JP6372399B2 - 乗物用シート - Google Patents

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Description

本発明は、乗物用シートに関する。詳しくは、着座者の身体を支える支持構造が複数の粒状物の入った可撓性の袋体により形成され、袋体の内部を吸引することで袋体の内部で粒状物が押し詰められて袋体が着座者の身体の形に沿った支持形状に固定化される乗物用シートに関する。
従来、乗物用シートにおいて、着座者の身体を支える支持構造に無数のビーズの入った中空袋を設定し、同中空袋の内部を吸引することで着座者の身体の形に沿った支持形状に固めるようにしたものが知られている(特許文献1)。
特開平10−71055号公報
しかし、上記従来技術では、中空袋の内部を吸引するために、別途、真空ポンプを設定しなければならず、構造の大型化とコストアップの問題が生じる。本発明は、上述した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、シートの支持形状を固定するための吸引を、他の装備品を流用して行えるようにすることにある。
上記課題を解決するために、本発明の乗物用シートは次の手段をとる。
第1の発明は、着座者の身体を支える支持構造が複数の粒状物の入った可撓性の袋体により形成され、袋体の内部を吸引することで袋体の内部で粒状物が押し詰められて袋体が着座者の身体の形に沿った支持形状に固められる乗物用シートである。この乗物用シートは、送風機の駆動によって風の吸気又は排気を行う空調装置を有する。送風機の通風路に袋体が接続されて送風機の駆動によって袋体の内部が吸引されるようになっている。
この第1の発明によれば、乗物用シートに装備される空調装置の送風機を流用して、袋体の内部の吸引を行うことができる。
第2の発明は、上述した第1の発明において、次の構成とされているものである。空調装置が、送風機の吸気又は排気のうちの一方の駆動で空調使用され、他方の駆動で袋体の内部が吸引されるように、袋体が送風機の吸気による空調使用時の排気側又は排気による空調使用時の排気側の通風路に接続されている。
この第2の発明によれば、空調装置の吸気又は排気による空調使用時の機能を損なうことなく、袋体の内部の吸引を行うことができる。
第3の発明は、上述した第2の発明において、次の構成とされているものである。空調装置が送風機の排気の駆動で使用されるようになっている。袋体が送風機の排気側の通風路に接続されている。排気側の通風路に第1のバルブが設けられている。排気側の通風路から袋体へ繋がる通風路に第2のバルブが接続されている。空調装置を送風使用する時には、第1のバルブが開かれると共に第2のバルブが閉じられて、送風機から排出される風が袋体に流入しないように制御される。袋体の内部を吸引する時には、第1のバルブが閉じられると共に第2のバルブが開かれて、送風機の吸引圧により袋体の内部が吸引されるように制御される。
この第3の発明によれば、袋体の内部を効率的に吸引することができる。また、袋体の内部を吸引した後に空調装置を送風使用しても、袋体の内部を吸引した状態に適切に保持することができる。
実施例1の乗物用シートの概略構成を表した斜視図である。 シートバックの内部構造を平面視で表した模式図である。 空調装置を送風動作させた状態を表した模式図である。 大柄な着座者がシートバックに凭れ掛かった状態を表した模式図である。 袋体の内部を吸引して固めた状態を表した模式図である。 袋体を固めた後、空調装置を送風動作させた状態を表した模式図である。 空調装置と袋体との接続状態を表した模式図である。 空調装置の吸引動作により袋体の内部を吸引した状態を表した模式図である。 袋体を固めた後、空調装置を送風動作させた状態を表した模式図である。 袋体の内部を大気に解放した状態を表した模式図である。 他の実施例の乗物用シートの概略構成を表した模式図である。 袋体の内部を吸引して固めた状態を表した模式図である。
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
<シート1の概略構造>
始めに、実施例1のシート1の構成について、図1〜図10を用いて説明する。本実施例のシート1は、図1に示すように、自動車の運転席として構成されており、着座者の背凭れとなるシートバック2と、着座部となるシートクッション3と、頭凭れとなるヘッドレスト4と、を備えた構成となっている。
上記シートバック2には、その内部の上方箇所に、着座者の背部の蒸れを防止するための換気を行う送風式の空調装置10が設けられている。上記空調装置10は、図1及び図3に示すように、遠心式の送風機11から送り出された風を、ダクト12を介してシートバック2の内部から前面側へと送り出して、着座者の身体へ向けて吹き付ける構成となっている。また、上記空調装置10には、シートバック2による着座者の背部の支持形状を、着座者の背部の形に合わせた状態にして固めることのできる左右一対の袋体20が流路接続された状態となって設けられている。
上述した各袋体20は、熱可塑性ポリウレタンエラストマにより形成されており、高い気密性と可撓性とを備えた構成とされている。各袋体20は、それらの内部に、直径数ミリメートル程度の粒径を有する無数の樹脂製のビーズ21が充填された構成となっている。上述したビーズ21は、各袋体20を自由状態において膨らませた形となるように各袋体20の内部に詰め込まれており、各袋体20が外部から受ける力によって押し撓まされることにより各袋体20の内部を流れて各袋体20の形状変化を阻害しないようになっている。ここで、上述したビーズ21が本発明の「粒状物」に相当する。
上述した各袋体20は、シートバック2の左右の側部領域にそれぞれ配置されている。各袋体20は、シートバック2に凭れ掛かる着座者の体格の大小により、前方側からほとんど荷重を受けなかったり(図2参照)、逆に広く荷重を受けたり(図4参照)して、着座者の背部の形に沿った支持形状に柔軟に変形するようになっている。そして、各袋体20は、上記形の状態から、図5に示すように、後述する空調装置10の送風機11を逆回転させて吸引駆動させることにより、それらの内部空間が吸引されて、中身のビーズ21が押し詰められて摩擦抵抗により動かない状態となり、上記形に固められた状態となる。
これにより、各袋体20は、着座者の背部の形に沿った支持形状に固められた状態として、着座者の背部を後方側から広く体圧分散させられる形で支えられる状態となる。また、上記各袋体20は、図6に示すように、上記着座者の背部の形に沿った支持形状に固められた後に、空調装置10が再び送風駆動されても、それらの内部空間に送風空気が送り込まれることなく、吸引された状態に保持されるようになっている。
<シートバック2>
以下、上述したシートバック2の各部の具体的な構成について、詳しく説明していく。図1に示すように、シートバック2は、その内部の骨格を構成する金属製のバックフレーム2Fと、バックフレーム2Fに前方側から組み付けられて着座者の背凭れ荷重を弾性的に柔らかく受け止める発泡ウレタン製のバックパッド2Pと、バックパッド2Pに上方側から被せ付けられてシートバック2の外観意匠を形成する布製袋状のバックカバー2Cと、バックフレーム2Fに組み付けられた上述した送風式の空調装置10と、空調装置10に流路接続された左右一対の袋体20と、空調装置10及び各袋体20の空気の流通を制御する制御ユニット30と、を有する。
<バックフレーム2F>
バックフレーム2Fは、シートバック2の外周縁に沿う形となる正面視四角枠状の形に組まれた構成とされている。具体的には、バックフレーム2Fは、左右一対の縦長状の鋼板材より成るサイドフレーム2Faと、各サイドフレーム2Faの上端部間に架橋された逆U字状に曲げられた円鋼管材より成るアッパパイプ2Fbと、アッパパイプ2Fbの両脚部間に架橋された横長状の鋼板材より成るアッパパネル2Fcと、各サイドフレーム2Faの下端側の後縁部間に架橋された横長状の鋼板材より成るロアパネル2Fdと、から構成されている。
上記アッパパネル2Fcとロアパネル2Fdとの間には、着座者の背凭れ荷重を弾性的に柔らかく受け止めるためのコンタマット2Mが架橋されている。上記コンタマット2Mは、アッパパネル2Fcに対して両端が高さ方向にスライドすることのできる形に連結されたU字状のワイヤ2Maと、ワイヤ2MaのU字の前面に覆い被さるようにワイヤ2Maに組み付けられた樹脂板2Mbと、ワイヤ2Maの下縁部をロアパネル2Fdに対して後側から弾性支持した状態に連結する支持バネ2Mcと、を有する構成とされている。上記コンタマット2Mは、その前面部に覆われた状態にセットされるバックパッド2Pを、背裏側から広く面で弾性的に押し当てた状態として支持するようになっている。
<バックパッド2P>
バックパッド2Pは、軟質ポリウレタンフォーム原料を発泡成形して形成されている。上記バックパッド2Pは、上述したバックフレーム2Fに前方側から組み付けられることにより、その上下左右の各周縁部がバックフレーム2Fによって後側からあてがわれて強く支えられると共に、中央部が上述したコンタマット2Mによって後側から広く弾性的に支えられた状態とされるようになっている。
上述したバックパッド2Pは、図2に示すように、その幅方向の中央領域2Paが、着座者の背部を後方側から真っ直ぐにあてがえて支えることのできる平坦な前面を持つ形に形成されている。一方、バックパッド2Pの左右両側のサイド領域2Pbは、それぞれ、着座者の背部を両外側から斜めにあてがえて支持するように前外側に向かって山状に膨らんだ前面を持つ形に形成されている。
そして、バックパッド2Pの背面は、その幅方向の中央領域2Paでは上述した前面と同様な平坦な形とされているのに対して、左右両側のサイド領域2Pbでは前外側に向かって山状に抉られた形に形成されている。このような形状とされていることにより、バックパッド2Pは、その幅方向の中央領域2Paがバックフレーム2Fの各サイドフレーム2Faの間の領域内まで深く後方側に沈み込む大きなパッド厚を有した構成とされながら、その左右両側の各サイド領域2Pbが各サイドフレーム2Faよりも前方側に大きく張り出すと共に各サイドフレーム2Faを両外側から覆い被せる位置まで延び出した形に組み付けられる構成とされている。
上述したバックパッド2Pは、その背面の略全域に亘って、厚手の不織布から成る裏面材2Pcが一体的に含浸して硬化した状態に積層された構成となっている。上記裏面材2Pcは、バックパッド2Pの発泡成形時に図示しない成形型内に予めセットされて発泡成形が行われることにより、バックパッド2Pの背面の形に沿って一体的に含浸して硬化した状態に積層された状態として形成されている。
上記裏面材2Pcの一体成形により、バックパッド2Pの背面部が硬質に形成され、バックパッド2Pに掛けられる着座者の背凭れ荷重が広く面方向に分散されて受け止められるようになっている。また、バックパッド2Pを後方側から支えるバックフレーム2Fやコンタマット2Mの支持力も広く面方向に分散されて、バックパッド2Pが局所的な潰れを伴うことなく広く後方側から面支持される形で支えられた状態とされるようになっている。
上記バックパッド2Pには、上述した左右両側の各サイド領域2Pb内に、上述した各袋体20を収納するための収容空間2Pdが形成されている。各収容空間2Pdは、上述したバックパッド2Pの背面に開口した形に形成されており、それぞれ、上述したバックパッド2Pの背面に一体的に被せられた状態として積層される裏面材2Pcにより後側から蓋をされた状態として形成されている。これら収容空間2Pdに蓋をする裏面材2Pcの一部箇所には、各袋体20を各収容空間2Pd内に収め入れたり各袋体20に繋がれた接続管31を通すための図示しないスリットが形成されている。
<バックカバー2C>
バックカバー2Cは、上述したバックフレーム2Fにバックパッド2Pが組み付けられた後、これらに上方側から覆い被せられて組み付けられている。上記バックカバー2Cは、そのバックパッド2Pの前面に被せ付けられた領域の各周縁部が、それぞれ、バックフレーム2Fの背面側へと引き込まれてバックフレーム2Fに止着された状態とされている。これにより、バックカバー2Cがバックパッド2Pの表面全体に広く密着した状態に張設されていると共に、バックパッド2Pがバックフレーム2Fの前面部に押し付けられて位置固定された状態に保持された状態とされている。
<空調装置10>
空調装置10は、図1に示すように、遠心式の送風機11と、送風機11に繋がれたゴム製のダクト12と、を備えた構成となっている。送風機11は、上述したバックフレーム2Fのアッパパネル2Fcに取り付けられて設けられている。上記送風機11は、その内部のファンの回転により、ハウジングの前面側に開口して形成された吸気口11Aから空気を吸い込んで、その吸い込んだ空気を遠心方向に送り出して、ハウジングの下方側に延びる通風路11Bの排気口11Cから外部に排出する構成となっている。ダクト12は、上述した通風路11Bの排気口11Cと、バックパッド2Pの背面部に形成された配風溝2Peの接続口(図2参照)と、に繋がれて設けられている。上記ダクト12により、送風機11の排気口11Cから排出された風が、バックパッド2Pの配風溝2Pe内へと導かれて、着座者の身体へ向けて吹き出されるようになっている(図3参照)。
<袋体20>
各袋体20は、図2に示すように、上述したバックパッド2Pの各サイド領域2Pbに形成された収容空間2Pd内に収められて設けられている。各袋体20は、上記バックパッド2Pの各サイド領域2Pb内に埋設されていることにより、図2及び図4に示すように、バックパッド2Pの各サイド領域2Pbに着座者の背凭れ荷重が掛けられることで、バックパッド2Pを介して荷重の入力を受けて、着座者の背部の形に沿った支持形状に押し撓まされるようになっている。
上記各袋体20は、上記着座者の背凭れ荷重が掛けられた状態で、図5に示すように送風機11の逆回転により内部が吸引されて形が固められることにより、着座者の背部の形に沿った支持形状に保持された状態となる。これにより、各袋体20は、着座者の背部の形に合致して背部を両外側から強く支持することができる形に保持されるようになる。その際、各袋体20は、それら自体が固められていても、それらの前面にバックパッド2Pが介在していることにより、着座者の背部を柔らかい接触感で受け止めることができながら、着座者の背部から受ける荷重を広く体圧分散させられる形で固く支持することができるようになっている。
<制御ユニット30>
制御ユニット30は、図7に示すように、上述した送風機11の通風路11Bと各袋体20とを互いに連通させた形に接続する接続管31と、通風路11Bの排気口11Cに設けられた逆止弁32と、各接続管31の流路途中に設けられた第1仕切弁33と、各接続管31の各第1仕切弁33より各袋体20側に近い流路箇所に各接続管31の大気への流通・遮断を切り換えられるように設けられた第2仕切弁34と、を有する構成となっている。ここで、各接続管31がそれぞれ本発明の「袋体へ繋がる通風路」に相当し、逆止弁32が本発明の「第1のバルブ」に相当し、各第1仕切弁33がそれぞれ本発明の「第2のバルブ」に相当する。
上述した逆止弁32は、図7に示すように、送風機11が送風駆動されて排気口11Cから風が送り出される流れは許容するが、図8に示すように、送風機11が吸引駆動されて排気口11Cから風を吸い込もうとする流れは防止するようになっている。また、各第1仕切弁33と各第2仕切弁34は、それぞれ、図示しないスイッチの操作や送風機11の駆動状態の検知等に伴う各種信号の入力により、適宜、電動で開閉操作が行われる構成とされている。
<袋体20の吸引の流れ>
上記制御ユニット30は、具体的には、次のように各第1仕切弁33と各第2仕切弁34の開閉切り換えを行うようになっている。すなわち、図7に示すように、上記制御ユニット30は、初期状態では、各第1仕切弁33と各第2仕切弁34とをそれぞれ「閉状態」に切り換えた状態として、各袋体20の内部空間を密閉した状態に保持した状態とされている。この状態では、送風機11が送風駆動されたり駆動が停止されたりしても、各袋体20が密閉された状態のまま保持されるようになっている。
上記制御ユニット30は、図8に示すように、送風機11を逆回転させて吸引駆動させる際に、各第1仕切弁33を「開状態」に切り換えるようになっている。これにより、送風機11が吸引駆動されることに伴う吸引圧が通風路11B内に作用して、通風路11Bに接続された各袋体20の内部空間が吸引される。この時、通風路11Bの排気口11Cに設けられた逆止弁32により排気口11Cが吸い込み方向に対して閉鎖されていることから、送風機11の吸引圧が各袋体20に効果的に作用して各袋体20の内部の吸引が効果的に行われるようになっている。
そして、上記制御ユニット30は、各袋体20の内部の吸引が完了したら、各第1仕切弁33を再び「閉状態」に切り換えるようになっている。上記各袋体20の内部の吸引の完了は、例えば、各第1仕切弁33を「開状態」に切り換えてからの経過時間を測定することにより概ね予測することができる。上記各第1仕切弁33の「閉状態」への切り換えにより、各袋体20を固めた状態に保持することができる。したがって、図9に示すように、上記吸引を行った後に、再び、送風機11を送風駆動させても、各袋体20は、上記吸引されて形が固められた状態のまま保持される。
上記各袋体20は、図10に示すように、上記制御ユニット30によって各第2仕切弁34が「開状態」に切り換えられることにより、それらの内部空間が大気に開放される。これにより、各袋体20が、吸引される前のフレキシブルな状態に戻される。上記各第2仕切弁34は、上記「開状態」に切り換えられた後、一定時間後に「閉状態」に戻される。以上の制御により、各袋体20を何度でも繰り返し吸引して固めたり戻したりして使用することができる。
<まとめ>
以上をまとめると、本実施例のシート1は、次のような構成となっている。すなわち、着座者の身体を支える支持構造が複数のビーズ21(粒状物)の入った可撓性の袋体20により形成され、袋体20の内部を吸引することで袋体20の内部でビーズ21が押し詰められて袋体20が着座者の身体の形に沿った支持形状に固められるシート1である。このシート1は、送風機11の駆動によって風の排気を行う空調装置10を有する。送風機11の通風路11Bに袋体20が接続されて送風機11の駆動によって袋体20の内部が吸引されるようになっている。このような構成となっていることにより、シート1に装備される空調装置10の送風機11を流用して、袋体20の内部の吸引を行うことができる。
詳しくは、上記空調装置10は、送風機11の排気の駆動で空調使用され、吸気の駆動で袋体20の内部が吸引されるように、袋体20が送風機11の排気側として使用される通風路11Bに接続されている。このような構成となっていることにより、空調装置10の排気による空調使用時の機能を損なうことなく、袋体20の内部の吸引を行うことができる。
詳しくは、上記排気側の通風路11Bには、逆止弁32(第1のバルブ)が設けられ、排気側の通風路11Bから袋体20へ繋がる通風路11Bには、第1仕切弁33(第2のバルブ)が接続されている。空調装置10を送風使用する時には、逆止弁32が「開状態」として機能すると共に第1仕切弁33が閉じられて、送風機11から排出される風が袋体20に流入しないように制御される。袋体20を内部を吸引する時には、逆止弁32が「閉状態」として機能すると共に第1仕切弁33が開かれて、送風機11の吸引圧により袋体20の内部が吸引されるように制御される。このような構成となっていることにより、袋体20の内部を効率的に吸引することができる。また、袋体20の内部を吸引した後に空調装置10を送風使用しても、袋体20の内部を吸引した状態に適切に保持することができる。
<その他の実施例>
以上、本発明の実施形態を1つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施することができるものである。例えば、本発明の「乗物用シート」は、自動車の運転席以外のシートにも適用することができる他、鉄道等の自動車以外の車両や、航空機、船舶等の様々な乗物用に供されるシートにも広く適用することができるものである。また、本発明の構成は、乗物用シートのシートバックの他、シートクッションやヘッドレストやオットマン等の着座者の身体にあてがわれる他の支持構造にも適用することができるものである。
また、空調装置が送風機の吸気の駆動で空調使用され、排気の駆動で袋体の内部が吸引されるように、袋体が送風機の吸気による空調使用時の排気側の通風路に接続されていてもよい。このような構成とすることにより、空調装置の吸気による空調使用時の機能を損なうことなく、袋体の内部の吸引を行うことができる。なお、空調装置が送風機の吸気の駆動で空調使用され、同じ吸気の駆動で袋体の内部が吸引されるように、袋体が送風機の吸気による空調使用時の吸気側の通風路に接続されたものであってもよい。このように構成しても、バルブの開閉制御によって、袋体の内部の吸引を行うことができる。但し、袋体の内部の吸引をしている間、空調装置を吸気使用することができなくなったり吸気機能が損なわれたりすることとなる。
また、同様に、空調装置が送風機の排気の駆動で空調使用され、同じ排気の駆動で袋体の内部が吸引されるように、袋体が送風機の排気による空調使用時の吸気側の通風路に接続されたものであってもよい。この場合も同様に、バルブの開閉制御によって、袋体の内部の吸引を行うことができる。但し、袋体の内部を吸引している間、空調装置を排気使用することができなくなったり排気機能が損なわれたりすることとなる。
上記空調装置に用いられる送風機は、遠心式の他、軸流式、斜流式、横断流式等、様々なタイプのものを適用することができるものである。また、空調装置及び各袋体の空気の流通を制御するものとして設けられる各種バルブは、その用途に応じて仕切弁以外の種々のバルブを適用することができるものである。上記実施例では、送風機の送風使用される排気側の通風路に設定される第1のバルブとして逆止弁(逆止弁32)を用いたが、これを仕切弁としてもよい。各種バルブは、電動で開閉操作されるようになっていてもよいし、手動で開閉操作されるようになっていてもよい。
また、袋体は、吸引により内部の粒状物を押し詰められるような可撓性を備えた材質のものであれば良く、ポリエチレン等の他の可撓性の樹脂材から成るものであってもよい。また、粒状物は、袋体の内部の吸引により押し詰められて摩擦抵抗により動かない状態となる素材から成るものであれば良く、ガラスビーズ等の弾性の低い材料の他、ゴムや発泡樹脂等の外荷重を弾性的に受け止められる材料により形成されたものであってもよい。
また、図11〜図12に示すように、袋体20をシートバック2の幅方向の両サイド領域に跨る広い範囲に亘ってひとつなぎに設けた構成としてもよい。このような構成とすることにより、袋体20を着座者の背部の両外側に跨る広い範囲に亘って背部の形に沿った支持形状に固めることができる。なお、本発明の袋体は、パッドやカバーを介することなく、直接、着座者の身体にあてがわれるように構成されていてもよい。また、袋体は、シートフレームに架け渡された樹脂板等の支持板により背面側から強く支えられた状態として設けられるようになっていてもよい。
1 シート(乗物用シート)
2 シートバック
2F バックフレーム
2Fa サイドフレーム
2Fb アッパパイプ
2Fc アッパパネル
2Fd ロアパネル
2M コンタマット
2Ma ワイヤ
2Mb 樹脂板
2Mc 支持バネ
2P バックパッド
2Pa 中央領域
2Pb サイド領域
2Pc 裏面材
2Pd 収容空間
2Pe 配風溝
2C バックカバー
3 シートクッション
4 ヘッドレスト
10 空調装置
11 送風機
11A 吸気口
11B 通風路
11C 排気口
12 ダクト
20 袋体
21 ビーズ(粒状物)
30 制御ユニット
31 接続管(袋体へ繋がる通風路)
32 逆止弁(第1のバルブ)
33 第1仕切弁(第2のバルブ)
34 第2仕切弁

Claims (3)

  1. 着座者の身体を支える支持構造が複数の粒状物の入った可撓性の袋体により形成され、該袋体の内部を吸引することで該袋体の内部で前記粒状物が押し詰められて前記袋体が着座者の身体の形に沿った支持形状に固められる乗物用シートであって、
    送風機の駆動によって風の吸気又は排気を行う空調装置を有し、
    前記送風機の通風路に前記袋体が接続されて前記送風機の駆動によって前記袋体の内部が吸引されるようになっている乗物用シート。
  2. 請求項1に記載の乗物用シートであって、
    前記空調装置が前記送風機の吸気又は排気のうちの一方の駆動で空調使用され、他方の駆動で前記袋体の内部が吸引されるように、前記袋体が前記送風機の吸気による空調使用時の排気側又は排気による空調使用時の排気側の通風路に接続されている乗物用シート。
  3. 請求項2に記載の乗物用シートであって、
    前記空調装置が前記送風機の排気の駆動で使用され、前記袋体が前記送風機の排気側の通風路に接続され、前記排気側の通風路に第1のバルブが設けられ、前記排気側の通風路から前記袋体へ繋がる通風路に第2のバルブが接続され、前記空調装置を送風使用する時には前記第1のバルブが開かれると共に前記第2のバルブが閉じられて前記送風機から排出される風が前記袋体に流入しないように制御され、前記袋体の内部を吸引する時には前記第1のバルブが閉じられると共に前記第2のバルブが開かれて前記送風機の吸引圧により前記袋体の内部が吸引されるように制御される乗物用シート。
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