JP3592317B2

JP3592317B2 - シート

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Publication number: JP3592317B2
Application number: JP2002190178A
Authority: JP
Inventors: 栄一安田; 俊一土居; 一剛武井; 悦則藤田; 由美小倉; 誠司川崎
Original assignee: Delta Tooling Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Delta Tooling Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2003088443A; US20030006640A1; US7600821B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に乗員が着座する車両用シート等のシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両に設けられるシートは、走行中の乗員の揺れを少なくして運転操作の負担を軽減すると共に、車両走行中の振動を吸収して乗員の身体的負担の低減を図る、所謂乗り心地の良いことが好ましい。特に、車両用に限らず、各種のシートは、乗り心地が良いことは勿論、長時間着座していても疲労が抑えられることが望ましい。
【０００３】
一般に、座り心地の良いシートの条件としては、ランバーサポート、ショルダーサポート、ヘッドレスト等が設けられて、着座している乗員の背骨が自然なＳ字形状を保持する機構であると考えられている。
【０００４】
このような背骨のＳ字ラインを形成する機構としては、空気袋の空気量で腰椎部を押し出すと共に、複数の板ばねとリンクの組み合わせによって腰椎部から背中央部に対向するランバー部の形状が変わるようにしたシュクラバックレストなどのランバー調整機構が用いられている。
【０００５】
ところで、バックレストのランバー調整機構は、乗車姿勢の保持には、有効であり、座り心地や運転操作に対する負担が軽減される。また、ランバーサポートは、腰部の支持荷重を分散させることにより、腰部の筋肉の緊張度を軽減させることができる。さらに、ランバー深さを時間軸で変えることにより、腰部の筋肉のストレスを軽減させることができる。
【０００６】
しかしながら、このようなバックレストの支持荷重は、背骨に対向する部分を中心に分布し、臀部から腰部の支持荷重が、バックレスト全体の支持荷重の約３０％を占めており、背中や腰部がバックレストに押さえられることになる。このために２時間以上となる長時間の着座では、血液循環に悪化が生じ、筋力の低下と共に発痛物質が発生して、腰痛が生じることがある。
【０００７】
また、従来、シートは、クッションとバックレストが分離しているため、臀部の下部とシートとの間に隙間が生じる。この隙間故に、腰部に当たるシートの支持力が低下する。走行中の路面外乱による上体の揺れが発生すると、揺れによる荷重の支持に足りないシートの支持力を、腰の筋力で補うことになる。
【０００８】
このために、座り心地が良いにもかかわらず、長時間着座していると筋肉疲労が生じてしまうことがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、長時間にわたって着座したときにも筋肉疲労の低減を図ることができるシートを提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、シートクッションと、シートクッションに取り付けられたシートバックフレーム及び該シートバックフレームに取り付けられたバックレストを有するシートバックと、を備えたシートであって、シートバックの高さ方向に沿った中心線と対称にバックレスト表面の左右にそれぞれ複数個想定した領域の各々における前記シートに着座した際の荷重の中心が、左右の肩甲骨の下端を結んだ直線、左右の腸骨の上端、すなわち腸骨稜を結んだ直線、及び左右の腰腸肋筋の各々に沿って腰腸肋筋上を通る直線で囲まれた、ユーザの背領域に対応するバックレストの外側に分布するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、バックレストが荷重を受ける際に、シートバックの高さ方向に沿った中心線を挟んで左右に対称に想定した複数の領域のそれぞれで受ける荷重の中心が、左右の肩甲骨の下端、すなわち肩甲骨下角を結んだ直線、左右の腸骨稜を結んだ直線及び左右の腰腸肋筋のそれぞれに沿って腰腸肋筋上を通る直線で囲まれる背領域の外方に分布するようにしている。
【００１２】
すなわち、図１（Ａ）に示すように、シートクッションに着座する人体１０の肩甲骨下角１２Ａ、１２Ｂを結ぶ線１４、左右の腸骨稜を結ぶ線１８及び腰腸肋筋（図示省略）上を通る線２０によって囲まれる背領域２２を想定する。このとき、腰腸肋筋上を通る線２０は、およそ、肩甲骨１２の下端と腸骨１６の上端を結ぶ位置となる。
【００１３】
この背領域２２に対して、図１（Ｂ）に示すように、バックレストを、高さ方向に沿った中心線２４を挟んで対称に、かつ高さ方向に沿って複数に分割した各領域２６のそれぞれで受ける荷重の中心が、前記した背領域２２の外方に分布するようにしている。なお、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）では、本発明を適用したシートでの荷重の中心位置を黒丸で示し、従来構造の一般的シートでの荷重の中心位置を黒四角で示している。
【００１４】
これにより、バックレストは、ユーザから作用する荷重を、主に体側部となる腰腸肋筋より外側の部位で帯状に支持し、人体の中心側となる臀部から腰椎部への支持圧を削減させることができ、疲労感を大きくする腰椎部での血行不良による筋肉疲労（腰痛）の発生を抑えることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、バックレストの前記領域の下側に、該領域と実質的に同じ幅で該領域に連続する下側領域の外側にも、前記荷重の中心が分布するようにしている。
【００１６】
この発明によれば、図１（Ａ）に示すように、背領域２２の下側に、背領域２２の幅で延長した下側領域２８を想定したときに、図１（Ｂ）に示すように、下側領域２８に重なる各領域２６で受ける荷重の中心が、この下側領域２８より外れるようにしている。
【００１７】
さらに、請求項３に係る発明では、請求項１又は請求項２に記載のシートにおいて、バックレストの前記領域の下側に該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域に作用する荷重の割合を、総荷重の２５％以下となることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、図１（Ａ）に示すように、背領域２２の下側に背領域の幅で延長した下側領域２８に作用する荷重が、総荷重に対して２５％以下となるようにしている。すなわち、腰椎部の支持荷重を減らし、腰椎部の筋肉を弛緩状態とすることができ、長時間着座したときに腰痛の軽減を図ることができる。なお、総荷重は、バックレストを下後腸骨棘１６Ｂ（図１（Ａ）参照）より上の体を支持するシート部位であると定義した場合に、バックレスト全体における支持荷重を総荷重としている。
【００１９】
したがって、本発明は、シートクッションと、シートクッションに取り付けられたシートバックフレーム及び該シートバックフレームに取り付けられたバックレストを有するシートバックと、を備えたシートであって、シートバックの高さ方向に沿った中心線と対称にバックレスト表面の左右に各々複数個想定した領域の各々における前記シートに着座した際の荷重の中心が、左右の肩甲骨下角１２Ａ、１２Ａを結んだ直線、左右の坐骨の頂部を結んだ直線、及び左右の腰腸肋筋の各々に沿って腰腸肋筋上を通る直線で囲まれた人体の背領域に対応するバックレストの領域の外側に分布するようにしたものである。
【００２０】
また、請求項４に係る発明では、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のシートについて、バックレストの前記背領域の左右の坐骨の頂部を結んだ直線と左右の腸骨稜を結んだ直線との間の下側半分の領域に作用する荷重の総重量に対する割合が、５％以上、請求項５に係る発明では、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のシートについて、該割合が１０％以上となるようにしたものである。
【００２１】
さらに、請求項６に係る発明では、請求項２又は請求項３に記載のシートについて、前記下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が、約１５％となるようにしている。さらに、請求項７に係る発明では、請求項３に記載のシートについて、前記総荷重は、前記バックレストを、ユーザの下後腸骨棘より上部の体を支持するシート部位であると定義したときの、前記バックレスト全体の支持荷重としている。
【００２２】
さらに、請求項８に係る発明では、請求項１から請求項６の何れか１項に記載のシートについて、前記バックレストがネット状であって、前記バックレストにおける水平方向の張力が、ユーザの座位上後腸骨棘高を通る水平線に対応する部分で最小となり、かつ張力最小部分から徐々に張力が大きくなるか、または、水平方向の緩みが前記座位上後腸骨棘高を通る前記水平線に対応する前記部分で最大となり、かつ緩み最大部分から徐々に緩みが小さくなるように、前記バックレストが前記シートバックフレームに張設されて、前記シートにユーザが着座した際の荷重の中心がバックレストの前記領域の外側に分布するようにしている。
【００２３】
この発明によれば、バックレストが座位上後腸骨棘高で緩みが最大となるか、張力が最小となるようにネット状のバックレストを張設することにより、人体の臀部から腰椎部をシートバックに沈み込ませるようにして保持する。
【００２４】
これにより、例えば車両においては、走行中の左右方向の揺れ等に対する確実な支持を可能とし、支持力が不足することによる腰椎部に生じる負担の軽減を図り、腰椎部の筋肉疲労を抑えることができる。
【００２５】
さらに、請求項９に係る発明では、請求項１に記載のシートについて、前記バックレストの、ユーザの左右の肩甲骨の下端を結んだ直線に対応する部分からシートクッションまでの領域を、シートバックの高さ方向に沿った中心線に沿って分割して、前記シートにユーザが着座した際の荷重の中心が前記領域の外側に分布するようにした。さらに、請求項１０に係る発明では、請求項９に記載のシートについて、バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域の外側にも、前記荷重の中心が分布するようにしている。そして、請求項１１に係る発明では、請求項９又は請求項１０に記載のシートについて、前記バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が２５％以下となるようにしている。
【００２６】
そして、請求項１２に係る発明では、請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のシートについて、前記ユーザの左右の上後腸骨棘を通る直線と左右の下後腸骨棘を通る直線との間の領域に対応する、前記バックレストの領域における荷重の、総荷重に対する割合が５％以上、請求項１３に係る発明では、請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のシートについて、１０％以上となるようにしている。さらに、請求項１４に係る発明では、請求項９又は請求項１０に記載のシートについて、前記下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が、約１５％となっている。
【００２７】
さらに、請求項１５に係る発明では、請求項８に記載のシートについて、前記ネット状のバックレストが、前記ネット状のバックレストが互いに離間された一対のグランド編地同士を、連結糸で連結することによって形成した三次元立体編物で形成されている。さらに、請求項１６に係る発明では、請求項１５に記載のシートについて、前記三次元編物の少なくとも一方の面に凸凹部が設けられ、前記凸部の略アーチ状部分がばね要素とされてもよい。
【００２８】
そして、請求項１７に係る発明は、シートクッションと、シートクッションに取り付けられたシートバックフレーム及び該シートバックフレームに張設されたネット状のバックレストを有するシートバックと、を備えたシートであって、前記バックレストにおける水平方向の張力が、ユーザの座位上後腸骨棘高を通る水平線に対応する部分で最小となり、かつ張力最小部分から徐々に張力が大きくなるか、または、前記バックレストにおける水平方向の緩みが、ユーザの座位上後緒骨棘高を通る水平線に対応する部分で最大となり、かつ緩み最大部分から徐々に緩みが小さくなるように前記バックレストを張設したシートである。さらに、請求項１８に係る発明では、請求項１７に記載のシートについて、前記ネット状のバックレストが互いに離間された一対のグランド編地同士を、連結糸で連結することによって形成した三次元立体編物で形成している。
【００３２】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図２及び図３（Ａ）、図３（Ｂ）には、第１の実施の形態で、本発明を適用した車両用のシート３０を示している。なお、以下に示す図中では、矢印Ｆ方向を車両前後方向の前方側、矢印Ｕ方向を上下方向の上方側とし、矢印ＬＲ方向を左右方向としている。
【００３３】
図２に示すように、シート３０は、シートフレーム３２を備えている。シートフレーム３２は、座部用フレーム３４と背部用フレーム３６と、を有しており、座部用フレーム３４に座部用のクッション材を設けることによりシートクッション３８が形成され、背部用フレーム３６に背部用のクッション材を設けることによりシートバック４０が形成されている。
【００３４】
シートフレーム３２は、背部用フレーム３６が、左右方向に沿って配設された支軸４２を軸にして、座部用フレーム３４に回動可能に連結されており、これにより、前後方向に回動可能なリクライニング機構が形成されている。なお、リクライニング機構の詳細な説明は省略する。
【００３５】
座部用フレーム３４は、一対のサイドフレーム４４を備えており、シートクッション３８は、サイドフレーム４４に一端が支持されたコイルばね４６と、このコイルばね４６に弾性的に支持されたプルマフレックス４８と、を備え、クッション材として、プルマフレックス４８の上面に積層されて弾性体によって形成された中間クッション部材５０と、中間クッション部材５０の上面に積層されて、サイドフレーム４４の間に張設した上部クッション部材５２によって形成されている。
【００３６】
なお、シートクッション３８は、上部クッション部材５２のみが前方側に延設されて折り返され、サイドフレーム４４と、サイドフレーム４４の間に掛け渡されている前端フレーム４４Ａに支持されている。これにより、弾性コンプライアンスを大きくして、減衰機能を大きくし、血流阻害を抑制すると共に、運転者用のシートとして用いたときに、ペダル操作の円滑性が向上されるようにしている。なお、弾性コンプライアンスは、（たわみ量）／（接触する面の平均圧力値）で計算される。
【００３７】
シートクッション３８の中間クッション部材５０及び上部クッション部材５２は、何れも後述する三次元立体編物によって形成することが可能であり、中間クッション部材５０は、乗員が着座したときに、上部クッション部材５２のみを配置したときに生じる底付き感を抑制し、プルマフレックス４８やコイルばね４６の異物感を軽減するようにしている。なお、中間クッション部材５０は、上部クッション部材５２を折り返して形成しても良い。また、中間クッション部材５０及び上部クッション部材５２は、三次元立体編物に限らず、網状弾性部材や面状弾性部材等を用いた従来公知の任意の構成を適用することができる。
【００３８】
一方、シートバック４０の背部用フレーム３６は、一対のサイドフレーム５４を備えている。このサイドフレーム５４には、ウレタン等を用いた弾性部材が設けられている。シートバック４０は、この弾性部材を所定の形状に形成することにより、左右方向の両側に、シート３０に着座した乗員の体側に対応するサイドサポート部５６が形成されている。このサイドサポート部５６の間の上部にヘッドレスト部５８が設けられ、サイドサポート部５６の間にシートバックレスト部６０が形成されている。
【００３９】
すなわち、図２及び図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、シート３０は、着座した乗員の体が、サイドサポート部５６の間に入り込むバケットタイプとなっている。このサイドサポート部５６の表面には、適度なクッション性と快適な接触感が得られる表面材５６Ａを貼り付けている。なお、この表面材５６Ａとしては、後述する三次元立体編物を用いることができる。
【００４０】
図２及び図４（Ａ）に示すように、シートバック４０には、サイドサポート部５６の間が開放されて、開口部６２が形成されている。図２及び図３（Ａ）に示すように、シートバックレスト部６０は、この開口部６２に、三次元立体織物によって形成されているクッション部材６４が張設されている。
【００４１】
すなわち、シートバックレスト部６０は、シート３０に着座した乗員の背中に対向する中央部が開放されており、この開放部分である開口部６２にクッション部材６４が張設されて形成されている。
【００４２】
ここで、図５乃至図８を参照しながら、本実施の形態に適用したシート３０に、クッション部材５２、６４として用いる三次元立体編物８０について説明する。
【００４３】
図５に示すように、三次元立体編物８０は、互いに離間して配設される一対のグランド編地８２、８４と、この一対のグランド編地８２、８４の間を往復して両者を結合する多数の連結糸８６によって形成されるパイル部８８と、によって構成されている。
【００４４】
一方のグランド編地８２は、例えば、図６に示すように、短繊維を撚った糸９０から、ウェール方向及びコース方向の何れの方向にも連続した平らな編地組織によってメッシュを形成したものを用いる。また、他方のグランド編地８４は、例えば図７に示すように、短繊維を撚った糸９２からハニカム状のメッシュを形成している。したがって、一対のグランド編地は、上部メッシュ層及び下部メッシュ層である。また、他方のグランド編地８４は、一方のグランド編地８２よりも大きな網目としている。なお、グランド編地８２、８４としては、細め組織やハニカム状に限らず、これ以外のメッシュ状の編地組織を用いたものであっても良い。
【００４５】
図５に示すように、連結糸８６は、一方のグランド編地８２と他方のグランド編地８４が所定の間隔を保持するようにグランド編地８２、８４の間に編み込まれてパイル８８を形成している。これにより、メッシュニットとなっている三次元立体編物８０に所定の剛性を付与するようにしている。
【００４６】
三次元立体編物８０は、グランド編地８２、８４を形成するグランド糸（糸９０、９２）の太さ等によって、必要な腰の強さを具備させることができるが、グランド糸９０、９２は、編成作業が困難とならない範囲のものが選択されることが好ましい。また、グランド糸９２、９２としては、モノフィラメント糸を用いることができるが、風合いや表面感触の柔らかさ等を考慮して、マルチフィラメント糸やスパン糸を用いても良い。
【００４７】
連結糸８６としては、モノフィラメント糸を用いることが好ましく、太さは、１６７デシテックス〜１１００デシテックスの範囲のものが好ましい。マルチフィラメント糸では、復元力が良好なクッション性が得られなく、また、太さが１６７デシテックスを下回ると、三次元立体編物８０の腰の強さが低下し、１１００デシテックスを上回ると、硬くなり過ぎてしまい、適度のクッション性が得られなくなる。
【００４８】
すなわち、連結糸８６として、１６７デシテックス〜１１００デシテックスのモノフィラメント糸を用いることにより、シートに着座した乗員の荷重を、グランド編地８２、８４を形成する網目の変形と共に、パイル部８８を形成する連結糸８６の倒れや座屈による変形、また、変形した連結糸８６にばね特性を付与する隣接した連結糸の復元力によって支持することができ、柔らかなばね特性を有して応力集中の起きない柔構造とすることができる。
【００４９】
なお、三次元立体編物８０の少なくとも一面に凹凸を形成しても良い。すなわち、グランド編地８２、８４としては、表面に凹凸が生じるように編んだものであっても良く、凹凸を形成した時には、グランド編地８２、８４に断面略アーチ状のばね要素を形成できるため、さらに、柔らかなばね特性を付与することができ、筋肉の弾性コンプライアンスと略同等かそれよりも大きな弾性コンプライアンスを有する構造を容易に形成することができる。なお、弾性コンプライアンスは、（たわみ量）／（接触する面の平均圧力値）で計算される。
【００５０】
グランド糸９０、９２及び連結糸８６の素材としては、特に限定するものではなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、レーヨン等の合成繊維や再生繊維。ウール、絹、綿等の天然繊維が挙げられる。これらの素材は、単独で用いても良く、任意の組み合わせで併用することもできる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などに代表される熱可塑性ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などに代表されるポリアミド系繊維、あるいはこれらの繊維を２種類以上組み合わせたものである。
【００５１】
また、グランド糸９０、９２及び連結糸８６の糸形状も前記した説明に限定するものではなく、丸断面糸や異形断面糸等を用いても良い。
【００５２】
パイル部８８を形成する連結糸８６の配設の仕方であるパイル部８８のパイル組織は、各グランド編地８２、８４を連結する連結糸８６を側面から見た状態で表すと、図８（図８（Ａ）〜図８（Ｅ））に示す種類に分類することができる。
【００５３】
図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、グランド編地８２、８４の間に、連結糸８６をほぼ垂直に編み込んだストレートタイプであり、このうち図８（Ａ）は、８の字状にしてストレートに編んだものであり、図８（Ｂ）は、単純なストレートに編んだものである。
【００５４】
また、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）、図８（Ｅ）は、グランド編地８２、８４の間において、連結糸８６が中途で交差するように編んだクロスタイプを示している。このうち、図８（Ｃ）は、連結糸８６を８の字状にクロスさせたものであり、図８（Ｄ）は、連結糸８６を単純にクロスさせたものである。また、図８（Ｅ）は、連結糸８６を２本ずつまとめてクロス（ダブルクロス）させたものである。
【００５５】
なお、図８（Ｃ）〜図８（Ｅ）に示すように、連結糸８６同士を交差させて斜めに配置したときには、連結糸８６をグランド編地８２、８４の間でほぼ垂直に配置した形態（図８（Ａ）、図８（Ｂ）参照）に比較して、各連結糸８６の座屈強度により充分な復元力を保持しながら、圧縮率の大きな柔らかいばね特性を付与することができるという利点がある。
【００５６】
このような三次元立体編物８０を用いたクッション部材５２、６４は、ばね性が小さくなって減衰比が高く、乗員の体型に追従した変形が生じ易く、よりフィットし易くなる。なお、シートバック４０のクッション部材６４と、シートクッション３８の上部クッション部材５２とは、取り付け部７０を介して取り付けられて一体化し、乗員が着座したときに大きな荷重のかかる乗員の臀部から腰椎部に対向する部位を、乗員の臀部から腰椎部にかけて浮かせる方向に、ハンモックの如く支持できるようにしている。これにより、乗員の姿勢の変化に追従しやすくすると共に、着座感の向上を図るようにしている。シートバック４０のクッション部材６４と、シートクッション３８の上部クッション部材５２とは、取り付け部７０で縫いつけられてもよい。
【００５７】
ところで、シートバック４０のシートバックレスト部６０にクッション部材６４として張設する三次元立体編物８０は、図４（Ｂ）に示すように、開口部６２の開口に合わせた型紙６６に合わせて、所定の形状に作成した型紙６８を用いて裁断される。
【００５８】
この型紙６８は、シートクッション３８側の端部と上部クッション部材５２との取り付け部７０から所定の高さｈ_２の間の、取り付け部７０から所定の高さｈ_１で最も拡幅されるように形成される。これにより、クッション部材６４をシートバック４０に張設したときに、シートバックレスト部６０で、シートクッション３８から高さｈ_１の部分で、最も緩みが生じるようにしている。
【００５９】
すなわち、この型紙６８を用いて三次元立体編物８０を裁断したクッション部材６４をシートバックレスト部６０に張設することにより、クッション部材６４は、取り付け部７０から高さｈ_１の位置で、最も緩みが生じる。また、この位置より取り付け部７０へ向けて緩みが徐々に少なくなる。
【００６０】
この高さｈ_１の部分の型紙６８の幅寸法Ｗ_０は、型紙６６の該当部分の幅寸法Ｗ_Ｓに対して、所定の拡幅率αだけ大きくしている。すなわち、Ｗ_０＝Ｗ_Ｓ×（１＋α）としている。なお、本実施の形態では、一例として、幅寸法Ｗ_０が、幅寸法Ｗ_Ｓに対して、４％だけ広くなるように拡幅率αを設定している（α＝０．０４）。
【００６１】
これにより、シートバックレスト部６０は、取り付け部７０から高さｈ_２の間の、高さｈ_１の位置で最も緩みが大きくなるようにクッション部材６４が張設される。
【００６２】
一方、この高さｈ_１及び高さｈ_２は、シート３０に着座する人の体型に基づいて設定している。すなわち、高さｈ_１は、シート３０に着座した人の腸骨の上端部近傍に対応する位置となる座位上後腸骨棘高に基づいて設定され、また、高さｈ_２は、鎖骨の下端部に対応する位置となる座位肩甲骨下角高に基づいて設定している。
【００６３】
座位上後腸骨棘高は、図１（Ａ）に示す腸骨１６の上後腸骨棘１６Ａが最も後方に突出している点の座面からの高さであり、日本人の青年男性の平均が１５４．３ｍｍであり、青年女性の平均が１４９．１ｍｍ、青年男女の平均が１５１．８ｍｍとなっている。また、壮年男性、女性及び壮年男女の平均がそれぞれ、１５２．２ｍｍ、１３６．１ｍｍ、１４４．３ｍｍとなっていることから、本実施の形態では、一例として高さｈ_１を１５０．０ｍｍとしている。
【００６４】
座位肩甲骨下角高は、肩甲骨１２の下端である肩甲骨下角１２Ａの座面からの高さであり、日本人の青年男性、青年女性及び青年男女の平均がそれぞれ４５６．９ｍｍ、４１６．１ｍｍ、４３７．２ｍｍとなっている。また、壮年男性、女性及び壮年男女の平均がそれぞれ、４２７．２ｍｍ、３７７．２ｍｍ、４０１．１ｍｍとなっていることから、この数値を考慮して本実施の形態では、高さｈ_２を４５０．０ｍｍとしている。
【００６５】
なお、シート３０では、着座した乗員の体側部がサイドサポート部５６に保持されるように開口部６２の幅寸法を設定している。これにより、図４（Ｂ）に示す、型紙６８上での高さｈ_２における幅寸法Ｗａを、肩甲骨下角幅に基づいて設定している。肩甲骨下角幅は、図１（Ａ）に示す左右の肩甲骨１２の肩甲骨下角１２Ａの間の直線距離であり、日本人の青年男性、青年女性及び青年男女の平均がそれぞれ１９４．７ｍｍ、１６３．８ｍｍ、１７９．８ｍｍとなっている。また、壮年男性、女性及び壮年男女の平均がそれぞれ、１８７．６ｍｍ、１６１．２ｍｍ、１７４．３ｍｍとなっている。ここから、幅寸法Ｗａが、肩甲骨下角幅よりも十分に広くして、シート３０のシートバックレスト部６０内に着座した人の上体が納まるようにすると共に、シートバックレスト部６０内に納まった時の体側部が開口部６２の周縁部を形成しているサイドサポート部５６に当設するように設定している。
【００６６】
三次元立体編物８０をクッション部材６４として張設するときには、任意の接合方法を用いることができる。このとき、サイドサポート部５６の表面材５６Ａとの間で、一体感を持たせるように適切する接合することが好ましい。例えば、表面材５６Ａとして、フェルトなどの布材を用いるときには、この表面材５６Ａからクッション部材６４を縫い継ぐようにすることが好ましく、これにより、三次元立体編物８０の横方向への伸びを抑制しながら前後方向に伸びが生じ易くすることができる。したがって、人体の体型に追従した変形が生じ易くなり、ホールド性と着座時の安定性の、より一層の向上を図ることができる。
【００６７】
このようにして、三次元立体編物８０を裁断して形成したクッション部材６４を張設することにより、シートバック４０のシートバックレスト部６０には、座面から高さｈ_１の位置を中心にして撓み部７２が形成される。
【００６８】
このとき、クッション部材６４として三次元立体編物８０をシートバックレスト部６０に張設することにより、ばね性が低くなって減衰比が高まり、上体をハンモック状に支持することが可能となる。
【００６９】
このシート３０に着座した人の体は、上体がサイドサポート部５６の間に納まることにより、背面がシートバックレスト部６０に張設しているクッション部材６４に対向する。このときに、臀部から腰椎部にかけてシートバックレスト部６０の撓み部７２に対向する。
【００７０】
この撓み部７２では、クッション部材６４の幅寸法Ｗ_０を、開口部６２の幅寸法Ｗ_Ｓよりも広くしていて、深く腰を下ろすことにより、臀部から腰椎部がクッション部材６４に包まれるようにシートバックレスト部６０内に納まる。すなわち、クッション部材６４内に、臀部から腰部が沈み込むように納まって保持される。
【００７１】
また、上体は、体側部がサイドサポート部５６に当設して保持される。このとき、上体の中央部は、開口部６２を閉塞するように張設されているクッション部材６４に当設する。クッション部材６４は、高さｈ_２より上の部分で緩みがかなり小さい、または、張力が最大値に近い状態となっている。これより下の領域では、僅かに撓みが生じるようになっている。この撓みによって、高さｈ_２より下の部分で上体がクッション部材６４に包まれて保持される。すなわち、シート３０では、従来、適切な着座状態とされている背骨のＳ字形状保持に比べて僅かに猫背ぎみの状態で着座することになる。
【００７２】
図９（Ｂ）には、シート３０に着座したときの、シートバック４０へ加わる体圧分布の測定結果を示している。また、図９（Ｃ）には、従来のシートのシートバック上での体圧分布の一例を示している。
【００７３】
ところで、人体１０における背中の横断面形状は、背骨１０Ａから体側に向けて後方に張り出している。特に、肩甲骨１２と上後腸骨棘１６Ａの骨部分の張り出しが大きくなっている。
【００７４】
一方、肩甲骨１２から腸骨１６に掛けて後方の張り出しが大きい部分は、腰腸肋筋の稜線（図示せず）である。このような背形状をなす人がシートに着座した場合には、肩甲骨１２と上後腸骨棘１６Ａ骨部分と腰腸肋筋の筋肉部分が高い体圧で接触することになる。また、長時間着座における筋肉疲労の原因は、筋肉に作用する荷重、すなわち体圧が高くなり筋肉周辺の血管を圧迫することで血液循環が妨げられることによるものである。
【００７５】
したがって、筋肉疲労を低減するためには、背骨に沿って左右にある主要な胸最長筋と前記腰腸肋筋への荷重負担を考慮する必要がある。そこで、筋肉に対する負担を評価すると共に、シート設計要件としての領域を以下のように設定した。
【００７６】
すなわち、図１（Ａ）及び図９（Ａ）に示すように、人体１０の左右の肩甲骨１２の下端である肩甲骨下角１２Ａを結ぶ線１４、左右の腸骨稜を結ぶ線１８及び、肩甲骨下角１２Ａと腸骨稜を結ぶ線２０によって囲われる領域を背領域２２としたときに、シート３０では、この背領域２２にシートバックレスト部６０に張設しているクッション部材６４が対向する。このときに、肩甲骨下角１２Ａと腸骨稜を結ぶ線２０は、人体の背骨１０Ａの左右で、上下方向に沿った腰腸肋筋に沿うことになる。
【００７７】
一方、本発明のシートバックレスト部６０では、クッション部材６４の取り付け部７０から高さｈ_２となる位置が、背領域２２の上端の線１４に相当する位置となる。
【００７８】
また、背領域２２の幅で延設した領域２８の中心には、上後腸骨棘１６Ａがある。図４（Ｂ）に示すクッション部材６４の取り付け部７０から高さｈ_１の位置で最も緩みが大きくなる撓み部７２は、着座したときの上後腸骨棘１６Ａの位置となる。
【００７９】
これによって、図９（Ｂ）に示すように、本発明シートにおけるシートバック４０の背領域２２の体圧分布は、図９（Ｃ）に示す従来のシートに比べて、体圧が相対的に小さくなっていると共に、背領域２２の線２０の外側で体圧が高くなっていることがわかる。また、背領域２２の下端の線１８、すなわち左右の腸骨稜を結ぶ線付近と、背領域２２と延設した領域２８における体圧が低くなっていると共に、領域２８の左右の外側で体圧が高くなっている。
【００８０】
この体圧分布の違いは、人体の形状寸法に合わせてバックレストのクッション部材６４の緩みを張設したことによるものである。すなわち、臀部の張り出しの大きい上後腸骨棘１６Ａの高さｈ_１の撓み部７２で最も大きくすると共に、肩甲骨下角１２Ａ、１２Ｂの高さｈ_２に掛けて徐々に小さくなるように張設することにより、体の形状に合わせて三次元立体編物８０を裁断して形成したクッション部材６４が変形するため、背中の横断面における稜線、すなわち腰腸肋筋から体側に接している部分で体圧が高くなる。
【００８１】
また、背領域２２の下端の線１８から坐骨結節下に掛けては、上後腸骨棘１６Ａの高さにある撓み部７２により、臀部から腰椎部がクッション部材６４に包まれるように収容される。したがって、臀部から腰椎部に掛けては人体の横断面における稜線、すなわち領域２８の左右の線付近からネットまたはクッション部材６４と接している体側部分で体圧が高くなる。
【００８２】
一方、図１（Ｂ）では、シート３０のバックレスト４０で中心線２４を挟んで左右対称に複数に分割した領域２６を想定した時の、それぞれの領域２６における荷重の中心位置を、図９（Ｂ）の圧力分布に基づいて作成している。また、図１（Ｃ）には、図９（Ｂ）の圧力分布に基づいて作成したバックレストの支持荷重に対する上下分割領域の荷重比率を示している。この荷重比率のグラフは、シートバック４０が受ける総荷重に対する各領域位置での荷重比率を示している。なお、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）では、シート３０に作用する荷重の中心及び荷重比率を黒丸で示し、図９（Ｃ）に基づいた従来例を黒四角で示している。
【００８３】
図１（Ｂ）に示すように、従来は、荷重の中心が背領域２２内や領域２８内にあるのに対して、シート３０では、荷重の中心位置が、背領域２２及び領域２８を大きく外れた位置となっている。すなわち、従来は、背中を中心に受ける圧力を、体側で受けることができるようになっている。
【００８４】
また、従来シートの臀部から腰部にかけての支持荷重分布は、腸骨稜の線１８からすぐ下側の第５腰椎近傍で荷重比率が高くなり、それより下側で急激に荷重比率が低下する特性となっている。これは、クッションとバックレストが分離し、臀部とバックレストとの隙間があるためである。
【００８５】
これに対して、本発明のシートは、体の形状に合わせて三次元立体編物８０を裁断して形成したクッション部材６４が変形するため、左右の上後腸骨棘１６Ａを通る直線と左右の下後腸骨棘１６Ｂ（図１（Ａ）、図９（Ａ）参照）を通る直線との間の領域における荷重比率が１０％以上であり、急激な支持荷重変化がなく、均等に分配されている。さらに、領域２８の体側側に荷重の中心があると共に、領域２８の荷重比率が、図９（Ｃ）に基づいて計算した従来シートが３５％を超えるのに対して、本発明シートは１５％前後となっている。
【００８６】
これにより、シート３０では、人体１０の腰椎部に対する支持圧を全体的に減少させることができるので、支持圧が高いことによる血行不良の発生を抑えることができる。すなわち、支持圧によって血液循環が妨げられることがない。
【００８７】
また、シート３０を車両に設けたときにも、車両走行中の振動による上体のゆれを肩から臀部にかけての体側で帯状に上体を支持しているために、揺れに対する上体の支持不足を生じることがない。従来のシートにおける支持不足を補うために、腰椎部に不要な力みが入るのを防止することができる。
【００８８】
したがって、腰椎部の筋肉が弛緩状態に保たれ、長時間の着座による腰痛の発生を抑えることができる。
〔第２の実施の形態〕
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同一であり、同一の部品には同一の符号を付与して、その説明を省略する。
【００８９】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）には、第２の実施の形態に適用したシート１００を示している。なお、このシート１００は、シートクッション１０２、シートバック１０４及びヘッドレスト部１０６を備えている。
【００９０】
このシート１００は、シートクッション１０２、シートバック１０４及びヘッドレスト部１０６のそれぞれがウレタンによって形成され、それぞれがシートフレーム３２（図示省略）に取り付けられている。また、シートクッション１０２、シートバック１０４及びヘッドレスト部１０６のそれぞれには、着座したときに、適度な弾力感や接触感が得られるように、表面に所定の表面材１０８が貼り付けられた一般的構成となっている。
【００９１】
このシート１００は、シートバック１０４の左右両側にサイドサポート部１１０が形成された所謂バケットタイプとなっており、サイドサポート部１１０の間がシートバックレスト部１１２となっている。
【００９２】
ところで、図１０（Ａ）に示すように、シート１００には、シートバックレスト部１１２にスリット１１４が形成されている。このスリット１１４は、中心線２４に沿って形成されており、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、シートバックレスト部１０４の裏面側に達している。なお、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）では、シートバック部１０４のみを示し、シートクッション１０２等の図示を省略している。
【００９３】
図１０（Ａ）に示すように、このスリット１１４は、下端がシートクッション１０２との接合部に達している。また、スリット１１４の上端位置は、人体１０の肩甲骨の下端位置に対応するように設定されている。
【００９４】
すなわち、スリット１１４の上端は、座位肩甲骨下角高に基づいて設定している。図１（Ａ）及び図９（Ａ）に示す如く、座位肩甲骨下角高は、肩甲骨１２の下端である肩甲骨下角１２Ａの座面からの高さであり、シート１００に着座する人の体格に基づいて設定している。
【００９５】
一方、図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すように、シートバック１０４には、サイドサポート部１１０とシートバックレスト部１１２の間に溝１１６が形成されている。図１０（Ａ）に示すように、この溝１１６は、シートバック１０４の上部で連結されており、この溝１１６によってシートバックレスト部１１２の周囲に脆弱部分を形成して、シートバックレスト部１１２の中央部側（スリット１１４側）が、ウレタンの弾性力によってサイドサポート部１１０に対して、前後方向への揺動、特に後方側への揺動が容易となるようにしている。
【００９６】
このように構成されているシート１００では、着座した上体をシートバック１０４にもたせかけることにより、シートバックレスト部１１２がこの荷重を受ける。
【００９７】
このとき、シートバックレスト部１１２にスリット１１４が形成されている。溝１１６があることにより、シートバックレスト部１１２は、スリット１１４が拡幅すると共に、スリット１１４の側部が荷重によって後退して、後方側へ凸状となるように湾曲する。すなわち、シート１００は、ウレタンによって形成しているシートバックレスト部１１２にスリット１１４を形成することにより、上体を包み込むように変形する。なお、図１１（Ｂ）では、変形前のシートバックレスト部１１２を一点鎖線で示している。
【００９８】
これにより、上体（図１１（Ｂ）に示す人体１０）にシートバックレスト部１１２の表面が緊密に接すると共に、シートバックレスト部１１２内に確実に収容され、体側側がサイドサポート部１１０側で確実に保持される。このとき、スリット１１４の上端が、肩甲骨下角近傍の位置となっているために、肩甲骨から上方側（頭部側）が、シートバックレスト部１１２に沈み込むことがない。
【００９９】
シート１００は、上体の荷重によってシートバックレスト部１１２がスリット１１４によって分割されることにより、この上体を確実に保持する。このとき、体側側にサイドサポート部１１０側のシートバックレスト部１１２が密接することにより、上体は、体側側でサイドサポート部１１０に確実に支持されるので、左右方向への揺れに対して、法線方向の支持力が不足することがない。
【０１００】
したがって、左右方向への揺れに対する法線方向の支持力が不足することによる腰椎部に負担がかかってしまうのを確実に防止することができ、長時間の着座でも、腰椎部に負担がかかることによって生じる腰痛や筋肉疲労を抑えることができる。
【０１０１】
また、シート１００は、シートバックレスト部１１２が上体から受ける荷重によって後退して上体を収容するので、上体による荷重をサイドサポート部１１０側で受けることになる。すなわち、人体１０は、腰腸肋筋よりも体側側でシートバックレスト部１１２（サイドサポート部１１０）で支持される。
【０１０２】
したがって、人体１０の腰椎部及び背部の中央側が、シートバックレスト部１１２から圧力を受けることがないので、腰椎部及び背部の中央側に、シートバックレスト部１１２から受ける圧力によって血行不良が生じることがなく、この領域での血行不良によって疲労感が生じてしまうのを確実に抑えることができる。
【０１０３】
このように、シートバックレスト部１１２に、中心線に沿って上下にスリット１１４を設けたシートは、シートバックレスト部１１２を、上体の荷重によって後退させて上体を包むように保持するので、長時間の着座においても筋肉疲労等を生じさせることがない。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、シート１００をウレタンによって形成したが、これに限らず、適度な弾性力を有する任意の材質によって形成したものであれば良い。
【０１０５】
また、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、自動車等の車両に設けられるシート３０、１００を例に説明したが、本発明のシートは、自動車の車両のみならず、航空機のシートや椅子類用といった、人が着座するシートであれば、あらゆるシートに適用することができる。特に、本発明は、長時間にわたって着座するシートや、振動や揺れにさらされるシートとしての利用に有利である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、人体を体側に対向する領域で帯状に支持することにより、臀部から腰椎部への支持圧を削減することができる。これにより、長時間の着座においても、腰椎部での血行不良による筋肉疲労等の疲労感を生じさせることがないという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は人体の骨格を示す概略図、（Ｂ）は本発明を適用したシートバックへの荷重の中心位置の分布を示す概略図、（Ｃ）は本発明を適用したシートバックへの荷重比の分布を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に適用したシートの一部を破断した概略斜視図である。
【図３】本実施の形態に適用したシートの概略を示す（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図４】（Ａ）はシートバックにクッション部材を張設していない状態を示すシートの概略正面図、（Ｂ）はシートバックに張設するクッション部材の型紙を示す概略図である。
【図５】クッション部材として用いる三次元立体織物を示す概略断面図である。
【図６】三次元立体編物に用いる一方のグランド編地の一例を示す概略図である。
【図７】三次元立体編物に用いる他方のグランド編地の一例を示す概略図である。
【図８】（Ａ）から（Ｅ）のそれぞれは、パイル部の適用例を示す三次元立体編物の要部の概略断面図である。
【図９】（Ａ）は、人体の骨格の骨格を示す図１（Ａ）と同様の概略図、（Ｂ）は本実施の形態に適用したシートのバックレストへの荷重分布を示す概略図、（Ｃ）は従来のシートのバックレストへの荷重分布の一例を示す概略図である。
【図１０】（Ａ）は第２の実施の形態に適用したシートの概略正面図、（Ｂ）はシートの概略側面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は図１０（Ｂ）の１１−１１線に沿った概略断面図であり、（Ａ）は着座されていない状態を示し、（Ｂ）は着座された状態を示している。
【符号の説明】
１０人体
１２肩甲骨
１２Ａ肩甲骨下角
１４、１８、２０線
１６腸骨
１６Ａ上後腸骨棘
２２背領域
２４中心線
２６領域
２８領域
３０シート
３８シートクッション
４０シートバック
５６サイドサポート部
６０シートバックレスト部
６４クッション部材
８０三次元立体編物
８８パイル部
１００シート
１１２シートバックレスト部
１１４スリット

Claims

シートクッションと、シートクッションに取り付けられたシートバックフレーム及び該シートバックフレームに取り付けられたバックレストを有するシートバックと、を備えたシートであって、
シートバックの高さ方向に沿った中心線と対称にバックレスト表面の左右にそれぞれ複数個想定した領域の各々における前記シートにユーザが着座した際の荷重の中心が、
前記ユーザの左右の肩甲骨の下端を結んだ直線、左右の腸骨の上端を結んだ直線、及び左右の腰腸肋筋の各々に沿って腰腸肋筋上を通る直線で囲まれた、前記ユーザの背領域に対応するバックレストの領域の外側に分布するようにしたシート。
バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域の外側にも、前記荷重の中心が分布するようにした請求項１に記載のシート。
前記バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が２５％以下となるようにした請求項１又は請求項２に記載のシート。
左右の上後腸骨棘を通る直線と左右の下後腸骨棘を通る直線との間の領域における荷重の割合が５％以上となるようにした請求項１から請求項３の何れか１項に記載のシート。
前記ユーザの左右の上後腸骨棘を通る直線と左右の下後腸骨棘を通る直線との間の領域に対応する、前記バックレストの領域における荷重の、総荷重に対する割合が、１０％以上となるようにした、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のシート。
前記下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が、約１５％となるようにした、請求項２又は請求項３に記載のシート。
前記総荷重は、前記バックレストを、ユーザの下後腸骨棘より上部の体を支持するシート部位であると定義したときの、前記バックレスト全体の支持荷重である、請求項３に記載のシート。
前記バックレストがネット状であって、
前記バックレストにおける水平方向の張力が、ユーザの座位上後腸骨棘高を通る水平線に対応する部分で最小となり、かつ張力最小部分から徐々に張力が大きくなるか、または、水平方向の緩みが前記座位上後腸骨棘高を通る前記水平線に対応する前記部分で最大となり、かつ緩み最大部分から徐々に緩みが小さくなるように、前記バックレストが前記シートバックフレームに張設されて、前記シートにユーザが着座した際の荷重の中心がバックレストの前記領域の外側に分布するようにした、請求項１から請求項６の何れか１項に記載のシート。
前記バックレストの、ユーザの左右の肩甲骨の下端を結んだ直線に対応する部分からシートクッションまでの領域を、シートバックの高さ方向に沿った中心線に沿って分割して、前記シートにユーザが着座した際の荷重の中心が前記領域の外側に分布するようにした、請求項１に記載のシート。
バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域の外側にも、前記荷重の中心が分布するようにした請求項９に記載のシート。
前記バックレストの前記領域の下側に、該領域と同じ幅で該領域に連続する下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が２５％以下となるようにした請求項９又は請求項１０に記載のシート。
前記ユーザの左右の上後腸骨棘を通る直線と左右の下後腸骨棘を通る直線との間の領域に対応する、前記バックレストの領域における荷重の、総荷重に対する割合が５％以上となるようにした請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のシート。
前記ユーザの左右の上後腸骨棘を通る直線と左右の下後腸骨棘を通る直線との間の領域に対応する、前記バックレストの領域における荷重の、総荷重に対する割合が、１０％以上となるようにした、請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のシート。
前記下側領域に作用する荷重の、総荷重に対する割合が、約１５％となる、請求項９又は請求項１０に記載のシート。
前記ネット状のバックレストが互いに離間された一対のグランド編地同士を、連結糸で連結することによって形成した三次元立体編物で形成されている、請求項８に記載のシート。
前記三次元編物の少なくとも一方の面に凸凹部が設けられ、前記凸部の略アーチ状部分がばね要素とされた、請求項１５に記載のシート。
シートクッションと、シートクッションに取り付けられたシートバックフレーム及び該シートバックフレームに張設されたネット状のバックレストを有するシートバックと、を備えたシートであって、
前記バックレストにおける水平方向の張力が、ユーザの座位上後腸骨棘高を通る水平線に対応する部分で最小となり、かつ張力最小部分から徐々に張力が大きくなるか、または、前記バックレストにおける水平方向の緩みが、ユーザの座位上後緒骨棘高を通る水平線に対応する部分で最大となり、かつ緩み最大部分から徐々に緩みが小さくなるように前記バックレストを張設したシート。
前記ネット状のバックレストが互いに離間された一対のグランド編地同士を、連結糸で連結することによって形成した三次元立体編物で形成されている、請求項１７に記載のシート。