JP2004161137A - 車両用シート空調装置 - Google Patents

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敏文 神谷
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Abstract

【課題】車両用シート空調装置において、送風がなされた場合に送風ユニットの搭載に起因する座り心地の悪化を抑制し、しかも表皮部材にくぼみが発生しないようにする。
【解決手段】クッション部材30の送風穴31に、クッション部材30と一体で形成された支持部31bを設ける。これにより、送風穴31に剛体の蓋体を用いなくてよいので、蓋体の介在による異物感が出て座り心地を損ねるという不具合が発生しない。また、支持部31bが設けられるので、表皮部材16に意匠上問題となるくぼみが発生しにくい。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シートに内蔵される車両用シート空調装置に関するものであって、特に動圧タイプの送風機を使用する場合において有効である。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用シート空調装置は種々提案されており、車両用シートのクッション部材の厚さ方向に空調風を送風する送風穴を設け、蓋体と一体に取り付けられた送風ユニットをクッションの乗員側から送風穴に挿入したものが提案されている。
【0003】
この蓋体の中央部には複数の小孔が設けられており、送風ユニットが回転駆動されるとクッション部材の送風穴に送風され、蓋体の小孔を通り、更にシート内の空気通路を通って、表皮部材の吹出開口部から空気が吹き出される(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−190358号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、送風ユニットを弾性的にシートに支持する旨の記載があるものの、シートのうち、乗員の当たり面をなす表皮部材の裏側に送風ユニットの一部である蓋体が直接当たるようにして送風ユニットを配置している。ここで、蓋体は、送風ファンを一体に取付支持するものであるので、蓋体を剛体として構成することになり、その結果、蓋体の介在による異物感が出て座り心地を損ねるという不具合が発生する。
【0006】
本発明は上記点に鑑みて、車両用シート内への送風ユニットの搭載に起因する座り心地の悪化を抑制することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、乗員の当たり面をなす表皮部材(16)と、
表皮部材(16)の裏側に位置し、乗員のクッション作用を行うクッション部材(30)と、
クッション部材(30)の厚さ方向に貫通する送風穴(31)と、
クッション部材(30)の背面側に配置され、送風穴(31)に送風する送風ユニット(14)とを備えた車両用シート空調装置であって、
送風穴(31)のうち、表皮部材(16)側に位置する部位に、表皮部材(16)を支持する支持部(31b)が設けられ、
支持部(31b)がクッション部材(30)と一体で形成されたことを特徴とする。
【0008】
これにより、送風穴(31)のうち、支持部(31b)がクッション部材(30)と一体で形成されるので、乗員のクッション作用を得ることができる。しかも、送風穴(31)のうち、表皮部材(16)側の端部に剛体の蓋体を用いない構造にできるので、蓋体の介在による異物感が発生せず、座り心地を良好にできる。
【0009】
ところで、上記従来技術の問題点を解消するものとして、本発明者らは支持部31bを用いずに、クッション部材(30)に軸方向全長に渡って第1実施形態に示す送風ケーシング(20)の送風ファン(21)と略同等の断面積を有する貫通穴を設けたものを試作検証したが、表皮部材(16)にくぼみ(凹部)ができ、意匠上好ましくない現象が出現した。
【0010】
しかし、請求項1に記載の発明によると、送風穴(31)のうち、表皮部材(16)側に位置する部位に、表皮部材(16)を支持する支持部(31b)が設けられているので、送風穴(31)を大きく形成しても表皮部材(16)に意匠上問題となるくぼみが発生しにくい。
【0011】
請求項2に記載の発明では、請求項1において、送風穴(31)のうち、表皮部材(16)側の部位に、支持部(31b)によって複数の穴部(31a)が形成され、複数の穴部(31a)のうち、1つあたりの断面積が送風穴(31)の断面積より小さいようにする。これによれば、複数の穴部(31a)を設けても上記のくぼみを効果的に防止できる。
【0012】
請求項3に記載の発明のように、請求項1において、送風穴(31)のうち、表皮部材(16)側の部位に、支持部(31b)によって穴部(31a)が1つのみ形成され、1つの穴部(31a)の断面積が、送風穴(31)の断面積より小さいようにする。これによれば、穴部(31a)が1つのみ形成されても上記のくぼみを効果的に防止できる。
【0013】
請求項4に記載の発明では、請求項2または3において、穴部(31a)が、送風穴(31)の外周より外側に拡がるように配置されていることを特徴とする。
【0014】
これにより、穴部(31a)が、送風穴(31)の外周より外側に拡がるように配置されるので、穴部(31a)の総開口面積を大きくすることができる。したがって、配風溝33の断面積が小さくなっても、穴部31aと配風溝33との連通部分が大きくなるので、送風ユニット(14)によって送風がなされた場合に通気抵抗を少なくできる。
【0015】
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つにおいて、支持部(31b)の空気流れ方向の厚さ寸法(L2)をクッション部材(30)の厚さ方向寸法(M)の10%〜70%とすることを特徴とする。
【0016】
本発明者らは、クッション部材(30)の厚さ方向寸法(M)に対し、支持部(31b)の空気流れ方向の厚さ寸法(L2)が80%以上では、乗員が着座したときに、支持部(31b)が送風ユニット(14)に干渉することを確認した。また、10%以下では支持部(31b)が送風ユニット(14)に干渉しないが、支持部(31b)の強度が弱くなることを確認した。
【0017】
これによれば、請求項5のように、クッション部材(30)の厚さ方向寸法(M)に対し、支持部(31b)の空気流れ方向の厚さ寸法(N2)を10%〜70%とすることにより、支持部(31b)の強度を維持でき、かつ、支持部(31b)を送風ユニット(14)に干渉しないようにできる。
【0018】
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つにおいて、送風穴(31)の断面積が送風ユニット(14)のうち、空気を送風する送風ファン(21)の翼径(D2)に対し、略同等以上であることを特徴とする。
【0019】
これにより、送風穴(31)の断面積が送風ファン(21)の翼径(D2)に対し略同等以上の断面積であるので、送風ユニット(14)によって送風がなされた場合に通気抵抗を少なくできる。
【0020】
請求項7に記載の発明のように、請求項1ないし6のいずれか1つにおいて、表皮部材(16)の裏側に電気ヒータ(18)を配置することにより、冬季暖房時には表皮部材(16)を電気ヒータ(18)により加熱できるとともに、電気ヒータ(18)により加熱した温風を表皮部材から吹き出すことができ、快適なシート暖房効果を発揮できる。
【0021】
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし7のいずれか1つにおいて、クッション部材(30)の背面側に、送風穴(31)の開口部から全周に渡って送風ユニット(14)側に突起した突起部(30b)が設けられており、
送風ユニット(14)の送風空気を排出する空気出口部(35)が突起部(30b)に嵌合されていることを特徴とする。
【0022】
これにより、送風ユニット(14)が突起部(30b)に嵌合されているので、送風ユニット(14)により送風された空気が送風穴(31)から漏れないようにできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
第1実施形態は、本発明の車両用シート空調装置をシート背もたれ部12に適用したものである。
【0024】
図1は第1実施形態による車両用シート10の概要を示すもので、この車両用シート10は具体的には運転席あるいは助手席のシートとして使用されるものである。
【0025】
車両用シート10には、乗員の尻部を支持するシートクッション部11と、乗員の背中部を支持するシート背もたれ部(シートバック部)12が備えられている。シートクッション部11の内部およびシート背もたれ部12の内部にはそれぞれ、第1送風ユニット13、第2送風ユニット14が内蔵されている。
【0026】
このうち、第2送風ユニット14はシート背もたれ部12のうち下部側の部位に図示しない空気吸入口を配置し、この空気吸入口から車室内空気を吸入し、そして、シート背もたれ部12の内部の空気通路15、シート背もたれ部12の表皮部材16に設けた多数の***からなる吹出開口部17から空気(空調風)を矢印aのように乗員の身体に向けて吹き出すようになっている。
【0027】
また、シート背もたれ部12において、表皮部材16の裏側に電気ヒータ18が配置してある。この電気ヒータ18はワイヤー状の電気抵抗体から構成され、シート背もたれ部12の乗員当たり面の広い範囲にわたって蛇行状に配置されている。
【0028】
なお、第1送風ユニット13も同様の機能を果たすことができる。そして、室内空調ユニット部19は車室内前部の計器盤(インストルメントパネル、図示せず)内側等に設置され、この室内空調ユニット部19から吹き出す空調風により車室内が空調される。従って、第1、第2送風ユニット13、14は車室内の空調された空気を送風することができる。
【0029】
ここで、シート背もたれ部12への第2送風ユニット14の搭載構造を図2により説明する。図2は第2送風ユニット14とシート背もたれ部12内部の空気通路15との連通構成を示す。
【0030】
第2送風ユニット14は外形状が矩形状なっている枠体状の送風ケーシング20を有している。この送風ケーシング20内には、車両後方から前方側へ空気を送風する軸流式の送風ファン21が回転可能に配置される。
【0031】
第2送風ユニット14をワイヤ状のシートばね22に搭載するための取付ブラケット部材23には送風ケーシング20の矩形状の枠体部24より大きい矩形状の枠体部25を有し、この枠体部25にシート内部への流入ダクト部26を一体成形している。流入ダクト部26の車両前方側の先端部は車両上下方向には図2に示すように枠体部25の略半分の高さを有している。なお、図2においては、取付ブラケット部材23のうち、流入ダクト部26のみ断面図示している。
【0032】
送風ケーシング20の枠体部24と取付ブラケット部材23の枠体部25との互いに対向する面には、柔軟性部材27、28が接着等により貼り付けてある。
【0033】
第2送風ユニット14の搭載に際しては、送風ケーシング20の枠体部24の柔軟性部材27と、取付ブラケット部材23の枠体部25の柔軟性部材28との間に、ワイヤ状シートばね22を挟み込んだ状態で、ボルト(図示せず)を通して、送風ケーシング20と取付ブラケット部材23とを一体に締結する。これにより、第2送風ユニット14全体がワイヤ状シートばね22により車両前後方向に変位可能に支持される。上記両柔軟性部材27、28はシートばね22の歪みを吸収して第2送風ユニット14の振動を抑制する作用、および風洩れ防止の作用を果たす。
【0034】
次に、シート背もたれ部12の内部構成を図2により概略説明すると、表皮部材16の裏側にカバーパッド部29とクッション部材30とを積層配置している。表皮部材16は通常、シート意匠を考慮して革またはファブリック(編織物の総称)で構成される。また、各部29、30は、いずれも弾性的に伸縮可能な材質からなり、カバーパッド部29は例えば、独立気泡型(単泡型)の発泡ポリウレタン等の弾性樹脂材からなる。また、クッション部材30は、カバーパッド部29に比較して十分大きな厚み寸法(例えば、40mm程度)が設定され、シートのクッション作用を主に発揮する部分である。このクッション部材30の具体的材質は例えば、連続気泡型(連泡型)の発泡ポリウレタン等の弾性樹脂材である。そして、クッション部材30よりも車両後方側の部位(表皮部材16裏側の部位)に、ばね鋼材からなる断面円形のワイヤー状シートばね22が車両左右方向(水平方向)に延びるように配置されており、送風ケーシング20を変位可能に弾性的に支持することができる。
【0035】
次に、取付ブラケット部材23に一体成形された流入ダクト部26と、シート背もたれ部12内部の空気通路15(図1)との具体的連通構成を図2により説明すると、クッション部材30にはその厚さ方向に連通する送風穴31が開けてある。
【0036】
クッション部材30のうち、車両後方向側に位置する背面側端面30aと、枠体部25との間には、送風ケーシング20からの風洩れを防止するシール部材32が配置され、流入ダクト部26が送風穴31内に挿入されている。
【0037】
流入ダクト部26は取付ブラケット部材23の枠体部25の端面から車両前方側に所定寸法N(例えば10〜15mm程度)突出しているが、クッション部材30の車両前後方向の厚みMは例えば40mm程度であり、流入ダクト部26の車両前方側への突出寸法Nよりも十分大きくしてあるので、シート背もたれ部12への乗員背中の接触フィーリングが流入ダクト部26の突出により悪化することはない。
【0038】
そして、クッション部材30の車両前方側の面(表皮部材側の面)には送風穴31と連通する配風溝33が形成してある。この配風溝33はシート背もたれ部12の乗員当たり面の広い範囲に送風穴31からの空調風を配風するためものであり、そのため、送風穴31の部位から配風溝33は図2に示すように、車両上下方向に分岐されて延びるようになっている。
【0039】
クッション部材30よりも車両前方側に位置するカバーパッド部29には、配風溝33の形成部位に配風溝33と連通する連通穴34が多数開けてある。カバーパッド部29の前方側に位置する表皮部材16には微小径(例えば、0.8〜1mm程度)の***を多数開けて、図1の吹出開口部17を構成している。従って、配風溝33内の空調風は連通穴34を通過して表皮部材16の裏側に到達した後、表皮部材16の多数の吹出開口部17から乗員の身体を包み込むように空調風を吹き出す。
【0040】
また、表皮部材16とカバーパッド部29との間に電気ヒータ18が配置してあるので、冬期の暖房時に電気ヒータ18に通電すると、表皮部材16を電気ヒータ18により直接加熱できるとともに、表皮部材16の裏側に到達した空調風を電気ヒータ18により加熱して、その加熱後の空気(温風)を乗員の身体の周りに吹き出すことができる。
【0041】
なお、以上の説明から理解されるように、図1の空気通路15は、具体的には、送風穴31、配風溝33および連通穴34により構成される。
【0042】
次に、発明の要部である送風穴31の形状について説明する。図3(a)はクッション部材30のうち、送風穴31付近の車両前後方向の断面図であり、(b)は(a)のA矢視図である。
【0043】
図3に示すように、送風穴31は断面積が送風ファン21の翼径から算出される断面積と略同等となるように形成されている。この送風穴31のうち、表皮部材16側に位置する部位に、表皮部材16を支持する支持部31bが設けられている。
【0044】
これは、車両用シートからの送風感を十分得るために高出力型動圧タイプの送風機を使用すると、ファンの翼径が大きくなり、車両用シートに搭載する際、クッション部材30に大きな送風穴31を開ける必要があり、支持部31がないと、表皮部材16にくぼみが発生するためである。なお、支持部31bはクッション部材30と一体で形成されており、支持部31bによって複数の穴部、具体的には3個の扇状の穴部31aが形成されている。
【0045】
ところで、図4は縦軸に送風ケーシング20の風量を、横軸に3種類の送風穴31の試作品を示したものである。横軸のXは送風ケーシング20の流入ダクト部26を車両左右方向に絞るように形成し、送風穴31を流入ダクト部26も同様に車両左右方向に絞るようにしたものであり、Yは本発明によるものであり、Zは軸方向全長に渡って送風ファン21の翼径から算出される断面積と略同等となるように形成された貫通穴としたものである。
【0046】
Yの具体的形状を説明すると、図3において、外径D1がφ90mm、送風穴31の軸方向寸法のうち、背面側端面30aから支持部31bまでの寸法L1が25mm、支持部31bの軸方向寸法L2が15mm、支持部31bの幅寸法L3が10mmである。
【0047】
これによれば、図中YおよびZの形状をした送風穴31では、送風ケーシング20の風量が大きいが、Xでは風量が小さい。また、送風ケーシング20の停止状態にてくぼみを目視検証したところ、XおよびYではくぼみが発生しなかったが、Zではくぼみが発生することを確認した。以上の結果、本発明によるものは、乗員着座時にくぼみが発生せず、送風ケーシング20の風量が大きいことが判明した。
【0048】
なお、発明者らは試作検証により、図2に示すクッション部材30の厚さ方向寸法Mに対し、支持部31bの空気流れ方向寸法L2が80%以上では、乗員が着座したときに、支持部31bが送風ユニット14に干渉することを確認した。また、10%以下では支持部31bが送風ユニット14に干渉しないが、支持部31bの強度が弱くなることを確認した。
【0049】
次に、上述した第1実施形態による作用効果を説明する。
【0050】
(1)クッション部材30と一体で形成された支持部31bを備えているので剛体の蓋体を用いない構造にできる。したがって、蓋体の介在による異物感が出て座り心地を損ねるという不具合が発生しない。
【0051】
(2)送風穴31の断面積が送風ファン21の翼径D2に対し略同等以上の断面積であるので、第2送風ユニット14によって送風がなされた場合に通気抵抗を少なくでき、送風性能を確保することができる。
【0052】
(3)穴部31aの1つあたりの断面積が送風穴31の断面積より小さく構成されており、複数形成されているので、支持部31bの強度を維持しつつ、通気抵抗を押さえるように構成できる。
【0053】
(4)表皮部材16の裏側に電気ヒータ18を配置することにより、冬季暖房時には表皮部材16を電気ヒータ18により加熱できるとともに、電気ヒータ18により加熱した温風を表皮部材から吹き出すことができ、快適なシート暖房効果を発揮できる。
【0054】
(第2実施形態)
第1実施形態では、送風ケーシング20と、流入ダクト部26が設けられた取付ブラケット部材23とをボルト(図示せず)によって一体に締結し、流入ダクト部26を送風穴31に挿入する構成とした。これに対し、第2実施形態では、図5に示すように、取付ブラケット部材23の替わりに、中心部に送風空気の穴部が設けられた空気出口部35を用いている。そして、クッション部材30の背面側に、送風穴31の開口部から全周に渡って送風ユニット14側に突起した突起部30bが設け、空気出口部35が突起部30bに嵌合されるように構成している。
【0055】
これによれば、第2送風ユニット14が突起部30bに挿入されているので、第2送風ユニット14により送風された空気が送風穴31から漏れないようにできる。
【0056】
(第3実施形態)
図6に示すように、穴部31aが複数の三角形で構成されていてもよい。穴部31aは配風溝33に連通するように構成される。
【0057】
(第4実施形態)
図7(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、複数の円で構成されていてもよい。
【0058】
(第5実施形態)
図8(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、複数の矩形で構成されていてもよい。
【0059】
(第6実施形態)
図9(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、送風穴31の外周より外側に拡がるように配置されていてもよい。
【0060】
これによれば、穴部31aの総開口面積を大きくすることができる。したがって、配風溝33の断面積が小さくなっても、穴部31aと配風溝33との連通部分が大きくなるので、送風ユニット14によって送風がなされた場合に通気抵抗を少なくできる。
【0061】
(第7実施形態)
図10(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、複数の円弧形状で構成されていてもよい。また、図10(b)に示すように、支持部31bの軸方向両端面のうち、送風ケーシング20側の端面31eを凸状に形成されてもよい。凸状に形成するのは、送風ファン21が回転駆動された際に、送風穴31の中心部より外側のほうが、送風速度が速いことによる。
【0062】
(第8実施形態)
図11(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、円形状であってもよい。
【0063】
(第9実施形態)
図12(b)に示すように、クッション部材30のA−A断面が、円弧部が外側となる2つの扇形形状を対向させた状態で、中心部が連通していてもよい。
【0064】
(他の実施形態)
第1実施形態では、シート背もたれ部12のクッション部材30に送風穴31と支持部31bとを設け、送風ケーシング20を接続するようにしたが、シートクッション部11に同じ構造のものを設けてもよい。
【0065】
また、第3ないし第8実施形態において、穴部31aの形状を示したが、上記形状に限定されるものではない。
【0066】
更に、カバーパッド部29とクッション部材30の支持部31bの間に所定の厚みを持ち、送風ケーシング20から送風された空気が通過する網状部材を設けてもよい。これによれば、カバーパッド部29前後の配風効果が増し、通風抵抗を低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による送風ユニットのシート搭載状態の概要を示す斜視図である。
【図2】第1実施形態によるシート背もたれ部における送風ユニットの搭載構造の拡大断面図である。
【図3】(a)は第1実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA矢視図である。
【図4】送風穴と風量の関係を示す図である。
【図5】第2実施形態によるシート背もたれ部における送風ユニットの搭載説明図である。
【図6】第3実施形態による穴部および配風溝の説明図である。
【図7】(a)は第4実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図8】(a)は第5実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図9】(a)は第6実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図10】(a)は第7実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図11】(a)は第8実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図12】(a)は第9実施形態による送風穴の軸方向断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【符号の説明】
10…車両用シート、14…送風ユニット、16…表皮部材、
18…電気ヒータ、21…送風ファン、30…クッション部材、
30b…突起部、31…送風穴31、31a…穴部、31b…支持部。

Claims (8)

  1. 乗員の当たり面をなす表皮部材(16)と、
    前記表皮部材(16)の裏側に位置し、乗員のクッション作用を行うクッション部材(30)と、
    前記クッション部材(30)の厚さ方向に貫通する送風穴(31)と、
    前記クッション部材(30)の背面側に配置され、前記送風穴(31)に送風する送風ユニット(14)とを備えた車両用シート空調装置であって、
    前記送風穴(31)のうち、前記表皮部材(16)側に位置する部位に、前記表皮部材(16)を支持する支持部(31b)が設けられ、
    前記支持部(31b)が前記クッション部材(30)と一体で形成されたことを特徴とする車両用シート空調装置。
  2. 前記送風穴(31)のうち、前記表皮部材(16)側の部位に、前記支持部(31b)によって複数の穴部(31a)が形成され、前記複数の穴部(31a)のうち、1つあたりの断面積が前記送風穴(31)の断面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の車両用シート空調装置。
  3. 前記送風穴(31)のうち、前記表皮部材(16)側の部位に、前記支持部(31b)によって穴部(31a)が1つのみ形成され、前記1つの穴部(31a)の断面積が、前記送風穴(31)の断面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の車両用シート空調装置。
  4. 前記穴部(31a)が、前記送風穴(31)の外周より外側に拡がるように配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載の車両用シート空調装置。
  5. 前記支持部(31b)の空気流れ方向の厚さ寸法(L2)を前記クッション部材(30)の厚さ方向寸法(M)の10%〜70%とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
  6. 前記送風穴(31)の断面積が前記送風ユニット(14)のうち、空気を送風する送風ファン(21)の翼径(D2)に対し、略同等以上であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
  7. 前記表皮部材(16)の裏側に電気ヒータ(18)を配置することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
  8. 前記クッション部材(30)の背面側に、送風穴(31)の開口部から全周に渡って前記送風ユニット(14)側に突起した突起部(30b)が設けられており、
    前記送風ユニット(14)の送風空気を排出する空気出口部(35)が前記突起部(30b)に嵌合されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
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