JP4162539B2 - 車両用シート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時に乗員の保護を図る、車両用シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両衝突等による衝撃発生時に、シートクッション前方下部を持ち上げるようにした技術が種々提案されており(例えば、特許文献1)、一部ではすでに実用化されている。
このような技術は、衝撃発生時(衝突時)にシートベルトによる乗員の拘束に加えて、乗員の大腿部(又は膝の裏側)を持ち上げることで乗員の腰部の移動を抑制するものであり、これにより、衝突時に乗員前方の空間を確保して安全性を高めるものである。
【0003】
このような従来技術について図6及び図7を用いて説明すると、図6において101はシートレール、102はシートフレーム、120はシートクッションである。また、シートフレーム102の前部には、一対のアーム103が図7に示す支持部103aを中心に回動可能に支持されており、このアーム103に車両の左右方向に延在するパイプ104が連結されている。そして、このパイプ104及びアーム103にはパネル105が支持されている。
【0004】
また、図7に示すように、シートフレーム102の中間部には略閉断面のケーシング部102aが形成されており、このケーシング部102aにインフレータ(ガス発生装置)107が収納されている。そして、このインフレータ107の作動時には、内部に設けられたピストン(図示省略)が図7中左方向に突出するようになっている。
【0005】
また、このピストンの先端部にはピン106が設けられている。ピン106はシートフレーム102のガイド穴102bに挿通しており、さらに、アーム103に形成された長穴103bを介して上記アーム103に取り付けられている。
そして、走行中に衝突などにより衝撃が検出されると、このインフレータ107が作動してピストンが伸張し、ピン106がガイド穴102bに沿って移動するとともに、これにともないアーム103,パイプ104及びパネル105が支持部103aを中心に図中時計回りに回動する。これにより、上記パネル105がシートクッション120の下方から上方に突出してシートを膨出させ、乗員の大腿部をサポートすることで乗員の前方への移動を抑制するようになっている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−272396号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にインフレータはいわゆる使い捨ての構造となっており、何度も繰り返し使用することができない。したがって、軽微な衝突であっても、インフレータが作動するとシートを元の状態に戻すために修理、又は部品の交換を実施せねばならず、不経済であった。
【0008】
また、上述したような車両の衝突を検出してからシートクッション前端を持ち上げるようにした技術以外にも、予め車両の衝突を予測しておき、車両が衝突すると予測された場合にのみシートクッション前端を持ち上げるようすることも考えられる。
しかしながら、上述したようなインフレータを用いた技術では、衝突予測後に衝突が回避された場合には、シートを元の状態に復帰させることができないため、上述のような予測結果に基づくシステムには向かないという課題がある。
【0009】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、シートを元の状態に復帰できるようにしてシートを繰り返し使用できるようにした、車両用シートを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車両用シートは、車両のシートクッションフレームに支持され、シートクッション下方から乗員の大腿部又は膝の裏側を持ち上げて乗員の前方への移動を抑制するような所定の突出位置まで突出して該シートクッションの前部を上方へ変位させる突出部材と、該シートクッションフレームに取り付けられ、該突出部材を所定の初期位置から該突出位置まで突出させたり、該突出部材を該突出位置から該初期位置まで復帰させたりする可動機構と、該車両の衝突を予測又は検出する衝突検知手段とを有し、該可動機構は、該衝突検知手段からの情報に基づき該車両の衝突が予測されると、衝突前に該突出部材を該突出位置まで突出させて、乗員に衝突予測を知らせ注意を促すとともに、その後、該車両の衝突が検出された場合には該突出部材を該突出位置に維持する一方、該車両の衝突が予測されてから所定時間経過しても衝突が検出されなかった場合には該突出部材を該突出位置から該初期位置まで復帰させることを特徴としている。
【0011】
したがって、可動機構により突出部材をシートクッション下方から突出させてシートクッションの前部を上方へ変位させることにより、乗員の前方への移動を抑制することができ、また、突出部材を初期位置へ復帰させることでシートを繰り返し使用することができる。また、衝突前に予め突出部材を突出させることができるので、突出部材の上昇速度を緩やかに設定することが可能となり、突出部材の突出時における乗員の大腿部への荷重を抑制できる。
さらに、車両の衝突が予測されてから所定時間経過しても衝突が検出されなかった場合には、突出部材を初期位置まで復帰させるので、衝突が回避されると通常運転時と同じ状態にシートが戻るため、そのまま運転を続行することができる。
なお、好ましくは、可動機構が、突出部材を突出位置方向に付勢する付勢手段を有するように構成する。このように構成した場合には、付勢手段により速やかに突出部材を突出させることができ、作動時間を短縮化することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用シートについて説明すると、図1はそのフレームの全体的な構成を示す模式的な斜視図、図2〜図4はいずれもその要部構成を示す模式的な斜視図、図5はその動作を説明するためのフローチャートである。
【0015】
図1において符号20はクッションを除く自動車用のシートを示している。図示するように、このシート20はフロアに固定されたシートレール21上に載置されており、このシートレール21上を前後方向に移動可能に構成されている。また、このシート20には、車両衝突時にシートベルト(図示省略)と協働して乗員の前方への移動を抑制する移動抑制機構30が設けられている。ここで、この移動抑制機構30は、図2〜図4に示すように、主にシートクッション(図示省略)の前部を上方に持ち上げるアクティブプレート(突出部材)1と、上記アクティブプレート1とシートクッションフレーム2a,2bとの間に介装されて上記アクティブプレート1を移動させる可動機構3とから構成されている。
【0016】
そして、車両衝突時又は車両衝突予測時には、可動機構3によりアクティブプレート1が上方に持ち上げられて(図3参照)、図示しないシートクッション前部が上方に変位するようになっており、これにより乗員の大腿部が保持されて乗員の前方への移動が抑制されるようになっている。
また、この可動機構3には、アクティブプレート1を上方に突出させた後、アクティブプレート1を初期位置に復帰させる機能も設けられており、これにより、移動抑制機構30の作動後にシート20を元の状態に戻すことができるようになっている(図4参照)。
【0017】
以下、可動機構3について詳しく説明すると、図2に示すように、左右のシートフレーム2a,2bの前方には、各シートフレーム2a,2b間を接続する複数のシャフト4,5が設けられている。なお、以下では、シートフレームについて左右を区別する必要がないときは単に符号2で示し、左右を区別する必要がある場合にはそれぞれ末尾にa,bを付す。
【0018】
シャフト4はシート20の剛性を高めるべくシートフレーム2に対して固定されている。また、シャフト5は各シートフレーム2a,2bに対して回動可能に設けられている。
また、このシャフト5の両端近傍には、シートフレーム2a,2bに重合するようにそれぞれサイドプレート7,8が固定されている。また、これらのサイドプレート7,8の間には、上記シャフト5と平行にシャフト6が掛け渡されている。各サイドプレート7,8とシャフト6とは固定されており、シャフト6に上述のアクティブプレート1が固定されている。
【0019】
そして、このような構成により、アクティブプレート1,シャフト5,6及びサイドプレート7,8はそれぞれ相対的な移動が規制されて、これらの部材1,5〜8が一体となって作動するようになっている。
一方、サイドプレート7と右側シートフレーム2aとの間には、アクティブプレート1を図3に示す突出位置方向に付勢するスプリング(付勢手段)9が介装されている。このスプリングは、渦巻き状に形成されたいわゆるスパイラルスプリングであって、右側シートフレーム2aの外側に設けられ、スプリング9の外周側の端部がプレート7に設けられた突起部7aに当接しており、中心側の端部がシートフレーム2aに当接している。そして、このスプリング9により、サイドプレート7が図2〜図4中、反時計回り方向に付勢されている。
【0020】
また、左側シートフレーム2bにはロックプレート10が設けられている。このロックプレート10はシートフレーム2bに対して軸10cを中心に回転可能に設けられており、その一端にはサイドプレート8から突出したロックピン8aと係合可能な爪部10aが設けられている。また、このロックプレート10とシートフレーム2bとの間には、ロックプレート10を図中反時計回りに付勢するリターンスプリング(図示省略)が設けられている。さらに、ロックプレート10の他端には、ロックオフピン10bが突出して形成されている。
【0021】
一方、シートフレーム2bの外側にはアクティブプレート1を突出させたり初期位置に復帰させるための作動/復帰用プレート11が配設されている。この作動/復帰用プレート11はモータにより駆動されるモータシャフト12に固定されており、図示しないモータの作動にともない作動/復帰用プレート11が回動するようになっている。
【0022】
また、この作動/復帰用プレート11には上記ロックオフピン10bに当接してロックプレート10を時計回りに回動させる爪部11aと、サイドプレート8に設けられたガイドピン8bに係合してサイドプレート8を時計回りに回動させる係合部11bとが設けられている。
また、図示はしないが、モータを作動させるコントローラ(制御手段)が設けられており、このコントローラからの制御信号に基づいてモータの停止,正転及び逆転等の作動状態が制御されるようになっている。
【0023】
また、コントローラには、車両の衝突を予測又は検出するセンサ(衝突検知手段)が接続されている。なお、この衝突検知手段は、車両の衝突を予測したり検出したりするための情報を出力できればどのようなセンサやロジックを適用してもよく、例えばブレーキペダルの踏み込み量や踏み込み速度を検出するセンサや、車両に取り付けられたレーダレーザや、車両に加わる衝撃を検出可能な加速度センサ(Gセンサ)等を適用することができる。
【0024】
また、これ以外にも、衝突検知手段として車両の姿勢安定性を保持するためのデバイス(いわゆるスタビリティコントローラや)を適用することもできる。さらには、上記の各種のセンサやデバイスを適宜組み合わせたものを衝突検知手段として適用しても良い。
そして、コントローラにおいて、このような衝突検知手段からの情報により車両の衝突が予測されると、図示しないモータへの制御信号が出力されて、モータが正転するようになっている。
【0025】
これにより、モータシャフト12が図2に示す状態から図中反時計回りに回転駆動されるとともに、作動/復帰用プレート11が反時計回りに回転して、爪部11aがロックオフピン10bに当接し、さらに作動/復帰用プレート11が回転すると、図示しないリターンスプリングの付勢力に抗して爪部11aによりロックオフピン10bが持ち上げられて、ロックピン8aと爪部10aとの係合が解除される。
【0026】
そして、ロックピン8aと爪部10aとの係合が解除されると、スプリング9の付勢力によってアクティブプレート1,シャフト5,6及びサイドプレート7,8が一体となってシャフト5を軸に速やかに回転し、アクティブプレート1がシート20の下方の所定の初期位置(図2参照)から所定の突出位置(図3参照)に突出する。また、このとき、サイドプレート7の一部が、シートフレーム2aから突出したストッパーピン13に当接することでアクティブプレート1の位置が規制されるようになっている。
【0027】
なお、本実施形態において、アクティブプレート1の所定の初期位置とは、図示しないシートクッションの下方であって、且つ上記シートクッションに当接しない位置、または、シートクッションに当接してもシートクッションのフィーリングを害さない程度の位置をいう。また、所定の突出位置とは、図示しないシートクッション前部を上方に変位させて、乗員の大腿部又は膝の裏側を持ち上げて乗員の前方への移動を抑制するような位置であり、例えばシートクッションを4〜5cm程度持ち上げるような位置である。
【0028】
また、モータが所定の位相だけ回転するとコントローラから停止信号が出力されてモータが停止するようになっている。
したがって、車両の衝突が予測された場合には、アクティブプレート1が初期位置から突出位置まで突出してシートクッションの前部が持ち上げられ、これにより乗員の前方への移動が抑制される。なお、このアクティブプレート1は予め設定された前方への適当な荷重により変形するように設定されており、乗員がアクティブプレート1から受ける荷重により負傷するのを防止するようになっている。
【0029】
一方、衝突予測後、所定時間経過しても実際に衝突が検出されなかった場合には、図示しないモータを逆転させるべくコントローラから制御信号が出力されるようになっている。
これにより、モータシャフト12が図3に示す状態から図中時計回りに回転駆動されるとともに作動/復帰用プレート11が時計回りに回転して、係合部11bがサイドプレート8のガイドピン8bに係合する。そして、さらにモータシャフト12が回転することにより、アクティブプレート1,シャフト5,6及びサイドプレート7,8がスプリング9の付勢力に抗してシャフト5を軸に図中時計回りに回動して、図4に示すように、ロックピン8aがロックプレート10の爪部10aに係合する。これにより、アクティブプレート1が所定の初期位置に復帰する。
【0030】
また、モータが所定の位相だけ逆回転するとコントローラから停止信号が出力されてモータが停止し、可動機構3は図4に示す状態で停止するようになっている。また、その後モータを正転させる信号が出力されて、作動/復帰用プレート11の爪部11aがロックプレート10のロックオフピン10bに当接する僅か手前となるまでシャフト5及び作動/復帰用プレート11が図中反時計回りに回転すると、モータの回転が停止するようになっている(図2参照)。なお、これは次の衝突予測時に速やかにアクティブプレート1を突出させることができるようにするためである。
【0031】
したがって、実際に衝突が検出されなかった場合には、アクティブプレート1は突出位置から所定の初期位置まで復帰して、シート20を運転状態に適した通常の状態に戻すことができる。また、次の衝突予測時に、僅かな時間でロックピン8aのロックを解除でき、速やかにアクティブプレート1を突出させることができる。
【0032】
本発明の一実施形態に係る車両用シートは上述のように構成されているので、その動作を図5に示すフローチャートを用いて簡単に説明すると以下のようになる。まず、例えばブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ(衝突検知手段)からの情報に基づいてドライバが急ブレーキを踏んだことが検出されると、この検出情報に基づいてコントローラにより車両が衝突するか否かが判定される(ステップS1)。そして、衝突が予測されると、モータを駆動して(ステップS2)、爪部10aとロックオフピン8aとの係合を解除し(ステップS3)、スプリング9の付勢力によりアクティブプレート1を所定の突出位置に突出させる(ステップS4)。
【0033】
そして、実際に衝突が発生した場合(ステップS5)、アクティブプレート1によりシートクッションの前部が持ち上げられているため、乗員の大腿部又は膝の裏側が保持されて乗員の前方への移動が抑制される。したがって、衝突時の乗員の保護を図ることができ、安全性が大幅に向上する(ステップS6)。
また、衝突が検出されなかった場合、すなわち、衝突が回避された場合(ステップS7)には、その後アクティブプレートが初期位置に復帰し(ステップS8)、次の衝突予測時にそなえる。このとき、シートは運転に適した通常の状態に戻るので、シートを繰り返し使用することができる。
【0034】
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両用シートによれば、衝突予測時にアクティブプレート1をシートクッション下方から突出させてシートクッションの前部を上方へ変位させることにより、乗員の前方への移動を抑制することができる。
また、アクティブプレート1を初期位置へ復帰させることができるので、衝突予測後に衝突が回避された場合であってもシート20を繰り返し使用することができ、経済性に優れたシートを提供することができるという利点がある。また、この場合には、通常運転時と同じ状態にシート20が戻るので、そのまま運転を続行することができるという利点がある。
【0035】
また、アクティブプレート1をスプリング9の付勢力により突出させるので、アクティブプレート1を突出位置に速やかに突出させることができ、作動時間を短縮させることができる。
また、本実施形態では、車両の衝突を予測してアクティブプレート1を突出させるように構成されているので、アクティブプレート1が突出してから衝突が発生するまでに時間的な余裕を確保することができ、アクティブプレート1の上昇速度を緩やかに設定することができる。これにより、アクティブプレート1の突出時における乗員の大腿部への荷重を適切に設定することができるという利点がある。
【0036】
さらには、衝突予測時にアクティブプレート1が突出するので、衝突前に乗員に衝突予測を知らせることができ、乗員に注意を促すことが可能となる。また、アクティブプレート1の初期位置とは、図示しないシートクッションの下方であって、且つ上記シートクッションに当接しない位置、または、シートクッションに当接してもシートクッションのフィーリングを害さない程度の位置に設定されているので、通常の乗車状態において着座時のフィーリングを損なうこともない。
【0037】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、突出部材(アクティブプレート)をモータの駆動力のみで昇降させるようにしても良い。この場合には、実際には図2〜図4に示すロックプレート8,スプリング9及び作動/復帰プレート11を省略し、シャフト5とモータシャフト12とを一本の軸として構成すればよい。このようにモータのみで突出部材を作動させる場合には、本実施形態のようなスプリング9の付勢力により突出させる場合よりも作動速度は低下するものの、部品点数の低減及び軽量化を図ることができる。
【0038】
また、モータのみで突出部材を作動させる場合には、突出部材にサイサポート機能を付加しても良いし、マッサージ機能を付加しても良い。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に係る本発明の車両用シートによれば、可動機構により突出部材をシートクッション下方から突出させてシートクッションの前部を上方へ変位させることにより、乗員の前方への移動を抑制することができる利点があるほか、突出部材を初期位置へ復帰させることでシートを繰り返し使用することができるという利点がある。
また、車両の衝突が予測されると突出部材が突出位置まで突出するように構成することにより、衝突前に予め突出部材を突出させることができる。したがって、突出部材の上昇速度を緩やかに設定することが可能となり、突出部材の突出時における乗員の大腿部への荷重を抑制できる。また、実際に衝突する際には、すでに突出部材を突出位置まで突出させているので、予め乗員に衝突予測を知らせることができ、乗員に注意を促すことが可能となる。
さらには、衝突検知手段からの情報に基づいて車両の衝突が予測されてから所定時間経過しても衝突が検出されなかった場合に、突出部材を初期位置まで復帰させるので、衝突が回避された場合には通常運転時と同じ状態にシートが戻り、そのまま運転を続行することができるという利点がある。
【0040】
また、請求項2に係る本発明の車両用シートによれば、可動機構が突出部材を突出位置方向に付勢する付勢手段を有するという構成により、上記付勢手段により速やかに突出部材を突出させることができ、突出部材が突出位置に達するまでの作動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる車両用シートの全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる車両用シートの要部構成を示す模式的な斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる車両用シートの作動状態を示す模式的な斜視図であって、突出部材が突出位置にある状態を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる車両用シートの作動状態を示す模式的な斜視図であって、突出部材が初期位置にある状態を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる車両用シートの動作を簡単に説明するためのフローチャートである。
【図6】従来の技術について説明する図である。
【図7】従来の技術について説明する図である。
【符号の説明】
1 アクティブプレート(突出部材)
2 シートクッションフレーム
3 可動機構
9 スパイラルスプリング(付勢手段)
Claims (2)
- 車両のシートクッションフレームに支持され、シートクッション下方から乗員の大腿部又は膝の裏側を持ち上げて乗員の前方への移動を抑制するような所定の突出位置まで突出して該シートクッションの前部を上方へ変位させる突出部材と、
該シートクッションフレームに取り付けられ、該突出部材を所定の初期位置から該突出位置まで突出させたり、該突出部材を該突出位置から該初期位置まで復帰させたりする可動機構と、
該車両の衝突を予測又は検出する衝突検知手段とを有し、
該可動機構は、
該衝突検知手段からの情報に基づき該車両の衝突が予測されると、衝突前に該突出部材を該突出位置まで突出させて、乗員に衝突予測を知らせ注意を促すとともに、
その後、該車両の衝突が検出された場合には該突出部材を該突出位置に維持する一方、
該車両の衝突が予測されてから所定時間経過しても衝突が検出されなかった場合には該突出部材を該突出位置から該初期位置まで復帰させる
ことを特徴とする、車両用シート。 - 該可動機構が、該突出部材を該突出位置方向に付勢する付勢手段を有している
ことを特徴とする、請求項1記載の車両用シート。
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