CN101128138A - 车辆用座垫、车辆用靠背垫及车辆用座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种臀下部及靠背部以及其他部分在乘坐舒适性上没有不舒服感的车辆用座垫及车辆用靠背垫。该座垫的座面的臀下部以外的一部分或全部，用比构成该臀下部的材料P密度低的材料Q构成。该材料Q的由JASO－B408的硬度试验法测得的25％硬度比材料P的25％硬度小。该靠背垫的除靠背部以外的一部分或全部，用比构成该靠背部的材料R密度小的材料S构成。该材料S的由JASO－B408的硬度试验法测得的25％硬度比材料R的25％硬度小。

Description

车辆用座垫、车辆用靠背垫及车辆用座椅
技术领域
本发明涉及车辆用座垫及车辆用靠背垫，特别涉及不损害乘坐舒适性及耐久性、实现重量轻及成本低的车辆用座垫及车辆用靠背垫。另外，本发明还涉及备有这样的座垫或靠背垫的车辆用座椅。
背景技术
安装在汽车等的座椅(座席)的就座部上的座垫，由臀下部及腿下部和座面两侧的侧堤部和后端部构成，通过向模具中注入多元醇成分配合液和异氰酸酯成分混合而成的聚氨酯配合原液进行发泡成型来制造。安装在座席的靠背部上的座椅靠背垫，也由上部靠背部及下部靠背部、其两侧的侧堤部、上端部及下端部构成，被同样地制造。
在车辆用座垫及靠背垫中，乘员的臀部和背部直接接触的部分，例如座面的臀下部，所承受的搭乘者的体重最多，该部分的材料与乘坐舒适性密切相关，因此，从乘坐舒适性方面考虑，臀下部等的构成材料重要，除此而外的部分，体重的负荷小，相对的重要程度低。
为了实现车辆用座垫的轻重量化与低成本化，提出了各种增加了将对乘坐舒适性影响最大的座面的臀下部做成高密度部、将其他的部位做成低密度部等改进的车辆用座垫。
在日本特开2002-153357号公报中，提出了座面的除臀下部以外的一部分或全部比臀下部密度低且硬度几乎相等的车辆用座垫。
为了对应臀下部和其以外的部分的感觉(坐时的触感)，提出了匹配在JASO——B408中所规定的“25％硬度”的方案。由于25％硬度的测量方法是采用φ200mm的大圆盘、并读取在其25％压缩时保持20秒后的反作用力的值，因此即使25％硬度一致，在使用了不同配合的臀下部和其以外的部分上，泡沫的感觉不同，使人感到不舒服。
作为他的一个例子，图10a表示在314N下25％硬度相等的2种聚氨酯泡沫的负荷-挠曲曲线图和25％硬度测定时的保持20秒后的应力松驰，图10b是应力松驰部分的放大图。
如图10a、10b所示，即使25％硬度相同，由于配合不同，应力松驰的量不同，保持20秒前的负荷-挠曲曲线的反作用力不同。
为了获得相同的25％硬度，必须使低密度的聚氨酯配合(C)的聚氨酯泡沫的树脂变硬，但通常，树脂越硬，应力松驰量越大。因此，在低密度配合(C)和高密度配合(D)的聚氨酯泡沫的保持20秒前的反作用力方面，低密度配合C的反作用力比高密度配合的反作用力大7N左右，这使得低密度配合C的在按压的瞬间感到硬。
另外，低密度下高硬度的聚氨酯，与高密度下同硬度的聚氨酯相比，由于树脂自身硬，因此与软的有弹性力的高密度聚氨酯相比，垫子表面部的张力大，有顶人的硬的感觉。这表明，即使25％硬度相同，如果用如手指等的小面积加压泡沫，其差别明显。
图11是用φ10mm圆盘推压25％硬度相等的配合C、配合D的负荷-挠曲曲线图，显示出低密度下硬的配合C的压缩负荷(反作用力)比高密度的配合D高出40％左右。这表示：由于在用接近指尖粗细的直径的圆盘推压时，有这么大的差别，因此，即使25％硬度相等，用手接触的感觉是配合C较硬。
就座时主要接触腿下部和侧堤部的不是臀部而是腿和手，这些部分与臀下部相比接触面积较小，而且负担的负荷也较小。因此，为了使这些部位的感觉和臀下部的感觉一致，与用φ200mm的圆盘进行推压相比，用更小的圆盘推压更接近实际的感觉。
同样地，在用图12a所示的拉压力计130的顶端的加压头131对这二种聚氨酯泡沫加压时，他们的值分别为配合C(17.5N)、配合D(13.7N)，配合C较高，变硬。另外，如图12(b)、(c)所示，用于通过将该加压头130压入样品15mm来测量反作用力的加压头131，其顶端侧为直径20mm的半球形。
如上所述，在臀下部和其以外的腿下部和侧堤部上使用不同的材料时，只使JASO-B408(JISK 6401)规定的25％硬度一致，不能使泡沫的感觉一致，从而使人感到在配合之间不舒服。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在臀下部、靠背部等的中央部和周围部分之间没有与乘坐舒适性不好的感觉的车辆用座垫及车辆用靠背垫。
本发明的第1技术方案的车辆用座垫，座面的除臀下部以外的一部分或全部用比构成该臀下部的材料P密度低的材料Q构成。该材料Q的由JASO-B408的硬度试验法测得的25％硬度(下面称为25％硬度)比材料P的25％硬度小。
本发明的第2技术方案的车辆用靠背垫，除靠背部以外的一部分或全部用比构成该靠背部的材料R密度低的材料S构成。该材料S的由JASO-B408的硬度试验法测得的25％硬度比材料R的25％硬度小。
在本发明中，所谓密度，指“OA密度(总体密度；总密度)”。
在本发明中，与臀下部或靠背部的25％硬度相比，将臀下部或靠背部以外部分的至少一部分(优选是全部)的25％硬度设定成小一些；由此，臀下部或靠背部和其以外的部位的泡沫感觉接近，从而可以制作没有不舒服感的垫子。
因此，根据本发明，提供了一种车辆用座垫及车辆用靠背垫，该车辆用座垫及车辆用靠背垫实现了不损害乘坐舒适性及耐久性、重量轻及成本低，可以防止产生臀下部或靠背部和其以外的部分之间的不舒服感。另外，如果应用本技术，可以相对于臀下部有目的地操作臀下部以外的部分的硬度、材料特性。特别是可以选择以往的单一配合或侧部是不同材料的制品中所不可能有的臀下和腿下的各自的最优硬度。因而可以提高乘坐的舒适性。
附图说明
图1是表示本发明的车辆用座垫的实施方式的立体图。
图2是表示本发明的车辆用座垫的另一个实施方式的立体图。
图3是表示本发明的车辆用座垫的又一个实施方式的立体图。
图4是表示本发明的车辆用座垫的又一个实施方式的立体图。
图5是表示本发明的车辆用座垫的又一个实施方式的立体图。
图6是表示本发明的车辆用靠背垫的实施方式的立体图。
图7是表示本发明的车辆用靠背垫的另一个实施方式的立体图。
图8是表示本发明的车辆用靠背垫的又一个实施方式的立体图。
图9是表示本发明的车辆用靠背垫的又一个实施方式的立体图。
图10a、10b是表示在以往配合的聚氨酯中的负荷(N)-变形(％)曲线的曲线图。
图11是表示以往配合的聚氨酯中的负荷(N)-变形(％)曲线的曲线图。
图12a、12b及12c是表示采用拉压力计的硬度测量法的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的车辆用座垫及车辆用靠背垫的实施方式。
图1～5是表示本发明的车辆用座垫的实施方式的立体图，图6～9是表示本发明的车辆用靠背垫的实施方式的立体图。
图1的车辆用座垫1A，只把臀下部2做成高密度部，把之外的腿下部3、侧堤部4及后端部5做成低密度部。
图2的车辆用座垫1B，把臀下部2及后端部5做成高密度部，把腿下部3和侧堤部4做成低密度部。
图3的车辆用座垫1C，只把侧堤部4做成低密度部，把之外的臀下部2、腿下部3及后端部5做成高密度部。
图4的车辆用座垫1D，把臀下部2和腿下部3做成高密度部，把侧堤部4及后端部5做成低密度部。
图5的车辆用座垫1E，只把腿下部3做成低密度部，把之外的臀下部2、侧堤部4及后端部5做成高密度部。
图6的车辆用靠背垫11A，只把侧堤部16做成低密度部，把其他的上端部12、下端部13、上部靠背部14及下部靠背部15做成高密度部。
图7的车辆用靠背垫11B，把侧堤部16及上端部12做成低密度部，把之外的下端部13、上部靠背部14及下部靠背部15做成高密度部。
图8的车辆用靠背垫11C，把侧堤部16及下端部13做成低密度部，把之外的上端部12、上部靠背部14及下部靠背部15做成高密度部。
图9的车辆用靠背垫11D，把侧堤部16、上端部12及下端部13做成低密度部，把之外的上部靠背部14及下部靠背部15做成高密度部。
在本发明中，为了确保乘坐的舒适性及耐久性等，高密度部的密度DA优选是40～80kg/m3左右。另外，硬度HA优选是150～300N左右。
另一方面，为了减轻重量，低密度部的密度DB优选是高密度部的密度DA的40～95％左右。
该高密度部由聚氨酯配合原液A发泡成型而成，低密度部由聚氨酯配合原液B发泡成型而成。如下面的[I]或[II]那样制造由聚氨酯配合原液A构成的高密度部及由聚氨酯配合原液B构成的低密度部。
[I]对于高密度部，使用发泡成型为密度DX(其中DA＞DX＞DB)时的硬度是HXA的聚氨酯配合原液A，使该聚氨酯配合原液A发泡成密度为DA。另一方面，在低密度部上，在发泡成形成密度DX(其中DA＞DX＞DB)时，使用提高呈现比硬度HXA高的硬度HXB’的聚氨酯配合原液B’的异氰酸酯指数而调制成的聚氨酯配合原液B，使该聚氨酯配合原液B发泡成形成密度为DB。
在此，发泡成型为密度DX的聚氨酯配合原液A和聚氨酯配合原液B’的异氰酸酯指数优选是同等程度。两者的异氰酸酯指数优选是80～120左右。另外，优选是与聚氨酯配合原液A同密度且呈现高硬度的聚氨酯配合原液B’呈现出硬度HXB’，该硬度HXB’为聚氨酯配合原液A的硬度HXA的1.1倍以上、例如1.2～2.0倍。
聚氨酯配合原液B相对于这种聚氨酯配合原液B’将异氰酸酯指数提高1～20左右，并调制成在密度DB时能得到硬度HB。另外，为了提高异氰酸酯指数，简便的做法是调整聚氨酯配合原液B’的多元醇成分配合液和异氰酸酯成分的配合比例、增加异氰酸酯成分。
[II]在高密度部，将降低发泡成型为密度DX(其中，DA＞DX＞DB)时的硬度为HXA’的聚氨酯配合原液A’的异氰酸酯指数而调制成的聚氨酯配合原液A发泡成密度为DA。另一方面，在低密度部，在发泡成型为密度DX(其中，DA＞DX＞DB)时，使用提高表示比硬度HXA’高的硬度HXB’的聚氨酯配合原液B’的异氰酸酯指数而调制成的聚氨酯配合原液B，使该聚氨酯配合原液B发泡成密度为DB。
在此，发泡成型为密度DX的聚氨酯配合原液A’和聚氨酯配合原液B’的异氰酸酯指数优选是同等程度。两者的异氰酸酯指数优选是80～120左右。另外，优选是与聚氨酯配合原液A’同密度且呈现高硬度的聚氨酯配合原液B’呈现出硬度HXB’，该硬度HXB’为聚氨酯配合原液A’的硬度HXA’的1.1倍以上、例如1.2～2.0倍。
聚氨酯配合原液A将这种聚氨酯配合原液A’的异氰酸酯指数下降1～20左右、优选是下降2～10左右，调制成在密度DA时能得到硬度HA。另外，聚氨酯配合原液B将这种聚氨酯配合原液B’的异氰酸酯指数提高1～20左右，优选是提高2～10左右，并调制成在密度DB中能得到硬度HB。另外，为了降低异氰酸酯指数，简便的做法是调整聚氨酯配合原液A’的多元醇成分配合液和异氰酸酯成分的配合比例、减少异氰酸酯配合成分。另外，为了提高异氰酸酯指数，简便的做法是调整聚氨酯配合原液B’的多元醇成分配合液和异氰酸酯成分的配合比例、增加异氰酸酯成分。
这样一来，相对于聚氨酯配合原液A或聚氨酯配合原液A’，对于在相同密度DX下高硬度且表示脆性性质的聚氨酯配合原液B’，调整异氰酸酯指数，并调整密度来构成低密度部。通过在[I]的情况下，提高配合原液B’的指数，在[II]的情况下，降低配合原液A’的指数，增大高密度部与低密度部的密度差，作为垫子制品，更加提高轻重量化的效果，但因为原有的配合原液A’和B’在相同密度下硬度有差别，因此可以选择相同指数、或在作为制品能测量轻重量化的范围内，自由选择指数。
在本发明中，如上所述，使材料Q的25％硬度比材料P的25％硬度小一些，优选是将材料Q的25％硬度设为材料P的25％硬度的50～98％，更为优选是设为60～90％。另外，使材料S的25％硬度比材料R的25％硬度小一些，优选是将材料S的25％硬度设为材料R的25％硬度的50～98％，更为优选是设为60～90％。
另外，图1～5是表示本发明的车辆用座垫的实施方式的一例子的图，本发明只要不超出其要旨，不限于任何图示的车辆用座垫。本发明的车辆用座垫只要满足臀下部是高密度部、侧堤部及/或腿下部是低密度部、上述25％硬度的关系就可以。
另外，图6～9是表示本发明的车辆用靠背垫的实施方式的一例子的图，本发明只要不超出其要旨，不局限于任何图示的车辆用靠背垫。本发明的车辆用靠背垫只要满足上部及下部靠背部是高密度部、侧堤部是低密度部、上述25％硬度的关系就可以。
在本发明中，为了充分地实现不损害乘坐舒适性和耐久性、轻重量化、低成本化，优选是将座垫或靠背垫的总体积的20～70％做成高密度部，把剩余部分做成低密度部。
在本技术中，可以与侧部使用高硬度材料，即所谓的侧异硬度技术组合，在用于前垫时，优选是在侧部采用高硬度配合，在臀下部采用重视乘坐舒适性的配合，在除这些以外的部分采用密度和硬度比臀下部低的材料。
上述的各实施方式是适用于一人乘坐的所谓左右分开式座椅的本发明的适用例，但本发明也可适用于二人以上乘坐的所谓长座椅。
实施例
下面举出实施例及比较例来更具体地说明本发明。
实施例1
在侧部、腿下部及后端部，使用下述表1中所示的配合的多元醇成分配合液C，并将其作为异氰酸酯成分，使用日本聚氨酯公司制的“Cornate T-80”，将它们混合成为异氰酸酯指数85而做成聚氨酯配合原液。
另外，使用下述表1中所示的配合的多元醇成分配合液D，另外，作为异氰酸酯成分，使用与上述相同的日本聚氨酯社制的“Cornate T-80”，将他们混合成异氰酸酯指数100而做成聚氨酯配合原液。
[表1]
多元醇成分配合液C 多元醇成分配合液D
配比(重量份)   多元醇(旭硝子公司制)“EL828” 58 50
  交联剂(旭硝子公司制)“EL981” 2 3
  聚合多元醇(三洋化成公司制)“KC827” 40 47
  催化剂(东曹公司制)“TEDAL33” 0.5 0.9
  整泡剂(东レ公司制)“BY10-304” 1.0 0.7
  发泡剂水   3.3   2.5
供给上述聚氨酯原液配合液C、D使侧堤部、腿下部和后端部的密度为56kg/m3、并使臀下部密度为66kg/m3，按照通常的方法制造车辆用座垫。
将该车辆用座垫的臀下部的密度及25％硬度和侧堤部、腿下部及后端部的密度及25％硬度表示在表2中。
对于该车辆用座垫，监测员实际就座，评价当时的大腿部的不舒服感，将结果表示在表2中。另外，评价都是以普通(ordinaye)、差(not good)、优良(good)的标准表示。
在本实施例中，分别将配合C、D的硬度换算成400×400×100mm的试件形状，但在用实际的制品形状确认时，也可以从臀下部和其以外的部分切出同形状的样品，用其CLD硬度(全面压缩硬度JIS K 6400-2)代用。
比较例1
在实施例1中，作为原料在所有的部分使用与实施例1的臀下部相同的聚氨酯配合原液来制造车辆用座垫。即，使用配合D作为多元醇配合原液，将异氰酸酯指数设为100。另外，臀下部及其以外的全部的密度设为66kg/m3。结果表示在表2中。
比较例2
在实施例1中，在侧堤部、腿下部及后端部，采用了使用多元醇配合液C、并将异氰酸酯指数定为100的高硬度的聚氨酯配合原液，除此而外，与实施例1同样地制造车辆用座垫，同样地进行评价，将结果表示在表2中。
[表2]
  例   臀下部   侧堤部、腿下部及后端部   制品重量(g)   侧堤部大腿部的舒适感
  原料   指数   密度(kg/m3) 25％硬度＊(N)   原料   指数   密度(kg/m3) 25％硬度＊(N)
  实施例1   配合D 100 66 265   配合C 90 56 208 1145 优良
  比较例1   配合D 100 66 265   配合C 100 66 265 1255 普通
  比较例2   配合D 100 66 265   配合C 100 56 265 1145 差
＊400×400×100mm试件换算时的25％硬度
如表2所示，侧堤部等和臀下部的25％硬度之比为78％的实施例1，与该比为100％的比较例1、2相比较，没有大腿部的不舒服感，乘坐的舒适性优良。另外，实施例1比比较例1重量轻。

Claims (8)

1.一种车辆用座垫，其特征在于，座面的臀下部以外的一部分或全部用比构成该臀下部材料P密度低的材料Q构成，
该材料Q的由JASO-B408的硬度试验法测得的25％硬度(下面，称为25％硬度)比材料P的25％硬度小。
2.根据权利要求1所述的车辆用座垫，其特征在于，该材料Q的25％硬度是材料P的25％硬度的50～98％。
3.根据权利要求1所述的车辆用座垫，其特征在于，该材料Q的25％硬度是材料P的25％硬度的60～90％。
4.一种车辆用座椅，其特征在于，具有权利要求1所述的车辆用座垫。
5.一种车辆用靠背垫，其特征在于，靠背部以外的一部分或全部用比构成该靠背部的材料R密度低的材料S构成，
该材料S的由JASO-B408的硬度试验法测得的25％硬度比材料R的25％硬度小。
6.根据权利要求5所述的车辆用靠背垫，其特征在于，该材料S的25％硬度是材料R的25％硬度的50～98％。
7.根据权利要求5所述的车辆用靠背垫，其特征在于，该材料S的25％硬度是材料R的25％硬度的60～90％。
8.一种车辆用座椅，其特征在于，具有权利要求5所述的车辆用靠背垫。
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