(57)【要約】【課題】必要なデータを入力してリンク機構に基づくシートの動きをコンピュータ上でシミュレーション解析することにより、シートの最適設計を行うシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法を提供すること。【解決手段】ヒップポイントを含むシートの通常状態の位置データ等の制約条件と、ボディ側のリンク取付可能な範囲のデータ等の選定可能な制約条件の二つの制約条件に基づいてリンク回転中心を設定後、このリンクが円滑に動くか否を幾何学的にチェックし、次いで、このリンクを一定角度ずつ回転させるとともに、これに伴うシートの位置をシミュレーションすることによりシートの移動軌跡を作成し、得られたシートの移動軌跡とフロア形状データを比較してシートの可動性をチェックするようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制約条件として、ヒップポイントを含むシートの通常状態の位置データ、フロント側シートの位置データ、シート格納後の荷室寸法データ、シートアレンジ方式のデータを入力し、次いで選定可能な制約条件として、ボディ側のリンク取付可能な範囲のデータおよびシート側のリンク取付可能な範囲のデータを入力し、これら二つの制約条件に基づいてリンク回転中心を設定後、このリンクが円滑に動くか否を幾何学的にチェックし、次いで、このリンクを一定角度ずつ回転させるとともに、これに伴うシートの位置をシミュレーションすることによりシートの移動軌跡を作成し、得られたシートの移動軌跡とフロア形状データを比較してシートの可動性をチェックすることを特徴とするシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法。
【請求項２】
シートの通常状態の位置データとして、ヒップポイントデータの他にトルソーアングル、サイアングル、シート寸法の各データを含んでいる請求項１に記載のシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法。
【請求項３】
リンクの動きを幾何学的にチェックした結果、リンクが円滑に動かない場合は、リンク回転中心を設定し直すようにフィードバックして再度設計する請求項１または２に記載のシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法。
【請求項４】
リンク設定解が得られない場合は、先ずリンク回転中心を設定し直すようにフィードバックして再度設計を行い、これでリンク設定解が得られない場合は、選定可能な制約条件をリンク取付可能な範囲内で選定し直して再度設計を行い、更にこれでリンク設定解が得られない場合は、最初の制約条件を変更して再度設計を行うようにした請求項１または２または３に記載のシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、必要なデータを入力してリンク機構に基づくシートの動きをコンピュータ上でシミュレーション解析することにより、シートの最適設計を行うことができるシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、アウトドアスポーツ等の発達に伴い、自動車の使用目的も多種多様なものになってきた。この結果、自動車用シートも単にリクライニング機構が付いているだけでなく、折り畳み収納して広い空間スペースに変更できるとか、自由にスライド移動して対面式シートに変更できる等の種々のアレンジ機構が付いていることが要求されるようになってきた。
【０００３】
このようなアレンジ式シートを設計する場合、経験の豊富な設計者が種々の制約条件を考慮して設計図を作成した後、これに基づいて模型等の試作品を作り、この試作品によりシートの動きを検証するのが普通であった。
しかしながら、このような従来法においては、試作品の完成までに長時間要するうえに、検証の結果次第では再度設計図を作成し直して再び試作品を作る必要が生じる場合もあった。この結果、製品の開発期間が長くなるとともに、開発費用も膨大になるという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、必要なデータを入力してリンク機構に基づくシートの動きをコンピュータ上でシミュレーション解析することにより、実際に試作品を作る必要がなく短期間でかつ安価にシートの最適設計を行うことができるシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法を提供することを目的として完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法は、制約条件として、ヒップポイントを含むシートの通常状態の位置データ、フロント側シートの位置データ、シート格納後の荷室寸法データ、シートアレンジ方式のデータを入力し、次いで選定可能な制約条件として、ボディ側のリンク取付可能な範囲のデータおよびシート側のリンク取付可能な範囲のデータを入力し、これら二つの制約条件に基づいてリンク回転中心を設定後、このリンクが円滑に動くか否を幾何学的にチェックし、次いで、このリンクを一定角度ずつ回転させるとともに、これに伴うシートの位置をシミュレーションすることによりシートの移動軌跡を作成し、得られたシートの移動軌跡とフロア形状データを比較してシートの可動性をチェックすることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図面は本発明を、例えば図２〜３に示されるように、シートバック１ａを前倒しして折り畳むと、シートクッション１ｂが前進しながら下降し、裏面側をリヤデッキに続く荷床面となるように収納される自動車用アレンジ式シートを設計する場合に適用した例を示すものである。
なお、図において、２はシートバック１ａを枢着部１０ａでもって回動自在に枢着支持するブラケット、３はシートバック１ａ下端部とシートクッション１ｂの後端部を連結するＬ字状の第１リンク、４はシートクッション１ｂの前端部とボディフロアとを連結する第２リンクである。また、５ａ、５ｂは前記第２リンク４を支持するブラケット、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、第１リンク３および第２リンク４の枢着部である。なお、第１リンク３の下方先端部とシートクッション１ｂの後端部とは固着部１０ｅで固着されたものとなっている。
更に、２０はボディフロア、２１はリヤデッキ、２２はボディ強化用のクロスメンバーである。
【０００７】
そして本発明においては、図１に示されるようなフローに従い、アレンジ式シートの設計が行われる。
先ず、リンク設定のための制約条件として、少なくともヒップポイントを含むシートの通常状態の位置データ、フロント側シートの位置データ、シート格納後の荷室寸法データ、シートアレンジ方式のデータを入力する。
これらのデータは、ユーザーの要求を満足するための設計条件と、自動車の基本設計条件を基に定められる数値であり、シートを自動車にセットするのに必要な絶対的な制約条件である。
【０００８】
なお、シートの通常状態の位置データとしては、図８に示されるように、ヒップポイントデータの他にトルソーアングルやサイアングルの各データを含み、これらのデータから設定される仮想的な乗員のマネキンに対して、シート構造のデータにより計算される着座時のシートクッション、シートバックの撓み量や、更にはシートクッション、シートバックの寸法データにより決定する。
ここでヒップポイントとは、着座した状態における着座者の重心位置を意味し、シートの設計においては最も重要なデータである。また、トルソーアングルとは着座した状態における着座者の上半身（胴部）の傾斜角度、サイアングルとは着座者の下半身（太もも部）の傾斜角度であり、シート構造のデータとは、例えば金属ばねとウレタンフォームによる構造なのか、フレームにウレタンフォームによる構造なのか等の、シートの構造によって異なる着座時の荷重特性のデータである。
【０００９】
次いで、選定可能な制約条件として、ボディ側のリンク取付可能な範囲のデータおよびシート側のリンク取付可能な範囲のデータを入力する。この選定可能な制約条件とは、設計上の制約が課せられるものの、一定の許容範囲内において設計者側で任意に選択して設計条件を決定することができるものである。
【００１０】
次に、これらのデータに基づいてリンク回転中心を設定する。この回転中心の設定は、前記データを考慮して設計者が経験的に最適と判断した位置に設定することとなる。
このようにしてリンク回転中心を設定した後は、このリンクが円滑に動くか否を幾何学的にチェックする。即ち、このリンクは、前記第１リンク３および第２リンク４を含み、枢着部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび固着部１０ｅを連結点とした矩形リンクと考えられるため、幾何学的にみてこのリンクが円滑に動くか否をチェックするのである。
【００１１】
次に、このリンクをシートの通常状態から移動後の格納状態まで一定角度ずつ回転させるとともに、これに伴うシートの位置をコンピュータでシミュレーションすることによりディスプレイ上にシートの移動軌跡を作成する。
即ち、シートバック１ａを前倒しして折り畳むと、図４に示されるように、第１リンク３および第２リンク４を含んだ矩形リンクが回動することになるが、この矩形リンクにはシートクッション１ｂが装着されており、該シートクッション１ｂの位置は前記リンクの位置から即座に計算可能である．従って、ディスプレイ上にはシートバック１ａの折り畳み動作に連動したシートクッション１ｂの移動軌跡が即座に作成されることとなる。また、ディスプレイ上には、必要に応じて第１リンク３や第２リンク４の回動軌跡等を表示させることも可能である。
【００１２】
例えば、図４の破線で示されるように、シートを折り畳み格納した場合、格納位置でそれ以上動かないようにしっかりと固定し、また節度感よく格納するには、第２リンク４の回動軌跡（Ｒ１）と、枢着点１０ｂ、１０ｃを結んだ線を半径とし、格納後の枢着点１０ｂを中心に回転した回動軌跡（Ｒ２）との交点が大きな角度で交わる必要がある。図４に示したものでは、回動軌跡（Ｒ１）と回動軌跡（Ｒ２）とが交点が大きな角度で交叉しており、適正な設計であることが確認できる（図５の拡大図参照）。
【００１３】
一方、図６〜図７に示されるように、回動軌跡（Ｒ１）と回動軌跡（Ｒ２）との交点が大きな角度で交わらない場合は、本来、上側の交点（Ｐ１）でシートクッション１ｂの格納が終了しているはずであるが、交叉角が小さいために荷重がかかったりすると各部材の撓み等により第２リンク４が更に下方側へ回転してしまい、下側の交点（Ｐ２）で止まる場合がある。あるいは、上側の交点（Ｐ１）で止まったとしても、交叉角が小さいためガタがでやすいものであった。
【００１４】
このように、リンクの動きを幾何学的にチェックした結果、リンクが円滑に動かない場合は、リンク回転中心を設定し直すようにフィードバックして再度設計を行い、最適な解が得られるまでこれを繰り返す。
【００１５】
次に、得られたシートの移動軌跡とフロア形状データを比較してシートの可動性をチェックする。例えば、ボディフロア２０にはボディ強化用のクロスメンバー２２等があるため、これらの突起物と干渉しないようにシートを折り畳み格納する必要があるからである。
【００１６】
そして、シートの可動性をチェックした結果、シートの可動性が保証されない場合（即ち、リンク設定解が得られない場合）は、先ずリンク回転中心を設定し直すようにフィードバックして再度設計を行う。そして、これでリンク設定解が得られない場合は、選定可能な制約条件をリンク取付可能な範囲内で選定し直して再度設計を行う。
更に、これでリンク設定解が得られない場合は、ユーザーと調整して最初の制約条件を変更（例えば、荷室寸法データやシートアレンジ方法の変更）し、再度設計を行い、最適な解が得られるようにするのである。
【００１７】
このように本発明では、制約条件として、ヒップポイントを含むシートの通常状態の位置データ、フロント側シートの位置データ、シート格納後の荷室寸法データ、シートアレンジ方式のデータを入力し、次いで選定可能な制約条件として、ボディ側のリンク取付可能な範囲のデータおよびシート側のリンク取付可能な範囲のデータを入力し、これら二つの制約条件に基づいてリンク回転中心を設定後、このリンクが円滑に動くか否を幾何学的にチェックし、次いで、このリンクを一定角度ずつ回転させるとともに、これに伴うシートの位置をシミュレーションすることによりシートの移動軌跡を作成し、得られたシートの移動軌跡とフロア形状データを比較してシートの可動性をチェックすることで、アレンジ式シートの設計をコンピュータ上でシミュレーション解析して最適解を求めるものである。
従って、従来のように実際に試作品を作る必要がないため、極めて短期間かつ安価にシートの最適設計を行うことが可能となる。しかも、コンピュータ上でシミュレーション解析するため、多様なリンク部材の選択が可能であり、設計の自由度が大きくなってシートデザインの幅を大幅に広げることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は必要なデータを入力してリンク機構に基づくシートの動きをコンピュータ上でシミュレーション解析することにより、実際に試作品を作る必要がなく短期間でかつ安価にシートの最適設計を行うことができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃したシミュレーションシステムを用いたアレンジ式シートの設計方法として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアレンジ式シートの設計方法を示すフローチャートである。
【図２】アレンジ式シートの通常状態を示す正面図である。
【図３】アレンジ式シートの移動後の格納状態を示す正面図である。
【図４】シミュレーション解析した結果を示す説明図である。
【図５】図４の要部の拡大図である。
【図６】シミュレーション解析した結果を示す説明図である。
【図７】図６の要部の拡大図である。
【図８】シートの位置データを示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ　シートバック
１ｂ　シートクッション
２　ブラケット
３　Ｌ字状の第１リンク
４　第２リンク
５ａ　ブラケット
５ｂ　ブラケット
１０ａ　枢着部
１０ｂ　枢着部
１０ｃ　枢着部
１０ｄ　枢着部
１０ｅ　固着部
２０　ボディフロア
２１　リヤデッキ
２２　クロスメンバー
【図１】
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【図２】
2004034939.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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