋ_sを小さく、ｃ_sを現状のままとした（ｋ_s＝０．８、ｃ_s＝１）比較例と、ｋ_sを小さく、ｃ_sを大きくした（ｋ_s＝０．８、ｃ_s＝１）本発明の実施例について、胸部移動量と頸部せん断力を計算した結果を、図５（ａ）、（ｂ）に示す。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）から、ｋ_sのみを低減した比較例では、胸部移動量が増加した上で頸部せん断力が低減されているが、ｋ_sの低減とｃ_sの増加を組み合わせることにより、胸部移動量を増加することなく、頸部せん断力のピーク値を低減できることが分かる。
【００３８】
次に、本発明の車両用シートの第２の実施形態について、図６、図７を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同一の構成要素については、同じ参照符号を付して説明を省略し、主として相違点について説明する。
【００３９】
本実施形態においては、上部パイプ６の両側部の上端から適当距離下方位置の内側に枢支ブラケット１２が配設され、上部パイプ６に溶接にて固着されている。この枢支ブラケット１２は、外側縁が上部パイプ６の前端に接する前面板の内側縁から後方に向けてＬ字状に内側板が延出された横断面略Ｌ字状の部材にて構成され、内側板の後部下端近傍に支軸１３が装着され、支軸１３の斜め前方上方に適当距離の位置にストッパ１４が切り起こしによって一体形成されている。
【００４０】
１５はヘッドレスト８を支持するヘッドレスト支持フレームで、パイプ材を下向きに開放された略コ字状に曲げて構成したパイプフレーム１６にて構成され、その中間部が支軸１３にて前後揺動自在に支持されている。パイプフレーム１６の上辺部のヘッドレスト８から垂下された一対のステー８ａに対応する部分の前面に形成された扁平部に支持筒部７が溶接固着されている。
【００４１】
パイプフレーム１６は、シートバックフレーム２の上部パイプ６の内側に丁度嵌まり込む大きさに構成されるとともにその上辺部が上部パイプ６の上辺部の直下に位置するように配設され、支持筒部７の上部が上部パイプ６の上辺部の前端に当接するように構成されている。上部パイプ６の上辺部の支持筒部７が当接する部分にはクッションゴム１７が装着されている。これによってヘッドレスト支持フレーム１５は、図７に実線で示すように支持筒部７がクッションゴム１７に当接して停止した後方回動限と、図７に仮想線で示すようにパイプフレーム１６がストッパ１４に当接して停止した前方回動限との間で前後に回動自在に支持されている。
【００４２】
パイプフレーム１６の両下端部は受圧部材１９にて連結され、この受圧部材１９が後突時に乗員の胸部の慣性によってシートバック１の前面に作用する荷重を受ける受圧部２０が構成されている。また、受圧部材１９の両側下端部とシートバックフレーム２の側辺枠板５の前方の立ち上げ鍔５ａの間に引張ばね２１が介装され、受圧部２０に一定以上の荷重が作用しないとヘッドレスト支持フレーム１５の下部が後方に回動しないように構成されている。そして、受圧部材１９の前面に低反発クッション材１１が配設されている。なお、低反発クッション材１１は、受圧部材１９の前面に装着しても、シートバッククッション３と一体に成形しても良い。
【００４３】
また、両側辺枠板５、５の下端部間は連結パイプ２２にて相互に連結され、下端にはリクライニング機構（図示せず）に締結固定するナット部材２３と補強板２４を固着した連結板部２５が設けられている。
【００４４】
以上の構成において、後突前の通常状態ではヘッドレスト支持フレーム１５の下端部が引張ばね２１にて前方に付勢されており、支持筒部７の上部が上部パイプ６に装着したクッションゴム１７に当接した状態でヘッドレスト８が静止している。
【００４５】
次に、自動車が後突された時には、シートが前方に向けて衝撃的に押され、その反動で乗員の上半身が後方に移動し、シートバック１の前面に後方に向けて大きな荷重が作用し、乗員の胸部で低反発クッション材１１を介して受圧部２０が後方に向けて強く押圧され、ヘッドレスト支持フレーム１５の下部が引張ばね２１の付勢力に抗して枢支ブラケット１２における支軸１３回りに後方に回動し、ヘッドレスト支持フレーム１５の上部が前方に向けて回動し、ヘッドレスト８が前方に移動し、乗員の頭部をヘッドレスト８によって確実に受け止めることができ、乗員の頸部を保護することができる。
【００４６】
さらに、受圧部２０の前部に低反発クッション材１１を配設しているので、受圧部材１９によって乗員の背中に違和感を与えることなく、後突時には速やかに受圧部２０に圧力を伝達してヘッドレスト８を遅れを生じることなく速やかに前方移動させることができ、かつ引張ばね２１のばね係数を比較的小さく設定することで上記実施形態と同様にシートバック１の胸部に対応する部分のばね係数を小さく、減衰係数を大きくすることによる頸部せん断力の低減効果を得ることができので、頸部に作用するせん断力を格段に低減することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の車両用シートによれば、シートバックの後突時に乗員の胸部が当接する部位を、他の部位よりもばね係数を小さくかつ減衰係数を大きくしたので、後突時に頭部がヘッドレストにて受けられる時点での頭部と胸部の間の相対移動量及び相対移動速度を低減でき、その結果頸部に作用するせん断力を効果的に低減することがことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用シートの第１の実施形態のシートバックを示し、（ａ）は一部を破断して示した斜視図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図２】頸部に作用するせん断力の計算モデルの説明図である。
【図３】シートバックのばね係数が、頭部と胸部の相対速度、相対位置、及びせん断力に及ぼす影響の説明図である。
【図４】シートバックの減衰係数が、頭部と胸部の相対速度、相対位置、及びせん断力に及ぼす影響の説明図である。
【図５】後突時の胸部移動量と頸部せん断力の時間変化を従来例と比較例と本発明を比較して示したグラフである。
【図６】本発明の車両用シートの第２の実施形態のシートバックの主要構成の正面図である。
【図７】同実施形態におけるシートバックの主要構成の縦断側面図である。
【符号の説明】
１シートバック
２シートバックフレーム
３シートバッククッション
１１低反発クッション材
１５ヘッドレスト支持フレーム
２０受圧部
２１引張ばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular seat, and more particularly to a vehicular seat in which a neck damage value at the time of a rear collision is reduced.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a headrest that receives the head of an occupant from the rear is provided above the seat back of the vehicle seat in order to prevent the occupant from hitting the vehicle during a rear-end collision.
[0003]
However, even if a headrest is provided, it may not be possible to exert the predetermined effect of reliably preventing whiplash damage unless the clearance between the head of the occupant and the headrest is quickly reduced at the time of a rear collision. There is a problem that there is.
[0004]
In order to solve such problems, chest support means such as a chest shock absorber are arranged on the portion of the seat back corresponding to the passenger's chest so that the portion moves backward due to the passenger's load at the time of the rear impact. It is known (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
In addition, the headrest is not provided fixedly, but the headrest is moved forward by moving the occupant's chest rearward at the time of a rear collision, and is prevented from causing a whiplash failure by approaching the occupant's head. Has been previously proposed by the present applicant (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-181400
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-171413
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the main cause of whiplash injury is that only the occupant's head suddenly moves backward with respect to the chest, which increases the relative movement amount and relative movement speed between the chest and the head. This is because a large shearing force acts on the part. In the configuration disclosed in Patent Document 1, the amount of movement of the chest is increased by reducing the spring coefficient of the seat back cushion corresponding to the chest of the occupant, and the shearing force acting on the neck is reduced. However, to achieve this effect, the width of the seat back frame needs to be increased so that the chest can move greatly backwards. There is a problem that it cannot be effectively applied to a small seat back.
[0009]
In addition, the configuration disclosed in Patent Document 2 includes a mechanism that receives the movement of the occupant's chest rearward at the time of a rear collision at the pressure receiving portion and moves the headrest forward in conjunction with the rearward movement of the pressure receiving portion. However, since it is necessary to provide a separate mechanism, there is a problem that the cost is increased. In addition, if the occupant is seated on the vehicle seat and the pressure receiving part does not feel uncomfortable, the rearward movement of the occupant's chest may not be quickly transmitted to the pressure receiving part. There is a problem in that there is a possibility that a sufficient effect may not be exerted due to a delay in the forward movement.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described conventional problems, the present invention can effectively reduce the shearing force that acts on the occupant's neck during a rear-end collision, even in a small vehicle seat, with a simple and inexpensive configuration. The purpose is to provide a sheet.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle seat of the present invention is a vehicle seat having a seat back formed by supporting a seat back cushion by a seat back frame, and the back surface of the seat back cushion is supported by a plurality of springs disposed on the seat back frame. as well as, the spring portion which is pressed by the occupant's chest in the rear-end collision, a smaller spring constant than the spring of the other sites and the site chest of the occupant in the rear collision of the seat back cushion abuts, other A low-resilience cushion material made of a material having a larger damping coefficient than that of the portion is disposed .
[0012]
According to this configuration, it is possible to reduce the relative movement amount and the relative movement speed between the head and the chest when the head is received by the headrest at the time of a rear collision, and as a result, the shear force acting on the neck is effectively reduced. Can be reduced.
[0013]
In other words, the shear force generated in the neck at the time of rear impact is effective not only to reduce the relative movement amount of the head and chest, but also to reduce the relative speed, but when the head is received by the headrest In the case, the chest is in the rebound area, and if the spring coefficient and damping coefficient of the normal seat back cushion are kept, the velocity vector of the head and chest is reversed, and the relative velocity becomes large and a large shearing force acts. become. Therefore, it is conceivable to increase the damping coefficient of the seat back cushion, that is, to bend easily if pushed slowly, but to increase the characteristic that it is difficult to bend if pushed quickly, thereby suppressing the bouncing of the chest and reducing the relative speed. In such a case, the rearward movement of the chest is suppressed, so that the amount of relative movement between the head and the chest increases, and the effect of reducing the shearing force cannot be obtained. Therefore, in the present invention, by reducing the spring coefficient of the part where the chest of the seat back comes into contact, the rearward movement of the chest is increased to reduce the relative movement amount of the head and the chest, and the chest coefficient is increased by increasing the attenuation coefficient. By reducing the rebound of the head and the relative velocity of the head and chest, the shearing force acting on the neck is reduced.
[0014]
Then, the site chest of the occupant in the rear collision of the seat back cushion abuts the present invention, since the disposed foam cushion material composed of a large material of the damping coefficient than other parts position, the seat back cushion or The above operations and effects can be achieved with a simple configuration in which the spring coefficient of the spring support member provided between the seat back frames on both sides is reduced.
[0015]
Further, the vehicle seat of the present invention is a vehicle seat having a seat back formed by supporting a seat back cushion by a seat back frame , and the vertical middle portion of the headrest support frame with the headrest attached to the upper portion is seated. A spring that is supported on the back frame so as to be pivotable back and forth, and is provided with a pressure receiving portion that receives a load at a portion that is pressed by the chest of the occupant at the bottom of the headrest support frame, and urges the headrest support frame to return to the initial position. A low-rebound cushion material made of a material with a larger damping coefficient than the seat back cushion is arranged on the front surface of the pressure-receiving part. In the event of a collision, the pressure is quickly transmitted to the pressure receiving part, and the headrest is quickly moved forward without causing a delay. Can be dynamic, and by setting a relatively small spring coefficient of the spring can exhibit the above-described action and effect, it is possible to significantly reduce the shear forces acting on the neck. The low resilience cushion material may be attached to the front surface of the pressure receiving portion or may be integrally formed with the seat back cushion.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a vehicle seat of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
In FIG. 1, 1 is a seat back of a vehicle seat, and is attached to a seat cushion (not shown) so as to be reclining. The seat back 1 includes a seat back frame 2 having a substantially inverted U-shape, which forms a skeleton structure that surrounds the left and right sides and the upper side, a seat back cushion 3 made of a foamed synthetic resin molded product, and a seat skin 4 Configured. The seat back frame 2 includes side frame plates 5 on both sides made of a press-formed product of a plate material, and upper pipes 6 in which the pipe material is bent downward and opened in a substantially U shape. The lower end portion is integrally fixed to the upper end portion of the side frame plate 5.
[0018]
A pair of support cylinders 7 are fixed to the upper side of the upper pipe 6 of the seat back frame 2 symmetrically with a space therebetween, and a pair of stays 8a hanging downward from the headrest 8 are inserted therethrough so that the headrest 8 is It is supported so that the vertical position can be adjusted.
[0019]

Spring hanging pieces

9a, 9b, 9c are formed by cutting and raising at one place on the upper side and two places on the lower side frame plate 5 on both sides of the seat back frame 2, and between these spring hanging pieces 9a, 9a, 9b, S springs 10a, 10b, and 10c as spring support members are installed between 9b and 9c and 9c so as to support the seat back cushion 3 from the rear surface. The S spring 10a supports the occupant's chest, and the S springs 10b and 10c are arranged to support the occupant's pelvis.
[0020]
In the present embodiment, the region corresponding to the front portion of the S spring 10 a that receives the chest of the occupant at the time of the rear impact of the seat back cushion 3 is made of a material having a larger damping coefficient than the material constituting the seat back cushion 3. While the repulsive cushioning material 11 is disposed, a spring having a smaller spring coefficient than the other S springs 10b and 10c is adopted as the S spring 10a. The spring coefficient is smaller and the damping coefficient is larger than the part.
[0021]
According to the above configuration, it is possible to reduce the relative movement amount and the relative movement speed between the head and the chest when the head of the passenger is received by the headrest 8 at the time of a rear collision. That is, by reducing the spring coefficient of the part of the seat back 1 where the occupant's chest abuts, the rearward movement of the chest can be increased to reduce the relative movement between the head and the chest, and the chest coefficient can be increased by increasing the attenuation coefficient. The rebound of the head can be suppressed and the relative speed between the head and the chest can be reduced. As a result, the shearing force acting on the neck of the occupant can be effectively reduced. Further, the above-described operation can be achieved with a simple configuration in which the low repulsion cushion material 11 made of a material having a large damping coefficient is disposed at a portion corresponding to the chest of the occupant of the seat back cushion 3 and the spring coefficient of the S spring 10a is reduced.・ Effects can be achieved.
[0022]
In order to reduce the spring coefficient of the portion corresponding to the chest portion of the seat back 1, not only the spring coefficient of the S spring 10a is reduced, but also a cushion material having a small spring coefficient is arranged at the rear part of the low-rebound cushioning material 11. May be installed.
[0023]
Next, the theoretical analysis of the above-mentioned action / effect will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a calculation model of the shearing force acting on the occupant's neck at the time of rear collision. In the model shown in FIG. 2, the equation of motion of the head is expressed by the following equation.
[0024]
[Expression 1]

The neck shear force F _n (t) is expressed by the following equation from the relative behavior of the head and chest.
[0025]
[Expression 2]

The headrest reaction force is expressed by the following equation.
[0026]
[Equation 3]

In addition, since the head mass / chest mass is generally considered to be small, the equation of motion of the chest is expressed by the following equation when the internal force from the head is omitted.
[0027]
[Expression 4]

The seat back reaction force is expressed by the following equation.
[0028]
[Equation 5]

According to the results of multiple regression analysis from the time series data of the occupant behavior and obstacle values in the rear-end collision test, the coefficients for the neck shear force F _n (t) and the seat back reaction force The coefficient for F _s (t) was obtained as follows.
[0029]
k _n = 894.1 N / m
c _n = 39.3 Ns / m
R _n = −3.35N
k _s = 15248.1 N / m
c _s = 252.9 Ns / m
R _s = −23.9N
Neck shear force was simulated using these factors, and the calculated values, experimental values, and calculated values for chest movement, head movement, and shear stress were compared. .
[0030]
Therefore, the influence of seat back reaction force characteristics on cervical shear force is considered.
[0031]
In order to examine the influence of the seat back spring coefficient k _{s on} the neck shear force, the seat back spring coefficient k _s is changed, and the head-chest relative speed at 100 ms when the neck shear force reaches the peak value, Relative position and neck shear force were determined. The result is shown in FIG. The seat back spring coefficient k _s is expressed as a ratio with k _s = 15248.1 N / m as 1.
[0032]
FIG. 3 shows that when the seat back spring coefficient k _s is decreased, both the relative movement amount and the relative speed are decreased, and as a result, the neck shear force is decreased.
[0033]
Next, in order to examine the influence of the seat back damping coefficient c _{s on} the cervical shear force, the seat back damping coefficient c _s is changed, and the head-chest region at the point of 100 ms when the cervical shear force reaches the peak value is changed. Relative speed, relative position, and neck shear force were determined. The result is shown in FIG. Note that the seat back attenuation coefficient c _s is expressed as a ratio where c _s = 252.9 Ns / m is 1.
[0034]
FIG. 4 shows that the change in the neck shear force is small with respect to the change in the seatback damping coefficient. This is because the increase / decrease relationship between the head-chest relative movement amount and the relative speed is reversed, so that the increase / decrease in the neck shear force is offset.
[0035]
From this result, it can be seen that reducing k _s is effective in reducing the peak value of the cervical shear force, but in this case, the amount of movement of the chest increases. On the other hand, the increase or decrease of c _s does not significantly affect the peak value of the cervical shear force. Therefore, it is conceivable to reduce the peak value of the cervical shear force without increasing the amount of movement of the chest by reducing k _s and increasing c _s .
[0036]
In order to confirm this, k _s and c _s are kept as they are (k _s = 1, c _s = 1) and the conventional example, k _s is made small, and c _s is kept as it is (k _s = 0) .8, c _s = 1) Comparative Example, and k _s was reduced and c _s was increased (k _s = 0.8, c _s = 1). The results of calculating are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
[0037]
5 (a) and 5 (b), in the comparative example in which only k _s is reduced, the chest movement is increased and the neck shear force is reduced. However, the reduction of k _s and the increase of c _s are shown. It can be seen that the peak value of the cervical shear force can be reduced without increasing the chest movement amount by combining.
[0038]
Next, a second embodiment of the vehicle seat of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same component as the said 1st Embodiment, the same referential mark is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and a difference is mainly demonstrated.
[0039]
In the present embodiment, the pivot bracket 12 is disposed inside a position below an appropriate distance from the upper ends of both sides of the upper pipe 6 and is fixed to the upper pipe 6 by welding. The pivot bracket 12 is configured by a member having an approximately L-shaped cross section in which an inner plate extends in an L shape from the inner edge of the front plate whose outer edge is in contact with the front end of the upper pipe 6 toward the rear. A support shaft 13 is mounted in the vicinity of the lower end of the rear portion of the inner plate, and a stopper 14 is integrally formed by raising and lowering the support shaft 13 at an appropriate distance diagonally forward and upward.
[0040]
Reference numeral 15 denotes a headrest support frame for supporting the headrest 8, which is composed of a pipe frame 16 formed by bending a pipe material into a substantially U-shape opened downward, and an intermediate portion thereof is swingable back and forth on a support shaft 13. It is supported by. The support cylinder portion 7 is fixedly welded to a flat portion formed on the front surface of a portion corresponding to the pair of stays 8a suspended from the headrest 8 on the upper side portion of the pipe frame 16.
[0041]
The pipe frame 16 is configured to have a size that fits just inside the upper pipe 6 of the seat back frame 2 and is arranged so that its upper side is positioned directly below the upper side of the upper pipe 6. The upper portion of the portion 7 is configured to contact the front end of the upper side portion of the upper pipe 6. A cushion rubber 17 is attached to a portion of the upper side portion of the upper pipe 6 where the support cylinder portion 7 abuts. As a result, the headrest support frame 15 has a rear rotation limit where the support cylinder portion 7 is stopped by contacting the cushion rubber 17 as shown by a solid line in FIG. 7, and a pipe frame 16 is a stopper as shown by a virtual line in FIG. 14 is supported so as to be able to turn back and forth between the front turning limit that is stopped by abutting 14.
[0042]
Both lower end portions of the pipe frame 16 are connected by a pressure receiving member 19, and a pressure receiving portion 20 is configured to receive a load acting on the front surface of the seat back 1 due to inertia of the chest of the occupant when the pressure receiving member 19 is rearwardly impacted. In addition, if a tension spring 21 is interposed between the lower end portions on both sides of the pressure receiving member 19 and the front eaves 5a of the side frame plate 5 of the seat back frame 2, a load exceeding a certain level does not act on the pressure receiving portion 20. The lower portion of the headrest support frame 15 is configured not to rotate backward. The low repulsion cushion material 11 is disposed on the front surface of the pressure receiving member 19. The low resilience cushion material 11 may be mounted on the front surface of the pressure receiving member 19 or may be formed integrally with the seat back cushion 3.
[0043]
Further, the lower end portions of the

side frame plates

5 and 5 are connected to each other by a connecting pipe 22, and a connecting plate having a nut member 23 and a reinforcing plate 24 fixed to a reclining mechanism (not shown) at the lower end. A portion 25 is provided.
[0044]
In the above configuration, in the normal state before the rear collision, the lower end portion of the headrest support frame 15 is urged forward by the tension spring 21, and the upper portion of the support cylinder portion 7 is attached to the cushion rubber 17 attached to the upper pipe 6. The headrest 8 is stationary in the contacted state.
[0045]
Next, when the car is struck rearward, the seat is impacted toward the front, the upper body of the occupant moves rearward due to the reaction, and a large load acts on the front of the seat back 1 toward the rear. The pressure receiving portion 20 is strongly pressed rearward by the occupant's chest through the low resilience cushioning material 11, and the lower portion of the headrest support frame 15 resists the urging force of the tension spring 21 and the support shaft 13 in the pivot bracket 12. The headrest support frame 15 is pivoted backward, the upper part of the headrest support frame 15 is pivoted forward, the headrest 8 is moved forward, and the head of the occupant can be reliably received by the headrest 8, so that the occupant's neck Can be protected.
[0046]
Furthermore, since the low-repulsion cushioning material 11 is disposed in the front part of the pressure receiving part 20, the pressure receiving member 19 transmits pressure to the pressure receiving part 20 promptly at the time of a rear collision without giving a sense of incongruity to the occupant's back. The headrest 8 can be quickly moved forward without causing a delay, and the spring coefficient of the tension spring 21 is set to be relatively small so that the spring coefficient of the portion corresponding to the chest of the seat back 1 is the same as in the above embodiment. Since the effect of reducing the neck shear force by increasing the damping coefficient and the damping coefficient can be obtained, the shear force acting on the neck can be significantly reduced.
[0047]
【The invention's effect】
According to the vehicle seat of the present invention, the part where the occupant's chest abuts at the time of rear-end collision of the seat back has a smaller spring coefficient and larger damping coefficient than the other parts, so that the head becomes the headrest at the time of rear-end collision. The relative movement amount and the relative movement speed between the head and the chest at the time of being received can be reduced, and as a result, the shearing force acting on the neck can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a seat back of a first embodiment of a vehicle seat of the present invention, in which (a) is a perspective view with a part broken away, and (b) is a longitudinal side view.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a calculation model of shear force acting on the neck.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the influence of the seat back spring coefficient on the relative velocity, relative position, and shear force of the head and chest.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the influence of the damping coefficient of the seat back on the relative speed, relative position, and shear force between the head and the chest.
FIG. 5 is a graph showing a change in time of chest movement and neck shear force at the time of rear impact in comparison with a conventional example, a comparative example, and the present invention.
FIG. 6 is a front view of a main configuration of a seat back according to a second embodiment of the vehicle seat of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal side view of the main configuration of the seat back in the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seat back 2 Seat back frame 3 Seat back cushion 11 Low-elasticity cushion material 15 Headrest support frame 20 Pressure receiving part 21 Tension spring

Claims

In a vehicle seat provided with a seat back that supports a seat back cushion by a seat back frame, the back of the seat back cushion is supported by a plurality of springs arranged on the seat back frame, and the occupant's a spring portion which is pressed by the chest, a smaller spring constant than the spring of the other sites and the site occupant's chest abuts against the rear collision of the seat back cushion, the damping coefficient than other portions large material A vehicle seat comprising: a low-rebound cushioning material comprising:

In a vehicle seat equipped with a seat back that supports a seat back cushion with a seat back frame , the vertical middle part of the headrest support frame with the headrest mounted on the upper part is supported by the seat back frame so as to be able to rotate back and forth. In addition, a pressure-receiving part that receives a load is provided at a portion that is pressed by the chest of the occupant at the lower part of the headrest support frame, a spring that biases the headrest support frame back to the initial position is provided, and a seat back is provided in front of the pressure-receiving part. car dual seat than cushion characterized in that it is arranged foam cushion material composed of a large material attenuation coefficient.