JP2016222107A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】乗員と送風口の位置関係に応じて、送風口からの送風を性能良く調節することにある。
【解決手段】乗物用シートに、乗員ＣＭの着座状態において乗員の一部（ＣＭ１）と送風口１０ａの間の距離を測定可能な測定部材４０を設けるとともに、測定部材４０にて、第一状態ＳＴ１（送風口と乗員の一部が離間した状態）から第二状態ＳＴ２（送風口と乗員の一部が近接した状態）に変移することを検知して温調部材２０と送風部材３０の少なくとも一つの部材を停止させるとともに、第二状態ＳＴ２から第一状態ＳＴ１に変移することを検知して停止状態の少なくとも一つの部材を作動させる構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、送風部材と、温調部材と、送風口（乗員の一部に対面可能な位置に開口して気体の通過可能な開口）を備えた乗物用シートに関する。

この種の乗物用シートでは、乗員の快適性などを考慮して、シート内に送風部材を配設して、着座側に開口する送風口から乗員に向けて送風することが多い。また乗物用シートの分野では、快適性の更なる向上の観点から、例えばヒーター部材（温調部材に相当）にて、送風部材の気体温度を上昇させたのち、送風口からシート外に温風を送り出すことがある。このとき送風口から適度に離れた乗員に気体が当たることを想定して、送り出される気体の温度や風量を設定することが一般的である。

ここでこの種の構成として、シート構成部材（座，背もたれ，肘掛け等）と、送風部材と、送風口と、検出手段を備えた事務用椅子が公知である（特許文献１を参照）。送風口は、気体をシート外の使用者（乗員に相当）に向けて送り出す開口であり、例えば肘掛けに形成される。また検出手段は、非接触式のセンサであり、使用者の着座の有無を検出できる。そして公知技術では、使用者が着座状態にあることを検出手段で検知したのち、送風部材を作動させて一定風量のエアを送風口から使用者に向けて送り出す。また使用者が非着座状態にあることを検出手段で検知して、送風部材を停止させて送風口からの送風をやめる。

特開２０１２−１９６３３５号公報

ところで乗物用シートの分野では、乗物走行時などに乗員の姿勢が変化するなどして、送風口と乗員が近接又は離間することがある。しかしながら公知技術では、事務用椅子に使用者が着座した状態では常に一定風量の気体が送風口から送り出される。このため公知技術の構成を乗物用シートに適用すると、送風口に乗員が極度に近接しても、適度に離間した状態と同様に一定風量の温風が送り出されるなどして、不快感が生じるおそれがあった（快適性に劣る構成となりがちであった）。本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、送風口と乗員の位置関係に応じて、送風口からの送風を性能良く調節することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の乗物用シートは、気体を送り出し可能な送風部材と、周囲の温度を調節可能な温調部材と、乗員の一部に対面可能な位置に開口して気体の通過可能な送風口とを有する。本発明では、温調部材で温度が調節された気体を送風部材にて送風口からシート外に送り出す。このとき乗物用シートでは、乗員の一部と送風口が離間した第一状態と、第一状態よりも送風口に乗員の一部が近接した第二状態との間を変移する。そして第一状態時を基準として送風口から送り出される気体の温度及び風量を設定するのであるが、この種のシート構成では、乗員（一部）と送風口の位置関係に応じて、送風口からの送風を性能良く調節することが望まれる。

そこで本発明では、乗物用シートに、乗員の着座状態において乗員の一部と送風口の間の距離を測定可能な測定部材を設ける。そして測定部材にて、第一状態から第二状態に変移することを検知して温調部材と送風部材の少なくとも一つの部材を停止させるとともに、第二状態から第一状態に変移することを検知して停止状態の少なくとも一つの部材を作動させる構成とした。本発明では、測定部材にて測定された乗員の一部と送風口の距離に応じて、送風口からの送風を性能良く調節する（風量に強弱をつけたり温度を昇降させたりする）ことができる。

本発明に係る第１発明によれば、乗員と送風口の位置関係に応じて、送風口からの送風を性能良く調節することができる。

乗物用シートの正面図である。 乗物用シートの概略側面図である。 シートクッション一部の断面図である。 送風部材の制御図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図４を参照して説明する。各図には、適宜、乗物用シート前方に符号Ｆ、乗物用シート後方に符号Ｂ、乗物用シート上方に符号ＵＰ、乗物用シート下方に符号ＤＷを付す。図１の乗物用シート２は、シートクッション４と、シートバック６と、ヘッドレスト８を有する。これらシート構成部材は、各々、シート骨格をなすシートフレーム（４Ｆ，６Ｆ，８Ｆ）と、シート外形をなすシートパッド（４Ｐ，６Ｐ，８Ｐ）と、シートパッドを被覆するシートカバー（４Ｓ，６Ｓ，８Ｓ）を有する。本実施例では、シートクッション４の後部にシートバック６が起倒可能に連結するとともに、シートバック６（起立状態）の上部にヘッドレスト８が配設される（図２を参照）。

［シートクッション］
シートクッション４は、上述の基本構成（４Ｆ，４Ｐ，４Ｓ）と、送風口１０ａ，１０ｂと、関連構成（ダクト部材１２，温調部材２０，送風部材３０，測定部材４０）を有する（図２及び図３を参照）。そして本実施例では、乗物用シート２に乗員ＣＭが着座した場合において、シートクッション４の前面側（送風口１０ａ，１０ｂ）に乗員脹脛ＣＭ１（乗員の一部）が対面状に配置する。そして後述するように、送風部材３０から出る気体（典型的にエア）が温調部材２０にて昇温（又は降温）されて、シートクッション４前側（送風口１０ａ，１０ｂ）からシート外に送り出される。

このとき本実施例では、乗員ＣＭが自然な着座姿勢をとり、送風口１０ａ，１０ｂから乗員脹脛ＣＭ１が適度に離間した状態（第一状態ＳＴ１）を想定する（図２及び図３を参照）。この第一状態ＳＴ１を基準として、送風口１０ａ，１０ｂから送り出される気体の温度や風量（送風条件）を設定して乗員ＣＭにとって快適な環境を構築する。ここで第一状態ＳＴ１における送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離は典型的に乗員ＣＭの体格に応じて適宜設定できる（詳細後述）。例えば本実施例では、一般的な体格の乗員ＣＭとして、ＳＡＥ規格におけるＡＭ９５に相当する乗員模型と、ＪＦ０５に相当する乗員模型の中間の体格を備えた乗員を想定する。

そして本実施例の乗物用シート２では、乗員ＣＭの姿勢変化等により、第一状態ＳＴ１よりも送風口１０ａ，１０ｂに乗員脹脛ＣＭ１が近接した状態となる（第二状態ＳＴ２に変移する）ことがある（図３を参照）。例えば本実施例では、第二状態ＳＴ２時の送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離を第一状態ＳＴ１時の半分以下に設定できる（詳細後述）。このとき乗員ＣＭの快適性などを考慮して、第一状態ＳＴ１と第二状態ＳＴ２で、送風口１０ａ，１０ｂからの送風（送り出される気体の温度や風量）を適切に調節できることが望ましい。そこで本実施例では、後述の構成にて、乗員ＣＭと送風口１０ａ，１０ｂの位置関係に応じて、送風口１０ａ，１０ｂからの送風を性能良く調節することとした。以下、各構成について詳述する。

［基本構成］
本実施例のシートクッション４は、シートパッド４Ｐを、シートフレーム４Ｆに配置しつつシートカバー４Ｓで被覆することで形成される（図１及び図３を参照）。ここでシートフレーム４Ｆは、略矩形状の枠体であり、剛性に優れる素材（金属や硬質樹脂など）にて形成できる。またシートカバー４Ｓは、袋状の面材であり、布帛（織物，編物，不織布）、皮革（天然皮革，合成皮革）で形成できる。そしてシートパッド４Ｐは、乗員ＣＭを弾性的に支持可能な部材であり、後述の構成（一対の送風口１０ａ，１０ｂ，ダクト部材１２）を有する。シートパッド４Ｐの材質は特に限定しないが、例えばポリウレタンフォーム（密度：１０ｋｇ／ｍ³〜６０ｋｇ／ｍ³）等の発泡樹脂で形成できる。

［送風口］
そして一対の送風口１０ａ，１０ｂは、それぞれ気体の通過可能な開口であり、着座状態時を基準として乗員脹脛ＣＭ１（乗員の一部）に対面可能に配置する（図１〜図３を参照）。本実施例では、一対の送風口１０ａ，１０ｂ（正面視で略矩形状）が、それぞれシートクッション４前面でシート幅方向に並列しつつ、乗員脹脛ＣＭ１に対面可能な位置に配置する（図１を参照）。なお各送風口１０ａ，１０ｂは、シートの見栄えなどを考慮して、通気性を備えた面材（布帛，皮革，メッシュ材等）にて被覆できる。

またダクト部材１２は、両端開放状の管部材（略直方体状）であり、シート前後方向に長尺である（図２及び図３を参照）。本実施例では、ダクト部材１２の前部側が、シートパッド４Ｐ内部に埋設状に配設されるとともに、途中で二又に別れて各送風口１０ａ，１０ｂにそれぞれ連通する。またダクト部材１２の後部側が、シートパッド４Ｐの途中で裏面側に露出する。そしてダクト部材１２の後端が送風部材３０（後述）に連通することで、送風口１０ａ，１０ｂと送風部材３０を、ダクト部材１２を介して連通できる。

［温調部材］
温調部材２０は、周囲の温度を調節可能な部材であり、送風部材３０（後述）にて送り出される気体の移動経路途中に設けることができる（図３を参照）。この種の温調部材２０として、周囲の温度を上昇させるヒーター部材（例えばＰＴＣヒーターなどの電熱線ヒーター）や、周囲の温度を下降させるクーラー部材を例示できる。本実施例では、温調部材２０としてのヒーター部材を、ダクト部材１２内に固定して、気体の移動経路途中（後述する送風部材３０の前側）に配設する。こうすることで送風部材３０にて送り出される気体が、温調部材２０にて昇温されつつ送風口１０ａ，１０ｂに向かうこととなる。なお温調部材２０は、気体の流れを極端に阻害しない構成（形状）を有しており、例えばダクト部材１２よりも径寸とされた部材や、中央に気体の通過可能な開口部を有する部材である。そして温調部材２０は、後述の送風部材３０と一体の構成でも良く、送風部材３０と別体の構成でもよい。

［送風部材］
送風部材３０は、中空の箱体（略立方体状）であり、送風機構（ファン）を内蔵する（図３を参照）。送風機構として、軸流式の機構（装置軸方向に沿って吸気及び送風する機構）や、遠心式の機構（装置軸方向から吸気しつつ遠心方向に送風する機構）を例示できる。本実施例では、送風部材３０（軸流式）を、シートパッド４Ｐの裏面側に配置しつつシートフレーム４Ｆ等に固定する。そして上述の通り送風部材３０をダクト部材１２後端に連通することにより、送風部材３０から送り出される気体を、ダクト部材１２を介して送風口１０ａ，１０ｂに送ることができる。

［送風部材の制御方法］
ここで送風部材３０（送風機構）の制御方法は特に限定しないが、第一状態ＳＴ１時における送風条件（温度や風量）の最適化の観点からＰＷＭ制御（ＯＮ-ＯＦＦ制御）を行うことが望ましい（図３及び図４を参照）。例えば本実施例では、送風部材３０（作動状態の送風機構）を、乗物室内の温度を考慮しつつ適当なデューティ比（デューティ比（Ｄ）＝τ／Ｔ（式中、τはパルスの幅を示し、Ｔは周期を示す））でＰＷＭ制御する。このとき温調部材２０の設定温度を考慮して、送風部材３０のデューティ比を２０％〜９０％（好ましくは３０％〜８５％）の範囲に設定することが好ましい。このようにデューティ比を適切に設定する（風量を調節する）ことにより、第一状態ＳＴ１時に乗員脹脛ＣＭ１に当たる気体の温度を最適化できる。

例えば乗物室内の気温が１０℃で且つ温調部材２０の設定温度を１００℃とした場合を想定する。このとき本実施例では、送風部材３０（風量２０〜３０ｍ³／ｍｉｎに設定）のデューティ比を３０％〜８５％の範囲に設定する。こうすることで送風口１０ａ，１０ｂから１５０ｍｍ程度離れた位置（第一状態ＳＴ１時の乗員脹脛ＣＭ１の位置）の気体温度を５０℃〜６０℃の範囲に収めることができる。また室内気温が２３℃の場合、送風部材３０のデューティ比を８５％に設定することで、送風口１０ａ，１０ｂから１５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度離れた位置の気体温度を５０℃〜６０℃の範囲に収めることができる。そして上記条件において、送風口１０ａ，１０ｂから５０ｍｍ程度離れた位置（第二状態ＳＴ２時の乗員脹脛ＣＭ１の位置）の気体温度は８０℃以上となり、送風口１０ａ，１０ｂの直近位置では約１００℃となる。

［測定部材］
測定部材４０は、送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１（着座状態において送風口に対面配置する乗員の一部）との間の距離を測定可能な部材である（図３を参照）。この種の測定部材４０（機構）として、非接触型の距離センサ（超音波式、レーザー式、渦電流式、放射温度計などの感熱式）を例示できる。本実施例では、測定部材４０を、ダクト部材１２の途中（送風口１０ａ，１０ｂ寄りの部分）に配設して、乗員脹脛ＣＭ１（乗員の一部）を検知可能に配置する。そして測定部材４０により、送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１乗員（着座状態）の間の距離を測定して、この距離情報を、図示しない制御装置（典型的にＥＣＵ）に送ることができる。

［送風の制御］
図１及び図３を参照して、乗員ＣＭが着座した状態で、送風口１０ａ，１０ｂから乗員脹脛ＣＭ１に向けて送風する（各部材を作動状態とする）。このとき本実施例では、測定部材４０にて、送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離を検出して、これらが第一状態ＳＴ１（本実施例では両者の距離が約１５０ｍｍ）にあることを制御装置が検知する（図３の二点破線状態を参照）。この第一状態ＳＴ１においては、制御装置を介して温調部材２０と送風部材３０の双方を作動させて送風口１０ａ，１０ｂから乗員脹脛ＣＭ１に向けて温風を送り出す。このとき本実施例では、送風部材３０をＰＷＭ制御して送風条件を最適化することにより、乗員脹脛ＣＭ１に当たる気体温度を適切な範囲（例えば５０℃〜６０℃の範囲）に収めることができる。

そしてこの種の構成では、乗員ＣＭの姿勢変化等により、送風口１０ａ，１０ｂ（少なくとも一方）に対して乗員脹脛ＣＭ１が近接することがある。例えば本実施例では、送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離が５０ｍｍ以下となる（第二状態ＳＴ２となる）ことを想定する（図３の破線状態を参照）。このとき乗員ＣＭの快適性などを考慮して、第一状態ＳＴ１と第二状態ＳＴ２で、送風口１０ａ，１０ｂから送り出される気体の温度や風量（送風条件）を適切に調節できることが望ましい。そこで本実施例では、測定部材４０にて、送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離を検出して、第一状態ＳＴ１から第二状態ＳＴ２に変移する途中にある（例えば両者の距離が７５ｍｍ以下となった）ことを制御装置が検知する。そこで制御装置を介して送風部材３０を停止させて気体の送風量を急速に低下させることにより、第二状態ＳＴ２時において高温の気体（例えば８０℃以上の気体）が乗員脹脛ＣＭ１にかかることを好適に回避できる。そして本実施例では、上述の条件で気体の送風量を急速に低下させることにより、第二状態ＳＴ２時において乗員脹脛ＣＭ１周囲の温度を適温とする（例えば４０℃程度とする）ことができる。なお本実施例では、温調部材２０の作動状態を維持することもできるが、同部材を同時に停止又は設定温度を下げることもできる。

そして本実施例では、測定部材４０にて、第二状態ＳＴ２から第一状態ＳＴ１に変移する途中にある（例えば上記両者の距離が７５ｍｍを超えた）ことを検知して停止状態の送風部材３０等を再び作動させる。こうして本実施例では、第一状態ＳＴ１に復帰した場合に、温調部材２０と送風部材３０の双方が作動状態とされて、送風口１０ａ，１０ｂから温風を適切に送り出すことができる。

以上説明したとおり本実施例では、測定部材４０にて測定された送風口１０ａ，１０ｂと乗員脹脛ＣＭ１の距離に応じて、送風口１０ａ，１０ｂからの送風を性能良く調節できる。また本実施例では、送風部材３０をＰＷＭ制御することにより、第一状態ＳＴ１時における送風条件（温度や風量）を好適に最適化することができる。このため本実施例によれば、乗員ＣＭと送風口１０ａ，１０ｂの位置関係に応じて、送風口１０ａ，１０ｂからの送風を性能良く調節することができる。

［変形例］
また送風口の形成位置は、上述のシートクッション前部のほか、各種の位置に設定できる。例えば変形例１では、一対の送風口１０ｃ，１０ｄを、シートバック６上部（シート幅方向で見た両側）に設けて、それぞれ乗員ＣＭの両肩口に対面状に配置する（図１及び図２を参照）。このとき本変形例においても、送風部材（図示省略）から送り出された気体が温調部材（図示省略）にて昇温されつつ、ダクト部材１２ａを介して送風口１０ｃ，１０ｄからシート外に送り出される。そこで本変形例においても、測定部材にて測定された乗員肩口（乗員の一部）と送風口１０ｃ，１０ｄの距離に応じて、送風口１０ｃ，１０ｄからの送風を性能良く調節できる。

本実施形態の乗物用シートは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。本実施形態では、温調部材２０、送風部材３０及び測定部材４０の構成（形状，寸法，配設数，配設位置等）を例示したが、これら各部材の構成は、シート構成に応じて適宜変更可能である。例えば温調部材と送風部材と測定部材は、ダクト部材の適宜の位置に設けることができる。このとき温調部材を送風部材のシート後側に配置することもできる。この場合には温調部材にて温度調節された気体を送風部材にて吸い込みつつシート前側に送り出すことができる。そして送風部材と温調部材は、それぞれＰＷＭ制御可能である。

そして本実施例では、状態変移時において専ら送風部材３０を停止させる例を説明した。本実施例の構成では、状態変移時において温調部材と送風部材の少なくとも一方の部材を停止させることができる。例えば温調部材を、状態変移に応じて作動又は停止させることで、送風口から送り出される気体の温度（送風条件）を適切に調節できる。そして温調部材と送風部材の少なくとも他方の部材を、一方の部材の停止にあわせて停止又は出力を弱める（風量を又は温度を低下させる）設定とすることができる。なお温調部材と送風部材の少なくとも一方の部材を停止させるタイミングは、各部材の設定（風量設定や温度設定など）に応じて、状態変移時途中の適宜のタイミングに設定できる。また第二状態における乗員の一部と送風口の距離は、第一状態時の条件（乗員の一部と送風口の距離や送風条件）を踏まえて適宜設定できる。

また本実施形態では、送風口１０ａ〜１０ｄの構成（形状，寸法，形成数，形成位置等）を例示したが、同部の構成は、シート構成に応じて適宜変更可能である。すなわち送風口は、シートクッションの適宜の位置（上面や周面）に複数又は単数形成でき、又シートバックの適宜の位置（前面や周面）に複数又は単数形成できる。

また本実施形態では、専らシートクッションとシートバックを一例に説明したが、本実施形態の構成は、ヘッドレストやアームレストやフットレスト等の各種シート構成部材に適用可能である。そして第一状態と第二状態の設定距離も、シート構成部材に応じて適宜設定することができる。そして本実施形態の構成は、車両や航空機や電車などの乗物用シート全般に適用可能である。

２ 乗物用シート
４ シートクッション
６ シートバック
８ ヘッドレスト
４Ｓ シートカバー
４Ｐ シートパッド
４Ｆ シートフレーム
１０ａ，１０ｂ 送風口
１２ ダクト部材
２０ 温調部材
３０ 送風部材
４０ 測定部材
ＣＭ 乗員
ＣＭ１ 乗員脹脛（乗員の一部）
ＳＴ１ 第一状態
ＳＴ２ 第二状態

Claims (1)

1. 気体を送り出し可能な送風部材と、周囲の温度を調節可能な温調部材と、乗員の一部に対面可能な位置に開口して前記気体の通過可能な送風口とを有し、
   前記温調部材で温度が調節された前記気体を前記送風部材にて前記送風口からシート外に送り出す際に、前記乗員の一部と前記送風口が離間した第一状態と、前記第一状態よりも前記送風口に前記乗員の一部が近接した第二状態との間を変移するとともに、前記第一状態時を基準として前記送風口から送り出される気体の温度及び風量を設定する構成の乗物用シートにおいて、
   前記乗物用シートに、前記乗員の着座状態において前記乗員の一部と前記送風口の間の距離を測定可能な測定部材を設け、
   前記測定部材にて、前記第一状態から前記第二状態に変移することを検知して前記温調部材と前記送風部材の少なくとも一つの部材を停止させるとともに、前記第二状態から前記第一状態に変移することを検知して停止状態の前記少なくとも一つの部材を作動させる構成とした乗物用シート。
   

Images