JP6863234B2

JP6863234B2 - 車両用シート

Info

Publication number: JP6863234B2
Application number: JP2017210866A
Authority: JP
Inventors: 雄治八木; 近藤　圭一; 圭一近藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: CN109720250B; US10583759B2; CN109720250A; US20190126794A1; JP2019081506A

Description

本発明は、車両用シートに関する。

下記特許文献１には、シートバックフレームに対して支持されたネット（コンターマット）を備えた車両用シートが開示されている。このような車両用シートにおいて、ネットはシートバックフレームの側部（サイドフレーム）に係止されることで張力が付与されている。

特開２００５−１３２１５５号公報

しかし、上述のような車両用シートでは、車両の後突時にネットとシートバックフレームとが一緒に後傾し、ヘッドレストが乗員の頭部から遠ざかるため、乗員の頚部への負担を軽減するには限度がある。

本発明は、乗員の頚部への負荷を軽減することができる車両用シートを得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両用シートは、シートバックの骨格を構成する骨格部材と、シート上下方向に延在し、かつシート上方側及びシート下方側において前記骨格部材に支持されている一対の支持部材と、前記一対の支持部材の間に張られた弾性を有する布バネ部材と、前記布バネ部材に張力を付与するように前記一対の支持部材の間に架設される架設部材と、シート幅方向に延在し、かつ各前記支持部材のシート上下方向の一方側において前記一対の支持部材同士を連結する連結部材と、を備え、前記架設部材は、各前記支持部材のシート上下方向の他方側に架設され、前記支持部材及び前記連結部材は、前記他方側が開放した略Ｕ字状の部材により一体、かつ前記布バネ部材とは独立して形成されており、前記布バネ部材の設置部分における前記一対の支持部材同士の間隔は、前記架設部材側よりも前記連結部材側が狭く設定されている。

請求項１に記載の発明は、シートバックの内部に設けられた布バネ部材により乗員の上体を保持する車両用シートに適用される。ここで、一対の支持部材の間に張られた布バネ部材は各支持部材同士を離間させることで張力が付与されるものである。そして、この車両用シートでは、各支持部材同士を離間させた状態で架設部材を架設することで、布バネ部材に張力が付与されている。一方、架設部材は骨格部材に対して構造上独立している。また、支持部材はシート上方側及びシート下方側において直接又は他の部材を介して間接的に骨格部材に対して支持されている。つまり、支持部材はシート上下方向中央が骨格部材に対して拘束されておらず、シート後方に向けて撓むことが可能である。

請求項１に記載の発明によれば、車両が後突し、シートバックが乗員からの荷重を受けた場合、布バネ部材が弾性変形すると共に、支持部材が撓むことで乗員をシートバックに沈み込ませることができる。そして、乗員がシートバックに沈み込む結果、シートバックの後傾が抑制され、ヘッドレストと乗員の頭部との距離が離れないことから、頭部が後屈した際の頚部への負荷を軽減することができる。

また、請求項１に記載の発明では、一対の支持部材同士がシート上下方向の一方側で連結部材により連結されており、他方側は架設部材が架設される前においては拘束されていない。つまり、この一対の支持部材は、一方側である連結部材側を支点に他方側を離間させることで、一対の支持部材の間に張られた布バネ部材に対して張力を付与することができる。この一対の支持部材同士を離間させた場合、連結部材側よりも架設部材側の方が大きく離間する。つまり、支持部材の間の距離がシート上下方向を通して変わらない場合、布バネ部材は架設部材側ほどシート幅方向の伸び率が大きくなるため、架設部材側ほど弾性力が大きくなってしまう。

これに対し、請求項１に記載の発明では、一対の支持部材同士の間隔は、架設部材側よりも連結部材側が狭く形成されているため、布バネ部材のシート幅方向の伸び率をシート上方側とシート下方側とで平準化することができ、布バネ部材における弾性力を平準化することができる。

請求項２に記載の車両用シートは、少なくとも前記支持部材と、前記布バネ部材と、前記架設部材とにより前記骨格部材とは独立した布バネユニットが構成され、前記布バネユニットが前記骨格部材に対して支持されている。

請求項２に記載の発明は、支持部材と、布バネ部材と、架設部材とをアッセンブリ化したことを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、布バネユニットの組立工程において、架設部材を架設する段階で布バネ部材に張力を付与することができ、布バネユニットを骨格部材に取り付ける取付工程において、一対の支持部材を離間させながら取り付ける必要がない。したがって、シートの製造が容易となる。

本発明によれば、乗員の頚部への負荷を軽減することができる。

本実施形態に係る車両用シートであって、シートバックの内部構造を示す斜視図である。本実施形態に係るシートバックに設けられた布バネユニットの分解斜視図である。本実施形態に係る車両用シートの作用を説明する斜視図である。比較例に係る車両用シートであって、シートバックの内部構造を示す斜視図である。比較例に係る車両用シートの作用を説明する図（図４の５−５線に沿った断面図）である。

本発明の実施形態に係る車両用シート１０（以下、シート１０と称する）について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＬＨは、それぞれ本実施形態に係るシート１０の前方向、上方向、左方向を示している。また、本実施形態では、シート１０の前方向、上方向、左方向は、このシート１０が搭載された車両の前方向、上方向、左方向と一致している。

（構成）
本実施形態に係るシート１０は、乗員が着座するシートクッション（図示せず）と、シートクッションのシート後方側の端部から立設され、乗員の上体を保持するシートバック１２と、を備えている。図１に示されるように、シートバック１２には、シート上下方向及びシート幅方向を囲むフレーム１４が設けられている。このフレーム１４の内側（シート上下方向内側及びシート幅方向内側）には、布バネユニット１６（図２参照）が設けられている。この布バネユニット１６は、シート上方側及びシート下方側において枠状のフレーム１４に対して支持されている。また、シートバック１２のシート下方側かつシート幅方向右側には、シートバック１２を傾動させるためのモータ１８が格納されている。

図２に示されるように、布バネユニット１６は、シート１０に着座した乗員の上体を支持する弾性を有するアッセンブリである。この布バネユニット１６は、正面視においてシート上方が開放された略Ｕ字状のステー２０と、ステー２０に張られた布バネ部材４０と、ステー２０のシート上方側に架設された張力付与バー４２と、を含んで構成されている。

ステー２０は、バネ鋼からなる棒状部材であって、シート上下方向に延在し、かつシート幅方向に並んで設けられた一対の支持部材である縦枠部２２と、シート幅方向に延在し、かつ縦枠部２２の下端同士を連結する連結部材である横枠部２４とを有している。縦枠部２２は、側面視においてシート前方側に張り出した略弓型形状とされている。各縦枠部２２は、布バネ部材４０の設置部分である設置部２２Ａと、設置部２２Ａのシート下方側に接続される下縁部２２Ｂと、設置部２２Ａのシート上方側に接続される上縁部２２Ｃと、をそれぞれ有している。

設置部２２Ａは、シート上下方向に延在する上部設置部２２Ｄと、上部設置部２２Ｄの下端においてシート幅方向内側に屈曲した後、シート下方に向けて延びる下部設置部２２Ｅとを有している。上部設置部２２Ｄは、設置部２２Ａのシート上方側の略２／３を占めており、下部設置部２２Ｅは、設置部２２Ａのシート下方側の略１／３を占めている。ここで、一対の縦枠部２２において、下部設置部２２Ｅ同士の距離Ｙは、上部設置部２２Ｄ同士の距離Ｘよりも小さい。なお、本実施形態では、下部設置部２２Ｅによりステー２０の右側を欠くことで、モータ１８との干渉を避けている（図１参照）。

下縁部２２Ｂは、下部設置部２２Ｅの下端からシート下方に向かうにつれてシート後方側に傾斜している。そして、下縁部２２Ｂの下端は横枠部２４に接続されている。

上縁部２２Ｃは、上部設置部２２Ｄの上端からシート上方に向かうにつれてシート後方側に傾斜し、屈曲してシート幅方向内側に延びた後、屈曲してシート上方に延びている。この上縁部２２Ｃの上端である先端部２６は、フレーム１４のシート上方側に設けられたバンド状のブラケットである挟持部材５２により挟持されている（図１参照）。これにより、ステー２０は、縦枠部２２においてシート上下方向に摺動可能に支持されている。なお、挟持部材５２に代えて、フレーム１４においてシート上下方向に設けられた孔に先端部２６を挿入することで、ステー２０を支持する構造としてもよい。また、上縁部２２Ｃにおいて、シート幅方向内側の端部からシート上方に向けて屈曲する角部には、板状のフランジ３０が溶接等により固定されている。

一方、横枠部２４は、正面視において、シート上方側に張り出した略弓型形状とされている。この横枠部２４のシート幅方向外側において、シート幅方向に延在する部分は側縁部２４Ａとして形成されている。この側縁部２４Ａは、フレーム１４のシート下方側に設けられたバンド状のブラケットである挟持部材５４により挟持されている（図１参照）。これにより、ステー２０は、側縁部２４Ａを軸にシート前後方向に回動可能に支持されている。

布バネ部材４０は、弾性織物などの弾性を有する布材で形成されており、そのシート幅方向両端は縦枠部２２における設置部２２Ａに対して接着や縫合等により固定されている。布バネユニット１６において、布バネ部材４０はシート幅方向に張られており、乗員の荷重のない無負荷の状態から初期張力が付与されている。

張力付与バー４２は、金属製の棒材であって、ステー２０における一対の縦枠部２２の間に架設されている。詳しくは、張力付与バー４２はねじ４４により縦枠部２２のフランジ３０に対して固定されることで、ステー２０に対して固定されている。

（製造方法）
本実施形態のシート１０の製造方法において、布バネユニット１６の組立工程及びシートバック１２への取付工程については以下のとおりである。

布バネユニット１６の組立工程では、まず、ステー２０に対して布バネ部材４０を張り付ける。詳しくは、ステー２０の設置部２２Ａに対して接着や縫合等により布バネ部材４０を固定する。このとき、布バネ部材４０はシート幅方向に広げながら設置部２２Ａに対して固定する。したがって、ステー２０は、縦枠部２２が何ら支持されていない状態においては、縦枠部２２同士が近接しようとする。ここで、本実施形態の縦枠部２２はシート下方の端部が横枠部２４により拘束されている。そのため、ステー２０は、布バネ部材４０の張り付け前よりも先端部２６同士がシート幅方向内側に近接している。

次に、ステー２０に対して張力付与バー４２を架設する。上述のように、ステー２０は、先端部２６同士がシート幅方向内側に近接している。そのため、作業者は一対の縦枠部２２をシート幅方向外側に広げ（図２の矢印Ｓ参照）、ステー２０のフランジ３０に形成された孔３２と、張力付与バー４２のシート幅方向外側に形成されたねじ孔４６と、を一致させる。そして、孔３２を挿通させたねじ４４をねじ孔４６に螺合することで張力付与バー４２はステー２０に対して固定され、架設される。これにより、ステー２０と、布バネ部材４０と、張力付与バー４２とが一体化された布バネユニット１６が組み立てられる。

続いて、布バネユニット１６のフレーム１４への取付工程について説明する。作業者は、横枠部２４の側縁部２４Ａがフレーム１４と挟持部材５４とで挟持されるように挟持部材５４をフレーム１４に対して固定する。また作業者は、縦枠部２２の先端部２６がフレーム１４と挟持部材５２とで挟持されるように挟持部材５２をフレーム１４に対して固定する。ステー２０が側縁部２４Ａ及び先端部２６においてフレーム１４に対して固定されることにより、布バネユニット１６は支持される。

（作用効果）
本実施形態のシート１０における車両の後突時の作用は以下のとおりである。

まず、車両が後突することで、シート１０が車両前方の加速度を受けると、乗員はシート１０に対して相対的に車両後方への加速度を受けるため、乗員の背部はシートバック１２に対して強く押し付けられる。これに伴い、布バネ部材４０は、乗員からの荷重により弾性変形する。詳しくは、図３に示されるように、布バネ部材４０は、シート後方側に膨らむ（二点鎖線Ａ参照）。また、布バネ部材４０が荷重を受けた際、ステー２０も弾性変形する。詳しくは、シート前方側に張り出した略弓型形状の縦枠部２２が、シート後方側が張り出すように撓む（二点鎖線Ｂ参照）。

このときステー２０は、側縁部２４Ａが挟持部材５４により傾動可能に支持されているため、縦枠部２２の撓みによるステー２０のシート前後方向への傾動は妨げられない。またステー２０は、先端部２６が挟持部材５２により摺動可能に支持されているため、縦枠部２２が撓んだ際、先端部２６のシート上下方向の摺動は妨げられない。以上のことから、乗員の荷重によりステー２０の縦枠部２２が撓む場合、荷重の影響がフレーム１４にまで及び難い。

ここで、従来構造と比較するための比較例として、張力付与バー４２を用いずに、フレーム１４に設けられたブラケット（引掛部材５６）により布バネ部材４０に対して初期張力を付与するシート１０Ａを図４及び図５に示す。なお、本実施形態と同じ構成には同じ符号を付与している。

図４に示されるように、比較例のシート１０Ａは、ステー２０の縦枠部２２に対して張力付与バーを架設せずに、布バネ部材４０を張り付けたステー２０をフレーム１４に対して組み付けている。この組み付けに際し作業者は、ステー２０のシート上方側を挟持部材５２で、シート下方側を挟持部材５４でそれぞれ支持させると共に、シート幅方向外側では、上部設置部２２Ｄをフレーム１４からシート幅方向内側に向けて延びる引掛部材５６に対して係止させる。

このように組み立てられた、比較例のシート１０Ａを搭載した車両が後突すると、シートバック１２Ａでは次の作用が生ずる。すなわち、乗員がシート１０Ａに対して相対的に車両後方への加速度を受け、背部がシートバック１２Ａに対して強く押し付けられると、布バネ部材４０は、乗員Ｐからの荷重により弾性変形する。ここで、図５に示されるように、ステー２０は、シート上下方向中央付近において引掛部材５６によりフレーム１４に対して固定されている。そのため、布バネ部材４０はシート後方側に膨らむ（二点鎖線Ｃ参照）ものの、ステー２０は撓むことができず、ステー２０からフレーム１４に対して乗員Ｐの荷重が伝達される。したがって、フレーム１４はステー２０と共に移動し（二点鎖線Ｄ参照）、シートバック１２Ａを後傾させる。そして、ヘッドレスト（図示せず）と乗員Ｐの頭部との距離が離れることで、頭部が後屈した際の頚部への負荷が大きくなる。

これに対し、本実施形態のシート１０では、布バネ部材４０と共にステー２０が撓むため、乗員の荷重は極力、布バネユニット１６において吸収される。つまり、車両の後突時における乗員のシートバック１２への沈み込みが妨げられず、乗員の荷重がフレーム１４まで及び難い。したがって、比較例と比べてフレーム１４がステー２０と共に移動し、シートバック１２が後傾することが抑制される。この結果、本実施形態では、ヘッドレスト（図示せず）と乗員の頭部との距離が離れないことから、頭部が後屈した際の頚部への負荷を軽減することができる。つまり、本実施形態のシート１０は、車両の後突時における乗員の鞭打ちを抑制することができる。

また、本実施形態では、張力付与バー４２により、布バネ部材４０に対して、シート幅方向に張力を付与することを特徴としている。ここで、本実施形態のステー２０は、正面視において上部が開放された略Ｕ字状を成している。そのため、張力付与バー４２が架設される前のステー２０においては、先端部２６はシート幅方向に拘束されていない。したがって、ステー２０は、横枠部２４側を支点に先端部２６側を離間させることで、縦枠部２２の間に張られた布バネ部材４０に対して張力を付与することができる。

一方、本実施形態のステー２０は、縦枠部２２同士を離間させた場合、横枠部２４側よりも先端部２６側の方が大きく離間する。つまり、縦枠部２２の間の距離がシート上下方向を通して変わらない場合、布バネ部材４０は先端部２６側ほどシート幅方向の伸び率が大きくなるため、先端部２６側ほど弾性力が大きくなってしまう。そこで、本実施形態のステー２０は、布バネ部材４０が張り付けられる設置部２２Ａにおいて、対向する縦枠部２２同士の間隔をシート下方側がシート上方側よりも狭くなるように設定している。詳しくは、図２に示されるように、ステー２０は、下部設置部２２Ｅ同士の距離Ｙが上部設置部２２Ｄ同士の距離Ｘよりも小さくなるように形成されている。これにより、布バネ部材４０のシート幅方向の伸び率をシート上方側とシート下方側とで平準化することができ、布バネ部材４０における弾性力を平準化することができる。

また、本実施形態では、ステー２０と、布バネ部材４０と、張力付与バー４２とを一体化して布バネユニット１６を構成することに特徴がある。比較例のようにステー２０のフレーム１４に対する組み付けと同時に布バネ部材４０に対して張力を付与する場合、縦枠部２２をシート幅方向に広げつつ、ステー２０の位置を調整しながらフレーム１４に対して固定する必要がある。これに対し、本実施形態では、布バネユニット１６の組立工程において、張力付与バー４２を架設する段階で布バネ部材４０に張力を付与することができ、布バネユニット１６をフレーム１４に対して取り付ける際は、縦枠部２２をシート幅方向に広げる必要はない。つまり、本実施形態によれば、ステー２０の位置を調整しながらフレーム１４に対して取り付けるだけで足りるため、比較例と比べてシート１０の製造が容易となる。

さらに、本実施形態では、布バネユニット１６において布バネ部材４０に対する張力の付与が完結しているため、ステー２０がフレーム１４に組み付けられた状態においては、縦枠部２２の先端部２６にシート幅方向内側に向かう力が生じない。そのため、縦枠部２２の先端部２６と、フレーム１４に設けられた挟持部材５２との間における摺動抵抗が抑制され、縦枠部２２が撓む動きは妨げられない。つまり、本実施形態によれば、アッセンブリ化によって、車両の後突時における乗員のシートバック１２への沈み込み動作を円滑に行うことができる。

（その他の実施形態）
図１に示されるように、本実施形態のステー２０は、シート下方側３／４の範囲に布バネ部材４０が設けられており、シート上方側１／４の範囲には布バネ部材４０は設けられていない。すなわち、縦枠部２２（上縁部２２Ｃ）同士の間には隙間が設けられている。この隙間は、シートバック１２の内部に空調用の機器を設置するためのものである。したがって、シートバック１２の内部に空調用の機器を設置しない場合は、縦枠部２２のシート下方の端部から、張力付与バー４２が架設されるフランジ３０部分までの範囲全域に布バネ部材４０を設けてもよい。

なお、本実施形態では、ステー２０において対向する設置部２２Ａ同士の間隔を２段階に設定したが、この限りではない。例えば、設置部２２Ａ同士の間隔を３段階以上となるようにステー２０を形成してもよい。また例えば、シート上方に向かうにつれて、対向する設置部２２Ａが離間するようにステー２０を形成してもよい。

また、本実施形態の布バネユニット１６は、正面視において上部が開放された略Ｕ字状のステー２０と、ステー２０に張られた布バネ部材４０と、ステー２０のシート上方側に架設された張力付与バー４２と、を含んで構成されているが、これらを上下逆に構成してもよいのは勿論である。さらに、一対の棒材と、一対の棒材の間に張られた布バネ部材と、一対の棒材に対し、シート上方側とシート下方側のそれぞれに架設した張力付与バーと、を含んで布バネユニットを構成してもよい。

１０車両用シート
１２シートバック
１４フレーム（骨格部材）
１６布バネユニット
２２縦枠部（支持部材）
２２Ａ設置部（設置部分）
２４横枠部（連結部材）
４０布バネ部材
４２張力付与バー（架設部材）

Claims

シートバックの骨格を構成する骨格部材と、
シート上下方向に延在し、かつシート上方側及びシート下方側において前記骨格部材に支持されている一対の支持部材と、
前記一対の支持部材の間に張られた弾性を有する布バネ部材と、
前記布バネ部材に張力を付与するように前記一対の支持部材の間に架設される架設部材と、
シート幅方向に延在し、かつ各前記支持部材のシート上下方向の一方側において前記一対の支持部材同士を連結する連結部材と、を備え、
前記架設部材は、各前記支持部材のシート上下方向の他方側に架設され、
前記支持部材及び前記連結部材は、前記他方側が開放した略Ｕ字状の部材により一体、かつ前記布バネ部材とは独立して形成されており、
前記布バネ部材の設置部分における前記一対の支持部材同士の間隔は、前記架設部材側よりも前記連結部材側が狭く設定されている車両用シート。
少なくとも前記支持部材と、前記布バネ部材と、前記架設部材とにより前記骨格部材とは独立した布バネユニットが構成され、
前記布バネユニットが前記骨格部材に対して支持される請求項１に記載の車両用シート。