JP2010018190A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、シートバックの厚み方向のスペースを大きく占有することなく、車体側方からの入力荷重をシートバック部分で確実に受け止め、効率良く車体の幅方向内側領域に伝達することのできる車両用シートを提供する。
【解決手段】稜線部ａが車幅方向に延出する複数の凹凸部１５を有するプレート材１４をシートバックフレーム１３に取り付ける。車幅方向に延出する略矩形状のクロスメンバ１６を設け、クロスメンバ１６の平面部分をプレート材１４の上端部に溶接固定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両側方から入力される衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する機能を備えた車両用シートに関するものである。

車両のシートの多くは、車体側方からの入力荷重をフレーム枠で剛的に受け止める構造を持たないため、車両の側面衝突時等にシート自体で衝突エネルギーを効率良く受け止めることができない。

このため、これに対処する車両用シートとして、略矩形枠形状のシートバックフレームの左右の側部フレームに、両フレーム間を連結する強度部材を設け、その強度部材によって乗員の胸部高さ付近のフレーム強度を高めたものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。

この車両用シートは、断面積の大きい強度部材を車幅方向外側から内側に向けて斜めに配置し、車体側部から乗員の胸部高さに入力された衝撃荷重をシートバックフレームと強度部材で受け止め、さらにその荷重を車両の幅方向中央のコンソールボックスを介してセンタートンネルに伝達するようになっている。
特開２００５−１５３８３９号公報

ところで、車両用シートのシートバック部分は、乗員の乗り心地の向上のためのランバーサポートや鞭打ち防止のためのアクティブヘッドレスト等の多くの機能部品が内蔵されるとともに、後席側の居住空間確保のために車体前後方向の肉厚が制限される傾向にある。

しかし、従来の車両用シートを採用する場合には、断面積の大きい強度部材がシートバックフレームに斜めに架設されることから、シートバックに対する機能部品の内蔵や肉薄化がむずかしくなるというのが実情である。

そこで、この発明は、シートバックの厚み方向のスペースを大きく占有することなく、車体側方からの入力荷重をシートバック部分で確実に受け止め、効率良く車体の幅方向内側領域に伝達することのできる車両用シートを提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体側方から入力された衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する荷重伝達部材がシートバックフレーム（例えば、後述の実施形態におけるシートバックフレーム）に固定された車両用シートにおいて、前記荷重伝達部材は、稜線部が車幅方向に延出する複数の凹凸部（例えば、後述の実施形態における凹凸部１５）を有するプレート材（例えば、後述の実施形態におけるプレート材１４）と、車幅方向に延出し前記プレート材に平面（例えば、後述の実施形態における平面１６ａ）で接触して固定されるクロスメンバ（例えば、後述の実施形態におけるクロスメンバ１６）と、を備えていることを特徴とする。
荷重伝達部材を構成するプレート材は複数の凹凸部によって車幅方向と直交する方向で複数領域に区画されるようになり、クロスメンバからプレート材には平面で接触した固定部を通して荷重が入力されるようになる。クロスメンバから平面で接触する固定部を通してプレート材に衝撃荷重が入力されると、プレート材の凹凸部の隣接する稜線部間にせん断応力が作用し、衝撃荷重がプレート材のほぼ全域を利用して車体幅方向の内側領域に伝達されるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用シートにおいて、前記クロメンバの車幅方向外側に、前記衝撃荷重を前記プレート材に伝達する荷重伝達部材（例えば、後述の実施形態における荷重伝達ブロック２１）を設けたことを特徴とする。
これにより、車体側方から衝撃荷重が入力されると、その荷重は荷重伝達部材によってプレート材に伝達される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用シートにおいて、前記荷重伝達部材の車幅方向内側の面を支持する支持座（例えば、後述の実施形態における支持プレート２２）を前記クロスメンバに一体に設けたことを特徴とする。
これにより、荷重伝達部材に入力された衝撃荷重は支持座を介してクロスメンバに伝達されるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用シートにおいて、前記支持座をシートバックフレームに支持させる補助支持部材（例えば、後述の実施形態における支持フレーム２３，２４）を設けたことを特徴とする。
これにより、荷重伝達部材に入力された衝撃荷重は支持座を介してクロスメンバに伝達されるとともに、支持座から補助支持部材を介してシートバックフレームにも伝達されるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用シートにおいて、前記クロスメンバの車幅方向外側の端部を前記プレートよりも車幅方向外側に延出させたことを特徴とする。
これにより、車体側方から衝撃荷重が入力されると、プレート材の凹凸部にせん断方向の応力を作用させるのに有利なクロスメンバ部分に荷重が伝達され易くなる。

請求項１に記載の発明によれば、クロスメンバに入力された衝撃荷重が平面接触する固定部を介して効率良くプレート材に伝達され、その衝撃荷重がプレート材の隣接する稜線部間にせん断応力を作用させてプレート材の全域に分散されるため、シートバックの厚み方向のスペースを大きく占有しない薄型の構造でありながら、衝撃荷重を車体の幅方向の内側領域に効率良く伝達することができる。

請求項２に記載の発明によれば、衝撃荷重を荷重伝達部材によってプレート材に伝達することができるため、車体の側方からの侵入を荷重伝達部材で支え、荷重を効率良くクロスメンバとプレート材に伝達することができる。

請求項３に記載の発明によれば、荷重伝達部材に入力された衝撃荷重を支持座を介してクロスメンバに確実に伝達することができるため、プレート材にせん断応力を効率良く発生させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、荷重伝達部材に入力された衝撃荷重を支持座を介してクロスメンバに伝達するとともに、支持座から補助支持部材を介してシートバックフレームにも伝達することができるため、衝撃荷重を分散して車体の幅方向の中央領域に効率良く伝達することができる。

請求項５に記載の発明によれば、プレート材にせん断応力を作用させるのに有利なクロスメンバ部分に衝撃荷重が迅速に入力されるため、より効率的な荷重伝達を実現することができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２は、車両の前席側に設置されたこの発明に係る車両用シート１を斜め後方側から見た斜視図と背面図である。なお、図面において、車両用シート１は骨格部材のみが示されている。

車両用シート１は、乗員の臀部を支持するシートクッション２と、このシートクッション２の後端部に連結されて、乗員の腰部および胸部（背部）を支持するシートバック３と、このシートバック３の上部に支持されて、乗員の頭部および首部を支持するヘッドレスト４とを備えている。

シートクッション２は、後端部に車幅方向に沿って延出する後部クロスメンバ６が取り付けられたクッションフレーム７を備え、そのクッションフレーム７がシートレール８，８を介して車体フロア９に前後方向にスライド可能に取り付けられている。なお、図中、１０は、車体の下端側部に設けられたサイドシルであり、１１は、車体側部のほぼ中央に立設されたセンターピラー、１２は、車体フロア９上の車幅方向中央領域に上方に膨出して形成されたフロアトンネルである。フロアトンネル１２上の前席の左右の車両用シート１の間には、上面側に収納部３０ａを有するコンソールボックス３０が固定設置されている。

シートバック３は、上部フレーム１３ａと左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄと下部連結プレート１３ｂとから成る略矩形枠形状のシートバックフレーム１３を備え、そのシートバックフレーム１３の下端がクッションフレーム７の後端部に傾動可能にヒンジ結合されている。シートバックフレーム１３の上部フレーム１３ａの幅方向中央位置には、ヘッドレスト４の支持フレームが昇降可能に取り付けられている。なお、この実施形態の場合、ヘッドレスト４は後面衝突時に乗員の鞭打ちを防止するためのアクティブヘッドレストが採用されている。

シートバックフレーム１３の背面側には正面視が略矩形状のプレート材１４が取り付けられている。
図３は、プレート材１４が取り付けられる前の車両用シート１を斜め後方側から見た斜視図であり、図４は、図２のプレート材１４部分を中心とした拡大斜視図、図５は、図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図、図６は、図５のＢ部の拡大図である。

プレート材１４は、稜線部ａが車幅方向に延出する複数の凹凸部１５を備え、この凹凸部１５によって形成される波形断面が車体上下方向に連続している。プレート材１４は、その上縁部に車体幅方向に延出するクロスメンバ１６が固定され、このクロスメンバ１６を介して両側の側部フレーム１３ｃ，１３ｄに支持されるようになっている。クロスメンバ１６は、シートに着座した乗員のほぼ胸部高さに設置されており、フロントドアのロック機構（ラッチ）とセンターピラー側のストライカの高さはクロスメンバ１６と同高さに設定されている。

また、側部フレーム１３ｃ，１３ｄの後面（車体後方側に向く面）には、凹凸部１７が車体上下方向に連続して形成されたブラケット１８が溶接固定されており、このブラケット１８の凹凸部１７の各頂部にプレート材１４の側縁部が溶接固定されている。プレート材１４と各ブラケット１８は凹凸部１５，１７の頂部同士で溶接され、両者の間に閉断面が形成されるようになっている。また、プレート材１４の下縁部は下部連結プレート１３ｂに溶接固定されている。

クロスメンバ１６は、車体上下方向に長い矩形断面形状に形成され、プレート材１４に対峙する面が平面１６ａとなっている。プレート材１４の上縁部とクロスメンバ１６の平面１６ａは相互に突き合わされ、車幅方向の複数箇所でスポット溶接によって固定されている。そして、クロスメンバ１６の長手方向の両縁部は側部フレーム１３ｃ，１３ｄの後面にカラー１９を介してボルト２０によって結合されている。また、クロスメンバ１６の車幅方向外側の端部はプレート材１４の端部よりも外側に延出し、側部フレーム１３ｃに固定された状態において、側部フレーム１３ｃよりもさらに車幅方向外側に突出するようになっている。

側部フレーム１３ｃよりも車幅方向外側に突出するクロスメンバ１６の端部には、車体側部からの衝撃荷重をシートバック３に伝達するための荷重伝達ブロック２１（荷重伝達部材）が取り付けられている。この荷重伝達ブロック２１は、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされ、全体が樹脂によって上下方向に長い直方体状に形成されている。

また、クロスメンバ１６には金属製の支持プレート２２が貫通状態で溶接固定されている。支持プレート２２は、上下方向に長い略矩形状に形成され、クロスメンバ１６の先端部が荷重伝達ブロック２１に挿入嵌合された状態で、荷重伝達ブロック２１の車幅方向内側の面に当接する支持座として機能する。
さらに、側部フレーム１３ｃの後面のうちのクロスメンバ１６の上下位置には、それぞれ断面矩形状の支持フレーム２３，２４（補助支持部材）が固定されている。この支持フレーム２３，２４は側部フレーム１３ｃから車幅方向外側に突出し、支持プレート２２を貫通して荷重伝達ブロック２１内に挿入されている。各支持フレーム２３，２４と支持プレート２２は貫通状態で溶接固定されている。

ところで、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの下縁部の間は、シートクッション２とシートバック３を回動可能に連結するヒンジ軸を囲む図示しない下部クロスメンバによって連結されている。そして、下部クロスメンバの延長上に位置される側部フレーム１３ｃの車幅方向外側の側面と、側部フレーム１３ｄの車幅方向内側の側面には荷重伝達ブロック２５，２６がそれぞれ取り付けられている。この各荷重伝達ブロック２５，２６は、上部側の荷重伝達ブロック２１と同様に、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされている。また、側部フレーム１３ｄ側の荷重伝達部材２６は、車幅方向中央のコンソールボックス３０の側壁に対向している。外側の荷重伝達ブロック２５は、車体の下部側側面から衝撃荷重を直接受け止め、その荷重を下部クロスメンバ上でクッションフレーム７に伝達する。また、内側の荷重伝達ブロック２６は、車体側部からクッションフレーム７に衝撃荷重が伝達されたときにコンソールボックス３０に当接し、その荷重をコンソールボックス３０を介してフロアトンネル１２へと伝達する。

以上の構成において、車両の側部から衝撃荷重が入力されてセンターピラー１１等の車体側壁がシートバック３方向に変形すると、その側壁からの荷重は上下の荷重伝達ブロック２１，２５の少なくともいずれか一方を介して側部フレーム１３ｃに伝達される。
下方の荷重伝達ブロック２５に衝撃荷重が入力された場合には、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、車幅方向内側下方の荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、このとき、シートバックフレーム１３の下方の下部クロスメンバから荷重伝達ブロック２６とコンソールボックス３０を介してフロアトンネル１２に荷重が伝達される。

また、上方の荷重伝達ブロック２１に衝撃荷重が入力された場合には、その荷重は支持プレート２２を介してクロスメンバ１６に入力されると同時に、支持プレート２２から支持フレーム２３，２４を介して車幅方向外側の側部フレーム１３ｃにも伝達されるようになる。

クロスメンバ１６に軸方向に沿って入力された衝撃荷重は、クロスメンバ１６の平面１６ａと長手方向の複数箇所で溶接されたプレート材１４の上端部に入力され、プレート材１４の各凹凸部１５の稜線部ａによって区画された複数の領域にせん断方向の応力を生じさせる。これにより、入力された衝撃荷重はプレート材１４のほぼ全域において受け止められるようになる。

こうして、側部プレート１３ｃとプレート材１４のほぼ全域に衝突荷重が分散して伝達されると、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、コンソールボックス３０を介して荷重がフロアトンネル１２に伝達されるようになる。

以上のように、この車両用シート１においては、シートバックフレーム１３に取り付けられたプレート材１４が凹凸部１５の稜線部ａによって複数の領域に区画され、その各領域内に作用するせん断応力によってプレート材１４のほぼ全域で荷重を受け止められるようになっているため、シートバック３に対する機能部品の組み込みやシートバック３の肉薄化を制限することなく、車体側方から入力された衝撃荷重をシートバック３部分で確実に受け止め、荷重伝達ブロック２６とコンソールボックス３０を介してフロアトンネル１２に荷重を速やかに伝達することができる。

特に、この車両用シート１においては、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄを連結する断面略矩形状のクロスメンバ１６がプレート材１４の上部に配置され、クロスメンバ１６の平面１６ａ部分がプレート材１４の上縁部と面接触状態でスポット溶接されているため、高い接合強度をもってクロスメンバ１６からプレート材１４に効率良く荷重を伝達することができるとともに、クロスメンバ１６とプレート材１４の接合作業を容易化することができる。

また、この車両用シート１では、プレート材１４の上端部に結合されるクロスメンバ１６の車幅方向外側の端部がプレート材１４と側部フレーム１３ｃよりも車幅方向外側に延出しているため、プレート材１４にせん断応力を作用させるのに有利なクロスメンバ１６部分に車体側方からの衝撃荷重を迅速に伝達することができる。

特に、この車両用シート１において、クロスメンバ１６の車幅方向外側の端部に荷重伝達ブロック２１が設けられ、荷重伝達ブロック２１の車幅方向内側の面を支持する支持プレート２２がクロスメンバ１６に一体に結合されているため、荷重伝達ブロック２１からクロスメンバ１６に確実に荷重を伝達することができる。また、荷重伝達ブロック２１の車幅方向外側の面によって車体側壁であるセンターピラーやフロントドアの侵入を抑制することができるので、車体側壁からシートバックフレーム１３への伝達荷重を受け止め、車体側壁の局所的な侵入を抑制しながら効率良く荷重をプレート材１４に伝達することができる。

さらに、この車両シート１にあっては、荷重伝達ブロック２１を支持する支持プレート２２に車幅方向外側の側部フレーム１３ｃに固定された一対の支持フレーム２３，２４が結合されているため、車体側方からの衝撃荷重を側部フレーム１３ｃとクロスメンバ１６とに分散させ、より効率良く荷重を車幅方向内側領域に伝達することができる。また、支持フレーム２３，２４がクロスメンバ１６の上下に配置されていることから、荷重入力時における荷重伝達ブロック２１の倒れを防止し、確実な荷重伝達を実現することができる。

また、側部フレーム１３ｃに配置される荷重伝達ブロック２１は車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされ、全体が樹脂によって上下方向に長い直方体状に形成されているため、衝撃荷重を車幅方向内側のプレート材１４に効率良く伝達することができる。

また、この車両用シート１の場合、側部フレーム１３ｃの後面に凹凸部１７を有するブラケット１８が取り付けられ、このブラケット１８の凹凸部１７とプレート材１４の凹凸部１５が結合されて閉断面を構成するようになっているため、プレート材１４の側部の結合部剛性を高め、プレート材１４の屈曲を防止することができる。このため、プレート材１４に確実にせん断方向の応力を発生させることができる。

さらに、この実施形態の場合、プレート材１４に衝撃荷重を伝達するクロスメンバ１６がロック機構（ラッチ）とストライカの設置高さと同一高さに設定されているため、シートの前後位置の調整によって衝撃荷重の入力時にセンターピラー１１が直接荷重伝達ブロック２１に当接しない場合であっても、ストライカとロック機構によるセンターピラー１１とフロントドアの連結部を通して荷重伝達ブロック２１とクロスメンバ１６に確実に荷重を伝達することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

この発明の一実施形態の車両用シートの斜視図。 同実施形態の車両用シートの背面図。 同実施形態の車両用シートの荷重伝達部材が取り付けられる前の斜視図。 同実施形態の車両用シートの一部の斜視図。 同実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図。 同実施形態を示す図５のＢ部の拡大図。 同実施形態の車両用シートの一部の斜視図。 同実施形態の車両用シートの一部の背面図。

符号の説明

１…車両用シート
１３…シートバックフレーム
１４…プレート材
１５…凹凸部
１６…クロスメンバ
１６ａ…平面
２１…荷重伝達ブロック（荷重伝達部材）
２２…支持プレート（支持座）
２３，２４…支持フレーム（補助支持部材）

Claims (5)

1. 車体側方から入力された衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する荷重伝達部材がシートバックフレームに固定された車両用シートにおいて、
   前記荷重伝達部材は、稜線部が車幅方向に延出する複数の凹凸部を有するプレート材と、車幅方向に延出し前記プレート材に平面で接触して固定されるクロスメンバと、を備えていることを特徴とする車両用シート。
2. 前記クロメンバの車幅方向外側に、前記衝撃荷重を前記プレート材に伝達する荷重伝達部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記荷重伝達部材の車幅方向内側の面を支持する支持座を前記クロスメンバに一体に設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記支持座をシートバックフレームに支持させる補助支持部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
5. 前記クロスメンバの車幅方向外側の端部を前記プレートよりも車幅方向外側に延出させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用シート。

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