JP2004344340A

JP2004344340A - 車両シートクッション用ばね

Info

Publication number: JP2004344340A
Application number: JP2003143864A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Takada; 信明高田; Nobuharu Kuriki; 信晴栗城
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】車両用シートにおいて人間が感じる振動周波数領域における振動吸収性能を向上する。
【解決手段】シートフレームとシートクッションパンとの間に設けたコイルばねユニット８を、コイルばね９と、コイルばねをゴム材でモールドしたエラストマ製筒状体１０とにより構成する。シートに着座した乗員の荷重をコイルばねとエラストマ製筒状体との両者を合わせたたわみにより受けることができ、エラストマ材による減衰特性がコイルばねに直接的に作用し、人間が感じる振動周波数領域における振動吸収性能を向上することができる。また、コイルばねユニットを、シートフレーム及び支持ばねの間や、シートクッションパン及び支持ばねの間に適宜設けることにより、各種のシートに合わせて調整することができ、乗り心地を維持したまま有効な減衰特性となるように設計することができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両シートクッション用ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用シートにおいて、走行時に路面から乗員に伝達される振動による乗り心地の悪化が問題にされていた。走行時の乗り心地向上のために、乗員が着座する座面をウレタン製クッション体により形成し、クッション体を支持するシートクッションパンとシートフレームとの間に支持ばね（例えばＳ字ばね）を設け、ウレタンによる振動吸収特性とばねとの組み合わせにより乗り心地を向上するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実願平１−１４５４９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ウレタン製クッション体とばねとを組み合わせた構成のシートでは、ウレタンに低反発ウレタンを用いるなどして車両からの振動を吸収するようにしている。しかしながら、走行時には、人間が感じる振動周波数領域として内臓に最も影響がある約６Ｈｚ近傍の微振動があり、そのような振動領域に対するより一層の振動吸収性能の向上が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、車両用シートにおいて人間が感じる振動周波数領域における振動吸収性能の向上を実現するために、本発明に於いては、車両に固定されるシートフレーム（３）と、乗員が着座するクッション体（６）を支持するシートクッションパン（５）と、前記シートクッションパン（５）を弾発的に支持するべく前記シートフレーム（３）に設けられた支持ばね（４）とを有する自動車シートであって、前記シートフレーム（３）及び前記シートクッションパン（５）の間と、前記シートフレーム（３）及び前記支持ばね（４）の間と、前記シートクッションパン（５）及び前記支持ばね（４）の間との少なくとも１つの間に設けられたコイルばねユニット（８）を有し、前記コイルばねユニット（８）が、コイルばね（９）と、前記コイルばね（９）に合わせて円筒状に一体化したエラストマ材の内外周面を前記コイルばね（９）に対応させて螺旋状に形成したエラストマ製筒状体（１０）とからなるものとした。
【０００６】
これによれば、シートに着座した乗員の荷重をコイルばねとエラストマ製筒状体との両者を合わせたたわみにより受けることができ、エラストマ材による減衰特性がコイルばねに直接的に作用し、人間が感じる振動周波数領域における振動吸収性能を向上することができる。
【０００７】
特に、前記エラストマ製筒状体（１０）が前記コイルばね（９）をモールドして形成されていると良い。これにより、コイルばねがエラストマ製筒状体と好適に一体化され、両者を合わせたばね特性を有効に作用させることができる。
【０００８】
また、前記エラストマ製筒状体（１０）のばね特性における荷重の増加に対してたわみが小さくなる領域を上記乗員の着座による荷重に対応させると良い。これによれば、エラストマ材の特性として縮み方向の荷重の増大に対してたわみが小さくなるため、コイルばねユニットとしては、荷重の増大に対してばね定数が増大する。したがって、着座状態では荷重の増大に対してたわみが小さくなる領域となるようにすることにより、乗員の体重の変化に対してばね系の固有振動数を略一定に保つことが可能となるため、乗員の体重差による振動吸収性能の変化を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に基づく車両シートクッション用ばねが適用された自動車用シートの要部側面図である。このシートにあっては、例えば前後にスライド可能であると共に乗員が決めた位置に固定可能なように、自動車のフロア１に固定レール２ａ及び可動レール２ｂを有する汎用のシートスライド機構を介してシートフレーム３が取り付けられているものであって良い。
【００１１】
図２に併せて示されるように、シートフレーム３には複数本のＳばね（線ばねを連続するＳ字状に曲成したもの）４が掛け渡されている。シートフレーム３の上方には、プレス加工により皿状に形成されたシートクッションパン５がＳばね４を介して弾発的に支持されるようになっている。シートクッションパン５の上面には例えば低反発ウレタン材を成形したクッション体６が載置されている。なお、シートバック７が図示されないリクライニング機構を介してシートフレーム３に組み付けられている。
【００１２】
そして、例えばシートフレーム３の車両後方端側左右の各角部とシートクッションパン５の対応する部分との間に左右一対のコイルばねユニット８が配設されている。このコイルばねユニット８は、図３に示されるようにコイルばね９と、コイルばね９を例えばゴム材でモールドしたエラストマ製筒状体１０とからなる。コイルばね９は、通常のばね材を螺旋状に巻いて形成されている。
【００１３】
筒状体１０の内周面が、コイルばね９の内周側を包囲しかつコイルばね９に対応させた螺旋状に形成されていると共に、筒状体１０の外周面も、コイルばね９の外周側を包囲しかつコイルばね９に対応させた螺旋状に形成されている。なお、図示例では、コイルばね９の内径と筒状体１０の最内径とが略一致するようにされている。このようにすることにより、コイルばね９を筒状体１０の中央に完全に埋設するよりもコイルばね９のばね特性を生かすことができる。
【００１４】
このように構成されたコイルばねユニット８を組み込んだシートクッションにおけるクッション体６に対する伝達特性を図４に示す。図において、横軸を変数としての振動数（Ｈｚ）とし、縦軸を振動伝達率とした。図では、外部からの加振力としの振動数を変化させて入力し、その振動数の変化に対する振動伝達率の変化を示している。コイルばねユニット８を組み込まない従来例で示したものにおける振動伝達率の変化が想像線に示された場合に、コイルばねユニット８を組み込んだ本発明のものにおける振動伝達率の変化が実線に示されるようになった。コイルばね９を包囲するエラストマ製筒状体１０による減衰効果が得られ、人間が感じる振動周波数領域として内臓に最も影響がある約６Ｈｚ近傍の振動を減衰させることができた。
【００１５】
なお、コイルばねユニット８のばね特性は図５の実線に示されるようになる。図において、横軸を荷重とし、縦軸をたわみとし、コイルばね８のみの特性を一点鎖線で示し、エラストマ製筒状体１０のみの特性を破線で示す。この図から分かるように、荷重が増大するに連れてエラストマ製筒状体１０の縮み方向のたわみが小さくなり、大荷重側ではその特性が大きく影響するため、本コイルばねユニット８のばね特性は、荷重が増加するに連れてたわみが小さくなるようになる。
【００１６】
このように、たわみの変化が小さい領域ではばね定数が増大するようになることから、固有振動数が荷重／ばね定数に比例するため、乗員の体重が変化しても、ばね系の固有振動数を一定に保つことが可能になる。さらに、大荷重時のたわみが抑制されるため、ストッパとしての効果も発揮される。
【００１７】
また、上記図示例ではシートフレーム３とシートクッションパン５との間にコイルばねユニット８を設けたが、コイルばねユニット８の設置場所は上記に限られるものではない。他の例を図６に示す。図６では、シートフレーム３のシート後端側部分により例えば左右一対のロッド１１が片持ち支持されて前方に向けて延出するように設けられていると共に、それらロッド１１の延出端部にはシートの左右方向に延在するプレート１２の両端部が固着されている。このようにして、シートフレーム３と一体にプレート１２が設けられている。
【００１８】
そのプレート１２と、Ｓばね４との間にコイルばねユニット８が設けられている。なお、コイルばねユニット８は、着座した乗員の臀部下部に位置する部分に左右に分かれて一対配設されている。各コイルばねユニット８の下端部がプレート１２にねじ止めにて結合され、各コイルばねユニット８の上端部が円形のリング付きプレート１３を介してＳばね４の適所に結合されている。
【００１９】
コイルばねユニット８の伸張変形に対しては、ロッド１１（プレート１２）とＳばね４（リング付きプレート１３）との間に掛け渡されたバンド１４により規制されるようになっている。これにより、Ｓばね４の弾発復元力によりコイルばねユニット８が許容限度以上に伸張方向に変形することがない。さらに、バンド１４の長さを調節することにより、コイルばねユニット８をその取り付け状態で予荷重を付与する圧縮状態にして組み付けることができる。これにより、コイルばねユニット８のばね特性の初期状態を変えることができ、任意のばね特性に変更可能になる。
【００２０】
このようにシートフレーム３とＳばね４との間にコイルばねユニット８を設けた構造のものにおいても、上記同様の効果を奏し得る。
【００２１】
また、図２の想像線に示されるように、Ｓばね４とシートクッションパン５との間にコイルばねユニット８を設けても良い。この場合にも上記と同様の効果を奏し得る。そして、コイルばねユニット８の上記３通りの配置の内から任意の１箇所から全箇所に配置する全ての組み合わせ中から任意の組み合わせを適用することができ、この自由度の高さにより、車種毎に設計された各種シートに対して上記減衰特性が得られるシートを容易に設計することができる。さらに、コイルばねユニット８の個数は図示例では２個としたが、１個以上であればいくつでも良く、より一層シートの設計に柔軟に対応し得る。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、シートに着座した乗員の荷重をコイルばねとエラストマ製筒状体との両者を合わせたたわみにより受けることができ、エラストマ材による減衰特性がコイルばねに直接的に作用し、人間が感じる振動周波数領域における振動吸収性能を向上することができる。コイルばね及びエラストマ製筒状体によるコイルばねユニットを、シートフレーム及びシートクッションパンの間や、シートフレーム及び支持ばねの間や、シートクッションパン及び支持ばねの間に適宜設けることにより、各種のシートに合わせて調整することができ、乗り心地を維持したまま有効な減衰特性となるように設計することができる。特に、エラストマ製筒状体をコイルばねをモールドして形成することにより、コイルばねがエラストマ製筒状体と好適に一体化され、両者を合わせた非線形のばね特性を容易に実現できる。
【００２３】
また、エラストマ製筒状体のばね特性における荷重の増加に対してたわみが小さくなる領域を上記乗員の着座による荷重に対応させることにより、乗員の体重の変化に対してばね系の固有振動数を略一定に保つことが可能となるため、乗員の体重差による振動吸収性能の変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく車両シートクッション用ばねが適用された自動車用シートの要部側面図。
【図２】シートクッションを示す分解組立斜視図。
【図３】コイルばねユニットを示す要部破断側面図。
【図４】シートのクッション体に対する伝達特性を示す図。
【図５】コイルばねユニットのばね特性を示す図。
【図６】他の例を示すシートの要部側面図。
【符号の説明】
３シートフレーム
４Ｓばね（支持ばね）
５シートクッションパン
６クッション体
８コイルばねユニット
９コイルばね
１０エラストマ製筒状体

Claims

車両に固定されるシートフレームと、乗員が着座するクッション体を支持するシートクッションパンと、前記シートクッションパンを弾発的に支持するべく前記シートフレームに設けられた支持ばねとを有する自動車シートであって、
前記シートフレーム及び前記シートクッションパンの間と、前記シートフレーム及び前記支持ばねの間と、前記シートクッションパン及び前記支持ばねの間との少なくとも１つの間に設けられたコイルばねユニットを有し、
前記コイルばねユニットが、コイルばねと、前記コイルばねに合わせて円筒状に一体化したエラストマ材の内外周面を前記コイルばねに対応させて螺旋状に形成したエラストマ製筒状体とからなることを特徴とする車両シートクッション用ばね。
前記エラストマ製筒状体が前記コイルばねをモールドして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両シートクッション用ばね。
前記エラストマ筒状体のばね特性における荷重の増加に対するたわみ率が小さくなる領域を上記乗員の着座による荷重に対応させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両シートクッション用ばね。