JP6425988B2 - シートパッドおよびシートパッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートのシートパッドおよびその製造方法に関する。

自動車用シートなどの車両用シートは、安全性や乗降性、ホールド性といった車両用シートの基本性能に加え、通気性やクッションの耐久性といった着座時の快適性に対する様々な要求がある。

車両用シートのクッション性に関する背景技術としては、例えば、特開２０１３−１９８７３０号公報（特許文献１）のような技術がある。特許文献１には、「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、を備えた車両用シートのクッションパッド」が開示されている。

上記車両用シートのクッションパッドによれば、薄くても座り心地の良いクッションパッドを提供することができる。

特開２０１３−１９８７３０号公報

従来の自動車用シートにおいては、クッション材として一般的に金型のキャビティ内で発泡樹脂材料を発泡させて作られる発泡ウレタンが用いられているが、発泡ウレタンは通気性が悪く蒸れ易い。

金型のキャビティ上部に通気部材を取り付け、キャビティ内で発泡ウレタンと結合させる技術があるが、車両用シートとして使用する際、この通気部材は弾性体（発泡ウレタン）の裏面側になるため、通気性能を発揮することができない。

また、非発泡性のウレタン下面に通気部材を結合させて通気性を持たせる技術もあるが、非発泡ウレタンのため、弾性体としての性能に劣る。

さらに、溝構造を持つ発泡ウレタンの一辺を別の部材で塞ぎ、空気の流路を設ける技術があるが、製造工程での工程増加が避けられない。

上記の特許文献１の技術は、ポリウレタンフォーム内部に含浸状態で配置される前方が解放されたＣ字状の三次元網状弾性体を設けるため、ポリウレタンフォーム（発泡ウレタン）よりも高い弾性率を有するものの、例えば、長距離運転時にクッションがへたってしまい、そのへたりが回復し難いなど、クッションの耐久性の点において、要求される性能を満たすには不十分である。

そこで、本発明の目的は、車両用シートのシートパッドにおいて、通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れたシートパッドを提供することにある。

また、本発明の別の目的は、通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートのシートパッドの製造方法を提供することにある。

本発明は、外部との通気機能を有する通気部材を備え、前記通気部材を導入した状態で発泡樹脂材料で一体的に発泡成型されたシートパッドにおいて、前記通気部材に最も近い部分に位置するシートパッドの表面よりも前記通気部材の表面が突出していることを特徴とする。

また、本発明は、（ａ）金型のキャビティ内に通気部材を配置し、前記金型のキャビティ内に発泡樹脂材料を注入し、（ｂ）金型を閉めることにより前記通気部材を圧縮し、前記通気部材を圧縮した状態で前記キャビティ内で発泡樹脂材料を発泡させる工程、を含むシートパッドの製造方法である。

本発明によれば、車両用シートのシートパッドにおいて、通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れたシートパッドを実現することができる。

また、本発明によれば、通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートのシートパッドの製造方法を実現することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る車両用シートの一部切欠き斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの一部断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートの製造に用いる金型と通気部材の寸法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用シートに用いる通気部材の圧縮率と繊維材凸量の関係を示す図である。 従来の車両用シートの斜視図である。 従来の車両用シートの製造工程を示す図である。 従来の車両用シートの製造工程を示す図である。 従来の車両用シートの製造工程を示す図である。 一般的な車両用シートの全体概要を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

先ず、図１２を用いて、自動車等に用いられる一般的な車両用シートについて説明する。図１２は一般的な車両用シートの全体概要を示している。車両用シート１は、その主な部位として、シートの座面部となるクッションパッド２、クッションパッド２の背側に設けられ、シートの背もたれ部となるバックパッド３、バックパッドの上部に設けられ、乗員の頭部および頸部を保護するヘッドレスト４を有している。クッションパッド２の両脇には、座面部のサイド部分のサポートとなるサイドサポート５が設けられている。

図１０および図１１Ａ乃至図１１Ｃを用いて、本発明の課題をより詳しく説明する。図１０は従来の車両用シートのクッションパッド２において、シートカバー（トリムカバー）を取り除いたクッションの基盤となるシートパッド８すなわちウレタンパッドの斜視図である。従来の車両用シートでは、クッション材として一般的に金型のキャビティ内で発泡樹脂材料を発泡させて作られる発泡ウレタンが用いられている。しかしながら、上述した通り、発泡ウレタンは通気性が悪く蒸れ易い。

そこで、図１１Ａ乃至図１１Ｃに示すように、上金型１０のキャビティ側の上部に通気部材６を取り付け（図１１Ａ）、金型のキャビティ内にウレタン発泡樹脂９を注入し（図１１Ｂ）、キャビティ内でウレタンを発泡させて、通気部材６とシートパッド８とを結合させることにより発泡ウレタンの上部に通気部材６を設ける技術がある（図１１Ｃ）。

しかしながら、車両用シートとして使用する際、この通気部材６は弾性体すなわちシートパッド８の裏面側（下面側）になるため、通気性能を発揮することができない。

次に、図１および図２を用いて、本発明の実施例１における車両用シートについて説明する。図１は、本実施例における車両用シートのクッションパッドの一部切欠き斜視断面図である。なお、本発明の特徴を分かり易くするために、図１ではクッションパッド２のシートカバー（トリムカバー）を取り除いた状態を示している。

図１に示すように、本実施例の車両用シートのクッションパッド２は、クッションの基盤となるシートパッド８（ウレタンパッド）の一部に上面から下面にかけて貫通する複数の開孔が設けられており、その開孔の内壁には、内壁に沿うように布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝からなる被覆部材７が設けられている。また、開孔内には被覆部材７を介して圧縮された通気部材６が充填されている。

図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を示している。ここで、開孔内に充填されている通気部材６の表面は、図２に示すように、ウレタンパッドすなわちシートパッド８の上面側において、開孔近傍のシートパッド８の表面よりも凸形状に突出して設けられている。これは、布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝からなる被覆部材７により側面を覆われた通気部材６が、圧縮された状態でシートパッド８の開孔に充填されているため、シートパッド８の上面側の開孔部では、通気部材６を圧縮した状態から元の状態に戻ろうとする復元力によりシートパッド８の表面から突出するためである。

このように、ウレタンパッドすなわちシートパッド８の一部に設けた開孔に、被覆部材７を介して圧縮された通気部材６を充填することにより、通気部材６が開孔近傍のウレタン表面よりも突出し、クッションパッド２のクッションの耐久性が向上する。また、通気部材６はシートパッド８に比べて通気性も高いため、本実施例で説明したクッションパッド２を用いることにより、車両用シートの通気性およびクッションの耐久性を向上することが可能となる。

なお、上記で説明したシートパッド８の開孔の内壁に沿うように設けられる被覆部材７すなわち布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝の素材は、２枚の筬で編み込まれたいわゆるロックニット（トリコットハーフとも称される）或いは不織布等を用いている。

また、シートパッド８の開孔に圧縮した状態で充填される通気部材６の素材は、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ−Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）或いはポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）等を用いている。この通気部材６は、芯鞘構造繊維を使用し、繊維を圧縮成形することによって弾力を得ることができる。

また、通気部材６はシートパッド８に比べて通気性も高く、通気性やクッションの耐久性すなわち着座時の快適性を向上することができる。

以上説明したように、実施例１の車両用シートによれば、車両用シートの通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートを実現することができる。

なお、本実施例では、シートパッド８に設けられる複数の開孔の形状すなわち開孔に充填される通気部材６の形状は、略円筒形状（図１および図２は一部切欠き斜視断面のため略円筒形状の半分を図示）の例を示したが、ウレタンパッド８の上面から見て略矩形形状で設けても良く、車両の車種や用途に合わせて、シートパッド８における開孔の配置や開孔数を適宜設計することができる。

図３および図４を用いて、本発明の実施例２における車両用シートについて説明する。図３および図４は、図１と同様に、本発明の特徴を分かり易くするため、クッションパッド２のシートカバー（トリムカバー）を取り除いた状態を示している。

図３および図４に示す車両用シートのクッションパッド２は、クッションの基盤となるシートパッド８（ウレタンパッド）の一部に上面から下面にかけて貫通する少なくとも１つ以上の開孔が設けられている。図３では２つの開孔が設けられており、図４では図３における２つの開孔が連結したような１つの大きな開孔が設けられている。図３および図４の開孔の内壁には、内壁に沿うように布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝からなる被覆部材７が設けられており、また、開孔内に布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝すなわち被覆部材７を介して圧縮された通気部材６が充填されている点においては、実施例１で説明したクッションパッド２と同様である。

図３および図４のそれぞれのシートパッド８に設けられる開孔の位置は、乗員の着座時に乗員の大腿部が通気部材６上に載るようにクッションパッド２の前面寄りに設けられている点において、実施例１のクッションパッドと異なっている。

また、シートパッド８に設けられる開孔の形状すなわち通気部材６の形状がシートパッド８の上面側から見て、略矩形形状に設けられている点においても、実施例１のクッションパッドとは異なっている。

図３および図４に示すように、シートパッド８における通気部材６の配置をクッションパッド２の前面寄りにすることで、着座時に乗員の大腿部を通気部材６上に載せることができる。これにより、乗員の大腿部とクッションパッド２の間の通気性を向上させることができ、さらに、通気部材６の表面が開孔近傍のウレタン表面から突出しているため、長距離運転時に乗員の大腿部がクッションパッド２に載った状態でもクッション性能を維持することができる。

以上説明したように、実施例２の車両用シートによれば、車両用シートの通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートを実現することができる。

図５および図６を用いて、本発明の実施例３における車両用シートについて説明する。図５および図６は、他の実施例と同様に、本発明の特徴を分かり易くするため、バックパッド３のシートカバー（トリムカバー）を取り除いた状態を示している。

図５および図６に示す車両用シートのバックパッド３は、クッションの基盤となるシートパッド８（ウレタンパッド）の一部に上面から下面すなわちバックパッド３の乗員の背中が接触する面からバックパッド３の裏側にかけて貫通する少なくとも１つ以上の開孔が設けられている。図５では２つの開孔が設けられており、図６では図５における２つの開孔が連結したような１つの大きな開孔が設けられている。

実施例１或いは実施例２と同様に、バックパッド３に設けられた開孔には、布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝からなる被覆部材５を介して圧縮された通気部材６が充填されている。

また、シートパッド８すなわちウレタンパッドに設けられる開孔は、図５および図６に示すように、乗員の着座時に、乗員の背中が通気部材６上に跨るようにバックパッド３の下部側寄りに設けられている。

この通気部材６も、他の実施例と同様に、その表面がシートパッド８の上面すなわち乗員の背中が接触する面における開孔近傍のウレタン表面から突出しているため、長距離運転時に乗員の背中がバックパッド３に長時間寄りかかった状態でもクッション性能を維持することができる。

以上説明したように、実施例３の車両用シートによれば、車両用シートの通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートを実現することができる。

なお、本実施例においても、シートパッド８に設けられる複数の開孔の形状すなわち開孔に充填される通気部材６の形状は、図５および図６で示したような略矩形形状以外に、略円筒形状となるように設けても良い。つまり、車両の車種や用途に合わせて、ウレタンパッド８における開孔の配置や開孔数を適宜設計することができる。

図７Ａ乃至図７Ｄおよび図８を用いて、実施例１乃至実施例３で説明したクッションパッド２或いはバックパッド３の製造方法について説明する。

先ず、図７Ａに示すように、上金型１０および下金型１１からなる金型のキャビティ内に、布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝からなる被覆部材７で側面を覆った通気部材６を少なくとも１つ以上配置する。通気部材６は金型のキャビティ内の下金型１１上に配置される。

ここで、実施例１で説明したクッションパッド２のようにシートパッド８に設けられる開孔すなわち通気部材６の形状を略円筒形状としたい場合、金型のキャビティ内に配置する被覆部材７で側面を覆われた通気部材６の形状を略円筒形状で形成したものを用いる。

また、実施例２或いは実施例３で説明したようにクッションパッド２或いはバックパッド３のシートパッド８に設ける開孔すなわち通気部材６の形状を略矩形形状としたい場合、金型のキャビティ内に配置する被覆部材７で側面を覆われた通気部材６の形状を略矩形形状で形成したものを用いる。

また、車両の車種や用途に合わせて、ウレタンパッド８における開孔の配置や開孔数を変える場合は、この金型のキャビティ内に配置する被覆部材７で側面を覆われた通気部材６の配置や数を必要に応じて変更する。

被覆部材７で側面を覆われた通気部材６の形状は、略円筒形状で形成する場合、通気部材６を布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝で側面を覆うことにより比較的容易に略円筒形状とすることができるため、被覆部材７で側面を覆われた通気部材６を容易に形成することができる。

また、被覆部材７で側面を覆われた通気部材６を略矩形形状で形成する場合は、略矩形形状に加工するためのステップや治具が必要となるが、略円筒形状に比べて、ウレタンパッド８においてより広い範囲に通気部材６を配置することができる。

次に、図７Ｂに示すように、金型のキャビティ内に配置した通気部材６を被覆部材７と共に金型により圧縮する。ここで、図７Ｂに示すように、従来の製造方法のように金型の上部すなわち上金型１０に通気部材６を設け、下金型１１上に配置した通気部材６と一緒に圧縮しても良い。

図８に、金型により通気部材６を圧縮した際の金型と通気部材６の寸法の関係を示す。図８に示すように、金型による圧縮は上金型１０と下金型１１を密着させることにより行われ、圧縮した際の金型のキャビティ内の寸法をａとする。圧縮された状態の通気部材６の寸法は、金型のキャビティ内の寸法と同じａとなる。

ここで、上記で説明した図７Ａにおいて下金型１１上に配置する通気部材６の寸法を、図８に示すように、金型のキャビティ内の寸法ａよりもｂの分だけ長く形成することで、つまり、下金型１１上に配置する通気部材６の寸法をｃとすることで、金型で通気部材６を圧縮した際に、通気部材６を確実に圧縮することができる。

寸法ａ、ｂ、ｃの関係は、ａ＋ｂ＝ｃである。

次に、図７Ｃに示すように、金型のキャビティ内に配置した通気部材６を金型により圧縮した状態を維持したまま、従来の方法により、金型のキャビティ内にウレタン発泡樹脂９を注入し、図７Ｄに示すように、通気部材６、被覆部材７とシートパッド８が金型のキャビティ内で結合するようにウレタン発泡樹脂９発泡させる。

ウレタン発泡樹脂９は、主原料としてイソシアネート溶液およびポリオール溶液等を用い、混合させながら金型のキャビティに流し込み、混合溶液の化学反応により発泡させる。

ここで、金型のキャビティに注入したウレタン発泡樹脂９は、通気部材６の側面を覆う布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝すなわち被覆部材７に含浸し、シートパッド８と通気部材６の密着性を向上する。つまり、被覆部材７の内部にウレタン成分を含んで発泡ウレタンが形成され、被覆部材７はシートパッド８と通気部材６の接着機能を果たす。従って、シートパッド８と通気部材６はその境界面に設けられた被覆部材７によって結合される。

また、布材｛織物（ナイロンハーフ）、不織布｝すなわち被覆部材７は、金型のキャビティ内でウレタン発泡樹脂９が通気部材６に入り込み過ぎて通気部材の通気性や弾力性を損なうのを防止する役目も果たしている。つまり、被覆部材７は、少なくとも通気部材６よりもウレタン発泡樹脂９の浸入抑制機能が高い含浸抑制材料で構成されるのが好ましい。これにより、パッド部材すなわちウレタン発泡樹脂９が通気部材６に含浸される量を調整でき、通気部材６の通気性・耐久性の特性を十分発揮することができる。

その後、図示はしないが、上金型１０と下金型１１による圧縮を解放し、金型から発泡したシートパッド８を取り出すことにより、被覆部材７を介して通気部材６が充填されたシートパッド８（発泡ウレタンパッド）が完成する。

その後、やはり図示しないが、発泡ウレタンパッドすなわち被覆部材７を介して通気部材６が充填されたシートパッド８に表皮材およびワディング（中綿）からなるトリムカバー（シートカバー）を取り付け、シートフレーム上に据え付けることにより、車両用シートが完成する。

通気部材６の圧縮率とウレタン表面からの通気部材６の突出量（繊維材凸量）の関係を図９に示す。

なお、図９に示す評価は、１４０ｍｍ×１４０ｍｍ×厚さ５０ｍｍのウレタンの中央に繊維材（直径７０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）が挿入されているものをサンプルとして使用した。試験方法としては、サンプルを厚さが半分になるよう圧縮し、７０℃且つ２２時間放置した。繊維材凸量の測定は、２５℃５０％においてサンプル４隅の平均から繊維材の最も厚さのある部分の差を繊維材凸量とした。評価基準としては、耐久試験後、６時間以内に繊維材凸量が０ｍｍ以下になった場合はＮＧとした。

金型により圧縮される通気部材６の圧縮率をおよそ２０％から３０％程度とすることにより、通気部材６のシートパッド８の開孔近傍の表面からの突出量を乗員が快適と感じる突出量にすることができる。つまり、圧縮される前の通気部材６の寸法ｃを、圧縮後の通気部材６の寸法ａに対して寸法ｂの分だけ、つまり寸法ａの２０％から３０％程度厚く形成すれば通気部材６の突出量を適正範囲とすることができる。

なお、この開孔近傍のシートパッド８表面からの通気部材６表面の突出量としては、乗員の快適性を考慮して、０ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのが好適である。これは、上記のように、通気部材６の圧縮率をおよそ２０％から３０％程度とすることにより実現され、突出量を多くし過ぎてシートの外観を損なうのを避ける一方、着座時に乗員が快適と感じる突出量を確保するためである。

以上説明したように、実施例４の車両用シートの製造方法によれば、通気性およびクッションの耐久性を向上し、着座時の快適性に優れた車両用シートを製造することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…車両用シート、２…クッションパッド、３…バックパッド、４…ヘッドレスト、５…サイドサポート、６…通気部材、７…被覆部材、８…シートパッド、９…ウレタン発泡樹脂、１０…上金型、１１…下金型。

Claims (9)

1. 外部との通気機能を有する通気部材を備え、前記通気部材を導入した状態で発泡樹脂材料で一体的に発泡成型されたシートパッドにおいて、
   前記通気部材に最も近い部分に位置するシートパッドの表面よりも前記通気部材の表面が突出していることを特徴とするシートパッド。
2. 前記通気部材と前記発泡樹脂材料との境界面において前記通気部材の少なくとも一部を被覆する被覆部材を備え、
   該被覆部材は、
   少なくとも前記通気部材よりも前記発泡樹脂材料の浸入抑制機能が高い含浸抑制材料で構成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートパッド。
3. 前記通気部材に最も近い部分に位置するシートパッドの表面からの前記通気部材の表面までの突出量は、０ｍｍより大きく５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のシートパッド。
4. 前記通気部材は、有機繊維体であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシートパッド。
5. 前記シートパッドは、着座面を有するクッションパッドであり、
   前記通気部材が、前記クッションパッドの前方方向側に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシートパッド。
6. 前記シートパッドは、背もたれを有するバックパッドであり、
   前記通気部材が、前記バックパッドの下部側に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシートパッド。
7. 前記通気部材は、前記シートパッドに複数分割して設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシートパッド。
8. 以下の工程を含むシートパッドの製造方法；
   （ａ）金型のキャビティ内に通気部材を配置し、前記金型のキャビティ内に発泡樹脂材料を注入する工程、
   （ｂ）金型を閉めることにより前記通気部材を圧縮し、前記通気部材を圧縮した状態で前記キャビティ内で発泡樹脂材料を発泡させる工程。
9. 前記（ｂ）工程において、金型により前記通気部材を圧縮する圧縮率は２０％以上４０％以下であることを特徴とする請求項８に記載のシートパッドの製造方法。

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