(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく、シートクッションの前部にて上方に突出可能なように可動支持された滑り出し防止部材と、突出した前記滑り出し防止部材をその状態に維持するためのロック機構と、シリンダ内にピストン部材を受容し、ガス発生手段をもって前記シリンダの内圧を急激に高めることで前記ピストン部材を前記シリンダから瞬時に突出させる推力を発生するべく前記ピストン部材及び前記シリンダのいずれか一方が前記滑り出し防止部材に係合し、かつ他方がシートフレーム側に固定される動力発生装置とを具備し、車両の衝撃発生時にこれを検知して前記動力発生装置により前記滑り出し防止部材を駆動してこれを上方へ突出させ、前記ロック機構によりその突出状態を維持するようにしてなる車両用シートであって、
前記滑り出し防止部材は、前記シートフレーム側に回動可能に支持されたアームの遊端に設けられて上方へ移動するものであり、
前記ロック機構は、前記アームの支持部に設けられて前記滑り出し防止部材を上方へ移動させる前記アームの回動運動は妨げないが、前記アームへの回動駆動力が消失した時はいずれの位置であってもその逆転運動を阻止する逆止手段からなるものであることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項２】
車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく、シートクッションの前部にて上方に突出可能なように可動支持された滑り出し防止部材と、突出した前記滑り出し防止部材をその状態に維持するためのロック機構と、シリンダ内にピストン部材を受容し、ガス発生手段をもって前記シリンダの内圧を急激に高めることで前記ピストン部材を前記シリンダから瞬時に突出させる推力を発生するべく前記ピストン部材及び前記シリンダのいずれか一方が前記滑り出し防止部材に係合し、かつ他方がシートフレーム側に固定される動力発生装置とを具備し、車両の衝撃発生時にこれを検知して前記動力発生装置によって前記滑り出し防止部材を駆動してこれを上方へ突出させ、前記ロック機構によりその突出状態を維持するようにしてなる車両用シートであって、
前記ロック機構は、前記ピストン部材と前記シリンダとの間に設けられて前記ピストン部材の推進運動は妨げないが、前記ピストン部材の推進力が消失した時はいずれの位置であってもその逆進運動を阻止する逆止手段からなるものであることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項３】
前記動力発生装置が、車両衝突などに際してシートベルトの緊張力を自動的に増強させるためのプリテンショナ装置に於いて前記シートベルトが緊張する側へバックルを移動させるための動力発生装置を兼ねることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用シート装置。
【請求項４】
前記ロック機構が、前記バックルの前記シートベルトが緊張する側へ移動した状態を維持するロック機構を兼ねることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シートに関し、特に車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するための構造を有する車両用シート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出し、腰ベルトが骨盤部分から外れてしまう所謂サブマリン現象がある。このサブマリン現象は、乗員がシートに浅く座っていたりシートバックを倒し気味にしている場合などに起こり易く、場合によってはシートベルトの乗員拘束効果を低下させたり、乗員拘束部位がずれるなどの不具合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、例えばシートフレーム前端部に突起を設けたり、パネルを設けて前端部を高くすることによりサブマリン現象を防止することが考えられるが、突起やパネルがあまり低いと充分な効果が得られず、高くすると通常使用時に異物感が生じて乗り心地が悪くなるという欠点がある。
【０００４】
また、衝撃発生時にのみシート前端部を高くするべく、エアバックを利用したもの（例えば特開平４−３３５００号公報、特開平５−２２５６９２号公報、特開平２−３２２４９７号公報等参照）や、機械的にシート先端部を持ち上げるもの（特開平１−５９４３６号公報、特開平２−３１６３３号公報、特開平２−４０５９８８号公報等参照）があるが、いずれもシートに組み込むには構造が複雑であり、装置のレイアウトが困難である等の問題がある。
【０００５】
また、火薬アクチュエータを用いて機械的にシート先端部を持ち上げるもの（実開平１−１２２５０４号公報）もある。ところが、状況によっては比較的長い時間乗員を拘束する必要があり、この構造では火薬アクチュエータの推力が消失した時にシート先端部が再び下がってしまうため、必ずしも有効にサブマリン現象を防止することができない。
【０００６】
ところで、自動車では、急停止時、あるいは衝突時にのみシートベルトの巻取軸をロックする緊急時自動ロック装置付リトラクタ装置（以下ＥＬＲ装置と略す）が設けられることが通例である。このＥＬＲ装置は、所定値以上の減速度を検知して極めて短時間のうちに巻取軸をロックし、これによってシートベルトがそれ以上繰り出されないようにしているが、巻取軸をロックするだけであると、巻き締まる分だけＥＬＲ装置からシートベルトが引き出されることは防止できないため、シートベルトを繋着したバックルを急速にシートベルトの緊張方向に移動させて更にシートベルトの拘束力を増大させるようにしたプリテンショナ装置が提案されている（米国特許第４，７０５，２９６号等参照）。また、一度移動させたバックルがすぐに戻ってしまわないように、上記プリテンショナ装置にはラチェットや一方向クラッチのような逆止装置が上記ＥＬＲ装置のものとは別に設けられている。
【０００７】
本願発明者らは、このようなプリテンショナ装置は、例えば本願と同一出願人による特開平５−２６５４１号公報に記載されているように、バックルを牽引する動力発生装置を有しており、例えば化学反応で発生する高圧ガスを用いるものがあることに注目した。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の不具合を解消するべく、衝撃発生時に確実にサブマリン現象を防止でき、しかも構造が簡単でレイアウトの自由度も高い車両用シートを提供することを第１の目的とし、更に部品点数の削減及び小型化が可能な、プリテンショナ装置及びサブマリン防止装置付車両用シートを提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、本発明によれば、車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく、シートクッションの前部にて上方に突出可能なように可動支持された滑り出し防止部材と、突出した前記滑り出し防止部材をその状態に維持するためのロック機構と、シリンダ内にピストン部材を受容し、ガス発生手段をもって前記シリンダの内圧を急激に高めることで前記ピストン部材を前記シリンダから瞬時に突出させる推力を発生するべく前記ピストン部材及び前記シリンダのいずれか一方が前記滑り出し防止部材に係合し、かつ他方がシートフレーム側に固定される動力発生装置とを具備し、車両の衝撃発生時にこれを検知して前記動力発生装置により前記滑り出し防止部材を駆動してこれを上方へ突出させ、前記ロック機構によりその突出状態を維持するようにしてなる車両用シートにおいて、前記滑り出し防止部材（バー６）は、前記シートフレーム（２）側に回動可能に支持されたアーム（３ａ・４）の遊端に設けられて上方へ移動するものであり、前記ロック機構は、前記アームの支持部に設けられて前記滑り出し防止部材を上方へ移動させる前記アームの回動運動は妨げないが、前記アームへの回動駆動力が消失した時はいずれの位置であってもその逆転運動を阻止する逆止手段（ボールワンウェイロック機構１２・ラチェット２０、爪２１、ばね２２）からなるものであることを特徴とする車両用シート装置（請求項１）、あるいは、前記ロック機構は、前記ピストン部材（９）と前記シリンダ（８）との間に設けられて前記ピストン部材の推進運動は妨げないが、前記ピストン部材の推進力が消失した時はいずれの位置であってもその逆進運動を阻止する逆止手段（ボール２４・ばね２５、ボール２６、ばね２７・テーパ部２８ｂ、係合片２９、ばね３０）からなるものであることを特徴とする車両用シート装置（請求項２）を提供することにより達成される。特に、前記動力発生装置が、車両衝突などに際してシートベルトの緊張力を自動的に増強させるためのプリテンショナ装置（３１）に於いて前記シートベルトのバックル（３２）を該シートベルトが緊張する側に移動させるための動力発生装置を兼ねるものとする（請求項３）と良い。またこの場合は、前記ロック機構が、前記バックルの前記シートベルトが緊張する側へ移動した状態を維持するロック機構を兼ねるもの（請求項４）とすると良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用された車両用シートの斜視図、図２はその部分破断側面図である。車体に固定されたシートレール１に前後方向にスライド可能に支持されたシートフレーム２は、図示されないロック機構により、所望の位置で固定可能となっている。シートフレーム２には、その左右両端に、当該車両の左右方向、即ち図２の紙面に直交する方向に延在する軸を有する支持部５にて回動可能にリンク機構としての一対のＬ字状リンク部材３及びアーム４が支持されている。このＬ字状リンク部材３は、互いに略直交する長アーム部３ａ及び短アーム部３ｂを有し、その交差部分、即ち曲折部で上記支持部５に支持されている。また、アーム４は長アーム部のみからなり、その一端がシートフレーム２に支持されている。
【００１２】
リンク部材３の長アーム部３ａ及びアーム４の遊端同士は滑り出し防止部材としてのバー６をもって連結されている。また、リンク部材３の短アーム部３ｂ遊端には後記する動力発生装置７のピストン部材９の遊端部９ａが接続されている。
【００１３】
図３に示すように、動力発生装置７は、シートフレーム２に固定されたシリンダ８と、該シリンダ８内に出没可能に受容されたピストン部材９と、シリンダ８内のピストン部材９基端側に受容されたガス発生装置１０とから構成されている。ピストン部材９とガス発生装置１０との間にはカラー１１が介在している。また、ピストン部材９の基端部９ｂは、シリンダ８の内孔壁面にＯリングを介して接している。従って、ガス発生装置１０によりシリンダ８の内圧を急激に高めることでピストン部材９の遊端側をシリンダ８から瞬時に突出させることができる。尚、シリンダ８の作動端開口（図２の左端）は、ピストン部材９のロッド部９ｃの中間部外周面が摺接するようにスウェージング（絞り）加工により縮径されている。
【００１４】
一方、支持部５には、図４に示すようなボールワンウェイロック機構１２が設けられている。このボールワンウェイロック機構１２は、リンク部材３と一体をなすカム部材１３と、カム部材１３を囲繞するように相対回動可能に設けられ、シートフレーム２と一体をなすリング部材１４と、これらカム部材１３とリング部材１４との間に画定された多数の部屋の各々に受容された多数のボール１５とを有している。ここで、カム部材１３の外周縁は波形をなし、傾斜面１３ａを有し、カム部材１３とリング部材１４との間に画定された部屋がこのカム部材１３の傾斜面１３ａにより、その周方向一方に向けて徐々に狭くなっている。そして、その狭い部分ではボール１２がカム部材１３及びリング部材１４の壁面に当接して噛み込み、両者を固定するようになっている。また、各ボール１５は、１枚のプレートを曲げ加工して多数のばねを一体的に形成してなるばねプレートのばね１６により各部屋の狭い部分に向けて付勢されている。従って、リンク部材３が図２に於ける時計回りの方向に回るとき、即ち長アーム部３ａ遊端のバー６が上方に移動するときにはボール１５がばね１６の付勢力に抗して部屋の広い部分に向けて転がり自由に動くが、リンク部材３が図２に於ける反時計回りの方向に回るとき、即ち長アーム部３ａ遊端のバー６が下方に移動するときにはボール１５が部屋の狭い部分に向けて転がり、バー６の移動を妨げ、その位置を保持しようとすることとなる。
【００１５】
次に、本実施形態の作動要領について説明する。まず、走行中、図示されないセンサ等により、衝突などの衝撃発生が検知されたら、ガス発生装置１０にてガスを発生し、シリンダ８の内圧を急激に高めることでピストン部材９の遊端側をシリンダ８から瞬時に突出させる。すると、ピストン部材９の遊端部９ａに接続されたリンク部材３の短アーム部３ｂが時計回りに回転し、図２に想像線で示すように、長アーム部３ａと共にバー６が上方に移動（突出）し、シートを膨出させることにより、乗員のサブマリン現象を防止することとなる。このとき、ガス発生装置１０によるガスの発生が終わり、動力発生装置７の駆動力が消失してもボールワンウェイロック機構１２により、上方に移動したバー６が下方に戻ることがなく、サブマリン現象の防止効果が持続する。
【００１６】
尚、上記構成ではＬ字状をなすリンク部材３を用いたが、例えば中間部をコの字状に加工したバーを直接シートフレーム２に回動可能に支持し、その一端にレバーを設け、このレバーを動力発生装置７により駆動してバーを回転させ、上記コの字状部分を上方に突出させるようにしても良い。
【００１７】
図５〜図８は、滑り出し防止部材としてのバー６を上方に突出した状態で維持するためのロック機構の変形例を示す。
【００１８】
図５に示すものは、Ｌ字状リンク部材３の曲折部、即ち支持部５にラチェット２０を設け、シートフレーム２側に支持された爪２１をばね２２によりラチェット２０に係合するように付勢したものである。
【００１９】
図６に示すものは、動力発生装置７に付設したものであり、ピストン部材９の外周を覆うようにシリンダ８またはシートフレーム２側にケーシング２３を固定し、ピストン部材９とケーシング２３との間に画定された部屋に、ボール２４及びこのボール２４をピストン部材９の没入方向に付勢するばね２５を受容した構造となっている。ここで、ケーシング内壁面は、ピストン部材９の遊端側よりも基端側の方が狭くなるような傾斜面をなしている。その作用は、上記ボールワンウェイロック機構１２と同様であり、ピストン部材９が突出する方向、即ちバー６が上方に突出する方向には自由に動くが、その逆の方向にピストン部材９を動かそうとするとボール２４がピストン部材９及びケーシング２３の壁面に当接して噛み込み、両者を固定するようになっている。
【００２０】
図７に示すものは、動力発生装置７のシリンダ８内にて該シリンダ８内壁面とピストン部材９との間に部屋を画定し、この部屋にボール２６及びこのボール２６をピストン部材９の突出方向に付勢するばね２７を受容した構造となっている。ここで、この部屋内のピストン部材９の外周面は、ピストン部材９の基端側よりも遊端側の方が狭くなるような傾斜面をなしている。その作用は、図６のものと同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２１】
図８に示すものは、動力発生装置７に付設したものであり、ピストン部材９の外周を覆うようにシリンダ８またはシートフレーム２側にケーシング２８を固定し、その内部に複数の係合片２９とこれら係合片２９をピストンの基端側、即ちシリンダ８側に付勢するばね３０とを受容した構造となっている。各係合片２９の外周面はピストン部材９の遊端側から基端側に向けて徐々に縮径している。また、ケーシング２８内は大径部２８ａと、この大径部２８ａから徐々に狭くなるテーパ部２８ｂとからなる。従って、図８の状態で各係合片２９はばね３０に付勢され、テーパ部２８ｂに押圧されてピストン部材９の外周面に当接しているが、ピストン部材９が突出する方向、即ちバー６が上方に突出する方向に移動する際には、ばね３０の付勢力に抗しては各係合片２９もピストン部材９が突出する方向に移動して大径部２８ａに至りピストン部材９から離れるため、ピストン部材９は自由に動く。逆にピストン部材９を没入する方向に動かそうとするとばね３０の付勢力により各係合片２９もテーパ部２８ｂに移動してピストン部材９の外周面に当接して両者を固定するようになっている。このままでもロック機構を構成するが、本構成では各係合片２９の内周面に環状の溝または突条或いはねじ溝が形成されている。また、ピストン部材９の基端側部分にも対応する環状の溝または突条或いはねじ溝が形成されている。従って、ピストン部材９を没入する方向に動かそうとする際に各係合片２９の内周面とピストン部材９の外周面とが係合し、両者を強固に固定するようになっている。
【００２２】
図９は、本発明の別の実施形態を示す図２と同様な図であり、図２と同様な部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。本構成では、図２の構成に於ける動力発生装置７が、車両衝突などに際してシートベルトの緊張力を自動的に増強させるためのプリテンショナ装置３１に於いてシートベルトのバックル３２を該シートベルトが緊張する側に移動させるための動力発生装置を兼ねている。また、上記ボールワンウェイロック機構１２またはその変形例（図５〜図８）のロック機構が、プリテンショナ装置３１に於いてシートベルトのバックルを該シートベルトが緊張する側に移動させた状態で維持するロック機構を兼ねている。
【００２３】
具体的には、動力発生装置７のピストン部材９の遊端部９ａにリンク部材３３及び回動アーム３４を介してバックル３２の基端部が接続されている。これにより、走行中、図示されないセンサ等により、衝突などの衝撃発生が検知されたら、ガス発生装置１０にてガスを発生し、シリンダ８の内圧を急激に高めることでピストン部材９の遊端側をシリンダ８から瞬時に突出させと、上記したようにバー６が上方に移動（突出）すると同時にバックル３２が下方に引き込まれ（想像線）、シートベルトに張力が加わって乗員の拘束力を増強する。この際、動力発生装置７の駆動力が消失してもボールワンウェイロック機構１２またはその変形例（図５〜図８）のロック機構によりバックル３２が戻ることを阻止するので、シートベルトが緩むことが防止される。
【００２４】
【発明の効果】
上記した説明により明らかなように、本発明による車両用シートによれば、車両衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止する滑り出し防止部材を、ガス発生手段をもってシリンダ内に受容されたピストン部材を瞬時に突出させる動力発生装置に直接または間接的に接続して、車両の衝撃発生時にこれを検知して滑り出し防止部材を上方へ突出させ、ロック機構により突出状態を維持する構造とすることで、衝撃発生時に確実にサブマリン現象を防止でき、しかも構造が簡単でレイアウトの自由度も高い車両用シートを実現できる。また、この動力発生装置が、車両衝突などに際してシートベルトの緊張力を自動的に増強させるためのプリテンショナ装置に於いてシートベルトのバックルを該シートベルトが緊張する側に移動させるための動力発生装置を兼ねることで、部品点数を削減でき、かつ装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用シートの斜視図。
【図２】図１の車両用シートの部分破断側面図。
【図３】本発明が適用された車両用シートの動力発生装置の構造を示す断面図。
【図４】本発明が適用された車両用シートのボールワンウェイロック機構の構造を示す図。
【図５】滑り出し防止部材を上方に突出した状態で維持するためのロック機構の変形例を示す図。
【図６】滑り出し防止部材を上方に突出した状態で維持するためのロック機構の変形例を示す図。
【図７】滑り出し防止部材を上方に突出した状態で維持するためのロック機構の変形例を示す図。
【図８】滑り出し防止部材を上方に突出した状態で維持するためのロック機構の変形例を示す図。
【図９】本発明の別の実施形態を示す図２と同様な図。
【符号の説明】
１  シートレール
２  シートフレーム
３  Ｌ字状リンク部材
３ａ  長アーム部
３ｂ  短アーム部
４  アーム
５  支持部
６  バー
７  動力発生装置
８  シリンダ
９  ピストン部材
９ａ  遊端部
９ｂ  基端部
９ｃ  ロッド部
１０  ガス発生装置
１１  カラー
１２  ボールワンウェイロック機構
１３  カム部材
１３ａ  傾斜面
１４  リング部材
１５  ボール
１６  ばね
２０  ラチェット
２１  爪
２２  ばね
２３  ケーシング
２４  ボール
２５  ばね
２６  ボール
２７  ばね
２８  ケーシング
２８ａ  大径部
２８ｂ  テーパ部
２９  係合片
３０  ばね
３１  プリテンショナ装置
３２  バックル
３３  リンク部材
３４  回動アーム
【図１】
0003715106.tif 000002
【図２】
0003715106.tif 000003
【図３】
0003715106.tif 000004
【図４】
0003715106.tif 000005
【図５】
0003715106.tif 000006
【図６】
0003715106.tif 000007
【図７】
0003715106.tif 000008
【図８】
0003715106.tif 000009
【図９】
0003715106.tif 000010