JP2004268692A - Seat for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両用シートに関する。特には、乗員の乗り心地を改善する機構を備えた車両用シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両走行時に振動を受ける車両用シートには、乗員への振動の伝達を軽減し、乗り心地を良好に保つべく、弾性樹脂発泡体等のクッション材料が座部及び背もたれ部に配されている。
【0003】
このような車両用シートにあって、乗り心地の向上や、座部の高さの調整等の目的で、エアサスペンション装置やエアクッションを用いるのものが種々提案されている(特開平5−213102,特開平7−308235,特開平9−290669)。
【0004】
特開平5−213102の車両用シートにおいては、座部のクッションパッドが、上枠及び下枠からなるフレーム構造により下方から支持され、クッションパッドを直接載置する上枠が、1つの空気バネ及びX字状のリンク構造からなるエアサスペンション装置を介して、上下動可能に下枠から支持されている。空気バネは、周面にジャバラ構造を有する略円筒状であって、圧縮空気の導入及び排出により伸縮される。
【0005】
また、特開平7−308235の車両用シートにおいては、背もたれ部に、複数の筒状の空気室からなるエアクッションを配し、エアポンプからの空気の供給及び排気の経路に、空気室ごとにバルブを設けている。これにより、各空気室内の空気量を独立に制御することで、使用者の体型に合わせて背もたれ部の前方面の形状を調整可能としている。
【0006】
さらに、特開平9−290669においては、座部のクッションパッドの内部に、膨張・収縮可能なエアクッションを配することで、座部上面の高さを調整可能としている。このエアクッションは、複数の筒状の空気室が互いに連通管を通じてつながったものであり、空気ポンプからの空気の供給によりマット状のエアクッション全体が均等に膨出するものである。
【0007】
一方、特開平7−25279においては、座部のクッションパッドが、板状のフレームに載置されて支持される構造において、乗員の臀部を支持する領域で、クッションパッドと板状フレームとの間に、一つの袋のみからなるエアクッションが介在される。
【0008】
車両衝突時には、このエアクッション中の空気が電磁開放弁を通じて排出され、エアクッションが収縮することにより、クッションパッドの臀部支持領域を落とし込ませる。すなわち、車両衝突時に、乗員の臀部を下方に落とし込ますことにより、乗員が下半身側から座部のクッションパッドに沿って前方へと滑り落ちてしまう(いわゆる「サブマリン」現象)のを防止する。
【0009】
車両用シートには、通常シートベルトまたはエアバッグ装置が付属するが、乗員の身体に対するシートベルトの着用位置やエアバッグの展開位置が適当でない場合、車両前方へ向かう慣性力により、乗員がシートからずり落ちることがあり、乗員を充分に保護できないことがあったのである。
【0010】
以上に説明した車両用シートのエアクッションや空気バネには、空気量の調整により、座部の高さ位置または突出寸法を調整する機能が付与されている。
【0011】
【特許文献1】特開平5−213102号公報
【0012】
【特許文献2】特開平7−308235号公報
【0013】
【特許文献3】特開平9−290669号公報
【0014】
【特許文献4】特開平7−25279号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらは、高さ位置または突出寸法を調整可能とするための比較的複雑な機構を有するものの、防振特性について、車両走行状態等に応じて最適な状態に保つようにする機構は備えていなかった。
【0016】
本発明は、自動車用等の車両用シートであってエアクッションを備えたものにおいて、乗員の着座状態や車両走行状態等に合わせてエアクッションの防振特性、特には振動減衰特性を最適化することにより、乗り心地を向上することができるものを提供しようとする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用シートは、乗員の臀部及び大腿部を支持するクッションパッドと、これを下方から支持するフレームとを含んでなる車両用シートにおいて、前記クッションパッドを、少なくとも一部の領域において前記フレームから弾性的に支持するための空気袋が複数設けられ、これら空気袋が可変絞り弁を介して互いに連通され、乗員の着座状態、車両の走行状態、または、前記クッションパッドの受ける振動の周波数分布もしくは強度に基づいて、前記可変絞り弁の絞り度の調整または前記開閉弁の開閉を行うことにより、一組の前記空気袋による防振特性を調整するための機構が備えられたことを特徴とする。
【0018】
第1の好ましい態様によると、前記の複数の空気袋が、前記クッションパッドにおける乗員の着座部の下方に、上下方向に積み重ねられて配されている。
【0019】
このような構成であると、積み重ねられた上下の空気袋の間での空気の流通経路を適宜に開閉または絞り込む制御を行うことにより、振動周波数の領域に合わせて、振動減衰特性を最適化することができる。
【0020】
第2の好ましい態様によると、前記の複数の空気袋が、前記クッションパッドにおける乗員の着座部の下方、及び左右のサイド部の下方または内部にそれぞれ配されている。
【0021】
このような構成であると、座部及び両サイド部の空気袋の間での空気の流通経路を適宜に開閉または絞り込む制御を行うことにより、振動周波数の領域に合わせて、振動減衰特性を最適化することができる。
【0022】
好ましくは、前記の複数の空気袋が、弾性材料からなり、空気内圧に対抗する弾性係数において、互いに異なる。
【0023】
このような構成であると、クッション性及び振動減衰特性を向上させることができる。
【0024】
また、好ましくは、前記の複数の空気袋の少なくとも一つが、乗員の臀部を支持する領域に対応して配され、この空気袋には、空気内圧を開放するための内圧開放弁が備えられ、異常加速度が検知された際に該内圧開放弁を作動して、該空気袋を収縮させることで前記クッションパッドの臀部支持領域を陥没させる機構が設けられる。
【0025】
このような機構により、車両衝突時等において、乗員が座部クッションパッドに沿って滑り落ちるのを防止し、安全性を高めることができる。
【0026】
この際、好ましくは、前記クッションパッドに、前記臀部支持領域とその前方の領域との間の境界に沿って、表面に溝または切り込みが設けられる。
【0027】
このような構成であると、異常加速度を受けた際に、乗員の臀部を落とし込むためのクッションパッドの変形が、より容易となる。
【0028】
また、好ましくは、乗員の腰部または大腿部を保持するシートベルトが備えられ、このシートベルトには、異常加速度を検知した際に、該シートベルトの緊張力を瞬時に増大させる機構(プリテンション機構)が備えられ、該シートベルトを支持する左右の締結部の上端が、前記クッションパッドのサイド部上面よりも低い位置にある。
【0029】
このような構成であると、シートベルトのプリテンション機構による拘束力を利用して、より急速に、乗員を臀部から落とし込むことができる
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例1について、図1〜4を用いて説明する。
【0031】
図1及び図2の部分断面側面図には、本実施例の車両用シート(座席)1について、通常時の様子、及び、異常加速度を受けた場合の様子を模式的に示す。
【0032】
実施例における車両用シート1は、乗用車用であり、3点固定式シートベルト4が備えられている。座部のクッションパッド2、背もたれ部5及びヘッドレスト51が、それぞれ、軟質ウレタン樹脂発泡体等のクッション材料と、これを覆うクロスやレザー等の表皮とからなっている。背もたれ部5及びこれに固定されたヘッドレスト51は、略水平に配されるクッションパッド2に対してリクライニング可能に設けられている。
【0033】
座部のクッションパッド2は、前方部分すなわち乗員の大腿部を支持する領域2bが、スチール板等からなる板状フレーム3上に載置されて支持されている。
【0034】
一方、クッションパッド2における後方部分、すなわち、乗員の臀部を支持する領域2aは、エアクッション11を介して板状フレーム3上に載置されている。なお、クッションパッド2の厚みは臀部支持領域2a及び大腿部支持領域2bを通じて略等しく、板状フレーム3には、臀部支持領域2aに、エアクッション11を受け入れるための凹部3aが形成されている。
【0035】
エアクッション11は、矩形・平形の空気枕(まくら)状であり、上下に2つの空気袋11−1,11−2が重なり合わさってなる。いずれの空気袋11−1,11−2もゴム等の気密な弾性材料からなり、空気内圧に抗して、空気袋が収縮しようとする復元力が作用する。そして、これら空気袋11−1,11−2は、配管17及びこの途中に設けられた電磁バルブ15を介して互いに流通可能となっている。
【0036】
車両用シート1に作用する振動が低周波領域(例えば3Hz以下)にあるときには、電磁バルブ15を全開またはこれに近い状態にまで開放して、上下の空気袋11−1,11−2間で空気を流通させる。すなわち、配管17及び電磁バルブ15の絞りを通じて空気を流動させる。これにより、粘性抵抗による損失が大きくなり、変形状態からの復元の速度も低下する。低周波領域では、このような振動減衰効果が大きいために、エアクッション11全体の、バネとしての共振倍率も低下する。
【0037】
一方、クッション性及び振動減衰特性を向上させるべく、上下の空気袋11−1,11−2の間には、バネとしてのかたさ(バネ定数)に差が設けられており、上方の空気袋11−1が、よりやわらかい。
【0038】
ところが、上記のように上下の空気袋11−1,11−2間で空気を双方向に流通させることから、定常状態におけるこれら空気袋11−1,11−2の内圧は互いに等しい。そのため、空気圧によってバネかたさに差を設けることができない。
【0039】
そこで、上方の空気袋11−1を構成する弾性膜について、下方の空気袋11−2を構成する弾性膜よりも、空気内圧に対抗する弾性が小さくなるように構成する。例えば、上方の空気袋11−1を構成するゴムや樹脂の材料として、下方の空気袋11−2の材料よりも、弾性が小さいものを用いるか、または、膜の厚さを小さくする。または、上下の空気袋11−1,11−2間で、補強用繊維の有無、材料種、径、または打ち込み密度等を適宜調整することにより、弾性に差を設ける。
【0040】
一方、車両用シート1に作用する振動が高周波領域(例えば4Hz以上)にあるときには、電磁バルブ15を完全に閉鎖するか、またはこれに近い状態にまで絞り込むことにより、共振倍率を下げる。また、低周波領域と高周波領域との中間領域(例えば3〜4Hz)にあるときには、電磁バルブ15の絞り度を適宜に調整して、半開またはこれに近い状態に保つことにより、共振倍率を小さく保つ。
【0041】
電磁バルブ15は、車両運航中を通じて、不図示の振動周波数検知装置の検知に基づき、制御部により、絞り度または開閉度が、防振、特には共振倍率低下にとり最適な状態となるようにリアルタイムで自動的に調整される。
【0042】
エアクッション11の上下の空気袋11−1,11−2には、それぞれ緊急排気用配管18−1,18−2の内側端が接続しており、これら配管18−1,18−2の外側端が一つの緊急排気用電磁バルブ16に接続している。緊急排気用電磁バルブ16は、通常時は閉鎖されているものであって、不図示の異常加速度検知装置による検知が行われときにのみ作動する。これら配管18−1,18−2の内径及び電磁バルブ16の開放時の流路径は、エアクッション11内の空気を瞬時に排出できるように充分に大きく設けられている。
【0043】
図2には、異常加速度が検知されて緊急排気用電磁バルブ16が作動し、エアクッション11の内圧が瞬時に解放された後の様子を示す。
【0044】
クッションパッド2の臀部支持領域2aは、エアクッション11による支持が失われる結果、乗員の体重等により、板状フレーム3の凹部3a中へと膨出するように撓(たわ)む。そして、板状フレーム3の凹部3a底面により、空気袋11−1,11−2の弾性膜を介して支持されることとなる。
【0045】
このとき、同時に、クッションパッド2の上面に形成される陥没部中に、乗員の臀部がはまり込むこととなる。
【0046】
すなわち、車両が前方の物体と衝突した際や、急ブレーキを掛けた際、図1の状態から図2に示す状態に瞬時に移行する。このような移行中、及び移行後に、クッションパッド2の上面には、後方を向いた斜面、すなわち後方に向かって下り坂の傾斜面が、クッションパッド2における大腿部支持領域2b中から臀部支持領域2aの中央部にわたって形成される。この傾斜面により、乗員が前方に滑り出そうとする慣性力を受け止めるのである。
【0047】
図2の状態へと移行するならば、車両が追突を受けた場合にも、乗員の身体に加わる衝撃を軽減することができる。
【0048】
図3には、実施例の車両用シートに用いる座部のクッションパッド2について模式的に示す。
【0049】
図3中に示すように、臀部支持領域2aと、その前方の大腿部支持領域2bとの境界付近には、上下両面に、左右方向に延びる断面くさび形の溝21,22が設けられている。これは、衝突その他による異常加速度を検出した際に、クッションパッド2の臀部支持領域2aが下方に沈み込むのをより容易にするためのものである。
【0050】
図1中に示されるように、クッションパッド2の下面にある溝21は、板状フレーム3の凹部3aの前方端付近に設けられており、上面にある溝22は、これよりも少し後方に設けられる。図2中に示されるように、これらの溝21,22は、臀部支持領域2aの陥没の際に最も大きい歪みが生じる個所に設けられており、変形のための応力を緩和し、陥没の際の抵抗を小さくするものである。
【0051】
なお、乗員の座骨下端予定位置2cは、臀部支持領域2aにおける前後方向の略中央であり、異常加速度を検知した際の陥没が容易に行われるように設計されている。
【0052】
図4には、3点固定式シートベルト4についての要部の構成について示す。
【0053】
3点固定式シートベルト4のうち、腰部または大腿部付け根部を拘束する下方のシートベルト41は、車両用シート1の左右両側にある締結部43,44の間に掛け渡されて固定されている。一方の締結端44は、乗員の着席時に、ワンタッチ式締結機構により固定部45に固定される。他方の締結端43は、使用時に取り外しできない固定のものであり、この締結端43を通って延びるシートベルト41の先端部が、通常使用時の巻き取り装置をも兼ねるプリテンション装置46中に巻き取られている。
【0054】
プリテンション装置46は、車両衝突時などに乗員が前方の投げ出されるのを防止すべく、異常加速度の検出時に、急速にシートベルト41を引き込んで緊張させて乗員を確実に拘束するためのものである。なお、3点固定式シートベルト4のたすき掛け状部分42は、固定部45に接続する締結端44内部で下方のシートベルト41と一体に連なっており、プリテンション装置46による引き込みを受けて緊張状態となる。
【0055】
図4中に示すように、実施例の車両用シート1に備えられるシートベルト41においては、左右の締結端43,44の上端43a,44aがいずれも、サイドシート部23の上端23aよりも下方に位置する。そのため、異常加速度が検知された際には、エアクッション11の内圧が解除されると同時に、プリテンション装置46の作動により、シートベルト41を通じて、乗員を下方に落とし込む力が充分に作用することとなる。
【0056】
すなわち、下方側のシートベルト41にプリテンション装置46が備えられ、かつ、シートベルト41の左右の締結端43,44が充分に下方に位置する結果、異常加速度検出時には、乗員の体重のみならず、プリテンション装置による拘束力によって、乗員を迅速に下方に引き込むことができる。
【0057】
図5の左右方向断面図には、実施例2の車両用シートの要部について、模式的に示す。
【0058】
上記実施例1においては、臀部支持領域2aの下面にあるエアクッション11が、上下2つの空気袋11−1,11−2よりなるものであったが、本実施例においては、臀部下方のエアクッション11が1つの空気袋からなる。また、シートクッション2の左右のサイド部23と、板状フレーム3の左右端部との間に、それぞれ、一つの空気袋からなるエアパッド13−1,13−2が配されて、サイド部23を弾性的に支持している。そして、臀部下方のエアクッション11と、左右のエアパッド13−1,13−2とが、それぞれ、絞り度可変の電磁バルブ15−1,15−2を介して連通されている。
【0059】
臀部支持領域2aにあるエアクッション11は、実施例1の場合と同様、矩形・平形の空気まくら状であり、板状フレーム3の凹部3a中に収められている。また、緊急排気用配管18及び緊急排気用電磁バルブ16を通じて、異常加速度検出時に内圧を解除可能に設けられている。すなわち、異常加速度検出時にクッションパッド2の臀部支持領域2a及び乗員を下方に落とし込むことができるように構成されている。
【0060】
クッションパッド2はサイド部23が比較的高く、図5に示すように、サイド部23は、左右方向に切断した断面が、略逆U字状ないし逆レの字状をなしている。詳しくは、臀部支持領域2aから左右に広がるように延在されて傾斜板状部23bをなした後、湾曲して垂直下方に向い、左右端の比較的短い垂直板状部23cをなしている。すなわち、各サイド部23の断面略逆U字状の形状により、下面側に、深く切り込んだくさび状の凹部24を形成している。
【0061】
エアパッド13−1,13−2は、比較的細長い矩形・平形の空気まくら状であり、該矩形の幅方向が略垂直を向くように配されて、クッションパッド2のサイド部23下面にある、くさび形凹部24に差し込まれている。
【0062】
一方、板状フレーム3は、エアクッション11を収納する凹部3aの底面から外側へと延びる部分が、なめらかに上方へと湾曲して、跳ね上がり状の端部33を形成している。そして、くさび形凹部24から下方にはみ出た、エアパッド13−1,13−2の下端部が、板状フレーム3の跳ね上がり状の端部33と、サイド部23の傾斜板状部23bとの間に挟み込まれている。
【0063】
このように、各エアパッド13−1,13−2が、クッションパッド2のサイド部23と板状フレーム3との間に包み込まれるようにして挟み込まれており、板状フレーム3とクッションパッド2との間でクッション作用及び振動絶縁作用を行う。
【0064】
車両用シート1に作用する振動が低周波領域(例えば3Hz以下)にあるときには、左右の電磁バルブ15−1,15−2を全開またはこれに近い状態にして、エアクッション11と左右のエアパッド13−1,13−2との間で空気を流通させる。すなわち、配管17−1,17−2と、電磁バルブ15−1,15−2の絞りとを通じて空気を流動させることで、その際の損失によって振動を減衰させるのである。低周波領域では、このような振動減衰効果が大きく、エアクッション11全体の、バネとしての共振倍率も下がる。
【0065】
一方、クッション性及び振動減衰特性を向上させるべく、エアクッション11と左右のエアパッド13−1,13−2との間には、バネとしてのかたさ(バネ定数)に差が設けられており、左右のエアパッド13−1,13−2が、よりかたい。
【0066】
ところが、上記のようにエアクッション11と左右のエアパッド13−1,13−2との間で空気を適宜流通させることから、定常状態において、エアクッション11及び左右のエアパッド13−1,13−2の内圧は互いに等しいので、空気圧によりバネかたさに差を設けることができない。
【0067】
そこで、エアパッド13−1,13−2を構成する弾性膜について、エアクッション11を構成する弾性膜よりも、空気内圧に対抗する弾性が小さくなるように構成する。
【0068】
このためには、実施例1で説明したと同様、ゴムや樹脂の材料そのものの弾性を互いに異なるものとするか、または、膜の厚さや、補強用繊維の材料種、径、打ち込み密度等を互いに異なるものとする。
【0069】
一方、車両用シート1に作用する振動が高周波領域(例えば4Hz以上)にあるときには、左右の電磁バルブ15−1,15−2を完全に閉じるかまたはこれに近い状態とする。これにより、エアクッション11の共振倍率が下がる。また、低周波領域と高周波領域との中間領域(例えば3〜4Hz)にあるときには、電磁バルブ15の絞り度を適宜に調整して、共振倍率を小さく保つ。
【0070】
また、車両の走行中、電磁バルブ15−1,15−2の絞り度または開閉度は、車両シートが受ける振動周波数等に乗じて、防振や共振倍率低下にとり最適な状態となるようにリアルタイムで適宜に調整される。
【0071】
一方、上記のように左右のエアパッド13−1,13−2が、乗員の下方のエアクッション11よりもバネとしてかたく設けられている。すなわち、乗員からの荷重を直接支持する領域(臀部支持領域2a)は、やわらかいエアクッションを介してフレーム3から支持されるが、臀部支持領域2aを左右から懸垂する形のサイド部23は、よりかたいエアパッドを介してフレーム3から支持される。これにより、乗員の着座時のクッション性が高く保たれるとともに、防振及び振動絶縁が良好に行われる。
【0072】
上記実施例において、エアクッション11やエアパッド13を構成する弾性膜は、適当な弾性、振動吸収性及び耐久性を備えたものであれば、一般的なゴム材料からなるものであっても、熱可塑性エラストマー等からなるものであっても同様に用いることができる。例えば、天然ゴム(NR)、クロロプレンゴム(CR)やウレタンゴム等を用いることができる。エアクッション11やエアパッド13は、伸縮性を有するファブリックを積層したもの、または該ファブリックにエラストマー材料を含浸させて固化させたものであっても良い。
【0073】
上記実施例においては、大腿部支持領域2bは板状フレーム3に直接載置されるとして説明したが、この領域にも、エアクッションをなす空気袋が配されていても良い。この際、大腿部支持領域2b下方の空気袋が、臀部支持領域2aの下方の空気袋と別個に設けられていれば、車両衝突時には、臀部支持領域2aの空気袋だけが急速に収縮して乗員の滑り落ちを防止するように構成することができる。
【0074】
また、実施例1と実施例2とを組み合わせたものであっても良い。すなわち、臀部支持領域のエアクッション11が上下の空気袋11−1,11−2からなるとともに、左右のサイド部にエアパッド13−1,13−2が設けられ、これらが適宜電磁バルブを介して連通可能となっているものであっても良い。
【0075】
電磁バルブ15の絞り度または開閉度は、振動倍率を低減するのに最適な状態になるように、車両用シートが受ける振動周波数領域に応じて連続的に変化させるのが好ましい。しかし、場合によっては、振動周波数のピーク値が所定値に達した際に全開と完全閉鎖の状態間での切替を行うものであっても良い。
【0076】
上記実施例においては、異常加速度が検知された際にエアクッション11の空気圧を解除するための緊急排気用電磁弁16を設けたが、乗員の滑り落ちが他の機構により防止されるなどの場合に、落とし込み機構を省いたものであっても良い。
【0077】
また、エアクッションやエアパッドを構成する空気袋が弾性膜からなるとして説明したが、場合によっては、非弾性の膜よりなるものであっても良い。
【0078】
一方、上記実施例においては、クッションパッド2の上下面に、それぞれ、1本の連続する溝21,22が設けられるものとして説明したが、ミシン目状に断続するものであっても良く、場合によっては、数本ずつ設けることもできる。
【0079】
【発明の効果】
車両走行状態や振動周波数等に応じて防振特性を最適化することで、乗り心地を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の車両用シートについて、通常時の様子を模式的に示す部分断面側面図である。
【図2】実施例1の車両用シートについて、異常加速度を受けた場合の様子を模式的に示す、図1に対応する部分断面側面図である。
【図3】実施例1の車両用シートに用いるシートクッションパッドについて模式的に示す断面斜視図である。
【図4】実施例の車両用シートにおける、シートベルトによるプリテンション効果について模式的に示すための左右方向の垂直断面図である。
【図5】実施例2の車両用シートについて要部を模式的に説明するための左右方向断面図である。
【図6】実施例2の車両用シートについて要部を模式的に説明するための前後方向の断面斜視切開図である。
【符号の説明】
1 車両用シート
11 エアクッション
11−1,11−2 エアクッションをなす上下の空気袋
13−1,13−2 左右のエアパッド
15 電磁バルブ
16 緊急排気用電磁バルブ
2 クッションパッド
2a 臀部支持領域
23 サイド部
24 サイド部下面の凹部
3 板状フレーム
3a エアクッション収納用の凹部
4 シートベルト(プリテンション機構付き)
5 背もたれ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle seat for an automobile or the like. In particular, the present invention relates to a vehicle seat provided with a mechanism for improving ride comfort of an occupant.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In a vehicle seat that receives vibration during traveling of a vehicle, a cushion material such as an elastic resin foam is disposed on a seat portion and a backrest portion in order to reduce transmission of vibration to an occupant and maintain good riding comfort.
[0003]
Various types of such vehicle seats using an air suspension device or an air cushion have been proposed for the purpose of improving ride comfort, adjusting the height of a seat, and the like (Japanese Patent Laid-Open No. 5-213102). , JP-A-7-308235, and JP-A-9-290669).
[0004]
In the vehicle seat disclosed in JP-A-5-213102, a cushion pad of a seat is supported from below by a frame structure including an upper frame and a lower frame, and an upper frame on which the cushion pad is directly mounted includes one air spring and It is supported from the lower frame movably up and down via an air suspension device having an X-shaped link structure. The air spring has a substantially cylindrical shape having a bellows structure on its peripheral surface, and is expanded and contracted by the introduction and discharge of compressed air.
[0005]
In the vehicle seat disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-308235, an air cushion composed of a plurality of cylindrical air chambers is provided on a backrest portion, and a valve for each air chamber is provided in a path for supplying and exhausting air from an air pump. Is provided. Thus, by independently controlling the amount of air in each air chamber, the shape of the front surface of the backrest can be adjusted according to the body shape of the user.
[0006]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-290669, the height of the upper surface of the seat can be adjusted by disposing an inflatable / contractible air cushion inside the cushion pad of the seat. In this air cushion, a plurality of cylindrical air chambers are connected to each other through a communication pipe, and the entire mat-shaped air cushion is evenly expanded by the supply of air from an air pump.
[0007]
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25279, in a structure in which a cushion pad of a seat portion is placed and supported on a plate-like frame, a region between the cushion pad and the plate-like frame is supported in a region supporting an occupant's buttocks. An air cushion consisting of only one bag is interposed.
[0008]
At the time of a vehicle collision, the air in the air cushion is exhausted through the electromagnetic release valve, and the air cushion contracts, thereby dropping the buttocks support area of the cushion pad. That is, at the time of a vehicle collision, the occupant's buttocks are dropped downward, thereby preventing the occupant from sliding downward from the lower body side along the cushion pad of the seat (so-called “submarine” phenomenon).
[0009]
A seat belt or an airbag device is usually attached to the vehicle seat. They could slip down and fail to adequately protect the occupants.
[0010]
The air cushion and the air spring of the vehicle seat described above are provided with a function of adjusting the height position or the projection size of the seat by adjusting the amount of air.
[0011]
[Patent Document 1] JP-A-5-213102
[Patent Document 2] JP-A-7-308235
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-290669
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25279
[Problems to be solved by the invention]
However, these have a relatively complicated mechanism for adjusting the height position or the protruding dimension, but have a mechanism for maintaining the vibration damping characteristics in an optimum state according to a vehicle running state or the like. I didn't.
[0016]
The present invention optimizes vibration damping characteristics, particularly vibration damping characteristics of an air cushion according to a seating state of an occupant, a running state of a vehicle, and the like in a vehicle seat for an automobile or the like having an air cushion. By doing so, it is intended to provide something that can improve ride comfort.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle seat according to the present invention is a vehicle seat including a cushion pad that supports a passenger's buttocks and thighs, and a frame that supports the cushion pad from below. A plurality of air bags for elastically supporting from the frame are provided, and these air bags are communicated with each other via a variable throttle valve, so that a seated state of an occupant, a running state of the vehicle, or a vibration received by the cushion pad is provided. Based on frequency distribution or intensity, by adjusting the degree of throttle of the variable throttle valve or opening and closing the on-off valve, a mechanism for adjusting the vibration isolation characteristics of the set of air bags is provided. Features.
[0018]
According to a first preferred embodiment, the plurality of air bladders are vertically stacked below an occupant's seat on the cushion pad.
[0019]
With such a configuration, by appropriately controlling opening / closing or narrowing of the air flow path between the upper and lower air bags stacked, the vibration damping characteristics are optimized in accordance with the vibration frequency region. be able to.
[0020]
According to a second preferred embodiment, the plurality of air bladders are arranged below the seating portion of the occupant and below or inside the left and right side portions of the cushion pad.
[0021]
With such a configuration, by appropriately controlling the opening and closing or narrowing of the air flow path between the airbags on the seat portion and both side portions, the vibration damping characteristic is optimized according to the vibration frequency range. Can be
[0022]
Preferably, the plurality of air bladders are made of an elastic material, and have different elastic coefficients against the internal air pressure.
[0023]
With such a configuration, cushioning properties and vibration damping characteristics can be improved.
[0024]
Further, preferably, at least one of the plurality of air bags is disposed corresponding to a region supporting the occupant's buttocks, and the air bags are provided with an internal pressure release valve for releasing internal air pressure, When an abnormal acceleration is detected, a mechanism is provided that operates the internal pressure release valve to contract the air bag, thereby causing the buttocks support area of the cushion pad to be depressed.
[0025]
With such a mechanism, it is possible to prevent the occupant from sliding down along the seat cushion pad at the time of a vehicle collision or the like, and to enhance safety.
[0026]
In this case, preferably, a groove or a cut is provided on the surface of the cushion pad along a boundary between the buttocks support region and a region in front thereof.
[0027]
With such a configuration, the deformation of the cushion pad for dropping the buttocks of the occupant when receiving an abnormal acceleration becomes easier.
[0028]
Preferably, a seat belt is provided for holding the waist or thigh of the occupant. The seat belt has a mechanism (pretension) that instantaneously increases the tension of the seat belt when abnormal acceleration is detected. Mechanism), and the upper ends of the left and right fastening portions supporting the seat belt are positioned lower than the upper surface of the side portion of the cushion pad.
[0029]
With such a configuration, the occupant can be more quickly dropped from the buttocks using the restraining force of the pretensioning mechanism of the seat belt.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
The partial cross-sectional side views of FIGS. 1 and 2 schematically show the vehicle seat (seat) 1 of the present embodiment in a normal state and a state when an abnormal acceleration is received.
[0032]
The
[0033]
In the
[0034]
On the other hand, a rear portion of the
[0035]
The
[0036]
When the vibration acting on the
[0037]
On the other hand, a difference in hardness (spring constant) as a spring is provided between the upper and lower air bladders 11-1 and 11-2 in order to improve cushioning and vibration damping characteristics. -1 is softer.
[0038]
However, since air flows in both directions between the upper and lower air bags 11-1 and 11-2 as described above, the internal pressures of the air bags 11-1 and 11-2 in the steady state are equal to each other. Therefore, it is not possible to provide a difference in spring hardness due to air pressure.
[0039]
Therefore, the elastic film constituting the upper air bag 11-1 is configured to have a lower elasticity against the internal air pressure than the elastic film constituting the lower air bag 11-2. For example, as the material of the rubber or resin constituting the upper air bag 11-1, a material having lower elasticity than the material of the lower air bag 11-2 is used, or the thickness of the film is made smaller. Alternatively, a difference in elasticity is provided between the upper and lower air bladders 11-1 and 11-2 by appropriately adjusting the presence or absence of a reinforcing fiber, the material type, the diameter, the driving density, and the like.
[0040]
On the other hand, when the vibration acting on the
[0041]
During the operation of the vehicle, the electromagnetic valve 15 is controlled by the control unit based on the detection of a vibration frequency detecting device (not shown) so that the degree of throttle or the degree of opening and closing is adjusted in real time so as to be in an optimal state for vibration isolation, particularly for lowering the resonance magnification. Is adjusted automatically.
[0042]
The inner ends of emergency exhaust pipes 18-1 and 18-2 are connected to the upper and lower air bags 11-1 and 11-2 of the
[0043]
FIG. 2 shows a state after the abnormal acceleration is detected, the emergency exhaust
[0044]
The buttocks support
[0045]
At this time, the occupant's buttocks fit into the depression formed on the upper surface of the
[0046]
That is, when the vehicle collides with an object ahead or when sudden braking is applied, the state shown in FIG. 1 is instantaneously shifted to the state shown in FIG. During and after the transition, the upper surface of the
[0047]
If the vehicle shifts to the state shown in FIG. 2, it is possible to reduce the impact applied to the occupant's body even when the vehicle is hit by a rear-end collision.
[0048]
FIG. 3 schematically shows the
[0049]
As shown in FIG. 3, near the boundary between the buttocks support
[0050]
As shown in FIG. 1, the
[0051]
The occupant's ischium lower end expected
[0052]
FIG. 4 shows a configuration of a main part of the three-point fixed
[0053]
Of the three-point fixed
[0054]
The
[0055]
As shown in FIG. 4, in the
[0056]
That is, the
[0057]
A cross-sectional view in the left-right direction of FIG. 5 schematically illustrates a main part of the vehicle seat of the second embodiment.
[0058]
In the first embodiment, the
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
The air pads 13-1 and 13-2 are relatively elongated rectangular / flat air pillows, are arranged so that the width direction of the rectangle is substantially vertical, and are located on the lower surface of the
[0062]
On the other hand, in the plate-shaped
[0063]
Thus, the air pads 13-1 and 13-2 are sandwiched between the
[0064]
When the vibration acting on the
[0065]
On the other hand, in order to improve cushioning properties and vibration damping characteristics, a difference in hardness (spring constant) is provided between the
[0066]
However, since air is appropriately circulated between the
[0067]
Therefore, the elastic films forming the air pads 13-1 and 13-2 are configured to have a lower elasticity against the internal air pressure than the elastic films forming the
[0068]
For this purpose, as described in the first embodiment, the elasticity of the rubber or resin material itself is made different from each other, or the thickness of the film, the material type, the diameter, the driving density, etc. of the reinforcing fiber are set. Shall be different from each other.
[0069]
On the other hand, when the vibration acting on the
[0070]
In addition, during travel of the vehicle, the degree of throttle or the degree of opening and closing of the electromagnetic valves 15-1 and 15-2 is multiplied by a vibration frequency or the like received by the vehicle seat, and is adjusted in real time so as to be in an optimum state for vibration isolation and reduction of resonance magnification. Is adjusted as appropriate.
[0071]
On the other hand, as described above, the left and right air pads 13-1 and 13-2 are provided more rigidly as springs than the
[0072]
In the above embodiment, the elastic film forming the
[0073]
In the above embodiment, the
[0074]
Further, the first embodiment and the second embodiment may be combined. That is, the
[0075]
It is preferable that the degree of throttle or the degree of opening and closing of the electromagnetic valve 15 be continuously changed in accordance with the vibration frequency range received by the vehicle seat so as to be in an optimum state for reducing the vibration magnification. However, depending on the case, when the peak value of the vibration frequency reaches a predetermined value, switching between the fully open state and the completely closed state may be performed.
[0076]
In the above-described embodiment, the emergency
[0077]
Further, although the air bag forming the air cushion or the air pad is described as being made of an elastic film, it may be made of an inelastic film in some cases.
[0078]
On the other hand, in the above embodiment, it has been described that one
[0079]
【The invention's effect】
The ride comfort can be improved by optimizing the anti-vibration characteristics according to the vehicle running state, the vibration frequency, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically illustrating a normal state of a vehicle seat according to a first embodiment.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view corresponding to FIG. 1, schematically showing a state of the vehicle seat of Example 1 when receiving an abnormal acceleration.
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view schematically illustrating a seat cushion pad used for the vehicle seat according to the first embodiment.
FIG. 4 is a left-right vertical sectional view schematically showing a pretension effect by a seat belt in the vehicle seat according to the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view in a left-right direction for schematically explaining a main part of a vehicle seat according to a second embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional perspective cutaway view in the front-rear direction for schematically explaining a main part of a vehicle seat according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
5 Backrest
Claims (7)
前記クッションパッドを、少なくとも一部の領域において前記フレームから弾性的に支持するための空気袋が複数設けられ、
これら空気袋が可変絞り弁または開閉弁を介して互いに連通され、
乗員の着座状態、車両の走行状態、または、前記クッションパッドの受ける振動の周波数分布もしくは強度に基づいて、前記可変絞り弁の絞り度の調整または前記開閉弁の開閉を行うことにより、一組の前記空気袋による防振特性を調整するための機構が備えられたことを特徴とする車両用シート。In a vehicle seat including a cushion pad supporting an occupant's buttocks and thighs, and a frame supporting the cushion pad from below,
A plurality of air bladders for elastically supporting the cushion pad from the frame in at least a partial area are provided,
These air bags are communicated with each other via a variable throttle valve or an on-off valve,
A seating state of the occupant, a running state of the vehicle, or, based on the frequency distribution or intensity of vibration received by the cushion pad, adjusts the degree of throttle of the variable throttle valve or opens and closes the on-off valve, thereby forming a set. A vehicle seat, comprising: a mechanism for adjusting vibration isolation characteristics of the air bag.
この空気袋には、空気内圧を開放するための内圧開放弁が備えられ、
異常加速度が検知された際に該内圧開放弁を作動して、該空気袋を収縮させることで前記クッションパッドの臀部支持領域を陥没させる機構が設けられたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両用シート。At least one of the plurality of air bladders is arranged corresponding to an area for supporting a passenger's buttocks,
This air bag is provided with an internal pressure release valve for releasing the internal air pressure,
5. A mechanism for operating the internal pressure release valve when an abnormal acceleration is detected, thereby contracting the air bladder to thereby depress the buttocks support area of the cushion pad. A vehicle seat according to any one of the above.
該シートベルトを支持する左右の締結部の上端が、前記クッションパッドのサイド部上面よりも低い位置にあることを特徴とする請求項5または6に記載の車両用シート。A seat belt that holds the occupant's waist or thigh is provided, and the seat belt is provided with a mechanism that increases the tension of the seat belt when abnormal acceleration is detected,
7. The vehicle seat according to claim 5, wherein upper ends of left and right fastening portions supporting the seat belt are positioned lower than upper surfaces of side portions of the cushion pad. 8.
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-
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