JP2024086110A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【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

Description

本発明は、車両用シートに関する。

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）。

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。

特開２００６－１６６９８７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。

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。

［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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

［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。

［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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (4)

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。
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。
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。
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。