JP7091959B2 - 車両用シート - Google Patents

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Description

本発明は、車両用シートに関する。
下記特許文献１には、車両の前後方向に対面して配置された車両用シートに着座した乗員の傷害値を低減する乗員保護装置が開示されている。この文献に記載された乗員保護装置では、車両の衝突時に対面して配置された両車両用シートの間に横断エアバッグを展開させることで、両車両用シートに着座した乗員の間に横断エアバッグが割り込むようになっている。これにより、両車両用シートに着座した乗員の膝どうしが接触することが抑制されている。
特開２０１７－１４９３３１号公報
ところで、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃が高まることが考えられる。しかし、上記特許文献１に記載された技術では、このような場合に乗員への衝撃を緩和することが難しい。
本発明は上記事実を考慮し、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃を緩和することができる車両用シートを得ることが目的である。
請求項１記載の車両用シートは、乗員の臀部を支持するシートクッションと、前記シートクッションのシート後方側の端部に取付けられ、乗員の背部を支持するシートバックと、前記シートクッションのシート下方側において車体のフロアに固定された固定支持部と、前記シートクッションに固定されていると共に、少なくともシート後方側へ変位可能に前記固定支持部に支持された可動支持部と、前記固定支持部と前記可動支持部との間に設けられることで前記可動支持部の前記固定支持部に対する変位を規制し、車両の衝突時に前記シートバックがシート後方側へ押圧されることで変形されて、前記可動支持部が前記固定支持部に対して変位されるエネルギ吸収部材と、を備え、前記可動支持部が前記固定支持部にシート前後方向に傾動可能に支持されており、前記可動支持部は、球状の球状部及び該球状部からシート上方側に突出するように形成されかつ前記シートクッションに固定される軸部を有し、前記固定支持部には、前記球状部の外径よりも大径の球状の支持孔が形成され、前記球状部が前記支持孔に球面支持され、前記軸部が前記支持孔からシート上方側へ突出するように配置されている。
請求項１記載の車両用シートによれば、当該車両用シートが車両の後方側へ向けられた状態で車両が前面衝突すると、当該車両用シートに着座した乗員の背部がシートバックをシート後方側へ向けて押圧する。これにより、エネルギ吸収部材が変形されて、可動支持部が固定支持部に対してシート後方側へ変位する。その結果、シートクッション及びシートバックがシート後方側へ変位されて、車両用シートに着座した乗員への衝撃が緩和される。また、車両用シートが車両の前方側へ向けられた状態で車両が後面衝突した場合についても同様に、シートクッション及びシートバックがシート後方側へ変位される。これにより、車両用シートに着座した乗員への衝撃が緩和される。
また、請求項１記載の車両用シートによれば、可動支持部が固定支持部にシート前後方向に傾動可能に支持されている。これにより、車両の衝突時におけるシートバックのシート上方側の部分の変位量をシートバックのシート下方側の部分及びシートクッションの変位量よりも大きくすることできる。これにより、車両用シートに着座した乗員の胸部や頭部への衝撃を効果的に低減することができる。
請求項２記載の車両用シートは、請求項１記載の車両用シートにおいて、前記可動支持部が前記固定支持部に車両の水平方向の全方向に変位可能に支持されており、前記可動支持部の前記軸部の周りには、車両の水平方向の全周にわたって前記エネルギ吸収部材が設けられている。
請求項２記載の車両用シートによれば、可動支持部が固定支持部に車両の水平方向の全方向に変位可能に支持されている。これに加えて、可動支持部の周りには、車両の水平方向の全周にわたってエネルギ吸収部材が設けられている。そのため、車両用シートが向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、可動支持部を固定支持部に対して変位させることができる。その結果、車両用シートが向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、シートクッション及びシートバックを変位させることができ、車両用シートが向けられた方向及び車両の衝突方向に関わらず、乗員への衝撃を緩和することができる。
請求項３記載の車両用シートは、請求項２記載の車両用シートにおいて、前記エネルギ吸収部材の車両の水平方向への厚み寸法が、前記可動支持部の周りの各部で異なる寸法に設定されている。
請求項３記載の車両用シートによれば、エネルギ吸収部材の各部の厚み寸法に応じて、可動支持部を固定支持部に対して変位させることができる。その結果、車両用シートが向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、シートクッション及びシートバックを所望の変位量だけ変位させることができる。
請求項４記載の車両用シートは、請求項３記載の車両用シートにおいて、前記エネルギ吸収部材のシート前後方向への厚み寸法が、シート左右方向の厚み寸法よりも厚い寸法に設定されている。
請求項５記載の車両用シートは、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用シートにおいて、前記エネルギ吸収部材は、前記固定支持部と前記可動支持部との間で変形された後に復元可能な素材を用いて形成されている。
請求項５記載の車両用シートによれば、エネルギ吸収部材が復元可能な素材を用いて形成されている。これにより、車両の衝突後にエネルギ吸収部材を交換することを不要にすることができる。
本発明に係る車両用シートは、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃を緩和することができる、という優れた効果を有する。
本実施形態の車両用シートを示す側面図である。 シート支持装置を拡大して示す部分断面図である。 図２に示された３－３線に沿って切断したシート支持装置を示す断面図である。 他の形態のシート支持装置を示す図３に対応する断面図である。
図１～図３を用いて本発明の実施形態に係る車両用シート１０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、特に説明のない限り車両用シート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。さらに、シート前後方向及びシート幅方向は、車両の水平方向と一致している。
図１に示されるように、本実施形態の車両用シート１０は、乗員Ｐ（着座乗員）の臀部Ｐ１を支持するシートクッション１２と、シートクッション１２の後端部に取付けられ乗員Ｐの背部Ｐ２を支持するシートバック１４と、シートバック１４の上端部に取付けられ乗員Ｐの頭部Ｐ３を支持するヘッドレスト１６と、を備えている。また、車両用シート１０は、車両の衝突時に乗員Ｐを拘束するシートベルト装置１８（３点式のシートベルト装置）を備えている。さらに、車両用シート１０は、当該車両用シート１０を車体のフロア２０に固定するシート支持装置２２を備えている。なお、図１においては、断面のハッチングを省略している。また、シート支持装置２２の構成を簡略化して示している。
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に設けられる。そのため、この車両用シート１０のシート前方側が車両の後方側へ向けられた状態で固定されている。なお、車両用シート１０を回転させることで、車両用シート１０のシート前方側が車両の前方側へ向けられるように構成してもよい。
シートクッション１２は、当該シートクッション１２の骨格を構成するシートクッションフレームを備えている。このシートクッションフレームは、後述するシート支持装置２２を介して車体のフロア２０に固定されている。
図２に示されるように、シート支持装置２２は、シートクッション１２（図１参照）のシート下方側において車体のフロア２０に固定された固定支持部２４と、固定支持部２４に支持された可動支持部２６と、固定支持部２４と可動支持部２６との間に設けられたエネルギ吸収部材２８と、を備えている。なお、図２においては、エネルギ吸収部材２８以外の断面のハッチングを省略している。
固定支持部２４は、ブロック状に形成された固定支持部本体３０と、固定支持部本体３０の上面に固定された蓋部３２と、を含んで構成されている。
固定支持部本体３０には、上方側が開放された支持孔３０Ａが形成されている。この支持孔３０Ａの下方側の面３０Ｂは、後述する可動支持部２６の球状部２６Ａの外径Ｄ１に対応する内径Ｄ２（外径Ｄ１よりも若干大きな内径）の球面状に形成されている。これにより、可動支持部２６の球状部２６Ａが支持孔３０Ａの下方側の面３０Ｂに球面支持されるようになっている。なお、支持孔３０Ａの開放端３０Ｃの内径も内径Ｄ２となっている。
蓋部３２は、上下方向を厚み方向とする矩形板状に形成されている。図２及び図３に示されるように、この蓋部３２には、後述する可動支持部２６の軸部２６Ｂが通過する通過孔３２Ａが形成されている。この通過孔３２Ａは、上方側から見てその縁が円形状とされていると共にその内径Ｄ３が軸部２６Ｂの外径Ｄ４よりも大きくかつ球状部２６Ａの外径Ｄ１よりも小さな内径に設定されている。なお、図３においては、エネルギ吸収部材２８以外の断面のハッチングを省略している。
図２に示されるように、可動支持部２６は、球状に形成された球状部２６Ａと、球状部２６Ａと一体に形成されていると共に円柱状に形成された軸部２６Ｂと、を備えている。この可動支持部２６が固定支持部２４に支持された状態では（球状部２６Ａが固定支持部本体３０の支持孔３０Ａ内に配置されていると共に蓋部３２が固定支持部本体３０に固定された状態では）軸部２６Ｂが蓋部３２の通過孔３２Ａを通じて上方側へ向けて突出している。そして、通過孔３２Ａの内径Ｄ３が軸部２６Ｂの外径Ｄ４よりも大きく設定されることで、軸部２６Ｂが固定支持部２４に対して車両の水平方向の全方位に傾動することが可能となっている。また、軸部２６Ｂの上端部は、シートクッション１２（図１参照）のシートクッションフレームに固定されている。
図２及び図３に示されるように、エネルギ吸収部材２８は、変形後に復元可能な素材であるゴムを用いて形成されている。このエネルギ吸収部材２８は、固定支持部２４の蓋部３２に形成された通過孔３２Ａと可動支持部２６の軸部２６Ｂとの間に形成された隙間３４を埋めるように設けられている。ここで、本実施形態では、エネルギ吸収部材２８の上下方向への厚みＴ１は、蓋部３２の厚みＴ２とほぼ同じ寸法に設定されている。また、図３に示されるように、エネルギ吸収部材２８の車両の水平方向への厚み寸法Ｔ３は、可動支持部２６の軸部２６Ｂの周りの各部で同じ寸法となっている。
このエネルギ吸収部材２８を有することにより、車両の通常時（車両に衝突に伴う加速度が作用しいていない状態）においては、可動支持部２６の軸部２６Ｂの傾動がエネルギ吸収部材２８によって規制されて、シートクッション１２及びシートバック１４が図１において二点鎖線で示された通常位置に保持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に示されるように、車両の後方側へ向けられた本実施形態の車両用シート１０を備えた車両が前面衝突すると、車両用シート１０に着座した乗員Ｐがシート後方側（車両前方側）へ慣性移動する。これにより、車両用シート１０に着座した乗員Ｐの背部Ｐ２がシートバック１４をシート後方側へ押圧する。これにより、エネルギ吸収部材２８のシート後方側（図２及び図３参照）が可動支持部２６の軸部２６Ｂと固定支持部２４の蓋部３２との間で変形されて、可動支持部２６が固定支持部２４に対してシート後方側へ傾動する。その結果、シートクッション１２及びシートバック１４がシート後方側へ傾動されて、車両用シート１０に着座した乗員Ｐへの衝撃を緩和することができる。
また、車両の前方側へ向けられた本実施形態の車両用シート１０を備えた車両が後面衝突した場合についても同様に、シートクッション１２及びシートバック１４がシート後方側へ傾動される。これにより、車両用シート１０に着座した乗員Ｐへの衝撃を緩和することができる。
図２及び図３に示されるように、本実施形態では、可動支持部２６が固定支持部２４に車両の水平方向の全方向に変位可能に支持されている。これに加えて、可動支持部２６の軸部２６Ｂの周りには、車両の水平方向の全周にわたってエネルギ吸収部材２８が設けられている。そのため、車両用シート１０が向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、可動支持部２６を固定支持部２４に対して傾動させることができる。その結果、車両用シート１０が向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、シートクッション１２及びシートバック１４を変位させることができ、車両用シート１０が向けられた方向及び車両の衝突方向に関わらず、乗員Ｐへの衝撃を緩和することができる。
また、本実施形態では、車両の衝突によって変形したエネルギ吸収部材２８が、車両の衝突後に復元する。これにより、車両の衝突後にエネルギ吸収部材２８を交換することを不要にすることができる。その結果、衝突後の車両の修理費が増加することを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、可動支持部２６が固定支持部２４に傾動可能に支持されている。これにより、図１に示されるように、車両の衝突時におけるシートバック１４のシート上方側の部分１４Ｕの変位量をシートバック１４のシート下方側の部分１４Ｌ及びシートクッション１２の変位量よりも大きくすることできる。これにより、車両用シート１０に着座した乗員Ｐの胸部Ｐ４や頭部Ｐ３への衝撃を効果的に低減することができる。
なお、本実施形態では、可動支持部２６が固定支持部２４に傾動可能に支持されている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、可動支持部が固定支持部に少なくともシート後方側へスライド移動可能に支持されており、この可動支持部と固定支持部との間にエネルギ吸収部材を設けた構成としてもよい。
また、本実施形態では、車両の衝突によって変形したエネルギ吸収部材２８が、車両の衝突後に復元するように構成した（エネルギ吸収部材２８をゴムで形成した）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、衝突後に復元不能な（塑性変形する）硬質ウレタンや発泡ポリプロピレン、樹脂で形成したリブやハニカム構造体によってエネルギ吸収部材を形成してもよい。
さらに、本実施形態では、図３に示されるように、エネルギ吸収部材２８の車両の水平方向への厚み寸法Ｔ３を可動支持部２６の軸部２６Ｂの周りの各部で同じ寸法となるように設定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４に示されたシート支持装置３６のように、蓋部３２に形成された通過孔３２Ａの形状をシート前後方向を長手方向とする楕円形状に形成し、エネルギ吸収部材２８の車両の水平方向への厚み寸法Ｔ３を可動支持部２６の軸部２６Ｂの周りの各部で異なる寸法に設定してもよい。なお、図４においては、エネルギ吸収部材２８以外の断面のハッチングを省略している。
一例として、図４に示されたシート支持装置３６では、可動支持部２６の軸部２６Ｂの右側の端から通過孔３２Ａの縁までの左右方向への厚み寸法Ｔ３（ｂ）が、可動支持部２６の軸部２６Ｂの左側の端から通過孔３２Ａの縁までの左右方向への厚み寸法Ｔ３（ｄ）よりも薄い寸法に設定されている。また、可動支持部２６の軸部２６Ｂの前側の端から通過孔３２Ａの縁までの前後方向への厚み寸法Ｔ３（ｃ）が、可動支持部２６の軸部２６Ｂの後側の端から通過孔３２Ａの縁までの前後方向への厚み寸法Ｔ３（ａ）よりも厚い寸法に設定されている。このように、エネルギ吸収部材２８の各部の厚みを互いに異なる寸法に設定することで、車両用シート１０が向けられた方向及び車両の衝突方向に応じて、シートクッション１２及びシートバック１４を所望の変位量だけ変位させることができる。
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
１２ シートクッション
１４ シートバック
２０ フロア
２４ 固定支持部
２６ 可動支持部
２８ エネルギ吸収部材
Ｐ 乗員
Ｐ１ 臀部
Ｔ３ エネルギ吸収部材の水平方向への厚み寸法

Claims (5)

  1. 乗員の臀部を支持するシートクッションと、
    前記シートクッションのシート後方側の端部に取付けられ、乗員の背部を支持するシートバックと、
    前記シートクッションのシート下方側において車体のフロアに固定された固定支持部と、
    前記シートクッションに固定されていると共に、少なくともシート後方側へ変位可能に前記固定支持部に支持された可動支持部と、
    前記固定支持部と前記可動支持部との間に設けられることで前記可動支持部の前記固定支持部に対する変位を規制し、車両の衝突時に前記シートバックがシート後方側へ押圧されることで変形されて、前記可動支持部が前記固定支持部に対して変位されるエネルギ吸収部材と、
    を備え、
    前記可動支持部が前記固定支持部にシート前後方向に傾動可能に支持されており、
    前記可動支持部は、球状の球状部及び該球状部からシート上方側に突出するように形成されかつ前記シートクッションに固定される軸部を有し、
    前記固定支持部には、前記球状部の外径よりも大径の球状の支持孔が形成され、前記球状部が前記支持孔に球面支持され、
    前記軸部が前記支持孔からシート上方側へ突出するように配置されている車両用シート。
  2. 前記可動支持部が前記固定支持部に車両の水平方向の全方向に変位可能に支持されており、
    前記可動支持部の前記軸部の周りには、車両の水平方向の全周にわたって前記エネルギ吸収部材が設けられている請求項１記載の車両用シート。
  3. 前記エネルギ吸収部材の車両の水平方向への厚み寸法が、前記可動支持部の周りの各部で異なる寸法に設定されている請求項２記載の車両用シート。
  4. 前記エネルギ吸収部材のシート前後方向への厚み寸法が、シート左右方向の厚み寸法よりも厚い寸法に設定されている請求項３記載の車両用シート。
  5. 前記エネルギ吸収部材は、前記固定支持部と前記可動支持部との間で変形された後に復元可能な素材を用いて形成されている請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用シート。
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