(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時に乗員が慣性力で前方へ移動するのを防止する車両用シートにおいて、
着座した乗員の骨盤の直前位置に対応するシートクッションの着座面を盛り上げるための着座面押し上げ部材と、この着座面押し上げ部材を上昇させるための駆動手段と、この駆動手段の作動を衝突時の車体加速度の変化に基づいて制御する制御部とからなり、
前記着座面押し上げ部材は、前記シートクッションの内部に設けたベース部に支軸を介してスイング自在に取付けたパイプアームを備え、
このパイプアームは、前記シートの前後方向に向けて延びる左右一対の前後方向部材と、これらの前後方向部材の前端同士を接続する左右に延びる前部幅方向部材と、前記前後方向部材の後端同士を接続する左右に延びる後部幅方向部材とを備え、
前記左右一対の前後方向部材は、側面視くの字状の部材であり、前記前部幅方向部材は、車両衝突時以外は前記支軸よりも高い位置に配置され、
前記駆動手段は、前記前部幅方向部材に取付けられたワイヤを備え、このワイヤを下方に引くことにより前記前部幅方向部材を下降させることで前記後部幅方向部材を上昇させることを特徴とする車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両衝突時に乗員の腰部を拘束するのに好適な車両用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両衝突時に、乗員が慣性力により前方へ移動しないように、例えば、シートベルトで乗員を拘束する。この拘束の状態を次図で説明する。
図１３（ａ），（ｂ）は従来のシートベルトの拘束状態を説明する説明図である。
（ａ）は、乗員１００がシート１０１に着座し、腰ベルト１０２及び肩ベルト１０３からなるシートベルト１０４を装着した状態で、衝突時にブレーキペダル１０５を踏んだ状態を示す。
この時、乗員１００は、シートベルト１０４に確実に拘束される。
【０００３】
（ｂ）において、例えば、衝突が激しかったり、シート１０１を構成するシートバック１０６を大きく傾けた場合に、乗員１００に作用する慣性力によって乗員１００が腰ベルト１０２の下から抜けてシート１０１を構成するシートクッション１０７上を滑りながら前方に移動しインストルメントパネル１０８の下方に潜り込む現象（サブマリン現象）の発生することがある。
【０００４】
このような現象を防止するための車両用シートとしては、例えば、▲１▼特開平９−７１１６７号公報「車両用シート」、▲２▼米国特許第５６９５２４２号明細書「シート・クッション・リストレイント・システム」に記載されたものが知られている。
【０００５】
上記技術▲１▼には、同公報の図９に、衝突時にシートクッション２０をトーションバー１０の軸回りに前上がりに傾け、着座してシートベルト７０を装着した乗員が前方に移動しないようにしたシート１が記載されている。
上記技術▲２▼には、同明細書の図１に、シートクッション１１のフロントパート１４の下部にエアバッグデバイス１３を設け、衝突時にエアバッグデバイス１３によってフロントパート１４を上昇させ乗員が前方に移動しないようにしたシート１０が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術▲１▼では、シートクッション２０が前上がりに傾くことで、乗員の脚部、特に膝から下の部分が急激に上昇する。
また、運転席において、衝突後の再衝突に対しては、足がブレーキペダルやアクセルペダルから離れることから再衝突の回避が難しくなる。
上記技術▲２▼についても、フロントパート１４が上昇した時に、技術▲１▼と同様のことが言える。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車両衝突時に、乗員の前方への移動を防止するとともに、脚部の急激な上昇を防止し、再衝突の回避をも考慮した車両用シートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車両衝突時に乗員が慣性力で前方へ移動するのを防止する車両用シートにおいて、着座した乗員の骨盤の直前位置に対応するシートクッションの着座面を盛り上げるための着座面押し上げ部材と、この着座面押し上げ部材を上昇させるための駆動手段と、この駆動手段の作動を衝突時の車体加速度の変化に基づいて制御する制御部とからなり、着座面押し上げ部材が、シートクッションの内部に設けたベース部に支軸を介してスイング自在に取付けたパイプアームを備え、このパイプアームでは、シートの前後方向に向けて延びる左右一対の前後方向部材と、これらの前後方向部材の前端同士を接続する左右に延びる前部幅方向部材と、前後方向部材の後端同士を接続する左右に延びる後部幅方向部材とを備え、左右一対の前後方向部材が、側面視くの字状の部材であり、前部幅方向部材が、車両衝突時以外は支軸よりも高い位置に配置され、駆動手段に、前部幅方向部材に取付けられたワイヤを備え、このワイヤを下方に引くことにより前部幅方向部材を下降させることで後部幅方向部材を上昇させる。
【０００９】
車両衝突時に、車体加速度の変化に基づいて制御部で駆動手段の作動を制御し、この駆動手段で着座面押し上げ部材を上昇させ、この着座面押し上げ部材で着座した乗員の骨盤の直前位置に対応するシートクッション着座面を盛り上げ、乗員の骨盤の直前位置を拘束する。
【００１０】
この結果、車両衝突時に乗員の腰部の移動を抑えることができ、乗員の前方への移動を防止することができる。
また、乗員の腰部の移動が抑えられるために乗員の姿勢が安定することと、従来とは異なって乗員の脚部が跳ね上げられないこととの両方から、足がペダルから離れないので、ペダル操作を確実に行うことができ、再衝突を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両用シートの斜視図であり、シート１０は、乗員が着座するシートクッション１１と、背をもたれるシートバック１２と、乗員の頭部を受けるためにシートバック１２の上部に取付けたヘッドレスト１３とからなる。なお、１１ａはシートクッション１１の着座面である。
シートクッション１１は、内部に、着座した乗員の腰部を拘束するための着座面突出装置１５を備える。
【００１２】
図２は本発明に係る車両用シートのシートクッション内部を示す斜視図である。
着座面突出装置１５は、シートクッション１１（図１参照）の着座面１１ａ（図１参照）を盛り上げるための着座面押し上げ部材１６と、この着座面押し上げ部材１６を上昇させるための駆動手段１７，１７と、この駆動手段１７，１７の作動を衝突時の車体加速度の変化に基づいて制御する制御部１８とからなる。なお、１９はクッションスプリングである。
【００１３】
着座面押し上げ部材１６は、シートトレイ２１の凸部２２，２２に取付けたベース部２３，２３と、このベース部２３，２３に支軸２４，２４を介してスイング自在に取付けたパイプアーム２５と、このパイプアーム２５の後部２５ａ側を下降させるためにベース部２３，２３内に設けたスプリング（不図示。後述する。）とからなる。なお、２３ａ，２３ａはパイプアーム２５の後部２５ａの最大スイング位置を規制するためにベース部２３，２３に設けたストッパである。
【００１４】
パイプアーム２５の後部２５ａのスイング範囲は、シートトレイ２１の凸部２２，２２で規制する。
このように、シートトレイ２１の剛性の高い凸部２２，２２に着座面押し上げ部材１６を取付けたため、着座面押し上げ部材１６に作用する力を十分に支えることができ、また、シートトレイ２１の板厚を小さくすることができる。
【００１５】
駆動手段１７は、シリンダ３１と、このシリンダ３１内に移動自在に収納した図示せぬピストンと、このピストンに一端を取付けるとともに他端をパイプアーム２５の前部２５ｂに取付けたワイヤ３２と、このワイヤ３２の途中を受けるワイヤ受け３３と、シリンダ３１内に高圧の燃焼ガスを送るためのインフレータ３４とからなる。
【００１６】
制御部１８は、車体の加速度を検知する車体加速度センサ３７と、この車体加速度センサ３７からの車体加速度信号ＡＳに基づいて、インフレータ３４，３４の着火を行うコントロールユニット３８とからなる。
【００１７】
図３は本発明に係る車両用シートのシートクッションの断面図であり、着座面突出装置１５は、シートクッション１１の表皮４１及びこの表皮４１の内側に設けたパッド４２の下方に配置したものである。
パイプアーム２５は、側面視くの字状の部材であり、車両衝突時以外は、前部２５ｂを高い位置に配置した部材である。
【００１８】
ワイヤ３２は、車両衝突時以外は、常に張った状態にして、車両衝突時にパイプアーム２５の動作の遅れが生じないようにするものである。
ワイヤ受け３３は、ワイヤ３２を通すワイヤ溝４４を形成した部材であり、このワイヤ溝４４をワイヤ３２が滑る。
【００１９】
このワイヤ受け３３は、上記したように、ワイヤ３２が滑る構造でなくてもよく、例えばワイヤ３２が巻き付くプーリであってもよく、要はワイヤ３２がスムーズに移動すればよい。
４５は、前述したパイプアーム２５の後部２５ａを車両衝突前に下降させておく、即ち、シートトレイ２１の凸部２２にパイプアーム２５の後部２５ａを押し付けておくスプリングである。
【００２０】
以上に述べた着座面突出装置１５の作用を次に説明する。
図４は本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の作用を説明する作用図である。
車両が衝突すると、図２に示した車体加速度センサ３７からの車体加速度信号ＡＳに基づいて、コントロールユニット３８はインフレータ３４，３４を着火させる。これにより、インフレータ３４，３４内の火薬が燃焼する。
この結果、図４において、シリンダ３１内に燃焼ガスが流入し、シリンダ３１内のピストンが高速で移動する。
【００２１】
これに伴って、ピストンに取付けたワイヤ３２が引かれ、パイプアーム２５の前部２５ｂが下降する。そして、パイプアーム２５の後部２５ａが上昇し、パッド４２及び表皮４１を押し上げ、着座面１１ａを高さＵだけ盛り上げる。
【００２２】
図５は本発明に係る車両用シートにおける乗員の着座状態を説明する説明図であり、図３に示した着座面突出装置１５の状態に対応するものである。
乗員は、腰ベルト４６及び肩ベルト４７からなるシートベルト４８で、腰部及び上半身が拘束される。
５１は乗員の骨盤、５２は骨盤５１を構成する恥骨である。
【００２３】
以上に述べた車両用シート１０の作用を次に説明する。
図６は本発明に係る車両用シートの作用を説明する作用図であり、図４に示した着座面突出装置１５の状態に対応するものである。
車両衝突によって着座面突出装置１５が作動すると、シートクッション１１の着座面１１ａが盛り上がる。
【００２４】
この盛り上がり部分Ａは、着座した乗員の骨盤５１、即ち恥骨５２の直前位置に対応するシートクッション着座面である。
即ち、着座面突出装置１５は、シートクッション着座面１１ａにおける乗員の骨盤５１の直前位置に高剛性部を形成するためのものである。
【００２５】
以上説明したように、本発明は、車両衝突時に乗員が慣性力で前方へ移動するのを防止する車両用シート１０において、着座した乗員の骨盤５１の直前位置に対応するシートクッション着座面１１ａを盛り上げるための図２に示した着座面押し上げ部材１６と、この着座面押し上げ部材１６を上昇させるための駆動手段１７と、この駆動手段１７の作動を衝突時の車体加速度の変化に基づいて制御する制御部１８とからなる。
【００２６】
上記構成により、図６において、車両衝突時にシートクッション着座面１１ａを盛り上げることで、乗員の腰部を拘束することによって、乗員の腰部の移動を抑えることができ、乗員の前方への移動を防止することができる。従って、たとえ、衝突が激しかったり、衝突前にシートバック１２の傾き角を大きくした姿勢をとっていたとしても、腰ベルト４６の下からシートクッション１１上を滑るようなサブマリン現象が発生することを防止することができる。
【００２７】
また、乗員の腰部の移動が抑えられるために乗員の姿勢が安定することと、従来とは異なって乗員の脚部が跳ね上げられないこととの両方から、足がペダルから離れないので、ペダル操作を確実に行うことができ、再衝突を回避することができる。
【００２８】
図７は着座面突出装置の比較例を説明する説明図であり、着座面突出装置１１０は、シートトレイ１１１に取付けたベース部１１２と、このベース部１１２に支軸１１３を介して回転自在に取付けたパイプアーム１１４とからなり、パイプアーム１１４の前部１１５でシートクッション１１６の着座面１１７を盛り上げるものである。
即ち、着座面突出装置１１０は、パイプアーム１１４の回転中心である支軸１１３を、着座面１１７を盛り上げる前部１１５よりも後方に配置したものである。
【００２９】
この比較例では、乗員からパイプアーム１１４の前部１１５に前向きの力Ｆが作用すると、この力Ｆによって、パイプアーム１１４の曲げ部（支軸１１３に近い部分）から変形し易く、乗員の腰部の拘束に対しては不利となる。
また、パイプアーム１１４の前部１１５を跳ね上げた後、その位置を保つための特別な保持部材が必要になる。
【００３０】
上記比較例に対して、図６に示した本発明の着座面突出装置１５は、パイプアーム２５の回転中心である支軸２４を、着座面１１ａを盛り上げる後部２５ａよりも前方に配置したものである。
本発明では、図６に示したように、乗員からパイプアーム２５の後部２５ａに前向きの力Ｆが作用すると、この力Ｆをベース部２３のストッパ２３ａで受けることができ、パイプアーム２５の変形を抑えることができる。
また、ストッパ２３ａを設けたことで、パイプアーム２５を跳ね上げた後に、その位置を保つための特別な保持部材は不要である。
【００３１】
このように、着座面突出装置１５のパイプアーム２５の後部２５ａよりも前方に支軸２４を配置することで、衝突時に乗員からパイプアーム２５に作用する力によって、乗員の腰部の拘束をより強めることができ、好ましい。
【００３２】
図８は本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の別の実施の形態を示す斜視図であり、着座面突出装置６０は、シートトレイ６１に取付けた固定軸６２と、この固定軸６２に回転自在に取付けたプーリ６３，６３と、これらのプーリ６３，６３にブラケット６４，６４を介して取付けたパイプアーム６５と、プーリ６３，６３に巻いたワイヤ６６，６６と、このワイヤ６６，６６を引き込むためのシリンダ６７，６７とからなる。なお、シリンダ６７，６７に燃焼ガスを供給するインフレータ及びこのインフレータに着火するための制御部は図２で説明したものと同一であり、説明を省略する。
【００３３】
車両が衝突した時には、シリンダ６７，６７内に供給された高圧の燃料ガスによってシリンダ６７，６７内の図示せぬピストンが移動し、ワイヤ６６，６６を引き込むことでプーリ６３，６３を回転させ、パイプアーム６５を想像線で示す位置から実線で示す位置までスイングさせ、図３に示したシートクッション１１の着座面１１ａを盛り上げる。
【００３４】
図９は本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の別の実施の形態（図８の例）の変形例を示す斜視図であり、着座面突出装置６９は、図８に示した着座面突出装置６０に対してシリンダ６７，６７の位置を固定軸６２の前方位置から後方位置へ変更した装置である。
【００３５】
図１０は本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の更なる別の実施の形態を示す斜視図であり、着座面突出装置７０は、シートトレイ７１の側壁７２，７２にそれぞれ設けたシリンダ７３，７３（奥側の符号７３は不図示）と、このシリンダ７３，７３内に移動自在に収納したそれぞれのピストン（不図示）間に渡したメインワイヤ７４と、このメインワイヤ７４の中央部より外側寄りの部分とシートトレイ７１の側壁７２，７２とにそれぞれ渡したサブワイヤ７５，７５と、シリンダ７３，７３近傍の側壁７２，７２に取付けたワイヤロック部７６，７６とからなる。なお、７７はメインワイヤ７４の中央部に被せたカラーである。
【００３６】
ここで、シリンダ７３，７３に燃焼ガスを供給するインフレータ及びこのインフレータに着火するための制御部は図２で説明したものと同一であり、説明を省略する。
図の着座面突出装置７０は、作動前の状態であり、メインワイヤ７４及びサブワイヤ７５，７５はたるんだ状態にある。
【００３７】
図１１は本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の更なる別の実施の形態（図１０の例）の作用図である。
着座面突出装置７０において、車両が衝突した場合には、シリンダ７３，７３に高圧の燃焼ガスを供給する。
これにより、シリンダ７３，７３内のそれぞれのピストンが高速で移動し、これに伴ってピストンがメインワイヤ７４及びサブワイヤ７５，７５を張る。
この結果、図３に示したシートクッション１１の着座面１１ａを盛り上げる。
【００３８】
図１２（ａ），（ｂ）は図１１に示したワイヤロック部の断面図である。
（ａ）は、メインワイヤ７４を張った直後の状態を示す。
ワイヤロック部７６は、シートトレイ７１（図１１参照）の側壁７２（図１１参照）に取付けたケース８１と、このケース８１に取付けた支軸８２と、この支軸８２に回転自在に取付けるとともにメインワイヤ７４を掛けたローラ部材８３と、このローラ部材８３に取付けた可動歯８４と、この可動歯８４と対になってメインワイヤ７４を噛み込むためにケース８１に固定した固定歯８５と、可動歯８４のためのストッパ８６とからなる。
【００３９】
（ｂ）において、メインワイヤ７４を張った後にメインワイヤ７４の中央部に乗員からの力が作用して、メインワイヤ７４が内側に引張られると、ローラ部材８３が回転し、可動歯８４は、固定歯８５との間にメインワイヤ７４を噛み込む。これによって、メインワイヤ７４はロックされ、メインワイヤ７４のたるみを防止することができる。
【００４０】
尚、本発明では、図２に示したように、着座面押し上げ部材１６として、パイプアーム２５をスイングさせる構造のものを例示したが、これに限らず、例えば、棒状の部材を直線運動させたり、カム状の部材を回転させたり、球状の部材を上下動させたりしてもよく、要は着座面１１ａ（図３参照）を盛り上げるものであればよい。
【００４１】
また、本発明では、駆動手段１７として、シリンダ３１とインフレータ３４との組合わせのものを例示したが、これに限らず、例えば、電磁石による駆動、ガスタンク、アキュムレータからの高圧ガス供給による駆動によるものでもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車両用シートは、着座した乗員の骨盤の直前位置に対応するシートクッションの着座面を盛り上げるための着座面押し上げ部材と、この着座面押し上げ部材を上昇させるための駆動手段と、この駆動手段の作動を衝突時の車体加速度の変化に基づいて制御する制御部とからなり、着座面押し上げ部材が、シートクッションの内部に設けたベース部に支軸を介してスイング自在に取付けたパイプアームを備え、このパイプアームでは、シートの前後方向に向けて延びる左右一対の前後方向部材と、これらの前後方向部材の前端同士を接続する左右に延びる前部幅方向部材と、前後方向部材の後端同士を接続する左右に延びる後部幅方向部材とを備え、左右一対の前後方向部材が、側面視くの字状の部材であり、前部幅方向部材が、車両衝突時以外は支軸よりも高い位置に配置され、駆動手段に、前部幅方向部材に取付けられたワイヤを備え、このワイヤを下方に引くことにより前部幅方向部材を下降させることで後部幅方向部材を上昇させるので、車両衝突時に乗員の腰部の移動を抑えることができ、乗員の前方への移動を防止することができる。
【００４３】
また、乗員の腰部の移動が抑えられるために乗員の姿勢が安定することと、従来とは異なって乗員の脚部が跳ね上げられないこととの両方から、足がペダルから離れないので、ペダル操作を確実に行うことができて、再衝突を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用シートの斜視図
【図２】本発明に係る車両用シートのシートクッション内部を示す斜視図
【図３】本発明に係る車両用シートのシートクッションの断面図
【図４】本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の作用を説明する作用図
【図５】本発明に係る車両用シートにおける乗員の着座状態を説明する説明図
【図６】本発明に係る車両用シートの作用を説明する作用図
【図７】着座面突出装置の比較例を説明する説明図
【図８】本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の別の実施の形態を示す斜視図
【図９】本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の別の実施の形態（図８の例）の変形例を示す斜視図
【図１０】本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の更なる別の実施の形態を示す斜視図
【図１１】本発明に係る車両用シートの着座面突出装置の更なる別の実施の形態（図１０の例）の作用図
【図１２】図１１に示したワイヤロック部の断面図
【図１３】従来のシートベルトの拘束状態を説明する説明図
【符号の説明】
１０…車両用シート、１１…シートクッション、１１ａ…シートクッションの着座面、１５，６０，６９，７０…着座面突出装置、１６…着座面押し上げ部材、１７…駆動手段、１８…制御部、２３…ベース部、２４…支軸、２５…パイプアーム、２５ａ…後部幅方向部材（パイプアームの後部）、２５ｂ…前部幅方向部材（パイプアームの前部）、３２…ワイヤ、４２…パッド、５１…骨盤。
【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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