JP5326428B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は車両用シートに係り、特にクッションパッド及びバックパッドのソフト感に優れた車両用シートに関する。

従来、自動車等のシートに取り付けられるクッションパッド及びバックパッドは、金型に、ポリオール成分配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン配合原液を注入して発泡成形することにより製造されている。

車両用シートパッドのうち、乗員の尻部や背中が直接に当る部分の材質は座り心地や乗り心地と密接な関係がある。

そこで、座り心地に最も影響の大きい座面を高密度部とし、その他の部位を低密度部とするなどの改良を加えた車両用シートクッションパッドが種々提案されている。

例えば、特開２００２−１５３３５７号公報には、座面の尻下部以外の一部又は全部を尻下部よりも低密度でかつ硬度はほぼ同等とした車両用シートクッションパッドが記載されているが、異種材料を用いて発泡成形することはコスト高である。

また、従来より、スラブウレタンフォームをパッド本体に貼り合わせた車両用シートパッドも用いられている（例えば、特開平９−２７１４２３号公報）。しかしながら、スラブ貼り付けにコストがかかる。

特開平１１−３４８６２９号公報には、ポリウレタンフォーム製シートパッドの尻下部の表面に、５０ｍｍの間隔で縦横に深さ５ｍｍのスリットを設けることにより、表面のソフト感を向上させることが記載されているが、乗員の尻や腿などが当接する時には、上記のスリットがソフト感の感取に殆ど寄与せず、ソフト感は十分には向上しない。
特開２００２−１５３３５７号公報 特開平９−２７１４２３号公報 特開平１１−３４８６２９号公報

本発明は、上記従来の問題点を解決し、クッションパッド及びバックパッドの表面のソフト感に優れ、しかも乗員の支持特性も良好な車両用シートを提供することを目的とする。

請求項１の車両用シートは、それぞれ樹脂発泡成形体よりなるクッションパッド及びバックパッドを有する車両用シートにおいて、該クッションパッド及びバックパッドの乗員当接面のうち、該クッションパッドの腿下部とバックパッドの背中部とにのみ、パッド表面をソフト化するための複数の凹穴が設けられており、該バックパッドの凹穴はクッションパッドの凹穴よりも深いことを特徴とするものである。

請求項２の車両用シートは、請求項１において、前記クッションパッドの凹穴の平均深さが２〜４０ｍｍであり、バックパッドの凹穴の平均深さはクッションパッドの凹穴の平均深さよりも５〜２０ｍｍ大きいことを特徴とするものである。

請求項３の車両用シートは、請求項１又は２において、１個の凹穴の開口面積が４０〜１０００ｍｍ^２であることを特徴とするものである。

請求項４の車両用シートは、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記クッションパッド及びバックパッドは、互いに同一の密度及び硬度を有した樹脂発泡成形体よりなることを特徴とするものである。

請求項５の車両用シートは、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記凹穴は三角形、正方形、多角形、円形又は長穴形であることを特徴とするものである。

請求項６の車両用シートは、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記凹穴同士の間が凸条となっていることを特徴とするものである。

請求項７の車両用シートは、請求項６において、凸条の幅が２〜１０ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項８の車両用シートは、請求項６又は７において、前記凸条は２方向又は３方向に延在していることを特徴とするものである。

請求項９の車両用シートは、請求項６ないし８のいずれか１項において、各凸条の頂面の面積の合計は、前記凹穴及び凸条を設けた領域の面積の１０〜８０％であることを特徴とするものである。

請求項１０の車両用シートは、請求項６ないし９のいずれか１項において、前記凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率が１０〜８０％であることを特徴とするものである。

請求項１１の車両用シートは、請求項１０において、前記凸条の体積率が４０〜６０％であることを特徴とするものである。

請求項１２の車両用シートは、請求項６ないし１１のいずれか１項において、前記凸条の頂面と側面とが交わる角縁、及び、前記凸条の側面と凹穴の底面とが交わる角縁の少なくとも一方が曲面となっていることを特徴とするものである。

請求項１３の車両用シートは、請求項１ないし１２のいずれか１項において、前記凹穴の開口断面積は奥側が小さいことを特徴とするものである。

請求項１４の車両用シートは、請求項１ないし１１のいずれか１項において、前記凹穴は深さ方向において開口断面積が均一となっていることを特徴とするものである。

本発明の車両用シートにあっては、クッションパッド及びバックパッドの乗員当接面の少なくとも一部の領域に複数の凹穴を設けている。乗員がこの領域に当接したときに凹穴同士の間の部分が圧縮変形するようになるので、乗員当接面のソフト感が向上する。なお、バックパッドの凹穴をクッションパッドの凹穴よりも深くしているので、バックパッドのソフト感が高い。

この凹穴を腿下部及び背中部に設けることにより、腿下部及び背中部のソフト感が向上する。

この凹穴の深さを２〜４０ｍｍとすることにより、着座感が向上する。

１個の凹穴の開口面積を４０〜１０００ｍｍ^２としたり、凸条の幅を２〜１０ｍｍとすることにより、ソフト感が良好となる。

本発明の車両用シートパッドでは、凹穴同士の間の部分を独立した突起ではなく、複数方向に延在した凸条とすることが好ましく、特にこの凸条を２方向又は３方向に延在させるのが好ましい。かかる凸条は、乗員の体重によって深く圧縮変形した場合でも座屈することがなく、着座感が良好である。

この凸条の頂面を平坦とすることにより、乗員がこの凸条に触れたときに異和感が少なく、触感が良好となる。

また、凸条の頂面の面積の合計を凹穴及び凸条の合計の面積の１０〜８０％とすることにより、乗員当接面のソフト感が好適なものとなる。凹穴は三角形、正方形、多角形、円形、長穴形（例えば、長方形、楕円形、長溝）などのいずれでもよい。

なお、凸条を２方向又は３方向に延在させることになり、着座感の異方性が少ないものとなる。また、この３方向に延在した凸条を形成する場合、発泡原液が金型のキャビティ面の凸条形成予定部に沿って回り込み易くなり、成形歩留りが向上するという効果も得られる。

凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率を１０〜８０％とすることによりソフト感が良好となる。また、この体積率を４０〜６０％とすることにより、ソフト感が良好になると共に、凸条の耐久性も良好となる。

凹穴の開口断面積を入口側から奥底まで略同一とした場合、凸条の幅が基端から先端まで略同一となるので、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり着座感が良好となる。

本発明では、凸条や凸部の角縁を曲面とするように、所謂Ｒ付けすることにより、凸条や凸部の耐久性が向上する。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

［凸条を直交２方向に延在させた車両用シートパッド］
第１図は実施の形態に係る車両用シートのクッションパッドの平面図、第２図はバックパッドの正面図、第３図は凹穴形成領域の拡大斜視図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面図、第５図は凹穴形成領域の拡大平面図である。

この車両用シートのクッションパッド１は、全体として一体に発泡成形されたポリウレタンフォームよりなり、腿下部２、尻下部３、サイド部４を有する。

クッションパッド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とが略Ｈ字形状を呈するように設けられている。このクッションパッド１の座面の前部が腿下部２となっており、座面の後部が尻下部３となっている。

第１図のクッションパッド１の腿下部２の２点鎖線で囲まれた領域に、第３図〜第５図に示すように、多数の凹穴８が設けられており、凹穴８同士の間は凸条９となっている。クッションパッド１の前後方向の全長をＬ_１、凹穴８及び凸条９を設けた領域の前縁とクッションパッド前端（クッションパッド１の平面視における前端）との距離をＬ_２、該領域の後縁とクッションパッド前端との距離をＬ_３とした場合、Ｌ_１は通常５５０〜６５０ｍｍであり、Ｌ_２は５〜１００ｍｍ特に１０〜５０ｍｍ程度が好ましく、Ｌ_３は２００〜３５０ｍｍ特に２５０〜３００ｍｍ程度が好ましい。

第２図の通り、バックパッド２０の前面の左右両サイドに、上下方向に延在する表皮吊込溝２１，２１が設けられている。この表皮吊込溝２１，２１をつなぐように、左右方向に延在した表皮吊込溝２２，２３が設けられている。上側の表皮吊込溝２２の上側の、２点鎖線で囲まれた背中部２４の前面に凹穴８が設けられており、この領域のソフト感が高いものとなっている。

この背中部２４の下端縁と表皮吊込溝２２とは略一致している。背中部２４の下端縁とシートの座面との距離は２５０〜５００ｍｍ特に３００〜４００ｍｍ程度が好ましい。背中部２４の上端縁とバックパッド２０の上端との距離は１００ｍｍ以下特に２０〜５０ｍｍ程度が好ましい。

なお、表皮吊込溝２２，２３同士の間の領域２５にも凹穴８を設けてもよい。表皮吊込溝２３よりも下側の腰椎支承部２６については凹穴は設けない方が好ましい。

二点鎖船で囲んだサイド部の上部２７すなわち背中部２４の両側領域についても凹穴を設けてソフト化してもよい。

この実施の形態において凹穴８は円形であり、深さ方向において直径が均一な円柱形ないし円盤形である。第５図の通り、凹穴８は、各円の中心が正三角形の各頂点に位置するように配列されている。そのため、凸条９は３方向に延在している。凹穴８の直径Ｄは８〜４０ｍｍ特に１５〜３０ｍｍ程度が好適である。隣接する凹穴８の中心間距離Ｅは１０〜６０ｍｍ特に２０〜４０ｍｍ程度が好適である。隣接する凹穴８同士の間で凸条９が最も幅小となっている箇所における凸条９の幅（厚さ）ｔは２〜２０ｍｍ特に４〜１０ｍｍ程度が好適である。なお、凹穴８は、後述の通り、円形に限られるものではない。

本発明では、バックパッドの凹穴をクッションパッドの凹穴よりも深くする。これにより、バックパッドの方がクッションパッドよりもソフトなものとなる。クッションパッドの凹穴の平均深さは２〜４０ｍｍ特に５〜１０ｍｍ程度が好適であり、バックパッドの凹穴はそれよりも平均して２〜２０ｍｍ特に５〜１０ｍｍ程度深いことが好ましい。

１個の凹穴８の開口面積は４０〜１０００ｍｍ^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、例えば後述の第６図の如く凹穴８の直径が深さ方向において変化し、凸条９の幅（厚さ）ｔが高さ方向において変化する場合、凸条９の幅（厚さ）ｔ、凹穴８の直径Ｄ、深さｈ、凹穴８の開口面積は、いずれも高さ方向の中間部での厚さ、直径、開口面積を示すものとする。

凸条９の頂面は、平坦であり、凹穴８及び凸条９を設けた領域の周囲のパッド表面と連続面となっている。

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８を設けた領域の面積（第３図の場合ａ×ｂ）に凹穴８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、ソフト感が良好となる。また、この体積率を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。

各凸条９の頂面の合計の面積は、凹穴８及び凸条９を設けた領域の面積の１０〜８０％特に２０〜５０％とりわけ２５〜３５％程度が好ましい。

バックパッドの凹穴の形状、大きさとクッションパッドの凹穴の形状、大きさとは同一でもよく異なっていてもよい。バックパッドの凸条の体積率Ｖ_Ｂはクッションパッドの凸条の体積率Ｖ_Ｃと同一又はそれ以下であることが好ましく、Ｖ_Ｂ／Ｖ_Ｃは１〜０．３特に０．８〜０．４とりわけ０．５〜０．６程度であることが好ましい。

このクッションパッド１は、密度３５〜１００ｋｇ／ｍ^３特に６０〜７０ｋｇ／ｍ^３、２５％ＩＬＤ硬度１５〜４５ｋｇｆ／２００ｍｍφ特に１５〜３５ｋｇｆ／２００ｍｍφのポリウレタンフォームにて全体として一体に成形されることが好ましい。また、バックパッド２０は、クッションパッドよりも密度及びＩＬＤ硬度が低いポリウレタンフォームにて全体として一体に成形されることが好ましい。バックパッドの密度はクッションパッドの密度の４０〜９０％特に５０〜７０％程度が、好ましくは、バックパッドのＩＬＤ硬度はクッションパッドのＩＬＤ硬度の２５〜７５％〜４０〜６０％程度が好ましい。

この凹穴を有したクッションパッド、バックパッドを成形するには、クッションパッド又はバックパッドを成形するための金型のキャビティ面に凸部を設けておけばよい。

その後、このポリウレタン成形体に対し表皮材（図示略）が被着されることにより、クッションパッド及びバックパッドの製品となる。

このように構成されたクッションパッド１の座面に着座したり、バックパッドの背中部に寄り掛ると、乗員の大腿部が腿下部に接触したり、背中が背中部に当接した当初は主として凸条９が圧縮変形し、乗員はソフト感を感取する。その後、凸条９がさらに圧縮変形すると、凸条９の反発力が強くなり、乗員の身体が安定する。

この実施の形態では、凸条９が３方向に延在しているので、着座時に凸条９が座屈することが確実に防止される。

なお、凹穴８の直径Ｄ、凹穴８の深さ（凸条９の高さ）ｈ及び凸条９の幅ｔが上記範囲であると、ソフト感が良い。また、凸条９が基端から先端まで断面の幅ｔが同一であるため、圧縮変形時の応力歪曲線の勾配がなだらかとなり、ソフト感が良好である。

また、本発明では、第９図のシートパッド３１のように骨盤接触部３３を平坦とし、骨盤をしっかりと支持するようにし、ドットを付したその他の座面３２については上記のように凹穴を設け、ソフト感に富むものとしてもよい。第９図では、骨盤接触部３３は直径が２０〜１００ｍｍ程度の円形領域であるが、これと略同等の面積の方形、多角形、楕円形などであってもよい。

［別形状の凹穴の説明］
第１図〜第５図の実施の形態においては、凹穴８は、その深さ方向において直径Ｄが均一となっているが、凹穴８は奥側の直径Ｄが入口側よりも小さくなる台形、半円形、半楕円形又はＵ字形などの垂直断面形状であってもよい。また、第６図の凹穴８Ａ及び凸条９Ａのように、基端側や上端側の角縁を曲面とするようにＲ付けしてもよい。このＲ付けの曲率半径は１〜２０ｍｍ特に１〜１０ｍｍ程度（深さｈの半分の長さの径）が好適である。この基端側の角縁とは凸条９Ａの側面と凹穴８Ａの底面との隅角であり、上端側の角縁とは、凸条９Ａの側面とパッド表面との交差角縁である。

第１〜５図では、凹穴８の平面視形状は円形となっているが、凹穴の平面視形状は、三角形、正方形であってもよく、長方形、楕円形又は細長い溝形等の長穴であってもよく、六角形等の多角形であってもよく、それらに近似した形状であってもよい。

第７図は平面視形状が正六角形の凹穴１０をハニカム形に配列したパッド表面の一例を示すものであり、凹穴１０同士の間が凸条１１となっている。この凸条１１は３方向に延在している。

凸条１１の幅（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、凸条の体積率の好適な範囲、パッドの好適な材料などは第１図〜第５図の実施の形態と同様である。

第７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８図は平面視形状が方形の凹穴１２を桝目状に配列し、凹穴１２同士の間を凸条１３としたものである。この実施の形態では凸条１３は直交２方向に延在している。

隣り合う凹穴１２同士の間の最も小さい凸条１３の厚さｔ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、凸条の体積率、パッドの好適な材料などは第１図〜第５図の実施の形態と同様である。

なお、第７，８図に示した凹穴及び凸条を有するパッドも、キャビティ面とくにキャビティの底面に凹穴及び凸条に対応した形状の凸部及び凹溝を有した金型を用いて成形される。

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クッションパッド及びバックパッド（以下、これらを併せてパッドという。）を製作した。このパッドには凹穴８は設けられていない。このクッションパッドの座面の荷重−ソフト曲線を求めた。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１０図に示す。凹穴を設けていないので、凸条の体積率は１００％である。

実施例１
成形用金型の腿下部及び背中部を成形するための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、腿下部及び背中部に第１〜５図に示す円形の凹部を設けたパッドを製造した。凹穴８の直径を１２ｍｍ、深さをクッションパッドでは５ｍｍ、バックパッドでは１０ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を２６ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は７０％である。凸条９の体積率はクッションパッドでは７０％、バックパッドでは７０％である。この腿下部に、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１０図に示す。

実施例２
実施例１において、凹穴８の直径を１９ｍｍ、深さをクッションパッドでは５ｍｍ、バックパッドでは１０ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を２６ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は５０％である。凸条９の体積率はクッションパッドでは５０％、バックパッドでは５０％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。この腿下部に、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１０図に示す。

実施例３
実施例１において、凹穴８の直径を２４ｍｍ、深さをクッションパッドでは５ｍｍ、バックパッドでは１０ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を３０ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は４０％である。凸条９の体積率はクッションパッドでは４０％、バックパッドでは４０％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。この腿下部に、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１０図に示す。

実施例４
実施例１において、凹穴８の直径を２８ｍｍ、深さをクッションパッドでは５ｍｍ、バックパッドでは１０ｍｍ、隣接する凹穴８の中心間の距離を３２ｍｍとした。凹穴８及び凸条９の合計の面積において凸条８の占める面積の割合は２５％である。凸条９の体積率はクッションパッドでは２５％、バックパッドでは２５％である。その他は実施例１と同様にしてシートパッドを製造した。この腿下部に、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１０図に示す。

［考察］
第１０図の通り、実施例１〜４のクッションパッドの腿下部は、比較例１に比べてソフトであり、ソフト感に優れるものである。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、各クッションパッドの腿下部について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１１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。

また、実施例１〜４においてクッションパッドの腿下部とバックパッドの背中部のソフト感についてφ２００ｍｍ負荷子で荷重−ストロークを測定した結果、背中部の方がソフトであることが認められた。

実施の形態に係るクッションパッドの平面図である。 実施の形態に係るバックパッドの正面図である。 凹穴形成領域の斜視図である。 第３図のIV−IV線に沿う断面図である。 凹穴形成領域の平面図である。 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斜視図である。 別の実施の形態に係るクッションパッドの平面図である。 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 クッションパッド
２ 腿下部
３ 尻下部
８，８Ａ，１０，１２ 凹穴
９，９Ａ，１１，１３ 凸条
２４ 背中部
３３ 骨盤接触部
２０ バックパッド

Claims (14)

1. それぞれ樹脂発泡成形体よりなるクッションパッド及びバックパッドを有する車両用シートにおいて、
   該クッションパッド及びバックパッドの乗員当接面のうち、該クッションパッドの腿下部とバックパッドの背中部とにのみ、パッド表面をソフト化するための複数の凹穴が設けられており、
   該バックパッドの凹穴はクッションパッドの凹穴よりも深いことを特徴とする車両用シート。
2. 請求項１において、前記クッションパッドの凹穴の平均深さが２〜４０ｍｍであり、
   バックパッドの凹穴の平均深さはクッションパッドの凹穴の平均深さよりも５〜２０ｍｍ大きいことを特徴とする車両用シート。
3. 請求項１又は２において、１個の凹穴の開口面積が４０〜１０００ｍｍ^２であることを特徴とする車両用シート。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、前記クッションパッド及びバックパッドは、互いに同一の密度及び硬度を有した樹脂発泡成形体よりなることを特徴とする車両用シート。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、前記凹穴は三角形、正方形、多角形、円形又は長穴形であることを特徴とする車両用シート。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、前記凹穴同士の間が凸条となっていることを特徴とする車両用シート。
7. 請求項６において、凸条の幅が２〜１０ｍｍであることを特徴とする車両用シート。
8. 請求項６又は７において、前記凸条は２方向又は３方向に延在していることを特徴とする車両用シート。
9. 請求項６ないし８のいずれか１項において、各凸条の頂面の面積の合計は、前記凹穴及び凸条を設けた領域の面積の１０〜８０％であることを特徴とする車両用シート。
10. 請求項６ないし９のいずれか１項において、前記凹穴及び凸条を設けた領域における凸条の体積率が１０〜８０％であることを特徴とする車両用シート。
11. 請求項１０において、前記凸条の体積率が４０〜６０％であることを特徴とする車両用シート。
12. 請求項６ないし１１のいずれか１項において、前記凸条の頂面と側面とが交わる角縁、及び、前記凸条の側面と凹穴の底面とが交わる角縁の少なくとも一方が曲面となっていることを特徴とする車両用シート。
13. 請求項１ないし１２のいずれか１項において、前記凹穴の開口断面積は奥側が小さいことを特徴とする車両用シート。
14. 請求項１ないし１１のいずれか１項において、前記凹穴は深さ方向において開口断面積が均一となっていることを特徴とする車両用シート。

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