JP4611130B2 - 座席用ベースネット支持機構及び座席構造 - Google Patents

Description

本発明は、クッション材を座部フレームに掛け渡して形成される座席構造に用いられる座席用ベースネット支持機構及び該座席用ベースネット支持機構を含んだ座席構造に関し、特に、航空機、列車、船舶、フォークリフト、自動車などの輸送機器用として適する座席用ベースネット支持機構及び該座席用ベースネット支持機構を含んだ座席構造に関する。

特許文献１〜５には、座部フレームに、立体編物（三次元ネット材）などのクッション材を掛け渡して形成される座席構造が開示されている。このように、クッション材を座部フレームに掛け渡して形成する場合、底付き防止、振動吸収特性や衝撃吸収特性を上げるため、立体編物や二次元の布帛などのベースネットを、上記クッション材の下方に、弾性部材を介して設けている。特許文献１〜５では、いずれも、トーションバーと、このトーションバーに連結され、該トーションバーを支点として回動可能に支持されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備えてなるトーションバーユニットを、座部の後部に配置し、ベースネットの後端を該支持フレームに連結することにより、ベースネットを弾性的に支持している。なお、ベースネットの前端は、座部フレームを構成する前部フレームに固定している。
特開２００４−３４７５７７号公報 特開２００３−１８２４２７号公報 特開２００４−１８８１６４号公報 特開２００４−１４１５４５号公報 ＷＯ２００４／００７２３８Ａ１号公報

特許文献１〜５に開示された技術では、ベースネットをトーションバーにより弾性的に支持することによって、自動車用座席等のクッション材として従来一般に用いられているウレタン材と比較し、より薄手のものを使用し、ヒップポイント（Ｈ．Ｐ．）をウレタン材を使用したものより約１０ｍｍ程度下げているにも拘わらず、使用者に異物感を与えることなく、上記のように振動吸収特性の向上等を図ることができる。しかしながら、上記した技術は、いずれも、トーションバーを座部の後部に設けて、ベースネットの前端は固定している。特に、トーションバーに連結されたアーム及び支持フレームを後方斜め上側に配置した構造のものは、振動吸収性には優れるが、後方斜め上方向にベースネットの後端を引っ張るため着座時に臀部ないしは骨盤が後方から押される感じを受け、ハンモック的な座り心地となる。そこで、２０ｍｍ程度の厚みのウレタン材であって、フェルトをウレタンに含浸させるなどしてウレタン自体の面剛性を上げたものを臀部下に介在させるなどの対策を施すことで、ハンモック感をなくしたりしている。また、座部の前部に別のウレタン材を配設すると共に、ベースネットの下部に臀部の前方へのずれを防止するための補助ネットを配設することも行われているが、上記したトーションバーによる後方から押し上げるような力が作用することから、体圧分布に偏りのない支持面（連続感のある支持面）を確保するため、前部のウレタンと補助ネットとの間に、さらに他のネットや樹脂板などを介在させる必要もあった。また、前端が固定のため、ペダル操作時の脚部の力を受け、その反力が座部前端の当たり感として感じることになる。また、座部前部で使用されるウレタン材は、比較的硬めのバネ感を備えたものを使用するため、ストローク感に欠けたりする場合がある。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、着座動作時におけるストローク感を高めることはもちろんのこと、一般の座席構造よりも約１０ｍｍ程度低いヒップポイントを維持した上で、振動吸収特性をさらに向上させることができ、もって、掛け心地、座り心地、乗り心地のさらなる改善、また、立体編物とウレタン材といった異種材料を組み合わせることにより生じていた違和感の防止を図ることができる座席用ベースネット支持機構及び座席構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、座部フレームに掛け渡されて設けられる座部用クッション材の下方に配置されるベースネットを支持する座席用ベースネット支持機構であって、
トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の後部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第１トーションバーユニットと、
トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の前部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第２トーションバーユニットとを有し、
ベースネットが、前記第１トーションバーユニットの支持フレームと、前記第２トーションバーユニットの支持フレームとに掛け渡されて設けられており、
前記第１トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも上部に位置するように設けられていると共に、前記第２トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも下部に位置するように設けられていることを特徴とする座席用ベースネット支持機構を提供する。
請求項２記載の本発明では、前記第１トーションバーユニットの支持フレームには、上方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの後端は、該支持フレームの下側を通過して巻き掛けられ、該後端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項１記載の座席用ベースネットの支持機構を提供する。
請求項３記載の本発明では、前記第２トーションバーユニットの支持フレームには、下方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの前端は、該支持フレームの上側を通過して巻き掛けられ、該前端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の座席用ベースネットの支持機構を提供する。
請求項４記載の本発明では、前記第２トーションバーユニットは、アームの回動範囲が、無負荷時の状態に対し、トーションバーを中心とした角度で前後にそれぞれ４０度以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の座席用ベースネット支持機構を提供する。
請求項５記載の本発明では、座部フレームに掛け渡されて設けられる座部用クッション材と、前記座部用クッション材の下方に配置されるベースネットとを備えた座席構造であって、
トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の後部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第１トーションバーユニットと、
トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の前部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第２トーションバーユニットとを有し、
前記ベースネットが、前記第１トーションバーユニットの支持フレームと、前記第２トーションバーユニットの支持フレームとに掛け渡されて設けられており、
前記第１トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも上部に位置するように設けられていると共に、前記第２トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも下部に位置するように設けられていることを特徴とする座席構造を提供する。
請求項６記載の本発明では、前記第１トーションバーユニットの支持フレームには、上方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの後端は、該支持フレームの下側を通過して巻き掛けられ、該後端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項５記載の座席構造を提供する。
請求項７記載の本発明では、前記第２トーションバーユニットの支持フレームには、下方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの前端は、該支持フレームの上側を通過して巻き掛けられ、該前端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の座席構造を提供する。
請求項８記載の本発明では、前記第２トーションバーユニットは、アームの回動範囲が、無負荷時の状態に対し、トーションバーを中心とした角度で前後にそれぞれ４０度以下に設定されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１に記載の座席構造を提供する。
請求項９記載の本発明では、衝撃入力時において、背部に、後方へ所定以上の荷重が付加された際、座部フレームのサイドフレームが弾性変形し、前記第１トーションバーユニットの支持フレームが、相対的に、下斜め前方へ変位し、前記ベースネットの張力が低下し、減衰比が増加することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１に記載の座席構造を提供する。
請求項１０記載の本発明では、前記第２トーションバーユニットのアームの後倒方向への回動範囲を規制するストッパ部材を備えると共に、衝撃入力時において、前記ベースネットが張力が低下した後、第２トーションバーユニットのアームが前記ストッパ部材に当接すると、該ストッパ部材が変形又は位置ずれし、該アームの規制位置をさらに後方に変化させ、前記ベースネットの張力をさらに低下させる構造であることを特徴とする請求項９記載の座席構造を提供する。
請求項１１記載の本発明では、前記第１トーションバーユニットと第２トーションバーユニットとの間であって、前記ベースネットの下部に、ベースネット共に荷重を支持する補助弾性機構が設けられていることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１に記載の座席構造を提供する。
請求項１２記載の本発明では、前記補助弾性機構が、ベースネットの下部に配置される補助ネットと、該補助ネットを座部フレームのサイドフレームに弾性的に支持するコイルスプリングとを備えて構成されることを特徴とする請求項１１記載の座席構造を提供する。
請求項１３記載の本発明では、前記補助弾性機構が、ベースネットの下部に配置され、区分された複数の膨出部を有するエアクッションを備えて形成されていることを特徴とする請求項１１記載の座席構造を提供する。

本発明によれば、座部の後部に配置される第１トーションバーユニットのほかに、座部の前部に配置される第２トーションバーユニットを備え、ベースネットが、第１トーションバーユニットの支持フレームと第２トーションバーユニットの支持フレームとの間に張設された構造である。座部の前部に位置する第２トーションバーユニットのアーム及び支持フレームが、トーションバーを支点として前方へ回動し、この動作方向がペダル操作時における膝の運動方向と一致するため、着座動作時におけるストローク感が向上し、ペダル操作時などにおける座部前縁部の当たり感が軽減され、掛け心地、座り心地が改善される。また、第２トーションバーユニットの配置によって柔らかな掛け心地を達成しているにも拘わらず、従来と同様に、座部の後部に位置する第１トーションバーユニットによる硬めのしっかりしたバネ定数で、着座者の荷重を確実に受け、安定した座り心地が得られる。また、走行時に入力される振動に対しては、第１トーションバーユニットと第２トーションバーユニットの双方が機能するため、従来のものより固有振動数が低周波側に移行し、高い振動吸収特性が得られる。

座部後部の第１トーションバーユニットは、支点となるトーションバーが、アームを介して支持される支持フレームよりも上部に位置するように設けることが好ましく、座部前部の第２トーションバーユニットは、支点となるトーションバーが、アームを介して支持される支持フレームよりも下部に位置するように設けることが好ましい。また、ベースネットを構成する立体編物等は、第２トーションバーユニットの支持フレームに対してはその上側を通過させて該支持フレームに下方に突出させて設けた係合ブラケットに係合し、第１トーションバーユニットの支持フレームに対してはその下側を通過させて該支持フレームに上方に突出させて設けた係合ブラケットに係合することが好ましい。このような構成とすることにより、支点となるトーションバーが下方に位置する第２トーションバーユニットの支持フレーム及びアームの方が、支点となるトーションバーが上方に位置する第１トーションバーユニットの支持フレーム及びアームよりも、変位しやすくなる。さらには、座部の前部と後部とに配置する各トーションバーユニットのレイアウト及びそれらへのベースネットの巻き付け方により、より具体的には次のような効果を奏する。それは、トーションバーが下方に位置する第２トーションバーユニットと、トーションバーが上方に位置する第１トーションバーユニットとの間で、負荷の増減に対する感度の差が生じるということである。すなわち、第２トーションバーユニットのような配置関係の場合には、荷重（体重）がかかると、ベースネットが支持フレームに巻き付くように変位するため、荷重の水平方向成分が作用しやすく、荷重変動の際には、ベースネット自体が伸びようとするより、第２トーションバーユニットのトーションバー及びアーム（支持フレーム）の方が変位しやすい。これは、ベースネットの張力のバネ定数がトーションバーのそれより大きいことにより生じる。これに対し、第１トーションバーユニットでは、人が着座するとベースネットの下方への変動量が大きく、ベースネット自体が支持フレームからいわばはがれるような方向に大きく変位するため、ベースネット自体の伸びのわりに下方への変位が大きく、荷重（体重）が水平方向成分として作用しにくく、第１トーションバーユニットのトーションバー及びアーム（支持フレーム）は変位しにくい。

これらのことより、小さな荷重変動に対しては、第２トーションバーユニットが主として作用する。しかしながら、大きな荷重変動に対しては、第２トーションバーユニットだけでなく、第１トーションバーユニットの作用が追加され、２つのトーションバーが直列配列となり、１／２のバネ定数が作用する。言い換えると、第１トーションバーユニットと第２トーションバーユニットは、ベースネットを介して力の伝達効率が異なるように連結されており、共振点付近の大変位のときには２つのトーションバーが併せて機能する。この際には、直列結合のバネとして機能するため、各トーションバーの単独のバネ定数よりも、合成バネ定数が小さくなる。この結果、共振点の固有振動数の低下と張力構造体であるベースネットがゆるむことにより、減衰比が大きくなり、位相遅れが生じ共振峰が低下する。従って、入力振動の大きさにより、第１トーションバーユニット及び第２トーションバーユニットの各トーションバーのいずれかの弾性力が主として機能する場合、双方のトーションバーが機能する場合とで、バネ定数が刻々と変わるため、減衰比が変化し続けることになる。すなわち、共振点においては、バネ定数が１／２になるため、減衰比が√2倍になり、共振峰を押し下げる。一方、高周波の振動においては、座部前部に配置された第２トーションバーユニットのバネ定数ｋが作用し、位相遅れにより振動を吸収する。これは、２つのトーションバーユニットが共に機能した場合よりも、硬く減衰の小さなバネ作用となる。高周波振動に対しては、逆位相で振動を吸収するため、減衰比は小さい方が良い。第２トーションバーユニットのみが主として作用する際に減衰が小さい理由は、第２トーションバーユニットに係合されるベースネットの前端付近においては、上記のように、第２トーションバーユニットのアーム及び支持フレームの変位方向が膝の運動方向に一致するため、ベースネットの伸びが小さく、トーションバーの弾性力が効率よく作用するためである。これは、上下方向の振動が臀部や脚部に入力されると、関節を介しての脚部のリンクメカニズムにより、前後方向振動に変換されることによるものである。

以下、図面に示した実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一の実施形態に係る座席構造１０を示す図である。この座席構造１０は、座部フレーム２０及び背部フレーム３０を有して構成される。座部フレーム２０は、所定間隔離間して配置されるサイドフレーム２１，２２を有すると共に、図示しない前部フレームを有し、座部用クッション材４０が該サイドフレーム２１，２２等を覆うように、これらに掛け渡されて配設される。背部フレーム３０は、所定間隔離間して配置されるサイドフレーム３１，３２を備えると共に、本実施形態では、ヘッドレスト部を形成するための上部フレーム３３を有し、背部用クッション材５０が該サイドフレーム３１，３２等を覆うように、これらに掛け渡されて配設される。

座部用クッション材４０あるいは背部用クッション材５０としては、二次元の布帛（編物、織物、ネット状のもの等）に薄いウレタン材を積層した構造のもの等を用いることもできるが、立体編物（三次元ネット材）を用いることが好ましい。立体編物は、薄型でも、高い復元力を有し、適度な弾力性を持ち、１点集中荷重では柔らかなバネ特性を発揮するが、所定の大きさの面接触では面剛性が高く硬いバネ特性を発揮する特性を備えている。例えば、人の突出している骨に相当する大きさである直径３０ｍｍの加圧板を用いた荷重−たわみ特性では、柔らかなバネ特性が作用し、直径９８ｍｍの加圧板を用いた荷重−たわみ特性では、面剛性が高く、線形性の高いバネ特性が作用するため、人の臀部筋肉に対して直径３０ｍｍ、９８ｍｍの加圧板により測定した場合に近似した傾向のバネ特性を備えている。従って、この立体編物を座部用クッション材４０又は背部用クッション材５０として用いると、人の筋肉に近似した特性を備えた面剛性の高い層が配設されることになり、部分的な沈み込みによって生ずる違和感もなく外力を効果的に分散できる。

立体編物は、互いに離間して配置された一対のグランド編地と、該一対のグランド編地間を往復して両者を結合する多数の連結糸とを有する立体的な三次元構造となった編地である。一方のグランド編地は、例えば、単繊維を撚った糸から、ウェール方向及びコース方向のいずれの方向にも連続したフラットな編地組織（細目）によって形成され、他方のグランド編地は、例えば、短繊維を撚った糸から、ハニカム状（六角形）のメッシュを有する編み目構造に形成されている。もちろん、この編地組織は任意であり、細目組織やハニカム状以外の編地組織を採用することもできるし、両者とも細目組織を採用するなど、その組み合わせも任意である。連結糸は、一方のグランド編地と他方のグランド編地とが所定の間隔を保持するように、この一対のグランド編地間に編み込んだもので、立体編物に所定の剛性を付与する。グランド編地を形成するグランド糸の太さは、立体編物に必要な腰の強さを具備させることができると共に、編成作業が困難にならない範囲のものが選択される。

グランド糸又は連結糸の素材としては、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が、これらの素材は単独で用いてもよいし、これらを任意に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樹脂類、ナイロン６、ナイロン６６などに代表されるポリアミド樹脂類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに代表されるポリオレフィン樹脂類、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）あるいはこれらの樹脂を２種類以上混合した樹脂である。なお、ポリエステル系樹脂はリサイクル性に優れており好適である。また、グランド糸又は連結糸の糸形状は限定されるものではなく、丸断面糸でも異形断面糸等でもよい。

連結糸は、表層と裏層のグランド編地中にループ状の編み目を形成してもよく、挿入組織で表層と裏層のグランド編地に引っかけた構造でもよいが、少なくとも２本の連結糸が表層と裏層の編地を互いに逆方向に斜めに傾斜して、クロス状（Ｘ状）やトラス状に連結することが、立体編物の形態安定性を向上させる上で好ましい。

なお、立体編物は、相対する２列の針床を有する編機で編成することができる。このような編機として、ダブルラッセル編機、ダブル丸編機、Ｖベッドを有する横編機等がある。寸法安定性のよい立体編物を得る上で、ダブルラッセル編機を用いるのが好ましい。

座部用クッション材４０の下部には、ベースネット６０が配設される。ベースネット６０は、座部フレーム２０に対して弾性的に張設され、着座動作時のストローク感を向上させる機能、底付き防止機能、あるいは振動吸収機能等を果たす。ベースネット６０を構成する素材は限定されるものではなく、二次元の布帛（編物、織物、ネット状のもの等）を用いることもできるし、上記した立体編物（三次元ネット材）を用いることもできる。

ベースネット６０は、座部の後部に配置される第１トーションバーユニット７０と座部の前部に配置される第２トーションバーユニット８０とを備えた座席用ベースネット支持機構により支持される。なお、座部の後部とは、座部フレーム２０を構成するサイドフレーム２１，２２の後端付近ないしは背部フレーム３０を構成するサイドフレーム３１，３２の下端付近のことであり、座部の前部とは、座部フレーム２０を構成するサイドフレーム２１，２２の前端付近のことである。

具体的には、第１トーションバーユニット７０は、座部フレーム２０のサイドフレーム２１，２２の後端付近に設けられる取り付け金具２１ａ，２２ａに両端が支持されるトーションバー（以下、「後部トーションバー」）７１と、後部トーションバー７１の両端にそれぞれ連結されるアーム（以下、「後部アーム」）７２，７３と、２つの後部アーム７２，７３間に掛け渡され、上記後部トーションバー７１と同様に、座部の幅方向に沿って設けられる支持フレーム（以下、「後部支持フレーム」）７４とを備えて構成される。このように形成される結果、後部アーム７２，７３及び後部支持フレーム７４は、後部トーションバー７１を支点として前後方向に回動すると共に、回動によってねじられると、該後部トーションバー７１の弾性力により初期位置に復帰しようとする。

第２トーションバーユニット８０は、座部フレーム２０のサイドフレーム２１，２２の前端付近に設けられる取り付け金具２１ｂ，２２ｂに両端が支持されるトーションバー（以下、「前部トーションバー」）８１と、前部トーションバー８１の両端にそれぞれ連結されるアーム（以下、「前部アーム」）８２，８３と、２つの前部アーム８２，８３間に掛け渡され、上記前部トーションバー８１と同様に、座部の幅方向に沿って設けられる支持フレーム（以下、「前部支持フレーム」）８４とを備えて構成される。また、本実施形態では、前部アーム８２，８３は、支点となる前部トーションバー８１の上方に突出するように設けられ、前部トーションバー８１を支点として前後方向に回動し、回動によってねじられると該前部トーションバー８１の弾性力により初期位置に復帰しようとする。

そして、ベースネット６０は、その後端６１が、第１トーションバーユニット７０の後部支持フレーム７４に連結され、前端６２が、第２トーションバーユニット８０の前部支持フレーム８４に連結され、該ベースネット６０に荷重がかかると、後部トーションバー７１及び前部トーションバー８１の各弾性力により、前後に引っ張られるように設けられている。

ここで、人が着座した際には、ベースネット６０の上方から荷重がかかることになる。この荷重方向に対し、第１トーションバーユニット７０は、上記のように、回転動作の支点となる後部トーションバー７１が後部支持フレーム７４よりも上部に位置し、第２トーションバーユニット８０は、回転動作の支点となる前部トーションバー８１が前部支持フレーム８４よりも下部に位置するように設けられている。このため、人が着座動作を行ったり、ペダル操作を行ったり、あるいは振動が入力されたりすることにより荷重変動が生じた際には、前部トーションバー８１に連結された前部アーム８２，８３の方が、後部トーションバー７１に連結された後部アーム７２，７３よりも動きやすく設定されていることになる。このような設定とすることにより、前部アーム８２，８３の方が荷重変動に対して敏感となり、特に高周波振動の吸収能力が高くなる。もっとも、前部アーム８２，８３の方が感度が高くなるのは、上記のようなトーションバー、アーム、支持フレームのレイアウトの違いに基づくものである。すなわち、レイアウトの違いにより、本来的に前部アーム８２，８３の感度の方が高くなる。従って、仮に、前部アーム８２，８３と後部アーム７２，７３との長さが同じであると仮定すると、前部アーム８２，８３の感度が高くなりすぎ、前部アーム８２，８３のストッパとして機能する後述の枠型フレーム２１ｄ，２２ｄにすぐに当接してしまい底付きを感じやすい。そこで、前部アーム８２，８３の長さは、後部アーム７２，７３の長さの９０〜６０％の範囲、さらには８０〜７０％の範囲に設定することが好ましい。

また、図２及び図５に示したように、第１トーションバーユニット７０においては、後部支持フレーム７４に上方に突出させて設けた係合ブラケット（後部係合ブラケット）７５が設けられており、ベースネット６０の後端６１は、後部支持フレーム７４の下側を通過させて後方へ引き出し、さらに後端６１に設けた略Ｕ字状に形成したプレート部材からなる被係合部６１ａを後部係合ブラケット７５に係合し、後部支持フレーム７４の下側から巻き付けるように固定してしいる。第２トーションバーユニット８０においては、前部支持フレーム８４に下方に突出させて設けた係合ブラケット（前部係合ブラケット）８５が設けられており、ベースネット６０の前端６２は、前部支持フレーム８４の上側を通過させて前方へ引き出し、さらに前端に設けた略Ｕ字状のプレート部材から成る被係合部６２ａを前部係合ブラケット８５に係合し、前部支持フレーム８４の上側から巻き付けるように固定している。これにより、ベースネット６０の上方から荷重がかかると、ベースネット６０は、前部に配置された第２トーションバーユニット８０の前部支持フレーム８４に対しては巻き付くように変位し、後部に配置された第１トーションバーユニット７０の後部支持フレーム７４に対しては、該後部支持フレーム７４からはがれるように変位する。後部支持フレーム７４に対しては、ベースネット６０の後端６１付近は、上方からの荷重により、重力方向である後部支持フレーム７４からはがれる方向に大きな分力が作用し、アーム７２，７３を回転させる水平方向の分力の作用が小さい。一方、人が着座した際の荷重は、座骨結節下を中心として作用するため、該座骨結節下に相当する位置からは、後部支持フレーム７４よりも前部支持フレーム８４の方が離れている。従って、人が着座した際には、前部支持フレーム８４に対しては、該前部支持フレーム８４を水平方向に引っ張る分力、すなわち、前部アーム８２，８３を後倒方向に回転させる分力が大きく作用する。この結果、後部アーム７２，７３と前部アーム８２，８３に作用する分力に大小が生じる。また、ペダルを踏み込んだ際には、図３に示したように、膝が伸びる方向に変位し、臀部が持ち上がる。この際、ベースネット６０も、臀部に追随して上方に変位するため、第２トーションバーユニット８０の前部アーム８２，８３は、膝の運動方向とほぼ同方向に回動しやすくなっている。

なお、上記特許文献１〜５において配設したトーションバーユニットの支持フレームでは、図７に参考に示したように、ベースネットの後端を、支持フレームの上側又は下側から巻き掛けた後、該後端をベースネットの前端方向に引き出し、該後端よりも前端方向に位置する部分に重ね合わせて両者を結合している。すなわち、ベースネットの後端付近を、支持フレームが挿入された状態で筒状となるようにして連結している。従って、無負荷時では、図７（ａ）に示された状態であるが、荷重がかかった際には、（ｂ）に示したように、偶力が働き矢印方向に曲げモーメントが生じる。そのため、ベースネットが下方に変位する感覚を受け、違和感を生じる。また、荷重がかかった場合には、支持フレームに筒状に連結されているベースネットが、支持フレームの外周面に沿って回転し、摩擦が生じる。このため、ベースネットと支持フレームとの連結構造を従来と同様にした場合、まず、前部支持フレーム８４側において従来構造を使用したとすると、荷重の一部がこの摩擦力によって受けられることになり、前部支持フレーム８４及び前部アーム８２，８３を前部トーションバー８１を中心に回転させる力を減殺し、感度を低下させる。また、後部支持フレーム７４側において従来構造を使用したとすると、該後部支持フレーム７４からベースネット６０を引きはがす重力方向の力が小さくなり、後方斜め上方向にベースネット６０の後端を引っ張るため臀部ないしは骨盤が後方から押すようなハンモック感が高まる。これらのことから、ベースネット６０の後端６２及び前端６１の各支持フレーム７４，８４への連結は上記のように係合ブラケット７５，８５を設けて行うことが好ましい。

なお、図２においては、係合ブラケット７５，８５として、図６（ａ）に詳細に示したように、単なる板状のものを用いている。一方、図５では、図６（ｂ）に詳細に示したように略コ字状の係合ブラケット７５，８５を取り付けている。係合ブラケット７５，８５としていずれも用いることが可能であるが、図６（ａ）に示した板状のものの場合、略Ｕ字状のプレート部材からなる被係合部６２ａ（又は被係合部６１ａ）に前端６２（又は後端６１）が縫製糸６６により連結されているだけであるため、ベースネット６０にかかる荷重を、被係合部６２ａ（６１ａ）と縫製糸６６の強度により支持することになる。このため、ベースネット６０として立体編物を用いた場合などにおいて、荷重により縫製糸６６の連結位置が変位し、ベースネット６０に意図しない伸びが生じ、また、耐久性の点でも課題がある。従って、図６（ｂ）に示したように、略コ字状の係合ブラケット７５，８５を用い、縫製糸６６により結合した被係合部６２ａ（又は被係合部６１ａ）と前端６２（又は後端６１）を、該略コ字状係合ブラケット７５，８５の内部に挿入して係合させる構造とすることが好ましい。これにより、荷重がかかった場合には、略コ字状の係合ブラケット７５，８５内に挿入されている部分が、回転方向に変位すると共に、被係合部６２ａ（６１ａ）の内面と略コ字状の係合ブラケット７５，８５の一方の壁部との間、及び挿入されている部分の上端付近の外面と略コ字状の係合ブラケット７５，８５の他方の壁部との間で摩擦が生じる。従って、ベースネット６０にかかる荷重が、略コ字状の係合ブラケット７５，８５内に挿入されている部分の回転方向への変位による形の変化と上記摩擦に変換されることになるため、縫製糸６６との連結部へ加わる力を減殺でき、ベースネット６０の不要な伸びを抑制できる。

ベースネット６０の下部には、ベースネット６０と共に荷重を支持するための補助弾性機構が設けられている。本実施形態の補助弾性機構は、補助ネット９０とコイルスプリング９１を有して構成される。具体的には、補助ネット９０は、ベースネット６０の略中央部から前部付近に至るまでの大きさを有し、座部フレーム２０のサイドフレーム２１，２２にコイルスプリング９１を介して張設されている。補助ネット９０としては、上記した二次元の布帛や立体編物等を用いることができる。この補助ネット９０は、特に、後部トーションバー７１と共に、人の荷重をしっかり支え、底付きを防止する機能を果たす。また、ベースネット６０の略中央部から前部付近に相当する位置に設けられ、人が着座した際には、人の座骨結節下に相当する位置よりもやや前方になるため、着座時における臀部の前方へのずれを防止し、安定した着座姿勢を保つ機能も有する。

本実施形態によれば、第１トーションバーユニット７０を構成する後部アーム７２，７３及び後部支持フレーム７４と、その支点となっている後部トーションバー７１との位置関係、及び、第２トーションバーユニット８０を構成する前部アーム８２，８３及び前部支持フレーム８４と、その支点となっている前部トーションバー８１との位置関係が上記のように設定され、かつ、ベースネット６０による分力が上記のように作用するため、座部用クッション材４０を介してベースネット６０に荷重がかかった際の動きやすさが異なる。着座動作時においては、主として、第２トーションバーユニット８０の前部アーム８２，８３及び前部支持フレーム８４が、前部トーションバー８１を支点として、該前部トーションバー８１の弾性力に抗して、後倒方向に動作する。すなわち、着座動作時には、効率よく前部アーム８２，８３がストロークし、変位量が大きい。このため、着座動作時に、主として大腿部裏側と臀部で感じるストローク感が高まり、掛け心地が向上する。また、上記のように前部アーム８２，８３が効率よくストロークすると共に、前部トーションバー８１に対して、たえずベースネット６０の張力が働く構造になるため、前部支持フレーム８４を配置しているにも拘わらず、薄手の立体編物や３０ｍｍ程度の薄いウレタン材等を座部用クッション材４０として用いた場合でも、当たり感はない。第２トーションバーユニット８０がこのように機能し、第１トーションバーユニット７０の後部アーム７２，７３及び支持フレーム７４よりも作動効率がよく、後部に配置した第１トーションバーユニット７０による押し上げ力が小さいため、面剛性が高くなると共に、座骨結節下のベースネット６０による臀部の支持がより均一になり、従来のように、連続感の不足を補うために配設していたネットや樹脂板などが不要となる。

着座動作が完了した静的な着座状態では、座骨結節下付近に最も高い荷重がかかるが、上記のように、第１トーションバーユニット７０の後部アーム７２，７３の方が、第２トーションバーユニット８０の前部アーム８２，８３よりも動きにくいため、第１トーションバーユニット７０の後部トーションバー７１の弾性力の作用により、底付きすることなく、人の荷重をしっかりと支えることができる。また、この際には、補助ネット９０及びコイルスプリング９１の弾性力も補助的に機能して、臀部の前方へのずれを抑制し、着座姿勢を安定させる。

走行時のおいて車体のフロアを介して入力される振動に対しては、第１トーションバーユニット７０の後部トーションバー７１、第２トーションバーユニット８０の前部トーションバー８１及び補助ネット９０を支持するコイルスプリング９１の各弾性力が相乗的に機能する。高周波の振動には、主として、前部トーションバー８１の弾性力が機能すると共に、コイルスプリング９１の弾性力が補助的に機能し、低周波の共振点回りの振動には、後部トーションバー７１の弾性力と前部トーションバー８１の弾性力が直列配列で機能し、バネ定数が低下すると共に、座部フレーム２０に所定の張力で張られているベースネット６０及び座部用クッション材を含んでなる張力構造体のゆるみにより、減衰比が増加し、減衰が生じる。また、コイルスプリング９１の弾性力も補助的に機能する。後部トーションバー７１と前部トーションバー８１とは、ベースネット６０を介して直列結合のバネ構造になっているため、いずれか一方が主として機能する場合と、双方が共に機能する場合とでは、バネ定数がｋからｋ／２へと変わり、それに伴って減衰比が変動することになる。このように減衰比が刻々と変化することにより、特に、高周波領域の振動伝達特性が改善され、車体の種々の機械要素に揺らされている感覚を相殺し、不快感を和らげる。

また、衝撃が入力される時においては、図４に示したように、背部（シートバック）に対し、後方へ大きな荷重がかかり、座部のサイドフレームの後部付近が下方向に弾性変形する。この際には、ベースネット６０の後端が係合されている後部支持フレーム７４を備えた第１トーションバーユニット７０が、後方斜め下方向に変位する。また、第２トーションバーユニット８０のアーム８２，８３及び支持フレーム８４は、脚部により押圧されて前倒していた状態から後倒方向へ復帰する。このため、一時的にベースネット６０がゆるむことになり、減衰比が高くなって、衝撃力を緩和する。ここでさらに大きな衝撃力いわゆる交通事故のようなものを考える。この場合は、上記した座部のサイドフレームの弾性変形していた部分が、塑性変形していく。これにより、ベースネット６０はさらに下方向に押し下げられる。すると、その力により、第２トーションバーユニット８０の前部アーム８２，８３の後倒方向側に位置し、前部アーム８２，８３の回動範囲を規制するストッパに、該前部アーム８２，８３が当接し、さらに、そのストッパが変形又は位置ずれすることにより、前部アーム８２，８３の規制位置がさらに後方に移動し、ベースネット６０がさらにゆるみ、そこでまた、減衰比が増加する。本実施形態の構造は、このようにして人への衝撃力を緩和する機能も有する。なお、図１において、前部アーム８２，８３は、枠型フレーム２１ｄ，２２ｄによって取り囲まれて設けられているが、本実施形態においては、この枠型フレーム２１ｄ，２２ｄのうち、前部アーム８２，８３の後倒方向側に位置する部分が、該前部アーム８２，８３の後倒方向側への回動範囲を規制するストッパとして機能し、また、前部アーム８２，８３の前倒方向側に位置する部分が、前倒方向側への回動範囲を規制するストッパとして機能する。また、前部アーム８２，８３は、上記ストッパに当接するまでの回動範囲が、前部トーションバー８１を中心として前倒方向及び後倒方向のそれぞれに最大で４０度、好ましくは、２５度〜３５度の範囲となるように設定する。これにより、上記のように所定以上の荷重がかかった際に、該ストッパに当接し、上記のような衝撃吸収作用を機能させることができる。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、座部後部に配置した第１トーションバーユニット７０の後部トーションバー７１を支持する取り付け金具２１ａ，２２ａに、第１の調整用スプリング１３１，１３２の一端を係合し、各他端を、ベースネット６０の後端両側付近に係合している。また、座部前部に配置した第２トーションバーユニット８０の前部トーションバー８１を支持する取り付け金具２１ｂ，２２ｂに、第２の調整用スプリング１３３，１３４の一端を係合し、各他端を、ベースネット６０の前端両側付近に係合している。その他の構造は、上記した図１及び図２に示した実施形態と全く同様である。

本実施形態では、このように第１及び第２の調整用スプリング１３１〜１３４を備えることにより、後部トーションバー７１及び前部トーションバー８１の弾性力に加え、該調整用スプリング１３１〜１３４の弾性力が機能する。この結果、図１及び図２に示した実施形態に示したものと比較し、バネ感の強い構造となり、人の荷重をよりしっかりと支持することができる。また、振動が入力された際には、後部トーションバー７１及び前部トーションバー８１と共に、これらの調整用スプリング１３１〜１３４も機能するため、簡易な構造で、バネ感や減衰性の調整を行うことができる。第１及び第２の調整用スプリング１３１〜１３４は、座部の前部のみに配置したり、後部のみに配置したりする構成とすることもできる。また、本実施形態では、第１及び第２の調整用スプリング１３１〜１３４をそれぞれ２本ずつ配設しているが、配設数は限定されるものではない。また、第１の調整用スプリング１３１，１３２の配設数と第２の調整用スプリング１３３，１３４の配設数とが異なっていても良い。

図１０及び図１１は、本発明のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態においては、座席用ベースネット支持機構を構成し、ベースネット６０を支持する第１トーションバーユニット７０及び第２トーションバーユニット８０の構成は上記実施形態と全く同様である。従って、第１トーションバーユニット７０と第２トーションバーユニット８０とを備えてなる座席用ベースネット支持機構は、上記実施形態と同様に、掛け心地、座り心地を改善し、また、振動吸収特性を向上させる。

但し、本実施形態では、補助弾性機構として、上記実施形態のように補助ネット９０とコイルスプリング９１とからなるものではなく、補助ネット９０に代えて、エアクッション１００を備えてなる。このエアクッション１００は、区分された複数（本実施形態では２つ）の膨出部１０１，１０２を有していると共に、この膨出部１０１，１０２の境界部において一体的に固定された可撓性プレート１０３を備え、該可撓性プレート１０３がベースネット６０の裏面に固定され、ベースネット６０の略中央部から前部付近に相当する位置に設けられる。膨出部１０１，１０２は立体編物を加工して略筒状に形成されており、その内部に空気の注入口を備えた空気袋１０１ａ，１０２ａが配設されてなる。空気袋１０１ａ，１０２ａに設けた空気の注入口にはポンプ（図示せず）が接続されており、空気の注入量を調整可能になっている。また、膨出部１０１，１０２の下部には、ベースネット６０が下方向に動いた際に、該膨出部１０１，１０２が当接し、所定の弾性力を発揮するように、座部フレーム２０に固定された補助プレート１０５を有している。

これにより、上記実施形態の補助弾性機構と同様、特に、後部トーションバー７１と共に、人の荷重をしっかり支え、底付きを防止する機能を果たすと共に、人が着座した際には、人の座骨結節下に相当する位置よりもやや前方に設置されるため、着座時における臀部の前方へのずれを防止し、安定した着座姿勢を保つ機能を発揮する。なお、このエアクッション１００は、変位の小さい高周波振動の場合には、補助プレート１０５に当接しないように設定することが好ましく、それにより、該補助プレート１０５を介しての振動の伝達を小さく押さえることができる。

なお、図１０及び図１１において、符号１１０は、ベースネット６０の略中央部から後部付近に相当する位置において、ベースネット６０から離間して下方に設けられた後部用補助ネットであり、符号１１１は、この後部用補助ネットを弾性的に支持するコイルスプリングである。これは、ベースネット６０の略中央部から後部付近に相当する位置にかかる荷重が大きいため、大きな負荷が入力された場合の底付き感のさらなる抑制のために設けたものである。この後部用補助ネット１１０として、バネ定数の小さなものを用いれば、座部における減衰性が増し、逆に、バネ定数の大きなものを用いれば、座部におけるバネ感が増すことになることから、後部用補助ネット１１０により、座部全体の減衰性、バネ感を調整することも可能である。また、符号１２０は、背部用フレーム３０に支持させた背部用ベースネット３６の背面側において、骨盤から腰椎部に当接可能に設けたランバーサポートである。このランバーサポート１２０は、上記したエアクッション１００と同様の構成のものを用いており、空気袋１２１ａ，１２２ａが組み込まれる２つの膨出部１２１，１２２とこれに一体化された可撓性プレート１２３を備えている。可撓性プレート１２３を有しているため、膨出部が一つの従来公知のランバーサポートと比較し、可撓性プレートによって、より大きな曲率での当たり感として作用するため、線形性の高いバネ特性となっており、脊柱の曲率の変化に対しても第三腰椎と第四腰椎を中心にして、大きな力を必要としないで追従していくことが可能となる。これにより、腰椎部及び骨盤を違和感なく支持できる。また、線形性の高いバネ特性により、腰部への振動の伝達を小さくする機能も有する。つまり、このランバーサポート１２０は腰部の支持・調整機能だけでなく、線形バネ特性により高い振動吸収機能も備えている。また、空気袋１２１ａ，１２２ａに対してポンプを接続せず、常時空気が出入りする構成とすることもでき、その場合には、空気袋１２１ａ，１２２ａ内でのエアフローによる減衰機能を利用できる。

図１２及び図１３は、本発明のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態では、図１０及び図１１に示したエアクッション１００を、ベースネット６０に端部を連結することにより設けた布材１０８によって被覆し、いわば、袋状の布材１０８内にエアクッション１００を挿入した構造としている点に特徴がある。人が着座したり、振動が入力されたりした際には、張力の変化により、ベースネット６０とこの布材１０８に囲まれた範囲（面積）が変化し、それらに接するエアクッション１００の形状が変化し、該エアクッション１００の弾性が機能する。図１０及び図１１に示した実施形態では、エアクッション１００の弾性を機能させるために、その下方に補助プレート１０５を配設しているが、かかる布材１０８を配置することにより、座部フレーム２０に該補助プレート１０５を設ける必要がなくなり、座部フレーム２０の構造の簡略化、軽量化に資する。

なお、図１、図２、図８、図９では、背部の構造として、背部用フレーム３０に、立体編物等の背部用クッション材５０を張設したのみの構造を示しているのに対し、図１０及び図１１では、上記したように、背部用フレーム３０に、コイルスプリング３５を介して背部用ベースネット３６を弾性的に配置し、それを被覆するように背部用クッション材５０を配置している。また、背部用ベースネット３６の背面側に、上記したランバーサポート１２０を設けている。本発明は、上記した座席用ベースネット支持機構を備えたことを特徴とするため、これらの図に示した背部の構造は、あくまで例示であり、背部の構造がこれらに限定されるものではないことはもちろんである。また、図１０及び図１１に示した実施形態においても、図８及び図９に示したような調整用スプリングを設けた構成とすることもできる。背部用ベースネット３６がコイルスプリング３５を介して支持されていることにより、背部用ベースネット３６が、前後はもとより上下にも自由度が生じて動くことが可能であり、着座者の動きに対する背部用ベースネット３６の追従性が高まる。すなわち、外部振動が入力されると、人体は臀部付近でほぼ前後方向に動き、上体ではほぼ上下方向に動きが生じるが、上記した第１トーションバーユニット７０及び第２トーションバーユニット８０の動きと、背部用ベースネット３６の動きがこの人体の動きによくマッチし、高い振動吸収特性が発揮される。

（試験例）
図１０及び図１１に示した本発明の実施形態に係る座席構造（図１４では、「ばね定数可変：前後トーションバー」と表示）について、振動伝達率を測定した。なお、使用した座席構造は、ベースネット６０として、二次元の布材を使用し、座部用クッション材４０として、立体編物を用い、座部フレーム２０に伸び率５％未満で張設したものである。また、比較のため、図１０及び図１１に示した座席構造における第２トーションバーユニット８０を備えず、座部フレーム２０のサイドフレーム２１，２２の前端間に掛け渡した前部フレームにベースネット６０の前部を係合固定したことを除き、他の構造は図１０及び図１１に示したものと同様にした座席構造、すなわち、座部の後部のみにトーションバーユニット（第１トーションバーユニット）を設けた座席構造（図１４では、「ばね定数一定：後トーションバー」と表示）と、逆に、座部の前部のみにトーションバーユニット（第２トーションバーユニット）を設けた座席構造（図１４では、「バネ定数一定：前トーションバー」と表示）と、トーションバーユニットを全く備えず、座部フレームに厚さ９０ｍｍの高密度高弾性のウレタンフォームを設置してなる従来公知の座席構造（図１４では、「フルフォームウレタン」と表示）についても振動伝達率を測定した。

振動伝達率は、加振機のプラットフォーム上に上記した各座席構造を取り付けると共に、座部用クッション材の座骨結節下に相当する付近に加速度センサを取り付け、体重５８ｋｇの日本人男性を各座席構造に着座させ、片側振幅１ｍｍ（上下のピーク間振幅２ｍｍ）の正弦波で、加振周波数を１８０秒間で０．５Ｈｚから１５Ｈｚまで変化させて加振して測定した。その結果を図１４に示す。

まず、フルフォームウレタンは、共振点が５Ｈｚを超えていると共に、共振点の振動伝達率が１．７Ｈｚと低いため、８Ｈｚ以上の高周波帯の振動吸収特性において最も悪い値となっている。これに対し、座部の後部にトーションバーユニットを設置した構造（図１４では、ばね定数一定：後トーションバー」と表示）は、フルフォームウレタンと比較し、共振点が若干低周波側へ移行し、共振点の振動伝達率が高くなり、バネ感が強くなっていることがわかる。この結果、フルフォームウレタンよりも、高周波帯の振動吸収特性が改善されていることがわかる。

また、座部の前部にトーションバーユニット（第２トーションバーユニット）を配置した座席構造（図１４では、「ばね定数一定：前トーションバー」と表示）は、座部の後部にトーションバーユニットを設置した構造（図１４では、ばね定数一定：後トーションバー」と表示）よりも、さらに共振点が低周波側に移行し、共振点における振動伝達率が高くなっている。これは、座部の前部に配置した第２トーションバーユニットの作動効率が、座部の後部に設けた場合よりも優れているためであり、ベースネット６０自体の伸縮による減衰が小さくなり、バネ感が強くなっていることによるもので、その結果として、高周波帯の振動吸収特性がさらに改善されている。

一方、本発明の実施形態に係る「ばね定数可変：前後トーションバー」の座席構造は、前部トーションバー８１と後部トーションバー７１との直列結合により、共振点付近で作用するバネ定数がｋ／２となるため、減衰比が上がり、共振点における振動伝達率は、座部の前部にトーションバーユニットを配置した座席構造（図１４では、「ばね定数一定：前トーションバー」）よりも低下し、前部トーションバーと後部トーションバーにより作られる共振特性の中間の特性を示す。その一方、高周波帯においては、敏感に反応する前部トーションバー８１の特性が優位となり、座部の前部にトーションバーユニットを配置した座席構造（図１４では、「ばね定数一定：前トーションバー」）とほぼ同様の振動吸収特性となる。すなわち、本発明の実施形態に係る座席構造は、座部の前部にトーションバーユニットを配置したのみの構造の高周波帯における優れた振動吸収特性を維持したまま、共振点の振動伝達率をそれよりも低下させることができ、図１４で示した中で、最も優れた振動吸収特性を示した。

次に、本発明の実施形態に係る「ばね定数可変：前後トーションバー」の座席構造（図１５及び図１６では、「前後トーションバータイプ」と表示）と、従来公知のフルフォームウレタン（図１５及び図１６では、「フルフォームタイプ」と表示）について、座骨結節下と第３腰椎部の各圧力変動を比較した。座骨結節下の圧力変動は、共振点に近い５Ｈｚを含め、３Ｈｚ〜１０Ｈｚまで１Ｈｚ毎に励振周波数を異ならせて測定し、その結果を図１５に示した。また、第３腰椎部の圧力変動は、内臓共振点である６Ｈｚで励振した場合及びバックスラップが生じる１０Ｈｚで励振した場合について比較し、図１６に示した。いずれも１秒間における圧力変動値である。

図１５より、本発明の実施形態に係る「ばね定数可変：前後トーションバー」の座席構造は、例えば、３Ｈｚで６１〜６２ｇ／ｃｍ^２の範囲、４Ｈｚで６２〜６５ｇ／ｃｍ^２の範囲、５Ｈｚで５０〜５４ｇ／ｃｍ^２の範囲、７Ｈｚで７４〜７６ｇ／ｃｍ^２の範囲、８Ｈｚで６８〜７１ｇ／ｃｍ^２の範囲で変動している。これに対し、従来公知のフルフォームウレタンの座席構造は、例えば、３Ｈｚで１０１〜１０５ｇ／ｃｍ^２の範囲、４Ｈｚで９９〜１０３ｇ／ｃｍ^２の範囲、５Ｈｚで８３〜８９ｇ／ｃｍ^２の範囲、７Ｈｚで１０６〜１０９ｇ／ｃｍ^２の範囲、８Ｈｚで１０５〜１１０ｇ／ｃｍ^２の範囲で変動していた。すなわち、従来公知のフルフォームウレタンの場合には、９Ｈｚと共振点付近の５Ｈｚの８０〜９０ｇ／ｃｍ^２の範囲が最も低く、他の周波数では、低周波、高周波共に約１００ｇ／ｃｍ^２以上という高い値を示しているのに対し、本発明の実施形態に係る座席構造の場合には、低周波から高周波まで、測定した全ての周波数において８０ｇ／ｃｍ^２を超えるデータはなく、本発明の実施形態に係る座席構造が、フルフォームウレタンの座席構造よりも、大幅に圧力値が低くなっている。また、本発明の実施形態に係る座席構造の方が、変動幅も小さく、波形の角も取れ、高周波のノイズ成分が大幅に減少している。すなわち、ほぼ一定周期のサイン波に変換され、路面の状態がよく知覚できる。これは、座部用クッション材を含むバネ下系質量の差（本発明のクッション材やそれを支持するフレーム方が、フルフォームウレタン及び該フルフォームウレタンを支持するのに必要なフレームよりも軽量）に起因するものであるが、本発明の実施形態に係る座席構造の方が、共振点付近であっても圧力値が小さく、圧力変動幅も小さく、かつ波形の角が取れているため、人が不快に感じる振動として伝達されておらず、乗り心地に優れていることがわかる。また、図１６の第３腰椎部においても全く同様の傾向を示し、すなわち、６Ｈｚ及び１０Ｈｚのいずれにおいても、本発明の実施形態に係る座席構造の方が、圧力値が小さく、圧力変動幅も小さく、かつ波形の角が取れていた。従って、本発明の実施形態に係る座席構造は、従来のフルフォームウレタンの座席構造と比較し、優れた乗り心地を提供できると言える。

次に、本発明の実施形態に係る「ばね定数可変：前後トーションバー」の座席構造と「フルフォームウレタン」の座席構造について、これらを加振機のプラットフォーム上に取り付けると共に、被験者を着座させ、実際に道路を走行して採取した不規則な上下振動を含むランダム波で加振し、動的な疲労実験を行った。なお、被験者は、腰痛持ちでない健康な２９才の日本人男性で、身長１６８ｃｍ、体重８５ｋｇであった。また、同じ被験者が、事務椅子に着座してコンピュータのキーボード操作やマウス操作などの軽作業を行った状態での疲労度（比較実験例１）と、フレームに張設した立体編物を座部用クッション材及び背部用クッション材として用いてなり、自動車用シートとして使用されている（株）デルタツーリング社製の座席構造において、背部用クッション材の表面に被験者の背中をつけてリラックスした姿勢で、加振せずに静的な着座状態で測定した疲労度（比較実験例２）と比較した。比較実験例１は、疲労が蓄積しやすい状態の典型例を示すものであり、比較実験例２は、疲労しにくい状態の典型例を示すものである。結果を図１７に示す。

なお、疲労度（脈波筋疲労度）は、本出願人による特願２００３−３６３９０２号において提案された手段により算出している。これは、光学式指尖脈波計により指尖容積脈波を測定し、得られた指尖容積脈波の時系列データの原波形の各周期のピーク値を検出し、得られた各ピーク値から、所定時間範囲ごとに上限側のピーク値と下限側のピーク値との差を算出し、この差をパワー値とし、パワー値の所定時間範囲における時間軸に対する傾きを、前記所定時間に対して所定のラップ率で所定回数スライド計算して求めるその傾きを求め、さらに該パワー値の傾きを絶対値処理して積分値を算出し、該積分値を疲労度としたものである。この積分値が疲労の官能評価と相関性が認められたことから、脈波筋疲労度として用いている。

図１７から、フルフォームウレタンの場合よりも、本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造が、疲労が蓄積しにくいことが明確にわかる。フルフォームウレタンの場合には、疲労蓄積しやすい典型例である比較実験例１に類似の傾向を示したのに対し、本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造の場合には、疲労蓄積しにくい典型例である比較実験例２に類似の傾向を示しており、フルフォームウレタンでは、本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造の約２倍の速度で疲労が進行している。

次に、図１７により得られた疲労曲線を利用して、最小二乗法により疲労曲線の傾きを時間軸に展開して示したのが図１８である。この疲労曲線の傾きの曲線（以下、「ゆらぎ曲線」という）の変動から、疲労を休息により解消して元に戻ろうとするホメオスタシスと、いつも同じリズムを刻もうとする振動子とのせめぎ合い（ゆらぎ）が定量化される。ゆらぎ曲線の変動が大きいほど、シートに着座して生じる疲労に対して、疲労を回復させる方向に心身状態が変化しやすいことを示し、ゆらぎ曲線の変動が小さいほど、疲労に対する心身状態の対応度が劣ることを示す（自動車技術会春季学術講演会（２００５年５月１８日）、「指尖容積脈波のゆらぎを用いた疲労度評価法の開発」（落合直輝、藤田悦則、小倉由美、村田幸治、亀井勉、金子成彦）参照）。

図１８から明らかなように、本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造は、疲労蓄積しにくい典型例である比較実験例２と同様に、ゆらぎ曲線の変動が大きく、疲労に対し、心身を対処しやすい状態で人を支持できる座席構造であることがわかる。一方、フルフォームウレタンの場合には、ゆらぎ曲線の変動が小さく、本発明の実施形態に係る座席構造と比較すると、人の疲労への対処能力機能を作用させにくい座席構造であると言える。なお、図１８では、図１７において疲労が蓄積しやすいことが明らかである比較実験例１のゆらぎ曲線の変動も大きい。これは、比較実験例１では、振動が加わらない静的な着座状態で測定しているため、加振状態で測定した本発明の実施形態に係る座席構造に着座している場合と比べても、疲労への対処能力が高くでているものであるが、本来的に高い疲労度を示す軽い運動（軽作業）を行っている状態で測定しているため、疲労の蓄積速度の点では、本発明の実施形態に係る座席構造よりもはるかに速くなっている。逆に言えば、本発明の実施形態に係る座席構造の場合には、加振により振動刺激が入力されているにも拘わらず、疲労の蓄積速度が遅く、かつ、静的着座状態に近似した高い疲労への対処能力を作用させることができる座席構造であると言える。

図１９及び図２０は、上記と同様に加振機上に設置した本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造に上記被験者を着座させ、簡易脳波計を装着して、θ波、α波、β波を採取したデータである。このうち、図１９は測定開始時から３０分経過時までを、図２０は、測定開始後３０分から６０分経過時までのデータを示す。図２１及び図２２は、フルフォームウレタンの座席構造で、同様の実験を行った結果であり、同じく、図２１は測定開始時から３０分経過時までを、図２２は、測定開始後３０分から６０分経過時までのデータを示す。

図２１及び図２２のフルフォームウレタンの座席構造の場合には、β波の分布率が上昇しており、変動も大きく、注意力散漫傾向であることがわかる。これに対し、図１９及び図２０の本発明の実施形態に係る座席構造では、β波の分布率が安定していると共に、その変動も小さく、リラックスして着座していることがわかる。

また、図１９及び図２０の本発明の実施形態に係る座席構造では、いずれの時間帯においても、θ波、α波、β波のうちのいずれかの脳波が採取されている。これに対し、図２１及び図２２のフルフォームウレタンの座席構造の場合には、図において符号ａ〜ｊで示したように、いずれの脳波も全く採取されない時間帯が存在する。これは、いわゆるアーティファクト（artifact）がでているため、すなわち、首、肩等の筋肉の緊張による筋電がノイズとなって脳波がそれに埋もれて採取できないためである。このことからも、フルフォームウレタンの座席構造は、体動を起こすために筋力を頻繁に使用し、筋肉の緊張状態を生じさせやすい、すなわち疲れを生じさせやすいシートであると言えるのに対し、本発明の実施形態に係る座席構造は、このようなアーティファクトは見られず、被験者がよりリラックスした状態で着座できることがわかる。

図１は、本発明の一の実施形態に係る座席構造を示す図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線矢視図である。 図３は、上記実施形態に係る座席構造のペダル操作時の作用を説明するための模式図である。 図４は、上記実施形態に係る座席構造の衝撃時の作用を説明するための模式図である。 図５は、上記実施形態におけるベースネットの係合の仕方を説明するための図である。 図６は、ベースネットの係合方法の好ましい例を示す図である。 図７は、従来のベースネットの係合方法を示す図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係る座席構造を示す図である。 図９は、図８のＡ−Ａ線矢視図である。 図１０は、本発明のさらに他の実施形態に係る座席構造を示す図である。 図１１は、図１０のＡ−Ａ線矢視図である。 図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係る座席構造を示す図である。 図１３、図１２のＡ−Ａ線矢視図である。 図１４は、試験例で測定した振動伝達率の結果を示す図である。 図１５は、３Ｈｚ〜１０Ｈｚまで１Ｈｚ毎に励振周波数を異ならせて励振した際の、座部用クッション材の座骨結節下における圧力変動の比較データを示す図である。 図１６は、６Ｈｚ及び１０Ｈｚで励振した際の、背部用クッション材の第３腰椎部相当部位における圧力変動の比較データを示す図である。 図１７は、被験者の脈波筋疲労度を示すグラフである。 図１８は、図１７の疲労曲線から求めた疲労度のゆらぎを示すグラフである。 図１９は、本発明の実施形態に係るバネ定数可変の座席構造に着座させた被験者の脳波であって、測定開始時から３０分経過時までのデータを示すグラフである。 図２０は、図１９の続きである測定開始後３０分から６０分経過時までのデータを示すグラフである。 図２１は、従来公知のフルフォームウレタンの座席構造に着座させた被験者の脳波であって、測定開始時から３０分経過時までのデータを示すグラフである。 図２２は、図２１の続きである測定開始後３０分から６０分経過時までのデータを示すグラフである。

符号の説明

１０ 座席構造
２０ 座部フレーム
３０ 背部フレーム
４０ 座部用クッション材
５０ 背部用クッション材
６０ ベースネット
７０ 第１トーションバーユニット
７１ 後部トーションバー
７２，７３ 後部アーム
７４ 後部支持フレーム
８０ 第２トーションバーユニット
８１ 前部トーションバー
８２，８３ 前部アーム
８４ 前部支持フレーム
９０ 補助ネット材
１００ エアクッション

Claims (13)

1. 座部フレームに掛け渡されて設けられる座部用クッション材の下方に配置されるベースネットを支持する座席用ベースネット支持機構であって、
   トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の後部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第１トーションバーユニットと、
   トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の前部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第２トーションバーユニットとを有し、
   ベースネットが、前記第１トーションバーユニットの支持フレームと、前記第２トーションバーユニットの支持フレームとに掛け渡されて設けられており、
   前記第１トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも上部に位置するように設けられていると共に、前記第２トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも下部に位置するように設けられていることを特徴とする座席用ベースネット支持機構。
2. 前記第１トーションバーユニットの支持フレームには、上方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの後端は、該支持フレームの下側を通過して巻き掛けられ、該後端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項１記載の座席用ベースネットの支持機構。
3. 前記第２トーションバーユニットの支持フレームには、下方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの前端は、該支持フレームの上側を通過して巻き掛けられ、該前端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の座席用ベースネットの支持機構。
4. 前記第２トーションバーユニットは、アームの回動範囲が、無負荷時の状態に対し、トーションバーを中心とした角度で前後にそれぞれ４０度以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の座席用ベースネット支持機構。
5. 座部フレームに掛け渡されて設けられる座部用クッション材と、前記座部用クッション材の下方に配置されるベースネットとを備えた座席構造であって、
   トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の後部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第１トーションバーユニットと、
   トーションバーと、該トーションバーにより連結されるアームと、該アームに支持される支持フレームとを備え、座部の前部に、前記アームが、前記トーションバーを支点として前後に回動可能に設けられる第２トーションバーユニットとを有し、
   前記ベースネットが、前記第１トーションバーユニットの支持フレームと、前記第２トーションバーユニットの支持フレームとに掛け渡されて設けられており、
   前記第１トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも上部に位置するように設けられていると共に、前記第２トーションバーユニットは、支点となる前記トーションバーが、前記アームを介して支持される前記支持フレームよりも下部に位置するように設けられていることを特徴とする座席構造。
6. 前記第１トーションバーユニットの支持フレームには、上方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの後端は、該支持フレームの下側を通過して巻き掛けられ、該後端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項５記載の座席構造。
7. 前記第２トーションバーユニットの支持フレームには、下方に突出する係合ブラケットが取り付けられており、前記ベースネットの前端は、該支持フレームの上側を通過して巻き掛けられ、該前端に設けた被係合部が、前記係合ブラケットに係合されて設けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の座席構造。
8. 前記第２トーションバーユニットは、アームの回動範囲が、無負荷時の状態に対し、トーションバーを中心とした角度で前後にそれぞれ４０度以下に設定されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１に記載の座席構造。
9. 衝撃入力時において、背部に、後方へ所定以上の荷重が付加された際、座部フレームのサイドフレームが弾性変形し、前記第１トーションバーユニットの支持フレームが、相対的に、下斜め前方へ変位し、前記ベースネットの張力が低下し、減衰比が増加することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１に記載の座席構造。
10. 前記第２トーションバーユニットのアームの後倒方向への回動範囲を規制するストッパ部材を備えると共に、衝撃入力時において、前記ベースネットが張力が低下した後、第２トーションバーユニットのアームが前記ストッパ部材に当接すると、該ストッパ部材が変形又は位置ずれし、該アームの規制位置をさらに後方に変化させ、前記ベースネットの張力をさらに低下させる構造であることを特徴とする請求項９記載の座席構造。
11. 前記第１トーションバーユニットと第２トーションバーユニットとの間であって、前記ベースネットの下部に、ベースネット共に荷重を支持する補助弾性機構が設けられていることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１に記載の座席構造。
12. 前記補助弾性機構が、ベースネットの下部に配置される補助ネットと、該補助ネットを座部フレームのサイドフレームに弾性的に支持するコイルスプリングとを備えて構成されることを特徴とする請求項１１記載の座席構造。
13. 前記補助弾性機構が、ベースネットの下部に配置され、区分された複数の膨出部を有するエアクッションを備えて形成されていることを特徴とする請求項１１記載の座席構造。