JP5577192B2

JP5577192B2 - シート用パッド

Info

Publication number: JP5577192B2
Application number: JP2010188670A
Authority: JP
Inventors: 弘一朗山▲崎▼
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: JP2012045104A

Description

本発明は、樹脂材料が発泡し成形されることで形成され、車両に取り付けられ着座部として用いられるシート用パッドに関する。

従来から、この種のシート用パッドとして、例えば下記特許文献１に示されるような構成が知られている。

特開２００２−５２６１６号公報

しかしながら、車両が緩いカーブを走行したり、走行中に車線変更したりして、装着されたシート用パッドに１Ｈｚ前後の低周波数帯の振動が入力されると、シート用パッドが変形することで、乗員が、例えば横滑りや車両のロール軸回りの横揺れ等のぐらつき感を感じることがあった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変形により乗員が感じるぐらつき感を抑えることができるシート用パッドを提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るシート用パッドは、樹脂材料が発泡されてなる発泡成形体により形成され、車両の着座部に用いられるシート用パッドであって、温度を２３±２℃とした状態において、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下であることを特徴とする。

この発明によれば、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下としたことにより、低周波数帯の振動に対するロス成分を高めて高減衰性を具備させることが可能になり、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑制することができる。これにより乗員がぐらつき感を感じるのを抑えつつ、このシート用パッドの耐久性を確保し易くすることができる。
なお、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６よりも小さい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が低くなって高減衰性を具備させることが難しく、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑えるのが困難になるおそれがある。また、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１９よりも大きい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が高くなりすぎ、このシート用パッドが応力緩和し易く、耐久性が低下するおそれがある。

また、本発明に係るシート用パッドは、樹脂材料が発泡し成形されることで形成され、車両に取り付けられ着座部として用いられるシート用パッドであって、温度を２３±２℃とした状態において周波数が互いに異なる複数種の振動それぞれに対するｔａｎδの分布を、最小二乗法で近似した近似直線において、周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下となるように構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下なので、低周波数帯の振動に対するロス成分を高めて高減衰性を具備させることが可能になり、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑制することができる。これにより乗員がぐらつき感を感じるのを抑えつつ、このシート用パッドの耐久性を確保し易くすることができる。
すなわち、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５より小さい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が低くなって高減衰性を具備させることが難しく、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑えるのが困難になるおそれがある。また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１６よりも大きい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が高くなりすぎ、このシート用パッドが応力緩和し易く、耐久性が低下するおそれがある。

本発明に係るシート用パッドによれば、変形により乗員が感じるぐらつき感を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るシート用パッドの斜視図である。検証試験におけるｔａｎδの測定結果を示すグラフである。検証試験におけるｔａｎδの測定結果および近似直線を示すグラフである。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るシート用パッドを説明する。
図１に示すように、シート用パッド１は、樹脂材料が発泡し成形されることで形成され、図示しない車両に取り付けられ着座部として用いられる。このシート用パッド１は、乗員が着座した状態で約３０％程度圧縮される。
そして本実施形態では、シート用パッド１は、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下となっている。

ここで一般に、樹脂材料が発泡し成形されることで形成されたシート用パッド１では、入力される振動の周波数が高くなるほど、ｔａｎδが一次関数的に高くなる。したがって、周波数が互いに異なる複数種の振動、例えば本実施形態のような１Ｈｚおよび５Ｈｚの振動それぞれに対するｔａｎδの分布に基づいて、周波数が０Ｈｚの振動、つまり静荷重に対するｔａｎδが特定される。本実施形態では、シート用パッド１は、周波数が互いに異なる複数種の振動それぞれに対するｔａｎδの分布を、最小二乗法で近似した近似直線において、周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下となるように構成されている。

さらに一般に、前記シート用パッド１では、入力される振動の周波数が高くなるほど、シート用パッド１のロス成分も一次関数的に高くなり、シート用パッド１のロス成分の大きさがおおよそ前記ｔａｎδの大きさに比例する。
また、前記シート用パッド１のロス成分は、
（シート用パッドのロス成分）＝（セルを構成する樹脂の変形により生じるロス）
＋（セル内外に空気が流出入することによるロス）
という関係を有している。特に、セルを構成する樹脂の変形により生じるロス（以下、樹脂によるロス成分という）は、周波数の依存性が低く、セル内外に空気が流出入することによるロスは、周波数の依存性が高く周波数が大きくなるほど大きくなる。
そのため、周波数が互いに異なる複数種の振動それぞれに対するｔａｎδの分布に基づいて、周波数が０Ｈｚの振動を含む１Ｈｚ前後の低周波数帯の振動に対する樹脂によるロス成分の大きさを評価することができる。

また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値では、このシート用パッド１のセルに空気が流出入することによるダンピング効果の影響が無視できるほど小さくなっている。したがって、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値のみに基づいても、低周波数帯の振動に対する樹脂によるロス成分の大きさを評価することができる。

ここで、シート用パッド１に用いられる前記樹脂材料は、例えばポリオール成分およびイソシアネート成分を主成分として含有しており、シート用パッド１は、この樹脂材料を図示しない金型内に供給して発泡、成形した後、脱型することで形成される。前記ポリオール成分としては、例えば分子量が異なる２種類のＰＰＧ（ポリプロピレングリコール）を混合したもの等を採用することができる。このように、分子量が異なる２種類のＰＰＧを混合し、分子量が高いＰＰＧと分子量が低いＰＰＧとを混合することで、例えばこのシート用パッド１の粘性などを調整することが可能になり、ｔａｎδや、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値を前述の範囲内に収め易くすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係るシート用パッド１によれば、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下としたことにより、低周波数帯の振動に対するロス成分を高めて高減衰性を具備させることが可能になり、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッド１の変形を抑制することができる。これにより乗員がぐらつき感を感じるのを抑えつつ、このシート用パッド１の耐久性を確保し易くすることができる。
なお、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６よりも小さい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が低くなって高減衰性を具備させることが難しく、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑えるのが困難になるおそれがある。また、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１９よりも大きい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が高くなりすぎ、このシート用パッド１が応力緩和し易く、耐久性が低下するおそれがある。

また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下なので、低周波数帯の振動に対するロス成分を高めて高減衰性を具備させることが可能になり、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑制することができる。これにより乗員がぐらつき感を感じるのを抑えつつ、このシート用パッド１の耐久性を確保し易くすることができる。
すなわち、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５より小さい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が低くなって高減衰性を具備させることが難しく、乗員がぐらつき感を感じるようなシート用パッドの変形を抑えるのが困難になるおそれがある。また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１６よりも大きい場合、低周波数帯の振動に対するロス成分が高くなりすぎ、このシート用パッド１が応力緩和し易く、耐久性が低下するおそれがある。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、前記ポリオール成分として、分子量が異なる２種類のＰＰＧを混合したものを採用するものとしたが、これに限られない。

また前記実施形態では、シート用パッド１における１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下であり、かつ、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下となっているものとしたが、これに限られるものではない。
例えば、シート用パッド１における１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下であれば、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５より小さくても、０．１６より大きくても良い。
また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下となっていれば、シート用パッド１における１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６より小さくても良く、０．１９より大きくても良く、また、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２より小さくても良く、０．３０より大きくても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、前述した作用効果についての検証試験を実施した。
この検証試験では、実施例１〜３および比較例１のテストピースを準備した。各テストピースは、下記表１に示す配合の樹脂材料をそれぞれ発泡し成形することで、扁平直方体状に形成した。

ポリエーテルポリオールＡ：平均分子量７５００、官能基数３、ＥＯ１３ｍｏｌ％、ＰＯ８７ｍｏｌ％
ポリエーテルポリオールＢ：平均分子量７００、官能基数３、ＰＯ１００ｍｏｌ％
ポリエーテルポリオールＣ：平均分子量７０００、官能基数４、ＥＯ１６ｍｏｌ％、ＰＯ８４ｍｏｌ％
ポリマーポリオール：平均分子量５０００、官能基数３、ＥＯ１５ｍｏｌ％、ＰＯ８５ｍｏｌ％
架橋剤：平均分子量４００、官能基数６、ＥＯ１００ｍｏｌ％
触媒：トリエチレンジアミン（東ソー社製）
シリコーン整泡剤：ＳＺ１３２５（東レ・ダウコーニング社製）

次に、実施例１〜３および比較例１の各テストピースについて、１Ｈｚから５Ｈｚまで１Ｈｚ毎の振動に対するｔａｎδを測定した。
このときまず、各テストピースをそれぞれ粘弾性測定装置にセットして、各テストピースを３０％圧縮するとともに、温度を２３±２℃とした。そして、各テストピースに、振幅が上下方向に±２．５ｍｍの振動を、その周波数を１Ｈｚから５Ｈｚまで１Ｈｚ毎に入力し、各周波数の振動に対するｔａｎδを測定した。

結果を図２に示す。
図２に示すグラフにおいて、横軸はテストピースに入力された振動の周波数（Ｈｚ）を表し、縦軸は各周波数の振動に対するｔａｎδを表す。

また、実施例１〜３および比較例１それぞれについて、前述のようにして測定された周波数が互いに異なる複数種の振動それぞれに対するｔａｎδの分布を、最小二乗法で近似した近似直線は、それぞれ下記（１）式から（４）式のようになる。これらの（１）式から（４）式に示す近似直線は、周波数が１Ｈｚから５Ｈｚまで１Ｈｚ毎の５種類の振動それぞれに対するｔａｎδの分布を近似した。

実施例１：ｔａｎδ＝０．０１４ｆ＋０．１５・・・（１）
実施例２：ｔａｎδ＝０．０２１ｆ＋０．１５・・・（２）
実施例３：ｔａｎδ＝０．０２８ｆ＋０．１６・・・（３）
比較例１：ｔａｎδ＝０．０４１ｆ＋０．１３・・・（４）
上記各式中のｆは、周波数を意味している。
なお、上記各近似直線を図２に示した測定結果とともに示すと、図３に示すグラフのようになる。このグラフ中において、実施例１〜３および比較例１を示す実線で描かれた折れ線それぞれに近似された点線で書かれた直線が、上記各近似直線を示している。

ここで下記表２に、前述のようにして測定された実施例１〜３および比較例１それぞれにおける１Ｈｚの振動に対するｔａｎδ、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδ、および前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値を示す。

この表２から、実施例１〜３は、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下であり、かつ、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下であることが確認された。そして比較例１では、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．３０より大きく、また、前記近似直線において周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５より小さいことが確認された。

次に、実施例１〜３および比較例１におけるぐらつき感の抑制、および耐久性について評価した。
ここでぐらつき感の抑制の評価は、官能試験および定量試験の両試験に基づく総合評価で行った。これらの試験のうち、官能試験は、被験者が各テストピースに着座して行った。

また定量試験では、まずテストピースの上面に、ＪＩＳＥ７１０４（２００２年版）に準拠した加圧板を載置した。この加圧板の水平方向の中央部には、上下方向に沿った棒状部材が立設されている。次いで、この棒状部材の上部を水平方向に押圧し、前記加圧板を回転中心として棒状部材を傾かせた。そして、静荷重の大きさと、棒状部材の傾き角度と、の関係から、ぐらつき感の抑制を評価した。この試験では、静荷重の大きさが一定の場合、棒状部材の傾き角度が小さいほどぐらつき感が抑えられ、棒状部材の傾き角度が大きいほどぐらつき易いこととなる。

また、耐久性の評価は、各テストピースの応力緩和性を評価する試験により行った。この試験では、まず各テストピースに上方から一定の荷重を入力してテストピースを圧縮した後、荷重の入力を解除した。その後、一定の時間経過した時点におけるテストピースの復元変形量に基づいて応力緩和性を評価した。この試験では、復元変形量が大きく応力緩和し難いほど耐久性が良好であり、復元変形量が小さく応力緩和し易いほど耐久性に劣ることとなる。
結果を表３に示す。

この結果から、実施例１〜３では、ぐらつき感が抑えられるとともに、耐久性が確保されていることが確認され、比較例１では、ぐらつき易いことが確認された。

１シート用パッド

Claims

樹脂材料が発泡し成形されることで形成され、車両に取り付けられ着座部として用いられるシート用パッドであって、
温度を２３±２℃とした状態において、１Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．１６以上０．１９以下であるとともに、５Ｈｚの振動に対するｔａｎδが０．２２以上０．３０以下であることを特徴とするシート用パッド。
樹脂材料が発泡し成形されることで形成され、車両に取り付けられ着座部として用いられるシート用パッドであって、
温度を２３±２℃とした状態において周波数が互いに異なる複数種の振動それぞれに対するｔａｎδの分布を、最小二乗法で近似した近似直線において、周波数を０Ｈｚと外挿したときの値が０．１５以上０．１６以下となるように構成されていることを特徴とするシート用パッド。