JP2014046093A - クッション体 - Google Patents

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

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。

特開２０１０−２０１８４８号公報

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。

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。

車両のシートの第１の実施形態を示す側面図。 第１の実施形態におけるヘッドレストを模式的に示す側断面図。 錘が揺動する様子を示す作用図。 第２の実施形態におけるヘッドレストを模式的に示す側断面図。 錘が揺動する様子を示す作用図。 別の実施形態のヘッドレストの一部を示す断面図。 別の実施形態のヘッドレストを模式的に示す側断面図。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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、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、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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。