JP5675293B2 - エアバッグ装置を備えた車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートの座部内で膨張するエアバッグ装置を備えた自動車等の車両用シートに関する。

自動車等の車両の衝突等により車両に前方から大きな衝撃が加わった場合、シートに着座する乗員の体の沈み込み、及び乗員を前方へ移動させようとする慣性力により、シートベルト装置によって車両用シートに拘束された乗員の腰部が、シートベルト装置のラップベルト部の下側から潜り抜けて前方へ移動する現象、いわゆるサブマリン現象が起きることがある。

そこで、これを防止するため、エアバッグをシートの座部内に配置し、車両衝突時にこのエアバッグを膨張させることで、シートクッション前部を押し上げ乗員の腰部の前方移動を抑制する乗員保護装置が種々提案されている。
例えば、シートパンとは別体にエアバッグを支承する支承部材を設け、その両端側がそれぞれ左右のサイドフレームに連結された車両用シートが知られている（特許文献１参照）。

この車両用シートでは、エアバッグを支承する支承部材がサイドフレームと連結されていることから、支承部材を支承しない場合に比べてサイドフレームの面積を大きくしなければならず、またサイドフレームの強度を強くしなければ車両衝突時にサイドフレームが変形し、エアバッグが膨張してもシートの沈み込みを防止できず、乗員の腰部の前方移動を十分に抑制できないおそれがある。そのため、サイドフレームの強度を強くしてシートの変形を抑制する必要があり、その分コストが上昇ししかも車両シートの重量が増加するという問題が生じる。

特開２００７−２７６５６７号公報

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両用シートの座部内で膨張するエアバッグ装置を備えた車両用シートにおいて、フレームの大型化及び車両用シートの重量の増加を抑制しつつ車両衝突時のシートの沈み込み及びシートの変形を抑制して、乗員の腰部の前方移動を十分抑制できるようにすることである。

（１）本発明は、車両用シートの座部内に配置されて着座した乗員の下側で膨張するエアバッグを有するエアバッグ装置を備え、車両衝突時にこのエアバッグを膨張させることで、車両用シート前部を押し上げ乗員の腰部の前方移動を抑制するための車両用シートであって、座部内で車両用シートを支持するシートパンと、シートパンの前端側を支持する支持杆体と、シートパンの後部側を支持する支持パイプと、床に固定するシートレールと、を備え、シートパンは、その前端側にエアバッグ装置の一部を収容する収容凹部と収容凹部の後端から斜め下方に連続する傾斜面とを形成し、収容凹部と傾斜面とで形成される車両左右方向に沿って延在する凸状屈曲部を備え、エアバッグは、膨張時にシートパンの凸状屈曲部を覆いかつ凸状屈曲部から後方に向けてシートパン上に位置し、支持杆体は凸状屈曲部に沿うようにその裏面に配置され、さらに支持杆体は凸状屈曲部両端近傍で車両下方前方へ屈曲又は傾斜した脚部を有しており、前記脚部および支持パイプはシートレールに固定されていることを特徴とする。
（２）本発明は、前記（１）に記載されたエアバッグ装置を備えた車両用シートであって、支持杆体の脚部はシートレールに垂直となるように屈曲すると共に、シートレールに垂直に締結されていることを特徴とする。
（３）本発明は、前記（１）又は（２）に記載されたエアバッグ装置を備えた車両用シートであって、シートレールに固定されたブラケットを備え、支持杆体の脚部はブラケットに固定されていることを特徴とする。

シートの座部内で膨張するエアバッグ装置を備えた車両用シートにおいて、フレームの大型化、コスト削減及び車両シートの重量の増加を抑制しつつ、車両衝突時のシートの沈み込み及びシートの変形を抑制して、乗員の腰部の前方移動を十分抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両用シートを支える骨格構造を斜め上方からみた図であって、図中左側が前側、右側が後側を示す。 車両用シートの骨格構造の要部を示す斜視図である。 第１の支持パイプの脚部の側面図であり、図３Ａ〜Ｄはそれぞれ変形例を示す。 本発明の実施形態に係る車両用シートの側面図であり、図４Ａは、エアバッグ装置の非動作時、図４Ｂはエアバッグ装置の始動時、図４Ｃはエアバッグの膨張完了時をそれぞれ示す。

次に、本発明のエアバッグ装置を備えた車両用シートの実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、斜め上方からみた車両用シートを支える骨格構造であって、図中左側が前側、右側が後側を示す。
車両用シートは、図示のように車体の床（フロア）に平行に取り付ける例えば中空角柱状の一対のシートレール１０と、シートレール１０の前部（車体前方部）に取り付けた一対のブラケット２０、及び後部（車体後方部）に取り付けた一対のサイドフレーム３０を有する。
ここで、一対のブラケット２０は、図示のように水平部２２と垂直部２４とからなるＬ字型をなし、その水平部２２をシートレール１０に、適宜の固定手段、例えば、ボルト止めまたは溶着などによって固定されている。ブラケット２０の水平部２２には、後述する支持杆体である第１の支持パイプ４０の両側の脚部４２が例えば溶接されている。なお、第１の支持パイプ４０の取付端にフランジを設け、フランジとシートレール１０とを固定してもよい。この場合は例えばボルトで止めることができる。

サイドフレーム３０は、略矩形の平面部３２と、前記矩形の隣り合う２辺を略直角に折り曲げた補強部となる端辺部３４、３６とからなっており、上記一方の端辺部３４を下にして、その端辺部３４をシートレール１０に重ねて固定手段（例えば、溶着、ボルト止めなど任意である）で取り付ける。つまり、サイドフレーム３０は図１に示すように、略矩形の平面部３２の一辺に隣接する端辺部３４を底部として、平面部３２が直立し、かつ端辺部３６はシート後方側でシートレール１０と、平面部３２のそれぞれに対し直角に延在している。
一対のサイドフレーム３０間には、後述するシートパン５０の後方部を支持する第２の支持パイプ４５の両端部が適宜の手段で取り付けられている。

座部クッションＣ（図４）を下側から支えるシートパン５０は板金製で、図１に示すように上面視で略矩形をなし、その後端部は第２の支持パイプ４５上に載置され、さらに後述する連結用パイプ６５上に載置（又は架設）されている。シートパン５０の前端側は後述するシートフレーム６０の前面６２上に載置されている。
シートパン５０の表面は、シートフレーム６０の前面６２上に載置される部分が第１の水平面５１となっており、その第１の水平面５１の後端から下方に向かって傾斜した第１の傾斜面５２と、第１の傾斜面５２の下端から所定距離水平に延びた第２の水平面５３と、第２の水平面５３の後端側から斜め上方に傾斜した第２の傾斜面５４と、第２の傾斜面５４の上端で山形に屈曲して下方になだらかに傾斜した第３の傾斜面５５と、第３の傾斜面５５の後方終端からさらに後方に水平に延びる、第２の支持パイプ４５上に載置される第３の水平面５６と、第３の水平面５６から立ち上がって屈曲されて連結用パイプ６５上に載置される第４の水平面（載置面）５７とから成っている。

ここで、第１の傾斜面５２と、第１の傾斜面５２の下端から所定距離水平に延びた第２の水平面５３と、第２の水平面５３の後端側から斜め上方に傾斜した第２の傾斜面５４とは、エアバッグ装置７０（図４）の収容凹部を形成しており、かつ、第２の傾斜面５４とそれよりもなだらかな第３の傾斜面５５は断面略逆Ｖ字状をなした屈曲部を形成し、ここではこの部分をとくに凸状屈曲部５０Ａと呼ぶ。

本実施形態において、シートパン５０の前記凸状屈曲部５０Ａの裏側には第１の支持パイプ４０が配置されている。つまり、この凸状屈曲部５０Ａは第１の支持パイプ４０による支承部となっている。なお、その断面形状は斜面と斜面が接合する突状に限る必要はなく、第１の支持パイプ４０の外周形状に馴染むように湾曲した形状であってもよい。要するに、車両の前部が衝突したとき、シートパン５０に加わるシートに着座した乗員の慣性力とエアバッグの膨張反力を、第１の支持パイプ４０で支持できる形状であればよい。

第１の支持パイプ４０は、その断面形状や構造は任意であるが、ここでは例えば円形中空の鉄パイプであって、その両端部に設けた前記脚部４２と、両脚部に連なる水平な直線部４４とからなっている。第１の支持パイプ４０の脚部４２は、後述するように、シートフレーム６０の前方に向かって屈曲した形状または同方向に傾斜した形状であり（図３Ａ〜Ｄ）、脚部４２の下端はブラケット２０に、例えば溶着などの任意の手段で固定されている。

シートフレーム６０はこれも板金製で、図１に示すように、前面６２と両側の側面６４の三面からなり、側面６４の後端部が開放した上面視略Ｕ字状に形成されている。シートフレーム６０の開放した側面６４の後端部間には連結用パイプ６５が溶接、ボルト止めなどの適宜の手段で連結されている。本実施形態では、シートフレーム６０の一方の面である後端面を開放し、後端面間を連結用パイプ６５で連結したため、後端面を設けた場合よりも強度を強くすると共に軽量化することができる。
また、シートフレーム６０は、その側面６４は、第１の支持パイプ４０に直接溶着されているか、或いはブラケット（図示せず）を介して第１の支持パイプ４０に例えばボルトで取り付けられている。なお、取付手段はこれに限ることなく周知の取付手段を使用することができる。

エアバッグ装置（図示せず）は、本実施形態では第１の傾斜面５２に配置されており（図４、番号７０）、車両の衝突時などに、シートパン５０の第１の傾斜面５２と、第１の傾斜面５２の下端から所定距離水平に延びた第２の水平面５３と、第２の水平面５３の後端側から斜め上方に傾斜した第２の傾斜面５４で構成される断面凹状の領域において膨張を開始する。

図２は以上で説明した車両用シートの骨格構造の要部を示す斜視図である。
シートパン５０は、図示のように一対のシートレール１０に固定したブラケット２０により取り付けられた支持杆体である第１の支持パイプ４０によってその前端側が支持されており、その後部側は第２の支持パイプ４５により、またその後端部は前記シートフレーム６０に取り付けられた連結用パイプ６５によって支持（架設）されている。また、第１の支持パイプ４０で支持されるシートパン５０の部分は既に述べたように凸状屈曲部５０Ａとなっている。

図３は、第１の支持パイプ４０の脚部４２の側面図である。
図中、左側が車両の後方及び右側が同前方を示す。図３Ａ、３Ｂ、３Ｄは、いずれも第１の支持パイプ４０は前方に向かって傾斜した後垂直に屈曲してシートレール１０上に固定された前記ブラケット２０に取り付けられる脚部４２の変形例を示す。それぞれ傾斜の角度、或いは傾斜部の長さが異なっている。また図３Ｃは屈曲部がなく一様に傾斜した脚部を示す。さらに、図示してはいないが、脚部が前方に向かって湾曲した形状でもよい。

第１の支持パイプ４０の脚部４２の形状は、要は、車両の前部が衝突したとき、脚部４２が、シートパン５０に作用する着座した乗員による慣性力およびエアバッグの膨張時の反力を支えるのに適した形状であればよい。具体的には、脚部４２の屈曲部がシートパン５０の凸状屈曲部５０Ａに当接した直線部４４よりも車両前方に位置するか、屈曲部がないときはそのブラケット２０への取付部となる水平部２２が直線部４４よりも車両前方に位置する形状であればよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図４は本実施形態に係る車両用シートの側面図であり、車両用シートにはラップベルト（図示せず）で拘束された乗員が着座した状態を示す。図４Ａは、エアバッグが膨張前の状態にあるとき、図４Ｂはエアバッグが膨張を開始した状態を、また、図４Ｃはエアバッグが完全に膨張した状態を示す。

本実施形態によれば、車両が衝突などにより急減速すると、膨張するエアバッグの反力及び乗員の急停車による慣性力が車両前方下方へ働く。これらの力はシートパン５０の凸状屈曲部５０Ａの後方側の第３の傾斜面５５で受けてシートパン５０が撓み、その際第１の支持パイプ４０が凸状屈曲部５０Ａ下側でシートパン５０を支えてシートパン５０の前側への変形を受け止める。第１の支持パイプ４０で受け止めた力及び第１の支持パイプ４０を前側へ変形させようとする力は、ブラケット２０で受け止めその力は最終的にシートレール１０で受け止める。

即ち、車両衝突時、エアバッグ装置７０が作動すると、そのエアバッグ７２はシートパン５０の第１の傾斜面５２と、第１の傾斜面５２の下端から所定距離水平に延びた第２の水平面５３と、第２の水平面５３の後端側から斜め上方に傾斜した第２の傾斜面５４とから成る収容凹部で膨張を開始する。エアバッグ７２はその後、シートパン５０と座部クッションＣの間を押し広げながらさらに膨張し（図４Ｂ）、エアバッグ７２が膨張しきったところで座部クッションＣを最大限持ち上げて、エアバッグ７２の後方側の傾斜面７２ａで乗員の前方への移動を抑制する（図４Ｃ）。これによって、シートベルト装置によって車両用シート１に拘束された乗員の腰部が、シートベルト装置のラップベルト部の下側から潜り抜けて前方へ移動してしまう現象、いわゆるサブマリン現象が防止できる。
その際に作用する乗員の慣性力やエアバッグ７２の膨張の反力は、シートパン５０の前記凸状屈曲部５０Ａを介して、第１の支持パイプ４０で受け止められ、その脚部４２によりシートレール１０から車体フロアに伝達される。

したがって、本実施形態に係る車両用シート１の補強は、第１の支持パイプ４０とブラケット２０とシートレール１０のみで足り、車両用シート１の他の部材の補強は不要である。そのため、全体として軽量化、小型化が可能であり、延いてはコストを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態によれば以下の作用効果を得ることができる。
（１）車両衝突時に乗員の慣性力及びエアバッグの反力によりシートパン５０が荷重を受けたとき、第１の支持パイプ４０が荷重を受けるためシートパン５０が変形し難い。
（２）第１の支持パイプ４０がシートレール１０に締結されているため、前方部分にサイドフレームが不要となり、その分部品の大きさを削除でき、シート重量も削減できる。
（３）特許文献１で示す従来の車両用シートのように、サイドフレームでシート変形を抑制する強度を確保するのに比べ、簡易な構造でシート変形を抑制（シートの沈み込みを防止）できる。シートパンの逆Ｖ字状の屈曲部内にパイプを設けているため、車両衝突時に乗員の慣性力及びエアバッグの反力によりシートパン５０のずれを確実に防止できる。

１・・・車両用シート、１０・・・シートレール、２０・・・ブラケット、３０・・・サイドフレーム、４０・・・第１の支持パイプ、４２・・・脚部、５０・・・シートパン、５０Ａ・・・凸状屈曲部、５１・・・第１の水平面、５２・・・第１の傾斜面、５３・・・第２の水平面、５４・・・第２の傾斜面、５５・・・第３の傾斜面、５６・・・第３の水平面、６０・・・シートフレーム、６５・・・連結用パイプ。

Claims (3)

1. 車両用シートの座部内に配置されて着座した乗員の下側で膨張するエアバッグを有するエアバッグ装置を備え、車両衝突時にこのエアバッグを膨張させることで、車両用シート前部を押し上げ乗員の腰部の前方移動を抑制するための車両用シートであって、
   座部内で車両用シートを支持するシートパンと、シートパンの前端側を支持する支持杆体と、シートパンの後部側を支持する支持パイプと、床に固定するシートレールと、を備え、
   シートパンは、その前端側にエアバッグ装置の一部を収容する収容凹部と収容凹部の後端から斜め下方に連続する傾斜面とを形成し、収容凹部と傾斜面とで形成される車両左右方向に沿って延在する凸状屈曲部を備え、
   エアバッグは、膨張時にシートパンの凸状屈曲部を覆いかつ凸状屈曲部から後方に向けてシートパン上に位置し、
   支持杆体は凸状屈曲部に沿うようにその裏面に配置され、さらに支持杆体は凸状屈曲部両端近傍で車両下方前方へ屈曲又は傾斜した脚部を有しており、
   前記脚部および支持パイプはシートレールに固定されていることを特徴とするエアバッグ装置を備えた車両用シート。
2. 支持杆体の脚部はシートレールに垂直となるように屈曲すると共に、シートレールに垂直に締結されていることを特徴とする請求項１に記載されたエアバッグ装置を備えた車両用シート。
3. シートレールに固定されたブラケットを備え、支持杆体の脚部はブラケットに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたエアバッグ装置を備えた車両用シート。

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