JP2005125862A - 水上バイク用座席 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明の目的は、滑走時における衝撃を十分に吸収可能な水上バイク用座席を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、ボトムプレート上にクッション材を配設し、このクッション材を表皮材で被覆してなる水上バイク200用の座席10に関する。
この座席10には、座面下に配設されたエアクッション20と、エアクッション20内に気体を供給するエアポンプ40と、エアクッション20内と連通され衝撃を吸収するシリンダ30とを備えている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、水上バイク用座席に係り、特に、滑走時における乗員への衝撃を吸収可能な構造を備えた水上バイク用座席に関する。
従来から、ジェットポンプを用いて後方に向けて水流を発生し、これによって水上にて推進力を得るように構成された水上バイクが知られている。そして、この種の水上バイクには、波や海面の凹凸を越えたときに生ずる衝撃を吸収するための衝撃吸収手段が座席に設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の水上バイクには、座席内部にコイルバネとダンパを備えた衝撃吸収装置が備えられている。
特開平7−285491号公報(第3−4頁、図2)
しかしながら、特許文献1の従来例に記載されたコイルバネとダンパを備えた衝撃吸収装置では、衝撃の吸収が不十分であるという問題があった。また、衝撃吸収構造にコイルバネやダンパなどの金属部品を多用しているため、重量が増加するという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、滑走時における衝撃を十分に吸収可能な水上バイク用座席を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、衝撃吸収構造を従来よりも軽量化することが可能な水上バイク用座席を提供することにある。
前記課題は、請求項1に記載の水上バイク用座席によれば、ボトムプレート上にクッション材を配設し、該クッション材を表皮材で被覆してなる水上バイク用座席であって、前記ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、該エアクッション内に気体を供給するエアポンプと、前記エアクッション内と連通され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、該エアチャンバの伸長に対して反発力を有する弾性部と、前記エアチャンバの伸縮動を減衰させる減衰部と、を有して構成されたこと、により解決される。
このように、ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、エアクッション内に気体を供給するエアポンプと、エアクッション内と連通され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、エアチャンバの伸長に対して反発力を有する弾性部と、エアチャンバの伸縮動を減衰させる減衰部と、を有して構成されていると、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッション内に充填されていた気体がエアチャンバへ送出されるので、エアクッションの反発力を弱めることができる。
また、エアクッションからエアチャンバに気体が送出されることにより、エアチャンバが伸長するが、このときのエアチャンバの伸長が弾性部によって抑制されるので、気体がエアクッションからエアチャンバへ一気に流れ込むのではなく緩やかに流入する。このように、エアクッションからエアチャンバへ緩やかに気体を移動させることにより、エアクッションの乗員保護に必要な圧力を維持しつつ、エアクッションにおける反発力を抑制することができる。
さらに、減衰部により、エアチャンバの伸縮動が減衰されるので、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッションの反動を抑制することができる。これにより、水上バイクが波や海面の凹凸を越えたときに生ずる衝撃を効果的に軽減することが可能となる。また、本発明の水上バイク用座席では、エアクッションやエアチャンバなどを用いることにより、気体を用いて衝撃を吸収する構造となっているため、従来のようなコイルバネやダンパなどの金属部品を用いた構成よりも軽量化することが可能である。
このとき、請求項2に記載のように、前記減衰部は、より好適には、エアチャンバの伸縮に応じて進退動可能なピストンを備えてなるダンパにより構成され、このダンパには、ピストンの圧縮動作に応じて外部へ圧縮気体を吐出すると共に、ピストンの膨張動作に応じて外部気体を吸入するためのオリフィスが形成される。このように構成すると、オリフィスを設けたことによって、ダンパの減衰作用をより向上させることができるので好適である。
また、請求項3に記載のように、前記弾性部材は、より好適には、発泡体により構成される。このように構成すると、座席全体をより軽量化することが可能となり好適である。さらに、請求項4に記載のように、エアクッションの圧力を調整可能な圧力調整部を備えていると、乗員の好みに合わせて座席の硬さを調整できるので好適である。また、請求項5に記載のように、エアクッションが、相対する表皮が非伸縮性繋ぎ糸によって互いに連結される構成となっていると、エアクッションにより形成された座面を平面状にすることができ好適である。
また、前記課題は、請求項6に記載の水上バイク用座席によれば、ボトムプレート上にクッション材を配設し、該クッション材を表皮材で被覆してなる水上バイク用座席であって、前記ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、前記エアクッションと一体に形成され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、を有して構成されたこと、により解決される。
このように、ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、エアクッションと一体に形成され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、を有して構成されていると、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッション内に充填されていた気体がエアチャンバへ送出されるので、エアクッションの反発力を弱めることができると共に、エアクッションの反動を抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図1乃至図13は本発明の第一実施形態を示す図で、図1は水上バイクを示す説明図、図2は座席を図1のA−A線により切断した断面図、図3はエアクッションの構成を示す天面図、図4は図3のB−B線断面図、図5は図4に示すエアクッションを加圧した様子を示す説明図、図6はシリンダの構成を示す一部切欠きを含む側面図、図7は図6のC−C方向から見た矢視図、図8は図6に示すシリンダが作動した様子を示す説明図、図9は水上バイク用座席の機能構成を示すブロック図、図10は圧力設定コントローラの構成を示す説明図、図11は水上バイク用座席の動作を示す第一説明図、図12は水上バイク用座席の動作を示す第二説明図、図13は水上バイク用座席の減衰効果を示す説明図である。
はじめに、図1乃至図10を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る水上バイク用座席の構成について説明する。
本実施形態に係る水上バイク用座席は、例えば、図1に示すように、着座式のパーソナルウォータクラフトや小型ボートなどの水上バイク200に好適に搭載されるものである。この座席10は、水上バイク200の本体に着脱自在に配設されており、エアクッション20、シリンダ30、エアポンプ40、圧力調整基板50(以上、図1参照)、ボトムプレート70、クッション材80、表皮材90(以上、図2参照)等を有して構成されている。
エアクッション20は、図2に示すように、ボトムプレート70とクッション材80との間に挟まれた状態で、座席10のほぼ中央に位置する部位(乗員が座席10に着座したときに腰下に位置する部位)に配設されている。エアクッション20は、図3乃至図5に示すように、非伸縮性の上表皮21および下表皮22が重ね合わされた袋状に構成されており、エアクッション20の一端部には、エアクッション20の内部に空気を導入したり、エアクッション20の内部に導入された空気を外部へ放出したりするための第一接続口23および第二接続口24が設けられている。そして、第一接続口23には、後述する排気ポート58側へ延びるチューブ57aが接続され、第二接続口24には、シリンダ30やエアポンプ40側へ延びるチューブ54aが接続されている。
エアクッション20の内部には、上表皮21と下表皮22とを繋ぐ非伸縮性の繋ぎ糸20aが複数設けられている。この複数の繋ぎ糸20aは、ほぼ同一の長さにより構成されると共に、上表皮21および下表皮22の内側全面に設けられている。これにより、図4に示すように、エアクッション20への加圧が不十分なときには、繋ぎ糸20aは弛んだ状態となるが、図5に示すように、エアクッション20が十分に加圧されたときには、繋ぎ糸20aが緊張した状態となり、上表皮21と下表皮22との距離がほぼ一定に保たれるようになっている。そして、エアクッション20が十分に加圧されて繋ぎ糸20aが緊張した状態では、局所的に凹凸等が生ずることなく、上表皮21および下表皮22の平面状態が保持され、エアクッション20全体が高さHに保たれるようになっている。
シリンダ30は、エアクッション20における振動を減衰させるためのものであり、シリンダケース31と、ピストン32、エアチャンバ33と、弾性部としての緩衝材34とを有して構成されている。シリンダケース31は、空間部31aを有する中空体により構成されており、シリンダケース31の一端側面31bには、外部と内部とを連通する接続口31cが設けられ、他端側面31dには、複数のオリフィス31e(本実施例では、一例として三箇所)が設けられている。ピストン32は、シリンダケース31の空間部31aを二分するための仕切りとなるものであり、シリンダケース31の内壁面に密着した状態で、空間部31a内をシリンダケース31の長手方向に沿って進退動することができるように構成されている。なお、シリンダケース31のうち、ピストン32よりも他端側面31d側の部分によってピストン32を備えたダンパ31fが形成されている。
エアチャンバ33は、蛇腹状の袋体で形成された本体33aを有して構成されており、本体33aには、この本体33aの内部に空気を出し入れするための接続口33bが設けられている。このエアチャンバ33は、ピストン32によって仕切られた空間部31aのうち、シリンダケース31の一端側面31b側の空間部に挿入配置されている。そして、エアチャンバ33の接続口33bは、シリンダケース31の接続口31c内に挿入され、このシリンダケース31の接続口31cには、後述するチューブ54bが接続されている。そして、本実施形態に係るエアチャンバ33は、上記構成により、エアクッション20内と連通され気体の流出入に応じて伸縮自在となっている。
緩衝材34は、異なる硬さを備えた発泡体からなるウレタンスポンジ34a,34b,34cにより構成されている。この緩衝材34は、ピストン32によって仕切られた空間部31aのうち、シリンダケース31の他端側面31d側の空間部に挿入配置されている。そして、本実施形態に係る緩衝材34では、シリンダケース31の他端側面31dに最も近い位置に配置されたウレタンスポンジ34aが最も軟らかく構成されており、ウレタンスポンジ34a,ウレタンスポンジ34b,ウレタンスポンジ34cの順に硬く(反発係数が高く)なるように構成されている。なお、ウレタンスポンジ34a,34b,34cの配置順序は、上記実施例に限定されるものではなく、種々改変することができることは勿論である。
そして、エアチャンバ33内に空気が導入されていないときには、図6に示すように、緩衝材34の押圧力により、ピストン32がシリンダケース31の一端側面31b側に押し遣られた状態となり、また、エアチャンバ33内に空気が導入されたときには、図8に示すように、エアチャンバ33の押圧力により、ピストン32がシリンダケース31の他端側面31d側に押し遣られた状態となるように構成されている。
エアポンプ40は、エアクッション20内に気体を送出し、エアクッション20を加圧するためのものである。このエアポンプ40は、気体(例えば、二酸化炭素など)が充填されたボンベや、空気を圧縮して外部に放出するエアコンプレッサ等により構成されている。このエアポンプ40は、一定の圧力により気体を継続して吐出するようになっており、エアポンプ40の吐出口は、チューブ51aを介してレギュレータ51の吸入口に接続されている。
圧力調整基板50は、後述する圧力設定コントローラ100による指令に応じてエアクッション20の圧力を調整するためのものであり、レギュレータ51、電磁弁52,57、T字管53,54、圧力センサ55、リレー56、排気ポート58を有して構成されている。レギュレータ51はエアポンプ40から吐出される気体の流量を一定にするためのものであり、レギュレータ51の吸入口は、チューブ51aを介してエアポンプ40の吐出口に接続され、レギュレータ51の吐出口は、チューブ52aを介して電磁弁52の吸入口に接続されている。
電磁弁52は、リレー56から出力される動作信号に応じて作動することによって絞り量を調整し、レギュレータ51から送出された気体の圧力を圧力設定コントローラ100により設定された値に保つためのものである。そして、電磁弁52の吐出口は、チューブ53aを介してT字管53に接続されている。T字管53には、上記チューブ53aの他に、圧力センサ55に接続されたチューブ55aと、後述するT字管54に接続されたチューブ54cとが接続されており、T字管54には、上記チューブ54cの他に、シリンダ30の接続口31c(図6参照)に接続されたチューブ54bと、エアクッション20の第二接続口24に接続されたチューブ54aとが接続されている。
圧力センサ55は、エアクッション20内に充填された気体の圧力を検出すると共に、この検出した圧力と圧力設定コントローラ100にて設定された圧力とを比較してリレー56を動作させるものである。この圧力センサ55は、チューブ55aによって導入される気体の圧力を測定するセンサ素子の他に、検出した圧力と圧力設定コントローラ100にて設定された圧力とを比較して信号を出力する電気回路等により構成されている。リレー56は、圧力センサ55から出力される指令信号に基づいて電磁弁52,57を作動させ、これらの絞り量を調整することができるように構成されている。
電磁弁57は、リレー56から出力される動作信号に応じて作動することによって絞り量を調整し、エアクッション20内の気体の圧力を圧力設定コントローラ100により設定された値にしたり、エアクッション20内に充填された気体を外部に放出したりするためのものである。電磁弁57の吸入口は、チューブ57aを介してエアクッション20の第一接続口23に接続され、電磁弁57の吐出口は、排気ポート58に接続されている。そして、本実施形態に係る座席10では、図1に示すように、上記シリンダ30、エアポンプ40、圧力調整基板50は、座席10の内部、例えば、ボトムプレート70の車体側など防水性が確保された部位に配設されている。
圧力設定コントローラ100は、エアクッション20の圧力を設定するためのものであり、表示パネル110と、吸入スイッチ120と、吐出スイッチ130と、を有して構成されている。表示パネル110には、表示画面111と、複数の押しボタンスイッチ112,113,114,115が設けられており、表示画面111には、圧力センサ55によって検出された圧力値が表示されるようになっている。
押しボタンスイッチ112は、水上バイク用座席の電源スイッチであり、押しボタンスイッチ113は、座席10に乗員が勢い良く着座したときの最高圧力を測定する際に用いるものである。押しボタンスイッチ113を約1秒間押すと、表示画面111に表示された文字が点滅し、この状態で乗員が座席10に勢い良く着座すると、このときの最高圧力値が表示画面111に表示されるようになっている。
押しボタンスイッチ114,115は、エアクッション20の圧力を設定するためのものであり、押しボタンスイッチ114を押すと、表示画面111に表示される圧力値が増加し、押しボタンスイッチ115を押すと、表示画面に表示される圧力値が減少するように構成されている。吸入スイッチ120は、エアクッション20に気体を吸入させるためのスイッチであり、吐出スイッチ130は、エアクッション20に抽入された気体を吐出させるためのスイッチである。この圧力設定コントローラ100は、水上バイク200のハンドル210に配設されている。
次に、上記各構成からなる水上バイク用座席の動作について説明する。
はじめに、水上バイク200に搭乗する前又は走行中にエアクッション20の圧力を乗員Pの好みに合わせて調節する。エアクッション20の圧力調整は、圧力設定コントローラ100を用いて行う。すなわち、押しボタンスイッチ112を押して電源を入れた後、圧力設定コントローラ100の押しボタンスイッチ114,115を用いて圧力を設定し、吸入スイッチ120を押す。これにより、リレー56が作動し、電磁弁57が閉じた状態となると共に、電磁弁52が所定の絞り量により開放状態となる。
電磁弁52が所定の絞り量により開放状態となると、エアポンプ40に充填された気体がレギュレータ51、電磁弁52、T字管53、54等を通して第二接続口24からエアクッション20内に抽入される。そして、エアクッション20内に注入されている気体の圧力が圧力設定コントローラ100にて設定された値に到達すると、圧力センサ55からリレー56に停止指令信号が出力され、これにより、リレー56が作動して電磁弁52も閉じた状態となる。このようにして、エアクッション20が一定の圧力に保持された状態となる。
そして、水上バイク200が水上を高速で滑走しているときに波を越えたり、海面の凹凸を通過したりすると、水上バイク200が前後に大きく揺れるため、乗員Pは座席10上に突き上げられた後(図11参照)、再び座席10に勢い良く着座する(図12参照)。このように、乗員Pが座席10に勢い良く着座すると、乗員Pによってクッション材80と共にエアクッション20が圧縮される。そして、エアクッション20が圧縮されると、図9に示すように、エアクッション20内に充填されていた気体が第二接続口24からチューブ54a、T字管54、チューブ54bを介してシリンダ30内に送出される。
さらに、チューブ54bからシリンダ30に送出された気体は、図6に示すシリンダケース31の接続口31c、エアチャンバ33の接続口33bを介して、エアチャンバ33の本体33a内に送り込まれる。このようにして、エアチャンバ33の本体33a内に気体が送り込まれると、やがて、図8に示すように、本体33aが伸長し、これにより、ピストン32がシリンダケース31の他端側面31d側へ押進される。このように、ピストン32がシリンダケース31の他端側面31d側へ押進されると、緩衝材34がピストン32によって圧縮されると共に、ピストン32によって仕切られた空間部31aのうち、シリンダケース31の他端側面31d側の空間部に存在していた気体がオリフィス31eから外部へ放出される。
そして、この緩衝材34が圧縮されるときの反発力と、ピストン32によって仕切られた空間部31aのうち、シリンダケース31の他端側面31d側の空間部に存在していた気体がオリフィス31eから外部へ放出されるときの抵抗力と、エアクッション20からシリンダ30に到るまでの流路に形成された絞り構造による抵抗力等により、気体がエアクッション20からエアチャンバへ一気に流れ込むのではなく緩やかに流入する。このように、エアクッション20からエアチャンバへ緩やかに気体を移動させることにより、エアクッション20の乗員保護に必要な圧力を維持しつつエアクッション20における反発力を抑制することができ、これにより、乗員Pへの衝撃を効果的に軽減することができる。
また、緩衝材34が圧縮された状態(図8参照)から元の形状に復元するときには、ピストン32がシリンダケース31の一端側面31b側へ押進されるが、このときのピストン32の移動により、オリフィス31eを通じてシリンダケース31内に外気が流入する。そして、このように、オリフィス31eを通じてシリンダケース31内に外気が流入するときに、外部からシリンダケース31内に掛けて設けられたオリフィス31eによる絞り構造により、シリンダケース31内に流入する気体に抵抗力が生じ、これにより、緩衝材34の反発等が抑制され、結果として、エアクッション20全体の振動が減衰される。ここで、図13は、本実施形態に係る水上バイク用座席の減衰効果を示す説明図である。図において、実線は、本実施形態に係る座席における減衰特性を示しており、一点鎖線は、従来品における減衰特性を示している。図示の通り、本実施形態に係る座席10によれば、エアクッション20全体の振動を減衰させることにより、高い制振効果を得ることができるので、乗員Pへの衝撃を効果的に軽減することができる。
そして、水上バイク200の走行終了等により、エアクッション20を減圧させるには、圧力設定コントローラ100の吐出スイッチ130を操作すればよい。このように、吐出スイッチ130を操作することにより、リレーが作動し、電磁弁52が閉じた状態で電磁弁57が開放状態となる。これにより、エアクッション20に充填された気体が、第一接続口23、チューブ57a、電磁弁57を介して、排気ポート58より外部に放出される。
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る座席10によれば、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッション20内に充填されていた気体がエアチャンバ33へ送出されるので、エアクッション20の反発力を弱めることができる。また、エアクッション20からエアチャンバ33に気体が送出されることにより、エアチャンバ33が伸長するが、このときのエアチャンバ33の伸長が弾性部材からなる緩衝材34によって抑制されるので、気体がエアクッション20からエアチャンバ33へ一気に流れ込むのではなく緩やかに流入する。このように、エアクッション20からエアチャンバ33へ緩やかに気体を移動させることにより、エアクッション20の乗員保護に必要な圧力を維持しつつ、エアクッション20における反発力を抑制することができる。
さらに、シリンダ30に設けられた減衰機構により、エアチャンバ33の伸縮動が減衰されるので、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッション20の反動を抑制することができる。これにより、水上バイク200が波や海面の凹凸を越えたときに生ずる衝撃を効果的に軽減することが可能となる。また、本実施形態の座席10では、エアクッション20やエアチャンバ33などを用いることにより、気体を用いて衝撃を吸収する構造となっているため、従来のようなコイルバネやダンパなどの金属部品を用いた構成よりも軽量化することが可能である。
上記実施形態は、以下に示すように改変することができる。図14,15は、本発明の一実施形態に係るエアクッションの改変例を示す図である。図14,図15に示すように、改変例に係るエアクッション120の第二接続口124には、エアチャンバ133が一体的に形成されている。このエアチャンバ133は、気体の流出入に応じて伸縮自在に構成されている。このような構成によれば、乗員等が勢い良く座面に着座した場合でも、エアクッション120内に充填されていた気体がエアチャンバ133へ送出されるので、エアクッション120の反発力を弱めることができると共に、エアクッション120の反動を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る水上バイクを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る座席を図1のA−A線により切断した断面図である。 本発明の一実施形態に係るエアクッションの構成を示す天面図である。 図3のB−B線断面図である。 図4に示すエアクッションを加圧した様子を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダの構成を示す一部切欠きを含む側面図である。 図6のC−C方向から見た矢視図である。 図6に示すシリンダが作動した様子を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る水上バイク用座席の機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る圧力設定コントローラの構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る水上バイク用座席の動作を示す第一説明図である。 本発明の一実施形態に係る水上バイク用座席の動作を示す第二説明図である。 本発明の一実施形態に係る水上バイク用座席の減衰効果を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るエアクッションの改変例を示す図である。 図14に示すエアクッションにおいてエアチャンバが伸長した状態を示す図である。
符号の説明
10 座席
20,120 エアクッション
30 シリンダ
31 シリンダケース
31e オリフィス
31f ダンパ
32 ピストン
33,133 エアチャンバ
34 緩衝材
34a,34b,34c ウレタンスポンジ
40 エアポンプ
50 圧力調整基板
70 ボトムプレート
80 クッション材
90 表皮材
100 圧力設定コントローラ
200 水上バイク

Claims (6)

  1. ボトムプレート上にクッション材を配設し、該クッション材を表皮材で被覆してなる水上バイク用座席であって、
    前記ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、
    該エアクッション内に気体を供給するエアポンプと、
    前記エアクッション内と連通され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、
    該エアチャンバの伸長に対して反発力を有する弾性部と、
    前記エアチャンバの伸縮動を減衰させる減衰部と、を有して構成されたことを特徴とする水上バイク用座席。
  2. 前記減衰部は、前記エアチャンバの伸縮に応じて進退動可能なピストンを備えてなるダンパにより構成され、該ダンパには、前記ピストンの圧縮動作に応じて外部へ圧縮気体を吐出すると共に、前記ピストンの膨張動作に応じて外部気体を吸入するためのオリフィスが形成されたことを特徴とする請求項1に記載の水上バイク用座席。
  3. 前記弾性部は、発泡体により構成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水上バイク用座席。
  4. 前記エアクッションの圧力を調整可能な圧力調整部を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の水上バイク用座席。
  5. 前記エアクッションは、相対する表皮が非伸縮性繋ぎ糸によって互いに連結されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の水上バイク用座席。
  6. ボトムプレート上にクッション材を配設し、該クッション材を表皮材で被覆してなる水上バイク用座席であって、
    前記ボトムプレートと表皮材との間に配設され気体を充填可能なエアクッションと、
    前記エアクッションと一体に形成され気体の流出入に応じて伸縮自在なエアチャンバと、を有して構成されたことを特徴とする水上バイク用座席。
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