JP2004017855A - 車両のシート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のシート構造において、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出して、座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風を供給するように構成した場合、複数の送風経路に均等に温調装置の送風が供給されるようにする。
【解決手段】温調装置をシートの座部１又は背もたれ部２の裏面側に備え、温調装置の排気口から複数の送風経路１１ｃ，１１ｄを延出し、送風経路１１ｃ，１１ｄから座部１又は背もたれ部２の表面に温調装置の送風が供給されるように構成する。送風経路１１ｃ，１１ｄにおける温調装置の排気口とは反対側の端部から、温調装置の送風を回収して温調装置の吸気口に戻す回収経路１１ｅ，１１ｆを備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車や商用車、バス等の車両におけるシートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のような車両のシートでは、吸気口から吸入した空気を加熱又は吸熱して排気口から排出する温調装置を、シートの座部又は背もたれ部の裏面側に備え、温調装置の送風（温風や冷風）を座部又は背もたれ部の表面に供給するように構成したものがある。これにより、温調装置の送風が座部又は背もたれ部に供給されて、シートに着座する乗員にとって快適性の高いものとなる。この場合、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出して、座部又は背もたれ部の広範囲に亘って、温調装置の送風が供給されるように構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出した場合、温調装置の排気口に対する送風経路の位置や向きによって、温調装置の送風が充分に供給される送風経路や充分に供給されない送風経路の生じることがある。
又、送風経路から座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風が供給されるように構成する場合、一つの送風経路において、温調装置の排気口に近い部分からは、座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風が充分に供給されるが、温調装置の排気口から遠い部分からは、座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風があまり供給されないと言うような状態の生じることがある。
【０００４】
本発明は車両のシート構造において、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出した場合、複数の送風経路にできるだけ均等に温調装置の送風が供給されるように構成することを目的としており、一つの送風経路において温調装置の排気口から遠い部分からは、座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風があまり供給されないと言うような状態を抑えることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、吸気口から吸入した空気を加熱又は吸熱して排気口から排出する温調装置を、シートの座部又は背もたれ部の裏面側に備え、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出し、送風経路から座部又は背もたれ部の表面に温調装置の送風が供給されるように構成した場合、送風経路における温調装置の排気口とは反対側の端部から、温調装置の送風を回収して温調装置の吸気口に戻す回収経路を備えている。
【０００６】
これにより、請求項１の特徴によると、温調装置の送風が温調装置の排気口から複数の送風経路に供給され、複数の送風経路における温調装置の排気口の反対側の端部から回収経路を通って、温調装置の吸気口に戻るのであり、温調装置の排気口、複数の送風経路及び回収経路、温調装置の吸気口を、温調装置の送風が循環することになる。
請求項１の特徴によると、温調装置の吸気口の吸入作用により、温調装置の送風が充分に供給されない送風経路にも、温調装置の送風が充分に供給されるようになって、温調装置の送風が複数の送風経路の各々に均等に供給され易くなる。温調装置の吸気口の吸入作用により、一つの送風経路において温調装置の排気口から遠い部分にも、温調装置の送風が充分に供給されるようになる。
【０００７】
［ＩＩ］
例えば、温調装置の吸気口から吸入した空気から吸熱し、温調装置の排気口から冷風を排出して、座部又は背もたれ部の表面を冷やすように構成した場合、請求項１の特徴のように（前項［Ｉ］の記載参照）、温調装置の排気口、複数の送風経路及び回収経路、温調装置の吸気口を、冷風が循環することになれば、温調装置の排気口から排出された冷風（座部又は背もたれ部を冷やすことによって少し温度が上昇している）が、温調装置の吸気口に吸入されて吸熱され、再び冷風（温調装置の吸気口に吸入された際の温度よりも低い温度）が、温調装置の排気口から排出される。
【０００８】
これによって、常温の空気のみを温調装置の吸気口から吸入して加熱又は吸熱し、温調装置の排気口から温風又は冷風を排出するような構成に比べて、請求項１の特徴によると、温調装置に掛かる加熱又は吸熱の負荷が小さなものとなっている。
【０００９】
［ＩＩＩ］
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項２の特徴によると、温調装置の排気口から複数の送風経路を放射状に延出している。
これにより、請求項２の特徴によると、温調装置の排気口から送風経路への経路抵抗を、複数の送風経路の各々において略同じようなものにすることが可能になり、温調装置の送風が充分に供給される送風経路や充分に供給されない送風経路の生じることが少なくなって、温調装置の送風が複数の送風経路の各々に均等に供給され易くなる。
【００１０】
［ＩＶ］
請求項３の特徴によると、請求項２の場合と同様に、前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項３の特徴によると、座部又は背もたれ部の裏面側の左右中央付近に温調装置を備え、温調装置の排気口から複数の送風経路を右及び左横側に向けて放射状に延出している。これにより、請求項３の特徴によると、温調装置の送風が座部又は背もたれ部の右及び左横側に均等に供給され易くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は乗用車のシート（運転席及び助手席）を示しており、シートは座部１、背もたれ部２及びヘッドレスト３を備えて構成されている。座部１は、発泡ウレタン等のパッド部材の表面に、通気性を備えた布製（又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等）の表皮が被せられて構成されている。
【００１２】
次に背もたれ部２について説明する。
図２及び図３（ロ）に示すように、正面視で門形の上フレーム４、上フレームの４の右及び左に連結された縦フレーム５、右及び左の縦フレーム５に亘って連結された横フレーム６，７、上フレーム４に連結されたヘッドレスト３の取付用の筒状の支持部８、右及び左の縦フレーム５に亘って架設されてＳ字状に繰り返して曲げられたバネ９、下の横フレーム７に連結されて着座した乗員の腰部を受け止める受け部１０等により、フレーム体が構成されている。
【００１３】
図４に示すように、右及び左の縦フレーム５において部分的にスリットが入れられ、スリットが入れられた部分が内側に折り曲げられている。これにより、右及び左の縦フレーム５にフック状の取付部５ａが形成され、右及び左の縦フレーム５における取付部５ａの位置に開口５ｂが形成されており、取付部５ａにバネ９が取り付けられている。
【００１４】
図２，３（ロ），４に示すように、発泡ウレタン等のパッド部材１１がフレーム体に取り付けられており、通気性を備えた布製（又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等）の表皮１２が、パッド部材１１の表面に被せられている。通気性を備えた布製（又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等）のカバー１３が表皮１２に接続されており、パッド部材１１の裏面から所定間隔を置いてパッド部材１１の裏面を覆うようにカバー１３が配置されている。
【００１５】
図１，２，３（イ）（ロ），４に示すように、パッド部材１１の左右中央付近に、入口１１ａ及び出口１１ｂがパッド部材１１の表面及び裏面に亘って貫通しており、パッド部材１１の表面において、溝状の２つの第１送風経路１１ｃ及び溝状の２つの第２送風経路１１ｄが、入口１１ａから右及び左横側に向けて左右対称の状態で放射状に延出されている。パッド部材１１の表面において溝状の回収経路１１ｅが、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの入口１１ａとは反対側の端部に亘って接続されており、溝状の回収経路１１ｆが、回収経路１１ｅから出口１１ｂに接続されている。これにより、入口１１ａ、出口１１ｂ、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄ、回収経路１１ｅ，１１ｆが、表皮１２によって覆われている。
【００１６】
図２及び図４に示すように、金属製で弾性を備えた線材がＵ字状に折り曲げられて支持部材２３が構成されており、支持部材２３の端部２３ａがクランク状に折り曲げられている。右の縦フレーム５の前部の上下２箇所に開口５ｃが設けられ、支持部材２３の端部２３ａが右の縦フレームの開口５ｃに挿入されて、支持部材２３が右の縦フレーム５に取り付けられている。
【００１７】
図２，３（ロ），４に示すように、ユニット状の温調装置１４が備えられ、板状の連結部材２４（図６参照）によって温調装置１４が支持部材２３に固定されており、温調装置１４がパッド部材１１の裏面とカバー１３との間に配置されている。
この場合、支持部材２３を使用せずに温調装置１４をバネ９に直接に取り付けることが考えられる。しかし、このように構成すると、乗員がシートに着座してパッド部材１１及びバネ９が弾性的に後側に変位した際、温調装置１４がバネ９に直接に取り付けられていることによりバネ９の本来の特性が変化して、座り心地が悪くなることがある。
これに対し図２，３（ロ），４に示すように、温調装置１４をバネ９に直接に取り付けずに支持部材２３を介して右の縦フレーム５に取り付けることにより、前述のように乗員がシートに着座してパッド部材１１及びバネ９が弾性的に後側に変位した際、支持部材２３も一緒に弾性的に後側に変位するのであり、バネ９の本来の特性が変化することはなく、座り心地が悪くなるようなことがない。
【００１８】
図２，３（ロ），４に示すように、温調装置１４の第１排気口１５ｂが入口１１ａに挿入され、温調装置１４の吸気口１５ｃが出口１１ｂに挿入されて、温調装置１４（第１ケース１５（図６参照））が、パッド部材１１の裏面及び下のバネ９に接している。温調装置１４（第２ケース１６（図６参照））がカバー１３に面しており、カバー１３において温調装置１４の第２排気口１６ｂに対向する部分に、カバー１３よりも通気性の高いメッシュ部材１３ａが取り付けられている。
【００１９】
以上の構造により図１，２，３（イ）（ロ）に示すように、温調装置１４において熱交換された冷風（又は温風）が、第１排気口１５ｂから排出され、入口１１ａから第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄを通り回収経路１１ｅに達して、回収経路１１ｄから出口１１ｂに戻り、吸気口１５ｃを介して温調装置１４に吸入される。この間、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄ、回収経路１１ｅ，１１ｆから表皮１２を通過して、冷風（又は温風）がシートに着座する乗員に流れていく。温調装置１４において熱交換された温風（又は冷風）が、第２排気口１６ｂから排出され、メッシュ部材１３ａを通過して後側に流れる。
【００２０】
次に温調装置１４について説明する。
図５及び図６に示すように、温調装置１４の全体が第１ケース１５及び第２ケース１６によって覆われている。第２ケース１６の中央にモータ１７が固定されて、モータ１７の駆動軸に円盤部材１８ａが取り付けられ、円盤部材１８ａに多数のフィン１８ｂが備えられて、ターボファン１８が構成されており、モータ１７により回転軸芯Ｐ１周りにターボファン１８が回転駆動される。第１ケース１５において、回転軸芯Ｐ１に対向する部分に吸気口１５ｃが設けられている。
【００２１】
図５及び図６に示すように、薄い平板状の断熱材１９が第１及び第２ケース１５，１６の間に挟み込まれており、断熱材１９においてターボファン１８の部分が円状に開口されている。薄い平板状でリング状のペルチェ素子２０が断熱材１９の内側に取り付けられており、ペルチェ素子２０の内側にも薄い平板状でリング状の断熱材１９が取り付けられている。これにより、第１及び第２ケース１５，１６において、ターボファン１８を除く部分が、断熱材１９及びペルチェ素子２０によって仕切られた状態となっている。
【００２２】
図５及び図６に示すように、第１ケース１５側において、断熱材１９及びペルチェ素子２０に接するように、薄い平板状のリング状で金属製（例えばアルミ合金等）のベース部材２１ａが固定され、ベース部材２１ａに金属製（例えばアルミ合金等）の多数のピン２１ｂが備えられて、第１熱交換体２１が構成されている。第２ケース１６側において、断熱材１９及びペルチェ素子２０に接するように、薄い平板状のリング状で金属製（例えばアルミ合金等）のベース部材２２ａが固定され、ベース部材２２ａに金属製（例えばアルミ合金等）の多数のピン２２ｂが回転軸芯Ｐ１に対して放射状に備えられて、第２熱交換体２２が構成されている。
【００２３】
図５及び図６に示すように、第１及び第２熱交換体２１，２２において、ピン２１ｂ，２２ｂが所定の間隔（回転軸芯Ｐ１の半径方向）を置いて一列状に並んでおり、ピン２１ｂ，２２ｂの列が所定の間隔（回転軸芯Ｐ１の円周方向）を置いて、回転軸芯Ｐ１に対し放射状に配置されている。第１ケース１５側に第１熱交換体２１が配置されることにより、第１熱交換体２１の位置が、第２熱交換体２２の位置よりも吸気口１５ｃに近い側になっている。
【００２４】
図６に示すように、第１及び第２熱交換体２１，２２の内径及び外径、第１及び第２熱交換体２１，２２のピン２１ｂ，２２ｂの数は、同じに設定されているが、第１熱交換体２１の高さＨ１よりも、第２熱交換体２２の高さＨ２が高いものに設定されている（第１熱交換体２１の高さＨ１と第２熱交換体２２の高さＨ２との比が、例えば約１：３）。
【００２５】
図５及び図６に示すように、第１及び第２ケース１５，１６の外周部の一部分からターボファン１８の回転の接線方向に、第１及び第２排気経路１５ａ，１６ａが延出されており、第１及び第２排気経路１５ａ，１６ａも、第１及び第２ケース１５，１６と同様に断熱材１９によって仕切られている。ターボファン１８の回転の接線方向と直交する方向（回転軸芯Ｐ１と平行）の第１及び第２排気口１５ｂ，１６ｂが、第１及び第２排気経路１５ａ，１６ａに備えられている。
【００２６】
図５の矢印Ｘ１に示すように、ターボファン１８は図５の紙面時計方向に回転駆動されるのであり、第１及び第２ケース１５，１６と第１及び第２熱交換体２１，２２の外周部との間隔（回転軸芯Ｐ１の半径方向の間隔）が、矢印Ｘ１の方向に沿って次第に大きくなり第１及び第２排気経路１５ａ，１６ａに達するように構成されている。
【００２７】
前述のように、第１熱交換体２１の高さＨ１よりも第２熱交換体２２の高さＨ２が高いものに設定されている点により、第１ケース１５と第１熱交換体２１の外周部との間の空間の断面積（回転軸芯Ｐ１の半径方向の断面積）よりも、第２ケース１６と第２熱交換体２２の外周部との間の空間の断面積（回転軸芯Ｐ１の半径方向の断面積）が、大きなものなっている。これと同様に第１排気経路１５ａの断面積よりも、第２排気経路１６ａの断面積が大きなものになっている。
【００２８】
以上の構造により、ペルチェ素子２０において第１熱交換体２１の部分が吸熱側となり、第２熱交換体２２の部分が放熱側となるように、ペルチェ素子２０に所定の電圧を掛けたとする。この状態でターボファン１８が回転駆動されると、図５及び図６に示すように、冷風が吸気口１５ｃから吸入され、分岐して第１及び熱交換体２１，２２に放射状に流れる。第１熱交換体２１に流れた冷風が、第１熱交換体２１との熱交換によってさらに温度が下げられた冷風となり、第１排気経路１５ａを通って第１排気口１５ｂから排出される。第２熱交換体２２に流れた冷風が、第２熱交換体２２との熱交換によって温風となり、第２排気経路１６ａを通って第２排気口１６ｂから排出される。
【００２９】
前述とは逆に、ペルチェ素子２０において第１熱交換体２１の部分が放熱側となり、第２熱交換体２２の部分が吸熱側となるように、ペルチェ素子２０に所定の電圧を掛けると、温風が第１排気口１５ｂから排出され、冷風が第２排気口１６ｂから排出される。ペルチェ素子２０に電圧を掛けなければ、温調装置１４の熱交換機能が停止して、常温の送風が第１排気口１５ｂから排出される。
【００３０】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明の実施の形態］において、図７に示すように温調装置１４の第２ケース１６にも吸気口１６ｃを備え、シートの後側の空気が吸気口１６ｃに吸入されるように構成してもよい。
これにより、ターボファン１８が回転駆動されると、冷風（又は温風）が吸気口１５ｃから吸入され、シートの後側の常温の空気が吸気口１６ｃから吸入されて、冷風（又は温風）及び常温の空気が合流し再び分岐して、第１及び熱交換体２１，２２に放射状に流れる。第１熱交換体２１に流れた冷風（又は温風）が、第１熱交換体２１との熱交換によってさらに温度が下げられた冷風（さらに温度が上げられた温風）となり、第１排気経路１５ａを通って第１排気口１５ｂから排出される。第２熱交換体２２に流れた冷風（又は温風）が、第２熱交換体２２との熱交換によって温風（又は冷風）となり、第２排気経路１６ａを通って第２排気口１６ｂから排出される。
【００３１】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］において、図３（イ）に示すように第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの深さ、回収経路１１ｅ，１１ｆの深さが同じで、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの横幅、回収経路１１ｅ，１１ｆの横幅が同じであると、温調装置１４において熱交換された冷風（又は温風）が、入口１１ａから第２送風経路１１ｄに流れ易く、第１送風経路１１ｃに流れ難い状態になることがある。
【００３２】
前述の状態に対して、図８に示すように、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの深さ、回収経路１１ｅ，１１ｆの深さを同じに設定した場合、第２送風経路１１ｄの横幅Ｗ２よりも、第１送風経路１１ｃ及び回収経路１１ｅ，１１ｆの横幅Ｗ１を広いものに設定して、第２送風経路１１ｄを流れ難い状態に設定することにより、温調装置１４において熱交換された冷風（又は温風）が、入口１１ａから第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄに均等に流れ易くなるように構成してもよい。
この場合に、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの横幅Ｗ１，Ｗ２、回収経路１１ｅ，１１ｆの横幅Ｗ１を同じに設定して、第２送風経路１１ｄの深さよりも、第１送風経路１１ｃ及び回収経路１１ｅ，１１ｆの深さを大きなものに設定してもよい。
【００３３】
［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明の実施の第２別形態］の前半に記載した状態に対して、図９に示すように、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの長さを同じものに設定し、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄの入口１１ａとは反対側の端部に亘って接続される回収経路１１ｅにおいて、回収経路１１ｅの中間部分から回収経路１１ｆを延出して出口１１ｂに接続するように構成してもよい。
【００３４】
［発明の実施の第４別形態］
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄに加えて、第３及び第４送風経路（図示せず）を追加してもよい。
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、第１及び第２送風経路１１ｃ，１１ｄ、回収経路１１ｅ，１１ｆに、充分な通気性を備えたパッド部材（図示せず）を嵌め込み、このパッド部材の上から表皮１２を被せるように構成してもよい。本発明は背もたれ部２ばかりではなく、座部１にも採用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、車両のシート構造において、温調装置の排気口から複数の送風経路を延出した場合、送風経路における温調装置の排気口とは反対側の端部から、温調装置の送風を回収して温調装置の吸気口に戻す回収経路を備えてることにより、温調装置の送風が複数の送風経路の各々に均等に供給され易くなり、一つの送風経路において温調装置の排気口から遠い部分にも温調装置の送風が充分に供給されるようになって、座部又は背もたれ部の表面の全体に温調装置の送風が均等に供給され易くなり、シートに着座する乗員の快適性を向上させることができた。
【００３６】
請求項１の特徴によると、常温の空気のみを温調装置の吸気口から吸引して加熱又は吸熱し、温調装置の排気口から温風又は冷風を排出するような構成に比べて、温調装置に掛かる加熱又は吸熱の負荷が小さなものになるので、温調装置に大きな加熱機能又は吸熱機能を備える必要がなくなって、温調装置の小型化が可能になる。
【００３７】
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２の特徴によると、温調装置の排気口から複数の送風経路を放射状に延出することにより、温調装置の送風が複数の送風経路の各々に均等に供給され易くなって、シートに着座する乗員の快適性を向上させることができた。
【００３８】
請求項３の特徴によると、請求項２の場合と同様に前述の請求項２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項３の特徴によると、温調装置の送風が座部又は背もたれ部の右及び左横側に均等に供給され易くなって、シートに着座する乗員の快適性を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】シートの全体斜視図
【図２】シートの背もたれ部の背面図
【図３】第１及び第２送風経路、回収経路の正面図、並びにシートの背もたれ部の縦断側面図
【図４】シートの背もたれ部の横断平面図
【図５】温調装置の縦断背面図
【図６】温調装置の縦断側面図
【図７】発明の実施の第１別形態におけるシートの背もたれ部の縦断側面図
【図８】発明の実施の第２別形態における第１及び第２送風経路、回収経路の正面図
【図９】発明の実施の第３別形態における第１及び第２送風経路、回収経路の正面図
【符号の説明】
１　　　　　　　座部
２　　　　　　　背もたれ部
１１ｃ，１１ｄ　送風経路
１１ｅ，１１ｆ　回収経路
１４　　　　　　温調装置
１５ｂ　　　　　温調装置の排気口
１５ｃ　　　　　温調装置の吸気口

Claims (3)

1. 吸気口から吸入した空気を加熱又は吸熱して排気口から排出する温調装置を、シートの座部又は背もたれ部の裏面側に備え、
   前記温調装置の排気口から複数の送風経路を延出し、前記送風経路から前記座部又は背もたれ部の表面に前記温調装置の送風が供給されるように構成すると共に、
   前記送風経路における前記温調装置の排気口とは反対側の端部から、前記温調装置の送風を回収して前記温調装置の吸気口に戻す回収経路を備えてある車両のシート構造。
2. 前記温調装置の排気口から前記複数の送風経路を放射状に延出してある請求項１に記載の車両のシート構造。
3. 前記座部又は背もたれ部の裏面側の左右中央付近に前記温調装置を備え、前記温調装置の排気口から前記複数の送風経路を右及び左横側に向けて放射状に延出してある請求項２に記載の車両のシート構造。

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