(57)【要約】【課題】着座者の乗り心地、着座初期の感触及び外観品質を良好に確保しつつ、軽量化を図る。【解決手段】シートクッションパッド２０は、発泡体からなる上層部２２及び下層部２４のうち、多数の肉抜き孔２６が形成されているのが下層部２４であるため、着座初期の感触及び外観品質を上層部２２によって良好に確保することができる。また、下層部２４が、上層部２２を構成する発泡体よりも硬度が高い発泡体によって構成されているため、多数の肉抜き孔２６の大きさ、数及び配置の設定により、上層部２２及び下層部２４の荷重たわみ曲線を同一又は近似のものとすることができる。その結果、ヒステリシスロスを少なくすることができるので、着座者の乗り心地を良好に確保することができる。さらに、上層部２２及び下層部２４が何れも発泡体によって構成されると共に、下層部２４に多数の肉抜き孔２６が形成されているため、軽量化を図ることができる。【選択図】図１
2017070633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡体からなる表層部と、
前記発泡体よりも硬度が高い発泡体からなり、前記表層部の裏面に接合されると共に、多数の肉抜き孔が形成された裏層部と、
を備えた車両用シートパッド。
【請求項２】
前記裏層部を構成する前記発泡体の密度は、前記表層部を構成する前記発泡体の密度を１００％としたときに、１００％±１０％の範囲内に設定されている請求項１に記載の車両用シートパッド。
【請求項３】
シートクッションパッドを有するシートクッションと、
シートバックパッドを有するシートバックと、
を備え、
前記シートクッションパッド及び前記シートバックパッドの少なくとも一方が、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされた車両用シート。
【請求項４】
前記シートクッションパッドが、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされると共に、
前記シートクッションにダミー人形が着座した状態において、当該ダミー人形のヒップポイントの直下における前記裏層部のたわみ率が、当該直下における前記表層部のたわみ率に対して±５％の範囲内になるように構成された請求項３に記載の車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートパッド及び車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載された車両用シートパッドでは、腿下部、尻下部及びサイド部の上面に多数の凹穴を設けることにより、軽量化を図るようにしている。
【０００３】
下記特許文献２に記載された座席シートでは、ウレタンパッドからなるシート本体の裏面に、変形助成空隙が全体に亘って形成された粘弾性ポリウレタンからなる芯材が埋設されている。これにより、着座者の疲労を軽減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０２３５９６号公報
【特許文献２】特開平０３−０３７０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された車両用シートパッドでは、上面に多数の凹穴が設けられているため、以下のような問題が生じる可能性がある。すなわち、乗員が着座した際に凹凸を感じてしまうなど、着座初期の感触が悪い。また、当該パッドを覆うシート表皮の表面に、凹穴の形状が出てしまい、外観品質が悪くなる。また、多数の凹穴が設けられたことによる剛性の低下を補うために、硬度を上げる必要があるため、パッド全体が硬くなり、着座者の乗り心地が悪化する。さらに、凹穴の設け（開け）過ぎによって着座者のヒップポイントが下がり過ぎると、着座者が所謂尻落ち感を感じることになる。これを防止するために、凹穴の設定に制限が生じることになり、十分な軽量化が図れない。
【０００６】
一方、上記特許文献２に記載された座席シートでは、変形助成空隙が形成された芯材が、ウレタンパッドからなるシート本体の裏面側に埋設されており、ウレタンパッドの上面には多数の凹穴が形成されていない。このため、着座初期の感触や外観品質が悪化しないと考えられる。また、芯材における変形助成空隙の設定の仕方によっては、乗り心地の悪化を回避できる可能性がある。しかしながら、芯材が非発泡の粘弾性ポリウレタンによって構成されているため、質量が増加してしまう。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、着座者の乗り心地、着座初期の感触及び外観品質を良好に確保しつつ、軽量化を図ることができる車両用シートパッド及び車両用シートを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係る車両用シートパッドは、発泡体からなる表層部と、前記発泡体よりも硬度が高い発泡体からなり、前記表層部の裏面に接合されると共に、多数の肉抜き孔が形成された裏層部と、を備えている。
【０００９】
請求項１に記載の車両用シートパッドでは、発泡体からなる表層部及び裏層部のうち、多数の肉抜き孔が形成されているのが裏層部であるため、着座初期の感触及び外観品質を表層部によって良好に確保することができる。また、裏層部が、表層部を構成する発泡体よりも硬度が高い発泡体によって構成されているため、多数の肉抜き孔の大きさ、数及び配置の設定により、表層部及び裏層部の荷重たわみ曲線（圧縮たわみ曲線）を同一又は近似のものとすることができる。その結果、表層部と裏層部との硬度が異なる構成であっても、ヒステリシスロスを少なくすることができるので、着座者の乗り心地を良好に確保することができる。さらに、表層部及び裏層部が何れも発泡体によって構成されると共に、裏層部に多数の肉抜き孔が形成されているため、軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る車両用シートパッドは、請求項１において、前記裏層部を構成する前記発泡体の密度は、前記表層部を構成する前記発泡体の密度を１００％としたときに、１００％±１０％の範囲内に設定されている。
【００１１】
請求項２に記載の車両用シートパッドでは、表層部を構成する発泡体よりも硬度が高い発泡体によって構成された裏層部の密度が、表層部を構成する発泡体の密度と同一又は近似の範囲内に設定されている。これにより、裏層部の密度の増加によって裏層部の質量が増加することを防止又は抑制できる。その結果、裏層部に形成された多数の肉抜き孔の体積分にあたる発泡体の質量と同等の質量を軽量化することが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る車両用シートは、シートクッションパッドを有するシートクッションと、シートバックパッドを有するシートバックと、を備え、前記シートクッションパッド及び前記シートバックパッドの少なくとも一方が、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされている。
【００１３】
請求項３に記載の車両用シートでは、シートクッションパッド及びシートバックパッドの少なくとも一方が、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされているため、前述した効果を奏する。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る車両用シートは、請求項３において、前記シートクッションパッドが、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされると共に、前記シートクッションにダミー人形が着座した状態において、当該ダミー人形のヒップポイントの直下における前記裏層部のたわみ率が、当該直下における前記表層部のたわみ率に対して±５％の範囲内になるように構成されている。
【００１５】
なお、請求項４に記載のダミー人形は、ＡＦ０５、ＡＭ５０及びＡＭ９５のうちの何れであってもよい。
【００１６】
請求項４に記載の車両用シートでは、シートクッションのシートクッションパッドが、請求項１又は請求項２に記載の車両用シートパッドとされている。そして、このシートクッションに着座したダミー人形のヒップポイント直下において、裏層部のたわみ率と表層部のたわみ率とが同一又は近似の範囲内になるように構成されている。これにより、ヒップポイント直下における表層部と裏層部との荷重たわみ曲線を同一又は近似のものとすることができるので、着座者に対して自然な乗り心地を与えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る車両用シートパッド及び車両用シートでは、着座者の乗り心地、着座初期の感触及び外観品質を良好に確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用シートをシート左方側から見た状態で示す縦断面図である。
【図２】同車両用シートが備えるシートクッションを示す斜視図である。
【図３】同車両用シートが備えるシートバックの一部を示す斜視図である。
【図４】同シートクッションの分解斜視図である。
【図５】図１の一部を拡大した拡大断面図であり、同シートクッションにダミー人形が着座した状態を示す図である。
【図６】表層部の材料である軟質ポリウレタンフォームによって構成された試験片を示す斜視図である。
【図７】裏層部の材料である軟質ポリウレタンフォームによって構成された試験片を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態に係る車両用シート１０について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲはシート前方向を示し、矢印ＵＰはシート上方向を示し、矢印Ｗはシート幅方向（シート左右方向）を示している。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態に係る車両用シート１０は、着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッション１２と、着座者の背部及び腰部を支持するシートバック１４と、着座者の頭部を支持するヘッドレスト１６とを備えている。
【００２１】
この車両用シート１０は、例えば自動車のリヤシートであり、三人がけのベンチシートとされている。この車両用シート１０では、例えばシートクッション１２が図示しないリヤフロアパネルの上面に取り付けられている。また、シートバック１４は、下端部が図示しないヒンジブラケットを介してリヤフロアパネルの上面に連結されており、上端部が車室の側部又は中央部に設けられた図示しないロック機構に連結されている。この車両用シート１０の前後左右上下の方向は、車両の前後左右上下の方向と一致している。
【００２２】
図２に示されるように、シートクッション１２は、シート幅方向に間隔をあけて並んだ左右一対の着座部１２Ａを備えており、左右の着座部１２Ａの間、及び左右の着座部１２Ａのシート幅方向外側には、左右の着座部１２Ａよりも上方側へ膨出した膨出部１２Ｂが形成されている。
【００２３】
一方、シートバック１４は、ここでは６：４の分割可倒式とされており、図３には、当該シートバック１４の左側部分１４Ｌが図示されている。このシートバック１４では、図３に示される左側部分１４Ｌと、図示しない右側部分とに、それぞれ背凭れ部１４Ａが形成されている。左右の背凭れ部１４Ａは、シート幅方向における位置が、左右の着座部１２Ａの位置と一致している。また、左側部分１４Ｌの右端側でシートバック１４の左右方向中央部には、図示しないアームレストを収容するアームレスト収容部１４Ｂが形成されている。
【００２４】
シートクッション１２は、クッション材であるシートクッションパッド１８の表面が、布、皮革、合成皮革又はＰＶＣなどからなる図示しないシート表皮によって覆われた構成になっている。同様に、シートバック１４は、クッション材であるシートバックパッド２０の表面が、布、皮革、合成皮革又はＰＶＣなどからなる図示しないシート表皮によって覆われた構成になっている。そして、上記のシートクッションパッド１８及びシートバックパッド２０が、本発明に係る「車両用シートパッド」に相当している。
【００２５】
図４に示されるように、シートクッションパッド１８は、「表層部」としての上層部２２と、「裏層部」としての下層部２４とが積層された上下二層構造とされている。上層部２２及び下層部２４は、何れも発泡体である軟質ポリウレタンフォームによって構成されており、上層部２２の裏面（下面）に、下層部２４が接着等の手段によって接合されている。
【００２６】
下層部２４を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度は、上層部２２を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度を１００％としたときに、１００％±１０％の範囲内に設定されている。具体的には、本実施形態では、下層部２４を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度と、上層部２２を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度とが、同じ値（例えば、０．０３５ｇ／ｃｍ３）に設定されている。
【００２７】
但し、下層部２４を構成する軟質ポリウレタンフォームは、上層部２２を構成する軟質ポリウレタンフォームよりも硬度が高く設定されている。例えば、ＪＩＳ  Ｋ６４００−２において、上層部２２の硬度は、１００Ｎに設定されており、下層部２４の硬度は、３００Ｎに設定されている。
【００２８】
また、下層部２４には、多数の肉抜き孔２６が全体にわたって形成されているのに対し、上層部２２には、上記のような肉抜き孔が形成されていない構成になっている。各肉抜き孔２６は、平面視で円形状をなしており、下層部２４をシート上下方向に貫通している。そして、多数の肉抜き孔２６の大きさ、数及び配置の設定により、上層部２２の荷重たわみ曲線と下層部２４の荷重たわみ曲線とが、同一又は近似のものとなるように構成されている。換言すれば、上層部２２の荷重たわみ曲線と下層部２４の荷重たわみ曲線とが同一又は近似のものとなるように、多数の肉抜き孔２６の大きさ、数及び配置が設定されている。なお、肉抜き孔２６の形状は上記の平面視円形状に限るものではなく、適宜変更することができる。また、肉抜き孔２６は、溝状の孔であってもよい。この点は、後述する肉抜き孔３２についても同様である。
【００２９】
上記構成のシートクッションパッド１８では、図５に示されるように、衝突試験用のダミー人形Ｄがシートクッション１２に着座した状態において、当該ダミー人形ＤのヒップポイントＨＰの直下における下層部２４のたわみ率が、当該直下における上層部２２のたわみ率に対して、±５％の範囲内になるように構成されている。このダミー人形Ｄは、ＡＦ０５（米国成人女性の５パーセンタイル）、ＡＭ５０（米国成人男性の５０パーセンタイル）、及びＡＭ９５（米国成人男性の９５パーセンタイル）のうちの何れであってもよい。つまり、ＡＦ０５、ＡＭ５０及びＡＭ９５のうちの何れのダミー人形Ｄがシートクッション１２に着座した状態でも、上層部２２と下層部２４とのたわみ率が上記の関係になるように構成されている。なお、本実施形態における「たわみ率」の定義は、ＪＩＳ  Ｋ６４００−２における「たわみ率」の定義と同じである。
【００３０】
一方、図３に示されるように、シートバックパッド２０は、背凭れ部１４Ａを構成する部位が前後二層構造とされている。すなわち、背凭れ部１４Ａを構成する部位は、「表層部」としての前層部２８と、「裏層部」としての後層部３０とが積層された構造になっている。前層部２８及び後層部３０は、何れも発泡体である軟質ポリウレタンフォームによって構成されており、前層部２８の裏面（後面）に、後層部３０が接着等の手段によって接合されている。なお、本実施形態では、後層部３０が上部３０Ａ及び下部３０Ｂに分割されている。
【００３１】
上記の前層部２８及び後層部３０は、シートクッション１２の上層部２２及び下層部２４と同様の構成とされている。つまり、後層部３０を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度は、前層部２８を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度を１００％としたときに、１００％±１０％の範囲内に設定されている。また、後層部３０を構成する軟質ポリウレタンフォームは、前層部２８を構成する軟質ポリウレタンフォームよりも硬度が高く設定されている。さらに、後層部３０には、多数の肉抜き孔３２が全体にわたって形成されているのに対し、前層部２８には、上記のような肉抜き孔が形成されていない構成になっている。そして、多数の肉抜き孔３２の大きさ、数及び配置の設定により、前層部２８の荷重たわみ曲線と後層部３０の荷重たわみ曲線とが、同一又は近似のものとなるように構成されている。
【００３２】
次に、上述した下層部２４及び後層部３０（何れも裏層部）に対して多数の肉抜き孔２６及び肉抜き孔３２を設定する際の肉抜き量（すなわち多数の肉抜き孔２６の体積の合計、及び多数の肉抜き孔３２の体積の合計）の算出方法について説明する。この算出方法では、以下の計算式（１）〜（３）と、図６及び図７に示される試験片３４、３６とを用いて肉抜き量を算出する。
【００３３】
なお、以下の計算式（１）〜（３）において、Ｋｓはバネ定数であり、Ｗは荷重（負荷）であり、σは撓み（たわみ）であり、Ｅは見かけヤング率であり、ＡＬは受圧面積であり、ｈは高さであり、Ｇは静的せん断弾性率であり、Ｓは形状率であり、ＡＦは自由表面積である。
【００３４】
Ｋｓ＝Ｗ／σ＝Ｅ×ＡＬ／ｈ
より
σ＝Ｗ×ｈ／（Ｅ×ＡＬ）・・・・・（１）
【００３５】
Ｅ＝Ｇ×（４＋３．２９Ｓ２）・・・・・（２）
【００３６】
Ｓ＝ＡＬ／ＡＦ・・・・・（３）
【００３７】
また、図６に示される試験片３４は、表層部（上層部２２及び前層部２８）と同じ材料（ここでは軟質ポリウレタンフォーム）によって、幅ａが２００ｍｍ、奥行きｂが２００ｍｍ、高さ（厚さ）ｈが７５ｍｍの板状に形成されたものである。この試験片３４の密度は、上層部２２の密度と同じ値（ここでは、０．０３５ｇ／ｃｍ３）に設定されており、この試験片３４の硬度は、上層部２２の硬度と同じ値（ＪＩＳ  Ｋ６４００−２において１００Ｎ）に設定されている。
【００３８】
また、図７に示される試験片３６は、裏層部（下層部２４及び後層部３０）と同じ材料（ここでは軟質ポリウレタンフォーム）によって、幅ａが２００ｍｍ、奥行きｂが２００ｍｍ、高さ（厚さ）ｈが７５ｍｍの枠状に形成されており、枠部の幅ｃが４３ｍｍの一定幅に設定されている。つまり、この試験片３６の中央部には、幅ｄが１１４ｍｍ、奥行きｅが１１４ｍｍ、高さｈが７５ｍｍの肉抜き孔３８が形成されている。この試験片３６の密度は、下層部２４の密度と同じ値（ここでは、０．０３５ｇ／ｃｍ３）に設定されており、この試験片３６の硬度は、下層部２４の硬度と同じ値（ＪＩＳ  Ｋ６４００−２において３００Ｎ）に設定されている。
【００３９】
そして、上記の各試験片３４、３６に対して、２４５Ｎ、４９０Ｎ、９８０Ｎの負荷をそれぞれ加えたときのたわみ量を、上記の計算式（１）〜（３）により計算する。以下の表１には、試験片３４における計算結果が記載されており、以下の表２には、試験片３６における計算結果が記載されている。
【００４０】
【表１】
2017070633.tif 000003
【００４１】
【表２】
2017070633.tif 000004
【００４２】
表１、表２に示されるように、試験片３６における枠部の幅ｃを４３ｍｍに設定した場合、試験片３４、３６のたわみ量σが略一致している。したがって、試験片３６に形成された肉抜き孔３８の体積が、求めるべき肉抜き量とされる。つまり、本実施形態では、表層部及び裏層部を、それぞれ幅が２００ｍｍ、奥行きが２００ｍｍ、高さが７５ｍｍに切り出して製作した試験片を、２５６Ｎ、４９０Ｎ、９８０Ｎの負荷でそれぞれ高さ方向に圧縮した場合、裏層部から切り出された試験片のたわみ率が、表層部のたわみ率に対して±５％の範囲内になるように、多数の肉抜き孔を裏層部に形成する構成になっている。
【００４３】
なお、本実施形態に係るシートクッションパッド１８及びシートバックパッド２０（図１参照）のように、表層部（上層部２２及び前層部２８）と裏層部（下層部２４及び後層部３０）との厚さ（高さｈに相当）が異なる場合には、厚さが異なる状態のままで表層部と裏層部との荷重たわみ曲線を一致又は略一致させる構成になっている。
【００４４】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４５】
上記構成の車両用シート１０のシートクッションパッド１８では、軟質ポリウレタンフォームからなる上層部２２の裏面に、軟質ポリウレタンフォームからなる下層部２４が接合されている。この下層部２４には、多数の肉抜き孔２６が形成されているが、上層部２２には肉抜き孔が形成されていない構成になっている。これにより、上層部２２の上面を覆うシート表皮に凹凸感がでないようにすることができるので、着座初期の感触及び外観品質を良好に確保することができる。つまり、着座初期の感触及び外観品質を、二層構造ではない一般的なシートクッションパッドと同等にすることができる。
【００４６】
しかも、下層部２４は、上層部２２を構成する軟質ポリウレタンフォームよりも硬度が高い軟質ポリウレタンフォームによって構成されている。このため、下層部２４に多数の肉抜き孔２６が形成された構成であっても、着座者が所謂尻落ち感を感じないようにすることができると共に、多数の肉抜き孔２６の設定に制限が生じることを防止又は抑制できる。
【００４７】
また、多数の肉抜き孔２６の大きさ、数及び配置の設定により、上層部２２及び下層部２４の荷重たわみ曲線が同一又は近似のものとされている。これにより、ヒステリシスロスを少なくすることができるので、着座者の乗り心地を良好に確保することができる。
【００４８】
さらに、上層部２２及び下層部２４が何れも軟質ポリウレタンフォームによって構成されると共に、下層部２４に多数の肉抜き孔２６が形成されているため、軽量化を図ることができる。しかも、下層部２４を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度と、上層部２２を構成する軟質ポリウレタンフォームの密度とが同一とされている。これにより、下層部２４の密度の増加によって下層部２４の質量が増加することを防止できる。その結果、下層部２４に形成された多数の肉抜き孔２６の体積分にあたる軟質ポリウレタンフォームの質量を軽量化することができるので、大幅な軽量化が可能になる。また、上層部２２及び下層部２４を、同一の原料で製造することが可能になるので、製造コストの低減にも寄与する。
【００４９】
また、シートクッション１２にダミー人形Ｄが着座した状態において、当該ダミー人形ＤのヒップポイントＨＰの直下における下層部２４のたわみ率が、当該直下における上層部２２のたわみ率に対して±５％の範囲内になるように構成されている。これにより、ヒップポイントＨＰの直下におけるヒステリシスロスが少なくなるので、着座者に対して自然な乗り心地を与えることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、シートバックパッド２０が、前層部２８と後層部３０との二層構造とされており、前層部２８がシートクッションパッド１８の上層部２２と同様の構成とされると共に、後層部３０がシートクッションパッド１８の下層部２４と同様の構成とされている。これにより、シートバックパッド２０においても、着座者の乗り心地、着座初期の感触及び外観品質を良好に確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、表層部（上層部２２、前層部２８）及び裏層部（下層部２４、後層部３０）が何れも軟質ポリウレタンフォームによって形成された場合について説明したが、これに限らず、表層部及び裏層部が他の種類の発泡体によって形成された構成にしてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、車両用シート１０がリヤシートとされた場合について説明したが、本発明に係る車両用シートがフロントシートとされた構成にしてもよい。
【００５３】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１０      車両用シート
１２      シートクッション
１４      シートバック
１８      シートクッションパッド
２０      シートバックパッド
２２      上層部
２４      下層部
２６      肉抜き孔
２８      前層部
３０      後層部
３２      肉抜き孔
Ｄ        ダミー人形
ＨＰ      ヒップポイント
【図１】
2017070633.tif 000005
【図２】
2017070633.tif 000006
【図３】
2017070633.tif 000007
【図４】
2017070633.tif 000008
【図５】
2017070633.tif 000009
【図６】
2017070633.tif 000010
【図７】
2017070633.tif 000011