(57)【要約】      （修正有）【課題】乗員に不快な揺れや振動が伝わるのを防止すると共に、シートバックの内部構造を簡素化することが可能な車両用シートバックを提供する。【解決手段】シートバックフレーム１１とヘッドレスト１２Ａを支持する受圧部材１２Ｂとの間に、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数に一致するように設定された減衰制御装置１３を設けた。この減衰制御装置１３は、シートバックフレーム１１に横向きに配置された支持軸１３０と、この支持軸１３０に回動可能に軸支され、且つ受圧部材１２Ｂに連なったパイプ軸１３１と、支持軸１３０の突起部とパイプ軸１３１とで形成された空間及び支持軸１３０とパイプ軸１３１の突起部とで形成された空間を流れる際にオリフィス効果を発揮し、減衰力を発生する粘性流体と、シートバック１０に荷重がかからなくなった場合、捻られた際の復元力によってアクティブヘッドレストを元の位置に戻す円筒ブッシュとを備えている。【選択図】図１
2007161102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバックの骨格をなすシートバックフレームと、ヘッドレストを支持すると共に、車両衝突時に前記シートバックが乗員を受け止めた力によって前記ヘッドレストを前方移動させる受圧部材とを備えた車両用シートバックにおいて、
前記シートバックフレームと前記受圧部材との間に、前記受圧部材を回動可能に支持すると共に、前記ヘッドレストを支持した状態の受圧部材の左右共振周波数にほぼ一致するように共振周波数が設定された減衰制御装置を設けたことを特徴とする車両用シートバック。
【請求項２】
前記減衰制御装置は、
前記シートバックフレームに連なった横向きの支持軸と、
前記支持軸に回動可能に軸支されると共に、前記受圧部材に連なったパイプ部材と、
前記支持軸と前記パイプ部材との間に介設され、前記パイプ部材の回動に伴って車体前後方向に復元可能に捻られる軸受部材と、
前記支持軸と前記パイプ部材との間に充填され、且つ前記軸受部材によって漏れ止めされた粘性流体と、を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用シートバック。
【請求項３】
前記支持軸の外周面には、前記パイプ部材に向かって延びた突起部が形成されていると共に、前記パイプ部材の内周面には、前記支持軸に向かって延び、且つ前記パイプ部材が回動した際に前記支持軸の突起部に当接して前記パイプ部材の回動を停止する突起部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートバック。
【請求項４】
前記ヘッドレストを支持した状態の受圧部材の重心位置は、前記支持軸の軸心上にほぼ一致していることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートバック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用シートバックに関し、詳しくは、後面衝突時にシートバックが乗員を受け止める力を利用してヘッドレストを瞬時に前方移動させて、乗員の保護強化を図る所謂アクティブヘッドレストを備えた車両用シートバックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用シートバックは、図６に示されるように、シートバック１の骨格をなすシートバックフレーム２の上部に、ヘッドレスト３Ａを下方側から支持するヘッドレスト支持部材４が車体前方に向かって回動可能に軸支されている。このヘッドレスト支持部材４には、シートバック１に受け止められた乗員の荷重によって後方移動する受圧部材３Ｂの上部が結合固定されている。また、シートバックフレーム２と受圧部材３Ｂとの間には、シートバック１にかかる荷重がなくなると、ヘッドレスト３Ａを元の位置に戻すリターンスプリング５が介設されている。そして、後面衝突時に前方に投げ出された乗員がシートベルトによって引き戻されてシートバック１に受け止められると、受圧部材３Ｂが後方移動するのに伴ってヘッドレスト３Ａが瞬時に乗員の頭部に向かって前方移動することにより、乗員の頭部が過度に後傾するのを阻止し、乗員の頸部にかかる負担を軽減するように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記した従来の車両用シートバックにあっては、シートバックフレーム２の上部においてヘッドレスト３Ａを支持したヘッドレスト支持部材３Ｂを回動可能に軸支する構造を有している。そのため、シートバック１の左右方向振動（Ｙ方向振動）が、ヘッドレスト３Ａ及び受圧部材３Ｂにより形成されるアクティブヘッドレスト３の左右方向振動に共振し、増幅してしまうという問題があった。また、アクティブヘッドレスト３の回転運動時、前後及び上下運動時において、ガタ振動が発生するという問題もある。
また、後方移動する受圧部材３Ｂとの干渉を回避するため、受圧部材３Ｂの下方側のシートバックフレーム２間に補強部材６を介設せざるをえないので、シートバックフレーム２の剪断剛性が低く、振動レベルを増加させてしまうという問題がある。
さらに、シートバック１に荷重がかからなくなった場合、リターンスプリング５を用いてヘッドレスト３Ａを元の位置に戻しているため、シートバック１内が複雑化するという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１２３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのを防止すると共に、シートバックの内部構造を簡素化することが可能な車両用シートバックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明は、シートバックの骨格をなすシートバックフレームと、ヘッドレストを支持すると共に、車両衝突時に前記シートバックが乗員を受け止めた力によって前記ヘッドレストを前方移動させる受圧部材とを備えた車両用シートバックにおいて、前記シートバックフレームと前記受圧部材との間に、前記受圧部材を回動可能に支持すると共に、前記ヘッドレストを支持した状態の受圧部材の左右共振周波数にほぼ一致するように共振周波数が設定された減衰制御装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、ヘッドレスト及び受圧部材によって形成されるアクティブヘッドレストの左右共振周波数は、シートバックフレームとアクティブヘッドレストとの間に設けられた減衰制御装置によって減衰される。これにより、シートバックの左右共振周波数は、アクティブヘッドレストの左右共振周波数によって増幅されにくくなるので、シートバックの左右方向振動の低減化を図ることができて、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのを防止することができるようになる。
【０００８】
上記目的を達成するため第２の発明は、第１の発明において、前記減衰制御装置は、前記シートバックフレームに連なった横向きの支持軸と、前記支持軸に回動可能に軸支されると共に、前記受圧部材に連なったパイプ部材と、前記支持軸と前記パイプ部材との間に介設され、前記パイプ部材の回動に伴って車体前後方向に復元可能に捻られる軸受部材と、前記支持軸と前記パイプ部材との間に充填され、且つ前記軸受部材によって漏れ止めされた粘性流体と、を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、シートバックフレームに横向きの支持軸が配置される。また、粘性流体が、支持軸の突起部とパイプ部材とで形成された狭い空間、及び支持軸とパイプ部材の突起部とで形成された狭い空間を流れる際のオリフィス効果によって大きな減衰力が発生する。さらに、シートバックに荷重がかからなくなった場合、捻られた軸受部材の復元力によってアクティブヘッドレストが元の位置に戻される。これらにより、第１の発明の作用効果に加えて、シートバックフレームの剪断剛性が向上するので、振動レベルをさらに低減化することができる。さらには、アクティブヘッドレストの回転運動、前後及び上下運動を行う際に発生するガタ振動が粘性流体のオリフィス効果によって低減されるので、シートバックのガタ振動の低減化を図ることができる。これらの結果、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのをさらに防止することができる。また、従来アクティブヘッドレストを元の位置に戻していたリターンスプリングを廃止することができて、シートバックの内部構造を簡素化することができる。
【００１０】
上記目的を達成するため第３の発明は、第２の発明において、前記支持軸の外周面には、前記パイプ部材に向かって延びた突起部が形成されていると共に、前記パイプ部材の内周面には、前記支持軸に向かって延び、且つ前記パイプ部材が回動した際に前記支持軸の突起部に当接して前記パイプ部材の回動を停止する突起部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、アクティブヘッドレストの回動は、パイプ部材の突起部が支持軸の突起部に当接することによって停止される。これにより、第２の発明の作用効果に加えて、アクティブヘッドレストを瞬時に停止することができて、前方移動するヘッドレストと乗員頭部とが衝打した際の衝撃力を弱めることができ、乗員の安全保護を強化することができる。
【００１２】
上記目的を達成するため第４の発明は、第２の発明において、前記ヘッドレストを支持した状態の受圧部材の重心位置は、前記支持軸の軸心上にほぼ一致していることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、ヘッドレストを支持した状態の受圧部材の重心位置が、支持軸の軸心上にほぼ一致するように質量配分が調整なされる。これにより、第２の発明の作用効果に加えて、アクティブヘッドレストの質量と軸受部材の横剛性とによりダイナミックダンパーを構成することができ、シートバック左右振動の共振現象をさらに低減化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用シートバックによれば、シートバックの骨格をなすシートバックフレームと、ヘッドレストを支持する受圧部材との間に、ヘッドレストを支持した状態の受圧部材、つまりアクティブヘッドレストの左右共振周波数にほぼ一致するように共振周波数が設定された減衰制御装置を設けた。この減衰制御装置は、シートバックフレームに横向きに配置された支持軸と、シートバックに荷重がかからなくなった場合、捻られた際の復元力によってアクティブヘッドレストを元の位置に戻す軸受部材と、支持軸の突起部とパイプ部材とで形成された狭い空間、及び支持軸とパイプ部材の突起部とで形成された狭い空間を流れる際にオリフィス効果を発揮し、大きな減衰力が発生する粘性流体とを備えて構成されている。これにより、減衰制御装置によって、シートバックの左右共振周波数は、アクティブヘッドレストの左右共振周波数によって増幅されにくくなるので、シートバックの左右方向振動の低減化を図ることができる。また、支持軸によってシートバックフレームの剪断剛性がより向上するので、振動レベルを低減化することができる。また、軸受部材によってリターンスプリングを廃止することができる。さらには、粘性流体のオリフィス効果によって、アクティブヘッドレストの回転運動、前後及び上下運動を行う際に発生するガタ振動を低減化することができる。これらの結果、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのを防止すると共に、シートバックの内部構造を簡素化することが可能な車両用シートバック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】
【００１５】
以下、本発明の車両用シートバックの最も好適と思われる実施形態について図１〜５を参照して詳細に説明を行う。図１は、本発明の車両用シートバックの構成を示した正面図、図２は、同例における減衰制御装置の構成を示した正面断面図、図３は、同例における減衰制御装置の側断面図、図４は、同例におけるシートバックフレームと支持軸との結合部の斜視図、図５は、同例における車両用シートバックの側面図である。
【００１６】
本車両用シートバックは、図１に示されるように、シートバック１０の骨格をなすシートバックフレーム１１と、ヘッドレスト１２Ａを支持すると共に、後面衝突時にシートバック１０が乗員を受け止めた力によってヘッドレスト１２Ａを瞬時に前方移動させる受圧部材１２Ｂと、シートバックフレーム１１と受圧部材１２Ｂとの間に設けられ、ヘッドレスト１２Ａを支持した状態の受圧部材１２Ｂ、つまりアクティブヘッドレスト１２を車体前後方向に向かって回動可能に支持すると共に、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数にほぼ一致するように共振周波数が設定された減衰制御装置１３と、を備えて構成されている。
【００１７】
シートバックフレーム１１は、乗員の背部に沿うように配設された左右一対のサイドフレーム１１０，１１０と、これらサイドフレーム１１０，１１０の上端部間を連結するアッパクロスメンバ１１１と、サイドフレーム１１０，１１０の下端部間を連結するロアクロスメンバ１１２とを備えて構成されている。このシートバック１０の下部は、図示しないリクライニング機構を介して乗員の尻部を支持するシートクッション後部に傾倒可能に取り付けられている。このリクライニング機構は、シートバック１０を所望の後傾角度となるように調整するものであると共に、後面追突時の乗員の慣性力挙動による所定応力に対して、シートバック１０が容易に後傾しないよう充分なシートバックモーメント強度を備えている。
【００１８】
シートバック１０の上部には、アッパクロスメンバ１１１に干渉することなく前方移動可能とされたヘッドレスト１２Ａが配設されている。このヘッドレスト１２Ａには、下方に向かって延設された一対の脚部１２Ｃ，１２Ｃが設けられていると共に、これらの脚部１２Ｃ，１２Ｃの下端部には、ヘッドレスト１２Ａを下方側から支持すると共に、後面衝突時にシートバック１０に受け止められた乗員の荷重が入力作用される受圧部材１２Ｂの上部が接合された状態で溶接により強固に結合固定されている。
【００１９】
受圧部材１２Ｂは、下向きコ字状の上側受圧部材１２Ｂ１と上向きコ字状の下側受圧部材１２Ｂ２とを備え構成されている。上側受圧部材１２Ｂ１の下端部は、図４に示されるように、後述する減衰制御装置１３のパイプ部材の上面側に接合された状態で溶接により強固に結合固定されている。また、下側受圧部材１２Ｂ２の上端部は、減衰制御装置１３のパイプ部材の下面側に接合された状態で溶接により結合固定されている。なお、この下側受圧部材１２Ｂ２が、後面衝突時にシートバック１０が乗員を受け止める力を利用してアクティブヘッドレスト１２を回動動作させて、ヘッドレスト１２Ａを前方移動させる。
【００２０】
減衰制御装置１３は、図１〜４に示されるように、サイドフレーム１１０，１１０に両端部が固定された横向きの支持軸１３０と、この支持軸１３０に軸支され、アクティブヘッドレスト１２を車体前後方向に回動可能とするように受圧部材１２Ｂに連なったパイプ部材としてのパイプ軸１３１と、パイプ軸１３１の管内両端部において支持軸１３０とパイプ軸１３１との間に介設され、パイプ軸１３１の回動に伴って車体前後方向に復元可能に捻られる軸受部材としての左右一対のゴム製の円筒ブッシュ１３２，１３２と、支持軸１３０とパイプ軸１３１との間に充填されると共に、円筒ブッシュ１３２，１３２によって漏れ止めされた粘性流体１３３と、を備えて構成されている。
【００２１】
詳述すると、アクティブヘッドレスト１２の回動中心軸線上のサイドフレーム１１０，１１０間に支持軸１３０が設けられている。つまり、減衰制御装置１３の支持軸１３０の軸心上に、アクティブヘッドレスト１２の重心位置がほぼ一致するように、アクティブヘッドレスト１２の寸法形状、質量等が設定されている。
【００２２】
さらに、この減衰制御装置１３の左右共振周波数は、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数（例えば、約２０Ｈｚ）にほぼ一致するように、アクティブヘッドレスト１２の質量と円筒ブッシュ１３２，１３２のゴム仕様（横剛性）とがダイナミックダンパーとして作用するように設定されている。また、これら円筒ブッシュ１３２，１３２は、捻り方向には大きな減衰作用をもたらすのに対し、支持軸１３０の軸心方向には小さな減衰作用をもたらすようにゴム仕様が設定されている。つまり、円筒ブッシュ１３２，１３２は、その捻り方向には振動しにくく、支持軸１３０の軸方向、つまり左右方向には振動しやすいという特性を有している。
【００２３】
さらには、図２，３に示されるように、この支持軸１３０の外周面には、パイプ軸１３１の内周面側に向かって延びた突起部１３０１が約９０度の間隔をあけて４つ形成されている。また、パイプ軸１３１の内周面には、支持軸１３０に向かって延び、且つパイプ軸１３０が回動した際に支持軸１３０の突起部１３０１に当接してパイプ軸１３０の回動を停止する突起部１３１１が約９０度の間隔をあけて４つ形成されている。
【００２４】
次に、本車両用シートバックによる作用について説明する。
図５に示されるように、後面衝突時に前方に投げ出された乗員がシートベルトによって引き戻されてシートバック１０に受け止められると、受圧部材１２Ｂが支持軸１３を回動中心軸として瞬時に後方移動すると共に、この後方移動に伴ってヘッドレスト１２Ａが瞬時に乗員の頭部に向かって前方移動する。このようにアクティブヘッドレスト１２が回動動作している状態にあっては、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数は減衰制御装置１３によって減衰されたのち、シートバックフレーム１１に伝達される。これにより、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数によってシートバック１０の左右共振周波数が増幅されにくくなり、従来よりもシートバック１０の左右方向振動が低減するようになる。
また、アクティブヘッドレスト１２の回動中心となるサイドフレーム１１０，１１０間に設けられた支持軸１３０によって、シートバックフレーム１１の剪断剛性が補剛されているので、シートバック１０の振動レベルが低減される。さらには、粘性流体１３３が突起部１３０１，１３１１で仕切られた狭いパイプ軸１３１内部を流動する際のオリフィス効果によって、アクティブヘッドレスト１２の回転運動、前後及び上下運動を行う際に発生するガタ振動が低減される。
【００２５】
そして、アクティブヘッドレスト１２の回動動作は、パイプ軸１３１の突起部１３１１が支持軸１３０の突起部１３０１に当接することによって、アクティブヘッドレスト１２は瞬時に回動動作を停止する。つまり、乗員の慣性力挙動に伴ったシートバック１０の回動エネルギは、ヘッドレスト１２の回動動作及び停止によって吸収緩和されることによって、乗員の頭部とヘッドレスト１２とが衝打した際、乗員の胴部と頭部とが相対的な動きをするのが抑制され、乗員の頸部に引張力、剪断力、圧縮力などが瞬間的に作用するのが低減されるので、乗員の頭部及び頸部にかかる負担が軽減される。そして、乗員の慣性力挙動が軽減し、シートバック１０に荷重がかからなくなった場合、アクティブヘッドレスト１２は、捻られた円筒ブッシュ１３２，１３２の復元力によって元の位置に戻される。これにより、アクティブヘッドレスト１２を元の位置に戻すため従来は必要とされていたリターンスプリングは不必要になり、シートバック１０の内部構造が簡素化される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の車両用シートバックによれば、ヘッドレスト１２Ａ及び受圧部材１２Ｂによって形成されるアクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数は、シートバックフレーム１１とアクティブヘッドレスト１２との間に設けられた減衰制御装置１３によって減衰される。これにより、シートバック１０の左右共振周波数は、アクティブヘッドレスト１２の左右共振周波数によって増幅されにくくなるので、シートバック１０の左右方向振動の低減化を図ることができて、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのを防止することができるようになる。
【００２７】
また、本発明によれば、減衰制御装置１３によってシートバックフレーム１１に横向きの支持軸１３が配置される。また、シートバック１０に荷重がかからなくなった場合、捻られた円筒ブッシュ１３２，１３２の復元力によってアクティブヘッドレスト１２が元の位置に戻される。さらに、粘性流体１３３が、支持軸１３０の突起部１３０１とパイプ軸１３１とで形成された狭い空間、及び支持軸１３０とパイプ軸１３１の突起部１３１１とで形成された狭い空間を流れる際のオリフィス効果によって大きな減衰力が発生する。これらにより、シートバックフレーム１１の剪断剛性が向上するので、振動レベルをさらに低減化することができる。また、アクティブヘッドレスト１２を元の位置に戻していたリターンスプリングを廃止することができて、シートバック１０の内部構造を簡素化することができる。さらには、アクティブヘッドレスト１２の回転運動、前後及び上下運動を行う際に発生するガタ振動が粘性流体１３３のオリフィス効果によって低減されるので、シートバック１０のガタ振動の低減化を図ることができる。これらの結果、乗員に不快な揺れや振動が伝わるのをさらに防止することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、アクティブヘッドレスト１２の回動動作は、パイプ軸１３０の突起部１３１１が支持軸１３０の突起部１３０１に当接することによって停止される。これにより、アクティブヘッドレストを瞬時に停止することができて、前方移動するヘッドレスト１２と乗員頭部とが衝打した際の衝撃力を弱めることができ、乗員の安全保護を強化することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、ヘッドレスト１２を支持した状態の受圧部材１２Ｂの重心位置が、支持軸１３０の軸心上にほぼ一致するように質量配分が調整なされる。これにより、アクティブヘッドレスト１２の質量と円筒ブッシュ１３２，１３２の横剛性とによりダイナミックダンパーを構成することができ、シートバック左右振動の共振現象をさらに低減化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の車両用シートバックの構成を示した正面図である。
【図２】同例における減衰制御装置の構成を示した正面断面図である。
【図３】同例における減衰制御装置の側断面図である。
【図４】同例におけるシートバックフレームと支持軸との結合部の斜視図である。
【図５】同例における車両用シートバックの側面図である。
【図６】従来の車両用シートバックの構成を示した側断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０      シートバック
１１      シートバックフレーム
１１０    サイドフレーム
１２      アクティブヘッドレスト
１２Ａ    ヘッドレスト
１２Ｂ    受圧部材
１３      減衰制御装置
１３０    支持軸
１３０１  突起部
１３１    パイプ軸（パイプ部材）
１３１１  突起部
１３２    円筒ブッシュ（軸受部材）
１３３    粘性流体
【図１】
2007161102.tif 000003
【図２】
2007161102.tif 000004
【図３】
2007161102.tif 000005
【図４】
2007161102.tif 000006
【図５】
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【図６】
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