JP2016199147A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の揺れを効果的に抑制することができる乗物用シートを提供すること。
【解決手段】乗員を支持する支持部材１０・２０と、前記支持部材１０・２０が接触することによって弾性変形する位置に配置された変形部材３１（３１ａ、３１ｂ）と、前記変形部材３１（３１ａ、３１ｂ）とは別に設けられた規制部材４０と、を備え、乗員の荷重によって前記支持部材１０・２０を介して前記変形部材３１（３１ａ、３１ｂ）が所定量変形したとき、当該変形部材３１（３１ａ、３１ｂ）が前記規制部材４０に接触することで、それ以上の変形が抑制される乗物用シート１とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、乗物用シートに関する。

下記特許文献１等に記載されるように、多くの乗物用シートのパッドの背面側には、フレームに橋渡しされるように設けられたワイヤ（金属ばね）が設けられている。当該ワイヤがパッドとともに乗員を支持する。

特開２０１４−２２３２３６号公報

このような従来型の構造では、乗員が傾き、シートに偏った荷重がかかると、そのまま一部のワイヤが局所的に大きく変形することになるだけで、乗員の傾きを抑制しようとする効果が乏しい。つまり、乗員の揺れを効果的に抑制することができるものではない。

本発明が解決しようとする課題は、乗員の揺れを効果的に抑制することができる乗物用シートを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明にかかる乗物用シートは、乗員を支持する支持部材と、前記支持部材が接触することによって弾性変形する位置に配置された変形部材と、前記変形部材とは別に設けられた規制部材と、を備え、乗員の荷重によって前記支持部材を介して前記変形部材が所定量変形したとき、当該変形部材が前記規制部材に接触することで、それ以上の変形が抑制されることを特徴とする。

前記変形部材は、互いに離れる方向または近づく方向に変形可能な複数の脚部を有し、前記脚部が所定量変形したとき、当該脚部が前記規制部材に接触することで、それ以上の変形が抑制されるようにするとよい。

前記変形部材は、互いに離れる方向に変形可能な複数の脚部を有し、前記規制部材は、各前記脚部の外側に位置する部分を含むものであるとよい。

本発明にかかる乗物用シートでは、乗員が傾く等して局所的に大きな荷重がかかった場合、当該大きな荷重がかかった側に位置する変形部材が規制部材に接触した状態となり、当該変形部材からの反発力が大きくなる。換言すれば、（変形部材自体のばね定数は変化しないが）規制部材に接触した状態にある変形部材の見かけのばね定数が大きくなるため、傾いた乗員を元の状態（水平状態）に戻そうとする作用が奏される。すなわち、乗員の揺れを効果的に抑制することができる。

変形部材の脚部が所定量変形したとき、当該脚部が規制部材に接触する構造とすれば、上記作用を発現する構成を簡易な構造とすることができる。具体的には、脚部の外側に位置する部分を含むように規制部材を構築すればよい。

本発明の一実施形態にかかる乗物用シート（シートクッション）を幅方向に沿う平面で切断した断面の模式図である（図を分かりやすくするためハッチングは省略してある）。 フレームに取り付けられた変形ユニットおよび規制部材の外観斜視図である。 フレーム、変形ユニットおよび規制部材の分解斜視図である。 変形ユニットおよび規制部材の平面図である。 乗員が着座した状態における乗物用シート（シートクッション）を幅方向に沿う平面で切断した断面の模式図である（図を分かりやすくするためハッチングは省略してある）。 着座した乗員が幅方向一方側（図では左側）に傾いた状態における乗物用シート（シートクッション）を幅方向に沿う平面で切断した断面の模式図である（図を分かりやすくするためハッチングは省略してある）。 乗員が着座した状態における乗物用シート（シートクッション）を前後方向に沿う平面で切断した断面の模式図である（図を分かりやすくするためハッチングは省略してある）。 着座した乗員が前後方向一方側（図では前側）に傾いた状態における乗物用シート（シートクッション）を前後方向に沿う平面で切断した断面の模式図である（図を分かりやすくするためハッチングは省略してある）。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、特に明示した場合を除き、以下の説明における前後方向とは乗物用シート１が搭載された乗物の進行・後退方向をいうものとし、上下方向とは乗物の上下方向をいうものとし、幅方向とは前後方向および上下方向に直交する方向をいうものとする。

乗物用シート１のシートクッション（着座部）に適用された本発明を説明する。なお、以下で説明する構成は、乗物用シート１のシートバック（背もたれ部）、ヘッドレスト等に適用することも可能である（シートバックやヘッドレストに適用した場合、以下の説明における上下方向は前後方向に、前後方向は上下方向に置換される（ただし、シートバックが上下方向に沿うように起立した状態を基準とする））。

図１に示すように、シートクッションは、フレーム１０、パッド２０、変形部材３１、および規制部材４０を備える。フレーム１０は、シートクッションの骨格部分であり、本実施形態では、全体として中央が開口した方形状を呈する（図２、図３参照）。フレーム１０の上にはパッド２０が固定されている。当該パッド２０およびフレーム１０によって乗員が着座する部分が構築される（当該パッド２０およびフレーム１０によって構成されるものが、本発明における支持部材に相当する）。また、フレーム１０には、複数の変形部材３１を含む変形ユニット３０が固定されている。図示しないが、パッド２０は、少なくともその上側および側面がパッドカバー（シートカバー）に覆われている。

図２〜図４に示すように、変形ユニット３０は、複数の変形部材３１および取付部３２を有する。本実施形態では、取付部３２間を繋ぐ支持軸３２１に対し、複数の変形部材３１が前後方向に沿って並ぶように固定されている。本実施形態では、一の支持軸３２１に支持される複数の変形部材３１によって構成される変形部材３１組が二組設けられている。各変形部材３１組は、幅方向中央を通る平面に関し面対称である。変形ユニット３０は、その取付部３２がフレーム１０の前側および後側に接続されることにより、フレーム１０に支持されている。つまり、複数の変形部材３１は、フレーム１０に囲まれるように（フレーム１０の開口４１内）に位置する。

変形部材３１は、脚部３１１および当接部３１２を有する。本実施形態における変形部材３１は、当該脚部３１１と当接部３１２が合成樹脂材料によって一体成形されてなる。脚部３１１は、支持軸３２１から上方に向かって延びる軸状の部分である。本実施形態における変形ユニット３０が有する複数の変形部材３１は、二種類の変形部材（第一種変形部材３１ａおよび第二種変形部材３１ｂ）を含む。第一種変形部材３１ａは、二つの脚部３１１同士が幅方向に並ぶように位置し、支持軸３２１から上方に向かって互いの間隔が広がるような形状（逆「ハの字」型）を呈する。第二種変形部材３１ｂは四つの脚部３１１同士が中心部分から放射状に延びる形状を呈する。互いの脚部３１１同士の間隔は同じである。第一種変形部材３１ａと同様、第二種変形部材３１ｂの脚部３１１も、支持軸３２１から上方に向かって互いの間隔が広がるような形状を呈する。

当接部３１２は、各脚部３１１の先端（上端）側に位置する部分であって、フレーム１０に支持されたパッド２０の下面に接触する部分である。パッド２０の下面を覆うパッドカバーが存在する場合には、当該パッドカバーに接触する。本実施形態では、当該当接部３１２は脚部３１１とともに合成樹脂材料で一体成形されているが、脚部３１１とは別に成形されてもよい。特に、当接部３１２は弾性体で成形されることが好ましい。なお、ある一つの変形部材３１に設けられる当接部３１２同士が繋がっていてもよい。ただし、この場合には、脚部３１１が互いの間隔を広げる方向に変形したとき、それを阻止しないように当接部３１２が変形するものである必要がある。

本実施形態では、シートクッションの前側に二つの第一種変形部材３１ａが幅方向に並んで位置し、シートクッションの後側に二つの第二種変形部材３１ｂが幅方向に並んで位置する。シートクッションに着座する乗員の身体との関係でいえば、第一種変形部材３１ａは乗員の太腿部あたりを支持する箇所に設けられ、第二種変形部材３１ｂは乗員の臀部あたりを支持する箇所に設けられる。

座面にかかる乗員の座圧分布は、乗員の太腿が接触する部分については、太腿の幅方向中央部位が接触する箇所が最も高く、外側に向かうに従い低くなる。一方、乗員の臀部が接触する部分については、臀部の最も出っ張った部分（坐骨）が接触する部分が最も高く、そこから離れるにつれて低くなる。太腿が接触する部分については圧力が等しい部分を結んだ線が略前後方向に沿うような線になる圧力分布となり、臀部が接触する部分については圧力が等しい部分を結んだ線が同心円状に広がっていくような圧力分布となる。本実施形態では、当該脚部３１１の位置が当該圧力分布に沿うよう、太腿が接触するパッド２０の前側の部分の下方には第一種変形部材３１ａを、臀部が接触するパッド２０の後側の部分の下方には第二種変形部材３１ｂを配置している。

図２〜図４に示すように、規制部材４０は、各変形部材３１の脚部３１１の周囲を取り囲むように設けられる部材である。規制部材４０には、変形部材３１の数と同数の開口４１が形成されている。各変形部材３１の脚部３１１は、当該開口４１内に通されている。つまり、脚部３１１の外側には、規制部材４０の開口４１に臨む面（以下、規制面４２と称することもある）が存在する。変形部材３１が全く変形しておらず、規制部材４０の水平が保たれている状態においては、脚部３１１と規制面４２の間には隙間が存在する。当該隙間の大きさは適宜設定することができる。変形部材３１が所定量以上変形した場合（変形部材３１の「変形」には、変形部材３１がその形状を変えることだけでなく、変形部材３１の姿勢が変化する等の「変位」の概念を含む。以下同じ）には、脚部３１１が規制面４２に接触することによって、変形部材３１の見かけ上のばね定数が変化することになるから、当該隙間の大きさによって規制部材４０が機能しない状態から機能する状態へ変化する変形部材３１の変形量（脚部３１１の変位量）が決まることとなる。

かかる規制部材４０はフレーム１０に支持されている。フレーム１０には、前後方向に沿う断面円形の軸部材である回動軸１１が固定されている。回動軸１１は、フレーム１０に固定された二つの支持軸３２１の間であって、各支持軸３２１から等距離にある。規制部材４０はその幅方向中央に形成された貫通孔に回動軸１１が通されることで、当該回動軸１１に対して回動自在に支持される。回動軸１１は規制部材４０の中央を支持するから、規制部材４０に何も力が作用していなければ規制部材４０は水平である（幅方向中央を通る平面に関し面対称である）。しかも、規制部材４０は、フレーム１０に取り付けられた回動軸１１に対して回動自在であるため、フレーム１０とともに変位するものではなく、フレーム１０（シートクッション全体）が傾いたとしても水平を保とうとする。このように、シートクッション全体が傾いたとしても規制部材４０自身は水平を保とうとする構成であれば、規制部材４０の形状や取付構造等は適宜変更可能である。また、規制部材４０を構成する材料は、変形部材３１（脚部３１１）よりも変形しにくい材料であればどのようなものであってもよいが、水平を保とうとする能力を高めるためであれば、規制部材４０の重量を大きくするとよい。本実施形態における規制部材４０は金属製である。

このように構成される乗物用シート１の作用について説明する。本実施形態にかかる乗物用シート１は、乗員の揺れを抑制する作用を発現する。

まず、横方向における揺れの抑制作用について説明する。図５に示すように、乗員が左右方向に傾くことなく着座した場合には、パッド２０を介して作用する荷重が複数の規制部材４０に分散される。各規制部材４０にかかる荷重が均等に近づくよう設定されていることが望ましい。パッド２０に当接する規制部材４０は、その脚部３１１を若干広げるようにして荷重を受け止める。

図６に示すように、乗員が左右の一方側、例えば左側に傾いた場合、その荷重によりシートクッション（フレーム１０）が左端を下方に向かうように傾く。フレーム１０には変形ユニット３０が支持されているため、当該変形ユニット３０も傾く。変形ユニット３０が有する複数の変形部材３１のうち、左側の変形部材３１の変形量が（右側の変形部材３１に比して）大きくなることもある。

一方、規制部材４０は、フレーム１０に対して回動軸１１を介して回動自在に支持されているため、フレーム１０やパッド２０が変形したり傾いたりしたとしても、それに追随して傾くものではない。つまり、変形部材３１は変形する（傾く）一方、規制部材４０はそのままの姿勢（水平）を維持しようとする。そうすると、変形ユニット３０の変形（傾き）が所定量以上となったときには、左側の変形部材３１の脚部３１１と規制部材４０の規制面４２が接触する。一方、右側の変形部材３１の脚部３１１は規制部材４０の規制面４２に接触しない。

このように左側の変形部材３１の脚部３１１と規制部材４０の規制面４２が接触すると、当該左側の変形部材３１のそれ以上の変形（傾き）が抑制される。したがって、左側の変形部材３１からパッド２０の左側に作用する反発力が（右側に位置する変形部材３１からパッド２０の右側に作用する反発力よりも）大きくなる（見かけ上の左側の変形部材３１のばね定数が高くなる）ということである。つまり、パッド２０の左側を介して左側に傾いた乗員を押し戻し、乗員の傾きを抑制する。これにより、乗員の揺れ（いわゆるサブマリン現象）を低減することができる。

なお、変形部材３１の脚部３１１と規制部材４０の規制面４２が接触した際、変形部材３１の脚部３１１に押されて規制部材４０が少し回動してもよい。規制部材４０は水平を保とうとするものであるため、変形部材３１の脚部３１１と規制部材４０の規制面４２が接触していれば、当該水平を保とうとする規制部材４０に押されて変形部材３１の変形（傾き）が抑制されることとなる。つまり、変形部材３１の水平を保とうとする作用が大きければ大きいほど、変形部材３１の脚部３１１の変形（傾き）を抑制する作用が大きく、規制部材４０に接触したときにおける変形部材３１の見かけ上のばね定数が大きくなる。具体的には、例えば、規制部材４０の重量が大きいほど、水平を保とうとする作用が大きくなる。

前後方向における揺れの抑制作用について説明する。前後方向における揺れを抑制する基本的な原理は、上記横方向における揺れを抑制する原理と同じである。図７に示すように、乗員が前後方向に傾くことなく着座した場合には、パッド２０を介して作用する荷重が複数の規制部材４０に分散される。一方、図８に示すように、シートクッション（フレーム１０）が前後方向における一方側に所定量傾いたとき、当該側に位置する変形部材３１が規制部材４０に接触する一方、他方側に位置する変形部材３１は規制部材４０に接触しない状態となる。これにより、前後方向の一方側に傾いた乗員を元の状態に戻そうとすることになる。

乗員が後側に傾いた場合には、乗員の臀部の最も出っ張った部分が接触する部分が最も圧力が高くなる。それにより、第二種変形部材３１ｂの四つの脚部３１１が互いの間隔を広げるように変形し、所定量以上変形したときに規制部材４０に接触する。規制部材４０に接触した変形部材３１は、四つの脚部３１１が互いの間隔を小さくする方向への反作用力を発現する。つまり、臀部を包み込むようにして押し上げる力が乗員に対して作用するため、乗員を元の状態に戻そうとする作用に優れたものとなる。

一方、乗員が前側に傾いた場合には、乗員の太腿の幅方向中央部分が接触する部分が最も圧力が高くなる。これにより、第一種変形部材３１ａの幅方向に並ぶ二つの脚部３１１が互いの間隔を広げるように変形し、所定量以上変形したときに規制部材４０に接触する。規制部材４０に接触した変形部材３１は、二つの脚部３１１が互いの間隔を小さくする方向への反作用力を発現する。つまり、太腿を幅方向から挟み込むようにして押し上げる力が乗員に対して作用するため、乗員を元の状態に戻そうとする作用に優れたものとなる。

このように、本実施形態では、乗員が着座したときの圧力分布を踏まえ、幅方向に対向する脚部３１１を有する第一種変形部材３１ａを前側に、四つの脚部３１１を有する第二種変形部材３１ｂを後側に配置している。また、第一種変形部材３１ａと第二種変形部材３１ｂのユニットを左右に並べて二組配置することで、乗員の左大腿部および左臀部を左側に配置された第一種変形部材３１ａと第二種変形部材３１ｂのユニットが支持し、右大腿部および右臀部を右側に配置された第一種変形部材３１ａと第二種変形部材３１ｂのユニットが支持する構造としている。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

上記実施形態にかかる乗物用シート１が搭載される対象となる乗物は、自動車、鉄道車両や航空機等、どのような乗物であってもよい。

また、上記実施形態では、乗員を支持する部材（支持部材）がフレーム１０およびそれに支持されたパッド２０であることを説明したが、それ以外のものであってもよい。例えば、フレーム間にシート状、網状の部材が張り渡されてなる支持部材としてもよいし、変形可能な金属や樹脂材料で形成された支持部材としてもよい。

また、上記実施形態では、変形部材３１の脚部３１１が互いに離れる方向に所定量以上変形したときに当該脚部３１１が規制部材４０に接触する構造であることを説明したが、変形部材３１の脚部３１１間に規制部材４０の一部が位置するような配置とし、変形部材３１の脚部３１１が互いに近づく方向に所定量以上変形したときに当該脚部３１１が規制部材４０に接触する構造としてもよい。

１ 乗物用シート
１０・２０ 支持部材（１０フレーム ２０ パッド）
３０ 変形ユニット
３１ 変形部材
３１ａ 第一種変形部材
３１ｂ 第二種変形部材）
３１１ 脚部
３１２ 当接部
４０ 規制部材
４１ 開口
４２ 規制面

Claims (3)

1. 乗員を支持する支持部材と、
   前記支持部材が接触することによって弾性変形する位置に配置された変形部材と、
   前記変形部材とは別に設けられた規制部材と、
   を備え、
   乗員の荷重によって前記支持部材を介して前記変形部材が所定量変形したとき、当該変形部材が前記規制部材に接触することで、それ以上の変形が抑制されることを特徴とする乗物用シート。
2. 前記変形部材は、互いに離れる方向または近づく方向に変形可能な複数の脚部を有し、
   前記脚部が所定量変形したとき、当該脚部が前記規制部材に接触することで、それ以上の変形が抑制されることを特徴とする請求項１に記載の乗物用シート。
3. 前記変形部材は、互いに離れる方向に変形可能な複数の脚部を有し、
   前記規制部材は、各前記脚部の外側に位置する部分を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の乗物用シート。
   

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