JP2023075833A - 振動減衰装置及びこの振動減衰装置を備えた車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】１つの振動減衰装置で、シートの複数の共振周波数に対応させる。【解決手段】振動減衰装置４０は、シートフレーム１０Ａに取り付けられた段付きボルト４２と、段付きボルト４２が挿通される第１貫通孔４６Ａを有し、段付きボルト４２の軸方向Ｄに沿って移動可能な内側錘部材４６と、段付きボルト４２が挿通される第２貫通孔５０Ａを有し、段付きボルト４２の軸方向Ｄに沿って移動可能な外側錘部材５０と、内側錘部材４６及び外側錘部材５０の軸方向Ｄの両側に配置され、内側錘部材４６と外側錘部材５０を別々に振動可能とする内側コイルばね４８と外側コイルばね５２と、を備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、振動減衰装置及びこの振動減衰装置を備えた車両用シートに関する。

車両等のシートに、シートの振動を減衰する振動減衰装置を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、重錘と、この重錘を振動可能に支持する弾性部材とを備えたダイナミックダンパが、重錘の所定方向の移動を規制する移動規制手段を備える技術が開示されている。これにより、ダイナミックダンパにおいて、重錘の所定方向の移動を規制できるようにして、本来制振すべき特定方向の振動に対する制振効果を効率よく発揮できるようにする。

特開２０２０－１１１２９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１つの振動減衰装置で、シートの複数の共振周波数に対応させることができない、という問題がある。

本発明は、上記事実を考慮して、１つの振動減衰装置で、シートの複数の共振周波数に対応させることができる振動減衰装置及びこの振動減衰装置を備えた車両用シートを提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明に係る振動減衰装置は、シートフレームに取り付けられた軸部材と、前記軸部材が挿通される貫通孔を有し、前記軸部材の軸方向に沿って移動可能な複数の錘部材と、それぞれの前記錘部材の前記軸方向の両側に配置され、それぞれの前記錘部材を別々に振動可能とするコイルばねと、を備える。

請求項１記載の本発明によれば、軸部材に沿って、別々に振動可能な錘部材を複数備えることで、それぞれの錘部材が同心上において別々の動作が可能となる。そのため、複数の錘部材が、互いに異なる固有振動数を有するように設定されると、振動減衰装置は、複数の固有振動数を有するように設定されることになる。その結果、１つの振動減衰装置で、シートの複数の共振周波数に対応させることができる。

請求項２記載の本発明に係る振動減衰装置では、請求項１に記載の振動減衰装置において、前記錘部材は、前記軸部材が挿通される第１貫通孔を有する環状の内側錘部材と、前記内側錘部材が挿通される第２貫通孔を有する環状の外側錘部材と、を備え、前記コイルばねは、前記軸部材の外周を取り巻くように、前記内側錘部材の前記軸方向の両側に配置された内側コイルばねと、前記内側コイルばねの外周を取り巻くように、前記外側錘部材の前記軸方向の両側に配置された外側コイルばねと、を備える。

請求項２記載の本発明によれば、軸部材が挿通され、軸方向の両側に内側コイルばねが配置された内側錘部材と、内側錘部材が挿通され、軸方向の両側に外側コイルばねが配置された外側錘部材と、を備えることで、内側錘部材と外側錘部材とが、別々に動作可能となる。そのため、内側錘部材と外側錘部材とが、互いに異なる固有振動数を有するように設定されると、振動減衰装置は、２つの固有振動数を有するように設定されることになる。その結果、１つの振動減衰装置で、シートの２つの共振周波数に対応させることができる。

請求項３記載の本発明に係る振動減衰装置では、請求項２に記載の振動減衰装置において、前記軸部材の外周面は、樹脂製のカラー部材で覆われ、前記内側錘部材の外周面は、潤滑層で覆われている。

請求項３記載の本発明によれば、軸部材の外周面が樹脂製のカラー部材で覆われることで、軸部材と内側錘部材との間に樹脂製のカラー部材が介在されることになる。そのため、軸部材と内側錘部材との間で発生する異音を抑制することができる。また、内側錘部材の外周面が潤滑層で覆われることで、内側錘部材と外側錘部材との間に潤滑層が介在されることになる。そのため、内側錘部材と外側錘部材との間で発生する異音を抑制することができる。

請求項４記載の本発明に係る振動減衰装置では、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の振動減衰装置において、前記コイルばねは、圧縮された状態で配置されている。

請求項４記載の本発明によれば、コイルばねが圧縮された状態で配置されることで、錘部材が軸部材に沿って移動した際に、一方のコイルばねはさらに圧縮され、他方のコイルばねは伸長されつつも圧縮された状態が維持される。そのため、錘部材が振動した際に、コイルばねが常に錘部材に当接される。その結果、錘部材とコイルばねとの間で発生する異音を抑制することができる。

請求項５記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の振動減衰装置は、着座した乗員の上体を支持するシートバック、又は着座した乗員の頭部を支持するヘッドレストに設けられている。

請求項５記載の本発明によれば、シートクッション側よりも振動が大きいシートバック又はヘッドレストに、振動減衰装置を設けることで、車両用シートの振動エネルギーを効果的に吸収し、車両用シートの振動を減衰させる減衰効率を向上させることができる。

請求項６記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項５に記載の車両用シートにおいて、それぞれの前記錘部材の固有振動数は、互いに異なり、車両用シートの複数の共振周波数の何れかと同じになるように設定されている。

請求項６記載の本発明によれば、それぞれの錘部材の固有振動数が、互いに異なり、車両用シートの複数の共振周波数の何れかと同じになるように設定されることで、車両用シートの複数の共振周波数に対応させることができる。

請求項７記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項５又は請求項６に記載の車両用シートにおいて、前記振動減衰装置は、前記シートバックの骨格を構成するシートバックフレームの上端側に設けられている。

請求項７記載の本発明によれば、シートバックの骨格を構成するシートバックフレームの上端側に振動減衰装置を設けることで、振動減衰装置を設置するためのスペースを十分に確保することができる。

請求項８記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項５から請求項７の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、前記軸部材は、シート幅方向に沿って設置されている。

請求項８記載の本発明によれば、軸部材がシート幅方向に沿って設置されることで、車両用シートのシート幅方向に沿った振動に対して減衰させることができる。

請求項９記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項５から請求項８の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、前記軸部材は、シート前後方向に沿って設置されている。

請求項９記載の本発明によれば、軸部材がシート前後方向に沿って設置されることで、車両用シートのシート前後方向に沿った振動に対して減衰させることができる。

請求項１０記載の本発明に係る車両用シートでは、請求項５から請求項９の何れか１項に記載の車両用シートにおいて、前記軸部材は、シート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含んで設置されている。

請求項１０記載の本発明によれば、軸部材がシート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含んで設置されることで、車両用シートのシート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含む振動に対して減衰させることができる。

本発明に係る振動減衰装置によれば、１つの振動減衰装置で、シートの複数の共振周波数に対応させることができる。

第１実施形態に係る車両用シートをシート左斜め前方から見た斜視図である。 第１実施形態に係る車両用シートのシートフレームをシート左斜め前方から見た斜視図である。 第１実施形態に係る振動減衰装置がシートフレームに取り付けられたブラケットに取り付けられた状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る振動減衰装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る振動減衰装置を示す断面図であり、図３のＡ－Ａ断面を示す。 第１実施形態に係る振動減衰装置の振動モデルを示す模式図である。 第１実施形態に係る振動減衰装置の動作を説明する断面図であり、図７（Ａ）は内側錘部材が一端側に移動した状態を示し、図７（Ｂ）は内側錘部材が他端側に移動した状態を示す。 第１実施形態に係る振動減衰装置の動作を説明する断面図であり、図８（Ａ）は外側錘部材が一端側に移動した状態を示し、図８（Ｂ）は外側錘部材が他端側に移動した状態を示す。 第２実施形態に係る振動減衰装置を示す側面図である。 第３実施形態に係る振動減衰装置を示す側面図である。 別の実施形態に係る振動減衰装置がシートフレームに取り付けられたブラケットに取り付けられた状態を示す斜視図である。 別の実施形態に係る振動減衰装置がシートフレームに取り付けられたブラケットに取り付けられた状態を示す斜視図である。

〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係る振動減衰装置について、図面を参照して説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲはシート前後方向の前方を示し、矢印ＵＰはシート上下方向の上方を示し、矢印ＲＨはシート幅方向の右方を示している。また、矢印Ｄは、段付きボルトの軸方向を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両用シートの前後、車両用シートの上下、進行方向を向いた場合の車両用シートの左右を示すものとする。また、単に一端側及び他端側を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、段付きボルトの軸方向に対するものとする。また、図２では、シートフレームを構成するヘッドレストのヘッドレストステーの図示を省略している。

第１実施形態の振動減衰装置は、車両に設けられた車両用シートに適用される例を説明する。

［車両用シートの構成］
図１及び図２に示されるように、車両用シート１０は、乗員が着座するシートクッション１２と、乗員の上体を支持するシートバック１４と、シートバック１４のシート上方側に設けられ乗員の頭部を支持するヘッドレスト１６と、車両用シート１０の骨組を形成するシートフレーム１０Ａと、を備えている。シートフレーム１０Ａは、クッションフレーム１８と、シートバックフレーム２８と、を備えている。

シートクッション１２は、例えば、ウレタンパッドなどの発泡体によって形成されており、図２に示すクッションフレーム１８に固定されている。

図２に示されるように、クッションフレーム１８のシート幅方向の両端側の下側には、シート前後方向に沿って延在するスライドレール２０がそれぞれ設けられている。左右一対のスライドレール２０は、スライドレール２０の前部にそれぞれ設けられた前側シートブラケット２２、及びスライドレール２０の後部にそれぞれ設けられた後側シートブラケット２４を介して、車体フロア部２６に固定されている。そして、左右一対のスライドレール２０を介して、車両用シート１０が車両前後方向に沿ってスライド可能となっている。

図１に示されるように、シートバック１４は、シートクッション１２と同様に、例えば、ウレタンパッドなどの発泡体によって形成されており、図２に示すシートバックフレーム２８に固定されている。

図２に示されるように、シートバックフレーム２８は、シートバックフレーム２８の下側に配置されたロアフレーム２５と、シートバックフレーム２８の上側に配置されたアッパフレーム２７と、を備えている。ロアフレーム２５には、クッションフレーム１８に対して車両前後方向にシートバックフレーム２８を傾倒可能にするリクライニング装置２９が設けられている。アッパフレーム２７には、ヘッドレスト１６の不図示のヘッドレストステーが連結される。ロアフレーム２５とアッパフレーム２７とは、複数のボルト３２を介して連結されている。

図２に示されるように、アッパフレーム２７の上端を形成する上端部材２７Ａに不図示の取付金具等によって取り付けられた金属製のブラケット３４には、振動減衰装置４０が取り付けられている。振動減衰装置４０は、シート幅方向の略中央に設けられている。

図３に示されるように、ブラケット３４は、Ｌ字状に形成され、シート幅方向に延在する第１片３４Ａと、シート前後方向に延在する第２片３４Ｂと、を有している。

［振動減衰装置の構成］
図４に示されるように、振動減衰装置４０は、軸部材としての段付きボルト４２と、カラー部材４４と、錘部材としての内側錘部材４６と、コイルばねとしての内側コイルばね４８と、錘部材としての外側錘部材５０と、コイルばねとしての外側コイルばね５２と、ベース板５４と、を備えている。

（段付きボルト４２）
図４及び図５に示されるように、段付きボルト４２は、金属製で形成され、軸部４２Ａと、軸部４２Ａの一端側に形成された雄ネジ部４２Ｃと、軸部４２Ａの他端側に形成された頭部４２Ｂと、を有している。

軸部４２Ａは、円柱状に形成されている。雄ネジ部４２Ｃは、軸部４２Ａより小さい外径を有する円柱状で、外周面にネジ山が形成されている。頭部４２Ｂは、軸部４２Ａより大きい外径を有する円柱状に形成されている。頭部４２Ｂの他端側の面には、雄ネジ部４２Ｃを、後述するナット４３に装着する際に使用する工具（例えば、六角レンチ）用の工具用孔４２Ｄが形成されている。

（カラー部材４４）
カラー部材４４は、段付きボルト４２の軸部４２Ａの径方向外側に配置されている。カラー部材４４は、樹脂製で、円筒状に形成されている。カラー部材４４の内径は、軸部４２Ａの外径と略同じ大きさに形成されている。カラー部材４４に、段付きボルト４２の軸部４２Ａが挿入されて、軸部４２Ａの外周面がカラー部材４４に覆われている。言い換えると、内側錘部材４６と軸部４２Ａとの間には、カラー部材４４が介在されている。また、軸部４２Ａと内側コイルばね４８との間には、カラー部材４４が介在されている。

（内側錘部材４６）
内側錘部材４６は、カラー部材４４の径方向外側に配置されている。内側錘部材４６は、金属製で円筒状に形成されている。内側錘部材４６は、段付きボルト４２及びカラー部材４４が挿通される第１貫通孔４６Ａを有している。第１貫通孔４６Ａの内径は、カラー部材４４の外径と略同じ大きさに形成されている。内側錘部材４６は、カラー部材４４に沿った軸方向Ｄに移動可能に構成されている。

（内側コイルばね４８）
内側コイルばね４８は、カラー部材４４の径方向外側に配置されている。内側コイルばね４８は、内側に段付きボルト４２及びカラー部材４４が挿通可能な大きさに形成されている。内側コイルばね４８の外径は、内側錘部材４６の内径より大きく形成されている。内側コイルばね４８は、第１内側コイルばね４８Ａと、第２内側コイルばね４８Ｂと、を備えている。

第１内側コイルばね４８Ａは、内側錘部材４６の他端側に配置されている。第１内側コイルばね４８Ａは、圧縮された状態で、内側錘部材４６の他端側の端面と、頭部４２Ｂの一端側の端面との間に配置されている。第１内側コイルばね４８Ａは、カラー部材４４の外周を取り巻くように配置されている。

第２内側コイルばね４８Ｂは、内側錘部材４６の一端側に配置されている。第２内側コイルばね４８Ｂは、圧縮された状態で、内側錘部材４６の一端側の端面と、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃに取り付けられたベース板５４の他端側の端面との間に配置されている。第２内側コイルばね４８Ｂは、カラー部材４４の外周を取り巻くように配置されている。

内側錘部材４６は、第１内側コイルばね４８Ａによって一端側に付勢され、第２内側コイルばね４８Ｂによって他端側に付勢されている。第１内側コイルばね４８Ａ及び第２内側コイルばね４８Ｂには、弾性エネルギ（付勢力）が蓄積されている。これにより、内側錘部材４６は、段付きボルト４２の軸部４２Ａの軸方向Ｄの略中央部に配置される。すなわち、内側錘部材４６は、第１内側コイルばね４８Ａ及び第２内側コイルばね４８Ｂによる付勢力が作用する、いわゆる強制振動となる。

（外側錘部材５０）
外側錘部材５０は、内側錘部材４６の径方向外側に配置されている。外側錘部材５０は、金属製で円筒状に形成されている。外側錘部材５０は、内側錘部材４６が挿通される第２貫通孔５０Ａを有している。第２貫通孔５０Ａの内径は、内側錘部材４６の外径と略同じ大きさに形成されている。外側錘部材５０の軸方向Ｄの長さは、内側錘部材４６の軸方向Ｄの長さと略同じとすることができる。なお、外側錘部材５０の軸方向Ｄの長さは、内側錘部材４６の軸方向Ｄの長さより短くしてもよいし、長くしてもよい。

外側錘部材５０と内側錘部材４６との間には、潤滑層としてのグリースＧが介在されている。言い換えると、内側錘部材４６の外周面は、潤滑層としてのグリースＧで覆われている。外側錘部材５０は、内側錘部材４６に沿った軸方向Ｄに移動可能に構成されている。なお、カラー部材４４の外周面も、潤滑層としてのグリースＧで覆われていてもよい。

（外側コイルばね５２）
外側コイルばね５２は、内側コイルばね４８の径方向外側に配置されている。外側コイルばね５２は、内側に内側コイルばね４８が挿通可能な大きさに形成されている。外側コイルばね５２の外径は、外側錘部材５０の内径より大きく形成されている。外側コイルばね５２は、第１外側コイルばね５２Ａと、第２外側コイルばね５２Ｂと、を備えている。

第１外側コイルばね５２Ａは、外側錘部材５０の他端側に配置されている。第１外側コイルばね５２Ａは、圧縮された状態で、外側錘部材５０の他端側の端面と、頭部４２Ｂの一端側の端面との間に配置されている。第１外側コイルばね５２Ａは、第１内側コイルばね４８Ａの外周を取り巻くように配置されている。

第２外側コイルばね５２Ｂは、外側錘部材５０の一端側に配置されている。第２外側コイルばね５２Ｂは、圧縮された状態で、外側錘部材５０の一端側の端面と、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃに取り付けられたベース板５４の他端側の端面との間に配置されている。第２外側コイルばね５２Ｂは、第２内側コイルばね４８Ｂの外周を取り巻くように配置されている。

外側錘部材５０は、第１外側コイルばね５２Ａによって一端側に付勢され、第２外側コイルばね５２Ｂによって他端側に付勢されている。第１外側コイルばね５２Ａ及び第２外側コイルばね５２Ｂには、弾性エネルギ（付勢力）が蓄積されている。これにより、外側錘部材５０は、段付きボルト４２の軸部４２Ａの軸方向Ｄの略中央部に配置される。すなわち、外側錘部材５０は、第１外側コイルばね５２Ａ及び第２外側コイルばね５２Ｂによる付勢力が作用する、いわゆる強制振動となる。

（ベース板５４）
段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃには、ベース板５４が取り付けられている。ベース板５４は、外側コイルばね５２より大きい外径を有する円柱状に形成されている。ベース板５４には、板厚方向に貫通して、内周面に雌ネジが形成されたネジ穴５４Ａが形成されている。ベース板５４のネジ穴５４Ａに、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃが装着されるようになっている。

図３に示されるように、このように形成された振動減衰装置４０は、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃに、第２片３４Ｂを介して、ナット４３を装着することで、ブラケット３４に取り付けられている。振動減衰装置４０は、段付きボルト４２の軸方向Ｄが、シート幅方向に沿うよう、ブラケット３４に取り付けられている。振動減衰装置４０は、ブラケット３４を介して、シートフレーム１０Ａの上端側に配置された上端部材２７Ａに取り付けられている。

なお、振動減衰装置４０は、着座した乗員の頭部を支持するヘッドレスト１６の不図示のヘッドレストステーに設けることもできる。

［錘部材の固有振動数］
内側錘部材４６の固有振動数と、外側錘部材５０の固有振動数とは、互いに異なるように設定されている。内側錘部材４６の固有振動数は、車両用シート１０の２つの共振周波数のうち、一方の共振周波数と同じになるように設定されている。外側錘部材の５０の固有振動数は、車両用シート１０の２つの共振周波数のうち、他方の共振周波数と同じになるように設定されている。

図６に示されるように、第１内側コイルばね４８Ａのバネ定数ｋ_１及び第２内側コイルばね４８Ｂのバネ定数ｋ_２が、車両用シート１０の２つの共振周波数の一方と内側錘部材４６の固有振動数が同じになるように設定されている。例えば、自由振動において、内側錘部材４６の質量をＭとし、ばね定数をｋとすると、内側錘部材４６の周波数（固有振動数）ｆは、式（１）で求められる。第１実施形態では、強制振動であるため、内側錘部材４６の固有振動数ｆは、式（２）で求められる。つまり、車両用シート１０の２つの共振周波数のうち、一方の共振周波数に内側錘部材４６の固有振動数ｆが設定されるように、第１内側コイルばね４８Ａのバネ定数ｋ_１及び第２内側コイルばね４８Ｂのバネ定数ｋ_２を設定する。

同様に、車両用シート１０の２つの共振周波数のうち、他方の共振周波数に外側錘部材５０の固有振動数ｆが設定されるように、第１外側コイルばね５２Ａのバネ定数ｋ_１及び第２外側コイルばね５２Ｂのバネ定数ｋ_２を設定する。

［振動減衰装置の動作］
アイドリング時や走行時に車両に振動が発生すると、車体フロア部２６を介して、車両用シート１０が振動する。車両用シート１０が一方の共振周波数で振動すると、図７（Ａ）に示されるように、内側錘部材４６がカラー部材４４に沿って軸方向Ｄの一端側に移動する。この際、第２内側コイルばね４８Ｂは圧縮され、第１内側コイルばね４８Ａは伸長するものの圧縮された状態が維持される。次いで、図７（Ｂ）に示されるように、内側錘部材４６がカラー部材４４に沿って軸方向Ｄの他端側に移動する。この際、第１内側コイルばね４８Ａは圧縮され、第２内側コイルばね４８Ｂは伸長するものの圧縮された状態が維持される。

このようにして、第１内側コイルばね４８Ａ及び第２内側コイルばね４８Ｂによって、内側錘部材４６は、カラー部材４４に沿って軸方向Ｄに往復移動して共振する。すなわち、車両用シート１０の一方の共振周波数の振動による振動エネルギーは、内側錘部材４６が移動する運動エネルギーに変換される。その結果、車両用シート１０の一方の共振周波数の振動による振動エネルギーは吸収され、車両用シート１０の振動は減衰される。

車両用シート１０が他方の共振周波数で振動すると、図８（Ａ）に示されるように、外側錘部材５０が内側錘部材４６に沿って軸方向Ｄの一端側に移動する。この際、第２外側コイルばね５２Ｂは圧縮され、第１外側コイルばね５２Ａは伸長するものの圧縮された状態が維持される。次いで、図８（Ｂ）に示されるように、外側錘部材５０が内側錘部材４６に沿って軸方向Ｄの他端側に移動する。この際、第１外側コイルばね５２Ａは圧縮され、第２外側コイルばね５２Ｂは伸長するものの圧縮された状態が維持される。

このようにして、第１外側コイルばね５２Ａ及び第２外側コイルばね５２Ｂによって、外側錘部材５０は、内側錘部材４６に沿って軸方向Ｄに往復移動して共振する。すなわち、車両用シート１０の他方の共振周波数の振動による振動エネルギーは、外側錘部材５０が移動する運動エネルギーに変換される。その結果、車両用シート１０の他方の共振周波数の振動による振動エネルギーは吸収され、車両用シート１０の振動は減衰される。すなわち、内側錘部材４６と外側錘部材５０とは、別々に振動可能に構成されている。

［第１実施形態の作用及び効果］
次に、第１実施形態の振動減衰装置４０及び車両用シート１０の作用及び効果について説明する。

第１実施形態の振動減衰装置４０は、シートフレーム１０Ａに取り付けられた段付きボルト４２と、段付きボルト４２が挿通される第１貫通孔４６Ａを有し、段付きボルト４２の軸方向Ｄに沿って移動可能な内側錘部材４６と、段付きボルト４２が挿通される第２貫通孔５０Ａを有し、段付きボルト４２の軸方向Ｄに沿って移動可能な外側錘部材５０と、を備えている。さらに、振動減衰装置４０は、内側錘部材４６及び外側錘部材５０の軸方向Ｄの両側に配置され、内側錘部材４６と外側錘部材５０を別々に振動可能とする内側コイルばね４８と外側コイルばね５２と、を備えている。

段付きボルト４２に沿って、別々に振動可能な内側錘部材４６と外側錘部材５０を備えることで、内側錘部材４６と外側錘部材５０が同心上において別々の動作が可能となる。そのため、内側錘部材４６と外側錘部材５０が、互いに異なる固有振動数を有するように設定されると、振動減衰装置４０は、２つの固有振動数を有するように設定されることになる。その結果、１つの振動減衰装置４０で、車両用シート１０の２つの共振周波数に対応させることができる。

また、２つの振動減衰装置を取り付けて２つの共振周波数に対応させる場合と比較して、振動減衰装置４０の取付作業性を向上させることができる。また、２つの振動減衰装置を取り付ける場合と比較して、振動減衰装置４０の部品費の削減や重量の低減を図ることができる。

第１実施形態の振動減衰装置４０では、段付きボルト４２が挿通される第１貫通孔４６Ａを有する環状の内側錘部材４６と、内側錘部材４６が挿通される第２貫通孔５０Ａを有する環状の外側錘部材５０と、段付きボルト４２の外周を取り巻くように、内側錘部材４６の軸方向Ｄの両側に配置された内側コイルばね４８と、内側コイルばね４８の外周を取り巻くように、外側錘部材５０の軸方向Ｄの両側に配置された外側コイルばね５２と、を備えている。

段付きボルト４２が挿通され、軸方向Ｄの両側に内側コイルばね４８が配置された内側錘部材４６と、内側錘部材４６が挿通され、軸方向Ｄの両側に外側コイルばね５２が配置された外側錘部材５０と、を備えることで、内側錘部材４６と外側錘部材５０とが、別々に動作可能となる。そのため、内側錘部材４６と外側錘部材５０とが、互いに異なる固有振動数を有するように設定されると、振動減衰装置４０は、２つの固有振動数を有するように設定されることになる。その結果、１つの振動減衰装置４０で、車両用シート１０の２つの共振周波数に対応させることができる。

しかも、外側錘部材５０は、内側錘部材４６が挿通される第２貫通孔５０Ａを有することで、外側錘部材５０が内側錘部材４６を軸として振動可能となる。そのため、内側錘部材４６及び外側錘部材５０を１つの段付きボルト４２の軸方向Ｄに沿って振動可能となる。その結果、内側錘部材４６と外側錘部材５０の軸を共通化させることができる。そのため、振動減衰装置４０の部品費の削減や重量の低減を図ることができる。

また、内側コイルばね４８の外周を取り巻くように外側コイルばね５２が配置されることで、内側コイルばね４８は、外側コイルばね５２の内側に配置される。そのため、外側コイルばね５２を設けるスペースが省略される。その結果、振動減衰装置４０の小型化を図ることができる。

また、内側錘部材４６を付勢する付勢部材として内側コイルばね４８が用いられ、外側錘部材５０を付勢する付勢部材として外側コイルばね５２が用いられている。そのため、付勢部材としてゴム部材が用いられた場合と比較して、内側錘部材４６及び外側錘部材５０のストロークを長くすることができる。その結果、内側錘部材４６及び外側錘部材５０の運動エネルギーを大きくすることができる。このため、振動減衰装置４０では、簡単な構成で、コンパクトかつ軽量化を図ることができると共に、振動エネルギーを効果的に吸収することができる。

さらに、内側錘部材４６と外側錘部材５０は、段付きボルト４２の軸部４２Ａの軸方向Ｄに沿って移動可能とされている。そのため、内側錘部材４６と外側錘部材５０は、１つの自由度となる。その結果、振動減衰装置４０において、固有振動数を容易に設定することができる。

第１実施形態の振動減衰装置４０では、段付きボルト４２の外周面は、樹脂製のカラー部材４４で覆われ、内側錘部材４６の外周面は、グリースＧで覆われている。

段付きボルト４２の外周面が樹脂製のカラー部材４４で覆われることで、段付きボルト４２と内側錘部材４６との間に樹脂製のカラー部材４４が介在されることになる。そのため、段付きボルト４２と内側錘部材４６との間で発生する異音を抑制することができる。

また、段付きボルト４２と内側錘部材４６との間で発生する摩擦熱も抑制されることになる。そのため、段付きボルト４２と内側錘部材４６との間で発生する摩擦熱による各部品の変形が抑制される。その結果、内側錘部材４６が所望の動作をすることになり、狙いの共振周波数で内側錘部材４６を振動させることができる。

また、内側錘部材４６の外周面がグリースＧで覆われることで、内側錘部材４６と外側錘部材５０との間にグリースＧが介在されることになる。そのため、内側錘部材４６と外側錘部材５０との間で発生する異音を抑制することができる。

また、内側錘部材４６と外側錘部材５０との間で発生する摩擦熱も抑制されることになる。そのため、内側錘部材４６と外側錘部材５０との間で発生する摩擦熱による各部品の変形が抑制される。その結果、外側錘部材５０が所望の動作をすることになり、狙いの共振周波数で外側錘部材５０を振動させることができる。

第１実施形態の振動減衰装置４０では、内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２は、圧縮された状態で配置されている。

内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２が圧縮された状態で配置されることで、内側錘部材４６及び外側錘部材５０が段付きボルト４２に沿って移動した際に、一方の内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２はさらに圧縮され、他方の内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２は伸長されつつも圧縮された状態が維持される。そのため、内側錘部材４６及び外側錘部材５０が振動した際に、内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２が常に内側錘部材４６又は外側錘部材５０に当接される。その結果、内側錘部材４６及び外側錘部材５０と内側コイルばね４８及び外側コイルばね５２との間で発生する異音を抑制することができる。

第１実施形態の振動減衰装置４０は、着座した乗員の上体を支持するシートバック１４、又は着座した乗員の頭部を支持するヘッドレスト１６に設けられている。

ところで、車両用シート１０は、車体フロア部２６に対し、スライドレール２０及びシートブラケットを介して、車両前後方向に沿ってスライド可能に取付けられている。つまり、車両用シート１０の下端は、スライドレール２０によって支持されているため、車両用シート１０において、シートクッション１２の振動と比較して、シートバック１４やヘッドレスト１６は自由端となり、振動が大きくなる。このため、シートクッション１２よりも振動が大きいシートバック１４又はヘッドレスト１６に、振動減衰装置４０を設けることで、車両用シート１０の振動エネルギーを効果的に吸収し、車両用シート１０の振動を減衰させる減衰効率を向上させることができる。

第１実施形態の車両用シート１０では、内側錘部材４６と外側錘部材５０の固有振動数は、互いに異なり、車両用シート１０の２つの共振周波数の何れかと同じになるように設定されている。

内側錘部材４６と外側錘部材５０の固有振動数が、車両用シート１０の共振周波数と同じになるように設定されることで、車両用シート１０の共振に内側錘部材４６と外側錘部材５０が共振する。これにより、車両用シート１０の振動エネルギーが、内側錘部材４６と外側錘部材５０の振動エネルギーに変換される。その結果、車両用シート１０の振動エネルギーが吸収され、車両用シート１０の振動が効果的に減衰される。

しかも、内側錘部材４６と外側錘部材５０の固有振動数が、互いに異なり、車両用シート１０の２つの共振周波数と同じになるように設定されることで、車両用シート１０の２つの共振周波数に対応させることができる。

第１実施形態の車両用シート１０では、振動減衰装置４０は、シートバック１４の骨格を構成するシートバックフレーム２８の上端側に設けられている。

ところで、シートバック１４は、ヘッドレスト１６よりも外形が大きい分、振動減衰装置４０を設置するためのスペースを確保しやすい。シートバック１４の骨格を構成するシートバックフレーム２８の上端側に振動減衰装置４０を設けることで、振動減衰装置４０を設置するためのスペースを十分に確保することができる。

第１実施形態の車両用シート１０では、段付きボルト４２は、シート幅方向に沿って設置されている。

段付きボルト４２がシート幅方向に沿って設置されることで、車両用シート１０のシート幅方向に沿った振動に対して減衰させることができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態の振動減衰装置は、錘部材の構成が異なる点で第１実施形態の振動減衰装置と相違する。

［振動減衰装置の構成］
以下、第２実施形態の振動減衰装置の構成を説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は符号を用いて説明する。

図９に示されるように、振動減衰装置１４０は、軸部材としての段付きボルト４２と、カラー部材４４と、錘部材としての内側錘部材４６と、コイルばねとしての内側コイルばね４８と、錘部材としての第２内側錘部材１４６と、ベース板５４と、を備えている。

（第２内側錘部材１４６）
第２内側錘部材１４６は、内側錘部材４６より軸方向Ｄの一端側に配置されている。第２内側錘部材１４６は、カラー部材４４の径方向外側に配置されている。第２内側錘部材４６は、金属製で円筒状に形成されている。第２内側錘部材１４６は、段付きボルト４２及びカラー部材４４が挿通される第３貫通孔１４６Ａを有している。第３貫通孔１４６Ａの内径は、カラー部材４４の外径と略同じ大きさに形成されている。内側錘部材４６は、カラー部材４４に沿った軸方向Ｄに移動可能に構成されている。

（内側コイルばね４８）
内側コイルばね４８は、第１内側コイルばね４８Ａと、第２内側コイルばね４８Ｂと、第３内側コイルばね４８Ｃと、を備えている。

第１内側コイルばね４８Ａは、内側錘部材４６の他端側に配置されている。第１内側コイルばね４８Ａは、圧縮された状態で、内側錘部材４６の他端側の端面と、頭部４２Ｂの一端側の端面との間に配置されている。

第２内側コイルばね４８Ｂは、内側錘部材４６の一端側に配置されている。第２内側コイルばね４８Ｂは、圧縮された状態で、内側錘部材４６の一端側の端面と、第２内側錘部材１４６の他端側の端面との間に配置されている。

第３内側コイルばね４８Ｃは、第２内側錘部材１４６の一端側に配置されている。第３内側コイルばね４８Ｃは、圧縮された状態で、第２内側錘部材１４６の一端側の端面と、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃに取り付けられたベース板５４の他端側の端面との間に配置されている。

このような構成の振動減衰装置１４０であっても、１つの振動減衰装置で、車両用シート１０の２つの共振周波数に対応させることができる。なお、他の構成及び作用効果については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

〔第３実施形態〕
第３実施形態の振動減衰装置は、錘部材の構成が異なる点で上記実施形態の振動減衰装置と相違する。

［振動減衰装置の構成］
以下、第３実施形態の振動減衰装置の構成を説明する。なお、上記実施形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は符号を用いて説明する。

図１０に示されるように、振動減衰装置２４０は、軸部材としての段付きボルト４２と、カラー部材４４と、錘部材としての内側錘部材４６と、コイルばねとしての内側コイルばね４８と、錘部材としての外側錘部材５０と、コイルばねとしての外側コイルばね５２と、錘部材としての最外側錘部材２５０と、コイルばねとしての最外側コイルばね２５２と、ベース板５４と、を備えている。

（最外側錘部材２５０）
最外側錘部材２５０は、外側錘部材５０の径方向外側に配置されている。最外側錘部材２５０は、金属製で円筒状に形成されている。最外側錘部材２５０は、外側錘部材５０が挿通される第４貫通孔２５０Ａを有している。第４貫通孔２５０Ａの内径は、外側錘部材５０の外径と略同じ大きさに形成されている。最外側錘部材２５０の軸方向Ｄの長さは、外側錘部材５０の軸方向Ｄの長さと略同じとすることができる。なお、最外側錘部材２５０の軸方向Ｄの長さは、外側錘部材５０の軸方向Ｄの長さより短くしてもよいし、長くしてもよい。

最外側錘部材２５０と外側錘部材５０との間には、潤滑層としてのグリースＧが介在されている。言い換えると、外側錘部材５０の外周面は、潤滑層としてのグリースＧで覆われている。最外側錘部材２５０は、外側錘部材５０に沿った軸方向Ｄに移動可能に構成されている。

（最外側コイルばね２５２）
最外側コイルばね２５２は、外側コイルばね５２の径方向外側に配置されている。最外側コイルばね２５２は、内側に外側コイルばね５２が挿通可能な大きさに形成されている。最外側コイルばね２５２の外径は、最外側錘部材２５０の内径より大きく形成されている。最外側コイルばね２５２は、第１最外側コイルばね２５２Ａと、第２最外側コイルばね２５２Ｂと、を備えている。

第１最外側コイルばね２５２Ａは、最外側錘部材２５０の他端側に配置されている。第１最外側コイルばね２５２Ａは、圧縮された状態で、最外側錘部材２５０の他端側の端面と、頭部４２Ｂの一端側の端面との間に配置されている。第１最外側コイルばね２５２Ａは、第１外側コイルばね５２Ａの外周を取り巻くように配置されている。

第２最外側コイルばね２５２Ｂは、最外側錘部材２５０の一端側に配置されている。第２最外側コイルばね２５２Ｂは、圧縮された状態で、最外側錘部材２５０の一端側の端面と、段付きボルト４２の雄ネジ部４２Ｃに取り付けられたベース板５４の他端側の端面との間に配置されている。第２最外側コイルばね２５２Ｂは、第２外側コイルばね５２Ｂの外周を取り巻くように配置されている。

このような構成の振動減衰装置２４０は、１つの振動減衰装置で、車両用シート１０の３つの共振周波数に対応させることができる。なお、他の構成及び作用効果については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

以上、本発明の振動減衰装置及びこの振動減衰装置を備えた車両用シートを、上記実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これら実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更などは許容される。

上記実施形態では、振動減衰装置４０は、段付きボルト４２の軸方向Ｄが、シート幅方向に沿うよう、ブラケット３４に取り付けられている例を示した。しかし、図１１に示されるように、振動減衰装置４０は、段付きボルト４２の軸方向Ｄが、シートバック１４が起立した起立姿勢において、シート前後方向に沿うように、ブラケット３４の第１片３４Ａに取り付けられていてもよい。この場合、車両用シート１０のシート前後方向に沿った振動に対して減衰させることができる。

図１２に示されるように、振動減衰装置４０は、段付きボルト４２の軸方向Ｄが、シート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含む方向に沿うように、ブラケット１３４に取り付けられていてもよい。この場合、車両用シート１０では、車両用シート１０のシート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含む振動に対して減衰させることができる。

第１実施形態では、錘部材を、内側錘部材４６と外側錘部材５０とで２重にして設け、第３実施形態では、錘部材を、内側錘部材４６と外側錘部材５０と最外側錘部材２５０とで３重にして設ける例を示した。しかし、錘部材としては、４重以上にして設けることもできる。

上記実施形態では、車両用シート１０に振動減衰装置４０を１つ設ける例を示した。しかし、振動減衰装置は、車両用シート１０に複数設けることもできる。

上記実施形態では、外側錘部材５０と内側錘部材４６との間には、潤滑層としてのグリースＧが介在されている例を示した。しかし、内側錘部材４６の外周面に樹脂コーティングを施して、潤滑層を形成してもよい。

上記実施形態では、振動減衰装置４０は、シート幅方向の略中央であって、アッパフレーム２７の上端に設けられる例を示した。しかし、振動減衰装置４０は、シート幅方向の右側又は左側に設けられても良いし、ヘッドレストステー、ロアフレーム２５又はクッションフレーム１８に設けられてもよい。

上記実施形態では、内側錘部材４６を円柱状に形成する例を示した。しかし、内側錘部材は、外周面に複数の突起を有していてもよい。この場合、内側錘部材４６と外側錘部材５０との接触面積が低減され、潤滑層としてのグリースＧを省略することができる。

上記実施形態では、本発明の振動減衰装置を車両用シートに適用する例を示した。しかし、本発明の振動減衰装置は、列車、航空機、船舶その他の乗り物のシートに適用することができる。

１０ 車両用シート
１０Ａ シートフレーム
１４ シートバック
１６ ヘッドレスト
２８ シートバックフレーム
４０ 振動減衰装置
４２ 段付きボルト（軸部材の一例）
４４ カラー部材
４６ 内側錘部材（錘部材の一例）
４６Ａ 第１貫通孔（貫通孔の一例）
４８ 内側コイルばね（コイルばねの一例）
５０ 外側錘部材（錘部材の一例）
５０Ａ 第２貫通孔（貫通孔の一例）
５２ 外側コイルばね（コイルばねの一例）
Ｄ 軸方向
Ｇ グリース（潤滑層の一例）

Claims (10)

1. シートフレームに取り付けられた軸部材と、
   前記軸部材が挿通される貫通孔を有し、前記軸部材の軸方向に沿って移動可能な複数の錘部材と、
   それぞれの前記錘部材の前記軸方向の両側に配置され、それぞれの前記錘部材を別々に振動可能とするコイルばねと、
   を備える振動減衰装置。
2. 前記錘部材は、
   前記軸部材が挿通される第１貫通孔を有する環状の内側錘部材と、
   前記内側錘部材が挿通される第２貫通孔を有する環状の外側錘部材と、を備え、
   前記コイルばねは、
   前記軸部材の外周を取り巻くように、前記内側錘部材の前記軸方向の両側に配置された内側コイルばねと、
   前記内側コイルばねの外周を取り巻くように、前記外側錘部材の前記軸方向の両側に配置された外側コイルばねと、を備える
   請求項１に記載の振動減衰装置。
3. 前記軸部材の外周面は、樹脂製のカラー部材で覆われ、
   前記内側錘部材の外周面は、潤滑層で覆われている
   請求項２に記載の振動減衰装置。
4. 前記コイルばねは、圧縮された状態で配置されている
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の振動減衰装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の振動減衰装置は、着座した乗員の上体を支持するシートバック、又は着座した乗員の頭部を支持するヘッドレストに設けられている
   車両用シート。
6. それぞれの前記錘部材の固有振動数は、互いに異なり、車両用シートの複数の共振周波数の何れかと同じになるように設定されている
   請求項５に記載の車両用シート。
7. 前記振動減衰装置は、前記シートバックの骨格を構成するシートバックフレームの上端側に設けられている
   請求項５又は請求項６に記載の車両用シート。
8. 前記軸部材は、シート幅方向に沿って設置されている
   請求項５から請求項７の何れか１項に記載の車両用シート。
9. 前記軸部材は、シート前後方向に沿って設置されている
   請求項５から請求項８の何れか１項に記載の車両用シート。
10. 前記軸部材は、シート幅方向、シート前後方向及びシート上下方向の成分を含んで設置されている
    請求項５から請求項９の何れか１項に記載の車両用シート。

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