JP2007261388A - 車両用シートの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性及び安全性の向上を図ることができる車両用シートの支持構造を得る。
【解決手段】車両用シートの支持構造１０は、乗員着座用の車両用シート１２と、車両用シート１２の車体に対する上下位置を着座状態のまま調整可能に該車両用シート１２を支持するシートリフタ機構２８と、車両用シート１２と車体との間に設けられたダンパ４０とを備える。ダンパ４０は、内蔵した圧縮コイルスプリングの付勢力によって車両用シート１２を上向きに付勢しており、また車両用シート１２が下向きに変位する際には上向きに変位する場合よりも大きな抵抗力を生じる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される車両用シートの支持構造に関する。

ハイトアジャスタを有する車両用シートにおいて、アッパフレームとロアフレームとの間にガスダンパを設け、該ガスダンパによって低周波振動を吸収する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２６６９４５号公報 特開２００３−４８４６６号公報 特開平９−３２８０２８号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、ガスダンパ自体がアッパフレームをロアフレームに対し支持する支持体であるため、シート高さ調整の際の操作力や車体に対するシートの移動を防止する保持力（耐力）を補助し得るものではなかった。

本発明は、上記事実を考慮して、操作性及び安全性の向上を図ることができる車両用シートの支持構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用シートの支持構造は、乗員着座用のシート本体と、前記シート本体を、車体に対する車体上下方向の位置を調整可能に支持するシート高さ調整機構と、前記シート本体と車体との間に設けられ、前記シート本体を車体上下方向の上向きに付勢する付勢手段と、前記シート本体と車体との間に設けられ、前記シート本体が車体上下方向の下向きに変位するのに伴って、前記シート本体が車体上下方向の上向きに変位するのに伴って生じる上昇抵抗力よりも大きい下降抵抗力を生じる減衰手段と、を備えている。

請求項１記載の車両用シートの支持構造では、着座乗員がシート高さ調整機構を操作すると、シート本体の車体に対する上下位置すなわち高さが調整され、該調整された位置で保持される。ここで、本車両用シートは、付勢手段及び減衰手段を備えるため、シート本体を車体に対し上昇させる際には、付勢手段の付勢力が上昇補助力として作用する。一方、シート本体を車体に対し下降させる場合には、上昇抵抗力よりも大きい下降抵抗力（摩擦力を含む広義の減衰力）によってシート本体を支持しながら下降することができ、微調整が容易になる。すなわち、シートの上昇、下降共に操作性が向上する。

また、例えば高さ調整機構では支持しきれない下向き荷重がシート本体に入力した場合でも、付勢手段及び減衰手段が該下向き荷重の一部を支持し、シート本体の下降を抑制することができる。これにより、例えば、車両後突時の安全性を向上することができる。

このように、請求項１記載の車両用シートの支持構造では、車両後突時にシートバックの後傾を抑制することができる。

請求項２記載の発明に係る車両用シートの支持構造は、請求項１記載の車両用シートの支持構造において、前記減衰手段は、前記シート本体の車体上下方向の下向きの変位速度が所定速度よりも大きい場合に減衰係数が増加する特性を有する。

請求項２記載の車両用シートの支持構造では、シートの下向き変位の速度が所定速度よりも大きい場合には、該所定速度よりもシートの下向き変位の速度が小さい場合よりも減衰係数が増すため、シート本体に下向きの大荷重が入力した場合に該シート本体の下降を効果的に抑制する（遅延させる）ことができる。これにより、例えば、車両後突時の安全性を一層向上することができる。

以上説明したように本発明に係る車両用シートの支持構造は、操作性及び安全性の向上を図ることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ車両用シートの支持構造１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向を示している。

図２には、自動車の車室内に配設されたシート本体としての車両用シート１２が側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シート１２は、自動車の乗員が着座するためのシートクッション１４の後端部に、図示しないリクライナ（リクライニング装置）を介してシートバック１６の下端が連結されて構成されている。これにより、シートクッション１４に対するシートバック１６の傾斜角を調節可能とされている。

シートクッション１４は、ロアアーム（シートクッションフレームともいう）１８を備えており、このロアアーム１８にクッション材２０を支持させて構成されている。このロアアーム１８すなわちシートクッション１４は、後述するシート高さ調整機構としてのシートリフタ機構２８を介してシートスライド２２に接続、支持されている。シートスライド２２は、車体フロア２４に固定されたロアレール２５と、ロアレール２５に車体前後方向にスライド可能に支持（ガイド）されたアッパレール２６とを主要構成要素としており、車両用シート１２の前後位置の調節用とされている。

シートリフタ機構２８は、ロアアーム１８とアッパレール２６とを連結する前後のリンク部材３０、３２を備えている。前側リンク部材３０は、その上端がリンク軸（リンクピン）３０Ａによって該リンク軸３０Ａ廻りに回動可能にロアアーム１８の前部１８Ａに連結されると共に、その下端がリンク軸３０Ｂによって該リンク軸３０Ｂ廻りに回動可能にアッパレール２６の前部２６Ａに連結されている。一方、後側リンク部材３２は、その上端がリフタロッド３３によって該リフタロッド３３廻りに回動可能にロアアーム１８の後部１８Ｂに連結されると共に、その下端がリンク軸３２Ａによって該リンク軸３２Ａ廻りに回動可能にアッパレール２６の後部２６Ｂに連結されている。リフタロッド３３は、シート側部に左右一対設けられた後側リンク部材３２の動作を同期させるようにこれらを連結している。

以上により、車両用シートの支持構造１０のシートリフタ機構２８では、アッパレール２６、前側リンク部材３０、ロアアーム１８、後側リンク部材３２が、アッパレール２６を固定リンクとする４節リンクを構成している。このシートリフタ機構２８は、前後のリンク部材３０、３２が所定角度だけ後傾した姿勢と略直立した姿勢との間が動作範囲とされており、該前後のリンク部材３０、３２の動作（揺動）によってアッパレール２６（車体フロア２４）に対するロアアーム１８（シートクッション１４）の上下位置（高さ）を調整し得る構成とされている。

図１にも示される如く、後側リンク部材３２には、リフタギヤ３４が一体に設けられている。リフタギヤ３４は、リフタロッド３３廻りの円弧に沿って外歯３４Ａが形成された略扇形板状に形成されており、該外歯３４Ａがリフタロッド３３に対し前側に位置するように後側リンク部材３２の上部から前方に延設されている。リフタギヤ３４の外歯３４Ａは、リフタメカ３６の出力部であるピニオン３６Ａに噛み合わされている。

これにより、ピニオン３６Ａが矢印Ａ方向に回転すると、外歯３４Ａがリフタロッド３３廻りに矢印Ｂ方向に回動して後側リンク部材３２が矢印Ｃ方向（直立方向）にすることで、ロアアーム１８がアッパレール２６に対し上昇するようになっている。また、ピニオン３６Ａが矢印Ａとは逆向きの矢印Ｄ方向に回動すると、外歯３４Ａがリフタロッド３３廻りに矢印Ｅ方向に回動して後側リンク部材３２が矢印Ｆ方向（後傾方向）にすることで、ロアアーム１８がアッパレール２６に対し下降するようになっている。

リフタメカ３６は、操作部としてのリフタノブ３８の揺動動作をピニオン３６Ａの矢印Ａ又は矢印Ｄ方向の回転に変換するように構成されている。リフタノブ３８は、通常は長手方向を車体前後方向に略一致させた中立位置に保持されており、該中立位置から前端３８Ａを上下動する如き矢印Ｇ又は矢印Ｈ側への回動操作が可能とされている。そして、構造の説明は省略するが、リフタメカ３６は、所謂ポンプ式リフタ機構を構成しており、リフタノブ３８の中立位置から矢印Ｇ側への操作をピニオン３６Ａの矢印Ａ方向への回転に変換し、リフタノブ３８の中立位置から矢印Ｈ側への操作をピニオン３６Ａの矢印Ｄ方向への回転に変換し、リフタノブ３８の中立位置への復帰側の動作はピニオン３６Ａに伝えない構造とされている。

以上説明した如く構成されたシートリフタ機構２８は、リフタノブ３８の中立位置と矢印Ｇ側の操作位置との間の往復操作によって、車体フロア２４に対しシートクッション１４（車両用シート１２）を上昇させ、リフタノブ３８の中立位置と矢印Ｈ側の操作位置との間の往復操作によって、車体フロア２４に対しシートクッション１４（車両用シート１２）を下降させ、リフタノブ３８の操作停止によって（例えば、リフタメカ３６の内部構造や外歯３４Ａとピニオン３６Ａとの間のセルフロック等によって）車体フロア２４に対するシートクッション１４の上下位置を着座荷重に抗して保持するようになっている。したがって、支持構造１０では、着座者（車両乗員）が車両用シート１２に着座したまま車体フロア２４に対する着座高を調整し得る構成とされている。

そして、車体側部材であるアッパレール２６（シートスライド２２）と、車両用シート１２側部材（シート高さ調整に伴って車体に対し相対変移する部材）である後側リンク部材３２との間には、付勢手段及び減衰手段としてのダンパ４０が設けられている。ダンパ４０は、シリンダ４２と、シリンダ４２に対し上側で進退（伸縮）可能に設けられた伸縮ロッド４４とを備えている。シリンダ４２の下端は、アッパレール２６に対しシート幅方向（車幅方向）に沿った回動軸４６廻りに回動可能に支持されており、伸縮ロッド４４の自由端である上端は、後側リンク部材３２に対しシート幅方向（車幅方向）に沿った回動軸４８廻りに回動可能に支持されている。

このダンパ４０は、図５に示す弾性特性（静特性）、図４に示す減衰特性を有する構成とされている。図５に示される如く、ダンパ４０は、引張（伸長）側ではほぼ純粋なバネ特性（弾性力が支配的な特性）であり、圧縮側では弾性力に減衰力（摩擦力等を含む）が付加されて引張の場合よりも大きな上向き荷重（抵抗力）を生じる。また、図４に示される如く、ダンパ４０は、圧縮の速度が所定速度Ｖｓを超える場合に、圧縮速度が所定速度Ｖｓ以下の場合に対し減衰係数（図４の線図の傾き）が増大するといった、速度依存性のある減衰特性を生じる。

以下、ダンパ４０の具体的構成例を図３に基づいて説明する。図３に示される如く、ダンパ４０のシリンダ４２内には、シリンダ４２の長手方向にスライド可能にピストン５０が配設されており、ピストン５０は伸縮ロッド４４における４２内に位置する端部に連結されている。また、シリンダ４２内におけるピストン５０の下側（後述する下側オイル室４２Ｂ）には、付勢手段としての圧縮コイルスプリング５２が圧縮状態で配設されており、ピストン５０を伸縮ロッド４４のシリンダ４２に対する伸張側に付勢している。

さらに、シリンダ４２内にはダンパオイルが充填されている。すなわち、シリンダ４２内におけるピストン５０の上側、下側は、それぞれピストン５０のシリンダ４２に対するスライドによって拡縮する上側オイル室４２Ａ、下側オイル室４２Ｂとされている。そして、ピストン５０には上下のオイル室４２Ａ、４２Ｂを連通する第１連通路５４、第２連通路５５が形成されており、第１連通路５４、第２連通路５５には流路断面積が減少された第１オリフィス５４Ａ、第２オリフィス５５Ａが形成されている。また、ピストン５０には、厚み方向に貫通する第３オリフィス５６が形成されている。第２オリフィス５５Ａは、その流動抵抗（圧力損失）が第１オリフィス５４Ａの流動抵抗に対し大きい設定とされ、第３オリフィス５６は、その流動抵抗が第２オリフィス５５Ａの流動抵抗に対し十分に大きい設定とされている。

また、ピストン５０の第１連通路５４内には、第１オリフィス５４Ａを閉止可能な第１バルブ５８が配設され、第２連通路５５内には、オリフィス５５Ａを閉止可能な第２バルブ６０が配設されている。第１バルブ５８は、図示しないガイドにガイドされて第１連通路５４内を上下動可能でかつ脱落防止片５４Ｂによる脱落不能に配置されており、ピストン５０のシリンダ４２に対する上向き変位（スライド）に際しては脱落防止片５４Ｂに係合しつつ第１オリフィス５４Ａを開放し、ピストン５０のシリンダ４２に対する下向き変位に際しては第１オリフィス５４Ａを閉止するようになっている。

一方、第２バルブ６０は、図示しないガイドにガイドされて第２連通路５５内を上下動可能に支持され、かつ圧縮コイルスプリング６２によってオリフィス５５Ａを開放する位置に保持されている。圧縮コイルスプリング６２は、伸縮ロッド４４すなわちピストン５０がシリンダ４２に対し所定速度Ｖｓを超える速度で下方に変位する際に、第２バルブ６０がダンパオイルから受ける荷重によって第２バルブ６０が第２オリフィス５５Ａを閉止する位置まで圧縮されるように、そのばね定数が設定されている。

以上により、ダンパ４０では、シリンダ４２に対し伸縮ロッド４４を伸張させる際には、ダンパオイルが主に第１オリフィス５４Ａ、オリフィス５５Ａの両者を流れて減衰力を殆ど生じさせず、シリンダ４２に対し伸縮ロッド４４を短縮させる際に、ダンパオイルが主にオリフィス５５Ａを流れて伸張の際と比較して大きな減衰力を生じさせるようになっている。すなわち、図５に示す弾性特性が実現されている。

また、ダンパ４０では、所定速度Ｖｓを超える速度で伸縮ロッド４４をシリンダ４２に対し短縮させる際には、第２バルブ６０がオリフィス５５Ａを閉止することで、ダンパオイルは第３オリフィス５６のみを流れ、大きな減衰係数が得られる構成すなわち図４の減衰特性を有する構成が実現されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用シートの支持構造１０では、車両乗員が車体フロア２４に対し車両用シート１２を上昇させる際には、該車両乗員はシートクッション１４上に着座したままリフタノブ３８を中立位置と矢印Ｇ側の操作位置との間で揺動操作し、所望の上下位置に達すると操作を終了する。この上昇操作の際、ダンパ４０を構成する圧縮コイルスプリング５２の付勢力が上向きに作用しているので、該付勢力が操作補助力として作用する。これにより、前後のリンク部材３０、３２を後傾姿勢から直立姿勢に角変位させるために大きな操作力を要するシート上昇操作力が緩和され、このヘルパー（アシスト）機能により操作性が向上する。

一方、車両乗員が車体フロア２４に対し車両用シート１２を下降させる際には、該車両乗員はシートクッション１４上に着座したままリフタノブ３８を中立位置と矢印Ｈ側の操作位置との間で揺動操作し、所望の上下位置に達すると操作を終了する。この下降操作の際、ダンパ４０はダンパオイルが第２オリフィス５５Ａを流動することに伴う減衰力を発生させて車両用シート１２（乗員）を下側から支持する。これにより、乗員が着座したままの車両用シート１２の急激な下降が防止され、シート上下位置の微調整を容易に行うことが可能になる。

以上により、ダンパ４０を備えた車両用シートの支持構造１０では、上昇操作の際、及び下降操作の際共に、ダンパ４０のヘルパー作用（補助力）を受けて操作性が向上する。また、単に上昇操作時の補助力負荷用にスプリングだけを設けた構成では、操作時に（ポンプ式リフタによる間欠操作に伴って）スプリングのがたを感じるが、車両用シートの支持構造１０では、ダンパ４０が減衰機能を有するため圧縮コイルスプリング５２のガタ付感が抑制され、操作フィーリングが向上する。

この車両用シートの支持構造１０が適用された自動車が後面衝突（後突）に至ると、乗員が下方に大きく沈み込もうとする衝撃荷重が作用する。後傾姿勢で車両用シート１２を支持する前後のリンク部材３０、３２を備えたシートリフタ機構２８では、この衝撃荷重が耐力を上回って車両用シート１２が下降しやすいが、車両用シートの支持構造１０では、この下降速度が所定速度Ｖｓを超えると、ダンパ４０はダンパオイルが第３オリフィス５６を流動することに伴う減衰力を発生させて車両用シート１２（乗員）を下側から支持する。これにより、後突時に車両用シート１２が下降することが防止又は抑制（遅延）される。このため、車両用シートの支持構造１０が適用された自動車では、車両用シート１２に着座している乗員は、後突時にシートベルト装置、エアバッグ装置、ヘッドレスト等の安全装置によって良好に保護される。

このように、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０では、操作性及び安全性の向上を図ることができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分には、第１の実施形態又は前出の構成同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。

図６には、第２の実施形態に係る車両用シートの支持構造７０の要部が図１に対応する側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シートの支持構造７０は、ダンパ４０を構成する伸縮ロッド４４の上端がロアアーム１８に連結されている点で、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０とは異なる。ダンパ４０は、シートリフタ機構２８の調整範囲の中間部となる車両用シート１２の上下位置において、略直立姿勢を取る構成とされている。車両用シートの支持構造７０の他の構成は、車両用シートの支持構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係る車両用シートの支持構造７０によっても、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ダンパ４０が後突時の衝撃荷重入力方向に沿って伸縮ロッド４４を動作させうる略直立姿勢を取るため、車両用シート１２を下降（落下）させようとする衝撃荷重を効果的に支持することができる。さらに、伸縮ロッド４４のロアアーム１８との連結部位がシリンダ４２のアッパレール２６との連結部位から離間しているため、伸縮ロッド４４が後側リンク部材３２の中間部に連結された第１の実施形態と比較して、小さな発生減衰力で大きな支持モーメントを得ることができる。

図７には、第３の実施形態に係る車両用シートの支持構造８０の要部が図１に対応する側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シートの支持構造８０は、ダンパ４０を構成する伸縮ロッド４４の上端がリフタロッド３３に連結されている点で、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０とは異なる。車両用シートの支持構造８０の他の構成は、車両用シートの支持構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第３の実施形態に係る車両用シートの支持構造８０によっても、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、伸縮ロッド４４が後側リンク部材３２との連結部が第１の実施形態と比較してシリンダ４２のアッパレール２６との連結部位から離間しているため、小さな発生減衰力で大きな支持モーメントを得ることができる。さらに、伸縮ロッド４４がリフタロッド３３に連結されるので、回動軸４８が不要となり部品点数が削減される。

図８には、第４の実施形態に係る車両用シートの支持構造９０の要部が図１に対応する側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シートの支持構造９０は、ダンパ４０に代えてロータリダンパ９２を備える点で、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０とは異なる。ロータリダンパ９２は、ロアアーム１８とリフタロッド３３との間に設けられており、該ロアアーム１８とリフタロッド３３との相対角変位に対して図５の横軸を角変位に読み替えると共に縦軸をトルクに読み替えた如き特性を有するようになっている。

詳細構造の説明は省略するが、ロータリダンパ９２は、ハウジング内に回転可能に支持されたロータリベーンに上記した第１オリフィス５４Ａ、第２オリフィス５５Ａ、第３オリフィス５６、第１バルブ５８、第２バルブ６０に相当する可変オリフィス機構が設けられると共に、圧縮コイルスプリング５２に相当する弾性部材が内蔵されており、図５の横軸を角変位に読み替えると共に縦軸をトルクに読み替えた如き弾性特性、図４の横軸を角速度に読み替えると共に縦軸をトルクに読み替えた如き減衰特性を実現している。車両用シートの支持構造９０の他の構成は、車両用シートの支持構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第４の実施形態に係る車両用シートの支持構造９０によっても、第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ロータリダンパ９２を用いることで、付勢手段及び減衰手段の取り付けスペースを小さくすることができた。

なお、上記各実施形態では、付勢手段と減衰手段とが１つのダンパ４０、ロータリダンパ９２で構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、付勢手段（例えば圧縮コイルスプリング５２）と減衰手段（ダンパ４０から圧縮コイルスプリング５２を除いたもの）を別個独立して設けても良い。したがって、例えば、圧縮コイルスプリングとロータリダンパとの組み合わせなど、付勢手段の付勢方向と減衰手段の減衰力作用方向とが異なる構成とすることも可能である。また、本発明における減衰手段の構成がダンパ４０、ロータリダンパ９２に限定されず各種構成を取り得ることはいうまでもない。

さらに、上記各実施形態では、シートリフタ機構２８が前後のリンク部材３０、３２を有する４節リンク構造である例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種構成の高さ調整機構を有する車両用シートの支持構造に適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造の要部を拡大して示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造の概略全体構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造を構成するダンパの構造を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造を構成するダンパの減衰特性を示す線図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用シートの支持構造を構成するダンパの弾性特性を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用シートの支持構造の要部を拡大して示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用シートの支持構造の要部を拡大して示す側面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用シートの支持構造の要部を拡大して示す側面図である。

符号の説明

１０ 車両用シートの支持構造
１２ 車両用シート（シート本体）
２８ シートリフタ機構（シート高さ調整機構）
４０ ダンパ（付勢手段、減衰手段）
５０ ピストン（減衰手段）
５２ 圧縮コイルスプリング（付勢手段）
７０・８０・９０ 車両用シートの支持構造
９２ ロータリダンパ（付勢手段、減衰手段）

Claims (2)

1. 乗員着座用のシート本体と、
   前記シート本体を、車体に対する車体上下方向の位置を調整可能に支持するシート高さ調整機構と、
   前記シート本体と車体との間に設けられ、前記シート本体を車体上下方向の上向きに付勢する付勢手段と、
   前記シート本体と車体との間に設けられ、前記シート本体が車体上下方向の下向きに変位するのに伴って、前記シート本体が車体上下方向の上向きに変位するのに伴って生じる上昇抵抗力よりも大きい下降抵抗力を生じる減衰手段と、
   を備えた車両用シートの支持構造。
2. 前記減衰手段は、前記シート本体の車体上下方向の下向きの変位速度が所定速度よりも大きい場合に減衰係数が増加する特性を有する請求項１記載の車両用シートの支持構造。

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