JP5468823B2

JP5468823B2 - サポート材の設計方法

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Publication number: JP5468823B2
Application number: JP2009143386A
Authority: JP
Inventors: 雅人太田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-06-16
Also published as: JP2011000172A

Description

本発明は、シートパッドの硬度測定対象部の下側にシートパッド支持部材を配置し、該硬度測定対象部の上面に加圧板を押し付け、該硬度測定対象部を該シートパッド支持部材と加圧板との間で圧縮することによりシートパッドの硬度を測定する硬度測定方法において用いられるシートパッド支持部材を用いて、シートパッドの下面に沿う形状のサポート材を設計する方法に関する。

I．車両のシートに取り付けられるシートパッドの硬度を測定する方法がＪＡＳＯ（日本自動車工業会規格）Ｂ４０８−８９に規定されている。この規定に従って硬度測定を行う場合、試験機の水平台上に試験片を置き、試験機に取り付けられた円板形の加圧板をこの試験片の上面の中心に載せる。次いで、この加圧板により試験片に５Ｎの初荷重を加えて厚さを測定し、これを初期厚さとする。次に、予備圧縮として、加圧板を５０ｍｍ／分の速度にて初期厚さの７５％の距離まで圧縮した後、直ちに荷重を除く。その後、３〜５分間放置した後、初期厚さの２５％の距離まで圧縮し、そのままの状態で２０秒間静止させた後、荷重を測定する。これを２５％硬さとする。

この試験片としては、シートパッドと同一材料にて所定寸法のブロック形状に発泡成形した成形体や、この成形体の中央のコア部分を所定寸法の角柱形状に切り出したもの、あるいはシートパッド成形品そのものが用いられる。

シートパッド成形品を試験機の水平台上に設置し、このシートパッド成形品の尻下部（車両乗員が着座したときに乗員の臀部が載る部分）を上方から加圧板により圧縮して硬度を測定することも行われている。この場合、シートパッド成形品の下側に、該シートパッド成形品の尻下部の下面に密着するようにシートパッド支持部材を設置し、このシートパッド支持部材と加圧板との間でシートパッド成形品を圧縮する。シートの背もたれ部を構成するシートパッドに関しても、これと同様にして硬度測定が行われる。

II．シートパッドは、金型に、ポリオール成分配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン配合原液を注入して発泡成形することにより製造されている。

第４図は、従来のシートパッド成形用金型の一般的な製造方法を示すフロー図である。まず、シートパッドと同形状の原型１を作製する（第４図（ａ））。この原型１の外形寸法は、後述の金型鋳造段階において鋳型３ａ，３ｂに注湯した金属材料が硬化時に熱収縮することを考慮して、金型の設計寸法よりも若干（例えば１〜１．２％程度）大きなものとされる。この原型１は、例えば硬質ウレタン等の樹脂材料を切削加工して作製される。

次に、この原型１を型枠（図示略）に入れ、これに石膏や合成樹脂等を充填して造形型（反転型）２を作製する（第４図（ｂ））。この造形型２は、脱型を考慮して複数個に分割可能とされる。なお、第４図（ｂ）においては、この造形型２は上型２ａと下型２ｂとに２分割されているが、必要に応じて３分割以上とされることもあり、中子が設けられることもある。

次に、この造形型２の上型２ａ及び下型２ｂからそれぞれ鋳型砂にて上型用鋳型３ａ及び下型用鋳型３ｂを作製する（第４図（ｃ））。その後、これらの鋳型３ａ，３ｂにアルミニウム合金等の溶融金属を注湯し、シートパッド成形用金型４を構成する上型４ａ及び下型４ｂを鋳造する（第４図（ｄ））。

この金型製造工程を簡略化するために、特開２００３−１８１５９６（特許文献１）及び特開２００２−２４００５９（特許文献２）には、ブロック状の合成樹脂材等を自動加工機械により切削して造形型を作製することが記載されている。特開２００２−３２１２２６（特許文献３）には、金型のＣＡＤデータから該金型を複数の層に分割した場合の各層の断面形状を求め、各層の断面形状と合致する形状にカットされた複数の基材を積層し、その後、積層された基材表面に金属層を形成することにより金型を製造することが記載されている。特開２００２−３６２４６（特許文献４）には、アルミニウムの直彫りにより金型を製造することが記載されている。

シートパッドの補強のために、該シートパッドの下面に沿ってサポート材が設けられることがある。第５図は、サポート材６付きシートパッド５の概略的な縦断面図である。一般的に、サポート材６は、繊維系材料からなる基布（原反）を、シートパッド５の下面に沿う立体形状となるように縫製したものである。このサポート材６は、シートパッド５と一体成形されている。即ち、シートパッド５の発泡成形を行うに当っては、第６図の通り、該シートパッド５の下面を成形する上型４ａのキャビティ面に沿ってサポート材６を配置し、下型４ｂ内にウレタン原料７を充填した後、型締めして加熱し、発泡させる。発泡したウレタン原料が硬化した後、型開きして脱型する。これにより、第５図に示すサポート材６付きシートパッド５の成形品が得られる。

一般的に、このサポート材６の設計に際しては、上型４ａのキャビティ面に基布を当てながら、この基布を該キャビティ面に密着するように裁断及び縫合してサポート材６の試作品を作製する。その後、この試作品の縫合を解いて平面上に平たく展開し、この展開形状に基づいてサポート材６の設計図面（展開図）を作成する。

特開２００１−３５３７３２（特許文献５）には、シートパッド成形用金型のＣＡＤデータ、又はシートパッドのＣＡＤデータに基づいてサポート材の設計図面を作成する方法が記載されている。

特開２００３−１８１５９６特開２００２−２４００５９特開２００２−３２１２２６特開２００２−３６２４６特開２００１−３５３７３２

上記のように、シートパッド成形用金型を用いてサポート材の試作品を作製し、それに基づいてサポート材の設計を行う場合には、シートパッド成形用金型が完成しない限りサポート材の設計を行うことができない。そのため、金型が完成しても、直ちにシートパッドの発泡成形作業を開始することができないので、シートパッドの発泡成形作業の開始時期が遅れる。

上記特許文献１〜４では、金型の製造工程が簡略化されるため、金型の製造にかかる期間は短縮される。しかしながら、特許文献１〜４でも、完成した金型を用いてサポート材の試作品を作製する必要があるため、金型が完成した後、直ちにシートパッドの発泡成形作業を開始することはできない。

なお、シートパッド成形用金型の製造工程において作製される原型又は造形型を用いてサポート材の試作品を作製することも考えられる。しかしながら、前述の通り、これらの原型及び造形型は、金型鋳造段階において金属材料が硬化時に熱収縮することを考慮して、シートパッドの設計寸法よりも若干大きなものとなっているので、これらの原型又は造形型を用いて作製されたサポート材の試作品は、シートパッド成形品よりも大きなものとなる。

上記特許文献５では、シートパッド成形用金型のＣＡＤデータ、又はシートパッドのＣＡＤデータに基づいてサポート材の設計図面を作成するため、シートパッド成形用金型が完成していなくても、サポート材の試作品を作製することができる。しかしながら、縫合等により生じる基布の微妙な変形をＣＡＤデータから正確に予測するのは困難であり、試作品を実際にキャビティ面に沿わせて歪みや誤差を確認する必要があるため、特許文献５でも、金型が完成した後、直ちにシートパッドの発泡成形作業を開始することはできない。

本発明は、サポート材の試作品を作製するのに用いることができ、これによりシートパッドの発泡成形作業の開始時期を早期化することが可能なシートパッド支持部材を用いたサポート材の設計方法を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）のサポート材の設計方法は、シートパッドの下面に沿って設けられるサポート材の設計方法であって、シートパッドの硬度測定対象部の下側にシートパッド支持部材におけるシートパッドの硬度測定対象部の下面を支持する第１のシートパッド支持面を配置するとともに、シートパッド支持部材におけるシートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の少なくとも一部の下面を支持する第２のシートパッド支持面を配置し、該硬度測定対象部の上面に加圧板を押し当て、該硬度測定対象部を該シートパッド支持部材と加圧板との間で圧縮することによりシートパッドの硬度を測定する硬度測定方法において用いられるシートパッド支持部材の第１及び第２のシートパッド支持面にシート状材料を当てながら、該シート状材料を該第１及び第２のシートパッド支持面に密着する形状となるように裁断及び縫合してサポート材の試作品を作製し、この試作品に基づいてサポート材を設計することを特徴とするものである。

請求項２のサポート材の設計方法は、請求項１において、該第１のシートパッド支持面と第２のシートパッド支持面とが連続していることを特徴とするものである。

請求項３のサポート材の設計方法は、請求項１において、該第１のシートパッド支持面と第２のシートパッド支持面とが離隔していることを特徴とするものである。

請求項４のサポート材の設計方法は、請求項１ないし３のいずれか１項において、該第２のシートパッド支持面は、シートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の下面の略全体を支持することを特徴とするものである。

請求項５のサポート材の設計方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該シートパッド支持部材は合成樹脂製であり、該合成樹脂は、硬質ウレタン、ケミカルウッドを含むことを特徴とするものである。

本発明（請求項１）のサポート材の設計方法は、シートパッドの硬度測定対象部の下面に密着する第１のシートパッド支持面と、シートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の少なくとも一部の下面に密着する第２のシートパッド支持面とを備えたシートパッド支持材を用いてサポート材の試作品を作製する。そのため、この第１及び第２のシートパッド支持面にシート状材料を当てながら、このシート状材料を該第１及び第２のシートパッド支持面に密着するように裁断及び縫合することにより、シートパッドの下面に沿う形状のサポート材の試作品を作製することができる。そのため、シートパッド成形用金型が完成していなくても、このシートパッド支持部材を用いてサポート材の試作品を作製し、それに基づいてサポート材の設計図面を作成してサポート材の製造を開始することができ、これにより、シートパッド成形用金型が完成した後、直ちにサポート材付きシートパッドの発泡成形作業を開始することが可能となる。

また、このようにシートパッドの硬度測定時に用いられるシートパッド支持部材を用いてサポート材の試作品を作製することができるので、サポート材の試作品を作製するための専用の型を作製する必要がないので、コストの増大を抑えることができる。

本発明においては、第１のシートパッド支持面と第２のシートパッド支持面とは連続していてもよく（請求項２）、離隔していてもよい（請求項３）。また、該第２のシートパッド支持面は、シートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の下面の略全体に密着するように構成されてもよい（請求項４）。

このシートパッド支持部材は、シートパッドの硬度測定時に加圧板からシートパッドに荷重が加えられた際に、実質的に全く変形しない硬度及び剛性を有していればよい。従って、このシートパッド支持部材の材料としては、請求項５の通り、硬質ウレタン、ケミカルウッドなどの、比較的加工が容易な材料を用いることができる。

実施の形態に係るシートパッド支持部材を用いたシートパッドの硬度測定方法を示す縦断面図である。図１のシートパッド支持部材を用いたサポート材の試作品の作製手順を示す縦断面図である。図２のサポート材の試作品を平面上に展開した概略的な展開図である。一般的なシートパッド成形用金型の製造方法を示すフロー図である。サポート材付きシートパッドの概略的な縦断面図である。図５のサポート材付きシートパッドの製造手順を示すシートパッド成形用金型の概略的な縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

第１図は、実施の形態に係るシートパッド支持部材１０を用いたシートパッド５の硬度測定方法を示す縦断面図である。第２図は、このシートパッド支持部材１０を用いたサポート材６の試作品の作製手順を示す縦断面図である。第３図は、このサポート材６の試作品を平面上に展開した概略的な展開図である。この実施の形態では、サポート材６は、シートパッド５の下面の略全体を覆っている。

第１図に示すように、シートパッド５の硬度測定を行うに際しては、水平台Ｔ上にシートパッド支持部材１０を設置し、このシートパッド支持部材１０の上にシートパッド５を載せ、該シートパッド５の硬度測定対象部としての尻下部Ｈに上方から円板状の加圧板Ｐを押し当て、該尻下部Ｈをこのシートパッド支持部材１０と加圧板Ｐとの間で圧縮して硬度を測定する。

この実施の形態では、シートパッド支持部材１０は、シートパッド５の略全体が載る大きさであり、且つその上面１１は、シートパッド５の下面の略全体を支持しうる形状となっている。この上面１１のうち、シートパッド５の尻下部Ｈの下面に密着する領域が第１のシートパッド支持面であり、それ以外の領域が第２のシートパッド支持面であり、これらの第１及び第２のシートパッド支持面同士は連続して形成されたものとなっている。なお、シートパッド支持部材１０の上面１１の構成はこれに限定されるものではない。

このシートパッド支持部材１０は、例えば、シートパッド５の設計用ＣＡＤデータに基づき、該シートパッド５の下面の反転型を形成する如く自動加工機械で合成樹脂材料等を切削することにより作製される。このシートパッド支持部材１０は、シートパッド５の硬度測定時に加圧板Ｐからシートパッド５に荷重が加えられた際に、実質的に全く変形しない硬度及び剛性を有していればよい。従って、このシートパッド支持部材１０の材料としては、硬質ウレタン、ケミカルウッドなどの、比較的加工が容易な材料を用いることができる。ただし、シートパッド支持部材１０の製造方法及び材料はこれに限定されない。

このシートパッド支持部材１０の上面１１は、シートパッド５の下面の略全体を支持しうる形状となっているので、このシートパッド支持部材１０を用いてサポート材６の設計を行うことができる。即ち、サポート材６を設計するに当っては、第２図（ａ），（ｂ）のように、シート状材料１２をシートパッド支持部材１０の上面１１に当てながら、該シート状材料１２をこの上面１１に密着する形状となるように裁断及び縫合してサポート材６の試作品を作製する。その後、第３図のように、この試作品の縫合を解いて平面上に平たく展開し、この展開形状に基づいてサポート材６の設計図面（展開図）を作成する。なお、このシート状材料１２は、サポート材６と同一材料であってもよく、異なっていてもよい。

このシートパッド支持部材１０は、シートパッド成形用金型４と別工程にて、且つ該金型４よりも容易に製造することができる。具体的には、例えば金型４の製造工程において作製される原型１は、シートパッド５の全体を模したものであるが、このシートパッド支持部材１０は、シートパッド５の下面側のみを模したものであるため、原型１を作製するのに要する作業量の半分程度の作業量にてシートパッド支持部材１０を作製することができる。従って、例えば金型４の製造作業を開始するのと同時期にシートパッド支持部材１０の製造作業を開始すれば、金型４よりも極めて早期のうちにシートパッド支持部材１０を完成させることができる。これにより、金型４が完成する前に、このシートパッド支持部材１０を用いてサポート材６の試作品を作製し、それに基づいてサポート材６の設計図面を作成してサポート材６の製造を開始することができる。この結果、金型４が完成した後、直ちにサポート材６付きシートパッド５の発泡成形作業を開始することが可能となる。

なお、このようにシートパッド支持部材１０を用いて試作されたサポート材６の試作品は、シート状材料１２を、実際にシートパッド５の下面に沿う形状の面に当てながら裁断及び縫合しているため、前記特許文献５のようにシートパッド５のＣＡＤデータから作製された試作品に比べて、該シートパッド５の下面の形状に対する歪みや誤差が小さいので、この試作品に基づいてサポート材６の設計及び製造を行うことができる。

なお、念のため、金型４が完成した後、この試作品を上型４ａのキャビティ面に装着し、この試作品の歪みや誤差を確認するようにしてもよい。この場合、仮に試作品に歪みや誤差が生じていても、シートパッド５のＣＡＤデータから作製された試作品に比べて、この歪みや誤差は小さいので、容易に修正することができる。そのため、過度にシートパッド５の発泡成形作業の開始時期が遅れることはない。

上記の実施の形態は本発明の一例を示すものであり、本発明は上記の実施の形態に限定されない。

例えば、上記の実施の形態では、シートパッド５の下面の略全体にサポート材６が設けられているが、シートパッド５の下面の一部にのみサポート材６が設けられていてもよい。この場合、シートパッド支持部材１０の上面１１は、シートパッド５の硬度測定対象部としての尻下部Ｈと、該尻下部Ｈ以外の部分であって且つサポート材６が設けられた部分のみを支持する形状であればよく、該尻下部Ｈ以外の部分であって且つサポート材６が設けられていない部分の下面には密着しない形状であってもよい。

本発明においては、シートパッド支持部材１０のうちシートパッド５の尻下部Ｈを支持する部分と、シートパッド５の該尻下部Ｈ以外の部分を支持する部分とが別体に設けられてもよい。

上記の実施の形態では、サポート材６の試作品を平たく展開したシート状材料１２は、全体が連続したものとなっているが、複数枚の裁断片に分割されていてもよい。

上記の実施の形態では、シートパッド５は、シートの座部（着座者の臀部が載る部分）を構成するものであるが、本発明は、これ以外のシートパッド、例えばシートの背もたれ部を構成するシートパッドの支持部材及びサポート材の設計方法にも適用可能である。

１原型
２造形型
３ａ上型用鋳型
３ｂ下型用鋳型
４シートパッド成形用金型
５シートパッド
６サポート材
１０シートパッド支持部材
１１シートパッド支持部材の上面
１２シート状材料

Claims

シートパッドの下面に沿って設けられるサポート材の設計方法であって、
シートパッドの硬度測定対象部の下側にシートパッド支持部材におけるシートパッドの硬度測定対象部の下面を支持する第１のシートパッド支持面を配置するとともに、シートパッド支持部材におけるシートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の少なくとも一部の下面を支持する第２のシートパッド支持面を配置し、該硬度測定対象部の上面に加圧板を押し当て、該硬度測定対象部を該シートパッド支持部材と加圧板との間で圧縮することによりシートパッドの硬度を測定する硬度測定方法において用いられるシートパッド支持部材の第１及び第２のシートパッド支持面にシート状材料を当てながら、該シート状材料を該第１及び第２のシートパッド支持面に密着する形状となるように裁断及び縫合してサポート材の試作品を作製し、この試作品に基づいてサポート材を設計することを特徴とするサポート材の設計方法。
請求項１において、該第１のシートパッド支持面と第２のシートパッド支持面とが連続していることを特徴とするサポート材の設計方法。
請求項１において、該第１のシートパッド支持面と第２のシートパッド支持面とが離隔していることを特徴とするサポート材の設計方法。
請求項１ないし３のいずれか１項において、該第２のシートパッド支持面は、シートパッドの硬度測定対象部以外の部分であって且つ下面にサポート材が設けられた部分の下面の略全体を支持することを特徴とするサポート材の設計方法。
請求項１ないし４のいずれか１項において、該シートパッド支持部材は合成樹脂製であり、該合成樹脂は、硬質ウレタン、ケミカルウッドを含むことを特徴とするサポート材の設計方法。