CN105377078A - 座椅坐垫 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种座椅坐垫,要实现就座时的适用性或缓冲性优异并且轻量化的座椅坐垫(1),可如下解决课题:形成有就座者的座面的座椅缓冲垫(2)具备形成所述座椅缓冲垫(2)的上缘部周围的缘状部件(10)、和由合成树脂发泡体构成的多个独立的棒状或板状的支撑体(3),所述合成树脂发泡体以JIS?K7221-2:2006记载的方法为基准测定的挠曲量为20mm以上,并且挠曲20mm时的负荷为2~100N,所述支撑体(3)为隔开规定的间隔排列设置的方式,并且具有该支撑体(3)能够向所述支撑体(3)的下方弯曲变形的空间部(5)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用座椅座垫的轻量化,特别是涉及以循环使用性优异、适用性、缓冲性优异为特征的座椅坐垫。
背景技术
通常,座椅坐垫内包金属制的座椅骨架或钢丝,通常,将聚氨酯泡沫用作缓冲材料并由表皮材料覆盖整体。乘坐人员的体重主要通过使夹持于座椅骨架或钢丝和表皮材料之间的聚氨酯泡沫层向压缩方向挠曲来支撑,缓冲性以及适用性主要通过使聚氨酯泡沫层向压缩方向挠曲时的反作用力、恢复力以及挠曲而得到。
另外,作为有关座椅坐垫的轻量化的技术,专利文献1中公开有如下技术:座椅骨架呈框状,座椅骨架的截面呈山形,并且,在座椅骨架的框状的内周侧具有形成上述山形的一侧并与就座者对置的倾斜面,在座椅骨架上覆盖具有弹性的网,将其周缘部从座椅骨架的山形上绕入并固定于该山形的另一侧,由此以形成凹曲面状的就座面的方式张设,并且在网和座椅骨架的倾斜面之间设置有角度。
作为有关其它轻量化的技术,专利文献2中公开有有关车辆用座椅的技术:该车辆用座椅具有就座部,该就座部具备可装卸地安装于座椅骨架上的基板、配置于该基板上的块体、配置于该块体上的弹簧板、覆盖该弹簧板的表皮,上述块体以在上述基板和上述弹簧板间形成规定的空间的方式配置,上述弹簧板利用由具有弹性的发泡体即PP(聚丙烯)珠粒发泡体、PE(聚乙烯)珠粒发泡体、PP发泡体、PE发泡体、AS树脂(丙烯腈/苯乙烯树脂)发泡体、EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物树脂)以及聚氨酯泡沫材料的任一种形成的发泡体成形,上述弹簧板在施加了向上述基板方向的力时,向上述空间内挠曲。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-28044号公报
专利文献2:日本特许第4009490号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
在现有一般的座椅坐垫中,使用聚氨酯泡沫作为缓冲材料,由于其缓冲性极高并且舒适性优异,所以迄今为止仍多被采用。但是,该聚氨酯泡沫存在循环使用性能差的问题。而且,座椅坐垫除通常的缓冲性之外,还寻求相对于伴随汽车的运动对乘坐人员施加的前后左右的加速度以最佳的位置支撑乘坐人员的身体的功能。为减轻长时间乘车时的疲劳,也需要以最佳的位置支撑身体。因此,仅非常轻量并且软质的聚氨酯泡沫不能满足功能,并且为得到一定程度的刚性而需要使聚氨酯泡沫的密度为一定以上的密度,因此,存在轻量化不能进展的问题。
专利文献1中记载的技术中,将支撑乘坐人员的负荷的网材料拉入设置于座椅坐垫周围的座椅骨架并牢固地固定,通过乘坐人员的就座而施加的负荷通过网材料最终通过座椅骨架的刚性支撑。因此,座椅骨架的构造必须要保持一定以上的强度,因此,相当于现有的缓冲材料的网材料自身的重量虽然轻量,但座椅骨架的重量处于增加趋势,存在作为整体的重量减轻效果不充分的问题。
而且,网材料的缓冲性主要通过材料的伸缩获得,所以有限定,因长期的使用而产生松弛,也存在商品性差的趋势。另外,由于为在座椅骨架上张设平面的网材料的构造,所以基本的座椅坐垫的形状是平面的,并且难以得到为了以最佳的位置支撑乘坐人员的身体而必要的三维形状,其结果,存在对乘坐人员带来不舒适感的问题。这是因为,在通过汽车的运动而对乘坐人员施加横G时等,在不稳定的吊床状的网材料中,不能稳定地支撑乘坐人员的身体。
其次,专利文献2的技术中,弹簧板为外形大致矩形的板状发泡体,在该弹簧板的乘坐人员就座的一侧,沿横方向形成有多个槽。但是,如果槽部浅,则不能赋予柔软性,如果槽部深,则缓冲材料挠曲时,在稍残留的槽部底部的连结部分集中过大的拉伸力,产生大的伸展变形,因此,产生不能恢复的永久变形,或可能断裂。如果处于槽底部的连结部分即使破坏一部分,则一下子失去支撑的缓冲材料整体的表观硬度也会急剧降低,大幅损害作为缓冲材料的功能。因此,为避免破坏,事实上将缓冲材料的挠曲设计为一定以上是困难的,难以赋予充分的就座时的适用性以及舒适性。
另外,专利文献2的技术中有如下记载,通过根据乘坐人员的体格适宜选择高度不同的块体,可以得到对于个人而言为良好的就座感,但存在乘坐人员必须要按照体重的轻重在就座之前改变为适合自身的高度的块体之类的必须要进行现实上难以实施的应对的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种乘坐人员就座时的适用性以及缓冲性优异,可实现轻量化并且循环使用性优异的座椅坐垫。
(解决技术问题的技术方案)
本发明中,合成树脂发泡体是指柔软并且可以弯曲变形,并且恢复性优异的材料,是指以JISK7221-2:2006记载的方法(对在23℃±2℃、相对湿度50±5%的环境下去除了表皮的长度350mm、宽度100mm、厚度25mm的试验片以支点间距离300mm、试验速度20±1mm/min施加负荷直至挠曲达到最大90mm为止,并记录负荷挠曲曲线。)为基准测定的挠曲为20mm以上、并且挠曲20mm时的负荷为2~100N的合成树脂发泡成形体。具体的而言,是指发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、其它聚烯烃类树脂发泡体、或改性聚苯乙烯类树脂发泡体等。所述合成树脂发泡体中含有珠粒发泡成形体,作为珠粒发泡成形体,可举出聚丙烯类珠粒发泡成形体、聚乙烯类珠粒发泡体等。
在材料的具体选定中,进一步期待的是,支撑长度400mm左右的棒状或板状的试验片的两端,将中央向前后压下25mm并保持30分钟,之后释放负荷,之后从样品的变形的恢复为90%以上。或者,以利用现有的聚氨酯泡沫制的座椅坐垫进行的试验为基准,使支撑两端的样品的中央部重复规定次数压下变形,期望之后测定的残留应变(也称作残留位移量。)为规定量以下。
作为满足这种条件的材料,例如优选为发泡聚丙烯的密度0.06g/cm3~0.015g/cm3、更优选为密度0.035g/cm3~0.015g/cm3、或发泡聚乙烯的密度0.08g/cm3~0.03g/cm3等。另一方面,缺乏柔软性并且因弯曲变形而可能容易断裂的硬质发泡氨基甲酸乙酯或发泡聚苯乙烯等不予优选。
发明者们为实现轻量化而进行了材料的探讨。作为可变换为连续气泡构造即聚氨酯泡沫的材料的例子,通常,具有独立气泡构造的合成树脂发泡体与目前作为座椅坐垫的缓冲材料通常使用的聚氨酯泡沫相比,具有轻量并且刚性优异并且循环使用也容易的等优点,但在将压缩方向上的挠曲、恢复力作为缓冲使用的情况下,存在因内包空气的反作用力而伴随发泡体的变形导致反作用力急剧升高的趋势,因此,缺乏缓冲性并且有硬度感,舒适性差。
另外,通常,具有独立气泡构造的合成树脂发泡体与聚氨酯泡沫相同,在向压缩方向挠曲而作为缓冲材料使用的情况下,随着长期的使用而逐渐丧失恢复力,产生蠕变。这大大地取决于构成气泡的树脂皮膜的重复变形带来的疲劳和内包的空气的压力降低。因此,作为长期使用的汽车用座椅坐垫的材料是不优选的。
因此,发明者们通过从各种角度分析合成树脂发泡体的物性发现如下内容并完成本发明:不是现有作为一般的缓冲材料使用的在压缩方向挠曲的构造,而是将由可弯曲变形并且恢复性优异的合成树脂发泡体构成的支撑体的弯曲变形和其恢复性作为缓冲材料利用的方法最佳。
为解决“发明要解决的问题”所记载的课题,本发明技术方案的座椅坐垫1含有座椅缓冲垫2,所述座椅坐垫1的特征在于,所述座椅缓冲垫2具备:缘状部件10,其设置规定的间隔对置配设,形成在所述座椅缓冲垫2的上缘部周围;多个独立的棒状或板状的支撑体3,其由合成树脂发泡体构成,所述合成树脂发泡体以JISK7221-2:2006记载的方法为基准测定的挠曲量为20mm以上,并且挠曲20mm时的负荷为2~100N。将所述座椅缓冲垫2的方式设为如下方式:以在架设于所述缘状部件10间的方向上一点支撑或多点支撑的方式,载设、嵌设或固设于所述缘状部件10,或与所述缘状部件10一体成形,将该多个支撑体3隔开规定的间隔排列设置,具有该支撑体3能够向所述支撑体3的下方弯曲变形的空间部5。
本发明技术方案的座椅坐垫1,其特征在于,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,与所述支撑体3的底面相接触地设置弹性体8,在无负载时,使所述支撑体3和座椅骨架7分开,在承受了乘坐人员的就座产生的负载时,通过弹性体8的挠曲,所述支撑体3也开始下降。
本发明技术方案的座椅坐垫1,其特征在于,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,在所述支撑体3的下方设置弹性体8,从无负载时起,所述支撑体3的端部和座椅骨架7为连接状态,从负载之后起,所述支撑体3以座椅骨架7为支点开始弯曲变形。
本发明技术方案的座椅坐垫1,其特征在于,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,以俯视观察,所述支撑体3的方式为直线形状、曲线形状、或使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状。
(发明的效果)
在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,均可以将目前通常使用的聚氨酯泡沫置换为合成树脂发泡体,因此,可以实现轻量化、循环使用性的提高,另外,虽然使用较硬质并且缓冲性、适用性、耐蠕变性差的合成树脂发泡体,但可以赋予高的缓冲性、适用性,设计自由度提高,可以较适宜地支撑乘坐人员的身体,可以得到高的舒适性,即使长期使用,也能够发挥与现有的聚氨酯泡沫同等的良好的耐蠕变性,实现具有高的商品性的效果。
而且,通过合成树脂发泡体将构成座椅缓冲垫2的支撑体3和其它部分一体成形,从而可以降低加工成本,推进轻量化。
其次,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,有如下方式:第一方式,在乘坐人员就座时,支撑体3整体不与上述座椅骨架7抵接,通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小下降而产生的弹性体8的上方向的反作用力和乘坐人员的体重相平衡;以及第二方式,在乘坐人员就座时,支撑体3整体通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而下降,在所述支撑体3的端部与所述座椅骨架7的上部抵接后,在两端支撑状态下,支撑体3向下方弯曲变形而产生的上方向的反作用力以及弹性体8的上方向的反作用力和乘坐人员的体重相平衡。
在第一方式的情况下,在乘坐人员就座的同时,使由合成树脂发泡体构成并且成为座面的支撑体3整体不与座椅骨架7抵接,通过支撑支撑体3的弹性体8产生的弹性体8的弹性伸长或弹性缩小,支撑体3整体伴随弹性体8的一定的反作用力开始下降,因此,从就座时开始就得到良好的就座感。而且,由于支撑体3一边下降一边进行以抵接的弹性体8为支点的弯曲变形,所以乘坐人员具有柔软的印象,能够感到舒适的就座感。
其次,在第二方式的情况下,在乘坐人员就座的同时,由合成树脂发泡体构成并且成为座面的支撑体3在第一阶段不与座椅骨架7抵接,通过以支撑支撑体3的弹性体8为支点的弯曲变形以及上述弹性体8的弹性伸长或弹性缩小,支撑体3整体伴随弹性体8的一定的反作用力开始下降,因此,从就座时开始就能够感到良好的就座感。而且,在支撑体3的端部与座椅骨架7抵接的第二阶段,产生以上述座椅骨架7为支点的两端支撑的弯曲变形,通过支撑体3的上方向的反作用力以及弹性体8的上方向的反作用力,能够发挥与乘坐人员的体重相对应的缓冲性,乘坐人员感受到座面非常柔软的印象,能够感到舒适的缓冲性。
另外,在第一或第二方式任一方式中,由于在支撑支撑体3的弹性体8上作用乘坐人员的体重,负荷分散在弹性体8和支撑体3上,因此,可以减少对作为合成树脂发泡体的支撑体3作用的负荷,因此,在受到乘坐人员的就座产生的负荷时,虽然支撑体3弯曲变形并发挥缓冲性,但其变形范围可以停留在弹性域内,并且弹性体8的下降增加,因此,乘坐人员感受到座面非常柔软的印象,得到优选的就座感。
其次,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,为与上述支撑体3的下方即支撑体3的底面相接触或在支撑体3的下方分开地设置弹性体8,上述支撑体3的端部和座椅骨架7处于连接状态的方式。在该方式的情况下,从负载之后起,所述支撑体3以座椅骨架7为支点开始弯曲变形。在无负载时,将使弹性体8离开支撑体3的方式作为第三方式,将使弹性体8接触支撑体3的方式作为第四方式。
在第三方式的情况下,承受了就座者的挤压的支撑体3向下方引起弯曲变形,在成为一定以上的大小的变形之后,支撑体3的下方与弹性体8抵接,在该抵接之后,通过支撑体3的弯曲变形产生的上方向的反作用力、和弹性体8的张力产生的上方向的反作用力可以提高支撑力,因此,可以抑制身体不必要的陷入,可以在适当的位置支撑就座者的身体。
在第四方式的情况下,受到就座者的挤压的支撑体3以及弹性体8同时向下方引起弯曲变形,通过支撑体3的弯曲变形产生的反作用力、和弹性体8的张力可以提高支撑力,因此,在乘坐人员的体重大的情况下,可以抑制身体陷入,可以在适宜的位置支撑体重重的乘坐人员的身体。
另外,在上述的本发明技术方案所记载的座椅坐垫1中,在通过小型的座椅坐垫不能充分确保支撑体3的两端间的距离,并且通过乘坐人员的身体的负荷不能得到充分的挠曲的情况下,将支撑体3不形成为直线形状而形成为圆弧形状、或使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状,可以增大受到弯曲变形时的实质上的支撑体3的两端间的距离,可以得到充分的挠曲,因此,可以提高设计的自由度。
附图说明
图1是本发明的座椅坐垫的概要图。
图2是图1中的B-B截面概略说明图,(a)是具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体与形成上缘部周围的缘状部件分离的方式的概要说明图,(b)是不具有底面部的座椅缓冲垫中支撑体与形成上缘部周围的缘状部件分离的方式的概要说明图。
图3是图1中的B-B截面概要说明图,(a)是具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体与形成上缘部周围的缘状部件一体化的方式的概要说明图,(b)是不具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体与形成上缘部周围的缘状部件一体化的方式的概要说明图。
图4是图1中的A-A截面概要说明图,(a)是具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体的概要说明图,(b)是不具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体的概要说明图。
图5是表示支撑体的形状的说明图,(a)是圆弧形状的支撑体的概要图,(b)是由使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状的支撑体的概要图。
图6是图1中的A-A截面概要说明图,是具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体的截面概要说明图。
图7是图1中的A-A截面概要说明图,是表示在具有底面部的座椅缓冲垫的支撑体的底面上突设有突起部分的1方式的截面概要说明图。
图8是图1中的A-A截面概要说明图,是表示在具有底面部的座椅缓冲垫中的支撑体的底面的对置面突设有突起部分的1方式的截面概要说明图。
图9是表示以JISK7171或ISO178为标准的弯曲试验方法的图,(a)是无负载时的图,(b)是55kg负荷时的图。
图10是权利要求2所记载的无负载时的方式的说明图,(a)是张设有弹性体的方式,(b)是将弹性体设于座椅骨架等的方式的说明图。
图11是权利要求3所记载的无负载时的方式的说明图,(a)是张设弹性体并且与支撑体接触的方式,(b)是张设弹性体并且不与支撑体接触的方式,(c)是将弹性体设于座椅骨架等并且与支撑体接触的方式,(d)是将弹性体设于座椅骨架等并且不与支撑体接触的方式的说明图。
图12是本发明第二方式的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是无负载时的截面说明图。
图13是本发明第二方式的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是作用负荷并且座椅缓冲垫抵接于座椅骨架7时的截面概要图。
图14是本发明第二方式的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是作用负荷并且座椅缓冲垫弯曲变形中的截面概要图。
图15是本发明的第二方式,是在座椅骨架7的上设置有夹插物的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是无负载时的截面说明图。
图16是本发明的第二方式,是在座椅骨架7上设置了弹接体的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是无负载时的截面说明图。
图17是本发明的第二方式,是在座椅骨架7上设置了弹接体的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是作用负荷并且座椅缓冲垫抵接于座椅骨架7时的截面概要图。
图18是本发明的第二方式,是在座椅骨架7上设置了弹接体的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是作用负荷并且座椅缓冲垫弯曲变形中的截面概要图。
图19是本发明第一方式的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是无负载时的截面说明图。
图20是本发明第一方式的车辆用座椅坐垫的A-A剖面图,是作用负荷并且座椅缓冲垫下降中的截面概要图。
图21是未使用弹性体的方式的情况下的A-A截面的座椅缓冲垫的变形的说明图,(a)表示无负载时的状态,(b)是表示负荷负载时的状态的图。
图22是说明施加了乘坐人员的负荷时的座椅缓冲垫的负荷和位移的关系的图,(a)是表示第二方式的情况的图,(b)是表示第二方式,即在座椅骨架7上设置了弹接体的情况的图,(c)是表示第一方式的情况的图,(d)是表示不由弹性体支撑座椅缓冲垫而由座椅骨架7支撑的情况的图。
图23是表示本发明的车辆用座椅坐垫的弹性体的安装类型的例子的图,(a)是表示第二方式,即在座面的背面设置了弹性体的方式的说明图,(b)是表示第二方式,即在座椅缓冲垫的横方向侧设置了弹性体的方式的说明图,(c)是表示第二方式,即在座椅缓冲垫的表面侧即座面侧设置了弹性体的方式的说明图,(d)是表示第一方式,即在座椅缓冲垫的脚部的下面设置了弹性体的方式的说明图。
图24是张设了弹性体的座椅骨架的概要立体图。
图25是图1中的A-A截面概要说明图,是在不具有底面部的座椅缓冲垫上张设了弹性体的方式的截面概要说明图。
图26是弹性体的种类的说明图,(a)是表示钢丝成形网的图,(b)是表示S形弹簧的图,(c)是表示螺旋弹簧的图,(d)是表示金属板簧的图,(e)是表示受扭螺旋弹簧的图,(f)是表示树脂体的图。
图27是负载耐久性试验的概要图。
图28是背形加压夹具的概要图,(a)是平面图,(b)是正面图,(c)是侧面图。
图29是重复负荷得到的残留位移量线图。
图30是座椅坐垫形状的负荷-位移量线图。
图31是发泡体和无发泡体的JISK7221-2下的弯曲试验的比较图。
图32是权利要求3所记载的构造的压缩-位移量线图。
符号说明
1座椅坐垫
2座椅缓冲垫
3支撑体
4空隙
5空间部
6脚体
7座椅骨架
8弹性体
9钢丝
10缘状部件
11夹插物
12弹接物
16底面部
17侧面部
18突起部分
21表皮
30去除表皮一部分的范围
40加压夹具
41样品板。
具体实施方式
以下,对本发明的座椅坐垫1的实施方式进行说明。
本发明的座椅坐垫1是包含座椅缓冲垫2的座椅坐垫1,上述座椅缓冲垫2具备设置规定的间隔而对置配设并且形成于上述座椅缓冲垫2的上缘部周围的缘状部件10、和以JISK7221-2:2006记载的方法为基准测定的挠曲量为20mm以上并且挠曲20mm时的负荷为2~100N的由合成树脂发泡体构成的多个独立的棒状或板状的支撑体3,将上述座椅缓冲垫2的方式设为以在架设于上述缘状部件10间的方向上单点支撑或多点支撑的方式,载设、嵌设或固设于上述缘状部件10上或者与上述缘状部件10一体成形并将该多个支撑体3隔开规定的间隔排列设置的方式,并且具有上述支撑体3可向该支撑体3的下方弯曲变形的空间部5。而且,在体重55kg的乘坐人员就座时,也可以将因上述体重的负载而在上述支撑体3上产生的弯曲变形设为5%以内。
如图1~图3所示,在形成座椅缓冲垫2的上缘部周围的缘状部件10上固设或一体成形有支撑体3,支撑体3包含在座椅缓冲垫2的构成要素中,形成座椅缓冲垫2的座面。在此,缘状部件10可以形成于座椅缓冲垫2的上缘部的全周缘部,也可以形成于对置的缘部。
另外,座椅缓冲垫2由包含成为座面的支撑体3、侧面部17和构成下方的底面部16的部位构成,由包含成为座面的支撑体3、侧面部17的部位构成,或仅由成为座面的支撑体3构成。如图4所示,在支撑体3间形成空隙4。另外,在支撑体3的下方形成空间部5。在座椅缓冲垫2仅由成为座面的支撑体3构成的方式的情况下,将上述支撑体3载设于座椅骨架7上。
而且,如图1所示,座椅坐垫1至少由表皮21覆盖座椅缓冲垫2的外周面。
其次,对支撑体3的安装方式进行说明。如图1中去除表皮一部分的范围30内所示配设支撑体3。如图2所示,在将座椅缓冲垫2分离成支撑体3和其它部位的情况下,该支撑体3以单点支撑固设于形成座椅缓冲垫2的上缘部周围的缘状部件10的对置的一侧,或者以多点支撑固设于形成上述上缘部周围的缘状部件10的两侧。另外,如图3所示,在将座椅缓冲垫2不分离成支撑体3和其它部位而一体成形的情况下,该支撑体3以单点支撑或多点支撑的方式与形成座椅缓冲垫2的上缘部周围的缘状部件10一体成形。优选在固设有支撑体3的一侧的周缘部的下方配设座椅骨架7或钢丝9,并且在固设侧的周缘部以成为该支撑体3挠曲时的支点的方式赋予刚性。
另外,各支撑体3以彼此设置规定的间隔并分别独立的状态排列设置,使得各自不受彼此相邻的支撑体3的接触影响,并且各支撑体3单独进行各自不相同的弯曲变形。
由于各支撑体3通过空隙4分别以不受其它支撑体3的影响的方式独立,所以也容易对各支撑体3赋予完全不同的弯曲特性,并且为了提高设计自由度,可以对座椅坐垫赋予高的缓冲性或适用性,进一步确保舒适性。因此,在由乘坐人员对座椅坐垫施加负荷时,为了得到体压分布带来的负荷的程度、或期望的身体的保持位置,可以对身体抵接的各支撑体3的部位分别赋予优选的挠曲量。
对比文献2所记载的座椅坐垫构造中,得到一定以上的挠曲量、按每个部位得到不同的期望的缓冲性以及挠曲量、进而赋予用于在通过车辆的运动而对乘坐人员的身体施加加速度时也要将身体保持在期望的位置的追随性是困难的,但在本发明的座椅坐垫构造中,由于柔软的各支撑体3可独立动作,所以可以容易地解决这些问题。
其次,对设于各支撑体3间的空隙4进行说明。该空隙4优选宽度为2mm以上15mm以下,一个空隙4的宽度可以均匀,也可以根据部位而部分可变。如果空隙4的宽度在上述范围内,则在各支撑体3受到乘坐人员的身体带来的负荷而引起弯曲变形时,可以抑制相邻配设的支撑体3因相互摩擦而引起的噪音的产生或弯曲变形的障碍,另外可以进一步抑制就座时的支撑体3和空隙4的凹凸感觉。
另外,如图6~图8所示,空隙4的宽度(各支撑体3间的间隔)优选设计为座椅坐垫表面侧窄并且下方宽。这是因为,在因车辆的前后左右运动而对乘坐人员施加加速度,支撑体3追随该加速度而三维复杂地变形时,可以防止其相互接触。
其次,对支撑体3进行说明。支撑体3的方式只要以俯视观察在包含水平、垂直、或倾斜在内的360°内的任意方向上为直线形状、曲线形状、或由使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状即可。在座椅坐垫1的宽度(前后方向)非常宽的情况下,即使支撑体3的方式是直线状,也可以增大支撑体3的挠曲(是指对应于乘坐人员挤压的大小而可挠曲的限度。),但在座椅坐垫1的宽度窄的情况下,难以增大支撑体3的挠曲。因此,在座椅坐垫1的宽度(前后方向)上存在座椅坐垫1的设计上的限制,因此,在难以确保满足支撑体3的跨度的情况下,即需要使支撑体3的挠曲更大的情况下,如图5(a)或(b)所示,通过将支撑体3的形状变形为以俯视观察为圆弧形状、或由使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状,可以增大承受实质上的弯曲的支撑体3的长度,可以有效地得到必要的挠曲。
其次,支撑体3的截面形状可以设为矩形、圆棒或椭圆等任意的形状。此外,为了避免弯曲变形时应力集中,优选为在角部没有锐角部分的形状。
各支撑体3的大小、即宽度、厚度、长度以及形状根据通过所使用的合成树脂发泡体的刚性、假定的乘坐人员的身体各部的形状、座椅位置等决定的最佳的缓冲性以及挠曲量来进行设计。就具体的大小而言,支撑体3的上下方向的宽度优选为12mm以上200mm以下。前后方向的厚度优选为10mm以上60mm以下。支撑体3的宽度越小,对身体形状的追随性越高,但从支撑体3的耐久性和缓冲性以及适用性的平衡的观点出发,优选在上述范围内。另外,支撑体3的长度根据假定的乘坐人员的身体的大小、座椅的大小或支撑体3的支撑方式等任意决定。
而且,支撑体3在体重55kg的乘坐人员就座时,也可以以通过上述负荷在上述支撑体3上产生的弯曲变形为5%以内的方式来设定支撑体3的方式。将乘坐人员的体重设定为55kg是因为用于以JISD0001-2001规定的车辆总重量计算的每一个乘坐人员的体重为55kg。
座椅坐垫1相对于长期间的重复负荷要求充分的耐久恢复性。通常,在不限于树脂材料而含有金属材料等的固体材料中,如果通过负荷产生的变形在弹性域以内,则卸载后不会残留变形而返回本来的方式。对于软钢这样的材料,弹性域在应力-应变线图上显现明确的屈服点,可以根据屈服点以前的应变将应力直线上升的部分明确定义为弹性域。但是,树脂没有明确的屈服点,材料通过所施加的负荷而逐渐向塑形变形过渡。特别是,由于合成树脂发泡体为软质,所以不容易进行正确的测定,难以规定正确的弹性域。
因此,鉴于作为一般成人的体重文部科学省调查的20岁~24岁的日本人女性的平均体重为50.76kg,另外以JISD0001-2001规定的车辆总重量计算中使用的每一个乘坐人员的体重为55kg,在将座椅坐垫设计时的乘坐人员的体重设为55kg的情况下,为了使座椅坐垫1所寻求的重复使用后的残留应变停留在可保持商品性的范围内,发明者们重复试制,并探索条件。其结果,得到需要使通过以JISK7171或ISO178规定的方法测定对支撑体3负载负荷时产生的弯曲变形的弯曲变形的值停留在5%以内的结论。因此,如果支撑体3上产生的弯曲变形在5%以内,则相对于长期的重复负荷,本发明的座椅坐垫1进一步实现满足耐久恢复性的效果。
对将弯曲变形设为5%以内进行说明。上述弯曲变形可以通过硬质或半硬质塑料的弯曲试验方法的规格即JISK7171或ISO178来求出。首先,使负荷55kg的人体模型就座于作为试验体的座椅坐垫的正常位置,测定对座椅坐垫各部负载的负荷。基于该结果求对相应的各部位的支撑体施加的负荷。之后,对与相应的部分相等的形状或支撑方式的实验用样品测定负载上述求出的负荷而产生的挠曲量,将其与支撑体的支点距离、支撑体的厚度一同代入以JISK7171规定的计算式(式1)中,求弯曲变形。图9表示模式化的弯曲试验方法。图9(a)表示在无负载时产生smm挠曲,(b)表示负荷55kg的负载时产生smm挠曲。而且,弯曲变形通过以下的关系式(式1)算出。
弯曲变形ε(%)=600sh/L2(式1)
此外,s:挠曲(mm)、h:试验片(支撑体3)的厚度(mm)、L:支点间距离(支撑支撑体的支点间距离)(mm)。作为上述支点,支撑体3和通过两端支撑支撑体3的脚体6或座椅骨架7的接点部适合。
因此,如果测定体重55kg的乘坐人员就座时的支撑体3的挠曲(s),并且测定支撑支撑体3的左右端之间的距离(L)和支撑体3的厚度(h),则在体重55kg的乘坐人员就座时,可以通过上述负荷求上述支撑体3上产生的弯曲变形。
因此,根据重复使用后的残留应变,求出可以相对于长期的重复负荷满足耐久恢复性的主要条件。其结果,为了使座椅坐垫1寻求的重复使用后的残留应变停留在可以确保商品性的范围内,重复进行试制并探索条件。其结果,得到如下结论:需要使以JISK7171或ISO178规定的方法来测定支撑体3负载负荷时产生的弯曲变形的弯曲变形的值停留在5%以内。为了使上述弯曲变形在5%以内,对支撑体3的材质、方式、截面形状以及大小的组合进行探讨并设定。如果以上述弯曲变形超过5%的方式设定支撑体3的构造,则虽然耐受少数几次的负荷,但相对于长期的重复负荷,支撑体的方式不会恢复,不能得到满意的缓冲性。
通过使体重55kg的乘坐人员就座时的支撑体3的挠曲停留在5%以内,实现相对于长期的重复负荷能够满足耐久恢复性的效果。
其次,对弹性体8进行说明。弹性体8被设置成使构成由合成树脂发泡体构成的座椅缓冲垫2的座面的支撑体3上下动作,例如,有如下等方式:如图23(a)所示,与支撑体3(座椅缓冲垫2)的背面侧抵接设置,如图23(b)所示,在横方向上设于支撑体3(座椅缓冲垫2)的左右端部,如图23(c)所示,设于支撑体3(座椅缓冲垫2)的上侧,或者如图23(d)所示,设于支撑体3(座椅缓冲垫2)的脚体的下面和座椅骨架75的上面之间。无论是何种方式,只要是如下方式即可:在乘坐人员就座时,为了具有座面柔软这样的印象,座椅缓冲垫2(支撑体3)伴随必要的一定的反作用力而产生下降,并且在座椅缓冲垫2上不产生该弹性域以上的弯曲变形。
如图24或图26所示,弹性体8只要具有充分的恢复力即可,可以是将聚酯等合成纤维高密度地纺织而成的带状的部件(图24)、钢丝成形网(图26(a))、S形弹簧(图26(b))、螺旋弹簧(图26(c))、金属板簧(图26(d))、受扭螺旋弹簧(图26(e))、橡胶、聚氨酯等具有弹性的树脂体(图26(f))等任意一种。就图10中的张设的方式的弹性体8而言,例如带状的部件、钢丝成形网以及S形弹簧等符合,就设置于支撑体3的对置面的方式的弹性体8而言,例如螺旋弹簧、受扭螺旋弹簧等符合。
在支撑体3、弹性体8以及座椅骨架7的位置关系上,有如下方式:第一,如图10所示,在无负载时,通过弹性体8使支撑体3和座椅骨架7分开;第二,如图11所示,在无负载时,与弹性体8的配设位置无关地将支撑体3和座椅骨架7连接。
如图10所示,在负载时通过弹性体8使支撑体3和座椅骨架7分开的方式的情况下,设为在负载之后上述支撑体3整体开始下降的构造。该情况下的弹性体3的方式有如图10(a)所示张设的方式、或如图10(b)所示设置于支撑体3的对置面的方式。
权利要求2所记载的结构符合图10所示的构造,有如下方式:第一方式,支撑体3不与上述座椅骨架7抵接,与通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而下降所产生的弹性体8的上方向的反作用力均衡;以及第二方式,支撑体3通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小下降,在与上述座椅骨架7的上部抵接后,在两端支撑状态下支撑体3向下方弯曲变形而产生的上方向的反作用力以及弹性体8的上方向的反作用力均衡。
在此,作为比较例,对在支撑体3(座椅缓冲垫2)的下方不设置弹性体8,通过将支撑体3(座椅缓冲垫2)设为由座椅骨架7支撑的两端支撑梁状使其向下方弯曲变形而具有缓冲性的方式进行说明。
如图21(a)所示,在以由座椅骨架7支撑的两端支撑梁状如图21(b)所示使支撑体3弯曲变形的情况下,如图22(d)所示,通过支撑体3的弯曲变形而向下方弯曲的位移量与负荷的重量成比例地如线s所示那样变化,可以作为具有刚性的支撑体3,并且可以使乘坐人员感到缓冲性。
但是,乘坐人员具有在就座的瞬间感觉到座面的陷入方面倾向于感觉到更高的缓冲性,对此,难以产生座面的陷入。另外,由于合成树脂发泡体处于弹性域窄的趋势,所以在体重重的乘坐人员就座多次时,有可能产生脱离弹性域的变形而不能恢复并且变形被蓄积。
因此,为了使乘坐人员在就座的瞬间能够感到陷入,设为如下方式:在无负载时,支撑体3(座椅缓冲垫2)通过在上方向的施力状态下进行支撑的弹性体8,被维持在在上下方向上与座椅骨架7分开的状态,在乘坐人员产生的负载最初,相对于上述负载的下方向的力,支撑体3(座椅缓冲垫2)不与上述座椅骨架7抵接而通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小下降,并且产生弹性体8的上方向的反作用力。
通过设为上述方式,乘坐人员能够在就座的瞬间感到陷入的舒适的缓冲性。
因此,就乘坐人员就座时的支撑体3(座椅缓冲垫2)的变化方式而言,作为第一方式,有如下方式:乘坐人员的负载产生的下方向的力、和座椅缓冲垫2不与座椅骨架7抵接而通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小下降所产生的弹性体8的上方向的反作用力相平衡。
在第一方式的情况下,如图19所示,在无负载时,支撑体3(座椅缓冲垫2)通过在上方向的施力状态下进行支撑的弹性体8,被维持在不与座椅骨架7抵接的状态,在负载了乘坐人员的体重时,如图20所示,支撑体3(座椅缓冲垫2)开始陷入,一边进行以弹性体8为支点的弯曲变形,一边进行陷入,直至到达与乘坐人员产生的负载的下方向的力相平衡的反作用力。图20表示无负载时的座椅缓冲垫2(支撑体3)的表面的位置h因陷入而成为陷入量j。
另外,如图22(c)所示,通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而座椅缓冲垫2(支撑体3)陷入下方的位移量与负荷的重量成比例地进行线r所示的变化。通过该变化,乘坐人员能够在从就座的瞬间直至陷入停止为止的期间感到座面的陷入,能够感到高的缓冲性。
其次,作为乘坐人员就座时的座椅缓冲垫2(支撑体3)的变化方式中的第二方式,有如下方式:乘坐人员的负载产生的下方向的力、和座椅缓冲垫2通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而下降并且在抵接于上述座椅骨架7的上部后以两端支撑状态使座椅缓冲垫2(支撑体3)向下方弯曲变形所产生的上方向的反作用力以及弹性体8的上方向的反作用力相平衡。
在第二方式的情况下,如图12所示,在无负载时,座椅缓冲垫2(支撑体3)通过在上方向的施力状态下进行支撑的弹性体8,被维持在与座椅骨架7不抵接的状态,在负载了乘坐人员的体重时,如图13所示,座椅缓冲垫2(支撑体3)开始陷入,一边进行以弹性体8为支点的弯曲变形,一边进行陷入,与座椅骨架7抵接,之后,如图14所示,座椅缓冲垫2(支撑体3)成为以左右的座椅骨架7为支点的两端悬架构造,座椅缓冲垫2(支撑体3)进行以两端为支点的弯曲变形。
另外,第二方式还包含如下方式:如图15所示,出于防摩擦音的目的,在上述座椅骨架7的与上述座椅缓冲垫2的抵接部分夹持无纺布等的夹插物11。虽然是上述座椅骨架7和上述座椅缓冲垫2不直接相接的方式,但由于上述夹插物11不是弹性体,所以成为在座椅缓冲垫2抵接于左右的夹插物11的同时,座椅缓冲垫2以左右的座椅骨架7为支点的两端悬架构造,座椅缓冲垫2进行以两端为支点的弯曲变形。
而且,如图22(a)所示,通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而座椅缓冲垫2陷入下方的位移量与负荷的重量成比例地如线m的推移那样变化后,从座椅缓冲垫2与座椅骨架7抵接的时刻k开始,通过座椅缓冲垫2的两端支撑梁状的弯曲变形而进行如线n所示那样的变化。通过该变化,乘坐人员在就座的最初可以主要感到陷入那样的舒适的缓冲性,之后,可以以柔软接触的方式感到着地感觉的舒适的缓冲性。
另外,在第二方式的情况下,如图16~图18所示,也有在座椅骨架7上设置弹接体12的方式。在该方式的情况下,在无负载时,如图16所示,座椅缓冲垫2通过在上方向的施力状态下进行支撑的弹性体8,被维持在与座椅骨架7以及弹接体12不抵接的状态,在负载乘坐人员的体重时,如图17所示,座椅缓冲垫2开始陷入,一边进行以弹性体8为支点的弯曲变形,一边进行陷入,与设于座椅骨架7的上部的弹接体12抵接,之后,如图18所示,上述弹接体12压缩变形,之后,座椅缓冲垫2成为以左右的座椅骨架7为支点的两端悬架构造,座椅缓冲垫2进行以两端为支点的弯曲变形。此外,在本发明中,“与座椅骨架7的上部抵接”的记载也包含座椅缓冲垫2与座椅骨架7抵接的情况、或座椅缓冲垫2与座椅骨架7的上部的弹接体12抵接的情况。
就上述弹接体12的材质而言,也可以是如果上述座椅缓冲垫2下降抵接并作用负载则在弹性界限内压缩变形,如果上述座椅缓冲垫2上升离开并分离成无负载则具有充分的恢复力的金属板簧、金属线状弹簧、S形弹簧、螺旋弹簧、橡胶、具有弹性的树脂体等的任意一种。
而且,如图22(b)所示,通过弹性体8的弹性伸长或弹性缩小而座椅缓冲垫2向下方陷入的位移量与负荷的重量成比例地如线m的推移那样变化后,从座椅缓冲垫2抵接于座椅骨架7的上部的弹接体12的时刻k起,通过弹接体12的压缩变形而进行线q所示那样的变化,上述弹接体12压缩后,通过座椅缓冲垫2的两端支撑梁状的弯曲变形,进行如线n所示那样的变化。由于线m和线n的连接点通过线q成为顺畅的弯曲,因此,乘坐人员在就座时首先产生座面伴随一定的反作用力的下降,由此感受到车辆用座椅坐垫2非常柔软的印象,之后,顺畅地施加座椅缓冲垫2的弯曲变形产生的位移,支撑身体,因此,得到极其舒适的就座感。
另外,在第一或第二方式的任一方式中,乘坐人员的体重不仅作用于具有刚性的座椅缓冲垫2,而且还作用于弹性体8,因此,由于可以减小作用于座椅缓冲垫2的负荷,所以可以将因具有刚性而弹性域窄的座椅缓冲垫2不管乘坐人员的体重的重量而在弹性域内使用。
其次,对在支撑体3的下方设置弹性体8,并且从无负载时上述支撑体3的端部和座椅骨架7成为连接状态,在负载之后上述支撑体3以座椅骨架7为支点开始弯曲变形的方式(权利要求3所记载的发明)进行说明。
在该方式的情况下,有如下方式:在无负载状态下,如图11(a)所示,支撑体3和座椅骨架7相接,张设的弹性体8与支撑体3的底面接触的方式;如图11(b)所示,支撑体3和座椅骨架7相接,张设的弹性体8与支撑体3分离的方式;如图11(c)所示,支撑体3和座椅骨架7相接,设置于支撑体3的对置面的弹性体8与支撑体3的底面接触的方式;如图11(d)所示,支撑体3和座椅骨架7相接,设置于支撑体3的对置面的弹性体8与支撑体3分离的方式。如图11(b)以及(d)所示,在无负载时,将使弹性体8与支撑体3分离的方式作为第三方式,如图11(a)以及(c)所示,在无负载时,将使弹性体8与支撑体3接触的方式作为第四方式。
在第三方式的情况下,承受了就座者的挤压的支撑体3向下方引起弯曲变形,成为一定以上大小的变形之后,支撑体3的下方与弹性体8抵接,在该抵接之后,通过支撑体3的弯曲变形产生的上方向的反作用力、和弹性体8的张力产生的上方向的反作用力可以提高支撑力,因此,可以抑制身体不必要的陷入,可以以适宜的位置支撑就座者的身体。
在第四方式的情况下,承受了就座者的挤压的支撑体3以及弹性体8同时向下方引起弯曲变形,通过支撑体3的弯曲变形产生的反作用力、和弹性体8的张力,能够提高支撑力,因此,在乘坐人员的体重大的情况下,可以抑制身体陷入,可以以适宜的位置支撑体重重的乘坐人员的身体。
图25是张设于座椅骨架7上的带状的弹性体8在无负载状态时与支撑体3分开的方式的例子。虽然承受了乘坐人员的就座的押压的支撑体3向下方引起弯曲变形,但在一定以上的弯曲变形之后,支撑体3的下方与张设于座椅骨架7的弹性体8抵接,抑制身体不必要的陷入,并且,在该抵接之后,通过支撑体3的弯曲变形产生的反作用力、和弹性体8的张力来支撑就座者的身体。
由此,在乘坐人员的身体的大小大幅不同的情况下,也可以具有分别适合的缓冲性。
其次,对如图7所示在座椅坐垫1中沿大致水平方向插设于座椅缓冲垫2的左右的侧面部17间的棒状或板状的支撑体3的底面上所突设的突起部分18、或如图8所示在座椅缓冲垫2的支撑体3的底面的对置面上向空间部5侧突设的突起部分18进行说明。
突起部分18的形状有前端部尖的锐利的形状、前端部具有圆角的圆形状、或前端部尖细并具有平面部的前端钝角形状平面状等。
在通过乘坐人员的负荷而支撑体3弯曲变形,突起部分18与处于对置的一侧的支撑体3等抵接之后,突起部分18和支撑体3均支撑乘坐人员的体重,由此,可以抑制身体不必要的陷入。由于突起部分18引起压缩变形,可以阶段性地提高座椅坐垫的硬度,所以能够更可靠地支撑就座者的身体。
更优选的是,该突起部分18具有前端锐角形状,由此,使突起部分18和底面部16抵接之后产生的反作用力的急剧的上升缓和,所以可以减轻乘坐人员感到底突感。
图32表示的是将在支撑体3的下方分开的位置设置带状的弹性体8,从无负载时上述支撑体3的端部和座椅骨架7处于连接状态,在负载之后上述支撑体3以座椅骨架7为支点开始弯曲变形的具有权利要求3所记载的发明的构造的试验体实际上用试验机挤压的例子。表示的是将座椅坐垫的表面用直径100mm的半球形的夹具以100mm/min的速度挤压至30mm时产生的反作用力。最下线V表示仅挤压作为弹性体8的带时的反作用力,中央的线E表示仅挤压由合成树脂发泡体构成的支撑体3的情况下的反作用力,最上线G表示挤压具有本发明的构造的试验体时的反作用力。
具有权利要求3所记载的发明的构造的试验体,由于在由合成树脂发泡体构成的支撑体3的下方15mm的位置设有作为弹性体8的带,所以由合成树脂发泡体构成的支撑体3单体和本发明的构造的试验体通过试验用夹具挤压至15mm为止产生完全相同的反作用力,但之后,由合成树脂发泡体构成的支撑体3与带状的弹性体8抵接,之后,由合成树脂发泡体构成的支撑体3和带状的弹性体8分别产生的反作用力混合,显示刚性阶段性提高。
其次,对合成树脂发泡体进行说明。本发明的合成树脂发泡体柔软并且可弯曲变形,并且恢复性优异,是指以JISK7221-2:2006记载的方法(将在23℃±2℃、相对湿度50±5%的环境下去除了表皮后的长度350mm、宽度100mm、厚度25mm的试验片以支点间距离300mm、试验速度20±1mm/min施加负荷至最大90mm,记录负荷挠曲曲线。)为基准测定的挠曲为20mm以上、并且挠曲20mm时的负荷为2~100N的合成树脂发泡成形体。挠曲低于20mm而产生破坏的合成树脂发泡成形体从耐久性方面来看不适合。支撑身体的挤压所需的支撑体3的截面非常大,在挠曲20mm时的负荷超过100N的情况下,难以产生优选的挠曲量,并且难以进行优选的设计。具体而言,是指发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、其它聚烯烃类树脂发泡体、或改性聚苯乙烯类树脂发泡体等。此外,上述发泡体中,从考虑到适用性的形状自由度(设计容易性)的观点出发,优选为树脂发泡粒子的模具内成形体。
本发明中使用的构成发泡粒子的聚烯烃类树脂是以烯烃成分单元为主成分的聚烯烃类树脂,具体而言,可举出聚丙烯类树脂或聚乙烯类树脂、以及这些树脂的2种以上的混合物等。此外,上述“主成分”是指在聚烯烃类树脂中含有50重量%以上的烯烃成分单元,其含量优选为75重量%以上,更优选为85重量%以上,进一步优选为90重量%以上。
作为聚丙烯类树脂,可举出丙烯成分单元为50重量%以上的树脂,例如可举出丙烯均聚物、或可与丙烯共聚的其它烯的共聚物等。作为可与丙烯共聚的其它烯烃,例如可示例乙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3,4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯等碳原子数4~10的α-烯烃。另外,上述共聚物既可以是无规共聚物,也可以为嵌段共聚物,而且,不仅为二元共聚物,也可以为三元共聚物。此外,可以与上述共聚物中的丙烯共聚的其它烯烃优选以25重量%以下、特别是15重量%以下的比例含有,作为下限值,优选为0.3重量%。另外,这些聚丙烯类树脂可以单独使用或混合2种以上使用。聚丙烯类树脂优选为将以JISK7161:1994(试验片:JISK7162(1994)记载的试验片1A形(通过注射成形而直接成形)、试验速度:1mm/min)规定的拉伸弹性率(E)的值计为600MPa以上的基材树脂发泡而成的树脂发泡体。
作为聚乙烯类树脂,可举出乙烯成分单元为50重量%以上的树脂,例如可举出高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物等,进而可以为它们的2种以上的混合物。
而且,在上述合成树脂发泡体的具体的选定中,优选如下材料:支撑长度400mm左右的棒状的试验片的两端,将中央向前后压下25mm保持30分钟,之后,释放负荷后从样品的变形的恢复为90%以上的材料,或以利用现有的聚氨酯泡沫制的座椅坐垫进行的试验为基准,将支撑两端的样品的中央部重复压下规定次数使其变形,之后测定的残留应变为规定量以下的材料。该规定次数或该规定量按照各车辆制造商选定现有材料时任意决定的规格。
作为满足这种条件的材料,例如优选发泡聚丙烯的密度0.06g/cm3~0.015g/cm3、更优选为密度0.035g/cm3~0.015g/cm3、或发泡聚乙烯的密度0.08g/cm3~0.03g/cm3等。这种材料在以JISK7221-2:2006记载的方法(将在23℃±2℃、相对湿度50±5%的环境下去除了表皮的长度350mm、宽度100mm、厚度25mm的试验片以支点间距离300mm、试验速度20±1mm/min施加负荷直至最大90mm为止,并记录负荷挠曲曲线。)为基准进行的试验中,挠曲20mm时的负荷为2~100N,不仅相对于弯曲的柔软性,而且弯曲刚性也优异,但另一方面,目前通常使用的软质聚氨酯泡沫的弯曲刚性大幅劣化,为0.46N,因此,作为构成本发明的座椅坐垫的材料不适合。
以下,对使用了合成树脂发泡体的情况下的蠕变性以及弯曲刚性进行说明。首先,为了评价蠕变性,测定JISK6767:1999下的压缩永久应变。将长50mm、宽50mm、厚度25mm的试验片压缩成应变了25%的状态,并且在温度23℃±2℃下放置22小时。测定压缩结束24小时后的厚度。此外,压缩永久应变通过压缩永久应变(%)=(试验片本来厚度(mm)-压缩结束24小时后的厚度(mm))÷试验片本来厚度(mm)×100求得。
试验结果,45倍聚丙烯发泡粒子成形体的压缩永久应变为11%。另一方面,同一测定方法的发泡聚氨酯的压缩永久应变为2%以下。这显示的是,相对于目前作为座椅坐垫的缓冲材料通常使用并通过压缩变形发挥缓冲性的聚氨酯泡沫,仅单纯地置换为合成树脂发泡体会产生压缩永久应变,难以维持最初的缓冲性,商品性降低,
其次,使用图28所示的那种背形的加压夹具40(以俯视观察为椭圆形的左右方向长度440mm、进深(宽度)290mm、以主视观察高度60mm),将样品板41在常温下重复5,000次、10,000次、15,000次施加490N的负荷,测定挤压后的残留位移量,作为负载耐久性试验来实施。此外,为了调查使合成树脂发泡体弯曲变形的情况下的残留位移量,如图27所示,将发泡聚丙烯45倍发泡品即厚度20mm、宽度(进深)600mm的平板状的样品板41以340mm的间隔进行两端支撑使用。图28表示该负载耐久性试验的结果。
图29表示的是,就现有的聚氨酯泡沫所要求的规格而言,残留位移量为5mm(图29中线C)以下,与之相对,在本发明的合成树脂发泡体的情况下(图29中线D),残留位移量为2.5mm,在上述标准的范围内。
因此,图29表示的是,在将可弯曲变形且恢复性优异的合成树脂发泡体的弯曲变形带来的挠曲和其恢复性作为缓冲材料使用的情况下,具有与目前使用的聚氨酯泡沫相匹敌、或超出其的耐蠕变性。
上述耐蠕变性超过聚氨酯泡沫是因为,在将合成树脂发泡体作为支撑体3使用的情况下,在压下中央部而产生弯曲变形时,在部件的各部分分别作用拉伸、压缩、剪断等,部件变形,但该各变形的程度如目前那样,与通过单纯地压缩部件而作为缓冲材料的情况下的直接的变形量相比少并且不损害恢复性,停留在弹性域内。
其次,图30是在将使用了被两端支撑的由合成树脂发泡体构成的支撑体3的座椅坐垫型试验体、和使用了现有构造的聚氨酯泡沫的座椅坐垫型试验体用图28所示的背形的加工夹具40以压缩速度100mm/min挤压时,将所产生的反作用力进行比较的例子。使用有聚氨酯泡沫的试验体的大小为宽度650mm、长度350mm、厚度100mm,使用有合成树脂发泡体的试验体为将长度350mm、宽度50mm、厚度30mm的发泡聚丙烯45发泡品隔开2mm的间隔排列设置多个的形状。图30所示的细线U是比较用所准备的通常用于座椅坐垫的聚氨酯泡沫的负荷-位移量线图,粗线P是压弯由本发明的合成树脂发泡体构成的支撑体3的中央时的负荷-位移量线图。另外,u1以及p1表示压下时的负荷-位移量线,u2以及p2表示压下后开放时的负荷-位移量线。
根据图30表示,通过由较硬质的合成树脂发泡体构成的支撑体3,在通过弯曲变形得到缓冲性的构造的情况下,也可以得到与现有的聚氨酯泡沫大致相等的柔软性。
其次,图31是作为合成树脂发泡体的例子选择发泡聚丙烯,并且将由同等的树脂构成的无发泡的树脂板(厚度1mm)构成的样品、和由发泡聚丙烯45倍发泡品构成的样品(厚度45mm)以JISK7221-2:2006(将在23℃±2℃、相对湿度50±5%的环境下去除了表皮的长度350mm、宽度25mm、样品重量同等、厚度任意的试验片以支点间距离300mm、试验速度20±1mm/min施加负荷直至最大90mm,并记录负荷挠曲曲线。)为基准进行两端支撑,并且按下其中央部的情况下的负荷-位移量线图。将宽度设为一定,为25mm,并且以样品重量为同等的方式调整厚度。由负荷-位移量线图M表示无发泡的树脂板的情况,由负荷-位移量线图H表示由发泡聚丙烯45倍发泡品构成的样品的情况。
根据图31表示,虽然样品的重量均相等,但通过制成发泡体,弯曲刚性大幅提高。目前,使发泡体弯曲变形而作为缓冲材料使用不是通常的现象,但通过使用发泡体,可以减少获得同等的弯曲刚性所需的零件部品重量,即实现座椅坐垫1的轻量化。
Claims (4)
1.一种座椅坐垫,含有座椅缓冲垫,所述座椅坐垫的特征在于,
所述座椅缓冲垫具备:
缘状部件,其设置规定的间隔对置配设,形成在所述座椅缓冲垫的上缘部周围;
多个独立的棒状或板状的支撑体,其由合成树脂发泡体构成,所述合成树脂发泡体以JISK7221-2:2006记载的方法为基准测定的挠曲量为20mm以上,并且挠曲20mm时的负荷为2~100N,
将所述座椅缓冲垫的方式设为如下方式:
以在架设于所述缘状部件间的方向上一点支撑或多点支撑的方式,载设、嵌设或固设于所述缘状部件,或与所述缘状部件一体成形,将该多个支撑体隔开规定的间隔排列设置,
具有该支撑体能够向所述支撑体的下方弯曲变形的空间部。
2.根据权利要求1所述的座椅坐垫,其特征在于,
与所述支撑体的底面相接触地设置弹性体,在无负载时,使所述支撑体和座椅骨架分开,在承受了乘坐人员的就座产生的负载时,通过弹性体的挠曲,所述支撑体也开始下降。
3.根据权利要求1所述的座椅坐垫,其特征在于,
在所述支撑体的下方设置弹性体,从无负载时起,所述支撑体的端部和座椅骨架为连接状态,从负载之后起,所述支撑体以座椅骨架为支点开始弯曲变形。
4.根据权利要求1~4中任一项所述的座椅坐垫,其特征在于,
以俯视观察,所述支撑体的方式为直线形状、曲线形状、或使直线以任意的角度弯曲的直线部分的组合构成的弯曲形状。
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