(57)【要約】【課題】座圧に応じて熱量を調整できるシートヒータを提供することである。【解決手段】着座者が着座するシート本体部にシートヒータ２０を備える乗物用シートであって、シートヒータ２０のヒータ線２４ｈは、そのヒータ線２４ｈが曲げ成形されることでコイル２４（予め決められた形状の成形体）を構成しており、シート本体部の座面に加わる圧力が大きくなるにつれてコイル２４が引っ張られて軸方向に延び（形状が崩れ）、座面における単位面積当たりのヒータ線２４ｈの密度が小さくなる。【選択図】図８
2020185836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座者が着座するシート本体部にシートヒータを備える乗物用シートであって、
前記シートヒータのヒータ線は、そのヒータ線が曲げ成形されることで予め決められた形状の成形体を構成しており、
前記シート本体部の座面に加わる圧力が大きくなるにつれて前記成形体が引っ張られて前記成形体の形状が崩れ、前記座面における単位面積当たりの前記ヒータ線の密度が小さくなる乗物用シート。
【請求項２】
請求項１に記載された乗物用シートであって、
前記ヒータ線により構成された前記成形体の形状が崩れるか否かによって、前記シート本体部の座面における着座者の有無を検出する乗物用シート。
【請求項３】
請求項２に記載された乗物用シートであって、
前記ヒータ線により構成された成形体は、前記シートヒータと、着座者の有無を検出するセンサとに兼用されている乗物用シート。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された乗物用シートであって、
前記成形体には、前記座面における単位面積当たりのヒータ線の密度が小さい部位と大きい部位とが予め設けられている乗物用シート。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載された乗物用シートであって、
前記成形体は、前記ヒータ線により形成されたコイルであり、
前記シート本体部の座面に加わる圧力が大きくなるにつれて前記コイルが軸方向に延びる乗物用シート。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載された乗物用シートであって、
前記シート本体部は、シートクッションとシートバックとを備えており、
前記ヒータ線により構成された前記成形体は、前記シートクッションにおけるクッションパッドと表皮間に設けられている乗物用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座者が着座するシート本体部にシートヒータを備える乗物用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗物用シートの着座面に設けられるシートヒータが特許文献１に記載されている。シートヒータは、図１１に示すように、フイルム状シート１００に設けられたヒータ１０２ａ〜１０２ｆを備えている。また、フイルム状シート１００には、乗物用シートに着座者が着座したか否かを検出する着座センサ１０４ａ，１０４ｂが設けられている。これにより、着座センサ１０４ａ，１０４ｂが乗物用シートに着座者が着座したことを検出したときに、ヒータ１０２ａ〜１０２ｆに電力を供給することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７５２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、着座者は座圧が大きい部位、例えば、臀部等では熱を感じ易く、座圧が小さい部位では熱を感じ難くなる。このため、ヒータ１０２ａ〜１０２ｆに対して一定の電力を供給しても、着座者は着座面の部位によって熱量にバラツキがあるように感じる。したがって、座圧に応じて熱量を調整できるヒータが好ましいが、上記したシートヒータでは、座圧に応じてヒータ１０２ａ〜１０２ｆの熱量を調整することはできない。
【０００５】
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り、本発明が解決しようとする課題は、座圧に応じて熱量を調整できるシートヒータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、着座者が着座するシート本体部にシートヒータを備える乗物用シートであって、前記シートヒータのヒータ線は、そのヒータ線が曲げ成形されることで予め決められた形状の成形体を構成しており、前記シート本体部の座面に加わる圧力が大きくなるにつれて前記成形体が引っ張られて前記成形体の形状が崩れ、前記座面における単位面積当たりの前記ヒータ線の密度が小さくなる。ここで、シート本体部の座面とは、シートクッションにおいては着座面をいい、シートバックにおいては背もたれ面をいう。
【０００７】
本発明によると、シート本体部の座面に加わる圧力（座圧）が大きくなるにつれてヒータ線により構成された成形体が引っ張られて成形体の形状が崩れ、前記座面における単位面積当たりのヒータ線の密度が小さくなる。したがって、ヒータ線に供給される電力が一定であっても、座面に加わる圧力が大きい箇所では熱量を抑えることができる。これにより、着座者は座面の各部位からほぼ均等に熱を感じるようになる。
【０００８】
第２の発明によると、ヒータ線により構成された成形体の形状が崩れるか否かによって、シート本体部の座面における着座者の有無を検出する。即ち、ヒータ線により構成された成形体を着座センサとして利用できる。
【０００９】
第３の発明によると、ヒータ線により構成された成形体は、シートヒータと、着座者の有無を検出するセンサとに兼用されている。このため、シートヒータとは別に着座センサを設ける必要がなく、経済的である。
【００１０】
第４の発明の発明によると、成形体には、座面における単位面積当たりのヒータ線の密度が小さい部位と大きい部位とが予め設けられている。このため、シートヒータの熱バランスを部位毎に調整できる。
【００１１】
第５の発明によると、成形体は、ヒータ線により形成されたコイルであり、シート本体部の座面に加わる圧力が大きくなるにつれて前記コイルが軸方向に延びる。即ち、座圧が大きくなるにつれてコイルが軸方向に延び、座面における単位面積当たりのヒータ線の密度が小さくなる。また、コイルが延びることで、コイルのインダクタンスＬが減少する。このため、コイルのインダクタンスＬの変化を把握することで、着座者の有無を検知できる。
【００１２】
第６の発明によると、シート本体部は、シートクッションとシートバックとを備えており、ヒータ線により構成された成形体は、前記シートクッションにおけるクッションパッドと表皮間に設けられている。このため、シート本体部に対するシートヒータの取付けが容易になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、座圧に応じて熱量を調整できるシートヒータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用シートを左前方から見た全体斜視図である。
【図２】前記車両用シートのシートクッションのクッションパッドとシートヒータとの関係を表す平面図である。
【図３】前記シートクッションの縦断面図（図１のIII-III矢視断面図）である。
【図４】前記シートヒータの模式平面図である。
【図５】前記シートクッションの着座面に座圧が加わっていない状態のシートヒータのコイルを表す縦断面図である。
【図６】前記シートクッションの着座面に着座者が着座している状態でのシートヒータのコイルを表す縦断面図である。
【図７】前記シートクッションの着座面に着座者が着座している状態でのシートヒータのコイルを表す縦断面図である。
【図８】前記コイルの延びと、座面における単位面積当たりのヒータ線の密度とを表す模式平面図である。
【図９】前記コイルの変更例を表す模式図である。
【図１０】前記シートヒータの変更例を表す模式図である。
【図１１】従来の乗物用シートのシートヒータ等を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態１］
以下、図１〜図１０に基づいて、本発明の実施形態１に係る乗物用シートについて説明する。本実施形態に係る乗物用シートは、シートヒータを備える車両用シートである。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、本実施形態に係る車両用シートを備える車両の前後左右、及び上下に対応している。
【００１６】
＜車両用シート１０の概要＞
車両用シート１０は、図１、図２に示すように、着座者Ｍが着座するシート本体部１２と、シート本体部１２を車室内で前後スライド、及び昇降等させるシート移動装置（図示省略）とから構成されている。シート本体部１２は、シートクッション１２０とシートバック１３０とを備えている。そして、シートクッション１２０の下側に、図１に示すように、前記シート移動装置を覆う枠状のシールド１２ｓが設けられている。
【００１７】
シートクッション１２０は、図１に示すように、幅方向中央部１２０ｃと左右のサイド部１２０ｓとから構成されており、幅方向中央部１２０ｃの表面が着座面となっている。  シートクッション１２０は、図３に示すように、クッションフレーム１２２を上方から覆う、例えば、ウレタン製のクッションパッド１２４を備えており、そのクッションパッド１２４の表面（着座面）１２４ｍに、図２、図３に示すように、シートヒータ２０が設けられている。そして、前記クッションパッド１２４の表面が表皮１２６によって覆われている。
【００１８】
＜シートヒータ２０について＞
シートヒータ２０は、図４に示すように、電源線２２と、複数本のコイル２４と、電源装置２６とを備えている。電源線２２は、シートクッション１２０（クッションパッド１２４）の右側に設けられたプラス線２２ｐと、シートクッション１２０の左側に設けられたアース線２２ｎとから構成されている。コイル２４は、ヒータ線２４ｈにより成形されたコイルであり、単位長さ当たりの巻き数が一定になるように構成されている。そして、コイル２４の一端が電源線２２のプラス線２２ｐに接続されており、コイル２４の他端が電源線２２のアース線２２ｎに接続されている。
【００１９】
コイル２４は、クッションパッド１２４の前後方向に間隔をおいた状態で複数本（図では６本）設けられており、クッションパッド１２４の着座面１２４ｍを横断するように左右方向に延びている。即ち、複数本のコイル２４は、電源線２２に対して並列に接続されている。複数本のコイル２４と電源線２２とは、図３、図５に示すように、クッションパッド１２４の着座面１２４ｍに形成された収納溝１２４ｃに収納されており、この状態で、クッションパッド１２４の表面は表皮１２６に覆われている。
【００２０】
上記構成により、シート本体部１２のシートクッション１２０に着座者Ｍが着座すると、図６、図７に示すように、シートクッション１２０の着座面に加わる圧力（座圧）によりクッションパッド１２４の着座面１２４ｍが下方に変形する。図６は、着座者Ｍの臀部による着座面１２４ｍの変形の一例を表しており、図７は、着座者Ｍの大腿部による着座面１２４ｍの変形の一例を表している。このように、クッションパッド１２４の着座面１２４ｍが変形すると、シートヒータ２０のコイル２４は引っ張られることで軸方向に延ばされる。
【００２１】
この結果、図８に示すように、シートクッション１２０の着座面の単位面積（角枠参照）あたりのヒータ線２４ｈの密度は座圧が高い部位で小さく（疎になり（図８下図参照））、座圧が低い部位で大きくなる（密になる（図８上図参照））。さらに、コイル２４のインダクタンスＬは、着座者Ｍが着座していない場合と、着座している場合とで変化する。即ち、着座者Ｍが着座している場合、コイル２４は軸方向に延ばされるため、コイル２４の単位長さ当たりの巻き数が減少する。これにより、着座者Ｍが着座している場合のコイル２４のインダクタンスＬｘは、着座者Ｍが着座していない場合のコイル２４のインダクタンスＬ０よりも小さくなる（Ｌｘ＜Ｌ０）。
【００２２】
シートヒータ２０の電源装置２６は、図４に示すように、電源線２２を介して並列に接続されたコイル２４に対して電力を供給する。さらに、電源装置２６の制御部（図示省略）は、コイル２４のインダクタンスＬの変化によりシートクッション１２０の着座面に着座者Ｍが着座したか否かを検知する。ここで、シートヒータ２０のコイル２４のインピーダンスＺｃは、Ｒｃ（コイル抵抗）＋ｊωＬ（コイルのインダクタンス）で表される。また、シートヒータ２０の電源線２２のインピーダンスＺｍは、Ｒｍ（電源線抵抗）＋ｊωＬｍ（電源線のインダクタンス（＝ほぼ零））で表される。
【００２３】
電気回路においては、ノイズ等の波動はインピーダンスの異なる部材の接続部分で反射する。したがって、前記シートヒータ２０の場合、ノイズ等の波動はコイル２４と電源線２２の接続部分で反射する。ここで、反射波ｅ（以下、ノイズ強度ｅという）の大きさは、ｅ＝Ｋ（定数）×Ｚｃ／Ｚｍで表される。
Ｚｃ；コイル２４のインピーダンス、Ｚｍ；電源線２２のインピーダンス
このため、電源装置２６の制御部においてノイズ強度ｅの大きさを検出することで、シートクッション１２０の着座面に着座者Ｍが着座したことによるコイル２４のインダクタンスＬの変化を把握できる。そして、電源装置２６の制御部は、シートクッション１２０の着座面に着座者Ｍが着座したときに、シートヒータ２０に対して電力を供給する。即ち、シートヒータ２０のコイル２４を着座センサとして使用できるようになる。
【００２４】
＜シートヒータ２０の動作について＞
シート本体部１２のシートクッション１２０に着座者Ｍが着座していない状態（図５参照）では、シートヒータ２０のコイル２４が延びておらず、コイル２４のインダクタンスＬ＝Ｌ０で比較的大きい。このため、ノイズ強度（ｅ＝Ｋ×Ｚｃ／Ｚｍ）も比較的大きな値になる。次に、シートクッション１２０に着座者Ｍが着座すると（図６等参照）、シートヒータ２０のコイル２４が延ばされて、コイル２４のインダクタンスＬが小さくなる（Ｌ＝Ｌｘ）。このため、ノイズ強度（ｅ＝Ｋ×Ｚｃ／Ｚｍ）も比較的小さくなる。電源装置２６の制御部は、ノイズ強度ｅの変化により、シートクッション１２０に着座者Ｍが着座したことを検知する。
【００２５】
電源装置２６の制御部は着座者Ｍの着座を検知すると、シートヒータ２０に対して電力を供給する。ここで、着座者Ｍの着座している状態ではコイル２４が軸方向に延ばされるため、図８に示すように、座圧が高い部位ではシートクッション１２０の着座面の単位面積（角枠参照）あたりのヒータ線２４ｈの密度は小さく（疎になり）、座圧が低い部位で比較的大きくなる（密になる）。このため、電源装置２６からシートヒータ２０に対して一定の電力が供給されても、座圧が高い部位では熱量が比較的小さく、座圧が低い部位で熱量が比較的大きくなる。一般的に着座者Ｍは座圧が高い部位で熱を感じ易くなるため、着座者Ｍはシートヒータ２０の熱量を均一に感じるようになる。
【００２６】
＜実施形態１に係る車両用シート１０の用語と本発明に係る用語との対応＞
ヒータ線２４ｈにより成形されたコイル２４が本発明の成形体に相当する。また、座圧によりコイル２４が軸方向に延びることが、本発明の成形体の形状が崩れることに相当する。また、コイル２４が本発明における着座者の有無を検出するセンサに相当する。
【００２７】
＜本実施形態に係る車両用シート１０の長所について＞
本実施形態に係る車両用シート１０によると、座圧が大きくなるにつれてヒータ線２４ｈにより構成されたコイル２４（成形体）が軸方向に延びて、シートクッション１２０の着座面の単位面積当たりのヒータ線２４ｈの密度が小さくなる。したがって、ヒータ線２４ｈに供給される電力が一定であっても、座圧が大きい箇所では、小さい箇所よりも熱量を抑えることができる。これにより、着座者Ｍがシートヒータ２０の熱を均等に感じるようになる。また、シートヒータ２０を着座センサとして利用できるため、シートヒータ２０と別に着座センサを設ける必要がなく、経済的である。
【００２８】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図４に示すように、ヒータ線２４ｈにより単位長さ当たりの巻き数が一定のコイル２４を成形する例を示した。しかし、図９に示すように、熱量を抑えたい部位の巻き数を疎にし、熱量を抑える必要がない部位の巻き数を密にしたコイル２４をヒータ線２４ｈにより成形することも可能である。これにより、シートヒータ２０の熱バランスを部位毎に調整できる。
【００２９】
また、本実施形態では、ヒータ線２４ｈによりコイル２４を成形する例を示した。しかし、図１０に示すように、ヒータ線２４ｈをジャバラ状に折り曲げて成形体２８を構成することも可能である。これにより、コイル２４の場合と同様に座圧に応じてヒータ線２４ｈが疎になる部位と、密になる部位とを得ることができる。さらに、コイル２４と比較して厚み寸法を小さくできるため、クッションパッド１２４の着座面１２４ｍの収納溝１２４ｃを省略できる。また、成形体２８をシートクッション１２０の表皮１２６の裏面に貼着することも可能になる。
【００３０】
また、本実施形態では、シートヒータ２０をシートクッション１２０に設ける例を示したが、前記シートヒータ２０をシートバック１３０に設けることも可能である。また、本実施形態では、車両用シート１０に本発明を適用する例を示したが、車両以外に列車、飛行機、船舶等のシートに本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・・車両用シート
１２・・・・シート本体部
２０・・・・シートヒータ
２４・・・・コイル（成形体、センサ）
２４ｈ・・・ヒータ線（センサ）
２８・・・・成形体
１２０・・・シートクッション
１２４・・・クッションパッド
１２６・・・表皮
Ｍ・・・・・着座者
【図１】
2020185836.tif 000003
【図２】
2020185836.tif 000004
【図３】
2020185836.tif 000005
【図４】
2020185836.tif 000006
【図５】
2020185836.tif 000007
【図６】
2020185836.tif 000008
【図７】
2020185836.tif 000009
【図８】
2020185836.tif 000010
【図９】
2020185836.tif 000011
【図１０】
2020185836.tif 000012
【図１１】
2020185836.tif 000013