JP2010184085A

JP2010184085A - 車両用シートパッド

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Publication number: JP2010184085A
Application number: JP2009031680A
Authority: JP
Inventors: Yasusuke Yonezawa; 泰輔米澤; Yutaka Hirata; 豊平田; Masanori Okumura; 正則奥村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】表面のソフト感に優れ、しかも乗員の横ずれに対する支持特性も良好で、一体的に発泡成形により製造することができる車両用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と尻下部３の上面に多数の丸穴８を設けるとともに、それらの丸穴８同士の間を仕切る多数の凸条９を設けており、それらの凸条９はその中心線ＣＬを繋ぐと六角形をなすように互いに繋がって延在している。凸部９の高さ即ち丸孔８の深さは５〜２０ｍｍ特に１０〜１５ｍｍ、丸穴８の内径は１０〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍ、隣り合う丸穴８同士の間の最も小さい凸条９の厚さは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍが好ましい。１個の丸孔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、特に乗員当接面にソフト感を持たせ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腿下部や尻下部は、搭乗者の体重が多くかかり、この部分の材質は座り心地や乗り心地と密接な関係がある。

そこで、座り心地に最も影響の大きい座面を高密度部とし、その他の部位を低密度部とするなどの改良を加えた車両用シートクッションパッドが種々提案されている。

例えば、スラブウレタンフォームをパッド本体に貼り合わせた車両用シートパッドが多く用いられている（特許文献１参照）。しかしながら、スラブ貼り付けにコストがかかる。

また、シートバックパッドの座面に、ウレタンフォームの硬度を変更せずにストロークを増すための凹溝を設ける技術も知られている（特許文献２，３参照）。しかしながら、これらの技術では凹溝が、前後左右方向に直行している壁部のみで構成されているため、乗車中に横ずれ感が生じる。

さらに、ポリウレタンフォーム製シートパッドの尻下部の表面に、５０ｍｍの間隔で縦横に深さ５ｍｍのスリットを設けることにより、表面のソフト感を向上させる技術も知られている（特許文献４参照）。しかしながら、この技術では直径５０ｍｍの負荷子をパッド表面に押し当てて硬さを測定して表面がソフトになると判断しているため、乗員の尻や腿などが当接する時には上記のスリットがソフト感の感取に殆ど寄与せず、ソフト感が十分には向上しない。

特開平９−２７１４２３号公報実開平６−０１５５５１号公報特表２００８−５３７５００号公報特開平１１−３４８６２９号公報

本発明は、上記従来の問題点を解決し、表面のソフト感に優れ、しかも乗車中の乗員の横ずれを抑える特性が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ように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、乗員当接面又はそれ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、それら複数の凹穴同士の間を仕切る複数の凸条を、それらの凸条の中心線が六角形をなすように繋いで延在させ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、各凹穴が丸穴である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において、各凹穴が六角穴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から３までの何れか１項において、各凸条の基端および先端の少なくとも一方の角縁を丸めた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では、乗員当接面又はそれ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、それら複数の凹穴同士の間を仕切る複数の凸条を、それらの凸条の中心線が六角形をなすように相互に繋いで延在させている。この凸条を設けたことにより、乗員がこの乗員当接面に当接したときに凸条が圧縮変形するようになるので、凹穴を設けなかった場合に比べて乗員当接面のソフト感が向上する。凸条が所定以上に圧縮変形すると、凸条の反発力が増大し、乗員がしっかりと支持されるようになる。

しかも本発明の車両用シートパッドでは、独立した突起ではなく、中心線が六角形をなすように繋がって延在する凸条を設けており、六角形に繋がって延在する凸条はハニカム構造となって、縦横に直行する場合より横方向の動きに強く対抗できるので、乗車中の乗員の横ずれを抑えることができる。
そして六角形に延在する凸条は分岐点で、縦横に直行する場合の四方向より少ない三方向に分岐するため、原料が成形金型内で流れ易いので、成形性が良好である。

この各凹穴が丸穴であることにより、六角穴の場合より凸条の分岐部が太くなって横ずれに対する支持感が向上する。

また、この各凹穴が六角穴であることにより、丸穴の場合より凸条の分岐部が細くなってソフト感が向上する。

そして、各凸条の基端および先端の少なくとも一方の角縁を丸めたことにより、それらの角縁での応力集中が緩和されて凸条の耐久性が向上し、またそれらの角縁での金型内の空気の滞留が防止されて金型内での成形性が向上するとともに、それらの角縁での凸条の金型への食い付きが緩和されて金型からの脱型性が向上する。

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。

本発明の一実施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。座面の拡大平面図である。図２のIII−III線に沿う断面図である。図３の凸条の一つを拡大して示す断面図である。凹穴及び凸条を別形状とした本発明の他の一実施形態に係る車両用シートクッションパッドを示す座面の一部の平面図である。凹穴及び凸条を底面に設けた本発明の他の一実施形態に係る車両用シートクッションパッドの、図３と同様の位置での断面図である。凹穴及び凸条を座面に設けた本発明のさらに他の一実施形態に係る車両用シートバックパッドの正面図である。凹穴及び凸条をさらに座面のサイドサポート部にも設けた正面図である。実施例及び比較例の結果を示すグラフである。実施例の結果を示すグラフである。実施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。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

［凹穴を座面に設けた車両用シートクッションパッド］
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用シートクッションパッドの平面図、図２は、座面の拡大平面図、図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。

この車両用シートクッションパッド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り、腿下部２、尻下部３、サイドサポート部４を有する。

車両用シートクッションパッド１の乗員当接面である座面には、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とを両者でＨ字形状を呈するように設けている。この吊込溝５よりも前方で且つ左右の吊込溝６，６の間の部分が腿下部２となっている。また、吊込溝５よりも後方で吊込溝６，６の間が尻下部３となっている。

この車両用シートクッションパッド１の腿下部２の上面に、凹穴としての多数の丸孔８を設けるとともに、それらの丸穴８同士の間を仕切る多数の凸条９を設けており、それらの凸条９はその中心線ＣＬを繋ぐと六角形をなすように互いに繋がって延在している。凸条９の頂面は、丸孔８及び凸条９を設けた領域の周囲の座面と連続面となっている。

図３に示す例では、凸条９は座面と垂直な断面が角形であり、凸条９は基端（下端）から先端（上端）に至るまで幅ｔが均一となっているが、図４に示すように、凸条９の基端および先端の少なくとも一方の角縁を半径Ｒで丸めてもよい。

凸条９の高さ即ち丸孔８の深さｈは２〜４０ｍｍ特に５〜２０ｍｍとりわけ１０〜１５ｍｍ、丸穴８の内径Ｄは１０〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍ、隣り合う丸穴８同士の間の最も小さい凸条９の厚さｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍが好ましい。１個の丸孔８の開口面積は５０〜１０００ｍｍ^２特に１００〜９００ｍｍ^２とりわけ４００〜７００ｍｍ^２であることが好ましい。半径Ｒは２〜５ｍｍであることが好ましい。

各凸条９の頂面の合計の面積は、丸穴８及び凸条９の合計の面積の２０〜８０％特に２０〜５０％とりわけ２５〜３５％程度が好ましい。

この車両用シートクッションパッド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、キャビティ面特にキャビティの底面に丸穴８及び凸条９に対応した形状の凸部及び凹溝を有した発泡成形用の金型を用いて、全体として一体に成形される。

ここで、図２に示すように、凸条９は３方向に延在しているので、キャビティ底面の一部に供給されたウレタン原液は、金型キャビティ面（底部）に設けられた、凸条９を形成するための凹溝内を流れ、そのウレタン原液の流れ方向は約６０°蛇行するので、ウレタン原液が凸条間を流れ易く、ひいてはキャビティの隅々まで行き渡り易い。

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クッションパッド１の座面に着座すると、乗員の下半身が座面に接触した当初は凸条９のみが圧縮変形し、乗員はソフトな感触を感取する。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。しかも凸条９が３方向に延在していると、凸条が２方向に延在しているものに比べ、着座したときの異方性が小さい。

この実施形態では、凸条９が六角形に繋がって延在し、ハニカム構造となっていて、縦横に直行する場合より横方向の動きに強く対抗できるので、乗車中の乗員の横ずれを抑えることができる。そして六角形に延在する凸条９は分岐点で、縦横に直行する場合の四方向より少ない三方向に分岐するため、上述したように原料が成形金型内で流れ易いので、成形性が良好である。

また各凹穴が丸穴８であることにより、後述の六角穴１０の場合より凸条９の分岐部が太くなって横ずれに対する支持感が向上する。

なお、丸穴８の内径Ｄ、凸条９の高さｈ及び幅ｔが上記範囲であると、着座したときに丸穴８や凸条９が人体に感取されにくく、触感が良い。また、凸条９が基端から先端まで均一断面形状であるため、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり、着座感が良好である。

各凸条９の基端および先端の少なくとも一方の角を丸めると、それらの角での応力集中が緩和されて凸条の耐久性が向上するとともに、それらの角での金型内の空気の滞留が防止されて金型内での成形性が向上し、それらの角での凸条９の、金型への食い付きが緩和されて金型からの脱型性が向上する。

上記実施形態では腿下部２に丸穴８及び凸条９を設けているが、尻下部３にも設けてもよく、腿下部２と尻下部３とのいずれか一方にのみ設けてもよく、さらにサイドサポート部４にも設けてもよく、その場合に腿下部２と尻下部３との間やそれら腿下部２と尻下部３とサイドサポート部４との間で、丸穴８の内径Ｄ、凸条９の高さｈ及び幅ｔを異ならせてもよい。特にサイドサポート部４では、ホールド感を高めるために丸穴８の内径Ｄ及び凸条９の高さｈを他の部位よりも小さめにしてもよい。

［凹穴を六角穴にした車両用シートクッションパッド］
凹穴を六角穴にした本発明の他の一実施形態について、図５を参照して説明する。

図５に示す実施形態は、正六角形の六角穴１０を多数配列するとともに、六角穴１０同士の間を仕切る多数の凸条１１を設けたものであり、それらの凸条１１はその中心線ＣＬを繋ぐと六角形をなすように互いに繋がって延在している。

凸条１１の厚さｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍ、六角穴１０の対角線長さＬは１０〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍが好ましい。１個の六角穴１０の開口面積や凸条１１の高さ（六角穴１０の深さ）、凸条１１の頂面の面積割合の好適な範囲、車両用シートパッドの好適な材料などは図１〜図３に示す実施形態と同様である。

図５では六角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。

［裏面に凹穴を設けた車両用シートクッションパッド］
図６は、凹穴及び凸条を底面に設けた本発明のさらに他の一実施形態に係る車両用シートクッションパッドの、図３と同様の位置での断面図である。

図６に示す実施形態に係る車両用シートクッションパッドにあっては、その車両用シートクッションパッドの裏面（乗員当接面と反対側の裏面）の少なくとも一部に、凹穴としての複数の丸穴８を設けるとともに、それらの丸穴８同士の間を仕切る多数の凸条９を設けており、それらの凸条９は図２に示すものと同様、その中心線ＣＬを繋ぐと六角形をなすように互いに繋がって延在している。

乗員がこの車両用シートクッションパッドの乗員当接面に着座したり寄りかかったりしたときに丸穴８同士の間の凸条９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。例えば、この丸穴８を腿下部２の下方の裏面に設けることにより、腿下部２のストローク感が向上する。

しかも、凸条９が六角形に繋がって延在し、ハニカム構造となっていて、縦横に直行する場合より横方向の動きに強く対抗できるので、乗車中の乗員の横ずれを抑えることができる。そして六角形に延在する凸条９は分岐点で、縦横に直行する場合の四方向より少ない三方向に分岐するため、上述したように原料が成形金型内で流れ易いので、成形性が良好である。

なお、この車両用シートクッションパッドの裏面でも、丸穴８及び凸条９に代えて六角穴１０及び凸条１１を用いてもよい。

［凹穴を座面に設けた車両用シートバックパッド］
本発明は、シートバックパッドの座面または裏面に凹穴を設けてもよい。図７はその一実施形態を示すシートバックパッドの正面図である。この実施形態では、シートバックパッド４０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４１，４１を設け、この表皮吊込溝４１，４１をつなぐように、左右方向に延在した表皮吊込溝４２，４３を設けている。

そして上側の表皮吊込溝４２の上側の背中当接領域４４のシートバックパッド座面または裏面に、多数の凹穴及び凸条として、上述の丸穴８及び凸条９、または上述の六角穴１０及び凸条１１を設けており、これによりこの背中当接領域４４は、ストローク感が高いものとなるとともに、乗車中の乗員の横ずれを抑えることができるものとなっている。なお、背中当接領域４４よりも下側の中間領域４５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４６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４４の下端縁と表皮吊込溝４２とは略一致している。この領域４４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４４の上端縁とシートバックパッド４０の上端との距離は１００ｍｍ以下特に２０〜５０ｍｍ程度が好ましい。

［サイドサポート部にも凹穴を設けた車両用シートバックパッド］
図８は、本発明のさらに他の一実施形態に係る車両用シートバックパッドの正面図であり、この車両用シートバックパッド４０は、二点鎖線で囲んだサイドサポート部の上部４７、すなわち背中当接領域４４の両側の領域についても、多数の凹穴及び凸条として、上述の丸穴８及び及び凸条９、または上述の六角穴１０及び凸条１１を設けて、ソフト化するとともに乗車中の乗員の横ずれを抑えるようにしてもよい。

この場合に、先のシートクッションパッドの場合と同様、背中当接領域４４とサイドサポート部の上部４７との間で、丸穴８の内径Ｄ、凸条９の高さｈ及び幅ｔを異ならせてもよい。特にサイドサポート部では、ホールド感を高めるために丸穴８の内径Ｄ及び凸条９の高さｈを他の部位よりも小さめにしてもよい。

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丸穴８や六角穴１０は設けていない。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。結果を図９に示す。凹穴は設けていないので、凸条の体積率は１００％である。ここで、「凸条の体積率」とは、凸条を設けた領域の体積（その領域の面積×凸条の高さ）における凸条の体積の占める割合を意味している。

実施例１
比較例１の成形用金型の腿下部成形面（キャビティ面）に凸部を設けることにより、比較例１と同一のウレタン原液を用い、第１図〜第３図に示す腿下部をソフト化したシートパッドを製造した。丸穴８の直径を１２ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する丸穴８同士の中心間の距離を１９ｍｍとした。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。結果を図９に示す。

実施例２
実施例１において、丸穴８の直径を１９ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する丸穴８同士の中心間の距離を２６ｍｍとした。凸条１３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、丸穴８の直径を２４ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する丸穴８同士の中心間の距離を３０ｍｍとした。凸条１３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、丸穴８の直径を２８ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する丸穴８同士の中心間の距離を３２ｍｍとした。凸条１３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１〜４のシートパッドの右腿下部に、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。結果を図９に示す。

［考察］
図９に示す通り、実施例１〜４のシートパッドの右腿下部は、比較例１に比べて表面のソフト感及び身体支承性に優れることが認められた。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た。

なお、各シートパッドの腿下部について５０℃、湿度９５％の恒湿恒温槽中で２２時間５０％圧縮した後の残留歪を測定し、結果を図１０に示す。体積率の増加につれて圧縮残留歪は減少しており、ソフト感と残留歪とを考慮すると体積率は４０％〜７０％が好ましい。

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（角縁を丸めた）ところ、図１１に示すように、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。

さらに、各シートパッドの腿下部について、気温３０℃、相対湿度８０％の環境下で、６８ｋｇｆの尻型負荷子により、周波数４．６Ｈｚ、加速度０．７Ｇで５０万回繰返し振動を加える加振耐久試験を行ったところ、図１２に示すように、時間経過に伴う腿下部の落ち込み量は比較例１と実施例２とでほぼ同等であった。

さらに実施例２においてｈ＝１０ｍｍとした実施例５と、実施例２とほぼ同等のＬ＝２０ｍｍの六角穴１０を持つとともに凸条１１の高さｈ＝１０ｍｍの図５に示す実施形態のシートパッドとした実施例６とを追加して、その座面の荷重−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。結果を図１３に示す。

［考察］
例えば腿下荷重１０．５ｋｇが加わると想定した初期着座時について図中破線で囲ったＡ部に示すように、比較例１と比べて実施例２，５，６は、初期着座時のストローク感を出すことができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものである。

１車両用シートクッションパッド
２腿下部
３尻下部
８丸穴
９凸条
１０六角穴
１１凸条
４０車両用シートバックパッド

Claims

樹脂発泡成形体よりなる車両用シートパッドにおいて、
乗員当接面又はそれ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、それら複数の凹穴同士の間を仕切る複数の凸条を、それらの凸条の中心線が六角形をなすように繋いで延在させたことを特徴とする車両用シートパッド。
請求項１において、各凹穴は丸穴であることを特徴とする車両用シートパッド。
請求項１において、各凹穴は六角穴であることを特徴とする車両用シートパッド。
請求項１から３までの何れか１項において、各凸条の基端および先端の少なくとも一方の角縁を丸めたことを特徴とする車両用シートパッド。