JP2015173786A - シートクッション材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型で薄肉の形状で、低密度で高弾性な性質を備えるウレタン製シートクッション材を、ボイド等の欠陥なく成形できるとともに、成形品を表層パッドと一体化して乗物ボディへ取り付けるに当たり作業性を損なうことのない成形品を製造することのできる製造方法を提供する。【解決手段】複数人の着座を許容する大きさで、表層パッド２１と、表層パッド２１より硬くかつ密度が小さい裏層パッド２２とを、組み合わせた層状構造を有するクッションパッド２０の裏層パッド２２に適用されるシートクッション材の製造方法である。右座席部２２Ａ成形型のキャビティ６１Ａと、左座席部２２Ｃ成形型のキャビティ６１Ｃとの間に連結部材２３を橋渡し状に配置した状態でキャビティ６１Ａとキャビティ６１Ｃにウレタン発泡樹脂原料を注入し発泡成形させて一体成形する。【選択図】図５

Description

本発明は、乗物用シートを構成するシートクッション材の製造方法に関する。

従来から乗物用シートのクッション材として２層構造のパッド体が知られている。下記特許文献１には、表層パッドがポリウレタン樹脂を発泡成形したウレタンフォームであり、裏層パッドがＡＳ樹脂（アクリロニトリル、スチレンのコポリマー）を発泡成形した発泡体である２層構造のパッド体が開示されている。

特開２０１０−１２５１３８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の２層構造のパッド体においては、裏層パッドがＡＳ樹脂の発泡体であり、低密度、高弾性率の性質を備えることから軽量化には有利であるが成形に大掛かりな装置が必要とされ高コストになりがちであった。そこで、裏層パッドもウレタンフォームとして表層パッドと同一の工程で製造する方法が考えられる。しかし、自動車のリヤシートパッドの裏層パッドのように大型で薄肉の成形品を成形しようとすると、低密度、高弾性率の性質を備えるウレタンフォームは原料の反応性が高いので成形型内での原料液のまわりが悪く端末部やコーナ部にボイド等の不具合箇所が生じがちであった。成形品を分割して成形し、後に組み合わせて最終形状とすることも考えられるが、その場合には相互の位置合わせ等に手間がかかり加工コストが上がる。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものである。大型で薄肉の形状で、低密度で高弾性な性質を備えるウレタン製シートクッション材を、ボイド等の欠陥なく成形できるとともに、成形品を表層パッドと一体化するに当たり作業性を損なうことのない成形品を製造することのできる製造方法を提供することを課題とする。

本発明の第１発明は、複数人の着座を許容する大きさで、表層部と、該表層部より硬くかつ密度が小さい裏層部とを、組み合わせた層状構造を有するシートクッション材の裏層部に適用されるシートクッション材の製造方法であって、複数の成形型の間に連結部材を橋渡し状に配置した状態で前記複数の成形型のそれぞれにウレタン発泡樹脂原料を注入し発泡成形させることにより一体成形することを特徴とする。

第１発明によれば、複数人の着座を許容する、例えば、乗用車のリアシート程度の大きさのクッション材が、複数の小部分に分割されて、それぞれウレタン発泡成形されるとともに、それらが連結部材を介して一体に成形される。これによって、高硬度で低密度のウレタン発泡成形体を成形するための反応性の高い（反応速度が速く急速に硬化する）ウレタン原料を使用しても、それぞれの型が小型であるため、型内での液回り性がよく欠肉などの不具合の少ないクッション材が成形できる。さらに、それらの部分が連結部材を介して一体化されているので、表層部のクッション材と一体発泡や接着等で一体化するとき、位置決め等が容易で作業性がよい。

本発明の第２発明は、上記第１発明に係るシートクッション材の製造方法であって、前記複数の成形型における、上型同士もしくは下型同士が一体とされていることを特徴とする。

第２発明によれば、複数の成形型における、上型同士もしくは下型同士が一体とされているので、発泡成形時に連結部材を型にセットしやすく、複数の成形型がその位置関係を保って発泡成形でき、より高品質のクッション材を成形できる。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は第２発明に係るシートクッション材の製造方法であって、前記連結部材は、前記クッション材を乗物に取り付けるための取付け部を有していることを特徴とする。

第３発明によれば、連結部材には乗物のフロア等に取り付けるための取り付け部材が設けられているので、表層部のクッション材と組み合わせた状態で乗物ボディに取り付ける際、作業性よくクッション材を取り付けることができる。

本発明の一実施形態に係るシートクッション材が適用された自動車用シートの斜視図である。 上記第１実施形態に係るシートクッション材の分解斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して示す断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線で切断して示す断面図である。 上記第１実施形態に係るシートクッション材を成形する型を示す斜視図である。（Ａ）は、Ａ−Ａ視断面図であり、（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ視断面図である。

本発明の一実施形態を、図１〜図３にしたがって説明する。各図中、矢印によりシートクッション材が自動車のフロアに取り付けられた時の自動車の各方向を示す。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

図１には、本発明に係る製造方法で作製したシートクッション材を適用した自動車用リアシート１０が示されている。この自動車用リアシート１０は３人掛けのベンチシートであり、車室の幅と略同じ左右方向長さを有し、乗員が着座するシートクッション１０ａと、着座者の背凭れとなるシートバック１０ｂとを備えている。図１及び図３に示すように、シートクッション１０ａは、クッション材であるクッションパッド２０と、その表面を覆うクッションカバー３０を有している。シートバック１０ｂは、クッション材であるバックパッド４０と、その表面を覆うバックカバー５０を有している。

図２〜図４に示すように、クッションパッド２０は、上側である表側に配される表層パッド２１と、表層パッド２１の下側である裏側に配される裏層パッド２２を有している。ここで、表層パッド２１が特許請求の範囲の「表層部」に、裏層パッド２２が特許請求の範囲の「裏層部、シートクッション材」に相当する。表層パッド２１は、ポリウレタン樹脂を発泡成形したウレタンフォームから形成されており、その密度は０．０４６ｇ／ｃｍ³程度で、その硬さは２５％硬度が２００Ｎ／φ２００程度である。表層パッド２１は、シートクッション１０ａの表側全面を占める形状及び面積を有する表面部２１ａと、裏面部を有する。裏面部には、右座席部２１Ａと左座席部２１Ｃにおいて、裏側中央部から膨出する膨出部２１ｂと、前端部に沿って形成される凹部２１ｃと、後端部に沿って形成される凹部２１ｄと、外側端部に形成される凹部２１ｅと、中央側端部に形成される凹部２１ｆとが形成されている。また、裏面部には、中央座席部２１Ｂにおいて、裏側から膨出する膨出部２１ｇが形成されている。これによって、これらの凹部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆが設けられている部分は、その肉厚が薄くなっている。

裏層パッド２２は、ポリウレタン樹脂を発泡成形したウレタンフォームから形成されており、その密度は０．０３３ｇ／ｃｍ³程度で、その硬さは２５％硬度が１０００Ｎ／φ２００程度である。すなわち、裏層パッド２２は、表層パッド２１と材質は同じであるが、表層パッド２１より密度が小さく、硬度が高いものとなっている。裏層パッド２２の体積は、クッションパッド２０全体体積の１／３程度とされている。

裏層パッド２２は、図２〜４に示すように、右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃのそれぞれの外周部に凸部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有し、中央に孔２２ｅを有している。凸部２２ａは、裏層パッド２２の表側前端部から突出し、表層パッド２１の凹部２１ｃに突入する。凸部２２ｂは、裏層パッド２２の表側後端部から突出し、表層パッド２１の凹部２１ｄに突入する。凸部２２ｃは、裏層パッド２２の表側左右方向外側端部から突出し、表層パッド２１の凹部２１ｅに突入する。凸部２２ｄは、裏層パッド２２の表側左右方向中央側端部から突出し、表層パッド２１の凹部２１ｆに突入する。孔２２ｅは、裏層パッド２２を厚み方向に貫通し、孔２２ｅに表層パッド２１の膨出部２１ｂが突入する。

裏層パッド２２の凸部２２ａ、２２ｂ、２２ｃの裏面には、図３及び図４に示すように係止部２２ｇが凹設されている。係止部２２ｇは、裏層パッド２２の裏面の外周部に沿って複数設けられている。係止部２２ｇは、所定の幅及び長さを有し、裏面から表面に向けて延出している。係止部２２ｇには、クッションカバー３０の端末３０ａに設けられたクリップ３０ｂが係止される。クリップ３０ｂは、先端に爪を有しており係止部２２ｇに挿入されたとき、この爪が係止部２２ｇの壁面に引っかかって係止部２２ｇから抜け止めされる。これによって、クッションカバー３０の端末３０ａがクッションパッド２０の裏面に保持される。

裏層パッド２２の右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃ間は、連結部材２３で連結されている。連結部材２３は、鉄製の丸棒部材２３ａの両端に、自動車フロア６０に取り付けるための取付具２３ｂが設けられている。取付具２３ｂは、鉄板製の板部２３ｂ１に鉄製ワイヤをＵ字状に形成した取付部２３ｂ２の開放端を、取付部２３ｂ２が板部２３ｂ１に対して垂直になるよう溶接された部材である。２つの取付具２３ｂは、板部２３ｂ１の取付部２３ｂ２を取付けた面と反対側の面に丸棒部材２３ａの両端部が平行になるように重ね合わせて溶接されて一体化されている。連結部材２３は、板部２３ｂ１を右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃの凸部２２ａの裏面と平行にして、取付部２３ｂ２の先端部が両凸部２２ａの左右及び前後方向中央部近傍の裏面から突出するように一体成形されている。すなわち、連結部材２３の左右方向長さの両端部１／３程度が、それぞれ右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃの前端部近傍内に挿入されて一体成形されている。これによって、右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃは相対的に位置決めされて一体化されている。取付部２３ｂ２は、自動車フロア６０に設けられた取付孔６０ａに挿入されて係止される。ここで、取付具２３ｂが特許請求の範囲の「取付け部」に相当する。

取付具２４は、鉄板製の板部２４ａに鉄製ワイヤをＵ字状に形成した取付部２４ｂの開放端側を、板部２４ａに対して取付部２４ｂを平行になるように重ね合わせて溶接した部材である。取付具２４は、右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃの凸部２２ｂの後端部近傍内に板部２４ａを下にして、両凸部２２ｂの裏面に対して後上方に向けてやや傾けた状態で、取付部２４ｂの一部が後方に突出するように挿入配置されて一体成形されている。取付部２４ｂは、自動車フロア６０に設けられた取付孔６０ｂに挿入されて係止される。

裏層パッド２２の製造方法について説明する。図５に示すように、裏層パッド２２はウレタン発泡成形型６０を用いて成形される。ウレタン発泡成形型６０は、１つの下型６１と、下型６１に対して回動可能に取付けられた２つの上型６２、６３から構成される。下型６１及び上型６２、６３とも通常の高反応性のウレタン発泡樹脂を成形するための型温調機能と、型閉めした時のロック機構（不図示）を備えている。下型６１は、右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃの表面部側（組付け時に表層パッド２１に当接する面側）形状に相当する形状に型面が、凹設されたキャビティ６１Ａとキャビティ６１Ｃを備えている。上型６２は、右座席部２２Ａの裏面部側（組付け時に自動車フロア６０に当接する面側）形状に相当する形状に型面が、凹設されたキャビティ６２Ａを備えている。上型６３は、左座席部２２Ｃの裏面部側形状に相当する形状に型面が、凹設されたキャビティ６３Ｃを備えている。下型６１のパーティング面（上型６２を重ね合わせたとき上型６２と当接する面）６１ａの前端部において上型６２、６３は、ヒンジ６３を介して下型６１に対し回動可能に取付けられている。下型６１に対して上型６２、６３を回動させることにより両型の開閉ができるようになっている。下型６１のパーティング面６１ａには、キャビティ６１Ａとキャビティ６１Ｃ間において断面がＵ字状の溝６１ａ１が，左右方向に設けられている。断面のＵ字の幅、深さとも連結部材２３の丸棒部材２３ａの直径よりやや大きい程度であり、連結部材２３を裏層パッド２２に鋳込み成形するために下型６１に連結部材２３を一時的に保持させるためのものである。また、下型６１のパーティング面６１ａの後部側（ヒンジ６３取付部と反対側）の部分には、断面がＵ字状の溝６１ａ２が左右方向に２本並んで、キャビティ６１Ａと型外及びキャビティ６１Ｃと型外を連結して設けられている。これらは、断面のＵ字の幅、深さとも取付具２４の取付部２４ｂワイヤの直径よりやや大きい程度であり、取付具２４を裏層パッド２２に鋳込み成形するために下型６１に連結部材２４を一時的に保持させるためのものである。連結部材２３や取付具２４と下型６１や上型６２、６３との接触部分には発泡成形時の原料液の漏れを防止するためのシール材を介在させてもよい。

上記ウレタン発泡成形型６０を用いて裏層パッド２２を製造する工程を説明する。温調を施した下型６１及び上型６２、６３のキャビティ６１Ａ、６１Ｃ、６２Ａ、６３Ｃの表面に離型剤を塗布した後、下型６１に連結部材２３及び２つの取付具２４をセットする。次にキャビティ６１Ａ内に裏層パッド２２用発泡ウレタン原料を注入し、上型６２を閉じてロックし、原料の発泡硬化をさせる。続いて、キャビティ６１Ｃに裏層パッド２２用発泡ウレタン原料を注入し、上型６３を閉じてロックし、原料の発泡硬化をさせる。所定の発泡硬化のための時間経過後、上型６２及び上型６３を開いて成形された裏層パッド２２を脱型する。このとき、連結部材２３と２つの取付具２４は、裏層パッド２２内に鋳込まれた状態で一体化される。ここで、下型６１と上型６２の組み合わせ及び下型６１と上型６３の組み合わせが、それぞれ特許請求の範囲の「成形型」に相当する。なお、本実施形態においては、下型６１を共通のものとしたが、下型も２つに分けて連結材等で連結したものとしてもよい。

以上のような製造工程において、以下のような作用効果が奏される。右座席部２２Ａの裏層パッド２２を成形するためのキャビティ６１Ａ、６２Ａと左座席部２２Ｃの裏層パッド２２を成形するためのキャビティ６１Ｃ、６３Ｃは、それぞれクッションパッド２０と比べて肉厚が１／２以下になっている。これによって、上方から見た面積がクッションパッド２０のままの形状でウレタン発泡成形しようとすると、反応性の高い原料がキャビティの端末部に行き渡る前に反応硬化してボイド等の欠陥を生じてしまうのに対し、上方から見た面積を１／２以下にすることにより原料がキャビティの隅々にまで行き渡って反応硬化することによりボイド等の欠陥が生じるのを抑制できる。また、右座席部２２Ａの裏層パッド２２と左座席部２２Ｃの裏層パッド２２は、連結部材２３を介して一体化されて成形される。これによって、裏層パッド２２に表層パッド２１を取り付けるために、表層パッド２１の成形型内に裏層パッド２２を設置して一体成形するに当たって、型内での位置決めがしやすく作業性がよい。また、裏層パッド２２を表層パッド２１と一体化したクッションパッド２０を、自動車フロア６０に取付ける際、裏層パッド２２の裏面に取付部２３ｂ２が突出しているので、自動車フロア６０に対する位置決め等が容易で作業性がよい。なお、裏層パッド２２に表層パッド２１を取り付けるにあたっては、それぞれ別々に成形したものを接着等で一体化してもよい。その場合であっても、右座席部２２Ａの裏層パッド２２と左座席部２２Ｃの裏層パッド２２が、連結部材２３を介して一体化されているので、表層パッド２１に対する位置決め等がしやすく作業性がよい。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．上記実施形態においては、裏層パッド２２を右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃの２つに分割して成形したが、これに限らず、右座席部２２Ａと左座席部２２Ｃと中央座席部の３つに分割してもよいし、必要に応じてさらに分割数を増やしてもよい。
２．上記実施形態においては、連結部材２３として２つの取付具２３ｂを１本の丸棒部材２３ａで連結したものを用いたが、これに限らず、複数本の丸棒部材２３ａで連結したものであってもよいし、丸棒部材２３ａの代わりにプレート状部材やプレート状部材をプレス成形したプレス成形部材で連結したものとしてもよい。
３．上記実施形態においては、複数の成形型を、下型６１と上型６２の組み合わせの成形型と、下型６１と上型６３の組み合わせの成形型の２つとしたが、これに限らず、下型と上型をそれぞれ別々のものとしてもよいし、上型を１つにして下型を２つにするものであってもよい。
４．上記実施形態においては、本発明を自動車用シートクッションに適用したが、自動車用シートバックに適用してもよいし、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用してもよい。

１０ 自動車用リアシート
１０ａ シートクッション
２０ クッションパッド
２１ 表層パッド（表層部）
２２ 裏層パッド（裏層部、シートクッション材）
２３ 連結部材
２３ｂ 取付具（取付け部）
６１ 下型（複数の成形型）
６２，６３ 上型（複数の成形型）

Claims (3)

1. 複数人の着座を許容する大きさで、表層部と、該表層部より硬くかつ密度が小さい裏層部とを、組み合わせた層状構造を有するシートクッション材の裏層部に適用されるシートクッション材の製造方法であって、複数の成形型の間に連結部材を橋渡し状に配置した状態で前記複数の成形型のそれぞれにウレタン発泡樹脂原料を注入し発泡成形させることにより一体成形することを特徴とするシートクッション材の製造方法。
2. 請求項１に記載のクッション材の製造方法であって、前記複数の成形型における、上型同士もしくは下型同士が一体とされていることを特徴とするシートクッション材の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のシートクッション材の製造方法であって、前記連結部材は、前記クッション材を乗物に取り付けるための取付け部を有していることを特徴とするシートクッション材の製造方法。
   
   

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