CN110944872A - 车辆用座椅及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是具有座椅垫(2)及座椅靠背(4)且安装于车辆的车体当地车辆用座椅(1),座椅垫及座椅靠背包括:框架构造体(8),固定于车体;以及座椅构成部件(10),由该框架构造体支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座,将向座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的座椅构成部件自身的变形量设为DS,在将框架构造体固定到车体的状态下,将向与规定位置XS对应的位置XF作用规定的载荷W的情况下的位置XF的位移量设为DF时,DS/DF≥20。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用座椅,尤其涉及具有座椅垫及座椅靠背且安装于车辆的车体的车辆用座椅及其设计方法。
背景技术
在日本特开2015-217232号公报(专利文献1)中记载了座位用缓冲部件支承机构及座位构造。该座位用缓冲部件支承机构具有与前部扭力杆连结的前部连杆和与后部扭力杆连结的后部连杆,这些前部及后部连杆设置为,在施加了规定以上的载荷时朝向逆方向转动。进而,在前部连杆和后部连杆的下部间配设有减震器,在施加了规定以上的载荷,减震器伸缩而产生衰减力,比其小的载荷变动不会使减震器伸缩,通过前部及后部扭力杆的弹性来缓和冲击。通过这样的构成,专利文献1所记载的座位用缓冲部件支承机构成为具备共振型的非线性特性的系统,改善了振动吸收特性及冲击吸收特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-217232号公报
发明内容
发明所要解决的课题
关于车辆用座椅,为了提高就座的乘客的驾驶舒适性和乘坐舒适性而进行了各种开发,在这些以往的研究开发中,如上述专利文献1所记载的发明那样,对于车辆用座椅的框架构造体(座位用缓冲部件支承机构)和座垫单体,改善了它们的特性。但是,即便改善车辆用座椅的框架构造体和座垫等的特性,其改善的特性和坐在座椅上的乘客实际体感的乘坐舒适性也未必一致。本申请发明人发现,关于车辆用座椅的框架构造体和座垫等,即便以单体对它们进行改良,也难以得到预想的所期待的乘坐舒适性。即,本申请发明人发现,车辆用座椅是安装于车体而使用的,如果不在将车辆用座椅安装到车体的状态下综合地研究特性,就不能在更高维度实现就座的乘客所体感的座椅和车体的一体感、良好的乘坐舒适性、良好的乘坐舒适性。具体地说,本申请发明人发现,通过使包含车辆用座椅向车体的安装状态在内的规定的特性成为规定范围,车辆用座椅的物理特性能够充分反映到乘客所体感的乘坐舒适性。
因此,本发明的目的,提供一种车辆用座椅,在安装于车体的状态下,得到座椅和车体的一体感、良好的驾驶舒适性、良好的乘坐舒适性。
解决课题所采用的技术手段
为了解决上述的课题,本发明是一种车辆用座椅,具有座椅垫及座椅靠背,安装于车辆的车体,其特征在于,座椅垫及座椅靠背包括:框架构造体,固定于车体;以及座椅构成部件,由该框架构造体支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座,将向座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的座椅构成部件自身的变形量设为DS,在将框架构造体固定到车体的状态下,将向与规定位置XS对应的位置XF作用规定的载荷W的情况下的位置XF的位移量设为DF时,DS/DF≥20。
本申请发明人认真研究了车辆用座椅的座椅垫或座椅靠背中的框架构造体自身的弹性变形特性、以及座椅构成部件的弹性变形特性和振动衰减特性并不一定与乘客所体感的乘坐舒适性直接相关的理由。结果发现,向安装于车体使用的车辆用座椅的框架构造体作用力时的位移受到框架构造体和车体之间的结合构造的少许影响,这种影响并不能忽视。因此,即使对框架构造体和座椅构成部件自身的弹性变形特性和振动衰减特性进行研究并将它们设为适当的值,乘客所体感的乘坐舒适性也会受到框架构造体和车体之间的结合部分的特性的影响。其结果,即使适当地设定框架构造体或座椅构成部件自身的特性,也未必能够得到所期待的乘坐舒适性。
在这样的状况下,本申请发明人发现,在安装于车体的状态的框架构造体的规定的特性和座椅构成部件自身的特性之间规定的关系成立的情况下,能够得到良好的乘坐舒适性。具体地说,将向座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的座椅构成部件自身的变形量设为DS,在将框架构造体固定到车体的状态下,将向与规定位置XS对应的位置XF作用规定的载荷W的情况下的位置XF的位移量设为DF时,DS/DF≥20的关系成立。通过在座椅构成部件自身的变形量DS和将框架构造体固定到车体的状态下的位移量DF之间上述的关系成立,在车辆的加速、减速等举动时,车辆用座椅整体和车体之间的位移变小,就座的乘客能够更加感到与车辆的一体感。此外,通过在变形量DS和位移量DF之间上述的关系成立,框架构造体的位移(变形)难以给座椅构成部件自身的弹性变形特性及振动衰减特性带来不良影响,能够使座椅构成部件充分发挥在设计时预定的性能,能够得到良好的乘坐舒适性。例如,通过在变形量DS和位移量DF之间上述的关系成立,作为座椅构成部件能够使用低反发聚氨酯,能够提高车辆的举动时的乘客的保持性能。
在本发明中,优选为,座椅构成部件由具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性的聚氨酯制的部件和具有规定的弹性变形特性的金属制的弹簧构成。
根据这样构成的本发明,座椅构成部件由具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性的聚氨酯制的部件和具有规定的弹性变形特性的金属制的弹簧构成。其结果,能够容易地控制座椅构成部件的弹性变形特性及振动衰减特性,能够容易地得到所期望的特性。
在本发明中,优选为,向框架构造体施加载荷的位置XF是与就座的乘客的胸廓重心位置对应的位置,框架构造体形成为,向位置XF施加载荷的情况下的载荷W和位移量DF之比W/DF为70N/mm以上。
根据这样构成的本发明,在与乘客的胸廓重心位置对应的位置,框架构造体形成为,载荷W和位移量DF之比W/DF为70N/mm以上,所以在主要支承乘客的上半身的胸廓重心位置,不会被框架构造体的位移较大地影响,能够充分发挥座椅构成部件自身的弹性变形特性及振动衰减特性。其结果,能够容易地构成良好的乘坐舒适性的车辆用座椅。
此外,本发明是一种车辆用座椅的设计方法,是具有座椅垫及座椅靠背且安装于车辆的车体的车辆用座椅的设计方法,座椅垫及座椅靠背包括:框架构造体,固定于车体;以及座椅构成部件,由该框架构造体支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座,该车辆用座椅的设计方法的特征在于,包括以下的步骤:设计座椅构成部件,测定或者通过计算求出向设计好的座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的座椅构成部件自身的变形量DS;设计框架构造体,在将设计好的框架构造体固定到车体的状态下,测定或者通过计算求出向与规定位置XS对应的位置XF作用规定的载荷W的情况下的位置XF的位移量DF;确认变形量DS和位移量DF是否满足DS/DF≥20的关系,不满足的情况下,改变座椅构成部件、框架构造体、及/或框架构造体向车体的安装构造,以满足DS/DF≥20的关系。
发明的效果:
根据本发明的车辆用座椅,在安装于车体的状态下,得到座椅和车体的一体感、良好的驾驶舒适性、良好的乘坐舒适性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆用座椅整体的概略图。
图2是本发明的实施方式的车辆用座椅的分解立体图。
图3是说明本发明的实施方式的车辆用座椅被作用了载荷的情况下的变形、位移的图。
图4是表示本发明的实施方式的车辆用座椅的变形、位移的模型。
图5是在本发明的实施方式的车轮用座椅和以往的车轮用座椅之间比较搭载了车辆用座椅的车辆行驶的情况下的、对座椅靠背的表面作用的前后方向加速度的图。
图6是表示本发明的实施方式的车辆用座椅的设计方法的步骤的流程。
具体实施方式
接下来,参照附图说明本发明的优选实施方式的车辆用座椅。
图1是表示本发明的实施方式的车辆用座椅整体的概略图。图2是本实施方式的车辆用座椅的分解立体图。
如图1所示,本发明的实施方式的车辆用座椅1具有:座椅垫2、座椅靠背4、头枕6。这些座椅垫2、座椅靠背4及头枕6分别由作为框架构造体的金属制的框架和缓冲部件等构成,该缓冲部件由构成座椅构成部件的弹性部件及包围它们的聚氨酯等形成。另外,本实施方式的车辆用座椅1是车辆的驾驶位用的座椅,但是也可以应用到车辆的副驾位等、驾驶位以外的车辆用座椅。
如图2所示,本实施方式的车辆用座椅1具有:金属制的框架构造体8,固定于车体的地板面F;座椅构成部件10,由该框架构造体8支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座。即,车辆用座椅1的座椅垫2及座椅靠背4由框架构造体8及座椅构成部件10构成。另外,在图2中,将头枕6省略。
框架构造体8是将多个金属制的零件组合而成的框架。框架构造体8包括:座部框架部8a,主要向车辆用座椅1的座椅垫2的部分提供构造强度;背部框架部8b,从该座部框架部8a的后端部向斜上方延伸,主要向车辆用座椅1的座椅靠背4的部分提供构造强度;以及脚机构部8c,将座部框架部8a连结到车体的地板面F。此外,安装于座部框架部8a的脚机构部8c直接固定到车辆的地板面F,在脚机构部8c和地板面F之间实质上不配置提供缓冲性的部件。
背部框架部8b由朝向上方以凸型弯曲的大致逆U字形的金属制的部件构成。座部框架部8a由朝向车辆用座椅1的前方以凸型弯曲的大致U字形的金属制的部件构成。这些背部框架部8b和座部框架部8a构成为,背部框架部8b的下端和座部框架部8a的后端铰链结合而能够转动。由此,背部框架部8b相对于座部框架部8a的角度能够变更,可躺卧。此外,脚机构部8c具备能够使框架构造体8相对于车辆的地板面F在前后方向上滑动的滑动机构。该滑动机构使车辆用座椅1在前后方向上移动,能够在乘客D的所期望的位置卡止。另外,在本说明书中,车辆用座椅1的“前方”指的是设置有座椅靠背4的一侧的相反方向。
座椅构成部件10包括:聚氨酯制的背部缓冲部件12及座部缓冲部件14、由固定于背部框架部8b的多个金属线构成的背部弹性部件16、由固定于座部框架部8a的多个金属线构成的座部弹性部件18。像这样,车辆用座椅1的座椅垫2由框架构造体8的座部框架部8a、座部弹性部件18、座部缓冲部件14构成,座椅靠背4由框架构造体8的背部框架部8b、背部弹性部件16、背部缓冲部件12构成。
背部弹性部件16是由编织成网状的多个金属线构成的金属制的弹簧,其周围固定于背部框架部8b。通过该构成,乘客D坐在车辆用座椅1上时,构成背部弹性部件16的金属线弹性变形,支承乘客D的背部。像这样,背部弹性部件16具有弹性变形特性,实质是不具有振动衰减特性。
背部缓冲部件12是由背部框架部8b及背部弹性部件16支承的聚氨酯制的部件,以覆盖它们的方式配置。构成背部缓冲部件12的聚氨酯包含大量气泡,具有粘弹性特性。即,背部缓冲部件12具有弹性变形特性,并且具有振动衰减特性(减震器特性)。因此,当乘客D坐在车辆用座椅1上时,背部缓冲部件12压缩变形,和背部弹性部件16一起支承乘客D的背部。当乘客D起身时,或者乘客D的载荷减少时,压缩变形的背部缓冲部件12慢慢恢复为原来的形状。
座部弹性部件18是由弯折形状的金属的薄板构成的金属制的板弹簧,其前后部固定于座部框架部8a。通过该构成,当乘客D坐在车辆用座椅1上时,构成座部弹性部件18的金属制的板弹簧弹性变形,支承乘客D的臀部。像这样,座部弹性部件18具有弹性变形特性,实质上不具有振动衰减特性。
座部缓冲部件14是由座部框架部8a及座部弹性部件18支承的聚氨酯制的部件,以覆盖它们的方式配置。构成座部缓冲部件14的聚氨酯含有大量气泡,具有粘弹性特性。即,座部缓冲部件14具有弹性变形特性,并且具备振动衰减特性(减震器特性)。因此,当乘客D坐在车辆用座椅1上时,座部缓冲部件14压缩变形,和座部弹性部件18一起支承乘客D的臀部。当乘客D起身时,或者乘客D的载荷减少时,压缩变形的座部缓冲部件14慢慢恢复成原来的形状。
接着,参照图3及图4说明作用了载荷的情况下的本实施方式的车辆用座椅1的变形、位移。
图3是说明本实施方式的车辆用座椅1被作用了载荷的情况下的变形、位移的图。图4是表示本实施方式的车辆用座椅1的变形、位移的模型。
如图3所示,当乘客坐在车辆用座椅1上时,座椅垫2及座椅靠背4被作用载荷,它们发生变形及位移。对于座椅垫2主要作用乘客D的体重,并且当车辆用座椅1在上下方向上振动时,作用乘客D产生的惯性力。对于座椅靠背4主要作用乘客D倚靠的力,并且当车辆加速时,作用基于其加速度的乘客D的惯性力。在这些座椅垫2及座椅靠背4上分布地作用的载荷,可以认为集中于它们的各重心点作用。
即,如图3所示,作用到座椅靠背4的载荷可以认为是与座椅靠背4正交的方向的载荷F1集中作用在载荷中心点X1S。此外,作用到座椅垫2的载荷可以认为是铅垂下方的载荷F2集中作用在载荷中心点X2S。
像这样,作用到车辆用座椅1的力F1向车辆的地板面F的传递可以如图4那样模型化。即,由乘客D作用的力F1,串联地作用背部缓冲部件12所具有的特性(质量m3、弹簧成分k3及阻尼成分c1)、背部弹性部件16所具有的特性(质量m2及弹簧成分k2)、以及框架构造体8所具有的特性(质量m1及弹簧成分k1)而传递到地板面F。此外,相反,地板面F的振动经由背部缓冲部件12的特性、背部弹性部件16的特性、以及框架构造体8的特性传递到乘客D。同样,作用到车辆用座椅1的力F2向车辆的地板面F的传递,串联地作用座部缓冲部件14所具有的特性、座部弹性部件18所具有的特性、以及框架构造体8所具有的特性而传递到地板面F。
在此,本申请发明人发现,当座椅构成部件10所具有的弹簧特性(弹性变形特性)和框架构造体8所具有的弹簧特性满足规定的关系时,能够得到设计座椅构成部件10和框架构造体8自身时作为目标的良好的乘坐舒适性。具体地说,框架构造体8的弹簧常数为座椅构成部件10的弹簧常数的20倍以上时,能够得到良好的乘坐舒适性。
首先,求出座椅靠背4中的座椅构成部件10的弹簧常数的情况下,为了防止位移,要将车辆用座椅1的框架构造体8(特别是背部框架部8b)牢固地固定。在该状态下,使规定的载荷W作用到载荷中心点X1S而使座椅构成部件10的座椅靠背4的部分(背部缓冲部件12及背部弹性部件16)变形。在此,载荷中心点X1S是乘客D给座椅靠背4施加的压力的中心,一般来说,和将乘客D的胸廓重心点在座椅靠背4上沿着与其正交的方向投影的点大体一致。该胸廓重心点通常在从支承座椅垫2上的臀部的点的高度向铅垂上方偏移约300mm~约500mm的位置位于座椅靠背4的宽度方向中央的位置。
在本实施方式中,将直径100mm的圆盘的中心抵在座椅靠背4表面的载荷中心点X1S并且在与其表面正交的方向施加100[N]的力时的圆盘的位移量(沉下量)[mm]作为座椅构成部件10自身的变形量D1S。即,在该测定中,以车辆用座椅1的框架构造体8(背部框架部8b)不发生位移的方式牢固地固定,位移量可以看做是座椅构成部件10的背部缓冲部件12及背部弹性部件16的变形量。此外,座椅靠背4中的座椅构成部件10的弹簧常数能够通过将作用的载荷W(=100[N])除以变形量D1S[mm]来求出。在本实施方式中,该弹簧常数设定为约3.3[N/mm]。
接着,测定框架构造体8的座椅靠背4部分的弹簧常数。首先,从车辆用座椅1将座椅构成部件10取下而使框架构造体8露出,固定到设置有车辆用座椅1的车辆的地板面F。在该状态下,向与载荷中心点X1S对应的位置即点X1F作用载荷W,将点X1F的位移作为框架构造体8自身的位移量D1F[mm]。在此,与载荷中心点X1S对应的点X1F指的是,将载荷中心点X1S在与座椅靠背4的表面正交的方向上投影到框架构造体8上的点。另外,在本实施方式中,框架构造体8的座椅靠背4的部分由逆U字形的背部框架部8b构成,在点X1F的位置不存在部件。在此,在背部框架部8b的两侧端部之间架设有可以看做刚体的部件20(在图2中用假想线图示),对于该部件20沿着与座椅靠背4的表面正交的方向作用载荷W。将通过作用载荷W而产生的点X1F的位移作为框架构造体8的位移量D1F[mm]。此外,座椅靠背4中的框架构造体8的弹簧常数能够提高将作用的载荷W(=100[N])除以位移量D1F[mm]求出。在本实施方式中,该弹簧常数设定为约72[N/mm]。
在此,框架构造体8的位移量D1F除了依存于直接作用载荷的背部框架部8b自身的强度之外,还依存于座部框架部8a和脚机构部8c自身的强度、这些部件的连结部的弹性变形、微小的晃动导致的位移、脚机构部8c和地板面F之间的结合强度等。因此,为了将框架构造体8的位移量D1F设定为适当的值,除了构成框架构造体8的部件自身的强度之外,还需要适当地管理上述的全部因素。
本申请发明人发现,当作用同一载荷W的情况下的座椅构成部件10自身的变形量D1S和框架构造体8的位移量D1F满足D1S/D1F≥20的关系时,车辆用座椅1的乘坐舒适性良好。换言之,框架构造体8的弹簧常数(与图4的k1对应)为座椅构成部件10的弹簧常数(与图4的k2和k3的合成弹簧常数对应)的20倍以上时,能够得到良好的乘坐舒适性。即,通过像这样设定各弹簧常数,框架构造体8的刚性比座椅构成部件10的刚性高许多,坐在车辆用座椅1上的乘客D能够感到与车辆的一体感。
此外,通过使框架构造体8的刚性比座椅构成部件10高许多,座椅构成部件10不易受到框架构造体8的变形的影响,座椅构成部件10能够发挥符合其设计意图的充分的乘坐舒适性性能。特别是,通过将框架构造体8的弹簧常数(载荷W和位移量D1F的比W/DF)设定为70N/mm以上,不会被框架构造体8的位移较大地影响,能够充分发挥座椅构成部件10自身的弹性变形特性及振动衰减特性。其结果,能够容易地构成良好的乘坐舒适性的车辆用座椅1。例如,作为座椅构成部件使用低反发聚氨酯的情况下,能够提高车辆有举动时的乘客D的保持性能。
接下来说明座椅垫2中的各弹簧常数的测定。
求出座椅垫2中的座椅构成部件10的弹簧常数的情况下,为了避免位移,将车辆用座椅1的框架构造体8(特别是座部框架部8a)牢固地固定。在该状态下,将规定的载荷W作用到载荷中心点X2S而使座椅构成部件10的座椅垫2的部分(座部缓冲部件14及座部弹性部件18)变形。在此,载荷中心点X2S是乘客D给座椅垫2施加的压力的中心,一般来说,和乘客D的坐骨结节点在座椅垫2上沿着铅垂方向投影的点大体一致。该坐骨结节点通常在从座椅垫2的后端向水平方向前方偏离约60mm~约150mm的位置位于座椅垫2的宽度方向中央的位置。
在本实施方式中,将直径200mm的圆盘的中心抵在座椅垫2表面的载荷中心点X2S并在与其表面正交的方向上施加100[N]的力时的圆盘的位移量(沉下量)[mm]作为座椅构成部件10自身的变形量D2S。即,在该测定中,以车辆用座椅1的框架构造体8(座部框架部8a)不发生位移的方式牢固地固定,所以位移量可以看做是座椅构成部件10的座部缓冲部件14及座部弹性部件18的变形量。此外,座椅垫2中的座椅构成部件10的弹簧常数能够提高将作用的载荷W(=100[N])除以变形量D2S[mm]来求出。
接着,测定框架构造体8的座椅垫2部分的弹簧常数。首先,将车辆用座椅1固定到其所设置的车辆的地板面F,将座椅构成部件10取下而使框架构造体8露出。在该状态下,向与载荷中心点X2S对应的位置即点X2F作用载荷W,将点X2F的位移作为框架构造体8自身的位移量D2F[mm]。在此,与载荷中心点X2S对应的点X2F指的是,将载荷中心点X2S在框架构造体8上向铅垂下方投影的点。另外,在本实施方式中,框架构造体8的座椅垫2的部分由U字形的座部框架部8a构成,在点X2F的位置不存在部件,所以在座部框架部8a的两侧端部之间架设可以看做刚体的部件(未图示),并向该部件作用载荷W。将通过作用载荷W而产生的点X2F的位移作为框架构造体8的位移量D2F[mm]。此外,座椅垫2中的框架构造体8的弹簧常数能够通过将作用的载荷W(=100[N])除以位移量D2F[mm]来求出。
发明人发现,关于作用了这样求出的同一载荷W的情况下的座椅构成部件10自身的变形量D2S和框架构造体8的位移量D2F,也是在满足D2S/D2F≥20的关系时,车辆用座椅1的乘坐舒适性良好。换言之,框架构造体8的弹簧常数为座椅构成部件10的弹簧常数的20倍以上时,能够得到良好的乘坐舒适性。
接着,参照图5说明本发明的实施方式的车辆用座椅1的作用。
图5是在本实施方式的车轮用座椅1和以往的车轮用座椅1之间比较搭载了车辆用座椅得到车辆行驶的情况下的、对座椅靠背的表面作用的前后方向加速度的图。另外,图5表示搭载了车辆用座椅的车辆以时速约20[km/h]越过突起时产生的前后方向加速度,实线表示本实施方式的车辆用座椅1,虚线表示以往的车辆用座椅。另外,图5中虚线所示的以往的车辆用座椅在框架构造体的构成上与本实施方式的车辆用座椅1不同,座椅构成部件的弹簧常数与本实施方式的车辆用座椅1相同。
如图5所示,在本实施方式的车辆用座椅1中,车辆的前轮撞到突起时的峰值加速度和前轮越过突起时的谷值加速度均抑制为比以往的车辆用座椅低的值。进而,在本实施方式的车辆用座椅1中,前轮越过突起后的振动也比以往的车辆用座椅更早地收敛。该测定结果代表了,本实施方式的车辆用座椅1比以往的车辆用座椅具有更良好的乘坐舒适性性能。
接着,参照图6说明本发明的实施方式的车辆用座椅1的设计方法。
图6是表示本实施方式的车辆用座椅1的设计方法的步骤的流程。
首先,在图6的步骤S1中,设计座椅构成部件10,并求出对设计好的座椅构成部件的规定位置XS(座椅垫2上的规定位置或者座椅靠背4上的规定位置)作用规定的载荷W时的座椅构成部件10自身的变形量DS。该变形量DS如上述那样可以通过实验来测定。或者,也可以将座椅构成部件10的各部分的材料、构造输入计算机(未图示),使用有限元法解析等通过计算求出DS。
接着,在步骤S2中,设计框架构造体8,在将设计好的框架构造体8固定到车体的状态下,求出向与位置XS对应的位置XF作用载荷W的情况下的位置XF的位移量DF。该变形量DF如上述那样可以通过实验来测定。或者,也可以将框架构造体8的各部分的材料、构造输入计算机(未图示),使用有限元法解析等通过计算求出DF。
接着,在步骤S3中,确认变形量DS和位移量DF是否满足DS/DF≥20的关系。满足上述的关系的情况下,结束车辆用座椅1的设计,不满足的情况下进入步骤S4。
在步骤S4中,对座椅构成部件10、框架构造体8、或者框架构造体8向车体的安装构造进行设计变更,以满足DS/DF≥20的关系。另外,作为使位移量DF减少的设计变更,在框架构造体8的背部框架部8b或者座部框架部8a设置加强用的撑条。对构造进行变更,以减少将背部框架部8b和座部框架部8a连结的躺卧部的晃动。对构造进行变更,以提高框架构造体8的脚机构部8c的相对于地板面的滑动机构(未图示)的强度,或者减少晃动。或者,提高滑动机构的锁止机构的保持强度等设计变更也是有效的。
在步骤S4中进行了设计变更之后,回到步骤S1,再次求出座椅构成部件10的变形量DS、框架构造体8的位移量DF。另外,不变更座椅构成部件10的构成的情况下,可以省略步骤S1,不变更框架构造体8的构成的情况下,可以省略步骤S2。像这样,重复以上的处理,直到满足DS/DF≥20的关系,由此能够设计出具有良好的乘坐舒适性的车辆用座椅1。
根据本发明的实施方式的车辆用座椅1,在座椅构成部件10自身的变形量DS和将框架构造体8固定到车体的状态下的位移量DF之间,DS/DF≥20的关系成立,由此,在车辆的加速、减速等举动时,车辆用座椅1整体和车体之间的位移变小,就座的乘客D更能够感到与车辆的一体感。此外,在变形量DS和位移量DF之间上述的关系成立,由此,框架构造体8的位移(变形)难以给座椅构成部件10自身的弹性变形特性及振动衰减特性带来不良影响,能够使座椅构成部件10充分发挥设计时预定的性能,能够得到良好的乘坐舒适性。
此外,根据本实施方式的车辆用座椅1,座椅构成部件10由具有规定的弹性变形特性(与图4的k3对应)及规定的振动衰减特性(与图4的c1对应)的聚氨酯制的部件、具有规定的弹性变形特性(与图4的k2对应)的金属制的弹簧即背部弹性部件16、以及座部弹性部件18构成。其结果,能够容易地控制座椅构成部件10的弹性变形特性及振动衰减特性,能够容易地得到所期望的特性。
进而,根据本实施方式的车辆用座椅1,在与乘客D的胸廓重心位置对应的位置X1F,框架构造体8形成为,载荷W和位移量D1F之比、即弹簧常数(W/D1F)约为72N/mm,所以在主要支承乘客的上半身的胸廓重心位置,不会被框架构造体8的位移较大地影响,能够充分发挥座椅构成部件10自身的弹性变形特性及振动衰减特性。其结果,能够容易地构成良好的乘坐舒适性的车辆用座椅。
以上说明了本发明的优选实施方式,但是能够对上述的实施方式施加各种变更。特别,在上述的实施方式中,座椅构成部件由发泡聚氨酯制的缓冲部件和金属制的弹性部件构成,但是也可以由其他的单一材料、或者不同材料的组合来构成座椅构成部件。
符号的说明:
1 车辆用座椅
2 座椅垫
4 座椅靠背
6 头枕
8 框架构造体
8a 座部框架部
8b 背部框架部
8c 脚机构部
10 座椅构成部件
12 背部缓冲部件
14 座部缓冲部件
16 背部弹性部件
18 座部弹性部件
20 部件
Claims (4)
1.一种车辆用座椅,具有座椅垫及座椅靠背,安装于车辆的车体,其特征在于,
上述座椅垫及上述座椅靠背包括:
框架构造体,固定于上述车体;以及
座椅构成部件,由该框架构造体支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座,
将向上述座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的上述座椅构成部件自身的变形量设为DS,在将上述框架构造体固定到上述车体的状态下,将向与上述规定位置XS对应的位置XF作用上述规定的载荷W的情况下的上述位置XF的位移量设为DF时,DS/DF≥20。
2.如权利要求1所述的车辆用座椅,
上述座椅构成部件由具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性的聚氨酯制的部件和具有规定的弹性变形特性的金属制的弹簧构成。
3.如权利要求1或2所述的车辆用座椅,
向上述框架构造体施加载荷的位置XF是与就座的乘客的胸廓重心位置对应的位置,上述框架构造体形成为,向位置XF施加载荷的情况下的载荷W和位移量DF之比W/DF为70N/mm以上。
4.一种车辆用座椅的设计方法,是具有座椅垫及座椅靠背且安装于车辆的车体的车辆用座椅的设计方法,其特征在于,
上述座椅垫及上述座椅靠背包括:
框架构造体,固定于上述车体;以及
座椅构成部件,由该框架构造体支承,并且具有规定的弹性变形特性及规定的振动衰减特性,供乘客就座,
该车辆用座椅的设计方法包括以下的步骤:
设计上述座椅构成部件,测定或者通过计算求出向设计好的座椅构成部件的规定位置XS作用规定的载荷W时的上述座椅构成部件自身的变形量DS;
设计上述框架构造体,在将设计好的框架构造体固定到上述车体的状态下,测定或者通过计算求出向与上述规定位置XS对应的位置XF作用上述规定的载荷W的情况下的上述位置XF的位移量DF;以及
确认上述变形量DS和上述位移量DF是否满足DS/DF≥20的关系,不满足的情况下,改变上述座椅构成部件、上述框架构造体、及/或上述框架构造体向上述车体的安装构造,以满足DS/DF≥20的关系。
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