JP5343593B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに関し、詳しくは、ヘッドレストを乗員の後頭部側に向けて飛び出させるアクティブヘッドレストと、乗員の腰椎部を支持するランバーサポートとを備えた車両用シートに関する。

従来、車両に後突が発生すると、車両用シートのヘッドレストのうち、乗員の後頭部を支承する部位（支承板）を乗員の後頭部側に向けて瞬時に飛び出させるヘッドレスト（いわゆる、アクティブヘッドレスト）が既に知られている。ここで、下記特許文献１には、車両に後突が発生したときの弾みによって車両用シート着座した乗員がシートバックに沈み込むことでシートバック内部の受圧部材（加圧板）を作動させ、この作動させた受圧部材によって支承板を飛び出させる技術が開示されている。これにより、車両に後突が発生したときでも、乗員の後頭部に生じる衝撃を低減させ安全性を向上させることができる。

特開２００７−３１４００７号公報

しかしながら、上述した従来技術では、例えば、図７に示すように、シートバック１２０に乗員の腰椎部を支持可能なランバーサポート１９０を備え、このランバーサポート１９０がシートバック１２０に背凭れした乗員の腰椎部を支持する支持状態（図７において、ランバーサポート１９０が前側に揺動した想像線の状態）にあるときに車両に後突が発生すると、シートバック１２０への乗員の沈み込みがランバーサポート１９０によって邪魔される格好となってしまい、受圧部材１５０を作動させることに支承をきたすことがあった（図８参照）。これにより、支承板１３６の飛び出しが遅れてしまうことがあった。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、ランバーサポートが乗員の腰椎部を支持しているときに車両に後突が発生した場合でも、アクティブヘッドレストを瞬時に作動させることができる車両用シートを提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、車両に後突が発生したときの弾みによって乗員がシートバックに沈み込むことでシートバック内部の受圧部材を作動させ、この作動させた受圧部材によってヘッドレストを乗員の後頭部側に向けて飛び出させるアクティブヘッドレストと、シートバック内部に配置され、乗員の腰椎部を支持する支持状態と同支持しない非支持状態とに切り替え可能なランバーサポートと、を備えた車両用シートであって、受圧部材は、ランバーサポートの下方に設けられており、ランバーサポートは、クランク状に形成されており、ランバーサポートが支持状態にあるとき、車両に後突が発生することを予知する後突予知信号を受けると、この支持状態から非支持状態へとランバーサポートを切り替え、
この切り替えのとき、クランク状に形成された押当部は、ランバーサポートの揺動軸より下側を揺動することを特徴とする。
この構成によれば、ランバーサポートが支持状態にあるときに車両に後突が発生しても、その直前には、既に、ランバーサポートは支持状態から非支持状態へと切り替わっている。そのため、車両に後突が発生しても、シートバックへの乗員の沈み込みがランバーサポートによって邪魔されることはなく、受圧部材を作動させることに支障をきたすことがない。したがって、アクティブヘッドレストを瞬時に作動させることができる。

図１は、本発明の実施例に係る車両用シートを適用させた車両の全体斜視図である。 図２は、図１の車両用シートの骨格を示す全体斜視図である。 図３は、図２のクラッチ機構の全体斜視図である。 図４は、図２のクラッチ機構の側面模式図である。 図５は、図２のクラッチ機構の正面模式図である。 図６は、図１の車両用シートの作用を説明する側面模式図である。 図７は、従来技術における車両用シートの骨格を示す概略斜視図である。 図８は、図７の車両用シートの問題点を説明する側面模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜６を用いて説明する。なお、図２では、シートクッション１０、シートバック２０およびアクティブヘッドレスト３０から構成される車両用シートの内部構造を分かり易く示すために、これらのクッション構造および表皮構造を省略し内部のフレーム構造のみを示している。また、以下の説明にあたって、上、下、前、後、左、右とは、上述した各図に記載した、上、下、前、後、左、右の方向、すなわち、車両１を基準にしたときの上、下、前、後、左、右の方向を示している。

まず、図１を参照して、本発明の実施例に係る車両１の概略構成を説明する。この車両１は、例えば、公知の乗用車であり、複数の車両用シート（運転席２、助手席３および後部座席４）を備えている。なお、以下の実施例では、本発明の車両用シートの例として、この助手席３を例に説明することとする。また、この車両１には、その後部における幅方向の中央位置に後突予知センサ９４が設けられている。この後突予知センサ９４とは、車両１の後方から他の車両（図示しない）が接近していることを検出し、この他の車両によって後突されることを免れない状態になったことを予知すると、信号（以下、「後突予知信号」と記す）を出力する公知のプリクラッシュセンサである。

次に、図２、３を参照して、助手席３の全体構成を説明する。なお、残りの座席（運転席２、後部座席４）は公知の座席であるため、その詳細な説明は省略することとする。この助手席３は、乗員が着座するシートクッション１０と、着座した乗員の背凭れ部となるシートバック２０と、着座した乗員の後頭部を支承するアクティブヘッドレスト３０とから構成されている。以下に、これら各構成部材１０、２０、３０の内部構造を個別に説明していく。

はじめに、シートクッション１０の内部構造について説明する。シートクッション１０の内部は、シートクッション１０の輪郭を形成する左右一対のクッションフレーム１２、１２と、これら両クッションフレーム１２の前部を橋渡す格好の前ロッド（図示しない）と、これら両クッションフレーム１２の後部を橋渡す格好の後ロッド１４とから構成されている。また、これら両クッションフレーム１２には、その前後方向の略中央を橋渡す格好となるようにブラケット１６が組み付けられている。このブラケット１６には、助手席３の各種電気品（図示しない）の制御を行うコンピュータである後述するシートＥＣＵ９８が組み付けられている。

次に、シートバック２０の内部構造について説明する。シートバック２０の内部も、シートバック２０の輪郭を形成する左右一対のサイドフレーム２２、２２と、これら両サイドフレーム２２の上部を橋渡す格好のアッパフレーム２４と、これら両サイドフレーム２２の下部を橋渡す格好のロアフレーム２６とから構成されている。両サイドフレーム２２の下端は、リクライニング機構（図示しない）を介してシートクッション１０の両クッションフレーム１２の後端にそれぞれ組み付けられている。これにより、シートバック２０をシートクッション１０に対して傾動させることができ、その傾動範囲のうち所望する傾斜位置でシートバック２０を保持させることができる。

アッパフレーム２４には、左右一対のホルダ２４ａ、２４ａがそれぞれ組み付けられている。この両ホルダ２４ａには、後述するアクティブヘッドレスト３０の左右一対のステー３４、３４をそれぞれ挿入係止可能なサポート２４ｂがそれぞれ組み付けられている。これにより、シートバック２０にアクティブヘッドレスト３０を組み付けることができる。

なお、両サポート２４ｂのうち、一方のサポート２４ｂ（図２において、左側のサポート２４ｂ）の内部には、一方のステー３４（図２において、左側のステー３４）の内部に配置されたロッド３８を突き上げる操作ケーブル８０の一方側の端部（図２において、上端部）が挿入係止されている。この操作ケーブル８０とは、筒状に形成されたアウタケーブル８２と、このアウタケーブル８２の内部を移動可能に差し込まれたワイヤー状のインナケーブル８４とから構成された２重構造のケーブル部材である。

この操作ケーブル８０の両端部のうち、アウタケーブル８２の一方側の端部（図２において、上端部）は、上述したように左側のサポート２４ｂの内部に差し込まれ、アウタケーブル８２の他方側の端部（図２において、下端部）は、後述するベースプレート４０の第３のリブ４４に掛け止めされている（図３参照）。一方、インナケーブル８４の一方側の端部（図２において、上端部）は、左側のサポート２４ｂの内部に上下方向にスライド可能に掛け止めされ、インナケーブル８４の他方側の端部（図２において、下端部）は、後述する第２の揺動部材７５に掛け止めされている（図３参照）。

そして、インナケーブル８４に張力が作用すると、アウタケーブル８２の一方側の端部はロッド３８を突き上げて後述するアクティブヘッドレスト３０のロック機構Ｒをロック解除させる構造となっている。シートバック２０の内部は、このような構造となっている。

最後に、アクティブヘッドレスト３０の内部構造について説明する。アクティブヘッドレスト３０の内部は、アクティブヘッドレスト３０の輪郭を成す基部３２と、この基部３２と一体に組み付けられた左右一対のステー３４、３４と、この基部３２に引っ張りばねとリンク機構（いずれも図示しない）を介して組み付けられた支承板３６とから構成されている。

なお、車両に後突が発生する前の通常時、支承板３６は引っ張りばねの付勢力に抗して基部３２に対して略一体となるようにロック機構Ｒによってロックされている。そして、このロック機構Ｒのロック解除が行われると、引っ張りばねの付勢力によってリンク機構が作動することで、支承板３６は基部３２に対して前方向に瞬時に飛び出る構造となっている。これにより、インナケーブル８４に張力が作用すると、支承板３６によって乗員の後頭部を瞬時に受け止めることができる。アクティブヘッドレスト３０の内部は、このような構造となっている。

続いて、上述したシートバック２０に組み付けられるクラッチ機構Ｃとランバーサポート機構Ｌとを個別に説明する。まず、図３〜５を参照して、クラッチ機構Ｃを説明する。このクラッチ機構Ｃは、ベースプレート４０と、受圧部材５０と、連結アーム６０、第１の揺動部材７０および第２の揺動部材７５とから構成されている。以下に、これら各構成部材４０、５０、６０、７０、７５を個別に説明していく。

はじめに、ベースプレート４０を説明する。ベースプレート４０は、クラッチ機構Ｃのベースを成すプレート状に形成された部材である。このベースプレート４０は、ロアフレーム２６（図３〜５において、図示しない）の前面に締結されている。

次に、受圧部材５０を説明する。受圧部材５０は、助手席３に着座した乗員の背凭れ荷重（特に、乗員の腰椎部からの背凭れ荷重）を受け止め可能に略板状に形成された部材である。この受圧部材５０は、ベースプレート４０に形成された左右一対の第１のリブ４１、４１にピン５１を介して車幅方向を軸方向とする軸回りに回動可能に組み付けられている。このとき、受圧部材５０は、その先端がシートバック２０のパッド部材Ｐの背面に接触する方向（図４において、矢印Ａ方向）へトーションばね５２を介して付勢状態で組み付けられている。なお、この受圧部材５０は、そのピン５１の軸回りにどのように回動した場合でも、後述するランバーサポート機構Ｌのランバーサポート９０に干渉（接触）することがないように組み付けられている。

次に、連結アーム６０を説明する。連結アーム６０は、車両の後突によって生じた乗員からの背凭れ荷重のみを後述する第１の揺動部材７０に伝達する略く字状に形成された部材である。この連結アーム６０の略く字の折れ曲がり部位には、ベースプレート４０の第２のリブ４２に形成された長孔４３の内部を移動可能なピン６５が形成されている。また、この連結アーム６０の先端側には、ウェイト６４が組み付けられている。

そして、この連結アーム６０は、その基端が受圧部材５０に形成されたリブ５４にピン６１を介して車幅方向を軸方向とする軸回りに回動可能に組み付けられている。このとき、連結アーム６０は、自身のピン６５が長孔４３の前面４３ａに接触する方向（図４において、矢印Ｂ方向）へトーションばね６２を介して付勢状態で組み付けられている。

続いて、第１の揺動部材７０を説明する。第１の揺動部材７０は、上述した連結アーム６０からの背凭れ荷重を後述する第２の揺動部材７５に伝達するプレート状に形成された部材である。この第１の揺動部材７０は、ベースプレート４０に対してその表面に対する垂直方向を軸方向とする軸回りに回動可能にピン７１を介して組み付けられている。このとき、第１の揺動部材７０は、その外周の一部から飛び出す格好で形成されている飛び出し部位７０ａがベースプレート４０に形成された第４のリブ４５に接触する方向（図５において、矢印Ｃ方向）へトーションばね７２を介して付勢状態で組み付けられている。

また、この第１の揺動部材７０には、その外周の一部から飛び出す格好で第１のアーム７３と第２のアーム７４がそれぞれ形成されている。これら両アーム７３、７４の先端には、リブ７３ａ、７４ａがそれぞれ形成されている。これら両リブ７３ａ、７４ａのうち、前者のリブ７３ａは、小さな背凭れ荷重によって連結アーム６０のピン６５が移動するときに押し当てられるように形成されており、後者のリブ７４ａは、大きな背凭れ荷重によって連結アーム６０のピン６５が移動するときに押し当てられるように形成されている。

最後に、第２の揺動部材７５を説明する。第２の揺動部材７５は、上述した第１の揺動部材７０から伝達される背凭れ荷重によって操作ケーブル８０を引っ張るプレート状に形成された部材である。この第２の揺動部材７５は、第１の揺動部材７０と同様に、ベースプレート４０に対してその表面に対する垂直方向を軸方向とする軸回りに回動可能にピン７６を介して組み付けられている。

このとき、第２の揺動部材７５は、その外周面に形成されたリブ７８が第１の揺動部材７０の飛び出し部位７０ａに接触する方向（図５において、矢印Ｄ方向）へトーションばね７７を介して付勢状態で組み付けられている。また、この第２の揺動部材７５には、既に説明したように、操作ケーブル８０のインナケーブル８４の他端（下端）が掛け止めされている。クラッチ機構Ｃは、このように構成されている。

次に、上述したクラッチ機構Ｃの動作を説明する。まず、図４に示す状態から、乗員が、単に、シートバック２０に対して背凭れすることによって受圧部材５０がシートバック２０のパッド部材Ｐを介して乗員から背凭れ荷重を受けると、連結アーム６０は、そのピン６５が長孔４３の内部を下方に向かって移動していくように回動していく。このとき、連結アーム６０のピン６５は、連結アーム６０に作用するトーションばね６２の付勢力によって長孔４３内の前面４３ａに沿って移動していく。

また、図４に示す状態から、乗員が、乗車することによって、または、乗員が、シートバック２０を後方に倒した状態（リクライニングさせた状態）で自身の両足を車両フロアにつけて踏ん張ることによって、受圧部材５０が乗員からさらに背凭れ荷重を受けると、連結アーム６０は、そのピン６５が長孔４３の内部を、さらに下方に向かって移動していくように回動していく。このときも、連結アーム６０のピン６５は、連結アーム６０に作用するトーションばね６２の付勢力によって長孔４３内の前面４３ａに沿って移動していく。そのため、乗員の乗車によって生じる背凭れ荷重、または、乗員の単なる背凭れによって生じる背凭れ荷重は、第１の揺動部材７０へ伝達されることはない。このことは、乗員の乗車によって生じる背凭れ荷重でも同様である。

また、図４に示す状態から、車両に後突が発生することによって、受圧部材５０が乗員から背凭れ荷重を受けると（車両に後突が発生するときの弾みで助手席３に着座した乗員がシートバック２０に沈み込むことによって、受圧部材５０が乗員から背凭れ荷重を受けると）、連結アーム６０は、そのピン６５が長孔４３の内部を下方に向かって移動していくように回動していく。このとき、連結アーム６０のウェイト６４には、車両の後突によって後方に向けて慣性力が作用しているため、連結アーム６０のピン６５は、連結アーム６０に作用するトーションばね６２の付勢力に抗して長孔４３内の後面４３ｂ側に沿って移動していく。

すると、連結アーム６０のピン６５は、第１の揺動部材７０の第１のアーム７３のリブ７３ａを押し当てながら移動していくため、この移動によって連結アーム６０のピン６５は、トーションばね７２の付勢力に抗して第１の揺動部材７０を回動させていく。そのため、車両に後突が発生したことによって生じる背凭れ荷重は、第１の揺動部材７０へ伝達されることになる。

また、このとき、第１の揺動部材７０の飛び出し部位７０ａが第２の揺動部材７５のリブ７８を押し当てるため、この押し当てに伴って第２の揺動部材７５も、トーションばね７７の付勢力に抗して回動していく。すると、操作ケーブル８０のインナケーブル８４が引っ張られ、その引っ張られたインナケーブル８４に張力が作用するため、既に説明したように、ロック機構Ｒのロック解除が行われて支承板３６が乗員の後頭部側に向けて飛び出していく。この記載が、特許請求の範囲に記載の「車両に後突が発生したときの弾みによって乗員がシートバックに沈み込むことでシートバック内部の受圧部材を作動させ、この作動させた受圧部材によってヘッドレストを乗員の後頭部側に向けて飛び出させるアクティブヘッドレスト」に相当する。

次に、図１〜２に戻って、ランバーサポート機構Ｌを説明する。このランバーサポート機構Ｌは、ランバーサポート９０と、駆動ユニット９２と、スイッチ９６とシートＥＣＵ９８とから構成されている。以下に、これら各構成部材９０、９２、９６、９８を個別に説明していく。

はじめに、ランバーサポート９０を説明する。このランバーサポート９０は、その一部が助手席３に着座した乗員の腰椎部を支持可能にクランク状に偏心した支持部材である。そのため、ランバーサポート９０は、その両端がシートバック２０の両サイドフレーム２２に車幅方向を軸方向とする軸回りに揺動可能に、既に説明したクラッチ機構Ｃの受圧部材５０の上方位置に組み付けられている。

なお、このランバーサポート９０は、どのように揺動した場合でも、クラッチ機構Ｃの各構成部材に干渉（接触）することがないように組み付けられている。このことは、既に説明したように、クラッチ機構Ｃの受圧部材５０においても同様である。これらの記載が、特許請求の範囲に記載の「受圧部材の作動範囲と、ランバーサポートの作動範囲とは、互いに干渉することがないように設定されている」に相当する。

次に、駆動ユニット９２を説明する。駆動ユニット９２は、ランバーサポート９０を前後に揺動させるモータ（図示しない）を備えた駆動装置である。そのため、この駆動ユニット９２は、ランバーサポート９０の一端（図２において、右端）に機械的に締結された状態で、一方のサイドフレーム（図２において、右側のサイドフレーム）２２に組み付けられている。また、この駆動ユニット９２には、ランバーサポート９０の揺動範囲を電気的に規制する２個のリミットスイッチ（図示しない）が設けられている。

この両リミットスイッチのうち、一方のリミットスイッチ（以下、「前側リミットスイッチ」と記す）は、ランバーサポート９０が乗員の腰椎部を支持するように前側に揺動した状態（図２において、想像線に示すランバーサポート９０の状態であり、以下、単に、「支持状態」と記す）で作動するように設けられている。また、他方のリミットスイッチ（以下、「後側リミットスイッチ」と記す）は、これとは逆に、ランバーサポート９０が乗員の腰椎部を支持しないように後側に揺動した状態（以下、単に、「非支持状態」と記す）で作動するように設けられている。

また、この駆動ユニット９２は、後述するたシートＥＣＵ９８とケーブル９９を介して電気的に接続されている。これにより、駆動ユニット９２は、シートＥＣＵ９８からの信号に基づいてモータを駆動させランバーサポート９０を揺動させることができる。また、これにより、後述するシートＥＣＵ９８は、ランバーサポート９０が支持状態にあるか、または、ランバーサポート９０が非支持状態にあるかの検出もできる。

次に、スイッチ９６を説明する。スイッチ９６は、上述した駆動ユニット９２のモータを手動で駆動させるための操作部材である。そのため、このスイッチ９６も、後述するシートＥＣＵ９８とケーブル９９を介して電気的に接続されている。これにより、シートＥＣＵ９８は、スイッチ９６からの操作信号を受けることができる。なお、このスイッチ９６は、助手席３のシートクッション１０のアウタ側の側面（例えば、サイドパネル）に組み付けられている。このスイッチ９６操作によって、乗員は、ランバーサポート９０を支持状態と非支持状態との範囲で揺動させることができる。これにより、乗員は、自身の所望する腰椎部の位置を支持することができる。

最後に、シートＥＣＵ９８を説明する。シートＥＣＵ９８は、上述した駆動ユニット９２、後突予知センサ９４、スイッチ９６に対して電気的にコントロールを行う制御装置である。このシートＥＣＵ９８は、既に説明した後突予知センサ９４とケーブル９９を介して電気的に接続されている。これにより、シートＥＣＵ９８は、後突予知センサ９４から後突予知信号を受けることができる。

また、シートＥＣＵ９８は、前側リミットスイッチが作動すると、ランバーサポート９０が、さらに前側へ揺動することを停止させる制御を行うことができる。これとは逆に、後側リミットスイッチが作動すると、シートＥＣＵ９８は、ランバーサポート９０が、さらに後側へ揺動することを停止させる制御を行うことができる。これにより、上述したように、ランバーサポート９０が揺動範囲を超えて揺動することを電気的に規制することができる。ランバーサポート機構Ｌは、このように構成されている。

続いて、図６を参照して、助手席３の動作を説明する。ランバーサポート９０が支持状態（図６において、実線で示す状態）にあるとき、車両１の後方から他の車両によって後突されそうな状況になると、後突予知センサ９４からの後突予知信号に基づく制御によってランバーサポート９０は支持状態から非支持状態（図６において、想像線で示す状態）へと切り替えられる制御が実行される。この制御は、既に説明したシートＥＣＵ９８のプログラムによって実行される。

この切り替えの完了と同時に、もしくは、僅か後に、車両１に後突が発生するため、乗員Ｍの背凭れ荷重（乗員のシートバック２０への沈み込み）によって受圧部材５０が作動していく（図６において、受圧部材５０は実線に示す状態から想像線に示す状態へと作動していく）。すると、既に説明したように、この背凭れ荷重は、受圧部材５０から連結アーム６０、第１の揺動部材７０、第２の揺動部材７５へと伝達され、この伝達によってロック機構Ｒのロック解除が行われ支承板３６が乗員Ｍの後頭部側に向けて飛び出していく。これにより、車両に後突が発生したときでも、乗員Ｍの後頭部に生じる衝撃を低減させ安全性を向上させることができる。

本発明の実施例に係る助手席３は、上述したように構成されている。この構成によれば、ランバーサポート９０が支持状態にあるときに車両１に後突が発生しても、その直前には、既に、ランバーサポート９０は支持状態から非支持状態へと切り替わっている。そのため、車両１に後突が発生しても、シートバック２０への乗員の沈み込みがランバーサポート９０によって邪魔されることはなく、受圧部材５０を作動させることに支障をきたすことがない。したがって、アクティブヘッドレスト３０を瞬時に作動させることができる。

また、この構成によれば、受圧部材５０の作動範囲と、ランバーサポート９０の作動範囲とは、互いに干渉することがないように設定されている。そのため、ランバーサポート９０が非支持状態になっていれば、車両１に後突が発生すると、乗員からの背凭れ荷重によって受圧部材５０を確実に作動させることができる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、車両用シートの例として、助手席３を例に説明した。しかし、これに限定されるものでなく、運転席２、後部座席４であっても構わない。

また、実施例では、駆動ユニット９２を制御するコンピュータの例として、助手席３のシートＥＣＵ９８を例に説明した。しかし、これに限定されるものでなく、車両１のメインのコンピュータであっても構わない。

１ 車両
２０ シートバック
３０ アクティブヘッドレスト
５０ 受圧部材
９０ ランバーサポート

Claims (1)

1. 車両に後突が発生したときの弾みによって乗員がシートバックに沈み込むことでシートバック内部の受圧部材を作動させ、この作動させた受圧部材によってヘッドレストを乗員の後頭部側に向けて飛び出させるアクティブヘッドレストと、
   シートバック内部に配置され、乗員の腰椎部を支持する支持状態と同支持しない非支持状態とに切り替え可能なランバーサポートと、を備えた車両用シートであって、
   受圧部材は、ランバーサポートの下方に設けられており、
   ランバーサポートは、クランク状に形成されており、
   ランバーサポートが支持状態にあるとき、車両に後突が発生することを予知する後突予知信号を受けると、この支持状態から非支持状態へとランバーサポートを切り替え、
   この切り替えのとき、クランク状に形成された押当部は、ランバーサポートの揺動軸より下側を揺動することを特徴とする車両用シート。

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