JP5852524B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに関するものである。

従来から、シート骨格をなすシートフレームと、シートフレームに重ね合わされたパッド材と、を備えた車両用シートが知られている。
このような車両用シートにおいては、座り心地を確保した上で、軽量化や低コスト化を図るために、パッド材のうち、乗員が着座したときに荷重を受ける部分（例えば、尻下部等）と、それ以外の部分（例えば、尻下部の両側部分等）と、で硬度の異なるパッドを用いる構成が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

また、車両用シートでは、約４〜８Ｈｚ程度の周波数領域は一般的に乗員が不快と感じる不快領域とされており、この不快領域での振動吸収特性を改善させることが座り心地等の快適性の向上に繋がるとされている。
そこで、例えば特許文献４に示されるように、シートクッションパッドの裏面に伸縮性を有する軟質スラブウレタンフォームを採用することで、共振点を含む不快領域での伝達率の低減を図る構成が記載されている。

特開平１０−３３２９７号公報 特開２０００−１８９２８９号公報 特開２００２−１５３３５７号公報 特開平８−３２３７７９号公報

上述した特許文献４の構成にあっては、共振周波数の共振点が低減（シフト）するだけであって、上述した不快領域での振動レベル自体は依然として高く、乗り心地を改善するのが難しい。
また、サスペンションの減衰特性（例えば、減衰特性を低くする等）を調整して乗り心地を向上させることも考えられるが、この場合には車両の安定性が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、上述した事情に考慮してなされたもので、車両の安定性を維持した上で、乗り心地の向上を図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。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、シートフレーム（例えば、実施形態におけるクッションフレーム１１やシートバックフレーム３１）と、前記シートフレームに重ね合わされるパッド材（例えば、実施形態におけるパッド材２３，４３）と、を備えた車両用シート（例えば、実施形態における車両用シート１）において、前記パッド材は、乗員が着座したときに荷重を受ける第１領域（例えば、実施形態における臀部支持領域や背もたれ領域）に配設された第１パッド材（例えば、実施形態における第１パッド材２５，４５）と、前記パッド材のうち、前記第１領域以外の第２領域（例えば、実施形態におけるサイドサポート部）に配設された第２パッド材（例えば、実施形態における第２パッド材２６，４６）と、を備え、前記第１パッド材は、前記第２パッド材よりも高い減衰特性を有し、前記第１パッド材と厚さ方向で対向する部分には、前記第１パッドを厚さ方向に支持する面状支持体（例えば、実施形態における面状支持体１２，３２，１３２）が前記シートフレームに対して遊びをもって揺動可能に連結され、前記面状支持体及び前記シートフレームの連結部分は、前記シートフレームに設けられたカラー（例えば、実施形態におけるカラー１０２）が、前記面状支持体の貫通孔（例えば、実施形態における貫通孔１０１）内に遊挿されて構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明では、前記第２領域は、前記第１領域に対してシート幅方向の両側に設定されたサイドサポート部（例えば、実施形態におけるサイドサポート部）であることを特徴とする。

請求項３に記載した発明では、前記面状支持体は、前記第１パッド材における厚さ方向の外側に向けて膨出する湾曲形状をなしていることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、乗員が着座したときに荷重を受ける第１領域に第１パッド材を配設することで、例えば第１領域に第２パッド材と同様のパッド材を配設する場合に比べて上述した不快領域の振動レベルを低下させることができる。これにより、サスペンションの減衰特性を調整することなく、振動レベルを低下させることができるので、車両の安定性を維持した上で、乗り心地の向上を図ることができる。
特に、第１パッド材を面状支持体により支持することで、従来のように弾性変形可能な弾性支持体によりパッド材を支持する構成と異なり、第１パッド材の減衰特性を効果的に発揮させることができる。すなわち、第１パッド材を支持する面状支持体での共振の発生を抑えて、不快領域の振動レベルを大幅に低下させることができる。
また、面状支持体がシートフレームに対して遊びをもって揺動可能に連結されているため、車両用シートに振動が伝達された場合に、面状支持体がシートフレームとは異なる位相（逆位相）で揺動することになる。これにより、車両用シートに伝達された振動が面状支持体により減衰（キャンセル）され、乗員に伝達されるのを抑制できるので、乗り心地の更なる向上を図ることができる。

請求項２に記載した発明によれば、サイドサポート部のパッド材を第１パッド材よりも減衰特性の低い第２パッド材で構成することになるので、乗員を側方から確実に支持することができ、車両用シートの高い拘束性（ホールド性）を維持できる。

請求項３に記載した発明によれば、面状支持体が湾曲形状をなしているため、乗員とパッド材との接触面積を増加させ、乗員の荷重を第１パッド材全体に分散できる。これにより、ホールド性や座り心地を改善できるとともに、本発明の構成のような減衰特性の高い第１パッド材を採用した場合であっても、第１パッド材の圧縮量を抑えて乗員に底突き感を与えることがない。

本発明の実施形態に係る車両用シートを斜め前方から見た斜視図である。 車両用シートの分解斜視図である。 シートクッション側での周波数（Ｈｚ）と、振動レベル（ｄＢ）と、の関係について示すグラフである。 シートバック側での周波数（Ｈｚ）と、振動レベル（ｄＢ）と、の関係について示すグラフである。 第２実施形態における車両用シートの前面を示す概略構成図である。 図５のＡ矢視図である。 シートバック側での周波数（Ｈｚ）と、振動レベル（ｄＢ）と、の関係を示すグラフである。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（車両用シート）
図１は車両用シートを斜め前方から見た斜視図である。なお、図中矢印Ｆは、前方を示している。
図１に示すように、本実施形態の車両用シート１は、乗員の臀部を支持するシートクッション２と、このシートクッション２の後端部に傾動可能に連結されて、乗員の腰部及び背部を支持するシートバック３と、このシートバック３の上部に支持されて、乗員の頭部及び首部を支持するヘッドレスト４と、を備えている。

（シートクッション）
図２は、車両用シートの分解斜視図である。
図１、図２に示すように、シートクッション２は、図示しないシートレールを介して車両フロアに、前後方向にスライド可能に支持される。具体的に、シートクッション２は、骨格をなすクッションフレーム（シートフレーム）１１と、クッションフレーム１１における内側の開口部分に配設された面状支持体１２と、クッションフレーム１１及び面状支持体１２を上方から被覆するクッションユニット１３と、を備えている。

クッションフレーム１１は、上下方向から見て矩形枠状に形成され、シート幅方向の両側に配設された一対の側部フレーム１４と、各側部フレーム１４の前部同士を接続する前部フレーム１５と、各側部フレーム１４の後端部同士を接続するパイプ状の後部クロスメンバ１６と、を備えている。
各側部フレーム１４は、それぞれシート幅方向の内側に向けて開放された断面視コ字状の板材である。前部フレーム１５は、シート幅方向に沿って延在する板状に形成され、シート幅方向の両端部が側部フレーム１４の上面に固定されている。また、前部フレーム１５の中央部は、下方に向けて窪んでいる。

面状支持体１２は、プレート部材２１と、各側部フレーム１４間に架け渡されてプレート部材２１を下方から支持する複数の支持バー２２と、を備えている。
各支持バー２２は、シート幅方向に沿って延在する板材であり、前部フレーム１５よりも後方で前後方向に間隔をあけて２本配設されている。各支持バー２２は、シート幅方向の両端部が側部フレーム１４の上面にボルト等によってそれぞれ固定されるとともに、中央部が乗員の臀部の形状に倣って下方に向けて膨出する湾曲形状をなしている。

プレート部材２１は、上下方向を厚さ方向とするアルミ等からなる板材であり、支持バー２２の上面に固定されている。プレート部材２１は、支持バー２２の上面形状に倣って下方に向けて膨出する湾曲形状をなしている。すなわち、本実施形態の面状支持体１２は、クッションフレーム１１に対して相対移動不能に固定されている。

クッションユニット１３は、ウレタンフォーム等からなる平面視矩形状のパッド材２３を、布や革等からなる表皮材２４で覆うことにより形成される。

ここで、本実施形態のパッド材２３は、パッド材２３のうち、乗員が着座したときに荷重を受ける臀部支持領域（第１領域）に配設された第１パッド材２５と、臀部支持領域に対してシート幅方向のサイドサポート部（第２領域）に配設された第２パッド材２６と、を備えている。

第１パッド材２５は、第２パッド材２６よりも減衰特性が高く設定された材料（低反発材料）により構成されている。本実施形態の第１パッド材２５は、温度依存の少ない軟質ポリウレタンフォームとして、例えばアキレス株式会社製のＳＵＦＲＥ（登録商標）等が好適に用いられている。なお、本実施形態における臀部支持領域とは、パッド材２３のうち、クッションフレーム１１のシート幅方向の中央部と上下方向で重なる部分、具体的には前部フレーム１５におけるシート幅方向の中央部や、プレート部材２１と上下方向で重なる部分である。すなわち、本実施形態の第１パッド材２５は、前部フレーム１５におけるシート幅方向の中央部や、プレート部材２１に下方から支持されている。

第２パッド材２６は、第１パッド材２５に対してシート幅方向の外側部分に配設され、第１パッド材２５よりも上方に向けて膨出している。すなわち、第２パッド材２６は、乗員の臀部を側方から支持している。なお、本実施形態におけるサイドサポート部とは、パッド材２３のうち、側部フレーム１４と上下方向で重なる部分である。

（シートバック）
シートバック３は、その下端部がシートクッション２の後端部に傾動軸２７を介して傾動可能に連結されている。具体的に、シートバック３は、骨格をなすシートバックフレーム（シートフレーム）３１と、シートバックフレーム３１における内側の開口部分に配設された面状支持体３２と、シートバックフレーム３１及び面状支持体３２を前方から被覆するクッションユニット３３と、を備えている。なお、シートバック３の構成は、上述したシートクッション２とほぼ同様の構成からなるため、上述した説明と同様の構成については説明を省略する。

シートバックフレーム３１は、シート前後方向から見て矩形枠状に形成され、上部フレーム３４と、シート幅方向の両側に配設された側部フレーム３５と、下部フレーム３６と、を備えている。
上部フレーム３４は、シート幅方向の両端部が下方に向けて屈曲形成されたコ字状のパイプ材からなり、シート幅方向に延在する上辺部の中央にヘッドレスト４を昇降可能に支持する支持パイプ３７が取り付けられている。

各側部フレーム３５は、シート幅方向の内側に向けて開放された断面視コ字状の板材であり、上下方向の中央部は上部及び下部に比べて前後幅が広く形成されている。各側部フレーム３５における上部の内面には、上述した上部フレーム３４の対応する側辺部がそれぞれ溶接等により固定されている。また、側部フレーム３５の下端部には、各側部フレーム３５間を架け渡す傾動軸２７が設けられている。傾動軸２７の両端部は、各側部フレーム３５を貫通してクッションフレーム１１の側部フレーム１４に連結されている。これにより、シートバック３が、シートクッション２に対して傾動軸２７回りに傾動可能に支持される。

下部フレーム３６は、シート幅方向の両端部が前方に向けて屈曲形成されたコ字状の板材であり、前後方向に延在する側辺部分が対応する各側部フレーム３５の内面に固定されている。したがって、下部フレーム３６のうち、シート幅方向に延在する中央部分は、側部フレーム３５の前面に対して後方に窪んだ位置に配置される。

面状支持体３２は、上述したシートクッション２の面状支持体１２と同様に、プレート部材４１と、各側部フレーム３５間に架け渡されてプレート部材４１を後方から支持する複数の支持バー４２と、を備えている。
各支持バー４２は、シート幅方向に沿って延びる板状の部材であり、下部フレーム３６よりも上方で上下方向に間隔をあけて２本配設されている。各支持バー４２は、シート幅方向の両端部が側部フレーム３５の後面にボルト等によってそれぞれ固定されるとともに、中央部が乗員の腰部及び背部の形状に倣って後方に向けて膨出する湾曲形状をなしている。

プレート部材４１は、支持バー４２の前面形状に倣って後方に向けて膨出する湾曲形状をなしており、支持バー４２の前面に固定されている。すなわち、本実施形態の面状支持体３２は、シートバックフレーム３１に対して相対移動不能に固定されている。

クッションユニット３３は、ウレタンフォーム等からなる平面視矩形状のパッド材４３を、表皮材４４で覆うことにより形成される。
ここで、本実施形態のパッド材４３は、パッド材４３のうち、乗員が着座したときに荷重を受ける背もたれ領域（第１領域）に配設された第１パッド材４５と、背もたれ領域に対してシート幅方向の外側に位置するサイドサポート部（第２領域）に配設された第２パッド材４６と、を備えている。

第１パッド材４５は、上述したシートクッション２の第１パッド材２５と同様に、第２パッド材４６よりも減衰特性が高く設定された材料（低反発材料）により構成されている。なお、本実施形態における背もたれ領域とは、パッド材４３のうち、シートバックフレーム３１のシート幅方向の中央部と前後方向で重なる部分、具体的には上部フレーム３４及び下部フレーム３６におけるシート幅方向の中央部や、プレート部材４１と前後方向で重なる部分である。すなわち、第１パッド材４５は、上部フレーム３４及び下部フレーム３６におけるシート幅方向の中央部や、プレート部材４１に後方から支持されている。

第２パッド材４６は、第１パッド材４５に対してシート幅方向の外側部分に配設され、第１パッド材４５よりも前方に向けて膨出している。すなわち、第２パッド材４６は、乗員の腰部及び背部を側方から支持している。なお、本実施形態におけるサイドサポート部とは、パッド材４３のうち、側部フレーム３５と上下方向で重なる部分である。

このように、本実施形態では、第１パッド材２５，４５が第２パッド材２６，４６よりも高い減衰特性を有し、臀部支持領域や背もたれ領域と重なる部分には、第１パッド材２５，４５を厚さ方向に支持する面状支持体１２，３２が各フレーム１１，３１に連結されている構成とした。
この構成によれば、乗員が着座したときに荷重を受ける領域（臀部支持領域や背もたれ領域）に第１パッド材２５，４５を配設することで、例えば乗員が着座したときに荷重を受ける領域に第２パッド材２６，４６と同様のパッド材を配設する場合に比べて上述した不快領域の振動レベルを低下させることができる。これにより、サスペンションの減衰特性を調整することなく、振動レベルを低下させることができるので、車両の安定性を維持した上で、乗り心地の向上を図ることができる。
特に、本実施形態では、第１パッド材２５，４５を面状支持体１２，３２により支持することで、従来のように弾性変形可能な弾性支持体によりパッド材を支持する構成と異なり、第１パッド材２５，４５の減衰特性を効果的に発揮させることができる。すなわち、第１パッド材２５，４５を支持する面状支持体１２，３２での共振の発生を抑えて、不快領域の振動レベルを大幅に低下させることができる。

また、本実施形態では、サイドサポート部のパッド材を第１パッド材２５，４５よりも減衰特性の低い第２パッド材２６，４６で構成することで、乗員を側方から確実に支持することができ、車両用シート１の高い拘束性（ホールド性）を維持できる。
さらに、面状支持体１２，３２（プレート部材２１，４１及び支持バー２２，４２）が乗員の臀部や腰部、背部の形状に倣って湾曲形状をなしているため、乗員とクッションユニット１３，３３との接触面積を増加させ、乗員の荷重を第１パッド材２５，４５全体に分散できる。これにより、ホールド性や座り心地を改善できるとともに、本実施形態のような減衰特性の高い第１パッド材２５，４５を採用した場合であっても、第１パッド材２５，４５の圧縮量を抑えて乗員に底突き感を与えることがない。

ここで、本願発明者は、上述した作用効果についての検証試験を実施した。
本試験では、実施例１（高減衰材＋リジット化）の車両用シートとして、上述した図１、図２で示した車両用シート１を採用した。また、比較例１（ベース材＋弾性化）として、臀部支持領域及び背もたれ領域のパッド材を第２パッド材２６，４６と同様の材料により構成し、このパッド材をＳばね等の弾性変形可能な弾性支持体で支持する構成を採用し、比較例２（高減衰材＋弾性化）としては、臀部支持領域及び背もたれ領域の第１パッド材４５をＳばね等の弾性変形可能な弾性支持体により支持する構成を採用した。そして、本試験では、実施例及び各比較例それぞれにおいて、下記の条件により車両用シートを加振し、そのときの周波数（Ｈｚ）と、振動レベル（ｄＢ）と、の関係について測定した。
加振周波数：１〜３０Ｈｚ
加振振幅：±１ｍｍ

図３は、シートクッション側の試験結果を示すグラフであり、図４は、シートバック側の試験結果を示すグラフである。
図３、図４に示すように、実施例１ではシートクッション２側、及びシートバック３側の何れの箇所においても、第１パッド材２５，４５により車両用シート１に伝達される振動を効果的に減衰できたことで、比較例１に比べて不快領域での振動レベルを大幅に低減できた。
一方、図４の比較例２で示すように、第１パッド材４５を弾性支持体により支持した構成にあっては、比較例１よりは振動レベルを低減できたものの、実施例１に比べて振動レベルが高くなる結果となった。これは、比較例２では、第１パッド材４５を支持する弾性支持体が共振することで、第１パッド材４５の減衰特性が効果的に発揮されていないためと考えられる。

以上の結果から、本実施形態（実施例１）のように、第１パッド材２５，４５を面状支持体１２，３２で支持することで、弾性支持体によりパッド材を支持する構成と異なり、第１パッド材２５，４５の減衰特性を効果的に発揮させ、不快領域の振動レベルを大幅に低下させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は第２実施形態における車両用シートの背面を示す概略構成図であり、図６は図５のＡ矢視図である。第２実施形態では、上述した面状支持体３２をシートバックフレーム３１に対して遊びをもって揺動可能に連結した点で、上述した第１実施形態と相違している。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図６では、図５のＡ矢視のうち支持バー４２については断面を示している。

図５、図６に示すように、第２実施形態の車両用シート１における面状支持体１３２は、上述したプレート部材４１、及び支持バー４２を備えている。
図６に示すように、支持バー４２におけるシート幅方向の両端部には、厚さ方向に貫通する貫通孔１０１がそれぞれ形成され、これら貫通孔１０１内にカラー１０２を介してボルト１０３が挿通されている。そして、ボルト１０３が側部フレーム３５の後面に締結されることで、支持バー４２が側部フレーム３５に固定される。

カラー１０２は、貫通孔１０１内に配設される筒部１１０と、筒部１１０における軸方向の両端部に形成され、径方向の外側に向けて張り出すフランジ部１１１と、を備えている。
筒部１１０は、外径が貫通孔１０１の内径よりも小径に形成され、貫通孔１０１の内面との間に隙間が設けられている。

フランジ部１１１は、支持バー４２を厚さ方向の両側から挟持するように配置される。具体的に、フランジ部１１１のうち、一方のフランジ部１１１ａは、側部フレーム３５の後面と支持バー４２の前面との間に配置され、側部フレーム３５の後面に当接しており、他方のフランジ部１１１ｂは、支持バー４２の後面とボルト１０３の頭部との間に配置され、ボルト１０３の頭部に当接している。また、各フランジ部１１１間の間隔は、支持バー４２の厚さよりも大きくなっており、支持バー４２と各フランジ部１１１との間に隙間が設けられている。

このように、支持バー４２は、側部フレーム３５に遊びをもった状態で固定されている。これにより、面状支持体１３２は、シート幅方向、前後方向、及び上下方向に沿って、側部フレーム３５に対してカラー１０２との隙間分を揺動可能に連結されている（図５中矢印参照）。

したがって、本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、面状支持体１３２が側部フレーム３５に対して遊びをもって揺動可能に連結されているため、車両用シート１に振動が伝達された場合に、面状支持体１３２が側部フレーム３５とは異なる位相（逆位相）で揺動することになる。これにより、車両用シート１に伝達された振動が面状支持体１３２により減衰（キャンセル）され、乗員に伝達されるのを抑制できるので、乗り心地の更なる向上を図ることができる。

ここで、図７は、シートバック側での周波数（Ｈｚ）と、振動レベル（ｄＢ）と、の関係を示すグラフである。なお、図中実線は上述した実施例１を、破線部分は上述した第２実施形態の構成である実施例２を、鎖線は比較例１をそれぞれ示している。
図７に示すように、上述した実施例１のように第１パッド材２５，４５を面状支持体１２，３２で支持する構成にあっては、不快領域での振動レベルを大幅に低減できるものの、周波数が１０（Ｈｚ）以上の高周波数領域では、再び振動レベルが増加し、比較例１よりも振動レベルが大きくなっていることが分かる。

これに対して、実施例２では、上述したように面状支持体３２が側部フレーム３５とは異なる位相（逆位相）で揺動することで、特に高周波領域の振動レベルを大幅に低減することが確認できた。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した第１実施形態では、シートバック３側及びシートクッション２側のそれぞれに本発明の構成を採用する場合について説明したが、これに限らず、シートバック３側及びシートクッション２側の何れか一方のみに本発明の構成を採用すれば構わない。
また、第２実施形態では、シートバック３側に本発明の構成を採用する場合について説明したが、これに限らず、シートクッション２側、またはシートバック３側及びシートクッション２側の両方に本発明の構成を採用しても構わない。

また、上述した実施形態では、臀部支持領域や背もたれ領域を第１領域に設定し、サイドサポート部を第２領域に設定する場合について説明したが、これに限らず、第１領域及び第２領域は適宜設計変更が可能である。
さらに、上述した第２実施形態では、面状支持体１３２を、シート幅方向、前後方向、及び上下方向に沿って揺動可能に連結する構成について説明したが、これに限らず、少なくとも揺動可能にするように遊びをもっていれば構わない。またシートクッション２にも同様にこの構造を採用することができる。この場合はシート幅方向に加え、シート厚み方向、シート前後方向に沿って揺動可能にするように遊びをもって連結するとよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…車両用シート １１…クッションフレーム（シートフレーム） １２，３２，１３２…面状支持体 ２３，４３…パッド材 ２５，４５…第１パッド材 ２６，４６…第２パッド材３１…シートバックフレーム（シートフレーム）

Claims (3)

1. シートフレームと、
   前記シートフレームに重ね合わされるパッド材と、を備えた車両用シートにおいて、
   前記パッド材は、
   乗員が着座したときに荷重を受ける第１領域に配設された第１パッド材と、
   前記パッド材のうち、前記第１領域以外の第２領域に配設された第２パッド材と、を備え、
   前記第１パッド材は、前記第２パッド材よりも高い減衰特性を有し、
   前記第１パッド材と厚さ方向で対向する部分には、前記第１パッドを厚さ方向に支持する面状支持体が前記シートフレームに対して遊びをもって揺動可能に連結され、
   前記面状支持体及び前記シートフレームの連結部分は、前記シートフレームに設けられたカラーが、前記面状支持体の貫通孔内に遊挿されて構成されていることを特徴とする車両用シート。
2. 前記第２領域は、前記第１領域に対してシート幅方向の両側に設定されたサイドサポート部であることを特徴とする請求項１記載の車両用シート。
3. 前記面状支持体は、前記第１パッド材における厚さ方向の外側に向けて膨出する湾曲形状をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。

Images