JP2014181002A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】シートバックに取付けられるヘッドレストによってシート振動を効果的に低減すると共に前後方向の衝撃吸収力を向上する。
【解決手段】ヘッドレスト３の左右一対のフレーム部材１１の脚部１１ａをシートバック５のソケット７に回転自在に挿通して支持し、左右のフレーム部材１１の上端部１１ｂを、前後左右の各方向で弾性を有するように連結体１２を介して弾性的に連結する。連結体１２は、左右のフレーム部材１１の上端部１１ｂ同士を連結する弾性部材１３と、この弾性部材１３を収納・保持するパイプ状のケース１４とにより構成する。これにより、ヘッドレスト３の共振周波数をシートバック５の共振周波数に略一致させて不快なシート振動を低減すると共に、前後方向の衝撃力に対する吸収ストロークを増加させて乗員保護性能を向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はシートバックに取付けられるヘッドレストを有する乗物用シートに関する。

従来、自動車等の乗物においては、走行時にフロア振動が乗員の着座するシートに伝わり、不快な振動となる。特に、乗員の背部を支持するシートバックを有するシートでは、所定の周波数付近（例えば２０Ｈｚ付近）での共振が発生し、乗員に不快感を与える虞がある。

このようなシートの振動対策のため、特許文献１には、ヘッドレストフレームを関節部を介して屈曲動作可能な状態でシートバックフレームに連結することで、ヘッドレストがシートバックに対して左右に回動可能（振子運動可能）とし、ヘッドレストをシートバックに対する回動範囲の中間位置へ付勢することで、シートに左右方向の振動が加えられた際にヘッドレストをダイナミックダンパとして機能させ、振動を低減する技術が提案されている。

国際公開ＷＯ２０１０／１５０３７３号公報

特許文献１に開示されるようなヘッドレストをダイナミックダンパとして利用する技術では、シートバックの質量に対してヘッドレストの質量を大きくする程、振動の減衰効果が大きくすることができるが、ヘッドレストの質量を増加させるには限界があり、振動減衰効果を十分に得ることは困難である。

また、特許文献１の技術では、ヘッドレストをダイナミックダンパとして利用するため、ヘッドレストのシートバックへの取り付け部を弾性支持しており、左右方向の振動に対しては有効であるが、前方からの衝撃力を吸収して乗員の頭部を鞭打ち症等から保護するというヘッドレスト本来の機能を十分に発揮することが困難となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、シートバックに取付けられるヘッドレストによってシート振動を効果的に低減すると共に前後方向の衝撃吸収力を向上することのできる乗物用シートを提供することを目的としている。

本発明による乗物用シートは、シートバックに取付けられるヘッドレストを有する乗物用シートであって、前記ヘッドレストに、前記ヘッドレストから延出されて前記シートバックに取付けられる左右一対のフレーム部材と、前記左右一対のフレーム部材の上端側を弾性的に連結する連結体とを備える。

本発明によれば、シートバックに取付けられるヘッドレストによってシート振動を効果的に低減すると共に前後方向の衝撃吸収力を向上することができる。

車両用シートを示す斜視図 シートバックの一部とヘッドレストの内部構成を示す説明図 ダイナミックダンパの作用を示す説明図 ヘッドレストの前後方向の変形を平面視で示す説明図 ヘッドレストの前後方向の変形を側面視で示す説明図 シートの振動レベルの実測結果を示す特性図 ヘッドレスト上端の振動レベルの実測結果を示す特性図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は、自動車等の乗物に設置され、着座時の乗員の身体を支持するシートである。このシート１は、シート本体２と、シート本体２の上部に取り付けられて乗員の頭部を保護するためのヘッドレスト３とを備えている。

シート本体２は、乗員の尻部を支持するシートクッション４と、乗員の背部を支持するシートバック５とによって構成されている。シートクッション４は、図示しない車体のフロアに連結され、シートバック５は、下端部が図示しないリクライニング機構を介してシートクッション４に連結されている。

尚、図１中に示すＸ軸方向は、シート本体２を構成するシートバック５の左右方向、Ｙ軸方向はシートバック５の前後方向、Ｚ軸方向はシートバック５の上下方向を示している。以下の説明では前後左右上下の方向性はシートバック５に対する方向性を示すものとする。

ヘッドレスト３は、図２に示すように、シートバック５の骨格部材であるシートバックフレーム６上部のＸ軸方向（左右方向）の部位を形成するアッパクロスメンバ６ａに、左右一対のソケット７を介して取り付けられている。ソケット７は、Ｚ軸方向（上下方向）に沿って配置された筒状の部材であり、このソケット７に、ヘッドレスト３から延出されるヘッドレストフレーム１０が支持されている。

ヘッドレストフレーム１０は、ヘッドレスト３内にＺ軸方向（上下方向）に配設されて左右に分割された一対のフレーム部材１１を備えており、ヘッドレスト３に充填されたウレタン層３ａ等の緩衝材によって覆われている。各フレーム部材１１は、ヘッドレスト１０の外部に延出される脚部１１ａと、互いに対向するようにＸ軸方向（左右方向）に屈曲された上側の上端部１１ｂとを備えて構成されている。

左右のフレーム部材１１は、脚部１１ａがソケット７に回転自在に挿通されて支持され、上端部１１ｂが連結体１２を介して弾性的に連結されている。連結体１２は、左右のフレーム部材１１の上端部１１ｂを、Ｙ軸及びＸ軸の各方向（前後左右の各方向）で弾性を有するように連結している。本実施の形態においては、連結体１２は、左右のフレーム部材１１の上端部１１ｂ同士を中央部で連結する弾性部材１３と、この弾性部材１３を収納・保持するパイプ状の金属材或いは樹脂材で形成されたケース１４とを備えて構成されている。

尚、図２においては、弾性部材１３としてコイルバネを例示しているが、板バネでも良く、また、バネに代えて弾性ゴム等を用いても良い。また、ケース１４は省略することも可能であるが、ケース１４を使用する場合、ケース１４内にオイル等の粘性流体や不活性ガス等の圧縮性流体を封入するようにしても良い。

このような左右のフレーム部材１１を弾性的に連結する連結体１２は、大きな質量を要することなくシートバック５の振動をＸＹの各軸方向で低減するダイナミックダンパとして機能させることができる。しかも、ダイナミックダンパによる振動低減のみならず、車両衝突等によるＹ軸方向の衝撃力に対する衝撃吸収ストロークを増加させることができ、ヘッドレスト３本来の乗員の頭部保護機能を向上させることができる。更には、ヘッドレスト３のウレタン層３ａ等の緩衝材の層を薄くすることができ、小型軽量化を図ることが可能となる。

図３（ａ）に示すように、ヘッドレスト３の等価質量をＭ１、シートバック５の等価質量をＭ２とするとき、ヘッドレスト３及びシートバック５の各フレームをバネとする系の振動を効果的に低減するには、ヘッドレスト３の共振点をシートバック５の共振点に略一致させて逆位相で振動を相殺させれば良い。この場合、一般的に、ヘッドレストは、シートバックに比較して質量が小さく相対的に短いフレーム長によって剛性が高いため、共振周波数が高い。従って、ヘッドレスト３の共振周波数をシートバック５の共振周波数に一致するように低下させる必要がある。

本実施の形態においては、ヘッドレスト３の左右のフレーム部材１１を連結体１２で弾性的に連結することにより、ヘッドレストフレーム１０を含むヘッドレスト３全体の各軸方向の剛性を下げて共振周波数を低下させるようにしている。その結果、図３（ｂ）に実線で示す質量Ｍ２でシートバック振動Ｇm2における共振点Ｐに、一点鎖線で示す質量Ｍ１によるヘッドレスト振動Ｇm1における共振点を略一致させることが可能となり、破線で示すように質量Ｍ１及びＭ２による振動Ｇm1m2の振動レベルを大幅に低下させることが可能となる。

また、図４（ａ），図５（ａ）に示すように、車両衝突等によりＹ軸方向（前後方向）に衝撃力Ｆが作用した場合においては、図４（ｂ），図５（ｂ）に示すように、ヘッドレスト３のウレタン層３ａの変形に伴い、フレーム部材１１の上端部１１ｂと連結体１２との結合部が後方にストロークするため、衝撃力を効果的に吸収することができる。更には、図５（ｃ）に示すように、フレーム部材１１の脚部１１ａをソケット７上部付近で後方に変形させることにより、図５（ｃ），図４（ｃ）に示すように、衝撃吸収のストロークを増加させ、衝撃エネルギー吸収量を増大させることができる。

図６は、シートバック共振周波数とヘッドレスト共振周波数とを略一致させた場合の振動レベルの実測結果を例示している。図６からは、図中に破線で示す共振周波数を一致させる前のベースの振動レベルＧbaseに比較して、図中に実線で示す共振周波数を一致させたときの振動レベルＧhdが大幅に低くなっていることがわかる。

この場合、図７に示すように、ヘッドレスト３の上端部における振動レベルＧhdtpも、ベースの振動レベルＧbaseに対して効果的に低減されている。従って、ヘッドレストの位置を上げてフレーム長を長くすることで剛性を下げて共振周波数を下げる等といった対策を取る必要がなく、身長の低い人に対して頭部の保護性能を低下させることもない。

このように本実施の形態においては、ヘッドレスト３をシートバック５に取り付ける左右一対のフレーム部材１１の上端側を、連結体１２を介して、前後左右の各方向で弾性を有するように連結している。これにより、ヘッドレスト３全体の各方向の剛性を下げて共振周波数を低下させ、ヘッドレスト３の共振周波数をシートバック５の共振周波数に略一致させて不快なシート振動を低減することができるばかりでなく、前後方向の衝撃力に対する吸収ストロークを増加させて乗員保護性能を向上することができる。

１ シート
２ シート本体
３ ヘッドレスト
５ シートバック
６ シートバックフレーム
６ａ アッパクロスメンバ
７ ソケット
１０ ヘッドレストフレーム
１１ フレーム部材
１２ 連結体
１３ バネ
１４ ケース

Claims (4)

1. シートバックに取付けられるヘッドレストを有する乗物用シートであって、
   前記ヘッドレストに、
   前記ヘッドレストから延出されて前記シートバックに取付けられる左右一対のフレーム部材と、
   前記左右一対のフレーム部材の上端側を弾性的に連結する連結体と
   を備えることを特徴とする乗物用シート。
2. 前記連結体は、前記左右一対のフレーム部材の上端側を、前後左右の方向に弾性を有するように連結することを特徴とする請求項１記載の乗物用シート。
3. 前記連結体は、前記左右一対のフレーム部材の上端側を連結する弾性部材と、この弾性部材を収納・保持するケースとを備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の乗物用シート。
4. 前記弾性部材はバネであることを特徴とする請求項３記載の乗物用シート。

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