(57)【要約】【課題】車両衝突時に乗員保護性能をさらに向上する車両用シートを提供する。【解決手段】シートバック２とヘッドレスト３とを備え、シートバック２は、乗員６の背中に対応する位置に配設され内部に収納されている流体が流出することにより収縮可能な第１の緩衝部材７と、乗員６の腰部に対応する位置に配設され流体の流入により膨出可能な第２の緩衝部材８とを有し、ヘッドレスト３は、乗員６の後頭部に対応する位置に配設され流体の流入及び流出により膨出及び収縮可能な第３の緩衝部材９を有し、第１の緩衝部材７が圧力を受けた際に内部に収納された流体を流出させ、第１の緩衝部材７から流出された流体により第３の緩衝部材９を膨出させ、膨出した第３の緩衝部材９が外力により圧力を受けると内部に収納された流体を流出させ、第３の緩衝部材９から流出された流体により第２の緩衝部材８を膨出させる車両用シート１。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の背中及び腰部を支えるシートバックと、乗員の頭部を支えるヘッドレストとを備えた車両用シートにおいて、
前記シートバックは、乗員の背中に対応する位置に配設され内部に収納されている流体が流出することにより収縮可能な第１の緩衝部材と、乗員の腰部に対応する位置に配設され前記流体の流入により膨出可能な第２の緩衝部材とを有し、
前記ヘッドレストは、乗員の後頭部に対応する位置に配設され前記流体の流入及び流出により膨出及び収縮可能な第３の緩衝部材を有し、
前記第１の緩衝部材と前記第３の緩衝部材とは前記流体の移動が可能となるように互いに接続されると共に、前記第３の緩衝部材と前記第２の緩衝部材とは前記流体の移動が可能となるように互いに接続され、
前記第１の緩衝部材が圧力を受けた際に前記第１の緩衝部材が収縮して内部に収納された前記流体を流出させ、前記第１の緩衝部材から流出された前記流体は前記第３の緩衝部材に流入されて前記第３の緩衝部材を膨出させ、膨出した前記第３の緩衝部材が圧力を受けると前記第３の緩衝部材が収縮して内部に収納された前記流体を流出させ、前記第３の緩衝部材から流出された前記流体は前記第２の緩衝部材に流入されて前記第２の緩衝部材を膨出させることを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
請求項１記載の車両用シートにおいて、
前記第３の緩衝部材から前記第１の緩衝部材に前記流体が流動することを規制する第１の弁と、前記第２の緩衝部材から前記第３の緩衝部材に前記流体が流動することを規制する第２の弁とを有することを特徴とする車両用シート。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用シートにおいて、
前記第１の緩衝部材は、所定値以上の圧力が作用した場合にのみ前記流体を流出させることを特徴とする車両用シート。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一つに記載の車両用シートにおいて、
前記第１の緩衝部材及び前記第３の緩衝部材の少なくとも一つは蛇腹形状部を有することを特徴とする車両用シート。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一つに記載の車両用シートにおいて、
前記各緩衝部材の容積は、前記第１の緩衝部材が最も大きく、次いで前記第３の緩衝部材が大きく、前記第２の緩衝部材が最も小さくなるように形成さ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、車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の背部を支えるシートバックと、乗員の臀部及び脚部を支えるシートクッションと、シートバックの上部に配設され乗員の頭部を支えるヘッドレストとを備えた車両用シートが従来知られている。
このような車両用シートを備えた車両において、衝突時に乗員が前方移動する現象を簡素な構成で低減する技術が知られている（例えば「特許文献１」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の技術では、車両衝突時における乗員の前方移動を低減することはできるが、乗員に作用する荷重を低減することには、さらなる性能向上の余地がある。
本発明は上述の問題点を解決し、車両衝突時に乗員に作用する荷重をさらに低減することが可能な車両用シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、乗員の背中及び腰部を支えるシートバックと、乗員の頭部を支えるヘッドレストとを備えた車両用シートにおいて、前記シートバックは、乗員の背中に対応する位置に配設され内部に収納されている流体が流出することにより収縮可能な第１の緩衝部材と、乗員の腰部に対応する位置に配設され前記流体の流入により膨出可能な第２の緩衝部材とを有し、前記ヘッドレストは、乗員の後頭部に対応する位置に配設され前記流体の流入及び流出により膨出及び収縮可能な第３の緩衝部材を有し、前記第１の緩衝部材と前記第３の緩衝部材とは前記流体の移動が可能となるように互いに接続されると共に、前記第３の緩衝部材と前記第２の緩衝部材とは前記流体の移動が可能となるように互いに接続され、前記第１の緩衝部材が圧力を受けた際に前記第１の緩衝部材が収縮して内部に収納された前記流体を流出させ、前記第１の緩衝部材から流出された前記流体は前記第３の緩衝部材に流入されて前記第３の緩衝部材を膨出させ、膨出した前記第３の緩衝部材が圧力を受けると前記第３の緩衝部材が収縮して内部に収納された前記流体を流出させ、前記第３の緩衝部材から流出された前記流体は前記第２の緩衝部材に流入されて前記第２の緩衝部材を膨出させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用シートにおいて、さらに前記第３の緩衝部材から前記第１の緩衝部材に前記流体が流動することを規制する第１の弁と、前記第２の緩衝部材から前記第３の緩衝部材に前記流体が流動することを規制する第２の弁とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両用シートにおいて、さらに前記第１の緩衝部材は、所定値以上の圧力が作用した場合にのみ前記流体を流出させることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１から３までの何れか一つに記載の車両用シートにおいて、さらに前記第１の緩衝部材及び前記第３の緩衝部材の少なくとも一つは蛇腹形状部を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４までの何れか一つに記載の車両用シートにおいて、さらに前記各緩衝部材の容積は、前記第１の緩衝部材が最も大きく、次いで前記第３の緩衝部材が大きく、前記第２の緩衝部材が最も小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、衝突時に乗員に作用する荷重により第１の緩衝部材が収縮されることに伴い膨出する第３の緩衝部材によって後突前期において乗員の頭部が後方へと屈曲する荷重が緩和され、乗員の頭部及び頸部に対する荷重がさらに軽減される。そして、膨張していた第３の緩衝部材が乗員の頭部からの圧力を受けて収縮されることに伴い膨出する第２の緩衝部材によって後突後期において乗員の上半身が腰部を支点として前方へと倒れ込む方向の荷重が相殺され、乗員に作用する荷重がさらに軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した車両用シートの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられる車両用シートを説明する概略図である。
【図３】衝突時において乗員に作用する荷重を説明する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる車両用シートの作用効果を説明する概略図である。
【図５】本発明の一実施形態の変形例に用いられる第１エアバッグを示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態の変形例に用いられる第３エアバッグを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を適用した車両用シートを示している。同図において車両用シート１は、乗員の背中及び腰部を支えるシートバック２と、乗員の頭部を支えシートバック２に支持されているヘッドレスト３と、乗員の臀部及び脚部を支えるシートクッション４とを有している。
シートバック２は、ウレタン等の弾性部材を樹脂等からなる弾性変形可能な表皮材の内部に配設し、弾性部材の芯部に剛性を有するフレーム材を配して構成されている。シートクッション４もシートバック２と同様に構成されており、シートクッション４は車両の車室床面を構成する図示しない不動部材に固定されている。シートバック２は、シートクッション４に対して回動可能に取り付けられており、リクライニング可能に構成されている。ヘッドレスト３は、シートバック２に固定された中空構造からなる２本の支柱部材５ａ，５ｂによって上下動可能に支持されている。
【００１３】
図２に示すようにシートバック２の内部には、内部に配設された弾性部材をくり抜いたスペースが２箇所設けられており、一箇所は二点鎖線で示す乗員６の背中に対応する位置に、他の一箇所は乗員６の腰部に対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、乗員６の背中に対応するスペースには第１の緩衝部材である第１エアバッグ７が、乗員６の腰部に対応するスペースには第２の緩衝部材である第２エアバッグ８がそれぞれ配設されている。
【００１４】
また、ヘッドレスト３の内部にも、内部に配設された弾性部材をくり抜いたスペースが、乗員６の頭部と対応する位置に設けられており、そのスペース内には第３の緩衝部材である第３エアバッグ９が配設されている。
各エアバッグ７，８，９はそれぞれ樹脂やゴム等の弾性部材によって形成されており、それぞれ膨張及び収縮自在に構成されている。また、第１エアバッグ７の内部には、流体である空気が予め収納されている。
【００１５】
第１エアバッグ７と第３エアバッグ９とは、両者間において空気の移動が可能となるように第１エアホース１０によって接続されており、第１エアホース１０は一方の支柱部材５ａ内を通ってシートバック２とヘッドレスト３とを連通している。
また、第３エアバッグ９と第２エアバッグ８とは第１エアホース１０と同様の第２エアホース１１によって接続されており、第２エアホース１１は他方の支柱部材５ｂの内部を通ってヘッドレスト３とシートバック２とを連通している。
【００１６】
第３エアバッグ９と第１エアホース１０との接続部には、第１エアバッグ７から第１エアホース１０を介して第３エアバッグ９に送られた空気が第１エアバッグ７に向けて逆流することを防止する、第１の弁としての図示しない逆止弁が設けられている。また、第２エアバッグ８と第２エアホース１１との接続部には、第３エアバッグ９から第２エアホース１１を介して第２エアバッグ８に送られた空気が第３エアバッグ９に向けて逆流することを防止する、第２の弁としての図示しない逆止弁が設けられている。
【００１７】
さらに第１エアバッグ７と第１エアホース１０との接続部には、第１エアバッグ７に対して所定値以上の圧力が作用しない限り内部の空気が第１エアホース１０に対して流出しないように抑制するための図示しない流出抑制装置が設けられている。ここでいう所定値とは、シートバック２に対して乗員６が故意的に付加させることが可能な衝撃値を超えた衝撃値となるように設定されており、車両の衝突時以外の場合には第１エアバッグ７から空気が流出することがないように構成されている。
【００１８】
図３は、乗員６が搭乗した車両が他の車両により後方からの衝突（以下後突という）を受けた際に、乗員６及び乗員６が着席しているシート１２に対して作用する荷重を説明するための概略図である。
図３（ａ）は後突直前における状態を示しており、この状態ではまだ乗員６及びシート１２に対して外力である荷重は作用していない。
図３（ｂ）は後突直後ないし後突前期における状態を示しており、この状態では乗員６の腰部から下方は前方へと移動するが頭部は慣性力によってその場に留まろうとするため、相対的に頭部が後方へと屈曲して乗員６の頸部に荷重が作用する。
図３（ｃ）は後突後期における状態を示しており、この状態では乗員６の身体は一度後方に下がった後、前方へと戻ってくる（リバウンド）。この動作により、乗員６にはシートベルトによる荷重や前方の構造物等に接触した際に荷重が作用することとなる。
【００１９】
本発明の車両用シート１は、上述したように車両の後突発生時において乗員６に作用する荷重をさらに低減することを目的としている。
以下に、後突発生時における車両用シート１及び乗員６の挙動を説明する。
【００２０】
後突が発生して乗員６に対して荷重が作用すると（図３（ａ）と図３（ｂ）との間の状態）、乗員６に作用する荷重に起因する圧力により第１エアバッグ７が圧縮される。そして第１エアバッグ７に所定値以上の圧力が作用すると、第１エアバッグ７内の空気が第１エアホース１０を介して第３エアバッグ９に流入して第３エアバッグ９が膨出し、図４（ａ）に示す状態となる。
【００２１】
図４（ａ）に示す状態からさらに後突状態が進行すると、図３（ｂ）に示す後突前期における状態となり乗員６の頭部が後方へと屈曲するが、このとき第３エアバッグ９が膨張していることから乗員６の頭部に作用する荷重が第３エアバッグ９により緩和され、乗員６の頭部及び頸部に対する荷重がさらに軽減される。
その後、膨張していた第３エアバッグ９が乗員６の頭部からの圧力を受けて収縮し、第３エアバッグ９内の空気は第２エアホース１１を介して第２エアバッグ８へと流入し、図４（ｂ）に示すように第２エアバッグ８が膨出する。
【００２２】
図３（ｂ）に示す状態からさらに後突状態が進行すると、図３（ｃ）に示す後突後期における状態となりリバウンドによって乗員６の上半身が腰部を支点として前方へと移動するが、このとき第２エアバッグ８が膨張していることから乗員６の腰部が前に押し出され、リバウンド時において乗員６の倒れ込み動作の支点となる腰部が前方に移動することから、図４（ｃ）に示すように乗員６に作用する前方へ倒れ込む方向の荷重が相殺され、乗員６に作用する荷重がさらに軽減される。
【００２３】
上述したように、本発明の第１の実施形態で示した車両用シート１によれば、衝突時に乗員６に作用する荷重により第１エアバッグ７が収縮されることに伴い膨出する第３エアバッグ９によって後突前期において乗員６の頭部が後方へと屈曲する荷重が緩和され、乗員６の頭部及び頸部に対する荷重がさらに軽減される。そして、膨張していた第３エアバッグ９が乗員６の頭部からの圧力を受けて収縮されることに伴い膨出する第２エアバッグ８によって後突後期において乗員６の上半身が腰部を支点として前方へと移動する荷重が相殺され、乗員６に作用する荷重がさらに軽減される。
【００２４】
また上記実施形態において、第３エアバッグ９に送られた空気が第１エアバッグ７に向けて逆流することを防止する第１の弁としての図示しない逆止弁と、第２エアバッグ８に送られた空気が第３エアバッグに向けて逆流することを防止する第２の弁としての図示しない逆止弁が設けられているので、膨出した第３エアバッグ９及び第２エアバッグ８が確実に機能することができ、上述した作用効果を確実に得ることができる。
また、第１エアバッグ７には図示しない流出抑制装置が設けられているので、車両の衝突時以外の場合には第１エアバッグ７から空気が流出することがなく、車両衝突時以外の通常使用時において第３エアバッグ及び第２エアバッグが膨出することを確実に防止することができる。
【００２５】
上記実施形態では、各エアバッグ７，８，９としてそれぞれ袋形状のものを使用したが、収縮可能なエアバッグ７，９としては蛇腹形状部を有するものを用いてもよい。
第１エアバッグとしては、例えば図５に示すような蛇腹形状部１３ａを有する第１エアバッグ１３を用いてもよい。第１エアバッグ１３は、その上面視形状が円形、矩形、多角形等の形状を呈しており、その周面に蛇腹形状部１３ａを有している。第１エアバッグ１３は、蛇腹形状部１３ａを有していない図５において上面または底面がシートバック２の表皮と接する態様で配置される。
【００２６】
第３エアバッグとしては、例えば図６に示すような蛇腹形状部１４ａを有する第３エアバッグ１４を用いてもよい。第３エアバッグ１４は、その上面視形状が半円形、矩形、半多角形等の形状を呈しており、蛇腹形状部１４ａを有するふいご形状を呈している。第３エアバッグ１４は、蛇腹形状部１４ａを有していない面がヘッドレスト３の表皮と接し、かつ蛇腹形状部１４ａが上方を向く態様で配置される。
第２エアバッグとしては、図示してはいないが円筒形状としてもよい。円筒形状の第２エアバッグを用いる場合には、その上面または底面がシートバック２の表皮と接する態様で配置される。
【００２７】
上述した第１エアバッグ１３または第３エアバッグ１４を用いることにより、膨出状態の各エアバッグ１３，１４に対する圧力が偏った位置に付与された場合であっても、各エアバッグ１３，１４を正確かつ確実にしかも素早く収縮させることができ、上述した作用効果を得る確実性を各段に向上することができる。
【００２８】
また上記実施形態において、図２に示すように、各エアバッグ７，８，９の大きさは第１エアバッグ７＞第３エアバッグ９＞第２エアバッグ８の順となるように形成されている。この構成とすることにより、各エアバッグ７，８，９内に収容される空気の容積比も同様となり、最も強い圧力による膨出を必要とする第２エアバッグ８の膨出力を他のエアバッグ７，９よりも高めることができ、上述した作用効果をさらに高めることができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上記各実施形態では各エアバッグ８，９をシートバック２及びヘッドレスト３の表皮内に収納した形態を示したが、各エアバッグ８，９が膨出時においてシートバック２及びヘッドレスト３の表皮から飛び出す構成としてもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・車両用シート、２・・・シートバック、３・・・ヘッドレスト、６・・・乗員、７，１３・・・第１の緩衝部材（第１エアバッグ）、８・・・第２の緩衝部材（第２エアバッグ）、９，１４・・・第３の緩衝部材（第３エアバッグ）、１３ａ，１４ａ・・・蛇腹形状部
【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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