JP5799838B2 - 車両用シートクッションフレーム - Google Patents

Description

本発明は、両側に配置された縦フレーム体間の前側及び後側を、それぞれ横フレーム体によって結合してシートクッションの骨格が形成され、前側の横フレーム体を含む両縦フレーム体の前端部間のスペースを上側から覆うように、両縦フレーム体にパネルが固定されて成る車両用シートクッションフレームに関する。

車両前突時には、シートに着座した乗員の体が、シートベルトに拘束された状態で、シート表面上を前下方に滑り落ちる現象、所謂サブマリン現象が起きることがある。このとき、乗員保護の観点から乗員に過大な衝撃荷重が加わらないようにする必要がある。そのため、従来よりシート周辺の部品に各種の工夫が施されている。下記特許文献１には、車両前突時に乗員の腰部に過大な荷重が加わらないようにシートバックフレームの一部を変形容易にした発明が開示されている。また、一部の車両では、シートクッションの前部上方から入る荷重に対して、シートクッションの前部を変形させて、車両前突時のサブマリン現象によって乗員がシートの前下方に移動することに伴うエネルギを吸収することが行われている。

特開２００１−１４５５３８号公報

しかし、一部の車両のシートでは、サブマリン現象に伴うエネルギを吸収するために必要な変形量をシート前部で確保することができない。なぜなら、シート前部を構成するパネルの下方には、シートの骨格を成す前側の横フレーム体が配置されており、衝突荷重によりパネルが変形しても前側の横フレーム体によりパネルの変形が阻害され、パネルの変形によるエネルギ吸収量が不足する問題がある。
このような問題に鑑み本発明の課題は、前側の横フレーム体を予め変形させてパネルとの間にスペースを確保することにより、サブマリン現象に伴う衝撃荷重を受けてパネルが変形して、シート前部で衝撃荷重を吸収できるようにすることにある。

本発明の第１発明は、両側に配置された縦フレーム体間の前側及び後側を、それぞれ横フレーム体によって結合してシートクッションの骨格が形成され、前記前側の横フレーム体を含む両縦フレーム体の前端部間のスペースを上側から覆うように、両縦フレーム体にパネルが固定されて成る車両用シートクッションフレームであって、前側の横フレーム体のパネル側はパネルとの距離を拡大するように凹形状とされていることを特徴とする。
第１発明によれば、前側の横フレーム体のパネル側はパネルとの距離を拡大するように凹形状とされているため、パネルがサブマリン現象に伴う衝撃荷重を受けたとき大きく変形することができ、シート前部でのエネルギ吸収量を大きくすることができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前側の横フレーム体は、両縦フレーム体との結合部に比べて、該結合部間に位置する部位の断面外形面積が小さくされることにより前記凹形状が形成されていることを特徴とする。
第２発明によれば、前側の横フレーム体における両縦フレーム体との結合部間に位置する部位はパネルとの距離を拡大するために当該部位の断面外形面積が小さくされ、強度も小さくなるが、両結合部の断面外形面積は小さくされず維持されているため、その強度も本来の強度が維持され、シートクッションフレームとしての強度を維持することができる。

本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記パネルは、両縦フレーム体との固定部に近接して曲げ形成部を備え、両固定部に比べて両固定部間における高さが低くなるように形成されており、前記前側の横フレーム体は、パネルの曲げ形状を受け入れる凹形状とされ、且つ前側の横フレーム体の長手方向において前側の横フレーム体とパネル下面との距離が全体として均等となるように前記パネルの曲げ形成部の下に変形起点部を対向されていることを特徴とする。
第３発明によれば、前側の横フレーム体の長手方向において前側の横フレーム体とパネル下面との距離が均等となるようにされているため、車両衝突に伴うパネルの変形が縦フレーム体間のどの位置で生じても、エネルギ吸収量を均一にすることができ、安定した衝突安全性を確保することができる。

本発明の第４発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記パネルは、両固定部間において前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されており、前記前側の横フレーム体の凹形状は、パネル側表面がパネル形状に沿って前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されていることを特徴とする。
第４発明によれば、サブマリン現象により乗員の体が前下方にずれ落ちるのを、パネルの傾斜形状により抑制しつつ、前側の横フレーム体のパネル側表面がパネル形状に沿って傾斜されていることによりパネルの変形量を確保して、エネルギ吸収性能を維持することができる。

本発明の一実施形態の斜視図である。 上記実施形態の分解斜視図である。 上記実施形態の平面図である。 上記実施形態の側面図である。 上記実施形態の前側の横フレーム体と縦フレーム体との結合状態を説明する説明図である。 上記実施形態の前側の横フレーム体とパネルとの位置関係を説明する説明図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 上記実施形態における横フレーム体の変形例を示す断面図である。

図１〜４に示すように、車両用のシートクッション１の骨格は、車両進行方向Ｆに沿って両側に縦フレーム体１１、１２が平行配置され、その縦フレーム体１１、１２の間の前側及び後側を、それぞれ横フレーム体１３、１４によって結合して形成されている。両縦フレーム体１１、１２の前端部には、前側の横フレーム体１３を含めて両縦フレーム体１１、１２間のスペースを上側から覆うようにパネル１５が固定されている。前側の横フレーム体１３は、円筒パイプの側部中央部を潰して平坦部１３１が形成され、パネル１５との距離を拡大するように凹形状とされている。図７には、横フレーム体１３の断面形状が示されており、平坦部１３１の前後方向長さは横フレーム体１３を成す円筒パイプの直径よりも大きくされている。また、前側の横フレーム体１３は、両縦フレーム体１１、１２との結合部１３２、１３２に比べて、結合部１３２、１３２間に位置する部位の断面外形面積が小さくされることにより前記凹形状が形成されている。ここで、断面外形面積は、パイプ部分の断面積とパイプ内の中空部分の開口面積とを加えたものである。なお、横フレーム体１３が中実体で形成されている場合には、断面外形面積は、中実体そのものの断面積である。

パネル１５は、両縦フレーム体１１、１２との固定部１５３、１５３に近接して曲げ形成部１５２，１５２を備え、両固定部１５３、１５３に比べて両固定部１５３、１５３間の平坦部１５１の高さが低くなるように形成されている。一方、前側の横フレーム体１３は、上述のようにパネル１５の曲げ形状を受け入れる凹形状とされ、しかも横フレーム体１３の長手方向において横フレーム体１３とパネル１５下面との距離が全体として均等となるように、パネル１５の曲げ形成部１５２，１５２の下に変形起点部１３３，１３３が位置するように配置されている。図６にこの様子が示されている。但し、図３から明らかなように、パネル１５の曲げ形成部１５２，１５２は車両進行方向Ｆに対して左右方向で傾斜して形成されているのに対して、横フレーム体１３の変形起点部１３３，１３３は車両進行方向Ｆに平行に形成されているため、曲げ形成部１５２，１５２と変形起点部１３３，１３３との位置関係は、前後方向の位置によって図６の位置から幅方向に若干変化する。図６では、変形起点部１３３，１３３が曲げ形成部１５２，１５２より横フレーム体１３の両端側に位置している。この位置関係となるのは図３で見て横フレーム体１３の最後部付近であるが、図３で見て横フレーム体１３の前部付近では変形起点部１３３，１３３が曲げ形成部１５２，１５２より横フレーム体１３の反両端側に位置することになる。
図６に示すように、前側の横フレーム体１３の両縦フレーム体１１、１２との結合部１３２、１３２の変形されていない部分の寸法Ｌは、横フレーム体１３を変形加工する際に横フレーム体１３を機械に保持するために設定されている。

また、パネル１５は、両固定部１５３、１５３間における平坦部１５１が前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されており、前側の横フレーム体１３の凹形状を成す平坦部１３１は、パネル１５の形状に沿って前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されている（図２、４、７参照）。なお、各図において、本発明と直接関係しない部分については記載を省略している。

上記実施形態によれば、前側の横フレーム体１３のパネル１５側はパネル１５との距離を拡大するように凹形状とされているため、パネル１５がサブマリン現象に伴う衝撃荷重を受けたとき大きく変形することができ、シート前部でのエネルギ吸収量を大きくすることができる。
また、前側の横フレーム体１３における両縦フレーム体１１、１２との結合部１３２、１３２間に位置する部位はパネル１５との距離を拡大するために当該部位の断面外形面積が小さくされ、強度も小さくされるが、両結合部１３２、１３２の断面外形面積は小さくされず維持されているため、その強度も本来の強度が維持され、シートクッション１としての強度を維持することができる。
更に、前側の横フレーム体１３の長手方向において横フレーム体１３とパネル１５の下面との距離が均等となるようにされているため、車両衝突に伴うパネル１５の変形が縦フレーム体１１、１２間のどの位置で生じても、エネルギ吸収量を均一にすることができ、安定した衝突安全性を確保することができる。
また、サブマリン現象により乗員の体が前下方にずれ落ちるのを、パネル１５の傾斜形状により抑制しつつ、前側の横フレーム体１３の平坦部（パネル側表面）１３１がパネル１５の形状に沿って傾斜されていることによりパネル１５の変形量を確保して、エネルギ吸収性能を維持することができる。

なお、図２において、１８は補強パネルであり、図３に破線で示すようにパネル１５の平坦部１５１の下面に溶接固定されている。このように補強パネル１８をパネル１５に付加することによりパネル１５の強度を調整して、車両衝突時におけるパネル１５の変形によるエネルギ吸収量を適切に設定している。また、１６、１７はシートクッションを前後スライド動作させるための前後スライド機構であり、１９は前後スライド機構１６、１７の操作レバーである。操作レバー１９は、図１、２に示されるように、全体として車両進行方向Ｆ側に凸のＵ字状に形成されており、周知のとおり前側部を上方に引上げるように操作されると、操作レバーの前後方向の間にある支持点を中心として揺動されて、一対の後端部において前後スライド機構１６、１７のロックを解除するように構成されている。
図４において、実線の１９で示す位置は、操作レバー１９が操作されていない位置を示し、二点鎖線の１９ａは操作レバー１９を引上げ操作して前後スライド機構１６、１７のロックが解除される位置、二点鎖線の１９ｂは操作レバー１９が前後スライド機構１６、１７のロックが解除される位置を超えて上限位置まで操作された位置をそれぞれ示している。
このように、操作レバー１９は、横フレーム体１３の下方にあり、操作レバー１９を上限位置まで操作しても横フレーム体１３に干渉しないように設計されている。横フレーム体１３を凹形状とするために、横フレーム体１３を全体として下方を凸となるように形成した場合は、横フレーム体１３と操作レバー１９との隙間に余裕がなくなる心配があるが、上記実施形態のように横フレーム体１３のパネル１５側のみを潰して凹形状を形成した場合は、横フレーム体１３と操作レバー１９との隙間には全く影響を与えないようにすることができる。

図７において、２はパネル１５と後側の横フレーム体１４との間に張設されたばね体であり、このばね体２はばね材の周りに緩衝材として樹脂コーティングが施されている。
図５は、両縦フレーム体１１、１２と前側の横フレーム体１３との結合状態を示しており、図５から明らかなように、横フレーム体１３の両結合部１３２、１３２に対応させて両縦フレーム体１１、１２の側部には貫通孔１１１、１２１が穿設されており、この貫通孔１１１、１２１に横フレーム体１３の両結合部１３２、１３２を貫通させた状態で、貫通孔１１１、１２１を形成する縦フレーム体１１、１２の縁部と横フレーム体１３の両結合部１３２、１３２との間が溶接して固定されている。
図８は、前側の横フレーム体１３の変形例を示し、（Ａ）〜（Ｃ）の各横フレーム体１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、図７において断面で示された横フレーム体１３に対応する断面で示されている。図８（Ａ）は、パネル１５の平坦部１５１と平行な線上に長径部を配した楕円とされた例であり、図８（Ｂ）はパネル１５の平坦部１５１に向けて窪み１３４を横フレーム体１３の長手方向に沿って形成された例であり、図８（Ｃ）は、パネル１５の平坦部１５１と平行な線上に長辺部を配した長方形に形成された例である。
各横フレーム体１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、いずれもパネル１５との間の距離を確保しつつ、断面外形面積を必要レベルに維持して強度を確保している。
図８（Ｃ）の場合は、上記実施形態における横フレーム体１３の平坦部１３１と同様（図７参照）、パネル１５側の面が平面にて形成されているため、車両衝突に伴ってパネル１５が変形して、横フレーム体１３ｃに当接したとき、パネル１５を平面で受けるため、乗員がパネル１５から受ける反力を部分的に大きくしないようにすることができる。
なお、これらの変形例の横フレーム体１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、中空のパイプでも良いし、中実のロッドとされても良い。

本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．横フレーム体は、円筒状のものに限らず、角筒状、板状のものでも良い。
２．横フレーム体の凹形状は、パネル側表面のみでなく、反パネル側も含めて横フレーム体全体が凹形状とされても良い。

１ シートクッション
１１、１２ 縦フレーム体
１３、１４ 横フレーム体
１３１ 平坦部（パネル側表面）
１３２ 結合部
１３３ 変形起点部
１５ パネル
１５２ 曲げ形成部
１５３ 固定部

Claims (3)

1. 両側に配置された縦フレーム体間の前側及び後側を、それぞれ横フレーム体によって結合してシートクッションの骨格が形成され、
   前記前側の横フレーム体を含む両縦フレーム体の前端部間のスペースを上側から覆うように、両縦フレーム体にパネルが固定されて成る車両用シートクッションフレームであって、
   前側の横フレーム体のパネル側は凹形状とされ、この凹形状は、凹形状が形成されることにより、形成前に比べて前側の横フレーム体のパネル側とパネルとの距離が拡大され、
   前記パネルは、両縦フレーム体との固定部に近接して曲げ形成部を備え、両固定部に比べて両固定部間における高さが低くなるように形成されており、
   前記前側の横フレーム体は、パネルの曲げ形状を受け入れる凹形状とされ、且つ前側の横フレーム体の長手方向において前側の横フレーム体とパネル下面との距離が全体として均等となるように前記パネルの曲げ形成部の下に変形起点部を対向されていることを特徴とする車両用シートクッションフレーム。
2. 請求項１において、
   前記前側の横フレーム体は、前記両縦フレーム体との結合部に比べて、該結合部間に位置する部位の断面外形面積が小さくされることにより前記凹形状が形成されていることを特徴とする車両用シートクッションフレーム。
3. 請求項１又は２において、
   前記パネルは、両固定部間において前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されており、
   前記前側の横フレーム体の凹形状は、パネル側表面がパネル形状に沿って前側から後側に向けて漸次高さが低くなるように傾斜して形成されていることを特徴とする車両用シートクッションフレーム。
   

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