JP2000103273A - 車両用座席 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単でコンパクトなサブマリン抑止機
構を備えた車両用座席を提供する。 【解決手段】 座席１０に設けるサブマリン抑止機構１
５は、クッションフレーム１２に設けたブラケット２
０，２５と、リンク２２，２７と、リンク２２，２７に
よって支持されるサブマリン抑止体３０を備えている。
リンク２２，２７はその一端側が支軸２１，２６によっ
てブラケット２０，２５に回動自在に支持され、リンク
２２，２７の他端側が斜め上方に向いた姿勢となってい
る。サブマリン抑止体３０は、第１ロッド３５および第
２ロッド３６と、車両衝突時に各ロッド３５，３６を伸
び側に作動させるガスを発生するガス発生体を備えてい
る。衝突時にガス発生体６０が燃焼し、ロッド３５，３
６が伸び側に移動したとき、その動きに連動してリンク
２２，２７が回動上昇し、サブマリン抑止体３０が上昇
位置まで移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両の
前席あるいは後席において衝突時のサブマリン現象を防
止するための車両用座席に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の前面衝突時に、シートベルトが
正規の状態で乗員に装着されていないと、シートベルト
に拘束された乗員が下方へ潜り込む姿勢になり、腰ベル
トが骨盤から外れてしまう現象（いわゆるサブマリン現
象）を生じることがある。このようなサブマリン現象が
生じると、乗員の臀部あるいは下肢が前下方に移動し、
シートベルトが乗員の腹部にかかったり、下肢が乗員前
方のインストルメントパネルに二次衝突することが考え
られる。

【０００３】このサブマリン現象を抑制するために、従
来より、シートフレーム前端部に突起を設けたり、パネ
ルを設けることが提案されている。あるいは、特開平５
−２２９３７８号公報のようにエアバッグを利用したも
のや、実開平２−１４９３２８号公報のように機械的に
シート前端部を持ち上げるもの、あるいは実公平７−２
７２４０号公報のように火薬アクチュエータを用いて機
械的に持ち上げるものなどが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の突
起やパネルを設ける従来技術ではフレームが「く」字形
に変形して十分なサブマリン抑止効果を発揮できないと
いう問題があった。また前述のエアバッグを用いるもの
や機械的に座部を持ち上げる従来技術は、いずれも構造
が複雑であり、部品点数も多く、しかもコンパクトさに
欠けるため、座部内の狭い空間にこれらの機構を収容す
ることに困難を伴い、レイアウト上の困難さなどもあっ
て製品化しにくいのが実情であった。

【０００５】従って本発明の目的は、構成が簡単でコン
パクトでかつ確実に作動するようなサブマリン抑止機構
を有する車両用座席を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用座席は、
請求項１に記載したように、座部に設けるクッションフ
レームと、クッションフレームの両側部に設けたブラケ
ットと、前記一対のブラケット間にわたって設けられか
つ第１ロッドおよびこの第１ロッドに挿入された第２ロ
ッドおよび車両の衝突時にガスを発生するガス発生体を
有していて前記ガス発生体からガスが発生したときに前
記第２ロッドが第１ロッドから伸び出る方向に作動する
サブマリン抑止体と、前記サブマリン抑止体の第１ロッ
ドと第２ロッドが前記伸び側に移動するときこのサブマ
リン抑止体を上昇させる方向に連動させるべく前記サブ
マリン抑止体を前記ブラケットに連結するリンクとを具
備している。

【０００７】この発明では、衝突が検知されたときにガ
ス発生体が急速にガスを発生することにより、アクチュ
エータ内蔵形のサブマリン抑止体の第１ロッドと第２ロ
ッドが互いに伸びる方向に作動するとともに、その作動
に伴ってサブマリン抑止体がリンクを介して上方位置ま
で瞬時に移動する。こうして乗員が座部に沈み込むサブ
マリン現象が抑制される。

【０００８】この発明は、請求項２に記載したように、
前記一対のリンクは、それぞれ、一端側を前記各ブラケ
ットに回動自在に取付けてリンクの他端側を斜め上方に
向けた姿勢とし、これら一対のリンクの前記他端側に前
記第１ロッドと第２ロッドの端部を軸によって回動自在
に連結し、前記第１ロッドと第２ロッドが伸び側に移動
したとき前記リンクが回動上昇するとともに前記サブマ
リン抑止体が上昇するようにしたことを含んでいる。こ
のように構成された本発明は、サブマリン抑止体が伸び
側に作動したときにその動きがリンクを回動上昇させる
方向にダイレクトに作用することにより、サブマリン抑
止体が所望高さまで瞬時に上昇する。

【０００９】この発明は、請求項３に記載したように、
前記サブマリン抑止体は、前記第１ロッドと第２ロッド
が前記伸び側に移動したのち縮み側に戻ることを阻止す
るための戻り抑止機構を備えていることを含んでいる。
このものでは、作動後に何らかの反力等がロッドを縮め
る方向に加わってもロッドが縮むことを回避でき、サブ
マリン抑止体を所望高さに確実に維持することができ
る。

【００１０】この発明は、請求項４に記載したように、
第１ロッドと第２ロッドの前記ブラケット寄りの領域
に、衝突時に上方から加わる乗員の荷重に関して座席中
央寄りの部位よりも変形しやすい変形調整部を設けたこ
とを含んでいる。このものは、衝突によってサブマリン
抑止体が上昇して乗員の荷重を受けるときに、望ましい
形状にサブマリン抑止体を変形させることができ、乗員
の荷重を受ける部位の荷重分散化が図れて面圧を下げる
ことを可能ならしめる。

【００１１】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］（図１〜図
５） この車両用座席１０は、座部１１のフレーム（クッショ
ンフレーム）１２と、クッションフレーム１２の両側部
に位置する左右一対のサイドフレーム部１３，１４間に
設けるサブマリン抑止機構１５とを具備している。

【００１２】サブマリン抑止機構１５は、一方のサイド
フレーム部１３に固定された第１ブラケット２０と、こ
の第１ブラケット２０に前後方向の支軸２１によって上
下方向に回動自在に支持された第１リンク２２と、他方
のサイドフレーム部１４に固定された第２ブラケット２
５と、この第２ブラケット２５に前後方向の支軸２６に
よって上下方向に回動自在に支持された第２リンク２７
と、これら第１リンク２２と第２リンク２７間に架け渡
されて座部１１の幅方向に延びるサブマリン抑止体３０
などを備えている。

【００１３】第１リンク２２と第２リンク２７は、それ
ぞれ一端側が前記支軸２１，２６によって支持され、他
端側が互いに向かい合うように斜め上方に突き出た姿勢
となっており、支軸２１，２６を中心に上下方向に回動
できるようになっている。ブラケット２０，２５は、ボ
ルトやリベット等の締結部材３１あるいは溶接等の固定
手段により、サイドフレーム部１３，１４に固定され
る。

【００１４】サブマリン抑止体３０は、クッションフレ
ーム１２を横切る方向（座席の幅方向）に延びる中空の
第１ロッド３５と、この第１ロッド３５に対し軸線方向
に移動可能に挿入された第２ロッド３６を含んでいる。
第１ロッド３５と第２ロッド３６は互いに同一軸線上に
位置している。

【００１５】第１ロッド３５の一端部３５ａは、前記支
軸２１と平行な連結軸４０によって第１リンク２２に回
動自在に支持されている。この端部３５ａの近傍に、塑
性加工によって内側に凹ませた凹部４１を形成すること
により、端部３５ａの近傍領域の上下方向の断面二次モ
ーメントを、座席中央寄りの部位よりも小さくしてい
る。また、第１ロッド３５の端部３５ａの近傍領域の上
面側を少し平坦に潰すことにより、受圧面積拡大部４２
を形成している。第１ロッド３５の他端部３５ｂは第２
ロッド３６を挿入可能な内径で開口している。

【００１６】第２ロッド３６の一端部３６ａは、前記支
軸２６と平行な連結軸４５によって第２リンク２７に回
動自在に支持されている。この端部３６ａの近傍に、塑
性加工によって内側に凹ませた凹部４６を形成すること
により、端部３６ａの近傍領域の上下方向の断面二次モ
ーメントを、座席中央寄りの部位よりも小さくしてい
る。また、第２ロッド３６の端部３６ａの近傍領域の上
面側を少し平坦に潰すことにより、受圧面積拡大部４７
を形成している。

【００１７】第２ロッド３６の他端部３６ｂは一端部３
６ａよりも小径に形成され、この他端部３６ｂが、第１
ロッド３５の端部３５ｂの開口から第１ロッド３５の内
部に挿入されている。これら第１ロッド３５と第２ロッ
ド３６は互いに端部３５ｂ，３６ｂを嵌合した状態にお
いて、軸線方向に相対移動可能である。

【００１８】第１リンク２２と第２リンク２７は、図２
に実線で示すように、連結軸４０，４５が支軸２１，２
６よりも上に位置するよう上向きの角度αで傾斜した状
態の下降位置から、２点鎖線で示す上昇位置にわたって
上下方向に回動自在である。ここで各リンク２２，２７
が前記下降位置にあるときの連結軸４０，４５間の距離
をＬ１，リンク２２，２７が前記上昇位置にあるときの
連結軸４０，４５間の距離をＬ２とすると、Ｌ２がＬ１
よりも（２×Ｌ３）分だけ長くなるようにしている。

【００１９】言い換えると、連結軸４０，４５間の距離
がＬ１のときサブマリン抑止体３０は前記下降位置、す
なわち図３（Ａ）にＨ１で示す高さにあり、連結軸４
０，４５間の距離がＬ２となるまでサブマリン抑止体３
０が伸びたときに、サブマリン抑止体３０が前記上昇位
置、すなわち図３（Ａ）にＨ２で示す高さまで移動する
ように構成されている。

【００２０】リンク２２，２７は、前記下降位置まで下
がった状態において、ブラケット２０，２５の下部スト
ッパ壁２０ａ，２５ａに当接可能とし、リンク２２，２
７がそれ以上下がることを阻止するようになっている。
なお、リンク２２，２７が前記上昇位置まで移動したと
き、第２ロッド３６の拡径部４８（図４に示す）が第１
ロッド３５のストッパ部４９に当接することにより、ロ
ッド３５，３６がそれ以上伸びることが抑制されるよう
にしている。

【００２１】このためサブマリン抑止体３０はリンク２
２，２７を介してブラケット２０，２５に取付けられた
状態において、連結軸４０，４５間の距離が前記Ｌ２よ
りも大きくなることが阻止される。従って第１ロッド３
５と第２ロッド３６は、リンク２２，２７が回動できる
範囲（サブマリン抑止体３０が上下できる範囲）におい
て、図２に示すように少くともＬ５以上の重なりしろが
確保される。ブラケット２０，２５には、ロッド３５，
３６の端部３５ａ，３６ａが入り込むことのできる開口
２０ｂ，２５ｂが形成されている。

【００２２】アクチュエータ内蔵形サブマリン抑止体３
０の一例は、図４に示すように構成されている。このも
のは、円筒状の第１ロッド３５の軸線方向中間部の内側
に固定されたカラー５０を有している。このカラー５０
を第１ロッド３５に固定する手段の一例は、第１ロッド
３５の一部を外側から塑性変形させることによる「かし
め」加工であるが、かしめ以外の手段によって固定して
もかまわない。図中の符号５１はかしめ部を示してい
る。

【００２３】第１ロッド３５の内部にピストン部５５が
設けられている。ピストン部５５は第２ロッド３６の先
端に固定されており、第１ロッド３５に対してその軸線
方向に移動自在としている。前記カラー５０とピストン
部５５との間にガス膨張室５６が形成されている。ピス
トン部５５には、ガス膨張室５６をシールするためのオ
ーリング等のシール材５７が設けられている。

【００２４】ピストン部５５にガス発生体（スクイブ：
火薬）６０が設けられている。ガス発生体６０にはリー
ド線６１が接続されたヒータ等の点火系６２が内蔵され
ている。リード線６１は車両の衝突を検出するセンサ６
３に接続され、衝突が検出された時にリード線６１を介
して点火系６２に供給される電流によって着火し、ガス
発生体６０が急速に燃焼してガスが発生するようになっ
ている。なお、センサ６３はエアバッグに使用される衝
突検知センサを用い、エアバッグの展開と同期してガス
発生体６０に着火させるように構成してもよい。

【００２５】次に前記第１の実施形態（図１〜図５）の
作用について説明する。

【００２６】この実施形態のサブマリン抑止体３０は、
縮めた状態（長さがＬ１の状態）にして連結軸４０，４
５とリンク２２，２７およびブラケット２０，２５を介
してクッションフレーム１２に組付けられる。そして車
両が通常の運行状態にあるとき（非衝突時）に、サブマ
リン抑止体３０は図３（Ａ）に示す下降位置（高さＨ
１）にある。このため乗員Ｍはサブマリン抑止体３０に
関して違和感なく着座することができる。

【００２７】衝突時にセンサ６３が作動し、リード線６
１を介して供給される電流によってガス発生体６０が着
火し、ガス発生体６０が急速に燃焼する。これにより膨
張するガスがガス膨張室５６に噴出する。このため、第
２ロッド３６が第１ロッド３５から突き出る方向に移動
することにより、連結軸４０，４５間の距離がＬ２に広
がる。このためサブマリン抑止体３０が図３（Ａ）に示
す上昇位置Ｈ２まで移動することになり、乗員Ｍの臀部
あるいは大腿部が座部１１の下方に沈みこむことが抑制
され、サブマリン現象が防止される。

【００２８】この実施形態の場合、ガス発生体６０が燃
焼する際のガス噴出による反力は、第２ロッド３６を図
４において右方向に動かす推力となり、しかもガス発生
に伴なう内圧増大によって第１ロッド３５が左方向に押
し返されるため、エネルギーロスが少く高効率にロッド
３５，３６を伸び側に作動させることができる。

【００２９】サブマリン抑止機構１５が作動したとき、
すなわちサブマリン抑止体３０が伸び側に作動して上昇
しかつ乗員の荷重がサブマリン抑止体３０の上方から加
わる場合、サブマリン抑止体３０の全長にわたって断面
二次モーメントが均一であると、図５（Ａ）に模式的に
示すようにサブマリン抑止体３０の中央部が大きく曲が
るような変形挙動を示す。このように変形した場合、乗
員の大腿部あるいは臀部とサブマリン抑止体３０との接
触長さが部分的となるため、荷重が集中しやすく、面圧
が高くなる傾向となる。

【００３０】この点を考慮してこの実施形態では、サブ
マリン抑止体３０の両端部付近に凹部４１，４６などか
らなる変形調整部を設けたことにより、図５（Ｂ）に示
すように、サブマリン抑止体３０の変形が、乗員Ｍの臀
部あるいは大腿部とサブマリン抑止体３０との接触長が
長くなるような形状（サブマリン抑止体３０の長手方向
中間部が比較的平坦となる形状）に撓む。

【００３１】しかもサブマリン抑止体３０の上面側に受
圧面積拡大部４２，４７を設けたことにより、乗員とサ
ブマリン抑止体３０との受圧面積も可及的広くとること
ができるようになる。このため、作動時のピーク反力が
下がり、均等反力に近付くとともに、ピーク面圧も下が
り、サブマリン抑止体３０のエネルギー吸収能力も高く
なる。

【００３２】前述したようにこの実施形態の車両用座席
１０によれば、通常運行時にはサブマリン抑止体３０が
着座違和感の原因になることがなく、衝突時にはサブマ
リン抑止体３０が所定高さまで上昇することにより、サ
ブマリン現象を効果的に防止することができる。

【００３３】なお、図３（Ｂ）に示すように、衝突時に
乗員Ｍが移動する方向（前下方）Ｐに対して、サブマリ
ン抑止体３０が直角方向に移動（上昇）するように、サ
ブマリン抑止機構１５に傾斜角度θをつけてクッション
フレーム１２に取付けるようにしてもよい。こうするこ
とにより、荷重Ｐの入力時にサブマリン抑止体３０に回
転モーメントが作用することを回避できる。 ［第２の実施形態］（図６） 図６に示す実施形態は、サブマリン抑止体３０に戻り抑
止機構８０を設けた例である。すなわち車両衝突時にガ
ス発生体６０が燃焼し、第１ロッド３５と第２ロッド３
６が互いに伸び側に移動したのち縮み側に戻ることがな
いようにしている。そのための構造として、ピストン部
５５の外周部にテーパ面８１を形成し、テーパ面８１と
第１ロッド３５の内面との間に、ボール等の転がり部材
８２をピストン部５５の周方向に複数個収容し、かつ、
転がり部材８２をテーパ面８１に押し付けるための弾性
部材（例えばゴム製オーリング）８３を収容している。

【００３４】このような戻り抑止機構８０を備えたサブ
マリン抑止体３０は、ガス発生体６０の燃焼によってロ
ッド３５，３６が互いに伸び側に移動するときには、転
がり部材８２がテーパ面８１から離れようとするためロ
ッド３５，３６が伸び側に移動することが許容される。
ロッド３５，３６が伸びたのち何らかの力がロッド３
５，３６を縮み側に移動させる方向に作用した場合に、
転がり部材８２がテーパ面８１に食い込むようになるた
め、いわゆるワンウェイ・リニヤクラッチと同様にロッ
ド３５，３６が縮み側に移動することが阻止される。こ
のため、サブマリン抑止体３０を前記上昇位置Ｈ２にさ
らに確実に保持することができる。

【００３５】この第２の実施形態をはじめとして、後述
する各実施形態の基本的な構成と作用については第１の
実施形態の座席装置１０と共通であるから、各実施形態
に共通する部位に共通の符号を付して説明は省略する。 ［第３の実施形態］（図７） この実施形態は、ピストン部５５に設けた雄ねじ部９２
を第２ロッド３６の雌ねじ部９３にねじ込むことによ
り、ピストン部５５を第２ロッド３６に固定するように
している。このようなねじ込み式のピストン部５５を採
用すれば、ガス発生体６０を収容したピストン部５５を
第２ロッド３６に容易に組付けることができる。 ［第４の実施形態］（図８） この実施形態は、第２ロッド３６にアクチュエータ１０
０を組込んだものである。アクチュエータ１００は、シ
リンダ１０１と、このシリンダ１０１に収容されたガス
発生体６０と、ガス膨張室１０２と、シリンダ１０１の
軸線方向に移動可能に挿入されたピストン１０３と、ピ
ストン１０３と一体にシリンダ１０１の軸線方向に移動
可能なセンターロッド１０４と、ばね１０５などを備え
ている。センターロッド１０４の外端にカラー１０６が
設けられている。このカラー１０６は第１ロッド３５に
固定される。

【００３６】この実施形態は、衝突によってガス発生体
６０が燃焼したとき、その膨張ガスの噴出によってシリ
ンダ１０１を図示右側に動かす推力が生じるとともに、
膨張ガスの圧力によってピストン１０３とセンターロッ
ド１０４がシリンダ１０１から出る方向に駆動される。
ここでセンターロッド１０４はカラー１０６を介して第
１ロッド３５に拘束され、かつ、シリンダ１０１はスト
ッパ壁１０７を介して第２ロッド３６と一体化するか
ら、第２ロッド３６が第１ロッド３５から抜け出る方向
に移動することになる。このため第１の実施形態（図１
〜図５）で述べたものと同様に、リンク２２，２７が支
軸２１，２６を中心に回動上昇するとともにサブマリン
抑止体３０が上昇し、サブマリン現象を抑制することが
できる。

【００３７】この実施形態（図８）は、アクチュエータ
１００が第２ロッド３６に収容されているためピストン
径が小さく、従ってガス発生後のピストン１０３の移動
に伴う圧力低下が少く、ガス発生時のピストン１０３の
押出し力を維持したまま、ロッド３５，３６を伸び側位
置まで作動させることができる。このため乗員の荷重が
サブマリン抑止体３０に加わってもロッド３５，３６を
十分に伸ばすことが可能で、サブマリン抑止体３０を所
望の上昇位置まで瞬時に移動させることができる。

【００３８】また、アクチュエータ１００が第２ロッド
３６に収容されているため、アクチュエータ内蔵形サブ
マリン抑止体３０をコンパクトにユニット化することが
できるとともに、サブマリン抑止機構１５を組立てたり
座部１１に組込む際にアクチュエータ１００を単独で扱
うことができ、その扱いが容易である。

【００３９】

【発明の効果】本発明のサブマリン抑止機構を備えた車
両用座席によれば、衝突時以外はサブマリン抑止体が座
部下に降下した状態となっているため異物感がなく、し
かも衝突時には瞬時に上方位置まで移動することによ
り、サブマリン現象を効果的に抑制でき、乗員の安全性
がさらに向上する。本発明のサブマリン抑止機構はアク
チュエータ内蔵形のコンパクトなサブマリン抑止体を備
えているため構成が簡単であり、部品数が少なくしかも
座部内の狭いスペースに組込むことが容易である。この
発明のサブマリン抑止機構は自動車の前席は勿論のこ
と、後席にも容易に組込むことができる。

【００４０】そしてサブマリン抑止体にアクチュエータ
を一体に組込んでユニット化したことにより、シート座
部への組込みが容易となり、また、シートの種類にかか
わらず各種シートクッションフレームに容易に組付ける
ことができ、組付レイアウト設計の自由度が増すもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す車両用座席の
斜視図。

【図２】図１に示された座席の一部の正面図。

【図３】図１に示された座席と乗員の側面図。

【図４】図１に示された座席のサブマリン抑止機構の一
部の断面図。

【図５】図１に示された座席の作動態様を示すサブマリ
ン抑止体の正面図。

【図６】本発明の第２の実施形態を示すサブマリン抑止
機構の一部の断面図。

【図７】本発明の第３の実施形態を示すサブマリン抑止
機構の一部の断面図。

【図８】本発明の第４の実施形態を示すサブマリン抑止
機構の一部の断面図。

【符号の説明】

１０…車両用座席 １２…クッションフレーム １５…サブマリン抑止機構 ２０，２５…ブラケット ２２，２７…リンク ３０…サブマリン抑止体 ３５…第１ロッド ３６…第２ロッド ６０…ガス発生体 ８０…戻り抑止機構 １００…アクチュエータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座部に設けるクッションフレームと、 前記クッションフレームの両側部に設けたブラケット
   と、 前記一対のブラケット間にわたって設けられかつ第１ロ
   ッドおよびこの第１ロッドに挿入された第２ロッドおよ
   び車両の衝突時にガスを発生するガス発生体を有してい
   て前記ガス発生体からガスが発生したときに前記第２ロ
   ッドが第１ロッドから伸び出る方向に作動するサブマリ
   ン抑止体と、 前記サブマリン抑止体の第１ロッドと第２ロッドが前記
   伸び側に移動するときこのサブマリン抑止体を上昇させ
   る方向に連動させるべく前記サブマリン抑止体を前記ブ
   ラケットに連結するリンクと、 を具備したことを特徴とする車両用座席。
2. 【請求項２】前記一対のリンクは、それぞれ、一端側を
   前記各ブラケットに回動自在に取付けてリンクの他端側
   を斜め上方に向けた姿勢とし、これら一対のリンクの前
   記他端側に前記第１ロッドと第２ロッドの端部を軸によ
   って回動自在に連結し、前記第１ロッドと第２ロッドが
   伸び側に移動したとき前記リンクが回動上昇するととも
   に前記サブマリン抑止体が上昇するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の車両用座席。
3. 【請求項３】前記サブマリン抑止体は、前記第１ロッド
   と第２ロッドが前記伸び側に移動したのち縮み側に戻る
   ことを阻止するための戻り抑止機構を備えていることを
   特徴とする請求項１記載の車両用座席。
4. 【請求項４】前記第１ロッドと第２ロッドの前記ブラケ
   ット寄りの領域に、衝突時に上方から加わる乗員の荷重
   に関して座席中央寄りの部位よりも変形しやすい変形調
   整部を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用座
   席。