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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024086110
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】車両用シート
(51)【国際特許分類】
   B60N 2/70 20060101AFI20240620BHJP
   A47C 7/18 20060101ALI20240620BHJP
   A47C 27/14 20060101ALI20240620BHJP
【FI】
B60N2/70
A47C7/18
A47C27/14 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022201056
(22)【出願日】2022-12-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004640
【氏名又は名称】日本発條株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村山 浩司
(72)【発明者】
【氏名】後藤 克司
(72)【発明者】
【氏名】小松 均
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 利春
(72)【発明者】
【氏名】勝部 健一
【テーマコード(参考)】
3B084
3B087
3B096
【Fターム(参考)】
3B084CA01
3B087DE03
3B087DE10
3B096AD02
(57)【要約】
【課題】クッションパッドを薄型化しても、底付き感を抑制した車両用シートを得る。
【解決手段】車両用シート1は、シートクッション10の骨組みを構成するクッションフレーム20と、クッションフレーム20に架け渡され、クッションパッド11を介して、シートクッション10の座面に作用した荷重を受けるSばね30と、を備え、シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション10及びSばね30が設定されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートクッションの骨組みを構成するクッションフレームと、
前記クッションフレームに架け渡され、クッションパッドを介して、前記シートクッションの座面に作用した荷重を受ける弾性部材と、を備え、
前記シートクッションに、490Nの荷重を付加した際に、前記弾性部材のたわみ量と前記クッションパッドのたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、前記シートクッション及び前記弾性部材が設定されている
車両用シート。
【請求項2】
ヒップポイントの下方における前記クッションパッドの厚さは、55mm以下である
請求項1に記載の車両用シート。
【請求項3】
前記弾性部材は、シート幅方向に屈曲した屈曲部を有する3本のSばねである
請求項1に記載の車両用シート。
【請求項4】
前記クッションパッドのメイン部の25%硬度は、180~270Nである
請求項1に記載の車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用シートに関する。
【背景技術】
【0002】
車両用シートのシートクッションには、薄型化したクッションパッドを設けることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1には、ヒップポイントにおけるパッド厚みが80mm程度に設定されているシートクッションパッドと、シートクッションパッドに形成された表皮係止用溝に沿って埋設されている金属などの剛性材料からなる表皮係止用ワイヤと、を備える車両用シートのシートクッションが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006-166987号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、車両用シートでは、クッションパッドを薄型化しても、底付き感を抑制することが好ましい。
【0006】
本発明は、クッションパッドを薄型化しても、底付き感を抑制した車両用シートを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に係る車両用シートは、シートクッションの骨組みを構成するクッションフレームと、前記クッションフレームに架け渡され、クッションパッドを介して、前記シートクッションの座面に作用した荷重を受ける弾性部材と、を備え、前記シートクッションに、490Nの荷重を付加した際に、前記弾性部材のたわみ量と前記クッションパッドのたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、前記シートクッション及び前記弾性部材が設定されている。
【0008】
請求項1に係る車両用シートによれば、シートクッションに、490Nの荷重を付加した際に、弾性部材のたわみ量とクッションパッドのたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション及び弾性部材が設定されていることで、クッションパッドを薄型化した場合であっても、弾性部材により適度なたわみ量が与えられる。そのため、クッションパッドを薄型化した場合であっても、乗員が車両用シートに着座した際に、ヒップポイントを狙いの位置にすることができる。
【0009】
また、乗員が車両用シートに着座した際に、弾性部材の弾性率を適切にして、弾性部材が硬くなってしまうことを抑制することができる。その結果、クッションパッドを薄型化した場合であっても、底付き感を抑制することができる。
【0010】
また、乗員の車両用シートへの通常の着座時における弾性部材の寄与率を抑制することができる。そのため、クッションパッドを薄型化した場合であっても、振動吸収性を向上させることができる。
【0011】
その結果、クッションパッドを薄型化した場合であっても、弾性部材による振動吸収性を確保しつつ、底付き感を抑制することができる。
【0012】
請求項2に係る車両用シートでは、請求項1に記載の車両用シートにおいて、ヒップポイントの下方における前記クッションパッドの厚さは、55mm以下である。
【0013】
請求項2に係る車両用シートによれば、ヒップポイントの下方におけるシートクッションの厚さは、55mm以下であることで、薄型化したシートクッションとすることができる。
【0014】
請求項3に係る車両用シートでは、請求項1又は請求項2に記載の車両用シートにおいて、前記弾性部材は、シート幅方向に屈曲した屈曲部を有する3本のSばねである。
【0015】
弾性部材は、シート幅方向に屈曲した屈曲部を有する3本のSばねであることで、Sばねを4本とする場合と比較して、Sばねの線径を大きく設定することができる。そのため、各Sばねの耐久性を向上させることができる。
【0016】
請求項4に係る車両用シートでは、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用シートにおいて、前記クッションパッドのメイン部の25%硬度は、180~270Nである。
【0017】
請求項4に係る車両用シートによれば、クッションパッドのメイン部の25%硬度は、180~270Nであることで、シートクッションに乗員が着座した際に、クッションパッドの底付きが抑制される。そのため、シートクッションに着座した乗員が、異物感を感じてしまうことを抑制することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る車両用シートによれば、クッションパッドを薄型化しても、底付き感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本実施形態に係る車両用シートをシート左斜め前方から見た斜視図である。
図2】本実施形態に係るシートクッションをシート左斜め前方から見た斜視図である。
図3】本実施形態に係る車両用シートに乗員が着座した状態を示す断面図であり、図2のA-A断面を示している。
図4】通常タイプの車両用シートの荷重とたわみの関係を示すFS線図である。
図5】薄型タイプの車両用シートの荷重とたわみの関係を示すFS線図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本実施形態に係る車両用シートについて、図面を参照して説明する。本実施形態では、車両用シートを、車両のフロントシートとする例を説明する。なお、各図中に適宜示される矢印FRは、シート前後方向のシート前方を示し、矢印UPは、シート上下方向のシート上方を示し、矢印LHは、シート幅方向のシート左方を示している。本実施形態では、車両前方をシート前方とする。また、ヒップポイントHPとは、乗員の臀部の中心(設計値)であり、アメリカSAE規格J-826(SAE-3DM型)による3次元マネキンの胴部と大腿部とを結ぶ回転中心点をいう。
【0021】
[車両用シートの構成]
図1に示すように、車両用シート1は、乗員の上体を支持するシートバック2と、シートバック2のシート上方側に設けられ乗員の頭部を支持するヘッドレスト4と、乗員が着座するシートクッション10と、を備えている。
【0022】
図2に示すように、シートクッション10は、クッションフレーム20と、弾性部材としてのSばね30と、クッションパッド11と、を備えている。
【0023】
(クッションフレーム20)
クッションフレーム20は、シートクッション10の骨組みを構成する。クッションフレーム20は、前側フレーム22と、後側フレーム24と、サイドフレーム26と、を備えている。
【0024】
サイドフレーム26は、シート幅方向に間隔をあけて左右一対に配置されている。サイドフレーム26は、シート前後方向に延在し、シート幅方向を板厚方向とする板状に形成されている。
【0025】
前側フレーム22は、シート幅方向に延在し、略シート上下方向を板厚方向とする板状に形成されている。前側フレーム22は、左右一対のサイドフレーム26のシート前側間を連結している。前側フレーム22には、板厚方向に貫通した3つの貫通孔22Aが形成されている。
【0026】
後側フレーム24は、シート幅方向に延在した筒状に形成されている。後側フレーム24は、左右一対のサイドフレーム26のシート後側間を連結している。
【0027】
クッションフレーム20のシート幅方向の両端側の下側には、図1に示すように、シート前後方向に沿って延在する左右一対のスライドレール16が設けられている。スライドレール16は、車体フロア8に固定されている。車両用シート1は、スライドレール16を介して、シート前後方向に沿ってスライド可能となっている。
【0028】
(クッションパッド11)
図2に示すように、クッションパッド11は、例えば、ウレタンパッドなどの発泡体によって形成されている。クッションパッド11は、メイン部12と、サイドサポート部14と、を備えている。
【0029】
図2及び図3に示すように、メイン部12は、シート幅方向の中央に設けられ、乗員Mが着座した際に、乗員Mの臀部及び大腿部を支持する。サイドサポート部14は、メイン部12のシート幅方向の両側に、メイン部12よりシート上方に突出するように設けられている。
【0030】
クッションパッド11は、薄型タイプのシートクッション10に用いられるものであり、ヒップポイントHPの下方のメイン部12の厚さTが20mm以上55mm以下とすることができる。なお、薄型タイプのシートクッション10のメイン部12の下限の厚さTは、製造要件を満たす厚さとすることができる。また、クッションパッド11のヒップポイントHPの下方のメイン部12の厚さTは、クッションパッドに形成された溝部や凸部を含まない厚さとする。クッションパッド11は、Sばね30に支持されている。
【0031】
(Sばね30)
図2に示すように、Sばね30は、シート前後方向に架け渡されて、クッションフレーム20に3つ取り付けられている。Sばね30は、クッションパッド11を介して、シートクッション10の座面に作用した荷重を受けるように構成されている。
【0032】
Sばね30は、棒状の鋼材が折り曲げられて形成されている。3本のSばね30は、シート幅方向に並んで配置されている。Sばね30の先端は、フック状になっており、樹脂製の保護カバーを介して、前側フレーム22の貫通孔22Aに引っ掛けられている。Sばね30の後端は、フック状になっており、後側フレーム24に引っ掛けられている。
【0033】
Sばね30は、シート幅方向に略U字状に張り出して屈曲した屈曲部38が形成されている。なお、Sばね30には、Sばね30間を連結する連結部材を備えていてもよい。
【0034】
[シートクッション10の動作]
図3に示すように、車両用シート1に乗員Mが着座すると、シート下方側への荷重が、クッションパッド11と、Sばね30と、に分散して作用する。シート下方側への荷重が、クッションパッド11と、Sばね30と、に作用すると、クッションパッド11がシート上下方向でたわみ、Sばね30がシート下方側にたわむように変形する。
【0035】
[Sばねのたわみ量とクッションパッドのたわみ量との関係]
車両用シートでは、クッションパッドを薄型化すると、底付き感が悪化することが分かった。また、Sばねの弾性率を低くすると、底付き感の悪化は抑制されるものの、振動吸収性能が低下し、乗り心地が悪化することが分かった。そこで、底付き感を抑制するとともに、振動吸収性能を確保するといった要求性能に適した、Sばねのたわみ量と、クッションパッドのたわみ量との関係を、以下の試験により導き出した。
【0036】
(通常タイプのシートクッションに対するたわみ試験)
まず、通常タイプのシートクッションに対して、たわみ試験を実施した。通常タイプのシートクッションに対するたわみ試験では、5つの量産品のシートクッション510~514を用意して試験した。
【0037】
たわみ試験では、負荷子(JSAE Cu PAN)を用いて、予備加圧として300mm/minで100kgfまで負荷し、除荷する工程を2回繰り返し、予備加圧完了から1分後に負荷速度300mm/minで負荷し、490N負荷時の負荷子の移動量からシートクッション全体のたわみ量を測定した。
【0038】
たわみ量測定時に、負荷部であって、Sばねの下にレーザー変位計等の変位計をセットし、負荷時のSばねのたわみ量を測定し、シートクッション全体のたわみ量と、Sばねのたわみ量とから、クッションパッドのたわみ量とSばねのたわみ量との割合を算出した。
【0039】
負荷位置については、シート幅方向は、クッションパッドのメイン部の中央であり、シート前後方向は、シートクッションとの合わせ部のシートバック表面を基準にして、シート前方に150mmの地点を中心とした。
【0040】
【表1】
【0041】
表1に示すように、シートクッション510は、ヒップポイントHPの下方のクッションパッドの厚さが82.8mmであり、シートクッション511は、ヒップポイントHPの下方のクッションパッドの厚さが60.6mmである。
【0042】
試験の結果、図4に示すように、通常タイプのシートクッション510~514では、荷重とたわみ量の関係を示すFS線図が、所定範囲Sに略収まるようになっていることが分かった。
【0043】
(薄型タイプのシートクッションに対するたわみ試験)
次に、薄型タイプのシートクッションに対して、たわみ試験を実施した。薄型タイプのシートクッションに対するたわみ試験では、通常タイプのシートクッションに対するたわみ試験で導きだされたFS線図の所定範囲Sに収まるように、シートクッションのたわみ量に対する、Sばねのたわみ量と、クッションパッドのたわみ量との関係を導き出した。
【0044】
【表2】
【0045】
表2に示すように、薄型タイプのシートクッションとして、ヒップポイントHPの下方のクッションパッドの厚さが50mmのシートクッション110と、ヒップポイントHPの下方のクッションパッドの厚さが40mmのシートクッション111と、を用意した。
【0046】
図5に示すように、薄型タイプのシートクッション110,111に対して、通常タイプのシートクッション510,511に対するたわみ試験で導き出されたFS線図と略同等のFS線図になるように、シートクッションのたわみ量に対する、Sばねのたわみ量と、クッションパッドのたわみ量とを設定した。すなわち、薄型タイプのシートクッション110,111に対して、通常タイプのシートクッション510~514に対するたわみ試験で導きだされたFS線図の所定範囲Sに収まるように、シートクッションのたわみ量に対する、Sばねのたわみ量と、クッションパッドのたわみ量と、を設定した。
【0047】
一連の試験の結果、表2に示すように、シートクッション110では、シートクッション110に、490Nの荷重を付加した際に、Sばねのたわみ量とクッションパッドのたわみ量との比が、42:58となるように、シートクッションのたわみ量に対するSばねのたわみ量と、シートクッションのたわみ量に対するクッションパッドのたわみ量とが設定された。
【0048】
シートクッション111では、シートクッション111に、490Nの荷重を付加した際に、Sばねのたわみ量とクッションパッドのたわみ量との比が、51:49となるように、シートクッションのたわみ量に対するSばねのたわみ量と、シートクッションのたわみ量に対するクッションパッドのたわみ量とが設定された。
【0049】
すなわち、シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、略半分となるように、シートクッション10のたわみ量に対するSばね30のたわみ量と、シートクッション10のたわみ量に対するクッションパッド11のたわみ量とを設定することで、通常タイプのシートクッションと同等のたわみ性能を発揮することが確認された。
【0050】
ところで、特に薄型タイプのシートクッションにおいては、シートクッション10の全体のたわみ量に対して、Sばね30のたわみ量が35%を下回ると、乗員Mが車両用シート1に着座した際のたわみ量が不足する。そのため、ヒップポイントHPが車両上下方向で上昇してしまう。また、シートクッション10の全体のたわみ量に対して、Sばね30のたわみ量が35%を下回ると、Sばね30の弾性率が大きくなり、Sばね30が硬くなる。そのため、乗員Mが車両用シートに着座した際に、底付き感を感じてしまう。
【0051】
一方、シートクッション10の全体のたわみ量に対して、Sばね30のたわみ量が70%を超えると、乗員Mの車両用シート1への通常の着座時におけるSばね30の寄与率が大きくなる。そのため、乗員Mの車両用シート1への着座時における振動吸収性を損なってしまう。
【0052】
このことから、シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション10のたわみ量に対するSばね30のたわみ量と、シートクッション10のたわみ量に対するクッションパッド11のたわみ量とを設定することが好ましいことが分かった。
【0053】
[クッションパッドの硬度の関係]
ところで、クッションパッド11のメイン部12の25%硬度が180Nを下回る場合、シートクッション10に乗員Mが着座した際に、クッションパッド11が底付いてしまう。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mは、異物感を感じてしまう。
【0054】
一方、クッションパッド11のメイン部12の25%硬度が270Nを上回る場合、シートクッション10に乗員Mが着座した際のクッションパッド11からの反力が強くなってしまう。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mは、不快に感じてしまう。
【0055】
更に、クッションパッド11が薄い場合、クッションパッド11の硬度が高すぎると、臀部及び大腿部がクッションパッド11に沈みこまない。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mは、グラつき感を感じてしまう。
【0056】
このことから、クッションパッドのメイン部の25%硬度は、180~270Nであることが好ましいことが分かった。
【0057】
[作用]
本実施形態の車両用シート1は、シートクッション10の骨組みを構成するクッションフレーム20と、クッションフレーム20に架け渡され、クッションパッド11を介して、シートクッション10の座面に作用した荷重を受けるSばね30と、を備え、シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション10及びSばね30が設定されている。
【0058】
シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション10及びSばね30が設定されていることで、クッションパッド11を薄型化した場合であっても、Sばね30により適度なたわみ量が与えられる。そのため、クッションパッド11を薄型化した場合であっても、乗員Mが車両用シート1に着座した際に、ヒップポイントHPを狙いの位置にすることができる。
【0059】
また、乗員Mが車両用シート1に着座した際に、Sばね30の弾性率を適切にして、Sばね30が硬くなってしまうことを抑制することができる。その結果、クッションパッド11を薄型化した場合であっても、底付き感のないシートクッション10とすることができる。
【0060】
また、乗員Mの車両用シート1への通常の着座時におけるSばね30の寄与率を抑制することができる。そのため、クッションパッド11を薄型化した場合であっても、振動吸収性を向上させることができる。
【0061】
その結果、クッションパッド11を薄型化した場合であっても、Sばね30による振動吸収性を確保しつつ、底付き感のない車両用シート1とすることができる。
【0062】
本実施形態の車両用シート1では、ヒップポイントHPの下方におけるクッションパッド11の厚さTは、55mm以下である。
【0063】
ヒップポイントHPの下方におけるクッションパッド11の厚さTは、55mm以下であることで、薄型化したシートクッション10とすることができる。しかも、シートクッション10に、490Nの荷重を付加した際に、Sばね30のたわみ量とクッションパッド11のたわみ量との比が、35:65~70:30となるように、シートクッション10及びSばね30が設定されていることで、クッションパッド11を薄型化した場合に、Sばね30による振動吸収性を確保しつつ、底付き感のない車両用シート1とすることができる。
【0064】
本実施形態の車両用シート1では、Sばね30は、シート幅方向に屈曲した屈曲部38を有する3本のSばねである(図2参照)。
【0065】
Sばね30は、シート幅方向に屈曲した屈曲部38を有する3本のSばねであることで、Sばね30を4本備える場合と比較して、Sばね30の線径(太さ)を大きく設定することができる。そのため、各Sばね30の耐久性を向上させることができる。
【0066】
また、Sばね30は、シート幅方向に屈曲した屈曲部38を有する3本のSばね30であることで、Sばね30を4本備える場合と比較して、Sばね30の使用量が少なくされる。そのため、車両用シート1の重量を低減することができる。
【0067】
本実施形態の車両用シート1では、クッションパッド11のメイン部12の25%硬度は、180~270Nである。
【0068】
クッションパッド11のメイン部12の25%硬度は、180~270Nであることで、シートクッション10に乗員Mが着座した際に、クッションパッド11の底付きが抑制される。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mが、異物感を感じてしまうことを抑制することができる。
【0069】
また、クッションパッド11のメイン部12の25%硬度は、180~270Nであることで、シートクッション10に乗員Mが着座した際のクッションパッド11からの反力が適切なものとされる。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mが、不快に感じてしまうことを抑制することができる。
【0070】
更に、クッションパッド11のメイン部12の25%硬度は、180~270Nであることで、クッションパッド11が薄い場合であっても、クッションパッド11の25%硬度が適切となり、臀部及び大腿部をクッションパッド11に適度に沈み込ませることができる。そのため、シートクッション10に着座した乗員Mのグラつき感を解消することができる。
【0071】
以上、本発明の車両用シートを上記実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更などは許容される。
【0072】
上記実施形態では、弾性部材としてのSばね30をシートクッション10に3本設ける例を示した。しかし、シートクッションに設けるSばねの数は、この態様に限定されるものではない。
【0073】
上記実施形態では、弾性部材をSばね30とする例を示した。しかし、弾性部材としては、他のばねとすることができる。
【0074】
上記実施形態では、Sばね30は、シート前後方向に架け渡されている例を示した。しかし、Sばねは、シート幅方向に架け渡されていてもよい。
【0075】
上記実施形態では、車両用シート1を車両のフロントシートに適用する例を示した。しかし、車両用シートは、車両のリアシートに適用することもできる。
【符号の説明】
【0076】
1 車両用シート
10 シートクッション
11 クッションパッド
12 メイン部
20 クッションフレーム
30 Sばね(弾性部材の一例)
38 屈曲部
HP ヒップポイント
図1
図2
図3
図4
図5