(57)【要約】【課題】ペダル操作時の大腿部への圧迫感と着座時の異物感がなく、前面衝突時に腰移動を阻止して乗員の傷害の度合いを軽減させることができる補強プレートを有する車両用シートを提供する。【解決手段】本発明による車両用シートは、クッションフレームの横幅方向に補強プレートが掛け渡されることにより、車両の衝突時の衝撃による乗員の前方移動を阻止する車両用シートであって、補強プレートは、断面２次モーメントＩｘが７５００以上、断面２次モーメントＩｙが８５００以上、断面係数Ｚｘが４５０以上、断面係数Ｚｙが４５０以上の剛性を有し、乗員のヒップポイントから下方に１００±２０ｍｍ、前方に１９０±２０ｍｍの位置に設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッションフレームの横幅方向に補強プレートが掛け渡されることにより、車両の衝突時の衝撃による乗員の前方移動を阻止する車両用シートであって、
前記補強プレートは、断面２次モーメントＩｘが７５００ｃｍ４以上、断面２次モーメントＩｙが８５００ｃｍ４以上、断面係数Ｚｘが４５０ｃｍ３以上、断面係数Ｚｙが４５０ｃｍ３以上の剛性を有しており、乗員のヒップポイントから下方に１００±２０ｍｍ、前方に１９０±２０ｍｍの位置に設けられていることを特徴とする車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前面衝突時に乗員の体がシートに沈み込んで前方に移動することを防止する車両用シート関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が衝突すると、シートに着座してシートベルトを装着した乗員の体が、シートに沈み込んで前方に押し出される。これにより、乗員が、シートベルトの圧迫による胸傷害や急な屈折による膝障害を起こすことがある。これを防止するため、シートにクロス部材を設けることが提案されている。（特許文献１参照）
【０００３】
前面衝突時、乗員の体の前方移動を防止するには、シートのクッションパッドを薄くして、着座時の体の下部をクッションフレームに近づけることが行なわれるが、この場合には、すわり心地が悪くなる。一方、シートのクッションパッドの厚みを確保し、シートベルトやエアバックなどのシート以外の安全用具で体の前方移動を防止するには限界がある。
【特許文献１】特開２００２−４６５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、前面衝突時の乗員の腰移動を阻止し、乗員のペダルペダル操作時に大腿部の圧迫感がなく、また着座時の尻下に異物感を感じさせることがない補強プレートを有する車両用シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両用シートは、クッションフレームの横幅方向に補強プレートが掛け渡されることにより、車両の衝突時の衝撃による乗員の前方移動を阻止する車両用シートであって、前記補強プレートは、断面２次モーメントＩｘが７５００ｃｍ４以上、断面２次モーメントＩｙが８５００ｃｍ４以上、断面係数Ｚｘが４５０ｃｍ３以上、断面係数Ｚｙが４５０ｃｍ３以上の剛性を有しており、乗員のヒップポイントから下方に１００±２０ｍｍ、前方に１９０±２０ｍｍの位置に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載のクッションフレームの位置に、補強プレートを配置することにより、乗員のペダル操作時に大腿部に圧迫感がなく、着座時に尻下に異物感を与えることがない。また、請求項１に記載の剛性を有する補強プレートであれば、車両の前面衝突時、補強プレートが乗員の腰の前方移動を阻止するため、乗員を衝突による傷害から守ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施形態を図面によって詳細に説明する。
【０００８】
図１は、補強プレートの取り付けを示す斜視図である。図１に示すように、座席シートのクッションフレーム１００は、ベースフレーム４とパンフレーム３からなる。パンフレーム３はベースフレーム４の所定の角所に４本のボルトを貫通させ、ボルト貫通端をナットで締め付けることによって相互に固定される。補強プレート１は、長さ方向の両端部分にスタッドボルト２が一体に形成されており、スタッドボルト２をベースフレーム４の両端のブラケット５に下側から貫通させた後、スタッドボルト２をパンフレーム３のブラケット６に貫通させ、ナットを締め付けてパンフレームに固定する。なお、スタッドボルト２は上述したボルトと一部共用してもよい。また、クッションフレームをパンフレームとベースフレームの２つで構成せず、一体のものとして構成してもよい。
【０００９】
補強プレート１は、クッションフレーム１００の横幅方向（図１の右方から左方に延びる方向）に掛け渡されるものであり、取り付けられた状態では、パンフレーム３の中央底部板金７と前方底部板金１３の各一端が横幅方向に沿って当接される。なお、ベースフレーム４はスライドレール９に沿って前後に動かすことことができる。このスライドによって、乗員の着座位置を前後に調整することができる。
【００１０】
図２は、車両が前面衝突した場合の、乗員の体の動きを示した図である。乗員２０は、シートベルト８を装着した運転中の体の位置２０ａから、衝突によって前のめりの体の位置２０ｂに体が動く。また、シートベルト８は乗員２０の体が前のめりになると、引き出されて伸びる。この場合、乗員２０のヒップポイント１０は、運転中の位置１０ａから、前のめりの位置１０ｂに移動する。ヒップポイントとは、身体が直立した状態を側面から見て、身体の中心線２１と、ヒップが後ろに一番出ている箇所から水平に前方側に引いた線とが交差する点を指す。運転中は、例えば右足２２が伸ばされてアクセルペダル１１にかけられているとする。その場合、右足の大腿部２３は、左足（図示せず）が床に付けられた状態より、より水平になり、クッションパッド１２を下方に押して補強プレート１との距離が接近する。また、前面衝突時、補強プレート１には、乗員２０の体の下部が当接されて、乗員の体が前方に移動するのを阻止するように作用する。
【００１１】
図２において、ヒップポイント１０から補強プレート１までの垂直方向の距離を符号Ａで示す。また、ヒップポイント１０から補強プレート１までの水平方向の距離を符号Ｂで表す。補強プレート１は、側面が略コ字形で座屈された形状に成形されている。この実施形態では、その重心を測定のポイントする。重心は、補強プレート１の断面１次モーメントの計算から求めることができ図心の位置でもある。
【００１２】
図３は、ヒップポイント１０と補強プレート１の位置関係を示す図である。乗員２０がシートに着座して状態では、大腿部２３がやや前方上側を向いた形でクッションパッド１２を下方に押している。補強プレート１は、パンフレーム３の中央底部板金７と、前方底部板金１３の一端が当接している。図３に示すように、Ａが１００±２０ｍｍ、Ｂが１９０±２０ｍｍとされることが好ましい。なお、乗員の体重は７８ｋｇを想定している。
【００１３】
図３の左下に補強プレート１の剛性を示す。補強プレート１は、縦横とも約２８ｍｍの大きさを有す。剛性は、重心３０を原点にしてＸ軸とＹ軸を設定して計算することができる。断面２次モーメントは、記号がＩ、単位が長さの４乗で、通常はｃｍ４で表され、微小断面積にＸ軸またはＹ軸までの距離を乗じて算出される。この断面２次モーメントは、断面形状で変化する部材のたわみや変形のしやすさを表している。この実施形態における補強プレート１としては、Ｉｘが７５００ｃｍ４以上で、Ｉｙが８５００ｃｍ４であることが好ましい。Ｙ軸方向の剛性がＸ軸方向の剛性よりやや高い。断面係数は、記号がＺ、単位が長さの３乗で、通常はｃｍ３で表され、断面２次モーメントを軸までの距離で除して算出され、部材の曲げ応力を求める場合に使用される。この実施形態における補強プレート１としては、Ｚｘが４５０ｃｍ３以上、Ｚｙが４５０ｃｍ３以上であることが好ましい。
【００１４】
図４は、補強プレートとヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）までの垂直方向の距離Ａとヒップポイントの移動量との関係を示すグラフである。図４においては、補強プレート１の剛性及び補強プレート１とヒップポイント１０までの水平方向の距離Ｂを固定しておき、補強プレート１とヒップポイント１０までの垂直方向の距離Ａを変化させて、前面衝突時のヒップポイント１０の移動量をプロットしている。垂直方向の距離Ａを小さくすると、ヒップポイント１０の移動量も小さくなるようにプロットされる。このことは、前面衝突時に乗員２０が傷害の度合いを小さくするが、例えば８０ｍｍ以下では、乗員２０の大腿部２３がペダル操作時に圧迫感を受ける。従ってグラフの下側、８０ｍｍ以下の領域は好ましくない領域として斜線を施している。垂直方向の距離Ａを大きくすると、ヒップポイント１０の移動量も大きくなるようにプロットされる。そのため、シートベルトによって胸が圧迫される傷害を起こす。従ってグラフの右側は、好ましくない領域として斜線を施している。結局、垂直方向の距離Ａを１００ｍｍ付近にすることが望まれる。Ａが１２０ｍｍを越えるとグラフの右側の斜線領域に入り、Ａが８０ｍｍより下がるとグラフの下側の斜線領域に入る。そのため、Ａは１００±２０ｍｍが好ましい。
【００１５】
図５は、補強プレートとヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）までの水平方向の距離Ｂとヒップポイントの移動量との関係を示すグラフである。図５においては、補強プレート１の剛性及び補強プレート１とヒップポイント１０までの垂直方向の距離Ａを固定しておき、補強プレート１とヒップポイント１０までの水平方向の距離Ｂを変化させて、前面衝突時のヒップポイント１０の移動量をプロットしている。水平方向の距離Ａを小さくすると、ヒップポイント１０の移動量も小さくなるようにプロットされる。このことは、前面衝突時に乗員２０が傷害の度合いを小さくできることを示すが、例えば１７０ｍｍ以下では、乗員２０の尻下２４が補強プレート１を異物感として感じる。従ってグラフの下側、１７０ｍｍ以下の領域は好ましくない領域として斜線を施している。水平方向の距離Ｂを大きくすると、ヒップポイント１０の移動量も大きくなるようにプロットされる。そのため、シートベルトによって胸が圧迫される傷害を起こす。従ってグラフの右側は、好ましくない領域として斜線を施している。結局、水平方向の距離Ｂを１９０ｍｍ付近にすることが望まれる。Ｂが２１０ｍｍを越えると、グラフの右側の斜線領域に入り、Ｂが１７０ｍｍより下がるとグラフの下側の斜線領域に入る。そのため、Ｂは１９０±２０ｍｍが好ましい。
【００１６】
図６は、弾性２次モーメントＩｘとヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）の移動量との関係を示すグラフである。図６においては、補強プレート１とヒップポイント１０までの垂直方向の距離Ａと、補強プレート１とヒップポイント１０までの水平方向の距離Ｂとを固定しておき、補強プレート１の弾性２次モーメントＩｘを変化させて、前面衝突時のヒップポイント１０の移動量をプロットしている。補強プレート１の弾性２次モーメントＩｘの値を大きくすると、剛性が高くなるから、ヒップポイント１０の移動量が小さくなるようにプロットされる。このことは、前面衝突時に乗員２０の傷害の度合いを小さくできることを示す。補強プレート１の弾性２次モーメントＩｘの値を小さくすると、前後方向の剛性がなくなるから、ヒップポイント１０の移動量は大きくなるようにプロットされる。そのため、シートベルトによって胸が圧迫される等の傷害を起こす。従ってグラフの右側は、好ましくない領域として斜線を施している。結局、補強プレート１の弾性２次モーメントＩｘが７２００より下がると斜線領域に入るので、余裕を見て７５００以上の値にすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による補強プレートの取り付けを示す斜視図である。
【図２】車両が前面衝突した場合の、乗員の体の動きを示した図である
【図３】本発明によるヒップポイント１０と補強プレート１の位置関係を示す図である。
【図４】補強プレートとヒップポイントまでの垂直方向の距離Ａとヒップポイントの移動量との関係を示すグラフである。
【図５】補強プレートとヒップポイントまでの水平方向の距離Ｂとヒップポイントの移動量との関係を示すグラフである。
【図６】弾性２次モーメントＩｘとヒップポイントの移動量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１８】
１    補強プレート
２    スタッドボルト
３    パンフレーム
４    ベースフレーム
５、６    ブラケット
７    中央底部板金
８    シートベルト
９    スライドレール
１０    ヒップポイント
１０ａ    乗員が運転中のヒップポイントの位置
１０ｂ    前面衝突時のヒップポイントの位置
１１    アクセルペダル
１２    クッションパッド
１３    前方底部板金
２０    乗員
２０ａ    運転中の体の位置
２０ｂ    前面衝突時の体の位置
２１    体の中心線
２２    右足
２３    大腿部
２４    尻下
３０    重心
１００    クッションフレーム
Ｈ．Ｐ．    ヒップポイント
【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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