JP7059128B2 - シートロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートロック装置に関する。
自動車等の車両に設置されるシートとして、車両衝突時の乗員保護の観点から、車両衝突時にシートに加わる荷重によってシートの一部が変形し、これにより乗員が受ける衝撃を緩和するシートが知られている。
例えば特許文献1に記載されたシートは、シートクッションに対してシートバックを傾動させるリクライニング装置に用いられる後突衝撃吸収ユニットを備える。後突衝撃吸収ユニットは、シートバックの傾動を可能とするために相互に回動する部材間のシートバック側又はシートクッション側の何れか一方側と同期回転する一方側部材と、他方側と同期回転する他方側部材と、を有し、一方側部材には凸部が設けられ、他方側部材には凸部が填まり込む凹部が設けられている。荷重が加わった際に、凸部と凹部とが嵌まり合った状態で相対的に回動して変形することにより、衝撃が吸収される。
特開2009-1209号公報
シートの衝撃吸収技術は、主に車両のフロントシートに適用されているが、乗員保護性能の向上を図るべく、リアシートへの適用が要請される。ここで、多くのリアシートでは、シートバックがシートクッションに対して傾倒可能ではあるが、倒伏状態又は起立状態のいずれかに配置される。そして、起立状態に配置されたシートバックはシートロック装置によって車両ボディに固定される。この種のリアシートは、シートクッションに対するシートバックの傾倒角度を可変にシートバックを固定するリクライニング装置を備えていない。特許文献1に記載された衝撃吸収ユニットは、リクライニング装置を備えていないシートに適用できず、汎用性に欠ける。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、傾倒可能なシートバックがシートロック装置によって乗物ボディに固定されるシートにおいて、衝撃をシートロック装置によって吸収し、乗員保護性能を向上させることを目的とする。
本発明の一態様のシートロック装置は、乗物ボディに設けられるストライカと、シート前後方向に傾倒可能なシートバックに設けられ、前記ストライカを係止することによって前記シートバックを起立状態に保持するロックユニットと、を備え、前記ストライカは、前記乗物ボディに取り付けられるベースブラケットと、前記ロックユニットによって係止されるU字状のロッドと、を含み、前記ベースブラケットは、前記シート前後方向に間隔をあけて前記ロッドの端部をそれぞれ支持する二つの支持部を有し、少なくとも一方の前記支持部は、所定荷重を超える荷重が前記ロッドに入力された場合に変形し、変形することにより、当該支持部が支持する前記ロッドの端部の前記ベースブラケットに対する移動を許容する。
本発明によれば、傾倒可能なシートバックがシートロック装置によって乗物ボディに固定されるシートにおいて、衝撃をシートロック装置によって吸収し、乗員保護性能を向上させることができる。
本発明の実施形態を説明するための、乗物用シートの一例を示す斜視図である。 図1のシートロック装置の斜視図である。 図2のシートロック装置のストライカの斜視図である。 図3のストライカのIV-IV線断面図である。 図3のストライカが所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す平面図である。 図3のストライカが所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す平面図である。 図3のストライカが所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す平面図である。 図5A~図5Cに示すストライカの変形によって吸収される衝撃を説明するグラフである。 図3のストライカの変形例の断面図である。 図3のストライカの他の変形例の断面図である。 図3のストライカの他の変形例の断面図である。 本発明の実施形態を説明するための、シートロック装置のストライカの他の例を示す斜視図である。 図10のストライカが所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す断面図である。 図10のストライカが所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す断面図である。 図10のストライカの変形例の断面図である。
図1は、本発明の実施形態を説明するための、乗物用シートの一例の斜視図であり、図2は、図1の乗物用シートに設けられるシートロック装置の斜視図である。
乗物用シート1は、例えば自動車等の車両に設置されるシートであり、シート1に着座した乗員(以下、着座者という)の臀部及び大腿部を支持するシートクッション2と、着座者の腰部及び背部を支持するシートバック3と、着座者をシートクッション2及びシートバック3に拘束するためのシートベルト4と、シートロック装置5とを備える。
シートクッション2は、シートクッション2の骨格をなす金属製のフレーム(不図示)を備える。フレームは、ウレタンフォーム等の比較的軟質な樹脂発泡材からなるクッションパッド(不図示)によって被覆されており、クッションパッドは、皮革、織布等からなるトリムカバー10によって被覆されている。シートバック3もまた、金属製のフレームと、フレームを被覆するクッションパッドと、クッションパッドを被覆するトリムカバー11とを備える。
シートバック3は、シートバック3の下端部に設けられる傾倒軸12を中心に、シートクッション2に対してシート前後方向に傾倒可能である。傾倒軸12は、固定ブラケット13を介して車両ボディに固定される。シートバック3は、シートクッション2の上に折り重なる倒伏状態と、図1に示す起立状態とに設定可能であり、起立状態では、シートロック装置5を介して車両ボディに固定される。
シートロック装置5は、車両ボディに設けられるストライカ6と、シートバック3の側面部に設けられるロックユニット7とを備える。ロックユニット7は、ストライカ6を係止するラッチ(不図示)と、ラッチに連係するロック解除ノブ8とを有する。ロック解除ノブ8は、シートバック3の上面部に配置されている。
シートバック3が倒伏状態から起こされることにより、ストライカ6がロックユニット7に進入し、上記ラッチによって係止される。これにより、シートバック3が起立状態に保持される。ロック解除ノブ8が操作されると、上記ラッチによるストライカ6の係止が解除され、シートバック3は起立状態から倒伏状態に向けて傾倒可能となる。
図3及び図4は、ストライカ6を示す。
ストライカ6は、車両ボディに取り付けられるベースブラケット20と、ロックユニット7によって係止されるロッド21とを含んで構成されている。
ベースブラケット20は、鋼材等の金属材料からなる板状の部材であり、ボルト、リベット等の締結部材によって車両ボディに固定される。ロッド21は、鋼材等の金属材料からなる棒状の部材であり、U字状に形成されている。
ベースブラケット20は、ロッド21の両端部を支持する第1支持部22と第2支持部23とを有し、第1支持部22と第2支持部23とは、シート前後方向に互いに間隔をあけて配置されている。第1支持部22及び第2支持部23のうちシート前側に位置する第1支持部22には、ロッド21の第1端部24が挿通される貫通孔25が形成されており、シート後側に位置する第2支持部23には、ロッド21の第2端部26が挿通される貫通孔27が形成されている。
ロッド21の第1端部24は固定部28を有し、固定部28は、ベースブラケット20の第1支持部22に形成された貫通孔25の縁部をベースブラケット20の板厚方向に挟持することによって、第1支持部22に固定されている。ロッド21の第2端部26は固定部29を有し、固定部29は、ベースブラケット20の第2支持部23に形成された貫通孔27の縁部をベースブラケット20の板厚方向に挟持することによって、第2支持部23に固定されている。固定部28及び固定部29は、例えば加締め加工によって形成される。
U字状に形成されているロッド21は、第1端部24から延びる第1軸部30と、第1軸部30と平行に第2端部26から延びる第2軸部31と、第1軸部30と第2軸部31とを連結する連結部32とを有する。第1軸部30及び第2軸部31のうちシート前側に位置する第1軸部30はロックユニット7によって係止される。例えば車両後突時に、着座者の上体がシートバック3に当接し、着座者の上体とシートバック3との当接に起因した荷重はロックユニット7を介して第1軸部30に入力される。
固定部28の第1支持部22に対する固定は、ロッド21に入力される荷重が所定荷重を超える場合に解除可能に構成されている。固定部28の解除可能な固定は、例えば第1支持部22に形成された貫通孔25の縁部を挟持する固定部28と貫通孔25の縁部との重なり代を小さくすることによって実現できる。そして、ロッド21の第1端部24は、固定部28よりも第1端部24の先端側に延びる延長軸部33と、ストッパ部34とをさらに有する。ストッパ部34は、延長軸部33の先端部に設けられたフランジによって構成されている。
図5Aから図5Cは、以上のように構成されたストライカ6のベースブラケット20が所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す。
図5Aから図5Cに示す例は、車両後突時において、着座者の上体とシートバック3との当接に起因した荷重Fがロッド21に入力され、荷重Fが所定荷重を超えている場合を示している。荷重Fがロッド21に入力されると、固定部28の第1支持部22に対する固定が解除される。これにより、ロッド21の第1端部24は、ベースブラケット20に対して移動可能な可動端部となる。一方、固定部29の第2支持部23に対する固定は維持される。
図5Bに示すように、ロッド21は、可動端部である第1端部24の移動を伴って荷重Fの作用方向に傾き、第1端部24の延長軸部33が第1支持部22の貫通孔25に配置される。そして、貫通孔25の縁部が延長軸部33によって圧潰され、貫通孔25が広げられる。このように第1支持部22が塑性的に変形することにより、第1端部24の移動がさらに許容され、第1端部24の移動に伴って第1支持部22の変形も進行する。
図5Cに示すように、第1支持部22の変形と、第1端部24の移動とに応じて、第1端部24の延長軸部33に設けられているストッパ部34が第1支持部22の貫通孔25の縁部に係合し、延長軸部33が貫通孔25から抜け出ることが阻止される。
図6は、ベースブラケット20の第1支持部22が変形することによって吸収される衝撃を示す。図6において、横軸は、荷重Fの作用方向に傾くロッド21の変位量Δであり、縦軸は、ロッド21に負荷される荷重である。
図6において、実線は、第1支持部22が変形する場合に、ロッド21に負荷される荷重を示し、破線は、第1支持部22の変形がないと仮定した場合に、ロッド21に負荷される荷重を示している。実線によって囲まれる領域の面積及び破線によって囲まれる領域の面積は、エネルギーに相当し、着座者の上体とシートバック3との当接によって発生するエネルギーに等しい。
ロッド21に入力される荷重のピーク値Fmaxが所定荷重Fを超えるものとして、第1支持部22の変形がないと仮定した場合に、ロッド21に負荷される荷重はピーク値Fmaxに達する。一方、第1支持部22が変形する場合に、ロッド21に入力される荷重が所定荷重Fに達した時点で第1支持部22が変形を開始し、ロッド21に負荷される荷重は所定荷重Fに抑制される。
第1支持部22が変形する場合に、ロッド21に負荷される荷重のピーク値は相対的に小さくなるが、第1支持部22の変形に伴って第1端部24が移動することにより、ロッド21の変位量は相対的に大きくなる。荷重のピーク値の減少分に対応するエネルギー量J1は、ロッド21の変位量の増加分に対応するエネルギー量J2によって補われ、このエネルギー量J2は、第1支持部22の変形に消費される。
このように、車両後突時に発生するエネルギーの一部が、ベースブラケット20の第1支持部22の変形に消費され、ロッド21に負荷される荷重が所定荷重Fに抑制される。これにより、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。なお、所定荷重Fは、傾倒軸12とシートロック装置5との間の距離等に基づいて適宜設定され、例えば1300[N]~1600[N]である。
また、ストッパ部34が第1支持部22の貫通孔25の縁部に係合し、延長軸部33が貫通孔25から抜け出ることが阻止される。これにより、所定荷重Fを大きく超える過大な荷重がロッド21に入力された場合にも、ストライカ6の破壊を防止でき、シートバック3を起立状態に保持できる。
図7から図9は、ストライカ6の変形例を示す。
図7に示す例では、ロッド21の可動端部である第1端部24が係合部35を有する。係合部35は、固定部28とストッパ部34との間の延長軸部33に設けられており、延長軸部33の中心軸に垂直な断面において、固定部28より大きく且つストッパ部34より小さく形成されている。
図5Bも参照して、ロッド21が、可動端部である第1端部24の移動を伴って荷重Fの作用方向に傾く際に、ベースブラケット20の第1支持部22に形成された貫通孔25の縁部が延長軸部33によって圧潰され、貫通孔25が広げられる。広げられた貫通孔25に対して、係合部35が貫通孔25の縁部に係合し、係合部35が貫通孔25を通過することによって、第1支持部22の変形が増大する。これにより、第1支持部22の変形に消費されるエネルギーを増加させることができ、衝撃をシートロック装置5によって一層吸収できる。
なお、複数の係合部35が延長軸部33に設けられてもよい。この場合、隣り合う二つの係合部35のうち、ストッパ部34側に配置される係合部35は、固定部28側に配置される係合部35よりも大きく形成される。
また、図8に示す例のように、延長軸部33が、固定部28側からストッパ部34側に向かう程に大径となるテーパ状に形成されてもよい。係合部35では、第1支持部22がステップ的に変形するのに対して、テーパ状に形成された延長軸部33によれば、第1支持部22が連続的に変形するので、衝撃をシートロック装置5によって滑らかに吸収できる。
また、図9に示す例のように、ロッド21の第2端部26が可動端部とされてもよい。すなわち、第2端部26の固定部29が、ベースブラケット20の第2支持部23に対して解除可能に固定され、第2端部26が、固定部29よりも第2端部26の先端側に延びる延長軸部36と、ストッパ部37とを有してもよい。
車両前突時に、着座者の上体に働く慣性に起因した荷重Fがロッド21に入力される。ロッド21は、可動端部である第2端部26の移動を伴って荷重Fの作用方向に傾き、貫通孔27の縁部が延長軸部36によって圧潰され、貫通孔27が広げられる。このように第2支持部23が塑性的に変形することにより、第2端部26の移動がさらに許容され、第2端部26の移動に伴って第2支持部23の変形も進行する。本例では、車両前突時に発生するエネルギーの一部が、ベースブラケット20の第2支持部23の変形に消費され、ロッド21に負荷される荷重が所定荷重に抑制される。これにより、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。
なお、図7に示した係合部35と同様の係合部が、延長軸部36に設けられてもよい。また、図8に示した延長軸部33と同様に、延長軸部36は、固定部29側からストッパ部37側に向かう程に大径となるテーパ状に形成されてもよい。
また、図示は省略するが、ロッド21の第1端部24及び第2端部26の両端部が可動端部とされてもよい。車両後突時と、車両前突時とのいずれの場合にも、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。
図10は、本発明の実施形態を説明するための、シートロック装置のストライカの他の例を示す。
図10に示すストライカ106は、車両ボディに取り付けられる板状のベースブラケット120と、ロックユニット7(図2参照)によって係止されるU字状のロッド121とを含んで構成されている。
ベースブラケット120は、ロッド121の両端部を支持する第1支持部122と第2支持部123とを有し、第1支持部122と第2支持部123とは、シート前後方向に互いに間隔をあけて配置されている。第1支持部122及び第2支持部123のうちシート前側に位置する第1支持部122には、ロッド121の第1端部124が挿通される貫通孔125が形成されており、シート後側に位置する第2支持部123には、ロッド121の第2端部126が挿通される貫通孔が形成されている。
ロッド121の第1端部124は、ベースブラケット120の第1支持部122に固定される固定部128を有し、ロッド121の第2端部126は、ベースブラケット120の第2支持部123に固定される固定部129を有する。そして、ロッド121は、第1端部124から延びる第1軸部130と、第1軸部130と平行に第2端部126から延びる第2軸部131と、第1軸部130と第2軸部131とを連結する連結部132とを有する。第1軸部130及び第2軸部131のうちシート前側に位置する第1軸部130がロックユニット7によって係止される。
第1支持部122は、貫通孔125が形成されている被固定部138と、被固定部138の外周を囲む環状のヒダ部139とを有する。ヒダ部139は、被固定部138を中心とする円形の波形状に成形されており、ロッド121に入力される荷重が所定荷重を超える場合に伸ばされる。
図11A及び図11Bは、以上のように構成されたストライカ106のベースブラケット120が所定荷重を超える荷重によって変形する様子を示す。
図11A及び図11Bに示す例は、車両後突時において、着座者の上体とシートバック3との当接に起因した荷重Fがロッド121に入力され、荷重Fが所定荷重を超えている場合を示している。荷重Fがロッド121に入力されると、ヒダ部139が伸びるように第1支持部122が変形し、第1支持部122の変形に応じて、ロッド121の第1端部124がベースブラケット120に対して移動され、ロッド121は、可動端部である第1端部124の移動を伴って荷重Fの作用方向に傾く。なお、本例では、荷重Fの入力に対して、固定部128の第1支持部122に対する固定と、固定部129の第2支持部123に対する固定とがどちらも維持される。本例によっても、車両後突時に発生するエネルギーの一部が、ベースブラケット120の第1支持部122の変形に消費され、ロッド121に負荷される荷重が所定荷重に抑制される。これにより、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。
図12は、ストライカ106の変形例を示す。
図12に示す例は、ロッド121の可動端部である第1端部124が、固定部128よりも第1端部124の先端側に延びる延長軸部133と、ストッパ部134とをさらに有する。そして、固定部128の第1支持部122に対する固定は、ロッド121に入力される荷重が所定荷重を超える場合に解除可能に構成されている。
本例では、所定荷重を超える荷重Fがロッド121に入力されると、ヒダ部139が伸びるように第1支持部122が変形する。さらに、固定部128の第1支持部122に対する固定が解除され、第1端部124の延長軸部133が第1支持部122の貫通孔125に配置される。そして、貫通孔125の縁部が延長軸部133によって圧潰され、貫通孔125が広げられる。ヒダ部139を伸ばし、さらに貫通孔125を広げるように第1支持部122を変形させることによって、第1支持部122の変形を増大させ、第1支持部122の変形に消費されるエネルギーを増加させることができる。これにより、衝撃をシートロック装置5によって一層吸収できる。
なお、図7に示した係合部35と同様の係合部が、延長軸部133に設けられてもよい。また、図8に示した延長軸部33と同様に、延長軸部133は、固定部128側からストッパ部134側に向かう程に大径となるテーパ状に形成されてもよい。
また、ロッド121の第2端部126が可動端部とされてもよい。すなわち、ベースブラケット120の第2支持部123が、第1支持部122のヒダ部139と同様のヒダ部を有してもよい。この場合に、車両前突時に発生するエネルギーの一部が、ベースブラケット120の第2支持部123の変形に消費され、ロッド121に負荷される荷重が所定荷重に抑制される。これにより、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。ロッド121の第1端部124及び第2端部126の両端部が可動端部とされてもよく、車両後突時と、車両前突時とのいずれの場合にも、衝撃をシートロック装置5によって吸収し、着座者が受ける衝撃を緩和することができる。
以上、自動車等の車両に設置されるシート1を例にして本発明を説明したが、本発明は、船舶や航空機といった車両以外の乗物用のシートにも適用可能である。
以上、説明したとおり、本明細書に開示されたシートロック装置は、乗物ボディに設けられるストライカと、シート前後方向に傾倒可能なシートバックに設けられ、前記ストライカを係止することによって前記シートバックを起立状態に保持するロックユニットと、を備え、前記ストライカは、前記乗物ボディに取り付けられるベースブラケットと、前記ロックユニットによって係止されるU字状のロッドと、を含み、前記ベースブラケットは、前記シート前後方向に間隔をあけて前記ロッドの端部をそれぞれ支持する二つの支持部を有し、少なくとも一方の前記支持部は、所定荷重を超える荷重が前記ロッドに入力された場合に変形し、変形することにより、当該支持部が支持する前記ロッドの端部の前記ベースブラケットに対する変位を許容する。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、変形可能な前記支持部が、前記ロッドの端部が挿通される貫通孔を有し、変形可能な前記支持部によって支持される前記ロッドの可動端部は、前記貫通孔の縁部に解除可能に固定された固定部と、前記固定部よりも当該可動端部の先端側に延びる軸部とを有し、前記支持部が変形する際に、前記貫通孔の孔縁部が前記軸部によって圧潰され、前記貫通孔が広げられる。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、前記可動端部が、前記軸部によって圧潰された前記孔縁部と係合するストッパ部を当該可動端部の先端部に有する。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、前記軸部が、当該軸部の中心軸に垂直な断面において、前記固定部より大きく且つ前記ストッパ部より小さい係合部を有する。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、前記軸部が、前記係合部を複数有し、隣り合う二つの前記係合部のうち、前記ストッパ部側に配置される前記係合部は、前記固定部側に配置される前記係合部よりも大きい。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、前記軸部が、前記固定部側から前記ストッパ部側に向かう程に大径となるテーパ状に形成されている。
また、本明細書に開示されたシートロック装置は、変形可能な前記支持部が、前記ロッドの端部が固定された被固定部と、前記被固定部の外周を囲む環状のヒダ部と、を有し、前記支持部が変形する際に、前記ヒダ部が伸ばされる。
1 乗物用シート
2 シートクッション
3 シートバック
4 シートベルト
5 シートロック装置
6 ストライカ
7 ロックユニット
8 ロック解除ノブ
10 トリムカバー
11 トリムカバー
12 傾倒軸
13 固定ブラケット
20 ベースブラケット
21 ロッド
22 第1支持部
23 第2支持部
24 第1端部
25 貫通孔
26 第2端部
27 貫通孔
28 固定部
29 固定部
30 第1軸部
31 第2軸部
32 連結部
33 延長軸部
34 ストッパ部
35 係合部
36 延長軸部
37 ストッパ部
106 ストライカ
120 ベースブラケット
121 ロッド
122 第1支持部
123 第2支持部
124 第1端部
125 貫通孔
126 第2端部
128 固定部
129 固定部
130 第1軸部
131 第2軸部
132 連結部
133 延長軸部
134 ストッパ部
138 被固定部
139 ヒダ部

Claims (7)

  1. 乗物ボディに設けられるストライカと、
    シート前後方向に傾倒可能なシートバックに設けられ、前記ストライカを係止することによって前記シートバックを起立状態に保持するロックユニットと、
    を備え、
    前記ストライカは、前記乗物ボディに取り付けられるベースブラケットと、前記ロックユニットによって係止されるU字状のロッドと、を含み、
    前記ベースブラケットは、前記シート前後方向に間隔をあけて前記ロッドの端部をそれぞれ支持する二つの支持部を有し、
    少なくとも一方の前記支持部は、所定荷重を超える荷重が前記ロッドに入力された場合に変形し、変形することにより、当該支持部が支持する前記ロッドの端部の前記ベースブラケットに対する移動を許容するシートロック装置。
  2. 請求項1記載のシートロック装置であって、
    変形可能な前記支持部は、前記ロッドの端部が挿通される貫通孔を有し、
    変形可能な前記支持部によって支持される前記ロッドの可動端部は、前記貫通孔の縁部に解除可能に固定された固定部と、前記固定部よりも当該可動端部の先端側に延びる軸部とを有し、
    前記支持部が変形する際に、前記貫通孔の孔縁部が前記軸部によって圧潰され、前記貫通孔が広げられるシートロック装置。
  3. 請求項2記載のシートロック装置であって、
    前記可動端部は、前記軸部によって圧潰された前記孔縁部と係合するストッパ部を当該可動端部の先端部に有するシートロック装置。
  4. 請求項3記載のシートロック装置であって、
    前記軸部は、当該軸部の中心軸に垂直な断面において、前記固定部より大きく且つ前記ストッパ部より小さい係合部を有するシートロック装置。
  5. 請求項4記載のシートロック装置であって、
    前記軸部は、前記係合部を複数有し、
    隣り合う二つの前記係合部のうち、前記ストッパ部側に配置される前記係合部は、前記固定部側に配置される前記係合部よりも大きいシートロック装置。
  6. 請求項3記載のシートロック装置であって、
    前記軸部は、前記固定部側から前記ストッパ部側に向かう程に大径となるテーパ状に形成されているシートロック装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項記載のシートロック装置であって、
    変形可能な前記支持部は、前記ロッドの端部が固定された被固定部と、前記被固定部の外周を囲む環状のヒダ部と、を有し、
    前記支持部が変形する際に、前記ヒダ部が伸ばされるシートロック装置。
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