JP4899739B2

JP4899739B2 - 発泡形成型及びシート用パッドの製造方法

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Publication number: JP4899739B2
Application number: JP2006251127A
Authority: JP
Inventors: 弘一郎山▼崎▲; 伸嘉岩城; 友和齊藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: JP2008068582A

Description

本発明は、車両用や家具用のシートに用いられるクッション体であるシート用パッドの製造に好適な発泡成形型と、該発泡成形型を用いたシート用パッドの製造方法に関し、特に、周縁部の少なくとも一の縁部が他の部分と異硬度の発泡体で構成されるシート用パッドの製造に好適な発泡成形型と、該発泡成形型を用いたシート用パッドの製造方法に関する。

一般に、車両などのクッション材として用いられるシート用パッドは、軟質ポリウレタンフォームなどの弾性力のある発泡体の型成形品からなる。かかるシート用パッドにおいて、主として着座者の臀部を下方から受け止める幅方向中央部のメイン部ではソフトな触感を確保するとともに、その幅方向両側や後端部などの縁部では着座者の臀部を周囲からしっかりとサポートするホールド性を向上させる等の理由から、縁部をメイン部より硬度の高い発泡体で構成することがある。

この種のシート用パッドの製造方法としては、第１４図に示すように、該パッドの表面（上面）側を成形する下型２０２に突条２０４を設けることで、メイン部２１０を成形するメイン成形部２０６と縁部２１２を成形する縁成形部２０８とに、下型２０２の凹部を区画した発泡成形型を用いて、第１発泡原料Ｐ１とこれより硬度の高い発泡体となる第２発泡原料Ｐ２をメイン成形部２０６と縁成形部２０８にそれぞれ注入し、不図示の上型を閉じて型閉めし、これにより形成されるキャビティ内で両発泡原液Ｐ１、Ｐ２を発泡硬化させる方法が知られている。

しかしながら、異硬度とすべきシート用パッドの縁部２１２が幅狭である場合、これを成形する縁成形部２０８も該縁部２１２に対応して幅狭なものとなる。そのため、縁成形部２０８へ第２発泡原料Ｐ２を注入する際に、該原料Ｐ２が縁成形部２０８のみならず突条２０４を越えてメイン成形部２０６にも注入されてしまい、第１４図（ｂ）に示すように、得られるシート用パッドはメイン部２１０の表面側における縁部２１２との境界近傍に高硬度の発泡体が配されて座り心地性を損なうなどの製品不良となる問題がある。

かかる問題点を解決するものとして、特開２００６−９５７７８号には、上型及び下型とこれらを型閉めすることにより密閉されたキャビティを備え、前記キャビティ内で発泡原料を発泡硬化させる発泡成形型であって、前記下型は、メイン成形部と、該メイン成形部に対して突条により仕切られて下型の周縁部分の少なくとも一の縁部分に形成された縁成形部とを備え、前記下型における上型との合わせ面の前記縁成形部を臨む箇所に、前記キャビティに対して開口し前記合わせ面内において終端するようにキャビティ側へ傾斜する案内面を有する注入口が形成されていることを特徴とする発泡成形型が記載されている。

また、同号公報には、この発泡成形型を用いて、第１発泡原料を前記メイン成形部へ直接注入するとともに、第２発泡原料を前記縁成形部へ前記注入口を介して注ぎ込み、その後、型閉めして、前記第１発泡原料および第２発泡原料を前記キャビティ内で発泡充填させることを特徴とするシート用パッドの製造方法が記載されている。

第１０図は同号公報の発泡成形型１０の断面図であり、第１１図は発泡成形型１０の要部拡大断面図、第１２図は下型１２の断面図、第１３図は成形されたシート用パッド１の平面図及び断面図である。

第１３図の通り、このシート用パッド１は、３人掛け用のベンチタイプの自動車のリアシート用パッドであって、着座部であるメイン部２と、その左右両側において上方に隆起状に形成されたサイド部３と、メイン部２の後端において上方に隆起状に形成された前後方向に幅狭（５０ｍｍ以下、例えば４５ｍｍ）な後縁部４とからなる。

このメイン部２と、その他の部分、すなわちサイド部３及び後縁部４とが、硬度の異なる軟質ポリウレタンフォームで形成されている。詳細には、サイド部３及び後縁部４はメイン部２のそれより高硬度の軟質ポリウレタンフォームから構成されている。

パッド表面には、メイン部２、サイド部３および後縁部４をそれぞれに区画する仕切溝が設けられている。詳細には、メイン部２とその両側のサイド部３との境界をなす前後方向に延びる縦溝５１と、メイン部２と後縁部４との境界をなす左右方向に延びる横溝５２と、前後方向に延びる縦溝５３と、メイン部２の前後中央部に設けられた横溝５４を備える。これらの溝はシート用パッド１の表皮吊り込み用溝として設けられている。

このようなシート用パッド１を成形する発泡成形型１０は、略水平に保持されて上方に開口する凹状の下型１２と、下型１２の一辺側に配された不図示のヒンジ部を介して回動可能に設けられて下型１２の上面開口を開閉する上型１６とを備えてなる。下型１２の凹部１８の開口周縁部に沿って、その全周にわたって合わせ面２０（ＰＬ部）が設けられている。上型１６の合わせ面２１が下型１２の合わせ面２０に対応させて設けられており、上記凹部１８を閉じて両合わせ面２０、２１を周方向に隙間なく当接させることで、その内側において下型１２との間にパッド形状に対応する密閉された発泡空間であるキャビティ２２を形成する。

下型１２に設けられた凹部１８は、メイン部２を成形するメイン成形部２４と、その左右両側において下方に陥没してサイド部３を成形するサイド成形部（符号略）と、メイン成形部２４の後方において下方に陥没して幅狭な後縁部４を形成する縁成形部２８とからなり、これらを区画する突条が設けられている。この突条の１つとして、横溝５２を形成する突条３２が設けられている。

第１０，１１図に示すように、下型１２と上型１６との合わせ面２０には、注入口３８が縁成形部２８を臨むように設けられている。注入口３８は、下型１２側の合わせ面２０における縁成形部２８と面する箇所に２〜２０ｍｍ程度下方へ陥没する略矩形状に凹設されている。注入口３８の底面はキャビティ側へ傾斜する（例えば、水平に対する傾斜角θ＝５〜６０°程度）案内面３８ａをなしており、この案内面３８ａは下端がキャビティ２２に対して開口し上端が合わせ面２０内において終端するように設けられている。

縁成形部２８の幅ｗ＝４５ｍｍに対して、注入口３８は、長さｂ＝８０ｍｍ、深さｃ＝１０ｍｍである。

このような発泡成形型１０を用いてシート用パッド１を製造するには、まず、上型１６を下型１２に対して開状態として、第１２図（ａ）に示すように、メイン成形部２４の凹部内に、第１発泡原料Ｐ１をソフト用注入装置４０を用いて注入するとともに、サイド成形部及び縁成形部２８の凹部内に、第１発泡原料Ｐ１より硬度の高い発泡体となる第２発泡原料Ｐ２をハード用注入装置４２を用いて注入する。

その際、メイン成形部２４及びサイド成形部は、広い領域を占めることから、各発泡原料が不所望の凹部部位へ注入されることがないため、各発泡原料Ｐ１，Ｐ２を直接注入する。一方、縁成形部２８は前後方向において幅狭であることから、第２発泡原料Ｐ２を直接注入すると不所望の凹部部位、すなわちメイン成形部２４にも注入されることとなる。そこで、ハード用注入装置４２から第２発泡原料Ｐ２を注入口３８へ注入し、案内面３８ａを伝わせて縁成形部２８へ注ぎ込む。このような注入口３８を介して第２発泡原料Ｐ２を注入することで、誤ってメイン成形部２４に高硬度の第２発泡原料Ｐ２が注入されることを防止することができる。なお、縁成形部２８へ注入された第２発泡原料Ｐ２は、縁成形部２８とメイン成形部２４を区画する横突条３２により堰き止められ、メイン成形部２４へ流出することはない。

そして、上記の注入後、第１０図に示すように、上型１６を閉じて、下型１２との間に密閉されたキャビティ２２を形成し、このキャビティ２２内で各発泡原料Ｐ１、Ｐ２を発泡充填し、第１２図（ｂ）に示すように、シート用パッド１を成形する。

このようにしてキャビティ２２内で各発泡原料Ｐ１、Ｐ２を発泡硬化させた後、上型１６を開いて脱型することにより、第１３図（ａ）に示すような、後端部分に注入口３８に対応した形状のバリＢが形成されたパッドが得られ、該バリＢを切断することでシート用パッド１が完成する。得られたシート用パッド１は、第１３図（ｂ）に示すように、メイン部２における後縁部４との境界近傍に高硬度の発泡体が配されることがなく、幅狭な後縁部４がメイン部２より高硬度の発泡体で構成されている。
特開２００６−９５７７８号

上記特開２００６−９５７７８号の発泡形成型及びシート用パッドの製造方法にあっては、１０ｍｍ程度の比較的大きな厚みｃを有したバリＢが成形体（パッド１）に直に連なったものとなり、バリ取り作業にかなり手間がかかる。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、下型に設けられた幅狭な縁成形部へ発泡原料を容易に注入することができ、かつ、成形体からのバリ取り作業が容易なものとなる発泡成形型およびそれを用いたシート用パッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発泡成形型は、上型及び下型とこれらを型閉めすることにより密閉されたキャビティを備え、前記キャビティ内で発泡原料を発泡硬化させる発泡成形型であって、前記下型は、メイン成形部と、該メイン成形部に対して突条により仕切られて下型の周縁部分の少なくとも一の縁部分に形成された縁成形部とを備え、前記下型における上型との合わせ面の前記縁成形部を臨む箇所に、前記キャビティに対して開口し前記合わせ面内において終端するようにキャビティ側へ傾斜する案内面を有する注入口が形成されている発泡成形型において、前記上型には、該注入口のキャビティへの開口部における上下方向の開口幅を小さくするための凸部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のシート用パッドの製造方法は、メイン部とその周縁部の少なくとも一の縁をなす縁部を有し、前記縁部が前記メイン部と異硬度の発泡体からなるシート用パッドの製造方法であって、請求項１ないし６のいずれか１項記載の発泡成形型を用いて、第１発泡原料を前記メイン成形部へ直接注入するとともに、第２発泡原料を前記縁成形部へ前記注入口を介して注ぎ込み、その後、型閉めして、前記第１発泡原料および第２発泡原料を前記キャビティ内で発泡充填させることを特徴とするものである。

本発明では、前記凸部として、第１凸部と、該第１凸部よりも前記開口幅を小さくするように突出高さが大とされた第２凸部とが設けられていることが好ましい。この場合、第１の凸部同士の間に第２の凸部が配置されていることが好ましい。
本発明では、前記第１凸部のキャビティ面に沿う方向の寸法が５〜１５ｍｍであることが好ましい。また、該第１凸部の箇所における前記開口幅が０．１〜３ｍｍであることが好ましい。該第２凸部の箇所における前記開口幅が０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明においても、下型における縁成形部を臨む上型との合わせ面にキャビティ側へ傾斜する案内面を有する注入口が設けられているので、注入装置から注入口へ注がれた発泡原料は案内面を伝って縁成形部へ注ぎ込まれる。そのため、メイン部に対して幅狭な縁成形部であっても不用意にメイン成形部に発泡原料が注入されることなく、容易に発泡原料を注入することができる。また、案内面が下型における合わせ面内において終端するように形成されているため、型閉め状態において発泡原料を発泡充填させるキャビティを密閉することができ、発泡充填時に発泡原料が型外へ流出して原材料をロスすることもない。

本発明においては、この注入口のキャビティに臨む開口幅（上下方向幅）を凸部によって小さくしている。そのため、バリの付け根の厚みが小さいものとなり、バリ取り作業を容易に行うことができる。この凸部として高さの異なる第１凸部及び第２凸部を設けることにより、バリ取り作業性を向上させることができると共に、型内へのバリ残りも防止されるようになる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は本実施形態にかかる発泡成形型６０の下型の斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、第２図（ａ）は第１図のＩＩ−ＩＩ該断面図、第２図（ｂ）は注入口の寸法図、第３図及び第４図（ａ）は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ該断面図及びＩＶ−ＩＶ該断面図、第４図（ｂ）は開口幅の寸法図、第５図は成形されたシート用パッド５１の斜視図である。

本実施形態では、第５図の通り、自動車のフロントシート用パッドであって、着座部であるメイン部５２と、その左右両側において上方に隆起状に形成されたサイド部５３と、メイン部５２の後側の後側に形成された後側マチ部５６と、この後側マチ部５６に対しスリット５７を介して対峙する後縁部５４とからなるシート用パッド５１の発泡形成型６０について説明する。なお、スリット５７はパッド５１の後端面の左右両端近傍から前方に向って延在している。このスリット５７よりも左右の側方が後縁部５４となっている。この後縁部５４はパッド５１の左右の最後端に位置している。

シート用パッド５１は、メイン部５２と、その他の部分、すなわちサイド部５３及び後縁部５４及び後側マチ部５６とが、硬度の異なる軟質ポリウレタンフォームで形成されている。詳細には、サイド部５３及び後縁部５４及び後側マチ部５６はメイン部５２のそれより高硬度の軟質ポリウレタンフォームから構成されている。

パッド表面には、メイン部５２、サイド部５３および後側マチ部５６をそれぞれに区画する仕切溝が設けられている。詳細には、メイン部５２とその両側のサイド部５３との境界をなす前後方向に延びる縦溝６１と、メイン部５２と後側マチ部５６との境界をなす左右方向に延びる横溝６２と、この後側マチ部５６に設けられた横溝６３と、メイン部５２の前後中央部に設けられた横溝６４を備える。これらの溝はシート用パッド５１の表皮吊り込み用溝として設けられている。

このようなシート用パッド５１を成形する発泡成形型７０は、略水平に保持されて上方に開口する凹状の下型７２と、下型７２の一辺側に配された不図示のヒンジ部を介して回動可能に設けられて下型７２の上面開口を開閉する上型７６とを備えてなる。下型７２は、パッドの表面（上面）側を成形する型であり、それに対応した凹部７８を備え、該凹部７８の開口周縁部に沿って、その全周にわたって合わせ面８０（ＰＬ部）が設けられている。上型７６を型締めすることにより、キャビティ８２が形成される。

下型７２に設けられた凹部７８の底面には、パッド表面に上記縦溝６１を形成する前後方向に延びる縦突条９０と、上記横溝６２を形成する左右方向に延びる横突条９２と、横溝６３，６４を形成するための突条９３，９４とが設けられている。また、下型７２には、スリット５７を形成するためのリブ９７が設けられている。リブ９７の外側部分が、前記後縁部５４を形成するための縁形成部８８となっている。

第２図に示すように、下型１２と上型１６との合わせ面には、この縁形成部８８に第２発泡原料Ｐ２を注入するための注入口９８が設けられている。注入口９８は、下型７２側の合わせ面８０における縁成形部８８と面する箇所に略矩形状に凹設されている。注入口９８の底面はキャビティ側へ傾斜する案内面９８ａをなしている。この案内面９８ａは下端がキャビティ８２に対して開口し上端が合わせ面８０内において終端するように設けられている。

上型７６には、第４図の通り、この注入口９８のキャビティ８２に臨む箇所において、注入口９８の上下方向の開口幅を狭めるように下方に向って第1凸部１００と第２凸部１０２とが設けられている。第１凸部１００の突出高さは第２凸部１０２の突出高さよりも小さい。このため、第１凸部１００と案内面８８ａとの間の開口幅ｔ_１は第２凸部１０２と案内面９８ａとの間の開口幅ｔ_２よりも大きい。ｔ_１は０．１〜３ｍｍ特に０．２〜２ｍｍが好ましい。ｔ_２は０．１ｍｍ以下が好ましい。

ここで、第２図〜第４図を参照してその他の各寸法の一例を挙げれば、注入口９８は、幅ａ＝５０〜１５０ｍｍ、長さｂ＝２０〜５０ｍｍ、深さｃ＝３〜３０ｍｍ、水平に対する案内面９８ａの傾斜角θ＝５〜５０°であることが好ましい。また、第１凸部１００のキャビティ面に沿う左右幅Ｗ_１は５〜１５ｍｍが好ましく、第２凸部１０２のキャビティ面に沿う左右幅はＷ_２は２０〜１５０ｍｍ程度が好ましい。

このような発泡成形型７０を用いてシート用パッド５１を製造するには、第１図（ｂ）の通り、型開きした下型７２の凹部７８の中央付近（メイン部５２を形成するためのメイン成形部（符号略））に第１発泡原料Ｐ１（図示略。第１２図参照。）をソフト用注入装置（図示略）を用いて注入するとともに、サイド成形部８６及び縁成形部８８の凹部内に、第１発泡原料Ｐ１より硬度の高い発泡体となる第２発泡原料Ｐ２をハード用注入装置４２を用いて注入する。

その際、メイン成形部及びサイド成形部８６は幅広であり、各発泡原料が不所望の凹部部位へ注入されることがないため、各発泡原料Ｐ１，Ｐ２を直接注入する。一方、縁成形部８８は左右方向において幅狭であることから、第２発泡原料Ｐ２を直接注入すると十分に注入されなかったり、不所望の凹部部位、すなわちメイン成形部にも注入されることとなる。そこで、ハード用注入装置４２から第２発泡原料Ｐ２を案内面９８ａを伝わせて縁成形部８８へ注ぎ込む。これにより、縁成形部８８へ第２発泡原料Ｐ２が必要十分な量だけ注入される。

そして、上記の注入後、第２図（ａ）に示すように、上型７６を閉じて、下型７２との間に密閉されたキャビティ８２を形成し、このキャビティ８２内で各発泡原料Ｐ１、Ｐ２を発泡充填させて、シート用パッド５１を成形する。

このようにしてキャビティ２２内で各発泡原料Ｐ１、Ｐ２を発泡硬化させた後、上型７６を開いて脱型することにより、後端部分に注入口９８に対応した形状のバリが形成されたパッドが得られ、該バリを除去することでシート用パッド５１が完成する。得られたシート用パッド５１は、幅狭な後縁部５４も高硬度の発泡体で確実に構成されている。

この実施の形態では、注入口９８のキャビティに臨む箇所の開口幅ｔ_１，ｔ_２が小さくなっている。そのため、形成されたバリは、その付け根部分が肉薄となっており、容易に除去することができる。なお、この付け根部分にあっては、開口幅ｔ_１に由来する肉厚の比較的大きい部位が存在するので、バリが型内に取り残されることがなく、成形体とバリとが確実に一体に取り出される。

上記実施の形態では、縁成形部８８に臨む箇所にキャビティ２２側へ傾斜する案内面９８ａを有する注入口９８が設けられているが、第６図〜第９図に示す発泡形成型下型７２Ａのようにサイド成形部８６に発泡原料Ｐ２を注入するために、サイド成形部８６に沿って注入口１１０を設けてもよい。

この場合も、型開き状態で注入口１１０の底面よりなる案内面１１０ａに発泡原料Ｐ２を垂らし、サイド成形部８６に発泡原料Ｐ２を供給する。第９図の通り、この注入口１１０のキャビティに臨む箇所において、上型７６Ａの合わせ面から第１凸部１１１と第２凸部１１２とが下方に突設されている。第１凸部１１１の突出高さは第２凸部１１２の突出高さよりも小さく、第１凸部１１１と案内面１１０ａとの開口幅は第２凸部１１２と案内面１１０ａとの開口幅よりも大きい。この場合、この開口幅の好適な値は前記実施の形態のｔ_１，ｔ_２と同様である。なお、第１凸部１１１同士の距離Ｌは２０〜５０ｍｍ程度が好適である。
上記実施の形態では注入口９８の外側部分において上型と下型とが密着状に重なっているが、第１５図の発泡成形型７０Ｂのように、この部分において上型７６Ｂと下型７２Ｂとの間に隙間ｈがあいていてもよい。この隙間ｈは凸部１０２部分の前記開口幅ｔ_２（第４図）よりも大きくてもよい。

上記実施の形態は、いずれも自動車のシートに用いられるシート用クッションパッドであるが、本発明は、これに限られず、各種車両用、家庭用のクッション体に用いられるパッドの製造を始め、周縁部の少なくとも一の縁部が他の部分と異硬度の発泡体で構成される種々の発泡成形体の製造に使用することができる。

本発明の一実施形態にかかる発泡成形型の下型の斜視図と断面図である。同発泡成形型の拡大断面図と寸法図である。第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ該断面図である。第２図のＩＶ−ＩＶ該断面図である。本実施形態において成形されたシート用パッドの斜視図である。別の実施の形態の下型の斜視図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ該断面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ該断面図である。図７のＩＸ−ＩＸ該断面図である。従来の発泡形成形型の断面図である。第１０図の一部の拡大図である。従来のシート用パッドの製造方法を示す断面図である。第１２図のシート用パッドの製造方法によって形成されたパッドの平面図と断面図である。別の従来例を示す断面図である。異なる実施の形態に係る発泡成形型の一部の断面図である。

符号の説明

１，５１シート用パッド
２，５２メイン部
３，５３サイド部
４，５４後縁部
１０，７０，７０Ｂ発泡成形型
１２，７２，７２Ａ下型
１６，７６，７６Ａ上型
２０，２１，８０，８１合わせ面（ＰＬ面）
２２，８２キャビティ
２４メイン成形部
２６，８６サイド成形部
２８，８８縁成形部
３０，３４，９０，９４縦突条
３２，９２横突条
３８，９８，１１０注入口
３８ａ，９８ａ，１１０ａ案内面
４０ソフト用注入装置
４２ハード用注入装置
１００，１０２凸部
Ｐ１第１発泡原料
Ｐ２第２発泡原料

Claims

上型及び下型とこれらを型閉めすることにより密閉されたキャビティを備え、前記キャビティ内で発泡原料を発泡硬化させる発泡成形型であって、
前記下型は、メイン成形部と、該メイン成形部に対して突条により仕切られて下型の周縁部分の少なくとも一の縁部分に形成された縁成形部とを備え、
前記下型における上型との合わせ面の前記縁成形部を臨む箇所に、前記キャビティに対して開口し前記合わせ面内において終端するようにキャビティ側へ傾斜する案内面を有する注入口が形成されている発泡成形型において、
前記上型には、該注入口のキャビティへの開口部における上下方向の開口幅を小さくするための凸部が設けられていることを特徴とする発泡成形型。
請求項１において、前記凸部として、第１凸部と、該第１凸部よりも前記開口幅を小さくするように突出高さが大とされた第２凸部とが設けられていることを特徴とする発泡形成型。
請求項２において、第１凸部同士の間に第２凸部が配置されていることを特徴とする発泡形成型。
請求項２又は３において、前記第１凸部のキャビティ面に沿う方向の寸法が５〜１５ｍｍであることを特徴とする発泡形成型。
請求項２ないし４のいずれか１項において、該第１凸部の箇所における前記上下方向の開口幅が０．１〜３ｍｍであることを特徴とする発泡形成型。
請求項２ないし５のいずれか１項において、該第２凸部の箇所における前記上下方向の開口幅が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする発泡形成型。
メイン部とその周縁部の少なくとも一の縁をなす縁部を有し、前記縁部が前記メイン部と異硬度の発泡体からなるシート用パッドの製造方法であって、
請求項１ないし６のいずれか１項記載の発泡成形型を用いて、第１発泡原料を前記メイン成形部へ直接注入するとともに、第２発泡原料を前記縁成形部へ前記注入口を介して注ぎ込み、その後、型閉めして、前記第１発泡原料および第２発泡原料を前記キャビティ内で発泡充填させることを特徴とするシート用パッドの製造方法。