JP2006061406A - シート - Google Patents

Abstract

【課題】 振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好なシートを得る。
【解決手段】 車両用シート１０のシートバック２２では、背部用フレーム１６は、左右一対の側部フレーム５２が互いに接離する方向に弾性変形可能な弾性構造体とされており、左右の側部フレーム５２に背部用クッション材２４を張設することでバックレスト２２Ａが構成されている。バックレスト２２Ａに荷重が入力されると、背部用クッション材２４の張力によって左右の側部フレームが互いに近接するように背部用クッション材１６が弾性変形し、背部用クッション材２４の張力増大が抑制される。このため、シートバック２２の減衰比が大きく、振動吸収性・衝撃吸収性が良好となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シートに係り、特に、自動車等の乗物に搭載される乗物用シートに関する。

例えば自動者等の車両に搭載される車両用シートは、座部（シートクッション）の後端部に、背部（シートバック）がリクライニング機構を介して傾動位置を調節可能に連結されて構成される。

そして、車両用シートにおいて、背部の剛性を確保するために厚型の背部用フレームを備えた構成が知られている。このような車両用シートでは、背部用フレームの剛性が高いため、衝突時にフレームの変形による衝撃吸収が果たされず、すなわち衝撃力（加速度）が減衰されずにそのまま着座者に伝達され、着座者に損傷を与えることが懸念される。また、このような車両用シートでは、背部用フレームの剛性が高いので、振動吸収性は背部用フレームに設けられてバックレストを構成するクッション材に依存し、良好な振動吸収性を得ることが困難である。

一方、薄型で高弾性の背部用フレームを備えた車両用シートも開発されてきている。このような車両用シートでは、振動吸収性については比較的良好であるものの、例えば、車両衝突時等に、大きな衝撃力が作用すると剛性が不足し、着座者の慣性による移動を確実に防止して該着座者を保護することができない可能性がある。

また、車両用シートでは、着座者（乗員）の頚部損傷を軽減するために、衝突（特に後突）時等に着座者の頭部の移動を規制するヘッドレストを積極的に頭部側に移動して、頭部移動量を抑えることが考えられている（例えば、特許１乃至特許文献３参照）。

特許文献１には、上端近傍をシートバックフレームの上辺パイプ部に固着した衝撃受圧フレームの上端部にヘッドレスト取付部を設け、後突時には衝撃受圧フレームの上辺パイプ部よりも下側部分が着座者によって後方に押圧されて該上辺パイプ部が捩れ、ヘッドレストが自動的に着座者の頭部側（前方）に移動する構成の自動車用シートが記載されている。特許文献２には、シートバック内に配設したヘッドレスト可動フレームをリンク機構を介してシートバックフレームに支持させ、後突時にはヘッドレスト可動フレームの下部に張設されたワイヤが乗員の腰部によって後方に押圧され、この押圧方向がリンク機構によって変換されてヘッドレストが上方かつ前方に直線的に移動する車両用シート構造が記載されている。

しかしながら、上記各構成では、乗員が衝撃受圧フレームまたはワイヤを押圧する構成であるため、通常の着座時にも乗員がこれらに接触してしまい、乗員に異物感を与えてしまう。特に、フレームに張力構造体を張設して構成されるシートバックでは、この問題が顕著となる。

一方、特許文献３には、左右一対のサイドフレームを、上端が車体に対し上下動可能に支持されると共にヘッドレストが固定されたサイドフレームアッパと、下端が車体に対し回動自在に支持されると共に上端がサイドフレームアッパの下端に化動可能に連結されたサイドフレームロアとで構成したシートバックフレームに、クッション性を有する布状部材を張設して構成された車両用シートが記載されている。このシートでは、後突時に着座者が布状部材を後方に押圧し、サイドフレームアッパとサイドフレームロアとが側面視で直線に近くなる方向に相対回動してヘッドレストを上方かつ前方に移動させる。

しかしながら、このシートでは、シートバックフレームが回動可能に連結されたサイドフレームアッパとサイドフレームロアとで構成されているが、サイドフレームアッパの上端の車体に対する後方移動が規制されているため、乗員を後方へ移動させようとする衝撃エネルギを十分に吸収することができない。さらに、この構成では、サイドフレームアッパの上端を車体に対し支持するため、例えば車両の前部座席等への適用が困難であった。
特開２０００−１８５５８２号公報 特開２０００−３２５１７９号公報 特開２００３−２５８９１号公報

本発明は、上記事実を考慮して、振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好なシートを得ることが第１の目的である。

また、本発明は、通常時の座り心地を損なうことなく、後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができるシートを得ることが第２の目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るシートは、左右の側部フレームが互いに接離する方向に弾性変形可能である背部用フレームと、前記左右の側部フレーム間に張設されてバックレストを構成する張力構造体と、を備えている。

請求項１記載のシートでは、バックレストに荷重が作用する（バックレストに作用する荷重が増加増加する）と、背部用フレームは、張力構造体の張力によって左右の側部フレームを互いに近接する方向に変形し、張力構造体に作用する張力の増加が抑制される。このため、張力構造体は、着座時における張力が小さく、系の減衰を大きくするため、シート背部（シートバック）から着座者へ伝達される振動を効果的に吸収する。また、着座時における張力構造体の張力が小さく該張力構造体の変形が許容されるため、着座者のわずか体動（微小な荷重変化）を吸収することが可能となる。

さらに、背部用フレームは、大荷重の入力に対し左右の側部フレームを一層近接させる方向に変形するため、大荷重の入力に対しても張力構造体の張力増加が抑えられる。このため、例えば着座者を介してバックレストに衝撃荷重が作用した場合でも、大きな減衰によって効果的に衝撃を吸収することができる。

このように、請求項１記載のシートでは、振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好である。すなわち、本シートでは、張力構造体が張設される背部用フレームの弾性によって、効果的な減衰比の制御が可能となる。

請求項２記載の発明に係るシートは、請求項１記載のシートにおいて、前記背部用フレームは、前記左右の側部フレームが、座部に連結されたメインフレームの前部にそれぞれ弾性部材を介し連結されて構成されている。

請求項２記載のシートでは、背部用フレームは、左右の側部フレームと座部に連結されたメインフレームとの間に設けられた弾性部材の弾性変形により、左右の側部フレームが互いに接離する。これにより、メインフレームによって基本的な剛性を確保し、側部フレームによって張設された張力構造体の張力を制御（調節）することができ、換言すれば、張力制御の機能を剛性確保の機能から独立させることができ、背部用フレームは、設計が容易になると共に信頼性が向上する。

請求項３記載の発明に係るシートは、請求項１または請求項２記載のシートにおいて、前記背部用フレームの上部に取り付けられたヘッドレストをさらに備え、前記背部用フレームは、前記張力構造体に作用する張力によって前記ヘッドレストを前方に移動する方向に変形する。

請求項３記載のシートでは、張力構造体に作用する張力によって背部用フレームが変形してヘッドレストが前方に移動する。これにより、通常時の座り心地を損なうことなく、衝撃入力時にヘッドレストを着座者の頭部に近接させて該着座者の頚部を保護することが可能となる。なお、このときの背部用フレームの変形は、例えば、弾性変形であっても良く、塑性変形（上記張力が所定値以上である場合の変形）であっても良い。

上記第２の目的を達成するために、請求項４記載の発明に係るシートは、背部用フレームと、前記背部用フレームの上部に設けられたヘッドレストと、前記背部用フレームに張設されてバックレストを構成し、該バックレストが荷重を受けて生じる張力によって、前記ヘッドレストを前方に移動するように前記背部用フレームを変形する張力構造体と、を備えている。

請求項４記載のシートでは、バックレストが荷重を受けて張力構造体の張力が生じる（増加する）と、背部用フレームが変形してヘッドレストが前方に移動する。これにより、本シートでは、衝撃入力時にヘッドレストを着座者の頭部に近接させて該着座者の頚部を保護することが可能となる。なお、このときの背部用フレームの変形は、例えば、弾性変形であっても良く、塑性変形であっても良い。

また、背部用フレームに張設された張力構造体の張力によって該背部用フレームが変形してヘッドレストを移動するため、従来の如く着座者がリンク機構の荷重入力部を押圧する構成の如く通常着座時に着座者に異物感を与えることもない。さらに、背部用フレームの変形によりヘッドレストを移動するため、背部用フレームを車体等の固定部位に対し特定方向にのみ変位するようにガイド（支持）する必要がなく、衝撃吸収性を損なうことがなく、またシート配置上の制約がない。

このように、請求項４記載のシートでは、通常時の座り心地を損なうことなく、後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができる。

請求項５記載の発明に係るシートは、請求項３または請求項４記載のシートにおいて、前記背部用フレームは、座部に連結されると共に上部に前記ヘッドレストが設けられたメインフレームと、該メインフレームの上部の前方に配置されたサブフレームとを含み、前記張力構造体は、前記上部フレームとサブフレームとに巻き掛けられて張設され、上下方向の張力を前記メインフレームの上端を前方に移動させる力に変換する。

請求項５記載のシートでは、バックレストが荷重を受けて張力構造体の張力が生じると、サブフレーム及びメインフレーム上部に巻き掛けられている張力構造体は、張力によってメインフレーム上部（巻き掛け端）をサブフレーム側、すなわち前方に引張る。すなわち、張力構造体は、自らの張力を、メインフレーム上部を前方に移動（変形）する力に変換する。すると、メインフレームが前傾し（前傾するように捩れ）てヘッドレストが前方に移動する。これにより、通常時の座り心地を損なうことなく、後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができる機能を、簡単な構成にて実現することができる。

請求項６記載の発明に係るシートは、請求項５記載のシートにおいて、記サブフレームは、前記メインフレームの上部の前側で前記張力構造体が巻き掛けられる上部サブフレームと、該上部サブフレームの左右両端からそれぞれ垂下され互いに接離可能な一対の側部フレームとを含み、前記張力構造体は、左右の側部フレーム間に張設される。

請求項６記載のシートでは、バックレストが荷重を受けて張力構造体の張力が増加したときに、メインフレーム上部が上部サブフレーム側に引張られてヘッドレストが前方に移動する。また、張力構造材は、左右方向にはサブフレームの左右の側部フレーム間に張設されている。これにより、バックレストに荷重が作用する（バックレストに作用する荷重が増加する）と、サブフレームは、張力構造体の張力によって左右の側部フレームを互いに近接する方向に変形し、張力構造体に作用する張力の増加が抑制される。このため、張力構造体は、着座時における張力が小さく、系の減衰を大きくするため、シート背部（シートバック）から着座者へ伝達される振動を効果的に吸収する。また、着座時における張力構造体の張力が小さく該張力構造体の変形が許容されるため、着座者のわずか体動（微小な荷重変化）を吸収することが可能となる。

さらに、背部用フレームは、大荷重の入力に対し左右の側部フレームを一層近接させる方向に変形するため、大荷重の入力に対しても張力構造体の張力増加が抑えられる。このため、例えば着座者を介してバックレストに衝撃荷重が作用した場合でも、大きな減衰によって効果的に衝撃を吸収することができる。

このように、請求項６記載のシートでは、通常時の座り心地を損なうことなく後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができ、かつ振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好である。

請求項７記載の発明に係るシートは、請求項６記載のシートにおいて、前記サブフレームは、前記上部サブフレームが、板ばねを介して前記メインフレームの上部に接離可能に接続されると共に、前記各側部フレームの下部が、前記メインフレームの下部に、屈曲して形成された板ばねを介して前後方向及び左右方向に独立して揺動可能に連結されている。

請求項７記載のシートでは、サブフレームは、その上部サブフレームが板ばねの弾性変形によってメインフレーム上部に接離可能に接続されると共に、各側部フレームの下部がそれぞれ屈曲した（例えば、平面視でＬ字状に形成された）板ばねを介して、前後方向、左右方向、または前後及び左右方向を合成した方向に、それぞれ独立して揺動可能にメインフレームの下部に連結されている。これにより、サブフレームは、上部サブフレーム及び各側部フレームにて（３箇所以上で）メインフレームに連結されて安定して支持される。

また、各側部フレームが板ばねを介し上記各方向に揺動可能であるため、サブフレームは、ヘッドレストを移動する機能、張力構造体の張力を制御（調整）する機能が阻害されることはなく、かつシート外方側（他方の側フレームから離間する方向）に変位される荷重に対しては板ばねが荷重を分担支持して応力が緩和される。このため、例えば、側方や前後方向に対し斜め方向から衝撃が作用した場合等に、背部用フレームの損傷が防止される。

以上説明したように請求項１記載の発明に係るシートは、振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好であるという優れた効果を有する。また、請求項４記載の発明に係るシートは、通常時の座り心地を損なうことなく、後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るシートとしての車両用シート１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。先ず、車両用シート１０の概略全体構成を説明し、次いで、本発明の要部であるシートバック２２及びヘッドレスト２６について詳細に説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＵＰ、矢印ＬＯ、矢印ＦＲ、矢印ＲＥ、矢印ＲＩ、及び矢印ＬＥは、それぞれ車両用シート１０が搭載される車両の進行方向を基準とした前方向（車両進行方向）、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。

図１には車両用シート１０の概略全体構成が一部切欠いた斜視図にて示されており、図２には車両用シート１０が側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用シート１０はシートフレーム１２を備えており、シートフレーム１２は、シートクッションフレームである座部用フレーム１４と、シートバックフレームである背部用フレーム１６とを有して構成されている。

そして、座部用フレーム１４にクッション材２０を設けることにより座部としてのシートクッション１８が形成され、背部用フレーム１６に背部用クッション材２４を設けることにより背部としてのシートバック２２が形成される。また、シートバック２２の上にはヘッドレスト２６が設けられている。シートバック２２は、背部用フレーム１６の下端が座部用フレーム１４の後端部にリクライニング機構２８を介して支軸２８Ａ廻りの回動可能に連結されることで、シートクッション１８に対する支軸廻りの回動及び任意の回動位置での保持が可能とされている。

クッション材２０は、３次元立体編物から成る層を含む単層または複数層とされており、その最下層が略矩形枠状に形成された座部用フレーム１４に張設されている。例えば２層構造の場合、クッション材２０は、下層シート材の前端が座部用フレームの前端に係止されると共に、下層シート材の後端が座部用フレームの後端に弾性的に連結される。詳細は省略するが、本実施の形態では、座部用フレーム１４の後端部には、可動フレーム３０の下端がトーションバー３２と同軸的に回動可能に支持されており、トーションバー３２は一端が座部用フレーム１４に固定されると共に他端が可動フレーム３０と一体的に回動するようになっている。

そして、クッション材２０の下層シート材は、後端が可動フレーム３０の上端に係止されており、着座に伴って下方に撓むと、可動フレーム３０の上端（クッション材２０の後端）を前下方に移動するようにトーションバー３２を捩り、着座に伴う張力増大が抑制されるようになっている。また、図７に示される如く、可動フレーム３０及びトーションバー３２に代えて、複数の引張コイルスプリング３４を介してクッション材２０の後端を座部用フレーム１４の後部に連結するようにしても良い。そして、２層構造のクッション材２０を備えた構成では、シートクッション１８は、下層シート材の上から上層シート材が独立して座部用フレーム１４に張設されて構成される。

なお、本発明は、座部であるシートクッション１８の上記好ましい構成には限定されず、シートクッション１８を如何なる構成としても良い。

（シートバックの構成）
図４にも示される如く、背部用フレーム１６は、座部用フレーム１４の後端にリクライニング機構２８を介して連結されたメインフレーム４０と、メインフレーム４０の前側に弾性的に取り付けられたサブフレーム４２とを有して構成されている。

メインフレーム４０は、それぞれの下端部がリクライニング機構２８を介して座部用フレーム１４の後端部に連結された左右一対の背部用サイドフレーム４４と、各背部用サイドフレーム４４の上端間を架け渡して連結する上部フレーム４６と、各背部用サイドフレーム４４の下後端間を架け渡して連結する下部フレーム４８とを有して構成されている。すなわち、メインフレーム４０は、全体として略矩形枠状に形成されており、高剛性に構成されている。

左右の背部用サイドフレーム４４は、それぞれ上下方向に長手の平板状に形成された平板部４４Ａと、平板部４４Ａの前縁からシート外方に向けて延設された前フランジ部４４Ｂと、平板部４４Ａの後縁からシート内方に延設された後フランジ部４４Ｃとで構成されている。下部フレーム４８は、左右方向に長手のパイプ状部材にて構成されており、図５にも示される如く、左右方向両端がそれぞれ対応する背部用サイドフレーム４４の後フランジ部４４Ｃの下端近傍における前面に固着されている。

上部フレーム４６は、左右両端がそれぞれ対応する背部用サイドフレーム４４の後フランジ部４４Ｃの背面に固着された平板部４６Ａと、平板部４６Ａの上縁から前方に延設された庇部４６Ｂとで構成されている。平板部４６Ａの左右方向中央部は、両端（背部用サイドフレーム４４の上端）よりも上方に突出しており、庇部４６Ｂの左右両端は、シート外方に向けて連続的に前後方向に拡幅されており、それぞれ下向きに屈曲されて対応する背部用サイドフレーム４４の平板部４４Ａに固着されている。この構成（形状）により、上部フレーム４６は、平板部４６Ａが上方に突出すると共に庇部４６Ｂが幅狭である左右方向中央部（の特に上部）において、図１に示す矢印Ａ方向に弾性変形し易い（低剛性である）構成とされている。

サブフレーム４２は、略左右方向に長手の上部サブフレーム５０と、上部サブフレーム５０の左右両端からそれぞれ下方に垂下された左右一対の側部フレーム５２とで、全体として下方に開口する略コ字状に形成されている。本実施の形態では、サブフレーム４２は、パイプ材の曲げ加工等によって、上部サブフレーム５０と各側部フレーム５２とが一体に構成されており、各側部フレーム５２（の下部）が互いに接離する方向を含む各方向への弾性変形が可能とされている。

より具体的には、図４及び図５に示される如く、上部サブフレーム５０は、その左右両端がそれぞれ背部用サイドフレーム４４の前フランジ部４４Ｂよりも前方に位置するように該両端側にて傾斜して形成されている。これにより、各側部フレーム５２は、それぞれ前フランジ部４４Ｂの前方でかつ若干シート外方側に位置するようになっている。この上部サブフレーム５０は、メインフレーム４０の上部フレーム４６の前方に位置しており、かつその左右方向の略中央部が板ばね５４を介して上部フレーム４６に連結されている。本実施の形態では、板ばね５４は２つ設けられている。

各板ばね５４は、それぞれ前傾した平板状とされており、それぞれの下端部が上部フレーム４６の平板部４６Ａの左右方向略中央部に固定されると共に、それぞれの上端部が上部サブフレーム５０の左右方向略中央部に固定されている。これにより、上部サブフレーム５０は、各板ばね５４の弾性変形によって、上部フレーム４６に対し接離する方向（前後方向）の揺動可能とされている。図２に示される如く、無負荷状態の上部サブフレーム５０は、上下方向には背部用サイドフレーム４４の上端と上部フレーム４６の上端との間に位置し、前後方向には、背部用サイドフレーム４４の上端における前後縁間に位置するようになっている。なお、図２の想像線は、着座時の上部サブフレーム５０の位置を示している。

各側部フレーム５２は、それぞれの下端近傍において、弾性部材としての板ばね５６を介して対応する背部用サイドフレーム４４に連結されている。各板ばね５６は、背部用サイドフレーム４４の平板部４４Ａに固定されるメイン側固定部５６Ａと、メイン側固定部５６Ａの前端からシート外方に向けて延設された前後変形部５６Ｂと、前後変形部５６Ｂのシート外方側端部から前方へ向けて延設され先端が側部フレーム５２に固着される左右変形部５６Ｃとを有して構成されている。各板ばね５６は、前後変形部５６Ｂがメイン側固定部５６Ａ側端部廻りに揺動するように変形して側部フレーム５２の前後方向（図３に示す矢印Ｂ方向）の揺動を可能とすると共に、左右変形部５６Ｃが前後変形部５６Ｂ側の端部廻りに揺動するように変形して側部フレーム５２の左右方向（図３に示す矢印Ｃ方向）の揺動を可能とする構成である。なお、各板ばね５６は、前後変形部５６Ｂと左右変形部５６Ｃとが共に変形することで、側部フレーム５２を矢印Ｂ方向と矢印Ｃ方向の変形を合成した方向に変位させることも可能である。

シートバック２２では、以上説明したように弾性構造体である背部用フレーム１６に、張力構造体である背部用クッション材２４が張設されてバックレスト２２Ａを構成している。背部用クッション材２４は、本実施形態では単層でバックレスト２２Ａを構成するようになっている。この背部用クッション材２４は、上下方向及び左右方向共に伸び難い硬いばね特性を有する張力構造体にて構成されている。この張力構造体は、２次元織物（布ばね材）であっても良く、３次元立体編物であっても良い。

図１及び図２に示される如く、背部用クッション材２４は、そのバックレスト２２Ａの左右幅に対応する左右方向中央部（ほぼ左右の後フランジ部４４Ｃの内縁間に対応する部分）が上部サブフレーム５０及び上部フレーム４６に共に巻き掛けられて折り返されており、前側に位置する比較的厚肉部分がバックレスト２２Ａを構成すると共に、後側に位置する比較的薄肉部分が背面側表皮を構成している。背部用クッション材２４は、バックレスト２２Ａを構成する前側の下端がクッション材２０（下層シート材）の後端近傍に連結されると共に、背面側表皮を構成する後側の下端が座部用フレーム１４の後端に係止されている（図示省略）。この状態で背部用クッション材２４は、上下方向の伸びが５％以下となる張力にて背部用フレーム１６に張設されている。

また、背部用クッション材２４は、左右の両側の上端部がサブフレーム４２における上部サブフレーム５０（主に上記前向き傾斜している部分）及び側部フレーム５２上端近傍部（角部）に係止されると共に、上下方向中間部から下端にかけての部分がそれぞれ背部用サイドフレーム４４の前フランジ部４４Ｂに係止されている。また、図１及び図３に示される如く、背部用クッション材２４のバックレスト２２Ａを構成する部分の下部における左右両側には、それぞれ引き布５８の一端が取り付けられており、引き布５８の他端には一端が側部フレーム５２の下部に係止された引張コイルスプリング６０の他端が係止されている。本実施の形態では、左右各２つ（計４つ）の引張コイルスプリング６０が設けられており、各引張コイルスプリング６０は、長手方向が水平方向に略沿うように配置されている。

この背部用クッション材２４は、上記上下方向の張力によって引き布５８の取付部位間に形成されるバックレスト２２Ａが、左右両端が係止される前フランジ部４４Ｂよりも後方である背部用サイドフレーム４４の幅（前後）方向中間部に位置するようになっている。すなわち、非着座（無負荷）状態では、背部用クッション材２４に作用する左右方向の張力が上下方向の張力よりも弱く設定されている。そして、この背部用フレーム１６に張設された背部用クッション材２４は、非着座状態で略平坦となるバックレスト２２Ａを形成している。以上により、各引張コイルスプリング６０は、非着座状態でシート外方側端部が内方側端部よりも前に位置するように前後方向に対し傾斜して配置されている。

また、シートバック２２では、背部用クッション材２４におけるバックレスト２２Ａよりもシート外方側部分が、背部用サイドフレーム４４、側部フレーム５２と共にクッション部材６２及び表皮材６４（図３参照）に覆われてサイドサポート２２Ｂを形成している。表皮材６４は、一端が背部用クッション材２４における引き布５８取付部位に縫製等にて取り付けられると共に、他端が背部用サイドフレーム４４の後フランジ部４４Ｃに係止されている。

以上説明したシートバック２２では、着座状態における背部用クッション材２４の張力方向が３次元とされ、随時変化する着座者の筋肉とのインピーダンスやコンプライアンスのマッチングが適時図られ、長時間着座に伴う疲労蓄積を抑制する構成である。そして、上記の通り弾性構造体とされた背部用フレーム１６（サブフレーム４２）は、バックレスト２２Ａに入力する荷重によって背部用クッション材２４に張力が作用（変化）すると、各側部フレーム５２が矢印Ｂまたは矢印Ｃ方向に変位（変形）すると共に、板ばね５４が上部サブフレーム５０を上部フレーム４６に近接させる（図２の想像線参照）方向に変形するようになっている。

したがって、シートバック２２では、バックレスト２２Ａに後方への荷重が作用したときに、該バックレスト２２Ａを後方移動させながら背部用クッション材２４に作用する張力の増加が抑制され、バックレスト２２Ａの変位に伴う復元力（ばね定数）が小さい構成とされている。これにより、シートバック２２の減衰比が大きく、通常の着座状態にはシートバック２２から着座者に伝達する振動を吸収すると共に、衝突（後突）時等の大荷重の入力時には着座者に大きな減衰が作用して（減衰比が制御されて）衝撃を効果的に吸収するようになっている。なお、静的な着座状態での背部用クッション材２４の伸びは、左右方向で２０％以下に抑えられると共に上下方向でも２０％以下に抑えられ、それぞれの方向に張力の変化代が与えられている。

（ヘッドレストの構成）
図１及び図２に示される如く、ヘッドレスト２６は、背部用フレーム１６のメインフレーム４０を構成する上部フレーム４６の左右方向中央部に設けられた左右一つのを備えている。各ヘッドレストステー６６は、それぞれ略上下方向に長手とされると共に、互いの間に一対の板ばね５４が位置するように左右方向に離間した状態で、上部フレーム４６に固定されている。したがって、各ヘッドレストステー６６は、上部フレーム４６が矢印Ａ方向に変形すると、それぞれ矢印Ａ方向に回動する（前傾する）構成とされている。

各ヘッドレストステー６６には、ヘッドレストプレート６８にて互いに連結されたアジャスタ７０がそれぞれ設けられている。アジャスタ７０は、ヘッドレストステー６６を挿通させており、該ヘッドレストステーの長手方向に沿って移動することでヘッドレスト２６の高さ位置を調整可能とされている。そして、ヘッドレスト２６は、各ヘッドレストステー６６、ヘッドレストプレート６８、各アジャスタ７０をクッション部材及び表皮材にて覆って構成されている。

以上説明したヘッドレスト２６は、背部用フレーム１６に対しヘッドレストステー６の長手方向に沿う変位のみが許容されるようにガイドされているため、該背部用フレーム１６の上部フレーム４６が矢印Ａ方向に変形すると、すなわち、上記の通りヘッドレストステー６６が矢印Ａ方向に回動すると、この回動角に応じた量だけ前方（図２に示す矢印Ｄ方向）に移動する構成とされている。

次に、本第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用シート１０では、車両乗員が着座すると、バックレスト２２Ａは、引き布５８を介して引張コイルスプリング６０を引張りつつ後方に変位する。このとき、板ばね５４が変形してサブフレーム４２が全体として後方に移動する。また、バックレスト２２Ａを構成する背部用クッション材２４の張力が、左右の引き布５８、引張コイルスプリング６０から各側部フレーム５２に伝わり、この張力によって左右の側部フレーム５２が互いに近接する（ように板ばね６０を変形させつつ矢印Ｃ方向に変位する）ことで、背部用クッション材２４の張力の増加が抑制される。

このため、バックレスト２２Ａ（背部用クッション材２４）は、その形状を着座者の上体に対応した３次元形状に変化させ、柔構造によって着座者を包み込むようにして支持する。そして、着座状態におけるバックレスト２２Ａの張力が小さいため、着座者を含むシートバック２２（車両用シート１０）の振動系の減衰比が大きく、シートバック２２から着座者へ伝達される振動が効果的に吸収される。すなわち、シートバック２２では、背部用クッション材２４（バックレスト２２Ａ）のたたきによる振動を低減し、着座者の頭部に伝わる振動を軽減している。また、呼吸に伴う着座者の体動が背部用クッション材２４の変形によって許容（吸収）される。したがって、着座者への負荷が軽減して座り心地が向上し、また長時間着座した場合のストレスも軽減される。

一方、車両の後方からの衝突（後突）時には、バックレスト２２Ａに後方への衝撃荷重が作用して、左右の側部フレーム５２は各引張コイルスプリング６０を伸長させると共に各板ばね６０を変形させつつ一層互いに近接する方向に変位する。これにより、背部用クッション材２４は、張力の増大が抑えらればがらも後方へ撓み、大きな減衰（減衰比）によって効果的に衝撃を吸収することができる。すなわち、車両用シート１０では、弾性構造体である背部用フレーム１６の変形によって減衰比を制御する（入力に応じた減衰比をとる）ことで、着座者に作用する荷重を十分に軽減しつつ（時間をかけて）衝撃力を吸収することができる。

またこのとき、上部フレーム４６、上部サブフレーム５０にそれぞれ上側から巻き掛けられている背部用クッション材２４は、その張力（主に上下方向の張力）によって上部フレーム４６を上端が前方に移動するように（矢印Ａ方向に）変形させる。すると、上部フレーム４６に固定されているヘッドレストステー６６が前傾し、ヘッドレスト２６が前方へ移動する。

これにより、後突の初期にヘッドレスト２６が着座者の頭部の直後方に位置し、該頭部の後方移動を効果的に抑制することができる。具体的には、図６に示される如く、後突の初期に着座者Ｐは、細実線にて示す状態から破線にて示す状態、太実線にて示す状態へと、上体を徐々に後方に変位させるが、細実線にて示す後突の極初期（通常着座状態からの変位がごく小さい時期）にヘッドレスト２６が着座者Ｐの頭部Ｈの直後方に位置するため、破線にて示す状態で頭部Ｈの後方への変位がヘッドレスト２６によって効果的に抑制され、太実線にて示す頭部Ｈの揺り戻しも小さく抑えられる。したがって、後突時に着座者の頚部の損傷が抑制または防止される。

このように、本実施の形態に係る車両用シート１０では、振動吸収性と衝撃吸収性とが共に良好である。すなわち、本車両用シート１０では、張力構造体が張設される背部用フレーム１６の弾性によって、効果的な減衰比の制御が可能となる。また、車両用シート１０では、通常時の座り心地を損なうことなく、後方からの衝撃入力時に着座者の頚部を保護することができる。

また、車両用シート１０では、背部用フレーム１６が、メインフレーム４０と、該メインフレーム４０に板ばね５４、５６を介して弾性的に支持されたサブフレーム４２とで構成されているため、メインフレーム４０によってシート（シートバック２２）としての基本的な剛性を確保し、サブフレーム４２によって弾性構造体として背部用クッション材２４の張力を制御（調整）する機能を果たす。換言すれば、背部用フレーム１６は、シートバック２２における張力（減衰比）制御の機能を剛性確保の機能から独立させることができ、設計が容易であると共に信頼性が向上する。

さらに、車両用シート１０では、上部フレーム４６の前方に配置した上部サブフレーム５０によって、背部用クッション材２４の張力が上部フレーム４６を矢印Ａ方向に変形させるため、換言すれば、背部用クッション材２４が単に上部フレーム４６の前方に位置する上部サブフレーム５０に巻き掛けられることで、該背部用クッション材２４の張力が上部フレーム４６を矢印Ａ方向に変形する力に変換されるため、簡単な構造でヘッドレスト２６を前方に移動することができる。

また、従来の如く着座者の腰部に押圧される部分が入力要素となるリンク機構によってヘッドレスト２６を移動する構成のように、通常の着座状態で着座者が上記リンク機構の入力要素に接触して違和感を与えることもない。なお、通常の着座状態では、上部サブフレーム５０が適性に着座している着座者の肩部に接触することはない（図６の細実線参照）。しかも、張力構造体である背部用クッション材２４が直接的に上部フレーム４６を変形するため、上記リンク機構を有する構成と比較して、後向きの僅かな入力ストロークでヘッドレスト２６を十分に移動することができる。このため、後突の初期に確実にヘッドレスト２６を着座者の頭部側に移動することができる。

さらにまた、車両用シート１０では、例えば、前後方向に対し斜め方向から衝撃が作用すると、左右の側部フレーム５２が矢印Ｂまたは矢印Ｃで示す互いに同じ側（互いの平行を保つ方向）に変位しつつ、衝撃を吸収する。このとき、一方の側部フレーム５２は外倒れ（背部用クッション材２４の張力を増大させる方向に変位）するが、板ばね５６が荷重を分担支持することで側部フレーム５２に作用する応力が緩和され、背部用フレーム１６の損傷が防止また抑制される。すなわち、板ばね５６は、側部フレーム５２の変位（サブフレーム４２の変形）を妨げることなく該側部フレーム５２を補強する機能を果たす。

なお、上記の実施形態では、弾性構造の背部用フレーム１６に背部用クッション材２４を張設して減衰比を制御する機能と、背部用クッション材２４の張力によってヘッドレスト２６を前方に移動する機能とを共に備えた好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、何れか一方の機能のみを備えた構成としても良い。

また、上記の実施形態では、背部用フレーム１６がメインフレーム４０とサブフレーム４２とで構成された好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、メインフレーム４０を弾性構造体として構成しても良い。さらに、本発明がメインフレーム４０に対するサブフレーム４２の支持構造によって限定されることはなく、例えば、板ばね５４、５６の一部または全部に代えて、またはこれらに付加して他の弾性部材等でメインフレーム４０とサブフレーム４２とを連結しても良い。

さらに、上記の実施形態では、シートバック２２から独立したヘッドレスト２６を備えた所謂ローバック構造の例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ヘッドレスト２６をシートバック２２の上部（上部フレーム４６）に一体的に設けても良い。

また、上記各実施形態では、本発明を車両用シート１０に適用した構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、鉄道車両、船舶、航空機等の各種乗物用シートや事務用椅子、家具用椅子等の各種シート等に適用することができる。

本発明の実施形態に係る車両用シートの該略全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートの側面図である。 図２の３‐３線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートを構成するシートフレームを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートを構成する背部用フレーム及びヘッドレストを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートの着座状態の側面図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートの変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車両用シート（シート）
１６ 背部用フレーム
１８ シートクッション（座部）
２２ シートバック
２４ 背部用クッション材（張力構造体）
２６ ヘッドレスト
４０ メインフレーム
４２ サブフレーム
４６ 上部フレーム（メインフレームの上部）
５０ 上部サブフレーム
５２ 側部フレーム
５４ 板ばね
５６ 板ばね（弾性部材）

Claims (7)

1. 左右の側部フレームが互いに接離する方向に弾性変形可能である背部用フレームと、前記左右の側部フレーム間に張設されてバックレストを構成する張力構造体と、を備えたシート。
2. 前記背部用フレームは、前記左右の側部フレームが、座部に連結されたメインフレームの前部にそれぞれ弾性部材を介し連結されて構成されている請求項１記載のシート。
3. 前記背部用フレームの上部に取り付けられたヘッドレストをさらに備え、
   前記背部用フレームは、前記張力構造体に作用する張力によって前記ヘッドレストを前方に移動する方向に変形する、
   請求項１または請求項２記載のシート。
4. 背部用フレームと、
   前記背部用フレームの上部に設けられたヘッドレストと、
   前記背部用フレームに張設されてバックレストを構成し、該バックレストが荷重を受けて生じる張力によって、前記ヘッドレストを前方に移動するように前記背部用フレームを変形する張力構造体と、
   を備えたシート。
5. 前記背部用フレームは、座部に連結されると共に上部に前記ヘッドレストが設けられたメインフレームと、該メインフレームの上部の前方に配置されたサブフレームとを含み、
   前記張力構造体は、前記上部フレームとサブフレームとに巻き掛けられて張設され、上下方向の張力を前記メインフレームの上端を前方に移動させる力に変換する、
   請求項３または請求項４記載のシート。
6. 前記サブフレームは、前記メインフレームの上部の前側で前記張力構造体が巻き掛けられる上部サブフレームと、該上部サブフレームの左右両端からそれぞれ垂下され互いに接離可能な一対の側部フレームとを含み、
   前記張力構造体は、左右の側部フレーム間に張設される、
   請求項５記載のシート。
7. 前記サブフレームは、
   前記上部サブフレームが、板ばねを介して前記メインフレームの上部に接離可能に接続されると共に、
   前記各側部フレームの下部が、前記メインフレームの下部に、屈曲して形成された板ばねを介して前後方向及び左右方向に独立して揺動可能に連結されている、
   請求項６記載のシート。

Images