シート
自動車のシートは乗員の体重を支え、衝突時の荷重を適切にボディへ伝達しつつ、長時間の運転で疲労を抑えるための人間工学的装置である。フレーム、クッション、表皮、調整機構、電装、センサから構成され、快適性と安全性、スペース効率を同時に満たす必要がある。設計では着座姿勢と視界、ペダル・ハンドルとの三次元関係、車両骨格との取り付け強度、量産性やコスト、難燃性や環境対応まで総合的に最適化する。
用途と役割
シートは運転中の微振動を減衰し、適切な体圧分散で血流阻害と腰部負担を低減する役割を持つ。さらにヘッドレストやバックフレームは後突時のむち打ち抑制に寄与し、サイドエアバッグやベルトアンカー位置は乗員拘束性能を左右する。後席では折りたたみやスライドにより荷室拡張と居住性の両立を図る。
構成要素
主要構成は以下の通りである。各要素は車種用途に応じて剛性・重量・コストのトレードオフで設計される。
- フレーム：高張力鋼プレスやパイプ骨格で荷重経路を形成
- クッション：発泡ウレタンやマットで体圧分散と振動吸収を担う
- 表皮：ファブリック、レザー、合成皮革。耐摩耗・難燃・通気性が要件
- 調整機構：スライド、リクライナ、ハイト、ランバーなどのリンク・ラチェット
- 電装：ヒータ、ベンチレーション、マッサージ、メモリ、モータ群
- センサ：着座検知、体重分類、ベルトリマインダ、ポジション検出
種類
- フロント：バケットタイプ、コンフォート、スポーツ、キャプテンチェア
- リア：ベンチ、6:4分割、タンブル/ダイブダウン、3列シート
- 特殊：回転昇降、ベンチレーション強化型、耐汚れ業務用、競技用
人間工学と寸法
着座基準点は「H点」「R点」で管理し、視点高やペダル可動範囲、ステアリング位置との整合を取る。座面長・座面高・クッション硬度・バック角・ランバーサポートは体格分布に基づく。JISやISOでは寸法・表示・試験方法が定義され、量産では公差設計とばらつき管理により狙い姿勢を維持する。
安全機能
安全は構造と拘束の総合性能で決まる。後突ではヘッドレスト位置と強度、前突ではベルトアンカー・プリテンショナとの協調、側突ではサイドSRSとバックフレームのエネルギ吸収が重要となる。チャイルドシート固定は「ISOFIX」により誤使用を抑制する。
- アクティブヘッドレスト：後突初期に頭頸部支持を前方へ最適化
- アンチサブマリン形状：骨盤の前滑り抑制で腹部負荷を低減
- 高荷重経路：レール・フロア溶接部の座屈抑止設計
快適性とNVH
快適性は体圧分布、減衰特性、通気性、触感で評価する。発泡ウレタンの密度・反発、表皮の通気・吸湿、スプリングマットやS字ワイヤの支持特性が着座感を左右する。ベンチレーションファンやシートヒータは温熱環境を調整し、路面入力はクッションとバック構造で二次サスペンション的に緩和する。
材料と製造
フレームは高張力鋼や成形パイプで軽量・高剛性化を図り、クッションはモールドウレタンで厚み・硬度をゾーニングする。表皮は裁断・縫製・張り込みで形状安定とシワ抑制を両立する。難燃性、耐光性、耐摩耗性、耐汗性を確保し、環境面ではリサイクル材や溶剤低減、分別解体容易性が求められる。
調整機構と電動化
近年のシートは多軸電動化が進み、個人差や運転状況に応じて姿勢を再現できる。メモリ連動や自動格納、姿勢提案アルゴリズムにより利便性と疲労低減を両立する。
- スライド/リクライナ：レバー式またはモータ式で前後・背角を調整
- ハイト/チルト：骨盤角と視点を同時に最適化
- ランバー/サイドサポート：空気室やモータで支持力を可変
- メモリ：キー連動で登録姿勢へ自動復帰
- イージーアクセス：乗降時の自動後退や折畳み
品質試験と規制
量産前には強度・耐久・作動・環境の各試験を実施する。繰返しスライドや座面載荷、バック荷重、ヘッドレスト衝撃、ヒータ耐久、振動・熱湿・耐光などで性能を確認する。法規はUN R17(座席)・UN R25(ヘッドレスト)等に整合し、JIS試験で社内基準を補完する。
メンテナンスとアフターマーケット
日常では表皮の清掃とクリーニング剤の適合確認、座面ヘタリの点検、レール異音の潤滑が基本である。カバーやクッションの後付けは安全機能を阻害しない適合品を用いることが重要であり、サイドSRS対応品や難燃性表示の確認が推奨される。競技用バケットへの交換時は取り付け強度と法規適合を満たす設計・申請が不可欠である。