JP4300657B2

JP4300657B2 - Vehicle seat

Info

Publication number: JP4300657B2
Application number: JP30052499A
Authority: JP
Inventors: 義勝木佐貫; 茂佐久間; 一生三木
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2001122001A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車内に配設される車両用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両内部に配設された車両用シートには、後方からの衝突事故等から乗員を保護するための様々な工夫がなされている。
【０００３】
例えば、図１１に示すように、特開平１０−９７３号公報では、シートバック１００のシートバックフレーム１０２にはヘッドレスト１０４がブラケット１０６により回転可能に取り付けられている。このブラケット１０６の背面には、Ｕ字型のヘッドレストサポート１０８が溶接されている。また、このヘッドレストサポート１０８とシートバックフレーム１０２の下端部との間には、受圧用ベルト１１０が張られている（従来技術１）。
【０００４】
この構成によれば、後方から追突（以下、「後突」という。）された場合には、乗員がシートバック１００に押し付けられる。この押付力が受圧用ベルト１１０を介して、ブラケット１０６をシートバックフレーム１０２回りに回転させる。このブラケット１０６の回転により、ヘッドレスト１０４が前方に押し出され、乗員の頭部を支持する。これにより、後突時に生じる乗員の頚部傷害を防止しようとするものである。
【０００５】
また、図１２に示すように、特開平０９−２２０９９１号公報では、シートベルト１２２は中空帯状に形成されている。後突時に、その衝撃力をセンサ１２４で感知し、気体充填装置１２６により、シートベルト１２２内部に空気を送って膨張させている（従来技術２）。これにより、乗員１２８を拘束し、むち打ち等から保護しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術は、いずれも後突時に発生する身体上部（特に、頚部）への衝撃力の低減を目的としてシートベルトやヘッドレストを作動させる構造となっているが、後突時に乗員の上半身が描く挙動（以下、「乗員挙動」という。）が考慮されていないため、十分な効果が得られない。
【０００７】
すなわち、上記従来技術１では、後突後のリバウンド現象発生時において乗員の身体を拘束していない。このため、後突直後に乗員の腰部がシートバックの方向に移動しシートバックを押付けた後、乗員の腰部がシートバックから離れるリバウンド現象時において、シートバックから乗員の頚部を含む身体上部へ押付力が継続して作用する。したがって、乗員の頚部へ作用する押付力を十分低減することができない。
【０００８】
また、従来技術２では、シートベルト内部に空気を注入して膨張させ乗員を拘束する。しかし、乗員の乗車姿勢が前傾であることから、身体上部の身体下部に対する振れ回りを助長してしまう。
【０００９】
また、通常シートは、シートの側面がシートバック面よりも車両前方に位置している。このため、シートベルトを締めると乗員とシートベルトとの間には一定の隙間が生じるが、この隙間をうめるためにシートベルトを大きく膨張させると、乗員の腹部等に作用する圧縮力がさらに大きくなり、好ましくない。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮し、後突時において乗員の身体に局所的に作用するシートバックからの押付力を低減することができる車両用シートを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車両用シートは、シートクッションとシートバックを備える車両用シートであって、車両後方からの衝突後に乗員の腰部が前記シートバックを押付ける押付力を検出する押付力検出手段と、前記シートクッション又は前記シートバックに設けられ、前記押付力を前記押付力検出手段が検出することによって作動して、乗員の腰部を前記シートバックとの間に挟んで保持するとともに、その保持状態を維持するように構成され、乗員の腰部が前記シートバックから離れるリバウンド現象を阻止する乗員保持手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、車両が後方から衝突されると、その慣性力により乗員の腰部がシートバックに向かって移動し、シートバックを押し付ける。そして、押付力検出手段がその押付力を検出する。
【００１３】
次に、乗員保持手段は、押付力検出手段による押付力の検出によって作動し、乗員の腰部をシートバックとの間に挟んで保持するとともに、その保持状態を維持する。これによって、乗員の腰部がシートバックから離れるリバウンド現象を阻止できる。
【００１４】
このため、上記押付力の反作用として、シートバックからの押付力が乗員の腰部にも作用するため、該押付力が乗員の頚部のみに集中的に作用することを防止する。この結果、頚部に作用する押付力を分散できるので、頚部を保護できる。
【００１５】
また、請求項２に記載の車両用シートは、請求項１に記載の車両用シートにおいて、前記乗員保持手段が、前記押付力検出手段へ連結されるとともに、前記シートクッション又は前記シートバックに設けられた軸の軸回りに回転可能に設けられ、前記押付力によって前記押付力検出手段が前記シートバックの後方側へ移動するのに伴い、前記軸の軸回りに回転して最大回転位置で止まることにより、乗員の腰部を前記シートバックとの間に挟んで保持する保持状態を維持することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、乗員の押付力によって押付力検出手段がシートバックの後方側へ移動する。この押付力検出手段の移動により、乗員保持手段が、シートクッション又はシートバックに設けられた軸の軸回りに回転して最大回転位置で止まり、乗員の腰部をシートバックとの間に挟んで保持するとともに、その保持状態を維持する。このため、簡易な構成で乗員の腰部がシートバックから離れるリバウンド現象を阻止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両用シートについて説明する。図１は本実施形態に係る車両用シートの平面図であり、図２は本実施形態に係る車両用シートの正面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、車両用シート１０には、乗員１２が腰掛けるシートクッション１４が備えられている。また、このシートクッション１４の後端部には、門型のシートバックフレーム１６が取り付けられている。
【００１９】
このシートバックフレーム１６には、乗員１２の背中部１２Ａ及び腰部１２Ｂを支持するシートバック１８が取り付けられている。また、上記シートバック１８内には、シートバックフレーム１６に掛け渡されるバネやクッション部材が設けられている。
【００２０】
図３に示すように、このシートバック１８の内部には、後突時に乗員１２の背中部１２Ａ及び腰部（図示省略）から作用する所定値以上の押付力により車両後方（矢印Ａ方向）に移動する板状の受圧部材２０が設けられている。すなわち、力が作用しない通常時において、受圧部材２０はバネ（図示省略）の弾性力によりシートバック１８の乗員１２側に位置しているが、後突等で乗員１２から押付力を受けると上記バネが圧縮されシートバック１８の後方側（図中矢印Ａ方向）に移動する構成となっている。また、別途保持部材を設けて受圧部材２０が通常走行時に移動しないように保持し、後突時にこの保持部材を変形させて受圧部材２０を移動できるようにしてもよい。なお、移動した状態の受圧部材２０を図中２点鎖線で示す。
【００２１】
また、シートバック１８の両側面には、棒状のシートサイドフレーム２２がそれぞれ取り付けられている。これらのシートサイドフレーム２２は、シートバックフレーム１６と略平行に配置され、シートサイドフレーム２２の上下両端がそれぞれ図示しない取付部材によりシートバックフレーム１６に固着されている。また、このシートサイドフレーム２２には、シートサイド２４がシートサイドフレーム２２を軸として回転可能に設けられている。
【００２２】
また、図８に示すように、各シートサイド２４の乗員１２側表面には、連結部材として鋼線２６の先端が取り付けられている。一方、この鋼線２６の後端は、上記受圧部材２０の両側面にそれぞれ取り付けられている。このため、受圧部材２０が矢印Ａ方向に移動すると、シートサイド２４が連動しシートサイドフレーム２２回りに乗員１２側（矢印Ｃ方向）に回転して乗員１２の腰部の両側部を拘束する構成となる。
【００２３】
このため、シートサイド２４の一部は、シートバック１８に沈み込んだ乗員１２の腰部（好ましくは腰骨付近）を、シートバック１８との間に乗員１２の腰部を挟んで保持できる大きさ、配置とすることが好ましい。なお、図８では、説明の便宜上、一方のシートサイド２４の図示を省略している。
【００２４】
また、図４に示すように、鋼線２６の外周部には、軸線を挟んだ両側に複数の突起２８が形成されている。これらの突起２８は鋼線２６の長手方向に沿って所定の間隔で複数個突出されている。
【００２５】
また、図８に示すように、受圧部材２０とシートサイド２４との間には、ロック機構としての鋼線固定部材３０が配置されている。図４に示すように、この鋼線固定部材３０には、シートバックフレーム１６等に取り付けられる筒状部３２が設けられている。この筒状部３２の内部では、爪部材３８が軸３９によって筒状部３２に軸支されている。また、この爪部材３８と筒状部３２との内周の間には、くさび状の弾性部材３６が取り付けられている。爪部材３８は、弾性部材３６により付勢されて鋼線２６の突起２８と係合している。このため、爪部材３８は、鋼線２６の進入方向（図中矢印Ｂ方向）と逆方向への移動を阻止する阻止手段としての役目を有している。なお、この突起２８の代わりに他の形状の突起や多数の凹部であってもよい。また、鋼線２６は、乗員１２の着座空間に露出することがないように、シートバック１８内へ埋め込むことが好ましい。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように、シートバックフレーム１６の上端には、乗員１２の頭部１２Ｄを支持するヘッドレスト４０が取り付けられている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用及び効果についての説明に先立って、一般的な車両構造において、走行中あるいは停止中の自動車の車両用シート１０に乗員１２が着座した状態で、車両後方から追突（以下、適宜「後突」という。）された場合の乗員１２の上半身挙動（以下、「乗員挙動」という。）について説明する。
【００２８】
図５に示すように、後突初期において、車両用シート１０に着座した乗員１２の姿勢は前傾しており、乗員１２の頚部１２Ｃとシートバック１８との間には隙間が生じている（このときの状態を図中線Ｘで示す。）。
【００２９】
後突中期においては、後突時の衝撃力により乗員１２の腰部１２Ｂ及び背中部１２Ａがシートバック１８の方向に移動し、乗員１２の頚部１２Ｃとシートバック１８との隙間も減少している（このときの状態を図中線Ｙで示す。）。
【００３０】
さらに、後突後期においては、乗員１２の腰部１２Ｂは車両用シート１０の前方（車両前方側）に大きく移動し、背中１２Ａがシートバック１８から浮き上がっているが、乗員１２の頚部１２Ｃはシートバック１８に密着した状態となっている（このときの状態を図中線Ｚで示す。）。
【００３１】
ここで、乗員１２は前傾姿勢をしているため、乗員１２の腰部１２Ｂが頚部１２Ｃよりも先にシートバック１８方向へ移動する。このため、腰部１２Ｂが頚部１２Ｃに比べ早い時期にシートバック１８からの反作用力を受ける。その後、頚部１２Ｃが慣性力によりシートバック１８方向に移動しシートバック１８から反作用力を受ける。
【００３２】
ここで、後突時の乗員１２の頚部１２Ｃ及び腰部１２Ｂの回転角の計測結果について説明する。この計測においては、乗員１２の頚部１２Ｃと腰部１２Ｂとにセンサ（図示省略）を付け、それぞれの回転角を計測している。
【００３３】
すなわち、図６（Ｂ）に示すように、後突後の乗員１２の腰部１２Ｂの回転角は、一旦大きく変化するが、時間の経過と共に再び、衝突直前と近い状態に戻る。これに対し、図６（Ａ）に示すように、頚部１２Ｃの回転角は一旦大きく変化した後は、時間が経過しても元の状態に戻らない。この現象は、図５の乗員挙動が示すように、後突中後期以後においては、頚部１２Ｃを含む身体上部に対して腰部１２Ｂなどの身体下部がシートバック１８の前方に移動するリバウンド現象により、身体下部が身体上部を回転中心として回転するためである。
【００３４】
ここで、図５に示す乗員挙動の計測と同時に行った乗員１２のシートバック１８への押付力の計測結果について説明する。図７は、（Ａ）衝突直後（Ｂ）衝突中期（Ｃ）衝突後期と場合分けして、後突直前のシートバック１８への押付力を基準とした乗員１２の腰部１２Ｂ及び頚部１２Ｃの押付力の変化量の分布を示している。なお、図５及び図７においては、ヘッドレスト４０が未装着の車両用シート１０における実験結果を示している。
【００３５】
図７に示すように、衝突直後は腰部１２Ｂの押付力の変化が大きく、腰部１２Ｂの変化に遅れて頚部１２Ｃの押付力の変化が生じることを示している。かかる押付力の変化は、図５に示す乗員挙動と一致している。
【００３６】
詳細には、図７（Ａ）に示すように、衝突直後において、乗員１２が前傾姿勢であるため、乗員１２の腰部１２Ｂは、頚部１２Ｃよりも先にシートバック１８に押し付けられる。このため、シートバック１８には、腰部１２Ｂからの押付力（図中ハッチング部）のみが作用する。
【００３７】
また、図７（Ｂ）に示すように、衝突中期において、乗員１２の頚部１２Ｃが慣性力により腰部１２Ｂより遅れてシートバック１８に押し付けられる。このとき、シートバック１８には、乗員１２の頚部１２Ｃ及び腰部１２Ｂから押付力（図中ハッチング部）が作用している。
【００３８】
さらに、図７（Ｃ）に示すように、衝突後期以後において、シートバック１８からの反作用力により腰部１２Ｂがシートバック１８から離れるリバウンド現象が始まると、腰部１２Ｂがシートバック１８から浮き上がるため、腰部１２Ｂのシートバック１８に対する押付力が作用しなくなるが、頚部１２Ｃのシートバック１８に対する押付力（図中ハッチング部）は依然として作用している。
【００３９】
なお、図７においては、シートバック１８への作用力を示したものであるが、頚部１２Ｃ及び腰部１２Ｂには、シートバック１８からその反作用として同じ大きさの反作用力が作用している。
【００４０】
この観点からみれば、衝突後期においても、頚部１２Ｃへの反作用力は衝突直後と比べて大きく、後突後、頚部１２Ｃにはシートバック１８からの反作用力が継続して作用していることになる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る車両用シート１０の作用及び効果について説明する。
【００４２】
例えば、自動車の運転中に後突されると、図１及び図２に示すように、乗員１２が前傾姿勢であるので、先ず腰部１２Ｂ及び背中部１２Ａが慣性力によりシートバック１８方向（矢印Ａ方向）に移動する。その後、乗員１２の頭部１２Ｄが慣性力によりシートバック１８の方向に移動し、頭部１２Ｄ及び頚部１２Ｃがヘッドレスト４０及びシートバック１８とそれぞれ密着する。
【００４３】
そして、背中部１２Ａ及び腰部１２Ｂが受圧部材２０を押し、この押付力により受圧部材２０がバネ力に抗してシートバック１８の後方（図中矢印Ａ方向）へ移動する。
【００４４】
ここで、図３及び図８に示すように、この受圧部材２０の移動により、鋼線２６を介して各シートサイド２４が引張力を受け、シートサイドフレーム２２を中心として乗員１２側（図中矢印Ｃ方向）に回転する。受圧部材２０に引っ張られた鋼線２６は、突起２８が爪部材３８を押上げて鋼線固定部材３０の筒状部３２を通り、図４中矢印Ｂ方向に移動する。そして、受圧部材２０の移動が、ストッパへ当たる等により最大後方移動位置で止まると、シートサイド２４の回転も最大回転位置で止まる。この状態で、シートサイド２４の先端部は、乗員１２の腰部よりも車両前方側に位置するので、乗員１２はシートサイド２４とシートバック１８との間に保持されて車両の前方へは移動しない。すなわち、乗員１２の腰部１２Ｂ、背中部１２Ａ及び頚部１２Ｃは、シートバック１８に密着した状態となる。
【００４５】
なお、シートサイド２４が衝撃に強い乗員１２の腰部１２Ｂと接触することにより、接触時の衝撃から乗員１２を保護している。また、この状態では、鋼線２６が矢印Ｂ方向と逆方向に引っ張られても、ベルト固定部材３０の爪部材３８の先端が鋼線２６の突起２８と係合するので逆方向の移動が阻止されている。
【００４６】
次に、リバウンド現象により、乗員１２の腰部１２Ｂ及び背中部１２Ａは、頚部１２Ｃがシートバック１８に密着した状態で、シートバック１８から離れ前方へ移動しようとする。しかし、シートサイド２４が乗員１２を保持しているため、このリバウンド現象が阻止され、腰部１２Ｂ及び背中部１２Ａはシートバック１８に常に押し付けられた状態となる。このため、衝突後期において、シートバック１８からの反作用力が乗員１２の頚部１２Ｃだけでなく、背中部１２Ａ及び腰部１２Ｂにも作用する。
【００４７】
この結果、乗員１２は、シートバック１８からの反作用力を受ける身体の受圧面積が大きくなり、該反作用力が頚部１２Ｃに集中して作用するのを防止できる。すなわち、頚部１２Ｃに作用する反作用力を背中部１２Ａ及び腰部１２Ｂに分散でき、頚部１２Ｃに継続して作用する反作用力を低減できるので、頚部１２Ｃを効果的に保護することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用シートについて図９及び１０に基いて説明する。
【００４９】
本実施形態の車両用シート５０は、第１実施形態の受圧部材２０と別の受圧部材５２が用いられ、また、第１実施形態の鋼線固定部材３０に代えてシートサイドフレーム２２回りに回転する回転ローラ５４を設けたものである。なお、他の構成であって第１実施形態と同様の構成には同符号を付すると共に、適宜説明を省略する。
【００５０】
図９に示すように、本実施形態の車両用シート５０に用いられる受圧部材５２は、例えば、ワイヤー及び樹脂ベルト等、容易に弾性変形できる可撓性のものが用いられる。このため、シートバック１８内部に容易に組み込むことができ、さらに組み込みスペースを狭くすることができる。また、この受圧部材５２は、線状のものでもよく、板状のものでもよい。なお、図９においては、説明の便宜上、一方のシートサイド２４の図示を省略している。
【００５１】
図１０に示すように、この受圧部材５２のシートバック１８の幅方向の両端部は、回転ローラ５４の周面に固定され、その一部が回転ローラ５４に巻き付けられている。また、この回転ローラ５４は、シートサイド２４の内部で、かつシートサイドフレーム２２の外周に回転可能に取り付けられており、シートサイド２４へ固着されてシートサイド２４と共にシートサイドフレーム２２回りを回転する。
【００５２】
また、この回転ローラ５４の回転方向は、ワンウェイクラッチにより一定方向（矢印Ｄ方向）に制限されている。また、受圧部材５２の移動方向は、複数の案内部材５６により規制されている。なお、通常走行時に、回転ローラ５４が不用意に回転しないようにする保持部材（図示省略）を別途設けてもよい。
【００５３】
本実施形態によれば、後突されると、乗員１２から受圧部材５２への押付力により、この受圧部材５２に生じる引張力を介して回転ローラ５４に回転力が作用する。そして、回転ローラ５４が矢印Ｄ方向に回転する。すなわち、図９及び図１０に示すように、受圧部材５２は、乗員１２からの押付力により矢印Ａ方向に移動し、回転ローラ５４が回転して矢印Ｅ方向に引き出される（図９の２点鎖線で図示される）。
【００５４】
一方、図９に示すように、シートサイド２４は、回転ローラ５４の回転により、乗員１２側（矢印Ｃ方向）に回転し、第１実施形態と同様に、乗員１２の腰部の両側部を保持する。これにより、乗員１２のリバウンド現象が阻止され、乗員１２の背中部１２Ａ、腰部１２Ｂ及び頚部１２Ｃがシートバック１８に押し付けられた状態となる。この結果、シートバック１８から背中部１２Ａ及び腰部１２Ｂにも反作用力が作用するため、頚部１２Ｃに反作用力が集中して作用するのを防止できる。
【００５５】
なお、衝突速度が速い場合は、乗員１２のリバウンド量が増加し、シートサイド２４の腰部１２Ｂの規制のみでは十分に乗員１２を保持できない場合もある。かかる場合には、シートサイド２４を乗員の胸部近傍にさらに配設すれば、乗員１２を効果的に保持することができる。
【００５６】
なお、このときは乗員１２の胸部をも保持することになるが、肋骨は腰部１２Ｂの腰骨よりも衝撃に弱いため、シートサイド２４の材質を腰部１２Ｂを保持するものと比べ、柔らかくしたり、シートサイド２４自体の回転量を小さくすることが好ましい。これにより、胸部（肋骨）を十分に保護することができる。
【００５７】
また、本発明の車両用シート１０を後部座席に配設し、後突時に後部座席の乗員１２の腰部１２Ｂへの衝撃を緩和することもできる。
【００５８】
すなわち、後突事故時における後部座席の乗員１２の腰部１２Ｂへの衝撃が発生することが判明しており、この原因の一つとして、図６（Ｂ）に示した腰部１２Ｂの急激な回転角度の変化が考えられている。
【００５９】
ここで、本発明の車両用シート１０、５０を後部座席に配設すると、乗員１２を保持できリバウンド現象が阻止されるので、腰部１２Ｂの急激な回転角度の変化を低減でき、腰部１２Ｂへの衝撃を緩和することができる。
【００６０】
なお、上記各実施形態では、車両用シート１０、５０が自動車に装着された場合を説明したが、これに限られず、車両一般に用いることができる。
【００６１】
また、上記各実施形態では、シートサイド２４は、受圧部材２０、５２と機械的に接続された形態を説明したが、これに限られず、例えば、乗員１２からの押付力を電気的に検出し、この検出に基いて、シートサイド２４を火薬力やモータ等の電磁力で作動する構成としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の車両用シートによれば、後突時において乗員の身体に局所的に作用するシートバックからの押付力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用シート上に乗員が着座した状態の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用シート上に乗員が着座した状態の正面図である。
【図３】乗員からの押付力が作用する前と作用した後の車両用シートの状態を示した状態図である。
【図４】第１実施形態の車両用シートに用いられる鋼線固定部材の縦断面図である。
【図５】衝突時に乗員の上半身の描く挙動を示した上半身挙動図である。
【図６】（Ａ）は衝突時の時間経過に伴う乗員の頚部の回転角を示したグラフであり、（Ｂ）は時間経過に伴う乗員の腰部の回転角を示したグラフである。
【図７】乗員の頚部及び腰部がシートバックに作用する押付力の分布を示した押付力分布図である。
【図８】受圧部材、鋼線及びシートサイドとの関係を示した作動図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る車両用シートの作動図である。
【図１０】本実施形態の車両用シートに用いられる受圧部材と、この受圧部材と連動する回転ローラを示した作動図である。
【図１１】従来技術である自動車用シートのシートバックを示した斜視図である。
【図１２】従来技術である走行車のシートベルト装置を示した正面図である。
【符号の説明】
１０、５０車両用シート
１２乗員
１２Ｂ腰部
１２Ｃ頚部
１４シートクッション
１８シートバック
２０、５２受圧部材（押付力検出手段）
２２シートサイドフレーム（軸）
２４シートサイド（乗員保持手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle seat disposed in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
Various devices for protecting a passenger from a collision accident from the rear have been made on a vehicle seat disposed inside a vehicle such as an automobile.
[0003]
For example, as shown in FIG. 11, in JP-A-10-973, a headrest 104 is rotatably attached to a seatback frame 102 of a seatback 100 by a bracket 106. A U-shaped headrest support 108 is welded to the back surface of the bracket 106. A pressure receiving belt 110 is stretched between the headrest support 108 and the lower end of the seat back frame 102 (Prior Art 1).
[0004]
According to this configuration, when a rear-end collision (hereinafter referred to as “rear collision”) is performed from the rear, the occupant is pressed against the seat back 100. This pressing force rotates the bracket 106 around the seat back frame 102 via the pressure receiving belt 110. As the bracket 106 rotates, the headrest 104 is pushed forward to support the head of the passenger. Thereby, it is intended to prevent an occupant's neck injury that occurs during a rear-end collision.
[0005]
Also, as shown in FIG. 12, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-220991, the seat belt 122 is formed in a hollow belt shape. At the time of rear collision, the impact force is detected by the sensor 124, and air is sent into the seat belt 122 by the gas filling device 126 to inflate (Prior Art 2). As a result, the occupant 128 is restrained and protected from whiplash or the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, all of the above prior arts have a structure in which the seat belt and the headrest are operated for the purpose of reducing the impact force on the upper part of the body (particularly the neck) generated at the time of the rear collision. Since the behavior drawn by (hereinafter referred to as “occupant behavior”) is not taken into consideration, a sufficient effect cannot be obtained.
[0007]
That is, in the said prior art 1, the passenger | crew's body is not restrained at the time of the rebound phenomenon after a rear collision. Therefore, immediately after the rear impact, the occupant's waist moves in the direction of the seat back and presses the seat back, and in the rebound phenomenon where the occupant's waist moves away from the seat back, the seat back is pressed against the upper body, including the occupant's neck. Force continues to work. Therefore, the pressing force acting on the occupant's neck cannot be sufficiently reduced.
[0008]
In the prior art 2, air is injected into the seat belt to inflate it to restrain the occupant. However, since the occupant's riding posture is tilted forward, the swinging of the upper body to the lower body is promoted.
[0009]
Further, in the normal seat, the side surface of the seat is located in front of the vehicle with respect to the seat back surface. For this reason, when the seat belt is tightened, a certain gap is generated between the occupant and the seat belt. However, if the seat belt is greatly expanded to fill this gap, the compressive force acting on the abdomen of the occupant is further increased. It is not preferable.
[0010]
In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a vehicle seat that can reduce the pressing force from a seat back that acts locally on the body of an occupant during a rear-end collision.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The vehicular seat according to claim 1 is a vehicular seat including a seat cushion and a seat back, and a pressing force detecting means for detecting a pressing force with which a waist of an occupant presses the seat back after a collision from the rear of the vehicle. If the provided seat cushion or the seat back, operated by the pressing force the pressing force detecting means for detecting the occupant lumbar region holds sandwiched between the seat back, the holding An occupant holding means configured to maintain a state and preventing a rebound phenomenon in which a lumbar portion of the occupant leaves the seat back is provided.
[0012]
According to this configuration, when the vehicle is collided from behind, the occupant's waist moves toward the seat back by the inertial force and presses the seat back. Then, the pressing force detection means detects the pressing force.
[0013]
Next, the occupant holding means operates by detecting the pressing force by the pressing force detecting means, holds the occupant's waist between the seat back and maintains the holding state . This can prevent a rebound phenomenon in which the occupant's waist is separated from the seat back.
[0014]
For this reason, as the reaction of the pressing force, the pressing force from the seat back also acts on the occupant's waist, so that the pressing force is prevented from being concentrated on only the occupant's neck. As a result, the pressing force acting on the neck can be dispersed, so that the neck can be protected.
[0015]
Further, the vehicle seat according to claim 2 is the vehicle seat according to claim 1, wherein the passenger holding means, to together when the Ru is connected to the pressing force detecting means, the seat cushion or the seat back rotatably provided around the axis of the shaft provided in the said pressing force detecting means by pressing force due to the movement to the rear side of the seat back, the maximum rotation position by rotating about the axis of said shaft The holding state of holding the occupant's waist between the seat back and the seat back is maintained .
[0016]
According to this configuration, the pressing force detecting means moves to the rear side of the seat back by the pressing force of the occupant. This movement of the pressing force detecting means, the passenger holding means, stops at the maximum rotation position by rotating about the axis of the shaft provided in the seat cushion or the seat back, across the passenger's waist between the seat back holding At the same time, the holding state is maintained . For this reason, it is possible to prevent a rebound phenomenon in which the occupant's waist is separated from the seat back with a simple configuration.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a vehicle seat according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view of a vehicle seat according to the present embodiment, and FIG. 2 is a front view of the vehicle seat according to the present embodiment.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle seat 10 is provided with a seat cushion 14 on which an occupant 12 sits. A gate-shaped seat back frame 16 is attached to the rear end portion of the seat cushion 14.
[0019]
A seat back 18 that supports the back portion 12A and the waist portion 12B of the occupant 12 is attached to the seat back frame 16. Further, in the seat back 18, a spring and a cushion member that are stretched over the seat back frame 16 are provided.
[0020]
As shown in FIG. 3, the seat back 18 is moved rearward (in the direction of arrow A) by a pressing force greater than a predetermined value that acts from the back 12A and the waist (not shown) of the occupant 12 during a rear collision. A plate-shaped pressure receiving member 20 is provided. That is, the pressure receiving member 20 is positioned on the occupant 12 side of the seat back 18 by the elastic force of a spring (not shown) in a normal time when no force is applied. The spring is compressed and moved to the rear side of the seat back 18 (in the direction of arrow A in the figure). Alternatively, a separate holding member may be provided to hold the pressure receiving member 20 so that it does not move during normal travel, and the pressure receiving member 20 can be moved by deforming the holding member at the time of a rear collision. In addition, the pressure receiving member 20 in the moved state is indicated by a two-dot chain line in the drawing.
[0021]
Further, rod-like seat side frames 22 are respectively attached to both side surfaces of the seat back 18. These seat side frames 22 are disposed substantially parallel to the seat back frame 16, and upper and lower ends of the seat side frame 22 are respectively fixed to the seat back frame 16 by mounting members (not shown). The seat side frame 22 is provided with a seat side 24 that is rotatable about the seat side frame 22.
[0022]
Moreover, as shown in FIG. 8, the front-end | tip of the steel wire 26 is attached to the passenger | crew 12 side surface of each seat side 24 as a connection member. On the other hand, the rear ends of the steel wires 26 are respectively attached to both side surfaces of the pressure receiving member 20. For this reason, when the pressure receiving member 20 moves in the direction of arrow A, the seat side 24 interlocks and rotates around the seat side frame 22 toward the occupant 12 (in the direction of arrow C) to restrain both sides of the waist of the occupant 12. Become.
[0023]
Therefore, a part of the seat side 24 is sized and arranged so that the lumbar part (preferably near the hipbone) of the occupant 12 sinking into the seat back 18 can be held with the lumbar part of the occupant 12 sandwiched between the seat back 18 and It is preferable that In FIG. 8, the illustration of one seat side 24 is omitted for convenience of explanation.
[0024]
As shown in FIG. 4, a plurality of protrusions 28 are formed on the outer peripheral portion of the steel wire 26 on both sides of the axis. A plurality of these protrusions 28 protrude at a predetermined interval along the longitudinal direction of the steel wire 26.
[0025]
Further, as shown in FIG. 8, a steel wire fixing member 30 as a lock mechanism is disposed between the pressure receiving member 20 and the seat side 24. As shown in FIG. 4, the steel wire fixing member 30 is provided with a cylindrical portion 32 attached to the seat back frame 16 or the like. Inside the tubular portion 32, the claw member 38 is pivotally supported on the tubular portion 32 by a shaft 39. Further, a wedge-shaped elastic member 36 is attached between the inner periphery of the claw member 38 and the cylindrical portion 32. The claw member 38 is urged by the elastic member 36 and is engaged with the protrusion 28 of the steel wire 26. For this reason, the claw member 38 has a role as blocking means for blocking the movement of the steel wire 26 in the direction opposite to the approach direction (the direction of arrow B in the figure). Instead of the protrusions 28, protrusions of other shapes or a large number of recesses may be used. The steel wire 26 is preferably embedded in the seat back 18 so as not to be exposed to the seating space of the occupant 12.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, a headrest 40 that supports the head 12 D of the occupant 12 is attached to the upper end of the seat back frame 16.
[0027]
Next, prior to the description of the operation and effects of the present embodiment, in a general vehicle structure, a rear-end collision (from the rear of the vehicle) with the occupant 12 seated on the vehicle seat 10 of the traveling or stopped vehicle ( Hereinafter, the upper body behavior (hereinafter referred to as “occupant behavior”) of the occupant 12 when appropriately referred to as “rear collision” will be described.
[0028]
As shown in FIG. 5, in the initial stage of the rear impact, the occupant 12 seated on the vehicle seat 10 is inclined forward, and a gap is formed between the neck 12C of the occupant 12 and the seat back 18 ( The state at this time is indicated by a line X in the figure).
[0029]
In the middle of the rear impact, the waist 12B and the back 12A of the occupant 12 are moved toward the seat back 18 by the impact force at the time of the rear impact, and the clearance between the neck 12C of the occupant 12 and the seat back 18 is also reduced ( The state at this time is indicated by a line Y in the figure).
[0030]
Further, in the latter half of the rear impact, the lumbar 12B of the occupant 12 moves greatly forward (to the front of the vehicle) of the vehicle seat 10 and the back 12A is lifted from the seat back 18, but the neck 12C of the occupant 12 is seat back. 18 (the state at this time is indicated by a line Z in the figure).
[0031]
Here, since the occupant 12 is leaning forward, the waist 12B of the occupant 12 moves in the direction of the seat back 18 before the neck 12C. For this reason, the waist 12B receives a reaction force from the seat back 18 at an earlier time than the neck 12C. Thereafter, the neck portion 12 C moves toward the seat back 18 due to inertial force and receives a reaction force from the seat back 18.
[0032]
Here, the measurement results of the rotation angles of the neck 12C and the waist 12B of the occupant 12 at the time of rear collision will be described. In this measurement, sensors (not shown) are attached to the neck 12C and the waist 12B of the occupant 12 to measure the respective rotation angles.
[0033]
That is, as shown in FIG. 6 (B), the rotational angle of the waist 12B of the occupant 12 after the rear impact once changes greatly, but again returns to a state close to that immediately before the collision with the passage of time. On the other hand, as shown in FIG. 6 (A), after the rotation angle of the neck 12C has changed greatly once, it does not return to the original state even if time elapses. As shown by the occupant behavior in FIG. 5, this phenomenon is caused by a rebound phenomenon in which the lower part of the body such as the waist 12 B moves forward of the seat back 18 with respect to the upper part of the body including the neck 12 C after the latter half of the rear impact. This is because the lower body rotates with the upper body as the center of rotation.
[0034]
Here, the measurement result of the pressing force of the occupant 12 against the seat back 18 performed simultaneously with the measurement of the occupant behavior shown in FIG. 5 will be described. FIG. 7 shows (A) Immediately after the collision (B) Middle period of the collision (C) Late stage of the collision and pressing the waist 12B and the neck 12C of the occupant 12 based on the pressing force against the seat back 18 immediately before the rear collision. The distribution of force change is shown. 5 and 7 show experimental results in the vehicle seat 10 with the headrest 40 not attached.
[0035]
As shown in FIG. 7, the change in the pressing force of the waist 12B is large immediately after the collision, and the change in the pressing force of the neck 12C occurs behind the change of the waist 12B. The change in the pressing force coincides with the passenger behavior shown in FIG.
[0036]
Specifically, as shown in FIG. 7A, immediately after the collision, the occupant 12 is in a forward leaning posture, so the waist 12B of the occupant 12 is pressed against the seat back 18 before the neck 12C. For this reason, only the pressing force (hatched portion in the figure) from the waist 12B acts on the seat back 18.
[0037]
Further, as shown in FIG. 7B, in the middle of the collision, the neck 12C of the occupant 12 is pressed against the seat back 18 with a delay from the waist 12B due to inertial force. At this time, a pressing force (hatched portion in the figure) acts on the seat back 18 from the neck 12C and the waist 12B of the occupant 12.
[0038]
Further, as shown in FIG. 7C, after the late stage of the collision, when the rebound phenomenon in which the waist 12B is separated from the seat back 18 due to the reaction force from the seat back 18, the waist 12B is lifted from the seat back 18, the waist Although the pressing force of 12B against the seat back 18 does not act, the pressing force (hatched portion in the figure) of the neck 12C against the seat back 18 still acts.
[0039]
In FIG. 7, the acting force on the seat back 18 is shown, but the reaction force of the same magnitude acts on the neck 12C and the waist 12B as the reaction from the seat back 18.
[0040]
From this point of view, even in the late stage of the collision, the reaction force to the neck 12C is larger than that immediately after the collision, and the reaction force from the seat back 18 continues to act on the neck 12C after the rear collision. Become.
[0041]
Next, the operation and effect of the vehicle seat 10 according to the present embodiment will be described.
[0042]
For example, when the vehicle is rearranged during driving, the occupant 12 is tilted forward as shown in FIGS. 1 and 2, so the waist 12 B and the back 12 A are first moved toward the seat back 18 by the inertial force (arrows). A direction). Thereafter, the head 12D of the occupant 12 moves in the direction of the seat back 18 due to inertial force, and the head 12D and the neck 12C come into close contact with the headrest 40 and the seat back 18, respectively.
[0043]
Then, the back part 12A and the waist part 12B press the pressure receiving member 20, and the pressure receiving member 20 moves against the spring force by this pressing force and moves rearward (in the direction of arrow A in the figure) of the seat back 18.
[0044]
Here, as shown in FIG. 3 and FIG. 8, each seat side 24 receives a tensile force through the steel wire 26 due to the movement of the pressure receiving member 20, and the occupant 12 side (in the drawing) Rotate in the direction of arrow C). The steel wire 26 pulled by the pressure receiving member 20 moves in the direction of arrow B in FIG. 4 through the tubular portion 32 of the steel wire fixing member 30 with the projection 28 pushing up the claw member 38. When the movement of the pressure receiving member 20 stops at the maximum rearward movement position by hitting the stopper or the like, the rotation of the seat side 24 also stops at the maximum rotation position. In this state, the front end portion of the seat side 24 is positioned on the vehicle front side with respect to the waist portion of the occupant 12, so the occupant 12 is held between the seat side 24 and the seat back 18 and does not move forward of the vehicle. . That is, the waist 12 B, the back 12 A, and the neck 12 C of the occupant 12 are in close contact with the seat back 18.
[0045]
In addition, the passenger | crew 12 is protected from the impact at the time of contact by the seat side 24 contacting with the waist | lumbar part 12B of the passenger | crew 12 strong against an impact. Further, in this state, even if the steel wire 26 is pulled in the direction opposite to the arrow B direction, the tip of the claw member 38 of the belt fixing member 30 is engaged with the protrusion 28 of the steel wire 26, so that the reverse movement is prevented. Has been.
[0046]
Next, due to the rebound phenomenon, the waist 12B and the back 12A of the occupant 12 tend to move away from the seat back 18 and move forward while the neck 12C is in close contact with the seat back 18. However, since the seat side 24 holds the occupant 12, the rebound phenomenon is prevented, and the waist 12B and the back 12A are always pressed against the seat back 18. For this reason, in the latter half of the collision, the reaction force from the seat back 18 acts not only on the neck 12C of the occupant 12 but also on the back 12A and the waist 12B.
[0047]
As a result, the occupant 12 can increase the pressure receiving area of the body that receives the reaction force from the seat back 18 and can prevent the reaction force from concentrating on the neck 12C. That is, the reaction force acting on the neck 12C can be distributed to the back 12A and the waist 12B, and the reaction force acting continuously on the neck 12C can be reduced, so that the neck 12C can be effectively protected.
[0048]
Next, a vehicle seat according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0049]
The vehicle seat 50 of the present embodiment uses the pressure receiving member 52 different from the pressure receiving member 20 of the first embodiment, and rotates around the seat side frame 22 instead of the steel wire fixing member 30 of the first embodiment. A rotating roller 54 is provided. In addition, while it is another structure and the same structure as 1st Embodiment, while attaching | subjecting a same sign, description is abbreviate | omitted suitably.
[0050]
As shown in FIG. 9, the pressure receiving member 52 used in the vehicle seat 50 of the present embodiment is a flexible member that can be easily elastically deformed, such as a wire and a resin belt. For this reason, it can be easily incorporated into the seat back 18 and the assembling space can be further reduced. Further, the pressure receiving member 52 may be linear or plate-shaped. In FIG. 9, the illustration of one seat side 24 is omitted for convenience of explanation.
[0051]
As shown in FIG. 10, both end portions of the pressure receiving member 52 in the width direction of the seat back 18 are fixed to the peripheral surface of the rotating roller 54, and a part of the both ends are wound around the rotating roller 54. The rotating roller 54 is rotatably mounted inside the seat side 24 and on the outer periphery of the seat side frame 22. The rotating roller 54 is fixed to the seat side 24 and rotates around the seat side frame 22 together with the seat side 24. .
[0052]
The rotation direction of the rotating roller 54 is limited to a certain direction (arrow D direction) by the one-way clutch. Further, the moving direction of the pressure receiving member 52 is regulated by a plurality of guide members 56. A holding member (not shown) that prevents the rotating roller 54 from rotating carelessly during normal traveling may be provided separately.
[0053]
According to the present embodiment, when a rear impact occurs, a rotational force acts on the rotating roller 54 via a tensile force generated in the pressure receiving member 52 due to a pressing force from the occupant 12 to the pressure receiving member 52. Then, the rotating roller 54 rotates in the arrow D direction. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the pressure receiving member 52 moves in the direction of arrow A by the pressing force from the occupant 12, and the rotating roller 54 rotates and is pulled out in the direction of arrow E (two points in FIG. 9). (Indicated by the dashed line).
[0054]
On the other hand, as shown in FIG. 9, the seat side 24 is rotated toward the occupant 12 (in the direction of arrow C) by the rotation of the rotating roller 54, and holds both sides of the waist of the occupant 12 as in the first embodiment. To do. As a result, the rebound phenomenon of the occupant 12 is prevented, and the back part 12A, the waist part 12B, and the neck part 12C of the occupant 12 are pressed against the seat back 18. As a result, the reaction force acts on the back portion 12A and the waist portion 12B from the seat back 18, so that it is possible to prevent the reaction force from concentrating on the neck portion 12C.
[0055]
When the collision speed is high, the rebound amount of the occupant 12 increases, and the occupant 12 may not be sufficiently held only by the regulation of the waist 12B of the seat side 24. In such a case, if the seat side 24 is further disposed in the vicinity of the chest of the occupant, the occupant 12 can be effectively held.
[0056]
In this case, the chest of the occupant 12 is also held, but since the ribs are weaker to impact than the hips of the waist 12B, the material of the seat side 24 is made softer than that holding the waist 12B, It is preferable to reduce the rotation amount of the seat side 24 itself. Thereby, the chest (rib) can be sufficiently protected.
[0057]
Moreover, the vehicle seat 10 of the present invention can be disposed in the rear seat, and the impact on the waist 12B of the occupant 12 of the rear seat can be reduced during a rear collision.
[0058]
That is, it has been found that an impact to the waist 12B of the occupant 12 of the rear seat at the time of a rear-end collision occurs, and one of the causes is a rapid rotation angle of the waist 12B shown in FIG. Changes are considered.
[0059]
Here, when the vehicle seats 10 and 50 of the present invention are arranged in the rear seat, the occupant 12 can be held and the rebound phenomenon is prevented, so that a sudden change in the rotation angle of the waist 12B can be reduced, and the waist 12B Impact can be mitigated.
[0060]
In each of the above-described embodiments, the case where the vehicle seats 10 and 50 are mounted on an automobile has been described. However, the present invention is not limited to this and can be used in general vehicles.
[0061]
In each of the above embodiments, the seat side 24 is described as being mechanically connected to the pressure receiving members 20 and 52. However, the present invention is not limited to this. For example, the pressing force from the occupant 12 is detected electrically. Based on this detection, the seat side 24 may be configured to operate with an electromagnetic force such as an explosive force or a motor.
[0062]
【The invention's effect】
According to the vehicle seat of the present invention, it is possible to reduce the pressing force from the seat back that acts locally on the occupant's body at the time of a rear collision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a state in which an occupant is seated on a vehicle seat according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a state in which an occupant is seated on the vehicle seat according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a state diagram showing a state of the vehicle seat before and after the pressing force from the occupant is applied.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a steel wire fixing member used for the vehicle seat according to the first embodiment.
FIG. 5 is an upper body behavior diagram illustrating a behavior drawn by the upper body of an occupant during a collision.
FIG. 6A is a graph showing the rotation angle of the occupant's neck with the passage of time at the time of collision, and FIG. 6B is a graph showing the rotation angle of the occupant's waist with the passage of time.
FIG. 7 is a pressing force distribution diagram showing a distribution of pressing force applied to the seat back by the occupant's neck and waist.
FIG. 8 is an operation diagram illustrating a relationship among a pressure receiving member, a steel wire, and a seat side.
FIG. 9 is an operation diagram of the vehicle seat according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an operation diagram showing a pressure receiving member used in the vehicle seat of the present embodiment and a rotating roller interlocked with the pressure receiving member.
FIG. 11 is a perspective view showing a seat back of a vehicle seat according to the prior art.
FIG. 12 is a front view showing a seat belt device for a traveling vehicle according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50 Vehicle seat 12 Crew 12B Lumbar part 12C Neck part 14 Seat cushion 18 Seat back 20, 52 Pressure receiving member (pressing force detection means)
22 Seat side frame (shaft)
24 Seat side (occupant holding means)

Claims

A vehicle seat comprising a seat cushion and a seat back,
A pressing force detecting means for detecting a pressing force with which the occupant's lower back presses the seat back after a collision from the rear of the vehicle;
Provided in the seat cushion or the seat back, operated by the pressing force the pressing force detecting means for detecting, holds across the occupant's lumbar region between said seat back, the holding state An occupant holding means configured to maintain and prevent a rebound phenomenon in which the occupant's waist is separated from the seat back;
A vehicle seat comprising:

The occupant holding means is
Wherein the Tomo when Ru is connected to the pressing force detecting means, rotatably mounted about the axis of the shaft provided on the seat cushion or the seat back,
Along with the said pressing force detecting means by the pressing force from moving to the rear side of the seat back, by stopping at the maximum rotation position by rotating about the axis of the shaft, between the occupant's lumbar region of said seat back The vehicle seat according to claim 1, wherein the vehicle is maintained in a state of being held between the two .