JP5472453B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、座部にＳばねが張設された車両用シートに関する。

特許文献１には、シートフレームに架設される板ばねにＳばねが張設された車両用シートが記載されている。この車両用シートは、着座する乗員の体重に合わせてシートクッションのクッション性能を変形させるものであり、板ばねをシートクッションフレームに対して回動可能とし、この回動位置に応じて板ばねの断面係数を変形させている。

特開２００７−０２１０６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用シートは、構造が複雑になるという問題がある。このため、車両用シートの着座性能を向上させるために、更なる改善の余地がある。

そこで、本発明は、簡素な構成でＳばねの特性を変更することができる車両用シートを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用シートは、座部にＳばねが張設された車両用シートであって、Ｓばねに着脱自在に取り付けられてＳばねの伸張変形を部分的に拘束する拘束手段を有し、Ｓばねは、Ｓばねの張設方向に延びる縦線部と、Ｓばねの張設方向に直交する方向に延びる横線部と、を備えており、拘束手段は、長尺部材と、長尺部材に取り付けられて横線部に脱着可能に係止される２以上の係止部と、を備えており、係止部が前記横線部に係止されることで、拘束手段により、Ｓばねの車両前後方向における後端部の伸張変形が部分的に拘束される。

Ｓばねの特性は、曲げ剛性と伸び剛性とにより表されるが、本発明に係る車両用シートによれば、拘束手段によりＳばねの伸張変形を部分的に拘束することで、Ｓばねの伸び剛性を高くすることができる。そして、この拘束手段を着脱してＳばねの伸縮変形を拘束する長さを変更することで、Ｓばねの伸び剛性が変わるため、Ｓばねの特性を変更することができる。このように、本発明に係る車両用装置によれば、Ｓばねの伸張変形を部分的に拘束するという簡素な構成の拘束手段により、Ｓばねの特性を変更することができる。しかも、乗員の体格や好みに応じてＳばねの特性を変更することで、着座性能を向上させることができる。
また、このように構成することで、Ｓばねに対する拘束手段の係止を容易に行うことができる。更に、係止部を係止するＳばねの位置、長尺部材の長さ、Ｓばねに係止する係止部などを変えることで、Ｓばねの伸張変形を拘束する長さを容易に変更することができる。
また、このように、Ｓばねの車両前後方向における後端部の伸張変形を拘束することで、Ｓばねの後端部の剛性を高くすることができる。これにより、着座した乗員の腰部が背側に倒れ込んで乗員の姿勢が崩れるのを抑制することができる。

また、本発明は、長尺部材が、非伸縮性を有するものとすることができる。

また、本発明は、長尺部材が、Ｓばねの伸び剛性よりも高い伸び剛性を有するものとすることができる。

本発明によれば、簡素な構成でＳばねの特性を変更することができるため、乗員の体格に応じてＳばねの特性を変更することで、着座性能を向上させることができる。

実施形態に係る車両用シートの内部構造を示した一部斜視図である。 図１に示す車両用シートの一部拡大図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 拘束部材の側面図である。 図３の状態に対して、拘束部材の係止位置を変更した状態を示した断面図である。 車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示した図である。 車両用シートに乗員が着座する直前の状態を示した側面図である。 車両用シートに乗員が着座した状態を示した側面図である。 車両用シートに着座した乗員に鉛直方向下方の外力が作用した状態を示した側面図である。 体重の異なる乗員が求める車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示した図である。 図５の状態に対して、Ｓばねの後端部と拘束部材のワイヤ部とを入れ替えた状態を示した断面図である。 Ｓばねの中間部に拘束部材を係止した状態を示した断面図である。 ３つのワイヤフック部が取り付けられた拘束部材を示した側面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用シートの実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る車両用シートは、車両に搭載されて車両の乗員が着座するものである。このため、車両用シートの前後方向、上下方向、左右方向は、車両の前後方向、上下方向、左右方向と同様である。

図１は、実施形態に係る車両用シートの内部構造を示した一部斜視図である。図２は、図１に示す車両用シートの一部拡大図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図１〜図３に示すように、本実施形態に係る車両用シート１は、シートクッションのクッション性能（撓み特性）を変更することが可能な座部２が設けられている。

この座部２は、車両用シート１の骨格を成す左右一対のシートフレーム３ａ，３ｂと、シートフレーム３ａ，３ｂの前端部に連結された板状の前側シャフト４と、シートフレーム３ａ，３ｂの後端部に連結された円管状の後側シャフト５と、前側シャフト４と後側シャフト５に張設されて車両用シート１の前後方向に延在する複数本のＳばね６と、Ｓばね６の伸張変形を拘束する拘束部材１３と、を備えている。なお、シートフレーム３ａ，３ｂ、前側シャフト４及び後側シャフト５は、図示しないシートクッションを支持するためのシートクッションフレームを構成する。

Ｓばね６は、鋼線などの線状部材を屈曲することにより略Ｓ字状に形成されている。具体的に説明すると、Ｓばね６は、Ｓばね６の張設方向である車両用シート１の前後方向に延びる縦線部７と、Ｓばね６の張設方向に直交する方向である車両用シート１の左右方向に延びる横線部８とが、所定ピッチで交互に連結された形状となっている。すなわち、Ｓばね６は、車両用シート１の上面視において略Ｓ字状に形成され、車両用シート１の側面視において直線又は曲線の線状に形成される。このため、Ｓばね６の撓み特性は、曲げ剛性（曲げ特性）と引張剛性（引張特性）とで表される。なお、本実施形態では、車両用シート１の最後方に配置される横線部８を横線部８ａと表記し、横線部８ａの一つ車両用シート１の前方に配置される横線部８を横線部８ｂと表記する。また、Ｓばね６の張設方向とは、Ｓばね６が張設されている方向であって、Ｓばね６全体の延在方向である。

Ｓばね６の後端部９は、線状部材を屈曲することにより、後側シャフト５に係止可能なフック状に形成されている。具体的に説明すると、Ｓばね６の後端部９は、後側シャフト５の外周面に沿って円弧状に湾曲して後側シャフト５に引っ掛けられる一対のフック部１０，１１と、一対のフック部１０，１１の先端に連結されてＳばね６の張設方向に直交する方向である車両用シート１の左右方向に延びる後端部９と、を備える。そして、一方のフック部１０は、縦線部７に連結されており、他方のフック部１１は、自由端となっている。このため、一対のフック部１０，１１を後側シャフト５に引っ掛けることで、Ｓばね６を後側シャフト５に係止することが可能となっている。

なお、Ｓばね６の前端部と前側シャフト４との具体的な連結構造については説明を省略するが、フックや溶接などの公知の様々な手法によりＳばね６の前端部を前側シャフト４に連結することができる。

図４は、拘束部材の側面図である。図４に示すように、拘束部材１３は、一対のワイヤフック部１５，１６と、一方のワイヤフック部１５と他方のワイヤフック部１６とを連結する長尺のワイヤ部１４と、を備える。

ワイヤフック部１５，１６は、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２に引っ掛ける部材である。すなわち、ワイヤフック部１５，１６は、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２に対して、着脱自在に係止することが可能となっている。なお、ワイヤフック部１５，１６は、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２に係止することができれば如何なる形状であってもよく、例えば、Ｕ字状やＶ字状などの様々な形状に形成することができる。

ワイヤ部１４は、低い曲げ剛性を有している。曲げ剛性とは、曲がり難さを表すパラメータであり、曲げ剛性が低いほど、曲がりやすくなる。また、ワイヤ部１４は、高い伸び剛性を有している。伸び剛性とは、伸び難さを表すパラメータであり、伸び剛性が高いほど、伸び難くなる。上述したように、ワイヤ部１４は、Ｓばね６の伸張変形を拘束するものであるため、非伸縮性を有することが好ましい。しかしながら、ワイヤ部１４は、必ずしも非伸縮性を有する必要は無く、少なくとも、Ｓばね６の伸び剛性よりも高い伸び剛性を有すればよい。なお、ワイヤ部１４は、経済性の観点から一般的に流通している鋼線を用いることが好ましいが、特にその形状に制限は無く、例えば、線状やテープ状などの様々な形状に形成することができる。

そして、ワイヤ部１４が弛まないようにワイヤフック部１５，１６をＳばね６の横線部８及び後端横線部１２に引っ掛けることで、Ｓばね６の伸張変形を部分的に拘束することができる。

このとき、ワイヤフック部１５，１６が単にＳばね６の横線部８及び後端横線部１２に引っ掛けられた状態で、拘束部材１３がＳばね６に係止されている。このため、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２からワイヤフック部１５，１６を取り外し、この取り外したワイヤフック部１５，１６をＳばね６の他の横線部８及び後端横線部１２に架け替えることで、Ｓばね６の伸張変形を拘束する位置及び長さを変更することができる。

図３及び図５を参照して、Ｓばね６の伸張変形を拘束する位置及び長さを変更する方法について説明する。図５は、図３の状態に対して、拘束部材の係止位置を変更した状態を示した断面図である。

まず、図３に示すように、一方のワイヤフック部１５を横線部８ａに引っ掛け、ワイヤ部１４を後側シャフト５に回り込ませて、他方のワイヤフック部１６を横線部８ａに引っ掛ける。これにより、Ｓばね６は、横線部８ａと後端横線部１２との間のＬ１の範囲において、拘束部材１３により伸張変形が拘束される。

このとき、Ｓばね６に荷重が作用すると、後側シャフト５に係止されている後端横線部１２は、後側シャフト５を回り込む拘束部材１３のワイヤ部１４により後側シャフト５側に押し付けられる。このため、Ｓばね６に大きな荷重が作用してＳばね６が大きく撓んだとしても、Ｓばね６は後側シャフト５から脱落しない。

このような状態において、Ｓばね６の伸張変形を拘束する位置及び長さを変更する際は、まず、ワイヤフック部１５，１６を横線部８ａから取り外す。これにより、拘束部材１３によるＳばね６の伸張変形の拘束が解除される。

そして、図５に示すように、一方のワイヤフック部１５を後端横線部１２に引っ掛け、後側シャフト５におけるＳばね６のフック部１０，１１の反対側にワイヤ部１４を回り込ませて、他方のワイヤフック部１６を横線部８ｂに引っ掛ける。これにより、Ｓばね６は、横線部８ｂと後端横線部１２との間のＬ２の範囲において、拘束部材１３により伸張変形が拘束される。

このとき、Ｓばね６に荷重が作用すると、後側シャフト５に係止されている後端横線部１２は、拘束部材１３により、後側シャフト５におけるＳばね６のフック部１０，１１の反対側に引っ張られる。このため、Ｓばね６に大きな荷重が作用してＳばね６が大きく撓んだとしても、Ｓばね６は後側シャフト５から脱落しない。

なお、本実施形態においては、１つの拘束部材１３を用いて図３に示す状態及び図５に示す状態にすることができるように、Ｓばね６の屈曲位置を設定することが好ましい。なお、１つの拘束部材１３を用いて図３に示す状態及び図５に示す状態にすることができない場合は、長さの異なる拘束部材１３を用いることで、図３に示す状態及び図５に示す状態にすることができる。

ここで、図６〜図９を参照して、車両用シート１の撓み特性について説明する。図６は、車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示した図である。図７は、車両用シートに乗員が着座する直前の状態を示した側面図である。図８は、車両用シートに乗員が着座した状態を示した側面図である。図９は、車両用シートに着座した乗員に鉛直方向下方の外力が作用した状態を示した側面図である。図７〜図９では、分かり易くするために、Ｓばね６に載置されるウレタンなどのシートクッション１７を図示し、拘束部材１３の図示を省略している。

一般的に、通常運転時の乗り心地を向上させるためにＳばね６を柔らかくしすぎると、乗員に鉛直方向下方に向いた外力が作用した際に乗員が座部２に深く沈み込みすぎてしまう。一方、乗員に鉛直方向下方に向いた外力が作用した際に乗員が座部２に深く沈み込みすぎないようにするためにＳばね６を硬くしすぎると、通常運転時の乗り心地が悪化する。このため、図６に示すように、通常運転時における乗員の荷重範囲（１）では、Ｓばね６を柔らかい特性とし、通常運転時における乗員の荷重範囲を超える荷重範囲（２）では、Ｓばね６を硬い特性にすることが好ましい。

上述したように、Ｓばね６の撓み特性は、曲げ剛性（曲げ特性）と引張剛性（引張特性）とで表される。しかしながら、図６及び図７に示すように、座部２に乗員の荷重が作用する初期状態では、Ｓばね６の撓み量が少ないため、主にＳばね６の曲げ剛性が活かされる。一方、図８に示すように、乗員に鉛直方向下方の外力が作用すると、Ｓばね６の撓み量が多くなるため、主にＳばね６の伸び剛性が活かされる。そして、拘束部材１３によりＳばね６の伸張変形が部分的に拘束されると、Ｓばね６を伸ばすことができるＳばね６の全長が短くなるため、Ｓばね６の引張剛性が高められる。

そこで、本実施形態では、Ｓばね６の曲げ剛性を低く設定するとともに、拘束部材１３によりＳばね６の伸張変形を部分的に拘束することができる。これにより、通常運転時には、主にＳばね６の曲げ剛性が活かされることから、座部２が柔らかくなって乗り心地がよくなる。一方、乗員に鉛直方向下方に向いた外力が作用した際には、主にＳばね６の伸び剛性が活かされることから、座部2が硬くなって乗員が座部２に深く沈み込みすぎるのが抑制される。

このように、本実施形態に係る車両用シート１によれば、Ｓばね６の曲げ剛性を低くして乗り心地を向上させたとしても、拘束部材１３によりＳばね６の伸張変形を拘束することで、Ｓばね６を図５に示すような特性に設定することができる。

ところで、Ｓばね６を図５に示すような特性に設定したとしても、乗員が変われば、求める乗り心地も変わり、また、着座する乗員の体重（体型）が変われば座部２に作用する荷重も変わる。このため、着座する乗員に応じて、Ｓばね６の特性を変更することが好ましい。

図１０は、体重の異なる乗員が求める車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示した図である。体重の重い乗員は、体重の軽い乗員よりも、座部２に沈み込む量が大きくなる。このため、図１０に示すように、体重の重い乗員が着座する場合は、体重の軽い乗員が着座する場合に比べて、Ｓばね６を硬くすることが好ましい。特に、乗員に鉛直方向下方に向いた外力が作用した際は、通常運転時に比べて乗員の座部２への沈み込み量が増えることから、体重の重い乗員が着座する場合は、体重の軽い乗員が着座する場合に比べて、Ｓばね６を格段に硬くすることが好ましい。なお、図１０において、線αは、体重の重い乗員が求める車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示しており、線βは、体重の軽い乗員が求める車両用シートの理想的なＦ−Ｓ曲線を示している。

そこで、本実施形態に係る車両用シート１では、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２に拘束部材１３のワイヤフック部１５，１６を引っ掛ける位置を変更することで、図１０に示すように、Ｓばね６の特性を変更することができる。

すなわち、図３に示すように拘束部材１３をＳばね６に係止すると、Ｓばね６は、横線部８ａから後端横線部１２の間のＬ１の範囲を除いた部分のみが伸張する。このため、Ｓばね６の伸び剛性は、Ｓばね６の全長からＬ１を除いた寸法により定まる。

一方、図５に示すように拘束部材１３をＳばね６に係止すると、Ｓばね６は、横線部８ｂから後端横線部１２の間のＬ２の範囲を除いた部分のみが伸張する。このため、Ｓばね６の伸び剛性は、Ｓばね６の全長からＬ２を除いた寸法により定まる。

このように、Ｓばね６自体の曲げ剛性が同じであっても、拘束部材１３によりＳばね６の伸張変形を拘束する長さを変更することで、Ｓばね６の曲げ剛性を変更することができる。このため、図１０に示すように、着座する乗員に応じて、Ｓばね６の撓み特性を変更することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用シート１によれば、拘束部材１３によりＳばねの伸張変形を部分的に拘束することで、Ｓばね６の伸び剛性を高くすることができる。そして、この拘束部材１３を着脱してＳばねの伸張変形を拘束する長さを変更することで、Ｓばね６の伸び剛性が変わるため、Ｓばねの撓み特性を変更することができる。このように、本実施形態に係る車両用シート１によれば、Ｓばね６の伸張変形を部分的に拘束するという簡素な構成の拘束部材１３により、Ｓばね６の撓み特性を変更することができる。しかも、乗員の体格や好みに応じてＳばねの撓み特性を変更することで、着座性能を向上させることができる。

具体的には、拘束部材１３は、ワイヤフック部１５，１６を横線部８及び後端横線部１２に引っ掛けることで、Ｓばねの伸張変形を部分的に拘束することができるため、Ｓばね６対する拘束部材１３の係止を容易に行うことができる。更に、ワイヤフック部１５，１６を係止する横線部８及び後端横線部１２の位置やワイヤ部１４の長さなどを変えることで、Ｓばね６の伸張変形を拘束する長さを容易に変更することができる。

更に、Ｓばね６の車両前後方向における後端部の伸張変形を拘束することで、Ｓばね６の後端部の剛性を高くすることができる。これにより、着座した乗員の腰部が背側に倒れ込んで乗員の姿勢が崩れるのを抑制することができる。すなわち、腰椎は坐骨よりも後方に配置されているため、座部２の車両前後方向における後端部の剛性が低いと、坐骨を中心として腰椎が倒れ込むように回転する。すると、脊椎のＳ字形状が崩れて、いわゆる猫背の姿勢になってしまう。これに対し、座部２の車両前後方向における後端部の剛性が高いと、坐骨を中心として腰椎が倒れ込むのが抑止されるため、脊椎のＳ字形状を維持しやすくなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、図５に示すように、Ｓばね６の後端部９を後側シャフト５の上側から係止させ、拘束部材１３のワイヤ部１４を後側シャフト５の下側を回り込ませるようにしたが、図１１に示すように、Ｓばね６の後端部９を後側シャフト５の下側から係止させ、拘束部材１３のワイヤ部１４を後側シャフト５の上側を回り込ませるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、拘束部材１３によりＳばね６の車両前後方向後端部における伸縮変形を拘束するものとして説明したが、Ｓばね６における伸縮変形を拘束する位置は如何なる位置であってもよい。例えば、図１２に示すように、Ｓばね６の中間部に配置される２つの横線部８に、拘束部材１３のワイヤフック部１５，１６を引っ掛けるものとしてもよく、図示しないが、Ｓばね６の車両前後方向前端部における伸縮変形を拘束するものとしてもよい。

また、上記実施形態では、拘束部材１３の両端にそれぞれワイヤフック部１５，１６を取り付けるものとして説明したが、拘束部材１３に取り付けるワイヤフック部の数は、２以上であれば制限は無い。例えば、図１３に示す拘束部材２３のように、ワイヤ部２４の両端と中間部に、３つのワイヤフック部２５，２６，２７を取り付けてもよい。このように、ワイヤフック部を３以上取り付ければ、Ｓばね６の横線部８及び後端横線部１２に取り付けるワイヤフック部を選択することができる。これにより、１本の拘束部材で、Ｓばねの伸張変形を拘束できる長さを様々に変更することができる。

本発明は、車両に搭載される車両用シートとして利用可能である。

１…車両用シート、２…座部、３ａ，３ｂ…シートフレーム（シートクッションフレーム）、４…前側シャフト（シートクッションフレーム）、５…後側シャフト（シートクッションフレーム）、６…Ｓばね、７…縦線部、８…横線部、８ａ…横線部、８ｂ…横線部、９…後端部、１０，１１…フック部、１２…後端横線部、１３…拘束部材（拘束手段）、１４…ワイヤ部（長尺部材）、１５，１６…ワイヤフック部（係止部）、１７…シートクッション、２３…拘束部材、２４…ワイヤ部（長尺部材）、２５，２６，２７…ワイヤフック部（係止部）。

Claims (3)

1. 座部にＳばねが車両前後方向に張設された車両用シートであって、
   前記Ｓばねに着脱自在に取り付けられて前記Ｓばねの伸張変形を部分的に拘束する拘束手段を有し、
   前記Ｓばねは、
   前記Ｓばねの張設方向に延びる縦線部と、
   前記Ｓばねの張設方向に直交する方向に延びる横線部と、
   を備えており、
   前記拘束手段は、
   長尺部材と、
   前記長尺部材に取り付けられて前記横線部に脱着可能に係止される２以上の係止部と、
   を備えており、
   前記係止部が前記横線部に係止されることで、前記拘束手段により、前記Ｓばねの車両前後方向における後端部の伸張変形が部分的に拘束される、車両用シート。
2. 前記長尺部材は、非伸縮性を有する、請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記長尺部材は、前記Ｓばねの伸び剛性よりも高い伸び剛性を有する、請求項１に記載の車両用シート。
   

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