JP7427892B2 - 空気袋及び車両用シート装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気袋及び車両用シート装置に関するものである。

従来、例えば、特許文献１に示すように、シート表皮の内側に設けられた空気袋を拡縮させることにより、そのシートに着座する乗員が所望のリフレッシュ効果を得られるように構成された車両用のシート装置がある。また、このような車両のシートに用いられる空気袋には、例えば、特許文献２に示すように、二枚のシート材を貼り合わせてなる袋部を備えたものがある。そして、このような空気袋を用いることで、その構成の簡素化を図ることができる。

特許第４３０５６６３号公報 特開２０１５－９６４０３号公報

しかしながら、上記のような空気袋は、その袋部内に空気を充填して当該袋部を拡張させた場合に、この袋部を構成する各シート材が互いに接合された周縁部に応力が集中しやすい構造となっている。更に、各シート間の接合は、必ずしも、その袋部の全周に亘って均一であるとは限らない。そして、これにより、袋部の周縁部に特定の応力集中部が形成されることで、その耐久性能が低下する可能性があることから、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、耐久性能に優れた空気袋及び車両用シート装置を提供することにある。

上記課題を解決する空気袋は、二枚のシート材を貼り合わせてなる袋部を備えるとともに、前記各シート材が互いに接合された前記袋部の周縁部には、該袋部内に空気が充填されることにより折曲して、該空気の充填により拡張した前記袋部の表面に溝状のくびれを形成する複数の折曲辺部が設けられる。

上記構成によれば、空気の充填により袋部の周縁部に形成される応力集中部を、その袋部に設けられた複数の折曲辺部に分散させることができる。そして、これにより、耐久性能の向上を図ることができる。

上記課題を解決する空気袋は、前記各シート材の厚み方向から見た前記袋部の周縁部形状が多角形状をなすことが好ましい。
上記構成によれば、袋部の周縁部に設定された多角形状の各辺に対応する部分に、それぞれ折曲辺部を設けることができる。そして、これにより、より効果的に、その応力集中部を分散させることができる。

上記課題を解決する空気袋は、複数の前記袋部と、前記各袋部間を連通する接続部と、を備えるとともに、前記接続部は、前記多角形状の頂点部において前記各袋部間を前記連通することが好ましい。

上記構成によれば、その接続部が各袋部に設けられた折曲辺部の折曲を阻害しないようにすることができる。そして、これにより、効果的に、その応力集中部を分散させることができる。

上記課題を解決する空気袋は、前記各折曲辺部が互いに平行ではないことが好ましい。
上記構成によれば、これらの各折曲辺部の形成するくびれが直線的に繋がらないようにすることができる。そして、これにより、効果的に、その応力集中部を分散させることができる。加えて、その拡張した各袋部の形状が、空気を充填する前の周縁部形状から大きく乖離しないようにすることができる。

上記課題を解決する車両用シート装置は、上記何れかの空気袋をシート表皮の内側に配置する。
上記構成によれば、耐久性能の向上を図ることができる。

上記課題を解決する車両用シート装置は、前記各袋部を拡縮させることにより前記シート表皮を内側から押圧するリフレッシュ機能を備えることが好ましい。
即ち、その袋部を頻繁に拡縮させるリフレッシュ用の空気袋は、拡張時の応力集中により劣化が進みやすい。従って、このようなシート装置に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

本発明によれば、耐久性能の向上を図ることができる。

シート表皮の内側に空気袋が設けられた車両シートの斜視図。 シート装置の概略構成図。 （ａ）（ｂ）は、空気袋の断面図。 空気袋の平面図。 空気袋の平面図。 シート装置の分解斜視図。 シート装置の展開図。 （ａ）（ｂ）は、折曲辺部が袋部の表面に形成するくびれの説明図。 別例の空気袋の平面図。

図１に示すように、車両用のシート１は、シートクッション２と、このシートクッション２の後端部に設けられたシートバック３と、を備えている。そして、そのシートバック３の上端には、ヘッドレスト４が設けられている。

また、本実施形態のシート１には、シートクッション２及びシートバック３の内側で拡縮することにより、その着座面２ｓ及び背もたれ面３ｓを構成するシート表皮１ｘを内側から押圧する複数の空気袋１０が設けられている。具体的には、シートクッション２には、そのシート１に着座する乗員の臀部及び大腿部に対応する位置に、それぞれ、独立したシートサポート用の空気袋１０が設けられている。更に、シートバック３についてもまた、その背もたれ面３ｓにもたれ掛かった乗員の肩部及び腰部に対応する位置に、それぞれ、独立した空気袋１０が設けられている。そして、本実施形態では、これにより、そのシート１に着座する乗員に対してリフレッシュ効果を付与することが可能なシート装置２０が形成されている。

詳述すると、図２に示すように、本実施形態のシート装置２０は、これらの各空気袋１０に空気を圧送する空気ポンプ２１を備えている。更に、この空気ポンプ２１と各空気袋１０との間には、給排気バルブ装置２２が介在されている。そして、本実施形態のシート装置２０において、これらの空気ポンプ２１及び給排気バルブ装置２２は、制御装置２３によって、その作動が制御されている。

具体的には、本実施形態の空気ポンプ２１には、モータ２４を駆動源とする電動ポンプが用いられている。更に、給排気バルブ装置２２は、可撓性を有する樹脂製のエアチューブ２５を介して各空気袋１０及び空気ポンプ２１に接続されている。即ち、本実施形態のシート装置２０は、これらのエアチューブ２５及び給排気バルブ装置２２の内部通路によって、その各空気袋１０と空気ポンプ２１との間を連通する空気の流路（給排気流路Ｌｏ）が形成されている。そして、本実施形態の給排気バルブ装置２２は、これにより、その給気バルブ２６及び排気バルブ２７を給排気流路Ｌｏの途中に配置する構成になっている。

また、本実施形態の制御装置２３には、シート１に設けられた操作入力部２８に対する操作入力信号Ｓｃｒが入力されるようになっている。そして、本実施形態の制御装置２３は、この操作入力信号Ｓｃｒに示される作動要求に基づいて、各空気袋１０を拡縮させるべく、その空気ポンプ２１及び給排気バルブ装置２２の作動を制御する構成になっている。

具体的には、本実施形態の制御装置２３は、操作入力部２８から入力される操作入力信号Ｓｃｒに対応した所定の動作パターンに基づいて、その拡張状態となる各空気袋１０を順次切り替える態様で、これらの各空気袋１０を断続的に拡縮させる。そして、本実施形態のシート装置２０は、これにより、そのシート１に着座する乗員が所望のリフレッシュ効果を得られるようになっている。

（空気袋）
次に、本実施形態のシート装置２０に用いられた空気袋１０の構成を説明する。
図３（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のシート装置２０において、各空気袋１０は、二枚のシート材３０，３０を貼り合わせることにより形成された袋部３１を有している。即ち、本実施形態の各空気袋１０は、周縁部が互いに貼り合わされた二枚のシート材３０，３０間に空気を充填することにより、その袋部３１が拡張する。そして、この拡張した袋部３１が、そのシート表皮１ｘを内側から押圧する構成になっている。

詳述すると、図４及び図５に示すように、本実施形態の空気袋１０は、それぞれ、シート幅方向に離間して配置される左右一対の袋部３１，３１と、これらの各袋部３１，３１間を連通する接続部３２と、を備えている。

具体的には、本実施形態の各空気袋１０は、それぞれ、これらの各袋部３１，３１及び接続部３２の形状に合せて型抜きされた二枚のシート材３０，３０を厚み方向に重ねるとともに、これら各シート材３０，３０の周縁部を互いに溶着することにより形成されている。尚、本実施形態では、これらの各シート材３０，３０には、可撓性を有した樹脂素材が用いられている。更に、これら各シート材３０，３０の溶着には、例えば、高周波溶着が用いられる。そして、図４及び図５中には、ハッチングによって、その各シート材３０，３０を接合することにより各袋部３１，３１の周縁部３３を形成する溶着部３５が示されている。

また、本実施形態のシート装置２０において、シートクッション２側の空気袋１０ｃ（図５参照）は、そのシート幅方向に延びる接続部３２の長さが、シートバック３側の空気袋１０ｂ（図４参照）よりも長くなっている。そして、本実施形態のシート装置２０は、これにより、その各空気袋１０ｃの袋部３１，３１が、適切に、このシート１に着座した乗員の両足について、その臀部及び大腿部を押圧する構成になっている。

さらに詳述すると、図６及び図７に示すように、本実施形態のシート装置２０は、シート表皮１ｘを構成する表皮ＡＳＳＹ４１と、上記各空気袋１０を保持する状態で、この表皮ＡＳＳＹ４１に装着されるベース部材４２と、を備えている。

具体的には、本実施形態の表皮ＡＳＳＹ４１は、シートバック３側の表皮部４１ｂとシートクッション２側の表皮部４１ｃとが一体化された構成を有している。一方、本実施形態のベース部材４２は、シートバック３側のベース部材４２ｂと、シートクッション２側のベース部材４２ｃとに分割された構成を有している。本実施形態のシート装置２０において、これらの各ベース部材４２ｂ，４２ｃは、ともに略平板状の外形を有している。そして、本実施形態のシート装置２０は、シートバック３側の空気袋１０ｂ、及びシートクッション２側の空気袋１０ｃが、それぞれ、その第１面Ｓ１側に貼り付けられる態様で、これらの各ベース部材４２ｂ，４２ｃに保持される構成になっている。

尚、図４及び図５に示すように、本実施形態の各空気袋１０は、それぞれ、その各袋部３１，３１の周縁部３３よりも外側において、これらの各空気袋１０を形成する二枚のシート材３０，３０を貫通するかたちで設けられた複数の孔部４３を有している。そして、本実施形態のシート装置２０は、これらの各孔部４３を利用することにより、各空気袋１０ｂ，１０ｃを、その対応する各ベース部材４２ｂ，４２ｃの第１面Ｓ１に固定する構成になっている。

また、図６及び図７に示すように、本実施形態の表皮ＡＳＳＹ４１は、そのシートバック３側の表皮部４１ｂ及びシートクッション２側の表皮部４１ｃに設けられたポケット部４４ｂ，４４ｃを備えている。更に、本実施形態の各ベース部材４２ｂ，４２ｃは、その各空気袋１０ｂ，１０ｃを保持する第１面Ｓ１が、それぞれ、その対応する各表皮部４１ｂ，４１ｃの表面Ｓａと同じ方向を向いた状態で、そのポケット部４４ｂ，４４ｃ内に挿入される。そして、本実施形態のシート装置２０は、これにより、これらの各ベース部材４２ｂ，４２ｃに支持された状態で、そのシート表皮１ｘの内側に配置された各空気袋１０ｂ，１０ｃが拡縮する構成になっている。

尚、本実施形態の表皮ＡＳＳＹ４１は、シート１のヘッドレスト４が挿通される挿通孔４５と、この挿通孔４５が形成された位置からシートバック３の背面側に折り返される背面側の表皮部４１ｘと、を有している。更に、表皮ＡＳＳＹ４１は、この背面側の表皮部４１ｘにもポケット部４４ｘを有している。そして、本実施形態のシート装置２０は、このポケット部４４ｘ内に、その空気ポンプ２１及び給排気バルブ装置２２（図２参照）がユニット化されたアクチュエータＡＳＳＹ４６を保持する構成になっている。

また、本実施形態のシート装置２０は、そのアクチュエータＡＳＳＹ４６とは別体に設けられた操作入力部２８としてのコントローラー４８を有している。そして、シート１の乗員は、このコントローラー４８を操作することで、所望のリフレッシュ効果が得られるように、そのシート表皮１ｘの内側に配置された各空気袋１０ｂ，１０ｃを拡縮させることが可能になっている。

さらに詳述すると、図４及び図５に示すように、本実施形態の各空気袋１０は、それぞれ、これらの各空気袋１０を構成する各シート材３０，３０の厚み方向からみて、その各袋部３１，３１が、左右対称の周縁部形状αを有している。具体的には、これらの各袋部３１，３１は、その周縁部形状αが五角形状ｐｎｔをなしている。そして、本実施形態の各空気袋１０は、互いに対向する頂点部Ｐにおいて、その五角形状ｐｎｔを有して左右に離間した各袋部３１，３１を接続部３２が連通する構成になっている。

また、本実施形態の各空気袋１０は、その各シート材３０，３０の溶着部３５が形成する各袋部３１，３１の周縁部３３のうち、五角形状ｐｎｔの各辺５０を形成する部分が、それぞれ、これらの各袋部３１，３１内に空気が充填されることにより折曲する折曲辺部５１となっている。

具体的には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、これらの各折曲辺部５１は、それぞれ、各袋部３１，３１内に充填された空気が、これらの各袋部３１，３１を拡張させる力に基づいて略「くの字状」に折れ曲がる。また、これにより、その拡張した各袋部３１，３１の表面３１ｓには、その五角形状ｐｎｔの各辺５０に交差する方向に延びる溝状のくびれ５５が形成される。尚、説明の便宜上、図８（ａ）には、シートクッション２側の空気袋１０ｃにおいて、その袋部３１に設定された五角形状ｐｎｔの辺５０ａに対応する折曲辺部５１ａが形成するくびれ５５ａを例示し、図８（ｂ）には、同じく、その五角形状ｐｎｔの辺５０ｂに対応する折曲辺部５１ｂが形成するくびれ５５ｂを例示するのみとする（図５参照）。そして、本実施形態の各空気袋１０においては、これにより、その空気の充填により各袋部３１，３１の周縁部３３に形成される応力集中部を分散させることで、耐久性能の向上が図られている。

更に、各袋部３１，３１において、各折曲辺部５１は、それぞれ、互いに平行となる位置には配置されていない。そして、本実施形態の各空気袋１０は、これにより、これらの各折曲辺部５１の形成するくびれ５５が直線的に繋がらないようにすることで、その拡張した各袋部３１，３１の形状が、空気を充填する前の五角形状ｐｎｔから大きく乖離しないように構成されている。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）空気袋１０は、二枚のシート材３０，３０を貼り合わせてなる袋部３１を備える。そして、各シート材３０，３０が互いに接合された袋部３１の周縁部３３には、この袋部３１内に空気が充填されることにより折曲して、その空気の充填により拡張した袋部３１の表面３１ｓに溝状のくびれ５５を形成する複数の折曲辺部５１が設けられる。

上記構成によれば、空気の充填により袋部３１の周縁部３３に形成される応力集中部を、その袋部３１に設けられた複数の折曲辺部５１に分散させることができる。そして、これにより、耐久性能の向上を図ることができる。

（２）空気袋１０は、その各シート材３０，３０の厚み方向から見た袋部３１の周縁部形状αが五角形状ｐｎｔをなす。
上記構成によれば、袋部３１の周縁部３３に設定された五角形状ｐｎｔの各辺５０に対応する部分に、それぞれ折曲辺部５１を設けることができる。そして、これにより、より効果的に、その応力集中部を分散させることができる。

（３）空気袋１０は、一対の袋部３１，３１と、これらの各袋部３１，３１間を連通する接続部３２と、を備える。そして、接続部３２は、各袋部３１，３１に設定された五角形状ｐｎｔの頂点部Ｐにおいて、これらの各袋部３１，３１間を接続する。

上記構成によれば、その接続部３２が各袋部３１，３１に設けられた各折曲辺部５１の折曲を阻害しないようにすることができる。そして、これにより、効果的に、その応力集中部を分散させることができる。

（４）袋部３１の各折曲辺部５１は、互いに平行となる位置には配置されていない。
上記構成によれば、これらの各折曲辺部５１の形成するくびれ５５が直線的に繋がらないようにすることができる。そして、これにより、その応力集中部を分散させることができる。加えて、その拡張した各袋部３１，３１の形状が、空気を充填する前の周縁部形状α、つまりは五角形状ｐｎｔから大きく乖離しないようにすることができる。

（５）シート装置２０は、空気袋１０の袋部３１を拡縮させることによりシート表皮１ｘを内側から押圧するリフレッシュ機能を備える。
即ち、その袋部３１を頻繁に拡縮させるリフレッシュ用の空気袋１０は、拡張時の応力集中により劣化が進みやすい。従って、上記（１）～（４）の構成を、このようなリフレッシュ用の空気袋１０に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、各シート材３０，３０の厚み方向から見た袋部３１の周縁部形状αが五角形状ｐｎｔであることとした。しかし、これに限らず、袋部３１の周縁部形状αは、五角以外の多角形状であってもよい。即ち、三角形状でも四角形状であってもよく、六角以上の多角形状であってもよい。そして、複数の折曲辺部５１を有する構成であれば、その周縁部形状αは、必ずしも多角形状でなくともよく、弧状の周縁部３３を含むものであってもよい。

但し、拡張時における応力集中部の分散を考慮した場合、その周縁部３３の全周に亘って、各折曲辺部５１が分散配置されていることが好ましい。更に、その多角形状の各辺５０ａに対応して折曲辺部５１を設けるとした場合、その角数は、５角～９角とすることが好ましい。即ち、応力集中部の分散を考慮した場合、その折曲辺部５１が５以上あることが好ましい。そして、その折曲辺部５１の設定によるくびれ５５の形成を制御する観点、及び製造コストの増加を考慮した場合、その角数は、９以下であることが好ましい。

・上記実施形態では、空気袋１０は、一対の袋部３１，３１と、これらの各袋部３１，３１間を連通する接続部３２と、を備えることとしたが、袋部３１の数は、任意に変更してもよい。そして、これらの各袋部３１間を連通する接続部３２の形状についてもまた、任意に変更してもよい。

・また、図９に示す空気袋１０Ｂのように、その袋部３１Ｂの周縁部形状αが、正多角形状である構成を採用してもよい。具体的には、この空気袋１０Ｂの袋部３１Ｂは、その周縁部形状αが正五角形状ＰＮＴをなしている。そして、空気袋１０Ｂは、この袋部３１Ｂに設定された正五角形状ＰＮＴの頂点部Ｐに、その給排気流路Ｌｏとなるエアチューブ２５を有している。

上記構成によれば、より効果的に、空気の充填により袋部３１Ｂの周縁部３３に形成される応力集中部を各折曲辺部５１に分散させることができる。特に、正多角形状の角数が奇数であることにより、これらの各折曲辺部５１が、互いに平行となる位置に配置されないという利点がある。そして、これにより、その拡張した袋部３１Ｂの形状が、空気を充填する前の周縁部形状αから大きく乖離しないようにすることができるとともに、効果的に、その応力集中部を分散させることができる。

・空気袋１０を構成する各シート材３０の材質や形状、或いは、その貼り合わせ方法については任意に変更してもよい。
・上記実施形態では、リフレッシュ用の空気袋１０に具体化したが、シート表皮１ｘの内側で拡縮することにより、シート１のサポート形状を変更するシートサポート用の空気袋に適用してもよい。そして、車両シート以外の用途に用いられる空気袋に適用してもよい。

次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記多角形状の角数が５角～９角であること、を特徴とする空気袋。
（ロ）前記多角形状が、正多角形状であること、を特徴とする空気袋。

（ハ）前記多角形状の角数が奇数であること、を特徴とする空気袋。
上記各構成によれば、効果的に応力集中部を分散させて耐久性能の向上を図ることができる。

１…シート、１ｘ…シート表皮、２…シートクッション、２ｓ…着座面、３…シートバック、３ｓ…背もたれ面、４…ヘッドレスト、１０，１０ｂ，１０ｃ，１０Ｂ…空気袋、２０…シート装置、２１…空気ポンプ、２２…給排気バルブ装置、２３…制御装置、２４…モータ、２５…エアチューブ、２６…給気バルブ、２７…排気バルブ、２８…操作入力部、３０…シート材、３１，３１Ｂ…袋部、３１ｓ…表面、３２…接続部、３３…周縁部、３５…溶着部、４１，４１ｂ，４１ｃ，４１ｘ…表皮部、４１…表皮ＡＳＳＹ、４２，４２ｂ，４２ｃ…ベース部材、４３…孔部、４４ｂ，４４ｃ，４４ｘ…ポケット部、４５…挿通孔、４６…アクチュエータＡＳＳＹ、４８…コントローラー、５０，５０ａ，５０ｂ…辺、５１，５１ａ，５１ｂ…折曲辺部、５５，５５ａ，５５ｂ…くびれ、α…周縁部形状、ｐｎｔ…五角形状、ＰＮＴ…正五角形状、Ｐ…頂点部、Ｓ１…第１面、Ｓａ…表面、Ｌｏ…給排気流路、Ｓｃｒ…操作入力信号。

Claims (5)

1. 可撓性を有する樹脂素材が用いられた二枚のシート材を貼り合わせてなる袋部を備えるとともに、
   前記各シート材の周縁部が互いに溶着された前記袋部の周縁部を形成する溶着部の形状は、前記各シート材の厚み方向から見て正多角形状をなし、該周縁部を形成する溶着部のうち前記正多角形状の各辺を形成する部分がそれぞれ、該袋部内に空気が充填されることにより該袋部を拡張させる力に基づいて「くの字状」に折曲する折曲辺部となっており、それら複数の前記折曲辺部の折曲により、前記空気の充填により拡張した前記袋部の表面であって且つ折曲した前記各折曲辺部の前記正多角形状の内方には該各折曲辺部に交差する方向に延びる溝状のくびれが形成されている空気袋であって、
   複数の前記袋部と、
   前記各袋部間を連通する接続部と、を備えるとともに、
   前記接続部は、前記正多角形状の頂点部において前記各袋部間を前記連通する空気袋。
2. 請求項１に記載の空気袋において、
   前記袋部の前記正多角形状の頂点部にエアチューブを有していること、
   を特徴とする空気袋。
3. 請求項１又は請求項２に記載の空気袋において、
   前記各折曲辺部が互いに平行ではないこと、を特徴とする空気袋。
4. 請求項１～請求項３の何れか一項に記載の空気袋をシート表皮の内側に配置する
   車両用シート装置。
5. 請求項４に記載の車両用シート装置において、
   前記各袋部を拡縮させることにより前記シート表皮を内側から押圧するリフレッシュ機能を備えること、を特徴とする車両用シート装置。