(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化を図りつつ、車両の衝突の際、衝突荷重に対して構造健全性を確保するとともに、特に車両の後突の際、乗員の頸部の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能な車両用シートのバックシートフレーム構造を提供する。【解決手段】車両後方側への荷重がバックシートフレーム構造１１２に負荷されたときに、該荷重に基づいてバックシートフレーム構造１１２に対して作用するモーメントを軽減するようにバックシートフレーム構造１１２に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤー１１０が、一対のサイドフレーム１１８の各側部に設けられ、さらに、斜張ワイヤー１１０の一端を他端に向かって移動させることにより、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を漸次低減する引張力低減手段を有し、車両の後突の際、斜張ワイヤー１１０の引張力が所定閾値を超えることにより、被案内部材が引張力を低減する向きに移動する。【選択図】図１
2011183930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートのバックシートフレーム構造であって、
クッションシートフレーム構造に対して傾動可能となるように、下端部が該クッションシートフレーム構造の後端部に連結されたバックシートフレーム構造を有し、
該バックシートフレーム構造は、それぞれ上下方向に延設する一対のサイドフレームを有するとともに、上部にヘッドレストが固定され、
上端が前記一対のサイドフレームの側部で、下端が前記バックシートフレーム構造の回転中心より車両の前部側で、前記バックシートフレーム構造にそれぞれ固定され、かつ車両後方側への荷重が前記バックシートフレーム構造に負荷されたときに、該荷重に基づいて前記バックシートフレーム構造に対して作用するモーメントを軽減するように前記バックシートフレーム構造に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤーが、該一対のサイドフレームの各側部に設けられ、
さらに、前記斜張ワイヤーの一端を他端に向かって移動させることにより、前記斜張ワイヤーに作用する引張力を漸次低減する引張力低減手段を有し、
該引張力低減手段は、前記斜張ワイヤーの一端に連結された被案内部材と、前記バックシートフレーム構造に固定され、該被案内部材を前記斜張ワイヤーの他端に向かって案内する案内部材と、前記斜張ワイヤーに作用する引張力が所定閾値以下の範囲で、被案内部材の案内部材に沿う移動を制限する移動制限手段とを有し、
それにより、車両の後突の際、前記斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより、前記被案内部材が引張力を低減する向きに移動することを特徴とする、車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項２】
前記被案内部材は、側面が被案内面を構成するカムであり、
前記案内部材は、前記カムを収容し、前記被案内面に摺動可能に当接する案内面を備える凹部を有し、
前記移動制限手段は、前記凹部内に配置される鋼球と、前記カムの側面に設けられ、該鋼球を前記斜張ワイヤーの延び方向に押し出すための押出面と、前記カムの側面であって該押出面より前記斜張ワイヤーの他端側に設けられ、前記斜張ワイヤーの延び方向に略沿って延びる、前記鋼球を押し付けるための押付面と、前記凹部の側面に設けられ、前記押付面に対向し、該鋼球が噛み込む係止面とを有し、
前記鋼球は、前記押出面、前記押付面および前記係止面により構成される前記凹部内のスペースに配置され、
前記係止面は、前記斜張ワイヤーの一端から延び、他端に向かって前記押付面に近づくように傾斜される傾斜部を有する、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項３】
前記カムまたは前記凹部は、前記鋼球より低硬度を有し、前記斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより、前記カムまたは前記凹部が変形する、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項４】
前記係止面は、平面状あるいは前記押付面に向かって凸状の曲面状であり、
前記案内面は、前記係止面より前記斜張ワイヤーの他端に近い側と、前記係止面より前記斜張ワイヤーの他端に遠い側とに設けられる、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項５】
前記カムおよび前記凹部はそれぞれ、前記斜張ワイヤーの延び方向に関して、線対称形状である、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項６】
前記カムは、Ｔ字形状を有し、前記押し出し面は、Ｔ字の水平部の下面に形成され、前記押し付け面は、Ｔ字の鉛直部の両側面に形成される、請求項５に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項７】
前記カムは、前記斜張ワイヤーの下端部側に設けられる、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項８】
前記係止面の傾斜角は、車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに当たった後、頭部がヘッドレストから前方にリバウンドを開始するまでの間に、前記斜張ワイヤーに作用する引張力を漸次低減するように決定する、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【請求項９】
前記凹部の側面は、前記斜張ワイヤーの他端への近位端に、前記カムの前端面に当接する当接面を有する、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートに関し、より詳細には、軽量化を図りつつ、車両の衝突の際、衝突荷重に対して構造健全性を確保するとともに、特に車両の後突の際、乗員の頸部の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能な車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人は、斜張ワイヤーを備えた車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートを提案している。
【０００３】
この斜張ワイヤーを備えた車両用シートのバックシートフレーム構造は、クッションシートフレーム構造に対して傾動可能となるように、下端部がクッションシートフレーム構造の後端部に連結されている。バックシートフレーム構造は、それぞれ上下方向に延設する一対のサイドフレームを有し、上端が一対のサイドフレームの側部で、下端がバックシートフレーム構造の回転中心より車両の前部側で、バックシートフレーム構造にそれぞれ固定され、かつ車両後方側への荷重がバックシートフレーム構造に負荷されたときに、このような荷重に基づいてバックシートフレーム構造に対して作用するモーメントを軽減するようにバックシートフレーム構造に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤーが、一対のサイドフレームの各側部に設けられる。
【０００４】
このような車両用シートのバックシートフレーム構造によれば、バックシートフレーム構造に対して負荷される想定衝撃荷重に関し、車両後方側に負荷される衝撃荷重の方が車両前方側に負荷される衝撃荷重より大きく設定されるところ、車両前方側に負荷される衝撃荷重による曲げモーメントに耐えるような一対のサイドフレームの断面係数を設定して、断面形状を決定しておき、車両後方側に衝撃荷重が負荷されるときには、このような衝撃荷重に基づいてバックシートフレーム構造に作用する曲げモーメントを軽減するように、斜張ワイヤーからバックシートフレーム構造に対して引張力が作用するように斜張ワイヤーを位置決めすることにより、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を斜張ワイヤーに負担させることが可能である。
一方、この斜張ワイヤーは、外部圧縮力が作用したときにそれに抗しないような特性を有するので、車両前方側に衝撃荷重が負荷されるとき強度部材として機能しないことから、斜張ワイヤー自体の構造健全性を維持することが可能である。
以上から、従来のように車両後方側への衝撃荷重に対して耐えるように一対のサイドフレームの断面形状を決定することが不要となるので、斜張ワイヤーにより必要な強度あるいは剛性を担保しつつ、一対のサイドフレームの重量を低減することが可能となる。
しかしながら、このような車両用シートのバックシートフレーム構造には、乗員の鞭打ち傷害に関連して、以下のような技術的問題点を有する。
すなわち、車両の衝突の際、特に車両が後方から衝突される後突の際、乗員が車両前方に投げ出されるリバウンドが生じるが、斜張ワイヤーによりバックシートフレーム構造が高剛性化することに起因して、乗員の前方へのリバウンド速度が低減されず、それにより乗員の鞭打ち傷害の危険性が増大する点である。
【０００５】
より詳細には、後突により車両後方側の衝突荷重により斜張ワイヤーに引張力が生じて、それによりバックシートフレーム構造が高剛性化することから、このような車両後方側への衝突荷重によるバックシートフレーム構造の後傾が抑制され、その結果、乗員の頭部はヘッドレストにより迅速に支持されるものの、頭部がヘッドレストに当たった後、頭部はその反動で、車両前方にリバンドし、その際の高いリバンド速度により頸椎の鞭打ち傷害が引き起こされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、軽量化を図りつつ、車両の衝突の際、衝突荷重に対して構造健全性を確保するとともに、特に車両の後突の際、乗員の頸部の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能な車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造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】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明に係る車両用シートのバックシートフレーム構造は、
車両用シートのバックシートフレーム構造であって、
クッションシートフレーム構造に対して傾動可能となるように、下端部が該クッションシートフレーム構造の後端部に連結されたバックシートフレーム構造を有し、
該バックシートフレーム構造は、それぞれ上下方向に延設する一対のサイドフレームを有するとともに、上部にヘッドレストが固定され、
上端が前記一対のサイドフレームの側部で、下端が前記バックシートフレーム構造の回転中心より車両の前部側で、前記バックシートフレーム構造にそれぞれ固定され、かつ車両後方側への荷重が前記バックシートフレーム構造に負荷されたときに、該荷重に基づいて前記バックシートフレーム構造に対して作用するモーメントを軽減するように前記バックシートフレーム構造に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤーが、該一対のサイドフレームの各側部に設けられ、
さらに、前記斜張ワイヤーの一端を他端に向かって移動させることにより、前記斜張ワイヤーに作用する引張力を漸次低減する引張力低減手段を有し、
該引張力低減手段は、前記斜張ワイヤーの一端に連結された被案内部材と、前記バックシートフレーム構造に固定され、該被案内部材を前記斜張ワイヤーの他端に向かって案内する案内部材と、前記斜張ワイヤーに作用する引張力が所定閾値以下の範囲で、被案内部材の案内部材に沿う移動を制限する移動制限手段とを有し、
それにより、車両の後突の際、前記斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより、前記被案内部材が引張力を低減する向きに移動する構成としている。
【０００８】
以上の構成を有する車両用シートのバックシートフレーム構造によれば、車両前方側に負荷される衝撃荷重による曲げモーメントに耐えるような一対のサイドフレームの断面係数を設定して、断面形状を決定しておき、車両後方側にそれにより大きな衝撃荷重が負荷されるときには、このような衝撃荷重に基づいてバックシートフレーム構造に作用する曲げモーメントを軽減するように、斜張ワイヤーからバックシートフレーム構造に対して引張力が作用するように斜張ワイヤーを位置決めすることにより、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を斜張ワイヤーに負担させることが可能であり、従来のように車両後方側への衝撃荷重に対して耐えるように一対のサイドフレームの断面形状を決定することが不要となるので、斜張ワイヤーにより必要な強度あるいは剛性を担保しつつ、一対のサイドフレームの重量を低減することが可能となる。
【０００９】
車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに到達するまでは、斜張ワイヤーに作用する引張力が所定閾値を超えるまで、移動制限手段により、斜張ワイヤーの一端に固定される被案内部材のバックシートフレーム構造に固定された案内部材に沿う移動が制限されることから、バックシートフレーム構造が高剛性化され、以って、バックシートフレーム構造の後傾を最小限に抑制することにより、衝突初期に乗員の頭部をヘッドレストにより迅速に支持することが可能であり、後突の初期段階における乗員の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能である。
【００１０】
乗員の頭部がヘッドレストに到達後、斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより移動制限手段が機能せず、被案内部材が引張力を低減する向きに移動することを通じて、斜張ワイヤーに作用する引張力が漸次低減することにより、バックシートフレーム構造が低剛性化し、これによりバックシートの後傾角度が増大し、乗員の頭部がヘッドレストに支持されながら、後方に移動することが可能となり、これにより乗員に対する衝撃が緩和され、後退の反動により発生する頭部のリバウンド速度を低減し、後突の終期段階における乗員の鞭打ち傷害も有効に防止することが可能となる。
【００１１】
また、前記被案内部材は、側面が被案内面を構成するカムであり、
前記案内部材は、前記カムを収容し、前記被案内面に摺動可能に当接する案内面を備える凹部を有し、
前記移動制限手段は、前記凹部内に配置される鋼球と、前記カムの側面に設けられ、該鋼球を前記斜張ワイヤーの延び方向に押し出すための押出面と、前記カムの側面であって該押出面より前記斜張ワイヤーの他端側に設けられ、前記斜張ワイヤーの延び方向に略沿って延びる、前記鋼球を押し付けるための押付面と、前記凹部の側面に設けられ、前記押付面に対向し、該鋼球が噛み込む係止面とを有し、
前記鋼球は、前記押出面、前記押付面および前記係止面により構成される前記凹部内のスペースに配置され、
前記係止面は、前記斜張ワイヤーの一端から延び、他端に向かって前記押付面に近づくように傾斜される傾斜部を有するのが好ましい。
さらにまた、前記カムまたは前記凹部は、前記鋼球より低硬度を有し、前記斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより、前記カムまたは前記凹部が変形するのがよい。
【００１２】
加えて、前記係止面は、平面状あるいは前記押付面に向かって凸状の曲面状であり、
前記案内面は、前記係止面より前記斜張ワイヤーの他端に近い側と、前記係止面より前記斜張ワイヤーの他端に遠い側とに設けられるのがよい。
さらに、前記カムおよび前記凹部はそれぞれ、前記斜張ワイヤーの延び方向に関して、線対称形状であるのがよい。
さらにまた、前記カムは、Ｔ字形状を有し、前記押し出し面は、Ｔ字の水平部の下面に形成され、前記押し付け面は、Ｔ字の鉛直部の両側面に形成されるのがよい。
加えて、前記カムは、前記斜張ワイヤーの下端部側に設けられるのでもよい。
さらにまた、前記係止面の傾斜角は、車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに当たった後、頭部がヘッドレストから前方にリバウンドを開始するまでの間に、前記斜張ワイヤーに作用する引張力を漸次低減するように決定するのがよい。
さらに、前記係止面の傾斜角は、前記斜張ワイヤーの初期引張力、および車両の後突による想定衝突荷重に応じて決定されるのがよい。
加えて、前記凹部の側面は、前記斜張ワイヤーの他端への近位端に、前記カムの前端面に当接する当接面を有するのがよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用シートのバックシートフレーム構造によれば、車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに到達するまでは、斜張ワイヤーに作用する引張力によりバックシートフレーム構造を高剛性化することにより、衝突初期に乗員の頭部をヘッドレストにより迅速に支持し、後突の初期段階における乗員の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能であり、乗員の頭部がヘッドレストに到達後、斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより、斜張ワイヤーに連結される被案内部材が引張力を低減する向きに移動することを通じて、斜張ワイヤーに作用する引張力が漸次低減することにより、バックシートフレーム構造が低剛性化し、これによりバックシートの後傾角度が増大し、乗員の頭部がヘッドレストに支持されながら、後方に移動することが可能となり、これにより乗員に対する衝撃が緩和され、後退の反動により発生する頭部のリバウンド速度を低減し、後突の終期段階における乗員の鞭打ち傷害も有効に防止することが可能となる。
本発明に係る車両用シートによれば、このような構成の車両用シートのフレーム構造に対してパッドをあてがうことにより車両用シートとして完成する場合、斜張ワイヤー自体をパッドの中に埋設させることで、車両用シートの外観を損なうことが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る車両用シートの実施形態を図面を参照しながら、自動車のフロントシートに適用される場合を例として、以下に詳細に説明する。
図１および図２に示すように、本発明に係る車両用シート１００は、車室フロアに固定され、後に説明する斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂを有するクッションシートフレーム構造部１０４と、下端部１０６がクッションシートフレーム構造部１０４の後端部１０８に対して傾動可能に連結され、後に説明する斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを有するバックシートフレーム構造部１１２と、バックシートフレーム構造部１１２とクッションシートフレーム構造部１０４との間に介在するリクライナー構造部１１４とを有する車両用シートフレーム構造と、車両用シートフレーム構造全体を覆うように設けられたパッド（図示せず）と、車両用シートのフレーム構造および該パッド全体を覆うように設けられた袋状の表皮（図示せず）とを有する。図１には、回転軸線Ｘ―Ｘを示す。なお、図１および図２において、車両の前方は、図中右側である。
バックシートフレーム構造部１１２について説明すれば、バックシートフレーム構造部１１２は、全体として逆Ｕ字状をなし、それぞれ上下方向に延びる一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂと、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々の上端同士を掛け渡すアッパーフレーム１２０とを有する。
図３に示すように、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々は、外郭形状を構成する車両の前後方向に有幅の主側面部１２２と、主側面部１２２の前後縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部１２３Ａ，Ｂとが断面内向きのコ字形状に形成されている。
【００１５】
逆Ｕ字状のバックシートフレーム構造部１１２の内部に形成される開口部には、フラットマット１２４が張設され、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの上部同士を連結するアッパーメンバー１２５、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの下部同士を連結するロアメンバー１２７が設けられ、さらに、アッパーフレーム１２０には、ヘッドレスト（図示せず）取り付け用部材１２９が付設されている。アッパーフレーム１２０の両下端部は、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂと同様に、コ字断面に形成され、それぞれ一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの上部に嵌合して連結されるようにしてある。
斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂについて説明すれば、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂは、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々の主側面部１２２に付設されている。いずれの斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂも同様な構造であるので、その１つについて、以下に説明する。
斜張ワイヤー１１０の上端は、一対のサイドフレーム１１８の側部で、下端がバックシートフレーム構造部１１２の回転中心より車両の前部側で、バックシートフレーム構造１１２にそれぞれ固定されて、斜めに張設されている。斜めの角度は、想定される衝撃荷重等に応じて適宜設定すればよい。
【００１６】
より詳細には、斜張ワイヤー１１０の上端は、一対のサイドフレーム１１８の上端とアッパーフレーム１２０との嵌合重なり部１２６に設けられ、一方斜張ワイヤー１１０の下端は、後に説明するリクライナー構造部１１４のブラケット部５８に設けられる。これにより、斜張ワイヤー１１０の上端は、構造的に補強された部位に設けることが可能であり、一方斜張ワイヤー１１０の下端は、リクライナー構造部１１４のブラケット部を利用して、位置決めすることが可能となる。
特に、斜張ワイヤー１１０の上端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線と、斜張ワイヤー１１０の下端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線とがなるべく直交するように、斜張ワイヤー１１０を位置決めするのが好ましい。
斜張ワイヤー１１０の種類および材質は、たとえば衝突の際に車両用シート１００に衝撃荷重が負荷された場合に、このような衝撃荷重の一部を負担しつつ、自身が構造健全性を確保できるような強度あるいは剛性を備える限り任意であるが、たとえば金属製あるいはＣＦＲＰ製が好ましい。
プーリー１２８Ａ，Ｂが、一対のサイドフレーム１１８の側部およびブラケット部５８それぞれに設けられ、斜張ワイヤー１１０は、無端状とされ、両プーリー１２８Ａ，Ｂ間に掛け渡されている。
図４及び図５に示すように、ブラケット部５８には、斜張ワイヤー１１０の下端を上端に向かって移動させることにより斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を漸次低減する引張力低減手段２００が設けられる。
【００１７】
この引張力低減手段２００は、斜張ワイヤー１１０の下端に連結された被案内部材２０２と、バックシートフレーム構造部１１２に固定され、被案内部材２０２を斜張ワイヤー１１０の上端に向かって案内する案内部材２０４と、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が所定閾値以下の範囲で、被案内部材２０２の案内部材２０４に沿う移動を制限する移動制限手段２０６とから構成される。
被案内部材２０２は、側面が被案内面２０８を構成するカム２１０であり、案内部材２０４は、ブラケット部５８と一体に設けられ、案内部材２０４は、カム２１０を収容し、被案内面２０８に摺動可能に当接する案内面２１１を備える細長の貫通孔２１２を有する。
【００１８】
図６に示すように、カム２１０およびプーリー１２８Ｂはそれぞれ、貫通孔２１４、２１５を有し、これらの貫通孔２１４、２１５にボルト２１６を通して、スペーサ２１８をかましてナット２２０により締結することにより、プーリー１２８Ｂはカム２１０に対して回転不能に連結固定されている。これにより、プーリー１２８Ｂに巻き掛けた斜張ワイヤー１１０に引張力が作用する際、引張力がカム２１０に伝達されるようにしている。なお、図６中、番号２１９は、プーリー１２８Ｂに巻き掛けた斜張ワイヤー１１０が脱着しないようにするためのカバーである。
【００１９】
カム２１０および貫通孔２１２は、線対称形状に形成され、線対称軸線が斜張ワイヤー１１０の延び方向に一致するような向きに貫通孔２１２が形成されており、それにより、プーリー１２８Ｂを介してカム２１０に引張力が作用する際、引張力がすべてカム２１０に負荷されるようにしており、後に説明するように、引張力が所定閾値を超えることにより、カム２１０は斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動するが、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力に対するカム２１０の移動の感度を高めることが可能である。
移動制限手段２０６について説明すれば、カム２１０および貫通孔２１２が線対称形状に設けられることに起因して、移動制限手段２０６も同様に斜張ワイヤー１１０の延び方向に線対称に設けられることから、その一方の側について、以下説明する。
【００２０】
移動制限手段２０６は、貫通孔２１２内に配置される鋼球２２２と、カム２１０の側面に設けられ、鋼球２２２を斜張ワイヤー１１０の延び方向に押し出すための押出面２２４と、カム２１０の側面であって押出面２２４より斜張ワイヤー１１０の上端側に設けられ、斜張ワイヤー１１０の延び方向に略沿って延びる、鋼球２２２を押し付けるための押付面２２６と、貫通孔２１２の側面に設けられ、押付面２２６に対向し、鋼球２２２が噛み込む係止面２２８とから概略構成される。
【００２１】
貫通孔２１２は、斜張ワイヤー１１０の上端に対して遠位端部に縮径部２３０が、斜張ワイヤー１１０の上端に対して近位端部に拡径部２３２が設けられ、縮径部２３０の側面には、案内面２１１が形成され、拡径部２３２には、さらに傾斜部２３４および縮径部２３６が設けられ、傾斜部２３４の側面には、係止面２２８が、一方縮径部２３６の側面には、案内面２１１が設けられ、以上のように、案内面２１１は、係止面２２８より斜張ワイヤーの他端に近い側と、係止面２２８より斜張ワイヤーの他端に遠い側とに設けられている。これにより、貫通孔２１２がカム２１０を安定して案内することが可能となる。
【００２２】
カム２１０は、略Ｔ字形状を有し、Ｔ字の鉛直部２３８が斜張ワイヤー１１０の延び方向に一致するように方向付けられ、Ｔ字の水平部２４０の下面に押出面２２４が形成され、一方Ｔ字の鉛直部２３８の側面に押付面２２６が形成される。水平部２４０には、縮径部２３０に対応して、突起部２４１が設けられ、突起部２４１の側面には、被案内面２０８が形成されている。
【００２３】
カム２１０は、鋼球２２２およびブラケット部５８より低硬度を有し、それにより車両の後突の際、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が所定閾値を超えることにより、カム２１０が変形するようにしてあり、それにより、カム２１０が案内面２１１に沿って斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動を開始し、引張力を低減するようにしている。
たとえば、カム２１０、鋼球２２２およびブラケット部５８が鋼材である場合、カム２１０は、Ｓ４５Ｃ(炭素鋼)、鋼球２２２はＳＵＪ（高炭素クロム軸受鋼鋼材）、およびブラケット部５８は、ＳＣＭ４１５（クロムモリブデン鋼）としてもよい。また、カム２１０は、略Ｔ字形状を有し、鉛直部２３８の幅に比べて、水平部２４０の幅を小さく設定しており、それにより変形の際、脆弱な部分であるＴ字の水平部２４０から変形し始めるようにしている。
【００２４】
なお、鋼球２２２が、カム２１０およびブラケット部５８より高硬度を有する限り、カム２１０がブラケット部５８より高硬度を有していてもよい。この場合、車両の後突の際、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が所定閾値を超えることにより、ブラケット部５８が先に変形し、それにより、カム２１０が案内面２１１に沿って斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動を開始し、引張力を低減する。
【００２５】
鋼球２２２は、押出面２２４、押付面２２６および係止面２２８により構成される貫通孔２１２内のスペース２４２に収容可能な大きさを有し、カム２１０に引張力が負荷されることにより、カム２１０は斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動しようとし、それにより鋼球２２２は、押出面２２４により斜張ワイヤー１１０の上端に向かって押し出されるとともに、押付面２２６により係止面２２８に向かって押し付けられるようにしている。
【００２６】
係止面２２８は、斜張ワイヤー１１０の下端から上端に向かって押付面２２６に近づくように傾斜し、押付面２２６に向かって凸状の曲面状である。これにより、車両の後突の際、係止面２２８は、くさびのように作用し、カム２１０が変形しない限り、鋼球２２２が係止面２２８に噛み込んでこれ以上鋼球２２２が斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動しないように作用する。
係止面２２８の斜張ワイヤー１１０の延び方向に対する傾斜角（図４において、αで示す）は、車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに当たった後、頭部がヘッドレストから前方にリバウンドを開始するまでの間に、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を漸次低減するように決定する必要がある。
【００２７】
より具体的には、傾斜角αを大きくすると、くさび作用が強化されて、引張力の所定閾値を増大させる効果を奏する。特に、後に説明するボルトーナット機構１３０により斜張ワイヤー１１０に初期引張力を負荷する場合には、初期引張力、車両の後突による想定衝突荷重およびカムの硬度に応じて、傾斜角αを決定するのがよい。
特に、押付面２２６に向かって凸状の曲面状とすることにより、カム２１０が斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動するに連れて、移動に対する抵抗が低下し、それにより斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を漸次低減させることが可能となる。
【００２８】
係止面２２８は、斜張ワイヤー１１０の下端から延び、上端に向かって押付面２２６に近づくように傾斜する傾斜部を有する限り、種々の形態を採用することが可能である。このような変形例を図７に示す。図７（Ａ）は、図４の係止面を模式的に示している。これに対して、図７（Ｂ）は、係止面２２８全体が平面状の傾斜部を有する場合である。図７（Ｃ）は、係止面２２８が傾斜角度の異なる２つの平面状の傾斜部２５０、２５１を有し、斜張ワイヤー１１０の下端側に設ける傾斜部２５０の傾斜角度を斜張ワイヤー１１０の上端側に設ける傾斜部２５１の傾斜角度より大きくし、それにより、鋼球２２２に対する楔作用が、カム２１０の移動開始当初は強く働き、斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動するに連れて弱まるように構成している。図７（Ｄ）および図７（Ｅ）はともに、傾斜部２５０が斜張ワイヤー１１０の下端まわりにのみ設けられる場合であり、図７（Ｄ）においては、途中からカム２１０の押付面に平行な平面２５１（傾斜角度０°）が設けられ、一方図７（Ｅ）においては、図７（Ｄ）におけるカム２１０の押付面に平行な平面２５１を波状に形成している。
【００２９】
なお、貫通孔２１２の側面は、斜張ワイヤー１１０の上端への近位端に、カム２１０の前端面２４４に当接する当接面２４６を有し、これにより、車両の後突の際、想定外の大衝突荷重が作用した場合に、カム２１０の前端面２４４が当接面２４６に当接して、それにより斜張ワイヤー１１０に再び引張力が作用し、以ってバックシートフレーム構造部１１２を再び高剛性化するようにしている。
【００３０】
このような斜張ワイヤー１１０により、車両後方側への荷重、たとえば衝突の際の衝撃荷重がバックシートフレーム構造部１１２に負荷されたときに、この荷重に基づいてバックシートフレーム構造部１１２に対して引張力を作用する一方、車両前方側への荷重による外部から作用する圧縮力に対し抗しない特性を有するようにしてある。
【００３１】
次に、図１及び図２を再び参照して、クッションシートフレーム構造部１０４について説明すれば、クッションシートフレーム構造部１０４は、車両の前後方向に延設された一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂと、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの後端部１０８同士を連結するリアフレーム１４１と、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの前端部同士を連結するフロントフレーム１４２とから概略構成され、これらのフレームにより閉断面構造（ボックス構造）が形成されている。この閉断面構造の開口部には、リアフレーム１４１とフロントフレーム１４２との間で車両の前後方向に張設されたクッションバネ１４３が設けられている。
【００３２】
図８に示すように、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの各々は、バックシートフレーム構造部１１２のサイドフレーム１１８と略同様な構造であり、外郭形状を構成する車両の上下方向に有幅の主側面部１４４と、主側面部１４４の上下縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部１４６Ａ，Ｂとが断面内向きのコ字形状に形成されている。
斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂについて説明すれば、斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂは、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの各々の側部に付設されている。いずれの斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂも同様な構造であるので、その１つについて、以下に説明する。
斜張ワイヤー１０２の上端は、一対のサイドフレーム１４０の側部で、下端が上端より車両の前部側で、クッションシートフレーム構造１０４にそれぞれ固定されて、斜めに張設されている。斜めの角度は、想定される衝撃荷重等に応じて適宜設定すればよい。
より詳細には、斜張ワイヤー１０２の上端は、後に説明するリクライナー構造部１１４のブラケット部３４に設けられ、一方斜張ワイヤー１０２の下端は、サイドフレーム１４０の側部に設けられる。
【００３３】
プーリー１４７Ａ，Ｂが、一対のサイドフレーム１４０の側部およびブラケット部３４それぞれに設けられ、斜張ワイヤー１０２は、無端状とされ、両プーリー１４７Ａ，Ｂ間に掛け渡されている。なお、バックシートフレーム構造部１１２に設置する斜張ワイヤー１１０とは異なり、斜張ワイヤー１０２の場合、斜張ワイヤー１０２に作用する引張力が高リバウンド速度を引き起こし、それにより乗員の鞭打ち傷害に対して直接影響を及ぼすことはないことから、引張力低減手段を設けることなく、プーリー１４７Ａ，Ｂそれぞれを一対のサイドフレーム１４０の側部およびブラケット部３４に直接固定している。
斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂの種類および材質は、たとえば衝突の際に車両用シート１００に衝撃荷重が負荷された場合に、このような衝撃荷重の一部を負担しつつ、自身が構造健全性を確保できるような強度あるいは剛性を備える限り任意であるが、たとえば金属製あるいはＣＦＲＰ製が好ましい。
なお、斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂにそれぞれ、斜張ワイヤーの引張力調整手段１４５Ａ，Ｂを設けている点については、バックシートフレーム構造部１１２に設けた斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂと同様であるので、その説明は省略する。
【００３４】
以上の構成を有する車両用シート１００について、図面を参照しながら、その作用を以下に説明する。
車両が後方から衝突される（後突）場合、図９に示すように、バックシートフレーム構造部１１２のフレーム変位をヘッドレストの位置の変位により定義した場合、衝突荷重とフレーム変位の関係を図示すると、図１０のように示される。
すなわち、図１０において、衝突発生からフレーム変位ａに達するまでは、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力によりバックシートフレーム構造部１１２は高剛性化し、フレーム変位ａからフレーム変位ｂまでは、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が漸次低減し、バックシートフレーム構造部１１２は低剛性化し、フレーム変位ｂを超えると、バックシートフレーム構造部１１２は、再び高剛性化する。
【００３５】
より詳細には、衝突発生からフレーム変位ａに達するまでは、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力によりカム２１０が斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動しようとし、それにより鋼球２２２が対応する押出面２２４により斜張ワイヤー１１０の上端に向かって押し出されつつ、対応する押付面２２６により対向する係止面２２８に対して押し付けられる。
その際、図４に示すように、係止面２２８がくさび作用を生じ、鋼球２２２が係止面２２８に噛み込み、鋼球２２２の斜張ワイヤー１１０の上端に向かう移動が阻止されることにより、カム２１０の斜張ワイヤー１１０の上端に向かう移動が制限され、以って斜張ワイヤー１１０に作用する引張力は低減せず、バックシートフレーム構造部１１２は高剛性化する。これにより、衝突の初期段階において、乗員の頭部は衝突により車両後方に移動するとともに、バックシートフレーム構造部１１２も同様に車両の後方に傾くが、高剛性化されたバックシートフレーム構造部１１２により、この後傾が制限されることから、乗員の頭部をヘッドレストにより迅速に支持することが可能となり、以って衝突の初期段階において、乗員の鞭打ち傷害の危険性を低減することができる。
【００３６】
次いで、フレーム変位ａを超えると、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が所定閾値を超えることにより、鋼球２２２およびブラケット部５８より低硬度のカム２１０が変形し始め、それにより係止面２２８のくさび作用がきかなくなり、図５に示すように、カム２１０が斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動し始め、それにより斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が低減する。その際、係止面２２８は、斜張ワイヤー１１０の延び方向に対して傾斜し、押付面２２６に向かって凸状であることから、カム２１０は移動するほど、移動に対する抵抗が低減し、それにより引張力が漸次低減する。これにより、バックシートフレーム構造部１１２が低剛性化することにより、乗員の頭部はヘッドレストにより後方から支持された状態で、後方への移動の反動でリバンドするまでの間、ヘッドレストとともに後方に移動することが可能である。これにより、シートバックフレーム構造が低剛性化しない場合に比べて、乗員の頭部に対する衝撃が緩和され、車両の前方へリバウンドする際のリバウンド速度を低減し、以って衝突の終盤においても、乗員の鞭打ち傷害の危険性を低減することが可能である。
次いで、フレーム変位ｂを超えると、カム２１０の前端面２４４が貫通孔２１２の当接面２４６に当接し、それによりカム２１０の斜張ワイヤー１１０の上端に向かう移動が再び阻止され、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が再び増大し始め、以ってバックシートフレーム構造部１１２が再び高剛性化する。
【００３７】
衝突発生後乗員の頭部がリバウンドを開始するまでの間に、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を低減し、以って乗員の頭部のリバウンド速度を低減するためには、乗員の頭部がヘッドレストに当たった後にフレーム変位ａに達し、かつ乗員の頭部が車両の前方にリバウンドを開始した後にフレーム変位ｂに達する必要があるところ、そのためには、後突の際の想定衝突荷重および斜張ワイヤー１１０の初期引張力を勘案して、係止面２２８の傾斜角αおよび/またはカム２１０の硬度を選択すればよい。
このようにすることにより、たとえば衝突荷重をセンサーにより常時検出し、検出値によりカム２１０を移動させて、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力を低減することなしに、カム２１０自体の変形を利用することにより引張力を漸次低減させることが可能である。
【００３８】
以上、本実施形態に係るバックシートフレーム構造部１１２およびこのようなバックシートフレーム構造部１１２を有する車両用シートによれば、車両の後突の際、乗員の頭部がヘッドレストに到達するまでは、斜張ワイヤーに作用する引張力が所定閾値を超えるまで、移動制限手段により、斜張ワイヤーの一端に固定される被案内部材のバックシートフレーム構造部１１２に固定された案内部材に沿う移動が制限されることから、バックシートフレーム構造部１１２が高剛性化され、以って、バックシートフレーム構造部１１２の後傾を最小限に抑制することにより、衝突初期に乗員の頭部をヘッドレストにより迅速に支持することが可能であり、後突の初期段階における乗員の鞭打ち傷害を有効に防止することが可能である。
【００３９】
乗員の頭部がヘッドレストに到達後、斜張ワイヤーの引張力が所定閾値を超えることにより移動制限手段が機能せず、被案内部材が引張力を低減する向きに移動することを通じて、斜張ワイヤーに作用する引張力が漸次低減することにより、バックシートフレーム構造部１１２が低剛性化し、これによりバックシートの後傾角度が増大し、乗員の頭部がヘッドレストに支持されながら、後方に移動することが可能となり、これにより乗員に対する衝撃が緩和され、後退の反動により発生する頭部のリバウンド速度を低減し、後突の終期段階における乗員の鞭打ち傷害も有効に防止することが可能となる。
【００４０】
以下に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。
以下の説明において、第１実施形態と同様な要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、本実施形態の特徴部について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂおよび１０２Ａ，Ｂの構造にあり、より詳細には、第１実施形態においては、プーリー１２８Ａ，Ｂおよびプーリー１４７Ａ，Ｂ間に無端状に形成したワイヤーを掛け渡したが、本実施形態においては、単一のワイヤーを採用した点にある。斜張ワイヤー１１０および１０２について、特徴は共通であるので、その一方について説明する。
【００４１】
図１１ないし図１３に示すように、より具体的には、斜張ワイヤー１１０は、上端が固定リング１５０Ａを介して、一対のサイドフレーム１１８に設けたピン（図示せず）にリングの開口部を通して固定される一方、下端が固定リング１５０Ｂを介して、リクライナー構造部１１４のブラケット部６５に設けたピン（図示せず）にリングの開口部を通して固定され、さらにピンがカム２１０に固定され、第１実施形態と同様に、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力がカム２１０に伝達されるようにしている。
このようにして、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各側において、１本のワイヤーが斜めに延設されている。
【００４２】
このような構成の斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂによれば、たとえば第１実施形態と同様な衝撃荷重を想定した場合に、第１実施形態においては、プーリー１２８Ａ，Ｂ間で２本の斜張ワイヤー１１０を設けることに相当するのに対して、本実施形態においては、１本の単一ワイヤーを設けることになることからその分、ワイヤーの太さを太くする必要がある反面、第１実施形態のように、２基のプーリー１２８Ａ，Ｂを設置することなしに、ワイヤーを設けることが可能となる。
なお、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂの引張力の調整を行うために、ワイヤーの途中にボルトーナット機構１３０を設け、ボルト１３２のナット１３６に対するねじ込み量を調整することにより、ワイヤーの長さを調整する点は、第１実施形態と共通である。
【００４３】
車両の後突の際、第１実施形態と同様に、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が所定閾値を超えることにより、固定リング１５０Ｂに連結固定されたカム２１０が変形し始め、それによりカム２１０が斜張ワイヤー１１０の上端に向かって移動し始め、斜張ワイヤー１１０に作用する引張力が漸次低減し、それにより乗員の頭部のリバウンド速度が低減され、以って乗員の鞭打ち傷害の危険性が低減される。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変形が可能である。たとえば、本実施形態においては、カム２１０および貫通孔２１２を斜張ワイヤーの下端部に設ける場合を説明したが、それに限定されることなく、斜張ワイヤーの上端部に設けてもよく、また一方の側部には、第１実施形態のように無端状の斜張ワイヤーを設ける一方、第２実施形態のように他方の側部には、単一の斜張ワイヤーを設けてもよい。
また、本実施形態においては、自動車用シートを対象に説明したが、それに限定されることなく、鉄道車両、船、飛行機等一般的な車両に対して適用可能である。また、自動車のシートに対して用いる場合、リアシート、フロントシートのいずれにも適用可能である。
さらに、本実施形態においては、カム２１０とプーリー１２８Ｂとを別部品であるとして説明したが、カム２１０およびプーリー１２８Ｂを一体化してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る車両用シートのフレーム構造および該構造を有する車両用シートは、たとえば衝突の際に作用する衝撃荷重に対して必要な強度あるいは剛性を確保しつつ、全体重量の低減を達成することから、車両に必要とされる燃料の低減、ひいては二酸化炭素排出量の低減に資するとともに、特に車両の後突の際、乗員の鞭打ち傷害の危険性を有効に低減することが可能である点において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用シートの側面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜張ワイヤーの下端部まわりの詳細を示す側面図であり、カムが固定されている状態を示す。
【図５】図４と同様な図であり、カムが斜張ワイヤーの上端部に向かって移動している状態を示す。
【図６】本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜張ワイヤーの下端部まわりの分解斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜張ワイヤーの下端部まわりのカムと係止面の変形例を示す部分拡大図である。
【図８】図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る車両用シートにおいて、バックシートフレーム構造部の変位を定義する図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る車両用シートが後突する場合において、衝突荷重とバックシートフレーム構造部の変位との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る車両用シートの斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る車両用シートの側面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る斜張ワイヤーの図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｃ  クッションシート
Ｂ  バックシート
α  傾斜角度
１００  車両用シート
１０２  斜張ワイヤー
１０４  クッションシートフレーム構造
１０６  下端部
１０８  後端部
１１０  斜張ワイヤー
１１２  バックシートフレーム構造部
１１４  リクライナー構造部
１１６  車両用シートフレーム構造部
１１８  一対のサイドフレーム
１２０  アッパーフレーム
１２２  主側面部
１２４  フラットマット
１２６  嵌合重なり部
１２８  プーリー
１４０  一対のサイドフレーム
１４１  リアフレーム
１４２  フロントフレーム
１４４  主側面部
１４６  フランジ部
２００  引張力低減手段
２０２  被案内部材
２０４  案内部材
２０６  移動制限手段
２０８  被案内面
２１０  カム
２１１  案内面
２１２  貫通孔
２２２  鋼球
２２４  押出面
２２６  押付面
２２８  係止面
２４６  当接面
【図１】
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【図２】
2011183930.tif 000004
【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】
2011183930.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011183930.tif 000011
【図１０】
2011183930.tif 000012
【図１１】
2011183930.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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