(57)【要約】【課題】優れた安全性と制振効果を発揮できる新規なヘッドレストおよびこれを備えた座席シートの提供。【解決手段】車両に固定される座席シート10のヘッドレスト40において、内部に空隙部42を形成すると共に、当該空隙部42内に制振用流体Ｆをその液面が揺動自在となるように封入する。これによって空隙部42およびその内部に封入された制振用流体Ｆがダイナミックダンパとして機能するため、ヘッドレストの振動や揺れを効果的に抑制できる。また、前記空隙部42を柔軟素材で形成すると共に前記制振用流体Ｆとして水を用いることが可能であるため、仮にこれが破損した場合であっても乗員の頭部損傷などを回避できる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に固定される座席シートのヘッドレストにおいて、
内部に空隙部を形成すると共に、当該空隙部内に制振用流体をその液面が揺動自在となるように封入したことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドレストにおいて、
前記空隙部を、前記車両の進行方向前後に位置する一対の前後壁面と、当該車両の進行方向左右方向に位置する一対の左右壁面と、当該車両の天地方向に位置する一対の天地壁面とからなる六面体で形成すると共に、前記前後壁面の前記車両の進行方向左右方向の幅と、前記左右壁面の前記車両の進行方向前後方向の幅とを異ならしめたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヘッドレストにおいて、
前記空隙部内の制振用流体の液面上に、これを覆うように膜部材を浮かせて設けたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項４】
請求項３に記載のヘッドレストにおいて、
前記空隙部内に、前記膜部材を前記車両の天地方向に弾性支持する弾性支持部材を設けたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項５】
請求項４に記載のヘッドレストにおいて、
前記弾性支持部材は、前記膜部材の周縁部に連結された蛇腹状部材であって、当該膜部材を前記空隙部の天井壁面から弾性支持することを特徴とするヘッドレスト。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッドレストにおいて、
前記弾性支持部材に連通孔を設けたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のヘッドレストにおいて、
前記膜部材の厚みを、周縁部側よりも中央部側を厚くしたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項８】
車両に固定される座席シートのヘッドレストにおいて、
内部に流体を封入し、当該流体の揺動により発生する力で振動を抑制するようにしたことを特徴とするヘッドレスト。
【請求項９】
車両に固定される座面部と、当該座面部に取り付けられる背もたれ部と、当該背もたれ部の上端に取り付けられるヘッドレストとを備えた座席シートにおいて、
前記ヘッドレストとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のヘッドレストを用いたことを特徴とする座席シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、乗用車やバス、電車などの車両あるいは船舶などに備え付けられる座席シートおよびそのヘッドレストに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乗用車などの運転席あるいは助手席などの座席シートには、乗員の頭部などを保護するためのヘッドレストが備えられている。
このヘッドレストは、一般に前記座席シートの座面部の後方側にリクライニング自在に取り付けられた背もたれ部の上端に支持機構などを介して取り付けられているため、車両側で発生した振動や揺れが座面部および背もたれ部で増幅して伝わって車両前後左右に大きく揺れるといった問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために例えば、以下の特許文献１では、ヘッドレスト内に、バネと質量体とからなる、いわゆるダンパー機構（ダイナミックダンパ）を内蔵し、このダンパー機構の質量体などの動きによってヘッドレストに発生する振動を抑制するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２２６２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようにヘッドレスト内にダンパー機構を内蔵すると、車両の衝突時などにそのダンパー機構によって頭部損傷を招くおそれがあることが否定できず、従って、現在および将来においてもこのような構成が採用される可能性は低い。
また、このようにヘッドレストではなく背もたれ部（シートバック）内にその振動を抑制するダンパー機構を内蔵するといった構成も考えられるが、シート振動の最大変位はヘッドレストであり、背もたれ部に内蔵したのでは十分な制振効果が得られない。
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、優れた安全性と制振効果を発揮できる新規なヘッドレストおよびこれを用いた座席シートを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、車両に固定される座席シートのヘッドレストにおいて、内部に空隙部を形成すると共に、当該空隙部内に制振用流体をその液面が揺動自在となるように封入したことを特徴とするものである。                              
【発明の効果】
【０００６】
前記のような構成をした本発明のヘッドレストによれば、そのヘッドレスト自体に背もたれ部を介して振動や揺れの原因となる外力が加わると、その空隙部内に封入された制振用流体の液面が揺動してスロッシング現象を起こし、その制振用流体の重心位置が変位してその外力とは反対方向に力が発生するため、いわゆるダイナミックダンパとしての機能を発揮することができる。これによって、ヘッドレストの振動や揺れを効果的に抑制することができ、車両の乗り心地や座席シートの座り心地を向上させることができる。
【０００７】
また、このようなダイナミックダンパは、原則として制振用流体とこれを収容する容器（空隙部）のみからなるため、この容器をゴムやプラスチックなどの柔軟な素材で形成すると共に、前記制振用流体として水などの安全な液体で構成することが可能であり、万一これが破損した場合であっても乗員の頭部損傷などといった重大な被害を招くこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明に係る座席シート１０およびそのヘッドレスト４０の実施の一形態を示したものである。
図示するように、この座席シート１０は、乗員が着座する座面部２０と、その座面部２０の後方（車両進行方向後方向）に図示しないリクライニング機構を介して可倒自在に連結された背もたれ部３０と、この背もたれ部３０の上端に図示しない支持機構を介して着脱自在に取り付けられるヘッドレスト４０とから主に構成されている。
【０００９】
そして、この座席シート１０は、その座面部２０が車両床部Ｆ側にフレーム１０ａ、レール１０ｂおよびブラケット１０ｃなどの固定機構を介して車両前後方向にスライド自在に固定されている。従って、走行時などにおいて車両（車体）側に揺れや振動による変位が発生すると、この変位が固定機構から座面部２０へ伝わり、さらに背もたれ部３０を伝わって増幅し、シートバック４０で最大となる。
【００１０】
また、このヘッドレスト４０は、図２に示すように緩衝素材からなるヘッドレスト本体４１の内部に空隙部４２が形成されると共に、その空隙部４２内に制振用流体Ｆが封入された構造となっている。
この空隙部４２は、図３に示すように車両の進行方向前後に対向するように位置する一対の矩形状の前後壁面４２ｆ、４２ｂと、車両の進行方向左右に対向するように位置する一対の矩形状の左右壁面４２ｒ、４２ｌと、車両の天地方向に対向するように位置する一対の矩形状の天地壁面４２ｕ、４２ｄとからなる六面体（立方体状）で構成されており、これら６つの壁面４２ｆ、４２ｂ、４２ｒ、４２ｌ、４２ｕ、４２ｄによって制振用流体Ｆを封入するための密封空間である空隙部４２を区画形成している。
【００１１】
また、図示するようにこれら各壁面４２ｆ、４２ｂ、４２ｒ、４２ｌ、４２ｕ、４２ｄのうち、前後壁面４２ｆ、４２ｂ側の車両幅方向の長さＬ１および左右壁面４２ｒ、４２ｌ側の車両進行方向の長さＬ２は同じではなく、前後壁面４２ｆ、４２ｂ側の方が左右壁面４２ｒ、４２ｌ側よりも長くなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。すなわち、この長さＬ１およびＬ２は、この座席シート１０が構造物として持つ車両進行方向および車両幅方向のそれぞれの１次の共振周波数の比となるように設定されている。
【００１２】
なお、この空隙部４２を区画形成するためのこれら各壁面４２ｆ、４２ｂ、４２ｒ、４２ｌ、４２ｕ、４２ｄは、ゴム板やプラスチック薄板などの柔軟で安全な素材から形成されている。
一方、この空隙部４２内に封入される制振用流体Ｆは、所定の質量を有する流体、例えば「水」などの液体から構成されている。
ここで、この制振用流体Ｆの（封入）量は、その空隙部４２内に一杯に満たされた状態ではなく、少なくともその液面が車両進行方向前後に自由に揺動できる程度の量（自由表面）であって、車両進行方向前後のスロッシングの共振周波数が、前記座席シート１０が構造物として持つ車両進行方向前後の１次の共振周波数となる程度の量となっている。
【００１３】
例えば、前記座席シート１０が構造物として持つ車両進行方向前後の１次の共振周波数が３．５Ｈｚで、車両進行方向左右の１次の共振周波数が２．０Ｈｚである場合、図３において空隙部４２に封入する水の量をＬ１＝１３ｃｍ、Ｌ２＝６ｃｍ、水面高さｈ＝６ｃｍとすると、水のスロッシングの１次の共振周波数が、車両進行方向前後３．６Ｈｚ、車両進行方向左右２．３Ｈｚとなり、前記座席シート１０の車両進行方向前後および左右両方の１次の共振周波数にほぼ一致して、制振用のダイナミックダンパとして機能する。前記のスロッシングの共振周波数は、有限要素法を用いて演算すると正確な値を算出でき、あるいは、精度は若干劣るものの下記簡易式を利用しても算出することができる。
【００１４】
ωｍｎ２＝ｇ×ｋ×ｔａｎｈ（ｋ×ｈ）、ｍ，ｎ＝０，１，２，…
ｋ２＝π２（（ｍ２／Ｌ１２）＋（ｎ２／Ｌ２２））
Ｌ１：図３のＬ１、Ｌ２：図３のＬ２、ｈ：図３のｈ
ｍ：液体の自由表面のＬ１方向の節数、ｎ：液体の自由表面のＬ２方向の節数、
ｇ：重力加速度
＊スロッシングの１次の共振周波数の場合、ｍ＝１、ｎ＝１
【００１５】
また、図示するようにさらにこの制振用流体Ｆの液面上には、その制振用流体Ｆの表面（液面）破壊を抑制するための膜部材４３が浮いた状態で設けられている。なお、この膜部材４３の材質としては特に限定するものでないが、例えば、制振用流体Ｆに比べて比重が小さく、かつ適度な剛性と可撓性を有するプラスチックシートやゴムシートなどが好適である。
【００１６】
そして、このような構成をした本発明の座席シート１０およびヘッドレスト４０にあっては、そのヘッドレスト本体１に全く外力が加わっていない状態（静止時）では、図７（Ａ）に示すようにその空隙部４２内に封入された制振用流体Ｆの液面が水平状態となってヘッドレスト本体１に対して何ら作用を及ぼすことはないが、車両走行時などに発生した外力によってヘッドレスト本体１が車両幅方向に変位すると、同図（Ｂ）に示すようにその空隙部４２内に封入された制振用流体Ｆの液面が大きく揺動してスロッシング現象を発生する。そして、その制振用流体Ｆの振動数が座席シート１０の１次の共振周波数に近くなると、その空隙部４２を介してヘッドレスト本体１に外力が加わった方向とは反対方向に大きな力を発生して、これらがいわゆる制振用のダイナミックダンパとして機能するようになる。
【００１７】
これによって、ヘッドレスト本体４１は勿論、それに繋がる背もたれ部３０や座面部２０などの振動が低減して、座席シート１０の座り心地を大幅に向上させることができる。
また、この制振用流体Ｆの液面上に浮いた状態で設けられているプラスチックシートやゴムシートなどの膜部材４３によってスロッシング時におけるその制振用流体Ｆの表面（液面）破壊が抑制されるため、スロッシング時の制振用流体Ｆの表面破壊音、例えば表面が波打ったり、破壊した液面が壁面に衝突する際などに発生するいわゆるチャポチャポ音などの不快な騒音を効果的に抑制することができる。
さらに、この空隙部４２をゴムやプラスチックなどの柔軟な素材で形成すると共に、前記制振用流体Ｆとして水などの安全な液体を用いることによって、万一これが破損した場合であっても乗員の頭部損傷などといった重大な被害を回避することができる。
【００１８】
次に、図５〜図１０は、本発明に係るヘッドレスト４０の第２〜第４の実施の形態を示したものである。
先ず、第２の実施の形態は、図５に示すように前記第１の実施の形態の構成に加えて前記空隙部４２内に、前記膜部材４３を前記車両の天地方向に弾性支持するための弾性支持部材４４を設けたものである。
この弾性支持部材４４は、図５および図６に示すように、前記膜部材４３の周縁部に連結された蛇腹状部材から形成したものであり、この蛇腹状部材によって膜部材４３の周縁部を前記空隙部４２の天井壁面４２ｕ側から上下伸縮自在に支持するようになっている。
【００１９】
すなわち、前記膜部材４３は、スロッシング時における空隙部４２の各壁面（特に、壁面４２ｆ、４２ｂ、４２ｒ、４２ｌ）との衝突音などを回避すべくできるだけ柔軟で適度な剛性および可撓性を有しているものが望ましいが、このような膜部材４３のみでは、その液面に激しい揺れが加わった場合、その膜部材４３がめくりあがったり、その膜部材４３上に制振用流体Ｓの一部が移動したりしてその機能の一部あるいは全部を喪失してしまうことが考えられる。
【００２０】
従って、本実施の形態のように、伸縮自在な蛇腹状の弾性支持部材４４によって前記膜部材４３の周縁部を弾性支持するようにすれば、ヘッドレスト本体４１などに激しい揺れが加わった場合でも、その機能の一部あるいは全部を喪失してしまうといった不都合を回避することができる。
なお、図７に示すように、この弾性支持部材４４は、静止時は勿論、スロッシング時においても常に膜部材４３の動きに追従するように上下方向に自由に伸縮変形するようになりため、その膜部材４３の動きを規制したり、液面の揺動を抑制したりすることはない。
【００２１】
次に、第３の実施の形態は、図８に示すように、前記第２の実施の形態のように前記膜部材４３の周縁部を弾性支持する弾性支持部材４４を設けた場合に、さらにその弾性支持部材４４の表面に小さな連通孔Ｈを等間隔あるいは所定の間隔を隔てて多数設けたものである。
これによって、弾性支持部材４４内外の空気の流通が自由に行われるようになるため、スロッシング時における蛇腹部分の上下伸縮変形動作を阻害することなくスムーズに行うことができる。
【００２２】
なお、このように弾性支持部材４４の表面に小さな連通孔Ｈを設けた場合、空気のみならず制振用流体Ｓの一部もその連通孔Ｈから漏れ出してくることも考えられるため、漏れ出した制振用流体Ｓをスムーズに戻すために前記膜部材４３側にも同じような連通孔を適宜設けるようにしても良い。
また、この弾性支持部材４４と膜部材４３を１枚のシートから打ち抜いて連続して一体成形すれば、部品点数の削減も可能となる。
【００２３】
次に、第４の実施の形態は、図９および図１０に示すように前記膜部材４３の厚さを、その周縁部側よりも中央部側を厚くしてその部分の剛性をその周縁部側よりも高くするようにしたものである。
図９および図１０に示す例では、矩形状をした第１のシート部材４３ａの片面あるいは両面の中央部分に、これより一回り小さい相似形をした第２のシート部材４３ｂを一体的に貼り付けると共に、さらに、この第２のシート部材４３ｂの片面あるいは両面の中央部分に、さらにこれより一回り小さい相似形をした第３のシート部材４３ｃを一体的に貼り付けた構成となっている。
【００２４】
このように構成することによって、ヘッドレスト本体４１などに不必要な力を発生させることがあると考えられる制振用流体Ｓの２次以上のスロッシング時の共振周波数における振動モードの発生を抑制することができる。
すなわち、１次の共振周波数における振動モードでは、制振用流体Ｓの液面中央部は振動方向にほぼ直線的に変形するため、膜部材４３の中央部の剛性が多少高くとも、その振動モードを抑制することはないが、２次以上の振動モードでは、液面表面中央部の変形が大きくなることから、本実施の形態のように前記膜部材４３の厚さを、その周縁部側よりも中央部側を厚くその剛性を高くすることで、２次以上の高次の振動モードの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る座席シートの実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る座席シートの実施の一形態を示す斜め方向透視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る空隙部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る空隙部の作用を示す概念図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る空隙部の構成を示す一部破断斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る弾性支持部材および膜部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る空隙部の作用を示す概念図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る弾性支持部材および膜部材付近を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る膜部材を示す斜視図である。
【図１０】図９中Ａ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  座席シート
２０  座面部
３０  背もたれ部
４０  ヘッドレスト
４１  ヘッドレスト本体
４２  空隙部
４２ｆ、４２ｂ  前後壁面
４２ｌ、４２ｒ  左右壁面
４２ｕ、４２ｌ  上下壁面
４３  膜部材
４４  弾性支持部材
Ｆ    制振用流体
Ｈ    連通孔
【図１】
2006321325.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006321325.tif 000005
【図４】
2006321325.tif 000006
【図５】
2006321325.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006321325.tif 000009
【図８】
2006321325.tif 000010
【図９】
2006321325.tif 000011
【図１０】
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