JP6821524B2 - シート振動低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート振動低減装置に関する。

従来、車両用のシートにおいて、例えば１０〜３０Ｈｚのシート振動を抑制する構造として、例えば特許文献１に示されるようなシートにダイナミックダンパーを取り付けてシートの振動を抑制するものが知られている。
特許文献１には、シートに固定される平板状の取付基板と、取付基板に固着された第１ゴム弾性体と第１ゴム弾性体に弾性支持された第１マス部材とからなる第１振動系と、取付基板に固着された第２ゴム弾性体と第２ゴム弾性体に弾性支持された第２マス部材とからなり第１振動系と近接した位置に並列に配置された第２振動系とを備え、第１振動系と第２振動系が同一方向において、１０〜３０Ｈｚの範囲の異なる共振周波数にチューニングされた構成のダイナミックダンパーの構成が提案されている。

特開２００４−２４５３１４号公報

ところで、特許文献１のようなダイナミックダンパーを車両用のシートに新たに付加する構造では、シートの重量が大きくなるうえ、ダイナミックダンパー自体の費用もかかることから、シート全体のコストが増大するという問題があった。
また、ダイナミックダンパーの場合には、特定の周波数に限られた効果となるため、幅広い周波数の振動に対しては振動の低減効果が小さくなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シート重量を変えずにコストの増大を抑制することができ、しかも幅広い周波数の振動を効果的に吸収することができるシート振動低減装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車体のシートにおいて乗員の背部を支持するシートバック（例えば、実施形態におけるシートバック３）内に設けられ、該シートバックの振動を吸収するシート振動低減装置（例えば、実施形態におけるシート振動低減装置１０）であって、前記シートバックには、後側に向けて突出する凸部（例えば、実施形態における縦リブ３５）が形成されたシートパッド（例えば、実施形態におけるシートパッド３Ｂ）が設けられ、前記シートバックの両側部には、内部にサイドパッド（例えば、実施形態におけるサイドパッド４Ａ）を有するサイドサポート（例えば、実施形態におけるサイドサポート４）を備え、前記凸部は、前記シートバックの後壁に当接した状態で配置され、前記シートパッドは、横荷重が掛かったときに前記凸部を軸にして前記後壁に対してシート幅方向に変位した場合に、元の姿勢に復元可能に設けられており、前記シートパッドの後面に上下方向に延びる複数の縦溝（例えば、実施形態における縦溝３５ｃ）が形成され、前記凸部は、隣り合う前記縦溝同士の間に形成された縦リブ（例えば、実施形態における縦リブ３５）であり、前記シートパッドの側部と前記サイドパッドの側部との間に隙間（例えば、実施形態における分離溝３７）が形成され、前記隙間と前記縦溝とは、前記シート幅方向から見て少なくとも一部が重なる。

請求項２に記載した発明では、前記シートバックの後壁に沿って配置され、前記凸部の先端が当接される硬質部材の板状部材（例えば、実施形態における板状部材３６）が設けられている。

請求項１に記載した発明によれば、シートに乗員が座っている状態でシートバックに横荷重が掛かったときに、シートパッドに形成される凸部の先端がシートバックの後壁に当接した状態であるから、凸部が前後方向に潰れることなく、凸部が先端を軸にしてシート幅方向に傾倒し、シートパッドがシート幅方向に変位した場合に元の姿勢に復元しようとする。このように凸部がヒンジの機能をなすピン構造を構成するため、シートバックのシート幅方向の全周波数領域における振動を吸収して減衰させることができる。
また、本発明によれば、従来のダイナミックダンパーのような特定の周波数のみの振動を抑制するものとは異なり、幅広い周波数域で振動を効果的に抑制できることから、大入力と小入力のあらゆる路面入力によるシート振動を低減することができる。
さらに、本発明によれば、シートバックに設けられるシートパッドに凸部を形成した構造となるので、新たに従来のようなダイナミックダンパーを付加することなく、既存のシートパッドに凸部を設けることで振動を抑制することが可能であり、シートの質量やコストの増大を抑えることができる。
さらに、本発明によれば、既存のシートパッドに複数の縦溝を形成することで、シートバックの後壁に対する接地面積の大きな縦リブを形成することができる。そして、複数の縦リブを形成することで、振動の挙動に対する剛性の高いシートパッドの構造を実現することができる。
さらに、本発明によれば、シートパッドの側部とサイドパッドの側部との間に隙間が形成されるので、その隙間がシートパッドのシート幅方向の横挙動の変位代となり、振動領域を確保することができる。すなわち、シートバックがシート幅方向に変位したときに、その振動領域で振動しても、シートバックがサイドサポートのサイドパッドに当接することがない。このように、本発明では、隙間によって前述のシートパッドの横挙動を吸収できるとともに、操舵時の横加速度の発生に伴うサイドサポートによるサイドサポート性も従来と変わらずに確保することができる。

請求項２に記載した発明によれば、板状部材の硬質部材からなる板面に対して凸部の先端部を当接させることができるので、凸部がヒンジの機能をより確実に発揮させることができ、シートパッドの振動を効果的に抑えることができる。

本発明の実施の形態によるシート振動低減装置を備えたシートを斜め前方から見た斜視図であって、シートクッションのシート表皮を省略した図である。 図１に示すシートのシート表皮を省略した状態を左斜め後方から見た斜視図である。 図１に示すシートのシート表皮を省略した状態の斜視図である。 シートパッドを後面側から見た斜視図である。 シートバックフレームにシートパッドが装着された状態を後方から見た背面図である。 図４に示すＡ−Ａ線断面図であって、シートパッドの水平断面図である。 図１に示すシートを前方から見た正面図である。 シート振動低減装置とサイドサポートの構成を示す水平断面図である。 シート振動低減装置の作用を説明するための水平断面図であって、（ａ）は横荷重が掛かる前の状態の図、（ｂ）は横荷重が掛かったときの状態の図である。 第１変形例によるシートパッドを斜め後方から見た斜視図である。 第２変形例によるシートパッドを斜め後方から見た斜視図である。

本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態のシート振動低減装置１０が設置される車体用のシート１は、乗員の臀部や腿部を支持するシートクッション２と、シートクッション２の後端部に連結されて、乗員の腰部や背部を支持するシートバック３と、シートバック３の上部に支持されて、乗員の頭部や首部を支持するヘッドレスト（図示省略）と、を備えている。

シートクッション２は、図１及び図２に示すように、矩形枠形状に形成された骨格部材である金属製のクッションフレーム２Ａを備えている。クッションフレーム２Ａは、前後方向に延在する左右一対の側部フレーム２１と、左右の側部フレーム２１の前縁部同士を連結する前部梁部材２２と、左右の側部フレーム２１の後縁部同士を連結する後部梁部材２３と、を有している。
そのクッションフレーム２Ａには、図示しない荷重支持プレートや支持スプリング、クッション部材等が装着され、これらの外側が合成繊維や皮革等から成る図示しないシート表皮によって覆われている。そのクッションフレーム２Ａは、シートレール１１、１１を介して車体フロアに前後スライド可能に取り付けられている。

シートバック３は、図２及び図３に示すように、略矩形枠形状に形成された骨格部材である金属製のシートバックフレーム３Ａを備えている。シートバック３には、シートバック３の振動を吸収するシートパッド３Ｂが設けられている。

シートバックフレーム３Ａは、上下方向に延在する左右一対の側部フレーム３１と、左右の側部フレーム３１の上縁部同士を連結する上部パイプ部材３２と、左右の側部フレーム３１の下縁部同士を連結する下部フレーム３３と、を有している。
そのシートバックフレーム３Ａには、荷重支持プレート（後述する板状部材）や図示しない支持スプリング、クッション部材等が装着され、これらの外側が合成繊維や皮革等からなるシート表皮３９（図１参照）によって覆われている。そのシートバックフレーム３Ａは、クッションフレーム２Ａの側部フレーム２１、２１の各後部から上方に向けて突出する連結部２１ａ、２１ａに左右方向（シート幅方向）を回転軸として傾動可能に連結されている。

上部パイプ部材３２は、車幅方向に延在する直線部３２Ａと、直線部３２Ａの両端から下方に向けて屈曲させた連結アーム３２Ｂと、を有する略コ字状のパイプ材によって形成されている。両端の連結アーム３２Ｂが側部フレーム３１の上部に固定されている。直線部３２Ａには、前記ヘッドレストを取り付けるための一対の支持部３２ａ、３２ａが固定されている。
左右の側部フレーム部３１、３１は断面略コ字状のプレート材であり、下部フレーム３３は平板状のプレート材であり、側部フレーム３１、３１と下部フレーム３３とは一体に接合されている。

また、シートバックフレーム３Ａは、左右方向に延在し、左右の側部フレーム３１、３１の上下方向の中央部分における後端同士に連結された一対の支持棒材３４、３４が上下方向に間隔をあけて設けられている。これら支持棒材３４、３４は、剛性を有する金属製の棒状部材であり、シートバック３の後壁に位置し、シートパッド３Ｂの後面３ａに後述する板状部材３６を介して配置されてシートパッド３Ｂを後方から支持している。

シートパッド３Ｂは、図４及び図５に示すように、ウレタン製の樹脂から形成され、平面視で矩形形状で前面側は背凭れとして機能するよう凹凸形状になっている。具体的には、ヘッドレストに近い上方部分が前方に膨出しており、下方部分が下方に向かうに従い後方に近づくように薄厚になっている。シートパッド３Ｂは、上方部分にシートバックフレーム３Ａの上部パイプ部材３２が挿通され、下端部分が下部フレーム３３に当接された状態で装着されている。

シートパッド３Ｂの後面３ａには、後側に向けて突出し、上下方向に延びる複数の縦溝３５ｃが形成されている。そして隣り合う縦溝３５ｃ、３５ｃ同士の間には、縦リブ３５（凸部）が形成されている。これら縦リブ３５は、シートパッド３Ｂの上端から下端にわたって延在し、図６に示す突出高さＨ１（縦溝３５ｃの深さ）、突出幅は任意に設定されている。

縦リブ３５は、シートバック３の後面３ａに位置する板状部材３６（後述する）に当接している。図６に示すように、縦リブ３５の突出高さＨ１として、シートパッド３Ｂの前面３ｂ側から乗員の荷重を受けたときに各縦リブ３５が突出方向に潰れることなく、縦リブ３５が基端３５ａを軸にして倒れるように作用する寸法に設定され、例えばシートパッド３Ｂの中央部分の厚さ寸法Ｈ０の半分程度とされる。
このように構成されるシートパッド３Ｂは、例えば型にウレタンを注入して発泡させることで製造することができる。

また、シートバック３には、図２、図３、及び図５に示すように、シートバック３の後面に沿って配置され、シートパッド３Ｂの縦リブ３５の先端面３５ｂが当接した状態で接着された板状部材３６が設けられている。板状部材３６は、硬質部材からなる金属製、樹脂製等から形成される略矩形状の薄板であり、シートバック３と一対の支持棒材３４、３４との間に挟持された状態で配置されている。板状部材３６の大きさは、シートパッド３Ｂの後面３ａの中央部分を覆う程度の大きさに形成されている。板状部材３６の前面３６ａには、複数の縦リブ３５の先端面３５ｂが当接している。
これによりシートパッド３Ｂは、横荷重が掛かったときに縦リブ３５を軸にして板状部材３６に対して左右方向に変位した場合に、元の姿勢に復元可能に設けられている。

図１、図７及び図８に示すように、シートバック３の両側部には、それぞれサイドサポート４が備えられている。サイドサポート４は、シートバックフレーム３Ａの左右の側部フレーム３１のそれぞれにサイドパッド４Ａが装着され、これらの外側がシートパッド３Ｂ等と共にシートバック３のシート表皮３９（図１参照）によって覆われている。
そして、シートパッド３Ｂの側部３ｃと、サイドパッド４Ａの左右方向でシートパッド３Ｂ側の側部４ａとを離間するとともに、シートバック３の前方側に開口する隙間（分離溝３７という）が形成されている。シートパッド３Ｂとサイドパッド４Ａとは後端側の接続部４ｂによって接続されている。分離溝３７の幅寸法としては、例えば５ｍｍ程度に設定することができる。

シートパッド３Ｂと板状部材３６によって構成されるものが、シートバック３の振動を吸収するシート振動低減装置１０となる。

次に、本実施形態に係るシート振動低減装置１０の作用効果について説明する。
図２、及び図９（ａ）に示すように、本実施形態のシート振動低減装置１０では、シート１に乗員が座っている状態でシートバック３に横荷重が掛かったときに、シートパッド３Ｂに形成される縦リブ３５の先端面３５ｂがシートバック３の後壁に位置する板状部材３６に当接した状態であるから、縦リブ３５が前後方向に潰れることなく、図９（ｂ）に示すように、縦リブ３５が先端面３５ｂを軸にして左右方向に傾倒し、シートパッド３Ｂが左右方向に変位した場合に元の姿勢に復元しようとする。このように縦リブ３５がヒンジの機能をなすピン構造を構成するため、シートバック３の左右方向の全周波数領域における振動を吸収して減衰させることができる。

また、本実施形態によれば、従来のダイナミックダンパーのような特定の周波数のみの振動を抑制するものとは異なり、幅広い周波数域で振動を効果的に抑制できることから、大入力と小入力のあらゆる路面入力によるシート振動を低減することができる。

さらに、本実施形態によれば、シートバック３に設けられるシートパッド３Ｂに縦リブ３５を形成した構造となるので、新たに従来のようなダイナミックダンパーを付加することなく、既存のシートパッド３Ｂに縦リブ３５を設けることで振動を抑制することが可能であり、シート１の質量やコストの増大を抑えることができる。

また、本実施形態のシート振動低減装置１０では、板状部材３６の硬質部材からなる板面に対して縦リブ３５の先端面３５ｂを当接させることができるので、縦リブ３５がヒンジの機能をより確実に発揮させることができ、シートパッド３Ｂの振動を効果的に抑えることができる。

また、本実施形態のシート振動低減装置１０では、既存のシートパッド３Ｂに複数の縦溝３５ｃを形成することで、シートバック３の後壁（板状部材３６）に対する接地面積の大きな縦リブ３５を形成することができる。そして、複数の縦リブ３５を形成することで、振動の挙動に対する剛性の高いシートパッド３Ｂの構造を実現することができる。

また、本実施形態のシート振動低減装置１０では、図８及び図９（ｂ）に示すように、シートパッド３Ｂの側部３ｃとサイドサポート４のサイドパッド４Ａの側部４ａとの間に分離溝３７（隙間）が形成されるので、その分離溝３７がシートパッド３Ｂの左右方向の横挙動の変位代となり、振動領域を確保することができる。すなわち、シートバック３が左右方向に変位したときに、その振動領域で振動しても、シートパッド３Ｂがサイドパッド４Ａに当接することがない。このように、本実施形態では、分離溝３７によって前述のシートパッド３Ｂの横挙動を吸収できるとともに、操舵時の横加速度の発生に伴うサイドサポート４によるサイドサポート性も従来と変わらずに確保することができる。

上述のように本実施の形態によるシート振動低減装置１０では、シート重量を変えずにコストの増大を抑制することができ、しかも幅広い周波数の振動を効果的に吸収することができる。

以上、本発明によるシート振動低減装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、シートパッド３Ｂの後面に形成される凸部として、上下方向に上下方向に延びる複数の縦溝３５ｃ同士の間に形成された縦リブ３５を採用しているが、縦リブ３５に限定されることはなく、他の形状の凸部を採用することも可能である。例えば、図１０に示すような第１変形例によるシートパッド３Ｃのように、後面３ａの幅方向中央に上端から下端にわたって凹部３ｄが形成され、その凹部３ｄの底面から後方向に延在して、少なくともシート幅方向に弾性的に変形する柱部材３８（凸部）が複数形成された構成となっている。これら柱部材３８もまたシートバックの後面に当接しした状態で設けられる。なお、柱部材３８の本数は、とくに制限されるものではなく、１本や２本といった少ない本数であってもかまわない。

また、図１１に示す第２変形例によるシートパッド３Ｄは、縦リブ３５がシートパッド３Ｄの上端部３ｅと下端部３ｆを除く部分に設けられた構成となっている。

さらに、本実施形態では、シート振動低減装置１０としてシートパッド３Ｂと板状部材３６とを備えた構成としているが、板状部材３６を省略することも可能である。このように板状部材３６を省略した場合には、例えば凸部の先端部分を硬い素材により形成したり、あるいは凸部の先端部分を硬い素材のもので接着したものであっても良い。
また、本実施形態では、シートパッド３Ｂの縦リブ３５の先端面３５ｂと板状部材３６とを当接させて接着させた構成としているが、接着により固定することに限定されることはない。要は、凸部（縦リブ３５）とシートバック３の後壁（板状部材３６）とが当接していればよいのである。

さらにまた、本実施形態では、シートパッド３Ｂとサイドパッド４Ａとがそれぞれの後端側で接続された構成となっているが、シートパッド３Ｂとサイドパッド４Ａとが別体であってもかまわない。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ シート
２ シートクッション
３ シートバック
３Ａ シートバックフレーム
３Ｂ、３Ｃ シートパッド
３ａ 後面
４ サイドサポート
４Ａ サイドパッド
４ａ 側部
１０ シート振動低減装置
３４ 支持棒材
３５ 縦リブ（凸部）
３６ 板状部材
３７ 分離溝
３８ 柱部材（凸部）

Claims (2)

1. 車体のシートにおいて乗員の背部を支持するシートバック内に設けられ、該シートバックの振動を吸収するシート振動低減装置であって、
   前記シートバックには、後側に向けて突出する凸部が形成されたシートパッドが設けられ、
   前記シートバックの両側部には、内部にサイドパッドを有するサイドサポートを備え、
   前記凸部は、前記シートバックの後壁に当接した状態で配置され、
   前記シートパッドは、横荷重が掛かったときに前記凸部を軸にして前記後壁に対してシート幅方向に変位した場合に、元の姿勢に復元可能に設けられており、
   前記シートパッドの後面に上下方向に延びる複数の縦溝が形成され、
   前記凸部は、隣り合う前記縦溝同士の間に形成された縦リブであり、
   前記シートパッドの側部と前記サイドパッドの側部との間に隙間が形成され、
   前記隙間と前記縦溝とは、前記シート幅方向から見て少なくとも一部が重なることを特徴とするシート振動低減装置。
2. 前記シートバックの後壁に沿って配置され、前記凸部の先端が当接される硬質部材の板状部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート振動低減装置。

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