JP5867018B2 - 成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、発泡成形品（車両用シートのクッション材等）を成形可能な成形装置に関する。

この種の成形装置として、第一型と、第二型と、キャビティと、気体（エアや発泡ガス）の排出手段を備えた成形装置が公知である（特許文献１を参照）。
この成形装置では、例えば車両用シートのクッション材（発泡成形品の一例）を成形できる。この種のクッション材は、シート外形をなして乗員を弾性的に支持する部材であり、ポリウレタンフォームなどの発泡樹脂にて形成される。
そして第一型と第二型は、互いに閉合せ可能な型部材であり、両型の間に、キャビティ（クッション材の外形形状に倣った空間部）を形成できる。また排出手段は、第二型を厚み方向に貫通する管部であり、キャビティと装置外部を連通する。

そしてクッション材を成形する際に、排出手段の排出口（キャビティ側に突出する管部分）を通気性素材で被覆する。通気性素材は、例えば専用の保持具にて、突刺し状態で排出口に取付けられる。ここで通気性素材は、例えばスラブチップ製の部材であり、防水処理により成形材料の含浸が極力抑えられている。
つぎに第一型と第二型を閉じ合せたのち、キャビティ内の成形材料を発泡させてクッション材を成形する。このとき排出手段からの成形材料の流出を通気性素材で阻止しつつ、キャビティ内の気体を排出口から装置外に排出する。このようにキャビティから滞留気体を排出することで、クッション材の肉欠け部位（キャビティの滞留気体が一カ所に溜まることで発生する凹み部位）の発生を極力阻止できる。

特開２００３−２０５１８７号公報

ところで公知技術では、通気性素材にて排出口を被覆することで、成形材料の外部流出を阻止する。
しかし公知技術の構成（通気性素材が必須の構成）は、成形装置の部品点数削減の観点から、すんなり採用できる構成ではなかった。またクッション材の成形時に通気性素材を配置する作業（管部分に通気性素材を突刺す作業）がやや面倒であった。
本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、成形装置の部品点数を削減しつつ、発泡成形品を良好に成形することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の成形装置は、第一型と、第一型に閉じ合せ可能な第二型と、第一型と第二型の間に形成され且つ成形材料の発泡可能なキャビティとを有し、発泡成形品である車両用シートのクッション材を成形するための成形装置である。ここでクッション材の裏面は、凸部位と、凸部位の端部に設けられ且つクッション材の厚みが少なくなる向きに傾斜する傾斜部位とを有する。
そしてキャビティ内の成形材料を発泡させて車両用シートのクッション材である発泡成形品を成形する。この種の装置構成では、成形装置の部品点数を削減しつつ、発泡成形品を良好に成形できることが望ましい。

そこで本発明では、第一型と第二型のいずれかであって且つクッション材を成形する際にキャビティの上方に配置される一方の型が、成形装置の外部と非連通の複数の凹部を有し、複数の凹部は、成形材料の発泡時においてキャビティ内に滞留する気体を流入可能な構成とされている。
本発明では、キャビティ内の滞留気体を複数の凹部に流入させることで、（通気性素材や排出手段を用いることなく）クッション材を良好に成形できる。

また第１発明の成形装置は、一方の型のキャビティを臨む面が、クッション材の裏面形状に倣った形状とされ且つ傾斜部位に倣った形状の傾斜面を有するとともに、クッション材に一体化される弾性部材が配置されている。
また型閉じ状態の成形装置が床面に配置された状態を基準として、傾斜面が、弾性部材の配置位置よりも一方の型の周縁側に配置され且つ水平面に対して弾性部材から離れるに従って次第に下方に傾斜した状態とされているとともに、傾斜面に配置された複数の凹部が、キャビティの上方に配置する一方の型のキャビティを臨む面の面方向で見て弾性部材の配置位置よりも一方の型の周縁側に配置されている。
本発明によれば、成形材料の発泡により滞留気体が移動する先に凹部を設けることで、キャビティ内の滞留気体をスムーズに凹部に流入させることができる。

本発明に係る第１発明によれば、成形装置の部品点数を削減しつつ、発泡成形品を良好に成形することができる。また第１発明によれば、キャビティ内の滞留気体をスムーズに凹部に流入させることができる。

成形装置の概略斜視図である。 第二型（中間型部）の正面図である。 第二型（中間型部）とクッション材の断面図である。 （ａ）は、成形装置一部の断面図であり、（ｂ）は、クッション材成形時における成形装置一部の断面図である。 車両用シートを下方から見た斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図５を参照して説明する。なお各図には、適宜、部材前方に符号Ｆ、部材後方に符号Ｂ、部材上方に符号ＵＰ、部材下方に符号ＤＷを付す。
図１の成形装置１０は、発泡成形品を成形するための装置であり、第一型１１と、第二型１２と、キャビティ１４を有する（各部材の詳細は後述）。
本実施例では、上述の成形装置１０を用いて、車両用シートのクッション材４Ｐ（発泡成型品の一例、詳細後述）を成形できる（図５を参照）。このときキャビティ１４内の滞留気体（キャビティ内のエアや発泡成形時に発生する発泡ガス）にて、クッション材４Ｐに肉欠けなどが生じないよう（クッション材４Ｐが良好に成形されるよう）配慮される。
そしてこの種の装置構成では、成形装置１０の部品点数を削減しつつ（例えば通気性素材や保持具を省略しつつ）、クッション材４Ｐを良好に成形できることが望ましい。そこで本実施例では、後述の構成により、成形装置１０の部品点数を削減しつつ、クッション材４Ｐを良好に成形することとした。

［クッション材］
クッション材４Ｐは、シート外形をなして乗員を弾性的に支持可能な部材であり、例えばポリウレタンフォームにて形成できる（図３〜図５を参照）。
本実施例のクッション材４Ｐは、シートクッション４に使用される部材（略長方形状）であり、凸部位４ａと、傾斜部位４ｂと、弾性部材４ｃを有する。
凸部位４ａは、シート前後に延びる凸部であり、クッション材４Ｐの裏面側中央（専ら乗員の着座する部位）に形成できる。凸部位４ａの形成個所では、クッション材４Ｐの厚み寸法が大きくされており、着座性の向上が図られる。また傾斜部位４ｂは、凸部位４ａ終端（後端）の傾斜した部位であり、クッション材４Ｐの後端につづく。そして弾性部材４ｃは、凸部位４ａ後部（傾斜部位４ｂの直前）の部位であり、クッション材４Ｐの成形時（後述）に一体化することができる。

［成形装置］
成形装置１０は、第一型１１と、第二型１２（複数の凹部３０）と、キャビティ１４を有する（図１及び図２を参照）。
第一型１１と第二型１２は、互いに閉じ合せ可能な型部材であり、第一型１１と第二型１２の間に、キャビティ１４（クッション材４Ｐの外形に倣った空間部）が形成される。
本実施例の第一型１１は、略直方体状の部材であり、第一凹み部位２１を有する。第一凹み部位２１は、クッション材４Ｐの着座面形状に倣った形状の部位（典型的に凹凸状）であり、第一型１１の中央に形成できる。

また第二型１２は、第一型１１に倣った略直方体状の部材であり、第二凹み部位２２と、中間型部１６と、複数の凹部３０（後述）を有する。第二凹み部位２２は、第二型１２の中央に形成できる。
また中間型部１６は、略直方体状の突出部であり、第三凹み部位２３を有する。第三凹み部位２３は、クッション材４Ｐ裏面の裏面形状（凸部位４ａ等）に倣った凹凸部位であり、中間型部１６の中央に形成できる。そして第三凹み部位２３の終端（後端）には、傾斜部位４ｂに対応する傾斜した部位（傾斜面１６ａ）が形成される。
本実施例では、第二型１２の中央（第二凹み部位２２内）に中間型部１６を突出配置しつつ、第一型１１に閉じ合せる。こうすることで第一凹み部位２１と第三凹み部位２３によりキャビティ１４を形成するとともに、第一型１１と第二型１２の外周との閉じ合せ部にてキャビティ１４の周縁部分を形成することができる。

（凹部）
複数の凹部３０は、各々、成形装置１０の外部とは非連通の凹み個所であり、キャビティ内に開口可能である（図１〜図４を参照。なお各図では、便宜上一つの凹部にのみ符号を付すことがある）。
本実施例では、複数の凹部３０を、中間型部１６の傾斜面１６ａ（後述するようにキャビティ１４内の気体が滞留する個所）に形成できる。そして複数の凹部３０を、中間型部１６（傾斜面１６ａ）の長手方向及び短手方向に並列して形成する（上方視で略長方形状となるように並列する）。
このとき複数の凹部３０の形成数を調節するなどして、複数の凹部３０全体の容量を、キャビティ１４内の滞留気体が流入可能な容量に設定できる。

そして本実施例では、複数の凹部３０を形成することで、個々の凹部３０の容量を狭小化できる（図４を参照）。
ここで各凹部３０の寸法（深さ寸法Ｌ１や径寸法Ｌ２）は、成形材料の発泡圧やキャビティ１４の容量に応じて適宜設定できる。例えば一人乗り用のクッション材４Ｐを成形するとき、典型的にキャビティ１４内の容量を２５，０００ｃｍ^２〜３５，０００ｃｍ^２に設定できる。このとき５０個の凹部３０を形成するとともに、各凹部３０の深さ寸法Ｌ１を３ｍｍ〜８ｍｍ、径寸法Ｌ２をφ３ｍｍ〜５ｍｍに設定できる。
そして個々の凹部３０の容量を狭小化することで、凹部３０周囲に気体が滞留した場合（ガス溜まりが発生した場合）、ガス溜まりが原因のクッション材４Ｐの肉欠けを極力小さくできる（例えば修復不要な程度の大きさにできる）。
また同様に凹部３０に成形材料が入り込んだとしても、成形材料の入り込みが原因のクッション材４Ｐの凸形状を極力短小化することができる（例えば修復不要な程度の大きさにできる）。

［成形装置の配置］
図１を参照して、作業スペースに成形装置１０を配置する。このとき第一型１１内（第一凹み部位２１）を作業者側に向けつつ、第一型１１を床面に対して傾斜状に配置する。
つぎに第二型１２を、第一型１１に向かって移動可能とする。本実施例では、第一型１１に対して第二型１２を、図示しない軸材周りに回転させて、両型を型閉じすることができる。そして第一型１１に対して第二型１２を型閉じすることで、中間型部１６を中央に配置しつつ、第一凹み部位２１と第三凹み部位２３によりキャビティ１４を構成する。
このように本実施例では成形装置１０を傾斜状に配置しつつ、中間型部１６の一端側（傾斜面１６ａ）を上方に配置する。こうすることでクッション材４Ｐの成形時（後述）にキャビティ１４内の滞留気体が、成形材料の発泡圧などにより、装置上方の傾斜面１６ａ側（発砲方向下流側）に向かって移動することとなる。
また本実施例では、第一型１１と第二型１２型を型開きしたのち、中間型部１６に形成されたクッション材４Ｐを取出す。このとき第一型１１を傾斜させて第一凹み部位２１を作業者側に向けたことから、クッション材４Ｐを第一型１１から抜出しやすくなる（型抜き作業をスムーズに行うことができる）。

［クッション材の成形作業］
図１、図２及び図４を参照して、第一凹み部位２１に成形材料（液状の溶融樹脂等）を射出したのち、第一型１１と第二型１２を閉じ合せてキャビティ１４を形成する。
そして成形装置を加熱しつつ、キャビティ１４内で成形材料を発泡させてクッション材４Ｐを形成する。このとき本実施例では、傾斜面１６ａの手前に略矩形の弾性部材４ｃ（樹脂製）を配置する。
そして成形材料が、キャビティ１４の下部から上方に向かって発泡することで、キャビティ１４内の滞留気体が徐々に装置上方に押しやられる。そして滞留気体が、成形材料の発泡圧により弾性部材４ｃを回り込みつつ複数の凹部３０に流入することで、キャビティ１４内から滞留気体が極力除去される。これによりキャビティ１４内での成形材料の発泡がスムーズに進行して、クッション材４Ｐの成形が良好に行われる。

そして上述の構成では、成形時の発泡圧の関係で、複数の凹部３０に滞留気体が入りきらなかったり、複数の凹部３０に成形材料が侵入したりすることがある（図４（ｂ）を参照）。
このとき本実施例では、複数の凹部３０を形成することにより、個々の凹部３０の寸法を狭小とすることができる。このため凹部３０周囲に気体が滞留などしたとき、この滞留気体が原因のクッション材４Ｐの肉欠けを極力小さくできる（例えば修復不要な程度の大きさにできる）。
また同様に凹部３０に成形材料が侵入したとしても、この成形材料の侵入が原因のクッション材４Ｐの凸形状を極力短小化することができる（例えば修復不要な程度の大きさにできる）。
このように本実施例では、複数の凹部３０（狭小）を形成したことで、クッション材４Ｐの後処理（肉欠け部分や凸形状の形を整える作業）がほぼ不要とすることができる。

以上説明したとおり本実施例では、複数の凹部３０を中間型部１６に形成して、成形材料の発泡時においてキャビティ１４内に滞留する気体を流入可能とした。そしてキャビティ１４内の滞留気体を複数の凹部３０に流入させることで（通気性素材や排出手段を用いることなく）、クッション材４Ｐを良好に成形することができる。
このとき本実施例では、複数の凹部３０を形成することにより、個々の凹部３０の寸法を狭小とすることができる。これによりクッション材４Ｐの後処理（肉欠け部分や凸形状の形を整える作業）を省略するなどして、クッション材４Ｐの作成工程を簡略化できる。
そして本実施例によれば、複数の凹部３０を、成形材料の発泡方向下流側（成形材料の発泡により滞留気体が移動する先）に設けることで、同気体をスムーズに凹部３０に流入させることができる。
このため本実施例によれば、成形装置１０の部品点数を削減しつつ、クッション材４Ｐを良好に成形することができる。

［試験例］
以下、本実施例を試験例に基づいて説明するが、本発明は試験例に限定されない。
本試験例では、実施例１及び実施例２として、車両用シートのクッション材（一人乗り用）を成形した。成形装置として、図１に示す構成の成形装置を使用した。そして傾斜面に、合計５０個の凹部３０を並列配置（縦５個×横１０個）するとともに、個々の凹部３０の寸法を、φ５ｍｍ、深さ寸法５ｍｍに設定した。

本試験では、ポリウレタン原料として、［表１］に記載の原料を使用した。
ここで［表１］中のＲＣ−１２３０Ｗはポリオール（三洋化成社製）であり、ＭＡＢ−０２８はポリオール（旭硝子社製）であり、ＣＥＦ−０６０はイソシアネート（日本ポリウレタン社製）である。
そして［表３］に示す発泡条件にて成形することで、［表２］に示す実施例１及び実施例２のクッション材を成形した。

［結果及び考察］
実施例１と実施例２のクッション材を目視にて確認したところ、後処理の必要な（目立った）肉欠けや凸形状がほとんどなかった。例えば各実施例のクッション材では、大きな肉欠け（径寸法φ１０ｍｍ、深さ寸法１０ｍｍ以上の肉欠け）は見られなかった。
これは複数の凹部に滞留気体が流入したことで、クッション材を良好に作成できたためと考えられる。また個々の凹部を狭小としたことにより、肉欠けや凸形状を極力小さくできたためと考えられる。
このため本実施例によれば、複数の凹部により、成形装置の部品点数を削減しつつ、クッション材を良好に成形できることがわかった。

本実施形態の車両用シートは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。
（１）本実施形態では、第二型１２（中間型部１６）に複数の凹部３０を形成する例を説明したが、複数の凹部は、第一型と第二型の少なくとも一方に形成できる。そして凹部の形成数や形状は適宜変更可能である。例えば円筒状や矩形状（点状の凹部）のほかに、線状の凹部を複数形成することもできる。また個々の凹部は、互いに異なる形状や寸法を有することができる。

（２）また本実施形態では、凹部３０の形成箇所にて、クッション材４Ｐの裏面側（非露出部分）を成形する例を説明したが、凹部の形成箇所は適宜変更可能である。例えばクッション材の意匠部分（外部に露出する部分）を凹部形成箇所で成形する場合、非露出部分と比較して個々の凹部をより狭小化することが望ましい。また本実施例では、傾斜面１６ａ（一ヶ所）に複数の凹部を形成したが、成形装置の複数箇所に、複数の凹部を形成することができる。
（３）また本実施形態では、中間型部１６を備えた第二型１２の構成を例示したが、シート構成に応じて、第二型の構成を適宜変更する（例えば中間型部１６を省略する）こともできる。
（４）また本実施形態では、シートクッション４のクッション材４Ｐを発泡成形品の一例として説明したが、発泡成形品の種類を限定する趣旨ではない。例えば発泡成形品として、シートバック６等の各種シート構成部材や車両構成のクッション材を例示できる。また使用される発泡樹脂は、ポリウレタンの他、各種の発泡樹脂を使用できる。

４ シートクッション
６ シートバック
４Ｐ クッション材
４ａ 凸部位
４ｂ 傾斜部位
４ｃ 弾性部材
１０ 成形装置
１１ 第一型
１２ 第二型
１４ キャビティ
１６ 中間型部
１６ａ 傾斜面
２１ 第一凹み部位
２２ 第二凹み部位
２３ 第三凹み部位
３０ 凹部

Claims (1)

1. 第一型と、前記第一型に閉じ合せ可能な第二型と、前記第一型と前記第二型の間に形成され且つ成形材料の発泡可能なキャビティとを有し、発泡成形品である車両用シートのクッション材を成形するための成形装置において、
   前記クッション材の裏面が、凸部位と、前記凸部位の端部に設けられ且つ前記クッション材の厚みが少なくなる向きに傾斜する傾斜部位とを有し、
   前記第一型と前記第二型のいずれかであって且つ前記クッション材を成形する際に前記キャビティの上方に配置される一方の型が、前記成形装置の外部と非連通の複数の凹部を有し、前記複数の凹部は、前記成形材料の発泡時において前記キャビティ内に滞留する気体を流入可能な構成とされており、
   前記一方の型の前記キャビティを臨む面が、前記クッション材の裏面形状に倣った形状とされ且つ前記傾斜部位に倣った形状の傾斜面を有するとともに、前記クッション材に一体化される弾性部材が配置されており、
   型閉じ状態の前記成形装置が床面に配置された状態を基準として、前記傾斜面が、前記弾性部材の配置位置よりも前記一方の型の周縁側に配置され且つ水平面に対して前記弾性部材から離れるに従って次第に下方に傾斜した状態とされているとともに、前記傾斜面に配置された前記複数の凹部が、前記キャビティの上方に配置する前記一方の型の前記キャビティを臨む面の面方向で見て前記弾性部材の配置位置よりも前記一方の型の周縁側に配置されている成形装置。

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