JP2010046407A

JP2010046407A - シートパッド、その製造方法及び金型

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Publication number: JP2010046407A
Application number: JP2008215570A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hirata; 豊平田; Masanori Okumura; 正則奥村; Yasusuke Yonezawa; 泰輔米澤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-25
Also published as: JP5369541B2

Abstract

【課題】全体として一体発泡により容易に製造することができる、前面がソフトなシートパッドと、その製造方法及びそのための金型を提供する。
【解決手段】シートパッド１の前面に多数の凹穴７が設けられ、これによりシートパッド１の前面が圧縮変形し易いものとなっている。これにより、乗員の下脚部がこの前面に当ったときの感触がソフトとなる。下型３１のキャビティの底面に凹穴７を形成するための凸部３３が設けられている。シートパッド素体１Ａを製造し、このシートパッド素体１Ａの前部を下方に折り曲げることにより製造される。
【選択図】図３

Description

本発明は車両などに用いられるシートパッドに係り、特に前面が柔軟とされたシートパッドに関する。また、本発明は、このシートパッドを製造する方法及びそのための金型に関する。

車両用シートパッドとして、腿下部におけるパッド表層部を柔らかくし、その下側の部分を比較的剛性の高い素材で構成した異硬度パッドが用いられることがある。特開平９−２７１４２３には、スラブフォーム（同号公報では、「ウレタンフォームブロック体より所定の大きさに切り出されたパッド表層部」と記載されている。）をパッド本体の腿下部に嵌め込んで一体化させた車両用シートパッドが記載されている。
特開平９−２７１４２３

上記特開平９−２７１４２３には、パッド本体の腿下部を深くえぐって凹所を形成し、この凹所にスラブフォームを嵌合する構成が示されているが、異種素材を用いるためコスト高となる。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、全体として一体発泡により容易に製造することができる、前面がソフトなシートパッドと、その製造方法及びそのための金型を提供することを目的とする。

請求項１のシートパッドは、樹脂発泡体よりなり、乗員が着座する座面と、乗員の下脚部に対面する前面とを有するシートパッドにおいて、該前面に、その表層部を柔軟とするための凹凸を有することを特徴とするものである。

請求項２のシートパッドは、請求項１において、前記前面に、開口面積が５０〜１０００ｍｍ^２であり、深さが２〜２０ｍｍである凹穴が複数個設けられていることを特徴とするものである。

請求項３のシートパッドは、請求項２において、該シートパッドは、該座面を有した本体部と、該前面を有したフロント部とが一連一体となった樹脂発泡体の素体を曲成したものであり、該樹脂発泡体の素体は、前記座面と前記前面とが略同一方向を指向しているものであることを特徴とするものである。

請求項４のシートパッドの製造方法は、請求項３に記載のシートパッドを製造する方法であって、金型を用いて前記樹脂発泡体の素体を発泡成形し、得られた樹脂発泡体の素体を曲げてシートパッドとすることを特徴とするものである。

請求項５の金型は、請求項４に記載のシートパッドの製造方法に用いられる金型であって、上型及び下型を有し、下型のキャビティの底面に前記凹凸を形成するための凸凹が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のシートパッドは、前面に凹凸を設けることにより前面の表層部を柔軟（ソフト）としているので、乗員の下脚部（例えば脹脛（ふくらはぎ））が当接したときにこの凹凸部分が圧縮変形し易い。そのため、乗員に感取される接触感がソフトなものとなる。

本発明のシートパッドは、低硬度の異種素材を前面に装着するものではなく、全体として一体発泡により容易に製造することができる。

請求項３のシートパッド及び請求項４のシートパッドの製造方法で用いる樹脂発泡体素体は、座面と前面とが略同一方向を指向している。この樹脂発泡体素体は、請求項４の金型を用いて製造することができる。この金型のキャビティ底面に、凹凸部を形成するための凸凹部が形成されているところから、この金型から樹脂発泡体素体を脱型する場合、凹凸部は金型の凸凹部から上方へスムーズに離型する。そのため、脱型に際して凹凸部が損傷することが防止される。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

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図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図はこの車両用シートパッドの素体の断面図、第４図は金型の断面図である。第５図は凹穴付近の斜視図、第６図は第５図のVI−VI線に沿う断面図である。第７図は凸条の別の断面形状例を示す断面図である。

この車両用シートパッド１は、ポリウレタンフォームよりなり、腿下部２、尻下部３、及びサイド部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Ｈ字形状を呈するように設けられている。この吊込溝６よりも前方で且つ左右の吊込溝５，５の間の部分が腿下部２となっている。

この実施の形態では、このシートパッド１の前面に多数の凹穴７が設けられ、これによりシートパッド１の前面が圧縮変形し易いものとなっている。これにより、乗員の下脚部がこの前面に当ったときの感触がソフトとなる。なお、シートパッドの前面とは、接線が水平面に対し５０°以上特に７０°以上となる縦面をいうものとする。凹穴７を設ける領域の左右幅は１００〜４００ｍｍ特に３００〜３５０ｍｍであり、上下幅は３０〜１００ｍｍ特に５０〜７０ｍｍ程度が好ましい。

この実施の形態では、方形の凹穴７を枡目状を配列しており、これにより、凹穴７同士の間に、直交方向に延在する凸条９が形成されている。この凸条９は、基端から先端に至るまで幅ｔが均一の方形断面形状となっている。

このシートパッド１は、第４図に示す金型３０を用いて第３図に示すシートパッド素体１Ａを製造し、このシートパッド素体１Ａの前部を下方に折り曲げることにより製造されたものである。

この金型３０は、下型３１と上型３２とを有しており、下型３１のキャビティの底面に凹穴７を形成するための凸部３３が設けられている。この凸部３３は、キャビティ底面から単純に上方へ突設されたものであるため、脱型時にシートパッド素体１Ａの凹穴７部分が凸部３３に引っ掛ることがなく、スムーズに脱型することができ、凹穴７部分が損傷することもない。なお、金型３０内のシートパッド素体１Ａは、製品シートパッド１とは上下逆となっている。

なお、凸部３３を下型３１に着脱可能に取り付けてもよい。

脱型して得たシートパッド素体１Ａの下面には、前部を折り曲げ易くするための切欠状部８が形成されている。この切欠状部８に沿ってシートパッド素体１Ａの前部を矢印Ａ方向に折り曲げる。必要に応じ、切欠状部８に接着剤を塗布するか両面テープを貼っておき、折り曲げ合わせ面を接合することにより、折り曲げ形状を保つようにする。

シートパッド１の構成材料としては、コア密度３５〜１００ｋｇ／ｍ^３特に４０〜８０ｋｇ／ｍ^３、２５％ＩＬＤ硬度１５〜４５ｋｇｆ／φ２００ｍｍ程度のポリウレタンフォームが望ましい。

凸条９の頂面は、凹穴７及び凸条９を設けた領域の周囲のシートパッド前面と面一状に連続している。

凸条９の高さ即ち凹穴７の深さｈは２〜４０ｍｍ特に５〜２０ｍｍとりわけ１０〜１５ｍｍ、凸条９の幅（厚さ）ｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍ、凹穴７の幅ｗは１０〜３０ｍｍ特に２０〜３０ｍｍ、１個の凹穴７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。なお、凸条９の厚さｔが例えば第４図の如く高さ方向において変化する場合、厚さｔ、幅ｗ、開口面積は、いずれも高さ方向の中間部での厚さ、幅、開口面積を示すものとする。

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７を設けた領域の面積（第５図のａ×ｂ）に凹穴７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、シートパッド前面のソフト感が良好となる。また、４０〜６０％とすることにより、ソフト感が良好になると共に凸条の耐久性が良好となる。

この実施の形態では、凸条９の頂面が平坦であるので、シートパッド前面に乗員の下脚部が触れたときに、凹穴７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ほぼ均一断面形状であると、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり、当接感が良好である。

［別形状の凸条及び凹穴の説明］
第１〜６図の実施の形態において、凸条９はシートパッド素体１Ａの表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、上方ほど幅ｔが小さくなる台形、半角形、半楕円形又はＵ字形断面形状であってもよい。また、第７図のように凸条９の基端側や上端側の角縁にＲ付けしてもよい。このＲ付けの曲率半径は１〜１０ｍｍ程度（深さｈの半分の長さの径）が好適である。基端側角縁とは凸条９の側面と凹穴７の底面との隅角であり、上端側角縁とは、凸条９の側面と上面との交差角縁である。
第１〜３図では、凹穴７の平面視形状は正方形となっているが、凹穴は、三角形であってもよく、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、八角形等の多角形であってもよく、円形であってもよい。

第８図は正六角形の凹穴１０をハニカム形に配列することによりシートパッド前面をソフト化したものであり、凹穴１０同士の間が凸条１１となっている。

凸条１１の厚さ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８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９図は円形の凹穴１２を各円の中心が正三角形の各頂点に位置するように配列し、凹穴１２同士の間を凸条１３とすることにより、シートパッド前面をソフト化したものである。

凹穴１２の直径は１０〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍ程度が好ましい。隣り合う凹穴１２同士の間の最も小さい凸条１３の厚さは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、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８，９図のように凸条が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、下脚部が当接したときの異方性が小さい。

［シートパッド前面に溝を設けることによって凸部を設けた実施の形態］
上記実施の形態では凹穴を設けることによりシートパッド前面をソフト化しているが、溝を設けて凸部を設けることによりシートパッド前面をソフト化してもよい。

第１０図はかかる実施の形態に係るシートパッド前面の斜視図、第１１図は第１０図のXI−XI線断面図である。

第１２，１３図では、シートパッド前面に、直交方向に延在する溝１８を設けることにより、多数の凸部１９が設けられている。溝１８はシートパッド前面と垂直な断面が角形の角形溝であり、凸部１９は基端（下端）から先端（上端）に至るまで断面形状が均一な正方形となっている。ただし、凸部１９の断面形状は、先端ほど幅が小さくなる形状であってもよい。

凸部１９の平均の高さ即ち溝１８の平均の深さｄは５〜２０ｍｍ特に１０〜１５ｍｍ、溝８の平均の幅ｅは５〜２０ｍｍ特に１０〜１５ｍｍ、頂面の一辺の寸法ｆは５〜２０ｍｍ特に１０〜１５ｍｍ、頂面の面積は２５〜４００ｍｍ^２特に１００〜２２５ｍｍ^２であることが好ましい。

この凸部１９の体積率も１０〜８０％特に４０〜６０％程度が好ましい。

凸部１９を形成するには、凸部形成用の凹部を設けた金型を用いて成形してもよいが、厚み方向に多数の孔が貫通した板状体を下型のキャビティ面に配置しておくのが好ましい。

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。前面には凹凸は設けていない。このシートパッド前面の荷重−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１１図に示す。なお、凹穴及び凸条は存在しないので、凸条の体積率は１００％である。

実施例１
第４図に示すように成形用金型の下型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９図に示す円形の凹穴を設けることによりシートパッド前面をソフト化したシートパッドを製造した。凹穴１２の直径を１２ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴１２の中心間の距離を１９ｍｍとした。凸条１３の体積率は７０％である。このシートパッド前面に、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１２図に示す。

実施例２
凹穴１２の直径を１９ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴１２の中心間の距離を２６ｍｍとし、凸条１３の体積率を５０％とした他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。

実施例３
凹穴１２の直径を２４ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴１２の中心間の距離を３０ｍｍとし、凸条１３の体積率を４０％とした他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。

実施例４
凹穴１２の直径を２８ｍｍ、深さを５ｍｍ、隣接する凹穴１２の中心間の距離を３２ｍｍとし、凸条１３の体積率を２５％とした他は実施例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のシートパッドの前面に、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１２図に示す。

［考察］
第１２図の通り、実施例１〜４のシートパッドの前面は、比較例１に比べてソフトである。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、各シートパッドの右腿下部について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１３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。

実施の形態に係る車両用シートパッドの平面図である。第１図のII−II線に沿う断面図である。シートパッド素体の断面図である。シートパッド成形用金型の断面図である。シートパッド前面の拡大斜視図である。第５図のVI−VI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平面図である。凹穴及び凸条の別形状を示す平面図である。別の実施の形態を示す斜視図である。図１０のXI−XI線断面図である。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。

符号の説明

１車両用シートパッド
１Ａシートパッド素体
２腿下部
７，１０，１２凹穴
８切欠状部
９，１１，１３凸条
３０金型
３３凸部

Claims

樹脂発泡体よりなり、
乗員が着座する座面と、乗員の下脚部に対面する前面とを有するシートパッドにおいて、
該前面に、その表層部を柔軟とするための凹凸を有することを特徴とするシートパッド。
請求項１において、前記前面に、開口面積が５０〜１０００ｍｍ^２であり、深さが２〜２０ｍｍである凹穴が複数個設けられていることを特徴とするシートパッド。
請求項１又は２において、該シートパッドは、該座面を有した本体部と、該前面を有したフロント部とが一連一体となった樹脂発泡体の素体を曲成したものであり、
該樹脂発泡体の素体は、前記座面と前記前面とが略同一方向を指向しているものであることを特徴とするシートパッド。
請求項３に記載のシートパッドを製造する方法であって、金型を用いて前記樹脂発泡体の素体を発泡成形し、得られた樹脂発泡体の素体を曲げてシートパッドとすることを特徴とするシートパッドの製造方法。
請求項４に記載のシートパッドの製造方法に用いられる金型であって、上型及び下型を有し、下型のキャビティの底面に前記凹凸を形成するための凸凹が設けられていることを特徴とする金型。