JP2012046181A - 環境にやさしい層状座席組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】環境にやさしい層状車両用シート組立体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの実施形態において、車両用シート組立体は、構造層と、該構造層に隣接したクッション層とを備えるクッション複合材と、該クッション複合材を覆って固定されたトリム材料とを含んで成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、環境にやさしい層状車両用シート組立体及びその製造方法に関する。

一般的に言えば、大半のシート組立体は、３つの基本要素：（ａ）シート組立体を支持し、シート組立体を車両等の車体に実装するフレーム、（ｂ）フレームを被覆する発泡体クッション、（ｃ）発泡体クッションを被覆し、シート組立体の乗員と接触する耐久性表面を提供するトリム材料とを含んで成る。従来の車両の座席は一般的に、環境にやさしい材料の使用に着目することなく、解体しにくいように接合させた基板構築ポリマーの混合を含む。

したがって、環境にやさしく、構造的に堅固で快適な車両用シート組立体を提供する必要性がある。

本発明の少なくとも１つの態様によれば、車両用シート組立体が提供される。少なくとも１つの実施形態において、車両用シート組立体は、構造層と、該構造層に隣接するクッション層とを有するクッション複合材と、該クッション複合材を覆うように固定されたトリム材料とを含んでいる。

少なくとも別の実施形態では、車両用シート組立体は、ＥＰＰ構造層と、該構造層に隣接した大豆ベースの発泡体クッション層と、該クッション層に隣接した座り心地向上マット（快適パッド）とを含むクッション複合材と、該クッション複合材を覆うように固定されたトリム材料とを含んでいる。

本発明の少なくとも別の態様によれば、車両用シート組立体の製造方法が提供される。少なくとも１つの実施形態では、該方法は、構造層と、構造層に隣接したクッション層とを備えるクッション複合材を用意すること；及びクッション複合材を覆うようにトリム材料を固定することを含む。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用シート組立体の概略的一部破断斜視図である。 線２−２に沿って切断した、図１に例示される車両用シート組立体の概略的断面図である。 本発明の別の実施形態を例示する、図２に類似する図である。 本発明の別の実施形態を例示する、図３に類似する図である。 本発明の別の実施形態を例示する、図１に類似する図である。 本発明のさらなる実施形態を示す概略側断面図である。

必要に応じて、本発明の詳細な実施形態を本明細書中に開示する。しかしながら、開示される実施形態は、様々な代替形態により具現化され得る本発明の例示に過ぎないことを理解されたい。図は必ずしも正確な縮尺でなく、いくつかの特徴部は、特定の要素の詳細を示すために拡大されるか又は縮小されている場合がある。したがって、本明細書中に開示される特定の構造的及び機能的な詳細は限定的であると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲に関する代表的な基準、及び／又は本発明を様々な様式で使用することを当業者に教示するための代表的な基準に過ぎないと解釈されるものとする。

さらに、はっきりと別途指示される場合以外、本明細書及び特許請求の範囲における全ての数量は、本発明をより広い範囲で記述する上で「約」という単語によって修飾され得ることを理解されたい。記述される数値の限定内での実施が一般的には好ましい。また、それとは反対にはっきり記述しない限り、本発明に関連して所定の目的に好適な又は好ましい材料の群又は種類の記載は、その群又は種類の任意の２種類以上の成員の混合物も同様に好適であるか又は好まれ得ることを示す。

ここで図を参照すると、同様の数字が、各図を通して同様の構造を示すために使用され、本発明の少なくとも１つの実施形態による図式化された車両用シート組立体は一般的に、図１の１０で示される。車両用シート組立体１０は図１にバケットシート組立体として例示されるが、本発明の原理は、他のタイプのシート組立体、例えばベンチ、キャプテン及び他のタイプのシート組立体にも応用できることを理解されたい。また、本発明の原理は、発泡体が、バックレスト、背部サポートパッド(back support pads)、アームレスト及びヘッドレスト(head restraints)等の要素である他の構成にも応用できることを理解されたい。さらに、本発明の原理は、全タイプの車両用シート組立体、並びに非車両用シート組立体にも応用できることを理解されたい。

図１に示されるように、車両用シート組立体１０は、複数のマウンティングブラケット（図示せず）を有する一般的に１４で示されるシートフレームを備えており、このシートフレームは、車両内でこれを可動式に固定するように構成されている。シートフレーム１４は、車両用シート組立体１０で利用するのに好適な任意の材料、例えば、アルミニウム、鋼、若しくは他の金属合金、複合材料、又は好適なポリマーで構成することができる。さらに、シートフレーム１４は、使用される材料の種類に関連して、本技術分野で既知の技法を用いて製造され得る。一例として、製造技法としては、シートフレーム１４を形成するのに好適な材料の型打ち、溶接、締結又は成形が挙げられる。

また、車両用シート組立体１０は、一般的に１６で示されるシートバックと、一般的に１８で示される下部シート組立体とを備えている。少なくとも例示した実施形態では、シートバック１６及び下部シート組立体１８はそれぞれ、トリム材料２２によって被覆される同じクッション複合材２０を有する。しかしながら、シートバック１６用のクッション複合材２０が、下部シート組立体１８のクッション複合材２０と異なることができることを理解されたい。同様に、シートバック１６用のトリム材料２２が、下部シート組立体１８用のトリム材料２２と異なることができることも理解されたい。

少なくとも１つの実施形態において、図１に示されるように、車両用シート組立体１０は、上部サイドシールド２６と、下部サイドシールド２８とをそれぞれ備えている。シートシールド２６及びシートシールド２８は、任意の好適なプラスチック材料、例えば、ポリプロピレン、発泡ポリプロピレン、フィラー強化プラスチック、又は他のタイプのプラスチックから作製され得る。しかしながら、所望であれば、サイドシールド２６及びサイドシールド２８の一方又は両方を省略できることを理解されたい。同様に、以下にさらに説明するように、所望により、フレーム１４を適宜省略することができることも理解されたい。図１に最適に見ることができるように、クッション複合材２０は、フレーム１４上又はその周囲に収められ、トリム材料２２は、クッション複合材２０及び／又は被覆関係にあるフレームを係合させるようになっている。

図１及び図２に最適に見ることができるように、クッション複合材２０は、少なくとも例示した実施形態において、フレーム１４上に配置された構造層３０と、構造層３０上に配置されたクッション層３２とを備えている。図１及び図２に例示される実施形態に示されるクッション複合材２０は適宜、クッション層３２上に配置された座り心地向上パッド（快適パッド）３４を備えている。以下にさらに説明するように、層３０、３２及び３４のそれぞれは、相互に協働し、実施形態によっては、使用の最後に比較的容易に分離可能なように相互に固定される。層３０、３２及び３４のいずれかが別の層に固定される場合、層の比較的容易な分離を可能にするように、例えば、境界面の密着力の使用、表面張力抵抗の改善、クリップ及び／又は接着剤等の好適な固定方法を使用することができる。

構造層３０は、任意の好適な構造発泡材料であり得る。少なくとも１つの実施形態において、好適な構造材料は、従来のポリウレタンフォームよりも大きい剛度及び／又は密度を有するであろう。少なくとも１つの実施形態において、好適な構造発泡材料は、少なくとも２８．０ｋｇ／ｍ^３（１．７５ｐｃｆ（１立方フィート当たりのポンド））及び１１２ｋｇ／ｍ^３（７．０ｐｃｆ）未満の密度を有する。好適な構造発泡材料は、少なくとも別の実施形態において３２．０〜６４．１ｋｇ／ｍ^３（２．０〜４．０ｐｃｆ）、及びさらに他の実施形態では４０．０〜５６．１ｋｇ／ｍ^３（２．５〜３．５ｐｃｆ）の密度を有する。構造発泡材料の密度は、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定され得る。

好適な構造材料は、少なくとも１つの実施形態において１５０〜２５０Ｎ（ニュートン）、少なくとも別の実施形態では１７５〜２３０Ｎ、少なくとも別の実施形態では１９０〜２１５Ｎの硬度を有するであろう。硬度は、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号によって、２５％の圧縮又はたわみにおいて測定され得る。好適な構造材料は、少なくとも１つの実施形態において、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定される１３８〜６８９ＫＰａ（２０〜１００ｐｓｉ）、少なくとも別の実施形態では２４１〜４４８ＫＰａ（３５〜６５ｐｓｉ）の圧縮強度を有するであろう。

少なくとも１つの実施形態において、構造層３０は、成形発泡ポリオレフィン（ＥＰＯ）層を含む。発泡ポリオレフィン（ＥＰＯ）の好適な例としては、発泡ポリエチレン（ＥＰＥ）；発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）；発泡ポリブチレン（ＥＰＢ）；及びエチレン、プロピレン、ブチレン、１，３−ブタジエン及び他のオレフィンモノマー（例えば、５〜１８の炭素原子を有するα−オレフィンモノマー；及び／又はシクロヘキサン、シクロペンテン、シクロヘキサジエン、ノルボルネン等のシクロアルキレンモノマー；及びスチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン等の芳香族置換オレフィン等）のコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

少なくとも１つの特定の好ましい実施形態において、ＥＰＯは、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）、並びにエチレン、プロピレン及びブチレンとのそのコポリマーである。任意の好適なＥＰＰを使用することができる。しかしながら、少なくとも１つの実施形態において、好適なＥＰＰとしてはこれらに限定されるものではないが、JSP Internationalから入手可能なＡＲＰＲＯ（登録商標）ＥＰＰ、及びSCA Packaging North Americaから入手可能なＥＰＰが挙げられる。

発泡ポリオレフィンは、比較的小さい一様なポリマービーズを生成するビーズ重合法によって調製することができ、成形プロセス時にブロー成形を行うために後で利用されるガスを含有している。ほとんどの場合に一般に使用されるガスは空気であるが、成形温度でガスを発生する低沸点の液体を含む他のガスを使用してもよい。好適なガスとしては、空気、窒素、二酸化炭素、及びペンテン等が挙げられるが、これらに限定されない。

構造層３０は、任意の好適なサイズ及び構成を有することができるが、構造層３０は、少なくとも１つの実施形態において５〜１００ｍｍ、他の実施形態では２０〜７０ｍｍ、さらに他の実施形態では３０〜５０ｍｍの平均厚さを有する。

クッション層３２は、好適な弾性ポリマー等の任意の好適なクッション材料を含んでいることができる。好適なクッション材料は、少なくとも１つの実施形態において２４．０〜７２．１ｋｇ／ｍ^３（１.５〜４．５ｐｃｆ）、別の実施形態では３２．０〜６０．１ｋｇ／ｍ^３（２．０〜３．７５ｐｃｆ）、さらに他の実施形態では４３．２〜４８．１ｋｇ／ｍ^３（２．７〜３．０ｐｃｆ）の密度を有するであろう。クッション材料の密度は、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号によって測定され得る。好適なクッション材料は、少なくとも１つの実施形態において１７５Ｎ（ニュートン）〜４００Ｎ、他の実施形態では２２５〜３５０Ｎ、さらに他の実施形態では２７５〜３２５Ｎの硬度を有するであろう。クッション材料の硬度は、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号によって測定され得る。好適なクッション材料は、少なくとも１つの実施形態において１８〜３０ＫＰａ、別の実施形態では２０〜２８ＫＰａ、さらに他の実施形態では２３〜２６ＫＰａのヒステリシスを有するであろう。クッション材料のヒステリシスは、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号によって測定され得る。

少なくとも或る実施形態において、クッション材料は、従来のポリウレタンフォーム、大豆ベースの発泡体、シリコーン、熱可塑性オレフィン、熱可塑性ウレタン、及び／又は天然油ベースの発泡ポリウレタン等を含む。少なくとも１つの実施形態では、その環境にやさしい性質から、大豆ベースのポリウレタンが好ましい。大豆ベースのポリウレタンは、必ずしも限定されないが、Bayer、Urethane Soy Systems、及びDow Chemicalから入手可能なもの等の任意の好適な大豆ベースのポリオールより生成され得る。任意の好適な大豆ベースのポリウレタンを使用してもよい。しかしながら、少なくとも１つの実施形態において、好適な大豆ベースのポリウレタンとしてはこれらに限定されるものではないが、Woodbridge Foam and Renosolから入手可能なものが挙げられる。クッション層３２は、任意の好適なサイズ及び形状であり得るが、クッション層３２は、少なくとも１つの実施形態において２０〜１００ｍｍ、少なくとも別の実施形態では３０〜７０ｍｍ、さらに他の実施形態では４０〜６０ｍｍの平均厚さを有する。

座り心地向上パッド３４は、任意の好適な座り心地向上層又はパッドを含むことができ、シート組立体１０が使用時にたわむような良好な手触り及び柔らかい弾性を付与する任意の好適な材料で製造することができる。クッション層３２が、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定される４８．１ｋｇ／ｍ^３（３．０ｐｃｆ）を超える密度、及び／又は２５％の圧縮においてＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定される３００Ｎを超える硬度を有する場合に、任意の好適な座り心地向上パッド３４が適宜設けられる。少なくとも１つの実施形態において、任意の好適な座り心地向上パッド３４は、不織繊維材料の低硬度の発泡体又はパッド等の比較的柔らかい材料のシートを含む。座り心地向上パッド３４は、任意の好適な形状及びサイズ並びに構成を有していてもよいが、座り心地向上パッド３４は、少なくとも１つの実施形態において２〜３０ｍｍ、他の実施形態では５〜２０ｍｍ、さらに他の実施形態では８〜１５ｍｍの平均厚さを有する。

少なくとも１つの実施形態において、座り心地向上パッド３４は、ポリエステル又はナイロンの不織繊維パッドを含む。少なくとも１つの実施形態において、座り心地向上パッド３４は、トリム材料２２と適合性を有する（すなわち、類似のポリマータイプ）の不織圧縮繊維材料を含む。少なくとも１つの実施形態において、不織繊維材料の座り心地向上パッド３４は、５〜１５ｍｍの厚さ及び５７〜１７０ｇ（２〜６ｏｚ）を有する。

少なくとも別の実施形態において、座り心地向上パッド３４は、８〜２０ｍｍの平均厚さの発泡体を有するシートを含む。少なくとも１つの実施形態において、発泡体製座り心地向上パッド３４は、ＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定された２８．８〜４０．０ｋｇ／ｍ^３（１．８〜２．５ｐｃｆ）の密度を有する。少なくとも１つの実施形態において、発泡体製座り心地向上パッド３４は、２５％の圧縮又はたわみにおけるＡＳＴＭ試験法第Ｄ３５７４号に従って測定される５〜１２Ｎの硬度を有する。少なくとも或る実施形態において、発泡体製座り心地向上パッド３４は、５６．６ｌ／分（２．０立方フィート／分）を超える通気性（透過度）、及び／又はわずか２０％の圧縮ひずみ（７５％）を有し得る。

構造層３０、クッション層３２、及び座り心地向上パッド３４が、任意の好適な構成、形状及びサイズを有し得ることを理解されたい。例えば、図２に示されるように、層３０、３２及び３４のそれぞれは類似のサイズ及び構造を有し、構造層３０はフレーム１４上に配置され、クッション層３２は構造層上に配置され、座り心地向上パッド３４はクッション層上に配置される。

図３に示されるように、クッション層３２は、座り心地向上パッド３４を収める空隙４２を規定する内表面４０を有する。図３には別の実施形態が例示される。すなわち、構造層３０は、フレーム１４上に配置された全体的に均質な材料の層からなることができ、クッション層３２は、座り心地向上パッド３４を収める空隙４２を有する中空層から成る。

図４を参照すると、構造層３０がクッション層３２を収める空隙を有するように構成される代替的な構成が示される。図４に示されるように、座り心地向上パッド３４は構造層３０及びクッション層３２の双方の上に延在していてもよく、別の実施形態（図示せず）では、座り心地向上パッド３４はクッション層３２又は構造層３０のいずれかの上にのみ存在していてもよい。予想され得るように、本明細書中に提示も記載もされなくとも、層３０〜層３４の種々の構成も本発明によって包含され得る。

上述したように、車両用シート組立体１０はまた、被覆関係でクッション複合材２０と係合するようになっているトリム材料２２を備えている。トリム材料２２としては、本技術分野で既知の任意の材料を挙げることができる。一例として、いくつかの既知の材料としては、シートトリム用途に使用するのに十分な品質及び厚さの布地、皮又はポリマーを挙げることができる。ポリマートリム材料としては、可撓性の内発泡ポリマー表皮材料、例えば、ポリビニル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、ナイロン、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）又は熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）を挙げることができる。トリム材料２２として使用されるさらなる材料としては、様々なポリマー発泡材料から製造され得るフォームバッキング（図示しないが、一般的には本技術分野で既知である）を挙げることができる。一例として、フォームバッキングは、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリウレタンフォーム又はポリスチレンフォームであってもよい。適宜、網状材料又は強化材料（図示しないが、一般的に本技術分野で既知である）、例えば、ガラス繊維、ナイロン、ポリエステル又は天然繊維が、剛性を高めることなく強度を高めるように、トリム材料２２のフォームバッキング又は裏面に適用され得る。少なくとも１つの特に好ましい実施形態において、トリム材料２２は、車両用シート組立体１０の１つ又は複数の要素（すなわち、クッション２０及び／又はフレーム１４）にトリム材料２２を固定するためのポリエステル又はナイロンのトリムファスナー（図示せず）を有する、ポリエステル又はナイロンのトリム材料を含む。

少なくとも或る実施形態において、クッション複合材２０の層３０〜層３４は、組立を容易に促進することができるように、また再利用のためのライン解体を容易に済ませるために容易に解体できるように構成される。少なくとも１つの実施形態において、層３０〜層３４は、任意の好適な機械的締結によって相互に固定されるものではない。この実施形態において、層３０〜層３４はいずれも、互いの上に且つ／又は調節層のくぼみ内に置かれ、上部を被覆しているトリム材料２２によって接ぎ合わされている。図６に概略的に例示されるような他の実施形態において、１つ又は複数の層３０〜層３４は、図６の５０で概略的に例示される機械的締結要素を有し得る。少なくとも１つの実施形態において、機械的締結要素５０は、雌型凹部５４内に収容可能な雄型凸部５２を隣接する層に備え得る。

少なくとも他の実施形態において、機械的締結要素５０は接着層を含み得る。車両用シート組立体１０の環境にやさしい配慮を伴って、再利用し易さから、使用される任意の接着層は、１つ又は複数の隣接する層に適合性を有するものとする。例えば、ポリエステル系接着剤は、ポリエステルのトリム２２を不織ポリエステルの座り心地向上層３４に接着させることで、層中の共有ポリマー含量を維持するのに使用することができる。同様に、取付けクリップをポリウレタン層に使用する場合、取付けクリップは熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）から成形することができ、層中のポリマー含有量の共有性は再び維持される。分離される場合、ＴＰＵクリップは、支持ポリウレタン層中に残存することができる。

上述したように、本発明の車両用シート組立体１０は容易に再利用可能である。これに関連して、層３０〜層３４は、相互に且つトリム材料２２から、比較的簡単な直接的な方法で容易に分離することができる。例えば、層３０〜層３４は、いかなる問題も生じることなく別個に再利用することもでき、また別個の流れで再利用することもできる。

図５を参照すると、シート組立体１０の代替的な実施形態が例示される。この実施形態において、図１〜図４に例示されるシートフレーム１４は省かれている。このような構成は一般的に、第２列シートや第３列シートとしてより実用的である。

以上、本発明の実施形態を例示し、説明したが、これらの実施形態は、本発明の全ての可能な形態を例示、説明することを意図したものではない。また、本明細書中に使用される単用語は、本発明を説明するための用語であって限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、様々な変更が成され得ることが理解されよう。

Claims (1)

1. 車両用シート組立体であって、
   成形発泡ポリオレフィン構造層と、表面と１８〜３０ＫＰａのヒステリシスを有する発泡クッション層であって、実質的に該構造層に隣接しており、かつ該構造層に実質的に連続的に接触しており、さらにポリウレタンで形成されており、かつ成形されたポリウレタン取付けクリップを有している発泡クッション層とを有するクッション複合材；及び
   該クッション複合材を覆って固定されたトリム材料を含んでいることを特徴とする車両用シート組立体。

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