JP7024481B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに関する。

特許文献１には、車両の後突時にシートバックに掛かる荷重を利用してヘッドレストを車両の上前方に傾動させることで乗員の鞭打ちを低減するヘッドレストを備えた車両用シートが開示されている。

一方、特許文献２には、自動運転モードと手動運転モードとを切り替え可能な車両用運転支援装置において、手動運転モードにおけるリクライニング角度よりも自動運転モードにおけるリクライニング角度が大きくなるように制御される点が開示されている。

特開２００６－５６３５８号公報 ＷＯ２０１５／０１１８６６号公報

ここで、特許文献２の車両用運転支援装置を備えた車両において、特許文献１の車両用シートを適用させた場合、シートバックを倒した安楽姿勢で車両が後突すると、次のような問題が生じる。例えば、シートバックのリクライニング角度が大きい場合、シートバックが受ける荷重が不足するためヘッドレストを十分に傾動させることができない。また、ヘッドレストが傾動した場合であっても、ヘッドレストが傾いただけでは後突時において頭部を受け止めきれず、頭部が斜め後方へ逃げてしまい、天井等との二次衝突の可能性がある。

上記事実を考慮し、本発明はリクライニング角度が大きい場合における乗員の背面方向からの衝突時に、傷害値を軽減可能な車両用シートの提供を目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両用シートは、車幅方向を軸に傾動可能なシートバックと、前記シートバックから遠い側で乗員の頭部を支持するヘッドレスト上部及び前記シートバックに近い側で前記頭部を支持するヘッドレスト下部を含むヘッドレストと、を備え、前記ヘッドレストは、前記ヘッドレスト上部及び前記ヘッドレスト下部の一方が、前記ヘッドレスト上部及び前記ヘッドレスト下部の他方から独立して可動し、前記シートバックが水平方向に後傾して安楽姿勢になった場合、前記ヘッドレスト上部が前記ヘッドレスト下部に対して相対的に前記頭部側に向けて突出することで前記ヘッドレストが前記乗員の頭部を包むように構成されている。

請求項１記載の発明は、例えば、乗員が車両前方を向くように車両に設置されている車両用シートに適用される。この場合、車両用シートのヘッドレストはシートバックの後傾に伴い、シートバックから遠い側がシートバックに近い側に対して相対的に乗員の頭部側に向けて突出し、車両後方側に乗員の頭部の受け部が生じる。これにより、ヘッドレストは乗員の頭部を包むことができ、後突時において頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。なお、乗員が車両後方を向いて着座するシートに適用した場合は前突時において頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。

本発明はリクライニング角度が大きい場合における乗員の背面方向からの衝突時に、傷害値を軽減することができる。

第１の実施形態に係る車両用シートであって、乗員が着座した状態を示す車両幅方向から見た側面図である。 第１の実施形態に係る車両用シートであって、シートバックが水平方向に傾動した場合のヘッドレストの作動状態を示す図１に対応する側面図である。 第２の実施形態に係る車両用シートのヘッドレストの要部を拡大して示す拡大側面図である。 第３の実施形態に係る車両用シートのヘッドレストの要部を拡大して示す拡大側面図である。 第４の実施形態に係る車両用シートのヘッドレストの要部を拡大して示す拡大側面図である。

図１～図５を用いて本発明の各実施形態に係る車両用シートについて説明する。なお、図中の矢印ＦＲは、車両用シートのシート前方（車両前方）を示し、矢印ＵＰはシート上方（車両上方）を示している。また、車両用シートにおける各部の位置関係を説明する場合、特に説明がない限り、図１に示すシートバックが起立した状態を基準に説明する。

（第１の実施形態）
図１に示されるように、第１の実施形態に係る車両用シートであるシート１０は、乗員Ｐが車両前方を向くように車両に設置されている。このシート１０は、乗員Ｐが着座するシートクッション１２と、乗員Ｐの背中を支持するシートバック１４とを含んで構成されている。また、シートバック１４には、乗員Ｐの頭部Ｈを支持するヘッドレスト１６が接続されている。

シートクッション１２は、骨格部材となるシートクッションフレーム１２Ａにクッション材が取り付けられて構成されている。また、シートクッションフレーム１２Ａはフロアに設けられた左右一対のシートレール（図示省略）に固定されている。これにより、シート１０は車両前後方向に移動可能に支持されている。

シートバック１４は、骨格部材となるシートバックフレーム１４Ａにクッション材が取り付けられて構成されている。シートバック１４は、シートクッション１２のシート後方側に傾動可能に支持されている。詳しくは、シートクッションフレーム１２Ａのシート後方端部におけるシート幅方向両端にはリクライニングロッド１２Ｂが渡されており、シートバックフレーム１４Ａがリクライニングロッド１２Ｂに回転可能に支持されている。つまり、シートバック１４は、車幅方向に有する軸を中心に傾動可能とされている。

ヘッドレスト１６は、シートバック１４のシート上方側に設けられるものである。このヘッドレスト１６は、シート幅方向を長手方向として延在し、シート前後方向に扁平とされた樽型形状とされている。また、ヘッドレスト１６は、発泡ウレタンにより形成されたクッション材が布材やレザー等により形成された表皮材に被われることにより構成されている。

ヘッドレスト１６は、シート下方側、換言するシートバック１４に近い側に設けられた基部１６Ａと、車両上方側、換言するシートバック１４から遠い側に設けられた傾動部１６Ｂと、を備えている。基部１６Ａはヘッドレスト１６の下部の略半分を占めており、傾動部１６Ｂはヘッドレスト１６の上部の略半分を占めている。

基部１６Ａにはシートバック１４に向けて延出し、かつシート幅方向に対を成すヘッドレストステー１８が設けられている。ヘッドレストステー１８はシートバックフレーム１４Ａに固定される一対のホルダ１４Ｂにそれぞれ挿入されており、これにより、ヘッドレスト１６はシートバック１４に対してヘッドレストステー１８の軸方向に移動可能に支持されている。

また、ヘッドレスト１６のシート上下方向略中央にはシート幅方向を軸とするヘッドレストロッド１６Ｃが設けられている。このヘッドレストロッド１６Ｃは傾動部１６Ｂに固定されると共に、基部１６Ａに対しては回動可能に支持されている。図２に示されるように、傾動部１６Ｂは、ヘッドレストロッド１６Ｃを軸に基部１６Ａに対してシート前後方向に傾動する。この傾動部１６Ｂは、後述する作動機構２０により傾動する。

図１に示されるように、作動機構２０は、ヘッドレスト１６において傾動部１６Ｂを傾動させる機構であって、シートバック１４からヘッドレスト１６にかけて設けられている。この作動機構２０は、シートバック１４の軸であるリクライニングロッド１２Ｂと、傾動部１６Ｂの軸であるヘッドレストロッド１６Ｃと、リクライニングロッド１２Ｂ及びヘッドレストロッド１６Ｃを接続するワイヤ２２と、を備えている。なお、本実施形態のヘッドレストステー１８は中空のパイプであって、ワイヤ２２はヘッドレストステー１８の内部に挿通されている。

ここで、シート１０を車両左方側から見た場合、ワイヤ２２は、シートクッションフレーム１２Ａに固定されるリクライニングロッド１２Ｂに対して反時計回りに巻き付けられている。また、シート１０を車両左方側から見た場合、ワイヤ２２は、傾動部１６Ｂに固定されるヘッドレストロッド１６Ｃに対して時計回りに巻き付けられている。そして、本実施形態では、傾動部１６Ｂが常にシート後方側に傾動するように押圧されており、ワイヤ２２は弛むことが無いように張力を受けている。

以上のように構成される作動機構２０では、リクライニング角度が増すようにシートバック１４が後傾する、つまり水平方向に傾動すると、ワイヤ２２はリクライニングロッド１２Ｂに巻き付けられる。すなわち、シートバック１４を基準とするとワイヤ２２はリクライニングロッド１２Ｂに巻き取られる。これにより、ワイヤ２２はリクライニングロッド１２Ｂ側に引っ張られる（図２矢印参照）。

一方、作動機構２０では、リクライニング角度が減ずるようにシートバック１４が前傾、つまり起立すると、ワイヤ２２はリクライニングロッド１２Ｂから解かれる。すなわち、シートバック１４を基準とすると張力を受けているワイヤ２２はリクライニングロッド１２Ｂから引き出される。これにより、ワイヤ２２はヘッドレストロッド１６Ｃ側に送り出される（図１参照）。

（作用効果）
次に、本実施形態に係るシート１０の作用及び効果について説明する。

図１はシートバック１４が起立した運転姿勢を示し、図２はシートバック１４が水平方向に傾動した安楽姿勢を示している。図１に示す運転姿勢から図２に示す安楽姿勢に移行する際、シート１０は次のように作動する。まず、シートバック１４が後傾すると、ワイヤ２２はシートクッションフレーム１２Ａに固定されるリクライニングロッド１２Ｂに巻き取られ、シートバック１４の内部において相対的にリクライニングロッド１２Ｂ側に移動する。一方、ヘッドレスト１６においてはワイヤ２２がシートバック１４側に引っ張られるため、ワイヤ２２がシート前方から巻き付けられたヘッドレストロッド１６Ｃはシートバック１４と反対方向に回転する。これにより、ヘッドレストロッド１６Ｃが支持される傾動部１６Ｂはシートバック１４及び基部１６Ａに対してシート前方に傾動する。つまり、傾動部１６Ｂは乗員Ｐの頭部Ｈ側に突出する。

これに対して、図２に示す安楽姿勢から図１に示す運転姿勢からに移行する場合は、上記と逆の動作となる。すなわち、シートバック１４の前傾に応じてワイヤ２２はヘッドレストロッド１６Ｃ側に送り出されるため、傾動部１６Ｂはシートバック１４及び基部１６Ａに対してシート後方に傾動する。

以上、傾動部１６Ｂの基部１６Ａに対するシート前方への傾動により、図２に示されるようにヘッドレスト１６ではシート後方側に頭部Ｈの受け部が生じる。これにより、ヘッドレスト１６は乗員Ｐの頭部Ｈを包むことができる。

本実施形態のシート１０は自動運転が行われる車両に適用することができる。ここで、自動運転の高度化に伴い、全ての乗員が車両の移動時にリクライニングを倒した安楽姿勢を取れるようになる可能性がある。ところで、従来の車両用シートのように、ヘッドレストが傾動した場合であっても傾いただけでは、ヘッドレストは後突時において頭部を受け止めきれず、頭部が斜め後方へ逃げてしまう。したがって、従来の技術では後突時における傷害値の改善に限界があった。これに対して、本実施形態のシート１０では、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、ヘッドレスト１６は乗員Ｐの頭部Ｈを包むように変形する。つまり本実施形態によれば、安楽姿勢における後突時において、頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。

なお、本実施形態では、作動機構２０にワイヤ２２を使用したが、ワイヤ２２に代えて独立したモータを使用してもよい。この場合、シートバック１４の傾動に連動させてモータを駆動することにより傾動部１６Ｂを傾動させることができる。

また、本実施形態では、シートバック１４の傾動する角度に応じて、傾動部１６Ｂを傾動させているがこの限りではない。例えば、予め設定されたリクライニング角度を超えた場合に傾動部１６Ｂを傾動させてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態のシート１０は、ヘッドレスト及び作動機構の構造が第１の実施形態と相違する。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、説明については割愛する。

図３に示されるように、第２の実施形態のヘッドレスト１１６は、シート下方側、換言するシートバック１４に近い側に設けられた基部１１６Ａと、シート上方側、換言するシートバック１４から遠い側に設けられた突出部１１６Ｂと、を備えている。基部１１６Ａはヘッドレスト１１６の下部の略４／５の範囲を占めており、突出部１１６Ｂはヘッドレスト１１６の上部の略１／５の範囲を占めている。この突出部１１６Ｂは、基部１１６Ａに対してシート前方に摺動可能に形成されている。

本実施形態の作動機構１２０は、ヘッドレスト１１６において突出部１１６Ｂを乗員Ｐの頭部Ｈ側であるシート前方に突出させる機構であって、シートバック１４からヘッドレスト１１６にかけて設けられている。この作動機構１２０は、シートバック１４の軸であるリクライニングロッド１２Ｂ（図１参照）と、基部１１６Ａに設けられたヘッドレストロッド１１６Ｃ（図３参照）と、リクライニングロッド１２Ｂ及びヘッドレストロッド１１６Ｃを接続するワイヤ２２と、を備えている。また、作動機構１２０は、ヘッドレストロッド１１６Ｃが挿入されるピニオン１１６Ｄと、突出部１１６Ｂの下面に設けられ、かつピニオン１１６Ｄと係合するラック１１６Ｅと、を備えている。さらに、作動機構１２０は、ワイヤ２２を案内するプーリ１２４を備えている。なお、本実施形態では、ワイヤ２２が弛むことが無いよう、突出部１１６Ｂは常にシート後方側に押圧されている。

ここで、シート１０を車両左側から見た場合、ワイヤ２２は、基部１１６Ａに回転可能に支持されているヘッドレストロッド１１６Ｃに対して時計回りに巻き付けられている。そのため、シートバック１４が後傾した場合、ワイヤ２２がシートバック１４側に引っ張られることによりヘッドレストロッド１１６Ｃ及びピニオン１１６Ｄは反時計回りに回転し、ラック１１６Ｅと共に突出部１１６Ｂがシート前方に突出する（図３の矢印及び二点鎖線参照）。

また、シートバック１４が起立した場合、ワイヤ２２がシートバック１４から送り出されることによりヘッドレストロッド１１６Ｃ及びピニオン１１６Ｄは時計回りに回転し、ラック１１６Ｅと共に突出部１１６Ｂがヘッドレスト１１６に格納される。

なお、図３はヘッドレスト１１６自体が傾動していないように図示されているが、ヘッドレスト１１６がシートバック１４と共に傾動するのは勿論である。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、ヘッドレスト１１６は乗員Ｐの頭部Ｈを包むように変形する。すなわち、第１の実施形態と同様に、安楽姿勢における後突時において、頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。

なお、本実施形態では、作動機構１２０にワイヤ２２を使用したが、ワイヤ２２に代えて独立したモータを使用してもよい。この場合、シートバック１４の後傾に連動させてモータを駆動することにより突出部１１６Ｂを突出させることができる。

また、本実施形態では、シートバック１４の傾動する角度に応じて、突出部１１６Ｂを突出させているがこの限りではない。例えば、予め設定されたリクライニング角度を超えた場合に突出部１１６Ｂを突出させてもよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態のシート１０は、ヘッドレスト及び作動機構の構造が第１及び第２の実施形態と相違する。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、他の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、説明については割愛する。

図４に示されるように、第３の実施形態のヘッドレスト２１６は、シート１０を車両左側から見た断面が逆Ｌ字状となる基部２１６Ａと、基部２１６Ａのシート前方側かつ下方側の凹み部２１６Ｂに設けられた可動部２１６Ｄと、を備えている。この可動部２１６Ｄは、凹み部２１６Ｂに対してシート後方に摺動可能に形成されている。

また、ヘッドレスト２１６は、可動部２１６Ｄをシート前方に押圧する押圧部材であるスプリング２１６Ｅを備えている。ここで、基部２１６Ａは凹み部２１６Ｂのシート上方側がシート前方に突出する突出部２１６Ｃを備えている。そのため、ヘッドレスト２１６において、可動部２１６Ｄはシート前方の端部に位置しているときは、突出部２１６Ｃと同一面を成すが、可動部２１６Ｄがシート後方に摺動されることで、突出部２１６Ｃは相対的にシート前方である頭部Ｈ側に向けて突出する。

本実施形態の作動機構２２０は、ヘッドレスト２１６において可動部２１６Ｄをシート後方に摺動させる機構であって、シートバック１４からヘッドレスト２１６にかけて設けられている。この作動機構２２０は、シートバック１４の軸であるリクライニングロッド１２Ｂ（図１参照）と、リクライニングロッド１２Ｂ及び可動部２１６Ｄを接続するワイヤ２２（図４参照）と、を備えている。また、作動機構２２０は、ワイヤ２２を案内するプーリ２２４を備えている。

本実施形態では、シートバック１４が後傾した場合、ワイヤ２２がシートバック１４側に引っ張られることにより可動部２１６Ｄはシート後方に摺動する（図４の矢印及び二点鎖線参照）。また、シートバック１４が起立した場合、ワイヤ２２がシートバック１４から送り出されると共に、スプリング２１６Ｅの押圧力により可動部２１６Ｄはシート前方に摺動する。

第３の実施形態によれば、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、シート下方側の可動部２１６Ｄがシート後方に摺動することで、シート上方側の突出部２１６Ｃが相対的に頭部Ｈ側に向けて突出する。第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、ヘッドレスト２１６は乗員Ｐの頭部Ｈを包むように変形する。すなわち、第１の実施形態と同様に、安楽姿勢における後突時において、頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。

なお、本実施形態では、作動機構２２０にワイヤ２２を使用したが、ワイヤ２２に代えて独立したモータを使用してもよい。この場合、シートバック１４の後傾に連動させてモータを駆動することにより可動部２１６Ｄをシート後方に摺動させることができる。

また、本実施形態では、シートバック１４の傾動する角度に応じて、可動部２１６Ｄをシート後方に摺動させているがこの限りではない。例えば、予め設定されたリクライニング角度を超えた場合に可動部２１６Ｄをシート後方に摺動させてもよい。

（第４の実施形態）
第４の実施形態のシート１０は、ヘッドレスト及び作動機構の構造が第１～第３の実施形態と相違する。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、他の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、説明については割愛する。

図５に示されるように、第４の実施形態のヘッドレスト３１６は、シート１０を車両左側から見た断面が逆Ｌ字状となる基部３１６Ａと、基部３１６Ａのシート前方側かつ下方側の凹み部３１６Ｂに設けられた可動部３１６Ｄと、を備えている。この可動部３１６Ｄは、凹み部３１６Ｂに対してシート後方に摺動可能に形成されている。

また、凹み部３１６Ｂには、作動機構３２０を構成する後述するブラダ３２６がシート前後方向において基部３１６Ａと可動部３１６Ｄとの間に設けられている。ここで、基部３１６Ａは凹み部３１６Ｂのシート上方側がシート前方に突出する突出部３１６Ｃを備えている。そのため、ヘッドレスト３１６において、可動部３１６Ｄはシート前方の端部に位置しているときは、突出部３１６Ｃと同一面を成すが、可動部３１６Ｄがシート後方に摺動されることで、突出部３１６Ｃは相対的にシート前方である頭部Ｈ側に向けて突出する。

本実施形態の作動機構３２０は、ヘッドレスト３１６において可動部３１６Ｄをシート後方に摺動させる機構であって、シートバック１４からヘッドレスト３１６にかけて設けられている。この作動機構３２０は、シートバック１４内に設けられるポンプ３２２及びバルブ３２４と、ヘッドレスト３１６内に設けられる空気袋であるブラダ３２６と、と備えている。また、作動機構３２０は、ポンプ３２２からバルブ３２４経てブラダ３２６に至るまでの流路を形成するホース３２８を備えている。

本実施形態では、運転姿勢において、ブラダ３２６がポンプ３２２の作動により膨らむことにより、可動部３１６Ｄは突出部３１６Ｃと同一面を成している。一方、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、バルブ３２４が開き可動部３１６Ｄがシート後方に摺動することで、シート上方側の突出部３１６Ｃは相対的にシート前方に向けて突出する（図５の矢印及び二点鎖線参照）。

以上、第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様に、シートバック１４が後傾して安楽姿勢となった場合、ヘッドレスト３１６は乗員Ｐの頭部Ｈを包むように変形する。すなわち、第３の実施形態と同様に、安楽姿勢における後突時において、頭部の離脱が抑制されるため、傷害値は軽減される。

なお、本実施形態では、シートバック１４の傾動する角度に応じて可動部３１６Ｄをシート後方に摺動させても、予め設定されたリクライニング角度を超えた場合に可動部３１６Ｄをシート後方に摺動させても、何れの形態を採ることができる。

（補足）
上述した各実施形態のシート１０は、乗員Ｐが車両前方向を向いて着座する場合における後突時に有効であるが、乗員Ｐが車両後方を向いて着座するシートに適用した場合は前突時において有効となる。

なお、第１～第３の実施形態では、リクライニングロッド１２Ｂに対して直接、ワイヤ２２を巻き付けた作動機構を採用しているが、これに限らない。例えば、作動機構では、リクライニングロッド１２Ｂに連動して回転するドラムにワイヤ２２を巻き付けてもよいし、リクライニングロッド１２Ｂに連動して作動するリンクの先端にワイヤ２２を接続してもよい。

また、各実施形態ではヘッドレストのシート上方側をシート下方側に対して相対的に突出させることで乗員Ｐの頭部Ｈを包むように変形させたが、さらに変形させて、例えば、乗員Ｐの顔面まで覆うように変形させてもよい。これにより、寝顔を隠したり、日差しを遮けたりすることが可能となる。つまり、ヘッドレスト上部の意匠次第で、安楽姿勢における傷害値の軽減のみならず、プライベート空間創出のための仕切りとの両立が可能となる。

１０ シート（車両用シート）
１４ シートバック
１６ ヘッドレスト
１６Ａ 基部（シートバックに近い側）
１６Ｂ 傾動部（シートバックから遠い側）
１１６ ヘッドレスト
１１６Ａ 基部（シートバックに近い側）
１１６Ｂ 突出部（シートバックから遠い側）
２１６ ヘッドレスト
２１６Ｃ 突出部（シートバックから遠い側）
２１６Ｄ 可動部（シートバックに近い側）
３１６ ヘッドレスト
３１６Ｃ 突出部（シートバックから遠い側）
３１６Ｄ 可動部（シートバックに近い側）
Ｐ 乗員
Ｈ 頭部

Claims (1)

1. 車幅方向を軸に傾動可能なシートバックと、
   前記シートバックから遠い側で乗員の頭部を支持するヘッドレスト上部及び前記シートバックに近い側で前記頭部を支持するヘッドレスト下部を含むヘッドレストと、を備え、
   前記ヘッドレストは、
   前記ヘッドレスト上部及び前記ヘッドレスト下部の一方が、前記ヘッドレスト上部及び前記ヘッドレスト下部の他方から独立して可動し、
   前記シートバックが水平方向に後傾して安楽姿勢になった場合、前記ヘッドレスト上部が前記ヘッドレスト下部に対して相対的に前記頭部側に向けて突出することで前記ヘッドレストが前記乗員の頭部を包むように構成された車両用シート。

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