JPH0619604U - シートクッション構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間の着座のみならず長時間の着座におい
ても良好な座り心地を使用者に与えるシートクッション
構造を提供する。 【構成】 高弾性フォーム１ａを上層に配置し、粘弾性
フォーム１ｂを下層に配置した積層構造のシートクッシ
ョン構造では、着座の際や着座中の姿勢変化に対して、
高弾性フォーム１ａが荷重を直接受けて弾性変形し、粘
弾性フォーム１ｂは高弾性フォームを介して加えられる
荷重を受けて粘弾性変形する。主として、下層の粘弾性
フォーム１ｂが、柔らかいフィット感を上層の高弾性フ
ォーム１ａを介して使用者に間接的に与え、上層の高弾
性フォーム１ａがクッション感を使用者に直接与える。
積層構造全体の特性は、実際には上記各層フォーム１
ａ，１ｂの特性が単に加算されたものではなく、これら
が相乗的に作用し合ったものとなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車や電車の座席、劇場用の座席、あるいは会議用、事務用の椅 子などのシートに適用されるシートクッション構造に関し、短時間の着座のみな らず長時間の着座においても良好な座り心地を使用者に与える上記クッション構 造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

前記のような各種座席や椅子などのシートに適用されるシートクッションの特 性としては、応力−歪特性が金属バネのように直線的に変化し、かつ適度の硬度 を有することが、従来理想とされてきた。 そしてこの理想に近付けるために、従来のシートクッションの多くは、汎用ポ リウレタンフォームまたは高弾性ポリウレタンフォームの単層構造、あるいはこ れらの複合構造で構成されている。なお、汎用ポリウレタンフォームは、ヒステ リシスロスが３０〜５０％程度、反撥弾性が３５〜４５％程度のものを言い、高 弾性ポリウレタンフォームはヒステリシスロスが３０％程度程度以下、反撥弾性 が５０％程度以上のものを言う。

【０００３】 ところが、これらのシートでは、長時間着座し続けると、下腿部等に痺れが生 じたり臀部等に痛みやだるさを感じるようになるという問題があった。これは、 下腿部や臀部が不自然な状態で圧迫を受ける（すなわち、局部的な圧迫等を受け る）ことが原因するものと考えられる。

【０００４】 このような不都合を解消するべく、本願出願人は、従来理想的特性と考えられ ていたヒステリシスロスがゼロの特性（直線特性）とは異なり、ヒステリシスロ スが比較的大きい特性を有するクッション材用のポリウレタンフォームを提案し ている（特開平３−１９９２２３号公報参照）。 上記公報のポリウレタンフォームのクッション材は、（１）応力−歪特性にお ける歪率が２５％〜６０％程度の領域で応力変化が少なく、（２）ヒステリシス ロスが５０％程度以上であり、（３）圧縮残留歪が小さいと言った特徴を有して いる。このような素材からなるシートを使用すれば、着座状態での臀部や下腿部 に対する圧力分布が均一で、しかも着座姿勢の変化に柔らかくフィットできる（ すなわち、緩やかな復帰力で臀部等を押し返すことができる）シートクッション を実現できる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のポリウレタンフォームを使用したシートクッションは、着座時 間が比較的短かい場合には、良好な座り心地、フィット感を得ることができるも のの、着座時間が長い場合には、座り心地やフィット感が低下し、臀部や下腿部 が痺れたり、だるくなったりすると言った問題がある。 本考案は、このような問題点を解決するために提案されたものであって、短時 間のみならず長時間に亙って着座しても臀部や下腿部等に痺れや痛みを生じるこ とがなく、かつ良好な座り心地やフィット感を得ることができるシートクッショ ン構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のシートクッション構造は、上層に高弾性 フォームを配置し、下層に粘弾性フォームを配置して両者を積層したことを特徴 とし、またこれとは逆に、上層に粘弾性フォームを配置し、下層に高弾性フォー ムを配置して両者を積層したことを特徴とする。 さらに、高弾性フォームはヒステリシスロス値が２０〜３０％、硬度が１８〜 ２５ｋｇであり、粘弾性フォームはヒステリシスロス値が５０〜７０％、硬度が １０〜１５ｋｇであることを特徴とする。

【０００７】 なお、本明細書において、「高弾性」は、素材が小さなヒステリシスロス値（ 概ね、３０％以下）を持ち、荷重に対して即応性質の高い弾性復帰をするような 性質を言う。 また、「粘弾性」とは、素材が大きなヒステリシスロス値（概ね、５０％以上 ）を持つ結果、荷重による変形に対し、粘弾性復帰（上記「高弾性」材料よりも 緩やかな復帰力で元に戻ろうとすること）するような性質を言う。

【０００８】

【作用】

高弾性フォームを上層に配置し、粘弾性フォームを下層に配置したシートクッ ション構造では、着座の際や着座中の姿勢変化に対して、上層高弾性フォームが 臀部や大腿部の荷重を直接受けて弾性変形し、下層粘弾性フォームは上層高弾性 フォームを介して加えられる荷重を受けて粘弾性変形する。このとき、下層粘弾 性フォームは、粘弾性復帰力をもって上記荷重を支える。換言するなら、粘弾性 フォームは、粘弾性変形することで荷重を吸収し、緩やかな復帰力で臀部等を押 し返す。 また、上層高弾性フォームは、着座の際や着座中の姿勢変化の際に弾性変形が 生じた場合に、これに即応する弾性復帰力で臀部等を押し返す。 主として、下層粘弾性フォームが、上層高弾性フォームを介して柔らかいフィ ット感を使用者に間接的に与え、上層高弾性フォームがクッション感を使用者に 直接与えると考えられるが、積層構造全体の特性は、実際には上記各層の特性が 単に加算されたものではなく、これらが相乗的に作用し合ったものとなる。 この相乗的作用により、従来、単一の素材では達成し得なかったヒステリシス ロス特性、弾性特性等の各種特性を備えるシートクッションが実現される。

【０００９】 一方、粘弾性フォームを上層に配置し、高弾性フォームを下層に配置した積層 のシートクッション構造では、着座の際や着座中の姿勢変化に対して、上層粘弾 性フォームが直接荷重を受けて粘弾性変形し、下層高弾性フォームは上層粘弾性 フォームを介して加えられる荷重を受けて弾性変形する。 これにより、臀部等に対しては、直接的には粘弾性フォームによる緩やかな復 帰力が作用し、間接的には荷重に即応した高弾性フォームによる復帰力が作用す る。

【００１０】 このようにして、本考案のシートクッション構造では、高弾性フォームがその 即応的な弾性復帰力により臀部や下腿部を押し返し、粘弾性フォームが緩やかな 復帰力で（すなわち、保形的な作用を奏しつつ）臀部や下腿部を押し返す。これ により、シートが不自然に臀部や下腿部を圧迫することはなく、短時間の着座の みならず、長時間の着座に対しても良好な座り心地を発揮する。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案のシートクッション構造の一例（以下、実施例１と言う）を示す 断面図である。同図において、着座部分は、シートクッション１が表面材４によ り覆われた状態で座板３上に載置されることにより構成されている。 実施例１のシートクッション１は、厚さ２５ｍｍの高弾性ポリウレタンフォー ム１ａを上層に配置し、同じく厚さ２５ｍｍの粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂ を下層に配置して積層したものである。

【００１２】 本実施例では、高弾性ポリウレタンフォーム１ａおよび粘弾性ポリウレタンフ ォーム１ｂの厚さの比を１：１としており、各フォーム厚を２５ｍｍとしたが、 この厚さの比やシートクッションの厚さは適宜変更することができる。 例えば、高弾性ポリウレタンフォーム１ａおよび粘弾性ポリウレタンフォーム １ｂとの比は、通常４：１〜１：４の範囲で変更することができるし、シートク ッションの厚さは、通常３ｃｍ〜１５ｃｍの厚さとされる。 なお、背もたれ２は本考案においては必須の要素ではない。したがって、本実 施例においては、背もたれ２のクッション部分をどのような構成とすることもで き、例えば、シートクッション１と同様の２層構造としてもよいし、高弾性ポリ ウレタンフォーム１ａと同一の素材により構成してもよい。

【００１３】 図２は、フォーム１ａと１ｂの応力−歪特性の典型例を示す図（同図では、金 属バネの特性を併記してある）であり、高弾性ポリウレタンフォーム１ａとして はヒステリシスロス値が２５％のものを、また、粘弾性ポリウレタンフォーム１ ｂとしてはヒステリシスロス値が６０％であって歪率が２５％〜６０％程度の領 域で応力変化の少ないものを使用している。 なお、高弾性ポリウレタンフォーム１ａおよび粘弾性ポリウレタンフォーム１ ｂは、硬度（２５％ＩＬＤ）がそれぞれ２０ｋｇ、１５ｋｇであり、圧縮残留歪 の小さいものが用いられている。また、図１のシートクッション１は、歪が飽和 したときのフォーム厚が、無荷重時の厚さの２５％程度となるものが用いられて いる。

【００１４】 次に、以上のように構成された実施例１につき、その作用を説明する。 まず、着座部分２に人が座ると、図３に示すように臀部５や大腿部（図示省略 ）の荷重により、表面材４と共にシートクッション１が下方に沈み込む。 下層粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂは、ヒステリシスロス値が６０％程度と 高いため、臀部５や下腿部の形状に沿って深く粘弾性変形し、該臀部５等を粘弾 性復帰力をもって押し返す。この粘弾性復帰力は、短時間の荷重変動には追従し ないため、フォーム１ｂは言わば保形的な効果で臀部５等の荷重を支えることに なり、柔らかいフィット感を使用者に与える。 また、下層粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂは、ヒステリシスロス値が２５％ 程度と低いため、臀部等が沈み込みむとこれを即応的に押し返し、好適なクッシ ョン感を使用者に与える。 なお、図４に示すように、従来のシートクッション１′では、該クッション１ ′（同図では、高弾性ポリウレタンフォーム１ａ′）が臀部５等を押し返す力は 局部的なものとなるため、座り心地は悪い（特に長時間の着座に対しては極めて 悪い）。これに対し、本考案のシートクッションでは、図３の白抜き矢印Ｔに示 すように、臀部５等に対する圧力（抗力）分布（体圧分布）が均一化する。

【００１５】 このような着座状態において、着座姿勢が変化した場合にも、上層高弾性ポリ ウレタンフォーム１ａが迅速に弾性変形してこれに追従し、下層粘弾性ポリウレ タンフォーム１ｂが粘弾性復帰力をもって臀部５等を押し返すので、シートクッ ション１は、短時間のみならず長時間に亙る着座の際にも良好な座り心地を使用 者に与えるころができる。 実際には、上記フォーム１ｂと１ａの特性が複合的に作用するので、着座時間 長短にかかわらず下腿部等に痺れが生じたり、臀部等に痛みやだるさを感じさせ ることがなく、従来のシートクッションでは実現できなかった優れた座り心地を 使用者に与えることができる。

【００１６】 図５、図６は前記シートクッション１の上下の層が逆となったものを、着座部 分２に適用した実施例（以下、実施例２と言う）を示すものである。高弾性ポリ ウレタンフォーム１ａおよび粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂの厚さ、硬度、ヒ ステリシスロス値、および背もたれ２の構成部材は、実施例１の場合と同様であ るので、対応する部材には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１７】 実施例２においても、人が着座すると、図６に示すように臀部５等の荷重でシ ートクッション１が下方に沈み込んで変形する。ここで、実施例２にあっては、 ヒステリシスロス値が高い粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂが表面材４近くの上 層に配置されている関係で、該フォーム１ｂは前記実施例１における場合よりも より直接的に臀部５や大腿部の形状に沿って粘弾性変形する。そしてこの粘弾性 変形状態は短時間の荷重変動には即座には追従しないので、臀部５や下腿部に対 する圧力分布が平均化してその体圧分布が均一化する（同図、白抜き矢印Ｔ参照 ）。 また、このような着座状態において、着座姿勢が変化すると、下層高弾性ポリ ウレタンフォーム１ａが上層粘弾性ポリウレタンフォーム１ｂの動きに追従して 全体的に即応的に臀部５等を押し返すので、前記実施例１の場合と同様に柔らか いフィット感とクッション感を使用者に与えることができる。 従って、この実施例２においても、着座時間長短にかかわらず下腿部等に痺れ が生じたり、臀部等に痛みやだるさを感じさせることがない。

【００１８】 本考案のシートクッション構造に関し、以下の要領にて着座テストを行った。 テスト条件を表１に、テスト結果を表２に示す。 このテストにおいては、表１の「クッション構成」の欄に示すように、シート クッションとして、臀部付近のみを高弾性フォームと粘弾性フォームとの２層構 造としたものを使用している。 各表において、上層を高弾性フォーム１ａ、下層を粘弾性フォーム１ｂにより 構成したシートクッションを実施例３として、これとは逆に上層を粘弾性フォー ム１ｂ、下層を高弾性フォーム１ａにより構成したシートクッションを実施例４ として示している。また、シートクッションとして、高弾性フォーム単独で構成 したものを比較例１で、粘弾性フォーム単独で構成したものを比較例２および３ で示してある。

【００１９】 実施例３および４で使用した高弾性フォーム１ａは、比較例１の高弾性フォー ム（１ａ′で示す）と同一であり、実施例３および４で使用した粘弾性フォーム １ｂは、比較例３の粘弾性フォーム（１ｂ′で示す）と同一である。 なお、クッション構成の欄に背もたれを図示していないが、実施例１，２およ び比較例１〜３の全て、比較例１に用いた高弾性フォームと同一のフォームを用 いた背もたれを使用している。 テストは、８人の被験者に、ビデオを２時間視聴させ、その間の皮膚流量、メ イン動作回数を測定することで行い、また、ビデオ視聴後に、各被験者に、主観 的な総合評価をさせた。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】 表２において、皮膚血流量は、大腿部の血流量をレーザ血流計により測定した ものである。メイン動作回数は、（イ）上体を伸ばす、左右，前後に動かす、ね じる等の動作、（ロ）腰を前や後ろにずらす、左右に浮かす等の動作、（ハ）大 腿を上げる等の動作、を指している。また、主観的総合評価は、特に座り心地を 着座時間との関係で評価している。 実施例３のシートクッションは、例えば議場，劇場，多目的ホール用のシート 、事務用のシート、自動車や電車のシート等に好適に使用され、実施例４のシー トクッションは、例えば会議、ミテーティング、待合ロビー、事務応接用のシー ト等に好適に使用される。なお、上記シートクッションを自動車の座席に用いた 場合には、安全性が高い運転の継続が可能となるし、また議場用のシートに用い た場合には使用者の精神的な集中を図ることができる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は上記のように構成したので、柔らかいフィット感を与える粘弾性フォ ームと、クッション感を与える高弾性フォームとが相乗的に作用し合い、従来の 単独の素材からなるシートでは達成し得なかった座り心地の良いシートクッショ ン構造を提供することができる。 すなわち、本考案のシートクッション構造では、高弾性フォームがその即応的 な弾性復帰力により臀部や大腿部を押し返し、粘弾性フォームが緩やかな復帰力 で（すなわち、保形的な作用を奏しつつ）臀部や大腿部を押し返す。これにより 、シートが不自然に臀部や下腿部を圧迫することはなく、短時間の着座のみなら ず、長時間の着座に対しても良好な座り心地を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるシートクッション構造の一実施例
（実施例１）を示すシートの断面説明図である。

【図２】図１の実施例１または図５の実施例２における
高弾性ポリウレタンフォームおよび粘弾性ポリウレタン
フォームの応力−歪特性を示すグラフである。

【図３】図１に示した実施例１の着座状態における作用
説明図である。

【図４】従来のシートクッションの着座状態における作
用説明図である。

【図５】本考案によるシートクッション構造の他の実施
例（実施例２）を示すシートの断面図である。

【図６】図５に示した実施例２の着座状態における作用
説明図である。

【符号の説明】

１ シートクッション １ａ 高弾性フォーム １ｂ 粘弾性フォーム ２ 背もたれ ３ 座板 ４ 表面材 ５ 臀部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上層に高弾性フォームを配置し、下層に
   粘弾性フォームを配置して両者を積層したことを特徴と
   するシートクッション構造。
2. 【請求項２】 上層に粘弾性フォームを配置し、下層に
   高弾性フォームを配置して両者を積層したことを特徴と
   するシートクッション構造。
3. 【請求項３】 高弾性フォームはヒステリシスロス値が
   ２０〜３０％、硬度が１８〜２５ｋｇであり、粘弾性フ
   ォームはヒステリシスロス値が５０〜７０％、硬度が１
   ０〜１５ｋｇであることを特徴とする請求項１または２
   に記載のシートクッション構造。