JP5870773B2

JP5870773B2 - 空調装置付き車両用シート

Info

Publication number: JP5870773B2
Application number: JP2012051691A
Authority: JP
Inventors: 裕希太田
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: JP2013184588A

Description

本発明は、空調装置付き車両用シートに関する。

車両用シートにおいて、空調装置を備えるものが従来知られている。下記特許文献１は、空調装置がヘッドレストに設けられたものが開示されている。空調装置は、通気ダクトと、送風機と、ヒーターとを備えている。通気ダクトは、ヘッドレスト内に設けられる空気の通路を形成する部材である。通路の両端部は、ヘッドレストの表面において開口し、それぞれ空気の吸込み口と吹出し口を形成する。吸込み口から取り込まれ、送風機によって通気ダクト内に送風された空気は、ヒーターによって暖められて温風となり、吹出し口からヘッドレストの外部へ吹出す。

実開平０６−０５２６１５号公報

しかしながら、上述の技術では、通気ダクトの吸込み口がヘッドレストの側面に、吹出し口がヘッドレストの前面に配置されていた。このため、開口端部を周囲に固定するための枠状のベゼル等、通気ダクトの開口端部に設けるべき部品を、吸込み口と吹出し口の両者に対して用意する必要があり、部品点数が嵩んでいた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、空調装置を備える車両用シートにおいて、通気ダクトの吸込み口及び吹出し口を設けるにあたり、従来よりも部品点数を削減することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る空調装置付き車両用シートは次の手段をとる。
本発明の第１の発明に係る空調装置付き車両用シートは、表面に開口する空気の吸込み口と吹出し口とを備え、外部から吸込んだ空気を外部へ吹出す空調装置付き車両用シートであって、前記吸込み口と前記吹出し口の形成部材が隣接状態で一体的に設けられており、前記吹出し口の開口端面は、前記吹出し口の開口端面を取り囲むように配置された前記吸込み口の開口端面より吹出し流れ方向で見て前方位置に配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、吸込み口と吹出し口の形成部材が隣接状態で一体的に設けられているため、吸込み口と吹出し口のそれぞれに対して設けるべき部品を一体化することができる。このような部品としては、たとえば、吸込み口と吹出し口の形成部材をその周囲のシート形成部材に対して取り付けるための枠状のベゼルが挙げられる。吸込み口と吹出し口の両者が隣接状態に配設されているため、従来のようにこのそれぞれに対して別のベゼルを用意する必要がなく、一体的なベゼルとすればよい。したがって、車両用シートに空気の吸込み口と吹出し口を設けるにあたり部品点数を削減できる。また、吹出し口から吹出した空気が再び吸込み口へ吸込まれるのが抑制され、空調装置の使用者に向かう空気の量を確保できる。

本発明の第２の発明に係る空調装置付き車両用シートは、表面に開口する空気の吸込み口と吹出し口とを備え、外部から吸込んだ空気を外部へ吹出す空調装置付き車両用シートであって、前記吸込み口と前記吹出し口の形成部材が隣接状態で一体的に設けられており、吸込んだ空気が通る吸込みダクトと、吹出す空気が通る吹出しダクトと、該吹出しダクト内に設けられて空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記吸込みダクトは前記吹出しダクトの周囲に配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、吹出しダクト内で熱交換された空気の熱が、その周囲に配設された吸込みダクト内を流れる空気の温度調節にも利用され、空調装置の熱効率が向上する。

本発明の第３の発明に係る空調装置付き車両用シートは、第２の発明に係る空調装置付き車両用シートであって、前記吹出し口の開口端面は前記吸込み口の開口端面より吹出し流れ方向で見て前方位置に配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、吹出し口から吹出した空気が再び吸込み口へ吸込まれるのが抑制され、空調装置の使用者に向かう空気の量を確保できる。

第１の発明によれば、空気の吸込み口と吹出し口を設けるにあたり部品点数を削減できる。また、空調装置の使用者に向かう空気の量を確保できる。
第２の発明によれば、熱交換器を備える空調装置の熱効率が向上する。
第３の発明によれば、空調装置の使用者に向かう空気の量を確保できる。

実施形態に係るシートを示す斜視図である。第１の実施形態に係るヘッドレストを示す正面図である。図２のヘッドレストをＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。図３の通気ダクトをＩＶ−ＩＶ線で切断して示す断面図である。図３の通気ダクトをＶ−Ｖ線で切断して示す断面図である。図３の通気ダクトをＶＩ−ＶＩ線で切断して示す断面図である。図３の断面図における通気口付近の拡大図である。第２の実施形態において図３と対応する図である。

以下、本発明を実施するためのいくつかの形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用のシート１０を示している。シート１０は、乗員が着座するシートクッション１２と着座した乗員（着座者）の背凭れとなるシートバック１４と、着座者の頭部を支持するヘッドレスト２０と、を備える。以下、前後左右の方向は着座者の姿勢を基準として定める。シートバック１４は、シートクッション１２の後部に連結されている。ヘッドレスト２０は、シートバック１４の上部に設けられている。シートクッション１２とシートバック１４は、それぞれ内部に骨格となる図示しないフレーム部材を備えている。

ヘッドレスト２０は、図２に示されるように、頭部の支持面を形成するブロック形状のクッション材２２と、このクッション材２２の表面に覆い被せられる表皮材２４と、シートバック１４に取り付けるためのステー２６と、を備える。クッション材２２は、軟質発泡樹脂のひとつであるポリウレタンフォームを材料とする。表皮材２４は、織物や合成皮革等の柔軟なシート状の素材を材料として袋形状に構成されている（図３参照）。
ステー２６は、左右の各側に設けられている。各ステー２６は、金属製の棒形状の部材であり、上下方向に設けられている。ステー２６の上部はクッション材２２の内部に固定され、下部はクッション材２２の下面から下方に向かって延出している。延出するステー２６の下部はシートバック１４の上部に差し込まれ、図示しない取り付け部材によりシートバック１４のフレーム部材に取り付けられている。

シート１０には、図３に示される空調装置３０が設けられている。本実施形態は、空調装置３０がシート１０の中でも特にヘッドレスト２０に設けられており、当該シート１０の着座者が使用する形態である。空調装置３０は、通気ダクト４０と、送風機３２と、ヒーター３４とを備える。
通気ダクト４０は、ヘッドレスト２０内に設けられる空気の通路を形成する樹脂製の部材である。通路の両端部は、ヘッドレスト２０の表面において開口し、それぞれ空気の吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂを形成する（図２参照）。本実施形態の吹出し口４０ｂは、ヘッドレスト２０の前面において着座者の首元の位置と対応する下寄りの位置に配置されている。これにより通気ダクト４０内を流れる空気は、吹出し口４０ｂから着座者の首元に向けて吹出す。なお、吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂとが設けられている箇所においては、表皮材２４は設けられていない。
送風機３２は、通気ダクト４０内に設けられ、回転ファンによって通気ダクト４０内の空気を吹出し口４０ｂ側へ送風する。この送風により負圧となった通気ダクト４０内には、ヘッドレストの外部から吸込み口４０ａを通して空気が吸込まれる。これにより、空気は吸込み口４０ａから吸込まれて吹出し口４０ｂから吹出される。
ヒーター３４は、通気ダクト４０内に設けられ、熱交換によって通気ダクト４０内を流れる空気を暖めて温風を作る。本発明における熱交換器はこのヒーター３４が相当する。ヒーター３４は、作動状態と非作動状態とを切り替えることができる。ヒータが作動状態にあるときは、送風機３２によって通気ダクト４０内に送風された空気は、ヒーター３４によって暖められて温風となって、吹出し口４０ｂから吹出す。ヒーター３４が非作動状態にあるときは、送風機３２によって通気ダクト４０内に送風された空気は、そのまま吹出し口４０ｂから吹出す。
以下、通気ダクト４０の構造を中心に、空調装置３０の構成について詳しく説明する。

（通気ダクト）
通気ダクト４０は、図３に示されるように中間部で折り返されて、この中間部より吸込み口４０ａ側の部分（吸込みダクト４２）と吹出し口４０ｂ側の部分（吹出しダクト４４）とが並行する構造となっている。図３には、両ダクトを通る鉛直平面で切断されたヘッドレスト２０が示されている。並行する吸込みダクト４２と吹出しダクト４４は、互いに一体的に形成されており、吸込みダクト４２と吹出しダクト４４の間には両者の通路を隔てる隔壁部４６が形成されている。折り返し部分の隔壁部４６には、吸込みダクト４２から吹出しダクト４４へ通ずる開口４７が形成されている。吸込みダクト４２内を流れてきた空気は、この開口４７を通り抜けて吹出しダクト４４に流れ込む。以上のようにして、通気ダクト４０には吸込み口４０ａから吹出し口４０ｂまでを通ずる空気の通路が形成されている。
通気ダクト４０内に設けられる前記の送風機３２は、折り返し部分に配設されている。すなわち送風機３２は、吸込みダクト４２内の空気を吹出しダクト４４内に送風する。送風機３２の回転ファンは、隔壁部４６の開口４７から空気を回転軸方向に取り込み、径方向へ送り出す。また、折り返し部分は吸込み口４０ａ及び吹出し口４０ｂからヘッドレスト２０の内方へ離れているため、送風機３２から発せられる騒音はヘッドレスト２０を使用する着座者の耳に届きにくい。
通気ダクト４０内に設けられる前記のヒーター３４は、吹出しダクト４４内に配置されている。さらに、ヒーター３４は、吹出しダクト４４内の特に吹出し口４０ｂ近傍に配置されており、これによりヒーター３４に暖められた温風が吹出し口４０ｂから吹出すまでに熱が逃げるのが抑制される。
図２に示されるように通気ダクト４０の折り返し部分の左右外側には、ヘッドレスト２０のステー２６と互いに固定するための固定部材６０が設けられている。固定部材６０はパイプ形状に形成されており、ステー２６の上部はこのパイプ形状内に挿入された状態で、両者は互いに固定されている。

吹出しダクト４４と並行する吸込みダクト４２は、吹出しダクト４４の周囲を取り巻くように配設されている。図４〜図６には、異なる３箇所において切断された通気ダクト４０が示されている。詳しくは、本実施形態に係る通気ダクト４０は、吹出しダクト４４が吸込みダクト４２の中に挿通された二重の入れ子構造とされている。言い換えると、通気ダクト４０は二重の入れ子構造とされ、この構造により形成される二重の通路のうち、中央の通路が吹出しダクト４４、この吹出しダクト４４を取り巻く（全体として環状断面を有する）通路が吸込みダクト４２となっている。したがって、吹出しダクト４４の壁部全体が、前記の隔壁部４６として吸込みダクト４２の小径側の壁部を兼ねている。

吸込みダクト４２と吹出しダクト４４の両壁部（すなわち吸込みダクト４２の大径側と小径側の両壁部）の間には、リブ４８が架け渡されて設けられている。これにより吹出しダクト４４は吸込みダクト４２の中に挿通された状態に固定されている。
吸込みダクト４２のうち折り返し部分を除く部分には、上記のリブ４８が通路方向に沿って連続的に設けられており、吹出しダクト４４を取り巻く吸込みダクト４２の通路は、図４に示されるように、このリブ４８を境として周方向に複数の通路に区画されている。
一方、折り返し部分においては、リブ４８は通路方向に沿って断続的に設けられており、区画された上記の複数の通路はこの部分において互いに連通している。図５はリブ４８が設けられた箇所、図６はリブ４８が設けられていない箇所において、それぞれ通気ダクト４０を切断した断面を示す。折り返し部分において吸込みダクト４２と吹出しダクト４４の隔壁部４６に設けられる開口４７は、図５に良く示されるように区画された複数の通路の一つに対して配置されている。しかしながら、上記の断続的なリブ４８の構成により、図６に矢印で示されるように他の通路の空気も開口４７側に回り込むことができる。
なお、本実施形態に係る吸込みダクト４２と吹出しダクト４４の壁部は、共に長方形断面を有している。上記のリブ４８は両ダクトの断面長方形の４つの角位置において架け渡されており、したがって吸込みダクト４２は４本の通路を有している。

（通気口）
図２及び図３に示されるように、吸込み口４０ａは吹出し口４０ｂと隣接する位置に配置されて、吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂは一体的に形成されている。以下、隣接して配置されたこの吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂとをまとめて扱う場合は通気口４０ａ，４０ｂという。図７には通気口４０ａ，４０ｂ付近が拡大して示されている。
通気ダクト４０が二重の入れ子構造とされた本実施形態においては、ヘッドレスト２０の表面に開口する通気口４０ａ，４０ｂも、そのまま通気ダクト４０の端部として同様の構造を有する。すなわち、吸込み口４０ａを形成する（大径側の）開口端部が吹出し口４０ｂを形成する開口端部を取り囲むように配置されている。また、吹出し口４０ｂを形成する開口端部が前記隔壁部４６の端部として吸込み口４０ａを形成する（小径側の）開口端部を兼ねている。また吹出し口４０ｂは、前記のリブ４８により吹出しダクトの４本の通路に対応して図２に示されるように周方向に４つに区画されている。
通気口４０ａ，４０ｂを形成する開口端部には、周囲のクッション材２２や表皮材２４に対して固定するための枠状のベゼル５０が設けられている。このベゼル５０は、通気ダクト４０と別体で設けることもできるが、本実施形態においては通気ダクト４０と一体で設けられている。また本実施形態においては、吸込み口４０ａの（大径側の）開口端部が吹出し口４０ｂの開口端部を取り囲んでいるため、ベゼル５０は外側にある吸込み口４０ａを形成する開口端部のみに対して設けられる。
吹出し口４０ｂを形成する開口端面は、図７に示されるように、吸込み口４０ａを形成する（大径側の）開口端面よりも前方（吹出し流れ方向）に配設されている。すなわち、中央の吹出し口４０ｂの開口端部が、これを取り囲む吸込み口４０ａの（大径側の）開口端部よりも前方に突出している。また、吹出し口４０ｂの開口内には、空気の吹出し流れを整流する整流板４５が設けられている。

本実施形態に係るシート１０は、以下のような作用効果を奏する。まず、通気ダクト４０の吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂとが隣接位置に配置されて互いに一体的に設けられているため、通気ダクト４０の開口端部に設けられる部品の点数を削減できる。また、ダクトとは別部材で吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂに対し枠状のベゼル５０を取り付ける場合であっても、両者が隣接位置に配置されているためそれぞれに対して別のベゼル５０を用意する必要がなく、一体的なベゼル５０とすれば良いので部品点数を削減できる。特に、本実施形態のように通気ダクト４０を二重の入れ子構造とすれば、ベゼル５０は外側にある吸込み口４０ａに対してのみ用意すれば良い。
また、吹出し口４０ｂの開口端面は、吸込み口４０ａの開口端面よりも前方（吹出し流れ方向）に設定されているため、吹出し口４０ｂから吹出した温風が再び吸込み口４０ａから通気ダクト内に取り込まれるのが抑制され、着座者に向かう温風の量を確保できる。
また、吹出しダクト４４内にヒーター３４が設けられ、吹出しダクト４４の周囲に吸込みダクト４２が配設されているため、吹出しダクト４４内でヒーター３４により暖められた温風の熱が、隔壁部４６を介して吸込みダクト４２内を流れる空気を暖めるのに利用され、空調装置３０の熱効率が向上する。また、温風の熱によりヘッドレスト２０のクッション材２２等が暖まって変質するのも抑制できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を実施するための第２の形態について、図８を参照しながら説明する。なお本実施形態のうち、通気口４０ａ，４０ｂ等、前記の第１の実施形態から実質的な変更を要しない部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２の実施形態は、第１の実施形態において、ヘッドレスト２０のうち空調装置３０の通気口４０ａ，４０ｂが設けられる部位の外形を変更した実施形態である。本実施形態に係るヘッドレスト２０は、前面において着座者の首元の位置と対応する下寄りの位置に、図８に示される内方に窪んだ窪み部位２０ａを有している。そして、通気口４０ａ，４０ｂがこの窪み部位の底面に配設されている点で、図７に示される第１の実施形態とは異なる。しかしながら本実施形態は、吹出し口４０ｂを形成する開口端面が吸込み口４０ａを形成する開口端面よりも前方（吹出し流れ方向）に配設されている点で、第１の実施形態と同様である。これにより、本実施形態に係る車両用シートは第１の実施形態と同様の効果を奏すると共に、着座者が頭部をヘッドレスト２０に深くあずけた場合でも、ヘッドレスト２０の窪み形状２０ａにより、前方に突出する吹出し口４０ｂの開口端部に当たらず、従来通りの乗り心地を維持できる。

なお、本発明に係る空調装置を備える車両用シートは、上記の第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。
上記の実施形態に係る空調装置３０は、車両用のシート１０の中でも特にヘッドレスト２０に設けられていが、シート１０である限りヘッドレスト２０以外の部分に空調装置３０を設けることこともできる。また、上記の実施形態に係る空調装置３０は当該シート１０の着座者が使用できるように、吹出し口４０ｂがヘッドレスト２０の前面において着座者の首元の位置と対応する下寄りの位置に配置されている。しかし、当該シート１０以外のシートの着座者が空調装置３０を使用できるように構成することもできる。たとえば、吹出し口をシートバック１４の後面に配置し、通気ダクト４０内を流れる空気が当該シート１０の後のシートの着座者に向けて吹出すように空調装置３０を構成することもできる。
上記の実施形態に係る空調装置３０は熱交換器としてヒーター３４が設けられ、ヒーター３４を作動させたときは温風を吹出すことができるのであったが、熱交換器として冷却装置を設けて冷風を吹出すことのできる空調装置３０としても良い。この場合、熱流の方向が逆になることを除けば上記の実施形態と同様の効果を奏する。

上記の実施形態においては、通気口４０ａ，４０ｂの開口端部に、枠状のベゼル５０が通気ダクト４０と一体で設けられている。前記のとおり、このベゼル５０は通気ダクト４０と別体で設けることもできる。また、このベゼル５０と共に、又はベゼル５０を含むものとして、通気口４０ａ，４０ｂの開口端部を形成するカバー乃至キャップを通気ダクト４０本体とは別体で設ける構成としても良い。この場合において、通気口４０ａ，４０ｂの開口内には、上記の実施形態において設けられていた整流板４５の他、ごみ等の侵入を防ぐフィルタや、手等の誤侵入を防ぐ防護ワイヤを、上記カバー乃至キャップと一体的に設けることもできる。以上の場合においても、上記の実施形態と同様に、吸込み口４０ａと吹出し口４０ｂのそれぞれに対するベゼル５０、カバー、キャップ等を一体的な部品として製造、管理、組み付けすることができる。

上記の実施形態に係る通気ダクト４０は、前記のとおり二重の入れ子構造とされ、この構造により形成される二重の通路のうち、中央の通路が吹出しダクト４４、これを取り巻く通路が吸込みダクト４２となっている。この吸込みダクト４２と吹出しダクト４４の壁部は、共に長方形断面を有しているが、円形断面等、他の形状の断面を有するものとしても良い。また、吸込みダクト４２が吹出しダクト４４の周囲に配設されている限りにおいて、通気ダクト４０は入れ子構造以外のいかなる構造とすることもできる。特に、吸込みダクト４２は吹出しダクト４４の周囲の全部に配設されていることを要せず、一部にさえ配設されていれば両ダクトの通路を隔てる隔壁部４６を通じて熱が行き来することができ、上記の実施形態と同様の効果を奏する。

１０シート
１２シートクッション
１４シートバック
２０ヘッドレスト
２０ａ窪み部位
２２クッション材
２４表皮材
２６ステー
３０空調装置
３２送風機
３４ヒーター
４０通気ダクト
４０ａ吸込み口
４０ｂ吹出し口
４２吸込みダクト
４４吹出しダクト
４５整流板
４６隔壁部
４７（隔壁部の）開口
４８リブ
５０ベゼル
６０固定部材

Claims

表面に開口する空気の吸込み口と吹出し口とを備え、
外部から吸込んだ空気を外部へ吹出す空調装置付き車両用シートであって、
前記吸込み口と前記吹出し口の形成部材が隣接状態で一体的に設けられており、
前記吹出し口の開口端面は、前記吹出し口の開口端面を取り囲むように配置された前記吸込み口の開口端面より吹出し流れ方向で見て前方位置に配設されていることを特徴とする空調装置付き車両用シート。
表面に開口する空気の吸込み口と吹出し口とを備え、
外部から吸込んだ空気を外部へ吹出す空調装置付き車両用シートであって、
前記吸込み口と前記吹出し口の形成部材が隣接状態で一体的に設けられており、
吸込んだ空気が通る吸込みダクトと、吹出す空気が通る吹出しダクトと、
該吹出しダクト内に設けられて空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、
前記吸込みダクトは前記吹出しダクトの周囲に配設されていることを特徴とする空調装置付き車両用シート。
請求項２に記載の空調装置付き車両用シートであって、
前記吹出し口の開口端面は前記吸込み口の開口端面より吹出し流れ方向で見て前方位置に配設されていることを特徴とする空調装置付き車両用シート。