JP4369817B2 - 自動車用シートバック - Google Patents

Description

この発明は、自動車用シートバック、特に自車が他車に追突された時に、自車乗員の頚椎を保護する自動車のシートバック構造に関するものである。

従来のかかる自動車のシートバックとしては、例えば、サイドフレームの上端部の前側に回転ヒンジを有する横フレーム部材を備え、追突されたことに伴う受圧部を備えている。このため、例えば自車が追突された時、シートバックには、前側に向けての衝撃的な荷重（一次衝突という。）が最初に作用し、次に、該シートバックに着座した乗員が一旦一次衝突荷重により前側に移動した後、一次衝突荷重が無くなることで反作用が生じ、乗員の背中が前側からシートバックにぶつかることによる反動荷重（二次衝突という。）が後ろ側に向けて作用する。即ち、受圧部に該反動荷重が作用する。その際、受圧部は、後ろ側に移動することにより、前側の回転ヒンジを中心にヘッドレストホルダが前側に回転して、該ヘッドレストホルダに支持されたヘッドレストが乗員の頭部相当部に移動することで、ヘッドレストは、乗員の頭部に接近する方向に作動する。

従って、自車が追突された時に、自車乗員の反動荷重でシートバックが後ろ側に撓んでも、該反動荷重によって受圧部がシーソーの原理によりヘッドレストを瞬時にして乗員の頭部側に接近作動させるので、乗員の頭部は、ヘッドレストにより確実に受け止められ、乗員の頚椎の保護が図られる（例えば、特許文献１。）。
特開平１０−１１９６１９号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、前側にヘッドレストが移動したのは、受圧部に加わった乗員による二次衝突荷重によるシーソーの原理によるのであるから、該二次衝突荷重そのものが無くなると、ヘッドレストは再び後側へ戻ろうとし、乗員の頭部を保持しないことになる。また、タイミングによっては、ヘッドレストの前側に回転ヒンジが設けられているので、前側からシートバックを押圧すると、そこに回転ヒンジを異物として捕らえられることになる。更に、ヘッドレストホルダの上部が前側に傾くので、乗員の肩部に干渉し易くなり、肩部などによりヘッドレストホルダの移動が停止されるおそれがあり、ヘッドレストの前側への移動量に改善が求められている。

この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、二次衝突荷重によってヘッドレストが前側に移動したら、その位置を保持できるようにすると共にヘッドレストが前側に移動する際の回転中心位置が異物感として乗員に与えることがなく、しかも、受圧部で押された分だけヘッドレストが前側に移動することができることを目的とした自動車用シートバックを提供するものである。

かかる従来技術を解決するために、請求項１に記載の発明は、左右両側部に配されてなるサイドフレーム及び該サイドフレームの上端部間に架設されてなるアッパクロスメンバより少なくとも構成されてなるシートバックフレームと、前記アッパクロスメンバの後側に配され且つ前記サイドフレームの上端部間に前後に回転自在に架設されてなるヘッドレスト支持部材と、該ヘッドレスト支持部材の略中央部に上端部が支持されてなると共に追突に伴う乗員の背中による後ろ側を向いて作用する二次衝突荷重を受け得る位置に受圧部が配されてなる受圧部材と、前記ヘッドレスト支持部材に支持されてなるヘッドレストホルダと、該ヘッドレストホルダに上下移動自在に支持されてなるヘッドレストとより少なくとも構成されてなり、前記受圧部材には、受圧部材に沿って上下動自在に支持されてなるロック部材と、該ロック部材を常時下側に付勢してなる付勢手段とを備え、前記ロック部材に形成されてなる階段状のロック歯の何れかが前記アッパクロスメンバの係合部に常時係合されてなることで、前記受圧部材が前記アッパクロスメンバに保持されてなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車用シートバックであって、前記ロック部材には、前記付勢手段に抗して上側に持ち上げ可能なる解除手段を備えてなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自動車用シートバックであって、前記アッパクロスメンバの係合部は、該アッパクロスメンバの下側の部材に形成した切欠きにより形成されてなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自動車用シートバックであって、前記ロック部材には、該ロック部材が受圧部材に沿ってスライド可能なるスライド部が形成されてなり、前記受圧部材には、該スライド部に係合してロック部材を上下にスライド可能なる支持部材が支持されてなることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の自動車用シートバックであって、前記受圧部材の受圧部は、常時前側に付勢されてなると共に着座荷重では伸長せず、追突に伴う衝撃荷重でのみ伸長可能なるアクティブヘッドレスト用リターンスプリングを介在してなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、受圧部材には、受圧部材に沿って上下動自在に支持されてなるロック部材と、該ロック部材を常時下側に付勢してなる付勢手段とを備え、前記ロック部材に形成されてなる階段状のロック歯の何れかが前記アッパクロスメンバの係合部に常時係合されてなることで、前記受圧部材が前記アッパクロスメンバに保持されてなるので、乗員の背中によって、シートバックに対して後ろ側を向いて作用する二次衝突荷重によってヘッドレストが前側に移動したら、その位置をロック部材のロック歯がアッパクロスメンバの係合部に係合することで、保持できる。また、ヘッドレストの回転中心がサイドフレーム側にあるので、ヘッドレストが前側に移動する際の回転中心位置が異物感として乗員に与えることがない。更に、受圧部で押された分だけヘッドレストが前側に移動することができることになり、乗員の頸部を確実に保持できることになる。

請求項２に記載の発明によれば、前記ロック部材には、前記付勢手段に抗して上側に持ち上げ可能なる解除手段を備えてなることで、前記アッパクロスメンバの係合部とロック歯との係合を解除することが可能である。

請求項３に記載の発明によれば、前記アッパクロスメンバの係合部は、該アッパクロスメンバの下側の部材に形成した切欠きにより形成されてなるので、切欠きの強度が向上し、ロック部材のロック歯が切欠きに係合する際に付勢手段により切欠きが付勢されても、変形しないことになる。

請求項４に記載の発明によれば、前記ロック部材には、該ロック部材が受圧部材に沿ってスライド可能なるスライド部が形成されてなり、前記受圧部材には、該スライド部に係合してロック部材を上下にスライド可能なる支持部材が支持されてなるので、追突により受圧部材が回転移動しても、その受圧部材の向きがどこにあっても受圧部材に沿ってロック部材が確実にスライドできることになる。

請求項５に記載の発明によれば、前記受圧部材の受圧部は、常時前側に付勢されてなると共に着座荷重では伸長せず、追突に伴う衝撃荷重でのみ伸長可能なるアクティブヘッドレスト用リターンスプリングを介在してなるので、通常時の乗員の着座やリラックス状態においては、該乗員の背中による背凭れ荷重に対応してアクティブヘッドレスト用リターンスプリングが伸長せず、背中を保持できることになる。また、追突による二次衝突による荷重が加わった時には、伸張することが可能であるので、受圧部が移動することに支障を与えないことになり、確実に移動できる。

乗員の背中によって、シートバックに対して後ろ側を向いて作用する二次衝突荷重によってヘッドレストが前側に移動したら、その位置を保持できるようにする自動車用シートバックを提供するという目的を、左右両側部に配されてなるサイドフレーム及び該サイドフレームの上端部間に架設されてなるアッパクロスメンバより少なくとも構成されてなるシートバックフレームと、前記アッパクロスメンバの後側に配され且つ前記サイドフレームの上端部間に前後に回転自在に架設されてなるヘッドレスト支持部材と、該ヘッドレスト支持部材の略中央部に上端部が支持されてなると共に追突に伴う乗員の背中による後ろ側を向いて作用する二次衝突荷重を受け得る位置に受圧部が配されてなる受圧部材と、前記ヘッドレスト支持部材に支持されてなるヘッドレストホルダと、該ヘッドレストホルダに上下移動自在に支持されてなるヘッドレストとより少なくとも構成されてなり、前記受圧部材には、受圧部材に沿って上下動自在に支持されてなるロック部材と、該ロック部材を常時下側に付勢してなる付勢手段とを備え、前記ロック部材に形成されてなる階段状のロック歯の何れかが前記アッパクロスメンバの係合部に常時係合されてなることで、前記受圧部材が前記アッパクロスメンバに保持されてなることにより、実現した。以下、この発明の好適な実施形態を説明する。

図１乃至図５は、この発明の一実施形態を示すもので、符号１は自動車のシートバック、符号３はヘッドレストである。尚、ＦＲを前側、ＲＲを後ろ側、ＵＰは上側、ＬＷＲは下側として説明する。前記シートバック１は、シートクッション８にリクライニング装置９を介して支持されている。

前記シートバック１は、両側部に少なくとも鉄板製のサイドフレーム２，２’を有するシートバックフレーム４と、該シートバックフレーム４のサイドフレーム２，２’の上端部２ａ，２’ａの後ろ側ＲＲ間に段付きボルト５及び回転時の擦れ音や衝撃吸収のためのブッシュ（図示省略）により前後ＦＲ，ＲＲに回転自在に架設されてなる鉄板製のヘッドレスト支持部材７と、該ヘッドレスト支持部材７に上端部３０ａが溶接ＧＷにより支持されてなると共に追突に伴う乗員の背中による二次衝突荷重を受け得る下端部３０ｂに受圧部３２が配されてなる板状の受圧部材３０と、前記ヘッドレスト支持部材７に形成された貫通孔６，６に係合され且つ前記ヘッドレスト３を支持した合成樹脂製のヘッドレストホルダ２２，２２とより構成されてなる。

前記シートバックフレーム４は、前記サイドフレーム２，２’と、該サイドフレーム２，２’の上端部２ａ，２’ａの前側ＦＲ間に略水平状に架設されてなるアッパクロスメンバ１０と、前記サイドフレーム２，２’の下端部２ｂ，２’ｂに略水平状に架設されてなるロアクロスメンバ１１とよりなり、サイドフレーム２，２’とアッパクロスメンバ１０とロアクロスメンバ１１とは、相互に溶接により支持されている。

前記サイドフレーム２，２’間には、図３に示すように、通常使用時の荷重では伸長せず、追突に伴う乗員の背中による二次衝突の荷重でのみ伸長が可能であるばね定数を有するアクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２がサイドフレーム２，２’に形成した貫通孔１２ａ、１２ａに係止されている。また、同じく、前記サイドフレーム２，２’間には、図３に示すように、通常使用時の荷重で撓むことが可能なばね定数の乗り心地用Ｓ字スプリング３５、３５が配サイドフレーム２，２’に固設されたクリップ１７（但し、図３では手前側のクリップ１７はサイドフレーム２により見えない。）により架設されてなる。

前記受圧部材３０の下端部３０ｂの受圧部３２には、係止部３９が形成されていて、前記リターンスプリング１２が該係止部３９に係合されることで、受圧部３２は、常時前側ＦＲに付勢されてなる。

前記ヘッドレスト支持部材７は、図４に示すように、中空状のヘッドレストホルダ２２の上端部が挿通される上下貫通孔６を有する左右に水平状に延在されてなる上面部７ａと、該上面部７ａの後端部から前記ヘッドレストホルダ２２の後ろ側ＲＲの面に沿って垂下されてなる後面部７ｂとが直角状に折り曲げられて形成されてなる。該後面部７ｂの下端部には、後述するアッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに離間した位置にて更に下側に垂下されるストッパ部７ｃが形成されている。前記後面部７ｂの左右両端部には、図４に示すように、前側ＦＲに折り曲げ形成されてなる介在部７ｄ，７ｄがそれぞれ有する。

前記アッパクロスメンバ１０は、図５に示すように、前側ＦＲが閉じられ且つ後ろ側ＲＲが開口されてなる断面コの字状をなし、下側の部材１０ａがそのままヘッドレストホルダ２２の後ろ側ＲＲに沿って垂下されてなり、前記ヘッドレスト支持部材７が後ろ側ＲＲに回転した時に、該ヘッドレスト支持部材７のストッパ部７ｃがぶつかって、ヘッドレスト支持部材７の回転を阻止するストッパ面１０ｂが形成されてなる。

前記ヘッドレストホルダ２２，２２それぞれには、ヘッドレスト３のステー１３、１３が上下動可能に挿入支持されている。また、前記受圧部３２は、配設される位置が、図示しない乗員の背中部近傍であり、前側ＦＲに寄るように形成されている。前記ヘッドレスト３のステー１３は、図示しない乗員の肩部相当部を避けるように所定位置上側ＵＰに上がり、それから前側ＦＲに傾いて形成されている。

前記受圧部材３０の上端部３０ａには、受圧部材３０に沿って上下動自在に支持されてなるロック部材３１と、該ロック部材３１を常時下側ＬＷＲに付勢してなるように前記受圧部材３０が前側ＦＲに曲折されてなる部分に配されてなる「付勢手段」であるコイルスプリング３３とを備え、前記ロック部材３１に形成されてなる階段状のロック歯３４の何れかが前記アッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに形成されてなる係合部１４に常時係合されてなることで、前記受圧部材３０が前記アッパクロスメンバ１０に保持されてなる。符号３６は、前記ロック部材に備えてなる解除手段で、該解除手段３６は、前記コイルスプリング３３に抗して上側ＵＰに持ち上げ可能なるように、前記シートバック１より外側に操作部３６ａが露出している。前記コイルスプリング３３は、図４に示すように、前記受圧部材３０に支持した棒状の第１固定部２５と、ロック部材３１に支持したＵ字状の第２固定部２６との間に懸架されている。従って、ロック歯３４が係合部１４に係合していない図４の状態では、コイルスプリング３３の付勢力によりロック部材３１は、本来最も下がった位置になければならないが、説明の便宜上、最も上がった位置にある。

前記ロック部材３１は、前記受圧部材３０の上端部３０ａに沿った平板部３１ａと、該平板部３１ａの左右端部より立設されてなるフランジ部３１ｂ、３１ｂとより形成されてなり、前記ロック歯３４は、前記フランジ部３１ｂ、３１ｂの下端部に形成されてなる。前記フランジ部３１ｂ、３１ｂには、左右に貫通し且つ受圧部材３０に沿って長孔になっているスライド部３７が形成されてなる。前記受圧部材３０には、該スライド部３７に係合してロック部材３１を受圧部材３０に沿ってスライド可能なるように支持する支持部材３８，３８が離間して支持されてなる。

前記アッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに形成されてなる係合部１４は、該アッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに形成した切欠きにより形成されてなる。

次に、この実施例に係る作動を説明する。

図示しない乗員が、前記シートクッション８に着座し、前記シートバック１に背中を凭れかけない運転状態などでは、乗員の頭部とヘッドレスト３との間には、隙間があり、乗員の背中と受圧部３２との間にも隙間が形成されている。尤も、該乗員の背中と受圧部３２との間には、図示しないパッドや表皮部材などが介在されている。前記シートクッション８への着座時における乗員が、リラックス状態で、シートバック１に凭れかけると、乗員の背中から加えられた荷重により、パッド及びＳ字スプリング３５の撓みによって、後ろ側ＲＲに移動できるので、乗員の背中を柔らかに受け止めることができる状態にある。従って、着座感が良いものとなる。勿論、受圧部３２には、荷重が加わらない。

この状態で、自車が追突されて、前側ＦＲを向く衝撃荷重（一次衝突という。）が加わると、次に、その反作用で、乗員の背中には、後ろ側ＲＲに移動される荷重（二次衝突という。）が加わることになる。かかる二次衝突に伴う衝撃値は、アクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２が伸長を始める荷重以上であるので、前記受圧部３２が、後ろ側ＲＲに移動されることで、アクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２が伸長を始め、前記受圧部３２を有する受圧部材３０が後ろ側ＲＲに回転を始め、該受圧部材３０を支持したヘッドレスト支持部材７が、段付きボルト５及びブッシュを中心に前側ＦＲに回転する。こうして、ヘッドレスト支持部材７が回転することで、該ヘッドレスト支持部材７に支持されたヘッドレストホルダ２２、２２内に保持されたステー１３、１３を介してヘッドレスト３を、図１に示す実線の位置から二点鎖線の位置へ、即ち前側ＦＲへ回転制御させることになり、乗員の頭部を確実に保持でき、頚部の保護が可能となる。

二次衝突荷重によってヘッドレスト３が前側ＦＲに移動したら、受圧部材３０の上端部３０ａとアッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに形成されている係合部１４との間に隙間が生じるので、ロック部材３１はコイルスプリング３３により下側ＬＷＲに付勢されて移動する。そして、ロック部材３１のロック歯３４の何れかがアッパクロスメンバ１０の係合部１４に係合する（図５の二点鎖線）ことで、ヘッドレスト３が前側ＦＲに移動した位置に保持できる。

また、かかるヘッドレスト３の回転中心がサイドフレーム２，２’に設けられた介在部７ｄ側にあるので、段付きボルト５が設けられていても、異物感を与えないことになる。また、受圧部３２に乗員の背中により二次衝突による荷重が加えられた場合、サイドフレーム２，２’の上端部２ａ，２’ａを中心に回転するので、乗員の肩部に干渉しにくい位置にあり、その分、ヘッドレスト３は前側ＦＲに移動できることになり、乗員の頸部を確実に保持できることになる。

また、前記ロック部材３１には、前記コイルスプリング３３に抗して上側ＵＰに持ち上げ可能なる解除手段３６を備えてなることで、前記アッパクロスメンバ１０の係合部１４とロック歯３４との係合を解除することが可能である。

前記アッパクロスメンバ１０の係合部１４は、該アッパクロスメンバ１０の下側の部材１０ａに形成した切欠きにより形成されてなるので、切欠きの強度が向上し、ロック部材３１のロック歯３４が切欠きに係合する際にコイルスプリング３３により切欠きが付勢されても、変形しないことになる。

前記ロック部材３１には、該ロック部材３１が受圧部材３０に沿ってスライド可能なるスライド部３７が形成されてなり、前記受圧部材３０には、該スライド部３７に係合してロック部材３１を上下にスライド可能なる支持部材３８が支持されてなるので、追突により受圧部材３０が回転移動しても、その受圧部材３０の向きがどこにあっても受圧部材３０に沿ってロック部材３１が確実にスライドできることになる。

前記受圧部材３０の受圧部３２は、常時前側ＦＲに付勢されてなると共に乗員が単に着座したことによる着座荷重では伸長せず、追突に伴う乗員の背中によりシートバック１の前側ＦＲに後ろ側ＲＲ方向に加わる二次衝突荷重でのみ伸長可能なるアクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２を介在してなるので、通常時の乗員の着座やリラックス状態においては、該乗員の背中による背凭れ荷重に対応してアクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２が伸長せず、乗員の背中をシートバック１は保持できることになる。また、追突に伴う乗員の背中によりシートバック１の前側ＦＲに後ろ側ＲＲ方向に加わる二次衝突荷重が加わった時には、アクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２が伸張することが可能であるので、受圧部３２が移動することに支障を与えないことになり、確実に移動できる。

前記コイルスプリング３３は、前記受圧部材３０が前側ＦＲに曲折されてなる部分に配されてなるので、ロック部材３１のロック歯３４がアッパクロスメンバ１０の係合部１４に確実に係合する方向に付勢されていて、係合の確実性が図れる。

また、アクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２と受圧部３２との間で擦れても、受圧部材３０が如何様に回転しても、係止部３９により、アクティブヘッドレスト用リターンスプリング１２が支持されているので、外れることが確実に防止されることになる。

こうして、乗員の背中が、追突に伴う二次衝突によって、後ろ側ＲＲに移動することで、残される挙動をするはずの乗員の頭部が、ヘッドレスト３の移動により、確実に保持されることになる。

また、サイドフレーム２，２’と、アッパクロスメンバ１０と、ロアクロスメンバ１１とにより方形をなすので、シートバック１の強度が著しく向上し、乗員の背中による二次衝突を受圧する受圧部３２を支持するヘッドレスト支持部材７が変形するような支障を来すようなことがない。

前記作動説明で、乗員の頭部が、ヘッドレスト３の移動により、確実に保持されるとしたが、ヘッドレスト３の移動と、シートバック１の移動とは、相対的なものであり、乗員の背中によってシートバック１が後ろ側ＲＲに移動しても、乗員の頭部に対してヘッドレスト３が移動せず、その位置に保持されることで、乗員の頭部が保護されるものと説明されるものも含むものである。

以上の実施例では、自動車用ヘッドレストとして説明したが、これに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶などの乗物でも良い。

この発明の一実施形態に係るシートバックを備えたシートを示す側面図。 図１のシートバックのシートバックフレームを示す正面図。 図２の斜視図。 図３の要部を下側から示した斜視図。 図２のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図。

符号の説明

１ シートバック
２、２’ サイドフレーム
３ ヘッドレスト
４ シートバックフレーム
７ ヘッドレスト支持部材
１０ アッパクロスメンバ
１０ａ 下側の部材
１２ アクティブヘッドレスト用リターンスプリング
１３ ヘッドレストステー
１４ 係合部
２２ ヘッドレストホルダ
３０ 受圧部材
３０ａ 受圧部材の上端部
３０ｂ 受圧部材の下端部
３１ ロック部材
３２ 受圧部
３３ 付勢手段としてのコイルスプリング
３４ ロック歯
３５ Ｓ字スプリング
３６ 解除手段
３６ａ 操作部
３７ スライド部
３８ 支持部材
ＦＲ 前側
ＲＲ 後ろ側
ＵＰ 上側
ＬＷＲ 下側

Claims (5)

1. 左右両側部に配されてなるサイドフレーム及び該サイドフレームの上端部間に架設されてなるアッパクロスメンバより少なくとも構成されてなるシートバックフレームと、前記アッパクロスメンバの後側に配され且つ前記サイドフレームの上端部間に前後に回転自在に架設されてなるヘッドレスト支持部材と、該ヘッドレスト支持部材の略中央部に上端部が支持されてなると共に追突に伴う乗員の背中による後ろ側に向いて作用する二次衝突荷重を受け得る位置に受圧部が配されてなる受圧部材と、前記ヘッドレスト支持部材に支持されてなるヘッドレストホルダと、該ヘッドレストホルダに上下移動自在に支持されてなるヘッドレストとより少なくとも構成されてなり、
   前記受圧部材には、受圧部材に沿って上下動自在に支持されてなるロック部材と、該ロック部材を常時下側に付勢してなる付勢手段とを備え、
   前記ロック部材に形成されてなる階段状のロック歯の何れかが前記アッパクロスメンバの係合部に常時係合されてなることで、前記受圧部材が前記アッパクロスメンバに保持されてなることを特徴とする自動車用シートバック。
2. 請求項１に記載の自動車用シートバックであって、
   前記ロック部材には、前記付勢手段に抗して上側に持ち上げ可能なる解除手段を備えてなることを特徴とする自動車用シートバック。
3. 請求項１又は請求項２に記載の自動車用シートバックであって、
   前記アッパクロスメンバの係合部は、該アッパクロスメンバの下側の部材に形成した切欠きにより形成されてなることを特徴とする自動車用シートバック。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自動車用シートバックであって、
   前記ロック部材には、該ロック部材が受圧部材に沿ってスライド可能なるスライド部が形成されてなり、
   前記受圧部材には、該スライド部に係合してロック部材を上下にスライド可能なる支持部材が支持されてなることを特徴とする自動車用シートバック。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の自動車用シートバックであって、
   前記受圧部材の受圧部は、常時前側に付勢されてなると共に着座荷重では伸長せず、追突に伴う衝撃荷重でのみ伸長可能なるアクティブヘッドレスト用リターンスプリングを介在してなることを特徴とする自動車用シートバック。