(57)【要約】【課題】  着座する乗員の体格差による影響が少なく、後突時に乗員の腰部への衝撃を効果的に和らげることが可能な車両用シート構造を提供する。【解決手段】  シートバック１の内部にシートバックフレーム３を備えた車両用シート構造において、シートバックフレーム３には衝撃吸収用のダンパ１０が取り付けられ、ダンパ１０には着座した乗客の腰部Ｘによって車両後方に押圧されるサブフレーム３０が取り付けられ、サブフレーム３０が受けた押圧力をダンパ１０で吸収している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバックの内部にシートバックフレームを備えた車両用シート構造において、
前記シートバックフレームには衝撃吸収用のダンパが取り付けられ、該ダンパには着座した乗客の腰部によって車両後方に押圧されるサブフレームが取り付けられ、該サブフレームが受けた前記押圧力を前記ダンパで吸収することを特徴とする車両用シート構造。
【請求項２】
前記ダンパには、回転軸の回転方向に対して衝撃が吸収されるロータリーダンパが用いられ、該ロータリーダンパと前記サブフレームとの間にリンク機構が設けられ、前記リンク機構の一端は、前記ロータリーダンパの回転軸に固定され、前記リンク機構の他端は、前記サブフレームの端部に固定されている、請求項１に記載の車両用シート構造。
【請求項３】
前記リンク機構には第１リンクと第２リンクが設けられ、前記ダンパの回転軸は前記シートバックの幅方向に向かって突出するように配置され、前記第１リンクと前記第２リンクが前記ダンパの回転軸と直交する面内で動作するように構成されている、請求項２に記載の車両用シート構造。
【請求項４】
前記リンク機構には通常使用時に前記サブフレームの移動を防止するための位置決め部材が設けられ、前記サブフレームが移動するような押圧力が前記サブフレームに作用すると、前記位置決め部材が前記回転軸の回転を許容して衝撃が吸収されるように構成されている、請求項２または請求項３に記載の車両用シート構造。
【請求項５】
前記シートバックフレームには、着座した乗員の腰部の付近に前記シートバックフレームを補強するためのロアプレートが設けられ、該ロアプレートには、穴部が形成され、該穴部から前記サブフレームの押圧力を受ける受圧部を前記着座した乗員側に突出させている、請求項１に記載の車両用シート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に使用される車両用シート構造に関するものであり、詳細にはエネルギー吸収構造を備えた車両用シート構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６および図７に示すように、一般的な車両用シートには、シートの内部にシートバックフレーム５０が設けられている。このシートバックフレーム５０には、シートにクッション性を持たせるためのバネ５１ａまたは５１ｂや、シートバックフレーム５０の剛性を確保するためのロアプレート５２などが取り付けられている。
【０００３】
このような車両用シート構造においては、例えば、特許文献１に開示されているように、車両後方から所定値以上の衝撃力が作用する後突時に、シートに着座した乗客への衝撃を和らげるためのものが公知である。詳細には、ヘッドレストが車両前方へ向かって移動して乗員の頭部を受けるように構成されている。
【特許文献１】特許第３３３０３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の構造では、後突時の比較的初期の時間帯において頭部を支える点で効果を奏するものの、乗員の姿勢が変化するさらに次の時間帯以降では、必ずしも効果を奏するものではなかった。
【０００５】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、着座する乗員の体格差による影響が少なく、後突時に乗員の腰部への衝撃を効果的に和らげることが可能な車両用シート構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、シートバックの内部にシートバックフレームを備えた車両用シート構造において、前記シートバックフレームには衝撃吸収用のダンパが取り付けられ、該ダンパには着座した乗客の腰部によって車両後方に押圧されるサブフレームが取り付けられ、該サブフレームが受けた前記押圧力を前記ダンパで吸収している。
また、前記ダンパには、回転軸の回転方向に対して衝撃が吸収されるロータリーダンパが用いられ、該ロータリーダンパと前記サブフレームとの間にリンク機構が設けられ、前記リンク機構の一端は、前記ロータリーダンパの回転軸に固定され、前記リンク機構の他端は、前記サブフレームの端部に固定されている。
さらに、前記リンク機構には第１リンクと第２リンクが設けられ、前記ダンパの回転軸は前記シートバックの幅方向に向かって突出するように配置され、前記第１リンクと前記第２リンクが前記ダンパの回転軸と直交する面内で動作するように構成されている。
【０００７】
また、前記リンク機構には通常使用時に前記サブフレームの移動を防止するための位置決め部材が設けられ、前記サブフレームが移動するような押圧力が前記サブフレームに作用すると、前記位置決め部材が前記回転軸の回転を許容して衝撃が吸収されるように構成されている。
さらに、前記シートバックフレームには、着座した乗員の腰部の付近に前記シートバックフレームを補強するためのロアプレートが設けられ、該ロアプレートには、穴部が形成され、該穴部から前記サブフレームの押圧力を受ける受圧部を前記着座した乗員側に突出させている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、シートバックの内部にシートバックフレームを備えた車両用シート構造において、前記シートバックフレームには衝撃吸収用のダンパが取り付けられ、該ダンパには着座した乗客の腰部によって車両後方に押圧されるサブフレームが取り付けられ、該サブフレームが受けた前記押圧力を前記ダンパで吸収しているので、乗員の体格差の影響が少ないエネルギー吸収構造を実現することができる。また、体の重心に近い位置に設けられているので、このエネルギー吸収構造によって確実に押圧力を受けることができる。さらに、シートバックフレームの内部の比較的スペースがある部分に設けているので、レイアウトが容易である。また、腰部に設けているので、着座した乗員に異物感を与えることがなく、このため、サブフレームの受圧部と乗員間のクッション部を薄くすることができ、比較的にダイレクトに受圧部が乗員の動きを受けることができる。さらに、ダンパを用いているので、エネルギーの吸収特性等の調整を容易に行なうことができる。
【０００９】
また、前記ダンパには、回転軸の回転方向に対して衝撃が吸収されるロータリーダンパが用いられ、該ロータリーダンパと前記サブフレームとの間にリンク機構が設けられ、前記リンク機構の一端は、前記ロータリーダンパの回転軸に固定され、前記リンク機構の他端は、前記サブフレームの端部に固定されているので、ロータリーダンパとリンクによってエネルギー吸収装置の小型化が可能となる。また、着座者の腰からの力を受けたときに、その力をダンパに効率良く伝えることができる。
さらに、前記リンク機構には第１リンクと第２リンクが設けられ、前記ダンパの回転軸は前記シートバックの幅方向に向かって突出するように配置され、前記第１リンクと前記第２リンクが前記ダンパの回転軸と直交する面内で動作するように構成されているので、リンク機構を簡単な構成で実現することができる。
【００１０】
前記リンク機構には通常使用時に前記サブフレームの移動を防止するための位置決め部材が設けられ、前記サブフレームが移動するような押圧力が前記サブフレームに作用すると、前記位置決め部材が前記回転軸の回転を許容して衝撃が吸収されるように構成されているので、衝撃を受けていない通常使用時にサブフレームが回動するのを防止することができる。また、異常加速時（エネルギー吸収必要時）には、位置決め部材の位置決め力が負けて、サブフレームが回動するのを許容しているので、必要時にのみエネルギー吸収装置が作動するようにすることができる。
【００１１】
さらに、前記シートバックフレームには、着座した乗員の腰部の付近に前記シートバックフレームを補強するためのロアプレートが設けられ、該ロアプレートには、穴部が形成され、該穴部から前記サブフレームの押圧力を受ける受圧部を前記着座した乗員側に突出させているので、補強用のロアプレートと干渉することなくサブフレームの受圧部を通常の着座者の腰の高さ付近に設けることができるとともに、サブフレームの十分なエネルギー吸収ストロークを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用シート構造について詳細に説明する。
図１〜図５は本発明に係る車両用シート構造の実施形態を示している。本実施形態のシート構造が適用される車両用シートは、着座した乗員の背部を受けるシートバック１と、着座した乗員の頭部を支えるヘッドレスト２とをそれぞれ備え、シートバック１は、図示しないシートクッションに対して角度調整が可能となるようにリクライニング装置（図示せず）を介して支持されている。なお、シートバック１は、後述のシートバックフレームなどを覆うウレタンパッド１ａおよびシート表皮１ｂ（図２参照）が設けられた構造となっている。
【００１３】
図１に示すように、シートバック１には、芯材となるシートバックフレーム３が内蔵されている。このシートバックフレーム３は、上部に位置し、かつ逆Ｕ字形状のパイプからなるアッパフレーム４と、左右両側部に位置し、かつ鋼板からなるサイドブラケット５とを備えており、サイドブラケット５の内側には、車両前方からの衝撃を吸収緩和するための複数本のＳバネ６や補強部材７が上下方向に間隔を開けながら掛け渡されて、取付けられている。しかも、シートバックフレーム３の下部には、フレーム補強用のロアプレート８が設けられている。このロアプレート８は、最下位のＳバネ６と補強部材７との上下間であって、着座した乗員の腰部の位置とほぼ一致するように配置されている。ロアプレート８の左右両端部は、シートバックフレーム３のサイドブラケット５にそれぞれ取付けられている。また、ロアプレート８の中央部には、従来のフレーム構造を確保しながら、本発明の特徴部分であるサブフレームの受圧部（後述する）を貫通させることが可能な貫通穴８ａが設けられている。このため、貫通穴８ａは、車両幅方向（左右方向）へ延びる長穴形状に形成されている。
【００１４】
一方、シートバックフレームの両側部であって、サイドブラケット５のそれぞれには、図１〜図４に示す如く、ダンパ１０がそれぞれ取り付けられている。このダンパ１０には、それぞれリンク機構２０が設けられている。このリンク機構２０を介してサブフレーム３０が取り付けられている。以下、図２を用いて、エネルギー吸収装置の右側部分（着座した乗員に対して右側）について説明する。なお、左側部分についても右側部分と同様の構成となっている。
【００１５】
ダンパ１０は、回転式の緩衝装置（ロータリーダンパ）として構成されており、略円柱形状の本体部１１と軸部１２とを備えている。この本体部１１には、２つの平面のうちの一方の面から該面と直角を成す方向に軸部１２が突出しており、このダンパ１０は、この軸部１２の回転方向に対する衝撃を緩和できるようになっている。そして、本体部１１の２つの平面のうちの他方の面は、ロアプレート８の取付け部と近い位置で、シートバックフレーム３の側面にボルト１３およびナット１４（図４参照）で取り付けられている。より詳細には、サイドブラケット５のフレーム内側に取り付けられている。このとき、軸部１２は、シートバック１の幅方向の内側に向かって突出し、左右のダンパ１０の軸部１２の軸線がほぼ直線状になるように配置されている。
【００１６】
リンク機構２０は、ダンパ１０側に位置する第１リンク２４および後述するサブフレーム側に位置する第２リンク２５を備え、第１リンク２４および第２リンク２５のそれぞれの一端部２４ａ、２５ａが回転ピン２１によって回動自在に取り付けられている。この回転ピン２１で取り付けられた部分は、軸部１２の位置よりもシートバック１の前側の位置で回動するように組み立てられている。第１リンク２４は、図１および図２に示すように、回転ピン２１の位置からシートバック１の後方斜め上に延びており、第１リンク２４の他端部２４ｂは軸部１２に固定され、図３に示すように、軸部１２の回転に合わせて一緒に回動するようになっている。また、第２リンク２５は、第１リンク２４と同様に、回転ピン２１の位置からシートバック１の後方に延びており、第２リンク２５の他端部２５ｂは後述するサブフレームに固定されている。なお、このリンク機構２０は、第１リンク２４および第２リンク２５が軸部１２の軸線と直交する面内で動作するように構成されている。
【００１７】
また、第２リンク２５は、図１および図２に示すように、シートバック１の幅方向内側に１回折り曲げられており、さらにシートバック１の後方に折り曲げられ、ロアプレート８に設けられた貫通穴８ｂを貫通し、他端部２５ｂがロアプレート８の後側に位置するように組み立てられている。
【００１８】
サブフレーム３０は、図１および図２に示すように、棒状部材（パイプ材または中実材）を折り曲げて形成されており、その両端部が左右の第２リンク２５の他端部２５ｂと固定されている。このサブフレーム３０は、左右の第２リンク２５の他端部２５ｂから幅方向内側に延びるように設けられており、その中央部（受圧部３３）がロアプレート８の貫通穴８ａを貫通してロアプレート８ａの前側に突出している。この受圧部３３は、着座した乗員の腰部を受けるシートバック１のシート面と略平行になるように形成されている。
【００１９】
図４および図５（ａ）に示すように、リンク機構２０にはピン形状に形成されたストッパ２２が設けられている。このストッパ２２は、第１リンク２４に設けた取付け穴に勘合して、ストッパ２２が第２リンク２５に向かって突出するように組み立てられている。このストッパ２２は、回転ピン２１回りの第１リンク２４と第２リンク２５の相対回転を防止するもので、第２リンク２５およびサブフレーム３０が通常時には移動または回動しないように支えている。
【００２０】
次に、本発明の実施に係る車両用シート構造の動作について説明する。
シートバック１に乗員が着座すると、この乗員の腰部Ｘ（図２参照）がサブフレーム３０の受圧部３３の付近にくる。通常に着座している状態では、乗員の腰部Ｘは、シートバック１のウレタンパッド１ａを介して受圧部３３と接することはない。
車両後方から所定値以上の衝撃力が作用した場合、乗員は慣性力によりシートバック１に押し付けられることになる。このとき、乗員の腰部はウレタンパッド１ａを介して受圧部３３に押し付けられる。
【００２１】
受圧部３３に作用した押し付け力は、リンク機構２０に伝達される。受圧部３３に作用した押し付け力が一定値以上のときに、ストッパ２２は破断するようになっており、第２リンク２５は回転ピン２１を回転中心として回動し、さらに、サブフレーム３０が移動または回動するようになる。
一方、図３に示すように、ストッパ２２が破断すると、回転ピン２１はシートバック１の後方に引かれることになり、回転ピン２１はダンパ１０の軸部１２を中心にシートバック１の後方に向かって反時計回りに回転するようになる。このとき、ダンパ１０は軸部１２の回転を緩衝させる働きをすることになる。
さらに、一定時間経過後には、着座した乗員の腰部Ｘがロアプレート８に接触するようになり、ロアプレート８も乗員の腰部Ｘを一緒に押すことになる。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る車両用シート構造では、着座した乗員に対する衝撃エネルギーがダンパ１０によって低減（吸収）され、頭部と背中のシートに対する相対速度が減少される。これにより、着座した乗員の頭部と背中は運動エネルギーが低減された後にシートに支えられるようにすることができる。
【００２３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、本発明の実施の形態では、ロアプレート８を設けているが、ロアプレート８を設けないで車両用シート構造を構成することもできる。
また、ダンパ１０の取り付け位置は、シートバックフレーム３の内側および外側であってもよく、上下方向の位置も任意に決定することができる。
さらに、図１に示すように、受圧部３３の前部には、受圧部３３の幅方向の全長に亘って平板３４を設けることもできる。この平板３４の平面部は、着座した乗員の腰部を受けることができるように、シートバック１の前側に向けて取り付けられている。これにより、受圧部３３の受圧面積を広く確保することができる。
【００２４】
また、この平板３４は、サブフレーム３０に対して着脱自在に構成することもできる。このため、平板３４の後面には、サブフレーム３０の受圧部３３に対応する断面Ｃ形状の取付部が一体的に形成されており、この取付部をサブフレーム３０の受圧部３３に嵌合させたり、受圧部３３から外したりして、平板３４がサブフレーム３０に対して着脱するように構成されている。これにより、ロアプレート８の貫通穴８ａよりも大きな寸法の平板３４を設けることができる。したがって、ロアプレート８の貫通穴８ａを小さく形成することが可能となり、貫通穴８ａの存在から生じるロアプレート８の剛性低下を抑えることができる。
【００２５】
また、ダンパおよび受圧部を乗員の腰部だけではなく、肩部などにも併設するとさらに効果を得ることができる。この場合、受圧部は既存のＭＡＴなどで兼ねることもできる。
さらに、ダンパ１０は、ロータリーダンパ以外のタイプであっても本発明の効果を得ることができる。
【００２６】
さらにまた、図５（ｂ）に示すように、リンク機構２０の第１リンク２４と第２リンク２５をバネ部材２３によって連結し、第２リンク２５が第１リンク２４にバネ力によって引き付けられるようにしてもよい。これにより、ストッパ２２の代わりに、またはストッパ２２とバネ部材２３の両方を用いてサブフレーム３０が通常状態で移動または回動しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用シート構造を備えたシートフレームを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で切断して上側から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用シート構造を備えたシートフレームの側面図であって、シートフレームの内側から見た断面図である。
【図４】図２に位置決め部材を取り付けた状態を示す図である。
【図５】（ａ）は図４のリンク機構を内側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）にバネ部材を取り付けた状態を示す図である。
【図６】従来のシートバックフレームを示す斜視図である。
【図７】従来のシートバックフレームを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  シートバック
１ａ  ウレタンパッド
１ｂ  シート表皮
２  ヘッドレスト
３  シートバックフレーム
４  アッパフレーム
５  サイドブラケット
６  Ｓバネ
７  補強部材
８  ロアプレート
８ａ、８ｂ  貫通穴
１０  ダンパ
１１  本体部
１２  軸部
２０  リンク機構
２１  回転ピン
２２  ストッパ
２３  バネ部材
２４  第１リンク
２４ａ  一端部
２４ｂ  他端部
２５  第２リンク
２５ａ  一端部
２５ｂ  他端部
３０  サブフレーム
３３  受圧部
３４  平板
５０  シートバックフレーム
５１ａ、５１ｂ  バネ
５２  ロアプレート
Ｘ  着座した乗員の腰部
【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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