(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座支持面を構成する上面板とその周縁から下方に垂下する周面板とを一体的に成形してなるシートクッションの樹脂フレームであって、上面板の側部と周面板の下端との間にわたって面板を凹入成形して形成され、かつ、その溝底面が上面板との交差位置から周面板の下端の内側近傍に向けて下方外側に向けて傾斜した、正面視で倒立台形状の縦方向の凹溝部を、上面板の両側の互いに対向する箇所に少なくとも１対設けたことを特徴とするシートクッションの樹脂フレーム。
【請求項２】
凹溝部内に緩衝材を配置したことを特徴とする請求項１記載のシートクッションの樹脂フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂フレーム上にクッションパッドを配置して構成されるシートクッションにおける樹脂フレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用シートにおいては、鋼板製のフレーム上に、着座者を弾性的に支持して良好な座り心地を確保するために、厚さの大きい発泡合成樹脂等からなるクッションパッドを配置し、その表面を外装材で被覆して構成したものが汎用されている。
【０００３】
ところが、近年は環境問題の解決のために、自動車の軽量化・コンパクト化が強く要請され、それに伴って自動車用シートにおいても軽量化・薄型化が要求されるようになっている。しかるに、上記のような鋼板製のフレームとクッションパッドの組み合わせでは、鋼板製フレームは重量が大きく、かつ剛性があるためクッションパッドを薄くすることが困難で、座り心地の確保を重要視する限り、種々の工夫をしても軽量化・薄型化に限界があった。
【０００４】
このような問題を解消するため、実開平７−２３４５８号公報や特開平１１−７５９８４号公報などには、シートクッションの軽量化のために樹脂フレームを採用すること、及び樹脂フレーム自体にクッション性を持たせるようにしたものが開示されている。
【０００５】
例えば、特開平１１−７５９８４号公報には、図１１に示すように、一体成形されたシートクッションの樹脂フレーム２１において、着座者を支持する着座支持面２２の両側部に前後方向に長く一対のスリット２３を形成するとともに、スリット２３の両端位置でそれぞれスリット２３、２３間にわたって屈曲可撓部２４を形成することによって、着座支持面２２のスリット２３と屈曲可撓部２４で囲まれた領域に上下に弾性的に変位可能な弾性支持部２５を形成したものが開示されている。
【０００６】
このような構成によると、樹脂フレーム２１に形成した弾性支持部２５が上方から荷重が作用すると、図１１（ｂ）に仮想線で示すように弾性変位し、着座者を弾性支持できるので、この樹脂フレーム２１の上に配置される発泡ウレタンなどから成るクッションパッドを薄いものにしても所要の座り心地を確保でき、かつ一体成形した樹脂フレームを用いているので軽量化でき、軽量化・薄型化を達成することができる。
【０００７】
なお、実開平７−２３４５８号公報においても、同様にスリットにて弾性支持部を構成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような樹脂フレーム２１の構成では、スリット２３を形成することによって弾性支持部２５を構成しているので、荷重が繰り返し加えられると、切欠部への応力集中によりスリット２３部分に永久変形が発生したり、亀裂が発生する恐れがあり、強度上の問題を十全に解消するには至っていないというのが現状である。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、着座者を弾性支持できかつ繰り返し荷重が作用しても永久変形や亀裂を発生する恐れが少なくて強度上の問題も解消できて、シートクッションの軽量化・薄型化を図ることができるシートクッションの樹脂フレームを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のシートクッションの樹脂フレームは、着座支持面を構成する上面板とその周縁から下方に垂下する周面板とを一体的に成形してなるシートクッションの樹脂フレームであって、上面板の側部と周面板の下端との間にわたって面板を凹入成形して形成され、かつ、その溝底面が上面板との交差位置から周面板の下端の内側近傍に向けて下方外側に向けて傾斜した、正面視で倒立台形状の縦方向の凹溝部を、上面板の両側の互いに対向する箇所に少なくとも１対設けたものである。
【００１１】
このような構成によると、着座者の荷重がクッションパッドを介して上面板上に加わると、その荷重は周面板に伝達されて支持されるが、その際に上面板の両側に上面板の側部と周面板の下端との間にわたって面板を凹入成形して形成され、かつ、その溝底面が上面板との交差位置から周面板の下端の内側近傍に向けて下方外側に向けて傾斜した、正面視で倒立台形状の縦方向の凹溝部が、上面板に加わった上方からの荷重で変形することによって、上面板が弾性的に上下変位し、着座者を弾性支持することができる。また、凹溝部では面板が連続しているので、繰り返し荷重が作用しても切欠部への応力集中による永久変形や亀裂が発生する恐れが少なく、強度上の問題も解消することができる。かくして、着座者を弾性支持できかつ強度上の問題も解消できて、シートクッションの軽量化・薄型化を図ることができる。
【００１２】
また、凹溝部内に緩衝材を配置すると、その緩衝材の特性を変えることで、樹脂フレーム変形時のばね定数及び減衰係数特性の最適化を図って振動吸収特性を向上することができ、座り心地を向上できるとともにクッションパッドを更に薄肉化してシートクッションの一層の薄型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシートクッションの樹脂フレームの一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１４】
図１、図２において、１はシートクッションの樹脂フレームであり、着座支持面を構成する上面板２とその周縁から下方に垂下する周面板３とを一体成形して構成されている。上面板２の後部両側の互いに対向する箇所に、上面板２と周面板３との間にわたって連続する凹溝部４が前後方向に適当間隔あけて複数対形成されている。
【００１５】
この凹溝部４は、樹脂フレーム１の面板を凹入成形して構成されており、かつその溝底面４ａが上面板２との交差位置から周面板３の下端の内側近傍に向けて下方外側に向けて傾斜し、正面視で溝底面４ａを斜辺、周面板３を側辺とする略倒立台形状となるように形成されている。
【００１６】
このような構成によると、着座者の荷重がクッションパッドを介して上面板２上に加わると、その荷重は周面板３に伝達され、図２に示すように、周面板３の前端部と後端部に設けられた取付部５ａ、５ｂを介して支持面にて支持されるが、その際に上面板２に加わった上方からの荷重によって、上面板２の後部の両側に形成された凹溝部４が、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示すように、上部の溝間隔が狭く、下部の溝間隔が広くなるように容易に変形し、図２に仮想線で示すように、上面板２が弾性的に上下変位する。よって、この樹脂フレーム１にて着座者を弾性支持することができる。
【００１７】
また、凹溝部４でも面板が連続しているので、繰り返し荷重が作用しても切欠部への応力集中による永久変形や亀裂が発生する恐れが少なく、強度上の問題も解消することができる。
【００１８】
かくして、本実施形態の樹脂フレーム１によれば、着座者を弾性支持できかつ強度上の問題も解消できて、シートクッションの軽量化・薄型化を図ることができる。
【００１９】
また、凹溝部４を正面視で倒立台形状に形成しているので、樹脂フレーム１を射出成形した時の型抜きを容易に行うことができ、かつ剛性の大きい上面板２と周面板３の角部で凹溝部４の深さが深くなるので、その変形がより容易となるため、上記作用効果が確実に得られる。
【００２０】
上記実施形態の説明では、樹脂フレーム１の両側において、上面板２の両側部と周面板３との間にわたって、溝底面４ａが斜めで正面視で略倒立台形の凹溝部４を形成した例を示したが、図４に示すように、溝底面６ａが周面板３と略平行な、正面視で略矩形状の凹溝部６を形成しても同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
また、図５に示すように、上面板２を横断するとともに、その両側部で周面板３との間にわたって連続する凹溝部７を形成しても良く、この場合上記と同様の作用効果が得られるとともに、上面板２の変形が容易になるため、樹脂フレーム１の全体がより弾性変形し易くなる。
【００２２】
なお、以上の凹溝部４、６、７は、少なくとも１対設けることによっても上記作用効果を得ることができるが、上記実施形態のように複数対設けるとともに、その数を増やすことによって上面板２の所要領域を円滑に弾性変位させて大きな撓み量を得ることができ、座り心地の改善により大きな効果を奏する。
【００２３】
次に、本発明の他の実施形態について、図６〜図１０を参照して説明する。
【００２４】
図６〜図８において、１１はシートクッションの樹脂フレームであり、着座支持面を構成する上面板１２とその周縁から下方に垂下する周面板１３とを一体成形して構成されている。上面板１２は中央部が低く形成されるとともに、前方に向けて緩やかに高くなり、両側方及び後方に向けてはかなり急な曲面で高くなってその側縁で角部を形成して周面板１３に連続している。そして、この上面板１２の後部両側の互いに対向する箇所に、上面板１２と周面板１３との間にわたって連続する凹溝部１４が前後方向に適当間隔あけて複数対（図示例では４対）形成されている。
【００２５】
各凹溝部１４は、樹脂フレーム１１の面板を凹入成形して構成されており、図７、図８に示すように、その溝底面１４ａは上面板１２との交差位置から周面板１３の下端の内側近傍に向けて略水平に延び、凹溝部１４は正面視で溝底面１４ａを底辺、上面板１２側部の立ち上がり曲面を斜辺及び上辺、周面板１３を側辺とする略台形状となるように形成されている。
【００２６】
この凹溝部１４内に、発泡ウレタンなどの減衰特性を有する緩衝材１５が挿入配置されている。更に、必要に応じて凹溝部１４の両側壁及び溝底面１４ａに、空気の流入出を円滑にするための小穴（図示せず）が形成される。
【００２７】
樹脂フレーム１１の前部両側隅部近傍と後部両側隅部近傍にはそれぞれ、下方に向かって径が小さくなる有底中空円錐状の取付部１６ａ、１６ｂが上面板２から凹入成形され、その底部にナット部材１７がインサート成形にて一体的に固着されている。また、取付部１６ａ、１６ｂの外周とその近傍の上面板１２及び周面板１３とが、周方向に適当間隔おきに放射状に設けられた複数の補強リブ１８にて連結されている。
【００２８】
この樹脂フレーム１１上に、図７、図８に示すように、中央部の厚さの厚いクッションパッド８を配置し、その外面を表皮材９にて覆ってシートクッション１０が構成されている。
【００２９】
以上の構成によれば、着座者の荷重がクッションパッド８を介して上面板１２上に加わると、上面板１２の後部の両側に形成された凹溝部１４が、図７に示す状態から図９に示すように、上部の溝間隔が狭くなるように容易に変形し、上面板１２が弾性的に下方変位するとともに、その際に凹溝部１４内に配置された緩衝材１５が圧縮され、その中に含まれている空気の流動によって減衰力が付与される。ここで、凹溝部１４の壁面に小穴を形成していると、空気が外部と容易に流通することで減衰係数を調整できる。かくして、樹脂フレーム１１に凹溝部１４を設けたことによって着座者が弾性支持されるとともに、緩衝材１５を配置したことによってその弾性変形に対して減衰効果が付与されることになる。従って、緩衝材１５の特性を変えることで、最適なばね定数と減衰係数特性を持ったシートクッション１０を得ることができる。
【００３０】
図１０に、シートクッション１０の共振倍率、すなわち変動負荷荷重の伝達比が、周波数によってどのように変化するのかを示す特性図を示す。図１０において、凹溝部１４に緩衝材１５を配置しない場合は仮想線で示すような特性であったものが、緩衝材１５を配置することで実線で示すような特性となり、共振倍率を低減できることが分かる。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、樹脂フレーム１１の凹溝部１４内に緩衝材１５を配置しているので、樹脂フレーム１１の変形時のばね定数及び減衰係数特性が最適になるように緩衝材１５の特性を適当に設定することで、高い振動吸収特性を得ることができ、シートクッション１０の座り心地を向上できるとともにクッションパッド８を更に薄肉化して一層の薄型化を図ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、緩衝材１５とクッションパッド８を別体のものを例示したが、両者を同一材で一体成形してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のシートクッションの樹脂フレームによれば、以上のように着座支持面を構成する上面板とその周縁から下方に垂下する周面板とを一体的に成形し、上面板の側部と周面板の下端との間にわたって面板を凹入成形して形成され、かつ、その溝底面が上面板との交差位置から周面板の下端の内側近傍に向けて下方外側に向けて傾斜した、正面視で倒立台形状の縦方向の凹溝部を、上面板の両側の互いに対向する箇所に少なくとも１対設けているので、着座者の荷重が上面板上に加わると、上面板の両側に上面板から周面板にわたって連続して形成された凹溝部が変形して上面板が弾性的に上下変位し、着座者を弾性支持することができ、かつ凹溝部は面板が連続しているので繰り返し荷重が作用しても永久変形や亀裂が発生する恐れが少なく、強度上の問題も解消することができ、したがって着座者を弾性支持できかつ強度上の問題も解消できて、シートクッションの軽量化・薄型化を図ることができる。
【００３４】
また、凹溝部内に緩衝材を配置すると、その緩衝材の特性を変えることで、樹脂フレーム変形時のばね定数及び減衰係数特性の最適化を図って振動吸収特性を向上することができ、座り心地を向上できるとともにクッションパッドを更に薄肉化してシートクッションの一層の薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシートクッションの樹脂フレームの一実施形態の斜視図である。
【図２】同実施形態の樹脂フレームの側面図である。
【図３】同実施形態における凹溝部を示し、（ａ）は非負荷時の状態を示す斜視図、（ｂ）は荷重が作用した状態を示す斜視図である。
【図４】同実施形態の樹脂フレームの変形構成例を示す斜視図である。
【図５】同実施形態の樹脂フレームのさらに別の変形構成例を示す斜視図である。
【図６】本発明のシートクッションの樹脂フレームの他の実施形態の平面図である。
【図７】同実施形態のシートクッションの図６のＡ−Ａ矢視断面側面図である。
【図８】同実施形態のシートクッションの図６のＢ−Ｂ矢視断面正面図である。
【図９】同実施形態の荷重が作用した状態を示す図７と同様の断面側面図である。
【図１０】同実施形態による効果を示す周波数−共振倍率特性図である。
【図１１】従来例のシートクッションの樹脂フレームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【符号の説明】
１、１１  樹脂フレーム
２、１２  上面板
３、１３  周面板
４、１４  凹溝部
６  凹溝部
７  凹溝部
１０  シートクッション
１５  緩衝材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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