JP5031227B2 - シート構造 - Google Patents

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Description

本発明は、シートに係り、特に、自動車等の乗物に搭載される乗物用シートに関する。
車両用シートとして、一対のグランド地及び該グランド地間に配置された連結糸によって形成される3次元立体編物や2次元織物等の張力構造体を、クッション材として座部用フレームに張設してシートクッションを構成したシートが考えられている(例えば、特許文献1乃至特許文献4参照)。このようなシートでは、クッション材がへたりにくい弾性糸より構成されているため、例えばクッション材としてウレタン等を用いる構成と比較して、薄型で良好な弾性特性(クッション性)を得ることができる。
特許第5013089号明細書 特開2002−177099号公報 特開2002−219985号公報 特開2003−182427号公報
しかしながら、上記の如く3次元立体編物や2次元織物を座部用フレームに張設してシートクッションを構成した従来の車両用シートにおいて、例えば重量増加を伴うような特別な対策を施すことなく、車両前突時の安全性を一層向上することが望まれている。
本発明は、上記事実を考慮して、衝撃が入力した場合に着座者に作用する荷重を抑制することができるシートを得ることが目的である。
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係るシートは、乗物用のシートであって、座部用フレームと、前記座部用フレームに前後方向に張設されたシート材と、前記座部用フレームとシート材との間に介在し、通常着座時には前記座部用フレームに対する変位が規制され、前記シート材に前記乗物の衝突に起因する着座者の沈み込みによる所定値以上の張力が作用した場合に前記規制が解除されることで該張力が低減するように前記座部用フレームに対し変位する可動連結機構と、を備えた乗物用のシートである。
請求項1記載のシートでは、シートクッションに着座した着座者は、座部用フレームに張設されたシート材の張力によって支持される。このシートに衝撃が入力されて(例えば本シートを搭載した車両が前面衝突した場合などに)着座者がシートクッションに沈み込み、シート材に作用する張力が所定値以上になった場合には、可動連結機構が座部用フレームに対し変位してシート材の張力が低減される。これにより、シートクッションのばね定数(復元力)が低下して着座者に作用する荷重が抑制される。また、相対的にシートクッションの減衰比が大きくなるので、着座者の挙動を効果的に抑えることができる。
このように、請求項1記載のシートでは、衝撃が入力した場合に着座者に作用する荷重を抑制することができる。また、可動連結機構は、通常着座時の性能すなわちシートの設計に影響を与えることがない。なお、シート材として3次元立体編物を用いた構成とすれば、張力の低減に伴う減衰の増大効果が大きく、一層効果的に着座者の挙動を抑えることが可能になる。
請求項2記載の発明に係るシートは、請求項1記載のシートにおいて、前記可動連結機構は、前記座部用フレームの前端側と前記シート材の前端側との間に設けられている。
請求項2記載のシートでは、可動連結機構が機能するとシート材の前端側が後端側に近接して該シート材の張力が低減される。このように、着座者の着座位置(臀部)から離間した部位(前端側)の変位によってシート材の張力が低減するので、着座者の挙動を抑える設計の自由度が高くなる。
請求項3記載の発明に係るシートは、請求項1又は請求項2記載のシートにおいて、前記可動連結機構は、前端側に前記シート材の前端側が固定されると共に後端側が前記座部用フレームにシート幅方向に沿う軸線廻りに回動可能に支持され、該軸線周りの回動によって、側面視で該座部用フレームと長手方向を一致させる通常位置と前記通常位置に対し立ち上がる緩衝位置とを取り得る可動体と、前記可動体を前記座部用フレームに対する前記通常位置にロックし、前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるロック手段と、を含んで構成されている。
請求項3記載のシートでは、シート材に所定値以上の張力が作用した場合にロック手段のロック状態が解除され、前端側にシート材の前端側が固定された可動体が、座部用フレームに対し側面視で長手方向を一致させる(一直線状を成す)通常位置から、後端側の軸線廻りに座部用フレームに対し角変位して、座部用フレームに対し立ち上がる(跳ね上がる)緩衝位置に至る。これにより、可動体とシート材との固定部位が上後方に移動してシート材の張力が低減され、シートクッションから着座者に作用する荷重が低減される。
また、可動体の緩衝位置側への角変位によって着座者の脚が持ち上げられるので、この反動で着座者の上体は後傾しつつシートバックに支持される。このように着座者が後傾するため、着座者上体の荷重は、張力(復元力)が低減したシートクッションにも分散され、シートバックから着座者に作用する荷重も低減される。
請求項4記載の発明に係るシートは、請求項1乃至請求項3の何れか1項記載のシートにおいて、前記可動連結機構は、前記座部用フレームの後端側と前記シート材の後端側との間に設けられている。
請求項4記載のシートでは、可動連結機構が機能するとシート材の後端側が前端側に近接して該シート材の張力が低減される。このように、着座者の着座位置(臀部)から近接した部位(後端側)が変位するので、シート材の張力が速やかに(可動連結機構の動作初期に)低減する。
請求項5記載の発明に係るシートは、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載のシートにおいて、前記可動連結機構は、前記シート材の後端側が固定され、前記座部用フレームに対する通常位置と該通常位置よりも前方である緩衝位置とを取り得る可動体と、前記可動体を前記座部用フレームに対する通常位置にロックし、前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるロック手段と、を含んで構成されている。
請求項5記載のシートでは、シート材に所定値以上の張力が作用した場合にロック手段のロック状態が解除され、後端側にシート材の後端側が固定された可動体が座部用フレームに対する通常位置に位置から前進して緩衝位置に至ると、該可動体とシート材との固定部位が前方に移動してシート材の張力が低減され、シートクッションから着座者に作用する荷重が低減される。
特に、請求項3記載の可動連結機構と本請求項5記載の可動連結機構とを組み合わせた構成とすれば、限られた空間に設けられてシート材の張力を大きく低減したり、シート材の張力を異なるタイミングで低減したりすることが可能となり、衝撃が入力した場合に着座者に作用する荷重を抑制するための設計自由度が向上する。
請求項6記載の発明に係るシートは、請求項3又は請求項5記載のシートにおいて、前記可動連結機構は、前記可動体の前記通常位置から緩衝位置側への変位に抗する反力を生じる反力付与部をさらに備える。
請求項6記載のシートでは、可動体が通常位置から緩衝位置側へ変位するのに伴って反力付与部が反力を生じるので、シート材の張力の急変が防止され、衝撃が入力した場合には着座者に作用する荷重を抑制する状態にスムースに移行する。
請求項7記載の発明に係るシートは、請求項6記載のシートにおいて、前記反力付与部は、前記座部用フレームと可動体との間に配設された弾性部材である。
請求項7記載のシートでは、ロック手段による可動体の通常位置へのロック状態が解除されると、可動体は弾性部材を変形させつつ緩衝位置側に移動する。この弾性部材の変形に伴って反力が生じる。また、弾性部材の反力すなわちばね定数に応じて、衝撃荷重と可動体の変位ストロークすなわちシート材の張力低減量との関係を所望の特性に設定し得る。
請求項8記載の発明に係るシートは請求項3又は請求項5記載のシートにおいて、前記ロック手段は、前記可動体側に設けられた被ロック部と、前記座部用フレーム側に設けられたロック部とが前記可動体の前記緩衝位置側への変位を阻止するように係合させて前記可動体を前記通常位置にロックし、かつ前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記被ロック部又は前記ロック部を塑性変形させることで前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるように構成されている。
請求項8記載のシートでは、被ロック部とロック部との係合によって可動体の通常位置から緩衝位置への変位が阻止されている。シート材に所定値以上の張力が作用して被ロック部とロック部との係合部位に所定値以上の荷重が作用すると、可動体は被ロック部又はロック部を塑性変形しつつ緩衝位置側に移動する。この移動すなわち被ロック部又はロック部の塑性変形に伴って反力が生じるので、シート材の張力の急変が防止され、衝撃が入力した場合には着座者に作用する荷重を抑制する状態にスムースに移行しつつ衝撃エネルギの吸収が果たされる。このように、本構成におけるロック手段は、反力付与部、エネルギ吸収部を兼ねて構成されている。
以上説明したように本発明に係るシート構造は、衝撃が入力した場合に着座者に作用する荷重を抑制することができるという優れた効果を有する。
本発明の第1の実施形態に係るシートとしての車両用シート10について、図1乃至図12に基づいて説明する。なお、各図に適宜示される矢印UP、矢印LO、矢印FR、矢印RE、矢印RI、及び矢印LEは、それぞれ車両用シート10が搭載される車両の進行方向を基準とした前方向(進行方向)、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。
図1には車両用シート10の内部を透視して見た斜視図が示されている。この図に示される如く、車両用シート10はシートフレーム12を備えており、シートフレーム12は、シートクッションフレームである座部用フレーム14と、シートバックフレームである背部用フレーム16とを有して構成されている。
そして、座部用フレーム14にクッション材20を設けることにより座部としてのシートクッション18が形成され、背部用フレーム16に背部用クッション材24を設けることによりシートバック22が形成されている。また、シートバック22の上にはヘッドレスト25が設けられている。
詳細は省略するが、シートバック22は、弾性構造体である背部用フレーム16に、張力構造体(布ばね材等の2次元織物、後述する3次元立体編物110等)である背部用クッション材24が、弾性部材(引張コイルスプリングやトーションバーに連結されたアーム等)を介して張設されて構成されている。このシートバック22は、背部用フレーム16の下端が座部用フレーム14の後端部にリクライニング機構26を介し支軸廻りの回動可能に連結されることで、シートクッション18に対する支軸廻りの回動及び任意の回動位置での保持が可能とされている。
また、座部用フレーム14は、リフタ機構27を介してシートスライダ28に接続されており、車体に対する前後方向のスライド、及び任意の前後維持での保持が可能とされている。
以下、シートクッション18の具体的構成を説明し、次いで、クッション材20を構成する3次元立体編物110の具体例を説明することとする。
(シートクッションの構成)
図1及び図2に示される如く、シートクッション18を構成する座部用フレーム14は、それぞれ前後方向に長手とされた左右一対のサイドフレーム30を備えている。また、座部用フレーム14は、左右一対のサイドフレーム30を後端近傍において連結するリヤフレーム32を備えている。左右のサイドフレーム30の前端は、後述するスイングフレーム58にて架け渡されて連結されている。これにより、座部用フレーム14は、平面視で略矩形枠状に形成されている。
また、座部用フレーム14の後部には、後側可動フレーム34が設けられている。後側可動フレーム34は、座部用フレーム14の後端部に下方に突出して固定的に設けられた左右一対の支持ブラケット36を備えている。図5(A)及び図5(B)に示される如く、各支持ブラケット36は、それぞれサイドフレーム30に平行でかつシート内方に配置された支持板36Aを備えている。各支持板36Aの下端近傍からは、それぞれシート内方に向けて互いに同軸となる支軸38が突設されており、各支軸38は、それぞれブッシュ40を介してアーム部材42の下端部を回転自在に軸支している。
左右一対のアーム部材42は、その下端に配置された角部に形成されたボス部42Aに支軸38がブッシュ40を介して挿入されることで、上記の通り支持ブラケット36に対し回転自在に支持されている。また、一対のアーム部材42は、互いの上端部間に架け渡された連結パイプ44によって連結されている。連結パイプ44は、左右方向に沿う各支軸38の軸線と平行に配置されており、該支軸38廻りの回動可能とされている。一方、左右一対のアーム部材42の回転軸心には、弾性部材であるトーションバー46が配設されている。
トーションバー46は、その一端部が右側のアーム部材42のボス部42A及び支軸38の軸心部を貫通して支持板36Aに回り止め状態で嵌合されることで、座部用フレーム14に対する相対回転が阻止されている。一方、トーションバー46の他端部は、左側のアーム部材42のボス部42Aに回り止め状態で嵌合されることで該アーム部材42と同軸的かつ一体回転するように連結されている。これにより、アーム部材42の回動(揺動)に伴って、捩り角に比例した捩り荷重を生じる弾性部材であるトーションバー46が弾性的に捩れる構成である。
この後側可動フレーム34は、その連結パイプ44に設けられた係止部44Aにクッション材20(後述するベースシート50)の後端側が係止されるようになっており、無負荷状態では一対のアーム部材42を直立状態よりも若干後傾させる(上端が下端よりも後方に位置する)ように構成されている。
一方、座部用フレーム14の前部には、本発明における「可動連結機構」としての前側可動フレーム56が設けられている。前側可動フレーム56は、本発明における「可動体」としてのスイングフレーム58を備えている、スイングフレーム58は、それぞれ前後方に長手とされた左右一対のアーム部58Aと、左右方向に長手とされ左右のアーム部58Aの前端間を連結するシート固定部58Bとを含んで構成されている。
スイングフレーム58は、左右のアーム部58Aの後端が、それぞれ対応するサイドフレーム30の前部に、左右方向に沿う互いに同軸的な軸線を有するガイド手段としてのリンクピン60廻りに揺動可能に支持されている。この左右のリンクピン60廻りの回動によってスイングフレーム58は、図6に示される如く左右のアーム部58Aが側面視でサイドフレーム30と長手方向を略一致させる(略一直線を成す)通常位置と、図8に示される如く通常位置よりもシート固定部58Bが上側に位置するように矢印A方向に回動した後の屈曲位置(緩衝位置)とを取り得る構成とされている。
前側可動フレーム56は、屈曲位置に位置するスイングフレーム58のシート固定部58Bが、通常位置に位置するスイングフレーム58のシート固定部58Bよりも座部用フレーム14の後端(リヤフレーム32、連結パイプ44)に近接する構成である。
また、前側可動フレーム56は、通常はスイングフレーム58を通常位置に保持するためのロック手段としてのロック機構62を備える。図1に示される如く、ロック機構62は、左右一対設けられており、左右のロック機構62は左右方向に対称に構成されている。左右のロック機構62の構成は同じ(対称)であるため、一方側について説明する。
図2乃至図4に示される如く、ロック機構62は、ロックピン64を備えている。ロックピン64は、略上下方向に長手の円柱状部材とされており、上端にフランジ64Aが設けられると共に下端近傍に径方向外向きに開口するロック溝64Bが形成されている。ロック溝64Bは、全周に亘り形成されている。このロックピン64は、フランジ64Aにおいて、サイドフレームの前端部下縁からシート内方に張り出したフランジ30Aに固着されている。この実施形態では、ロックピン64は、金属材にて構成されている。
図4(A)及び図4(B)に示される如く、ロックピン64の下端には、ブッシュ66が遊嵌している。図2にも示される如く、ブッシュ66は、ロックピン64の下端部が挿入された円筒部66Aと、円筒部66Aの下端を閉止すると共に径方向外側に張り出した底板部66Bと、円筒部66Aに挿入されたロックピン64のロック溝64Bに径方向外側からアクセス可能に該円筒部66Aに形成されたスリット66Cと、円筒部66Aにおけるスリット66Cよりも上側に形成された面取り部66Dと、スリット66Cとは径方向の反対側で円筒部66Aと底板部66Bとに跨って設けられた回り止め突起66Eとを有する。円筒部66Aにおけるスリット66Cの上縁を形成するスリット壁66Fは、スリット66Cの径方向外向きの開口高さを広げるテーパ状に形成されている。この実施形態では、ブッシュ66は、樹脂成形によって各部が一体に形成されている。
また、図3に示される如く、ロック機構62は、スイングフレーム58(アーム部58A)の前部に固定されたホルダ68を備えている。ホルダ68は、ブッシュ66の円筒部66Aが遊嵌される円筒状に形成されており、図4(A)に示される如く、ブッシュ66のスリット66Cに連通してロック溝64Bにアクセスするためのスリット68Aと、ブッシュ66の回り止め突起66Eを入り込ませてホルダ68のブッシュ66に対する回転を防止する回り止め凹部68Bとを有する。ホルダ68の軸線方向長さは、下端がブッシュ66の底板部66Bに当接又は近接した状態で、上端とフランジ30A下面との距離が図4に示す所定距離Lになるように決められている。この実施形態では、ホルダ68は、金属材にて構成されている。
そして、ロック機構62は、ロックスプリング70を備えている。図2に示される如く、ロックスプリング70は、金属線材にて構成されており、略直線状に形成されたロック部70Aと、ロック部70A側に凹となる平面視略円弧状に形成された保持部70Bと、平面視略U字状に形成されてロック部70Aと保持部70Bとを連結する連結部70Cと、ロック部70A及び保持部70Bの自由端側で開口幅を広げるように屈曲形成された誘い込み部70Dとを有する。
このロックスプリング70は、ロック部70Aと保持部70Bとが離間するように弾性変形した状態で、図4(A)に示される如く、ロック部70Aがホルダ68、ブッシュ66の各スリット68A、66Cを通じてロックピン64のロック溝64Bに入り込むと共に、保持部70Bがホルダ68の外周面に接触している。この状態で、ロックスプリング70のロック部70Aは、ブッシュ66のスリット壁66Fにおける長手方向両端の下側、及びホルダ68におけるスリット68Aの下縁を形成するスリット壁68Cの長手方向両端の上側をそれぞれ横切っている。
これにより、ロック機構62では、ホルダ68のロックピン64に対する上方への変位がロック溝64Bに入り込みつつスリット壁68C上に位置するロック部70Aによって規制され、スイングフレーム58前部のサイドフレーム30に対する通常位置から屈曲位置側への変位が防止されたロック状態とされている。なお、ロックピン64の下端に形成されたテーパ面64Cは、該ロックピン64のブッシュ66への挿入に伴ってロック部70Aに係合してロックスプリング70を押し広げる機能を有する。
このロック機構62では、ホルダ68に所定値以上の上向き荷重が作用すると、ホルダ68のスリット壁68Cがロックスプリング70のロック部70Aをブッシュ66のテーパ状のスリット壁66Fに押し付ける荷重の一部が、ロックスプリング70のロック部70Aを保持部70Bから離間する力に変換されて該ロック部70Aがロック溝64B、スリット66Cから抜け出る。これにより、ホルダ68のロックピン64に対する上向きの変位が許容されるロック解除状態になる構成である。
以上により、前側可動フレーム56は、通常はロック機構62によってスイングフレーム58がサイドフレーム30(座部用フレーム14)に対し通常位置に保持され、スイングフレーム58の前部に所定値以上の上向き荷重が作用した場合にロック機構62によるロック状態が解除され、スイングフレーム58が屈曲位置側に角変位するようになっている。
また、図2乃至図4に示される如く、ロック機構62は、「反力付与部」としての圧縮コイルスプリング72を備えている。圧縮コイルスプリング72は、その内部にロックピン64を貫通させて、圧縮状態でホルダ68の上端面とサイドフレーム30のフランジ30Aとの間に配設されている。この圧縮コイルスプリング72は、ホルダ68が上向き荷重によって上方に変位する際に反力を生じ、通常位置から屈曲位置への急激な変位を防止する構成とされている。また、この圧縮コイルスプリング72の付勢力によって、ホルダ68すなわちスイングフレーム58のがたつきが防止されるようになっている。
以上説明した座部用フレーム14には、クッション材20が張設されている。クッション材20は、本発明における「シート材」としてのベースシート50と、ベースシート50の上側に配設される図示しない上層シートとを含んで構成され、本実施形態ではベースシート50と上層シートとの2層構造とされている。
また、本実施形態では、ベースシート50及び上層シートは、それぞれ網目(ネット)構造の3次元立体編物110にて構成されており、張力による内部減衰を伴う面方向の伸長、及び該張力の除去による復元が可能とされている。これらのベースシート50及び上層シートは、上記3次元立体編物110にて構成されることにより、面方向に交差する方向の荷重による内部減衰を伴う厚み方向の潰れ、及び該荷重の除去による復元が可能とされている。
そして、本実施形態では、ベースシート50は、縦横すなわち前後左右共に伸び難い硬いばね特性とされており、上層シートは、左右方向に伸び易い柔らかいばね特性とされると共に前後方向に伸び難い硬いばね特性とされている。
図1に示される如く、ベースシート50は、その前端部がスイングフレーム58のシート固定部58Bに巻き掛けられて係止されると共に、その後端部が後側可動フレーム34の連結パイプ44に係止されている。ベースシート50の幅は、左右のサイドフレーム30間の間隔よりも小とされており、ベースシート50の左右の縁部と対応する側のサイドフレームとの間に隙間が形成されている。
また、ベースシート50の後端は、左右両端がそれぞれ切欠部50Aとされており、他の部分よりもさらに幅が小さくなっている。このベースシート50における左右の切欠部50A間の幅が連結パイプ44の長さに対応しており、該切欠部50A間の後端が略全幅に亘り連結パイプ44に係止されている。連結パイプ44の長さは、着座者の座骨結節間の距離よりも大とされている。
以上により、ベースシート50の後端は、アーム部材42の支軸38廻りの回動に追従して移動可能とされている。ベースシート50は、上層シートを設けない状態で、初張力(主にトーションバー46の捩り荷重に釣り合う張力)が200N以下でかつ前後方向の伸びが5%以下とされている。この状態でトーションバー46が捩れて上記の通り各アーム部材42が若干後傾するように、ベースシート50及びトーションバー46の各ばね特性、ベースシート50の係止前におけるトーションバー46の自由状態でのアーム部材42の傾斜角、各アーム部材42の長さ(連結パイプ44の回動半径)等が決められている。
そして、ベースシート50は、着座によって下方に撓みつつ、後側可動フレーム34の連結パイプ44を図6乃至図8に示す矢印B方向に回動して前方へ移動させながら下降させるようになっている。すなわち、ベースシート50は、着座に伴って連結パイプ44に係止された後端を通常位置に位置するスイングフレーム58に固定された前端に近接させつつ、トーションバー46の捩り荷重に基づく張力によって支持されるようになっている。したがって、このときベースシート50に作用する張力は、後側可動フレーム34を設けない場合(例えば、後端がリヤフレーム32に直接的に係止される場合)と比較して小さくなる構成である。
さらに、ベースシート50の各切欠部50Aの前縁近傍でかつ左右方向端部には、それぞれ引張コイルスプリング54の前端部が係止されている。各引張コイルスプリング54の後端部は、それぞれ座部用フレーム14の後端を構成するリヤフレーム32の対応する幅方向端部に係止されている。この状態で、各引張コイルスプリング54は、前端が後端よりもシート内方側でかつ下側に位置している。上層シートを設けない状態では、各引張コイルスプリング54は、自由状態又は所定範囲で伸長した状態(本実施形態では伸長量が10mm以下)とされている。
これらの引張コイルスプリング54は、着座に伴ってベースシート50が下方に撓むことによって伸長し、該ベースシート50の左右方向両端部に張力を付加するようになっている。すなわち、各引張コイルスプリング54は、着座時に、後側可動フレーム34(トーションバー46)がベースシート50の切欠部50A間(左右方向中央部)における前後方向の張力を減少する方向に調整するのに対し、該ベースシート50の左右方向両端部における前後方向の張力を増大する方向に調整する機能を果たすようになっている。そして、各引張コイルスプリング54は、着座に伴ってベースシート50における着座者の骨盤よりも左右方向外側部分に前後方向の張力を生じさせ、ベースシート50における着座者の大腿部(体側)を支持する部分を高張力とする構成である。
以上により、ベースシート50は、面状の張力場を形成する2次元ばね要素である後側可動フレーム34(トーションバー46)と、それぞれ張力線を形成する1次元ばね要素である左右の引張コイルスプリング54とで、張力方向が3次元となる張力場(後述)が生成される構成である。一方、図示は省略するが上層シートは、ベースシート50の上側で座部用フレーム14に張設されてその後部がベースシート50上に積層されており、その前部とベースシート50との間には例えばポリウレタンフォームより成るスペーサ部材が介在している。
以上のように構成されたシートクッション18は、基本的にはベースシート50が主に着座者の体重を支持すると共に、上層シートが該着座者の体重の一部を支持するようになっている。また、ベースシート50では、主にトーションバー46による張力が着座者の体重を支持し、引張コイルスプリング54による張力が該着座者の体重を分担支持するようになっている。そして、シートクッション18は、上記の通り着座に伴って3次元方向の張力場が生成されるベースシート50に上層シートを組み合わせることで、全体としてコンプライアンスを人体(着座者)のコンプライアンス、及び緊張の程度や姿勢又は振動により変化する筋肉のインピーダンス(力伝達特性)に適合(マッチング)されており、着座者に与える圧力や拘束力、振動伝達に基づく痛みや不快感等のストレスを軽減し、長時間着座に伴う疲労蓄積を抑制するようになっている。
すなわち、シートクッション18の後部における引張コイルスプリング54による高張力部位の間に低剛性面が構成されており、低剛性面では人体の凸部を支持する部分のばね定数が他の部分のばね定数よりも小さくなる特性(以下、ばね零特性という)が実現されている。ばね零特性によって、シートクッション18では、着座者の呼吸(に伴う体動)を阻害することが抑制され、振動(振幅)遮断性が良好となり、振動入力時の体圧変動を抑制することができる。一方、引張コイルスプリング54による高張力部位は、着座者の骨盤よりも外側に設定され、臀部から大腿部(の付根側)にかけての部分を側方から支持する体側支持構造を実現している。
ばね零特性を実現する低剛性面は、着座者の座骨結節下の領域を含むように配置されている。なお、本実施形態では、着座者の座骨結節下の位置を、前後方向においてはシートクッション18の後端(着座時におけるシートバック22の下部前面)からの距離が略150mmの位置に設定している。また、左右の座骨結節間の距離は、100mm乃至130mmとされる。
以上説明したように、3次元方向の立体支持によってベースシート50に高張力部と低張力部とを有する張力場を形成することにより、クッション材20は、人体との間で総合的なインピーダンスマッチングとコンプライアンスマッチングが図られている。このため、シートクッション18では、着座者の姿勢を維持しつつ、該着座者の皮膚や筋肉に加わるずれ力(面の接線方向)や圧力(法線方向)が低減され、長時間着座による痺れや痛みを低減させることができる。
また、シートクッション18では、ベースシート50の張力に基づいてスイングフレーム58に図6乃至図8に示す矢印A方向にモーメントが作用している。前側可動フレーム56は、車両用シート10の通常の使用状態では、図6に示される如くロック機構62が上記モーメントに抗してスイングフレーム58を通常位置に保持するようになっている。
一方、着座者がシートクッションに強く押し付けられてベースシート50の張力すなわち上記モーメントが増大し、ホルダ68に所定値以上の上向き荷重が作用した場合には、前側可動フレーム56は、図8に示される如くロック機構62によるロック状態が解除されてスイングフレーム58を屈曲位置側に移動させるようになっている。この屈曲位置側への移動によって、ベースシート50の前端が係止されたスイングフレーム58のシート固定部58Bが座部用フレーム14の後端に近接し、ベースシート50に作用している張力が低減される(ベースシート50が緩む)ようになっている。この実施形態では、圧縮コイルスプリング72が底付きした状態で、通常位置と比較してシート固定部58Bが略15mmだけ座部用フレーム14の後端に近接する設定とされている。
(3次元立体編物の具体例)
次に、クッション材20を構成するベースシート50、上層シート、(及び背部用クッション材24)として用いられる3次元立体編物110の一例を説明する。
図9に示すように、3次元立体編物110は、互いに離間して配設された一対のグランド編地112、114と、この一対のグランド編地112、114の間を往復して両者を結合する多数の連結糸116によって形成されるパイル部118と、によって構成されている。
一方のグランド編地112は、例えば、図10に示すように、短繊維を撚った糸120から、ウェール方向及びコース方向の何れの方向にも連続したフラットな編地組織によってメッシュを形成したものを用いる。また、他方のグランド編地114は、例えば図11に示すように、短繊維を撚った糸122からハニカム状のメッシュを形成している。また、他方のグランド編地114は、一方のグランド編地112よりも大きな網目としている。なお、グランド編地112、114としては、細め組織やハニカム状に限らず、これ以外のメッシュ状の編地組織を用いたものであっても良い。
図9に示すように、連結糸116は、一方のグランド編地112と他方のグランド編地114が所定の間隔を保持するようにグランド編地112、114の間に編み込まれてパイル部118を形成している。これにより、メッシュニットとなっている3次元立体編物110に所定の剛性を付与するようにしている。
3次元立体編物110は、グランド編地112、114を形成するグランド糸(糸120、122)の太さ等によって、必要な腰の強さを具備させることができるが、グランド糸120、122は、編成作業が困難とならない範囲のものが選択されることが好ましい。また、グランド糸120、122としては、モノフィラメント糸を用いることができるが、風合いや表面感触の柔らかさ等を考慮して、マルチフィラメント糸やスパン糸を用いても良い。
連結糸116としては、モノフィラメント糸を用いることが好ましく、太さは、167デシテックス〜1110デシテックスの範囲のものが好ましい。マルチフィラメント糸では、復元力が良好なクッション性が得られなく、また、太さが167デシテックスを下回ると、3次元立体編物110の腰の強さが低下し、1110デシテックスを上回ると、硬くなり過ぎてしまい、適度のクッション性が得られなくなる。
すなわち、連結糸116として、167デシテックス〜1110デシテックスのモノフィラメント糸を用いることにより、シートに着座した乗員の荷重を、グランド編地112、114を形成する網目の変形と共に、パイル部118を形成する連結糸116の倒れや座屈による変形、また、変形した連結糸116にばね特性を付与する隣接した連結糸の復元力によって支持することができ、柔らかなばね特性を有して応力集中の起きない柔構造とすることができる。
なお、3次元立体編物110に凹凸を形成しても良い。すなわち、グランド編地112、114としては、表面に凹凸が生じるように編んだものであっても良く、凹凸を形成したときには、グランド編地112、114に断面略アーチ状のばね要素を形成できるため、さらに、柔らかなばね特性を付与することができ、筋肉の弾性コンプライアンスと略同等かそれよりも大きな弾性コンプライアンスを有する構造を容易に形成することができる。なお、弾性コンプライアンスは、(撓み量)/(接触する面の平均圧力値)で計算される。
グランド糸120、122及び連結糸116の素材としては、特に限定するものではなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、レーヨン等の合成繊維や再生繊維、ウール、絹、綿等の天然繊維が挙げられる。これらの素材は、単独で用いても良く、任意の組み合わせで併用することもできる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などに代表される熱可塑性ポリエステル系繊維、ナイロン6、ナイロン66などに代表されるポリアミド系繊維、あるいはこれらの繊維を2種類以上組み合わせたものである。
また、グランド糸120、122及び連結糸116の糸形状も前記した説明に限定するものではなく、丸断面糸や異形断面糸等を用いても良い。
パイル部118を形成する連結糸116の配設の仕方であるパイル部118のパイル組織は、各グランド編地112、114を連結する連結糸116を側面から見た状態で表すと、図12(A)〜図12(E)に示す種類に分類することができる。
図12(A)、図12(B)は、グランド編地112、114の間に、連結糸116をほぼ垂直に編み込んだストレートタイプであり、このうち図12(A)は、8の字状にしてストレートに編んだものであり、図12(B)は、単純なストレートに編んだものである。
また、図12(C)、図12(D)、図12(E)は、グランド編地112、114の間において、連結糸116が中途で交差するように編んだクロスタイプを示している。このうち、図12(C)は、連結糸116を8の字状にクロスさせたものであり、図12(D)は、連結糸116を単純にクロスさせたものである。また、図12(E)は、連結糸116を2本ずつまとめてクロス(ダブルクロス)させたものである。
なお、図12(C)〜図12(E)に示すように、連結糸116同士を交差させて斜めに配置したときには、連結糸116をグランド編地112、114の間でほぼ垂直に配置した形態(図12(A)、図12(B)参照)に比較して、各連結糸116の座屈強度により十分な復元力を保持しながら、圧縮率の大きな柔らかいばね特性を付与することができるという利点がある。
このような網目構造の3次元立体編物110を用いたベースシート50、上層シートは、ばね性が小さくなって減衰比が高く、乗員の体型に追従した変形が生じ易く、よりフィットし易くなる。
なお、3次元立体編物110の上記構成は一例であり、ベースシート50、上層シートには、例えば、表面に凸部や凹部、畝等を形成する編目構造等、種々の編目構造を有する3次元立体編物を用いることができる。また、用途や機能に応じて異なる編目構造の3次元立体編物を用いても良い。
次に、第1の実施形態の作用を説明する。
上記構成の車両用シート10では、図6に示される如く車両乗員が着座すると、シートクッション18では主にベースシート50(トーションバー46及び引張コイルスプリング54)が着座者の体重を支持し、上層シートが着座者の体重の一部を分担支持する。具体的には、着座に伴って上層シートが主に左右方向に伸びつつ下方に撓み、ベースシート50を下方に押圧する。ベースシート50は、トーションバー46を捩りつつ後側可動フレーム34の連結パイプ44を前方に移動させながら下降し、張力の増加を抑えつつ下方に撓む(沈み込む)。このとき、左右の引張コイルスプリング54が伸びて着座者の骨盤外側には張力線が形成される。
これらにより、ベースシート50は、全体として面剛性が低いが引張コイルスプリング54の張力が作用する左右方向両端部で他の部分よりも面剛性が高くなる上記張力場が形成されて着座者の体重を支持する。また、着座者の体重の一部は、ベースシート50とは独立して座部用フレーム14に張設されている上層シートに支持される。
そして、シートクッション18では、着座に伴って着座者が臀部から大腿部にかけて体圧を分散しつつ体側支持される。また、シートバック22では、着座者の上体が各部における適度な支持圧で支持される。このため、車両用シート10では、体側支持による着座者に筋力を使わせることのない姿勢維持と、低剛性面における上記ばね零特性による体圧分散とが両立されている。また、着座に伴うベースシート50の張力増大が抑制されるため、シートクッション18において大きな減衰比が得られると共に、トーションバー46によって十分な復元力が付与される。これにより、シートクッション18では、振動・衝撃の吸収性が良好である。以上により、車両用シート10では、長時間着座に伴う疲労蓄積が抑制される。特に、シートクッション18では、クッション材20が3次元立体編物110であるベースシート50、上層シートを含んで構成され、ベースシート50の後端が後側可動フレーム34(トーションバー46)を介して座部用フレーム14の後端に弾性的に連結されているため、着座者の呼吸に伴う尾骨の動きを阻害することがない(尾骨の微小な動きに抵抗力を殆ど生じることなく追従する)。
車両用シート10では、通常はロック機構62がスイングフレーム58を通常位置に保持するため、前側可動フレーム56が以上説明した通常着座状態の性能に影響を与えることがない。
この車両用シート10を搭載した自動車が前面衝突に至ると、シートベルト装置によって拘束された着座者がシートクッション18に押し付けられ、図7に示される如くベースシート50が下方に大きく撓み、該ベースシート50に作用する張力が増大する。この張力に基づいてホルダ68に作用する上向き荷重が所定値以上になると、図8に示される如くロック機構62によるロック状態が解除されてスイングフレーム58がリンクピン60廻りに矢印A方向に回動する。圧縮コイルスプリング72が底付きすると、スイングフレーム58は屈曲位置に至る。
このようにスイングフレーム58が屈曲位置側に回動することで、ベースシート50に作用する張力が低減し、シートクッション18の上下方向のばね定数(復元力)が低下して着座者の臀部に作用する荷重が抑制される。また、シートクッション18の上下方向のばね定数低下に伴って、該シートクッション18の減衰比が増加するので、着座者に作用する衝撃エネルギがシートクッション18で効果的吸収され、着座者の上体(腰部、胸部)がシートバック22から受ける荷重も低減される。
以上の点を図13及び図14に示す数値解析結果を用いてさらに説明する。なお、図15は、この数値解析に用いたシートクッション18の坐骨結節下廻りの上下方向の弾性特性(ばね定数)を太線によって示し、細線によって比較例に係るシートクッションの弾性特性を示している。比較例に係るシートクッションは、ベースシート50の前端が左右のサイドフレーム30の前端間を固定的に架け渡すフロントフレームに固定された構成である。この図から、シートクッション18では、図中B点においてロック機構62のロック状態が解除されてばね定数が低下し、図中C点において圧縮コイルスプリング72が底付きしてばね定数が再度増大することがわかる。
図13は、自動車の前突(0ms)後の着座者の臀部のシートクッション18に対する前後方向変位を示しており、図14は、自動車の前突(0ms)後の着座者の臀部の上下方向変位を示している。これらの図において、変位0は、臀部のシートクッション18に対する前突発生前の位置を表す。
これらの図によると、前突後0ms〜50msの期間では、着座者(人体を模したダミーモデル)はシートクッション18に相対的に前方に移動し、このシートクッション18の座角によって該シートクッション18に対し相対的に上方に移動する。
前突後50ms〜100msの期間では、シートベルト装置によって拘束された着座者の臀部は下方に移動することがわかる。このとき、着座者は、上半身が後方に移動すると共に下半身が前方に移動するように回転し、臀部はシートクッション18に対しさらに前方に変位する。ここまでは、数値解析上は、本実施形態と比較例とで有意差はない。
前突後100ms〜150msの期間では、シートクッション18(主にベースシート50、後側可動フレーム34)が底付きする。この底付きの前に、本実施形態に係る車両用シート10では、ホルダ68に作用する上向き荷重が所定値以上となってロック機構62のロック状態が解除される。このため、シートクッション18では、比較例と比較して底付きのタイミングが遅くなると共に、底付きのストロークが大きくなる。シートクッション18の底付き後、該シートクッション18からの反力によって着座者の臀部が上方に移動する。
そして、前突後150ms〜200msの期間では、引き続き臀部はシートクッション18に対し上方に変位する。このとき、上記の通りロック機構62のロック状態が解除されてベースシート50の張力が低下しているシートクッション18では、ばね定数すなわち復元力が小さいため、比較例と比較して単位時間当たりの上方への変位量(変位速度)が小さい。したがって、着座者は、比較例と比較して大きな減衰比でエネルギを吸収されながらゆっくりと上方へ変位し、その臀部がシートクッション18から受ける荷重も小さい。またこのとき、着座者の臀部は、シートクッション18に対し後方に移動している。
前突後200ms以降の期間では、略300msまで臀部の上方への移動が継続し、略370msまで臀部の後方への変位が継続する。このとき、前突後200ms以降は臀部の上下動が殆どなくなる比較例のシートにおいては、着座者はほぼ平行移動するようにシートバック22に押し付けられる。一方、本実施形態に係るシートクッション18では、上記の如く着座者の上方への変位に伴う大きくエネルギ吸収が果たされるため、比較例と比較して臀部の単位時間当たりの後方への変位量(変位速度)が小さい。このため、車両用シート10の着座者は、比較例シートに着座した場合と比較して、シートバック22から受ける荷重も緩和される。
このように、第1の実施形態に係る車両用シート10では、搭載された自動車の前突時に着座がシートクッション18、シートバック22から受ける荷重を抑制することができ、乗員保護性能が向上する。そして、ロック機構62のロックが解除される荷重(ベースシート50の張力)、スイングフレーム58の通常位置から屈曲位置までの回動角の設定によって、想定される着座者の体格、所望の荷重伝達特性に合わせた乗員保護性能のチューニングが可能である。
また、車両用シート10では、座部用フレーム14の前部に設けたスイングフレーム58が屈曲位置に角変位することでベースシート50の張力を減じる構成であるため、ベースシート50の張力低減と同時に、着座者の脚部(下肢)が上体(体幹)に対し相対的に跳ね上げられる。このため、スイングフレーム58が屈曲位置に角変位した後において着座者は、脚が跳ね上げられた反動で上体が後傾して頭部がヘッドレスト25に近接する。このとき、上記の如く着座者の後方変位の速度が比較例と比較して低く、かつ着座者上体の後傾に伴って頭部が下方に移動しながらヘッドレスト25に近接するため、該頭部がヘッドレスト25から受ける荷重も抑制される。
さらに、車両用シート10では、ロック機構62が圧縮コイルスプリング72を有するため、変位荷重特性の連続性が担保される。すなわち、図15に示すB点とC点との間のばね定数が確保され、臀部の変位急変が生じることが防止される。
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第1の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第1の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
(第2の実施形態)
図16には、第2の実施形態に係る車両用シート75が図1に対応する斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両用シート75は、前側可動フレーム56がロック機構62に変えてロック機構76を備える点で、第1の実施形態に係る車両用シート10とは異なる。図17及び図18に示される如く、ロック機構76は、圧縮コイルスプリング72を備えない点でロック機構62とは異なり、他の構成はロック機構62と同じである。
したがって、第2の実施形態に係る車両用シート75では、圧縮コイルスプリング72による作用効果を除いて、第1の実施形態に係る車両用シート10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、この実施形態では、圧縮コイルスプリング72を備えないため、小さいスペースで通常位置から屈曲位置までのストローク(角度)を大きくとることができる。
(第3の実施形態)
図20には、第3の実施形態に係る車両用シート80が図6に対応する側面図(動作説明図)にて示されている。この図に示される如く、車両用シート80は、後側可動フレーム34に代えて、本発明における「可動連結機構」としての後側可動フレーム82を備える点で、第1の実施形態に係る第1の実施形態に係る車両用シート10とは異なる。
図19(A)及び図19(B)に示される如く、後側可動フレーム82は、左右一対のアーム部材42が支軸38を有する可動プレート84を介して支持ブラケット36の支持板36Aに支持される点で、左右一対のアーム部材42が支軸38を有する支持ブラケット36に支持される後側可動フレーム34とは異なる。
本発明における「可動体」としての可動プレート84は、シート内方に向けて支軸38が突設されると共に、シート外方に向けてロックシャフト86、支持シャフト88が突設されて構成されている。支持シャフト88は、ロックシャフト86よりも小径とされると共にロックシャフト86の後方に配設されており、その先端にはねじ加工が施されている。また、支持板36Aの下部には、前後方向に長手とされた長孔90が形成されており、ロックシャフト86、支持シャフト88がそれぞれ貫通している。
支持板36Aにおける長孔90の長手方向中間部における上下の縁部からは、互いの間隔がロックシャフト86の外径よりも小となるように上下一対のロック凸部92が突設されており、ロックシャフト86はロック凸部92の後側に係合して配置されている。この状態で支持シャフト88は長孔90の後縁に係合しており、可動プレート84の支持板36Aに対する後方への相対変位が阻止されている。また、支持シャフト88は、その先端に螺合したナット94によって支持板36Aからの脱落が防止されている。この可動プレート84の支持板36Aに対する位置が通常位置とされている。
この後側可動フレーム82では、ベースシート50に作用する張力が通常着座状態に対し増大して、連結パイプ44・トーションバー46等を介して伝達される可動プレート84の前向き荷重が所定荷重以上になると、ロックシャフト86がロック凸部92をしごいて塑性変形させながら支持板36Aすなわち座部用フレーム14に対し前進する。ロックシャフト86が長孔90の前縁に係合する位置が緩衝位置としての前進位置とされる。したがって、長孔90及びロック凸部92を有する支持板36Aとロックシャフト86とは、本発明における「ロック手段」、「反力付与手段」を構成し、ガイド手段をも兼ねる構成とされている。
以上説明したように車両用シート80は、ベースシート50の張力が増大した場合に該張力を低減させるための可動連結機構である可動フレーム56、82が座部用フレームの前後端にそれぞれ設けられている。この実施形態では、図22に示される如くトーションバー46が所定角度だけ捩れる張力になると先ず、前側可動フレーム56のロック機構によるロック状態が解除され、さらにベースシート50の張力が所定値以上に増大すると図23に示される如くロックシャフト86とロック凸部92との係合によるロック状態が解除される構成とされている。
第3の実施形態に係る車両用シート80では、図20(図6に対応)に示す通常走行時の着座状態から車両前突に至ると、図21(図7に対応)に示す如くトーションバー46を捻りつつベースシート50の張力が増大する状態を経て、図22(図8に対応)に示す如く前側可動フレーム56のロック状態が解除される。この後、さらに着座者の臀部が沈み込んでベースシート50の張力が再び増大すると、図23に示す如く可動プレート84すなわちアーム部材42、連結パイプ44、トーションバー46がベースシート50の後端と共に前進し、可動プレート84が前進位置に至ると該前進が停止する。
これにより、車両用シート80では、車両用シート10と比較してさらにシートクッション18の底付きのタイミングが遅くなると共に、底付きのストロークが大きくなる。したがって、臀部が下向きに変位する際における大きなエネルギ吸収が果たされ、またベースシート50のばね定数(復元力)が一層低下しているため、上向きに変位する際のエネルギ吸収が一層効果的に果たされる。これにより、車両用シート80では、搭載された自動車の前突時に着座がシートクッション18、シートバック22から受ける荷重を一層抑制することができ、乗員保護性能が一層向上する。
(第4の実施形態)
図24には、第4の実施形態に係る車両用シート100が図1に対応する斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両用シート100は、後側可動フレーム34に代えて、本発明における「可動連結機構」としての後側可動フレーム102を備える点で、第1の実施形態に係る第1の実施形態に係る車両用シート10とは異なる。
図24に示される如く、後側可動フレーム102は、トーションバー46に代えて複数の引張コイルスプリング104を介してベースシート50の後端側を座部用フレーム14に対し弾性的に支持しており、引張コイルスプリング54は設けられていない。各引張コイルスプリング104は、通常の着座状態において伸長することで、トーションバー46と同様にベースシート50の張力増大を抑制するようになっている。
図25(A)及び図25(B)に示される如く、後側可動フレーム102は、左右方向に長手とされ各引張コイルスプリング104の後端が係止される係止ブラケット106を備えている。この係止ブラケット106の左右両端には、それぞれ可動プレート108の上端が固定されている。
各可動プレート108は、その下部にロックシャフト86及び支持シャフト88が設けられており、該ロックシャフト86、支持シャフト88を介して支持板36Aに通常位置でのロック状態で保持されている。この後側可動フレーム102におけるロック解除動作は、第3の実施形態に係る後側可動フレーム82のロック解除動作と同様である。
第4の実施形態に係る車両用シート100では、図26(図6に対応)に示す通常走行時の着座状態から車両前突に至ると、図27(図7に対応)に示す如く引張コイルスプリング104を引っ張りつつベースシート50の張力が増大する状態を経て、図28(図8に対応)に示す如く前側可動フレーム56のロック状態が解除される。この後、さらに着座者の臀部が沈み込んでベースシート50の張力が再び増大すると、図29に示す如く可動プレート108すなわち係止ブラケット106、各引張コイルスプリング104がベースシート50の後端と共に前進し、可動プレート108が前進位置に至ると該前進が停止する。
これにより、車両用シート100では、車両用シート10と比較してさらにシートクッション18の底付きのタイミングが遅くなると共に、底付きのストロークが大きくなる。したがって、臀部が下向きに変位する際における大きなエネルギ吸収が果たされ、またベースシート50のばね定数(復元力)が一層低下しているため、上向きに変位する際のエネルギ吸収が一層効果的に果たされる。これにより、車両用シート100では、搭載された自動車の前突時に着座がシートクッション18、シートバック22から受ける荷重を一層抑制することができ、乗員保護性能が一層向上する。
なお、上記各実施形態では、前側可動フレーム56が設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前端が座部用フレーム14に固定されたベースシート50の後端を後側可動フレーム82、102にて支持するようにしても良い。また、前側可動フレーム56として、リンクピン60廻りに回動するスイングフレーム58を有する構成に限定されることはなく、例えば、ロック解除によって直線的に後方(上後方又は下後方を含む)に変位する機構を採用しても良い。
さらに、上記各実施形態では、ベースシート50を3次元立体編物にて構成した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、布材等の3次元立体編物と比較して面方向に伸び難く厚み変化を無視し得る張力構造体を、可動連結機構を介して座部用フレーム14に張設しても良い。
さらにまた、上記の実施形態では、本発明を車両用シート10に適用した構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、鉄道車両、船舶、航空機等の各種乗物用シート等に適用することができる。
本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの内部を透視した斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートを構成する前側可動フレームの要部を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートを構成する前側可動フレームのロック機構の分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートを構成する前側可動フレームのロック機構を示す図であって、(A)はロック状態の断面図、(B)はロック解除状態の断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートを構成する後側可動フレームを示すであって、(A)は斜視図、(B)は分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの通常着座状態を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除前の着座状態を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除後の着座状態を示す側面図である。 クッション部材として用いる3次元立体編物を示す概略断面図である。 3次元立体編物に用いる一方のグランド編地の一例を示す概略図である。 3次元立体編物に用いる他方のグランド編地の一例を示す概略図である。 (A)から(E)のそれぞれは、パイル部の適用例を示す3次元立体編物の要部の概略断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの車両前突時における着座者臀部の前後方向変位の数値解析結果を示す線図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用シートの車両前突時における着座者臀部の上下方向変位の数値解析結果を示す線図である。 図13及び図14の数値解析に用いたシートクッションの上下方向の荷重変位特性を示す線図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用シートの内部を透視した斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用シートを構成する前側可動フレームの要部を示す斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用シートを構成する前側可動フレームのロック機構の分解斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用シートを構成する後側可動フレームを示すであって、(A)は斜視図、(B)は分解斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用シートの通常着座状態を示す側面図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除前の着座状態を示す側面図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除後の着座状態を示す側面図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用シートの前突時における後側可動フレームロック解除後の着座状態を示す側面図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートの内部を透視した斜視図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートを構成する後側可動フレームを示すであって、(A)は斜視図、(B)は分解斜視図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートの通常着座状態を示す側面図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除前の着座状態を示す側面図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートの前突時における前側可動フレームロック解除後の着座状態を示す側面図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用シートの前突時における後側可動フレームロック解除後の着座状態を示す側面図である。
符号の説明
10 車両用シート
14 座部用フレーム
50 ベースシート(シート材)
56 前側可動フレーム(可動連結機構)
58 スイングフレーム(可動体)
62 ロック機構(ロック手段)
72 圧縮コイルスプリング(反力付与部、弾性部材)
75 車両用シート
76 ロック機構
80 車両用シート
82 後側可動フレーム(可動連結機構)
84 可動プレート(可動体)
86 ロックシャフト(被ロック部)
92 ロック凸部(ロック部)
100 車両用シート
102 後側可動フレーム(可動連結機構)
108 可動プレート(可動体)

Claims (8)

  1. 乗物用のシートであって、
    座部用フレームと、
    前記座部用フレームに前後方向に張設されたシート材と、
    前記座部用フレームとシート材との間に介在し、通常着座時には前記座部用フレームに対する変位が規制され、前記シート材に前記乗物の衝突に起因する着座者の沈み込みによる所定値以上の張力が作用した場合に前記規制が解除されることで該張力が低減するように前記座部用フレームに対し変位する可動連結機構と、
    を備えたシート。
  2. 前記可動連結機構は、前記座部用フレームの前端側と前記シート材の前端側との間に設けられている請求項1記載のシート。
  3. 前記可動連結機構は、
    端側に前記シート材の前端側が固定されると共に後端側が前記座部用フレームにシート幅方向に沿う軸線廻りに回動可能に支持され、該軸線周りの回動によって、側面視で該座部用フレームと長手方向を一致させる通常位置と前記通常位置に対し立ち上がる緩衝位置とを取り得る可動体と、
    前記可動体を前記座部用フレームに対する前記通常位置にロックし、前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるロック手段と、
    を含んで構成されている請求項1又は請求項2記載のシート。
  4. 前記可動連結機構は、前記座部用フレームの後端側と前記シート材の後端側との間に設けられている請求項1乃至請求項3の何れか1項記載のシート。
  5. 前記可動連結機構は、
    前記シート材の後端側が固定され、前記座部用フレームに対する通常位置と該通常位置よりも前方の緩衝位置とを取り得る可動体と、
    前記可動体を前記座部用フレームに対する通常位置にロックし、前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるロック手段と、
    を含んで構成されている請求項1乃至請求項4の何れか1項記載のシート。
  6. 前記可動連結機構は、前記可動体の前記通常位置から緩衝位置側への変位に抗する反力を生じる反力付与部をさらに備える請求項3又は請求項5記載のシート。
  7. 前記反力付与部は、前記座部用フレームと可動体との間に配設された弾性部材である請求項6記載のシート。
  8. 前記ロック手段は、前記可動体側に設けられた被ロック部と、前記座部用フレーム側に設けられたロック部とが前記可動体の前記緩衝位置側への変位を阻止するように係合させて前記可動体を前記通常位置にロックし、かつ前記シート材に前記所定値以上の張力が作用した場合に前記被ロック部又は前記ロック部を塑性変形させることで前記可動体の前記通常位置へのロック状態が解除されるように構成されている請求項3又は請求項5記載のシート。
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