JP5388271B2 - 車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートに関し、より詳細には、必要な強度あるいは剛性を確保しつつ、低コストで軽量化を達成した車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートに関する。

従来から、乗員に作用する衝撃荷重を低減することが可能な車両座席のシートバックフレーム構造が採用されている。たとえば、特許文献１は、その一例を開示する。
この車両座席のシートバックフレーム構造は、ほぼコの字形に一体成形されたシートバックフレームと、このシートバックフレームの左右の縦フレーム間を互いに連結する管体と、この管体に設けられ、車両の後面衝突時、乗員の衝突による衝撃荷重で曲げ変形し得るように偏平された偏平管部とを有する。

このような構成のシートバックフレーム構造によれば、左右の縦フレーム同士を管体で車幅方向に連結することにより、閉断面構造（ボックス構造）とするとともに、偏平管部が衝突の際、縦フレームの曲げ破壊を実質的に抑制するエネルギ吸収部として機能することにより、衝突時の乗員の安全を確保することが可能となる。
しかしながら、このような従来のシートバックフレーム構造には、以下のような技術的問題点が存する。
すなわち、シートバックフレーム構造を閉断面構造（ボックス構造）化するとともにエネルギ吸収部を設けることにより、シートバックフレーム構造の強度あるいは剛性をより向上することは可能となったが、その反面、シートバックフレーム構造自体の重量が増大する点である。これは、昨今の燃料軽減による二酸化炭素排出量低減に対して逆行するものである。

この点、このような重量の増大を抑止するために、超高張力鋼板製のような高強度材を採用する例が、たとえば、特許文献２に開示されている。より具体的には、超高張力鋼板製から所定形状にプレス成形した左右のサイドフレームが採用されている。
このような構造によれば、材料の使用量を抑制することにより、重量の増大を制限することが可能である。
しかしながら、このような高強度材は、一般に高価であり、重量の増大が低減可能であるとしても、高コストな車両用シートとなってしまう。
特開平１１−３２８６５号公報 特開２００８−６７７２２号公報

以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、必要な強度あるいは剛性を確保しつつ、低コストで軽量化を達成可能な車両用シートのバックシートフレーム構造および該構造を有する車両用シートを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両用シートのバックシートフレーム構造は、
車両用シートのバックシートフレーム構造であって、
クッションシートフレーム構造と、下端部が該クッションシートフレーム構造の後端部に連結されたバックシートフレーム構造とを有し、
該バックシートフレーム構造は、それぞれ上下方向に延設する一対のサイドフレームを有し、
上端が前記一対のサイドフレームの側部で、下端が前記上端より車両の前部側で、前記バックシートフレーム構造にそれぞれ固定され、かつ車両後方側への荷重が前記バックシートフレーム構造に負荷されたときに、該荷重に基づいて前記バックシートフレーム構造に対して作用するモーメントを軽減するように前記バックシートフレーム構造に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤーが、該一対のサイドフレームの少なくとも一方の側部に設けられている、
構成としている。

このような構成の車両用シートのバックシートフレーム構造によれば、バックシートフレーム構造に対して負荷される想定衝撃荷重に関し、車両後方側に負荷される衝撃荷重の方が車両前方側に負荷される衝撃荷重より大きく設定されるところ、車両前方側に負荷される衝撃荷重による曲げモーメントに耐えるような一対のサイドフレームの断面係数を設定して、断面形状を決定しておき、車両後方側に衝撃荷重が負荷されるときには、このような衝撃荷重に基づいてバックシートフレーム構造に作用する曲げモーメントを軽減するように、斜張ワイヤーからバックシートフレーム構造に対して引張力が作用するように斜張ワイヤーを位置決めすることにより、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を斜張ワイヤーに負担させることが可能である。
一方、この斜張ワイヤーは、外部圧縮力が作用したときにそれに抗しないような特性を有するので、車両前方側に衝撃荷重が負荷されるとき強度部材として機能しないことから、斜張ワイヤー自体の構造健全性を維持することが可能である。
以上から、従来のように車両後方側への衝撃荷重に対して耐えるように一対のサイドフレームの断面形状を決定することが不要となるので、斜張ワイヤーにより必要な強度あるいは剛性を担保しつつ、一対のサイドフレームの重量を低減することが可能となる。

また、プーリーが、該一対のサイドフレームの少なくとも一方の側部および前記バックシートフレーム構造にそれぞれ設けられ、前記斜張ワイヤーは、無端状とされ、両プーリー間に掛け渡されるのがよい。
さらに、前記斜張ワイヤーに、ワイヤーの長さ調整手段が設けられるのがよい。
さらにまた、前記長さ調整手段は、ボルトーナット機構からなり、ボルトのナットに対するねじ込み量を調整することにより、ワイヤーの長さを調整するのがよい。

加えて、前記クッションシートフレーム構造と前記バックシートフレーム構造との間に、車両用リクライナーが設けられ、前記バックシートが前記クッションシートに対して傾動可能とされ、該車両用リクライナーは、
クッションシートフレーム構造に固定されるベース部材と、
該ベース部材に回動可能に支持され、かつバックシートフレーム構造に固定された回動アームと、
前記ベース部材および前記回動アーム間に介装され、前記ベース部材に形成された凹部側壁により進退自在に案内され、かつ先端に外歯を形成した摺動係止部材と、
前記回動アームに形成した内歯に噛合する係止位置と、内歯から離間する係止解除位置との間で該摺動係止部材を移動させる回動可能なカムと、
該カムを回動させる操作レバーとを有し、
前記回動アームは、内部に円形開口を有する、所定板厚の環状リングからなり、
該環状リングの内周面に沿って前記内歯が設けられ、該環状リングの外周面には、バックシートフレーム構造に固定する複数の取付ブラケット部が設けられ、
さらに、前記環状リングの外周面には、前記斜張ワイヤーの下端を固定するための取付ブラケット部が付設され、
さらに、前記ベース部材と反対側から前記円形開口を塞ぐ蓋板を有し、
前記蓋板の板厚は、前記環状リングの板厚より薄い、のがよい。
さらに、前記バックフレーム構造は、前記一対のサイドフレームの上端同士を連結するアッパーフレームを有し、
前記斜張ワイヤーの上端は、前記一対のサイドフレームと前記アッパーフレームとの重なり連結部に設けられるのがよい。

またさらに、前記一対のサイドフレームの各側部に前記斜張ワイヤーが設けられるのがよい。
加えて、前記斜張ワイヤーは、金属製ワイヤーからなるのがよい。
また、前記斜張ワイヤーは、ＣＦＲＰ製ワイヤーからなるのがよい。
さらにまた、前記斜張ワイヤーの前記下端と前記バックシートの回転中心とを結ぶ線と、前記斜張ワイヤーの前記上端と前記バックシートの回転中心とを結ぶ線とが直交するように、前記斜張ワイヤーを設けるのがよい。
また、前記斜張ワイヤーは、単一ワイヤーからなり、各端には、固定用リングが設けられるのがよい。
加えて、前記一対のサイドフレームは、外郭形状を構成する車両の前後方向に有幅の主側面部、該主側面部の前後縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部とが断面内向きのコ字形状に形成され、該主側面部の幅は、高さ方向に実質的に一定であるのがよい。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両用シートは、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の前記車両用シートのフレーム構造全体を覆うように設けられたパッドと、前記車両用シートのフレーム構造および該パッド全体を覆うように設けられた袋状の表皮とを有する構成としている。

このような構成の車両用シートによれば、このような構成の車両用シートのバックシートフレーム構造に対してパッドをあてがうことにより車両用シートとして完成する場合、斜張ワイヤー自体をパッドの中に埋設させることで、車両用シートの外観を損なうことが防止される。

本発明に係る車両用シートのバックシートフレーム構造によれば、車両前方側に負荷される衝撃荷重による曲げモーメントに耐えるような一対のサイドフレームの断面係数を設定して、断面形状を決定しておき、車両後方側にそれにより大きな衝撃荷重が負荷されるときには、このような衝撃荷重に基づいてバックシートフレーム構造に作用する曲げモーメントを軽減するように、斜張ワイヤーからバックシートフレーム構造に対して引張力が作用するように斜張ワイヤーを位置決めすることにより、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を斜張ワイヤーに負担させることが可能であり、従来のように車両後方側への衝撃荷重に対して耐えるように一対のサイドフレームの断面形状を決定することが不要となるので、斜張ワイヤーにより必要な強度あるいは剛性を担保しつつ、一対のサイドフレームの重量を低減することが可能となる。

本発明に係る車両用シートによれば、このような構成の車両用シートのフレーム構造に対してパッドをあてがうことにより車両用シートとして完成する場合、斜張ワイヤー自体をパッドの中に埋設させることで、車両用シートの外観を損なうことが防止される。

本発明に係る車両用シートの実施形態を図面を参照しながら、自動車のフロントシートに適用される場合を例として、以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用シートの側面図である。図３は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図４は、図１のＡ部詳細図である。図５は、図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーの概略斜視図である。図７は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーの側面図である。図８は、図７の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図９は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーの概略分解斜視図である。図１０は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーの摺動係止部材の概略斜視図である。図１１は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーによるロック状態を示す概略図である。図１２は、本発明の第１実施形態に係る車両用リクライナーによるロック解除状態を示す概略図である。図１３は、本発明の第１実施形態に係る車両用シートにおいて、車両前方に向かう衝撃荷重が負荷された際にバックシートフレーム構造に生じるモーメント図である。図１４は、本発明の第１実施形態に係る車両用シートにおいて、車両後方に向かう衝撃荷重が負荷された際にバックシートフレーム構造に生じるモーメント図である。

図１および図２に示すように、本発明に係る車両用シート１００は、車室フロアに固定され、後に説明する斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂを有するクッションシートフレーム構造部１０４と、下端部１０６がクッションシートフレーム構造部１０４の後端部１０８に対して傾動可能に連結され、後に説明する斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを有するバックシートフレーム構造部１１２と、バックシートフレーム構造部１１２とクッションシートフレーム構造部１０４との間に介在するリクライナー構造部１１４とを有する車両用シートフレーム構造と、車両用シートフレーム構造全体を覆うように設けられたパッド（図示せず）と、前記車両用シートのフレーム構造および該パッド全体を覆うように設けられた袋状の表皮（図示せず）とを有する。図１には、回転軸線Ｘ―Ｘを示す。なお、図１および図２において、車両の前方は、図中右側である。

バックシートフレーム構造部１１２について説明すれば、バックシートフレーム構造部１１２は、全体として逆Ｕ字状をなし、それぞれ上下方向に延びる一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂと、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々の上端同士を掛け渡すアッパーフレーム１２０とを有する。

図３に示すように、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々は、外郭形状を構成する車両の前後方向に有幅の主側面部１２２と、主側面部１２２の前後縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部１２３Ａ，Ｂとが断面内向きのコ字形状に形成されている。
逆Ｕ字状のバックシートフレーム構造部１１２の内部に形成される開口部には、フラットマット１２４が張設され、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの上部同士を連結するアッパーメンバー１２５、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの下部同士を連結するロアメンバー１２７が設けられ、さらに、アッパーフレーム１２０には、ヘッドレスト（図示せず）取り付け用部材１２９が付設されている。アッパーフレーム１２０の両下端部は、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂと同様に、コ字断面に形成され、それぞれ一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの上部に嵌合して連結されるようにしてある。

斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂについて説明すれば、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂは、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各々の主側面部１２２に付設されている。いずれの斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂも同様な構造であるので、その１つについて、以下に説明する。
斜張ワイヤー１１０の上端は、一対のサイドフレーム１１８の側部で、下端がバックシートフレーム構造部１１２の回転中心より車両の前部側で、バックシートフレーム構造１１２にそれぞれ固定されて、斜めに張設されている。斜めの角度は、想定される衝撃荷重等に応じて適宜設定すればよい。
より詳細には、斜張ワイヤー１１０の上端は、一対のサイドフレーム１１８の上端とアッパーフレーム１２０との嵌合重なり部１２６に設けられ、一方斜張ワイヤー１１０の下端は、後に説明するリクライナー構造部１１４のブラケット部５８に設けられる。これにより、斜張ワイヤー１１０の上端は、構造的に補強された部位に設けることが可能であり、一方斜張ワイヤー１１０の下端は、リクライナー構造部１１４のブラケット部を利用して、位置決めすることが可能となる。

特に、斜張ワイヤー１１０の上端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線と、斜張ワイヤー１１０の下端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線とがなるべく直交するように、斜張ワイヤー１１０を位置決めするのが好ましい。

プーリー１２８Ａ，Ｂが、一対のサイドフレーム１１８の側部およびブラケット部５８それぞれに設けられ、斜張ワイヤー１１０は、無端状とされ、両プーリー１２８Ａ，Ｂ間に掛け渡されている。
斜張ワイヤー１１０の種類および材質は、たとえば衝突の際に車両用シート１００に衝撃荷重が負荷された場合に、このような衝撃荷重の一部を負担しつつ、自身が構造健全性を確保できるような強度あるいは剛性を備える限り任意であるが、たとえば金属製あるいはＣＦＲＰ製が好ましい。

図４に示すように、斜張ワイヤー１１０には、ワイヤーの長さ調整手段に該当するボルトーナット機構１３０が設けられている。より詳細には、斜張ワイヤー１１０の各端には、雄ねじが切られたボルト１３２Ａ，Ｂが付設され、一方、各端から内方に向かって雌ねじが切られたボア１３４Ａ，Ｂを有するナット１３６が設けられている。各ボルト１３２を対応するボア１３４に対して、螺合することにより、ねじ込み量を調節し、それにより、斜張ワイヤー１１０を両プーリー１２８Ａ，Ｂに掛け渡した状態で、ワイヤーの全体長さを調整できるようにしている。このような構成によれば、ワイヤーの長さを調整するのに、２本のボルト１３２Ａ，Ｂを利用して、２か所においてワイヤーの長さを調整することが可能である。

この場合、車両シートに対して荷重が負荷されていない通常の状態において、斜張ワイヤー１１０に引張力が発生せず、ワイヤーが弛まない程度にワイヤーの長さを調整してもよいし、あるいは斜張ワイヤー１１０に引張力が発生した状態となるようにワイヤーの長さを調整してもよい。変形例として、斜張ワイヤー１１０の一端にはボルト１３２、他端にはナット１３６を設け、１本のボルト１３２のナット１３６に対するねじ込み量を調節することにより、ワイヤーの長さを調節してもよい。

このように、プーリー１２８Ａ，Ｂ間に無端状のワイヤーを掛け渡す構成とすることにより、実質的にサイドフレーム１１８の各側において、２本の斜張ワイヤー１１０を設けたことに等しいにも関わらず、ワイヤーの長さを調整するボルトーナット機構１３０を単一化することが可能である。
なお、このような斜張ワイヤー１１０の長さ調整は、バックシートフレーム構造１１２全体にウレタンパッドをあてがう前に行う必要がある。
このような斜張ワイヤー１１０により、車両後方側への荷重、たとえば衝突の際の衝撃荷重がバックシートフレーム構造部１１２に負荷されたときに、この荷重に基づいてバックシートフレーム構造部１１２に対して引張力を作用する一方、車両前方側への荷重による外部から作用する圧縮力に対し抗しない特性を有するようにしてある。

次に、図１及び図２を再び参照して、クッションシートフレーム構造部１０４について説明すれば、クッションシートフレーム構造部１０４は、車両の前後方向に延設された一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂと、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの後端部１０８同士を連結するリアフレーム１４１と、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの前端部同士を連結するフロントフレーム１４２とから概略構成され、これらのフレームにより閉断面構造（ボックス構造）が形成されている。この閉断面構造の開口部には、リアフレーム１４０とフロントフレーム１４２との間で車両の前後方向に張設されたクッションバネ１４３が設けられている。

図５に示すように、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの各々は、バックシートフレーム構造部１１２のサイドフレーム１１８と略同様な構造であり、外郭形状を構成する車両の上下方向に有幅の主側面部１４４と、主側面部１４４の上下縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部１４６Ａ，Ｂとが断面内向きのコ字形状に形成されている。
斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂについて説明すれば、斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂは、一対のサイドフレーム１４０Ａ，Ｂの各々の側部に付設されている。いずれの斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂも同様な構造であるので、その１つについて、以下に説明する。
斜張ワイヤー１０２の上端は、一対のサイドフレーム１４０の側部で、下端が上端より車両の前部側で、クッションシートフレーム構造１０４にそれぞれ固定されて、斜めに張設されている。斜めの角度は、想定される衝撃荷重等に応じて適宜設定すればよい。
より詳細には、斜張ワイヤー１０２の上端は、後に説明するリクライナー構造部１１４のブラケット部３４に設けられ、一方斜張ワイヤー１０２の下端は、サイドフレーム１４０の側部に設けられる。

特に、斜張ワイヤー１０２の上端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線と、斜張ワイヤー１０２の下端とバックシートフレーム構造部１１２の回転中心とを結ぶ線とがなるべく直交するように、斜張ワイヤー１０２を位置決めするのが好ましい。
プーリー１４７Ａ，Ｂが、一対のサイドフレーム１４０の側部およびブラケット部３４それぞれに設けられ、斜張ワイヤー１０２は、無端状とされ、両プーリー１４７Ａ，Ｂ間に掛け渡されている。

斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂの種類および材質は、たとえば衝突の際に車両用シート１００に衝撃荷重が負荷された場合に、このような衝撃荷重の一部を負担しつつ、自身が構造健全性を確保できるような強度あるいは剛性を備える限り任意であるが、たとえば金属製あるいはＣＦＲＰ製が好ましい。
なお、斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂにそれぞれ、ワイヤー長さ調整手段１４５Ａ，Ｂを設けている点については、バックシートフレーム構造１１２に設けた斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂと同様であるので、その説明は省略する。

次に、リクライナー構造部１１４について説明すれば、図６に示すように、リクライナー１０は、ドライバー或いは乗員が着座するクッションシートのフレーム構造の各側面と、ドライバー或いは乗員が背もたれるバックシートのフレーム構造の対応する側面との連結部に１基ずつ設けられ、バックシートをクッションシートに対して傾動可能とするように、一対のリクライナー１０は、シートの幅方向に延びる連結シャフト１２により連結されている。一対のリクライナー１０は、同様な構造を有するので、以下では、その１つについて、説明する。

図７ないし図９に示すように、リクライナー１０は、バックシートフレーム構造に取り付けられる回動アーム１４と、クッションシートフレーム構造に取り付けられるベース部材１６と、回動アーム１４とベース部材１６との間に介在する、カム１８およびカム１８を挟むように配置される一対の摺動係止部材２０と、カム１８を回動する操作レバー２２とから概略構成され、操作レバー２２に固定された枢軸２４を中心に、回動アーム１４がベース部材１６に対して回動自在に保持されている。

図９に示すように、ベース部材１６は、鋼製円形板材であり、その中心部に枢軸２４が挿通する挿通孔２６が形成され、挿通孔２６の大きさは、枢軸２４の回動に伴ってベース部材１６が回動しない程度である。ベース部材１６には、挿通孔２６の両側に延びる一対の開口２８Ａ，Ｂが設けられている。一対の開口２８Ａ，Ｂの各々は、左右一対の案内側壁３０と、これらの案内側壁３０の上端および下端に連接された円弧状側壁３２とから構成されている。一対の開口２８の各々の大きさは、後に説明する一対の摺動係止部材２０それぞれが、一対の開口２８内で左右一対の案内側壁３０に沿って案内されながら半径方向に摺動することが可能なように設けられる。円弧状側壁３２の径は、後に説明する回動アーム１４の円形開口５２の径と同じとなるように設定される。

ベース部材１６の回動アーム１４が位置する反対側には、ベースブラケット３４が一対の開口２８を塞ぐように取り付けられ、その中心部に枢軸２４が挿通する挿通孔３３が形成される一方、このベースブラケット３４の下部には、クッションシートＣのフレーム構造に固定される取り付け部３６が設けられている。この取り付け部３６には、貫通孔３９が設けられ、ボルト３７を貫通孔３９および対応するクッションシートＣの貫通孔に挿通して、溶接ナット４１によりベースブラケット３４とクッションシートＣとを固定するようにしてある（図８参照）。また、上述のように、このベースブラケット３４を利用して、斜張ワイヤー１０２のプーリーを設けるためのブラケットが付設されている。

ベース部材１６の一方の面には、複数の突起面１１が設けられる一方、ベースブラケット３４の対応する位置には、突起面１１と相補形状の開口１３が設けられ、突起面１１それぞれを開口１３に嵌めて、たとえば溶接することにより、ベースブラケット３４をベース部材１６に対して固定するようにしている。ベース部材１６において、案内側壁３０と摺動係止部材２０との間で荷重伝達経路が構成されるので、ベース部材１６の板厚は、このような荷重に耐える強度を有するように設定される。たとえば、ベース部材１６の板厚は、３．６ｍｍである。それに対して、ベースブラケット３４の板厚は、ベース部材１６の板厚より薄く設定される。

摺動係止部材２０について説明すれば、摺動係止部材２０は一対設けられ、それぞれ、ベース部材１６の一対の開口２８Ａ，Ｂの対応する開口内で左右一対の案内側壁３０によって案内されながら半径方向に進退自在に配設されている。
図１０に示すように、各々の摺動係止部材２０は、その外周側に外歯３８が形成されるとともに、その内周側には、カム面４０が形成され、さらに両側面４７、４９は、互いに平行で案内側壁３９に対して摺接するようにしている。
カム面４０は、従来と同様に、内方に突出する突出係合部４２と、突出係合部４２に連接し外方に延びる係合凹部４４とを有し、突出係合部４２および係合凹部４４ともに、後に説明するカム１８と係合し、それにより、各々の摺動係止部材２０の外歯３８が、後に説明する回動アーム１４に形成した内歯５４と噛合する係止位置と、内歯５４から離間する係止解除位置との間で、半径方向に進退自在に移動するようにしている。
一対の摺動係止部材２０は、ベース部材１６と回動アーム１４とを重ね合わせた際、回動アーム１４の円形開口５２とベース部材１６の一対の開口２８とにより形成されるスペース内に配置され、一対の開口２８の案内側壁３０により案内されつつ、一対の摺動係止部材２０それぞれに設けた外歯３８が円形開口５２に設けた内歯５４と噛み合うことが可能なようにしている。

カム１８について説明すれば、図１１および図１２に示すように、カム１８は、一対の摺動係止部材２０の間に介在し、中心部に操作レバー２２に設けられた枢軸２４が挿通する貫通穴１７を有する。貫通穴１７の大きさは、枢軸２４の回動によりカム１８が一体でその方向に回動する程度であり、それにより、操作レバー２２の回動により、カム１８が回動されるようにしてある。カム１８の一対の摺動係止部材２０各々の対向する面にはそれぞれ、内方に突出する突出係合部４２と係合する係合部４３と、係合部４３に連接し、外方に延びる突出係合部４５とが設けられ、カム１８の外形は、その中心位置に関して点対称に形成され、その板厚は、後に説明する回動アーム１４の板厚より若干薄く設定され、一対の摺動係止部材２０とは異なり、回動アーム１４の円形開口５２内に配置したとき、ベース部材１６の一対の開口２８に及ばないようにしている。これにより、円形開口５２内で自由に回動することが可能となる。

回動アーム１４について説明すれば、回動アーム１４は鋼製環状リングからなり、内部に円形開口５２が設けられている。円形開口５２の径は、ベース部材１６の円弧状側壁３２の径と同一である。円形開口５２を構成する環状リングの上下部それぞれについて、その内周面の所定範囲に亘って、摺動係止部材２０の外歯３８と噛合する内歯５４が設けられている。一対の摺動係止部材２０それぞれを係止位置に移動させたときの外歯３８と内歯５４との噛合により、バックシートＢとクッションシートＣとの間の荷重伝達経路が形成されるので、鋼製環状リングの板厚は、外歯３８がこのような荷重に耐える強度を有するように設定される。鋼製環状リングの板厚は、たとえば３．６ｍｍである。なお、鋼製環状リングは、一様な板厚の円形板材をファインブランキングにより打ち抜き加工することにより円形開口５２を設けて外歯３８を形成すればよい。
回動アーム１４の外周部には、バックシートＢに取り付けるためのブラケット部５６が、外周方向に等角度間隔（９０°）を隔てて４つ設けられている。各ブラケット部５６には、後に説明するホールドピン６２を挿通するための貫通孔６３が設けられている。なお、ブラケット部５６は、環状リングと一体に形成してもよい。

回動アーム１４のベース部材１６が位置する反対側には、リッドプレート５８が円形開口５２を塞ぐように取り付けられ、このリッドプレート５８の中心部には、枢軸２４が貫通する貫通孔６０が設けられる。貫通孔６０の大きさは、カム１８と同様に、枢軸２４の回動によりリッドプレート５８が一体でその方向に回動する程度であり、それにより、操作レバー２２の回動により、リッドプレート５８が回動されるようにしてある。リッドプレート５８は、環状リングと同じ径を有する円形薄板であり、その外周部には、回動アーム１４と同様に、ブラケット部６７が、外周方向に等角度間隔（９０°）を隔てて４つ設けられている。各ブラケット部６７には、後に説明するホールドピン６２が挿通する貫通孔６５が、設けられている。これにより、ホールドピン６２を回動アーム１４の貫通孔６３および対応するリッドプレート５８の貫通孔６５に挿通して、かしめることにより、リッドプレート５８を回動アーム１４に対して固定し、回動アーム１４の円形開口５２内に配置される一対の摺動係止部材２０、カム１８、および後に説明するスプリング６４が、円形開口５２内に保持されるようにしている。また、図８に示すように、ホールドピン６２の肩部をベース部材１６の周縁部にあてがうことにより、ベース部材１６を固定している。さらにまた、上述のように、このリッドプレート５８を利用して、その外周部に、斜張ワイヤー１１０のプーリー１２８を設けるためのブラケットが付設されている。
なお、リッドプレート５８は、円形開口５２に対する蓋として機能するのみであり、強度部材として機能するわけではないので、回動アーム１４の板厚が、たとえば３．６ｍｍであるのに対して、リッドプレーの板厚は、０．６ｍｍ程度でよい。

図９に示すように、操作レバー２２は、一方のリクライナー１０の外側に設けられ、一端に貫通孔が設けられ、枢軸２４が、この貫通孔を含め、貫通孔３３、ベース部材１６、カム１８、およびリッドプレート５８の貫通孔６０に挿通することにより、操作レバー２２が固定されている。操作レバー２２は、円形開口５２内に配置された一対のスプリング６４により、一定方向に回動するように付勢されている。

一方のリクライナー１０の外側には、スパイラルスプリング７０がベースブラケット３４に対してほぼ平行に隣接して設けられ、一端がバックシートＢに固定される一方、他端がベースブラケット３４に設けたホルダーブラケット７２に固定されることにより、バックシートＢをクッションシートＣに対して、一定方向に回動するように付勢している。

以上の構成を有する車両用シート１００について、図１１ないし図１４を参照しながら、その作用を以下に説明する。

まず、バックシートＢをクッションシートＣに対してロック状態とする場合、操作レバー２２がスプリング６４によって付勢され、この状態においては、図１１に示すように、カム１８の係合部４３がそれぞれ、摺動係止部材２０のカム面４０の突出係合部４２に係合する。これにより、摺動係止部材２０はそれぞれ、ベース部材１６の案内側壁３０に沿って案内されながら外方に移動し、外歯３８と回動アーム１４の内歯５４とが噛み合い、回動アーム１４のベース部材１６に対する回動が規制されたロック状態が維持される。
このようなロック状態において、たとえば衝突事故によりバックシートＢに過大な衝撃力が加わった場合、バックシートＢから取り付け部３６を介して回動アーム１４に衝撃力が伝達し、さらに回動アーム１４の外歯３８と一対の摺動係止部材２０の内歯５４との噛み合い、一対の摺動係止部材２０のカム面４０とカム１８との係合、さらにカム１８に貫通する枢軸２４を通じて、ベース部材１６に固定されるクッションシートＣに荷重が伝達される。このとき、回動アーム１４の環状リングの板厚、すなわち外歯３８の板厚およびベース部材１６の板厚は、このような荷重に耐え得るような強度を有する値に設定していることから、このような衝撃力に係わらず、リクライニング機能を維持することが可能となる。

この場合、回動アーム１４には、内部に円形開口５２が設けられており、その分、一様な板厚の円形板材をプレス加工していた従来の円形セクタギアに比べ、軽量化を達成することが可能である。一方、環状リングの外周には、バックシートＢへの取り付け用の貫通孔６３を備えたブラケット部５６が周方向に等角度間隔（９０°）を隔てて４つ設けられており、その分、重量が増大する。しかしながら、従来の円形セクタギアにおいては、バックシートＢへの固定用として突起面が、枢軸２４近傍の円周方向に等角度間隔（６０°）を隔てて６つ設けられていたが、枢軸２４からの距離が長くなる分、負担する荷重を低減することが可能であるから、ブラケット部５６の設置数を低減することが可能である。これにより、バックシートＢへのブラケット部５６についても、従来に比べ重量の低減化を達成することが可能である。

より詳細には、図１３に示すように、たとえば衝突により車両の前方に向かってバックシートフレーム構造１１２に衝撃荷重Ｆ１が負荷された場合、バックシートフレーム構造部１１２の一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂそれぞれには、回転中心に近づくにつれて増大する曲げモーメントＭが生じる。この場合、下端Ｐ２が上端Ｐ１より車両前方側に位置するように斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを位置決めし、ワイヤー状であることから、衝撃荷重Ｆ１の負荷に伴って斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂに圧縮力は生じない。このような曲げモーメントＭに耐えるように、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂそれぞれの断面形状を設定して、断面係数を確保することにより、車両用シート１００の構造健全性を維持することが可能である。

一方、図１４に示すように、たとえば衝突により車両の後方に向かって、車両の前方に向かう衝撃荷重Ｆ１より大きな衝撃荷重Ｆ２がバックシートフレーム構造１１２に負荷された場合、バックシートフレーム構造１１２の一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂそれぞれには、回転中心に近づくにつれて増大する曲げモーメントが生じる。このとき、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂそれぞれに付設された斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂには、引張力Ｔが発生して、バックシートフレーム構造部１１２に対して衝撃荷重Ｆ２に伴う曲げモーメントを軽減するように作用する。図１４には、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを設置しない場合に生じる曲げモーメントＭ２と、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを設置する場合に生じる曲げモーメントＭ１とを示す。図１４に示すように、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂの上端Ｐ１より回転中心に向かって下方の範囲において、Ｍ１はＭ２より小さくなっている。
なお、クッショシートフレーム構造１０４に設けた斜張ワイヤー１０２Ａ，Ｂについても同様な作用を奏する。
これにより、車両の後方に向かうより大きな衝撃荷重に対して一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの断面形状を設定することなしに、車両の前方に向かう衝撃荷重と車両の後方に向かう衝撃荷重との差分を斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂに負担させることにより、必要な強度あるいは剛性を確保しつつ、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの重量の低減を達成することが可能であり、特に、従来、車両の前後方向に延びる有幅の主側面部が、高さ方向に回転中心に向って末広状となっているところ、このような末広がり度を低減し、場合により末広がりのテーパをほぼ削除することも可能となる。

なお、バックシートＢのクッションシートＣに対するロック状態を解除して、バックシートＢを回動させる場合、操作レバー２２をコイルスプリング６４に抗して回動させることにより、カム１８も同様に同方向に回動することから、図１２に示すように、カム１８の係合部４３と摺動係止部材２０の突出係合部４２との係合状態が解除される。このような状態で、バックシートＢを傾動させると、それにより回動アーム１４が回動して、内歯５４から摺動係止部材２０に加わる力によって、摺動係止部材２０はそれぞれ、内方に摺動し、摺動係止部材２０の係合凹部４４とカム１８の突出係合部４５とが係合するに至る。この状態で、内歯５４と外歯３８との噛合状態が解除される。これにより、ロック状態が解除されて、バックシートＢをクッションシートＣに対して所望の角度傾動させることが可能となる。バックシートＢを所望の角度傾動させたら、操作レバー２２の回動を解除することにより、カム１８が逆方向に回動し、それにより摺動係止部材２０が再び半径方向外方に摺動して、内歯５４と外歯３８との噛合状態が復活して、ロック状態に復帰する。

このような構成の車両用シート１００のフレーム構造によれば、バックシートフレーム構造１１２に対して負荷される想定衝撃荷重に関し、車両後方側に負荷される衝撃荷重の方が車両前方側に負荷される衝撃荷重より大きく設定されるところ、車両前方側に負荷される衝撃荷重による曲げモーメントに耐えるような一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの断面係数を設定して、断面形状を決定しておき、車両後方側に衝撃荷重が負荷されるときには、このような衝撃荷重に基づいてバックシートフレーム構造１１２に作用する曲げモーメントを軽減するように、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂからバックシートフレーム構造１１２に対して引張力が作用するように斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂを位置決めすることにより、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂに負担させることが可能である。

一方、この斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂは、外部圧縮力が作用したときにそれに抗しないような特性を有するので、車両前方側に衝撃荷重が負荷されるとき強度部材として機能しないことから、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂ自体の構造健全性を維持することが可能である。
以上から、従来のように車両後方側への衝撃荷重に対して耐えるように一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの断面形状を決定することが不要となるので、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂにより必要な強度あるいは剛性を担保しつつ、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの重量を低減することが可能となる。
このとき、このような構成の車両用シート１００のフレーム構造に対してパッドをあてがうことにより車両用シート１００として完成する場合、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂ自体をパッドの中に埋設させることで、車両用シート１００の外観を損なうことが防止される。

以下に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本発明の第２実施形態に係る車両用シートの斜視図である。図１６は、本発明の第２実施形態に係る車両用シートの側面図である。図１７は、本発明の第２実施形態に係る斜張ワイヤーの図である。

以下の説明において、第１実施形態と同様な要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、本実施形態の特徴部について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂおよび１０２Ａ，Ｂの構造にあり、より詳細には、第１実施形態においては、プーリー１２８Ａ，Ｂおよびプーリー１４７Ａ，Ｂ間に無端状に形成したワイヤーを掛け渡したが、本実施形態においては、単一のワイヤーを採用した点にある。斜張ワイヤー１１０および１０２について、特徴は共通であるので、その一方について説明する。

より具体的には、斜張ワイヤー１１０は、上端が固定リング１５０Ａを介して、一対のサイドフレーム１１８に設けたピン（図示せず）にリングの開口部を通して固定される一方、下端が固定リング１５０Ｂを介して、リクライナー構造部１１４のブラケット部６５に設けたピン（図示せず）にリングの開口部を通して固定され、一対のサイドフレーム１１８Ａ，Ｂの各側において、１本のワイヤーが斜めに延設されている。
このような構成の斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂによれば、たとえば第１実施形態と同様な衝撃荷重を想定した場合に、第１実施形態においては、プーリー１２８Ａ，Ｂ間で２本の斜張ワイヤー１１０を設けることに相当するのに対して、本実施形態においては、１本の単一ワイヤーを設けることになることからその分、ワイヤーの太さを太くする必要がある反面、第１実施形態のように、２基のプーリー１２８Ａ，Ｂを設置することなしに、ワイヤーを設けることが可能となる。

なお、斜張ワイヤー１１０Ａ，Ｂの長さ調整を行うために、ワイヤーの途中にボルトーナット機構１３０を設け、ボルト１３２のナット１３６に対するねじ込み量を調整することにより、ワイヤーの長さを調整する点は、第１実施形態と共通である。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変形が可能である。たとえば、本実施形態においては、バックシートフレーム構造において、一対のサイドフレームの各側部に、斜張ワイヤーを設ける場合を説明したが、それに限定されることなく、一対のサイドフレームの一方の側部にのみ設けてもよく、また一方の側部には、第１実施形態のように無端状の斜張ワイヤーを設ける一方、第２実施形態のように他方のの側部には、単一の斜張ワイヤーを設けてもよい。
また、本実施形態においては、自動車用シートを対象に説明したが、それに限定されることなく、鉄道車両、船、飛行機等一般的な車両に対して適用可能である。また、自動車のシートに対して用いる場合、リアシート、フロントシートのいずれにも適用可能である。

本発明に係る車両用シートのフレーム構造および該構造を有する車両用シートは、たとえば衝突の際に作用する衝撃荷重に対して必要な強度あるいは剛性を確保しつつ、全体重量の低減を達成することから、車両に必要とされる燃料の低減、ひいては二酸化炭素排出量の低減に資する点において有用である。

本発明の第１実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートの側面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 図１のＡ部詳細図である。 図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーの概略斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーの側面図である。 図７の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーの概略分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーの摺動係止部材の概略斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーによるロック状態を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのリクライナーによるロック解除状態を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートにおいて、車両前方に向かう衝撃荷重が負荷された際にバックシートフレーム構造に生じるモーメント図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートにおいて、車両後方に向かう衝撃荷重が負荷された際にバックシートフレーム構造に生じるモーメント図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートの側面図である。 本発明の第２実施形態に係る斜張ワイヤーの図である。

符号の説明

Ｃ クッションシート
Ｂ バックシート
１０ リクライナー
１２ 連結シャフト
１４ 回動アーム
１６ ベース部材
１８ 回動可能なカム
２０ 摺動係止部材
２２ 操作レバー
２４ 枢軸
２６ 挿通孔
２８ 一対の開口
３０ 案内側壁
３２ 円弧状側壁
３４ ベースブラケット
３８ 外歯
４０ カム面
４２ 突出係合部
４４ 係合凹部
５２ 円形開口
５４ 内歯
５８ リッドプレート
６２ ホールドピン
６４ スプリング
７０ スパイラルスプリング
１００ 車両用シート
１０２ 斜張ワイヤー
１０４ クッションシートフレーム構造
１０６ 下端部
１０８ 後端部
１１０ 斜張ワイヤー
１１２ バックシートフレーム構造
１１４ リクライナー構造部
１１６ 車両用シートフレーム構造部
１１８ 一対のサイドフレーム
１２０ アッパーフレーム
１２２ 主側面部
１２４ フラットマット
１２６ 嵌合重なり部
１２８ プーリー
１３０ ボルト-ナット機構
１３２ ボルト
１３４ ボア
１３６ ナット
１４０ 一対のサイドフレーム
１４１ リアフレーム
１４２ フロントフレーム
１４４ クッションバネ
１４６ 主側面部
１４８ フランジ部

Claims (13)

1. 車両用シートのバックシートフレーム構造であって、
   クッションシートフレーム構造に対して傾動可能となるように、下端部が該クッションシートフレーム構造の後端部に連結されたバックシートフレーム構造を有し、
   該バックシートフレーム構造は、それぞれ上下方向に延設する一対のサイドフレームを有し、
   上端が前記一対のサイドフレームの側部で、下端が前記バックシートフレーム構造の回転中心より車両の前部側で、前記バックシートフレーム構造にそれぞれ固定され、かつ車両後方側への荷重が前記バックシートフレーム構造に負荷されたときに、該荷重に基づいて前記バックシートフレーム構造に対して作用するモーメントを軽減するように前記バックシートフレーム構造に対して引張力を作用する一方、外部圧縮力に対して抗しない特性を有する斜張ワイヤーが、該一対のサイドフレームの少なくとも一方の側部に設けられ、
   前記斜張ワイヤーは、車両前方側への衝撃荷重と車両後方側への衝撃荷重との差分を負担するように、前記バックシートフレーム構造の前側にのみ設けられる、ことを特徴とする車両用シートのバックシートフレーム構造。
2. プーリーが、該一対のサイドフレームの少なくとも一方の側部および前記バックシートフレーム構造にそれぞれ設けられ、前記斜張ワイヤーは、無端状とされ、両プーリー間に掛け渡される、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
3. 前記斜張ワイヤーに、ワイヤーの長さ調整手段が設けられる、請求項２に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
4. 前記長さ調整手段は、ボルト-ナット機構からなり、ボルトのナットに対するねじ込み量を調整することにより、ワイヤーの長さを調整する、請求項３に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
5. 前記クッションシートフレーム構造と前記バックシートフレーム構造との間に、車両用リクライナーが設けられ、前記バックシートが前記クッションシートに対して傾動可能とされ、該車両用リクライナーは、
   クッションシートフレーム構造に固定されるベース部材と、
   該ベース部材に回動可能に支持され、かつバックシートフレーム構造に固定された回動アームと、
   前記ベース部材および前記回動アーム間に介装され、前記ベース部材に形成された凹部側壁により進退自在に案内され、かつ先端に外歯を形成した摺動係止部材と、
   前記回動アームに形成した内歯に噛合する係止位置と、内歯から離間する係止解除位置との間で該摺動係止部材を移動させる回動可能なカムと、
   該カムを回動させる操作レバーとを有し、
   前記回動アームは、内部に円形開口を有する、所定板厚の環状リングからなり、
   該環状リングの内周面に沿って前記内歯が設けられ、該環状リングの外周面には、バックシートフレーム構造に固定する複数の取付ブラケット部が設けられ、
   さらに、前記環状リングの外周面には、前記斜張ワイヤーの下端を固定するための取付ブラケット部が付設され、
   さらに、前記ベース部材と反対側から前記円形開口を塞ぐ蓋板を有し、
   前記蓋板の板厚は、前記環状リングの板厚より薄い、
   請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
6. 前記バックフレーム構造は、前記一対のサイドフレームの上端同士を連結するアッパーフレームを有し、
   前記斜張ワイヤーの上端は、前記一対のサイドフレームと前記アッパーフレームとの重なり連結部に設けられる、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
7. 前記一対のサイドフレームの各側部に前記斜張ワイヤーが設けられる、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
8. 前記斜張ワイヤーは、金属製ワイヤーからなる、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
9. 前記斜張ワイヤーは、ＣＦＲＰ製ワイヤーからなる、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
10. 前記斜張ワイヤーの前記下端と前記バックシートの回転中心とを結ぶ線と、前記斜張ワイヤーの前記上端と前記バックシートの回転中心とを結ぶ線とが直交するように、前記斜張ワイヤーを設ける、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
11. 前記斜張ワイヤーは、単一ワイヤーからなり、各端には、固定用リングが設けられる、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
12. 前記一対のサイドフレームは、外郭形状を構成する車両の前後方向に有幅の主側面部と、該主側面部の前後縁より内方に立ち上がる張り出しフランジ部とが断面内向きのコ字形状に形成され、該主側面部の幅は、高さ方向に実質的に一定である、請求項１に記載の車両用シートのバックシートフレーム構造。
13. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の前記車両用シートのバックシートフレーム構造全体を覆うように設けられたパッドと、前記車両用シートのバックシートフレーム構造および該パッド全体を覆うように設けられた袋状の表皮とを有することを特徴とする車両用シート。
    

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