JPH06144089A - 自動車のシート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗員に作用する前後方向の振動を減衰するこ
とのできる自動車のシート装置を提供すること。 【構成】 シートバック支持材６とシートバック３は、
シートバック支持位置７にて前後方向へ自由に回転でき
るよう取り付けられるとともにシートバック支持材６に
設けた減衰装置１２から出されたアーム１３は、シート
バック支持位置１４に取り付けられる。減衰装置１２
は、２個の油圧シリンダ１９，２０を連結する管路２１
と減衰力を可変する制御弁２２により構成されている。
油圧シリンダ１９，２０のピストンロッドはリンク１８
の両端へ配置される。さらに、リンク１８の回転中心に
はシートバック支持位置１４に取り付けたアーム１３が
枢着され、シートバック３の前後方向に対する振動を減
衰する仕組みになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行する路面状況に対
応した乗り心地が効果的に設定されるようにした自動車
のシート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の乗心地を向上させるためのシー
ト装置には、例えば、特開昭６１−１８１７３０号公報
に示されるようにシート内部にエアバッグを埋設し、車
両の走行状態に応じてエアバッグの空気圧を制御するこ
とにより、いわゆるバネ定数を変化させ、乗員の体圧分
布を調整するものがある。また、あるいはシート内部の
エアバッグへの流路に設けた絞り部を開閉することによ
り、エアバッグの減衰係数を変化させて、乗員に伝わる
振動を低減する装置が出願されている（特願平４−１７
７００１号）。また、特開昭６２−７４７２８号公報に
開示される装置のように、車体フロアとシート座面直下
に弾性体とショックアブソーバを介設し、車両前方の路
面状況を超音波信号を用いて検出し、シートへの入力振
動を緩和させると共に減衰させて乗員の乗り心地を向上
させるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
シート内部に埋設されたエアバッグの空気圧を制御する
シート装置では、空気圧を変化させると着座姿勢の最適
位置が変動し、乗員に違和感が生じてしまうという問題
がある。またエアバッグの減衰係数を変化させる装置で
は、配管中に空気圧調整弁や絞り制御弁を設置する必要
があるため、部品点数が多いことをはじめ、付加デバイ
スが多く搭載性が悪いという問題がある。

【０００４】また、車体とフロアの間に弾性体とショッ
クアブソーバを介設する場合においては、シート座面へ
の前後方向振動は減衰されず、突起乗り越しのような路
面での後輪突起乗り越しでは、弾性体の介設から一般の
車体フロアに固定された自動車シートよりも収まりにく
さを感じることになる。

【０００５】また、乗員の体重を含めたシートの重量と
弾性体のつり合いが行われているため、多数の乗員を考
慮しなければならない自動車用シートには振動緩和のチ
ューニングが複雑となり、付加デバイスが多くなるとい
う欠点がある。

【０００６】そこで、本発明では上記問題点を解決する
もので、シートのばね定数や減衰係数をシート内部のク
ッションの特性可変として制御するものではなく、シー
ト背部のクッションのみの減衰性を変化させるだけで実
現するもので、走行する路面状況に対応した乗り心地が
効果的に設定されるようにした自動車のシート装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するめた
に本発明の自動車のシート装置は、乗員の前後方向に対
して回動可能に支持されたシートバックと、シートバッ
クの支持部とシートバックとの間の相対運動を減衰させ
る減衰手段と、該減衰手段の減衰力を変更する減衰力変
更手段とからなることを特徴とする。

【０００８】

【作用・効果】上記構成により請求項１記載の自動車の
シート装置は、シート内部にエアバックや制御調整器を
埋設するのでなく、シートクッションにおいて乗員の前
後方向振動を減衰するのでシートバックとシートクッシ
ョンの結合部位においてコンパクトに装着でき、乗員に
伝わる振動を低減できる。

【０００９】本発明の効果を確認するために、以下のよ
うな実験を行った。実験は、路面突起通過時の乗員の官
能評価値を乗員に付与する振動および車両の姿勢変化量
により定量化するという内容である。

【００１０】その結果、シートクッションの上下振動と
シートバックの前後振動に重み係数を乗じた回帰式が最
も乗り心地フィーリングと一致することがわかった。ま
た、シートバックの前後方向の重み係数はシートクッシ
ョンの重み係数の約半分であり、乗心地性能向上には、
シートバック前後振動を減衰させることが乗心地向上に
重要な刺激量であることがわかった。

【００１１】以上のように本発明では、突起通過時にお
けるシートバックの前後振動を減衰させることにより、
快適な乗り心地性能が得られるのである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って説明す
る。第１実施例の全体構成を示す図１において、１は自
動車のシートで、シートクッション２、シートバック
３、およびヘッドレスト４からなる。上記シートクッシ
ョン２とシートバック３の蝶番軸部には、シートバック
３を可倒できるようにシートクッション支持材５とシー
トバック支持材６との間に可倒スプリング１０が設けら
れ、シートバック可倒レバー８により可倒させる。

【００１３】また、上記シートバック支持材６とシート
バック３は、シートバック支持位置７にて前後方向へ自
由に回転できるよう取り付けられるとともにシートバッ
ク支持材６に設けた減衰装置１２から出されたアーム１
３は、シートバック支持位置１４に取り付けられる。

【００１４】また、上記減衰装置１２は、図２に示すよ
うに２個の油圧シリンダ１９，２０を連結する管路２１
と減衰力を可変する制御弁２２により構成されている。
また、上記油圧シリンダ１９，２０のピストンロッドは
リンク１８の両端へ配置される。さらに、リンク１８の
回転中心にはシートバック支持位置１４に取り付けたア
ーム１３が枢着され、シートバック３の前後方向に対す
る回転角度を伝達される仕組みになっている。

【００１５】なお、制御弁２２は制御ユニット１５によ
り制御されるようになっており、さらに路面状況を検出
するセンサとして前輪ばね下加速度検出器１６と路面通
過時の騒音検出器１７が制御ユニット１５に接続されて
いる。

【００１６】この構造を用いることにより、シート下部
または内部に複雑な装置を必要とせず、乗用車にも搭載
可能なコンパクトで、かつ快適な乗心地を得られるシー
ト装置が提供できる。

【００１７】次に上記構成の作動を説明する。図３は作
動の概略を示すブロック図である。図３において、１６
は前輪ばね下加速度検出器、１７は路面通過時の走行騒
音検出器、１５は制御ユニット、２２は減衰力制御弁で
ある。

【００１８】制御ユニット１５は、インターフェース回
路２３，演算処理装置２４，記憶装置２５を有する制御
装置部と駆動回路２６等で構成される。インターフェー
ス回路２３には入力側に前輪ばね下加速度検出器１６か
らの信号Ａと路面通過時の走行騒音検出器１７からの信
号Ｓが入力され、出力側からは減衰力制御弁２２を駆動
する駆動回路２６に制御信号Ｖ_C が出力される。演算処
理装置２４は、インターフェース回路２３に供給される
走行騒音検出器１７からの信号Ｓに基づき、ＦＦＴ処理
等の演算処理を実行して、前輪ばね下加速度信号Ａと合
わせて路面の状況を判定するとともに、その状況に応じ
て減衰力制御弁２２を制御する。記憶装置２５は、前記
演算処理装置２４の演算処理に必要な処理プログラム等
を記憶しているとともに、演算処理装置２４の演算結果
を逐次記憶領域に記憶する。

【００１９】ここで本実施例では処理プログラムとした
がＦＦＴ処理については、演算ボードによる処理方法で
も良い。次に前記演算処理装置２４の処理手順を図４を
用いて説明する。

【００２０】まず、前輪ばね下加速度信号Ａと、路面通
過時の走行騒音信号Ｓを読み込む。走行騒音振動信号Ｓ
はＦＦＴ処理（２７）を行ない、その後、所定周波数間
（Ｎ ₁ （２０Ｈｚ）〜Ｎ₂ （４００Ｈｚ））の帯域積分
値から平坦路走行中の同じ周波数帯域積分値を差し引い
て過渡音を演算する（２８）。また、前輪ばね下上下加
速度信号Ａは、ある値に設定されたスレッショルドレベ
ルＧ_C よりも大きい値か小さい値かを判断する（２
９）。次に、判定回路３０にて例えば、高速道路の突起
乗り越し時では、路面通過時の走行騒音信号Ｓの過渡音
がある値よりも大きく、かつ、前輪ばね下上下加速度信
号ＡがスレッショルドレベルＧ_C よりも大きい値をとっ
た場合、突起乗り越しと判定する。そして、所定の演算
式やマップ等を用いて制御信号Ｖ_C を算出し駆動回路２
６に出力する。駆動回路２６では、制御信号Ｖ_C を所定
演算により制御弁への駆動信号に変換し制御弁２２に出
力する。

【００２１】これにより、ばね下の振動がシートに伝達
される前に減衰力制御弁２２を制御し、シートバック３
の前後方向振動を減衰することができる。すなわち本実
施例では、加速度信号よりも高速な騒音信号を用いるこ
とから高速走行時に不快とされる乗員への突起乗り越し
振動を効果的に減衰させることができるのである。

【００２２】ここで、シートバック３の振動を減衰させ
ることが乗心地を向上させる効果があるかを調べた。図
５は、車両が突起を乗り越した場合の乗り心地官能評価
を行った結果であるが、シートクッションの上下方向加
速度とシートバック前後方向加速度および突起乗り越し
時の耳元音圧を用いた回帰式からの官能推定値は、乗員
の官能値と良く一致している。そこで、シートバック前
後方向加速度の影響を調べるため、シートクッションの
上下方向加速度と耳元音圧を用いた官能推定値を比較す
ると、図６の破線のように官能値と０．５ポイントの差
が現れた。また図６の結果からは、低い官能値付近の官
能推定値は顕著な差が現れた。この評価試験では、国産
小型車とふわふわ感の大きな米国中型車を比較したが、
その時の官能評価点の差は、約１．０ポイントである。
この結果からシートバック前後方向振動を減衰させるこ
とは、国産小型車と米国中型車の乗り心地の差を約半分
とすることができる改善効果が見られる。

【００２３】また、突起乗り越し時の場合のシートバッ
ク３の前後加速度は、図７に示すように後輪が突起を乗
り越す場合に大きくなり、乗員へ目線の変化を与えるピ
ッチ振動となり不快感を増すが、本発明のシートでは後
輪乗り越し時の減衰力制御を行なえるため乗心地性能向
上を達成することができる。

【００２４】次に第２実施例について説明する。第１実
施例では、シートバック支持材６に水平対向型の油圧シ
リンダ１９，２０を設け、シートバック支持位置７の前
後方向揺動角をリンク１８を介してピストンロッドに伝
達し、該油圧シリンダ１９，２０内面積の増減による粘
性流体を減衰力制御弁２２にて制御したが、図８に示す
方式でも同様の減衰力制御が得られる。

【００２５】図８に示す第２実施例では、前記第１実施
例と同様にシートバック支持位置１４の前後方向揺動角
がリンク３３を介してシートバック支持材６に取り付け
られたリンク支持材３８の回転軸に伝達される。

【００２６】また、前記リンク支持材３８の回転軸はリ
ンク４０を介して減衰力可変油圧シリンダ３９のピスト
ンロッドに枢着される。この機構により、シートバック
前後方向揺動角はリンク３３および２０を介して減衰力
可変油圧シリンダ３９に伝達され、該油圧シリンダ３９
が枢着されたシートバック３との間に減衰力制御を減衰
力制御弁４２を制御して行なうことができる。本実施例
では第１実施例と同様にシートバック振動を減衰し、か
つ、シートバックの可倒も可能であるとともに、急制動
後の乗員のシートバックへの衝突振動も減衰することが
可能となり、乗員の衝突的な振動刺激量を減衰させ、む
ちうち等の防止効果も得られる。

【００２７】また、第３実施例として図９に示すような
シートバック３とシートクッション２との可倒軸部にロ
ータリ型油圧シリンダ４５を枢着させてもよい。この実
施例では、軸部に直接枢着させることができるため、コ
ンパクトで非常に搭載性が良い振動減衰機構が得られ
る。

【００２８】本実施例では、前輪ばね下加速度検出器１
６と路面通過時の走行騒音検出器１７からの信号を制御
ユニット１５において減衰力制御信号を演算出力し、減
衰力制御弁４７を制御し、減衰力制御を行なう。ロータ
リ型油圧シリンダ４５は図１０に示すようにロータリバ
ルブ４９を挟む粘性流体室５０が設けられ、ロータリバ
ルブ４９の軸中心は、シートクッション２とシートバッ
ク３との回転軸部と一致して取り付けられる。したがっ
てシートバック３の前輪揺動振動を粘性流体の管路４８
の連絡途中に設けた減衰力制御弁４７により制御する。

【００２９】また上述した実施例で示した路面検出手段
に用いた路面通過時の走行騒音検出器１７は、先行車が
路面を通過する場合の指向性と騒音レベルの増大によ
り、事前に不整路面であると判断を行ない、事前に減衰
力制御弁を制御することや自動車の各車輪に設けられた
サスペンション装置を制御することが可能となる。この
場合には、路面の振動を車両床部に伝達される前に、振
動減衰を行なうことができ、さらにシートバック３の揺
動振動も減衰されることから快適な乗心地が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における全体構成を示す構成図であ
る。

【図２】減衰装置１２の断面を示した構成図である。

【図３】第１実施例の作動の概略を示すブロック図であ
る。

【図４】演算処理装置２４の内部を示したブロック図で
ある。

【図５】回帰式による官能推定値と官能値との関係を示
したグラフである。

【図６】回帰式による官能推定値と官能値との関係を示
したグラフである。

【図７】突起乗り越し時のフロア上下加速度、シート上
下加速度、過渡音、前輪ばね下加速度の変化を示すタイ
ムチャートである。

【図８】第２実施例における全体構成を示す構成図であ
る。

【図９】第３実施例における全体構成を示す構成図であ
る。

【図１０】第３実施例における要部構成を示した構成図
である。

【符号の説明】

２ シートクッション ３ シートバック １２ 減衰装置 １５ 制御ユニット １６ 前輪ばね下加速度検出器 １７ 走行騒音検出器 ２２ 減衰力制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 陸雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫横道41の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 土居 俊一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫横道41の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 永井 孝幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 石川 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 武田 政義 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗員の前後方向に対して回動可能に支持
   されたシートバックと、シートバックの支持部とシート
   バックとの間の相対運動を減衰させる減衰手段と、該減
   衰手段の減衰力を変更する減衰力変更手段とからなるこ
   とを特徴とする自動車のシート装置。