JP7211870B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車両用シートに関するものである。

従来、車両用シートは、乗員それぞれの着座姿勢を考慮することなく、メーカーの推奨する着座姿勢で製造されている。乗員がメーカーの推奨する着座姿勢で着座していない場合、乗員の体の各部に疲れを感じる。また、この種の車両用シートは、乗員の体型も考慮されていない。

このような問題を解決するため、例えば、特許文献１は、可撓性を有する空気非透過性材料によって形成され内部に粉体を流動可能な状態で充填した袋体を座部及び背当部に配置した車両用シートを開示している。特許文献１に開示されている車両用シートは、着座者の体重により袋体内の粉体を流動させ座部及び背当部の表面を乗員の着座姿勢に合わせた凹凸面に形成し、袋体内から空気を吸引することによって袋体内の粉体の位置を固定させ座部及び背当部の表面の凹凸面を維持している。

また、特許文献２には、表皮部材とクッション体との間に粉体として発泡プラスチック粒子を充填した複数の気密袋を配置した車両用シートを開示している。特許文献２に開示されている車両用シートは、複数の気密袋内を減圧して発泡プラスチック粒子同士を密着、固化させることによって表皮部材の全面を乗員の着座姿勢に合わせた凹凸面を維持している。

特開平１０－２２９９３０公報 実開平４－１１５４４８号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている車両用シートは、乗員の着座姿勢によって粉体が所定の方向側に偏ってしまい、粉体を適切な部位に流動させることが困難であった。
また、粉体を適切な部位に流動させるためには、様々な部材や制御方法が必要にもなるが、粉体を収容した車両用シートにおいては、スペース上の制約もあり、簡易な構成にて、粉体を適切な部位に流動させることも望まれていた。

本発明の目的は、上記課題を解決するものであり、粉体を収容した車両用シートにおいて、粉体を適切な部位に流動させ得る車両用シートを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の車両用シートは、乗員の臀部を支持するシートクッションと、乗員の背中を支持するシートバックと、を備えた車両用シートにおいて、前記シートクッションの内部または前記シートバックの内部の少なくとも一方に、可撓性を有する気体非透過性材料の袋状にて形成され、粉体を収容する収容部と、前記収容部に気体を送気するとともに、前記収容部から気体を吸気する送吸気部と、を備え、前記送吸気部は、前記収容部に気体を送気することにより前記収容部に収容された粉体を流体化させて、前記収容部の形状を軟質化にし、前記収容部に気体を吸気することにより前記収容部に収容された粉体を固体化させて、前記収容部の形状を硬質化にし、前記収容部は、可撓性が異なり、可撓性が高い高可撓性部位と、可撓性が低いまたは無い低可撓性部位とを有していることを特徴とする。

本発明によれば、粉体を収容した車両用シートにおいて、粉体を適切な部位に流動させることができる。

本発明の実施形態１に係る車両用シートを備えた車両における車内の斜視図である。 本発明の実施形態１に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の実施形態１に係る車両用シートにおいて、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。 本発明の実施形態１に係る車両用シートにおいて、車両に対する水平方向を断面方向としたときの水平断面概念図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る車両用シートに乗員が着座している状態において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。 本発明の実施形態２に係る車両用シートにおいて、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。 本発明の実施形態２に係る車両用シートに乗員が着座している状態において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。 本発明の実施形態３に係る車両用シートのシートクッションにおいて、車両に対する水平方向を断面方向としたときの水平断面概念図である。 本発明の実施形態４に係る車両用シートのシートバックにおいて、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る車両用シートについて、図１～図６を参照しながら説明する。ただし、以下に説明される実施形態は、本発明のいくつかの例を示すものであって、本発明の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本発明の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

［車両用シートの概略構成］
本発明の実施形態１に係る車両用シート１０の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。

図１は、車両用シート１０を備えた車両１における車内の斜視図である。また、図２は、車両用シート１０の斜視図である。

図１に示すように、車両１における車内には、インストルメントパネル２よりも後方に設置されているフロントシート３と、フロントシート３よりも後方に設置されているリアシート４とが配置されている。また、フロントシート３は、運転席用のフロントシート３ａと、助手席用のフロントシート３ｂと、を有している。本実施形態に係る車両用シート１０は、フロントシート３またはリアシート４の少なくともいずれか一方に適用されるものである。

図２に示すように、車両用シート１０は、車両本体の構造体上に固定されているシートクッション２０と、シートクッション２０の後端側から上方に向かって延びるように設けられたシートバック３０と、シートバック３０の上端に設けられたヘッドレスト４０と、を備えている。

また、シートクッション２０は乗員の臀部及び脚部を支持するものであり、シートバック３０は乗員の腰部及び背中を支持するものである。ヘッドレスト４０は、乗員の頭部を支持するものである。

［車両用シートの内部構成］
次に、本発明の実施形態１に係る車両用シート１０の内部構成について図３及び図４に基づいて説明する。図３は、車両用シート１０において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。図４は、車両用シート１０において、車両に対する水平方向を断面方向としたときの水平断面概念図である。尚、以下の説明においては、適宜図１及び図２を参酌する。

図３に示すように、車両用シート１０は、シートバック３０に、乗員の背部が接する背面３１と、粉体を収容する袋状のシートバック用収容部３２とを備えている。

背面３１は、布、本革又は合成皮革等の表皮部材３１ａで覆われている。

シートバック用収容部３２は、背面３１の後方において車両用シート１０に着座した乗員の背部と対向する対向側に設けられており、可撓性を有する気体非透過性材料の袋体にて形成されている。

また、シートバック用収容部３２は、後述する送吸気部２３から送吸気されてきた気体を内部に流通させるための接続部３３を有している。

本実施形態においては、シートバック用収容部３２に送吸気される気体は、空気（外気）に対応しているが、粉体の流体化・固体化を高める媒体となるような媒体ガスであってもよい。このことは、後述する他の実施形態においても同様である。

シートバック用収容部３２は、可撓性を有する気体非透過性材料の袋体であるため、内部の気密性が保たれている。シートバック用収容部３２に収容されている粉体は、送吸気部２３を介して流体化及び固体化に切り替えられている。

また、車両用シート１０は、シートクッション２０に、乗員の臀部が接する座面２１と、粉体を収容する袋状のシートクッション用収容部２２と、シートクッション用収容部２２に気体を送吸気する送吸気部２３とを備えている。

また、シートクッション２０の下方であって、シートクッション２０を支持する支持部（図示せず）には、シートクッション２０にかかる圧力を検出するシート圧力センサ２１ｂが設けられている。

座面２１は、布、本革又は合成皮革等の表皮部材２１ａで覆われている。

シートクッション用収容部２２は、座面２１の下方において車両用シート１０に着座した乗員の臀部と対向する対向側に設けられており、シートクッション２０の前面側から後面側へと下り傾斜となるように配置されている。

シートクッション用収容部２２は、低い可撓性を有する気体非透過性材料から成る低可撓性部位２２ａと、低可撓性部位２２ａよりも高い可撓性を有する気体非透過性材料から成る高可撓性部位２２ｂとを縫製等により結合させることによって、袋状に形成されている。気体非透過性材料は、例えば樹脂、ゴム等が挙げられる。
なお、本実施形態１においては、シートクッション用収容部２２が２種類の異なる可撓性を有しているが、３種類以上の異なる可撓性を有していてもよい。また、低可撓性部位２２ａは、可撓性が無くてもよい。

低可撓性部位２２ａは、シートクッション２０の後面側に設けられている。高可撓性部位２２ｂは、シートクッション２０の前面側に設けられている。

シートクッション用収容部２２は、可撓性を有する気体非透過性材料で形成された袋体であるため、内部の気密性が保たれており、内部に粉体を収容している。

また、シートクッション用収容部２２は、送吸気部２３から送吸気されてきた気体を内部に流通させるための接続部２４を有している。

送吸気部２３は、例えばコンプレッサ等から構成されており、流通管２５を介して、シートクッション用収容部２２の接続部２４と、シートバック用収容部３２の接続部３３とに接続されている。また、送吸気部２３は、後述するコントローラ１００からの制御信号に応じて、シートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２とに気体を送吸気する。

送吸気部２３は、流通管２５を介してシートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２とに気体を送気することにより、シートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２との形状を膨らむように変形させ、収容されている粉体を流体化させる。収容されている粉体が流体化するため、シートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２との形状は軟質化する。

これに対し、送吸気部２３は、流通管２５を介してシートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２とから気体を吸気することにより、シートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２の形状を収縮するように変形させ、収容されている粉体を固体化させる。収容されている粉体が固体化するため、シートクッション用収容部２２とシートバック用収容部３２との形状は硬質化する。

送吸気部２３は、流通管２５を介してシートクッション用収容部２２に気体を送気した場合、高可撓性部位２２ｂにおけるシートクッション用収容部２２の形状は、可撓性が高いため、座面２１への膨らみによる変形量が大きい。

一方、低可撓性部位２２ａにおけるシートクッション用収容部２２の形状は、可撓性が低いため、座面２１への膨らみによる変形量が小さい。

このため、シートクッション用収容部２２は、場所に応じて可撓性を異ならせることによって、座面２１への膨らみによる変形量を変更させることができる。

［車両用シートの電気的構成］
次に、本発明の実施形態に係る車両用シート１０の電気的構成について図５に基づいて説明する。図５は、車両用シート１０の電気的構成を示すブロック図である。

図５に示すように、車両用シート１０には、コントローラ１００が備えられている。
コントローラ１００は、シート圧力センサ２１ｂと、送吸気部２３と、車両１の進行方向を撮影する車外撮影用カメラ１０１と、車両１内の乗員を撮影する車内撮影用カメラ１０２とに通信可能に接続されている。

車内撮影用カメラ１０２は、車両用シート１０に着座している乗員の姿勢を検出する姿勢検出部を構成している。また、シート圧力センサ２１ｂによっても、圧力分布によって、着座している乗員の姿勢を推定できる。

コントローラ１００は、不図示のプロセッサ、メモリ及びストレージ等から構成されており、車両用シート１０に含まれる各種構成要素を統括的に制御し、車両用シート１０の各種機能を実現するための制御処理を実行する。プロセッサは、本実施形態におけるプログラムをストレージから呼び出してメモリに展開し、これらを所定順序で実行することにより、乗員の着座姿勢の制御に関するシートクッション制御処理及びシートバック制御処理を実行する。

そして、コントローラ１００は、検出した着座姿勢に基づいて、送吸気部２３に気体の送吸気をさせる送吸制御をする。特に、本実施形態においては、検出した着座姿勢の変化が少ないと検出されると、シートクッション用収容部２２及びシートバック用収容部３２から吸気をさせる制御を実行する。

［車両用シートの粉体の偏りを抑制する態様の説明］
次に、本発明の実施形態１に係る車両用シート１０の乗員に着座姿勢を維持させる態様について図６を用いて説明する。図６は、車両用シート１０に乗員５０が着座している状態において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。尚、以下の説明においては、適宜図３～図５を参酌する。

図６に示すように、乗員５０がシートクッション２０に着座する場合には、コントローラ１００は、シートクッション用収容部２２の形状を乗員５０の着座姿勢の形状に合わせるため、送吸気部２３を介してシートクッション用収容部２２に気体を送気させることにより粉体を流体化させ、シートクッション用収容部２２の形状を軟質化にしておく。

このとき、乗員５０がシートクッション２０の後面側に着座すると、低可撓性部位２２ａが乗員５０の臀部により押圧されることによって、低可撓性部位２２ａに収容された粉体が、シートクッション２０の前面側へと移動する。

そして、シートクッション２０の前面側へと移動した粉体は、前面側の高可撓性部位２２ｂに偏り、可撓性が高いことから、座面２１の前面に大きな膨らみを形成することになる。

その後、コントローラ１００が、車内撮影用カメラ１０２又はシート圧力センサ２１ｂによって検出された乗員５０の着座姿勢の変化量が少ないと判定すると、送吸気部２３にシートクッション用収容部２２から気体を吸気させることにより粉体を固体化させ、シートクッション用収容部２２の形状を硬質化にする。これによって、シートクッション用収容部２２の形状を乗員５０の着座姿勢の形状に合わせることができ、着座する乗員５０の安定感を向上させることができる。

また、本実施形態においては、シートクッション２０の前面側の座面２１が膨らむことによって、車両走行時における車両の前後方向への加速度による慣性力（所謂前後Ｇ）による乗員５０の着座姿勢の揺れを抑制することができる。

シートクッション２０の前面側の座面２１が膨らむことによって、車両１の前面衝突時において、乗員５０がシートクッション２０の前方かつ下方に潜り込んでしまうような所謂サブマリン現象を防止することもできる。

そして、コントローラ１００が、車内撮影用カメラ１０２又はシート圧力センサ２１ｂを介して乗員５０が離席したと判定すると、送吸気部２３にシートクッション用収容部２２に気体を送気させることにより粉体を流体化させる。そして、前面側の高可撓性部位２２ｂに偏った粉体は、その自重により、後面側の低可撓性部位２２ａへと下方に流動することになる。
このため、シートクッション用収容部２２に収容されている粉体の位置が乗員５０の着座する直前の状態の位置に確実に戻りやすくなり、復元性を向上させることができる。

以上のように、本実施形態１では、車両用シート１０のシートクッション２０の内部に、可撓性が高い高可撓性部位２２ｂと、可撓性が低いまたは無い低可撓性部位２２ａとの異なる可撓性を有するシートクッション用収容部２２が設けられている。また、シートクッション用収容部２２は内部に粉体を収容している。さらに、シートクッション２０の後面側には低可撓性部位２２ａが設けられており、シートクッション２０の前面側には高可撓性部位２２ｂが設けられている。そして、送吸気部２３がシートクッション用収容部２２に気体を送気した場合、乗員５０がシートクッション２０の後面側に着座することにより、シートクッション用収容部２２は、低可撓性部位２２ａで収容している粉体を、高可撓性部位２２ｂに流動させ易くすることができる。

このため、本実施形態１では、シートクッション用収容部２２の可撓性を異ならせるという簡易な構成により、シートクッション用収容部２２に収容された粉体を、シートクッション２０の前面側に流動させることができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る車両用シートについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、車両用シート１０において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。図８は、車両用シート１０に乗員が着座している状態において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。

図７に示すように、実施形態２に係る車両用シート１０においては、低可撓性部位２２ａは、シートクッション２０の前面側に設けられている。高可撓性部位２２ｂは、シートクッション２０の後面側に設けられている。すなわち、実施形態２に係る車両用シート１０においては、実施形態１に係る車両用シート１０と比較して、低可撓性部位２２ａと高可撓性部位２２ｂとの配置関係が逆に構成されている。

そして、図８に示すように、乗員５０がシートクッション２０の後面側に着座すると、高可撓性部位２２ｂが乗員５０の臀部により押圧されることによって、高可撓性部位２２ｂに収容された粉体が、シートクッション２０の前面側及びシートクッション２０の後面側へと移動する。

そして、シートクッション２０の前面側へと移動した粉体は、前面側の低可撓性部位２２ａに偏るものの、可撓性が低いことから、座面２１の前面に小さな膨らみを形成する。

これに対し、シートクッション２０の後面側へと移動した粉体は、最後面側の高可撓性部位２２ｂに偏り、可撓性が高いことから、座面２１の最後面に大きな膨らみを形成することになる。

このように、実施形態２においても、シートクッション用収容部２２の形状を乗員５０の着座姿勢の形状に合わせることができ、着座する乗員５０の安定感を向上させることができる。そして、シートクッション２０の前面側及び最後面側の座面２１が膨らむことによって、車両走行時における車両の前後方向への加速度による慣性力（所謂前後Ｇ）による乗員５０の着座姿勢の揺れを抑制することもできる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る車両用シートについて、図９を参照しながら説明する。図９は、車両用シート１０のシートクッション２０において、車両に対する水平方向を断面方向としたときの水平断面概念図である。

図９に示すように、実施形態３に係る車両用シート１０においては、低可撓性部位２２ａがシートクッション２０の中央側に設けられており、高可撓性部位２２ｂがシートクッション２０の左右方向の一端側を含むようにシートクッション２０の外周側に設けられている。

このため、実施形態３に係る車両用シート１０においては、乗員５０がシートクッション２０の中央部に着座すると、低可撓性部位２２ａが乗員５０の臀部により押圧されることによって、低可撓性部位２２ａに収容された粉体が、シートクッション２０の外周側へと移動する。

そして、シートクッション２０の外周側へと移動した粉体は、外周側の高可撓性部位２２ｂに偏るものの、可撓性が高いことから、座面２１の外周に大きな膨らみを形成する。

このように、実施形態３においても、シートクッション用収容部２２の形状を乗員５０の着座姿勢の形状に合わせることができ、着座する乗員５０の安定感を向上させることができる。そして、シートクッション２０の外周側が膨らむことによって、車両走行時における車両の前後方向及び左右方向への加速度による慣性力（所謂前後Ｇ及び左右Ｇ）による乗員５０の着座姿勢の揺れを抑制することもできる。

なお、実施形態３においては、低可撓性部位２２ａがシートクッション２０の中央側に設けられており、高可撓性部位２２ｂがシートクッション２０の外周面側に設けられるように構成したが、低可撓性部位２２ａがシートクッション２０の外周面側に設けられており、高可撓性部位２２ｂがシートクッション２０の中央側に設けられるように構成してもよい。

（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係る車両用シートについて、図１０を参照しながら説明する。図１０は、車両用シート１０のシートバック３０において、車両の前後方向を断面方向としたときの縦断面概念図である。図１０（ａ）は、本実施形態２におけるシートバック３０である。図１０（ｂ）は、従来のシートバック７０である。

図１０（ｂ）に示すように、従来のシートバック７０は、１種類の可撓性を有する気体非透過性材料の袋状にて形成され、内部に粉体を収容するシートバック用収容部７１を備えている。

シートバック用収容部７１は、シートバック７０の背面に沿うように鉛直方向に設けられている。これにより、シートバック用収容部７１の内部に収容されている粉体は、シートバック用収容部７１の下側に偏る。また、シートバック用収容部７１の形状がシートバック用収容部７１の内部に収容されている粉体の偏りによって膨らむように変形するため、乗員の座り心地を低下させている。

一方、図１０（ａ）に示すように、本実施形態４におけるシートバック用収容部６０は、低可撓性部位６０ａと、低可撓性部位６０ａよりも高い可撓性を有する高可撓性部位６０ｂとを縫製等により結合させることによって、袋状に形成されている。

高可撓性部位６０ｂはシートバック３０の上面側に設けられており、低可撓性部位６０ａは高可撓性部位６０ｂよりもシートバック３０の下面側に設けられている。このため、シートバック用収容部６０の内部に収容されている粉体がシートバック用収容部６０の下側に偏ることなく、低可撓性部位６０ａにおけるシートバック用収容部６０の形状は維持される。これにより、シートバック３０の下面側においてシートバック用収容部６０の形状が膨らむように変形しないため、乗員の乗り心地が向上する。

さらに、低可撓性部位６０ａが乗員５０の背中により押圧されることによって、低可撓性部位６０ａに収容された粉体が、シートバック３０の上面側へと移動する。

そして、シートバック３０の上面側へと移動した粉体は、上面側の高可撓性部位２２ｂに偏るものの、高可撓性部位２２ｂは可撓性が高いことから、シートバック３０の形状を乗員５０の着座姿勢の形状に合わせることができ、着座する乗員５０の安定感を向上させることができる。

［その他］
上述の各実施形態において、高可撓性部位及び低可撓性部位を有する収容部は、シートクッション２０又はシートバック３０のいずれか一方に設けられていたが、これに限られないものとする。収容部は、シートクッション２０及びシートバック３０の両方に設けられていてもよいものとする。

１：車両、３：フロントシート、４：リアシート、１０：車両用シート、２０：シートクッション、２１：座面、２１ａ：表皮部材、２１ｂ：シート圧力センサ、２２：シートクッション用収容部（収容部）、２２ａ：低可撓性部位、２２ｂ：高可撓性部位、２３：送吸気部、２４：接続部、２５：流通管、３０：シートバック、３１：背面、３２：シートバック用収容部、３３：接続部、４０：ヘッドレスト、５０：乗員、６０：シートバック用収容部（収容部）、６０ａ：低可撓性部位、６０ｂ：高可撓性部位、１００：コントローラ、１０１：車外撮影用カメラ、１０２：車内撮影用カメラ

Claims (6)

1. 乗員の臀部を支持するシートクッションと、乗員の背中を支持するシートバックと、を備えた車両用シートにおいて、
   前記シートクッションの内部または前記シートバックの内部の少なくとも一方に、可撓性を有する気体非透過性材料の袋状にて形成され、粉体を収容する収容部と、
   前記収容部に気体を送気するとともに、前記収容部から気体を吸気する送吸気部と、を備え、
   前記送吸気部は、
   前記収容部に気体を送気することにより前記収容部に収容された粉体を流体化させて、前記収容部の形状を軟質化にし、
   前記収容部に気体を吸気することにより前記収容部に収容された粉体を固体化させて、前記収容部の形状を硬質化にし、
   前記収容部は、
   可撓性が異なり、可撓性が高い高可撓性部位と、可撓性が低いまたは無い低可撓性部位とを有する、
   ことを特徴とする車両用シート。
2. 前記収容部は、前記シートクッションの内部に設けられており、
   前記高可撓性部位は、前記シートクッションの外周面側に設けられており、
   前記低可撓性部位は、前記シートクッションの中央側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記収容部は、前記シートクッションの内部に設けられており、
   前記高可撓性部位は、前記シートクッションの前面側に設けられており、
   前記低可撓性部位は、前記シートクッションの後面側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
4. 前記収容部は、前記シートクッションの内部に設けられており、
   前記高可撓性部位は、前記シートクッションの中央側に設けられており、
   前記低可撓性部位は、前記シートクッションの外周面側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
5. 前記収容部は、前記シートクッションの内部に設けられており、
   前記高可撓性部位は、前記シートクッションの後面側に設けられており、
   前記低可撓性部位は、前記シートクッションの前面側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
6. 前記収容部は、前記シートバックの内部に設けられており、
   前記高可撓性部位は、前記シートバックの上面側に設けられており、
   前記低可撓性部位は、前記シートバックの下面側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
   

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