(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座者が着座する車両用シートのクッションパッドであって、
着座荷重の作用域を占める軟質の発泡樹脂体と、
該発泡樹脂体内部における前記作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置される三次元網状弾性体と、
を備え、この三次元網状弾性体が前記軟質発泡樹脂体の着座面である上面から下面までに亘って設けられており、この三次元網状弾性体に発泡樹脂が含浸した状態となっていることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用シートのクッションパッドであって、
前記作用域の左右両側位置に配置される三次元網状弾性体は、その断面形状は少なくとも一部が直線形状であることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。
【請求項３】
請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の車両用シートのクッションパッドであって、
前記三次元網状弾性体は、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂の少なくとも１種の線条が多数のループを形成しつつ三次元的に無秩序に絡み合っており、線条の接触部が互いに接着している繊維構造体からなることを特徴とする車両用シートのクッションパッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用シートのクッションパッドに使用されることを特徴とする三次元網状弾性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートのクッションパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員が使用する車両用シートにおいて、着座部であるシートクッションには従来発泡ウレタンから成るクッションパッドが用いられている（下記特許文献１参照）。クッションパッドは、座り心地に関わるクッション性等の機能を充分発揮できるように、臀部を支持する部分の厚みが１００ｍｍ程度に設定されるのが一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１３３８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハイブリッド電気自動車においてはその駆動源の一つである電池パックをシートクッションの下に搭載することがある。この場合にはシート組立体全体の高さを短縮して電池パックのためのスペースを確保する必要があり、その一部であるクッションパッドにも薄型化が求められている。しかしながら、臀部を支持する部分の厚みを上記の１００ｍｍから単純に５０ｍｍに薄くするだけでは、クッションパッドに求められる様々な機能が悪化し、着座者の座り心地が犠牲となってしまう。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、薄くても座り心地の良いクッションパッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用シートのクッションパッドは次の手段をとる。
本発明のひとつの観点からは、着座荷重の作用域を占める軟質の発泡樹脂体と、該発泡樹脂体内部における前記作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置される三次元網状弾性体と、を備える車両用シートのクッションパッドが得られる。
この構成によれば、三次元網状弾性体が、軟質の発泡樹脂体の内部において、着座荷重の作用域の中央部位を挟んで対向する両側位置に配置されている。このため、クッションパッドが薄くても着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりしっかり支持することができ、底づき感の少ない座り心地の良いクッションパッドを提供できる。
【０００７】
ひとつの態様として、前記三次元網状弾性体の断面形状は少なくとも一部が直線形状であることが好ましい。この断面形状は、例えば底部を支持体に沿った直線とし、着座面側は臀部に適応する形状とすることができる。着座荷重を受けた中央部位の下方への撓みに臀部形状が適応し易いように、三次元網状弾性体を三角形、四角形、または半円形などの適当な断面形状とすることによって、着座者の着座荷重をこの三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
【０００８】
別の態様として、前記荷重作用域の左右両側位置に配置される三次元網状弾性体は、その高さが幅よりも長く設定されていることが好ましい。
この構成によれば、着座荷重を受けた中央部位の下方への撓みに追従して、幅よりも高さが長い三次元網状弾性体が内側に撓みやすくなり、着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
【０００９】
別の態様として、前記荷重作用域の左右両側位置に配置される三次元網状弾性体は、前記軟質発泡樹脂体の着座面である上面から下面までに亘って設けられていることが好ましい。
この構成によれば、三次元網状弾性体が着座面である上面から下面までに亘って設けられており、着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
【００１０】
別の態様として、前記の三次元網状弾性体は、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂の少なくとも１種の線条が多数のループを形成しつつ三次元的に無秩序に絡み合っており、線条の接触部が互いに接着している繊維構造体からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄くても座り心地の良いクッションパッドを提供できる。態様によっては、着座者の着座荷重を三次元網状弾性体によりさらにしっかり支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る車両用シートを示す正面図である。
【図２】第１の実施形態に係るクッションパッドを示す平面図である。
【図３】クッションパッドを図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して示す断面図である。
【図４】着座荷重が低荷重域にある段階における作用を示す概略断面図である。
【図５】着座荷重が高荷重域に達した段階における作用を示す概略断面図である。
【図６】第２の実施形態に係るクッションパッドを示す平面図である。
【図７】第３の実施形態に係るクッションパッドを示す平面図である。
【図８】第４の実施形態に係るクッションパッドを示す断面図である。
【図９】第５の実施形態に係るクッションパッドを示す断面図である。
【図１０】第６の実施形態に係るクッションパッドを示す断面図である。
【図１１】従来のクッションパッドにおいて着座荷重が高荷重域に達した段階における作用を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１には車両に備え付けられて乗員が使用するシート１０が示されている。シート１０は、乗員が着座するシートクッション２０と、着座した乗員（着座者）の背凭れとなるシートバック３０とを備えている。シートバック３０は、シートクッション２０の後部に連結されている。シートクッション２０は、骨格となる枠形状を有するフレーム（図示しない）を内部に備えている。フレームには、図３に示すような着座の荷重を支持する板形状を有する金属製のクッションパン５０が架け渡されて設けられている。クッションパン５０の上には、着座面を含む外形を形成するクッションパッド６０が設けられている。クッションパッド６０の周囲には、触感や意匠を提供するシート状の表皮材４０が覆い被せられている。
【００１４】
クッションパッド６０は、概して、軟質の発泡樹脂であるポリウレタンフォームにより形成されている。クッションパッド６０は、この軟質の発泡樹脂体として適度なクッション性を有し、着座者からの荷重を受けて撓みつつ着座者を支持する。なお、ポリウレタンフォームは、ポリオールとイソシアネートの共重合体であるポリウレタン樹脂の発泡体であって、モノマーとしてのポリオール及びイソシアネートに、触媒、発泡剤、整泡剤を適宜加えて混合し、加熱により反応させることで生成する。一般的に車両用シートのクッションパッドに使用されるポリウレタンフォームの組成は周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００１５】
クッションパッド６０は、図２に示されるようにシート前後方向に延びる２本の吊り込み溝を境に、これらの中間部に位置する天板部６２と、シート幅方向の左右両側に位置するサイドサポート部６４とに分けられる。
天板部６２は、着座面である上面に着座者の臀部を受けて、着座による下方への荷重（着座荷重）を支える。本発明は、後述のようにこの天板部６２が特徴的に機能するものである。なお天板部６２は、シート幅方向に３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度の幅を有し、５０ｍｍ程度の高さを有する。
一方で、天板部６２の左右両側に位置するサイドサポート部６４は、図３に示されるように天板部６２の着座面から上方に土手状に盛り上がって形成されており、旋回走行時にシート幅方向に作用する荷重を支えて、着座者の姿勢を安定的に保持する。
また吊り込み溝６６は、同図に示されるように着座面から下方に窪んだ溝である。表皮材の吊り込み溝６６上に位置する部分は、吊り込み溝６６内に固定された保持具により吊り込み溝６６内に引き込まれた状態に保持されている。これにより張力を付与された表皮材４０は、天板部６２やサイドサポート部の表面に密着した状態で張られている。
【００１６】
着座者の臀部Ｈからの着座荷重は、通常の着座姿勢において天板部６２の後方寄り一部の領域（荷重作用域）に作用する。特に、この荷重作用域の中央位置を占める中央部位６２Ａ（図２参照）は、天板部６２のメインの部分であり、図３に示されるように着座者の臀部のうちの最も下方に突出した左右一対の坐骨結節部Ｔ（図４、図５参照）を受ける部位を含んでいる。また、この坐骨結節部Ｔを受ける部位を避けるように、荷重作用域の周縁位置には中央部位６２Ａを占める発泡樹脂よりも高い弾性率を有する弾性体により形成された部位（弾性体部位６２Ｂ）が設けられている。
【００１７】
この弾性体部位６２Ｂは、平面視において、中央部位６２Ａを挟んで互いに対向する両側位置に配設される。本実施形態における弾性体部位６２Ｂは特に、図２に示されるように前方が開放されたＣ字状（ないし蹄鉄形）に形成されており、このうち左右両側に位置する部分が中央部位６２Ａを挟んで互いに対向する位置に配設されている。
また、弾性体部位６２Ｂは、図３の断面図に示されるように、上下方向で見てクッションパッドの上面（着座面）から下面までの高さ全体に亘って設けられている。
また、他の部位との界面を成す弾性体部位６２Ｂの内壁（中央部位６２Ａと面する側）と外壁（中央部位６２Ａから遠い側）は、同図に示されるようにほぼ垂直に設定されている。なお、この内壁から外壁までの弾性体部位６２Ｂの厚みは３０ｍｍ以上に設定されることが望ましい。また、弾性体部位６２Ｂの互いに対向する部分の内壁間の間隔は、２００ｍｍ以上に設定されることが望ましい。
また、着座荷重を受けた中央部位６２Ａの下方への撓みに臀部形状が適応し易いように、弾性体部位６２Ｂを三角形、四角形、または半円形などの任意の断面形状とすることが可能である。上記断面形状は、底部は支持体に沿った直線であり、且つ着座面側は臀部に適応する形状が望ましい。すなわち、断面形状は少なくとも一部を直線とし、残りの部分を臀部に沿う任意の形状として、全体が例えば四角形、三角形、半円形となるようにすることができる。
【００１８】
次に、着座荷重作用時における着座者の臀部と中央部位６２Ａと弾性体部位６２Ｂとの相互作用について説明する。図４及び図５は中央部位６２Ａを挟んで対向する両側位置の弾性体部位６２Ｂを含む面で、クッションパッド６０の天板部６２を切断して示す断面図である。図４は着座荷重Ｗが低荷重域にあり、撓み量がまだ小さい段階、図５は着座荷重Ｗが高荷重域に達して時間が経過し、着座姿勢が固定されて実質的に着座荷重Ｗを支持する段階を示す。
着座者がクッションパッドに着座していくと、図４、図５に示されるように、着座者の臀部を受けるクッションパッドの天板部６２にその着座荷重Ｗが作用して、天板部６２は下方に撓み変形する。着座動作の初期段階においては、図４に示されるように、荷重作用域の中央部位６２Ａ（発泡樹脂体部位）のみが単純に坐骨結節部Ｔを含む臀部の外形に従って下方へ撓み変形する。したがって、初期段階においては坐骨結節部Ｔを軟質の発泡樹脂体により軟らかく受けることができる。この変形に伴う上方への反力Ｆ１により着座荷重Ｗが支持される。
着座動作の次段階となると、図５に示されるように、中央部位６２Ａを挟んで対向する両側位置の弾性体部位６２Ｂも下方へ撓み変形する。このとき、弾性体部位６２Ｂの上部は下方へ撓み変形するのみならず、中央部位６２Ａの下方への撓み変形に追従して互いに近接する方向へ引き込まれるように変形する。すなわち、弾性体部位６２Ｂの少なくとも上部は、中央部位６２Ａと協動して変形することができるように構成されている。このように構成する手段として、本実施形態における弾性体部位６２Ｂと中央部位６２Ａは、界面において互いに接着されている。
【００１９】
図１１に示される従来のクッションパッドには、本発明における弾性率が相対的に高い弾性体部位６２Ｂが存在しなかった。このため、弾性体部位６２Ｂに相当する同図の二点鎖線より外側の部位はより自由に変形することができ、臀部の外形形状に応じた量だけ下方へ撓み変形することにより単純に上方への反力Ｆを生ずるのみであった。また、一般的に臀部の形状は平坦ではなく周辺方向へ行くに従って上方へ傾斜しているため、周辺部位の撓み量は中央部位６２Ａの撓み量よりも小さくなり、天板部６２の厚さにもかかわらず着座荷重Ｗの支持への寄与は小さい部位であった。
しかしながら、本発明において設けられる弾性体部位６２Ｂは、その弾性率が中央部位６２Ａの弾性率よりも大きく設定されており、図５に示されるようなある程度以上の着座荷重Ｗとなると大きな反力を発揮することができる。また弾性体部位６２Ｂはその弾性率の高さから中央部位６２Ａよりも自由な変形が利かないため、下方への撓み変形のみならず全体が内側に湾曲するような変形挙動が生じる。したがって、前述の通り対向する両側位置の弾性体部位６２Ｂの上部は、中央部位６２Ａの下方への撓み変形に追従して互いに近接する方向へ引き込まれるように変形することとなる。すなわち中央部位６２Ａが沈み込むほど着座荷重Ｗを負担する割合が次第に弾性体部位６２Ｂに移っていき、中央部位６２Ａの撓み変形量に応じて弾性体部位６２Ｂの持つ支持機能が発揮される。
なお、臀部の外形の傾斜形状により弾性体部位６２Ｂ上面は傾斜し、着座荷重Ｗに対する反力は図５に示されるように斜め内側上方の向きに作用する。したがって、詳しくはこの斜め方向の力の鉛直上方への分力Ｆ２が、中央部位６２Ａの鉛直上方への反力Ｆ１に加わる新たな力として、着座荷重Ｗの支持に寄与する。
【００２０】
次に、弾性体部位６２Ｂを構成する弾性体を詳細に説明する。
本実施形態における前記弾性体部位６２Ｂを占める弾性体は、図３中の部分拡大図に概略的に示されるように、三次元網状構造体７２の空隙に発泡樹脂７０が充填された複合的な構造体として構成されている。言い換えれば、同図の全体図に良く示されるように、発泡樹脂体の中に三次元網状構造体７２が含浸された状態として存在している。この三次元網状構造体は、詳しくは、連通した空隙を形成しつつ三次元的に広がる網目状の構造を有する構造体である。この構造体は、網目状の構造の変形を伴って弾性を発揮する三次元網状弾性体７２である。さらに、この三次元網状弾性体７２の網目状構造の空隙中に上記のように発泡樹脂７０が充填されることによって、網目状構造による弾性に加えて充填された発泡樹脂の弾性も加わる。こうして増加した弾性体部位６２Ｂの弾性率が前述のように中央部位６２Ａを占める発泡樹脂の弾性率よりも高いものとなるよう、三次元網状構造体７２及び充填される発泡樹脂７０の弾性率が設定されている。
この複合的な構造を有する弾性体は、三次元網状構造体７２の空隙の中を浸透するように発泡樹脂原料を発泡させることにより製造することができる。特に、本実施形態のクッションパッド６０の弾性体部位６２Ｂは、発泡樹脂からなる周囲の部位の発泡成形と同時に、発泡樹脂原料の一部が網目状の構造内に浸透しながら発泡することによって形成されるものである。すなわち、クッションパッド６０を成形する成形型内の目的の位置に三次元網状構造体７２を設置固定した上で通常の発泡成形を行えば、周囲の発泡樹脂体と一体的に上述の弾性体が成形可能である。このため三次元網状構造体７２は、発泡樹脂原料の発泡時に発生する反応熱により変質しにくいものであることが望ましい。また、三次元網状弾性体７２の表面形態は、ウレタン含浸方向の少なくとも一部分からウレタンが侵入できる空隙を有する必要がある。本実施形態の弾性体部位６２Ｂと中央部位６２Ａは、このように成形されることにより両者の界面にて互いに接着している。
【００２１】
上述の三次元網状弾性体７２の例として、熱可塑性樹脂の線条からなる繊維構造体を用いることができる。この繊維構造体は、詳しくは、熱可塑性樹脂の線条が多数のループを形成しつつ三次元的に無秩序に絡み合っており、線条の接触部が熱により互いに接着している構造体である。熱可塑性樹脂材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の一般的なものを用いることができる。熱可塑性樹脂の線条は、押し出し成形により連続的に成形することができ、断面の大きさ、形状、中空と中実の別、等の形態を変更することができる。この線条により多数形成される無秩序なループが等方的な三次元ばね構造を形成し、多数のループが各々撓み変形することにより構造体の全体的な弾性を呈する。上記の線条の断面の形態を変更することによるほか、三次元的に広がる線条の見かけの密度を変更することにより、弾性率（硬さ）を調節することができる。
またこの三次元網状弾性体は切断、熱プレスや接着して必要な形状に成形することが可能である。また三次元網状弾性体は、必要に応じて角を取ったり、丸みを付けたりすることも可能である。
このような繊維構造体としては、東洋紡株式会社製のブレスエアー（登録商標）を好適に用いることができる。なお、このブレスエアーはヒステリシスロスが小さく、反発弾性が高い。このため、これを用いたクッションパッド６０は、繰返しの圧縮による経時変化の少ない、耐久性の良いものとなる。
【００２２】
以上のように構成される実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
この構成によれば、三次元網状弾性体７２（ブレスエアー）が、軟質の発泡樹脂体からなるクッションパッド６０の天板部６２の内部において、着座荷重の作用域の中央部位６２Ａを挟んで対向する両側位置に配置されて、弾性体部位６２Ｂを形成している。このため、クッションパッド６０が薄くても着座者の着座荷重を三次元網状弾性体を備えた弾性体部位６２Ｂによりしっかり支持することができ、クッションパッド６０は底づき感の少ない座り心地の良いものとなる。
また、前記三次元網状弾性体７２の断面形状は少なくとも一部が直線形状であることが好ましい。この断面形状は、例えば底部を支持体に沿った直線とし、着座面側は臀部に適応する形状とすることができる。着座荷重を受けた中央部位の下方への撓みに臀部形状が適応し易いように、三次元網状弾性体７２を三角形、四角形、または半円形などの適当な断面形状とすることによって、着座者の着座荷重をこの三次元網状弾性体７２によりさらにしっかり支持することができる。
また、着座荷重を受けた中央部位６２Ａの下方への撓みに追従して、幅よりも高さが長い弾性体部位６２Ｂが内側に撓みやすくなり、着座者の着座荷重を弾性体部位６２Ｂによりさらにしっかり支持される。
また、弾性体部位６２Ｂが着座面である上面から下面までに亘って設けられており、着座者の着座荷重を弾性体部位６２Ｂによりさらにしっかり支持される。
【００２３】
（他の実施形態）
次に、本発明を実施するための他の形態について説明する。
第２、第３の実施形態は、第１の実施形態において弾性体部位６２Ｂの上面視における形状を変更した実施形態である。図６に示される第２の実施形態においては、弾性体部位６２Ｂが上面視で中央部位６２Ａの左右両側位置に、前後方向に直線的に配設されている。図７に示される第３の実施形態においては、弾性体部位６２Ｂが上面視で中央部位６２Ａの左右両側位置において、中間部が外側に屈曲した形状にて配設されている。いずれの実施形態も、第１の実施形態と異なり荷重作用域の後方位置には弾性体部位６２Ｂが設けられていない。しかしながら第１の実施形態と同様に中央部位６２Ａを挟んで対向する左右両側位置に弾性体部位６２Ｂが配設されており、第１の実施形態と同様の効果を奏する。第１〜第３の実施形態のほか、荷重作用域を挟んで対向する前後の両位置に弾性体部位６２Ｂを配設することもできる。また、弾性体部位６２Ｂは対向位置に配設されていさえすれば、その上面視形状は線状に形成する必要はなく、円柱状や角柱状といった短い形状としても良い。
第４〜第６の実施形態は、第１の実施形態において弾性体部位６２Ｂの断面形状を変更した実施形態である。図８に示される第４の実施形態においては、弾性体部位６２Ｂの内壁が下方において外方に向かって傾斜している。また、図９に示される第５の実施形態においては、弾性体部位６２Ｂがクッションパッドの天板部の高さ方向における上部のみに配設されている。一方、図１０に示される第６の実施形態においては、弾性体部位６２Ｂが高さ方向における下部のみに配設されている。いずれの実施形態も、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００２４】
なお、本発明に係るクッションパッドを備えた車両用シートは、上記の第１〜第６の実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。
上記の実施形態に係る弾性体部位６２Ｂを構成する弾性体は、三次元網状弾性体７２の網目状構造の空隙中に発泡樹脂７０を充填したものであったが、全体として中央部位６２Ａよりも弾性率が高いものであれば、例えばコイルばねの空隙中に発泡樹脂７０を充填したものとしても良い。また複合的な構造ではなく、単純にゴムやポリウレタンフォームなどの立体としてもよい。
弾性体部位６２Ｂの少なくとも上部が中央部位６２Ａと協動して変形することができるように構成する手段として、本実施形態における弾性体部位６２Ｂと中央部位６２Ａは、界面において互いに接着されているものであった。しかし、表皮材４０の張力により弾性体部位６２Ｂの上部が中央部位６２Ａに追従して協動変形できるのであれば両者相互の接着は必ずしも必要ではない。またこの両者の接着は、弾性体部位６２Ｂが発泡樹脂からなる周囲の部位の発泡成形と同時に発泡樹脂原料の一部が網目状の構造内に浸透しながら発泡することによって一体的に形成されてなされていた。しかしこの手段によらず、両者を単に接着剤で接着したり、他の部材を介して接着したり、適宜化学結合により接着する形態としても良い。
また、空隙を有する三次元網状構造体７２は熱可塑性樹脂の線条からなる繊維構造体としたが、その他、連続気泡を有する発泡樹脂体としても良い。
【符号の説明】
【００２５】
１０   シート
２０   シートクッション
３０   シートバック
４０   表皮材
５０   クッションパン
６０   クッションパッド
６２   天板部
６２Ａ 中央部位
６２Ｂ 弾性体部位
６４   サイドサポート部
７０   発泡樹脂
７２   三次元網状構造体（三次元網状弾性体）
Ｈ     臀部
Ｔ     坐骨結節部
【図１】
0005985411.tif 000002
【図２】
0005985411.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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