JP6851277B2 - シートパッドの製造方法および成形型 - Google Patents

Description

本発明はシートパッドの製造方法および成形型に関し、特に溝の周囲に充填不良を生じ難くできるシートパッドの製造方法および成形型に関するものである。

自動車等に配置される乗物用シートは、一般に、軟質ポリウレタンフォーム等の軟質フォームで作られたシートパッドが表皮材で覆われている。特許文献１に開示された乗物用シートは、シートパッドの表面から側面に亘って形成された溝の中に表皮材の一部が引き込まれた状態で、シートパッドに表皮材が固定されている。シートパッドは、成形型の下型の底面に注入した軟質フォームの原料を発泡させて成形される。成形型の底面から側面にかけて突条部を突出させることにより、成形型の底面に注入された原料は、膨張して、突条部の両側を側面に沿って上昇しながら成形型に充満する。これにより、シートパッドの表面から側面に亘る溝が作られる。

特開２０１６−８７１９６号公報

しかしながら上記従来の技術では、側面に沿って突条部の両側を上昇する原料の膨張量に差が生じて、一方の原料が突条部を乗り越えると、突条部の影になった部分（側面と突条部との隅）、即ちシートパッドの溝の周囲に充填不良が生じ易くなるという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、シートパッドの側面の溝の周囲に充填不良を生じ難くできるシートパッドの製造方法および成形型を提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明のシートパッドの製造方法は、成形型のうち下型の底面に軟質フォームの原料を注入する注入工程と、成形型の上型を下型に被せてシートパッドを発泡成形する発泡工程と、を備える。成形型は、下型の底面に連接される側面から突出し、底面から上型に向かって連なる突条部と、突条部の高さ方向へ突条部から突出する凸部と、を備えている。

また、本発明の成形型は、下型および上型に囲まれた空間に軟質フォーム製のシートパッドが成形されるものである。下型の底面に連接される成形型の側面から突出し、底面から上型に向かって連なる突条部と、突条部の高さ方向へ突条部から突出する凸部と、を備えている。

請求項１記載のシートパッドの製造方法によれば、軟質フォームの原料が注入される下型の底面から上型に向かって突条部が連なり、突条部の高さ方向へ突条部から凸部が突出する。膨張する原料が突条部を乗り越えようとするのを凸部が遮るので、成形型の側面と突条部との隅に充填不良を生じ難くすることができる。従って、シートパッドの溝の周囲の充填不良を生じ易くできる。

請求項２記載のシートパッドの製造方法によれば、突条部のうち下型の底面から上型側の端部までの沿面距離の１／２よりも上型側の部分に設けられた凸部によって、上型に近づくにつれて硬くなり流動性が低下する原料が、突条部を乗り越えないようにできる。その結果、請求項１の効果に加え、突条部によって形成される溝の周囲の充填不良を抑制しつつ、溝の長さに対する、凸部によって形成される凹部の長さを短くできる。

請求項３記載のシートパッドの製造方法によれば、側面は、隅または角によって区画される複数の面からなり、突条部は、複数の面のうち隅や角を含む一つの面の中に複数が形成されている。一つの面の中に突条部が複数形成されるので、突条部に沿って充填不良が形成され易くなるが、一つの面の中に形成された複数の突条部のうちの少なくとも１つに凸部が形成されるので、請求項１又は２の効果に加え、シートパッドのうち溝が複数形成された側面に充填不良を生じ難くできる。

請求項４記載の成形型によれば、下型および上型に囲まれた空間に軟質フォーム製のシートパッドが成形される。下型の底面に連接される成形型の側面から突出し、底面から上型に向かって連なる突条部と、突条部の高さ方向へ突条部から突出する凸部と、を備えている。よって、請求項１と同様の効果がある。

本発明の一実施の形態におけるシートパッドの正面図である。 シートパッドの正面側の斜視図である。 シートパッドの背面側の斜視図である。 第１実施の形態における成形型の断面図である。 下型の平面図である。 下型の側面の斜視図である。 （ａ）は突条部に沿って膨張する原料の模式図であり、（ｂ）は凸部に移動が遮られた原料の模式図である。（ｃ）は比較例における成形型の突条部に沿って膨張する原料の模式図であり、（ｄ）は突条部を乗り越えた原料の模式図であり、（ｅ）は図７（ｄ）のＶＩＩｅ−ＶＩＩｅ線における成形型および原料の断面図である。 第２実施の形態における成形型の一部の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるシートパッド１０の正面図であり、図２はシートパッド１０の正面側の斜視図であり、図３はシートパッド１０の背面側の斜視図である。

図１及び図２に示すようにシートパッド１０は、自動車の乗員の背中を支えるバックパッドであり、左右の幅方向の中央に位置するメイン部１１と、メイン部１１の幅方向の左右に位置するサイド部１２と、メイン部１１の上端に設けられたヘッドレスト１３と、を備え、それらが軟質フォーム（例えば軟質ポリウレタンフォーム）で一体に成形されている。サイド部１２は、乗員の胴の左右の動きに制約を与えるため、メイン部１１に対して厚さ方向の前側（図１紙面手前側）に大きく***している。

シートパッド１０は、メイン部１１とサイド部１２との境界に第１溝１４が形成され、メイン部１１とヘッドレスト１３との境界に第２溝１５が形成されている。メイン部１１に、第１溝１４同士を繋ぐ第３溝１６が形成されている。シートパッド１０は、第１溝１４、第２溝１５及び第３溝１６の奥に、ワイヤやクリップ等の係止部材（図示せず）が埋め込まれている。

一方、シートパッド１０を覆う表皮材（図示せず）には、シートパッド１０に埋め込まれた係止部材に係合する部品が取り付けられている。シートパッド１０に埋め込まれた係止部材に表皮材の部品を係合させることにより、第１溝１４、第２溝１５及び第３溝１６に表皮材の一部が引き込まれた状態で、メイン部１１、サイド部１２及びヘッドレスト１３が表皮材で覆われる。なお、第１溝１４のヘッドレスト１３側の部分には、第１溝１４よりもさらに凹んだ凹部１７（図２参照）が形成されている。

なお、表皮材（図示せず）をシートパッド１０に取り付ける手段は、シートパッド１０に埋め込んだ係止部材（図示せず）に、表皮材に取り付けた部品（図示せず）を係合するものに限らない。シートパッド１０の係止部材および表皮材の部品を省略して、シートパッド１０に表皮材（図示せず）を接着することは当然可能である。その場合には、シートパッド１０の第１溝１４、第２溝１５及び第３溝１６に、表皮材を構成する部材をつぎ合わせた接ぎの部分が収容される。その結果、接ぎによる表皮材の出っ張りをなくすことができる。

図３に示すようにシートパッド１０は、ヘッドレスト１３及びメイン部１１の上縁からヘッドレスト１３及びメイン部１１の裏面（背面）側に張り出す第１張出部１８と、サイド部１２の左右両側縁部からメイン部１１の裏面（背面）側に張り出す第２張出部１９とを備えている。第１張出部１８は、ヘッドレスト１３の裏面側の全体を覆うと共にメイン部１１の上部側の一部を覆うように設けられている。第２張出部１９は、メイン部１１の裏面側の左右両側の一部を覆うように設けられ、第１張出部１８の下端に第２張出部１９の上端が連接されている。なお、第１張出部１８及び第２張出部１９のうちメイン部１１側の面やメイン部１１の裏面には、不織布などの補強布が一体化した状態で接着されているが、便宜上、補強布の図示は省略する。

次に図４を参照してシートパッド１０の製造方法について説明する。図４は第１実施の形態における成形型２０の断面図である。成形型２０はシートパッド１０の成形に使われる。なお、図４では、理解を容易にするため、下型２１に形成された第１突条部２４、第２突条部２５及び第３突条部２６（いずれも後述する）の図示が省略されている。

図４に示すように成形型２０は、シートパッド１０（図２参照）の表面を成形する底面２２及びシートパッド１０の側面を形成する側面２３が連接された下型２１と、下型２１の一辺に配置されたヒンジ４０によって下型２１に対して開閉可能に取り付けられた上型４１と、を備えている。上型４１は、シートパッド１０の裏面側を成形する成形面４２が形成されている。下型２１に対して上型４１が閉じると、下型２１の側面２３に連接されたパーティング面３６に、上型４１の成形面４２に連接されたパーティング面４３が密着し、下型２１及び上型４１に囲まれた空間４６が形成される。下型２１と上型４１との間に中型４４が配置されている。

中型４４は、シートパッド１０（図３参照）の第１張出部１８、第２張出部１９及びメイン部１１の裏面側を成形する部材である。中型４４は、上型４１に設けられた駆動装置４５により上型４１に対して相対移動可能に設けられており、駆動装置４５を駆動させることにより上型４１から着脱される。

図５は下型２１の平面図である。図５では、下型２１のうち、シートパッド１０のヘッドレスト１３側を成形する部分が図示され、メイン部１１の下側を成形する部分の図示が省略されている。図５に示すように下型２１は、底面２２、側面２３及びパーティング面３６が連接されている。

下型２１は、シートパッド１０（図２参照）の第１溝１４、第２溝１５及び第３溝１６をそれぞれ形成するための第１突条部２４，２４、第２突条部２５及び第３突条部２６が、底面２２から突出している。一対の第１突条部２４，２４は、互いに間隔をあけて形成されている。第２突条部２５は、第１突条部２４と距離をあけて配置されており、第３突条部２６は第１突条部２４に接続されている。底面２２は、第１突条部２４，２４、第２突条部２５及び第３突条部２６によって、第１領域２７、第２領域２８及び第３領域２９に区画される。第１領域２７はヘッドレスト１３（図２参照）を成形する領域であり、第２領域２８はメイン部１１のヘッドレスト１３側の部分を成形する領域であり、第３領域２９はサイド部１２を成形する領域である。

側面２３は、隅３０，３２や角３１によって区画される複数の面からなる。側面２３は、隅３０及び角３１によって区画されると共に隅３０及び角３１を含む第１面３３と、隅３０によって区画されると共に隅３０を含む第２面３４と、角３１及び隅３２によって区画されると共に角３１及び隅３２を含む第３面３５と、を含んでいる。第１面３３は、底面２２のうち第２領域２８の一部および第３領域２９に連なる面である。第２面３４は、底面２２のうち第３領域２９に連なる面である。第３面３５は、底面２２のうち第１領域２７に連なる面である。

図６は下型２１の側面２３（主に第１面３３）の斜視図である。第１突条部２４は、底面２２から第１面３３に亘って連なり、底面２２及び第１面３３から突出する。第１突条部２４のうち第１面３３に設けられた部分には、第１突条部２４の高さ方向へ第１突条部２４から突出する凸部３８が連接されている。凸部３８は、第１突条部２４のうち下型２１の底面２２から上型４１（図４参照）側の端部３７までの沿面距離Ｄの１／２よりもパーティング面３６側に設けられている。

凸部３８の幅は、第１突条部２４の幅と略同一であり、凸部３８の第１突条部２４からの高さは、第１突条部２４の第１面３３からの高さと略同一である。凸部３８の長さ（第１突条部２４の長さ方向の寸法）は、沿面距離Ｄの１／２以下に設定されている。本実施の形態では、凸部３８は高さが１５ｍｍ以下、長さが１５ｍｍ以上に設定されている。凸部３８は、シートパッド１０の下型２１からの脱型を容易にするため、第１面３３からの高さ方向にテーパが付けられている。

第１面３３の角３１には、底面２２から第１面３３に亘って連なる第２突条部２５が設けられている。第１面３３における第１突条部２４から第２突条部２５までの距離（第１突条部２４及び第２突条部２５の幅を除く寸法）は５０ｍｍ以下であり、隅３０から第１突条部２４までの距離（第１突条部２４の幅を除く寸法）よりも短い。

この成形型２０（図４参照）を用いてシートパッド１０を製造するには、まず、成形型２０を型開きし、駆動装置４５を駆動して中型４４を上型４１から離脱させる。補強布（図示せず）を中型４４に被せ、ピン等で固定する。次いで、駆動装置４５を駆動して上型４１に中型４４を密着させる。注入工程において、下型２１の底面２２（第１領域２７、第２領域２８及び第３領域２９等）に、ポリオール、イソシアネート、発泡剤などが混合された液状の原料（図示せず）を注入する。下型２１に上型４１を被せてパーティング面３６，４３同士を密着させた後、発泡工程において、原料を成形型２０内で発泡させ、所定の時間キュアしてシートパッド１０が成形される。成形後、下型２１に対して上型４１を開き、駆動装置４５を駆動して中型４４を上型４１から離脱させた後、シートパッド１０を中型４４から脱型する。

次に図７を参照して、成形型２０及び比較例における成形型５０の中で発泡する原料４７，４８について説明する。なお、比較例における成形型５０は、凸部３８が省略されている以外は上記の成形型２０と同一なので、成形型２０と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明は省略する。

図７（ａ）は第１面３３の第１突条部２４に沿って膨張する原料４７，４８の模式図であり、図７（ｂ）は凸部３８に移動が遮られた原料４７の模式図である。図７（ｃ）は従来の成形型５０の第１面３３の第１突条部２４に沿って膨張する原料４７，４８の模式図であり、図７（ｄ）は第１突条部２４を乗り越えた原料４７の模式図であり、図７（ｅ）は図７（ｄ）のＶＩＩｅ−ＶＩＩｅ線における成形型５０及び原料４７の断面図である。

原料４７，４８は、例えばポリオール、イソシアネート、発泡剤などが混合された原料が膨張したものである。原料４７，４８は第３領域２９及び第２領域２８にそれぞれ注入されるが、発泡して膨張する過程で一体化する。図７（ａ）から図７（ｄ）では、図を簡略化して理解を容易にするため、原料４７，４８のうち一体化している部分（紙面手前側の部分）の図示が省略され、第１面３３に沿って膨張する部分が図示されている。

図７（ｃ）に示すように成形型５０では、第３領域２９に注入された原料４７が膨張する速度が、第２領域２８に注入された原料４８が膨張する速度より速い。これは、第３領域２９に注入される原料４７はシートパッド１０（図２参照）の大きく***したサイド部１２を主に形成するので、メイン部１１の上部を主に形成する原料４８が第２領域２８に注入される量に比べて、第３領域２９に注入される原料４７の量が多いからである。膨張する速度に差があっても、図７（ｃ）に示すように、原料４７，４８の膨張量が比較的小さいときは、原料４７，４８は第１突条部２４に沿って第１面３３を上昇する。

しかし、図７（ｄ）に示すように原料４７，４８の膨張量が大きくなると、原料４７は原料４８の制約を受け難くなるので、第１突条部２４を乗り越えることがある。膨張した原料４７が第１突条部２４を乗り越えると、図７（ｅ）に示すように、第１面３３と第１突条部２４との隅４９、即ちシートパッド１０（図２参照）の第１溝１４の周囲に充填不良が生じ易くなる。膨張する原料４７は上型４１に近づくにつれて硬くなり流動性が低下するので、第１面３３と第１突条部２４との隅４９にできる空洞５１は、原料４７によって埋まり難い。

これに対し、図７（ａ）に示すように、成形型２０は第１突条部２４に凸部３８が設けられているので、図７（ｂ）に示すように原料４７，４８の膨張量が大きくなって、原料４８の制約を原料４７が受け難くなっても、原料４７は凸部３８に遮られて第１突条部２４を乗り越えられない。その結果、原料４７，４８は第１突条部２４の両側を第１面３３に沿って膨張するので、第１面３３と第１突条部２４との隅４９（図７（ｅ）参照）、即ちシートパッド１０（図２参照）の第１溝１４の周囲に充填不良を生じ難くできる。

また、第１突条部２４のうち下型２１の底面２２から上型４１側の端部３７（図６参照）までの沿面距離Ｄの１／２よりも上型４１側の部分に凸部３８が設けられているので、上型４１に近づくにつれて硬くなり流動性が低下する原料４７が、第１突条部２４を乗り越えないようにできる。その結果、充填不良が生じ易くなる上型４１付近の不具合の抑制効果を向上できる。さらに、第１溝１４（図２参照）のうちヘッドレスト１３とサイド部１２との間の部分の長さに対する、凸部３８によって形成される凹部１７の長さを短くできる。凸部３８によって形成される凹部１７は、表皮材（図示せず）の一部を引き込む第１溝１４の機能に関与しないので、凹部１７の長さは短い方が望ましい。

特に、凸部３８は高さが１５ｍｍ以下、長さが１５ｍｍ以上に設定されているので、凸部３８によって形成される凹部１７の深さを浅くしつつ、凸部３８による原料４７の移動を規制する効果を確保できる。

隅３０及び角３１を含む第１面３３には、第１突条部２４及び第２突条部２５が互いに間隔をあけて設けられている。第１面３３において、第１突条部２４から第２突条部２５までの距離は、隅３０から第１突条部２４までの距離よりも短いので、膨張する原料は、第１面３３のうち、隅３０から第１突条部２４までの部位よりも第１突条部２４から第２突条部２５までの部位に進入し難い。従って、膨張した原料４７が第１突条部２４を乗り越えてしまうと、第１突条部２４と第２突条部２５との間に充填不良が生じ易い。

これに対し、成形型２０は第１突条部２４に凸部３８が設けられているので、原料４７の乗り越えを防ぎ、不具合が生じ易い第１突条部２４と第２突条部２５との間の充填不良を生じ難くできる。特に、第１突条部２４から第２突条部２５までの距離は５０ｍｍ以下と短いので、この効果を顕著にできる。

次に図８を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、下型２１の突条部（第１突条部２４）に凸部３８が形成される成形型２０について説明した。これに対し第２実施の形態では、上型６６の突条部（上突条部６８）に凸部６９が形成される成形型６０について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図８は第２実施の形態における成形型６０の一部の断面図である。図８では、成形型６０の下型６１と上型６６との間に配置される中型４４の図示が省略されている。

図８に示すように成形型６０は、シートパッド１０（図２参照）の表面を成形する底面６２に、シートパッド１０の側面を形成する側面６３が連接されている。下型６１の一辺に配置されたヒンジ（図示せず）によって、上型６６が、下型６１に対して開閉可能に取り付けられている。下型６１に対して上型６６が閉じると、下型６１のパーティング面６４に上型６６のパーティング面６７が密着する。

成形型６０は、下型６１の底面６２及び側面６３に連なり底面６２及び側面６３から突出する下突条部６５と、上型６６の側面６３から突出する上突条部６８と、を備えている。パーティング面６４，６７同士が密着した状態で、下突条部６５及び上突条部６８は、下型６１から上型６６まで連なる。凸部６９は、上突条部６８の高さ方向へ上突条部６８から突出する。

凸部６９は、下突条部６５及び上突条部６８のうち下型６１の底面６２から上型６６側の端部７０までの沿面距離Ｄの１／２よりも上型６６側の部分に設けられている。沿面距離Ｄは、底面６２を延長した線と側面６３を延長した線との交点７１から上突条部６８の端部７０までの距離である。これにより、第２実施の形態における成形型６０によれば、第１実施の形態における成形型２０と同様の作用効果を実現できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えばシートパッド１０の形状、第１溝１４、第２溝１５及び第３溝１６の形状や大きさ等は一例であり、適宜設定できる。第３溝１６を省略することは当然可能である。

実施の形態では、自動車に搭載されるシートパッド１０について説明した。しかし、これに限られるものではなく、各種の乗物、例えば船舶、飛行機、鉄道などに搭載されるシートパッド１０であっても構わない。また、各実施の形態では、シートパッド１０が、乗員の背中を支えるバックパッドの場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。シートパッド１０をクッションパッドとすることは当然可能である。

実施の形態では、第１面３３に形成された第１突条部２４及び第２突条部２５のうち第１突条部２４に凸部３８が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１突条部２４に加え、第２突条部２５に凸部３８を設けることは当然可能である。

実施の形態では、隅３０及び角３１によって区画された第１面３３に第１突条部２４及び第２突条部２５が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１突条部２４及び第２突条部２５が形成される面は、シートパッド１０の形状や種類に応じて、隅と隅との間の面、角と角との間の面など適宜設定される。

実施の形態では、成形型２０，６０に中型４４が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。シートパッド１０の形状や種類に応じて、中型４４を省略することは当然可能である。

１０ シートパッド
２０，６０ 成形型
２１，６１ 下型
２２，６２ 底面
２３，６３ 側面
２４ 第１突条部（突条部）
２５ 第２突条部（突条部）
３０ 隅
３１ 角
３３ 第１面
３７ 端部
３８，６９ 凸部
４１，６６ 上型
４６ 空間
６５ 下突条部（突条部）
６８ 上突条部（突条部）
Ｄ 沿面距離

Claims (4)

1. 成形型のうち下型の底面に軟質フォームの原料を注入する注入工程と、前記成形型の上型を前記下型に被せてシートパッドを発泡成形する発泡工程と、を備えるシートパッドの製造方法であって、
   前記成形型は、前記下型の前記底面に連接される側面から突出し、前記底面から前記上型に向かって連なる突条部と、
   前記突条部の高さ方向へ前記突条部から突出する凸部と、を備えるシートパッドの製造方法。
2. 前記凸部は、前記突条部のうち前記下型の前記底面から前記上型側の端部までの沿面距離の１／２よりも前記上型側の部分に設けられている請求項１記載のシートパッドの製造方法。
3. 前記側面は、隅または角によって区画される複数の面からなり、
   前記突条部は、前記複数の面のうち前記隅や前記角を含む一つの面の中に複数が形成され、
   前記凸部は、前記一つの面の中に形成された複数の前記突条部のうちの少なくとも１つに形成されている請求項１又は２に記載のシートパッドの製造方法。
4. 下型および上型に囲まれた空間に軟質フォーム製のシートパッドが成形される成形型であって、
   前記下型の底面に連接される前記成形型の側面から突出し、前記底面から前記上型に向かって連なる突条部と、
   前記突条部の高さ方向へ前記突条部から突出する凸部と、を備える成形型。

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