JP7039275B2 - 車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法、に関する。

一般用の自動車には、快適性を重視したタイプや、アウトドアでの走行を重視したタイプなど、種々のタイプがある。そのため、自動車のシートは、例えば発泡体等のクッション性の異なるパッド材を用いるなど、その自動車のタイプに合わせた振動特性を実現できるように設計されている。

従来、車両用シートの振動特性は、シートの構成要素であるバネやパッド材の特性を操作することによって調整されてきた。つまり、自動車のタイプに合わせた振動特性を実現可能な材料特性及び構造特性を有するバネやパッド材を利用することにより調整されてきた。特許文献１には、上記調整の際に用いるパッド材として、共振周波数が３．６Ｈｚ以下、共振倍率が３．０以下、６．０Ｈｚにおける振動倍率が０．９以下であり、コア密度が４８ｋｇ／ｍ^３以上６０ｋｇ／ｍ^３以下、かつ通気度３０ｍｌ／ｃｍ^２／ｓ以下で、反発弾性率が６５±５％である、シート用パッド材が開示されている。

特開２００３－２５９９３３号公報

しかしながら、上述の調整方法では、バネやパッド材が決まると、シートの振動特性も決まるため、例えば搭乗者の体重差や個人的な好み等の個人差、に応じて振動特性を調整することができない。また、上述の調整方法では、特性の異なる別のバネやパッド材に代えることなく、製造時に振動特性の細かな調整をすることが困難である。

更に、特許文献１に記載のシート用パッド材では、ウレタンフォームの通気度を設定することで、振動特性の１つとしての振動伝達率（共振倍率）を調整しているが、振動特性の１つとしての共振周波数を調整するものではない。

本発明は、パッド自体を変更することなく、パッドの共振周波数を調整可能な、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法、を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としての車両用シートは、発泡体を含むパッドと、前記発泡体の体積を調整可能な体積調整機構と、を備える。
上記構成を備えることにより、パッド自体を変更することなく、パッドの共振周波数を調整可能である。

本発明の１つの実施形態として、前記体積調整機構は、前記発泡体の体積を、自然状態の体積に対する割合で所定の範囲内で調整可能である。
上記構成を備えることにより、パッドの共振周波数を、ある範囲内で任意に調整可能である。

本発明の１つの実施形態として、前記体積調整機構は、前記発泡体を圧縮可能であり、前記所定の範囲は、自然状態の体積に対して、４０％～９９％の中で設定されている。
上記構成を備えることにより、パッドの振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記所定の範囲は、自然状態の体積に対して、７０％～９９％の中で設定されている。
上記構成を備えることにより、パッドの振動伝達率の変化を、より抑制しつつ、共振周波数を変化させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記体積調整機構は、前記発泡体を、水平方向及び鉛直方向のうち少なくとも一方の方向に圧縮可能である。
上記構成を備えることにより、パッドの共振周波数を、容易に調整可能である。

本発明の１つの実施形態として、前記発泡体において、水平方向及び鉛直方向のうち他方の方向の少なくとも一方側に位置する面は、凸状の形状を有している。
上記構成を備えることにより、発泡体の座屈を抑制することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記パッドを支持するフレームを更に備え、前記体積調整機構は、前記フレームに対して移動可能に取り付けられている押圧部材を備え、前記押圧部材は、前記フレームに対して移動して、前記発泡体を押圧することにより、前記発泡体を圧縮可能である。
上記構成を備えることにより、簡易な構成で体積調整機構を実現できる。

本発明の１つの実施形態として、前記発泡体はポリウレタンフォームである。
上記構成を備えることにより、汎用性が高い発泡体を用いて共振周波数の調整を実現することができる。

本発明の第２の態様としての、パッド振動特性の調整方法は、パッドに含まれる発泡体の体積を調整し、前記パッドの振動特性を調整する。
上記方法によれば、パッド自体を変更することなく、パッドの共振周波数を調整可能である。

本発明によれば、パッド自体を変更することなく、パッドの共振周波数を調整可能な、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法、を提供することである。

本発明の一実施形態としての車両用シートを示す斜視図である。 図１に示す車両用シートの着座部の縦断面図であり、発泡体が体積調整機構により圧縮されていない状態を示している。 図２と同断面視であり、発泡体が体積調整機構により圧縮されている状態を示している。 図２に示すメインパッド部材の１つの変形例を示す図である。 図２に示すメインパッド部材の別の変形例を示す図である。 ポリウレタンフォームについて通気性と振動伝達率との関係を示すグラフである。 ポリウレタンフォームについて硬度と共振周波数との関係を示すグラフである。 図１に示す車両用シートにより実行される制御フローの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法、の実施形態について、図１～図８を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

図１は、本発明に係る車両用シートの一実施形態としての車両用シート１を示す図である。図２、図３は、車両用シート１の着座部１ａの縦断面図である。

図１～図３に示すように、車両用シート１は、発泡体２ａを含むパッド２と、発泡体２ａの体積を調整可能な体積調整機構３と、を備えている。

体積調整機構３により、パッド２の発泡体２ａの体積を調整することによって、発泡体２ａの静ばね定数、ひいては動ばね定数を変化させることができる。これにより、パッドの振動特性の１つとしての共振周波数を変化させ、調整することができる。

図３は、パッド２の発泡体２ａを、体積調整機構３により、図２に示す自然状態よりも圧縮した状態を示している。図３に示すように、パッド２の発泡体２ａを圧縮することにより、発泡体２ａの静ばね定数、ひいては動ばね定数を大きくすることができる。これにより、発泡体２ａを体積調整機構３により圧縮しない場合と比較して、共振周波数を高周波数側に移動させることができる。逆に、パッド２の発泡体２ａの圧縮を解除することにより、発泡体２ａの静ばね定数、ひいては動ばね定数を小さくすることができる。これにより、発泡体２ａを体積調整機構３により圧縮している場合と比較して、共振周波数を低周波数側に移動させることができる。

以下、本実施形態の車両用シート１の更なる詳細について説明する。

本実施形態の車両用シート１は、シートパッドを備えている。図１に示すように、本実施形態の車両用シート１は、クッションパッドを含む着座部１ａと、バックパッドを含む背もたれ部１ｂと、を備えている。シートパッドは、上述のクッションパッドとバックパッドとを含んで構成されている。搭乗者は、着座部１ａの鉛直方向の上方に位置する上面上に着座する。着座部１ａは、着座している搭乗者を鉛直方向の下方から支持する。また、搭乗者は、着座部１ａに着座した状態で、背もたれ部１ｂに寄りかかることができる。つまり、背もたれ部１ｂは、着座部１ａに着座している搭乗者の背中を支持可能である。

図２、図３に示すように、本実施形態の車両用シート１は、上述のパッド２としてのシートパッドに加えて、フレーム４と、押圧部材５と、を備えている。なお、詳細は後述するが、押圧部材５は、上述の体積調整機構３を構成している。

本実施形態のパッド２は、上述のシートパッド、より具体的には、搭乗者が着座するクッションパッドである。本実施形態のパッド２は、メインパッド部材１１と、サイドパッド部材１２と、メインパッド部材１１及びサイドパッド部材１２を覆うカバー部材１３と、を備えている。

メインパッド部材１１は、着座部１ａを鉛直方向の上方から見た場合に、着座部１ａの中央の位置に配置されている。つまり、メインパッド部材１１は、着座している搭乗者の鉛直方向の下方に位置するように配置されている。メインパッド部材１１は、発泡体２ａとしての軟質の発泡合成樹脂により形成されている。より具体的に、本実施形態の発泡体２ａは、ポリウレタンフォームである。

図２、図３に示すように、本実施形態のメインパッド部材１１を構成する発泡体２ａは、扁平形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向と略一致している。また、本実施形態の発泡体２ａは、鉛直方向の上方又は下方から見た場合、略矩形状の外形を有している（図１参照）。

より具体的に、本実施形態のメインパッド部材１１を構成する発泡体２ａの上面のうち、左右方向Ａの中央部１１ａは、左右両側の端部１１ｂよりも、鉛直方向の上方に位置している。本実施形態の中央部１１ａ及び端部１１ｂはいずれも略水平な平面であり、中央部１１ａ及び端部１１ｂは鉛直方向に延在する鉛直面である段差部１１ｃを介して連続している。換言すれば、メインパッド部材１１は、中央部１１ａ、端部１１ｂ及び段差部１１ｃにより、切欠周縁部１４を形成している。なお、「左右」とは、車両用シート１を、着座部１ａを挟んで背もたれ部１ｂと対向するように正面側から見た場合の、左右方向Ａを意味する。

サイドパッド部材１２は、着座部１ａの左右両側の外縁部の位置に配置されている。つまり、サイドパッド部材１２は、メインパッド部材１１の左右両側に隣接して配置されている。サイドパッド部材１２は、発泡体２ｂとしての軟質の発泡合成樹脂により形成されている。より具体的に、本実施形態の発泡体２ｂは、発泡体２ａと同様、ポリウレタンフォームである。

図２、図３に示すように、本実施形態のサイドパッド部材１２を構成する発泡体２ｂは、メインパッド部材１１を構成する発泡体２ａよりも鉛直方向の厚みが厚い。そして、本実施形態のサイドパッド部材１２を構成する発泡体２ｂは、メインパッド部材１１を構成する発泡体２ａの左右両側で、発泡体２ａよりも鉛直方向の上方に突出するように配置されている。このようなサイドパッド部材１２を設けることにより、メインパッド部材１１の鉛直方向の上方の位置で着座している搭乗者が、慣性力等により左右に移動することを抑制することができ、搭乗者の着座時の位置安定性を高めることができる。

図２、図３に示すように、本実施形態のサイドパッド部材１２を構成する発泡体２ｂには、メインパッド部材１１を構成する発泡体２ａの上述の切欠周縁部１４に入り込む被覆部１２ａが設けられている。被覆部１２ａは、メインパッド部材１１の上面の端部１１ｂと、鉛直方向に重なる位置に配置されている。そのため、後述する押圧部材５が左右方向Ａに移動しても、被覆部１２ａにより、押圧部材５が露出し難い。そのため、搭乗者が誤って押圧部材５と後述するフレーム４との間に手を差し込むような危険動作を抑制することができる。また、サイドパッド部材１２とメインパッド部材１１との間に間隙が形成され難く、間隙によって座り心地性能が低下することを抑制することができる。

カバー部材１３は、メインパッド部材１１及びサイドパッド部材１２を覆っている。カバー部材１３は、例えば布製、革製など、通気性を有する材料から形成することができる。

フレーム４は、パッド２を支持している。具体的に、本実施形態のフレーム４は、メインパッド部材１１を鉛直方向の下方から支持するフレーム本体部４ａと、このフレーム本体部４ａの左右両側の端部から鉛直方向の上方に突設され、サイドパッド部材１２を支持する左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃと、を備えている。フレーム４は、例えば、鋼材により形成することができる。

図２、図３に示すように、本実施形態のフレーム本体部４ａは鋼板により形成されている。また、本実施形態の左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃは、フレーム本体部４ａと同様、鋼板により形成されており、フレーム本体部４ａの左右両側それぞれから鉛直方向の上方に向かって突出している。フレーム本体部４ａ、左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃは、一体で成形されていてもよく、別体で成形された後に接合されて一体化されたものであってもよい。

メインパッド部材１１を構成する発泡体２ａは、左側フレーム側壁部４ｂと右側フレーム側壁部４ｃとの間の位置で、フレーム本体部４ａの上面上に配置されている。サイドパッド部材１２を構成する発泡体２ｂは、左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃそれぞれに取り付けられている。

押圧部材５は、フレーム４に対して移動可能に取り付けられている。具体的に、本実施形態の押圧部材５は、左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃの間の位置で、フレーム本体部４ａに対して、左右方向Ａに移動可能に取り付けられている。

より具体的に、本実施形態の押圧部材５は、メインパッド部材１１の左右両側に配置されている第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂを備えている。第１押圧片５ａは、メインパッド部材１１の左側で、左側フレーム側壁部４ｂとの間の位置に配置されている。第２押圧片５ｂは、メインパッド部材１１の右側で、右側フレーム側壁部４ｃとの間の位置に配置されている。換言すれば、メインパッド部材１１は、第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂにより、左右両側を挟まれている。そして、第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂは、左側フレーム側壁部４ｂ及び右側フレーム側壁部４ｃにより、左右両側を挟まれている。

第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂは、左右方向Ａに移動可能であり、互いの対向距離を変動させることで、メインパッド部材１１を構成する発泡体２ａの左右方向Ａでの圧縮状態を調整可能である。また、第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂは、左右方向Ａでの位置を固定可能である。したがって、第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂは、左右方向Ａでの位置が固定されることで、発泡体２ａの左右方向Ａでの圧縮状態を保持することができる。押圧部材５の第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂの移動機構は、特に限定されるものではなく、例えばボールねじを用いた機構など、各種の移動機構を使用することができる。また、本実施形態では、メインパッド部材１１の左右方向Ａの両側に第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂを設けているが、いずれか一方のみであってもよい。かかる場合には、第１押圧片５ａ及び第２押圧片５ｂのいずれか一方と、メインパッド部材１１を挟んで反対側に位置する右側フレーム側壁部４ｃ又は左側フレーム側壁部４ｂと、の間で、メインパッド部材１１を左右方向Ａで圧縮すればよい。

このように、本実施形態の体積調整機構３は、フレーム４に対して移動可能に取り付けられている押圧部材５を備えている。そして、この押圧部材５が、フレーム４に対して移動して、発泡体２ａを押圧することにより、発泡体２ａを圧縮することができる。このような押圧部材５を用いれば、簡易な構成で体積調整機構３を実現できる。

ここで、本実施形態の体積調整機構３は、発泡体２ａの体積を、自然状態の体積に対する割合で所定の範囲内で調整可能である。このように、発泡体２ａの圧縮状態を所定の範囲内で調整可能とすれば、発泡体２ａの静ばね定数及び動ばね定数を、ある範囲内で任意に調整することができる。そのため、発泡体２ａの共振周波数を、ある範囲内で任意に調整可能な構成を実現することができる。

但し、体積調整機構３による発泡体２ａの体積の調整タイミングは特に限定されない。つまり、車両用シート１の製造時に調整されてもよく、使用時に搭乗者により調整されてもよい。製造時の調整としては、例えば、所望のパッド振動特性を得るための微調整が挙げられる。また、使用時の調整としては、例えば、搭乗者が個人的な好みに応じて自ら実行する手動又は電動での調整や、後述する制御部１５及び荷重センサ１６が搭乗者の体重に応じて一定のパッド振動特性を実現するように圧縮状態を自動で制御する調整（図１、図８参照）など、各種調整が挙げられる。

また、本実施形態では、発泡体２ａを、自然状態（図２参照）から圧縮状態（図３参照）に変化させることにより、発泡体２ａの静及び動ばね定数を大きくする、すなわち、共振周波数を高周波数側に移動させる例を示しているが、この構成に限られない。例えば、発泡体２ａを異なる圧縮状態に変化させることにより、発泡体２ａの静ばね定数及び動ばね定数を変化させてもよい。具体的に、発泡体２ａの圧縮状態として３つ以上の圧縮量が異なる圧縮状態を実現可能な構成とする。例えば、第１圧縮状態と、この第１圧縮状態よりも圧縮量が小さい第２圧縮状態と、この第２圧縮状態よりも更に圧縮量が小さい第３圧縮状態と、の３つの圧縮状態を実現可能な構成とする。このようにすれば、例えば、第２圧縮状態から第１圧縮状態とすることで静ばね定数及び動ばね定数を大きくする調整が可能となる。更に、第２圧縮状態から第３圧縮状態とすることで静ばね定数及び動ばね定数を小さくする調整も可能となる。また、発泡体２ａを、自然状態から伸長させることにより、発泡体２ａの静ばね定数及び動ばね定数を変化させてもよい。但し、本実施形態のように、発泡体２ａの圧縮を利用してばね定数を変化させることが好ましい。

更に、図２、図３に示すように、本実施形態の体積調整機構３は、発泡体２ａを水平方向の１つである左右方向Ａに圧縮しているが、圧縮方向は水平方向に限られるものではなく、鉛直方向を圧縮方向にしてもよい。また、水平方向及び鉛直方向の両方に圧縮してもよい。このように、体積調整機構３が、発泡体２ａを、水平方向及び鉛直方向の少なくとも一方に圧縮可能な構成とすれば、パッド２の共振周波数を、容易に調整することができる。但し、本実施形態のように、発泡体２ａを、体積調整機構３により、水平方向に圧縮することが好ましい。このようにすれば、車両用シート１のパッド２としてのクッションパッドに対して体積調整機構３を用いる場合に、この体積調整機構３の構成を、より簡素化し易い。

また更に、発泡体２ａにおいて、鉛直方向の少なくとも一方側に位置する面は、凸状の形状を有していることが好ましい。図４は、メインパッド部材１１の変形例としてのメインパッド部材５１を示す図である。図４に示すメインパッド部材５１は発泡体５２ａにより構成されている。発泡体５２ａは、発泡体２ａと同様、ポリウレタンフォームである。

図４に示す発泡体５２ａの鉛直方向の下方の面である下面は、凸状の形状を有しており、鉛直方向の上方の面である上面は、凹状の形状を有している。より具体的に、図４に示す例では、発泡体５２ａの下面は、左右方向Ａの中央位置が頂部となるような凸状の湾曲面５２ａ１により構成されている。また、発泡体５２ａの上面は、左右方向Ａの中央位置が底部となるような凹状の湾曲面５２ａ２を備えている。そのため、図４に示す発泡体５２ａを左右両側から圧縮すると、発泡体５２ａは、その左右方向Ａの中央位置が鉛直方向の下方に向かって座屈するように変形し易い。換言すれば、発泡体５２ａは、下面を凸状に形成すると共に、上面を凹状に形成することにより、左右方向Ａでの圧縮時の座屈方向が予め癖付けされている。このように、所定方向に座屈し易い形状とすれば、所定方向以外の意図しない方向への座屈を抑制できると共に、所定方向への座屈を抑制する機構を設けることで、所定方向への座屈に対しても対処し易くなる。

図４に示す例では、上述したように、発泡体５２ａの左右方向Ａの中央位置が、左右両側からの圧縮時に、鉛直方向の下方に座屈し易い。このようにすることで、例えば鉛直方向の上方など、意図しない方向への座屈を抑制することができる。また、図４に示す例では、発泡体５２ａが、フレーム４のフレーム本体部４ａにより、鉛直方向の下方から支持されている。そして、仮に発泡体５２ａの左右方向Ａの中央位置が下方に座屈変形しようとしても、フレーム本体部４ａにより、その変形が抑制される。つまり、フレーム本体部４ａにより、発泡体５２ａの座屈変形を抑制することができる。つまり、フレーム本体部４ａを設けることで、鉛直方向の下方への座屈を、容易に抑制することができる。なお、フレーム本体部４ａの形状は、発泡体５２ａを支持すると共に、発泡体５２ａの座屈変形を抑制できる形状であれば、特に限定されるものではないが、図４に示すフレーム本体部４ａのように、その上面が、発泡体５２ａの凸状の湾曲面５２ａ１に対応した凹状の湾曲面により構成されていることが好ましい。

図４では、発泡体５２ａの下面を凸状に形成し、上面を凹状に形成した例を示したが、図５に示す別の変形例としての発泡体６２ａのように、下面及び上面を凸状に形成してもよい。具体的に、図５に示す例では、発泡体６２ａの下面は、左右方向Ａの中央位置が頂部となるような凸状の湾曲面６２ａ１により構成されている。また、発泡体６２ａの上面も、左右方向Ａの中央位置が頂部となるような凸状の湾曲面６２ａ２を備えている。このようにすれば、発泡体の上面及び下面を共に水平な平面のみで形成する構成と比較して、左右両側から圧縮された発泡体６２ａが、鉛直方向の上方及び下方に座屈することを、抑制することができる。

このように、発泡体を左右方向Ａで圧縮する場合、発泡体の鉛直方向の少なくともいずれか一方側に位置する面に、凸状の形状を設けることが好ましい。このようにすれば、上述した発泡体５２ａ（図４参照）及び発泡体６２ａ（図５参照）のように、左右方向Ａで圧縮されても座屈変形を抑制し易い（図４参照）、又は、座屈自体が発生し難い（図５参照）、構成を実現することができる。

なお、上述した発泡体２ａ、５２ａ及び６２ａは、いずれも水平方向の１つである左右方向Ａに圧縮される構成であり、左右方向Ａと直交する鉛直方向に位置する面に凸状の形状が設けられているが、この構成に限らず、鉛直方向に圧縮される構成にすると共に、水平方向の少なくともいずれか一方側の面に、凸状の形状を設けてもよい。但し、図４に示す発泡体５２ａのように、左右方向Ａから圧縮され、かつ、鉛直方向の下面が凸状に形成され、かつ、鉛直方向の上面が凹状に形成される、構成とすることが特に好ましい。このようにすれば、上述したように、座屈変形を抑制し易くなると共に、鉛直方向の上面に着座する搭乗者の位置安定性を、より高めることができる。

次に、本実施形態の体積調整機構３による発泡体２ａの体積調整の具体例について説明する。本実施形態の体積調整機構３は、上述したように、発泡体２ａの体積を、自然状態の体積に対する割合で所定の範囲内で調整可能である。より具体的に、本実施形態の体積調整機構３は、発泡体２ａを圧縮可能であり、上述の所定の範囲は、４０％～９９％の範囲内で設定されることが好ましく、７０％～９９％の範囲内で設定されることがより好ましい。換言すれば、上述の所定の範囲の下限値及び上限値が、上記数値範囲内で設定されることが好ましい。発泡体２ａの圧縮状態を上記数値範囲内の所定の範囲で調整することにより、発泡体２ａの振動伝達率の変動を抑制しつつ、発泡体２ａの共振周波数を調整することができる。以下、発泡体２ａの共振周波数及び振動伝達率の関係について説明する。

図６は、ポリウレタンフォームについて、通気性と振動伝達率との関係を示すグラフである。図６に示す４つのグラフは、通気性の異なるポリウレタンフォームについての共振周波数及び振動伝達率を示している。各グラフでピークを示す周波数が共振周波数である。具体的に、図６の「Ｘ１」が最も通気性が高いポリウレタンフォームである。そして、図６の「Ｘ２」、「Ｘ３」、「Ｘ４」の順に、通気性が小さくなっている。図６に示すように、ポリウレタンフォームの通気性を変動させることで、振動伝達率を変化させることができることが分かる。具体的に、通気性が小さくなる程、振動伝達率も小さくなることが分かる。また、図６に示すように、ポリウレタンフォームの通気性を変動させても、共振周波数はほとんど変化しないことが分かる。

図７は、ポリウレタンフォームについて、硬度と共振周波数との関係を示すグラフである。図７に示す３つのグラフは、硬度の異なるポリウレタンフォームについての共振周波数及び振動伝達率を示している。具体的に、図７の「Ｙ１」が最も硬度が高いポリウレタンフォームである。そして、図７の「Ｙ２」、「Ｙ３」の順に、硬度が小さくなっている。図７に示すように、ポリウレタンフォームの硬度を変動させることで、共振周波数を変化させることができることが分かる。しかしながら、図７に示すように、ポリウレタンフォームの硬度を変動させると、共振周波数のみならず、振動伝達率も大きく変化することが分かる。

つまり、発泡体の通気性を調整することや、硬度の異なる発泡体を利用することでは、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させることはできない（図６、図７参照）。

本発明者は、振動伝達率と共振周波数とを別々に制御可能とすることで、振動伝達率及び共振周波数それぞれを、個人差等に応じて容易に調整し易くなるという知見を得るに至った。そして、本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、発泡体の体積を、自然状態との体積比で所定の範囲内で変化させることにより、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させることができるという知見を得るに至った。

図６に示すように、発泡体２ａの振動伝達率は、発泡体２ａの通気性の影響が大きく、通気性の変化によって大きく変化することが知られている。したがって、通気性の変化を小さくすれば、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させることができる。発泡体２ａの気泡は、発泡体２ａを圧縮変形させることにより潰れるため、搭乗者の体重（例えば５０ｋｇ）を負荷することにより、発泡体２ａの通気性は低下する。しかしながら、発泡体２ａに搭乗者の体重（例えば５０ｋｇ）を負荷した状態で、発泡体２ａの圧縮状態を更に変化させたとしても、その圧縮状態の更なる変化量が所定範囲内であれば、発泡体２ａにおける気泡がそれ以上潰れずに維持され、通気性が変化しない状態を実現できるものと考えられる。したがって、この通気性が変化しない状態を利用すれば、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させる構成を実現可能である。

本実施形態の車両用シート１では、上述の発泡体２ａの気泡がそれ以上潰れることなく維持される状態を利用すべく、発泡体２ａの体積を、搭乗者の体重が負荷されていない自然状態、との体積比で４０％～９９％の範囲内、より好ましくは７０％～９９％の範囲内となるように、発泡体２ａを圧縮している。発泡体２ａを、自然状態との体積比で４０％未満まで圧縮すると、気泡が潰れてしまう可能性が高く、通気性が低下し、振動伝達率が大きく低下する可能性が高いため、好ましくない。換言すれば、車両用シート１の体積調整機構３を、発泡体２ａの体積を上述の範囲内で調整可能な構成とすることで、搭乗者の体重が加わった状態で、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を、１Ｈｚ～１０Ｈｚ、好ましくは２Ｈｚ～７Ｈｚ、より好ましく３Ｈｚ～５Ｈｚの範囲で、変化させる調整を実行することができる。

以上のとおり、車両用シート１によれば、発泡体２ａの体積を調整可能な体積調整機構３を備えるため、発泡体２ａの共振周波数を調整することができる。更に、本実施形態の車両用シート１によれば、発泡体２ａの体積を自然状態との体積比で所定の範囲内で調整するため、振動伝達率の変化を抑制しつつ、共振周波数を変化させることができる。これにより、パッド振動特性を、製造時や使用時の各種条件に合わせて、調整し易くなる。例えば、製造時に調整する場合は、発泡体２ａ自体を変えることなく、同一の発泡体２ａを用いて共振周波数を微調整することができる。また、使用時に調整する場合は、例えば、搭乗者の体重によらず一定の共振周波数を実現するための調整や、搭乗者の個人差に合わせた共振周波数を実現するための調整など、を実行することができる。

最後に、本実施形態の車両用シート１が、搭乗者の体重に応じて自動で共振周波数を調整する制御フローを例示説明する。図８は、車両用シート１が、搭乗者の体重に応じて自動で共振周波数を調整する制御フローの一例である。図１に示すように、車両用シート１は、制御部１５及び荷重センサ１６を備えている。荷重センサ１６は、搭乗者が着座部１ａに着座することで、搭乗者の体重情報を検出する（体重検出工程Ｓ１）。制御部１５は、荷重センサ１６の検出した体重情報に基づき、体積調整機構３を駆動し、発泡体２ａの体積を調整し、共振周波数を調整する（自動調整工程Ｓ２）。制御部１５は、一例として、車両供給者又は搭乗者により予め設定された、体重によらない共振周波数となるように、発泡体２ａの体積を調整する。

なお、図８に示すように、制御部１５が振動特性の調整を完了した後で、手動又は電動により、搭乗者の好みに応じて、発泡体２ａの体積を調整してもよい（搭乗者調整工程Ｓ３）。

本発明に係る、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法は、上述した実施形態の具体的な構成及び工程に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。例えば、上述した体積調整機構３の押圧部材５は、左右方向Ａの両側から発泡体２ａを圧縮する構成であるが、左右方向Ａの両側に加えて又は代えて、他の水平方向から発泡体２ａを圧縮してもよい。また、上述の実施形態では、発泡体２ａとしてポリウレタンフォームを用いているが、他の発泡体であってもよい。但し、ポリウレタンフォームは汎用性が高いため、ポリウレタンフォームを利用して共振周波数の調整を実現できることが好ましい。本発明に係る車両用シートによれば、発泡体としてポリウレタンフォームを利用し、上述の共振周波数の調整を実現することができる。

また、上述の実施形態における体積調整機構３は、発泡体２ａを押圧する押圧部材５を含む構成であるが、この構成に限られるものではなく、例えば、発泡体２ａを覆う袋体と、この袋体の内部の空気量を調整可能な吸引機と、を含む構成としてもよい。

本発明は、車両用シート、及び、パッド振動特性の調整方法、に関する。

１：車両用シート、 １ａ：着座部、 １ｂ：背もたれ部、 ２：パッド、
２ａ：発泡体、 ２ｂ：発泡体、 ３：体積調整機構、 ４：フレーム、
４ａ：フレーム本体部、 ４ｂ：左側フレーム側壁部、
４ｃ：右側フレーム側壁部、 ５：押圧部材、 ５ａ：第１押圧片、
５ｂ：第２押圧片、 １１：メインパッド部材、 １１ａ：中央部、
１１ｂ：端部、 １１ｃ：段差部、 １２：サイドパッド部材、
１２ａ：被覆部、 １３：カバー部材、 １４：切欠周縁部、 １５：制御部、
１６：荷重センサ、 ５１：メインパッド部材、 ５２ａ：発泡体、
５２ａ１：下面の湾曲面、 ５２ａ２：上面の湾曲面、 ６２ａ：発泡体、
６２ａ１：下面の湾曲面、 ６２ａ２：上面の湾曲面、 Ａ：左右方向

Claims (6)

1. 扁平形状の発泡体を含むパッドと、
   前記発泡体の体積を調整可能な体積調整機構と、
   前記パッドを支持するフレームと、を備え、
   前記体積調整機構は、前記発泡体を、水平方向、かつ、前記発泡体の厚み方向に直交する方向、に圧縮可能であり、
   前記発泡体において、鉛直方向、かつ、前記発泡体の前記厚み方向、の少なくとも一方側に位置する面は、凸状の形状を有しており、
   前記体積調整機構は、前記フレームに対して移動可能に取り付けられている押圧部材を備え、
   前記押圧部材は、前記フレームに対して移動して、前記発泡体を押圧することにより、前記発泡体を圧縮可能である、車両用シート。
2. 前記体積調整機構は、前記発泡体の体積を、自然状態の体積に対する割合で所定の範囲内で調整可能である、請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記体積調整機構は、前記発泡体を圧縮可能であり、
   前記所定の範囲は、自然状態の体積に対して、４０％～９９％の中で設定されている、請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記所定の範囲は、自然状態の体積に対して、７０％～９９％の中で設定されている、請求項３に記載の車両用シート。
5. 前記発泡体はポリウレタンフォームである、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車両用シート。
6. 扁平形状のパッドに含まれる発泡体の体積を体積調整機構により調整し、前記パッドの振動特性を調整する、パッド振動特性の調整方法であって、
   前記体積調整機構は、前記発泡体を、水平方向、かつ、前記発泡体の厚み方向に直交する方向、に圧縮可能であり、
   前記発泡体において、鉛直方向、かつ、前記発泡体の前記厚み方向、の少なくとも一方側に位置する面は、凸状の形状を有しており、
   前記体積調整機構は、前記パッドを支持するフレームに対して移動可能に取り付けられている押圧部材を備え、
   前記押圧部材は、前記フレームに対して移動して、前記発泡体を押圧することにより、前記発泡体を圧縮可能であり、
   前記押圧部材により前記発泡体の圧縮状態を変化させることにより、前記パッドの前記振動特性を調整する、パッド振動特性の調整方法。

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