JP6347220B2 - 乗物用シートのサポート装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載されるシートに関し、特にランバーサポート等のサポート装置に関する。

下記特許文献１には、複数の空気袋の膨張・収縮の組合せにより作動されるランバーサポートであり、着座乗員に対するサポート部の頂部の高さを調整可能としたものが開示されている。この場合、上下に連結された一対の袋体を２組用意し、２組の袋体をシートバックの背面に前後方向に重ねて配置し、しかも配置高さを後側の袋体は高く、前側の袋体は低くしている。そして、後側の袋体を膨張させたときには、着座乗員に対する頂部の高さを比較的高くし、前側の袋体を膨張させたときには、着座乗員に対する頂部の高さを比較的低くするようにしている。

特表２００９−５２３５１３号公報

しかし、この場合、頂部高さの調整は段階的に行われ、調整時の操作感がよくない。これに対し、機械的な機構を用いたランバーサポートにおいては、サポート高さの調整が連続的に行われるものがあり、袋体を使用したランバーサポートにおいても同様の操作感が望まれていた。

このような問題に鑑み本発明の課題は、複数の空気袋の膨張・収縮の組合せにより着座乗員に対するサポート高さを調整可能としたサポート装置において、上下方向に配置された複数の袋体の膨張・収縮の変化速度を互いに変えることにより、サポート高さ調整を連続的に行わせることにある。

第１発明は、着座乗員に対応させてシートバックに設けられ、シートバックの上下方向に沿って複数の袋体が連結されて袋体アッシーが構成され、該袋体アッシーがシートバックの前後方向に沿って複数重ねて配置され、しかも前後方向に配置された袋体アッシー同士の上下位置を互いにずらして重なり状態が袋体の全上下長の中央部の一部となるようにした乗物用シートのサポート装置であって、前記各袋体アッシーが前後方向に重ねられた状態で、上下方向に配置された複数の袋体のうち、内側に配置された袋体にそれぞれ切換弁を介して、空気供給源、若しくは大気を選択的に連通させ、前記各袋体アッシーにおける各袋体間は、連通路を介して互いに連通され、該連通路による空気の通流量は、前記切換弁を介して流れる各袋体の通流量に比べて少なくなるように設定されている。

第１発明によれば、一方の膨張している袋体アッシーが大気開放されて収縮され、同時に他方の収縮していた袋体アッシーが膨張されるとき、一方の袋体アッシーにおける外側の袋体が収縮される前に、内側の袋体は収縮され、しかも、他方の袋体アッシーにおける内側の袋体が外側の袋体より早く膨張される。その後、時間の経過と共に、一方の袋体アッシーにおける外側の袋体の収縮は進み、他方の袋体アッシーにおける外側の袋体の膨張は進む。そのため、一方の袋体アッシーにおける外側の袋体から他方の袋体アッシーにおける外側の袋体に向けて頂部が順次移動することになる。反対に、他方の膨張している袋体アッシーが大気開放されて収縮され、同時に一方の収縮していた袋体アッシーが膨張されるときは、上述とは逆向きに頂部が順次移動することになる。従って、サポート高さ調整を連続的に行わせることができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記各袋体アッシーにおける複数の袋体は、各袋体の大きさが互いに異なっており、前記内側に配置された袋体は、その他の袋体よりその大きさが小さくされている。

第２発明によれば、大きさが小さく上下方向の内側に配置された袋体が切換弁の切換に応じて素早く膨張・収縮され、それに対し、大きさが大きく上下方向の外側に配置された袋体が容積が大きいためゆっくり膨張・収縮される。そのため、前後方向に配置された袋体アッシーの一方から他方に、若しくは他方から一方に膨張・収縮が切り換えられるとき、サポート高さ調整を更に滑らかに行うことができる。

第３発明は、上記第１又は第２発明において、複数の袋体を含む袋体アッシーは、一つの袋の内部空間を複数に分割することによって構成されている。

第３発明によれば、袋体アッシーを構成するために、一つの袋の内部空間を複数に分割するため、複数の袋体を連結して袋体アッシーを構成する場合に比べて部品点数を少なくすることができる。

本発明の第１実施形態を適用した乗物用シートの斜視図である。 第１実施形態のシステム構成図である。 第１実施形態における袋体アッシーの正面図である。 第１実施形態の動作説明図であり、高さが上から下に調整される様子を示す。 第１実施形態の動作説明図であり、高さが下から上に調整される様子を示す。 本発明の第２実施形態の袋体アッシーの斜視図である。

図１〜３は、本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態は、自動車用フロントシート（以下、単にシートという）１に適用されたランバーサポート５である。各図中、矢印によりシートを自動車に搭載した状態における各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

図１は、シート１の全体構成を示し、シート１は、座部を成すシートクッション３に背凭れを成すシートバック２が組み合わされて成る。シートバック２の頂部には着座乗員の頭部を後方から支持するヘッドレスト４が設けられている。ランバーサポート５は、着座乗員の腰部に対応させて、シートバック２のバックフレーム（不図示）とバックパッド（不図示）との間に挟んで設けられている。

図２は、ランバーサポート５の詳細構成を示す。ランバーサポート５は、上下２個の袋体１１及び１２、２１及び２２が連結されて前側及び後側袋体アッシー１０、２０がそれぞれ構成され、これらの前側及び後側袋体アッシー１０、２０が前後方向に重ねて配置されて袋体部６が構成されている。袋体部６は、支持板（不図示）上に支持されて、その支持板がシートバック２のバックフレーム（不図示）に固定されている。その結果、シートバック２の上下方向に沿って上下２個の袋体１１及び１２、２１及び２２が配置される。ここで、前側及び後側袋体アッシー１０、２０は、上下位置を互いにずらして前後方向の重なり状態が袋体部６の全上下長の中央部の一部となるようにされている。即ち、前側及び後側袋体アッシー１０、２０が前後方向に重ねられた状態で、上下方向に配置された複数の袋体１１、１２、２１、２２のうち、内側に配置された袋体１１、２１が互いに前後方向に重ねられ、外側に配置された袋体１２、２２は前後方向に重ねられず、単独で配置されている。

図３は、前側袋体アッシー１０の詳細構成を示す。前側袋体アッシー１０は、略四角形の熱可塑性ポリウレタンシート２枚を面合せに重ねて周囲を熱溶着によって固着することにより一つの袋が形成され、その一つの袋を分割するように更に熱溶着することによって２個の袋体１１、１２が形成されている。全体の熱溶着によって熱溶着部１３が形成され、分割する熱溶着によって熱溶着部１６、１７が形成される。熱溶着部１６、１７は連続して形成されず、両者間は２箇所で離間されて、その離間部分に連通路１８を形成している。このとき、熱溶着部１６、１７は、袋体１１より袋体１２が大きくなるように、袋体１１側に偏倚して形成している。そして、袋体１１には熱溶着部１３を横切ってパイプが接続され、給排気パイプ１４が形成されている。ここで、連通路１８は、給排気パイプ１４に比べて空気の通流抵抗が大きくされており、給排気パイプ１４を通じて袋体１１に空気が給排気されたとき、連通路１８を通じて袋体１２に対して行われる空気の通流量は、給排気パイプ１４による通流量に比べて少なくされている。例えば、２つの連通路１８における空気の合計通流抵抗と、給排気パイプ１４における空気の通流抵抗との比は、２対１とされている。

袋体１１、１２の各中央部には、それぞれ熱可塑性ポリウレタンシートの対向面同士を結合して、両者が所定距離以上開かないように規制する規制帯１５が設けられている。規制帯１５も熱可塑性ポリウレタンシートより成り、袋体１１、１２を成す熱可塑性ポリウレタンシートに対して熱溶着にて固定されている。規制帯１５によって袋体１１、１２の中央部における膨張が規制されているため、袋体１１、１２の膨張時に着座乗員の背骨部分に押圧力が加えられるのが抑制され、乗員に不快感を与えないようにしている。なお、図３に基づいて、前側袋体アッシー１０の詳細構成について説明したが、後側袋体アッシー２０についても全く同様に構成されている。

図２のように、袋体１１及び袋体２１の各給排気パイプ１４は、第１切換弁３１及び第２切換弁３２を介してそれぞれポンプ３３に接続されている。第１及び第２切換弁３１、３２は、電磁弁であり、各給排気パイプ１４がポンプ３３に連通された給気状態と大気開放ポートに連通された排気状態とに交互に切り換えられる。第１及び第２切換弁３１、３２は、通電時には排気状態とされ、非通電時には給気状態とされる。また、ポンプ３３は、通電されることによって圧縮空気を発生して、第１及び第２切換弁３１、３２を介して袋体１１及び袋体２１に圧縮空気を供給する。第１及び第２切換弁３１、３２とポンプ３３との間には、逆止弁３４、３５が介挿されており、各逆止弁３４、３５は、ポンプ３３から第１及び第２切換弁３１、３２へ向かう空気の流れは許容し、それとは逆方向の空気の流れは阻止するものとされている。

図４、５は、ランバーサポート５の作動状態を説明している。図４は、ステップ１〜４で示すように、ランバーサポート５による支持位置が高い位置から低い位置に変更される状態を示している。図４において、△印はランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置を示している。図４のステップ１では、前側袋体アッシー１０には空気が最大量供給され、後側袋体アッシー２０は最小量に排気された状態で停止している。従って、ランバーサポート５による支持位置は、最も高い位置とされている。このとき、図２で示す空気配管では、ポンプ３３は非作動状態とされると共に、第１及び第２切換弁３１、３２が共に非通電状態とされているが、それ以前に前側袋体アッシー１０に供給された空気は、逆止弁３４によって抜けないように保持されている。一方、後側袋体アッシー２０は排気状態が継続される。

図４のステップ１の状態において、ランバーサポート５の支持位置を低くするべく操作スイッチ（不図示）が操作されると、ポンプ３３が作動されると同時に、第１切換弁３１が通電され排気状態とされる。そのため、前側袋体アッシー１０の袋体１１内の空気が排気されると同時に、後側袋体アッシー２０の袋体２１内に空気が供給される。このとき、袋体１１の排気は迅速に行われ、袋体１２の排気は袋体１１に比べるとゆっくり行われる。その理由は、袋体１２が袋体１１に比べて大きく大容量とされていることと、連通路１８による空気の通流量が給排気パイプ１４による空気の通流量に比べて少なくされているためである。また、袋体２１の給気は迅速に行われ、袋体２２の給気は袋体２１に比べるとゆっくり行われる。この理由は、袋体２２が袋体２１に比べて大きく大容量とされていることと、連通路１８による空気の通流量が給排気パイプ１４による空気の通流量に比べて少なくされているためである。その結果、操作スイッチの操作後、時間Ｔ１経過時点では図４のステップ２で示す状態となる。このステップ２の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ１よりも僅かに低下する。

更に時間が経過すると、袋体１１及び１２の排気、並びに袋体２１及び２２の給気は更に進んで、時間Ｔ１より長い時間Ｔ２経過時点では、ステップ３に示す状態となる。このステップ３の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ２よりも更に低下する。

更に時間が経過して、袋体１１及び１２の空気が最小量まで排気され、袋体２１及び２２の空気が最大量となると、ステップ４に示す状態となる。このステップ４の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ３よりも更に低下して最低位置となる。上述のスイッチ操作がこのステップ４の時点で停止されると、ポンプ３３の作動が停止されると同時に、第１切換弁３１が非通電とされ排気状態から給気状態に切り換えられる。そのため、各袋体１１、１２、２１、２２の状態はステップ４に示す状態で維持される。

図５のステップ１は、図４のステップ４と同じ状態であり、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、最低位置とされている。この状態で、ランバーサポート５の支持位置を高くするべく操作スイッチ（不図示）が操作されると、ポンプ３３が作動されると同時に、第２切換弁３２が通電され排気状態とされる。そのため、前側袋体アッシー１０の袋体１１内に空気が供給されると同時に、後側袋体アッシー２０の袋体２１内の空気が排気される。このとき、袋体１１の給気は迅速に行われ、袋体１２の給気は袋体１１に比べるとゆっくり行われる。その理由は上述の図４の場合と同じである。また、袋体２１の排気は迅速に行われ、袋体２２の排気は袋体２１に比べるとゆっくり行われる。この理由は上述の図４の場合と同じである。その結果、操作スイッチの操作後、時間Ｔ１経過時点では図５のステップ２で示す状態となる。このステップ２の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ１よりも僅かに上昇する。

更に時間が経過すると、袋体１１及び１２の給気、並びに袋体２１及び２２の排気は更に進んで、時間Ｔ１より長い時間Ｔ２経過時点では、ステップ３に示す状態となる。このステップ３の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ２よりも更に上昇する。

更に時間が経過して、袋体１１及び１２の空気が最大量まで給気され、袋体２１及び２２の空気が最小量まで排気されると、ステップ４に示す状態となる。このステップ４の時点では、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置は、△印で示すようにステップ３よりも更に上昇して最高位置となる。上述のスイッチ操作がこのステップ４の時点で停止されると、ポンプ３３の作動が停止されると同時に、第２切換弁３２が非通電とされ排気状態から給気状態に切り換えられる。そのため、各袋体１１、１２、２１、２２の状態はステップ４に示す状態で維持される。

図４、５のステップ１〜４のように、ランバーサポート５の乗員に向かう頂部位置が低下、若しくは上昇されている途中で、頂部位置の高さが、着座乗員において適正位置となって操作スイッチの操作を停止すると、その時点で、ポンプ３３の作動が停止されると同時に、第１切換弁３１若しくは第２切換弁３２が非通電とされ排気状態から給気状態に切り換えられる。そのため、その時点における各袋体１１、１２、２１、２２の膨張、収縮状態で作動が停止され、その時点の頂部位置の高さに維持される。従って、任意の高さに頂部位置を調整することができる。但し、袋体１１、１２の間、及び袋体２１、２２の間の連通路１８を通じた空気の移動は、操作スイッチの操作停止後も、連通路１８の両側の袋体１１、１２、２１、２２の空気圧が等しくなるまで継続するため、頂部位置の高さは適正位置とされた位置から僅かに変化する。

第１実施形態によれば、前側袋体アッシー１０又は後側袋体アッシー２０において、内側の袋体１１又は２１が外側の袋体１２又は２２より大きさが小さく、しかも給気、排気が速やかに行われるため、早く膨張又は収縮される。その後、時間の経過と共に、外側の袋体１２又は２２の膨張又は収縮は徐々に進む。そのため、前側袋体アッシー１０における外側の袋体１２から後側袋体アッシー２０における外側の袋体２２に向けて頂部が順次移動することになる。若しくは、これとは逆向きに頂部が順次移動することになる。従って、ランバーサポート５による支持位置の調整を連続的に行わせることができる。

また、前側及び後側袋体アッシー１０、２０を構成するために、一つの袋の内部空間を２つに分割するため、２つの袋体１１及び１２、２１及び２２を構成するのに、別個の袋体を連結して前側及び後側袋体アッシー１０、２０を構成する場合に比べて部品点数を少なくすることができる。

図６は本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、袋体１１又は２１と袋体１２又は２２との間の連通路１８にオリフィス１８ａ及び２８ａを設けた点である。その他の構成は両者同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

オリフィス１８ａ及び２８ａは、空気の通流量を予め決められた量に規制する公知のもので、第１実施形態における連通路１８に相当する通路に嵌め込まれている。そのため、袋体１１又は２１と袋体１２又は２２との間の空気の通流量は、オリフィス１８ａ及び２８ａの各通流量によって決められる。ここでの通流量は第１実施形態の場合と同様に設定されており、前側袋体アッシー１０及び後側袋体アッシー２０に対する給気及び排気時の各袋体１１、２１、１２、２２の作動は、第１実施形態の場合と同様である。

第２実施形態によれば、袋体１１又は２１と袋体１２又は２２との間の空気の通流量がオリフィス１８ａ及び２８ａの各通流量によって決められるため、第１実施形態の場合のように熱溶着部１６、１７の間の隙間によって連通路１８を決める場合に比べて、通流量の設定を予め通流量の定められたオリフィス１８ａ及び２８ａの選択によって容易に行うことができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、袋体アッシーの数を前後方向に２個としたが、３個以上としてもよい。また、上記実施形態では、袋体アッシーにおける袋体の数は２個としたが、３個以上としてもよい。更に、上記実施形態では、袋体アッシーにおける袋体は上下方向に２分割したが、分割された各袋体を幅方向に更に分割してもよい。勿論、各袋体は互いに独立して形成されたものを連結して構成されてもよい。更にまた、上記実施形態では、サポート装置としてランバーサポートに適用した例を示したが、着座乗員の肩部の支持位置を調整可能としたいわゆるショルダーサポートに適用することもできる。更にまた、上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用した例を示したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用することもできる。

１ 自動車用フロントシート
２ シートバック
３ シートクッション
４ ヘッドレスト
５ ランバーサポート
６ 袋体部
１０ 前側袋体アッシー（袋体アッシー）
２０ 後側袋体アッシー（袋体アッシー）
１１、２１ 内側袋体
１２、２２ 外側袋体
１３、１６、１７ 熱溶着部
１４ 給排気パイプ
１５ 規制帯
１８ 連通路
１８ａ、２８ａ オリフィス
３１ 第１切換弁
３２ 第２切換弁
３３ ポンプ
３４、３５ 逆止弁

Claims (3)

1. 着座乗員に対応させてシートバックに設けられ、シートバックの上下方向に沿って複数の袋体が連結されて袋体アッシーが構成され、該袋体アッシーがシートバックの前後方向に沿って複数重ねて配置され、しかも前後方向に配置された袋体アッシー同士の上下位置を互いにずらして重なり状態が袋体の全上下長の中央部の一部となるようにした乗物用シートのサポート装置であって、
   前記各袋体アッシーが前後方向に重ねられた状態で、上下方向に配置された複数の袋体のうち、内側に配置された袋体にそれぞれ切換弁を介して、空気供給源、若しくは大気を選択的に連通させ、
   前記各袋体アッシーにおける各袋体間は、連通路を介して互いに連通され、該連通路による空気の通流量は、前記切換弁を介して流れる各袋体の通流量に比べて少なくなるように設定されている乗物用シートのサポート装置。
2. 請求項１において、
   前記各袋体アッシーにおける複数の袋体は、各袋体の大きさが互いに異なっており、前記内側に配置された袋体は、その他の袋体よりその大きさが小さくされている乗物用シートのサポート装置。
3. 請求項１又は２において、
   複数の袋体を含む袋体アッシーは、一つの袋の内部空間を複数に分割することによって構成されている乗物用シートのサポート装置。
   

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