JP6152800B2 - 乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、シートフレームと、シートパッドと、支持部材（シートフレームに取付けられてシートパッドを支持する部材）を備えた乗物用シートに関する。

この種の乗物用シートとして、特許文献１に開示の乗物用シートが公知である。この乗物用シートは、シート骨格をなす枠状のシートフレームと、シート外形をなして乗員を弾性的に支持可能なシートパッド（発泡樹脂製）と、支持部材を有する。
支持部材は、シートフレームに係止可能な枠状体と、枠状体内に張設される面状体を有する。枠状体は、シートフレーム形状に倣った略矩形の枠体（典型的に金属製）であり、その周囲に樹脂製の被覆部が形成される。また面状体は、天然繊維又は合成繊維の糸材を織編してなる面材である。
そして枠状体（樹脂製の被覆部）を成形する際に、成形型のキャビティ内に面状体を予め張設状態で配置する。つぎに成形型内に成形原料を流し込むことで、被覆部を成形しつつそれに面状体の端部を一体的に取付ける（面状体の端部が被覆部で覆われる）。

公知技術では、シートパッドを、支持部材を介してシートフレーム上に配置しつつ、シートカバーで被覆する。
このとき支持部材が、シートフレーム内に係止されて、シートパッドに対面状に配設される。またシートパッドが、枠状体（面状体から突出する被覆部部分）に接しながら面状体に対面状に配置する。そして乗員の押圧により、シートパッドが撓みながら面状体に接したのち、面状体が弾性的に凹み変形しつつシートパッドを支持することとなる。

特開２０１１−２５４９５２号公報

ところで公知技術の構成では、シートパッドが、枠状体（面状体から突出する被覆部部分）に接することから、面状体との間に隙間が生じやすい構成である。
そして公知技術の構成では、シートパッドと面状体の間の隙間寸法に差が生じて、シートパッドの支持性能（バネ定数）が偏るなどして、シート性能が悪化するおそれがあった。すなわちこれらの間の隙間が大きくなるに従って、シートパッドの圧力応力分布が減少するとともに引張応力分布が増加することにより、シートパッドのバネ定数が大きくなる。そして隙間の大きいシートパッド部分では、その着座性が悪化する（クッション感が低下する）とともに、それを覆うシートカバー部分に皴ができやすい構成となる（意匠性に劣る構成となる）。
なお最近では、シートスペース確保の観点などからシートパッドを薄型化する傾向にある。そしてシートパッドを薄型化することで、上述のシートパッドと面状体の間の隙間が更に生じやすくなる。
本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、シートパッドを、支持部材にて性能良く支持することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の乗物用シートは、シートクッションを備える。そしてシートクッションが、シート骨格をなす枠状のシートフレームと、シート外形をなして乗員を弾性的に支持可能なシートパッドと、シートパッドを支持可能な支持部材とを有する。
本発明では、シートパッドを、支持部材を介してシートフレームに配設する。このとき支持部材が、シートパッドを支持可能な面状体を有してシートフレームに取付けられることにより、シートパッドが、面状体に対面しつつそれによって支持可能に配置する。この種の構成では、シートパッドを、支持部材で性能良く支持できることが望ましい。
そこで本発明では、弾性的に伸縮可能な介装部を、シートパッドの支持部材を臨む側に設ける。そしてシートパッドの配設時において、シートパッドと介装部と面状体がこの順で重層状に配置することで、面状体が、介装部の押圧にて凹み変形した状態とされる構成とし、介装部を、シートクッションの前部側に設けて乗員脚部を支持可能に配置した。
本発明では、介装部にて、シートパッドと面状体の間の隙間をできる限りなくすことにより、シートパッドの支持性能を極力一様にすることができる。また本発明では、シートパッドの前部側（適所）に介装部を設けることで、乗員脚部を性能良く支持することができる。

第２発明の乗物用シートは、第１発明の乗物用シートであって、支持部材が、支持部材の外形をなす枠状体と、枠状体内に張設される面状体を有し、介装部が、枠状体内に収まりつつ面状体を凹み変形させる。
本発明では、シートパッドと面状体の間の隙間を介装部にてより確実になくすことができる。

本発明に係る第１発明によれば、シートパッドを、支持部材にて性能良く支持することができる。また第２発明によれば、シートパッドを、支持部材にて、さらに性能良く支持することができる。

乗物用シートの斜視図である。 シートクッションの分解斜視図である。 シートクッションの前部側一部の断面図である。 試験結果を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図４を参照して説明する。また各図には、適宜、乗物用シート前方に符号Ｆ、乗物用シート後方に符号Ｂ、乗物用シート上方に符号ＵＰ、乗物用シート下方に符号ＤＷを付す。
図１の乗物用シート２は、シート構成部材（シートクッション４，シートバック６，ヘッドレスト８）と、レール部材９を有する。
シート構成部材は、各々、シート骨格をなすシートフレーム（４Ｆ，６Ｆ，８Ｆ）と、シート外形をなすシートパッド（４Ｐ，６Ｐ，８Ｐ）と、シートパッドを被覆するシートカバー（４Ｓ，６Ｓ，８Ｓ）を有する。
またレール部材９は、シート構成部材を車両前後にスライド移動させる部材であり、アッパレール９ａと、ロアレール９ｂを有する。本実施形態では、アッパレール９ａの上部にシートフレーム４Ｆを取付けるとともに、ロアレール９ｂを車室床面に取付ける。そして両レールを摺動可能に組付けることで、シート構成部材を、車室床面に対して車両前後にスライド移動させることができる。

そしてシートクッション４は、基本構成（４Ｆ，４Ｐ，４Ｓ）と、支持部材２０（面状体２２，枠状体２４）を有する（図２を参照、各部材の詳細は後述）。
本実施形態では、シートパッド４Ｐを、支持部材２０を介してシートフレーム４Ｆに配設したのちシートカバー４Ｓで被覆する。このとき後述するように、支持部材２０（枠状体２４に張設された面状体２２）が、シートフレーム４Ｆに取付けられるとともに、シートパッド４Ｐに対面状に配置してそれを支持可能である。
この種の構成では、シートパッド４Ｐと面状体２２の間の隙間を極力なくすなどして、シートパッド４Ｐを、支持部材２０で性能良く（着座性や意匠性良く）支持できることが好ましい。
そこで本実施形態では、後述の構成にて、シートパッド４Ｐを、支持部材２０で性能良く支持することとした。以下、各構成について詳述する。

［基本構成］
ここでシートカバー４Ｓは、シートパッド４Ｐを被覆可能な袋状の部材であり、例えば布帛（織物，編物，不織布）や皮革（天然皮革，合成皮革）で構成できる（図２及び図３を参照）。本実施形態では、シートカバー４Ｓの裏面側にパッド材４Ｓａ（典型的にシートパッドよりも柔らかいウレタンラミ等の部材）を重層できる。
またシートフレーム４Ｆは、略矩形状（上方視）の枠体であり、フロントフレーム１２と、一対のサイドフレーム１４と、リアフレーム１６を有する（図２を参照）。
フロントフレーム１２は、シートクッション４の前部骨格を構成する平板部材（断面視で略横Ｌ字状）であり、複数の爪部１３を有する。各爪部１３は、略逆Ｌ字状（側面視）をなす部材であり、後述の枠状体２４を係止可能である。本実施形態では、複数の爪部１３を、フロントフレーム１２上面（傾斜面）に適宜の間隔で形成できる。
また一対のサイドフレーム１４は、それぞれシートクッション４の側部骨格を構成する平板状の部材であり、シート側方において互いに対面状に配置する。そしてリアフレーム１６は、シートフレーム４Ｆ後部を補強する棒材（円筒状）であり、一対のサイドフレーム１４の間に橋渡し状に配設できる。

（シートパッド）
またシートパッド４Ｐは、乗員を弾性的に支持する部材であり、例えばポリウレタンフォーム（密度：１０ｋｇ／ｍ³〜６０ｋｇ／ｍ³）などの樹脂部材で形成できる（図２及び図３を参照）。
本実施形態のシートパッド４Ｐは、シート外形に倣った略矩形の部材であり、メイン部４Ｐａと、一対のサイド部４Ｐｂと、後述の介装部４Ｐｃを有する（図２及び図３を参照）。メイン部４Ｐａは、乗員の着座可能な平坦部位であり、シートパッド４Ｐ中央に形成できる。また一対のサイド部４Ｐｂは、シートパッド４Ｐ両側の凸部位であり、車両のコーナリング時などに乗員の側方を支持できる。

（介装部）
介装部４Ｐｃは、弾性的に伸縮可能な部位であり、メイン部４Ｐａの裏面側（後述の支持部材２０を臨む側）から後述の面状体２２に向けて突出する（図３を参照）。
本実施形態では、介装部４Ｐｃが、シートパッド４Ｐの一部で形成されており（一体の構成であり）、シートパッド４Ｐと同様に弾性的に伸縮可能である。そして介装部４Ｐｃが、シートパッド４Ｐの前部側に設けられて、メイン部４Ｐａを横断しつつシート幅方向に連続的に形成される。こうして本実施形態では、介装部４Ｐｃが、メイン部４Ｐａの前部側に形成されて、乗員脚部（乗員臀部に比して動きのある太腿から脹脛にかけての部分）の配置位置に配置される。
ここで介装部４Ｐｃの外形寸法は、枠状体２４から過度にはみ出さない限り特に限定しないが、本実施形態のように枠状体２４内に収まる寸法であることが望ましい（図３を参照）。このように介装部４Ｐｃを、枠状体２４に収まる外形寸法とすることで、シートパッド４Ｐの配設時に、介装部４Ｐｃと枠状体２４の緩衝を極力回避できる。また介装部４Ｐｃの突出寸法（厚み寸法）は、シートパッド４Ｐと支持部材２０の隙間を埋めることができる限り特に限定しないが、典型的にシートパッド４Ｐの厚み寸法の１／１０〜１／２に設定できる。

［支持部材］
支持部材２０は、シートフレーム４Ｆに取付けられてシートパッド４Ｐを支持する部材であり、面状体２２と、枠状体２４を有する（図２及び図３を参照）。
面状体２２は、シートパッド４Ｐを支持可能な伸縮性を有する（凹み変形可能な）面材であり、後述の枠状体２４内に張設可能な寸法を有する。ここで面状体２２の材質は特に限定しないが、天然繊維又は合成繊維からなる布帛（織物，編物，不織布）、皮革（天然皮革，合成皮革）、ネット体（繊維を網目状に織製した部材）を例示できる。
そして本実施形態の面状体２２（織編物製）は、その構成糸として、例えばシート幅方向に弾性糸（弾性的に伸縮可能な糸材）を配置させるとともに、シート前後方向に高強度糸（弾性糸よりも強度に優れる糸材）を配置させることができる。そして各糸の張力や配置本数を適宜管理することで、シートパッド４Ｐの圧力分布を極力均一化することができる。さらに高強度糸を構成糸として使用することにより、面状体２２の強度や耐熱性を向上させることができる。なお弾性糸（材質）として、ポリウレタン繊維、ポリエーテルエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維を例示できる。

また枠状体２４は、シートフレーム４Ｆに係止可能な枠体である（図２を参照）。本実施形態の枠状体２４は、シートフレーム４Ｆ内に配置可能な略長方形状（上方視）の枠体であり、前枠部２４ａと、一対の側枠部２４ｂと、後枠部２４ｃを有する。
前枠部２４ａは、枠状体２４前部の一辺をなす部位であり、シート前方に配置してシート幅方向に延設される。また後枠部２４ｃは、枠状体２４後部の一辺をなす部位であり、シート後方に配置してシート幅方向に延設される。
そして一対の側枠部２４ｂは、それぞれ枠状体２４側部の一辺をなす部位であり、シート前後方向に延設される。各側枠部２４ｂの後部（２４ｄ）は、略逆Ｕ字状に湾曲変形しており、リアフレーム１６に掛止め状に係止できる。

［支持部材の組立作業］
本実施形態では、面状体２２を、面方向に緊張させつつ（テンションをかけつつ）、シート幅方向に枠状体２４を横断させて取付ける（図２及び図３を参照）。
このとき面状体２２を枠状体２４上に配置しつつ、面状体２２の端部側を、側枠部２４ｂの周りに巻付けながら下方に内折する（袋状とする）。そして内折りされた各端部を、面状体２２の裏面側に縫合する（縫合線ＳＥＷを形成する）ことで、面状体２２を枠状体２４内にテンションをかけて配設（張設）できる。
そして支持部材２０の前部側（前枠部２４ａ）を複数の爪部１３に係止するとともに、支持部材２０の後部側（後部２４ｄ）をリアフレーム１６に掛止め状に係止する。こうして支持部材２０を、シートフレーム４Ｆ上に配設しつつ、シートパッド４Ｐ（メイン部４Ｐａ）を支持可能に配置する。

［シートパッドの配設作業］
図２及び図３を参照して、シートパッド４Ｐを、支持部材２０を介してシートフレーム４Ｆ上に配設しつつシートカバー４Ｓで被覆する。
このとき本実施形態では、支持部材２０が、シートフレーム４Ｆ内に取付けられることにより、メイン部４Ｐａが、面状体２２に対面しつつそれによって支持可能に配置する。この種の構成では、シートパッド４Ｐと面状体２２の間の隙間を極力なくすなどして、シートパッド４Ｐを、支持部材２０で性能良く支持できることが好ましい。

そこで本実施形態では、介装部４Ｐｃ（弾性的に伸縮可能な部材）を、メイン部４Ｐａの裏面（支持部材２０を臨む側）に設けつつ、面状体２２に向けて突出配置した（図３を参照）。
そしてシートパッド４Ｐの配設時において、メイン部４Ｐａと介装部４Ｐｃと面状体２２がこの順で重層状に配置する。この状態で介装部４Ｐｃを、面状体２２側に押付けることで、面状体２２が、介装部４Ｐｃの押圧にて凹み変形した状態とされる（図３の二点破線状態を参照）。このとき介装部４Ｐｃが、枠状体２４内に収まりつつ（枠状体２４に干渉することなく）、面状体２２を好適に凹み変形させることができる。
このように本実施形態では、介装部４Ｐｃにて、シートパッド４Ｐ（メイン部４Ｐａ）と面状体２２の間の隙間をできる限りなくすことができる。これによりメイン部４Ｐａの支持性能（バネ定数）に偏りが生じることを極力回避して、介装部４Ｐｃが設けられたメイン部４Ｐａ部分の支持性能を極力一様にすることができる。
さらに本実施形態では、介装部４Ｐｃを、シートパッド４Ｐ前部に設けてその部分の支持圧を高めるなどして、乗員脚部を、クッション感良く支持することができる。この構成によれば、シートパッド４Ｐを薄型化したとしても、シートパッド４Ｐの前部側（適所）の着座性の悪化を好適に阻止できる。

以上説明したとおり本実施形態では、介装部４Ｐｃにて、シートパッド４Ｐ（メイン部４Ｐａ）と面状体２２の間の隙間をできる限りなくすことにより、シートパッド４Ｐの支持性能を極力一様にすることができる。すなわちメイン部４Ｐａと支持部材２０の隙間を介装部４Ｐｃにて埋めることにより、メイン部４Ｐａの圧力応力分布が一様に増加するとともに引張応力分布が一様に減少する（バネ定数が一様に下がる）。このためメイン部４Ｐａの着座性が向上する（クッション感が増加する）とともに、それを覆うシートカバー４Ｓに皴ができにくい構成となる（意匠性に優れる構成となる）。
また本実施形態では、介装部４Ｐｃが、枠状体２４内に収まりつつ面状体２２を凹み変形させるため、メイン部４Ｐａと面状体２２の間の隙間をより確実になくすことができる。
そして本実施形態では、シートパッド４Ｐの前部側（適所）に介装部４Ｐｃを設けることで、乗員脚部を性能良く支持することができる。
このため本実施形態によれば、シートパッド４Ｐを、支持部材２０にて性能良く支持することができる。

［試験例］
以下、本実施形態を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されない。
［実施例１］
実施例１では、枠状体として、略矩形のワイヤ材（φ６ｍｍの鋼材、シート幅方向の寸法３３０ｍｍ、シート前後方向の寸法３９０ｍｍ）を用いた。
また面状体として、ヒートセット（乾熱１８０℃×１ｍｉｎ）した平織の織物を、短冊状（シート前後方向の寸法：３９０ｍｍ、シート幅方向の寸法：３３０ｍｍ）にカットしたものを用いた。このときタテ糸（シート前後方向に配置する糸）として、高強度糸であるＰＥＴ加工糸（１６７Ｔ／４８ｆ／２ｉｎｃｈ、Ｚ２５０Ｔ／ｍ、カワボウ繊維株式会社製）を使用した。またヨコ糸（シート幅方向に配置する糸）として、弾性糸であるＰＰＴモノフィラメント糸（１０００ｄｔｅｘ／１ｆ、ユニプラス滋賀株式会社製）を使用した。そして面状体のタテ糸密度を１００本／ｉｎｃｈに設定し、ヨコ糸密度を５４本／ｉｎｃｈに設定した。
そして面状体に、シート幅方向にテンションをかけて（シート幅方向に１.５％伸ばした状態として）枠状体の間に張設した。
またシートクッションとして、ポリウレタンフォーム（密度：１０ｋｇ／ｍ³）製の略矩形の部材（シート幅方向の寸法４００ｍｍ、シート前後方向の寸法５８０ｍｍ、前部側のシート高さ方向の寸法１１０ｍｍ）を用いた。またシートパッドの前部側に、介装部（シート幅方向の寸法４００ｍｍ、シート前後方向の寸法２００ｍｍ、シート高さ方向の寸法１０ｍｍ）を一体的に設けた（一体成形した）。
そしてシートパッドを、支持部材を介してシートフレーム上に配設しつつ織物製のシートカバーで被覆した（図２を参照）。このとき介装部を、面状体側に押付けることで、面状体を、介装部の押圧にて凹み変形した状態とした。

本実施例では、加圧板（鉄研盤）を使用した静荷重たわみ試験機にて、シートクッションの前部側（介装部の配置位置）に、予備加圧として加圧速度５０ｍｍ／分で８８２Ｎまで圧縮し、直ちに荷重を取り除いた。そして１分間放置の後に同様の条件で試験を実施し、４９０〜８８２Ｎ加圧側たわみ差を測定した。

［比較例１］
比較例１では、実施例１の支持部材とシートパッド（介装部を省略）を使用した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そしてシートパッドを、支持部材を介してシートフレーム上に配設しつつ織物製のシートカバーで被覆した。このときシートパッドと、面状体の間に隙間（シート高さ方向の寸法８ｍｍの隙間）が生じた。

［試験結果及び考察］
図４を参照して、比較例１のシートパッドでは、撓んだのち元に戻る際の傾きが大きかった。
これとは異なり実施例１のシートパッドでは、撓んだのち元に戻る際の傾きが小さかった（クッション感が増加したことがわかった）。これは介装部により、シートパッドのバネ定数が小さくなったためと考えられる。この結果として本実施例によれば、シートパッドを、支持部材にて性能良く支持できることがわかった。

本実施形態の乗物用シートは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。
（１）本実施形態では、シートパッド４Ｐと一体の介装部４Ｐｃを例示したが、介装部の構成を限定する趣旨ではない。例えば介装部を、シートパッドと別体で形成することができる。また介装部を、シートパッドとは異なる材質で形成する（シートパッドと一体の場合には二色成形する）ことができる。なお介装部は、シートパッドと面状体の少なくとも一方に設けることができる。また介装部の形成数（配設数）や形状はシート構成に応じて適宜変更可能である。
（２）また本実施形態では、シートパッド４Ｐの前部側に介装部４Ｐｃを設ける例を説明した。介装部を設ける位置は、シート構成に応じて適宜変更可能であり、例えばシートパッドの前部（乗員脚部の配置位置）とシートパッドの後部（乗員臀部の配置位置）の少なくとも一部に形成できる。また介装部は、シート幅方向に連続的に形成されていてもよく、断続的に形成されていてもよい。例えばシートパッド後部において、メイン部の中央（乗員臀部の配置位置）のみに介装部を設けることができる。またシートパッド前部において、メイン部の両側部（各乗員脚部の配置位置）にそれぞれ介装部を形成する（断続的に形成する）ことができる。

（３）また本実施形態では、支持部材２０の構成を例示したが、同部材の構成を限定する趣旨ではない。例えば面状体を、シートフレームに直接張設することもできる（枠状体を省略することもできる）。
（４）また本実施形態では、乗物用シート２（シートクッション４、シートバック６、ヘッドレスト８、レール部材９）の構成を例示したが、同シートの構成は適宜変更（省略）可能である。

（５）また本実施形態では、シートクッション４を一例に説明したが、本実施形態の構成は、シートバック等の各種シート構成部材に適用できる。なおシートバックに配設される面状体では、その構成糸として、例えばシート幅方向に弾性糸を配置させるとともに、シート上下方向（弾性糸と直交する向き）に高強度糸を配置させることができる。また本実施形態の構成は、車両や航空機や電車などの乗物用シート全般に適用できる。

２ 乗物用シート
４ シートクッション
６ シートバック
８ ヘッドレスト
４Ｆ シートフレーム
４Ｓ シートカバー
４Ｐ シートパッド
４Ｐａ メイン部
４Ｐｂ サイド部
４Ｐｃ 介装部
２０ 支持部材
２２ 面状体
２４ 枠状体

Claims (2)

1. シートクッションを備えるとともに、前記シートクッションが、シート骨格をなす枠状のシートフレームと、シート外形をなして乗員を弾性的に支持可能なシートパッドと、前記シートパッドを支持可能な支持部材とを有し、
   前記シートパッドを、前記支持部材を介して前記シートフレームに配設するに際して、前記支持部材が、前記シートパッドを支持可能な面状体を有して前記シートフレーム内に取付けられることにより、前記シートパッドが、前記面状体に対面しつつそれによって支持可能に配置する乗物用シートにおいて、
   弾性的に伸縮可能な介装部を、前記シートパッドの前記支持部材を臨む側に設けるとともに、前記シートパッドの配設時において、前記シートパッドと前記介装部と前記面状体がこの順で重層状に配置することで、前記面状体が、前記介装部の押圧にて凹み変形した状態とされる構成とし、
   前記介装部を、前記シートクッションの前部側に設けて乗員脚部を支持可能に配置した乗物用シート。
2. 前記支持部材が、前記支持部材の外形をなす枠状体と、前記枠状体内に張設される前記面状体を有し、前記介装部が、前記枠状体内に収まりつつ前記面状体を凹み変形させる構成の請求項１に記載の乗物用シート。

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