JP5561065B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、側面衝突時の変形が抑制される車両用シートに関する。

例えば、特許文献１では、車両用シートの脚部を構成する左右一対のシートレッグ間に、車幅方向に沿ってビームが設けられており、当該ビームの側方には、シートレッグよりも車幅方向外側に突出した突出部が設けられている。また、シートレッグの側面には、車幅方向長さがビームの突出部の長さと略同一とされた荷重伝達部材が配設されており、当該荷重伝達部材によって、側面衝突時のドアからの入力荷重をビームとシートレッグに分散することで、ビームの変形防止とドアの車室内側への侵入を抑制している。

特開２００９−１９０６６９号公報

しかしながら、側面衝突時、シートレッグに作用するモーメントが大きい場合、シートレッグの下端側を中心にシートレッグの上端側が車幅方向内側へ倒れ込み、車両用シートの脚部が車両後方側から見て平行四辺形状に変形（いわゆるマッチ箱変形）する可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時の車両用シートの倒れ込み方向への変形を抑制することが目的である。

上記目的を達成するために、請求項１記載の車両用シートは、車幅方向に間隔を空けて配置され、シートを支持する一対のシートレッグと、前記一対のシートレッグ間に架け渡され、側面衝突時に衝突荷重が入力されるロッドと、前記ロッドよりも車両下方側において、前記一対のシートレッグに車幅方向の両端部がそれぞれ接合され、車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定された補強部材と、を有する。

請求項１記載の車両用シートでは、車幅方向に間隔を空けて、シートを支持する一対のシートレッグが配置されており、一対のシートレッグ間にはロッドが架け渡されている。このロッドにより、シートレッグの倒れ込みを防止すると共に、車両用シートの変形を抑制している。ここで、当該ロッドには側面衝突時に衝突荷重が入力されるようになっている。また、ロッドよりも車両下方側において、一対のシートレッグには、補強部材の車幅方向の両端部がそれぞれ接合されている。この補強部材の車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が、車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定されている。

これにより、側面衝突時、ロッドを介して入力された衝突荷重により車両用シートにモーメントが作用して車両用シートが車幅方向内側へ傾倒すると、シートレッグが取付けられた車体フロア、一対のシートレッグ及び車両用シートの座部で形成された空間形状が、車両後方側から見て略矩形状を成す形から略平行四辺形状を成す形へ変形（車両用シートのいわゆるマッチ箱変形）しようとする。

このとき、ロッドよりも車両下方側において、車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定された補強部材には引張り荷重が作用することとなり、当該補強部材による反力を得ることができる。この反力によって、車両用シートのマッチ箱変形を抑制することができる。そして、補強部材の降伏荷重に至るまで、当該補強部材の変形によって、車両用シートの倒れ込み方向への変形に対する反力を得ることができる。つまり、側面衝突時、ドアの車室内側への侵入速度を低下させることができる。

請求項２記載の発明に係る車両用シートは、車幅方向に間隔を空けて配置され、シートを支持する一対のシートレッグと、前記一対のシートレッグに架け渡され、側面衝突時に衝突荷重が入力されるロッドと、前記ロッドよりも車両下方側において、前記一対のシートレッグに車幅方向の両端部がそれぞれ接合され、車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定されて、側面衝突時に前記一対のシートレッグが車幅方向内側へ傾倒すると、長手方向に引張り荷重が作用する補強部材と、を有する。

請求項２記載の車両用シートでは、側面衝突時、ロッドを介して入力された衝突荷重により車両用シートにモーメントが作用して車両用シートが車幅方向内側へ傾倒しようとすると、補強部材には引張り荷重が作用する。これにより、当該補強部材による反力を得ることができ、この反力によって、車両用シートの傾倒（マッチ箱変形）を抑制することができる。

請求項３記載の車両用シートは、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートにおいて、車幅方向外側に位置するシートレッグと前記補強部材との接合位置が、車体フロアに車両前後方向に沿って延設され前記シートを車両前後方向へ移動可能とするレールと近接している。

請求項３記載の車両用シートでは、車幅方向外側に位置するシートレッグと補強部材との接合位置が、シートを車両前後方向へ移動可能とするレールと近接している。このため、接合位置を衝突荷重の入力位置に対してより下方に配置させることができる。したがって、側面衝突時、車両用シートにおいてモーメントが発生し、車両用シートが車幅方向内側へ傾倒しようとすると、補強部材に引張り荷重が作用し、車両用シートの倒れ込み方向への変形に対する反力を得ることができる。

請求項４記載の車両用シートは、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、車幅方向外側に位置するシートレッグに接合された前記補強部材の一端側の接合部が車両下方を向き、車幅方向内側に位置するシートレッグに接合された当該補強部材の他端側の接合部が車両上方を向いている。

請求項４記載の車両用シートでは、上記の通り、車幅方向外側のシートレッグに接合された補強部材の一端側の接合部が車両下方を向き、車幅方向内側のシートレッグに接合された当該補強部材の他端側の接合部が車両上方を向いている。さらに、車幅方向内側のシートレッグと補強部材との接合位置は、車幅方向外側のシートレッグとの接合位置よりも高く設定されている。これらの結果、補強部材は車両前後方向から見て略Ｚ字状を成すと共に、補強部材本体と接合部との成す角は鈍角となっている。つまり、車両用シートが車幅方向内側へ傾倒するときに、補強部材本体と接合部との成す角が開く方向へ変形するように補強部材が形成されている。

請求項５記載の車両用シートは、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、車幅方向外側に位置するシートレッグの外側でかつ、前記シートレッグと前記補強部材との接合位置よりも車両上側に、前記シートレッグへ荷重を伝達する荷重伝達部材が配置されている。

請求項５記載の車両用シートでは、車幅方向外側に位置するシートレッグの外側に、荷重伝達部材を設けることで、側面衝突時、当該荷重伝達部材へ衝突荷重が入力されるようにしている。そして、荷重伝達部材へ入力された荷重を、シートレッグへ伝達する。ここで、車幅方向外側のシートレッグと補強部材との接合位置を当該荷重伝達部材よりも車両上側とすることで、側面衝突時、荷重伝達部材を介して車両用シートにおいてモーメントが発生すると、補強部材に引張り荷重が作用し、当該車両用シートの倒れ込み方向への変形に対する反力を得ることができる。

請求項６記載の車両用シートは、請求項５に記載の車両用シートにおいて、前記ロッドの同軸上に前記荷重伝達部材が設けられている。

請求項６記載の車両用シートでは、ロッドの同軸上に荷重伝達部材を設けることで、側面衝突時、荷重伝達部材へ入力された荷重がロッドに伝達されることとなる。

請求項７記載の車両用シートは、請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、前記補強部材と前記シートレッグの少なくとも一方がピンで接合されている。

請求項７記載の車両用シートでは、補強部材とシートレッグの少なくとも一方をピンで接合している。側面衝突時の荷重入力方向と補強部材の軸線とが車両前後方向にズレた場合、当該ピンを中心に補強部材の接合部がシートレッグに対して回転することで、シートレッグの変形に追従して、当該補強部材に引張り荷重を作用させることができる。

以上説明したように、請求項１、２に記載の本発明に係る車両用シートは、側面衝突時の倒れ込み方向への変形が抑制されるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用シートは、側面衝突時、補強部材に引張り荷重を作用させ、当該補強部材による反力を得ることができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両用シートは、車両用シートが車幅方向内側へ傾倒しようとする最初の段階から補強部材には引張り荷重が作用することとなり、補強部材への荷重伝達ロスを少なくすることができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る車両用シートは、効率よく補強部材に引張り荷重を作用させることができるという優れた効果を有する。

請求項６記載の本発明に係る車両用シートは、側面衝突時、荷重伝達部材及びロッドを介してシートレッグを傾倒させ、補強部材に引張り荷重を作用させて、当該補強部材による反力を得ることができるという優れた効果を有する。

請求項７記載の本発明に係る車両用シートは、補強部材が降伏荷重に至るまで当該補強部材による反力が持続するという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両用シートの要部を示す概略斜視図である。 本実施形態に係る車両用シートの要部を示す背面図である。 図２の模式図であり、（Ａ）、（Ｂ）はパイプとシートレッグとがボルト接合された状態を示しており、（Ａ）は車両用シートの変形前、（Ｂ）は車両用シートの変形後を示す図である。また、（Ｃ）、（Ｄ）はパイプとシートレッグとが溶着接合された状態を示しており、（Ｃ）は車両用シートの変形前、（Ｄ）は車両用シートの変形後を示す図である。 側面衝突時の車両用シートの車幅方向内側への変位と時間との関係を示すグラフであり、Ａは本実施形態による構成が適用された場合を示し、Ｂは本実施形態による構成が適用されていない場合を示している。

本発明の実施形態に係る車両用シート１０について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ車両用シート１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向の外側を示している。

（車両用シートの構成）
図１には、本発明の実施形態に係る車両用シート１０の要部が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車両用シート１０は、乗員が着座するシートクッション１２を構成する略Ｕ字状のシートクッションフレーム１４と、シートバック１６を構成する略Ｕ字状のシートバックフレーム１８と、シートクッションフレーム１４及びシートバックフレーム１８を車幅方向の両端側で支持する一対のシートレッグ２０、２２と、を備えている。なお、これらの形状は模式的に示されており、また、形状については適宜変更可能である。

シートレッグ２０、２２の車両後端側には、車幅方向に沿ってロッド２８が水平に架け渡されている。このロッド２８の両端部はシートレッグ２０、２２を貫通しており、ロッド２８の両端部には、シートバックフレーム１８の下端部が回動可能に軸支され、車両前後方向の傾斜角度が調整可能となっている。シートバックフレーム１８の車幅方向外側には、ロッド２８に対して同軸上に、略円筒状の荷重伝達部材２４が溶接などにより取付けられている。そして、荷重伝達部材２４の先端面は、車両用シート１０の車幅方向の一番外側に位置している。なお、ここでは荷重伝達部材２４は略円筒状を成しているが、形状については特に規定されるものではない。また、この荷重伝達部材２４は必ずしも設ける必要はない。

また、シートバックフレーム１８の下端側には、シートクッションフレーム１４の車両後端部が固定されており、シートクッションフレーム１４の両側部はシートレッグ２０、２２によって支持されている。シートレッグ２０、２２の下端部には、スライダー３０が設けられており、車体フロア３２に車両前後方向に沿って延設された一対のレール３４内をスライド可能としている。そして、スライダー３０を介して車両用シート１０の車両前後方向の位置が調整可能となっている。

ここで、シートレッグ２０とシートレッグ２２の間には、ロッド２８の下方に当該ロッド２８に対して車両上下方向に沿って傾いた状態で、車幅方向に沿って鋼製のパイプ（補強部材）３６が架け渡されている。パイプ３６の両端部では、押し潰された状態で二枚の合わせ板状とされた接合部３８、４０が、パイプ本体４２に対して略直交して互いに逆向きとなる方向に屈曲されている。

接合部３８は車両下方を向くようにして、車幅方向外側に配置されたシートレッグ２０に対して、図示しないナットと共にボルト（ピン）２６で接合されている。一方、接合部４０は車両上方を向くようにして、車幅方向内側に配置されたシートレッグ２２に対して、図示しないナットと共にボルト２６で接合されている。そして、接合部３８とシートレッグ２０との接合位置は、レール３４に近接して配置され、接合部４０とシートレッグ２２との接合位置は、接合部３８の接合位置よりも車両上方側となるように設定されている。

（車両用シートの作用・効果）
次に、本実施形態に係る車両用シートの作用・効果について説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態では、車両用シート１０の左右一対のシートレッグ２０、２２間に車幅方向に沿ってパイプ３６を架け渡している。そして、このパイプ３６と車幅方向内側のシートレッグ２２との接合位置を、車幅方向外側のシートレッグ２０との接合位置よりも車両上方側となるように設定している。また、シートバックフレーム１８の車両外側には、ロッド２８に対して同軸上に荷重伝達部材２４を設け、当該荷重伝達部材２４の先端面が、車両用シート１０の車幅方向の一番外側に位置するようにしている。

これにより、側面衝突時、ドア（図示省略）を介して当該荷重伝達部材２４へ衝突荷重Ｆ（図２参照）が入力される。そして、これによって、車両用シート１０にはシートレッグ２０の下端側を中心にモーメントＭ（図２参照）が作用することとなる。このため、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように（車両用シート１０の下部を車両後方側から見た模式図である。）、車両用シート１０が車幅方向内側へ傾倒して、車体フロア３２、シートレッグ２０、２２及びロッド２８で形成された空間が、車両後方側から見て略矩形状を成す形（図３（Ａ）参照）から略平行四辺形状を成す形（図３（Ｂ）参照）へ変形（いわゆる車両用シート１０のマッチ箱変形）しようとする。

このとき、パイプ３６の接合部３８と接合部４０の距離が離れ、パイプ３６には引張り荷重が作用することとなる。これにより、当該パイプ３６による反力が得られ、この反力によって、車両用シート１０のマッチ箱変形を抑制することができる。そして、パイプ３６が引き延ばされ降伏荷重に至るまで、当該パイプ３６の変形によって、車両用シート１０の倒れ込み方向への変形に対する反力を得ることができる。これにより、側面衝突時の車両用シート１０の倒れ込み方向への変形を抑制することができる。

つまり、図２に示されるように、車両用シート１０へ衝突荷重Ｆが入力される位置（荷重伝達部材２４が設けられた位置）を、シートレッグ２０とパイプ３６の接合部３８との接合位置からずらすことで、車両用シート１０にモーメントＭを作用させ、当該車両用シート１０をマッチ箱変形させることによって、パイプ３６に引張り荷重を作用させ、当該パイプ３６による反力を得るようにしている。

ここで、例えば、パイプ３６に圧縮荷重が作用した場合、座屈によりパイプ３６が変形し、パイプ３６が湾曲した状態となるが、この状態では当該パイプ３６の中央部に応力集中が生じる。一方、パイプ３６に引張り荷重が作用した場合は、パイプ３６全体で引張り荷重を受けることとなるため、パイプ３６に引張り荷重が作用した場合の降伏荷重は、圧縮荷重が作用した場合の降伏荷重よりも高くなる。

このため、パイプ３６に引張り荷重が作用した場合は、圧縮荷重が作用した場合よりもその分高い反力を得ることができる。したがって、側面衝突時、ドアの車室内への侵入速度を低下させることができる。つまり、側面衝突時、その衝撃が低減され、車両用シート１０の車幅方向内側への変位量を低減させることができる。図４は、側面衝突時の車両用シートの車幅方向内側への変位を時間との関係で示したグラフである。ここでは、本実施形態による構成が適用された場合（Ａで示す線）及び本実施形態による構成を適用していない場合（Ｂで示す線）の実験結果が示されており、上述の内容はこの実験結果によっても明らかである。

そして、本実施形態による構成を適用していない場合、側面衝突時のドアの車室内への侵入速度を低下させるために、例えば、ドアパネルの剛性を高めたりする必要が生じる。つまり、ドアパネルに別途インパクトビーム等の補強部材を設ける必要が生じ、その分質量が増加すると共にコストアップとなってしまう。換言すると、本実施形態によれば、その分の質量及びコストが削減されることとなる。

また、本実施形態では、図２に示されるように、ロッド２８に対して同軸上に荷重伝達部材２４を設けている。これにより、側面衝突時、荷重伝達部材２４へ入力された荷重をロッド２８へ伝達させ、当該ロッド２８を介してシートレッグ２０、２２が傾倒し車両用シート１０がマッチ箱変形するため、これによってパイプ３６に引張り荷重を作用させることができる。

さらに、本実施形態では、パイプ３６とシートレッグ２０、２２の少なくとも一方がボルト（ピン）２６で接合されている。このように、ボルト２６で接合することで、設計時において設定する側突荷重に応じて締め付けトルクを容易にコントロールすることができる。また、側面衝突時の荷重入力方向と補強部材の軸線とが車両前後方向にズレた場合でも、ボルト２６を中心にパイプ３６の接合部３８、４０がシートレッグ２０、２２に対して回転することで、シートレッグ２０、２２の変形に追従し、当該パイプ３６に引張り荷重を作用させることができる。

また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、パイプ３６の接合部３８は車両下方を向くようにして車幅方向外側のシートレッグ２０に接合され、接合部４０は車両上方を向くようにして車幅方向内側のシートレッグ２２に接合されている。さらに、接合部４０とシートレッグ２２との接合位置は、接合部３８とシートレッグ２０との接合位置よりも車両上方側となるように設定されている。

これらにより、パイプ３６は車両後方から見て略Ｚ字状を成すと共に、パイプ本体４２と接合部３８、４０との成す角はそれぞれ鈍角となっている。つまり、車両用シート１０が車幅方向内側へ傾倒するときに、パイプ本体４２と接合部３８、４０との成す角が開く方向へ変形するようにパイプ３６が形成されている。このため、車両用シート１０が車幅方向内側へ傾倒しようとする最初の段階からパイプ３６には引張り荷重が作用することとなり、パイプ３６への荷重伝達ロスを少なくすることができる。なお、この接合部３８、４０の向きについては、組付け作業性などにより変わる場合もあるため、上記に特定されるものではない。

また、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示されるように、例えば、シートレッグ２０、２２に接合されたパイプ３６が接合部３８、４０の剥離方向（車両用シート１０の車幅方向の内側方向）への荷重を受ける等してパイプ３６が降伏荷重に至る前に、当該接合部３８、４０が剥離した場合、パイプ３６に引張り荷重が作用しても、当該パイプ３６による反力が十分に活かされなくなってしまう。しかし、図３（Ａ）に示されるように、パイプ３６とシートレッグ２０、２２をボルト２６により接合することで、パイプ３６に作用する引張り荷重が当該パイプ３６の降伏荷重に至るまで、図３（Ｂ）に示されるように、シートレッグ２０、２２との接合状態を維持させることができる。

なお、ここでは、接合部３８、４０は、シートレッグ２０、２２に対して、それぞれボルト２６を介して接合されているが、リベットなどを用いてシートレッグ２０、２２に接合させても良い。また、作業性、取付けスペース及びコスト等を考慮すると、ボルトなどによる接合よりも溶接による接合の方が良い場合もある。さらには、接合部３８と接合部４０とで、シートレッグ２０、２２との接合方法が異なっていても良い。

また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０ 車両用シート
２０ シートレッグ
２２ シートレッグ
２４ 荷重伝達部材
２６ ボルト（ピン）
２８ ロッド
３２ 車体フロア
３４ レール
３６ パイプ（補強部材）

Claims (7)

1. 車幅方向に間隔を空けて配置され、シートを支持する一対のシートレッグと、
   前記一対のシートレッグ間に架け渡され、側面衝突時に衝突荷重が入力されるロッドと、
   前記ロッドよりも車両下方側において、前記一対のシートレッグに車幅方向の両端部がそれぞれ接合され、車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定された補強部材と、
   を有する車両用シート。
2. 車幅方向に間隔を空けて配置され、シートを支持する一対のシートレッグと、
   前記一対のシートレッグ間に架け渡され、側面衝突時に衝突荷重が入力されるロッドと、
   前記ロッドよりも車両下方側において、前記一対のシートレッグに車幅方向の両端部がそれぞれ接合され、車幅方向内側に位置するシートレッグとの接合位置が車幅方向外側に位置するシートレッグとの接合位置よりも高く設定されて、側面衝突時に前記一対のシートレッグが車幅方向内側へ傾倒しようとすると、長手方向に引張り荷重が作用する補強部材と、
   を有する車両用シート。
3. 車幅方向外側に位置するシートレッグと前記補強部材との接合位置が、車体フロアに車両前後方向に沿って延設され前記シートを車両前後方向へ移動可能とするレールと近接している請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。
4. 車幅方向外側に位置するシートレッグに接合された前記補強部材の一端側の接合部が車両下方を向き、車幅方向内側に位置するシートレッグに接合された当該補強部材の他端側の接合部が車両上方を向いている請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用シート。
5. 車幅方向外側に位置するシートレッグの外側でかつ、前記シートレッグと前記補強部材との接合位置よりも車両上側に、前記シートレッグへ荷重を伝達する荷重伝達部材が配置されている請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用シート。
6. 前記ロッドの同軸上に前記荷重伝達部材が設けられた請求項５に記載の車両用シート。
7. 前記補強部材と前記シートレッグの少なくとも一方がピンで接合されている請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用シート。