(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートのシートバックフレームを上下２分割して上部材および下部材とし、該下部材に対して前記上部材を前後方向に回動可能にヒンジ軸で結合するとともに、乗員着座時の通常姿勢状態に前記シートバックフレーム形状を保つべく付勢する弾性手段を前記上部材と前記下部材間に設け、
さらに、過大な衝撃荷重が前記シートバックフレームに加わったとき、前記下部材に対する前記上部材の回転変形を制限するストッパ手段を、前記上部材と前記下部材間に設け、
前記弾性手段と前記ストッパ手段は、前記ヒンジ軸とは異なる位置において、前記上部材および前記下部材を支持する弾性部材を介した軸における前記弾性部材と前記軸であることを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
請求項１において、
前記弾性部材は、ゴムブッシュであり前記軸はボルトであることを特徴とする車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側からの振動によりシートフレームに生じる振動を低減する機能を備えた車両用シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等の乗物に設けられている車両用シートには、エンジンの振動等の要因により振動が発生する。乗員がより快適な着座状態を保つためには、乗員が着座している車両用シートの振動をより低減することが望ましい。
そこで、特許文献１に記載された従来技術には、車両用シートにおいて発生した振動をダイナミックダンパを備えて吸収、低減することができる車両用シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９５０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、車体から車両用シートに伝達された振動をダイナミックダンパに伝達して共振させることで、車両用シートの振動をダイナミックダンパの振動に変換し、車両用シートの振動を吸収している。
ダイナミックダンパはシートパッドと、このシートパッドに挟まれるマスとで構成されるものであり、このマスの付加によりシート重量の増加を招いている。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、シート重量の増加を極力抑えながら車体側からの振動によりシートフレームに生じる振動を低減できる車両用シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、車両用シートのシートバックフレームを上下２分割して上部材および下部材とし、該下部材に対して前記上部材を前後方向に回動可能にヒンジ軸で結合するとともに、乗員着座時の通常姿勢状態に前記シートバックフレーム形状を保つべく付勢する弾性手段を前記上部材と前記下部材間に設けたことを特徴とする。
第１発明によれば、シートバックフレームを２分割して弾性支持することにより、シートバックフレームの剛性を下げることができ、それに伴ってシートバックフレームの共振周波数が下がる。これによりアイドリング状態のエンジンから伝わる振動の振動周波数とシートバックフレームの共振周波数を離し、停車時におけるシートバックの振動を低減して座り心地の向上を図ることができる。このときマスの付加等は必要ないのでシート重量の増加を極力抑えることができる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明に係る車両用シートにおいて、さらに、過大な衝撃荷重がシートバックフレームに加わったとき、前記下部材に対する上部材の回転変形を制限するストッパ手段を、前記上部材と前記下部材間に設けたことを特徴とする。
第２発明によれば、前記第１発明の作用効果に加えて車両の衝突等でシートに対して過大な衝撃荷重が負荷された場合、バックフレームが大きく変形することが避けられる。
【０００７】
本発明の第３発明は、上記第２発明に係る車両用シートにおいて、前記弾性手段と前記ストッパ手段は、前記ヒンジ軸とは異なる位置において、前記上部材および前記下部材を支持する弾性部材を介した軸における前記弾性部材と前記軸であることを特徴とする。
第３発明によれば、前記上部材と前記下部材の結合を、前後方向に回動可能なヒンジ軸とこのヒンジ軸とは異なる位置において支持する弾性部材を介した軸で行っているので構造が簡潔である。
【０００８】
本発明の第４発明は、上記第３発明に係る車両用シートにおいて、前記弾性部材は、ゴムブッシュであり前記軸はボルトであることを特徴とする。
第４発明によれば、第３発明の作用効果に加えて上部材と下部材に設けた孔にゴムブッシュを介してボルトを通しナットで固定するという簡便な方法でシートバックフレームを組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態の斜視図である。
【図２】上記実施形態の主要部の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して示す断面図である。
【図４】第２実施形態の主要部の側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線で切断して示す断面図である。
【図６】実施形態の構成におけるシートバックの振動倍率の低下を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示す。
図１には、車両用シート１０の外形が２点鎖線にて示されている。シート１０は、乗員が着座するシートクッション２０と、乗員の背もたれとなるシートバック３０と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト４０（図２参照）を備えている。シートバック３０は、シートクッション２０の後端部に連結され、この連結部に設けられたリクライナー（図示せず）によりシートバック３０に対してなす角度を調節することが可能となっている。
シートバック３０は、その骨格を形成する部材として、図１に実線にて示すように正面視で概略長方形枠形状を有する金属製のシートバックフレーム３１を有している。さらにシートバック３０は、背もたれ面を含む外形（図１において２点鎖線で示す）を形成する部材として、シートバックフレーム３１を覆うクッション材であるパッド材と、パッド材に覆い被せられる表皮材を有している。またシートバック３０の上部には、着座者の後頭部を支持するヘッドレスト４０が取り付けられている。
【００１１】
シートバックフレーム３１は、上部フレーム３２と下部フレーム３３とから構成される。この上部フレーム３２と下部フレーム３３が、特許請求の範囲記載の「上部材」と「下部材」に相当する。
上部フレーム３２は、一対の上部サイドフレーム３２ａと上部アッパフレーム３２ｂから構成される。上部サイドフレーム３２ａは、左右に縦方向に配設された板形状の部材であって、前後の端部にはシートの内側方向に向かうリブ（立ち壁）が設けられている。上部アッパフレーム３２ｂは、円形断面のパイプを略コの字状に曲げ加工した部材で、上記一対の上部サイドフレームの上端同士を繋ぐように配設されている。上部アッパフレーム３２ｂには、補強部材３２ｃやヘッドレスト４０を取り付けるための一対のヘッドレストサポートブラケット３２ｄが設けられている。
下部フレーム３３は、一対の下部サイドフレーム３３ａと下部アンダーフレーム３３ｂから構成される。下部サイドフレーム３３ａは、左右に縦方向に配設された板形状の部材であって、前後の端部にはシートの内側方向に向かうリブ（立ち壁）が設けられている。下部アンダーフレーム３３ｂは長手の板形状の部材であって、左右の下部サイドフレーム３３ａの下部後方リブ同士を繋ぐように配設されている。
【００１２】
図２、図３を用いて上部フレーム３２と下部フレーム３３の結合構造について説明する。左右は同一構造なので左側のフレームで説明する。
上部フレーム３２の一対の上部サイドフレーム３２ａの下部には延設部３２ａ１が設けられている。この延設部３２ａ１は、下部フレーム３３の下部サイドフレーム３３ａ上部に設けられた延設部３３ａ１と重ね合わせて両者を結合させるための部分である。この延設部３２ａ１の端部にはシートの内側方向に向かうリブ（立ち壁）は設けられていない。延設部３２ａ１には、下部サイドフレーム３３ａに対して上部サイドフレーム３２ａを前後方向に回動可能に結合するボルト３４を挿入するための孔３２ａ２と、ゴムブッシュ４７を介してボルト４４を挿入するための孔３２ａ３が明けられている。孔の直径は、孔３２ａ２がボルト３４の直径とほぼ等しく、孔３２ａ３がボルト４４を通したゴムブッシュ４７の直径とほぼ等しい。孔の配置は、孔３２ａ２の方が孔３２ａ３より下側に設けられている。
下部フレーム３３の一対の下部サイドフレーム３３ａの上部には延設部３３ａ１が設けられている。この延設部３３ａ１は、上部フレーム３２の上部サイドフレーム３２ａ下部に設けられた延設部３２ａ１と重ね合わせて両者を結合させるための部分である。この延設部３３ａ１の端部にはシートの内側方向に向かうリブ（立ち壁）は設けられていない。延設部３３ａ１には、下部サイドフレーム３３ａに対して上部サイドフレーム３２ａを前後方向に回動可能に結合するボルト３４を挿入するための孔３３ａ２と、ゴムブッシュ４７を介してボルト４４を挿入するための孔３３ａ３が明けられている。孔の直径は、孔３３ａ２がボルト３４の直径とほぼ等しく、孔３３ａ３がボルト４４を通したゴムブッシュ４７の直径とほぼ等しい。孔の配置は、孔３３ａ２の方が孔３３ａ３より下側に設けられている。
上部サイドフレーム３２ａの孔３２ａ２と孔３２ａ３はそれぞれ下部サイドフレーム３３ａの孔３３ａ２と孔３３ａ３と同一径で、孔３２ａ２と孔３２ａ３のピッチは孔３３ａ２と孔３３ａ３のピッチと同一である。また、上部サイドフレーム３２ａの延設部３２ａ１と下部サイドフレーム３３ａの延設部３３ａ１を重ね合わせて孔３２ａ２と孔３３ａ２および孔３２ａ３と孔３３ａ３を一致させたとき、上部フレーム３２と下部フレーム３３の形態が、乗員着座時の通常姿勢状態になるようにそれぞれの孔位置が設定されている。
下部サイドフレーム３３ａの延設部３３ａ１を上部サイドフレーム３２ａの延設部３２ａ１の外側に配設してそれぞれの孔を一致させ、一方の側から孔３２ａ２と孔３３ａ２にワッシャ３６を介してボルト３４を挿入するとともに反対側でワッシャ３６を介してナット３５で締結する。このボルト３４が、特許請求の範囲記載の「ヒンジ軸」に相当する。また、孔３２ａ３と孔３３ａ３にゴムブッシュ４７を入れるとともに一方の側からワッシャ４６を介してボルト４４を挿入し反対側でワッシャ４６を介してナット４５で締結する。このゴムブッシュ４７が特許請求の範囲記載の「弾性手段」に、ボルト４４が特許請求の範囲記載の「ストッパ手段」に相当する。
【００１３】
以上のように構成される実施形態は、以下のような作用効果を奏する。
一般的に車両のフロアパネルはアイドリング状態のエンジンと特定の周波数において共振を起こし、この振動はシートに乗員が着座しているか否かに関わらずフロアパネルに固定されたシートクッションフレームを介してシートバックフレーム３１にも伝えられる。シートバックフレーム３１はその剛性が高いほど共振周波数が高くなる。そして、図６に示すように、この共振周波数が上記フロアパネルの共振点近傍にあるほどフロアパネルの振動レベルを増幅して振動するようになる。図６に示す線図において、一般的なエンジンアイドリング時のフロアパネルの共振周波数をｆ１とすると、破線で示す従来のシートバックフレームの場合の共振周波数は上記ｆ１とほぼ同じ位置になってフロアパネルの振動がシートバックフレームに最も増幅して伝えられる。これに対して、本実施形態はシートバックフレーム３１を２分割して上部フレーム３２と下部フレーム３３とし、それらをボルト３４で回動可能にヒンジ結合するとともに、それと異なる位置でゴムブッシュ４７を介してボルト４４で結合している。これによって上部フレーム３２と下部フレーム３３はゴムブッシュ４７の弾力でその形状が維持されておりシートバックフレーム３１の前後方向の剛性が弱められた構造となっている。このことから図６において実線で示すように共振周波数が低くなり、シートバックフレーム３１の振動倍率を従来のａ点からｂ点まで下げることができる。これによって、エンジンアイドリング中に発生するシートバックの振動を低減して座り心地の向上を図ることができる。さらに、車両の衝突等によって過大な衝撃荷重がシートバックフレーム３１に負荷されゴムブッシュ４７が弾性限界を超えて破損する事態に至ったとしてもそのセンター部には金属製のボルト４４が通っているのでシートバックフレーム３１が従来のシートバックフレームに比べて変形しすぎることはない。
【００１４】
図４および図５は、本発明の第２実施形態を示す。第１実施形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
上部フレーム３２と下部フレーム３３の結合構造は次のようになっている。上部サイドフレーム３２ａの延設部３２ａ１には、下部サイドフレーム３３ａに対して上部サイドフレーム３２ａを前後方向に回動可能に結合するボルト３４を挿入するための孔３２ａ２と、コイルばね１３７の一端を係止するピン１３８を挿入固定するための孔３２ａ４が明けられている。孔の直径は、孔３２ａ２がボルト３４の直径とほぼ等しく、孔３２ａ４がピン１３８の直径よりわずかに小さくピン１３８を打ち込んだとき回動不能に保持できる程度である。孔の配置は、孔３２ａ２の方が孔３２ａ４より下側に設けられている。
下部サイドフレーム３３ａの延設部３３ａ１には、下部サイドフレーム３３ａに対して上部サイドフレーム３２ａを前後方向に回動可能に結合するボルト３４を挿入するための孔３３ａ２と、その上側に後述するようにピン１３８を通して下部サイドフレーム３３ａに対して上部サイドフレーム３２ａを前後方向に回動したときその動きを許容する円弧状の長孔３３ａ５が明けられている。さらに孔３３ａ２の下側で円弧状の長孔３３ａ５センターと孔３３ａ２の延長線上の下部サイドフレーム３３ａには、コイルばね１３７の他の一端を係止するピン１３９を挿入固定するための孔３３ａ４が明けられている。孔の直径は、孔３３ａ２がボルト３４の直径とほぼ等しく、孔３３ａ４がピン１３９の直径よりわずかに小さくピン１３９を打ち込んだとき回動不能に保持できる程度である。
上部サイドフレーム３２ａの延設部３２ａ１と下部サイドフレーム３３ａの延設部３３ａ１を重ね合わせて孔３２ａ２と孔３３ａ２および孔３２ａ４と円弧状の長孔３３ａ５のセンターを一致させたとき、上部フレーム３２と下部フレーム３３の形態が、乗員着座時の通常姿勢状態になるようにそれぞれの孔位置が設定されている。
コイルばね１３７は金属製でその両端はほぼ同一線上に延び、先端がピンに固定できるようかぎ状になっている。また、上部サイドフレーム３２ａの孔３２ａ４にはピン１３８が、下部サイドフレーム３３ａの孔３３ａ４にはピン１３９が回動不能に保持されている。かかる状態で上部サイドフレーム３２ａと下部サイドフレーム３３ａを上記乗員着座時の通常姿勢状態になるように配置して、一方の側から孔３２ａ２と孔３３ａ２にワッシャ３６を介してボルト３４を挿入するとともに反対側でワッシャ３６を介してナット３５で締結する。さらにコイルばね１３７のコイル部分のセンターをボルト３４のセンターにあわせてその一端部をピン１３８に係止し他の端部をピン１３９に固定する。
【００１５】
以上のような第２実施形態においても第１実施形態と同じく、上部フレーム３２と下部フレーム３３はコイルばね１３７の弾力でその形状が維持されておりシートバックフレーム３１の前後方向の剛性が弱められた構造となっている。このことから図６において実線で示すように共振周波数が低くなり、シートバックフレーム３１の振動倍率を従来のａ点からｂ点まで下げることができる。これによって、エンジンアイドリング中に発生するシートバックの振動を低減して座り心地の向上を図ることができる。さらに、車両の衝突等によって過大衝撃荷重がシートバックフレーム３１に負荷されコイルばね１３７が大きく変形しようとした場合にも上部サイドフレーム３２ａに固定されたピン１３８が下部サイドフレーム３３ａの円弧状の長孔３３ａ５の端で止められるのでシートバックフレーム３１が従来のシートバックフレームに比べて変形しすぎることはない。
【００１６】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．第１実施形態においてヒンジ軸に対するゴムブッシュを介した軸の位置は上下前後いずれでもよい。また、軸としてボルトナットを用いたが上部サイドフレームもしくは下部サイドフレームのいずれかに固定したピンと他の部材に設けた孔に通す方式としてもよい。
２．第２実施形態においてヒンジ軸に対するピン１３８と円弧状の長孔３３ａ５およびピン１３９の位置は配置が可能であれば上下前後いずれでもよい。また、コイルばねの代わりに板ばねを使用することもできる。
【符号の説明】
【００１７】
１０        車両用シート
２０        シートクッション
３０        シートバック
３１        シートバックフレーム
３２        上部フレーム
３２ａ      上部サイドフレーム
３２ａ１    延設部
３２ａ２    孔
３２ａ３    孔
３３        下部フレーム
３３ａ      下部サイドフレーム
３３ａ１    延設部
３３ａ２    孔
３３ａ３    孔
３３ａ４    孔
３３ａ５    円弧状の長孔
３４        ボルト（ヒンジ軸）
３５        ナット
３６        ワッシャ
４４        ボルト（ストッパ手段）
４５        ナット
４６        ワッシャ
４７        ゴムブッシュ（弾性手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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