JP2005178196A - 表皮一体ヘッドレストの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮の開口をできるだけ小さくしつつ、芯材とステーとを正確な位置で安定して表皮内に配置できるようにする。
【解決手段】硬質の芯材３及び略コ字形状のステー４を袋状の表皮１内に挿入し、表皮１内で芯材３とステー４とを係合させて一体化させた後、全体を成形型内に配置し表皮１内に発泡樹脂を注入して発泡成形する。
芯材３とステー４を別々に表皮１内に挿入するので、表皮１の開口の大きさを比較的小さくでき、表皮１内で芯材３とステー４とを機械的な係合により容易に一体化できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は自動車座席のヘッドレストなどの製造方法に関し、略袋状の表皮を成形型内に配置し、表皮内に発泡樹脂を注入して発泡成形する表皮一体ヘッドレストの製造方法に関する。

自動車の一般的なヘッドレストは、略コ字状のステー又は補強用の芯材がステーと一体になったものや可倒させるための機構を有する芯材がステーと一体になったもの、などを内部に有し、表面に表皮が被覆された発泡成形体から形成されている。ステーの一端は発泡成形体及び表皮を貫通して延びシートバックの頂部の穴に挿入保持されて用いられる。

このヘッドレストの製造方法としては、ステー又は芯材一体ステーを成形型内に配置して発泡成形体を形成し、その後別に形成された表皮を被覆する方法もあるが、後から被覆するような場合は、ヘッドレスト形状に制約を受けることもあり、表皮との一体感を保つためには、袋状の表皮と芯材及びステーを成形型内に配置し一体的に発泡成形する方法が主流となっている。

この表皮一体発泡成形する製造方法では、予め縫製などで形成された袋状の表皮を先ず成形型内に配置する。表皮には、補強用の芯材が保持されたステーが予め開口から挿入されている。そして表皮内に発泡樹脂を注入し、注入口を塞いで発泡成形する。発泡樹脂は発泡して体積が増大し、その圧力で表皮は型面に押圧されて賦形され、表皮内が発泡成形体で充填される。また芯材及びステーも発泡成形体に一体的に保持される。したがって工数が小さく、高い形状精度が得られるので優れた製造方法といえる。

しかしながら、表皮には芯材が保持されたステーを挿入するための開口が必要であり、発泡成形時にはその開口から発泡樹脂が漏れるのを防止する必要がある。また、発泡成形後には開口を縫製あるいは接着などの手段により閉じなければならない。そこで例えば特開平05−278048号公報あるいは特開平07−223226号公報に記載されているように、開口に内部へ曲折して対向し互いに当接する一対の折り返し部を設ける方法が知られている。このようにすれば、発泡圧力により一対の折り返し部は互いに近接するように押圧されて圧接し、開口からの樹脂漏れを防止しつつ開口を閉じることができるので、開口を閉じる工数を低減することができる。なお、発泡樹脂が一対の折り返し部の間に侵入するのを防止できるように、折り返し部の長さは充分長くする必要がある。

またステーが貫通できるステー穴のみを表皮に形成すれば、略コ字形状のステーであっても表皮内に容易に挿入でき、またステー穴は面積が小さいので発泡樹脂の漏れも容易に防止することができる。しかし予め芯材が保持されたステーの場合には、ステー穴から芯材を挿入することは困難であるので、さらに大きな開口を形成せざるを得ず、発泡樹脂の漏れを防止するのに工夫が必要となり外観品質も悪化してしまう。なお芯材とステーとが表皮内で別体であると、発泡成形時に芯材の位置を決めるのが困難となる。したがって芯材は、表皮内でステーに正確に位置決めされた状態で保持されている必要がある。

ところで近年、むち打ち症を防止するという観点から、ヘッドレストに衝撃吸収能を付与しようという動きがある。衝撃吸収能を付与するには、発泡成形体の反撥弾性力を調整する方法と、ヘッドレスト内に衝撃吸収部材を配置する方法とが考えられる。前者の方法は発泡樹脂の組成を調整するものであるが、衝撃の程度に応じて反撥弾性力を調整することが困難であり、また触感が犠牲になる場合も多いという不具合がある。一方、後者の方法では、衝撃吸収部材に大きな応力が作用した時に、衝撃吸収部材がステーによって破壊されることで応力を吸収することができる。したがって衝撃吸収部材はステーの前方に配置すればよく、衝撃吸収部材の前方に触感のよい発泡成形体を配置することで、触感とむち打ち防止とを両立させることができる。

上記した衝撃吸収部材をもつヘッドレストを製造する場合には、予め所定形状に形成された衝撃吸収部材をステーと一体化し、それが挿入された袋状の表皮を発泡成形時に成形型内に配置する必要がある。ところが近年、むち打ちを軽減するためには、頭部の移動量を抑制するために衝撃吸収部材をステーの前方に大きく突出させる必要があり、さらに、衝撃吸収部材は塑性変形によって衝撃を吸収するものであるために、見かけの体積を大きくして塑性変形量を大きくする必要もある。よって前述の芯材より体積が大きくなる場合が多く、衝撃吸収部材とステーとが一体化されたものを表皮内に挿入するためには、表皮の開口をさらに大きくせざるを得ず、発泡成形時の樹脂漏れを防止することが困難となったり、発泡成形後の開口を塞ぐ工数も多大となって現実的でない。
特開平05−278048号 特開平07−223226号

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、表皮の開口をできるだけ小さくしつつ、芯材とステーとを正確な位置で安定して表皮内に配置できるようにすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の表皮一体ヘッドレストの製造方法の特徴は、硬質部材及びステーを袋状の表皮内に挿入する挿入工程と、表皮内で硬質部材とステーとを係合させて一体化する係合工程と、硬質部材及びステーを内包する表皮を成形型内に配置し表皮内に発泡樹脂を注入して発泡樹脂を発泡させ、表皮を成形型の型面に押圧するとともに表皮内を充填し表皮及び芯材と一体的に接合してなる発泡体を形成する発泡工程と、からなることことにある。

硬質部材は、ヘッドレスト表面に外部から所定以上の応力が作用した際に変形により応力を吸収する衝撃吸収部をもつことが好ましい。この場合、硬質部材は硬質樹脂から形成され、複数のリブをもちそのリブが衝撃吸収部として機能するように構成することができる。また硬質部材は硬質ウレタンから形成され、硬質ウレタンが衝撃吸収部として機能するように構成してもよい。

硬質部材及びステーの少なくとも一方には、他方を案内する案内部を備えることが好ましい。また硬質部材及びステーの少なくとも一方には、両者の相対移動を規制する係合部を備えることが望ましい。

本発明の表皮一体ヘッドレストの製造方法によれば、硬質部材とステーを別々に表皮内に挿入するので、表皮の開口の大きさを比較的小さなものとすることができる。したがって発泡樹脂の漏れの防止が容易であり、発泡成形後に開口を塞ぐ工数も小さくてすむ。

また表皮内で硬質部材とステーとを機械的な係合により容易に一体化できるので、一体化に要する工数が小さい。そして発泡成形時に硬質部材とステーとが分離するような不具合を防止でき、安定した生産が可能となる。

さらに硬質部材が衝撃吸収部を有すれば、ステーと衝撃吸収部とが当接した状態で安定して表皮内に配置できるので、むち打ちを防止できるヘッドレストを容易にかつ安定して製造することができ、工数が小さいため安価なヘッドレストとなる。

そして複数のリブから衝撃吸収部を構成すれば、リブの厚さや数によって衝撃吸収力を容易に調整することができる。また硬質ウレタンから衝撃吸収部を構成すれば、単純な形状でも大きな衝撃吸収能を有する硬質部材となるので、容易に製造することができる。

本発明の製造方法では、硬質部材及びステーを袋状の表皮の開口から表皮内に挿入する挿入工程と、表皮内で硬質部材とステーとを係合させて一体化する係合工程と、を行っている。すなわち硬質部材とヘッドレストを別々に表皮内に挿入するので、挿入方法をそれぞれに最適なものとすることができ、表皮の開口の大きさを比較的小さなものとすることができる。そして硬質部材とステーとは、機械的な係合によって表皮内で容易に一体化することができるので、一体化に要する工数も小さい。

硬質部材とステーとを係合により一体化するには、硬質部材及びステーの少なくとも一方に、両者の相対移動を規制する係合部を形成しておく。この係合部としては、弾性変形により嵌合する爪、嵌合溝など、公知の種々の係合手段を採用することができる。例えば硬質部材に爪と壁を形成しておき、ステーが爪と壁の間に嵌合する構造、ステーに形成された溝に硬質部材の一部が嵌合する構造、などとすることができる。なお係合部は、ステーと硬質部材の前後・左右・上下のそれぞれの方向で相対移動を規制できるように形成することが望ましい。

また硬質部材及びステーの少なくとも一方には、他方を案内する案内部を備えることが好ましい。これにより両者が一体化するまでの移動と位置決めとが容易となり、表皮内での一体化がさらに容易となる。この案内部は、レール、案内溝など公知の手段を採用することができる。

硬質部材としては、従来用いられている樹脂製、金属製の補強用のもの、あるいは可倒式ヘッドレストとするための揺動部をもつもの、などが用いられるが、ヘッドレスト外部から所定以上の応力が作用した際にステーに衝突して破壊又は塑性変形することで応力を吸収する衝撃吸収部をもつことが望ましい。この衝撃吸収部としては、リブ、硬質発泡体、枠体などから構成することができる。また硬質発泡体を衝撃吸収部とする場合、硬質部材全体をその硬質発泡体から構成することも可能である。

ステーは、一般には互いに平行な２本の脚部を有するものであり、２本の脚部が別体のもの、２本の脚部が一端で直接的又は間接的に結合されたもの、のいずれも用いられる。例えば互いに平行な一対の脚部の一端部どうしが１本の橋部で連結された略コ字形状のものがある。また材質は、一般に金属製のものである。略コ字状のステーの場合には、橋部とその近傍の脚部が表皮内で発泡体に保持されることでヘッドレストから脚部が突出し、一対の脚部のそれぞれの端部がシートバックの頂部に形成された穴に挿入されて使用される。

本発明の製造方法に用いられる表皮は、複数の裁断ピースが縫製などで立体化された袋状をなしている。複数の裁断ピースは中表に合わせられて縫製された後反転され、縫製端部は袋状の内部に突出している。そして縫製部の一部には無縫製部からなる開口が形成され、一般にはその開口が硬質部材の挿入口及び発泡樹脂の注入口として機能する。またその開口からステーを挿入することもできるが、略コ字形状のステーの場合には、表皮を貫通するステー穴から挿入するのが好ましい。

本発明の製造方法では、硬質部材とステーとが表皮内で係合して一体化された後、硬質部材及びステーを内包する表皮を成形型内に配置し表皮内に発泡樹脂を注入して発泡成形が行われる。形成される発泡体は、硬質部材の全体とステーの端部及びその近傍の脚部を埋設し、一般に軟質で触感が高い。そして硬質部材、ステー及び表皮は発泡体と一体的に接合しているので、一体感があり、使用時に表皮に皺が生じるような不具合もない。この発泡樹脂としては、発泡ウレタン樹脂が代表的なものであるが、発泡ウレタン樹脂に制限されるものではない。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１及び図２に本実施例で製造されたヘッドレストを示す。このヘッドレストは、ファブリック製の表皮１と、表皮１内を充填する発泡体２と、発泡体２内に埋設された芯材３（硬質部材）及びステー４と、から構成されている。表皮１は、複数の裁断ピースが縫製により立体化され、意匠表面が表出する袋状をなしている。発泡体２は発泡ウレタン樹脂からなり、軟質で触感に優れている。芯材３はＰＰから射出成形により略容器形状に形成されたものであり、図３及び図４に示すように、その内側には複数の E/Aリブ30が縦横に形成されている。またステー４は金属製であり、橋部40と一対の脚部41とからなる略コ字形状をなして、芯材３に機械的に係合保持されている。そして発泡体２は、芯材３の内部にまで充填され、表皮１、芯材３及びステー４と一体的に接合されている。

表皮１は、下端部に２枚の裁断ピースが重ねられた重なり部10をもち、その重なり部10の部分に開口が形成される。また重なり部10の近傍には、ステー４が挿通される一対のステー穴11が形成されている。

芯材３の内表面には、図３〜図５に示すように複数の E/Aリブ30が縦横に形成されている。この E/Aリブ30は、一部がステー４に当接し、ステー４から過大な応力が作用した場合に座屈することで応力を吸収する強度に設定されている。また芯材３の上端部には、下端部方向に突出する一対の爪部31が形成されている。爪部31は、それぞれ E/Aリブ30に形成された一対の割溝32の間に形成され、それによって上下方向に撓み変形可能とされている。爪部31の内側には、爪部31に向かって高さが高くなるテーパ面33をもち E/Aリブ30A より高さが高い案内部34が爪部31に対向して形成されている。案内部34の上表面と爪部31の下表面の間には、ステー４の外径とほぼ等しい間隙が形成されている。また爪部31の両側で上下方向に延びる E/Aリブ30A の前表面と爪部31の後端面との間隔も、ステー４の外径とほぼ等しくされている。

さらに芯材３の左右端部には、互いに対向するように突出する第２の爪部35が左右端部にそれぞれ形成されている。この一対の第２の爪部35の近傍は、案内部34をもたないこと以外は爪部31と同様に形成され、第２の爪部35の両側で左右方向に延びる E/Aリブ30の前表面と第２の爪部35の後端面との間隔は、ステー４の外径とほぼ等しくされている。

また芯材３の下端部には、ステー４の外径とほぼ等しい径の半円状の切り欠き36が左右両側にそれぞれ形成されている。一対の切り欠き36の間隔は、ステー４の一対の脚部41の間隔とほぼ等しくされている。

本実施例の製造方法では、先ず表皮１の重なり部10を開いて開口を表出させ、上記のように形成された芯材３をその開口から表皮１内に挿入する。芯材３は平面視で長方形であるので、その短辺側から開口に挿入することで、小さな開口から表皮１内に容易に挿入することができる。

次に表皮１の一方のステー穴11からステー４を脚部41の先端から挿入し、他方のステー穴11から外部へ出すことで、橋部40が表皮１の内部に位置するようにする。

続いて橋部40を芯材３の内側に位置させ、一対の脚部41を切り欠き36に係合させる。その状態で切り欠き36に脚部41を沿わせながら、ステー４を芯材３の上端部に向かって移動させる。この時ステー４は、第２の爪部35の外側を移動し、橋部40は先ず案内部34に当接する。するとステー４は、案内部34のテーパ面33によって案内されることで、芯材３に対して前側へ持ち上げられ、案内部34を乗り越えた時点で案内部34の上表面と爪部31の下表面の間に落ち込む。

その状態で橋部40を芯材３に向かって押圧すると、爪部31が弾性変形することで橋部40は爪部31を乗り越えて後方へ落ち込み、爪部31が弾性反力で元の形状に戻る結果、橋部40は爪部31の両側で上下方向に延びる E/Aリブ30A の前表面と爪部31の後端面との間で把持される。さらに一対の脚部41をそれぞれ又は同時に芯材３に向かって押圧すると、第２の爪部35が弾性変形することで脚部41が第２の爪部35を乗り越え、第２の爪部35が弾性反力で元の形状に戻る結果、一対の脚部41はそれぞれ第２の爪部35の両側で左右方向に延びる E/Aリブ30の前表面と第２の爪部35の後端面との間で把持される。

これによりステー４と芯材３との相対移動は、前後・上下・左右方向でそれぞれ規制され、ステー４と芯材３とは一体化されたものとなる。

このようにステー４と芯材３とが一体化されて内包された表皮１を金型内に配置し、金型から突出するステー４の脚部41を金型に位置決め固定する。次いで金型に設けられ表皮１の図示しない注入孔と連通する注入孔から所定量の発泡ウレタン樹脂を注入して発泡成形を行う。すると発泡圧力により表皮１は金型の型面に押圧されて所定形状に賦形されるとともに、発泡ウレタン樹脂は表皮１内を充填し、発泡体２が形成される。発泡体２は芯材３の内部にまで充填され、表皮１、芯材３及びステー４は発泡体２によって一体的に接合される。

得られたヘッドレストによれば、ステー４の後面が E/Aリブ30、30A の前端面と当接しているので、人体からの過大な応力によって E/Aリブ30、30A が座屈することで応力が吸収され、むち打ち症を防止することができる。そして表皮１は発泡体２と接合されているので、使用時に表皮１と発泡体２とがずれるような不具合がなく、皺の発生も生じない。

（実施例２）
本実施例では、芯材３に代えて硬質発泡体を用いている。すなわち本実施例で得られたヘッドレストは、図６に示すように、表皮１と、発泡体２と、ステー４及び硬質発泡体５とから構成されている。

硬質発泡体５は、硬質発泡ウレタン樹脂から発泡成形によって形成されたものであり、図７、図８に示すように開口部にテーパ部50をもつスリット51が形成され、スリット51の内部には左右両側にそれぞれ突起52が形成されている。そしてステー４は、橋部40が突起52とスリット51の最奥面との間に保持されている。また発泡体２はスリット51の内部にまで充填されている。なおスリット51の左右方向の幅は橋部40の長さとほぼ同一であり、スリット51の間隔（厚さ）は橋部40の直径とほぼ同一である。

本実施例の製造方法では、先ず硬質発泡体５を発泡成形により形成する。この時、スリット51及び突起52も同時に形成される。

次に、硬質発泡体５を表皮１内に挿入し、次いでステー４を実施例１と同様に挿入する。そしてステー４の橋部40をテーパ部50からスリット51内に挿入する。テーパ部50の案内により位置決めが容易であり、またスリット51の左右方向の幅は橋部40の長さとほぼ同一であるので、ステー４は容易にかつ安定して挿入できる。

そしてステー４をさらに挿入すると、突起52の弾性変形によって橋部40は突起52を乗り越え、橋部40が突起52とスリット51の最奥面との間に保持される。スリット51の左右方向の幅は橋部40の長さとほぼ同一であり、スリット51の間隔（厚さ）は橋部40の直径とほぼ同一であるので、その状態でステー４と硬質発泡体５との相対移動は、前後・上下・左右方向でそれぞれ規制され、ステー４と硬質発泡体５とは一体化されたものとなる。

こうして一体化されたステーと硬質発泡体５を内包する表皮１は、実施例１と同様にして発泡成形に供される。発泡ウレタン樹脂は表皮１内部を充填するとともにスリット51内部にも充填され、表皮１、ステー４及び硬質発泡体５は発泡体２によって一体的に接合される。

そしてステー４の少なくとも後面が硬質発泡体５と当接しているので、人体からの過大な応力によって硬質発泡体５のセルが座屈することで応力が吸収され、むち打ち症を防止することができる。そして表皮１は発泡体２と接合されているので、使用時に表皮１と発泡体２とがずれるような不具合がなく、皺の発生も生じない。

本発明の一実施例で製造されたヘッドレストの斜視図である。 本発明の一実施例で製造されたヘッドレストの断面図である。 本発明の一実施例で用いられた芯材とステーとの係合状態を示す断面図である。 本発明の一実施例で用いられた芯材とステーとの係合状態を示す平面図である。 本発明の一実施例で用いられた芯材とステーとの係合状態を示す斜視断面図である。 本発明の第２の実施例で製造されたヘッドレストの断面図である。 本発明の第２の実施例で用いられた硬質発泡体とステーとの係合状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施例で用いられた硬質発泡体とステーとの係合状態を示す平面図である。

符号の説明

１：表皮 ２：発泡体 ３：芯材（硬質部材）
４：ステー ５：硬質発泡体 30： E/Aリブ（衝撃吸収部）
31：爪部（係合部） 34：案内部 35：第２の爪部

Claims (6)

1. 硬質部材及びステーを袋状の表皮内に挿入する挿入工程と、
   該表皮内で該硬質部材と該ステーとを係合させて一体化する係合工程と、
   該硬質部材及び該ステーを内包する該表皮を成形型内に配置し該表皮内に発泡樹脂を注入して該発泡樹脂を発泡させ、該表皮を該成形型の型面に押圧するとともに該表皮内を充填し該表皮及び該芯材と一体的に接合してなる発泡体を形成する発泡工程と、からなることを特徴とする表皮一体ヘッドレストの製造方法。
2. 前記硬質部材は、ヘッドレスト表面に外部から所定以上の応力が作用した際に変形により該応力を吸収する衝撃吸収部をもつ請求項１に記載の表皮一体ヘッドレストの製造方法。
3. 前記硬質部材は硬質樹脂から形成され、複数のリブをもち該リブが前記衝撃吸収部として機能する請求項２に記載の表皮一体ヘッドレストの製造方法。
4. 前記硬質部材は硬質ウレタンから形成され、該硬質ウレタンが前記衝撃吸収部として機能する請求項２に記載の表皮一体ヘッドレストの製造方法。
5. 前記硬質部材及び前記ステーの少なくとも一方には、他方を案内する案内部を備える請求項１〜３のいずれかに記載の表皮一体ヘッドレストの製造方法。
6. 前記硬質部材及び前記ステーの少なくとも一方には、両者の相対移動を規制する係合部を備える請求項１〜４のいずれかに記載の表皮一体ヘッドレストの製造方法。

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