(57)【要約】【解決手段】乗り物用のシート組立体（２１）であって、シート（２２）と、上に凹である弓形の経路に沿って動けるようにシート（２２）を取り付けるシート取付組立体（２０）と、バックレスト部材（２３）を備えたバックレスト組立体（２５）であって、その下部部分（１８）はシート（２２）と共に弓形に動くように結合され、上部部分（９９）は垂直に延びる方向に動けるように取り付けられた上記バックレスト組立体と、を具備している。バックレスト組立体（２５）はさらに、リクライニング機構（３２，３３）を具備している。また、シート組立体を提供する方法も開示され、かかる方法は、上に凹である弓形の経路に沿って動けるようにシート（２２）を取り付ける段階と、シートの近くにバックレスト（２５）を取り付ける段階と、バックレスト下部部分（１８）をシート（２２）と共に動けるように結合する段階と、バックレストの上部部分（９９）を垂直に延びて動けるように取り付ける段階と、を具備する。【選択図】図１
2007536143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート組立体であって、このシート組立体が、
（ａ）シートと、
（ｂ）シートを略水平な向きに取り付けるシート取付組立体であって、上に凹である弓形のシート経路に沿ってシートが動けるようにして、弓形のシート経路における曲率半径のひとつの中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されているような、上記シート取付組立体と、
（ｃ）シート取付組立体の近くに略垂直に延設されるバックレスト部材を具備してなるバックレスト組立体であって、バックレスト部材は、垂直に延びる方向に動くようにバックレスト組立体に取り付けられた上部バックレスト部分と、シートに対して可動に結合された下部バックレスト部分とを有しているバックレスト組立体と、
を備えていることを特徴とするシート組立体。
【請求項２】
バックレスト部材は、バックレストフレームを具備し、
バックレストフレームにおける上部フレーム部分は、垂直に延びる動きをガイドするようにバックレスト組立体に結合され、
バックレストフレームにおける下部フレーム部分は、シートに対して可動に結合されている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項３】
バックレスト組立体は、バックレスト部材の両側外方に配置された、一対の案内チャネルを具備している請求項２に記載のシート組立体。
【請求項４】
バックレスト組立体は、バックレスト部材の両側内方に配置された、一対の案内チャネルを具備している請求項２に記載のシート組立体。
【請求項５】
前記シート組立体において、
バックレストフレームは、スライダ部材にピボット式に結合され、
バックレスト組立体は、一対の案内チャネルを具備し、
スライダ部材は案内チャネルに摺動可能に取り付けられている請求項２に記載のシート組立体。
【請求項６】
バックレスト組立体は、バックレストフレームから分離されたリクライニングフレームを具備し、バックレストフレームはリクライニングフレームに可動に取り付けられ、リクライニングフレーム、バックレストフレーム、及びバックレスト部材を略垂直な向きから後方へ向けて選択的に傾けるべく形成されたリクライニング機構を備えている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項７】
一対の横方向に間隔を隔てた案内チャネルと、案内チャネルに可動に取り付けられた部材とによって、バックレストフレームはリクライニングフレームに取り付けられている請求項６に記載のシート組立体。
【請求項８】
案内チャネルはリクライニングフレームによって支持されており、案内チャネルに可動に取り付けられた部材は、バックレストフレームによって支持されたローラー部材及びスライダ部材のいずれか一方である請求項７に記載のシート組立体。
【請求項９】
案内チャネルはバックレストフレームによって支持されており、チャネルに可動に取り付けられた部材は、リクライニングフレームによって支持されたローラーである請求項７に記載のシート組立体。
【請求項１０】
バックレスト部材は、ユーザの腰部領域を支持すべく形成及び位置決めされた第１のバックレスト部材と、第１のバックレスト部材の上方に取り付けられた第２のバックレスト部材とから構成され、第２のバックレスト部材はユーザの背中上部を支持すべく形成及び位置決めされ、第２のバックレスト部材は垂直に動かせるように第１のバックレスト部材の上部部分に取り付けられている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項１１】
更に、第１のバックレスト部材及び第２のバックレスト部材のうちのひとつに、当該バックレスト部材と共に動くように支持されたヘッドレスト部材を備え、ヘッドレストはユーザの頭部を支持すべく形成及び位置決めされている請求項１０に記載のシート組立体。
【請求項１２】
バックレスト部材は、バックレスト組立体に設けられたリクライニングフレームに対して可動に取り付けられたバックレストフレームを具備し、リクライニングフレームはシート取付組立体に傾斜可能に取り付けられている請求項１０に記載のシート組立体。
【請求項１３】
シート取付組立体は、シート及びシート支持構造のうちの一方によって支持された案内軌道を具備していると共に、案内軌道に対して動くように形成され、シート及びシート支持構造のうちの他方によって支持された複数の可動部材を具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項１４】
案内軌道は弓形であり、シートにおける実質的に完全な前後寸法にわたって延設されている請求項１３に記載のシート組立体。
【請求項１５】
案内軌道は、シートの縁部の付近においては弓形であり、シートの他方の縁部の付近においては直線状である請求項１３に記載のシート組立体。
【請求項１６】
取付組立体はシート支持構造を具備し、両端部をピボット式にシートとシート支持構造とに結合された複数のリンク部材によって、シートはシート支持構造に取り付けられている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項１７】
シート取付組立体は、上に凹である球形の経路に沿ってシートが動けるようにして、動きの中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項１８】
バックレストは、球形の経路に沿ってシートと共に動くように、バックレストの下部部分に結合されている請求項１７に記載のシート組立体。
【請求項１９】
前記シートは、シートの大腿部長さ及び腰部深さを調節する調節組立体によって、バックレスト組立体に結合されている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項２０】
シートの大腿部長さ及び腰部深さを調節する調節組立体は、シートに摺動可能に取り付けられてバックレスト組立体に結合された腰部調節部材と、腰部調節部材を前後方向に変位させるべく結合された回転可能な調節装置とを具備していて、これにより、シートの前縁からバックレストフレームにおける下部の腰部領域までの距離を調節する請求項１に記載のシート組立体。
【請求項２１】
腰部調節部材は、複数の歯が形成されてなる棒状部材であり、
回転可能な調節装置は、ブッシングによってシートに取り付けられた回転可能な軸であって、少なくともひとつの形成されたスロットを有し、複数の歯のひとつの歯を受け入れ、手で握れるノブを有している請求項２０に記載のシート組立体。
【請求項２２】
シート取付組立体は、シートロック組立体を具備し、シートロック組立体は、バックレストに対して反対側である所望の前後方向位置にシートを選択的にロックし、及びロックされたシートを解放する請求項１に記載のシート組立体。
【請求項２３】
シートロック組立体は、摩擦部材を具備し、摩擦部材の摩擦係数は、シートを普通に使用する際には、所望の前後位置にシートがロックされると共に、衝突時にはシートに弓形の動きを許容するように選択されている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項２４】
摩擦部材はパッドによって提供され、
シートの一部分と係合する向きに、パッドをシート取付組立体に対して付勢すべく形成されたバネ付勢部材と、
シート取付組立体に取り付けられたカムであって、バネ付勢部材に抗して、シートとの係合からパッドを遠ざけるように形成された上記カムと、
シート組立体のユーザによって選択的に操作されるべく形成及び結合されたカムのアクチュータと、
を備えている請求項２３に記載のシート組立体。
【請求項２５】
カムのアクチュータには、カムを支持し、手で握れるハンドルを備えた、回転可能な取付ロッドが設けられている請求項２４に記載のシート組立体。
【請求項２６】
更に、腰部ベルト、肩部ベルト、または、中央ベルトのうちの少なくともひとつを備え、乗り物に固定された、安全ベルト拘束ハーネスを備えている請求項２に記載のシート組立体。
【請求項２７】
肩部ベルトの片端部は、シート取付組立体によって支持されたリクライニングフレームに固定されている請求項２６に記載のシート組立体。
【請求項２８】
ベルトハーネスの片端部は、シートに座ったユーザの重心の下方かつ後方の位置において、シート取付組立体に固定されている請求項２６に記載のシート組立体。
【請求項２９】
シート取付組立体は、弓形に動くべくシートが支持されている高さを、選択的に昇降させる高さ調節機構を具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項３０】
高さ調節機構は、シート組立体の支持構造に対して作用する高さ調節リンクを変位させるように結合された、アクチュータを備えている請求項２９に記載のシート組立体。
【請求項３１】
リクライニング機構は、リクライニングフレームによって支持されて複数の歯が形成されてなる歯車部材と、シート取付組立体にピボット式に取り付けられたアームであって、アームに対する動きを阻止すべく歯に相互係合するように形成されたインターロック部材を支持しているアームと、インターロック部材を歯に係合させ及び係脱させるために、アームのピボットを可能にすべくアームに取り付けられた手で握るハンドルと、を備えている請求項６に記載のシート組立体。
【請求項３２】
更に、シートとシート取付組立体のひとつとに結合された運動制御装置と、シートが取り付けられ、シート上のユーザの上半身の重量に抗して、シートに付勢力を与えるように形成された構造部とを備えている請求項１に記載のシート組立体。
【請求項３３】
運動制御装置は、シートに与えられる付勢力を調節するように形成されている請求項３３に記載のシート組立体。
【請求項３４】
運動制御装置には、少なくともひとつのバネ組立体が設けられている請求項３２に記載のシート組立体。
【請求項３５】
運動制御装置は、ショックアブソーバである請求項３２に記載のシート組立体。
【請求項３６】
運動制御装置は、ピストン及びシリンダ組立体を具備し、シリンダ内の圧力はユーザによって制御される請求項３２に記載のシート組立体。
【請求項３７】
シート取付組立体は、バックレスト部材を上方向に付勢する、バックレスト付勢バネを具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項３８】
シート取付組立体は、バックレスト部材を上方向に付勢する、バックレスト付勢バネを具備している請求項３７に記載のシート組立体。
【請求項３９】
シート取付組立体は、バックレスト部材を上方向に付勢する、バックレスト付勢バネを具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項４０】
シート取付組立体は、選択的に、シートを弓形の運動に対してロックし、また、所定の慣性レベルを越えたとき、弓形の運動が出来るようにシートを解放する、慣性ロック組立体を具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項４１】
シートは、間隔を隔てたピン受け入れ構造部を前後方向に有してなる、少なくともひとつの弓形軌道を具備しており、
慣性ロック組立体は、前記開口部に挿入される可動なピン寸法と、ピン受け入れ構造部に選択的にピンを出し入れする組立体と、を備えていることを特徴とする請求項４０に記載のシート組立体。
【請求項４２】
ピンは、ピン受け入れ構造部に係合するように、弾性的に付勢されており、
シート組立体に働く慣性が所定のレベルを越えたとき、ピンをピン受け入れ構造部から自動的に外すように、ピンとピン受け入れ構造部とが協働して形成されている請求項４１に記載のシート組立体。
【請求項４３】
シートは、シートを横切って延在した沈み込み防止部材を備えてなる、上に凹のシートパンを具備している請求項１に記載のシート組立体。
【請求項４４】
シート組立体であって、このシート組立体が、
（ａ）シートと、
（ｂ）シートを略水平な向きに取り付けるシート取付組立体であって、上に凹である弓形のシート経路に沿ってシートが動けるようにして、弓形のシート経路における曲率半径の中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されているような、上記シート取付組立体と、
（ｃ）略垂直に延設されたバックレストを具備してなるバックレスト組立体であって、バックレストは、シートに可動に結合された下部腰部部分と、バックレスト組立体における残余の部分に可動にガイドされて結合された上部腰部部分とを有する下部バックレスト部材と、下部バックレスト部材の上方に取り付けられた上部バックレスト部材であって、バックレスト組立体における残余の部分に可動に取り付けられ、下部バックレストと共に動くように下部バックレストに結合された、上部バックレスト部材とを備えているような、上記バックレスト組立体と、
を備えていることを特徴とするシート組立体。
【請求項４５】
更に、前記上部バックレスト部材と共に動くように上部バックレスト部材に結合されたヘッドレストを備えている請求項４４に記載のシート組立体。
【請求項４６】
下部バックレスト部材は、シートに対してピボット式に結合されると共に、バックレスト組立体に対してピボット式に結合されて、シートが弓形に動くとき、バックレスト部材を垂直に変位させる請求項４４に記載のシート組立体。
【請求項４７】
バックレスト部材の両側において、シート取付組立体に静止させて取り付けられた、一対の垂直に延びる側部長枕部材を備えている請求項４６に記載のシート組立体。
【請求項４８】
リクライニングフレーム及びバックレスト部材のうち片方の、両側に取り付けられた、一対の垂直に延びる側部長枕部材を備えている請求項２に記載のシート組立体。
【請求項４９】
バックレスト組立体は、バックレストフレームから分離され、バックレストフレームに対して傾斜すべくシート取付組立体に取り付けられてなるリクライニングフレームを具備し、リクライニングフレームを選択的に後方へ傾斜させるように形成されたリクライニング機構を備え、バックレスト部材はリクライニングフレームに可動に取り付けられて、リクライニングフレームと共に傾斜可能になっている請求項４４に記載のシート組立体。
【請求項５０】
バックレストフレームは、一対の垂直に延びる案内チャネルと、チャネルに取り付けられた可動部材とによって、リクライニングフレームに取り付けられている請求項４９に記載のシート組立体。
【請求項５１】
可動部材は、スライダ部材及びローラー部材のうちのひとつである請求項５０に記載のシート組立体。
【請求項５２】
バックレストフレーム及びリクライニングフレームのうち、片方にはチャネルが支持され、他方には可動部材が支持されている請求項５０に記載のシート組立体。
【請求項５３】
案内チャネルは、下部バックレスト部材における外側側方に配置され、案内チャネルは、下部バックレスト部材における両側に沿って垂直に延びている請求項５０に記載のシート組立体。
【請求項５４】
案内チャネルは、下部バックレスト部材における両側の内側側方に配置され、
バックレストフレームの背面には摺動可動部材が取り付けられている請求項５０に記載のシート組立体。
【請求項５５】
上部バックレスト部材は、下部バックレスト部材の上方において、案内チャネルに対して動くように結合されている請求項５３に記載のシート組立体。
【請求項５６】
下部バックレスト部材は、シートに対してピボット式に結合されると共に、バックレスト組立体に対してピボット式に結合されて、シートが弓形に動くとき、垂直に変位させ、
上部バックレスト部材は、リクライニングフレームに固定され、
ヘッドレストは、下部バックレスト部材と共に動くように下部バックレスト部材に結合されている請求項４４に記載のシート組立体。
【請求項５７】
ノブ又は動力手段を回転させて用いる段階は、その軸線を中心としてローラー要素を選択的に回転させることによって、前記動きを生じさせ、それにより、シートの位置を回動させる請求項１又は４４に記載のシート組立体。
【請求項５８】
ベルトハーネスは、バックル、プリテンショナ、リトラクタ、又は荷重リミッタ機構のうちの少なくともひとつに結合されている請求項２６に記載のシート組立体。
【請求項５９】
ベルトハーネスは、シート取付組立体における両側と、少なくともひとつのバックレストフレーム側部とに取り付けられている請求項２６に記載のシート組立体。
【請求項６０】
腰部ベルトを経由させるローラーループは、身体の重心の実質的に下方かつ後方の位置においてシート取付組立体に固定されていて、乗り物に固定された使用時の腰部ベルトの傾斜方向を変化させて、実質的に垂直な方向にする請求項２６に記載のシート組立体。
【請求項６１】
バネ状の動作と組み合わされたシート及びバックレストの運動経路は、弓形のサスペンションシステムを提供するように形成され、ユーザの身体は、シートの回転中心を中心とする付勢力に抗して、加速力と平衡するように支持される請求項３２に記載のシート組立体。
【請求項６２】
シート取付組立体は、上に凹である球形の経路に沿ってシートが動けるようにして、曲率中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されている請求項４４に記載のシート組立体。
【請求項６３】
シート組立体であって、このシート組立体が、
（ａ）シートと、
（ｂ）シートを略水平な向きに取り付けるシート取付組立体であって、シートが、前後方向と横方向と２つの方向の間の斜めの方向とに動けるような、上記シート取付組立体と、
を備えていることを特徴とするシート組立体。
【請求項６４】
シート取付組立体は、上に凹である球形の経路に沿ってシートが動けるようにして、曲率中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されている請求項６３に記載のシート組立体。
【請求項６５】
バックレストは、シートに近い位置においてシート取付組立体に可動に取り付けられ、バックレストは、シートが動くとバックレストの下部部分が動くように結合され、シートと共に下部部分が動くと、バックレスト部材における上部部分が略垂直に往復動するように取り付けられている請求項６４に記載のシート組立体。
【請求項６６】
シート組立体を提供するための方法であって、この方法が、
略水平な向きにおいて、上に凹である弓形の経路に沿って動けるように、シートを取り付ける段階と、
シートに座ったユーザの背中を支えるべく、略垂直な向きにおいて、シートの近くにバックレストを取り付ける段階と、
シートの動きと共にバックレストの下部部分が動くように、バックレストの下部部分をシートに結合させる段階と、
バックレストの下部部分の動きに応答して、垂直に延びる動きをするように、バックレストの上部部分を取り付ける段階と、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項６７】
最初に指名したバックレストの上方に、垂直に延びる方向へ動けるように、第２のバックレストを取り付ける段階であって、最初に指名したバックレストはユーザの腰部領域を支えるように形成され、第２のバックレストはユーザの背中の上部を支えるように形成されている、上記段階と、
最初に指名したバックレスト部材と共に垂直に動けるように、第２のバックレストを結合する段階と、
を備えている請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
バックレストを取り付ける段階は、バックレストのリクライニングの位置決めをユーザが選択するように形成された機構を有する、リクライニングフレームにバックレストを取り付けることによって達成される請求項６６に記載の方法。
【請求項６９】
バックレストを取り付ける段階は、ユーザがバックレスト部材を位置決めする、前記動きを支えるように形成された、リクライニングフレームにバックレストを取り付けることによって達成される請求項６６に記載の方法。
【請求項７０】
バックレストを取り付ける段階は、案内チャネルとこれに係合すべくバックレスト組立体に取り付けられた摺動ローラー要素によって、バックレストを動かすためにバックレストに結合されたリクライニングフレームにバックレストを取り付けることによって達成される請求項６６に記載の方法。
【請求項７１】
前記方法において、
乗り物に搭載された前記動きは、正面衝突、後部追突、又は斜めのオフセット衝突のうちのひとつにおいて、ユーザが受ける負傷荷重を減少させるために使用される、
ことを特徴とする請求項６６に記載の方法。
【請求項７２】
衝突荷重を分配するために前記シート組立体を使用する段階は、安全ベルトによる拘束、上半身のエアバッグ、膝長枕、下部脚部エアバッグ、下部脚部長枕クッション、及びヘッドレストのうちの少なくともひとつが貢献する請求項７１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、自動車、航空機、及び船舶のためのシート組立体、および、静止したシート組立体に関し、より詳しくは、可動なシートと可動なバックレストを備えてなるシート組立体及びその提供方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの乗り物に採用されるシート組立体の安全性を改良するために、また、乗り物及び静止した用途に使用されるシートの安楽性を改善するために、かなりの努力が向けられて来た。そうした努力のうち、代表的なものとして、本出願人による、米国特許第４，６５０，２４９号明細書、第５，２４４明細書，２５２号明細書、第５，４６０，４２７号明細書、第５，５５８，３９９号明細書、及び第５，７３５，５７４号明細書がある。こうした従来技術によるシート組立体にあっては、乗り物が急減速する際の、体の姿勢と、筋肉及び骨格に生じる力とを制御すべく、シートの運動をデザインすることによって、シートの安全性と安楽性とを改善しようとして来た。他の多数の特許も、同一の一般的な目標を求めたものである。
【０００３】
例えば、本出願人による米国特許第４，６５０，２４９号明細書が開示しているシート組立体においては、回転中心がユーザの重心の近くにあるような、凹状の弓形経路に沿って動くようにシートが取り付けられる。米国特許第５，２４４，２５２号明細書及び第５，４６０，４２７号明細書においては、可動なシートが腰部支持部材から遠ざかるように動くことで、下部腰部領域に隙間を創り出し、腰部の背骨が反転するのを促進している。本出願人による米国特許第５，７３５，５７４号においては、シートと共に動くようにリンク結合されてなる腰部支持部材を追加した。しかしながら、この特許におけるバックレストは固定されており、腰部支持部材はバックレストフレームの内部において昇降し、バックレストフレームは、腰部の上縁とバックレストフレームとの間において、バックレストの下部部分を隔てている。米国特許第５，５５８，３９９号明細書及び第５，７３５，５７４号明細書において、これらの特許の図３に示した実施形態では、シートは弓形下向きに運動するが、これは安全性の観点からは好ましくない。
【０００４】
本出願人による上述した特許に加えて、Habedank による米国特許第６，０３０，０４３号明細書と、Whitmann による米国特許第５，９６１，０７３号明細書とは、可動なスロットを具備した、自動車で使用するのに適したシート組立体を開示している。すなわち、Habedank の特許が開示しているシートは、調節可能なピボット位置にて、シートがシートのベースに対してピボットする。バックレストは独立して傾斜可能になっていて、シートに結合されており、電気モータで駆動されてシートが前後に動くと、バックレストは自動的に傾斜する。このデザインは、特に自動車の後列シートに使用するのに適している。
【０００５】
Whitmannによる米国特許第５，９６１，０７３号明細書が開示している航空機用のシート組立体においては、底部シートクッションが軌道内のローラーによってガイドされていて、慣性荷重を受けると前後に移動する。これは、クラッシュ時における頭部の可動域を制限するために、腰部ベルトと組み合わせられる。
【０００６】
本発明によるシート組立体及び方法は、回転中心がシート上の人物の重心の近くにあるような、上に凹である弓形経路に沿って動けるシートを含む。このタイプによるシートの取り付けは、広く知られていて、本出願人による先行特許にも開示されている。しかしながら、本発明においては、バックレストは、下端においてはシートの動きに依存した運動をするようにリンクないし結合され、上端においては前記バックレストを支持している直立摺動面を介して結合される。このリンク結合は、自己調整効果を生み出し、重力加速度の方向と、乗り物の縦方向の加速度とに対し、自動的かつ同期的に平衡点を探して、体の姿勢変化に応答して、シート組立体を再配置する。極端な事例として、乗り物が前部又は後部に衝突を受けた場合には、負傷を減らすために、制限された安全運動を提供する。
【０００７】
また、バックレストフレームはリクライニングするように形成され、バックレストの摺動運動は、選択的にリクライニングさせることができる。さらに、本発明によるシート組立体は、ヘッドレスト、ベルト、エアバッグ、下部脚部クッション、及び膝長枕など、その他の拘束手段と関連させて動作できる。さらに、本発明によるシート組立体は、体格の異なるユーザの様々に異なる姿勢に対して調整及び制御することができ、そうした姿勢には、例えば、運転のための直立した又はわずかに傾いた姿勢、制御部や補助機器へと手を伸ばした前傾姿勢、乗り物の低いキャビンに求められる、半ばリクライニングした姿勢、および、航空機などにおいて睡眠時に使用される、極度にリクライニングした姿勢が含まれる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，６５０，２４９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２４４，２５２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４６０，４２７号明細書
【特許文献４】米国特許第５，５５８，３９９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７３５，５７４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，０３０，０４３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，９６１，０７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、乗り物の用途又は静止したシートの用途の、安全性と安楽性を高められる、シート組立体及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、前後の衝突におけるリバウンドの加速度や、斜めのオフセット衝突が負傷を起こす力となるような、乗り物の用途において、安全性を高められる、シート組立体及び方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、広範囲の座姿勢において安楽性を高められる、シート組立体及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、改善された安全性及び安楽性を備え、経済的に構築でき、耐久性を備え、広範囲の用途に採用できるような、シート組立体を提供することである。
本発明によるシート組立体及び方法は、他の目的、特徴、及び利点を有するが、それらは、添付図面及び発明を実施するための最良の形態の記述によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるシート組立体は、簡略に言えば、シートと、シートを略水平な向きに取り付けるシート取付組立体であって、上に凹である弓形経路に沿ってシートが動けるようにして、弓形のシート経路における曲率半径の中心は、シート上に座る人物の重心の近くに配置されているような、上記シート取付組立体と、シート取付組立体の近くに略垂直に延設されるバックレストフレームを具備してなるバックレスト組立体であって、バックレスト部材は、垂直に延びる方向に動くようにバックレストフレームに取り付けられた上部バックレスト部分と、シートに対して可動に結合された下部バックレスト部分とを有しているバックレスト組立体と、を備えている。バックレストを垂直に動かすために、横方向に間隔を隔てた案内チャネルを設けて、摺動面を形成し、これにバックレスト部材を結合させて、ガイドされた動きを得る。さらに、バックレストフレームは好ましくは、リクライニング機構を具備し、任意的事項としては、別個の又は第２のバックレスト部材を、最初に指名したバックレスト部材に取り付けられて具備し、バックレストフレームに対して、最初に指名したバックレスト部材の上部部分は、垂直に延びるように動く。また、垂直に調整可能なヘッドレストが設けられ、ヘッドレストは、最初に指名したバックレスト部材の上端の運動と共に動く。
【００１１】
シート組立体を提供するための本発明による方法は、簡略に言えば、略水平な向きにおいて、上に凹である弓形の経路に沿って動けるように、シートを取り付ける段階と、シートに座ったユーザの背中を支えるべく、略垂直な向きにおいて、シートの近くにバックレストを取り付ける段階と、シートの動きと共にバックレストの下部部分が動くように、バックレストの下部部分をシートに結合させる段階と、バックレストの下部部分の動きに応答して、垂直に延びる動きをするように、バックレストの上部部分を取り付ける段階と、を備えている。
【００１２】
さらに、乗り物に取り付けられたときには、前記運動を用いて、正面衝突、後部追突、又は斜めオフセット衝突において、ユーザに加わる負傷荷重を減少させる。また、本発明による乗り物は、安全ベルトによる拘束、上半身のエアバッグ、膝長枕、下部脚部エアバッグ、下部脚部長枕クッション、及びヘッドレストのうちの少なくともひとつが貢献して、衝突荷重を分配するように計算されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、添付図面を参照すると、本発明の好ましい実施形態が例示的に詳細に示されている。本発明について、その好ましい実施形態に関連して説明するが、それらの例は添付図面に示されている。本発明について、その好ましい実施形態に関連して説明するが、それらは、本発明をそれらの実施形態に限定する意図ではないことを理解されたい。逆に、本発明は、特許請求の範囲に定められた発明の精神及び範囲に含まれる、応用例、変形例、及び均等物を包含することが意図される。
【００１４】
次に、図１を参照すると、本発明によるシート組立体は全体を符号２１にて示しており、シート２２はシート取付組立体２０によって取り付けられていて、シートは、略水平に向いているが、上に凹である弓形のシート経路に沿って動くことができ、弓形のシート経路の少なくともひとつの中心は、シート２２上に座る人物の重心の近くに配置されている。図１及び図２に示した矢印３５は、上に凹である弓形経路に従ったシートの運動を示していて、図１及び図２に示した中心線６０は、重心ＣＧつまりシート上に座る人物（図２）の重心の近くに配置されるべき、経路３５の曲率中心を示している。経路３５に沿った動きをシート２２に与えるための取付組立体２０の構造は、それ自体新規ではなく、そうした運動については上に述べた本出願人の米国特許に開示されているので、それらの特許権をここで参照によって引用する。図２に示すように、下部脚部長枕クッション５７は、エアバッグの形態を採り得るもので、乗り物が衝突したときに荷重を支えるように貢献し、拘束ベルトの固定点７４はシート取付組立体に固定され、固定の位置は、実質的に、体の重心の下方かつ後方に位置していて、使用中の衝突時において腰部ベルトの傾斜方向を変化させる。固定点７４は、ベルトが床に固定される場合には、腰部ベルトを経由させるローラーループの形態を採り得る。
【００１５】
可動なシート２２は、有利には、図４に最も良く示されているように、上に凹であるシートパン２４を備えて形成される。可動なシートパン２４は、静止した取付組立体ないしシェル２６に、受け入れられ、入れ子にされる。シートパン２４の前部には、上方へ傾いた沈み込み防止拘束部材４９を設けるのが有利である。平坦な拘束部材４９の前端は、有利には、シートパン２４の上方へ延びた唇部を具備し、シートパンフレームの残余の部分と組み合わされて、バケット形のシート支持構造を提供し、これを覆うように、図１に模式的に示したクッション４８が延設される。拘束部材４９は、図２に力のベクトル１４を示すように、正面衝突した場合に、シート上の人物が、前方へ滑ったり、沈み込んだりすることに抵抗する。従って、拘束面４９は、シートの運動３５と関連して、沈み込みに抵抗するように働く。
【００１６】
シートパン２４における側壁２４ａの底部には、一対の曲線状の案内軌道２８（図１、図４、及び図５）が設けられ、スライダ２７（図５に最良に示される）と協働する。変形例としては、スライダに代えて、ローラー要素（図示せず）を用いても良い。スライダ２７は、低摩擦素材から作られており、ボルト２７ａ又はその他の固定具によって、床面取付部材４２（図２及び図４）に取り付けられ、この部材は、乗り物の床面４５に結合された、シートの前後位置決め軌道４０に支持又は固定されている。軌道２８は、シートパン２４と一体的に形成され、または、図９Ａに示すように、案内軌道ないしチャネル１４０に別個に取り付けられる。
【００１７】
従って、シートパン２４によって支えられた弓形の軌道２８は、乗り物の床面に対して固定された、静止スライダないしガイド部材２７に対して、パン２４を弓形に運動させることが理解されよう。部品を逆にして、スライダ（又はローラー）をシートパンによって支持し、弓形の軌道を、シート取付組立体２０における調整軌道４０又は取付部材４２に支持させることも可能であることを理解されたい。
【００１８】
シートを拘束している横梁３４（図４）は、シート２２がスライダ２７から離れることを防ぐと共に、シートの動きをチャネルの弓形経路に制限する。横梁３４は、両端部に取り付けられたパッド１０３を有し、これらのパッドはスライダ２７とは反対側において、弓形の軌道２８に対して摺動係合し、シートの動きを許容しつつ、パッドとスライダとの間にシートパン２４を支持する。横梁３４は、圧縮バネ１００で下方へ付勢されつつ、カム１０２のカム面１１８（図５に最良に示される）によって所定位置に保持される。カム１０２はロッド１０４に固定され、ロッドにはハンドル４６がしっかりと取り付けられている。図４において、ボルト１０１はバネ１００を保持していて、ボルトの下端はブラケット１１１に螺入され、ブラケットは、図５に示すように、固定具又は溶接によって、支持手段２６に固定されている。
【００１９】
ユーザが、弓形の動きに対して、所望の位置に選択的にシート２２をロックできるために、シートロック組立体が設けられる。シートロック組立体は、ハンドル４６を具備していて、ハンドルを図５における破線で示した位置へ捻ると、カムの下側の面１１９が上を向くように、カム１０２が位置決めされる。これによって、横梁３４に対してクリアランスが設けられ、バネ１００は摩擦パッド１０３を押し下げて、パッド１０３に対して弓形のチャネル２８を減速させ又は停止させる。矢印１１６は、バネ１００によってチャネルないし軌道２８に働く、パッド１０３のバネ付勢力を示している。パッド１０３が作られている材料の摩擦係数は、通常の運転時にあってはシートの運動を制御できるだけ充分に大きく、既知のしきい値を越える衝突の衝撃を受けたときには（例えば１〜５ｇを越える加速度による力）、シートの展開を許容できるだけ充分に小さい。
【００２０】
本発明によるシート組立体は、有利には、図５に最良に示されるように、シートの大腿部長さ及び腰部深さを調節する調節組立体を具備している。ノブ５１などの回転可能な調節装置を用いて、ブッシング１１７を介してパン２４の両側に取り付けられた軸１０６を回転させる。軸１０６は、スロット１０７を有し、このスロットは、腰部調節部材ないし調節棒１０９に設けられた歯１０８に係合すべく形成されており、腰部調節部材はブラケット１１０を介してパン２４に摺動可能に取り付けられると共に、パン２４の上面に摺動可能に設けられたガイドピン１１０ａ（図４）によって取り付けられている。棒１０９は、バックレストのリンク５０への結合を提供し、リンクは、ピボット組立体４７を中心としてピボットし、もって、バックレストを調節可能にシートに結合する。このように、ノブ５１を回転させると、ピボット４７及びバックレスト２５の下部部分ないし腰部部分は、矢印１１５に示すように、前後に移動する。この動きによって、シートの前縁から、バックレストフレームにおける腰部領域の下部部分までの距離が調節される。そして、シートパンの長さを制御することによって、腰部支持の深さも制御される。人物の骨盤が前後に押されると、骨盤の上部は、腰部の曲線を増やすように回転する。
【００２１】
また、シート組立体２１は、バックレスト組立体２５を具備し、バックレスト組立体は、バックレストフレーム３２に取り付けられている。バックレストフレーム３２は、シート２２の近くにおいて略垂直な向きに延びていて、本発明においては、第１の又は下側のバックレスト部材３５は、フレーム組立体３２に対して、再び図１に模式的に示されている。
【００２２】
図１及び図２に示した実施形態においては、第１のないし下側のバックレスト部材３６と、第２のないし上側のバックレスト部材３９との、２つのバックレスト部材が存在しているが、図６及び図７に示した実施形態においては、単一のバックレスト部材３６だけが使用される。いずれの実施形態にあっても、バックレスト部材の最上部には、ヘッドレスト部材４１が取り付けられる。図１及び図２において、ヘッドレスト４１は、フレーム部材４０によって支持されており、フレーム部材は、上部バックレストフレーム３８に取り付けられて、垂直に調節できるが、そのやり方は当業界において周知である。図１及び図２に示した実施形態においては、輪郭部分を示した側部長枕３７は、リクライニングフレーム３２にかぶせて取り付けられる。
【００２３】
本発明による改良されたシート組立体においては、バックレスト２５はリンク５０を介してシートパン２４に結合されて、シートパンと共に動く。これを達成するにはいくつかのやり方があるけれども、図１及び図２においては、バックレストフレーム部材２３の下部部分１８がリンク５０を有し、ピボット結合部４７においてピボットさせている。リンク５０の下端は、前述の如く、棒１０９、歯１０８、軸１０６、及びブッシング１１７によって、シートパン２４に取り付けられている。矢印３５にて示すように、シート２２が弓形経路に沿って前後に動くと、バックレストフレーム２３の下部部分１８は、シートの前後の動きに追従する。変形例としては、リンク５０はシートパン２２に固定又は溶接しても良い。
【００２４】
フレーム２３における上部バックレスト部分９９は、ピボット部材３０によって、摺動部材３１に結合されている。スライダ３１は、バックレストがリクライニングしていないときには、バックレストリクライニングフレーム３２によってチャネル２９にしっかり支持されており、矢印３５にて示すようにシート２２が弓形の前後方向に動くと、下部バックレストフレーム２３における上部部分９９は、矢印９８にて示すように、垂直に延びる方向にガイドされる。図示の通り、ピボット３０は、フレーム２３の最上部部分９９に設けられているけれども、ピボット３０を下部部分に移動させても（または、フレーム２３が上方へ延びるならばより高く移動させても）、本発明の精神及び教示から逸脱するわけではないことを理解されたい。
【００２５】
本発明による可動なバックレスト取付組立体は、正面衝突における安全性を高めるが、特に有利には、人物の頭部が後方に加速されるときの安全性を高める。例えば、乗り物が後部に追突を受けたとき、または、正面衝突に際しては、シート上の人物は後方へのリバウンドを受ける。バックレストの下端をシートと共に動くように取り付け、上端をバックレストフレームによって略垂直な変位に維持した効果は、図２に最良に示される。実線にて示した人物１０は、普通に運転しているときのシート組立体２１に座った姿勢である。矢印１４にて示すように、正面衝突に際しては、人物は、前方へ変位して破線にて示した姿勢１０ａになって、このとき、上半身と頭部はエアバッグ５１のクッションを受け、また、上半身はシートベルト５３によって拘束される。シート２２は、図２の破線にて示した前方へと移動し、また、下部バックレストクッション３６は、同じく図２の破線にて示した前方の位置へと移動する。
【００２６】
力のベクトル１５で示したように、後部から追突を受けた場合には、人物は、符号１０ｂの一点鎖線にて示した姿勢へと後退し、このとき、ヘッドレスト４１は一点鎖線４１にて示した、垂直に高く変位した位置へと動いて頭部により良く係合し、バックレスト２５はユーザの背中を支えるべく、最も後方の位置へと移動する。
【００２７】
従って、正面衝突の状況においては、バックレスト部材３６をその下端においてシートと共に動くように結合しておくことで、シートは、沈み込みに抵抗すべく上方位置へと揺動することができ、バックレストは、人物の前方運動の大部分を減速させるようにユーザの背中に追従する。人物の重心を中心としてシート２２の前方部分が上昇することで、人物の質量が急減速するとき、人物に加わる応力を最小限にでき、バックレストは、この極めて望ましいシートの弓形運動を妨げることがない。さらに、シート２２が前方位置にあるとき、傾いた、沈み込み防止のシートパン部材４０とクッション４８とが、減速時に、人物をカップに入れるように保持する。
【００２８】
後方から追突を受けた状況においては、シートと下部バックレスト部分とは、人物の重心を中心とした動きに逆らって、人物の質量の加速を最小限とし、バックレストを真っ直ぐに伸ばして、ヘッドレスト組立体４１を矢印８８に沿って上方へ上昇させ、後方へ動く頭部をクッション４１によって支持する。バックレストフレーム２３の下部部分１８とクッション３６とはシートと共に移動して、軸線６０を中心とするシートの弓形運動に干渉したり、これを阻害することはない。
【００２９】
乗り物に固定されたシートに座る人物は、背中の支えが減って背骨の腰部曲線は沈降し、リラックスして、たわみ曲線に滑り込む傾向がある。本発明によるシート組立体においては、シートの位置に対するバックレストの位置が、この欠点を修正する。シートのクッションが前方へ移動すると、腰部を支持する領域は、人物の背中の下部に近づいて、シートとバックレストとの間の角度が鋭角になると、背中下部の支えを著しく増加させる。
【００３０】
シートが、自発的に、または、後部追突を受けて、後方へ回動すると、バックレスト及びヘッドレストが肩部及び頭部に近づいて、サポートを改善する。
【００３１】
図示の実施形態においては、案内チャネル１９は直線状であるけれども、バックレストフレーム２３の上端９９の運動は、前方に向けてわずかに凹である、弓形の運動にガイドしても良いことを理解されたい。
【００３２】
安全性に関して、動的なシートが適切に機能するための重要な観点は、シートの回転中心の位置である。シートの運動中心６０は、最も好ましくは、座った人物の重心ＣＧに対して、３４mm上方に位置する。多数の衝突試験によって、衝突中の負傷荷重が低減されることが確認された。本発明によるシートは、負傷荷重の低減に著しく貢献し、連邦の標準試験によれば、約３０％の低減が得られる（３０ｍｐｈのベルト装着及び非装着のＦＭＶＳＳ２０８、４０ｍｐｈのベルト装着のオフセット衝突、及び３５ｍｐｈのベルト装着のＵＳ−ＮＣＡＰ）。本発明のシート組立体によって、正面衝突及び後部追突に対して高められた動力学によれば、肢体の負傷を減少させ、いくつかの場合には死亡の見込みを減少させる。
【００３３】
本発明における他の重要な特徴は、図７に示したバックレストの動きと、シート／バックレストの減速機能７６が一緒になって、または、図８に示した８９が正面衝突及び後部追突に対するショックアブソーバ手段を提供することである。
【００３４】
本発明によるシート組立体は、好ましくは、リクライニング組立体３３をさらに具備する。図３は、リクライニング組立体３３を示しており、完全にリクライニングした限界では、図１及び図２の位置から後方へ３５度傾斜している。リクライニング機構３３は、図１２及び図６に最良に示されており、上方かつ後方へ延びた、シート組立体取付シェル２６のアームと、後部リクライニングフレーム３２及び８１との間に結合され、これらには、図６に示したバックレストチャネル２９又は７８が固定されて取り付けられて、可動なバックレストフレーム２３及び８２から分離され隔てられている。リクライニングのためにリクライニングフレーム３２を選択的にロック及び解放する機構は、多数の標準的な形態のうち任意のひとつの形態を採ることができ、図２に示した向きから、図３又は図６に示した向きへと、バックレストフレーム３２を後方へ向けて選択的に傾けられる。
【００３５】
図示の通り、部材３３ａは、弓形に配列された歯３３ｂを有する。このラックないしギア部材３３ａは、リクライニングフレームによってしっかり支持されている。ハンドル３３ｄを有するピボットアーム３３ｃは、静止したシート取付シェル２６に取り付けられる。アーム３３ｃの端部には、ピン３３ｅなどの、少なくともひとつのインターロック部材が支持されて、歯３３ｂに相互係合している。アーム３３ｃは、ピボット３３ｆを中心として上方に回動し、歯３３ｂからピン３３ｅを解放させて、リクライニングフレーム３２がピボット３３ｇを中心として取付部材２６に対して動けるようにする。リンク３３ｈ（図６）は、アーム３３ｉに結合され、横断軸３３ｊにキー付けされ、アーム３３ｃの動きを反対側の組立体に伝達し、シートの反対側にあるラックないしギア３３ａからピンを解放させる。
【００３６】
図３は、リクライニング位置において、シート組立体２１に座った人物について、好ましいリクライニング角度を幾何学的に示しているが、別の角度を採用しても良いことを理解されたい。シート２２を上方へリクライニングさせた状態においては、図３に示すように、垂直に対して６６度傾斜し、バックレスト２５は垂直に対して６０度後傾し、上半身と腿との間の角度は１２６度になって、中立的な姿勢とみなされ、筋肉−骨格系は休息中の平衡状態になる（ＮＳＡ−ＮＢＰ）。睡眠姿勢は、航空機のシートなどにおける輸送用途を意図している。図３によれば、シートクッション４８は完全な前方位置にあり、バックレスト２５及びクッション３６は完全にリクライニングしていて、リクライニング姿勢のユーザの背中に、腰部支持を提供している。
【００３７】
図３に示したリクライニング状態は、水平に保持されて固定されたシートに比べて、はるかに効果的にユーザの体重をシート及びシートの背もたれに分配させる。リクライニングする背もたれを備え、水平に固定されたシートに座る場合には、ユーザの体重は臀部に集中し、腿がシートから持ち上がって、サポートが失なわれる。ユーザの臀部をクッションに沈み込ませない限り、ユーザはシートの前方へ滑る傾向がある。腰部の曲率もサポートを失なってしまい、不都合である。
【００３８】
本発明によるシート組立体においては、シートの前縁は腿の下側にて上昇するので、ユーザの体重は、クッション４８の領域にわたって、より均一に支持される。バックレストのクッション３６は、シートに追従して、腰部領域に望ましい前方への推進力を維持する。
【００３９】
さらに、極めて重要なこととして、シート組立体２１は、シートのバックレストクッション組立体をシートの後部から単にリクライニングさせるのに比べて、空間の利用効率を高めることがある。従って、バックレストがピボット点３３ｇを中心としてリクライニングするときのシートの運動中には、シート４８は、バックレスト組立体が動くのと同様に、前方へ移動する。また、例えば航空機の用途においては、ヘッドレストが下げられるので、バックレストは、在来のリクライニングシートと同じ程には、後列のシートの空間に侵入しない。
【００４０】
図６及び図７に示した変形例による実施形態のシート組立体においては、単一のバックレスト部材ないしクッション３６が用いられており、このバックレスト部材はユーザの肩部にまで延びている。従って、図１及び図２に示した上部バックレスト部材ないしクッション３９は、事実上、下部バックレスト部材ないしクッション３６と結合される。改変されたバックレストフレーム８２も提供される。フレーム８２は、シート２２と共に動くように、一対のピボット４７及び結合リンク５０によってリンクされ又は結合され、前述の如く、これらはシートパン２４に固定されている。フレーム８２は、矢印９７に示すように、フレーム８２の中央に対していくらか上方にある符号９６の箇所にてフレーム８２に溶接された、一対の軸３０によって、垂直に延びて動くように取り付けられている。軸９６は、ローラー又はスライダ組立体７９を支持していて、この組立体は、案内チャネル７８を昇降する。これにより、可動なバックレストフレーム８２は、傾動可能なリクライニングフレーム８１から分離される。
【００４１】
チャネル７８は、分離した背後のリクライニングフレーム８１における上端に近接して固定されている。横梁５５は、フレーム８１の下端に設けられ、リクライニング機構３３は横梁５５に固定されている。この組立体は、チャネル７８によって形成されたスライド面の位置を、静止したシート組立体支持構造２６に対して固定させる。従って、任意に選択されたリクライニングフレームの角度において、バックレストフレーム８２は、シート２２及びその下端と共に前後に動くことができ、その上端にて矢印８０に沿って上下にスライドないしロールする。
【００４２】
図６及び図７に示したバックレストは、可動なバックレストフレーム８２に固定された、側部長枕を受けるようにデザインされている。図面の簡略化のために図示していないが、リクライニングフレーム８１の背面中間部を隠すために、背面カバーが提供される。図６及び図７に示した実施形態においては、バックレストフレーム８２には、ヘッドレスト支持部材４０が固定され、図７に最良に示されるように、ヘッドレストクッション４１はバックレストクッション３６と共に移動する。
【００４３】
また、図６には、シート組立体２１のための高さ調節機構が開示されている。電気モータ１２０を用いて、ロッド１２１を延ばして、リンク１２２を回動させる。リンク１２２は回転軸４３に固定されており、回転軸は、高さ調節リンク４４を回転させるように結合されている。ピボット組立体４５は、シート組立体支持構造２６に、リンク４４を取り付ける。ロッド１２１を伸縮させることによって、リンク４４は、矢印１２３の方向に回動する。支持構造アーム２６は、矢印１２４の方向に前後に動かされ、前方の横梁４２において、傾斜面上に支持されるが、そのためには、在来のやり方によりボルトとこれに嵌合する前後のスロット孔を用いて（図示せず）、スライド手段２６を４２に固定する。このように、シート組立体２１は、上下に調節することができる。
【００４４】
シート２２の弓形の運動の範囲は、前方方向には３５度で、後方方向には２０度である。これらの限界は、シートの用途に応じた必要性を満たすように変更しても良い。
【００４５】
多くの自動車において代表的に見られるように、また、図５、図６、及び図７に示すように、肩部ベルト５３などの拘束具が設けられる。ベルト５３の上端８３は、ローラー組立体９５を乗り越えて取り付けられ、標準的なリトラクタ及び／又は荷重リミッタ１２７によって、可動なバックレストフレーム８２の上端に結合されている。ベルト５３における腰部部分５３ａは、シート２１の窓側においてユーザの股関節の真下に位置する固定部７４によって、シート取付構造２６に固定される。ベルト部分５３ａの反対側の端部は、標準的なバックル１２０を備え、シート２１の反対側に対称的に固定される。固定点７４には、プリテンショナ、リトラクタ、及び荷重リミッタ１２７が据え付けられ、バックレストフレーム組立体の支持構造２６に、または、床構造に、または自動車に設けられたピラーに固定される。
【００４６】
さらに、ベルトの固定部が床４５上に配置されるときには、腰部ベルト５３ａはローラー及びピンを用いて再経由され、固定部７４の位置に固定された、好ましくは股関節の真下に配置された連続的なループ固定点を提供し、こうして、衝突時には、ベルトは身体をシートに向けて引き下ろす。より代表的には、衝突時にユーザを引き戻すために、固定点７４は、固定されたシート組立体におけるシートの後方に位置するだろう。より代表的には、衝突時にユーザを引き戻すために、固定点７４は、固定されたシート組立体におけるシートの後方に位置するだろう。しかしながら、弓形に可動なシートを有する本発明においては、シートがその弓形の経路に沿って動くとき、固定部７４はユーザがシートに対して保持されることを保証する。後方に配置された腰部ベルト５３ａの固定点は、シートの弓形の運動に抵抗するだろうが、これを達成するには、シートの弓形運動を許容するような引き伸ばせるベルト素材を用いる。
【００４７】
図７には、普通の運転状態における、１０度の範囲の自己調節運動が示されている。自発的な姿勢の変化によって脚を伸ばすと、シート組立体には回転が生じる。軸線６０を中心とする、かかる回転によって、バックレスト３６の高さと角度位置とが変化して、ヘッドレスト４１はおよそ５０mm上昇する。シート２２が後方へ回転すると、バックレストとヘッドレストとは、矢印８０に示す如く、頭部を支持するように、曲線的に上昇する。この位置においては、シート上の人物は、自分の頭部をヘッドレストに容易に休ませると共に、視線を路上に向けたまま、快適なバランスに達することができる。このように、脚部や臀部、又は上半身の自発的な運動によって、ただシートの角度を変えるだけで、支持クッション組立体の全体を、直立した姿勢といくらかリクライニングした姿勢との間において調節することができる。
【００４８】
安定した体の平衡を維持するという目標を満たすことは、バックレスト３６が重さによって下方に動くのを防ぐことを伴う。動的な平衡状態を維持することは、図７の符号７６及び図８の符号８９にて示した運動制御装置によって援助される。運動制御装置７６は、シート上のユーザの上半身の重量に加わる重力の引っ張りに逆らって、シート２２を付勢してシートをバランスさせるような力を適用する。そうした付勢を得るために圧縮バネ７６を用い、圧縮バネは、シートパン２４の前縁と床取付組立体４２とにおいて、又はシート支持ないし取付シェル２６において、取付装置７７によって結合される。
【００４９】
図示していないが、付勢力調節組立体は、例えば、バネ７６を徐々に圧縮することによってバネ力を調節するような、カムを備えても良い。カムを異なる位置に設定することで、異なる体格の人物について、平衡点を調節することができる。シート２２を後方へ付勢することによって、ユーザが猫背になったり、臀部が前方に滑り出たりする傾向に耐えられる。
【００５０】
運動制御装置７６は、ショックアブソーバ（図示せず）の形態を採ることができ、シートの減速が既知の力を越えたとき（例えば、２〜５ｋＮ以上）、ショックアブソーバに対して臀部が弾性的に変位する。
【００５１】
また、制御装置７６は、圧力シリンダ内にあるピストンの形態を採ることもでき、乗り物のコンピュータ又はその他の拘束具展開装置によって点火タイミングが制御される、爆発装置を備えても良い。従って、電気ソレノイドは、衝突時に、爆発装置を動作ないし点火させて、シートの回転と複合されたバックレストの運動を、ブーストしないし加速させる。
【００５２】
変形例としては、運動制御装置７６は、普通の運転時には、安楽を得るために、運転者によって制御され、手動スイッチや車載コンピュータによってシートの傾動運動が制御される。
【００５３】
図８に示した、本発明によるシート組立体は、バンやトラックなどの車両に搭載されており、前列のシート位置は、背の高い、床取付サスペンション手段８７を有している。サスペンション組立体８７は、路上の隆起や穴をクッションすべく、重量級の車両に使用しても良い。図８に示した後列のシート位置においては、本発明によるシート組立体は、車両の床面４５に支持され取り付けられた、脚部８６を有するデッキ８４に搭載されている。
車両が隆起を乗り越えるとき、車室は上方にジャンプして、シート組立体２１の全体を上方へ移動させる。従って、運転者は、実線で示した位置１０から、破線で示した位置１０ａへと移動する。
【００５４】
バックレスト部材３６の下端は、矢印９０に示す如く、弓形の経路に沿って動き、シートは弓形経路に沿って後方へ動き、クッション３６の上端は、矢印８８に示す如く、上方へと動く。この運動の間、運転者の身体は、運転者の足を床上又はアクセルペダルの上に載せた状態のままに維持される。
【００５５】
バックレスト付勢圧縮バネ８９は、動的なシートのバランス力と、追加的なサスペンション機能を提供し、シート取付構造２６に取り付けられた、シートリクライニングフレームの横部材５５と、軸３０と略同じレベルにある、バックレストフレーム８２との間に提供される。バネ８９は、下向きの体動に対して組立体２１のバランスをとる。
【００５６】
従って、総合的な体の軌道は、２つの構造によって影響される。第１は、矢印１０１に示すように変位するサスペンション８７であり、第２は、矢印８８、９０、及び９１にて示した本発明のシート組立体による運動である。このように、シート組立体２１は、姿勢の変化に際して、及び／又は、垂直又は水平な激しい加速度の発生に際して、体のサポートを調節する。
【００５７】
図示していないが、ノブの回転やモータ手段を使用して、シートの運動を引き起こすために、ローラー要素をその軸線を中心として選択的に回転させ、それにより、シートの軌道２８を新たな位置に回転させても良い。
【００５８】
図８に示したシート組立体は、図１乃至図５に示したものと実質的に同一に構成されている。サスペンション８７と床面取付８４，８６とに加え、スライダに代えて、ローラー２７が、案内軌道２８上におけるシート２２の弓形運動をガイドしている。さらに、シート３６は、図１、図６、及び図７に示すように構成された、リクライニングフレーム８１又は３２を備えた単一の部材であり、図８の後列シートは、車両の後壁ないしパネル１０２に取り付けられている。
【００５９】
次に、図９Ａ乃至図９Ｃを参照すると、図示の実施形態においては、弓形の案内軌道１４０が別個の部材として形成されており、それらは、固定具、溶接、又はその他の手段によって、シートパン２４の側壁２４ａの底部付近にてシートパンに固定されている。支持案内軌道１４０には、弓形部材１４１が取り付けられ、弓形部材は取付部材４２に固定されている。弓形のシート軌道１４０は、図９Ｂ及び図９Ｃに最良に示されるように、複数のボールベアリング又はローラーベアリング１４２によって、弓形部材１４１に支持されている。
【００６０】
案内軌道装置に加えて、図９Ａ乃至図９Ｃは、解放可能なシートのロック又は止め具１３０を示していて、２ｇといった前方への急減速などの慣性しきい値を越えない限り、弓形支持体１４１上の固定された位置に軌道１４０を保持する。
【００６１】
図９Ｂ及び図９Ｃの拡大断面図に示すように、慣性ロック／解放組立体１３０は、垂直に往復動するピン１３２を備えて形成され、ピンは、ブッシングないしスリーブ１３４の内側に取り付けられており、尖った端部ないしテーパの付いた端部１２８を形成され、この端部は、複数の孔ないし嵌合ポケット１３９のうち選択されたひとつに嵌入するような寸法になっている。図９Ｂにおいて、ピン１３２が引っ込んだときの位置は、実線で示されてハッチングが施されていて、テーパの付いた端部１２８が孔１３９に嵌入した位置は破線にて示している。実線で示した位置と破線で示した位置との間におけるピン１３２の動きは、ハンドル１３１によって手動式に行われる。
【００６２】
図９Ｃの矢印１４５にて示すように、ハンドル１３１を用いて、ブッシング１３６の内側にある軸１３７を回転させる。ピン１３２は、ピン１３２の切欠１０３に嵌入するような二股状の端部を有してなる指部部材１４６によって、押し上げられ又は押し下げられる。ハンドル１３１を回転させると、軸１３７が回転して、指部１４６が傾斜する。指部１４６は、軸１３７を貫通するボア孔に取り付けられて、固定ネジ１４６ａによって所定位置に保持される。指部１４６の外側端部には、円筒形のカップ１３５が形成されている。円筒形のカップ１３５の内部には、バネ荷重式のボール１４４が設けられて、ハウジング１３８の側部に当接している。このように、ピン１３２がポケット１３９に係合すると、バネ１４３が指部１４６を上方へ付勢して、従って、軌道１４０のポケット１３９にピン１３２が嵌入する。図示してはいないが、曲線状の軌道２８を使用することができる。止め具ピンは、上方へ付勢されたまま残されて、横梁４２上の支持部材１４１にシート２２をロックするが、シート組立体支持構造２６は図面を明瞭にするために不図示とした。
【００６３】
図９Ｃのベクトル矢印１０４に示すように、前後いずれかの方向に軌道１４０とシート２２が加速されると、シート２２は解放されて弓形運動が生じる。従って、正面衝突や後部追突に際しては、孔ないしポケット１３９を形成している軌道１４０がピン１３２の傾斜面１２８を前方又は後方に押して、ピン１３２は、図９Ｂに実線にて示した位置又は図９Ｃに破線にて示した位置へと押し込まれる。ボール１４４が、指部１４６の傾動範囲における中心線を越えると、バネ１４３は指部を下げるように、ないし、ピンを引っ込める位置へ向けて付勢するようになる。
【００６４】
シートの動きを手動で解放するためには、ハンドル１３１を反時計まわり方向に回すことで、指部１４６を図９Ｃにおける反時計まわり方向に傾動させ、ピン１３２を下方位置へと変位させる。円筒形のカップ１３５は矢印１４５に沿って上向きにおよそ３０度回動し、ピン１３２を下方へ付勢し、充分なクリアランスをもって、軌道１４０の開口部１３９から端部１２８を変位させ、軌道とシートとに弓形の運動を許容する。
【００６５】
図１０Ａ及び図１０Ｃは、３つの他の実施形態による、可動なバックレストフレームと、本発明のシート組立体における、別個のリクライニングフレームとを示した斜視図である。
【００６６】
図１０Ａは、一体型の可動なバックレストフレーム１５０であって、模式的に示された比較的静止した側部長枕５６の間において、本発明に従って移動する。長枕５６は、リクライニングフレーム３２に固定されている。このように、側部長枕５６と、バックレストの背面カバー、又はシートベルト（図面を簡略化するため不図示）は、バックレストフレーム１５０の運動中に、リクライニング機構３３にしっかりと取り付けられて維持される。
【００６７】
図１０Ｂは、２つの部品を有するシート組立体であって、下部バックレストフレーム部分１５１と、これに取り付けられる上部バックレストフレーム部分１５２とを備えてなる、全幅のバックレストフレーム組立体である。ピボットピン３０は、下部バックレストフレーム１５１をスライダ部材３１に結合している。結合プレート１５３には、上部バックレストフレーム部分１５２が固定され、このフレーム部分はスライダ３１と共に動くように、スライダに取り付けられている。従って、フレーム部分１５２は、嵌合する案内チャネル７８に沿って昇降する。チャネル７８は、別個のリクライニングフレーム部材８１に構造的に固定され、ピボット組立体４７は、図１乃至図５に関連して述べたように、シートに結合されている。バックレストフレーム１５１。
【００６８】
図１０Ｃに示したバックレスト組立体は、リクライニングフレーム部材８１を備えていて、その底部付近には横梁５５が設けられている。リクライニング機構３３は案内チャネル７８を支持しており、図１乃至図５に関連させて説明したのと同様に、この案内チャネルはシート取付組立体（図示せず）に構造的に固定される。結合プレート１５３は、上部バックレストフレーム部分１５２をリクライニングフレーム８１に結合する。ピボット４７は、（リンク５０などの）リンクによって、シートパンに結合されており、フレーム１５１はシートに追従して弓形経路を前後に移動する。バックレストフレーム１５１の上端は、ピボット３０によって、ローラー７９に結合されており、摺動チャネル７８にガイドされて垂直に動く。
【００６９】
可動な腰部支持フレーム部材１５１の上端には、ピン１５４によって、管状部材１５５が結合されており、管状部材は、ブッシング１５６を通って延びて、上部バックレストフレーム部分１５２に固定されている。フレームの付近１５２の上端へのブッシング１５６による結合は、好ましくは、フレキシブルになっていて、弓形のシートの運動に起因する、部材１５５のあらゆる整列誤差を許容する。ヘッドレスト４１は、管状部材１５５の内部に入子式にされたフレーム部材４０によって支持されていて、ヘッドレストの高さを調節可能にしている。このように、上部バックレストフレーム部分１５２は、リクライニングフレーム部材８１に固定されたまま維持され、腰部フレーム部材１５１は、下端においてはシートパンの弓形の運動に、上端においては往復運動に、追従するように形成されている。
【００７０】
図１１は、本発明の他の実施形態によるシート組立体２１であって、シートに横方向の動きを実現するために、シート取付組立体によってシートを球形に支持している。乗り物は、もちろん、横方向及び／又はオフセット衝突を受け、それは、乗り物の乗客に急激な加速度を生じさせる。従って、乗り物には、複雑で複合的な力のベクトルが加わり、ベクトルは必ずしも、上述した本発明の実施形態による、前後のシート運動に整列されているわけではない。図１１に示したシート組立体は、正面衝突及び後部追突と同じく、横斜め及びオフセットした衝突（軸線方向に整列していない真正面でない衝突。）における衝撃及び振動を少なくとも部分的に適合ないし低減するような、シートの動きを可能にするやり方にて構築されている。
【００７１】
図１１に示した実施形態においては、球形の表面を有する案内軌道１６１がシートパン２４に設けられ、これに合致する球形の支持表面１６２がシート取付構造２６に設けられる。図１１に示した実施形態においては、支持表面１６２は、構造的な堅固さのために、中間面１６０によって結合されている。表面１６０は、球形の表面として示しているが、球形である支持面同士の間は、円筒形や、弓形、又は不連続な補強構造１６０を採用することも出来、というのは、表面１６０は直接には支持軌道１６１やシートパン２４を支えることがないためである。軌道１６１は、支持表面１６２に合致して摺動接触し、軌道１６１と表面１６２とは好ましくは実質的に同一の曲率半径１６５を有すると共に、回転軸線の中心６０は、シートに座る人物の体重の中心近くに配置されている。従って、シート２４は、矢印３５に示す如く、前後方向に可動に支持されると共に、矢印１６３に示す如く横方向に可動に支持され、前後方向と横方向とを組み合わせた様々な方向に可動になっている。
【００７２】
本発明における他の実施形態の場合と同様に、可動なバックレストフレーム２３は、その下端をシートパンと共に動くようにシートパン２４に結合される一方、上端９９は、シートの運動に応じて垂直に往復動すべく、符号３０にて、別個のリクライニングフレーム３２に結合される。シートパン２４は球形の経路に沿って動くので、リンク５０は、単なるピボット結合具４７よりも、むしろ球体の結合具によって、バックレストフレーム２３に結合させることが好ましい。符号４７の箇所における球体の結合具は、ベクトル１７０のような横方向の衝撃力ベクトルの下で球形のシート運動を充分に妨げるのに充分なやり方で、バックレストフレーム２３がねじれる傾向を低減する。いくらかの弾性的なフレームのねじれを受けても、シートの性能に著しく影響することはなく、両側にあるピボット３０の高さのいくらかの違いは前記フレームのねじれによって適合され再現する。
【００７３】
図１１の実施形態が意図している利点は、負傷を起こす力を減少させ、NHTSA によって提案されているようなオフセット正面衝突、及び／又は、側面衝突において、安全性を改善することである。さらに、オフロード車両やトラクターなどの産業用設備に適用される場合には、図１１に示したシート組立体２１は、一定したピッチング及びローリングによる健康危険を低減させる、横方向のサスペンションとして作用する。
【００７４】
本発明による可動なバックレストフレーム組立体は、シート取付構造に採用することができ、概略の連続した半径は、ユーザの重心の近くにある曲率中心のまわりにある。従って、図１２Ａ及び図１２Ｂに示した２つの代替的なシート取付構造は、本発明による可動なバックレスト組立体を備えている。
【００７５】
図１２Ａにおいて、シート２２の弓形の前後運動３５は、一対のピボットアームないしリンクの使用によって得られている。対をなす前方のアームないしリンク１７５と、対をなす後方のリンク１７６とが設けられて、軸組立体１７７及び１７８を中心としてピボットする。軸ないしピボット１７７は、床取付レール４０に、または、組立体取付手段２６に取り付けられ、一方、上側の軸ないしピボット１７８はシートパン２４に取り付けられている。リンク１７５及び１７６は、経路１７９を中心として前方へ、また、経路１８０を中心として後方へ、回動する。このように、たとえリンクの運動経路が軸１７７を中心とした下向きの弓形経路であるとしても、シート２２は、上向きに傾いた経路３５に沿って動き、かかる経路は、シート２２に座った人物の重心の近くに配置された回転軸線６０を有する。従って、シート２２の上面は、回転軸線６０を中心とする弓形に沿って動く。他の実施形態に関して前述したように、バックレスト部材３６は、リンク５０とピボット組立体４７を介して、シートパン２４に結合される。
【００７６】
図１２Ｂにおいて、シート組立体取付構造２６には、案内スロット１８４及び１８５が設けられ、スロットは、矢印１８８及び１９０に示すような移動経路に沿って動けるように、ロール又はスライド要素１８６及び１８９を許容すべく形成されている。シートパン２４は、三角形部材２００によって前部ロール要素１８９に取り付けられ、不図示の軸取付ブッシングによって後部ロール要素１８６に直接取り付けられている。シートパンの後部は、ガイド１８４に沿って下向きに移動し、一方、シートの前部は、ガイド１８５に沿って主として前向き上方へ移動する。このように、シート２２の表面は、軸線６０を中心とする、実質的に弓形に沿って移動する。
【００７７】
再言すれば、バックレストクッション３６の運動は、リンク５０とピボット４７のために、下端においてシートの運動に追従する。バックレストクッション３６の上端は、矢印９８にて示すように、符号３０の箇所からスライダ３１へとピボットする。このように、本発明におけるシートとバックレストとの組み合わされた運動は、変形例によるシートパンの運動機構によっても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明に従って構成されたシート組立体を示した斜視図であって、可動なシートと、２つの結合された可動なバックレスト部材と、可動なヘッドレストとを備えている。
【図２】図２は、図１のシート組立体を示した側立面図であって、乗り物に取り付けられたシート上には人物が座っており、他の拘束具と関連させて、シート及びバックレスト組立体が動く範囲について、３つの状態を示している。
【図３】図３は、図１のシート組立体を示した側立面図であって、シート組立体はリクライニング状態になっていて、座部は上方へ傾き、バックレストは後方へ傾いている。
【図４】図４は、図１からバックレストフレームとバックレストを取り除いて、シート組立体とシート取付組立体とを示した斜視図であって、シートの運動及び制御要素を示している。
【図５】図５は、図４から取付組立体を取り除いて、シート組立体の底面を示した斜視図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施形態によるシート組立体を後方から示した底部斜視図であって、単一のバックレスト部材のためのバックレストフレームと、高さ調整組立体を示している。
【図７】図７は、図６のシート組立体を示した側立面図であって、フレームを覆うシートクッションを備えて乗り物に取り付けられており、シート上の人物は、その運転中を実線にて示し、後部追突時を破線にて示している。
【図８】図８は、さらに別の実施形態によるシート組立体を示した側立面図であって、バンなどの自動車に取り付けられて、前列シートの据え付けと後列シートの据え付けとに、シートのサスペンション組立体が使用されている。
【図９Ａ】図９Ａは、図５に対応する底部斜視図であって、シートの運動を止める組立体と、曲線に形成された嵌合軌道とを示している。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実質的に図９Ａの線９Ｂ−９Ｂの平面に沿って拡大して示した、正面断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、実質的に図９Ｂの線９Ｃ−９Ｃの平面に沿って拡大して示した、側立面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の別の実施形態によるシート組立体を示した斜視図であって、単一のバックレストフレーム部材がリクライニングフレームに取り付けられ、リクライニングフレームには側部長枕が取り付けられる。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、リクライニングフレームに取り付けられたバックレストフレームの２つの部分を示した斜視図であって、上部バックレストと共に動くようにヘッドレストフレームが取り付けられている。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、リクライニングフレームに取り付けられたバックレストフレームの２つの部分を後方から示した斜視図であって、上部バックレストフレーム部分はリクライニングフレームに固定され、ヘッドレストは下部バックレストフレーム部分に可動に取り付けられている。
【図１１】図１１は、本発明によるシート組立体を示した正面立面図であって、横方向に変位可能な取付組立体に取り付けられている。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明のさらに別の実施形態による組立体を示した側立面図であって、代替的なシート運動制御構造を示している。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明のさらに別の実施形態による組立体を示した側立面図であって、代替的なシート運動制御構造を示している。
【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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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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