JP5252987B2 - 座席クッション体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、軟質ポリウレタンフォームを用いた座席クッション体に関し、特に乗員の長時間の着座に対しても腰痛や疲労の発生を軽減する座席クッション体に関するものである。

自動車用座席を含む各種車両座席のクッション体として、現在軟質ポリウレタンフォームが広く使用されている。本素材は軽く、耐久性があり、加えて大量生産が容易で、クッション素材として極めて使い勝手の良い材料である。

その一方では、組織が連続した発泡セル構造であることから、圧縮荷重に対して組織が潰れ易く、集中荷重を受けると負荷部分が集中的に撓んでしまうという挙動を示す素材であり、そのため座席のクッション体として使用した時、以下に記述する極めて本質的な問題を発生させる素材でもある。

図５（ａ）に示すように乗員が座席に着座した際、人体の上肢の体重はそれを支えている脊椎から骨盤に伝わり、上肢体重の大半が、骨盤の坐骨結節を通じて座席側に伝達されることになるが、この坐骨結節は比較的尖った形をしている。そのため図５（ｂ）に示すように座席には坐骨結節から大きな面圧の集中荷重が作用し、軟質ポリウレタンフォームからなるクッション体では、この部分が集中的に沈み込んでしまうことになる。

また加えて軟質ポリウレタンフォームは圧縮荷重下で、応力弛緩が発生する性質があり、乗員の着座直後だけでなく、着座中に次第に前記の沈み込み現象が顕著になってくる。この為、乗員の着座直後から次第に骨盤が座席の中に沈み込んでしまい、これが起因して骨盤が股関節を中心に後方に回転運動を起こし、この作用にて骨盤の上方に連結する腰椎が変形し、腰痛を発生する原因となる。この状態を日常的に繰り返していると、深刻な腰椎疾患を誘発する危険性が極めて高くなってくる。

そしてまた、坐骨結節が座席の中に集中的に沈み込んでしまうと、坐骨結節の体重支持能力が低下し、その分周辺の尻部や大腿部の負担が大きくなり、これらの部分の面圧が増大し、臀部全体の血流が阻害され、着座中に乗員の臀部に痺れや痛みが発生し、さらに座席から離れた際、重たい足取りを感じさせるという、乗物降車時特有の疲労現象が発生する原因ともなっている。

このような腰痛や血流阻害の発生を予防するために、座席のクッション体について各種の技術的提案が開示されている（特許文献１〜３参照）。
特公平４−３４４３６号公報 特許第３６８６６９１号公報 特開２００３−２８４６２０号公報 上記特許文献１では、下層に設けた粘弾性型ポリウレタンと、上層に設けた弾性型ポリウレタンとを前面一体に結合してなるクッションシートが開示されており、軽量でエネルギー吸収性の良い快適さを追求したクッションシートが提供されるものである。

また上記特許文献２では、熱可塑性弾性樹脂の連続線状体からなるループを着座面に向けて上下方向に起立させたものを水平方向に連続させた座席パッドであり、これにより着座時に上方から加わる垂直方向の圧力に対して体形適合性に優れ、疲れにくく、すわり心地の良さを提供するものである。

さらに特許文献３では、姿勢矯正具として着座面に載置する板状の部材で、後端縁から前端縁に行くに従い低くなる傾斜面を構成するものが開示されており、前傾姿勢を確保することで骨盤の姿勢を適正に保持し、血流の維持と疲労防止を図るものである。

上記特許文献１〜３に記載のクッション体によれば、それぞれ所定の効果を達成することができるものの、上記したように、軽く、耐久性があり、加えて大量生産が容易で、クッション素材として極めて使い勝手の良い材料であるポリウレタンフォームの使用を確保することができない。

本発明は、座席クッション体の素材として適するポリウレタンフォームをそのまま素材とし使用しつつ、ポリウレタンフォームのクッション体が有する問題点である、乗員が着座した際の坐骨結節の集中的な沈み込みを防止し、これに起因した腰痛や臀部周辺の疲労を軽減する長時間の着座に適した座席クッション体及びその製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明が提案するのは、軟質ポリウレタンフォームを主要素材とする座席クッション体であって、少なくとも前記座席の後面側に、座席面の剛性強化を図るための、粘弾性の軟質エラストマーで形成される板状の面剛性強化部材を、前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層したことを特徴とする座席クッション体である。

このように軟質ポリウレタンフォームを主要素材とするクッション体において、着座時における乗員の坐骨結節の下層の軟質ポリウレタンフォームへの集中的な沈み込みの防止を図るために着座面の剛性を強化しつつ、さらに流動挙動の作用でクッション体からの反発荷重の緩和と分散のために、少なくとも前記座席の後面側に、粘弾性の軟質エラストマーで形成される板状の面剛性強化部材を、軟質ポリウレタンフォームの上部に積層したものである。

なお本明細書では「面剛性強化部材」とは、座席の面部分の剛性強化を図るための板状の部材をいうものである。また「軟質エラストマー」の一例として以下「軟質ウレタンエラストマー」の語を用いて適宜説明する場合がある。

また前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における前記面剛性強化部材の表面硬度がアスカＣ硬度で５〜５０度の範囲になるように、前記軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定されることが好ましい。

座席面の集中的な沈み込み防止として面剛性の強化を図る共に、実用的には坐骨結節の支えを確保しつつ、この部分に作用する反発荷重の緩和と分散に配慮する必要があるからである。坐骨結節への反発荷重が増大すると、着座時のフィーリングを著しく損なうばかりでなく、この部分に痛みや血流阻害を発生させることになる。そのため軟質ポリウレタンフォームに積層した状態のときの面剛性強化部材の表面硬度が、アスカＣ硬度で５〜５０度の範囲になるように、前記軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定される。

すなわち軟質ポリウレタンフォームに積層した時の軟質エラストマーの表面硬度をアスカＣ硬度で５〜５０度にすることにより、坐骨結節が支えられ、この部分への反発荷重が緩和し、分散されるが、クッション体を構成する軟質ポリウレタンフォームの形状や硬さ、並びに乗員の着座フィーリングの好みに応じて、着座面に積層する面剛性強化部材の伸び剛性と軟質エラストマー−の硬度をきめ細かく調和さすのが好ましい。

またさらには前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における前記面剛性強化部材の表面硬度がアスカＣ硬度で１０〜３５度の範囲になるように、前記軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定されることが好ましい。

上記のアスカＣ硬度は、クッション体としての状態において、前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における前記面剛性強化部材を形成する軟質エラストマーの表面硬度である。

一方、軟質エラストマーの素材そのものでは、アスカＣ硬度が１０〜８０度で、かつ５０％伸びモジュラスが４．９〜１３７Ｎ／ｃｍ^２の軟質エラストマーで、板厚が１．５〜６．０ｍｍの範囲の軟質エラストマーの板材により、軟質ポリウレタンフォームへの積層した状態における軟質エラストマーの表面硬度としてアスカＣ硬度５〜５０度の範囲を得ることができる。

なお面剛性強化部材は、軟質エラストマーの上部に板状の弾力性素材が積層されて２層形態に形成することができる。軟質エラストマ−の単独の面剛性強化部材の他に、軟質エラストマ−の表面に、クッション性のある弾力性素材からなる板状部材を貼り合わせた２層形態の面剛性強化部材とするものである。

この効果として、軟質エラストマ−硬度を上げることなく面剛性強化部材の伸び剛性が強化され、坐骨結節の支持力を上げつつ、弾力性素材のクッション性の作用で坐骨結節への反発荷重を分散させることができる。

また弾力性素材は、軟質発泡体、又はプラスチック繊維若しくは天然繊維を立体的に固めた繊維体であり、板厚が３〜２０ｍｍの範囲であるのが好ましい。

具体的には、弾力性素材としては軟質スラブウレタンフォームからなる板状の発泡体
若しくはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂等からなるプラスチック繊維、あるいは綿、ココナッツ、ジュート、麻等からなる天然繊維を立体的に固めた板状の繊維体が相当するが、このうち軟質スラブウレタンフォーム若しくはポリエステル繊維の板状部材が好ましい。これは硬さや密度及び伸び特性の選択巾が広いのと、機械強度、耐久性、及び耐熱性等の物理的特性が優れており、弾力性素材に適しているからである。

又、上記記載の繊維体は特にその形態にこだわるものではなく、例えば、繊維を立体的に絡め合わせて形成したブロック体から板状に切り出したものや、あらかじめ繊維で不織布を形成し、それを何枚か積層した後、板状に固めたものを弾力性素材として使用できる。

また弾力性素材の厚さは、上記したように３〜２０ｍｍの範囲であるが、厚すぎるとこの素材への坐骨結節の沈み込み現象が懸念されるので、５〜１２ｍｍの範囲の厚さが好ましい。

また弾力性素材は、前記座席の左右側を両端とする弾力性素材の一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込みが設けられてなることが好ましい。

着座した際に、乗員の左右の坐骨結節間において、面剛性強化部材に張力が発生して坐骨結節への反発感を強めることがある。弾力性素材が貼り合わされた２層形態の面剛性強化部材の場合、弾力性素材を前記座席の左右側を両端とする弾力性素材の一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込んで左右に分割することで、この部分の左右方向の伸び剛性を弱め、そして乗員の左右の坐骨結節間に発生する面剛性強化部材の張力を弱め、坐骨結節に作用する反発荷重を緩和することができる。

さらにまた面剛性強化部材は、開口率が面積比４５％以下の範囲で複数個の貫通孔が設けられていることが好ましい。

面剛性強化部材に貫通孔を設けることで、硬度を下げることなく伸び剛性を弱め、面剛性強化部材の支えを緩和さすことができる。加えて軟質ウレタンエラストマーが流動し易くなり、坐骨結節への反発荷重の緩和と分散性をより高めることができる。なお強度低下を考慮すると開口率は、面積比で４５％以下が好ましい。

上記した面剛性強化部材における軟質ウレタンエラストマーは、ソリッド組織の非発泡体が好ましいが、圧縮荷重下で組織が潰れず流動挙動を示す状態であれば、発泡体も使用することができる。また、上記したように板厚は１．５〜６ｍｍ程度の範囲が適当であるが、軟質ポリウレタンフォームと比較して高密度（非発泡組織で１０．２９ＫＮ／ｍ^３）であり、厚板となると重たくなり、また夏場の熱気や冬場の冷気に曝された素材温度が着座乗員に不快感を与えるため、坐骨結節の支え機能に支障をおこさない限り、できるだけ薄板にすることが好ましい。

また本発明がさらに提案するのは、軟質エラストマ−を製造する反応性原液が固化する前の粘着性状態のときに、弾力性素材を圧着して２層形態に面剛性強化部材を形成する第１の工程と、軟質ポリウレタンフォームの上部に前記面剛性強化部材を積層する第２の工程とを有することを特徴とする座席クッション体の製造方法である。

ここで軟質ポリウレタンフォームへ面剛性強化部材を積層するには、単に軟質ポリウレタンフォームの表面に載置した形態と、接着剤を介して軟質ポリウレタンフォームの表面に貼り合わせた形態と、軟質ポリウレタンフォームの成形時に、成形型の所定の位置に面剛性強化部材を配置した後、軟質ポリウレタンフォームの反応性原液を投入し、軟質ポリウレタンフォームの表面に面剛性強化部材を一体的に積層した形態の３形態から適宜選択することができる。これは面剛性強化部材が２層形態の場合に限らず、軟質エラストマー単独で形成される座席クッション体の製造方法の場合も同様である。

本発明によれば、軟質ポリウレタンフォームの表面に面剛性強化部材を積層したので、座席クッション体の素材として適するポリウレタンフォームをそのまま素材として使用しつつ、ポリウレタンフォームが有する問題点である、乗員が着座した際の坐骨結節の集中的な沈み込みを防止することができる。そしてこの沈み込みに起因した腰痛や臀部周辺の疲労を軽減する長時間の着座に適した座席クッション体を提供することができる。

面剛性強化部材として、軟質エラストマー又は軟質エラストマーに弾力性素材を積層した２層形態のものが使用でき、軟質ポリウレタンフォームへの集中的な沈み込みを防止するほかに、流動挙動の作用でクッション体からの反発荷重の緩和と分散を図り、着座時のフィーリング性の向上にも資することができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の座席クッション体の実施形態及び実施例を説明する。

図１は本発明に係る実施例１の座席クッション体が適用されてなる座席シートを示す図で、図１（ａ）は一部を切り欠いた座席シートの斜視図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は着座時の面剛性強化部材に作用する張力を示す座席クッション体の一部概略断面図、図３（ａ）は貫通穴を設けた２層形態の面合成強化部材の斜視図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（ａ）は貫通穴を設けた２層形態の面剛性強化部材の弾性素材に切り込みいれた状態の斜視図で、図４（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。

座席シート１１は、主として乗員の着座する座部１２と、乗員の背もたれとしての機能を有する背もたれ部１３と、乗員の頭部を保護するヘッドレスト部１５とで構成されている。

座部１２は、乗員の着座姿勢を快適に保持するために左右側部をそれぞれ土手状に隆起させた形状になっており、左右側部間を平坦な面として前部から後部側に沈みこむように傾斜した状態に形成されている。これは乗員が背もたれ部１３に背中を十分に当接させ易いようにしたもので、この座部１２の傾斜は調整装置（図示せず）によって乗員個々の好みに応じた角度に調整できるようになっている。なお座部１２の内部に設けられているフレーム部材については説明を省略する。

座部１２は、背もたれ部と同様にその表面を表皮材１６に覆われている。この表皮材１６の材質としては通常合成皮革、合成繊維等が使用される。表皮材１６の内部は座席クッション体１７が装着されており、この座席クッション体１７を構成する材質は従来から座席クッション体１７としての素材に適する軟質ポリウレタンフォーム１８が使用されている。

図１（ａ）（ｂ）に示すように座部１２の平坦な面のうち背もたれ部１３側に向けた後部には、表皮材１６と座席クッション体１７との間に面合成強化部材２０が設けられている。この面合成強化部材２０は、座部１２の平坦な面全体に設けてもよいが、通気性の確保等を考慮して坐骨結節の真下となる座部１２の平坦な面のうち背もたれ部１３側に近い、座部１２の後部の軟質ポリウレタンフォーム１８の上部に積層して設けている。軟質ポリウレタンフォーム１８と、その一部部分の上部に積層される面剛性強化部材２０とで座席クッション体１７が構成される。

面剛性強化部材２０は、軟質エラストマーで形成された板状部材、又は軟質エラストマーの上部に弾力性素材を積層した板状部材として構成される。クッション性のある弾力性素材からなる板状部材を積層することで、軟質エラストマ−硬度を上げることなく面剛性強化部材の伸び剛性が強化され、坐骨結節の支持力を上げつつ、弾力性素材のクッション性の作用で坐骨結節への反発荷重を分散させることができるからである。

軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における面剛性強化部材を形成する軟質エラストマーの表面硬度は、アスカＣ硬度で５〜５０度の範囲になるように、軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定される。座席面の集中的な沈み込み防止として面剛性の強化を図る共に、実用的には坐骨結節の支えを確保しつつ、この部分に作用する反発荷重の緩和と分散に配慮する必要があるからである。よってより効果的でかつ快適性を得るためには軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における面剛性強化部材２０を形成する軟質エラストマーの表面硬度がアスカＣ硬度で１０〜３５度の範囲とする。

なお軟質エラストマーの素材そのものでは、アスカＣ硬度が１０〜８０度で、かつ５０％伸びモジュラスが４．９〜１３７Ｎ／ｃｍ^２の軟質エラストマーで、板厚が１．５〜６．０ｍｍの範囲の軟質エラストマーの板材により、軟質ポリウレタンフォームへの積層した状態における軟質エラストマーの表面硬度として上記アスカＣ硬度５〜５０度の範囲を得ることができる。

また弾力性素材は、軟質発泡体、又はプラスチック繊維若しくは天然繊維を立体的に固めた繊維体であり、板厚が３〜２０ｍｍの範囲であるのが好ましく、具体的には、弾力性素材としては軟質スラブウレタンフォームからなる板状の発泡体若しくはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂等からなるプラスチック繊維、あるいは綿、ココナッツ、ジュート、麻等からなる天然繊維を立体的に固めた板状の繊維体が相当するが、このうち軟質スラブウレタンフォーム若しくはポリエステル繊維の板状部材が好ましい。

又、上記記載の繊維体は特にその形態にこだわるものではなく、例えば、繊維を立体的に絡め合わせて形成したブロック体から板状に切り出したものや、あらかじめ繊維で不織布を形成し、それを何枚か積層した後、板状に固めたものを弾力性素材として使用できる。

また弾力性素材の厚さは、上記したように３〜２０ｍｍの範囲であるが、厚すぎるとこの素材への坐骨結節の沈み込み現象が懸念されるので、５〜１２ｍｍの範囲の厚さが好ましい。

図３（ａ）（ｂ）に示すように面剛性強化部材２０は、軟質ウレタンエラストマー２２に、弾力性素材である軟質スラブウレタンフォーム２１が積層された２層形態となっており、さらに表面を貫通穴（１３φ）が所定のピッチで全面に設けられたものとすることができる。

これは面剛性強化部材に貫通孔を設けることで、硬度を下げることなく伸び剛性を弱め、面剛性強化部材の支えを緩和さすことができるからであり、加えて軟質ウレタンエラストマーが流動し易くなり、坐骨結節への反発荷重の緩和と分散性をより高めることができる。なお強度低下を考慮すると開口率は、面積比で４５％以下が好ましく、この範囲で用途に応じ適宜定めることができる。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、弾力性素材であるポリエステル繊維体２８には、座席の左右側を両端とする一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込みが設けられている。着座した際に、乗員の左右の坐骨結節間において、面剛性強化部材に張力が発生して坐骨結節への反発感を強めることがある。弾力性素材が貼り合わされた２層形態の面剛性強化部材の場合、弾力性素材の一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込んで左右に分割することで、この部分の左右方向の伸び剛性を弱め、そして乗員の左右の坐骨結節間に発生する面剛性強化部材２０の張力を弱め、坐骨結節に作用する反発荷重を緩和するものである。

次に本発明に係る座席クッション体の製造方法について図面を参照して説明する。

図６は面剛性強化部材２０が２層形態の場合の製造方法についての概略説明図であり、（ａ）は弾力性素材としての軟質スラブウレタンフォーム（適宜「軟質スラブウレタン」と略称する）２１に切り込み（スリット）を入れた斜視図、（ｂ）は軟質ウレタンエラストマー２２の成形型で蓋を開いた状態の断面図、（ｃ）は同成形型の蓋を閉じて成形している状態の断面図である。

図６（ａ）に示すように軟質スラブウレタン２１は、面剛性強化部材としての左右部分の伸び剛性を弱め、坐骨結節に作用する反発荷重を緩和するために、面上中心位置から長辺の中点に向けて切り込み（スリット）が設けられている。

そして図６（ｂ）に示すように、軟質ウレタンエラストマー成形型の蓋内部に上記の軟質スラブウレタン２１が装填され、成形型には軟質ウレタンエラストマー原液が注入される。

軟質ウレタンエラストマー原液が注入されたら、図６（ｃ）に示すように原液が固形化する前に成形型の蓋を閉じて押し圧する。これにより前記２つの素材が貼り合わされた２層形態の面剛性強化部材２０を製造することができる。

これを詳述すると、図７の面剛性強化部材の製造工程図に示すように、成形型に離型剤を塗布する（Ｓ１０１）。このとき成形型の蓋内部に装填される軟質スラブウレタン２１は、ブロック成形（Ｓ１０２）、所望寸法に切り出し（Ｓ１０３）、プレス内抜きにより切り込み（スリット）加工（Ｓ１０４）がされたものが用意されており、これをセットする（Ｓ１０５）。

次に成形型に軟質ウレタンエラストマー原液が注入され（Ｓ１０６）、この原液が固化する前の粘着性が高い段階で、蓋を閉じて押し圧して成形する（Ｓ１０７）。２層形態として成形された面剛性強化部材２０を取り出し（Ｓ１０８）、さらに貫通穴を設ける場合は貫通穴を打ち抜きにより形成する（Ｓ１０９、Ｓ１１０）。貫通穴は上記したように面剛性強化部材２０の伸び剛性を弱め、坐骨結節への反発荷重の緩和と分散性を高めるもので、必要に応じて形成することができる。したがって貫通穴の無い面剛性強化部材のときは、貫通穴の打ち抜き工程は省略される。

また軟質スラブウレタン２１のような弾力性素材に設ける切り込み（スリット）の形成も必要に応じて形成するようにできる。また面剛性強化部材２０を上記のような２層形態にせずに、軟質ウレタンエラストマー２２の単独により面剛性強化部材２０を形成してもよい。

次に軟質ポリウレタンフォームに面剛性強化部材を積層してクッション体とする製造工程の概略を説明する。図８は発泡形成された軟質ポリウレタンフォームに面剛性強化部材を、載置あるいは接着により積層して面剛性を強化したクッション体を製造する工程図である。図９は面剛性強化部材に軟質ポリウレタンフォームの原液を注入して一体的に積層して面剛性を強化したクッション体を製造する工程図である。

図８に示すように、成形型に離型剤を塗布し（Ｓ２０１）、軟質ポリウレタンフォームの原料液を注入する（Ｓ２０２）。その後成形型の蓋を閉めて発泡成形し（Ｓ２０３）、固化した後に蓋を開けて取り出す（Ｓ２０４）。

取り出した軟質ポリウレタンフォームに面剛性強化部材を載置あるいは接着により積層し（Ｓ２０５）、面剛性が強化されたクッション体が形成される（Ｓ２０６）。

また図９に示すように、成形型に離型剤を塗布した（Ｓ３０１）後に、面剛性強化部材を成形型の下部にセットし（Ｓ３０２）、軟質ポリウレタンフォームの原料液を注入する（Ｓ３０３）。その後成形型の蓋を閉めて発泡成形し（Ｓ３０４）、固化した後に蓋を開けて取り出す（Ｓ３０５）。このとき軟質ポリウレタンフォームに面剛性強化部材が一体的に積層された、面剛性の強化されたクッション体が形成される（Ｓ３０６）。

なお上記の軟質ポリウレタンフォーム及び軟質ウレタンエラストマーの製造においては、原料ロスを抑え、高品質フォーム（均一セルフォーム）を製造するためにポリウレタン高圧注入機を使用することが好ましい。
次に上記各製造方法により製造された面剛性が強化されたクッション体の実施例を説明するとともに、従来品との比較も説明する。

実施例１における面剛性強化部材は、アスカＣ硬度が１７度、５０％伸びモジュラスが７．８Ｎ／ｃｍ^２で、板厚４ｍｍの軟質ウレタンエストラマーを下部層に、密度が３１４Ｎ／ｍ^３で厚さが８ｍｍの軟質スラブウレタンフォームを上部層になるように貼り合わせ、略２６０ｍｍ長×３００ｍｍ巾サイズとなるように形成されたものである。

また面剛性強化部材２０の全面には、図３（ａ）に示すように２５ｍｍピッチでφ１３ｍｍの貫通孔２５を設け、ＩＬＤ硬度が３１０Ｎ／３１４ｃｍ^２の軟質ポリウレタンフォーム（軟質モールドウレタンフォーム）に積層したもので、この状態で軟質ウレタンエラストマー表面のアスカＣ硬度が１４度の座席クッション体を形成してなるものである。

上記形成された座席クッション体を、裏面側に１０ｍｍ厚さの軟質スラブウレタンフォームがラミネート加工された表皮材により被覆して座席シートが形成されることになる。

軟質ウレタンエラストマーの配合処方は重量部数において、
ポリエーテルポリオール（官能基数２〜３） １００
架橋剤（ジエタノールアミン） １．５
アミン触媒 ０．７
イソシアネート ２７．７
である。

イソシアネートは、ポリエチレンポリフェニルポリイソシアネート（ＭＤＩ）のプレポリマーである（以下同様）。

次に本発明にかかる座席クッション体の第２の実施例について説明する。なお同じ名称の構成部分には同一の符号を付して説明する。図４（ａ）は実施例２（後述する実施例３も含む）に使用される面合成強化部材の斜視図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

実施例２の座席クッション体も実施例１同様、図１に示すように、座部１２の平坦な面のうち背もたれ部１３側の後部に、表皮材１６と座席クッション体１７との間に面合成強化部材２０が設けられている。

実施例２における面剛性強化部材２０は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにアスカＣ硬度が３２度、５０％伸びモジュラスが１７．６Ｎ／ｃｍ^２で、板厚４ｍｍの軟質ウレタンエラストラマー２２を下部層に、密度が３４０Ｎ／ｍ^３で厚さが１０ｍｍで、かつ左右の巾の前部側中央から後方に向けて１３ｍｍ巾×１２５ｍｍ長のスリット２７を形成し、乗員の坐骨結節部の領域を左右に分割したポリエステル繊維体２８を上部層として貼り合わせ、略２６０ｍｍ長×３００ｍｍ巾サイズとなるように形成されたものである。

また面剛性強化部材２０の全面には、２５ｍｍピッチでφ１３ｍｍの貫通孔２５を設け、ＩＬＤ硬度が３１０Ｎ／３１４ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォーム１８（軟質モールドウレタンフォーム）に積層したもので、この状態で軟質ウレタンエラストマー表面のアスカＣ硬度が２４度の座席クッション体１７を形成してなるものである。

上記形成された座席クッション体１７を、裏面側に１０ｍｍ厚さの軟質スラブウレタンフォームがラミネート加工された表皮材１６により被覆して座席シート１１が形成されることになる。

軟質ウレタンエラストマーの配合処方は重量部数において、
ポリエーテルポリオール（官能基数２〜３） １００
架橋剤（ジエタノールアミン） １．５
アミン触媒 ０．７
イソシアネート ３１．３
である。

次に本発明にかかる座席クッション体の第３の実施例について説明する。なお同じ名称の構成部分には同一の符号を付して説明する。実施例３の座席クッション体１７も実施例１同様、図１に示すように、座部１２の平坦な面のうち背もたれ部１３側の後部に、表皮材１６と座席クッション体１７との間に面合成強化部材２０が設けられている。

実施例３における面剛性強化部材２０は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにアスカＣ硬度が３２度、５０％伸びモジュラスが１７．６Ｎ／ｃｍ^２で、板厚３ｍｍの軟質ウレタンエストラマー２２を下部層に、密度が７２０Ｎ／ｍ^３で厚さが６．５ｍｍで、かつ左右の巾の前部側中央から後方に向けて１３ｍｍ巾×１２５ｍｍ長のスリット２７を形成し、乗員の坐骨結節部の領域を左右に分割したポリエステル繊維体２８を上部層として貼り合わせ、略２６０ｍｍ長×３００ｍｍ巾サイズとなるように形成されたものである。

また面剛性強化部材２０の全面には、２５ｍｍピッチでφ１３ｍｍの貫通孔２５を設け、ＩＬＤ硬度が３１０Ｎ／３１４ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォーム１８（軟質モールドウレタンフォーム）に積層したもので、この状態で軟質ウレタンエラストマー表面のアスカＣ硬度が１８度の座席クッション体１７を形成してなるものである。

上記形成された座席クッション体１７を、裏面側に１０ｍｍ厚さの軟質スラブウレタンフォームがラミネート加工された表皮材１６により被覆して座席シート１１が形成されてなる。

軟質ウレタンエラストマーの配合処方は重量部数において、
ポリエーテルポリオール（官能基数２〜３） １００
架橋剤（ジエタノールアミン） １．５
アミン触媒 ０．７
イソシアネート ３１．３
である。

次に本発明にかかる座席クッション体の第４の実施例について説明する。なお同じ名称の構成部分には同一の符号を付して説明する。実施例４の座席クッション体１７も実施例１同様、図１に示すように、座部１２の平坦な面のうち背もたれ部１３側の後部に、表皮材１６と座席クッション体１７との間に面合成強化部材２０が設けられている。

実施例４における面剛性強化部材２０は、アスカＣ硬度が５３度、５０％伸びモジュラスが４３．１Ｎ／ｃｍ^２で、板厚３ｍｍの軟質ウレタンエストラマー２２からなる、略２６０ｍｍ長×３００ｍｍ巾サイズの単層形態の面剛性強化部材として形成されたものである。

また面剛性強化部材２０の全面には、２５ｍｍピッチでφ１３ｍｍの貫通孔２５を設け、ＩＬＤ硬度が２６５Ｎ／３１４ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォーム１８（軟質モールドウレタンフォーム）に積層したもので、この状態で軟質ウレタンエラストマー表面のアスカＣ硬度が２７度の座席クッション体１７を形成してなるものである。

上記形成された座席クッション体１７を、裏面側に１５ｍｍ厚さの軟質スラブウレタンフォームがラミネート加工された表皮材１６により被覆して座席シート１１が形成されてなる。

軟質ウレタンエラストマーの配合処方は重量部数において、
ポリエーテルポリオール（官能基数２〜３） １００
架橋剤（ジエタノールアミン） １．５
アミン触媒 ０．７
イソシアネート ３６．５
である。
（比較試験）
前記実施例１〜４の座席クッション体を使用した座席シートと、面剛性強化部材を装着していない従来仕様の座席シートを乗用車に搭載し、１時間の連続走行での官能評価により、坐骨の沈み込み、坐骨への圧迫感、尻の痛み・痺れ、全般的な疲労感の比較試験を行い、以下の表１にその結果しめす。なお従来仕様１はクッション体として一般的な密度のモールドウレタンフォーム（コア密度：４８０Ｎ／ｍ^３）を使用し、従来仕様２はクッション体として高密度のモールドウレタン（コア密度：６５６Ｎ／ｍ^３）を使用した。

結果は表１に示すように、本発明に係る座席クッション体を使用した実施例１〜４は、坐骨の沈み込みも無く、坐骨の圧迫感も無い又はあっても微弱にすぎず、また尻の痛み・痺れ、全般的な疲労感が無いという良好な結果を得られ、従来仕様のものをはるかに凌ぐものであった。

また着座した際に、乗員の左右の坐骨結節間において、図２に示すように面剛性強化部材に張力が発生して坐骨結節への反発感を強めることがあるが、弾力性素材が貼り合わされた２層形態の面剛性強化部材２０の場合、図４に示すように弾力性素材を前記座席の左右側を両端とする弾力性素材の一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込んで左右に分割することで、この部分の左右方向の伸び剛性を弱め、そして乗員の左右の坐骨結節間に発生する面剛性強化部材の張力を弱め、坐骨結節に作用する反発荷重を緩和することができる。

本発明に係る実施例１の座席クッション体が適用されてなる座席シートを示す図で、図１（ａ）は一部を切り欠いた座席シートの斜視図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図。 着座時の面剛性強化部材に作用する張力を示す座席クッション体の一部概略断面図。 図３（ａ）は実施例１に使用される面合成強化部材の斜視図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 図４（ａ）は実施例２、３に使用される面合成強化部材の斜視図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 （ａ）は座席シートに乗員が着座したときの人体骨との関係を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）の状態から乗員が座席シートに沈み込んだ状態を示す概略断面図。 面剛性強化部材が２層形態の場合の製造方法についての概略説明図であり、（ａ）は弾力性素材としての軟質スラブウレタンフォームに切り込み（スリット）を入れた斜視図、（ｂ）は軟質ウレタンエラストマーの成形型で蓋を開いた状態の断面図、（ｃ）は同成形型の蓋を閉じて成形している状態の断面図。 面剛性強化部材の製造工程図。 発泡形成された軟質ポリウレタンフォームに面剛性強化部材を、載置あるいは接着により積層して面剛性を強化したクッション体を製造する工程図。 面剛性強化部材に軟質ポリウレタンフォームの原液を注入して一体的に積層して面剛性を強化したクッション体を製造する工程図。

符号の説明

１１ 座席シート
１２ 座部
１３ 背もたれ部
１５ ヘッドレスト
１６ 表皮材
１７ 座席クッション体
１８ 軟質ポリウレタンフォーム
２０ 面剛性強化部材
２１ 軟質スラブウレタンフォーム（弾力性素材）
２２ 軟質ウレタンエラストマー（軟質エラストマー）
２７ 切り込み（スリット）
２８ ポリエステル線維体（弾力性素材）

Claims (9)

1. 軟質ポリウレタンフォームを主要素材とする座席クッション体であって、
   少なくとも前記座席の後面側に、座席面の剛性強化を図るための、粘弾性の軟質エラストマーで形成される板状の面剛性強化部材が、前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層され、
   更に、前記面剛性強化部材が、前記軟質エラストマーの上部に、板状の弾力性素材が積層されて２層形態に形成され、前記弾力性素材は、前記座席の左右側を両端とする弾力性素材の一辺の中心から対向する他辺へ向けて切り込みが設けられてなることを特徴とする座席クッション体。
2. 前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における前記面剛性強化部材の軟質エラストマーの表面硬度がアスカＣ硬度で５〜５０度の範囲になるように、前記軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定されることを特徴とする請求項１に記載の座席クッション体。
3. 前記軟質ポリウレタンフォームの上部に積層した状態における前記面剛性強化部材の軟質エラストマーの表面硬度がアスカＣ硬度で１０〜３５度の範囲になるように、前記軟質エラストマーの硬度、伸びモジュラス及び板厚が選定されることを特徴とする請求項１に記載の座席クッション体。
4. 前記面剛性強化部材の軟質エラストマーは、アスカＣ硬度が１０〜８０度で、かつ５０％伸びモジュラスが４．９〜１３７Ｎ／ｃｍ^２の軟質エラストマーであり、板厚が１．５〜６．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の座席クッション体。
5. 前記弾力性素材は、軟質発泡体、又はプラスチック繊維若しくは天然繊維を立体的に固めた繊維体であり、板厚が３〜２０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の座席クッション体。
6. 前記面剛性強化部材は、開口率が面積比４５％以下の範囲で複数個の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の座席クッション体。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載された座席クッション体の製造方法であって、
   前記軟質エラストマ−を製造する反応性原液が固化する前の粘着性状態のときに、前記弾力性素材を圧着して２層形態に前記面剛性強化部材を形成する第１の工程と、前記軟質ポリウレタンフォームの上部に前記面剛性強化部材を積層する第２の工程とを有することを特徴とする座席クッション体の製造方法。
8. 前記第２の工程は、発泡成形された前記軟質ポリウレタンフォームの上部に、前記面剛性強化部材を載置又は貼着して積層することを特徴とする請求項７に記載の座席クッション体の製造方法。
9. 前記第２の工程は、前記軟質ポリウレタンフォームの成形型に予め前記面剛性強化部材を載置した後に、前記軟質ポリウレタンフォームの反応性原液を注入して積層することを特徴とする請求項７に記載の座席クッション体の製造方法。
   

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