JP5681506B2

JP5681506B2 - 車両用シート

Info

Publication number: JP5681506B2
Application number: JP2011010214A
Authority: JP
Inventors: 基範堀井
Original assignee: Toyo Seat Co Ltd
Current assignee: Toyo Seat Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP2012148720A

Description

本発明は、車両のフロアに載置されるシートクッションと、このシートクッションに一対のヒンジブラケットを介して回動可能に支持されたシートバックと、このシートバックの回動角度を調整するリクライニング機構と、このシートバックの上部に連結されたヘッドレストとを備えた車両用シートに関するものである。

従来より、この種の車両用シートにおいて、車両の後突時にヘッドレストが前に出て頭を支える機構を装備したいわゆるアクティブヘッドレスト機構を有する車両用シートは知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなアクティブヘッドレスト機構では、後突時にシートバックに沈み込む乗員の背中でインナーフレームを後方へ押してヘッドレストを前方へ移動させるようにしている。

また、特許文献２のように、シートバックのシートバックフレームの下部に衝撃吸収機能を持つクロスメンバーを配設した車両用シートが知られている。この車両用シートでは、クロスメンバーは、左右に２分割され外側端末がサイドフレームに固着される片持ち式のアウターパイプと、左右のアウターパイプに跨がり、アウターパイプ内にスライド可能に内挿されるインナーパイプとから構成され、シートバックに衝撃が加わった際、アウターパイプが左右側に広がるように移動して後方に撓み、該アウターパイプ内でインナーパイプが摺動することにより、クロスメンバーが所定ストローク量後方側に撓み変形するようにしている。

特開２０１０−４７０６８号公報特開平１１−２７８１２８号公報

しかしながら、特許文献１の車両用シートでは、アクティブヘッドレスト機構のための専用部品が多く存在し、製造コスト及び質量増加の一因となっている。そこで、アクティブヘッドレスト機構を設けなくても、後突時の乗員の頸椎に与える違和感をできるだけ緩和したいというニーズがある。

また、特許文献２では、クロスメンバーがインナーパイプとアウターパイプとの二重構造で部品が多く、組立性に劣るという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を少なくしながら簡単な構造で製造コストの低い、後突時の乗員を守る車両用シートを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、乗員の腰の部分に配置されるリクライニングロッドに簡単な構成の脆弱部を設けるようにした。

具体的には、第１の発明では、車両のフロアに載置されるシートクッションと、該シートクッションに一対のヒンジブラケットを介して回動可能に支持されたシートバックと、該シートバックの回動角度を調整するリクライニング機構と、該シートバックの上部に連結されたヘッドレストとを備えた車両用シートを対象とする。

そして、上記リクライニング機構は、上記シートバックの車幅方向に一体に延びて両端がそれぞれ車幅方向両側に設けたシートバック側サイドフレーム及び上記ヒンジブラケットの挿通孔に挿通されると共に、一端側には操作レバーが連結されて該操作レバーに加わった回転力を他端側に伝達可能なリクライニングロッドを備え、
上記リクライニングロッドの車幅方向中央には、車両の後突時に上記シートクッション上の乗員が上記車両に対して相対的に移動する方向に貫通する貫通孔が形成されている。

上記の構成によると、車両の後突時にシートクッション上の乗員が車両に対して相対的に移動する方向にリクライニングロッドに貫通孔を設けて脆弱部とし、後突時に乗員の荷重が加わる方向に折れ曲がることにより、乗員にかかる衝撃が軽減されると共に、貫通孔を設けているだけなので、部品点数が増えることなく、組付工数も増えない。しかも、リクライニングロッドに貫通孔を設けても一方の端部に加わった回転トルクを他方の端部へ伝達できるので、リクライニングロッドとしての機能を損ねることはない。

第２の発明では、第１の発明において、
上記リクライニングロッドは、少なくとも車幅方向中間部分が中空の丸パイプよりなり、
上記貫通孔は、水平方向へ中空部を通過して貫通されている。

上記の構成によると、リクライニングロッドを中空丸パイプで構成して軽量化を図ると共に、貫通孔の方向を適切にすることで、脆弱部としての機能とトルク伝達機能とを両立させることができる。また、貫通孔を丸パイプの中空部を通過させて形成しているので、簡単な方法で確実に貫通孔の部分からリクライニングロッドを折り曲げることができる。

以上説明したように、本発明によれば、リクライニングロッドの車幅方向中央に車両の後突時にシートクッション上の乗員が車両に対して相対的に移動する方向に貫通孔を形成したことにより、後突時に確実に貫通孔の部分からリクライニングロッドを折り曲げて乗員に加わる衝撃を和らげて後突時の乗員を守ることができると共に、部品点数を少なくしながら簡単な構造で製造コストの低い車両用シートが得られる。

本実施形態の車両用シートにかかるリクライニングロッド及びその周辺を拡大して示す斜視図である。車両用シートを示す斜視図である。車両用シートの骨格を示す斜視図である。車両用シートの骨格を左下側を下方から見た拡大斜視図である。車両用シートの骨格の左下側を上方から見た拡大斜視図である。突起がストッパに当接する様子を示す、車両用シートの骨格の左下側の拡大側面図である。乗員の頭とヘッドレストとの位置関係を簡単に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２は、本発明の実施形態の車両用シート１を示す。この車両用シート１は、車両内部で乗員Ｐ（図７に示す）が着座するために車体フロアＦに設置されたものであり、乗員Ｐの背もたれとなるシートバック１ａと、座面を構成するシートクッション１ｂと、シートバック１ａの上部に位置し、このシートバック１ａに対して上下に高さ調節可能に連結されたヘッドレスト１ｃとを備えている。車両用シート１は、車体フロアＦに固定された車両前後方向に延びる左右一対のスライドレール１０で車両前後方向にスライド調節可能となっている。なお、スライドレール１０を設けずに車体フロアＦに固定された車両用シートであってもよい。

車両用シート１は、図３に示すように、シートバック１ａの骨格をなす略門型状のシートバックフレーム２と、シートクッション１ｂの骨格をなすアッパーフレーム３と、このアッパーフレーム３の下方に対応するように設けられた断面略Ｌ字状のロアフレーム４とで骨格が形成されている。アッパーフレーム３とロアフレーム４との間には、車幅方向両側で車両前後方向に離間した位置に前側リンク５ａ及び後側リンク５ｂがそれぞれ一対配置されている。図４及び図５に拡大して示すように、これら前側リンク５ａ及び後側リンク５ｂは、一端が前側シート支軸５ｃ及び後側シート支軸５ｄでアッパーフレーム３に回動可能に取り付けられると共に、他端が前側フロア支軸５ｅ及び後側フロア支軸５ｆでロアフレーム４に回動可能に取り付けられている。前側シート支軸５ｃは、左右の前側リンク５ａを接続し、後側シート支軸５ｄは、左右の後側リンク５ｂを接続している。そして、ロアフレーム４の下部には、車両前後方向に延びる一対の角棒状のスライダー１１が取り付けられ、各スライダー１１が車体フロアＦ上にそれぞれ平行に固定されたスライドレール１０に車両前後方向にスライド可能に係合するようになっている。一対のスライダー１１の前側には、スライドハンドル１２が連結され、このスライドハンドル１２を上方に持ち上げるとスライダー１１がスライド可能となり、スライドハンドル１２を元の位置に戻すと、その位置にスライダー１１が固定されるようになっている。また、後側リンク５ｂの後側には、後方かつ下方へ突出する突起５１が設けられている。この突起５１は、図６に示すように、シートクッション１ｂが変形したときに、ロアフレーム４の上面に設けたストッパ５２に当接するように構成されている。ストッパ５２の形状は特に限定されないが、このストッパ５２は、例えばゴムなどの弾性部材で構成され、後突時に後側リンクが当接したときに、該後側リンクの跳ね返りを防止するように適度に変形するものが適している。材質が剛性のある鋼板であれば、薄い板材で箱状に形成し、当接時に塑性変形することで衝撃を吸収するようなものにすればよい。

アッパーフレーム３は、図３に示すように、略矩形板状で中央が下方に緩やかに湾曲する座面部材３１と、この座面部材３１の車幅方向両側で車両前後方向に延びる一対の板状のシートクッション側サイドフレーム３２とを備えている。

図５及び図６に示すように、車幅方向左側に位置するシートクッション側サイドフレーム３２の中央前寄りには、リフタ操作部６が回転可能に取り付けられている。一方、図４に示すように、リフタ操作部６の左右内側には、ピニオンギア（図示せず）が回転可能に取り付けられている。このピニオンギアは、外周に複数の歯部を等ピッチに有し、リフタ操作部６の回転に同期して回転するようになっている。

また、ピニオンギアの近傍には、略扇形板状のセクタギヤ８がセクタギヤ用支軸８ｄにより基端側（鋭角な形状をなす側）を回転中心として回転可能に取り付けられている。さらに、上記セクタギヤ８の円弧状をなす外周には、ピニオンギアに噛み合う複数の歯部８ａが並列されている。また、上記セクタギヤ８の略中央には、矩形状の貫通孔８ｂが形成されていて、この貫通孔８ｂの内周縁上方寄りには、略Ｌ字状のフック８ｃが一体に形成されている。セクタギヤ用支軸８ｄには、図示しない渦巻きバネが巻装されている。この渦巻きバネは、一端側がセクタギヤ用支軸８ｄに、他端側がフック８ｃにそれぞれ固定され、右側からの側面視でセクタギヤ８を時計回りに回転するように常時付勢している。また、セクタギヤ用支軸８ｄには、側面視で略Ｃ字状に湾曲したサポートプレート８ｅの一端が連結され、他端がピニオンギアの支軸８ｆに連結されている。このことで、車両の衝突時にセクタギヤ用支軸８ｄとピニオンギアの支軸８ｆとの間の距離が広がるのを規制してアッパーフレーム３が深く落ち込まないように構成されている。

車幅方向右側に位置する後側リンク５ｂとセクタギヤ８との間には、水平方向に延びる帯状の連結リンク９が配設されている。この連結リンク９の一端側が連結リンク用後側支軸９ａで後側リンク５ｂの上端に、他端側が連結リンク用前側支軸９ｂでセクタギヤ８の車両後方側に回動可能に連結されている。

そして、アッパーフレーム３、ロアフレーム４、前側リンク５ａ及び後側リンク５ｂは平行リンクを構成していて、乗員Ｐがリフタ操作部６を操作すると、ピニオンギアの回転に伴うセクタギヤ８の一方向の回転（右側からの側面視で時計回りの回転）に連動して前側リンク５ａ及び後側リンク５ｂが車両前方に同期して回動し、アッパーフレーム３がロアフレーム４に対し車両前方に移動しながら上昇する一方、セクタギヤ８の他方向の回転（右側からの側面視で反時計回りの回転）に連動して前側リンク５ａ及び後側リンク５ｂが車両後方に同期して回動し、アッパーフレーム３がロアフレーム４に対し車両後方に移動しながら下降するようになっている。

図３に示すように、シートバック１ａのシートクッション１ｂとの連結部側には、シートバック１ａの角度を調整する一対のリクライニング機構１３が設けられている。図１にも示すように、これら一対のリクライニング機構１３は、車幅方向に長いリクライニングロッド１４で連結されている。また、図４及び図５にも示すように、一対のシートクッション側サイドフレーム３２の後端部には、一対のヒンジブラケット１５がピン１６によってそれぞれ固定されている。このことで、シートバックフレーム２は、一対のリクライニング機構１３及びリクライニングロッド１４を介して一対のヒンジブラケット１５にそれぞれ回動可能に支持されている。

図３に示すように、シートバック１ａは、門形のシートバックフレーム２と、車幅方向に長い帯状のランバーサポート２１とを有し、シートバックフレーム２等に図２に示すクッション部分２ａが支持されている。シートバックフレーム２は、車幅方向両側に位置する一対のシートバック側サイドフレーム２５と、一対のシートバック側サイドフレーム２５の上端部同士を連結する連結パイプ２６とを有する。リクライニングロッド１４の両端は、シートバック側サイドフレーム２５に形成した及びヒンジ部ラケット１５に貫通形成した挿通孔２７に挿通されている。各シートバック側サイドフレーム２５は、例えば鋼板をプレス成形したもので構成され、乗員Ｐの一般的な体型に合わせて車幅方向の間隔ができるだけ広く（例えば内側寸法で４００ｍｍ以上に）設定されている。一対のシートバック側サイドフレーム２５間は、例えば上下３列のバックスプリング２８が連結されている。連結パイプ２６の高さも、乗員Ｐの一般的な体型に合わせてできるだけ高く（例えばヒットポイントからトルソーラインに沿って６２５〜６４５ｍｍに）設定されている。このことで、後突時に一般的な体型の乗員Ｐの背中がシートバックフレーム２内に効果的に沈み込みつつバックスプリング２８によって乗員Ｐの衝撃を吸収するように構成されている。なお、ヒップポイントとは、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｄ４６０７?１９７７自動車室内寸法測定用三次元座位人体模型（３ＤＭ?ＪＭ５０）の胴部と大腿部との回転中心で、人体の股関節に相当する点のことをいう。トルソーラインとは、上記人体模型の胴体背面の形状を形取った曲面板であるバックパッドの傾斜角度を測定するための棒であるトルソーバーの方向を表す。

図１に示すように、一対のリクライニング機構１３は、シートクッション１ｂの車幅方向両側に設けられ且つ一対のヒンジブラケット１５の近傍においてシートバック１ａの一対のシートバック側サイドフレーム２５の回動角をそれぞれ付勢力に対抗しながら調整可能に構成されている。リクライニング機構１３は、インターナルギヤ、一対のロックプレート、カム、後側ブラケット（いずれも図示せず）、レバー３４、バネ固定部３５、渦巻きバネ３６、コイルバネ３７等を有する。一方のリクライニング機構１３は、レバー３４に取り付けられて操作可能な操作レバー３４ａ（図２にのみ示す）を備えたものであり、コイルバネ３７の付勢力に対抗する操作レバー３４ａの操作により作動してシートバック側サイドフレーム２５の回動角を調節可能に構成されている。他方のリクライニング機構１３は、操作レバー３４ａの操作力をリクライニングロッド１４を介して受けて作動し、シートバック側サイドフレーム２５の回動角を調節可能に構成されている。

図６に示すように、リクライニングロッド１４には、レバー３４の基端部が固定されている。バネ固定部３５はヒンジブラケット１５に固定され、バネ固定部３５の突出部３５ａに渦巻きバネ３６が外装されてその一端部が連結され、渦巻きバネ３６の他端部が後側ブラケットに連結され、この渦巻きバネ３６によりシートバック１ａが図６で反時計回りの前傾側へ付勢されている。

コイルバネ３７は、その両端部がレバー３４とバネ固定部３５に連結され、このコイルバネ３７により、レバー３４と共にリクライニングロッド１４とカムとが図６で反時計回りの方向に回動付勢され、その付勢力がカムから一対のロックプレートに伝達されて、一対のロックプレートが噛合位置側へ付勢されている。

図１に示すように、リクライニングロッド１４は、一対のリクライニング機構１３同士を連結する車幅方向に長いものであり、一方のリクライニング機構１３の操作レバー３４ａの操作力を一対のリクライニング機構１３の一方から他方に伝達する機能を有する。このリクライニングロッド１４は、例えばシートクッション１ｂに着座した一般的な体型の乗員Ｐの臀部の下端から骨盤の仙骨の上端までの間の高さ範囲、又は、車室内の所定のヒップポイントから上側へ１００ｍｍと下側へ１５０ｍｍの間の高さ範囲に位置するように配置されている。例えば、リクライニングロッド１４は、ヒップポイントから上側へ約４０ｍｍの高さに配置されている。リクライニングロッド１４は、一対のリクライニング機構１３同士を連結し、操作レバー３４ａの操作力を一対のリクライニング機構１３の一方から他方へ伝達する、という機能を発揮するようになっている。

そしてこのリクライニングロッドの車幅方向中央には、脆弱部を形成するための貫通孔５０が設けられている。リクライニングロッド１４は、金属又は硬質の合成樹脂で中空パイプ状に構成されているが、中実で構成してもよい。例えばＳＴＫＭ１１Ａなどの比較的引っ張り強度の低い材料が適している。本実施形態では、貫通孔５０は円形であり、その内径の最適範囲は、例えば同一外径のリクライニングロッド１４において、板厚が、１．０ｍｍの場合、貫通孔の内径３０％〜５０％程度で、１．２ｍｍの場合は４０％〜６０％程度で、１．４ｍｍの場合、５０％〜７０％程度となっている。貫通孔５０の内径が大きすぎると、後突時でないときでも乗員が加えた衝撃により意図せずリクライニングロッド１４が折れ曲がるおそれがあり、小さすぎると、後突時に十分に折れ曲がらないおそれがある。中実の場合には、適度な荷重で折れ曲がるように貫通孔５０の内径を大きくするとよい。貫通孔５０は、キリ孔や潰し加工で設けられ、円形が適しているが、スリット、四角形、三角形、星形などの形状でもよい。また、貫通孔５０の位置は、車両の後突時に上記シートクッション１ｂ上の乗員Ｐが車両に対して相対的に移動する方向、つまり後方へ移動する方向に設けるのがよく、例えばシートバックフレーム２の傾きを固定した状態で水平方向に貫通させるとよい。また、リクライニングロッド１４に貫通孔５０を設けても一方の端部に加わった回転トルクを他方の端部へ伝達できるので、リクライニングロッド１４としての機能を損ねることはない。このように、リクライニングロッド１４を中空丸パイプで構成して軽量化を図ると共に、貫通孔５０の方向を適切にすることで、脆弱部としての機能とトルク伝達機能とを両立させることができる。

このように、リクライニングロッド１４に貫通孔５０を設けているだけなので、部品点数が増えることなく、組付工数も増えない。

一方、図３に示すように、ヘッドレスト１ｃは、シートバックフレーム２の上端側に取り付けられており、いわゆるアクティブヘッドレスト機構を有さない構成で上下方向にスライドさせて高さ調整可能となっている。具体的には、連結パイプ２６の前面に固定されたヘッドレスト支持部４０に門形のヘッドレストステー４１が上下方向に挿通され、ロック部４２で希望高さに調整できるようになっている。ヘッドレスト支持部４０の車幅方向外側には門形のヘッドレスト下ブラケット４３が固定されている。そして、図７に示すように、このヘッドレスト１ｃは、従来のものに比べて高さが高く、一般的な体型の乗員Ｐが高さ調整したときに、その頭頂とヘッドレスト１ｃの頂部とがほぼ水平に並ぶように設定されている。そして乗員Ｐが着座したときの後頭部とヘッドレスト１ｃの前面との距離であるバックセットＢが従来よりも小さく、例えば３０ｍｍ程度となるように設定されている。なお、図示しないが、ヘッドレスト支持部４０の前面にプレート状の補強ブラケットを設けたり、ヘッドレストステー４１の上部に発泡樹脂よりなる補強フレームを設けたりしてもよい。本実施形態ではこのようにアクティブヘッドレスト機構を設けるのではなく、逆にヘッドレスト１ｃの剛性を高めるような構成となっている。

−後突時の車両用シートの作動−
次に、本実施形態にかかる車両用シート１の車両後突時の作動について説明する。

車両後突時として考えられるのは、自動車が後方から追突される場合が大部分であるが、後退走行時に車体の後方から衝突する場合も含まれる。

車両後突時には、シートクッション１ｂに着座している乗員Ｐには車両の衝突の反動として慣性力が働く。これにより、乗員Ｐの背中はシートバック１ａに沈み込む。このとき、本実施形態のシートバック１ａにおいては、左右のシートバック側サイドフレーム２５の間隔ができるだけ広く設定されているので、乗員Ｐの背中がスムーズにシートバック１ａに沈み込む。

そして、乗員Ｐの腰部に加わる荷重は、リクライニングロッド１４にも加わる。このとき、リクライニングロッド１４の車幅方向中央に、リクライニングロッド１４の外径に対して適切な大きさの貫通孔５０が設けられているので、リクライニングロッド１４が適度に折れ曲がる。このため、リクライニングロッド１４によって加わる乗員Ｐの腰部への衝撃が緩和される。

一方、乗員Ｐの頭部は、走行時にはヘッドレスト１ｃからはバックセットＢの分だけ離れているが、後突時の慣性力によってにヘッドレスト１ｃ側へ傾斜しようとする。

しかし、乗員Ｐの背中及び腰部がシートバック１ａ内にスムーズに沈み込むと共に、バックセットＢが小さく保たれているので、頭部はヘッドレスト１ｃに早い段階で当接する。しかも、ヘッドレスト１ｃの高さも乗員Ｐの頭頂とほぼ同じ高さに設定され、その剛性も高く確保されていることから頭部がヘッドレスト１ｃに確実に受け止められる。

そして、後突時の乗員Ｐの荷重は、シートクッション１ｂにも加わり、ロアフレーム４の前後中間部が下方に撓んだり、シートクッション側サイドフレーム３２の前後中間部が左右に広がるように撓んだりしてシートクッション１ｂが下方へ変形したとしても、サポートプレート８ｅによってセクタギヤ用支軸８ｄとピニオンギアの支軸８ｆとが連結されているので、両者間の距離が広がるのを規制してアッパーフレーム３がそれ以上深く落ち込まない。しかも、後側リンク５ｂの突起５１がスライダー１１上面のストッパ５２に確実に当接してさらなる変形を防止するので、頭部が下方にずれてヘッドレスト１ｃによって十分に支えられないということはない。

したがって、リクライニングロッド１４の車幅方向中央に車両の後突時にシートクッション１ｂ上の乗員Ｐが車両に対して相対的に移動する方向に貫通孔５０を形成したことにより、後突時に確実に貫通孔５０の部分からリクライニングロッド１４を折り曲げて乗員Ｐに加わる衝撃を和らげることができるので、部品点数を少なくしながら簡単な構造で製造コストを低く保つことができると共に、後突時の乗員Ｐを守ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、リクライニングロッド１４を中空パイプ状に構成したが、中実で構成してもよい。中実の場合には、上記実施形態と同様の断面係数で適度な荷重で折れ曲がるように、リクライニングロッド１４の外径及び貫通孔５０の大きさを設定するとよい。

上記実施形態では、貫通孔５０を水平方向へリクライニングロッド１４の中空部を通過して貫通させているが、一方の壁面のみを貫通させてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の断面係数となるようにリクライニングロッドの外径及び貫通孔５０の大きさを設定するとよい。

また、上記実施形態では、後側ブラケット５ｂの突起５１がストッパ５２に当接するようにしているが、突起５１を設けなくても、後側ブラケット５ｂの一部がストッパ５２に当接するようにしてもよい。また、上記ストッパ５２は、ロアフレーム４の上面に設けた矩形板状のものとしたが、その形状は限定されず、直方体状や半球状でもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１車両用シート
１ａシートバック
１ｂシートクッション
１ｃヘッドレスト
１３リクライニング機構
１４リクライニングロッド
１５ヒンジブラケット
２５シートバック側サイドフレーム
２７挿通孔
５０貫通孔
Ｆフロア
Ｐ乗員

Claims

車両のフロアに載置されるシートクッションと、該シートクッションに一対のヒンジブラケットを介して回動可能に支持されたシートバックと、該シートバックの回動角度を調整するリクライニング機構と、該シートバックの上部に連結されたヘッドレストとを備えた車両用シートにおいて、
上記リクライニング機構は、上記シートバックの車幅方向に一体に延びて両端がそれぞれ車幅方向両側に設けたシートバック側サイドフレーム及び上記ヒンジブラケットの挿通孔に挿通されると共に、一端側には操作レバーが連結されて該操作レバーに加わった回転力を他端側に伝達可能なリクライニングロッドを備え、
上記リクライニングロッドの車幅方向中央には、車両の後突時に上記シートクッション上の乗員が上記車両に対して相対的に移動する方向に貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とする車両用シート。
請求項１に記載の車両用シートにおいて、
上記リクライニングロッドは、少なくとも車幅方向中間部分が中空の丸パイプよりなり、
上記貫通孔は、水平方向へ中空部を通過して貫通されている
ことを特徴とする車両用シート。