(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座する乗員をシートクッションとシートバックとで保持する車両用シートにおいて、
上記シートクッションの後部に基端側が支持され互いに縦向きで並設される上記シートバック側の左右一対の縦向きフレームと、
上記左右一対の縦向きフレームの上端間に固着され横方向中間部が上下に所定量の間隔を有している第１及び第２の横向きフレームとを具備し、
上記左右一対の縦向きフレームのうち、少なくともいずれか一方のフレーム上端部にはシートベルトの肩ベルトのアンカが取り付けられ、
上記第１及び第２の横向きフレームのそれぞれの曲げ剛性が上記左右一対の各縦向きフレームより小さく設定されたことを特徴とする車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シート、特にシートバックの上部を後席乗員の保護に適した衝撃吸収構造として形成した車両用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、例えば自動車には乗員が着座するシートが搭載されており、このシートは自動車のインテリアデザインとして整っていると共に乗員に対し乗り心地を良くでき、乗員の安全を確保できる必要がある。
ところで、車両のシートは、人体下部を支持するシートクッションと人体上部を支持するシートバックとを相互に連結した構成を採る。この内、シートクッションはフロア上に取付けられ、そのシートクッションの後端に上向きでシートバックが連結される。このシートバックは通常走行時には着座する乗員の背部を保護するが、車両の衝突時には後席に着座する他の乗員の前方への急激移動に伴い、その頭部や顔面等と衝突する可能性がある。このため、シートバックの上部には後席乗員との衝撃時のエネルギを吸収するため、このシートバックには衝撃吸収機構が配設されたものがある。
【０００３】
例えば、実開昭５９−１３６３３７号公報に開示される車両用シートでは、シートバックのフレームとして、シートクッションに下端が支持された一対の縦フレームと、同一対の縦フレームの上端に左右の屈曲端が連結された横長の上部フレームとを備える。この車両用シートでは、通常時には一対の縦フレームの係合部と左右の屈曲端の係合部とが両者を一体的に結合し、着座する乗員を保護でき、車両衝突時に後席乗員の頭部が衝突した際には、一対の縦フレームの係合部と左右の屈曲端の係合部とが変形し、上部フレームの下方変位を許容し、これにより乗員の頭部の衝突エネルギを吸収し、乗員の頭部が受ける衝撃を低減できるものとなっている。
【０００４】
更に、実開昭５３−７２３３２号公報に開示される車両用シートでは、シートバックの上部に着座乗員の頭部が後方に振れるのを防ぐヘッドレストが一体的に形成され、そのヘッドレストに後方に突き出す上部緩衝体が装備されている。この上部緩衝体は、車両の衝突時に後席乗員の頭部が当接した際に塑性変形でき、これにより乗員の頭部の運動エネルギを吸収し、乗員の頭部が受ける衝撃を低減できるものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、実開昭５９−１３６３３７号公報に開示される車両用シートでは、シートバックのフレーム上部を成す横長の上部フレームが後席乗員の頭部の衝突により下向き荷重を受けた際に係合部の塑性変形を引き出し衝突エネルギを吸収することとなるが、進行方向である前向きの荷重を受けた場合には縦フレームと左右屈曲端の両係合部の塑性変形を引き出すことができず、衝撃吸収機能を発揮できないという問題がある。一方、実開昭５３−７２３３２号公報に開示される車両用シートでは、ヘッドレストの後面に配備される上部緩衝体が後方に大きく突き出すので、前席と後席との間隔であるシートピッチを十分に採れる車両では問題が少ないが、シートピッチが比較的小さいバス等に用いられる場合、この上部緩衝体が後席乗員の乗降に邪魔な突き出し物体となり、乗降性を低下させるという問題が生じている。
【０００６】
本発明の目的は、シートバック上部に衝突エネルギ吸収機能を持たせるにあたり、シートバック上部に加わる過荷重の方向規制を少なくでき、しかも、シートピッチが比較的小さい車両であっても適用できる車両用シート構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、着座する乗員をシートクッションとシートバックとで保持する車両用シートにおいて、上記シートクッションの後部に基端側が支持され互いに縦向きで並設される上記シートバック側の左右一対の縦向きフレームと、上記左右一対の縦向きフレームの上端間に固着され横方向中間部が上下に所定量の間隔を有している第１及び第２の横向きフレームとを具備し、上記左右一対の縦向きフレームのうち、少なくともいずれか一方のフレーム上端部にはシートベルトの肩ベルトのアンカが取り付けられ、上記第１及び第２の横向きフレームのそれぞれの曲げ剛性が上記左右一対の各縦向きフレームより小さく設定されたという構成を採る。
【０００８】
このような車両用シートは、通常時には、シートバック側の左右一対のフレームの上端間の相対変位を比較的曲げ剛性が低い第１及び第２の横向きフレームが協働して規制でき、一方、車両衝突時に後席乗員の頭部等が第１及び第２の横向きフレームの少なくとも一方に衝突した時には、その横向きフレームが過荷重により容易に塑性変形できる。このため、通常時には、第１及び第２の横向きフレームが協働してシートバック上部の剛性を確保でき、車両衝突時等にシートバックの上部に後席乗員の頭部が衝突した時には、第１及び第２の横向きフレームが比較的低い過荷重で塑性変形を開始でき、後席乗員の頭部が受ける衝撃を十分に緩和できる。しかも、シートバック上部に加わる過荷重の方向が横向きフレームに交差する方向であれば、いずれの方向の過荷重でも塑性変形を開始でき衝撃を十分に緩和できる。
【０００９】
更に、第１及び第２の横向きフレームは、後方に突き出す量を比較的小さくでき、シートピッチが比較的小さい車両に使用しても後席乗員の乗降に邪魔な突き出し物体とならず、乗降性を確保できる。
好ましくは、上記第１及び第２の横向きフレームの少なくとも一方に形成され、同横向きフレームにその長手方向と交差する方向に所定値以上の押圧力が加わった際に左右に塑性変形する衝撃吸収部を設けても良い。
この場合、衝撃吸収部が過荷重により塑性変形することにより、後席乗員の頭部が受ける衝撃エネルギを十分に吸収でき、後席乗員の頭部が受ける衝撃を十分に緩和できる。特に、衝撃吸収部が過荷重により破断するようにしても良く、この場合、破断後の左右の破断部位の縦フレーム上端回りの曲げ変形によっても、後席乗員の頭部が受ける衝撃エネルギを吸収でき、後席乗員の頭部が受ける衝撃を十分に緩和できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図２には本発明の適用された車両用シートを示した。
この車両用シートは図示しないバスの乗客用シートの一つであり、この車両用シートの前後には図示しない同様シートが同様に配設される。なお、これら互いに前後する一対の車両用シートは各乗客の乗降に支障を来さない程度のシートピッチを保ってそれぞれ配設されている。
図１乃至図２の車両用シート（以後単にシートと記す）は、フロア１に移動不可に載置されるシート基枠２と、そのシート基枠２の上部に支持されるシートクッション３と、その後端に上向きで突設されるシートバック５とを備える。
【００１１】
シート基枠２はＵ字状の鋼管から成る左右一対の脚部２０１と、両脚部２０１夫々の中央底部の前後部位を相互に連結する下側クロスバー２０２と、左右の脚部２０１の上端の前後部位を相互に結合する矩形枠２０３と、左右の脚部２０１の中央底部とその上方の矩形枠２０３の対向部とを結合する左右側板２０４を有する。シート基枠２はクロスバー２０２の４角部分がフロア１側にボルトＢにより締付け固定されることにより車体に移動不可に支持されている。なお、ここでのシート基枠２は平坦なフロア１に支持されているが、図示しないタイヤハウスとフロア１とに亘って装着されるような場合には、ここでのシート基枠２に代えて、このシート基枠を図示しないタイヤハウスに沿って変形させた図示しない他のシート基枠が採用されることとなり、その場合も、シート基枠２の上部を成す矩形枠２０３は図１のシート基枠２と同様に構成される。
【００１２】
図３に示すように、シートクッション３は矩形枠２０３の上部にボルトＢの締め付けにより一体結合される板金のシート受け枠６と、そのシート受け枠６の上面に帽着状態で取付けられるパッド３０１及び表皮材３０２とで形成される。
【００１３】
シート受け枠６の側壁部６０１の左右後端側にはそれぞれ上向きに左右サイドフレーム７，８が延出形成される。両サイドフレーム７，８の突き出し端である上部にはシートバック５の下端を枢支する枢支部Ｒ１，Ｒ２が形成される。ここで、右サイドフレーム８上の右枢支部Ｒ２はシートバック５側の右枢支ピン９を枢支し、左サイドフレーム７上の左枢支部Ｒ１はリクライニング装置１１を介しシートバック５側の左枢支ピン１２を支持する。リクライニング装置１１は左枢支ピン１２を介しシートバック５を前方に回動付勢すると共に、操作レバー１３の回動操作時にシートバック５の前後方向の傾斜角の切り換えを許容し、回動解除時にシートバック５の傾斜角をロックするという周知の構成を採る。
【００１４】
更に、側壁部６０２の左右後端側には腰ベルトＢ１の左右腰アンカＡ１，Ａ２の取付部ｂ，ｃが形成され、しかも側壁部６０２の後部の左端側には肩ベルトＢ２の下アンカＡ３（図１参照）の取付部ｄが形成される。なお、各取付部ｂ，ｃ，ｄはアンカボルトの螺着部として形成される。
図３に示すように、シートバック５はシートバックフレーム１４と、このシートバックフレーム１４の回りを覆うパッド１５及び表皮材１６とを有する。
【００１５】
ここで、シートバックフレーム１４は正面視（図２参照）で互に左右に縦向きで並設される左右一対のフレームとしての縦向きフレーム１７，１８と、左右縦向きフレーム１７，１８の両中央下部を相互に連結する補強中央板１９と、左右縦向きフレーム１７，１８の各下端より外側にそれぞれ突き出し形成される左右枢支ピン１２，９と、左右縦向きフレーム１７，１８の上端間を互いに結合する第１、第２横向きフレーム２０，２１と、左縦向きフレーム１７の下端部と右縦向きフレーム１８の上端部とを相互に結合する補強傾斜板２２とを備える。
左右縦向きフレーム１７，１８はコ字型断面のアングル材で形成され、各下端より外側に左右枢支ピン１２，９をそれぞれ突き出し形成し、左右枢支ピン１２，９を介し左右サイドフレーム７，８に枢支される。
【００１６】
右縦向きフレーム１８の上端外方には上部ブラケット２３が重ねて溶接され、その上端部には肩ベルトＢ２の肩アンカＡ４の取付部ａが形成される。
左右縦向きフレーム１７，１８の上端間は第１、第２横向きフレーム２０，２１により互いに結合される。
即ち、第１横向きフレーム２０は中央を上向きに突き出し、正面視で山形に屈曲形成され、第２横向きフレーム２１は直状に形成され、それぞれの両側端は下側に屈曲され、左右縦向きフレーム１７，１８の上端部の内側壁に溶接されている。ここで、第１、第２横向きフレーム２０，２１はシートバック５の上端に突設されるヘッドレストＨの補強部材を成すよう、互いが上下に所定量だけ離隔して並設され、これによりヘッドレストＨ全域の保形性を確保している。
【００１７】
ところで、第１、第２横向きフレーム２０，２１はそれぞれが左右縦向きフレーム１７，１８の各々に比較して曲げ剛性が十分低くなるように形成される。しかも、第１、第２横向きフレーム２０，２１はそれぞれがその中央部に衝撃吸収部２４，２５を装備する。
ここで、第１、第２横向きフレーム２０，２１はそれぞれの剛性は比較的低いが、それぞれが分担して荷重を受けることより、両者が協働して左右縦向きフレーム１７，１８の上端間の相対変位を規制でき、第１、第２横向きフレーム２０，２１を一体化でき、シートバックフレーム１４の上部剛性を確保している。このため、肩アンカＡ４の取付部ａに肩ベルトＢ２側より張力が加わった際に、右縦向きフレーム１８の上部変位が第１、第２横向きフレーム２０，２１を介し左縦向きフレーム１７側でも受止めることができる。
【００１８】
一方、第１、第２横向きフレーム２０，２１の個々の剛性は比較的低い。このため、第１、第２横向きフレーム２０，２１は、その長手方向と交差する方向である車体前後方向や上下方向より所定値以上の押圧力Ｗが加わった際に屈曲変形（塑性変形）して、衝突エネルギの吸収機能を発揮できるように構成されている。  ここで、第１及び第２横向きフレーム２０，２１は後述の衝撃吸収部２４，２５の有無にかかわらず、その中央近傍を屈曲可能に形成され、これにより両端部分である左右縦向きフレーム１７，１８の上端部を支点として曲げ変位Ｍでき、その曲げ変位Ｍに伴い、衝突エネルギの吸収機能を発揮できるよう構成される。
【００１９】
更に、第１、第２横向きフレーム２０，２１はそれぞれの中間部に、図４に示すような衝撃吸収部２４，２５（同一構成のため一方のみ示した）を装着する。この衝撃吸収部２４は、左右半部２０１，２０２の一方の突合せ端に芯棒２４１が形成され、他方の突合せ端に芯棒２４１を所定隙間ｔを介して外嵌する溝付きの筒部２４２として形成され、芯棒２４１と筒部２４２とは複数の点溶接部ｍを介し溶接されている。
このような衝撃吸収部２４は所定の引張りや曲げ荷重を受ける範囲では強度を保持でき、その設定荷重を上回る引張りや曲げ荷重を受けると、複数の点溶接部ｍが破壊し、芯棒２４１と筒部２４２とが破断し、相互に分離できるように構成されている。
【００２０】
このため、第１、第２横向きフレーム２０，２１にその長手方向と交差する方向である車体前後方向や上下方向より所定値以上の押圧力Ｗが加わると衝撃吸収部２４，２５が順次分断し、各左右半部２０１，２０２，２１１，２１２がそれぞれに、左右縦向きフレーム１７，１８の上端部を支点として曲げ変位Ｍでき、各曲げ変位Ｍに伴い、衝突エネルギの吸収機能を発揮できる。
また、図５に示すように、雄ネジを形成した芯棒２４１’と、先端に雄ネジを形成した筒部２４２’と、両者を連結する係合ナット２４３とを有した衝撃吸収部２４ｂを用いても良い。ここで、係合ナット２４３はそのボス部側の雌ネジを芯棒２４１’に螺着し、環状フランジ側の雌ネジを筒部２４２’に螺着する。ここで芯棒２４１’にはロックナット２４４が螺着され、これにより係合ナット２４３が固定される。この場合、設定加重を上回る張力又は曲げ荷重を受けると係合ナット２４３で芯棒２４１’のネジ山部を破壊（カット）し、その変位に伴い、衝突エネルギの吸収機能を発揮できる。
【００２１】
図１に示すような車両用シートに乗員Ｄが着座し、その乗員が腰ベルトＢ１及び肩ベルトＢ２によりシート面上に拘束され、走行したとする。
この場合、通常走行時において乗員はシートクッション３とシートバック５に保持され、乗員の頭部もヘッドレストＨに保持される。
【００２２】
車両が加減速走行に入り、腰ベルトＢ１に乗員荷重による張力が加わると、これは側壁部６０１の取付部ｂ，ｃに受けとめられ、肩ベルトＢ２に乗員荷重による張力が加わると、右縦向きフレーム１８の取付部ａ及び側壁部６０１の取付部ｄに受けとめられ、乗員をシート上に安定して拘束できる。ここで、肩ベルトＢ２に加わる張力が右縦向きフレーム１８の取付部ａに加わった場合、右縦向きフレーム１８は第１、第２横向きフレーム２０，２１を介し左縦向きフレーム１７に荷重を分担して受け取ってもらうことより、これら左右縦向きフレーム１７，１８及び第１、第２横向きフレーム２０，２１が共動してシートバックフレーム１４の上部としての強度を確保でき、右縦向きフレーム１８のずれを低く押えることができる。しかも、この場合も乗員の頭部からの荷重が後ろ向きにヘッドレストＨに加わるが、この荷重は第１、第２横向きフレーム２０，２１が共動して確実に分散支持できる。
【００２３】
一方、車両衝突時に後席乗員の頭部ｈ等が第１、第２横向きフレーム２０，２１の一方にその長手方向と交差する後方斜め上方より加わるとする。
この場合、まず、第１横向きフレーム２０が頭部ｈよりの過荷重Ｗで前方に曲げ変形し、その曲げ変形（塑性変形）により、後席乗員の頭部の衝撃エネルギを吸収できる。この際、過荷重Ｗが比較的大きな場合、第１横向きフレーム２０の衝撃吸収部２４が分断し、次いで第２横向きフレーム２１の衝撃吸収部２５が分断し（図３の２点鎖線参照）、さらに、破断後の各横向きフレーム２０，２１の左右半部２０１，２０２，２１１，２１２が左右縦向きフレーム１７，１８の上端回りに曲げ変形し、この曲げ変形によっても、後席乗員の頭部ｈが受ける衝撃エネルギを吸収でき、衝撃を十分に緩和できる。
【００２４】
更に、ここでの車両用シートのヘッドレストＨは、内蔵する第１、第２横向きフレーム２０，２１が後方（図１、図３において紙面右側）に突き出すことが少なく、このヘッドレストＨは、全体として後方への突き出す量が比較的小さく、シートピッチが比較的小さいバスの乗客用のシートに使用した際に後席乗員の乗降に邪魔な突き出し物体とならず、乗降性を確保できる。
更に、ここでの車両用シートの第１、第２横向きフレーム２０，２１は単一体として形成される場合と比較して、通常時の分担荷重を十分に低くできるので、その曲げ剛性を比較的小さく設定でき、比較的低い過荷重でも塑性変形を開始できるように設定でき、この点でも後席乗員の頭部が受ける衝撃を十分に緩和できる。
【００２５】
図１の車両用シートでは、第１、第２横向きフレーム２０，２１の両方に衝撃吸収部２４，２５を配備していたが、これに代えて、図６（ａ），（ｂ）に示すように、単に、第１、第２横向きフレーム２０’，２１’をそれぞれ山形に屈曲形成して並設しても良い。この場合、第１横向きフレーム２０が、次いで第２横向きフレーム２１が順次過荷重Ｗ、Ｗ’を受けた際に、それぞれの中央部が衝撃吸収部となって屈曲変形（２点鎖線参照）して衝突エネルギを吸収することとなり、この場合、特に、装置の簡素化を図れる。
【００２６】
上述の処において、衝撃吸収部２４，２５は、過荷重が加わった際に、複数の点溶接部ｍが破断することによって第１、第２横向きフレーム２０，２１を分断するように構成ていたが、これに代えて、図４（ｂ）に示すように、蛇行部から成る衝撃吸収部２４ａを構成しても良い。この場合、過荷重が加わった際に、衝撃吸収部２４ａが塑性変形して衝突エネルギを吸収でき、後席乗員の頭部が受ける衝撃を緩和できる。
上述のところにおいて、シートはバスの乗客用のシートとしたが、その他の車両のシートにも適用でき、図２の車両用シートと同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、通常時は、シートバック側の左右一対の縦向きフレームの上端間の相対変位を比較的曲げ剛性が低い第１及び第２の横向きフレームが協働して規制でき、一方、車両衝突時に後席乗員の頭部等が第１及び第２の横向きフレームの少なくとも一方に衝突した時には、その横向きフレームが過荷重により容易に塑性変形できる。
このため、通常時には、第１及び第２の横向きフレームが協働してシートバック上部の剛性を確保でき、車両衝突時等にシートバック上部に後席乗員の頭部が衝突した時には、第１及び第２の横向きフレームが比較的低い過荷重で塑性変形を開始でき、後席乗員の頭部が受ける衝撃を十分に緩和できる。しかも、肩アンカを介し肩ベルトからの張力が一方の縦向きフレームに加わった際に、第１及び第２の横向きフレームが協働して反対側の縦向きフレームに伝え、左右一対の縦向きフレーム上端間の相対変位を規制できると共に剛性を確保している。従って乗員をシート上に安定して拘束できる。更に、第１及び第２の横向きフレームは横方向中間部が上下に間隔を有しているので、車両衝突時に後席乗員の頭部等が横向きフレーム後方斜め上方より加わった場合、第１の横向きフレームに先にあたり、次に第２の横向きフレームにあたるので、横向きフレーム夫々の剛性を比較的低くし、曲げ変形による衝撃エネルギー吸収を十分に行わせることが出来、衝撃を十分に緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用された車両用シートの側面図である。
【図２】図１の車両用シートの正面図である。
【図３】図１の車両用シートの断面図である。
【図４】図１の車両用シートで用いる衝撃吸収部の拡大断面図である。
【図５】図１の車両用シートで用いる第１、第２横向きフレームの変形例を示す。
【図６】図１の車両用シートで用いる第１、第２横向きフレームの他の変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側方断面図である。
【符号の説明】
３            シートクッション
５            シートバック
１７          左縦向きフレーム
１８          右縦向きフレーム
１９          第１横向きフレーム
２０          第２横向きフレーム
２４，２５    衝撃吸収部
Ｈ            ヘッドレスト
【図１】
0003620296.tif 000002
【図２】
0003620296.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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