JP4673416B2 - 車両用シート - Google Patents

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。

車両の側面衝突時に車両側方から入力される衝撃荷重を、シートを介して車体フロアに伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両用シートは、シートバックフレームの上部フレームの背部側に、シートバック幅を超えて車幅方向外側に延出する補強部材を取り付け、車体側部から入力される衝撃荷重を、補強部材を介してシートバックフレームに伝達するようになっている。

特開平８−１５６６６８号公報

しかし、この従来の車両用シートにおいては、車体側部から衝撃荷重を受け止める補強部材がシートバックフレームの背部側にオフセットして配置されているため、シートバックフレームに対する荷重伝達効率が充分に高いとは言えず、シートバックフレーム自体の強度を有効利用するために荷重伝達効率のさらなる向上が望まれている。

そこでこの発明は、車体側方からシートバックフレームへの荷重伝達効率を向上させ、シートの広範な領域を利用して側面衝突時の衝撃荷重を幅方向内側に速やか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、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１３）から幅方向外側に突出し、車体側方から入力された衝撃荷重を前記シートバックフレームに伝達する外側荷重伝達ブロック（例えば、後述の実施形態における荷重伝達ブロック２１）と、当該外側荷重伝達ブロックと略同高さで前記シートバックフレームの左右の側部フレーム（例えば、後述の実施形態における側部フレーム１３ｃ，１３ｄ）同士を連結するクロスメンバ（例えば、後述の実施形態におけるクロスメンバ１６）と、を備えた車両用シートであって、前記左右の側部フレームのうち車幅方向外側の側部フレームが、車幅方向外側に面する側壁（例えば、後述の実施形態における側壁３０）と、該側壁の後端部から車幅方向の内側に延出する後壁（例えば、後述の実施形態における後壁３１）と、を備え、前記後壁の前方側に配置されて車幅方向に沿って延出するガイド突起（例えば、後述の実施形態におけるガイド突起３３）が設けられるとともに、前記側壁に、車幅方向に貫通する貫通孔（例えば、後述の実施形態における貫通孔３２）が設けられ、前記ガイド突起が、前記貫通孔に貫通した状態で前記側壁に嵌合固定され、当該ガイド突起の前記側壁から車幅方向外側に突出する領域が、前記荷重伝達ブロックに設けられた嵌合孔（例えば、後述の実施形態における嵌合孔３４）に嵌合固定され、前記クロスメンバが、前パネル（例えば、後述の実施形態における前パネル３７）と後パネル（例えば、後述の実施形態における後パネル３８）の上部同士と下部同士を接合されて幅方向に延在する閉断面構造とされ、前記前パネルが、車幅方向外側の側部フレームの前記側壁の前記ガイド突起よりも前方側位置と車幅方向内側の側部フレームとに結合され、前記後パネルが、車幅方向外側の側部フレームの前記後壁と車幅方向内側の側部フレームとに結合されていることを特徴とする。
車両の側面衝突時に、車体側部から外側荷重伝達ブロックに衝撃荷重が入力されると、その荷重が幅方向外側の側部フレームに真横から伝達され、その側部フレームからシートバックフレームの上下の骨格部とクロスメンバを通して幅方向内側の側部フレームに伝達されるようになる。また、クロスメンバの幅方向外側の端部は、閉断面が外側荷重伝達ブロックの前部側と後部側に跨るように幅方向外側の側部フレームに結合されるため、外側荷重伝達ブロックからクロスメンバの端部には直線的に荷重が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、前記前パネルに、幅方向外側の端部から幅方向中央に向かってシート後方側に湾曲する湾曲部（例えば、後述の実施形態における湾曲部３９）が設けられていることを特徴とする。
これにより、クロスメンバの前面側には幅方向外側の端部から中央に向かって窪んだ領域ができ、その窪んだ領域でシートに着座した乗員の背中部分を受容することが可能になる。

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、前記湾曲部を補強する補強部材（例えば、後述の実施形態における補強パネル４２）が、前記前パネルと後パネルの間の閉断面内に設けられていることを特徴とする。
これにより、前パネルの湾曲部が閉断面の内側で補強部材によって補強されることになる。

請求項１に記載の発明によれば、外側荷重伝達ブロックが幅方向外側の側部フレームの外側面に固定され、クロスメンバの幅方向外側の端部が、その端部の閉断面が外側荷重伝達ブロックの前部側と後部側に位置的に跨るように幅方向外側の側部フレームに結合されることから、側面衝突時の衝撃荷重を外側荷重伝達ブロックから幅方向外側の側部フレームに真横から伝達することができるとともに、クロスメンバの端部の閉断面の中心部分に直線的に荷重を作用させることができる。したがって、この発明によれば、車体側方からシートバックフレームへの荷重伝達効率を向上させ、側面衝突時の衝撃荷重をシートバックフレームの幅方向内側に速やかに伝達することができる。

請求項２に記載の発明によれば、前パネルの湾曲部によってクロスメンバの前面側に幅方向中央に向かって窪む領域ができ、その領域で乗員の背中部分を受容することができるため、乗員の座り心地を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、前パネルの湾曲部がクロスメンバの閉断面の内側で補強部材によって補強されるため、見栄えの低下を招くことなく、湾曲部の剛性と強度を高めることができる。

この発明の一実施形態の車両用シートを正面側斜め上方から見た斜視図である。 この発明の一実施形態の車両用シートのシートバックを背面側斜め上方から見た斜視図である。 この発明の一実施形態の車両用シートのシートバックを正面側斜め上方から見た斜視図である。 この発明の一実施形態の車両用シートの図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。 この発明の一実施形態の車両用シートの図２のＢ−Ｂ断面に対応する断面図である。 この発明の他の実施形態の車両用シートの図４に対応する断面図である。

以下、この発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、車両の前席側に設置された車両用シート１を斜め前方側から見た斜視図である。
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。

図２，図３は、シートバック３を前方側と後方側から見た斜視図であり、図４，図５は、シートバック３の断面図である。
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。

左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄは、高さ方向の略中間位置で両側部フレーム１３ｃ，１３ｄ間を連結するクロスメンバ１６が取り付けられるとともに、このクロスメンバ１６の下方側で両側部フレーム１３ｃ，１３ｄ間を連結するセンタースチフナ１４が取り付けられている。

図４に示すように、側部フレーム１３ｃ，１３ｄは、幅方向外側に配置される側壁３０と、側壁３０の後端部から車幅方向内側に延出する後壁３１と、を有する略Ｌ字状断面とされている。
幅方向外側の側部フレーム１３ｃの側壁３０のうちの、高さ方向の略中央位置には貫通孔３２が設けられ、この貫通孔３２に嵌合された状態で筒状のガイド突起３３が固定されている。ガイド突起３３は、側壁３０から幅方向外側に突出し、その突出部分に荷重伝達ブロック２１（外側荷重伝達ブロック）が嵌合固定されるようになっている。なお、ガイト突起３３は側壁３０の上下に複数突設されている。

荷重伝達ブロック２１は、車両の側面衝突時に車体側方から入力された衝撃荷重を側部フレーム１３ｃに伝達する部材であり、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、荷重伝達ブロック２１には、側部フレーム１３ｃに突設されたガイド突起３３が嵌入される複数の嵌合孔３４が形成されている。荷重伝達ブロック２１は、嵌合孔３４をガイド突起３３に嵌合した状態において、幅方向外側から図示しないボルトによって側部フレーム１３ｃに締結される。なお、図中５１は、このボルトの頭部が挿入される荷重伝達ブロック２１上の挿入孔である。

ここで、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの略中間位置を連結するクロスメンバ１６は、前壁を形成する前パネル３７と後壁を形成する後パネル３８が上部同士と下部同士で接合され、それらのパネル３７，３８によって閉断面が幅方向に延在する構造が構成されている。

後パネル３８は、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの後壁３１の前面をほぼ直線的に結ぶようにストレートに形成されている。これに対し、前パネル３７は、外側の側部フレーム１３ｃ側の端部から幅方向中央に向かってシート後方側に湾曲する湾曲部３９を有し、その湾曲部３９に連なる幅方向内側の領域がシート幅方向に沿ってほぼストレートに形成されている。また、前パネル３７の側部フレーム１３ｃ側の端部には、側部フレーム１３ｃの側壁３０の内面に接合される接合フランジ４０が設けられている。この前パネル３７の接合フランジ４０は、少なくとも一部が側部フレーム１３ｃの側壁３０の貫通孔３２よりも前方側に接合され、後パネル３８の端縁は、側部フレーム１３ｃの後壁３１の前面に接合されている。この状態において、前パネル３７の幅方向外側の端部で閉断面を成す領域は少なくとも一部が荷重伝達ブロック２１の前部側に位置され、後パネル３８の幅方向外側の端部で閉断面を成す領域は荷重伝達ブロック２１の後部側に位置されている。

ところで、前パネル３７の前壁３７ａは、湾曲部３９が側部フレーム１３ｃの貫通孔３２の前方を横切ってシート後方側に窪むように形状変化しているが、クロスメンバ１６の閉断面の内側に位置される前壁３７ａの裏面には、湾曲部３９と、それに連続するストレート部４１の一部に跨るように断面ハット状の補強パネル４２（補強部材）が接合されている。この補強パネル４２のハット型断面を成す両側の脚部４２ａは、湾曲部３９の湾曲形状に沿って長さが連続的に変化し、これに対しハット型断面を成す底壁部４２ｂは、シート幅方向に亙ってストレートに形成されている。このため、前パネル３７の湾曲部３９は、裏面に接合されるこの補強パネル４２の構造によってシート幅方向の剛性と強度が高められている。

また、クロスメンバ１６の幅方向内側の端部は、後パネル３８の端縁のみが幅方向内側の側部フレーム１３ｄの後壁３１の前面に接合されている。なお、図４，図５中、５０は、シートバック３の図示しないパッドを支持する支持プレートである。

一方、クロスメンバ１６の下方側のセンタースチフナ１４は正面視が略矩形状の金属製のプレート材によって形成されている。そして、このセンタースチフナ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。センタースチフナ１４の両側の側縁部は左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの背面に接合され、上縁部と下縁部はクロスメンバ１６の下端と下部連結プレート１３ｂの上端にそれぞれ接合されている。

また、図１，図２に示す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下部クロスメンバ５２によって連結されている。そして、下部クロスメンバ５２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、車幅方向中央の図示しないコンソールボックスの側壁に対向している。

以上の構成において、車両の側面衝突時に衝撃荷重が車体側部に入力されて、センターピラー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５２から荷重伝達ブロック２６とコンソールボックスを介してフロアトンネル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、その荷重は荷重伝達ブロック２１から幅方向外側の側部フレーム１３ｃに真横から伝達され、側部フレーム１３ｃからクロスメンバ１６やセンタースチフナ１４、シートバックフレーム１３の上下の骨格部等を介して幅方向内側の側部フレーム１３ｄへと伝達される。

このとき、側部フレーム１３ｃからクロスメンバ１６に荷重が入力されると、クロスメンバ１６からセンタースチフナ１４の上端部にも荷重が伝達される。そして、センタースチフナ１４の上端部に荷重が入力されると、センタースチフナ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センタースチフナ１４のほぼ全域において受け止められ、センタースチフナ１４の全域に分散するかたちで内側の側部フレーム１３ｄに伝達されるようになる。

こうして側部フレーム１３ｄに荷重が伝達されると、シート全体の幅方向内側方向への移動とともに荷重伝達部材２６がコンソールボックスに当接し、このとき荷重がコンソールボックスを介してフロアトンネルに伝達される。

以上のように、この車両用シート１においては、荷重伝達ブロック２１が幅方向外側の側部フレーム１３ｃの外側面に固定され、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄを連結するクロスメンバ１６の端部が荷重伝達ブロック２１の前部側と後部側に位置的に跨るように側部フレーム１３ｃに結合されているため、側面衝突時に荷重伝達ブロック２１に入力された衝撃荷重を側部フレーム１３ｃの真横で受けることができるとともに、クロスメンバ１６の端面の閉断面の中心部分に荷重を直線的に作用させることができる。
したがって、この車両用シート１では、これらの相乗効果によって荷重伝達ブロック２１から入力される衝撃荷重をシートバック３の全域を利用して効率良く、速やかにフロアトンネル側に伝達することができる。

また、この車両用シート１においては、クロスメンバ１６の前パネル３７に幅方向外側から中心側に向かって窪むように湾曲部３９が設けられているため、この湾曲部３９によって着座した乗員の背中部分を受容することができる。したがって、これにより、乗員の乗り心地を向上させることができる。

また、クロスメンバ１６は幅方向外側の端部が側部フレーム１３ｃの貫通孔３２（荷重伝達ブロック２１の設置部）よりも前方側まで膨出しているものの、全体が側部フレーム１３ｃの前後幅内に収まるように配置されているため、側面衝突時における荷重伝達効率の向上を図りつつ、シートバック３の薄型化を図ることができる。

さらに、この車両用シート１では、クロスメンバ１６の閉断面内に湾曲部３９を補強する断面ハット状の補強パネル４２が設けられているため、クロスメンバ１６部分の見栄えの低下を招くことなく、湾曲部３９の剛性と強度を確実に高めることができる。

また、この車両用シート１は、荷重伝達ブロック２１が側部フレーム１３ｃ，１３ｄやクロスメンバ１６の背面よりも前方側に位置されるように側部フレーム１３ｃに設置されているため、後部座席に着座した乗員の膝先スペースを拡大し、後部座席の乗員の快適性を高めることができる。

また、この実施形態においては、クロスメンバ１６の幅方向外側の端部が側部フレーム１３ｃの側壁３０の内面に突き当てられ、その側壁３０に接合フランジ４０で接合されているため、側面衝突時に側部フランジ１３ｃに入力された荷重をより効率良くクロスメンバ１６に伝達することができる。

また、この実施形態では、稜線ａが幅方向に延出する凹凸部１５を備えたセンタースチフナ１４がクロスメンバ１６の下端に接合されているため、側面衝突時にクロスメンバ１６に入力された衝撃荷重をセンタースチフナ１４を介して側部フレーム１３ｄの下端に速やかに伝達することができる。

図６は、この発明の他の実施形態を示すものである。以下、この他の実施形態について説明するが、上記の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省力するものとする。
この実施形態の車両用シートは、基本的な構成は上記の実施形態とほぼ同様であるが、車幅方向外側の側部フレーム１３ｃに、荷重伝達ブロック２１から入力された衝撃荷重を確実に受け止めるための補強構造が追加されている点で異なる。

この追加された補強構造は、側部フレーム１３ｃ外側で前部壁５５ａを成す前部補強プレート５５と、側部フレーム１３ｃの外側で側部壁５６ａと後部壁５６ｂを成す後部補強プレート５６とによって構成されている。

前部補強プレート５５は、前部壁５５ａの一端に略Ｌ字状に屈曲した接合フランジ５５ｂが設けられ、その接合フランジ５５ｂがガイド突起３３の前方側で側部フレーム１３ｃの側壁３０に接合されている。

後部補強プレート５６は、側部壁５６ａの前端部が前部補強プレート５５の他端部に結合されるとともに、側部壁５６ａの中央部にガイド突起３３の嵌合される嵌合孔５７が形成されている。側部壁５６ａの外側面には荷重伝達ブロック２１が当接状態で固定される。また、後部補強プレート５６の後部壁５６ｂは、側部壁５６ａの後端部から車幅方向内側に向かって緩やかに湾曲し、その先端側の縁部が側部フレーム１３ｃの後壁３１の後面に接合されている。
なお、この実施形態の場合、荷重伝達ブロック２１の軸長は前部補強プレート５５と後部補強プレート５６の突出高さ分短く形成され、側部フレーム１３ｃから荷重伝達ブロック２１の外側端面までの距離は上記の実施形態と同様とされている。

前部補強プレート５５は、側面衝突時に荷重伝達ブロック２１から入力される荷重をガイド突起３３の前方側で前部壁５５ａ通して側部フレーム１３ｃの側壁３０に直線的に伝達する。
また、後部補強プレート５５は、側面衝突時に荷重伝達ブロック２１から入力される荷重を側部壁５６ａと後部壁５６ｂを通して側部フレーム１３ｃの後壁３１に伝達する。このとき、後部補強プレート５５の後部壁５６ｂは緩やかに湾曲して側部フレーム１３ｃの後壁３１に接合されているため、荷重伝達ブロック２１から入力された荷重は、後部壁５６ｂの湾曲に沿って側部フレーム１３ｃの後壁３１とクロスメンバ１６の後パネル３８にほぼ直線的に伝達されるようになる。

したがって、この実施形態においては、側面衝突時に荷重伝達ブロック２１から入力される荷重を前部補強プレート５５と後部補強プレート５６によってガイド突起３３の前後に分散させ、クロスメンバ１６の断面中心部分に荷重をより確実に伝達することができる。これにより、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄによって効率良く荷重を分散支持させることができる。

また、この実施形態の場合、前部補強プレート５５と後部補強プレート５６が側部フレーム１３ｃの側部で閉断面を形成するため、側部フレーム１３自体の剛性を高めることができる。
さらに、この実施形態においては、後部補強プレート５６の側部壁５６ａに嵌合孔５７が形成され、ガイド突起３３が側部フレーム１３ｃから離間した位置で嵌合孔５７部分に支持されるため、ガイド突起３３の倒れを確実に防止できる。

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。

１…車両用シート
１３…シートバックフレーム
１３ｃ…幅方向外側の側部フレーム
１６…クロスメンバ
２１…荷重伝達ブロック（外側荷重伝達ブロック）
３０…側壁
３１…後壁
３２…貫通孔
３３…ガイド突起
３４…嵌合孔
３７…前パネル
３８…後パネル
３９…湾曲部
４２…補強パネル（補強部材）

Claims (3)

1. シートバックフレームから幅方向外側に突出し、車体側方から入力された衝撃荷重を前記シートバックフレームに伝達する外側荷重伝達ブロックと、
   当該外側荷重伝達ブロックと略同高さで前記シートバックフレームの左右の側部フレーム同士を連結するクロスメンバと、
   を備えた車両用シートであって、
   前記左右の側部フレームのうち車幅方向外側の側部フレームが、車幅方向外側に面する側壁と、該側壁の後端部から車幅方向の内側に延出する後壁と、を備え、
   前記後壁の前方側に配置されて車幅方向に沿って延出するガイド突起が設けられるとともに、
   前記側壁に、車幅方向に貫通する貫通孔が設けられ、
   前記ガイド突起が、前記貫通孔に貫通した状態で前記側壁に嵌合固定され、当該ガイド突起の前記側壁から車幅方向外側に突出する領域が、前記荷重伝達ブロックに設けられた嵌合孔に嵌合固定され、
   前記クロスメンバが、前パネルと後パネルの上部同士と下部同士を接合されて幅方向に延在する閉断面構造とされ、
   前記前パネルが、車幅方向外側の側部フレームの前記側壁の前記ガイド突起よりも前方側位置と車幅方向内側の側部フレームとに結合され、
   前記後パネルが、車幅方向外側の側部フレームの前記後壁と車幅方向内側の側部フレームとに結合されていることを特徴とする車両用シート。
2. 前記前パネルに、幅方向外側の端部から幅方向中央に向かってシート後方側に湾曲する湾曲部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記湾曲部を補強する補強部材が、前記前パネルと後パネルの間の閉断面内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。

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