WO2020059454A1 - 車両用シート及びシートパッド - Google Patents

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WO2020059454A1
WO2020059454A1 PCT/JP2019/033879 JP2019033879W WO2020059454A1 WO 2020059454 A1 WO2020059454 A1 WO 2020059454A1 JP 2019033879 W JP2019033879 W JP 2019033879W WO 2020059454 A1 WO2020059454 A1 WO 2020059454A1
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WO
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pad
seat
cushion pad
seat pad
cushion
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Application number
PCT/JP2019/033879
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English (en)
French (fr)
Inventor
佳之 ▲高▼橋
泰輔 米澤
由紀子 山口
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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Publication date
Application filed by 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90Details or parts not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle seat and a seat pad.
  • Patent Document 1 As a method of changing the characteristics of vibration felt by a occupant of a vehicle seat during traveling of a vehicle, the opening area of a ventilation window of a pan frame provided on the back side of a cushion pad of a seat pad is changed, thereby There is one that changes the air permeability of a cushion pad (Patent Document 1). According to this method, the vibration transmissibility (resonance magnification) can be increased by increasing the air permeability, and the vibration transmissibility can be reduced by decreasing the air permeability.
  • Patent Document 1 cannot change the resonance frequency of the seat pad.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle seat and a seat pad capable of changing a resonance frequency.
  • a vehicle seat as a first aspect of the present invention has a seat pad made of a foam and a fluid that can be discharged into a gap inside the seat pad, or a fluid can be discharged from a gap inside the seat pad. And a fluid control device capable of sucking the fluid.
  • a seat pad according to a second aspect of the present invention is a seat pad made of a foam, and is capable of discharging fluid to an internal space or sucking fluid from the internal space. And a connection port to be connected.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing only a main pad portion of the cushion pad of FIG. 2 and also showing a fluid control device of the vehicle seat of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of the vehicle seat of FIG. 1. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the vehicle seat shown in FIG. It is a figure showing the dynamic waveform obtained as an experimental result of Example 1 of the vehicular seat concerning the present invention.
  • the vehicle seat and the seat pad according to the present invention can be used for any type of vehicle, but are particularly suitable for large vehicles such as trucks, buses, construction vehicles, and the like, which require a high demand for comfort. , Can be suitably used.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a vehicle seat 1 as one embodiment of a vehicle seat according to the present invention.
  • the vehicle seat 1 includes a seating portion 1a and a backrest portion 1b.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the vehicle seat 1 of FIG. 1 taken along the line II.
  • the vehicle seat 1 according to the present embodiment includes a seat pad 2 as one embodiment of a seat pad according to the present invention, and a cover member 13 that covers a front side (a occupant side) of the seat pad 2.
  • a pan frame 6 that supports the seat pad 2 from below on the back side of the seat pad 2, and a fluid control device 270.
  • the vehicle seat 1 may be configured to include a zigzag spring, which is a so-called “S spring”, which supports the seat pad 2 from below, instead of the pan frame 6.
  • the seat pad 2 of the present embodiment includes a cushion pad 2a arranged on a seating portion 1a on which a seated person sits, and a back pad 2b arranged on a backrest portion 1b supporting the back of the seated person. , Is provided.
  • the cover member 13 is made of, for example, a material having good air permeability (such as cloth).
  • the cover member 13 is indicated by a solid line and the seat pad 2 is indicated by a broken line, but in FIG. 2, the cover member 13 is indicated by a two-dot chain line and the seat pad 2 is indicated by a solid line. .
  • the cushion pads 2 a of the seat pad 2 are located on the left and right sides of the main pad portion 21, on which the buttocks and thighs of the occupant are placed. And a pair of side pad portions 22.
  • the main pad portion 21 is configured such that the buttocks of the occupant rest thereon and the lower buttocks 21 h, and is positioned forward of the lower buttocks 21 h so that the thighs of the occupant rest thereon. And the thigh lower part 21t.
  • the line II in FIG. 1 passes through the lower part 21h.
  • the main pad section 21 and the side pad section 22 of the present embodiment are configured separately.
  • the main pad portion 21 and the side pad portion 22 may be partly or wholly formed (integrally formed).
  • the seating surface of the cushion pad 2a of the present embodiment is a surface in the upward direction A1 of the cushion pad 2a. That is, the seating surface of the cushion pad 2a of the present embodiment is configured by a surface in the upward direction A1 of the main pad portion 21 and a surface in the upward direction A1 of the pair of side pad portions 22.
  • the outer shape of the main pad portion 21 is not particularly limited.
  • the external dimensions of the main pad portion 21 can be, for example, a length of 20 mm to 150 mm in the vertical direction A, a length of 100 mm to 900 mm in the horizontal direction B, and a length of 100 mm to 600 mm in the front and rear direction C.
  • the outer dimensions of the portion 21 are not particularly limited to the above numerical ranges.
  • the outer shape and dimensions of the side pad portion 22 are not particularly limited.
  • the seat pad 2 defines a connection port 21a connected to a fluid control device 270 described later.
  • the connection port 21 a of the present embodiment is formed on the lower surface of the main pad portion 21 of the seat pad 2.
  • the seat pad 2 of the present embodiment is connected to the fluid control device 270 by inserting the tube 272 of the fluid control device 270 into the connection port 21a.
  • FIG. 3 shows only the main pad portion 21 of the cushion pad 2a in FIG. 2 and also shows the fluid control device 270 provided in the vehicle seat 1.
  • the seat pad 2 is made of a foam. Therefore, the cushion pad 2a and the back pad 2b (see FIG. 1) of the seat pad 2 of the present embodiment are also made of foam.
  • the foam constituting the seat pad 2 is preferably an elastic resin foam, and particularly preferably a polyurethane foam.
  • the foam constituting the seat pad 2 may have a closed-cell structure or an open-cell structure, but it is easy to adjust the internal pressure of the void of the foam by the fluid control device 270 as described later. In consideration of the above, it is preferable to have an open cell structure.
  • the seat pad 2 made of a foam is permeable to the outside of the vehicle seat 1.
  • the cover member 13 shown in FIGS. 1 and 2 is made of a material having good air permeability as described above, and does not hermetically seal the seat pad 2.
  • the seat pad 2 can be indirectly ventilated to the outside of the vehicle seat 1 via the cover member 13 or the like, or directly without the cover member 13 or the like.
  • the fluid control device 270 of the present embodiment can discharge the fluid to the gap inside the seat pad 2. Further, the fluid control device 270 of the present embodiment is capable of sucking fluid from a gap inside the seat pad 2.
  • the fluid control device 270 may be configured to be able to perform only one of the discharge and the suction. If the fluid is discharged into the space inside the seat pad 2 by the fluid control device 270, the internal pressure of the seat pad 2 can be increased. In addition, if the fluid control device 270 sucks a fluid from a gap inside the seat pad 2, the internal pressure of the seat pad 2 can be reduced. Since the fluid control device 270 of the present embodiment can perform both the discharge and the suction, the increase and decrease of the internal pressure of the seat pad 2 can be adjusted.
  • the fluid control device 270 of the present embodiment discharges gas as a fluid, more specifically, air into the gap inside the seat pad 2 and sucks it from the gap inside the seat pad 2.
  • the fluid control device 270 includes, for example, a pump, a compressor, and the like.
  • the fluid control device 270 of the present embodiment includes a device main body 271, a tube 272, an operation unit 273 that receives a manual operation of an operator such as a seated person, and a control unit 274. ing.
  • the apparatus main body 271 of the present embodiment can supply air to the space inside the seat pad 2 via the tube 272. Further, the device main body 271 of the present embodiment can suck air from the gap inside the seat pad 2 via the tube 272.
  • the apparatus main body 271 of the present embodiment can continuously discharge air while maintaining a predetermined discharge amount under the control of the control unit 274 described later. Further, the apparatus main body 271 of the present embodiment can continue to suction air while maintaining a predetermined suction amount under the control of the control unit 274 described later.
  • the driving force of the device main body 271 may be supplied from various driving sources such as a battery, for example, or may be supplied from an engine on the vehicle side.
  • the device main body 271 is located outside the seat pad 2, but the position of the device main body 271 with respect to the seat pad 2 is not particularly limited.
  • the device main body 271 may be arranged at a position adjacent to the seat pad 2 in the left-right direction B or a position adjacent to the seat pad 2 in the front-rear direction C.
  • the device main body 271 is preferably arranged below the cushion pad 2a of the seat pad 2 from the viewpoint of reducing the size and space of the vehicle seat 1.
  • the tube 272 extends from the apparatus main body 271 to the inside of the seat pad 2.
  • the fluid supplied from the apparatus main body 271 can be more reliably discharged inside the seat pad 2.
  • the fluid sucked from the inside of the seat pad 2 can be sent to the apparatus main body 271 more reliably. That is, at least one of the discharge of the air inside the seat pad 2 and the suction of the air from the inside of the seat pad 2 can be performed more reliably.
  • the base end of the tube 272 is connected to the apparatus main body 271, and the front end of the tube 272 is connected to the seat pad 2.
  • the distal end of the tube 272 of the present embodiment defines a distal opening 272a.
  • the distal end of the tube 272 is arranged inside the seat pad 2. With this configuration, air can be more reliably supplied to the gap inside the seat pad 2 made of foam as compared with the configuration in which the front end portion is arranged outside the seat pad 2. More specifically, the distal end portion that defines the distal end opening 272a of the tube 272 of the present embodiment is disposed inside the main pad portion 21 of the cushion pad 2a of the seat pad 2. By disposing the distal end opening 272a of the tube 272 inside the cushion pad 2a, the internal pressure of the seat pad 2 can be more reliably adjusted at a position where a load is likely to be applied when the occupant P (see FIG. 4) is seated. .
  • the fluid discharged from the device main body 271 is discharged through the tube 272 into the cushion pad 2a of the seat pad 2.
  • the fluid sucked into the device main body 271 is sucked from the inside of the cushion pad 2 a of the seat pad 2 through the tube 272.
  • the tube 272 is inserted into the connection port 21a defined by the cushion pad 2a of the seat pad 2.
  • the fluid control device 270 is connected to the seat pad 2 by inserting the tube 272 as a part of the fluid control device 270 into the connection port 21a.
  • the connection port 21a of the cushion pad 2a may be a slit-like cut formed in the cushion pad 2a, or may be a recess formed in the cushion pad 2a.
  • the vehicle seat 1 preferably includes a fixing portion for fixing the position of the tube 272 inserted into the connection port 21a.
  • the operation unit 273 When the operation unit 273 receives a manual operation of the operator, the operation unit 273 outputs a signal input from the outside to the control unit 274.
  • the operation unit 273 receives, for example, a start (ON) and a stop end (OFF) operation of the fluid control device 270 input from the outside, and outputs the operation to the control unit 274.
  • the operation unit 273 receives, for example, an operation of starting (START) and stopping (STOP) the air discharging operation of the apparatus main body 271 input from the outside, and outputs the operation to the control unit 274.
  • the operation unit 273 receives, for example, an operation of starting (START) and stopping (STOP) the air suction operation of the apparatus main body 271 input from the outside, and outputs the operation to the control unit 274. Further, the operation unit 273 receives, for example, an operation of increasing or decreasing the amount of air discharged or sucked from the outside and outputs the operation to the control unit 274.
  • Such an operation unit 273 is arranged outside the apparatus main body 271.
  • the position of the operation unit 273 is preferably a position that can be easily operated by an operator such as a seated person.
  • the operation unit 273 may be provided at a position on a side surface of the seat pad 2 in the left-right direction B.
  • the control unit 274 is configured to be able to control the activation (ON) and the termination (OFF) of stopping the fluid control device 270 in response to an external signal.
  • an output from the operation unit 273 when the operation unit 273 is manually operated an output from a sensor on the engine side, and / or a pressure sensor or the like on the fluid control device 270 side
  • an arbitrary signal such as an output from a sensor of the fluid control device 270 may be used.
  • the control unit 274 starts (ON) or stops (OFF) the device body 271 to start (ON) or stop (OFF) the fluid control device 270.
  • the control unit 274 is configured to be able to control the start (START) and stop (STOP) of the air discharging operation of the apparatus main body 271 in response to an external signal. Further, the control unit 274 is configured to be able to control the start (START) and stop (STOP) of the air suction operation of the apparatus main body 271 in response to an external signal.
  • the control unit 274 further discharges air from the device main body 271 in response to an external signal (output from the operation unit 273, output from a sensor on the engine side, output from a sensor on the fluid control device 270 side, etc.). It is configured to control the increase and decrease of the amount and the amount of air suction.
  • the control unit 274 includes a control device such as an ECU (Engine Control Unit) or a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 274 may be arranged outside or inside the device main body 271.
  • the operator can operate the apparatus main body 271 via the control unit 274, so that the apparatus main body 271 is started (ON) and stopped (OFF), the air is discharged from the apparatus main body 271 and the air is discharged. It is possible to easily start (START) and stop (STOP) the suction operation, and increase / decrease the air discharge amount and the air suction amount of the apparatus main body 271.
  • the fluid control device 270 of the present embodiment includes the device main body 271, the tube 272, the operation unit 273, and the control unit 274, but is not limited to this configuration.
  • the fluid control device may further include a valve such as a valve or a check valve.
  • the fluid control device 270 of the present embodiment includes the operation unit 273 that accepts a manual operation by an operator, but may have a configuration without the operation unit 273.
  • the control unit 274 may control the device main body 271 based on detection results detected by, for example, various sensors provided on the vehicle side.
  • FIG. 4 is a view for explaining an operation example of the vehicle seat 1 shown in FIGS.
  • FIG. 4A shows a state in which no load is applied to the seat pad 2 and the fluid control device 270 is stopped.
  • the state in which the fluid control device 270 is stopped is a state in which the fluid control device 270 itself is started (ON), but the air discharging operation and the suction operation by the fluid control device 270 are stopped. Means the state.
  • the air discharging operation by the fluid control device 270 is activated by an operator (for example, a person who is going to sit down) (see FIG. 4B)
  • the fluid control device 270 outputs the seat made of foam. The air is discharged into the space inside the pad 2 (see the white arrows in FIGS.
  • the seat pad 2 is configured to be able to ventilate the outside of the vehicle seat 1. Therefore, the air discharged from the fluid control device 270 into the gap inside the seat pad 2 is discharged to the outside of the vehicle seat 1 with the passage of time. Therefore, the internal pressure of the seat pad 2 is continuously or intermittently (hereinafter, continuously and intermittently described as “continuous”) in the air inside the seat pad 2 by the fluid control device 270. It can be maintained by discharging.
  • the operator operates the fluid control device 270 while confirming, for example, the swelling state of the upper surface as the seating surface of the cushion pad 2 a of the seat pad 2, and from the fluid control device 270 to the gap inside the seat pad 2. Increase or decrease the amount of air discharged per unit time. Thus, the internal pressure of the seat pad 2 is adjusted, and the spring constant of the seat pad 2 is adjusted.
  • the internal pressure of the seat pad 2 may be adjusted to adjust the spring constant of the seat pad 2.
  • the discharge of air into the gap inside the seat pad 2 is stopped.
  • the air discharged into the gap of the seat pad 2 is discharged to the outside of the vehicle seat 1 with the passage of time, and the air pressure in the gap of the seat pad 2 decreases, and the internal pressure of the seat pad 2 decreases.
  • the air pressure in the gap inside the seat pad 2 returns to the normal state in which the air pressure becomes the atmospheric pressure. That is, the seat pad 2 is in a state where it is easily deformed by an external pressure as compared with a state where air is supplied by the fluid control device 270. In other words, the spring constant of the seat pad 2 is smaller than the state where air is supplied by the fluid control device 270.
  • FIG. 4B shows an example in which the air is discharged from the fluid control device 270 to the space inside the seat pad 2, but the fluid control device 270 sucks the air from the space inside the seat pad 2. You may. As a result, the air pressure in the gap of the seat pad 2 decreases. As a result, the internal pressure of the seat pad 2 decreases, and the spring constant of the seat pad 2 changes.
  • the resonance frequency of the seat pad 2 can be changed. Specifically, the air pressure in the gap can be changed by increasing or decreasing the amount of air in the gap inside the seat pad 2. Thus, the spring constant of the seat pad 2 changes and the resonance frequency of the seat pad 2 changes. Therefore, the hardness of the seat pad 2 can be realized in accordance with the riding comfort performance required by the occupant P or the like.
  • the resonance frequency of the seat pad 2 becomes higher.
  • the vibration transmissibility of the seat pad 2 may be changed in addition to the above-described change in the resonance frequency.
  • the vibration transmissibility of the seat pad 2 can be adjusted, for example, by changing the air permeability between the seat pad 2 and the outside of the vehicle seat 1.
  • a ventilation window whose opening area can be changed may be provided in the pan frame 6, and the vibration transmissibility may be changed by adjusting the opening area of the ventilation window.
  • Emissions of fluid from the fluid control device 270 is discharged to the inside of the seat pad 2 of the present embodiment is preferably 0.003m 3 /sec ⁇ 0.01m 3 / sec. Further, the fluid control device 270 of the present embodiment will be sucked amount of fluid to be sucked from the interior of the seat pad 2 is preferably 0.003m 3 /sec ⁇ 0.01m 3 / sec. With this range, the resonance frequency of the seat pad 2 can be easily adjusted. In particular, it is preferable that the discharge amount and the suction amount can be set at least within the above ranges. With such a configuration, the resonance frequencies of various vehicle seats 1 can be adjusted. In the present embodiment, the above-described discharge amount and suction amount can be adjusted by the operation unit 273 (see FIG. 3) of the fluid control device 270. However, the control unit 274 (see FIG. Based on this, the discharge amount and the suction amount may be controlled within the above range.
  • the air permeability of the seat pad 2 is preferably 5 cc / cm 2 / sec to 120 cc / cm 2 / sec.
  • the air permeability mentioned here is measured according to JIS K 6400-7B method. With the above range, the resonance frequency of the seat pad 2 can be easily adjusted. That is, in the seat pad 2, it is preferable that the ventilation is performed within the above-described range of the air permeability in a state where the fluid is discharged from the fluid control device 270 into the seat pad 2.
  • the foam constituting the seat pad 2 has, for example, a 25% hardness (based on JIS K 6400-2 method) of 100 N / 200 ⁇ to 300 N / 200 ⁇ in the shape of the seat pad.
  • the hardness as a material of the foam constituting the seat pad 2 is, for example, 100 N / 200 ⁇ to 300 N / 200 ⁇ in 25% hardness (based on JIS K 6400-2 method) at a thickness of 100 mm.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle seat 1001 as a modified example of the vehicle seat 1 shown in FIGS.
  • the distal end of the tube 1272 may be inserted into the cushion pad 1002a from outside the cushion pad 1002a through the side surface of the cushion pad 1002a.
  • the operation of inserting the tube 1272 into the cushion pad 1002a can be performed from the side surface of the cushion pad 1002a, and the operation of inserting the tube 1272 becomes easy.
  • the side surface of the cushion pad 1002a means the outer surface of the cushion pad 1002a in the left-right direction B and the front-back direction C. Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the distal end of the tube 272 is inserted into the cushion pad 2a from the outside of the cushion pad 2a through the back surface opposite to the seating surface of the cushion pad 2a. Is also good. In the case of this configuration, the length of the tube 272 extending in the cushion pad 2a may be shortened regardless of the position of the distal end opening 272a of the tube 272 in the left-right direction B and the front-back direction C within the cushion pad 2a. it can.
  • the seating surface of the cushion pad 2a means the outer surface of the cushion pad 2a in the upward direction A1.
  • the back surface of the seating surface of the cushion pad 2a means the outer surface of the cushion pad 2a in the downward direction A2.
  • the density of the upper surface layer forming the seating surface of the cushion pad 2a is preferably smaller than the density of the lower surface layer forming the back surface opposite to the seating surface of the cushion pad 2a.
  • the volume ratio of the void in the upper surface layer of the cushion pad 2a is preferably larger than the volume ratio of the void in the lower surface layer of the cushion pad 2a.
  • the density of the upper surface layer of the cushion pad 2a is preferably smaller than the density of the side surface layer constituting the side surface of the cushion pad 2a.
  • the volume ratio of the void in the upper surface layer of the cushion pad 2a is larger than the volume ratio of the void in the side surface layer of the cushion pad 2a.
  • the density of the upper surface layer of the cushion pad 2a is preferably lower than the density of the lower surface layer of the cushion pad 2a and lower than the density of the side surface layer of the cushion pad 2a.
  • the volume ratio of the void in the upper surface layer of the cushion pad 2a is larger than the volume ratio of the void in the surface layer located in a direction other than the upward direction A1 of the cushion pad 2a.
  • the "surface layer" of the cushion pad 2a means a portion formed from the outer surface of the cushion pad 2a to a depth of 1 mm. Therefore, the upper surface layer in the present embodiment means a portion from the seating surface of the cushion pad 2a to a depth of 1 mm. In addition, the lower surface layer of the present embodiment means a portion extending from the back surface of the cushion pad 2a to a depth of 1 mm. The side surface layer of the present embodiment also means a portion from the side surface of the cushion pad 2a to a depth of 1 mm.
  • the cushion pad 2a is integrally formed using, for example, a mold, at least a part of the “surface layer” can be constituted by a skin layer of the cushion pad 2a.
  • the cushion pad 2a of the present embodiment includes the main pad portion 21 and the pair of side pad portions 22 as described above. Therefore, the upper surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment is configured by the surface layer in the upward direction A1 of the main pad portion 21 and the surface layer in the upward direction A1 of the pair of side pad portions 22.
  • the lower surface layer of the cushion pad 2a according to the present embodiment includes a surface layer in the downward direction A2 of the main pad portion 21 and a surface layer in the downward direction A2 of the pair of side pad portions 22.
  • the side surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment includes a surface layer of the main pad portion 21 in the front-rear direction C and a surface layer of the pair of side pad portions 22 in the left-right direction B.
  • the main pad portion 21 and the side pad portion 22 of the present embodiment are integrally formed by using a mold. Therefore, the upper surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment is configured by the skin layer in the upward direction A1 of the main pad portion 21 and the skin layer in the upward direction A1 of the pair of side pad portions 22.
  • the lower surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment includes a skin layer in the downward direction A2 of the main pad portion 21 and a skin layer in the downward direction A2 of the pair of side pad portions 22.
  • the side surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment is configured by a skin layer in the front-rear direction C of the main pad portion 21 and a skin layer in the left-right direction B of the pair of side pad portions 22.
  • the seated person P (see FIG. 4) mainly sits at the position of the main pad portion 21 in the cushion pad 2a. Therefore, in the upper surface layer of the cushion pad 2a of the present embodiment, the density of the surface layer in the upper direction A1 of the main pad portion 21 may be smaller than the density of the surface layer in the upper direction A1 of the pair of side pad portions 22. By doing so, the amount of air released from the position of the cushion pad 2a where the seated person P sits can be further increased. Therefore, the density of the surface layer of the cushion pad 2a is, when the pad is configured with the same composition, "density of the side surface layer and the lower surface layer> density of the surface layer of the side pad portion 22 of the upper surface layer> main pad of the upper surface layer. It is preferable that the density of the surface layer of the portion 21 is larger.
  • the cushion pad 2a includes an intermediate portion having a lower density than the surface layer, inside the surface layer.
  • the cushion pad 2a includes an intermediate portion in which the volume ratio of the voids is larger than the volume ratio of the voids in the surface layer.
  • the internal pressure of the cushion pad 2a can be controlled. Becomes easier to control. Assuming that the density of the surface layer is 1, the density of the intermediate portion is set, for example, in a range where the ratio is 1.01 to 1.6.
  • the "intermediate portion" can be constituted by the core layer of the cushion pad 2a.
  • the intermediate portion of the cushion pad 2a of the present embodiment is located inside the upper surface layer, the lower surface layer, and the side surface layer of the cushion pad 2a.
  • each of the main pad portion 21 and the side pad portion 22 of the present embodiment is integrally formed using a mold. Therefore, the core layers of the main pad portion 21 and the side pad portion 22 constitute an intermediate portion of the cushion pad 2a.
  • the discharge position of the air discharged from the fluid control device 270 of the present embodiment into the seat pad 2 will be described.
  • the distal end of the tube 272 is arranged inside the cushion pad 2a of the seat pad 2. More specifically, the distal end portion that defines the distal end opening 272a of the tube 272 of the present embodiment is disposed inside the main pad portion 21 of the cushion pad 2a.
  • the distal end portion that defines the distal end opening 272a of the tube 272 of the present embodiment is disposed at an intermediate portion inside the surface layer of the cushion pad 2a described above. More specifically, the distal end of the tube 272 of the present embodiment that defines the distal end opening 272a penetrates the skin layer of the main pad portion 21 of the cushion pad 2a and is disposed on the core layer.
  • the distal end opening 272a of the distal end of the tube 272 extends from one end in the vertical direction A of the cushion pad 2a to the other end in a length L1 of the cushion pad 2a in the vertical direction A (see FIG. 2). 20% to 80% (hereinafter referred to as “upper / lower center area Z1”).
  • the upper and lower central area Z1 is defined by a portion sandwiching the distal end opening 272a in the vertical direction A between the seating surface and the back surface. That is, the “length L1 of the cushion pad 2a in the up-down direction A” means the length of the cushion pad 2a in the up-down direction A at the position sandwiching the distal end opening 272a in the up-down direction A. Therefore, the vertical center area Z ⁇ b> 1 of the present embodiment is in the area where the main pad portion 21 is located in the vertical direction A.
  • the distal end opening 272a of the distal end of the tube 272 extends from one end of the cushion pad 2a in the left-right direction B to the other end in a length L2 of the cushion pad 2a in the left-right direction B (see FIG. 2). 20% to 80% (hereinafter referred to as “left and right center area Z2”). Note that the left and right central region Z2 is defined by a portion sandwiching the distal end opening 272a in the left and right direction B on both side surfaces in the left and right direction B.
  • the “length L2 of the cushion pad 2a in the left-right direction B” means the length of the cushion pad 2a in the left-right direction B at a position sandwiching the distal end opening 272a in the left-right direction B.
  • the left and right central region Z2 of the present embodiment is in the region where the main pad portion 21 is located in the left and right direction B.
  • the distal end opening 272a of the distal end portion of the tube 272 extends from one end of the cushion pad 2a in the front-rear direction C to the other end in a length L3 of the cushion pad 2a in the front-rear direction (see FIG. 3). 20% to 80% (hereinafter, referred to as “front and rear center area Z3”). Note that the front-rear center region Z3 is defined by a portion sandwiching the distal end opening 272a in the front-rear direction C among the both side surfaces in the front-rear direction C.
  • the “length L3 of the cushion pad 2a in the front-rear direction C” means the length of the cushion pad 2a in the front-rear direction C at a position sandwiching the distal end opening 272a in the front-rear direction C. Therefore, the front-rear center region Z3 of the present embodiment is in the region where the main pad portion 21 is located in the front-rear direction C.
  • the distal end opening 272a at the distal end of the tube 272 of the present embodiment is disposed in the upper and lower central regions Z1, the left and right central regions Z2, and the front and rear central regions Z3.
  • the internal pressure of the seat pad 2 can be more reliably adjusted at a position where a load is likely to be applied when the occupant P (see FIG. 4) sits on the cushion pad 2a.
  • FIG. 6 shows a vibration waveform (dynamic waveform) obtained as a result of performing a vibration experiment on the seat pad according to the first embodiment of the present invention.
  • the test piece of Example 1 assumed a main pad portion 21 of a cushion pad 2a and connected a fluid control device 270 thereto.
  • the material of the test body was a polyurethane foam.
  • the external dimensions of the test body were 400 mm ⁇ 400 mm ⁇ 100 mm.
  • Example 1 In the vibration test of Example 1, the test piece was placed on a receiver configured assuming the pan frame 6. Assuming that a 50 kg occupant was seated, a pressurizer made of a 50 kg iron platen was placed from above the test body. In this state, a polyurethane tube having an outer diameter of 8 mm as the tube 272 was inserted up to the center of the specimen. A cut as the connection port 21a was formed in the test body, and the polyurethane tube was inserted through the cut.
  • the horizontal axis is the frequency (Hz), and the vertical axis is the vibration transmissibility.
  • the result of the vibration experiment in a state where the air is not discharged from the polyurethane tube into the test body is indicated as “X1”.
  • “X2” is a vibration test result in a state where air is discharged from the polyurethane tube into the test body at 5 kg / cm 2 .
  • the resonance frequency represented by the peak of the waveform in FIG. 6 is 0.3 Hz higher at “X2” than at “X1”.
  • the resonance frequency can be increased by supplying air to the gap in the test body and increasing the internal pressure of the test body.
  • the resonance frequency can be changed by reducing the internal pressure of the test object by sucking air from the gap in the test object.
  • the resonance frequency can be adjusted by adjusting the amount of air discharged or the amount of suction.
  • the vehicle seat and the seat pad according to the present invention are not limited to the specific configurations described in the above-described embodiments and modifications, and may be variously modified without departing from the gist of the invention described in the claims. Modifications and changes are possible, and such modifications and changes are also included in the technical scope of the present invention.
  • the seat pad 2 shown in FIGS. 1 to 5 has a configuration including the cushion pad 2a and the back pad 2b, but may be a seat pad including only the cushion pad.
  • the cushion pad 2a of the seat pad 2 shown in FIGS. 1 to 5 includes a pair of side pad portions 22 disposed on the left and right sides of the main pad portion 21 and protruding upwardly A1 from the main pad portion 21.
  • a cushion pad including only the main pad portion 21 may be used.
  • the outer shape of the cushion pad 2a is not particularly limited, and may be, for example, a circular shape, an elliptical shape, a trapezoidal shape, or another polygonal shape when viewed from above.
  • the fluid control device 270 shown in FIGS. 1 to 5 has only one tube 272, but may be a fluid control device 270 including a plurality of tubes 272. In such a case, the plurality of tubes 272 may be connected to one apparatus main body 271 or may be connected to the plurality of apparatus main bodies 271.
  • the fluid control device for a vehicle seat described in the above-described embodiment and the modified example may be configured to be integrated with the seat pad, or may be configured not to be integrated with the seat pad.
  • the fluid control device that is not integrated with the seat pad is provided, for example, on the vehicle body side, and is connected to a connection port of the seat pad when the seat pad is mounted on the vehicle body.
  • the present invention relates to a vehicle seat and a seat pad.

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Abstract

本発明に係る車両用シートは、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。

Description

車両用シート及びシートパッド
 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 (11)

  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、を備える、車両用シート。
  2.  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、を備える、請求項1に記載の車両用シート。
  3.  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いる、請求項2に記載の車両用シート。
  4.  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3に記載の車両用シート。
  5.  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3に記載の車両用シート。
  6.  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、請求項3乃至5のいずれか1つに記載の車両用シート。
  7.  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3乃至6のいずれか1つに記載の車両用シート。
  8.  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3乃至7のいずれか1つに記載の車両用シート。
  9.  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0.003m3/sec~0.01m3/secである、請求項1乃至8のいずれか1つに記載の車両用シート。
  10.  前記シートパッドの通気度は、5cc/cm2/sec~120cc/cm2/secである、請求項1乃至9のいずれか1つに記載の車両用シート。
  11.  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、シートパッド。
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