WO2015178238A1 - 座席用クッション部材支持機構及び座席構造 - Google Patents

座席用クッション部材支持機構及び座席構造 Download PDF

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WO2015178238A1
WO2015178238A1 PCT/JP2015/063546 JP2015063546W WO2015178238A1 WO 2015178238 A1 WO2015178238 A1 WO 2015178238A1 JP 2015063546 W JP2015063546 W JP 2015063546W WO 2015178238 A1 WO2015178238 A1 WO 2015178238A1
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WO
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seat
torsion bar
cushion member
damping
link
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PCT/JP2015/063546
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藤田　悦則
竜次 桑野
Original Assignee
株式会社デルタツーリング
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    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a seat cushion member support mechanism used in a seat structure formed by suspending a cushion member over a cushion frame, and a seat structure including the seat cushion member support mechanism, and more particularly to an automobile, an aircraft, a train,
  • the present invention relates to a seat cushion member support mechanism suitable for use in transportation equipment such as ships, and a seat structure including the seat cushion member support mechanism.
  • Patent Document 1 discloses a seat structure formed by covering a cushion member such as a three-dimensional knitted fabric (three-dimensional net material) on a cushion frame of a seat cushion portion.
  • a cushion member such as a three-dimensional knitted fabric (three-dimensional net material)
  • a base net such as a three-dimensional knitted fabric or a two-dimensional fabric
  • it is expressed as a “cushion member” of the cushion portion, it means that the base net disposed in this lower layer is also included) via an elastic member.
  • a torsion bar unit including a torsion bar, an arm connected to the torsion bar and rotatably supported with the torsion bar as a fulcrum, and a support frame supported by the arm, It arrange
  • the base net is elastically supported by two torsion bars, so that the base net is thinner than conventional urethane materials generally used as cushion members for automobile seats and the like. Even though the hip point (HP) is lower than that of urethane material, the user can feel a sufficient stroke at the time of sitting without giving the user a foreign body feeling. it can. Further, since the two torsion bars function with respect to the input vibration during traveling, high vibration absorption characteristics can be exhibited.
  • a torsion bar that is a rotation fulcrum of a support frame that is rotated back and forth by an arm is set above the support frame in the rear torsion bar unit, and below the support frame in the front torsion bar unit.
  • the front torsion bar unit mainly works for small load fluctuations due to input vibration during normal running, and both the front and rear torsion bar units function sufficiently for large load fluctuations. It has become. However, improvement is always required for vibration absorption characteristics and shock absorption characteristics.
  • the present invention has been made in view of the above, and in addition to being able to exhibit high vibration absorption characteristics during normal running while having a simple structure, further improvement of shock absorption characteristics when a larger load fluctuation occurs due to an impact. It is an object of the present invention to provide a seat cushion member support mechanism capable of achieving the above and a seat structure including the seat cushion member support mechanism.
  • the seat cushion member support mechanism of the present invention is a seat cushion member support mechanism that elastically supports the cushion member of the seat cushion portion, and the first displacement to which a trigger is input is input. And a second spring-damping mechanism that exhibits a spring-damping characteristic according to a displacement input to the first spring-damping mechanism, the first spring-damping mechanism, The second spring-damping mechanism is disposed in the stacking direction and connected via a link, and the first spring-damping mechanism and the second spring-damping mechanism are in a serial positional relationship. It is provided.
  • the seat cushion portion has a front torsion bar and a rear torsion bar provided at a predetermined interval in the front-rear direction of the seat and along the width direction of the seat, and as the link, the middle portion of the front torsion bar And a front link in which an upper part and a lower part are provided to be pivotable in the front-rear direction around the front torsion bar, and a midway part is connected to the rear torsion bar, with the rear torsion bar as a center.
  • the first spring-damping mechanism includes the front torsion bar and the rear torsion bar and the upper portions of the front link and the rear link It is preferable that it is comprised by the cushion member spanned between. It is preferable that the second spring-damping mechanism is constituted by a lower connection mechanism including at least one of a damping member and an elastic member spanned between lower portions of the front link and the rear link.
  • a plurality of the front links and the rear links are connected to each other along the front torsion bar and the rear torsion bar, and a front support frame extends in the width direction of the seat above the plurality of front links.
  • a rear support frame is supported along the width direction of the seat on top of the plurality of rear links, and the cushion member is spanned between the front support frame and the rear support frame.
  • a front connection pipe is supported along the width direction of the seat at a lower part of the plurality of front links, and a rear connection pipe is supported along the width direction of the seat at a lower part of the plurality of rear links. It is preferable that a connection mechanism is disposed between the front connection pipe and the rear connection pipe.
  • the lower connection mechanism has a front part pivotally supported by a rear part of a front connection link whose front part is fixed to the front connection pipe, and a rear part which is rear part fixed to the rear connection pipe. It is preferable that the front end of the link is pivotally supported. It is preferable that the front link and the rear link are each formed in a substantially L shape and are arranged in a back-to-back orientation.
  • a plurality of the lower damping mechanisms are spanned between the lower portions of the front link and the rear link, and the plurality of lower damping mechanisms are configured by a combination of only damping members or a combination of only elastic members. Or a combination of a damping member and an elastic member.
  • the damping member constituting the lower connection mechanism can be configured using at least one of a magnetic damper, a friction damper, and an oil damper.
  • the elastic member which comprises the said lower damping mechanism can be comprised using a coil spring. It is preferable that the cushion member spanned between the upper portions of the front link and the rear link is a base net positioned in a lower layer among a plurality of cushion members disposed above and below constituting the seat back portion. .
  • the seat structure of the present invention includes a cushion frame having a pair of side frames provided at a predetermined interval in the width direction of the seat, and a cushion member supported by the cushion frame.
  • the cushion member is supported by the cushion member support mechanism for the seat, and the front torsion bar and the rear torsion bar constituting the seat cushion member support mechanism are the cushion frame. It is spanned between a pair of side frames.
  • the first spring-damping mechanism and the second spring-damping mechanism are arranged in the stacking direction and connected via a link, and the first spring-damping mechanism and the second spring-
  • the damping mechanism is provided in a serial positional relationship. For this reason, when a displacement such as a vibration or a shock as a trigger is input to the first spring-damping mechanism, the second spring-damping mechanism is acted upon by the input.
  • a spring system combining them has a small spring constant k, and damping. The system is increasing and becomes a system with duffing type non-linear characteristics. Therefore, both vibration absorption characteristics and shock absorption characteristics are improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a seat structure according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the seat cushion portion and the seat cushion member support mechanism of the seat structure according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a front view of FIG. 4 is a view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a side view of FIG.
  • FIG. 6 is a bottom view of FIG.
  • FIG. 7 is a view taken along the line BB in FIG. 5 and is a diagram for explaining a connection relationship among the front torsion bar, the rear torsion bar, the front link, and the rear link.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the seat structure and the seat cushion member support mechanism according to the embodiment, and shows a state before the impact force is input and a state where the impact force is input.
  • FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating only a state in which the impact force in FIG. 8 is input.
  • FIG. 10 is a view for explaining the operation of the seat structure and the seat cushion member support mechanism according to the above embodiment, and the state before relatively small vibrations or fine vibrations are inputted and those vibrations are inputted. It is the figure which showed the state made.
  • FIG. 11 is a diagram showing only a state in which relatively small vibrations or slight vibrations in FIG. 10 are input.
  • FIG. 12 is a bottom view showing a main part of a seat structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram when the side surface direction is viewed from the central cross section of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a bottom view showing a main part of a seat structure according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view of the lateral direction from the central cross section of FIG.
  • FIG. 16 is a perspective view of a seat structure for explaining a measurement method of a test example.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an input waveform of impact vibration characteristics in a test example.
  • FIG. 18 is a diagram showing measurement results of impact vibration characteristics in a test example.
  • FIG. 19 is a diagram showing measurement results of vibration transmissibility in a test example.
  • FIG. 1 is a side view showing a main part of a seat structure 1 including a seat cushion member support mechanism 200 according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. It is the figure which showed the detail.
  • the seat structure 1 is for an automobile equipped with a seat cushion portion 2 and a seat back portion 3, particularly for a driver seat or a passenger seat, and has a predetermined interval in the width direction of the seat on the floor (installation surface) of the vehicle body.
  • the seat cushion portion 2 is attached via the slide adjusters 4 and 4 arranged with respect to each other.
  • the seat cushion portion 2 has a cushion frame 20 having a pair of side frames 21 and 21 connected to the upper rails 4a and 4a of the slide adjusters 4 and 4.
  • Each of the side frames 21 and 21 has outer plates 21a and 21a located outside the upper rails 4a and 4a, and front inner plates 21b and 21b located inside the upper rails 4a and 4a and disposed closer to the front.
  • rear inner plates 21c and 21c which are located inside the upper rails 4a and 4a and are arranged closer to the rear.
  • a front frame 22 and a rear frame 23 each consisting of a pipe are spanned, and each end portion of the front frame 22 is inside the front portion.
  • the plates 21b and 21b and the outer plates 21a and 21a are disposed so as to pass through, and each end of the rear frame 23 is disposed so as to penetrate the rear inner plates 21c and 21c and the outer plates 21a and 21a.
  • a reinforcing pipe 24 is stretched slightly behind the front frame 22. The reinforcing pipe 24 is disposed so that each end passes through the front inner plates 21b and 21b and further passes through the upper rails 4a and 4a.
  • the side frames 21 and 21 are provided with the plates (reference numerals 21a and 21a) located on the outer side and the plates (reference numerals 21b, 21b and 21c and 21c) located on the inner side with the upper rails 4a and 4a interposed therebetween. Furthermore, high rigidity is provided to the cushion frame 20 by disposing the front frame 22, the rear frame 23, and the reinforcing pipe 24 so as to penetrate them.
  • the seat cushion member support mechanism 200 is incorporated in the seat cushion portion 2 including the cushion frame 20.
  • the seat cushion member support mechanism 200 includes a front torsion bar 210, a rear torsion bar 220, and the like that are provided at a predetermined interval in the front-rear direction of the seat structure 1 and sandwiching the hip point (HP). Configured.
  • the front torsion bar 210 is stretched over a position near the front end of the front inner plates 21b and 21b supported by the front frame 22 and the reinforcing pipe 24.
  • one end (for example, the left side of the seat) 210a of the front torsion bar 210 is fixed to the front inner plate 21b disposed on the left side, and the front torsion bar 210 is fixed.
  • the rear torsion bar 220 is stretched between the rear inner plates 21c and 21c. Specifically, the rear inner plates 21c and 21c are integrally provided with projecting pieces 21d and 21d projecting downward, closer to the rear frame 23 than the hip point (HP). It is spanned between the pieces 21d and 21d. As shown in FIG. 7, the rear torsion bar 220 is also disposed with the end 220a on the left side of the seat fixed to the protruding piece 21d of the rear inner plate 21c located on the left side in this embodiment.
  • the front links 211 and 212 are supported near the end portions 210a and 210b of the front torsion bar 210 and inside the front inner plates 21b and 21b.
  • the front links 211 and 212 are formed in an approximately L shape when viewed from the side, and the midway portions 211 a and 212 a are supported by the front torsion bar 210.
  • the upper portions 211b and 212b are mounted in such a direction that they are positioned slightly above and forward from the midway portions 211a and 212a, and the lower portions 211c and 212c are positioned below the midway portions 211a and 212a. Further, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the front link 212 arranged on the right side is connected to the right end 210b of the front torsion bar 210, and the front link 211 arranged on the left side. Is provided so that it can freely rotate around the left end 210a, which is the fixed end of the front torsion bar 210.
  • a substantially U-shaped front support frame 213 is stretched.
  • Each end of the front support frame 213 is fixed to the upper portions 211b and 212b of the front links 211 and 212 by welding or the like. Accordingly, when a force for moving the front support frame 213 up and down acts, the front support frame 213 rotates with the front links 211 and 212 on the left and right sides around the connection position with the front torsion bar 210, but on the right side.
  • the rear links 221 and 222 are supported near the end portions 220a and 220b of the rear torsion bar 220 and inside the rear inner plates 21c and 21c and the projecting pieces 21d and 21d. As is clear from FIGS. 1 and 4, the rear links 221 and 222 are also formed in a substantially L shape when viewed from the side, and the midway portions 221 a and 222 a are supported by the rear torsion bar 220. At this time, the upper parts 221b and 222b are mounted in such a direction that they are located slightly above and behind the midway parts 221a and 222a, and the lower parts 221c and 222c are located below the midway parts 221a and 222a.
  • the front links 211 and 212 and the rear links 221 and 222 are all formed in a substantially L shape, but their upper portions 211b, 212b and 221b, 222b are in a back-to-back orientation in which they protrude in opposite directions. Will be installed.
  • the rear link 222 arranged on the right side is connected to the right end 220b of the rear torsion bar 220, and the rear link 221 arranged on the left side
  • the torsion bar 220 is provided so as to freely rotate around the left end 220a which is a fixed end of the torsion bar 220.
  • a rear support frame 223 is spanned between the upper portions 221b and 222b of the left and right rear links 221 and 222.
  • the rear support frame 223 rotates with the left and right rear links 221 and 222 around the connection position with the rear torsion bar 220, but the right rear link 222.
  • the upper portion 222b of the rear portion is rotated, the right end portion 220b of the rear torsion bar 220 is twisted in the same direction around the left end portion 220a that is a fixed end, and the elasticity of the rear torsion bar 220 functions.
  • a lower connection mechanism is spanned between the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212 and the lower portions 221c and 222c of the rear links 221 and 222.
  • dampers 230 and 230 that are damping members are used as the lower connection mechanism and are disposed on the left and right sides of the seat, respectively.
  • a direct-acting type in which a movable part such as a piston moves relative to the cylindrical members 231 and 231.
  • the rod members 232 and 232 connected to the movable portion are arranged on the rear side of the seat so that the cylindrical members 231 and 231 are located on the front side of the seat. However, it may of course be arranged in the opposite direction.
  • Front portions of the dampers 230 and 230 are connected to the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212, and the rear portions of the dampers 230 and 230 (the book)
  • the end portions 232a and 232a of the rod portions 232 and 232 are connected to the lower portions 221c and 222c of the rear links 221 and 222, and are arranged substantially parallel to the installation surface (here, the vehicle body floor).
  • the front connection pipe 240 is spanned between the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212, and the front connection links 241 and 242 projecting rearward to the front connection pipe 240.
  • the parts are fixed by welding or the like at a predetermined interval in the width direction.
  • the rear connection pipe 250 is spanned between the lower ends 221c and 222c of the rear links 221, 222, and the rear portions of the rear connection links 251 and 252 protruding forward to the rear connection pipe 250 are spaced apart at a predetermined interval in the width direction. It is fixed by welding or the like.
  • End portions 231a and 231a of the cylindrical members 231 and 231 which are front portions of the dampers 230 and 230 are pivotally supported by the rear portions 241a and 242a of the front connection links 241 and 242 so as to be relatively rotatable.
  • the end portions 232a and 232a of the rod portions 232 and 232 which are the rear portions of the shaft 230 are pivotally supported by the front portions 251a and 252a of the rear connection links 251 and 252 so as to be relatively rotatable.
  • the dampers 230 and 230 only need to exhibit a predetermined damping force, and for example, a magnetic damper, an oil damper, a friction damper, or the like can be used. However, since characteristics such as speed dependency are different, they can be used properly depending on the application of the seat structure to be applied (for example, for a driver seat, for a passenger seat, for a luxury car, for a sports car, etc.). Two or more types can be used in combination. In addition, a bidirectional type in which a predetermined damping force functions in any direction in which the rod member 232 expands or contracts relative to the cylindrical member 231 can be used, or when the load member is displaced in the load direction. It is also possible to use a type that can be set so that a greater damping force acts than in the drawing direction.
  • the cushion member of the seat cushion portion 2 is disposed on the cushion frame 20.
  • the configuration of the cushion member is not limited, in the present embodiment, the cushion member is provided to be stretched on the cushion frame 20 and stacked in a plurality of layers on the upper and lower sides.
  • a two-dimensional fabric (knitted fabric, woven fabric, net-like one), a structure in which a thin urethane material is laminated on a two-dimensional fabric, or a three-dimensional fabric ( 3D knitted fabric, 3D woven fabric, etc.) or a structure in which elastic yarns are appropriately included therein are arranged as an upper cushion member, and a base net 40 that also constitutes the cushion member is arranged in the lower layer. is there.
  • the front portion 40a and the rear portion 40b of the base net 40 are connected to the front support frame 213 and the rear support frame 223, respectively.
  • the base net 40 may be disposed as a single sheet type by winding the front portion 40a and the rear portion 40b around the front support frame 213 and the rear support frame 223, but in this embodiment, the base net 40 is disposed at the front portion. After wrapping around the support frame 213 and the rear support frame 223 from the upper side to the lower side, the edges are connected to each other using the connection member 41 in the middle between the front support frame 213 and the rear support frame 223 (See FIG. 4). Accordingly, the base net 40 is arranged in two upper and lower layers, and the bottoming prevention function and the like can be enhanced.
  • the material constituting the base net 40 can be the same as that of the upper cushion member. However, since the damping function is high, a three-dimensional knitted fabric or a two-dimensional fabric including elastic yarn is used. preferable.
  • the first spring-damping mechanism is configured by the base net 40, which is a cushion member, the front torsion bar 210, and the rear torsion bar 220 by external vibration or impact
  • a second spring-damping mechanism is constituted by the dampers 230 arranged in the stacking direction. That is, when external vibration or impact is input, the base net 40, the front torsion bar 210, and the rear torsion bar 220, which are the first spring-damping mechanism, are displaced. This displacement serves as a trigger, via the front links 211 and 212 and the rear links 221 and 222, a damper 230, which is a second spring-damping mechanism in series with the first spring-damping mechanism.
  • damping force acts.
  • the damping system in the first spring-damping mechanism and the second spring-damping mechanism has a large damping coefficient and is damped.
  • the ratio will increase. As a result, it can contribute to the improvement of shock absorption characteristics.
  • the initial tension (for example, initial tension is lowered) when the base net 40 which is a cushion member is spanned over the front support frame 213 and the rear support frame 223 is used.
  • the damping force can be increased), the characteristics of the dampers 230 and 230, which are damping members selected as the lower connection mechanism (the type of magnetic damper, friction damper, etc., the magnitude of the functioning damping force, etc.)
  • an elastic member such as a coil spring is used as in an embodiment described later, the spring characteristic or a predetermined characteristic that functions depending on the combination of the elastic member and the damping member
  • the front link 211 The distance from the connection position with the front torsion bar 210 in 212 to the front support frame 213 which is the connection position with the base net 40, The distance from the connection position of the rear links 221 and 222 to the rear torsion bar 220 to the rear support frame 223 that is the connection position of the base net 40, and the damper from the connection position
  • the upper links 211b and 212b of the front links 211 and 212 are synchronized inward (clockwise in FIG. 8) and the rear links 221 and 222 are synchronized. Both the upper ends 221b and 222b of the upper part 221b also rotate inward (counterclockwise in FIG. 8) by a predetermined angle.
  • the right front link 212 and the rear link 222 are connected to the right ends 210b and 220b of the front torsion bar 210 and the rear torsion bar 220, the front torsion bar 210 and the rear torsion bar.
  • the right end portions 210b and 220b are twisted in the same direction around the left end portions 210a and 220a. Thereby, the elasticity of the front torsion bar 210 and the rear torsion bar 220 functions first.
  • the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and the lower portions 221c and 222c of the rear links 221 and 222 are both predetermined in the separating direction. It rotates at an angle. End portions 231a and 231a of the cylindrical members 231 and 231 of the dampers 230 and 230 are connected to the lower portions 211c and 212c of the front link 211 via the front connection pipe 240 and the front connection links 241 and 242, respectively.
  • the lower ends 221c and 222c of the links 221 and 222 are connected to the end portions 232a and 232a of the rod members 232 and 232 of the dampers 230 and 230 via the rear connection pipe 250 and the rear connection links 251 and 252, respectively.
  • the rod members 232, 232 extend relative to the cylindrical members 231, 231, respectively. Thereby, the impact force is absorbed by the damping force due to the magnetism of the dampers 230 and 230, the viscosity of the oil, and the like.
  • both the damping force due to the base net 40 and the damping forces due to the dampers 230 and 230 can be made to function with respect to the impact force accompanied by a load fluctuation exceeding a predetermined value.
  • the base net 40 is displaced upward by the reaction, the front links 211 and 212 and the rear links 221 and 222 are rotated in the opposite direction by the restoring force of the front torsion bar 210 and the rear torsion bar 220. Accordingly, the dampers 230 and 230 are displaced in a direction in which the rod members 232 and 232 are relatively contracted with respect to the cylindrical members 231 and 231.
  • the dampers 230 and 230 have a damping force in both directions
  • the front links 211 and 212 and the rear links 221 and 222 also have a damping force when rotating in the opposite direction to the above, Can be delayed.
  • the vibration input causes a smaller load fluctuation than the above to the base net 40 (the damper 230 does not expand or contract, Even if the operation is performed, a load fluctuation that does not reach a damping force with a small amount of expansion and contraction occurs. Due to this load fluctuation, the damper 230 does not substantially expand and contract, so that it acts almost like a single link member as a rigid body. Accordingly, if a load is applied downward as shown in FIG. 10, the front links 211 and 212 rotate clockwise as shown by the two-dot chain line in FIG. 10 and FIG.
  • the damper 230 is moved forward by being pulled by the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212. Since the length of the damper 230 hardly changes, the lower portions 221c and 222c of the rear links 211 and 212 are pulled forward. Therefore, the rear links 221 and 222 rotate in the same clockwise direction as the front links 211 and 212 from the posture shown by the solid line in FIG. 10 to the posture shown by the two-dot chain line in FIG. 10 and FIG.
  • the damper 230 is connected to the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212 via the front connection links 241 and 242 and connected to the lower portions 211c and 222c of the rear links 221 and 222 via the rear connection links 251 and 252. Therefore, the two-dot chain line in FIG. 10 and the rod members 232 and 232 side in FIG. 11 are slightly higher than the cylindrical members 231 and 231 from a posture substantially parallel to the installation surface indicated by the solid line in FIG. Displace to an oblique posture. When small load fluctuations are repeated, such a movement is repeated, and vibration is absorbed by the elasticity of the front torsion bar 210 and the rear torsion bar 220.
  • the front links 211 and 212 have an obtuse angle with a substantially L-shaped inner angle so that the direction of force is surely generated on the hip point side when a load is applied. It is preferable. Further, the position where the rear torsion bar 220 serving as the rotation center of the rear links 221 and 222 is connected is preferably close to the lower portions 221c and 222c of the rear links 221 and 222. Thereby, it becomes easy to rotate backward (clockwise) when a small vibration is input.
  • FIG. 12 and 13 show another embodiment of the present invention, in which a second spring is interposed between the lower portions 211c and 212c of the front links 211 and 212 and the lower portions 221c and 222c of the rear links 221 and 222.
  • FIG. Coil springs 260 and 260 are provided as a lower connection mechanism constituting the damping mechanism. Specifically, engagement brackets 245, 245, 255, and 255 are provided on the front connection pipe 240 and the rear connection pipe 250 at predetermined intervals in the width direction of the seat, respectively, and the engagement brackets 245 and 255 corresponding to the front and rear are provided. Coil springs 260 and 260 are disposed between them.
  • the combination of the series arrangement of the spring system can provide a non-linear spring characteristic, which not only contributes to the improvement of the high frequency characteristic but also contributes to the improvement of the characteristic against impact vibration.
  • Various characteristics can be imparted by adjusting the length to the connection position of 260 and the like.
  • a lower connection mechanism constituting the damping mechanism is provided by a combination of dampers 230A and 230B and a coil spring 260.
  • the dampers 230A and 230B are arranged near both sides in the width direction of the front connection pipe 240 and the rear connection pipe 250 via the front connection links 242, 242, and the rear connection links 252, 252, respectively.
  • a coil spring 260 is looped over the center via engaging brackets 245 and 255.
  • One damper 230A uses a magnetic damper
  • the other damper 230B uses a friction damper having a damping force larger than that of the magnetic damper.
  • the coil spring 260 constituting the second spring-damping mechanism is a spring system element arranged in series in relation to the first spring-damping mechanism, and the dampers 230A, 230B are the first spring- It becomes a damping system element arranged in series in relation to the damping mechanism. Therefore, compared with the case where each is independent, the spring constant is decreased and the damping coefficient is increased, so that the damping ratio is further increased. Therefore, the resonance point is shifted to a lower frequency band, and the high frequency vibration absorption characteristic is enhanced.
  • the two sets of dampers 230 and 230 arranged near both sides shown in FIGS. 1 to 11 are both a type using a magnetic damper (case 1), near both sides shown in FIGS. A type in which two coil springs 260, 260 are arranged (case 2), and two sets of dampers 230, 230 arranged near both sides shown in FIGS. Type (case 3), and a type (case 4) using a combination of the magnetic damper 230A, the friction damper 230B and the coil spring 260 shown in FIGS. 14 and 15 were prepared.
  • the configurations other than the lower connection mechanism constituting the second spring-damping mechanism are the initial tension of the base net 40 constituting the first spring-damping mechanism, and the spring characteristics of the front torsion bar 210 and the rear torsion bar 220. All of them are exactly the same including.
  • the seat cushion member support mechanism 200 is provided with another cushion material (three-dimensional knitted fabric or the like) on the base net 40 of the seat cushion portion 2, and further covered with the skin 2a.
  • the seat back portion 3 is also provided with a cushioning material (three-dimensional knitted fabric or the like) and covered with the skin 3a to form the seat structure 1.
  • the seat structure 1 was set on a vibration exciter, an acceleration sensor 2b was attached immediately below the hip point of the seat cushion portion 2, and a subject was seated, and impact vibration characteristics and vibration transmissibility were measured.
  • the input waveform shown in FIG. 17 was input as shock vibration. The results are shown in FIGS.
  • the impact vibration characteristic was about 0.5 G lower than the maximum value of about 1.3 G of the input waveform in case 1 and showed high shock absorption characteristics.
  • Case 2, case 3, and case 4 are further lowered.
  • the second spring-damping mechanism is arranged in series with the first spring-damping mechanism, it can greatly contribute to the improvement of the shock absorbing characteristics.
  • the resonance point is located below 5 Hz and is lower than the frequency band of 6 to 8 Hz where the internal resonance point exists.
  • Case 3 using the friction damper had a resonance transmission point near 5.5 Hz, which is slightly higher than case 1, but the vibration transmissibility was low.
  • both the case 2 and the case 4 using the coil spring 260 have a low resonance point of 3 to 4 Hz and low vibration transmissibility even in a high frequency band of 7 Hz or higher.
  • the present invention is applied to a car seat as an example.
  • the present invention is applied to a seat used in an environment where vibration is input, for example, a seat such as an aircraft, a train, and a ship. It is also possible to do.

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Abstract

簡易な構成で衝撃吸収特性を従来よりも向上させる。前部トーションバー（２１０）に連結される前部リンク（２１１）（２１２）及び後部トーションバー（２２０）に連結される後部リンク（２２１）（２２２）を座席の前後方向に所定間隔をおいて設け、所定以上の荷重がかかった際に、前部リンク（２１１）（２１２）及び後部リンク（２２１）（２２２）が逆方向に回動するように設け、前部リンク（２１１）（２１２）及び後部リンク（２１１）（２１２）の下部間にダンパー（２３０）を配設した。所定以上の荷重変動が生じると、ダンパー（２３０）が伸縮して減衰力が機能し、それよりも小さな荷重変動では、ダンパー（２３０）が伸縮せずに、前部トーションバー（２１０）及び後部トーションバー（２２０）の弾性によって緩和される。

Description

座席用クッション部材支持機構及び座席構造
　本発明は、クッション部材をクッションフレームに掛け渡して形成される座席構造に用いられる座席用クッション部材支持機構及び該座席用クッション部材支持機構を含んだ座席構造に関し、特に、自動車、航空機、列車、船舶などの輸送機器用として適する座席用クッション部材支持機構及び該座席用クッション部材支持機構を含んだ座席構造に関する。
　特許文献１には、シートクッション部のクッションフレームに、立体編物（三次元ネット材）などのクッション部材を掛け渡して形成される座席構造が開示されている。このように、クッション部材をクッションフレームに掛け渡して形成する場合、底付き防止、振動吸収特性等を上げるため、立体編物や二次元の布帛などのベースネット（なお、本明細書において、単にシートクッション部の「クッション部材」と表現している場合には、この下層に配置されるベースネットも含む意味である。）を、弾性部材を介して設けている。特許文献１では、トーションバーと、このトーションバーに連結され、該トーションバーを支点として回動可能に支持されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備えてなるトーションバーユニットを、座部の前部及び後部に配置し、前部トーションバーユニットの支持フレームと後部トーションバーユニットの支持フレームとに、ベースネットを掛け渡して弾性的に支持している。
特開２００６－３４５９５２号公報
　特許文献１に開示された技術では、ベースネットを２つのトーションバーにより弾性的に支持することによって、自動車用座席等のクッション部材として従来一般に用いられているウレタン材と比較し、より薄手のものを使用し、ヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）をウレタン材使用のものより下げているにも拘わらず、使用者に異物感を与えることなく、着座動作時において十分なストローク感を発揮することができる。また、走行時の入力振動に対して、２つのトーションバーが機能するため、高い振動吸収特性を発揮することができる。特に、特許文献１では、アームによって前後に回転する支持フレームの回転支点となるトーションバーを、後部トーションバーユニットでは、支持フレームの上方に設定し、前部トーションバーユニットでは、支持フレームの下方に設定するなどの工夫を施している。それにより、通常走行時における入力振動による小さな荷重変動にしては前部トーションバーユニットが主として作用し、ある程度大きな荷重変動に対しては、前部及び後部トーションバーユニットが双方とも十分に機能するようになっている。しかしながら、振動吸収特性や衝撃吸収特性等については常に改善が求められている。
　本発明は上記に鑑みなされたものであり、簡単な構造でありながら、通常走行時において高い振動吸収特性を発揮できることに加え、衝撃によってより大きな荷重変動が生じた場合の衝撃吸収特性のさらなる向上を図ることができる座席用クッション部材支持機構及び該座席用クッション部材支持機構を含んだ座席構造を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明の座席用クッション部材支持機構は、　シートクッション部のクッション部材を弾性的に支持する座席用クッション部材支持機構であって、トリガーとなる変位が入力される第１のばね－減衰機構と、前記第１のばね－減衰機構に入力される変位に応じたばね－減衰特性を発揮する第２のばね－減衰機構とを有し、前記第１のばね－減衰機構と前記第２のばね－減衰機構とが、積層方向に配置されると共に、リンクを介して接続され、前記第１のばね－減衰機構と前記第２のばね－減衰機構とが直列の位置関係で設けられていることを特徴とする。
　前記シートクッション部に、座席の前後方向に所定間隔をおいてかつ座席の幅方向に沿って設けられる前部トーションバー及び後部トーションバーを有すると共に、前記リンクとして、前記前部トーションバーに中途部が連結されて、前記前部トーションバーを中心に上部及び下部が前後方向に回動可能に設けられる前部リンクと、前記後部トーションバーに中途部が連結されて、前記後部トーションバーを中心に上部及び下部が前後方向に回動可能に設けられる後部リンクとを有し、前記第１のばね－減衰機構が、前記前部トーションバー及び後部トーションバーと、前記前部リンク及び後部リンクの上部間に掛け渡されるクッション部材とにより構成されていることが好ましい。
　前記第２のばね－減衰機構が、前記前部リンク及び後部リンクの下部間に掛け渡される減衰部材又は弾性部材のいずれか少なくとも一方を含む下部接続機構により構成されていることが好ましい。
　前記前部リンク及び後部リンクは、前記前部トーションバー及び後部トーションバーに沿って、それぞれ複数連結されており、複数の前記前部リンクの上部に、前部支持フレームが座席の幅方向に沿って支持され、複数の前記後部リンクの上部に、後部支持フレームが座席の幅方向に沿って支持され、前記前部支持フレーム及び後部支持フレーム間に、前記クッション部材が掛け渡されていることが好ましい。
　複数の前記前部リンクの下部に、前部連結パイプが座席の幅方向に沿って支持され、複数の前記後部リンクの下部に、後部連結パイプが座席の幅方向に沿って支持され、前記下部接続機構が、前記前部連結パイプ及び後部連結パイプ間に配設されていることが好ましい。
　前記下部接続機構は、その前部が、前記前部連結パイプに前部が固定された前部連結リンクの後部に軸支され、その後部が、前記後部連結パイプに後部が固定された後部連結リンクの前部に軸支されていることが好ましい。
　前記前部リンク及び後部リンクは、それぞれ略Ｌ字に形成され、互いに背中合わせとなる向きで配設されていることが好ましい。
　前記下部減衰機構が、前記前部リンク及び後部リンクの下部間に複数掛け渡されており、複数の前記下部減衰機構が、減衰部材のみの組み合わせで構成されるか、弾性部材のみの組み合わせで構成されるか、又は、減衰部材と弾性部材の組み合わせで構成されることが好ましい。
　前記下部接続機構を構成する減衰部材は、磁気ダンパー、摩擦ダンパー又はオイルダンパーの少なくとも１種を用いて構成することができる。また、前記下部減衰機構を構成する弾性部材は、コイルスプリングを用いて構成することができる。
　前記前部リンク及び後部リンクの上部間に掛け渡される前記クッション部材が、前記シートバック部を構成する上下に複数配設されるクッション部材の中で、下層に位置するベースネットであることが好ましい。
　また、本発明の座席構造は、座席の幅方向に所定間隔をおいて設けられる一対のサイドフレームを備えたクッションフレームと、前記クッションフレームに支持されるクッション部材とを有してなるシートクッション部を備えた座席構造であって、前記クッション部材が、前記座席用クッション部材支持機構に支持されており、前記座席用クッション部材支持機構を構成する前部トーションバー及び後部トーションバーが、前記クッションフレームにおける一対のサイドフレーム間に掛け渡されていることを特徴とする。
　本発明は、第１のばね－減衰機構と第２のばね－減衰機構とが、積層方向に配置されると共に、リンクを介して接続され、第１のばね－減衰機構と第２のばね－減衰機構とが直列の位置関係で設けられている。そのため、第１のばね－減衰機構にトリガーとなる振動や衝撃などの変位が入力されると、その入力によって第２のばね－減衰機構が作用する。この際、本発明では、第１のばね－減衰機構と第２のばね－減衰機構とが直列の位置関係で設けられているため、両者を合わせたばね系は、ばね定数ｋが小さくなり、減衰系は、増大する方向となり、ダッフィング型の非線形特性を備えた系となる。そのため、振動吸収特性、衝撃吸収特性共に改善される。
図１は、本発明の一の実施形態にかかる座席構造の要部を示した断面図である。 図２は、上記実施形態にかかる座席構造のシートクッション部及び座席用クッション部材支持機構を示した斜視図である。 図３は、図２の正面図である。 図４は、図３のＡ－Ａ線矢視図である。 図５は、図２の側面図である。 図６は、図２の底面図である。 図７は、図５のＢ－Ｂ線矢視図であって、前部トーションバー、後部トーションバー、前部リンク及び後部リンクの連結関係を説明するための図である。 図８は、上記実施形態にかかる座席構造及び座席用クッション部材支持機構の作用を説明するための図であって、衝撃力が入力される前の状態と衝撃力が入力された状態を示した図である。 図９は、図８における衝撃力が入力された状態のみを示した図である。 図１０は、上記実施形態にかかる座席構造及び座席用クッション部材支持機構の作用を説明するための図であって、比較的小さな振動ないしは微振動が入力される前の状態とそれらの振動が入力された状態を示した図である。 図１１は、図１０における比較的小さな振動ないしは微振動が入力された状態のみを示した図である。 図１２は、本発明の他の実施形態にかかる座席構造の要部を示した底面図である。 図１３は、図１２の中央断面から側面方向を見た図である。 図１４は、本発明のさらに他の実施形態にかかる座席構造の要部を示した底面図である。 図１５は、図１４の中央断面から側面方向を見た図である。 図１６は、試験例の測定方法を説明するための座席構造の斜視図である。 図１７は、試験例における衝撃振動特性の入力波形を示した図である。 図１８は、試験例における衝撃振動特性の測定結果を示した図である。 図１９は、試験例における振動伝達率の測定結果を示した図である。
　以下、図面に示した実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一の実施形態に係る座席用クッション部材支持機構２００を含んだ座席構造１の要部を示す側面図であり、図２～図８は座席用クッション部材支持機構２００の詳細を示した図である。
　本実施形態の座席構造１はシートクッション部２及びシートバック部３を備えた自動車用の特に運転席又は助手席用のものであり、車体のフロア（設置面）に座席の幅方向に所定間隔をおいて配設されるスライドアジャスタ４，４を介してシートクッション部２が取り付けられている。
　シートクッション部２は、スライドアジャスタ４，４のアッパーレール４ａ，４ａに連結される一対のサイドフレーム２１，２１を備えたクッションフレーム２０を有している。各サイドフレーム２１，２１は、アッパーレール４ａ，４ａの外側に位置する外側プレート２１ａ，２１ａと、アッパーレール４ａ，４ａの内側に位置し、前部寄りに配置される前部内側プレート２１ｂ，２１ｂと、アッパーレール４ａ，４ａの内側に位置し、後部寄りに配置される後部内側プレート２１ｃ，２１ｃとを備えている。
　一対のサイドフレーム２１，２１の前端間及び後端間には、それぞれパイプからなる前部フレーム２２、後部フレーム２３が掛け渡されているが、前部フレーム２２の各端部は、前部内側プレート２１ｂ，２１ｂ及び外側プレート２１ａ，２１ａを貫通して配設され、後部フレーム２３の各端部は、後部内側プレート２１ｃ，２１ｃ及び外側プレート２１ａ，２１ａを貫通して配設されている。さらに、前部フレーム２２の若干後方には、補強パイプ２４が掛け渡されている。補強パイプ２４は、前部内側プレート２１ｂ，２１ｂを各端部が貫通してさらにアッパーレール４ａ，４ａを貫通して配設されている。このように、各サイドフレーム２１，２１をアッパーレール４ａ，４ａを挟んで、外側に位置するプレート（符号２１ａ，２１ａ）と内側に位置するプレート（符号２１ｂ，２１ｂ及び２１ｃ，２１ｃ）を設け、さらに、前部フレーム２２、後部フレーム２３及び補強パイプ２４をこれらに貫通するように配設することでクッションフレーム２０に高い剛性を付与している。
　座席用クッション部材支持機構２００は、上記クッションフレーム２０を備えたシートクッション部２に組み込まれる。座席用クッション部材支持機構２００は、座席構造１の前後方向に所定間隔をおいて、ヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）を挟んだ位置に設けられる前部トーションバー２１０、後部トーションバー２２０等を有して構成される。
　前部トーションバー２１０は、前部フレーム２２と補強パイプ２４によって支持された前部内側プレート２１ｂ，２１ｂの前端寄りの位置に掛け渡される。本実施形態では、図７に示したように、前部トーションバー２１０の一方（例えば座席左側）の端部２１０ａを、左側に配置された前部内側プレート２１ｂに固定して前部トーションバー２１０のねじり変形の固定端とする。
　後部トーションバー２２０は、後部内側プレート２１ｃ，２１ｃ間に掛け渡される。具体的には、後部内側プレート２１ｃ，２１ｃには、ヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）よりも後部フレーム２３寄りにおいて、下方に突出させた突片２１ｄ，２１ｄが一体に設けられており、この突片２１ｄ，２１ｄ間に掛け渡される。後部トーションバー２２０も、図７に示したように、本実施形態では座席左側の端部２２０ａを左側に位置する後部内側プレート２１ｃの突片２１ｄに固定して配設される。
　前部トーションバー２１０の各端部２１０ａ，２１０ｂ付近であって、前部内側プレート２１ｂ，２１ｂの内側に、前部リンク２１１，２１２が支持される。前部リンク２１１，２１２は、図１及び図４から明らかなように、側面から見て、略Ｌ字状に形成され、その中途部２１１ａ，２１２ａが前部トーションバー２１０に支持される。この際、上部２１１ｂ，２１２ｂが中途部２１１ａ，２１２ａよりも若干上方で前方に位置し、下部２１１ｃ，２１２ｃが中途部２１１ａ，２１２ａよりも下方に位置する向きで装着される。また、本実施形態では、図７に示したように、右側に配置される前部リンク２１２が、前部トーションバー２１０の右側の端部２１０ｂに連結され、左側に配置される前部リンク２１１は、前部トーションバー２１０の固定端である左側の端部２１０ａ回りを自由回転できるように設けられる。
　左右の前部リンク２１１，２１２の上部２１１ｂ，２１２ｂ間には、略コ字状の前部支持フレーム２１３が掛け渡される。前部支持フレーム２１３の各端部は、前部リンク２１１，２１２の上部２１１ｂ，２１２ｂに溶接等により固定される。従って、前部支持フレーム２１３を上下に動かす力が作用すると、前部支持フレーム２１３は左右の前部リンク２１１，２１２と共に、前部トーションバー２１０との接続位置を中心として回動するが、右側の前部リンク２１２の上部２１２ｂが回動することにより、前部トーションバー２１０の右側の端部２１０ｂが固定端である左側の端部２１０ａを中心として同方向にねじられ、前部トーションバー２１０の弾性が機能する。
　後部トーションバー２２０の各端部２２０ａ，２２０ｂ付近であって、後部内側プレート２１ｃ，２１ｃ及び突片２１ｄ，２１ｄの内側に、後部リンク２２１，２２２が支持される。後部リンク２２１，２２２も、図１及び図４から明らかなように、側面から見て、略Ｌ字状に形成され、その中途部２２１ａ，２２２ａが後部トーションバー２２０に支持される。この際、上部２２１ｂ，２２２ｂが中途部２２１ａ，２２２ａよりも若干上方かつ後方に位置し、下部２２１ｃ，２２２ｃが中途部２２１ａ，２２２ａよりも下方に位置する向きで装着される。従って、前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２は、いずれも略Ｌ字状に形成されるが、それぞれの上部２１１ｂ，２１２ｂ及び２２１ｂ，２２２ｂが互いに逆方向に突出する背中合わせとなる向きで装着されることになる。また、本実施形態では、図７に示したように、右側に配置される後部リンク２２２が、後部トーションバー２２０の右側の端部２２０ｂに連結され、左側に配置される後部リンク２２１は、後部トーションバー２２０の固定端である左側の端部２２０ａ回りを自由回転できるように設けられる。
　左右の後部リンク２２１，２２２の上部２２１ｂ，２２２ｂ間には、後部支持フレーム２２３が掛け渡される。そして、後部支持フレーム２２３を上下に動かす力が作用すると、後部支持フレーム２２３は左右の後部リンク２２１，２２２と共に、後部トーションバー２２０との接続位置を中心として回動するが、右側の後部リンク２２２の上部２２２ｂが回動することにより、後部トーションバー２２０の右側の端部２２０ｂが、固定端である左側の端部２２０ａを中心として同方向にねじられ、後部トーションバー２２０の弾性が機能する。
　 前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃ及び後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃの各間には、下部接続機構が掛け渡される。本実施形態では下部接続機構として、減衰部材であるダンパー２３０，２３０を用い、座席の左右のそれぞれに配設している。ダンパー２３０，２３０は、ピストン等の可動部が筒状部材２３１，２３１に対して相対移動する直動式のものを用いることが好ましい。本実施形態では、図１及び図４等に示したように、筒状部材２３１，２３１を座席の前部側となるように、可動部に連結されるロッド部材２３２，２３２を座席の後部側となるように配置しているが、逆向きに配置してももちろん構わない。ダンパー２３０，２３０の前部（本実施形態では筒状部材２３１，２３１の端部２３１ａ，２３１ａ）を前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃ側に連結し、ダンパー２３０，２３０の後部（本実施形態ではロッド部２３２，２３２の端部２３２ａ，２３２ａ）を後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃ側に連結して、設置面（ここでは車体フロア）に略平行に配置される。
　また、本実施形態では、前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃ間に、前部連結パイプ２４０を掛け渡し、この前部連結パイプ２４０に後方に突出する前部連結リンク２４１，２４２の前部を幅方向に所定間隔をおいて溶接等により固着している。また、後部リンク２２１，２２２の下端２２１ｃ，２２２ｃ間に、後部連結パイプ２５０を掛け渡し、この後部連結パイプ２５０に前方に突出する後部連結リンク２５１，２５２の後部を幅方向に所定間隔をおいて溶接等により固着している。そして、各ダンパー２３０，２３０の前部である筒状部材２３１，２３１の端部２３１ａ，２３１ａが前部連結リンク２４１，２４２の後部２４１ａ，２４２ａに相対回転可能に軸支され、各ダンパー２３０，２３０の後部であるロッド部２３２，２３２の端部２３２ａ，２３２ａが後部連結リンク２５１，２５２の前部２５１ａ，２５２ａに相対回転可能に軸支される。
　なお、ダンパー２３０，２３０は所定の減衰力を発揮できるものでればよく、例えば、磁気ダンパー、オイルダンパー、摩擦ダンパー等を用いることができる。但し、それぞれ速度依存性などの特性が異なるため、適用する座席構造の用途等（例えば、運転席用、助手席用、高級車用、スポーツカー用等）によって使い分けることができる。また、２種類以上併用することも可能である。また、筒状部材２３１に対してロッド部材２３２が相対的に伸縮するいずれの方向でも所定の減衰力が機能する双方向タイプのものを用いることもできるし、荷重の負荷方向に変位する際に抜重方向よりもより大きな減衰力が働くように設定可能なタイプを用いることも可能である。
　クッションフレーム２０には、シートクッション部２のクッション部材が配設される。クッション部材の構成は限定されるものではないが、本実施形態では、クッションフレーム２０に張って設けられ、上下に複数枚積層されるクッション部材を有してなる。例えば、一対のサイドフレーム２１，２１間に、二次元の布帛（編物、織物、ネット状のもの等）、二次元の布帛に薄いウレタン材を積層した構造のもの、若しくは、三次元の布帛（立体編物、立体織物等）、又は、それらに弾性糸が適宜含まれた構成のものを上層のクッション部材として配設し、その下層に同じくクッション部材を構成するベースネット４０を配設した構造である。そして、このベースネット４０の前部４０ａ及び後部４０ｂが、前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３にそれぞれ連結される。
　ベースネット４０は、前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３に、前部４０ａ及び後部４０ｂを巻き付けて一枚タイプとして配設してもよいが、本実施形態では、ベースネット４０を、前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３に上側から下側へと掛け回した後、端縁同士を前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３間の中途部で連結部材４１を用いて連結している（図４参照）。これにより、ベースネット４０は、上下２層で配設されることになり、底付き防止機能等を高めることができる。なお、ベースネット４０を構成する材料も、上層のクッション部材と同様のものを用いることができるが、減衰機能が高いことから立体編物、あるいは、弾性糸を含んだ二次元の布帛を用いることが好ましい。
　ここで、本実施形態は、上記の構成を備えるため、外部振動や衝撃によってクッション部材であるベースネット４０、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０によって第１のばね－減衰機構が構成され、それらの積層方向に配置されたダンパー２３０，２３０によって第２のばね－減衰機構が構成される。すなわち、外部振動や衝撃が入力されると、第１のばね－減衰機構であるベースネット４０、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０が変位する。この変位がトリガーとなって、前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２を介して、第１のばね－減衰機構と直列の位置関係である第２のばね－減衰機構であるダンパー２３０，２３０の減衰力が作用する。本実施形態では、第２のばね－減衰機構としてダンパー２３０，２３０を用いているため、第１のばね－減衰機構及び第２のばね－減衰機構における減衰系は、減衰係数が大きくなって減衰比が増大することになる。その結果、特に衝撃吸収特性の改善に貢献できる。
　また、本実施形態は、上記の構成を備えているため、クッション部材であるベースネット４０を前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３に掛け渡した際の初張力（例えば、初張力を低くすることにより、減衰力を高めることができる）、下部接続機構として選択される減衰部材であるダンパー２３０，２３０の特性（磁気ダンパー、摩擦ダンパー等の種類や、機能する減衰力の大きさ等、また、後述の実施形態のように、コイルスプリング等の弾性部材を用いた場合にはそのばね特性、あるいは、弾性部材と減衰部材との組み合わせ方等によって機能する所定の特性）、前部リンク２１１，２１２における前部トーションバー２１０との接続位置からベースネット４０との接続位置である前部支持フレーム２１３までの距離、後部リンク２２１，２２２における後部トーションバー２２０との接続位置からベースネット４０との接続位置である後部支持フレーム２２３までの距離、前部リンク２１１，２１２における前部トーションバー２１０との接続位置からダンパー２３０，２３０との接続位置となる前部連結パイプ２４０までの距離、後部リンク２２１，２２２における後部トーションバー２２０との接続位置からダンパー２３０，２３０との接続位置となる後部連結パイプ２５０までの距離のうち、いずれか少なくとも一つの要素を調整して所望の値に設定することで、ベースネット４０に入力される荷重変動に対して、リミットスイッチなどの電気的要素の制御によることなく、パッシブな機械的特性を種々の特性に調整することができる。その結果、例えば、低周波の衝撃性振動に対する特性向上に重点をおいた構成としたり、高周波振動に対する特性向上に重点をおいた構成としたりするなど、種々の特性の機構を簡易な構成で提供することができる。
　次に、本実施形態の具体的な作用を図８～図１１を用いて説明する。人が座席構造１に着座した状態において、走行中に凹凸を乗り越えるなどして衝撃力が入力されて所定以上の大きな荷重変動（ダンパー２３０に、減衰力を発揮させる伸縮動作が生じる程度以上の荷重変動）が生じたとすると、ヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）を中心として下方に大きな負荷がかかる。すると、ベースネット４０は、図８の実線の位置からヒップポイント付近を中心として大きく下方に変位し、前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３を図８の二点鎖線及び図９に示したように内方に変位させる。前部支持フレーム２１３及び後部支持フレーム２２３の内方へ変位するため、同期して、前部リンク２１１，２１２の上端２１１ｂ，２１２ｂが内方（図８の時計方向）に、後部リンク２２１，２２２の上端２２１ｂ，２２２ｂも内方（図８の反時計方向）に、いずれも所定角度回動する。本実施形態では、右側の前部リンク２１２及び後部リンク２２２が前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０の右側の端部２１０ｂ，２２０ｂに連結されているため、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０は、左側の端部２１０ａ，２２０ａを中心として右側の端部２１０ｂ，２２０ｂが同方向にねじられる。これにより、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０の弾性がまず機能する。
　前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２が上記のように回動するため、前部リンク２１１の下部２１１ｃ，２１２ｃ及び後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃは、いずれも離間方向に所定角度回動する。前部リンク２１１の下部２１１ｃ，２１２ｃには、ダンパー２３０，２３０の筒状部材２３１，２３１の端部２３１ａ，２３１ａが前部連結パイプ２４０及び前部連結リンク２４１，２４２を介して連結され、後部リンク２２１，２２２の下端２２１ｃ，２２２ｃは、ダンパー２３０，２３０のロッド部材２３２，２３２の端部２３２ａ，２３２ａが後部連結パイプ２５０及び後部連結リンク２５１，２５２を介して連結されているため、各下部２１１ｃ，２１２ｃ及び２２１ｃ，２２２ｃがそれぞれ離間方向に回動すると、筒状部材２３１，２３１に対してロッド部材２３２，２３２が相対的に伸長する。それにより、ダンパー２３０，２３０の磁気やオイルの粘性等による減衰力によって、衝撃力を吸収する。従って、所定以上の荷重変動を伴う衝撃力に対しては、ベースネット４０による減衰力とダンパー２３０，２３０による減衰力を共に機能させることができる。反動によってベースネット４０が上方に変位すると、前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２は前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０の復帰力により上記と逆方向に回動する。それにより、ダンパー２３０，２３０は、筒状部材２３１，２３１に対してロッド部材２３２，２３２が相対的に収縮する方向に変位する。このとき、双方向で減衰力が働くダンパー２３０，２３０であれば、前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２は上記と逆方向に回動する際も減衰力が働き、それらの動きを遅動させることができる。なお、人体が上方に変位する抜重方向では、ダンパー２３０，２３０の減衰力を負荷方向よりも小さく設定できるものを用いることも可能であることは上記したとおりである。
　一方、走行時の通常の振動入力（上記の衝撃力よりは振幅の小さい微振動等）においては、その振動入力によってベースネット４０に対する上記よりも小さな荷重変動（ダンパー２３０が伸縮動作しないか、伸縮動作をしても僅かな伸縮量で減衰力を発揮するに至らない程度の荷重変動）が生じる。この荷重変動によってはダンパー２３０は実質的に伸縮動作しないため、ほぼ剛体として一つのリンク部材の如くの作用となる。従って、図１０に示したように下方向に荷重がかかったとすると、前部リンク２１１，２１２は図１０の二点鎖線及び図１１に示したように、時計回りに回動するが、ダンパー２３０が伸縮しないため、前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃに引っ張られてダンパー２３０は前方に移動する。ダンパー２３０は長さがほとんど変わらないため後部リンク２１１，２１２の下部２２１ｃ，２２２ｃを前方に引っ張る。そのため、後部リンク２２１，２２２は、図１０の実線で示した姿勢から、図１０の二点鎖線及び図１１に示した姿勢へと、前部リンク２１１，２１２と同じ時計回りに回動する。ダンパー２３０は、前部連結リンク２４１，２４２を介して前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃに連結され、後部連結リンク２５１，２５２を介して後部リンク２２１，２２２の下部２１１ｃ，２２２ｃに連結されているため、図１０の実線で示した設置面に略平行な姿勢から、図１０の二点鎖線及び図１１に示したロッド部材２３２，２３２側が筒状部材２３１，２３１よりも高くなる若干斜めの姿勢へと変位する。小さな荷重変動が繰り返されると、このような運動が繰り返され、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０の弾性により振動吸収がなされる。
　なお、上記した作用を発揮しやすくするため、前部リンク２１１，２１２は、荷重がかかった際にヒップポイント側に力の向きが確実に生じるように、略Ｌ字状の内角が鈍角となっていることが好ましい。また、後部リンク２２１，２２２の回転中心となる後部トーションバー２２０が連結される位置は、後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃ寄りであることが好ましい。これにより、小さな振動入力の際に、後方（時計回り）に回動しやすくなる。
　図１２及び図１３は、本発明の他の実施形態を示し、前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃと、後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃとの間に、第２のばね－減衰機構を構成する下部接続機構としてコイルスプリング２６０，２６０を配設している。具体的には、前部連結パイプ２４０及び後部連結パイプ２５０にそれぞれ係合用ブラケット２４５，２４５，２５５，２５５を座席の幅方向に所定間隔をおいて設け、前後に対応する係合用ブラケット２４５，２５５間にそれぞれコイルスプリング２６０，２６０を配設している。
　本実施形態によれば、前部リンク２１１，２１２及び後部リンク２２１，２２２を介して、すなわち、第１のばね－減衰機構を構成するベースネット４０及び各トーションバー２１０，２２０に対して、第２のばね－減衰機構を構成するコイルスプリング２６０，２６０が直列配置のばね系となる。その結果、２つのばね系を合わせたばね定数はそれぞれ単独で用いた場合のばね定数よりも低くなり、減衰比が増大する。従って、本実施形態では、ばね系の直列配置の組み合わせにより、非線形のばね特性をもたせることができ、高周波特性の改善に貢献できるだけでなく、衝撃性振動に対する特性改善にも貢献できる。
　なお、本実施形態においても、ベースネット４０の初張力、コイルスプリング２６０，２６０等の弾性力、各リンク２１１，２１２，２２１，２２２における各トーションバー２１０，２２０からベースネット４０又はコイルスプリング２６０，２６０の接続位置までの長さ等の調整によって、種々の特性を付与することができる。
　図１４及び図１５は、本発明のさらに他の実施形態を示し、前部リンク２１１，２１２の下部２１１ｃ，２１２ｃと、後部リンク２２１，２２２の下部２２１ｃ，２２２ｃとの間に、第２のばね－減衰機構を構成する下部接続機構としてダンパー２３０Ａ，２３０Ｂとコイルスプリング２６０との組み合わせからなるものを配設している。具体的には、ダンパー２３０Ａ，２３０Ｂを、前部連結リンク２４２，２４２、後部連結リンク２５２，２５２を介して、前部連結パイプ２４０及び後部連結パイプ２５０の幅方向両側付近に配置し、その略中央に係合用ブラケット２４５，２５５を介してコイルスプリング２６０を掛け渡している。また、一方のダンパー２３０Ａは磁気ダンパーを用い、他方のダンパー２３０Ｂは、磁気ダンパーよりも減衰力の大きい摩擦ダンパーを用いている。
　本実施形態によれば、第２のばね－減衰機構を構成するコイルスプリング２６０が第１のばね－減衰機構との関係で直列配置のばね系要素となり、ダンパー２３０Ａ，２３０Ｂが第１のばね－減衰機構との関係で直列配置の減衰系要素となる。そのため、それぞれ単独の場合と比較し、ばね定数が低下して減衰係数が大きくなるため、減衰比がさらに増大する。従って、共振点をより低周波帯域に移行し、高周波の振動吸収特性が高くなるという特性を奏する。
　（試験例）
　座席用クッション部材支持機構２００として、第２のばね－減衰機構を構成する下部接続機構が異なる次の４種類を準備した。すなわち、図１～図１１に示した両側部付近に配置される２組のダンパー２３０，２３０としていずれも磁気ダンパーを用いたタイプ（ケース１）、図１２及び図１３に示した両側部付近に配置される２本のコイルスプリング２６０，２６０を配設したタイプ（ケース２）、図１～図１１に示した両側部付近に配置される２組のダンパー２３０，２３０としていずれも摩擦ダンパーを用いたタイプ（ケース３）、図１４及び図１５に示した磁気ダンパー２３０Ａ、摩擦ダンパー２３０Ｂ及びコイルスプリング２６０の組み合わせを用いたタイプ（ケース４）を準備した。なお、第２のばね－減衰機構を構成する下部接続機構以外の構成は、第１のばね－減衰機構を構成するベースネット４０の初張力、前部トーションバー２１０及び後部トーションバー２２０のばね特性等を含めていずれも全く同じである。
　これらの座席用クッション部材支持機構２００に、図１６に示したように、シートクッション部２のベースネット４０上に他のクッション材（立体編物等）を設け、さらに表皮２ａで被覆し、同じく、シートバック部３もクッション材（立体編物等）を設けて表皮３ａで被覆して座席構造１とした。この座席構造１を加振機上にセットし、シートクッション部２のヒップポイント直下に加速度センサ２ｂを取り付けて被験者を着座させ、衝撃振動特性、振動伝達率の測定を行った。衝撃吸収特性は図１７に示した入力波形を衝撃振動として入力した。結果を図１８及び図１９に示す。
　図１８に示したように、衝撃振動特性は、ケース１の場合で、入力波形の最大値約１．３Ｇに対して約０．５Ｇ低下しており、高い衝撃吸収特性を示した。ケース２、ケース３、ケース４はそれよりさらに低下しており、第１のばね－減衰機構に第２のばね－減衰機構を直列配置すると、衝撃吸収特性の改善に大きく貢献できる。また、図１９に示した振動伝達率から、磁気ダンパーを用いたケース１は、共振点が５Ｈｚ未満に位置して、内臓共振点の存在する６～８Ｈｚの周波数帯よりも低かった。摩擦ダンパーを用いたケース３は、共振点がケース１よりも若干高めの５．５Ｈｚ付近であるが振動伝達率が低かった。一方、コイルスプリング２６０を用いたケース２及びケース４は、いずれも、共振点が３～４Ｈｚと低く、しかも７Ｈｚ以上の高周波帯域においても振動伝達率は低かった。
　これらのことから、第２のばね－減衰機構を構成する下部接続機構の種類、組み合わせ等によって種々の特性をもった座席構造を提供することできることがわかる。
　なお、上記した説明では、自動車の座席に適用した場合を例にとり説明しているが、振動が入力される環境で使用される座席、例えば、航空機、列車、船舶などの座席において本発明を適用することも可能である。
　１　座席構造
　２　シートクッション部
　３　シートバック部
　４　スライドアジャスタ
　２０　クッションフレーム
　２１　サイドフレーム
　２２　前部フレーム
　２３　後部フレーム
　２００　座席用クッション部材支持機構
　２１０　前部トーションバー
　２１１，２１２　前部リンク
　２１３　前部支持フレーム
　２２０　後部トーションバー
　２２１，２２２　後部リンク
　２２３　後部支持フレーム
　２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ　ダンパー
　２３１　筒状部材
　２３２　ロッド部材
　２４０　前部連結パイプ
　２４１，２４２　前部連結リンク
　２５０　後部連結パイプ
　２５１，２５２　後部連結リンク
　２６０　コイルスプリング
　４０　ベースネット

Claims (12)

  1. 　シートクッション部のクッション部材を弾性的に支持する座席用クッション部材支持機構であって、
    　トリガーとなる変位が入力される第１のばね－減衰機構と、
    　前記第１のばね－減衰機構に入力される変位に応じたばね－減衰特性を発揮する第２のばね－減衰機構と
    を有し、
    　前記第１のばね－減衰機構と前記第２のばね－減衰機構とが、積層方向に配置されると共に、リンクを介して接続され、前記第１のばね－減衰機構と前記第２のばね－減衰機構とが直列の位置関係で設けられていることを特徴とする座部用クッション部材支持機構。
  2. 　前記シートクッション部に、座席の前後方向に所定間隔をおいてかつ座席の幅方向に沿って設けられる前部トーションバー及び後部トーションバーを有すると共に、前記リンクとして、前記前部トーションバーに中途部が連結されて、前記前部トーションバーを中心に上部及び下部が前後方向に回動可能に設けられる前部リンクと、前記後部トーションバーに中途部が連結されて、前記後部トーションバーを中心に上部及び下部が前後方向に回動可能に設けられる後部リンクとを有し、
    　前記第１のばね－減衰機構が、前記前部トーションバー及び後部トーションバーと、前記前部リンク及び後部リンクの上部間に掛け渡されるクッション部材とにより構成されている請求項１記載の座部用クッション部材支持機構。
  3. 　前記第２のばね－減衰機構が、前記前部リンク及び後部リンクの下部間に掛け渡される減衰部材又は弾性部材のいずれか少なくとも一方を含む下部接続機構により構成されている請求項１又は２記載の座部用クッション部材支持機構。
  4. 　前記前部リンク及び後部リンクは、前記前部トーションバー及び後部トーションバーに沿って、それぞれ複数連結されており、
    　複数の前記前部リンクの上部に、前部支持フレームが座席の幅方向に沿って支持され、
    　複数の前記後部リンクの上部に、後部支持フレームが座席の幅方向に沿って支持され、
    　前記前部支持フレーム及び後部支持フレーム間に、前記クッション部材が掛け渡されている請求項２又は３記載の座席用クッション部材支持機構。
  5. 　複数の前記前部リンクの下部に、前部連結パイプが座席の幅方向に沿って支持され、
    　複数の前記後部リンクの下部に、後部連結パイプが座席の幅方向に沿って支持され、
    　前記下部接続機構が、前記前部連結パイプ及び後部連結パイプ間に配設されている請求項４記載の座席用クッション部材支持機構。
  6. 　前記下部接続機構は、その前部が、前記前部連結パイプに前部が固定された前部連結リンクの後部に軸支され、その後部が、前記後部連結パイプに後部が固定された後部連結リンクの前部に軸支されている請求項５記載の座席用クッション部材支持機構。
  7. 　前記前部リンク及び後部リンクは、それぞれ略Ｌ字に形成され、互いに背中合わせとなる向きで配設されている請求項２～６のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構。
  8. 　前記下部減衰機構が、前記前部リンク及び後部リンクの下部間に複数掛け渡されており、
    　複数の前記下部減衰機構が、減衰部材のみの組み合わせで構成されるか、弾性部材のみの組み合わせで構成されるか、又は、減衰部材と弾性部材の組み合わせで構成される請求項２～７のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構。
  9. 　前記下部接続機構を構成する減衰部材が、磁気ダンパー、摩擦ダンパー又はオイルダンパーの少なくとも１種を用いて構成される請求項２～８のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構。
  10. 　前記下部減衰機構を構成する弾性部材が、コイルスプリングを用いて構成される請求項２～８のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構。
  11. 　前記前部リンク及び後部リンクの上部間に掛け渡される前記クッション部材が、前記シートバック部を構成する上下に複数配設されるクッション部材の中で、下層に位置するベースネットである請求項２～１０のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構。
  12. 座席の幅方向に所定間隔をおいて設けられる一対のサイドフレームを備えたクッションフレームと、前記クッションフレームに支持されるクッション部材とを有してなるシートクッション部を備えた座席構造であって、
    　前記クッション部材が、請求項１～１１のいずれか１に記載の座席用クッション部材支持機構に支持されており、
    　前記座席用クッション部材支持機構を構成する前部トーションバー及び後部トーションバーが、前記クッションフレームにおける一対のサイドフレーム間に掛け渡されている座席構造。
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