CN100569145C - 座椅 - Google Patents
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Abstract
在车辆用座椅(10)中,在座椅框架(12)的座部用框架(14)上设置有缓冲垫部件(18)以形成座椅缓冲垫(20)。作为缓冲垫部件(18)的表层部的上部缓冲垫部件(三维立体织物)(86),张紧地设置于座部用框架(14)上,并层叠于作为缓冲垫部件(18)的下层部的布弹簧部件(18)上。在向座椅缓冲垫(20)落座时,若通过基于落座者的体重的推压力推压布弹簧部件(68)使其向下方弯曲,则在该布弹簧部件(68)的落座者的坐骨结节所推压的部位上,作用作为该推压方向的力的牵引螺旋弹簧(80)的拉伸力,缓冲垫部件(18)的张力方向成为三维。
Description
技术领域
本发明涉及座椅,特别是涉及搭载于车辆上的车辆用座椅等的座椅。
背景技术
作为车辆用座椅,以往,已知有具有由聚氨基甲酸酯泡沫(下面,成为尿烷)构成的缓冲垫部件的座椅。这样的车辆用座椅的缓冲垫结构,经常使用在コンタ一マツト(商品名)等的弹簧部件或者板上载置尿烷制成的缓冲垫部件,并将这些用织物进行包覆的结构,上述コンタ一マツト(商品名)等的弹簧部件或者板设置于座椅框架、座椅靠背框架上。
因此,可知缓冲垫部件的形状(外观形状)和弹性特性,对落座者的体压分散性、振动吸收性有较大的影响。此外,通过层叠具有各种特性的尿烷以构成缓冲垫部件,能够获得具有与落座者的臀部等的肌肉的弹簧特性相近的弹簧特性(弹性特性)的缓冲垫部件。但是,在这样的结构中,具有回复力略有不足,并且重量较重的问题。
于是,作为代替尿烷的缓冲垫部件,考虑到了将三维立体织物或者二维织物张紧地设置于座椅框架上以构成缓冲垫结构的座椅(例如,参照特许第5013089号说明书),所述三维立体织物或者二维织物通过一对基底织物及配置于该基底织物之间的连接线形成。由该三维立体织物或者二维织物构成的缓冲垫部件,为难以倒伏的弹性结构物,且比尿烷薄,能够发挥代替尿烷的弹性特性。
但是,在将这样的三维立体织物或者二维织物作为缓冲垫部件而使用的以往的车辆用座椅中,以伸长率为从5%到20%的范围的张力将二维织物张紧地设置于座椅框架上,以伸长率不足5%的张力将三维立体织物张紧地设置。因此,当人落座时,在坐骨、尾骨、肩胛骨等的人体的凸部与座椅缓冲垫部件相接触(忽略所穿着的衣物)的部分,由于张力而产生较大的力。由此,支承压变强,成为产生异物感的原因。另外,若其长时间作用,则具有上述坐骨、尾骨、肩胛骨等的周边的肌肉产生疼痛的问题。特别是,由于长时间乘坐,支承人体的体重的大部分的坐骨结节下面的周边的肌肉、血管被压迫,有时产生由于血液循环障碍而导致的疼痛、麻痹。
另外,在如上述的以往的座椅中,二维织物直接地张紧设置于框架上。因此,落座者在框架内容易向前后及左右方向移动,通过例如车辆行驶时的振动输入,已知将出现落座者的落座姿势发生改变,落座者在座椅上发生前滑的现象,容易产生所谓的类似吊床感觉的问题。
发明内容
于是,本发明,如下地解决上述的问题。
本发明的第1实施方式的座椅,具有:具有座部用框架和背部用框架的座椅框架;安装于上述座部用框架或者背部用框架上的面状张力结构体;在上述座部用框架或者背部用框架和上述面状张力结构体之间,支承该面状张力结构体,使其张力方向成为三维的弹性支承结构。
在本发明的第1实施方式的座椅中,经由弹性支承结构支承于座部用框架上的面状张力结构体,构成座椅缓冲垫的缓冲垫部件的至少一部分,经由弹性支承结构支承于背部用框架上的面状张力结构体,构成座椅靠背的缓冲垫部件的至少一部分。
但是,人体(坐入者),其个体差异较大,身体能力、落座姿势也各不相同,对应于长时间落座的方法也是不同的。另外,人体的各个部位,呈立体形状并由多个参数构成,在该参数中特别是对于肌肉的力学特性个体差异较大。此外,人体的各个部位,伴随着例如由于行驶中的车辆的动作而引起的人体摆动,各个参数将发生变化。因此,为了缓解落座者的疼痛、麻木且为了稳定落座姿势,使座椅缓冲垫或者坐椅靠背的柔感与人体的柔感相适应(匹配)是比较有效的。柔感,以(弯曲量)/(压力值)来进行定义。
于是,在本发明的第1实施方式的座椅中,二维面状张力结构体,通过弹性支承结构,以张力方向为三维的形式弹性地支承于座椅框架的座部用框架及背部用框架的至少一方上。换言之,在面状张力结构体上,通过弹性支承结构,作用有与二维支承情况下的张力相交叉的方向的力(近似法线方向的力)。
因此,在座椅缓冲垫或者座椅靠背中,能够通过近似法线方向的力支承作为三维加压体的人体。此外,在面状张力结构体上,由于通过弹性支承结构的三维支承,生成有低张力部和高张力部(张力场),所以能够进行如下设定,即,使该面状张力结构体(座椅缓冲垫或者座椅靠背)的柔感(弹性特性)与人体的柔感相适应。即,弹性支承结构,虽然在落座时足以三维地支承面状张力结构体,但是,也可以在落座前进行支承,以使面状张力结构体成为三维形状。上述张力,由二维地支承上述面状张力结构体的张力,和作为与该张力相交差方向的力的近似法线方向的力构成。另外,上述近似法线方向力的方向,可以为沿着包含座椅的前后方向的垂直面的方向。
如此,在本发明的第1实施方式的座椅中,能够缓解落座者的疼痛、麻木且能够稳定落座姿势。
本发明的第2实施方式的座椅,在本发明的第1实施方式的座椅中,上述弹性支承结构包含第1弹性部件,该第1弹性部件使前端固定于上述座部用框架上的上述面状张力结构体的后端,在落座时向前方移动且将其向后方拉伸。
在本发明的第2实施方式的座椅中,前端固定于座部用框架上的面状张力结构体,构成座椅缓冲垫的缓冲垫部件的至少一部分,在落座时,若通过人体的加压使面状张力结构体向下方弯曲,则该面状张力结构体的后端通过第1弹性部件向前方移动且被向后方拉伸。因此,落座时的落座者的骶骨周围的张力,与没有设置有第1弹性部件的情况相比较变小,能够提高适合感。
通过该张力的降低,能够实现面状张力结构体(座椅缓冲垫)的柔感和人体的柔感相匹配,能够降低坐骨结节周围的疼痛、麻痹。另外,通过该张力的降低,能够提高对由于上下方向的振动而引起的落座者的全身振动及冲击性振动的吸收性能。
本发明的第3实施方式的座椅,在本发明的第1实施方式的座椅中,上述弹性支承结构包含第2弹性部件,该第2弹性部件设置于上述座部用框架和上述面状张力结构体之间,在落座时将上述面状张力结构体的落座者的坐骨结节下面的附近部分向下方拉伸。
在本发明的第3实施方式的座椅中,面状张力结构体构成座椅缓冲垫的缓冲垫部件的至少一部分,该面状张力结构体的坐骨结节下部附近的部分,至少在落座时通过第2弹性部件被向下方拉伸。即,第2弹性部件,与不设置其的情况相比较,能够降低面状张力结构体的坐骨结节下部附近的张力。
因此,面状张力结构体(座椅缓冲垫)的骨盆周围的支撑压处于法线方向,能够实现降低作用于落座者的肌肉上的剪切力,能够使该落座者感到均一的支承感,并且,能够分散体压(支承压)。另外,通过第2弹性部件被向下方拉伸的面状张力结构体的坐骨结节下部附近的部分,为与作用负的弹簧常数的结构相等价的结构,由于纵向弹簧常数变小,所以不仅作用于人体的力,该力的变化率(急剧变化)也将降低。由此,能够进一步提高振动的吸收性,提高乘坐舒适感。
本发明的第4实施方式的座椅,在本发明的第3实施方式的座椅中,上述第2弹性部件拉伸上述面状张力结构体,以使落座时的最大弯曲产生于落座时的前后方向中央部的后侧。
在本发明的第4实施方式的座椅中,第2弹性部件通过将落座时的面状张力结构体向下方拉伸,使该面状张力结构体的最大弯曲产生于前后方向中央部的后侧。由此,能够稳定落座姿势。
本发明的第5实施方式的座椅,在本发明的第1实施方式的座椅中,上述弹性支承结构包括第3弹性部件,该第3弹性部件设置于上述座部用框架和上述面状张力结构体之间,在落座时将上述面状张力结构体后端的落座者的骨盆的外侧部分向后方拉伸。
在本发明的第5实施方式的座椅中,面状张力结构体构成座椅缓冲垫的缓冲垫部件的至少一部分,该面状张力结构体后端的骨盆的左右方向的外侧部分,至少在落座时通过第3弹性部件被向后方拉伸。即,第3弹性部件,与不设置其的情况相比较,能够增大面状张力结构体的骨盆外侧的前后方向的张力。
因此,面状张力结构体(座椅缓冲垫)的用于支承落座者的大腿部的部分为高张力部分(即,高刚性),能够使落座者感到支承压的连续感,同时,能够抑制该落座者的摇晃感(所谓的吊床感觉现象)。
本发明的第6实施方式的座椅,在本发明的第1实施方式的座椅中,上述弹性支承结构设置于上述座部用框架和上述面状张力结构体之间,在落座时,将上述面状张力结构体的前后方向中央部的后端部分向下方弹压,同时,将该面状张力结构体的前后方向中央部的前侧部分向上方弹压。
在本发明的第6实施方式的座椅中,弹性支承结构,至少在落座时,将面状张力结构体的前后方向中央部的后侧部分向下方弹压,同时将前侧部分向上方弹压,由此,以张力方向为三维的形式支承该面状张力结构体。
因此,在面状张力结构体的后部,落座时的落座者的骶骨周围的张力,与没有设置有弹性支承结构的情况相比较,能够提高适合感。此外,通过该张力的降低,能够实现面状张力结构体(座椅缓冲垫)的柔感和人体的柔感相匹配,能够降低坐骨结节周围的疼痛、麻痹。另外,通过该张力的降低,能够提高对由于上下方向的振动而引起的落座者的全身振动及冲击性振动的吸收性能。
另一方面,在面状张力结构体的前部,由于张力变高且支承压也变高,所以面状张力结构体(座椅缓冲垫)的柔感与人体的柔感进一步匹配。特别是,由于面状张力结构体的与落座者的臀部相对应的后部容易向下方弯曲,且前部难以向上方弯曲,所以能够防止落座者的前滑,使落座姿势稳定。
本发明的第7实施方式的座椅,在本发明的第1实施方式的座椅中,上述面状张力结构体安装于上述背面用框架上;上述弹性支承结构在高度方向的不同位置上,将上述面状张力结构体的一个端部向前方拉伸,将上述面状张力结构体的另一个端部向后方拉伸。
在本发明的第7实施方式的座椅中,上述面状张力结构体,通过上述弹性支承结构,生成三维张力场。由此,能够提高面状张力结构体的表面刚性,能够对应于落座者的上半身的质量分布在高度方向连续地改变面状张力结构体的推压方向的弹簧常数,能够分散落座时的支承载荷。
本发明的第8实施方式的座椅,在本发明的第7实施方式的座椅中,上述面状张力结构体,是将前面侧的三维张力结构体和后面侧的二维张力结构体至少在左右方向的大致中心部进行一体化而构成的;上述弹性支承机构,将上述二维张力结构体的一个端部向前方拉伸,将上述三维张力结构体的另一端部向后方拉伸。
本发明的第9实施方式的座椅,在本发明的第7实施方式的座椅中,在与落座者的骨盆大致对应的位置上,还具有能够向后方旋转地配置的支承板,和对应于上述支承板向后方旋转时的移动量,并用于缓和上述面状张力结构体的上下方向的张力的张力调整机构。
在本发明的第9实施方式的座椅中,当支承板旋转时,对应于其移动量面状张力结构体的张力降低。因此,即使在向座椅靠背施加冲击的情况下,由于面状张力结构体松弛并且向座椅靠背前方的推出力降低,所以能够获得较大的冲击吸收效果。
另外,本发明的第10实施方式的座椅,具有:具有座部用框架和背部用框架的座椅框架;包含张紧地设置于上述座部用框架或者背部用框架上的三维立体织物的缓冲垫部件;用于调整张力,以使在落座时,在人体的特定部位所推压的上述缓冲垫部件的部位上,产生推压方向的力的张力调整机构。
在本发明的第10实施方式的座椅中,在座椅框架的座部用框架及背部用框架的至少一方中,张紧地设置有包含三维立体织物的缓冲垫部件(包括仅是三维立体织物的情况)。张紧地设置于座部用框架上的缓冲垫部件,构成从臀部到大腿部支承落座者的座椅缓冲垫;张紧地设置于背部用框架上的缓冲垫部件构成用于支承落座者的上体的座椅靠背。当人落座时,张紧地设置于座部用框架或者背部用框架上的缓冲垫部件,通过基于落座者的体重的推压力发生弯曲,并支承该落座者。
在此,缓冲垫部件,由于通过由张力调整机构调整张力,在其落座时在人体的特定部位所推压的部位(下面,称作规定部位)上作用该推压方向的力(其张力方向为三维),换言之,缓冲垫部件,由于为与在该规定部位上作用负的弹簧常数相等价的结构,所以该规定部位的人体的推压方向的弹簧常数(规定部位的表面刚性)变小。因此,人体的特定部位周围的反作用力(缓冲垫部件的支承压)减小,能够减轻落座者的特定部位附近的疼痛、麻木。另外,若如上述弹簧常数变小,则主要取决于该弹簧常数和落座者的体重的缓冲垫部件的上述推压方向的共振频率变低,向落座者传递的高频振动显著降低,能够提高乘坐舒适性。
另一方面,若将张力调整机构的在落座时的缓冲垫部件的规定部位以外的部分(与人体的难以产生疼痛的部位相对应的部分)的张力(表面刚性)较高地进行设定,则能够减轻如上述的落座者的疼痛等,且能够实现落座姿势的稳定化。即,能够生成缓冲垫部件部分处于高张力状态且适合人体的形状的张力场,能够抑制所谓的吊床感觉现象。
如此,本发明的第10实施方式的座椅,能够缓解落座者的疼痛、麻木且能够稳定落座姿势。即,能够实现缓冲垫部件(座椅缓冲垫或者座椅靠背)的柔感和人体的柔感相匹配。由上述张力调整机构产生的作用于缓冲垫部件的规定部位上的推压方向的力,足以在落座时进行作用,也可以在落座前预先进行作用。
本发明的第11实施方式的座椅,在本发明的第10实施方式的座椅中,上述张力调整机构由连结部件构成,该连结部件连结上述缓冲垫部件的与人体的特定部位所推压的部位相对应的部分和上述座椅框架之间,并且,在落座时作为产生拉伸力的弹性部件进行工作。
在本发明的第11实施方式的座椅中,张力调整机构,由连结部件构成,所述连结部件连结缓冲垫部件的与人体的特定部位所推压的部位相对应的部分和上述座椅框架之间,该连结部件,在落座时,通过其弹性向缓冲垫部件的上述规定部位上作用该推压方向的拉伸力。此时,连结部件,作为例如弹性部件进行作用,同时也可以作为阻尼部件等进行作用。
如此,由于仅通过以连结部件连结框架和缓冲垫部件便能构成张力调整机构,所以通过例如连结部件的弹性特性、数量、配置等能够容易地将该缓冲垫部件的上述推压方向的弹簧常数、张力场设定为所希望的特性。另外,由于与通过缓冲垫部件自身的形状、弹性特性等减轻落座者的疼痛等的结构相比较,能够容易地获得与座椅的规格等相对应的所希望的弹簧常数、张力场,所以能够降低开发成本。
本发明的第12实施方式的座椅,在本发明的第11实施方式的座椅中,设置有弹压部件,该弹压部件将上述缓冲垫部件的通过上述连结部件拉伸的部位以外的部位,在落座时,向与由人体所推压的方向相反的方向弹压。
在本发明的第12实施方式的座椅中,在落座时,通过缓冲垫部件的连结部件拉伸的部位以外的部位,通过弹压部件被向与人体的推压方向相反的方向弹压。因此,在缓冲垫部件上,生成进一步适合人体形状的张力场(使缓冲垫部件的柔感与人体的柔感进一步匹配),能够进一步抑制所谓的吊床感觉现象。
本发明的第13实施方式的座椅,在本发明的第12实施方式的座椅中,上述弹压部件由压缩弹簧构成,该压缩弹簧配置于上述座部用框架的上述缓冲垫部件的下方或者背部用框架的上述缓冲垫部件的后方。
在本发明的第13实施方式的座椅中,由于弹压部件仅由压缩弹簧构成,该压缩弹簧配置于座部用框架的缓冲垫部件的下方或者背部用框架的缓冲垫部件的后方,所以结构简单,能够容易地进行使缓冲垫部件的张力场适合人体的形状的设定。
本发明的第14实施方式的座椅,在本发明的第12实施方式的座椅中,上述弹压部件由牵引弹簧构成,该牵引弹簧用于连结上述座部用框架或者背部用框架和上述缓冲垫部件。
在本发明的第14实施方式的座椅中,由于弹压部件仅由拉伸弹簧构成,该拉伸弹簧用于连结上述座部用框架或者背部用框架和上述缓冲垫部件,所以结构简单,能够容易地进行使缓冲垫部件的张力场适合人体的形状的设定。
另外,本发明的第15实施方式的座椅,具有:座部用框架;包含有下层部和表层部的缓冲垫部件,所述下层部在前后方向张紧地设置于上述座部用框架上,所述表层部层叠于该下层部上同时张紧地设置于上述座部用框架上;用于连结上述下层部的落座者的坐骨结节下部附近的连接位置,和上述座部用框架的上述连接位置的下侧部分,并在落座时产生拉伸力的张力调整机构。
在本发明的第15实施方式的座椅中,缓冲垫部件的下层部在前后方向张紧地设置于座部用框架上,并且层叠于该下层部上的表层部张紧地设置于座部用框架上,构成座椅缓冲垫(座部)。
由于下层部的连接位置位于落座者的坐骨结节下部附近,所以缓冲垫部件(的下层部)的该坐骨结节下部附近的纵向弹簧常数变小,该坐骨结节下部周围的反作用力(缓冲垫部件的支承压)降低。由此,能够减轻落座者的坐骨结节下部周围的疼痛、麻痹。另外,通过减小纵向弹簧常数,主要取决于该纵向弹簧常数和落座者的体重的缓冲垫部件的上下方向的共振频率变低,能够显著地降低向落座者传递的高频振动,能够提高乘坐舒适感。
另一方面,张力调整机构的拉伸力,由于作为前后方向的张力作用于通过落座而弯曲的下层部的表面方向上,所以沿着前后方向的区域的表面刚性变高,所述前后方向的区域是指通过缓冲垫部件的坐骨结节下部附近且除去降低上述纵向弹簧常数的坐骨结节下部附近的区域。由此,在缓冲垫部件上生成有适合人体的形状的张力场,能够减轻落座者的疼痛等,且能够抑制所谓的吊床感觉现象,实现落座姿势的稳定化。
此外,在本座椅中,可以通过连结下层部和座部用框架的张力调整机构的弹性特性、配置等,容易地将缓冲垫部件的纵向弹簧常数、张力场设定为所希望的特性。因此,能够通过组合构成张力调整机构的单纯的弹性要素、阻尼要素等调整张力,获得所望的纵向弹簧常数、张力场,与通过缓冲垫的形状、结构(聚氨基甲酸酯泡沫制成的缓冲垫的形状、三维立体织物的针脚结构等)调整张力的结构相比较,能够降低开发成本。
如此,在本发明的第15实施方式的座椅中,能够缓解落座者的疼痛、麻痹,且能够稳定落座姿势。即,能够实现缓冲垫部件(座椅缓冲垫)的柔感与人体的柔感的匹配。作用于上述张力调整机构的下层部的连接位置的拉伸力,足以在落座时进行作用,也可以在落座前预先进行作用。
另外,本发明的第16实施方式的座椅,具有:背部用框架;包含有下层部和表层部的缓冲垫部件,所述下层部在与落座者的肩胛骨下侧和腰椎部之间的部位相对应的部分中,张紧地设置于上述背部用框架上,所述表层部层叠于该下层部上并且张紧地设置于上述座部用框架上;用于连结上述下层部的比上述肩胛骨的下部更位于上侧的连接位置及比上述腰椎部更位于下侧的连接位置中的至少一个连接位置,和上述背部用框架,并且在落座时用于产生将上述下层部向后方拉伸的拉伸力的张力调整机构。
在本发明的第16实施方式的座椅中,缓冲垫部件的下层部,在与落座者的肩胛骨下侧和腰椎部之间的部位相对应的部分中,张紧地设置于背部用框架上,同时,层叠于该下层部上的表层部张紧地设置于背部用框架上,构成座椅靠背(背部)。
当人坐入该座椅上时,通过该落座者的上体的推压力表层部及下层部向后方弯曲。此时,连接下层部的连接位置和座部用框架的张力调整机构,产生将下层部向后方拉伸的拉伸力并将该下层部的连接位置向后方拉伸(下层部的张力方向的为三维)。由此,由于成为与向缓冲垫部件的下层部的连接位置作用负的弹簧常数的结构相等价的结构,所以在该下层部的连接位置的旁边,主要是前后方向的弹簧常数(连接位置的人体的推压方向的表面刚性)变小。
由于下层部的连接位置为落座者的肩胛骨的上侧及腰椎部的下侧中的一个或者两个(最好为两个),所以缓冲垫部件的该肩胛骨的下部上侧或者腰椎部的下侧(臀部)的附近的上述弹簧常数变小,该肩胛骨或者臀部周围的反作用力(缓冲垫部件的支承压)减小。由此,能够减轻落座者的肩胛骨附近或者臀部附近的疼痛、麻痹。
另一方面,在张紧地设置于下层部的背部用框架上的落座者的肩胛骨下侧和腰椎部之间的部位上,通过伴随着落座的张力,肩胛骨下部上侧或者腰椎部的下侧的表面刚性变高。由此,在缓冲垫部件上生成适合人体的形状的张力场,能够减轻落座者的疼痛等,且能够抑制所谓的吊床感觉,实现落座姿势的稳定化。
另外,在本座椅中,通过张力调整机构的弹性特性、数量、配置等,能够容易地将缓冲垫部件的弹簧常数、张力场设定为所希望的特性。因此,能够通过组合构成张力调整机构的单纯的弹性要素、阻尼要素等调整张力,获得所希望的弹簧常数、张力场,与通过缓冲垫的形状、结构调整张力的结构(聚氨基甲酸酯泡沫制成的缓冲垫的形状、三维立体织物的针脚结构等)相比较,能够降低开发成本。
如此,在本发明的第16实施方式的座椅中,能够缓解落座者的疼痛、麻痹且能够稳定落座姿势。即,能够实现缓冲垫部件(座椅靠背)的柔感与人体的柔感的匹配。作用于上述张力调整机构的下层部的连接位置上的拉伸力,足以在落座时进行作用,也可以在落座前预先进行作用。
本发明的第17实施方式的座椅,具有:具有固定框架和在前后方向能够移动地设置于该固定框架的后部上的可动框架的座椅框架;具有布弹簧部件和表层部的缓冲垫部件,所述布弹簧部件的前端部卡定于上述固定框架上,同时,后端部卡定于上述可动框架上;所述表层部层叠于上述布弹簧部件上,同时张紧地设置于上述固定框架上;设置于上述固定框架和可动框架之间,并在落座时将上述可动框架向后方弹压、向上述布弹簧部件施加张力的弹压部件;用于连结位于上述布弹簧部件的落座者的坐骨结节下部附近且位于该坐骨结节下部外侧后方的连接位置,和上述固定框架的上述连接位置的后方下侧的部分,并在落座时产生张力的张力调整机构。
在本发明的第17实施方式的座椅中,布弹簧部件架设于固定框架和可动框架上,同时,张紧地设置于固定框架上的表层部层叠于布弹簧部件上,形成座椅缓冲垫(座部)。即,布弹簧部件构成缓冲垫部件的下层部。当人乘坐在该座椅缓冲垫部件上并且表层部及布弹簧部件向下方弯曲时,可动框架抵抗弹压部件的弹压力并向前方移动,该弹压力作为张力(例如,沿着大致整个表面的张力)作用于布弹簧部件上。由此,通过较薄的布弹簧部件及弹压部件便能够获得良好的弯曲感,能够进行座椅的小型(薄型)轻质化。
在此,由于通过张力调整机构连结布弹簧部件的连接位置和位于该连结位置的后方下侧的固定框架的部分,所以布弹簧部件在落座者的坐骨结节下面的外侧后方,即,在连接位置通过张力调整机构的拉伸力被向后方下侧拉伸(布弹簧部件的张力方向为三维),上述布弹簧部件,在落座时,通过可动框架使其后端部向前方移动且向下方弯曲。
在该张力调整机构的拉伸力中,主要朝向后方的成分作为前后方向的部分张力作用于布弹簧部件上,提高通过布弹簧部件(缓冲垫部件)的坐骨结节下部附近的前后左右方向的区域的表面刚性,生成适合人体的形状的张力场。另一方面,在张力调整机构的拉伸力中,主要朝向下方的成分将布弹簧部件的连接位置向下方拉伸,换言之,在连接位置上作用负的弹簧常数,降低该连结位置附近的纵向弹簧常数(连结位置的人体的推压方向的表面刚性)。
由于布弹簧部件的连接位置在落座者的坐骨结节下部的附近,所以在该坐骨结节下部纵向弹簧常数降低,落座者的坐骨结节下部的反作用力(缓冲垫部件的支承压)降低。由此,能够减轻落座者的坐骨结节下部周围的疼痛、麻痹,能够以缓冲垫部件的高刚性表面稳妥地支承落座者,使落座姿势稳定。即,在本座椅中,能够抑制所谓的吊床感觉现象。
另外,由于如上述的布弹簧部件(缓冲垫部件)的坐骨结节下部附近的纵向弹簧常数降低,所以主要取决于该纵向弹簧常数和落座者的体重的缓冲垫部件的上下方向的共振频率变低,显著地降低向落座者传递的高频振动,能够提高乘坐舒适性。此外,布弹簧部件,由于在其连接位置被张力调整机构向后方下侧拉伸,所以与没有设置有张力调整机构的结构相比,其向下方的弯曲最大的部位向后方移动,能够切实地防止落座者的前滑。
此外,在本座椅中,通过连结布弹簧部件和固定框架的张力调整机构的弹性特性、数量、配置等,能够将缓冲垫部件的纵向弹簧常数容易的设定为所希望的特性。因此,通过组合构成张力调整机构的单纯的弹性要素、阻尼要素等,能够调整张力,获得所希望的纵向弹簧常数,与通过缓冲垫的形状、结构(聚氨基甲酸酯泡沫制成的缓冲垫的形状、三维立体织物的针脚结构等)调整张力的结构相比较,能够降低开发成本。
如此,在本发明的第17实施方式的座椅中,能够缓解落座者的疼痛、麻痹且稳定落座姿势。即,能够实现缓冲垫部件(座椅缓冲垫)的柔感和人体的柔感相匹配。由上述张力调整机构产生的作用于布弹簧部件的连接位置上的拉伸力,足以在落座时进行作用,也可以在落座前预先进行作用。
本发明的第18实施方式的座椅,在本发明的第17实施方式的座椅中,在上述布弹簧部件的前后方向中央部的前侧,设置有在落座时从下侧推压上述布弹簧部件的推压部件。
在本发明的第18实施方式的座椅中,在落座时,由于推压部件在布弹簧部件的前后方向中央部的前侧从下侧推压该布弹簧部件,所以基于该推压力的张力作用于布弹簧部件上,在落座者的臀部的前方,从向布弹簧部件的下方弯曲最大的部位立起的部分的支承压力变高。因此,该支承压力变高的立起部作为阻挡部进行工作进一步切实地防止落座者的前滑。即,推压部件,具有不同于本发明的第17实施方式的张力调整机构的另一个张力调整机构。
本发明的第19实施方式的座椅,在本发明的第18实施方式的座椅中,上述推压部件,具有推压板和弹性部件,所述推压板形成为宽度大约为100mm的矩形形状并且配置于座椅的左右方向,同时,后端部位于上述连接位置前方250mm至350mm的位置;所述弹性部件设置于上述推压板和上述固定框架之间。
在本发明的第19实施方式的座椅中,推压部件,伴随落座将弹性部件经由推压板向下方推压,由此,通过该弹性部件的弹性力从下侧推压布弹簧部件。
在此,宽度大致为100mm的推压板,由于其后端部配置于与张力调整机构的布弹簧部件相连接的位置前方250mm至350mm处,所以在从落座者的臀部到大腿部的适当范围内形成有阻挡部。由此,能够进一步切实地防止落座者的前滑。推压板的后端位置,与座角等相对应可以在从连接位置开始的250mm至350mm的范围内进行适当的设定。
本发明的第20实施方式的座椅,在本发明的第15实施方式至17实施方式的任何1项所述的座椅中,在上述表层部,用于支承落座者的左右方向中央部和左右方向两端部之间的部分,比该中央部及两端部更容易向左右方向延伸。
在本发明的第20实施方式的座椅中,层叠于下层部或者布弹簧部件(以下,称作下层部)上,同时张紧地设置于座部用框架或者背部用框架上的表层部,在落座时,通过使上述中央部和两端部之间的部分向左右方向延伸,而向下方或者后方弯曲并使下层部向下方或者后方弯曲。
在此,表层部,由于构成为其左右方向中央部和左右方向两端部之间的部分容易向该中央部及两端部的左右方向延伸的形式,所以,在落座时,能够较高地保持用于支承缓冲垫部件上的落座者的左右方向中央部的张力(表面刚性),且向左右方向延伸弯曲,使下层部弯曲。由此,能够维持降低上述弹簧常数的机能,并在缓冲垫部件上生成进一步适合人体的形状的张力场,能够减轻落座者的疼痛、麻木且能够进一步稳定落座姿势。
本发明的第2l实施方式的座椅,在本发明的第20实施方式的座椅中,上述左右方向中央部和左右方向两端部之间的部分,包含有比该中央部及两端部更容易伸长的弹性部件。
在本发明的第21实施方式的座椅中,缓冲垫部件,在左右方向中央部和左右方向两端部之间的部分上,具有容易向该中央部及两端部的左右方向延伸的弹性部件,因此,能够以简单的结构,实现生成进一步适合上述人体的形状的张力场的机能。
本发明的第22实施方式的座椅,在本发明的第21实施方式的座椅中,上述弹性部件包含三维立体织物。
在本发明的第22实施方式的座椅中,由于通过三维立体织物构成配置于缓冲垫部件的左右方向中央部和两端部之间的弹性部件,所以能够与该三维立体织物的针脚结构相对应地设定弹性部件的弹性特性。另外,将缓冲垫部件(构成其至少一部分且在左右方向张紧设置的部分)整体作为三维立体织物,通过在左右方向中央部及两端部的表面或者反面层叠并固定比该三维立体织物更难以伸长的材料,能够简化缓冲垫部件的结构。
本发明的第23实施方式的座椅,在本发明的第21实施方式的座椅中,上述弹性部件的左右方向的宽度,沿着上述座部用框架的前后方向或者上述背部用框架的上下方向连续地变化。
在本发明的第23实施方式的座椅中,在将缓冲垫部件张紧地设置于座部用框架上的结构中,弹性部件的宽度沿着该座部用框架的前后方向连续地变化,在将缓冲垫部件张紧地设置于背部用框架上的结构中,弹性部件的宽度沿着该背部用框架的上下方向连续地变化。
因此,缓冲垫部件,相对于座椅缓冲垫的前后方向或者座椅靠背的上下方向,左右方向的伸长量不同,能够产生进一步适合人体的形状的张力场。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的车辆用座椅的整体结构的局部剖视立体图。
图2为本发明的实施方式的车辆用座椅的主视图。
图3为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的座部用框架和布弹簧部件的立体图。
图4为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的座部用框架和布弹簧部件的俯视图。
图5为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的座部用框架和布弹簧部件的后视图。
图6为构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的可动框架部分的分解立体图。
图7为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的布弹簧部件的张紧设置状态的侧视图。
图8为构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的座部用框架及布弹簧部件的尺寸说明图。
图9为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的最佳张力场的模式图。
图10为落座者的臀部及大腿部的载荷分布图。
图11为表示构成本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅靠背的布弹簧部件的张紧设置状态的后视图。
图12为取出车辆用座椅的前侧侧框架所看到的座椅靠背的侧视图。
图13为车辆用座椅的座椅靠背的主视图。
图14为除去车辆用座椅的前侧侧框架所看到的另一个座椅靠背的侧视图。
图15为车辆用座椅的另一个座椅靠背的主视图。
图16为另一个座椅靠背的主要部分放大侧视图。
图17为表示作为缓冲垫部件所使用的三维立体织物的大致剖面图。
图18为表示用于三维立体织物的一个基底织物的一例的概略图。
图19为表示用于三维立体织物的另一个基底织物的一例的概略图。
图20A到图20E,分别为表示绒毛部的试用例的三维立体织物的主要部分的概略剖面图。
图21为表示落座者的坐骨结节周围的部分的振动传递特性的线图。
图22为表示本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的变形例的与图3相对应的立体图。
图23为表示本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的变形例的与图7相对应的侧视图。
图24为表示本发明的实施方式的车辆用座椅的座椅缓冲垫的变形例的左右方向一半的主视剖面图。
具体实施方式
根据图1至图24对作为本发明的实施方式的座椅的车辆用座椅10进行说明。此外,各图中所示的箭头UP、箭头LO、箭头FR、箭头RE、箭头RI及箭头LE分别表示以搭载该车辆用座椅10的车辆的行进方向为基准的前方向(行进方向)、后方向、上方向、下方向、右方向及左方向,以下仅在表示上下前后左右的情况下,与上述各个箭头方向相对应。
在图1中,通过局部剖视立体图表示车辆用座椅10的整体结构。在图2中表示车辆用座椅10的主视图。如这些图中所示,车辆用座椅10具有座椅框架12。座椅框架12具有座部用框架14和背部用框架16。
通过在座部用框架14上设置座部用缓冲垫部件18,形成作为座部的座椅缓冲垫20。通过在背部用框架16上设置背部用缓冲垫部件22,形成座椅靠背24。
背部用框架16的一端(下端),以沿着左右方向设置的支轴26(参照图3及图5)为轴能够旋转地连结于座部用框架14的一端(后端)上。由此,座椅靠背24形成为在前后方向能够旋转的倾斜机构。在此,省略倾斜机构的详细说明。
首先,说明座椅缓冲垫20的结构、座椅靠背24的结构。接着,说明构成缓冲垫部件18、22的一部分的三维立体织物110的具体例子。
(座椅缓冲垫的结构)
如图3至图6所示,构成座椅缓冲垫20的座部用框架14,分别具有以前后方向为长度方向的左右一对的侧框架28。另外,座部用框架14具有以左右方向为长度方向的框架管30、32。这些框架管30、32在前后两端部分别连结左右一对侧框架28。在位于座部用框架14的前端的框架管30上,卡定有后述布弹簧部件68的前端部。
此外,在各个侧框架28上,分别固定有基板34。各个基板34,位于侧框架28的后部并与框架管32一同被固定。在各个基板34上设置有以前后为长度方向的长孔36,并插通有后述臂部件44或者臂部件46,且容许前后方向的摆动。
另外,从各个基板34的上面的长孔36的外侧(被固定的侧框架28一侧)立设有支承脚部38,用于卡定后述拉伸螺旋弹簧78的一端部。另一方面,从各个基板34的下面立设有轴支承脚部40,用于以轴支承臂部件44或者臂部件46。
各个轴支承脚部40,俯视状态下后方形成为大致“コ”字形状的开口,通过连结部40A连结的脚片40B、40C在左右方向夹持着长孔36并相互对置。
另外,座部用框架14,具有用于卡定布弹簧部件68的后端部的可动框架部42。如图6所示,可动框架部42,具有左右一对的臂部件44、46。
各个臂部件44、46,分别具有设置于一端部上的嵌合孔48。在各个嵌合孔48中嵌合固定有连结管50的长度方向上的不同的端部。即,各个臂部件44、46经由连结管50相互对置并连结在一起,抵抗后述扭力杆62的扭转载荷并一体地旋转。
连结管50,短于框架管30(即,一对侧框架28之间的间隔)地形成,用于卡定布弹簧部件68的后端部。
另外,在臂部件44的另一端部上设置有轮毂部52。在臂部件46的另一端上设置有轮毂部54。在轮毂部52内,设置有能够插通后述扭力杆62的轮毂孔52A。在轮毂部54内的臂部件44一侧上设置有轴向形成为非圆形状的嵌合孔54A,用于保持扭力杆62的一个端部。
另一方面,在与轮毂54内的嵌合孔54A相反的一侧上,与该嵌合孔54A连续设置有能够插通扭力杆62的轮毂孔54B。在轮毂孔52A、54B内,插入有由树脂等的低摩擦材料形成的套筒部件56。
该可动框架部42,通过分别插入到轮毂孔52A、54B内的套筒部件56内,并且分别固定安装于不同的轴支承脚部40上的短轴部件58、60,能够围绕该短轴部件58、60(轮毂部52、54)旋转(摆动)地以轴进行支承。
具体的是,可动框架部42,在将各个臂部件44、46分别插通基板34的长孔36并使各个轮毂部52、54位于轴支承脚部40的脚片40B、40C之间的状态下,通过将固定于各个轴支承脚部40的外侧脚片40B上并向各个轴支承脚部40内突出的短轴部件58、60分别插入到轮毂孔52A、54B内的套筒部件56中,能够相对于座部用框架14的固定部分围绕短轴部件58、60进行摆动。
此外,在该状态下,各个臂部件44、46的嵌合孔48,即连结管50,位于基板34的上侧。在短轴部件58上,设置有与轮毂部54的嵌合孔54A同样地形成的嵌合孔58A。
由此,在可动框架部42中,位于基板34上的连结管50,相对于框架管30在接触分离方向(前后方向)仅能旋转(摆动)规定的量。各个长孔36及框架管32以不与可动框架部42的摆动相干涉的方式决定配置、尺寸。
如图7的实线所示,在没有坐落座椅缓冲垫20时,可动框架部42,在上述规定的旋转范围内,其连结管50相对于框架管30以最大程度地离开的形式向后方倾斜配置。以下,称此时的可动框架部42的位置为初始位置。
此外,如图6所示,在固定于轴支承脚部40上的短轴部件58和短轴部件60之间,设置有扭力杆62。扭力杆62是与扭转量成比例地产生扭转载荷的圆柱状部件,其长度方向的两端部与嵌合孔54A、58A相对应,剖面呈非圆形状(止动形状)。
该扭力杆62的一个端部,嵌合入形成于臂部件46的轮毂部54上的嵌合孔54A内,能与该轮毂部54一体地进行旋转。另一方面,扭力杆62的另一端部,嵌合入短轴部件58的嵌合孔58A中且相对于座部用框架14不能旋转。另外,扭力杆62,贯通形成于各个轴支承脚部40的脚片40C上的通孔。扭力杆62的中间部,同轴地插通到保护管64内以进行保护,所述保护管64架设并固定于左右脚片40C之间。
由此,如图7所示,可动框架部42,若对该连结管50作用向前方向的移动力,则将扭转扭力杆62并抵抗该扭力杆62的扭转载荷,从初始位置向前方摆动(使连结管50接近框架管30)。即,在座部用框架14中,在使可动框架部42向前方摆动时,基于扭力杆62的扭转载荷(相对于扭转的回复力)的弹压力,作用于该可动框架部42上(作为对一端部卡定于连结管50上的布弹簧部件68的张力)。
另外,可动框架部42,例如若向车辆用座椅10输入伴随车辆运转的振动,则将使扭力杆62的扭转量(荷载)发生变化并进行摆动以此吸收该振动。为了实现该功能,扭力杆62和后述牵引螺旋弹簧80,设定为前后方向(相对于前后方向载荷)的弹簧数互不相同。
另外,如图3所示,在座部用框架14的前后方向中央部的前侧,固定设置有架设于左右一对的侧框架28之间的支承框架66。支承框架66,为前后方向中央部凹陷且向上方开口的凹部66A,用于支承后述压缩螺旋弹簧84的弹簧荷重。关于该支承框架66的详细配置将在后面叙述。
在以上说明的座部框架14上,设置有如上述的缓冲垫部件18,以构成座椅缓冲垫20。缓冲垫部件18,构成其下层部,且具有布弹簧部件68。布弹簧部件68,为网孔(网)结构的二维织物,能够伴随由张力引起的内部阻尼而伸长,并能够通过去除该张力而复原。
如图4的平面图所示,布弹簧部件68,俯视状态下,形成为从与座部用框架14大致相对应的矩形切除后端的左右两角部的形状,将该切除部分作为切除部68A。布弹簧68,除去设置有切除部68A的后端部的部分左右方向的宽度稍微短于框架管30的长度,同时,左右的切除部68A之间的宽度稍微短于连结管50的长度。
该布弹簧68,其前端部卡定于框架管30上,同时,其后端部卡定于连结管50上,具体的是,布弹簧68的前端部,其一部分(卷绕到框架管30上)被折回,同时,该折回部分被缝到没有被折回的部分上形成为大致环状。通过在该环状部70上插通框架管30,将布弹簧68的前端部卡定到框架管30上。另一方面,布弹簧部件68的后端部,其一部分(卷绕到连结管50上)被折回,同时该折回部分被缝到没有折回的部分上形成为大致环状。通过在该环状部72中插通连结管50,将该布弹簧部件68的后端部卡定于连结管50上。
在该状态下,且在可动框架部42位于初始位置上时,以布弹簧部件68大致沿着水平面展开(略微张紧地设置)的形式决定各部分的尺寸。另一方面,布弹簧部件68,在向座椅缓冲垫20落座时,若向下方弯曲,则将使可动框架部42的连结管50向前方移动且通过基于扭力杆62的扭转载荷的张力进行支承。此时的张力,与没有设置可动框架部42及扭力杆62的情况(另一端部卡定于座部用框架14的固定部分上的情况)相比变小。即,可动框架部42和扭力杆62,实现向减少布弹簧部件68的落座时的张力的方向进行调整的功能。
另外,在布弹簧部件68的反面(下面),沿着左右方向的大致整个宽度设置有弹簧钩挂部件74。弹簧钩挂部件74,通过形成为以左右方向为长度方向的薄板形状或者小直径的圆柱形状的钢材而构成,在落座时不会感到异物感。弹簧钩挂部件74,在布弹簧部件68的切除部68A的前侧缝入该布弹簧部件68中。
具体的是,如图4所示,弹簧钩挂部件74,在插入到袋状部件76中的状态下,通过将该袋状部件76缝到布弹簧部件68的反面,以此安装到该布弹簧部件68上,上述袋状部件76由布料等构成、左右方向为长度方向且前后上下方向封闭。袋状部件76,在长度方向分割成3份,位于长度方向中央部的部分为袋状部件76A,位于两端部的部分为袋状部件76B。
袋状部件76A,在其前端部设置有弹簧钩挂部件74,同时如图5所示,在被向上下挤压并将弹簧钩挂部件74在上下方向进行夹持的状态下,在其前后端部,缝到布弹簧部件68的反面。另一方面,袋状部件76B,在其后端部设置有弹簧钩挂部件74,同时,在使其下部稍微松驰并从弹簧钩挂部件74离开的状态下,在各个前后端,缝到弹簧部件68的反面上。对于该弹簧钩挂部件74的配置将在后面叙述。
在弹簧钩挂部件74上,卡定有多个牵引螺旋弹簧78、80的另一端部份,该多个牵引螺旋弹簧78、80的一端部分别卡定于座部用框架14上。具体的是,在位于弹簧钩挂部件74的切除部68A前方的长度方向两端部上,在带状部件76B内分别卡定有牵引螺旋弹簧78的另一端部,该牵引螺旋弹簧78的一端部分别卡定于座部用框架14的支承脚部38的前端。对于各个牵引螺旋弹簧78的配置将在后面进行叙述。
各个牵引螺旋弹簧78,通过将其一端部卡定于支承脚部38的前端,在落座时(可动框架部42的摆动时),向布弹簧部件68的左右方向两端部施加张力,上述支承脚部38位于比初始位置的连结管50(布弹簧部件68的后端部)稍微向上一侧。
即,各个牵引螺旋弹簧78,在落座时,相对于可动框架部42和扭力杆62向减少布弹簧部件68的左右方向中央部的前后方向的张力的方向调整,实现向增大该布弹簧部件68左右方向两端部的前后方向的张力的方向调整的功能。
另一方面,在位于弹簧钩挂部件74的袋状部件76A内、相对于长度方向中央部对称的2个位置上,分别卡定有牵引螺旋弹簧80的另一端部,该牵引螺旋弹簧80的一端部卡定于保护管64上。即,各个牵引螺旋弹簧80,相对于上下方向及前后方向分别倾斜并且与左右方向大致垂直(在俯视状态下大致沿着前后方向)地进行配置。
各个牵引螺旋弹簧80,在可动框架部42的初始状态下,处于自然状态,为不产生牵引方向的弹压力的结构。此外,如图7所示,各个牵引螺旋弹簧80,伴随着落座,若可动框架部42向前方旋转并且使弹簧钩挂部件74向前方移动,则将被该弹簧悬挂装置74拉伸,并产生对应于该倾斜角的朝向后方及下方的弹压力(拉伸力)。此外,牵引螺旋弹簧80也可以是其弹压力在落座前作用于布弹簧部件68的结构。
该各个牵引螺旋弹簧80,通过其弹压力,通过将布弹簧部件68向后方下侧(由落座而引起的弯曲方向)拉伸,实现向减少布弹簧68的前后方向的整体张力的方向调整的功能。另外,各个牵引螺旋弹簧80,在其弹压力中主要通过朝向后方的力,在左右袋状部件76B的袋状部件76A一侧的端部(袋状部件76B的前侧),将大致沿着前后方向的张力作为部分张力施加(相对于上述减少的张力施加)到布弹簧部件68上,上述左右袋状部件76B的后端设置有弹簧钩挂部件74。
另一方面,在各个牵引螺旋弹簧80的弹压力中主要是朝向下方的成分,经由弹簧钩挂部件74向布弹簧68作用负的弹簧常数(相对于具有向上的弹簧常数的布弹簧部件68,为向下的弹簧常数)。即,布弹簧部件68(缓冲垫部件18),通过各个牵引螺旋弹簧80被向下方拉伸,以此减少该拉伸力所作用的部分的纵向弹簧常数。
此外,各个牵引螺旋弹簧80的向后方下侧的弹压力,能够限制布弹簧部件68的弯曲。即,各个牵引螺旋弹簧80,在落座时,与不具有该牵引螺旋弹簧80的结构相比较,使布弹簧部件68的产生向下方的最大弯曲的部位向后方移动。另外,对于各个牵引螺旋弹簧80及袋状部件76的配置将在后面叙述。
该各个牵引螺旋弹簧80(及袋状部件76B),作为产生向下方的拉伸力的弹性部件进行工作。此外,通过例如将袋状部件76B以二维织物构成,能够在连接部件中实现阻尼功能,上述二维织物与布弹簧部件68相同能够伴随内部阻尼而伸缩。
另外,如图7所示,在布弹簧68的前后方向中央部的前侧部分的下方,设置有推压板82及用于向该推压板82作用推压力的压缩螺旋弹簧84。
如图4所示,推压板82形成为左右方向为长度方向的俯视呈大致矩形的形状,为在前后方向能够弯曲变形的弹性部件。该推压板82的刚性,设定为能够获得后述缓冲垫部件18的最佳的刚性面配置。
另一方面,压缩螺旋弹簧84,设置有多个(在本实施方式中为3个),其各自的一个端部卡定于座部用框架14的支承框架66的凹部66A内。这些压缩螺旋弹簧84,以相对于布弹簧部件68的左右方向中心线对称的形式沿着左右方向等间隔地配置。且位于左右方向两端的各个压缩螺旋弹簧84,配置于后述顶板部86A的两端内侧。
如图7所示,在这些压缩螺旋弹簧84的另一端部(上端部)上不能够脱落地安装有推压板82。推压板82,在可动框架部42位于初始位置时,在各个压缩螺旋弹簧84的自然状态下位于布弹性部件68的下方,构成为不与该布弹簧部件68相接触的形式。此外,推压板82,伴随着落座,若可动框架部42向前方旋转并且使弹簧钩挂部件74向前方移动,则将与布弹簧部件68相接触并压缩各个压缩螺旋弹簧84,通过各个压缩螺旋弹簧84的弹性力将布弹簧部件68(缓冲垫部件18)从下侧向上侧推压。
由此,推压板82及各个压缩螺旋弹簧84,向布弹簧部件68施加张力,在前后方向的规定位置形成阻挡部S,该阻挡部S为伴随着落座,向下方弯曲的布弹簧部件68部件朝向框架管30立起的部分。在坐点(ヒツプポイント)较高座角较小的车辆用座椅10中,为了在适当的位置上形成阻挡部S,在落座前的状态下,最好使推压板82与布弹簧部件68相接触。对于用于在适当的位置形成该阻挡部S的推压板82的尺寸及配置等将在后面叙述。
另外,返回到图1中,缓冲垫部件18具有用于构成其表层部、作为“表皮部件”的上部缓冲垫部件86。该上部缓冲垫部件86,由作为弹性部件的三维立体织物110(后述)构成。此外,上部缓冲垫部件86,层叠于布弹簧部件68上,同时,在左右方向张紧地设置于座部用框架14上。
具体的是,上述缓冲垫部件86,其前端部分被折返,并张紧地设置于侧框架28之间,同时,通过架设于左右侧框架28之间的框架管30(或者未图示的前端框架)进行支承。另外,上部缓冲垫部件86,用伸长率不足5%的张力张紧地设置于座部用框架14的左右侧框架28之间。
另外,如图2所示,在上部缓冲垫部件86(缓冲垫部件18)上,形成有位于座椅缓冲垫20的左右方向中央且与落座者的臀部及大腿部相接触的顶板部(上表面)86A、位于该顶板部86A的左右方向两端部上的左右一对的围堰部86B、分别位于顶板部86A和左右的围堰部86B之间的中间部86C。顶板部86A、围堰部86B、中间部86C,分别沿着座椅缓冲垫20的前后方向的大致整个长度而形成。另外,围堰部86B比顶板部86A更向上侧隆起地形成。
此外,缓冲垫部件18,具有用于覆盖上部缓冲垫部件86的外表面的表皮88。表皮88,是由例如真皮等的与上部缓冲垫部件86(三维立体织物110)相比难以产生伸缩的材料构成的,并且层叠(载置)于上部缓冲垫部件86的顶板部86A及围堰部86B上。
而且,表皮88,在顶板部86A及围堰部86B的左右方向端部(即,中间部86C的端部),缝制安装到上部缓冲垫部件86上。由此,上部缓冲垫部件86,在其中间部86C中,容易向左右方向延伸,且该左右方向的伸缩由表皮88限制。
另外,上部缓冲垫部件86的中间部86C,其左右方向的宽度,以在前后方向的位置上最大(极大)的形式沿着前后方向连续地变化,所述前后方向的位置与落座者的坐骨结节下的位置Z相对应。由此,上部缓冲垫部件86(缓冲垫部件18),在坐骨结节的位置Z处,为向左右方向最容易伸长(在落座时容易向下方弯曲)的结构。对于坐骨结节下的位置Z将在后面叙述。
在此,一般的,在座椅中为了缓解落座者的疼痛等且为了使落座姿势稳定,最好使座椅缓冲垫20的柔感与人体(落座者)的柔感相匹配(match)。但是,人体,个体差异较大,身体能力、就坐姿势也有差别,对应于长时间就坐的方法也是不同的。另外,人体的各个部位,呈三维形状由多个参数构成。在该参数中,特别是关于肌肉的力学特性个体差异较大。此外,人体的各个部位,伴随着由行走中的车辆动作而引起的人体摆动,各个参数将发生变化。
于是,在座椅缓冲垫20中,该座椅缓冲垫20具有张紧地设置于由三维立体织物110构成的座部用框架14上的上部缓冲垫部件86,为了使座椅缓冲垫20的柔感与变化的人体的柔感相匹配,最好以张力方向为三维的形式支承布弹簧部件68,并且基于该布弹簧部件68的各种参数,改变座椅缓冲垫20的柔感。由此,在座椅缓冲垫20中,有助于缓解就坐者的疼痛等且有助于稳定落座姿势。能够创造出良好的手感、适合感、底贴感及坐入感。
作为为了使座椅缓冲垫20的柔感与变化的人体的柔感相匹配的布弹簧部件68的参数,具有切线方向(面方向)的张力、法线方向的弹性力(回复力)及阻力、对应于人体的加压面积而变化的表面刚性、由于布弹簧部件68的支承结构而产生的不均一张力场。此外,更具体的是,最好根据上述各个参数,将缓冲垫部件18的落座时的张力场,设定为如图9所示的形式。
即,通过将缓冲垫部件18的左右两侧区域A的张力、及在坐骨结节Z的前方左右方向的区域B的张力,分别设定为大于区域C及区域D的张力,能够抑制落座者在座椅缓冲垫20上的前后方向和左右方向的移动。即,为了实现与人体的综合的柔感匹配,将区域C的张力设定为低于区域A、区域B的张力,所述人体是由具有不同的柔感的皮肤和肌肉及骨骼构成的。由此,对于骶骨部、坐骨部等的骨头突起部分,虽然在缓冲垫部件18(张力结构体)上产生部分地大于周边部的变形,但是对于肌肉占多数的骨头突起部周边部分,由于与肌肉相近似的减震特性而不会产生较大的变形。通过这些特性,在人体和缓冲垫部件18(张力结构体)之间,可以实现综合的柔感匹配。因此,能够减轻施加在皮肤、肌肉上的剪力(面的切线方向)、压力(法线方向),能够减轻由于长时间就坐而引起的麻痹、疼痛。
上述座椅缓冲垫20的结构,为了与人体的柔感相匹配在缓冲垫部件18上生成有图9所示的张力场(调整张力)。为了合乎人(落座者)的体形,上述座椅缓冲垫20的各个结构要素,以以下所示的尺寸形成、配置或者设定。此外,该尺寸等是以坐骨结节下的位置Z为基准进行设定的。
如此,以坐骨结节下的位置Z为基准来设定构成座椅缓冲垫20的各个部分的尺寸,如图10所示,已知落座者的体压(支承压)在坐骨结节下面的位置Z的附近变高(例如,在以坐骨结节的正下方为中心的直径98mm的范围内集中了体重的大致80%),因此根据该结论,从坐骨结节周围到大腿为止设定图9的张力场。
在此,左右的坐骨结节间的间隔W0,已知日本成年男子为100mm-115mm,日本成年女子为110mm-130mm。另外,在本实施方式中,如图7及图8所示,坐骨结节下面的位置Z,在前后方向上设定于从座椅缓冲垫20的后端(落座时的座椅靠背24的下部前面)距离L0大致为100mm的位置。
此外,为了获得图9的张力场,在座椅缓冲垫20中,最好将布弹簧部件68的牵引螺旋弹簧80的弹压力的作用位置,设定于比左右的坐骨结节的位置Z稍微位于外侧且稍微位于后侧的位置上。因此,在本实施方式中,如图8所示,根据日本人的标准体形(身高为170cm略微躯干较长的体型),弹簧钩挂部件74,设置于从坐骨结节下面的位置Z向后方的距离L1大约为30mm的位置上,同时,将各个袋状部件76B的内侧(袋状部件76A一侧)端部设置于从左右对应一侧的坐骨结节下的位置Z向外方的距离W2大约为20mm的位置上。
即,例如若将坐骨结节间的间隔W0设定为110mm,则左右的袋状部件76B间的间隔W3为大致150mm。另外,牵引螺旋弹簧80间的间隔W4,在本实施方式中为100mm。如此,通过在左右方向将各个牵引螺旋弹簧80配置在左右袋状部件76B之间(间隔W4的内侧),由该牵引螺旋弹簧80向后方的弹压力而引起的张力,与座椅的大小相对应,如图8中的箭头E及箭头F所示,作用于相对于前后方向稍微倾斜的方向(开脚方向)或者直线方向,即与图9的区域A相对应的方向。另外,通过该设定,在作用牵引螺旋弹簧80的向下方的弹压力的区域C上,如上所述的纵向弹簧常数降低,等同于小于区域A的张力。
另外,这些尺寸设定,只是一个例子,与基于车辆用座椅10的坐点高度的座角、外观形状、体形差异相对应地进行调整。该调整幅度,距离L1及距离W2分别为±40mm(有时,弹簧钩挂部件74位于位置Z的前方,袋状部件76B的端部位于左右的坐骨结节之间)。
另外,为了获得图9的张力场,在座椅缓冲垫20中,将布弹簧部件68的牵引螺旋弹簧78的弹压力的作用位置,设定于落座者的骨盆的左右方向的外侧。由此,落座时的布弹簧部件68,其支承落座者的大腿部的部分为高张力的结构。
另外,为了在落座者的臀部前方形成阻挡部S的高张力面的区域B(参照图9),将推压板82的前后方向的长度(宽度)L2做成大致100mm,且设置推压板82,以使从弹簧钩挂部件74到推压板82的后端部的距离L3处于250mm到350mm的范围内。该距离L3,对应于基于座点的座角进行决定。由此,落座时,若推压板82通过压缩螺旋弹簧84的弹压力从下侧推压布弹簧部件68,则在向下方弯曲的布弹簧部件68上施加有前后方向的张力,从落座者的臀部到大腿部的表面刚性(支承压)变高,形成阻挡部S。
为了通过该阻挡部S防止落座者向前滑动,坐骨结节下面的位置Z最好位于从阻挡部S的后端位置到后方大致100mm以内的范围内。而且,在本实施方式中,通过牵引螺旋弹簧80的弹压力,布弹簧部件68被向后方下侧拉伸并使布弹簧部件68的产生向下方的最大弯曲的部位向后方移动,同时,如图7中的单点划线所示,从自座椅缓冲垫20的后端(座椅靠背24的下部前面)开始的距离L4为大致130mm的位置起,在前侧形成有作为布弹簧部件68向框架管30立起的部分的阻挡部S。即,在本实施方式中,从坐骨结节下面的位置Z的前方大致30mm(L4-L1)的位置起形成有阻挡部S。
此外,在座椅缓冲垫20中,如上述,通过构成缓冲垫部件18的表层部的上部缓冲垫部件86和表皮88,上部缓冲垫部件86在左右的中间部86C容易伸长,且中间部86C的宽度在坐骨结节下面的位置Z(相当于从座椅靠背24的后端开始的距离为L0的位置)为最大。因此,顶板部86A及围堰部86B的表面刚性,相对于中间部86C相对地变高,在上述布弹簧68上施加有基于牵引螺旋弹簧80及推压板82的张力,同时,在缓冲垫部件18(座椅缓冲垫20)上,生成有张力方向为三维的张力场。
(座椅靠背的结构)
如图1所示,在构成座椅靠背24的背部用框架16上,设置有左右一对的侧框架90。在该侧框架90之间张紧设置有缓冲垫部件22。另外,如图11中的模式图所示,在背部用框架16上,设置有用于安装后述下部缓冲垫部件94的固定用金属线92。
该固定用金属线92,由上侧金属线92A和中间金属线92B和下侧金属线92C构成,上述上侧金属线92A位于背部用框架16的后侧的上端附近,其一部分架设于左右的侧框架90之间;上述中间金属线92B分别设置于左右的侧框架90的后侧的高度方向中央部;上述下侧金属线92C分别设置于左右的侧框架90的下部。
该下部缓冲垫部件94,被张紧地设置于背部用框架16的固定用金属线92上。具体的是,下部缓冲垫部件94,在其后面上,落座者的左右肩胛骨的下侧部分的左右两侧,分别通过固定部件96固定于左右的中间金属线92B上。另外,下部缓冲垫部件94,在其后面上,对应于落座者的腰椎部的部分的左右两侧,分别通过固定部件96固定于左右的下侧金属线92C上。固定部件96,相对于下侧缓冲垫部件94由难以伸长的材料构成,具有弹性机能及阻尼机能。
由此,在椅子靠背24中,在落座时,从落座者的腰部到肩胛骨下侧形成有高刚性面。另一方面,在与从落座者的腰部的后方突出的臀部及肩胛骨相对应的部分中,下部缓冲垫部件94,通过经由牵引螺旋弹簧98与固定用金属线92相连接,将与该臀部及肩胛骨相对应的部分的表面刚性设定为较低(在该部分上作用负的弹簧常数,降低该部分的落座时的前后方向的弹簧常数)。
具体的是,下部缓冲垫部件94,在位于与该落座者的肩胛骨相对应的部分的上侧的上端附近,缝上由钢材构成的弹簧钩挂部件100。其一端部分别卡定于上侧金属线92A上的多个牵引螺旋弹簧98的另一端部分别卡定于弹簧钩挂部件100上。由此,下部缓冲垫部件94,与位于其后侧的固定用金属线92弹性地连结。弹簧钩挂部件100,与弹簧钩挂部件74相同,以不使落座者有异物感的形式构成。
另外,下部缓冲垫部件94,在与臀部相对应的位置上,通过分别直接安装左右一对的牵引螺旋弹簧98的另一端部,与位于其后侧的固定用金属线92弹性地连结,上述左右一对的牵引螺旋弹簧98,其一端部分别卡定于左右的下侧金属线92C上。
由此,在座椅靠背24中,下部缓冲垫部件94的张力方向为三维,与座椅缓冲垫20相同,为了使座椅靠背24的柔感与变化的人体的柔感相适应,通过牵引螺旋弹簧98以张力方向为三维的形式支承下部缓冲垫部件94。在下部缓冲垫部件94中,落座前的张力方向为三维。
(座椅靠背的具体的结构)
对于座椅靠背24的具体的结构如图12及图13所示。坐椅靠背24,具有侧框架90、下部缓冲垫部件94、将该下部缓冲垫部件94卡定于侧框架90上的牵引螺旋弹簧98(98a、98b、98c)、表皮缓冲垫部件22。
下部缓冲垫部件94,通过在二维张力结构体(布弹簧部件)94a上层叠三维张力结构体94b而构成。二维张力结构体94a和三维张力结构体94b,沿着侧框架90的左右方向的中心线(落座者的脊骨)缝制而成,在该左右方向的中央部上,被相互进行一体化。
二维张力结构体94a,为网孔(net)结构的二维织物。二维张力结构体94a,能够进行伴随由张力引起的内部阻尼的伸长及通过除去该张力而进行的复原。二维张力结构体94a,如图13所示,具有2个伸出部94a’,该2个伸出部94a’是将除去其左右方向中央部的上端部向上方及左右方向外侧稍微突出而形成的。因此,二维张力结构体94a,整体形成为大致Y字形状。
在左右的伸出部94a’的上端,分别缝制固定有加强部件95。在各个加强部件95上分别卡定有牵引螺旋弹簧98b的一端部。各个牵引螺旋弹簧98b的另一端部,分别卡定于卡定槽99中,所述卡定槽99固定地架设于左右的侧框架90的上端之间(各个伸出部94a’的上缘的上侧)。在本实施方式中,在各个伸出部94a’(加强部件95)上,设置有2个牵引螺旋弹簧98b。
在二维张力结构体94a的左右两侧部,缝制固定有加强部件97。在各个加强部件97上,分别卡定有多个(在本实施方式中为3个)牵引螺旋弹簧98a的一端部。各个牵引螺旋弹簧98a的另一端部,卡定于侧框架90的前缘部上。由此,二维张力结构体94a,以被向前方拉伸的形式张紧地设置于侧框架90上。
此外,在三维张力结构体94b的左右两侧部上,缝制固定有加强部件96。在各个加强部件96上,分别卡定有多个(在本实施方式中各为2个)牵引螺旋弹簧98c的一端部。各个牵引螺旋弹簧98c的另一端部,以将三维张力结构体94b向后方拉伸的形式卡定于侧框架90的前后方向的中间部。
各个牵引螺旋弹簧98c,分别在高度方向设置于各个牵引螺旋弹簧98a之间。即,牵引螺旋弹簧98a和牵引螺旋弹簧98c,相对于高度方向在不同的位置交替地配置。在本实施方式中,在左右的侧框架90上分别卡定有3个牵引螺旋弹簧98a、2个牵引螺旋弹簧98c。
在以上说明的结构的车辆用座椅10中,在下部缓冲垫部件94上,生成有张力方向为三维的张力场。即,作用于二维张力结构体94a的左右两侧部的高度方向的各个部分上的朝向前方的推出力,在该朝向前方的推出力所作用的部分之间,通过作用于三维张力结构体94b上的朝向后方向的推出力,被进行削减(缓和)或者消除(相抵)。此外,在稳定状态(作用于座椅靠背24上的载荷不发生变化的状态)下,在下部缓冲垫部件94上生成三维张力场。由此,车辆用座椅10,能够提高下部缓冲垫部件94的表面刚性,例如,即使在宽度较宽的座椅靠背24(侧框架90)上坐入身材高大的人,也能够支承该落座者,而不会导致驼背姿势。
另外,车辆用座椅10,通过以三维张力支承(生成三维张力场)下部缓冲垫部件94,等价的,能够与落座者的上半身的质量分布相对应地在高度方向连续地改变下部缓冲垫部件94的推压方向的弹簧常数。由此,能够分散落座时的支承载荷。
例如,在以往的尿烷座椅中,在由于尿烷(缓冲垫部件)形状和人体形状的不一致而产生的载荷集中部分上,集中有从侧框架90传达而来的振动能量。与此相对应,在本实施方式的车辆用座椅10中,从侧框架90经由牵引螺旋弹簧98a、98b、98e传达而来的振动能量,在通过下部缓冲垫部件94吸收(变换为二维张力结构体94a和三维张力结构体94b的摩擦力并消耗掉)后,与载荷分布相对应地发生振动并输入人体。因此,落座者所感觉到振动大幅地减小,提高了乘坐舒适性。
此外,在车辆用座椅10中,在向座椅靠背24输入冲击性的振动的情况下,相对于推压方向(向后)的力,牵引螺旋弹簧98a的伸缩变大,二维张力结构体94a的张力增加。另一方面,由于用于支承三维张力结构体94b的牵引螺旋弹簧98c收缩,所以三维张力结构体94b的张力降低。其结果,接近人体一侧的三维张力结构体94b自身的变形变大,由下部缓冲垫部件94引起的振动吸收变大。
另外,当通过用于支承二维张力结构体94a的牵引螺旋弹簧98a的排斥力将人体向前方推出,且该二维张力结构体94a超过落座前的初始位置向前方移动时,将三维张力机构体94b向后方拉回的牵引螺旋弹簧98c的力发生作用(相对地变大)。因此,作用于人体上的朝向前方的推出力急剧地减少。即,要将人体向前方摆回的力在摆回的过程中急剧地减缓,超过了冲击输入前的初始位置的人体的摆回量(超出量)减小。
如此,下部缓冲垫部件94,由于通过上述三维张力进行支承,所以具有非线性的弹性特性或者阻尼特性。因此,即使在由于人体摆动,向靠背作用向后方的冲击性的推压力的情况下,车辆用座椅10,通过下部缓冲垫部件94,也能够迅速地收敛人体摆动,能够提高乘坐舒适性,上述人体摆动是伴随例如超越突起、台阶差而产生的。
(座椅靠背的其它的具体的结构)
对于座椅靠背24A的结构用图14至图16进行说明。对于与上述部位相同的部位使用同一符号,并省略该部位的详细的说明。
座椅靠背24A,与图12及图13所示的座椅靠背24相比较,主要是在具有能够旋转的骨盆板101这点上是不同的。
如图16所示,二维张力结构体94a的下缘部,相对于侧框架90,卷绕悬挂并卡定于能够旋转的骨盆板101的下端部。骨盆板101,通过向箭头C方向旋转,使其下端部向大致上方移动。由此,二维张力结构体94a,通过其张力拧动扭力杆,且使骨盆板101向箭头C方向旋转。通过骨盆板101的向箭头C方向的旋转,二维张力结构体94a松弛,其张力减小。
如此,座椅靠背24A的二维张力结构体94a,卡定于作为张力调整机构的骨盆板机构62的可动部分上。由此,若骨盆板101向箭头C方向旋转,则对应于其移动量,二维张力结构体94a的张力降低。因此,即使在向座椅靠背24A输入冲击的情况下,通过作用于二维张力结构体94a上的张力(弯曲)骨盆板101将向箭头C方向旋转。
即,在车辆用座椅10中,即使在向座椅靠背24A输入冲击的情况下,由于二维张力结构体94a松弛且座椅靠背24A的向前方的推出力降低,所以能够得到较大的吸收冲击的效果。另外,即使在从落座者的腰部(臀部)经由下部缓冲垫部件94向骨盆板101(与其相对应的座椅靠背24A的位置)输入伴随冲击的载荷,并通过该载荷使骨盆板101直接向箭头C方向旋转的情况下,与该移动量相对应,二维张力结构体94a也将松弛,与上述情况相同,能够获得较大的吸收冲击的效果。
(缓冲垫部件)
另外,返回到图1中,缓冲垫部件22,具有作为构成其表层部“表皮部件”的上部缓冲垫部件102。该上部缓冲垫部件102,由作为弹性部件的三维立体织物110(后述)构成。上部缓冲垫部件102,层叠于下部缓冲垫部件94上,同时,以其伸长率不足5%的张力张紧地设置于侧框架90之间。另外,上部缓冲垫部件102,卷入背部用框架16的上端并形成头枕104。
此外,如图2所示,在上部缓冲垫部件102(缓冲垫部件22)上,形成有靠背102A、左右一对侧支承部102B、中间部102C,上述靠背102A位于座椅靠背24的左右方向的中央,并与落座者的上体相接触;上述左右一对侧支承部102B位于该靠背102A的左右方向的两端部;上述中间部102C分别位于靠背102A和左右的侧支承部102B之间。靠背102A、侧支承部102B、中间部102C分别沿着座椅靠背24的上下方向的大致全长(除去头枕104)形成。
另外,侧支承部102B突出形成于靠背102A的前方。即,本实施方式的车辆用座椅10,为落座的乘员的身体进入左右一对的侧支承部102B之间的斗型座椅。头枕104,设置于座椅靠背24的侧支承部102B之间的上侧。
此外,缓冲垫部件22,具有用于覆盖上部缓冲垫部件102的外表面的表皮106。表皮106,与表皮88相同,与例如真皮等的上部缓冲垫部件102相比较,由难以产生伸缩的材料构成。表皮106,在层叠(载置)于上部缓冲垫部件102的靠背102A及侧支承部102B上的状态下,在该靠背102A及侧支承部102B的左右方向端部(即,中间部102C的端部),缝制安装有上部缓冲垫部件102上。
由此,上部缓冲垫部件102,在其中间部102C上,容易向左右方向伸缩,且该左右方向的伸缩受表皮106限制。另外,上部缓冲垫部件102的中间部102C,其左右方向的宽度,沿着上下方向连续地变化。由此,在靠背24(缓冲垫部件22)上,与中间部102C的宽度相对应地设定表面刚性。
在以上说明的座椅靠背24中,在落座时,下部缓冲垫部件94与落座者的接触部位相对应地通过固定部件96或者牵引螺旋弹簧98被安装到背部用框架上,由此,能够调整上下及左右方向的张力(表面刚性)。此外,由于上部缓冲垫部件102设置有中间部120C,及中间部102C的宽度沿着上下方向连续地变化,所以能够调整左右方向的张力,生成张力场。此外,在本实施方式中,在座椅靠背24上,以如下方式进行设定:以高表面刚性的从落座者的腰部到肩胛骨下侧的部分稳定地支承落座者的上体,以低刚性的表面(前后方向的弹簧常数较低的部分)支承比腰部更突出的臀部及肩胛骨,以减缓麻痹、疼痛。
(三维立体织物的具体例子)
下面,说明作为构成缓冲垫部件18的上部缓冲垫部件86、构成缓冲垫部件22的下部缓冲垫部件94、上部缓冲垫部件102而使用的三维立体织物110的一个例子。
如图17所示,三维立体织物110,通过相互离开地设置的一对基底织物112、114和绒毛部118构成,所述绒毛部118通过在上述一对基底织物112、114之间往复并结合两者的多个连结线116而形成。
一个基底织物112,例如如图18所示,使用通过平面织物组织形成网格的织物,上述平面织物组织是将由短纤维捻成的线120向纵行方向及横列方向的任何一个方向连续而成的。另外,另一个基底织物114,例如如图19所示,是将由短纤维捻成的线122形成蜂窝状的网格而制成的。此外,另一个基底织物114,是比基底织物112大的针脚。另外,作为基底织物112、114,并不局限于细组织、蜂窝状,也可以使用除此之外的网格状的针织物组织。
如图17所示,连接线116,编入基底织物112、114之间形成绒毛部118,以使一个基底织物112和另一个基底织物114保持规定的间隔。由此,在作为网格编结的三维立体织物110上施加规定的刚性。
三维立体织物110,通过形成基底织物112、114的基底线(线120、122)的粗度等,能够具有必要的腰部强度,但是,基底线120、122,最好选择编织操作不困难的范围内的线。另外,作为基底线120、122虽然可以使用单丝线,但是考虑到手感、表面触感的柔软性等,也可以使用复合丝线、细纱。
作为连结线116,最好使用单丝线,其粗度,最好在167分特克斯~1110分特克斯的范围内。在复合丝线中,不能够获得回复力良好的减震性,另外,当粗度低于167分特克斯时,三维立体织物110的腰部的强度降低;而当超过1110分特克斯时,将变得过于坚硬,不能够获得适当的减震性。
即,作为连结线116,通过使用167分特克斯~1110分特克斯的单丝线,能够通过形成基底织物112、114的针脚的变形,及由形成绒毛部118的连接线116的倒伏、弯曲而导致的变形,和向变形的连接线116施加弹簧特性的邻接的连接线的回复力进行支承,能够成为具有柔软的弹簧特性且不会发生应力集中的非刚性结构。
另外,可以在三维立体织物110上形成凹凸。即,作为基底织物112、114,可以为以在表面上产生凹凸的形式进行编制的织物,在形成凹凸的时候,由于能够在基底织物112、114上形成剖面大致呈拱形形状的弹簧部件,所以能够进一步施加柔软的弹簧特性,能够容易地形成具有与肌肉的弹性柔感大致相等或者比其大的弹性柔感的结构。弹性柔感,用(弯曲量)/(接触面的平均压力值)进行计算。
作为基底线120、122及连接线116的材料,没有特别的限定,可以举出例如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造丝等的合成纤维、再生纤维、兽毛、蚕丝、棉花等的天然纤维。这些材料,可以单独使用,也可以以任意的组合一起使用。优选的是,以聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)、聚丁稀对苯二酸脂(PBT)等为代表的热可塑性聚酯系纤维、以尼龙6、尼龙66等为代表的聚烯烃系纤维,或者将2种以上的这些纤维进行组合后的物质。
另外,基底线120、122及连结线116的线形状也并不局限于上述的说明,也可以使用圆形剖面线、异形剖面线等。
作为形成绒毛部118的连结线116的设置方式,即,绒毛部118的绒毛组织,若以侧视状态表示连结各个基底织物112、114的连结线116,则能够划分成图20A~图20E所示的种类。
图20A、图20B,为在基底织物112、114之间,大致垂直地编入连结线116的直线型。其中,图20A为以8字形状进行直线编织的织物。图20B,为单纯的直线编织的织物。
另外,图20C、图20D、图20E,表示在基底织物112、114之间,以使连结线116在中途交叉的形式进行编织的交叉型。其中,图20C,是将连结线116进行8字形状交叉的织物。图20D,是将连结线116单纯地进行交叉的织物。另外,图20E,是将各两根连结线116集中在一起进行交叉(双交叉)的织物。
另外,如图20C~图20E所示,在将连结线116彼此进行交叉并倾斜地配置时,与将连结线116在基底织物112、114之间大致垂直地进行配置的状态(参照图20A、图20B)相比较,具有通过各个连结线116的纵弯曲强度能够保持充分的回复力,且能够施加压缩率较大的柔软的弹簧特性的优点。
使用这样的针脚结构的三维立体织物110的上部缓冲垫部件86、102,弹性变小阻尼比较高,容易产生迎合乘员的体型的变形,更容易适合人体。
另外,三维立体织物110的上述结构为一个例子,在上部缓冲垫部件86、102、下部缓冲垫部件94上,可以使用具有各种针脚结构的三维立体织物,例如在表面上形成有凸部、凹部、垄部等的针脚结构等。另外,对应于用途、机能可以使用不同针脚结构的三维立体织物。因此,例如,可以采用下部缓冲垫部件94和上部缓冲垫部件102不同的网格结构的三维立体织物110,为了代替上部缓冲垫部件86设置有表皮88的结构,可以将顶板部86A及围堰部86B做成由三维立体织物110构成的结构,所述三维立体织物110具有相对于中间部86C难以延伸的针脚结构。
下面说明本实施方式的作用。
在上述结构的车辆用座椅10中,当人落座时,通过座椅缓冲垫20,对坐入围堰部86B之间的落座者从臀部到大腿部以适当的支承压力进行支承。通过座椅靠背24,对坐入侧支承部102B之间的落座者从臀部到肩胛骨以适当的支承压力进行支承。
具体的是,在作为座部的座椅缓冲垫20中,通过落座,层叠的表皮88、上部缓冲垫部件86、布弹簧部件68分别向下方弯曲。此时,上部缓冲垫部件86,通过由表皮88限制其中间部86C的伸长量,并且主要向左右方向延伸,以此,保持顶板部86A的表面刚性并向下方弯曲。
另外,上部缓冲部件86的左右方向的最大伸长量,产生于前后方向的位置,该前后方向的位置与作为其中间部86C的最大宽度部分的落座者的坐骨结节下的位置Z相对应。因此,上部缓冲垫部件86,在与该坐骨结节下部相对应的部分的附近较大地向下方弯曲。
另一方面,若布弹簧部件68向下方弯曲,则伴随着该弯曲(根据坐入的载荷)通过附加于布弹簧部件68上的张力,可动框架部42的连结管50被向前方拉伸。此时,该可动框架部42,拧动扭力杆62并旋转臂部件44、46。
由此,连结管50,即布弹簧部件68的后端部向前方移动。该布弹簧部件68,在左右方向中央部作用前后方向的张力并向下方较大地弯曲,上述前后方向的张力是将基于扭力杆62的扭转载荷的弹压力向降低方向调整而成的。由此,布弹簧部件68,虽然为薄型结构,但却能给落座者良好的弯曲感(坐入感)。特别是,与上述缓冲垫部件86在坐骨结节下面的附近向左右较大地延伸相结合,能够获得前所未有的良好的弯曲感(坐入感)。
此时,伴随着布弹簧部件68的后端部,即弹簧钩挂部件74向前方移动,牵引螺旋弹簧78被拉伸,该牵引螺旋弹簧78的弹压力增大骨盆外侧的前后方向的张力。另一方面,此时,伴随着弹簧钩挂部件74向前方移动,牵引螺旋弹簧80被拉伸,布弹簧部件68的张力方向变为三维。
此外,牵引螺旋弹簧80的弹压力经由弹簧钩挂部件74及袋状部件76作用于布弹簧部件68上。在该牵引螺旋弹簧80的弹压力中,主要作用于后方的成分(分力),将布弹簧部件68向后方向拉伸,在该布弹簧部件68上作用图8的箭头E、箭头F方向的部分张力。由此,通过布弹簧68,从落座者的臀部到大腿部的(与图9的区域A相对应的部分的)表面刚性变高。
另一方面,在牵引螺旋弹簧80的弹压力中,主要向下方作用的成分(分力),将布弹簧部件68向下方拉伸。由此,布弹簧部件68,成为与如下结构等价的结构,即,在该牵引螺旋弹簧80的连接位置(弹簧钩挂部件74及袋状部件76的设置部位)上作用基于负的弹簧常数的弹性力的结构。因此,该连接位置附近的纵向弹簧常数变小。因此,区域C的表面刚性低于区域A的表面刚性。
另外,布弹簧部件68,通过牵引螺旋弹簧80被向后方向下侧拉伸,其产生朝向下方的最大弯曲的位置向后方向移动。此时,在座椅缓冲垫20的前部,布弹簧部件68经由推压板82压缩压缩螺旋弹簧84,由此,该布弹簧部件68基于压缩螺旋弹簧84的弹压力通过推压板82被从下侧向上方推压。由此,在落座者的臀部前方布弹簧部件68的表面刚性变高。
由此,在座椅缓冲垫20(缓冲垫部件18)中,伴随着落座,实现了上部缓冲垫部件86的主要向左右方向的张力调整及布弹簧部件68的主要向前后方向的张力调整。其结果,通过生成的张力场,能够实现图9所示的最佳表面刚性配置,同时,能够在坐骨结节下的位置Z的稍微(在本实施方式中为大致30mm)前方的最佳位置形成阻挡部S。
通过该阻挡部S能够防止或者抑制落座者的前滑。另外,通过在作为高刚性面的区域A上从臀部到大腿部支承落座者,能够抑制该落座者的前后及左右的移动。由此,通过车辆用座椅10,能够消除类似吊床的感觉,即所谓的前滑、坐姿不稳定的现象。另一方面,由于区域A以外的区域D、区域C为低刚性面,所以作用于由该区域D、区域C所支承的落座者的部分肌肉的剪切力减小,同时能够抑制对血管的压迫。特别是,作用于坐骨结节下面周围的肌肉上的剪切力减小,并能够抑制对血管的压迫,所述坐骨结节下面周围的肌肉以区域C进行支承,并集中有落座者的体重。
因此,例如在长时间驾驶等的情况下,能够减轻(抑制)或者防止乘坐者的坐骨结节下面(凸部)周围的麻痹、疼痛等的血液循环障碍。
如此,通过本实施方式的车辆用座椅10,在座椅缓冲垫20中,能够缓解落座者的疼痛、麻痹且能够稳定落座姿势。
即,由于能够向降低布弹簧部件68的张力的方向调整扭力杆62和可动框架部42,且允许该布弹簧部件68向后端前方的移动,所以落座者的骶骨周围的张力(表面刚性)降低,能够提高适合感。此外,通过该张力的降低,能够减轻如上述的坐骨结节周围的疼痛、麻痹。另外,通过该张力降低,能够提高对由于座椅缓冲垫20的上下方向振动而引起的落座者的全身振动及冲击性振动的吸收。另外,通过将布弹簧部件68向下方拉伸的牵引螺旋弹簧80,骨盆周围的支撑压力处于法线方向。因此,作用于落座者的肌肉上的剪切力减小,能够使该落座者获得均一的支承感并且能够实现分散体压(支承压力)。此外,由于通过将布弹簧部件68向后方拉伸的牵引螺旋弹簧78,使支承落座者的大腿部的部分处于高张力状态,所以能够使落座者感到支承压力的连续感,并且能够抑制该落座者的摇晃感(所谓的吊床感觉现象)。此外,由于这些张力调整相对地进行作用,所以如上述的布弹簧部件68,通过三维的张力进行支承,能够实现图9的表面刚性的配置。由此,使座椅缓冲垫20的柔感与落座者的柔感相适应,能够同时实现稳定落座姿势和缓解落座者的疼痛等。
另外,在座椅缓冲垫20中,由于如上述,区域C的纵向弹簧常数降低,所以不仅作用于人体的力,该力的变化率(急剧变化)也将降低。由此,振动的吸收性进一步提高,能够提高乘坐的舒适感。即,主要取决于该纵向弹簧常数和落座者的体重的座椅缓冲垫20的上下方向的共振频率(固有振动频率)变低。所以,如图21的振动传递特性线图所示,与没有设置有牵引螺旋弹簧80的情况相比较,能够显著地降低向落座者传递的高频振动(输入振幅),特别是5Hz以上的区域的振动,能够大幅提高高频振动区域的乘坐舒适感。
此外,在座椅缓冲垫20中,由于在如上述的区域A和区域B、C中设置成表面刚性差(张力差),所以在落座时,能够创造出前所未有的良好的坐入感。特别是,通过组合扭转扭力杆62(或者拉伸牵引螺旋弹簧78)且旋转的可动框架部42和牵引螺旋弹簧80,能够谋求座椅缓冲垫20的薄型化(小型轻质化),且实现基于充分的落座冲击的良好的弯曲感。即,下部缓冲部件94的张力方向为三维。
另一方面,在座椅靠背24中,通过落座,层叠的表皮106、上部缓冲垫部件102、下部缓冲垫部件94分别大致向后方弯曲。此时,上部缓冲垫部件102,其中间部102C通过表皮106被限制伸长量且主要向左右方向延伸,由此,能够维持靠背102A的表面刚性且大致向后方弯曲。
另外,当下部缓冲垫部件94大致向后方弯曲时,该下部缓冲垫部件94,在与肩胛骨下侧部分及腰椎部(腰部)相对应的部分上,其表面刚性变高,所述肩胛骨下侧部分及腰椎部(腰部)经由固定部件96与固定用金属线92相连接。此外,在与肩胛骨及臀部相对应的部分上,作用负的弹簧常数,表面刚性降低,所述肩胛骨及臀部经由牵引螺旋弹簧98与固定用金属线92相连接。
由此,在座椅靠背24(缓冲垫部件22)上,伴随着落座,能够实现上部缓冲垫部件102的主要向左右方向的张力调整,及下部缓冲垫部件94的上下、左右方向的张力调整,且通过高刚性表面支承从落座者的腰部到肩胛骨下侧的部分,能够抑制该落座者的左右移动。由此,对于车辆用座椅10,即使在座椅靠背24中,也能够消除落座姿势不稳定的现象,即,类似吊床的感觉。另一方面,由于以低刚性表面支承从落座者的腰部突出的部位,即臀部及肩胛骨,所以能够减小作用于该臀部及肩胛骨周围的肌肉上的剪切力,并能够抑制对血管的压迫。因此,例如在长时间驾驶等的情况下,能够减轻(抑制)或者防止落座者的臀部及肩胛骨周围的麻痹、疼痛等的血液循环障碍。
如此,对于本实施方式的车辆用座椅10,即使在座椅靠背24中,也能够缓解落座者的疼痛、麻痹且能够稳定落座姿势。即,使座椅靠背24的柔感与落座者的柔感相适应,同时实现稳定落座姿势和缓解落座者的疼痛等。
如以上说明,在具有缓冲垫部件18、22的车辆用座椅10中,通过设置弹性支承结构或者张力调整机构,能够在座椅缓冲垫20、座椅靠背24上设定任意的表面刚性配置(由于落座者而引起的推压方向的弹性系数不同的部分),上述缓冲垫部件18、22包含有作为分别张紧地设置于座椅框架12的座部用框架14、背部用框架16上的三维立体织物110的上部缓冲垫部件86、102。即,通过弹性支承结构或者张力调整机构,使布弹簧部件68、下部缓冲垫部件94的张力方向分别为三维,能够将座椅缓冲垫20、座椅靠背24的柔感设定为与落座者的柔感相适合的形式。
另外,该张力调整机构,分别通过构成缓冲垫部件18、22的布弹簧部件68、下部缓冲垫部件94及作为连结部件的牵引螺旋弹簧80、98、袋状部件76、固定部件96构成。另外,弹性支承结构,通过可动框架部42及扭力杆62、作为第1至第3弹性部件的牵引螺旋弹簧78、80、98构成。因此,该连结部件,通过设定(改变)弹性部件的特性、连接位置、配置、设置数量等,能够容易地获得所希望的刚性面配置,该所希望的刚性面配置与座点、座角、外观形状、假定的落座者的体形等相对应。因此,在上述结构的车辆用座椅10中,与以往的尿烷座椅相比较,座椅开发成本大幅地降低。即,在以往的尿烷座椅中,由于通过尿烷的形状、不同特性的尿烷的组合来设定刚性面配置,所以为了获得所要求的刚性面配置,有必要改变尿烷类型,并研究(实验)表面刚性配置(特性)。与此相对,在车辆用座椅10中,通过设定如上述的该连结部件的特性、连接位置、配置、设置数量等,能够容易地获得所希望的刚性面配置。
此外,在车辆用座椅10中,通过作为缓冲垫部件18、22的下层部的布弹簧部件68、下部缓冲垫部件94和作为表层部的上部缓冲垫部件86、102,使调整张力的方向不同。因此,通过其生成的张力场,能够获得良好的表面刚性配置。在本实施方式的座椅缓冲垫20中,能够实现图9所示的最佳的表面刚性配置。
此外,上部缓冲垫部件86、102,仅通过设置有在左右方向容易伸长的中间部86C、102C的简单的结构,就能够实现调整左右方向的张力的机能。特别是,通过连续地改变中间部86C、102C的左右方向的宽度的简单的结构,就能够设定(调整)张力场,即,表面刚性的配置,该结构有助于低成本化及进一步降低开发成本。
下面,根据图22至图24,对本实施方式的变形例的座椅缓冲垫130进行说明。对于与上述实施方式基本相同的部件及部分,使用与上述实施方式相同的符号,并省略其说明。
如图22及图23所示,座椅缓冲垫130,在不具有推压板82及压缩螺旋弹簧84这点上,与座椅缓冲垫20是不同的。此外,对于座椅缓冲垫130,在布弹簧部件68的左右方向两端部的前后右方向中央部的稍微前侧,分别卡定有牵引螺旋弹簧132的另一端部,所述牵引螺旋弹簧132的一端部分别卡定于侧框架28上。在落座时,布弹簧部件68,通过牵引螺旋弹簧132,被向上方拉伸。
另外,在布弹簧部件68的左右方向两端部的前后右方向中央部的前侧,分别载置有梯形部件134。梯形部件134,侧视形成为梯形形状,其倾斜部分以跨越牵引螺旋弹簧132的卡定部分的形式进行配置。在左右的梯形部件134上,架设有推压板136。由此,推压板136,在左右方向中央部上,为容易向下方弯曲变形的结构。
此外,在从布弹簧部件68的前端到推压板136的后端部的部分上,载置有由聚氨基甲酸酯泡沫构成的中间缓冲垫部件138。中间缓冲垫部件138,其高度比梯形部件134的上面前半部分低,在没有落座时,配置为不与推压板136相接触的形式(参照图24)。若伴随着落座推压板136弯曲,则通过基于中间缓冲垫部件138的弹性变形的弹压力,及推压板136自身的回复力,该推压板136从下侧推压上部缓冲垫部件86。
上部缓冲垫部件86,在前部,直接层叠于梯形部件134、推压板136上,在后部直接层叠于布弹簧部件68上。另外,布弹簧部件68的后端部,卷绕在连结管50上,并卡定于保护管64上。
在本变形例的结构中,在落座时,牵引螺旋弹簧132将布弹簧部件68向上方拉伸,由此能够将该布弹簧部件68的产生最大弯曲的部位设定在坐骨结节下部的周围。另外,在骶骨落座姿势中,通过布弹簧部件68的座角的变化,能够防止骨盆的旋转并进一步稳定落座姿势。此外,梯形部件134的倾斜部与大腿部的肌肉感觉迟钝的部分相对应,从坐骨结节下部前方对该感觉迟钝部位的支承,能够减轻由框架管30引起的异物感,所述框架管30为座椅缓冲垫130前端的固定端。另一方面,通过推压板136、中间缓冲垫部件138对大腿前部积极的支承,能够降低体压,使落座者感到大腿部的均等连续的支承感,能够吸收由体格差、姿势引起的不适感。对于其他的效果,除了推压板82及压缩螺旋弹簧84的效果,与座椅缓冲垫20完全相同。
在上述实施方式及变形例中,虽然通过牵引螺旋弹簧80向布弹簧部件68施加部分张力(初期张力)的结构为最佳结构,但是本发明并不局限于此。例如,也可以是如下的结构,即,在与布弹簧部件68或者上部缓冲垫部件86的区域A相对应的部分上,通过层叠并缝制高刚性的网状部件(三维立体织物等)等,在落座时或者落座前施加部分张力(初始张力)。通过由高刚性的网状部件等向上部缓冲垫部件86施加初始张力的结构,能够构成为不具有布弹簧部件68的结构。另外,在座椅靠背24中,也能够形成为同样的结构。
另外,在上述实施方式及变形例中,座椅缓冲垫20及座椅靠背24两方,虽然最好为具有包含三维立体织物110的缓冲垫部件18、22的结构,但是本发明并不局限于此。例如,也可以包含三维立体织物110并构成座椅缓冲垫20及座椅靠背24,所述三维立体织物110是仅将缓冲垫部件18、22中的任何一方张紧地设置于座椅框架12上而形成的。
此外,在上述实施方式及变形例中,虽然为仅在座椅缓冲垫20上,设置有压缩螺旋弹簧84或者牵引螺旋弹簧132的结构,所述压缩螺旋弹簧84或者牵引螺旋弹簧132,是将缓冲垫部件18(布弹簧部件68)向与人体的推压方向相反一侧弹压的弹压部件,但是本发明并不局限于此。例如,也可以在座椅靠背24上设置与压缩螺旋弹簧84或者牵引螺旋弹簧132相对应的弹压部件。
另外,在上述实施方式及变形例中,虽然为将本发明应用于车辆用座椅10中的结构,但是本发明并不局限于此。例如,也可以适用于列车、船舶、飞机等的交通工具的座椅,或者办公用椅子、家具用椅子等的各种座椅。
如上,本发明的座椅,可以在提高落座舒适感时进行利用。
Claims (6)
1.一种座椅,其特征在于,具有:具有座部用框架和背部用框架的座椅框架;安装于上述座部用框架或者背部用框架上的缓冲垫部件;在上述座部用框架或者背部用框架和上述缓冲垫部件之间,支承该缓冲垫部件,使其张力方向成为三维的弹性支承结构,
上述弹性支承结构包含:第1弹性部件,该第1弹性部件使前端固定于上述座部用框架上的上述缓冲垫部件的后端,在落座时向前方移动且将上述缓冲垫部件的后端向后方拉伸;
第2弹性部件,该第2弹性部件设置于上述座部用框架和上述缓冲垫部件之间,在落座时将上述缓冲垫部件的落座者的坐骨结节下面的附近向下方拉伸;
第3弹性部件,该第3弹性部件设置于上述座部用框架和上述缓冲垫部件之间,在落座时将上述缓冲垫部件后端的落座者的骨盆的外侧部分向后方拉伸。
2.如权利要求1所述的座椅,其特征在于,上述第2弹性部件拉伸上述缓冲垫部件,以使落座时的最大弯曲产生于落座时的前后方向中央部的后侧。
3如权利要求1所述的座椅,其特征在于,
上述弹性支承结构设置于上述座部用框架和上述缓冲垫部件之间,在落座时,将上述缓冲垫部件的前后方向中央部的后侧部分向下方弹压,同时,将该缓冲垫部件的前后方向中央部的前侧部分向上方弹压。
4.如权利要求1所述的座椅,其特征在于,
上述缓冲垫部件安装于上述背部用框架上;上述弹性支承结构在高度方向的不同位置上,将上述缓冲垫部件的一个端部向前方拉伸,将上述缓冲垫部件的另一个端部向后方拉伸。
5.如权利要求4所述的座椅,其特征在于,上述缓冲垫部件,是将前面侧的三维张力结构体和后面侧的二维张力结构体至少在左右方向的大致中心部进行一体化而构成的;
上述弹性支承结构,将上述二维张力结构体的一个端部向前方拉伸,将上述三维张力结构体的另一端部向后方拉伸。
6.如权利要求4所述的座椅,其特征在于,还具有:
可向后方旋转地配置于与落座者的骨盆大致相对应的位置上的支承板,和
对应于上述支承板向后方旋转时的移动量,缓和上述缓冲垫部件的上下方向的张力的压缩螺旋弹簧(84)。
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