JP2014502555A - フォーム組付体及びこれを作る方法 - Google Patents

Abstract

自動車における内装部材として使用されるフォーム組付体が、硬質フォーム部分及び軟質フォーム部分を有するフォームコアを含む。硬質フォームは、フォームコアに硬さ及び支持を与える第１密度を有し、軟質フォームは、フォームコアに快適さ及び感触を与える、第１密度よりも低い第２密度を有する。フォーム組付体はさらに、硬質フォームと軟質フォームとの分離を維持するべく硬質フォームと軟質フォームとの間に配置される不浸透性バリアを含む。

Description

本発明は、ヘッドレスト部材、シート部材、及び／又は内装パネルのような内装部材に関連して使用されるフォーム組付体又はフォームコアを作る方法に関する。

（先行出願の相互参照）
本国際特許出願は、２０１１年１月１４日に出願された「Method Of Making A Foam Assembly」という名称の米国仮特許出願第６１／４３３，０１８号の利益を主張する。その出願の開示全体が本願の開示の一部とみなされ、ここに参照として組み入れられる。

関連技術において一般的に見出されるタイプの従来型フォーム組付体又はシート組付体は典型的に、シートバック組付体、ロアシート組付体、リクライナ機構、並びにシートベルト及びヘッドレストのような所定の安全機能を含む。ヘッドレスト、シートバック、シートボトム、並びに内装トリムパネル、ブースターシート、及びアームレストのような他の内装部材は典型的に、乗員に対する所定の態様の快適さ及び／又は支持を与えるフォーム硬度を含む。

かかる内装部材は典型的に、フォームコア及び外表面によって作られる。外表面はいくつかの場合、皮革の外カバー材を含む。フォームは、例えば所定密度を有するポリウレタンを含む多くのタイプの材料から作ることができる。これにより、所定量のクッション硬度が得られる。

さらに、シート組付体の一例として、ヘッドレスト組付体は、支柱及び当該支柱に取り付けられる塊状体を含む。支柱は、シートバックに調整可能にかみ合うように設けられる。塊状体は典型的に、乗員の支持及び快適性を目的として支柱にモールドされて設けられる。塊状体は、フォームコア及び、いくつかの用途において、カバー材を含む。フォームコアはヘッドレスト組付体に対し、クッション的ではあるが弾性的な軟質性感触の特徴を与える。加えてフォームコアは、衝突事象における支持を目的として乗員の頭部及び頸部を受容する。フォームコアのサイズ及び形状は例えば、シートのサイズ、乗員のサイズ、及び、衝突事象において予測されるフォームコアの最低限の安全減衰量を含む多くの他の因子に基づいて設計される。

ヘッドレスト組付体は典型的に、フォームコアがヘッドレストの支柱にモールドされるモールド工程において作られる。モールドは鉢状体及び蓋を含む。鉢状体は、モールド工程の完了後にフォームコアの最終形状が得られるように設計される。蓋は、鉢状体に対して当該蓋を密封的に閉じる前にヘッドレストの支柱を受容するための固定具を含む。

支柱及び塊状体を有するヘッドレスト組付体を形成する方法の最中、支柱が蓋の固定具の中に挿入され、フォーム（例えばポリウレタン）が鉢状体の中に注がれ、蓋が閉じられることによって支柱がフォーム内に所定の態様で配置され、鉢状体及び蓋のモールド組付体に対して所定時間量の間熱が加えられることによってフォームが支柱に密着する一方で鉢状体及び対応する蓋の対応する形状に硬化される。かかる所定時間経過後蓋が開けられ、支柱が、これにモールドされた塊状体を形成するフォームを有して蓋の固定具から取り除かれる。これにより、最終的に形成されたヘッドレスト組付体が得られる。

内装部材を形成することに関連して、変化する快適性（クッション硬度）を乗員に与えることができるように一を超えるフォームを使用できることが見出されている。

米国特許第５，１６５，７５４号明細書 米国特許第４，３５０，７３４号明細書 米国特許第４，４４３，２８６号明細書

本発明は、軟質フォーム及び硬質フォームを備えるフォームコアを有する内装部材を作る方法を与える。これは例えば、支柱及び塊状体を有するヘッドレスト組付体を含む。塊状体のためのフォームコアを形成するべく使用されるフォームは、軟質フォーム及び硬質フォームを含む。本方法は、第１密度を有する硬質フォームをモールド内に分散させることから始まる。第１密度の硬質フォームは、フォームコアに対する硬さ及び支持を与える高密度フォームである。次に、第２密度を有する軟質フォームが当該モールド内に分散される。第２密度の軟質フォームは、硬質フォームの第１密度よりも低い低密度フォームであってフォームコアに対する快適さ及び感触を与える。最後に当該モールドが加熱され、硬質フォーム及び軟質フォームが固化されてフォームコアが形成される。フォーム組付体はさらに、硬質フォームと軟質フォームとを分離するべく硬質フォームと軟質フォームとの間に配置される不浸透性バリアを含む。

添付図面と関連させて考慮した上で以下の詳細な説明を参照することにより本発明が良好に理解されるようになるので、本発明の他の利点が容易に認識される。

本発明に係る例示的シート組付体を有する車両の斜視図である。 本発明に係る例示的シート組付体の斜視図である。 塊状体及び支柱を有するヘッドレスト組付体の前面図である。支柱は塊状体に一体的に形成され、仮想線で示されている。 塊状体の斜視図である。塊状体のフォームコアを示すべく一部が取り除かれている。 本発明に係るヘッドレスト組付体を形成するべく使用される例示的モールドの斜視図である。 本発明に係るヘッドレスト組付体を形成するべく使用される例示的モールドの側面図である。 ヘッドレスト組付体を形成するべく使用される例示的モールドの断面図である。本発明に係るヘッドレスト組付体を形成するべく、硬質フォーム、フィルム、及び軟質フォームがモールド内に配置されている。 本発明に係るヘッドレスト組付体を形成するべくフォームをモールド内に導入するための複数のファンネルを有する例示的モールドの側面図である。 本発明に係るヘッドレストの形態にある例示的内装部材の斜視図である。 本発明に係る内装トリムパネルの形態にある例示的内装部材の斜視図である。 本発明に係るアームレストの形態にある例示的内装部材の斜視図である。 本発明に係るブースターシートの形態にある例示的内装部材の斜視図である。 本発明に係るフォーム組付体の部分断面図である。 本発明に係るフォーム組付体の部分断面図である。

図面を参照すると、いくつかの図において同じ番号が同じ又は対応する部品を示しており、ヘッドレスト部材、シート部材、及び／又は内装パネルのような内装部材に関連して使用されるフォーム組付体２０を作る方法が一般に示されている。

図面一般を、特には図１を参照すると、車両が示されている。車両は、当該車両の乗員のために設けられる一以上の車両シートを含む。車両において使用されるシート組付体を参照して車両が示されているが、本発明が、とりわけオフィス、航空機、及び娯楽のシート用途を含む任意の他のシート又はシート部材において使用することもできると理解すべきである。シート及びシート部材に加え、本工程は、例えば内装トリムパネル、ブースターシート、アームレスト、及びボルスターを含む任意数の他の内装部材を形成することに関連して使用することができる。

本方法は、フォーム組付体２０を有する任意の内装部材に適用することができるが、本発明は、シート組付体１０のヘッドレスト組付体２０ａを参照して詳細に説明される。シート組付体１０は、図２に示されるように、シートトラック１２と、シートバック１６及びヘッドレスト組付体２０ａに接続されるシートベース１４を含むシート部材とを含む。ヘッドレスト組付体２０ａはここで、シートバック１６から取り外されて示されている。シートバック１６は、仮想線で示されるシートフレームを含む。

ヘッドレスト組付体２０ａはシートバック１６の上端１８に結合される。これには、ヘッドレスト組付体２０ａをシートバック１６のかかる上端１８に対して上下可能とする機械的構造が使用される。ヘッドレスト組付体２０ａは、フォームコア若しくはクッション部分又は塊状体２２として言及されるものと、当該クッション部分に一体的に形成され及び図３に仮想線で示される支柱２４とを含む。塊状体２２はいくつかの場合、内装部材の技術において知られている皮革、織物、又は任意の他の材料のような、外カバー３４を形成する表面材料又はカバー材によって取り囲むこともできる。塊状体２２は例えば、図４に２６として示されるポリウレタンフォームを含むいくつかのタイプの材料から形成される。

フォームコアは、少なくとも一つの支柱２４を有する支柱部分２４のまわりに配置される。支柱２４は、フォームコアから延びて当該フォームコアを第２内装部材に係合させる。上述の説明を参照すると、支柱２４は、ヘッドレスト組付体２０ａをシートバック１６に結合するべく使用される。支柱２４は典型的に、高強度鋼のＵ字形構造に形成されるが、本技術において知られる任意の形状又は材料を使用してよい。例示的ヘッドレスト組付体２０ａにおいて、Ｕ字形構造は、シートバック１６にかみ合うように設けられる２つの支柱２４Ａ、２４Ｂと、塊状体２２とかみ合ってヘッドレスト組付体２０ａを形成するように２つの支柱２４Ａ、２４Ｂそれぞれの間に延びる側方セクション２４Ｃとを含む。

図５に示されるように、ヘッドレスト組付体２０は典型的にモールド３６において作られる。モールド３６は鉢状体３０及び蓋３２を含む。鉢状体３０は、モールド工程の完了後にヘッドレスト組付体２０ａの塊状体２２の最終形状が得られるように設計される。蓋３２は典型的に、フォームコア又は塊状体２２をモールドしている間、ヘッドレストフレーム又は支柱２４を保持する固定具（図示せず）を含む。蓋３２が、ヘッドレストフレーム又は支柱２４を保持する固定具（図示せず）を含む一方、鉢状体３０も同様に、ヘッドレストフレーム又は支柱２４を保持する固定具（図示せず）を含む。

支柱２４及び塊状体２２を有するヘッドレスト組付体２０ａを形成する方法の最中、支柱２４はまず、蓋３２の固定具に挿入される。次に軟質フォームＣ及び硬質フォームＡが鉢状体３０の中に注がれ、蓋３２が閉じられる。これによって、支柱２４が、所定の態様でフォームコアの中に配置される。モールド３６の鉢状体３０及び蓋３２に対し、所定時間量にわたり熱が加えられる。これによって、フォームが支柱２４に密着する一方でモールド３６の対応する形状に硬化される。かかる所定時間が経過した後、蓋３２が開けられ、塊状体２２を形成するフォームコアがモールドされた支柱２４が蓋３２の固定具から取り除かれる。これによって、最終的に形成されたヘッドレスト組付体２０ａが得られる。

本発明の一実施例が図６及び７に示されている。これは、ヘッドレスト組付体２０ａの塊状体２２として使用されるフォームコアを含む。この実施例において、鉢状体３０は、塊状体２２の結果的な形状に対応する形状にされる。硬質フォームＡが鉢状体３０の中に注がれる。例えば不浸透性フィルム又はバリア３８であるがこれに限られないフィルムＢが、鉢状体３０全体に適用され、その後、軟質フォームＣがフィルムＢ上に注がれる。蓋３２が閉じられ、従来的な方法の時間及び温度に基づいてヘッドレスト組付体２０ａとともに使用されるフォームコアがモールドされる。形成後、軟質フォームＣ及び硬質フォームＡを有する塊状体２２を備えるヘッドレスト組付体２０ａが結果的な製品となる。

フォームコア又は塊状体２２の硬質フォームＡは第１密度を有する。第１密度の硬質フォームＡは、フォームコアに対する硬さ及び支持を与える高密度フォームである。硬質フォームＡは、本技術において知られる高密度ポリウレタンフォーム２６又は任意の他のフォームのようなポリウレタンフォーム２６である。

フォームコア又は塊状体２２の軟質フォームＣは第２密度を有する。第２密度は、硬質フォームＡの第１密度とは異なる。第２密度の軟質フォームＣは、硬質フォームＡの第１密度よりも低い低密度フォームである。第２密度の軟質フォームＣは、フォームコアに対する快適さ及び感触を与える。軟質フォームＣは、本技術において知られる低密度ポリウレタンフォーム２６又は任意の他のフォームのようなポリウレタンフォーム２６である。

軟質フォームＣ及び硬質フォームＡは互いに分離されかつ異なる。フォームコアの軟質フォームＣは、ユーザが係合するフォームコア部分である。すなわち、フォームコアがヘッドレスト組付体２０ａとして使用される場合、ユーザの頭が使用中、軟質フォームＣに対して載置される。フォームコアがアームレストとして使用される場合、ユーザの腕が使用中軟質フォームＣ上に載置される。

フィルムＢは、硬質フォームＡと軟質フォームＣとを分離するべく硬質フォームＡと軟質フォームＣとの間に配置される不浸透性バリア３８である。一実施例において不浸透性バリア３８は、硬質フォームＡと軟質フォームＣとの間に配置されるフィルムＢである。一代替実施例において不浸透性バリア３８は、硬質フォームＡと軟質フォームＣとの間に配置される硬質フォームＡ上のスキン層である。不浸透性バリア３８は、フォーム部分間の分離を維持するための、本技術において知られる任意のバリアであってよい。

本発明のもう一つの実施例において、本方法は上の段落で与えられたすべてのステップを含むが、フィルムＢが鉢状体３０の中に配置された後に蓋３２が閉じられて軟質フォームＣが、例えば蓋３２又は鉢状体３０の中に配置されるファンネル４２を通してモールド３６内に射出され得る点が異なる。ファンネル４２は、硬質及び軟質フォームＡ、Ｃをモールド３６まで送達するべくモールド３６の鉢状体３０又は蓋３２のいずれかの中に画定される管状部分である。

もう一つの実施例において、上記実施例の双方において使用されたフィルムＢの代わりに、フィルムＢの機能に類似するスキン層であって、軟質フォームＣに隣接してモールド３６内に形成されるスキン層を与えるべく硬質フォームＡを選択することができる。

本発明のもう一つの実施例において、ラミネート層４０が付着されたトリムカバー又は外カバー３４が蓋３２の中に設けられかつ配置されてよい。ラミネート層４０は、不浸透性バリアを含んでもよく又は含まなくてもよい。ラミネート層４０は、フォームコア又は塊状体２２から外カバー３４を分離するべく使用される。トリムカバーを有する蓋３２が鉢状体３０に密封係合して閉じられた後、少なくとも２つの異なるファンネルすなわち第１ファンネル４２及び第２ファンネル４４を使用して２つの異なるフォームをモールド３６内に射出することができる。例えば、第１ファンネル４２を通して軟質フォームＣをモールド３６内に射出し、第２ファンネル４４を通して硬質フォームＡをモールド３６内に射出することができる。その後、時間及び温度に基づいて、軟質及び硬質フォームＣ、Ａを有する最終的なフォームコアがモールドされる。

図９は、任意数の他の内装部材を形成することに関連して上記工程が使用できることを実証するべく与えられる。内装部材は例えば、内装トリムパネル２０ｂ、ブースターシート２０ｃ、アームレスト２０ｄ、ボルスター、及びシートクッションを含む。

上記発明は、関連する法的基準に従って記載されているので、本記載は本質的に例示であって限定ではない。開示の実施例に対する変形例及び修正例は、当業者が認識できるようになっており本発明の範囲内にある。したがって、法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を精査することによってのみ定めることができる。

Claims (15)

1. 自動車における内装部材として使用されるフォームコアを作る方法であって、
   前記フォームコアに対する硬さ及び支持を与える第１密度を有する硬質フォームをモールド内に分散させるステップと、
   前記フォームコアに快適さ及び感触を与える、前記第１密度よりも低い第２密度を有する軟質フォームを前記モールド内に分散させるステップと、
   前記モールドを加熱して前記硬質フォーム及び前記軟質フォームを固化させることで前記フォームコアが形成されるステップと
   を含む方法。
2. 前記硬質フォームと前記軟質フォームとを分離するべく前記硬質フォームと前記軟質フォームとの間に不浸透性バリアを配置するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記不浸透性バリアを配置するステップはさらに、前記硬質フォームと前記軟質フォームとを分離するべく前記硬質フォームと前記軟質フォームとの間にフィルムを配置することとして定められる、請求項２に記載の方法。
4. 前記不浸透性バリアを配置するステップはさらに、前記硬質フォームと前記軟質フォームとを分離するべく前記硬質フォーム上にスキン層を形成することとして定められる、請求項２に記載の方法。
5. 前記軟質フォームを前記モールド内に分散させるステップはさらに、前記モールド内に低密度ポリウレタンフォームを分散させることとして定められる、請求項１に記載の方法。
6. 前記硬質フォームを前記モールド内に分散させるステップはさらに、前記モールド内に高密度ポリウレタンフォームを分散させることとして定められる、請求項１に記載の方法。
7. 前記軟質フォームを前記モールド内に分散させるステップはさらに、ファンネルを通して軟質フォームをモールド内に分散させることとして定められる、請求項１に記載の方法。
8. 前記硬質フォームを前記モールド内に分散させるステップはさらに、ファンネルを通して硬質フォームをモールド内に分散させることとして定められる、請求項７に記載の方法。
9. 前記フォームコアに係合するように支柱部分を前記モールド内に配置するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記モールドを加熱するステップの前に、前記モールドを密封するべくモールド蓋をモールド鉢状体に適用するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記フォームコアの全体に外カバーを配置するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 自動車における内装部材として使用されるフォーム組付体であって、
    硬質フォーム及び軟質フォームを有するフォームコアを含み、
    前記硬質フォームは、前記フォームコアに対して硬さ及び支持を与える第１密度を有し、
    前記軟質フォームは、前記フォームコアに快適さ及び感触を与える、前記第１密度よりも低い第２密度を有するフォーム組付体。
13. 前記硬質フォームと前記軟質フォームとを分離するべく前記硬質フォームと前記軟質フォームとの間に配置される不浸透性バリアをさらに含む、請求項１２に記載のフォーム組付体。
14. 前記フォームコアは、少なくとも一つの支柱を有する支柱部分のまわりに配置され、
    前記少なくとも一つの支柱は、前記フォームコアから延びて前記フォームコアを第２内装部材に係合させる、請求項１２に記載のフォーム組付体。
15. 前記軟質フォームは低密度ポリウレタンフォームであり、かつ、前記硬質フォームは高密度ポリウレタンフォームである、請求項１２に記載のフォーム組付体。

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