JP2022521740A - 複合発泡材物品 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】発泡材コアおよび層を含む複合物品を成形するためのアセンブリが開示される。アセンブリは型を含む。型は内部表面を有しており、また、少なくとも部分的に、空洞、１つまたは複数のガス吐出ポート、および１つまたは複数の保持要素を画定している。１つまたは複数のガス吐出ポートの各々は、型の空洞と流体連絡している通路開口を有している。アセンブリは、型と移動可能に係合した１つまたは複数の密閉要素をさらに含む。１つまたは複数の密閉要素の各々はヘッドを含み、通気位置において、型の上の保持要素と係合するように形状化されている。さらに、１つまたは複数の密閉要素の各々は、１つまたは複数のガス吐出ポートの各々と対応している。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１９年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／８０７，２９２号の優先権およびあらゆる利益を主張するものであり、その開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
本開示は、一般に、発泡材コアおよび層を含む複合物品を成形するためのアセンブリ、ならびに型を使用して複合発泡材物品を形成する方法に関する。
ポリウレタン発泡材から形成された成形物品は、輸送、家具、スポーツ用商品、建築物および建築、ならびに、多くの他の産業で使用されている。例えば自動車産業では、自動車シートは、通常、形に成形され、カバーを掛けられるポリウレタンクッションを使用して製造されている。
当技術分野で知られているように、ポリウレタン発泡材は、発泡剤の存在下におけるイソシアネート反応性樹脂組成とイソシアネートとの発熱反応によって形成される。イソシアネート反応性樹脂組成、イソシアネートおよび発泡剤は、ポリウレタンシステムとして集合的に知られている。
シートクッションを製造するためには、ポリウレタンシステムが混合され、型、例えばクラムシェル型の中に分配され、ポリウレタンシステムが反応し、膨張してその型の形を帯び、これにより、成形されたシートクッションを形成する。成形プロセスの間、ポリウレタンシステムが反応して膨張する際に、発熱反応によって生成された過剰な二酸化炭素（ＣＯ２）および他のガス、ならびに型の中に存在している空気を型から追い出すことができるよう、型を適切に通気しなければならない。適切な通気がない場合、型は、しばしば、品質が悪いシートクッションをもたらし、そのために再加工する必要があるか、さらには廃棄する必要がある。さらに、不適切な通気は、しばしば、製造中断時間の原因になる。したがって、型の適切な通気は、高い品質の成形シートクッションを効率的に製造するための重要な要因である。
時が経つにつれて、シートクッションなどのポリウレタン発泡材物品を効率的に製造することができる型のための通気解決法が開発されている。例えば自動車産業のためのシートクッションの製造に使用されているようなクラムシェル型は、型の上側の部分に様々な通気孔を使用して設計されており（典型的には空気圧シリンダを使用して開閉される）、また、型の上側の部分と下側の部分との間の見切り線に様々な通気孔を使用して設計されている。
しかしながら、新しい課題が生じている。産業が進歩するにつれて、自動車シートクッションは、補強を提供し、ポリウレタン発泡材とシートフレーム／シートサスペンションとの間の界面における軋み音を小さくするために、今では、層、例えば布地層と共成形される（ｃｏ－ｍｏｌｄｅｄ）ことがよりしばしばである。
ガスは、通気孔へ向かう途中、型の中の様々な場所から布地に入り、布地を通って、または布地の裏側を移動することができるため、成形プロセスの間、層は通気補助として使用することができる。しかしながら、布地の裏側に配置された通気孔は、空洞が満たされ、圧力が高くなり始めると、閉じなければならず、さもなければポリウレタン発泡材が布地に侵入して、以下の問題の何らかの組合せをもたらすことになり得る。
・ ポリウレタンは、通気孔に入って通気孔を詰まらせ、それにより通気孔の故障および製造中断時間の原因になり得る。
・ ポリウレタンは、シートの中に組み込まれると、シートクッションが軋む原因になり得る。
・ ポリウレタンは、シートクッションの上に望ましくない尖った部分すなわち突起を形成し得る。
・ ポリウレタンは、密度が高くなって、クッション材料として作用しなくなり得る。
・ 通気孔が閉じ損ねると、布地中への発泡材の移動の遅れにより、気泡構造のムラおよび発泡材密度の変動の原因になり、さらにはポリウレタン発泡材が崩壊する原因になり得る。
このため、通気孔、とりわけ型の上側の部分における通気孔をタイミング良く閉じることが、高い品質のシートクッションの効果的な製造を維持するためには重要である。様々な方法を使用して、通気孔を閉じるタイミングが見計られている。最も単純な方法は、型に流し込まれ、または、型が閉じられた後に、決まった時間に通気孔を閉じることである。しかしながら、発泡材プロセスの変動のため、時間要件を変更し、また、閉じる時間を周期的に調整する必要が強いられることになり得る。型を知覚し、閉じるためのセンサ、例えば温度センサ、圧力センサまたは近接センサを利用している、もっと複雑なアセンブリおよび方法もまた使用されている。しかしながら、このような複雑な知覚システムは信頼することができない。さらに、通気孔が見切り線に沿って利用される場合、層の使用に対する設計限界が付いて回る。すなわち層は見切り線通気孔を塞ぎ、発泡材品質を低下させ、さらには製造中断時間の原因になるため、層をシートクッションの縁まで展開させることができない。
したがって、自動車シートのために使用されているような層およびポリウレタン発泡材を含む成形複合発泡材物品を製造することができる、適切な通気を提供する成形アセンブリが必要である。
本開示は、発泡材コアおよび層を含む複合物品を成形するためのアセンブリを提供する。アセンブリは型を含む。型は内部表面を有しており、また、少なくとも部分的に、空洞ならびに１つまたは複数のガス吐出ポートを画定し、１つまたは複数のガス吐出ポートの各々は、型の内部表面の近くに通路開口を有している。また、型は、１つまたは複数の保持要素をも有している。アセンブリは、型と移動可能に係合した１つまたは複数の密閉要素をさらに含む。１つまたは複数の密閉要素の各々はヘッドを含み、通気位置において、型の上の保持要素と係合するように形状化されている。さらに、１つまたは複数の密閉要素の各々は、１つまたは複数のガス吐出ポートの各々と対応している。型を使用している間、層をその上に有する発泡材コアが型の中で膨張し、１つまたは複数の密閉要素の各々を通気位置から閉位置まで押し付け、密閉要素のヘッドが対応する通路開口を密閉し、また、対応するガス吐出ポートを閉じる。有利には、このアセンブリによれば設計柔軟性を増すことができ、また、複合物品を効率的に、かつ、一貫して製造することができる。
本開示の利点は、以下の詳細な説明を参照することによってより良好に理解されるため、添付の図面に関連して考察すれば容易に認識されるであろう。図面は単に例証的なものにすぎず、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。
複合物品を成形するためのアセンブリの例の横断面図である。 図１のアセンブリに含まれている密閉要素の拡大斜視図である。 アセンブリの通気を図解している通気位置における図１の密閉要素の拡大隔離横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 密閉要素および保持要素の例の拡大横断面図である。 特定の密閉要素および対応する保持要素の例の拡大横断面図である。 図５Ａの密閉要素のヘッドの上面図である。 本明細書において開示されるアセンブリおよび方法を使用して形成された複合物品の例の斜視図である。 線６－６に沿って示された図６の複合物品の横断面図である。 ガス吐出ポート内で移動可能に係合した密閉要素の拡大隔離横断面図を示す略図であり、本明細書において開示される方法の例の態様を説明している。 ガス吐出ポート内で移動可能に係合した密閉要素の拡大隔離横断面図を示す略図であり、本明細書において開示される方法の例の態様を説明している。 ガス吐出ポート内で移動可能に係合した密閉要素の拡大隔離横断面図を示す略図であり、本明細書において開示される方法の例の態様を説明している。 ガス吐出ポート内で移動可能に係合した密閉要素の拡大隔離横断面図を示す略図であり、本明細書において開示される方法の例の態様を説明している。 厚さが１ｍｍのヘッドを有する密閉要素の拡大斜視図である。 厚さが２ｍｍのヘッドを有する密閉要素の拡大斜視図である。 厚さが３ｍｍのヘッドを有する密閉要素の拡大斜視図である。 厚さが４ｍｍのヘッドを有する密閉要素の拡大斜視図である。 密閉要素のヘッドに押し付けている複合物品の層の横断面図である。
本明細書においては複合物品が開示され、図全体にわたって一括して１０で示されている。複合物品１０は、第１の表面１４および第１の表面１４の反対側に面している第２の表面１６を提供する発泡材コア１２（典型的にはポリウレタンを含む）を含む。複合物品１０は、発泡材コア１２の第１の表面１４および／または第２の表面１６に配置されている層１８を含む。複合物品１０は、シートなどの自動車内装構成要素に使用するためにとりわけ適している。
本開示全体にわたって使用される場合、含むおよび含んだは、備えるおよび備えたと同じであることを認識されたい。
本開示の複合物品１０は、自動車産業において、例えば上で説明したシートクッションとして使用するためにとりわけ有用であるが、本開示の複合物品１０は、自動車産業における使用に限定されない。例えば複合物品１０は、飛行機などの航空宇宙産業、家具産業およびスポーツ用商品産業における使用に適している。
当技術分野で知られているように、ポリウレタン発泡材は、発泡剤の存在下におけるイソシアネート反応性樹脂組成とイソシアネートとの発熱反応によって形成される。イソシアネート反応性樹脂組成、イソシアネートおよび発泡剤は、ポリウレタンシステムとして集合的に知られている。
発泡材コア１２は、典型的には、発泡剤の存在下における、イソシアネートとイソシアネート反応性成分、例えば多価アルコールなどの活性水素含有化合物との反応生成物を含む。より詳細には、発泡材コア１２は、発泡剤の存在下における、イソシアネート反応性樹脂組成（イソシアネート反応性成分を含む）とイソシアネートとの発熱反応によって形成される。イソシアネート反応性樹脂組成、イソシアネートおよび発泡剤は、ポリウレタンシステムとして集合的に知られている。発泡材コア１２は、ポリウレタン、尿素改変ポリウレタンおよびカルボジイミド改変ポリウレタンのグループから選択されるイソシアネート系重合体であってもよい。「改変」という用語は、ポリウレタンと関連して使用される場合、リンケージを形成している重合体骨格の最大５０％が置換されていることを意味している。適切なポリウレタン発泡材およびシステムは、オンタリオ州ウッドブリッジのＴｈｅ Ｗｏｏｄｂｒｉｄｇｅ Ｇｒｏｕｐから市販されている。
発泡材コア１２は、ポリウレタンシステムから形成されるポリウレタン発泡材を含むものとして説明されている。しかしながら、本開示の範囲は、ポリウレタン発泡材を含む発泡材コア１２を含む複合発泡材物品、およびこのような複合発泡材物品を成形するための方法に限定されないことを認識されたい。本開示は、それらに限定されないが、ラテックス発泡材、ネオプレン発泡材、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）発泡材を含む発泡材コア１２を含む他のタイプの発泡材化学、およびそれらを用いる方法に適用することができることは当業者には明らかであろう。
本開示は、発泡材コア１２および層１８を含む複合物品１０を成形するためのアセンブリ１００を提供する。アセンブリ１００は型１０２を含む。型１０２は内部表面１０４を有しており、また、少なくとも部分的に、型空洞１０６ならびに１つまたは複数のガス吐出ポート１０８を画定し、１つまたは複数のガス吐出ポート１０８の各々は、型１０２の型空洞１０６と流体連絡している通路開口１１０を有している。通路開口１１０は、型１０２の内部表面１０４の近くに存在している。アセンブリ１００は、型１０２と移動可能に係合した１つまたは複数の密閉要素１１２をさらに含む。１つまたは複数の密閉要素１１２の各々はヘッド１１４を含み、型１０２の上の保持要素１１８と係合するように形状化されている。保持要素１１８は係合要素１１８と呼ぶことも可能である。さらに、１つまたは複数の密閉要素１１２の各々は、１つまたは複数のガス吐出ポート１０８の各々と対応している。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が型１０２の中で膨張し、１つまたは複数の密閉要素１１２の各々を通気位置から閉位置まで押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４が対応する通路開口１１０を気密密閉し、また、対応するガス吐出ポート１０８を閉じる。
１つまたは複数の密閉要素１１２は、典型的には重合体を含む。様々な例では、重合体はエラストマーまたは熱可塑性エラストマーである。多くのこのような例では、エラストマーまたは熱可塑性エラストマーは、十分な弾性、柔軟性および他のゴム様物理特性を示しており、１つまたは複数の密閉要素１１２の各々のヘッド１１４による対応する通路開口１１０の気密密閉を許容している。他の例では、重合体は熱可塑性プラスチックである。
いくつかの例では、１つまたは複数の密閉要素１１２は、剛直な重合体（例えば熱可塑性プラスチック）または金属を含み、また、密閉材（例えばＯ－リング）が密閉要素１１２と協働して使用されており、それにより気密密閉を達成している。
多くの例では、密閉要素１１２は重合体を含む。適切な重合体のいくつかの非制限の例には、エポキシ、ポリウレタン、ポリウレア、フェノール、ポリアクリレート、シリコーン、多硫化物、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ラテックス、スチレン－ブタジエン重合体、ニトリル－ブタジエン重合体、フッ素重合体、それらの混合物、それらの共重合体およびそれらの相互侵入ネットワークがある。多くの例では、密閉要素１１２はシリコーンを含む。さらに、多くのこのような例では、密閉要素１１２は、一体構造であり、射出成形によって形成される。
図１には、複合物品を成形するためのアセンブリの例の横断面図が図解されている。より詳細には、本開示の型１０２の例が図解されている。図解されている特定の二部型構成は、時によっては、当業者によって「クラムシェル」型１０２と呼ばれることがある。第１の部分１２０（当技術分野では「ボウル」としても知られている）および第２の部分１２２（当技術分野では「蓋」としても知られている）は、互いに係合するように形状化されており、また、従来の丁番または他の手段（図示せず）を介して結合されている。より詳細には、型１０２は、開位置と閉位置との間で解放的に係合させることができる第１の部分１２０および第２の部分１２２を含む。図１に示されている閉位置では、第１の部分１２０および第２の部分１２２は、閉じると、所望の形、例えば自動車のシートクッションの形に対応する型空洞１０６を画定する。
図１では、第１の部分および第２の部分１２０、１２２は、係合して、第１の部分および第２の部分１２０、１２２が合致する見切り線１２４を形成している。いくつかの例では、型１０２は、１つまたは複数の見切り線通気孔（図示せず）を含み、個々の見切り線通気孔は、ガスを逃がすための通路を提供している。いくつかのこのような例では、見切り線通気孔は、型１０２の内部表面１０４の周りに配置された、複数の相互接続された溝と流体連絡している（ネットワーク通気）。このような通気孔の非制限の例は米国特許第７，４８１，６３７号に記載されており、その内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
多くの例では、型１０２には見切り線通気孔がない。本明細書において開示される本開示の通気システム（一般に、本明細書において開示される密閉要素１１２およびガス吐出ポート１０８の様々な例の使用を参照している）は、見切り線通気孔がなくても適切に通気することができる。したがって、設計限界がより少なく、また、シートクッションの縁まで層１８を展開させることができる。
さらに図１を参照すると、型１０２は、前記型１０２の中の側壁１２６によって画定された１つのガス吐出ポート１０８を含む。図解されているように、ガス吐出ポート１０８は、型１０２の型空洞１０６と流体連絡している通路開口１１０を画定している。保持要素１１８はガス吐出ポート１０８（またはガス吐出ポート１０８の通路）の中へ突出している。図１の例では、ガス吐出ポート１０８の側壁１２６は、棚（ｓｈｅｌｆ）１１８ａの形態の保持要素１１８をその上に有している。
図２は、図１のアセンブリ１００の密閉要素１１２の拡大斜視図である。図３に示されているように、ガス吐出ポート１０８は、近位端に、ガス吐出ポートの遠位端における直径ＤＤＭより小さい直径ＤＰＭを有するように形状化されている。参考までに、ガス吐出ポート１０８の近位端は、型１０２の内部表面１０４の近くに配置されており、また、ガス吐出ポートの遠位端は、型１０２の外部表面の近くに配置されている。このようなガス吐出ポート１０８は、前記ヘッド１１４に隣接する近位端により小さい直径ＤＰを有し、また、より大きい直径ＤＤを遠位端に有するように形状化されるステム１１６を有する密閉要素１１２と共に使用することができる。
もう一度図２を参照すると、密閉要素１１２は、ヘッド１１４と、型１０２の上の保持要素１１８をクリスマスツリー状リテーナ１２８ａと係合させるように形状化されたステム１１６とを含む。
図１～図３の例では、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、４つの部分を含む単一の不連続スカートを有している。しかしながら、本明細書においては、ステム１１６の周りを半径方向に連続的に展開している連続スカート、図２に示されているように４つの部分を有する不連続スカート、または３つの部分を有する不連続スカート、等々を有するクリスマスツリー状リテーナ１２８ａを含むクリスマスツリー形であるリテーナの様々な非制限の例が企図されている。様々な例では、密閉要素１１２のクリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、１つから５つの部分、および１つから１０個、別法としては２つから７つの円錐スカートを有することができる。しかしながら、多くの例では、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、その構成に無関係に、ガス吐出ポート１０８内で保持要素／棚１１８ａと協働して、通気システムの機能を可能にしている。
当然、図１の例ではクリスマスツリー形であるリテーナ１２８を説明している、「係合するように形状化された」という言語は、様々な他の形状化された構成を説明することができることを認識すべきであり、そのうちのいくつかは図４の例示的通気孔に示されている。リテーナ１２８をその上に有するステム１１６は、ガス吐出ポート１０８内で摺動可能に係合し、かつ、保持要素１１８、例えば棚１１８ａと協働する。大まかに言えば、ステム１１６は、型１０２の上の保持要素１１８と係合するように形状化され、また、ステムは、ガス吐出ポート１０８内で摺動可能に係合し、また、保持要素１１８とも摺動可能に係合する（かつ、保持要素１１８と協働する）。図１および図２に図解されているように、通気位置ではクリスマスツリー形であるリテーナ１２８ａの台は棚１１８の上に載っており、また、ヘッド１１４は、通路開口１１０の下方にぶら下がっており、ポリウレタンシステムが反応して膨張する際に、発熱反応によって生成された過剰なＣＯ２および他のガス、ならびに型１０２の中に存在している空気をガス吐出ポート１０８を介して型１０２から追い出すことができる。
ポリウレタンシステムが型空洞１０６の中で反応して膨張すると、ポリウレタンシステムは、層１８を型１０２の内部表面１０４に向かって押し付ける。層１８は、密閉要素１１２のヘッド１１４を型１０２の内部表面１０４に押し付け、かつ、通路開口１１０に押し込み、密閉要素１１２のヘッド１１４が対応する通路開口１１０を気密密閉し、また、対応するガス吐出ポート１０８を閉じる。
型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が型１０２の中で膨張し、１つまたは複数の密閉要素１１２の各々を通気位置から閉位置まで押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４が対応する通路開口１１０を気密密閉し、また、対応するガス吐出ポート１０８を閉じる。したがって、ヘッド１１４は、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０（くぼみが付けられた、あるいはくぼみが付けられていない）の周囲より大きい周囲すなわち輪郭を有していなければならない。
図３は、通気位置に位置している図１の密閉要素１１２の拡大隔離横断面図であり、矢印は、型１０２から出る空気流、すなわち型１０２の通気を表している。言い換えると、密閉要素１１２が通気位置に位置している場合、型空洞１０６は、ガス吐出ポート１０８を介して型１０２の外部の空気と流体連絡しており、型１０２の型空洞１０６の通気が進行する。複合物品１０が形成され、密閉要素１１２が通路開口１１０に押し込まれて、対応するガス吐出ポート１０８を気密密閉して閉じると、流体連絡が停止され、型１０２の通気が止まる。
さらに図３を参照すると、図３の例ではクリスマスツリー状リテーナ１２８ａを参照している「係合するように形状化された」という言語は、様々な他の形状化された構成をも参照することができ、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａに限定されないことを認識されたい。同様に、図３の例では棚１１８ａを参照している「保持要素」１１８という言語は、様々な他の形状化された構成をも参照することができ、棚１１８ａに限定されない。本アセンブリ１００の多くの例は密閉要素１１２を含み、ステム１１６は、より小さい直径ＤＰを近位端に有し、また、より大きい直径ＤＤを遠位端に有するように形状化され、ガス吐出ポート１０８は保持要素１１８と一体であり、また、近位端では、密閉要素１１２の近位端の直径ＤＰより大きい直径ＤＰＭを有するように形状化されている。ガス吐出ポート１０８は、前記ヘッド１１４に隣接する近位端により小さい直径を有し、また、より大きい直径を遠位端に有するように形状化されるステム１１６を有する密閉要素１１２と共に使用することができる。
次に図１０を参照すると、密閉要素１１２の隔離横断面図が図解されており、層１８がヘッド１１４の外部表面１４２に当接し、それにより密閉要素１１２をガス吐出ポート１０８に押し込み、流体連絡を遮断して型１０２の通気を止めている。図１０では、ガス吐出ポート１０８は、図３と全く同様に、ねじが切られたインサート（番号は振られていない）を使用して形成されている。また、図１０では、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０は、密閉要素１１２のヘッド１１４が型１０２の内部表面１０４から「突き出て立つ」深さまでくぼみが付けられている。
密閉要素１１２および保持要素１１８の様々な非制限の例が図４Ａ～図４Ｍの例に図解されている。より詳細には、図４Ａ～図４Ｍは、任意の組合せで混合し、かつ、整合させて、本開示の通気解決法に到達することができる、密閉要素１１２および保持要素１１８の様々な例の部分横断面図である。
典型的な例では、ガス吐出ポート１０８は円形の横断面輪郭を有している。言い換えると、ガス吐出ポート１０８は、型１０２の中で形成される円形の横断面輪郭を有する管状空洞である。当然、ガス吐出ポート１０８は、円形の横断面輪郭（または管状空洞）に限定されない。様々な例では、ガス吐出ポート１０８は、楕円、矩形または三角形の横断面輪郭を有している。いくつかの例では、ガス吐出ポート１０８は、異なる形を有する部分を含む（例えば円形の横断面輪郭を有する第１の部分、および矩形の横断面輪郭を有する第２の部分を有するガス吐出ポート１０８）。いくつかの例では、ガス吐出ポート１０８は、異なるサイズを有する部分を含む（例えば第１の直径を有する円形の横断面輪郭を有する第１の部分、および第１の直径とは異なる（第１の直径より大きいか、または第１の直径より小さい）第２の直径を有する円形の横断面輪郭を有する第２の部分を有するガス吐出ポート１０８）。
図１の例などの多くの例では、ガス吐出ポート１０８は円形の横断面輪郭および変化する直径を有している。例えば図３を参照すると、ガス吐出ポート１０８は保持要素１１８ａと対応しており、また、近位端では、ガス吐出ポート１０８の遠位端の直径ＤＤＭより小さい直径ＤＰＭを有するように形状化されている。すなわち図１の例のガス吐出ポート１０８は、狭い部分および広い部分を有している。図１の例などのいくつかの例では、直径が異なる部分をガス吐出ポート１０８が含んでいる場合、直径が異なる２つまたはそれ以上の部分の間の移行は、９０°の角度で階段化されて、ガス吐出ポート１０８の側壁１２６に対して直角の棚または階段を画定する。他の例では、直径が異なる部分間の移行は漸進的であり、例えばガス吐出ポート１０８の側壁１２６に対して４５°のテーパが付けられている。通気位置では、当然、密閉要素１１２の保持要素１１８ａは棚の上に位置している。
いくつかの例では、ガス吐出ポート１０８は、通路開口１１０におけるサイズまたは形が変化しない。他の例では、型１０２の内部表面１０４にくぼみが彫られており、前記ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０と流体連絡している。図３、図４Ａおよび図４Ｂは、通路開口１１０におけるサイズまたは形が変化しないガス吐出ポート１０８の例を図解したものであり、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０にはくぼみが付けられていない。しかしながら、図４Ｃ～図４Ｍに図解されている例などの他の例では、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０にはくぼみが付けられている。くぼみは、異なる形およびサイズで形成することができ、また、ガス吐出ポート１０８の縦方向の軸に沿って、様々な深さ、例えば０．１ｍｍから４ｍｍの深さで、型１０２の第２の部分１２２の中へ展開することができる。くぼみが付けられた通路開口１１０には傾斜を付けることができ、例えば図４Ｃに図解されているように、ガス吐出ポート１０８の縦方向の軸に対して４５°の角度の壁を使用して形成することができる。くぼみは、図４Ｄ～図４Ｌに図解されているように、ガス吐出ポート１０８の縦方向の軸に対して実質的に平行の壁を使用して形成することができる。図３、図４Ａおよび図４Ｂの例は、くぼみが付けられていない通路開口１１０を図解したものである。
図４Ａは、丁番で動作する密閉要素１１２と、通路開口１１０から縦方向に、型１０２の外部に向かって開いているその近位端まで展開している一様な円形の横断面輪郭を有するガス吐出ポート１０８とを含む、アセンブリ１００の例の拡大横断面図を図解したものである。図４Ａは、図１～図３に図解されているクリスマスツリー状リテーナ１２８ａおよび棚１１８ａではなく、丁番１１８ｂを有する密閉要素１１２を図解したものである。この例の保持要素１１８は、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０の近くに配置された型１０２の内部表面１０４の丁番１１８ｂである。当然、密閉要素１１２は、型１０２の上の丁番１１８ｂを適切なリテーナ１２８ｂと係合させるように形状化されている。
図４Ａの密閉要素１１２はヘッド１１４を含み、丁番１１８ｂと係合するように形状化されている。密閉要素１１２は型１０２と移動可能に係合されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が型１０２の中で膨張して、丁番で動作する密閉要素１１２の各々を通気位置（重力を介してぶら下がっている）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４が上に向かって押し上げられて通路開口１１０を気密密閉し、ガス吐出ポート１０８を閉じる。当然、通気位置では密閉要素１１２のヘッド１１４は通路開口１１０の下方にぶら下がっており、ポリウレタンシステムが反応して膨張する際に、発熱反応によって生成された過剰なＣＯ２および他のガス、ならびに型１０２の中に存在している空気をガス吐出ポート１０８を介して型１０２から追い出すことができるが、タイミング良く上に向かって押し上げられ、型１０２を密閉して、高い品質の複合物品１０を製造する。
いくつかの例では、１つまたは複数の係合スロット１１８が通路開口の外側の型１０２の内部表面１０４に開口を画定しており、前記１つまたは複数の密閉要素１１２の各々は、１つまたは複数の係合スロット１１８と協働する１つまたは複数のステム１１６を備えている。このような実施形態では、１つまたは複数のガス吐出ポート１０８の各々は、型１０２の第２の部分１２２の内部表面１０４に開口を画定している係合スロット１１８ｃを含む１つまたは複数の保持要素１１８の近くに配置される。１つまたは複数の密閉要素１１２の各々は、１つまたは複数の係合スロット１１８ｃと協働する１つまたは複数のステム１１６を含む。図４Ｂの例などのいくつかの例では、１つまたは複数の係合スロット１１８ｃの各々は、型１０２の外部まで展開していない開口を型１０２の内部表面１０４に画定している。図には示されていない他の例では、１つまたは複数の係合スロット１１８ｃは、型１０２の内部表面１０４に開口を画定し、また、型１０２の外部まで展開している空洞を画定している。
図４Ｂは、ヘッド１１４と、複数の係合スロット１１８ｃと協働する複数のステム１１６とを含む密閉要素１１２を含むアセンブリ１００の１つのこのような例を図解したものである。この例のガス吐出ポート１０８は係合スロット１１８ｃに対して近位であり、また、ヘッド１１４に対して概ね中央に位置している（ヘッド１１４は、ガス吐出ポート１０８の縦方向の軸上を概ね中心にして配置されている）。この例では、ステム１１６はフック１２８ｃを有しており、したがって保持要素１１８／くぼみが付けられた係合スロット１１８ｃと係合するように形状化され、また、係合スロット１１８ｃ中のくぼみと協働するように設計されている。この例では、ガス吐出ポート１０８は、通路開口１１０から縦方向に、型１０２の外部に向かって開いているその近位端に向かって展開している一様な円形の横断面輪郭を有している。保持要素１１８は、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０の近くの型１０２の内部表面１０４に配置された、くぼみが付けられた係合スロット１１８ｃである。図４Ａと同様に、また、図１の例とは対照的に、図４Ｂは、ガス吐出ポート１０８と一体ではない係合スロット１１８ｃを図解している。
さらに図４Ｂを参照すると、密閉要素１１２は型１０２と移動可能に係合されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が型１０２の中で膨張して、密閉要素１１２を通気位置（重力を介してぶら下がり、かぎ形に曲がったステムが係合スロット１１８ｃ中のくぼみの底部で静止している）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４が押し上げられて（かぎ形に曲がったステムが上に向かって、係合スロット１１８ｃ中のくぼみの頂部へ付勢される）、通路開口１１０を気密密閉し、ガス吐出ポート１０８を閉じる。当然、通気位置では密閉要素１１２のヘッド１１４は通路開口１１０の下方にぶら下がっており、ポリウレタンシステムが反応して膨張する際に、発熱反応によって生成された過剰なＣＯ２および他のガス、ならびに型１０２の中に存在している空気をガス吐出ポート１０８を介して型１０２から追い出すことができるが、通路開口１１０中にタイミング良く上に向かって押し上げられ、型１０２を密閉して、高い品質の複合物品１０を製造する。
次に図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、本開示の通気システムの例が示されており、この例は図４Ｂの例と類似しているが、複数の係合スロット１１８ｃと協働する複数のステム１１６を含む密閉要素１１２の代わりに、この例の密閉要素１１２のヘッド１１４は、型表面を型１０２の内部表面１０４の半径方向のスロット１１８ｄと協働する半径方向のリテーナ１２８ｅと「係合させるように形状化されて」いる。この例のガス吐出ポート１０８の通路開口１１０は、半径方向のスロット１１８ｄによって縁取りされている。さらに、この例のガス吐出ポート１０８の通路開口１１０は、ヘッド１１４に対して概ね中央に位置している（ヘッド１１４は、ガス吐出ポート１０８の縦方向の軸上を概ね中心にして配置されている）。さらに、ヘッド１１４は１つまたは複数の開口１３０を含み、それらは通路開口１１０と重ならないように配置されている。密閉要素１１２が通気位置に位置している場合、半径方向のリテーナ１２８ｅのフックは、半径方向のスロット１１８ｄの棚の上に載っており、また、ヘッド１１４は通路開口１１０の下方にぶら下がっており、ポリウレタンシステムの発熱反応によって生成された過剰のＣＯ２および他のガス、ならびに型１０２の中に存在している空気は、１つまたは複数の開口１３０の中に入り、型１０２の内部表面１０４とヘッド１１４の内部表面１３６との間を流れて、ガス吐出ポート１０８を通って型１０２から出ることができる。ポリウレタンシステムが型空洞１０６の中で反応して膨張すると、ポリウレタンシステムは、層１８を型１０２の内部表面１０４に向かって押し付ける。層１８は、密閉要素１１２のヘッド１１４を型１０２の内部表面１０４に押し付け、開口１３０が密閉され／塞がれ、したがって通路開口１１０が密閉され／塞がれ、密閉要素１１２のヘッド１１４が係合して通気孔システムが閉ざされる。
図４Ｃは、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを有するアセンブリ１００の例のクローズアップ横断面図である。図１の例と同様、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、ガス吐出ポート１０８内で保持要素／棚１１８ａと協働し、すなわちその近位端でガス吐出ポート１０８の直径ＤＰＭが小さくなっている。この例では、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０には、傾斜が付けられた縁を使用してくぼみが付けられている。さらに、円形の輪郭を有するヘッド１１４は、ガス吐出ポート１０８のくぼみが付けられた通路開口１１０の傾斜が付けられた縁と合致するように輪郭化される外縁を有している。当然、本開示は、くぼみが付けられた通路開口１１０の縁が密閉要素１１２のヘッド１１４の外部輪郭と合致する様々なこのような例を企図している。
さらに図４Ｃを参照すると、密閉要素１１２は、型１０２の中のガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が膨張して、密閉要素１１２を通気位置（重力を介してぶら下がり、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａの円錐スカートの底部がガス吐出ポート１０８内の保持要素／棚１１８ａの上で静止している）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４、ステム１１６およびクリスマスツリー状リテーナ１２８ａが、密閉要素１１２のヘッド１１４が通路開口１１０を気密密閉して、ガス吐出ポート１０８を閉じるよう、上に向かって付勢される。
次に図４Ｄを参照すると、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、弓形リテーナ１２８ｄをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを有するアセンブリ１００の例のクローズアップ横断面図が図解されている。図４Ｃの例と同様、弓形リテーナ１２８ｄは、ガス吐出ポート１０８内で保持要素／棚１１８ａと協働する。この例では、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０にはくぼみが付けられており、くぼみは、縁が直角の円形の輪郭を有している。ヘッド１１４は円形の輪郭を有しており、この輪郭は、くぼみが付けられた通路開口１１０の円形の周囲を越えて展開している。本開示は、ヘッド１１４が通路開口１１０（くぼみが付けられている、あるいはくぼみが付けられていない）の周囲と合致せず、通路開口１１０を超えて展開し、約０．１ｍｍから約１０ｍｍまで、別法としては約１ｍｍから約５ｍｍの距離だけ通路開口１１０の周囲を越えて展開している様々な例を企図している。
さらに図４Ｄを参照すると、密閉要素１１２は、型１０２の中のガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が膨張して、密閉要素１１２を通気位置（重力を介してぶら下がり、弓形リテーナ１２８ｄの底部がガス吐出ポート１０８内の保持要素／棚１１８ａの上で静止している）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４、ステム１１６および弓形リテーナ１２８ｄが、密閉要素１１２のヘッド１１４が通路開口１１０を気密密閉して、ガス吐出ポート１０８を閉じるよう、上に向かって付勢される。
次に図４Ｅを参照すると、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、弓形リテーナ１２８ｄをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを有するアセンブリ１００の例のクローズアップ横断面図が図解されている。図４Ｅは、図４Ｄの例と全く同様であるが、密閉要素１１２は、より剛直な重合体（したがって図４Ｄとは異なるハッシング）から形成されており、また、ヘッド１１４は、閉位置に位置している場合、密閉材（Ｏ－リング１３２）と協働して通路開口１１０を密閉し、ガス吐出ポート１０８を閉じる。図４Ｅに示されているＯ－リング１３２は、図４Ｅに示されているように型１０２の内部表面１０４に配置されるのではなく、ヘッド１１４の内部表面１３６に配置されることが可能であることを認識されたい。
次に図４Ｆを参照すると、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを有するアセンブリ１００の例のクローズアップ横断面図が図解されている。この例では、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、６つの円錐スカートを有している（図４Ｃの密閉要素１１２のクリスマスツリー状リテーナ１２８ａの３つの円錐スカートとは対照的に）。クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、ガス吐出ポート１０８内で保持要素／棚１１８ａと協働している。さらに、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０にはくぼみが付けられており、くぼみは、縁が直角の円形の輪郭を有している。ヘッド１１４は円形の輪郭を有しており、この輪郭は、くぼみが付けられた通路開口１１０の円形の周囲を越えて展開している。
さらに図４Ｆを参照すると、密閉要素１１２は、型１０２の中のガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合されている。密閉要素１１２は、通気位置において重力を介して所定の位置に保持されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が膨張して、密閉要素１１２を通気位置（重力を介してぶら下がり、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａの円錐スカートの底部がガス吐出ポート１０８内の保持要素／棚１１８ａの上で静止している）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４、ステム１１６およびクリスマスツリー状リテーナ１２８ａが、密閉要素１１２のヘッド１１４が通路開口１１０を気密密閉して、ガス吐出ポート１０８を閉じるよう、上に向かって付勢される。
次に図４Ｇを参照すると、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを有するアセンブリ１００の例のクローズアップ横断面図が図解されている。この例では、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、２つの円錐スカートを有している（図４Ｆの密閉要素１１２のクリスマスツリー状リテーナ１２８ａの６つの円錐スカートとは対照的に）。図４Ｆの例と同様、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａは、ガス吐出ポート１０８内で保持要素／棚１１８ａと協働している。この例では、ガス吐出ポート１０８の通路開口１１０にはくぼみが付けられており、くぼみは、縁が直角の円形の輪郭を有している。さらに、ヘッド１１４は円形の周囲を有しており、この周囲は、くぼみが付けられた通路開口１１０の円形の周囲を越えて展開している。
さらに図４Ｇを参照すると、密閉要素１１２は、型１０２の中のガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合されている。型１０２を使用している間、層１８をその上に有する発泡材コア１２が膨張して、密閉要素１１２を通気位置（重力を介してぶら下がり、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａの円錐スカートの底部がガス吐出ポート１０８内の保持要素／棚１１８ａの上で静止している）から閉位置へ押し付け、密閉要素１１２のヘッド１１４、ステム１１６およびクリスマスツリー状リテーナ１２８ａが、密閉要素１１２のヘッド１１４が通路開口１１０を気密密閉して、ガス吐出ポート１０８を閉じるよう、上に向かって付勢される。
図４Ｈの例のアセンブリ１００は、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを含む。図４Ｈのアセンブリ１００は、Ｏ－リング１３２が通路開口１１０の周囲の周りの、型１０２の内部表面１０４に埋め込まれている点を除き、図４Ｆのアセンブリ１００と全く同様である。図４Ｈは、また同様にＯ－リング１３２を利用している。閉位置では、密閉要素１１２のヘッド１１４がＯ－リング１３２に寄りかかり、密閉要素１１２のヘッド１１４が閉位置に位置した際の気密密閉を容易にする。いくつかの例では、密閉要素１１２は、ばねなどのバイアス化要素１３４を介して通気位置に保持されるか、あるいはバイアスされる。図４Ｉの例のアセンブリ１００は、棚付き１１８ａガス吐出ポート１０８と、円形の輪郭を単一ステム１１６の近位端に有し、また、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａをそのステム１１６の遠位端に有するヘッド１１４を含む密閉要素１１２とを含む。図４Ｉのアセンブリ１００は、通気位置では、ヘッド１１４の内部表面１３６と、くぼみが付けられた通路開口１１０の底部表面１３８との間に配置されているばね１３４を使用して、密閉要素１１２にばね荷重が掛けられる（重力荷重が掛けられるのではなく）点を除き、図４Ｈのアセンブリ１００と全く同様である。図４Ｊのアセンブリ１００は、図４Ｊのクリスマスツリー状リテーナ１２８ａが図４Ｉのクリスマスツリー状リテーナ１２８ａに含まれている６つの円錐スカートではなく、３つの円錐スカートしか含んでいない点を除き、図４Ｉのアセンブリ１００と全く同様である。
図４Ａ～図４Ｍの例の任意の要素を混合し、かつ、整合させて、本開示のアセンブリ１００に到達することができることを認識されたい。そのために、本明細書において開示され、また、企図されている様々な密閉要素１１２に、重力荷重またはばね荷重を掛けることができる。いずれにせよ、とりわけ密閉要素１１２に重力荷重が掛けられる例では、密閉要素１１２の重量を変えることができる。
様々な例では、密閉要素１１２の重量は、約０．２グラムより重く、約０．３グラムより重く、約０．４グラムより重く、約０．５グラムより重く、約０．２グラムから約３０グラム、約０．４グラムから約１５グラム、または約０．５グラムから約１０グラムである。様々な非制限の例において、上で説明した値およびそれらの間の値を含むすべての値および値の範囲は、ここにおいて、本明細書における使用が明確に企図されている。
図４Ｋのアセンブリ１００は、密閉要素１１２がファスナー（ｆａｓｔｅｎｅｒ）１４０、例えばフック（ヘッド１１４の上にループを有するフック）、付着材、等々をそのヘッド１１４の外部表面に含む点を除き、図４Ｈのアセンブリ１００と全く同様である。ファスナー１４０は、層１８と解放可能に接続するように構成されている。したがって、ファスナー１４０は、アセンブリ１００を使用している間、複合物品１０の層１８と密閉要素１１２との間の接触を容易にしている。言い換えると、この例では、ファスナー１４０（またはそのフック）は層１８に取り付けられ、したがって型の蓋が開き／係合が解除されると、層１８によってフックが引っ張られ、それにより、密閉要素１１２のヘッド１１４が通路開口１１０から引っ張り離され、型１０２の次の使用のための準備として通気が開かれるよう、密閉要素１１２がガス吐出ポート１０８から引っ張り下ろされることになる。
層と解放可能に接続するように構成されるヘッド１１４の外部表面１４２にフックファスナー（例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）様表面）を含むこの概念は、本明細書において説明されている任意の例示的密閉要素１１２に使用することができることを認識されたい。
図４Ｌのアセンブリ１００は、図４Ｌの密閉要素１１２が、直線ではなく、曲線が付けられた、すなわち弓のように曲げられたヘッド１１４を含む点を除き、図４Ｈのアセンブリ１００と全く同様である。弓のように曲げられたヘッド１１４は、ヘッド１１４から圧力が解放されると密閉を破壊することになる。アセンブリ１００を使用している間、ヘッド１１４のこの例は、曲線を介してヘッド１１４に付与される弾性を介して、ヘッド１１４の内部表面１３６と型１０２の内部表面１０４との間の接触および頑丈な気密密閉を容易にする。図４Ｌのアセンブリ１００は、図４Ｍのクリスマスツリー状リテーナ１２８ａが図４Ｌのクリスマスツリー状リテーナ１２８ａに含まれている６つの円錐スカートではなく、３つの円錐スカートしか含んでいない点を除き、図４Ｍのアセンブリ１００と全く同様である。本明細書において開示され、また、企図されている様々な密閉要素１１２は、様々な厚さを有するヘッド１１４を有する密閉要素１１２を有することができることを認識されたい。密閉要素１１２の重量は、型１０２圧力に鑑みて、密閉要素１１２が機能するためには重要であるため、厚さは性能に影響を及ぼす。重合体の密閉要素（例えばシリコーンを含む）に関して、１ｍｍの厚さを有するヘッド１１４は軽すぎて、通気孔が早期に閉じる原因になり、その結果、型空洞１０６が過少充填になり、そのため品質が悪い複合物品１０（例えばシートクッション）がもたらされ、さらには複合物品１０の廃棄をもたらすことになり得る。しかしながら、厚さが２ｍｍ、３ｍｍまたは４ｍｍのシリコーンを有するヘッド１１４は、良好に働いて高い品質の複合物品１０を製造する。
ヘッド１１４は、典型的には０．２５ｍｍより分厚い厚さを有している。しかしながら、様々な例では、ヘッド１１４は、約０．２５ｍｍから約６ｍｍ、約０．５ｍｍから約４ｍｍ、約１．５ｍｍから約４ｍｍ、約０．７５ｍｍから約３ｍｍ、約１．５ｍｍから約３ｍｍの厚さを有している。次に図９Ａ～図９Ｄを参照すると、１ｍｍの厚さ（９Ａ）、２ｍｍの厚さ（９Ｂ）、３ｍｍの厚さ（９Ｃ）および４ｍｍの厚さ（９Ｄ）を有するヘッド１１４を有する密閉要素１１２が図解されている。様々な非制限の例において、上で説明した厚さの値およびそれらの間の厚さの値を含むすべての値およびその範囲は、ここにおいて、本明細書における使用が明確に企図されている。
問題解決法の観点から、重力起動である密閉要素１１２、保持要素１１８およびガス吐出ポート１０８の実施形態（密閉要素１１２は重力を介して通気位置に保持される）は、十分な重量を有しており、また、問題になりがちな型上の電気時限通気の必要性を除去するシリコーンなどのエラストマーを含む。さらに、このような密閉要素１１２は、長期間にわたる使用を容易にするシリコーンなどのエラストマーと関連した摩擦係数および表面エネルギーなどの表面特性を示し、そのため、密閉要素１１２のこのような実施形態は、ガス吐出ポート１０８と移動可能に係合した状態を維持し、また、複数の使用サイクルにわたって有効に機能する。単純に言えば、このような係合要素は、べとべとになることなく、また、通気問題の原因、延いては複合物品１０の品質問題の原因になることなく、長い期間にわたって有効に働く。
次に図６を参照すると、アセンブリ１００を使用して形成された複合物品１０がまた、本明細書において開示されている。図７は、線６－６に沿って示された図６の複合物品１０の横断面図である。複合物品１０は、第１の表面１４および第１の表面１４の反対側に面している第２の表面１６を提供する発泡材コア１２を含む。複合物品１０の発泡材コア１２は、典型的にはポリウレタンを含み、ポリウレタン発泡材コア１２と呼ぶことも可能である。したがって、様々なポリウレタン発泡材およびシステムが上述されている。
次に図６を参照すると、複合物品１０はまた、層１８を含む。層１８は、天然繊維および／または合成繊維から構成される布地および単片重合材料を含む様々な材料を含むことができる。層１８は、透過性膜または不透過性（非透過性）膜、織られた、または織られていない膜、あるいは重合膜であってもよい。
当然、層１８は複数の副層を含むことができる。副層が含まれる場合、副層は、組成的に同じであっても、あるいは組成的に異なっていてもよい。さらに、副層は、透過性であっても、あるいは不透過性であってもよい。当然、副層は、織られていても、あるいは織られていなくてもよい。
いくつかの例では、層１８は透過性である。すなわち層１８は、ガスを通過させることができる。形成が必要である場合、織られた透過性層１８が好ましい。
他の例では、層１８は不透過性である。不透過性層を利用して、シート通気システムと協働して空気を含有することができる。このような不透過性層は、しばしば二重積層物（２つの副層を含む）または三重積層物（３つの副層を含む）である。当然、副層は、織られていても、あるいは織られていなくてもよい。
層１８が不透過性であるいくつかの例では、層１８は、ガスの適切な流出および型１０２の適切な通気を提供するための様々なスリット、孔および切欠きを含むことができる。他の例では、層１８の縁で空気の流れが生じる。さらに、ガスの流出および型１０２の通気をさらに容易にするために、縁通気およびネットワーク通気（既に説明した）などの様々な通気特徴を型１０２に組み込むことができる。
織られた層および織られていない層は、いずれも典型的には透過性である。層または副層を形成している材料の膜すなわち薄い固体シートは不透過性である。不透過性である層１８の例は、典型的には、重合膜層を含む複数の層を含む積層物を備えている。いくつかの例では、重合膜層は、２つの織られていない層の間に挟まれている。型表面と接触している織られていない層を使用して、ガスを通気孔に伝達することができ、一方、発泡材コア側の織られていない層は、発泡材コア１２への層１８の結合を強化することになる。
不透過性である場合、１つまたは複数の膜であってもよい層１８は様々な目的で働く。１つの目的は、層１８を発泡材コア１２に良好に付着させ、その一方でシートフレーム全体にわたる層１８の静かな摺動を可能にすることであってもよい。層１８が膜を含んでおり（したがって不透過性であり）、また、織られた、または織られていない副層を含んでいない場合、通気には、ガスを通気孔へ移送することが必要になる。ネットワーク通気孔が存在していない場合、層１８は、発泡材コア１２が型１０２を加圧すると、型１０２の内部表面１０４を封じ込めることになり、ガス移送／通気を停止する。
様々な例では、層１８の面積当たりの重量は、約１００ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）から約８００ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）、約１４０ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）から約６５０ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）、または約１４０ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）から４５０ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）である。層１８は、様々な剛性を有することができ、また、典型的には図１０に図解されているように幾分か硬い。様々な非制限の例において、上で説明した値およびそれらの間の値を含む、層１８の面積当たりの重量に対するすべての値および値の範囲は、ここにおいて、本明細書における使用が明確に企図されている。
発泡材コア１２および層１８を含む複合物品１０をアセンブリ１００を使用して成形する方法が、また、本明細書において開示される。アセンブリ１００および複合物品１０は上で説明した通りである。
方法は、型１０２（上で説明した通り）を用意するステップと、１つまたは複数の密閉要素１１２（上で説明した通り）を用意するステップと、１つまたは複数の密閉要素１１２の各々を１つまたは複数の保持要素１１８の各々と係合させ、それにより密閉要素を通気位置で型の中に保持するステップと、層１８を型１０２の中に挿入するステップと、ポリウレタンシステムを型１０２の中に注入するステップと、発泡材コア１２を形成するべくポリウレタンシステムを反応させるステップであって、型空洞１０６内におけるポリウレタンシステムの成分の発熱反応および膨張により、層１８を１つまたは複数の密閉要素１１２の中へ押し込み、密閉要素１１２のヘッド１１４がガス吐出ポート１０８を気密密閉してさらなる通気を防止し、複合物品１０を形成するよう、１つまたは複数の密閉要素１１２を通気位置から閉位置へ移動させる、ステップとを含む。
いくつかの例では、方法は、第１の部分および第２の部分の係合を解除し、第１の部分および第２の部分１２０、１２２を開位置へ移動させ、それにより型１０２の内部表面１０４を露出するステップを含む。開くと、層１８（および任意の追加層）が型１０２の中に挿入される。本開示の通気システムによれば、層１８の範囲全体を通して通気することができる。有利には、本複合物品１０の多くの例は、複合物品１０の周囲全体または一部にわたって、見切り線１２４から約１０ｍｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍの範囲内で展開している層１８を含む。
さらに、１つまたは複数の密閉要素１１２およびガス吐出ポート１０８により、本開示の通気システムは、一切の追加の縁部通気および／またはネットワーク通気を必要とすることなく、型を完全に通気することができる。このような例では、見切り線１２４を層１８から離れる方向に移動させることができ、また、型１０２の側壁１２６の内部表面１０４で低くすることができる。型空洞１０６の下側の部分の負の通風を除去することができるため、これは有利な処理である。見切り線１２４が従来の通気孔（リボン）を含んでいる場合、これらの通気孔を高くして、通気ロールの働きをさせなければならない。見切り線１２４を型１０２の側壁の内部表面１０４で下方に移動させると、見切り線１２４はまた層１８の縁から離れる方向に移動する。層１８の縁が見切り線１２４に引っ掛かると、ばりまたはスクラップが結果として生じる。
様々な例では、層１８の縁と見切り線１２４との間の最短距離は、層１８のタイプ（例えば布地のタイプ）および層１８の寸法品質（成形、例えばダイ切断によって生じる）で決まる。単位面積当たりの重量がより重い層１８には「より硬くなる」傾向があり、また、形成された状態および形成されていない状態の両方で、寸法的によりばらつきがない傾向がある。織られた布地または点結合布地などの層１８には、織られていない布地などの層１８より寸法的によりばらつきがない傾向があるが、それと同時に（複合物品１０の外部表面の曲線に対応するための）より深い引抜きの形成において不良である。膜を含んだ追加層は、成形プロセスの間、寸法的安定性の提供を促進するため、積層された膜などの追加層と共に使用される布地などの層１８（例えば二重積層物または三重積層物）は寸法的にばらつきがない。上記にもかかわらず、寸法の変化によって層１８が見切り線１２４の中まで展開し、成形プロセスを損ない得るため、層１８は、典型的には見切り線１２４までは展開していない。
複合物品１０および複合物品１０の寸法的完全性は、自動車シートなどの用途における適合および機能に対して重大であることを認識されたい。したがって、成形中に見切り線１２４が存在した部分で必要な複合物品１０のいかなるトリミングも、複合物品１０または製品、例えば複合物品１０が含まれているシートの重大な品質問題をもたらす可能性を有する変化をもたらす。本開示の通気システムにより、見切り線１２４通気を除去することができ、したがって見切り線１２４通気およびリボン通気孔、またはそれらと共に広く使用されている溝に関連する品質問題を除去することができる。
ポリウレタンシステムを反応させるステップに先立って型１０２を閉じること、すなわち第１の部分および第２の部分１２０、１２２を係合させることができる。当然のことながら、本明細書における方法を使用して形成される複合物品１０は、上で説明したようにしてもたらされ、また、開示される。
図８Ａ～図８Ｄは、ガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合した密閉要素１１２の拡大隔離横断面図を示す一連の略図であり、図の各々は、本明細書において開示される方法の例の様々な態様を説明している。図８Ａでは、密閉要素１１２は、通気位置において型１０２の中のガス吐出ポート１０８内で移動可能に係合されている。より詳細には、リテーナ１２８ａ（クリスマスツリー状）は棚１１８ａ（保持要素１１８）と係合され、また、ヘッド１１４はガス吐出ポート１０８の通路開口１１０との係合が解除されている。ヘッド１１４の弓形の形は、ヘッド１１４によるガス吐出ポート１０８の通路開口１１０の早すぎる密閉／係合を防止している。
図８Ａでは、密閉要素１１２は重力を介してぶら下がっており、クリスマスツリー状リテーナ１２８ａの円錐スカートの底部は、ガス吐出ポート１０８内の棚１１８ａの上で静止している。図８Ｂは、密閉要素１１２が通気位置に位置している場合の、ガス吐出ポート１０８を通るガスの流れをダッシュ線で示したものである。図８Ｃは、閉位置における密閉要素１１２を図解したものである。すなわち図８Ｃは、発泡材コア１２が反応し／膨張した後を図解したものであり、発泡材コア１２の上の層１８は、密閉要素１１２のヘッド１１４が閉位置に位置して通路開口１１０を気密密閉し、ガス吐出ポート１０８を閉じて、ガス吐出ポート１０８を通るガスの流れを防止するよう、密閉要素１１２のヘッド１１４、ステム１１６およびクリスマスツリー状リテーナ１２８ａを上に向かって押し上げている。図８Ｃでは、通路開口１１０には、型１０２の内部表面１０４の中へくぼみ（すなわち凹み、切欠き）が付けられている。したがって、ガス吐出ポート１０８への入口は、密閉要素１１２のヘッド１１４がくぼみ／凹みの中に位置して、複合物品１０の表面の欠陥を防止する、すなわち複合物品１０の層１８における沈んだスポットの生成を回避するよう、型１０２の内部表面１０４の中へ凹まされている。図８Ｄでは、複合物品１０は型１０２から除去されており、密閉要素１１２は通気位置に位置し、型１０２はいつでも使用することができる。
本明細書において説明されている方法ステップの多くは、米国特許第７，４８１，６３７号に含まれており、その内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
添付の特許請求の範囲は、発明を実施するための形態の中で説明された、明示された任意の特定の化合物、組成または方法に限定されず、それらが添付の特許請求の範囲の範疇である特定の例同士の間で変化し得ることを理解されたい。特定の要素または様々な例の態様を説明するために本明細書において利用されている何らかのＭａｒｋｕｓｈグループに関して、すべての他のＭａｒｋｕｓｈ部材に無関係に、それぞれのＭａｒｋｕｓｈグループの個々の部材から、異なる結果、特殊な結果および／または予期しない結果を得ることができることを認識されたい。Ｍａｒｋｕｓｈグループの個々の部材は、個別に、および／または組み合わせて利用して、添付の特許請求の範囲内の特定の例のための適切な支持を提供することができる。
また、本開示の様々な例を説明するために利用されている何らかの範囲および副範囲は、独立して、また、集合的に添付の特許請求の範囲の範疇であり、また、それらは、その中に存在している全体の値および／または一部の値が本明細書において明確に書かれていない場合であっても、このような値を含むすべての範囲を記述し、かつ、企図するべく理解されることをも理解されたい。当業者は、列挙されている範囲および副範囲は、本開示の様々な例を十分に説明し、かつ、それらを可能にしており、また、このような範囲および副範囲は、関連する二分の一、三分の一、四分の一、五分の一、等々にさらに細分することができることを容易に認識する。単なる一例として、「０．１から０．９の」範囲は、下側の三分の一、すなわち０．１から０．３、中間の三分の一、すなわち０．４から０．６、および上側の三分の一、すなわち０．７から０．９にさらに細分することができ、これらは、個別に、また、集合的に添付の特許請求の範囲内であり、また、個別に、および／または集合的に利用して、添付の特許請求の範囲内の特定の例のための適切な支持を提供することができる。さらに、範囲を定義し、あるいは修飾している、「少なくとも」、「より大きい」、「未満」、「以下」、等々などの言語に関しては、副範囲および／または上限あるいは下限を含むことを理解されたい。別の例として、「少なくとも１０」の範囲は、少なくとも１０から３５の副範囲、少なくとも１０から２５の副範囲、２５から３５の副範囲、等々を固有に含み、また、個々の副範囲を個別に、および／または集合的に利用して、添付の特許請求の範囲内の特定の例のための適切な支持を提供することができる。最後に、開示されている範囲内の個別の数字を利用して、添付の特許請求の範囲内の特定の例のための適切な支持を提供することができる。例えば「１から９の」範囲は、３などの様々な個別の整数、ならびに４．１などの小数点（または端数）を含む個別の数字を含み、これらを利用して、添付の特許請求の範囲内の特定の例のための適切な支持を提供することができる。
以上、本開示について、例証的方法で説明したが、使用された専門用語には、制限のための語の性質ではなく、説明のための語の性質であることが意図されていることを理解されたい。上記の教示に鑑みて、本開示の多くの変更態様および変形形態が可能であることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲内で、明確に説明されている以外の方法で本開示を実践することができることを理解されたい。

Claims (21)

  1. 発泡材コアおよびその上の層を備える複合物品を成形するためのアセンブリであって、
    内部表面を有し、少なくとも部分的に空洞を画定する型であって、前記型が１つまたは複数のガス吐出ポートを含み、前記１つまたは複数のガス吐出ポートの各々が前記型の前記空洞と流体連絡している通路開口を有し、前記型が１つまたは複数の保持要素を有する型と、
    前記型と移動可能に係合した１つまたは複数の密閉要素であって、前記１つまたは複数の密閉要素の各々が前記１つまたは複数のガス吐出ポートの各々と対応し、前記１つまたは複数の密閉要素の各々がヘッドを備え、通気位置において前記型の上の前記１つまたは複数の保持要素の各々と係合するように形状化される、１つまたは複数の密閉要素と、
    前記発泡材コアを形成するためのポリウレタンシステムと、
    前記型の前記空洞に挿入された前記層と
    を備え、
    前記層をその上に有する前記ポリウレタンシステムが前記型の中で膨張し、前記１つまたは複数の密閉要素の各々を前記通気位置から閉位置まで押し付け、前記密閉要素の前記ヘッドが前記通路開口を気密密閉し、前記複合物品を形成している間、前記ガス吐出ポートを閉じる、アセンブリ。
  2. 前記１つまたは複数のガス吐出ポートの各々が前記型の中の側壁によって画定され、前記保持要素が前記ガス吐出ポートの中へ突出する、請求項１に記載のアセンブリ。
  3. 前記１つまたは複数の保持要素が、前記通路開口の外側の前記型の前記内部表面に開口を画定する１つまたは複数の係合スロットを備え、前記１つまたは複数の密閉要素の各々が、前記１つまたは複数の係合スロットと協働する、前記ヘッドから展開している１つまたは複数のステムを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
  4. 前記保持要素が前記型の前記内部表面に取り付けられた丁番を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
  5. 前記１つまたは複数の密閉要素の各々が、前記ヘッドから展開し前記型の上の前記保持要素と係合するように形状化された少なくとも１つのステムをさらに含み、前記ステムが前記ガス吐出ポート内で摺動可能に係合されている、請求項１に記載のアセンブリ。
  6. 前記ステムが、より小さい直径を前記ヘッドに隣接する近位端に有し、より大きい直径を遠位端に有するように形状化されている、請求項５に記載のアセンブリ。
  7. 前記ヘッドの外部表面が、前記層と解放可能に接続するように構成されたフックファスナーを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
  8. 前記密閉要素が前記通気位置において重力を介して所定の位置に保持される、請求項１に記載のアセンブリ。
  9. 前記密閉要素が前記通気位置においてバイアス化要素を介して所定の位置に保持される、請求項１に記載のアセンブリ。
  10. 前記密閉要素が約１ｇより重い重量を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
  11. 前記ヘッドが０．２５ｍｍより分厚い厚さを有する、請求項１に記載のアセンブリ。
  12. 前記密閉要素が一体構造であり、射出成形によって形成される、請求項１に記載のアセンブリ。
  13. 前記密閉要素がシリコーンを含む、請求項１２に記載のアセンブリ。
  14. 前記型が、互いに係合し、閉位置において前記空洞を形成するように形状化された第１の部分および第２の部分を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
  15. 前記１つまたは複数のガス吐出ポートを含む前記型が、前記空洞を形成し見切り線通気孔がない、請求項１４に記載のアセンブリ。
  16. 前記型の側壁の中に凹まされ、前記ガス吐出ポートの前記通路開口と流体連絡しているくぼみをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
  17. 前記ガス吐出ポートが、前記型の側壁中のねじが切られたインサートを使用して形成される、請求項１に記載のアセンブリ。
  18. １つまたは複数のガス吐出ポートと、前記１つまたは複数のガス吐出ポートに対応する１つまたは複数の密閉要素とを有する型を含むアセンブリを使用して、発泡材コアおよびその上の層を備える複合物品を成形する方法であって、
    内部表面を有し、少なくとも部分的に空洞を画定する前記型を用意するステップであって、前記型が前記１つまたは複数のガス吐出ポートおよび１つまたは複数の保持要素を含む、ステップと、
    前記１つまたは複数の密閉要素を用意するステップであって、前記１つまたは複数の密閉要素の各々がヘッドを備える、ステップと、
    前記１つまたは複数の密閉要素の各々を前記１つまたは複数の保持要素の各々と係合させそれにより前記密閉要素を通気位置で前記型の中に保持するステップと、
    前記層を前記型の中に挿入するステップと、
    ポリウレタンシステムを前記型の中に注入するステップと、
    前記発泡材コアを形成するべく前記ポリウレタンシステムを反応させるステップであって、前記空洞内における前記ポリウレタンシステムの発熱反応および膨張により、前記層を前記１つまたは複数の密閉要素の中へ押し込み、前記密閉要素の前記ヘッドが前記吐出ポートを気密密閉してさらなる通気を防止し、前記複合物品を形成するよう、前記１つまたは複数の密閉要素を通気位置から閉位置へ移動させる、ステップと
    を含む方法。
  19. 前記型が、開位置と閉位置との間で解放可能に係合させることができる第１の部分および第２の部分を備え、前記方法が、前記第１の部分および第２の部分の係合を解除し、前記型を開くステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記型を閉じ、前記ポリウレタンシステムの注入に先立って、前記第１の部分および第２の部分を前記通気位置に位置している前記密閉要素と係合させるステップをさらに含む、請求項１８または１９に記載の方法。
  21. 請求項１８に記載の方法を使用して形成された複合物品であって、層が見切り線の５ｍｍ以内まで展開する、複合物品。
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