JP4224451B2 - シートインレイおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、弾性グリッドの形態のシートインレイであって、クロスバーにより連結された少なくとも２つの縦方向のバーを有し、縦方向バーが、シートフレーム内にインレイを吊掛するためのハンガーを有するシートインレイと、このようなシートインレイの製造方法とに関する。

シート、特に車両シートの背もたれは、しばしば、シートインレイとしてグリッドを含む。グリッドはクッション材を好適に補強しつつも一定のコンプライアンス（適応性）をもたらし、それによりユーザの身体形状および姿勢に適合する。典型的に、このグリッドは、背もたれ内に、圧縮ばねまたは引張ばねを用いて吊掛されるワイヤグリッドにより形成され、グリッドは、縦方向バーが背もたれの面にて本質的に鉛直方向に延在するように吊掛される。縦方向バーは、多くの場合、プラスチックによりコーティングされたばねスチール製のバーにより形成される。より薄いワイヤにより形成されるクロスバーは、その端部が曲げられてループを形成し、ループは縦方向バーを緊密に取り囲み、それによりクロスバーを縦方向バーに固定する働きをする。

しばしば、グリッドには、湾曲調節可能な (bow-adjustable)脊椎前湾支持体がさらに取り付けられ、この支持体は、背もたれの輪郭をユーザの人体に、より良好に適合させ、かつユーザの背骨をより良好に支持することを可能にする。脊椎前湾支持体の支持要素は、或る程度穿孔されたプラスチックプレートから形成され、プレートの上縁と下縁が共にボーデンケーブルにより引かれることができ、これによりプレートは膨らんで湾曲が変化する。支持要素は、例えば、ＥＰ−Ａ−０ ７８０ ２６２に記載されているように、グリッドのクロスバーに、支持要素の上縁および下縁の近傍にて固定されている。

本発明の目的は、より容易に製造され、かつ、より容易に弾性特性を最適化するシートインレイを提供することにある。

本発明に従えば、上記の目的は、クロスバーがプラスチックから造られ、かつ、縦方向バーに成形されるという特徴により達成される。

本発明により、薄いワイヤにより形成されたクロスバーを縦方向バーに固定する煩雑な工程は排除される。その代わりに、本発明においてプラスチックから造られるクロスバーが縦方向バー上に簡単に成形され、したがって、グリッド全体を１つの工程で射出成形することができる。このようにして、製造工程は大幅に簡略化される。

同時に、本発明は、クロスバーの形状および弾性を、グリッドの形状および硬さ、ならびに支持領域の寸法がいずれの位置でも人体の構造に最適になるように変更するための有利な可能性を提供し、これによりシートの快適性を高め、ユーザの健康的な着座姿勢を達成する。このために、クロスバーは、例えば、内在的な膨らみを有して形成されてよく、この膨らみは、均一であっても、または、それぞれのクロスバーの取り付け高さに対して個々に調節可能であってもよい。さらに、クロスバーの断面形状、それゆえにクロスバーの支持面の寸法及びクロスバーの弾性特性は、クロスバーごとに、そしてまた、個々の各クロスバーの長さにわたっても変えられ得る。

シートインレイを製造するための特定の有用な方法は、全てのクロスバーが共通の射出成形金型にて１つの工程で成形されることを特徴とする。

本発明の有利な具体例が従属請求項に示されている。

グリッドの縦方向バーもまたプラスチックから造られる場合、グリッドの全体が射出成形により一体（ワンピース）として形成され得る。

しかし、十分な全体的安定性を達成するために、縦方向バーは大きい曲げ強さを有するべきである。一方、縦方向バーの断面は大き過ぎてはならない。このため、縦方向バーは、クロスバーの材料よりも硬い材料から造られることが好ましいと考えられる。

例えば、縦方向バーは、繊維補強プラスチックから造られ得る。この場合、グリッドは、多要素射出工程にてプラスチックから成形され得る。

別の実施形態に従えば、縦方向バーは、先に記載したようにばねスチール製のバーにより形成され、少なくともクロスバーが接合される場所においてはクロスバーのプラスチック中に埋め込まれる。代替の方法として、ばねスチール製のバーの全体をプラスチックに埋め込んでもよく、これにより、ばねスチール製のバーをプラスチックでコーティングするための追加の製造工程を設ける必要がなくなる。同様に、プラスチックのクロスバーを、インサート成形された金属ワイヤで補強することが可能であり、次いで、これらのワイヤを縦方向バーを超えて外側に延在させることができ、同時に、ハンガー、および／または、ばね、例えば曲りくねった形状のばねを、グリッドを背もたれのフレーム内に吊掛するために形成し得る。

グリッドを製造するときに、縦方向バーを形成するばねスチールワイヤが、射出成形金型内にエンドレス材料として供給され得、金型が閉じられるときに、金型の半部に設けられたカッターにより所望の長さにカットされ得、次いで、成形プラスチックにより、全体的または部分的にコーティングされ得る。

複数のグリッドを１つの処理工程で形成し得る多段(multi-tier)金型が特に好適に用いられる。

グリッドシートフレーム内に吊掛するために働くハンガーは、これまで、ばねスチールワイヤをフックまたはアイレット状に曲げることにより形成されてきた。本発明に従う方法のさらなる展開において、曲げ工程は、射出成形金型に形成された曲げツールにより、金型の閉塞時、または金型閉塞後に行われ得る。

代替の方法として、ハンガーをプラスチックから射出成形により、クロスバーと同時に、クロスバーの延長部として、または、縦方向バーに沿った別の位置にて形成することが可能である。

本発明のさらなる展開に従えば、プラスチックから造られた脊椎前湾支持体の支持要素は、いずれにせよ、１つの工程でグリッドのクロスバーと一緒に成形され得る。例えば、支持要素は、支持要素を支持するクロスバーと一体で形成され得る。そしてこれらのクロスバーは、支持要素の膨らみが調節されるときに生じる長さ変化分を補償するための十分な弾性を有さなければならない。

代替の方法として、スライド支持体を、ばねスチールワイヤにより形成された縦方向バーの適切な真直部分の上に形成し、支持要素のプラスチックを前記スライド支持体の周囲に、射出成形工程において成形することが考えられる。このようにして、支持要素の少なくとも１つの端部が縦方向バー上でスライド可能にガイドされるグリッドが得られる。支持要素の両端がスライド可能である場合、支持要素が膨らみにおいてのみ調節されるのではなくグリッドに対する高さにおいても調節されることができる、いわゆる４方向（４ウェイ）脊椎前湾支持体を設けることが可能である。

能動的なヘッドレストが車両のシートのために開発されており、このヘッドレストは、車両の衝突時に能動的に前方に傾斜して、衝突により後方に放り出されたユーザの頭部をより早く捕え、それにより鞭打ち症を回避する。能動的ヘッドレストの傾き運動は、シートの背もたれに組み込まれたトリガー要素により始動され、ユーザが衝突中に背もたれに押し付けられたときにユーザの身体の上部により発生する圧力に応答する。トリガー要素は、対応するセンサを収容する、プラスチックから造られたケーシングまたはその他の機能的構成要素を有し、ケーシングまたはその他の機能的構成要素は、脊椎前湾支持体の支持要素と類似の方法でグリッドに固定されなければならない。本発明のさらなる展開に従えば、このケーシングおよび／またはその他の機能的構成要素も、グリッドのクロスバーと共に１つの工程で製造され得る。

ここで、本発明の具体例を、図面と併せて説明する。

図１は脊椎前湾支持体１２が固定されたグリッド１０を示す。グリッド１０は、端部が折り曲げられかつ複数の横木状のクロスバー１８により連結された２本の縦方向バー１４により形成されている。縦方向バー１４は、例えば、比較的大きい断面の、したがって高い曲げ強さを有する金属ワイヤにより形成され、一方、クロスバー１６，１８はプラスチックから造られている。縦方向バー１４の各々は、図に示されていない引張ばねのためのハンガー２０として働く２つの湾曲部を有し、グリッド１０はこのハンガーにより、背もたれのフレームに、グリッド１０がクッション材中に、本質的に背もたれの面にて保持されるように、かつ、必要な量の硬さおよび適応性を背もたれに与えるように吊掛される。追加のハンガー２０’が縦方向バー１４の曲げ端により形成される。あるいは、縦方向バーは、穴が設けられた平坦なバンドとして形成されてもよく、これらの穴は引張ばねに引っ掛けられる働きをする。

脊椎前湾支持体１２は、プラスチック製の、本質的にプレート状の支持要素２２を有し、支持要素２２は、左右両側に、複数の横方向に突出したフィンガー２４を形成し、かつ、中央部に穴２６が設けられている。フィンガー２４は裏側が共成形リブ２８により補強されている。リブ２８に対して直角に延在し、かつ局所的に中断されているリブ３０により、支持要素２２の剛性は、横軸を中心として弾性的に屈曲し得るように、そしてそれにより、図２の図の面に対して垂直の方向に多少膨らむように調節される。本質的に鉛直方向に延在するレバー３２が支持要素２２の裏側にて中央に配置されており、レバー３２の下端は、支持要素２２のベアリング３４に傾斜可能に支持されている。レバー３２の上端は、図に示されていないボーデンケーブルの外側ケーブルのためのアンカーポイント（固定点）を形成する。対応する内側ワイヤのためのアンカーポイント３８が支持要素２２の上縁付近に配置されている。したがって、支持要素２２は、ボーデンケーブルによる鉛直方向の圧縮応力を受けることができ、これにより、支持要素２２はユーザの背中に向って膨らむ。

支持要素は、ワイヤグリッド１０に固定されるために、支持要素の上縁および下縁にボス４０が形成されており、ボス４０は、各々、クロスバー１８の各々と一体に形成されている。こうして支持要素２２はグリッド１０に安定して保持されるため、引裂破壊されることがない。支持要素２２が膨らみ、それにより鉛直方向に短くなるとき、クロスバー１８は弾性的に曲げられる。

グリッド１０を製造するために射出成形ツールが用いられ、その下側金型４２が図２に示されている。下側金型４２は、図１に見ることができる支持要素２２の後ろ側を成形するように作用するキャビティ２２’を形成している。キャビティ２２’の、フィンガー２４を形成する部分は僅かに上向きに角度付けられている。このために、下側金型４２は斜め外側に上昇するプラットフォーム４６を形成している。キャビティ２２’及びプラットフォーム４６の外側に、下側金型４２は平坦な面を有し、この面に、縦方向の溝１４’、および、クロスバーのための成形溝１６’，１８’が形成されている。縦方向の溝１４’は、縦方向バー１４の断面の下半分を収容し得る深さを有し、縦方向バーの断面の上半分は、上側金型（図示せず）の対応する溝に収容される。

図２の上端にて、縦方向の溝１４’は、止め部４８により制限された空間に開放されている。縦方向の溝１４’は、長手方向において局所的に拡大されて曲げツール５２と関連するテンプレート５０を形成する。

図２における下側金型の下縁は、縦方向の溝１４’の関連する口から離間されたカッティングエッジ５４を形成し、縦方向バー１４をツール５６により切断することを可能にしている。

縦方向バーは最初に、縦方向溝１４’内の軸方向に、曲げられていない状態で挿入され、止め部４８に押し付けられ、次いで、金型が閉塞されるときにカットされる。次に、曲げツール５２が外側に引き出され、これにより、ハンガー２０のための湾曲部が縦方向バー１４に形成される。同じ縦方向溝１４’に配置された曲げツール５２が、好ましくは、曲げ工程中に縦方向バー１４が軸方向に移動され得るように次々に作動され、これにより、湾曲部により材料が一層必要になることを補償する。次いで、縦方向バー１４の端部が、図１に示されているように曲げられる。このために、下側金型４２は、一体化された曲げツール５８、および、対応する曲げプランジャ６０を有する。

金型を閉塞し、縦方向バー１４を所望の仕方で曲げたならば、溶融プラスチックをキャビティ１６’，１８’および２２’に同時に射出し、これによりクロスバー１６，１８および支持要素２２を形成する。この工程において、縦方向バー１４は、クロスバー１６，１８の、僅かに厚くされた端部に堅固に埋め込まれる。金型を開けると、完成されたグリッド１０を取り外すことができる。

図１に示された例において、クロスバー１６，１８は、本質的に、図１の図の面に対して垂直な方向において比較的低い曲げ強さしか有さない平坦なバンドとして形成され、したがって、ユーザの背中により荷重がかけられたときに容易に曲げられるであろう。同時に、クロスバーはゆえに、クロスバーが背もたれのクッション材料に切り込むことを防止する比較的幅広の支持領域を形成する。支持要素２２と一体に形成されたクロスバー１８は、クロスバー１６より小さい幅を有し、したがって、クロスバー１８は、支持要素２２が膨らんで支持要素２２の上縁と下縁との間の距離が変わるときに、縦方向バー１４に平行な方向においても弾性的に変形可能である。

示された例において、クロスバー１６の曲げ動作は、補強リブ６２をそれぞれの中央部に設けることにより制御される。

図３は、別の具体例に従うグリッド６４を示す。この具体例において、縦方向バー１４もまたプラスチックから造られ、縦方向バー１４は、クロスバー１６，１８および支持要素２２と共に一体型のプラスチック部材を形成する。縦方向バー１４は、平坦でレンズ状の断面を有し、プラスチック材料内に埋め込まれたばねスチールワイヤ６６により補強されている。ばねスチールワイヤは、その端部のみがプラスチック材料から突出し、したがって、この部分が成形金型により支持され得る。

この場合において、ハンガー２０は、縦方向バー１４のプラスチック材料に直接成形されたアイレットまたはフックにより形成される。この場合において、フラップ６８がトップクロスバー１６に、力の分散を向上するために成形されている。

この具体例において、クロスバー１６，１８の有効曲げ長さは、縦方向バー１４の幅を変えることによっても調整され得る。示された具体例において、縦方向バー１４は、トップクロスバー１８と、トップクロスバー１８より上にある次のクロスバー１６との間の部分において幅が内側に増大している。これにより、特に、支持要素２２の２本のクロスバー、すなわち上縁のクロスバー１８と下縁のクロスバー１８とが異なる曲げ強さを有することになる。このようにして、支持要素２２が膨らむときに膨らみの頂点の変位を制御することが可能である。

図１は、脊椎前湾支持体を有するグリッドの後面図である。 図２は、図１に示されたグリッドを製造するためのツールの下側金型である。 図３は、別の具体例に従うグリッドを示す。

Claims (9)

1. クロスバー（１６，１８）により連結された少なくとも２本の縦方向バー（１４）を有する弾性グリッド（１０，６４）状のシートインレイであって、縦方向バーが、インレイをシートのフレームに吊掛するためのハンガー（２０）を有するシートインレイにおいて、
   クロスバー（１６，１８）がプラスチックから造られ、かつ縦方向バー（１４）上に成形されて、縦方向バー（１４）が少なくとも部分的に金属により形成されていることを特徴とするシートインレイ。
2. 縦方向バー（１４）が、その長さの少なくとも主な部分においてプラスチックでコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載のシートインレイ。
3. ハンガー（２０）がプラスチックから造られていることを特徴とする請求項１または２に記載のシートインレイ。
4. 膨らみ機構（３２，３６，３８）により膨らむようにつくられ、かつクロスバー（１８）の少なくとも１本と一体に形成されている支持要素（２２）を有する脊椎前湾支持体（１２）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシートインレイ。
5. クロスバー（１６，１８）の形状および／または曲げ強さが互いに異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシートインレイ。
6. クロスバー（１６，１８）の全てが単一の射出成形金型（４２）にて１つの工程で形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシートインレイを製造するための方法。
7. 縦方向バー（１４）が真直なバーとして、好ましくはエンドレスバーとして射出成形金型（４２）の縦方向溝（１４’）に挿入されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 縦方向バー（１４）が射出成形金型（４２）中にて曲げられ、金型の一部が曲げテンプレート（５０）として作用することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 複数のグリッド（１０，６４）を同時に形成するための射出成形金型（４２）として多段金型が用いられる請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。

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