JP6621403B2 - 座席構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、航空機、列車、船舶、バスなどの乗物用シートに関する。

従来、シートバック部のバック側サイドフレームの下部間に補強用の下部フレームを掛け渡し、該下部フレームを後突時に後方に変形させてシートバック部に付与される衝撃を吸収する機構が知られている（特許文献１参照）。また、特許文献２では、リクライニング機構部を左右両側に設け、これらを連結する連結部材を配設し、後突時における衝撃吸収機能に加え、側突に対して所定の強度を発揮させる構造が知られている。

特開２００１−１４５５３８号公報 特開２０１３−９５４０２号公報

しかし、特許文献１では、下部フレームをバック側サイドフレームに掛け渡しているだけであるため、クッションフレームの左右のねじれ変形の抑制への貢献度が低く、後突時におけるモーメント強度としてそれほど高いものを期待できない。特許文献２では、シート幅方向の各側部においてリクライニング機構部を配設し、この左右のリクライニング機構部を連結する連結部材として、リクライニング機構部の回転軸に連結されると共に、バック側サイドフレーム及びクッション側サイドフレームのいずれにも回転自由に貫通する操作軸を配設し、その２つの操作軸をコネクティングロッドで連結し、各操作軸とコネクティングロッドとを面当接させることができる結合部材によって結合した構造のものを採用している。それにより、側突に対して軸心を真っ直ぐに保ち易くする一方、後突に対しては、コネクティングロッドを操作軸よりも後方に変位させて衝撃を吸収するようになっている。しかし、特許文献２の場合、左右のリクライニング機構部のロック・アンロックを同期動作させる機能も有しているため、操作軸及びコネクティングロッドはその回転力を伝達できるように回転可能になっている必要がある。そのため、左右の各操作軸は、クッション側サイドフレームに固定されずに貫通しているだけであり、クッション側サイドフレームを含むクッションフレーム全体のねじり剛性を高める機能はそれほど高くない。

すなわち、特許文献１及び２の構造は、バックフレームの剛性を高めることを基本としているが、バックフレームの下部にロッドを掛け渡しているだけであるため、後突等による衝撃荷重を受けると、ロッドが変形しつつも、このようなロッドを有していない座席構造と同様にまずバックフレームが主として変形して衝撃力を吸収していく。バックフレーム下部のロッドの有無の違いは、バックフレーム自体の耐荷重、衝撃吸収力に違いを生じさせるが、まず、バックフレームが主として変形し、その間、クッションフレームの変形はあまり生じるものではない。従って、後方モーメント強度は、主としてバックフレームの強度に依存しており、クッションフレームの強度があまり生かされていない。

一方、クッションフレームの横剛性に加えてねじれ剛性も高めると、左右のリクライニング機構部に均等に荷重が負荷され、リクライニング機構部自体が持つ強度を低く設定することが可能となり、軽量化に貢献できることが期待される。また、左右均等に負荷が分担されるため、後突時におけるクッションフレーム後部の落ち込みを小さくでき、ＪＮＣＡＰ（Ｊａｐａｎ Ｎｅｗ Ｃａｒ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ）に規定される鞭打ち傷害低減性能評価における頚部傷害基準（Ｎｅｃｋ Ｉｎｊｕｒｙ Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ（ＮＩＣ））の値の改善につながることが期待される。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、後突等の衝撃時においてクッションフレームの強度を十分に作用させることができ、後方モーメント強度の高い座席構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の座席構造は、リクライニング機構部を介して連結されたシートクッション部及びシートバック部を備えた座席構造であって、
前記シートクッション部のクッションフレームを構成する各クッション側サイドフレームの後部付近から、前記シートバック部のバックフレームを構成する各バック側サイドフレームの下部付近までの前記リクライニング機構部を介して連結された範囲において、各側部付近に設けられる一対の剛体部材と、相互に間隔をおいてかつ左右方向に沿って前記一対の剛体部材間に掛け渡される少なくとも２本の架橋部材とを備えてなる略方形枠状の補強構造体を有することを特徴とする。

前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、設計上のヒップポイントの高さ以下の範囲となるように設定されていることが好ましい。前記設計上のヒップポイントの高さ以下の範囲に設定された架橋部材を含んだ少なくとも２本の架橋部材は、前部寄りに配置されたものよりも後部寄りに配置されたものの設定高さが高くなる位置関係で設定されていることがより好ましい。
前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、前記ヒップポイントの後方付近に設定されている場合には、後方に突出する後方突出部を有している構造とすることが好ましい。前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、前記ヒップポイントの後方付近に設定されている場合には、さらに、後方への荷重による変形の起点となる変形容易部が設定されていることがより好ましい。

前記少なくとも２本の架橋部材と前記各剛体部材との左右各少なくとも２箇所の連結部に加え、前記各剛体部材に少なくとも１箇所、前記各クッション側サイドフレームに連結される連結部を有する構造であることが好ましい。前記リクライニング機構部が左右一対設けられていることが好ましい。

前記補強構造体を構成する各剛体部材は、連結対象である前記クッション側サイドフレーム又はバック側サイドフレームよりも相対的に高い剛性を備え、前記各クッション側サイドフレームの後部と前記各バック側サイドフレームの下部とにそれぞれ連結される各中継ブラケットから構成されることが好ましい。また、前記補強構造体を構成する各剛体部材は、前記左右一対のリクライニング機構部における対向配置された各ギヤから構成されることが好ましい。前記各剛体部材は、前記各リクライニング機構部に連結される前記各クッション側サイドフレームの後部の板厚又は前記各バック側サイドフレームの下部の板厚よりも板厚が厚いことが好ましい。

本発明は、シートクッション部のクッションフレームを構成する各クッション側サイドフレームの後部付近から、前記シートバック部のバックフレームを構成する各バック側サイドフレームの下部付近までの、リクライニング機構部を介して連結された範囲において、略方形枠状の補強構造体を設定した構造である。略方形枠状の補強構造体が、リクライニング機構部付近に相当する上記範囲に配置されており、かつ、この補強構造体は、一対の剛体部材を有し、この剛体部材間に少なくとも２本の架橋部材が掛け渡された構造である。

このため、補強構造体を介して、クッションフレームとバックフレームとの一体性が高まることになり、後突等の衝撃時にバックフレームに荷重がかかると、その荷重は主として補強構造体を介してクッションフレームを変形させる力として働き、その後、さらに着座者の体が後方に移動することによって主としてバックフレームを変形させる力として働く。すなわち、後突等の衝撃荷重を受けた際に、バックフレームの強度だけでなく、クッションフレームの強度を生かすことができ、後方モーメント強度を従来よりも高めることができる。

また、略方形枠状の補強構造体によって、クッションフレームは、その横剛性に加えてねじり剛性も高まる。このようにクッションフレームの剛性が高まる結果、左右のリクライニング機構部に均等に荷重が負荷され、リクライニング機構部自体が持つ強度を低く設定することが可能となり、軽量化に寄与できる。さらに、左右均等に負荷が分担されるため、後突等の衝撃時においてクッションフレーム後部の落ち込み、着座者の下方移動が抑制され、頚部傷害基準値の改善に寄与できる。

その一方、補強構造体を設定し、その結果として剛性が高くなると、下方移動が抑制されるだけでなく、後方移動も抑制され、そのためリバウンドが生じ、頭部及び胸部間の相対加速度が大きくなりがちである。そこで、補強構造体を構成する架橋部材のうちの少なくとも１本を、設計上のヒップポイントの高さ以下の範囲に配置した構成とすることが好ましく、それにより、後突時において着座者の体を後方へ誘導させやすくしてリバウンドを抑制でき、頚部傷害基準値のさらなる改善に寄与できる。

また、補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本を、設計上のヒップポイントの後方付近に設定した構成とした場合には、当該架橋部材に後方へ突出している後方突出部を設けることが好ましく、それにより人体を受け入れやすくすることができる。さらに、後方への変形のきっかけ（起点）となる変形容易部を形成した構造とすると、人体をさらに後方に誘導しやすくなってリバウンドを抑制でき、頚部傷害基準値のさらなる改善に寄与できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る座席構造（クッションフレーム及びバックフレーム等に支持されるクッション材等を除いで図示）を示した斜視図である。 図２は、図１の側面図である。 図３は、図１の正面図である。 図４は、図１の平面図である。 図５（ａ）は、第１の実施形態における略方形枠状の補強構造体を示した斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の平面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る座席構造（クッションフレーム及びバックフレーム等に支持されるクッション材等を除いで図示）を示した斜視図である。 図７は、図６の側面図である。 図８は、図６の正面図である。 図９は、図６の平面図である。 図１０は、第２の実施形態に係る座席構造の設計上のヒップポイントと架橋部材の位置関係を説明するための図である。 図１１（ａ）は、第２の実施形態における略方形枠状の補強構造体を示した斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の平面図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態に係る座席構造（クッションフレーム及びバックフレーム等に支持されるクッション材等を除いで図示。但し、バックフレームのネット部材は図示）を示した正面図である。 図１３は、第３の実施形態に係る座席構造の要部を示した斜視図である。 図１４は、第３の実施形態に係る座席構造の要部を示した斜視図であって、リクライニング機構部を図１３よりも詳細に示した図である。 図１５は、第３の実施形態に係る座席構造におけるリクライニング機構部の構造を詳細に示した分解斜視図である。 図１６（ａ）は図１５に示したリクライニング機構部の平面図、図１６（ｂ）は正面図、図１６（ｃ）は、側面図である。 図１７（ａ）は衝撃力が加わって変形する前のバックフレーム及びネット部材の位置関係を示した平面図であり、図１７（ｂ）は変形後の平面図である。 図１８（ａ）〜（ｅ）は、ヒップポイントの後方に架橋部材を設けた際に形成される変形容易部の他の例を示した図である。 図１９（ａ）は、第３の実施形態における略方形枠状の補強構造体を示した斜視図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の正面図である。 図２０は、第４の実施形態に係る座席構造の要部を示した斜視図である。 図２１は、図２０の分解斜視図である。 図２２は、第５の実施形態に係る座席構造の要部を示した斜視図である。 図２３は、図２２の分解斜視図である。 図２４は、比較例１の座席構造を示した斜視図である。 図２５は、試験例１の試験結果を示した図である。 図２６は、試験例２の試験結果を示した図である。

以下、図面に示した実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実施形態に係る座席構造１Ａを示した図であり、シートクッション部を構成するクッションフレーム１０、シートバック部を構成するバックフレーム２０、及び左右一対設けられるリクライニング機構部３０，３０等を有して構成される。なお、本実施形態及び後述する実施形態における各座席構造を示す図では、クッションフレーム１０及びバックフレーム２０等に支持されるクッション材、パッド材、表皮材等の図示は省略する。

クッションフレーム１０は、シートスライダ装置４０の左右に配置されたアッパーフレーム４２，４２にそれぞれ支持される２つのクッション側サイドフレーム１１，１１を有して構成される。バックフレーム２０は、所定間隔をおいて配置される一対のバック側サイドフレーム２１，２１を有して構成される。

リクライニング機構部３０，３０は、それぞれギヤ部や復帰スプリング（図示せず）等を備えてなる。具体的には、特許第５３９３９９０号に開示されているものが採用されている。すなわち、インターナルギヤと、放射方向にスライドするロックギヤとを有し、ロックギヤをスライド制御し、ロックギヤの外歯をインターナルギヤの内歯に噛合させることによりロックして所定のリクライニング角度で固定し、逆方向にスライドさせて内歯から外歯を離間させることで回転自由としてリクライニング角度を調整する構造である。このリクライニング機構部３０，３０は、クッション側サイドフレーム１１，１１の各後部に連結されて左右一対配設される中継ブラケット１１０，１１０と、バック側サイドフレーム２１，２１の下部との間に支持される。なお、左右一対のリクライニング機構部３０，３０間には、ロックギヤのスライド動作を同期させる軸部材３１が掛け渡されている。

中継ブラケット１１０，１１０は、その略中央部より上部に、リクライニング機構部３０，３０が支持されており、該上部が、バック側サイドフレーム２１，２１の下部に連結される。そして、中継ブラケット１１０，１１０の略中央部より下部がクッション側サイドフレーム１１，１１の各後部に連結される。本実施形態では、この中継ブラケット１１０，１１０の各下部とクッション側サイドフレーム１１，１１の各後部との連結が、後述するようにそれぞれ３箇所においてボルトにより固定している。

本実施形態における左右一対の中継ブラケット１１０，１１０は、請求項に規定した「一対の剛体部材」を構成する。「剛体部材」は、連結対象であるクッション側サイドフレーム１１及びバック側サイドフレーム２１よりも剛性の高い素材からなることを意味する。剛性の高い素材としては、クッション側サイドフレーム１１及びバック側サイドフレーム２１と同じ鋼材の場合で、クッション側サイドフレーム１１の後部付近又はバック側サイドフレーム２１の下部付近よりも板厚が厚い素材、例えば、１．５〜１０倍の範囲に相当する剛性を有するものが好ましい。剛体部材を構成する中継ブラケット１１０，１１０は、クッション側サイドフレーム１１の後部付近又はバック側サイドフレーム２１の下部付近より板厚が厚い場合はもちろんのこと、板厚が同じかそれよりも薄い場合であっても、熱処理を施すことで剛性を高めることもできる。

中継ブラケット１１０，１１０間には、相互に間隔をおいて２本の架橋部材１２０，１３０が左右方向に沿って掛け渡されている。各架橋部材１２０，１３０は中空又は中実の長尺部材からなり、第１架橋部材１２０は、中継ブラケット１１０，１１０の前部下端寄りの部位間に掛け渡されて、各端部１２０ａ，１２０ａが、ボルト１２１，１２１により、それぞれ、クッション側サイドフレーム１１，１１及び中継ブラケット１１０，１１０が重なり合っている範囲において、該中継ブラケット１１０，１１０の前部下端寄りの部位に連結される。第２架橋部材１３０は、中継ブラケット１１０，１１０の後部下端寄りの部位間に掛け渡されて、各端部１３０ａ，１３０ａが、ボルト１３１，１３１により、それぞれクッション側サイドフレーム１１，１１及び中継ブラケット１１０，１１０が重なり合っている範囲において、該中継ブラケット１１０，１１０の後部下端寄りの部位に連結される。また、第１架橋部材１２０との連結位置の上方に位置する中継ブラケット１１０，１１０の前部上端寄りの部位は、クッション側サイドフレーム１１，１１に重ね合わせ、ボルト１４１，１４１により相互に連結される。従って、各中継ブラケット１１０，１１０は、２本の架橋部材１２０，１３０との左右各２箇所の連結部（ボルト１２１，１２１及びボルト１３１，１３１により連結された部位）に加え、各クッション側サイドフレーム１１，１１に連結される連結部（ボルト１４１，１４１により連結された部位）を有する構造となる。

このようにして連結される結果、図５に示したように、剛体部材である左右の各中継ブラケット１１０，１１０と、各中継ブラケット１１０，１１０間に配置された２本の架橋部材１２０，１３０とによって、請求項で規定した「略方形枠状の補強構造体Ｘ１」が形成されることになる。また、中継ブラケット１１０，１１０は、上記のように、バック側サイドフレーム２１，２１の各下部と、クッション側サイドフレーム１１，１１の各後部とに連結されることから、「略方形枠状の補強構造体Ｘ１」は、クッション側サイドフレーム１１，１１の後部付近から、バック側サイドフレーム２１，２１の下部付近までのリクライニング機構部３０を介して連結された範囲に設定されることになる。

ここで、第１架橋部材１２０は、各端部１２０ａ，１２０ａ付近よりも中央部１２０ｂが下方に位置するように略凹状に変形させて形成されている。これは、図１〜図４に示した本実施形態の座席構造１Ａは、クッションフレーム１０の各クッション側サイドフレーム１１，１１の高さが比較的低い、すなわちヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）の設計高さが通常よりも低いスポーツタイプ用であるため、ヒップポイントの下方に位置する第１架橋部材１２０を略凹状に下方に突出させて逃げを形成したものである。一方、第１架橋部材１２０よりも後部寄りに位置する第２架橋部材１３０は、直線的な形状であり、その結果、第１架橋部材１２０の中央部１２０ｂの設定高さよりも第２架橋部材１３０の設定高さの方が高くなる。但し、本実施形態では、第１架橋部材１２０及び第２架橋部材１３０のいずれもヒップポイントよりも下方に配置されている。なお、第１架橋部材１２０の中央部１２０ｂの設定高さは、ヒップポイントから下方７０〜１５０ｍｍの範囲に設定され、第２架橋部材１３０の設定高さは、ヒップポイントから下方５０〜１３０ｍｍの範囲に設定されることが好ましい。これにより、後突時において斜め上後方に移動する着座者の体を、バックフレーム２０のバック側サイドフレーム２１，２１間の空間に誘導しやすくなり、リバウンドを抑制し、頚部傷害基準値の改善に寄与できる。従って、第１架橋部材１２０の中央部１２０ｂの設定高さと第２架橋部材１３０の設定高さの違いは、第１架橋部材１２０の中央部１２０ｂの中心位置と第２架橋部材１３０の中心位置を結んだ仮想線と、スライダのスライド方向線とによりなす角度θ１（図２参照）が、３〜７０度の範囲とすることが好ましく、１０〜４５度の範囲とすることがより好ましい。

本実施形態によれば、後突による衝撃が付与された際、リクライニング機構部３０を介し、クッションフレーム１０とバックフレーム２０が、略方形枠状の補強構造体Ｘ１によって一体化されているため、後方モーメントがバックフレーム２０のみに主として作用するのではなく、クッションフレーム１０及びリクライニング機構部３０にも作用する。その結果、バックフレーム２０が先行して変形してしまうのではなく、クッションフレーム１０及びリクライニング機構部３０の強度によって耐え、さらに、クッションフレーム１０及びリクライニング機構部３０が変形して力を吸収していく。その後、着座者の体は、補強構造体Ｘ１を構成する第１架橋部材１２０及び第２架橋部材１３０にガイドされるように後方に誘導され、シートバック部表面に沿って多少ずり上がろうとしながらもバックフレーム２０のバック側サイドフレーム２１，２１の空間に入り込もうとする。それにより、バックフレーム２０の変形が始まり、さらに衝撃力を吸収していく。従って、本実施形態によれば、クッションフレーム１０、バックフレーム２０及びリクライニング機構部３０の全体で衝撃力を吸収でき、高い後方モーメント強度を備えた座席構造１Ａが得られる。

図６〜図１１は本発明の第２の実施形態に係る座席構造１Ｂを示した図である。この実施形態は、クッションフレーム１０の各クッション側サイドフレーム１１，１１の高さが第１の実施形態よりも高く、セダンタイプの車両に用いられる。第２の実施形態も、第１の実施形態と同様のリクライニング機構部３０，３０を介し、クッションフレーム１０とバックフレーム２０が、略方形枠状の補強構造体Ｘ２によって一体化されている。

本実施形態の略方形枠状の補強構造体Ｘ２は、各クッション側サイドフレーム１１，１１と各バック側サイドフレーム２１，２１とにそれぞれ連結される、上記第１の実施形態と同様の剛体部材からなる中継ブラケット１１０，１１０と、２本の架橋部材１２０，１３０を備えて構成される（図１１参照）。中継ブラケット１１０，１１０は、図６及び図７に示したように、上下方向略中央部より上部がバック側サイドフレーム２１，２１との間の下部付近に対応した幅を備え、上縁が円弧状に形成され、略中央部から下半分は、頂点が下方に位置するような略三角形状となるように形成されている。そして、中継ブラケット１１０，１１０の上部に、リクライニング機構部３０が支持され、該上部が、バック側サイドフレーム２１，２１の下部に連結される。略中央部から下半分の略三角形状となるように形成された部分の頂点付近間に第１架橋部材１２０が掛け渡されている。第２架橋部材１３０は、第１架橋部材１２０の後方右斜め上であって、リクライニング機構部３０，３０のやや下方に相当する部位間に掛け渡されている。

具体的には、第１架橋部材１２０は、各端部１２０ａ，１２０ａをボルト１２１，１２１によりクッション側サイドフレーム１１，１１及び中継ブラケット１１０，１１０が重なり合っている範囲において連結して掛け渡されている。第２架橋部材１３０は各端部１３０ａ，１３０ａをボルト１３１，１３１により、クッション側サイドフレーム１１，１１とバック側サイドフレーム２１，２１との間隙を介して、該中継ブラケット１１０，１１０に直接連結して掛け渡される。また、中継ブラケット１１０，１１０は、クッション側サイドフレーム１１，１１の各後部に、該中継ブラケット１１０，１１０の前方突出部がボルト１５１，１５１により連結され、該中継ブラケット１１０，１１０における第１架橋部材１２０及び第２架橋部材１３０間でボルト１６１，１６１により連結されている。従って、本実施形態では、略方形枠状の補強構造体Ｘ２は、クッション側サイドフレーム１１，１１と中継ブラケット１１０，１１０との重なり範囲において３箇所（ボルト１２１，１５１，１６１）と、クッション側サイドフレーム１１，１１が中継ブラケット１１０，１１０に重なっていない範囲における１箇所（ボルト１３１）の計４箇所で連結された構造となっている。

なお、本実施形態においても、図１０に示したように、第１架橋部材１２０及び第２架橋部材１３０が設計上のヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）の下方に設定され、かつ、第２架橋部材１３０が第１架橋部材１２０よりも設定高さを高く設けている。これにより、衝撃時において着座者の体を後方に誘導しやすくなるため好ましい。この点は、上記第１の実施形態と同様である。但し、本実施形態の座席構造１Ｂは、セダンタイプの車体用であるため、第１架橋部材１２０の設定高さは、ヒップポイントから下方１００〜２５０ｍｍの範囲に設定され、第２架橋部材１３０の設定高さは、ヒップポイントから下方７０〜２２０ｍｍの範囲に設定されることが好ましい。

本実施形態においても、略方形枠状の補強構造体Ｘ２によって、リクライニング機構部３０を介し、クッションフレーム１０とバックフレーム２０が一体化されており、上記第１の実施形態と同様に、衝撃に対して、バックフレーム２０のみで耐えるのではなく、クッションフレーム１０及びリクライニング機構部３０の強度も含めて耐えることができ、高い後方モーメント強度を発揮することができる。

図１２〜図１９は、本発明の第３の実施形態に係る座席構造１Ｃを示した図である。本実施形態では、クッションフレーム１０の各クッション側サイドフレーム１１，１１の後部と、バックフレーム２０の各バック側サイドフレーム２１，２１の下部とを、左右のリクライニング機構部３００，３００を介して連結している点は上記各実施形態と同様であるが、略方形枠状の補強構造体Ｘ３の構成が異なる。

まず、図１３〜図１６に示したように、各クッション側サイドフレーム１１，１１の後部から上方に突出するように設けられたクッション側ブラケット１１１，１１１を有している。クッション側ブラケット１１１，１１１の上縁部は円弧状に形成され、この上縁部に歯部３１１，３１１が形成されており、この歯部３１１，３１１を備えた部位が主動側ウォームホイール３１０，３１０となっている。なお、主動側ウォームホイール３１０，３１０は、歯が全周に形成されたギヤであってもよいし、本実施形態のように使用領域のみに歯が形成されたセクタギヤであってもよい。また、主動側ウォームホイール３１０及び後述の従動側ウォームホイール３３０のいずれも、ヘリカルギヤをウォームホイールとして用いる場合も含む。

次に、各バック側サイドフレーム２１，２１の下部外面には、ギヤ取り付け用ブラケット３２０，３２０が設けられており、両者間における上側に、従動側ウォームホイール３３０，３３０が回転可能に軸支され、その下側に、該従動側ウォームホイール３３０，３３０に噛合するウォーム３４０，３４０が配設されている。

従動側ウォームホイール３３０，３３０は、回転中心が該従動側ウォームホイール３３０，３３０の中心ではなく偏心されて設けられ、同期用のロッド３３１を介して連結された操作レバーを操作して一方向に回動させると、ウォーム３４０，３４０に押し付けられ、さらに、該ウォーム３４０，３４０が主動側ウォームホイール３１０，３１０に押し付けられてロックされる。操作レバーを他方向に動作させると、従動側ウォームホイール３３０，３３０とウォーム３４０，３４０、ウォーム３４０，３４０と主動側ウォームホイール３１０，３１０の各歯部間の隙間がそれぞれ回転を許容する適当なバックラッシュとなり、シートバック部の傾動が可能となる。従って、本実施形態においては、主動側ウォームホイール３１０，３１０、従動側ウォームホイール３３０，３３０及びウォーム３４０，３４０を含んでリクライニング機構部３００，３００が構成される。なお、このリクライニング機構部３００，３００は、シートバック部が傾動する際、クッション側ブラケット１１１，１１１と一体に設けられて主動側ウォームホイール３１０，３１０は回転せずに、バック側サイドフレーム２１，２１と共にウォーム３４０，３４０が主動側ウォームホイール３１０，３１０の周囲を回動する。この意味で、ウォーム３４０，３４０は、主動側ウォームホイール３１０，３１０に対して遊星歯車の如き動きをすると言える。ウォーム３４０，３４０の回転により従動側ウォームホイール３３０，３３０が回転し、これらの動きによってシートバック部の傾動操作を行うことができる。
なお、主動側ウォームホイール３１０，３１０、ウォーム３４０，３４０及び従動側ウォームホイール３３０，３３０は、相互に噛み合って遊星歯車機構の如き動きで回転するが、製造誤差等に対処するため、上記のようなバックラッシュが必要である。その一方、このバックラッシュが大きすぎると、運転中における軸や歯車系のねじり振動等によって歯面がぶつかり合ってジャダー音が発生する。ジャダー音の大きさはバックラッシュの大きさの二乗に比例するため、ジャダー音の低減には、バックラッシュをできるだけ小さくする必要がある。それにより、歯打ち振動によって歯面に損傷を来すことも抑制できる。但し、バックラッシュの設定を小さくし過ぎると、走行中に変動するバックラッシュの最小値がゼロになるタイミングが生じ、歯車系の回転が円滑に行われなくなる場合がある。従って、上記各歯車（主動側ウォームホイール３１０，３１０、ウォーム３４０，３４０及び従動側ウォームホイール３３０，３３０）の基礎円間の中心距離の変動を極小にしながらバックラッシュを小さくする点に留意しつつ、円滑な回転を確保するため、各歯車の噛み合い率を適切に設定することが重要である。

ここで、第３の実施形態において主動側ウォームホイール３１０，３１０は、上記のようにクッション側ブラケット１１１，１１１と一体に設けられており回転しない。そこで、本実施形態では、この回転しない主動側ウォームホイール３１０，３１０間に、後述する第１架橋部材１２００を掛け渡している。主動側ウォームホイール３１０，３１０は、上記のようにクッション側ブラケット１１１，１１１に一体に設けられているが、鋼材からなるギヤ素材から形成され、基本的に高い強度を有している。従って、主動側ウォームホイール３１０，３１０は、請求項に規定した「一対の剛体部材」を構成する。つまり、本実施形態では、リクライニング機構部３００，３００を構成する部材である主動側ウォームホイール３１０，３１０が、一対の剛体部材を構成することになるため、上記実施形態と比較して、リクライニング機構部３００，３００とは別途の剛体部材を用いなくても済む。

本実施形態では、主動側ウォームホイール３１０，３１０を含んだ一対のクッション側ブラケット１１１，１１１間に、第１架橋部材１２００と第２架橋部材１３００を掛け渡している。第１架橋部材１２００は、上記したように、一対のクッション側ブラケット１１１，１１１のうち、回転動作しない主動側ウォームホイール３１０，３１０の中心付近間に掛け渡し配設される。第２架橋部材１３００は、第１架橋部材１２００に対し、下方に所定間隔をおいて配設されるが、その各端部１３００ａ，１３００ａは、クッション側サイドフレーム１１，１１と共に、クッション側ブラケット１１１，１１１の後方下端部にボルト１３０１，１３０１を介して連結される。また、クッション側ブラケット１１１，１１１の前方下端部は、ボルト１４０１，１４０１により、クッション側サイドフレーム１１，１１と共に連結される。

クッション側ブラケット１１１，１１１は、上記のように、主動側ウォームホイール３１０，３１０と一体であり、主動側ウォームホイール３１０，３１０と同じ素材から構成される。従って、主動側ウォームホイール３１０，３１０と一体のクッション側ブラケット１１１，１１１は、自動車等の乗物用座席構造のリクライニング機構部において一般にギヤとして採用される剛性の高い素材、例えば、厚さ３〜１０ｍｍの鋼材、あるいは、さらに熱処理された鋼材が用いられる。このため、本実施形態では、クッション側ブラケット１１１，１１１及び主動側ウォームホイール３１０，３１０は、いずれも、上記の「一対の剛体部材」を構成することになり、この一対の剛体部材と、略上下方向に所定間隔をおいて設けられた第１及び第２架橋部材１２００，１３００によって、「略方形枠状の補強構造体Ｘ３」が構成されている（図１９参照）。そして、クッション側ブラケット１１１，１１１及び主動側ウォームホイール３１０，３１０からなる「一対の剛体部材」は、２本の架橋部材１２００，１３００との２箇所の連結部と、上記したボルト１４０１，１４０１によりクッション側サイドフレーム１１，１１に連結される連結部との３箇所において固定されることになる。

ここで、第１架橋部材１２００は、設計上のヒップポイントの後方付近に設定されている。そのため、衝撃時において人体が後方に移動した際に接触してリバウンドの要因になる可能性がある。そこで、人体の後方移動を促すため、第１架橋部材１２００は人体を受け入れやすくするように、長手方向略中央付近に平面視で後方に突出する後方突出部１２０１を有する形状で形成することが好ましい。また、人体がこの後方突出部１２０１に受け入れられ、さらに後方への荷重がかかった際に、後方突出部１２０１が後方に変位する変形を生じるきっかけ（起点）となる変形容易部１２０１ａ，１２０１ａを設けておくことがより好ましい。本実施形態では、変形容易部１２０１ａ，１２０１ａを後方突出部１２０１に所定間隔をおいて形成している。また、変形容易部１２０１ａ，１２０１ａは、例えば、他の部位よりも直径が細くなるように押しつぶしたり、当該部位のみを半管状に切り欠いたりするなどして断面係数を部分的に小さくなる加工等をすることで形成できる。

また、バックフレーム２０のバック側サイドフレーム２１，２１間には、図１２に示したように、ネット部材（二次元又は三次元の布帛等）５０を掛け渡しておくことが好ましい。後突等の衝撃時に人体が後方に変位していくと、このネット部材に荷重がかかる。それにより、衝撃力が加わる前の図１７（ａ）の状態から、図１７（ｂ）に示したように、バック側サイドフレーム２１，２１が徐々に内倒れ変形していくと共に、上記のように変形容易部１２０１ａ，１２０１ａに加わる力が変形のきっかけとなって後方突出部１２０１が後方に変位していく。バック側サイドフレーム２１，２１が徐々に内倒れ変形するとネット部材５０の張力が低下していくため、人体のリバウンドを抑制しつつ、人体を受け止めることができる。

本実施形態においても、略方形枠状の補強構造体Ｘ３によって、リクライニング機構部３００，３００を介し、クッションフレーム１０とバックフレーム２０が一体化されており、上記第１及び第２の実施形態と同様に、衝撃に対して、バックフレーム２０のみで耐えるのではなく、クッションフレーム１０及びリクライニング機構部３００，３００の強度も含めて耐えることができ、高い後方モーメント強度を発揮することができる。また、本実施形態では、第１架橋部材１２００に後方突出部１２０１及び変形容易部１２０１ａ，１２０１ａが形成されているため、人体が後方に移動していくと、後方突出部１２０１に受け入れられて後方への移動が妨げられず、その上で、変形容易部１２０１ａ，１２０１ａでの変形をきっかけとして第１架橋部材１２００が変形していくため、この変形により衝撃エネルギーを吸収することができる。

図１８は、ヒップポイントの後方に架橋部材を設けた際に形成される変形容易部の他の例を示した図である。図１８（ａ），（ｂ）は、架橋部材Ａを、断面略半管状に形成し、中央付近を端部付近よりも小径となるように絞り込んで断面係数を小さくした形状として変形容易部Ａ１を設定した構造である。また、図１８（ｃ），（ｄ）は、断面略半管状の架橋部材Ｂに、所定間隔をおいた２箇所に断面係数を小さくした形状の変形容易部Ｂ１，Ｂ１を形成した構造である。図１８（ｅ）は、断面略半管状の架橋部材Ｃの中央付近の所定の長さに亘って平坦面を形成して変形容易部Ｃ１を形成した構造である。なお、これらの架橋部材Ａ〜Ｃは、例えば、断面略半管状の頂部付近において、板厚や材質に応じて熱処理を行って所望の強度とすることも可能である。この適宜に熱処理可能なことは、図１８に示した架橋部材Ａ〜Ｃに限らず、第１〜第３の実施形態で示した各第１及び第２架橋部材においても同様であることはもちろんである。

図２０〜図２１は、本発明の第４の実施形態に係る座席構造１Ｄを示した図である。本実施形態では、第３の実施形態と同様の主動側ウォームホイール３１０，３１０、従動側ウォームホイール３３０及びウォーム３４０を備えたリクライニング機構部３００，３００を左右に用いている。但し、本実施形態では、主動側ウォームホイール３１０，３１０をバック側サイドフレーム２１，２１に固定し、従動側ウォームホイール３３０，３３０をクッション側ブラケット１１１Ａ，１１１Ａに回転可能に軸支している点で第３の実施形態と異なる。ウォーム３４０，３４０は従動側ウォームホイール３３０，３３０と共にクッション側ブラケット１１１Ａ，１１１Ａに支持される。

本実施形態においても、主動側ウォームホイール３１０，３１０はバック側サイドフレーム２１，２１に固定されるため回転しない構造であり、この回転しない主動側ウォームホイール３１０，３１０間に、第１架橋部材１２００を掛け渡している。第２架橋部材１３００は、クッション側ブラケット１１１Ａ，１１１Ａの前方下端部にボルト１５０１，１５０１により固定される。クッション側ブラケット１１１Ａ，１１１Ａの前方上端部は、ボルト１５０２，１５０２を介してクッション側サイドフレームに連結固定される。これにより、 本実施形態では、第３の実施形態と同様に、クッション側ブラケット１１１Ａ，１１１Ａ及び主動側ウォームホイール３１０，３１０が、上記の「一対の剛体部材」を構成することになり、この一対の剛体部材と、略上下方向に所定間隔をおいて設けられた第１及び第２架橋部材１２００，１３００によって、「略方形枠状の補強構造体Ｘ４」が構成される。

図２２〜図２３は、本発明の第５の実施形態に係る座席構造１Ｅを示した図である。本実施形態は、第４の実施形態とほぼ同様であるが、クッション側ブラケット１１１Ｂ，１１１Ｂとして、その前縁側が第４の実施形態で用いたものよりも前方に長く、面積を大きくしたものを用いている。これにより、クッション側ブラケット１１１Ｂ，１１１Ｂとクッション側サイドフレーム（図示せず）とを、ボルト１６０１〜１６０３を介して３箇所で連結できる。３箇所で連結することにより、「略方形枠状の補強構造体Ｘ５」の剛性を図２０及び図２１に示したものよりも高くすることができる。

（試験例）
第１の実施形態に係る座席構造１Ａ及び第３の実施形態に係る座席構造１Ｃ等について後方モーメント強度を測定した。後方モーメント強度は、負荷治具を設けたダミーのヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）を、座席構造の設計上のヒップポイントにセットし、Ｈ．Ｐ．回りに５８８Ｎ・ｍのモーメントを発生させる負荷（負荷スピード０．５ｄｅｇ／ｓ）を、シートバック部に後方へかけることにより測定した。

図２５は、上記のようにインターナルギヤの内歯とロックギヤの外歯との噛み合いを利用したリクライニング機構部３０，３０を備えた第１の実施形態に係る座席構造１Ａ（試験例１）の後方モーメント強度を示す。比較例１は、第１の実施形態に係る座席構造１Ａから略方形枠状の補強構造体を備えていない図２４に示した座席構造１Ａ’（比較例１）の後方モーメント強度を示したものである。また、第１の実施形態に係る座席構造１Ａのリクライニング機構部３０単体の強度を併せて示す。

試験例１の後方モーメント強度は約２５００Ｎ・ｍであり、比較例１の後方モーメント強度約１７００Ｎ・ｍの約１．５倍であった。試験例１では、アッパーフレームのたわみ量約９０ｍｍに至るまでは、たわみ曲線の傾きが、リクライニング機構部３０単体のたわみ曲線の傾きと比較例１のたわみ曲線の傾きの間に位置する。従って、たわみ量約９０ｍｍに至るまでは、略方形枠状の補強構造体Ｘ１によって、一体化されたクッションフレーム１０の強度とリクライニング機構部３０の強度によって耐えている。これは、座席構造の左右の剛性が均等であり、かつ、座席構造全体でほぼ均等に、入力される荷重を分担支持するために生じる現象である。その後、試験例１のたわみ曲線の傾きが比較例１のたわみ曲線の傾きに近くなっている。比較例１は、略方形枠状の補強構造体を有していないため、バックフレーム２０がまず変形することになり、比較例１のたわみ曲線はバックフレーム２０の強度がほぼ現れている。従って、試験例１の場合、たわみ量約９０ｍｍまではクッションフレーム１０の強度とリクライニング機構部３０の強度が主として出現し、その後、バックフレーム２０の強度が主として出現するため、試験例１に係る座席構造１Ａは、バックフレーム２０の強度が早期から出現する比較例１と比較して、高い後方モーメント強度が得られる。

図２６は、第３の実施形態に係る座席構造１Ｃ（試験例２）の後方モーメント強度を示す。比較例２は、第３の実施形態と同じリクライニング機構部３００、すなわち、ウォームを介して主動側ウォームホイールと従動側ウォームホイールを備えてなるリクライニング機構部３００を有するが、ヒップポイント後方に配置される第１架橋部材１２００を有していない構成、すなわち略方形枠状の補強構造体Ｘ３が形成されていない構造である。また、第３の実施形態に係る座席構造１Ｃのウォームギヤと２つのウォームホイールを用いたリクライニング機構部３００単体の強度を併せて示す。

試験例２の後方モーメント強度は約１８５０Ｎ・ｍであり、比較例２の後方モーメント強度約６００Ｎ・ｍの約３倍であった。試験例２では、たわみ量約１６０ｍｍまでは、たわみ曲線の傾きが、リクライニング機構部３００単体のたわみ曲線の傾きと比較例２のたわみ曲線の傾きとの間に位置し、その後、比較例２のたわみ曲線の傾きに近くなる。従って、たわみ量約１６０ｍｍまでは、略方形枠状の補強構造体Ｘ３を介してバックフレーム２０と一体化されたクッションフレーム１０の強度とリクライニング機構部３００の強度が主として出現し、その後、バックフレーム２０の強度が主として出現している。これにより、試験例２に係る座席構造１Ｃは、バックフレーム２０の強度が早期から出現する比較例２と比較して、高い後方モーメント強度が得られることがわかる。

また、略方形枠状の補強構造体Ｘ３によってクッションフレーム１０及びバックフレーム２０が一体化されているため、試験例１及び２共に、リクライニング機構部３０，３００を構成する各ギヤの歯（試験例１では内歯と外歯、試験例２ではウォームホイールの歯とウォームの歯）同士の噛み合いの横ずれが小さく、両者の接触面積が減少しにくい。従って、各ギヤの歯同士の横ずれのない噛み合いが継続しやすいため、その点も後方モーメント強度の向上に貢献している。なお、試験例２においては、ウォームとして熱処理したものを用い、ウォームホイールとして熱処理していないものを用いている。そのため、荷重が大きくなると、ウォームが硬いためウォームホイールに荷重が集中しやすい。そこで、ウォームとして熱処理していないものを用いた座席構造１Ｃについて同様の試験を行った。なお、ここで使用したウォームは、転造加工されたものであり、熱処理しないものであっても、歯の表面はその加工硬化により所定の硬度を備えている。すなわち、通常の使用状態において、シートバックから入力される荷重には十分耐え得る硬度を備えている。図２６に示した試験例２−１が、熱処理していないウォームを用いた場合の後方モーメント強度である。図から明らかなように、試験例２−１は、約１６００Ｎ・ｍで一時的にモーメントが低下している。これは、通常の使用状態よりも大きな荷重が入力されることによってウォームがウォームホイールと共に変形したことを示し、その後、両者が一体となってさらに変形していくため、試験例２−１は２０００Ｎ・ｍを超える高い後方モーメント強度を示したものである。

また、上記のように、略方形枠状の補強構造体Ｘ１〜Ｘ５を設定することによって、バックフレーム２０の強度だけでなく、リクライニング機構部３０，３００を介してクッションフレーム１０の強度を生かすことができ、しかも、略方形枠状の補強構造体Ｘ１〜Ｘ５を有することにより、衝撃荷重の入力によるねじれ変形が抑制され、衝撃荷重が左右略均等に分散される。この点は、図２５及び図２６に示したように、試験例１及び試験例２（２−１も含む）の後方モーメント強度が、リクライニング機構部単体よりも高い強度を有していることからも明らかであり、このことは、逆に言えば、例えばリクライニング機構部として、従来よりも強度の低いものを採用しても、所望の後方モーメント強度を備えた座席構造を得られることができることを意味し、座席構造の軽量化、製造コストの削減に寄与できる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 座席構造
１０ クッションフレーム
１１ クッション側サイドフレーム
１１０ 中継ブラケット
１１１ クッション側ブラケット
１２０，１２００ 第１架橋部材
１３０，１３００ 第２架橋部材
２０ バックフレーム
２１ バック側サイドフレーム
３０，３００ リクライニング機構部
３１０ 主動側ウォームホイール
３２０ ギヤ取り付け用ブラケット
３３０ 従動側ウォームホイール
３４０ ウォーム
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５ 略方形枠状の補強構造体

Claims (9)

1. リクライニング機構部を介して連結されたシートクッション部及びシートバック部を備えた座席構造であって、
   前記シートクッション部のクッションフレームを構成する各クッション側サイドフレームの後部付近から、前記シートバック部のバックフレームを構成する各バック側サイドフレームの下部付近までの前記リクライニング機構部を介して連結された範囲において、各側部付近に設けられる一対の剛体部材と、相互に間隔をおいてかつ左右方向に沿って前記一対の剛体部材間に掛け渡される少なくとも２本の架橋部材とを備えてなる略方形枠状の補強構造体を有し、
   前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、設計上のヒップポイントの高さ以下の範囲となるように設定されていることを特徴とする座席構造。
2. 前記設計上のヒップポイントの高さ以下の範囲に設定された架橋部材を含んだ少なくとも２本の架橋部材は、前部寄りに配置されたものよりも後部寄りに配置されたものの設定高さが高くなる位置関係で設定されている請求項１記載の座席構造。
3. 前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、前記ヒップポイントの後方付近に設定されており、かつ、後方に突出する後方突出部を有している構造である請求項１記載の座席構造。
4. 前記補強構造体を構成する架橋部材の少なくとも１本が、前記ヒップポイントの後方付近に設定されており、かつ、後方への荷重による変形の起点となる変形容易部が設定されている請求項１又は３記載の座席構造。
5. 前記少なくとも２本の架橋部材と前記各剛体部材との左右各少なくとも２箇所の連結部に加え、前記各剛体部材に少なくとも１箇所、前記各クッション側サイドフレームに連結される連結部を有する構造である請求項１〜４のいずれか１に記載の座席構造。
6. 前記リクライニング機構部が左右一対設けられている請求項１〜５のいずれか１に記載の座席構造。
7. 前記補強構造体を構成する各剛体部材は、
   連結対象である前記クッション側サイドフレーム又はバック側サイドフレームよりも相対的に高い剛性を備え、前記各クッション側サイドフレームの後部と前記各バック側サイドフレームの下部とにそれぞれ連結される各中継ブラケット
   から構成される請求項１〜６のいずれか１に記載の座席構造。
8. 前記補強構造体を構成する各剛体部材は、
   前記左右一対のリクライニング機構部における対向配置された各ギヤ
   から構成される請求項６記載の座席構造。
9. 前記各剛体部材は、前記各リクライニング機構部に連結される前記各クッション側サイドフレームの後部の板厚又は前記各バック側サイドフレームの下部の板厚よりも板厚が厚い請求項７又は８記載の座席構造。