JP6166643B2 - 車両用シート - Google Patents
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Description
前記左右一対のサブストリンガーは、前部サブストリンガー及び後部サブストリンガーを有してなり、前記前部サブストリンガーは、前記アッパーレールの前部付近に連結されると共に、前記前部ビームに連結され、前記後部サブストリンガーは、前記アッパーレールの後部付近に連結されると共に、前記後部ビームに連結され、前記ベルトアンカー取り付け部材が、前記アッパーレールの後部付近との連結位置と前記後部ビームとの連結位置との間であって、前記ストリンガーと前記後部サブストリンガーとに掛け渡されていることが好ましい。
前記ベルトアンカー取り付け部材が、前記サイドフレーム、前記ストリンガー及び前記後部サブストリンガーの3つの部材に跨って掛け渡されていることが好ましい。
前記ストリンガーが、上方向への変形に加えて、幅方向にも変形する構成であることが好ましい。
前記前部ビーム及び後部ビームの間に、幅方向に掛け渡され、前記クッション部材を支持する中間ビームをさらに備え、前記中間ビームが、前記前部ビーム及び後部ビームのいずれの配設位置よりも下方にオフセットされて配設されていることが好ましい。
前記前部ビームが、最も前寄りに配置される第1前部ビーム、前記第1前部ビームと前記中間ビームとの間に配置される第2前部ビーム、前記第1前部ビーム及び前記第2前部ビームの間であって、前記スライダのアッパーレールの前部付近に連結される第3前部ビームを少なくとも備えた複数本のビーム群からなることが好ましい。
前記シートクッション部用クッション部材は、パッド部材及び前記パッド部材を被覆する表皮材を有して構成されており、前記パッド部材が、設計基準の決定に用いられる人体模型のヒップポイントの直下から前後100mmの範囲までのいずれかのポイントを境として前方に位置する前方パッド部材と、後方に位置する後方パッド部材とを有してなり、前記中間ビームが、前記前方パッド部材の下方に位置する範囲に設けられ、着座時において、前記前方パッド部材は、前記第2前部ビームを支点として、その後側隣接部が前記中間ビームに当接するまでの間で回転しながら下方に変位し、前記後方パッド部材は、前記後部ビームを支点として、その前側隣接部が回転しながら下方に変位し、その反力が着座者の骨盤相当部に前後方向から支持圧を付与する構成であることが好ましい。
前記後方パッド部材の両側部にサイドパッド部材が一体に設けられており、前記各サイドパッド部材が、前記各サイドフレームに支持される構成であることが好ましい。
前記第2前部ビームは、前記ヒップポイントとニーポイントとを結ぶ直線上の距離で、前記ヒップポイントに対し、120〜180mm前方の範囲に設けられていることが好ましい。
前記第2前部ビームを中心とした前後20〜80mmの範囲における前記前方パッド部材に、他の部位よりも剛性を高める剛性部材が設けられていることが好ましい。
前記前方パッド部材及び後方パッド部材の裏面側に、両者に跨って一体発泡され、前記前方パッド部材の後側隣接部及び前記後方パッド部材の前側隣接部の変位量を規制する変位量規制用布帛が配設されていることが好ましい。
前記シートバック部のバックフレームに支持されるシートバック部用クッション部材は、パッド部材及び前記パッド部材を被覆する表皮材を有して構成されており、前記パッド部材が、設計基準の決定に用いられる人体模型のトルソラインに沿ってヒップポイントから250〜350mmの範囲のいずれかのポイントを境として下方に位置する下方パッド部材と、上方に位置する上方パッド部材とを有してなり、着座時において、前記下方パッド部材は、前記バックフレームの下部フレームを支点として、その上側隣接部が回転しながら後方に変位し、前記上方パッド部材は、前記バックフレームの上部フレームを支点として、その下側隣接部が回転しながら後方に変位し、それらの反力が着座者の腰椎から胸椎のカーブに沿った支持圧を付与する構成であることが好ましい。
前記下方パッド部材及び上方パッド部材の裏面側に、両者に跨って一体発泡され、前記下方パッド部材の上側隣接部及び前記上方パッド部材の下側隣接部の変位量を規制する変位量規制用布帛が配設されていることが好ましい。
前記シートバック部のバックフレームの左右に配置される両サイドフレーム間には、腰部支持機構を設けることができ、前記腰部支持機構として、所定の長さを有する帯状のゴムと、前記ゴムの少なくとも前面を被覆する帯状布帛とを有し、前記両サイドフレーム間に張設される帯状腰部支持部材からなるものを用いることが好ましい。この場合、前記帯状腰部支持部材を構成する帯状布帛が、三次元立体編物からなり、前記帯状のゴムに縫製により一体化されたものであることがより好ましい。
前記クッションフレームのエネルギー吸収構造部を構成する一対のストリンガーが、左右一対配設されるスライダのアッパーレールに連結されており、設計基準の決定に用いられる人体模型のヒップポイントが前記スライダのロアレールの底面から100〜200mmの範囲となるように設計されていることが好ましい。
前記各スライダを構成するロアレール及びアッパーレールが、いずれも、所定の弾性を備えた薄板から形成され、所定以上の衝撃力の入力により、縦方向の断面係数が上がるように、前記ロアレール及びアッパーレールの形状が変化し、それにより、前記衝撃力を吸収する構造であることが好ましい。
前方パッド部材211と左右のサイドパッド部材213,214とが分割されているため、図5に示したように、人が着座した際には、左右のサイドパッド部材213,214は、左右方向に圧縮される。すなわち、着座者に対して左右方向から圧縮による反力が作用し、前方パッド部材211とサイドパッド部材213,214とが一体になっている場合のように、斜め上方向の反力が作用しない。従って、臀部に対して斜め下方に位置する後部サブストリンガー1102,1112を異物感として感じにくい構造である。従って、ヒップポイントから各サイドパッド部材213,214までの距離dを通常よりも小さな距離とすることも可能であり、小型、軽量化に貢献できる。
図1〜図12に示した、クッションフレーム10のサイドフレーム11,12が、車両用シート1の前縁部に相当する位置まで延びたもの(図中「一体フレーム」と表示)と、図14及び図15に示した、車両用シート1の前後方向中間付近までの長さしかないもの(図中「分割フレーム」と表示)について、後方モーメント強度の解析試験を行った。その結果を図16に示す。後方モーメント強度は、シーティングリファレンスポイント(ヒップポイント)回りにバックパンを用いて負荷をかけることにより試験した。
また、「一体フレーム」では横軸の移動量45〜50mm付近で、「分割フレーム」では移動量55〜60mm付近で、グラフの傾きがそれらの手前よりも小さくなっている。これは、負荷トルクの上昇によってストリンガー110,111を含むエネルギー吸収構造部100に変形が生じたことを示すが、負荷トルクがさらに上昇すると、再びグラフの傾きが大きくなる。これは、ストリンガー110,111を含むエネルギー吸収構造部100において変形後のトラスが形成されて負荷トルクに耐えることを示している。なお、図13は、前面衝突時におけるストリンガー110,111を含むエネルギー吸収構造部100の変形挙動を示しているが、後面衝突を想定した本試験例の場合には、後方モーメントがストリンガー110,111等を介して前側に伝達され、第1〜第3前部ビーム112,115,116側が上昇すると共に、スライダ600,610のロアレール602,612も縦方向に延びるような変形を生じる。従って、図13の太い実線で示した大きな三角形とは線対称に近い三角形となるトラスが形成され、高い後方モーメント強度を発揮できる。
すなわち、本実施形態によれば、前面衝突時だけでなく、後面衝突時においてもエネルギー吸収構造部100の変形と、変形後に形成される新たなトラス構造によって、高い衝撃吸収能力を発揮できる構造である。
図17及び図18に示したフレーム構造を用いた「一体フレーム(ストリンガー廃止)」は、図1〜図12に示したストリンガー110,111を含むエネルギー吸収構造部100を有する車両用シート(図中、「一体フレーム」と表示)、並びに、図13〜図14に示した「分割フレーム」のいずれと比較しても、後方モーメント強度がそれらの半分程度であり、エネルギー吸収構造部100を構成するストリンガー110,111が剛性を高めるのに大きく寄与していることがわかる。
図1〜図12に示した実施形態に係る車両用シート1のクッションフレーム10に、左右方向に衝撃入力を行って測定点に取り付けた加速度ピックアップの出力を用いて周波数解析を行い、クッションフレーム10の横方向の剛性を調べた。その結果を図19に示す。図19において、「AD2スポーツ」と表記したものが上記実施形態に係る車両用シート1の解析結果である。比較のため、上記実施形態に係る車両用シートのようなエネルギー吸収構造部を設けずに、左右のサイドフレーム間に掛け渡されるビームの配設数を増したもの(AD2)、クッションパン上にウレタンフォームを配置した構造のセダン系の一般的な自動車用シート(従来品)、鉄系フレームによって形成したスポーツタイプのシート(鉄系)、カーボン系フレームからなるスポーツタイプのシート(カーボン系)についても、入力点及び測定点を同様の位置に設定して測定した。
1A シートクッション部
1B シートバック部
10 クッションフレーム
11,12 サイドフレーム
100 エネルギー吸収構造部
110,111 ストリンガー
1101,1111 前部サブストリンガー
1102,1112 後部サブストリンガー
112 第1前部ビーム
115 第2前部ビーム
116 第3前部ビーム
116A 前部トーションバー
113 後部ビーム
113A 後部トーションバー
114 中間ビーム
117,118 ベルトアンカー取り付け部材
20 シートクッション部用クッション部材
21 パッド部材
211 前方パッド部材
212 後方パッド部材
22 表皮材
30 バックフレーム
31,32 サイドフレーム
33 上部フレーム
34 補助フレーム
36 腰部支持機構
360 帯状腰部支持部材
40 シートバック部用クッション部材
41 パッド部材
411 下方パッド部材
412 上方パッド部材
42 表皮材
50 リクライニング機構
600,610 スライダ
601,611 アッパーレール
602,612 ロアレール
Claims (18)
- シートクッション部及びシートバック部を備えた車両用シートであって、
前記シートクッション部は、シートクッション部用クッション部材を支持するクッションフレームを備えてなり、
前記クッションフレームを構成する左右のサイドフレームの内側に、エネルギー吸収構造部が配設され、
前記エネルギー吸収構造部が、
左右に設けられる各スライダのアッパーレールに支持され、前記各サイドフレームの内側に、それぞれ前後方向に沿って配置される左右一対のストリンガーと、
前記一対のストリンガーの前部間及び後部間にそれぞれ掛け渡される前部ビーム及び後部ビームと
を備えた平面視で略四角形の枠状体であって、
いずれか一方の前記ストリンガーにおける前記アッパーレールの後部付近との連結位置と前記後部ビームの連結位置との間に、ベルトアンカー取り付け部材が設けられ、
所定以上の衝撃力による前記ベルトアンカー取り付け部材の上方への変位に伴う前記各ストリンガーの変形により前記衝撃力を吸収すると共に、前記各ストリンガーの変形によって、前記ベルトアンカー取り付け部材の配設位置、前記前部ビームの連結位置、並びに、前記アッパーレールの後部付近との連結位置とを結ぶトラスが形成され、このトラスが、少なくとも一時的に前記衝撃力にさらに対抗する構造であることを特徴とする車両用シート。 - 前記左右一対のストリンガーが、前記各スライダのアッパーレールと前記各サイドフレームとの間において、それぞれ前後方向に沿って配置されると共に、
前記各スライダのアッパーレールの内側において、前記各ストリンガーの少なくとも前部付近及び後部付近に対応する位置に、それぞれ前後方向に沿って配置され、前記各アッパーレールの前部付近及び後部付近にそれぞれ連結される左右一対のサブストリンガーを有し、
前記前部ビーム及び後部ビームが、前記一対のストリンガーの前部間及び後部間で、前記各サブストリンガーを貫通してそれぞれ掛け渡され、
前記ベルトアンカー取り付け部材が、前記各サブストリンガーにおける前記各アッパーレールの後部付近との連結位置と前記後部ビームの連結位置との間における、前記各アッパーレールを介して対向する前記各ストリンガーと前記各サブストリンガーとに跨って両持ち構造となるように貫通配置されている請求項1記載の車両用シート。 - 前記左右一対のサブストリンガーは、前部サブストリンガー及び後部サブストリンガーを有してなり、
前記前部サブストリンガーは、前記アッパーレールの前部付近に連結されると共に、前記前部ビームに連結され、
前記後部サブストリンガーは、前記アッパーレールの後部付近に連結されると共に、前記後部ビームに連結され、
前記ベルトアンカー取り付け部材が、前記アッパーレールの後部付近との連結位置と前記後部ビームとの連結位置との間であって、前記ストリンガーと前記後部サブストリンガーとに掛け渡されている請求項2記載の車両用シート。 - 前記ベルトアンカー取り付け部材が、前記サイドフレーム、前記ストリンガー及び前記後部サブストリンガーの3つの部材に跨って掛け渡されている請求項3記載の車両用シート。
- 前記ストリンガーが、上方向への変形に加えて、幅方向にも変形する請求項1〜4のいずれか1に記載の車両用シート。
- 前記前部ビーム及び後部ビームの間に、幅方向に掛け渡され、前記クッション部材を支持する中間ビームをさらに備え、
前記中間ビームが、前記前部ビーム及び後部ビームのいずれの配設位置よりも下方にオフセットされて配設されている請求項1〜5のいずれか1に記載の車両用シート。 - 前記前部ビームが、最も前寄りに配置される第1前部ビーム、前記第1前部ビームと前記中間ビームとの間に配置される第2前部ビーム、前記第1前部ビーム及び前記第2前部ビームの間であって、前記スライダのアッパーレールの前部付近に連結される第3前部ビームを少なくとも備えた複数本のビーム群からなる請求項6記載の車両用シート。
- 前記シートクッション部用クッション部材は、パッド部材及び前記パッド部材を被覆する表皮材を有して構成されており、
前記パッド部材が、設計基準の決定に用いられる人体模型のヒップポイントの直下から前後100mmの範囲までのいずれかのポイントを境として前方に位置する前方パッド部材と、後方に位置する後方パッド部材とを有してなり、
前記中間ビームが、前記前方パッド部材の下方に位置する範囲に設けられ、
着座時において、前記前方パッド部材は、前記第2前部ビームを支点として、その後側隣接部が前記中間ビームに当接するまでの間で回転しながら下方に変位し、前記後方パッド部材は、前記後部ビームを支点として、その前側隣接部が回転しながら下方に変位し、その反力が着座者の骨盤相当部に前後方向から支持圧を付与する構成である請求項7記載の車両用シート。 - 前記後方パッド部材の両側部にサイドパッド部材が一体に設けられており、前記各サイドパッド部材が、前記各サイドフレームに支持される構成である請求項8記載の車両用シート。
- 前記第2前部ビームは、前記ヒップポイントとニーポイントとを結ぶ直線上の距離で、前記ヒップポイントに対し、120〜180mm前方の範囲に設けられている請求項8記載の車両用シート。
- 前記第2前部ビームを中心とした前後20〜80mmの範囲における前記前方パッド部材に、他の部位よりも剛性を高める剛性部材が設けられている請求項10記載の車両用シート。
- 前記前方パッド部材及び後方パッド部材の裏面側に、両者に跨って一体発泡され、前記前方パッド部材の後側隣接部及び前記後方パッド部材の前側隣接部の変位量を規制する変位量規制用布帛が配設されている請求項8記載の車両用シート。
- 前記シートバック部のバックフレームに支持されるシートバック部用クッション部材は、パッド部材及び前記パッド部材を被覆する表皮材を有して構成されており、
前記パッド部材が、設計基準の決定に用いられる人体模型のトルソラインに沿ってヒップポイントから250〜350mmの範囲のいずれかのポイントを境として下方に位置する下方パッド部材と、上方に位置する上方パッド部材とを有してなり、
着座時において、前記下方パッド部材は、前記バックフレームの下部フレームを支点として、その上側隣接部が回転しながら後方に変位し、前記上方パッド部材は、前記バックフレームの上部フレームを支点として、その下側隣接部が回転しながら後方に変位し、それらの反力が着座者の腰椎から胸椎のカーブに沿った支持圧を付与する構成である請求項1〜12のいずれか1に記載の車両用シート。 - 前記下方パッド部材及び上方パッド部材の裏面側に、両者に跨って一体発泡され、前記下方パッド部材の上側隣接部及び前記上方パッド部材の下側隣接部の変位量を規制する変位量規制用布帛が配設されている請求項13記載の車両用シート。
- 前記シートバック部のバックフレームの左右に配置される両サイドフレーム間に配設される腰部支持機構であって、
前記腰部支持機構が、所定の長さを有する帯状のゴムと、前記ゴムの少なくとも前面を被覆する帯状布帛とを有し、前記両サイドフレーム間に張設される帯状腰部支持部材からなる請求項1〜14のいずれか1に記載の車両用シート。 - 前記帯状腰部支持部材を構成する帯状布帛が、三次元立体編物からなり、前記帯状のゴムに縫製により一体化されたものである請求項15記載の車両用シート。
- 前記クッションフレームのエネルギー吸収構造部を構成する一対のストリンガーが、左右一対配設されるスライダのアッパーレールに連結されており、
設計基準の決定に用いられる人体模型のヒップポイントが前記スライダのロアレールの底面から100〜200mmの範囲となるように設計されている請求項1〜16のいずれか1に記載の車両用シート。 - 前記各スライダを構成するロアレール及びアッパーレールが、いずれも、所定の弾性を備えた薄板から形成され、所定以上の衝撃力の入力により、縦方向の断面係数が上がるように、前記ロアレール及びアッパーレールの形状が変化し、それにより、前記衝撃力を吸収する構造である請求項17記載の車両用シート。
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