WO2018135339A1 - シート振動低減構造 - Google Patents

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WO2018135339A1
WO2018135339A1 PCT/JP2018/000222 JP2018000222W WO2018135339A1 WO 2018135339 A1 WO2018135339 A1 WO 2018135339A1 JP 2018000222 W JP2018000222 W JP 2018000222W WO 2018135339 A1 WO2018135339 A1 WO 2018135339A1
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vibration
floor
housing
rotor
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PCT/JP2018/000222
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智士 上田
昌一郎 藤田
松本 幸人
遼 加藤
小林 正成
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オイレス工業株式会社
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    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50Seat suspension devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/50Seat suspension devices
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means

Definitions

  • the present invention relates to a seat vibration reducing structure for reducing seat vibration, and more particularly to a seat vibration reducing structure suitable for reducing vibration transmitted from a vehicle body in a vehicle seat.
  • a dynamic damper is used as a seat vibration reduction structure for reducing vibration transmitted from a vehicle to a vehicle seat.
  • This type of dynamic damper is fixed to the back frame of the vehicle seat and has a mounting bracket having a side plate portion in the vertical direction, a mass bracket disposed between the side plate portions in the vertical direction of the mounting bracket, and a mass bracket. And a rubber elastic body connected to the side plate portion in the vertical direction of the metal fitting.
  • the mass metal fitting and the rubber elastic body constitute a vibration system composed of a mass and a spring, and this vibration system resonates with the vibration transmitted from the vehicle body to the vehicle seat to attenuate the vibration of the vehicle seat.
  • the dynamic damper can attenuate the vibration of the vehicle seat that resonates with the natural frequency of the vibration system composed of the mass and the spring, but it is difficult to reduce the vibration at a frequency other than the natural frequency. .
  • the mass (mass fitting) causes an increase in the weight of the vehicle, which affects the fuel efficiency of the vehicle.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a lightweight seat vibration reduction structure capable of reducing vibration transmitted to a seat in a wider frequency band.
  • the vibration transmitted from the floor of a vehicle or the like to the seat is converted into a rotational motion by making the seat freely rotatable about an axis arranged along the seat seat portion. Damping rotational motion.
  • the present invention A seat vibration reduction structure that reduces vibration transmitted to the seat from the floor on which the seat is installed, Rotating means for converting vibration transmitted from the floor to the seat into rotational motion about an axis disposed along the seat seat portion; Attenuating means for attenuating the rotational motion converted by the rotating means; Elastic means for supporting the load of the sheet.
  • the seat is rotatable about an axis arranged along the seat seat portion, vibration transmitted from the floor of the vehicle or the like to the seat is converted into rotational motion, and this rotational motion is attenuated.
  • vibrations can be reduced in a wider frequency band.
  • a lighter seat vibration reduction structure can be realized as compared with a dynamic damper.
  • FIGS. 4A, 4B, 4C, and 4D are a front view, a right side view, a left side view, and a top view of the rotary damper 50 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5A is a view for explaining a structural example of a rotary damper 50 of a type using a viscous fluid, and is an AA cross-sectional enlarged view of FIG. 4A, and FIG. These are views for explaining a structural example of the rotary damper 50 using a pair of cams, and are enlarged cross-sectional views taken along the line BB of FIG. 4B.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operating principle of the seat vibration reducing structure 1.
  • 7A, 7B, and 7C are a front view and a right side of a modified example 2A of the vehicle seat 2 to which the seat vibration reducing structure 1 according to one embodiment of the present invention is applied. It is a surface view and a rear view.
  • 8A, 8B, and 8C are a front view and a right side of a modified example 2B of the vehicle seat 2 to which the seat vibration reducing structure 1 according to one embodiment of the present invention is applied. It is a side view and a left side.
  • 9A, 9B, and 9C are a front view and a right side of a modified example 2C of the vehicle seat 2 to which the seat vibration reducing structure 1 according to one embodiment of the present invention is applied. It is a side view and a left side.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are a front view, a right side view, and a rear view of a vehicle seat 2 to which the seat vibration reducing structure 1 according to the present embodiment is applied. .
  • the vehicle seat 2 is installed on the floor 3 of the vehicle via the seat vibration reducing structure 1.
  • the seat vibration reduction structure 1 reduces vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2, and includes a pair of rotating devices 4a and 4b (hereinafter also simply referred to as the rotating device 4) and a pair of damping devices 5a and 5b. (Hereinafter also simply referred to as the damping device 5) and a pair of coil springs 6a and 6b (hereinafter also simply referred to as the coil spring 6).
  • Rotating devices 4a and 4b are hinges respectively disposed on both sides of the seat seat portion 20 in the width W direction between the rear portion 21 of the seat seat portion 20 and the floor 3.
  • the rotating devices 4a and 4b hold the vehicle seat 2 so as to be rotatable about an axis O disposed below the rear portion 21 of the seat seat portion 20 along the width W direction of the seat seat portion 20, and from the floor 3 to the vehicle.
  • the vibration transmitted to the work sheet 2 is converted into a rotational motion around the axis O.
  • FIG. 2A, 2B, and 2C are a front view, a right side view, and a top view of the rotating device 4, respectively.
  • the rotating device 4 shown in FIG. 1 is enlarged and displayed.
  • the rotating device 4 includes a shaft 40 having an axis O as a center, a pair of brackets 41 a and 41 b that hold the shaft 40, and a retaining ring 42 attached to the shaft 40.
  • Shaft holding holes 410a and 410b into which the shaft 40 is inserted are formed in the brackets 41a and 41b, respectively.
  • the shaft 40 is formed at one end 400a and has a flange 401 having an outer diameter larger than that of the shaft holding holes 410a and 410b, and a circumferential groove 403 formed at the other end 400b to which the retaining ring 42 is mounted.
  • Have The retaining ring 42 has a larger outer diameter than the shaft holding holes 410a and 410b, and prevents the shaft 40 from falling off from the shaft holding holes 410a and 410b of the brackets 41a and 41b.
  • the rotating device 4 has the shaft 40 with the other end 400b at the head, the shaft holding hole 410a of the bracket 41a, and the shaft insertion hole (not shown) of the rotating device mounting portion 23 provided in the frame 22 of the seat seat portion 20. ) And the shaft retaining hole 410b of the bracket 41b, and the retaining ring 42 is mounted in the circumferential groove 403 of the other end 400b protruding from the shaft retaining hole 410b of the bracket 41b. 2 is rotatably attached.
  • the brackets 41a and 41b are fixed to the floor 3 with bolts (not shown) or the like, so that the vehicle seat 2 is rotatably held around the axis O, and vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 is pivoted. Convert to rotational movement around O.
  • the damping devices 5a and 5b are respectively arranged on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between the front portion 24 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and around the axis O converted by the rotating device 4. Damping the rotational motion of
  • 3A, 3B, and 3C are a front view, a right side view, and a top view of the attenuation device 5, respectively.
  • the attenuation device 5 shown in FIG. 1 is enlarged and displayed.
  • the damping device 5 includes a rotary damper 50 that generates a braking force with respect to an input rotational force, a pair of brackets 51a and 51b that hold the rotary damper 50, and the rotary damper 50 that is attached to the brackets 51a and 51b.
  • the damper fixing shaft 52 is fixed to the rotary damper 50, and a link bar 53 that transmits the rotational force generated by the rotational movement around the axis O of the vehicle seat 2 to the rotary damper 50 is provided.
  • the rotary damper 50 generates a braking force with respect to the rotational force input via the link bar 53, and attenuates the rotational motion around the axis O of the vehicle seat 2.
  • FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D are a front view, a right side view, a left side view, and a top view of the rotary damper 50 shown in FIG.
  • the rotary damper 50 includes a rotor 501 in which a through hole 500 for inserting the damper fixing shaft 52 is formed, a housing 502 that relatively rotatably accommodates the rotor 501, a lid 503, A rotational force transmission shaft 507 for transmitting the rotational force input via the link bar 53 to the housing 503.
  • the through hole 500 is chamfered in accordance with the shape of the damper fixing shaft 52, and the rotor 501 is prevented from rotating with respect to the damper fixing shaft 52 by inserting the damper fixing shaft 52 into the through hole 500. Is done.
  • the housing 502 is formed with a cylindrical chamber (not shown) for housing the rotor 501, and a through hole 512 for exposing the through hole 500 of the rotor 501 to the outside is formed on the bottom surface of the cylindrical chamber. ing.
  • a pair of arms 505a and 505b extending in parallel radially outward are formed at both ends 504a and 504b of the outer peripheral surface 513 of the housing 502, and the arms 505a and 505b are rotated.
  • Shaft holding holes 506a and 506b for holding the force transmission shaft 507 rotatably are formed.
  • the lid 503 is attached to the opening 514 of the cylindrical chamber of the housing 502.
  • the lid 503 is formed with a through hole 515 for exposing the through hole 500 of the rotor 501 to the outside.
  • the rotational force transmission shaft 507 is formed in the central portion 516, formed in a screw hole 508 for attaching the link bar 53, and one end portion 517a, and is larger than the shaft holding holes 506a and 506b of the arm portions 505a and 505b. It has a flange 509 having a diameter, and a circumferential groove 510 formed on the other end 517b and fitted with a retaining ring 511.
  • the retaining ring 510 has a larger outer diameter than the shaft holding holes 506a and 506b of the arm portions 505a and 505b, and prevents the rotational force transmission shaft 507 from falling out of the shaft holding holes 506a and 506b of the arm portions 505a and 505b.
  • the housing 502 when a rotational force is applied to the housing 502 via the link bar 53 attached to the rotational force transmission shaft 507, the housing 502 is attached to the rotor 501 mounted on the damper fixing shaft 52. Rotate relatively. At this time, a braking force is generated with respect to the input rotational force, and the rotational motion transmitted through the link bar 53 is attenuated.
  • the rotary damper 50 may be anything as long as it generates a braking force with respect to the rotational force applied to the housing 502.
  • a type using a viscous fluid described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-215209 for example, as shown in FIG.
  • a partition portion 542 formed radially inward from the inner circumferential surface of the cylindrical chamber 540, a vane 543 formed radially outward from the outer circumferential surface of the rotor 501, and the rotation direction of the rotor 501.
  • the flow of the viscous fluid passing through the flow path 544 when the housing 502 rotates relative to the rotor 501 using the flow path 544 formed so as to penetrate both end faces of the partition portion 542 or the vane 543 It may be of a type that generates a braking force against the rotational force applied to the housing 502 by adjusting the amount.
  • a type using a pair of cams described in JP 2013-53635 A is formed integrally with the rotor 501 and has a fixed cam surface 550 in the axial direction.
  • the fixed cam 551 and the sliding cam surface 552 that is slidably accommodated in the cylindrical chamber 560 of the housing 502 in the axial direction and slidably contacts the fixed cam surface 550 in the axial direction in a state where the relative rotation with respect to the housing 502 is restricted.
  • a coil spring 554 that is accommodated in the cylindrical chamber 560 of the housing 502 and urges the slide cam surface 552 of the slide cam 553 against the fixed cam surface 550 of the fixed cam 551.
  • the fixed cam surface 5 of the fixed cam 551 is interlocked with the relative rotation of the housing 502 with respect to the rotor 501. 0 and a frictional force generated between the sliding cam surface 552 of the slide cam 553 pressed against the fixed cam 551 by the coil spring 554 and generating a braking force against the rotational force applied to the housing 502 It may be a thing.
  • the coil springs 6a and 6b can be abbreviate
  • Shaft holding holes 510a and 510b for inserting the damper fixing shaft 52 are formed in the brackets 51a and 51b, respectively.
  • the shaft holding holes 510a and 510b are chamfered in accordance with the shape of the damper fixing shaft 52, and the damper fixing shaft 52 is inserted into the shaft holding holes 510a and 510b so that the rotation with respect to the brackets 51a and 51b is performed. Be blocked.
  • the damper fixing shaft 52 is formed at one end portion 520a and is formed at a flange 521 having an outer diameter larger than the shaft holding holes 510a and 510b and the other end portion 520b, and a stopper hole to which the stopper 54 is attached. 522.
  • the link bar 53 is formed with screw portions 531a and 531b at both ends, and the screw portion 531a at one end is screwed into the screw hole 508 of the rotational force transmission shaft 507 of the rotary damper 50 and the other end.
  • the screw portion 531b is inserted into a link bar insertion hole (not shown) of the damping device mounting portion 25 provided on the frame 22 of the seat seat portion 20.
  • the pair of nuts 55 a and 55 b attached to the screw portion 531 b is used for fixing the link bar 53 to the damping device mounting portion 25 of the frame 22.
  • the damping device 5 sequentially inserts the damper fixing shaft 52 into the shaft holding hole 510a of the bracket 51a, the through hole 500 of the rotary damper 50, and the shaft holding hole 510b of the bracket 51b with the other end 520b as the head.
  • the stopper 54 is inserted into the stopper hole 522 of the other end 520b protruding from the shaft holding hole 510b of the bracket 51b, and the screw portion of the link bar 53 is inserted into the screw hole 508 of the rotational force transmission shaft 507 of the rotary damper 50. It is assembled by screwing 531a.
  • the screw portion 531b of the link bar 53 is inserted into the link bar insertion hole of the damping device mounting portion 25 provided on the frame 22 of the seat seat portion 20.
  • the nut 55b is attached to the threaded portion 531b of the link bar 53 protruding from the link bar insertion hole, and the damping device mounting portion 25 is sandwiched between the two nuts 55a and 55b, thereby being attached to the vehicle seat 2.
  • the brackets 51a and 51b are fixed to the floor 3 with bolts (not shown) or the like.
  • the coil springs 6 a and 6 b are disposed on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between the front portion 24 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and one end thereof is the front portion 24 of the seat seat portion 20. The other end is attached to the floor 3.
  • the coil spring 6 supports the load of the seat 2, and when the front portion 24 of the seat seat portion 20 moves away from the floor 3 due to the rotational motion R around the axis O of the vehicle seat 2, the seat seat The front part 24 of the part 20 is urged in the direction of drawing to the floor 3.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operating principle of the seat vibration reducing structure 1.
  • the rotating device 4 distributes the vibration in the vertical V direction of the floor 3 below the rear portion 21 of the seat 20 of the vehicle seat 2. It is converted into a rotational motion R around the axis O. As a result, the front portion 24 of the seat portion 20 of the vehicle seat 2 moves in the rotation M direction around the axis O.
  • the damping device 5 generates a braking force against the rotational force input in conjunction with the movement in the rotational M direction, and attenuates the rotational motion R around the axis O of the vehicle seat 2. Thereby, the vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 is reduced. Further, the coil spring 6 urges the front portion 24 of the seat seat portion 20 in a direction to draw it toward the floor 3 to return the vehicle seat 2 to the original position.
  • the vehicle seat 2 can be rotated around the axis O disposed below the rear portion 21 of the seat seat 30 along the width W direction of the seat seat 20, so that the vehicle floor 3 Since the vibration in the vertical V direction transmitted from the vehicle to the vehicle seat 2 is converted into a rotational motion R and the rotational motion R is attenuated, vibrations at frequencies other than the natural frequency of the vibration system composed of mass and spring can be reduced. Unlike difficult dynamic dampers, vibration can be reduced in a wider frequency band. Moreover, since it is not necessary to mount a mass, the seat vibration reduction structure 1 that is lighter than the dynamic damper can be realized.
  • the vehicle seat 2 is provided by disposing the rotation devices 4a and 4b on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between the rear portion 21 of the seat seat portion 20 and the floor 3. Is set below the rear portion 21 of the seat seat 20 along the width W direction of the seat 20 to convert the vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 into a rotational motion around the axis O. ing.
  • the present invention is not limited to this.
  • the rotation axis O only needs to be set below the seat seat 20 along the seat seat 20.
  • the rotating devices 4a and 4b are provided on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20.
  • the rotation axis O of the vehicle seat 2 is set below the front portion 24 of the seat seat portion 20 along the width W direction of the seat seat portion 20 and transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2.
  • the vibration may be converted into a rotational motion around the axis O.
  • the damping devices 5a and 5b are respectively arranged on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between the rear portion 21 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and are about the axis O converted by the rotating device 4.
  • the coil springs 6a and 6b are respectively arranged on both sides of the seat seat portion 20 in the width W direction between the rear portion 21 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and one ends thereof are attached to the seat seat portion 20. The end is attached to the floor 3.
  • the rotation devices 4a and 4b are disposed on both sides of the seat seat portion 20 in the width W direction, so that the rotation axis O of the vehicle seat 2 is set to the seat seat.
  • the vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 may be converted into a rotational movement around the axis O by setting the position below the central portion of the seat seat portion 20 along the width W direction of the portion 20.
  • the damping devices 5a and 5b are arranged on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between at least one of the rear portion 21 and the front portion 24 of the seat seat portion 20 and the floor 3, respectively.
  • the rotational motion about the axis O converted by is attenuated.
  • the coil springs 6a and 6b are respectively arranged on both sides in the width W direction of the seat seat portion 20 between at least one of the rear portion 21 and the front portion 24 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and one end is seat seat The other end is attached to the floor 3.
  • the rotating devices 4a and 4b By disposing the rotating devices 4a and 4b on both sides in the front-rear D direction of 20, the rotation axis O of the vehicle seat 2 is placed below the left side part 26 of the seat seat part 20 along the front-rear D direction of the seat seat part 20.
  • the vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 may be converted into a rotational motion around the axis O.
  • the damping devices 5a and 5b are disposed on both sides in the front-rear direction D of the seat seat portion 20 between the right side portion 27 of the seat seat portion 20 and the floor 3 when the vehicle seat 2 is viewed from the front. Then, the rotational motion around the axis O converted by the rotating device 4 is attenuated.
  • the coil springs 6a and 6b are respectively disposed on both sides in the front-rear direction D of the seat seat 20 between the right side 27 of the seat seat 20 and the floor 3, and one end is attached to the seat seat 20. The other end is attached to the floor 3.
  • the seat seat portion 20 is disposed between the right side portion 27 of the seat seat portion 20 and the floor 3 when the vehicle seat 2 is viewed from the front.
  • the rotation axis O of the vehicle seat 2 is set below the right side 27 of the seat seat 20 along the front-rear D direction of the seat seat 20.
  • the damping devices 5a and 5b are arranged on both sides in the front-rear direction D of the seat seat portion 20 between the left side portion 26 of the seat seat portion 20 and the floor 3 when the vehicle seat 2 is viewed from the front. Then, the rotational motion around the axis O converted by the rotating device 4 is attenuated.
  • the coil springs 6a and 6b are respectively disposed on both sides in the front-rear direction D of the seat seat 20 between the left side 26 of the seat seat 20 and the floor 3, and one end is attached to the seat seat 20. The other end is attached to the floor 3.
  • the rotation devices 4a and 4b are arranged on both sides of the seat seat portion 20 in the front-rear D direction, so that the rotation axis O of the vehicle seat 2 is set to the seat seat.
  • the vibration transmitted from the floor 3 to the vehicle seat 2 may be converted into a rotational motion around the axis O by setting it below the center portion of the seat seat portion 20 along the front-rear direction D of the portion 20.
  • the damping devices 5a and 5b are disposed on both sides in the front-rear direction D of the seat seat portion 20 between at least one of the left side portion 26 and the right side portion 27 of the seat seat portion 20 and the floor 3, respectively.
  • the rotational motion about the axis O converted by 4 is attenuated.
  • the coil springs 6a and 6b are respectively disposed on both sides in the front-rear DW direction of the seat seat portion 20 between at least one of the left side portion 26 and the right side portion 27 of the seat seat portion 20 and the floor 3, and one end is seated. It is attached to the seat part 20 and the other end is attached to the floor 3.
  • the coil spring 6 is disposed between the seat seat 20 and the floor 3, but the present invention is not limited to this. Instead of the coil spring 6, an elastic member such as rubber that can support the load of the seat 2 may be disposed between the seat seat portion 20 and the floor 3.
  • the damping device 5 using the rotary damper 50 has been described.
  • the damping device 5 may be any device that can attenuate the rotational motion R around the axis O of the vehicle seat 2.
  • the seat vibration reducing structure 1 of the present invention can be applied not only to vehicle seats for automobiles, trains, etc., but also to various seats.

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Abstract

シート振動低減構造(1)は、フロア(3)から車両用シート(2)に伝わる振動を低減するものであり、一対の回転装置(4a、4b)と、一対の減衰装置(5a、5b)と、一対のコイルスプリング(6a、6b)と、を備えている。回転装置(4a、4b)は、シート座部(20)の後部(21)とフロア(3)との間に配置されており、車両用シート(2)をシート座部(20)の幅W方向に沿って配された軸O回りに回転自在とすることにより、車両のフロア(3)から車両用シート(2)に伝わる上下V方向の振動を回転運動に変換する。減衰装置(5a、5b)は、シート座部(20)の前部(24)とフロア(3)との間に配置されており、回転装置(4)により変換された車両用シート(2)の軸O回りの回転運動を減衰させる。コイルスプリング(6a、6b)は、車両用シート(2)の荷重を支持する。

Description

シート振動低減構造
 本発明は、シートの振動を低減するシート振動低減構造に関し、特に車両用シートにおいて車体から伝わる振動を低減するのに好適なシート振動低減構造に関する。
 従来、車両から車両用シートに伝わる振動を低減するシート振動低減構造として、ダイナミックダンパが用いられている。この種のダイナミックダンパは、車両用シートのバックフレームに固定され、上下方向に側板部を有する取付金具と、取付金具の上下方向の側板部の間に配された質量金具と、質量金具を取付金具の上下方向の側板部に連結するゴム弾性体と、を備えて構成される。質量金具およびゴム弾性体がマスとバネからなる振動系を構成しており、この振動系が車体から車両用シートに伝わる振動と共振して、車両用シートの振動を減衰させる。
特開2007-263181号公報
 しかしながら、ダイナミックダンパは、マスとバネからなる振動系の固有振動数と共振する車両用シートの振動を減衰することはできるが、この固有振動数以外の周波数の振動を低減することは困難である。また、マス(質量金具)により車両の重量増加を招いてしまい、車両の燃費性能に影響する。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートに伝わる振動をより広い周波数帯域において低減可能であり、かつ軽量なシート振動低減構造を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明では、シートをシート座部に沿って配された軸回りに回転自在とすることにより、車両等のフロアからシートに伝わる振動を回転運動に変換し、この回転運動を減衰させる。
 例えば、本発明は、
 シートが設置されたフロアから当該シートに伝わる振動を低減するシート振動低減構造であって、
 前記フロアから前記シートに伝わる振動を、シート座部に沿って配された軸回りの回転運動に変換する回転手段と、
 前記回転手段により変換された前記回転運動を減衰させる減衰手段と、
 前記シートの荷重を支持する弾性手段と、を有する。
 本発明では、シートをシート座部に沿って配された軸回りに回転自在とすることにより、車両等のフロアからシートに伝わる振動を回転運動に変換し、この回転運動を減衰させるので、マスとバネからなる振動系の固有振動数以外の周波数の振動を低減することが困難なダイナミックダンパと異なり、より広い周波数帯域において振動を低減することができる。また、マスを搭載する必要がないので、ダイナミックダンパに比べてより軽量なシート振動低減構造を実現できる。
図1(A)、図1(B)および図1(C)は、本発明の一実施の形態に係るシート振動低減構造1が適用された車両用シート2の正面図、右側面図および背面図である。 図2(A)、図2(B)および図2(C)は、回転装置4の正面図、右側面図および上面図である。 図3(A)、図3(B)および図3(C)は、減衰装置5の正面図、右側面図および上面図である。 図4(A)、図4(B)、図4(C)および図4(D)は、図3に示すロータリダンパ50の正面図、右側面図、左側面図および上面図である。 図5(A)は、粘性流体を用いたタイプのロータリダンパ50の構造例を説明するための図であって、図4(A)のA-A断面拡大図であり、図5(B)は、一対のカムを用いたロータリダンパ50の構造例を説明するための図であって、図4(B)のB-B断面拡大図である。 図6は、シート振動低減構造1の動作原理を説明するための図である。 図7(A)、図7(B)および図7(C)は、本発明の一実施の形態に係るシート振動低減構造1が適用された車両用シート2の変形例2Aの正面図、右側面図および背面図である。 図8(A)、図8(B)および図8(C)は、本発明の一実施の形態に係るシート振動低減構造1が適用された車両用シート2の変形例2Bの正面図、右側面図および左側面である。 図9(A)、図9(B)および図9(C)は、本発明の一実施の形態に係るシート振動低減構造1が適用された車両用シート2の変形例2Cの正面図、右側面図および左側面である。
 以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
 図1(A)、図1(B)および図1(C)は、本実施の形態に係るシート振動低減構造1が適用された車両用シート2の正面図、右側面図および背面図である。
 図示するように、車両用シート2は、シート振動低減構造1を介して車両のフロア3に設置される。シート振動低減構造1は、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を低減するものであり、一対の回転装置4a、4b(以下、単に回転装置4とも呼ぶ)と、一対の減衰装置5a、5b(以下、単に減衰装置5とも呼ぶ)と、一対のコイルスプリング6a、6b(以下、単にコイルスプリング6とも呼ぶ)と、を備えている。
 回転装置4a、4bは、シート座部20の後部21とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置されたヒンジである。回転装置4a、4bは、車両用シート2をシート座部20の幅W方向に沿ってシート座部20の後部21の下方に配された軸O回りに回転自在に保持し、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換する。
 図2(A)、図2(B)および図2(C)は、回転装置4の正面図、右側面図および上面図である。ここでは、説明の便宜上、図1に示す回転装置4を拡大して表示している。
 図示するように、回転装置4は、軸Oを軸心とするシャフト40と、シャフト40を保持する一対のブラケット41a、41bと、シャフト40に装着された止め輪42と、を有する。ブラケット41a、41bには、シャフト40が挿入されるシャフト保持孔410a、410bがそれぞれ形成されている。シャフト40は、一方の端部400aに形成され、シャフト保持孔410a、410bより大きな外径のフランジ401と、他方の端部400bに形成され、止め輪42が装着される円周溝403と、を有する。止め輪42は、シャフト保持孔410a、410bより大きな外径を有し、シャフト40がブラケット41a、41bのシャフト保持孔410a、410bから抜け落ちるのを防止する。
 回転装置4は、シャフト40を、他方の端部400bを先頭にして、ブラケット41aのシャフト保持孔410a、シート座部20のフレーム22に設けられた回転装置取付部23のシャフト挿入孔(不図示)、およびブラケット41bのシャフト保持孔410bに、順番に挿入し、ブラケット41bのシャフト保持孔410bから突出した他方の端部400bの円周溝403に止め輪42を装着することにより、車両用シート2に回転自在に取り付けられる。そして、ブラケット41a、41bを、ボルト(不図示)等によりフロア3に固定することにより、車両用シート2を軸O回りに回転自在に保持し、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換する。
 減衰装置5a、5bは、シート座部20の前部24とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置されており、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。
 図3(A)、図3(B)および図3(C)は、減衰装置5の正面図、右側面図および上面図である。ここでは、説明の便宜上、図1に示す減衰装置5を拡大して表示している。
 図示するように、減衰装置5は、入力された回転力に対して制動力を発生させるロータリダンパ50と、ロータリダンパ50を保持する一対のブラケット51a、51bと、ロータリダンパ50をブラケット51a、51bに固定するための二面取りされたダンパ固定用シャフト52と、車両用シート2の軸O回りの回転運動による回転力をロータリダンパ50に伝達するリンクバー53と、を備えている。
 ロータリダンパ50は、リンクバー53を介して入力された回転力に対して制動力を発生させ、車両用シート2の軸O回りの回転運動を減衰させる。
 図4(A)、図4(B)、図4(C)および図4(D)は、図3に示すロータリダンパ50の正面図、右側面図、左側面図および上面図である。
 図示するように、ロータリダンパ50は、ダンパ固定用シャフト52を挿入するための貫通孔500が形成されたロータ501と、ロータ501を相対的に回転可能に収容するハウジング502と、蓋503と、リンクバー53を介して入力された回転力をハウジング503に伝えるための回転力伝達シャフト507と、を備えている。
 貫通孔500は、ダンパ固定用シャフト52の形状に合わせて二面取りされており、ロータ501は、ダンパ固定用シャフト52が貫通孔500に挿入されることにより、ダンパ固定用シャフト52に対する回転が阻止される。
 ハウジング502は、ロータ501を収容するための円筒室(不図示)が形成されており、この円筒室の底面には、ロータ501の貫通孔500を外部に露出させるための貫通孔512が形成されている。また、ハウジング502の外周面513の両端部504a、504bには、径方向外方に向けて平行に伸びる一対のアーム部505a、505bが形成されており、これらアーム部505a、505bには、回転力伝達シャフト507を回転自在に保持するためのシャフト保持孔506a、506bがそれぞれ形成されている。
 蓋503は、ハウジング502の円筒室の開口部514に取り付けられる。また、蓋503には、ロータ501の貫通孔500を外部に露出させるための貫通孔515が形成されている。
 回転力伝達シャフト507は、中央部516に形成され、リンクバー53を取り付けるためのネジ穴508と、一方の端部517aに形成され、アーム部505a、505bのシャフト保持孔506a、506bより大きな外径のフランジ509と、他方の端部517bに形成され、止め輪511が装着される円周溝510と、を有する。止め輪510は、アーム部505a、505bのシャフト保持孔506a、506bより大きな外径を有し、回転力伝達シャフト507がアーム部505a、505bのシャフト保持孔506a、506bから抜け落ちるのを防止する。
 上記構成のロータリダンパ50において、回転力伝達シャフト507に取り付けられたリンクバー53を介してハウジング502に回転力が付与されると、ハウジング502がダンパ固定用シャフト52に装着されたロータ501に対して相対的に回転する。この際、入力された回転力に対して制動力が発生し、リンクバー53を介して伝わる回転運動を減衰させる。
 なお、ロータリダンパ50は、ハウジング502に付与された回転力に対して制動力を発生させるものであればどのようなものでもよい。例えば、特開2012-215209号公報等に記載の粘性流体を用いたタイプ、すなわち、図5(A)に示すように、ハウジング502の円筒室540内に充填された粘性流体541と、ハウジング502の円筒室540の内周面から径方向内方に向けて形成された仕切り部542と、ロータ501の外周面から径方向外方に向けて形成されたベーン543と、ロータ501の回転方向における仕切り部542あるいはベーン543の両端面を貫くように形成された流路544と、を用いて、ハウジング502がロータ501に対して相対的に回転したときに流路544を通過する粘性流体の移動量を調整することにより、ハウジング502に加えられた回転力に対して制動力を発生するタイプのものでもよい。
 あるいは、特開2013-53635号公報等に記載の一対のカムを用いたタイプ、すなわち、図5(B)に示すように、ロータ501と一体的に形成され、軸方向に固定カム面550を有する固定カム551と、ハウジング502に対する相対的な回転が拘束された状態で、ハウジング502の円筒室560に軸方向にスライド可能に収容され、軸方向に固定カム面550と摺接するスライドカム面552を有するスライドカム553と、ハウジング502の円筒室560に収容され、スライドカム553のスライドカム面552を固定カム551の固定カム面550に押し当てる方向に付勢するコイルスプリング554と、を用いて、ハウジング502のロータ501に対する相対的な回転に連動して、固定カム551の固定カム面550とコイルスプリング554により固定カム551に押し当てられたスライドカム553のスライドカム面552との間に発生する摩擦力により、ハウジング502に加えられた回転力に対して制動力を発生するタイプのものでもよい。
 なお、ロータリダンパ50として、図5(B)に示すような一対のカムを用いたタイプを用いる場合、コイルスプリング6a、6bを省略することができる。
 図3に戻って説明を続ける。ブラケット51a、51bには、ダンパ固定用シャフト52を挿入するためのシャフト保持孔510a、510bがそれぞれ形成されている。シャフト保持孔510a、510bは、ダンパ固定用シャフト52の形状に合わせて二面取りされており、ダンパ固定シャフト52は、シャフト保持孔510a、510bに挿入されることにより、ブラケット51a、51bに対する回転が阻止される。
 ダンパ固定用シャフト52は、一方の端部520aに形成され、シャフト保持孔510a、510bより大きな外径のフランジ521と、他方の端部520bに形成され、止め具54が装着される止め具孔522と、を有する。
 リンクバー53は、両端部にネジ部531a、531bが形成されており、一方の端部のネジ部531aは、ロータリダンパ50の回転力伝達シャフト507のネジ穴508と螺合し、他方の端部のネジ部531bは、シート座部20のフレーム22に設けられた減衰装置取付部25のリンクバー挿入孔(不図示)に挿入される。なお、ネジ部531bに装着されている一対のナット55a、55bは、リンクバー53をフレーム22の減衰装置取付部25に固定するために用いられる。
 減衰装置5は、ダンパ固定用シャフト52を、他方の端部520bを先頭にしてブラケット51aのシャフト保持孔510a、ロータリダンパ50の貫通孔500、およびブラケット51bのシャフト保持孔510bに、順番に挿入し、ブラケット51bのシャフト保持孔510bから突出した他方の端部520bの止め具孔522に止め具54を差し込むとともに、ロータリダンパ50の回転力伝達シャフト507のネジ穴508にリンクバー53のネジ部531aを螺合することにより組み立てられる。そして、リンクバー53のネジ部531bにナット55aを装着した状態で、リンクバー53のネジ部531bをシート座部20のフレーム22に設けられた減衰装置取付部25のリンクバー挿入孔に挿入し、このリンクバー挿入孔から突出したリンクバー53のネジ部531bにナット55bを装着して、この2つのナット55a、55bで減衰装置取付部25を挟み込むことにより、車両用シート2に取り付けられる。それから、ブラケット51a、51bを、ボルト(不図示)等によりフロア3に固定する。
 コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の前部24とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置されており、一端がシート座部20の前部24に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 コイルスプリング6は、シート2の荷重を支持するとともに、車両用シート2の軸O回りの回転運動Rによって、シート座部20の前部24がフロア3から離れる方向に移動した場合に、シート座部20の前部24をフロア3に引き寄せる方向に付勢する。
 つぎに、シート振動低減構造1の動作原理について説明する。
 図6は、シート振動低減構造1の動作原理を説明するための図である。
 エンジンの始動、アイドリング等により車両のフロア3が上下V方向に振動すると、回転装置4は、フロア3の上下V方向の振動を、車両用シート2のシート座部20の後部21の下方に配された軸O回りの回転運動Rに変換する。その結果、車両用シート2のシート座部20の前部24が軸O回りの回転M方向に移動する。減衰装置5は、この回転M方向の移動に連動して入力される回転力に対して制動力を発生させ、車両用シート2の軸O回りの回転運動Rを減衰させる。これにより、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を低減する。また、コイルスプリング6がシート座部20の前部24をフロア3に引き寄せる方向に付勢して、車両用シート2を元の位置に戻す。
 以上、本発明の一実施の形態について説明した。
 本実施の形態では、車両用シート2をシート座部20の幅W方向に沿ってシート座部30の後部21の下方に配された軸O回りに回転自在とすることにより、車両のフロア3から車両用シート2に伝わる上下V方向の振動を回転運動Rに変換し、この回転運動Rを減衰させるので、マスとバネからなる振動系の固有振動数以外の周波数の振動を低減することが困難なダイナミックダンパと異なり、より広い周波数帯域において振動を低減することができる。また、マスを搭載する必要がないので、ダイナミックダンパに比べてより軽量なシート振動低減構造1を実現できる。
 なお、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
 例えば、上記の実施の形態では、シート座部20の後部21とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の幅W方向に沿ってシート座部20の後部21の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換している。しかし、本発明はこれに限定されない。この回転軸Oは、シート座部20に沿ってシート座部20の下方に設定されていればよい。
 例えば、図7に示す車両用シート2の変形例2Aのように、シート座部20の前部24とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の幅W方向に沿ってシート座部20の前部24の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換してもよい。この場合、減衰装置5a、5bは、シート座部20の後部21とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置され、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。また、コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の後部21とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置され、一端がシート座部20に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 あるいは、シート座部20の中央部とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の幅W方向に沿ってシート座部20の中央部の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換してもよい。この場合、減衰装置5a、5bは、シート座部20の後部21および前部24の少なくとも一方とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置され、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。また、コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の後部21および前部24の少なくとも一方とフロア3との間において、シート座部20の幅W方向の両側にそれぞれ配置され、一端がシート座部20に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 また、例えば、図8に示す車両用シート2の変形例2Bのように、車両用シート2を前方から見た場合におけるシート座部20の左側部26とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の前後D方向に沿ってシート座部20の左側部26の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換してもよい。この場合、減衰装置5a、5bは、車両用シート2を前方から見た場合におけるシート座部20の右側部27とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側にそれぞれ配置され、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。また、コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の右側部27とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側にそれぞれ配置され、一端がシート座部20に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 あるいは、図9に示す車両用シート2の変形例2Cのように、車両用シート2を前方から見た場合におけるシート座部20の右側部27とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の前後D方向に沿ってシート座部20の右側部27の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換してもよい。この場合、減衰装置5a、5bは、車両用シート2を前方から見た場合におけるシート座部20の左側部26とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側にそれぞれ配置され、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。また、コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の左側部26とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側にそれぞれ配置され、一端がシート座部20に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 あるいは、シート座部20の中央部とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側に回転装置4a、4bを配置することにより、車両用シート2の回転軸Oをシート座部20の前後D方向に沿ってシート座部20の中央部の下方に設定して、フロア3から車両用シート2に伝わる振動を軸O回りの回転運動に変換してもよい。この場合、減衰装置5a、5bは、シート座部20の左側部26および右側部27の少なくとも一方とフロア3との間において、シート座部20の前後D方向の両側にそれぞれ配置され、回転装置4により変換された軸O回りの回転運動を減衰させる。また、コイルスプリング6a、6bは、シート座部20の左側部26および右側部27の少なくとも一方とフロア3との間において、シート座部20の前後DW方向の両側にそれぞれ配置され、一端がシート座部20に取り付けられ、他端がフロア3に取り付けられる。
 また、上記の実施の形態では、シート座部20とフロア3との間にコイルスプリング6を配置しているが、本発明はこれに限定されない。コイルスプリング6に代えて、シート2の荷重を支持することのできるゴム等の弾性部材を、シート座部20とフロア3との間に配置してもよい。
 また、上記の実施の形態では、ロータリダンパ50を用いた減衰装置5について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。減衰装置5は、車両用シート2の軸O回りの回転運動Rを減衰させることができるものであればよい。
 また、本発明のシート振動低減構造1は、自動車、列車等の車両用シートのみならず、様々なシートに適用することができる。
 1:シート振動低減構造、 2、2A~2C:車両用シート、 3:フロア、 4、4a、4b:回転装置、 5、5a、5b:減衰装置、 6a、6b:コイルスプリング、 20:シート座部、 21:シート座部20の後部、 22:シート座部20のフレーム、 23:回転装置取付部、 24:シート座部20の前部、 25:減衰装置取付部、 26:シート座部20の左側部、 27:シート座部20の右側部、 40:シャフト、 41a、41b:ブラケット、 42:止め輪、 50:ロータリダンパ、 51a、51b:ブラケット、 52:ダンパ固定用シャフト、 53:リンクバー、 54:止め具、 55a、55b:ナット、 400a、400b:シャフト400の端部、 401:フランジ、 403:円周溝、 410a、410b:シャフト保持孔、 500:貫通孔、 501:ロータ、 502:ハウジング、 503:蓋、 504a、504b:ハウジング502の端部、 505a、505b:アーム部、 506a、506b:シャフト保持孔、 507:回転力伝達シャフト、508:ネジ穴、 509:フランジ、 510:円周溝、 511:止め輪、 512:貫通孔、513:ハウジング502の外周面、 514:開口部、 515:貫通孔、 516:回転力伝達シャフトの中央部、 517a、517b:回転力伝達シャフト507の端部、 520a、520b:ダンパ固定用シャフト52の端部、 521:フランジ、 522:止め具孔、 531a、531b:ネジ部、 540、560:円筒室、 541:粘性流体、 542:仕切り部、 543:ベーン、 544:流路、 550:固定カム面、 551:固定カム、 552:スライドカム面、 553:スライドカム、 554:コイルスプリング

Claims (9)

  1.  シートが設置されたフロアから当該シートに伝わる振動を低減するシート振動低減構造であって、
     前記フロアから前記シートに伝わる振動を、シート座部に沿って配された軸回りの回転運動に変換する回転手段と、
     前記回転手段により変換された前記回転運動を減衰させる減衰手段と、
     前記シートの荷重を支持する弾性手段と、を備える
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  2.  請求項1に記載のシート振動低減構造であって、
     前記回転手段は、
     前記フロアから前記シートに伝わる振動を、前記シート座部の幅方向に沿って配された前記軸回りの回転運動に変換する
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  3.  請求項1に記載のシート振動低減構造であって、
     前記回転手段は、
     前記フロアから前記シートに伝わる振動を、前記シート座部の前後方向に沿って配された前記軸回りの回転運動に変換する
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  4.  請求項1ないし3のいずれか一項に記載のシート振動低減構造であって、
     前記回転手段は、
     前記シートを前記軸回りに回転自在に保持するヒンジである
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  5.  請求項1ないし4のいずれか一項に記載にシート振動低減構造であって、
     前記減衰手段は、
     入力された回転力に対して制動力を発生させるロータリダンパと、
     前記回転運動による回転力を前記ロータリダンパに伝達するリンク部材と、を有する
     ことを特徴とするシート低減構造。
  6.  請求項5に記載のシート振動低減構造であって、
     前記ロータリダンパは、
     ロータと、
     前記ロータを相対的に回転可能に収容するための円筒室を有するハウジングと、
     前記ハウジングの前記円筒室の内周面から径方向内方に向けて形成された仕切り部と、
     前記ロータの外周面から径方向外方に向けて形成されたベーンと、
     前記ロータの回転方向における前記仕切り部あるいは前記ベーンの両端面を貫くように形成された流路と、
     前記ハウジングの前記円筒室内に充填された粘性流体と、を備え、
     前記ハウジングが前記ロータに対して相対的に回転したときに前記流路を通過する前記粘性流体の移動量を調整することにより、前記入力された回転力に対して制動力を発生させる
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  7.  請求項6に記載のシート振動低減構造であって、
     前記弾性手段は、
     前記シート座部の下面と前記フロアとの間に配置されたコイルスプリングである
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  8.  請求項5に記載のシート振動低減構造であって、
     前記ロータリダンパは、
     ロータと、
     前記ロータを相対的に回転可能に収容するための円筒室を有するハウジングと、
     前記ロータと一体的に形成され、軸方向に固定カム面を有する固定カムと、
     前記ハウジングに対する相対的な回転が拘束された状態で、前記ハウジングの前記円筒室に軸方向にスライド可能に収容され、前記固定カム面と摺接するスライドカム面を有するスライドカムと、
     前記ハウジングの前記円筒室に収容され、前記スライドカムの前記スライドカム面を前記固定カムの前記固定カム面に押し当てる方向に付勢するコイルスプリングと、を備え、
     前記ハウジングの前記ロータに対する相対的な回転に連動して、前記固定カムの前記固定カム面と前記コイルスプリングにより前記固定カムに押し当てられた前記スライドカムの前記スライドカム面との間に発生する摩擦力により、前記入力された回転力に対して制動力を発生させる
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
  9.  請求項8に記載のシート振動低減構造であって、
     前記弾性手段は、前記ロータリダンパの前記コイルスプリングである
     ことを特徴とするシート振動低減構造。
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