JP6081344B2 - 乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載されるシートにおいて座圧の分布をより均一化して座り心地の向上を図るシートに関する。

パネルタイプのクッションフレームであるクッションパネルにクッション材としてウレタン発泡体などのクッションパッドを載置した乗物用シートが知られている。特許文献１には、クッションパッドの下面の凸形状に応じて下面を凸状に突出させたクッションパネルに複数の孔が設けられているものが開示されている。

実開昭６１−１９９２９７号公報

特許文献１に開示された技術においては、クッションパネルに設けられた複数の孔は、単に重量軽減を目的とするものであり、積極的にその大きさや配置を変えて着座者が着座したときの座圧分布をコントロールする等の座り心地向上に纏わる工夫は織り込まれていなかった。したがって、着座者が着座したときの座圧分布は座骨位置にピークを有する不均一なものとなり座り心地がよくないという問題があった。
このような問題に鑑み本発明の課題は、クッションパネル上にクッションパッドを載置した乗物用シートにおいて、クッションパネルに設ける孔の位置や大きさを適正化することにより着座者が着座したときの座圧分布をより均一化したものにして座り心地の向上を図ることができる乗物用シートを提供することにある。

本発明の第１発明は、クッション材がクッションパネルによって支持される乗物用シートであって、クッション材の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、クッション材上面において少なくとも座圧のピークが発生する２箇所の部位に対応するクッションパネルの２箇所の部位にそれぞれ面積が１４〜７７ｃｍ²の孔が設けられていることを特徴とする。
第１発明によれば、クッション材がクッションパネルによって支持される乗物用シートにおいて、クッション材の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、クッション材上面において少なくとも座圧のピークが発生する２箇所の部位はＡＭ５０型ダミーの座骨位置を中心とした部分である。その２箇所に対応するクッションパネルの２箇所の部位に１４〜７７ｃｍ²の孔を設けることによってクッション材下面からクッションパネルに伝わる圧力を逃がしクッション材上面における座圧を下げることができる。これによって、座圧分布はより均一化され座り心地の向上が図れる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記クッションパネルの２箇所の部位のそれぞれの孔は、ＡＭ５０型ダミーの座骨位置に対応する前記クッションパネルの位置を含む孔と、前後方向がＡＭ５０型ダミーの尾骨位置で、左右方向がＡＭ５０型ダミーの座骨位置とＡＭ５０型ダミーの前後方向中心線との二等分位置である点に対応する前記クッションパネルの位置を含む孔の２つに分かれていることを特徴とする。
第２発明によれば、第１発明の作用効果に加えてクッション材に着座者が膝をつくなどしてクッション材を介して局部的に過大な力がクッションパネルに加えられたとき、クッションパネルの２箇所の部位のそれぞれの孔が２つに分かれているので、孔内へのクッションパッドの進入が過大となることが防止され、クッションパッドに亀裂が入る等の不具合発生のおそれを低減できる。

本発明の第１実施形態の斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線断面図である。 （Ａ）が第１実施形態にかかるクッションパネルの斜視図である。（Ｂ）は、第１実施形態のクッションパネルを使用したときの座圧分布を示す図である。 （Ａ）が比較例１にかかるクッションパネルの斜視図である。（Ｂ）は、比較例１のクッションパネルを使用したときの座圧分布を示す図である。 （Ａ）が比較例２にかかるクッションパネルの斜視図である。（Ｂ）は、比較例２のクッションパネルを使用したときの座圧分布を示す図である。 （Ａ）が第２実施形態にかかるクッションパネルの斜視図である。（Ｂ）は、第２実施形態のクッションパネルを使用したときの座圧分布を示す図である。

図１〜４は、本発明の第１実施形態を示す図である。第１実施形態は、３人掛け用の自動車用リアシートクッションの右側部分（以下、単にシートクッションという）に本発明を適用した例を示す。各図中、矢印によりシートクッションをフロアに取り付けた時の自動車の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。また、ＡＭ５０型乗員ダミーとは、米国法規に規定されている米国人成人男性５０パーセントをカバーする乗員ダミーをいう。

図１〜３において、シートクッション１０は、骨格となるクッションフレーム２０と、その上に載置されクッション材の役割を果たすクッションパッド３０と、クッションパッド３０の表面を覆い外観を良好にするとともに磨耗等に対する耐久性を保持する役割を果たすクッションカバー４０から構成される。クッションフレーム２０は、図２および図３に示すように、前後方向に配されるサイドフレーム２１とセンターフレーム２２のそれぞれ前部同士を前部パイプ２３で、後部同士を後部パイプ２４で連結して略ロの字状に構成するとともに、前部パイプ２３と後部パイプ２４の間にクッションパネル２５が橋渡し状に掛け渡されている。クッションパッド３０は、ウレタン発泡体製のクッション材で、主として着座者の体重を支えるメイン部３１とその左右のサイド部３２を備える。メイン部３１とサイド部３２の境界には縦溝部３３が設けられている。メイン部３１にも主として意匠的な要請から左右方向の横溝部３４が２本設けられている。クッションカバー４０はファブリック、本革等のピースを縫い合わせて立体形状に形成したものでクッションパッド３０の上に被せられてその周囲やクッションパッド３０の縦溝部３３や横溝部３４に対応する部分をクッションフレーム２０やクッションパッド３０に固定して取り付けられている。クッションパッド３０が特許請求の範囲記載の「クッション材」に相当する。

クッションフレーム２０のサイドフレーム２１は、概略上に開口部があるコの字状一定断面の鉄製部材で、立ち壁部２１ａの上端部はコの字の内側に折り曲げられてクッションパッド３０のサイド部３２を支持するサイド支持部２１ｂが形成されている。センターフレーム２２も、概略上に開口部があるコの字状一定断面の鉄製部材で、立ち壁部２２ａの上端部はコの字の外側に折り曲げられてクッションパッド３０のサイド部３２を支持するサイド支持部２２ｂが形成されている。前部パイプ２３と後部パイプ２４はいずれも円形断面の鉄製のパイプであり、サイドフレーム２１とセンターフレーム２２に対して溶接で組み付けられている。

図２、図３、図４（Ａ）に示すように、クッションパネル２５は、上から見て概略長方形の鉄製パネル状の部材で、前後方向の断面がわずかに「く」の字形状をしている。クッションパネル２５は、長辺が前後方向に沿い、短辺が左右方向に沿うよう配置される。前後方向の中央部には平坦部２５ａが形成されその両サイドには上方向に凸状のリブ部２５ｂが全長にわたって設けられている。この２本のリブ部２５ｂによってクッションパネル２５の剛性が保たれる。前端部２５ｃは前部パイプ２３上に載置されて固定され、後端部２５ｄは後部パイプ２４上に載置されて固定されている。クッションパネル２５の上にはクッションパッド３０のメイン部３１が載置され、着座者の体重を支える。クッションパッド３０のメイン部３１上にＡＭ５０型ダミーをクッションカバー４０を介して着座させたとき、ＡＭ５０型ダミーの座骨の当たる位置を各図中で座骨位置Ｂとして示す。平坦部２５ａの後部には直径５０ｍｍの孔が１０個あけられている。この孔の配置は次のように決められている。まず、座骨位置Ｂの直下に当たる平坦部２５ａの位置の２箇所に孔５０１、孔５０３を設定する。孔５０１、孔５０３の中心を結ぶ線は、クッションパネル２５の外形短辺である後端部２５ｄの外形線と平行である。孔５０１、孔５０３の中心を結んだ線の中点を中心とする孔５０２を、孔５０１、孔５０３の間に設定する。次に孔５０１、孔５０２、孔５０３中心を結ぶ線より７５ｍｍ後の線に対して、孔５０１、孔５０２の中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５１１と、孔５０２、孔５０３の中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５１２を配置する。最後にここで決められた孔５０１、孔５０２、孔５０３、孔５１１、孔５１２の配置をそのまま１５０ｍｍ前方に平行移動して孔５３１、孔５３２、孔５３３、孔５２１、孔５２２の位置を決定する。ここで、孔５１１と孔５１２は、ＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、前後方向が尾骨位置で、左右方向が座骨位置とＡＭ５０型ダミーの前後方向中心線との二等分位置である点の直下に当たる平坦部２５ａの位置である２箇所に当たる。孔５０１と孔５１１および孔５０３と孔５１２が、特許請求の範囲記載の「孔」に相当する。

以上のように構成される第１実施形態は、以下のような作用効果を奏する。
図４（Ａ）に示す第１実施形態にかかるクッションパネル２５の上にクッションパッド３０を載置し、その上をクッションカバー４０で覆った状態でＡＭ５０型ダミーを着座させたときの座圧分布を図４（Ｂ）に示す。また、図５（Ａ）に示す比較例１のクッションパネル２５１の上にクッションパッド３０を載置し、その上をクッションカバー４０で覆った状態でＡＭ５０型ダミーを着座させたときの座圧分布を図５（Ｂ）に示す。また、図６（Ａ）に示す比較例２のクッションパネル２５２の上にクッションパッド３０を載置し、その上をクッションカバー４０で覆った状態でＡＭ５０型ダミーを着座させたときの座圧分布を図６（Ｂ）に示す。

ここで、比較例１のクッションパネル２５１と第１実施形態にかかるクッションパネル２５の違いは、比較例１のクッションパネル２５１には第１実施形態にかかるクッションパネル２５の平坦部２５ａに相当する部分である平坦部２５１ａには孔が１つも設けられていないことである。また、比較例２のクッションパネル２５２と第１実施形態にかかるクッションパネル２５の違いは、比較例２のクッションパネル２５２には第１実施形態にかかるクッションパネル２５の平坦部２５ａに相当する部分である平坦部２５２ａには、２つの座骨位置Ｂ直下に当たる点を含む形で長方形の孔６０１が１つだけ設けられていることである。この孔６０１は長辺が約１３０ｍｍ、短辺が約８０ｍｍの大きさを有する。

図４（Ｂ）において、第１実施態様の座圧分布を示す図に、相当するクッションパネル２５の平坦部２５ａに設けられた１０個の孔位置を重ねて示している。ここで座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分（１００ｇ／ｃｍ²の等圧線Ｈで囲まれる部分）の面積は約２５ｃｍ²となっている。図５（Ｂ）においては、比較例１の座圧分布を示す図のみが示されている。比較例１のクッションパネル２５１には孔が１つも設けられていないからである。ここで座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分（１００ｇ／ｃｍ²の等圧線Ｈで囲まれる部分）の面積は約２８８ｃｍ²と大きくなっている。図６（Ｂ）において、比較例２の座圧分布を示す図に、相当するクッションパネル２５２の平坦部２５２ａに設けられた１つの長方形の孔６０１の位置を重ねて示している。ここで座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分（１００ｇ／ｃｍ²の等圧線Ｈで囲まれる部分）の面積は約１６７ｃｍ²と比較例１よりは小さいが、本実施態様よりは大きくなっている。図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）を比べると、座骨位置近傍の座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分の面積が比較例１の図５（Ｂ）において約２８８ｃｍ²、比較例２の図６（Ｂ）において約１６７ｃｍ²あったものが本実施形態の図４（Ｂ）では２５ｃｍ²になっている。

第１実施形態と比較例１との比較においては、比較例１のクッションパネル２５１にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、座骨位置近傍には孔がないためクッションパッド３０の下面からＡＭ５０型ダミーから加えられる圧力が逃がされることがないのに対し、第１実施形態のクッションパネル２５においては該当する位置に孔５０１、孔５０３、孔５１１、孔５１２が配置されているのでその部分においてクッションパッド３０の下面がそれらの孔に侵入することによりＡＭ５０型ダミーから加えられる圧力が逃がされることになる。ここで、孔５０１、孔５０３、孔５１１、孔５１２以外の孔５０２、孔５３１、孔５３２、孔５３３、孔５２１、孔５２２は、ＡＭ５０型ダミーを標準着座姿勢に着座させたときの座圧の低減には寄与しないが、ＡＭ５０型ダミーが前方位置に移動したとき（着座者が疲労等により着座位置を変えた場合を想定した。）は座圧の低減に寄与する。また、クッションパネルの重量低減にも寄与する。

第１実施形態と比較例２との比較においては、比較例２のクッションパネル２５２にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、２つの座骨位置Ｂ直下に当たる点を含む形で長方形の孔６０１が１つだけ設けられているため、その部分においてクッションパッド３０の下面が大きく進入してＡＭ５０型ダミーから加えられる圧力が逃がされるのであるが、進入部分がハンモック状となることにより座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分Ｈが顕著には減少しないものと解される。

次に、第１実施形態の１０個の孔の径が直径５０ｍｍ以外にどのような数値を採り得るかを確認するために１０個の孔の径を３０ｍｍから７０ｍｍまで１０ｍｍきざみに変化させて直径３０ｍｍの変形例１、直径４０ｍｍの変形例２、直径６０ｍｍの変形例３、直径７０ｍｍの変形例４のクッションパネルを作成して同様に座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分Ｈがどのように変化するかを調べた。その結果、変形例１、変形例２、変形例３、変形例４とも座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分Ｈの面積は直径が５０ｍｍの場合とほぼ同じく２５ｃｍ²程度であることが確認された。しかし、変形例３と変形例４については、クッションパッド３０上に膝をついたときのように局部的に強い圧力を加えたときに孔内へのクッションパッド３０の進入が過大となり、クションパッド３０に亀裂が入る等の不具合発生のおそれが懸念された。

以上から、第１実施形態のクッションパッド３０の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、クッションパッド３０の上面において，ＡＭ５０型ダミーの座骨位置Ｂを中心とした部分に対応するクッションパネル２５の２箇所の部位にそれぞれ直径３０ｍｍから７０ｍｍの孔を２つずつ、すなわち１４〜７７ｃｍ²の孔を設けることによってクッション材下面からクッションパネル２５に伝わる圧力を逃がしクッションパッド３０上面における座圧を下げることができる。これによって、座圧分布はより均一化され座り心地の向上が図れる。

図７（Ａ）は、本発明の第２実施形態を示す図である。第２実施形態の第１実施形態との違いは、クッションパネル２５Ａとクッションパネル２５との違いにある。第２実施形態のクッションパネル２５Ａは、上から見て概略長方形の鉄製パネル状の部材で、前後方向の断面がわずかに「く」の字形状をしている。クッションパネル２５Ａは、長辺が、その中央部分２５ｆＡがセンター方向にくびれた形状をして前後方向に沿い、短辺が左右方向に沿うよう配置される。前後方向の中央部には平坦部２５ａＡが設けられ、その両サイドには上方向に凸状のリブ部２５ｂＡが全長にわたって設けられ、そのセンター部分には上方向に凸状のリブ部２５ｅＡが前端から後方に向かって中央やや後方部分まで設けられている。この２本のリブ部２５ｂＡとセンター部分のリブ部２５ｅＡによってクッションパネル２５の剛性が保たれる。平坦部２５ａＡの後部には直径５０ｍｍの孔が９個あけられている。この孔の配置は次のように決められている。まず、座骨位置Ｂの直下に当たる平坦部２５ａＡの位置の２箇所に孔５０１Ａ、孔５０３Ａを設定する。孔５０１Ａ、孔５０３Ａの中心を結ぶ線は、クッションパネル２５Ａの外形短辺である後端部２５ｄＡの外形線と平行である。孔５０１Ａ、孔５０３Ａの中心を結んだ線の中点を中心とする孔５０２Ａを、孔５０１Ａ、孔５０３Ａの間に設定する。孔５０１Ａ、孔５０３Ａは、両サイドのリブ部２５ｂＡと干渉しないようにサイド部分が弦状に切りかかれた形状をしている。また、孔５０２Ａは、前部がリブ部２５ｅＡの後端部と干渉しないように弦状に切りかかれた形状をしている。次に孔５０１Ａ、孔５０２Ａ、孔５０３Ａ中心を結ぶ線より５０ｍｍ後の線に対して、孔５０１Ａ、孔５０２Ａの中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５１１Ａと、孔５０２Ａ、孔５０３Ａの中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５１２Ａを配置する。次に孔５０１Ａ、孔５０２Ａ、孔５０３Ａ中心を結ぶ線より５０ｍｍ前の線に対して、孔５０１Ａ、孔５０２Ａの中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５２１Ａと、孔５０２Ａ、孔５０３Ａの中心を結ぶ線の垂直二等分線が交わる点を中心とする孔５２２Ａを配置する。最後にここで決められた孔５２１Ａ、孔５２２Ａの配置をそのまま６０ｍｍ前方に平行移動して孔５３１Ａ、孔５３２Ａの位置を決定する。ここで、孔５１１Ａと孔５１２Ａは、ＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、前後方向が尾骨位置で、左右方向が座骨位置とＡＭ５０型ダミー中心線との二等分位置である点の直下に当たる平坦部２５ａＡの位置である２箇所に当たる。孔５０１Ａと孔５１１Ａおよび孔５０３Ａと５１２Ａが、特許請求の範囲記載の「孔」に相当する。

以上のように構成される第２実施形態は、以下のような作用効果を奏する。
図７（Ａ）に示す第２実施形態にかかるクッションパネル２５Ａの上にクッションパッド３０を載置し、その上をクッションカバー４０で覆った状態でＡＭ５０型ダミーを着座させたときの座圧分布を図７（Ｂ）に示す。図７（Ｂ）において、第２実施態様の座圧分布を示す図に、相当するクッションパネル２５Ａの平坦部２５ａＡに設けられた９個の孔位置を重ねて示している。ここで座圧が１００ｇ／ｃｍ²を超える部分（１００ｇ／ｃｍ²の等圧線Ｈで囲まれる部分）の面積は約２５ｃｍ²と第１実施形態とほぼ同じになっている。また、クッションパネル２５Ａにはその両サイドには上方向に凸状のリブ部２５ｂＡが全長にわたって設けられ、そのセンター部分には上方向に凸状のリブ部２５ｅＡが前端から後方に向かって中央やや後方部分まで設けられているのでパネルの剛性を十分確保することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．上記実施形態では、クッションパッド３０上面において座圧のピークが発生する着座者の座骨位置を中心とした２箇所の部位に対応するクッションパネル２５、２５Ａの２箇所の部位にそれぞれ直径５０ｍｍの円形の孔を２個ずつ設けたが、これに限らずだ円形や長方形、台形、多角形等面積が１４〜７７ｃｍ²の範囲にあれば適宜選択が可能である。
２．クッションパネル２５、２５Ａにあけた孔の外周端部をクッションパッド３０から離れる方向に向けて折り曲げ、クッションパッド３０が孔に侵入するときに傷つけられないようにすることもできる。
３．上記実施形態では、本発明を自動車のリアシートに適用したが、フロントシートにも適用可能である。
４．上記実施形態では、クッション材としてウレタン発泡体を用いたがこれに限らず、化学繊維や天然繊維を用いた繊維弾性体等を利用してもよい。
５．上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用しても良い。

１０ シートクッション
２０ クッションフレーム
２５，２５Ａ クッションパネル
３０ クッションパッド（クッション材）
５０１，５０１Ａ 孔
５０３，５０３Ａ 孔
５１１，５１１Ａ 孔
５１２，５１２Ａ 孔
Ｂ 座骨位置

Claims (1)

1. クッション材がクッションパネルによって支持される乗物用シートであって、クッション材の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、クッション材上面において少なくとも座圧のピークが発生する左右１箇所ずつの部位に対応する前記クッションパネルに、それぞれ、合計面積が１４〜４０ｃｍ ² の同一径の２つの孔が設けられ、該２つの孔のうち１つは、前記クッション材の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、ＡＭ５０型ダミーの座骨位置に対応する前記クッションパネルの位置を含む孔であり、前記２つの孔のうちもう１つは、前記クッション材の上面にＡＭ５０型ダミーを着座させたとき、前後位置がＡＭ５０型ダミーの尾骨位置で左右方向がＡＭ５０型ダミーの座骨位置とＡＭ５０型ダミーの前後方向中心線との二等分位置である点に対応する前記クッションパネルの位置を含む孔であることを特徴とする乗物用シート。
   
   
   
   
   
   
   

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