(57)【要約】【課題】側面衝突時における左右の側部フレーム間の確実な荷重伝達を荷重伝達部材によって実現しつつ、シートバックの肉厚増加を招くことなく、後面衝突時における乗員背部の充分な沈み込みスペースを確保することのできる車両用シートを提供する。【解決手段】左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄに波板状のプレート材１４を取り付け、側面衝突荷重をプレート材１４を介して車幅方向内側に伝達する。側部フレーム１３ｃ，１３ｄには車体後方側に突出するガイドピン３１を設け、プレート材１４を貫通したガイドピン３１に脆弱部材から成る破断ピン３４を取り付け、破断ピン３４によってプレート材１４を抜け止めする。後面衝突時には破断ピン３４が破断することでプレート材１４の後方変位を許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側方から入力された衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する荷重伝達部材がシートバックの左右の側部フレームに跨って取り付けられた車両用シートにおいて、
前記左右の側部フレームと前記荷重伝達部材を、該荷重伝達部材に対して車体後方に作用する荷重によって破断する脆弱部を介して結合したことを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
前記荷重伝達部材を前記側部フレームの背面側に取り付け、
前記側部フレームまたは前記荷重伝達部材のいずれか一方に、車体前後方向に向かって延出する突起部を設け、
前記側部フレームまたは前記荷重伝達部材のいずれか他方に、前記突起部が摺動可能に嵌合される貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
【請求項３】
前記脆弱部は、前記突起部のうちの、前記貫通孔を貫通して突出した部位に設けられた脆弱部材であって、前記貫通孔の内径より外側に張り出す部分を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両側方から入力される衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する機能を備えた車両用シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のシートの多くは、車体側方からの入力荷重をフレーム枠で剛的に受け止める構造を持たないため、車両の側面衝突時等にシート自体で衝突エネルギーを効率良く受け止めることができない。
【０００３】
このため、これに対処する車両用シートとして、略矩形枠形状のシートバックフレームの左右の側部フレームに、両フレーム間を連結する強度部材を設け、その強度部材によって乗員の胸部高さ付近のフレーム強度を高めたものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この車両用シートは、斜めにクロスする強度部材を左右の側部フレームに結合し、車体側部から乗員の胸部高さに入力された衝撃荷重をシートバックフレームと強度部材で受け止め、さらにその荷重を車両の幅方向中央のコンソールボックスを介してセンタートンネルに伝達するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の車両用シートにおいては、断面積の大きい強度部材が左右の側部フレームに斜めに架設されているため、側面衝突時には、荷重をセンタートンネル側に確実に伝達できるようになるものの、後面衝突時にヘッドレストで早期に乗員の頭部を支持するために乗員の背部の沈み込みスペースを確保しようとすると、シートバックの肉厚増加を避けることができない。そして、シートバックの肉厚増加は後部座席等の室内空間を圧迫する結果となる。
【０００７】
そこでこの発明は、側面衝突時における左右の側部フレーム間の確実な荷重伝達を荷重伝達部材によって実現しつつ、シートバックの肉厚増加を招くことなく、後面衝突時における乗員背部の充分な沈み込みスペースを確保することのできる車両用シートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体側方から入力された衝撃荷重を車体の幅方向内側領域に伝達する荷重伝達部材（例えば、後述の実施形態におけるプレート材１４）がシートバック（例えば、後述の実施形態におけるシートバック３）の左右の側部フレーム（例えば、後述の実施形態における側部フレーム１３ｃ，１３ｄ）に跨って取り付けられた車両用シートにおいて、前記左右の側部フレームと前記荷重伝達部材を、該荷重伝達部材に対して車体後方に作用する荷重によって破断する脆弱部（例えば、後述の実施形態における破断ピン３４）を介して結合したことを特徴とする。
これにより、後面衝突時に、乗員の背部の荷重が後方側の荷重伝達部材に作用すると、脆弱部が破断することによって荷重伝達部材が車体後方側に変位するようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用シートにおいて、前記荷重伝達部材を前記側部フレームの背面側に取り付け、前記側部フレームまたは前記荷重伝達部材のいずれか一方に、車体前後方向に向かって延出する突起部（例えば、後述の実施形態におけるガイドピン３１）を設け、前記側部フレームまたは前記荷重伝達部材のいずれか他方に、前記突起部が摺動可能に嵌合される貫通孔（例えば、後述の実施形態における貫通孔３３）を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時に、乗員の背部の荷重が後方側の荷重伝達部材に作用すると、貫通孔部分が突起部にガイドされつつ荷重伝達部材が車体後方側に変位するようになる。また、側面衝突時には、突起部を介して側部フレームと荷重伝達部材の間で荷重の伝達が行われるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用シートにおいて、前記脆弱部は、前記突起部のうちの、前記貫通孔を貫通して突出した部位に設けられた脆弱部材であって、前記貫通孔の内径より外側に張り出す部分を備えることを特徴とする。
これにより、後面衝突時に、乗員の荷重が後方側の荷重伝達部材に作用すると、荷重伝達部材が突起部に沿って車体後方側に変位しようとし、このときに脆弱部材が荷重伝達部材の貫通孔の縁部に押圧されて破断するようになる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、左右の側部フレームを連結する荷重伝達部材によって側面衝突荷重を側部フレーム間に確実に伝達することができるとともに、後面衝突時には、脆弱部の破断によって荷重伝達部材の後方変位を許容し得るようになるため、シートバックの肉厚増加を招くことなく、後面衝突時における乗員背部の充分な沈み込みスペースを確保することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、後面衝突時には、突起部によって荷重伝達部材の車体後方側に向かう変位をガイドすることができるうえ、側面衝突時には、突起部によって側部フレームと荷重伝達部材の間の確実な荷重伝達を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、突起部によって後面衝突時のガイド機能と、側面衝突時の荷重伝達機能を得ることができるうえ、後面衝突時には、突起部のうちの貫通孔から突出した部分に設けられた脆弱部材が貫通孔の縁部に押圧されて破断することによって荷重伝達部材の後方変位を許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第１の実施形態の車両用シートの斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の車両用シートの背面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の車両用シートの図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の車両用シートの後面衝突時における斜視図である。
【図５】この発明の第１の実施形態の車両用シートの後面衝突時における図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の変形例を示す図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態の車両用シートの図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図８】この発明の第２の実施形態の車両用シートの後面衝突時における図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態においては、同一部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。
最初に図１〜図５に示す第１の実施形態について説明する。
図１，図２は、車両の前席側に設置された車両用シート１を斜め後方側から見た斜視図と背面図である。なお、図面において、車両用シート１は骨格部材のみが示されている。
車両用シート１は、乗員の臀部を支持するシートクッション２と、このシートクッション２の後端部に連結されて、乗員の腰部および胸部（背部）を支持するシートバック３と、このシートバック３の上部に支持されて、乗員の頭部および首部を支持するヘッドレスト４とを備えている。
【００１６】
シートクッション２は、後端部に車幅方向に沿って延出する後部クロスメンバ６が取り付けられたクッションフレーム７を備え、そのクッションフレーム７がシートレール８，８を介して車体フロア９に前後方向にスライド可能に取り付けられている。なお、図中、１０は、車体の下端側部に設けられたサイドシルであり、１１は、車体側部のほぼ中央に立設されたセンターピラー、１２は、車体フロア９上の車幅方向中央領域に上方に膨出して形成されたフロアトンネルである。フロアトンネル１２上の前席の左右の車両用シート１の間には、上面側に収納部３０ａを有するコンソールボックス３０が固定設置されている。
【００１７】
シートバック３は、上部フレーム１３ａと左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄと下部連結プレート１３ｂとから成る略矩形枠形状のシートバックフレーム１３を備え、そのシートバックフレーム１３の下端がクッションフレーム７の後端部に傾動可能に結合されている。シートバックフレーム１３の上部フレーム１３ａの幅方向中央位置には、ヘッドレスト４の支持フレームが昇降可能に取り付けられている。
【００１８】
シートバックフレーム１３の背面側には正面視が略矩形状のプレート材１４（荷重伝達部材）が取り付けられている。プレート材１４は、稜線部ａが車幅方向に延出する複数の凹凸部１５を備え、この凹凸部１５によって形成される波形断面が車体上下方向に連続している。プレート材１４の左右の側縁部は側部フレーム１３ｃ，１３ｄの背面に重合され、その状態において側部フレーム１３ｃ，１３ｄに結合されている。このプレート材１４の側部フレーム１３ｃ，１３ｄに対する具体的な取付構造については後に詳述する。
【００１９】
また、側部フレーム１３ｃの車幅方向外側の側面のうちの、プレート材１４の上端部に対応する位置には、車体側部から入力される衝撃荷重をシートバック３に伝達するための荷重伝達ブロック２１が取り付けられている。この荷重伝達ブロック２１は、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされ、全体が樹脂によって上下方向に長い直方体状に形成されている。また、荷重伝達ブロック２１は側部フレーム１３ｃに突設された図示しない支持フレームに嵌合されている。
【００２０】
また、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの下縁部の間は、シートクッション２とシートバック３を回動可能に連結するヒンジ軸を囲む図示しない下部クロスメンバによって連結されている。そして、下部クロスメンバの延長上に位置される側部フレーム１３ｃの車幅方向外側の側面と、側部フレーム１３ｄの車幅方向内側の側面には荷重伝達ブロック２５，２６がそれぞれ取り付けられている。この各荷重伝達ブロック２５，２６は、上部側の荷重伝達ブロック２１と同様に、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされている。側部フレーム１３ｄ側の荷重伝達部材２６は、車幅方向中央のコンソールボックス３０の側壁に対向している。外側の荷重伝達ブロック２５は、車体の下部側側面から衝撃荷重を直接受け止め、その荷重を下部クロスメンバの軸上でクッションフレーム７に伝達する。また、内側の荷重伝達ブロック２６は、車体側部からクッションフレーム７に衝撃荷重が伝達されたときにコンソールボックス３０に当接し、その荷重をコンソールボックス３０を介してフロアトンネル１２へと伝達する。
【００２１】
図３は、図２のＡ−Ａ断面に対応する拡大断面図であり、側部フレーム１３ｃに対するプレート材１４の取付構造を示している。なお、詳細な図示は省略するが、プレート材１４と他方の側部フレーム１３ｄの取付構造も同様となっている。
同図に示すように、側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）の後部壁には、車体後方側に向かって突出するガイドピン３１（突起部）が溶接固定されている。ガイドピン３１は高強度材料から成り、先端部の近傍には軸直角方向に沿うように挿通孔３２が形成されている。
【００２２】
これに対し、プレート材１４の上部寄りの側縁部には貫通孔３３が形成され、この貫通孔３３に側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）に突設されたガイドピン３１が摺動可能に嵌入されるようになっている。貫通孔３３を貫通したガイドピン３１の先端側の挿通孔３２には、脆弱材料から成る破断ピン３４（脆弱部）が嵌入され、この破断ピン３４によってプレート材１４の抜け止めが為されている。破断ピン３４は、挿通孔３２に取り付けられた状態において両端部がガイドピン３１の外側に突出し、その突出領域３４ａがプレート材１４の貫通孔３３の孔縁を支持するようになっている。すなわち、挿通孔３２に取り付けられたガイドピン３１はプレート材１４の貫通孔３３の内径よりも外側に張り出している。
なお、詳細な図示は省略するが、プレート材１４の前部壁に、車体前方側に向かって突出するガイドピン（突起部）を溶接固定し、側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）にガイドピンが嵌入する貫通孔を形成し、ガイドピンの前端側に脆弱部材からなる破断ピンを嵌入して脆弱部を形成しても良い。
【００２３】
なお、プレート材１４の下部側の側縁部は、側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）に対してボルト結合等によって固定しても良いが、上方側と同様の取付構造、つまりガイドピン３１と破断ピン３４を用いた取付構造としても良い。後面衝突時に乗員を沈み込ませたい部位をガイドピン３１と破断ピン３４を用いた取付構造とすることで、沈み込み量を調整することができる。
【００２４】
以上の構成において、側面衝突時に、車両の側部から衝撃荷重が入力されてセンターピラー１１等の車体側壁がシートバック３方向に変形すると、その側壁からの荷重は上下の荷重伝達ブロック２１，２５の少なくともいずれか一方を介して側部フレーム１３ｃに伝達される。
下方の荷重伝達ブロック２５に衝撃荷重が入力された場合には、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、車幅方向内側下方の荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、このとき、シートバックフレーム１３の下方の下部クロスメンバから荷重伝達ブロック２６とコンソールボックス３０を介してフロアトンネル１２に荷重が伝達される。
【００２５】
また、側面衝突時に、上方の荷重伝達ブロック２１に衝撃荷重が入力された場合には、その荷重は側部フレーム１３ｃを介してプレート材１４の上端部に入力され、プレート材１４の各凹凸部１５の稜線部ａによって区画された複数の領域にせん断方向の応力を生じさせる。これにより、入力された衝撃荷重はプレート材１４のほぼ全域において受け止められるようになる。こうして、側部プレート１３ｃのほぼ全域に衝突荷重が分散して伝達されると、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、コンソールボックス３０を介して荷重がフロアトンネル１２に伝達されるようになる。
なお、側面衝突時に、衝撃荷重が側部フレーム１３ｃに入力された場合には、側部フレーム１３ｃとプレート材１４の間でガイドピン３１にせん断荷重が加わり、ガイドピン３１を介して側部フレーム１３からプレート材１４に荷重が伝達されるが、ガイドピン３１は高強度材料によって形成されているため、側部フレーム１３ｃからプレート材１４には確実に荷重が伝達される。プレート材１から他方の側部フレーム１３ｄに対しても同様にして荷重が伝達される。
【００２６】
また、後面衝突時に、車両後方側から衝撃荷重が入力されると、乗員の上体が慣性力によってシートバック３に押し付けられ、その乗員の荷重がシートバック３の図示しないパッドやスプリング等を介して背部側のプレート材１４に入力される。
図４は、後面衝突時におけるプレート材１４の挙動を示す車両用シート１の斜視図であり、図５は、後面衝突時におけるプレート材１４と破断ピン３４の挙動を示す図２のＡ−Ａ断面に対応する拡大断面図である。
乗員による荷重がプレート材１４に車体後方側に向かって作用すると、プレート材１４の貫通孔３３の縁部が破断ピン３４の両側の突出領域３４ａを押圧し、このときに破断ピン３４に作用するせん断荷重によって破断ピン３４の突出領域３４ａが図５に示すように破断する。こうして破断ピン３４が破断すると、破断ピン３４がガイドピン３１の外周面に対して突出しなくなり、プレート材１４の後方変位を許容するようになる。
これにより、プレート材１４が乗員の荷重を受けて後方に変位し、乗員の上体を後方側に沈み込ませる。
【００２７】
以上のように、この車両用シート１は、側面衝突時には、プレート材１４を通して入力荷重をフロアトンネル１２側に確実に伝達することができるとともに、後面衝突時には、乗員の上体の沈み込みを許容して、衝突初期段階において乗員の頭部を早期にヘッドレスト４に支持させることができる。
【００２８】
そして、この車両用シート１の場合、側面衝突荷重を伝達するプレート材１４が後面衝突時に乗員の荷重を受けて後方に変位する構造となっているため、後面衝突時の乗員の沈み込みスペースを確保するためにプレート材１４を側部フレーム１３ｃ，１３ｄの後方側に離間させて設置する必要がなく、その結果、側部フレーム１３ｃ，１３ｄとプレート材１４の間の側面衝突荷重の伝達効率を高めることが可能になるとともに、シートバック３の肉厚を充分に薄くすることが可能になる。
【００２９】
また、この車両用シート１においては、側部フレーム１３ｃ，１３ｄに車体後方側に向かって突出するガイドピン３１が設けられるとともに、プレート材１４に、ガイドピン３１の嵌入される貫通孔３３が設けられ、貫通孔３３を貫通したガイドピ３１ンの先端側に破断ピン３４が取り付けられているため、後面衝突時に、ガイドピン３１によってプレート材１４を車体後方側に安定的にガイドすることができるうえ、側面衝突時に、ガイドピン３１によって側部フレーム１３ｃ，１３ｄとプレート材１４の間の確実な荷重伝達を行うことができる。また、プレート材に車体前方側に向かって突出するガイドピンを設け、プレート材にガイドピンの嵌入される貫通孔を設けた場合も同様の効果を得ることができる。
【００３０】
なお、ここで用いた破断ピン３４は軸部の断面が一定であるが、図６に示す変形例のように、後面衝突時に破断する領域に切欠き部３６や小径部を設けるようにしても良い。
【００３１】
つづいて、図７，図８に示す第２の実施形態について説明する。
この実施形態の車両用シートは、上述した第１の実施形態に対して、側部フレーム１３ｃ，１３ｄとプレート材１４の取付構造が異なり、その他の部分は同様の構造とされている。
図７，図８は、図２のＡ−Ａ断面に対応する拡大断面図であり、図７は、通常時における側部フレーム１３ｃとプレート材１４の結合部の状態を示し、図８は、後面衝突時における側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）とプレート材１４の結合部の状態を示している。
【００３２】
側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）とプレート材１４には貫通孔４０，３３が設けられ、プレート材１４の後面側にはウェルドナット４１が設けられている。ウェルドナット４１には、ねじピッチの大きいねじ孔４２と、ねじ孔４２のプレート材１４側に同軸に連設された断面円形状の凹部４３と、凹部４３の周壁に軸直角方向に沿って形成された挿通孔４４と、を備えている。凹部４３の内径はねじ孔４２の内径よりも大きく設定されている。
【００３３】
側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）とプレート材1４の貫通孔４０，３３には、側部フレーム１３ｃの前面側から特殊構造のボルト４５が挿入され、このボルト４５がウェルドナット４１に螺合されるようになっている。ボルト４５は、座面４６ａを有する頭部４６と、頭部４６に連設された軸４７を有し、軸４７は、ウェルドナット４１の凹部４３に摺動可能に嵌入される大径軸部４７ａと、大径軸部４７ａの先端側に連設される小径軸部４７ｂと、を備え、小径軸部４７ｂにウェルドナット４１のねじ孔４２に螺合されるねじピッチの大きい雄ねじが形成されている。また、大径軸部４７ａには軸直角方向に沿って挿通孔４８が形成されている。この挿通孔４８には、ボルト４５の小径軸部４７ｂをウェルドナット４１のねじ孔４２に設定深さまで締結したときに、ウェルドナット４１側の挿通孔４４とに跨るように破断ピン３４が嵌入される。また、側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）とボルト４５の頭部４６の間にワッシャ４９が介装されている。
【００３４】
側面衝突時に、衝撃荷重が側部フレーム１３ｃの上部寄り側部に入力されると、側部フレーム１３ｃに入力された荷重はボルト４５とウェルドナット４１による締結部を介してプレート材１４に伝達される。
【００３５】
また、後面衝突時に、乗員の上半身が慣性力によってシートバック３に押し付けられ、乗員の荷重がプレート材１４に車体後方に向かう押圧力として入力されると、ボルト４５とウェルドナット４１の間に離反方向の力が働き、このときの離反方向の力（軸方向の力）が、ねじピッチの大きい小径軸部４７ｂとねじ孔４２の螺合部を介してボルト４５の回転トルクに変換される。
こうして、ボルト４５に回転トルクが発生すると、ウェルドナット４１に対してボルト４５が回転し、このとき、ウェルドナット４１とボルト４５の挿通孔４４，４８に跨って嵌合されていた破断ピン３４にせん断方向の力が働く。これにより、破断ピン３４が、図８に示すように破断し、側部フレーム１３ｃ（１３ｄ）とプレート材１４の車体前後方向での拘束が解除される。この結果、プレート材１４が乗員の荷重を受けて後方に変位し、乗員を後方側に沈み込ませる。
したがって、この実施形態の場合も第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…車両用シート
３…シートバック
１３ｃ，１３ｄ…側部フレーム
１４…プレート材（荷重伝達部材）
３１…ガイドピン（突起部）
３３…貫通孔
３４…破断ピン（脆弱部，脆弱部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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