JP4418628B2 - 自動車用シート - Google Patents
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Description
本発明は自動車用シートに関し、特に自動車の急減速時に乗員がシートクッションに沈み込みながら前方に移動するのを確実に阻止する機能を持たせた自動車用シートに関するものである。
従来、自動車が急減速した場合に、乗員が慣性によって前方に移動するのを防止するための手段としてシートベルトが設けられている。しかし、乗員の尻部がシートクッションに沈み込みながら前方に移動するのに対して有効に作用しないという問題があった。図３４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明すると、（ａ）に示すようにシートクッション１０１に乗員１００が正規に着座し、シートベルト１０２を装着した状態で前面衝突を受けた場合、慣性力によって（ｂ）に示すように乗員１００が沈み込みながら前方に移動し、さらに減速度が最大になったときには（ｃ）に示すように乗員１００の尻部がシートクッション１０１に沈み込みながらその前端まで大きく移動してしまうことになる。これをサブマリン現象と称することがある。
このように乗員１００の尻部がシートクッション１０１の前方に移動するのを防止するために、図３５に示すように、シートクッション１０１に、正規着座状態で乗員１００の尻部の前部の位置に、パイプなどのクロス部材１０３をシートクッション１０１の横幅方向にかけ渡して配設することが提案されている。これによれば、クロス部材１０３にて乗員１００の尻部を受けることで、クロス部材１０３の変形によって衝撃を吸収するとともに、前方移動を抑制することができる。
ところが、シートクッション１０１の前部にパイプなどのクロス部材１０３を配設すると、乗員１００の座り心地が悪くなり、ドライブの快適性を阻害するという問題があり、一方座り心地に影響しない位置までクロス部材１０３の配置位置を下げると、乗員１００の前方移動防止効果が得られなくなるという問題がある。
そこで、図３６に示すように、通常は（ａ）の如くクロス部材１０３が低い位置に配置され、衝突時には（ｂ）の如くインフレータ等の駆動手段１０５が作動して適宜リンク機構などの連動手段１０４を介してクロス部材１０３を上方に持ち上げるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、衝突時にシートクッション自体の前部を持ち上げるようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
また、本出願人は先に、シートクッションの内部に左右方向に延びる受止部材をガイドにて上下方向に移動自在に支持した状態で配設するとともに、受止部材を上方に付勢する手段を設け、上方から荷重が作用したときは受止部材が円滑に下方に移動し、後方から荷重が作用したときは受止部材がガイドの前側縁に係合して下方移動が阻止され、この受止部材にて乗員の前方移動を受け止められるようにした構成を提案している（特願２０００−３８４０２号参照）。
特開平５−２３８２９７号公報
特開平７−８１４６６号公報
実開平７−５８９８号公報
ところが、図３６に示した構成や上記各公報に開示された構成では、クロス部材１０３を所要時に強制的に持ち上げるための機構やその駆動手段１０４、１０５などが必要であるため、装置が複雑となってコスト高になるとともに、重量面でも重くなるという問題がある。
一方、上記特願２０００−３８４０２号に開示した構成では、構成が簡単でかつ着座時に座り心地も悪くないが、前面衝突時に乗員の尻部が前方に移動する時に受止部材に加わる荷重の下方分力によって受止部材が下方に逃げてしまう恐れがあり、乗員の前方移動防止効果を安定的に得ることができないという問題がある。
また、近年、自動車に幼児を乗車させる場合には、チャイルドシートを装着することが多くの国で法的に義務化されている。そのため、チャイルドシートをシートクッション１０１上に設置する方式として各種方式が提案されている。例えば、シートクッション１０１上にチャイルドシートを載置してシートベルト１０２を用いて固定する方法がある。しかし、その固定方法は、手間が掛かり、速やかに信頼性の高い固定状態とするには熟練が必要であり、従ってまた安全に固定されていない場合が発生するという問題がある。
他の方式の１つとして、図３７に示すように、シートクッション１０１の後端部とシートバック１０７の下端部との間に臨むように車体フレーム１０８にアンカ１０９を取付けるとともに、チャイルドシート１１０の後端下部にアンカ１０９に係合可能な被係合部１１１を設け、チャイルドシート１１０をシートクッション１０１上に載置してその被係合部１１１をアンカ１０９に係合させて固定する方式が提案されている。この方式はＩＳＯ規格で規定されており、ＩＳＯ方式と呼ばれている。
ところが、この方式では、急減速時にチャイルドシート１００が前方に飛び出す恐れはないが、チャイルドシート１００に矢印で示すように被係合部１１１とアンカ１０９の係合位置を中心として前方への回転モーメントが作用し、シートクッション１０１の持つクッション性のために、図３７に仮想線で示すように、シートクッション１０１の前部が容易に撓んでチャイルドシート１００が前方に揺動してしまい、幼児の頭部移動が大きくなって、安全性が十分に確保されない恐れがあるという問題があった。
これに対しては、図３８（ａ）に示すように、シートクッション１０１内の前部に硬質パッドや金属製のクロス部材１１２を配設したり、図３８（ｂ）に示すように、チャイルドシート１００の前端下部と車室床面との間にサポートレッグ１１３を配置したり、図３８（ｃ）に示すように、チャイルドシート１００の上端背部と車体側に設けたフック１１４との間を連結部材１１５で連結したりする方法が考えられている。しかしながら、図３８（ａ）の方式では通常の着座時に乗り心地を悪化させるという問題があり、図３８（ｂ）、図３８（ｃ）の方式ではチャイルドシート１００の装着時の作業性が悪化するという問題があり、特に図３８（ｂ）の方式では床面の振動がチャイルドシート１００に伝わって幼児の乗り心地を悪化させてしまうという問題がある。
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消し、座り心地が悪くならずかつ簡単で安価な構成でありながら、自動車が急減速した場合に乗員が前方に移動するのを確実に抑制できる自動車用シートを提供することを目的としている。
また、乗員の着座位置や体格が異なっても上記効果が確実に得られる自動車用シートを提供することを目的としている。
また、チャイルドシートを設置する場合に、ＩＳＯ方式の固定方法を採用したときに、チャイルドシートの前方への揺動を防止できて幼児の安全性が十分に確保され自動車用シートを提供することを目的としている。
本発明の自動車用シートは、シートクッションを、クッションパッドの下部に、スプリング受け部とシートクッションの幅方向に延びる受止部を配設した構造とするとともに、複数のスプリング受け部と受止部を、受止部を最前列にして前後方向に適当間隔あけて並列して配設し、かつ受止部を着座した乗員の尻部の前方の位置で、シートクッション内部の強度部材にて支軸を介して上下方向に揺動自在に支持するとともに、平常時は受止部が支軸より後方に位置するように配設し、受止部を上方に移動付勢する手段を支軸回りに配設し、急減速時の慣性力で作動して受止部の上下方向の移動を阻止するロック手段を設けている。
この構成により、シートクッション上に乗員が着座したときには受止部に上方から押圧力が作用するので、受止部は容易に下方に移動し、異物感が緩和されて座り心地が悪化することはなく、かつ前面衝突により急減速すると、慣性力でロック手段が作動して受止部の下方移動が阻止されるので、乗員の尻部が前方に移動しようとしても尻部がこの受止部で受け止められ、したがって乗員が前方に移動するのを確実に抑制でき、また押し上げ機構や駆動手段を別に設けていないので構成が簡単で軽量・安価に構成できる。また、受止部にスプリング受け部と同様の機能を兼用させて乗員の尻部全体を快適なクッション性を持って支持でき、また受止部の付勢力をスプリング受け部に合わせて強くでき、かつ受止部の位置をより上方に位置させることができるとともにスプリング受け部の伸びで乗員の下方への動きが大きくとれるため、乗員の前方移動抑制機能をより確実に得ることができる。なお、スプリング受け部としては、Ｓばねの他、ばね性を有するワイヤやネットを用いることができる。
また、受止部を、シートクッション内部の強度部材にて支軸を介して上下方向に揺動自在に支持するとともに、平常時は受止部が支軸より後方に位置するように配設し、付勢手段を支軸回りに配設しているので、受止部の上下移動可能な支持機構をコンパクトに構成することができるだけでなく、急減速時に乗員の尻部が前方に移動しようとして受止部に後方から前向きに力が加わると、受止部を上方に向けて揺動させる分力が作用するため、受止部によって乗員の尻部の前方移動をさらに確実に抑制することができる。
また、ロック手段を、受止部が軸支された強度部材に、前後に揺動自在に取付けられ、かつ受止部に対する噛み合い係合部を有する振子部材にて構成している。これによると、ロック手段を揺動機構にてコンパクトに構成できるとともに作動時のガタを抑えて確実にロックすることができる。
また、振子部材を、受止部と係合する方向と反対方向に付勢する付勢手段を設けている。これによると、通常使用時の不測のロックを確実に防止して座り心地を確保することができる。
また、ロック手段を、受止部を支持する強度部材に、斜め上方にスライド自在に取付けられ、受止部に対する噛み合い係合部を有したロック部材にて構成している。これによると、振子部材を配設する場合に比して構成が小型かつ単純になるため、重量とコストの軽減を図ることができ、また揺動アームの下部空間にコンパクトに配設できるので、シートクッションへの取付自由度を増すことができる。
また、ロック手段が、受止部の下方への移動は阻止し、上方への移動は許すラチェット機構を備えている。これによると、慣性力でロック手段が作動したときに受止部の下方移動は確実に阻止されかつ乗員の尻部の前方に移動に伴って受止部に上方への分力が作用した場合や別途上方への押し上げ力を作用させた場合に受止部が上方に移動することで、この受止部にて乗員の前方移動を確実に受け止めることができる。
また、受止部を、シートクッションの幅方向に延びる受止部材と支軸にて回動自在に支持されその一端に受止部材の両端が固定された一対の揺動アームにて構成し、揺動アームを、所定の荷重が作用した時に支軸と受止部材との間で回動可能となるように連結された２部材にて構成している。これによると、乗員の着座位置や体格によって急減速が作用した時点での受止部材の高さ位置が支軸よりあまり高くない場合でも、乗員の尻部の前方移動の開始によって受止部材に後方から所定以上の荷重が作用すると、揺動アームの受止部材側の部材が上方に回動し、それによって受止部材が上方に移動し、それによって受止部材に作用する荷重によって受止部材を上方に持ち上げる方向の分力が発生し、揺動アームが上方揺動して受止部材がさらに持ち上げられ、したがって乗員が前方に移動するのを確実に抑制でき、しかも押し上げ機構や駆動手段を別に設けていないので構成が簡単で軽量・安価に構成できる。
また、受止部を支軸を介して揺動自在に支持し、受止部と付勢手段とロック手段を装着した保持部材を支軸より下方位置で前後に揺動可能に支持するとともに保持部材を後方に付勢する手段を設けている。これによると、乗員の着座位置や体格によって急減速が作用した時点での受止部材の高さ位置が支軸よりあまり高くない場合でも、乗員の尻部の前方移動の開始によって受止部材に後方から所定以上の荷重が作用すると、保持部材が付勢手段の付勢力に抗して前方に揺動して受止部材が上方に移動し、それによって受止部材に作用する荷重によって受止部材を上方に持ち上げる方向の分力が発生し、揺動アームが上方揺動して受止部材がさらに持ち上げられ、したがって上記と同様に乗員が前方に移動するのを確実に抑制できる。
また、シートクッションの後端とシートバックの下端との間の位置の近傍に臨むようにチャイルドシート固定用のアンカを配設してフレームに固定し、チャイルドシートの後部下端に設けられた被係止部をアンカに係止するように構成している。これによると、チャイルドシートを搭載した状態において急減速が作用した時には、受止部が下方に移動しないようにロックされ、この受止部にてチャイルドシートの前部が支持されるため、チャイルドシートが被係止部とアンカの係合位置を中心にして前方に揺動するのが確実に防止され、チャイルドシート上の幼児の安全性を確保できる。
また、ロック手段をロック状態とロック解除状態との間で切り換え操作するロック操作手段を設けると、チャイルドシートを搭載する際にロック操作手段を操作してロック状態とすることで、急減速時にロック手段の作動が遅れるというようなことがなく、より確実にチャイルドシートの前方揺動を防止してチャイルドシート上の幼児の安全性をさらに十分に確保することができる。
本発明によれば、乗員の着座時に受止部が容易に移動することで座り心地を確保しながら、前面衝突時に慣性力で作動するロック手段にて受止部の移動を阻止してこの受止部にて乗員の前方への移動を確実に抑制でき、かつ受止部の押し上げ機構や駆動手段を設けないことから、軽量・安価な構成の自動車用シートを得ることができる。また、受止部にスプリング受け部と同様の機能を兼用させて乗員の尻部全体を快適なクッション性を持って支持でき、また受止部の付勢力をスプリング受け部に合わせて強くでき、かつ受止部の位置をより上方に位置させることができるとともにスプリング受け部の伸びで乗員の下方への動きが大きくとれるため、乗員の前方移動抑制機能をより確実に得ることができる。
まず、本発明の自動車用シートの各実施形態の説明に先立って、それに先行する参考例について、図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図３において、１は自動車用シートのシートクッションで、左右両側のシートレール２にて前後位置を調整可能にフロア上に取付けられている。シートレール２は、車体のフロアに固定されたロアレール３に対してアッパレール４が摺動及び任意位置で固定可能に装着されている。５はシートクッション１の鋼板製のフレーム部で、その両側下面が左右のシートレール２のアッパレール４に取付けられている。このフレーム部５の上部に発泡ウレタンなどのクッションパッド６が装着され、さらにその外面が外装材（図示せず）にて被覆されている。フレーム部５の外周部には上方に膨出成形された周堤部５ａが設けられ、クッションパッド６はその内外周面に嵌合するように形成されている。
左右のアッパレール４の前部には、フレーム部５の周堤部５ａの内外側壁間の空間に立ち上がる支持ブラケット７が取付ボルト８にて固定されている。支持ブラケット７には支軸ピン９にて揺動アーム１０の中間部が上下方向に揺動自在に軸支されている。揺動アーム１０の前端部にはシートクッション１の内側に向けて取付片１１がＬ字状に折り曲げ形成され、この取付片１１がフレーム部５の周堤部５ａの内側壁に形成された切欠開口１２を貫通して周堤部５ａで囲まれた空間内に向けて延出されている。また、クッションパッド６には、周堤部５ａの左右の切欠開口１２、１２間にわたって下端開放の溝１３が形成されている。
左右の揺動アーム１０の取付片１１、１１間にわたってパイプ材から成る受止部材１４が横架され、その両端部が締結ボルト１５にて締結固定されている。これら揺動アーム１０と受止部材１４によって受止部が構成され、これによって受止部材１４がシートクッション１の内部の前部で上下方向に移動自在に支持されている。また、支軸ピン９の回りにねじりばね１６が配設され、その一端が揺動アーム１０に他端が支持ブラケット７に係合され、受止部材１４が上方に揺動付勢されている。
受止部材１４の最上位置は、クッションパッド６の溝１３の上端に受止部材１４が係合することによって規制され、クッションパッド６の下方変位が直接受止部材１４に伝達されるようにするとともに最上位置での異音の発生が防止されている。
揺動アーム１０の後端縁は、支軸ピン９の軸芯を中心とする円弧面に形成されるとともにその円弧面に係合歯列１７が設けられている。また、支持ブラケット７における揺動アーム１０の枢支位置から適当距離後方位置には、振子部材１８が枢支ピン１９にて揺動自在に取付けられ、この振子部材１８の前縁に前方に揺動したときに係合歯列１７に噛み合う噛み合い歯２０が形成されている。また、振子部材１８を後方に向けて付勢する引張ばね２１が振子部材１８の後部と支持ブラケット７の後端部との間に介装されている。
なお、図１において、２２はシートクッション１上に着座した乗員の尻部であり、２３はその骨盤である。
以上の構成によれば、自動車用シートのシートクッション１上に乗員が座ったときや乗員がペダル操作した時には、クッションパッド６が圧縮されながら下方に変位する。このとき、振子部材１８は引張ばね２１の付勢力で後方に移動付勢されて前方に揺動することはないので、図４に示すように、受止部材１４が下方に押圧され、揺動アーム１０がねじりばね１６の付勢力に抗して容易に下方に向けて揺動することによって、受止部材１４は矢印ａの如く円滑に下方に移動し、そのため乗員が違和感を感じたり、座り心地が悪化するようなことはない。
また、上記のように振子部材１８を引張ばね２１で後方に移動付勢しているので、通常使用時に不測に受止部材１４の下降動作が阻止されて座り心地が悪化するようなこともない。
一方、自動車が前面衝突して急減速が発生したときには、図５に示すように、振子部材１８が慣性力によって、矢印ｂの如く引張ばね２１の付勢力に抗して枢支ピン１９回りに前方に揺動し、その前縁の噛み合い歯２０が揺動アーム１０の後縁の係合歯列１７に噛み合い、揺動アーム１０の揺動がロックされ、受止部材１４の下方移動が阻止され、図１の状態が維持される。また、このように揺動自在に支持した振子部材１８をロック手段として用いているので、コンパクトに構成できるとともに作動時のガタを抑えて確実にロックすることができる。
かくして、図１の状態で、急減速によって図５のようにロックされた状態で、乗員の尻部２２が前方に移動しようとしても、尻部２２が受止部材１４によって確実に受け止められる。従って、受止部材１４にて乗員の前方移動が確実に防止されるとともに、受止部材１４の弾性変形にて乗員の前方への移動エネルギーが吸収され、前方移動量が抑制される。
また、以上の構成によれば、従来例のような押し上げ機構や駆動手段を別に設けていないので構成が簡単で軽量・安価に構成できる。
次に、本発明の自動車用シートの第１の実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、先行する参考例及び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、相違点のみを説明する。
本実施形態においては、支持ブラケット７にてフレーム部５を支持するとともに、この支持ブラケット７に、受止部を構成する揺動アーム１０及び振子部材１８を揺動自在に挟持する一対の保持板２４ａ、２４ｂがそれらの間にスペーサ２４ｃを介装して装着されている。図８において、５ｂ、５ｃは支持ブラケット７にフレーム部５を締結固定する固定ボルトとナットである。一対の保持板２４ａ、２４ｂは、両端にねじを有するねじ付きピンから成る支軸ピン９と枢支ピン１９と取付ピン２５の３本のピンにて支持ブラケット７に締結固定されている。９ａ、９ｂ、１９ａ、１９ｂ、２５ａ、２５ｂはそれぞれの締結ナットである。
揺動アーム１０は、受止部材１４を取付ける取付片１１が後方上方に、係合歯列１７が前方下方に位置するような斜め姿勢で支軸ピン９にて中間部が揺動可能に支持されている。振子部材１８は、揺動アーム１０の前方に配設されるとともに、噛み合い歯２０が後方下方に、錘部分が前方上方に位置する斜め姿勢で枢支ピン１９にて中間部が揺動可能に支持され、かつ錘部分の上部と保持板２４ｂの後部の間に掛け渡した引張ばね２１にて常時は後方に付勢されている。そして、急減速時に、振子部材１８の錘部分が慣性力で前方に移動して噛み合い歯２０が後方に揺動し、揺動アーム１０の係合歯列１７に係合して受止部材１４の下方移動が阻止されるように構成されている。
フレーム部５には、図６、図７に示すように、比較的薄いクッションパッド２６の配置空間が上部に設けられ、このクッションパッド２６を支持するようにその下部に、上記構成の受止部材１４を有する受止部と、複数（図示例では２つ）のスプリング受け部として機能するＳばね２７が、受止部を最前列にして前後方向に適当間隔あけて並列して配設されている。２８はフレーム部５の後端部に前後揺動可能に連結されたシートバックである。
以上の構成によれば、受止部材１４を有する受止部がＳばね２７と同様の機能を奏し、これら受止部とＳばね２７にて比較的薄いクッションパッド２６を介して乗員の尻部２２を支持するようにしているので、乗員の尻部２２全体を快適なクッション性を持って支持することができる。また、受止部材１４のねじりばね１６による上方付勢力をＳばね２７に合わせて強くでき、かつ受止部材１４の位置をより上方に位置させることができるとともにＳばね２７の伸びで乗員の尻部２２の下方への動きが大きくとれるため、乗員の尻部２２の前方移動抑制機能もより確実に得ることができる。
さらに、本実施形態では、急減速時に乗員の尻部２２が前方に移動しようとして受止部材１４に後方から前向きに力が加わると、受止部材１４を上方に向けて揺動させる分力が作用するため、受止部材１４によって乗員の尻部２２の前方移動をさらに確実に抑制することができる。
図９に本実施形態の変形構成例を示す。この変形構成例においては、揺動アーム１０の係合歯列１７に代えてラチェット歯２９ａを、振子部材１８の噛み合い歯２０に代えてラチェット爪２９ｂをそれぞれ形成し、受止部材１４の下方への移動は阻止し、上方への移動は許すラチェット機構２９を構成している。
このように、揺動アーム１０と振子部材１８の間にラッチェット機構２９を介装することにより、上記のように急減速時に乗員の尻部２２によって受止部材１４に後方から前向きに力が加わり、受止部材１４を上方に向けて揺動させる分力が作用する場合に、振子部材１８が先行して揺動し、ラチェット歯２９ａにラチェット爪２９ｂが係合していても、受止部材１４の上方への揺動は許容されるので、上方に移動した受止部材１４によって乗員の尻部２２の前方移動をさらに確実に抑制することができる。
次に、本発明の自動車用シートの第２の実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。
本実施形態においては、図９に示した構成の自動車用シートにおいて、受止部材１４の後部位置に補助手段としての補助板３１が配設されている。補助板３１は、その前後方向中間部の両側から支持片３１ａが垂下され、枢支ピン３２を介してフレーム部５上に固定された枢支ブラケット３３にて上下揺動自在に支持されている。補助板３１の前端部には受止部材１４の下端部に係合して押し上げ可能な押上用係合部３４が設けられ、かつこの押上用係合部３４の下方揺動端を規制するストッパ３５と下方に揺動付勢する引張ばね３６が設けられている。補助板３１は、クッションパッド６又は２６に形成された補助板配置凹部３７内に配設され、かつその押上用係合部３２がストッパ３５に当接した状態で、後部の受動板部３８が補助板配置凹部３７の天井面にほぼ接した状態となるように構成されている。
以上の構成によれば、前面衝突等にて急減速すると、図１２に示すように、慣性力によって乗員の尻部２２がシートクッション１に沈み込みながら前方に移動し、クッションパッド６又は２６を押し下げながら前方に移動するため、尻部２２によって補助板３１の受動板部３８が矢印の如く押し下げられ、それによって押上用係合部３４が上方に向けて揺動して受止部材１４を押し上げる。このように、乗員の尻部２２の動きに基づいて受止部材１４を積極的に上方に移動させるため、乗員の前方移動を受止部材１４にて確実に受け止めることができる。さらに、補助板３１の設計によっては、急減速時の受止部材１４の持ち上げ高さ位置を無負荷での高さ位置よりも高くすることもでき、より効果的に乗員の前方移動を抑制することもできる。
また、この急減速時に、振子部材１８が作動して揺動アーム１０と係合する前に、上記のように補助板３１の受動板部３８が押し下げられた場合はそのまま上記のように作用するが、振子部材１８が先に作動して揺動アーム１０の係合歯列１７に振子部材１８の噛み合い歯２０が係合した場合は受止部材１４がその時点の高さ位置で係合されることになるが、本実施形態では揺動アーム１０と振子部材１８の係合部をラチェット機構２９にて構成しているので、上記のように受止部材１４をさらに上昇移動させることができ、受止部材１４にて乗員の尻部２２の前方移動を確実に受け止めることができる。
また、本実施形態においては、補助板３１にて乗員の荷重を支持するので、乗員に作用する慣性力に対して制動効果が発生し、その後受止部材１４にて受け止めるため、乗員の前方移動エネルギーを２段で吸収するという効果を得ることができ、また補助板３１の形状や引張ばね３６の付勢力を最適化すれば、補助板３１をシートクッション１の座り心地を改善するためのばね支持構造としても適用することができる。
次に、本発明の自動車用シートの第３の実施形態について、図１３、図１４を参照して説明する。
本実施形態においては、上記第２の実施形態における補助板３１に代えて、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、シートベルト４１のインナー側端部を係合固定するインナーベルトステー４２と、係合部材１４を持ち上げ可能な持上げブラケット４４をワイヤケーブル４３を介して連結し、急減速時の尻部２２の前方移動に伴って、図１４に示すように、シートベルト４１が前方に引っ張られてインナーベルトステー４２が前方に回動するのに伴って持上げブラケット４４を回動させ、係合部材１４を持ち上げるようにしたものである。
具体構成を説明すると、インナーベルトステー４２は、その下端部の枢支部４５に形成された軸穴４５ａに枢支軸４６を嵌合させて前後に揺動自在に支持されており、その枢支部４５から下方に作動アーム４７が延出され、その下端にＬ字状に屈曲した連結部４７ａに一対の係止溝４８が形成されている。各係止溝４８には一対のワイヤケーブル４３の一端の係止具４３ａが係合されている。一対のワイヤケーブル４３は、それぞれ受止部材１４の両端部に配設された持上げブラケット４４に連結されるものである。持上げブラケット４４は、その中間部に形成した軸穴４９に支軸ピン９を貫通させて揺動アーム１０ととともに揺動自在に支持されている。この持上げブラケット４４の下端をＬ字状に屈曲して形成した連結部５０に係止溝５１を設けてワイヤケーブル４３の他端の係止具４３ａを係合させ、この持上げブラケット４４の上端部の後縁に揺動アーム１０の上部後縁に係合する係合片５２が設けられている。
以上の構成によれば、図１４に示すように、前面衝突等にて急減速して慣性力によって乗員の尻部２２が前方に移動すると、インナーベルトステー４２が仮想線で示す状態から前方に揺動し、それに伴って作動アーム４７が後方に向けて揺動してワイヤケーブル４３が後方に引っ張られ、持上げブラケット４４の下部が後方に揺動し、係合片５２にて揺動アーム１０の後方部を上方に揺動させ、受止部材１４を上方に押し上げ移動させる。かくして、乗員の尻部２２の動きに基づいて受止部材１４を積極的に上方に移動させるため、乗員の前方移動を受止部材１４にて確実に受け止めることができる。
次に、本発明の自動車用シートの第４の実施形態について、図１５〜図１９を参照して説明する。
上記実施形態の自動車用シートにおいては、急減速が作用した時点の受止部材１４の高さ位置が、図１５（ａ）に示すように、支軸ピン９より上方にある場合は、乗員の尻部２４が前方移動を開始して受止部材１４に前方に向けて荷重Ｗが加わることによって、受止部材１４を上方に持ち上げる方向の分力Ｆが発生し、受止部材１４がさらに持ち上げられて乗員の前方移動がさらに確実に抑制されるが、乗員の着座位置や体格によっては、図１５（ｂ）に示すように、急減速が作用した時点の受止部材１４の高さ位置が支軸ピン９より余り上方でない場合が発生する可能性があり、その場合には上記荷重Ｗによって受止部材１４を持ち上げる分力は発生せず、受止部材１４が持ち上げられないために、前面衝突時の急減速にて乗員が前方に移動するのを確実に抑制できないことがあるという問題がある。
そこで、本実施形態においては、図１６に示すように、左右の揺動アーム１０が、所定の荷重が作用した時に支軸ピン９と受止部材１４との間で回動可能となるように連結された２部材にて構成されている。すなわち、揺動アーム１０は、中間部が支軸ピン９にて回動自在に支持され、前方下方の一端にラチェット歯２９ａが形成された第１揺動部材５５と、第１揺動部材５５の他端に支点ピン５７を介して基端部が揺動可能に連結され、先端部に受止部材１４が固定又は一体固着された第２揺動部材５６にて構成されている。第２揺動部材５６は、図１８に示すように、板材を倒立Ｕ字状に折り曲げ成形して第１揺動部材５５を両側から挟持するように構成されている。
これら第１と第２の揺動部材５５、５６を通常時に一定の回動位置で相互固定するとともに、受止部材１４を介して第２揺動部材５６に所定以上の荷重が作用した時に剪断されて第１と第２の揺動部材５５、５６が回動可能な状態にする剪断ピン５８が、これら第１と第２の揺動部材５５、５６に形成されたピン穴５８ａ、５８ｂに貫通させて設けられている。また、第１揺動部材５５に対して第２揺動部材５６が上方に所定角度回動した状態でそれ以上の回動を阻止するストッパ５９が設けられている。
以上の構成によれば、自動車用シートのシートクッション１上に乗員が座ったときや乗員がペダル操作した時には、クッションパッド６が圧縮されながら下方に変位する。このとき、振子部材１８は引張ばね２１の付勢力で後方に移動付勢されて前方に揺動することはないので、受止部材１４が下方に押圧され、揺動アーム１０が容易に下方に向けて揺動することによって、受止部材１４は図１６の矢印ｃの如く円滑に上下移動し、そのため乗員が違和感を感じたり、座り心地が悪化するようなことはない。
また、上記のように振子部材１８を引張ばね２１で後方に移動付勢しているので、通常使用時に不測に受止部材１４の下降動作が阻止されて座り心地が悪化するようなこともない。
一方、自動車が前面衝突して急減速が発生したときには、振子部材１８が慣性力によって引張ばね２１の付勢力に抗して枢支ピン１９回りに前方に揺動し、図１７に示すように、その後縁のラチェット爪２９ｂが揺動アーム１０の前縁のラチェット歯２９ａに係合し、受止部材１４が下方に移動する方向（図示例では時計方向）への揺動アーム１０の揺動が防止される。
さらに、急減速時の慣性力で乗員の尻部２２が前方に移動を開始することによって、受止部材１４に対して後方から図１６の白抜き矢印ｄの如く荷重が作用し、受止部材１４の高さ位置が支軸ピン９の高さ位置に対して高い場合には、この荷重によって受止部材１４を上方に持ち上げる分力が発生し、揺動アーム１０はラチェット歯２９ａとラチェット爪２９ｂにて反時計方向の揺動は許容されているため、揺動アーム１０が揺動して受止部材１４が上方移動し、その位置でロックされるため、乗員の尻部２２が前方に移動しようとしても尻部２２がこの受止部材１４で確実に受け止められる。
一方、急減速の作用時に、乗員の着座位置や体格によって受止部材１４の高さ位置が、図１６に示すように、支軸ピン９の高さ位置に対してあまり高くない場合でも、受止部材１４に対して白抜き矢印ｄの如く荷重が作用し、その荷重が所定以上になると剪断ピン５８が破断し、図１７に示すように、揺動アーム１０の第２揺動部材５６が矢印ｅの如く揺動し、それによって受止部材１４が上方に移動する。また、この剪断ピン５８の破断時に乗員の移動エネルギーが吸収される。その後、上記と同様に受止部材１４に作用する荷重によって受止部材１４を上方に持ち上げる方向の分力が発生し、揺動アーム１０が矢印ｆの如く上方揺動して受止部材１４がさらに持ち上げられ、この受止部材１４によって乗員が前方に移動するのを確実に抑制できる。従って、受止部材１４にて乗員の前方移動が確実に防止されるとともに、剪断ピン５８の剪断及び受止部材１４の弾性変形にて高い衝撃吸収能力が得られて乗員の前方への移動エネルギーが確実に吸収され、前方移動が抑制される。
以上の実施形態の説明では、所定以上の荷重が作用した時に第１揺動部材５５と第２揺動部材５６が回動可能となる構成として、剪断ピン５８を用いた例を示したが、図１９に示すように、ねじりばね６０にて第１揺動部材５５と第２揺動部材５６を初期の相対回動位置に向けて付勢してその回動位置に固定し、所定以上の荷重が作用したときにこのねじりばね６０の付勢力に抗して回動するようにしてもよい。
次に、本発明の自動車用シートの第５の実施形態について、図２０、図２１を参照して説明する。
図２０において、本実施形態においては上記第１の実施形態を基本構成としており、支持ブラケット７に対して保持板２４ａ、２４ｂが、その下端部を取付・固定する取付ピン２５回りに前後に揺動可能に装着されている。取付ピン２５は、上部の揺動アーム１０を枢支する支軸ピン９のほぼ直下に位置するように配設されている。そして、上部の揺動アーム１０を枢支する支軸ピン９及び振子部材１８を枢支する枢支ピン１９は、支持ブラケット７に形成した取付ピン２５を中心とする円弧状の長穴６１、６２に沿って摺動可能に装着されている。また、保持板２４ａ、２４ｂを後方に向けて揺動付勢する引張ばね６３が、保持板２４ａ、２４ｂと支持ブラケット７の後端縁との間に介装され、常時は取付ピン２５のほぼ直上位置に支軸ピン９が位置するように保持板２４ａ、２４ｂを保持するように構成されている。
以上の構成によれば、乗員の着座位置や体格によって急減速が作用した時点での受止部材１４の高さ位置が、図２１（ａ）に示すように、揺動アーム１０を枢支する支軸ピン９よりあまり高くない場合でも、乗員の尻部２２の前方移動の開始によって受止部材１４に後方から所定以上の荷重が作用すると、保持板２４ａ、２４ｂが引張ばね６３の付勢力に抗して図２１（ｂ）に示すように前方に揺動し、それに伴って受止部材１４が上方に移動する。
かくして、その状態で乗員の尻部２２が前方に移動しようとして受止部材１４に後方から前向きに力が加わると、受止部材１４を上方に向けて持ち上げる方向の分力が作用するため、揺動アーム１０がさらに上方揺動して受止部材１４がさらに持ち上げられ、受止部材１４によって乗員の尻部２２の前方移動をさらに確実に抑制することができ、上記と同様に乗員が前方に移動するのを確実に抑制できる。
次に、本発明の自動車用シートの第６の実施形態について、図２２を参照して説明する。
上記実施形態では、ロック手段として振子部材１８を用いた例を示したが、慣性力で確実に揺動してロック機能を奏するためには、重錘部の質量を大きくかつ回転中心の枢支ピン１９から離すようにする必要があり、ロック手段の重量が大きくなるとともに、スペース的にも受止部材１４の前部に大きな空間が必要になって配置空間の確保に難点がある。
そこで、本実施形態では、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、ロック手段を、前方に向けて斜め上方にスライド自在に支持されたロック部材６５にて構成している。具体構成を説明すると、シートクッション１のフレーム部５に保持板６６が装着固定され、その内側に所定間隔あけて保持板６７が対向配置され、これら保持板６６と６７が段付き軸からなる支軸ピン９とその下方に配設された同様の段付き軸から成る取付軸６８にて締結固定されている。受止部材１４の両端部を支持する揺動アーム１０が支軸ピン９にて揺動自在に支持され、ロック部材６５は取付軸６８にて前方に向けて斜め上方にスライド自在に支持されている。揺動アーム１０の下端縁にラチェット歯２９ａが形成され、ロック部材６５の上端縁にラチェット爪２９ｂが形成されてラチェット機構２９が構成され、ロック部材６５が慣性力で前方にスライドすると、揺動アーム１０が受止部材１４が下降移動するのを阻止するとともに、上方ヘの移動は許すように構成されている。
ロック部材６５のスライド機構は、取付軸６８のロック部材６５の配置箇所に平行部６８ａを形成し、ロック部材６５にはこの平行部６８ａにスライド自在に係合する長孔６９を形成して構成され、また保持板６７の下端縁にはロック部材６５をそのスライド方向にガイドするようにロック部材６５の下端縁が係合するガイド部６７ａが折り曲げ形成されている。このガイド部６７ａにて取付軸６８を締結固定する時の平行部６８ａの軸芯回りの位置決めを容易に行うことができる。またロック部材６５を斜め上方にスライドするようにしたので、重力の作用によって不測に前方に移動する恐れは少ないが、より確実に不測に前方に移動してしまうのを防止するため、引張ばね７０が保持板６７の後方延長部６７ｂの端部とロック部材６５の後端部との間に介装されている。
本実施形態によれば、急減速時にはロック部材６５が慣性力によって前方に向けて斜め上方にスライドすることで、ロック部材６５が短い距離移動するだけで揺動アーム１０がロックされ、受止部材１４の下方移動が阻止されるので、急減速時に直ちに乗員の前方移動が確実に抑制される。また、ロック部材６５を用いると、振子部材１８を配設する場合に比して構成が小型かつ単純になるため、小型化と重量とコストの軽減を図ることができ、また揺動アーム１０の下部空間にコンパクトに配設できるので、受止部材１４の前方に突出する部材が無くなるため、例えばシートクッション１の昇降機構と干渉する恐れがなくなる等、シートクッション１への取付自由度を増すことができる。
次に、本発明の自動車用シートの第７の実施形態について、図２３〜図２５を参照して説明する。
上記実施形態では、図２３（ａ）に示すように、受止部材１４としてパイプ材などの全長にわたって均一な断面係数のものを用いており、そのため急減速時などに乗員の骨盤２３が矢印の如く前方に強く押し出されて受止部材１４の中央部に前方下向きに大きな荷重が作用すると、受止部材１４の中央部に最大応力が作用するため、図２３（ｂ）に示すように、受止部材１４が中央部で下方にＶ字状に折れ曲がり、骨盤２３が前方にすり抜けてしまい、前方への移動を抑制する効果が十分に得られない恐れがある。また、これに対してフレーム部５の剛性を大きくすることで、図２３（ｂ）に矢印ｇで示すようにその両側部が内側に倒れ込むのを防止し、受止部材１４の折れ曲がりを抑制することも考えられるが、重量が大きくなる割りに効果が得難く、好ましい対策ではない。
そこで、本実施形態では、図２４（ａ）に示すように、受止部材１４の中央部に適当な長さ範囲にわたって剛性を高くした補強部７１を設け、その両端部に屈曲誘発部７２を設けている。このように構成すると、受止部材１４の中央部に前方下向きに大きな荷重が作用した場合に、中央の１箇所で屈曲することはなく、図２４（ｂ）に示すように、中央部の両側の２点で下方に折れ曲がることにより、応力が分散されるとともに大きく下方に曲がることがなく、骨盤２３がすり抜け難くなるとともに、衝撃エネルギーの吸収効果も大きくなり、乗員の前方移動の抑制効果が確実に得られる。
このように受止部材１４の中央部に補強部７１を設ける方法としては、図２５（ａ）に示すように、パイプから成る受止部材１４の内部に補強パイプ７３をインサートしたり、図２５（ｂ）に示すように受止部材１４の外面に補強パイプ７４を外嵌固定したり、図２５（ｃ）に示すように、中央部に厚さや径の異なるパイプを一体接合したり成形したりして高剛性パイプ部７５を中央部に配設したり方法が考えられる。また、中央部に補強部７１を設けるのではなく、図２５（ｄ）に示すように、中央位置以外の２箇所以上に断面係数が小さくなるように変形させた低剛性部７６を形成することで屈曲誘発部７２を設けることもできる。
次に、本発明の自動車用シートの第８の実施形態について、図２６〜図２９を参照して説明する。
以上の上記実施形態では、受止部材１４としてパイプ材などの全長にわたって均一な断面係数のものを用いており、そのため急減速時に乗員の尻部２２の骨盤２３にて受止部材１４に斜め下方に大きな負荷が作用すると、受止部材１４は、その断面形状が負荷方向にひしゃげるように容易に変形し、それによって受止部材１４は下方に大きく屈曲し、乗員の前方への移動を確実に抑制することができない恐れがあるという問題がある。また、受止部材１４に作用する負荷によって受止部材１４が上方に移動するように構成することで前方移動をより確実に抑制するようにした構成においても、この問題は残ることになる。例えば、上記第６の実施形態（図２０、図２１（ａ）、（ｂ）参照）の例を、図２６（ａ）、（ｂ）を参照して説明すると、受止部材１４として図２６（ａ）に仮想線で示すようにパイプ材を用いているため、急減速時に乗員の尻部２２の骨盤２３にて受止部材１４に対して斜め下方に大きな負荷が作用すると、受止部材１４は、その断面形状が実線で示すように負荷方向にひしゃげるように容易に変形することで斜め前方下方に向けて大きく屈曲し、その状態で図２６（ｂ）に示すように、保持板２４ａ、２４ｂの回転によって受止部材１４が上方に持ち上げられると、折れ曲がり方向がより下向きとなるため、乗員からの荷重で容易にさらに下方に変形し、乗員の前方への移動を確実に抑制することができない恐れがあるという問題がある。
そこで、本実施形態では、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、受止部材１４の要部の断面形状を、急減速時に乗員の尻部２２の骨盤２３にて大きな負荷が作用する方向に断面係数が大きく、それと直交する方向に断面係数が小さくなるような形状としている。図示例では、図２８に示すように、受止部材１４の両端部を除いてほぼ全長にわたって負荷の入力方向である斜め下方に沿う平坦部７７を形成して断面高さを大きくし、それと直交する方向の断面高さを小さくした形状にしている。なお、平坦部７７に代えて、図２９に示すように、受止部材１４の長手方向に適当間隔おきにビード状の溝７８を形成することで、負荷の入力方向の断面係数を大きくしてもよい。
このように構成すると、急減速時に乗員の尻部２２にて受止部材１４に対して斜め下方に衝撃荷重が入力した際には、図２７（ａ）に示すように、受止部材１４の剛性の高い方向に衝撃荷重が作用することで大きく変形することはなく、次いでその入力荷重の作用で、図２７（ｂ）に示すように、保持板２４ａ、２４ｂが回転して受止部材１４が持ち上げられると、受止部材１４の断面係数の小さい方向が上下ではなく前後方向を向くため、乗員の尻部２２が持ち上げられた受止部材１４で確実に受け止められ、かつその状態で受止部材１４が前方に変形することで衝撃エネルギーが吸収され、乗員の前方移動を確実に抑制することができる。
次に、本発明の自動車用シートの第９の実施形態について、図３０を参照して説明する。
本実施形態においては、上記各実施形態（図示例は、第２の実施形態）に構成において、シートクッション１の後端とシートバック２８の下端との間の位置の近傍に臨むようにチャイルドシート８１を固定するためのアンカ８０が配設されている。アンカ８０は車体フレームに固着されている。このシートクッション１上にチャイルドシート８１を設置する際に、図３０（ａ）に示すように、チャイルドシート８１の後部下端に設けられた被係止部８２をアンカ８０に係止させる。
このように構成すると、シートクッション１上にチャイルドシート８１を設置した状態で前面衝突等によって急減速した時には、上記実施形態と同様に、図３０（ｂ）に示すように、受止部材１４の下降移動がロック手段である振子部材１８の作用によって阻止され、シートクッション１上のチャイルドシート８１に前方に揺動するような回転モーメントが作用しても、チャイルドシート８１の前部下面が受止部材１４にて下方から矢印の如く突っ張って支持されるため、チャイルドシート８１が前方に大きく振れるのを確実に防止でき、チャイルドシート８１上の幼児の安全性を確保することができる。
次に、本発明の自動車用シートの第１０の実施形態について、図３１〜図３３を参照して説明する。
上記第９の実施形態では、急減速時にロック手段が作用することで受止部材１４の下降移動が防止されてチャイルドシート８１の前方への揺れを防止するようにしているため、ロック手段の作用に遅れがあった場合にはその効果が減じてしまう恐れがある。その一方で、シートクッション１上にチャイルドシート８１を設置する場合には受止部材１４が下降できなくても座り心地が悪化するというようなこともない。
そこで、本実施形態においては、ロック手段である振子部材１８をロック解除状態（図３１（ａ）参照）とロック状態（図３１（ｂ）参照）との間で切り換え操作するロック操作手段８３を設けている。このロック操作手段８３は、図３２（ａ）、（ｂ）、図３３に詳細に示すように、シートクッション１のフレーム部５の側面及び保持板２４ａ、２４ｂを貫通する長さを有し、保持板２４ａ、２４ｂ間の空間に臨む部分に、直径に対応する幅寸法に比して厚さ寸法の小さい操作板部８５が形成された軸８４を、その操作板部８５が振子部材１８の枢支ピン１９より上部の後端縁に係合するように配設して構成されている。軸８４の一端はシートクッション１のフレーム部５の外面に臨むとともに回転操作摘み８６が設けられ、軸８４の他端部は保持板２４ｂより内側に突出する部分に取付ねじ８７が設けられ、ばね座金８８を介してナット８９にて締結固定されている。９０は、フレーム部５の軸８４の貫通部に装着された樹脂軸受部材である。この樹脂軸受部材９０の外面には、回転操作摘み８６がロック状態とロック解除状態の何れの位置に位置しているかを示す表示が設けられている。
このような構成によると、通常使用状態の時には回転操作摘み８６の回転位置をロック解除位置に位置決めすることで、図３１（ａ）に示すように、操作板部８７が振子部材１８の後縁と平行になり、振子部材１８は前後に揺動可能な状態であり、上記実施形態と同様に乗員の前方移動抑制効果が発揮される。一方、チャイルドシート８１を設置する際には、回転操作摘み８６を操作してその回転位置をロック位置に位置決めすることで、図３１（ｂ）に示すように、操作板部８７の側縁が振子部材１８の後縁に係合して振子部材１８を急減速時と同様に揺動した状態にし、ラチェット爪２９ｂが揺動アーム１０のラチェット歯２９ａに係合し、揺動アーム１０の揺動による受止部材１４の下降移動が阻止され、受止部材１４が上昇位置で固定される。かくして、チャイルドシート８１の前部下面が受止部材１４にて下方から突っ張って支持され、チャイルドシート８１が前方に大きく振れるのが確実に防止され、チャイルドシート８１上の子供の安全性が確保される。
以上のように、本発明にかかる自動車用シートは、乗員の着座時に受止部が容易に移動することで座り心地を確保しながら、前面衝突時に慣性力で作動するロック手段にて受止部の移動を阻止してこの受止部にて乗員の前方への移動を確実に抑制でき、かつ受止部の押し上げ機構や駆動手段を設けないことから、軽量・安価な構成の自動車用シートとして、各種自動車において乗員の安全性を確保することに適している。
Claims (9)
- シートクッション（１）を、クッションパッド（６、２６）の下部に、スプリング受け部（２７）とシートクッション（１）の幅方向に延びる受止部（１４）を配設した構造とするとともに、複数のスプリング受け部（２７）と受止部（１４）を、受止部（１４）を最前列にして前後方向に適当間隔あけて並列して配設し、かつ受止部（１４）を着座した乗員の尻部の前方の位置で、シートクッション（１）内部の強度部材（７、２４ａ、２４ｂ）にて支軸（９）を介して上下方向に揺動自在に支持するとともに、平常時は受止部（１４）が支軸（９）より後方に位置するように配設し、受止部（１４）を上方に移動付勢する手段（１６）を支軸（９）回りに配設し、急減速時の慣性力で作動して受止部（１４）の上下方向の移動を阻止するロック手段（１８）を設けたことを特徴とする自動車用シート。
- ロック手段は、受止部（１４）が軸支された強度部材（７、２４ａ 、２４ｂ）に前後に揺動自在に取付けられ、かつ受止部（１４）に対する噛み合い係合部（２０、２９ｂ）を有する振子部材（１８）にて構成したことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- 振子部材（１８）を、受止部（１４）と係合する方向と反対方向に付勢する付勢手段（２１）を設けたことを特徴とする請求項２記載の自動車用シート。
- ロック手段を、受止部（１４）を支持する強度部材（２４ａ、２４ ｂ）に、斜め上方にスライド自在に取付けられ、受止部（１４）に対する噛み合い係合部（２９ｂ）を有したロック部材（６５）にて構成したことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- ロック手段は、受止部（１４）の下方への移動は阻止し、上方への移動は許すラチェット機構（２９）を備えていることを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- 受止部を、シートクッション（１）の幅方向に延びる受止部材（１４）と支軸（９）にて回動自在に支持されその一端に受止部材（１４）の両端が固定された一対の揺動アーム（１０）にて構成し、揺動アーム（１０）を、所定の荷重が作用した時に支軸（９）と受止部材（１４）との間で回動可能となるように連結された２部材（５５、５６）にて構成したことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- 受止部（１４）を支軸（９）を介して揺動自在に支持し、受止部（１４）と付勢手段（１６）とロック手段（１８）を装着した保持部材（２４ａ、２４ｂ）を支軸（９）より下方位置で前後に揺動可能に支持するとともに保持部材（２４ａ、２４ｂ）を後方に付勢する手段（６３）を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- シートクッション（１）の後端とシートバック（２８）の下端との間の位置の近傍に臨むようにチャイルドシート（８１）固定用のアンカ（８０）を配設してフレーム（７９）に固定し、チャイルドシート（８１）の後部下端に設けられた被係止部（８２）をアンカ（８０）に係止するように構成したことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
- ロック手段（１８）をロック状態とロック解除状態との間で切り換え操作するロック操作手段（８３）を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
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