JP6859497B2

JP6859497B2 - 乗物用シートパッド及びその製造方法並びにシート構造

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Publication number: JP6859497B2
Application number: JP2016148361A
Authority: JP
Inventors: 博之窪田; 岡野　能全; 能全岡野; 勇衛
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: JP2018015289A

Description

本発明は、自動車等の乗物用の座席に使用されるシートパッド及びその製造方法並びにシート構造に関する。

自動車用シートでは、クッションパネル（シートフレーム）にＳバネやワイヤを縦方向に配置し、その上にシートパッドが取り付けられる構造となっている。シートパッドの裏面側には不織布等の補強材の設けることがあり、これと合成樹脂発泡材料とを一体に発泡成形し、裏面側がある程度の剛性を有するシートパッドを作製することができる。なお、通常、シートパッドの上面には表皮材（シートカバー）が取り付けられる構造となっている。

シートパッドの裏面側の剛性が十分ではない場合、搭乗者が長時間に亘り着座していると、シートパッドの裏面に上記のＳバネやワイヤが食い込んでしまい、尻の落ち込み感やワイヤに接触する当たり感や違和感が出てしまい、不快を感じる。

そこで、従来、乗員が着座する時に尻下部が落ち込まないように、例えば、特開２０１４−１６２４３１号公報には、シートフレームに配備されるワイヤの配置や形状を改良した技術が提案されている。しかし、この提案では、ワイヤ等をフレームに固定する際、固定する工数やコストがかかってしまう。また、ワイヤをフレームに溶接しないでフレームとして用いる場合、ワイヤが接触したり、擦れることにより異音が発生してしまうことがある。

また、特開平７−１５５２３４号公報には、シートパッド本体であるウレタンフォームにワイヤを埋設する方法が提案されている。しかし、この場合、ワイヤが尻下部に当接することにより着座乗員に異物感を与えてしまうおそれがある。

最近では、シートフレームに配備されるワイヤとして、Ｓバネ構造のワイヤも存在する。しかし、着座時の乗員の尻下部の落ち込みを十分に解消するものではなく、更なる改良を要した。

特開２０１４−１６２４３１号公報特開２０１４−２０５４９０号公報特開平７−１５５２３４号公報

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、乗員が座席に着座する際、尻下部の落ち込みを抑制し、尻下部の不快感や異音が発生することを無くした自動車用シートパッド及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、乗員が座席に着座する際、尻下部の落ち込みを抑制し、尻下部の不快感や異音が発生することを無くすために、従来シートフレームに取り付けられる複数のワイヤ等の一部をシートパッド側に配設すること、具体的には、シートパッド本体の裏面と補強材との間に曲線形状を有するワイヤ又はバネ材を配設することにより、上記課題を解決し、乗員が快適に自動車の座席に着座することができ、かつ、座席シートに異音が発生することなく、本発明をなすに至ったものである。

具体的には、本発明では、シートパッド本体の裏面に該シートパッド本体の全部又は一部を覆うように配設される補強材を具備し、上記シートパッド本体と上記補強材との間に曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するように１本又は複数本のインサートワイヤ部材を介装することにより、このインサートワイヤ部材がシートパッドの裏面をしっかりと支え、乗員が着座時の尻部の自重によりシートパッドの裏面へ上記ワイヤやＳバネ等のバネ材の食い込みを抑えて、尻部の落ち込み感やワイヤの線当たり感が改善させることができる。

また、横方向のワイヤをシートフレームの縦方向に配置されたＳバネやワイヤに直接溶接して追加する従来の設計では、横方向のワイヤ等の補強部材をカシメ又は溶接による追加加工をして取り付けなければならず、加工コストがかかってしまう。これに対して、本発明では、シートフレームへの追加加工が無く、シートパッド成形時に金型に上記ワイヤを組込み、一体発泡してしまうので、部品費のみで良く、シート全体のコストトータルとしては低減できるものである。

更に、上記の従来の設計では、シートパッド裏面とワイヤとが一体化しておらず、シートフレーム内にワイヤが追加されることにより、接触面や摩擦面が増え、接触音や擦れ音などの異音の発生の可能性が増すことになる。これに対して、本発明では、シートパッドと追加されるワイヤ（インサートワイヤ部材）とは、不織布等の補強材と共に一体成型されているので、上記の従来の設計のような摩擦面の増加は無く、ワイヤの追加による擦れ異音の発生又は増大は無いものである。

従って、本発明は、下記の乗物用シートパッド及びその製造方法並びに乗物シート構造を提供する。
［１］枠状のシートフレーム本体に複数本の曲線形状を有するワイヤ又はバネ材が架橋して配置されるシートフレームであり、該シートフレームの上に取り付けられる乗物用シートパッドであって、合成樹脂発泡材料からなるシートパッド本体と、該シートパッド本体の裏面に該シートパッド本体の全部又は一部を覆うように配設される補強材とを具備し、且つ、上記シートパッド本体と上記補強材との間に、上記曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するように１本又は複数本のインサートワイヤ部材を介装することを特徴とする乗物用シートパッド。
［２］上記インサートワイヤ部材の弾性率及び硬度が、シートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の弾性率及び硬度と同じである［１］記載の乗物用シートパッド。
［３］上記インサートワイヤ部材の直径が、シートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の直径と同じである［１］又は［２］記載の乗物用シートパッド。
［４］上記シートパッド本体と上記補強材との間に介装されるインサートワイヤが、乗員の着座時の尻下部に位置するようにした［１］、［２］又は［３］記載の乗物用シートパッド。
［５］上記補強材が不織布からなる［１］〜［４］のいずれか１項記載の乗物用シートパッド。
［６］上記［１］〜［５］のいずれか１項記載の乗物用シートパッドを製造する方法であって、上記補強材の一面にインサートワイヤを固定し、次いで、このインサートワイヤが固定された補強材を、該インサートワイヤが固定された面を内側にして、キャビティを有する成形金型内の所定位置にセットし、この状態で、上記キャビティ内に合成樹脂発泡材料を注入し、該合成樹脂発泡材料を該キャビティ内で発泡硬化させた後、脱型することにより、所定形状の乗物用シートパッドを製造することを特徴とする乗物用シートパッドの製造方法。
［７］枠状のシートフレーム本体に複数本の曲線形状を有するワイヤ又はバネ材が架橋して配置されるシートフレームと、該シートフレームの上にシートパッドが取り付けられる乗物用シート構造であって、上記シートパッドが、合成樹脂発泡材料からなるシートパッド本体と、該シートパッド本体の裏面に該シートパッド本体の全部又は一部を覆うように配設される補強材とを具備し、且つ、上記シートパッド本体と上記補強材との間に、上記ワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するように１本又は複数本のインサートワイヤ部材を介装することを特徴とする乗物用シート構造。

本発明の乗物用シートパッドは、尻下部の落ち込みを抑制し、着座時の違和感や不快感を解消することができ、摩擦音等の異音が発生することがない。

乗物用シートの概略的な構成を示す斜視図である。本発明の一実施例に係るシートパッドを示す平面図である。図２のＸ−Ｘ線の断面図である。補強材（不織布）に固着されるインサートワイヤの一例を示す概略斜視図である。シートパッドとシートフレームとを組み合わせたシート構造の一例を示す斜視図である。シートフレームに配備されるＳバネの一例を示す斜視図である。本発明で用いるインサートワイヤ部材の長さと、シートフレームに配置されるワイヤ配列との関係を説明するための説明図である。図２のシートパッドの成形用金型を示す概略断面図である。

発明を実施するための形態及び実施例

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、乗物用シートの概略的な構成を示す斜視図であり、この乗物用シート１は、着座部位となるシートパッド２と、該シートパッドを支持するための土台となるシートフレーム３とを具備する。また、符号４は、乗員が着座する際に背もたれとなるシートバックを示す。

シートパッド２は、図２の平面図に示すように、前方側が幅広の略四角形となり、後方側が、両側部にシートのリクライナー部品の逃げ形状を設けるため幅狭となっている。このシートパッドは、その本体２０が通常ポリウレタンフォーム等の合成樹脂発泡材料により形成される。また、上記シートパッドの裏面側は、該シートパッドの裏面全体を覆うように、不織布等の補強材２１が形成されている。この補強材を設ける目的は、様々であるが、通常シートパッド裏面に接触するフレームと擦れるウレタンフォーム等の合成樹脂発泡材料を、破れや切れ等から保護するため、或いは耐久性を向上させるために、シートパッドの裏面側に該シートパッドと一体となって形成されるものである。不織布等の補強材２１は、シートパッドの形状に沿って裏面側の全部または一部に形成することができる。また、シートフレームが有するパネルやワイヤ等の金属材とシートパッドとの摩擦による異音を防止するために不織布等が設けられることがある。このような補強材としては、例えば、粗毛フェルト等のプラスチックや不織布、或いは成形フェルト等が挙げられる。

本発明のシートパッド２においては、図２及び図３の符号１０で示されるように、上記シートパッド本体２０と上記補強材２１との間にインサートワイヤ部材１０を介装することを特徴とする。上記インサートワイヤ部材１０は、長軸棒状であり、その直径（外径）は１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは２．０〜５．０ｍｍである。上記インサートワイヤ部材１０の材質としては、特に制限はないが、通常、硬鋼線などが挙げられる。上記インサートワイヤ部材１０の直径は、後述するシートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の直径と同じであることが好適である。

また、上記インサートワイヤ部材１０の弾性率は、ＪＩＳＢ２７０４規格に定義されるように、横弾性係数（Ｇ）７８．５×１０⁴（Ｎ／ｍｍ²）であることが好適であり、また、上記インサートワイヤ部材１０の硬度については、ＪＩＳＺ２２４４規格による測定法で、ビッカース硬さ（ＨＶ）４４０〜４５０であることが好適である。上記インサートワイヤ部材１０は、その弾性率及び硬度が、後述するシートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の弾性率及び硬度と同等であることが好適である。

上記インサートワイヤ部材１０の取付け位置は、特に制限はないが、本発明の目的を達成するために、後述するシートフレームに架橋して配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の配列方向によって制約される。即ち、平面（上面）から見て、上記曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するようにインサートワイヤ部材１０を介装するものである。図３及び図４に示されるように、本実施例では、シートパッド本体２０の裏面の中間部やや後方側に、細長棒状のインサートワイヤ部材１０を幅方向に沿って１本形成されている。その理由は、後述するシートフレームに配備されるワイヤが前後方向に沿って架橋して４本配列されており、また、着座する乗員の尻下部の位置を考慮したものである。上記インサートワイヤ部材１０は後述する固着手段Ｔにより固着されている。なお、上記インサートワイヤ部材１０の取付け個数は、特に制限はなく、１本または複数本である。上記インサートワイヤ部材１０の取付け個数が多くなると、金型へ組み込むうえ手間がかかり、コストもアップすることとなり好ましくなく、通常は、１本又は２本設けることが好ましい。

次に、シートフレームについて説明する。本実施態様で用いるシートフレーム３は、図５に示すように、上記シートパッド２と対向するように、該シートパッドの真下に配設されるものであり、枠状のシートフレーム本体３０と、該フレーム本体の幅方向に沿って前側及び後側にそれぞれ設けられる架け止め部材３０ａ，３０ｂと、該部材に橋架けして配設される４本のジグザグ状ワイヤ３１，３１，３１，３１とを具備する。ここで、本発明で用いられるシートフレームに配備されるワイヤについては、上記のようなジグザグ状ワイヤ３１の形状及び配置に限定されるものではなく、特に制限はない。即ち、本発明では、シートフレーム本体に曲線形状を有するワイヤ又はバネ材が架橋して配置されるものであれば、種々のワイヤの形状、構造及び配置態様の制限はなく、従来から使用されている様々なタイプのものを採用することができる。上記の曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の形状としては、屈曲、湾曲等の曲線部を有するものであればよく、上記ジグザグ状ワイヤ３１のほか、例えば、図６に示すように、Ｓ字状バネのワイヤ（「Ｓバネ」とも言う。）３３などを採用することができる。なお、シートフレーム本体の枠体の形状や構造等は本発明では特に制約はない。

本発明の目的を達成するために、上記インサートワイヤ部材１０の長さは、シートフレーム３のシートフレーム本体３０に橋架けして配設されるワイヤの配列態様及び配列方向のよって適宜選定される。本発明の目的である着座乗員の尻下部の落ち込みを抑制して着座時の違和感や不快感を解消することができるためには、上記インサートワイヤ部材１０の長さとして、図７に示すように、例えば、シートフレーム本体３０の両端のワイヤ３０ａ，３０ｄの配列間隔（Ｗ１の長さ）、フレーム本体の一端側のワイヤ３０ａと中間に位置するワイヤ３０ｃとの配列間隔（Ｗ２の長さ）、或いは、中間に位置するワイヤ同士３０ｂ，３０ｃの配列間隔（Ｗ３の長さ）などが挙げられる。これらの中では、本発明の目的を達成し、所望の作用効果が大きく期待される態様としては、（インサートワイヤ部材１０の長さ）＞Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３の順に採用される。

上記インサートワイヤ部材１０は、平面（上面）から見て、上記シートフレーム３のシートフレーム本体３０に橋架けして配設されるワイヤやバネ材の配列方向と交差するように配置される。図７の符号、Ｗ１，Ｗ２及びＷ３は、シートフレーム本体３０のワイヤ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの配列方向と直交するように示しているが、上記ワイヤ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと交差していればよく、その交差角度は直交（９０°）に限られない。即ち、上記シートフレーム本体３０のワイヤ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと上記インサートワイヤ部材１０との交差角度は、本発明の目的、課題を解決する限り、０〜９０°の範囲内で適宜選定することができる。また、上記シートフレーム本体３０のワイヤ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと上記インサートワイヤ部材１０との交差する個数（交差点）については、上記フレーム本体に配備されるワイヤの本数にも依るが、本発明の目的、作用効果を奏する限り、特に制限はないが、通常、１〜６点、好ましくは４点とすることができる。

上記シートパッド２を製造する場合には、先ず、不織布等の補強材２１の一面に上記インサートワイヤ部材１０を固定する。この固定方法は、補強材の一面に接着、縫合、タックピン固定等の各種の固着手段（図４の符号Ｔ）や、粘着不織布テープ又は樹脂粘着テープ等の仮止めの手段であってもよい。仮止めの場合であっても、後述するように予め金型にセットされた上記インサートワイヤ部材１０が、シートパッド本体の材料である合成樹脂発泡材料の硬化により完全に固定化されてしまうからである。

図８（Ａ）に示す成形金型５は、ポリウレタンフォームを始めとするあらゆる種類の合成樹脂発泡成形品に対応するものであり、キャビティ５０の主体部分を構成する下型５１と、この下型５１の開放面を覆って該下型に接合され、下型との間に上記キャビティを形成５０する上型５２とを具備してなる。また、図示してはいなが、金型の特定適所にはガス抜き孔等のベントを形成することができる。また、シートパッドの製品形状等に応じて、別の金型、例えば中子型等を追加で設けることも任意である。

上記インサートワイヤ部材１０が固定された補強材２１を、乗物用シートパッド用と同形状のキャビティ５０を有する上記成形金型５内のキャビティ５０の所定位置にセットする（図８（Ｂ）の状態）。この場合、上記インサートワイヤ部材１０が固定された補強材２１は、図８（Ｂ）に示すように、該インサートワイヤ部材１０が固定された面が内側となるように上記キャビティ５０内に配置される。なお、特に図示してはいないが、上記補強材２１を金型５のキャビティ５０の所定位置に取り付けるために、該金型５には、複数個の突起（ピン）、或いは、マグネットや面ファスナ等の留め具からなる固定部を設けることができる。或いは、補強材（成形材料）を成形したり、熱融着樹脂材料を塗布するにより、補強材２１を成形金型内の所定位置にセットすることもできる。

次に、上記の状態（図８（Ｂ）の状態）で、合成樹脂発泡材料を上記金型のキャビティ内に注入し、該合成樹脂発泡材料を該キャビティ内で発泡硬化させる。この合成樹脂発泡材料は、キャビティ５０内で発泡ガスを放出しながら発泡拡大し、キャビティ内を充満していく。このとき、発泡ガスはベント内に排出収容され、キャビティ内の圧力が適切に保持されることとなる。合成樹脂発泡材料の硬化後は、脱型することにより、所定形状のシートパッド２を製造することができる。そして、補強材２１の一面側の所定位置に固着された上記インサートワイヤ部材１０が該補強材と上記シートパッド本体との間に介装された構造を有する本発明のシートパッドを確実に製造することができる。

そして、上記シートパッド２をシートフレーム３に載置及び組み付けることにより（図５の斜視図を参照）、上記シートパッド２とシートフレーム３とを一体的に取り付けたシート構造を得ることができる。

以上説明したように、上記実施態様のシートパッドは、上記インサートワイヤ部材が、合成樹脂発泡材料からなるシートパッド本体と不織布等の補強材との間に介装されていることにより、シートフレームの曲線形状を有するワイヤ又はバネ材と上記シートパッド内のインサートワイヤとが擦れたとしても、その間に上記補強材が介在されるので、その摩擦による異音の発生を抑制又は低減することができる。また、上記シートパッド内のインサートワイヤと上記シートフレームのワイヤ・Ｓバネ等の部材との組み合わせにより、乗物シートに着座する乗員の尻下部の落ち込み（食い込み）を抑制して、着座時の安定感を与えることができる。また、本発明は、上記シートパッドのパッド本体内にインサートワイヤを埋設させる態様、即ち、合成樹脂発泡成形物にインサートワイヤを埋設させる態様を採用するものではなく、インサートワイヤをシートパッド本体の裏面（外面）に配設するものであり、これによって、着座乗員にワイヤ線の当たり感（異物感）を与えることがなく、座り心地が改善された快適なシートパッド及びシート構造を提供することができる。

以上、本発明の具体例を示したが、本発明は上記実施態様（実施例）に限定されるものではなく、各部の構成や組み合わせについては、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々変更して差し支えない。

１乗物用シート
２シートパッド
３シートフレーム
４シートバック
１０インサートワイヤ部材
２０シートパッド本体
２１補強材（不織布）
３０シートフレーム本体
３１ジグザグ状ワイヤ
３３Ｓ字状バネ

Claims

枠状のシートフレーム本体に複数本の曲線形状を有するワイヤ又はバネ材が架橋して配置されるシートフレームであり、該シートフレームの上に取り付けられる乗物用シートパッドであって、合成樹脂発泡材料からなるシートパッド本体と、該シートパッド本体の裏面に該シートパッド本体の全部又は一部を覆うように配設される補強材とを具備し、且つ、上記シートパッド本体と上記補強材との間に、上記曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するように１本又は複数本のインサートワイヤ部材を介装することを特徴とする乗物用シートパッド。
上記インサートワイヤ部材の弾性率及び硬度が、シートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の弾性率及び硬度と同じである請求項１記載の乗物用シートパッド。
上記インサートワイヤ部材の直径が、シートフレーム本体に配置される曲線形状を有するワイヤ又はバネ材の直径と同じである請求項１又は２記載の乗物用シートパッド。
上記シートパッド本体と上記補強材との間に介装されるインサートワイヤが、乗員の着座時の尻下部に位置するようにした請求項１、２又は３記載の乗物用シートパッド。
上記補強材が不織布からなる請求項１〜４のいずれか１項記載の乗物用シートパッド。
上記請求項１〜５のいずれか１項記載の乗物用シートパッドを製造する方法であって、上記補強材の一面にインサートワイヤを固定し、次いで、このインサートワイヤが固定された補強材を、該インサートワイヤが固定された面を内側にして、キャビティを有する成形金型内の所定位置にセットし、この状態で、上記キャビティ内に合成樹脂発泡材料を注入し、該合成樹脂発泡材料を該キャビティ内で発泡硬化させた後、脱型することにより、所定形状の乗物用シートパッドを製造することを特徴とする乗物用シートパッドの製造方法。
枠状のシートフレーム本体に複数本の曲線形状を有するワイヤ又はバネ材が架橋して配置されるシートフレームと、該シートフレームの上にシートパッドが取り付けられる乗物用シート構造であって、上記シートパッドが、合成樹脂発泡材料からなるシートパッド本体と、該シートパッド本体の裏面に該シートパッド本体の全部又は一部を覆うように配設される補強材とを具備し、且つ、上記シートパッド本体と上記補強材との間に、上記ワイヤ又はバネ材の配列方向と交差するように１本又は複数本のインサートワイヤ部材を介装することを特徴とする乗物用シート構造。