JP2004141545A - 座席構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量化を図り、衝撃吸収性、振動吸収性等の種々の機能を向上させる。
【解決手段】座部１０の後方に、幅方向に沿って配設されたトーションバー１５と、トーションバー１５に連結され、常態において後倒方向に付勢されるアーム１６とを備え、アーム１６に支持される支持フレーム１２と、座部前方に設けられ、前端縁１３ａが上下に回動可能に設けられたフロントフレーム１３との間に、クッション部材２０を張設した。大荷重入力時の座骨結節付近を中心とした回転モーメントによる衝撃緩和機能をより顕著に発揮でき、仙骨姿勢をとった場合のクッション部材のフィット性を向上させる。ペダル操作時や立ち上がり時は、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが脚部により下方向に強制され、相対的にクッション部材の臀部支持部が上昇し、臀部を持ち上げるサポート力が働く。
【選択図】 図３
【解決手段】座部１０の後方に、幅方向に沿って配設されたトーションバー１５と、トーションバー１５に連結され、常態において後倒方向に付勢されるアーム１６とを備え、アーム１６に支持される支持フレーム１２と、座部前方に設けられ、前端縁１３ａが上下に回動可能に設けられたフロントフレーム１３との間に、クッション部材２０を張設した。大荷重入力時の座骨結節付近を中心とした回転モーメントによる衝撃緩和機能をより顕著に発揮でき、仙骨姿勢をとった場合のクッション部材のフィット性を向上させる。ペダル操作時や立ち上がり時は、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが脚部により下方向に強制され、相対的にクッション部材の臀部支持部が上昇し、臀部を持ち上げるサポート力が働く。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は座席構造に関し、より詳しくは、航空機、列車、船舶、フォークリフト、自動車などの輸送機器用の座席、あるいは住居内外で使用される各種の椅子や車椅子として適する座席構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機、列車、船舶、自動車などに用いられる座席は、衝撃吸収性、振動吸収性などの基本的機能の向上はもとより、これらの機能を補助し、さらに快適な乗り心地を得るために、体格差吸収性、姿勢差吸収性、体動容易性などの様々な機能の向上が常に求められている。さらに近年は、燃費向上による環境対策の観点から、自動車などの輸送機器の軽量化を図るため、これらに用いられる座席も、上記した様々な機能の向上に加え、軽量化を図ることが望まれており、より薄く軽量なクッション材を使用した技術などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、本出願人は、上記した観点より、厚み数ミリから数十ミリ程度の立体編物をフレームに張設し、張力構造体として用いることにより、軽量でありながら、クッション材として十分な特性（バネ特性や減衰特性）を備えた座席構造を提案している。
【０００４】
しかしながら、かかる立体編物を用いて自動車の座席などで求められる特性を十分に発揮させるためには、立体編物の下方に、二次元ネット材や立体編物等からなる面状支持部材や、プルマフレックスなどと称される面状弾性部材を配置し、これを複数の金属バネ（コイルスプリング）で支持してバネ感を補い、荷重を分散支持して、振動吸収性、体格差吸収性などの諸機能を有効に機能させる必要がある。ところが、コイルスプリングを複数配設した場合には、立体編物自体が薄いため、着座者に対しては、コイルスプリングの立体編物への当たりが、そのまま着座者の異物感として感じられ易い。このため、従来、異物感の軽減対策として、立体編物の積層数を増したり、立体編物とコイルスプリングとの間にウレタン材などの他のクッション材を介在させたりすることが行われている。従って、異物感として感じられるコイルスプリングの配設数を減らすことができれば、あるいは、異物感として感じにくいところにコイルスプリングを配設することができれば、立体編物の積層数を減らしたり、ウレタン材などの他のクッション材を介在させる必要がなくなるなど、更なる軽量化が期待できる。
【０００５】
従来一般に用いられるクッション材であるウレタン材を用いる場合には、着座者にワイヤやフレームなどの剛性の異なるものを異物感として感じさせないため、ウレタン厚を３０ｍｍ以上確保するのが通常であるが、より薄く軽量化されたものを使用しようとする場合には、上記立体編物の場合と同様の問題がある。また、他のクッション材、例えば、弾性糸を含んでなる二次元ネット材（面状バネ部材）を用いる場合でも厚みが薄いため同様の問題がある。また、二次元ネット材（面状バネ部材）、立体編物あるいはウレタン材を複数任意に組み合わせて用いる場合でも、コイルスプリングの配設数を減らしたり、配設位置を変更することにより、より薄くより軽量なクッション構造を達成できる。
【０００６】
また、自動車などの輸送機器用座席で求められる衝撃吸収性に関しては、特に、衝突時における座席からの人体の跳ね上がり等を低減されることが求められる。このための対策としては、前後方向から受ける衝突荷重を、座骨結節を中心とした慣性力の回転モーメントに変換して、臀部の沈み込みが大きくなるように座角を変化させて分散させる構造が望まれる。
【０００７】
また、人が椅子に着席する場合の標準姿勢は、人の臀部が椅子の座部（シートクッション部）後方に位置して、人の腰部が椅子の背部（シートバック部）に当接している状態であるが、人の着座姿勢として、特に、老人や子供などのように体格が小さい場合、あるいは長時間着座しているような場合には、臀部が前方に移動して仙骨部が座部に接するような仙骨姿勢と呼ばれる座り方をとることが報告されている（デザイン学研究 ＢＵＬＬＥＴＩＮ ＯＦ ＪＳＳＤ Ｖｏｌ．４８ Ｎｏ．１ ２００１、ｐ４９〜５６ 「体格差を考慮した福祉車両用車椅子のサスペンション最適特性」）。このことは、車椅子に限らず、自動車などの輸送機器用座席、事務用あるいは劇場用の椅子などにおいても同様であり、このような仙骨姿勢をとった場合であっても、体格差、姿勢差を吸収して衝撃吸収性や振動吸収性を大きく損なうことがなく、快適な座り心地を達成できる座席構造の開発が望まれる。
【０００８】
一方、上記した自動車などの輸送機器用の座席、あるいは住居内外で使用される各種の椅子や車椅子のいずれにおいても、着座姿勢から立ち上がる際には、より容易に立ち上がることができる構造であることも望まれる。さらに、自動車の運転席の座席などにおいては、ペダル操作時における大腿部への圧迫が小さいことも望まれる。
【０００９】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、従来よりも更なる軽量化を図った上で、衝撃吸収性、振動吸収性、体格差吸収性、姿勢差吸収性、体動容易性の各機能を向上させることができると共に、立ち上がり易さの向上、ペダル操作時の大腿部への圧迫の軽減を図ることができる座席構造を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明者は、着座者が異物感として感じにくい位置に従来の体側付近に配置していたコイルスプリングに代わるトーションバーを用いると共に、衝撃時や立ち上がり時等において、クッション部材の形状や臀部の支持位置等を、衝撃吸収や立ち上がり動作に適するように容易に変化する構造とすることにより、軽量化を図った上で上記種々の特性を改善できると考え、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の本発明では、座部後方に配設され、トーションバーにより常態において後倒方向に付勢されるアームと、
前記アームに支持され、座部後方に幅方向に沿って配設された支持フレームと、
座部前方に配設され、前後方向に所定の長さを有し、その前端縁が上下方向に回動可能に支持されたフロントフレームと、
前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設されるクッション部材と、
前記クッション部材に標準姿勢で着座した際における前記フロントフレームの前端縁の上方向回動位置を設定する標準位置設定部材と
を具備し、
前記クッション部材への標準姿勢での着座時に対比して、該クッション部材のいずれかの部位をより沈み込ませる荷重が付加されると、前記フロントフレームの前端縁が標準位置よりも上方向に回動し、
前記フロントフレームの前端縁が、標準位置よりも下方向に強制されることにより、前記クッション部材における臀部支持部が上昇する構造であることを特徴とする座席構造を提供する。
請求項２記載の本発明では、前記フロントフレームが、前後方向に所定の長さを有する板状部材から構成され、その後端縁が座部のサイドフレーム間に軸支されていることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項３記載の本発明では、前記標準位置設定部材が、フロントフレームの前端縁を下方向に付勢する弾性部材であり、標準姿勢での着座時に生じるクッション部材の張力に抗して、該フロントフレームの前端縁を標準位置でバランスさせる弾性力を備えていることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項４記載の本発明では、前記弾性部材が、フロントフレームの前端縁と、フロントフレームの下方に配設された固定フレームとの間に張設される面状バネ部材から構成されることを特徴とする請求項３記載の座席構造を提供する。
請求項５記載の本発明では、前記標準位置設定部材が、少なくとも一方のサイドフレームから内方に突出し、標準姿勢での着座時にフロントフレームの上面に当接して、該フロントフレームの前端縁を標準位置に設定する当接片であることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項６記載の本発明では、 前記クッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項７記載の本発明では、 前記クッション部材の上方に、他のクッション部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は６記載の座席構造を提供する。
請求項８記載の本発明では、前記他のクッション部材が、前記クッション部材と共に、前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設される構造であることを特徴とする請求項７記載の座席構造を提供する。
請求項９記載の本発明では、 前記他のクッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項７又は８記載の座席構造を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。図１〜図３は本発明の一の実施形態に係る座席構造の主要部を示す図である。これらの図に示したように、本実施形態の座席構造を構成する座部（シートクッション部）１０は、幅方向に所定間隔をおいて配設される一対のサイドフレーム１１，１１、座部１０の後方に配置される支持フレーム１２、座部前方に配置されるフロントフレーム１３、クッション部材２０を有して構成される。
【００１３】
一対のサイドフレーム１１，１１の各後端部には、ブラケット１４，１４が連結されており、一対のブラケット１４，１４間に、トーションバー１５が配設されている。このトーションバー１５の一端部は、例えば断面角形に形成され、一方のブラケット１４に形成した、例えば、角形の嵌合孔に嵌め合わされて固定端となっており、他端部は、他方のブラケット１４に対して回転可能に支持される自由端となっている。この結果、該トーションバー１５は、自由端側がねじられることにより所定のバネ特性を発揮する。
【００１４】
トーションバー１５の各端部付近には、アーム１６が設けられている。トーションバー１５の固定端側に配置される一方のアーム１６は、その基端部がトーションバー１５に対し回動自由に配設され、トーションバー１５の自由端側に配置される他方のアーム１６は、その基端部がトーションバー１５に直接連結されて、そのねじりトルクにより、後倒方向に付勢されている。そして、支持フレーム１２は、このようにして設けられる各アーム１６の上端部１６ａ間に、座部１０の幅方向に沿って配設される。従って、支持フレーム１２は、各アーム１６を介して、トーションバー１５により、常態において後倒方向に付勢されて設けられている。
【００１５】
一対のサイドフレーム１１，１１の各前端部付近には、支軸１７が架け渡されており、この支軸１７に、前後方向に所定の長さを有する板状部材からなるフロントフレーム１３の後端縁１３ｂが軸支されている。これにより、フロントフレーム１３は、後端縁１３ｂを中心として、その前端縁１３ａ側が上下に回動可能となっている。
【００１６】
クッション部材２０は、上記のようにして設けられた支持フレーム１２とフロントフレーム１３との間に架け渡されて配設される。具体的には、図３に示したように、クッション部材２０の後端部２１に、断面略Ｕ字状の合成樹脂製のセットプレート２２を取り付け、後端部２１を支持フレーム１２の下側を通過させて、セットプレート２２を、支持フレーム１２の後方に引き出すと共に、クッション部材２０の後端部２１付近に、補助布部材２３を連結して、この補助布部材２３を支持フレーム１２の上側に位置させ、その端部を断面略Ｕ字状に形成されたセットプレート２２の溝内に挿入することにより、支持フレーム１２に支持させている。クッション部材２０の前端部２４は、同じく断面略Ｕ字状の合成樹脂製のセットプレート２５を取り付け、その溝を、フロントフレーム１３の前端縁１３ａに係合させて支持している。これにより、クッション部材２０は、支持フレーム１２及びアーム１６を介して、トーションバー１５の弾性力により、該支持フレーム１２とフロントフレーム１３との間に張設されることになる。
【００１７】
上記したように、支持フレーム１２及びフロントフレーム１３は、所定の位置で不動に固定されたフレームではない。従って、支持フレーム１２及びフロントフレーム１３間に張設されたクッション部材２０に、人が着座した際には、何らの規制もないとすると、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが上方向に回動可能な範囲において、制限なく沈み込んでしまう。このため、人が標準姿勢で着座した際のクッション部材２０の沈み込み量を安定させるため、フロントフレーム１３の回動範囲を規制する標準位置設定部材が必要となる。
【００１８】
標準位置設定部材は、かかる機能を果たすものである限り、その構造は限定されるものではない。本実施形態においては、図３に示したように、フロントフレーム１３の前端縁１３ａに一端が固定され、他端が、サイドフレーム１１，１１間であって、フロントフレーム１３の下方に配設される補助フレーム１８に、セットプレート１８ａを介して係合される面状バネ部材１９を用いている。すなわち、面状バネ部材１９の復元力により、フロントフレーム１３の前端縁１３ａを下方向に回動する方向に付勢し、クッション部材２０に対して荷重がかかった際のフロントフレーム１３の上方向への回動位置を規制している。面状バネ部材１９の復元力は、人が標準姿勢で着した際に、フロントフレーム１３の後端縁１３ｂを中心とした回動角度が所望の角度となるように調整される。
【００１９】
なお、面状バネ部材１９に代えて、他の弾性部材、例えば、金属バネとしてのコイルスプリング（図示せず）を、フロントフレーム１３の前端縁１３ａと補助フレーム１８との間に架け渡すことも可能である。但し、この場合には、コイルスプリングの異物感を軽減するために、クッション部材２０の前端部付近の厚みを厚くするなどの対策が必要となる。また、面状バネ部材１９に代えて、フロントフレーム１３をトーションバー（図示せず）を用いて支持することも可能である。但し、いずれにしても、標準位置設定部材として簡易かつ安価に設けることができることから面状バネ部材１９が好ましい。なお、面状バネ部材１９とは、弾性糸を含んで形成される二次元ネット材（布部材）である。
【００２０】
ここで、クッション部材２０の前後方向略中央部よりもやや後端部寄りにおいては、図２に示したように、裏面に袋状部材２８が取り付けられており、この袋状部材２８には、着座時に慣性力が作用した場合のグラツキ感を防止するためのバネ鋼からなる線材２６が遊挿されている。また、線材２６の各端部付近には、補助バネ手段としてのコイルスプリング２７の一端が係合されている。このコイルスプリング２７の他端は、座部１０の後方に配設される任意のフレームに係合されて支持される。コイルスプリング２７は、体側付近に配設した場合には、着座者が異物感として感じやすいため、異物感として感じにくい位置に設けることが好ましく、例えば、本実施形態のように、座部１０の前後方向中途位置から座部後端にかけて前後方向に沿って配設することが好ましい。また、座部１０の前後方向中途に位置するコイルスプリング２７の一端は、着座時における人体の重心位置となる座骨結節付近あるいは体幹軸付近に設けることが好ましく、これにより、このコイルスプリング２７の一端を作用点として、振動入力に対し、効率よく着座者を励振することができる。従って、該コイルスプリング２７の一端が係合されるバネ鋼からなる線材２６は、着座時における重心位置を基準として前後に１５０ｍｍの範囲、好ましくは１００ｍｍの範囲、より好ましくは５０ｍｍの範囲に設定するとよい。
【００２１】
クッション部材２０は、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の適宜の組み合わせから構成される。クッション部材２０は、その上に直接人が着座する表層のクッション層として用いることも可能であるし、このクッション部材２０の上に、他のクッション部材（図示せず）を配置することにより、該他のクッション部材を表層とし、本実施形態のクッション部材２０を基層のクッション層として用いることも可能である。なお、他のクッション部材は、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の適宜の組み合わせから構成することができる。また、他のクッション部材を配設するに当たっては、他のクッション部材も、トーションバー１５によって支持された支持フレーム１２及び回動可能に設けられたフロントフレーム１３との間に張設することが好ましい。
【００２２】
上記したクッション部材を構成する面状バネ部材は、弾性糸を含んでなる二次元ネット材（布部材）からなるものであり、例えば、たて糸とよこ糸のいずれか一方がポリエステル系エラストマー繊維、ポリウレタン繊維などの弾性糸から構成され、他方が弾性糸よりも弾性の小さいナイロン繊維、ポリエステル繊維などの普通糸から構成されるものを用いることができる。なお、上記の標準位置設定部材として用いられる面状バネ部材１９も、同様のものを用いることができる。また、立体編物とは、表裏２層のグランド編地同士を、モノフィラメント原糸等からなる連結糸により、クロス状やトラス状に連結したものである。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、人が標準姿勢で着座した際のクッション部材２０の位置が図３の細い実線で示した位置であるとする。この場合には、クッション部材２０にかかる荷重により、アーム１６が無負荷時の略垂直状態から、トーションバー１５の弾性力に抗して前倒方向に回動する。一方、フロントフレーム１３も、クッション部材２０が沈み込むことにより、その前端縁１３ａが上方に回動するが、その回動量は、標準位置設定部材としての面状バネ部材１９の復元力により、標準位置で規制される。
【００２４】
この場合、トーションバー１５により支持された支持フレーム１２（アーム１６）の回動角度は、着座者の体重によって異なる。従って、トーションバー１５のバネ特性による振動吸収性が、体重差（体格差）によって大きく異なることがなく、ほぼ安定して発揮される。トーションバー１５は、着座時の平衡状態においてアーム１６が不安定な釣り合い位置となるように、その初張力が調整される。このため、微小振動に対しても敏感に反応するが、トーションバー１５の復元力は、本実施形態の座席構造の第１の機能として、主としてストローク感を創出し、無負荷状態から平衡状態に至るまでの変位に対して効率よく釣り合い状態を作り出し、振動吸収機能と衝撃力吸収機能を担う。また、コイルスプリング２７は、無負荷状態と平衡状態とで配設角が異なり、本実施形態の座席構造の第２の機能として、主として平衡状態で効率よく作用し、主に高周波数帯における振動吸収機能を補強して、微小振動に対してより効率よく作用する。トーションバー１５によっても微小振動に対して対処できるが、コイルスプリング２７を上記のように異物感を感知しない領域に配置することにより、微小振動に対する作用をさらに向上させることができる。なお、コイルスプリング２７は、左右方向の揺れに対して着座者を安定して支持する機能も有している。
【００２５】
すなわち、本実施形態においては、トーションバー１５の復元力を利用し、それにより上記のように主にストローク感の創出と不安定な釣り合い状態を作り出しているものであるが、微小振動に対しても敏感に作用するため、トーションバー１５のみによっても座席に必要な振動吸収性等の諸特性を十分に付与できる。従って、これを補助するコイルスプリング２７を含めたバネ構造全体の設計自由度が広がって最適設計が可能となり、結果としてコイルスプリングの使用本数を減らすことが可能となって、重量、コストの軽減を達成できる。
【００２６】
そして、着座者に対して異物感として感じる体側付近のコイルスプリングを廃止することができるため、表層を形成するクッション層となる立体編物やウレタン材等の厚みを従来より薄くしたり、積層数を減らすことができ、また、体側部のフレーム間距離、いわゆるフレームピッチを小さくでき、座席構造全体の軽量化、小型化に寄与する。
【００２７】
このような状態で、衝突等により、所定以上の大きな衝撃性荷重や振動が入力された場合には、標準姿勢における重心位置である座骨結節付近に相当するクッション材２０の沈み込み量が大きくなる。これにより、アーム１６及び支持フレーム１２はトーションバー１５の弾性力に抗してさらに前倒方向に回動する。アーム１６が所定量回動すると、サイドフレーム１１，１１の後端付近に配設された後端フレーム１０ａに当接し、必要以上の着座者の沈み込みを規制する。アーム６及び支持フレーム１２の回動が規制されると、続いて、クッション部材２０が伸びることによりさらに座骨結節付近が沈み込み、脚部が上方に持ち上げられようとするため、座骨結節付近を中心とした回転モーメントが生じる。この際、フロントフレーム１３は、クッション部材２０の沈み込みに応じて、その前端縁１３ａが、標準位置設定部材としての面状バネ部材１９によって規制された位置よりも上方に回動する。このため、人体が座面から離間しようとする力を抑制し、人体の背を座席の背部（シートバック部）に押し付け、人体に加わる衝撃が効率よく軽減される。
【００２８】
これに対し、例えば、自動車の運転席用の座席として用いた場合には、上記した標準姿勢において、ペダル操作を行うと、脚部（大腿部）によりフロントフレーム１３をその前端縁１３ａが下方向に回動するように押圧する。この結果、クッション部材２０の張り具合が強くなり、その臀部支持部が標準位置よりも上昇し、臀部を持ち上げる。これにより、フロントフレーム１３によって脚部が圧迫されることを軽減し、ペダルの操作性を向上させる。
【００２９】
一方、図４に示したように、着座者の姿勢が図４（ａ）の標準姿勢から図４（ｂ）に示したリラックス状態の姿勢（仙骨姿勢）に変化した場合には、臀部ないしは座骨結節の位置が、クッション部材２０の前方に移動する。このため、該クッション部材２０において、フロントフレーム１３よりやや後部寄りの部位の沈み込み量が、標準姿勢と比較して大きくなる。これにより、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが標準姿勢よりも上方向に回動する。仙骨姿勢をとった場合、臀部の位置がフロントフレーム寄りになるため、通常はクッション部材による臀部のホールド感ないしは支持感が低下するが、本実施形態によれば、このように、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが上昇するため、仙骨姿勢をとった場合でも、クッション部材２０によって、臀部を確実に支持でき、クッション部材２０による臀部のホールド感ないしは支持感の低下が少ない。
【００３０】
また、図４（ｃ）に示したように、立ち上がり時には、脚部（大腿部）により、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが下方向に強制される。これにより、クッション部材２０の張り具合が強くなり、その臀部支持部が標準姿勢の際の位置よりも上昇して臀部を持ち上げ、立ち上がる際のサポート力が機能する。このため、着座姿勢が、仙骨姿勢であったり、背部（シートバック部）が後傾していたりしても、本実施形態によれば、フロントフレーム１３の前端縁１３ａの下方向への回動により、立ち上がり性を改善する。
【００３１】
図５〜図７は、本発明の他の実施形態にかかる座席構造を示す図である。本実施形態においては、標準位置設定部材として、上記の面状バネ部材１９に代えて、各サイドフレーム１１，１１の内方に突出させた当接片１１ａを用いている。その他の構造は上記実施形態と同様である。この当接片１１ａは、図５（ｂ）に示したように、Ｌ字型の板状部材をサイドフレーム１１の内側に溶接などにより固定して形成しており、人が標準姿勢で着座した際に、フロントフレーム１３の上面が当接し得る位置に設けられる。なお、Ｌ字型の板状部材に代えて、図６に示したように、サイドフレーム１１の一部を切り起こすことにより、当接片１１ａを形成することもできる。
【００３２】
本実施形態によれば、図７に示したように、標準姿勢でクッション部材２０に着座した際には、フロントフレーム１３の上面が当接片１１ａに当接するため、該フロントフレーム１３の前端縁１３ａの上方向への回動位置が規制される。ペダル操作や立ち上がり動作の際には、脚部（大腿部）によって、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが下方向へ回動するように強制される。これにより、クッション部材２０の張り具合が強くなり、クッション部材２０が上動し、臀部を持ち上げ、ペダル操作や立ち上がり動作をサポートする。
【００３３】
一方、衝突等により大きな衝撃が付加された場合には、上記実施形態と同様に、座骨結節付近が沈み込み、脚部が上方に持ち上げられようとするため、座骨結節付近を中心とした回転モーメントが生じる。この際、フロントフレーム１３は、クッション部材２０の沈み込みに応じて、その前端縁１３ａが、標準位置設定部材としての当接片１１ａによって規制された位置よりも上方に回動する。本実施形態においては、当接片１１ａがサイドフレーム１１の内方に突出しているため、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが標準位置よりも上方に回動しようとする力が働くと、該当接片１１ａをサイドフレーム内方への突出量が小さくなるように変形させて、当接片１１ａの位置を越えて上方に回動する。これにより、上記実施形態と同様に、人体が座面から離間しようとする力を抑制し、人体の背を座席の背部（シートバック部）に押し付け、人体に加わる衝撃を効率よく軽減する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の座席構造は、座部後方に、幅方向に沿って配設されたトーションバーと、このトーションバーに連結され、該トーションバーにより常態において後倒方向に付勢されるアームとを備え、アームに支持される支持フレームと、座部前方に設けられ、前端縁が上下に回動可能に設けられたフロントフレームとの間に、クッション部材を張設した構造である。このため、着座時の快適性や乗り心地に影響を与えるバネ特性を、トーションバーにより付与でき、従来、体側付近に必要であったコイルスプリングの使用数を低減又は廃止することができる。従って、使用するクッション部材を従来よりも薄く、あるいは積層数を低減することができ、座席構造を軽量化することができる。しかも、トーションバーを用いたことにより、振動吸収性が改善できると共に、大荷重入力時には、人体の座骨結節付近を中心とした回転モーメントにより大荷重入力時の衝撃を軽減し、衝撃吸収性をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、トーションバーが、体格差、姿勢差に追随して回動角度が変化する構成であるため、体格差、姿勢差に拘わらず、クッション部材の人体へのフィット性を損なうことなく、体格差吸収性、姿勢吸収性、体動容易性にも優れている。このため、いわゆる仙骨姿勢等の変形姿勢に対しても、それに追随したクッション部材の変形により快適な着座感を付与でき、車椅子などの利用者にとっても座り心地の改善に資する。
【００３６】
また、座部前方に設けられるフロントフレームの前端縁が上下に回動可能に設けられているため、上記した大荷重入力時の座骨結節付近を中心とした回転モーメントによる衝撃緩和機能をより顕著に発揮できると共に、仙骨姿勢をとった場合のクッション部材のフィット性をさらに向上させることができる。また、ペダル操作時や立ち上がり時には、フロントフレームの前端縁が、脚部（大腿部）により下方向に強制されるため、相対的にクッション部材の臀部支持部が上昇し、臀部を持ち上げるサポート力が機能し、ペダルの操作性を向上させ、また、立ち上がり動作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態に係る座席構造のフレーム構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、上記実施形態に係る座席構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、上記実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図である。
【図４】図４は、上記実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図であって、（ａ）は標準姿勢で着座した状態を、（ｂ）は仙骨姿勢で着座した状態を、（ｃ）は立ち上がり動作時を、それぞれ示す図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る座席構造のフレーム構成を示す概略斜視図である。
【図６】図６は、上記他の実施形態で用いた当接片の他の例を示す図である。
【図７】図７は、上記他の実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 座部
１１ サイドフレーム
１２ 支持フレーム
１３ フロントフレーム
１３ａ 前端縁
１５ トーションバー
１６ アーム
１７ 支軸
１９ 面状バネ部材
２０ クッション部材
２１ 後端部
２４ 前端部
２６ 線材
２７ コイルプリング
【発明の属する技術分野】
本発明は座席構造に関し、より詳しくは、航空機、列車、船舶、フォークリフト、自動車などの輸送機器用の座席、あるいは住居内外で使用される各種の椅子や車椅子として適する座席構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機、列車、船舶、自動車などに用いられる座席は、衝撃吸収性、振動吸収性などの基本的機能の向上はもとより、これらの機能を補助し、さらに快適な乗り心地を得るために、体格差吸収性、姿勢差吸収性、体動容易性などの様々な機能の向上が常に求められている。さらに近年は、燃費向上による環境対策の観点から、自動車などの輸送機器の軽量化を図るため、これらに用いられる座席も、上記した様々な機能の向上に加え、軽量化を図ることが望まれており、より薄く軽量なクッション材を使用した技術などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、本出願人は、上記した観点より、厚み数ミリから数十ミリ程度の立体編物をフレームに張設し、張力構造体として用いることにより、軽量でありながら、クッション材として十分な特性（バネ特性や減衰特性）を備えた座席構造を提案している。
【０００４】
しかしながら、かかる立体編物を用いて自動車の座席などで求められる特性を十分に発揮させるためには、立体編物の下方に、二次元ネット材や立体編物等からなる面状支持部材や、プルマフレックスなどと称される面状弾性部材を配置し、これを複数の金属バネ（コイルスプリング）で支持してバネ感を補い、荷重を分散支持して、振動吸収性、体格差吸収性などの諸機能を有効に機能させる必要がある。ところが、コイルスプリングを複数配設した場合には、立体編物自体が薄いため、着座者に対しては、コイルスプリングの立体編物への当たりが、そのまま着座者の異物感として感じられ易い。このため、従来、異物感の軽減対策として、立体編物の積層数を増したり、立体編物とコイルスプリングとの間にウレタン材などの他のクッション材を介在させたりすることが行われている。従って、異物感として感じられるコイルスプリングの配設数を減らすことができれば、あるいは、異物感として感じにくいところにコイルスプリングを配設することができれば、立体編物の積層数を減らしたり、ウレタン材などの他のクッション材を介在させる必要がなくなるなど、更なる軽量化が期待できる。
【０００５】
従来一般に用いられるクッション材であるウレタン材を用いる場合には、着座者にワイヤやフレームなどの剛性の異なるものを異物感として感じさせないため、ウレタン厚を３０ｍｍ以上確保するのが通常であるが、より薄く軽量化されたものを使用しようとする場合には、上記立体編物の場合と同様の問題がある。また、他のクッション材、例えば、弾性糸を含んでなる二次元ネット材（面状バネ部材）を用いる場合でも厚みが薄いため同様の問題がある。また、二次元ネット材（面状バネ部材）、立体編物あるいはウレタン材を複数任意に組み合わせて用いる場合でも、コイルスプリングの配設数を減らしたり、配設位置を変更することにより、より薄くより軽量なクッション構造を達成できる。
【０００６】
また、自動車などの輸送機器用座席で求められる衝撃吸収性に関しては、特に、衝突時における座席からの人体の跳ね上がり等を低減されることが求められる。このための対策としては、前後方向から受ける衝突荷重を、座骨結節を中心とした慣性力の回転モーメントに変換して、臀部の沈み込みが大きくなるように座角を変化させて分散させる構造が望まれる。
【０００７】
また、人が椅子に着席する場合の標準姿勢は、人の臀部が椅子の座部（シートクッション部）後方に位置して、人の腰部が椅子の背部（シートバック部）に当接している状態であるが、人の着座姿勢として、特に、老人や子供などのように体格が小さい場合、あるいは長時間着座しているような場合には、臀部が前方に移動して仙骨部が座部に接するような仙骨姿勢と呼ばれる座り方をとることが報告されている（デザイン学研究 ＢＵＬＬＥＴＩＮ ＯＦ ＪＳＳＤ Ｖｏｌ．４８ Ｎｏ．１ ２００１、ｐ４９〜５６ 「体格差を考慮した福祉車両用車椅子のサスペンション最適特性」）。このことは、車椅子に限らず、自動車などの輸送機器用座席、事務用あるいは劇場用の椅子などにおいても同様であり、このような仙骨姿勢をとった場合であっても、体格差、姿勢差を吸収して衝撃吸収性や振動吸収性を大きく損なうことがなく、快適な座り心地を達成できる座席構造の開発が望まれる。
【０００８】
一方、上記した自動車などの輸送機器用の座席、あるいは住居内外で使用される各種の椅子や車椅子のいずれにおいても、着座姿勢から立ち上がる際には、より容易に立ち上がることができる構造であることも望まれる。さらに、自動車の運転席の座席などにおいては、ペダル操作時における大腿部への圧迫が小さいことも望まれる。
【０００９】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、従来よりも更なる軽量化を図った上で、衝撃吸収性、振動吸収性、体格差吸収性、姿勢差吸収性、体動容易性の各機能を向上させることができると共に、立ち上がり易さの向上、ペダル操作時の大腿部への圧迫の軽減を図ることができる座席構造を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明者は、着座者が異物感として感じにくい位置に従来の体側付近に配置していたコイルスプリングに代わるトーションバーを用いると共に、衝撃時や立ち上がり時等において、クッション部材の形状や臀部の支持位置等を、衝撃吸収や立ち上がり動作に適するように容易に変化する構造とすることにより、軽量化を図った上で上記種々の特性を改善できると考え、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の本発明では、座部後方に配設され、トーションバーにより常態において後倒方向に付勢されるアームと、
前記アームに支持され、座部後方に幅方向に沿って配設された支持フレームと、
座部前方に配設され、前後方向に所定の長さを有し、その前端縁が上下方向に回動可能に支持されたフロントフレームと、
前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設されるクッション部材と、
前記クッション部材に標準姿勢で着座した際における前記フロントフレームの前端縁の上方向回動位置を設定する標準位置設定部材と
を具備し、
前記クッション部材への標準姿勢での着座時に対比して、該クッション部材のいずれかの部位をより沈み込ませる荷重が付加されると、前記フロントフレームの前端縁が標準位置よりも上方向に回動し、
前記フロントフレームの前端縁が、標準位置よりも下方向に強制されることにより、前記クッション部材における臀部支持部が上昇する構造であることを特徴とする座席構造を提供する。
請求項２記載の本発明では、前記フロントフレームが、前後方向に所定の長さを有する板状部材から構成され、その後端縁が座部のサイドフレーム間に軸支されていることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項３記載の本発明では、前記標準位置設定部材が、フロントフレームの前端縁を下方向に付勢する弾性部材であり、標準姿勢での着座時に生じるクッション部材の張力に抗して、該フロントフレームの前端縁を標準位置でバランスさせる弾性力を備えていることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項４記載の本発明では、前記弾性部材が、フロントフレームの前端縁と、フロントフレームの下方に配設された固定フレームとの間に張設される面状バネ部材から構成されることを特徴とする請求項３記載の座席構造を提供する。
請求項５記載の本発明では、前記標準位置設定部材が、少なくとも一方のサイドフレームから内方に突出し、標準姿勢での着座時にフロントフレームの上面に当接して、該フロントフレームの前端縁を標準位置に設定する当接片であることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項６記載の本発明では、 前記クッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項１記載の座席構造を提供する。
請求項７記載の本発明では、 前記クッション部材の上方に、他のクッション部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は６記載の座席構造を提供する。
請求項８記載の本発明では、前記他のクッション部材が、前記クッション部材と共に、前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設される構造であることを特徴とする請求項７記載の座席構造を提供する。
請求項９記載の本発明では、 前記他のクッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項７又は８記載の座席構造を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。図１〜図３は本発明の一の実施形態に係る座席構造の主要部を示す図である。これらの図に示したように、本実施形態の座席構造を構成する座部（シートクッション部）１０は、幅方向に所定間隔をおいて配設される一対のサイドフレーム１１，１１、座部１０の後方に配置される支持フレーム１２、座部前方に配置されるフロントフレーム１３、クッション部材２０を有して構成される。
【００１３】
一対のサイドフレーム１１，１１の各後端部には、ブラケット１４，１４が連結されており、一対のブラケット１４，１４間に、トーションバー１５が配設されている。このトーションバー１５の一端部は、例えば断面角形に形成され、一方のブラケット１４に形成した、例えば、角形の嵌合孔に嵌め合わされて固定端となっており、他端部は、他方のブラケット１４に対して回転可能に支持される自由端となっている。この結果、該トーションバー１５は、自由端側がねじられることにより所定のバネ特性を発揮する。
【００１４】
トーションバー１５の各端部付近には、アーム１６が設けられている。トーションバー１５の固定端側に配置される一方のアーム１６は、その基端部がトーションバー１５に対し回動自由に配設され、トーションバー１５の自由端側に配置される他方のアーム１６は、その基端部がトーションバー１５に直接連結されて、そのねじりトルクにより、後倒方向に付勢されている。そして、支持フレーム１２は、このようにして設けられる各アーム１６の上端部１６ａ間に、座部１０の幅方向に沿って配設される。従って、支持フレーム１２は、各アーム１６を介して、トーションバー１５により、常態において後倒方向に付勢されて設けられている。
【００１５】
一対のサイドフレーム１１，１１の各前端部付近には、支軸１７が架け渡されており、この支軸１７に、前後方向に所定の長さを有する板状部材からなるフロントフレーム１３の後端縁１３ｂが軸支されている。これにより、フロントフレーム１３は、後端縁１３ｂを中心として、その前端縁１３ａ側が上下に回動可能となっている。
【００１６】
クッション部材２０は、上記のようにして設けられた支持フレーム１２とフロントフレーム１３との間に架け渡されて配設される。具体的には、図３に示したように、クッション部材２０の後端部２１に、断面略Ｕ字状の合成樹脂製のセットプレート２２を取り付け、後端部２１を支持フレーム１２の下側を通過させて、セットプレート２２を、支持フレーム１２の後方に引き出すと共に、クッション部材２０の後端部２１付近に、補助布部材２３を連結して、この補助布部材２３を支持フレーム１２の上側に位置させ、その端部を断面略Ｕ字状に形成されたセットプレート２２の溝内に挿入することにより、支持フレーム１２に支持させている。クッション部材２０の前端部２４は、同じく断面略Ｕ字状の合成樹脂製のセットプレート２５を取り付け、その溝を、フロントフレーム１３の前端縁１３ａに係合させて支持している。これにより、クッション部材２０は、支持フレーム１２及びアーム１６を介して、トーションバー１５の弾性力により、該支持フレーム１２とフロントフレーム１３との間に張設されることになる。
【００１７】
上記したように、支持フレーム１２及びフロントフレーム１３は、所定の位置で不動に固定されたフレームではない。従って、支持フレーム１２及びフロントフレーム１３間に張設されたクッション部材２０に、人が着座した際には、何らの規制もないとすると、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが上方向に回動可能な範囲において、制限なく沈み込んでしまう。このため、人が標準姿勢で着座した際のクッション部材２０の沈み込み量を安定させるため、フロントフレーム１３の回動範囲を規制する標準位置設定部材が必要となる。
【００１８】
標準位置設定部材は、かかる機能を果たすものである限り、その構造は限定されるものではない。本実施形態においては、図３に示したように、フロントフレーム１３の前端縁１３ａに一端が固定され、他端が、サイドフレーム１１，１１間であって、フロントフレーム１３の下方に配設される補助フレーム１８に、セットプレート１８ａを介して係合される面状バネ部材１９を用いている。すなわち、面状バネ部材１９の復元力により、フロントフレーム１３の前端縁１３ａを下方向に回動する方向に付勢し、クッション部材２０に対して荷重がかかった際のフロントフレーム１３の上方向への回動位置を規制している。面状バネ部材１９の復元力は、人が標準姿勢で着した際に、フロントフレーム１３の後端縁１３ｂを中心とした回動角度が所望の角度となるように調整される。
【００１９】
なお、面状バネ部材１９に代えて、他の弾性部材、例えば、金属バネとしてのコイルスプリング（図示せず）を、フロントフレーム１３の前端縁１３ａと補助フレーム１８との間に架け渡すことも可能である。但し、この場合には、コイルスプリングの異物感を軽減するために、クッション部材２０の前端部付近の厚みを厚くするなどの対策が必要となる。また、面状バネ部材１９に代えて、フロントフレーム１３をトーションバー（図示せず）を用いて支持することも可能である。但し、いずれにしても、標準位置設定部材として簡易かつ安価に設けることができることから面状バネ部材１９が好ましい。なお、面状バネ部材１９とは、弾性糸を含んで形成される二次元ネット材（布部材）である。
【００２０】
ここで、クッション部材２０の前後方向略中央部よりもやや後端部寄りにおいては、図２に示したように、裏面に袋状部材２８が取り付けられており、この袋状部材２８には、着座時に慣性力が作用した場合のグラツキ感を防止するためのバネ鋼からなる線材２６が遊挿されている。また、線材２６の各端部付近には、補助バネ手段としてのコイルスプリング２７の一端が係合されている。このコイルスプリング２７の他端は、座部１０の後方に配設される任意のフレームに係合されて支持される。コイルスプリング２７は、体側付近に配設した場合には、着座者が異物感として感じやすいため、異物感として感じにくい位置に設けることが好ましく、例えば、本実施形態のように、座部１０の前後方向中途位置から座部後端にかけて前後方向に沿って配設することが好ましい。また、座部１０の前後方向中途に位置するコイルスプリング２７の一端は、着座時における人体の重心位置となる座骨結節付近あるいは体幹軸付近に設けることが好ましく、これにより、このコイルスプリング２７の一端を作用点として、振動入力に対し、効率よく着座者を励振することができる。従って、該コイルスプリング２７の一端が係合されるバネ鋼からなる線材２６は、着座時における重心位置を基準として前後に１５０ｍｍの範囲、好ましくは１００ｍｍの範囲、より好ましくは５０ｍｍの範囲に設定するとよい。
【００２１】
クッション部材２０は、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の適宜の組み合わせから構成される。クッション部材２０は、その上に直接人が着座する表層のクッション層として用いることも可能であるし、このクッション部材２０の上に、他のクッション部材（図示せず）を配置することにより、該他のクッション部材を表層とし、本実施形態のクッション部材２０を基層のクッション層として用いることも可能である。なお、他のクッション部材は、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の適宜の組み合わせから構成することができる。また、他のクッション部材を配設するに当たっては、他のクッション部材も、トーションバー１５によって支持された支持フレーム１２及び回動可能に設けられたフロントフレーム１３との間に張設することが好ましい。
【００２２】
上記したクッション部材を構成する面状バネ部材は、弾性糸を含んでなる二次元ネット材（布部材）からなるものであり、例えば、たて糸とよこ糸のいずれか一方がポリエステル系エラストマー繊維、ポリウレタン繊維などの弾性糸から構成され、他方が弾性糸よりも弾性の小さいナイロン繊維、ポリエステル繊維などの普通糸から構成されるものを用いることができる。なお、上記の標準位置設定部材として用いられる面状バネ部材１９も、同様のものを用いることができる。また、立体編物とは、表裏２層のグランド編地同士を、モノフィラメント原糸等からなる連結糸により、クロス状やトラス状に連結したものである。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、人が標準姿勢で着座した際のクッション部材２０の位置が図３の細い実線で示した位置であるとする。この場合には、クッション部材２０にかかる荷重により、アーム１６が無負荷時の略垂直状態から、トーションバー１５の弾性力に抗して前倒方向に回動する。一方、フロントフレーム１３も、クッション部材２０が沈み込むことにより、その前端縁１３ａが上方に回動するが、その回動量は、標準位置設定部材としての面状バネ部材１９の復元力により、標準位置で規制される。
【００２４】
この場合、トーションバー１５により支持された支持フレーム１２（アーム１６）の回動角度は、着座者の体重によって異なる。従って、トーションバー１５のバネ特性による振動吸収性が、体重差（体格差）によって大きく異なることがなく、ほぼ安定して発揮される。トーションバー１５は、着座時の平衡状態においてアーム１６が不安定な釣り合い位置となるように、その初張力が調整される。このため、微小振動に対しても敏感に反応するが、トーションバー１５の復元力は、本実施形態の座席構造の第１の機能として、主としてストローク感を創出し、無負荷状態から平衡状態に至るまでの変位に対して効率よく釣り合い状態を作り出し、振動吸収機能と衝撃力吸収機能を担う。また、コイルスプリング２７は、無負荷状態と平衡状態とで配設角が異なり、本実施形態の座席構造の第２の機能として、主として平衡状態で効率よく作用し、主に高周波数帯における振動吸収機能を補強して、微小振動に対してより効率よく作用する。トーションバー１５によっても微小振動に対して対処できるが、コイルスプリング２７を上記のように異物感を感知しない領域に配置することにより、微小振動に対する作用をさらに向上させることができる。なお、コイルスプリング２７は、左右方向の揺れに対して着座者を安定して支持する機能も有している。
【００２５】
すなわち、本実施形態においては、トーションバー１５の復元力を利用し、それにより上記のように主にストローク感の創出と不安定な釣り合い状態を作り出しているものであるが、微小振動に対しても敏感に作用するため、トーションバー１５のみによっても座席に必要な振動吸収性等の諸特性を十分に付与できる。従って、これを補助するコイルスプリング２７を含めたバネ構造全体の設計自由度が広がって最適設計が可能となり、結果としてコイルスプリングの使用本数を減らすことが可能となって、重量、コストの軽減を達成できる。
【００２６】
そして、着座者に対して異物感として感じる体側付近のコイルスプリングを廃止することができるため、表層を形成するクッション層となる立体編物やウレタン材等の厚みを従来より薄くしたり、積層数を減らすことができ、また、体側部のフレーム間距離、いわゆるフレームピッチを小さくでき、座席構造全体の軽量化、小型化に寄与する。
【００２７】
このような状態で、衝突等により、所定以上の大きな衝撃性荷重や振動が入力された場合には、標準姿勢における重心位置である座骨結節付近に相当するクッション材２０の沈み込み量が大きくなる。これにより、アーム１６及び支持フレーム１２はトーションバー１５の弾性力に抗してさらに前倒方向に回動する。アーム１６が所定量回動すると、サイドフレーム１１，１１の後端付近に配設された後端フレーム１０ａに当接し、必要以上の着座者の沈み込みを規制する。アーム６及び支持フレーム１２の回動が規制されると、続いて、クッション部材２０が伸びることによりさらに座骨結節付近が沈み込み、脚部が上方に持ち上げられようとするため、座骨結節付近を中心とした回転モーメントが生じる。この際、フロントフレーム１３は、クッション部材２０の沈み込みに応じて、その前端縁１３ａが、標準位置設定部材としての面状バネ部材１９によって規制された位置よりも上方に回動する。このため、人体が座面から離間しようとする力を抑制し、人体の背を座席の背部（シートバック部）に押し付け、人体に加わる衝撃が効率よく軽減される。
【００２８】
これに対し、例えば、自動車の運転席用の座席として用いた場合には、上記した標準姿勢において、ペダル操作を行うと、脚部（大腿部）によりフロントフレーム１３をその前端縁１３ａが下方向に回動するように押圧する。この結果、クッション部材２０の張り具合が強くなり、その臀部支持部が標準位置よりも上昇し、臀部を持ち上げる。これにより、フロントフレーム１３によって脚部が圧迫されることを軽減し、ペダルの操作性を向上させる。
【００２９】
一方、図４に示したように、着座者の姿勢が図４（ａ）の標準姿勢から図４（ｂ）に示したリラックス状態の姿勢（仙骨姿勢）に変化した場合には、臀部ないしは座骨結節の位置が、クッション部材２０の前方に移動する。このため、該クッション部材２０において、フロントフレーム１３よりやや後部寄りの部位の沈み込み量が、標準姿勢と比較して大きくなる。これにより、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが標準姿勢よりも上方向に回動する。仙骨姿勢をとった場合、臀部の位置がフロントフレーム寄りになるため、通常はクッション部材による臀部のホールド感ないしは支持感が低下するが、本実施形態によれば、このように、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが上昇するため、仙骨姿勢をとった場合でも、クッション部材２０によって、臀部を確実に支持でき、クッション部材２０による臀部のホールド感ないしは支持感の低下が少ない。
【００３０】
また、図４（ｃ）に示したように、立ち上がり時には、脚部（大腿部）により、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが下方向に強制される。これにより、クッション部材２０の張り具合が強くなり、その臀部支持部が標準姿勢の際の位置よりも上昇して臀部を持ち上げ、立ち上がる際のサポート力が機能する。このため、着座姿勢が、仙骨姿勢であったり、背部（シートバック部）が後傾していたりしても、本実施形態によれば、フロントフレーム１３の前端縁１３ａの下方向への回動により、立ち上がり性を改善する。
【００３１】
図５〜図７は、本発明の他の実施形態にかかる座席構造を示す図である。本実施形態においては、標準位置設定部材として、上記の面状バネ部材１９に代えて、各サイドフレーム１１，１１の内方に突出させた当接片１１ａを用いている。その他の構造は上記実施形態と同様である。この当接片１１ａは、図５（ｂ）に示したように、Ｌ字型の板状部材をサイドフレーム１１の内側に溶接などにより固定して形成しており、人が標準姿勢で着座した際に、フロントフレーム１３の上面が当接し得る位置に設けられる。なお、Ｌ字型の板状部材に代えて、図６に示したように、サイドフレーム１１の一部を切り起こすことにより、当接片１１ａを形成することもできる。
【００３２】
本実施形態によれば、図７に示したように、標準姿勢でクッション部材２０に着座した際には、フロントフレーム１３の上面が当接片１１ａに当接するため、該フロントフレーム１３の前端縁１３ａの上方向への回動位置が規制される。ペダル操作や立ち上がり動作の際には、脚部（大腿部）によって、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが下方向へ回動するように強制される。これにより、クッション部材２０の張り具合が強くなり、クッション部材２０が上動し、臀部を持ち上げ、ペダル操作や立ち上がり動作をサポートする。
【００３３】
一方、衝突等により大きな衝撃が付加された場合には、上記実施形態と同様に、座骨結節付近が沈み込み、脚部が上方に持ち上げられようとするため、座骨結節付近を中心とした回転モーメントが生じる。この際、フロントフレーム１３は、クッション部材２０の沈み込みに応じて、その前端縁１３ａが、標準位置設定部材としての当接片１１ａによって規制された位置よりも上方に回動する。本実施形態においては、当接片１１ａがサイドフレーム１１の内方に突出しているため、フロントフレーム１３の前端縁１３ａが標準位置よりも上方に回動しようとする力が働くと、該当接片１１ａをサイドフレーム内方への突出量が小さくなるように変形させて、当接片１１ａの位置を越えて上方に回動する。これにより、上記実施形態と同様に、人体が座面から離間しようとする力を抑制し、人体の背を座席の背部（シートバック部）に押し付け、人体に加わる衝撃を効率よく軽減する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の座席構造は、座部後方に、幅方向に沿って配設されたトーションバーと、このトーションバーに連結され、該トーションバーにより常態において後倒方向に付勢されるアームとを備え、アームに支持される支持フレームと、座部前方に設けられ、前端縁が上下に回動可能に設けられたフロントフレームとの間に、クッション部材を張設した構造である。このため、着座時の快適性や乗り心地に影響を与えるバネ特性を、トーションバーにより付与でき、従来、体側付近に必要であったコイルスプリングの使用数を低減又は廃止することができる。従って、使用するクッション部材を従来よりも薄く、あるいは積層数を低減することができ、座席構造を軽量化することができる。しかも、トーションバーを用いたことにより、振動吸収性が改善できると共に、大荷重入力時には、人体の座骨結節付近を中心とした回転モーメントにより大荷重入力時の衝撃を軽減し、衝撃吸収性をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、トーションバーが、体格差、姿勢差に追随して回動角度が変化する構成であるため、体格差、姿勢差に拘わらず、クッション部材の人体へのフィット性を損なうことなく、体格差吸収性、姿勢吸収性、体動容易性にも優れている。このため、いわゆる仙骨姿勢等の変形姿勢に対しても、それに追随したクッション部材の変形により快適な着座感を付与でき、車椅子などの利用者にとっても座り心地の改善に資する。
【００３６】
また、座部前方に設けられるフロントフレームの前端縁が上下に回動可能に設けられているため、上記した大荷重入力時の座骨結節付近を中心とした回転モーメントによる衝撃緩和機能をより顕著に発揮できると共に、仙骨姿勢をとった場合のクッション部材のフィット性をさらに向上させることができる。また、ペダル操作時や立ち上がり時には、フロントフレームの前端縁が、脚部（大腿部）により下方向に強制されるため、相対的にクッション部材の臀部支持部が上昇し、臀部を持ち上げるサポート力が機能し、ペダルの操作性を向上させ、また、立ち上がり動作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態に係る座席構造のフレーム構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、上記実施形態に係る座席構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、上記実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図である。
【図４】図４は、上記実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図であって、（ａ）は標準姿勢で着座した状態を、（ｂ）は仙骨姿勢で着座した状態を、（ｃ）は立ち上がり動作時を、それぞれ示す図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る座席構造のフレーム構成を示す概略斜視図である。
【図６】図６は、上記他の実施形態で用いた当接片の他の例を示す図である。
【図７】図７は、上記他の実施形態に係る座席構造の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 座部
１１ サイドフレーム
１２ 支持フレーム
１３ フロントフレーム
１３ａ 前端縁
１５ トーションバー
１６ アーム
１７ 支軸
１９ 面状バネ部材
２０ クッション部材
２１ 後端部
２４ 前端部
２６ 線材
２７ コイルプリング
Claims (9)
- 座部後方に配設され、トーションバーにより常態において後倒方向に付勢されるアームと、
前記アームに支持され、座部後方に幅方向に沿って配設された支持フレームと、
座部前方に配設され、前後方向に所定の長さを有し、その前端縁が上下方向に回動可能に支持されたフロントフレームと、
前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設されるクッション部材と、
前記クッション部材に標準姿勢で着座した際における前記フロントフレームの前端縁の上方向回動位置を設定する標準位置設定部材と
を具備し、
前記クッション部材への標準姿勢での着座時に対比して、該クッション部材のいずれかの部位をより沈み込ませる荷重が付加されると、前記フロントフレームの前端縁が標準位置よりも上方向に回動し、
前記フロントフレームの前端縁が、標準位置よりも下方向に強制されることにより、前記クッション部材における臀部支持部が上昇する構造であることを特徴とする座席構造。 - 前記フロントフレームが、前後方向に所定の長さを有する板状部材から構成され、その後端縁が座部のサイドフレーム間に軸支されていることを特徴とする請求項１記載の座席構造。
- 前記標準位置設定部材が、フロントフレームの前端縁を下方向に付勢する弾性部材であり、標準姿勢での着座時に生じるクッション部材の張力に抗して、該フロントフレームの前端縁を標準位置でバランスさせる弾性力を備えていることを特徴とする請求項１記載の座席構造。
- 前記弾性部材が、フロントフレームの前端縁と、フロントフレームの下方に配設された固定フレームとの間に張設される面状バネ部材から構成されることを特徴とする請求項３記載の座席構造。
- 前記標準位置設定部材が、少なくとも一方のサイドフレームから内方に突出し、標準姿勢での着座時にフロントフレームの上面に当接して、該フロントフレームの前端縁を標準位置に設定する当接片であることを特徴とする請求項１記載の座席構造。
- 前記クッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項１記載の座席構造。
- 前記クッション部材の上方に、他のクッション部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は６記載の座席構造。
- 前記他のクッション部材が、前記クッション部材と共に、前記支持フレームとフロントフレームとの間に架け渡され、前記トーションバーの弾性力により張設される構造であることを特徴とする請求項７記載の座席構造。
- 前記他のクッション部材が、面状バネ部材、立体編物、ウレタン材から選ばれる１種又はそれらの２種以上の組み合わせから構成されることを特徴とする請求項７又は８記載の座席構造。
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