JP2014087523A

JP2014087523A - 車両用座席

Info

Publication number: JP2014087523A
Application number: JP2012239949A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Harada; 弘孝原田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-15

Abstract

【課題】充分な省エネ効果と、均一な加温により冬季の寒さを解消でき、長時間着座時には暖めすぎによる不快感をともなわない車両用座席。
【解決手段】車両用座席の着座面を着座面前部と着座面後部に区画し、少なくとも着座面前部に通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材を使用し、該部材に温風を送風する機構を備えた車両用座席。
【選択図】なし

Description

本発明は、できるだけ少ない消費エネルギーで冬季の自動車乗車時の寒さを軽減できる車両用座席に関する。

従来、自動車等の座席に設けられるシートヒーター（暖房装置）としては、シートクッションの着座面とシートバックの背もたれ面とに発熱体を内蔵したものが知られている（例えば、特許文献１）。

このシートヒーターは、発熱体の密度がほとんど均一に配置されているため、加温による効果が低い身体部位に加温されることで、シートヒーターの消費電力量が大きくなり、電気自動車、ハイブリッドカーなどの電気をエネルギーとして駆動する車両においては航続距離が短くなるという問題がある。

効率的な加温により乗員の不快感を低減するシートヒーターとしては、部位によりシートヒーターの発熱体の密度を変更したシートヒーターが知られている（特許文献２）。

特許文献２では、大腿部の発熱密度を高く、臀部の発熱密度を低くしたものであり、寒さを感じやすい大腿部の即暖感を向上させるものである。

大腿部の発熱密度を高くするだけでは、シートバックの背中、腰は加温されるが、背中、腰といった部位は体幹部であり従来、温度が上昇しやすい部位であるため、加温の必要ない部位まで加温することで即暖感は得られるものの、その省エネ効果は不十分である。

また発熱体の加温は均一ではないため、一部が暑く、一部が寒く感じてしまうといった問題もある。

さらにはウレタン上に発熱体を配置されている構造では車室内や座席クッションが充分に加温されたあとには、ウレタンの座席内に熱がこもりやすく、長時間の運転時には冬季においても、逆に暑さやむれ感を感じてしまうという問題もある。

特開平８−２０２２５号公報特開２０１１−１５６９７０号公報

充分な省エネ効果と、均一な加温により冬季の寒さを解消でき、長時間着座時には暖めすぎによる不快感をともなわない車両用座席を提供することを課題とするものである。

本発明者は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．車両用座席の着座面を着座面前部と着座面後部に区画し、少なくとも着座面前部に通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材を使用し、該部材に温風を送風する機構を備えた車両用座席。
２．車両用座席の背もたれ面に加温手段を備えない上記１記載の車両用座席。
３．上記１記載の通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材が、繊維材により形成された立体網状クッション体である上記１または２記載の車両用座席。

本発明によれば、充分な省エネ効果と、均一な加温により冬季の寒さを解消でき、長時間着座時には暖めすぎによる不快感をともなわない車両用座席を提供することができる。

カーシートの概略図である。全身の快適感評価結果を表すグラフである。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明は車両用座席に用いられ、冬季に感じられる寒さ感の低減を目的とするものである。座席としては着座面と背もたれ面が存在し、主に着座面における大腿部が主に位置する着座面前部に通気性部材および温風送風機構を備えた際に特に効果を有する。

本発明において、着座部における大腿部が主に位置する着座面前部とは、着座面の長さ方向を１００とした時に、膝側から臀部方向に７０までの範囲であることを言う。本発明者らは着座面および背もたれ面の部位別加温効果を研究した結果、大腿部を部分的に加温することで全身の快適感が向上しやすく、背もたれ面は加温しなくても体温により暖まりやすいことを見出した。

具体的には着座部における大腿部が主に位置する着座面前部に通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の温風が流れやすい部材を配置し、着座面前部に配置した前記部材に温風を送風する手段を備えている。

通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材としては、通気性の高いウレタンや不織布、硬綿でも良いが、耐久性などの観点から考えると繊維材により形成された立体網状クッション体であることが好ましい。この立体網状クッション体は熱可塑性樹脂からなる繊維径０．１〜１．５ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍの連続線状体を、多数、それぞれループ状に曲がりくねらせ、かつ互いの接触部を融着させた立体的な網状体で構成されている。熱可塑性樹脂として、例えば熱可塑性ポリオレフィンエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含む熱可塑性エラストマーを使用できる。

立体網状クッション体の厚みとしては、１０ｍｍ以上が好ましい。より好ましくは２０ｍｍ以上、さらに好ましくは３０ｍｍ以上である。厚みが薄い場合には、充分なクッション性を付与することができずに好ましくない。厚みは厚い方が蒸れ感低減には好ましいが、車両用座席として１５０ｍｍを超えると取り扱いが困難になるため、１５０ｍｍ以下が好ましい。

立体網状クッション体の見かけ密度としては、２０〜２００ｋｇ／ｍ^３が好ましい。より好ましくは３０ｋｇ／ｍ^３〜１００ｋｇ／ｍ^３である。見かけ密度が２０ｋｇ／ｍ^３を下回ると、立体網状クッション体としての最低限の形態保持が難しく、車両用座席としての使用が難しくなる。見かけ密度が２００ｋｇ／ｍ^３を超えると、重量が重くなりすぎるのと同時に硬くなるためにクッション性が悪くなり、実使用上好ましくない。

通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材は、少なくとも全身快適性向上の寄与の大きい大腿部に配置されるよう、着座面前部に配置されていればよく、臀部、背もたれ部に配置されていてもかまわない。

本発明における温風送風機構としては、ニクロム線などにより車内もしくは車外の空気を温めて送風することができる送風機などが考えられるが、温風吹出し口付近で２５℃以上、０．０５ｍ／ｓｅｃ以上の温風が送風できれば、上記手段に限られることはない。

温風送風機構は、臀部が主に位置する着座面後部（着座面の長さ方向を１００とした時に、臀部側から膝方向に３０までの範囲）、背もたれ部に配置してもかまわないが、省エネの観点から、全身快適性向上に寄与が大きい、大腿部が主に位置する着座面前部のみに位置することが好ましい。

通気性部材および温風送風機構を使用した車両用座席において、表皮材としては、レザー、ファブリックなど従来公知のものが使用される。本発明においてシートカバーの通気度は高い方が好ましく、３ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上が好ましく、１０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上がより好ましく、３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上がさらに好ましい。通気度が３ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満であると、立体網状クッション体の通気を阻害し、充分なむれ感低減効果が得られなくなるために好ましくない。通気度の上限についてはとくに制限は無いが、通気性部材より高い通気度としても、温風の循環効率は通気性部材により左右されてしまうため、意味がなく、また表皮材としての強度が不足するため通気性部材以下の通気度が好ましい。また三次元網状体を構成する原料と表皮材の原料を同じにすると、リサイクル時に分別が不要となり好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではない。実施例において用いた測定方法は下記の通りである。

（通気度）
ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）８．２６．１Ａ法（フラジール法）により測定した。具体的には、２００ｍｍ×２００ｍｍに切り出した試験片を、フラジール型試験機の円筒の一端に取り付けた後、加減抵抗器によって傾斜形気圧計が１２５Ｐａの圧力を示すように吸い込みファンおよび空気孔を調整した。この時の垂直型気圧計の示す圧力を測定し、測定した圧力と使用した空気孔１１．８ｍｍから、試験機に付属の換算表を用いて試験片を通過する空気量を求めた。試験は、異なる試験片について５回行い、その平均値を求めた。

（立体網状クッション体の厚みおよび見かけ密度）
試料を１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさに切断し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、４箇所の高さを測定し、その平均値を厚みとした。
また、２４時間放置した後の試料質量を測定し、その質量を試料面積（＝０．０２２５ｍ^２）×厚みから得られる試料体積で割った値を見かけ密度とした。

（立体網状クッション体の繊維径）
試料を２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさに切断し、１０か所から線状体を採集する。１０か所で採集した線状体の断面を顕微鏡で３０倍に拡大した写真より繊維径を測定し、立体網状クッション体の繊維径とした。（ｎ＝１０の平均値）

（省エネ性能）
加温に必要な消費電力量の大小を測定し、省エネ効果に優れるものを「○」、省エネ効果に優れないものを「×」と評価した。

（加温の均一性）
車両用座席の加温部分全体をサーモグラフィーで撮影し、その画像に示される温度の標準偏差を算出することで加温の均一性として評価した。

（モニター試験による全身の快適感）
モニター７名に、１５℃、５０％ＲＨ環境下でシート上に３０分間着座した後の感じる全身の快適感を１分間隔で−２〜＋２の５段階で評価させ、モニター７名の評価結果を平均して、全身の快適感を判断した。

（モニター試験による快適感）
モニター７名に、１５℃、５０％ＲＨ環境下でシート上に３０分間着座した後、環境を２５℃、５０％ＲＨに変更し、その後続けて３０分間着座した後の、全身の快適感を評価させ、全身の快適感に優れるものを「○」、全身の快適感に優れないものを「×」と評価した。

＜実施例＞
立体網状クッション体として東洋紡株式会社製「ブレスエアー（登録商標）」を使用した。ブレスエアーの見かけ密度は４５ｋｇ／ｍ^３、繊維径は０．５ｍｍ、厚みは５０ｍｍ、通気度は３００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃのものを用いた。立体網状クッション体を着座面前部のみに配置し、その他の着座面後部および背もたれ部にはウレタンを配置し、その後、表皮材にて覆った。着座面前部には３２℃、０．５ｍ／ｓｅｃの温風を送風できるようなニクロム線を備えた送風機を配置し、その他の着座面後部および背もたれ部には温風送風機を配置しない座席とした。

＜比較例＞
立体網状クッション体として東洋紡株式会社製「ブレスエアー（登録商標）」を使用した。ブレスエアーの見かけ密度は４５ｋｇ／ｍ^３、繊維径は０．５ｍｍ、厚みは５０ｍｍ、通気度は３００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃのものを用いた。立体網状クッション体を着座面前部、着座面後部および背もたれ部に配置し、その後、表皮材にて覆った。着座面前部、着座面後部および背もたれ部にはそれぞれ３２℃、０．５ｍ／ｓｅｃの温風を送風できるようなニクロム線を備えた送風機を配置した座席とした。

＜参考例＞
着座面および背もたれ面はいずれもウレタンを配置し、ウレタン表面にはニクロム線を配線することで発熱体とした、着座面前部のニクロム線密度を着座面後部の２倍とし、背もたれ面は着座面後部と同じニクロム線密度とした。ニクロム線は３２℃となるように電力で調整した。

省エネ効果は実施例が、比較例、参考例に対し優れる傾向であった。

温度の均一性は実施例、比較例が同程度で、参考例が均一性に劣る傾向であった。

図２は全身の快適感の時間推移を示している。実施例、比較例ともに加温部位が異なるにもかかわらず、ほとんど全身の快適感の時間推移は同等であった。また参考例では温度の均一性が低いために、実施例よりも全身の快適性が低い傾向であった。つまり実施例のように着座面前部のみの加温でも、比較例のように全面加温と同程度の快適感を得ることができ、全身加温でも加温部の温度が不均一な参考例に対しては全身の快適性に優れる傾向であった。

長時間着座後の快適性は、実施例が快適で、比較例および参考例は背もたれ部の温度が上昇し過ぎて不快であった。つまり着座面前部に部分的な加温を施すことで、長時間着座時も快適感を損ねることがないという結果であった。

本発明は、車両や船舶、航空機等の乗り物に装備される座席や椅子などに使用され、充分な省エネ効果と、均一な加温により冬季の寒さを解消でき、長時間着座時には暖めすぎによる不快感をともなわない車両用座席を提供でき、産業界への寄与が大である。

１：シート座部
２：シート背部

Claims

車両用座席の着座面を着座面前部と着座面後部に区画し、少なくとも着座面前部に通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材を使用し、該部材に温風を送風する機構を備えた車両用座席。
車両用座席の背もたれ面に加温手段を備えない請求項１記載の車両用座席。
通気度が１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の部材が、繊維材により形成された立体網状クッション体である請求項１または２記載の車両用座席。