JP2004129751A - 自動車シート - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用シートの微振動に対する乗り心地を良くする。
【解決手段】シート１の座席部１ａに、そのシートフレーム４のシート後端側部分から前方に向けて延出する左右一対のロッド６を設け、それらロッド間にプレート７を配設し、座面の全面に渡って配設されるようにシートフレームに掛け渡された複数本のＳばねと、プレートとの間にダンパーとしてのベローズ８を設ける。シートクッション体にダンパーを組み付けたことにより、シートクッション体に、ばね特性だけではなく減衰特性も作用させることができ、それにより共振点の変更及び共振ピーク値の低減が可能になるため、シートの乗り心地を良くすることができる。特に、ベローズにオリフィスを設けるという簡単な構造によりベローズにダンパー性能を特徴付けることができ、その場合にはばねとダンパーとの働きが生じ、シートの振動特性に有益な効果を奏し得る。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車走行時に路面から乗員に伝達される振動において、約６Ｈｚの振動が人体の内蔵に最も影響があることが知られている。そのため、共振点を約６Ｈｚから高低いずれか一方に外すようにしたシートを用いる場合があった。
【０００３】
しかしながら、近年の道路状態の良好化により、微振動に対する乗り心地が注目されてきた。この微振動にあっては、約６Ｈｚより高い例えば８Ｈｚ近傍の振動であり、上記シートの共振点を約６Ｈｚから外しても、それが高い方の場合には微振動による乗り心地の悪化となってしまう。そのため、近年の自動車シートにあっては、約６Ｈｚ以上の振動伝達率を下げることが重要になってきた。
【０００４】
車体に生じる微振動をシートに伝達させないようにするためには、シートを逆位相で加振する加振装置または制振装置を設けることが考えられる。例えば、シートの下部に空気ばねを設けたものがあり（例えば、特許文献１参照。）、その空気ばねを制御することにより共振点をずらしたりすることが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−２４５０１６号公報（［００１１］−［００１５］、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記空気ばねを用いてシートへの振動伝達を制御する場合にあっては、空気を供給するエアポンプや空気室や給気バルブ等、構造が複雑であるばかりでなく、広い設置スペースを必要としたり、コストが高騰化するという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、簡単な構造で微振動に対して乗り心地を良くし得る自動車用シートを実現するために、本発明に於いては、着座した乗員を弾発的に支持するためのシートクッション体を有する自動車シートであって、前記シートクッション体の変位に対する固定部と前記シートクッション体との間にダンパーが設けられているものとした。
【０００８】
これによれば、シートクッション体の変位時の運動をダンパーにより減衰させることができるため、シートクッション体にばねを多く用いて共振点を低周波数側に移すと共に、それにより共振点のピーク値が上がってもダンパーによりそのピーク値を下げることができる。
【０００９】
特に、前記ダンパーが、オリフィス付きベローズであることにより、簡単な構造で減衰効果が得られる。また、前記ベローズが、ばね性蛇腹部を有していることにより、シートクッション体のばね特性を調整することができる。また、ベローズが、取り付け状態で予荷重を付与する圧縮状態にされていることによれば、シートクッション体のばね特性の初期状態を任意の状態に変えることができ、ばね特性の調整が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用された自動車用シートの全体側面図である。シート１は、自動車のフロア２の上面にシートレール３を介して取り付けられている。シート１は、シートレール３に取り付けられた座席部１ａと、例えばリクライニング可能に座席部１ａに組み付けられた背もたれ１ｂと、背もたれ１ｂの上部に取り付けられたヘッドレスト１ｃとからなる。
【００１２】
座席部１ａの構造は、シートレール３の可動部と一体化された例えば矩形枠状のシートフレーム４と、座面の全面に渡って配設されるようにシートフレーム４に掛け渡された複数本のＳばね（線ばねを連続するＳ字状に曲成したもの）５とからなる。それらＳばね５と、その上に貼り付けられたウレタン製などのクッション材とによりシートクッション体が構成されている。
【００１３】
図２及び図３に併せて示されるように、シートフレーム４のシート後端側部分により片持ち支持された左右一対のロッド６が前方に向けて延出するように設けられていると共に、それらロッド６の延出端部にはシートの左右方向に延在するプレート７の両端部が固着されている。このようにして、シートの固定部としてプレート７が設けられている。
【００１４】
そのプレート７と、シートクッション体の一部であるＳばね５との間にダンパーとしてのベローズ８が設けられている。ベローズ８は、着座した乗員の臀部下部に位置する部分に左右に分かれて一対配設されている。各ベローズ８の下端部がプレート７にねじ止めにて結合され、各ベローズ８の上端部がＳばね５の適所に円形のリング付きプレート９を介して結合されている。
【００１５】
なお、図示例のシートフレーム４にあっては矩形枠状に形成されていることから、そのシート後端部に相当する部分から前方に向けて延出したロッド６にプレート７を介してベローズ８の下端部が結合されている構造としたが、これに限られるものではない。例えば皿状のシートフレームの場合には、その底部に直接またはブラケットを介してベローズ８の下端部を結合することができる。いずれにしても、シートクッション体の変位に対して固定部となる部分（スライドしない固定シートの場合にはフロアであって良い。）にベローズ８の一端部を固定すれば良い。
【００１６】
図に示されるように本ベローズ８にあっては、ロッド６に固着されたプレート７に結合される下端部を構成する下側部材１１と、Ｓばね５に結合されるリング付きプレート９に結合される上側部材１２と、両部材８ａ・８ｂ間に設けられた蛇腹部１３とにより内部に密閉空間が形成されるようになっている。なお、リング付きプレート９は、Ｓばね５の任意の箇所（図示例では４箇所）にジョイント１９により結合できる大きさの径で形成されたリング９ａと、そのリング９ａ内に受容されるように掛け渡さて一体化された平板９ｂとからなる。その平板９ｂに上側部材１２がねじ止めされる。
【００１７】
下側部材１１は、ベローズ８の内部に受容される円柱状ブロック部１１ａと、そのブロック部１１ａと共にベローズ８の端面（下端面）を形成するようにブロック部１１ａの下端部に形成された外向フランジ部１１ｂとを有する形状に形成されている。上側部材１２は、ベローズ８の内部に受容される扁平円柱状のストッパ部１２ａと、そのストッパ部１２ａと共にベローズ８の端面（上端面）を形成するようにストッパ部１２ａの上端部に形成された外向フランジ部１２ｂとを有する形状に形成されている。これら両外向フランジ部１１ｂ・１２ｂの外周縁部に、ばね性蛇腹部として例えば弾性金属製の蛇腹部１３の軸線方向両開口縁部が気密状態に固着されている。なお、蛇腹部１３にあっては、ベローズ８の伸縮時に半径方向に大きく膨出変形しないものであれば金属以外の材質のものであっても良い。
【００１８】
なお、ベローズ８の圧縮変形時にはブロック部１１ａの上面にストッパ部１２ａの下面が衝当して、それ以上の圧縮変形を規制しており、過大な外力の入力によりベローズ８が許容限度以上に圧縮変形することがないようにされている。また、ベローズ８の伸張変形に対しては、ロッド６（プレート７）とＳばね５（リング付きプレート９）との間に掛け渡されたバンド１０により規制されるようになっている。これにより、Ｓばね５の弾発復元力によりベローズ８が許容限度以上に伸張方向に変形することがない。さらに、バンド１０の長さを調節することにより、ベローズ８をその取り付け状態で予荷重を付与する圧縮状態にして組み付けることができる。これにより、シートクッション体のばね特性の初期状態を変えることができ、任意のばね特性に変更可能になる。
【００１９】
ブロック部１１ａの上半部にはベローズ８の内部に臨む凹設部１４が形成されていると共に、その凹設部１４の開口面を覆うようにブロック部１１ａの上面に蓋体１５が固着されている。蓋体の中央部には凹設部１４の内径より小径の開口１５ａが設けられている。ブロック部１１ａの下半部には、凹設部１４の底面に開口するねじ孔が設けられ、そのねじ孔に栓１６がねじ込まれて固設されている。その栓１６には、凹設部１４と連通するオリフィス１７と、オリフィス１７を介して凹設部１４とブロック部１１ａの外方とを連通する孔１６ａが形成されている。なお、栓１６には、ねじ部の気密性確保のためにＯリングが取り付けられている。
【００２０】
また、下側部材１１の栓１６を受容する凹設部とベローズ８の外部とを連通するべく、プレート７には開口７ａが設けられている。これにより、ベローズ８の空室８ａとベローズ８の外部とが、開口１５ａとオリフィス１７と孔１６ａと開口７ａとを介して連通している。なお、両開口１５ａ・開口７ａ及び孔１６ａは、オリフィス１７のオリフィス作用に影響を与えることがないように充分に大きな径で形成されている。このようにしてオリフィス付きベローズ８が構成されている。
【００２１】
次に、本発明における自動車用シートにおける作用を以下に示す。従来例で示したように、人体の内蔵に最も影響のある振動が概ね６Ｈｚのものであり、また近年の道路事情の良好化において生じる微振動において乗り心地に影響する振動が例えば８Ｈｚ近傍のものである。自動車用シートにあっては、これら各振動に対する振動伝達率を下げることが重要である。
【００２２】
比較のために、シートクッション体をほとんどウレタン製パッドにより形成したもの（Ａ・Ｂの各タイプ）におけるシート振動試験を行った結果を図５に示す。図において、横軸を変数としての振動数（Ｈｚ）とし、縦軸を振動伝達率とした。図では外部からの加振力としての振動数を約２Ｈｚ〜約９Ｈｚとして、その振動数の変化に対する振動伝達率の変化を示している。
【００２３】
例えばＡタイプのもので、図の破線に示されるように概ね６Ｈｚ（５．５Ｈｚ程度）に共振点がある場合に、ほとんどウレタン製パッドで形成する場合には図の一点鎖線に示されるようにすることができる（Ｂタイプ）。このＢタイプでは、共振点を概ね６Ｈｚからずらすことができるが、それは概ね６Ｈｚよりも高い所（７Ｈｚ程度）になり、そこでは上記乗り心地の悪化とみなされる微振動（８Ｈｚ近傍）の範囲に含まれてしまう。
【００２４】
上記問題を解消するためには、共振点を上記６Ｈｚよりも低い周波数帯にもっていくことが考えられる。例えばシートクッション体に多くのばねを設けたもの（ばねリッチ）を用いたものを試験した。これによれば、図５の想像線に示されるように共振点を５Ｈｚ近傍にずらすことができると共に、８Ｈｚ近傍の振動伝達率も下げることができ、上記微振動による乗り心地の悪化が解消される。
【００２５】
しかしながら、このばねリッチ構造のシートにあっては、図５に示されるように、共振点における振動伝達率がまだ高いという問題がある。そのため、概ね６Ｈｚにおける振動伝達率が充分に低いとは言い難い。また、５Ｈｚ近傍の共振点における振動伝達率が高いことにより、その振動数の入力による振動が速やかに収束しないという問題がある。これは、いわゆるホワンホワン感となって現れ、乗り心地の悪化となってしまう。
【００２６】
それに対して本発明のシート構造のものでは図５の実線に示されるような結果が得られた。図に示されるように、共振点を上記ばねリッチのものよりもさらに低い方にずらすことができ（４Ｈｚ程度）、これにより概ね６Ｈｚ及び８Ｈｚ近傍での各振動伝達率を充分低いものとすることができた。また、オリフィス付きベローズ８を設けることにより振動伝達率の共振点のピーク値を低下させることができる。そのため、ばねリッチ（多数のＳばね５を配設）だけでは共振点が低周波数化するがそのピーク値が上がるとしても、そのピーク値をオリフィス付きベローズの減衰効果により下げることができる。
【００２７】
なお、上記図示例ではオリフィス付きベローズ８について示したが、本発明にあっては、ベローズ８に別部品からなるオリフィス１７が設けられていることに限られるものではない。例えば下側部材１１に、ベローズ８の伸縮時に減衰作用が生じる程度の孔が設けられていれば良い。また、ベローズ８の代わりに例えばオイルダンパーを設けても良い。
【００２８】
【発明の効果】
このように本発明によれば、従来のばね体だけの構造によるシートクッション体ではなく、シートクッション体にダンパーを組み付けたことにより、シートクッション体に、ばね特性だけではなく減衰特性も作用させることができ、それにより共振点の変更及び共振ピーク値の低減が可能になるため、シートの乗り心地を良くすることができる。特に、ベローズにオリフィスを設けるという簡単な構造によりベローズにダンパー性能を特徴付けることができ、その場合にはばねとダンパーとの働きが生じ、シートの振動特性に有益な効果を奏し得る。また、ベローズがばね性蛇腹部を有していることにより、シートクッション体のばね特性を調整することができ、また、ベローズが取り付け状態で予荷重を付与する圧縮状態にされていることによれば、シートクッション体のばね特性の初期状態を任意の状態に変えることができ、ばね特性の調整が可能になるため、汎用性が高まり、種々の乗用車用シートに好適に適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車用シートの全体側面図。
【図２】シートの内部構造を示す要部平面図。
【図３】シートの内部構造を示す要部側面図。
【図４】ベローズを示す拡大縦断面図。
【図５】振動数に対する振動伝達率を示す図。
【符号の説明】
１　シート
４　シートフレーム
５　Ｓばね
６　ロッド
７　プレート
８　ベローズ
９　リング付きプレート
１１　下側部材
１２　上側部材
１３　蛇腹部
１７　オリフィス

Claims (4)

1. 着座した乗員を弾発的に支持するためのシートクッション体を有する自動車シートであって、
   前記シートクッション体の変位に対する固定部と前記シートクッション体との間にダンパーが設けられていることを特徴とする自動車シート。
2. 前記ダンパーが、オリフィス付きベローズであることを特徴とする請求項１に記載の自動車シート。
3. 前記ベローズが、ばね性蛇腹部を有していることを特徴とする請求項２に記載の自動車シート。
4. 前記ベローズが、取り付け状態で予荷重を付与する圧縮状態にされていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自動車シート。

Images