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JP7035944B2 - 車両用シート - Google Patents

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Description

本発明は、車両用シートに関する。
下記特許文献１には、車両の後面衝突時に、車両用シートに着座した乗員がシート後方側へ後進することを抑制した車両用シートのシートバックが開示されている。この文献に記載されたシートバックでは、当該シートバックのシートバックフレームの上方側の部分に衝撃吸収部が設けられている。そして、車両の後面衝突時に、乗員の肩からの荷重が衝撃吸収部に入力されて、当該衝撃吸収部が撓みながら乗員の肩を支持することで、乗員の上半身の後進を停止させることができると共に乗員の上半身へ加わる衝撃を緩和することが可能となっている。
特開２００７－０９１１７５号公報
ところで、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が高速度で後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃がより一層高まることが考えられるが、上記特許文献１に記載された技術では、このような場合に乗員への衝撃を緩和することが難しい。
本発明は上記事実を考慮し、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が高速度で後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃を緩和することができる車両用シートを得ることが目的である。
請求項１記載の車両用シートは、シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム部と、前記左右一対のサイドフレーム部のシート上方側の端部をシート幅方向につなぎ乗員の頭部を支持するヘッドレストが支持されたアッパフレーム部と、を有し、乗員の背部を支持するシートバックの骨格を構成するシートバックフレームと、前記アッパフレーム部に設けられ、シート後方側へ所定値を超える荷重が入力された際に塑性変形されて、前記アッパフレーム部の少なくとも一部が前記ヘッドレストと共にシート後方側へ移動される塑性変形部と、を備え、前記塑性変形部は、前記アッパフレーム部に形成されシート前後方向に屈曲された応力集中部とされ、前記応力集中部は、シート上方側から見てシート後方側へ向けて突出している形状となっている。
請求項１記載の車両用シートによれば、当該車両用シートが車両の後方側へ向けられた状態で車両が前面衝突すると、当該車両用シートに着座した乗員の背部がシートバックをシート後方側へ向けて押圧する。これにより、乗員の背部からシートバックフレームのアッパフレーム部へシート後方側への荷重が入力される。そして、乗員の背部からシートバックフレームのアッパフレーム部へ入力されるシート後方側への荷重が所定値を超えると、アッパフレーム部の塑性変形部が塑性変形される。これにより、アッパフレーム部の少なくとも一部がヘッドレストと共にシート後方側へ移動されて、車両用シートに着座した乗員への衝撃が緩和される。また、車両用シートが車両の前方側へ向けられた状態で車両が高速度で後面衝突した場合についても同様に、アッパフレーム部の塑性変形部が塑性変形されて、アッパフレーム部の少なくとも一部がヘッドレストと共にシート後方側へ移動される。これにより、車両用シートに着座した乗員への衝撃が緩和される。
また、請求項１記載の車両用シートによれば、当該車両用シートが車両の後方側へ向けられた状態で車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が高速度で後面衝突した際に、アッパフレーム部の応力集中部に応力が集中して当該応力集中部が塑性変形される。これにより、アッパフレーム部の少なくとも一部がヘッドレストと共にシート後方側へ移動されて、車両用シートに着座した乗員への衝撃が緩和される。
請求項２記載の車両用シートは、請求項１記載の車両用シートにおいて、シート上方側から見て、前記応力集中部の少なくとも一部が、左右一対の前記サイドフレーム部の間に配置されている。
請求項２記載の車両用シートによれば、応力集中部の少なくとも一部が、左右一対のサイドフレーム部の間に配置されていることにより、シートバックのシート前後方向への厚み寸法が増加することを抑制することができる。
請求項３記載の車両用シートは、請求項１又は請求項２記載の車両用シートにおいて、前記アッパフレーム部は、シート幅方向に延びると共にシート前方側へ面が向けられた板状に形成され、前記応力集中部が、前記アッパフレーム部のシート上方側の端から下方側の端にかけて途切れなく形成されている。
請求項３記載の車両用シートによれば、シート前後方向に屈曲している部分である応力集中部が、アッパフレーム部のシート上方側の端から下方側の端にかけて途切れなく形成されている。これにより、板状に形成されたアッパフレーム部のシート前後方向への曲げ剛性を向上させることができる。
請求項４記載の車両用シートは、シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム部と、前記左右一対のサイドフレーム部のシート上方側の端部をシート幅方向につなぎ乗員の頭部を支持するヘッドレストが支持されたアッパフレーム部と、を有し、乗員の背部を支持するシートバックの骨格を構成するシートバックフレームと、前記アッパフレーム部に設けられ、シート後方側へ所定値を超える荷重が入力された際に塑性変形されて、前記アッパフレーム部の少なくとも一部が前記ヘッドレストと共にシート後方側へ移動される塑性変形部と、を備え、前記塑性変形部は、前記アッパフレーム部に形成されシート前後方向に屈曲された応力集中部とされ、前記アッパフレーム部には、前記ヘッドレストが支持されるヘッドレスト支持部が固定され、前記塑性変形部が、前記アッパフレーム部において前記ヘッドレスト支持部が固定された部分の左右方向の両側に設けられている。
請求項４記載の車両用シートによれば、アッパフレーム部においてヘッドレスト支持部が固定されている部分の剛性が、当該ヘッドレスト支持部によって向上されている。そして、アッパフレーム部においてヘッドレスト支持部によって剛性が向上された部分の左右方向の両側に塑性変形部を設けることで、当該塑性変形部が塑性変形された際に、アッパフレーム部においてヘッドレスト支持部が固定された部分をシート後方側へより安定的に移動させることができる。
請求項５記載の車両用シートは、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用シートにおいて、前記応力集中部は、シート上方側から見てシート後方側へ向けて突出していると共にシート前方側が開放されるように屈曲された屈曲部となっている。
本発明に係る車両用シートは、車両の後方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が前面衝突した際や車両の前方側へ向けられた車両用シートを備えた車両が高速度で後面衝突した際に、車両用シートに着座した乗員への衝撃を緩和することができる、という優れた効果を有する。
本実施形態の車両用シートのシートバック等を示す斜視図である。 シートバックフレーム等を示す側面図である。 図２に示された３－３線に沿って切断したシートバックフレーム等を示す拡大断面図である。
図１～図３を用いて本発明の実施形態に係る車両用シート１０について説明する。なお、以下の説明において前後左右上下の方向を示して説明するときは、特に説明のない限り車両用シート１０に着座した乗員から見た前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲはシート前方向、矢印ＵＰはシート上方向、矢印ＲＨはシート右方向、矢印ＬＨはシート左方向をそれぞれ示すものとする。また、左右の方向は、シート幅方向と一致している。
図１に示されるように、本実施形態の車両用シート１０は、乗員（着座乗員）の臀部を支持する図示しないシートクッションと、シートクッションの後端部に取付けられ乗員の背部を支持するシートバック１２と、シートバック１２の上端部に取付けられ乗員の頭部を支持するヘッドレスト１４と、を備えている。
ここで、本実施形態の車両用シート１０は、自動運転の車両のキャビンに設けられる。そのため、この車両用シート１０のシート前方側が車両の後方側へ向けられた状態で固定されている。なお、車両用シート１０を回転させることで、車両用シート１０のシート前方側が車両の前方側へ向けられるように構成してもよい。
シートバック１２は、当該シートバック１２の骨格を構成するシートバックフレーム１６に表皮材に覆われるシートバックパッド１８が取付けられることにより構成されている。
図１及び図２に示されるように、シートバックフレーム１６は、シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム部２０と、左右一対のサイドフレーム部２０のシート上方側の端部をシート幅方向につなぐアッパフレーム部２２と、を備えている。
左側に配置されたサイドフレーム部２０と右側に配置されたサイドフレーム部２０とは、シート幅方向に対称に形成されている。このサイドフレーム部２０は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されている。
サイドフレーム部２０は、シート幅方向を厚み方向として上下方向に延在する側壁部２４を備えている。この側壁部２４のシート上方側の部分２４Ａのシート前後方向への幅寸法Ｗ１は、シート下方側の部分２４Ｃのシート前後方向への幅寸法Ｗ３に対して小さくなっている。また、側壁部２４のシート上下方向の中間部分２４Ｂのシート前後方向への幅寸法Ｗ２は、上方側へ向かうにつれて次第に小さな寸法となっている。
ここで、左右のサイドフレーム部２０の側壁部２４のシート上下方向の中間部分２４Ｂは、円筒状に形成された接続ロッド２６を介してつながれている。また、左右のサイドフレーム部２０の側壁部２４のシート下方側の部分２４Ｃも接続ロッド２６を介してつながれている。
また、図２及び図３に示されるように、サイドフレーム部２０は、側壁部２４の前縁からシート幅方向内側へ向けて延びる前側フランジ部２８と、側壁部２４の後縁からシート幅方向内側へ向けて延びる後側フランジ部３０と、を備えている。前側フランジ部２８のシート幅方向への幅寸法Ｗ４は、後側フランジ部３０のシート幅方向への幅寸法Ｗ５よりも短い寸法に設定されている。
アッパフレーム部２２は、サイドフレーム部２０と同様に板状の部材である鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されている。このアッパフレーム部２２は、その前面がシート前方側へ向けられていると共にシート前方側から見て左右方向を長手方向とする矩形状に形成されている。
アッパフレーム部２２のシート幅方向の両側部分は、シート幅方向及び上下方向にのびる端部側対向部３２とされている。左側の端部側対向部３２のシート幅方向外側の部分３２Ａが、左側のサイドフレーム部２０の前側フランジ部２８の上端部の前面に溶接で接合されると共に、右側の端部側対向部３２のシート幅方向外側の部分３２Ａが、右側のサイドフレーム部２０の前側フランジ部２８の上端部の前面に溶接で接合されている。これにより、アッパフレーム部２２が左右のサイドフレーム部２０に固定されている。
アッパフレーム部２２のシート幅方向の中央部分は、シート幅方向及び上下方向にのびる中央対向部３４とされている。この中央対向部３４の前面には、筒状に形成された一対のヘッドレスト支持部３６がシート幅方向に間隔をあけて配置された状態で溶接で接合されている。また、本実施形態では、一対のヘッドレスト支持部３６が、シート側面視で左右のサイドフレーム部２０のシート上方側の部分（前側フランジ部２８）に対してシート前方側に配置されるようになっている。そして、ヘッドレスト１４の一部を構成するヘッドレストステー３８が、一対のヘッドレスト支持部３６に差込まれることで、ヘッドレスト１４がアッパフレーム部２２に支持されるようになっている。
アッパフレーム部２２における中央対向部３４のシート幅方向の両側部分は、すなわち、アッパフレーム部２２における中央対向部３４と左側の端部側対向部３２との間の部分及び中央対向部３４と右側の端部側対向部３２との間の部分は、シート上方側から見てシート後方側へ向けて突出していると共にシート前方側が開放された略Ｖ字状（Ｕ字状）に屈曲された塑性変形部及び応力集中部としての屈曲部４０とされている。本実施形態では、屈曲部４０が、アッパフレーム部２２のシート上方側の端から下方側の端にかけて途切れなく形成されている。また、シート上方側から見て、屈曲部４０のほぼ全体が、左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置されている。
そして、アッパフレーム部２２の中央対向部３４にシート後方側への荷重が入力された際に、屈曲部４０に応力が集中するようになっている。そして、アッパフレーム部２２の中央対向部３４に入力されるシート後方側への荷重が所定値を超えた際に、アッパフレーム部２２が屈曲部４０を変形起点として塑性変形される。そしてさらに、アッパフレーム部２２が屈曲部４０を変形起点として塑性変形されることで、当該屈曲部４０が余長部分としてシート前後方向へ引延ばされて、アッパフレーム部２２の中央対向部３４がシート後方側へ移動するようになっている。
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
以上説明した本実施形態の車両用シート１０によれば、当該車両用シート１０が車両の後方側へ向けられた状態で車両が前面衝突すると、当該車両用シート１０に着座した乗員の背部がシートバック１２をシート後方側へ向けて押圧する。これにより、乗員の背部からシートバックフレーム１６のアッパフレーム部２２の中央対向部３４へシート後方側への荷重が入力される。
そして、乗員の背部からアッパフレーム部２２の中央対向部３４へ入力されるシート後方側への荷重が所定値を超えると、アッパフレーム部２２が屈曲部４０を変形起点として塑性変形される。そしてさらに、アッパフレーム部２２が屈曲部４０を変形起点として塑性変形されることで、当該屈曲部４０が余長部分としてシート前後方向へ引延ばされて、アッパフレーム部２２の中央対向部３４がヘッドレスト１４と共にシート後方側へ移動する。これにより、乗員の背部の運動エネルギが屈曲部４０の変形によって吸収されながら、当該乗員の背部のシート後方側への移動が許容されて、車両用シート１０に着座した乗員への衝撃が緩和される。
また、車両用シート１０が車両の前方側へ向けられた状態で車両が高速度で後面衝突した場合（高速度で走行する車両に追突された場合）についても同様に、アッパフレーム部２２が屈曲部４０を変形起点として塑性変形されることで、アッパフレーム部２２の中央対向部３４がヘッドレスト１４と共にシート後方側へ移動する。これにより、車両用シート１０に着座した乗員への衝撃が緩和される。
また、本実施形態では、シート上方側から見て、アッパフレーム部２２に形成された屈曲部４０のほぼ全体が、左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置されている。これにより、シートバック１２のシート前後方向への厚み寸法が増加することを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、アッパフレーム部２２に形成された屈曲部４０が、アッパフレーム部２２のシート上方側の端から下方側の端にかけて途切れなく形成されている。これにより、板状に形成されたアッパフレーム部２２のシート前後方向への曲げ剛性を向上させることができる。
また、本実施形態では、アッパフレーム部２２においてヘッドレスト支持部３６が固定されている部分である中央対向部３４の剛性が、当該ヘッドレスト支持部３６によって向上されている。そして、アッパフレーム部２２においてヘッドレスト支持部３６によって剛性が向上された部分（中央対向部３４）の左右方向の両側に屈曲部４０を設けることで、当該屈曲部４０が塑性変形された際に、アッパフレーム部２２の中央対向部３４をシート後方側へより安定的に移動させることができる。
なお、本実施形態では、ヘッドレスト支持部３６をアッパフレーム部２２に接合した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ヘッドレスト１４（ヘッドレストステー３８）をアッパフレーム部２２に直接接合した構成としてもよい。
また、本実施形態では、アッパフレーム部２２に屈曲部４０を形成することで、当該屈曲部４０を変形の起点とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、アッパフレーム部２２に肉抜孔を形成し、この肉抜孔の周縁部を変形の起点（塑性変形部）としてもよい。
さらに、本実施形態では、アッパフレーム部２２に形成された屈曲部４０のほぼ全体が、左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、屈曲部４０の全体が左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置されるように構成してもよい。また、屈曲部４０が左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置されていない構成としてもよい。屈曲部４０を左右一対のサイドフレーム部２０の間に配置するか否かは、シートバックパッド１８の形状や寸法等を考慮して適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、アッパフレーム部２２を板状の部材（鋼板材）によって形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、鋼管等の円筒状の部材を用いてアッパフレーム部を形成してもよい。
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
１２ シートバック
１４ ヘッドレスト
１６ シートバックフレーム
２０ サイドフレーム部
２２ アッパフレーム部
３６ ヘッドレスト支持部
４０ 屈曲部（塑性変形部、応力集中部）

Claims (5)

  1. シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム部と、前記左右一対のサイドフレーム部のシート上方側の端部をシート幅方向につなぎ乗員の頭部を支持するヘッドレストが支持されたアッパフレーム部と、を有し、乗員の背部を支持するシートバックの骨格を構成するシートバックフレームと、
    前記アッパフレーム部に設けられ、シート後方側へ所定値を超える荷重が入力された際に塑性変形されて、前記アッパフレーム部の少なくとも一部が前記ヘッドレストと共にシート後方側へ移動される塑性変形部と、
    を備え、
    前記塑性変形部は、前記アッパフレーム部に形成されシート前後方向に屈曲された応力集中部とされ、
    前記応力集中部は、シート上方側から見てシート後方側へ向けて突出している形状となっている車両用シート。
  2. シート上方側から見て、前記応力集中部の少なくとも一部が、左右一対の前記サイドフレーム部の間に配置されている請求項１記載の車両用シート。
  3. 前記アッパフレーム部は、シート幅方向に延びると共にシート前方側へ面が向けられた板状に形成され、
    前記応力集中部が、前記アッパフレーム部のシート上方側の端から下方側の端にかけて途切れなく形成されている請求項１又は請求項２記載の車両用シート。
  4. シート幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム部と、前記左右一対のサイドフレーム部のシート上方側の端部をシート幅方向につなぎ乗員の頭部を支持するヘッドレストが支持されたアッパフレーム部と、を有し、乗員の背部を支持するシートバックの骨格を構成するシートバックフレームと、
    前記アッパフレーム部に設けられ、シート後方側へ所定値を超える荷重が入力された際に塑性変形されて、前記アッパフレーム部の少なくとも一部が前記ヘッドレストと共にシート後方側へ移動される塑性変形部と、
    を備え、
    前記塑性変形部は、前記アッパフレーム部に形成されシート前後方向に屈曲された応力集中部とされ、
    前記アッパフレーム部には、前記ヘッドレストが支持されるヘッドレスト支持部が固定され、
    前記塑性変形部が、前記アッパフレーム部において前記ヘッドレスト支持部が固定された部分の左右方向の両側に設けられている車両用シート。
  5. 前記応力集中部は、シート上方側から見てシート後方側へ向けて突出していると共にシート前方側が開放されるように屈曲された屈曲部となっている請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用シート。
JP2018187948A 2018-10-03 2018-10-03 車両用シート Active JP7035944B2 (ja)

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