JP7335884B2 - 車両用シート及びシートパッド - Google Patents

Description

本発明は、車両用シート及びシートパッドに関する。

従来、車両の走行中において車両用シートの着座者が感じる振動の特性を変化させる手法として、シートパッドのクッションパッドの裏側に設けられたパンフレームの通気窓の開口部面積を変化させ、これによりクッションパッドの通気性を変化させるものがある（特許文献１）。この手法によれば、通気性を上げることにより振動伝達率（共振倍率）を上げることができ、通気性を下げることにより振動伝達率を下げることができる。

特開２００１－２１１９５６号公報

しかしながら、特許文献１の手法では、シートパッドの共振周波数を変化させることはできない。

本発明は、共振周波数を変化させることが可能な、車両用シート及びシートパッド、を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としての車両用シートは、発泡体から構成されているシートパッドと、前記シートパッドの内部の空隙に流体を排出可能な、又は、前記シートパッドの内部の空隙から流体を吸引可能な、流体制御装置と、を備える。

本発明の第２の態様としてのシートパッドは、発泡体から構成されているシートパッドであって、内部の空隙に流体を排出可能な、又は、内部の空隙から流体を吸引可能な流体制御装置と、接続される接続口を区画している。

本発明によれば、共振周波数を変化させることが可能な、車両用シート及びシートパッド、を提供することができる。

本発明に係る車両用シートの一実施形態を示す外観斜視図である。 図１のＩ－Ｉ線に沿う縦断面図である。 図２のクッションパッドのうちメインパッド部のみを示すと共に、図１の車両用シートの流体制御装置を併せて示す概略図である。 図１の車両用シートの動作を説明するための図である。 図１に示す車両用シートの変形例を示す縦断面図である。 本発明に係る車両用シートの実施例１の実験結果として得られた動的波形を示す図である。

本発明に係る車両用シート及びシートパッドは、任意の種類の車両に利用できるが、特に、快適性への要求が高い乗用車や、大きな振動が発生するトラック、バス、建設車両等の大型車に、好適に利用できる。

以下、本発明に係る車両用シート及びシートパッドの実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

図１は、本発明に係る車両用シートの一実施形態としての車両用シート１を示す外観斜視図である。図１に示すように、車両用シート１は、着座部１ａと、背もたれ部１ｂと、から構成されている。図２は、図１の車両用シート１のＩ－Ｉ線に沿う縦断面図である。図２に示すように、本実施形態の車両用シート１は、本発明に係るシートパッドの一実施形態としてのシートパッド２と、このシートパッド２の表側（着座者側）を覆うカバー部材１３と、シートパッド２の裏側においてシートパッド２を下から支持するパンフレーム６と、流体制御装置２７０と、を備えている。図２に示す車両用シート１は、パンフレーム６を備えるが、パンフレーム６に代えて、シートパッド２を下から支持する、所謂「Ｓばね」と称されるジグザグばねを備える構成としてもよい。図１に示すように、本例のシートパッド２は、着座者が着座する着座部１ａに配置されるクッションパッド２ａと、着座者の背中を支持する背もたれ部１ｂに配置されるバックパッド２ｂと、を備えている。

カバー部材１３は、例えば、通気性のよい材料（布等）から構成される。図１では、説明の便宜上、カバー部材１３を実線で示し、シートパッド２を破線で示しているが、図２では、カバー部材１３を二点鎖線で示し、シートパッド２を実線で示している。

本明細書では、着座部１ａ側から背もたれ部１ｂと正対した視点である、車両用シート１の正面視において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の各方向を、それぞれ単に「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」などと言う。以下、上下方向を「Ａ」、左右方向を「Ｂ」、前後方向を「Ｃ」とする。更に、上下方向Ａの上方向を「Ａ１」、下方向を「Ａ２」とする。左右方向Ｂの左方向を「Ｂ１」、右方向を「Ｂ２」とする。前後方向Ｃの前方向を「Ｃ１」、後方向を「Ｃ２」とする。以下では、シートパッド２のうち、主にクッションパッド２ａについて説明する。

図１、図２に示すように、シートパッド２のクッションパッド２ａは、着座者の臀部及び大腿部が載るように構成されたメインパッド部２１と、メインパッド部２１の左右両側に位置する一対のサイドパッド部２２と、を有している。図１に示すように、メインパッド部２１は、着座者の臀部が載るように構成された尻下部２１ｈと、尻下部２１ｈに対し前方に位置し、着座者の大腿部が載るように構成された、腿下部２１ｔと、を有している。図１のＩ－Ｉ線は、尻下部２１ｈを通っている。図２に示すように、本実施形態のメインパッド部２１及びサイドパッド部２２は、別体に構成されている。メインパッド部２１とサイドパッド部２２は、一部または全部において、一体に構成（一体成形）されていてもよい。なお、本実施形態のクッションパッド２ａの着座面は、クッションパッド２ａの上方向Ａ１の面である。すなわち、本実施形態のクッションパッド２ａの着座面は、メインパッド部２１の上方向Ａ１の面、及び、一対のサイドパッド部２２の上方向Ａ１の面、により構成されている。

本実施形態のメインパッド部２１は矩形状であるが、メインパッド部２１の外形は特に限定されない。メインパッド部２１の外形寸法は、例えば、上下方向Ａの長さ２０ｍｍ～１５０ｍｍ、左右方向Ｂの長さ１００ｍｍ～９００ｍｍ、前後方向Ｃの長さ１００ｍｍ～６００ｍｍ、とすることができるが、メインパッド部２１の外形寸法についても、上記数値範囲に特に限定されるものではない。また、サイドパッド部２２の外形及び寸法についても特に限定されない。

また、シートパッド２は、後述する流体制御装置２７０と接続される接続口２１ａを区画している。本実施形態の接続口２１ａは、シートパッド２のメインパッド部２１の下面に形成されている。詳細は後述するが、本実施形態のシートパッド２は、接続口２１ａに流体制御装置２７０のチューブ２７２が挿入されることで、流体制御装置２７０と接続される。

図３は、図２のクッションパッド２ａのうち、メインパッド部２１のみを示していると共に、車両用シート１に備えられる流体制御装置２７０を併せて示している。

シートパッド２は、発泡体から構成されている。したがって、本実施形態のシートパッド２のクッションパッド２ａ及びバックパッド２ｂ（図１参照）についても、発泡体から構成されている。シートパッド２を構成する発泡体は、弾性樹脂発泡体が好ましく、ポリウレタンフォームが特に好ましい。また、シートパッド２を構成する発泡体は、独立気泡構造であってもよく、連続気泡構造であってもよいが、後述するような流体制御装置２７０による発泡体の空隙の内圧調整の容易性を考慮すると、連続気泡構造とすることが好ましい。

車両用シート１において、発泡体から構成されているシートパッド２は、車両用シート１の外部と通気可能である。図１、図２に示すカバー部材１３は、上述したように通気性のよい材料から構成され、シートパッド２を気密状態で密閉しない。シートパッド２は、カバー部材１３などを介して間接的に、又は、カバー部材１３などを何も介さず直接的に、車両用シート１の外部と通気可能である。

本実施形態の流体制御装置２７０は、シートパッド２の内部の空隙に流体を排出可能である。更に、本実施形態の流体制御装置２７０は、シートパッド２の内部の空隙から流体を吸引可能である。流体制御装置２７０は、上記排出及び上記吸引のいずれか一方のみが可能な構成であってもよい。流体制御装置２７０によりシートパッド２の内部の空隙に流体を排出すれば、シートパッド２の内圧を上昇させることができる。また、流体制御装置２７０によりシートパッド２の内部の空隙から流体を吸引すれば、シートパッド２の内圧を低下させることができる。本実施形態の流体制御装置２７０は、上記排出及び上記吸引の両方が可能であるため、シートパッド２の内圧の上昇及び低下を調整できる。本実施形態の流体制御装置２７０は、流体としての気体、より具体的には空気を、シートパッド２の内部の空隙に排出し、かつ、シートパッド２の内部の空隙から吸引する。流体制御装置２７０は、例えば、ポンプ、コンプレッサ等により構成される。

図３に示すように、本実施形態の流体制御装置２７０は、装置本体２７１と、チューブ２７２と、着座者などの操作者の手動による操作を受け付ける操作部２７３と、制御部２７４と、を備えている。

本実施形態の装置本体２７１は、チューブ２７２を介して、シートパッド２の内部の空隙に空気を供給可能である。また、本実施形態の装置本体２７１は、チューブ２７２を介して、シートパッド２の内部の空隙から空気を吸引可能である。本実施形態の装置本体２７１は、後述する制御部２７４の制御により、所定の排出量を維持した状態で、空気を排出し続けることができる。また、本実施形態の装置本体２７１は、後述する制御部２７４の制御により、所定の吸引量を維持した状態で、空気を吸引し続けることができる。装置本体２７１の駆動力は、例えばバッテリーなどの各種の駆動源から供給されてもよく、車両側のエンジンから供給されてもよい。

装置本体２７１は、シートパッド２の外部に位置しているが、装置本体２７１のシートパッド２に対する位置は特に限定されない。装置本体２７１は、シートパッド２に対して左右方向Ｂの隣接する位置又は前後方向Ｃに隣接する位置に配置されていてもよい。但し、装置本体２７１は、車両用シート１の小型化及び省スペース化の観点から、シートパッド２のクッションパッド２ａの下方に配置されることが好ましい。

チューブ２７２は、装置本体２７１からシートパッド２の内部まで延在している。このようなチューブ２７２を備えることにより、装置本体２７１から供給される流体を、より確実にシートパッド２の内部において排出できる。また、シートパッド２の内部から吸引される流体を、より確実に装置本体２７１へと送ることができる。つまり、シートパッド２の内部での空気の排出、及び、シートパッド２の内部からの空気の吸引、の少なくとも一方を、より確実に実行できる。具体的に、チューブ２７２の基端部は、装置本体２７１に接続されており、チューブ２７２の先端部は、シートパッド２に接続されている。本実施形態のチューブ２７２の先端部は先端開口２７２ａを区画している。チューブ２７２の先端部は、シートパッド２の内部に配置されている。この構成により、シートパッド２の外部に先端部を配置する構成と比較して、発泡体から構成されているシートパッド２の内部の空隙に、より確実に空気を供給できる。より具体的に、本実施形態のチューブ２７２の先端開口２７２ａを区画する先端部は、シートパッド２のクッションパッド２ａのメインパッド部２１の内部に配置されている。チューブ２７２の先端開口２７２ａをクッションパッド２ａの内部に配置することで、着座者Ｐ（図４参照）が着座することにより荷重のかかり易い位置において、シートパッド２の内圧を、より確実に調整できる。

本実施形態では、装置本体２７１から排出される流体は、チューブ２７２を通じて、シートパッド２のクッションパッド２ａの内部に排出される。また、本実施形態では、装置本体２７１に吸引される流体は、チューブ２７２を通じて、シートパッド２のクッションパッド２ａの内部から吸引される。なお、チューブ２７２は、シートパッド２のクッションパッド２ａが区画する接続口２１ａに挿入されている。このように、流体制御装置２７０は、流体制御装置２７０の一部としてのチューブ２７２が接続口２１ａに挿入されることで、シートパッド２と接続されている。クッションパッド２ａの接続口２１ａは、クッションパッド２ａに形成されたスリット状の切り込みであってもよく、クッションパッド２ａに形成された凹部であってもよい。車両用シート１は、接続口２１ａに挿入されたチューブ２７２の位置を固定する固定部を備えることが好ましい。

操作部２７３は、操作者の手動による操作を受け付けると、その外部から入力された信号を制御部２７４に出力する。操作部２７３は、例えば、外部から入力される流体制御装置２７０の起動（ＯＮ）及び停止終了（ＯＦＦ）の操作を受け付け、制御部２７４に出力する。また、操作部２７３は、例えば、外部から入力される装置本体２７１の空気排出動作の開始（ＳＴＡＲＴ）及び停止（ＳＴＯＰ）の操作を受け付け、制御部２７４に出力する。更に、操作部２７３は、例えば、外部から入力される装置本体２７１の空気吸引動作の開始（ＳＴＡＲＴ）及び停止（ＳＴＯＰ）の操作を受け付け、制御部２７４に出力する。また更に、操作部２７３は、例えば、外部から入力される空気の排出量又は吸引量の増減操作を受け付け、制御部２７４に出力する。このような操作部２７３は、装置本体２７１の外部に配置されている。操作部２７３の位置は、着座者等の操作者により操作し易い位置が好ましく、例えば、シートパッド２の左右方向Ｂの側面の位置に備え付けられている構成とすることができる。

制御部２７４は、外部からの信号に応じて、流体制御装置２７０を起動（ＯＮ）及び停止終了（ＯＦＦ）の制御ができるように構成されている。上記「外部からの信号」としては、例えば、操作部２７３が手動操作される際の操作部２７３からの出力、エンジン側のセンサからの出力、及び／又は、流体制御装置２７０側に圧力センサ等のセンサが設けられている場合、流体制御装置２７０側のセンサからの出力等、任意の信号を用いてよい。本実施形態の制御部２７４は、装置本体２７１を起動（ＯＮ）又は停止終了（ＯＦＦ）することにより、流体制御装置２７０を起動（ＯＮ）又は停止終了（ＯＦＦ）する。

また、制御部２７４は、外部からの信号に応じて、装置本体２７１の空気排出動作の開始（ＳＴＡＲＴ）及び停止（ＳＴＯＰ）の制御ができるように構成されている。更に、制御部２７４は、外部からの信号に応じて、装置本体２７１の空気吸引動作の開始（ＳＴＡＲＴ）及び停止（ＳＴＯＰ）の制御ができるように構成されている。

制御部２７４は、さらに、外部からの信号（操作部２７３からの出力、エンジン側のセンサからの出力、流体制御装置２７０側のセンサからの出力等）に応じて、装置本体２７１の空気の排出量及び空気の吸引量の増減制御ができるように構成されている。

制御部２７４は、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御装置から構成される。制御部２７４は、装置本体２７１の外部又は内部のどちらに配置されてもよい。

本例によれば、操作者が、制御部２７４を介して装置本体２７１を操作できるので、装置本体２７１の起動（ＯＮ）及び停止終了（ＯＦＦ）、装置本体２７１の空気の排出動作及び空気の吸引動作の開始（ＳＴＡＲＴ）及び停止（ＳＴＯＰ）、並びに、装置本体２７１の空気の排出量及び空気の吸引量の増減、を簡単に行うことができる。

上述したように、本実施形態の流体制御装置２７０は、装置本体２７１、チューブ２７２、操作部２７３及び制御部２７４により構成されているが、この構成に限られず、例えば、チューブ２７２に取り付けられる開閉弁又は逆止弁などのバルブを更に備える流体制御装置としてもよい。また、本実施形態の流体制御装置２７０は、操作者の手動による操作を受け付ける操作部２７３を備えるが、操作部２７３を有さない構成としてもよい。このような構成の流体制御装置２７０では、制御部２７４が、例えば車両側に設けられる各種センサにより検出された検出結果に基づいて、装置本体２７１を制御すればよい。

図４を参照しながら、本実施形態の動作を説明する。

図４は、図１～図３に示す車両用シート１の動作例を説明するための図面である。図４（ａ）では、シートパッド２に荷重が掛かっておらず、流体制御装置２７０が停止している状態を示す。ここで言う流体制御装置２７０が停止している状態とは、流体制御装置２７０自体は起動（ＯＮ）された状態であるが、流体制御装置２７０による空気の排出動作及び吸引動作が停止されている状態を意味する。その後、操作者（例えば着座しようとしている者）によって流体制御装置２７０による空気の排出動作が作動されると（図４（ｂ）参照）、流体制御装置２７０から、発泡体から構成されているシートパッド２の内部の空隙へと空気が排出される（図４（ｂ）、図４（ｃ）の白抜き矢印参照）。それに伴い、シートパッド２の内部に空気が拡がっていくと共に、シートパッド２の内部の空隙の空気圧が高まり、シートパッド２の内圧が上昇する。これにより、シートパッド２が外圧に対して変形し難くなる。つまり、シートパッド２のばね定数が大きくなる。

上述したように、シートパッド２は、車両用シート１の外部と通気可能に構成されている。そのため、流体制御装置２７０からシートパッド２の内部の空隙に排出される空気は、時間の経過と共に、車両用シート１の外部に放出される。そのため、シートパッド２の内圧は、空気を流体制御装置２７０によりシートパッド２の内部の空隙に連続的又は断続的（以下、連続的及び断続的を併せて「継続的」と記載する。）に排出することで維持可能である。

操作者は、例えば、シートパッド２のクッションパッド２ａの着座面としての上面の盛り上がり状態等を確認しながら、流体制御装置２７０を操作して、流体制御装置２７０からシートパッド２の内部の空隙に排出される空気の単位時間当たりの排出量を増減する。このようにシートパッド２の内圧を調整し、シートパッド２のばね定数を調整する。

その後、着座者Ｐがシートパッド２に着座し、エンジンが起動して車体側からの振動が加わると、着座者Ｐも上下に振動する（図４（ｃ）の上側の太線矢印参照）。その間、シートパッド２は、内部の空隙に流体制御装置２７０から継続的に空気が排出されている状態のままで、上下方向Ａに圧縮・復元を繰り返す（図４（ｃ）の下側の太線矢印参照）。シートパッド２の内部の空隙に排出された空気は、シートパッド２内で一時的に保持されるが、シートパッド２の内部の空隙に排出される後続の空気によって押し出され、車両用シート１の外部へと放出されていく。このように、シートパッド２の内圧は、シートパッド２の内部の空隙に空気が継続的に排出されると共にシートパッド２の空隙から継続的に外部に放出されることにより、略一定に維持される。

なお、着座者Ｐがシートパッド２に着座している状態で、シートパッド２の内圧を調整し、シートパッド２のばね定数を調整してもよい。

その後、流体制御装置２７０を停止することで、シートパッド２の内部の空隙への空気の排出が停止する。これにより、シートパッド２の空隙に排出された空気は、時間の経過と共に、車両用シート１の外部へと放出され、シートパッド２の空隙の空気圧は下がり、シートパッド２の内圧は低下する。その結果、シートパッド２の内部の空隙の空気圧が大気圧となる通常状態に戻る。つまり、シートパッド２は、流体制御装置２７０により空気が供給されている状態と比較して、外圧に対して変形し易い状態となる。換言すれば、シートパッド２のばね定数は、流体制御装置２７０により空気が供給されている状態と比較して、小さくなる。

図４（ｂ）では、流体制御装置２７０から空気がシートパッド２の内部の空隙へと排出される例を示しているが、流体制御装置２７０がシートパッド２の内部の空隙から空気を吸引してもよい。これにより、シートパッド２の空隙の空気圧は下がる。その結果、シートパッド２の内圧は低下し、シートパッド２のばね定数は変化する。

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態によれば、シートパッド２の共振周波数を変化させることができる。具体的に、シートパッド２の内部の空隙における空気量の増減により、空隙の空気圧を変化させることができる。これにより、シートパッド２のばね定数が変化すると共に、シートパッド２の共振周波数が変化する。そのため、着座者Ｐ等の求める乗り心地性能に合わせたシートパッド２の硬さを実現できる。

より具体的に、流体制御装置２７０からシートパッド２の空隙に空気を供給すれば、空隙の空気圧が高まり、シートパッド２のばね定数は大きくなる。そのため、シートパッド２の共振周波数は高くなる。

なお、上述した共振周波数の変化に加えて、シートパッド２の振動伝達率を変化させてもよい。シートパッド２の振動伝達率は、例えば、シートパッド２と、車両用シート１の外部と、の間の通気性を変化させることにより調整可能である。例えば、パンフレーム６に開口面積を変化させることができる通気窓を設け、通気窓の開口面積を調整することで振動伝達率を変化させてもよい。

以下、本実施形態の車両用シート１の更なる詳細について説明する。

本実施形態の流体制御装置２７０からシートパッド２の内部に排出される流体の排出量は、０．００３ｍ³／ｓｅｃ～０．０１ｍ³／ｓｅｃであることが好ましい。また、本実施形態の流体制御装置２７０によりシートパッド２の内部から吸引される流体の吸引量についても、０．００３ｍ³／ｓｅｃ～０．０１ｍ³／ｓｅｃであることが好ましい。この範囲とすることで、シートパッド２の共振周波数を調整し易くなる。特に、排出量及び吸引量を少なくとも上記範囲内で設定可能な構成とすることが好ましい。このような構成とすれば、各種の車両用シート１の共振周波数を調整できる。本実施形態では、上述の排出量及び吸引量は、流体制御装置２７０の操作部２７３（図３参照）により調整可能であるが、制御部２７４（図３参照）が、各種センサの検出結果に基づき、上記範囲内で排出量及び吸引量を制御してもよい。

シートパッド２の通気度は、５ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ～１２０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃであることが好ましい。ここで言う通気度は、ＪＩＳ Ｋ ６４００－７ Ｂ法に準拠して測定される。上記範囲とすることで、シートパッド２の共振周波数を調整し易くなる。つまり、シートパッド２では、流体制御装置２７０からシートパッド２の内部に流体が排出されている状態において、上記通気度の範囲で通気が行われることが好ましい。

なお、シートパッド２を構成する発泡体は、例えば、シートパッド形状での２５％硬度（ＪＩＳ Ｋ ６４００－２法に準拠）が１００Ｎ／２００φ～３００Ｎ／２００φである。また、シートパッド２を構成する発泡体の材質としての硬度は、例えば、１００ｍｍ厚での２５％硬度（ＪＩＳ Ｋ ６４００－２法に準拠）で１００Ｎ/２００φ～３００Ｎ／２００φである。

上述したように、本実施形態のチューブ２７２の先端開口２７２ａを区画する先端部は、発泡体から構成されているクッションパッド２ａの内部に配置されている。図５は、図１～図４に示す車両用シート１の変形例としての車両用シート１００１を示す図である。図５に示すように、チューブ１２７２の先端部は、クッションパッド１００２ａの外部から、クッションパッド１００２ａの側面を通じて、クッションパッド１００２ａの内部に挿入されていてもよい。この構成の場合、チューブ１２７２をクッションパッド１００２ａ内に挿入する作業を、クッションパッド１００２ａの側面から行うことができ、チューブ１２７２の挿入作業がし易くなる。クッションパッド１００２ａの側面とは、クッションパッド１００２ａの左右方向Ｂ及び前後方向Ｃの外表面を意味する。また、図２～図４に示すように、チューブ２７２の先端部は、クッションパッド２ａの外部から、クッションパッド２ａの着座面とは反対側の裏面を通じて、クッションパッド２ａの内部に挿入されていてもよい。この構成の場合、チューブ２７２の先端開口２７２ａのクッションパッド２ａ内の左右方向Ｂ及び前後方向Ｃでの配置位置によらず、クッションパッド２ａ内で延在するチューブ２７２の長さを短くすることができる。また、装置本体２７１をクッションパッド２ａの裏面側に配置した場合には、チューブ２７２全体の長さについても短い構成とすることができる。なお、クッションパッド２ａの着座面とは、クッションパッド２ａの上方向Ａ１の外表面を意味する。また、クッションパッド２ａの着座面の裏面とは、クッションパッド２ａの下方向Ａ２の外表面を意味する。

更に、クッションパッド２ａの着座面を構成する上側表層の密度は、クッションパッド２ａの着座面と反対側の裏面を構成する下側表層の密度よりも小さいことが好ましい。換言すれば、クッションパッド２ａの上側表層における空隙の体積比率は、クッションパッド２ａの下側表層における空隙の体積比率よりも大きいことが好ましい。この構成では、クッションパッド２ａ内で排出された空気が、下側表層よりも上側表層を通過して、クッションパッド２ａの外部へと放出され易い。そのため、シートパッド２のクッションパッド２ａに着座する着座者Ｐ（図４参照）に風を供給できる。また、着座者Ｐの臀部の蒸れ等を抑制できる。

更に、クッションパッド２ａの上側表層の密度は、クッションパッド２ａの側面を構成する側部表層の密度よりも小さいことが好ましい。換言すれば、クッションパッド２ａの上側表層における空隙の体積比率は、クッションパッド２ａの側部表層における空隙の体積比率よりも大きいことが好ましい。この構成では、クッションパッド２ａ内で排出された空気が、側部表層よりも上側表層を通過して、クッションパッド２ａの外部へと放出され易い。そのため、シートパッド２のクッションパッド２ａに着座する着座者Ｐ（図４参照）に風を供給できる。また、着座者Ｐの臀部の蒸れ等を抑制できる。更に、クッションパッド２ａの上側表層の密度は、クッションパッド２ａの下側表層の密度よりも小さく、かつ、クッションパッド２ａの側部表層の密度よりも小さいことが好ましい。換言すれば、クッションパッド２ａの上側表層における空隙の体積比率は、クッションパッド２ａの上方向Ａ１以外の方向に位置する表層における空隙の体積比率よりも大きいことが好ましい。このようにすることで、クッションパッド２ａ内で排出された空気が、上側表層を通過して、クッションパッド２ａの外部へと、より放出され易くなる。そのため、シートパッド２のクッションパッド２ａに着座する着座者Ｐ（図４参照）への送風量を、より増やすことができる。また、着座者Ｐの臀部の蒸れ等を、より抑制できる。

ここで、クッションパッド２ａの「表層」とは、クッションパッド２ａの外表面から１ｍｍの深さまでの部分で構成される部分を意味する。したがって、本実施形態の上側表層とは、クッションパッド２ａの着座面から１ｍｍの深さまでの部分を意味する。また、本実施形態の下側表層とは、クッションパッド２ａの裏面から１ｍｍの深さまでの部分を意味する。本実施形態の側部表層についても、クッションパッド２ａの側面から１ｍｍの深さまでの部分を意味する。クッションパッド２ａが、例えば、モールドを用いて一体成形されている場合、上記「表層」の少なくとも一部は、クッションパッド２ａのスキン層により構成することができる。

本実施形態のクッションパッド２ａは、上述したように、メインパッド部２１及び一対のサイドパッド部２２を備えている。したがって、本実施形態のクッションパッド２ａの上側表層は、メインパッド部２１の上方向Ａ１の表層、及び、一対のサイドパッド部２２の上方向Ａ１の表層、により構成されている。また、本実施形態のクッションパッド２ａの下側表層は、メインパッド部２１の下方向Ａ２の表層、及び、一対のサイドパッド部２２の下方向Ａ２の表層、により構成されている。更に、本実施形態のクッションパッド２ａの側部表層は、メインパッド部２１の前後方向Ｃの表層、及び、一対のサイドパッド部２２の左右方向Ｂの表層、により構成されている。

また、本実施形態のメインパッド部２１及びサイドパッド部２２それぞれは、モールドを用いて一体成形されている。したがって、本実施形態のクッションパッド２ａの上側表層は、メインパッド部２１の上方向Ａ１のスキン層、及び、一対のサイドパッド部２２の上方向Ａ１のスキン層、により構成されている。また、本実施形態のクッションパッド２ａの下側表層は、メインパッド部２１の下方向Ａ２のスキン層、及び、一対のサイドパッド部２２の下方向Ａ２のスキン層、により構成されている。更に、本実施形態のクッションパッド２ａの側部表層は、メインパッド部２１の前後方向Ｃのスキン層、及び、一対のサイドパッド部２２の左右方向Ｂのスキン層、により構成されている。

なお、着座者Ｐ（図４参照）は、主に、クッションパッド２ａのうちメインパッド部２１の位置に着座する。そのため、本実施形態のクッションパッド２ａの上側表層において、メインパッド部２１の上方向Ａ１の表層の密度を、一対のサイドパッド部２２の上方向Ａ１の表層の密度よりも小さくしてもよい。このようにすれば、クッションパッド２ａのうち着座者Ｐが着座する位置から外部に放出される空気量を、より増やすことができる。したがって、クッションパッド２ａの表層の密度は、同一配合でパッドを構成する場合、「側部表層及び下側表層の密度＞上側表層のうちサイドパッド部２２の表層の密度＞上側表層のうちメインパッド部２１の表層の密度」の大小関係になっていることが好ましい。

また、クッションパッド２ａは、表層より内側に、表層よりも密度の小さい中間部を備えることが好ましい。換言すれば、クッションパッド２ａは、表層における空隙の体積比率よりも空隙の体積比率が大きい中間部を備えることが好ましい。このようにすることで、クッションパッド２ａの中間部で排出された空気は、クッションパッド２ａの表層により覆われているため、クッションパッド２ａの中間部で一時的に保持され易い。つまり、クッションパッド２ａの中間部で排出された空気が、クッションパッド２ａの中間部で保持されることなく表層を通じて即座に外部に放出されることを抑制できる。そのため、クッションパッド２ａの表層と中間部との密度の関係を上記関係とした上で、クッションパッド２ａの中間部の空隙に排出する単位時間当たりの空気量を制御すれば、クッションパッド２ａの内圧が制御し易くなる。中間部の密度としては、表層の密度を１とした場合に、例えば、１．０１～１．６の比となる範囲に設定される。

なお、クッションパッド２ａが、例えば、モールドを用いて一体成形されている場合、上記「中間部」は、クッションパッド２ａのコア層により構成することができる。

本実施形態のクッションパッド２ａの中間部は、クッションパッド２ａの上側表層、下側表層及び側部表層の内側に位置する。また、上述したように、本実施形態のメインパッド部２１及びサイドパッド部２２それぞれは、モールドを用いて一体成形されている。そのため、メインパッド部２１及びサイドパッド部２２のコア層は、クッションパッド２ａの中間部を構成している。

次に、本実施形態の流体制御装置２７０からシートパッド２内で排出される空気の排出位置について説明する。上述したように、チューブ２７２の先端部は、シートパッド２のクッションパッド２ａの内部に配置されている。より具体的に、本実施形態のチューブ２７２の先端開口２７２ａを区画する先端部は、クッションパッド２ａのメインパッド部２１の内部に配置されている。

換言すれば、本実施形態のチューブ２７２の先端開口２７２ａを区画する先端部は、クッションパッド２ａの上述した表層よりも内側の中間部に配置されている。より具体的に、本実施形態のチューブ２７２の先端開口２７２ａを区画する先端部は、クッションパッド２ａのメインパッド部２１のスキン層を貫き、コア層に配置されている。

特に、本実施形態では、チューブ２７２の先端部の先端開口２７２ａは、クッションパッド２ａの上下方向Ａの一端から他端に向かって、クッションパッド２ａの上下方向Ａの長さＬ１（図２参照）の２０％～８０％となる位置（以下、「上下中央領域Ｚ１」と記載する。）に配置されている。なお、上下中央領域Ｚ１は、着座面及び裏面のうち、上下方向Ａで先端開口２７２ａを挟む部分により規定される。つまり、上記「クッションパッド２ａの上下方向Ａの長さＬ１」とは、先端開口２７２ａを上下方向Ａで挟む位置での、クッションパッド２ａの上下方向Ａの長さを意味する。したがって、本実施形態の上下中央領域Ｚ１は、上下方向Ａにおいてメインパッド部２１が位置する領域内にある。

また、本実施形態では、チューブ２７２の先端部の先端開口２７２ａは、クッションパッド２ａの左右方向Ｂの一端から他端に向かって、クッションパッド２ａの左右方向Ｂの長さＬ２（図２参照）の２０％～８０％となる位置（以下、「左右中央領域Ｚ２」と記載する。）に配置されている。なお、左右中央領域Ｚ２は、左右方向Ｂの両側面のうち、左右方向Ｂで先端開口２７２ａを挟む部分により規定される。つまり、上記「クッションパッド２ａの左右方向Ｂの長さＬ２」とは、先端開口２７２ａを左右方向Ｂで挟む位置での、クッションパッド２ａの左右方向Ｂの長さを意味する。本実施形態の左右中央領域Ｚ２は、左右方向Ｂにおいてメインパッド部２１が位置する領域内にある。

更に、本実施形態では、チューブ２７２の先端部の先端開口２７２ａは、クッションパッド２ａの前後方向Ｃの一端から他端に向かって、クッションパッド２ａの前後方向Ｃの長さＬ３（図３参照）の２０％～８０％となる位置（以下、「前後中央領域Ｚ３」と記載する。）に配置されている。なお、前後中央領域Ｚ３は、前後方向Ｃの両側面のうち、前後方向Ｃで先端開口２７２ａを挟む部分により規定される。つまり、上記「クッションパッド２ａの前後方向Ｃの長さＬ３」とは、先端開口２７２ａを前後方向Ｃで挟む位置での、クッションパッド２ａの前後方向Ｃの長さを意味する。したがって、本実施形態の前後中央領域Ｚ３は、前後方向Ｃにおいてメインパッド部２１が位置する領域内にある。

以上のように、本実施形態のチューブ２７２の先端部の先端開口２７２ａは、上下中央領域Ｚ１内、かつ、左右中央領域Ｚ２内、かつ、前後中央領域Ｚ３内、に配置されている。このようにすることで、クッションパッド２ａのうち着座者Ｐ（図４参照）が着座することにより荷重のかかり易い位置において、シートパッド２の内圧を、より確実に調整できる。

＜実施例＞
ここで、図６を参照しながら、本発明に係る車両用シートにおける実施例について説明する。

図６は、本発明に係るシートパッドの実施例１について振動実験を行った結果として得られた振動波形（動的波形）を示している。実施例１の試験体は、図３に示すように、クッションパッド２ａのメインパッド部２１を想定して、それに流体制御装置２７０を接続したものとした。試験体の材料をポリウレタンフォームとした。試験体の外形寸法は、４００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍとした。

実施例１の振動試験においては、試験体を、パンフレーム６を想定して構成した受け具の上に載置した。５０ｋｇの着座者が着座した状態を想定して、試験体の上から５０ｋｇの鉄研盤からなる加圧子を載せた。その状態で、チューブ２７２としての外径８ｍｍのポリウレタンチューブを、試験体の中心位置まで挿入した。試験体には、接続口２１ａとしての切り込みが形成されており、ポリウレタンチューブは、この切り込みを通じて挿入した。この状態で、ポリウレタンチューブから試験体内に空気を排出しない状態と、ポリウレタンチューブから試験体内に５ｋｇ／ｃｍ2で空気を排出した状態と、のそれぞれで振動試験を実施した。これらの振動実験は共に、周波数１～１０Ｈｚ、掃引時間５分にて実施した。なお、試験体の加振時の２５％硬度（ＪＩＳ Ｋ ６４００－２法に準拠）は、２５０．８Ｎ／２００φである。また、ポリウレタンチューブから試験体内に空気を排出しない状態での振動実験では、加振開始から加振終了まで、ポリウレタンチューブから一度も空気の排出をしていない。これに対して、ポリウレタンチューブから試験体内に空気を排出した状態での振動実験では、加振開始から加振終了まで、ポリウレタンチューブから連続して空気の排出を行った。その結果を図６に示す。

図６に示す振動波形において、横軸は周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は振動伝達率である。図６では、ポリウレタンチューブから試験体内に空気を排出しない状態での振動実験結果を「Ｘ１」としている。また、図６では、ポリウレタンチューブから試験体内に５ｋｇ／ｃｍ²で空気を排出した状態での振動実験結果を「Ｘ２」としている。図６から分かるように、図６の波形のピークで表される共振周波数が、「Ｘ１」よりも「Ｘ２」で０．３Ｈｚ高くなっている。このように、試験体内の空隙に空気を供給して試験体の内圧を高めることで、共振周波数を高めることができる。逆に、試験体内の空隙から空気を吸引して試験体の内圧を低下させることで、共振周波数を変化させることができる。

なお、図６に示す振動実験結果では、試験体内への空気の供給の有無の違い（「Ｘ１」と「Ｘ２」との違い）による、振動伝達率の変化は、４．６５から４．７に微増しただけであり、大きな変化は確認できなかった。

このように、実施例１によれば、空気の排出量又は吸引量の調整によって、共振周波数を調整できる。

本発明に係る車両用シート及びシートパッドは、上述した実施形態及び変形例に記載した具体的構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能であり、かかる変形及び変更についても、本発明の技術的範囲に含まれる。図１～図５に示すシートパッド２は、クッションパッド２ａ及びバックパッド２ｂを備える構成であるが、クッションパッドのみからなるシートパッドであってもよい。また、図１～図５に示すシートパッド２のクッションパッド２ａは、メインパッド部２１の左右両側に配置された、メインパッド部２１よりも上方向Ａ１に突出した一対のサイドパッド部２２を備えるが、メインパッド部２１のみからなるクッションパッドとしてもよい。また、クッションパッド２ａの外形についても特に限定されず、例えば、上面視で円形状、楕円状、台形状、他の多角形状であってもよい。更に、図１～図５に示す流体制御装置２７０のチューブ２７２は、１つのみであるが、複数のチューブ２７２を備える流体制御装置２７０であってもよい。かかる場合に、複数のチューブ２７２が１つの装置本体２７１に接続されていても、複数の装置本体２７１に接続されていてもよい。

また、上述した実施形態及び変形例に記載した車両用シートの流体制御装置は、シートパッドと一体化されている構成であってもよく、シートパッドに一体化されていない構成であってもよい。シートパッドに一体化されていない流体制御装置としては、例えば、車体側に備え付けられており、シートパッドを車体に装着する際にシートパッドの接続口に接続される。

本発明は、車両用シート及びシートパッドに関する。

１、１００１：車両用シート、 １ａ：着座部、 １ｂ：背もたれ部、 ２：シートパッド、 ２ａ、１００２ａ：クッションパッド、 ２ｂ：バックパッド、 ６：パンフレーム、 １３：カバー部材、 ２１：メインパッド部、 ２１ａ：接続口、 ２１ｈ：尻下部、 ２１ｔ：腿下部、 ２２：サイドパッド部、 ２７０：流体制御装置、 ２７１：装置本体、 ２７２、１２７２：チューブ、 ２７２ａ：先端開口、 ２７３：操作部、 ２７４：制御部、 Ａ：上下方向、 Ａ１：上方向、 Ａ２：下方向、 Ｂ：左右方向、 Ｂ１：左方向、 Ｂ２：右方向、 Ｃ：前後方向、 Ｃ１：前方向、 Ｃ２：後方向、 Ｌ１：クッションパッドの上下方向の長さ、 Ｌ２：クッションパッドの左右方向の長さ、 Ｌ３：クッションパッドの前後方向の長さ、 Ｐ：着座者、 Ｚ１：上下中央領域、 Ｚ２：左右中央領域、 Ｚ３：前後中央領域

Claims (8)

1. 発泡体から構成されているシートパッドと、
   前記シートパッドの内部の空隙に流体を排出可能な、又は、前記シートパッドの内部の空隙から流体を吸引可能な、流体制御装置と、を備え、
   前記流体制御装置は、
   前記シートパッドの外部に位置する装置本体と、
   前記装置本体から前記シートパッドの内部まで延在する少なくとも１つのチューブと、を備え、
   前記シートパッドは、前記発泡体から構成されているクッションパッドを備え、
   前記チューブの先端開口を区画する先端部は、前記クッションパッドの内部に配置されており、
   前記クッションパッドの着座面を構成する上側表層の密度は、前記クッションパッドの前記着座面とは反対側の裏面を構成する下側表層の密度よりも小さい、車両用シート。
2. 前記チューブは、前記クッションパッドの外部から、前記クッションパッドの着座面とは反対側の裏面を通じて、前記クッションパッドの内部に挿入されている、請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記チューブは、前記クッションパッドの外部から、前記クッションパッドの側面を通じて、前記クッションパッドの内部に挿入されている、請求項１に記載の車両用シート。
4. 前記クッションパッドは、着座者の臀部が載る尻下部を含むメインパッド部を備え、
   前記チューブの前記先端部は、前記クッションパッドの前記メインパッド部の内部に配置されている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の車両用シート。
5. 前記チューブの先端部の前記先端開口は、前記シートパッドの正面視の前記クッションパッドの上下方向の一端から他端に向かって前記クッションパッドの前記上下方向の長さの２０％～８０％となる位置、かつ、前記シートパッドの正面視の前記クッションパッドの左右方向の一端から他端に向かって前記クッションパッドの前記左右方向の長さの２０％～８０％となる位置、かつ、前記シートパッドの正面視の前記クッションパッドの前後方向の一端から他端に向かって前記クッションパッドの前記前後方向の長さの２０％～８０％となる位置、に配置されている、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車両用シート。
6. 前記流体制御装置から前記シートパッドの内部に排出される前記流体の排出量、又は、前記流体制御装置により前記シートパッドの内部から吸引される前記流体の吸引量、は０．００３ｍ^３／ｓｅｃ～０．０１ｍ^３／ｓｅｃである、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の車両用シート。
7. 前記シートパッドの通気度は、５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ～１２０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃである、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の車両用シート。
8. 発泡体から構成されているシートパッドであって、
   前記発泡体から構成されているクッションパッドを備え、
   前記クッションパッドは、内部の空隙に流体を排出可能な、又は、内部の空隙から流体を吸引可能な流体制御装置のチューブが挿入されることで、前記流体制御装置と接続される接続口を区画しており、
   前記流体制御装置の前記チューブの先端開口を区画する先端部は、前記接続口を通じて、前記クッションパッドの内部に配置可能であり、
   前記クッションパッドの着座面を構成する上側表層の密度は、前記クッションパッドの前記着座面とは反対側の裏面を構成する下側表層の密度よりも小さい、シートパッド。

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