JP2019084957A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】一つの振動発生源で異なる共振周波数の複数の振動子を別々に振動させられるようにすることである。【解決手段】シートクッション１３、あるいはシートバック１４に取付けられた振動発生源２０を備える乗物用シートであって、シートクッション１３、あるいはシートバック１４に対して振動が伝わるように設置された共振周波数の異なる複数の振動子３０，３５と、振動発生源２０で発生する振動を複数の振動子３０，３５に伝える振動伝達部材４０とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、シートクッション、あるいはシートバックに取付けられた振動発生源を備える乗物用シートに関する。

これに関連する乗物用シートが特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の乗物用シートは、乗用車用のシートであり、図１２に示すように、シートバック１００の背面に振動発生源であるスピーカー１０２が取付けられている。即ち、シートバック１００のバックフレーム１０３には複数のスプリング１０４によって樹脂ボード１０６が支持されている。そして、前記樹脂ボード１０６のスピーカー用開口１０６ｈの裏側位置にスピーカー１０２が取付けられている。また、樹脂ボード１０６の表側には、クッション１０８が重ねられた状態で取付けられている。これにより、スピーカー１０２で発生する音と振動とが樹脂ボード１０６、クッション１０８、及びスプリング１０４等を介してシートバック１００の全体に伝えられるようになる。

特開２００７−０５４４５７号公報

しかし、上記した車両用シートでは、振動発生源であるスピーカー１０２の振動をシートバック１００の全体に伝える構成のため、シートバック１００の各部を異なる周波数により別々に振動させることはできない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、一つの振動発生源で異なる共振周波数の複数の振動子を別々に振動させられるようにすることである。

上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、シートクッション、あるいはシートバックに取付けられた振動発生源を備える乗物用シートであって、前記シートクッション、あるいは前記シートバックに対して振動が伝わるように設置された共振周波数の異なる複数の振動子と、前記振動発生源で発生する振動を前記複数の振動子に伝える振動伝達部材とを有する。

本発明によると、振動発生源で発生する振動を振動伝達部材により共振周波数が異なる複数の振動子に伝えることができる。このため、一つの振動発生源により、共振周波数が異なる複数の振動子を振動させることができる。即ち、振動発生源の振動の周波数を変化させることで低い共振周波数の振動子を振動させ、あるいは、それより高い共振周波数の振動子を振動させることが可能になる。

第２の発明によると、シートクッションは、クッションフレームと、そのクッションフレームを上から覆うクッションパッドとを備えており、前記振動発生源は前記クッションフレームの前部下側に取付けられている。ここで、クッションパッドは着座者のホールド性を向上させるため中央部に対して両サイド部が硬く構成されている。このため、振動発生源の振動はクッションフレームの前部からクッションパッドの両サイド部を介して着座者の大腿部に効率的に伝わるようになる。

第３の発明によると、複数の振動子は、シートバックの背面側に取付けられており、前記共振周波数が低い振動子は、前記共振周波数が高い振動子よりも低い位置に取付けられている。即ち、着座者の耳に近い位置に共振周波数が高い振動子が配置されるようになり、音を聞き取り易くなる。

第４の発明によると、振動伝達部材は、振動発生源の振動を振動子まで空気伝播させる通路である。このため、シートクッションの振動発生源の振動をシートバックの振動子まで伝える機構が簡単になる。

第５の発明によると、シートバックは、シートクッションに対する傾斜角度を調整できるように構成されており、振動伝達部材は、前記シートクッションに対して前記シートバックの傾斜角度を変化させたときに、通路断面積が変化しないように構成されている。このため、シートクッションに対してシートバックの傾斜角度を変化させても、振動伝達部材の振動の伝達性能が変化しない。

第６の発明によると、振動発生源は、最低共振周波数が70Hz以下のスピーカーである。このため、スピーカーで発生した音と振動とをシートバックの振動子に伝達できる。

第７の発明によると、振動伝達部材は、シートクッションとシートバックとの合わせ位置内に形成された密閉空間と、前記シートクッションのクッションパッド内に形成されて、前記密閉空間と連通するクッションパッド通路と、前記シートバックのバックパッド内に形成されて、前記密閉空間と連通するバックパッド通路とを備えており、前記密閉空間は、前記シートクッションに対して前記シートバックの傾斜角度が変化しても密閉状態が保持されるように構成されている。

第８の発明によると、振動伝達部材は可撓性ダクトを備えており、シートクッションに対するシートバックの傾斜角度の変化に伴って前記可撓性ダクトが変形可能に構成されている。

本発明によると、一つの振動発生源で異なる共振周波数の複数の振動子を別々に振動させることができる。

本発明の実施形態１に係る車両用シートの全体斜視図である。 前記車両用シートのフレームと、スピーカー、振動伝達部材、振動子とを表す模式斜視図である。 前記車両用シートの振動伝達部材等を表す全体縦断面図である。 図３のIV矢視拡大図である。 前記スピーカーを収納するスピーカーボックスの縦断面図である。 第１振動子の縦断面である。 第２振動子の縦断面である。 変更例１に係る車両用シートのフレームと、スピーカー、振動伝達部材、振動子とを表す模式斜視図である。 変更例１に係る振動伝達部材を表す縦断面図である。 変更例２に係る車両用シートのフレームと、スピーカー、振動伝達部材、振動子とを表す模式斜視図である。 変更例２に係る振動伝達部材を表す縦断面図である。 従来の車両用シート（シートバック）のスピーカーの取付け構造を表す模式斜視図である。

［実施形態１］
以下、図１〜図１１に基づいて、本発明の実施形態１に係る乗物用シートについて説明する。本実施形態に係る乗物用シートは、乗用車の運転席等に使用される車両用シート１０である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、前記車両用シート１０の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両用シート１０の概要について＞
車両用シート１０は、図１に示すように、着座者が着座するシート本体部１２と、シート本体部１２のシートポジション調整を行なうための左右のシートリフタ（図示省略）、左右の前後スレイドレール（図示省略）を備えている。シート本体部１２は、シートクッション１３と、シートバック１４と、前記シートクッション１３に対するシートバック１４の傾斜角度（リクライニング角度）を調整するリクライナ１６とを備えている。リクライナ１６は、図２に示すように、シートクッション１３のクッションフレーム１３２の後部とシートバック１４のバックフレーム１４２の下部との連結部に設けられている。シートクッション１３は、図３に示すように、クッションフレーム１３２を上方から覆うクッションパッド１３４を備えており、そのクッションパッド１３４の表面が表皮（図示省略）によって覆われている。また、シートバック１４は、バックフレーム１４２を前方から覆うバックパッド１４４を備えており、そのバックパッド１４４の表面が表皮（図示省略）によって覆われている。

＜シートクッション１３のスピーカー２０について＞
シートクッション１３のクッションフレーム１３２の前部パネル１３２ｆの下側には、図２、図３に示すように、音源であるとともに、振動発生源でもある低周波を主としたスピーカー２０がスピーカーボックス２２に収納された状態で取付けられている。スピーカー２０は、例えば、最低共振周波数ｆ０が70Hz以下のものが使用される。スピーカーボックス２２は、図５に示すように、底板にスピーカー２０の取付け穴２２ｈが形成された角形のボックスであり、側面にボックス内と外部とを連通させる連通短管２２ｐが設けられている。スピーカーボックス２２の材料としては、アルミ板が好適に使用される。しかし、アルミ板の代わりに鉄板、あるいは樹脂板を使用することも可能である。

＜シートバック１４の第１振動子３０、第２振動子３５について＞
シートバック１４のバックパッド１４４の背面には、図２、図３に示すように、着座者のほぼ腰の位置に第１振動子３０が左右に埋め込まれている。また、バックパッド１４４の背面には、着座者のほぼ肩の位置に第２振動子３５が左右に埋め込まれている。第１振動子３０は、振動伝達部材４０（後記する）を介して伝えられたスピーカー２０の所定周波数（例えば、約50Hz）の振動を受けて振動する部材である。第１振動子３０は、図６に示すように、円筒形をした有底容器状のケース部３２と、ケース部３２の開口３２ｈを塞ぐ可撓性の振動板部３４とから太鼓状に構成されている。そして、ケース部３２の底部にケース内と外部とを連通させる連通短管３２ｐが設けられている。

第２振動子３５は、第１振動子３０よりも高い周波数（例えば、約125Hz）の振動を受けて振動する部材である。第２振動子３５は、図７に示すように、第１振動子３０と等しい構造の振動子であり、共振周波数に合わせて第１振動子３０の体積よりも小さい体積で形成されている。第１振動子３０と第２振動子３５のケース部３２，３６の材料としては、アルミ板が好適に使用される。しかし、アルミ板の代わりに鉄板、あるいは樹脂板を使用することも可能である。また、第１振動子３０と第２振動子３５の振動板部３４，３８の材料としては、太鼓の皮状の粘弾性を有するプラスチック、あるいはゴム等が使用される。

＜振動伝達部材４０について＞
振動伝達部材４０は、シートクッション１３のスピーカー２０の振動を空気伝播によりシートバック１４の第１振動子３０と第２振動子３５に伝える通路状の部材である。振動伝達部材４０は、図２、図３に示すように、シートクッション側通路４１とシートバック側通路４５とから構成されている。シートクッション側通路４１は、クッションパッド１３４の下側に配置された一本の管状ダクト４３と、クッションパッド１３４の後部を厚み方向に貫通する一本のクッションパッド通路４４とを備えている。クッションパッド通路４４は、図４に示すように、クッションパッド１３４の上面側で拡開する通路であり、その通路の内側に漏斗状の内部配管４４ｐが嵌め込まれている。シートクッション側通路４１の管状ダクト４３は、図３に示すように、前端側がスピーカーボックス２２の連通短管２２ｐに気密状態で接続されており、後端側がクッションパッド通路４４の内部配管４４ｐの下端部に気密状態で接続されている。

シートバック側通路４５は、図２、図３に示すように、バックパッド１４４の後側に配置された第１〜第４管状ダクト４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄと、前記バックパッド１４４の下部を厚み方向に貫通する第１〜第４バックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄとを備えている。第１〜第４バックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄは、図２に示すように、シート幅方向に並ぶ貫通孔状に形成されており、それらのバックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄがシートバック１４のバックパッド１４４の下部表面１４４ｆ、及び表皮の部分で開口している。そして、図４に示すように、第１〜第４バックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄにそれぞれ筒状の内部配管４７ｐが嵌め込まれている。

シートバック側通路４５の第１、第２管状ダクト４６ａ，４６ｂは、図２に示すように、上端側が左右の第１振動子３０の連通短管３２ｐに気密状態で接続されている。そして、第１、第２管状ダクト４６ａ，４６ｂの下端側が、図４に示すように、第１、第２バックパッド通路４７ａ，４７ｂの内部配管４７ｐの上端部に気密状態で接続されている。また、第３、第４管状ダクト４６ｃ，４６ｄは、図２に示すように、上端側が左右の第２振動子３５の連通短管３６ｐ（図７参照）に気密状態で接続されている。そして、第３、第４管状ダクト４６ｃ，４６ｄの下端側が、図４に示すように、第３、第４バックパッド通路４７ｃ，４７ｄの内部配管４７ｐの上端部に気密状態で接続されている。

シートバック１４のバックパッド１４４の下部表面１４４ｆ（表皮）は、図４に示すように、シートクッション１３のクッションパッド１３４の後部表面１３４ｆ（表皮）に面接触して、クッションパッド通路４４の拡開部の上側開口部を塞いでいる。そして、リクライナ１６の動作によりシートクッション１３に対するシートバック１４の傾斜角度（リクライニング角度）が変化しても、クッションパッド通路４４の上側開口部は塞がれた状態に保持されている。即ち、クッションパッド通路４４の上面側の拡開部が密閉空間４０ｘとなる。そして、クッションパッド通路４４と第１〜第４バックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄとが密閉空間４０ｘを介して連通するようになる。

＜スピーカー２０、第１振動子３０、第２振動子３５、及び振動伝達部材４０の働きについて＞
前記車両用シート１０では、左右の第１振動子３０が、前述のように、スピーカー２０の約50Hzの振動に対して共振するように、その第１振動子３０の内部空間の体積Ｖ１とスピーカーボックス２２の内部空間の体積Ｖ３と振動伝達部材４０の通路体積Ｖ４との和（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ４）が設定されている。また、左右の第２振動子３５が、同じく、スピーカー２０の約125Hzの音と振動に対して共振するように、その第２振動子３５の内部空間の体積Ｖ２とスピーカーボックス２２の内部空間の体積Ｖ３と振動伝達部材４０の通路体積Ｖ５との和（Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ５）が設定されている。

スピーカー２０からの音と振動はシートクッション側通路４１の管状ダクト４３、クッションパッド通路４４からシートバック側通路４５の第１、第２バックパッド通路４７ａ，４７ｂと第１、第２管状ダクト４６ａ，４６ｂとを介して空気伝播により左右の第１振動子３０に伝えられる。また、前記音と振動はシートクッション側通路４１の管状ダクト４３、クッションパッド通路４４からシートバック側通路４５の第３、第４バックパッド通路４７ｃ，４７ｄと第３、第４管状ダクト４６ｃ，４６ｄとを介して左右の第２振動子３５に伝えられる。そして、スピーカー２０で発生した約50Hzの振動が左右の第１振動子３０に伝わると、左右の第１振動子３０が共振する。また、スピーカー２０で発生した約125Hzの音と振動が左右の第２振動子３５に伝わると、左右の第２振動子３５が共振するようになる。

これによって、スピーカー２０で発生した音と振動とにより、シートクッション１３が振動するとともに、振動伝達部材４０と第１振動子３０、第２振動子３５の働きにより、シートバック１４が振動するようになる。ここで、第１振動子３０の共振周波数（50Hz）をさらに低くしたい場合には第１振動子３０の内部空間の体積Ｖ１を大きくし、第１振動子３０の共振周波数を高くしたい場合には第１振動子３０の内部空間の体積Ｖ１を小さくする。同様に、第２振動子３５の共振周波数（125Hz）をさらに低くしたい場合には第２振動子３５の内部空間の体積Ｖ２を大きくし、第２振動子３５の共振周波数を高くしたい場合には第２振動子３５の内部空間の体積Ｖ２を小さくする。

＜本実施形態に係る車両用シート１０の長所について＞
本実施形態に係る車両用シート１０によると、スピーカー２０（振動発生源）で発生した振動を振動伝達部材４０により共振周波数が異なる第１振動子３０と第２振動子３５とに伝えることができる。このため、一つのスピーカー２０により、共振周波数が異なる第１振動子３０と第２振動子３５を振動させることができる。即ち、スピーカー２０の振動の周波数を変化させることで低い共振周波数の第１振動子３０を振動させ、あるいは、それより高い共振周波数の第２振動子３５を振動させることが可能になる。また、スピーカー２０はクッションフレーム１３２の前部下側に固定されているため、スピーカー２０の振動はクッションフレーム１３２の前部からクッションパッド１３４の比較的硬い両サイド部を介して着座者の大腿部に効率的に伝わるようになる。

また、振動伝達部材４０は、スピーカー２０の振動を第１振動子３０、第２振動子３５まで空気伝播させる通路であるため、シートクッション１３のスピーカー２０の振動をシートバック１４の第１振動子３０、第２振動子３５まで伝える機構が簡単になる。また、振動伝達部材４０は、シートクッション１３に対してシートバック１４の傾斜角度を変化させたときに、通路断面積が変化しないように構成されている。このため、シートクッション１３に対してシートバック１４の傾斜角度を変化させても、振動伝達部材４０の振動の伝達性能が変化しない。さらに、振動発生源として最低共振周波数が70Hz以下のスピーカー２０を使用しているため、スピーカー２０で発生した音と振動とをシートバック１４の第１振動子３０、第２振動子３５に伝達できる。また、共振周波数が低い第１振動子３０よりも高い位置に共振周波数が高い第２振動子３５が取付けられている。このため、着座者の耳に近い位置に第２振動子３５が配置されるようになり、音を聞き取り易くなる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に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における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図３に示すように、振動伝達部材４０のシートバック側通路４５を第１〜第４管状ダクト４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄとバックパッド１４４の下部を貫通する第１〜第４バックパッド通路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄとから構成する例を示した。しかし、図８に示すように、左側の第１振動子３０と第２振動子３５との管状ダクト４６ｅとバックパッド通路４７ｅとを一本にまとめ、右側の第１振動子３０と第２振動子３５との管状ダクト４６ｆとバックパッド通路４７ｆとを一本にまとめることも可能である。さらに、図９に示すように、一本にまとめた管状ダクト４６ｅ，４６ｆの代わりにバックパッド通路４７ｅ，４７ｆの延長部を使用することも可能である。

また、本実施形態では、図３に示すように、振動伝達部材４０のシートクッション側通路４１を構成する一本の管状ダクト４３をクッションパッド１３４の後部、バックパッド１４４の下部を介して第１〜第４管状ダクト４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄに接続する例を示した。しかし、図１０、図１１に示すように、振動伝達部材４０をスピーカーボックス２２と各々の振動子３０，３５とを個別につなぐ４本の管状ダクトから構成することも可能である。ここで、各々の管状ダクトは、第１シートクッション側通路４１の管状ダクト４３ａ〜４３ｄと、シートバック側通路４５の管状ダクト４６ａ〜４６ｄと、両管状ダクト４３ａ〜４３ｄ，４６ａ〜４６ｄをつなぐ可撓性ダクト４８ａ〜４８ｄとから構成されている。ここで、可撓性ダクト４８ａ〜４８ｄは、シートクッション１３に対するシートバック１４の傾斜角度の変化に伴って変形が可能なジャバラ状のダクトを使用するのが好ましい。

また、本実施形態では、スピーカー２０をシートクッション１３のクッションフレーム１３２の前部下側に取付ける例を示した。しかし、スピーカー２０をシートバック１４のバックフレーム１４２の下部後側に取付けることも可能である。また、本実施形態では、振動発生源としてスピーカー２０を例示したが、スピーカー２０の代わりにモータ等を使用することも可能である。さらに、本実施形態では、車両用シート１０に本発明を適用する例を示したが、車両以外に列車、飛行機等のシートに本発明を適用することも可能である。

１０・・・・車両用シート（乗物用シート）
１３・・・・シートクッション
１４・・・・シートバック
２０・・・・スピーカー（振動発生源）
２２・・・・スピーカーボックス
３０・・・・第１振動子
３５・・・・第２振動子
４０・・・・振動伝達部材
４０ｘ・・・密閉空間
４４・・・・クッションパッド通路
４７ａ・・・第１バックパッド通路
４７ｂ・・・第２バックパッド通路
４７ｃ・・・第３バックパッド通路
４７ｄ・・・第４バックパッド通路
４８ａ〜ｄ・可撓性ダクト

Claims (8)

1. シートクッション、あるいはシートバックに取付けられた振動発生源を備える乗物用シートであって、
   前記シートクッション、あるいは前記シートバックに対して振動が伝わるように設置された共振周波数の異なる複数の振動子と、
   前記振動発生源で発生する振動を前記複数の振動子に伝える振動伝達部材と、
   を有する乗物用シート。
2. 請求項１に記載された乗物用シートであって、
   前記シートクッションは、クッションフレームと、そのクッションフレームを上から覆うクッションパッドとを備えており、
   前記振動発生源は前記クッションフレームの前部下側に取付けられている乗物用シート。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された乗物用シートであって、
   前記複数の振動子は、前記シートバックの背面側に取付けられており、
   前記共振周波数が低い振動子は、前記共振周波数が高い振動子よりも低い位置に取付けられている乗物用シート。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された乗物用シートであって、
   前記振動伝達部材は、前記振動発生源の振動を前記振動子まで空気伝播させる通路である乗物用シート。
5. 請求項４に記載された乗物用シートであって、
   前記シートバックは、前記シートクッションに対する傾斜角度を調整できるように構成されており、
   前記振動伝達部材は、前記シートクッションに対して前記シートバックの傾斜角度を変化させたときに、通路断面積が変化しないように構成されている乗物用シート。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された乗物用シートであって、
   前記振動発生源は、最低共振周波数が70Hz以下のスピーカーである乗物用シート。
7. 請求項５又は請求項６のいずれかに記載された乗物用シートであって、
   前記振動伝達部材は、前記シートクッションと前記シートバックとの合わせ位置内に形成された密閉空間と、前記シートクッションのクッションパッド内に形成されて、前記密閉空間と連通するクッションパッド通路と、前記シートバックのバックパッド内に形成されて、前記密閉空間と連通するバックパッド通路とを備えており、
   前記密閉空間は、前記シートクッションに対して前記シートバックの傾斜角度が変化しても密閉状態が保持されるように構成されている乗物用シート。
8. 請求項５又は請求項６のいずれかに記載された乗物用シートであって、
   前記振動伝達部材は可撓性ダクトを備えており、前記シートクッションに対する前記シートバックの傾斜角度の変化に伴って前記可撓性ダクトが変形可能に構成されている乗物用シート。
   

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