JP5328116B2 - シートフレーム及び車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、シートフレーム及び車両用シートに係り、特に後面衝突時（後突時）の頸部へ加わる衝撃の低減を図ったシートフレーム及び車両用シートに関する。

従来、自動車が後部に追突されたり、後退走行時に衝突したりするなど、いわゆる後面衝突の際には、着座している乗員の頭部は慣性移動によって急激に後傾し、頸部が衝撃を受ける虞がある。

そのため、自動車などの車両用シートには、後面衝突時による衝撃から乗員の頭部や頸部を保護し、頸部への衝撃を軽減するために、シートバック上方に乗員の頭部を後方から受けるヘッドレストを設けている。

しかし、ヘッドレストを設けていても、後面衝突時の衝撃エネルギーが過大である場合には、乗員の頭部がヘッドレストから受ける衝撃が大きくなり、頸部へ加わる衝撃を十分に軽減できない場合がある。

このような問題を解消するために、係合ピンによる衝撃吸収孔の順次の段階的な破断変形により生じる衝撃吸収素子からの抵抗力を、回動アームに対する後傾の際にシートバックフレームに付与することによって、後突の際の衝撃エネルギーを吸収可能にした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、シート脚部において、軟鉄などの変形抵抗の大きな材料で形成された略矩形状の連結部材の前側部と後側部を、シート脚部のレール前側部と車体フロアにそれぞれ取付ける一方、レール後端部に回転ヒンジを設けた構成とすることで、後面衝突時に連結部材が変形して衝撃エネルギーを吸収する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−２７８６４４号公報 ＧＢ２３５９４８２号公報

ところが、特開平１０−２７８６４４号公報で提案された技術では、衝撃の吸収が隔壁の破断時に断続的に行われるため、衝撃を緩和する効果が高いものではないという問題点がある。

また、ＧＢ２３５９４８２号公報に提案された構成では、連結部材の変形できる範囲を超えると衝撃を吸収できないため、強い衝撃では十分に吸収できないという問題点があった。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、後面衝突時の衝撃エネルギーを吸収し、乗員の頸部への衝撃を効果的に軽減することのできるシートフレーム及び車両用シートを提供することである。
また、本発明の他の目的は、低コスト、且つ簡単な構成で効果的に頸部へ加わる衝撃を軽減できるシートフレーム及び車両用シートを提供することである。

前記課題は、請求項１に係るシートフレームによれば、少なくとも左右方向に離間して配設され上下方向に延在するサイドフレームと、該サイドフレームと連結された下部フレームと、該下部フレームと連結された着座フレームと、を備え、前記サイドフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記サイドフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、前記結合部は、前記サイドフレームの上下方向に形成された長孔と、前記下部フレームに形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、前記サイドフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の前記着座フレーム側と当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設された前記エネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなること、により解決される。

前記課題は、請求項２に係るシートフレームによれば、少なくとも左右方向に離間して配設され上下方向に延在するサイドフレームと、該サイドフレームと連結された下部フレームと、該下部フレームと連結された着座フレームと、を備え、前記サイドフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記サイドフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、前記結合部は、前記サイドフレームに形成された凸状部と、前記下部フレームの上下方向に形成された長孔と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、前記サイドフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の前記着座フレーム側と当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設された前記エネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなること、により解決される。

前記課題は、請求項３に係るシートフレームによれば、少なくともシートバックフレームと、該シートバックフレームと連結ブラケットを介して連結された着座フレームと、を備え、前記シートバックフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記シートバックフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、前記結合部は、前記連結ブラケットに形成された長孔と、前記着座フレームに形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、前記シートバックフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなること、により解決される。

前記課題は、請求項４に係るシートフレームによれば、少なくともシートバックフレームと、該シートバックフレームと連結ブラケットを介して連結された着座フレームと、を備え、前記シートバックフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記シートバックフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、前記結合部は、前記連結ブラケットに形成された凸状部と、前記着座フレームに形成された長孔と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、前記シートバックフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなること、により解決される。

前記課題は、請求項５に係るシートフレームによれば、着座フレームを有し、該着座フレーム側の後端側と車両フロア側との間に形成された回転軸と、前記着座フレーム側の前端側と車両フロア側との間に形成された結合部と、を備えるシートフレームであって、前記結合部は、前記着座フレーム側に形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、前記車両フロア側に固定されるとともに、前記エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された前記エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内し、前記凸状部を移動可能に案内するガイド部材とを備え、前記ガイド部材は、前記回転軸より前方に配置され、前記シートフレームの回動に伴い前記凸状部が前記ガイド部材に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持し前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部が前記ガイド部材によって移動可能に構成されてなること、により解決される。

前記課題は、請求項６に係るシートフレームによれば、着座フレームを有し、該着座フレーム側の後端側と車両フロア側との間に形成された回転軸と、前記着座フレーム側の前端側と車両フロア側との間に形成された結合部と、を備えるシートフレームであって、前記結合部は、前記車両フロア側に形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、前記着座フレーム側に固定されるとともに、前記エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された前記エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内し、前記凸状部を移動可能に案内するガイド部材とを備え、前記ガイド部材は、前記回転軸より前方に配置され、前記シートフレームの回動に伴い前記凸状部が前記ガイド部材に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持し前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部が前記ガイド部材によって移動可能に構成されてなること、により解決される。

以上のように、エネルギー吸収プレートがガイド部材に案内されて、凸状部の荷重によって塑性変形させつつ凸状部が移動或いは相対移動することで、シートフレームが可動して、後面衝突時の衝撃エネルギーを吸収する。

このとき、前記着座フレーム側は、着座フレームを支える脚部、着座フレーム側のスライドレールのいずれかであると好適である。このようにすると、可動する側を、着座フレームを支える脚部や着座フレーム側のスライドレールにすることが可能であり、設計の自由度が増大する。
また、前記エネルギー吸収プレートは、金属プレートであって、所定荷重が前記凸状部に加わることによって塑性変形する。さらに、前記エネルギー吸収プレートは、金属プレートであって、板厚、板幅、材質によって、吸収エネルギーを可変とされていると好適である。このようにエネルギー吸収プレートが凸状部で塑性変形するときに、板厚、板幅、材質などを選定することによって、車両の大きさなどに好適なエネルギー吸収プレートを配設することが可能となり、車両のタイプごとに適したシートフレームを提供することができる。
また、前記エネルギー吸収プレートは、プレート形状を段階的に変化させて構成することができる。このようにプレート形状を段階的に変化させることにより、段階的に衝突エネルギーを吸収するように構成することができる。

前記課題は、請求項１２に係る車両用シートによれば、前記請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシートフレームを備えてなること、により解決される。
このように構成すると、前記シートフレームの作用効果を備えた車両用シートを提供することができる。

本発明のシートフレーム及び車両用シートによれば、エネルギー吸収プレートを塑性変形させることにより、後面衝突時のエネルギーを効率よく吸収し、頸部への衝撃を緩和できる。また、速度変化に応じて後面衝突時のエネルギーを段階的に吸収できるように調整できる。
また、エネルギー吸収プレートで後面衝突時のエネルギーを吸収するため、省スペース／軽量であり、結合部を凸状部とガイド部材とエネルギー吸収プレートというユニットとして構成できるので、衝突後に容易に交換することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることはもちろんである。

（第１実施形態）
図１乃至図５は本発明に係る第１の実施の形態を示し、図１は車両用シートの外観斜視図、図２はシートフレームの概略斜視図、図３は下部フレームとサイドフレームとの連結部を示す側面図、図４は車両用シートの後面衝突前後の状態を概念的に示す側面説明図、図５は後面衝突前後のシートフレームの連結部の部分拡大説明図である。

本実施の形態に係る車両用シートＳは、図１で示すように、シートバックＳ１、着座部Ｓ２、ヘッドレストＳ３より構成されている。
車両用シートＳのシートフレームＦは、図２で示すように、シートバックＳ１を構成するシートバックフレーム１、着座部Ｓ２を構成する着座フレーム２から構成されている。

着座フレーム２上は、図示しないクッション部材、表皮などに覆われており、乗員Ｃを下部から支持する構成となっている。着座フレーム２は脚部で支持されており、この脚部には、インナレール１３ａが取り付けられ、車体フロアに設置されるアウタレール１３ｂとの間で、前後に位置調整可能なスライドレール１３に組み立てられている。
また着座フレーム２の後端部には、リクライニング機構１１を介して移動可能にシートバックフレーム１が連結されている。

シートバックフレーム１は、不図示のクッション部材等によって覆われ乗員Ｃの背中を後方から支持するものであり、本実施の形態においては略矩形状の枠体となっている。より詳細には、シートバックフレーム１は、左右方向に離間して配設され上下方向に延在する２本のサイドフレーム１５と、このサイドフレーム１５の上端部側を連結する上部フレーム１６と、下端部側を連結する下部フレーム１７とから構成されている。

サイドフレーム１５は、シートバックフレーム１の側面を構成する延伸部材であり、平板状の側板１５ａと、この側板１５ａの前端部からＵ字型に内側に折り返した前縁部１５ｂと、後端部からＬ字型に内側へ屈曲した後縁部１５ｃとを有している。

上部フレーム１６は、略コ字状の部材であり、前記上部フレーム１６の側面部１６ａは、サイドフレーム１５の側板１５ａと一部が重なるように配設され、この重なり部分においてサイドフレーム１５に固着接合される。

また、シートバックフレーム１の上部には、不図示のヘッドレストフレームが配設されている。ヘッドレストフレームの外周部にクッション部材を設け、クッション部材の外周に表面部材を被覆してヘッドレストＳ３を構成している。ヘッドレストＳ３は、ヘッドレストフレームのピラーを上部フレーム１６の前部に設けられたピラー支持部１８を介して配設される。

下部フレーム１７は、シートバックフレーム１の下部側を構成する断面略コ字状の部材であり、左右方向に離間して配設された平板状の側板１７ａと、この側板１７ａの前端部からＬ字型に内側に折り返した縁部１７ｂと、側板１７ａの後端部から左右の側板１７ａを連結する後板１７ｃとを有している。

下部フレーム１７は、上述のように、下部側で前記リクライニング機構１１を介して、着座部フレーム２の後端部と連結されており、一方、上部側で、後述する回転軸２８を介してサイドフレーム１５と連結されている。

図３は、下部フレーム１７とサイドフレーム１５との連結部３を示す側面図である。
前記連結部３には、サイドフレーム１５に設けられた嵌合孔２０と、嵌合孔２０を挿通してサイドフレーム１５と下部フレーム１７を連結する回転軸２８と、サイドフレーム１５に円弧状に形成された長孔２１と、前記長孔２１を貫通して突出する、下部フレーム１７に固着された凸状部２６と、前記長孔２１を囲むように略コ字状のガイド部材２７が設けられている。
さらに、薄板状のエネルギー吸収プレート３０が凸状部２６を回り込むようにガイド部材２７の内側に配設されている。
本実施の形態においては、回転軸２８が後側に凸状部２６が前側に配置されている。

嵌合孔２０は、軸部材２５の外径と隙間なく挿通可能な内径を有する円形に形成されており、サイドフレーム１５の側板に設けられている。下部フレーム１７に固着接合された円筒状の軸部材２５を挿通して、サイドフレーム１５を軸支している。

回転軸２８は、サイドフレーム１５に設けられた円形の嵌合孔２０と、下部フレーム１７に固着接合された円筒状である軸部材２５とからなり、軸部材２５が嵌合孔２０を挿通して、サイドフレーム１５を回動可能に支持している。
また、本実施形態では、嵌合孔２０を円形としているが、嵌合孔２０を略矩形状に形成することにより、軸部材２５が嵌合孔２０内を移動できる構成とすることもできる。

長孔２１は、サイドフレーム１５の側板１５ａ部に設けられた円弧状の嵌合孔であり、凸状部２６の外径よりも若干大きな幅を有する円弧状に形成されている。その円弧部分２１ａは回転軸２８の同心円の一部を描くように形成されている。

凸状部２６は、下部フレーム１７に固着接合された円筒体であり、サイドフレーム１５に設けられた円弧状の長孔２１を挿通して、サイドフレーム１５の側面に突出するように配設されている。
本実施形態では、凸状部２６は滑らかな表面に仕上げられた円筒体として形成されているが、多角形の柱体でも構成可能であり、さらに、表面にヤスリ目などを形成してもよい。

長孔２１は、回転軸２８に軸支されたサイドフレーム１５と共に回動するが、嵌入された凸状部２６が、円弧状の長孔２１の上端部、または、下端部に当接することにより回動量の上限と下限を設定するように構成されている。

前記ガイド部材２７は、エネルギー吸収プレート３０を案内する略コ字状の部材であり、一枚の矩形状の板材から形成される。容易に変形しない強度を有して構成されており、略コ字の開放部を上向きにして、長孔２１を取り囲むようにサイドフレーム１５に固着接合されている。また、凸状部２６の下方側をＵ字状に回り込むように配置された後述するエネルギー吸収プレート３０を、適度な間隔を残して狭持するように配設されている。

本実施の形態においては、開放部を上向きに配置した略コ字状のガイド部材２７を用いているが、平行に配設された２枚の矩形状の板材でもよく、さらに、凸状部２６の周りにＵ字状に配置したエネルギー吸収プレート３０を、適度な間隔を有して狭持する構成であれば板状の部材に限られない。例えば、凸状部２６周囲に配設される半円状や複数の円筒体（突起）を組み合わせて構成されたガイド部材２７であってもよい。

前記エネルギー吸収プレート３０は、鋼材や硬質の樹脂などの板材を矩形状に成形することで構成されており、その一方の端部である固定端部３０ａはガイド部材２７の内側端部に螺子３１により螺合されるとともに、凸状部２６の着座部シート側と当接し、Ｕ字状に回り込ませるようにガイド部材２７の内側に配設されている。すなわち、エネルギー吸収プレート３０は、Ｕ字状に配設され、このＵ字の内側底部に凸状部２６が当接されるように取付けられている。
また、エネルギー吸収プレート３０の他端側は固定しない自由端部３０ｂとし、凸状部２６の相対移動方向とは逆側へ延設している。

初期位置、すなわち、サイドフレーム１５が後方回動する前の状態では、凸状部２６は長孔２１の上端部に配置されている。そのため、回転軸２８により可倒に軸支されているサイドフレーム１５は、長孔２１に沿って凸状部２６が動ける範囲で後方へ回動することができる。

ここで、エネルギー吸収プレート３０は、凸状部２６の着座フレーム２側と当接支持しており、一方、凸状部２６は長孔２１の上端部に当接した状態で配置されているため、サイドフレーム１５は通常の使用環境で負荷される応力では回動することができない強さで保持されている。

次に、本発明に係るシートバックＳ１の後面衝突時における動作を図４及び図５に基づいて説明する。
図４（ａ）は後面衝突前、図４（ｂ）は後面衝突後の車両用シートＳの状態を示し、このときのシートフレームの連結部の状態を図５（ａ）及び（ｂ）で示す。

後面衝突時においては、後方からの衝撃を受けて慣性で乗員Ｃの胸部が後方に移動しようとすると、この荷重がシートバックＳ１を強く押し付けるため、回転軸２８を回転中心としてサイドフレーム１５が乗員Ｃの胸部と共に後方へ回動する。
後方への回動量は、後部座席の乗員Ｃに危害を与えない範囲である５〜２５°の範囲が好適である。

サイドフレーム１５の後方回動に伴い、サイドフレーム１５に固着されたガイド部材２７も後方回動する。このとき、ガイド部材２７に取付けられたエネルギー吸収プレート３０のガイド部材２７側の固定端部３０ａは、サイドフレーム１５と共に回動するガイド部材２７に引っ張られる。
一方、エネルギー吸収プレート３０が回り込んでいる凸状部２６は下部フレーム１７に固定されている。このため、エネルギー吸収プレート３０は、凸状部２６に当接する部分を、凸状部の荷重によって塑性変形させつつ上方に移動することになる。

エネルギー吸収プレート３０が凸状部２６から受ける変形量は、エネルギー吸収プレート３０の寸法と凸状部２６の外径と、ガイド部材２７の内側の幅などの組み合わせによって決定されるが、本実施の形態では、塑性変形（塑性加工）を伴う組み合わせが選択されている。
エネルギー吸収プレート３０を連続的に塑性変形するには大きなエネルギーが必要とされるため、後面衝突のエネルギーを容易、且つ、効果的に吸収でき、頸部への衝撃を緩和できる。

また、エネルギー吸収プレート３０は、ガイド部材２７によって両側の外周面を拘束されており、凸状部２６に当接する部分が変形を受けている間も、Ｕ字の曲率は変化しないため、エネルギー吸収プレート３０の変形に要する応力が変化することはない。
そのため、サイドフレーム１５の回動中に本発明の効果が低下することはない。

さらに、凸状部２６から塑性変形を受けるエネルギー吸収プレート３０の位置はサイドフレーム１５の回動と共に逐次変化し、同一部分が繰り返し変形されることがないため、加工硬化による変形応力の変動が起こらず、連続的、且つ、安定したエネルギー吸収効果を発揮できる。

本実施形態におけるエネルギー吸収プレート３０は、少なくとも、サイドフレーム１５が後方回動した後にも、凸状部２６を回り込みＵ字状を形成可能な長さを有しているため、回動中に効果が低下することはない。本実施の形態では、矩形状のエネルギー吸収プレート３０を例として挙げたが、エネルギー吸収プレート３０の形状は矩形状に限られない。また、エネルギー吸収プレート３０が、ガイド部材２７の内側に収まらない長さを有する場合には、自由端部側３０ｂを巻いた状態に形成することでガイド部材２７の内側に収納することもできる。
エネルギー吸収プレート３０の形状と作用効果については後述する。

本実施の形態によれば、ガイド部材２７を溶接などによりサイドフレーム１５に固着接合し、エネルギー吸収プレート３０の固定端部３０ａを螺子（ボルトとナット）によりガイド部材２７に固定する構成としている。しかし、ガイド部材２７をサイドフレーム１５に螺子などにより固定し、又は、エネルギー吸収プレート３０をリベットや溶接などの方法によってガイド部材２７に固着する構成とすることも可能である。

上述した実施の形態では、本発明に係る構成が取付けられる位置を、サイドフレーム１５と下部フレーム１７の連結部３の外側とした例を説明したが、取付ける位置は本実施形態に限られず、リクライニング機構１１の連結部３や車両用シートＳのサイドフレーム１５と下部フレーム１７の連結部３の内側などであってもよく、取り付け位置の変更に伴う改変も行うことができる。

例えば、車両用シートＳのサイドフレーム１５と下部フレーム１７の連結部３の内側に、本発明に係る構成を取付ける場合は、サイドフレーム１５側に凸状部２６を形成し、下部フレーム１７側に長孔２１と、ガイド部材２７と、ガイド部材２７に一端部を固着されたエネルギー吸収プレート３０を設ける構成とすることができる。
第１の実施形態では、長孔２１側が回動側（サイドフレーム１５側）、凸状部２６が固定側（下部フレーム１７側）に配設される構成となっているが、上記のように改変した実施形態によれば、長孔２１が固定側（下部フレーム１７側）、凸状部２６が回動側（サイドフレーム１５側）に配設される構成となる。
いずれの形態においても、長孔２１側と、凸状部２６は相対的に移動する配置に構成される必要がある。
以下に第２、第３の実施の形態として構成の取り付け位置を変更した別の例を述べる。

（第２実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態に係る後面衝突前後の下部フレーム１７と連結ブラケット４０を介して連結された着座フレーム２の結合部の部分拡大説明図である。
本実施の形態によると、サイドフレーム１５は下部フレーム１７と一体に形成され、上部フレーム１６と共にシートバックフレーム１を形成している。シートバックフレーム１は、着座フレーム２の後端部に軸支されている。また、下部フレーム１７（シートバックフレーム１の下端部）の外側には着座フレーム２の後端部に重なるように延出された連結ブラケット４０が取り付けられており、シートバックＳ１と共に回動する。前記連結ブラケット４０と重なる部分の着座フレーム２に凸状部４６が配設されており、連結ブラケット４０側には長孔４１が形成されている。

第１の実施形態と同様に、前記長孔４１は円弧状であり、幅は凸状部４６の外径よりも若干大きく形成されている。初期位置では、凸状部４６は長孔４１の上端部に配置されているため、回転軸４５により可倒に軸支されているシートバックＳ１は、連結ブラケット４０に配設した長孔４１内で凸状部４６が移動可能な範囲で後方回動することができる。

略コ字状のガイド部材４７が長孔４１を取り囲むように開放部を上向きにして連結ブラケット４０に固着接合されている。また、エネルギー吸収プレート３０は、固定端部３０ａをガイド部材４７の内側に固着し、凸状部４６の長孔４１内での相対的な移動方向端部側を当接支持するようにガイド部材４７の内側に配設しつつ、固定しない自由端部３０ｂを凸状部４６の相対的な移動方向とは逆側へ延設している。

後面衝突時にシートバックＳ１が後方回動すると、凸状部４６は着座フレーム２に固着されているため動かないが、ガイド部材４７は連結ブラケット４０に固着されているためシートバックＳ１と共に回動する。このとき、ガイド部材４７に一端を固定されたエネルギー吸収プレート３０は、凸状部４６に当接し、塑性変形されつつ上方へ引き抜かれることになる。このとき、後面衝突時のエネルギーを効率よく吸収し、頸部への衝撃を緩和することができる。

本実施の形態では、下部フレーム１７（シートバックフレーム１の下端部）の外側に、連結ブラケット４０を取り付けた構成とした例を挙げたが、着座フレーム２の後端部の外側に、下部フレーム１７に重なるように延出された連結ブラケット４０を取り付けることもできる。この場合、前記連結ブラケット４０と重なる部分の下部フレーム１７に凸状部４６が配設され、連結ブラケット４０側には長孔４１が形成される構成となる。

また、上述した実施の形態では、着座フレーム２（もしくは、下部フレーム１７）の外側に、長孔４１が形成された連結ブラケット４０を取付けた構成としたが、着座フレーム２（もしくは、下部フレーム１７）の内側に取付けることもできる。この場合、前記連結ブラケット４０と重なる部分の下部フレーム１７（もしくは、着座フレーム２）の内側に凸状部４６が配設される構成となる。

（第３実施形態）
図７は本発明の第３の実施の形態に係るシートフレームの後面衝突前後の着座フレーム２側と車両フロアＢ側との状態を示す側面図である。
第３の実施の形態では、シート脚部に取付けられたアウタレール１３ｂの前端部に凸状部５０を固着し、車両フロアＢ側の支持部材６０にガイド部材５７とエネルギー吸収プレート３０を取り付け、アウタレール１３ｂの後端部に回転軸５５を配設している。

略コ字状のガイド部材５７が凸状部５０を移動可能に案内するように開放部を下向きにして支持部材６０に固着接合されている。また、エネルギー吸収プレート３０は、固定端部３０ａをガイド部材５７の内側に固着し、凸状部５０の移動方向端部側を当接支持するようにガイド部材５７の内側に配設しつつ、固定しない自由端部３０ｂを凸状部５０の移動方向とは逆側へ延設している。

後面衝突時に後方からの衝撃を受けて慣性で乗員Ｃが後方に移動しようとすると、スライドレール１３後端部に配設された回転軸５５を回転中心として、車両用シートＳのスライドレール１３から上側部分が後方へ回動する。
このとき、スライドレール１３前端部に取付けられた凸状部５０が、車体フロアＢ側に取付けられ、ガイド部材５７に案内されたエネルギー吸収プレート３０を塑性変形されつつ上方に移動することで後面衝突時のエネルギーを吸収することができる。

本実施形態によれば、アウタレール１３ｂに、凸状部５０を取付けた構成とした例を挙げたが、車両フロアＢ側に、凸状部５０を取付けることもできる。この場合、アウタレール１３ｂの前端部にガイド部材５７とエネルギー吸収プレート３０が配設され、車両フロアＢ側に凸状部５０が形成される構成となる。

本実施形態によれば、シート脚部に取付けられたアウタレール１３ｂに、本発明に係る構成を取付けているが、着座フレーム２の底部とインナレール１３ａとの間の脚部連結部７０に、本発明に係る構成を取付けることもできる。
すなわち、着座フレーム２の底部とインナレール１３ａとの間の脚部連結部７０の前側部７０ａに凸状部５０を固着し、インナフレーム１３ａ側にガイド部材５７とエネルギー吸収プレート３０を取付け、着座フレーム２の底部とインナレール１３ａとの間の脚部連結部７０の後側部７０ｂに回転軸５５を配設する構成とすることもできる。

もちろん、上述した、着座フレーム２の底部とインナレール１３ａとの間の脚部連結部７０に、本発明に係る構成を取付けた例においても、インナフレーム１３ａ側に凸状部５０を取り付け、脚部連結部７０側にガイド部材５７を取付けることもできる。この場合、脚部連結部７０の前側部７０ａにガイド部材５７とエネルギー吸収プレート３０が配設され、インナフレーム１３ａ側に凸状部５０が形成される構成となる。

ここで、エネルギー吸収プレート３０の形状と作用効果について説明する。
図８はエネルギー吸収プレート３０の形状を例示した正面図である。
エネルギー吸収プレート３０は低炭素鋼やステンレスなどの金属、又は硬質樹脂から形成されており、板圧、板幅、材質を変えることで、後面衝突時に吸収するエネルギーを調整することができる。
図８（ａ）は上述した第１乃至第３の実施形態にて例示した矩形状のエネルギー吸収プレート３０の正面図、図８（ｂ）乃至図８（ｆ）は、エネルギー吸収プレート３０の他の実施形態を示すものであり、いずれのエネルギー吸収プレート３０も同じ厚さを有している。

図８（ｂ）は、エネルギー吸収プレート３０の固定端部３０ａ側から自由端部３０ｂ側へ比例的に幅を狭く形成している。このような形状とすると、後面衝突時に凸状部２６，４６，５０に当接して塑性変形（塑性加工）される位置のエネルギー吸収プレートの幅が徐々に狭くなっていく。衝突エネルギーの大きな衝突直後は幅の広い部分が塑性変形されるために大きなエネルギーを吸収でき、以後、衝突の速度が低下する衝突後半になるに従い、塑性変形される部分の幅が狭くなることで吸収されるエネルギーを徐々に少なくすることができる。
すなわち、衝突エネルギーに合わせて、吸収されるエネルギーを比例的に減少することができ、シートバックＳ１の回動速度を比較的均一とすることができる。

図８（ｃ）に示した形状では、図８（ｂ）の場合とは逆の効果を奏することができる。すなわち、衝突直後の大きなエネルギーを幅の狭い部分で吸収し、衝突後半になるに従い幅を広くすることで、衝突直後にシートバックＳ１から乗員Ｃに伝わる衝撃を緩和することができる。

図８（ｄ）に示したエネルギー吸収プレート３０の形状は、固定端部３０ａ側から自由端部３０ｂ側へ段階的に幅が狭くなるように形成している。図８（ｄ）に示したエネルギー吸収プレート３０の形状をさらに詳しく説明すると、Ｌ１部、Ｌ３部、Ｌ５部はそれぞれ幅が変化しない部分とし、Ｌ１部とＬ３部（または、Ｌ３部とＬ５部）の間に位置するＬ２部（または、Ｌ４部）でＬ１部の上端部とＬ３部の下端部（または、Ｌ３部の上端部とＬ５部の下端部）を連結することにより段階的に幅が狭くなる形状に形成されている。
このような形状とすることで、衝突エネルギーに合わせて段階的にエネルギーを吸収することができる。図８（ｂ）に示した形状と比べて、衝突直後に塑性変形される部分の幅が広いためにより大きなエネルギーを吸収することができる。

図８（ｅ）に示した形状では、図８（ｄ）の場合とは逆の効果を奏することができる。すなわち、衝突直後の大きなエネルギーを幅の狭い部分で吸収し、衝突後半になるに従い段階的に幅を広くしているため、衝突直後にシートバックＳ１から乗員Ｃに伝わる衝撃をさらに緩和することができる。

また、エネルギー吸収プレート３０の任意の位置に孔を形成することで、エネルギー吸収プレートの幅を変更することと同等の効果を奏することができる。
図８（ｆ）に示したエネルギー吸収プレート３０では、自由端部側３０ｂに孔を多く形成し、固定端部側３０ａ方向へ徐々に形成する孔の数（密度）を減らすことで、自由端部側３０ｂ側から固定端部３０ａ側へ段階的（もしくは、比例的）に幅が狭くなる、図８（ｄ）（もしくは、図８（ｂ））に示したエネルギー吸収プレート３０と同様の効果が発揮される。また、孔の大きさ、形状も任意に変更することができる。

図８（ａ）乃至図８（ｆ）に示した形状のエネルギー吸収プレート３０は、前記第１乃至第３の実施の形態において適用することができる。また、使用するエネルギー吸収プレート３０は１つに限られず、同一もしくは、異なる形状のエネルギー吸収プレート３０を適宜重ね合わせて使用することもできる。

前記第１乃至第３の実施の形態では、本発明に係る構成部材を取付ける個数は一組としたが、複数組の構成を同時に取付けてもよい。

本発明では、エネルギー吸収プレート３０でエネルギーを吸収する構造であるため、省スペースに設置が可能であり、また、部品点数が少ない簡易な構成であるため軽量に構成することができる。

後面衝突の後には、塑性加工を受けた後のエネルギー吸収プレート、または、ガイド部材に固着されたエネルギー吸収プレートをガイド部材と共に交換することで容易に修復することができる。

また、本発明に係る構成を一体として形成したアッセンブリーとして成立させることで、螺子、リベット等で組み付けることができ、低コスト、且つ簡便手法で取付け、修復が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用シートの外観斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るシートフレームの概略斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る下部フレームとサイドフレームとの連結部を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両用シートの後面衝突前後の状態を概念的に示す側面説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る後面衝突前後のシートフレームの連結部の部分拡大説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る後面衝突前後の下部フレームと連結ブラケットを介して連結された着座フレームの結合部の部分拡大説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係るシートフレームの後面衝突前後の着座フレーム側と車両フロア側との状態を示す側面図である。 エネルギー吸収プレートの形状を例示した正面図である。

符号の説明

Ｓ 車両用シート
Ｓ１ シートバック
Ｓ２ 着座部
Ｓ３ ヘッドレスト
Ｆ シートフレーム
Ｃ 乗員
Ｂ 車両フロア
１ シートバックフレーム
２ 着座フレーム
３ 連結部
１１ リクライニング機構
１３ スライドレール
１３ａ インナレール
１３ｂ アウタレール
１５ サイドフレーム
１５ａ 側板
１５ｂ 前縁部
１５ｃ 後縁部
１６ 上部フレーム
１６ａ 側面部
１７ 下部フレーム
１７ａ 側板
１７ｂ 縁部
１７ｃ 後板
１８ ピラー支持部
２０ 嵌合孔
２１，４１ 長孔
２１ａ 円弧部分
２５ 軸部材
２６，４６，５０ 凸状部
２７，４７，５７ ガイド部材
２８，４５，５５ 回転軸
３０ エネルギー吸収プレート
３０ａ 固定端部
３０ｂ 自由端部
３１ 螺子
４０ 連結ブラケット
６０ 支持部材
７０ 脚部連結部
７０ａ 前側部
７０ｂ 後側部

Claims (12)

1. 少なくとも左右方向に離間して配設され上下方向に延在するサイドフレームと、該サイドフレームと連結された下部フレームと、該下部フレームと連結された着座フレームと、を備え、前記サイドフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記サイドフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、
   前記結合部は、前記サイドフレームの上下方向に形成された長孔と、前記下部フレームに形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、
   前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記サイドフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の前記着座フレーム側と当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設された前記エネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
2. 少なくとも左右方向に離間して配設され上下方向に延在するサイドフレームと、該サイドフレームと連結された下部フレームと、該下部フレームと連結された着座フレームと、を備え、前記サイドフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記サイドフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、
   前記結合部は、前記サイドフレームに形成された凸状部と、前記下部フレームの上下方向に形成された長孔と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、
   前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記サイドフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の前記着座フレーム側と当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設された前記エネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
3. 少なくともシートバックフレームと、該シートバックフレームと連結ブラケットを介して連結された着座フレームと、を備え、前記シートバックフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記シートバックフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、
   前記結合部は、前記連結ブラケットに形成された長孔と、前記着座フレームに形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、
   前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記シートバックフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
4. 少なくともシートバックフレームと、該シートバックフレームと連結ブラケットを介して連結された着座フレームと、を備え、前記シートバックフレームが前記着座フレームに対して回動可能に配設されると共に、前記シートバックフレームの端部側の回転中心としての回転軸から離れた位置に結合部が形成されたシートフレームにおいて、
   前記結合部は、前記連結ブラケットに形成された凸状部と、前記着座フレームに形成された長孔と、エネルギー吸収プレートと、該エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された該エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内するガイド部材とを備え、
   前記長孔は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記シートバックフレームの回動に伴い前記凸状部が前記長孔に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持され前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部と前記長孔が相対移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
5. 着座フレームを有し、該着座フレーム側の後端側と車両フロア側との間に形成された回転軸と、前記着座フレーム側の前端側と車両フロア側との間に形成された結合部と、を備えるシートフレームであって、
   前記結合部は、前記着座フレーム側に形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、前記車両フロア側に固定されるとともに、前記エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された前記エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内し、前記凸状部を移動可能に案内するガイド部材とを備え、
   前記ガイド部材は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記シートフレームの回動に伴い前記凸状部が前記ガイド部材に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持し前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部が前記ガイド部材によって移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
6. 着座フレームを有し、該着座フレーム側の後端側と車両フロア側との間に形成された回転軸と、前記着座フレーム側の前端側と車両フロア側との間に形成された結合部と、を備えるシートフレームであって、
   前記結合部は、前記車両フロア側に形成された凸状部と、エネルギー吸収プレートと、前記着座フレーム側に固定されるとともに、前記エネルギー吸収プレートの一方の端部が内側に固着されＵ字状に内側に配設された前記エネルギー吸収プレートの両側の外周面を拘束して案内し、前記凸状部を移動可能に案内するガイド部材とを備え、
   前記ガイド部材は、前記回転軸より前方に配置され、
   前記シートフレームの回動に伴い前記凸状部が前記ガイド部材に沿って上下方向に移動して、前記凸状部の移動方向端部側を当接支持し前記凸状部と前記ガイド部材との間で挟持して配設されたエネルギー吸収プレートを塑性変形させつつ前記凸状部が前記ガイド部材によって移動可能に構成されてなることを特徴とするシートフレーム。
7. 前記着座フレーム側は、着座フレームを支える脚部、着座フレーム側のスライドレールのいずれかであることを特徴とする請求項５又は６に記載のシートフレーム。
8. 前記エネルギー吸収プレートは、金属プレートであって、後面衝突荷重が前記凸状部に加わることによって塑性変形することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシートフレーム。
9. 前記エネルギー吸収プレートは、金属プレートであって、板厚、板幅、材質によって、吸収エネルギーを可変とされてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシートフレーム。
10. 前記エネルギー吸収プレートは、プレート形状を段階的に変化させてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシートフレーム。
11. 前記長孔は、前記回転軸を中心とした円弧状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシートフレーム。
12. 前記請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシートフレームを備えてなることを特徴とする車両用シート。

Images