JP4358255B2 - 車両用シート - Google Patents
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Description
また、特許文献2の技術では、ヘッドレストが前面側と背面側とに分割されているとともに、これらがXリンクによって互いに連結されている。このXリンクの駆動機構が、衝突予知センサからの信号に基づいて作動し、ヘッドレストの前面側を前方へ移動させる。
請求項1の発明は、シートバック内に設けられ、着座乗員の身体で押されることによって車両の後突を検知する第1のセンサと、車両の前後加速度によって車両の後突を検知する第2のセンサとを備え、これらの両センサが共に車両の後突を検知したときの検知信号に基づいてヘッドレストを前方へ移動させるように構成された車両用シートであって、第1のセンサは、バックフレームにおける左右の一方側に取り付けられている。このセンサに一端部が連結され、かつ、他端部がバックフレームにおける左右の他方側に固定されたロッドを備え、このロッドが車両の後突時における着座乗員の身体で押されることにより、その身体の動きをセンサに伝えるように構成されている。
第2のセンサは、シートの前後位置を調整する左右のスライドレールのうち、第1のセンサとは左右反対側に位置するスライドレールのアッパレールに設けられている。
このように、二つのセンサからの検知信号をアンド条件としてヘッドレストを作動させることにより、例えば乗員が勢いよく着座することで第1のセンサが押されたような場合でもヘッドレストの誤作動が防止される。また、両センサの閾値を下げて個々の応答性を高めても、誤動作は防止される。また、二つのセンサが共にシート側に設けられ、それにもかかわらず加速度センサは車体のフロアに近い部位に配置されることから、車両の後突を正確に素早く検知することができる。
まず、本発明における実施の形態1を図1〜図11によって説明する。
図1には、車両用シートの内部が斜視図によって表されている。この図面で示されているシート1の全体構造は、シートバック2、シートクッション3およびシートバック2の上面部に設けられたヘッドレスト4に大別される。シートバック2の骨格をなすバックフレーム2Fと、シートクッション3の骨格をなすクッションフレーム3Fとは、周知のようにリクライニング装置(図示省略)で連結されている。このリクライニング装置の操作により、シートバック2の前後方向への傾き角度を調整することができる。
図2には、図シート1で示すシート1におけるシートバック2の上部とヘッドレスト4との内部構造が拡大斜視図で表されている。この図2からも明らかなように、ヘッドレスト4は、その下部から下方へ延びる一対のステー4Bを備えている。一方、シートバック2におけるバックフレーム2FのアッパフレームFuには、筒形状をした一対のサポート2Sが固定されている。これらのサポート2Sの挿込口Saに上側から両ステー4Bをそれぞれ挿し込むことにより、シートバック2の上面部にヘッドレスト4が装着される。
シートクッション3は、車両のフロアに対して左右のスライドレール5によって支持されている(図1)。両スライドレール5は、フロア上面に固定されたロアレール5Lと、クッションフレーム3Fの両側下面に固定されたアッパレール5Uとによって構成されている。両ロアレール5Lに対して個々のアッパレール5Uがスライドすることにより、シート1の前後方向の位置を調整することができる。
車両の後突時には、シート1に対して着座乗員の身体が相対的に後方へ移動してシートバック2に沈み込む格好になる。位置検知センサ6は、車両の後突時においてシートバック2に対する身体の沈み込み量を検知することとなる。なお、シートバック2に対する身体の沈み込み量は、着座乗員の体格差などに影響を受ける。そこで、ロッド2Rは着座乗員の腰部を受ける位置に配置するのが好ましい。
加速度センサ7の信号を取り出す電気配線7Eは、クッションフレーム3F側からバックフレーム2Fにおける片側のサイドフレームFsの内側に導かれている。この電気配線7Eと、位置検知センサ6の信号を取り出す電気配線6Eとを一緒に束ねた電気配線8Eが、同じサイドフレームFsの外側に導かれている。そして、電気配線8Eは、ヘッドレスト4における両ステー4Bの下端に装着されたコネクタ8に接続されている。
この制御回路をブロック図で表した図11で明らかなように、位置検知センサ6および加速度センサ7で個々に検知された電気信号はアンド回路30を通じて後突判断ECU40に入力される。この後突判断ECU40において車両の後突か否かが判断され、後突の判断がされた場合は駆動装置20の電気モータ21に電力が供給されて電気モータ21が駆動する。
ヘッドレスト移動機構10は、車両の後突が発生することにより、支承部4Aの移動規制状態を解除して、支承部4Aを引張ばね16の付勢によって前方へ移動させる。ヘッドレスト移動機構10は、後述するようにヘッドレスト基部4Cに形成された長孔11H,11Hの形状に沿って支承部4Aを前方、かつ、上方へ移動させ、図8に示す位置、すなわち着座乗員の後頭部の直ぐ後ろまで接近させる。ヘッドレスト移動機構10は、支承部4Aを図8の位置に移動させた衝突対応の状態では、後突発生時に頭部の後傾によって荷重を受けても、後方側には押し戻されないようになっている。これにより、着座乗員の頭部が、衝突対応位置にある支承部4Aで安定して受け止められる。
ウォーム22は、ケース20H内で電気モータ21の駆動軸21Aに直結された状態として設けられている。このウォーム22の外周面には、軸長方向に沿って螺旋状に延びる歯部22Gが形成されている。この歯部22Gには、ウォームホイール23の歯部23Gが噛合されている。したがって、ウォーム22は電気モータ21の駆動によって回転し、これに噛合されたウォームホイール23を回転させる。
ウォームホイール23には、その回転に伴って操作腕部15A(係脱部材15)を図示反時計回り方向に押し回すことのできるカム形状の押動カム23Pが形成されている。この押動カム23Pは、ウォームホイール23の図示反時計回り方向への回転により、操作腕部15Aを支承部4Aの移動規制状態を解除する方向へ回転させる。
ヘッドレスト移動機構10は、ヘッドレスト基部4Cと支承部4Aとに関係して設けられており、幅方向に対で設けられた両連結リンク12と両支持部材13と両フック14と両レバー部材17とを有するとともに、単一の係脱部材15と引張ばね16とを有する。
ヘッドレスト基部4Cは合成樹脂によって形成されており、板状の後面部11Bと底面部11Dと両側面部11Sと上面部11Uとが一体的に形成された構成となっている。底面部11Dは、後面部11Bの下端縁から前方に延びて形成されている。両側面部11Sは、ヘッドレスト基部4Cの幅方向の両側にそれぞれ位置している。上面部11Uは、両側面部11Sの上縁同士を繋ぐかたちで形成されている。
図4には、図8のB矢視方向から見た図、すなわちヘッドレスト4を前面側の斜め下方から見た図が表されている。この図面に示されるように、ヘッドレスト基部4Cの両側面部11Sの間には、これと平行に、複数の板状のリブ11Rが形成されており、ヘッドレスト基部4Cが補強されている。
このヘッドレスト基部4Cは、その底面部11Dに、両ステー4Bの上端部分がそれぞれ挿し込まれてこれと一体的に固定されている。これらステー4Bは、管状に形成されており、その上端側の開口部分を底面部11Dの上面側に露出させた態様で取付けられている。また、ヘッドレスト基部4Cの両側面部11Sには、波状に板厚方向に刳り貫かれた長孔11Hがそれぞれに形成されている。これら長孔11Hは、個々の下端部H0と上端部H3との間に、後方側(紙面内右側)に波状に段々に窪んだ形状の第1ストッパ溝H1と第2ストッパ溝H2とがそれぞれに形成されている。
両連結リンク12は、その後方側の端部がヘッドレスト基部4Cの両側面部11Sに貫通して設けられた連結軸12Aによって回転可能に軸支されている。詳しくは、図4に示されるように、両連結リンク12の後方側の端部は、両側面部11Sとそれらの内側にある各リブ11Rとの間に挟まれて配置されており、この間に架け渡されている連結軸12Aによってそれぞれ回転可能に軸支されている。
図8で示すように、両連結リンク12の前方側の端部は、支承部4Aの後面側の部位に幅方向に架け渡された連結軸12Bによって回転可能に軸支されている。両連結軸12A,12Bは、互いに平行向きに配設されている。両連結リンク12は、その後端側の連結軸12Aを中心に図5の状態から図示時計回り方向に回転させることにより、ヘッドレスト基部4Cの上面部11Uと当接し、その時計回り方向への回転が規制されるようになっている。
両支持部材13は、それらの後方側の端部同士が、幅方向に延びる連結軸13Aによって互いに一体的となるように連結されている。詳しくは、図4に示されるように両支持部材13の後方側の端部は、両外側に配置されている各リブ11Rとそれらの内側にある各リブ11Rとの間に挟まれて配置されており、連結軸13Aによって互いに連結されている。両支持部材13の後方側の端部同士を繋ぐ連結軸13Aは、連結軸12A,12Bと互いに平行向きに配設されている。連結軸13Aは、その各端部がヘッドレスト基部4Cの両側面部11Sにそれぞれ形成された長孔11Hの内部に挿通されている。これにより、連結軸13Aは、両長孔11Hの形状の範囲内でのみ前後方向や上下方向に移動可能とされている。なお、両側面部11Sの間に形成されている各リブ11R(図4参照)は、両長孔11H内を移動する連結軸13Aとは干渉しない形状に形成されている。
図4に示されるように両フック14は、両側面部11Sとそれらの内側にあるリブ11Rとの間に挟まれて配置されており、この間に架け渡された両連結軸14Aによってそれぞれ回転可能に軸支されている。
図6に戻って、両フック14の外周縁部には、その周方向の2箇所に、半径方向の外方に突出する形状の上顎部位14Bと下顎部位14Cとがそれぞれに形成されている。これにより、両上顎部位14Bと両下顎部位14Cとの間には、凹みが形成されている。この凹みには、後述するように一対の支持部材13を繋ぐ連結軸13Aを内部に収められるようになっている。両連結軸14Aは、連結軸12A,12Bや連結軸13Aと互いに平行向きに配設されている。
両フック14とヘッドレスト基部4Cとの間には、個々に捩りばね14Sが掛けられている。これら捩りばね14Sは、両フック14を図6の状態から図示反時計回り方向へ回転させるように付勢している。両フック14の外周縁部には、段差状に窪んだ形状の係止溝14Dがそれぞれに形成されている。これら係止溝14Dには、後述する係脱部材15を構成する一対の係合腕部15Cがそれぞれ係合されるようになっている。これにより、捩りばね14Sの付勢による両フック14の反時計回り方向への回転が規制されている。
図6において、両フック14は、両係合腕部15Cが図示反時計回り方向に回転操作されてこれらとの係合状態が解除されることにより、両捩りばね14Sの付勢力によって図示反時計回り方向に回転する。これにより、両フック14は、図6の仮想線状態で示されるように、両上顎部位14Bを両長孔11Hの孔外に移動させ、両下顎部位14Cを下側から押し上げるかたちで両長孔11Hの孔内に露出させた状態となる。これにより、両フック14による連結軸13Aの係止状態が解除され、図7及び図8に示されるように、連結軸13Aが引張ばね16の付勢力によって両長孔11Hの形状に沿って前方かつ上方に移動していく。これにより、支承部4Aが、両連結リンク12の回転を伴いながらヘッドレスト基部4Cに対して相対的に前方、かつ、上方に移動していく。
一方の係合腕部15Cとヘッドレスト基部4Cとの間には、捩りばね15Sが掛けられている。この捩りばね15Sは、図6に示されるように両係合腕部15Cを図6の位置から図示時計回り方向へ回転させるように付勢している。これにより、両係合腕部15Cは、常時は両フック14の外周面部に押し当てられた状態とされており、個々の先端側の係合部位Ctが段差状の両係止溝14Dにそれぞれ入り込んで係合した状態に保持されている。両係合部位Ctが両係止溝14Dに入り込んだ状態では、図示時計回り方向へ付勢されている両係合腕部15Cと、図示反時計回り方向へ付勢されている両フック14とが互いに突き合わされた状態となっており、互いの回転が互いによって規制された状態になっている。
このとき、電気モータ21によって出力される回転駆動力は、ウォーム22とウォームホイール23との噛合構造から成る減速機構(ウォームギア)によって減速されて伝達される。また、操作腕部15Aは、図3と図6とを参酌して分かるように、押動カム23Pによって押される部位の回転半径が、両係合腕部15Cの係合部位Ctの回転半径よりも長く形成されている。これにより、電気モータ21によって出力される回転駆動力が、両係合腕部15C(図6参照)を両フック14との係合状態から外すための力として大きな力で発揮される。すなわち、両係合腕部15Cは、引張ばね16の付勢に抗して連結軸13Aを初期位置に保持する係止力を発揮する両捩りばね14Sや捩りばね15Sの付勢力を受けた状態として、両フック14と互いに突き合わされた係止状態になる。そのため、両係合腕部15Cを両フック14との係止状態から外すためには、上記の付勢力に打ち勝つ力で両係合腕部15Cを回転させなければならない。この本実施例の構成では、ウォーム22とウォームホイール23との噛合構造から成る減速機構(ウォームギア)や、操作腕部15Aと両係合腕部15Cとの間に回転半径比を設けた構成により、減速比が高められた構成となっている。このため、電気モータ21から出力される回転駆動力が大きな力として両係合腕部15Cに伝達される。したがって、車両の後突時には、両係合腕部15Cを両フック14との係止状態からスムーズに外すことができる。
なお、電気モータ21は、比較的応答性が高く高速回転が可能であるため、上記のように減速比を高めた構成であっても、車両の後突が検知されてからこれを駆動させるようにしても、係脱部材15を速やかに係合状態から外すことができる。例えば、本実施例の構成では、車両の後突が発生してから電気モータ21が始動するまでの応答時間が5マイクロ秒となっており、係合腕部15C,15Cがフック14,14との係止状態から外されるまでにかかる時間が12マイクロ秒となっている。これにより、車両の後突時には、支承部4Aを引張ばね16の付勢力によって速やかに前方へ移動させることができる。
支承部4Aは、図7に示されるように、その前方移動の途中段階においても、着座乗員の頭部から荷重を受けても後方側には押し戻されないようになっている。すなわち、支承部4Aを前方へ移動させる際に、両長孔11H内を前方、かつ、上方に移動する連結軸13Aは、その移動の途中段階で後方側に押し戻されるような力が働くと、その後方側(図示右側)に段々に窪んで形成されている両長孔11Hの第1ストッパ溝H1や第2ストッパ溝H2の内部に入り込むようになっている。なお、図7では、連結軸13Aが両長孔11Hの第2ストッパ溝H2に入り込んだ状態が描かれている。これにより、連結軸13Aが押し戻される動きを規制することができ、支承部4Aが後方側に押し戻されないようにすることができる。したがって、この衝突対応位置に到達する前の途中位置においても、着座者の頭部を支承部4Aによって安定して受け止めることができる。
両レバー部材17とヘッドレスト基部4Cとの間には、個々に捩りばね17Sが掛けられている。これら捩りばね17Sは、図5に示されるように両連結軸17Aの軸上に設けられており、それぞれの一端を両レバー部材17に掛け、他端をヘッドレスト基部4Cに掛けている。これにより、両レバー部材17は、その自由状態では、両捩りばね17Sのばね力によって、両長孔11Hの孔内に露出した状態に保持されている。
両レバー部材17の長孔11Hの孔内に露出している先端側(図示左端側)の部位には、さじ状の受部17Bがそれぞれに形成されている。これらの受部17Bは、図7に示されるように、連結軸13Aが両長孔11H内を下端部H0から上方に向けて移動していく場合には、これに押し退けられるかたちで両長孔11Hの孔外へと押し出されるようになっている。しかし、両受部17Bは、図8に示されるように、連結軸13Aが両長孔11Hの上端部H3に到達することにより、両捩りばね17Sのばね作用によって再び両長孔11Hの孔内に露出した状態に戻される。
通常状態におけるヘッドレスト4の支承部4Aは、図2で示す初期位置の状態に保持されている。車両の後突が発生し、図で示す位置検知センサ6および加速度センサ7からの検知信号が駆動装置20の制御装置にアンド条件で入力されると、駆動装置20によって係脱部材15が回転操作され、支承部4Aの初期位置での保持状態が解除される。これにより、支承部4Aは、図5に示されている引張ばね16の付勢力によって、同図に示される初期位置から図8に示されている衝突対応位置まで移動する。そして、支承部4Aは、この衝突対応位置で、着座乗員の頭部を後方側から受け止める。
駆動装置20は、回転式の電気モータ21にウォーム22とウォームホイール23とを組み合わせた減速機構を組み合わせた構成であり、車両の後突が位置検知センサ6および加速度センサ7の検知信号を受けてから作動するシステムであっても、係脱部材15を即座に係止状態から外してヘッドレスト4の支承部4Aを頭部に向けて近接移動させることができる。この駆動装置20は、その回転方向の運動範囲に制限がないため、係脱部材15の回転幅が大きくなろうとも、これを比較的大きな力で係合の外れる位置まで即座に回転移動させることができる。したがって、駆動装置20を大型化することなく比較的小型な構成によって、回転幅の大きな係脱部材15を係合状態から外すことができる。
位置検知センサ6については、これを通常状態に保持するのに必要な最小限度のバネ力で付勢しておけばよい。つまり、このバネ力は、位置検知センサ6が作動状態から通常状態に復帰するのに必要な最小限の力に設定すればよく、余計な付勢力を受けていない分、位置検知センサ6が素早く反応することになる。
位置検知センサ6に回転力を与えるシートバック2内のロッド2Rについては、シートバック2に対する着座乗員の身体の沈み込み量に応じて位置検知センサ6に回転を与えるだけの役割である。このため、ロッド2Rは通常の着座時には身体に対する抵抗がほとんどなく、しかもロッド2Rをバックフレーム2Fにおけるコンターマット(図示省略)の背面に配置することもできることから、シート1の座り心地が良好に保たれる。
車両の後突を検知するための第2のセンサは、実施の形態1と同様の加速度センサ7であり、実施の形態1と同様に一方のスライドレール5におけるアッパレール5Uに固定されている。また、二つのセンサからの検知信号をアンド条件として車両の後突を判断することについても、実施の形態1と同じである。これらの点については、実施の形態3、4も同じである。
なお、位置検知センサ26の信号を取り出す電気配線26Eと、加速度センサ7の信号を取り出す電気配線7Eとを一緒に束ねた電気配線8Eは、実施の形態1と同様にコネクタ8に接続されている。
車両の後突時に着座乗員の身体がシートバック2に沈み込むことに伴い、マットバネ2Mの下部がフィッシュマウスバネの変形によって後方へ移動する。これによってマットバネ2Mの上端部がホールICセンサ36の前面に突出し、このホールICセンサ36によって車両の後突を検知することができる。ホールICセンサ36の信号を取り出す電気配線36Eと、加速度センサ7の信号を取り出す電気配線7Eとを一緒に束ねた電気配線8Eは、本発明における実施の形態1と同様にコネクタ8に接続されている。
車両の後突時に着座乗員の身体がシートバック2に沈み込むことにより、スイッチ46のレバー部46Lが押されて切り替えられ、このスイッチ46によって車両の後突を検知することができる。なお、スイッチ46の信号を取り出す電気配線46Eと、加速度センサ7の信号を取り出す電気配線7Eとを一緒に束ねた電気配線8Eは、実施の形態1と同様にコネクタ8に接続されている。
以上は本発明を実施するための最良の形態を参考例と共に図面に関連して説明したが、これらは本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。例えばヘッドレスト移動機構10については、電気モータの駆動力を受けて作動するXリンクにより支承部4Aを移動させる形式に代えることも可能である。
2 シートバック
2F バックフレーム
2R ロッド
3 シートクッション
4 ヘッドレスト
5 スライドレール
5U アッパレール
6 位置検知センサ(第1のセンサ)
7 加速度センサ(第2のセンサ)
Claims (1)
- シートバック内に設けられ、着座乗員の身体で押されることによって車両の後突を検知する第1のセンサと、車両の前後加速度によって車両の後突を検知する第2のセンサとを備え、これらの両センサが共に車両の後突を検知したときの検知信号に基づいてヘッドレストを前方へ移動させるように構成された車両用シートであって、
第1のセンサは、バックフレームにおける左右の一方側に取り付けられており、このセンサに一端部が連結され、かつ、他端部がバックフレームにおける左右の他方側に固定されたロッドを備え、このロッドが車両の後突時における着座乗員の身体で押されることにより、その身体の動きをセンサに伝えるように構成されており、
第2のセンサは、シートの前後位置を調整する左右のスライドレールのうち、第1のセンサとは左右反対側に位置するスライドレールのアッパレールに設けられている車両用シート。
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