JP2010046408A - 車両用シートパッド - Google Patents

Abstract

【課題】ストローク感に優れ、しかも乗員の支持特性も良好な車両用シートパッドを一体的に発泡成形により製造することができるシートパッドを提供する。
【解決手段】車両用シートパッド１の腿下部２の下方の裏面に多数の凹穴８を設ける。凹穴８の深さｈは５〜２０ｍｍ特に１０〜１５ｍｍ、凹穴８の直径Ｄは８〜３０ｍｍ特に２０〜３０ｍｍ、１個の凹穴８の開口面積は１００〜９００ｍｍ^２特に４００〜７００ｍｍ^２であることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用シートパッドに係り、特に乗員が座ったり、寄りかかったりしたときに、パッドが押圧方向に後退するストローク感に優れた車両用シートパッドに関する。

従来、自動車等のシートに取り付けられるシートパッドは、金型に、ポリオール成分配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン配合原液を注入して発泡成形することにより製造されている。

車両用シートパッドのうち、乗員の尻部や背中が直接に当る部分のストローク感は座り心地や乗り心地と密接な関係がある。

特開２００５−６６２１９号公報には、シートパッドのストローク感を改善するものとして、シートパッドの着座部の下方にＳ字状バネを設けたシートが記載されているが、重量が大きいと共に、コスト高である。
特開２００５−６６２１９号公報

本発明は、上記従来の問題点を解決し、樹脂発泡成形体それ自体にストローク感を高めるための構造を具備させた車両用シートパッドを提供することを目的とする。

請求項１の車両用シートパッドは、樹脂発泡成形体よりなる車両用シートパッドにおいて、乗員当接面と反対側の裏面の少なくとも一部の領域に複数の凹穴を設けたことを特徴とするものである。

請求項２の車両用シートパッドは、請求項１において、少なくとも腿下部の下方の裏面に前記凹穴を設けたことを特徴とするものである。

請求項３の車両用シートパッドは、請求項１又は２において、凹穴の深さが２〜４０ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項４の車両用シートパッドは、請求項１ないし３のいずれか１項において、１個の凹穴の開口面積が４０〜１０００ｍｍ^２であることを特徴とするものである。

請求項５の車両用シートパッドは、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記凹穴は三角形、正方形、多角形、円形又は長穴形であることを特徴とするものである。

請求項６の車両用シートパッドは、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記凹穴同士の間が凸条となっていることを特徴とするものである。

請求項７の車両用シートパッドは、請求項６において、凸条の幅が２〜１０ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項８の車両用シートパッドは、請求項６又は７において、前記凸条は２方向に延在していることを特徴とするものである。

請求項９の車両用シートパッドは、請求項６又は７において、前記凸条は３方向に延在していることを特徴とするものである。

請求項１０の車両用シートパッドは、請求項９において、前記凹穴は六角形であることを特徴とするものである。

請求項１１の車両用シートパッドは、請求項６ないし１０のいずれか１項において、各凸条の頂面の面積の合計は、前記凹穴及び凸条を設けた領域の面積の１０〜８０％であることを特徴とするものである。

請求項１２の車両用シートパッドは、請求項６ないし１１のいずれか１項において、前記凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率が１０〜８０％であることを特徴とするものである。

請求項１３の車両用シートパッドは、請求項１２において、前記凸条の体積率が４０〜６０％であることを特徴とするものである。

請求項１４の車両用シートパッドは、請求項６ないし１３のいずれか１項において、前記凸条の頂面と側面とが交わる角縁、及び、前記凸条の側面と凹穴の底面とが交わる角縁の少なくとも一方が曲面となっていることを特徴とするものである。

請求項１５の車両用シートパッドは、請求項６ないし１３のいずれか１項において、前記凹穴は深さ方向において開口断面積が均一となっていることを特徴とするものである。

請求項１６の車両用シートパッドは、請求項６ないし１４のいずれか１項において、前記凹穴の開口断面積は奥側が小さいことを特徴とするものである。

請求項１７の車両用シートパッドは、請求項１ないし１６のいずれか１項において、密度２０〜１００ｋｇ／ｍ^３、２５％ＩＬＤ硬度５〜４５ｋｇｆ／２００ｍｍφのポリウレタンフォームよりなることを特徴とするものである。

本発明の車両用シートパッドにあっては、樹脂発泡成形体の裏面（乗員当接面と反対側の裏面）の少なくとも一部に複数の凹穴を設けている。乗員がこの乗員当接面に着座したり寄りかかったりしたときに凹穴同士の間の部分が圧縮変形し、パッドが後退するようにストロークするので、ストローク感が良好である。

この凹穴を腿下部の下方の裏面に設けることにより、腿下部のストローク感が向上する。

この凹穴の深さを２〜４０ｍｍとすることにより、ストローク感が向上する。

１個の凹穴の開口面積を４０〜１０００ｍｍ^２としたり、凸条の幅を２〜１０ｍｍとすることにより、ストローク感が良好となる。

本発明の車両用シートパッドでは、凹穴同士の間の部分を独立した突起ではなく、複数方向に延在した凸条とすることが好ましく、特にこの凸条を２方向又は３方向に延在させるのが好ましい。かかる凸条は、乗員の体重によって深く圧縮変形した場合でも座屈することがなく、ストローク感が良好である。

凹穴は三角形、正方形、多角形、円形、長穴形（例えば、長方形、楕円形、長溝）などのいずれでもよい。

なお、凸条を２方向又は３方向に延在させることにより、着座感の異方性が少ないものとなる。また、この３方向に延在した凸条を形成する場合、発泡原液が金型のキャビティ面の凸条形成予定部に沿って回り込み易くなり、成形歩留りが向上するという効果も得られる。

凸条の頂面の面積の合計を凹穴及び凸条の合計の面積の１０〜８０％とすることにより、ストローク感が良好となる。凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率を１０〜８０％とすることによりストローク感が良好となる。また、この体積率を４０〜６０％とすることにより、ストローク感が良好になると共に、凸条の耐久性も良好となる。

凹穴の開口断面積を深さ方向において同一とした場合、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり着座感が良好となる。

本発明では、凸条や凸部の角縁を曲面とするように、所謂Ｒ付けすることにより、凸条や凸部の耐久性が向上する。

本発明のシートパッドは、シートクッションパッドであってもよく、シートバックパッドであってもよい。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

［凸条を直交２方向に延在させた車両用シートパッド］
第１図は実施の形態に係る車両用シートパッドの平面図、第２図は腿下部の下方の裏面（パッド底面）を下方から見た拡大斜視図、第３図は第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図はシートパッド裏面の底面図である。

この車両用シートパッド１は、全体として一体に発泡成形されたポリウレタンフォームよりなるクッションパッドであり、腿下部２、尻下部３、サイド部４を有する。

車両用シートパッド１の上面には、表皮材（図示略）を吊り込むための、前後方向の吊込溝５と横幅方向の吊込溝６とが略Ｈ字形状を呈するように設けられている。このシートパッド１の座面の前部が腿下部２となっており、座面の後部が尻下部３となっている。

この車両用シートパッド１の腿下部２の下方の裏面すなわちシートパッド１の底面に多数の凹穴８が設けられており、凹穴８同士の間は凸条９となっている。シートパッド１の前後方向の全長をＬ_１、凹穴８及び凸条９を設けた領域の前縁とシートパッド前端（シートパッド１の平面視における前端）との距離をＬ_２、該領域の後縁とシートパッド前端との距離をＬ_３とした場合、Ｌ_１は通常５５０〜６５０ｍｍであり、Ｌ_２は５〜１００ｍｍ特に１０〜５０ｍｍ程度が好ましく、Ｌ_３は２００〜３５０ｍｍ特に２５０〜３００ｍｍ程度が好ましい。

この実施の形態において凹穴８は円形であり、深さ方向において直径が均一な円盤形ないし円柱形である。第４図の通り、凹穴８は、各円の中心が正三角形の各頂点に位置するように配列されている。そのため、凸条９は３方向に延在している。凹穴８の直径Ｄは８〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍ程度が好適である。隣接する凹穴８の中心間距離Ｅは１０〜６０ｍｍ特に２０〜４０ｍｍ程度が好適である。隣接する凹穴８同士の間で凸条９が最も幅小となっている箇所における凸条９の幅（厚さ）ｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍ程度が好適である。なお、凹穴８は、後述の通り、円形に限られるものではない。いずれの場合も、１個の凹穴８の開口面積は４０〜１０００ｍｍ^２特に１００〜９００ｍｍ^２とりわけ４００〜７００ｍｍ^２であることが好ましい。なお、凹穴８の直径が深さ方向において変化し、凸条９の幅（厚さ）ｔが例えば後述の第５図の如く高さ方向において変化する場合、凸条９の幅（厚さ）ｔ、凹穴８の直径Ｄ、凹穴８の開口面積は、いずれも高さ方向の中間部での厚さ、直径、開口面積を示すものとする。

凸条９の頂面は、平坦であり、凹穴８及び凸条９を設けた領域の周囲のシートパッド底面と連続面となっている。

凸条９の体積率は１０〜８０％特に４０〜６０％が好ましい。この凸条の体積率とは、凸条９及び凹穴８を設けた領域の面積（第２図の場合ａ×ｂ）に凹穴８の深さｈを乗じて得た体積ａ・ｂ・ｈに対して凸条９の体積が占める比率をいう。この体積率を１０〜８０％とすることにより、腿下部のストローク感が良好となる。また、４０〜６０％とすることにより、ストローク感が良好になると共に、凸条の耐久性が良好となる。

各凸条９の頂面の合計の面積は、凹穴８及び凸条９を設けた領域の面積の１０〜８０％特に２０〜５０％とりわけ２５〜３５％程度が好ましい。

この車両用シートパッド１は、密度３５〜１００ｋｇ／ｍ^３特に６０〜７０ｋｇ／ｍ^３、２５％ＩＬＤ硬度１５〜４５ｋｇｆ／２００ｍｍφ特に１５〜３５ｋｇｆ／２００ｍｍφのポリウレタンフォームにて全体として一体に成形されることが好ましい。この金型のキャビティ面、通常は上型のキャビティ面に凸部を設けておくことにより、凹穴８が形成される。

その後、このポリウレタン成形体に対し表皮材（図示略）が被着されることにより、車両用シートパッドの製品となる。

このように構成された車両用シートパッド１の座面に着座すると、乗員の大腿部が腿下部に接触した当初は主として凸条９が圧縮変形し、シートパッド１の腿下部全体が略均等に下方に沈下するので、乗員はストローク感を感取する。その後、身体が沈み込んでゆき凸条９がさらに圧縮変形すると、凸条９の反発力が強くなり、乗員の身体が安定する。

この実施の形態では、凸条９が３方向に延在しているので、着座時に凸条９が座屈することが確実に防止される。

なお、凹穴８の直径Ｄ、凸条９の高さｈ及び幅ｔが上記範囲であると、ストローク感が良い。また、凸条９が基端から先端まで断面の幅ｔが同一であるため、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり、ストローク感が良好である。

上記実施の形態では腿下部２の下方のシートパッド裏面に凹穴８及び凸条９を設けているが、尻下部３の下方のシートパッド裏面にも設けてもよく、腿下部２と尻下部３とのいずれか一方の下方のシートパッド裏面にのみ設けてもよい。

［別形状の凹穴の説明］
第１図〜第３図の実施の形態においては、凹穴８は、その深さ方向において直径Ｄが均一であり、凹穴８のシートパッド底面と垂直な断面が角形となっているが、凹穴８は奥側の直径Ｄが入口側よりも小さくなる台形、半円形、半楕円形又はＵ字形などの断面形状であってもよい。また、第５図の凹穴８Ａ及び凸条９Ａのように、基端側や上端側の角縁を曲面とするようにＲ付けしてもよい。このＲ付けの曲率半径は１〜２０ｍｍ特に１〜１０ｍｍ程度（深さｈの半分の長さの径）が好適である。この基端側の角縁とは凸条９Ａの側面と凹穴８の底面との隅角であり、上端側の角縁とは、凸条９Ａの側面とシートパッド底面との交差角縁である。

第１〜３図では、凹穴８の平面視形状は円形となっているが、凹穴は、正方形、長方形、楕円形又は細長い溝形等の長穴であってもよく、六角形等の多角形であってもよく、それらに近似した形状であってもよい。

第６図は正六角形の凹穴１０をハニカム形に配列したものであり、凹穴１０同士の間が凸条１１となっている。この凸条１１は３方向に延在している。

凸条１１の幅（厚さ）ｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍ、凹穴１０の対角線長さＬは１０〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍが好ましい。１個の凹穴１０の開口面積や凸条１１の高さ（凹穴１０の深さ）、凸条１１の頂面の面積割合、凸条の体積率の好適な範囲、シートパッドの好適な材料などは第１図〜第３図の実施の形態と同様である。

第６図では凹穴は正六角形であるが、正六角形以外の六角形であってもよい。ただし、対向する辺が平行な六角形が好ましく、正六角形が最も好ましい。

第７図は方形の凹穴１２を桝目状に配列し、凹穴１２同士の間を凸条１３としたものである。この実施の形態では凸条１３は直交２方向に延在している。

隣り合う凹穴１２同士の間の最も小さい凸条１３の厚さｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍが好ましい。凹穴１２の開口面積や凸条１３の高さ（凹穴１２の深さ）、凸条１３の頂面の面積割合の好適な範囲、凸条の体積率、シートパッドの好適な材料などは第１図〜第４図の実施の形態と同様である。

なお、第６，７図に示した凹穴及び凸条を有する車両用シートパッドも、キャビティ面とくにキャビティの底面に凹穴及び凸条に対応した形状の凸部及び凹溝を有した金型を用いて成形される。

本発明では、第８図のシートパッド２１のように骨盤接触部２３の下方のシートパッド裏面を平坦とし、骨盤をしっかりと支持するようにし、その他の座面２２の下方のシートパッド裏面については上記の凹穴を設け、ストローク感に富むものとしてもよい。第８図では、骨盤接触部２３は直径が２０〜１００ｍｍ程度の円形領域であるが、これと略同等の面積の方形、多角形、楕円形などであってもよい。

本発明は、シートバックパッドに対しても適用できる。第９図はその一例を示すシートバックパッドの正面図である。シートバックパッド３０の前面の左右両サイドに、上下方向に延在する表皮吊込溝３１，３１が設けられている。この表皮吊込溝３１，３１をつなぐように、左右方向に延在した表皮吊込溝３２，３３が設けられている。上側の表皮吊込溝３２の上側の背中当接領域３４のシートバックパッド裏面に上記のいずれかの凹穴が設けられており、この背中当接領域３４のストローク感が高いものとなっている。なお、背中当接領域３４よりも下側の中間領域３５の裏面にも凹穴を設けてもよい。それよりも下側の腰椎当接部３６には凹穴を設けず、腰椎支持特性を高めるのが好ましい。

この領域の下端縁と表皮吊込溝３２とは略一致している。この領域の下端縁とシートの座面との距離は２５０〜５００ｍｍ特に３００〜４００ｍｍ程度が好ましい。この領域の上端縁とシートバックパッド３０の上端との距離は１００ｍｍ以下特に２０〜５０ｍｍ程度が好ましい。

以下、実施例及び比較例について説明する。便宜上まず、比較例１について説明する。

比較例１
密度６４ｋｇ／ｍ^３、２５％硬度２４ｋｇｆ／２００ｍｍφのポリウレタンフォームよりなるシートパッドを製作した。このシートパッドには凹穴８は設けられていない。このシートパッドの座面の荷重−ストローク曲線を求めた。なお、この測定には、直径２００ｍｍの負荷子を用い、この負荷子を速度０．８ｍｍ／ｓｅｃで座面に押し付け、反力を計測した。結果を第１０図に示す。凹穴を設けていないので、凸条の体積率は１００％である。

実施例１
成形用金型の腿下部の下方のシートパッド裏面を成形するための上型キャビティ面に凸部を設けることにより、比較例５と同一のウレタン原液を用い、腿下部下方のシートパッド裏面に第６図に示す円形の凹部を設けることにより腿下部下方のシートパッド裏面をソフト化したシートパッドを製造した。凹穴８の直径を１２ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を１９ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は７０％である。凸条９の体積率は７０％である。この腿下部に、上記比較例１と同様に負荷子を押し当てて、荷重−ストローク曲線を求めた。結果を第１０図に示す。

実施例２
実施例１において、凹穴８の直径を１９ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を２６ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は５０％である。凸条９の体積率は５０％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。

実施例３
実施例１において、凹穴８の直径を２４ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を３０ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は４０％である。凸条９の体積率は４０％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。

実施例４
実施例１において、凹穴８の直径を２８ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を３２ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は２５％である。凸条９の体積率は２５％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。

これらの実施例２〜４のシートパッドの腿下部下方のシートパッド裏面に、上記比較例１と同様に負荷子を押し当てて、荷重−ストローク曲線を求めた。結果を第１０図に示す。

［考察］
第１０図の通り、実施例１〜４のシートパッドの腿下部下方のシートパッド裏面は、比較例１に比べてソフトであり、ストローク感に優れるものである。また、凸条の体積率が小さくなるほどソフトになることも認められる。なお、各シートパッドの腿下部について５０℃、湿度９５％の恒温恒湿槽内で２２時間５０％圧縮後の残留歪を測定し、結果を第１１図に示した。

また、実施例２において凸条の基端側及び先端側の角縁にＲ＝３．５ｍｍのＲ付けを施したところ、圧縮残留歪は１９．８％から１８．８％に低下することが認められた。

また、比較例１と実施例３（凸条の体積残存率５０％）のシートパッドにおいて、腿下部下方のシートパッド裏面に関し３０℃、湿度８５％の環境で６８ｋｇの尻型負荷子を５０万回振動（振幅±２．５ｍｍ）させた時のパッドの落ち込み量の測定を行った。結果を第１２図に示す。第１２図の通り、両者のデータはほぼ同一であり、この実施例３のシートパッドの凹凸形成領域の加振耐久性は比較例１と同等であった。

実施の形態に係る車両用シートクッションパッドの平面図である。 座面の拡大斜視図である。 第２図のIII−III線に沿う断面図である。 凹穴及び凸条の別形状を示す断面図である。 凹穴及び凸条の別形状を示す底面の一部の断面図である。 凹穴及び凸条の別形状を示す底面の一部の平面図である。 凹穴及び凸条の別形状を示す斜視図である。 別の実施の形態に係るシートパッドの平面図である。 実施の形態に係るバックパッドの正面図である。 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 車両用シートクッションパッド
２ 腿下部
３ 尻下部
８，１０，１２ 凹穴
９，９Ａ，１１，１３ 凸条
２３ 骨盤接触部
３０ 車両用シートバックパッド

Claims (17)

1. 樹脂発泡成形体よりなる車両用シートパッドにおいて、
   乗員当接面と反対側の裏面の少なくとも一部の領域に複数の凹穴を設けたことを特徴とする車両用シートパッド。
2. 請求項１において、少なくとも腿下部の下方の裏面に前記凹穴を設けたことを特徴とする車両用シートパッド。
3. 請求項１又は２において、凹穴の深さが２〜４０ｍｍであることを特徴とする車両用シートパッド。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、１個の凹穴の開口面積が４０〜１０００ｍｍ^２であることを特徴とする車両用シートパッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、前記凹穴は三角形、正方形、多角形、円形又は長穴形であることを特徴とする車両用シートパッド。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、前記凹穴同士の間が凸条となっていることを特徴とする車両用シートパッド。
7. 請求項６において、凸条の幅が２〜１０ｍｍであることを特徴とする車両用シートパッド。
8. 請求項６又は７において、前記凸条は２方向に延在していることを特徴とする車両用シートパッド。
9. 請求項６又は７において、前記凸条は３方向に延在していることを特徴とする車両用シートパッド。
10. 請求項９において、前記凹穴は六角形であることを特徴とする車両用シートパッド。
11. 請求項６ないし１０のいずれか１項において、各凸条の頂面の面積の合計は、前記凹穴及び凸条を設けた領域の面積の１０〜８０％であることを特徴とする車両用シートパッド。
12. 請求項６ないし１１のいずれか１項において、前記凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率が１０〜８０％であることを特徴とする車両用シートパッド。
13. 請求項１２において、前記凸条の体積率が４０〜６０％であることを特徴とする車両用シートパッド。
14. 請求項６ないし１３のいずれか１項において、前記凸条の頂面と側面とが交わる角縁、及び、前記凸条の側面と凹穴の底面とが交わる角縁の少なくとも一方が曲面となっていることを特徴とする車両用シートパッド。
15. 請求項６ないし１３のいずれか１項において、前記凹穴は深さ方向において開口断面積が均一となっていることを特徴とする車両用シートパッド。
16. 請求項６ないし１４のいずれか１項において、前記凹穴の開口断面積は奥側が小さいことを特徴とする車両用シートパッド。
17. 請求項１ないし１６のいずれか１項において、密度２０〜１００ｋｇ／ｍ^３、２５％ＩＬＤ硬度５〜４５ｋｇｆ／２００ｍｍφのポリウレタンフォームよりなることを特徴とする車両用シートパッド。

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