JP2022150035A - 自動車用シートパッド - Google Patents

Abstract

【課題】低荷重時の撓み量が従来品と同等であり、かつ、中荷重時の撓み量が従来品より小さい自動車用シートパッドを提供すること。
【解決手段】自動車用シートパッド１０ａは、軟質ポリウレタンフォームからなる本体１２ａと、本体１２ａの裏面に接合された、繊維質シートを含む繊維質シート層１４ａとを備えている。繊維質シート層１４ａは、複数の凹部と複数の凸部とを含む凹凸構造１６を備えている。繊維質シート層１４ａは、一体発泡成形により本体１２ａの裏面に接合されているものが好ましい。繊維質シートの目付量は、８０ｇ／ｍ²以上４００ｇ／ｍ²以下が好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用シートパッドに関し、さらに詳しくは、低荷重時の撓み量が従来品と同等であり、かつ、中荷重（２００Ｎ～６００Ｎ）時の撓み量が従来品より小さい自動車用シートパッドに関する。

自動車用シートは、シートクッション（座面部）とシートバック（背面部）とが分離しているタイプと、両者が一体化しているタイプとがある。
また、自動車用シートは、一般に、
（ａ）乗員が着座したときに、乗員の荷重を受け止めるためのシートパッドと、
（ｂ）シートパッドを支持するためのフレームと、
（ｃ）シートパッドの外表面を覆うトリムカバーと
を備えている。
シートパッドには、一般に、軟質ポリウレタンフォームが用いられる。

シートパッドを備えた自動車用シートに乗員が着座すると、シートパッドに加わる荷重の大きさに比例して、シートパッドが荷重方向に圧縮される。シートパッドに加わる荷重の大きさは、自動車用シートの形状、シートバックの傾き、自動車用シートに接触する人体の部位、乗員の姿勢などに応じて異なる。そのため、シートパッドの硬さが場所によらず一定であると、座り心地の悪いシートとなる場合がある。

そこでこの問題を解決するために、従来から種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、着座乗員の荷重を受け止めるシートパッドと、シートパッドを裏面から支える支持部材とを備え、シートパッドの裏面に凹部と凸部が形成された乗物用シートが開示されている。
同文献には、
（Ａ）シートパッドの裏面に凹部及び凸部を設けると、撓み初めは支持部材との接触面積が小さいためにシートパッドの硬さが低いのに対し、撓みの進行に伴って支持部材との接触面積が増大するためにシートパッドの硬さが増す点、及び、
（Ｂ）これによって、シートの乗り心地が良くなる点、
が記載されている。

また、特許文献２には、シートバック用のシートパッドであって、着座面側の上部（シートに着座した乗員の頭部が接触する領域）に、開口径が１０～３０ｍｍであり、深さが２～４０ｍｍである凹穴が格子状に配列しているものが開示されている。
同文献には、シートパッドの着座面側の上部に格子状に配列した凹穴を設けると、ソフト感が向上する点が記載されている。

特許文献１、２に記載されているように、シートパッドの裏面又は表面に凹凸を形成すると、シートパッドの裏面又は表面に凹凸を形成しない場合に比べて、低荷重時における撓みを大きくする（換言すれば、低荷重時の硬さを低くする）ことができる。また、凹凸があるシートパッドの撓み量（硬さ）は、荷重が大きくなるにつれて、凹凸のないシートパッドのそれに近づく。
しかしながら、低荷重時の撓み量が従来品と同等であり、かつ、中荷重時の撓み量が従来品より小さい自動車用シートパッドが提案された例は、従来にはない。

特開２０１４－２２３１１１号公報 特開２０１６－００２３４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、低荷重時の撓み量が従来品と同等であり、かつ、中荷重時の撓み量が従来品より小さい自動車用シートパッドを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る自動車用シートパッドは、
軟質ポリウレタンフォームからなる本体と、
前記本体の裏面に接合された、繊維質シートを含む繊維質シート層と
を備え、
前記繊維質シート層は、複数の凹部と複数の凸部とを含む凹凸構造を備えている。

軟質ポリウレタンフォームからなる本体の裏面に、一体発泡成形、接着剤などを用いて繊維質シートを接合すると、繊維質シートの空隙内にポリウレタン、接着剤などが充填された構造を備えた繊維質シート層が得られる。この時、繊維質シートとして、凹凸構造を含むものを用いると、凹凸構造がある繊維質シート層が得られ、その部分の剛性は、軟質ポリウレタンフォームのみからなる本体のそれに比べて高くなる。

このような構造を備えた自動車用シートパッドに低荷重が印加された場合、その撓み量は、凹凸構造のない繊維質シート層が接合されたシートバッド（基準シートパッド）のそれとほぼ同等となる。これは、低荷重時においては専ら本体が撓むためである。
一方、このような構造を備えた自動車用シートパッドの中荷重が印加された場合、その撓み量は、基準シートパッドのそれより小さくなる。これは、中荷重時においては、裏面側に形成された剛性の高い凹凸構造が撓みを抑制するためである。
さらに、このような構造を備えた自動車用シートパッドに高荷重が印加された場合、その撓み量は、再び基準シートパッドのそれとほぼ同等となる場合がある。これは、高荷重時においては、裏面側の凹凸構造が弾性変形によって消滅した状態となり、再び本体部分の剛性が支配的となるためである。

図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る自動車用シートパッドの平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図である。 図２（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る自動車用シートパッドの平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図である。

比較例１及び実施例１～２で得られたシートパッドのＦＳ特性である。 比較例１～２及び実施例４～５で得られたシートパッドのＦＳ特性である。

以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１． 自動車用シートパッド（１）］
図１（Ａ）に、本発明の第１の実施の形態に係る自動車用シートパッドの平面図を示す。図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図を示す。図１において、自動車用シートパッド（以下、単に「シートパッド」ともいう）１０ａは、
軟質ポリウレタンフォームからなる本体１２ａと、
本体１２ａの裏面に接合された、繊維質シートを含む繊維質シート層１４ａと
を備えている。

［１．１． 本体］
［１．１．１． 材料］
本体１２ａは、軟質ポリウレタンフォームからなる。本実施の形態において、本体１２ａを構成する軟質ポリウレタンフォームの種類については、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適なものを選択することができる。

［１．１．２． 形状］
本体１２ａの裏面側には、繊維質シート層１４ａの形状に倣うように、凹凸構造が形成されている。「凹凸構造」の詳細については、後述する。本体１２ａのその他の部分の形状については、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な形状を選択することができる。
なお、図１において、本体１２ａは、ｘ軸方向の寸法、ｙ軸方向の寸法、及び、ｚ軸方向の寸法が一定である直方体状に描かれているが、これは単なる例示である。本体１２ａは、実際には、シートの形状に沿った複雑な三次元形状を呈しているが、図１においては、見やすくするために、本体１２ａの形状を簡略化して描いてある。

［１．２． 繊維質シート層］
［１．２．１． 材料］
繊維質シート層１４ａは、本体１２ａの裏面に接合された層であって、繊維質シートを含むものからなる。
「繊維質シート」とは、樹脂からなる短繊維又は長繊維が融着又は絡み合っている層を含む多孔質シートをいう。繊維質シートとしては、例えば、不織布、織物、編物、不織布とフィルムの多層シートなどがある。本発明において、繊維質シートの材料は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適なものを選択することができる。

繊維質シートを本体１２ａに接合し、凹凸構造を有する繊維質シート層１４ａを得る方法としては、
（ａ）凹凸構造を有する繊維質シートの上に軟質ポリウレタンフォームを製造するための液体原料を流し込み、樹脂化反応及び泡化反応を行う方法（一体発泡成形）、
（ｂ）上型に繊維質シートをセットした状態で下型に液体原料を流し込み、液体原料を発泡させながら発泡した液体原料を繊維質シートに含浸させる方法（一体発泡成形）、
（ｃ）裏面に凹凸構造を有する本体１２ａを作製し、本体１２ａの裏面形状に倣った形状を有する繊維質シートを接着剤により接合する方法、
などがある。

いずれの方法を用いる場合であっても、繊維質シート層１４ａは、繊維質シートの空隙内にポリウレタン、接着剤などが充填された複合体からなる。そのため、繊維質シート層１４ａは、軟質ポリウレタンフォームからなる本体１２ａに比べて剛性が高くなる。また、本体１２ａの裏面に、凹凸構造を備えた繊維質シート層１４ａを接合することによって、中荷重が印加された時の撓み量を低減することができる。
繊維質シート層１４ａは、特に、一体発泡成形により本体１２ａの裏面に接合されているものが好ましい。一体発泡成形により繊維質シート層１４ａを形成すると、発泡成形と同時に接合ができるので、接合工程を省略することができる。また、本体１２ａと繊維質シート層１４ａとがポリウレタンを介して一体化するので、繊維質シート層１４ａが剥離しにくくなる。

［１．２．２． 形状］
繊維質シート層１４ａは、厚さ方向（ｚ軸方向）の撓み量を調節するための凹凸構造を含む。
「凹凸構造」とは、複数の凹部と複数の凸部とを含む構造をいう。換言すれば、「凹凸構造」とは、シートパッド１０ａの厚さを面内方向（ｘ軸方向及び／又はｙ軸方向）に沿って測定したときに、シートパッド１０ａの厚さが相対的に薄い領域（凸部）と、シートパッド１０ａの厚さが相対的に厚い領域（凹部）とが繰り返し現れる構造をいう。凹部若しくは凸部の高さ（振幅）、及び／又は、凹部間若しくは凸部間の距離（波長）は、一定であっても良く、あるいは、場所によって異なっていても良い。
「相対的に厚い（薄い）領域」とは、着目している領域の厚さが周辺領域よりも厚い（薄い）領域をいう。

凹凸構造としては、例えば、
（ａ）複数の半筒部が規則的又は不規則的に並んだ構造、
（ｂ）複数のドーム部が規則的又は不規則的に並んだ構造、
などがある。
「規則的に並んだ構造」とは、凹部及び凸部の振幅及び波長が同一である領域が一定の規則性をもって繰り返し現れる構造をいう。
「不規則的に並んだ構造」とは、凹部及び／又は凸部の振幅及び／又は波長が不規則に変化しており、同一の構造を持つ領域が繰り返し現れない構造をいう。

「半筒部」とは、厚さ方向（ｚ軸方向）から見たときに、短軸方向（図１では、ｘ軸方向）の長さに比べて長軸方向（図１では、ｙ軸方向）の長さが相対的に長い半筒状の構造であって、長軸／短軸比が２以上であるものをいう。
半筒部としては、例えば、円筒、三角筒、四角筒、五角筒、六角筒などを軸方向に二分割することにより得られる構造が該当する。この場合、分割方向は、必ずしも軸に対して平行である必要はなく、軸に対して傾いていても良い。半筒部の軸方向の端面は、図１に示すように開放されていても良く、あるいは、図示はしないが、繊維質シートで塞がれていても良い。

「ドーム部」とは、厚さ方向（ｚ軸方向）から見たときに、短軸方向の長さと長軸方向の長さがほぼ同等である突起状又は窪み状の構造であって、長軸／短軸比が２未満であるものをいう。ドーム部としては、例えば、底面が開放している殻状の構造であって、上部が半球、柱（四角柱、六角柱、円柱など）、半柱（柱を軸方向に切断した形状）、錐（三角錐、四角錐など）などの形状を有する構造が該当する。

図１において、繊維質シート層１４ａは、同一形状を有する複数の半筒部１６、１６…が等間隔に並んだ構造を備えている。各半筒部１６、１６…は、両端が開放している半円筒状を呈しており、かつ、軸方向が互いに平行になるように本体１２ａの裏面に接合されている。さらに、各半筒部１６、１６…は、凹面が外側（裏面側）を向くように本体１２ａの裏面に接合されている。
なお、図１においては、合計３個の半筒部１６、１６…が描かれているが、これは単なる例示である。半筒部１６、１６…の個数は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な個数を選択することができる。また、このような凹凸構造は、本体１２ａの裏面の全面に形成されていても良く、あるいは、裏面の一部に形成されていても良い。

［１．２．３． 目付量］
本実施の形態において、繊維質シートの目付量は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。一般に、繊維質シートの目付量が多くなるほど、中荷重が印加されたときの撓み量を小さくすることができる。このような効果を得るためには、目付量は、８０ｇ／ｍ²以上が好ましい。目付量は、好ましくは、１００ｇ／ｍ²以上、さらに好ましくは、１２０ｇ／ｍ²以上である。
一方、繊維質シートの目付量が過剰になると、繊維質シート層１４ａの剛性が高くなりすぎ、中荷重時及び／又は高荷重時の撓み量が過度に小さくなる。従って、目付量は、８００ｇ／ｍ²以下が好ましい。目付量は、好ましくは、４００ｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは、２８０ｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは、２００ｇ／ｍ²以下である。

［１．３． 各部の寸法］
繊維質シート層１４ａの各部の寸法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。図１に示すように、複数の半筒部１６、１６…の凹面が外側（裏面側）を向くように繊維質シート層１４ａが本体１２ａの裏面に接合されている場合、各部の寸法は、以下のような条件を満たしているのが好ましい。

半筒部１６の上部にある本体１２ａの厚さｔが薄くなりすぎると、低荷重時（例えば、シートバックを立てた状態で着座した時）にポリウレタンフォームのソフト感を感じにくくなる。従って、ｔは、５ｍｍ以上が好ましい。ｔは、好ましくは、７ｍｍ以上、さらに好ましくは、１０ｍｍ以上である。
一方、ｔが厚くなりすぎると、中荷重時（例えば、シートバックを寝かせて着座した時）における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｔは、５０ｍｍ以下が好ましい。ｔは、好ましくは、４５ｍｍ以下、さらに好ましくは、４０ｍｍ以下である。

半筒部１６の高さｈが低くなりすぎると、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｈは、５ｍｍ以上が好ましい。ｈは、好ましくは、７ｍｍ以上、さらに好ましくは、１０ｍｍ以上である。
一方、ｈが高くなりすぎると、繊維質シート層１４ａが着座面に近くなるため、低荷重時にポリウレタンフォームのソフト感を感じにくくなる。従って、ｈは、２０ｍｍ以下が好ましい。ｈは、好ましくは、１７ｍｍ以下、さらに好ましくは、１５ｍｍ以下である。

半筒部１６の幅ｄが狭くなりすぎると、繊維質シート層１４ａの凸部の範囲が少なくなるため、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｄは、１０ｍｍ以上が好ましい。ｄは、好ましくは、１２ｍｍ以上、さらに好ましくは、１５ｍｍ以上である。
一方、ｄが広くなりすぎると、シートパッド１０ａの剛性が小さくなる。従って、ｄは、３０ｍｍ以下が好ましい。ｄは、好ましくは、２７ｍｍ以下、さらに好ましくは、２５ｍｍ以下である。

半筒部１６の間隔ｐが狭くなりすぎると、シートパッド１０ａを受ける面の面積が小さくなるため、シートパッド１０ａの剛性が小さくなる。従って、ｐは、３ｍｍ以上が好ましい。ｐは、好ましくは、４ｍｍ以上、さらに好ましくは、５ｍｍ以上である。
一方、ｐが広くなりすぎると、凸部の範囲が少なくなるため、シートパッド１０ａの剛性が小さくなり、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｐは、１０ｍｍ以下が好ましい。ｐは、好ましくは、８ｍｍ以下、さらに好ましくは、６ｍｍ以下である。

［１．４． 撓み量］
本実施の形態に係るシートパッド１０ａにおいて、各部の材料及び各部の寸法を最適化すると、次の式（１）及び式（２）の関係を満たすシートパッド１０ａが得られる。シートパッド１０ａは、これらに加えてさらに式（３）を満たすものが好ましい。
－８．５％≦ΔＤ／Ｄ₀＠１５０[Ｎ]≦＋８．５％ …（１）
－２３．０％≦ΔＤ／Ｄ₀＠４００[Ｎ]＜０％ …（２）
－９．０％≦ΔＤ／Ｄ₀＠９８０[Ｎ]≦＋９．０％ …（３）
但し、
ΔＤ／Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ]＝(Ｄ＠Ｘ[Ｎ]－Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ])×１００／Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ]、
Ｄ＠Ｘ[Ｎ]は、前記自動車用シートパッドにＸ［Ｎ］の荷重を印加した時の撓み量、
Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ］は、基準シートパッドにＸ［Ｎ］の荷重を印加した時の撓み量、
前記基準シートパッドは、前記裏面に凹凸構造が形成されていない以外は前記自動車用シートパッドと同一形状を有し、かつ、同一材料からなるシートパッド。

式（１）は、シートパッド１０ａに１５０[Ｎ]の荷重が印加されたときの基準シートパッドに対する撓み量の変化率（ΔＤ／Ｄ₀）の範囲を表す。１５０[Ｎ]の荷重は、シートバックを立てた状態にある自動車用シートに乗員が着座した時に、シートバックに加わる荷重にほぼ相当する。
本実施の形態に係るシートパッド１０ａにおいて、各部の材料及び各部の寸法を最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠１５０[Ｎ]は、±８．５％の範囲内となる。各部の材料及び各部の寸法をさらに最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠１５０[Ｎ]は、±４．５％の範囲内、さらには、±２．５％の範囲内となる。

式（２）は、シートパッド１０ａに４００[Ｎ]の荷重が印加されたときの基準シートパッドに対する撓み量の変化率（ΔＤ／Ｄ₀）の範囲を表す。４００[Ｎ]の荷重は、シートバックを寝かせた状態にある自動車用シートに乗員が着座した時に、シートバックに加わる荷重にほぼ相当する。
本実施の形態に係るシートパッド１０ａにおいて、各部の材料及び各部の寸法を最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠４００[Ｎ]は、－２３．０％以上０％未満の範囲内（○）となる。各部の材料及び各部の寸法をさらに最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠４００[Ｎ]は、－２３％以上－２．０％以下の範囲内（○）、さらには、－２３．０％以上－４．０％以下の範囲内（○）となる。なお、（）内の記号は、表１中の評価の記号である。

式（３）は、シートパッド１０ａに９８０[Ｎ]の荷重が印加されたときの基準シートパッドに対する撓み量の変化率（ΔＤ／Ｄ₀）の範囲を表す。９８０[Ｎ]の荷重は、シートバックを立てた状態にある自動車用シートに乗員が着座している状態で自動車が障害物に衝突した時に、シートバックに加わる荷重にほぼ相当する。
本実施の形態に係るシートパッド１０ａにおいて、各部の材料及び各部の寸法を最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠９８０[Ｎ]は、±９．０％の範囲内（○）となる。各部の材料及び各部の寸法をさらに最適化すると、ΔＤ／Ｄ₀＠９８０[Ｎ]は、±４．５％の範囲内（○）、さらには、±２．３％の範囲内（◎）となる。なお、（）内の記号は、表１の評価記号である。

［２． 自動車用シートパッド（２）］
図２（Ａ）に、本発明の第２の実施の形態に係る自動車用シートパッドの平面図を示す。図２（Ｂ）に、図２（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図を示す。図２において、自動車用シートパッド（以下、単に「シートパッド」ともいう）１０ｂは、
軟質ポリウレタンフォームからなる本体１２ｂと、
本体１２ｂの裏面に接合された、繊維質シートを含む繊維質シート層１４ｂと
を備えている。

［２．１． 本体］
本体１２ｂは、軟質ポリウレタンフォームからなる。本体１２ｂは、後述するように、裏面の構造が本体１２ａとは異なっている。本体１２ｂの材料及び形状に関するその他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

［２．２． 繊維質シート層］
［２．２．１． 材料］
繊維質シート層１４ｂは、本体１２ｂの裏面に接合された層であって、繊維質シートを含むものからなる。繊維質シート層１４ｂの材料に関するその他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

［２．２．２． 形状］
繊維質シート層１４ｂは、厚さ方向（ｚ軸方向）の撓み量を調節するための凹凸構造を含む。図２において、繊維質シート層１４ｂは、同一形状を有する複数のドーム部２０、２０…が正三角形の頂点の位置に規則正しく並んだ構造を備えている。各ドーム部２０、２０…は、半球殻状を呈している。さらに、各ドーム部２０、２０…は、凹面が外側（裏面側）を向くように本体１２ｂの裏面に接合されている。
繊維質シート層１４ｂの形状に関するその他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

［２．２．３． 目付量］
本実施の形態において、繊維質シートの目付量は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。繊維質シートの目付量については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

［２．３． 各部の寸法］
繊維質シート層１４ｂの各部の寸法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。図２に示すように、複数のドーム部２０、２０…の凹面が外側（裏面側）を向くように繊維質シート層１４ｂが本体１２ｂの裏面に接合されている場合、各部の寸法は、以下のような条件を満たしているのが好ましい。

ドーム部２０の上部にある本体１２ｂの厚さｔが薄くなりすぎると、低荷重時にポリウレタンフォームのソフト感を感じにくくなる。従って、ｔは、５ｍｍ以上が好ましい。ｔは、好ましくは、７ｍｍ以上、さらに好ましくは、１０ｍｍ以上である。
一方、ｔが厚くなりすぎると、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｔは、５０ｍｍ以下が好ましい。ｔは、好ましくは、４５ｍｍ以下、さらに好ましくは、４０ｍｍ以下である。

ドーム部２０の高さｈが低くなりすぎると、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｈは、５ｍｍ以上が好ましい。ｈは、好ましくは、７ｍｍ以上、さらに好ましくは、１０ｍｍ以上である。
一方、ｈが高くなりすぎると、繊維質シート層１４ｂが着座面に近くなるため、低荷重時にポリウレタンフォームのソフト感を感じにくくなる。従って、ｈは、２０ｍｍ以下が好ましい。ｈは、好ましくは、１７ｍｍ以下、さらに好ましくは、１５ｍｍ以下である。

ドーム部２０の幅ｄが狭くなりすぎると、繊維質シート層１４ｂの凸部の範囲が少なくなるため、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｄは、１０ｍｍ以上が好ましい。ｄは、好ましくは、１２ｍｍ以上、さらに好ましくは、１５ｍｍ以上である。
一方、ｄが広くなりすぎると、シートパッド１０ｂの剛性が小さくなる。従って、ｄは、３０ｍｍ以下が好ましい。ｄは、好ましくは、２７ｍｍ以下、さらに好ましくは、２５ｍｍ以下である。

ドーム部２０の間隔ｐが狭くなりすぎると、シートパッド１０ｂを受ける面の面積が小さくなるため、シートパッド１０ｂの剛性が小さくなる。従って、ｐは、３ｍｍ以上が好ましい。ｐは、好ましくは、４ｍｍ以上、さらに好ましくは、５ｍｍ以上である。
一方、ｐが広くなりすぎると、凸部の範囲が少なくなるため、シートパッド１０ｂの剛性が小さくなり、中荷重時における撓み量の低減効果が小さくなる。従って、ｐは、１０ｍｍ以下が好ましい。ｐは、好ましくは、８ｍｍ以下、さらに好ましくは、６ｍｍ以下である。

［２．４． 撓み量］
本実施の形態に係るシートパッド１０ｂにおいて、各部の材料及び各部の寸法を最適化すると、上述した式（１）及び式（２）の関係を満たすシートパッド１０ｂ、あるいは、これらに加えてさらに式（３）を満たすシートパッド１０ｂが得られる。式（１）～式（３）の詳細については、上述した通りであるので、説明を省略する。

［３． 作用］
自動車用シートに乗員が着座した場合において、シートバックの傾きや乗員の姿勢が変わった時には、自動車用シートパッドには、それらに応じて異なる荷重が加わる場合がある。例えば、シートバックを立てた状態にある自動車用シートに乗員が着座した場合、シートバックには１５０[Ｎ]程度の低荷重が加わる。
一方、シートバックを寝かせた状態にある自動車用シートに乗員が着座した場合、シートバックには４００[Ｎ］程度の中荷重が加わる。
さらに、シートバックを立てた状態にある自動車用シートに乗員が着座した状態で自動車が障害物に衝突した場合、シートバックには９８０[Ｎ]以上の高荷重が加わる。

そのため、低荷重時に加わる荷重に合わせてシートパッドの硬さを調節すると、中荷重時には必要以上にシートパッドが撓み、座り心地が悪化する場合がある。
一方、中荷重時に加わる荷重に合わせてシートパッドの硬さを調節すると、シートパッドが硬くなりすぎ、低荷重時の座り心地が悪化する場合がある。また、自動車が後部より衝突された時、高荷重域ではシートパッドが硬くなるため、ムチ打ちにおいて悪い影響が出る場合がある。

これに対し、軟質ポリウレタンフォームからなる本体の裏面に、一体発泡成形、接着剤などを用いて繊維質シートを接合すると、繊維質シートの空隙内にポリウレタン、接着剤などが充填された構造を備えた繊維質シート層が得られる。この時、繊維質シートとして、凹凸構造を含むものを用いると、凹凸構造がある繊維質シート層が得られ、その部分の剛性は、軟質ポリウレタンフォームのみからなる本体のそれに比べて高くなる。

このような構造を備えた自動車用シートパッドに低荷重が印加された場合、その撓み量は、凹凸構造のない繊維質シート層が接合されたシートバッド（基準シートパッド）のそれとほぼ同等となる。これは、低荷重時においては専ら本体が撓むためである。
一方、このような構造を備えた自動車用シートパッドの中荷重が印加された場合、その撓み量は、基準シートパッドのそれより小さくなる。これは、中荷重時においては、裏面側に形成された剛性の高い凹凸構造が撓みを抑制するためである。
さらに、このような構造を備えた自動車用シートパッドに高荷重が印加された場合、その撓み量は、再び基準シートパッドのそれとほぼ同等となる場合がある。これは、高荷重時においては、裏面側の凹凸構造が弾性変形によって消滅した状態となり、再び本体部分の剛性が支配的となるためである。

（実施例１～５、比較例１～２）
［１． 試料の作製］
［１．１． 実施例１～５］
繊維質シートには、半円筒状の凹凸構造が一定の間隔で平行に並んでいる不織布を用いた。半円筒部の高さｈは１０ｍｍ、幅ｄは２０ｍｍ、間隔ｐは５ｍｍとした。繊維質シートの目付量は、１４０ｇ／ｍ²（実施例１）、２００ｇ／ｍ²（実施例２）、２８０ｇ／ｍ²（実施例３）、４００ｇ／ｍ²（実施例４）、又は、８００ｇ／ｍ²（実施例５）とした。
この繊維質シートとウレタンフォームを一体発泡し、シートバックのパッドを作製した。半円筒部の範囲は、背上部の３００ｍｍ×２００ｍｍとした。原料の流し込み量は、半円筒部の上部に厚さが１８ｍｍ～３５ｍｍである軟質ポリウレタンフォーム（コア密度：０．０３５ｇ／ｃｍ³）を形成することが可能な量とした。

［１．２． 比較例１］
繊維質シートとして、凹凸構造のない平坦な不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして、一体発泡成形によりシートパッドを作製した。

［１．３． 比較例２］
不織布に代えて、厚さが７ｍｍであり、密度が０．１５ｇ／ｃｍ³である硬いウレタンフォームを用いた以外は、実施例１と同様にして、一体発泡成形によりシートパッドを作製した。

［２． 試験方法］
ＪＩＳ Ｋ６４００に準拠して、ＦＳ(Force-Strain)特性を評価した。なお、シートパッドの押圧には、φ２００の加圧盤を使用した。また、シートパッドの圧縮時の加圧から減圧に折り返す荷重を１０００Ｎとした。

［３． 結果］
図３に、比較例１及び実施例１～２で得られたシートパッドのＦＳ特性を示す。図４に、比較例１～２及び実施例４～５で得られたシートパッドのＦＳ特性を示す。さらに、表１に、各試料の撓み量を示す。図３～４及び表１より、以下のことが分かる。

なお、表１において、撓み量＠１５０Ｎに関し、「○」は、撓み量の変化率が式（１）を満たすことを表す。
撓み量＠４００Ｎに関し、「○」は、撓み量の変化率が式（２）を満たすことを表す。
撓み量＠９８０Ｎに関し、「○」は、撓み量の変化率が式（３）を満たすことを表し、「◎」は、撓み量の変化率が±２．３％の範囲内にあることを表す。

また、表１において、総合評価は、４００Ｎの撓み量を基準にして、４００Ｎの撓み量が「○」のものは、総合評価が「○」以上であり、さらに９８０Ｎの撓み量が「◎」のものは、総合評価を「◎」とした。
さらに、表１中の資材重量（繊維質シート／ウレタン）は、試作したシートパッド（３００×２００ｍｍ）の範囲のそれぞれの資材重量（繊維質シート／ウレタン）であり、対象部位の重量を求めるため、半円筒部の空隙に相当するウレタンフォームの重量減少分を減じて求めた。

（１）繊維質シートとして、凹凸構造を備えたものを用い、かつ、目付量を８００ｇ／ｍ²以下にすると、荷重１５０[Ｎ]時（運転姿勢時の荷重）の撓み量を１２±１．０ｍｍにキープすることができた。
（２）比較例１の場合、荷重４００[Ｎ]時（シートバックを倒した時の荷重）の撓み量は、２４ｍｍであった。これに対し、実施例１～５の場合、荷重４００[Ｎ]時の撓み量は、２０～２３ｍｍとなった。これは、シートを倒した時の撓み量が少なくなることで体の沈み込みが小さくなり、体の支持がしっかりできることを意味している。

（３）繊維質シートの目付量を２００ｇ／ｍ²以下にすると、荷重４００[Ｎ]時の撓み量が少なくなることに加え、９８０[Ｎ]時の撓み量が比較例１とほぼ同等となった。これは、自動車が衝突した時に背上部の撓みが大きくなり、ムチ打ちの軽減に繋がることを意味している。
（４）硬いウレタンフォームを一体発泡成形したシートパッド（比較例２）の場合、低荷重時及び高加重時の撓み量を比較例１と同等とし、中荷重時の撓み量を比較例１より小さくすることができた。しかしながら、硬いウレタンフォームは高密度であるため、重量が増加した。
（５）シートパッドの裏面に凹凸構造を備えた不織布を一体発泡成形により接合する場合において、不織布の目付量を制御すると、ＦＳカーブをコントロールできることが分かった。また、不織布の目付量を最適化すると、比較例２と同等のＦＳカーブと、同等の撓み量を軽量で実現できることが分かった。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

本発明に係る自動車用シートパッドは、 シートクッションやシートバックのシートパッドとして用いることができる。

１０ａ、１０ｂ 自動車用シートパッド
１２ａ、１２ｂ 本体
１４ａ、１４ｂ 繊維質シート層
１６、１８ 半筒部（凹凸構造）
２０、２２ ドーム部（凹凸構造）

Claims (8)

1. 軟質ポリウレタンフォームからなる本体と、
   前記本体の裏面に接合された、繊維質シートを含む繊維質シート層と
   を備え、
   前記繊維質シート層は、複数の凹部と複数の凸部とを含む凹凸構造を備えている
   自動車用シートパッド。
2. 前記繊維質シート層は、一体発泡成形により前記本体の裏面に接合されている請求項１に記載の自動車用シートパッド。
3. 前記繊維質シートの目付量は、８０ｇ／ｍ²以上８００ｇ／ｍ²以下である請求項１又は２に記載の自動車用シートパッド。
4. 次の式（１）及び式（２）の関係を満たす請求項１から３までのいずれか１項に記載の自動車用シートパッド。
   －８．５％≦ΔＤ／Ｄ₀＠１５０[Ｎ]≦＋８．５％ …（１）
   －２３．０％≦ΔＤ／Ｄ₀＠４００[Ｎ]＜０％ …（２）
   但し、
   ΔＤ／Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ]＝(Ｄ＠Ｘ[Ｎ]－Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ])×１００／Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ]、
   Ｄ＠Ｘ[Ｎ]は、前記自動車用シートパッドにＸ［Ｎ］の荷重を印加した時の撓み量、
   Ｄ₀＠Ｘ[Ｎ］は、基準シートパッドにＸ［Ｎ］の荷重を印加した時の撓み量、
   前記基準シートパッドは、前記裏面に前記凹凸構造が形成されていない以外は前記自動車用シートパッドと同一形状を有し、かつ、同一材料からなるシートパッド。
5. 前記凹凸構造は、複数の半筒部が並んだ構造を備えている請求項１から４までのいずれか１項に記載の自動車用シートパッド。
6. 前記繊維質シート層は、前記半筒部の凹面が外側（裏面側）を向くように前記裏面に接合されており、
   前記半筒部の上部にある前記本体の厚さが５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、
   前記半筒部の高さが５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
   前記半筒部の幅が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
   前記半筒部間の間隔が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である
   請求項５に記載の自動車用シートパッド。
7. 前記凹凸構造は、複数のドーム部が並んだ構造を備えている請求項１から４までのいずれか１項に記載の自動車用シートパッド。
8. 前記繊維質シート層は、前記ドーム部の凹面が外側（裏面側）を向くように前記裏面に接合されており、
   前記ドーム部の上部にある前記本体の厚さが５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、
   前記ドーム部の高さが５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
   前記ドーム部の幅が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
   前記ドーム部の間隔が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である
   請求項７に記載の自動車用シートパッド。

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