JP3765871B2

JP3765871B2 - シートクッション体

Info

Publication number: JP3765871B2
Application number: JP09267596A
Authority: JP
Inventors: 洋明小野; 秀樹小川; 純治山本; 光明端山
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2016-04-15
Also published as: JPH09276070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートクッション体に関し、より詳しくは着座時の圧力を検知してエアバッグの機能を制御するための圧力センサー用感圧導電体を内蔵した自動車用シートクッション体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、着座時の圧力を検知する目的で感圧導電体を設置する場合、これを表皮やその裏面のカバーパッドに直接接着したり、直接縫合したりして表皮に固定するか、或いは、シートクション体の裏面に接着固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のごとく表皮に感圧導電体を固定したシートでは、クッション体の表面部に感圧導電体が位置するので、その上に着座した人はこの導電体を異物として感じてしまう。また、着座時のたわみ量の減少や反発感の減少などが生起してクッション性能へ悪影響を及ぼすという欠点があった。
【０００４】
一方、シートクッション体の裏面に感圧導電体を設置した場合は、圧力を感知し難く、圧力検出機能の信頼性が低下する。また、両者共通の問題として、感圧導電体が表皮或いは金属製バネと直に接触し擦り切れるなどして破損を招くという難点があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、従来型シートにおける上記の問題点が解消され、シートのクッション性と感圧導電体の圧力検出機能がバランスよくかつ高度に発揮でき、耐久性が飛躍的に向上したシートクッション体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明のうち請求項１記載の発明は、上層パッドと下層パッドを積層し所定形状に成形されたシートクッション体において、上層パッドの硬さ（ＪＩＳＤ−１９７３に規定の２５％圧縮硬さであり、単位は kgf ／ 314 cm ² である。）は５〜２４、下層パッドの前記硬さが２０〜２８であって、上層パッドの硬さを下層パットのそれより小さくし、かつ上層パッドの厚みが１０ｍｍ〜４０ mm であって、上層パッドと下層パッドの厚み比が１：６〜１：１である、上層パッドと下層パッドの界面の所定位置に、感圧導電体を埋設固定して一体に形成したことを特徴とするシートクッション体をその要旨とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記の感圧導電体が上層パッドと下層パッドの界面に接着剤層を介して埋設固定されている請求項１記載のシートクッション体に係わり、
【０００８】
請求項３記載の発明は、前期の感圧導電体が下層パッドと上層パッドの界面に一体発泡成形法により埋設固定されてなる請求項１記載のシートクッション体に関する。
【０００９】
【発明の実施の態様】
この発明のシートクッション体を構成する上層パッドと下層パッドの材質としては、特に限定されるものではないが、通常、自動車用シートクッション体として用いられている軟質ポリウレタンフォームを好適な例として挙げることができる。この場合、上層パッドと下層パッドに硬さが異なる軟質ポリウレタンフォームを使用し、所謂上下異硬度シートクッション体とするとよい。シートクッション体の着座感として特にソフトな感触が期待される場合には、上層パッドの硬さを下層パッドのそれより相対的に小さく設定するとよい。
【００１０】
この発明を実施するに当って好ましい上下層パッドの硬さと厚みは、シートクッションに求められるクッション性能と界面に埋設される感圧導電体の圧力検出機能をバランスよく両立させ、同時に両者の機能を高度に発揮させることができる範囲において設定されることは言うまでもないが、上記のようにソフト感を重視する設計では、上層パッドの硬さ（ＪＩＳＤ−１９７３に規定の２５％圧縮硬さであり、単位は kgf／314 cm²である。以下同じ）５〜２４、下層パッドの硬さ２０以上、好ましくは２０〜２８の範囲において、上層パッドの硬さを下層パットのそれより小さくし、上層パッドの厚みを１０mm以上にして上層パッドと下層パッドの厚み比を１：６〜１：１の範囲に設定するとよい。またこの場合、上層パッドの厚みが１０mm以下に薄くなると着座時に感圧導電体を異物として感じ易くなり、逆に４０mmを越えて厚くなると圧力検出機能が低下するので望ましくない。
【００１１】
特に、上層パットの硬さはシート性能に強く反映され、この値が１０になると２０の場合に比してバネ感が低下し、５ではさらにフィット感が低下して良好な着座感が得られない。逆に、上層パッドの硬さを２４を超えて設定した場合には、手触りが硬くなり、ソフト感が失われて好ましくない。
【００１２】
このような上層パッドと下層パッドの界面に埋設される感圧導電体としては、一般に着座時の圧力を交差する電極間に設けられた特殊インキ（感圧抵抗性物質）の抵抗値変化として検出するタイプのものが使用され、この種の市販品としては例えば、ニッタ（株）製、商品名：ＢＩＧ−ＭＡＴおよびＩ−ＳＣＡＮを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
この種の感圧導電体を上層パッドと下層パッドの界面に埋設するには、スラブフォームを裁断して所定の寸法に成形したシート状の上層パッドと予めモールドにて所定形状に発泡成形した下層パッドとを接着剤を用いて接着積層してシートクッション体を成形するに際し、その界面の所定位置に感圧導電体を挿入して、上下層パッドの界面に感圧導電体を埋設一体化する方法が推奨される。また、この場合、スラブフォームを裁断する代わりに、予めシート状上層パッドを別モールドにて発泡成形して作成し使用することもできる。
【００１４】
また、上記の方法に代え、上層パッドと下層パッドからなる異硬度シートクッションをモールドにて一体発泡成形するに際し、まず上層パットの片面に感圧導電体を一体発泡して積層固着させ、ついでその上に下層パッド用発泡原液を注入して、感圧導電体を内蔵するシートクッション体を連続的に一体成形する方法など各種公知の方法を適宜採用することができる。
【００１５】
上記の通り、本発明においては、シートクッション体を上下２層に分割してその内部に感圧導電体を埋設したので、着座した時この導電体を異物として感ずることがなく、また、着座時のたわみ量や反発感の減少によりクッション性能が低下する心配がない。また、適度な硬度と厚みを選択して上下層パッドを構成しているので、座面全体にわたって検出機能が損なわれない圧力検出が可能であり、これによりエアバックの機能を着座時のみに確実に限定して制御する高性能センサーを得ることができる。
【００１６】
一方、シートクッション体の表面や裏面に感圧導電体を設置した従来例と異なり、感圧導電体が表皮やパネルのＳバネと接触し擦り切れて破損を招くことがないので耐久性にすぐれ、かつ、上下異硬度シートのもつ優れたクッション性と感圧導電体の圧力検出機能がバランスよく両立して両者の機能が高度に発揮されたシートクッション体が得られる。
【００１７】
【実施例】
つぎに、この発明の特徴を実施例および比較例に基づいて説明する。
図１は、この発明に係る感圧導電体を内蔵するシートクッション体の一実施例を示す断面図である。図のように、シートクッション体１は、予め所定形状に成形された上層パッド２を下層パッド３に積層すると共に、座面４の下部に位置する界面５の全域にわたって感圧導電体６を接着剤層７を介して固着することにより形成されている。
【００１８】
表１は、上記構造のシートクッション体（実施例１〜５）を製造するに際し、採用した上層パッド２および下層パッド３の硬さ（２５％硬さ）とその厚みを示したものであり、いずれも下層よりも上層用パッドの硬さを小さくした２種の軟質ポリウレタンフォームの組合わせからなる。
【００１９】
この場合に使用した感圧導電体は、ニッタ（株）製、ＢＩＧ−ＭＡＴ（サイズ 440×480mm ）である。このものはポリエステルシート上に感圧インクをコーティングして形成された行電極側パッキングシートと列電極側パッキングシートを対面交差するごとく積層して構成されており、感圧導電体シートとしての厚さは約０．１mmである。
【００２０】
表１に記載されている２５％硬さおよび厚みは、下記の方法により測定したものである。
２５％硬さ；ＪＩＳＤ−１９７３に規定の硬さ試験により測定されたもので、単位は kgf／314 cm²である。、
厚み；上記２５％厚さの測定部中央での厚みをノギスで測定した。単位はmmである。
【００２１】
ついで、上記のごとくして得られた各シートクッション体をＳバネを備えたクッションパネル上に載置し、表皮を縫合して自動車用座席体を構成し、下記の方法により圧力検出性、耐久性並びにシート性能を測定した。
圧力検出性；座席体を構成するシートクッション体の感圧導電体をコネクターを介して外部コンピュータに接続して、人（身長１７０cm、体重６０kg）が座席に着座したとき描かれる圧力分布図（図４）から、44行×44列からなる検知マトリックスのうち圧力値が１０ g／cm²以上となった座面上の面積を測定し、圧力検出面積が５００cm²以上となる場合を良好、それ以下を不可と評価した。
【００２２】
圧力センサーの耐久性；伊藤精機（株）製シートクッション振動試験機（Ｃ−１００２ＤＬ型）により加圧板：ＪＭ５０尻型、振動数：150cpm、加速度：0.0G一定、試験回数６０万回の試験条件で座席体の耐久試験を実施し、試験後の圧力センサーの破損状況を見た。破損がなければ良好である。
【００２３】
シート性能；上記の各座席体を乗用車の助手席に装着して実走し、パネラー１０人による官能試験を実施した。その際得られたフィット感、ストローク感およびバネ感につきそれぞれ５点満点での平均点を求めかつそれを合計した総合点を用いてシート性能評価の尺度とした。
結果は、表１に纏めて示している。
【００２４】
なお、図２と図３は、この発明に係るシートクッション体と比較するため、それぞれ比較例１および２において採用したシートクッション体の構成を示す断面図である。これらのシートクッション体は共に全体が単一フォームからなるが、前者は感圧導電体をシートクッション体の表面に接着固定した例であり、後者は感圧導電体をシートクッション体の裏面に接着固定した場合の例である。感圧導電体６は、実施例と同じタイプのものである。
これらの比較例についても、実施例と同様の方法により圧力検出性、耐久性並びにシート性能を評価した。結果は表１に記載されている。
なお、図５と図６はそれぞれ、図２（比較例１）および図３（比較例２）に示した従来型シートクッション体について測定された圧力分布図である。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１から明らかなように、本発明に係るシートクッション体においては、いずれもシート性能と圧力検出機能のバランスのよい改善が図られている。また、図４の圧力分布図（実施例２）によると、感圧導電体をシートの内部に埋設しても、表皮の裏面に載置した場合（比較例１）に劣らぬ広い範囲で斑のない圧力検出が可能であることが判る。
【００２７】
これに反し、比較例１は、図５にあるように圧力検出機能は十分であるが、着座した時に感圧導電体を異物として感じ易く、また、たわみ量や反発感が減少するので官能試験の評価が著しく悪い。比較例２ではシート性能は良好であるが、図６に示すごとく圧力分布に斑があるうえ検出面積が小さくなるのでセンサーとしての信頼性に欠け、同時にＳバネとの擦れによる早期の損傷が生起し好ましくない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載のシートクッション体によると、感圧導電体がパッド材表面から好適な深さに埋設固定されているので、着座時に感圧導電体を異物として感じたり、たわみ量や反発感が減少してシート性能が低下する恐れもなく、耐久性の良好なシートクッション体が得られる。
【００２９】
かかる特性を有するシートクッション体は、請求項２〜３に記載の方法により容易に製造することが可能である。
【００３０】
また、この発明によると、好適に選択された硬度と厚みを有するパッド材の組合わせからなるシートクッション体、特に軟質ポリウレタンフォーム製シートクッション体の内部に感圧導電体が内蔵されるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、長期にわたって検出機能が損なわれず安定した圧力検出が可能となる。また、これによりエアバックの機能を着座時のみに限定して制御することのできる高性能圧力センサーを備えた自動車用座席体が比較的安価に提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るシートクッション体の一実施例を示す断面図である。
【図２】感圧導電体を備えた従来型シートクッション体の一例を示す断面図である。
【図３】感圧導電体を備えた従来型シートクッション体の他の例を示す断面図である。
【図４】この発明に係るシートクッション体について測定された圧力分布図の一例である。
【図５】図２に示す従来型シートクッション体について測定された圧力分布図である。
【図６】図３に示す従来型シートクッション体について測定された圧力分布図である。
【符号の説明】
１：シートクッション体
２：上層パッド
３：下層パッド
４：座面
５：界面
６：感圧導電体
７．：接着剤層

Claims

上層パッドと下層パッドを積層し所定形状に成形されたシートクッション体において、上層パッドの硬さ（ＪＩＳＤ−１９７３に規定の２５％圧縮硬さであり、単位は kgf ／ 314 cm ² である。）は５〜２４、下層パッドの前記硬さが２０〜２８であって、上層パッドの硬さを下層パットのそれより小さくし、かつ上層パッドの厚みが１０ mm 〜４０ｍｍであって、上層パッドと下層パッドの厚み比が１：６〜１：１である、上層パッドと下層パッドの界面の所定位置に、感圧導電体を埋設固定して一体に形成したことを特徴とするシートクッション体。
前記の感圧導電体が上層パッドと下層パッドの界面に接着剤層を介して埋設固定されている請求項１記載のシートクッション体。
前期の感圧導電体が下層パッドと上層パッドの界面に一体発泡成形法により埋設固定されてなる請求項１記載のシートクッション体。