(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
座部と、
背もたれ部と、
前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、
衝撃発生時に発生する反力の値を前記座部の位置または前記背もたれ部のリクライニング角度に基づいて調整する調整手段と
を備え、
前記衝撃吸収装置は、
第１の部材と、
前記第１の部材に拘束され、且つ、前記第１の部材から突出する剛体と、
前記第１の部材に対して相対的に移動可能であり、前記剛体と接触可能で、前記第１の部材に対して相対的に移動する部分が変位部を構成する第２の部材と
を備え、
前記第１の部材に対する前記第２の部材の相対的な移動に際して、前記剛体が前記第２の部材に接触し、この接触の部分において前記第２の部材が塑性変形することで前記反力が発生し、
前記剛体の前記第１の部材から突出する寸法が変更されることで、前記反力の値の調整が行われることを特徴とするシート装置。
【請求項２】
座部と、
背もたれ部と、
前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、
衝撃発生時に発生する反力の値を前記座部の位置または前記背もたれ部のリクライニング角度に基づいて調整する調整手段と
を備え、
前記衝撃吸収装置は、
同軸状に配置され、相対的なスライドが可能で、スライドする部分が変位部を構成する第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、
前記第１の筒状構造体から突出した状態で前記第１の筒状構造体に拘束され、且つ、前記第２の筒状構造体に接触可能な剛体と
を備え、
前記剛体の前記第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、
前記複数の段階からの選択が前記調整手段により行われることを特徴とするシート装置。
【請求項３】
座部と、  背もたれ部と、  前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、  着席する者の体格または重量を検出する検出手段と、 衝撃発生時に発生する反力の値を調整する調整手段と  を備え、 前記衝撃吸収装置は、 第１の部材と、 前記第１の部材に拘束され、且つ、前記第１の部材から突出する剛体と、 前記第１の部材に対して相対的に移動可能であり、前記剛体と接触可能で、前記第１の部材に対して相対的に移動する部分が変位部を構成する第２の部材と を備え、 前記第１の部材に対する前記第２の部材の相対的な移動に際して、前記剛体が前記第２の部材に接触し、この接触の部分において前記第２の部材が塑性変形することで前記反力が発生し、 前記剛体の前記第１の部材から突出する寸法が変更されることで、前記反力の値の調整が行われることを特徴とするシート装置。
【請求項４】
座部と、  背もたれ部と、  前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、  着席する者の体格または重量を検出する検出手段と、 衝撃発生時に発生する反力の値を調整する調整手段と  を備え、 前記衝撃吸収装置は、 同軸状に配置され、相対的なスライドが可能で、スライドする部分が変位部を構成する第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、 前記第１の筒状構造体から突出した状態で前記第１の筒状構造体に拘束され、且つ、前記第２の筒状構造体に接触可能な剛体と を備え、 前記剛体の前記第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、 前記複数の段階からの選択が前記調整手段により行われることを特徴とするシート装置。
【請求項５】
前記調整手段は、座部の前後方向における位置に基づいて前記所定の力の値を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート装置。
【請求項６】
前記検出手段は、撮像した画像に基づいて前記体格を演算によって求める演算手段、または重量を検出する重量センサであることを特徴とする請求項３または４に記載のシート装置。
【請求項７】
前記第１の筒状構造体が相対的に内側に位置し、
前記第２の筒状構造体が相対的に外側に位置し、
前記第２の筒状構造体は、内径が軸方向で変化するテーパ部を有し、
前記剛体は、剛球であり、且つ、前記テーパ部に接触可能であり、
前記第１の筒状構造体の内側には、段階的に異なる外径が設定された複数の円周面を有し、且つ、この複数の円周面の一つで前記剛球を前記第１の筒状構造体の内側から支持する剛球支持部材が配置され、
前記調整手段による前記複数の段階からの選択は、前記第１の筒状構造体の内部において、前記剛球支持部材を軸方向に移動させて前記剛球の前記第１の筒状構造体からの突出量を変更することで行われることを特徴とする請求項２または４に記載のシート装置。
【請求項８】
前記座部を車両の前後方向に移動させるシート前後移動手段と、
前記シート前後移動手段による前記座部の前後の移動に連動させて、前記剛球支持部材の前記軸方向における移動を行う剛球支持部材移動手段と
を備えることを特徴とする請求項７に記載のシート装置。
【請求項９】
前記剛球支持部材移動手段は、
前記座部に固定されたラックと、
前記ラックに噛み合ったピニオンと、
前記ピニオンの回転により回動する回動部材と、
一端が前記回動部材の回動部に係合し、他端が前記剛球支持部材に係合したワイヤと
を備えていることを特徴とする請求項８に記載のシート装置。
【請求項１０】
前記剛球支持部材移動手段は、
前記座部に固定されたテーパ部材と、
一端が前記テーパ部材に係合した回動部材と、
一端が前記回動部材の他端側に係合し、他端が前記剛球支持部材に係合したワイヤと
を備えていることを特徴とする請求項８に記載のシート装置。
【請求項１１】
前記背もたれ部の一部は、衝撃発生時に前記背もたれ部に対して相対的に移動が可能であり、
前記一部は、前記衝撃吸収装置を介して前記背もたれ部に支持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシート装置。
【請求項１２】
前記背もたれ部は、前記座部にリクライニング可能な状態で固定され、
前記座部は、前記衝撃吸収装置を介して車両の骨格構造に固定されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシート(seat)装置に係り、車両が後方からの衝撃を受けた際の衝撃を緩和する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に後方からの追突（以下、後突という）が発生した場合、乗員にシートを介して衝撃が加わる。この衝撃は、打撲や頸椎捻挫（むち打ち症）の原因となるので、なるべく衝撃が緩和されるようにすることが望まれる。このシートを介して乗員に加わる衝撃をシートの部分で吸収する工夫として、例えば引用文献１や２に記載された発明が知られている。
【０００３】
引用文献１には、衝撃を受けた際にシートが抵抗を受けつつ車両に対してスライドし、それにより衝撃が吸収されるように、シート取り付けのためのネジ穴を長手形状とする構造が記載されている。この構成によれば、ネジ穴の寸法余裕の分、強い力を受けた際にシートがスライドし、衝撃が吸収されるものとされている。
【０００４】
また、引用文献２には、シートの背もたれの部分に強い力が加わった際に変形可能な帯状のフレームを配置し、衝撃が加わった際にこのフレームが変形することで、乗員に加わる衝撃が緩和される構成が記載されている。
【０００５】
また、引用文献３には、シートの前後位置を検出してエアーバックの展開タイミングや膨らみ具合を調整する発明が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２５６０８号
【特許文献２】特開２００４−０１６７０８号
【特許文献３】特表２００２−５１３３５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、後突を受けた際の衝撃は、シートに座っている乗員の体重によって異なる。例えば、体重が２倍であれば、後突時にシートに座った人に加わる運動量は約２倍となる。衝撃力は、運動量を時間で微分したものであるから、この場合、衝撃が約２倍異なることになる。しかしながら、引用文献１や引用文献２に記載された発明では、衝撃の吸収の程度の設定は固定であるので、体重によっては、その衝撃吸収効果が適切に働かない場合が発生する。
【０００８】
なお、引用文献１や引用文献２に記載された構成において、衝撃吸収の程度を調整することは可能であるが、ボルトの締め具合の調整や部品の交換が必要であり、乗車時に簡単に行うことはできない。
【０００９】
また、引用文献１に記載されているような摩擦力を利用して衝撃を吸収する方法を採用した場合、縦軸に反力、横軸に変位をとった特性を測定すると、最初に急峻な立ち上がりを示した後に反力が急激に低下し、その後変位が増大するに従って一定の反力を示す特性が観察される。これは、静止摩擦状態から動摩擦状態への変化に従って、反力が変化するからである。すなわち、摩擦を利用した衝撃吸収機能の場合、図５の特性４０４に示されるように、動摩擦に移行した段階で、反力が急激に低下するので、衝撃の吸収能力は、相対的に低い。また、動摩擦に移行する直前は、反力が大きく、次の瞬間に反力が急激に低下するので、着席者の身体に背もたれ部から加わる反力が大きく変動し、これが打撲や頸椎捻挫の発生要因となる。なお、この初期の段階で身体が受ける衝撃を緩和するために、摩擦力を弱めると、動摩擦に移行した状態における衝撃吸収性能が低下し、衝撃が十分に吸収されない。
【００１０】
一方、バネ部材を利用する場合のような部材の弾性変形を利用した場合、弾性変形領域では、変位に正比例した反力が発生するので、変位に伴う反力の増加傾向は緩やかである。また、弾性変形領域を超えると、塑性変形に移行し、反力が急に低下する。すなわち、図５の符号４０３で示す特性のように、変位があるレベルに到達するまで反力が緩やかに上昇し、その後反力は急に減少する。このため、弾性変形領域で衝撃の吸収が終わった場合は、反発（リバウンド）により着席者の身体に揺り戻しの衝撃が働く。この現象は、頸椎捻挫の要因となり好ましくない。また、弾性領域で衝撃の吸収が終わらなかった場合、衝撃の吸収能力は著しく低下する。
【００１１】
また、引用文献２に記載されているような帯状の部材の変形を利用した方法は、変形の幅を大きく確保することが困難であり、その衝撃の吸収能力は十分なものではない。
【００１２】
このように、従来技術における衝撃の吸収機構には欠点がある。以上のような背景において、本発明は、体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成を有する車両用のシート装置を提供することを目的とする。また本発明は、シートに座った人が受ける衝撃が効果的に吸収され、身体に加わる衝撃が効果的に緩和される機能を有するシート装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、座部と、背もたれ部と、前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、衝撃発生時に発生する反力の値を前記座部の位置または前記背もたれ部のリクライニング角度に基づいて調整する調整手段とを備え、前記衝撃吸収装置は、第１の部材と、前記第１の部材に拘束され、且つ、前記第１の部材から突出する剛体と、前記第１の部材に対して相対的に移動可能であり、前記剛体と接触可能で、前記第１の部材に対して相対的に移動する部分が変位部を構成する第２の部材とを備え、前記第１の部材に対する前記第２の部材の相対的な移動に際して、前記剛体が前記第２の部材に接触し、この接触の部分において前記第２の部材が塑性変形することで前記反力が発生し、前記剛体の前記第１の部材から突出する寸法が変更されることで、前記反力の値の調整が行われることを特徴とするシート装置である。
請求項１に記載の発明によれば、第１の部材に対して第２の部材が相対的に移動すると、剛体が第２の部材にめり込み、その部分で第２部材が塑性変形する。この剛体による第２の部材の塑性変形に要する力が、衝撃吸収装置が発生する反力となる。上記の相対的な移動が引き続いて行われると、剛体による第２の部材の塑性変形がさらに起こり、引き続いてこの塑性変形に必要な力の反作用として衝撃吸収装置が反力を発生する。
なお、剛体というのは、塑性変形を起こさせる相手部材（この場合は、第２の部材）に塑性変形を起こさせる程度の剛性を有することをいう。剛体としては、例えば鋼材、ジルコニウム、バナジウム合金等を利用することができる。剛体の形状は、第２の部材の塑性変形を支障なく安定して行える形状であればよい。
また、請求項２に記載の発明は、座部と、背もたれ部と、前記背もたれ部に加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、衝撃発生時に発生する反力の値を前記座部の位置または前記背もたれ部のリクライニング角度に基づいて調整する調整手段とを備え、前記衝撃吸収装置は、同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、前記第１の筒状構造体から突出した状態で前記第１の筒状構造体に拘束され、且つ、前記第２の筒状構造体に接触可能な剛体とを備え、前記剛体の前記第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、前記複数の段階からの選択が前記調整手段により行われることを特徴とするシート装置である。
請求項２に記載の発明によれば、同軸状に相対的にスライド可能な状態で配置された２つの筒状構造体において、一方の筒状構造体に拘束された剛体が他方の筒状構造体に接触し、両構造体が相対的に動いた際に、剛体が他方の構造体をその接触部分において塑性変形させる。この塑性変形により、衝撃吸収装置から反力が発生する。また、剛体の第１の筒状構造体からの突出量を調整することで、剛体の第２の筒状構造体への食い込み量（食い込む深さ）が調整される。これにより、第２の筒状構造体に塑性変形を発生させた際に発生する反作用に起因する衝撃吸収装置からの反力の大きさを調整することができる。なお、筒状構造体の形状としては、円筒や断面が多角形状の角筒を挙げることができる。
【００１４】
請求項１，２に記載の発明によれば、車両が後突を受けると、後突の衝撃が背もたれ部を介して、当該シートに着座している着席者に伝わる。この際、作用反作用の原理から着席者は、背もたれ部を、受けた衝撃力に比例した力で押す。衝撃吸収装置は、この着席者からの衝撃力が加わると、座部の位置または背もたれ部のリクライニング角度に基づいて調整された値を有する反力を発生させつつ、変位部が変位する。この反力は、変位部が変位し続けている時間の間継続して発生する。すなわち、衝撃吸収装置は、後突の衝撃エネルギーを着席者に伝え切るまでこの所定の反力を発生し続け、その間変位部が所定の距離で変位する。これにより、所定の期間、着席者は、衝撃吸収装置が発生する反力を受け続ける。そして、この反力を変位部の変位した距離で積分した値で求められる仕事により、衝撃のエネルギーが吸収される。
【００１５】
この作用によれば、後突の衝撃がごく短い瞬間的な時間に背もたれから着席者に伝わるのではなく、着席者には、衝撃吸収装置が発生する反力が所定の時間の間で作用し続ける。衝撃の強さは、運動量の伝達が行われる時間が短い程大きくなるので、上記の作用により、着席者が受ける衝撃の強さが緩和される。つまり、後突時に着席者が背もたれから受ける力の最大値が衝撃吸収装置によって制限され、この力が衝撃吸収装置の変位部が変位する時間の間、ある程度の時間をかけて着席者に加わる。これにより、後突に起因して着席者に加わる衝撃力が緩和される。
【００１６】
また、請求項１，２に記載の発明によれば、衝撃吸収装置が発生する反力の値が座部の位置に基づいて調整される。このため、着席者の体重に適した衝撃吸収効果を発揮させることができる。以下、この理由を説明する。すなわち、相対的に体重の軽い人は、後突時にシートの背もたれを押す力の源となる運動量は相対的に小さい。このため、衝撃吸収装置が発生する反力は、その変位部の変位量が確保できる範囲において弱い方が、着席者が背もたれから受ける衝撃が弱くて済む。このことは、着席者に極力負担が加わらないようにする点で好ましい。
【００１７】
一方、この相対的に体重の軽い人に適した設定とされている衝撃吸収装置を備えたシートに相対的に体重の重い人が座った場合、変位部の変位許容範囲内で衝撃のエネルギーが吸収できない可能性が生じる。変位部の変位許容範囲内で衝撃のエネルギーが吸収できないと、変位限界に達した段階で残りの運動エネルギーが極短時間の間に着席者に伝わり、それが着席者に伝わる衝撃となる。したがって、相対的に体重の重い人の場合、変位許容範囲内で変位部の変位が終了するように、後突時に衝撃吸収装置が発生する反力の大きさを調整する必要がある。
【００１８】
請求項１，２に記載の発明では、着席者の体重に応じて、後突時に衝撃吸収装置が発生する反力の大きさを調整する仕組みとして、座部の位置に関する情報を利用する。すなわち、体重の重い人は、体が相対的に大きく、その体の大きさに応じた座部の位置調整を行う傾向が高い。一方、体重の軽い人は、体が相対的に小さく、その体の大きさに応じた座部の位置調整を行う傾向が高い。そして、２つの調整傾向は、互いに逆の内容となる。このことを利用し、請求項１，２に記載の発明では、座部の位置の調整結果と体重との相関関係に基づいて衝撃吸収装置の衝撃吸収能力の調整を行う。これにより、体重の違いによる衝撃の緩和作用の違いを是正することができる。
【００１９】
また、請求項１，２に記載の発明によれば、背もたれ部のリクライニング角度に応じて、後突時に衝撃吸収装置が発生する反力の値が調整されるので、背もたれ部のリクライニングの角度の違いによる衝撃の緩和作用の違いが是正される。
【００２０】
すなわち、背もたれ部が倒されている場合、後突時に着席者から背もたれ部に加わる力は、同じ着席者であれば、背もたれを倒さない場合に比較して小さな値となる。これは、体重が相対的に軽い人が着座した場合と同様であるといえる。したがって、同じ体重の人間が着座している場合であっても、背もたれ部のリクライニングの角度によって、衝撃吸収装置が発生する反力の適切な値は異なる。このため、リクライニングの角度によって衝撃吸収装置が発生する反力を調整することで、背もたれのリクライニングの角度の違いによる衝撃の緩和作用の違いを是正することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、座部と、背もたれ部と、前記背もたれ部に加わった衝撃加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、着席する者の体格または重量を検出する検出手段と、衝撃発生時に発生する反力の値を調整する調整手段とを備え、前記衝撃吸収装置は、第１の部材と、前記第１の部材に拘束され、且つ、前記第１の部材から突出する剛体と、前記第１の部材に対して相対的に移動可能であり、前記剛体と接触可能で、前記第１の部材に対して相対的に移動する部分が変位部を構成する第２の部材とを備え、前記第１の部材に対する前記第２の部材の相対的な移動に際して、前記剛体が前記第２の部材に接触し、この接触の部分において前記第２の部材が塑性変形することで前記反力が発生し、前記剛体の前記第１の部材から突出する寸法が変更されることで、前記反力の値の調整が行われることを特徴とするシート装置である。
また、請求項４に記載の発明は、座部と、背もたれ部と、前記背もたれ部に加わった衝撃加わった衝撃に応じた反力を発生して該衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、着席する者の体格または重量を検出する検出手段と、衝撃発生時に発生する反力の値を調整する調整手段とを備え、前記衝撃吸収装置は、前記衝撃吸収装置は、同軸状に配置され、相対的なスライドが可能で、スライドする部分が変位部を構成する第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、前記第１の筒状構造体から突出した状態で前記第１の筒状構造体に拘束され、且つ、前記第２の筒状構造体に接触可能な剛体とを備え、前記剛体の前記第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、前記複数の段階からの選択が前記調整手段により行われることを特徴とするシート装置である。
【００２２】
請求項３，４に記載の発明によれば、当該シート装置に着席する者の体格または体重を検出し、その検出結果に基づいて衝撃吸収装置の衝撃吸収機能の調整が行われる。このため、着席者の体重の違いによる衝撃吸収機能の違いを是正することができる。検出手段としては、撮像装置が撮像した画像を解析し、写された人の体格をソフトウェアー処理よって検出する手段や、座部に配置した圧力センサを用いて、着席者の体重を直接検出する手段を挙げることができる。また、検出手段として、座部の位置に基づいて、所定の電子的あるいは機械的な出力を行う手段を挙げることもできる。この場合、着席者の体重を座部の位置に基づいて間接的に検出し、衝撃吸収装置を調整するための出力が行われる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、調整手段は、座部の前後方向における位置に基づいて所定の力の値を調整することを特徴とする。一般に体重の軽い人は、小柄であり、車両に乗車し、シートに座った状態において、シートの位置を相対的に前方の位置に調整する傾向がある。また、体重の重い人は大柄であり、シートの位置を相対的に後方の位置に調整する傾向がある。このことを利用して、請求項４に記載の発明では、シートの座部の前後位置の調整位置が相対的に前方である場合に、体重の軽い人が着席したものと見なし、体重の軽い人向けに衝撃吸収装置を調整する。逆に、シートの座部の位置調整が相対的に後方である場合に、体重の重い人が着席したものと見なし、体重の重い人向けに衝撃吸収装置を調整する。これにより、簡単な構造により、着席者の体重に応じた衝撃吸収装置の調整が行われる機構が提供される。シート位置の検出は、機械的に行われるのでもよいし電気的に行われるのでもよい。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、検出手段は、撮像した画像に基づいて体格を演算によって求める演算手段、または重量を検出する重量センサであることを特徴とする。請求項５に記載の発明において、検出手段として、撮像した画像に基づいて体格を演算によって求める演算手段を採用した場合、撮像された画像データに対する画像解析により、着席者の体格が求められ、体格と体重との相関関係の強さを利用して、着席者の体重に応じた衝撃吸収装置の調整が行われる。請求項５に記載の発明において、検出手段として、重量を検出する重量センサを採用した場合、着席者の体重が直接計測され、その値に基づいて衝撃吸収装置の調整が行われる。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項２または４に記載の発明において、第１の筒状構造体が相対的に内側に位置し、第２の筒状構造体が相対的に外側に位置し、第２の筒状構造体は、内径が軸方向で変化するテーパ部を有し、剛体は、剛球であり、且つ、前記テーパ部に接触可能であり、第１の筒状構造体の内側には、段階的に異なる外径が設定された複数の円周面を有し、且つ、この複数の円周面の一つで前記剛球を第１の筒状構造体の内側から支持する剛球支持部材が配置され、調整手段による前記複数の段階からの選択は、第１の筒状構造体の内部において、剛球支持部材を軸方向に移動させて剛球の第１の筒状構造体からの突出量を変更することで行われることを特徴とする。
【００３２】
請求項７に記載の発明によれば、剛球支持部材を軸方向で移動させることで、剛球が第１の筒状構造体から突出する突出量が調整され、それにより動作時における剛球の第２の筒状構造体への食い込み量が調整される。これにより、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさの調整を簡単な仕組みで実現することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、座部を車両の前後方向に移動させるシート前後移動手段と、このシート前後移動手段による座部の前後の移動に連動させて、剛球支持部材の軸方向における移動を行う剛球支持部材移動手段とを備えることを特徴とする。請求項８に記載の発明によれば、シートの座部を前後に移動させると、それに連動して剛球支持部材が軸方向にいて移動する。これにより、座部の前後位置に対応して、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさのレベルの調整が行われる。
【００３４】
前述したように、座部の前後位置と着席者の体重との間には、相関関係がある。請求項２または４に記載の発明は、この相関関係を利用し、着席者による座部の前後位置の調整に連動して、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさのレベル設定が行われる。これにより、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさが着席者の体重に応じて調整される。この構成において、剛球支持部材の軸方向における移動は、座部の前後位置の調整に連動して機械的に行っても良いし、電子的に行っても良い。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、剛球支持部材移動手段は、座部に固定されたラックと、このラックに噛み合ったピニオンと、このピニオンの回転により回動する回動部材と、一端が回動部材の回動部に係合し、他端が剛球支持部材に係合したワイヤとを備えていることを特徴とする。請求項９に記載の発明によれば、座部を前後に移動させると、ピニオンが回転し、回動部材が回動する。この際、回動部材の一端に係合したワイヤが動き、その動きがワイヤの他端に係合した剛球支持部材に伝わり、剛球支持部材が動く。つまり、座部の前後位置を調整させると、機械的な仕組みにより、座部の動きに連動して剛球支持部材が動き、それにより衝撃吸収装置で発生する反力の値が調整される。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、剛球支持部材移動手段は、座部に固定されたテーパ部材と、一端が前記テーパ部材に係合した回動部材と、一端がこの回動部材の他端側に係合し、他端が剛球支持部材に係合したワイヤとを備えていることを特徴とする。請求項１０に記載の発明によれば、座部を前後に移動させると、テーパ部に係合した回動部材が回動する。この回動により、回動部材の他端側に係合したワイヤが動き、その動きがワイヤの他端に係合した剛球支持部材に伝わり、剛球支持部材が動く。つまり、座部の前後位置を調整させると、機械的な仕組みにより、座部の動きに連動して剛球支持部材が動き、それにより衝撃吸収装置で発生する反力の値が調整される。
【００３７】
請求項９や１０に記載の発明は、機構的な部品により構成され、またその構成や動作もシンプルであるので、低コストで高信頼性のものを得ることができる。また、占有する面積や空間も大きくないので、従来からある構造に組み込むことが容易である。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発明において、背もたれ部の一部は、衝撃発生時に背もたれ部に対して相対的に移動が可能であり、この背もたれ部の一部は、衝撃吸収装置を介して背もたれ部に支持されていることを特徴とする。
【００３９】
請求項１１に記載によれば、背もたれ部の一部に衝撃吸収装置を介して支持された荷重受け部材が配置される。そして後突時に、この荷重受け部材が着席者からの荷重を受ける。この際、衝撃吸収装置の作用により、着席者が荷重受け部材から受ける力（反力）の値が、着席者の体重に応じた値に制限され、衝撃が伝わりきるまでその値が一定の時間継続して着席者に加わる。これにより、後突時に背もたれ部から受ける衝撃が緩和される。荷重受け部材は、一つであってもよいし、複数であってもよい。また、その場所も着席者の腰部分、背中部分、肩部分、頸椎部分、頭部等から選択された１または複数部分を選択することができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発明において、背もたれ部は、座部にリクライニング可能な状態で固定され、座部は、衝撃吸収装置を介して車両の骨格構造に固定されていることを特徴とする。請求項１３に記載の発明によれば、後突時にシート全体が、着席者の後方への荷重を受け止め、その際、衝撃吸収装置の作用により、着席者がシートから受ける力（反力）が、着席者の体重に応じた値に調整される。この際、着席者には、衝撃が伝わりきるまで、所定の値の反力が、一定の時間継続してシートから加わる。これにより、後突時に着席者がシートから受ける衝撃が緩和される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、着席者の体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成を有する車両用のシート装置を提供することができる。また本発明によれば、シートに座った人が受ける衝撃が効果的に吸収され、身体に加わる衝撃が効果的に緩和される機能を有するシート装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（１）第１の実施形態
（実施形態の概略）
図１は、発明が適用されるシート装置の基本構造を簡略化して示したイメージ図である。図１に示すように、発明が適用されるシート装置１０は、座部１０１、背もたれ部１０２、ヘッドレスト１１６、前後スライド機構１０４ａ、リクライニング機構１０９ａを備えている。シート装置１０は、前後スライド機構１０９ａによって前後にスライドさせることが可能な状態で、車体の骨格構造（シャーシ）３０１に固定されている。前後スライド機構１０４ａの可動部（符号１０８の部分）は、サイドブラケット１１５ａに固定され、このサイドブラケット１１５ａに座部１０１が固定されている。また、サイドブラケット１１５ａには、リクライニング動作が可能な状態で背もたれ部１０２がリクライニング機構１０９ａを介して固定されている。また、背もたれ部１０２の上部には、ヘッドレスト１１６が取り付けられている。
【００４５】
図２は、本発明を利用した乗用車のシート装置の概略を示す斜視図である。図２には、シート装置１０から表皮、クッション材およびヘッドレスト等を取り除いた状態が示されている。この例において、シート装置１０は、運転席の座席であり、図示しない車体の前方向に向かって配置されている。
【００４６】
図２に示すシート装置１０は、着席者が座る座部１０１と、着席者の背中を後方から支え、荷重受け板１００を備えた背もたれ部１０２を備えている。またシート装置１０は、背もたれ部１０２に力が加わった際に、それに対向し所定の力（反力）を発生させつつ変位する変位部を備え、且つ、前記所定の力の値を調整可能な衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂを備えている。このシート装置１０は、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂに力が加わった際に、反力として発生する所定の力の値を着席者の体重に基づいて調整する調整手段を備えている。衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂの詳細、および調整手段の詳細については後述する。
【００４７】
（実施形態の詳細）
（スライド機構）
図２において、座部１０１は、両サイドの下部が前後スライド機構１０４ａおよび１０４ｂによって支えられている。スライド機構１０４ａおよび１０４ｂは、基本的に同じ構造であるので、以下、前後スライド機構１０４ａについて説明する。
【００４８】
前後スライド機構１０４ａは、断面が略凹型（Ｕ字型）のロアスライドレール１０５を備えている。ロアスライドレール１０５は、ブラケット１０６および１０７を介して、図示しない車体の骨格構造に固定されている。ロアスライドレール１０５の凹型の内側には、アッパースライドレール１０８が、前後（ロアスライドレール１０５の延在方向）に沿って、ロアスライドレール１０５に対してスライド可能な状態で支持されている。アッパースライドレール１０８は、座部１０１に固定されている。すなわち座部１０１は、図示しない車体の骨格構造に対して、前後にスライドすることが可能な構造とされている。後述するように、座部１０１には、背もたれ部１０２がリクライニング動作可能な状態で固定されているので、座部１０１と背もたれ部１０２が一体となって、前後にスライドすることができる。このスライドは、図示省略したモータによって行われる。
【００４９】
また、ロアスライドレール１０５に対して、アッパースライドレール１０８が相対的に移動できないようにするロックするロック機構が配置されている。このロック機構は、ロアスライドレール１０５およびアッパースライドレール１０８の側面に形成された孔、この孔を貫通するピン、このピンを前記孔に出し入れするピン移動機構により構成されている。このピンをロアスライドレール１０５およびアッパースライドレール１０８の側面に形成され孔に同時に貫通させることで、ロックが行われ、ピンを抜くことで、ロック解除が行われる。なお、ピンの移動は、解除レバーの操作や電磁ソレノイドによって行われる。
【００５０】
（リクライニング機構）
座部１０１の後部左側のサイドには、サイドブラケット１１５ａおよびリクライニング機構１０９ａを介して、背もたれ部１０２がリクライニング動作可能な状態で固定されている。なお、座部１０１の後部右側のサイドも同様の構造とされている。
【００５１】
（背もたれ部の構造）
背もたれ部１０２は、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂを介して、取り付けられた荷重受け板１００を備えている。後突を受け、着席者の背中が背もたれ部１０２に押し付けられると、ある段階から荷重受け板１００で荷重が受け止められ、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂに後述する塑性変形を従った伸び（変位）および反力が生じる。この際、発生する反力×変位で示される仕事により衝撃のエネルギーが吸収される。
【００５２】
背もたれ部１０２の上部には、ヘッドレスト取り付け部１１３が配置されている。ヘッドレスト取り付け部１１３に、図２では図示しないヘッドレストの脚部分を差し込むことで、背もたれ部１０２へのヘッドレストの取り付けが行われる。
【００５３】
（衝撃吸収装置の構造）
以下、図２に示す衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂの構造を詳細に説明する。１０３ａおよび１０３ｂは、同じ構造を有しているので、ここでは、１０３ａの詳細を説明する。図３は、衝撃吸収装置の一例を示す断面図であり、（Ａ）は、衝撃吸収機能が発現していない定常状態（つまり衝撃を受ける前の状態）を示し、（Ｂ）は、衝撃を受け、衝撃吸収機能が発現している状態（あるいは衝撃吸収機能が発現した後の状態）を示す。
【００５４】
図３には、図２に示す衝撃吸収装置１０３ａが示されている。衝撃吸収装置１０３ａは、共に円筒形状を基本構造とした内側筒状構造体２０１と外側筒状構造体２０２を備えている。外側筒状構造体２０２は、その内側に相対的に移動可能な状態で内側筒状構造体２０１を収めた構造を有している。この例では、外側筒状構造体２０２の内側で内側筒状構造体２０１が摺動可能な構造とされている。内側筒状構造体２０１は、外側筒状構造体２０２が部分的に塑性変形することで、外側筒状構造体２０２から引き出される形で相対的に変位することが可能な構造とされている。この内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して相対的に変位する部分が、本発明の変位部の一例となる。
【００５５】
外側筒状構造体２０２の側面は、図２に示す背もたれ部１０２の骨格構造に固定されている。また、内側筒状構造体２０１の一端は、荷重受け板１００に固定されている。ここで、内側筒状構造体２０１が第１の部材あるいは第１の筒状構造体の一例であり、外側筒状構造体２０２が第２の部材あるいは第２の筒状構造体の一例である。
【００５６】
内側筒状構造体２０１の内側には、剛球支持部材の一例であるコントロールリング２０３が配置されている。コントロールリング２０３は、内側筒状構造体２０１の内側にスライド可能な状態で保持されている。コントロールリング２０３は、外径の異なる円柱部材を外径の寸法順に複数（この例の場合５個）同軸上に軸方向に並べ、それらを一体化した構造を有している。なお、ここで、軸というのは、内側筒状構造体２０１および外側筒状構造体２０２の軸のことである。
【００５７】
コントロールリング２０３を構成する円柱部分のうち、最大径の円柱部分は、内側筒状構造体２０１の内面に接触し、この内面に対して摺動可能とされている。他の円柱部分は、その円周面で剛球２０４を軸中心から外側の方向に向かって支えることが可能な構造とされている。剛球２０４は、軸に対して対称な位置に複数が配置されている。例えば、剛球２０４は、軸に対して９０度の開き角の位置に４個配置されている。
【００５８】
内側筒状構造体２０１には、剛球２０４を拘束するための円形の孔２０５が形成されており、剛球２０４は、その孔から外側に突出している。この突出する寸法は、コントロールリング２０３のどの部分の円周面で剛球２０４が支持されるかによって調整することができる。この例では、剛球２０４が内側筒状構造体２０１の外周面から突出する寸法が、４段階に設定可能な構成とされ、図示する状況では、下から２段階目（上から３段階目）とされている。
【００５９】
また、図３（Ａ）に示すように、外側筒状構造体２０２は、定常状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整を許容するために内径を拡大した拡径部２０２ａを備えている。また、外側筒状構造体２０２は、拡径部２０２ａから内側筒状構造体２０１を摺動可能な状態で保持した部分に向かって、内径が漸次減少するテーパ部２０２ｂを備えている。
【００６０】
内側筒状構造体２０１、外側筒状構造体２０２および剛球２０４は、金属により構成され、外側筒状構造体２０２と剛球２０４が鋼材により構成されている。
【００６１】
コントロールリング２０３の図の右方向（Ｘ軸負方向）の端面２０６には、制御ワイヤ２０７が接続されている。また、この端面２０６には、他端が内側筒状構造体２０１の内側に突出した円環状突出部２０８に接触したコイルバネ２０９の一端が接触している。コイルバネ２０９は圧縮状態とされ、コントロールリング２０３を図の左方向（Ｘ軸正方向）に付勢している。
【００６２】
内側筒状構造体２０１の荷重受け板１００に固定された端面側の中心には、制御ワイヤ２０７を通す孔２１０が設けられ、その孔に連続して、さらに荷重受け板１００にも孔２１１が形成されている。これらの孔から制御ワイヤ２０７は、衝撃吸収装置１０３ａの外部に引き出されている。
【００６３】
この構造によれば、制御ワイヤ２０６を図の右方向（Ｘ軸負方向）に引くと、コイルバネ２０９が縮んで、コントロールリング２０３が内側筒状構造体２０１に対して相対的に右方向（Ｘ軸負方向）に動き、剛球２０４はより外径の小さいコントロールリングの円周面の部分で支持される。この結果、内側筒状構造体２０２からの剛球２０４の突出量は小さくなる。そして、制御ワイヤ２０６を図の右方向（Ｘ軸負方向）に引く力を緩めると、コイルバネ２０９の反発力により、コントロールリング２０３が内側筒状構造体２０１に対して相対的に左方向（Ｘ軸正方向）に動き、剛球２０４はより径の大きいコントロールリング２０３の円周面の部分で支持される。この結果、内側筒状構造体２０２からの剛球２０４の突出量は、大きくなる。この仕組みにより、内側筒状構造体２０２からの剛球２０４の突出量が段階的に調整される。
【００６４】
（調整手段の構造）
以下、衝撃発生時に衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが示す衝撃吸収性能の調整を、座部の前後位置に基づいて行う一例を具体的に説明する。図４は、衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。図４（Ａ）は、上方（図２のＺ軸方向）から見た状態を示し、図４（Ｂ）は、前方（図２のＸ軸方向）から見た状態を示す。
【００６５】
図４に示す機構は、図２の座部１０１の下部に配置されている。図４には、図２に関連して説明したロアスライドレール１０５とアッパースライドレール１０８が示されている。ロアスライドレール１０５は、断面形状が上方に開放された凹型（Ｕ字型）を有し、その内側に断面形状が逆凹型（逆Ｕ字型）を有したアッパースライドレール１０８が収められ、アッパースライドレール１０８は、ロアスライドレール１０５に対して摺動し、前後（Ｘ軸方向）にスライド可能な構造とされている。ここで、符号３０１は、車体の骨格構造の一部であり、ロアスライドレール１０５は、そこに図２に示すブラケット１０６および１０７を介して固定されている（図４では、ブラケットは図示省略されている）。
【００６６】
アッパースライドレール１０８の上面には、連結板３０２が固定され、連結板３０２は、ラック（歯竿）３０３に固定されている。すなわち、アッパースライドレール１０８とラック３０３とは、連結板３０２により連結され一体化されている。ラック３０３は、ピニオン３０４と噛み合っている。ピニオン３０４の軸３０５は、車体の骨格構造３０１に回転自在な状態で支持されている。また、軸３０５のピニオン３０４の下の部分に、軸３０５を回転軸とする小径歯車３０６が固定されている。小径歯車３０６は、大径歯車３０７と噛み合っている。大径歯車３０７の軸３０８の下部は、車体の骨格構造３０１に回転自在な状態で支持され、その上部には、回動部材である駆動アーム３０９が固定されている。駆動アーム３０９の回動する部分（アームの部分）には、制御ワイヤ２０７が係合している。制御ワイヤ２０７は、柔軟性のある金属ワイヤであり、図２の符号１０３ａおよび１０３ｂで示す衝撃吸収装置に繋がっている。
【００６７】
この例では、図４に示した機構により、図３に関連して説明した剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量を調整する機構を機械的に制御し、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが衝撃発生時に発生する反力の値を調整する調整手段が構成されている。すなわち、図４に示した機構により、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂの衝撃吸収性能の調整を行う調整手段が構成されている。
【００６８】
（衝撃吸収装置の動作）
以下、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが示す衝撃吸収機能について説明する。いま、図２のシート装置１０に人が座った状態で後突が発生した場合を考える。この際、シート装置１０が車体と共に前方に押し出され、着席者は、その体重に比例した力で背もたれ部１０２に押し付けられる。この力の反作用として、衝撃が着席者に加わる。この力があるレベルより弱い場合、その衝撃は、図示省略した背もたれ部１０２の前面に配置されたクッション材等によって吸収される。これは、後突が極弱い場合に相当する。
【００６９】
後突の衝撃がある程度以上の強さである場合、図示省略したクッション材等の変位や変形では、衝撃が吸収しきれず、着席者が背もたれ部１０２を押す力は、主に荷重受け板１００に加わる。この際、荷重受け板１００は、図２および図３のＸ軸負方向に押され、これにより図３に示す内側筒状構造体２０１がＸ軸負方向に移動する。内側筒状構造体２０１がＸ軸負方向に移動すると、孔２０５に拘束された剛球２０４もそれにつれてＸ軸負方向に移動し、外側筒状構造体２０２のテーパ部２０２ｂに接触する。
【００７０】
荷重受け板１００が受けた力があるレベル以上であると、剛球２０４が外側筒状構造体２０２のテーパ部２０２ｂに食い込み、外側筒状構造体２０２を塑性変形させる。この塑性変形は、荷重受け板１００が受けた力に応じて、Ｘ軸負方向（車体後方の方向）に向かって進行する。この様子の一例が図３（Ｂ）に示されている。図３（Ｂ）には、符号２０２ｃの部分で塑性変形が発生し、外側筒状構造体２０２が拡管されつつある状態（あるいは拡管が終了した状態）が示されている。この外側筒状構造体２０２の塑性変形がＸ軸負方向にある距離にわたって生じることで、後突によって着席者が受けた衝撃のエネルギーが吸収される。
【００７１】
（衝撃吸収性能の評価）
図５は、着席者の背面の背もたれ部に対する変位（Ｘ軸負方向への変位）を横軸とし、着席者が背もたれ部から受ける反力を縦軸としたグラフである。なお、このグラフの横軸と縦軸の単位は相対値である。ここで反力は、後突時に着席者が背もたれ部を押す力の反作用として、背もたれ部から着席者が受ける力のことである。
【００７２】
図５の符号４０１と４０２の特性が、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂを利用した場合である。また、符号４０３が部材の弾性変形を利用して衝撃を吸収する衝撃吸収装置を利用した場合である。また、符号４０４が接触させた部材間の摩擦を利用して、衝撃を吸収する衝撃吸収装置を利用した場合である。
【００７３】
衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂを利用した場合、外側筒状構造体２０２の塑性変形が生じるまでの間に反力が急激に立ち上がる。そして、塑性変形が生じると、剛体２０４が外側筒状構造体２０２に対して相対的に移動しながら、連続的に外側筒状構造体２０２の壁面を塑性変形させる。この際、塑性変形する領域が移動し、連続的に新たな塑性変形が生じるので、変位に伴って塑性変形に要する力は一定である。したがって、符号４０１や４０２で示される特性のように、変位に伴う反力の値はほぼ一定となる。
【００７４】
このような特性は、着席者が、背もたれ部から一定の反力を受けつつ、背もたれ部に少しずつめり込んで行くことを示している。この場合、一定の時間をかけて着席者に反力が加わることになるので、後突に起因して着席者に加わる衝撃は、弱められる。これが、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂの衝撃吸収機能の原理である。
【００７５】
この衝撃吸収機能によれば、着席者が受ける衝撃のエネルギーが、剛球２０４による外側筒状構造体２０２の塑性変形に要する力と、この塑性変形に伴う剛球の相対的な変位との積によって消費される。このため、後突に起因して、着席者が背もたれ部１０２を押した後に、着席者が背もたれ部１０２から反発力（リバウンド）を受け、前方に強く揺り戻される現象が抑えられ、この揺り戻し現象に起因する打撲や頸椎捻挫（むち打ち症）の発生を抑えることができる。
【００７６】
（衝撃吸収性能の調整）
衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂは、図５に示す反力の値が、着席者の体重に応じて調整される。以下、この仕組みについて説明する。
【００７７】
着席者の体重が相対的に軽い場合、一般的に体格が小柄である場合が多いので、図２に示すシート装置１０における座部１０１の位置は、相対的に前方に調整される。座部１０１が前方に移動させられると、図４に示すアッパースライドレール１０８がロアスライドレール１０５に対して相対的に前方（Ｘ軸正方向）に移動する。この結果、ラック３０３が前方に動き、それに噛み合ったピニオン３０４およびピニオン３０４と同軸の小径歯車３０６が、図４（Ａ）における時計回り方向に回転する。この回転により、小径歯車３０６に噛み合った大径歯車３０７が、図４（Ａ）における反時計回り方向に回転し、駆動アーム３０９が反時計回り方向に回動する。この結果、制御ワイヤ２０７が、Ｘ軸正方向に引かれる。ここで、小径歯車３０６と大径歯車３０７のギア比によって、座部１０１のスライドの移動量が適切な制御ワイヤ２０７の引き出し量に変換される。
【００７８】
制御ワイヤ２０７が、Ｘ軸正方向に引かれると、図３に示す制御ワイヤ２０７の他端側は、Ｘ軸負方向に移動し、コントロールリング２０３がＸ軸負方向に移動する。これにより、剛球２０４を内側から支える円周面が、外径がより小さな値部分となり、外側筒状構造体２０２に食い込んだ状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量が、相対的に小さな値へと変更される。
【００７９】
この突出量が相対的に小さな値とされた場合、衝撃吸収時における外側筒状構造体２０２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に小さくなるので、図５の特性における反力の値が小さくなる。すなわち、図２に示す座部１０１を前方に移動させることで、図５に示す反力が相対的に小さな値に調整される。
【００８０】
他方において、着席者の体重が相対的に重い場合、一般的に体格が大柄である場合が多いので、図２に示すシート装置１０における座部１０１の位置は、相対的に後方に調整される。座部１０１が後方に移動させられると、図４に示すアッパースライドレール１０８がロアスライドレール１０５に対して相対的に後方（Ｘ軸負方向）に移動する。この結果、ラック３０３が後方に動き、それに噛み合ったピニオン３０４およびピニオン３０４と同軸の小径歯車３０６が、図４（Ａ）における反時計回り方向に回転する。この回転により、小径歯車３０６に噛み合った大径歯車３０７が、図４（Ａ）における時計回り方向に回転し、駆動アーム３０９が時計回り方向に回動する。この結果、この駆動アーム３０９の回動の分、制御ワイヤ２０７の図３に示す端部側がＸ軸正方向に移動可能となる。
【００８１】
コントロールリング２０３は、コイルバネ２０９によってＸ軸正方向に付勢されているので、この付勢力により、上記の駆動アーム３０９の図４（Ａ）における時計回り方向への回動の範囲で、コントロールリング２０３が図３のＸ軸正方向に移動する。これにより、剛球２０４を内側から支える円周面が、外径がより大きな値部分となり、外側筒状構造体２０２に食い込んだ状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量が、相対的に大きな値へと変更される。
【００８２】
この突出量が相対的に大きな値とされた場合、衝撃吸収時における外側筒状構造体２０２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に大きくなるので、図５の特性における反力の値が大きくなる。すなわち、図２に示す座部１０１を後方に移動させることで、図５に示す反力を相対的に大きな値に調整することができる。
【００８３】
このようにして、体重と体格との相関関係を利用し、図２の座部１０１の前後位置の調整に応じて、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが発現する衝撃吸収能力が調整される。すなわち、相対的に体重の軽い人の場合は、背もたれ部１０２を押す力が相対的に小さいので、図５に示す反力の値を小さく設定し、着席者への負担をより軽くした状態で衝撃の吸収が行われる設定（例えば、図５の符号４０２の特性）とされる。一方、相対的に体重の重い人の場合は、背もたれ部１０２を押す力が相対的に大きいので、図５に示す反力の値を大きく設定し、より大きな運動エネルギーの吸収が可能となる設定（例えば、図５の符号４０１の特性）とされる。つまり、着席者の体重に応じて、適切な衝撃の吸収が行われる設定に調整が行われる。
【００８４】
（実施形態の優位性）
本実施形態では、着席者の体重を座部１０１（図２参照）の前後位置に基づいて、推し量り、図４に示す機械的な制御により、特にそのための操作を行うことなしに体重に応じた衝撃吸収性能の調整が行われる。このため、煩雑な操作を行うことなしに、着席者の体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成が得られる。また、ユーザが衝撃吸収性能の調整を意識して行う必要がないので、調整し忘れ、面倒であるから利用されない傾向がある、といった問題が生じない。
【００８５】
また図３に示すように、剛球２０４が外側筒状構造体２０２を塑性変形させつつ、内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して変位するので、図５の特性４０１や特性４０２で示されるような、着席者への負担が軽減され、着席者へのダメージが抑えられた衝撃の吸収が行われる。換言すれば、内側筒状構造体２０１の外側筒状構造体２０２に対する変位の許容範囲内で、外側筒状構造体２０２の塑性変形に要する力と当該変位の距離との積に表される仕事によって、衝撃の吸収が行われるので、着席者への負担が軽減され、着席者へのダメージが抑えられる。
【００８６】
（２）第２の実施形態
以下、第１の実施形態において、図４に示すのとは異なる仕組みで図３のコントロールリング２０３の位置制御を行う構成の一例を説明する。図６は、衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。図６（Ａ）は、上方（図２のＺ軸方向）から見た状態を示し、図６（Ｂ）は、前方（図２のＸ軸方向）から見た状態を示す。また、図６において、図４と同じ符号の部分は、図４に関して説明したのと同じである。また、図４の場合と同様に、図６に示す機構は、座部１０１の下部に収納されている。
【００８７】
図６に示す例では、アッパースライドレール１０５にガイド板５０１が固定されている。ガイド板５０１は、前方に向かってアッパースライドレール１０８に近付く形で傾斜するテーパ部５０１ａを備えている。このテーパ部に回動アーム５０２が係合している。すなわち、回動アーム５０２は、車体の骨格構造３０１に固定された軸５０４を回転中心として回動可能であり、その一端に円周面を有した接触部５０３を備え、さらに他端に制御ワイヤ２０７が係合している。この例では、制御ワイヤ２０７は、Ｕ字型のガイド管５０５よって延在方向が１８０度反転させられている。
【００８８】
図２の座部１０１を前方に移動させると、図６のアッパースライドレール１０８が前方に移動し、テーパ部５０１ａに接触した接触部５０３が図６（Ａ）の時計回り方向に回動し、それに伴い制御ワイヤ２０７の回動アーム５０２への係合部が、Ｘ軸負方向に動く。これにより、図３に示すコントロールリング２０３がＸ軸負方向に移動し、第１の実施形態の場合と同様な作用が得られる。また、図２の座部１０１を後方に移動させると、上記の場合と逆の動作が行われ、制御ワイヤ２０７が緩み、図３に示すコイルバネ２０９の作用により、コントロールリング２０３がＸ軸正方向に移動し、やはり第１の実施形態の場合と同様な作用が得られる。
【００８９】
（３）第３の実施形態
第１の実施形態において、座部１０１の前後位置を電子的に検出し、その検出結果に基づいて制御ワイヤ２０７を動かすモータを回転させ、それにより、第１の実施形態と同様な機構を実現することもできる。この場合、図４に示すピニオン３０４の軸３０５にロータリエンコーダやポテンションメータの回転軸を接続し、それらから得た電気信号に基づいて制御ワイヤ２０７をＸ軸正方向に引くモータの動作を制御する構成とすればよい。
【００９０】
（４）第４の実施形態
第１の実施形態において、着席者の体重を体重検出手段によって直接検出し、この検出結果に基づいて図３のコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。以下、この構成の一例を説明する。
【００９１】
図７は、本実施形態を実現するための制御系のブロック図である。図７には、図２に示すシート装置１０が簡略化されて記載されている。この例では、座部１０１の着席者の体重が加わる部分に圧力センサ６０１が配置されている。圧力センサ６０１は、圧電効果を利用して加わる圧力に比例した電圧を出力する。なお、圧力センサ６０１は、抵抗変化を利用したものであってもよい。
【００９２】
センサ信号検出回路は、圧力センサ６０１の出力を適当なデジタル信号に変換し、それを演算部６０３に出力する。演算部６０３は、メモリ６０４に記録された体重の値と図３のコントロールリング２０３の前後位置に関するデータを参照し、コントロールリング２０３の位置を決める信号をモータ駆動回路６０５に出力する。メモリ６０４には、予め調べておいた体重と図３のコントロールリング２０３の位置との相関関係を決めるデータおよび図示する制御系を動作させるための動作プログラムが格納されている。モータ駆動回路６０５は、図３の制御ワイヤ２１１をＸ軸負方向に引く制御ワイヤ駆動モータ６０６の動作を制御する。制御ワイヤ駆動モータ６０６や制御回路群は、例えば座部１０１の下部に収納されている。
【００９３】
（実施形態の動作）
以下、図７に示す制御系の動作の一例を説明する。座部１０１に着席者が座ると、圧力センサ６０１の出力が変化し、それがセンサ信号検出回路６０２によって検出される。センサ回路検出回路６０２の出力は、演算部６０３に取り込まれ、演算部６０３は、メモリ６０４に格納されたデータを参照して、検出した着席者の体重に応じた場所にコントロールリング２０３が位置するように、制御信号を生成し、それをモータ駆動回路６０５に送る。この制御信号を受けてモータ駆動回路６０５は、制御ワイヤ駆動用モータ６０６の回転を制御し、それにより、図３に示す制御ワイヤ２０７の端部の位置が図３の右または左方向に移動する。この際、制御ワイヤ駆動モータ６０６による制御ワイヤ２０７の巻き取りが行われれば、コントロールリング２０３が図３のＸ軸負方向に動き、制御ワイヤ駆動モータ６０６が制御ワイヤ２０７を巻き出す方向に回転すると、図３のコイルバネ２０９の作用により、コントロールリング２０３が図３のＸ軸正方向に動く。これにより、衝撃力吸収作用が働く際における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整が行われ、図５に示す反力の値の設定が着席者の体重に応じて調整される。
【００９４】
（５）第５の実施形態
第１の実施形態において、着席者を撮像して得た画像に基づいて着席者の体重を算出し、それに基づいて図３のコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。以下、この構成の一例を説明する。
【００９５】
図８は、本実施形態を実現するための制御系のブロック図である。図８には、図２に示すシート装置１０が簡略化されて記載されている。この例では、シート装置１０の前方にシート装置１０に座った人を撮像する撮像装置６１１が配置されている。撮像装置６１１は、例えばＣＣＤカメラが利用され、運転の障害にならない場所に設置されている。
【００９６】
撮像装置６１１が撮像した画像の画像データは、画像処理回路６１２に送られる。画像処理回路６１２は、画像データに基づいてシート装置１０に着席した着席者の体格を抽出し、そのデータを演算部６１３に送る。演算部６１３は、メモリ６１４に記録された体格と、体重および図３のコントロールリング２０３の前後位置に関するデータを参照し、図３のコントロールリング２０３の位置を決める信号をモータ駆動回路６１５に出力する。メモリ６１４には、撮像した人物の体の大きさを判別するための類型データと体重との関係、さらに体重とコントロールリング２０３の位置との関係が格納されている。これらのデータは、予め多数のサンプルに対して行われた調査の結果に基づいて作成されている。また、メモリ６１４には、図示する制御系を動作させるための動作プログラムが格納されている。モータ駆動回路６１５は、図３の制御ワイヤ２１１をＸ軸負方向に引く制御ワイヤ駆動モータ６１６の動作を制御する。制御ワイヤ駆動モータ６０６や制御回路群は、例えば座部１０１の下部に収納されている。
【００９７】
（実施形態の動作）
以下、図７に示す制御系の動作の一例を説明する。座部１０１に着席者が座ると、撮像装置６１１が着席者を撮像し、その画像データが画像処理回路６１２に送られる。画像処理回路６１２は、画像データに基づいて画像処理を行い着席者の体格を抽出する。例えばこの処理は、人間の体格を複数の類型に分け、その類型に撮像した画像中の人を割り当てる処理を実行することで行われる。
【００９８】
演算部６１３は、画像処理装置６１２から出力される体格に関する類型に関するデータを受け取り、それに基づいてメモリ６１４に格納されたデータを参照して、検出した着席者の体重に応じた場所に図３のコントロールリング２０３が位置するように、制御信号を生成し、それをモータ駆動回路６１５に送る。この際、体重が重いと推定される体格の類型の場合は、図３のコントロールリング２０３をＸ軸正方向に相対的に移動させ、体重が軽いと推定される体格の類型の場合は、図３のコントロールリング２０３をＸ軸負方向に相対的に移動させるように演算が行われる。
【００９９】
演算部６１３からの制御信号を受けてモータ駆動回路６１５は、制御ワイヤ駆動用モータ６１６の回転を制御し、それにより、図３に示す制御ワイヤ２０７の端部の位置が図３の右または左方向に移動する。この際、制御ワイヤ駆動モータ６１６による制御ワイヤ２０７の巻き取りが行われれば、コントロールリング２０３が図３のＸ軸負方向に動き、制御ワイヤ駆動モータ６１６が制御ワイヤ２０７を巻き出す方向に回転すると、図３のコイルバネ２０９の作用により、コントロールリング２０３が図３のＸ軸正方向に動く。これにより、衝撃力緩衝作用が働く際における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整が行われ、図５に示す反力の値の設定が着席者の体重（体格から推定される体重）に応じて調整される。
【０１００】
（６）第６の実施形態
第１の実施形態において、背もたれ部のリクライニングの角度に基づいて、剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整が行われ、図５に示す反力の値の設定が調整される構成とすることもできる。以下、この構成の一例を説明する。なお、ここで、リクライニングの角度は、背もたれ部１０２の表面と鉛直線との間のなす角度が基準となる所定の値からどれだけ後方に傾いているかで定義される。
【０１０１】
なお、図３および後述する図１３では、説明を簡単にするために、基準となる所定の値として、０度の場合が記載されている。一般的には、背もたれ部１０２の表面と鉛直線との間のなす角度が２０度程度の場合をリクライニング角が０度の標準着座状態とし、そこから傾き角がリクライニングの角度とされる。つまり、少し後に倒れた状態を基準とし、そこから更に後方に倒した場合の変位角がリクライニングの角度とされる。なお、背もたれ部１０２の表面と鉛直線との間のなす角度のことをトルソ角という。したがって、図３および後述する図１３には、トルソ角＝リクライニング角の場合が示されている。また、上述した一般的な場合には、（トルソ角−所定の角度）＝リクライニング角となる。なお、一般に背もたれ部１０２は完全な平面でないので、背もたれ部１０２の表面に適当な仮想面を設定し、それと鉛直線との間のなす角度で背もたれ部１０２のリクライニングの角度が定義される。
【０１０２】
この例では、図２に示すシート装置１０において、回転支持部１０９ａに、背もたれ部１０２のリクライニング角（後方への傾斜角）を検出するリクライニング角検出センサ（図２では図示省略）を配置する。図９は、本実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。図９には、リクライニング角検出センサ６２１、センサ信号検出回路６２２、演算部６２３、メモリ６２４、モータ駆動回路６２５および制御ワイヤ駆動用モータ６２６が示されている。
【０１０３】
リクライニング角検出センサ６２１は、背もたれ部１０２のリクライニングの角度を検出する。リクライニング角検出センサとしては、ロータリエンコーダやポテンションメータが利用される。センサ信号検出回路６２２は、リクライニング角検出センサの出力に基づいて、リクライニングの角度に関するデータを算出する。演算部６２３は、センサ信号検出回路６２２から出力されるデータ信号とメモリ６２４に格納されたデータに基づいて、図３のコントロールリング２０３の前後位置を決める制御信号を生成し、それをモータ駆動回路６２３に出力する。
【０１０４】
メモリ６２４には、予め調べておいたリクライニングの角度とコントロールリング２０３の前後位置との関係を決める相関データおよび図９に示す制御系を動作させるための動作プログラムが格納されている。具体的には、リクライニングの角度が大きい場合（より後方に倒れている場合）に、剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量を小さく設定する。つまり、リクライニングの角度が大きい場合、図５の反力の値を小さく設定する。逆にリクライニングの角度が小さい場合（より背もたれ部１０２が起き上がっている場合）に、剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量を大きく設定する。つまり、リクライニングの角度が小さい場合、図５の反力の値を大きく設定する。このリクライニングの角度とコントロールリング２０３の前後位置との相関関係については後述する。
【０１０５】
なお、モータ駆動回路６２５は、図８のモータ駆動回路６１５と同じ構成、同じ役割であり、制御ワイヤ駆動用モータ６２６も、図８の制御ワイヤ駆動モータ６１６と同じ構成、同じ役割であるので説明は省略する。
【０１０６】
（リクライニングの角度とコントロールリングの前後位置との相関関係）
図１０は、リクライニングの角度とコントロールリングの前後位置との相関関係、換言すると、リクライニングの角度と図５の反力の値との相関関係を説明するための概念図である。図１０（Ａ）には、相対的にリクライニング角が小さい場合が示され、図１０（Ｂ）には、相対的にリクライニング角が大きい場合が示されている。具体的にいうと、図１０（Ａ）は、背もたれ部１０２の表面と鉛直線との間のなす角度（トルソ角）が２１度の状態を標準着座状態とした場合の一例である。図１０（Ｂ）は、背もたれ部１０２の表面と鉛直線との間のなす角度（トルソ角）が５０度であり、リクライニング角を５０度−２１度＝２９度とした場合の状態である。
【０１０７】
後突が生じた場合、背もたれ部１０２から着席者６３１に力が加わる。この力は、（Ａ）の場合も（Ｂ）の場合も共にＦ＝ｍａである。ここで、ｍは着席者の体重であり、ａは後突時に生じる加速度である。この例では、標準着座状態において、衝撃吸収装置１０３ａが最も効率良く衝撃を吸収するように配置されている。つまりこの例では、（Ａ）の状態において、Ｆ＝ｍａの方向が、衝撃吸収装置１０３ａの作動方向（内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して相対的に移動する方向）に一致するようにされている。このため、（Ａ）の状態において、後突が生じると、Ｆ＝ｍａの力が、衝撃吸収装置１０３ａにより吸収される。
【０１０８】
一方において、（Ｂ）の状態の場合、Ｆ＝ｍａの力は、ベクトルＦ１＝ｍａ×ｃｏｓ２９度とベクトルＦ２＝ｍａ×ｓｉｎ２９度とに分解される。そして衝撃吸収装置１０３ａには、Ｆ１の力が吸収される。このように、（Ａ）の状態に比較して（Ｂ）の状態では、着席者６３１が衝撃吸収装置１０３ａを押す力は小さくなる。つまり、リクライニング角を大きくすると、同じ着席者であっても衝撃吸収装置１０３ａを押す力は小さくなる。
【０１０９】
これを実施形態１の着席者の体重の大小に関連して説明した内容に適用すると、リクライニング角が大きい場合は、低体重の着席者の場合と同様に考えることができ、リクライニング角が小さい場合は、高体重の着席者の場合と同様に考えることができる。このような理由により、より効果的に、且つ、着席者への負担を軽減しつつ後突時の衝撃を衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂで吸収させるには、リクライニング角が大きい場合には、図５に示す反力を小さめに設定し、リクライニング角が小さい場合には、図５に示す反力を大きめに設定することが有利となる。
【０１１０】
以上の理由により、図１０（Ｂ）に示すように、リクライニング角が大きい場合（より後方に倒れている場合）、低体重の場合と同様に剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量を小さく設定する。逆に、図１０（Ａ）に示すように、背もたれ部１０２のリクライニング角が小さい場合、高体重の場合と同様に剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量を大きく設定する。
【０１１１】
（７）第７の実施形態
（全体の構成）
図２に示す第１の実施形態では、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂを背もたれ部１０２に配置し、荷重受け板１００に加わる衝撃荷重を緩和する構成の例を説明した。ここでは、座部と背もたれ部が一体となった部位が、後突時に後退し、その際、衝撃吸収装置によってその後退時の運動エネルギーを吸収する構成の一例を説明する。なお、特に言及がない場合、図２と符号が同じ部分は、図２に関連して説明した内容と同じである。
【０１１２】
図１１は、本実施形態のシート装置の概要を示す斜視図であり、図１２は、側面図である。本実施形態では、座部１０１の下面に衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂが取り付けられている。衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂは、動作原理は図３に示す衝撃吸収装置と基本的に同じであるが、衝撃吸収動作時における内側筒状構造体と外側筒状構造体の相対的な変位の方向が図３の場合と逆方向とされている。衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂの詳細な構造については後述する。
【０１１３】
なお、以下の点において、図１１および図１２に示す本実施形態は、図２に示す構成と異なっている。すなわち、図１１および図１２に示す本実施形態では、座部１０１は、前後スライド機構１０４ａのアッパースライドレール（可動する側のレール）に衝撃吸収装置６５０ａを介して固定され、且つ、前後スライド機構１０４ｂのアッパースライドレール（可動する側のレール）に衝撃吸収装置６５０ｂを介して固定されている。また、座部１０１の前部下側は、衝撃吸収装置に固定されたブラケット（例えば、図１１の符号６６１）に前後スライド機構６７１ａ（図１２参照）を介して固定されている。この構造によれば、後突時に衝撃吸収装置６５０ａと６５０ｂとが変位すると、座部１０１が前後方向にのみ動き、衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂによる衝撃の吸収が行われる。
【０１１４】
（衝撃吸収装置の構造）
以下、衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂの構造について説明する。衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂは同じ構造であるので、ここでは、衝撃吸収装置６５０ａについて説明する。図１３は、衝撃吸収装置の一例を示す概念図である。図１３には、衝撃吸収装置６５０ａが示されている。衝撃吸収装置６５０ａは、共に断面が円形形状の内側筒状構造体６５１と外側筒状構造体６５２を備えている。内側筒状構造体６５１は、外側筒状構造体６５２が部分的に塑性変形することで、外側筒状構造体６５２に対して相対的に変位することが可能な構造とされている。この変位する部分が、本発明の変位部の一例となる。
【０１１５】
内側筒状構造体６５１の内部には、コイルバネ６５２が収められ、更にこのコイルバネ６５２によりＸ軸負の方向に付勢されたコントロールリング６５３が収められている。コントロールリング６５３は、図３のコントロールリング２０３と同じものである。コントロールリング６５３の多段階に設定された円周面の一つは、内側筒状構造体６５１の内側から剛球６５５を支持している。コントロールリング６５３のコイルバネ６５２型の端面には、制御ワイヤ６５６が接続されている。
【０１１６】
この制御ワイヤ６５６の役割は、図３の制御ワイヤ２０７と同じである。制御ワイヤ２０７の他方の端部は、図４に示す機構に接続され、図４に関連して説明した仕組みにより、内側筒状構造体６５１内におけるコントロールリング６５３のＸ軸上の位置が調整される。なお、制御ワイヤ２０７の駆動は、図６〜図１０に示されている仕組みを利用して行うこともできる。
【０１１７】
また、この剛球６５５を内側筒状構造体５６１の内側から突出させ、且つ、剛球６５５を内側筒状構造体６５１に拘束するための孔６５４が内側筒状構造体６５１に設けられている。外側筒状構造体６５２は、内側に内側筒状構造体６５１を摺動可能な状態で収容し、さらに内径がＸ軸方向で漸次変化するテーパ部６５２ａを備えている。また、外側筒状構造体６５２は、その外周に円筒形状の外側ケース６５２ａが固定され、この外側ケース６５２ａと一体化されている。
【０１１８】
内側筒状構造体６５１を外側筒状構造体６５２に対して、Ｘ軸負方向に移動させると、剛球６５５が外側筒状構造体６５２にめり込み、図３（Ｂ）に示すような塑性変形を起こしながら、両構造体の相対的な変位が生じる構造とされている。
【０１１９】
（衝撃吸収装置の動作）
以下、図１３に示す衝撃吸収装置６５０ａの衝撃吸収機能について説明する。図１３に示す構成において、外側筒状構造体６５２内に内側筒状構造体６５１を相対的に押し込めようとする力が働くと、剛球６５５がテーパ部６５２ａに接触する。この際、その力があるレベルより大きいと、剛球６５５がテーパ部６５２ａに食い込み、外側筒状構造体６５２が、図３（Ｂ）の符号２０２ｃの部分で示すのと同様に塑性変形し、その塑性変形した部分がＸ軸の方向に進行する。この際、外側筒状構造体６５２内に内側筒状構造体６５１を相対的に押し込めようとする力による仕事が行われ、エネルギーが消費される。この原理は、図３に示す構造の場合と基本的に同じである。
【０１２０】
（調整機能）
図１３に示す衝撃吸収装置６５０ａは、図３に示す衝撃吸収装置１０３ａと同じ原理の仕組みにより、衝撃吸収性能の調整を行うことができる。図１３に示す構成において、制御ワイヤ６５６をＸ軸正方向に引くと、コントロールリング６５３がコイルバネ６５２の反発力に抗してＸ軸正方向に動き、剛球６５５は、コントロールリング６５３のより外径の小さい外周面の部分で内側筒状構造体６５１の内側から支えられる状態となる。
【０１２１】
この結果、上述した衝撃吸収装置６５０ａの衝撃吸収機能の発現時における剛球６５５の内側筒状構造体６５１からの外側への突出量は、相対的に小さなものとなり、剛球６５５による外側筒状構造体６５２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に小さなものとなる。この場合、図５に示す特性として、例えば符号４０２で示されるような、相対的に低い反力を示す特性を得る設定となる。
【０１２２】
逆に、制御ワイヤ６５６をＸ軸正方向に引いていた張力を弱めると、コントロールリング６５３がコイルバネ６５２の反発力によってＸ軸負方向に動き、剛球６５５は、コントロールリング６５３のより外径の大きい外周面の部分で内側筒状構造体６５１の内側から支えられる状態となる。
【０１２３】
この結果、上述した衝撃吸収装置６５０ａの衝撃吸収機能の発現時における剛球６５５の内側筒状構造体６５１からの外側への突出量は、相対的に大きなものとなり、剛球６５５による外側筒状構造体６５２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に大きなものとなる。この場合、図５に示す特性として、例えば符号４０１で示されるような、相対的に高い反力を示す特性を得る設定となる。
【０１２４】
（衝撃吸収装置の取り付け構造）
以下、シートの左側の部分を例に挙げ説明するが、シート右側においても同様な構造および機能とされている。図１１に示すように、衝撃吸収装置６５０ａの外側筒状構造体６５２（図１３参照）の外側ケース６５２ｂは、その端面がブラケット（支持部材）６６１に固定されている。ブラケット６６１は、図面では隠れているが、前方に延在しており、その部分がアッパースライドレール１０８（図２参照）に固定されている。つまり、衝撃吸収装置６５０ａの外側筒状構造体６５２は、ブラケット６６１を介して、前後スライド機構１０４ａのアッパースライドレール１０８（図２参照）に固定されている。
【０１２５】
また、座部１０１の前部下側は、このブラケット６６１の前方に延在した部分に前後スライド機構６７１ａ（図１２参照）を介して、前後移動が可能な状態で支持されている。上述したように、ブラケット６６１は、アッパースライドレール１０８（図２参照）に固定されている。したがって、座部１０１は、前後に移動が可能な状態でアッパースライドレール１０８上にブラケット６６１を介して支持されている。
【０１２６】
一方、衝撃吸収装置６５０ａの内側筒状構造体６５１の端部は、座部１０１に固定された支持部材６６２に固定されている。また、説明は省略するが、衝撃吸収装置６５０ｂも同様な構造により、取り付けられている。この構造によれば、座部１０１は、衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂを介して車両の骨格構造に固定される。また、座部１０１および背もたれ部１０２の重量は、前後スライド機構１０４ａおよび１０４ｂによって下方から支えられる。
【０１２７】
この構造によれば、座部１０１または背もたれ部１０２を後方（Ｘ軸負方向）に押すと、その力は、支持部材６６２を介して内側筒状構造体６５１に伝わり、衝撃吸収装置６５０ａを介して、スライド機構１０４ａのアッパースライドレール１０８（図２参照）に伝わる。
【０１２８】
図２に示すアッパースライドレール１０８がロアスライドレール１０５に対してロックされていれば、スライド機構１０４ａのスライド機能は発現せず、その力は、衝撃吸収装置６５０ａによって受け止められる。これらのことは、衝撃吸収装置６５０ｂにおいても同じである。
【０１２９】
（シート装置としての衝撃吸収機能）
図１１および図１２に示す例では、背もたれ部１０２における衝撃吸収機能は、図示省略したクッション材等で負担することになるが、その機能は限定的である。このため、後突が生じた際には、背もたれ部１０２の骨格構造が着席者からの衝撃荷重を受け、この衝撃荷重は、座部１０１を介して、衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂによって吸収される。以下、この衝撃吸収の仕組みを説明する。
【０１３０】
図１１および図１２に示す例において、後突が生じると、後突の衝撃の反作用として着席者の体が背もたれ部１０２に押し付けられ、その力は、背もたれ部１０２および座部１０１を介して、内側筒状構造体６５１に伝わる。この力があるレベル以上であれば、図１３に示す剛球６５５が外側筒状構造体６５２を塑性変形させ、外側筒状構造体６５２が拡管しつつ、内側筒状構造体６５１が外側筒状構造体６５２に入り込む方向への相対的な変位が生じる。この際、背もたれ部１０２と着席者との間で働く衝撃力が吸収される。なおこの作用は、衝撃吸収装置５６０ｂにおいても同様に生じる。
【０１３１】
つまり、座部１０１と背もたれ部１０２により構成されるシート本体が、一体となって後方に移動し、その際に衝撃吸収装置６５０ａおよび６５０ｂにおいて、外側筒状構造体の一部が塑性変形しつつの外側筒状構造体に対する内側筒状構造体の相対的な変位が生じる。この際、上記シート本体および着席者に伝わった衝撃のエネルギーが吸収される。
【０１３２】
（８）第８の実施形態
図３に示す衝撃吸収装置１０３ａと同様な衝撃吸収機能および調整機能を有する衝撃吸収装置の一例を説明する。図１４は、衝撃吸収装置の他の一例を示す概念図である。図１４（Ａ）は、断面構造を示し、（Ｂ）および（Ｃ）は、一部の部品を正面から見た状態を示す。
【０１３３】
図１４には、衝撃吸収装置６４０が示されている。衝撃吸収装置６４０は、流体の粘性を利用して、図３の衝撃吸収装置１０３ａと同様な衝撃吸収機能を発揮する。衝撃吸収装置６４０の利用のされ方は、図３の衝撃吸収装置１０３ａと同じである。以下その構成を説明する。
【０１３４】
図１４（Ａ）に示す衝撃吸収装置６４０は、シリンダ６４１とピストン６４２を備えている。シリンダ６４１は、図３の外側筒状構造体２０２に対応し、ピストン６４２は、内側筒状構造体２０１に対応する。シリンダ６４１は、図２に示す背もたれ部１０２に固定され、その内部６４１ａには、粘性オイルが充填されている。ピストン６４２は、その軸６４２が図３の荷重受け板１００に固定され、その内側に回転可能な円板部材６４３および円板部材の中心に固定された軸部材６４４が収められている。円板部材６４３は、軸部材６４４を回転させることで、シリンダ６４２の内部で回転可能とされている。軸部材６４４の回転は、図示省略したモータにより行われる。
【０１３５】
図１４（Ｂ）には、ピストン６４２をＸ軸負の方向から見た状態が示されている。ピストン６４２の円板部分には、扇形の開口６４２ａが形成されている。図１４（Ｃ）には、円板部材６４３をＸ軸負の方向から見た状態が示されている。円板部材６４３には、開口６４２ａと同じ形状で同じ大きさの開口６４３ａが形成されている。
【０１３６】
軸部材６４４を回転させると、開口６４２ａと開口６４３ａとが重なる面積が変化する。この開口が重ねる面積を調整することで、シリンダ６４１に対してピストン６４２を動かした際に発生する抵抗力が調整される。この抵抗力が図５に示す反力となる。
【０１３７】
すなわち、図３に示す衝撃吸収装置１０３ａでは、コントロールリング２０３の位置を調整することで図５の反力の値が調整されるが、図１４に示す衝撃吸収装置６４０では、軸部材６４４を回転させることで図５の反力の値の調整が行われる。
【０１３８】
なお、流体として用いる粘性オイルは、温度による粘性の変化、粘性の時間経過に伴う変化があり、またオイル漏れに対する配慮を必要とするので、衝撃吸収性能の安定性、製造コスト、信頼性の点で図３に示す衝撃吸収装置の方が優れている。
【０１３９】
（他の実施形態）
制御ワイヤの剛性を高め、引くだけでなく、押しての制御が行えるようにしてもよい。また制御ワイヤを動力制御する場合、モータの代わりに電磁ソレノイドや適当なアクチュエータを利用することもできる。また第１の実施形態において、図示しない制御パネルから着席者の体重や登録情報を入力し、その入力情報に基づいて、図３の、コントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。この体重データの入力は、キーボード入力やＩＣカードを利用して行うことができる。
【０１４０】
着席者の体格を検出する手段として、シートベルトの引き出し長に基づく構成を採用することもできる。この構成では、着席者の体重と、シートベルトの引き出し長との間に相関関係があることを利用し、シートベルトの引き出し長が長ければ、高体重と判定し、逆にシートベルトの引き出し長が短ければ、低体重と判定し、それら判定の結果に基づいて図３のコントロールリング２０３の位置を調整する。この場合は、シートベルトの引き出し長を電子的に計測し、その結果に基づいてモータを制御し、このモータにより図３の制御ワイヤ２０７の巻き出し、または巻き上げを行い、それによりコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすればよい。
【０１４１】
座部１０１の上下方向における位置に基づいて衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂの調整を行っても良い。この場合、座部１０１を車体に対して上下させる上下移動機構が、座部１０１の下部に配置される。この上下移動機構は、例えばモータにより座部を上下させる機構である。そして、この上下移動機構による座部１０１の上下方向への移動に連動して、コントロールリング２０３の位置を機械的または電気的に調整する。具体的には、相対的に座部１０１が上昇した場合に図３のコントロールリング２０３が図の右方向（Ｘ軸負方向）に動き、相対的に座部１０１が下降した場合に図３のコントロールリング２０３が図の左方向（Ｘ軸正方向）に動くように制御装置を構成する。この制御は、体重の軽い人（体格の小さい人）は、座部の高さを低めに設定する傾向が大であり、逆に体重の重い人（体格の大きい人）は、座部の高さを高めに設定する傾向が大である現象に基づいている。
【０１４２】
図３に示す剛球２０４の代わりに、繭型やラクビーボール型の剛体を用いてもよい。図３に示す内側筒状構造体２０１および外側筒状構造体２０２の断面形状は、円形に限定されず、楕円形や多角形であってもよい。
【０１４３】
第１の部材および／または第２の部材として、筒状ではなく平板形状のものや湾曲形状の物を用いてもよい。この場合、第１の部材に剛球が拘束され、且つ、この剛球の第１の部材からの突出量が調整可能とされる。そして、第１の部材と第２の部材が相対的にすれ違うように移動する際に、剛球が第２の部材に接触する構造とする。この場合、衝撃が発生すると、第１の部材と第２の部材が相対的にすれ違うように移動し、図３（Ｂ）に示すのと同様な原理により、剛球が第２の部材を塑性変形させ、その際に上記相対的な動きに対する反力が発生する。そして、図３や図１３に示すのと同様な原理により、衝撃の吸収が行われる。
【０１４４】
図５の特性４０１および４０２には、図３に示す内側筒状構造体２０１の外側筒状構造体２０２に対する変位に伴い発生する所定の反力として、その値が変位に従って略一定の場合が示されている。しかしながら、上記変位に伴って反力が変動するように設定することもできる。この設定を実現するには、外側筒状円筒体２０２の硬度や厚みにＸ軸方向において分布を持たせ、剛球２０４のめり込みに伴う塑性変形に要する力がＸ軸方向で変動するようにすればよい。また、同様の設定は、外側筒状円筒体２０２における剛球２０４による塑性変形が生じる可能性のある部分に溝を形成し、その幅や深さをＸ軸方向で変化させることで実現することもできる。また、同様の設定は、外側筒状円筒体２０２における剛球２０４による塑性変形が生じる可能性のある部分に沿って複数の孔や窪みを形成し、その径、深さ、および／または間隔をＸ軸方向で変化させることで実現することもできる。
【０１４５】
図３に示すテーパ部２０２ｂや図１３に示すテーパ部６５２ａの部分を連続的に内径が変化するテーパ構造ではなく、段階的に内径が変化するテーパ構造とすることもできる。また、図３のコントロールリング２０３や図１３のコントロールリング６５３を外径が段階的に変化する構造ではなく、外径が滑らかに変化する円錐構造とすることもできる。この場合、図５に示す反力の調整を連続的に行うことができる。
【０１４６】
図３または図１３に示す衝撃吸収装置では、図３のコントロールリング２０３や図１３のコントロールリング６５３を軸方向にスライドさせて反力の調整が行われるが、図３のコントロールリング２０３や図１３のコントロールリング６５３を回転させて反力の調整が行われるようにしてもよい。この場合、コントロールリングを回転させると、剛球の内側筒状構造体からの突出量が変化するように、コントロールリングの断面形状を楕円形やカム形状とすればよい。
【０１４７】
図３または図１３に示す基本構造において、内側筒状構造体と外側筒状構造体との役割を逆転させてもよい。この場合、剛球が外側筒状構造体に拘束され、衝撃吸収動作時にこの剛球により内側筒状構造体に塑性変形が生じる。
【０１４８】
図２に示す例では、荷重受け板１００が着席者の腰の上あたりに位置する構造とされているが、他の部分に荷重受け板を配置してもよい。また、荷重受け板を複数配置してもよい。また、荷重受け板を図示省略したヘッドレスト部に配置し、着席者の頭部や頸部に加わる衝撃を吸収する構造とすることもできる。
【０１４９】
本発明における衝撃の吸収作用に加えて、図２に示す荷重受け板１００の変形を利用しての衝撃の吸収作用を併用することもできる。この場合、例えば衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが示す反力より大きな力が加わった際に荷重受け板１００が変形するよう荷重受け板１００の材質や厚みを設定する。こうすることで、衝撃吸収装置１０３ａおよび１０３ｂが変位限界に達した段階で衝撃のエネルギーが吸収しきれていない場合に、荷重受け板１００が変形し、それにより着席者に加わる衝撃を緩和することができる。
【０１５０】
以上説明した実施形態では、車両として乗用車、シートして運転席を例に挙げ説明をしたが、車両は、バスやトラックであってもよい。適用されるシートの位置は、運転席に限定されず、助手席や後部座席であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、安全装置を備えた車両のシートに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】発明が適用されるシート装置の基本構造を簡略化して示したイメージ図である。
【図２】発明を利用したシート装置の概要を示す斜視図である。
【図３】衝撃吸収装置の概要を示す側断面図である。
【図４】衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。
【図５】衝撃吸収装置の特性を示すグラフである。
【図６】衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。
【図７】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図８】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図９】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図１０】リクライニング角と反力の値との相関関係を説明するための概念図である。
【図１１】発明を利用したシート装置の概要を示す斜視図である。
【図１２】発明を利用したシート装置の概要を示す側面図である。
【図１３】衝撃吸収装置の概要を示す側断面図である。
【図１４】衝撃吸収装置の概要を示す側断面図（Ａ）および一部の構成部品の正面図（Ａ）および（Ｂ）である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０…シート装置、１００…荷重受け板、１０１…座部、１０２…背もたれ部、１０３ａ…衝撃吸収装置、１０３ｂ…衝撃吸収装置、１０４ａ…前後スライド機構、１０４ｂ…前後スライド機構、１０５…ロアスライドレール、１０６…ブラケット、１０６ａ…ボルト孔、１０７…ブラケット、１０８…アッパースライドレール、１０９ａ…リクライニング機構、１１３…ヘッドレスト取り付け部、２０１…内側筒状構造体、２０２…外側筒状構造体、２０２ａ…拡径部、２０２ｂ…テーパ部、２０３…コントロールリング、２０４…剛球、２０５…孔、２０６…端面、２０７…制御ワイヤ、２０８…円環状突出部、２０９…コイルバネ、３０１…車体の骨格構造、３０２…連結板、３０３…ラック、３０４…ピニオン、３０５…軸、３０６…小径歯車、３０７…大径歯車、３０８…軸、３０９…駆動アーム。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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