JP5578271B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車両用シートに関する。

一般的に、車両用シートは、シートバックフレームに複数本のＳバネが固定されている。このＳバネは、乗員を弾性保持するためのものである。このため、車両用シートは、Ｓバネにより、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部をしっかり支持している。

この種の車両用シートとして、特開２００１−２５３２８１号公報には、シートバックフレームにＳバネを連結する連結部材を、シートバックフレームに形成されたスロット孔に沿って後退可能とする技術が開示されている。

また、特開平０７−２９１００５号公報には、シートバックフレームにＳバネを連結する連結部材として、後方に延びる部材を用いる技術が開示されている。

特開２００１−２５３２８１号公報 特開平０７−２９１００５号公報

しかしながら、特開２００１−２５３２８１号公報や特開平０７−２９１００５号公報に開示された技術は、構造が複雑になるという問題がある。また、これらの後方に開示された技術は、Ｓバネ自体の特性を変えるものではないため、後突時のシート特性を向上させるという点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、後突時にＳバネの特性を変えることができる車両用シートを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用シートは、一対のサイドフレームと、一対のサイドフレーム間に張設されたＳバネと、サイドフレームに固定されたバネ支持部と、を備え、Ｓバネは、バネ支持部により後方から支持され、衝突時に、バネ支持部によりＳバネが支持される箇所が少なくなることで、Ｓバネのたわみ代が長くなる。

本発明に係る車両用シートによれば、乗員の荷重を受けて伸長するＳバネのたわみ代が変わるため、Ｓバネの特性を変化させることができる。このようにバネ支持部によりＳバネの特性を変化させることで、通常時と後突時とで異なる支持力により乗員を支持することができる。

この場合、バネ支持部バネ支持部は、乗員からの荷重を受けない無荷重時におけるバネ支持部Ｓバネの１ピッチ分以上の長さに形成されており、屈曲形成されたバネ支持部Ｓバネの上端部と下端部との間の中央部を断続的に支持することが好ましい。

このように構成することで、後突時のようにＳバネに所定以上の荷重が作用すると、Ｓバネが伸長してＳバネの中央部がバネ支持部から外れることで、車両の後方に向けて変位可能なＳバネのたわみ代（又は自由長さ）が１ピッチ分長くなる。これにより、Ｓバネの荷重に対する変位量が大きくなり、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部が車両用シートに深く沈みこむため、後突時における乗員の負担を軽減させることができる。

また、バネ支持部バネ支持部は、バネ支持部サイドフレームに固定された略Ｌ字状のブラケットであり、バネ支持部サイドフレームに固定されてバネ支持部Ｓバネを後側から支持する支持部と、バネ支持部支持部の先端から湾曲しながら後側に延びるガイド部と、を備えることが好ましい。

このように構成することで、支持部でＳバネの中央部を確実に支持することができる。また、後突時のようにＳバネに所定以上の荷重が作用して、支持部からＳバネの中央部が外れたとしても、この中央部はガイド部に案内されることで、円滑に元の位置に戻ることができる。

また、サイドフレームは、内側に向けて開口する断面略コ字状に形成されており、バネ支持部バネ支持部は、バネ支持部サイドフレームの内部に収容されていることが好ましい。

このように構成することで、乗員とブラケットとの干渉を防止することができるため、乗り心地が低下するのを防止することができる。

本発明によれば、後突時にＳバネの特性を変えることができる。

実施形態に係る車両用シートの側面図である。 シートパッドを取り外したシートバックの構成を示した斜視図である。 シートバックスプリングとバネ支持用ブラケットとの関係を示した図である。 シートバックの一部を示す正面図である。 無荷重時における図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の一部拡大図である。 後突時における図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図７の一部拡大図である。 ＳバネのＦ−Ｓ特性を示す図である。 通常時の状態を示した側面図である。 後突時の状態を示した側面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用シートの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。また、下記説明において、前後左右の方向は、車両用シートが設置される車両の前後左右の方向を示す。

図１は、実施形態に係る車両用シートの側面図である。図１に示すように、車両用シート１は、乗員の臀部や大腿部などを支持するシートクッション２と、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部などを支持するシートバック３と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト４と、を備えている。また、シートクッション２、シートバック３及びヘッドレスト４は、表面がシートパッド５で覆われている。

図２は、シートパッドを取り外したシートバックの構成を示した斜視図であり、図３は、図２に示すシートバックの一部拡大図である。なお、図３では、図を見やすくするために、サイドフレーム部１１を省略している。図２及び図３に示すように、シートパッド５を取り外したシートバック３には、骨格部材となるシートバックフレーム１０が設けられている。

シートバックフレーム１０は、逆コ字状に形成されており、対向配置されて直線状に形成された一対のサイドフレーム部１１と、各サイドフレーム部１１の上端部に連結されて逆コ字状に形成されたアッパーフレーム部１３と、を備える。

一対のサイドフレーム部１１は、面対称に形成されており、シートバックフレーム１０の内側に向けて開口した断面略コ字状に形成されている。

詳しく説明すると、各サイドフレーム部１１は、上下方向に延在する側壁部１１ａと、側壁部１１ａの前側端縁からシートバックフレーム１０の内側に向けて突出した前壁部１１ｂと、側壁部１１ａの後側端縁からシートバックフレーム１０の内側に向けて突出した後壁部１１ｃと、を備える。そして、各サイドフレーム部１１は、側壁部１１ａに対する後壁部１１ｃの突出長さが、側壁部１１ａに対する前壁部１１ｂの突出長さよりも長くなっている。

そして、一対のサイドフレーム部１１の間には、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部などを弾性支持するためのＳバネ１４が張設されている。

Ｓバネ１４は、後述するブラケット１６を介して各サイドフレーム部１１に間接的に固定されている。また、Ｓバネ１４は、所定ピッチでＳ字状に屈曲形成されて、連続した波形に形成されている。このため、Ｓバネ１４は、乗員からの荷重を受けることで伸縮可能となっている。具体的に説明すると、Ｓバネ１４は、乗員からの荷重を受けない無荷重時には、図３の実線で示すように、車両の上方から見て、車両幅方向に対して直線状に張設された状態となる。一方、Ｓバネ１４は、乗員からの荷重を受ける荷重時には、図３の二点鎖線で示すように、伸長して後方に押し出される。

図４は、シートバックの一部を示す正面図である。図５は、無荷重時における図２のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図５の一部拡大図である。図７は、後突時における図２のＶ−Ｖ線断面図であり、図８は、図７の一部拡大図である。図４〜図８に示すように、ブラケット１６は、断面略Ｌ字状に形成されており、支持部１６ａと、ガイド部１６ｂとを備えている。

支持部１６ａは、シートバックフレーム１０に固定されてＳバネ１４を後方から支持する部位である。支持部１６ａは、一端がサイドフレーム部１１の側壁部１１ａに固定されている。なお、側壁部１１ａに対する支持部１６ａの固定は、例えバネジ留めや溶接などの様々な方法により行うことができる。また、支持部１６ａは、平板状に形成されており、固定される側壁部１１ａから対向するサイドフレーム部１１の側壁部１１ａに向けて垂直に延びている。

支持部１６ａの前面には、側壁部１１ａ側の端部に、Ｓバネ１４の端部を固定する固定部１６ｃが形成されている。固定部１６ｃは、支持部１６ａによりＳバネ１４を後側から支持するために、Ｓバネ１４を支持部１６ａの前面に固定するものである。なお、固定部１６ｃによるＳバネ１４の固定は、如何なる手段を採用してもよい。例えば、支持部１６ａの一部を後方から前方に向けて押し出し、この押し出した部分と支持部１６ａとの間に上下方向に貫通する孔を形成する。そして、この孔にＳバネ１４の端部を挿入することで、Ｓバネ１４の端部を支持部１６ａに固定することができる。この場合、支持部１６ａから押し出されて支持部１６ａの前面との間に孔を形成する部分が、固定部１６ｃとなる。そして、上下方向において支持部１６ａの中心とＳバネ１４の中心とが一致するように、固定部１６ｃによりＳバネ１４が支持部１６ａに固定されている。

図４に示すように、支持部１６ａの上下方向における高さＨは、Ｓバネ１４の上下方向における上端から下端に至る高さｈよりも短くなっている。このため、支持部１６ａは、Ｓバネ１４の中央部αのみを断続的に支持する。そして、Ｓバネ１４の上端部は、支持部１６ａに支持されることなく支持部１６ａの上端から上方に突出し、また、Ｓバネ１４の下端部は、支持部１６ａに支持されることなく支持部１６ａの下端から下方に突出する。

図５及び図６に示すように、支持部１６ａの長さは、Ｓバネ１４が乗員からの荷重を受けない無荷重時に、２つの中央部αを支持可能な寸法となっている。すなわち、Ｓバネ１４が固定される固定部１６ｃからシートバックフレーム１０の内側先端までの左右方向における幅Ｗが、無荷重時におけるＳバネ１４の１ピッチの幅ｗ１よりも長くなっている。ここで、無荷重時に支持部１６ａに支持される中央部αは、固定部１６ｃに固定されているＳバネ１４の中央部α１と、この中央部α１の内側に隣り合う中央部α２となる。これにより、無荷重時のＳバネ１４は、中央部α１と中央部α２の２箇所で支持部１６ａに支持されるため、右端部の中央部α２から左端部の中央部α２までの部分がたわみ代Ｌとなる。

ところで、上述したように、Ｓバネ１４は、乗員からの荷重を受けることで、伸長する。このため、図７及び図８に示すように、Ｓバネ１４に大きな荷重が作用する後突時は、Ｓバネ１４が後方に押し出されるように伸長する。このとき、Ｓバネ１４の１ピッチの幅ｗ２が通常時に比べて長くなり、中央部α２が支持部１６ａから外れる。すると、Ｓバネ１４は、中央部α１の１箇所でのみ支持部１６ａに支持されることになるため、右端部の中央部α１から左端部の中央部α１までの部分がたわみ代Ｌ’となる。

図９に、ＳバネのＦ−Ｓ特性を示す。図９では、縦軸に、Ｓバネ１４に作用する荷重Ｆを示しており、横軸に、Ｓバネ１４の変位Ｓを示している。図９に示すように、Ｓバネ１４に作用する荷重が小さいときは、中央部α１と中央部α２の２箇所でＳバネ１４が支持部１６ａに支持されるため、Ｓバネ１４は硬いＦ−Ｓ特性を示す。一方、Ｓバネ１４に作用する荷重が大きくなると、中央部α１の１箇所でのみＳバネ１４が支持部１６ａに支持されるため、Ｓバネ１４は柔らかいＦ−Ｓ特性に変わる。

このように、Ｓバネ１４に作用する荷重に応じて、支持部１６ａに支持される中央部αの個数が増減することで、Ｓバネ１４のＦ−Ｓ特性が変化する。このため、Ｓバネ１４のＦ−Ｓ特性が変化する閾値荷重Ｆｔを、通常の運転を行っている通常時にＳバネ１４に作用する荷重範囲Ｆ１と後突時にＳバネ１４に作用する荷重範囲Ｆ２との間に設定する。

このため、Ｓバネ１４が固定される固定部１６ｃからシートバックフレーム１０の内側先端までの左右方向における幅Ｗは、Ｓバネ１４に設定した閾値荷重Ｆｔが作用したときに、中央部α２が支持部１６ａから外れる寸法となる。

図５〜図８に示すように、ガイド部１６ｂは、支持部１６ａから外れた中央部α２の移動を案内する部位である。ガイド部１６ｂは、支持部１６ａのシートバックフレーム１０の内側先端から後側に向けて屈曲している。なお、支持部１６ａに対するガイド部１６ｂの屈曲角度は、９０°を超えない範囲であれば如何なる角度であってもよい。

また、ガイド部１６ｂは、内側に膨らむように湾曲しながら後側に延びている。これにより、後突時の荷重により支持部１６ａから外れた中央部α２は、ガイド部１６ｂに案内されて後方に移動していく。一方、後突時の荷重が無くなると、支持部１６ａから外れて後方に移動している中央部α２は、ガイド部１６ｂに案内されて支持部１６ａに戻ってくる。

そして、このように構成されるブラケット１６は、側壁部１１ａ、前壁部１１ｂ及び後壁部１１ｃで囲まれるサイドフレーム部１１の内部に収容されている。具体的に説明すると、ガイド部１６ｂの先端がブラケット１６全体の最先端となるため、ガイド部１６ｂの先端を、前壁部１１ｂの先端と後壁部１１ｃの先端とを結ぶ線よりも側壁部１１ａ側に配置する。

次に、車両用シート１の作用について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、通常時の状態を示した側面図である。図１１は、後突時の状態を示した側面図である。

図１０に示すように、Ｓバネ１４に荷重範囲Ｆ１の小さな荷重しか作用しない通常時は、Ｓバネ１４が中央部α１と中央部α２の２箇所で支持部１６ａに支持されるため、Ｓバネ１４は硬いＦ−Ｓ特性を示す。そして、Ｓバネ１４が乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部を大きな力で支持するため、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部は、シートバック３に大きく沈み込まない。このとき、乗員の頭部は、通常、ヘッドレスト４の前方に離間した位置に保持されている。

一方、図１１に示すように、Ｓバネ１４に荷重範囲Ｆ２の大きな荷重が作用する後突時は、Ｓバネ１４が中央部α１の１箇所のみで支持部１６ａに支持されることで、ブラケット１６におけるＳバネ１４の支持位置が車両用シート１の幅方向において広くなるため、Ｓバネ１４は柔らかいＦ−Ｓ特性に変化する。そして、Ｓバネ１４が乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部を支持する力が小さくなるため、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部は、シートバック３に大きく沈み込む。このとき、後突の衝撃で乗員の頭部がヘッドレスト４に当接するまで後方に移動するが、同時に、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部もシートバック３に大きく沈み込んで後方に移動する。このため、後突時の乗員への負担が小さくなる。

このように、本実施形態に係る車両用シート１によれば、ブラケット１６により、荷重に応じてＳバネ１４の支持位置が変更される。これにより、乗員の荷重を受けて伸長するＳバネ１４のたわみ代（又は自由長さ）が変わるため、Ｓバネ１４の特性を変化させることができる。このようにブラケット１６によりＳバネ１４の特性を変化させることで、通常時と後突時とで異なる支持力により乗員を支持することができる。

また、後突時のようにＳバネ１４に閾値荷重Ｆｔ以上の荷重が作用すると、中央部α２が支持部１６ａから外れることで、Ｓバネ１４のたわみ代（又は自由長さ）が１ピッチ分長くなる。これにより、Ｓバネの荷重に対する変位量が大きくなり、乗員の背部（肩甲骨）や腰椎部が車両用シートに深く沈みこむため、後突時における乗員の負担を軽減させることができる。

また、支持部１６ａでＳバネ１４の中央部αを確実に支持することができるとともに、後突時に支持部１６ａから外れた中央部α２を、ガイド部１６ｂの案内により円滑に支持部１６ａに戻すことができる。

また、ブラケット１６をサイドフレーム部１１の内部に収容することで、乗員とブラケット１６との干渉を防止することができるため、乗り心地が低下するのを防止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、支持部１６ａがＳバネ１４を支持する箇所は、通常時よりも衝突時の方が少なければ、特に制限されない。例えば、通常時に支持部１６ａが３箇所でＳバネ１４を支持し、後突時に支持部１６ａが２箇所でＳバネ１４を支持するものとしてもよい。

また、支持部１６ａは、Ｓバネ１４の中央部αを支持することができれば如何なる形状であってもよい。例えば、支持部１６ａをガイド部１６ｂと同様に湾曲させてもよく、また、支持部１６ａとガイド部１６ｂとを区別することなく全体的に湾曲させてもよい。

また、ブラケット１６は、乗員との干渉が問題にならなければ、必ずしもサイドフレーム部１１の内部に収容される必要はなく、サイドフレーム部１１から突出してもよい。

本発明は、車両に搭載される車両用シートとして利用可能である。

１…車両用シート、２…シートクッション、３…シートバック、４…ヘッドレスト、５…シートパッド、１０…シートバックフレーム、１１…サイドフレーム部、１１ａ…サイドフレーム部の側壁部、１１ｂ…サイドフレーム部の前壁部、１１ｃ…サイドフレーム部の後壁部、１３…アッパーフレーム部、１４…Ｓバネ、１６…ブラケット（バネ支持部）、１６ａ…ブラケットの支持部、１６ｂ…ブラケットのガイド部、１６ｃ…ブラケットの固定部、α（α１，α２）…Ｓバネの中央部、Ｆ１…通常時の荷重範囲、Ｆ２…後突時の荷重範囲、Ｆｔ…閾値荷重、Ｌ…通常時のたわみ代、Ｌ’…後突時のたわみ代。

Claims (4)

1. 一対のサイドフレームと、
   前記一対のサイドフレーム間に張設されたＳバネと、
   前記サイドフレームに固定されたバネ支持部と、
   を備え、
   前記Ｓバネは、前記バネ支持部により後方から支持され、
   衝突時に、前記バネ支持部により前記Ｓバネが支持される箇所が少なくなることで、前記Ｓバネのたわみ代が長くなる、
   車両用シート。
2. 前記バネ支持部は、乗員からの荷重を受けない無荷重時における前記Ｓバネの１ピッチ分以上の長さに形成されており、屈曲形成された前記Ｓバネの上端部と下端部との間の中央部を断続的に支持する、請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記バネ支持部は、前記サイドフレームに固定された略Ｌ字状のブラケットであり、
   前記サイドフレームに固定されて前記Ｓバネを後側から支持する支持部と、
   前記支持部の先端から湾曲しながら後側に延びるガイド部と、
   を備える、請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記サイドフレームは、内側に向けて開口する断面略コ字状に形成されており、
   前記バネ支持部は、前記サイドフレームの内部に収容されている、請求項３に記載の車両用シート。

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