JP2013198730A - 車両用シートのクッションパッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クッションパッドは、着座荷重の作用域を占めるポリウレタンフォーム62A,70と、ポリウレタンフォーム内部に含浸状態で配置される前方が開放されたC字状の三次元網状弾性体72とを備える。三次元網状弾性体は、熱可塑性樹脂の線条からなる繊維構造体であり、線条が多数のループを形成しつつ三次元的に無秩序に絡み合っており、線条の接触部が熱により互いに接着している構造体である。三次元網状弾性体が含浸した部分のポリウレタンフォームは、着座者の坐骨結節部を受ける着座荷重の使用域の中央部を占めるポリウレタンフォーム62Aよりも高い弾性率を有する。
【選択図】図3
Description
本発明のひとつの観点からは、着座荷重の作用域を占める軟質の発泡樹脂体と、該発泡樹脂体内部における前記作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置される三次元網状弾性体と、を備える車両用シートのクッションパッドが得られる。
この構成によれば、三次元網状弾性体が、軟質の発泡樹脂体の内部において、着座荷重の作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置されている。このため、クッションパッドが薄くても着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりしっかり支持することができ、底づき感の少ない座り心地の良いクッションパッドを提供できる。
この構成によれば、着座荷重を受けた中央部位の下方への撓みに追従して、幅よりも高さが長い三次元網状弾性体が内側に撓みやすくなり、着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
この構成によれば、三次元網状弾性体が着座面である上面から下面までに亘って設けられており、着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
(第1の実施形態)
図1には車両に備え付けられて乗員が使用するシート10が示されている。シート10は、乗員が着座するシートクッション20と、着座した乗員(着座者)の背凭れとなるシートバック30とを備えている。シートバック30は、シートクッション20の後部に連結されている。シートクッション20は、骨格となる枠形状を有するフレーム(図示しない)を内部に備えている。フレームには、図3に示すような着座の荷重を支持する板形状を有する金属製のクッションパン50が架け渡されて設けられている。クッションパン50の上には、着座面を含む外形を形成するクッションパッド60が設けられている。クッションパッド60の周囲には、触感や意匠を提供するシート状の表皮材40が覆い被せられている。
天板部62は、着座面である上面に着座者の臀部を受けて、着座による下方への荷重(着座荷重)を支える。本発明は、後述のようにこの天板部62が特徴的に機能するものである。なお天板部62は、シート幅方向に300mm〜400mm程度の幅を有し、50mm程度の高さを有する。
一方で、天板部62の左右両側に位置するサイドサポート部64は、図3に示されるように天板部62の着座面から上方に土手状に盛り上がって形成されており、旋回走行時にシート幅方向に作用する荷重を支えて、着座者の姿勢を安定的に保持する。
また吊り込み溝66は、同図に示されるように着座面から下方に窪んだ溝である。表皮材の吊り込み溝66上に位置する部分は、吊り込み溝66内に固定された保持具により吊り込み溝66内に引き込まれた状態に保持されている。これにより張力を付与された表皮材40は、天板部62やサイドサポート部の表面に密着した状態で張られている。
また、弾性体部位62Bは、図3の断面図に示されるように、上下方向で見てクッションパッドの上面(着座面)から下面までの高さ全体に亘って設けられている。
また、他の部位との界面を成す弾性体部位62Bの内壁(中央部位62Aと面する側)と外壁(中央部位62Aから遠い側)は、同図に示されるようにほぼ垂直に設定されている。なお、この内壁から外壁までの弾性体部位62Bの厚みは30mm以上に設定されることが望ましい。また、弾性体部位62Bの互いに対向する部分の内壁間の間隔は、200mm以上に設定されることが望ましい。
また、着座荷重を受けた中央部位62Aの下方への撓みに臀部形状が適応し易いように、弾性体部位62Bを三角形、四角形、または半円形などの任意の断面形状とすることが可能である。上記断面形状は、底部は支持体に沿った直線であり、且つ着座面側は臀部に適応する形状が望ましい。すなわち、断面形状は少なくとも一部を直線とし、残りの部分を臀部に沿う任意の形状として、全体が例えば四角形、三角形、半円形となるようにすることができる。
着座者がクッションパッドに着座していくと、図4、図5に示されるように、着座者の臀部を受けるクッションパッドの天板部62にその着座荷重Wが作用して、天板部62は下方に撓み変形する。着座動作の初期段階においては、図4に示されるように、荷重作用域の中央部位62A(発泡樹脂体部位)のみが単純に坐骨結節部Tを含む臀部の外形に従って下方へ撓み変形する。したがって、初期段階においては坐骨結節部Tを軟質の発泡樹脂体により軟らかく受けることができる。この変形に伴う上方への反力F1により着座荷重Wが支持される。
着座動作の次段階となると、図5に示されるように、中央部位62Aを挟んで対向する両側位置の弾性体部位62Bも下方へ撓み変形する。このとき、弾性体部位62Bの上部は下方へ撓み変形するのみならず、中央部位62Aの下方への撓み変形に追従して互いに近接する方向へ引き込まれるように変形する。すなわち、弾性体部位62Bの少なくとも上部は、中央部位62Aと協動して変形することができるように構成されている。このように構成する手段として、本実施形態における弾性体部位62Bと中央部位62Aは、界面において互いに接着されている。
しかしながら、本発明において設けられる弾性体部位62Bは、その弾性率が中央部位62Aの弾性率よりも大きく設定されており、図5に示されるようなある程度以上の着座荷重Wとなると大きな反力を発揮することができる。また弾性体部位62Bはその弾性率の高さから中央部位62Aよりも自由な変形が利かないため、下方への撓み変形のみならず全体が内側に湾曲するような変形挙動が生じる。したがって、前述の通り対向する両側位置の弾性体部位62Bの上部は、中央部位62Aの下方への撓み変形に追従して互いに近接する方向へ引き込まれるように変形することとなる。すなわち中央部位62Aが沈み込むほど着座荷重Wを負担する割合が次第に弾性体部位62Bに移っていき、中央部位62Aの撓み変形量に応じて弾性体部位62Bの持つ支持機能が発揮される。
なお、臀部の外形の傾斜形状により弾性体部位62B上面は傾斜し、着座荷重Wに対する反力は図5に示されるように斜め内側上方の向きに作用する。したがって、詳しくはこの斜め方向の力の鉛直上方への分力F2が、中央部位62Aの鉛直上方への反力F1に加わる新たな力として、着座荷重Wの支持に寄与する。
本実施形態における前記弾性体部位62Bを占める弾性体は、図3中の部分拡大図に概略的に示されるように、三次元網状構造体72の空隙に発泡樹脂70が充填された複合的な構造体として構成されている。言い換えれば、同図の全体図に良く示されるように、発泡樹脂体の中に三次元網状構造体72が含浸された状態として存在している。この三次元網状構造体は、詳しくは、連通した空隙を形成しつつ三次元的に広がる網目状の構造を有する構造体である。この構造体は、網目状の構造の変形を伴って弾性を発揮する三次元網状弾性体72である。さらに、この三次元網状弾性体72の網目状構造の空隙中に上記のように発泡樹脂70が充填されることによって、網目状構造による弾性に加えて充填された発泡樹脂の弾性も加わる。こうして増加した弾性体部位62Bの弾性率が前述のように中央部位62Aを占める発泡樹脂の弾性率よりも高いものとなるよう、三次元網状構造体72及び充填される発泡樹脂70の弾性率が設定されている。
この複合的な構造を有する弾性体は、三次元網状構造体72の空隙の中を浸透するように発泡樹脂原料を発泡させることにより製造することができる。特に、本実施形態のクッションパッド60の弾性体部位62Bは、発泡樹脂からなる周囲の部位の発泡成形と同時に、発泡樹脂原料の一部が網目状の構造内に浸透しながら発泡することによって形成されるものである。すなわち、クッションパッド60を成形する成形型内の目的の位置に三次元網状構造体72を設置固定した上で通常の発泡成形を行えば、周囲の発泡樹脂体と一体的に上述の弾性体が成形可能である。このため三次元網状構造体72は、発泡樹脂原料の発泡時に発生する反応熱により変質しにくいものであることが望ましい。また、三次元網状弾性体72の表面形態は、ウレタン含浸方向の少なくとも一部分からウレタンが侵入できる空隙を有する必要がある。本実施形態の弾性体部位62Bと中央部位62Aは、このように成形されることにより両者の界面にて互いに接着している。
またこの三次元網状弾性体は切断、熱プレスや接着して必要な形状に成形することが可能である。また三次元網状弾性体は、必要に応じて角を取ったり、丸みを付けたりすることも可能である。
このような繊維構造体としては、東洋紡株式会社製のブレスエアー(登録商標)を好適に用いることができる。なお、このブレスエアーはヒステリシスロスが小さく、反発弾性が高い。このため、これを用いたクッションパッド60は、繰返しの圧縮による経時変化の少ない、耐久性の良いものとなる。
この構成によれば、三次元網状弾性体72(ブレスエアー)が、軟質の発泡樹脂体からなるクッションパッド60の天板部62の内部において、着座荷重の作用域の中央部位62Aを挟んで対向する両側位置に配置されて、弾性体部位62Bを形成している。このため、クッションパッド60が薄くても着座者の着座荷重を三次元網状弾性体を備えた弾性体部位62Bによりしっかり支持することができ、クッションパッド60は底づき感の少ない座り心地の良いものとなる。
また、前記三次元網状弾性体72の断面形状は少なくとも一部が直線形状であることが好ましい。この断面形状は、例えば底部を支持体に沿った直線とし、着座面側は臀部に適応する形状とすることができる。着座荷重を受けた中央部位の下方への撓みに臀部形状が適応し易いように、三次元網状弾性体72を三角形、四角形、または半円形などの適当な断面形状とすることによって、着座者の着座荷重をこの三次元網状弾性体72によりさらにしっかり支持することができる。
また、着座荷重を受けた中央部位62Aの下方への撓みに追従して、幅よりも高さが長い弾性体部位62Bが内側に撓みやすくなり、着座者の着座荷重を弾性体部位62Bによりさらにしっかり支持される。
また、弾性体部位62Bが着座面である上面から下面までに亘って設けられており、着座者の着座荷重を弾性体部位62Bによりさらにしっかり支持される。
次に、本発明を実施するための他の形態について説明する。
第2、第3の実施形態は、第1の実施形態において弾性体部位62Bの上面視における形状を変更した実施形態である。図6に示される第2の実施形態においては、弾性体部位62Bが上面視で中央部位62Aの左右両側位置に、前後方向に直線的に配設されている。図7に示される第3の実施形態においては、弾性体部位62Bが上面視で中央部位62Aの左右両側位置において、中間部が外側に屈曲した形状にて配設されている。いずれの実施形態も、第1の実施形態と異なり荷重作用域の後方位置には弾性体部位62Bが設けられていない。しかしながら第1の実施形態と同様に中央部位62Aを挟んで対向する左右両側位置に弾性体部位62Bが配設されており、第1の実施形態と同様の効果を奏する。第1〜第3の実施形態のほか、荷重作用域を挟んで対向する前後の両位置に弾性体部位62Bを配設することもできる。また、弾性体部位62Bは対向位置に配設されていさえすれば、その上面視形状は線状に形成する必要はなく、円柱状や角柱状といった短い形状としても良い。
第4〜第6の実施形態は、第1の実施形態において弾性体部位62Bの断面形状を変更した実施形態である。図8に示される第4の実施形態においては、弾性体部位62Bの内壁が下方において外方に向かって傾斜している。また、図9に示される第5の実施形態においては、弾性体部位62Bがクッションパッドの天板部の高さ方向における上部のみに配設されている。一方、図10に示される第6の実施形態においては、弾性体部位62Bが高さ方向における下部のみに配設されている。いずれの実施形態も、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
上記の実施形態に係る弾性体部位62Bを構成する弾性体は、三次元網状弾性体72の網目状構造の空隙中に発泡樹脂70を充填したものであったが、全体として中央部位62Aよりも弾性率が高いものであれば、例えばコイルばねの空隙中に発泡樹脂70を充填したものとしても良い。また複合的な構造ではなく、単純にゴムやポリウレタンフォームなどの立体としてもよい。
弾性体部位62Bの少なくとも上部が中央部位62Aと協動して変形することができるように構成する手段として、本実施形態における弾性体部位62Bと中央部位62Aは、界面において互いに接着されているものであった。しかし、表皮材40の張力により弾性体部位62Bの上部が中央部位62Aに追従して協動変形できるのであれば両者相互の接着は必ずしも必要ではない。またこの両者の接着は、弾性体部位62Bが発泡樹脂からなる周囲の部位の発泡成形と同時に発泡樹脂原料の一部が網目状の構造内に浸透しながら発泡することによって一体的に形成されてなされていた。しかしこの手段によらず、両者を単に接着剤で接着したり、他の部材を介して接着したり、適宜化学結合により接着する形態としても良い。
また、空隙を有する三次元網状構造体72は熱可塑性樹脂の線条からなる繊維構造体としたが、その他、連続気泡を有する発泡樹脂体としても良い。
20 シートクッション
30 シートバック
40 表皮材
50 クッションパン
60 クッションパッド
62 天板部
62A 中央部位
62B 弾性体部位
64 サイドサポート部
70 発泡樹脂
72 三次元網状構造体(三次元網状弾性体)
H 臀部
T 坐骨結節部
Claims (5)
- 着座者が着座する車両用シートのクッションパッドであって、
着座荷重の作用域を占める軟質の発泡樹脂体と、
該発泡樹脂体内部における前記作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置される三次元網状弾性体と、
を備えることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。 - 請求項1に記載の車両用シートのクッションパッドであって、
前記荷重作用域の左右両側位置に配置される三次元網状弾性体は、その断面形状は少なくとも一部が直線形状であることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両用シートのクッションパッドであって、
前記荷重作用域の左右両側位置に配置される三次元網状弾性体は、
前記軟質発泡樹脂体の着座面である上面から下面までに亘って設けられていることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用シートのクッションパッドであって、
前記三次元網状弾性体は、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂の少なくとも1種の線条が多数のループを形成しつつ三次元的に無秩序に絡み合っており、線条の接触部が互いに接着している繊維構造体からなることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用シートのクッションパッドに使用されることを特徴とする三次元網状弾性体。
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