JP5345420B2 - 車両用シート構造 - Google Patents

Description

本発明は、シートバックを下部シートバックと上部シートバックとに分割し、上部シートバックを前方へ傾斜可能とした車両用シート構造に関する。

従来、車両の前突時における乗員保護手段としてシートベルトが知られている。シートベルトは前席は勿論のこと、後席にも備えられており、三列シート車であっても、乗員が着座する全ての位置にシートベルトが備えられている。

前突時、乗員がシートベルトを装着していても、乗員は、前突時の衝撃で体全体が車体前方へ移動すると共に、上半身が腰を中心に振られて前屈姿勢となる。その際、前席と前席との間、或いは３列シート車両では、１列目シートと２列目シートとの間、及び２列目のシートと３列目のシートとの間が、前席（１列目のシート）とインパネとの間のように広く確保されてはおらず、前屈した際に頭部が前席（３列シート車両では１列目、或いは２列目）のシートバックに衝突し易くなる。

この対策として、例えば特許文献１（特許第３１４７７５９号公報）には、前席のシートバックの背部にエアバッグモジュールを配設し、前突時に、このエアバッグモジュールに内装されているエアバッグを展開させることで、後部シートに着座している乗員の頭部を保護する技術が開示されている。

又、特許文献２（特開２００８−２３０３９７号公報）には、前突時に乗員の上半身が振られて、その頭部が前席のシートバック上部に当接すると、このシートバック上部が頭部からの押圧力を受け、ばねの付勢力に抗して前方へ移動して、頭部が受ける衝撃を吸収する技術が開示されている。

ところで、上述した特許文献１に開示されている技術では、前突を検知した際に、シートバックの背面に取付けたエアバッグモジュールからエアバッグを後方へ展開させようにしているが、乗員が前屈される際の頭部は、腰を中心として上方から下方へ移動する軌跡を描く。従って、エアバッグの展開方向と頭部の移動軌跡とが一致せず、頭部の移動軌跡に対してエアバッグの展開位置を正確に設定することが難しいという問題がある。

この点、引用文献２に開示されている技術では、シートバック上部が頭部からの押圧力を受けて前方へ移動するようにしているため、このシートバック上部の移動により頭部が受ける衝撃を緩衝させることができる。しかし、このシートバック上部は、乗員の頭部からの押圧力を受けて移動する構造であるため、乗員の頭部には、この頭部がシートバック上部に衝突する際に必ず衝撃が加えられてしまう問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、乗員の頭部が受ける衝撃を確実に緩和させることができるばかりでなく、シートバックと頭部との干渉を確実に回避することのできる車両用シート構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明による車両用シート構造は、シートクッションと、下部シートバック及び該下部シートバックの上部に連設する上部シートバックに分割されていると共に該下部シートバックの下部を前記シートクッションの後部に連設するシートバックと、前記上部シートバックを前記下部シートバックに連続する初期位置に固定させるシート固定手段と、前記シート固定手段による前記上部シートバックの固定を解除すると共に、前記上部シートバックを前記下部シートバックから前方へ傾斜させる傾斜手段とを備え、前記傾斜手段は、外力を受けて動作され、前記上部シートバックに設けられている従動ギヤと、前記下部シートバックに設けられていると共に前記従動ギヤに噛合する駆動ギヤと、該駆動ギヤに連設するレバー部材とを有し、該レバー部材に前記外力が印加されるとを特徴とする。

本発明によれば、シートバックを下部シートバックと上部シートバックとに分割し、上部シートバックの固定が解除されたとき、この上部シートバックを前方へ傾斜させるようにしたので、シート本体の後方に着座している乗員の上半身が、前突等の衝撃により前屈姿勢となった場合であっても、上部シートバックが頭部の描く軌跡から離れる方向へ移動するので、乗員の頭部が受ける衝撃を確実に緩和させることができるばかりでなく、シートバックと頭部との干渉を確実に回避することができる。

車両用シートの概略構成図 前突時の車両用シートの動作を示す概略構成図 シートバックのフレーム構成図 図３のIV-IV断面側面図 前突時の上部シートバックの動作を示す説明図 上部シートバックを動作させるギヤ機構の斜視図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

図１、図２の符号１は車体であり、この車両１のフロア２に、シート本体としての前部シート３が配設され、又、この前部シート３の後方に、他のシート本体としての後部シート４が配設されている。尚、本実施形態では、シートが前後方向へ二列に配設されている二列シートの場合について説明するが、本実施形態は、シートが前後方向へ三列に配設されている三列シートに適用できることは言うまでもない。

前部シート３は、シートクッション５とシートバック６とを有している。シートクッション５は、フロア２にシートレール８を介して前後方向へ移動自在に固定されており、シートバック６は、その下部がシートクッション５の後端に回動自在に連設されている。

一方、後部シート４は、シートクッション４ａと、シートバック４ｂと、ヘッドレスト４ｃとを有し、シートクッション４ａは、前部シート３が設置されているフロア２よりも高く形成されたフロア（リヤフロア）２ａに設置されている。尚、この後部シート４の構造は周知であるため説明を省略する。同様に、前部シート３に設けられているシートクッション５のフレーム構造についても周知であるため、説明を省略する。

シートバック６は、下部シートバック６ａと上部シートバック６ｂとに分割されており、上部シートバック６ｂの上部にヘッドレスト７が設けられている。又、この各シートバック６ａ，６ｂが、クッション材を内包する表皮部材１１，１２で覆われている。

下部シートバック６ａの下部シートバックフレーム９は、左右に配設されている一対の下部サイドフレーム９ａ，９ｂを有し、この両下部サイドフレーム９ａ，９ｂの下端部が、シートクッション４ａに設けられているシートフレーム（図示せず）に、周知のリクライニング機構（図示せず）を介して回動自在に連設されている。

一方、上部シートバック６ｂの上部シートバックフレーム１０は、左右一対の上部サイドフレーム１０ａ，１０ｂを有し、この両サイドフレーム１０ａ，１０ｂの下端部が、下部サイドフレーム９ａ，９ｂの上部に連結シャフト１３を介して回動自在に支持されている。更に、この上部サイドフレーム１０ａ，１０ｂの上部間がクロスフレーム１４で連結され、このクロスフレーム１４に、ヘッドレスト７の下端面から下方へ延出する一対のヘッドレストステー７ａが昇降自在に支持されている。

本実施形態で採用するヘッドレスト７はアクティブヘッドレストであり、図１に示すように、ヘッドレストステー７ａが、上部シートバックフレーム１０に設けられている周知のアクティブヘッドレスト機構１６に昇降自在に支持されている。アクティブヘッドレスト機構１６は、前後方向へ揺動自在な支持アーム１６ａを有し、この支持アーム１６ａの下端部に受け圧部材１６ｂが設けられている。尚、図示しないが、受け圧部材１６ｂは、下部シートバックフレーム９に設けられている弾性部材に連結されて、通常の押圧力では回動しないように設定されている。

このアクティブヘッドレスト機構１６は、後突時において乗員Ａの後頭部を早期にサポートして、むち打ち症の発生を防止するものである。すなわち、後突時の慣性によって乗員Ａがシートバック６に押し付けられると、受け圧部材１６ｂを介して支持アーム１６ａが後方へ揺動し、この支持アーム１６ａに連結するヘッドレスト７をシーソーの原理によって前方へ押し出し、乗員Ａの頭部を支えることで、頸部に斯かる負担を軽減する。

又、上部シートバック６ｂの後部側にエアバッグモジュール１８が取付けられている。このエアバッグモジュール１８にエアバッグ１８ａが内装されている。このエアバッグ１８ａは、衝突時にインフレータから吹き出されるガス圧にて後方へ展開されるものであり、このエアバッグ１８ａの展開により後部シート４に着座している乗員Ｂの頭部が保護される。尚、このエアバッグモジュール１８は周知であるため、詳細な説明は省略する。

又、図３、図４に示すように、左右一対の上部サイドフレーム１０ａ，１０ｂの下端には、従動ギヤ１９ａが形成されている。この従動ギヤ１９ａは連結シャフト１３を軸心として形成されており、この従動ギヤ１９ａに噛合する駆動ギヤ１９ｂが、左右一対の下部サイドフレーム９ａ，９ｂの上部に設けられている。又、従動ギヤ１９ａは部分ギヤであり、この従動ギヤ１９ａが駆動ギヤ１９ｂに噛合している範囲でのみ回動が許容される。この回動範囲は、上部シートバック６ｂが、下部シートバック６ａに連続する状態（図１参照）から所定角度前方へ傾斜（前傾）する位置（図２参照）に設定されている。又、この前傾角度は、前突時に乗員Ｂが前屈姿勢となる角度とほぼ平行な角度に設定されている。尚、乗員Ｂの前屈角度は、乗員Ｂの平均的な体型に基づいて予め実験などから求めたものである。

この駆動ギヤ１９ｂは、両端を両下部サイドフレーム９ａ，９ｂに回動自在に軸支されている連結シャフト２０に軸着されている。更に、この連結シャフト２０にレバー部材２１の上端が連結されている。図１に示すように、このレバー部材２１は下部シートバック６ａの背面に沿って下方へ延出されており、その背面に、発泡材料からなる受け圧部材２１ａが設けられている。図５に示すように、この受け圧部材２１ａは、後部シート４に着座した乗員Ｂの膝に対向しており、膝からの押圧力で、図の時計回り方向へ回動する。又、図６に示すように、駆動ギヤ１９ｂの外面と各下部サイドフレーム９ａ，９ｂの内面との間に復元手段としてのばね部材の一例であるゼンマイばね２４が巻装され、このゼンマイばね２４の内端部が駆動ギヤ１９ｂに固定され、外端部が下部サイドフレーム９ａ，９ｂの内壁に固定されている。

このゼンマイばね２４は、駆動ギヤ１９ｂに対し、図１の反時計回り方向へ開放トルクを付勢しており、又、上部シートバック６ｂが、下部シートバック６ａに連続した状態（図１の状態）でも開放トルクが残存するように設定されている。上部シートバック６ｂが下部シートバック６ａと連なった状態で残存している開放トルクは、上部シートバック６ｂが容易に前傾しない程度に設定されている。従って、このゼンマイばね２４の残存する開放トルクにて、上部シートバック６ｂは、図１の反時計回り方向へ常時付勢されており、更に従動ギヤ１９ａが部分ギヤであるため、この従動ギヤ１９ａの、図６の反時計回り方向の終端が駆動ギヤ１９ｂに噛合した位置で、上部シートバック６ｂは下部シートバック６ａに連続する姿勢に固定される。又、この従動ギヤ１９ａの、図６の時計回り方向の終端が駆動ギヤ１９ｂに噛合した位置で、上部シートバック６ｂの傾斜角度が規定される。又、レバー部材２１が、図１の時計回り方向へ押圧されるとゼンマイばね２４は巻かれて、開放トルクが増大する。

従って、従動ギヤ１９ａの図６の反時計回り方向の終端と駆動ギヤ１９ｂとの噛合、及びそのときのゼンマイばね２４の残存する開放トルクにて、本発明のシート固定手段が実現される。又、レバー部材２１、及び、これに連設する駆動ギヤ１９ｂと、これに噛合する従動ギヤ１９ａとからなるギヤ機構で、本発明の傾斜手段が構成される。

又、図１、図２の符号２２、２３はシートベルト装置であり、車両１の前席と後席とに各々配設されている。本実施形態で採用するシートベルト装置２２，２３は３点式シートベルトであり、乗員Ａ，Ｂを各シート３，４に拘束するストラップ２２ａ，２３ａ、このストラップ２２ａ，２３ａに設けられているバックル２２ｂ，２３ｂ、このバックル２２ｂ，２３ｂを固定すると共に、各シート３，４の側部に設けられているアンカ２２ｃ，２３ｃ、及び各ストラップ２２ａ，２３ａを巻き取るリトラクタ２３ｄ（前席シートベルト装置２２は図示せず）を備えている。

次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。
車両１の各シート３，４に着座した乗員Ａ，Ｂがシートベルト装置２２，２３のストラップ２２ａ，２３ａを所定に装着した状態で、車両１が前突すると、乗員Ａ，Ｂは慣性により各シート３，４のシートクッション５，４ａ上を前方へ移動すると共に、上半身が、ストラップ２２ａ，２３ａをリトラクタ２３ｄ（前席シートベルト装置２２は図示せず）から引き出しながら大きく前屈される。

後部シート４に着座している乗員Ｂが慣性力で前方へ移動すると、乗員Ｂの膝が前部シート３の下部シートバック６ａの背面を押圧し、下部シートバック６ａに設けられているレバー部材２１が、乗員Ｂの膝から受ける外力により受け圧部材２１ａを介して、図１の時計回り方向へ回動される。すると、このレバー部材２１の上端に固設されている連結シャフト２０が同方向へ回転し、この連結シャフト２０の両端に固設されている駆動ギヤ１９ｂが同方向へ回転する。尚、この場合、レバー部材２１は、乗員Ｂの膝から受ける外力で回動させるのではなく、前突時の衝撃を検知して動作するアクチュエータにて外力を印加させるようにしても良い。

その結果、この駆動ギヤ１９ｂに噛合する従動ギヤ１９ａが反時計回り方向へ回転すると共に、駆動ギヤ１９ｂに内端部が固設されているゼンマイばね２４が巻かれる。従動ギヤ１９ａは、上部サイドフレーム１０ａ，１０ｂの下端に形成されているため、上部シートバック６ｂが連結シャフト１３を中心に前傾される。

従って、乗員Ｂの上半身が前傾されても、頭部の移動軌跡上にある上部シートバック６ｂが前傾されるため、乗員Ｂの頭部が上部シートバック６ｂに衝突することはなく、上部シートバック６ｂと乗員Ｂの頭部との干渉を確実に回避することができ、乗員Ｂの頭部が受ける衝撃を確実に緩和させることができる。

更に、上部シートバック６ｂの背面に設けられているエアバッグモジュール１８は、前突時の衝撃を検知してインフレータを作動させ、エアバッグ１８ａを後方へ展開させる。このエアバッグ１８ａは、上部シートバック６ｂが前傾動作中、すなわち、上部シートバック６ｂが乗員Ｂの頭部から逃げる方向へ傾斜する動作中に展開されるため、乗員Ｂの頭部が上部シートバック６ｂに近接しても、展開に要する時間を充分に確保することができる。

又、上部シートバック６ｂの傾斜角度が、乗員Ｂの上半身の傾斜とほぼ平行になるように設定されているため、エアバッグ１８ａの展開方向と乗員Ｂの頭部の軌跡とがほぼ一致する。その結果、エアバッグ１８ａの展開により、前突時の頭部を確実に受け止めることができるばかりでなく、エアバッグ１８ａの展開範囲を狭くしても、頭部を確実に受け止めることができるので、エアバッグ１８ａはもとよりエアバッグモジュール１８全体の小型化を実現することができる。

尚、受け圧部材２１ａが発泡材製であるため、レバー部材２１が回動停止位置に到達した後も、乗員Ｂの膝が受け圧部材２１ａを押圧し続けている場合、当該受け圧部材２１ａが弾性変形して膝からの慣性力が吸収される。

又、図２に示すように、エアバッグ１８ａの展開方向が上部シートバック６ｂの後方であるため、この上部シートバック６ｂにアクティブヘッドレスト機構１６が配設されていても、このアクティブヘッドレスト機構１６がエアバッグ１８ａの展開に支障を来すことはない。従って、上部シートバック６ｂにエアバッグモジュール１８とアクティブヘッドレスト機構１６とを併設することが可能である。

又、前突時、上部シートバック６ｂは、乗員Ｂの頭部が描く軌跡から離れる方向へ移動されるので、エアバッグモジュール１８を装備せず、この上部シートバック６ｂの背面に発泡材等からなる衝撃吸収部材を設けるだけで、頭部を有効に保護することができる。

又、前突後のリバウンドにより乗員Ｂが後方へ戻されると、当該乗員Ｂの膝による受け圧部材２１ａに対する押圧力が解除されるため、駆動ギヤ１９ｂは、ゼンマイばね２４からの開放トルクにより元の位置に戻される。その結果、この駆動ギヤ１９ｂに噛合している従動ギヤ１９ａが、図２の時計回り方向へ回転して、上部シートバック６ｂが、図１に示す初期位置に戻される。従って、前部シート３に着座している乗員Ａの頭部が、前突後のリバウンドによりシートバック６側へ振られても、上部シートバック６ｂは初期位置に戻されているため、上部シートバック６ｂが乗員Ａと干渉することはない。

更に、上部シートバック６ｂは、乗員Ｂの膝が受け圧部材２１ａを押圧することで前傾動作されるため、モータ等の駆動機構が不要となり、簡単な構造で、製品コストの低減を図ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば上部シートバック６ｂは、下部シートバック６ａに対してロック機構を介して初期位置の姿勢（図１の状態）が維持され、前突時の乗員Ｂの膝等からの衝撃で、このロック機構を解除させるようにしても良い。この場合、上部シートバック６ｂは、前傾方向へ弱いばねで常時付勢されており、ロック機構が解除されると、ばねの付勢力で前傾され、又、前部シート３に乗員Ａが着座している場合は、前突後のリバウンドで乗員Ａがシートバック６に戻される際の押圧力を利用して上部シートバック６ｂを戻すようにしても良い。

又、駆動ギヤ１９ｂを回動させるレバーを下部シートバック６ａの側面に設け、このレバーを、乗員Ｂの手や足等からの外力にて回動させることで、上部シートバック６ｂを前傾させることができるようにしても良い。この場合、上部シートバック６ｂを前傾させたままの状態は、レバーをフックなどに掛止させることで維持させることができる。

その結果、例えば、前部シート３が助手席の場合、この前部シート３に乗員Ａが着座していない状態では、上部シートバック６ｂを前傾させることで、前方の視野を確保することができ、乗員Ｂの受ける圧迫感を開放させることができる。或いは前傾させた上部シートバック６ｂの背面を書籍台等の置き台として活用することができる。

３…前部シート、
４…後部シート、
５…シートクッション、
６…シートバック、
６ａ…下部シートバック、
６ｂ…上部シートバック、
９…下部シートバックフレーム、
９ａ，９ｂ…下部サイドフレーム、
１０…上部シートバックフレーム、
１０ａ，１０ｂ…上部サイドフレーム、
１６ａ…支持アーム、
１６ｂ…圧部材、
１８…エアバッグモジュール、
１９ａ…従動ギヤ、
１９ｂ…駆動ギヤ、
２１…レバー部材、
２１ａ…受け圧部材、
Ａ，Ｂ…乗員

特許第３１４７７５９号公報 特開２００８−２３０３９７号公報

Claims (5)

1. シートクッションと、
   下部シートバック及び該下部シートバックの上部に連設する上部シートバックに分割されていると共に該下部シートバックの下部を前記シートクッションの後部に連設するシートバックと、
   前記上部シートバックを前記下部シートバックに連続する初期位置に固定させるシート固定手段と、
   前記シート固定手段による前記上部シートバックの固定を解除すると共に、前記上部シートバックを前記下部シートバックから前方へ傾斜させる傾斜手段とを備え、
   前記傾斜手段は、外力を受けて動作され、前記上部シートバックに設けられている従動ギヤと、前記下部シートバックに設けられていると共に前記従動ギヤに噛合する駆動ギヤと、該駆動ギヤに連設するレバー部材とを有し、該レバー部材に前記外力が印加される
   ことを特徴とする車両用シート構造。
2. 前記上部シートバックを前方に傾斜した状態から前記下部シートバックに連続する初期位置へ復元動作させる復元手段が備えられている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用シート構造。
3. 前記復元手段は、前記上部シートバックが前方へ傾斜する際に蓄積されたトルクを開放させることで復元動作させるばね部材である
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用シート構造。
4. シート本体の後方に、他のシート本体が設けられ、
   前記上部シートバックの前方への傾斜角度は、前記他のシート本体に着座する乗員の上半身の前傾姿勢に基づいて設定される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用シート構造。
5. 前記上部シートバックの背面に、前記他のシート本体に着座する乗員保護のためのエアバッグモジュールが設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の車両用シート構造。

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