JP7017490B2 - 車両用シート構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用シート構造に関する。
下記特許文献１には、車両の前突時に、車両用シートが慣性力でシート前方側へ移動することを防止した車両用シート構造が開示されている。この文献に記載された車両用シート構造は、ブラケットを介してフロアパネルに固定されると共に車両用シートをシート前後方向にスライド可能に支持するシートレールと、車両用シートのシート前後方向へのスライドをロックするロック機構と、ブラケットに固定された補強部材と、を備えている。そして、車両の前突時に、シートレールの前部の変形が補強部材によって抑制されることで、ロック機構による車両用シートのスライドのロックが解除されないようになっている。これにより、車両の前突時に、車両用シートが慣性力でシート前方側へ移動することが防止されている。
特開２０１５－８０９７９号公報
ところで、車両用シートに着座した乗員が、例えば安楽な姿勢をとるために、車両用シートをシート後方側へスライドしている状態では、車両用シートに着座した乗員の下肢の周辺のスペースが広くなる。そのため、車両の前突等の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑る現象（所謂「サブマリン現象」）を抑制することが難しくなることが考えられる。
本発明は上記事実を考慮し、車両の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑ることを抑制することができる車両用シート構造を得ることが目的である。
第１の態様の車両用シート構造は、乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを有する車両用シートと、前記車両用シートに固定され、前記車両用シートと共にシート前後方向に移動される可動部材と、車体のフロアに固定されると共に前記可動部材が係合され、前記可動部材をシート前後方向に移動可能に支持する固定部材と、前記可動部材の前記固定部材に対する移動を規制し、前記可動部材が前記固定部材のシート後方側の部分に係合している状態で衝突に伴うシート前方側への慣性力が前記車両用シートに作用した際に少なくとも一部が変形されて前記可動部材の前記固定部材に対するシート前方側への移動が許容されるロック機構と、を備えている。
第１の態様の車両用シート構造によれば、固定部材に係合された可動部材が、固定部材に対してシート前後方向に移動されることで、車両用シートのシート前後方向への位置が変更される。そして、ロック機構によって可動部材の固定部材に対する移動が規制されることで、車両用シートのシート前後方向への位置が固定される。ここで、可動部材が固定部材のシート後方側の部分に係合している状態で、すなわち、車両用シートのシート前後方向への位置が後方側に配置されている状態で、衝突に伴うシート前方側への慣性力が車両用シートに作用すると、ロック機構の少なくとも一部が変形する。これにより、可動部材の固定部材に対するシート前方側への移動が許容されて、車両用シートがシート前方側へ移動される。その結果、乗員の下肢のシート前方側への移動を許容するスペースが狭まる。これにより、車両の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑ることを抑制することができる。
第２の態様の車両用シート構造は、第１の態様の車両用シート構造において、前記ロック機構は、前記固定部材に設けられシート前後方向に間隔をあけて配置された複数の被係合部と、前記可動部材に設けられ前記被係合部に係合される係合部と、を含んで構成され、前記係合部が前記被係合部に係合していない状態では、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が許容され、前記係合部が前記被係合部に係合している状態では、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が規制され、シート後方側に配置された複数の前記被係合部の周縁部の強度が、これらの複数の前記被係合部よりもシート前方側に配置された複数の前記被係合部の周縁部の強度よりも低く設定されている。
第２の態様の車両用シート構造によれば、係合部が被係合部に係合していない状態では、可動部材の固定部材に対するシート前後方向への移動が許容される。そして、係合部がいずれかの被係合部に係合することで、可動部材の固定部材に対するシート前後方向への移動が規制されると共に、係合部が係合した被係合部と対応する位置で車両用シートのシート前後方向への位置が固定される。ここで、複数の被係合部のうちシート後方側に配置された複数の被係合部の周縁部の強度が、これらの複数の被係合部よりもシート前方側に配置された複数の被係合部の周縁部の強度よりも低く設定されている。そのため、係合部がシート後方側に配置された複数の被係合部のいずれかに係合している状態で、衝突に伴うシート前方側への慣性力が車両用シートに作用すると、係合部が被係合部の周縁部を押圧して、当該被係合部の周縁部が変形する。これにより、可動部材の固定部材に対するシート前方側への移動が許容されて、車両用シートがシート前方側へ移動される。その結果、乗員の下肢のシート前方側への移動を許容するスペースが狭まる。これにより、車両の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑ることを抑制することができる。
第３の態様の車両用シート構造は、第１の態様の車両用シート構造において、前記ロック機構は、第１ネジ山を有し前記可動部材と共にシート前後方向に移動される第１ネジ部材と、前記第１ネジ山と螺合する第２ネジ山を有する第２ネジ部材と、を含んで構成され、前記第１ネジ部材が回転されることで、前記第１ネジ部材が前記第２ネジ部材に沿ってシート前後方向へ移動されて、前記可動部材が前記固定部材に対してシート前後方向へ移動され、前記第１ネジ部材の回転が停止されている状態では、前記第１ネジ部材の前記第２ネジ部材に対する移動が規制されて、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が規制され、シート後方側の部分における前記第２ネジ山の高さが、当該部分よりもシート前方側における前記第２ネジ山の高さよりも低く設定されている。
第３の態様の車両用シート構造によれば、第１ネジ部材が回転されることで、第１ネジ部材が第２ネジ部材に沿ってシート前後方向へ移動される。これにより、可動部材が固定部材に対してシート前後方向へ移動され、車両用シートのシート前後方向への位置が変更される。また、第１ネジ部材の回転が停止されている状態では、第１ネジ部材の第２ネジ部材に対する移動が規制されて、可動部材の固定部材に対するシート前後方向への移動が規制される。これにより、車両用シートのシート前後方向への位置が固定される。ここで、第２ネジ部のシート後方側の部分における第２ネジ山の高さが、当該部分よりもシート前方側における第２ネジ山の高さよりも低く設定されている。そのため、第１ネジ部の第１ネジ山が第２ネジ部のシート後方側の部分における第２ネジ山に螺合した状態で、衝突に伴うシート前方側への慣性力が車両用シートに作用すると、第１ネジ部の第１ネジ山が第２ネジ部のシート後方側の部分における第２ネジ山を変形させる。これにより、可動部材の固定部材に対するシート前方側への移動が許容されて、車両用シートがシート前方側へ移動される。その結果、乗員の下肢のシート前方側への移動を許容するスペースが狭まる。これにより、車両の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑ることを抑制することができる。
本発明に係る車両用シート構造は、車両の衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシートクッションに沿ってシート前方側へ滑ることを抑制することができる、という優れた効果を有する。
本実施形態の車両用シート構造が適用されたキャビンを示す側面図である。 シートレールを示す斜視図である。 図２において３線で囲まれた部分のロアレールを示す斜視図である。 ロアレールに形成された凹部を示す側面図である。 前面衝突時のキャビンを示す図１に対応する側面図である。 パワーシート機構の一部を模式的に示す斜視図である。
図１～図４を用いて本発明の実施形態に係る車両用シート構造について説明する。なお、以下の説明において前後左右上下の方向を示して説明するときは、車両用シート１０に着座した乗員から見た前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲはシート前方向、矢印ＵＰはシート上方向、矢印ＲＨはシート右方向、矢印ＬＨはシート左方向をそれぞれ示すものとする。また、左右の方向は、シート幅方向と一致している。
図１には、本実施形態の車両用シート構造が適用されたキャビン１２が示されている。この図に示されるように、キャビン１２には、ステアリングホイール１４等を操作する乗員Ｐが着座する車両用シート１０が設けられている。車両用シート１０は、乗員Ｐの臀部Ｐ１及び大腿部Ｐ２を支持するシートクッション１６と、乗員Ｐの背部Ｐ３を支持するシートバック１８と、乗員Ｐの頭部Ｐ４を支持するヘッドレスト２０と、を備えている。
ここで、本実施形態の車両用シート１０は、自動運転の車両のキャビン１２に設けられている。そのため、車両用シート１０は、当該車両用シート１０に着座した乗員Ｐがステアリングホイール１４等を操作可能な位置から操作不能な位置まで前後方向に移動可能となっている。なお、図１においては、車両用シート１０に着座した乗員Ｐがステアリングホイール１４等を操作不能な位置まで車両用シート１０が後方側へ移動された状態を示している。
車両用シート１０は、シートレール２２を介して車体のフロア２３に固定されている。図２に示されるように、シートレール２２は、車体のフロア２３に固定される固定部材としてのロアレール２４と、このロアレール２４に沿ってスライド可能に係合される可動部材としてのアッパレール２６と、を備えている。
図２及び図３に示されるように、ロアレール２４は、車両前後方向を長手方向とする長尺状に形成されていると共に、車両前方側から見た断面形状が車両上方側へ開口した略Ｕ字状に形成されている。具体的には、ロアレール２４は、前後及び左右の方向に延びる底壁部２８と、この底壁部２８の左右方向の両端部からそれぞれ上方側へ屈曲して延びる右側縦壁部３０及び左側縦壁部３２を備えている。さらに、ロアレール２４は、右側縦壁部３０及び左側縦壁部３２の上端部から左方向及び右方向へそれぞれ屈曲して延びる右側上壁部３４及び左側上壁部３６を備えている。また、ロアレール２４は、右側上壁部３４の左側の端部及び左側上壁部３６の右側の端部から下方側に向けてそれぞれ屈曲して延びる右側内壁部３８及び左側内壁部４０を備えている。右側内壁部３８と左側内壁部４０との間には、開口４２が形成されている。
図２に示されるように、アッパレール２６は、ロアレール２４の内部に配置されるアッパレール本体部４４を備えている。また、アッパレール２６は、アッパレール本体部４４からロアレール２４の開口４２を通じて上方側へ向けて突出するシート固定部４６を備えている。このシート固定部４６の上端部には、シートクッション１６（図１参照）の骨格を構成する図示しないシートクッションフレームが固定されるようになっている。
また、シートレール２２には、アッパレール２６のロアレール２４に対する移動（スライド）を規制するロック機構４８が設けられている。図４に示されるように、ロック機構４８（図２参照）は、ロアレール２４の右側内壁部３８及び左側内壁部４０に形成された被係合部としての複数の凹部５２、５４と、アッパレール２６（図２参照）に設けられた係合部５０と、を含んで構成されている。なお、図４においては、右側内壁部３８のみを図示し、左側内壁部４０の図示を省略している。
ロアレール２４の右側内壁部３８及び左側内壁部４０におけるシート後方側には、下方側が開放された複数の凹部５２が形成されており、複数の凹部５２は前後方向に等間隔に配列されている。また、右側内壁部３８及び左側内壁部４０において複数の凹部５２が形成された部分よりも前方側には、下方側が開放された複数の凹部５４が形成されている。この複数の凹部５４は前後方向に等間隔に配列されている。
複数の凹部５４の前方側の縁５４Ａは、下方側へ向かうにつれて前方側へ傾斜しており、複数の凹部５４の後方側の縁５４Ｂは、下方側へ向かうにつれて後方側へ傾斜している。これにより、複数の凹部５４の前方側の縁５４Ａ、後方側の縁５４Ｂ、底５４Ｃ及び開放端５４Ｄを結ぶ形状が等脚台形状となっている。
また、複数の凹部５２についても上記凹部５４と同様に、複数の凹部５２の前方側の縁５２Ａは、下方側へ向かうにつれて前方側へ傾斜しており、複数の凹部５２の後方側の縁５２Ｂは、下方側へ向かうにつれて後方側へ傾斜している。これにより、複数の凹部５２の前方側の縁５２Ａ、後方側の縁５２Ｂ、底５２Ｃ及び開放端５２Ｄを結ぶ形状が等脚台形状となっている。
また、複数の凹部５２における後方側の縁５２Ｂと底５２Ｃとの境目には、前方側が開放されたノッチ５２Ｅが形成されている。これにより、凹部５２内に配置された係合部５０が、凹部５２の周縁部Ｂ２を前方側へ向けて押圧した際に、凹部５２の周縁部がノッチ５２Ｅの底を起点として変形するようになっている。その結果、複数の凹部５２の周縁部Ｂ２の強度が、これらの複数の凹部５２よりもシート前方側に配置された複数の凹部５４の周縁部Ｂ１の強度よりもノッチ５２Ｅの肉が欠損された分だけ低くなっている。
一例として、本実施形態では、係合部５０が凹部５２内に配置された状態で、車両用シート１０（図１参照）が２０Ｇの加速度で急減速された際に、凹部５２の周縁部Ｂ２がノッチ５２Ｅの底を起点としてノッチ５２Ｅの開口端が閉じるように塑性変形するようになっている。また、係合部５０が凹部５４内に配置された状態で、車両用シート１０（図１参照）が２０Ｇの加速度で急減速されたとしても、凹部５４の周縁部Ｂ１は変形しないように、当該凹部５４の周縁部Ｂ１の強度が設定されている。
係合部５０は、乗員Ｐによってレバー５８（図２参照）が操作されることで変位可能となっている。この係合部５０が、複数の凹部５２、５４のうちいずれかの凹部５２、５４に選択的に係合されることで、アッパレール２６のロアレール２４に対する移動（スライド）が規制されるようになっている。また、レバー５８が操作されて、係合部５０が凹部５２、５４から抜け出した状態では、アッパレール２６のロアレール２４に対する移動（スライド）が許容されるようになっている。
ここで、係合部５０が複数の凹部５４と対応する領域Ａ１に配置される状態では、車両用シート１０の前後位置が、当該車両用シート１０に着座した乗員Ｐがステアリングホイール１４等を操作可能な位置に配置される（乗員Ｐの体格によって調節される範囲に配置される）ようになっている。また、係合部５０が複数の凹部５２と対応する領域Ａ２に配置される状態では、車両用シート１０の前後位置が、当該車両用シート１０に着座した乗員Ｐがステアリングホイール１４等を操作せずに着座可能な位置に配置されるようになっている。
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図１、図２及び図４に示されるように、レバー５８が操作されることで、係合部５０が凹部５２、５４に係合していない状態では、アッパレール２６のロアレール２４に対するシート前後方向への移動が許容される。そして、係合部５０がいずれかの凹部５２、５４に係合することで、アッパレール２６のロアレール２４に対するシート前後方向への移動が規制されると共に、係合部５０が係合した凹部５２、５４と対応する位置で車両用シート１０のシート前後方向への位置（シートポジション）が固定される。
ここで、本実施形態では、複数の凹部５２、５４のうちシート後方側に配置された複数の凹部５２の周縁部Ｂ２の強度が、これらの複数の凹部５２よりもシート前方側に配置された複数の凹部５４の周縁部Ｂ１の強度よりも低く設定されている。そのため、係合部５０がシート後方側に配置された複数の凹部５２のいずれかに係合している状態で、衝突に伴うシート前方側への慣性力が車両用シート１０に作用すると、係合部５０が凹部５２の周縁部Ｂ２を押圧して、当該凹部５２の周縁部Ｂ２がノッチ５２Ｅの底を起点としてノッチ５２Ｅの開口端が閉じるように塑性変形する。これにより、係合部５０の前方側への移動が許容されることで、アッパレール２６のロアレール２４に対するシート前方側への移動が許容されて、図５に示されるように、車両用シート１０がシート前方側へ移動される。その結果、乗員Ｐの下肢Ｐ５のシート前方側への移動を許容するスペースが狭まる。これにより、車両の衝突時に、車両用シート１０に着座した乗員Ｐがシートクッション１６に沿ってシート前方側へ滑ること（サブマリン現象が生じること）を抑制することができる。
ここで、本実施形態の車両用シート構造が適用された車両では、図５に示されるように、衝突時にニーエアバッグ６０が展開するようになっている。そのため、衝突時に車両用シート１０がシート前方側へ移動されることで、乗員Ｐの下肢Ｐ５をニーエアバッグ６０に近づけることができる。これにより、乗員Ｐの下肢Ｐ５をニーエアバッグ６０によって適切に拘束することができ、サブマリン現象を効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、係合部５０が複数の凹部５２の周縁部Ｂ２を順次塑性変形させながら前方側へ移動することで、車両用シート１０及び乗員Ｐの運動エネルギ（衝突に伴う運動エネルギ）を吸収することができる。
なお、本実施形態では、乗員Ｐがレバー５８を操作することで、車両用シート１０の前後位置を調節可能とした構成において、サブマリン現象を抑制した例について説明した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示されるように、乗員Ｐがスイッチの操作を行うことで、車両用シート１０の前後位置が調節されるパワーシート機構６２を備えた構成において、サブマリン現象を抑制できる本発明の構成を適用しても良い。
詳述すると、パワーシート機構６２は、シートクッション１６（図１参照）のシートクッションフレーム等に固定されたモータ６４と、モータ６４によって回転されるウォームギヤ６６と、ウォームギヤ６６によって回転される第１ネジ部材としての駆動ナット６８と、駆動ナット６８が係合する第２ネジ部材としてのスクリュシャフト７０と、を備えている。
駆動ナット６８は、その内部にスクリュシャフト７０が挿入される筒状に形成されている。この駆動ナット６８の外周部には、ウォームギヤ６６が螺合する外歯６８Ａが形成されている。また、駆動ナット６８の内周部には、第１ネジ山としての内歯６８Ｂが形成されている。
スクリュシャフト７０は、中実の棒状に形成されている。このスクリュシャフト７０の外周部には、駆動ナット６８の内歯６８Ｂと螺合する第２ネジ部としての外歯７０Ａがその長手方向に沿って形成されている。ここで、スクリュシャフト７０におけるシート後方側の部分７０Ｂの外歯７０Ａの高さが、当該部分７０Ｂよりもシート前方側７０Ｃにおける外歯７０Ａの高さよりも低く設定されている。これにより、スクリュシャフト７０におけるシート後方側の部分７０Ｂの外径Ｄ２が、当該部分７０Ｂよりもシート前方側７０Ｃの外径Ｄ１よりも小さくなっている。
以上説明したパワーシート機構６２を備えた構成では、モータ６４及びウォームギヤ６６を介して駆動ナット６８が回転されることで、駆動ナット６８がスクリュシャフト７０に沿ってシート前後方向へ移動される。これにより、アッパレール２６がロアレール２４（図２参照）に対してシート前後方向へ移動され、車両用シート１０の前後位置が調節される。
また、モータ６４の回転が停止されて、駆動ナット６８の回転が停止されている状態では、駆動ナット６８のスクリュシャフト７０に対する移動が規制される。これにより、アッパレール２６のロアレール２４（図２参照）に対する移動が規制され、車両用シート１０の前後位置が固定される。ここで、パワーシート機構６２は、前述のロック機構４８（図４参照）の一部を構成している。なお、パワーシート機構６２において前述のロック機構４８と対応する部分等には、ロック機構４８と対応する部分等と同一の符号を付している。
ここで、パワーシート機構６２を備えた構成では、スクリュシャフト７０におけるシート後方側の部分７０Ｂの外歯７０Ａの高さが、当該部分７０Ｂよりもシート前方側７０Ｃにおける外歯７０Ａの高さよりも低く設定されている。そのため、駆動ナット６８がスクリュシャフト７０におけるシート後方側の部分７０Ｂの外歯７０Ａに螺合した状態で、衝突に伴うシート前方側への慣性力が車両用シート１０に作用すると、駆動ナット６８がスクリュシャフト７０におけるシート後方側の部分７０Ｂの外歯７０Ａを変形させる。これにより、駆動ナット６８の前方側への移動が許容されることで、アッパレール２６のロアレール２４に対するシート前方側への移動が許容されて、車両用シート１０がシート前方側へ移動される。その結果、サブマリン現象が生じることを抑制することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
１０ 車両用シート
１６ シートクッション
２３ フロア
２４ ロアレール（固定部材）
２６ アッパレール（可動部材）
４８ ロック機構
５０ 係合部
５２ 凹部（被係合部）
５４ 凹部（被係合部）
６２ パワーシート機構（ロック機構）
６８ 駆動ナット（第１ネジ部材）
６８Ｂ 内歯（第１ネジ山）
７０ スクリュシャフト（第２ネジ部材）
７０Ａ 外歯（第２ネジ山）
Ｂ１ 凹部の周縁部（被係合部の周縁部）
Ｂ２ 凹部の周縁部（被係合部の周縁部）

Claims (2)

  1. 乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを有する車両用シートと、
    前記車両用シートに固定され、前記車両用シートと共にシート前後方向に移動される可動部材と、
    車体のフロアに固定されると共に前記可動部材が係合され、前記可動部材をシート前後方向に移動可能に支持する固定部材と、
    前記可動部材の前記固定部材に対する移動を規制し、前記可動部材が前記固定部材のシート後方側の部分に係合している状態で衝突に伴うシート前方側への慣性力が前記車両用シートに作用した際に少なくとも一部が変形されて前記可動部材の前記固定部材に対するシート前方側への移動が許容されるロック機構と、
    を備え、
    前記ロック機構は、前記固定部材に設けられシート前後方向に間隔をあけて配置された複数の被係合部と、前記可動部材に設けられ前記被係合部に係合される係合部と、を含んで構成され、
    前記係合部が前記被係合部に係合していない状態では、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が許容され、
    前記係合部が前記被係合部に係合している状態では、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が規制され、
    シート後方側に配置された複数の前記被係合部の周縁部の強度が、これらの複数の前記被係合部よりもシート前方側に配置された複数の前記被係合部の周縁部の強度よりも低く設定されている車両用シート構造。
  2. 乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを有する車両用シートと、
    前記車両用シートに固定され、前記車両用シートと共にシート前後方向に移動される可動部材と、
    車体のフロアに固定されると共に前記可動部材が係合され、前記可動部材をシート前後方向に移動可能に支持する固定部材と、
    前記可動部材の前記固定部材に対する移動を規制し、前記可動部材が前記固定部材のシート後方側の部分に係合している状態で衝突に伴うシート前方側への慣性力が前記車両用シートに作用した際に少なくとも一部が変形されて前記可動部材の前記固定部材に対するシート前方側への移動が許容されるロック機構と、
    を備え、
    前記ロック機構は、第１ネジ山を有し前記可動部材と共にシート前後方向に移動される第１ネジ部材と、前記第１ネジ山と螺合する第２ネジ山を有する第２ネジ部材と、を含んで構成され、
    前記第１ネジ部材が回転されることで、前記第１ネジ部材が前記第２ネジ部材に沿ってシート前後方向へ移動されて、前記可動部材が前記固定部材に対してシート前後方向へ移動され、
    前記第１ネジ部材の回転が停止されている状態では、前記第１ネジ部材の前記第２ネジ部材に対する移動が規制されて、前記可動部材の前記固定部材に対するシート前後方向への移動が規制され、
    シート後方側の部分における前記第２ネジ山の高さが、当該部分よりもシート前方側における前記第２ネジ山の高さよりも低く設定されている車両用シート構造。
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