JP4435619B2 - 車両用シートクッション装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、衝突の際に乗員を座席に拘束して保護する腰部拘束機能を有する車両用シートクッション装置に関する。

車両が前方衝突した場合、乗員は、慣性により前方へ移動しようとする。乗員がシートベルトを着用しているときは、シートベルト装置の肩ベルトや腰ベルトの拘束作用によって、乗員の前方への移動がある程度抑えられる。これを更に確実なものとするために、車両が前方衝突によって急減速した場合に、瞬時にシートクッションの前端部を上昇させて、乗員の前方移動を制限するようにしたＰＲＣ（Pelvis Restraint Cushion）技術が適用された腰部拘束装置が、提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照、特許文献３参照。）。

図８は、例えば特許文献３に記載された腰部拘束装置の構成及び動作を説明するための図であって、同図（ａ）は、膨張展開前の状態を示す図、同図（ｂ）は、膨張展開後の状態を示す図である。
図８（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、腰部拘束装置１は、シートフレーム２の前部に、上方から見て窪んだ形状に形成されたの凹部３の上面に、凹部３を覆うように配置されたインフレータバッグ５と、高圧ガスを発生させて、インフレータバッグ５の内部空間に充填させるインフレータ６とを備えてなっている。
特開平５−２２９３７８号公報 特開平１０−２１７８１８号公報 英国特許ＧＢ２３５７４６６

上記従来技術では、シートクッションばね８によってインフレータバッグ５の膨張展開が妨げられることを防ぐために、図８に示すように、インフレータバッグ５を配置した箇所には、シートクッションばね８は配置されず、シートクッションばね８は、インフレータバッグ５の後方側にのみ配置されるので、シートクッション７の緩衝機能がシートクッション７の後方側だけで有効となり、乗員Ｍにとって、座席における座り心地が悪化する。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、左右一対の側フレーム部材、前部フレーム部材及び後部フレーム部材からなるシートフレームと、該シートフレームに取り付けられたシートクッションと、該シートクッションを下方から支える弾性部材と、インフレータバッグとを備えてなる車両用シートクッション装置に係り、前記インフレータバッグは、前記弾性部材の下側で、前記シートフレームの前部に取り付けられ、かつ、前記弾性部材は、その前端部が、該インフレータバッグの前端部に取り付けられていて、前記インフレータバッグの少なくとも後部領域と前記弾性部材との間には、前記弾性部材の上下方向の撓みを受け入れるクリアランス部が設けられていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用シートクッション装置に係り、当該車両用シートクッション装置の前後方向に対して、前記インフレータバッグが、前端部から後端部に向かう方向に沿って上方に凸形状に屈曲又は湾曲することで、前記クリアランス部が形成されていることを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の車両用シートクッション装置に係り、前記弾性部材は、その前端部が、前記インフレータバッグの展開時に外れる保持部材を介して、前記インフレータバッグの前端部に取り付けられていることを特徴としている。

この発明の構成によれば、インフレータバッグと弾性部材との間の少なくとも一部の領域に、弾性部材が上下方向に撓むことが可能なクリアランス部が設けられているので、乗員にとって、座席における快適な座り心地を維持することができる。
また、インフレータバッグの展開時に外れる保持部材を、インフレータバッグの前端部と弾性部材の前端部とにまたがって配置することによって、展開前には保持部材及び弾性部材は確実に保持されるとともに、展開時には容易に脱落可能として、インフレータバッグを弾性部材によって邪魔されることなく膨張展開させて、腰部拘束機能を確実に果たすことができる。

以下、実施例を参照してこの発明の実施形態を具体的に説明する。

図１は、この発明の実施例に係る腰部拘束機能付きのシートクッション装置の概略構成を示す平面図、図２は、同シートクッション装置の概略構成を示す断面図、図３は、同シートクッション装置のシートクッションばねの前端部がリテーナによって保持された状態を示す斜視図、図４は、同シートクッションばねの後端部が後部フレーム部材によって保持された状態を示す斜視図、図５は、同シートクッション装置のインフレータバッグを天板側から見た斜視図、図６は、同シートクッション装置の動作を説明するための説明図、また、図７は、同シートクッション装置の動作を説明するための説明図である。

図１及び図２に示すように、この例の腰部拘束装置付きのシートクッション装置１１は、シートフレーム１２と、このシートフレーム１２に取り付けられたシートクッション１３と、シートクッション１３を下方で弾性的に支えるシートクッションばね（弾性部材）１４，１４と、シートフレーム１２の前部で、シートクッションばね１４の下側に配置されたインフレータバッグ１５とを備える。
シートフレーム１２は、側フレーム部材２２，２２と、前部フレーム部材（フロントクロスメンバ）２３と、後部フレーム部材（リアクロスメンバ）２４とからなる。
このインフレータバッグ１５は、高圧ガスの充填により膨張展開可能であり、このインフレータバッグ１５内部に高圧ガスを噴出して、インフレータバッグ１５を膨張展開させるための外形略円筒形のインフレータ１６を更に備える。
そして、このシートクッション装置１１は、インフレータバッグ１５の前側側面部に装着され、シートクッションばね１４、１４の前端部を保持するリテーナ（保持部材）１７を備える。

シートクッションばね１４は、図１に示すように、金属製の所定の径の線状部材が、例えば連続した略矩形波形状に加工され、さらに中間部で折り返され、かつ、無荷重時には上記線状部材を含む面が全体として下に凸となるよう若干湾曲した曲面となるように成形されてなっている。
また、シートクッションばね１４は、全体として、図１及び図３に示すように、前端部が、リテーナ１７のばね保持部１７ａ，１７ａによって保持され、図１及び図４に示すように、後端部が後述する後部フレーム部材２４によって回動可能に保持されている。
すなわち、シートクッションばね１４には、図４に示すように、略矩形波形状に加工された線状部材の折返箇所で、丸棒状の後部フレーム部材２４の径に対応した曲率で湾曲した湾曲部１４ａが形成され、この湾曲部１４ａが後フレーム部材２４に回動可能にはめ込まれている。
なお、シートクッションばね１４，１４間には、線状部材が略矩形状に成形されてなる補強部材２５が架け渡され、かつ、固定されている。

シートクッションばね１４は、前端部がインフレータバッグ１５から脱落可能に装着されたリテーナ１７によって保持され、後端部が後部フレーム部材２４によって回動可能に保持された状態で、上記線状部材を含む面がシートクッション１３の下面側で接するように配置されている。
シートクッションばね１４は、乗員の体重によりシートクッション１３が変形して、上方から荷重（外力）が加わることによって、全体が下に凸となるように撓み、これによって、シートクッション１３を押し返すように復元力が働く。

リテーナ１７は、例えば、金属製部材からなり、図１乃至図３に示すように、シートクッションばね１４の前端部を保持するばね保持部１７ａ、１７ａ、…と、インフレータバッグ１５に取り付けられる装着部１７ｂとを有している。
リテーナ１７は、展開前のインフレータバッグ１５の前側側面部に形成された折込み部１９に、装着部１７ｂの先端部が挿入されて挟み込まれることによって、インフレータバッグ１５に取り付けられる。
リテーナ１７は、インフレータバッグ１５の展開膨張に伴って、折込み部１９の深さが浅くなり、かつ、リテーナ１７の装着部１７ｂの先端部が前側側面部によって押し出されて、脱落する。

本例のインフレータバッグ１５は、図５に示すように、図示しないインフレータからの高圧ガスの充填により膨張展開する密閉構造のものであり、金属製シート又は樹脂製シートの成形体からなる角箱状のバッグ本体１５ａと、天板１５ｂと、この天板１５ｂに対向する底面を塞ぐ底板１５ｃとから構成されている。
インフレータバッグ１５は、図２に示すように、展開前ではその前端部から後端部に向かう方向に沿って上方に凸となる屈曲した屈曲部２６が形成される（断面形状が「へ」の字となるような形状）。

このようにすることで、シートクッションばね１４と、インフレータバッグ１５の後端部との間には、クリアランス部１８が設けられ、平常時には、比較的重量の大きい乗員が着座しても、インフレータバッグ１５によって妨げられることなく、シートクッションばね１４が自由に変形可能なように（撓むように）構成されている。
この例では、インフレータバッグ１５は、取付部材２１を介してシートフレーム１２に取り付けられている。

次に、図６乃至図７を参照して、この例のシートクッション装置の動作について説明する。
まず、インフレータの展開前では、インフレータバッグ１５は、図６（ａ）に示すように、折り畳まれたままであり、シートクッションばね１４及びシートクッション１３に対して押圧力を与えない。
このとき、リテーナ１７は、展開前のインフレータバッグ１５の前側側面部に形成された折込み部１９に、装着部１７ｂの先端部が挿入されて挟み込まれることによって、インフレータバッグ１５に取り付けられている。
また、シートクッションばね１４は、前端部の２カ所が、リテーナ１７のばね保持部１７ａ，１７ａによって保持され、後端部が後フレーム部材２４によって回動可能に保持されている。

ここで、シートクッションばね１４は、乗員の体重によりシートクッション１３が変形して、上方から荷重（外力）が加わることによって、全体が下に凸となるように撓み、これによって、シートクッション１３を押し返す。
シートクッションばね１４と、インフレータバッグ１５の後端部との間には、インフレータバッグ１５を屈曲させたことにより、クリアランス部１８が設けられ、平常時に、比較的重量の大きい乗員が着座した場合でも、図７に示すように、シートクッションばね１４がインフレータバッグ１５によって妨げられることなく、自由に変形する（撓む）。

車両の前方衝突等による急減速時に、インフレータ１６が作動すると、インフレータ１６からは高圧ガスがインフレータバッグ１５内部に噴出する。
インフレータバッグ１５は、噴出された高圧ガスが内部に充満することによって、膨張展開し、図６（ｂ）に示すように、シートクッションばね１４及びシートクッション１３を押し上げる。
この時、リテーナ１７は、インフレータバッグ１５の膨張に伴って、折込み部１９の深さが浅くなり、かつ、リテーナ１７の装着部１７ｂの先端部が前側側面部によって押し出されて、脱落する。これにより、シートクッションばね１４がはずれ、インフレータバッグ１５は、自由に展開膨張できるようになる。
インフレータバッグ１５は、さらに膨張展開して、図６（ｃ）に示すように、シートクッションばね１４及びシートクッション１３を押し上げる。
このようにして、インフレータバッグ１５は、膨張展開することによって、シートクッション１３を持ち上げ、乗員に拘束力を与える。

本例では、このような構成になっているので、インフレータバッグ１５をシートクッションばね１４によって邪魔されることなく膨張展開させて、腰部拘束機能を確実に果たすことができると共に、乗員にとって、座席における快適な座り心地を維持することができる。
リテーナ１７は、装着部１７ｂの先端部がインフレータバッグ１５の前端側の側面部の折込み部１９に挿入され挟み込まれた状態で保持され、ばね保持部１７ａがシートクッションばね１４の前端部を保持するように構成されているので、展開前（平常時）にはリテーナ１７及びシートクッションばね１４は確実に保持されるとともに、展開時には容易に脱落可能である。
これらの構成により、シートクッションばね１４は容易に取り外すことができるので、例えば一部破損したような場合に、簡単に交換することができる。
また、インフレータバッグ１５をシートクッションばね１４の下方に配置することができるので、設計上の自由度を向上させることができる。

以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、インフレータバッグ１５が膨張展開する過程で、リテーナ１７がインフレータバッグ１５から脱落するようにした場合について述べたが、インフレータバッグ１５の膨張展開が妨げられなければ、必ずしも、脱落させなくても良い。
また、シートクッションばね１４の後端部を回動可能に後部フレーム部材２４によって保持する場合について述べたが、後端部も脱落可能としても良い。
また、クリアランス部１８は、インフレータバッグ１５とシートクッションばね１４との間の後端側だけでなく、例えば全体に亘って形成するようにしても良い。この場合、インフレータバッグ１５は、必ずしも上に凸となるように配置しなくても、平板状であっても良い。

また、シートクッションばね１４の一端を、インフレータバッグ１５の前端部に直接取着するようにしても良い。
また、金属製や合成樹脂製のリテーナ１７を用いる場合について述べたが、例えば、ゴム製としても良い。
また、シートクッションばね１４の形状は、略矩形波形状に限らず、正弦波形状でも三角波形状でも良い。

線状部材からなるシートクッションばねを、シートクッションの前端側から後端側へ向かう方向に沿って配置する場合のほか、少なくとも上方へ変位可能とされていれば、両側フレーム部材間に架け渡すように配置する場合に適用できる。

この発明の実施例に係る腰部拘束機能付きのシートクッション装置の概略構成を示す平面図である。 同シートクッション装置の概略構成を示す断面図である。 同シートクッション装置のシートクッションばねの前端部がリテーナによって保持された状態を示す斜視図である。 同シートクッションばねの後端部が後部フレーム部材によって保持された状態を示す斜視図である。 同シートクッション装置のインフレータバッグを天板側から見た斜視図である。 同シートクッション装置の動作を説明するための説明図である。 同シートクッション装置の動作を説明するための説明図である。 従来技術を説明するための説明図である。

符号の説明

１１ シートクッション装置（車両用シートクッション装置）
１２ シートフレーム
１３ シートクッション
１４ シートクッションばね（弾性部材）
１５ インフレータバッグ
１６ インフレータ
１７ リテーナ（保持部材）
１７ａ ばね保持部
１７ｂ 装着部
１８ クリアランス部
２２ 側フレーム部材
２３ 前部フレーム部材
２４ 後部フレーム部材

Claims (3)

1. 左右一対の側フレーム部材、前部フレーム部材及び後部フレーム部材からなるシートフレームと、該シートフレームに取り付けられたシートクッションと、該シートクッションを下方から支える弾性部材と、インフレータバッグとを備えてなる車両用シートクッション装置であって、
   前記インフレータバッグは、前記弾性部材の下側で、前記シートフレームの前部に取り付けられ、かつ、
   前記弾性部材は、その前端部が、該インフレータバッグの前端部に取り付けられていて、
   前記インフレータバッグの少なくとも後部領域と前記弾性部材との間には、前記弾性部材の上下方向の撓みを受け入れるクリアランス部が設けられている
   ことを特徴とする車両用シートクッション装置。
2. 当該車両用シートクッション装置の前後方向に対して、前記インフレータバッグが、前端部から後端部に向かう方向に沿って上方に凸形状に屈曲又は湾曲することで、前記クリアランス部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用シートクッション装置。
3. 前記弾性部材は、その前端部が、前記インフレータバッグの展開時に外れる保持部材を介して、前記インフレータバッグの前端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用シートクッション装置。

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