JP5577852B2 - 車両用シート - Google Patents
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公知技術では、ヒータ部材を、車載電源に電気的につなげつつ、シートの着座面のほぼ全面に配設する。そしてヒータ部材に電力を供給して発熱させることにより、乗員を加温することができる。
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、シートの電力消費を極力抑えつつ、乗員を加温又は加冷可能とすることにある。
本発明では、上述の温調部材が、上部フレームと下部フレームの少なくとも一つのフレームであり、開口部と、閉鎖部と、スタック部を有する。閉鎖部は、温調部材の一側に設けられ、開口部は、一側とは異なる温調部材の他側に設けられる。そして開口部と閉鎖部の間にスタック部が設けられる。
そして本発明では、加温部の加温状態又は加冷部の加冷状態を乗員に伝達可能である。このように車両走行時などに発生する騒音を利用して、乗員を加温又は加冷可能としたことにより、シートの電力消費を極力抑えることができる。
そして各図には、適宜、車両用シート前方に符号F、車両用シート後方に符号B、車両用シート上方に符号UP、車両用シート下方に符号DWを付す。
クッション材(4P,6P)は、シート外形をなす部材であり、例えばポリウレタンフォームなどの弾性力を有する部材で構成できる。また表皮材(4S,6S)は、クッション材(4P,6P)を被覆する袋状部材であり、例えば布帛(織物,編物,不織布)や皮革(天然皮革,合成皮革)で構成できる。
またバックフレーム6Fは、シートバック6の骨格をなす枠状部材(正面視で略U字状)であり、上部フレーム6aと、一対の側部フレーム6bと、下部フレーム6cを有する。上部フレーム6aは、シート上部をなす中空の筒状部材(正面視で略逆U字状)である。また一対の側部フレーム6bは、それぞれシート側部をなす平板状の部材であり、上部フレーム6aの下端に取付けられる。そして下部フレーム6cは、シート下部において一対の側部フレーム6b間に橋渡しされた中空の筒状部材(直線状)である。下部フレーム6cは、シート下部を補強する部材であり、シート後方に露出させることができる。
またロアレール9bは、典型的にシート前後に延びる略U字状(縦断面視)の部材である。そしてアッパレール9aは、シート前後に延びる部材(縦断面視で略逆U字状の部材、詳細な図示は省略)であり、ロアレール9bに摺動可能に組付けられる。
本実施例では、ロアレール9bを、車室床面に固定する。そしてアッパレール9aの上部に、クッションフレーム4Fを取付けるとともに、アッパレール9aの前部に、操作部9cを取付ける。そして操作部9cを操作することで、ロアレール9bに対してアッパレール9a(車両用シート2)を車両前後にスライド移動させる。
本実施例の車両用シート2は、ヒータ部材10と、温調部材20と、伝達部材40を有する(図4を参照)。ヒータ部材10は、ジグザグ状の線状部材(例えばニクロム線)であり、電力供給により発熱することができる。
本実施例では、ヒータ部材10を、クッション材6Pと表皮材6Sの間に配設したのち、車載電源(図示省略)に電気的につなげる。そしてヒータ部材10によって乗員を加温するのであるが、この種のシート構成では、シートの電力消費を極力抑えつつ、乗員を加温できることが望ましい。
そこで本実施例では、後述の構成(温調部材20,伝達部材40)により、シートの電力消費を極力抑えつつ、乗員を加温又は加冷することとした。以下、各構成について詳述する。
温調部材20は、加温又は加冷により乗員体温を調整可能な部材である(図1〜図3を参照)。本実施例の温調部材20は、上部フレーム6a(中空の筒状部材)であり、開口部22と、閉鎖部24と、スタック部26と、加温部32と、加冷部30を有する。
閉鎖部24は、シート外部に非開放の部位であり、上部フレーム6aの一端側に設けることができる。また開口部22は、シート外部に開放される部位(騒音の侵入を許容する部位)であり、一端側とは異なる上部フレーム6aの他端側に設けることができる。そして開口部22と閉鎖部24の間に後述のスタック部26が設けられる。
なお温調部材20は、むき出しのままシート内に配設することもできるが、断熱性を有する被覆部材(図示省略)で被覆することが望ましい。
スタック部26は、収納構造体(26a)と、隙間部26bを有する(図2を参照)。
収納構造体は、温調部材20内に収納可能な構造体であり、複数の棒状部材、板状の構造体及びハニカム構造体を例示できる。収納構造体の材質は特に限定しないが、例えばステンレス等の金属、ポリイミド等の樹脂、セラミックを例示できる。
本実施例では、収納構造体26aとして、円筒状のステンレス管(外径2mm、内径1.6mm)又はポリイミド製の円筒状の細管(外径1mm)を用いる。そして複数の収納構造体26aの束を上部フレーム6a途中に収納(充填)するとともに、複数の収納構造体26aの間に複数の隙間部26bを形成する。
そして車両走行時などに発生する騒音が、開口部22から侵入して隙間部26bを通り閉鎖部24に到達する。このとき温調部材20内の気体が圧縮又は膨張することで、温調部材20に、後述の加温部32と加冷部30が形成される。
加温部32とは、上部フレーム6aの常温(積極的に加温及び加却されないときの温度)よりも高い温度を有する部位(加温状態となる部位)である(図2〜図4を参照)。また加冷部30とは、上部フレーム6aの常温よりも低い温度を有する部位(加冷状態となる部位)である。
本実施例では、温調部材20に騒音が入ると、温調部材20内に1/4波長の定在波ができて、スタック部26一側(閉鎖部24寄り)で温度が上がり、スタック部26他側(開口部22寄り)で温度が下がる。これはスタック部26内の気体の小さな部分に注目すると、気体塊は音波により圧力の高いスタック部26一側に移動させられ圧縮されて体積が小さくなる。このとき断熱圧縮で温度が上がるが近くのスタック部26(収納構造体)の壁面に放熱して温度が少し下がる。先ほどの温度が高い側でスタック部26に放熱して温度が下がった分だけ周囲より温度が低くなる。この微小サイクルがスタック部26(収納構造体)に沿って連なってバケツリレーで熱を運び、結局スタック部26他側が最も低温になり(加冷部30が形成され)、一側が最も高温になる(加温部32が形成される)。
スタック部26の配設方法は特に限定しない。例えば図3を参照して、上部フレーム6a内にスタック部26を挿入したのち、所定の場所に固定することができる。
また図5を参照して、上部フレーム6aを三分割して、第一筒体16aと、第二筒体16bと、第三筒体16cを形成する。そして第一筒体16aの他端に開口部22を形成するとともに、一端に、径方向外に張出すフランジ部17aを形成する。また第二筒体16bの一端に閉鎖部24を形成するとともに、他端に、径方向外に張出すフランジ部17bを形成する。そして第三筒体16c(比較的短尺)にスタック部26を充填するとともに、両端に、おのおの径方向外に張出すフランジ部17cを形成する。
そして各筒体のフランジ部17a〜17cに、ボルト部材Vを挿入可能なボルト孔Hを設ける。つぎに各フランジ部17a〜17cを面接触させたのち(ボルト孔H同士を合わせたのち)、各筒体16a〜16c同士を、ボルト部材Vで接合することで温調部材20を形成することができる。
このときスタック部26を、閉鎖部24寄りに配設することが望ましい。例えば長さ寸法(L)の温調部材20を使用する場合、スタック部26を、離間寸法(x)だけ閉鎖部24から離間させる。そして温調部材20の長さ寸法に対する離間寸法の割合(x/L×100)を30%〜40%程度に設定することで、温調部材20(加温部32)の熱量を最大とする(熱輸送量を最大とする)ことができる。
伝達部材40は、温調部材20の加温状態又は加冷状態を乗員に伝達する部材である(図4を参照)。本実施例の伝達部材40は、表皮材6Sと、接続部材42を有する。接続部材42は、熱伝導性を有する線状部材(例えばニクロム線)である。
本実施例では、熱伝線材と、熱伝線材とは異なる他の線材により、表皮材6Sとしての布帛を作成する。ここで熱伝線材は、熱を伝達可能な線材であり、金属線(例えば金属や合金などの導電糸)や金属メッキを施した線材を例示できる。他の線材(材質)は、植物系及び動物系の天然繊維、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる化学繊維及びこれらの混紡繊維を例示できる。
つぎにクッション材6Pを表皮材6Sで被覆するとともに、加温部32を、接続部材42を介して表皮材6S(熱伝線材)につなげる。そして後述するように、加温部32の加温状態を、表皮材6S及び接続部材42を介して乗員に伝達する。
図1及び図4を参照して、車両用シート2周囲で各種騒音(車両走行時の騒音、音響機器の騒音、外部の騒音等)が発生する。このとき本実施例では、各種騒音が開口部22を介して、上部フレーム6a(温調部材20)内に侵入する。
そしてスタック部26に向かう騒音によって、温調部材20内の気体を圧縮することにより、スタック部26の一側に加温部32が形成される。そして加温部32の加温状態が、伝達部材40(接続部材42及び表皮材6S)を介して乗員に伝達することで、乗員を加温することができる。このように本実施例では、温調部材20により乗員を加温することができるため、ヒータ部材10を非通電状態としたり、ヒータ部材10の設定温度を低く設定したりすることができる(シートの省電力化が図られる)。
そこで加冷部30を、接続部材42を介して表皮材6S(熱伝線材)につなげる。こうすることで加冷部30の加冷状態が、接続部材42及び表皮材6S(伝達部材40)を介して乗員に伝達される(乗員を加冷することができる)。例えば夏場においては、表皮材6S(熱伝線材)に蓄熱された熱を、接続部材40を介して加冷部30によって吸熱することができ、表皮材6Sの温度を下げることができる。
また本実施例では、上部フレーム6a(車両用シート2の既存構成)を温調部材20に利用することから、シート構成をシンプル化できる。
また本実施例では、騒音のエネルギーを熱エネルギーに変換することにより、車室内の騒音を低減することができる(消音性能に優れるシート構成である)。
また本実施例では、温調部材20(一つの部材)で乗員を加温又は加冷することができる。このため車両用シート2の部品点数の増加を極力抑えることができるとともに、季節を問わず(例えば一年中)温調部材20を活用することができる。
そして本実施例では、表皮材6S(乗員に近接又は当接する部材)に温調部材20の加温状態(加冷状態)を伝達できるため、より効率良く乗員を加温(加冷)できる。
本実施例の車両用シートは、実施例1の車両用シート2とほぼ同一の基本構成を備えるため、共通の構造は対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施例の車両用シートは、ヒータ部材10と、温調部材20と、伝達部材40Aを有する(図6を参照)。
伝達部材40Aは、接続部材42と、第二の線状部材44を有する。第二の線状部材44は、熱伝導可能なジグザグ状の線状部材(例えばニクロム線)である。そして本実施例では、ヒータ部材10と第二の線状部材44が、ともにクッション材6Pと表皮材6Sの間に配設される。
そこで本実施例では、ヒータ部材10を、シートバック6下部位置(乗員腰部に相当する位置)に配設することで乗員腰部を速やかに加温する。
また第二の線状部材44を、シートバック6上部位置(乗員背部に相当する位置)に配設する。そして車両走行時に発生する各種騒音等により、スタック部26の一側に加温部32が形成される。そして加温部32の加温状態が、接続部材42を介して第二の線状部材44に熱伝導で伝わることで、乗員背部をゆっくり加温することができる。
また本実施例では、比較的速やかに乗員腰部を加温できるとともに、乗員背部をゆっくり加温できる(使い勝手のよいシート構成である)。
本実施例の車両用シートは、実施例1の車両用シート2とほぼ同一の基本構成を備えるため、共通の構造は対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施例の車両用シートは、ヒータ部材10と、温調部材20と、伝達部材40と、切替え部材50を有する(図7を参照)。
本実施例の切替え部材50は、シートバック6裏面に露出する略矩形の部材であり、操作部52と、内部構成(第一接続部材42a、第二接続部材42b、第三接続部材42c)を有する(図7を参照)。
操作部52は、切替え部材50内においてスライド移動可能な略長方形状の部材であり、手動で複数位置(中間位置、上方位置、下方位置)に配置させることができる。
第一接続部材42aは、表皮材6S(第二の線状部材44)と加温部32をつなげる線状部材である(図4、図6、図7を参照)。また第二接続部材42bは、表皮材6S(第二の線状部材44)と加冷部30をつなげる線状部材である。そして第三接続部材42cは、スタック部26途中(加温部32と加冷部30の中間)と表皮材6Sをつなげる線状部材である。
また切替え部材50を加温部32に配置する(図8(b)を参照)。これにより表皮材6S(第二の線状部材44)と加温部32が第三接続部材42cを介してつながり、乗員を加温することができる。
このように本実施例では、切替え部材50によって、加温部32の加温状態又は加冷部30の加冷状態を選択して乗員に伝達可能である(より使い勝手のよい構成である)。
本実施例の車両用シートは、実施例1の車両用シート2とほぼ同一の基本構成を備えるため、共通の構造は対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。
本実施例の車両用シートは、温調部材20と、切替え部材50Aを有する(図9を参照)。本実施例の温調部材20は、下部フレーム6c(中空の筒状部材)であり、開口部22と、閉鎖部24と、スタック部26を有する。下部フレーム6cは、シート外部に露出して、例えばシート後方から接触又は近接することができる。
本実施例の切替え部材50Aは、円筒状の筒部材(両端開口)であり、下部フレーム6cにスライド移動可能に嵌装できる(図9を参照)。そして切替え部材50Aは、第一位置と第二位置との間で変位可能である。第一位置の切替え部材50Aは、加冷部30を被覆して加温部32を露出させる。また第二位置の切替え部材50Aは、加温部32を被覆して加冷部30を露出させる。
切替え部材50Aの材質は特に限定しないが、断熱性を有する材質であることが好ましい。
このように本実施例では、切替え部材50A(シンプルな構成)によって、加温部32の加温状態又は加冷部30の加冷状態を選択して乗員に伝達可能である(より使い勝手のよい構成である)。
(1)本実施形態では、シート構成(上部フレーム6a,下部フレーム6c)を温調部材に用いる例を説明したが、温調部材の構成を限定する趣旨ではない。ここで典型的な車両走行時の騒音(ロードノイズ)の主要な周波数は、250Hz及び315Hzである。
このため例えば図3を参照して、温調部材20の長さ寸法(L)を34cmに設定するとともに、スタック部26と閉鎖部24の離間寸法(x)を、10.2〜13.6cmに設定することもできる。こうすることで周波数250Hzの騒音を効率良く熱に変換できる。
また温調部材20の長さ寸法(L)を27cmに設定するとともに、スタック部26と閉鎖部24の離間寸法(x)を、8.1〜10.8cmに設定することもできる。こうすることで周波数315Hzの騒音を効率良く熱に変換できる。
(3)また本実施形態では、伝達部材40として表皮材4Sや第二の線状部材44を用いる例を説明した。これとは異なり、ヒータ部材10に温調部材20をつなげる(伝達部材としてヒータ部材10を用いる)こともできる。なお夏季などには、非通電状態のヒータ部材10が熱を持つ場合がある。このような場合には、ヒータ部材10と加冷部30をつなげることができる。
(5)また本実施例では、ヒータ部材10を備える車両用シート2を例示した。これとは異なりクーラ部材(電力を供給することで乗員を加冷可能な部材)を備える車両用シートに、温調部材を設けることができる。
(6)また本実施例では、切替え部材の一構成を例示したが、切替え部材の構成を限定する趣旨ではない。例えば押しボタン式の切替え部材を用いることができる。
4 シートクッション
6 シートバック
6S 表皮材
6P クッション材
6F バックフレーム
6a 上部フレーム
6b 側部フレーム
6c 下部フレーム
9F レール部材
9a アッパレール
9b ロアレール
10 ヒータ部材
20 温調部材
22 開口部
24 閉鎖部
26 スタック部
26a 収納構造体
26b 隙間部
30 加冷部
32 加温部
40 伝達部材
42 接続部材
50 切替え部材
Claims (2)
- シートクッションと、シートクッションから起立可能なシートバックを備えるとともに、前記シートバックが、加温又は加冷により乗員体温を調整可能な温調部材と、シート骨格をなす枠状のフレーム部材とを備え、前記フレーム部材が、起立状態を基準として、上部骨格をなす中空の筒状の上部フレームと、下部骨格をなす中空の筒状の下部フレームと、側部骨格をなす側部フレームを有する車両用シートにおいて、
前記温調部材が、前記上部フレームと前記下部フレームの少なくとも一つのフレームであり、その一側に設けた閉鎖部と、前記一側とは異なる他側に設けた開口部と、前記開口部と前記閉鎖部の間に設けられるスタック部を有し、
前記スタック部が、前記温調部材内に収納される収納構造体と、前記収納構造体内に形成される隙間部とを有して、車両走行時などに発生する騒音が、前記開口部から侵入して前記隙間部を通り前記閉鎖部に到達する構成とし、
前記スタック部に向かう前記騒音によって、前記温調部材内の気体を圧縮することにより、前記スタック部一側に加温部が形成されるとともに、前記閉鎖部から前記開口部に向かう気体が膨張することで、前記一側とは異なる前記スタック部他側に加冷部が形成され、前記加温部の加温状態又は前記加冷部の加冷状態を前記乗員に伝達可能である車両用シート。 - 前記車両用シートが切替え部材を備えて、前記加温部の加温状態又は前記加冷部の加冷状態を選択して前記乗員に伝達可能である請求項1に記載の車両用シート。
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