JP6506223B2 - 車両用シート部材及びその製造方法 - Google Patents

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本発明は、車両用シート部材及びその製造方法に関する。
自動車等の車両用シートの芯材として、フレーム材が発泡樹脂成形体に一体成形されている車両用シート部材が知られている(特許文献1、2等)。
特許文献3では、車両への固定のための掛け止め具とそれを連結する連結部材を、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体内に埋め込み一体成形する車両用座席シート芯材の製造方法が開示されている。前記連結部材はシート芯材の長手方向に沿って発泡粒子成形体の前方側に埋設される。特許文献3では、掛け止め具の柱部が埋設されている発泡粒子成形体部分の、シート芯材の長手方向外方に、空間又は前記柱部からシート芯材長手方向外方に向かう切り込みを形成することが記載されている。
特開2001−161508号公報 国際公開WO2015/159691号公報 国際公開WO2016/042759号公報
上記の通り、特許文献1〜3に記載される形態の車両用シートは、車両用シート部材を構成する発泡樹脂成形体の内部にフレーム材が一体成形されている。通常、発泡樹脂成形体は脱型後にわずかに収縮する性質がある。脱型後の収縮の程度は、発泡樹脂成形体と、該発泡樹脂成形体に一部が埋設されたフレーム材とで相違するため、発泡成形後に発泡樹脂成形体やフレーム材が変形することがある。現在の車両、特に自動車においては、シート部材に高い寸法精度が要求されるようになってきており、組み付け精度を向上させるためには、シート部材の発泡成形後の寸法精度の向上が望ましい。
前記課題を解決すべく本明細書で開示する本発明は、
発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備えた車両用シート部材の製造方法であって、
前記フレーム材が、前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って延在した骨組み部を備え、
前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って前記骨組み部が配置されるように、前記フレーム材を成形型内に配置する配置工程と、
前記成形型内において、前記フレーム材の少なくとも一部を埋設するように、前記発泡樹脂成形体を成形する成形工程と、
前記成形工程において又は前記成形工程の後に行う、前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、空隙を形成する空隙形成工程と、を含むことを特徴とする、車両用シート部材の製造方法に関する。
フレーム材と発泡樹脂成形体とは材料が異なるため熱膨張係数が異なる。フレーム材を埋設するように発泡樹脂成形体を一体に成形した車両用シート部材では、発泡樹脂成形体の成形後の放熱の際に、フレーム材の部分と発泡樹脂成形体の部分とで熱膨張及び熱収縮の程度が異なる。特に、フレーム材の部分と発泡樹脂成形体の部分との膨張及び収縮の程度の差は、車両用シート部材の厚さ方向よりも、平面視での幅の方向において大きいことが通常である。このため、フレーム材の骨組み部の全体が発泡樹脂成形体と接するように埋設されている車両シート部材の場合、発泡樹脂成形体の成形後の放熱により、発泡樹脂成形体及びフレーム材の変形が生じ得る。特に、前記フレーム材の骨組み部が、平面視において、前記車両用シート部材の輪郭に沿って延在するように配置されている場合に、前記発泡樹脂成形体の平面視での幅の方向の収縮又は膨張の、前記骨組み部に対する影響が大きい。本発明の製造方法では、前記発泡樹脂成形体の成形工程において又は成形工程の後に、前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、空隙を形成することにより、発泡樹脂成形体及びフレーム材の変形を抑制することができ、寸法精度に優れる車両用シート材を製造することができる。
本発明の製造方法において、フレーム材の骨組み部の「延在方向に沿って」空隙を形成するとは、前記空隙を、前記延在方向に沿って延びた形状となるように形成することを指し、形成された前記空隙は、前記延在方向の寸法(長さ)が、前記延在方向に垂直な方向の寸法(幅)よりも大きい。
本発明の製造方法の好ましい態様では、
前記フレーム材の前記骨組み部は、前記車両用シート部材の前記輪郭の対向する一対の縁部の近傍に、相互に対向するように配置され、相互に連結された一対の骨組み部対向部分を含み、
前記空隙形成工程は、前記一対の骨組み部対向部分の各骨組み部対向部分と、前記各骨組み部対向部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に、前記空隙を形成することを含む。
前記発泡樹脂成形体は、成形後に、前記車両用シート部材の前記輪郭において対向する一対の縁部を構成する部位がそれぞれ内方に向けて収縮する傾向がある。このため、前記一対の縁部の近傍に配置され相互に固定された一対の骨組み部対向部分は、それぞれ周囲の発泡樹脂成形体の内方への収縮により押圧されるとともに、各骨組み部対向部分の周辺での発泡樹脂成形体の収縮が不均一になり易く、発泡樹脂成形体及びフレーム材が特に変形しやすい。この問題は、前記車両用シート部材の前記輪郭が、短手方向と長手方向を有した形状であり、且つ、前記各骨組み部対向部分の前記延在方向が前記長手方向と交差している場合に特に顕著に生じ得る。本発明の製造方法のこの好ましい態様では、前記各骨組み部対向部分の外側に空隙を形成することにより、上記の問題を解消し、前記発泡樹脂成形体及び前記フレーム材の変形を抑制することを可能にする。
本発明の製造方法の別の好ましい態様では、
前記空隙形成工程は、前記骨組み部の延在方向と垂直な断面上において、前記骨組み部と、前記骨組み部の周囲の全体を囲う前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に、前記空隙を形成することを含む。
発泡樹脂成形体内に配置された骨組み部には、発泡樹脂成形体の成形後の収縮に伴う力が、周囲の各方向から作用し得る。特に、車両用シート部材の輪郭が短手方向と長手方向を有した形状であり、骨組み部の延在方向が、前記長手方向に沿う方向である場合には、発泡樹脂成形体の、前記長手方向の大きな収縮によるせん断力がフレーム材の骨組み部に作用する。本発明の製造方法のこの好ましい態様では、断面上においてフレーム材の骨組み部の周囲の全体を囲う部分に空隙を形成することにより、発泡樹脂成形体の成形後の収縮がフレーム材の骨組み部に及ぶことを効果的に軽減することができる。
本発明の製造方法の別の好ましい態様では、
前記車両用シート部材の前記輪郭は矩形であり、
前記フレーム材の前記骨組み部は、前記輪郭の4つの隅部のうち、前記輪郭のいずれか1つの辺の方向に対向する隅部の対を1つ以上構成するよう選ばれる2以上の隅部のそれぞれに沿って延在する、相互に連結された、2以上の骨組み部隅部分を含み、
前記空隙形成工程は、前記発泡樹脂成形体の成形時又は成形後に、前記2以上の骨組み部隅部分の各骨組み部隅部分の延在方向に沿って、前記各骨組み部隅部分と、前記各骨組み部隅部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体との間に、前記空隙を形成することを含む。
上記のような構造の前記骨組み部隅部分を備える前記フレーム材と前記発泡樹脂成形体とを備える車両用シート部材では、前記発泡樹脂成形体の成形後の放熱の際に、フレーム材の部分と発泡樹脂成形体の部分とで熱膨張及び熱収縮の程度が異なるため、フレーム材の、前記各辺上に沿って配置された前記各骨組み部隅部分へさまざまな方向から力が加わり、前記各骨組み部隅部分の近傍では前記発泡樹脂成形体の収縮又は膨張が不均一となり、前記フレーム材及び前記発泡樹脂成形体の変形の原因となる。本発明の製造方法のこの好ましい態様では、前記各骨組み部隅部分と、前記発泡樹脂成形体との間に空隙を形成することにより、前記発泡樹脂成形体の成形後の、平面視での幅の方向での収縮又は膨張による力の、前記各骨組み部隅部分に対する作用を軽減することができる。
本発明の製造方法の別の好ましい態様では、
前記車両用シート部材が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が挿通された状態で前記発泡樹脂成形体に埋設された管状体を更に備え、
前記配置工程が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と前記管状体の内周面との間に空隙が形成されるように、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が前記管状体に挿通された状態で、前記フレーム材と前記管状体とを前記成形型内に配置することを含み、
前記空隙形成工程は、前記成形工程において、前記成形型内にて前記発泡樹脂成形体を成形することを含む。
本発明の製造方法のこの好ましい態様によれば、フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と前記管状体の内周面との間に容易に空隙を形成することができる。また、前記空隙の位置及び数を調節することも容易である。
前記課題を解決すべく本明細書で開示する本発明は更に、
発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備え、
前記フレーム材が、平面視において、前記車両用シート部材の輪郭に沿って前記発泡樹脂成形体の内部に延在した骨組み部を備え、
前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に空隙が形成されていることを特徴とする、車両用シート部材に関する。
フレーム材を埋設するように発泡樹脂成形体を一体に成形した車両用シート部材に入熱された時(または入熱された熱が放熱する時)、フレーム材の部分と発泡樹脂成形体の部分とで熱膨張及び熱収縮の程度が異なり、フレーム材及び発泡樹脂成形体が変形し得る。特に、フレーム材の部分と発泡樹脂成形体の部分との膨張及び収縮の程度の差は、車両用シート部材の厚さ方向よりも、平面視での幅の方向において大きいことが通常である。本発明の車両用シート部材は、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に空隙が形成されていることにより、入熱された時(または入熱された熱が放熱する時)に、前記発泡樹脂成形体及び前記フレーム材が変形しにくく寸法精度に優れる。
本発明の車両用シート部材において、フレーム材の骨組み部の「延在方向に沿って」形成されている前記空隙は、前記延在方向に沿って延びた形状に形成されており、前記延在方向の寸法(長さ)が、前記延在方向に垂直な方向の寸法(幅)よりも大きい。
本発明の車両用シート部材の好ましい態様では、
前記フレーム材の前記骨組み部は、前記車両用シート部材の前記輪郭の対向する一対の縁部の近傍に、相互に対向するように配置され、相互に連結された一対の骨組み部対向部分を含み、
前記空隙は、前記一対の骨組み部対向部分の各骨組み部対向部分と、前記各骨組み部対向部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に形成されている。
本発明の車両用シート部材のこの好ましい態様では、前記発泡樹脂成形体に埋設された前記一対の骨組み部対向部分のそれぞれの外側に空隙が形成されているため、前記発泡樹脂成形体及び前記フレーム材が変形しにくい。この効果は、前記車両用シート部材の前記輪郭が、短手方向と長手方向を有した形状であり、前記各骨組み部対向部分の前記延在方向が、前記長手方向と交差している場合において特に顕著である。
本発明の車両用シート部材の別の好ましい態様では、
前記骨組み部の延在方向と垂直な断面上において、前記骨組み部と、前記骨組み部の周囲の全体を囲う前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に、前記空隙が形成されている。
本発明の車両用シート部材のこの好ましい態様では、フレーム材の骨組み部を、断面上において囲う部分の全体に空隙が形成されているため、前記発泡樹脂成形体の収縮又は膨張の、前記フレーム材の骨組み部への影響が効果的に軽減され、前記発泡樹脂成形体と前記フレーム材の変形が特に小さい。特に、前記車両用シート部材の前記輪郭が、短手方向と長手方向を有した形状であり、前記骨組み部の前記延在方向が、前記長手方向に沿う場合には、前記発泡樹脂成形体の、前記長手方向に沿った大きな収縮又は膨張によるせん断力による前記骨組み部への作用が抑制されるため好ましい。
本発明の車両用シート部材の別の好ましい態様では、
前記車両用シート部材の前記輪郭は矩形であり、
前記フレーム材の前記骨組み部は、前記輪郭の4つの隅部のうち、前記輪郭のいずれか1つの辺の方向に対向する隅部の対を1つ以上構成するよう選ばれる2以上の隅部のそれぞれに沿って延在する、相互に連結された、2以上の骨組み部隅部分を含み、
前記2以上の骨組み部隅部分の各骨組み部隅部分の延在方向に沿って、前記各骨組み部隅部分と、前記各骨組み部隅部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、前記空隙が形成されている。
本発明の車両用シート部材のこの好ましい態様では、前記各骨組み部隅部分と、前記各骨組み部隅部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に空隙が形成されていることにより、前記発泡樹脂成形体の、平面視での幅の方向の収縮又は膨張による力による、前記骨組み部隅部分への影響が小さく、前記発泡樹脂成形体及び前記フレーム体が変形しにくい。
本発明の車両用シート部材の別の好ましい態様では、
前記車両用シート部材が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が挿通された状態で前記発泡樹脂成形体に埋設された管状体を更に備え、
前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と前記管状体の内周面との間に前記空隙が形成されている。
本発明の車両用シート部材のこの好ましい態様では、前記管状体内に形成された空隙により、前記発泡樹脂成形体と前記骨組み部とが隔離されているため、前記発泡樹脂成形体及び前記フレーム材が変形しにくく寸法精度に優れる。
本発明の車両用シート部材の別の好ましい態様では、
前記フレーム材は、前記骨組み部に固定され、先端部分が発泡樹脂成形体から外部に突出する係止部を更に備え、
前記係止部の基端部分の周囲の全体が発泡樹脂成形体に包埋されている。
本発明の車両用シート部材のこの好ましい態様では、車両への固定に用いられる係止部の基端部分の周囲の全体が発泡樹脂成形体に包埋されていることにより、係止部を発泡樹脂成形体から引き抜く方向の力に対する耐性が高い。
本発明によれば、発泡樹脂成形体と、それに少なくとも一部が埋設されたフレーム材とを備える車両用シート部材の製造方法において、発泡樹脂成形体の成形後の収縮による発泡樹脂成形体及びフレーム材の変形を抑制することができ、寸法精度に優れる車両用シート部材を製造することができる。
また、本発明に係る車両用シート部材によれば、車両用シート部材に入熱された時又は入熱された熱が放熱する時であっても、車両用シート部材の寸法精度を確保することができる。
本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材のフレーム材の構造を説明するための斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材の発泡樹脂成形体の構造を説明するための斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材の側面図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材を底面(車両締結面)からみたときの平面図(底面図)である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材の、図4に示すI−I線矢視断面図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材の、図4に示すII−II線矢視断面図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用シート部材の、製造方法を説明するための、図4に示すI−I線矢視断面に対応した位置における模式断面図である。(A)は、成形型内に予備発泡樹脂粒子を充填した状態の断面図であり、(B)は、(A)に示す状態から、予備発泡樹脂粒子を発泡させて、発泡樹脂成形体を成形した状態の断面図であり、(C)は、(B)に示す状態から、発泡樹脂成形体を成形型から脱型した状態を示した図である。 本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材を底面(車両締結面)からみたときの平面図(底面図)である。 本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材の、図8に示すIII−III線矢視断面図である。 本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材の、図8に示すIV−IV線矢視断面図である。 図11(A)は、本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材の、図8に示す領域Xの部分の、第2骨組み部後方部分を通る高さでの断面図である。図11(B)は、本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材において空隙を設けない場合の、図8に示す領域Xに相当する部分の、第2骨組み部後方部分を通る高さでの断面図である。 本発明の第3実施形態に係る車両用シート部材を底面(車両締結面)からみたときの平面図(底面図)である。 本発明の第3実施形態に係る車両用シート部材の、図12に示すV−V線矢視断面図である。 本発明の第3実施形態に係る車両用シート部材の、製造方法を説明するための模式断面図である。 比較例となる車両用シート部材の製造方法を説明するための、模式的断面図である。(A)は、予備発泡粒子を発泡させて、発泡樹脂成形体を成形した状態の模式的断面図である。(B)は、(A)に示す状態から、発泡樹脂成形体を成形型から脱型した状態を示した模式的断面図である。
以下、本発明による車両用シート部材および車両用シートの実施形態を、図面を参照しながら説明する。しかし、本発明の範囲は個別の実施形態には限定されない。
<第1実施形態>
図1〜7に基づいて車両用シート部材及びその製造方法の第1実施形態を説明する。
車両用シート部材1は、基本構成として、発泡樹脂成形体100と該発泡樹脂成形体100内に一部が埋設されたフレーム材200とを備える。
車両用シート部材1の全体形状に特に制限はないが、車両用シート部材1の平面視での輪郭400が矩形である形状が一般的である。本明細書において矩形とは長方形、正方形等の四角形を指し、長方形及び正方形に限らず、台形や、平行四辺形の形状であってもよい。本明細書において矩形は概略矩形である場合も含み、例えば、隅部が丸みを帯びていてもよいし、矩形を構成する辺の一部又は全部が曲がった辺であってもよい。
図示する発泡樹脂成形体100は、車両に締結される側となる底面140と、車両の使用者が座る側となる上面150とを有する。図示する発泡樹脂成形体100は、前方部分120と、前方部分120の後端部122に連接され、後端部122から斜め上方に延びるように形成された後方部分130とから構成されている。車両に組み込まれたとき、発泡樹脂成形体100の前方部分120は使用者の上腿部を支持し、後方部分130は使用者の臀部を支持する。発泡樹脂成形体100の上面150は、図示する実施形態では、前方部分120の後端部122の近傍が最深部となるように車両側に窪んだ曲面であることで、使用者の上腿部及び臀部を保持するよう形成されている。ただし、発泡樹脂成形体100の形状および厚みは、車両用シート部材1が取り付けられる車両本体側の形状によって種々変化し得るものであり、図示する実施形態には限定されない。例えば発泡樹脂成形体100の上面150は概ね平坦な形状であってもよい。
発泡樹脂成形体100は、発泡樹脂の型内発泡成形体である。発泡樹脂としては、特に限定されないが、通常は、発泡された熱可塑性樹脂が用いられ、例えば、発泡ポリスチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂とを含む発泡複合樹脂、発泡ポリオレフィン系樹脂等が好適に用いられる。発泡倍率は、発泡樹脂の種類に応じて適宜調整することができるが、一般的には10〜50倍程度、典型的には20〜40倍程度である。
発泡樹脂成形体100は、車両用シート部材1の輪郭400を形成する枠状部181と、枠状部181の内側において枠状部181をわたすように枠状部181からその内側に延在する延在部182を備えている。より具体的には、延在部182は、長手方向に延在する第1延在部分182Aと、短手方向に延在する2つの第2延在部分182B、182Bとを有しており、第1延在部分182Aと2つの第2延在部分182B、182Bとは、連結部182Cにおいて交差して連結している。本実施形態では、フレーム材200は、枠状部181の内側の空間を挟んで対向する一対の骨組み部対向部分である第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202とが連続した第2骨組み部260(連続部分)を有しており、延在部182のうち第1延在部分182Aは、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202との間に亘って延在するように形成されている。
相互に交差する第1延在部分182Aと第2延在部分182Bとを、枠状部181の内側に設けることにより、車両用シート部材1の補強を行うことができる。枠状部181の内側に空間に延在部182を形成することにより、発泡樹脂成形体100の前方部分120及び後方部分130にはそれぞれ肉抜き部121、131が形成されている。肉抜き部121、131は発泡樹脂成形体100を軽量化することや、車両用シートを構成する他の部材(例えば、発泡樹脂成形体100よりも弾性変形しやすいクッション材、コンソールボックスの部材等)を収容することを目的として設けられる。
なお本発明では、発泡樹脂成形体は図示する形態には限定されず、肉抜き部が形成されていない形状であってもよい。
車両用シート部材1の平面視での輪郭400は矩形であり、4つの辺として、右方縁部401、左方縁部402、前方縁部403、後方縁部404を含み、4つの隅部として、第1隅部405、第2隅部406、第3隅部407、第4隅部408を含む。
フレーム材200は、発泡樹脂成形体100に所要の保形性と強度を付与するために埋め込まれるものである。フレーム材200は、発泡樹脂成形体100を成形する条件下において発泡樹脂成形体100と比較して寸法が実質的に変化しない材料、例えば鋼等の金属材料、により構成することが通常である。フレーム材200としては、一般に、直径が3〜6mm程度の鋼製の線材(ワイヤー)が用いられるが、薄板状の鋼材であってもよい。
フレーム材200は、平面視における車両用シート部材1の輪郭400に沿って、発泡樹脂成形体100の内部に延在した第1骨組み部250及び第2骨組み部260と、第1骨組み部250及び第2骨組み部260の端部に連結された一対の台座部230とを備えている。
フレーム材200は、各台座部230に取付けられた前方係止部210と、第2骨組み部260に取付けられた後方係止部220をさらに備えている。本実施形態では、第1骨組み部250、第2骨組み部260、前方係止部210、及び、後方係止部220としては、例えば直径が3〜6mm程度の鋼またはアルミニウム製の線材(ワイヤー)等が用いられるが、例えば金属製の帯状または管状の鋼材であってもよい。なお、第1骨組み部250及び第2骨組み部260が本発明でいう「骨組み部」に相当する。なお、骨組み部が、「線状」とは、ワイヤーなどの線材に限定されるものではなく、例えば、上述した帯状、管状等であってもよく、1つの線上に沿って延在しているものであれば、特に限定されるものではない。
フレーム材200の第1骨組み部250は、前方縁部403の中央の一部に沿ってその近傍に配置されており、第2骨組み部260は、前方縁部403の両側の一部、右方縁部401、左方縁部402、後方縁部404、第1隅部405、第2隅部406、第3隅部407、及び、第4隅部408に沿って、これらの近傍に配置されている。フレーム材200は、車両用シート部材1の輪郭400に沿うように、輪郭400を形成する発泡樹脂成形体100の外周面160から少し内側に入った個所に埋設されている。
このようにして、第1骨組み部250、第2骨組み部260及びこれらを連結する一対の台座部230、230により、フレーム材200は、車両用シート部材1の輪郭400に沿って連続して周回している。なお、本実施形態では、フレーム材200は、車両用シート部材1の輪郭400に沿って連続して周回しているが、例えば、フレーム材200が、車両用シート部材1の輪郭400に沿って断続的に周回していてもよい。すなわち、この形態には限らず、輪郭400に沿う一部の部分のみに骨組み部が配置されていてもよい。例えば、第2骨組み部260が存在せず、両端に台座部230、230が連結され、前方縁部403に沿って配置された第1骨組み部250によりフレーム材200が構成されていてもよい。また、フレーム材200を構成する骨組み部の個数も2つに限定されるものではなく、その個数は1つまたは3つ以上であってもよい。
第1骨組み部250は、車両用シート部材1の平面視において、前方縁部403の近傍に、前方縁部403に沿って配置され、両端が一対の台座部230、230に接続されている。第2骨組み部260は、右方縁部401に沿って配置されている第2骨組み部右方部分201と、左方縁部402に沿って配置されている第2骨組み部左方部分202と、後方縁部404に沿って配置されている第2骨組み部後方部分204と、第1隅部405に沿って配置され、第2骨組み部後方部分204と第2骨組み部右方部分201とを接続する第2骨組み部第1隅部分205と、第2隅部406に沿って配置され、右方縁部401の近傍の台座部230と第2骨組み部右方部分201とを接続する第2骨組み部第2隅部分206と、第3隅部407に沿って配置され、左方縁部402の近傍の台座部230と第2骨組み部左方部分202とを接続する第2骨組み部第3隅部分207と、第4隅部408に沿って配置され、第2骨組み部左方部分202と第2骨組み部後方部分204とを接続する第2骨組み部第4隅部分208とを含む。
係止部210、210、220は、図示する実施形態では、2つの前方係止部210、210と、1つの後方係止部220とからなる。前方係止部210、210は、図4に示すように、第1骨組み部250の両端に連結された一対の台座部230の各々から突起するように形成されており、図6に示すように、各前方係止部210において、先端部分211が発泡樹脂成形体100から外部に突出し、基端部分212が発泡樹脂成形体100に埋設されている。後方係止部220は、第2骨組み部後方部分204から突起するように形成されており、先端部分221が発泡樹脂成形体100から外部に突出し、基端部分222が発泡樹脂成形体100に埋設されている。前方係止部210、210は、図示する実施形態では、台座部230、230を介して第1骨組み部250の両端に連結されているが、この形態には限定されず、後方係止部220のように、台座部230、230を介さず直接に第1骨組み部250の両端に連結されていてもよい。また、前方係止部210、210の数は特に限定されず、1つであってもよいし3つ以上であってもよい。前方係止部210、210と後方係止部220のうち一方が存在していなくてもよい。
前方係止部210、210及び後方係止部220はその先端部分211、221が車両への締結に用いられる。図示する実施形態では、前方係止部210、210の各々の先端部分211及び後方係止部220の先端部分221はそれぞれ線材を略U字状に曲げて形成しているが、この構造には限定されず、車両側の構造に応じて締結が可能な構造とすればよい。
本実施形態では、図6に示すように、各前方係止部210の基端部分212は、その周囲の全体が発泡樹脂成形体100に包埋される。この構成により、本実施形態の車両用シート部材1を前方係止部210、210の各々の先端部分211を介して車両に締結する際に引き抜き方向の力が加わった場合であっても、前方係止部210、210は発泡樹脂成形体100に保持されるため引き抜き方向の力に対する耐性が高い。
上記構成を有する本実施形態の車両用シート部材1は、例えば、図3に示すように、車両用シート部材1の上面150の側から適宜クッション材等の上部シート部材50を積層配置して、車両用シート10とすることができる。また、適当な外装材により、車両用シート部材1を上部シート部材50とともに被覆して車両用シート10としてもよい。
本実施形態の車両用シート部材1は、第2骨組み部260の延在方向に沿って、第2骨組み部260の少なくとも一部と発泡樹脂成形体100との間に、空隙101、101、102、102が形成されている。以下の説明では、車両用シート部材1の平面視での外側を単に「外側」と表し、車両用シート部材1の平面視での内側を単に「内側」と表することがある。第2骨組み部260のうち、第2骨組み部右方部分201の延在方向と垂直な断面(図5参照)上において、第2骨組み部右方部分201と、第2骨組み部右方部分201よりも外側に位置する発泡樹脂成形体100の部分112及び第2骨組み部右方部分201よりも内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分113との間に空隙101、101が形成されており、且つ、第2骨組み部左方部分202の延在方向と垂直な断面上において、第2骨組み部左方部分202と、第2骨組み部左方部分202よりも外側及び内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分との間に空隙102、102を形成されている。空隙101、101の一方は、第2骨組み部右方部分201と、発泡樹脂成形体100の前方部分120との間に形成されており、他方は第2骨組み部右方部分201と、発泡樹脂成形体100の後方部分130との間に形成されている。第2骨組み部左方部分202の周囲の空隙102、102についても同様に形成されている。
本発明において、骨組み部の少なくとも一部と発泡樹脂成形体との間の空隙は、前記骨組み部の前記少なくとも一部の延在方向に沿って、前記延在方向での車両用シート部材の幅の50%以上の長さとなるように形成されることが、車両用シート部材の変形を効果的に抑制する観点から好ましい。具体的には、本実施形態では、空隙101、101の長さの合計が、第2骨組み部右方部分201の延在方向での車両用シート部材1の幅(車両用シート部材1の前方縁部403と後方縁部404との間の幅)の50%以上であることが好ましい。同様に、空隙102、102の長さの合計が、第2骨組み部左方部分202の延在方向での車両用シート部材1の幅(車両用シート部材1の前方縁部403と後方縁部404との間の幅)の50%以上であることが好ましい。
上述した車両用シート部材1に入熱された時(または入熱された熱が放熱する時)、車両用シート部材1の素材となる、発泡樹脂成形体100の発泡樹脂と、発泡樹脂成形体100に埋設されたフレーム材200の材料とは、熱膨張係数が異なるため、この熱膨張係数の相違が、発泡樹脂成形体100(の枠状部181)とフレーム材200との伸び量または縮み量の差として現れやすい。特に、車両用シート部材1の平面視での、発泡樹脂成形体100の幅の方向(とりわけ長手方向)では、このような現象が顕著である。
しかしながら、本実施形態では、第2骨組み部260のうち、第2骨組み部右方部分201及び第2骨組み部左方部分202と、発泡樹脂成形体100との間に、空隙101、101、102、102を設けることにより、発泡樹脂成形体100とフレーム材200との縮み量の差を空隙101、101、102、102において吸収することができる。この結果、フレーム材200及びそれを埋設する発泡樹脂成形体100の変形を抑えることができる。
特に、フレーム材200が配置されておらず発泡樹脂のみからなる延在部182(特に、第1延在部分182A)は、その中央から湾曲するように変形し易い。本実施形態によれば、このような場合であっても、車両用シート部材1の全体の形状を、所定の形状に保持することができる。
本実施形態の車両用シート部材1の製造方法は、
フレーム材200を、車両用シート部材1の平面視での輪郭400に沿って第1骨組み部250及び第2骨組み部260が後述する成形型70内に配置されるように配置する配置工程と、
樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子を予備発泡させた予備発泡樹脂粒子を充填した後、成形型70内で前記予備発泡樹脂粒子を発泡させ、発泡樹脂成形体100を、フレーム材200の少なくとも一部を埋設するように、型内発泡成形により成形する成形工程と、
前記成形工程において又は前記成形工程の後に行う、第1骨組み部250または第2骨組み部260の延在方向に沿って、第1骨組み部250または第2骨組み部260の少なくとも一部と、該少なくとも一部よりも外側に位置する発泡樹脂成形体100の部分112及び該少なくとも一部よりも内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分113との間に、空隙101、101、102、102を形成する空隙形成工程と、
を含む。前記成形工程の後に成形型70を脱型して発泡樹脂成形体100を含む車両用シート部材1を製造する。
発泡樹脂成形体100は、通常、成形後にわずかではあるが収縮する性質を有する。一方、発泡樹脂成形体100を成形する条件下において発泡樹脂成形体100と比較して寸法が実質的に変化しない金属等の材料により構成されたフレーム材200は、発泡樹脂成形体100の成形の前後で実質的な寸法変化がない。このため、発泡樹脂成形体100に埋設されたフレーム材200の第1骨組み部250及び第2骨組み部260の全体が発泡樹脂成形体100と密着している場合には、第1骨組み部250及び第2骨組み部260は発泡樹脂成形体100の収縮による力を受け、発泡樹脂成形体100は第1骨組み部250及び第2骨組み部260の近傍で均一に収縮することができなくなり、その結果、フレーム材200及び発泡樹脂成形体100の反り、曲がり等の変形が生じ得る。
平面視において車両用シート部材1の輪郭400の外から内に向けての発泡樹脂成形体100の収縮量は、発泡樹脂成形体100の厚さ方向での収縮量よりも大きいことが通常である。このため、図示する実施形態のように、第1骨組み部250及び第2骨組み部260が、平面視において、車両用シート部材1の輪郭400に沿って発泡樹脂成形体100の内部に延在するように配置されている場合には、発泡樹脂成形体100の収縮の、第1骨組み部250及び第2骨組み部260に対する影響が大きく、フレーム材200及び発泡樹脂成形体100が変形するという上記の問題が顕在化する。
また、発泡樹脂成形体100は、上記の通り、枠状部181と延在部182とを備え、複数の肉抜き部121、131が発泡樹脂成形体100を貫通するように形成されている。空隙形成工程を行わない比較例の問題点を図15を参照して説明する。図15の各図は、図4のVI−VI線矢視断面図に相当する図である(ただし空隙101、101、102、102は形成されていない例である)。図15(A)に示すように、発泡樹脂成形体100を、第1型71および第2型72からなる成形型7で成形し、図15(B)に示すように、成形直後から、成形型7から発泡樹脂成形体100を脱型して発泡樹脂成形体100が放熱するまでの間、発泡樹脂成形体100は熱収縮する。収縮の量は、車両用シート部材1の平面視における発泡樹脂成形体100の幅の方向において特に大きい。このとき、フレーム材200が存在しない延在部182の第1延在部分182Aの両側は、フレーム材200の第2骨組み部260が存在する枠状部181で拘束されているため、延在部182には熱応力として圧縮応力および引張応力が不均一に作用し、延在部182は中央から上側に湾曲するように変形し易い。
そこで本実施形態では、発泡樹脂成形体100の成形時又は成形後に、第1骨組み部250及び第2骨組み部260の延在方向に沿って、フレーム材200の第1骨組み部250及び第2骨組み部260の少なくとも一部と、該少なくとも一部よりも外側に位置する発泡樹脂成形体100の部分112及び/又は該少なくとも一部よりも内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分113との間に、空隙101、101、102、102を形成することで、発泡樹脂成形体100の成形後の収縮による力を空隙により緩衝させ、フレーム材200への影響を軽減する。
なお、特許文献3には、既述の通り、掛け止め具の柱部が埋設されている発泡粒子成形体部分の、シート芯材の長手方向外方に空間を形成することが記載されているが、掛け止め具の柱部は、発泡粒子成形体の広がり方向に対し垂直に配置されるものであり、本実施形態が解決しようとする上記の課題を解決することはできない。また、特許文献3の構成では、前記空間を形成することにより、掛け止め具の柱部の発泡粒子成形体による保持力が低下する可能性もある。
本実施形態においてフレーム材200の第2骨組み部260において、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202は、それぞれ、車両用シート部材1の長手方向に対向するように配置されており、且つ、連続して一体化されている。この場合、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202とがそれぞれ周囲の発泡樹脂成形体100の内方への収縮により内向きに押されるにも関わらず、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202とは相対位置が固定されているため、フレーム材200が変形しやすい。また、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202の周辺での発泡樹脂成形体100の収縮が不均一になり易いため、発泡樹脂成形体100も変形し易い。特に、図15(B)に示すように、フレーム材200が埋設されていない延在部182には熱応力として圧縮応力および引張応力が不均一に作用し易く、延在部182は中央から上側に湾曲するように変形し易い。しかも、発泡樹脂成形体100の成形後の収縮量は、車両用シート部材1の輪郭400の長手方向で大きいため、長手方向に交差する方向に延在する、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202は発泡樹脂成形体100の成形後の前記長手方向での収縮の影響を特に受けやすい。この問題は、車両用シート部材1の輪郭400が短手方向と長手方向を有した形状(例えば矩形状)であって、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202が前記長手方向と交差する方向に延在する場合に生じ得る。
そこで本実施形態では、第2骨組み部右方部分201の延在方向と垂直な断面(図5参照)上において、第2骨組み部右方部分201と、第2骨組み部右方部分201の外側に位置する発泡樹脂成形体100の部分112との間に空隙101、101を形成するとともに、第2骨組み部左方部分202の延在方向と垂直な断面上において、第2骨組み部左方部分202と、第2骨組み部左方部分202の外側に位置する発泡樹脂成形体100の部分との間に空隙102、102を形成する。なお、本実施形態では、図5に示すように、前記断面上において第2骨組み部右方部分201の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分111の全体と、第2骨組み部右方部分201との間に空隙101、101が形成されているが、発泡樹脂成形体100の、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202とが対向する方向(長手方向)での収縮の影響を緩和するためには、少なくとも、第2骨組み部右方部分201と、第2骨組み部右方部分201よりも外側となる部分112との間に空隙101、101が形成されていればよい。また、第2骨組み部右方部分201と、第2骨組み部右方部分201よりも内側となる部分113との間に空隙101、101を形成することで、第2骨組み部右方部分201と第2骨組み部左方部分202とが対向する方向(長手方向)での膨張の影響を緩和することができる。ただし図示するように、発泡樹脂成形体100のうち、前記断面上において第2骨組み部右方部分201を囲う部分111の全体と、第2骨組み部右方部分201との間に空隙101、101を形成することにより、第2骨組み部右方部分201への、発泡樹脂成形体100の全ての方向での収縮及び膨張による直接的な影響を緩和することができるため更に好ましい。空隙101、101は、第2骨組み部右方部分201と、発泡樹脂成形体100の前方部分120及び後方部分130との間に形成される。第2骨組み部左方部分202の周囲の空隙102、102についても同様に形成される。
本実施形態の方法の空隙形成工程として、発泡樹脂成形体100の成形時に空隙101、101、102、102を形成する場合、空隙101、101、102、102に対応する凸部を備えた成形型を用いた型内発泡成形を行うことができる。
図7には、発泡樹脂成形体100の成形時に、発泡樹脂成形体100の、第2骨組み部右方部分201の延在方向と垂直な断面上において、第2骨組み部右方部分201の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分111と、第2骨組み部右方部分201との間に空隙101を形成する方法の例を示す。本方法では、分離可能な第1型71と第2型72とを組み合わせた成形型70を用いる。成形型70は、第1型71および第2型72を型締めした際に、成形型70内に、発泡樹脂成形体100に応じたキャビティ75が形成される。第2型72には、空隙101に対応する凸部73が形成されている。凸部73には、型内に向け開口した溝74が形成されている。溝74は、その最奥部にフレーム材200の第2骨組み部右方部分201を収容できるよう構成されている。
本実施形態の配置工程では、図7(A)に示すように、まず、成形型70内に、フレーム材200を、第2骨組み部右方部分201等の各骨組み部が成形型70のキャビティ75内に位置するように配置する。そして、フレーム材200がキャビティ75内に配置された第1型71および第2型72を仮型締め(クラッキング)した後に、樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子を予備発泡させた予備発泡樹脂粒子170を充填し、型締めする。このとき、溝74の内部への予備発泡樹脂粒子170の侵入を阻止するには、溝74の開口幅を予備発泡樹脂粒子170の寸法よりも小さい幅に形成するか、溝74にフレーム材200の第2骨組み部右方部分201を収容した後に、溝74内に予備発泡樹脂粒子170が侵入できないよう適当な措置を取ってから予備発泡樹脂粒子170を充填すればよい。
本実施形態では、型内発泡成形の際、フレーム材200のうち、前方係止部210、210の先端部分211、211と、後方係止部220の先端部分221とを除く全体が成形型70のキャビティ75の内部に位置するように配置する。フレーム材200のうち、前方係止部210、210の先端部分211、211、及び、後方係止部220の先端部分221は、成形型70のキャビティ75の外側となるように配置するか、成形型70のキャビティ75の内部に配置する場合には、その周囲に予備発泡樹脂粒子170が侵入しないように適当な措置を取って配置する。
次に図7(B)に示すように、水蒸気等で成形型70のキャビティ75内を加熱して予備発泡樹脂粒子170を二次発泡させ、予備発泡樹脂粒子170間の空隙を埋めるとともに、予備発泡樹脂粒子170を相互に融着させることにより一体化し、発泡樹脂成形体100を形成する。このとき、第2骨組み部右方部分201の断面上での周囲には、成形型70の凸部73に対応した空隙101、101が形成される。
次に成形型70を脱型し、発泡樹脂成形体100とフレーム材200とが一体化された本実施形態の車両用シート部材1を得る。このとき、脱型時又は脱型後に発泡樹脂成形体100が収縮する。図7(C)では、成形型70の脱型前の凸部73の溝部74に収容された状態での第2骨組み部右方部分201の位置を点線で示す。発泡樹脂成形体100は、車両用シート部材1の輪郭400の長手方向への収縮量が大きいため、図7(C)に矢印で示すように、第2骨組み部右方部分201の周囲の発泡樹脂成形体100は脱型と収縮により内方に向けて移動し、これに伴い、第2骨組み部右方部分201は空隙101、101内で相対的に外方に移動することとなる。このように、空隙101、101を設けることで、成形後の発泡樹脂成形体100の収縮による第2骨組み部右方部分201への直接的な影響を回避することができる。なお、図7(C)では説明のために、収縮後の空隙101、101内での第2骨組み部右方部分201の相対位置を外側寄りに強調して示すが、実際には、外側への移動距離は僅かであり、図5に示すように、空隙101、101内での第2骨組み部右方部分201の位置は実質的に中央とみなすことができる。すなわち、図5と図7(C)は同じ断面を表す。
他の空隙102、102についても空隙101、101と同様に発泡樹脂成形体100の成形時に形成することができる。
本実施形態において、発泡樹脂成形体100の成形後に、空隙101、101、102、102を形成する方法は特に限定されず、例えば、熱線、刃物等を用いて、成形後の発泡樹脂成形体100を加工し、空隙101、101、102、102を形成することができる。発泡樹脂成形体100の成形後の空隙101、101、102、102の形成は、発泡樹脂成形体100を型内成形し脱型した後、発泡樹脂成形体100に大きな収縮が生じていない間に行うことが好ましく、特に、フレーム材200の第1骨組み部250、第2骨組み部260、前方係止部210、210、後方係止部220等を構成する材料(金属など)の弾性領域内で収縮が起こっている間に遅滞なく行うことが好ましく、更に具体的には、発泡樹脂成形体100の成形後60分以内に行うことが好ましい。
<第2実施形態>
本発明の車両用シート部材1及びその製造方法の第2実施形態について、図8〜11に基づいて、上記の第1実施形態との相違する特徴を以下に説明する。第2実施形態の第1実施形態との共通する特徴については説明を省略する。
第2実施形態では、車両用シート部材1の輪郭400は、短手方向と長手方向を有した形状(矩形状)であり、第1骨組み部250と、第2骨組み部後方部分204の延在方向はともに、前記長手方向に沿う方向である。そして、第1骨組み部250の一部と、該一部よりも車両用シート部材1の平面視で外側及び内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分との間に、第1骨組み部250の延在方向に沿った空隙105が形成されていること、並びに、第2骨組み部後方部分204の一部と、該一部よりも車両用シート部材1の平面視で外側及び内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分との間に、第2骨組み部後方部分204の延在方向に沿った空隙106、106が形成されることを特徴とする。本実施形態では、第1骨組み部250の延在方向と垂直な断面(図9参照)上において、第1骨組み部250の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分115と、第1骨組み部250との間に、第1骨組み部250の延在方向に沿った空隙105が形成される。同様に、第2骨組み部後方部分204の延在方向と垂直な断面(図10参照)上において、第2骨組み部後方部分204の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分116と、第2骨組み部後方部分204との間に、第2骨組み部後方部分204の延在方向に沿った空隙106、106が形成される。
仮に、車両用シート部材1の輪郭400の長手方向に延在する第1骨組み部250、及び、第2骨組み部後方部分204の全体が発泡樹脂成形体100と密着している場合、次の課題が生じ得る。図11(B)は、第2実施形態の車両用シート部材1において空隙106を設けない場合の、図8に示す領域Xに相当する部分の、第2骨組み部後方部分204を通る高さでの断面図である。発泡樹脂成形体100の成形後の収縮又は膨張による変位は、図11(B)の縦方向の矢印で示す輪郭400の短手方向よりも、横方向の矢印で示す輪郭400の長手方向において大きい。このため、図11(B)のように、第2実施形態の車両用シート部材1において空隙106を設けず第2骨組み部後方部分204の全体が発泡樹脂成形体100と密着している場合には、発泡樹脂成形体100の、長手方向の大きな収縮によるせん断力が第2骨組み部後方部分204に作用し、第2骨組み部後方部分204及び発泡樹脂成形体100の変形が生じ得る。更に、製造された車両用シート部材1に入熱される際又は入熱後に放熱される際に発泡樹脂成形体100が膨張又は収縮するときも、同様に、第2骨組み部後方部分204及び発泡樹脂成形体100の変形が生じ得る。輪郭400の長手方向に延在する第1骨組み部250についても同様の懸念がある。
そこで、第2実施形態では、第1骨組み部250の延在方向と垂直な断面上において、第1骨組み部250の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分115と、第1骨組み部250との間に、空隙105を形成し、第2骨組み部後方部分204の延在方向と垂直な断面上において、第2骨組み部後方部分204の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分116と、第2骨組み部後方部分204との間に、空隙106を形成する。この構成により、発泡樹脂成形体100の、輪郭400の短手方向及び長手方向に沿った収縮又は膨張が第1骨組み部250及び第2骨組み部後方部分204に直接的に影響を及ぼすことを回避することができる。図11(A)に、本発明の第2実施形態に係る車両用シート部材1の、図8に示す領域Xの部分の、第2骨組み部後方部分204を通る高さでの断面図を示す。
第2実施形態における空隙105、106、106の形成方法は、第1実施形態における空隙101、101、102、102の形成方法と同様である。
<第3実施形態>
本発明の車両用シート部材1及びその製造方法の第3実施形態について、図12〜14に基づいて、上記の第3実施形態との相違する特徴を以下に説明する。第3実施形態の第1実施形態との共通する特徴については説明を省略する。
第3実施形態では、フレーム材200の第2骨組み部第1隅部分205(以下「第1隅部分205」と言う場合がある)、第2骨組み部第2隅部分206(以下「第2隅部分206」と言う場合がある)、第2骨組み部第3隅部分207(以下「第3隅部分207」と言う場合がある)及び第2骨組み部第4隅部分208(以下「第4隅部分208」と言う場合がある)と、その周囲の発泡樹脂成形体100の部分との間に、それぞれ、空隙108、空隙109、空隙110、空隙111を形成することを特徴とする。
図示するように平面視で矩形(概略長方形)の輪郭400を有する車両用シート部材1の発泡樹脂成形体100は、成形後に、各辺の方向に沿って収縮または膨張するため、車両用シート部材1の輪郭400の第1隅部405、第2隅部406、第3隅部407、第4隅部408に沿って延在するフレーム材200の第1〜第4隅部分205〜208へはさまざまな方向から力が加わるにも関わらず、第1〜第4隅部分205〜208は相互に連結されており相対位置は固定されているためフレーム材200が変形し易い。また、第1〜第4隅部分205〜208の各々の近傍では発泡樹脂成形体100の収縮が不均一となり、発泡樹脂成形体100も変形し易い。更に、製造された車両用シート部材1に入熱される際又は入熱後に放熱される際に発泡樹脂成形体100が膨張又は収縮するときも、同様に、フレーム材200及び発泡樹脂成形体100の変形が生じ得る。
そこで、本実施形態のように、車両用シート部材1の輪郭400の4つの隅部405〜408のうち、輪郭400のいずれか1つの辺の方向に対向する隅部の対を1つ以上構成するよう選ばれる2以上の隅部(すなわち、第1隅部405と第2隅部406との組み合わせ、第1隅部405と第2隅部406と第3隅部407との組み合わせ、第1隅部405と第2隅部406と第3隅部407と第4隅部408との組み合わせ、第2隅部406と第3隅部407との組み合わせ、第2隅部406と第3隅部407と第4隅部408との組み合わせ、第3隅部407と第4隅部408との組み合わせ、第3隅部407と第4隅部408と第1隅部405との組み合わせ、第4隅部408と第1隅部405との組み合わせ、及び、第4隅部408と第1隅部405と第2隅部406の組み合わせのうちいずれか)のそれぞれに沿って延在する、相互に連結された、フレーム材200の第1〜第4隅部分205〜208のうち2以上と、該2以上の部分よりも外側及び/又は内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分との間に、前記第1〜第4隅部分205〜208のうち2以上の各々の延在方向に沿って、空隙を形成することにより、車両用シート部材1の輪郭400の1以上の辺に沿った収縮又は膨張によるフレーム材200への影響を軽減することができる。
以下の第3実施形態の説明では、第3隅部分207と発泡樹脂成形体100との間に形成される空隙110の特徴について説明するが、他の空隙108、109、111についても同様の特徴を有する。
図示する実施形態のように、空隙110が、第3隅部分207に垂直な断面上において、第3隅部分207の周囲の全体を囲う発泡樹脂成形体100の部分と、第3隅部分207との間に形成されている場合、発泡樹脂成形体100の成形後の収縮又は膨張による第3隅部分207に対する種々の方向の力の影響を軽減することができるため好ましい。ただし、この例に限らず、空隙110を、少なくとも、第3隅部分207の延在方向と垂直な断面上において、第3隅部分207の外側及び/又は内側に位置する発泡樹脂成形体100の部分と、第3隅部分207との間に形成した構造としてもよい。
第3実施形態では、車両用シート部材1は、フレーム材200の第1隅部分205、第2隅部分206、第3隅部分207及び第4隅部分208がそれぞれ挿通された状態で発泡樹脂成形体100に埋設された管状体500を更に備える。フレーム材200の第1隅部分205、第2隅部分206、第3隅部分207及び第4隅部分208と管状体500の内周面501との間に空隙108、109、110、111が形成されている。管状体500の外周面502は発泡樹脂成形体100と接触している。
第3実施形態の車両用シート部材1の製造方法の一例を、図14を参照して説明する。図14の各図は、図12のV−V線矢視断面図に相当する図であり、フレーム材200の第3隅部分207の周囲に空隙110を形成する工程を示す。フレーム材200の第1隅部分205、第2隅部分206及び第4隅部分208の周囲の空隙108、109、111についても同様の手順で製造することができるため説明を省略する。
配置工程として、まず図14(A)に示すように、フレーム材200の第3隅部分207と管状体500の内周面501との間に空隙110が形成されるように、フレーム材200の第3隅部分207が管状体500に挿通された状態で、フレーム材200と管状体500とを成形型80の内部のキャビティ81内に配置する。更に、フレーム材200がキャビティ81内に配置された成形型80を仮型締め(クラッキング)した後に、樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂粒子を予備発泡させた予備発泡樹脂粒子170を充填し、型締めする。このとき、空隙110の内部への予備発泡樹脂粒子170の侵入を阻止するには、空隙110の開口幅を予備発泡樹脂粒子170の寸法よりも小さい幅に形成するか、フレーム材200と管状体500とを成形型80に設置した後に、空隙110内に予備発泡樹脂粒子170が侵入できないよう適当な措置を取ってから予備発泡樹脂粒子170を充填すればよい。
次に図14(B)に示すように、水蒸気等で成形型80のキャビティ81内を加熱して予備発泡樹脂粒子170を二次発泡させ、予備発泡樹脂粒子170間の空隙を埋めるとともに、予備発泡樹脂粒子170を相互に融着させることにより一体化し、発泡樹脂成形体100を形成する。このとき、管状体500の外周面502には発泡樹脂成形体100が密着するが、管状体500の内側は空隙110のまま保持される。
次に成形型80を脱型し、発泡樹脂成形体100とフレーム材200と管状体500とが一体化された第3実施形態の車両用シート部材1を得る。このとき、脱型時又は脱型後に発泡樹脂成形体100が収縮する。発泡樹脂成形体100は図14(C)に矢印で示すように、第3隅部分207の周囲の発泡樹脂成形体100は内側に向けて移動し、これに伴い、第3隅部分207は空隙110内で相対的に外側に移動することとなる。図14(C)では、脱型前の成形型80内での、空隙110内での第3隅部分207の位置を点線で示す。このように、空隙110を設けることで、成形後の発泡樹脂成形体100の収縮による第3隅部分207への直接的な影響を回避することができる。なお、図14(C)では説明のために、収縮後の空隙110内での第3隅部分207の相対位置を外側寄りに強調して示すが、実際には、外側への移動距離は僅かであり、図13に示すように、空隙110内での第3隅部分207の位置は実質的に中央とみなすことができる。すなわち、図13と図14(C)は同じ断面を表す。
第3実施形態の車両用シート部材1を上記の手順で製造する場合、成形型80に、空隙108、109、110、111に応じた凸部を設ける必要がなく、管状体500の配置位置と数を調節することで、所望の位置に空隙を形成することが可能であるため好ましい。
管状体500は、発泡樹脂成形体100を成形する条件下においても内部空間を保持できるものであればよくその材料は特に限定されない。
<他の実施形態>
本発明の車両用シート部材及びその製造方法は上記の第1〜第3実施形態には限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態の車両用シート1において、更に、第1骨組み部250の一部と発泡樹脂成形体100との間に第2実施形態で説明した空隙105を形成してもよく、第2骨組み部後方部分204の一部と発泡樹脂成形体100との間に第2実施形態で説明した空隙106、106を形成してもよく、第2骨組み部260の第1隅部分205と発泡樹脂成形体100との間に第3実施形態で説明した空隙108を形成してもよく、第2骨組み部260の第2隅部分206と発泡樹脂成形体100との間に第3実施形態で説明した空隙109を形成してもよく、第2骨組み部260の第3隅部分207と発泡樹脂成形体100との間に第3実施形態で説明した空隙110を形成してもよく、第2骨組み部260の第4隅部分208と発泡樹脂成形体100との間に第3実施形態で説明した空隙111を形成してもよい。
また、第1実施形態及び/又は第2実施形態の車両用シート1において、空隙101、101、102、102、105、106、106のうち1つ以上を、第3実施形態で説明したように、第1骨組み部250及び第2骨組み部260の一部を挿通するように配置した管状体500の内部空間として形成してもよい。
[実施例1]
図1〜7に示す第1実施形態の車両用シート部材1を型内発泡成形により製造した。
使用した成形型70は、製造される車両用シート部材1の発泡樹脂成形体100の部分の寸法が、長手方向の幅が1260mm、短手方向の幅が550mm、厚さが160mmとなるように形成されている。
フレーム材200の第1骨組み部250及び第2骨組み部260は直径4.5mmの鉄線(SWM−B)を用いた。
発泡樹脂成形体100の前方部分120(図2参照)に形成する空隙101、102は、それぞれ、幅が10mm、長さが200mmの溝であって、その底面上に、第2骨組み部右方部分201又は第2骨組み部左方部分202が位置する深さの溝とした。
発泡樹脂成形体100の後方部分130(図2参照)に形成する空隙101、102は、それぞれ、幅が10mm、長さが100mmの溝であって、その底面上に、第2骨組み部右方部分201又は第2骨組み部左方部分202が位置する深さの溝とした。
第2骨組み部右方部分201は、空隙101、101の幅方向の中央を通って延在するように配置した。
同様に、第2骨組み部左方部分202は、空隙102、102の幅方向の中央を通って延在するように配置した。
発泡樹脂成形体100は、発泡倍率30倍のポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂とを含む複合樹脂により成形した。
車両用シート部材1の製造は、第1実施形態に関して本明細書中に記載の手順で行った。空隙101、101、102、102の形成は、図7を参照して説明した手順により、発泡樹脂成形体100を型内発泡成形による成形工程と同時に行った。
成形工程後に成形型70を脱型し、室温まで十分に放冷した。
放冷後、発泡樹脂成形体100の延在部182の第1延在部分182Aは、その中央部分が上側に湾曲して突出した(後述する比較例1の場合を図15(B)に示す)。第1延在部分182Aが全く湾曲しないと仮定したときの第1延在部分182Aの中央部分の位置から、どれだけ突出したか(最大変形量)を測定したところ、最大変形量は3.2mmであった。
車両用シート部材1の許容される最大変形量は6mmである。実施例1の車両用シート部材1は最大変形量(3.2mm)が許容の範囲内であった。
[実施例2]
図1〜7に示す第1実施形態の車両用シート部材1を型内発泡成形により製造した。
第2骨組み部右方部分201を、空隙101、101の幅方向の最も内側を通って延在するように配置し、第2骨組み部左方部分202を、空隙102、102の幅方向の最も内側を通って延在するように配置した以外は、実施例1と同様の条件により実施例2の車両用シート部材1を製造した。
実施例2の車両用シート部材1の最大変形量は3.0mmであり、許容される範囲内であった。
[実施例3]
図12〜14に示す第3実施形態の車両用シート部材1を型内発泡成形により製造した。
4つの管状体500として内径が10mm、長さが40mmの管状体を用いた。
使用した成形型80は、製造される車両用シート部材1の発泡樹脂成形体100の部分の寸法が、長手方向の幅が1260mm、短手方向の幅が550mm、厚さが160mmとなるように形成されている。
発泡樹脂成形体100及びフレーム材200は実施例1と同様のものを用いた。
第2骨組み部第1隅部分205、第2骨組み部第2隅部分206、第2骨組み部第3隅部分207、第2骨組み部第4隅部分208は、それぞれ、管状体500の内部空間の中央を通るように配置した。
車両用シート部材1の製造は、第3実施形態に関して本明細書中に記載の手順で行った。空隙108〜111の形成は、図14を参照して説明した手順により、発泡樹脂成形体100を型内発泡成形による成形工程と同時に行った。
成形工程後に成形型80を脱型し、室温まで十分に放冷した。
実施例1と同様に測定した、実施例3の車両用シート部材1の最大変形量は5.1mmであり、許容される範囲内であった。
[比較例1]
空隙101、101、102、102を形成しない点を除いて実施例1と同様の条件及び手順で、比較例1の車両用シート部材を製造した。
実施例1と同様に測定した、比較例1の車両用シート部材の最大変形量は8.5mmであり、許容される範囲(6mm)を上回った。
[比較例2]
実施例1における第2骨組み部右方部分201に沿って延在する空隙101、101に代えて、第2骨組み部右方部分201に対して垂直な方向に延在し、その延在方向の中央に第2骨組み部右方部分201が通るように形成した、幅10mm、長さ100mmの溝であって、その底面上に、第2骨組み部右方部分201が位置する深さの溝を1つ、発泡樹脂成形体100の底面140に形成した。
更に、実施例1における第2骨組み部左方部分202に沿って延在する空隙102、102に代えて、第2骨組み部左方部分202に対して垂直な方向に延在し、その延在方向の中央に第2骨組み部左方部分202が通るように形成した、幅10mm、長さ100mmの溝であって、その底面上に、第2骨組み部左方部分202が位置する深さの溝を1つ、発泡樹脂成形体100の底面140に形成した。
上記の点を除いて実施例1と同様の条件及び手順で、比較例2の車両用シート部材を製造した。
実施例1と同様に測定した、比較例2の車両用シート部材の最大変形量は7.5mmであり、許容される範囲(6mm)を上回った。
1・・・車両用シート部材、100・・・発泡樹脂成形体、101、102、105、106、108、109、110、111・・・空隙、200・・・フレーム材、250・・・第1骨組み部、260・・・第2骨組み部、201・・・第2骨組み部右方部分、202・・・第2骨組み部左方部分、204・・・第2骨組み部後方部分、205・・・第2骨組み部第1隅部分、206・・・第2骨組み部第2隅部分、207・・・第2骨組み部第3隅部分、208・・・第2骨組み部第4隅部分、400・・車両用シート部材の輪郭、401・・右方縁部、402・・左方縁部、403・・前方縁部、404・・後方縁部、405・・第1隅部、406・・第2隅部、407・・第3隅部、408・・第4隅部、500・・・管状体、501・・・管状体の内周面、502・・・管状体の外周面、70、80・・・成形型

Claims (13)

  1. 発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備えた車両用シート部材の製造方法であって、
    前記フレーム材が、前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って延在した骨組み部を備え、
    前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って前記骨組み部が配置されるように、前記フレーム材を成形型内に配置する配置工程と、
    前記成形型内において、前記フレーム材の少なくとも一部を埋設するように、前記発泡樹脂成形体を成形する成形工程と、
    前記成形工程において又は前記成形工程の後に行う、前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、空隙を形成する空隙形成工程と、を含み、
    前記車両用シート部材の前記輪郭は矩形であり、
    前記フレーム材の前記骨組み部は、前記輪郭の4つの隅部のうち、前記輪郭のいずれか1つの辺の方向に対向する隅部の対を1つ以上構成するよう選ばれる2以上の隅部のそれぞれに沿って延在する、相互に連結された、2以上の骨組み部隅部分を含み、
    前記空隙形成工程は、前記発泡樹脂成形体の成形時又は成形後に、前記2以上の骨組み部隅部分の各骨組み部隅部分の延在方向に沿って、前記各骨組み部隅部分と、前記各骨組み部隅部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、前記空隙を形成することを含むことを特徴とする、車両用シート部材の製造方法。
  2. 発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備えた車両用シート部材の製造方法であって、
    前記フレーム材が、前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って延在した骨組み部を備え、
    前記車両用シート部材の平面視における輪郭に沿って前記骨組み部が配置されるように、前記フレーム材を成形型内に配置する配置工程と、
    前記成形型内において、前記フレーム材の少なくとも一部を埋設するように、前記発泡樹脂成形体を成形する成形工程と、
    前記成形工程において又は前記成形工程の後に行う、前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、空隙を形成する空隙形成工程と、を含み、
    前記車両用シート部材が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が挿通された状態で前記発泡樹脂成形体に埋設された管状体を更に備え、
    前記配置工程が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と前記管状体の内周面との間に空隙が形成されるように、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が前記管状体に挿通された状態で、前記フレーム材と前記管状体とを前記成形型内に配置することを含み、
    前記空隙形成工程は、前記成形工程において、前記成形型内にて前記発泡樹脂成形体を成形することを含むことを特徴とする、車両用シート部材の製造方法。
  3. 前記フレーム材の前記骨組み部は、前記車両用シート部材の前記輪郭の対向する一対の縁部の近傍に、相互に対向するように配置され、相互に連結された一対の骨組み部対向部分を含み、
    前記空隙形成工程は、前記一対の骨組み部対向部分の各骨組み部対向部分と、前記各骨組み部対向部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に、前記空隙を形成することを含む、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記車両用シート部材の前記輪郭は、短手方向と長手方向を有した形状であり、
    前記各骨組み部対向部分の前記延在方向は、前記長手方向と交差していることを特徴とする、請求項に記載の方法。
  5. 前記空隙形成工程は、前記骨組み部の延在方向と垂直な断面上において、前記骨組み部と、前記骨組み部の周囲の全体を囲う前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に、前記空隙を形成することを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記車両用シート部材の前記輪郭は、短手方向と長手方向を有した形状であり、
    前記骨組み部の前記延在方向は、前記長手方向に沿う方向である、請求項に記載の方法。
  7. 発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備え、
    前記フレーム材が、平面視において、前記車両用シート部材の輪郭に沿って前記発泡樹脂成形体の内部に延在した骨組み部を備え、
    前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に空隙が形成されており、
    前記車両用シート部材の前記輪郭は矩形であり、
    前記フレーム材の前記骨組み部は、前記輪郭の4つの隅部のうち、前記輪郭のいずれか1つの辺の方向に対向する隅部の対を1つ以上構成するよう選ばれる2以上の隅部のそれぞれに沿って延在する、相互に連結された、2以上の骨組み部隅部分を含み、
    前記2以上の骨組み部隅部分の各骨組み部隅部分の延在方向に沿って、前記各骨組み部隅部分と、前記各骨組み部隅部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に、前記空隙が形成されていることを特徴とする、車両用シート部材。
  8. 発泡樹脂成形体と、前記発泡樹脂成形体に少なくとも一部が埋設されたフレーム材と、を備え、
    前記フレーム材が、平面視において、前記車両用シート部材の輪郭に沿って前記発泡樹脂成形体の内部に延在した骨組み部を備え、
    前記骨組み部の延在方向に沿って、前記骨組み部の少なくとも一部と、前記骨組み部の前記少なくとも一部よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側及び/又は内側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分との間に空隙が形成されており、
    前記車両用シート部材が、前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部が挿通された状態で前記発泡樹脂成形体に埋設された管状体を更に備え、
    前記フレーム材の前記骨組み部の少なくとも一部と前記管状体の内周面との間に前記空隙が形成されていることを特徴とする、車両用シート部材。
  9. 前記フレーム材の前記骨組み部は、前記車両用シート部材の前記輪郭の対向する一対の縁部の近傍に、相互に対向するように配置され、相互に連結された一対の骨組み部対向部分を含み、
    前記空隙は、前記一対の骨組み部対向部分の各骨組み部対向部分と、前記各骨組み部対向部分よりも、前記車両用シート部材の平面視で外側に位置する前記発泡樹脂成形体の部分と、の間に形成されている、請求項7又は8に記載の車両用シート部材。
  10. 前記車両用シート部材の前記輪郭は、短手方向と長手方向を有した形状であり、
    前記各骨組み部対向部分の延在方向は、前記長手方向と交差していることを特徴とする、請求項9に記載の車両用シート部材。
  11. 前記骨組み部の延在方向と垂直な断面上において、前記骨組み部の周囲の全体に前記空隙が形成されている、請求項〜10のいずれ1項に記載の車両用シート部材。
  12. 前記車両用シート部材の前記輪郭は、短手方向と長手方向を有した形状であり、
    前記骨組み部の前記延在方向は、前記長手方向に沿う方向である、請求項11に記載の車両用シート部材。
  13. 前記フレーム材は、前記骨組み部に固定され、先端部分が発泡樹脂成形体から外部に突出する係止部を更に備え、
    前記係止部の基端部分の周囲の全体が発泡樹脂成形体に包埋されている、請求項12のいずれか1項に記載の車両用シート部材。
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