JP4741759B2

JP4741759B2 - Seat cushion structure

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Publication number: JP4741759B2
Application number: JP2001273009A
Authority: JP
Inventors: 悦則藤田; 一義千▲柄▼; 誠司川崎; 由美小倉; 直輝落合
Original assignee: Delta Tooling Co Ltd
Current assignee: Delta Tooling Co Ltd
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-09-10
Also published as: JP2003079473A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシート用クッション構造に関し、特に、自動車、列車などの乗物用シートに適するシート用クッション構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の自動車用シートは、Ｓばね、コイルばね、プルマフレックス、ウレタンフォーム及び表皮材等のばね系素材から作られ、座部と背部が分離した置き構造が基本となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の自動車用シートでは、人体の中心線付近と、胸椎、腰椎・骨盤を支持する構造となっているに過ぎず、臀部から腰椎部の中心線上の支持圧が大きい。このため、座骨結節下付近の筋肉部に人体荷重が集中し易く、長時間着座した場合にはしびれが発生する。また、主としてばね系素材から作られているため、ノイズを軽減するフィルターとして機能するが、上下方向に振動が入力された場合には、特に、シート構造体の弾性エネルギーにより、着座者に有害な振動が発生する。また、着座者にローリング、ヨーイングなどの遠心力が作用すると、着座者の上体に揺動が発生しやすい。一方、従来のばね系素材からなるシートでは、座部及び背部の弾性力により反力が大きい、このため、着座動作や起立動作等によってクッション材に小さな荷重で接している際に人が快適に感じするフィット感（なじみ易さ）を向上させる、数ｍｍから十数ｍｍの荷重的なへたりを生じさせることができなかった。
【０００４】
本発明は上記した点に鑑みなされたものであり、座骨結節部及びその周辺の筋肉組織に集中する圧力や筋肉に働く剪断力を分散して座り心地を改善すると共に、体圧分散を図ることで、入力振動に伴う人体への振動の伝達特性を改善し、さらに、着座動作及び起立動作時のフィット感を向上させることができるシート構造を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、シートを形成するフレーム、ワイヤ、ベルト部材などの各種支持部材によって支持され、シートの幅方向に張設されるシート用クッション構造であって、互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成された三次元立体編物を有してなり、前記三次元立体編物は、下層部のグランド編地において、人体中心線回りに対応する幅方向中央部がその両側に位置する側部よりも相対的に永久ひずみの小さい高剛性部として、人体側部に対応する前記両側の側部の荷重特性におけるヒステリシスロスが前記幅方向中央部よりも相対的に小さく復元性の高い高弾性部として一体的に連続して形成されていることを特徴とするシート用クッション構造を提供する。
請求項２記載の本発明では、前記高弾性部の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した際のバネ定数が、２５０Ｎ／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のシート用クッション構造を提供する。
請求項３記載の本発明では、前記三次元立体編物における上層部のグランド編地と連結糸とのいずれか少なくとも一方に高減衰部又は高弾性部を設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のシート用クッション構造を提供する。
請求項４記載の本発明では、上層部のグランド編地に高弾性部を設定し、連結糸のうち、人体中心線回りに対応する幅方向中央部に高剛性部を、人体側部に対応する、前記幅方向中央部に隣接する両側の側部に高減衰部又は高弾性部をそれぞれ設定したことを特徴とする請求項３記載のシート用クッション構造を提供する。
請求項５記載の本発明では、シートを形成するフレーム、ワイヤ、ベルト部材などの各種支持部材によって支持されて張設される際の無負荷時の張力が伸び率０％近辺であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のシート用クッション構造を提供する。
請求項６記載の本発明では、シートを形成するフレーム、ワイヤ、ベルト部材などの各種支持部材によって支持され、シートの幅方向に張設される第１のクッション材と第２のクッション材とを有するシート用クッション構造であって、前記第１のクッション材は、互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成された三次元立体編物を有してなり、前記三次元立体編物は、下層部のグランド編地において、人体中心線回りに対応する幅方向中央部がその両側に位置する側部よりも相対的に永久ひずみの小さい高剛性部として、人体側部に対応する前記両側の側部の荷重特性におけるヒステリシスロスが前記幅方向中央部よりも相対的に小さく復元性の高い高弾性部として一体的に連続して形成されており、前記第２のクッション材は、前記第１のクッション材の裏面側にギャップを介して離間して配設されるものであることを特徴とするシート用クッション構造を提供する。
請求項７記載の本発明では、前記高弾性部の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した際のバネ定数が、２５０Ｎ／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載のシート用クッション構造を提供する。
【０００６】
（作用）
本発明によれば、着座状態の最終安定姿勢を荷重の平衡点とし、この着座状態にある平衡点付近においては、人体の中心線回りを高剛性部によって伸びを規制して剪断力の発生を小さくし、座骨結節回りの法線方向の力を大きくして安定して支持できると共に、人体側部に対応する部位に配置された復元性の高い高弾性部の復元力により、剪断力の影響が小さくなるため、骨盤を略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状に包み込むようにホールドできる。また、これに加えて、大腿側部の筋、例えば、大腿二頭筋の伸縮方向に沿って応力勾配の小さい座り心地を実現できる。これにより、臀部から腰椎部の中心線上の支持圧を軽減し、血行不良による筋疲労の低減を図ることができる。なお、「人体中心線回り」とは、通常、体格の大きい場合で、人体中心線を挟んだ左右２００ｍｍ以下に属する領域をいい、平均的な体格の場合で、人体中心線を挟んだ左右１５０ｍｍ以下に属する領域をいう。
【０００７】
また、高減衰部を設けた場合には、平衡点に至るまでは、主としてこの高減衰部の荷重的へたりにより、荷重を分担支持する。従って、着座動作及び起立動作時に小さな荷重で接している場合には、荷重的なへたりにより柔らかく沈み込み、フィット感を向上させる。
【０００８】
そして、高弾性部の復元力によって高周波帯の振動が吸収されると共に、着座者にローリング、ヨーイングによる遠心力が作用する場合には、高弾性部のばね特性に加えて、高減衰部の減衰作用が機能するため、入力振動に伴って人体に作用する力を吸収する。この結果、全身振動や衝撃性振動が入力された場合でも、頭部と骨盤との相対加速度が小さく、骨盤は回転することなく主に上下方向と前後方向に運動し、振動エネルギーを効率よく分散する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。図１は第１の実施形態にかかるクッション構造を備えたシート１０を示す一部切り欠きの斜視図である。この図に示したように、このシート１０は、シートフレーム２０と、このシートフレーム２０に支持されたクッション材３０とを有して構成される。シートフレーム２０は、両側部に配置されたパイプ状のサイドフレーム２１，２２と、このサイドフレーム２１，２２のそれぞれ下方に配置された第１の補助フレーム２３，２４と、第１の補助フレーム２３，２４のさらに下方に配置された第２の補助フレーム２５，２６を有している。
【００１０】
本実施形態のクッション構造は、サイドフレーム２１，２２間に張設されるクッション材３０から構成される。クッション材３０は、両側部３０ａ，３０ａを内側に折り返した上で、サイドフレーム２１，２２上に位置するように配設されている。これは、サイドフレーム２１，２２による異物感を軽減するためである。
【００１１】
本実施形態のクッション構造は、人体中心線回りに対応する部位に設けられ、他の部位と比較して相対的に永久ひずみの小さい高剛性部と、人体側部に対応する部位に設けられ、他の部位と比較して、荷重特性におけるヒステリシスロスが相対的に小さくて復元性の高い高弾性部との組み合わせからなり、着座して荷重の平衡点付近で高弾性部が作用する構造であればよく、高剛性部及び高弾性部の組み合わせには種々の種類がある。なお、高弾性部は、直径２００の加圧板で加圧した際のバネ定数が２５０Ｎ／ｍｍ以下であることが内臓の共振点以下となるため好ましく、さらには、２００Ｎ／ｍｍ以下であることがより好ましい。また、着座時のフィット感を向上させるため、及び高弾性部と相俟って振動吸収特性を改善するためには、他の部位と比較して、減衰の大きい高減衰部を設定することが好ましい。但し、減衰性を重視したシート構造にするか、復元性を重視したシート構造にするかにより、高減衰部を含めるとさらに種々の組み合わせがある。
【００１２】
図２はその組み合わせの例を示すものである。図２（ａ），（ｂ）はいずれも、クッション材３０を３層構造とし、上層部３１を高減衰部又は高弾性部としている。そして、下層部３２のうち、人体中心線回りに対応する幅方向中央部３２ａを高剛性部とし、幅方向中央部３２ａに連設された側部３２ｂ，３２ｃを高弾性部としている。中間層３３は、図３（ａ）に示したように、幅方向中央部３３ａを高剛性部とし、その両側の側部３３ｂ，３３ｃを高弾性部又は高減衰部とすることができるし、また、図３（ｂ）に示したように中間層３３の全てを高減衰部又は高弾性部とすることもできる。
【００１３】
また、図２（ａ）に示したように、人体中心線回りに対応する幅方向中央部３１ａ，３２ａ，３３ａと、人体の一方の体側部に対応する一方の側部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと、人体の他方の体側部に対応する他方の側部３１ｃ，３２ｃ，３３ｃとをそれぞれ分断形成して、隣接する端縁同士を下向きにして接合した上で、縫合して形成することもできるし、図２（ｂ）に示したように、幅方向中央部３１ａ，３２ａ，３３ａ、各側部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ及び３１ｃ，３２ｃ，３３ｃを一体的に連続した形状で形成することもできる。
【００１４】
クッション材３０の下方にはギャップを介してネット部材４０が配設される。ネット部材４０は、上記したクッション材３０の沈み込み量を規制するために第１の補助フレーム２３，２４間に配設される。ネット部材４０としては、かかる機能を果たすものであればよく、剛性の高いものであってもよいし、減衰性の高いものであってもよい。剛性の高いものを用いた場合には、クッション材３０が接することにより、下層部３２の幅方向中央部３２ａに設定された高剛性部による伸び又はひずみを抑制して座骨結節部を支持する機能を補い、減衰性の高いものである場合には、クッション材３０の上層部３１に設定した高減衰部による減衰機能を補うことができる。
【００１５】
本実施形態のクッション材３０は、上記した機能を発揮するため、無負荷時において伸び率０％近辺で張設される。すなわち、サイドフレーム２１，２２間に引っ張らない状態で、むしろ多少弛ませるようにして配設される。
【００１６】
積層構造体であるクッション材３０としては、上記の高減衰部、高剛性部及び高弾性部の各特性を発揮することができる限り、ファブリック、ニット、モケット、ウレタンフォーム、ポリエステル、原綿素材、ポリエステルフェルト材（主に、高剛性部用）、布状（面状）弾性体（例えば、二次元ネット）及びこれらを任意に組み合わせたもの等を用いて形成することもできるが、三次元立体編物から形成するか、さらには三次元立体編物に上記の各素材を任意に組み合わせて用いることが好ましい。三次元立体編物によれば、素材となる糸やパイルの太さ、材質、目締め力、糸やパイルの配設密度等を調節することにより、上記のような高減衰部、高剛性部及び高弾性部を部分的に設定することも、またたわみを大きくしてストローク感を出すことも容易に行うことができる。すなわち、原反の状態から部分的に異なる特性を有するように編み込み形成することもできるし、各種特性を有する三次元立体編物を積層したり、縫い継いで水平方向に連設するなどして組み合わせて用いることも容易である。また、三次元立体編物によれば、それを構成する糸やパイル（連結糸）により発揮される弾性を平面的に使用するだけでなく、糸やパイルの使用量の調整等により、糸やパイルにより発揮されるたわみや伸びを三次元的に利用でき、上記した直径２００ｍｍの加圧板により加圧した場合で２５０Ｎ／ｍｍ以下、好ましくは２００Ｎ／ｍｍ以下の柔らかなバネ定数を作ることも容易である。
【００１７】
三次元立体編物は、互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成されている。具体的には、図１８に示すように、三次元立体編物１００は、互いに離間して配置された一対のグランド編地１１０，１２０、該一対のグランド編地１１０，１２０間を往復して両者を結合する多数の連結糸１３０とを有する立体的な三次元構造から構成されている。
【００１８】
一方のグランド編地１１０は、例えば、図１９に示したように、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）によって形成されている。これに対し、他方のグランド編地１２０は、例えば、図２０に示したように、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、一方のグランド編地１１０よりも大きな編み目構造に形成されている。もちろん、この編地組織はあくまで一例であり、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。連結糸１３０は、一方のグランド編地１１０と他方のグランド編地１２０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１１０，１２０間に編み込んだもので、立体メッシュニットとなっている三次元立体編物１００に所定の剛性を付与している。
【００１９】
グランド編地１１０，１２０を形成するグランド糸の太さ等は、立体編地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。また、グランド糸としてはモノフィラメント糸を用いることも可能であるが、風合い及び表面感触の柔らかさ等の観点から、マルチフィラメント糸やスパン糸を用いることが好ましい。
【００２０】
連結糸１３０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１６７〜１１００デシテックスの範囲のものが好適である。マルチフィラメント糸では復元力の良好なクッション性を付与できず、また、太さが１６７デシテックスを下回ると腰の強さが得られにくくなり、１１００デシテックスを上回る場合には、硬くなり過ぎて適度な弾性を得ることができないからである。すなわち、連結糸１３０として上記範囲のモノフィラメント糸を採用することにより、着座者の荷重を、各グランド編地１１０，１２０を構成する編目の変形と連結糸１３０の変形（倒れ及び座屈）により、また、変形した連結糸１３０にバネ特性を付与する隣接した連結糸１３０の復元力によって支持することができ、柔らかなバネ特性を有する応力集中の起きない柔構造とすることができる。また、連結糸１３０間が擦れ合うことにより減衰力が発揮される。
【００２１】
グランド糸又は連結糸１３０の素材としては、特に限定されるものではなく、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。上記素材は単独て用いてもよいし、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、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。なお、ポリエステル系繊維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１３０の糸形状も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。
【００２２】
連結糸１３０の配設の仕方（パイル組織）としては、各グランド編地１１０，１２０を連結する連結糸１３０を側面から見た状態で表すと、より具体的には、例えば、図２１に示したような種類に分類される。（ａ），（ｂ）は、グランド編地１１０，１２０間に連結糸１３０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（ａ）は８の字状にしてストレートに編んだもので、（ｂ）は単純なストレートに編んだものである。（ｃ）〜（ｅ）は、グランド編地１１０，１２０間において、連結糸１３０が中途で交差するように編んだクロスタイプであり、このうち（ｃ）は８の字状にクロスさせたもの、（ｄ）は単純なクロスに編んだもの、（ｅ）は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。なお、（ｃ）〜（ｅ）に示したように、連結糸１３０同士を交差させて斜めに配置した場合には、連結糸１３０をグランド編地１１０，１２０間にほぼ垂直に配置した形態と比較して（（ａ），（ｂ）参照）、各連結糸１３０の座屈強度により十分な復元力を保持しながら、圧縮率の大きな柔らかなバネ特性を付与することができる。
【００２３】
以上より、三次元立体編物を用いた場合には、その編み方等によって弾性を大きくしたり、減衰性を大きくしたりすることが容易であり、例えば、一方のグランド編地を形成する際には、編み方や糸の太さの調節などによって減衰比を高くし、他方のグランド編地を形成する際には、その幅方向略中央部においては編み目を小さくして弾性率を低くして剛性を高めたり、各側部においては、復元力の高い糸を使用して復元性を高くしたりすることができる。また、一対のグランド編地間を往復して編み込まれる連結糸として、その配設密度を変えたりすることにより、例えば、幅方向中央付近では配設密度を高くするして剛性を高めた構成としたりすることができる。また、復元力の高い連結糸を用いてそのたわみを利用して復元性を高めたりすることができる。さらに、グランド編地を構成する糸と連結糸との目締め部分の強さを調整し、目締め部分における両者の摩擦力を利用して減衰性を調整することができる。従って、例えば、減衰性又は復元性の高い一方のグランド編地を上層部とし、高剛性部及び高弾性部を有する他方のグランド編地を下層部として配置することにより、図２（ａ），（ｂ）で示したクッション構造を容易に設定することができる。
【００２４】
また、三次元立体編物は、三層構造となっていることが基本であるため、このように、一枚用いるだけでも、高減衰部、高剛性部及び高弾性部という異なる特性を部分的に設定することができる。しかしながら、三次元立体編物を複数枚用いて積層し、例えば、その上層部として減衰性又は復元性の高いものを用い、中間層としては、減衰性の高いもの、あるいは高剛性部と高弾性部を有するものを用い、さらに、下層部としては、幅方向略中央部に高剛性部を有し、その両側に高弾性部を有する構造のものを用いるようにしてもよい。
【００２５】
本実施形態によれば、人が着座してクッション材３０に接触すると、例えば、上層部３１を高減衰部とした場合には、この高減衰部からなる上層部３１が荷重的なへたりによりたわむ。このため、小さな荷重領域においては、人体に対する反力がほとんどなく、高いフィット感（なじみ易さ）が得られる。そして、着座状態の最終安定姿勢である荷重の平衡点付近に至ると、人体の中心線回りに対応する幅方向略中央部３２ａに形成した高剛性部によって、必要以上の伸びが抑制され、いわば剛体の上に着座したようになり、法線方向の力によって人体の大きな沈み込みを防止しつつ安定して支持する。また、側部３２ｂ，３２ｃに形成した高弾性部が作用するため、人体側部に対して、シートの背部及び座部共に、帯状にかつ法線方向に支持圧が付与され、略Ｕ字状又は略Ｖ字状の形状により骨盤を包み込むようにホールドする。このため、臀部から腰椎部の中心線上の支持圧を軽減し、血行不良による筋疲労の低減を図ることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態にかかるクッション構造を図４〜図８に基づき説明する。図４及び図５に示したように、本実施形態では、両サイドに、互いに内面側を向かい合わせて配置した断面略Ｌ字状の板状フレーム５１，５２を有している。また、この板状フレーム５１，５２の下方であってそれぞれの外側にはつり込み用フレーム５３，５４がそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、クッション構造を構成する第１のクッション材６０を、つり込み用フレーム５３，５４に対して、被覆用布５５，５６を介して張設し、第２のクッション材７０を、板状フレーム５１，５２に張設している。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、第１のクッション材６０と第２のクッション材７０とを合わせて本発明のクッション構造を構成するものである。第１のクッション材６０は、他の構成部位（構成部材）と比較して相対的に減衰の大きい高減衰部を有する。第１のクッション材６０としては、例えば、２０ｍｍ前後の薄いウレタンフォーム、織物、編物、本革等を用いることもできるし、上記第１の実施形態と同様に三次元立体編物を用いることもできる。本実施形態では、三次元立体編物を用いているが、三次元立体編物を用いる場合、本実施形態では、高剛性部及び高弾性部を第２のクッション材７０に設定する構成であるため、第１のクッション材６０を構成する三次元立体編物は、各グランド編地及び連結糸の素材、太さ、配設密度等の構成は、高い減衰が発揮される構成で製作される。また、第１のクッション材６０を構成する三次元立体編物は、一枚だけ用いる構成としてもよいし、複数枚積層して用いる構成としてもよい。この場合、図５に示したように、減衰の高い三次元立体編物の裏面に、弾性感を補うため、比較的復元力の高い補助用の薄手の三次元立体編物（補助クッション部材）６１やその他の二次元ネット（編物、織物）等からなる布状（面状）弾性体を配設することもできる。
【００２８】
第１のクッション材６０及び補助クッション部材６１の外側部には、上記のように被覆用布５５，５６が縫合されており、被覆用布５５，５６の端部に縫合により固定した略Ｕ字状の合成樹脂製プレート部材（セットプレート）５７，５８をつり込み用フレーム５３，５４に係合させることにより張設される。
【００２９】
第２のクッション材７０は、幅方向略中央部に他の構成部位（部材）と比較して相対的に永久ひずみの小さい高剛性部を形成する、例えば、伸び量の極めて小さい繊維を使って形成された帆布やアラミド繊維などから形成される高剛性布材７１が配設されている。また、この高剛性布材７１の両側部には、荷重特性におけるヒステリシスロスが他の構成部位（他の構成部材）と比較して相対的に小さくて復元力の高い高弾性部を形成する布状弾性部材７２，７３が配設されている。なお、布状弾性部材７２，７３としては、布材、ネット材、ゴム材及びそれらの複合部材などを用いることができる。各布状弾性部材７２，７３は、高剛性布材７１の各側部と各板状フレーム５１，５２とのそれぞれの間に張設するだけでもよいが、図５に示したように、一端を略Ｌ字状の板状フレームの頂部に固定すると共に、中間部を高剛性布材７１の各側部に縫い合わせて連結し、さらに、他端を、下方に位置する各板状フレーム５１，５２の内側端にクリップ７８などを用いて係止することで、布状弾性部材７２，７３に略水平部７２１，７３１と略垂直部７２２，７３２を形成する構成とすることもできる。このような構成とすることで、図５（ｂ）に示したように、着座により荷重がかかった場合に、略水平部７２１，７３１の伸縮による弾性力のほか、略垂直部７２２，７３２の伸縮による弾性力も発揮される。また、略垂直部７２２，７２３によって振動入力時における上方向への反力を抑制することもできる。
【００３０】
また、布状弾性部材７２，７３は、単独で用いることもできるが、復元力を補うために、補助用布状弾性部材７５，７６を積層して張設することもできる。図５では、この補助用布状弾性部材７５，７６を、布状弾性部材７２，７３の略水平部７２１，７３１のみに積層しているが、略垂直部７２２，７３２にも積層できることはもちろんである。また、布状弾性部材７２，７３の略水平部７２１，７３１の張力方向（図５の幅方向）の長さを、補助用布状弾性部材７５，７６の張力方向の長さよりも長くし、図５に示したように、布状弾性部材７２，７３の略水平部７２１，７３１が、補助用布状弾性部材７５，７６よりもたるむように積層することにより、両者の復元力が段階的に作用する構成とすることができる。図５に示した態様では、ある荷重値に至ると、まず、補助用布状弾性部材７５，７６の復元力が作用し、さらに負荷が大きくなって所定の荷重値に至ると、布状弾性部材７２，７３の復元力が作用する。すなわち、２つの弾性部材が、所定の荷重値に至るまでは、直列配列されているように段階的に作用するとと共に、所定の荷重値に至った場合には両者が並列的に作用することで、体格差（体重差）に応じた復元力を発揮でき、体重差に拘わらず、底付き感を軽減することができる。
【００３１】
布状弾性部材７２，７３は、高剛性布材７１の奥行き方向全体にわたって、図６（ａ）に示したように、それぞれ長尺に形成した一枚の部材として連結することもできるが、図６（ｂ）に示したように、短く形成した複数枚の部材７２ａ，７３ａを間隔をおいて高剛性布材７１の奥行き方向に配置して連結し、あるいは一枚の部材に切り込みを入れるなどして連結し、すなわち、布状弾性部材７２，７３を複数の部分に分断した状態で連結する構成とすることもできる。このように配置することにより、一枚の面積の大きい状態と比較して、ひきつれ方向の弾性の作用を小さくでき、布状弾性部材７２，７３を構成する分断された各部材７２ａ，７３ａがそれぞれの配設位置に応じて適切な復元力を発揮できる。この結果、荷重をより分散し、反力を小さくすることもできる。また、分断した各部材７２ａ，７３ａの大きさ（面積）や隣接する各部材７２ａ，７２ａ間又は７３ａ，７３ａ間の間隔を調節することにより、配設位置によってバネ定数の異なる構造とすることもできる。
【００３２】
本実施形態のクッション構造を座部に設定する場合、図６に示したように、高剛性布材７１の前端縁と後端縁にはゴム材７７，７８などの他の布状弾性部材をそれぞれ縫合連結し、図７に示したように、これらを前端フレームと後端フレームに係合させることにより、上記布状弾性部材７２，７３と相俟って、前後方向により高い復元力を発揮させ、姿勢支持性能及び振動吸収機能を向上させることができる。
【００３３】
なお、本実施形態のクッション構造を構成する第１のクッション材６０は、張力０％近辺で張設し、第２のクッション材７０は、張力０％以上で張設することが好ましい。これにより、第１のクッション材６０ではそれ自身の減衰性を損なうことがなく、人体形状とのフィット感を増すことができ、また、第２のクッション材７０では、高剛性布材７１による法線方向の支持力を確実に発揮させることができると共に、布状弾性部材７２，７３の平衡状態で作用する復元力により、任意の負荷質量に対して適当なストロークで荷重を支持することができる。また、図５に示したように、第１のクッション材６０と第２のクッション材７０との間には無負荷時において所定量のギャップが形成されるように張設することが好ましい。これにより、着座時等において第１のクッション材６０がギャップ内をたわんでいる間、その張力がソフトにかつ人体形状に沿って小さな剪断力で人体に作用するため、人体への拘束感を上げることなく、フィット感を向上させることができる。
【００３４】
本実施形態によれば、着座時等においては、減衰性の高い第１のクッション材６０のみがたわむ。そして、平衡点付近に至ると、第１のクッション材６０が第２のクッション材７０に接し、第２のクッション材７０の張力も人体に作用する。この際、本実施形態によれば、高剛性布材７１の作用によって、人体を支えると共に、布状弾性部材７２，７３による復元力が作用して、振動を吸収したり、底付き感を軽減する。これにより、座骨結節下で主荷重を支持できると共に、体側部に沿った法線方向の支持圧が発生するため、体圧分散効果が向上する。特に、高剛性部と高弾性部の境界付近においては、高剛性部の法線方向の力と高弾性部の復元力との両方が作用し、体側部に沿ってフィットして体側支持力が発揮される。仮に、高弾性部を構成する部材として、上記した布状弾性部材ではなく、金属バネを採用した場合には、その反力により人体に対して異物感を感じさせることになるため、金属バネを採用する場合には、その異物感を軽減するために、金属バネ上に位置する減衰性の高い第１のクッション材６０の層を厚くするなどの対策をほどこす必要が生じる。このため、高弾性部として金属バネを用いた場合には、体側支持力を十分には発揮させることができない。また、本発明によれば、第２のクッション材７０における剛性と復元力によって、第２のクッション材７０を配置していない状態と比較すると、着座者の体重差によって生じる第１のクッション材６０のたわみ量の差を小さくすることができる。
【００３５】
ここで、図９は、サイドフレームに対して金属バネでプルマフレックスの両側部を吊り下げ支持した状態で、該金属バネの略中央部に対し、径方向（金属バネの張設方向に対して略直交する曲げ方向）に直径３０ｍｍの加圧板により、変位量１０ｍｍまで、２０ｍｍまで及び３０ｍｍまで、それぞれ荷重をかけた場合と、図５に示したように、高剛性布材７１を、本実施形態の高弾性部により、すなわち、布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体により支持した状態で、該布状弾性部材７２，７３の略中央部に対し、略垂直方向に直径３０ｍｍの加圧板により、変位量１０ｍｍまで、２０ｍｍまで及び３０ｍｍまで、それぞれ荷重をかけた場合の荷重特性を示す図である。なお、金属バネと、布状弾性部材７２，７３及び補助用布状弾性部材７５，７６（高弾性部）とは、両者の引っ張り方向の荷重特性がほぼ等しい領域となるように張設した。また、布状弾性部材７２，７３としては復元性の高い糸を使用してなる三次元立体編物を用い、補助用布状弾性部材７５，７６としては、ゴム材を使用した。また、図９には、人の臀部の筋肉に直径３０ｍｍの加圧板により４０Ｎまで荷重をかけた場合の荷重特性を併せて示した。
【００３６】
図９から明らかなように、金属バネの荷重特性は、本実施形態の布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体の荷重特性と比較して２倍以上高く、人の臀部の荷重特性と比較して非常に高い。これに対し、本実施形態の布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体の場合には、人の臀部の荷重特性より高いものの、金属バネと比較すると臀部の荷重特性に接近している。従って、人の筋肉に接した場合には、金属バネを、筋肉を大きく変形させるような異物として感じるのに対し、本実施形態の布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体の場合には、人の筋肉にフィットし易いことがわかる。
一方、図１０は、サイドフレームに対して金属バネでプルマフレックスの両側部を吊り下げ支持した状態で、直径９８ｍｍの加圧板により、金属バネとプルマフレックスとの境界を中心として、金属バネとプルマフレックスを半々ずつ、変位量１０ｍｍまで、２０ｍｍまで、３０ｍｍまで、それぞれ荷重をかけた場合と、高剛性布材７１を、本実施形態の高弾性部により、すなわち、布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体により支持した状態で、直径９８ｍｍの加圧板により、高剛性部材７１と高弾性部との境界を中心として、両者を半々ずつ、略垂直方向に変位量１０ｍｍまで、２０ｍｍまで、それぞれ荷重をかけた場合の荷重特性を示す図である。また、図１０には、人の臀部の筋肉に直径９８ｍｍの加圧板により１００Ｎまで荷重をかけた場合の荷重特性を、上記金属バネ及び高弾性部の荷重特性とバネ定数がほぼ共通する範囲で重畳するように示している。
金属バネとプルマフレックスのように硬い材質で作った場合には、通常、ヒステリシスロスが小さく、たわみにくくなり、バネ定数も大きくなる。これに対し、本実施形態の布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体のように、柔らかな材質でバネ構造を作った場合には、金属バネ等と比較した場合には、ヒステリシスロスが大きく、たわみ方向のバネ定数が小さくなり、筋肉の特性に近づく。このことは、図９の３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重特性を見れば明らかである。しかしながら、図１０に示したように、９８ｍｍの加圧板により、金属バネとプルマフレックスを半々ずつ押圧した場合のバネ定数と、高剛性布材７１と高弾性部とを半々ずつ押圧した場合のバネ定数とは、いずれも約７．１Ｎ／ｍｍでほぼ同じである。また、所定の変位量における筋肉のバネ定数６．９Ｎ／ｍｍの値と比較しても大きな差はない。直径９８ｍｍというと、通常の体格の人間の臀部の片側の幅あるいは太股の片側の幅にほぼ相当するが、このような広い面積においては、高剛性布材７１と高弾性部との組み合わせによっても、金属バネとプルマフレックスとを組み合わせたものとほぼ同様に、筋肉とほぼ同じ荷重特性を発揮できることを示すものである。
すなわち、本実施形態の高剛性布材７１と、布状弾性部材７２，７３と補助用布状弾性部材７５，７６との積層構造体からなる高弾性部との組み合わせは、広い面積では筋肉とほぼ同じバネ特性により、筋肉への負担を軽減できると共に、３０ｍｍの加圧板で曲げ方向に集中的に加圧した図９の荷重特性から明らかなように、大腿部や大腿部付近の部位が、本実施形態の高弾性部に当接しても、異物感を感じず、大腿側部にフィットして法線方向への支持圧を発生しやすい構成であることがわかる。
【００３７】
なお、図８に、第２の実施形態の他のバリエーションを示す。この態様では、第１の実施形態のものと同様のパイプ状のサイドフレーム２１，２２間に第１のクッション材６０を張設している一方で、第２のクッション材７０を、第１のクッション材６０に対して所定のギャップを介して補助フレーム材２３，２４間に張設している。また、布状弾性部材７２，７３を、高剛性布材７１に連結して、略水平方向に張設しているのみで、図５に示した態様のように略垂直方向には張設していない。
【００３８】
図１１〜図１４は、第２の実施形態のさらに他のバリエーションを示す図である。これらの図に示したように、この態様では、三次元立体編物、ウレタンフォーム、本革あるいはそれらの複合部材等から構成される第１のクッション材６０に対して所定のギャップを介して第２のクッション材７０を配置している点では、図５ないし図８に示した態様と同様である。但し、第２のクッション材７０を構成する高弾性部と高剛性部とを上下方向に離間させて配置し、両者間ギャップを設けた点で、図５ないし図８に示した態様と異なる。
【００３９】
まず、図１１に示した態様では、略Ｌ字状の板状フレーム５１，５２の上端縁間に、取り付け用布材７０ａを介して、高弾性部を形成する布状弾性部材７０ｂを配設する。また、布状弾性部材７０ｂに対し、少なくとも幅方向略中央付近において所定のギャップを有するように弛ませた状態で、取り付け用布材７０ａを介して高剛性部を形成する高剛性布材７０ｃを配設する。さらに、略Ｌ字状の板状フレーム５１，５２の下端縁と高剛性布材７０ｃとの間には、布状弾性部材７０ｂによる復元力を補助する補助用弾性部材７０ｄを図において略垂直方向に配設している。
【００４０】
図１１に示した態様によれば、第１のクッション材６０が所定量たわむと、第２のクッション材７０の布状弾性部材７０ｂにまず接し、この布状弾性部材７０ｂの復元力が単独で作用し始め、さらに、所定量たわむと、高剛性布材７０ｃの剛性による法線方向の力が作用する。これに対し、図５に示した態様では、第１のクッション材６０と第２のクッション材７０との間にギャップを有するのみで、第２のクッション材７０にはギャップを有しておらず、第１のクッション材６０の下方に直接高剛性部が配されている。従って、図１１に示した態様の場合には、図５に示した態様と比較すると、底付感の低減効果が大きい。このため、図１１に示した態様の場合には、第１のクッション材６０として、より薄手のクッション材を用いることも可能である。
【００４１】
図１２に示した態様は、補助用弾性部材７０ｄを図１１に示した態様よりもテンションが低くなるように緩く張設した構造である。従って、補助用弾性部材７０ｄの復元力が図１１に示した態様のものよりも小さい。すなわち、図１１及び図１２は、補助用弾性部材７０ｄの張り方によって、人体に作用する復元力を種々設定できることを示したものである。
【００４２】
図１３及び図１４は、幅方向略中央部に高剛性部である高剛性布材７１を有し、その両側部に高弾性部である布状弾性部材７２，７３を配置している点では、図５に示したものと同様である。但し、これらの図に示した態様では、高剛性部である高剛性布材７１に対してギャップを介して、すなわち、第１のクッション材６０と高剛性布材７１との間であって、いずれに対してもギャップをおいてさらに他の高弾性部である布状弾性部材７０ｅを配置したことを特徴とする。
【００４３】
これにより、図１１及び図１２に示したものと同様に、第１のクッション材６０が所定量たわんだ後、第２のクッション材７０の一部を構成する他の布状弾性部材７０ｅが単独でたわんで復元力を作用する荷重領域が設けられることになり、底付感の低減に資することができる。なお、図１３に示した構造と図１４に示した構造とでは、他の布状弾性部材７０ｅと高剛性布材７１とのギャップの大きさが異なるが、これは、剛性感が発揮されるまでの初期たわみに対応する荷重領域を種々設計変更できることを例示したものである。
【００４４】
図１５は、本発明の第３の実施形態にかかるクッション構造の例を示す図である。この実施形態では、サイドフレーム２１，２２間に張設した第１のクッション材８０に対し、その下方にギャップをおいて、全体が相対的にヒステリシスロスが小さく復元性の高い高弾性部を構成する布材やネット材からなる第２のクッション材９０を配設した構造である。第１のクッション材８０としては、例えば、三次元立体編物を用い、図２及び図３に示したものと同様に、下部層のグランド編地における人体中心線回りに対応する部位に高剛性部を設定して、その両側部に高弾性部を形成したものを用いることができる。また、上部層を形成するグランド編地や中間層を形成する連結糸としては、高減衰部、高剛性部又は高弾性部のいずれか、あるいはこれらを任意に組み合わせることにより所望のクッション特性を有する構造とすることができる。
【００４５】
本実施形態においても、第１のクッション材８０の下方にギャップを有するため、着座時等においては、第１のクッション材８０がソフトな当たり感でたわむと共に、荷重の平衡点においては、第１のクッション材８０に設定した高剛性部の法線方向の力により座骨結節下が確実に支持されると共に、第２のクッション材９０の復元力によって体側部に支持圧が付与されて荷重が分散される。また、第２のクッション材９０の弾性作用により振動吸収特性、特に高周波帯における振動吸収特性が向上する。
【００４６】
図１６及び図１７（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態の他のバリエーションを示す図である。図１６及び図１７（ａ）は、第１のクッション材８０の折り曲げ部の内側に、任意のフレームなどに吊り下げ支持させた張力構造体である第１のベルト部材９５を配設し、第１のベルト部材９５によって第１のクッション材８０を支持すると共に、同じく、任意のフレームなどに吊り下げ支持させた張力構造体である第２のベルト部材９６に対して、合成樹脂製のセットプレート９６ａを用いて第１のクッション材８０の側部を支持した構成である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）と異なり、第２のベルト部材９６とセットプレート９６ａのみによって第１のクッション材８０を支持した構成である。
【００４７】
任意のフレームに支持された各ベルト部材９５，９６によって第１のクッション材８０を支持することにより、第１のクッション材８０が、各フレームに対して浮き上がった状態で支持されることになるため、フレームの硬い当たり感を軽減するのに役立つ。また、セットプレート９６ａとして、張力方向（幅方向）には拘束力があるが、それと直交する方向に対して自由度を有するものを用いることにより、その弾性によって底付き感を軽減するのに役立つ。
【００４８】
図１７（ｃ）は、図１７（ａ），（ｂ）と同様に、第１のベルト部材９５上に第１のクッション材８０を支持すると共に、逆Ｌ字状に配置した板状フレーム９７，９８に対して、セットプレート９６ａを用いて第１のクッション材８０の側部を係合した構成である。そして、この板状フレーム９７，９８として、所定の弾性力のある素材や形状等を選択している。これにより、各フレームに対する当たり感を軽減すると共に、上下方向ないしは体側部に対する法線方向の復元性が利用されることにより、体側部の支持を補助し、振動吸収特性の向上に役立つ。
【００４９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記した説明では、第１のクッション材と第２のクッション材との間だけでなく、第２のクッション材を構成する部材間にもギャップを形成した態様を、第２の実施形態においてのみ説明しているが、他の実施形態でもかかる構造を採用することはもちろん可能である。また、各クッション材を支持するフレーム、ワイヤ、ベルト部材などの各種支持部材自体が、他の任意の支持部材により吊り下げ支持された張力構造体である態様については、第３の実施形態のバリエーションとして例示しているに過ぎないが、かかる構造を他の実施形態で採用できることももちろんである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のシート構造は、人体中心線回りに対応する部位に設けられ相対的に永久ひずみの小さい高剛性部と、人体側部に対応する部位に設けられ、ヒステリシスロスが相対的に小さく復元性の高い高弾性部との組み合わせからなり、前記高弾性部が荷重の平衡点付近で作用するように設けられている。このため、人体の中心線回りを高剛性部によって伸びを規制して剪断力の発生を小さくし、法線方向の力によって人体を安定して支持すると共に、人体側部に対応する部位に配置された高弾性部の復元力及び高弾性部と高剛性部の境界付近における法線方向の合力による支持圧が付与されるため、骨盤を包み込むようにホールドできる。また、大腿側部の筋、例えば、大腿二頭筋の伸縮方向に沿って支持力の勾配は小さいが弾性感のある座り心地を実現できる。これにより、臀部から腰椎部の中心線上の支持圧を軽減し、血行不良による筋疲労の低減を図ることができる。また、高減衰部を設けた場合には、平衡点に至るまでは、主としてこの高減衰部により、荷重を分担支持する。従って、着座動作及び起立動作時に小さな荷重で接している場合には、柔らかく沈み込む荷重的なへたりを生じ、フィット感を向上させることができる。
【００５１】
また、高弾性部の弾性力によって高周波帯の振動やクレストファクターの大きい衝撃性振動も吸収されるため、ランダム波の吸収性に優れると共に、着座者にローリング、ヨーイングによる遠心力あるいは低周波帯の衝撃性振動が作用する場合には、高弾性部のばね特性に加えて、高減衰部の減衰作用が機能するため、高い緩衝機能を有し、入力振動に伴って人体に作用する力を効率よく吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のシート構造の第１の実施形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ’矢視図であって、高剛性部と高弾性部とを縫い継いで形成した態様を示す図であり、図２（ｂ）は、両者を一体に形成した態様を示す図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、クッション材に対する高剛性部、高弾性部、高減衰部の組み合わせの例を示す図である。
【図４】図４は、本発明のシート構造の第２の実施形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図５】図５は、図４のＡ方向矢視図であり、（ａ）は無負荷時の状態を示す図であり、（ｂ）は着座により荷重の平衡点となっている状態を示す図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、第２の実施形態で用いた布状弾性部材のバリエーションを示す図である。
【図７】図７は、前端フレーム及び後端フレームに対して、ゴム材を取り付けた状態を示す一部斜視図である。
【図８】図８は、第２の実施形態の他の態様を示す断面図である。
【図９】図９は、直径３０ｍｍの加圧板を用いて測定した第２の実施形態の高弾性部と金属バネとの荷重特性の差を示すグラフである。
【図１０】図１０は、直径９８ｍｍの加圧板を用いて測定した第２の実施形態の高弾性部と金属バネとの荷重特性の差を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２のクッション材にギャップを形成した第２の実施形態の他の態様を示す図である。
【図１２】図１２は、第２のクッション材にギャップを形成した第２の実施形態のさらに他の態様を示す図である。
【図１３】図１３は、第２のクッション材にギャップを形成した第２の実施形態のさらに他の態様を示す図である。
【図１４】図１４は、第２のクッション材にギャップを形成した第２の実施形態のさらに他の態様を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明のシート構造の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態の他の態様を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は、図１６のＢ−Ｂ’矢視図である。図１７（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、第３の実施形態のさらに他の態様を示す断面図である。
【図１８】図１８は、上記各実施形態で使用可能な三次元立体編物の一例の構成を示す断面図である。
【図１９】図１９は、一方のグランド編地の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、他方のグランド編地の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、連結糸の各種配設の仕方を例示した図である。
【符号の説明】
１０シート
２０シートフレーム
２１，２２サイドフレーム
２３，２４第１の補助フレーム
３０クッション材
４０ネット部材
５１，５２板状フレーム
６０第１のクッション材
７０第２のクッション材
７１高剛性布材
７２，７３布状弾性部材
８０第１のクッション材
９０第２のクッション材
１００三次元立体編物
１１０一方のグランド編地
１２０他方のグランド編地
１３０連結糸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seat cushion structure, and more particularly to a seat cushion structure suitable for a vehicle seat such as an automobile or a train.
[0002]
[Prior art]
A normal automobile seat is made of a spring material such as an S spring, a coil spring, a puller flex, a urethane foam, and a skin material, and has a basic structure in which a seat portion and a back portion are separated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional automobile seat has only a structure that supports the vicinity of the center line of the human body and the thoracic vertebra, lumbar vertebra, and pelvis, and the support pressure on the center line from the buttocks to the lumbar vertebra is large. For this reason, the human body load tends to concentrate on the muscle portion near the sciatic nodule, and numbness occurs when sitting for a long time. In addition, it is mainly made of spring material, so it functions as a filter to reduce noise. However, when vibration is input in the vertical direction, it is harmful to the seated person due to the elastic energy of the seat structure. Vibration occurs. Further, when a centrifugal force such as rolling or yawing acts on the seated person, the upper body of the seated person tends to swing. On the other hand, in a seat made of a conventional spring system material, the reaction force is large due to the elastic force of the seat part and the back part, so that a person can comfortably touch the cushioning material with a small load by a seating operation or a standing operation. A load-like sag of several mm to several tens of mm, which improves the feeling of fit (ease of fitting), could not be generated.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and disperses pressure concentrated on the sciatic nodule and its surrounding musculature and shearing force acting on the muscle to improve sitting comfort and to distribute body pressure. Thus, it is an object of the present invention to provide a seat structure that can improve the transmission characteristics of vibrations to the human body due to input vibrations, and further improve the fit at the time of sitting and standing operations.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention according to claim 1 is supported by various support members such as a frame, a wire, and a belt member that form a sheet. , In the width direction of the sheet A seat cushion structure to be stretched, A three-dimensional solid knitted fabric is formed by joining a pair of ground knitted fabrics spaced apart from each other with a connecting yarn. Hysteresis loss in the load characteristics of the side portions on both sides corresponding to the human body side portion as a high-rigidity portion in which the center portion in the width direction corresponding to the periphery of the center line is relatively smaller in permanent set than the side portions located on both sides thereof. It is formed integrally and continuously as a highly elastic part that is relatively smaller than the central part in the width direction and has high resilience. A cushion structure for a seat is provided.
In the present invention according to claim 2, the seat cushion structure according to claim 1, wherein a spring constant when the high elastic portion is pressed by a pressure plate having a diameter of 200 mm is 250 N / mm or less. provide.
In the present invention described in claim 3, A high damping part or a high elastic part is set in at least one of the ground knitted fabric and the connecting yarn of the upper layer part in the three-dimensional solid knitted fabric The seat cushion structure according to claim 1 or 2, wherein the seat cushion structure is provided.
In this invention of Claim 4, A high elastic portion is set on the ground knitted fabric of the upper layer portion, and among the connecting yarns, a high-rigidity portion is adjacent to the central portion in the width direction corresponding to the periphery of the human body center line, and adjacent to the central portion in the width direction corresponding to the side portion of the human body. High damping part or high elasticity part was set on each side A cushion structure for a seat according to claim 3 is provided.
In the present invention described in claim 5, The tension at the time of no load when stretched by being supported by various support members such as a frame, a wire, and a belt member forming the sheet is in the vicinity of 0% elongation. The cushion structure for seats according to any one of claims 1 to 4 is provided.
In the present invention described in claim 6, A seat cushion structure having a first cushion material and a second cushion material supported by various support members such as a frame, a wire, and a belt member forming a seat and stretched in the width direction of the seat, The first cushion material has a three-dimensional solid knitted fabric formed by joining a pair of ground knitted fabrics arranged apart from each other with a connecting yarn, and the three-dimensional solid knitted fabric is a lower layer. In the ground knitted fabric of the part, the sides on both sides corresponding to the human body side part as a high-rigidity part in which the center part in the width direction corresponding to the circumference of the human body center line has a relatively smaller permanent strain than the side parts located on both sides thereof The second cushion is formed integrally and continuously as a highly elastic part having a relatively small hysteresis loss in the load characteristic of the part and being relatively smaller than the central part in the width direction. Is characterized in that on the back side of the first cushion member is intended to be arranged spaced apart with a gap A cushion structure for a seat is provided.
In the present invention described in claim 7, The spring constant when pressed by a pressure plate having a diameter of 200 mm of the highly elastic portion is 250 N / mm or less. The seat cushion structure according to claim 6 is provided.
[0006]
(Function)
According to the present invention, the final stable posture in the seated state is set as the equilibrium point of the load, and in the vicinity of the equilibrium point in the seated state, the elongation around the center line of the human body is regulated by the high-rigidity portion to generate the shearing force. The effect of shearing force can be reduced by increasing the normal force around the sciatic nodule and supporting it stably, and by the restoring force of the highly elastic part with high resilience placed at the site corresponding to the human side. Therefore, the pelvis can be held so as to be wrapped in a substantially U shape or a substantially V shape. In addition to this, it is possible to realize a sitting comfort with a small stress gradient along the stretching direction of the muscles on the thigh side, for example, the biceps femoris. Thereby, the support pressure on the center line of the lumbar portion from the buttocks can be reduced, and muscle fatigue due to poor blood circulation can be reduced. The “around the human body center line” usually means a region belonging to 200 mm or less on the left and right sides of the human body center line when the physique is large, and 150 mm on the left and right sides of the human body center line in the case of an average physique. An area belonging to the following.
[0007]
Further, when the high attenuation portion is provided, the load is shared and supported mainly by the load sag of the high attenuation portion until the equilibrium point is reached. Accordingly, when the seating operation and the standing operation are in contact with each other with a small load, the load sinks softly to improve the fit.
[0008]
When high-frequency vibrations are absorbed by the restoring force of the high-elasticity part, and when centrifugal force due to rolling or yawing acts on the seated person, the high-elasticity part is damped in addition to the spring characteristics of the high-elasticity part. Since the action functions, the force acting on the human body with the input vibration is absorbed. As a result, even when whole body vibration or impact vibration is input, the relative acceleration between the head and the pelvis is small, and the pelvis moves mainly in the vertical direction and the front-rear direction without rotating, and the vibration energy is efficiently distributed. To do.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a seat 10 having a cushion structure according to the first embodiment. As shown in the figure, the seat 10 includes a seat frame 20 and a cushion material 30 supported by the seat frame 20. The seat frame 20 includes pipe-shaped side frames 21 and 22 disposed on both sides, first auxiliary frames 23 and 24 disposed below the side frames 21 and 22, and a first auxiliary frame 23, respectively. , 24, second auxiliary frames 25, 26 disposed below.
[0010]
The cushion structure of the present embodiment includes a cushion material 30 that is stretched between the side frames 21 and 22. The cushion material 30 is disposed so as to be positioned on the side frames 21 and 22 after the side portions 30a and 30a are folded back inward. This is to reduce the foreign object feeling caused by the side frames 21 and 22.
[0011]
The cushion structure of the present embodiment is provided in a part corresponding to the human body centerline, provided in a part corresponding to the human body side part, and a highly rigid part having a relatively small permanent strain compared to other parts, Compared to other parts, it has a structure with a relatively low hysteresis loss in load characteristics and a highly elastic part with high resilience. There are various kinds of combinations of the highly rigid portion and the highly elastic portion. The high elastic portion preferably has a spring constant of 250 N / mm or less when pressed by a pressure plate having a diameter of 200 because it is below the internal resonance point, and more preferably 200 N / mm or less. More preferred. In addition, in order to improve the fit when seated and to improve the vibration absorption characteristics in combination with the high elastic part, it is possible to set a high attenuation part with a large attenuation compared to other parts. preferable. However, depending on whether the sheet structure emphasizes attenuation or the restoration structure emphasizes, there are various combinations including a high attenuation part.
[0012]
FIG. 2 shows an example of the combination. 2A and 2B, the cushion material 30 has a three-layer structure, and the upper layer portion 31 has a high damping portion or a high elasticity portion. In the lower layer portion 32, the width direction central portion 32a corresponding to the periphery of the human body center line is a high rigidity portion, and the side portions 32b and 32c connected to the width direction central portion 32a are high elasticity portions. As shown in FIG. 3A, the intermediate layer 33 can have a width direction central portion 33a as a highly rigid portion, and side portions 33b and 33c on both sides thereof as high elastic portions or high attenuation portions. Further, as shown in FIG. 3B, all of the intermediate layer 33 may be a high attenuation portion or a high elasticity portion.
[0013]
Further, as shown in FIG. 2A, the width direction central portions 31a, 32a, 33a corresponding to the periphery of the human body center line, and one side portions 31b, 32b, 33b corresponding to one body side portion of the human body, The other side portions 31c, 32c, and 33c corresponding to the other body side portion of the human body can be divided and formed and joined with their adjacent edges facing downward, and then stitched together. As shown in FIG. 2B, the width direction central portions 31a, 32a, 33a and the side portions 31b, 32b, 33b and 31c, 32c, 33c can be formed in an integrally continuous shape.
[0014]
A net member 40 is disposed below the cushion material 30 via a gap. The net member 40 is disposed between the first auxiliary frames 23 and 24 in order to regulate the sinking amount of the cushion material 30 described above. The net member 40 may be any member that performs such a function, and may have a high rigidity or a high damping property. When a material having high rigidity is used, the cushion material 30 is in contact with each other, thereby suppressing the elongation or distortion caused by the high rigidity portion set in the width direction center portion 32a of the lower layer portion 32 and supporting the ischial nodule portion. Can be compensated for by the high attenuation part set in the upper layer part 31 of the cushion material 30.
[0015]
Since the cushion material 30 of the present embodiment exhibits the above-described function, it is stretched around an elongation rate of 0% when no load is applied. That is, it is arranged so as to be somewhat loosened without being pulled between the side frames 21 and 22.
[0016]
As a cushioning material 30 that is a laminated structure, fabric, knit, moquette, urethane foam, polyester, raw cotton material, polyester, as long as each of the characteristics of the high attenuation portion, high rigidity portion, and high elasticity portion can be exhibited. It can also be formed using felt material (mainly for high-rigidity parts), cloth-like (planar) elastic bodies (for example, two-dimensional nets) and any combination of these, but three-dimensional solid knitted fabric Preferably, the above-mentioned materials are used in any combination in a three-dimensional solid knitted fabric. According to the three-dimensional solid knitted fabric, by adjusting the thickness of the yarn or pile as the material, the material, the closing force, the arrangement density of the yarn or pile, etc., the above-described high damping portion, high rigidity portion and It is possible to easily set a part of the highly elastic part or to increase the deflection to give a feeling of stroke. In other words, it can be knitted so as to have partially different characteristics from the state of the original fabric, or it can be combined by stacking three-dimensional solid knitted fabrics having various characteristics or connecting them in a horizontal direction by stitching them together. It is also easy to use. In addition, according to the three-dimensional solid knitted fabric, the elasticity exhibited by the yarns and piles (connecting yarns) constituting the three-dimensional solid knitted fabric is not only used in a plane but also by adjusting the amount of the yarns and piles used. Can be used three-dimensionally, and it is easy to produce a soft spring constant of 250 N / mm or less, preferably 200 N / mm or less when pressed by a pressure plate having a diameter of 200 mm. is there.
[0017]
The three-dimensional solid knitted fabric is formed by connecting a pair of ground knitted fabrics arranged apart from each other with a connecting yarn. Specifically, as shown in FIG. 18, the three-dimensional solid knitted fabric 100 includes a pair of ground knitted fabrics 110 and 120 that are spaced apart from each other and a reciprocating motion between the pair of ground knitted fabrics 110 and 120. It is comprised from the three-dimensional three-dimensional structure which has many connecting thread 130 which couple | bonds.
[0018]
One ground knitted fabric 110 is formed by, for example, a flat knitted fabric structure (fine mesh) that is continuous in both the wale direction and the course direction from a yarn in which single fibers are twisted, as shown in FIG. Has been. On the other hand, the other ground knitted fabric 120 is, for example, as shown in FIG. 20, more than one ground knitted fabric 110 having a honeycomb-shaped (hexagonal) mesh from a yarn in which short fibers are twisted. It has a large stitch structure. Of course, this knitted fabric structure is merely an example, and a knitted fabric structure other than a fine-grained structure or a honeycomb structure can also be adopted. The connecting yarn 130 is knitted between the pair of ground knitted fabrics 110 and 120 so that one ground knitted fabric 110 and the other ground knitted fabric 120 maintain a predetermined distance, and is a three-dimensional mesh knit. The given three-dimensional solid knitted fabric 100 is given a predetermined rigidity.
[0019]
As the thickness and the like of the ground yarn forming the ground knitted fabrics 110 and 120, those that can provide the waist strength necessary for the three-dimensional knitted fabric and that do not make the knitting work difficult are selected. Moreover, although monofilament yarn can be used as the ground yarn, it is preferable to use a multifilament yarn or a spun yarn from the viewpoint of texture and softness of the surface feel.
[0020]
As the connecting yarn 130, a monofilament yarn is preferably used, and one having a thickness in the range of 167 to 1100 dtex is suitable. The multifilament yarn cannot give a cushioning property with good restoring force, and if the thickness is less than 167 dtex, it is difficult to obtain the strength of the waist, and if it exceeds 1100 dtex, it becomes too hard and moderate. This is because elasticity cannot be obtained. That is, by adopting the monofilament yarn in the above range as the connecting yarn 130, the load of the seated person is changed by the deformation of the stitches constituting each ground knitted fabric 110, 120 and the deformation (falling and buckling) of the connecting yarn 130. Further, the deformed connecting thread 130 can be supported by the restoring force of the adjacent connecting thread 130 that imparts spring characteristics, and a soft structure having soft spring characteristics and no stress concentration can be obtained. Further, the damping force is exerted by rubbing between the connecting yarns 130.
[0021]
The material of the ground yarn or the connecting yarn 130 is not particularly limited, and examples thereof include synthetic fibers such as polypropylene, polyester, polyamide, polyacrylonitrile, and rayon, regenerated fibers, and natural fibers such as wool, silk, and cotton. It is done. The said raw material may be used independently and these can also be used together arbitrarily. Preferably, thermoplastic polyester fibers represented by polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyamide fibers represented by nylon 6, nylon 66, etc., polyolefins represented by polyethylene, polypropylene, etc. Fiber or a combination of two or more of these fibers. Polyester fibers are suitable because of their excellent recyclability. Further, the shape of the ground yarn or the connecting yarn 130 is not limited, and may be a round cross-section yarn or a modified cross-section yarn.
[0022]
As a method of arranging the connecting yarns 130 (pile structure), the connecting yarns 130 that connect the respective ground knitted fabrics 110 and 120 are shown in a state viewed from the side surface. It is classified into such a kind. (A), (b) is a straight type in which the connecting yarn 130 is knitted substantially perpendicularly between the ground knitted fabrics 110, 120. b) is a simple straight braid. (C) to (e) are cross types knitted so that the connecting yarns 130 cross each other between the ground knitted fabrics 110 and 120. Among these, (c) is crossed in an 8-shape. , (D) are knitted into a simple cloth, and (e) is a cloth (double cross) made up of two pieces. As shown in (c) to (e), when the connecting yarns 130 are crossed and arranged obliquely, the connecting yarns 130 are arranged almost vertically between the ground knitted fabrics 110 and 120. In comparison (see (a) and (b)), a soft spring characteristic with a large compression rate can be imparted while maintaining a sufficient restoring force due to the buckling strength of each connecting yarn 130.
[0023]
From the above, when a three-dimensional solid knitted fabric is used, it is easy to increase elasticity or increase damping depending on the knitting method, etc., for example, when forming one ground knitted fabric Is to increase the damping ratio by adjusting the knitting method and the thickness of the yarn, etc., and when forming the other ground knitted fabric, reduce the elastic modulus by reducing the stitches at the center in the width direction. Rigidity can be increased, and a restoring property can be enhanced by using a thread having a high restoring force at each side portion. In addition, as a connecting yarn knitted by reciprocating between a pair of ground knitted fabrics, the arrangement density is changed, for example, the arrangement density is increased near the center in the width direction to increase the rigidity. Can be. In addition, it is possible to improve the restoring property by using the deflection of the connecting yarn having a high restoring force. Furthermore, it is possible to adjust the attenuation by adjusting the strength of the seam portion of the yarn and the connecting yarn constituting the ground knitted fabric, and using the frictional force of both of the seam portion. Therefore, for example, by arranging one ground knitted fabric having high damping or restoring property as an upper layer portion and the other ground knitted fabric having a high rigidity portion and a high elastic portion as a lower layer portion, FIG. 2 (a), The cushion structure shown in (b) can be easily set.
[0024]
In addition, since the three-dimensional solid knitted fabric basically has a three-layer structure, even if only one piece is used, different characteristics such as a high attenuation portion, a high rigidity portion, and a high elasticity portion are partially used. Can be set. However, a plurality of three-dimensional solid knitted fabrics are laminated and used, for example, an upper layer having a high damping property or a high restoring property, and an intermediate layer having a high damping property, or a high rigidity portion and a high elastic portion. Further, as the lower layer portion, a structure having a highly rigid portion at a substantially central portion in the width direction and having a highly elastic portion on both sides thereof may be used.
[0025]
According to the present embodiment, when a person sits and contacts the cushion material 30, for example, when the upper layer portion 31 is a high attenuation portion, the upper layer portion 31 composed of the high attenuation portion is caused by a load sag. Deflection. For this reason, in a small load region, there is almost no reaction force with respect to a human body, and a high fit (ease of familiarity) is obtained. Then, when reaching the equilibrium point of the load which is the final stable posture in the seated state, the high rigidity portion formed in the substantially central portion 32a in the width direction corresponding to the center line of the human body suppresses unnecessarily elongation. It sits on a rigid body and supports it stably while preventing a large sinking of the human body by a normal force. In addition, since the high elasticity portion formed on the side portions 32b and 32c acts, both the back portion and the seat portion of the seat are applied to the human body side portion in a belt-like and normal direction, and are substantially U-shaped. Alternatively, the pelvis is held in a substantially V-shaped shape. For this reason, the support pressure on the center line from the buttocks to the lumbar portion can be reduced, and muscle fatigue due to poor blood circulation can be reduced.
[0026]
Next, the cushion structure concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS. As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, plate-like frames 51 and 52 having a substantially L-shaped cross section are disposed on both sides so that the inner surfaces face each other. Further, below the plate-like frames 51 and 52, suspension frames 53 and 54 are respectively arranged on the outer sides. In the present embodiment, the first cushion material 60 constituting the cushion structure is stretched over the suspension frames 53 and 54 via the covering cloths 55 and 56, and the second cushion material 70. Is stretched around the plate-like frames 51 and 52.
[0027]
That is, in the present embodiment, the cushion structure of the present invention is configured by combining the first cushion material 60 and the second cushion material 70. The first cushion material 60 has a high attenuation portion that is relatively attenuated compared to other components (components). As the first cushion material 60, for example, a thin urethane foam having a thickness of about 20 mm, a woven fabric, a knitted fabric, a genuine leather, or the like can be used, and a three-dimensional solid knitted fabric can also be used as in the first embodiment. . In the present embodiment, a three-dimensional solid knitted fabric is used. However, when a three-dimensional solid knitted fabric is used, in the present embodiment, the high rigidity portion and the high elastic portion are configured to be set in the second cushion material 70. The three-dimensional solid knitted fabric constituting the first cushion material 60 is manufactured in such a configuration that the material of each ground knitted fabric and the connecting yarn, the thickness, the arrangement density, etc. exhibit high attenuation. Further, the three-dimensional solid knitted fabric constituting the first cushion material 60 may be configured to use only one sheet, or may be configured to be used by stacking a plurality of sheets. In this case, as shown in FIG. 5, an auxiliary thin three-dimensional solid knitted fabric (auxiliary cushion member) 61 having a relatively high restoring force is provided on the back surface of the highly damped three-dimensional solid knitted fabric in order to compensate for elasticity. A cloth-like (planar) elastic body made of other two-dimensional net (knitted fabric, woven fabric) or the like can also be provided.
[0028]
As described above, the covering cloths 55 and 56 are stitched to the outer side portions of the first cushion member 60 and the auxiliary cushion member 61, and are substantially U-shaped fixed to the ends of the covering cloths 55 and 56 by stitching. The synthetic resin plate members (set plates) 57 and 58 are engaged with the suspension frames 53 and 54 so as to be stretched.
[0029]
The second cushion material 70 forms a high-rigidity portion having a relatively small permanent strain compared to other constituent parts (members) at a substantially central portion in the width direction. A highly rigid cloth material 71 formed from the formed canvas or aramid fiber is disposed. Further, on both side portions of the high-rigidity cloth material 71, a high-elasticity portion having a relatively low hysteresis loss in load characteristics and a high restoring force as compared with other constituent parts (other constituent members) is formed. The elastic members 72 and 73 are disposed. In addition, as the cloth-like elastic members 72 and 73, a cloth material, a net material, a rubber material, and a composite member thereof can be used. Each of the cloth-like elastic members 72 and 73 may only be stretched between each side portion of the high-rigid cloth material 71 and each of the plate-like frames 51 and 52. However, as shown in FIG. Is fixed to the top of the substantially L-shaped plate-shaped frame, the intermediate portion is sewn and connected to each side of the high-rigidity cloth material 71, and the other end is connected to each plate-shaped frame 51 positioned below. By engaging the inner end of 52 with a clip 78 or the like, substantially horizontal portions 721, 731 and substantially vertical portions 722, 732 can be formed on the cloth-like elastic members 72, 73. By adopting such a configuration, as shown in FIG. 5B, when a load is applied by seating, in addition to the elastic force due to the expansion and contraction of the substantially horizontal portions 721 and 731, the substantially vertical portions 722 and 732 Elastic force due to expansion and contraction is also exhibited. Further, the upward reaction force at the time of vibration input can be suppressed by the substantially vertical portions 722 and 723.
[0030]
The cloth-like elastic members 72 and 73 can be used alone, but auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 can be laminated and stretched to supplement the restoring force. In FIG. 5, the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 are laminated only on the substantially horizontal portions 721 and 731 of the cloth-like elastic members 72 and 73. It is. Further, the length of the substantially horizontal portions 721, 731 of the cloth-like elastic members 72, 73 in the tension direction (the width direction in FIG. 5) is made longer than the length of the auxiliary cloth-like elastic members 75, 76 in the tension direction, As shown in FIG. 5, by laminating the substantially horizontal portions 721, 731 of the cloth-like elastic members 72, 73 so as to be more slack than the auxiliary cloth-like elastic members 75, 76, the restoring force of both is stepwise. It can be set as the structure which acts. In the embodiment shown in FIG. 5, when a certain load value is reached, first, the restoring force of the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 acts, and when the load increases and reaches a predetermined load value, the cloth-like elasticity is reached. The restoring force of the members 72 and 73 acts. That is, until the two elastic members reach a predetermined load value, they act in stages as if they are arranged in series, and when they reach a predetermined load value, both act in parallel. The resilience according to the physique difference (weight difference) can be exhibited, and the feeling of bottoming can be reduced regardless of the weight difference.
[0031]
The cloth-like elastic members 72 and 73 can be connected as a single member formed in an elongated shape as shown in FIG. 6A over the entire depth direction of the high-rigid cloth material 71. As shown in FIG. 6 (b), a plurality of shortly formed members 72a and 73a are arranged in the depth direction of the high-rigidity cloth material 71 with an interval between them, or a single member is cut. Thus, the cloth-like elastic members 72 and 73 can be connected in a state of being divided into a plurality of portions. By arranging in this way, it is possible to reduce the elastic action in the pulling direction as compared with a large area, and the divided members 72a and 73a constituting the cloth-like elastic members 72 and 73 are respectively provided. An appropriate restoring force can be exhibited according to the arrangement position. As a result, the load can be further dispersed and the reaction force can be reduced. In addition, by adjusting the size (area) of each divided member 72a, 73a and the distance between adjacent members 72a, 72a or the distance between 73a, 73a, a structure having a different spring constant depending on the arrangement position may be obtained. it can.
[0032]
When the cushion structure of the present embodiment is set to the seat, as shown in FIG. 6, other cloth-like elastic members such as rubber materials 77 and 78 are provided on the front edge and the rear edge of the high-rigidity cloth material 71. As shown in FIG. 7, each of them is connected by stitching, and by engaging these with the front end frame and the rear end frame, in combination with the cloth-like elastic members 72 and 73, a higher restoring force is exhibited in the front-rear direction. Thus, the posture support performance and the vibration absorbing function can be improved.
[0033]
In addition, it is preferable that the first cushion material 60 constituting the cushion structure of the present embodiment is stretched around a tension of 0%, and the second cushion material 70 is stretched at a tension of 0% or more. As a result, the first cushion material 60 does not impair the damping property of the first cushion material 60 and can increase the fit with the human body shape. In the second cushion material 70, the method using the high-rigidity cloth material 71 is possible. The supporting force in the linear direction can be surely exhibited, and the load can be supported with an appropriate stroke with respect to an arbitrary load mass by the restoring force acting in the equilibrium state of the cloth-like elastic members 72 and 73. . Further, as shown in FIG. 5, it is preferable that the first cushion member 60 and the second cushion member 70 are stretched so that a predetermined amount of gap is formed when no load is applied. As a result, while the first cushion member 60 is bent in the gap during sitting or the like, the tension acts on the human body with a small shearing force along the shape of the human body, thereby increasing the sense of restraint on the human body. It is possible to improve the fit.
[0034]
According to the present embodiment, only the first cushion material 60 having a high damping property bends when sitting or the like. When the vicinity of the equilibrium point is reached, the first cushion material 60 comes into contact with the second cushion material 70, and the tension of the second cushion material 70 also acts on the human body. At this time, according to the present embodiment, the action of the high-rigidity cloth material 71 supports the human body and the restoring force by the cloth-like elastic members 72 and 73 acts to absorb vibrations and reduce the feeling of bottoming. To do. Thereby, while being able to support the main load under the sciatic tuberosity, the support pressure of the normal direction along a body side part generate | occur | produces, Therefore The body pressure dispersion | distribution effect improves. In particular, in the vicinity of the boundary between the high-rigidity part and the high-elasticity part, both the normal direction force of the high-rigidity part and the restoring force of the high-elasticity part act, and the body-side support force is fitted along the body side part. Demonstrated. If a metal spring is used instead of the above-described cloth-like elastic member as a member constituting the highly elastic portion, the reaction force causes the human body to feel a foreign object. When it is adopted, it is necessary to take measures such as thickening the layer of the first cushion material 60 having a high damping property located on the metal spring in order to reduce the foreign object feeling. For this reason, when a metal spring is used as the highly elastic portion, the body side support force cannot be sufficiently exhibited. In addition, according to the present invention, the first cushion material 60 caused by the weight difference of the seated person is compared with the state in which the second cushion material 70 is not disposed due to the rigidity and restoring force of the second cushion material 70. The difference in the amount of deflection can be reduced.
[0035]
Here, FIG. 9 shows a state in which both sides of the pullaflex are suspended and supported by a metal spring with respect to the side frame, and the radial direction (relative to the tensioning direction of the metal spring) with respect to the substantially central portion of the metal spring. When a load is applied to a displacement of up to 10 mm, up to 20 mm, and up to 30 mm by a pressure plate having a diameter of 30 mm in a substantially perpendicular bending direction), and as shown in FIG. In the state supported by the laminated elastic body of the cloth-like elastic members 72, 73 and the auxiliary cloth-like elastic members 75, 76, in the substantially central portion of the cloth-like elastic members 72, 73. On the other hand, it is a figure which shows the load characteristic at the time of applying a load to a displacement amount of 10 mm, 20 mm and 30 mm with a pressure plate having a diameter of 30 mm in a substantially vertical direction. The metal spring, the cloth-like elastic members 72 and 73, and the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 (high elastic portions) were stretched so as to be in a region where the load characteristics in the tensile direction of both were substantially equal. Further, as the cloth-like elastic members 72 and 73, a three-dimensional solid knitted fabric using a highly recoverable yarn was used, and as the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76, a rubber material was used. FIG. 9 also shows the load characteristics when a load of 40 N is applied to the muscles of the human buttocks with a pressure plate having a diameter of 30 mm.
[0036]
As is apparent from FIG. 9, the load characteristic of the metal spring is twice that of the laminated structure of the cloth-like elastic members 72 and 73 and the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 of this embodiment. Higher than that and very high compared to the load characteristics of human buttock. On the other hand, in the case of the laminated structure of the cloth-like elastic members 72 and 73 and the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 of the present embodiment, compared with a metal spring, although it is higher than the load characteristics of the human buttocks. It is close to the load characteristics of the buttocks. Therefore, when it comes into contact with human muscles, the metal spring feels as a foreign object that greatly deforms the muscles, whereas the cloth-like elastic members 72 and 73 and the auxiliary cloth-like elastic member 75 of the present embodiment. In the case of the laminated structure with 76, it can be seen that it easily fits human muscles.
On the other hand, FIG. 10 shows a state in which both sides of the pullaflex are suspended and supported by a metal spring with respect to the side frame, and a metal spring and a puller are centered around a boundary between the metal spring and the pullaflex by a pressure plate having a diameter of 98 mm. When the flex is applied in half, up to a displacement of 10 mm, up to 20 mm, and up to 30 mm, respectively, and the high-rigidity cloth material 71 is formed by the high-elasticity portion of the present embodiment, that is, the cloth-like elastic members 72 and 73 In a state of being supported by a laminated structure of auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76, with a pressure plate having a diameter of 98 mm, both of them are halved about the boundary between the high-rigidity member 71 and the high-elasticity portion in a substantially vertical direction. It is a figure which shows the load characteristic at the time of applying a load to a displacement amount to 10 mm and 20 mm, respectively. Further, FIG. 10 shows the load characteristics when a load of 100 mm is applied to a human buttocks muscle with a pressure plate having a diameter of 98 mm within a range in which the load characteristics and spring constants of the metal spring and the highly elastic portion are almost in common. Shown to overlap.
When made of a hard material such as a metal spring and Purmaflex, the hysteresis loss is usually small, the deflection is difficult, and the spring constant is also large. On the other hand, when the spring structure is made of a soft material such as a laminated structure of the cloth-like elastic members 72 and 73 and the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76 of the present embodiment, a metal spring or the like is used. When compared with, the hysteresis loss is large, the spring constant in the deflection direction is small, and the characteristics of the muscle are approached. This is apparent from the load characteristics of a pressure applied by a 30 mm pressure plate in FIG. However, as shown in FIG. 10, the spring constant when the metal spring and the pullaflex are pressed halfway by the 98 mm pressure plate, and the spring when the high-rigidity cloth material 71 and the highly elastic portion are pressed halfway by half. The constants are almost the same at about 7.1 N / mm. In addition, even if compared with the value of the muscle spring constant of 6.9 N / mm at a predetermined displacement, there is no significant difference. A diameter of 98 mm is roughly equivalent to the width of one side of a human buttock of a normal physique or the width of one side of a thigh, but in such a wide area, the combination of the high-rigidity cloth material 71 and the high-elasticity part It shows that the same load characteristics as muscles can be exhibited in substantially the same manner as a combination of a metal spring and a pullaflex.
That is, the combination of the high-rigidity cloth material 71 of the present embodiment, and the high-elasticity portion formed by the laminated structure of the cloth-like elastic members 72 and 73 and the auxiliary cloth-like elastic members 75 and 76, With almost the same spring characteristics, the strain on the muscles can be reduced, and as is clear from the load characteristics shown in FIG. However, even if it contacts the highly elastic part of the present embodiment, it can be seen that the structure does not feel a foreign object and fits to the thigh side part and is likely to generate a support pressure in the normal direction.
[0037]
FIG. 8 shows another variation of the second embodiment. In this aspect, the first cushion material 60 is stretched between the pipe-shaped side frames 21 and 22 similar to those of the first embodiment, while the second cushion material 70 is The cushion material 60 is stretched between the auxiliary frame materials 23 and 24 via a predetermined gap. Further, the cloth-like elastic members 72 and 73 are connected to the high-rigidity cloth material 71 and are stretched in a substantially horizontal direction, and are stretched in a substantially vertical direction as shown in FIG. Not.
[0038]
FIGS. 11-14 is a figure which shows the further another variation of 2nd Embodiment. As shown in these drawings, in this embodiment, the second cushion material 60 is formed through a predetermined gap with respect to the first cushion material 60 composed of a three-dimensional solid knitted fabric, urethane foam, genuine leather, or a composite member thereof. In the point which has arrange | positioned the cushioning material 70 of this, it is the same as that of the aspect shown in FIG. 5 thru | or FIG. However, the embodiment differs from the embodiment shown in FIGS. 5 to 8 in that the highly elastic portion and the highly rigid portion constituting the second cushion material 70 are spaced apart from each other in the vertical direction and a gap is provided between them.
[0039]
First, in the embodiment shown in FIG. 11, a cloth-like elastic member 70b that forms a highly elastic portion is disposed between the upper edges of the substantially L-shaped plate-like frames 51 and 52 via the attachment cloth material 70a. To do. In addition, a high-rigidity cloth material 70c that forms a high-rigidity part via the attachment cloth material 70a in a state in which the cloth-like elastic member 70b is slackened so as to have a predetermined gap at least near the center in the width direction. Arrange. Further, an auxiliary elastic member 70d for assisting the restoring force by the cloth-like elastic member 70b is provided between the lower edge of the substantially L-shaped plate frames 51, 52 and the highly rigid cloth material 70c in the substantially vertical direction in the drawing. It is arranged.
[0040]
According to the aspect shown in FIG. 11, when the first cushion material 60 bends by a predetermined amount, it first comes into contact with the cloth-like elastic member 70b of the second cushion material 70, and the restoring force of the cloth-like elastic member 70b is independent. When a predetermined amount of deflection starts, a normal force due to the rigidity of the high-rigidity cloth material 70c acts. On the other hand, in the aspect shown in FIG. 5, there is only a gap between the first cushion material 60 and the second cushion material 70, and the second cushion material 70 has no gap. The high rigidity portion is disposed directly below the first cushion material 60. Therefore, in the case of the mode shown in FIG. 11, the effect of reducing the bottoming feeling is greater than that of the mode shown in FIG. For this reason, in the case of the mode shown in FIG. 11, a thinner cushion material can be used as the first cushion material 60.
[0041]
The embodiment shown in FIG. 12 has a structure in which the auxiliary elastic member 70d is loosely stretched so that the tension is lower than that in the embodiment shown in FIG. Therefore, the restoring force of the auxiliary elastic member 70d is smaller than that of the embodiment shown in FIG. That is, FIGS. 11 and 12 show that various restoring forces acting on the human body can be set depending on how the auxiliary elastic member 70d is stretched.
[0042]
13 and 14 have a high-rigidity cloth material 71, which is a high-rigidity part, at a substantially central part in the width direction, and cloth-like elastic members 72, 73, which are high-elasticity parts, are arranged on both sides thereof. This is the same as that shown in FIG. However, in the embodiments shown in these drawings, the high-rigidity cloth material 71 that is a high-rigidity part is interposed through a gap, that is, between the first cushion material 60 and the high-rigidity cloth material 71, In any case, a cloth-like elastic member 70e, which is still another highly elastic portion, is disposed with a gap therebetween.
[0043]
As a result, like the one shown in FIGS. 11 and 12, after the first cushion material 60 is deflected by a predetermined amount, another cloth-like elastic member 70e constituting a part of the second cushion material 70 is used alone. Thus, a load region for bending and applying a restoring force is provided, which can contribute to a reduction in the feeling of bottoming. The structure shown in FIG. 13 and the structure shown in FIG. 14 differ in the size of the gap between the other cloth-like elastic member 70e and the high-rigidity cloth material 71, but this provides a sense of rigidity. It illustrates that the load region corresponding to the initial deflection up to can be changed in design.
[0044]
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a cushion structure according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, with respect to the first cushion material 80 stretched between the side frames 21 and 22, a gap is formed below the first cushion material 80, and the whole constitutes a highly elastic portion having a relatively low hysteresis loss and high recoverability. The second cushion material 90 made of cloth material or net material is disposed. As the first cushion material 80, for example, a three-dimensional solid knitted fabric is used, and a high-rigidity portion is formed at a portion corresponding to the center line of the human body in the ground knitted fabric of the lower layer, as shown in FIGS. Can be used, and high-elasticity portions formed on both sides thereof can be used. In addition, as the ground knitted fabric forming the upper layer and the connecting yarn forming the intermediate layer, any one of the high damping portion, the high rigidity portion, the high elastic portion, or any combination thereof has a desired cushion characteristic. It can be a structure.
[0045]
Also in the present embodiment, since there is a gap below the first cushion material 80, the first cushion material 80 bends with a soft touch when seated or the like, and at the load equilibrium point, the first cushion material 80 The lower ischial tuberosity is reliably supported by the normal force of the high-rigidity part set in the cushion material 80, and the restoring force of the second cushion material 90 applies support pressure to the body side part to disperse the load. Is done. Further, the vibration absorption characteristics, particularly the vibration absorption characteristics in the high frequency band, are improved by the elastic action of the second cushion material 90.
[0046]
FIGS. 16 and 17A to 17C are diagrams showing other variations of the third embodiment. 16 and 17A, a first belt member 95, which is a tension structure that is suspended and supported on an arbitrary frame or the like, is disposed inside the bent portion of the first cushion member 80, and The first cushion member 80 is supported by one belt member 95, and similarly, a set plate made of a synthetic resin with respect to the second belt member 96 that is a tension structure that is suspended and supported on an arbitrary frame or the like. It is the structure which supported the side part of the 1st cushion material 80 using 96a. FIG. 17B differs from FIG. 17A in that the first cushion member 80 is supported only by the second belt member 96 and the set plate 96a.
[0047]
Since the first cushion material 80 is supported by the belt members 95 and 96 supported by an arbitrary frame, the first cushion material 80 is supported in a state of being lifted with respect to each frame. Helps reduce the hard feeling of the frame. Further, the set plate 96a has a restraining force in the tension direction (width direction), but has a degree of freedom in a direction orthogonal to the set plate 96a, thereby helping to reduce the feeling of bottoming by its elasticity. .
[0048]
FIG. 17C shows a plate-like frame 97 that supports the first cushion member 80 on the first belt member 95 and is arranged in an inverted L shape, similarly to FIGS. 98, the side portion of the first cushion material 80 is engaged using a set plate 96a. As the plate-like frames 97 and 98, a material or shape having a predetermined elastic force is selected. This reduces the feeling of hitting each frame, and supports the support of the body side part by utilizing the restoring property in the vertical direction or the normal direction to the body side part, and helps to improve the vibration absorption characteristics.
[0049]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above description, in the second embodiment, a mode in which a gap is formed not only between the first cushion material and the second cushion material but also between the members constituting the second cushion material. However, it is of course possible to adopt such a structure in other embodiments. Further, with respect to an aspect in which various support members such as a frame, a wire, and a belt member that support each cushion material are suspended and supported by other arbitrary support members, a variation of the third embodiment Of course, such a structure can be adopted in other embodiments.
[0050]
【The invention's effect】
The seat structure of the present invention is provided in a portion corresponding to the human body centerline and provided in a highly rigid portion having a relatively small permanent strain and a portion corresponding to the side portion of the human body, and has a relatively small hysteresis loss and a restoring property. The high elastic part is provided so as to act near the equilibrium point of the load. For this reason, the stretch around the center line of the human body is regulated by the highly rigid part to reduce the generation of shearing force, and the human body is stably supported by the force in the normal direction, and arranged at the part corresponding to the side part of the human body Since the restoring pressure of the high elastic part and the support pressure by the resultant force in the normal direction near the boundary between the high elastic part and the high rigidity part are applied, the pelvis can be held. Further, it is possible to realize a sitting comfort with a feeling of elasticity although the gradient of the supporting force is small along the stretch direction of the muscles on the thigh side, for example, the biceps femoris. Thereby, the support pressure on the center line of the lumbar portion from the buttocks can be reduced, and muscle fatigue due to poor blood circulation can be reduced. Further, when the high attenuation portion is provided, the load is shared and supported mainly by the high attenuation portion until the equilibrium point is reached. Therefore, when the seating operation and the standing-up operation are in contact with each other with a small load, a load-like sag that softly sinks is generated, and the fit can be improved.
[0051]
In addition, the elastic force of the high elastic part absorbs vibrations in the high frequency band and shocking vibrations with a large crest factor. When impact vibration is applied, in addition to the spring characteristics of the high elastic part, the damping action of the high damping part functions, so it has a high buffering function, and the force acting on the human body due to input vibration is efficient. Can absorb well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a first embodiment of a seat structure of the present invention.
2 (a) is a view taken along the line AA 'of FIG. 1, and shows a mode in which a high-rigidity part and a high-elasticity part are formed by stitching, and FIG. ) Is a diagram showing an embodiment in which both are formed integrally.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of combinations of a high-rigidity portion, a high-elasticity portion, and a high-damping portion with respect to the cushion material.
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a second embodiment of the seat structure of the present invention.
5 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 4, (a) is a diagram showing a state when no load is applied, and (b) is a state where a load is balanced by sitting. FIG.
6A and 6B are diagrams showing variations of the cloth-like elastic member used in the second embodiment. FIG.
FIG. 7 is a partial perspective view showing a state in which a rubber material is attached to the front end frame and the rear end frame.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another aspect of the second embodiment.
FIG. 9 is a graph showing a difference in load characteristics between a highly elastic portion and a metal spring according to the second embodiment measured using a pressure plate having a diameter of 30 mm.
FIG. 10 is a graph showing a difference in load characteristics between a highly elastic portion and a metal spring according to the second embodiment measured using a pressure plate having a diameter of 98 mm.
FIG. 11 is a view showing another aspect of the second embodiment in which a gap is formed in the second cushion material.
FIG. 12 is a diagram showing still another aspect of the second embodiment in which a gap is formed in the second cushion material.
FIG. 13 is a view showing still another aspect of the second embodiment in which a gap is formed in the second cushion material.
FIG. 14 is a diagram showing still another aspect of the second embodiment in which a gap is formed in the second cushion material.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the sheet structure of the present invention.
FIG. 16 is a partially cutaway perspective view showing another aspect of the third embodiment.
FIG. 17 (a) is a BB ′ arrow view of FIG. FIGS. 17B and 17C are cross-sectional views showing still other aspects of the third embodiment.
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a three-dimensional solid knitted fabric that can be used in each of the embodiments.
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of one ground knitted fabric.
FIG. 20 is a diagram showing an example of the other ground knitted fabric.
FIG. 21 is a diagram illustrating various ways of arranging connecting threads.
[Explanation of symbols]
10 sheets
20 seat frame
21, 22 Side frame
23, 24 First auxiliary frame
30 Cushion material
40 Net members
51,52 Plate frame
60 First cushion material
70 Second cushion material
71 High-rigidity cloth material
72,73 cloth-like elastic member
80 First cushion material
90 Second cushion material
100 Three-dimensional solid knitting
110 One ground knitted fabric
120 The other ground knitted fabric
130 Linking yarn

Claims

A seat cushion structure that is supported by various support members such as a frame, a wire, and a belt member that form a seat and is stretched in the width direction of the seat,
It has a three-dimensional solid knitted fabric formed by connecting a pair of ground knitted fabrics spaced apart from each other with a connecting yarn,
The three-dimensional three-dimensional knitted fabric is a high-rigidity portion having a lower permanent set than the side portions located on both sides of the center portion in the width direction corresponding to the circumference of the human body center line in the lower layer ground knitted fabric. The hysteresis loss in the load characteristics of the side portions on both sides corresponding to a portion is formed integrally and continuously as a highly elastic portion that is relatively smaller than the central portion in the width direction and has high resilience. Seat cushion structure.

The seat cushion structure according to claim 1, wherein a spring constant when the high elastic portion is pressed by a pressure plate having a diameter of 200 mm is 250 N / mm or less.

The cushion structure for a seat according to claim 1 or 2 , wherein a high damping part or a high elastic part is set in at least one of the ground knitted fabric and the connecting yarn of the upper layer part in the three-dimensional solid knitted fabric .

A high elastic portion is set on the ground knitted fabric of the upper layer portion, and among the connecting yarns, a high-rigidity portion is adjacent to the central portion in the width direction corresponding to the periphery of the human body center line, and adjacent to the central portion in the width direction corresponding to the side portion of the human body The cushion structure for a seat according to claim 3 , wherein a high damping part or a high elastic part is set on each of the side parts on both sides .

5. The tension at the time of no load when supported and stretched by various support members such as a frame, a wire, and a belt member forming a sheet is an elongation rate of around 0%. The seat cushion structure according to claim 1.

A seat cushion structure having a first cushion material and a second cushion material supported by various support members such as a frame, a wire, and a belt member forming a seat and stretched in the width direction of the seat,
The first cushion material has a three-dimensional solid knitted fabric formed by connecting a pair of ground knitted fabrics spaced apart from each other with a connecting yarn,
The three-dimensional three-dimensional knitted fabric is a high-rigidity portion having a lower permanent set than the side portions located on both sides of the center portion in the width direction corresponding to the circumference of the human body center line in the lower layer ground knitted fabric. Hysteresis loss in the load characteristics of the side portions on both sides corresponding to the portion is formed integrally and continuously as a highly elastic portion that is relatively smaller than the central portion in the width direction and has high resilience,
The seat cushion structure according to claim 1, wherein the second cushion material is disposed on the back side of the first cushion material with a gap therebetween .

The cushion structure for a seat according to claim 6 , wherein a spring constant when the high elastic portion is pressed by a pressure plate having a diameter of 200 mm is 250 N / mm or less .