JP2020183178A - 車両用シート - Google Patents

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Abstract

【課題】再使用が容易なアクティブヘッドレスト装置を提供する。【解決手段】ヘッドレスト28は、シートフレームの上横部材72Uと下横部材72Lに支持される。ヘッドレストステー32が上横部材72Uと下横部材72Lの案内スロット74,76を貫通し、ヘッドレストステー32の下端に張設ワイヤ34Bが掛けられている。後面衝突時、着座者から受ける力によりシートバックが後退し、張設ワイヤ34Bの張力Tが緩み、傾動ばね88,90の付勢力によりヘッドレスト28が前方に傾動する。【選択図】図5

Description

本発明は、車両用シートに関し、特にヘッドレストに関する。
車両の後面衝突時にヘッドレストを着座者の頭部に向けて移動させ、早期に着座者の頭部に当接させるアクティブヘッドレスト装置が知られている。下記特許文献1では、後面衝突時に火薬(54)の爆発力を利用してロック機構(R)のロックを解除して支承板(24)を着座者の頭部に近づける装置が示されている。なお、上記の( )内の符号は、下記特許文献1で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。
特開2010−100197号公報
火薬を利用するアクティブヘッドレスト装置においては、一度装置が作動すると再利用が難しい。本発明は、作動した後、再利用が容易なアクティブヘッドレスト装置を備えた車両用シートを提供する。
本発明に係る車両用シートは、シートフレームと、背面に背面ディスクを有するシートバックと、シートフレームと背面ディスクの間に張設された複数の張設ワイヤと、シートフレームに、前方に傾動可能に配置されたヘッドレストと、ヘッドレストを前方に傾動するよう付勢する弾性要素と、を備える。背面ディスクに掛かる張設ワイヤの内の一部がヘッドレストに掛かり、この張設ワイヤが通常時に弾性要素の付勢力に抗してヘッドレストを起立位置に保持する張力をヘッドレストに加え、後面衝突時には背面ディスクの後退に伴って張力が緩み、ヘッドレストが前方に傾動する。
ヘッドレストは、着座者の頭部を受けるヘッドレスト本体と、ヘッドレスト本体から下方に延び、一部の張設ワイヤがそれぞれ下端部に掛かる1対のヘッドレストステーとを有するものとできる。また、シートフレームは、上部に上下に離れて配置されて左右方向に延びる上横部材と下横部材を有するものとできる。上横部材と下横部材には、前後方向に延びる1対の案内スロットが設けられている。ヘッドレストステーは案内スロットを貫通し、案内スロットにより前後方向の動きが案内される。
上横部材と下横部材の少なくとも一方の案内スロットは、前後方向の長さを変更可能とすることができる。案内スロットの長さを変更することで、ヘッドレストが前方に傾動したときの角度を変更することができる。
弾性要素は、上横部材とヘッドレストステーの間および下横部材とヘッドレストステーの間にそれぞれ配置されるようにでき、また上横部材と下横部材の少なくとも一方が配置される高さが変更可能となるようにすることができる。弾性要素が配置された上横部材と下横部材の間隔を変更することができ、ヘッドレストに作用する弾性要素によるモーメントを変更することができる。
シートバックは、背面ディスクを中心に回動するように複数の張設ワイヤによってシートフレームに支持されるものとすることができる。
後面衝突時において、ヘッドレストに掛かる張設ワイヤの張力が緩むことによってヘッドレストを前方に傾動可能としているため、張設ワイヤを張ることで再度の使用が可能となる。
本実施形態の車両用シートを示す斜視図である。 背面ディスクを示す斜視図である。 車両用シートの上部を斜め前方から見下ろした状態を示す斜視図である。 車両用シートの上部を斜め後方から見上げた状態を示す斜視図である。 ヘッドレストの支持構造を示す断面図である。 ヘッドレストの支持構造を示す平面図である。 後面衝突時の背面ディスクとヘッドレストステーの動きを示す図である。 ヘッドレストの可動範囲を調節する機構を示す平面図であり、可動範囲が狭い状態を示す図である。 ヘッドレストの可動範囲を調節する機構を示す断面図であり、可動範囲が狭い状態を示す図である。 ヘッドレストの可動範囲を調節する機構を示す平面図であり、可動範囲が広い状態を示す図である。 ヘッドレストの可動範囲を調節する機構を示す断面図であり、可動範囲が広い状態を示す図である。 下横部材が配置される高さを調節する機構を示す側面図である。 下横部材が配置される高さを調節する機構を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態の車両用シート10を図面に従って説明する。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の相対的な位置関係および向きを表す語句は、車両用シート10に着座した乗員(以下、着座者と記す。)に関する位置関係および向きを表す。各図において、矢印FRの向きが前方、矢印UPの向きが上方、矢印LHの向きが左方である。
図1は、車両用シート10の概略構成を模式的に示す斜視図であり、車両用シート10を前方左方から見下ろした状態で示している。図1において、一部の部品が取り外されている。車両用シート10は、乗用車などの自動車に適用されるシートである。車両用シート10は、車体に搭載されるシートフレーム12と、シートフレーム12に移動可能に支持されるシートクッション14とシートバック16を有する。図1において、シートクッション14は内部構造を透視した状態で示されている。シートクッション14は乗員の臀部および大腿を下方から支持し、シートバック16は乗員の上体を後方から支える。
シートフレーム12は、シートクッション14を支持するシートクッション支持フレーム18と、シートバック16を支持するシートバック支持フレーム20を有する。シートクッション支持フレーム18は、下部の四隅にシート脚22を有する。シート脚22は、車両のフロア24上に固定されて車両の前後方向に延びる1対のシートトラック26上にスライド可能に係合される。これにより、車両用シート10は、フロア24上に車両の前後方向にスライド可能に搭載される。シートバック支持フレーム20は、前方から見たとき倒立したU字形状を有し、下端部が、シートクッション支持フレーム18の後端部に結合されている。シートバック支持フレーム20は、左右方向に沿って延びる軸線周りに回動可能にシートクッション支持フレーム18に結合されている。シートクッション支持フレーム18に対してシートバック支持フレーム20を回動させることで、シートバック16の傾きを調節することができる。
シートバック支持フレーム20の上部には、着座者の頭部を後方から支持可能なヘッドレスト28が配置されている。ヘッドレスト28は、着座者の頭部を受けるヘッドレスト本体30と、ヘッドレスト本体30から下方に向けて延び、シートバック支持フレーム20に支持される左右1対のヘッドレストステー32を含む。ヘッドレスト28を支持するための構造については後に詳述する。
シートバック16は、シートバック支持フレーム20との間に張設される張設ワイヤ34A,34Bによりシートバック支持フレーム20に支持される。張設ワイヤ34Aと張設ワイヤ34Bは、それぞれ左右に1本ずつ配置される。シートバック16は、着座者の背中を受けるシートバックパッド36を含み、シートバックパッド36の背面には背面ディスク38が固定されている。背面ディスク38は、シートバックパッド36の左右方向において中央、かつ上下方向において中央より高い位置に配置されている。張設ワイヤ34A,34Bが背面ディスク38に掛けられ、張設ワイヤ34A,34Bを張ることによって、背面ディスク38が位置決めされる。張設ワイヤ34Aは、ループ状であり、シートバック支持フレーム20上の上下に離れた2点と背面ディスク38の3点を周回するように架け渡される。張設ワイヤ34Aは、主に左右方向および上下方向に関して背面ディスク38を位置決めする。張設ワイヤ34Bもループ状であり、シートバック支持フレーム20上の1点および背面ディスク38と、ヘッドレストステー32の下端部の3点を周回するように架け渡されている。張設ワイヤ34Bは、主に左右方向および前後方向に関して背面ディスク38を位置決めする。張設ワイヤ34A,34Bは、背面ディスク38からシートバック支持フレーム20に向けて放射状に延びている。
シートバック16は、背面ディスク38から吊り下げワイヤ40で吊り下げられるシートバックサブフレーム42を更に含む。シートバックサブフレーム42は、シートバックパッド36の背面に固定される。吊り下げワイヤ40は、左右に1本ずつ配置され、それぞれの吊り下げワイヤ40の両端がシートバックサブフレーム42に結合され、中間部分ンが背面ディスク38に掛けられる。シートバックサブフレーム42は、背面ディスク38を介して張設ワイヤ34A,34Bと吊り下げワイヤ40によって、シートバック支持フレーム20に吊り下げ支持される。
前述のように、背面ディスク38は、張設ワイヤ34A,34Bによって位置決めされており、さらにシートバックサブフレーム42は背面ディスク38から吊り下げられているので、シートバック16は、背面ディスク38を中心にして前後方向に延びる軸線周りに振り子のように回動可能となっている。また、シートバック16の回動中心であるこの軸線は、着座者の胸部を貫いている。
シートバックサブフレーム42は、車両用シート10の左右両側を略上下方向に沿って延びる1対のサブフレーム縦部材44と、左右のサブフレーム縦部材44をつなぐ略左右方向に沿って配置された2本のサブフレーム横部材46U,46Lを含む。2本のサブフレーム横部材46U,46Lのうち上側に位置するサブフレーム横部材46Uは、サブフレーム縦部材44の上下方向の中央よりやや上の位置で2本のサブフレーム縦部材44に接続する。下側に位置するサブフレーム横部材46Lは2本のサブフレーム縦部材44の下端で、これらに接続している。シートバックサブフレーム42には、サブフレーム横部材46U,46Lとシートフレーム12の間に配置された戻しばね(不図示)により中立位置に向かう力が作用している。中立位置は、シートバックサブフレーム42が背面ディスク38から鉛直下方に吊り下げられた位置である。シートバック16は、回動して中立位置から変位しても、重力および戻しばねの弾性力によって中立位置に戻される。戻しばねは、前後方向に延びて配置される板ばねとすることができ、シートバック16が左右に回動するとき、板ばねが湾曲して中立位置に戻すばね力を発生する。また、この板ばねは、前後方向に関してはほぼ変形しないので、シートフレーム12に対するシートバック16の前後方向の位置決めに寄与する。
シートバックサブフレーム42の左右のサブフレーム縦部材44の間には、複数本の架け渡しワイヤ48が左右方向に架け渡されている。架け渡しワイヤ48がシートバックパッド36を後方から支え、乗員からの荷重を受けている。
シートクッション支持フレーム18は、シートクッション14の左右に配置され、かつ前後方向に延びる1対のサイドプレート50と、左右のサイドプレート50を連結する2本の連結バー52を含む。2本の連結バー52は、サイドプレート50の前端部および後端部にそれぞれ配置されている。図1においては、前側に配置された連結バー52のみが示されている。
シートクッション14は、シートクッション支持フレーム18に移動可能に支持されるクッションパン54と、クッションパン54上に取り付けられるクッションパッド56を含む。クッションパン54は、前側と後側に位置する支持機構により、シートクッション支持フレーム18に支持されている。前側支持機構58は、前側の連結バー52に固定されたブラケット60と、ブラケット60に固定された軸受62と、クッションパン54に固定された車軸64を含む。車軸64は軸受62に回動可能に支持され、クッションパン54は、車軸64の軸線Aを中心として回動する。この軸線Aは、着座者の腰部を貫き、前方が下がるように傾斜している。後側支持機構は図示しないが、例えば、クッションパン54に対して固定された円弧状のガイドレールとシートクッション支持フレーム18に対して固定されたローラを含む。クッションパン54が前述した回動の軸線A周りに回動するとき、ガイドレールはローラに支持された状態を維持し、後側支持機構はクッションパン54を後端側で支持する。
図2は、背面ディスク38を示す斜視図である。背面ディスク38には、張設ワイヤ34A,34Bおよび吊り下げワイヤ40を通すワイヤ通路66,68,70が形成されている。左右の張設ワイヤ34Aに対応して左右2つのワイヤ通路66が形成される。ワイヤ通路66は、前後方向に略直交する平面内において先が丸いV字形状である。また、左右の張設ワイヤ34Bに対応して左右2つのワイヤ通路68が形成される。ワイヤ通路68は、上下方向に略直交する平面内において先が丸いV字形状である。さらに、左右の吊り下げワイヤ40に対応して左右のワイヤ通路70が形成される。ワイヤ通路70は、前後方向に略直交する平面内において先が丸いV字形状である。
図3,4は、ヘッドレスト28を支持する構造を示す斜視図である。図3はシートバック支持フレーム20の上部を斜め前方から見下ろした状態で示し、図4は斜め後方から見上げた状態で示している。シートバック支持フレーム20の上部には左右方向に延びる2枚の板状の横部材72U,72Lが設けられている。上側に配置された横部材を上横部材72U、下側に配置された横部材を下横部材72Lと記す。上横部材72Uおよび下横部材72Lは、シートバック支持フレーム20と一体に形成されてよく、また別に形成された後、シートバック支持フレーム20に結合されてもよい。上横部材72Uには、前後方向に延びる2つの案内スロット74が形成され、下横部材72Lにも、前後方向に延びる案内スロット76が形成されている。2本のヘッドレストステー32がそれぞれ案内スロット74および案内スロット76を貫通し、ヘッドレストステー32の下端は、下横部材72Lよりも下方に突出している。また、左右のヘッドレストステー32の下端同士はステー連結バー78により連結されている。
ヘッドレストステー32の下端部には、張設ワイヤ34Bが掛かる引掛け溝80が設けられている。背面ディスク38には、張設ワイヤ34Bと通すためのワイヤ通路68(図2参照)が設けられ、また、シートバック支持フレーム20の、着座者の肩に対応する位置には張設ワイヤ34Bを掛けるための肩部ブラケット82が設けられている。ループ状の張設ワイヤ34Bは、シートバック支持フレーム20の肩部ブラケット82、背面ディスク38のワイヤ通路68およびヘッドレストステー32の引掛け溝80の3箇所に架け渡される。張設ワイヤ34Bの張力は、ヘッドレストステー32の下端部に前方に向く力として作用する。
図5は、ヘッドレスト28を支持する構造を模式的に示す断面図である。この断面は、案内スロット74,76の位置を通り、左右方向に直交する断面である。ヘッドレストステー32は、案内スロット74,76を貫通し、下横部材72Lより下方に延びている。ヘッドレストステー32の下端部には、張設ワイヤ34Bが掛けられている。ヘッドレストステー32には、左右方向に張り出すように設けられた掛かりフランジ84,86が設けられている。図6に示すように、掛かりフランジ84の左右方向の寸法は、案内スロット74の左右方向の寸法よりも長く、掛かりフランジ84の両端が案内スロット74の縁に掛かって、ヘッドレスト28が落下せずに保持される。同様に、掛かりフランジ86も案内スロット76の縁に掛かり、ヘッドレスト28が落下せずに保持される。
上横部材72Uの案内スロット74内には、ばね88が案内スロット74の後端とヘッドレストステー32の間に配置され、ヘッドレストステー32を前方に向けて付勢している。下横部材72Lの案内スロット76内には、ばね90が、案内スロット76の前端とヘッドレストステー32の間に配置され、ヘッドレストステー32を後方に向けて付勢している。ばね88とばね90の付勢力は、ヘッドレスト28を前方に傾動させる偶力として作用し、ばね88,90は、ヘッドレスト28を前方に傾動するよう付勢する弾性要素として機能する。以降、ばね88,90を傾動ばね88,90と記す。なお、ヘッドレスト28を傾動させる弾性要素は、案内スロット74,76内に限らず、他の位置に配置されてもよい。
図7は、ヘッドレスト28を支持する構造を平面視した模式図である。張設ワイヤ34Bは、肩部ブラケット82、背面ディスク38およびヘッドレストステー32に架け渡されている。通常時には、張設ワイヤ34Bの張力Tがヘッドレストステー32に作用し、傾動ばね88,90の付勢力に抗してヘッドレスト28を起立させる。通常時の状態が図5,7に実線で表されている。通常時において、ヘッドレストステー32は、案内スロット74内の可動範囲の後端に位置し、案内スロット76内では可動範囲の前端に位置する。
後面衝突時、着座者に作用する慣性力によってシートバック16は後方に押され、背面ディスク38に衝突荷重F1(図7参照)が作用する。これにより背面ディスク38が図7の一点鎖線で示す位置に後退すると、張設ワイヤ34Bの張力Tが緩む。張力Tが緩むと、傾動ばね88,90の付勢力よって、ヘッドレスト28が前方に傾動する。後面衝突時においてはヘッドレスト28にも後向きの慣性力が発生し、この慣性力はヘッドレスト28を後傾させる方向に作用する。傾動ばね88,90の弾性力、上横部材72Uと下横部材72Lの間隔、ヘッドレスト28の重心位置などを適宜選択することで、ヘッドレスト28を前傾させるモーメントが、ヘッドレスト28を後傾させる慣性力によるモーメントを上回るようにする。衝突荷重F1がなくなれば、背面ディスク38は通常位置に復帰し、ヘッドレスト28も起立位置に復帰する。
案内スロット74,76の、ヘッドレストステー32が前方に傾動したときに当接する端にゴム等の弾性部材を配置することができる。弾性部材のばね定数、ゴムであれば硬度を調節することで、ヘッドレスト28の傾動の速度を調整することできる。
図8〜11は、ヘッドレスト28の傾動範囲を変更可能なヘッドレストの支持構造の要部を示す図である。図8,10は平面図、図9は図8に示すD−D線による断面図、図11は図10に示すE−E線による断面図である。
上横部材72Uの案内スロット74に対応して規制板92が配置されている。規制板92は、上横部材72Uの上面に案内スロット74の一部を覆うように配置されている。規制板92には前後方向に延びる規制板スリット94が設けられ、この規制板スリット94にはボルト96が貫通している。ボルト96は、上横部材72Uに設けられたねじ孔にねじ結合して、上横部材72の上面に立設されている。規制板スリット94がボルト96と係合することにより、規制板92は、前後方向にスライド可能であり、ボルト96を締めることで規制板92を固定することができる。規制板92にはノブ98が設けられており、ノブ98を握って操作することにより、規制板92を容易にスライドさせることができる。
図8,9は、規制板92を後方にスライドさせ、ヘッドレストステー32の案内スロット74内での可動範囲を狭くした状態を示している。図10,11は、規制板92を前方にスライドさせ、ヘッドレストステー32の可動範囲を広くした状態を示している。図に示すように、ヘッドレストステー32の可動範囲を狭くすると、ヘッドレストステー32が前方に傾動したときの角度も小さくなり、可動範囲を広くすると傾動時の角度が大きくなる。傾動角度を調節することで、後面衝突時にヘッドレスト本体30を着座者の体格に合わせた位置となるようにすることができる。規制板は、上横部材72Uに替えて下横部材72Lに設けてもよく、両者に設けてもよい。
図12,13は、下横部材72Lの配置される高さを変更可能なヘッドレストの支持構造の要部を示す模式図である。図12,13は、下横部材72Lの左端およびその周囲の構造を示す。右端の構造は左右対称である。シートバック支持フレーム20の略上下方向に延びる部材に、略上下方向に沿うフレームスリット100を設ける。下横部材72Lの両端には、先端部にねじが切られたねじ軸102が下横部材72Lから左方に突出するように設けられている。ねじ軸102は、フレームスリット100を貫通し、下横部材72Lと反対側に配置された挟持板104をさらに貫通している。ねじ軸102には、ナット106がねじ結合し、ナット106を締めることにより、挟持板104と下横部材72Lがシートバック支持フレーム20を挟持して下横部材72Lが固定される。下横部材72Lは、フレームスリット100の任意の位置で固定が可能であり、これにより下横部材72Lの配置される高さを変更することができる。高さを変更するための構造は、下横部材72Lに替えて上横部材72Uに関して設けてもよく、両者に設けてもよい。
上述の実施形態では、シートバック16が背面ディスク38を中心に振り子のように回動する車両用シート10について説明した。しかし、これに限らず、シートバックがシートフレームに対して固定された車両用シートについても上述のヘッドレストの傾動機構を適用することが可能である。例えば、シートフレームに対して固定されたシートバックのシートバックパッドの背面に背面ディスクを設け、背面ディスクとシートフレームの間に張設された張設ワイヤをヘッドレストにも掛ける。張設ワイヤは、一端をシートフレームに、他端を平面ディスクに結合し、中間部分をヘッドレストに掛けるようにしてよい。ヘッドレストは、弾性要素によって前方に傾動するように付勢される。通常時には張設ワイヤによる張力が弾性要素の付勢力に抗してヘッドレストを起立位置に保持し、後面衝突時には背面ディスクの後退に伴って張設ワイヤの張力が緩んで弾性要素の付勢力によってヘッドレストが前方に傾動する。
本発明に係る車両用シートの他の態様を以下に記す。
(1)
シートフレームと、
前記シートフレームとの間に張設された複数の張設ワイヤによって当該シートフレームに支持されるシートバックであって、前記複数の張設ワイヤが掛かる背面ディスクを背面に有するシートバックと、
前記シートフレームに、前方に傾動可能に配置されたヘッドレストと、
前記ヘッドレストを前方に傾動するよう付勢する弾性要素と、
を備え、
前記張設ワイヤの内の一部の張設ワイヤが前記ヘッドレストに掛かり、通常時に前記弾性要素の付勢力に抗して前記ヘッドレストを起立位置に保持する張力を当該ヘッドレストに加え、後面衝突時には背面ディスクの後退に伴って前記張力が緩み、前記ヘッドレストが前方に傾動する、
車両用シート。
(2)
シートフレームと、
背面に背面ディスクを有するシートバックと、
前記シートフレームと前記背面ディスクの間に張設された左右1対の張設ワイヤと、
前記シートフレームに、前方に傾動可能に配置されたヘッドレストと、
前記ヘッドレストを前方に傾動するよう付勢する弾性要素と、
を備え、
前記左右1対の張設ワイヤが前記ヘッドレストに掛かり、通常時に前記弾性要素の付勢力に抗して前記ヘッドレストを起立位置に保持する張力を当該ヘッドレストに加え、後面衝突時には前記背面ディスクの後退に伴って前記張力が緩み、前記ヘッドレストが前方に傾動する、
車両用シート。
10 車両用シート、12 シートフレーム、14 シートクッション、16 シートバック、18 シートクッション支持フレーム、20 シートバック支持フレーム、28 ヘッドレスト、30 ヘッドレスト本体、32 ヘッドレストステー、34A,34B 張設ワイヤ、36 シートバックパッド、38 背面ディスク、40 吊り下げワイヤ、42 シートバックサブフレーム、66,68,70 ワイヤ通路、72U 上横部材、72L 下横部材、74,76 案内スロット、78 ステー連結バー、80 引掛け溝、82 肩部ブラケット、84,86 掛かりフランジ、88,90 傾動ばね(弾性要素)、92 規制板、102 ねじ軸、104 挟持板。

Claims (5)

  1. シートフレームと、
    背面に背面ディスクを有するシートバックと、
    前記シートフレームと前記背面ディスクの間に張設された複数の張設ワイヤと、
    前記シートフレームに、前方に傾動可能に配置されたヘッドレストと、
    前記ヘッドレストを前方に傾動するよう付勢する弾性要素と、
    を備え、
    前記張設ワイヤの内の一部の張設ワイヤが前記ヘッドレストに掛かり、通常時に前記弾性要素の付勢力に抗して前記ヘッドレストを起立位置に保持する張力を当該ヘッドレストに加え、後面衝突時には前記背面ディスクの後退に伴って前記張力が緩み、前記ヘッドレストが前方に傾動する、
    車両用シート。
  2. 請求項1に記載の車両用シートであって、
    前記ヘッドレストは、着座者の頭部を受けるヘッドレスト本体と、ヘッドレスト本体から下方に延び、前記一部の張設ワイヤがそれぞれ下端部に掛かる1対のヘッドレストステーを有し、
    前記シートフレームは、上部に上下に離れて配置されて左右方向に延びる上横部材と下横部材を有し、当該上横部材と当該下横部材には、それぞれ前記1対のヘッドレストステーが貫通し、当該1対のヘッドレストステーを案内する前後方向に延びる1対の案内スロットが設けられている、
    車両用シート。
  3. 請求項2に記載の車両用シートであって、前記上横部材と前記下横部材の前記1対の案内スロットの少なくとも一方は、前後方向の長さを変更可能である、車両用シート。
  4. 請求項2または3に記載の車両用シートであって、前記弾性要素は、前記上横部材と前記1対のヘッドレストステーの間および前記下横部材と前記1対のヘッドレストステーの間にそれぞれ配置され、前記上横部材と前記下横部材の少なくとも一方が配置される高さを変更可能である、車両用シート。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用シートであって、前記シートバックは、前記背面ディスクを中心に回動するように前記複数の張設ワイヤによって前記シートフレームに支持されている、車両用シート。
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