JP5521493B2 - 乗物用シート - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の乗物に搭載される乗物用シートに関する。
乗物用シートは、一般にシートバックとヘッドレストを有し、シートバックとヘッドレストは、それぞれフレーム部材と、フレーム部材に装着されるパッドを有する。従来、シートバックとヘッドレストは、様々な形状を有する。例えば、シートバックのフレーム部材と使用者の背中との背中距離と、ヘッドレストのフレーム部材と使用者の頭部との頭部距離とが略同じになるようにシートバックとヘッドレストが構成される(特許文献1参照)。これにより乗物が後方から衝突を受けた時(後突時)、使用者の頭部と胴体がシートバックのフレーム部材とヘッドレストのフレーム部材とによって概ね同じ瞬間に拘束される。かくして使用者の鞭打ち症が抑制され得る。
特表2007−507389号公報
しかし使用者の鞭打ちを軽減し得る乗物用シートの必要性は依然存在する。そこで本発明は、さらに効果的に使用者の鞭打ちを軽減し得る乗物用シートを提供することを課題とする。
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える乗物用シートであることを特徴とする。請求項1に記載の発明によると、シートバックは、左右サイド部にて上下に延出するサイドフレームと、上部にて幅方向に延出してサイドフレームを連結する上フレームと、下部にて幅方向に延出してサイドフレームを連結する下フレームを有する。ヘッドレストは、ヘッドレスト本体とフレーム部材を有する。フレーム部材は、ヘッドレスト本体から延出して上フレームに保持されるステー部と、ヘッドレスト本体内に配設されるインナー部を有する。インナー部は、第一面と第二面との交線が上フレームよりも前方に位置し、かつ第一角度<第二角度、になるように構成される。第一面がインナー部の上側部の前面の延長面である。第二面が上フレームの前面と下フレームの前面に接する面である。第一角度が第一面と第二面との間の角度である。第二角度がシートに着座させた人体ダミーのトルソラインと首中心線との間の角度である。
後突時には、使用者が慣性力によってシートに対して相対的に略水平(後方)に移動する。これに対して本発明では、第一面と第二面との交線が上フレームよりも前方に位置している。これによりヘッドレストのフレーム部材の上側部は、上フレームに対して比較的前方に位置している。したがって後突時には、先ず頭の移動がヘッドレストのフレーム部材の上側部によって拘束される。そしてフレーム部材が頭によって後方に押されてシートバックに対して後方へ傾く。これにより第一角度が大きくなる。
これに対してフレーム部材は、第一角度<第二角度になるように構成されている。そのためフレーム部材のシートバックに対する第一角度が第二角度に近づく。したがってフレーム部材は、シートバックに対して後方に傾いた場合においても、頭が胴体(トルソライン)に対して後方に倒れることを抑制し得る。かくして使用者の頭の胴体に対する角度は、後突の前後において差が小さく、これにより使用者の鞭打ち症が抑制され得る。
乗物用シートの斜視図である。 乗物用シートと第一人体ダミーの斜視図である。 乗物用シートの一部と第一人体ダミーの左側面図である。 乗物用シートの一部と第二人体ダミーの左側面図である。 後突時における乗物用シートの一部と第二人体ダミーの左側面図である。 大きな衝撃を有する後突時における乗物用シートの一部と第二人体ダミーの左側面図である。
本発明の実施の形態を図1〜6にしたがって説明する。図1に示すようにシート1は、シートクッション2とシートバック3とヘッドレスト4を有する。シートクッション2とシートバック3とヘッドレスト4は、それぞれフレーム部材2a〜4aとパッド2b〜4bと表皮2c〜4cを有する。パッド2b〜4bは、弾性部材から構成され、フレーム部材2a〜4aに装着される。表皮2c〜4cは、パッド2b〜4bの表面に装着される。
シートクッション2は、図1に示すようにスライドレール5を介して自動車などの車両の床面15に取付けられる。スライドレール5は、シートクッション2を床面15に対して前後方向に位置調整可能に保持する。シートバック3は、リクライニング装置6を介してシートクッション2の後部に取付けられ、シートクッション2に対して起立され得る。リクライニング装置6は、シートバック3をシートクッション2に対して回転可能に取付けかつ角度調整可能に保持する。
シートバック3のフレーム部材3aは、図1に示すようにサイドパネル3a2と上パイプ3a1と下フレーム3a3を有する。下フレーム3a3は、パイプ形状であって、シートバック3の下部において幅方向に延出する。下フレーム3a3は、シートバック3のシートクッション2に対する回転中心上に位置する。サイドパネル3a2は、板形状であって、シートバック3の左右下部において上下方向に延出する。したがってサイドパネル3a2は、シートバック3の左右サイド部にて上下に延出するサイドフレーム3a5の下部を構成する。
上パイプ3a1は、図1に示すように左右の起立部3a11と連結部3a12を一体に有する。起立部3a11は、サイドパネル3a2の上端部から上方に延出する。したがって起立部3a11は、サイドフレーム3a5の上部を構成する。連結部3a12は、シートバック3の上部において幅方向に延出して一対の起立部3a11の上端部を連結する。したがって連結部3a12は、シートバック3の上部にて幅方向に延出する上フレーム3a4を構成する。上フレーム3a4には、一対の保持部3eが固着され、保持部3eにヘッドレスト4が取付けられる。
ヘッドレスト4は、図1,3に示すようにシートバック3の上部に取付けられる。ヘッドレスト4のフレーム部材4aは、パイプ形状であって、一対のステー部4a1とインナー部4a5を一体に有する。ステー部4a1は、ヘッドレスト本体から下方に延出して、保持部3eに保持される。インナー部4a5は、ヘッドレスト本体内に配設され、傾斜部4a2と上側部4a3と連結部4a4を有する。傾斜部4a2は、ステー部4a1の上端部から上前方に延出する。上側部4a3は、傾斜部4a2の上端部から上前方に略一直線上に延出する。連結部4a4は、ヘッドレスト4の上部に沿って幅方向に延出し、一対の上側部4a3の上端部を連結する。
図2,3に示すようにシート1の形状を測定するために、シート1には第一人体ダミー10が設置される。第一人体ダミー10は、Hポイント装置(SAE 3-dimensional H-point マシン)11と頭部拘束測定装置(HRMD:Head Restraint Measuring Device)12から構成される。Hポイント装置11は、Hポイント(ヒップポイント)11aとトルソ角11cを測定するための三次元マネキンである。
図3に示すようにHポイント11aは、第一人体ダミー10の胴部と大腿部の回転中心である。トルソ角11cは、第一人体ダミー10のHポイント11aを通る垂線とトルソライン11bとの間の角度である。トルソライン11bは、第一人体ダミー10を最後方位置に置いたときのその中心線である。シート1の形状を測定する場合は、トルソ角11cが所定の角度になるようにシートバック3の後傾角度を調整する。所定のトルソ角11cは、例えば各国の評価基準(E−NCAP等)、法規等に決められた10〜35°(例えば25±1°)である。
頭部拘束測定装置12は、図2,3に示すようにヘッドレスト4の位置を測定するための装置であって、例えばICBC製である。頭部拘束測定装置12は、頭12aと、頭12aに取付けられるプローブ12b,12cと、頭12aから下方に延出してHポイント装置11に取付けられる首12dを有する。頭12aの高さは、例えば50thパーセンタイル成人男性を基準として決定される。これにより頭12aのHポイント11aに対する位置が決定される。プローブ12cは、ヘッドレスト4の高さを測定する器具であって、ヘッドレスト4の高さは、プローブ12cとヘッドレスト4の頂点との距離によって測定される。
プローブ12bは、図3に示すようにセットバック(第一距離20a)を測定する器具である。セットバックは、頭12aの後面とヘッドレスト4の前面との水平距離である。セットバックは、頭12aの後部12a1をヘッドレスト4の前面第一部4dに当たるまで水平移動させ、その水平移動距離によって測定され得る。
図3に示すようにシートバック3のサイドフレーム3a5は、前端縁がトルソライン11bに対して所定の第二距離20b、第三距離20c、第四距離20dになるように構成される。第二距離20bは、ヘッドレスト4の前面第一部4dと前面第一部4dよりも後方に位置する上フレーム3a4の前面との水平距離(前後方向の距離)である。第二距離20b>第一距離20a、であることが好ましく、第一距離20a+120mm>第二距離20b>第一距離20a+15mm、であることがさらに好ましい。
第三距離20cは、図3に示すようにHポイント11aとサイドフレーム3a5の前端縁との水平距離である。第一距離20a+120mm>第三距離20c>第一距離20a+15mm、であることが好ましい。第四距離20dは、トルソライン11bの腰高さ位置とサイドフレーム3a5の前端縁との水平距離である。第一距離20a+120mm>第四距離20d>第一距離20a+15mm、であることが好ましい。腰高さは、Hポイント11aから150±100mm(例えば200mm)上の高さである。
サイドフレーム3a5は、図3に示すように前端縁が第一ライン22aと第二ライン22bの間に位置するように形成される。第一ライン22aは、上フレーム3a4の中心と、下フレーム3a3の中心とを結んだラインである。第二ライン22bは、第二基準位置21bと第四基準位置21dと第三基準位置21cとを結んだラインである。
第二基準位置21bは、図3に示すようにヘッドレスト4の前面第一部4dよりも第一距離20a+15mm後方でかつ上フレーム3a4の高さに位置する。第四基準位置21dは、トルソライン11bの腰高さ位置から第一距離20a+15mm後方に位置する。第三基準位置21cは、Hポイント11aから第一距離20a+15mm後方に位置する。
サイドフレーム3a5の後端縁は、図3に示すように弓形状であって、中央部に凹部3a7が形成される。凹部3a7は、第一ライン22aよりも前方に窪んでいる。したがって凹部3a7によってシート1の後方の空間が広くなる。凹部3a7は、厚みが薄いシートバック3においてその効果が大きい。
ヘッドレスト4のフレーム部材4aは、図3に示すように第一面23aと第二面23bとの交線23cが上フレーム3a4よりも前方に位置するように構成される。第一面23aは、上側部4a3の前面の延長面である。第二面23bは、上フレーム3a4の前面と下フレーム3a3の前面とに接する面である。フレーム部材4aは、交線23cが上フレーム3a4および保持部3eよりも5〜100mm前方に位置するように構成されることが好ましい。
またフレーム部材4aは、図3に示すように第一角度23d<第二角度23e、になるように構成される。第一角度23dは、第一面23aと第二面23bとの間の角度である。第二角度23eは、シート1に着座させた第一人体ダミー10のトルソライン11bと首12dの中心線との間の角度である。フレーム部材4aは、第一角度23dが第二角度23eよりも5〜30°小さくなるように構成されることが好ましい。
図1,4に示すように上フレーム3a4と下フレーム3a3の間には、複数(例えば二つ)のワイヤ3dが取付けられる。ワイヤ3dは、弾性変形可能な金属棒であって、パッド3bの裏面を弾性的に支持する。ワイヤ下部3d1は、下フレーム3a3の表面に溶接等によって固着され、かつ下フレーム3a3の中心よりも前側に位置する。ワイヤ上部3d4は、上フレーム3a4の表面に溶接等によって固着され、かつ上フレーム3a4の中心よりも前側に位置する。
ワイヤ3は、図1,4に示すように上フレーム3a4と上フレーム3a4の間を延出するワイヤ本体3d3を有する。ワイヤ本体3d3は、ワイヤ下部3d1の近くにおいて後方に曲って延出する後方延出部3d2を有する。後方延出部3d2は、第一ライン22aよりも後方に張出している。
後突試験(乗物が後方から衝撃を受けた際の試験)をする場合は、図3に示す第一人体ダミー10に代えて図4に示す第二人体ダミー13をシート1に着座させる。第二人体ダミー13は、例えばBioRID−IIであって、胴体13bと頭13cを有する。胴体13bは、Hポイント13aを有し、Hポイント13aが図3に示すHポイント11aに位置合わせされる。
頭13cは、図4に示すように首13dを介して胴体13bに取付けられる。頭13cは、頭13cの後面とヘッドレスト4の前面との距離が設置距離20eになるように設置される。設置距離20eは、使用者の姿勢等を考慮して第一距離20a+15mmに設定される。これにより第二人体ダミー13は、シート1に対する位置と姿勢が決定される。
第二人体ダミー13は、図4,5に示すように後突時に慣性力によってシート1に対して相対的に略水平(後方)に移動する。頭13cは、ヘッドレスト4の前方の初期位置からヘッドレスト4の前面に当たる位置へ移動し、さらにパッド4bを変形させつつフレーム部材4aに近接する。胴体13bは、一部がシートバック3に当たった初期位置からパッド3bを変形させつつシートバック3に対して後方に移動する。
乗物が後方からさらに大きな衝撃を受けた場合は、図5,6に示すように頭13cがフレーム部材4aの上側部4a3と連結部4a4とによって移動が拘束される。それを超えると、フレーム部材4aが頭13cによって押されて変形する。胴体13bの上部は、上フレーム3a4によって移動が拘束される。それを超えると、上フレーム3a4が胴体13bによって押されて、サイドフレーム3a5が変形する。
胴体13bの腰部と臀部は、サイドフレーム3a5によって移動が規制される。詳しくは、胴体13bがサイドフレーム3a5の間に配設されたシートバック3のパッド3bと表皮3cを変形させつつ移動する。そして腰部と臀部の中心線(背骨に対応する線)がサイドフレーム3a5の前端縁を越えてサイドフレーム3a5の間を移動する際において腰部と臀部の移動がパッド3bと表皮3cを介してサイドフレーム3a5によって強く規制される。それを超えると、サイドフレーム3a5が変形され得る。
フレーム部材3a,4aは、図3に示すように第一距離20a〜第四距離20dが上記関係を有するように構成されている。そのため後突の際には、先ず頭13cがヘッドレスト4に当たる。その後に胴体13bの上部の移動が上フレーム3a4によって拘束され、かつ胴体13bの腰部と臀部がサイドフレーム3a5とパッド3bの協働によって規制される。
図3に示すように交線23cが上フレーム3a4よりも前方に位置している。これによりフレーム部材4aの上側部4a3は、上フレーム3a4に対して比較的前方に位置している。したがって後突時には、先ず頭12aの移動がフレーム部材4aの上側部4a3によって拘束される。そしてフレーム部材4aが頭12aによって後方に押されてシートバック3に対して後方へ傾く。これにより第一角度23dが大きくなる。
これに対してフレーム部材4aは、第一角度23d<第二角度23eになるように構成されている。そのためフレーム部材4aのシートバック3に対する第一角度23dが第二角度23eに近づく。したがってフレーム部材4aは、シートバック3に対して後方に傾いた場合においても、頭12aが胴体(トルソライン11b)に対して後方に倒れることを抑制し得る。かくして使用者の頭の胴体に対する角度は、後突の前後において差が小さく、これにより使用者の鞭打ち症が抑制され得る(図4,6参照)。
図3に示すように上フレーム3a4とヘッドレスト4は、第二距離20b>第一距離20a、となるように構成される。したがって第一距離20aによってシート1に着座した使用者の頭とヘッドレスト4の距離が想定される。すなわち頭部拘束測定装置12の頭12aがシート1に着座した使用者の頭と想定され得る。第二距離20bによって使用者の胴体上部と上フレーム3a4の距離が決定される。すなわち使用者の胴体上部の背面は、ヘッドレスト4の前面第一部4dの前後方向位置と略等しい。そのため第二距離20bが胴体上部の背面と上フレーム3a4との距離と想定され得る。
後突時には、使用者が慣性力によってシート1に対して相対的に略水平(後方)に移動する。そのため使用者の頭は、ヘッドレスト4よりも前方の初期位置から移動して、ヘッドレスト4の前面に当たる。使用者の胴体は、一部がシートバック3に当たっている初期位置から後方に移動して、上フレーム3a4によってその移動が拘束される。
本形態では、第二距離20b>第一距離20aである。そのため頭がヘッドレスト4の前面に当たった後に、胴体上部の移動が上フレーム3a4によって拘束され得る。そのため頭が胴体上部に対して後方に倒れることが抑制される。これにより使用者の鞭打ち症が抑制され得る。また第二距離20b>第一距離20aであるために、特許文献1のように二つの距離を略同じにする構造等に比べて簡易に製造することもできる。
また上フレーム3a4とヘッドレスト4は、図3に示すように第二距離20b>第一距離20a+15mm、となるように構成されることが好ましい。したがって後突時には、使用者の胴体上部の移動が上フレーム3a4によって拘束されるよりも先に使用者の頭が確実にヘッドレスト4に当たり得る。第一距離20a+15mmとした理由は、図4に示す設置距離20eを考慮したためである。すなわち後突試験では、使用者の着座姿勢等を考慮して、人体ダミー13の頭13cをヘッドレスト4に対して前方へ第一距離20a+15mmに設定する。そして第二距離20b>第一距離20a+15mmとすることによって、人体ダミー13の頭13cが胴体13bに対して後方に倒れることが効果的に抑制される。そしてこの効果は、後突試験によって確認することができた。
またサイドフレーム3a5は、図3に示すように第三距離20c>第一距離20a+15mm、となるように構成される。したがって第三距離20cによって使用者の臀部とサイドフレーム3a5との距離の関係が想定される。すなわちHポイント11aがシート1に着座した使用者の臀部と想定され得る。そして第三距離20c>第一距離20a+15mm、となるように構成されているため、後突時に使用者の頭がヘッドレスト4の前面に当たった後に、臀部の移動がサイドフレーム3a5によって強く規制される。これにより頭が胴体に対して後方に倒れることが抑制され、使用者の鞭打ち症が抑制され得る。
またサイドフレーム3a5は、図3に示すように第四距離20d>第一距離20a+15mm、となるように構成される。したがって第四距離20dによって使用者の腰部とサイドフレーム3a5との距離の関係が想定される。すなわちトルソライン11bの腰高さ位置が使用者の腰部と想定され得る。そして第四距離20d>第一距離20a+15mm、となるように構成されているため、後突時に使用者の頭がヘッドレスト4の前面に当たった後に、腰部の移動がサイドフレーム3a5によって強く規制される。これにより頭が胴体に対して後方に倒れることが抑制され、使用者の鞭打ち症が抑制され得る。
またサイドフレーム3a5の前端縁は、図3に示すように第一ライン22aよりも前方に位置し、かつ第二ライン22bよりも後方に位置する。したがって後突時には、先ず使用者の頭がヘッドレスト4に当たる。次に使用者の胴体上部の移動が上フレーム3a4によって拘束され、かつ臀部と腰部の移動がサイドフレーム3a5によって規制される。
またフレーム部材4aの上側部4a3は、図3に示すように第一角度23d<第二角度23e―5°、となるように構成される。したがってフレーム部材4aがシートバック3に対して後方に5°傾いた場合にも、使用者の首が胴体に対して後方に倒れることを抑制され得る。かくして使用者の鞭打ち症を好適に抑制することができる。
後突時には、使用者の体重が慣性力によってシートバック3に加わる。これに対して図4に示すようにワイヤ下部3d1とワイヤ上部3d4は、下フレーム3a3と上フレーム3a4の中心よりも前側にて下フレーム3a3と上フレーム3a4に取付けられている。そのためワイヤ下部3d1とワイヤ上部3d4は、パッド3bによって前方から後方に力を受けた際に下フレーム3a3と上フレーム3a4に押付けられ、下フレーム3a3と上フレーム3a4から剥がれることが抑制され得る。
またワイヤ3dは、図4に示すように後方延出部3d2を有する。したがって後突時に、使用者の胴体のシートバック3側への移動がワイヤ3dによって邪魔され難い。そのため使用者の胴体が円滑にシートバック3側へ移動する。かくして頭よりも先に胴体の移動が規制されることで生じ得る使用者の鞭打ち症が抑制され得る。
またワイヤ3dの後方延出部3d2は、図4に示すように第一ライン22aよりも後方に延出する。したがってワイヤ本体3d3は、上フレーム3a4と下フレーム3a3に対して十分に後方に位置する。そのため後突時において使用者は、ワイヤ3dに邪魔され難く、シートバック3に対して後方に確実に入り込み得る。
(他の実施の形態)
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
(1)図1に示すシートバック3の上フレーム3a4は、パイプ形状であるが、板形状等であっても良い。
(2)図1に示すヘッドレスト4のインナー部4a5は、パイプ形状であるが、板形状等であっても良い。
(3)図3に示すヘッドレスト4の上側部4a3は、直線状であるが湾曲していても良い。上側部が湾曲している場合の第一面23aは、上側部の最上部における前面と、上側部の最前面とを通る面によって決定され得る。
(4)図4に示すワイヤ3は、ワイヤ下部3d1の近くにおいて後方に曲って延出する後方延出部3d2を有する。しかしワイヤがワイヤ本体の中央部またはワイヤ上部の近傍において後方に曲って延出する後方延出部を有していても良い。あるいはワイヤ本体が弓形状であって、ワイヤ本体の略全長において後方延出部が形成されても良い。
(5)図1に示すシート1は、自動車等の車両に装着されているが、船舶や航空機等に装着されても良い。
1…シート
2…シートクッション
2a,3a,4a…フレーム部材
2b,3b,4b…パッド
2c,3c,4b…表皮
3…シートバック
3a3…下フレーム
3a4…上フレーム
3a5…サイドフレーム
3a7…凹部
3d…ワイヤ
3d1…ワイヤ下部
3d2…後方延出部
3d3…ワイヤ本体
3d4…ワイヤ上部
3e…保持部
4…ヘッドレスト
4a1…ステー部
4a3…上側部
4a5…インナー部
4d…前面第一部
5…スライドレール
6…リクライニング装置
10…第一人体ダミー
11…Hポイント装置
11a,13a…Hポイント
11b…トルソライン
12…頭部拘束測定装置
12a,13c…頭
12d,13d…首
13…第二人体ダミー
13b…胴体
20a…第一距離
20b…第二距離
20c…第三距離
20d…第四距離
20e…設置距離
21b…第二基準位置
21c…第三基準位置
21d…第四基準位置
22a…第一ライン
22b…第二ライン
23a…第一面
23b…第二面
23c…交線
23d…第一角度
23e…第二角度

Claims (3)

  1. シートクッションに対して起立するシートバックと、前記シートバックの上部に取付けられるヘッドレストを有する乗物用シートであって、
    前記シートバックは、左右サイド部にて上下に延出するサイドフレームと、上部にて幅方向に延出して前記サイドフレームを連結する上フレームと、下部にて幅方向に延出して前記サイドフレームを連結する下フレームを有し、
    前記ヘッドレストは、ヘッドレスト本体とフレーム部材を有し、前記フレーム部材は、前記ヘッドレスト本体から延出して前記上フレームに保持されるステー部と、前記ヘッドレスト本体内に配設されるインナー部を有し、
    前記インナー部は、第一面と第二面との交線が前記上フレームよりも前方に位置し、かつ第一角度<第二角度、になるように構成され、前記第一面が前記インナー部の上側部の前面の延長面であり、前記第二面が前記上フレームの前面と前記下フレームの前面に接する面であり、前記第一角度が前記第一面と前記第二面との間の角度であり、前記第二角度が前記シートに着座させた人体ダミーのトルソラインと首中心線との間の角度であり、
    前記ヘッドレストの前記フレーム部材は、前記第一面よりも後方領域のみに位置するように構成されていることを特徴とする乗物用シート。

  2. 請求項1に記載の乗物用シートであって、
    前記インナー部は、前記第一角度<前記第二角度―5°、となるように構成されることを特徴とする乗物用シート。
  3. 請求項1または2に記載の乗物用シートであって、
    前記サイドフレームの後端縁には、前記上フレームの中心と前記下フレームの中心を結んだ第一ラインよりも前方に窪む凹部が形成されていることを特徴とする乗物用シート。

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