JP7132528B2 - 乗物用シート - Google Patents

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本発明は、少なくともシートクッションおよびシートバックを備えた車両用などの乗物用シートに関し、特に、シートクッションに着座した乗員に振動を伝達可能とした乗物用シートに関する。
シートクッションおよびシートバックを備えた乗物用シートとして、シートクッションに着座した乗員にマッサージ用の振動を付与するバイブレータをシートバックに内蔵させた車両用シートが従来一般に知られている(例えば特許文献1参照)。
ここで、特許文献1に記載の車両用シートでは、シートバックの骨格を構成するシートバックフレームに対し、上下の補強フレームが左右に掛け渡され、この上下の補強フレームにクリップなどで枠体が取り付けられ、この枠体にバネ部材を介してバイブレータが保持されている。
実開昭61-196741号公報
ところで、特許文献1に記載の乗物用シートにおいては、乗員を支持するのは枠体であるところ、バイブレータ(振動ユニット)はバネ部材を介して枠体に保持されているため、バイブレータの振動は、枠体に伝わるまでの間にバネ部材で吸収される恐れがあり、乗員に対する振動伝達効果が低いことが懸念される。
また、バイブレータを枠体に取り付けるための専用のバネ部材を使用することで、部品点数が多くなるという問題があった。
また、振動ユニットが周囲の部材に干渉すると、異音が発生したり、乗員に違和感を感じさせることがあるので、振動ユニットが周囲の部材に干渉しにくいようにすることが望まれる。
本発明は、以上のような技術的背景に鑑みてなされたものであり、シートクッションに着座した乗員に所望の振動を効率良く伝達することができ、また、振動ユニットが周囲の部材に干渉しにくく、部品点数も削減できる乗物用シートを提供することを課題とする。
前述した課題を解決する本発明の乗物用シートは、少なくともシートクッションおよびシートバックを備えた乗物用シートであって、前記乗物用シートは、骨格を構成するフレームと、当該フレームの内側に配置されて乗員を支持する受圧部材と、前記フレームに前記受圧部材を弾性的に支持する支持ワイヤと、前記フレームおよび前記受圧部材を覆う被覆部材とを有し、前記受圧部材は、膨出するビードを備え、前記受圧部材には、前記ビードに重なった状態で振動ユニットが付設されていることを特徴とする。
本発明に係る乗物用シートでは、乗員からの荷重を受けて乗員を乗物用シート内に沈み込ませるように構成された、乗員からの圧力が十分に加わる受圧部材に振動ユニットを付設させている。そのため、シートクッションに着座した乗員が受圧部材に支持された状態で振動ユニットが作動すると、振動ユニットが発生する振動が、乗員からの荷重を受ける受圧部材の全体に直接伝達され、受圧部材から被覆部材を介して乗員に効率良く伝達される。また、振動ユニットを受圧部材に取り付けるためにバネ部材が不要であるため、部品点数を削減することができる。
なお、本発明の被覆部材には、クッションパッドや、クッションパッドの外側に設けられる表皮、シートの背面側を覆う背面カバーなどが含まれる。
また、前記した構成において、前記ビードは、左右方向に沿って延びる横ビードと、左右方向に直交する方向に延びる縦ビードと、を有し、前記縦ビードと前記横ビードが連続していてもよい。
また、前記した構成において、前記ビードは、乗員から離れる方向に膨出していてもよい。
また、前記した構成において、前記振動ユニットは、モータと、偏心錘と、を有し、前記モータの回転軸は、前記縦ビードの長尺方向に沿って配置されていてもよい。
また、前記した構成において、前記振動ユニットは、モータと、偏心錘と、を有し、前記モータの回転軸は、前記横ビードの長尺方向に沿って配置されていてもよい。
また、前記した構成において、前記乗物用シートは、前記振動ユニットを前記受圧部材に対して付設するための複数の取付部材を備え、複数の前記取付部材は、前記ビードに対して一方側と他方側に配置されていてもよい。
また、前記した構成において、前記フレームは、シートバックフレームであり、前記振動ユニットおよび前記支持ワイヤは、前記受圧部材の背面側に配置され、前記支持ワイヤは、下方に向けて凹むように屈曲した凹部を有し、前記振動ユニットは、前記凹部の上方に配置されていてもよい。
本発明では、シートクッションに着座した乗員が受圧部材に支持された状態で振動ユニットが作動すると、振動ユニットが発生する振動が直接、受圧部材の全体に伝達され、受圧部材から被覆部材を介して乗員に効率良く伝達される。従って、本発明によれば、振動ユニットが発生する所望の振動をシートクッションに着座した乗員に効率良く伝達することができる。さらに、振動ユニットを受圧部材に取り付けるためのバネ部材が不要なので部品点数を削減することができる。
本発明に係る乗物用シートの一実施形態を示す車両用シートの斜視図である。 図1に示した車両用シートに内蔵されるシートクッションフレームおよびシートバックフレームの正面側斜視図である。 図2に示したシートバックフレームの背面図である。 図2に示した受圧部材の正面側斜視図である。 図4に示した受圧部材の背面側斜視図である。 図2に示した受圧部材および第2のカバー部材の正面側から見た分解斜視図である。 図6に示した振動ユニットの拡大斜視図である。 一実施形態の車両用シートの変形例として、受圧部材の背面に縦向きに付設された振動ユニットおよび第1のカバー部材を左側から見て示す部分拡大斜視図である。 図8に示した振動ユニットおよび第1のカバー部材を右側から見て示す部分拡大斜視図である。 一実施形態の車両用シートの他の変形例として、受圧部材の背面に横向きに付設された振動ユニットおよび第1のカバー部材を右側から見て示す部分拡大斜視図である。
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る乗物用シートの一実施形態について説明する。一実施形態の乗物用シートは、例えば図1に示すように、自動車の運転席に配置される車両用シートSとして構成されている。この車両用シートSは、ウレタンフォームなどのクッション材からなるクッションパッドが合成皮革や布地などの表皮で覆われたシートクッションS1、シートバックS2およびヘッドレストS3を備えている。ここでのクッションパッド、表皮、および、この表皮のうち車両用シートSの背面を覆う背面カバーは、被覆部材の一例である。なお、以下の説明において、前後、左右の方向は、シートクッションS1に乗員が着座した状態を想定し、その乗員から見た方向とする。
図2に示すように、シートクッションS1は、その骨格を構成するシートクッションフレームF1を内蔵し、シートバックS2は、その骨格を構成するシートバックフレームF2を内蔵している。なお、図示省略したが、ヘッドレストS3もその骨格を構成するヘッドレストフレームを内蔵している。
シートクッションフレームF1は、平面視において後部が開いた概略U字状にプレス成形されており、前部に板状のフロントフレーム11を有する。このフロントフレーム11の左右部分から後方に延出するクッションサイドフレーム12,12の後部間は、リヤ連結パイプ13を介して左右に連結されている。そして、このリヤ連結パイプ13とフロントフレーム11との間に、4本のシートクッションスプリング14が左右に並べて張設されている。このようなシートクッションフレームF1は、運転席のフロア上にスライドレールSLを介して前後方向に位置調節自在に設けられている。
一方、シートバックフレームF2は、正面視において下部が開いた逆U字状にパイプ材を曲げ加工してなる上部パイプフレーム21と、この上部パイプフレーム21の左右の下部を包持した状態で溶接によりそれぞれ連結された左右のバックサイドフレーム22,22と、このバックサイドフレーム22,22の下端部間を連結する下部フレーム23とを有し、これらで縦長の長方形に枠組みされている。そして、このようなシートバックフレームF2の下部が、シートクッションフレームF1の左右のクッションサイドフレーム12,12の後端部に、リクライニングユニットRUを介して回動自在に連結されることで、シートバックフレームF2が前後に傾動可能となっている。
シートバックフレームF2の上部パイプフレーム21の上部の水平部分には、図1に示したヘッドレストS3の下部から突出する左右一対のヘッドレストステー(符号省略)を装着するための左右一対のサポートブラケット24,24が溶接により固定されている。また、上部フレーム21の左右の縦部分の上部間には、受圧部材30の上部に補強部材25が架設されている。この補強部材25は、ロッドをシートバックフレームF2の平面にほぼ沿う左右対称の形状に曲げ加工したものである。
ここで、図2および図3に示すように、枠状のシートバックフレームF2の内側には、シートクッションS1に着座した乗員の上体を弾性的に後退移動可能に支持するための受圧部材30が配置されている。そして、この受圧部材30を前後方向に弾性的に支持するため、上部フレーム21の左右の縦部分の下部間には、上部支持ワイヤ26が張設され、左右のバックサイドフレーム22,22間には、下部支持ワイヤ27が張設されている。これらの上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27は、ばね弾性を有するピアノ線などのワイヤをシートバックフレームF2の平面にほぼ沿う左右対称の形状にそれぞれ曲げ加工した線状部材である。ここで、上部支持ワイヤ26または下部支持ワイヤ27を、振動ユニット50から離れるように湾曲させて設けると、上部支持ワイヤ26、下部支持ワイヤ27または振動ユニット50の取付作業性が向上するので望ましい。
上部支持ワイヤ26は、左右の両端部が上部フレーム21の左右の縦部分に沿うようにそれぞれ下方に屈曲している。そして、この上部支持ワイヤ26の左右の両端部は、上部フレーム21の左右の縦部分にそれぞれ溶接固定された支持舌片28,28に包持された状態で上部フレーム21の左右の縦部分に連結支持されている。この上部支持ワイヤ26は、左右の支持舌片28,28に連結支持された両端部よりも受圧部材30を支持する中間部分が低い位置となり、かつ、中間部分のうち、両側の支持部26A,26Aより中央の支持部26Bが高い位置となるように上下方向に山形に屈曲されている。
下部支持ワイヤ27の左右の両端部は、左右のバックサイドフレーム22,22の内側面にそれぞれ設置されたトグル支持機構(右側のみ図2に表示)40に連結されている。この下部支持ワイヤ27は、トグル支持機構40に連結された両端部よりも受圧部材30を支持する中間部分が低い位置となり、かつ、中間部分のうち、両側の支持部27A,27Aより中央の支持部27Bが低い位置となるように上下方向に山形に屈曲されている。
トグル支持機構40は、引張コイルばねの張力に抗しつつ思案点(機構上、いずれの方向に動くか決まらない点)を乗り越えて後方に揺動可能な揺動リンク部材を備えており、この揺動リンク部材に下部支持ワイヤ27の左右の両端部が連結されている。ここで、トグル支持機構40の引張コイルばねの張力は、下部支持ワイヤ27の両端部に所定値以上の後退移動荷重が作用した際に揺動リンク部材が思案点を乗り越えて後方に揺動できるような適宜の張力に設定されている。
ここで、受圧部材30は、シートクッションS1に着座した乗員の上体を弾性的に後退移動可能に支持するための樹脂製の板部材であり、例えば図4および図5に示すような形状、すなわち下方に頂点が向いた略五角形状に成形されている。この受圧部材30の後面(背面)には、図3に示した上部支持ワイヤ26の左右の支持部26A,26Aに上方から係合するフック状の保持部30A,30Aと、上部支持ワイヤ26の中央の支持部26Bに下方から係合するフック状の保持部30Bとが一体に成形されている。同様に、受圧部材30の後面(背面)には、図3に示した下部支持ワイヤ27の左右の支持部27A,27Aに上方から係合するフック状の保持部30C,30Cと、下部支持ワイヤ27の中央の支持部27Bに下方から係合するフック状の保持部30Dとが一体に成形されている。
ここで、受圧部材30には、図6および図7に示すように、振動ユニット50を収容するための収容凹部30Eが一体に成形されている。この収容凹部30Eは、受圧部材30の前面(正面)に開口して後面(背面)に膨出しており、その正面視の形状は横長の長方形となっている。そして、受圧部材30の収容凹部30Eの長方形の開口の四隅の個所には、後述する取付けブラケット54を取り付けるための取付部材としてのナットNがインサート成形されて埋設されている。この収容凹部30Eの底部は、第1のカバー部材(干渉抑制部材)として機能し、振動ユニット50と、シートバックフレームF2の後側を覆うクッションパッドと振動ユニット50とが干渉することを抑制している。
振動ユニット50は、駆動モータ(アクチュエータ)51と、駆動モータ51の回転軸52に取り付けられた振動錘53と、駆動モータ51に取り付けられた取付ブラケット54とで構成されている。振動錘53は、扇形の板が複数枚重ねられて正面視扇形のブロック状に一体化されたものであり、その重心から偏心した位置に回転軸52が取り付けられることで、回転軸52の回転に伴い所定周波数の振動を発生する。振動ユニット50が発生する振動は、駆動モータ51の回転数を変更することで、シートクッションS1に着座した乗員にマッサージ効果や覚醒効果などを与える適宜の周波数とすることができる。なお、振動ユニット50の作動を制御するコントローラは、例えば車両用シートSの前方の運転席に設置することができる。
取付ブラケット54は、図6に示した受圧部材30の4つのナットNのうち、少なくとも3つのナットNに合致するボルト挿通孔54Aを有する。ここで、本実施形態においては、取付ブラケット54と共に受圧部材30の前面(正面)に取り付けられるカバープレート55が第2のカバー部材(干渉抑制部材)として設けられている。このカバープレート55は、受圧部材30の収容凹部30Eを覆う大きさの長方形の板部材であり、その四隅には4つのナットNに合致するボルト挿通孔55Aがそれぞれ形成されている。このようなカバープレート55は、そのボルト挿通孔55Aおよび取付ブラケット54のボルト挿通孔54Aを通して受圧部材30の4つのナットNにねじ込まれる4本のボルトBにより、受圧部材30の前面(正面)に取り付けられて収容凹部30Eを覆っている。これによって、振動ユニット50は、受圧部材30に、バネ部材を介することなく取り付けられている。このため、部品点数を削減できる。
続いて、本発明に係る乗物用シートの一実施形態として構成された車両用シートSにつき、その作用効果を説明する。図1に示した車両用シートSが運転席に配置された車両において、シートクッションS1に着座した乗員の上体からシートバックS2に作用する押圧力が所定範囲内にある通常運転時、あるいは停車時には、図2および図3に示した上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27が適度に後方に弾性変形することにより、乗員の上体が適度にシートバックS2に沈み込んで安定した運転姿勢に保持される。
このように車両用シートSのシートクッションS1に着座した乗員の上体が適度にシートバックS2に沈み込んだ状態において、例えば車両用シートSの前方の運転席に設置された図示しないコントローラの操作により、振動ユニット50が作動すると、駆動モータ51の回転軸52と共に振動錘53が回転することで振動ユニット50が振動を発生する。そして、この振動ユニット50の振動が直接、バネ部材を介することなく、受圧部材30の全体に伝達され、受圧部材30からクッションパッドを介して乗員の上体および上体以外の部分に効率良く伝達される。
すなわち、一実施形態の車両用シートSによれば、シートクッションS1に着座した乗員にマッサージ効果や覚醒効果などを与えるために振動ユニット50が発生する所望の振動をシートバックS2から乗員の上体に効率良く伝達することができる。この場合、受圧部材30の後面(背面)側に張り出す収容凹部30E内に振動ユニット50が収容されていて、受圧部材30の受圧面である前面より後方に振動ユニット50が配置されているため、シートバックS2に支持された乗員の上体に振動ユニット50が接触する違和感を解消することができる。
また、一実施形態の車両用シートSによれば、振動ユニット50の取付ブラケット54と共にカバープレート55が受圧部材30の収容凹部30Eの周囲に取付(固定)されるため、振動ユニット50とクッションパッド(図示省略)との干渉を抑制して振動ユニット50を安定して作動させることができる。そして、振動ユニット50が収容された収容凹部30Eをカバープレート55が覆っているため、収容凹部30Eに埃が入るのを抑制することができる。また、収容凹部30Eの底部は、第1のカバー部材(干渉抑制部材)として機能し、振動ユニット50と、シートバックフレームF2の後側を覆うクッションパッドと振動ユニット50とが干渉することを抑制する。
さらに、振動ユニット50の取付ブラケット54を取り付けるための取付部材であるナットNが受圧部材30の収容凹部30Eの開口部の周囲にインサート成形されているため、取付ブラケット54の取り付け作業を容易に行うことができ、しかも、受圧部材30の剛性を高めて振動ユニット50の振動を受圧部材30の全体に効率良く伝達することができる。
また、振動ユニット50が上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27と重ならない位置、すなわち、上部支持ワイヤ26と下部支持ワイヤ27との間の高さ位置に配置されているため、振動ユニット50の組み付け時に上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27が邪魔とならず、振動ユニット50の組付け作業性を向上させることができる。
さらに、上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27がシートバックフレームF2の左右部分を繋ぐように設けられており、上部支持ワイヤ26の中央の支持部26Bに下方から係合するフック状の保持部30Bと、下部支持ワイヤ27の中央の支持部27Bに下方から係合するフック状の保持部30Dとが振動ユニット50の上方および下方に並んで配置されており、受圧部材30の大きな振動が発生する部分において受圧部材30が上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27を保持するので、振動ユニット50が振動する際に、受圧部材30と線状部材である上部支持ワイヤ26および下部支持ワイヤ27との干渉による異音の発生を抑制することができる。
以上、本発明に係る乗物用シートの一実施形態としての車両用シートSについて説明したが、本発明の乗物用シートは、一実施形態の車両用シートSに限定されるものではなく、その構造は適宜変更することができる。
例えば、図8~図10に示すように、受圧部材30は、後面(背面)側に膨出する複数の縦ビード30Fや横ビード30Gを形成してもよい。この場合、複数の縦ビード30Fや横ビード30Gの存在により受圧部材30の剛性が高まるため、振動ユニット50が発生する振動を受圧部材30の全体に伝達することができる。
また、図8および図9に示すように、振動ユニット50は、回転軸が上下方向に向く縦向きにして受圧部材30の後面(背面)側に設置することができる。この場合、振動ユニット50とクッションパッド(図示省略)との干渉を抑制して振動ユニット50を安定して作動させるため、駆動モータ51を覆うモータカバー部56Aと、モータカバー部56Aよりも外側に張り出して振動錘53の回転領域を覆う錘カバー部56Bとを有するカバー部材(第1のカバー部材、干渉抑制部材)56を設けるのが好ましい。このとき、モータカバー部56Aから錘カバー部56Bにかけて折れ曲がって段差状に外側に張り出す構成とすることができる。このカバー部材56は、振動ユニット50の取付ブラケット57と共締めにより受圧部材30に取り付けられる。
さらに、図10に示すように、振動ユニット50は、回転軸が左右方向に向く横向きにして受圧部材30の後面(背面)側に設置することができる。この場合も、振動ユニット50とクッションパッド(図示省略)との干渉を抑制して振動ユニット50を安定して作動させるため、駆動モータ51を覆うモータカバー部58Aと、モータカバー部58Aよりも外側に張り出して振動錘53の回転領域を覆う錘カバー部58Bとを有するカバー部材(第1のカバー部材)58を設けるのが好ましい。このカバー部材58は、振動ユニット50の取付ブラケット59と共締めにより受圧部材30に取り付けられる。ここで振動ユニット50は、一部が、上下に並んだ2つの横ビード30Gの間に形成された凹部に入り込んでいることで、この凹部内の空間を有効に利用して、車両用シートSのコンパクト化を図ることができる。
これらの変形例のように、振動ユニット50の後側にカバー部材56,58を設けることで、シートバックフレームF2の後側を覆う背面カバー(被覆部材)と振動ユニット50とが干渉することが抑制される。また、カバー部材56,58は、モータカバー部56A,58Aと、錘カバー部56B,58Bとからなるため、コンパクト化を実現しつつ、偏心錘が振動したとしても背面カバーと干渉することを抑制することができる。また、モータカバー56A,58Aに対して錘カバー部56B,58Bが張り出した形状であるとカバー部材56,58の剛性を高くすることができる。
前記実施形態においては、下部支持ワイヤ27は、両端部がトグル支持機構40に支持されていたが、一方の端部のみをトグル支持機構40に支持させてもよいし、トグル支持機構40を用いることなく、両端部を左右のサイドフレームに支持させてもよい。
前記実施形態においては、振動ユニット50は、受圧部材30の上下方向における中央付近に設けられていたが、中央よりも下に設けることもできる。受圧部材30がシートバックS2の下寄りに設けられている場合、通常、乗員の上体のうち下の方(腰部の周囲)はシートバックS2に接触しているので、振動ユニット50の振動を安定的に乗員に伝達することができる。
一実施形態の車両用シートSは、運転席が右側に配置された車両を対象として構成されているが、左右方向の構造を逆に構成することで、運転席が左側に配置された車両に適用できる。
また、一実施形態の車両用シートSは、シートクッションS1とシートバックS2とヘッドレストS3とが一体に構成されたバケットタイプの車両用シートとして構成することもできる。
さらに、本発明の乗物用シートは、船舶用や航空機用のシートとして構成することもできる。
F1 シートクッションフレーム
11 フロントフレーム
12 クッションサイドフレーム
13 リヤ連結パイプ
F2 シートバックフレーム
21 上部フレーム
22 バックサイドフレーム
23 下部フレーム
24 サポートブラケット
25 補強部材
26 上部支持ワイヤ
27 下部支持ワイヤ
28 支持舌片
30 受圧部材
30A 係合フック部
30B 係合フック部
30C 係合フック部
30D 係合フック部
30E 収容凹部
40 トグル支持機構
B ボルト
N ナット
RU リクライニングユニット
S 車両用シート
S1 シートクッション
S2 シートバック
S3 ヘッドレスト
SL スライドレール

Claims (6)

  1. 少なくともシートクッションおよびシートバックを備えた乗物用シートであって、
    前記乗物用シートは、骨格を構成するフレームと、振動ユニットと、前記振動ユニットを支持するための部材と、前記フレームに前記部材を弾性的に支持する複数の支持ワイヤと、前記フレームおよび前記部材を覆う被覆部材とを有し、
    前記支持ワイヤは、前後方向において、前記部材よりも後方に配置され、
    前記振動ユニットは、前記部材の前側に配置され、
    前記振動ユニットは、前後方向から見て、複数の前記支持ワイヤのいずれとも重ならず、
    前記部材は、複数のビードを有し、
    前記振動ユニットの一部は、複数の前記ビードの間に配置されていることを特徴とする乗物用シート。
  2. 複数の前記支持ワイヤは、第1支持ワイヤと、前記第1支持ワイヤとは形状が異なる第2支持ワイヤと、を有することを特徴とする請求項に記載の乗物用シート。
  3. 前記支持ワイヤは、
    左右方向に延在する延在部と、
    前記延在部から左右方向に対して交差する方向に屈曲する屈曲部であって、左右方向において、前記部材の領域内に配置されるとともに、前記振動ユニットからずれた位置に配置される屈曲部と、を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の乗物用シート。
  4. 前記部材は、乗員の上体を支持する受圧部材であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の乗物用シート。
  5. 前記振動ユニットは、前記支持ワイヤと前記フレームとの連結部分よりも乗員から離れた位置に配置される部位を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の乗物用シート。
  6. 前記フレームは、ヘッドレストを支持するブラケットを有し、
    前記部材は、前記ブラケットよりも左右方向外側に配置される部位を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の乗物用シート。
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