(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に使用される安全シートであり、この安全シートは、クッション座部；このクッション座部に関連した背もたれ部で、前記クッション座部に対しピボット運動するようにピボット連結された背もたれ部；前記背もたれ部の後方へのピボット運動を制限するストップ手段；前記ストップ手段に対しピボット運動による後方へのシート背もたれ部の動きを相対的に許容しながら前記ストップ手段から離れるようにピボット運動して前へ動くようになるシートの背もたれ部の動きに抵抗するように設けられている動き制限デバイスを備えているもの。
【請求項２】
前記動き制限デバイスは、ピストンと関連するハイドロリックシリンダーを備え、このピストンは、シートの背もたれ部の動きに呼応して前記シリンダー内を動き、前記シリンダーは、不還弁バルブを介してある程度まで流体の流れを許容する流体フローパスと関連していて、前記ピストンが前記ハイドロリックシリンダー内を一方の方向に簡単に動けるようにし、さらに、流体がスロットルを介して流れるようにし、前記ピストンがスロットル作用に抗しながら反対に動くようになっている請求項１によるシート。
【請求項３】
前記背もたれ部は、支持手段に対しピボット運動できるように装着され、前記動き制限デバイスは、前記支持手段に対する前記背もたれ部の動きを制限するようになっており、前記支持手段は、クッション座部に対しピボット連結されて、該支持手段の動きが許容されるようになっており、そして、前記背もたれ部は、前記クッション座部に対し、前記動き拘束デバイスなしに動作するようになっている請求項１又は請求項２によるシート。
【請求項４】
弾性手段が設けられていて、前記支持手段に対しての前記支持手段のピボット回動に抵抗するようになっている請求項３によるシート。
【請求項５】
エネルギー吸収手段が設けられていて、前記支持手段が前記シートのクッション座部に対しピボット回動するとき、エネルギーを吸収するようになっている請求項３又は請求項４によるシート。
【請求項６】
前記エネルギー吸収手段は、前記支持手段と停止手段との間に配置された坐屈可能な要素を備えている請求項５によるシート。
【請求項７】
前記シート背もたれ部に力が作用したとき、該シート背もたれ部が比較的弱い抵抗力に抗しながら前記支持手段に対しピボット運動する第１の動きと、比較的強い抵抗力に抗しながら前記クッション座部に対して前記支持手段がピボット運動する第２の動きとを行う請求項３から請求項６のいずれか一つによるシート。
【請求項８】
ヘッドレストが前記背もたれ部と関連していて、前記ヘッドレストと前記支持手段とがリンク結合しており、前記シートの背もたれ部が前記支持手段に対しピボット運動するとき、前記ヘッドレストは、前へピボット回動するが、前記支持手段が前記背もたれ部と共に前記クッション座部に対しピボット回動するときには、前記ヘッドレストは、前記シートの背もたれ部に対し実質的に固定された位置に留まる構成になっている請求項３から請求項７のいずれか一つによるシート。
【請求項９】
前記支持手段は、前記シートの一方の側に設けられた少なくとも一つの支持プレートを備え、該支持プレートは、前記シートのクッション座部にピボット連結されており、前記支持プレートは、前記シートの背もたれ部に関連した要素にピボット連結され、前記支持プレートは、停止手段を支持していて、この停止手段は、前記要素に係合して、前記支持プレートに対する前記要素の前後方向へのピボット運動を制限するようになっている請求項８によるシート。
【請求項１０】
前記ヘッドレストは、少なくとも一つの支持アームによって支持され、該支持アームは、前記シートの背もたれ部へ前記支持アームを装着するピボット手段と関連し、各支持アームは、前記ピボット連結部から突出する突出手段を有し、前記突出手段は、前記支持手段へ延びているリンクアームと関連し合っている請求項８又は請求項９によるシート。
【発明の詳細な説明】
本発明は、安全シートに関し、そして詳しくは、自動車のような自動車両に使用される安全シートに関するものである。
自動車のような自動車両が追突事故に遭遇したとき、即ち、後続車が車の後部に衝突したとき、衝撃を受けた車に乗っている人は、頸部傷害を受けることが多い。このような傷害を一般に”鞭打ち”症という。
このような種類の追突の際、衝撃を受けた車両は、前方への加速力を受けるものと理解されるべきである。これによって、当該車両のシートに前向きの加速力が加わる。着座されているシートそれぞれのクッション部と背もたれ部は、該シートに着座している人のからだの後部と胴部とに当接していて、着座者のからだの後部と胴部とにかなりの加速力が加わる。しかしながら、着座者の頭部は、通常の場合、シート又はシートの設けられているヘッドレストに当たっていないから、着用者の頭部に対応する加速力が直ちに作用するものではない。頭部は、かなりの質量をもつ身体の一部であり、したがって、頭部は、かなりの慣性力を有する。
このように、車両の着座者のからだの後部と胴部とは、後部追突の結果前方へ加速される一方、車両の着座者の頭部は、当初動かないままになっている。このため、頸部の下位部分が前方へ動くにつれ、頸部は、垂直状態を保ちながら当初”Ｓ”形状になり、頸部の上位部分は、当初の位置に留まる。その後、頭部は、回動し始め、ついで頸部は、曲がった形状になる。つづいて頭部は、前へ動く。調査研究の結果、”鞭打ち”傷害は、頸部がかなりの速度で”Ｓ”形状から曲がった形状に変わるときに生じることが分かった。
本発明は、追突の際に着座者に発生する関連の”鞭打ち”傷害を減らす改良された車両シートを提供しようとするものである。
この発明によれば、自動車に使用される安全シートが提供されるもので、この安全シートは、クッション座部；このクッション座部に関連した背もたれ部で、前記クッション座部に対しピボット運動するようにピボット連結された背もたれ部；前記背もたれ部の後方へのピボット運動を制限するストップ手段；前記ストップ手段に対しピボット運動による後方へのシート背もたれ部の動きを相対的に許容しながら前記ストップ手段から離れるようにピボット運動して前へ動くようになるシートの背もたれ部の動きに抵抗するように設けられている動き制限デバイスを備えている。
好ましくは、前記動き制限デバイスは、ピストンと関連するハイドロリックシリンダーを備え、このピストンは、シートの背もたれ部の動きに呼応して前記シリンダー内を動き、前記シリンダーは、不還弁バルブを介してある程度まで流体の流れを許容する流体フローパスと関連していて、前記ピストンが前記ハイドロリックシリンダー内を一方の方向に簡単に動けるようにし、さらに、流体がスロットルを介して流れるようにし、前記ピストンがスロットル作用に抗しながら反対に動くようになっている。
実用上は、前記背もたれ部は、支持手段に対しピボット運動できるように装着され、前記動き制限デバイスは、前記支持手段に対する前記背もたれ部の動きを制限するようになっており、前記支持手段は、クッション座部に対しピボット連結されて、該支持手段の動きが許容されるようになっており、そして、前記背もたれ部は、前記クッション座部に対し、前記動き拘束デバイスなしに動作するようになっている。
弾性手段が設けられていて、前記支持手段に対しての前記支持手段のピボット回動に抵抗するようになっていると有利である。
エネルギー吸収手段が設けられていて、前記支持手段が前記シートのクッション座部に対しピボット回動するとき、エネルギーを吸収するようになっていると好ましい。
前記エネルギー吸収手段は、前記支持手段と停止手段との間に配置された坐屈可能な要素を備えていることが便宜的である。
前記シート背もたれ部に力が作用したとき、該シート背もたれ部が比較的弱い抵抗力に抗しながら前記支持手段に対しピボット運動する第１の動きと、比較的強い抵抗力に抗しながら前記クッション座部に対し前記支持手段がピボット運動する第２の動きとを行うことが有利である。
発明をさらに容易に理解できるようにし、そして発明のさらなる特徴が認識されるようにするために、添付の図面を参照しながら実施例により発明を記載するもので、図面において；
図１は、当初の状態における、発明によるシートの側面略図；
図２は、第２の状態におけるシートを示す図１に相当する図；
図３は、さらに進んだ状態においてのシートを示す図１に相当する図；及び
図４は、図１に示したシートの一部の拡大図である。
まず図１を参照すると、自動車のような自動車両に使用の安全シートが図示されている。このシートは、自動車両の床３により支持されている支持部２に装着されたクッション座部１を備えている。シート背もたれ部４がクッション座部１と関連して設けられている。ヘッドレスト５が通常の位置における背もたれ部４の上位部分に設けられている。
クッション座部１は、２枚の支持プレート６に関連している（それらの一つのみが図示されている）。前記支持プレートは、クッション座部の両側に対称的に取り付けられている。各支持プレートは、概ね三角形の形状をしている。各支持プレート６の前方へ向いている頂部は、ピボット軸７まわりをピボット運動するようにクッション座部１にピボット連結されている。
図示の支持プレートと協働するために（そして、図示されていない支持プレートと好ましくは協働して）、クッション座部１の後部にストップ手段８が設けられている。坐屈可能な要素９がストップ手段８と支持プレート６の後部との間に位置して設けられている。坐屈可能な要素９は、ゴムで作られた要素からなるか、又は、圧縮スプリングからなる。好ましくは、前記坐屈可能な要素は、金属で作られた薄い壁のシリンダーのような永久てきに変形可能な要素からなる。
以下の記述から明らかになるように、前記坐屈可能な要素は、エネルギー吸収作用を与える。
図示の支持プレート６（及び好ましくは図示されていない支持プレートも）は、二つの停止要素１０，１１を支持し、これらは、シート背もたれ部支持支柱１２の前後それぞれに配置されていることが好ましい。支持支柱１２の下端部は、ピボット軸１３まわりをピボット運動するために、支持プレート６に枢着されている。シート背もたれ部支持支柱１２は、シートの背もたれ部４のフレームワークにしっかり取り付けられているか、又は、その一部を形成している。かくして、シートの背もたれ部全体は、シート背もたれ部支持支柱１２に効果的に支持されているもの、又は、該支柱に効果的支持されており、ピボット軸１３まわりをピボット回転できるようになっている。
スプリング１４が設けられており、その一端がシート背もたれ部支持支柱１２に連結し、他端が支持プレート６に連結している。このスプリングは、シートの背もたれ部の後方へのピボット回転に対し抵抗するが、それは、比較的弱い抵抗力にしかすぎない。
代替実施例においては、スプリング１４は、ゴムストラップ又はエラスティックストラップのような弾性要素に置き換えることができる。
図示の実施例においては、ヘッドレスト５には、少なくとも一つの支持アーム１５が設けられている。該ヘッドレストの両端側に２本の支持アームを設けてもよい。１本の支持アーム１５のみが図示されている。前記支持アームは、ピボット１６によりシートの背もたれ部４にピボット回転可能に連結されている。図示の実施例においては、ピボット１６は、シート背もたれ部支持支柱１２の上端部に連結している。
支持アーム１５には、前方へ突出するラグ１７が設けてあり、これは、リンクアーム１９に対するピボット連結部１８を支持している。リンクアーム１９は、シート背もたれ部支持支柱１２と実質的に平行に延び、リンクアーム１９の下端部は、ピボットポイント２０において支持プレート６にピボット連結している。
前記シートは、当初から図１に示した状態にあるものと理解されたい。スプリング１４がピボット軸１３を中心としてシート背もたれ部支持支柱１２に対し前方へ付勢しているか、又は、回動するように作用していて、シート背もたれ部支持支柱１２が支持プレート６で支持された前方への停止手段１０に係合するようにしている。
追突された際に着座されていると、先ず最初に支持部２を介してシートのクッション座部４に加速力が加わる。しかしながら、着座者は、慣性力を有することになる。シートのクッション座部が前方へ動くにつれ、シート着座者の胴部がシートの背もたれ部を押し、シートの背もたれ部が先ず最初にピボット軸１３を軸として後方へピボット回動するようになる。シートの背もたれ部は、スプリング１４により与えられる比較的弱い抵抗力に抗しながらピボット運動する。かくして、シートの背もたれ部は、スプリング１４による拘束力に抗しながら後方へピボットする。図２から分かるように、シートの背もたれ部は、後部の停止手段１１にシート支持支柱が係合する位置に動く。かくして、シートの背もたれ部は、第１の後退運動を行う。
この第１の後退運動の間、前記リンクアームの作用により、ピボット１６により定められた軸を中心として、ヘッドレスト５は、シートの背もたれ部に対し前方へピボット回動する。かくて、ヘッドレスト５は、シートの着座者の頭部に向けて効果的に動き、シートの着座者の頭部がヘッドレストに当たる迄の該頭部の後退距離を少なくする。
前記シート背もたれ部支持支柱が支持プレート１６に支持された後部停止手段１１に係合する結果、シートの背もたれ部４は、ピボット軸１３を軸としてさらに後方へピボット回動することが抑止されるので、引き続いて、シートの背もたれ部４は、ピボット軸７を軸として支持プレート６と共にピボット回動し、かくて坐屈可能な要素９がへこんでしまうことになる。坐屈可能な要素９は、前記シートの背もたれ部のこの第２の動きに抵抗する比較的強い抵抗力を与える。かくして前記シートは、図３に示す状態へ動く。
前記シートの背もたれ部のこの第２の動きの間、前記動きは、ピボット軸７を軸とする前記支持プレートのピボット運動により行われるものであるから、前記シート背もたれ部支持支柱１２とリンクアーム１９との間には、相対的な動きはなく、これは、前記シートの背もたれ部のこの第２のフェーズの間、ヘッドレスト５は、前記シートの背もたれ部に対し前方へ動くものではないことを意味することを認識すべきである。
後部衝撃状況の際、前記シートの背もたれ部は、二つの動き、即ち、比較的弱い抵抗力に抗しながらの第１の動きと、より強い抵抗力に抗しながらの第２の動きを行うことが理解される。
前記シートの背もたれ部の第１の動きの間、ヘッドレストは、着座者の頭部に当たるように動く。第２の動きの間、頭部及び胴体の残りの部分は、一緒に動き、その際、頭部及び胴体の残りの部分との間には、相対運動がない。
図４は、これまでに述べていないシートに存在するコンポーネントを図解するものである。図４には、支持プレート６、ピボット７及びシート背もたれ部支持支柱１２の下位部分が示されている。リンクアーム１９とピボット２０とが図解を簡単にするために省略されている。
図４に示されたコンポーネントは、動き拘束デバイス２１を備え、これは、ピボット軸１３を軸として後方へピボット運動するシートの背もたれ部の動きを許容するが、これに続いてピボット軸１３を軸としてシートの背もたれ部が前方へピボット運動することを拘束するものである。車両の着座者の胴部と頭部とは、追突の際には、該車両の前方への動きに等しい前方への動きを可能な限りスムーズに、そして、中断されることなく行うようになることが望ましいことを理解すべきである。かくして、シートの背もたれ部が上記した第１と第２の動きを行うとき、車両の着座者の胴部と頭部とは、前方向へ加速される。シート背もたれ部支持支柱１２が支持プレート６に支持された後部停止手段１２に係合するとき、シートの背もたれ部が”はね上がる”ようになると、車両の着座者は、極めて強く前へ加速されてしまい、これは、”鞭打ち”傷害を発生しやくする点で好ましくない。
そこで、図４に示されているように、動きを拘束するデバイス２１が設けられている。この動き拘束デバイスは、支持プレート６に連結しているハイドロリックシリンダー２２を備えている。このシリンダー２２には、ピストン２３が内蔵されており、このピストンは、ピストンロッド２４によりピボットリンク２５に連結し、該リンクは、シート背もたれ部支持支柱１２に連結している。
ハイドロリックシリンダー２２には、二つのインレット／アウトレットポート２６，２７が前記シリンダーの対向端部それぞれに設けてあり、インレット／アウトレットポート２６，２７は、平行になっているコネクションにより相互に接続されているもので、該コネクションは、一方が矢印２９方向へ流体を自由に流れるようにする不還弁２８を備え、他方が狭窄部又はスロットル３０を備えている。
図４を見れば分かるように、シート背もたれ部支持支柱１２がピボット軸１３を軸としてピボット回動する第１の動きでシート背もたれ部４が後方へ動くと、スプリング１４が伸び、そしてまたピストン２３もハイドロリックシリンダー２２内を左手へ動く。流体は、インレット／アウトレットポート２７を介して流れ、不還弁２８を通って矢印２９の方向へ流れ、このようにして、インレット／アウトレットポート２６からハイドロリックシリンダー内へ再流入する。このように、ピストン２３は、シート背もたれ部支持支柱１２の動きにほとんど抵抗することなしに、ハイドロリックシリンダー内をかなりの自由度で動く。
しかしながら、支持プレート６に支持された後部停止手段１１に突き当たった後にシート背もたれ部支持支柱１２が前方向へ少しでも跳上がるようになれば、ピストン２３は、ハイドロリックシリンダー２２内を右手へ動こうとする。かくして、流体は、インレット／アウトレットポート２６を介して前記ハイドロリックシリンダーから流出する。流体は、不還弁２６を介して流れることができないものであり、これは、不還弁２８がそのような流体の流れを阻止するように作用するからである。しかしながら、流体は、スロットル又は狭窄部３０を介して流れることができる。しかしながら、このことは、動き拘束デバイス２１がシートの背もたれ部支持支柱１２の前方への動きに対する液圧によるかなりの減衰作用を働くものであることを意味する。したがって、事故の際における前記シートの背もたれ部の前記第１の動きを伴う前記シートの背もたれ部の前方への動きが厳しく制限される。
しかしながら、前記シートは、所定の時間経過後は、図１に示すようなその当初の状態に戻ることを理解すべきであって、これは、シート背もたれ部支持支柱１２に対するスプリング１４の付勢力によって、シート背もたれ部４がスロットル又は狭窄部３０にハイドロリック流体が流れて、シート背もたれ部４がかなりゆっくり前方へピボット回動するようになるからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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