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この項目の情報は公開日時点(2002年3月5日)のものです。
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図面 (10)

課題

座り心地の向上を図ったシートクッションパッドを提供する。

解決手段

パッドを形成するウレタンフォームは、シートクッションの座面部位における表面層A(厚さ10mm)の密度と、厚み方向の略中間部位に位置するコア層E(厚さ10mm)の密度との比を、1.13〜1.60の範囲に設定することで、表面層Aの剛性をコア層Eの剛性より高く設定した。すなわち、表面層Aの剛性が高まったことにより好適な体圧分散がなされて乗員に適度なフラット感を与え得る一方、コア層は充分な弾力性を有しているので適切に変形して乗員に適度な弾力性をも同時に与え得る。

概要

背景

例えば、乗用車等の乗員室内に設置される既存のシートは、乗員の下半身ホールドするシートクッションと、このシートクッションの後部に傾動可能に設置されて乗員の上半身をホールドするシートバックと、このシートバックの上部に設置されて乗員の頭部を保護するヘッドレスト等から基本的に構成されている。このうち例えばシートクッションでは、図7および図8に示すような形状に発泡成形されたウレタンフォーム12を材質とするパッド10に、ファブリック合成皮革または皮革等の表皮を貼込んで形成されている。前記パッド10は、前部サポート部14、後部サポート部16(センターサポート部)および左右のサイドサポート部18,18等に大別され、夫々のサポート部14,16,18の境界部分には表皮を裏側へ展張固定するための溝20および孔(図示せず)が形成され、また裏側(下側)には金属製のプレートパイプフレーム等を収容する凹部22が形成されている。

前述したパッド10を形成するウレタンフォーム12は、ポリオールイソシアネートシリコン包剤等からなる所定量のウレタン材料を、発泡成形型キャビティ内へ注入して発泡させることで、前述した形状に一体成形したものである。殊に、シートクッションは乗員の体重の殆どが付与されるため、前記パッド10を形成するウレタンフォーム12の特性が、座り心地(乗り心地)やホールド性に大きく影響を及ぼすものとなっている。

概要

座り心地の向上を図ったシートクッション用パッドを提供する。

パッドを形成するウレタンフォームは、シートクッションの座面部位における表面層A(厚さ10mm)の密度と、厚み方向の略中間部位に位置するコア層E(厚さ10mm)の密度との比を、1.13〜1.60の範囲に設定することで、表面層Aの剛性をコア層Eの剛性より高く設定した。すなわち、表面層Aの剛性が高まったことにより好適な体圧分散がなされて乗員に適度なフラット感を与え得る一方、コア層は充分な弾力性を有しているので適切に変形して乗員に適度な弾力性をも同時に与え得る。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
6件

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請求項1

所要の厚みに発泡成形されたウレタンフォーム(12)を材質とし、乗用車等のシートクッションに使用されるパッド(10)において、前記ウレタンフォーム(12)は、前記シートクッションの座面部位における表面層(A)の密度(da)と、厚み方向の略中間部位に位置するコア層(E)の密度(de)との比(da/de)を1.13〜1.60の範囲に設定すると共に、前記表面層(A)の剛性をコア層(E)の剛性より高く設定したことを特徴とするシートクッション用パッド。

請求項2

前記表面層(A)および前記コア層(E)の厚みは、夫々10mmとされる請求項1記載のシートクッション用パッド。

請求項3

前記ウレタンフォーム(12)は、ウレタン材料発泡時におけるパック率を調整することで成形される請求項1または2記載のシートクッション用パッド。

請求項4

前記ウレタンフォーム(12)は、ウレタン材料の注入時における発泡成形型の温度を制御することで成形される請求項1または2記載のシートクッション用パッド。

技術分野

0001

この発明は、シートクッションパッドに関し、更に詳細には、発泡成形されたウレタンフォーム材からなり、乗用車等のシートにおけるシートクッションの基材として実施に供されるパッドの改良に関するものである。

背景技術

0002

例えば、乗用車等の乗員室内に設置される既存のシートは、乗員の下半身ホールドするシートクッションと、このシートクッションの後部に傾動可能に設置されて乗員の上半身をホールドするシートバックと、このシートバックの上部に設置されて乗員の頭部を保護するヘッドレスト等から基本的に構成されている。このうち例えばシートクッションでは、図7および図8に示すような形状に発泡成形されたウレタンフォーム12を材質とするパッド10に、ファブリック合成皮革または皮革等の表皮を貼込んで形成されている。前記パッド10は、前部サポート部14、後部サポート部16(センターサポート部)および左右のサイドサポート部18,18等に大別され、夫々のサポート部14,16,18の境界部分には表皮を裏側へ展張固定するための溝20および孔(図示せず)が形成され、また裏側(下側)には金属製のプレートパイプフレーム等を収容する凹部22が形成されている。

0003

前述したパッド10を形成するウレタンフォーム12は、ポリオールイソシアネートシリコン包剤等からなる所定量のウレタン材料を、発泡成形型キャビティ内へ注入して発泡させることで、前述した形状に一体成形したものである。殊に、シートクッションは乗員の体重の殆どが付与されるため、前記パッド10を形成するウレタンフォーム12の特性が、座り心地(乗り心地)やホールド性に大きく影響を及ぼすものとなっている。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで当業界では、座り心地の向上を前提とした場合、シートクッションに使用される前記パッド10は、全体的に略均一密度に発泡成形したウレタンフォーム12を使用するのが良いとされていた。このため、発泡成形型による発泡成形条件(パック率や発泡成形型の温度等)を適切に設定することにより、前記パッド10の座面部位の密度daおよび厚み方向の中間部位の密度deの密度差da/deが1.05〜1.10以内、すなわち可能であればda=deとなるように発泡成形を行なっていた(図3破線で示す)。

0005

従って図9に示すように、圧縮荷重試験機による撓み変形特性の測定に際して加圧体32をパッド10の座面部位に押付けた場合、圧縮に先立って10mmの等間隔の格子模様に表示した表示線24(図9(a))の変形から明らかなように、圧縮されている部分では、座面部位における表面層A(第1層)、中間部位に位置するコア層E(第5層)、裏面部位における表面層A(第9層)を含む第1〜第9の各層では、何れも略均一的な厚みに圧縮されるようになる(図9(b))。すなわち表面層Aでは、変形後の厚みa'は変形前の厚みaよりかなり小さくなってa'<aとなるのに対し、コア層Eも同様に、変形後の厚みb'は変形前の厚みbよりかなり小さくなってb'<bとなっている。従って撓み特性a'/b'は、表1に示すように、一般的に1.5以下となっている。

0006

しかしながら、全体的に略均一密度としたウレタンフォーム12からなるパッド10では、硬さ(剛性)も全体的に略均一となっているため(図5に破線で示す)、中間部位に位置するコア層Eでは適切な硬さであるとしても、座面部位における表面層Aでは剛性不足の状態となって適正な体圧分散が得られなかった。このため乗員が着座した場合は、体で押付けられる部位の部分的な沈込み量が大きくなり、座り心地の悪化を招来する欠点を内在していた。また、走行時の車体振動や横Gに対して乗員の体が傾動した際に、前記表面層Aが容易に変形して乗員を適切にホールドし得ないので(所謂「がない状態」)、乗員は常に体を揺さぶられた状態を余儀なくされ、疲労や車酔い等が生じ易くなる等の問題もあった。

0007

本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、座面部位における表面層の密度を中間部位に位置するコア層の密度より適宜大きく設定し、コア層より表面層の剛性を高めることで座り心地の向上を図ったシートクッション用パッドを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明は、所要の厚みに発泡成形されたウレタンフォームを材質とし、乗用車等のシートクッションに使用されるパッドにおいて、前記ウレタンフォームは、前記シートクッションの座面部位における表面層の密度と、厚み方向の略中間部位に位置するコア層の密度との比を1.13〜1.60の範囲に設定すると共に、前記表面層の剛性をコア層の剛性より高く設定したことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0009

次に、各発明に係るシートクッション用パッドにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図7および図8に示した従来のパッド10と同一部位については、同一の符号を付して説明する。

0010

図1は、実施例に係るシートクッション用のパッドの側断面図であって、この実施例のパッド10は、図7に示した従来のパッド10と基本的に同一の外形形状に成形されたウレタンフォーム12を材質としている。すなわちパッド10は、前部サポート部14、後部サポート部16(センターサポート部)および左右のサイドサポート部18,18とに大別され、夫々のサポート部14,16,18の境界部分には表皮を裏側へ引張固定するための溝20および孔(図示せず)が形成され、また裏側(下側)には金属製のプレートやパイプフレーム等を収容する凹部22が形成されている。なお、乗員の体重が最も付与される前記後部サポート部16では、金属製のプレートやパイプフレーム等を使用することを前提として、その厚みは概ね90mm程度とされている。

0011

そして実施例のパッド10では、シートクッションの座面部位における表面層Aの密度daと、厚み方向(上下方向)の略中間部位に位置するコア層Eの密度deを比較すると、コア層Eの密度deより表面層Aの密度daを大きく設定してある。例えば前記後部サポート部16を例にとると、図2に示すように、ウレタンフォーム12の表面から10mmピッチで第1〜第9の9層に区分した場合の各層の密度は、図3実線で示すような数値となっている。すなわち、表面層Aに相当する第1層の密度daは約66kg/cm3であり、コア層Eに相当する第5層の密度deは約56kg/cm3であり、これにより表面層Aの密度daおよびコア層Eの密度deの密度比da/deは約1.18となっている。

0012

しかも実施例のパッド10では、図3から明らかなように、第1層(表面層A)および第9層(表面層A)の密度が、他の2,3,4,5,6,7の各層の密度に比べて大きくなっており、これら第2〜第8の各層の密度は略同一となっている。また、図3に破線で示す従来のパッド10と比較すると、実施例のパッド10における2,3,4,5,6,7,8の各層の密度は、従来のパッド10における2,3,4,5,6,7,8の各層の密度と略同一であるが、実施例のパッド10における表面層A(第1層,第9層)の密度は、従来のパッド10のにおける表面層A(第1層,第9層)よりかなり大きくなっている。すなわち実施例のパッド10は、従来のパッド10と比較すると、表面層Aの密度daだけを大きく設定したものである。

0013

また、実施例のパッド10における第1〜第9の各層の曲げ硬さは、図5から明らかなように、第1層(表面層A)および第9層(表面層A)が、他の第2〜第8の各層に比べて大きくなっており、しかも第2〜第8の各層の曲げ硬さは略同一となっている。この曲げ硬さデータは、図4(b)に示す試験サンプル、すなわち第1〜第9の厚さ10mmの各層における上面から6mmの部分からなる200(L)×25(W)×6(H)mmの試験サンプル32を、図4(a)に示す測定治具34の上面36で矢印の方向へ徐々にスライドさせ、該試験サンプル32の左側先端が測定治具34における45度の傾斜面38に接触した際のスライド量を測定したものであって、このデータが大きい程に曲げ硬さが大きいことを意味する。従って実施例のパッド10では、密度を高く設定した第1層(表面層A)および第9層(表面層A)の剛性が、第5層(コア層E)を含む第2〜第8の各層の剛性よりも高くなっている。

0014

このような実施例のパッド10では、図6に示すように、圧縮荷重試験機による撓み変形特性の測定に際して加圧体32をパッド10の座面部位に押付けた場合、圧縮に先立って等間隔の格子模様に表示した表示線24(図6(a))の変形から明らかなように、圧縮変形している部分においては、表面層Aに対応する第1層および第9層では殆ど圧縮変形が起こらない。また表面層A以外では、先ずコア層Eに対応する第5層から圧縮変形が始まり、次いで第4層および第6層、第3層および第7層、第2層および第8層へと圧縮変形が順次外側へ進行し、最終的にコア層E(第5層)を含む第2〜第8の各層では夫々が略均一的な厚みに圧縮される。すなわち表面層Aでは、変形後の厚みa'は変形前の厚みaと略同一でa'≒aとなっているのに対し、コア層Eでは、変形後の厚みb'は変形前の厚みbよりかなり小さくなってb'<bとなっている。

0015

0016

表1は、従来のパッド10および本願のパッド10を、同一硬さ(25%硬さ/314cm2)における撓み特性を示したもので、密度比da/deが1.10である従来のパッド10では、撓み比a'/b'は1.5以下である。これに対して本願のパッド10では、密度比da/deが1.18の場合の撓み比a'/b'は2.0(コア層Eの圧縮変形量が表面層Aの圧縮変形量の2倍)、密度比da/deが1.30の場合の撓み比a'/b'は3.0(同3倍)、密度比da/deが1.50の場合の撓み比a'/b'は4.0(同4倍)になっている。

0017

すなわち実施例のパッド10では、乗員が着座した場合、表面層Aの剛性が高まったことにより適正な体圧分散が得られるので、該乗員の体重を該表面層Aの全面で受け止めるようになり、乗員に対して適度なフラット感を与えるようになる。しかも、前記コア層Eを含む内部は充分な弾力性を有しているから、乗員の体重が付与された際には適切に圧縮変形し、乗員に対して適度な弾力感を与えるようになる。しかも、このような特性は、表1から明らかなように、密度比da/deが大きくなる程に顕現化する。

0018

(パッドの発泡成形)前述したような密度分布構造を有するウレタンフォーム12は、発泡成形に際して、パック率を制御する方法、ウレタン材料注入時の発泡成形型の温度を制御する方法、等を適宜応用することにより好適に発泡成形可能とされる。このうち前記方法は、具体的にはパック率を高くして発泡成形するものであって、例えば(a)ポリオール、水、イソシアネートが反応する際に発生するCO2の発生量を意図的に多くすることにより、発泡時の発泡成形型の内部圧力を高く保持する、(b)発生したCO2の型外放出(ガス抜き量)を適正量より少なくして、発泡成形型の内部圧力を高く保持する、等の成形条件が考えられる。前記(a),(b)のような成形条件のもとでウレタンフォーム12を発泡させた場合、成形されるウレタンフォーム12では表面層A側に圧力が高くなるから、該表面層Aの密度が高くなって座面部位の剛性が高くなる。

0019

一方、前記の方法は、ウレタン材料の注入時における発泡成形型の温度を通常より低く設定することにより(通常は60〜67℃が適正温度であるが、これを40〜60℃に設定する)、ウレタン材料の発泡反応時熱エネルギー損失が起こるので、成形されるウレタンフォーム12では、発泡成形型のキャビティ面と接触する表面層Aのみが密度が高くなって座面部位の剛性が高くなる。

0020

前述した発泡成形条件のもとに発泡成形される実施例のシートクッション用パッド10では、シートクッションの座面部位における表面層Aの密度daと、中間部位に位置するコア層Eの密度deとの密度比da/deが1.18程度となったので、コア層Eよりも表面層Aの剛性が高くなって座り心地の向上が可能となった。すなわち、表面層Aの剛性が高まったことにより好適な体圧分散がなされて乗員に適度なフラット感を与え得る一方、コア層Eは充分な弾力性を有して圧縮変形するので乗員に適度な弾力感をも同時に与え得る。従って、走行時の車体振動や横Gに対して乗員の体を適正にホールドすることが可能となり、乗員は安定的に着座することが可能となる。

0021

なお実施例では、表面層Aの密度daおよびコア層Eの密度deの密度比da/deを1.18の場合を例示したが、適正な体圧分散および弾力性の両立を図ることを前提とした場合、密度比da/deは1.13〜1.60の範囲に設定するのが望ましい。

0022

そして、表面層Aとコア層Eとの密度比da/deが1.13〜1.60の範囲に設定されるパッド10は、例えば発泡成形時のパック率を高める成形方法や、発泡成形型の温度を通常より適宜下げ成型方法等により好適に成形可能であるから、複雑な成形条件の設定は何等必要ない。しかも、別の装置や部材等を追加使用することもないので、成形コストが嵩むこともない。

発明の効果

0023

以上説明した如く、本発明に係るシートクッション用パッドによれば、パッドを形成するウレタンフォームに関し、シートクッションの座面部位における表面層の密度と、中間部位に位置するコア層の密度との密度比を1.13〜1.60の範囲に設定したことにより、コア層の剛性より表面層の剛性が高まって座り心地の向上を図り得る利点がある。すなわち、表面層の剛性が高まったことにより好適な体圧分散がなされて乗員に適度なフラット感を与え得る一方、コア層は充分な弾力性を有しているので適切に圧縮変形して乗員に適度な弾力感をも同時に与え得る。従って、走行時の車体振動や横Gに対して乗員の体を適正にホールドすることが可能となり、乗員は安定的に着座することができて長時間に亘って座っていても疲労が軽減され得る。なお、表面層とコア層との密度比を1.13〜1.60の範囲に設定したパッドは、例えば発泡成形時のパック率を高める成形方法や、発泡成形型の温度を通常より適宜下げる成形方法等により好適に成形可能であるから、複雑な成形条件の設定が何等必要ないと共に、別の装置や部材等を使用することもないので成形コストが嵩むこともない。

図面の簡単な説明

0024

図1本発明の実施例に係るシートクッション用パッドの側断面図である。
図2図1に示したパッドにおける後部サポート部の部分断面図であって、該サポート部を厚み方向へ同一厚みで9層に区分した際に、座面部位における第1層を表面層、中間部位に位置する第5層をコア層とすることを示している。
図3実施例のパッドおよび従来のパッドにおける第1〜第9の各層の密度分布を示すグラフである。
図4(a)は、パッドの曲げ硬さの測定方法を示す説明図、(b)は曲げ硬さ測定用の試験サンプルを示す斜視図である。
図5実施例のパッドおよび従来のパッドにおける第1〜第9の各層の曲げ硬さを示すグラフである。
図6実施例のパッドにおける撓み変形特性を示す説明図であって、(a)は加圧体による圧縮前状態を示し、(b)は加圧体による圧縮状態を示している。
図7シートクッション用パッドの斜視図である。
図8(a)は図7のVIIIa−VIIIa線断面図、(b)は図7のVIIIb−VIIIb線断面図である。
図9従来のパッドにおける撓み変形特性を示す説明図であって、(a)は加圧体による圧縮前状態を示し、(b)は加圧体による圧縮状態を示している。

--

0025

10パッド
12ウレタンフォーム
A表面層
Eコア層
da 表面層の密度
de コア層の密度
da/de 密度比

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