JP2014046093A - クッション体 - Google Patents
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Abstract
【課題】伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるクッション体を提供する。
【解決手段】ヘッドレスト14は、クッション材21とこのクッション材21内に埋設される錘24とを備える。そして、クッション材21における錘24の対向部位212の少なくとも一部には、凹凸が設けられている。
【選択図】図2
【解決手段】ヘッドレスト14は、クッション材21とこのクッション材21内に埋設される錘24とを備える。そして、クッション材21における錘24の対向部位212の少なくとも一部には、凹凸が設けられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両のシートを構成するクッション体に関する。
車両の走行に伴ってシートに加振力が伝達されシートが振動すると、乗員に不快感を与えることとなる。そこで、近年では、ダイナミックダンパを有するシートの開発が進められている。
特許文献1には、シートを構成するクッション体としてのヘッドレストにダイナミックダンパを内蔵させた一例が開示されている。このヘッドレストでは、その内部のクッション材に埋設した錘がダイナミックダンパのマス系として機能する一方、クッション材がダイナミックダンパのバネ系として機能する。そして、ヘッドレストに加振力が伝達された際にはこの錘が揺動することにより、加振力が減衰し、シートの振動が抑えられるようになる。
ところで、ヘッドレストなどのクッション体に用いられるクッション材の剛性は、着座する乗員の安定性を確保できるように設定されている。しかし、このようにして設定された剛性はダイナミックダンパのバネ系として要求される剛性よりも高い。そのため、シート内における錘の揺動範囲が制限され、シートに伝達された加振力を十分に減衰させることができない。
なお、シートを構成するクッション体としては、ヘッドレスト以外に、シートクッションやシートバックなどが挙げられる。こうしたヘッドレスト以外のクッション体にダイナミックダンパを内蔵させた場合であっても、上記の問題が同様に発生し得る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるクッション体を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
本発明の一態様は、クッション材内に錘が埋設されてなるクッション体において、クッション材における錘の対向部位の少なくとも一部に凹凸を設けてなる。
本発明の一態様は、クッション材内に錘が埋設されてなるクッション体において、クッション材における錘の対向部位の少なくとも一部に凹凸を設けてなる。
クッション体に加振力が伝達されると、クッション体を構成するクッション材内に埋設されている錘は、加振力を減衰させるように揺動することとなる。この際、上記の構成にあっては、クッション材における錘の対向部位の少なくとも一部に凹凸を設けた分、その対向部位の剛性を低くすることができる。その結果、クッション体内での錘の揺動範囲を拡大することができ、ダイナミックダンパとしての性能を高めることができるようになる。したがって、クッション体に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
なお、凹凸を、クッション材の対向部位において錘を挟んだ両側に設けることが好ましい。これにより、対向部位の一箇所にだけ凹凸を設ける場合と比較して、クッション体内での錘の揺動範囲を拡大することができる。したがって、クッション体に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
ところで、車体に支持されるシートは、アイドリング時などのようにエンジンの低回転時に伝達される加振力によって、車両進行方向に沿って振動することがある。そこで、凹凸を、クッション材の対向部位において錘の車両進行方向における前側及び後側に設けることが好ましい。これにより、クッション体を含んだシートの車両進行方向に沿った振動を抑えることができるようになる。
また、本発明の一態様は、クッション材内に錘が埋設されてなるクッション体において、クッション材には、錘に対向する対向位置から延びて同クッション材を分離する分離面が形成されてなる。
クッション体に加振力が伝達されると、クッション体を構成するクッション材内に埋設されている錘は、加振力を減衰させるように揺動することとなる。この際、上記の構成にあっては、クッション体内における錘の揺動時には、分離面を挟んで錘の揺動方向における一方側に位置する第1の領域と、他方側に位置する第2の領域との間隔が広くなったり狭くなったりすることとなる。その結果、クッション体内で錘を揺動させやすくなり、ダイナミックダンパとしての性能を高くすることができる。したがって、クッション体に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
なお、分離面を、クッション材において錘を挟んだ両側に形成することが好ましい。これにより、分離面を一箇所にだけ形成する場合と比較して、クッション体内での錘の揺動範囲を拡大することができる。したがって、クッション体に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
ところで、車体に支持されるシートは、アイドリング時などのようにエンジンの低回転時に伝達される加振力によって、車両進行方向に沿って振動することがある。そこで、分離面を、車両進行方向においてクッション材が分離可能に形成することが好ましい。これにより、クッション体を含んだシートの車両進行方向に沿った振動を抑えることができるようになる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1に示すように、車両のシート11は、着座する乗員の尻部を支持するシートクッション12と、乗員の背部を支持するシートバック13とを備えている。そして、このシートバック13の上部には、乗員の頭部を支持するクッション体の一例としてのヘッドレスト14が取り付けられている。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1に示すように、車両のシート11は、着座する乗員の尻部を支持するシートクッション12と、乗員の背部を支持するシートバック13とを備えている。そして、このシートバック13の上部には、乗員の頭部を支持するクッション体の一例としてのヘッドレスト14が取り付けられている。
図2に示すように、ヘッドレスト14は、衝撃吸収用のクッション材21と、金属製のパイプで構成される略U字状のヘッドレストステイ22と、クッション材21を包む表皮材23とを備えている。ヘッドレストステイ22は、車両の幅方向(図2では紙面と直交する方向)に延びる中間部221と、この中間部221の長手方向における両端から下方に延びる一対の連結部222とを有している。これら連結部222の先端は、クッション材21から下方に突出している。そして、こうした連結部222の先端がシートバック13内でシートバックフレーム(図示略)に固定されることにより、ヘッドレスト14がシートバック13に取り付けられる。
なお、クッション材21は、着座する乗員の安定性を確保できる程度の剛性を有する弾性材料によって構成されている。こうした弾性材料としては、例えば、半硬質ウレタンフォームが挙げられる。
また、クッション材21内には、クッション材21よりも硬質な材質(例えば、鉄)などからなる球状の錘24が埋設されている。この錘24は、クッション材21における錘24の配置位置から下方に延びる切込み211からこの配置位置に押し込まれる。そして、錘24がダイナミックダンパのマス系として機能し、クッション材21における錘24の対向部位212がダイナミックダンパのバネ系として機能する。
ところで、シート11に入力される振動の周波数とシート11の共振周波数とが一致するときには、シート11が共振して乗員に不快感を与えるおそれがある。そこで、シート11に入力される振動の周波数を予め把握しておき、このように把握した周波数の振動をダイナミックダンパで抑えることができるように、クッション材21の対向部位212の剛性が調整される。
なお、対向部位212の剛性、即ちばね定数が高いほど、ダイナミックダンパの共振周波数は高周波となる。そこで、本実施形態では、対向部位212において錘24の前側に位置する前側領域213と錘24の後側に位置する後側領域214の剛性が調整される。
具体的には、図3に示すように、前側領域213及び後側領域214には、複数の凸部Aが隙間をおいて突出する凸部Aが形成されている。こうした各凸部Aの長さ及び太さは、前側領域213及び後側領域214に求められる剛性に基づいた長さ及び太さに決定されている。
次に、シート11を前後方向に振動させるような加振力がシート11に伝達される際の作用について説明する。
エンジンのアイドル振動などに基づいた加振力がシートクッション12に伝達されると、このシートクッション12と一体となっているシートバック13及びヘッドレスト14にも加振力が伝達されることとなる。そのため、錘24は、ヘッドレスト14、即ちシート11に対して相対的に前後方向に揺動することとなる。この際、ヘッドレスト14のクッション材21の対向部位212のうち前側領域213及び後側領域214の剛性は、凹凸を設けた分低くなっており、錘24及びクッション材21によって構成されるダイナミックダンパの共振周波数は低くなっている。
エンジンのアイドル振動などに基づいた加振力がシートクッション12に伝達されると、このシートクッション12と一体となっているシートバック13及びヘッドレスト14にも加振力が伝達されることとなる。そのため、錘24は、ヘッドレスト14、即ちシート11に対して相対的に前後方向に揺動することとなる。この際、ヘッドレスト14のクッション材21の対向部位212のうち前側領域213及び後側領域214の剛性は、凹凸を設けた分低くなっており、錘24及びクッション材21によって構成されるダイナミックダンパの共振周波数は低くなっている。
そのため、前側領域213及び後側領域214に凹凸を設けない場合と比較して、錘24が相対的に前側に移動するときには前側領域213が撓みやすく、錘24が相対的に後側に移動するときには後側領域214が撓みやすくなっている。その結果、ヘッドレスト14内では錘24の前後方向における揺動範囲が拡大され、シート11に伝達される加振力が、ダイナミックダンパによって好適に減衰される。これにより、シート11の振動が極力抑えられ、このシート11に着座する乗員の快適性が向上することとなる。
しかも、上記のようにダイナミックダンパとしての機能を高めるためにクッション材21の上記対向部位212(特に前側領域213と後側領域214)の剛性を低くしたとしても、それ以外の部分の剛性は高いままとなっている。そのため、ダイナミックダンパ機能付きのシート11に着座する乗員の安定性は維持される。
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、クッション材21の対向部位212の一部に凹凸を設け、対向部位212の剛性を低めている。そのため、対向部位212に凹凸を設けない従来の場合と比較して、ヘッドレスト14内での錘24の揺動範囲を拡大することができ、ダイナミックダンパとしての性能を高めることができるようになる。したがって、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができ、ひいてはシート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(1)本実施形態では、クッション材21の対向部位212の一部に凹凸を設け、対向部位212の剛性を低めている。そのため、対向部位212に凹凸を設けない従来の場合と比較して、ヘッドレスト14内での錘24の揺動範囲を拡大することができ、ダイナミックダンパとしての性能を高めることができるようになる。したがって、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができ、ひいてはシート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(2)しかも、凹凸は、錘24を挟んだ両側に設けられている。そのため、一箇所(例えば、前側領域213)のみに凹凸を設ける場合と比較して、ヘッドレスト14内での錘24の揺動範囲を拡大することができるようになる。したがって、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができ、ひいてはシート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(3)ところで、車体に支持されるシート11は、アイドリング時などのようにエンジンの低回転時に伝達される加振力によって、車両進行方向に沿って振動することがある。そこで、前側領域213及び後側領域214に凹凸を設けることにより、シート11の車両進行方向に沿った振動を抑えることができるようになる。
(4)そして、このようにダイナミックダンパとしての機能を高めたとしても、クッション材21において対向部位212以外の部分の剛性は高いままとなっている。そのため、シート11に着座する乗員の快適性の向上を図りつつ、シート11に着座する乗員の安定性を維持することができるようになる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図4及び図5に従って説明する。なお、第2の実施形態は、錘24の揺動範囲を広くする方法などが第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一構成の部材には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
次に、本発明の第2の実施形態を図4及び図5に従って説明する。なお、第2の実施形態は、錘24の揺動範囲を広くする方法などが第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一構成の部材には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図4に示すように、本実施形態のヘッドレスト14のクッション材21内には錘24が埋設されており、クッション材21は表皮材23によって覆われている。こうしたクッション材21において錘24と対向する対向位置の上部からは、上方に延びる第1の分離面31が形成されている。また、錘24を挟んで第1の分離面31の形成位置の反対側には、対向位置の下部から下方に延びる第2の分離面32が形成されている。これら各分離面31,32は、クッション材21を前側に位置する第1のクッション領域21Aと、後側に位置する第2のクッション領域21Bとに分離している。なお、本実施形態では、各分離面31,32は、車両進行方向とほぼ直交するように形成されている。
次に、シート11を前後方向に振動させるような加振力がシート11に伝達される際の作用について図5を参照して説明する。
エンジンのアイドル振動などに基づいた加振力がシート11に伝達されると、錘24は、シート11に対して相対的に前後方向に揺動することとなる。この際、錘24が相対的に前方に移動するときには、図5に示すように、第1のクッション領域21Aが錘24に押されることにより、第1のクッション領域21Aと第2のクッション領域21Bとの間隔が広がる。そして、錘24が第1のクッション領域21Aを押す力よりも第1のクッション領域21Aの弾性復帰力が大きくなると、錘24が相対的に後方に移動して上記の間隔が狭くなる。
エンジンのアイドル振動などに基づいた加振力がシート11に伝達されると、錘24は、シート11に対して相対的に前後方向に揺動することとなる。この際、錘24が相対的に前方に移動するときには、図5に示すように、第1のクッション領域21Aが錘24に押されることにより、第1のクッション領域21Aと第2のクッション領域21Bとの間隔が広がる。そして、錘24が第1のクッション領域21Aを押す力よりも第1のクッション領域21Aの弾性復帰力が大きくなると、錘24が相対的に後方に移動して上記の間隔が狭くなる。
こうして各クッション領域21A,21Bの間の隙間が最小となっても錘24が第2のクッション領域21Bを後方に押すと、上記の隙間が再び広がる。その後、錘24が第2のクッション領域21Bを押す力よりも第2のクッション領域21Bの弾性復帰力が大きくなると、錘24が相対的に後方に移動して間隔が狭くなる。このように錘24の揺動に応じて上記の隙間が広がったり狭くなったりすることで、シート11に伝達される加振力が減衰される。
しかも、上記のようにダイナミックダンパとしての機能を高めるためにクッション材21に分離面31,32を形成したとしても、クッション材21自体の剛性は高いままとなっている。そのため、ダイナミックダンパ機能付きのシート11に着座する乗員の安定性は維持される。
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、ヘッドレスト14を構成するクッション材21がダイナミックダンパのバネ系として機能し、このクッション材21内に埋設されている錘24がダイナミックダンパのマス系として機能する。本実施形態では、クッション材21には、錘24との対向位置から延びる分離面31,32が形成されている。そして、錘24の揺動時には、分離面31,32を挟んで対向する第1のクッション領域21Aと第2のクッション領域21Bとの間隔が広くなったり狭くなったりすることで、分離面31,32を設けない従来の場合と比較して錘24の揺動範囲を拡大している。これにより、ダイナミックダンパとして機能を高めることができ、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。したがって、シート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(1)本実施形態では、ヘッドレスト14を構成するクッション材21がダイナミックダンパのバネ系として機能し、このクッション材21内に埋設されている錘24がダイナミックダンパのマス系として機能する。本実施形態では、クッション材21には、錘24との対向位置から延びる分離面31,32が形成されている。そして、錘24の揺動時には、分離面31,32を挟んで対向する第1のクッション領域21Aと第2のクッション領域21Bとの間隔が広くなったり狭くなったりすることで、分離面31,32を設けない従来の場合と比較して錘24の揺動範囲を拡大している。これにより、ダイナミックダンパとして機能を高めることができ、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。したがって、シート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(2)しかも、クッション材21において錘24を挟んだ両側に分離面31,32を形成している。これにより、分離面を一箇所にだけ形成する場合と比較して、シート11内での錘24の揺動範囲を拡大することができる。したがって、シート11に伝達される加振力の減衰効率を向上させることができ、ひいてはシート11に着座する乗員の快適性を向上させることができるようになる。
(3)ところで、車体に支持されるシート11は、アイドリング時などのようにエンジンの低回転時に伝達される加振力によって、車両進行方向に沿って振動することがある。そこで、分離面31,32を、車両進行方向においてクッション材21を分離できるように形成したことにより、錘24の揺動範囲を簡単に拡大させることができ、シート11の車両進行方向に沿った振動を抑えることができるようになる。
(4)そして、このようにダイナミックダンパとしての機能を高めたとしても、クッション材21の剛性は高いままとなっている。そのため、シート11に着座する乗員の快適性の向上を図りつつ、シート11に着座する乗員の安定性を維持することができるようになる。
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第1の実施形態において、図6に示すように、クッション材21における錘24の対向部位212の全体に凹凸を設けてもよい。この場合、車両幅方向にシート11を振動させるような加振力や上下方向にシート11を振動させるような加振力がシート11に伝達される場合であっても、こうした加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
・第1の実施形態において、図6に示すように、クッション材21における錘24の対向部位212の全体に凹凸を設けてもよい。この場合、車両幅方向にシート11を振動させるような加振力や上下方向にシート11を振動させるような加振力がシート11に伝達される場合であっても、こうした加振力の減衰効率を向上させることができるようになる。
なお、シート11に伝達される振動の方向毎に振動の周波数が異なることがある。この場合、領域毎に剛性が異なるように、領域毎に凹凸の形成態様を異ならせてもよい。
・第1の実施形態において、クッション材21の対向部位212には、前側領域213及び後側領域214に加え、錘24の上側に位置する上側領域や下側に位置する下側領域に凹凸を設けてもよい。
・第1の実施形態において、クッション材21の対向部位212には、前側領域213及び後側領域214に加え、錘24の上側に位置する上側領域や下側に位置する下側領域に凹凸を設けてもよい。
・第1の実施形態において、前側領域213及び後側領域214のうち何れか一方にのみ凹凸を設けてもよい。
・第1の実施形態において、クッション材21は、複数のクッション材分割片を組み合わせた構成であってもよい。
・第1の実施形態において、クッション材21は、複数のクッション材分割片を組み合わせた構成であってもよい。
・第2の実施形態において、分割面の延びる方向が車両進行方向に直交する成分を含んでいるのであれば、クッション材21は、任意の方向に延びる分割面を形成した構成であってもよい。例えば、分割面を、クッション材21における錘24との対向位置から車両幅方向に延びるように形成してもよい。
・第2の実施形態において、図7に示すように、クッション材21は、複数のクッション材分割片41,42を組み合わせた構成であってもよい。この場合、車両進行方向において互いに隣り合う各クッション材分割片41,42のうちクッション材分割片42が第1のクッション領域21Aに該当し、クッション材分割片41においてクッション材分割片42の後側に位置する領域が第2のクッション領域21Bに該当する。
・第2の実施形態において、分割面を一箇所にのみ形成した構成であってもよい。
・各実施形態において、シートバック13を、クッション材内に錘が埋設されたクッション体としてもよいし、シートクッション12を、クッション材内に錘が埋設されたクッション体としてもよい。ただし、この場合、シート11が車体に支持される位置に近い位置に錘24が配置されることになるため、ヘッドレスト14内に錘24を設ける場合と比較して重い錘を用いることが好ましい。
・各実施形態において、シートバック13を、クッション材内に錘が埋設されたクッション体としてもよいし、シートクッション12を、クッション材内に錘が埋設されたクッション体としてもよい。ただし、この場合、シート11が車体に支持される位置に近い位置に錘24が配置されることになるため、ヘッドレスト14内に錘24を設ける場合と比較して重い錘を用いることが好ましい。
・各実施形態において、錘24の形状は、球状以外の他の任意の形状(例えば、直方体状や筒状)であってもよい。
11…シート、12…クッション体の一例としてのシートクッション、13…クッション体の一例としてのシートバック、14…クッション体の一例としてのヘッドレスト、21…クッション材、212…対向部位、213…前側領域、214…後側領域、21A…第1のクッション領域、21B…第2のクッション領域、24…錘、31,32…分離面。
Claims (6)
- クッション材内に錘が埋設されてなるクッション体において、
前記クッション材における前記錘の対向部位の少なくとも一部に凹凸を設けてなる
ことを特徴とするクッション体。 - 前記対向部位において前記錘を挟んだ両側に凹凸を設けてなる
請求項1に記載のクッション体。 - 前記対向部位において前記錘の車両進行方向における前側及び後側に凹凸を設けてなる
請求項2に記載のクッション体。 - クッション材内に錘が埋設されてなるクッション体において、
前記クッション材には、前記錘に対向する対向位置から延びて同クッション材を分離する分離面が形成されてなる
ことを特徴とするクッション体。 - 前記クッション材において前記錘を挟んだ両側に、前記対向位置から延びる前記分離面がそれぞれ形成されてなる
請求項4に記載のクッション体。 - 前記分離面は、車両進行方向において前記クッション材が分離可能に形成されている
請求項4又は請求項5に記載のクッション体。
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Citations (2)
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JPH08257170A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-08 | Toray Ind Inc | 振動吸収部材およびその装着方法 |
JP2010095054A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両用シート |
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