JP5439213B2 - 発泡成形体の製造装置および発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発泡体の表面に補強部材が一体に固着されてなる発泡成形体を形成する発泡成形体の製造装置および発泡成形体の製造方法に関する。

従来より、この種の発泡成形体の製造方法として、キャビティ内に連通するガス抜き孔が形成され、該ガス抜き孔が開口するキャビティ面に通気性を具備する補強部材を配置した状態で、キャビティ内で発泡原料を発泡させることにより、発泡体を形成するとともに該発泡体の表面に補強部材を一体に固着させる方法が知られている。
これにより、キャビティ内で発泡体を形成するときに、キャビティ内の発泡ガスや空気などを、通気性を具備する補強部材を通してガス抜き孔から抜き出して、発泡成形体の欠肉やコラップスなどの成形不良を抑え、発泡成形体を高精度に形成することができる。
しかしながら、この方法では、補強部材においてガス抜き孔を覆う部分に含浸した発泡原料が、補強部材を透過してガス抜き孔内へ流入するおそれがあった。

そこで、この問題を解決するために、例えば下記特許文献１に示されるような、一部に非通気性膜が被着された通気性シート材を用いた方法を適用することが考えられる。この方法では、通気性シート材を、非通気性膜を発泡原料側に向けてガス抜き孔を覆うようにキャビティ内に着脱自在に取り付ける。そして、キャビティ内で発泡する発泡原料が通気性シート材をキャビティ面に押し当てることにより、非通気性膜が通気性シート材を介してガス抜き孔を塞ぐ。
これにより、キャビティ内の発泡ガスや空気などをガス抜き孔から抜き出して発泡成形体の欠肉やコラップスなどの成形不良を抑えつつ、ガス抜き孔内への発泡原料の流入を抑制することができる。

特開２００５−２７９９７２号公報

しかしながら、前記従来の発泡成形体の製造方法では、通気性シート材を、スペースが制約された発泡成形体の製造装置のキャビティ内に取り付けなくてはならず、この通気性シート材の取付け作業が煩雑であり、特に、この製造装置に複数のガス抜き孔が設けられている場合、通気性シート材を、複数のガス抜き孔それぞれに応じてキャビティ内に都度取り付ける必要があり、より煩雑なものであった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガス抜き孔内への発泡原料の流入を抑制するとともに、発泡成形体を高精度かつ容易に形成することができる発泡成形体の製造装置、および発泡成形体の製造方法を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る発泡成形体の製造装置は、キャビティ内に連通するガス抜き孔が形成され、該ガス抜き孔が開口するキャビティ面に通気性を具備する補強部材を配置した状態で、キャビティ内で発泡原料を発泡させることにより、発泡体を形成するとともに該発泡体の表面に前記補強部材を一体に固着させて発泡成形体を形成する発泡成形体の製造装置であって、前記補強部材に取り付けられた非通気性を具備する被着体が前記補強部材を介して磁着するとともに、前記ガス抜き孔の少なくとも一部を画成する磁着部材を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る発泡成形体の製造方法は、前記発泡成形体の製造装置を用いた発泡成形体の製造方法であって、前記補強部材を前記キャビティ面に配置する配置工程と、キャビティ内で発泡原料を発泡させ、発泡体を形成するとともに該発泡体の表面に前記補強部材を一体に固着させて前記発泡成形体を形成する発泡工程と、を有し、前記配置工程は、前記補強部材を前記キャビティ面に配置しながら、該補強部材が前記被着体と前記磁着部材との間に挟み込まれるように前記被着体を前記磁着部材に磁着させ、該被着体により前記ガス抜き孔をキャビティの内側から覆うことを特徴とする。

これらの発明によれば、配置工程時に、磁着部材に被着体を磁着させ、該被着体によりガス抜き孔をキャビティの内側から覆うので、発泡工程時に、発泡原料のガス抜き孔内への流入を、非通気性を具備する被着体により抑制することができる。しかもこのように、配置工程時に、被着体を磁着部材に磁着させることで該被着体によりガス抜き孔を覆うので、発泡工程前に、予め被着体をガス抜き孔に高精度に位置決めしておくことが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功することができる。

一方、配置工程時に、補強部材が被着体と磁着部材との間に挟み込まれるように被着体を磁着部材に磁着させているので、ガス抜き孔が被着体によって完全に閉塞されることがなく、発泡工程時に、キャビティ内の発泡ガスや空気を、通気性を具備する補強部材を通してガス抜き孔から排気することができる。
以上より、ガス抜き孔内への発泡原料の流入を抑制しつつ、発泡成形体を高精度に形成することができる。

また、被着体が、補強部材に取り付けられていることから、配置工程時に、補強部材をキャビティ面に配置しながら、被着体を磁着部材に磁着させることが可能になる。したがって、この製造装置に設けられているガス抜き孔の数によらず、被着体でガス抜き孔を容易に覆わせることが可能になるとともに、補強部材をキャビティ面に対して高精度に容易に配置することが可能になり、配置工程を容易に行うことができる。
さらにこのように、配置工程を容易に行うことができることから、キャビティ内のスペースが制約されている場合であっても、キャビティ内に補強部材を被着体とともに位置決めしながら配置する作業の煩雑さを緩和することができる。

また、本発明に係る発泡成形体の製造装置では、前記磁着部材は、内部が前記ガス抜き孔とされた筒状の磁石であっても良い。

この場合、磁着部材が、内部がガス抜き孔とされた筒状の磁石であるので、被着体を磁着部材（磁石）に磁着させ、該被着体によりガス抜き孔をキャビティの内側から覆うことで、ガス抜き孔だけでなくガス抜き孔の開口周縁部も、被着体によりキャビティの内側から確実に覆うことが可能になる。したがって、キャビティ内の発泡原料が、補強部材のうち、ガス抜き孔を覆う部分だけでなく、ガス抜き孔の開口周縁部に配置された部分にも含浸するのを抑えることが可能になり、発泡原料がガス抜き孔内に流入するのを確実に抑制することができる。

また、本発明に係る発泡成形体の製造装置では、前記磁着部材は、内部が前記ガス抜き孔とされたガス抜き筒部、および該ガス抜き孔をキャビティの外側から閉塞する閉塞壁部を有する孔画成体と、前記ガス抜き孔内に固定された磁石と、を備え、前記孔画成体には、前記ガス抜き孔とキャビティの外部とを連通する連通路が形成されていても良い。

この場合、孔画成体に前記連通路が形成されているので、ガス抜き孔からキャビティの外部に排気されるキャビティ内の発泡ガスや空気の流量を、例えば連通路の流路径や流路長などを変更することで調整することができる。したがって、ガス抜き孔から排気される発泡ガスや空気の流量を、磁石ではなく孔画成体を加工することで調整することが可能になり、この調整を比較的安価に行うことができる。

なおこのように、ガス抜き孔から排気される発泡ガスや空気の流量を調整すると、発泡ガスや空気の排気時に、キャビティ内の発泡原料が、補強部材に含浸しにくくなることから、発泡原料が補強部材を通してガス抜き孔内に流入してしまうのを確実に抑制することができる。

本発明によれば、ガス抜き孔内への発泡原料の流入を抑制するとともに、発泡成形体を高精度かつ容易に形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る金型で製造されるシート用パッドの一部断面を含む斜視図である。 図１に示すシート用パッドを裏面から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る金型を示す断面図である。 図３に示す金型の要部の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るシート用パッドの製造方法の一工程図である。 本発明の第１実施形態に係るシート用パッドの製造方法の一工程図である。 本発明の第１実施形態に係るシート用パッドの製造方法の一工程図である。 本発明の第１実施形態に係るシート用パッドの製造方法の一工程図である。 本発明の第２実施形態に係る金型の要部の拡大断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る金型（発泡成形体の製造装置）１０で製造されるシート用パッド（発泡成形体）１について説明する。
図１に示すように、シート用パッド１は、発泡体２の裏面（表面）に補強部材３が一体に固着されてなり、車両のシートフレームＦに裏面側を向けて組み付けられる。なお図１に示すシート用パッド１は、前記車両におけるシートの着座部となるいわゆるクッションパッドである。

発泡体２は、発泡原料（例えば、ウレタン原料）を発泡することで形成され、例えばポリウレタンフォーム等で形成されている。
補強部材３は、シート用パッド１の裏面側の表皮を形成している。この補強部材３は、通気性を具備する膜状体であり、例えば、寒冷紗、粗毛フェルト、不織布などで形成されている。

図２に示すように、補強部材３には、非通気性を具備する被着体４が取り付けられている。被着体４は板状とされ、補強部材３と発泡体２との間に複数挟み込まれている。被着体４は、例えば強磁性体材料（鉄、コバルト、ニッケルなど）からなる板状体や、少なくとも一方の面が着磁されたマグネットシート等で形成されている。

次に、このシート用パッド１を製造する金型１０について説明する。
図３に示すように、金型１０は、キャビティ１１内に連通しキャビティ１１の内部と外部とを連通するガス抜き孔１２が形成され、該ガス抜き孔１２が開口するキャビティ面１４に補強部材３を配置した状態で、キャビティ１１内で発泡原料を発泡させることにより、発泡体２を形成するとともに該発泡体２の裏面に補強部材３を一体に固着する。

本実施形態では、金型１０は、シート用パッド１の表面側を成形するように凹設された下型１５と、シート用パッド１の裏面側を成形する上型１６と、を備えており、上型１６が、下型１５にヒンジ部を介して回動可能に設けられるとともに下型１５の上面開口を開閉する。そして、上型１６が下型１５の上面開口を閉じることにより、上型１６のキャビティ面１４と下型１５のキャビティ面１３との間に、シート用パッド１の形状に対応する発泡空間であるキャビティ１１が形成される。

上型１６および下型１５は、例えば、後述する磁石１８に磁着されない非磁着性を具備する金属材料（例えば、アルミニウム材料など）等で形成されている。上型１６には、キャビティ面１４に開口する貫通孔１９が複数形成されており、これらの貫通孔１９内には、前記ガス抜き孔１２を画成する磁着部材１７が各別に装着されている。

そして本実施形態では、磁着部材１７は、補強部材３に取り付けられた被着体４が補強部材３を介して磁着する。図４に示すように、磁着部材１７は、内部がガス抜き孔１２とされた筒状の磁石１８とされている。磁石１８は、永久磁石で形成されるとともに貫通孔１９内に嵌合され、磁石１８のキャビティ１１の内側の端面は、上型１６のキャビティ面１４に滑らかに連なって面一となっている。

次に、この金型１０を用いてシート用パッド１を形成するシート用パッドの製造方法（発泡成形体の製造方法）について説明する。ここで、補強部材３には、複数の被着体４がそれぞれ、複数のガス抜き孔１２に対応する位置に予め取り付けられている。

はじめに、図５および図６に示すように、上型１６を開けた後、補強部材３を上型１６のキャビティ面１４に配置する配置工程を行う。
この際、被着体４が、補強部材３に対してキャビティ面１４の反対側に位置した状態で、補強部材３をキャビティ面１４に配置しながら、該補強部材３が被着体４と磁着部材１７（磁石１８）との間に挟み込まれるように被着体４を磁着部材１７に磁着させる。これにより、図６に示すように、ガス抜き孔１２が、被着体４によりキャビティ１１の内側から覆われることとなる。図示の例では、キャビティ面１４のうちのガス抜き孔１２の開口周縁部１２ａも、被着体４によりキャビティ１１の内側から覆われる。
なお、この配置工程を行うとともに、下型１５内に発泡原料を投入し、その後、上型１６を閉じる。

次に、図７および図８に示すように、キャビティ１１内で発泡原料を発泡させる発泡工程を行う。この際、キャビティ１１内の発泡ガスや空気は、通気性を具備する補強部材３を通してガス抜き孔１２から排気される。
そしてこの工程では、図８に示すように、発泡原料が発泡しつづけると、補強部材３が、キャビティ１１内で発泡する発泡原料により上型１６のキャビティ面１４に押し付けられる。ここで、ガス抜き孔１２が、被着体４によりキャビティ１１の内側から覆われているので、発泡原料のガス抜き孔１２内への流入が、非通気性を具備する被着体４により抑制される。

なお、補強部材３が被着体４と磁着部材１７との間に挟み込まれるように被着体４を磁着部材１７に磁着させているので、ガス抜き孔１２が被着体４によって完全に閉塞されることがなく、補強部材３が、キャビティ１１内で発泡する発泡原料によりキャビティ面１４に押し付けられた後に、仮にキャビティ１１内に発泡ガスや空気が残存していた場合であっても、残存する発泡ガスなどは、通気性を具備する補強部材３を通してガス抜き孔１２から排気される。

そして、キャビティ１１内で発泡体２が形成されるとともに該発泡体２の裏面に補強部材３が一体に固着されてシート用パッド１が形成されることで発泡工程が終了する。その後、上型１６を開けて、シート用パッド１を金型１０から脱型することにより、シート用パッド１を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る金型１０およびシート用パッドの製造方法によれば、配置工程時に、磁着部材１７に被着体４を磁着させ、該被着体４によりガス抜き孔１２をキャビティ１１の内側から覆うので、発泡工程時に、発泡原料のガス抜き孔１２内への流入を、非通気性を具備する被着体４により抑制することができる。しかもこのように、配置工程時に、被着体４を磁着部材１７に磁着させることで該被着体４によりガス抜き孔１２を覆うので、発泡工程前に、予め被着体４をガス抜き孔１２に高精度に位置決めしておくことが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功することができる。

一方、配置工程時に、補強部材３が被着体４と磁着部材１７との間に挟み込まれるように被着体４を磁着部材１７に磁着させているので、ガス抜き孔１２が被着体４によって完全に閉塞されることがなく、発泡工程時に、キャビティ１１内の発泡ガスや空気を、通気性を具備する補強部材３を通してガス抜き孔１２から排気することができる。
以上より、ガス抜き孔１２内への発泡原料の流入を抑制しつつ、シート用パッド１を高精度に形成することができる。

また、磁着部材１７が、内部がガス抜き孔１２とされた筒状の磁石１８であるので、被着体４を磁着部材１７（磁石１８）に磁着させ、該被着体４によりガス抜き孔１２をキャビティ１１の内側から覆うことで、ガス抜き孔１２だけでなくガス抜き孔１２の開口周縁部１２ａも、被着体４によりキャビティ１１の内側から確実に覆うことが可能になる。したがって、キャビティ１１内の発泡原料が、補強部材３のうち、ガス抜き孔１２を覆う部分だけでなく、ガス抜き孔１２の開口周縁部１２ａに配置された部分にも含浸するのを抑えることが可能になり、発泡原料がガス抜き孔１２内に流入するのを更に確実に抑制することができる。

また、以上のように補強部材３への発泡原料の含浸を精度良く抑制できるので、補強部材３を透過してガス抜き孔１２内へ発泡原料が流入することを抑制するのに留まらず、発泡原料の含浸による補強部材３の硬化が抑制され表面状態が良好で高品質なシート用パッド１を形成することができる。

また、被着体４が、補強部材３に取り付けられていることから、配置工程時に、補強部材３をキャビティ面１４に配置しながら、被着体４を磁着部材１７に磁着させることが可能になる。したがって、この金型１０に設けられているガス抜き孔１２の数によらず、被着体４でガス抜き孔１２を容易に覆わせることが可能になるとともに、補強部材３をキャビティ面１４に対して高精度に容易に配置することが可能になり、配置工程を容易に行うことができる。
さらにこのように、配置工程を容易に行うことができることから、キャビティ１１内のスペースが制約されている場合であっても、キャビティ１１内に補強部材３を被着体４とともに位置決めしながら配置する作業の煩雑さを緩和することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の金型２０を、図９を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９に示すように、この金型２０の磁着部材２６は、内部がガス抜き孔１２とされたガス抜き筒部２２、および該ガス抜き孔１２をキャビティ１１の外側から閉塞する閉塞壁部２３を有する孔画成体２４と、ガス抜き孔１２内に固定された磁石２１と、を備えている。

図示の例では、ガス抜き筒部２２は、貫通孔１９内に嵌合され、ガス抜き筒部２２のキャビティ１１の内側の端面は、上型１６のキャビティ面１４に滑らかに連なって面一となっている。また閉塞壁部２３は、ガス抜き筒部２２のキャビティ１１の外側の開口端部を閉塞しており、孔画成体２４は、全体としてキャビティ１１の内側に開口する有頂筒状をなしている。

磁石２１は、ガス抜き孔１２内にその軸線方向に沿って延在する棒状に形成され、孔画成体２４の閉塞壁部２３に固定されるとともに該閉塞壁部２３の中央部からキャビティ１１の内側に向けて延在している。磁石２１のキャビティ１１の内側の端面は、上型１６のキャビティ面１４と面一となっている。この磁石２１には、被着体４が補強部材３を介して磁着する。

そして、孔画成体２４には、ガス抜き孔１２とキャビティ１１の外部とを連通する連通路２５が形成されている。図示の例では、連通路２５は、ガス抜き筒部２２のキャビティ１１の外側に位置する部分にその周方向に間隔をあけて複数形成されている。
この金型２０において、キャビティ１１内の発泡ガスや空気などは、ガス抜き孔１２および連通路２５を通って排気される。

本実施形態に係る金型２０およびシート用パッドの製造方法によれば、孔画成体２４に前記連通路２５が形成されているので、ガス抜き孔１２からキャビティ１１の外部に排気されるキャビティ１１内の発泡ガスや空気の流量を、例えば連通路２５の流路径や流路長などを変更することで調整することができる。したがって、ガス抜き孔１２から排気される発泡ガスや空気の流量を、磁石２１ではなく孔画成体２４を加工することで調整することが可能になり、この調整を比較的安価に行うことができる。

またこのように、ガス抜き孔１２から排気されるキャビティ１１内の発泡ガスや空気の流量を調整すると、発泡ガスや空気の排気時に、キャビティ１１内の発泡原料が、補強部材３に含浸しにくくなることから、発泡原料が補強部材３を通してガス抜き孔１２内に流入してしまうのを確実に抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば前記各実施形態では、金型１０、２０には、ガス抜き孔１２を画成する磁着部材１７、２６が、複数設けられているものとしたが、１つであっても良い。
また、磁着部材１７、２６は、ガス抜き孔１２の少なくとも一部を画成すれば良く、例えば、磁着部材が、貫通孔１９の内周面に取り付けられた磁石とされ、貫通孔１９の内周面のうち、該磁着部材が取り付けられていない部分とともにガス抜き孔１２を画成しても良い。

また前記各実施形態では、金型１０、２０は、上型１６および下型１５を備えるものとしたが、これらに加えて、キャビティ１１内に配設される中子型を備える構成であっても良い。
また前記各実施形態では、シート用パッド１として、いわゆるクッションパッドを採用したが、これに限られるものではなく、例えば、前記車両におけるシートの背もたれ部となるいわゆるバックパッド等であっても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ シート用パッド（発泡成形体）
２ 発泡体
３ 補強部材
４ 被着体
１０、２０ 金型（発泡成形体の製造装置）
１１ キャビティ
１２ ガス抜き孔
１３、１４ キャビティ面
１７、２６ 磁着部材
１８、２１ 磁石
２２ ガス抜き筒部
２３ 閉塞壁部
２４ 孔画成体
２５ 連通路

Claims (4)

1. キャビティ内に連通するガス抜き孔が形成され、該ガス抜き孔が開口するキャビティ面に通気性を具備する補強部材を配置した状態で、キャビティ内で発泡原料を発泡させることにより、発泡体を形成するとともに該発泡体の表面に前記補強部材を一体に固着させて発泡成形体を形成する発泡成形体の製造装置であって、
   前記補強部材に取り付けられた非通気性を具備する被着体が前記補強部材を介して磁着するとともに、前記ガス抜き孔の少なくとも一部を画成する磁着部材を備えていることを特徴とする発泡成形体の製造装置。
2. 請求項１記載の発泡成形体の製造装置であって、
   前記磁着部材は、内部が前記ガス抜き孔とされた筒状の磁石であることを特徴とする発泡成形体の製造装置。
3. 請求項１記載の発泡成形体の製造装置であって、
   前記磁着部材は、内部が前記ガス抜き孔とされたガス抜き筒部、および該ガス抜き孔をキャビティの外側から閉塞する閉塞壁部を有する孔画成体と、前記ガス抜き孔内に固定された磁石と、を備え、
   前記孔画成体には、前記ガス抜き孔とキャビティの外部とを連通する連通路が形成されていることを特徴とする発泡成形体の製造装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の発泡成形体の製造装置を用いた発泡成形体の製造方法であって、
   前記補強部材を前記キャビティ面に配置する配置工程と、
   キャビティ内で発泡原料を発泡させ、発泡体を形成するとともに該発泡体の表面に前記補強部材を一体に固着させて前記発泡成形体を形成する発泡工程と、を有し、
   前記配置工程は、前記補強部材を前記キャビティ面に配置しながら、該補強部材が前記被着体と前記磁着部材との間に挟み込まれるように前記被着体を前記磁着部材に磁着させ、該被着体により前記ガス抜き孔をキャビティの内側から覆うことを特徴とする発泡成形体の製造方法。

Images