JP4162539B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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