KR20060129967A - 좌석용 베이스 네트 지지기구 및 좌석 구조 - Google Patents

Abstract

착좌시의 편안함과 진동 흡수를 개선하기 위해서, 좌부의 후방에 배치된 제 1 토션바 유닛 (70) 및 좌부의 전방에 배치된 제 2 토션바 유닛 (80) 을 구비하고, 베이스 네트 (60) 가 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 지지 프레임 (74) 과 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 지지 프레임 (84) 사이에 걸쳐지는 구조가 제공된다. 좌부의 전방에 위치하는 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 토션바 (81) 의 탄성력에 의해 착좌 동작시의 스트로크감이 향상된다. 좌부의 후방에 위치하는 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 토션바 (71) 의 탄성력에 의해, 종래와 마찬가지로, 자리에 앉은 사람의 하중이 충분히 수용될 수 있어서 안정된 착좌시의 편안함을 얻을 수 있다. 운전 중 입력되는 진동에 대해 제 1 토션바 유닛 (70) 및 제 2 토션바 유닛 (80) 의 양자가 함께 기능하기 때문에, 종래보다 진동 흡수 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

좌석용 베이스 네트 지지기구 및 좌석 구조{BASE NET SUPPORTING MECHANISM FOR SEAT AND SEAT STRUCTURE THEREOF}

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 좌석 구조를 나타내는 도면이다.

도 2 는, 도 1 의 A-A 선 화살표 방향에서 본 도면이다.

도 3 은, 상기 실시형태에 관련된 좌석 구조의 페달 조작시의 작용을 설명하기 위한 모식도이다.

도 4 는, 상기 실시형태에 관련된 좌석 구조의 충격시 작용을 설명하기 위한 모식도이다.

도 5 는, 상기 실시형태에 있어서의 베이스 네트의 걸어맞춤 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6 은, 베이스 네트의 걸어맞춤 방법의 바람직한 예를 나타내는 도면이다.

도 7 은, 종래 베이스 네트의 걸어맞춤 방법을 나타내는 도면이다.

도 8 은, 본 발명의 별도 실시형태에 관련된 좌석 구조를 나타내는 도면이다.

도 9 는, 도 8 의 A-A 선 화살표 방향에서 본 도면이다.

도 10 은, 본 발명의 또 다른 별도 실시형태에 관련된 좌석 구조를 나타내는 도면이다.

도 11 은, 도 10 의 A-A 선 화살표 방향에서 본 도면이다.

도 12 는, 본 발명의 또 다른 별도 실시형태에 관련된 좌석 구조를 나타내는 도면이다.

도 13 은, 도 12 의 A-A 선 화살표 방향에서 본 도면이다.

도 14 는, 시험예에서 측정한 진동 전달률의 결과를 보여주는 도면이다.

도 15 는, 3Hz∼10Hz 까지 1Hz 마다 여진 주파수를 다르게 하여 여진하였을 때의, 좌부용 쿠션재의 좌골 결절 하에 있어서의 압력 변동의 비교 데이터를 나타내는 도면이다.

도 16 은, 6Hz 및 10Hz 에서 여진하였을 때의, 등부용 쿠션재의 제 3 요추부 상당 부위에 있어서의 압력 변동의 비교 데이터를 나타내는 도면이다.

도 17 은, 피험자의 맥파 근피로도를 나타내는 그래프이다.

도 18 은, 도 17 의 피로 곡선으로부터 구한 피로도의 변동을 나타내는 그래프이다.

도 19 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조에 착석시킨 피험자의 뇌파로서, 측정 개시시부터 30분 경과시까지의 데이터를 나타내는 그래프이다.

도 20 은, 도 19 에 이어지는 측정 개시 후 30분에서 60분 경과시까지의 데이터를 나타내는 그래프이다.

도 21 은, 종래 공지된 풀-폼 우레탄의 좌석 구조에 착석시킨 피험자의 뇌파로서, 측정 개시시부터 30분 경과시까지의 데이터를 나타내는 그래프이다.

도 22 는, 도 21 에 이어지는 측정 개시 후 30분에서 60분 경과시까지의 데이터를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 좌석 구조

20: 좌부 프레임

30: 등부 프레임

40: 좌부용 쿠션재

50: 등부용 쿠션재

60: 베이스 네트

70: 제 1 토션바 유닛

71: 리어 토션바

72, 73: 리어 아암

74: 리어 지지 프레임

80: 제 2 토션바 유닛

81: 프론트 토션바

82, 83: 프론트 아암

84: 프론트 지지 프레임

90: 보조 네트재

100: 에어 쿠션

(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2004-347577호

(특허문헌 2) 일본 공개특허공보 2003-182427호

(특허문헌 3) 일본 공개특허공보 2004-188164호

(특허문헌 4) 일본 공개특허공보 2004-141545호

(특허문헌 5) WO2004/007238A1호 공보

본 발명은, 쿠션재를 좌부(座部) 프레임에 걸쳐서 형성되는 좌석 구조에 사용되는 좌석용 베이스 네트 지지기구 및 그 좌석용 베이스 네트 지지기구를 포함한 좌석 구조에 관한 것으로, 특히, 항공기, 열차, 선박, 포크 리프트, 자동차 등의 수송기기용으로서 적합한 좌석용 베이스 네트 지지기구 및 그 좌석용 베이스 네트 지지기구를 포함한 좌석 구조에 관한 것이다.

특허문헌 1∼5 에는, 좌부 프레임에 입체편물 (3차원 네트재) 등의 쿠션재를 걸쳐서 형성하는 좌석 구조가 개시되어 있다. 이와 같이, 쿠션재를 좌부 프레임에 걸쳐서 형성하는 경우, 바닥 충돌 방지, 진동 흡수 특성이나 충격 흡수 특성을 높이기 위해 입체편물이나 이차원 포백(布帛) 등의 베이스 네트를 상기 쿠션재의 하방에 탄성 부재를 개재하여 설치하고 있다. 특허문헌 1∼5 에서는 모두, 토션바와, 이 토션바에 연결되고, 그 토션바를 지지점으로 하여 회전운동가능하게 지지되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하여 이루어지는 토션바 유닛을 좌부의 리어부에 배치하고, 베이스 네트의 리어단을 그 지지 프레임에 연결함으로써 베이스 네트를 탄성적으로 지지하고 있다. 또, 베이스 네트의 프론트단은 좌부 프레임을 구성하는 프론트 프레임에 고정되어 있다.

특허문헌 1∼5 에 개시된 기술에서는, 베이스 네트를 토션바에 의해 탄성적으로 지지함으로써, 자동차용 좌석 등의 쿠션재로서 종래 일반적으로 사용되고 있는 우레탄재와 비교하여 보다 얇은 것을 사용하고, 힙 포인트 (H.P.) 를 우레탄재를 사용한 것보다 약 10㎜ 정도 낮추고 있음에도 불구하고 사용자에게 이물감을 주지 않으면서 상기한 바와 같이 진동 흡수 특성의 향상 등을 꾀할 수 있다. 그러나, 상기한 기술은 모두 토션바를 좌부의 리어부에 설치하고, 베이스 네트의 프론트단은 고정되어 있다. 특히, 토션바에 연결된 아암 및 지지 프레임을 후방의 비스듬한 상측에 배치한 구조인 것은 진동 흡수성은 우수하지만, 후방의 비스듬한 상방향으로 베이스 네트의 리어단을 잡아당기기 때문에 착석시에 둔부 내지는 골반이 후방에서부터 눌리는 느낌을 받아, 해먹에 앉아 있는 듯한 느낌이 된다. 그래서, 20㎜ 정도 두께의 우레탄재로서, 펠트를 우레탄에 함침시키거나 함으로써 우레탄 자체의 면 강성을 높인 것을 둔부 하에 개재시키는 등의 대책을 실시함으로써 해먹감을 없애고 있다. 또, 좌부의 프론트부에 별도의 우레탄재를 배치함과 함께, 베이스 네트의 하부에 둔부가 전방으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 보조 네트를 배치하는 것도 실시되고 있지만, 상기한 토션바에 의해 후방으로부터 밀어 올리는 듯한 힘이 작용하기 때문에, 체압 분포에 치우침이 없는 지지면 (연속감이 있는 지지면) 을 확보하기 위해 프론트부의 우레탄과 보조 네트 사이에 또 다른 네트나 수지판 등을 개재시킬 필요도 있었다. 또한, 프론트단이 고정되기 때문에, 페달 조작시 다리부의 힘을 받아 그 반력이 좌부 프론트단의 충돌감으로서 느끼게 된다. 또한, 좌부 프론트부에서 사용되는 우레탄재는 비교적 딱딱한 스프링감을 갖는 것을 사용하기 때문에, 스트로크감이 부족하거나 하는 경우가 있다.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 착석 동작시에 있어서의 스트로크감을 높이는 것은 물론, 일반 좌석 구조보다 약 10㎜ 정도 낮은 힙 포인트를 유지하면서 게다가 진동 흡수 특성을 더욱 향상시킬 수 있고, 따라서 걸터올라탄 느낌, 착석감 및 승차감을 한층 더 개선하고, 또한 입체편물과 우레탄재라는 서로 다른 재료를 조합함으로써 생겨났던 위화감의 방지를 꾀할 수 있는 좌석용 베이스 네트 지지기구 및 좌석 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 본 발명에서는, 좌부 프레임에 걸쳐서 형성되는 좌부용 쿠션재의 하방에 배치되는 베이스 네트를 지지하는 좌석용 베이스 네트 지지기구로서,

토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 리어부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 1 토션바 유닛과,

토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 프론트부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 2 토션바 유닛을 갖고,

베이스 네트가, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임과, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 사이에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구를 제공한다.

청구항 2 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 1 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 상부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 좌석용 베이스 네트 지지기구를 제공한다.

청구항 3 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 하부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 좌석용 베이스 네트 지지기구를 제공한다.

청구항 4 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임에는 상방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 리어단은 그 지지 프레임의 하측을 통과하여 둘러 감기고, 그 리어단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 2 에 기재된 좌석용 베이스 네트의 지지기구를 제공한다.

청구항 5 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임에는 하방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 프론트단은 그 지지 프레임의 상측을 통과하여 둘러 감기고, 그 프론트단에 형성된 피걸 어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 3 에 기재된 좌석용 베이스 네트의 지지기구를 제공한다.

청구항 6 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛은, 아암의 회전운동 범위가, 무부하시의 상태에 대하여, 토션바를 중심으로 한 각도에 있어서 전후로 각각 40도 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 좌석용 베이스 네트 지지기구를 제공한다.

청구항 7 에 기재된 본 발명에서는, 좌부 프레임에 걸쳐서 형성되는 좌부용 쿠션재와, 상기 좌부용 쿠션재의 하방에 배치되는 베이스 네트를 구비한 좌석 구조로서,

토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 리어부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 1 토션바 유닛과,

토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 프론트부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 2 토션바 유닛을 갖고,

상기 베이스 네트가, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임과, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 사이에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조를 제공한다.

청구항 8 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 1 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 상부에 위치하도록 형성되 어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 7 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 9 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 하부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 7 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 10 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임에는 상방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 리어단은 그 지지 프레임의 하측을 통과하여 둘러 감기고, 그 리어단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 8 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 11 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임에는 하방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 프론트단은 그 지지 프레임의 상측을 통과하여 둘러 감기고, 그 프론트단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 9 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 12 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛은, 아암의 회전운동 범위가, 무부하시의 상태에 대하여, 토션바를 중심으로 한 각도에 있어서 전후로 각각 40도 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 7 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 13 에 기재된 본 발명에서는, 충격 입력시에 있어서, 등부에 후방으로 소정 이상의 하중이 부가되었을 때, 좌부 프레임의 사이드 프레임이 탄성 변형 하고, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임이 상대적으로 아랫쪽 비스듬한 전방으로 변위하여, 상기 베이스 네트의 장력이 저하되고, 감쇠비가 증가하는 것을 특징으로 하는 청구항 7 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 14 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 2 토션바 유닛의 아암의 후방으로 기울어지는 방향에 대한 회전운동 범위를 규제하는 스토퍼 부재를 구비함과 함께, 충격 입력시에 있어서, 상기 베이스 네트가 장력이 저하된 후, 제 2 토션바 유닛의 아암이 상기 스토퍼 부재에 맞닿으면, 그 스토퍼 부재가 변형되거나 또는 위치가 어긋나서 그 아암의 규제 위치를 더욱 후방으로 변화시켜, 상기 베이스 네트의 장력을 더욱 저하시키는 구조인 것을 특징으로 하는 청구항 13 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 15 에 기재된 본 발명에서는, 상기 제 1 토션바 유닛과 제 2 토션바 유닛의 사이이면서, 상기 베이스 네트의 하부에 베이스 네트와 함께 하중을 지지하는 보조 탄성 기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 7 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 16 에 기재된 본 발명에서는, 상기 보조 탄성 기구가, 베이스 네트의 하부에 배치되는 보조 네트와, 그 보조 네트를 좌부 프레임의 사이드 프레임에 탄성적으로 지지하는 코일 스프링을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 청구항 15 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 17 에 기재된 본 발명에서는, 상기 보조 탄성 기구가 베이스 네트의 하부에 배치되고, 구분된 복수의 팽출부를 갖는 에어 쿠션을 구비하여 형성되어 있 는 것을 특징으로 하는 청구항 15 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면에 나타낸 실시형태에 근거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 좌석 구조 (10) 를 나타내는 도면이다. 이 좌석 구조 (10) 는, 좌부 프레임 (20) 및 등부 프레임 (30) 을 구비하여 구성된다. 좌부 프레임 (20) 은 소정 간격 이간하여 배치되는 사이드 프레임 (21, 22) 을 가짐과 함께, 도시하지 않은 프론트 프레임을 갖고, 좌부용 쿠션재 (40) 가 그 사이드 프레임 (21, 22) 등을 덮도록 이들에 걸쳐져서 설치된다. 등부 프레임 (30) 은, 소정 간격 이간하여 배치되는 사이드 프레임 (31, 32) 을 구비함과 함께, 본 실시형태에서는 헤드레스트부를 형성하기 위한 상부 프레임 (33) 을 갖고, 등부용 쿠션재 (50) 가 그 사이드 프레임 (31, 32) 등을 덮도록 이들에 걸쳐서 설치된다.

좌부용 쿠션재 (40) 또는 등부용 쿠션재 (50) 로는 이차원의 포백 (편물, 직물, 네트 형상의 것 등) 에 얇은 우레탄재를 적층한 구조를 갖는 것 등을 사용할 수도 있지만, 입체편물 (3차원 네트재) 을 사용하는 것이 바람직하다. 입체편물은, 박형이라도 높은 복원력을 갖고, 적절한 탄력성을 가지며, 1점에 집중하는 하중의 경우에서는 소프트한 스프링 특성을 발휘하지만, 소정 크기의 면접촉에서는 면 강성(facial rigidity)이 높아 하드한 스프링 특성을 발휘하는 특성을 갖추고 있다. 예를 들어, 사람의 돌출된 뼈에 상당하는 크기인 직경 30㎜ 의 가압판을 사용한 하중-휨 특성에서는 소프트한 스프링 특성이 작용하고, 직경 98㎜ 의 가압 판을 사용한 하중-휨 특성에서는 면 강성이 높고, 선형성이 높은 스프링 특성이 작용하기 때문에, 사람의 둔부 근육에 대하여 직경 30㎜, 98㎜ 의 가압판에 의해 측정한 경우와 가까운 경향의 스프링 특성을 구비하고 있다. 따라서, 이 입체편물을 좌부용 쿠션재 (40) 또는 등부용 쿠션재 (50) 로서 사용하면, 사람의 근육에 가까운 특성을 갖는 면 강성이 높은 층이 배치되게 되어, 부분적인 가라앉음에 의해 생기는 위화감없이 외력을 효과적으로 분산할 수 있다.

입체편물은, 서로 이간하여 배치된 한 쌍의 그라운드 편물지 (編地) 와, 그 한 쌍의 그라운드 편물지 사이를 왕복하면서 양자를 결합시키는 다수의 연결사를 갖는 입체적인 3차원 구조로 된 편물지이다. 일방의 그라운드 편물지는, 예를 들어, 단섬유를 꼰 실에 의해 웨일 방향 및 코스 방향의 어느 방향으로도 연속되는 편평한(flat) 편물지 조직 (파인 메쉬(fine mesh)) 으로 형성되고, 타방의 그라운드 편물지는, 예를 들어, 단섬유를 꼰 실에 의해 허니컴 형상 (육각형) 의 메쉬를 갖는 스티치 구조로 형성되어 있다. 물론, 이 편물지 조직은 임의적인 것으로서, 파인 메쉬 조직이나 허니컴 형상 이외의 편물지 조직을 채용할 수도 있고, 양자 모두 파인 메쉬를 채용하는 등, 그 조합도 임의적이다. 연결사는, 일방의 그라운드 편물지와 타방의 그라운드 편물지가 소정 간격을 유지하도록 이 한 쌍의 그라운드 편물지 사이에 짜 넣은 것으로, 입체편물에 소정의 강성을 부여한다. 그라운드 편물지를 형성하는 그라운드사의 굵기는 입체편물에 필요한 탄력 강도를 부여할 수 있음과 함께, 편성 작업이 어려워지지 않는 범위를 갖는 것이 선택된다.

그라운드사 또는 연결사의 소재로는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미 드, 폴리아크릴로니트릴, 레이온 등의 합성섬유나 재생섬유, 울, 견, 면 등의 천연섬유를 들 수 있는데, 이들 소재는 단독으로 사용해도 되고, 이들을 임의로 병용할 수도 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등으로 대표되는 열가소성 폴리에스테르 수지류, 나일론 6, 나일론 66 등으로 대표되는 폴리아미드 수지류, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 대표되는 폴리올레핀 수지류, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT) 또는 이들 수지를 2종류 이상 혼합한 수지이다. 폴리에스테르계 수지는 리사이클링성이 우수하여 바람직하다. 또한, 그라운드사 또는 연결사의 실 형상은 한정되지 않고, 환(丸)단면사이거나 이형(異形)단면사 등이어도 된다.

연결사는, 표층과 이층의 그라운드 편물지 중에 루프 형상의 스티치를 형성해도 되고, 삽입조직에 의해 표층과 이층의 그라운드 편물지에 건 구조여도 되지만, 적어도 2개의 연결사가, 표층과 이층의 편물지를 서로 역방향으로 비스듬하게 경사시켜서 크로스 형상 (X 형상) 이나 트러스 형상으로 연결하는 것이, 입체편물의 형태안정성을 향상시키는 데에 있어서 바람직하다.

또, 입체편물은 대향하는 2열의 침상 (needle bed) 을 갖는 편기로 편성할 수 있다. 이와 같은 편기로서, 더블 러셀 편기, 더블 환편기, V 베드를 갖는 횡편기 등이 있다. 치수안정성이 양호한 입체편물을 얻기 위해서는 더블 러셀 편기를 사용하는 것이 바람직하다.

좌부용 쿠션재 (40) 의 하부에는 베이스 네트 (60) 가 설치된다. 베이스 네트 (60) 는 좌부 프레임 (20) 에 대하여 탄성적으로 부설되어 있어, 착석 동작시 의 스트로크감을 향상시키는 기능, 바닥 충돌 방지 기능, 또는 진동 흡수 기능 등을 한다. 베이스 네트 (60) 를 구성하는 소재는 한정되지 않고, 이차원의 포백 (편물, 직물, 네트 형상의 것 등) 을 사용할 수도 있고, 상기한 입체편물 (3차원 네트재) 을 사용할 수도 있다.

베이스 네트 (60) 는, 좌부의 리어부에 배치되는 제 1 토션바 유닛 (70) 과 좌부의 프론트부에 배치되는 제 2 토션바 유닛 (80) 을 구비한 좌석용 베이스 네트 지지기구에 의해 지지된다. 또, 좌부의 리어부란, 좌부 프레임 (20) 을 구성하는 사이드 프레임 (21, 22) 의 리어단 부근 내지는 등부 프레임 (30) 을 구성하는 사이드 프레임 (31, 32) 의 하단 부근을 가리키고, 좌부의 프론트부란, 좌부 프레임 (20) 을 구성하는 사이드 프레임 (21, 22) 의 프론트단 부근을 가리킨다.

구체적으로는, 제 1 토션바 유닛 (70) 은, 좌부 프레임 (20) 의 사이드 프레임 (21, 22) 의 리어단 부근에 형성되는 장착 금구(metal fitting) (21a, 22a) 에 양단이 지지되는 토션바 (71: 이하, 「리어 토션바」) 와, 리어 토션바 (71) 의 양단에 각각 연결되는 아암 (72, 73: 이하, 「리어 아암」) 과, 2개의 리어 아암 (72, 73) 사이에 가로질러 걸쳐져, 상기 리어 토션바 (71) 와 마찬가지로 좌부의 폭방향을 따라서 설치되는 지지 프레임 (74: 이하, 「리어 지지 프레임」) 을 구비하여 구성된다. 이와 같이 형성된 결과, 리어 아암 (72, 73) 및 리어 지지 프레임 (74) 은, 리어 토션바 (71) 를 지지점으로 하여 전후 방향으로 회전운동함과 함께, 회전운동에 의해서 비틀리면, 그 리어 토션바 (71) 의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀하려고 한다.

제 2 토션바 유닛 (80) 은, 좌부 프레임 (20) 의 사이드 프레임 (21, 22) 의 프론트단 부근에 형성되는 장착 금구 (21b, 22b) 에 양단이 지지되는 토션바 (81: 이하, 「프론트 토션바」) 와, 프론트 토션바 (81) 의 양단에 각각 연결되는 아암 (82, 83: 이하, 「프론트 아암」) 과, 2개의 프론트 아암 (82, 83) 사이에 가로질러 걸쳐져, 상기 프론트 토션바 (81) 와 마찬가지로 좌부의 폭방향을 따라서 설치되는 지지 프레임 (84: 이하, 「프론트 지지 프레임」) 을 구비하여 구성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 프론트 아암 (82, 83) 은 지지점이 되는 프론트 토션바 (81) 의 상방으로 돌출하도록 형성되고, 프론트 토션바 (81) 를 지지점으로 하여 전후 방향으로 회전운동하며, 회전운동에 의해 비틀리면 그 프론트 토션바 (81) 의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀하려고 한다.

그리고, 베이스 네트 (60) 는, 그 리어단 (61) 이 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 지지 프레임 (74) 에 연결되고, 프론트단 (62) 이 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 지지 프레임 (84) 에 연결되어, 그 베이스 네트 (60) 에 하중이 가해지면, 리어 토션바 (71) 및 프론트 토션바 (81) 의 각 탄성력에 의해 전후로 잡아 당겨지도록 설치되어 있다.

여기서, 사람이 착석했을 때에는 베이스 네트 (60) 의 상방으로부터 하중이 가해지게 된다. 이 하중방향에 대하여, 상기한 바와 같이, 제 1 토션바 유닛 (70) 은 회전동작의 지지점이 되는 리어 토션바 (71) 가 리어 지지 프레임 (74) 보다 상부에 위치하고, 제 2 토션바 유닛 (80) 은 회전동작의 지지점이 되는 프론트 토션바 (81) 가 프론트 지지 프레임 (84) 보다 하부에 위치하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 사람이 착석 동작을 행하거나, 페달 조작을 행하거나, 또는 진동이 입력되거나 함으로써 하중 변동이 생겼을 때에는, 프론트 토션바 (81) 에 연결된 프론트 아암 (82, 83) 쪽이 리어 토션바 (71) 에 연결된 리어 아암 (72, 73) 보다도 움직이기 쉽도록 설정되어 있는 것이 된다. 이렇게 설정함으로써, 프론트 아암 (82, 83) 쪽이 하중 변동에 대하여 민감해지고, 특히 고주파 진동의 흡수능력이 높아진다. 단, 프론트 아암 (82, 83) 쪽이 감도가 높아지는 것은, 상기한 바와 같은 토션바, 아암, 지지 프레임의 레이아웃의 차이에 근거하는 것이다. 즉, 레이아웃의 차이로 인해 원래부터 프론트 아암 (82, 83) 쪽이 감도가 높아지게 된다. 따라서, 가령, 프론트 아암 (82, 83) 과 리어 아암 (72, 73) 의 길이가 같다고 가정하면 프론트 아암 (82, 83) 의 감도가 지나치게 높아져, 프론트 아암 (82, 83) 의 스토퍼로서 기능하는 후술하는 환형 프레임 (21d, 22d) 에 바로 맞닿게 되어 바닥 충돌을 느끼기 쉽다. 그래서, 프론트 아암 (82, 83) 의 길이는 리어 아암 (72, 73) 길이의 90∼60% 의 범위, 더욱 바람직하게는 80∼70% 의 범위로 설정하는 것이 좋다.

또한, 도 2 및 도 5 에 나타낸 바와 같이, 제 1 토션바 유닛 (70) 에 있어서는, 리어 지지 프레임 (74) 에 상방으로 돌출시켜 형성한 걸어맞춤 브래킷 (75: 리어 걸어맞춤 브래킷) 이 부착되어 있고, 베이스 네트 (60) 의 리어단 (61) 은, 리어 지지 프레임 (74) 의 하측을 통과시켜서 후방으로 끌어내어져, 다시 리어단 (61) 에 형성한 대략 U 자 형상으로 형성된 플레이트 부재로 이루어지는 피걸어맞춤부 (61a) 를 리어 걸어맞춤 브래킷 (75) 에 걸어서, 리어 지지 프레임 (74) 의 하측으로부터 둘러 감도록 고정되어 있다. 제 2 토션바 유닛 (80) 에 있어서는, 프론트 지지 프레임 (84) 에 하방으로 돌출시켜 형성한 걸어맞춤 브래킷 (85: 프론트 걸어맞춤 브래킷) 이 부착되어 있고, 베이스 네트 (60) 의 프론트단 (62) 은, 프론트 지지 프레임 (84) 의 상측을 통과시켜서 전방으로 끌어내어져, 다시 프론트단에 형성한 대략 U 자 형상의 플레이트 부재로 이루어지는 피걸어맞춤부 (62a) 를 프론트 걸어맞춤 브래킷 (85) 에 걸어서, 프론트 지지 프레임 (84) 의 상측으로부터 둘러 감도록 고정되어 있다. 이것에 의해, 베이스 네트 (60) 의 상방으로부터 하중이 가해지면, 베이스 네트 (60) 는, 프론트부에 배치된 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 지지 프레임 (84) 에 대해서는 감기도록 변위되고, 리어부에 배치된 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 지지 프레임 (74) 에 대해서는 그 리어 지지 프레임 (74) 으로부터 벗겨지도록 변위된다. 리어 지지 프레임 (74) 에 대해서는, 베이스 네트 (60) 의 리어단 (61) 부근은, 상방으로부터의 하중에 의해 중력방향인 리어 지지 프레임 (74) 으로부터 벗겨지는 방향으로 큰 분력(分力)이 작용하고, 아암 (72, 73) 을 회전시키는 수평방향의 분력의 작용은 작다. 한편, 사람이 착석하였을 때의 하중은 좌골 결절 아래를 중심으로 하여 작용하기 때문에, 그 좌골 결절 아래에 상당하는 위치로부터는 리어 지지 프레임 (74) 보다 프론트 지지 프레임 (84) 쪽이 멀리 떨어져 있다. 따라서, 사람이 착석했을 때에는, 프론트 지지 프레임 (84) 에 대해서는 그 프론트 지지 프레임 (84) 을 수평방향으로 잡아당기는 분력, 즉, 프론트 아암 (82, 83) 을 후방으로 기울어지는 방향으로 회전시키는 분력이 크게 작용한다. 이 결과, 리어 아암 (72, 73) 과 프론 트 아암 (82, 83) 에 작용하는 분력에 대소가 생긴다. 또한, 페달을 밟은 때에는, 도 3 에 나타낸 바와 같이 무릎이 신장하는 방향으로 변위되어, 둔부가 들린다. 이때, 베이스 네트 (60) 도, 둔부에 추종하여 상방으로 변위하기 때문에, 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 아암 (82, 83) 은 무릎의 운동방향과 대략 같은 방향으로 회전운동하기 쉽게 되어 있다.

또, 상기 특허문헌 1∼5 에 있어서 설치된 토션바 유닛의 지지 프레임에서는, 도 7 에 참고로 나타낸 바와 같이, 베이스 네트의 리어단을 지지 프레임의 상측 또는 하측으로부터 둘러 감은 후, 그 리어단을 베이스 네트의 프론트단방향으로 끌어내어, 그 리어단보다 프론트단방향에 위치하는 부분에서 겹쳐서 양자를 결합하고 있다. 즉, 베이스 네트의 리어단 부근을, 지지 프레임이 삽입된 상태에서 통(cylinder) 형상이 되도록 하여 연결되어 있다. 따라서, 무부하시에서는 도 7의 (a) 에 나타낸 상태이지만, 하중이 가해졌을 때에는, (b) 에 나타낸 바와 같이 우력(偶力)이 작용하여 화살표방향으로 굽힘 모멘트가 생긴다. 그 때문에, 베이스 네트가 하방으로 변위하는 감각을 느끼게 되고, 위화감이 생긴다. 또한, 하중이 가해진 경우에는, 지지 프레임에 통 형상으로 연결되어 있는 베이스 네트가 지지 프레임의 외주면을 따라서 회전하여 마찰이 생긴다. 이 때문에 베이스 네트와 지지 프레임의 연결 구조를 종래와 동일하게 한 경우, 우선, 프론트 지지 프레임 (84) 측에 있어서 종래 구조를 사용하였다고 하면, 하중의 일부가 이 마찰력에 의해 지지되게 되어, 프론트 지지 프레임 (84) 및 프론트 아암 (82, 83) 을 프론트 토션바 (81) 를 중심으로 하여 회전시키는 힘이 감쇄되고, 감도를 저하시킨 다. 또한, 리어 지지 프레임 (74) 측에서 종래 구조를 사용하였다고 하면, 그 리어 지지 프레임 (74) 으로부터 베이스 네트 (60) 를 벗겨내는 중력방향의 힘이 작아지고, 뒤쪽 상방 비스듬한 방향으로 베이스 네트 (60) 의 리어단을 잡아당기기 때문에 둔부 내지는 골반이 후방에서부터 눌리는 해먹감이 높아진다. 이러한 사실들로부터, 베이스 네트 (60) 의 리어단 (62) 및 프론트단 (61) 의 각 지지 프레임 (74, 84) 에 대한 연결은 상기한 바와 같이 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 을 형성하여 실시하는 것이 바람직하다.

또, 도 2 에 있어서는, 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 으로서 도 6의 (a) 에 상세히 나타낸 바와 같이, 단순한 판 형상의 것을 사용하고 있다. 한편, 도 5 에서는, 도 6의 (b) 에 상세히 나타낸 바와 같이 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 이 부착되어 있다. 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 으로서 어떠한 것도 사용할 수 있지만, 도 6의 (a) 에 나타낸 판 형상의 것인 경우, 대략 U 자 형상의 플레이트 부재로 이루어지는 피걸어맞춤부 (62a) (또는 피걸어맞춤부 (61a)) 에 프론트단 (62) (또는 리어단 (61)) 이 봉제사 (66) 에 의해 연결되어 있을 뿐이기 때문에, 베이스 네트 (60) 에 가해지는 하중을 피걸어맞춤부 (62a (61a)) 와 봉제사 (66) 의 강도에 의해 지지하게 된다. 이 때문에, 베이스 네트 (60) 로서 입체편물을 사용한 경우 등에 있어서, 하중에 의해 봉제사 (66) 의 연결위치가 변위하여 베이스 네트 (60) 에 의도하지 않은 신장이 생기고, 또한, 내구성 면에서도 과제가 있다. 따라서, 도 6의 (b) 에 나타낸 바와 같이, 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 을 사용하여, 봉제사 (66) 에 의해 결합한 피걸어맞춤부 (62a) (또는 피걸어맞춤부 (61a)) 와 프론트단 (62) (또는 리어단 (61)) 을, 그 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 내부에 삽입하여 걸어서 결합하는 구조로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 하중이 가해진 경우에는, 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 내에 삽입되어 있는 부분이 회전방향으로 변위하는 것과 함께, 피걸어맞춤부 (62a (61a)) 의 내면과 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 중 일방의 벽부와의 사이, 및 삽입되어 있는 부분의 상단 부근의 외면과 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 중 타방의 벽부와의 사이에서 마찰이 생긴다. 따라서, 베이스 네트 (60) 에 가해진 하중이, 대략 ㄷ 자 형상의 걸어맞춤 브래킷 (75, 85) 내에 삽입되어 있는 부분이 회전방향으로 변위하는 것에 의한 형태의 변화와 상기 마찰로 변환되게 되므로, 봉제사 (66) 와의 연결부에 가해지는 힘을 감쇄할 수 있어, 베이스 네트 (60) 의 불필요한 신장을 억제할 수 있다.

베이스 네트 (60) 의 하부에는, 베이스 네트 (60) 와 함께 하중을 지지하기 위한 보조 탄성 기구가 형성되어 있다. 본 실시형태의 보조 탄성 기구는 보조 네트 (90) 와 코일 스프링 (91) 를 가지고 구성된다. 구체적으로는, 보조 네트 (90) 는, 베이스 네트 (60) 의 대략 중앙부로부터 프론트부 부근에 이르기까지의 크기를 갖고, 좌부 프레임 (20) 의 사이드 프레임 (21, 22) 에 코일 스프링 (91) 를 통하여 부설되어 있다. 보조 네트 (90) 로는 상기한 이차원의 포백이나 입체편물 등을 사용할 수 있다. 이 보조 네트 (90) 는, 특히 리어 토션바 (71) 와 함께 사람의 하중을 확실하게 지탱하여, 바닥 충돌을 방지하는 기능을 한다. 또한, 베이스 네트 (60) 의 대략 중앙부로부터 프론트부 부근에 상당하는 위치에 설치되어서, 사람이 착석했을 때에는 사람의 좌골 결절 아래에 상당하는 위치보다 약간 전방으로 되기 때문에, 착석시에 있어서 둔부가 전방으로 어긋나는 것을 방지하여 안정된 착석 자세를 유지시키는 기능도 갖는다.

본 실시형태에 의하면, 제 1 토션바 유닛 (70) 을 구성하는 리어 아암 (72, 73) 및 리어 지지 프레임 (74) 과, 그 지지점으로 되어 있는 리어 토션바 (71) 와의 위치관계, 및, 제 2 토션바 유닛 (80) 을 구성하는 프론트 아암 (82, 83) 및 프론트 지지 프레임 (84) 과, 그 지지점으로 되어 있는 프론트 토션바 (81) 와의 위치관계가 상기한 바와 같이 설정되고, 또한, 베이스 네트 (60) 에 의한 분력이 상기와 같이 작용하기 때문에, 좌부용 쿠션재 (40) 를 통해서 베이스 네트 (60) 에 하중이 가해졌을 때의 움직임 경향이 다르다. 착석 동작시에 있어서는, 주로, 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 아암 (82, 83) 및 프론트 지지 프레임 (84) 이, 프론트 토션바 (81) 를 지지점으로 하여 그 프론트 토션바 (81) 의 탄성력에 저항하여 후방으로 기울어지는 방향으로 동작한다. 즉, 착석 동작시에는 효율적으로 프론트 아암 (82, 83) 이 스트로크하여, 변위량이 크다. 이 때문에, 착석 동작시에 주로 대퇴부 뒷편과 둔부에서 느끼는 스트로크감이 높아져, 걸터올라탄 느낌이 향상된다. 또한, 상기한 바와 같이 프론트 아암 (82, 83) 이 효율적으로 스트로크되는 것과 함께, 프론트 토션바 (81) 에 대하여 끊임없이 베이스 네트 (60) 의 장력이 작용하는 구조가 되기 때문에, 프론트 지지 프레임 (84) 을 배치하고 있음에도 불구하고, 얇은 입체편물이나 30㎜ 정도의 얇은 우레탄재 등을 좌부용 쿠션재 (40) 로서 사용한 경우라도 충돌감이 없다. 제 2 토션바 유닛 (80) 이 이와 같이 기능하여, 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 아암 (72, 73) 및 지지 프레임 (74) 보다 작동 효율이 좋고, 리어부에 배치된 제 1 토션바 유닛 (70) 에 의한 밀어 올리는 힘이 작기 때문에, 면 강성이 높아지는 것과 함께, 좌골 결절 아래의 베이스 네트 (60) 에 의한 둔부의 지지가 보다 균일해져, 종래와 같이 연속감의 부족을 보충하기 위해 배치하였던 네트나 수지판 등이 불필요해진다.

착석 동작이 완료된 정적인 착석 상태에서는, 좌골 결절 아래 부근에 가장 높은 하중이 가해지지만, 상기한 바와 같이, 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 아암 (72, 73) 쪽이 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 아암 (82, 83) 보다도 움직이기 어렵기 때문에, 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 토션바 (71) 의 탄성력 작용에 의해 바닥 충돌하는 일 없이 사람의 하중을 확실히 지지할 수 있다. 또한, 이때에는 보조 네트 (90) 및 코일 스프링 (91) 의 탄성력도 보조적으로 기능하여, 둔부의 전방으로의 어긋남을 억제하고 착석 자세를 안정시킨다.

주행시에 있어서 차체의 플로어를 통해서 입력되는 진동에 대해서는, 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 토션바 (71), 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 토션바 (81) 및 보조 네트 (90) 를 지지하는 코일 스프링 (91) 의 각 탄성력이 상승적으로 기능한다. 고주파의 진동에는, 주로 프론트 토션바 (81) 의 탄성력이 기능하는 것과 함께 코일 스프링 (91) 의 탄성력이 보조적으로 기능하고, 저주파의 공진점 주위의 진동에는, 리어 토션바 (71) 의 탄성력과 프론트 토션바 (81) 의 탄성력이 직렬 배열로 기능하여, 스프링 상수가 저하되는 것과 함께, 좌부 프레임 (20) 에 소정의 장력으로 부설된 베이스 네트 (60) 및 좌부용 쿠션재를 포함하여 이루어지는 장력 구조체가 느슨해지는 것에 의해, 감쇠비가 증가하고, 감쇠가 생긴다. 또한, 코일 스프링 (91) 의 탄성력도 보조적으로 기능한다. 리어 토션바 (71) 와 프론트 토션바 (81) 는 베이스 네트 (60) 를 통해서 직렬 결합의 스프링 구조로 되어 있기 때문에, 어느 일방이 주로 기능하는 경우와, 쌍방이 함께 기능하는 경우에서는 스프링 상수가 k 에서 k/2 로 변하고, 그것에 따라서 감쇠비가 변동하게 된다. 이와 같이 감쇠비가 시시각각 변화함으로써, 특히 고주파 영역의 진동 전달 특성이 개선되어, 차체의 여러 기계요소에 의해 흔들리는 감각을 상쇄하여 불쾌감을 완화한다.

또한, 충격이 입력될 때에 있어서는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 등부 (시트 백) 에 대해서 후방으로 큰 하중이 가해져, 좌부의 사이드 프레임의 리어부 부근이 하방향으로 탄성 변형된다. 이때에는, 베이스 네트 (60) 의 리어단이 걸려져 있는 리어 지지 프레임 (74) 을 구비한 제 1 토션바 유닛 (70) 이 후방의 비스듬한 하방으로 변위된다. 또한, 제 2 토션바 유닛 (80) 의 아암 (82, 83) 및 지지 프레임 (84) 은, 다리부에 의해 눌려서 앞쪽으로 기울어져 있던 상태에서 후방으로 기울어지는 방향으로 복귀한다. 이 때문에, 일시적으로 베이스 네트 (60) 가 느슨해지게 되고, 감쇠비가 높아져서 충격력을 완화한다. 여기서 더욱 큰 충격력 이른바 교통사고와 같은 경우에 대해 생각한다. 이 경우에는, 상기한 좌부의 사이드 프레임의 탄성 변형되어 있던 부분이 소성 변형되어 간다. 이것에 의해, 베이스 네트 (60) 는 더욱 하방향으로 밀려 내려간다. 그러면, 그 힘에 의해, 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 아암 (82, 83) 의 후방으로 기울어지는 방향측에 위치하여 프론트 아암 (82, 83) 의 회전운동 범위를 규제하는 스토퍼에 그 프론트 아암 (82, 83) 이 맞닿게 되고, 다시 그 스토퍼가 변형하거나 또는 위치가 어긋남으로써 프론트 아암 (82, 83) 의 규제 위치가 더욱 후방으로 이동하여, 베이스 네트 (60) 가 더욱 느슨해지고, 거기서 또 감쇠비가 증가한다. 본 실시형태의 구조는 이런 구조에 의해 사람에 대한 충격력을 완화하는 기능도 갖는다. 또, 도 1 에 있어서, 프론트 아암 (82, 83) 은 환형 프레임 (21d, 22d) 에 의해 둘러싸여 형성되어 있는데, 본 실시형태에 있어서는, 이 환형 프레임 (21d, 22d) 중, 프론트 아암 (82, 83) 의 후방으로 기울어지는 방향측에 위치하는 부분이 그 프론트 아암 (82, 83) 의 후방으로 기울어지는 방향측으로의 회전운동 범위를 규제하는 스토퍼로서 기능하고, 또한, 프론트 아암 (82, 83) 의 전방으로 기울어지는 방향측에 위치하는 부분이 전방으로 기울어지는 방향측으로의 회전운동 범위를 규제하는 스토퍼로서 기능한다. 또한, 프론트 아암 (82, 83) 은 상기 스토퍼에 맞닿기까지의 회전운동 범위가, 프론트 토션바 (81) 를 중심으로 하여 전방으로 기울어지는 방향 및 후방으로 기울어지는 방향의 각각에서 최대 40도, 바람직하게는 25도∼35도의 범위가 되도록 설정한다. 이것에 의해, 상기한 바와 같이 소정 이상의 하중이 가해졌을 때에, 그 스토퍼에 맞닿아 상기한 바와 같은 충격 흡수 작용을 기능시킬 수 있다.

도 8 및 도 9 는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 좌부 리어부에 배치한 제 1 토션바 유닛 (70) 의 리어 토션바 (71) 를 지지하는 장착 금구 (21a, 22a) 에 제 1 조정용 스프링 (131, 132) 의 일단을 걸고, 각 타단을 베이스 네트 (60) 의 리어단 양측 부근에 걸고 있다. 또한, 좌부 프론트부에 배치한 제 2 토션바 유닛 (80) 의 프론트 토션바 (81) 를 지지하는 장착 금구 (21b, 22b) 에 제 2 조정용 스프링 (133, 134) 의 일단을 걸고, 각 타단을 베이스 네트 (60) 의 프론트단 양측 부근에 걸고 있다. 그 밖의 구조는, 상기한 도 1 및 도 2 에 나타낸 실시형태와 완전히 동일하다.

본 실시형태에서는, 이와 같이 제 1 및 제 2 조정용 스프링 (131∼134) 를 구비함으로써, 리어 토션바 (71) 및 프론트 토션바 (81) 의 탄성력에 추가하여 그 조정용 스프링 (131∼134) 의 탄성력이 기능한다. 이 결과, 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태에서 나타낸 구조와 비교하여 스프링감이 강한 구조가 되어, 사람의 하중을 보다 확실하게 지지할 수 있다. 또한, 진동이 입력되었을 때에는, 리어 토션바 (71) 및 프론트 토션바 (81) 와 함께 이들 조정용 스프링 (131∼134) 도 기능하기 때문에, 간이한 구조로 스프링감이나 감쇠성의 조정을 실시할 수 있다. 제 1 및 제 2 조정용 스프링 (131∼134) 은, 좌부의 프론트부에만 배치하거나, 리어부에만 배치하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 및 제 2 조정용 스프링 (131∼134) 을 각각 2개씩 배치하고 있지만, 배치수는 한정되지 않는다. 또한, 제 1 조정용 스프링 (131, 132) 의 배치수와 제 2 조정용 스프링 (133, 134) 의 배치수가 달라도 된다.

도 10 및 도 11 은, 본 발명의 별도 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 있어서는, 좌석용 베이스 네트 지지기구를 구성하고, 베이스 네트 (60) 를 지지하는 제 1 토션바 유닛 (70) 및 제 2 토션바 유닛 (80) 의 구성은 상기 실시형태와 완전히 동일하다. 따라서, 제 1 토션바 유닛 (70) 과 제 2 토션바 유닛 (80) 을 구비하여 이루어지는 좌석용 베이스 네트 지지기구는, 상기 실시형태와 마찬가지로 걸터올라탄 느낌, 착석감을 개선하고, 또한 진동 흡수 특성을 향상시킨다.

단, 본 실시형태에서는, 보조 탄성 기구로서, 상기 실시형태와 같이 보조 네트 (90) 와 코일 스프링 (91) 으로 이루어지는 것이 아니라, 보조 네트 (90) 를 대신하여 에어 쿠션 (100) 을 구비해서 이루어진다. 이 에어 쿠션 (100) 은, 구분된 복수 (본 실시형태에서는 2개) 의 팽출부 (101, 102) 를 갖는 것과 함께, 이 팽출부 (101, 102) 의 경계부에 있어서 일체적으로 고정된 가요성 플레이트 (103) 를 구비하고, 그 가요성 플레이트 (103) 가 베이스 네트 (60) 의 뒷면에 고정되어, 베이스 네트 (60) 의 대략 중앙부로부터 프론트부 부근에 상당하는 위치에 형성된다. 팽출부 (101, 102) 는 입체편물을 가공하여 대략 통 형상으로 형성되어 있고, 그 내부에 공기의 주입구를 갖춘 에어백 (101a, 102a) 이 배치되어 이루어진다. 에어백 (101a, 102a) 에 형성한 공기 주입구에는 펌프 (도시 생략) 가 접속되어 있어, 공기의 주입량을 조정가능하게 되어 있다. 또한, 팽출부 (101, 102) 의 하부에는, 베이스 네트 (60) 가 하방향으로 움직였을 때에, 그 팽출부 (101, 102) 가 맞닿아 소정의 탄성력을 발휘하도록 좌부 프레임 (20) 에 고정된 보조 플레이트 (105) 를 갖고 있다.

이것에 의해, 상기 실시형태의 보조 탄성 기구와 마찬가지로, 특히 리어 토 션바 (71) 와 함께 사람의 하중을 확실하게 지지하고, 바닥 충돌을 방지하는 기능을 하는 것과 함께, 사람이 착석했을 때에는 사람의 좌골 결절 아래에 상당하는 위치보다 약간 전방에 설치되기 때문에, 착석시에 있어서 둔부가 전방으로 어긋나는 것을 방지하여, 안정된 착석 자세를 유지시키는 기능을 발휘한다. 또, 이 에어 쿠션 (100) 은, 변위가 작은 고주파 진동인 경우에는 보조 플레이트 (105) 에 맞닿지 않도록 설정하는 것이 바람직하고, 그것에 의해 그 보조 플레이트 (105) 를 통한 진동의 전달을 작게 억제할 수 있다.

또, 도 10 및 도 11에 있어서, 부호 110 은, 베이스 네트 (60) 의 대략 중앙부로부터 리어부 부근에 상당하는 위치에서 베이스 네트 (60) 로부터 이간하여 하방으로 설치된 리어용 보조 네트이고, 부호 111 은, 이 리어용 보조 네트를 탄성적으로 지지하는 코일 스프링이다. 이것은, 베이스 네트 (60) 의 대략 중앙부로부터 리어부 부근에 상당하는 위치에 가해지는 하중이 크기 때문에, 큰 부하가 입력된 경우의 바닥 충돌감을 한층 더 억제하기 위해 설치된 것이다. 이 리어용 보조 네트 (110) 로서 스프링 상수가 작은 것을 사용하면 좌부에서의 감쇠성이 증가하고, 반대로 스프링 상수가 큰 것을 사용하면 좌부에서의 스프링감이 증가하기 때문에, 리어용 보조 네트 (110) 에 의해 좌부 전체의 감쇠성, 스프링감을 조정하는 것도 가능하다. 또한, 부호 120 은, 등부용 프레임 (30) 에 지지시킨 등부용 베이스 네트 (36) 의 배면측에 있어서, 골반으로부터 요추부에 맞닿을 수 있게 설치한 럼버 서포트 (lumbar support) 이다. 이 럼버 서포트 (120) 는 상기한 에어 쿠션 (100) 과 동일한 구성의 것을 사용하고 있고, 에어백 (121a, 122a) 이 형성되는 2개의 팽출부 (121, 122) 와 여기에 일체화된 가요성 플레이트 (123) 를 구비하고 있다. 가요성 플레이트 (123) 를 갖고 있기 때문에, 팽출부가 하나의 종래 공지된 럼버 서포트와 비교하여 가요성 플레이트에 의해 보다 큰 곡률에서의 충돌감으로서 작용하기 때문에 선형성이 높은 스프링 특성으로 되어 있고, 척추의 곡률 변화에 대해서도 제 3 요추와 제 4 요추를 중심으로 하여 큰 힘을 필요로 하지 않고 추종하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 요추부 및 골반을 위화감없이 지지할 수 있다. 또한, 선형성이 높은 스프링 특성에 의해, 요부에 대한 진동의 전달을 작게 하는 기능도 갖는다. 요컨대, 이 럼버 서포트 (120) 는 요부의 지지ㆍ조정 기능뿐만 아니라, 선형 스프링 특성에 의해 높은 진동 흡수 기능도 구비하고 있다. 또한, 에어백 (121a, 122a) 에 대하여 펌프를 접속하지 않고, 상시 공기가 출입하는 구성으로 할 수도 있으며, 그 경우에는, 에어백 (121a, 122a) 내에서의 에어 플로우에 의한 감쇠 기능을 이용할 수 있다.

도 12 및 도 13 은, 본 발명의 또 다른 별도 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 도 10 및 도 11 에 나타낸 에어 쿠션 (100) 을, 베이스 네트 (60) 에 단부를 연결함으로써 형성한 포재 (布材: 108) 로 피복하여, 이른바 자루 형상의 포재 (108) 내에 에어 쿠션 (100) 을 삽입한 구조로 되어 있는 점에 특징이 있다. 사람이 착석하거나 진동이 입력되거나 했을 때에는, 장력의 변화에 의해 베이스 네트 (60) 와 이 포재 (108) 로 둘러싸인 범위 (면적) 가 변화하고, 이들에 접하는 에어 쿠션 (100) 의 형상이 변화하여, 그 에어 쿠션 (100) 의 탄성이 기능한다. 도 10 및 도 11 에 나타낸 실시형태에서는 에어 쿠션 (100) 의 탄성을 기능시키기 위해 그 하방에 보조 플레이트 (105) 를 배치하고 있는데, 이러한 포재 (108) 를 배치함으로써 좌부 프레임 (20) 에 그 보조 플레이트 (105) 를 설치할 필요가 없어져, 좌부 프레임 (20) 구조의 간략화 및 경량화에 이바지한다.

또, 도 1, 도 2, 도 8, 도 9 에서는, 등부의 구조로서 등부용 프레임 (30) 에 입체편물 등의 등부용 쿠션재 (50) 를 설치했을 뿐인 구조를 나타내고 있는 데 반하여, 도 10 및 도 11 에서는, 상기한 바와 같이, 등부용 프레임 (30) 에 코일 스프링 (35) 을 통해서 등부용 베이스 네트 (36) 를 탄성적으로 배치하고, 그것을 피복하도록 등부용 쿠션재 (50) 를 배치하고 있다. 또한, 등부용 베이스 네트 (36) 의 배면측에 상기한 럼버 서포트 (120) 를 형성하고 있다. 본 발명은 상기한 좌석용 베이스 네트 지지기구를 구비한 것을 특징으로 하기 때문에, 이들 도면에 나타낸 등부의 구조는 어디까지나 예시로서, 등부의 구조가 이들에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 또한, 도 10 및 도 11 에 나타낸 실시형태에 있어서도, 도 8 및 도 9 에 나타낸 바와 같은 조정용 스프링을 설치한 구성으로 할 수도 있다.

(시험예)

도 10 및 도 11 에 나타낸 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프링 상수 가변: 프론트 및 리어 토션바」로 표시) 에 관해서 진동 전달률을 측정하였다. 또, 사용한 좌석 구조는, 베이스 네트 (60) 로서 이차원의 포재를 사용하고, 좌부용 쿠션재 (40) 로서 입체편물을 사용하여, 좌부 프레임 (20) 에 신장률 5% 미만으로 설치한 것이다. 또한, 비교를 위해, 도 10 및 도 11 에 나타낸 좌석 구조에서의 제 2 토션바 유닛 (80) 을 구비하지 않고, 좌부 프레임 (20) 의 사이드 프레임 (21, 22) 의 프론트단 사이에 걸쳐 설치한 프론트 프레임에 베이스 네트 (60) 의 프론트부을 걸어 고정한 것을 제외하고, 다른 구조는 도 10 및 도 11 에 나타낸 것과 동일하게 한 좌석 구조, 즉 좌부의 리어부에만 토션바 유닛 (제 1 토션바 유닛) 을 형성한 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프링 상수 일정: 리어 토션바」로 표시) 와, 반대로 좌부의 프론트부에만 토션바 유닛 (제 2 토션바 유닛) 을 형성한 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프링 상수 일정: 프론트 토션바」로 표시) 와, 토션바 유닛을 전혀 구비하지 않고, 좌부 프레임에 두께 90㎜ 의 고밀도 고탄성의 우레탄폼을 설치하여 이루어지는 종래 공지된 좌석 구조 (도 14 에서는, 「풀-폼 우레탄(full-foam urethane)」으로 표시) 에 관해서도 진동 전달률을 측정하였다.

진동 전달률은, 가진기 (加振機) 의 플랫폼 상에 상기한 각 좌석 구조를 장착하는 것과 함께 좌부용 쿠션재의 좌골 결절 아래에 상당하는 부근에 가속도 센서를 부착하고, 체중 58㎏ 의 일본인 남성을 각 좌석 구조에 착석시켜서, 일측 진폭 1㎜ (상하의 피크간 진폭 2㎜) 의 정현파로, 가진 주파수를 180초 동안 0.5Hz 에서 15Hz 까지 변화시키면서 진동을 가해 측정하였다. 그 결과를 도 14 에 나타낸다.

우선, 풀-폼 우레탄은, 공진점이 5Hz 를 초과하고 있는 것과 함께 공진점의 진동 전달률이 1.7Hz 로 낮기 때문에, 8Hz 이상의 고주파대의 진동 흡수 특성에 있어서 가장 나쁜 값으로 되어 있다. 이에 대하여, 좌부의 리어부에 토션바 유닛 을 설치한 구조 (도 14 에서는, 스프링 상수 일정: 리어 토션바」로 표시) 는, 풀- 폼 우레탄과 비교하여 공진점이 약간 저주파측으로 이행되고, 공진점의 진동 전달률이 높아져, 스프링감이 강하게 되어 있음을 알 수 있다. 이 결과, 풀-폼 우레탄보다 고주파대의 진동 흡수 특성이 개선되어 있음을 알 수 있다.

또한, 좌부의 프론트부에 토션바 유닛 (제 2 토션바 유닛) 을 배치한 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프링 상수 일정: 프론트 토션바」로 표시) 는, 좌부의 리어부에 토션바 유닛을 설치한 구조 (도 14 에서는, 스프링 상수 일정: 리어 토션바」로 표시) 보다도 더욱 공진점이 저주파측으로 이행되고, 공진점에서의 진동 전달률이 높아져 있다. 이것은, 좌부의 프론트부에 배치한 제 2 토션바 유닛의 작동 효율이 좌부의 리어부에 배치한 경우보다 우수하기 때문이고, 베이스 네트 (60) 자체의 신축에 의한 감쇠가 작아져 스프링감이 강해져 있는 것에 의한 것으로, 그 결과 고주파대의 진동 흡수 특성이 더욱 개선되어 있다.

한편, 본 발명의 실시형태에 관련된 「스프링 상수 가변: 프론트 및 리어 토션바」의 좌석 구조는, 프론트 토션바 (81) 와 리어 토션바 (71) 의 직렬 결합에 의해 공진점 부근에서 작용하는 스프링 상수가 k/2 가 되기 때문에, 감쇠비가 높아지고, 공진점에서의 진동 전달률은 좌부의 프론트부에 토션바 유닛을 배치한 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프링 상수 일정: 프론트 토션바」) 보다 저하되어, 프론트 토션바와 리어 토션바에 의해 만들어지는 공진 특성의 중간 특성을 나타낸다. 그 한편, 고주파대에서는 민감하게 반응하는 프론트 토션바 (81) 의 특성이 우위가 되어, 좌부의 프론트부에 토션바 유닛을 배치한 좌석 구조 (도 14 에서는, 「스프 링 상수 일정: 프론트 토션바」) 와 대략 동일한 진동 흡수 특성으로 된다. 즉, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조는, 좌부의 프론트부에 토션바 유닛을 배치했을 뿐인 구조의 고주파대에 있어서의 우수한 진동 흡수 특성을 유지한 채로, 공진점의 진동 전달률을 그보다 저하시킬 수 있어, 도 14 에서 나타낸 중에서 가장 뛰어난 진동 흡수 특성을 나타내었다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 「스프링 상수 가변: 프론트 및 리어 토션바」의 좌석 구조 (도 15 및 도 16 에서는, 「프론트 및 리어 토션바 타입」으로 표시) 와, 종래 공지된 풀-폼 우레탄 (도 15 및 도 16 에서는, 「풀 폼 타입」으로 표시) 에 관해서 좌골 결절 아래와 제 3 요추부의 각 압력 변동을 비교하였다. 좌골 결절 아래의 압력 변동은, 공진점에 가까운 5Hz 를 포함하여 3Hz∼10Hz 까지 1Hz 마다 여진 주파수를 다르게 해서 측정하고, 그 결과를 도 15 에 나타내었다. 또한, 제 3 요추부의 압력 변동은, 내장 공진점인 6Hz 에서 여진한 경우 및 백슬랩 (backslap) 이 생기는 10Hz 에서 여진한 경우와 비교하여 도 16 에 나타내었다. 모두 1초 동안에서의 압력 변동치이다.

도 15 로부터, 본 발명의 실시형태에 관련된 「스프링 상수 가변: 프론트 및 리어 토션바」의 좌석 구조는, 예를 들어 3Hz 에서 61∼62g/㎠ 의 범위, 4Hz 에서 62∼65g/㎠ 의 범위, 5Hz 에서 50∼54g/㎠ 의 범위, 7Hz 에서 74∼76g/㎠ 의 범위, 8Hz 에서 68∼71g/㎠ 의 범위에서 변동하고 있다. 이에 대하여, 종래 공지된 풀-폼 우레탄의 좌석 구조는, 예를 들어, 3Hz 에서 101∼105g/㎠의 범위, 4Hz 에서 99∼103g/㎠의 범위, 5Hz 에서 83∼89g/㎠의 범위, 7Hz 에서 106∼109g/㎠의 범위, 8Hz 에서 105∼110g/㎠의 범위로 변동하고 있었다. 즉, 종래 공지된 풀-폼 우레탄의 경우에는, 9Hz 와 공진점 부근인 5Hz 의 80∼90g/㎠ 의 범위가 가장 낮고, 다른 주파수에서는 저주파, 고주파 모두 약 100g/㎠ 이상이라는 높은 값을 나타내고 있는 데 대하여, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조의 경우에는, 저주파에서 고주파까지, 측정한 모든 주파수에 있어서 80g/㎠ 를 초과하는 데이터가 없어, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조가 풀-폼 우레탄의 좌석 구조보다 대폭 압력치가 낮아져 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조쪽이 변동폭도 작고, 파형의 각도 둥글어지며, 고주파의 노이즈 성분이 대폭 감소되어 있다. 즉, 대략 일정 주기의 사인파로 변환되어, 노면의 상태를 잘 지각(知覺)할 수 있다. 이것은, 좌부용 쿠션재를 포함하는 스프링 하 시스템간 질량의 차 (본 발명의 쿠션재나 그것을 지지하는 프레임쪽이, 풀-폼 우레탄 및 그 풀-폼 우레탄을 지지하는 데 필요한 프레임보다 경량) 에 기인하는 것인데, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조쪽이 공진점 부근이더라도 압력치가 작고, 압력 변동폭도 작으며, 또한 파형의 각도 둥글려져 있기 때문에, 사람이 불쾌하게 느끼는 진동으로서 전달되지 않아, 승차감이 우수함을 알 수 있다. 또한, 도 16 의 제 3 요추부에서도 완전히 동일한 경향을 나타내어, 즉, 6Hz 및 10Hz 모두에 있어서 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조쪽이 압력치가 작고, 압력 변동폭도 작으며, 또한 파형의 각이 둥글게 되어 있었다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조는, 종래의 풀-폼 우레탄의 좌석 구조와 비교하여 우수한 승차감을 제공할 수 있다고 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 「스프링 상수 가변: 프론트 및 리어 토션바」의 좌석 구조와 「풀-폼 우레탄」의 좌석 구조에 관해서, 이들을 가진기의 플랫폼 상에 장착하는 것과 함께 피험자를 착석시켜서, 실제로 도로를 주행하여 얻은 불규칙한 상하 진동을 포함하는 랜덤파로 가진하여, 동적 피로실험을 실시하였다. 또, 피험자는 요통을 가지고 있지 않은 건강한 29세의 일본인 남성으로서, 신장 168㎝, 체중 85㎏ 이었다. 또한, 같은 피험자가 사무 의자에 착석하여 컴퓨터의 키보드 조작이나 마우스 조작 등의 가벼운 작업을 행한 상태에서의 피로도 (비교 실험예 1) 와, 프레임에 부설한 입체편물을 좌부용 쿠션재 및 등부용 쿠션재로서 사용하여 이루어지고, 자동차용 시트로서 사용되고 있는 (주)델타 툴링사 제조의 좌석 구조에 있어서, 등부용 쿠션재의 표면에 피험자의 등을 대고 편안한(relaxed) 자세로, 진동을 가하지 않은 정적인 착석 상태에서 측정한 피로도 (비교 실험예 2) 와 비교하였다. 비교 실험예 1 은 피로가 축적되기 쉬운 상태의 전형예를 나타내는 것이고, 비교 실험예 2 는 피로를 잘 느끼지 않는 상태의 전형예를 나타내는 것이다. 결과를 도 17 에 나타낸다.

또, 피로도 (맥파 근피로도) 는, 본 출원인에 의한 일본국 특허출원 2003-363902호에서 제안된 수단에 의해 산출하고 있다. 이것은, 광학식 지첨(指尖) 맥파계에 의해 지첨 용적 맥파를 측정하고, 얻어진 지첨 용적 맥파의 시계열 데이터의 원래 파형의 각 주기의 피크치를 검출하여, 얻어진 각 피크치로부터 소정 시간 범위마다 상한측 피크치와 하한측 피크치의 차를 산출해서 이 차를 파워치로 하고, 파워치의 소정 시간 범위에서의 시간축에 대한 기울기를, 상기 소정 시간에 대 하여 소정의 랩(lap) 레이트로 소정 회수 슬라이드 계산하여 구해지는 그 기울기를 구하고, 또 그 파워치의 기울기를 절대값 처리해서 적분치를 산출하여, 그 적분치를 피로도로 한 것이다. 이 적분치가 피로의 관능 평가와 상관성이 인정되었기 때문에, 맥파 근피로도로서 사용되고 있다.

도 17 로부터, 풀-폼 우레탄의 경우보다도 본 발명의 실시형태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조가 피로가 축적되기 어렵다는 것을 명확하게 알 수 있다. 풀-폼 우레탄의 경우에는 피로가 축적되기 쉬운 전형예인 비교 실험예 1 에 유사한 경향을 나타낸 데 대하여, 본 발명의 실시형태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조의 경우에는 피로가 축적되기 어려운 전형예인 비교 실험예 2 에 유사한 경향을 나타내고 있으며, 풀-폼 우레탄에서는 본 발명의 실시형태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조의 약 2배 속도로 피로가 진행되고 있다.

다음으로, 도 17 에 의해 얻어진 피로 곡선을 이용하여, 최소 자승법에 의해 피로 곡선의 기울기를 시간축으로 전개하여 나타낸 것이 도 18 이다. 이 피로 곡선의 기울기 곡선 (이하, 「변동 곡선」라고 한다) 의 변동으로부터, 피로를 휴식에 의해 해소하여 원래로 돌아가고자 하는 항상성과 언제나 같은 리듬을 형성하고자 하는 진동자와의 대항 (변동) 이 정량화된다. 변동 곡선의 변동이 클수록 시트에 착석하여 생기는 피로에 대하여 피로를 회복시키는 방향으로 심신 상태가 변화되기 쉬운 것을 나타내고, 변동 곡선의 변동이 작을수록 피로에 대한 심신 상태의 대응도가 떨어지는 것을 나타낸다 (자동차 기술회 춘계 학술강연회 (2005년 5월 18일), 「지첨 용적 맥파의 변동을 사용한 피로도 평가법의 개발」(오치아이 나 오키, 후지타 에츠노리, 오구라 유미, 무라타 코지, 카메이 츠토무, 가네코 시게히코) 참조).

도 18 로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시형태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조는 피로가 축적되기 어려운 전형예인 비교 실험예 2 와 동일하게 변동 곡선의 변동이 커, 피로에 대하여 심신을 대처하기 쉬운 상태에서 사람을 지지할 수 있는 좌석 구조임을 알 수 있다. 한편, 풀-폼 우레탄의 경우에는 변동 곡선의 변동이 작아, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조와 비교하면 사람의 피로에 대한 대처 능력 기능을 작용시키기 어려운 좌석 구조라고 할 수 있다. 또, 도 18 에서는, 도 17 에 있어서 피로가 축적되기 쉬운 것이 분명한 비교 실험예 1 의 변동 곡선의 변동도 크다. 이는, 비교 실험예 1 에서는 진동을 가하지 않은 정적인 착석 상태에서 측정하고 있기 때문에, 진동을 가한 상태에서 측정한 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조에 착석하고 있는 경우와 비교하더라도 피로에 대한 대처 능력이 높게 나타나고 있는 것인데, 원래부터 높은 피로도를 나타내는 가벼운 운동 (가벼운 작업) 을 행하고 있는 상태에서 측정하고 있기 때문에, 피로의 축적 속도 면에서는 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조보다도 훨씬 빠르게 되어 있다. 역으로 말해, 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조의 경우에는, 진동을 가함으로써 진동 자극이 입력되어 있음에도 불구하고 피로의 축적 속도가 느리고, 또한, 정적인 착석 상태에 가까운 피로에 대한 높은 대처 능력을 작용시킬 수 있는 좌석 구조라고 할 수 있다.

도 19 및 도 20 은, 상기와 동일하게 가진기 상에 장착한, 본 발명의 실시형 태에 관련된 스프링 상수 가변의 좌석 구조에 상기 피험자를 착석시키고, 간이 뇌파계를 장착하여 θ파, α파, β파를 채취한 데이터이다. 이 중, 도 19 는 측정 개시시부터 30분 경과시까지를, 도 20 은 측정 개시 후 30분에서 60분 경과시까지의 데이터를 나타낸다. 도 21 및 도 22 는, 풀-폼 우레탄의 좌석 구조에서 동일한 실험을 실시한 결과이고, 역시, 도 21 은 측정 개시시부터 30분 경과시까지를, 도 22 는 측정 개시 후 30분에서 60분 경과시까지의 데이터를 나타낸다.

도 21 및 도 22 의 풀-폼 우레탄 좌석 구조의 경우에는 β파의 분포율이 상승하고 있고, 변동도 커, 주의력 산만의 경향인 것을 알 수 있다. 이에 대하여, 도 19 및 도 20 의 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조에서는, β파의 분포율이 안정되어 있음과 함께, 그 변동도 작아, 편안히 착석하고 있음을 알 수 있다.

또한, 도 19 및 도 20 의 본 발명의 실시형태에 관련된 좌석 구조에서는, 어느 시간대에 있어서도 θ파, α파, β 파 중 어느 하나의 뇌파가 채취되고 있다. 이에 대하여, 도 21 및 도 22 의 풀-폼 우레탄 좌석 구조의 경우에는, 도면에서 부호 a∼j 로 나타낸 바와 같이 어느 쪽 뇌파도 전혀 채취되지 않는 시간대가 존재한다. 이것은, 이른바 아티팩트 (artifact) 가 나타나고 있기 때문에, 즉 목, 어깨 등의 근육의 긴장에 의한 근육통이 노이즈가 되어 뇌파가 거기에 묻혀 채취할 수 없기 때문이다. 이 점에서도, 풀-폼 우레탄 좌석 구조는 몸의 움직임을 일으키기 위해서 근력을 빈번히 사용하여 근육의 긴장 상태가 일어나기 쉬운, 즉 피로를 생기게 하기 쉬운 시트라고 할 수 있는 데 반하여, 본 발명의 실시형태에 관 련된 좌석 구조는 이러한 아티팩트가 보이지 않고, 피험자가 보다 편안한 상태로 착석할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 좌부의 리어부에 배치되는 제 1 토션바 유닛 외에 좌부의 프론트부에 배치되는 제 2 토션바 유닛을 구비하고, 베이스 네트가, 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임과 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 사이에 걸쳐서 설치된 구조이다. 좌부의 프론트부에 위치하는 제 2 토션바 유닛의 아암 및 지지 프레임이 토션바를 지지점으로 하여 전방으로 회전운동하고, 이 동작방향이 페달 조작시에 있어서의 무릎의 운동방향과 일치하기 때문에, 착석 동작시에 있어서의 스트로크감이 향상되고, 페달 조작시 등에 있어서의 좌부 앞쪽 가장자리부의 충돌감이 경감되어, 걸터올라탄 느낌, 착석감이 개선된다. 또한, 제 2 토션바 유닛의 배치에 의해 편안한 걸터올라탄 느낌을 달성하고 있음에도 불구하고, 종래와 마찬가지로, 좌부의 리어부에 위치하는 제 1 토션바 유닛에 의해 딱딱한 편인 확고한 스프링 상수로 착석자의 하중을 확실하게 지지하여, 안정된 착석감이 얻어진다. 또한, 주행시에 입력되는 진동에 대해서는 제 1 토션바 유닛과 제 2 토션바 유닛의 쌍방이 기능하기 때문에, 종래보다 고유 진동수가 저주파측으로 이행되고, 높은 진동 흡수 특성이 얻어진다.

좌부 리어부의 제 1 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 상부에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하고, 좌부 프론트부의 제 2 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가 아암을 통해서 지지되는 지 지 프레임보다 하부에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 베이스 네트를 구성하는 입체편물 등은, 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임에 대해서는 그 상측을 통과시켜서 그 지지 프레임에 하방으로 돌출시켜 형성한 걸어맞춤 브래킷에 걸고, 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임에 대해서는 그 하측을 통과시켜서 그 지지 프레임에 상방으로 돌출시켜 형성한 걸어맞춤 브래킷에 거는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 지지점이 되는 토션바가 하방에 위치하는 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 및 아암쪽이, 지지점이 되는 토션바가 상방에 위치하는 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임 및 아암보다 변위되기 쉬워진다. 또, 좌부의 프론트부과 리어부에 배치되는 각 토션바 유닛의 레이아웃 및 이들에 대하여 베이스 네트를 둘러 감는 방식에 의해, 보다 구체적으로는 다음과 같은 효과를 나타낸다. 그것은, 토션바가 하방에 위치하는 제 2 토션바 유닛과, 토션바가 상방에 위치하는 제 1 토션바 유닛 사이에서 부하의 증감에 대한 감도의 차가 생긴다는 것이다. 즉, 제 2 토션바 유닛과 같은 배치 관계인 경우에는, 하중 (체중) 이 가해지면, 베이스 네트가 지지 프레임에 감기도록 변위하기 때문에 하중의 수평방향 성분이 작용하기 쉽고, 하중 변동시에는, 베이스 네트 자체가 신장하고자 하는 것보다 제 2 토션바 유닛의 토션바 및 아암 (지지 프레임) 쪽이 변위되기 쉽다. 이것은, 베이스 네트의 장력의 스프링 상수가 토션바의 그것보다 크기 때문에 생긴다. 이에 대하여, 제 1 토션바 유닛에서는, 사람이 착석하면 베이스 네트의 하방으로의 변동량이 크고, 베이스 네트 자체가 지지 프레임으로부터 말하자면 벗겨지는 방향으로 크게 변위되기 때문에, 베이스 네트 자체의 신장에 비해 하방으로의 변위가 커, 하중 (체중) 이 수평방향 성분으로서 작용하기 어렵고, 제 1 토션바 유닛의 토션바 및 아암 (지지 프레임) 은 변위되기 어렵다.

그러므로, 작은 하중 변동에 대해서는 제 2 토션바 유닛이 주로 작용한다. 그러나, 큰 하중 변동에 대해서는 제 2 토션바 유닛뿐만 아니라 제 1 토션바 유닛의 작용이 추가되어 2개의 토션바가 직렬 배열이 되고, 1/2 의 스프링 상수가 작용한다. 바꿔 말하면, 제 1 토션바 유닛과 제 2 토션바 유닛은 베이스 네트를 통하여 힘의 전달효율이 다르도록 연결되어 있고, 공진점 부근의 대(大)변위시에는 2개의 토션바가 함께 기능한다. 이때에는, 직렬 결합의 스프링으로서 기능하기 때문에, 각 토션바 단독의 스프링 상수보다도 합성 스프링 상수가 작아진다. 이 결과, 공진점의 고유 진동수의 저하와 장력 구조체인 베이스 네트가 느슨해지는 것에 의해, 감쇠비가 커지고, 위상 지연이 생겨 공진 피크가 저하된다. 따라서, 입력 진동의 크기에 따라서, 제 1 토션바 유닛 및 제 2 토션바 유닛의 각 토션바 중 어느 하나의 탄성력이 주로 기능하는 경우 또는 쌍방의 토션바가 기능하는 경우에서 스프링 상수가 시시각각 변하기 때문에, 감쇠비가 계속해서 변화하게 된다. 즉, 공진점에 있어서는, 스프링 상수가 1/2 이 되기 때문에, 감쇠비가 √2 배가 되어, 공진 피크를 낮춘다. 한편, 고주파의 진동에 있어서는, 좌부 프론트부에 배치된 제 2 토션바 유닛의 스프링 상수 k 가 작용하여, 위상 지연에 의해 진동을 흡수한다. 이것은, 2개의 토션바 유닛이 함께 기능한 경우보다 딱딱하고 감쇠가 작은 스프링 작용이 된다. 고주파 진동에 대해서는, 역위상으로 진동을 흡수하기 때문에 감쇠비는 작은 쪽이 좋다. 제 2 토션바 유닛만이 주로 작용할 때에 감쇠가 작은 이유는, 제 2 토션바 유닛에 걸리는 베이스 네트의 프론트단 부근에 있어서는, 상기한 바와 같이 제 2 토션바 유닛의 아암 및 지지 프레임의 변위방향이 무릎의 운동방향에 일치하기 때문에, 베이스 네트의 신장이 작고, 토션바의 탄성력이 효율적으로 작용하기 때문이다. 이것은, 상하방향의 진동이 둔부나 다리부에 입력되면, 관절을 통한 다리부의 링크 메커니즘에 의해 전후 방향 진동으로 변환되는 것에 따른 것이다.

Claims (17)

1. 좌부 프레임에 걸쳐서 형성되는 좌부용 쿠션재의 하방에 배치되는 베이스 네트를 지지하는 좌석용 베이스 네트 지지기구로서,

   토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 리어부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 1 토션바 유닛과,

   토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 프론트부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 2 토션바 유닛을 갖고,

   베이스 네트가, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임과, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 사이에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 상부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 하부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임에는 상방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 리어단은 그 지지 프레임의 하측을 통과하여 둘러 감기고, 그 리어단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임에는 하방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 프론트단은 그 지지 프레임의 상측을 통과하여 둘러 감기고, 그 프론트단에 형성된 피걸어맞춤부가, 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 토션바 유닛은, 아암의 회전운동 범위가, 무부하시의 상태에 대하여, 토션바를 중심으로 한 각도에 있어서 전후로 각각 40도 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석용 베이스 네트 지지기구.
7. 좌부 프레임에 걸쳐서 형성되는 좌부용 쿠션재와, 상기 좌부용 쿠션재의 하방에 배치되는 베이스 네트를 구비한 좌석 구조로서,

   토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 리어부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 1 토션바 유닛과,

   토션바와, 그 토션바에 의해 연결되는 아암과, 그 아암에 지지되는 지지 프레임을 구비하고, 좌부의 프론트부에 상기 아암이 상기 토션바를 지지점으로 하여 전후로 회전운동가능하게 형성되는 제 2 토션바 유닛을 갖고,

   상기 베이스 네트가, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임과, 상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임 사이에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 1 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 상부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 2 토션바 유닛은, 지지점이 되는 토션바가, 아암을 통해서 지지되는 지지 프레임보다 하부에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임에는 상방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 리어단은 그 지지 프레임의 하측을 통과하여 둘러 감기고, 그 리어단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 2 토션바 유닛의 지지 프레임에는 하방으로 돌출된 걸어맞춤 브래킷이 부착되어 있고, 상기 베이스 네트의 프론트단은 그 지지 프레임의 상측을 통과하여 둘러 감기고, 그 프론트단에 형성된 피걸어맞춤부가 상기 걸어맞춤 브래킷에 걸려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 제 2 토션바 유닛은, 아암의 회전운동 범위가, 무부하시의 상태에 대하여, 토션바를 중심으로 한 각도에 있어서 전후로 각각 40도 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
13. 제 7 항에 있어서,

    충격 입력시에 있어서, 등부에 후방으로 소정 이상의 하중이 부가되었을 때, 좌부 프레임의 사이드 프레임이 탄성 변형하고, 상기 제 1 토션바 유닛의 지지 프레임이 상대적으로 아랫쪽 비스듬한 전방으로 변위하여, 상기 베이스 네트의 장력이 저하되고, 감쇠비가 증가하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 2 토션바 유닛의 아암의 후방으로 기울어지는 방향에 대한 회전운동 범위를 규제하는 스토퍼 부재를 구비함과 함께, 충격 입력시에 있어서, 상기 베이스 네트가 장력이 저하된 후, 제 2 토션바 유닛의 아암이 상기 스토퍼 부재에 맞닿으면 그 스토퍼 부재가 변형되거나 또는 위치가 어긋나서 그 아암의 규제 위치를 더욱 후방으로 변화시켜, 상기 베이스 네트의 장력을 더욱 저하시키는 구조인 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
15. 제 7 항에 있어서,

    상기 제 1 토션바 유닛과 제 2 토션바 유닛 사이이면서 상기 베이스 네트의 하부에, 베이스 네트와 함께 하중을 지지하는 보조 탄성 기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 보조 탄성 기구가, 베이스 네트의 하부에 배치되는 보조 네트와, 그 보조 네트를 좌부 프레임의 사이드 프레임에 탄성적으로 지지하는 코일 스프링을 구 비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 보조 탄성 기구가 베이스 네트의 하부에 배치되고, 구분된 복수의 팽출부를 갖는 에어 쿠션을 구비하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.

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