JP6963911B2 - ダイナミックダンパ,乗り物用シート,及び乗り物用装備品 - Google Patents
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Description
特に、乗り物用シートにおける周波数が20Hz以下の振動は、人体に感じやすいため、着座した乗員の快適性が維持されるよう減衰することが望まれる。
特許文献1には、乗り物用シートに生じる大きな振動を減衰させるため、シートバック内にダイナミックダンパを設けることが記載されている。
すなわち、乗り物用シートにダイナミックダンパを設け、ダイナミックダンパの固有振動数をシートに生じる大きな振動の周波数に合わせることで、その周波数の振動を抑制するようになっている。
この場合、複数の周波数の大きな振動を、一つのダイナミックダンパで抑制するのは難しく、振動周波数それぞれに対し固有振動数を合わせた複数のダイナミックダンパを用いる必要があった。
そのため、コスト増加及び乗り物用装備品の質量増加を招き、改善が望まれていた。
1) 直交六面体の錘と、
前記錘の六つの面の内の、第1の面,前記第1の面に接続する第2の面,及び前記第1の面と前記第2の面とに接続する第3の面それぞれに対向する第1の壁部,第2の壁部,及び第3の壁部を有するベース部と、
を備え、
前記錘は、前記ベース部に対し、
前記第1の面と前記第1の壁部とを弾性的に連結する第1の連結部と、
前記第2の面と前記第2の壁部とを弾性的に連結する第2の連結部と、
前記第3の面と前記第3の壁部とを弾性的に連結する第3の連結部と、
のみで支持されているダイナミックダンパである。
2) 前記第1〜第3の連結部それぞれにおいて、前記ベース部に連結する第1の連結位置と前記錘に連結する第2の連結位置とを繋ぐ連結線が、前記錘の重心位置を通ることを特徴とする1)に記載のダイナミックダンパである。
3) 前記錘は、前記第1の面に直交する方向に薄い直方体であることを特徴とする1)又は2)に記載のダイナミックダンパである。
4) シートバックフレームとクッションフレームとを有し、乗り物に装備される乗り物用シートであって、
前記シートバックフレームと前記クッションフレームとの少なくとも一方に、1)〜3)のいずれか一つに記載のダイナミックダンパが、前記第1の面に直交する方向を前記乗り物用シートの厚さ方向として取り付けられていることを特徴とする乗り物用シート。
5) 乗り物に装備される乗り物用装備品であって、
1)〜3)のいずれか一つに記載のダイナミックダンパが取り付けられていることを特徴とする乗り物用装備品である。
まず、図1を参照してシート1の概略構成について説明する。図1では、シート1が車両の床面Fに取り付けられた状態での、車両の前進方向を前方として前後左右上下の各方向を矢印で示してある。
シート1は、一人乗り用のシートであるが、左右方向(幅方向)に広い複数人乗り用のシートであってもよい。
この一対の固定レール41に対してシート1が、前後方向に移動可能に取り付けられている。
フレーム体2は、一対の固定レール41,41それぞれに係合装着された一対の可動レール部3,3と、可動レール部3,3の上側に跨るように連結された枠状のクッションフレーム4と、を有する。さらに、フレーム体2は、クッションフレーム4の後部において、左右方向に延びる回動軸線CL5のまわりに回動可能に連結された細長枠状のシートバックフレーム5と、を有する。
クッション体31は、クッションフレーム4を内部に収めて形成された着座部分であるシートクッション32と、シートバックフレーム5を内部に収めて形成された背もたれ部分であるシートバッククッション33と、を含んで構成されている。
シートバック部1Bは、シートクッション部1Aに対し、回動軸線CL5のまわりに所定の角度範囲で起倒可能とされている。
図1は、シートバック部1Bの起立状態が示されている。
ヘッドレストホルダ6,6には、ヘッドレストフレーム7が上方側から挿抜自在に取り付けられている。
ヘッドレストフレーム7における上側部分はヘッドレストクッション34に包まれている。ヘッドレストフレーム7及びヘッドレストクッション34を含みヘッドレスト35が構成されている。図1において、ヘッドレストクッション34の外形は、二点鎖線で示されている。
一対のサイドフレーム5a,5aの先端部分同士は、左右方向に延びるトップフレーム5bで連結されている。
既述の一対のヘッドレストホルダ6,6は、トップフレーム5bに取り付けられている。
シートバックフレーム5は、トップフレーム5bとミドルフレーム5cとの間において、一対のサイドフレーム5a,5aを連結し、上下方向に離隔して設けられたクロスフレーム5e,5fを有している。
クロスフレーム5e,5fは、サイドフレーム5aに沿って延びるステー5g,5hで連結されている。
ステー5g,5hは、左右方向に平行離隔して設けられている。
すなわち、シート1は、シートバックフレーム5に箱状のダイナミックダンパ8を有する。ダイナミックダンパ8は、例えば、図1に示されるように、シートバックフレーム5の、左右及び上下の概ね中央部であって、シートバック部1Bに装着されたヘッドレストフレーム7と干渉しない位置に設けられている。
図2は、ダイナミックダンパ8を説明するための平面図であり、図3は、図2におけるS3−S3位置での断面図である。
図2及び図3において、クロスフレーム5eの延在方向をY方向、ステー5g,5hの延在方向をZ方向とし、Y方向とZ方向とに直交する方向をX方向としてある。
X方向,Y方向,及びZ方向は、それぞれシートバック部1Bの起立状態における前後方向、左右方向、及び上下方向に概ね対応する。
図2では、蓋部8bが取り外された状態のダイナミックダンパ8が示され、図3では、蓋部3bはベース部8aに取り付けられた状態で二点鎖線により示されている。
ダンパ部9は、直交六面体の錘9aと、錘9aをベース部8aに対し弾性的に連結支持する3つの連結部9b〜9dと、を有する。
錘9aは、連結部9b〜9dによって、6つの面の内のそれぞれ異なる3つの面に連結されると共に、各面が自然状態でX,Y,Z方向に平行又は直交する姿勢でベース部8aに対し支持されている。
連結部9b〜9dは、弾性を有する材料(例えばゴム)で形成されている。
錘9aは、表面及び裏面となる前面9a6及び後面9a1と、4つの側面である上面9a2,左側面9a3,右側面9a4,及び下面9a5と、を有する直交六面体として形成されている。
この例において、錘9aは、後面9a1に直交する方向に薄い直方体である。
連結部9cは、錘9aの上面9a2とベース部8aの上壁部8a2とをZ方向に連結している。
連結部9dは、錘9aの右側面9a4とベース部8aの右壁部8a4とをY方向に連結している。
連結部9b,9c,9dそれぞれにおいて、ベース部8aに連結する第1の連結位置と錘9aに連結する第2の連結位置とを通る連結線である軸線CLb,CLc,CLdは、それぞれX方向,Z方向,及びY方向に平行である。
従って、錘9aの質量分布が均一である場合、この例では、軸線CLb,CLc,CLdは、錘9aの重心Gの位置である重心位置Gpを通るようになっている。軸線CLb,CLc,CLdは、もちろん重心位置Gpを通らないように設定されていてもよい。
換言するならば、錘9aは、その表面又は裏面(前面9a6又は後面9a1)と、側面の内の接続する二つの面と、の3つの面で、それぞれ一つずつの連結部9b〜9dによって支持されている。
これにより、ダイナミックダンパ8は、複数(最大6つ)の固有振動数の設定が可能な多自由度系のダイナミックダンパとして機能する。
重心水平面Sh,重心鉛直面Sv,重心前後面Sfは、それぞれ図5(a),(b),(c)に模式的に示される。
また、錘9aは、図5(b)に示される重心鉛直面Svにおいて、連結部9c,9dとその面に直交配置された連結部9bとにより、Y方向及びZ方向のいずれに対しても重心位置Gpについて非対称に支持されている。
また、錘9aは、図5(c)に示される重心前後面Sfにおいて、連結部9b,9cとその面に直交配置された連結部9dとにより、X方向及びZ方向の何れに対しても、重心位置Gpについて非対称に支持されている。
これにより、ダイナミックダンパ8は、X方向〜Z方向それぞれの並進成分及び回転成分に満遍なく対応した幅広い範囲で、複数(最大6つ)の固有振動数の設定を行うことができる。
換言するならば、ダイナミックダンパ8は、ベース部8aに対し、錘9aを三軸方向に弾性部材である連結部9b〜9dで支持することで、多自由度のダイナミックダンパとして機能する。
そして、ダイナミックダンパ8は、連結部9b〜9dそれぞれのX〜Z方向のばね定数及びX〜Z方向まわりのばね定数、並びに、重心位置Gpと連結部9b〜9dそれぞれの軸線CLb〜CLdとの距離をパラメータとして、ダイナミックダンパ8の固有振動数を最大6つ調整設定することができる。
従って、ダイナミックダンパ8を用い、その固有振動数を調整設定することにより、複数のダイナミックダンパを用いることなく被固定側部材(この例においてシートバックフレーム5に生じる複数の周波数の大きな振動を抑制することができ、コスト増加及び質量増加を抑えることができる。
この場合、ダイナミックダンパ8は、連結部9b〜9dそれぞれの軸線CLb〜CLdを、既述のように重心位置Gpを通るように設定して錘9aの前後方向の移動振幅、並びに、Y軸及びZ軸まわりの回動振幅量を抑制するとよい。
これにより、ダイナミックダンパ8は、複数の固有振動数の調整設定を可能としつつ筐体8cを前後方向に薄くすることができるので、シートバック部1Bへの搭載に好適となる。
ダイナミックダンパ8の設置空間に制約がない場合は、これに限らず、軸線CLb〜CLdそれぞれの位置を、重心位置Gpを通らず適宜距離で離隔する位置に設定して複数の固有振動数の調整設定をより自由に行えるようにしてもよい。
また、ダイナミックダンパ8Aでは、ダイナミックダンパ8における連結部9cの替わりに、右側端部及び左側端部にそれぞれ連結部9c1及び連結部9c2が、左右対称となる位置及び形状で設けられている。
連結部9b,9c1,9c2,9dAは柱状であり、連結面に対し垂直な姿勢又は傾斜した姿勢で設けられる。図6では、連結部9b,9c1,9c2が連結面に対し傾斜した姿勢で設けられている。
連結部9dAは、弾性を有する材料(ゴムなど)で形成された柱状部材である。
連結部9dAの配置位置は限定されないが、例えば、ベース部8aとの連結位置と錘9aとの連結位置とを繋ぐ連結線でもある軸線CLdAが軸線CLcと一致し重心位置Gpを通る位置にする。
連結部9bは、錘9aとの連結位置が重心位置Gpに対応した位置にあり、ベース部8dとの連結位置が重心位置Gpよりも下方にずれた位置となる傾斜姿勢となっている。
図8(a),(b),(c)は、それぞれ図5(a),(b),(c)に対応する図であって、ダイナミックダンパ8Aでの重心水平面Sh,重心鉛直面Sv,重心前後面Sfを模式的に示している。
また、錘9aは、重心鉛直面Svにおいて、その面に配置された連結部9c1,9c2,9dAとその面に配置された連結部9bとにより、X方向及びY方向のいずれに対しても重心位置Gpについて対称に支持されている。
また、錘9aは、重心前後面Sfにおいて、連結部9b,9c1,9c2,9dAにより、X方向及びZ方向の何れに対しても、重心位置Gpについて非対称に支持されている。
このダイナミックダンパ8Aは、錘9aに対し、直交3軸のうちの2軸で定義されて重心位置Gpを含む3つの直交面における、合計6軸を仮想設定したときに、そのうちの一軸である重心鉛直面SvのZ方向において重心位置Gpが対称に支持されている。
これにより、軸線CLdAを軸線CLcと一致させて重心位置Gpを通る位置にしたダイナミックダンパ8Aは、複数の固有振動数の調整設定を、並進成分についてはZ方向よりもX方向及びY方向に、また、回転成分についてはZ方向まわりについて、より広く自由に行うことができる。
もちろん、軸線CLdAの位置を、或いは軸線CLb,CLc,CLdAそれぞれの位置を、重心位置Gpを通らず適宜距離で離隔する位置に設定して複数の固有振動数の調整設定をより自由に行えるようにしてもよい。
ダイナミックダンパ8,8Aにおいて、錘9aにおける連結部9b,9c,9d又は9dAが連結された3つの面それぞれに、別の連結部を追加設置してもよい。すなわち、錘9aは、6つの面の内、3つには少なくとも一つの連結部が設置され、残る3つには連結部が設置されていないものとしてもよい。
ダイナミックダンパ8,8Aを支持するシートバックフレーム5などのフレーム構成は限定されない。ダイナミックダンパ8,8Aは、シートバックフレーム5或いはクッションフレーム4に支持されていればよい。
図10は、ダイナミックダンパ8を、シートクッション部1Aに備えたシート11のフレーム構成を説明するための斜視図である。
図10に示されるように、シート11において、ダイナミックダンパ8は、クッションシートのクッションフレーム4A及びシートバック部1Bのシートバックフレーム5Aに取り付けられている。
シート以外の乗り物用装備品としては、アームレスト,画像表示装置やアンプなどの電装品,撮像装置,バッテリなどがある。
図11は、乗り物60(この例では自動車)の装備品であるバッテリ61にダイナミックダンパ8を備えた例が示されている。
1A シートクッション部、 1B シートバック部
2 フレーム体
3 可動レール部
4,4A クッションフレーム
5,5A シートバックフレーム
5a サイドフレーム、 5b トップフレーム
5c ミドルフレーム、 5d ロアフレーム
5e,5f クロスフレーム、 5g,5h ステー
6 ヘッドレストホルダ
7 ヘッドレストフレーム
8,8A ダイナミックダンパ
8a ベース部、 8a1 底壁部、 8a2 上壁部
8a3 左壁部、 8a4 右壁部、 8a5 下壁部、 8b 蓋部
8c 筐体
9 ダンパ部
9a 錘
9a1 後面、 9a2 上面、 9a3 左側面、 9a4 右側面
9a5 下面、 9a6 前面
9b,9c1,9c2,9d,9dA 連結部
CLb〜CLd,CLdA 軸線
Sh 重心水平面、 Sv 重心鉛直面、 Sf 重心前後面
31クッション体
32 シートクッション
33 シートバッククッション
34 ヘッドレストクッション
35 ヘッドレスト
41 固定レール
60 乗り物
61 バッテリ(乗り物用装備品)
CLb,CLc,CLd 軸線、 CL5 回動軸線
F 床面
G 重心、 Gp 重心位置
Claims (5)
- 直交六面体の錘と、
前記錘の六つの面の内の、第1の面,前記第1の面に接続する第2の面,及び前記第1の面と前記第2の面とに接続する第3の面それぞれに対向する第1の壁部,第2の壁部,及び第3の壁部を有するベース部と、
を備え、
前記錘は、前記ベース部に対し、
前記第1の面と前記第1の壁部とを弾性的に連結する第1の連結部と、
前記第2の面と前記第2の壁部とを弾性的に連結する第2の連結部と、
前記第3の面と前記第3の壁部とを弾性的に連結する第3の連結部と、
のみで支持されているダイナミックダンパ。 - 前記第1〜第3の連結部それぞれにおいて、前記ベース部に連結する第1の連結位置と前記錘に連結する第2の連結位置とを繋ぐ連結線が、前記錘の重心位置を通ることを特徴とする請求項1記載のダイナミックダンパ。
- 前記錘は、前記第1の面に直交する方向に薄い直方体であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のダイナミックダンパ。
- シートバックフレームとクッションフレームとを有し、乗り物に装備される乗り物用シートであって、
前記シートバックフレームと前記クッションフレームとの少なくとも一方に、請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイナミックダンパが、前記第1の面に直交する方向を前記乗り物用シートの厚さ方向として取り付けられていることを特徴とする乗り物用シート。 - 乗り物に装備される乗り物用装備品であって、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイナミックダンパが取り付けられていることを特徴とする乗り物用装備品。
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