JP7700721B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに関する。

自動運転機能を備えた車両の開発が活発化しており、今後、自動運転時に、シートバックを後傾させた安楽姿勢（リクライニング姿勢）が多くなされることが想定される。そこで、特許文献１には、自動運転状態においてモード切替スイッチが操作されると、リクライニング装置によってシートバックを後方へ揺動させながらリフタ装置によってクッションパネルを上方へ変位させる姿勢変更処理を行うことにより、シートバックに対する着席者の背部の下方への位置ズレを抑制するシート制御システムが開示されている。

特開２０２０－１３１７４７号公報

一般的に、乗員が安楽姿勢の場合には、乗員が通常姿勢である場合よりも車両の前面衝突時において乗員の拘束が難しく、サブマリン現象が起き易い。そのため、シートベルトでの拘束が不十分である場合には、腰椎への入力荷重の抑制が不十分となってしまう虞がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の前面衝突時に、乗員が安楽姿勢であっても乗員の腰椎への入力荷重を軽減することができる車両用シートを得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る車両用シートは、乗員が着座するシートクッションと、乗員の背部を支持するシートバックとを含む車両用シート本体と、前記シートクッションに対する前記シートバックの角度を調整可能であり、前記シートバックを通常姿勢よりも後傾させた安楽姿勢に調整可能なリクライニング装置と、該車両用シート本体のシート幅方向両側に位置する一対のシートレール上を当該車両用シート本体が車両前後方向にスライド可能なスライド機構と、前記一対のシートレールに対して前記車両用シート本体をロックし、前面衝突時に予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態が解除されるロック機構と、前記車両用シート本体の下面からシート下方に向かって延在する下延部と、前記一対のシートレールが配設される車両フロアにおいて、前記一対のシートレールの間に固定され、車両上方に向けて立設された立壁部と、前記下延部及び前記立壁部の少なくとも一方に設けられ、前記下延部と前記立壁部の間で圧縮されるエネルギ吸収部材と、を備える。
請求項２に記載の本発明に係る車両用シートは、請求項１に記載の構成において、前記エネルギ吸収部材は、前記下延部及び前記立壁部の一方に設けられ、当該エネルギ吸収部材における前記下延部及び前記立壁部の他方側の端面に荷重が加わった際に、当該端面を外側に巻き込みながら縮む方向に変形する円筒部を備えている。

請求項１に記載の本発明に係る車両用シートは、車両用シート本体と、シートレール上を当該車両用シート本体が車両前後方向にスライド可能なスライド機構と、一対のシートレールに対して車両用シート本体をロックし、前面衝突時に予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態が解除されるロック機構とを備えている。そのため、車両の前面衝突時に所定値を超える前方荷重がロック機構に作用すると、ロック機構のロック状態が解除されて、車両用シート本体が一対のシートレール上を車両前後方向にスライド可能となる。

また、請求項１に記載の本発明に係る車両用シートは、車両用シート本体の下面からシート下方に向かって延在する下延部と、一対のシートレールが配設される車両フロアにおいて、一対のシートレールの間に固定され、車両上方に向けて立設された立壁部と、下延部及び立壁部の少なくとも一方に設けられ、下延部と立壁部の間で圧縮されるエネルギ吸収部材と、を備えている。そのため、前面衝突時にロック機構が解除されて、慣性力によって車両用シート本体が前方に移動した場合に、下延部と立壁部の間でエネルギ吸収部材が圧縮される。これにより、車両の前面衝突時に、エネルギ吸収部材によって車両用シート本体の前方への移動が、エネルギが吸収されつつ抑制されるので、乗員が安楽姿勢であっても乗員の腰椎への入力荷重を軽減することができる。

以上説明したように、本発明に係る車両用シートは、車両の前面衝突時に、乗員が安楽姿勢であっても乗員の腰椎への入力荷重を軽減することができる、という優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係る車両用シートの安楽姿勢時の模式的な側面断面図である。 図１の車両用シートの車両用シート本体部の一部を除いた平面図である。 （ａ）車幅方向の内側から見た右側のロック機構の模式的な側面図、（ｂ）後方側から見た右側のロック機構の断面図（ｂ）、上方から見た右側のロック機構の平面図（ｃ）である。 アルミ円筒のエネルギ吸収を説明する模式的な側面図である。 図４の枠Ａ内の側面断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの安楽姿勢時における前面衝突時の模式的な側面断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両用シート１０について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、各図において適宜示す矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＬＨ及び矢印ＲＨは、車両に搭載された車両用シート１０の上方向、前方向、左右方向（車幅方向）の左側方向及び右側方向をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両に搭載された車両用シート１０の前後方向の前後、左右方向（車幅方向）の左右、上下方向の上下を示すものとする。

（車両用シートの構成）
第１実施形態の車両用シート１０は、車両（例えば、自動車、又は電車等）に設置される。本実施形態においては、車両用シート１０は、一例として、車両における前席左側のシートとされる。図１に示されるように、車両用シート１０は、乗員が着座する（乗員の臀部及び大腿部を支持する）シートクッション１２と、乗員の背部を支持する、すなわち背もたれを構成するシートバック１４と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト１６と、を備えている。

シートクッション１２は、クッションパッド１８、シートパン２０、及びシート表皮（図示省略）を備えている。

クッションパッド１８は、車両用シート１０の座面部分を構成しており、例えば、ポリウレタンフォーム（発泡ポリウレタン）等の弾性を有する合成樹脂材等によって形成されている。乗員は、シートクッション１２のシート上側（シート表面）に着座する。また、クッションパッド１８は、車両前後方向の前部の下側に、サブマリン防止部２２を備えている。

サブマリン防止部２２は、前面衝突時に、車両用シート１０に着座した乗員が、車両用シート１０から滑り落ちるのを防止するための部材であり、一例としてクッションパッド１８よりも硬度の高い部材で構成されている。具体的にはポリウレタンフォーム（発泡ポリウレタン）等の合成樹脂材等によってクッションパッド１８と一体に形成されている。

シートパン２０は、シートクッション１２の骨格を構成するフレームであり、上方にクッションパッド１８が設置される凹部２０Ａを備えている。シート表皮は、布系、皮革、及び合成皮革等の可撓性を有するシート部材で形成されている。シートクッション１２は、シートパン２０の凹部２０Ａにクッションパッド１８を取り付け、更にその表面をシート表皮で覆うことにより構成されている。

また、シートパン２０の下面には、左右両側の前後にそれぞれシート脚部２４（すなわち４本のシート脚部２４）が設けられている。シート脚部２４には、各々リフタ装置（図示省略）が設けられており、前方のシート脚部２４と後方のシート脚部２４とが各々独立に上下方向に伸縮可能に構成されている。本実施形態においては、一例として、シートバック１４が後述する安楽姿勢となるように後傾された場合に、前方のシート脚部２４が後方のシート脚部２４よりも高くなるように伸縮される。

また、シートパン２０の下面には、シートパン２０の前後方向の中央部であって、かつ左右方向の中央部に下方に向かって延在する下延部３０が設けられている。下延部３０は、後述するアルミ円筒８０に衝突した際に変形しない程度の剛性を有している。なお、下延部３０については、後で詳細に説明する。

一方、シートバック１４は、車両用シート１０の背もたれ部分を構成しており、シートクッション１２に着座した乗員の背中を、シートバック１４のシート前側（シート表面）で支える。シートバック１４は、シートバックフレーム２６、シートバックパッド２８、及びシート表皮を備えている。

シートバックフレーム２６は、シートバック１４の骨格を構成する。シートバックパッド２８は、例えば、ポリウレタンフォーム（発泡ポリウレタン）等の弾性を有する合成樹脂材等によって形成されている。シート表皮は、布系、皮革、及び合成皮革等の可撓性を有するシート部材で形成されている。シートバック１４は、シートバックフレーム２６にシートバックパッド２８を取り付け、更にその表面をシート表皮で覆うことにより構成されている。

また、車両用シート１０は、リクライニング装置４０を備えている。リクライニング装置４０は、シートバック１４をリクライニング中心Ｃ回りに回動させ、シートクッション１２に対するシートバック１４の角度を調整する公知の装置である。リクライニング装置４０は、一例として、電気式のアクチュエータを使用してシートバックフレーム２６に力を伝達することにより、シートバックフレーム２６をシートパン２０に対してシート前後方向に揺動させる。

本実施形態においては、図１に示されるように車両用シート１０が搭載される車両（図示省略）のフロア１００とシートバック１４との間の角度Ｒが略４０°～６０°となるように、リクライニング装置４０によりシートバック１４が後傾された状態を安楽姿勢（リクライニング姿勢）とする。

ここで、本実施形態においては、上述したシートクッション１２、シートバック１４、ヘッドレスト１６、及びシート脚２４を含む構成を車両用シート本体１０Ａとする。そして、この車両用シート本体１０Ａは、図１及び図２に示されるように車両用シート１０が搭載される車両（図示省略）のフロア１００に、車両幅方向に間隔を空けて設置され、各々前後方向をボルト１０４によって固定された２本のシートレール１０２上を車両前後方向にスライド可能にされている。

本実施形態において、シートレール１０２は、左右一対のロアレールであり、図３（ｂ）に示されるように、断面が矩形の長尺の筒状に構成されている。また、一例として、シートレール１０２の対向する面には、各々、長手方向に所定の間隔を空けて複数のロック孔１０２Ａが設けられている。

一方、本実施形態の車両用シート１０は、スライド機構５０とロック機構６０とを備えている。スライド機構５０は、車両用シート本体１０Ａのシート幅方向両側に位置するシートレール１０２上を、車両用シート本体１０Ａが車両前後方向にスライド可能にする。スライド機構５０は、具体的には、一例として、図２及び図３（ｂ）に示されるように、４本のシート脚２４の下端に各々設けられたアッパレール５２を備えている。アッパレール５２は、下方、すなわちシートレール１０２側が開放した四角筒状に形成されており、シートレール１０２を上方から覆うように配設されて、シートレール１０２上をスライド可能にされている。

ロック機構６０は、公知の機構を使用することができ、一例として、図３（ａ）～図３（ｃ）に示されるように、ロック爪６２を備えている。ロック爪６２は、上述したシートレール１０２のロック孔１０２Ａに挿通するように円柱状に形成されており、アッパレール５２の側面内側面に凸設されている。ロック爪６２は、一例としてコイルばね等の付勢部材（図示省略）により、シートレール１０２側に付勢されている。また、ロック爪６２には、一例として図示しない押圧部材が設けられており、この押圧部材によってロック爪６２を付勢部材の付勢力に抗う方向へ移動させることができる。

そして、上記押圧部材が押圧されると、ロック孔１０２Ａが存在しない位置においては、ロック爪６２は付勢部材の付勢力に抗ってシートレール１０２の側面に当接しながら、又は側面から若干離れながらシートレール１０２に沿って移動する。なお、ロック爪６２が設けられたアッパレール５２の側壁５４は、弾性を有しており、シートレール１０２に沿って移動する際に、ロック爪６２の先端がシートレールの側面よりも外方に位置するまで弾性変形される。

一方、ロック孔１０２Ａが存在する位置において上記押圧部材が押圧されていない場合には、ロック爪６２は付勢部材の付勢力（弾性復元力）によってロック孔１０２Ａを挿通する。これにより、当該ロック孔１０２Ａの位置において、ロック爪６２によりアッパレール５２すなわち車両用シート本体１０Ａのシートレール１０２の長手方向の移動がロックされる。

本実施形態においては、上記ロック機構６０は、前面衝突時に予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態を解除する。具体的には、ロック爪６２が破断する。

また、図１に示されるように、車両用シート１０は、シートレール１０２が配設されるフロア１００に固定され、車両上方に向けて立設された立壁部７０を備えている。図２に示されるように、立壁部７０は、Ｌ字型に形成された板材で構成されている。立壁部７０は、Ｌ字型の一方が固定部７２、他方が立壁本体部７４とされる。固定部７２は、下面がフロア１００に載置され、ボルト７６によりフロア１００に固定される。立壁本体部７４は、フロア１００から立設し、後述するアルミ円筒８０が固定される。

車両用シート１０は、さらに、立壁本体部７４に設けられ、下延部３０と立壁本体部７４の間で圧縮されるエネルギ吸収部材としてのアルミ円筒８０を備えている。アルミ円筒８０は、アルミ製であり、円筒部８２と、円筒部８２の一端に形成されたフランジ部８４とを備えている。フランジ部８４は円筒部８２の一端から外方に向かって略直角に折り曲げられて形成されており、円盤状に形成されている。フランジ部８４には、一例として等間隔に４つの孔８４Ａが形成されている。フランジ部８４の端面８４Ｂ（アルミ円筒８０のフランジ部８４側の端面）を立壁本体部７４に当接させた状態で、孔８４Ａにボルト８６を挿通し、立壁本体部７４の裏面側からナット８８で締結することにより、アルミ円筒８０が立壁部７０に固定されている。

ここで、アルミ円筒８０は、図１に示されるように、下延部３０の前面３０Ａの少なくとも一部、好ましくは全部がアルミ円筒８０の下延部３０側（シート後方側）の端面８２Ａの全部と対向する位置に配設される。

図４に示されるように、アルミ円筒８０の円筒部８２は、端面８２Ａに荷重Ｆが加わると、図５に示されるように、端面８２Ａを外側に巻き込みながら（矢印Ｍ参照）、円筒部８２が縮む方向に変形することにより衝撃を吸収する特性を有している。

（実施形態の作用及び効果）
次に、以上のように構成された本実施形態に係る車両用シート１０の作用及び効果について説明する。

本実施形態に係る車両用シート１０は、車両用シート本体１０Ａと、シートレール１０２上を車両用シート本体１０Ａが車両前後方向にスライド可能なスライド機構５０と、シートレール１０２に対して車両用シート本体１０Ａをロックし、前面衝突時に予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態が解除されるロック機構６０とを備えている。そのため、車両の前面衝突時に所定値を超える前方荷重がロック機構６０に作用すると、ロック爪６２が破断することによりロック機構６０のロック状態が解除されて、車両用シート本体１０Ａがシートレール１０２上を車両前後方向にスライド可能となる。

また、車両用シート１０は、車両用シート本体１０Ａの下面からシート下方に向かって延在する下延部３０と、シートレール１０２が配設されるフロア１００に固定され、車両上方に向けて立設された立壁部７０の立壁本体部７４と、立壁本体部７４に設けられ、下延部３０と立壁本体部７４の間で圧縮されるアルミ円筒８０と、を備えている。そのため、図６に示されるように、前面衝突時にロック機構６０が解除されて、慣性力によって車両用シート本体１０Ａが前方（図６中の矢印Ｄ）に移動した場合に、下延部３０がアルミ円筒８０に衝突する。

そのため、図４に示されるように、アルミ円筒８０の円筒部８２は、端面８２Ａに荷重Ｆが加わるので、図５に示されるように、端面８２Ａを外側に巻き込みながら（矢印Ｍ参照）、円筒部８２が縮む方向に変形し、下延部３０と立壁部７０（立壁本体部７４）の間で圧縮される。これにより、車両の前面衝突時に、アルミ円筒８０によって車両用シート本体１０Ａの前方への移動が、エネルギが吸収されつつ抑制されるので、乗員が安楽姿勢であっても乗員の腰椎への入力荷重を軽減することができる。

なお、本実施形態においては、アルミ円筒８０は、エネルギを吸収する際に、端面８２Ａを外側に巻き込みながら円筒部８２が縮む方向に変形したが、本発明はこれに限られない。エネルギを吸収可能であれば、例えば、円筒部８２の外周壁が波打つように変形して縮む方向に変形してもよいし、四方に折れ曲がるようにして変形してもよい。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収部材としてアルミ円筒８０を使用したが、本発明はこれに限られない。エネルギを吸収可能な部材であれば、例えばウレタン部材等であってもよい。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収部材としてのアルミ円筒８０を、立壁部７０に設けたが、本発明はこれに限られず、下延部３０に設けてもよい。また、例えば、エネルギ吸収部材がウレタン部材である場合等には、立壁部７０と下延部３０の両方に設けてもよい。

また、本実施形態においては、ロック機構６０は円筒状のロック爪６２を使用しているが、本発明はこれに限られない。車両用シート本体１０Ａをシートレール１０２の任意の位置にロック可能で、かつ、予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態が解除できれば、何れの形状や構成であってもよく、公知の技術を使用することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両用シート
１０Ａ 車両用シート本体
１００ フロア（車両フロア）
１０２ シートレール
３０ 下延部
５０ スライド機構
６０ ロック機構
７０ 立壁部
８０ エネルギ吸収部材

Claims (2)

1. 乗員が着座するシートクッションと、乗員の背部を支持するシートバックとを含む車両用シート本体と、
   前記シートクッションに対する前記シートバックの角度を調整可能であり、前記シートバックを通常姿勢よりも後傾させた安楽姿勢に調整可能なリクライニング装置と、
   該車両用シート本体のシート幅方向両側に位置する一対のシートレール上を当該車両用シート本体が車両前後方向にスライド可能なスライド機構と、
   前記一対のシートレールに対して前記車両用シート本体をロックし、前面衝突時に予め設定された所定値を超える前方荷重が作用した場合に、ロック状態が解除されるロック機構と、
   前記車両用シート本体の下面からシート下方に向かって延在する下延部と、
   前記一対のシートレールが配設される車両フロアにおいて、前記一対のシートレールの間に固定され、車両上方に向けて立設された立壁部と、
   前記下延部及び前記立壁部の少なくとも一方に設けられ、前記下延部と前記立壁部の間で圧縮されるエネルギ吸収部材と、
   を備えた車両用シート。
2. 前記エネルギ吸収部材は、前記下延部及び前記立壁部の一方に設けられ、当該エネルギ吸収部材における前記下延部及び前記立壁部の他方側の端面に荷重が加わった際に、当該端面を外側に巻き込みながら縮む方向に変形する円筒部を備えている請求項１に記載の車両用シート。