JPS5915669B2 - クツシヨンの製造方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック材のフレキシブルな発泡体クッシ
ョンをその覆い布と一体に形成する方法である。

従来、上記覆い布を適当な形態の鋳型の内壁に真空で定
着、形成し、上記フレキシブルな発泡体を形成する原料
となる合成プラスチック材の基材を流し込み、例えば化
学反応によって上記クッションを形成する方法が知られ
ていた。

またこの真空内形酸のために覆い布は、例えばプラスチ
ック材の被膜を表面に裏ばりすることにより気密にされ
なければならない。

更に真空で形成される覆い布は、普通上記鋳型の上部に
於て気密となる様に締めつけられた枠でもって周囲を維
持されねばならない。

ポリウレタン発泡体クッションの場合は、上記の反応が
上記鋳型の内部に於ける上記発泡体の膨張をひきおこし
、それが上記の覆い布に対して普通は発泡体重合の過程
で接着する。

上記枠と鋳型の間にはさまれた覆い布の部分は、この様
にして得られたクッションを支持固定するために利用さ
れる。

鋳型の深い物を必要とするクッションの場合、上記覆い
布を形成する材料が過度にひきのばされる事によって変
形が起らない様にするため、また上記プラスチック材流
し込み後と脱形後この覆い布の弾性力が上記クッション
の寸法を減少させる様な材料に対する圧縮力として働か
ない様にするため、上記覆い布と上記周辺枠との間に遊
びを作ることが提案され、上記覆い布がこの枠の部分で
真空形成時に上記鋳型の内部に向かって滑り、この覆い
布がひきのばされる事を減少させ、覆い布を上記鋳型の
内壁に固着させている。

しかしながら上記枠面に於る遊びはこの枠と鋳型の間の
十分な気密性を確保することを不可能とし、そのため上
記反応と上記発泡体の重合時間を通じて、鋳型を減圧下
に維持する事が必要であり、また真空度が減少する不都
合をひきおこす。

そのため上記覆い布が鋳型の内壁に完全に固着すること
がさまたげられる。

更に、その内面に真空を受ける覆い布は上記枠の周囲全
体にわたって通常滑る事が出来ず、しばしば、特に鋳型
の隅角部に於てしわが発生し、この為この方法が工業的
スケールで利用される事が困難であった。

また、発泡体重合完了まで、即ち５〜１０分間、真空を
維持せねばならない事は、例えばポリウレタン発泡体の
製作にふつう要求される高速製作を不可能としていた。

本発明は上記不便を回避する方法を提供することを目的
とし、上記クッション形成のための発泡体の流し込み及
び重合に使用する鋳型の内側にとりつけられた覆い布を
古典的真空状態で形成する前に、この覆い布を必要な遊
びを持った枠の内部で周辺の滑りを起し易くする適当な
方法によって前もって予備形成し、すなわちポケット状
の部分的なへこみをつけることによりしばしばトリコッ
ト布である上記覆い布の糸を大きくひきのばすことなく
、またこれら布の周辺収縮の可能性に合致した範囲で、
上記枠面に於る上記覆い布の周辺を溶着、または縫いつ
け、または接着により固定することにより、しわによる
あらゆる事後の現象の発生を避ける事により特徴ずけら
れる。

ここの予備形成により、上記鋳型の下部に、限られた深
さのポケット部を作り、しかも周辺部分にはしわが発生
しない。

次い＼でこのポケット部を真空形成に適用し、上記周辺
部に締め付は固定した枠を利用すれば、上記覆い布を形
成する糸が受けるのびは減少し、上記鋳型の内壁に上記
覆い布が完全に密着する事が可能になり、上記クッショ
ンを形成する発泡材に作用する上記弾性作用を無視でき
る程度に減少させる事ができる。

周辺に収縮を伴なった上記ポケットの予備形成作業の後
、このポケットを形成する布は量的の布よりも密な平均
的糸密度を持ち得る事を強調する必要がある。

一般的には上記ポケットの周辺部を形成する糸は、上記
枠に一体とされた溶接電極の方法で行なわれる溶着によ
りお互に固定される。

予備形成にも、真空形成にも同一の枠を利用し、この枠
は場合に応じてすべりを与えあるいは締め付けを保持す
ることができる。

しかし一般的には、真空形成に対しては特殊気密枠及び
気密覆いを持った鋳型及び覆い布が鋳型内壁に密着した
直後、この真空状態から鋳型を解除する事ができる高速
な締めつけ金具を利用することが有利であり、これによ
り急速な発泡材の生産が可能になる。

この発明を適用する一つの応用例として、しわが形成さ
れる限度番こ達する前に周辺収縮による複い布のひっこ
みを止め、流し込み後に覆い布と一体となった上記クッ
ションを形成するポリウレタン発泡材のひつ込みに上記
覆い布の周辺部が追従できる様に、吸縮量を限定し、ク
ッションの商品価値を害するしわの発生を防ぎ、しかも
上記クッションの製作を通じ、この周辺部が弾性のびを
受けない方法がある。

この様にして上記覆い布を形成する糸の弾性ののびを少
し増加させ、しかも反対に周辺収縮限度を覆い布の最大
周辺収縮速度の５％〜１０％程度にとどめ、覆い布と一
体となった上記クッション形成するポリウレタン発泡材
の収縮時に於けるしわの発生を防止する。

このような完全な応用、実用方法は、利用する覆い布に
ついて円形枠を用いて覆い布の最大周辺収縮係数を前も
って決定し、最適周辺収縮より少しすくない係数をその
後決定し、上記予備形成に限定するために利用し、ポリ
ウレタン発泡体の収縮によりしわが形成されない様にす
ることにある。

この一層完全な応用、実用方法のために、予備形成の枠
に割れ目をつくり、その間を覆い布のガイドとなる針が
すべる様にする。

われ目の長さや方向は最適周辺収縮係数によって決定さ
れ、上記針が上記枠の縮少された寸法の内側部分に近い
上記われ目の内端につき轟った時、この最適周辺収縮係
数を越えない様にする。

利用する枠に於て、予備形成を限定するわれ目を考え、
このわれ目の両端を相似幾何学的に決定し上記真空形成
による下づくりの予備形成を可能にし、クッションの端
部の各点に於て異った滑りがこの各点におけるクッショ
ンの厚さに応じてできる様にする。

このわれ目の方向や長さを決定するための相似中心の決
定法は更に詳細に後述するが、その決定法は下記の考慮
を払って行なわれるものである。

この製作されたクッションを装備することになる車輌の
横断方向に於て、上記クッションの縦断方向の端部より
等キヨリにある面内に相似中心を置き、このクッション
の厚さは横断方向では殆ど変化しない。

これに反し、上記車輌の縦断方向ζこ於ては、クッショ
ンは一般に前方程厚さがふえ、覆い布の部分の相似中心
から上記クッションの前端の布までの距離はこのクッシ
ョンの後端にある布までの距離よりも大きい。

これら２つの距離の関係はクッションの前部と後部の厚
さの関係と等しく、そのため下づくりの予備形成中に於
ての滑りは、前部がクッションの後部より大きく、例え
ば２倍になる。

それぞれに対応するわれ目の長さはお互にその延長線上
にあるが、この関係に応じて決定される。

また、これ等のわれ目は総て同一中心方向を持ち、上記
相似中心を通る線上にある。

本発明の対象の理解を容易にするために、以下に上記発
明の応用の種々な方法を記す。

それは限定目的でなく、例を示すためのものであり、そ
の一つは車の運転手用の非対象形クッションの製作に関
するものであり、限定を目的としないただの何事のため
に添付した図に示ささる種々の方法を説明する。

第１図において、覆い布１は上面に弾性プラスチック被
覆１ａが塗られ、上下に重ねられた２つの部分からなる
枠２の内部に入れられる。

そしてこの枠の２つの部分と布の間に少しの滑りのため
の遊びができる様に枠は組み合わされ、そして、例えば
、枠の一方に止め金具がついている。

この枠の外側に十分な量の布をあまし、のちにへこます
事ができる様にし、布が枠のなか側に滑り込んでも布の
端部が枠からはずれない様にする。

第２図に見られる様な押し型３で枠２の中心に向かって
布を押して布を内部方向に滑らせ、布の糸をあまりのば
す事なくポケット４を形成させる。

これは布にしわができる限度を越さない様にし、布を形
成する糸の相対変形による布の周辺に収縮が発生する様
にする。

この周辺の収縮によって覆い布が枠をこえて各点に応じ
た種々のバリエーションに従って上記の枠の寸法限度に
応じたポケットが形成されることは容易に理解できるで
あろう。

次いで布の周辺部を適当な方法で固定する。

この固定法は例えば枠２と一体となった第１及び３図に
示した２本の溶接電極５による。

かくして２本の平行した溶接部６が得られ、それがお互
に隣接糸を固定することは第３図に示す通りである。

次いで枠２から、この様にして得られたポケット４を引
き出し、それを箱型の真空形成鋳型７の上に置く。

これは第４図に示す通りで、その縁は気密な方法で単純
な枠８の間でしめつけられる。

気密なジヨイントは枠の上部に置かれ、その鋳型の鋳型
面１０には穴１１があり、それにより鋳型内の真空が確
保される。

真空機構に連絡する連結管１２が鋳型面１０とポケット
４の間の空気を吸い出す。

ポケット４は真空により第５図に示す如く鋳型面１０に
沿って形成され、布を形成する糸ののびは発泡体の流し
込みと重合の後、このクッションの寸法を変化させるに
必要な圧縮力を発泡体に与えない程度に減少させられて
いる。

鋳型上の布が十分気密なために真空源連結管１２をはづ
しても上記発泡体の流し込みと重合の間に空気が再び入
ってくるおそれはない。

カバー１３の内部に真空形成で流し込みをした後、第６
図に示した蓋１４）こより鋳型をとじる。

発泡体１５は重合の後、カバー１３に接着し、従って第
７図に示す様に覆い布と一体になった製品としてのクッ
ション１６を鋳型からとり出す事ができる。

カバー１３の縁で鋳型のそとに出ていた部分は、このク
ッションを支持固定するのに用いられる。

また上記枠と一体になっている溶接電極を用いず、ポケ
ット４周辺の糸をお互に縫合や接着により枠２の両側で
固定することもできる。

先に述べた様に同じ枠２をポケット予備形成にも、覆い
布の真空形成にも用いて、真空形成用の特殊枠８を用い
ずに済ますこともできる。

第８図は本発明の方法によるポケット形成の半連続製法
を示す図である。

覆い布１７の連続バンドはボビン１８から矢印１９の方
向に引張りローラー２０と遊びローラー２１を経て前記
の形の枠２を持つ作業面に供給される。

上記の覆い布バンドが送り出され、停止すると枠２がし
まり、適当な形をした押し型３が枠２の内部に下降し、
先に述べた様な方法で覆い布のポケット４が形成される
。

覆い布は枠２に一体とされた溶接電極５により、この形
が保持される様に固定される。

支持台２３の上にその固定部分がのせられている切断ナ
イフ２２が枠２のまわりで覆い布を切りぬき、ついで枠
２と切断ナイフ２２が同時に開き、ポケット４は作業台
の下に置かれた容器２４の中に落下し、その時押し型３
は上昇する。

その後、覆い布バンド１７が新らしいポケット４を作る
分だけ前に進み、前にできたポケット部分が切りぬかれ
てしまったバンドの残部は巻きとりローラー２７に向っ
て引張ローラー２６と遊びローラー２５とを経て送られ
、かくしてポケットの加工が更に同じ様に続けられる。

この様な予備加工装置の使用により、覆い布と一体に形
成された発泡材クッションの工業生産ラインに必要な速
度で覆い布を供給でき、上記発泡材の鋳造成形が行なわ
れた後、真空発生機と真空形成鋳型を容易に分離するこ
とができる。

本発明によるこの方法は非常に簡単な方法で、上記覆い
布を保護できる。

実際には枠２の上で覆い布１の下に大きなひっばり強度
を持つ穴あきプラスチックフィルムを置くのが良い。

このフィルムはポケット形成時に於て、覆い布に縫いつ
けられたり、接着剤で接着されたり、溶着されたりする
。

真空形成時ではこのフィルムは鋳型との間にはさまり、
その後製品となったクッションが使用されるまでは保護
カバーとなる。

第９図には覆い布の最大周辺収縮係数を決定するための
円形をした真空形成鋳型Ｔａを示す。

これはジヨイント２８を介して重ねられた２個の枠８．
９を支持し、これらの枠はバネ３９によって押されてお
り、バネは覆い布１の周辺部が枠８゜９の間ですべるこ
とによって変形できる様に調整されている。

また図には真空源につながる連結管１２ａが示されてい
る。

前に説明した様に覆い布１は前もってその上面が薄いプ
ラスチック膜で気密にされている。

枠８゜９の間やこれらの枠の近くにしわができた時、枠
の内側８ａ 、９ａおよび／または枠の外側８ｂ。

９ｂに当る覆い布の部分ζこ目標をつけた後に真空形成
を停止する。

この枠８，９は第１および２図の電極５のような溶接電
極を持っていない。

それは、この場合、予備形成が目的なのではなく、真空
形成前後の上記枠の内側と外側に当る部分の覆い布の直
径の比率で示される最大周辺収縮係数を決めることだけ
が目的だからである。

製作すべき覆い布の形態に応じて、おおよその形の予備
形成のための最適周辺収縮率として上記最大周辺収縮率
の５〜ｂ 次いで第１０図においては、車の縦方向対象面に関して
対象的な形態のベンチではなく自動車運転席に用いられ
る座席クッションの様な非対象的な形態のクッションの
ための上枠８ｃを示す。

図に見える様に枠８ｃは図の下方、即ち運転席前方の方
が放射線幅が大きくなっている。

前方の幅は後方の幅の２倍近くあり、それはＢＢ’とＡ
Ａ’とを比較することによってわかるとおりである。

第１２図にも示されるように、みぞ３０は重ねられた２
つの枠８ｃ、９ｃの間での覆い布のすべりを限定するた
めのものであり、全て点０を通る軸を持っており、これ
が上記のみぞ３０の内端と外端３０ａ 、３０ｂを示す
破線で示された２つの線３０ｃ 、３０ｃｉの相似中心
である。

また、この相似中心０はクッションの前後枠部分からの
距離が後端枠部分からの距離の２倍である。

即ち、ＯＡ’はＯＢ’の半分であり、またＯＡとＡＡ’
はＯＢとＢＢ’の半分に等しい。

点Ｏを通る軸３１゛は枠８ｃ、９ｃの２つの部分の垂直
対象面であり、枠８ｃの横内面８ｄ 、 ａｅ間の距離
は縦内面８ｆ、８ｇの平行線間の距離と等しい。

軸３１を延長すれば、上記枠構内面ａｃｔ 、 ８ｅの
延長線の交点を通る。

この相似中心０は横方向は軸３１を通る垂直面により、
また縦方向は線分ＯＡ’とＯＢ’の比、即ちクッション
の後部の厚さに対する前部の２倍の厚さの比によって決
められる。

同じく第１０図に於て、ＡＡ’はＢＢ’の半分に等しく
、ＡＡ’のそばのみぞ３０ｃの長さはその反対側のみぞ
３０ｆの半分に等しい（３０ｆＸ２×３０ｅ）。

第１１図の断面図式では鎖線３２は最初の覆い布の縁を
示す。

みぞ３０に沿って外端３０ｂから内端３０ａまで覆い布
がすべった後、布の縁３２は枠８ｃｔ９ｃの間の第１０
図には示されていない位置、即ちみぞ３０の外側３０ｂ
を越えたところまで移動する。

前述の通り、相似中心０からそれぞれのみぞ３０の両端
３０ａ 、３０ｂまでの距離の比は一定で、上記相似比
率に等しく、即ち幾何学的点３０ｄは幾何学的点３０ｃ
と相似関係にあり、この２つの点ｌこ関する長さの比は
、上記最適周辺収縮率に等しい。

また第１０図の縁８ｄのような内縁の近くの２つの隣接
するみぞ３０の間に位置していた覆い布１の水平の長さ
部分が第１１図のＣＤ、Ｃ’Ｄ’に示されるが、これは
予備形成後同じく第１１図の垂直面Ｃ’Ｃ’Ｃ″Ｄ“と
なり、形成部分を構成する。

線分ＣＤのレベルに於ける周辺収縮は、覆い布のその部
分の形を変えることに注意すべきである。

次に、第１２図に示される装置は、相似中心０の両側の
延長線上に置かれた２つのみぞの長さに応じて覆い布の
すべりを限定できるものである。

この図に於て、２つのみぞ３０の内端３０ａと外端３ｏ
ｂの間で覆い布１に突きささった針３３が移動し、それ
が枠８ｃ 、９ｃの間をすべりみぞ３０の内端３０ａに
達するまで動く。

連結管１２ｂを介しての真空により、２つのバネ３４の
力に抗して覆い布は引張られ、その覆い布は上記のみぞ
の外端３０ｂの内側にある表面全体に亘って引張られる
。

バネ３４は針３３のガイド軸３５の上に設けられている
。

また覆い布１を下枠９ｃ上に置くとき平らに維持するた
め、この枠の下部に穴あきゴム膜３６を供給する。

この弾性膜はうすくて穴がおいているのでこの前もって
気密にされた覆い布１は容易に予備形成時に加工され、
バネ３４は圧縮される。

針３３が縁３０ａに達つした時、最大周辺収縮には達し
ていないが、形成された覆い布の周辺部分は例えば、第
１図や第２図に示されたと同じ電極５ａによって行なオ
つれる溶着により固定される。

その後の覆い布と一体にされたクッション製作過程は先
に述べたとおりである。

また第１２図にはガイド軸３５の上に覆い布のすべり及
びみぞ３０間での針のストロークを調整するための部材
３５ａが後部につけられており適当な方法で位置が調整
されている。

本発明による方法の理解を容易にするため、限定しない
意味に於て第９図から第１２図に示された方法とは異っ
た実施例を以下に記載する。

実施例 ナイロンの網状の布でできた覆い布と一体となった弾性
ポリウレタン発泡クッションの製作の場合の例である。

覆い布は冷間で縦横方向に各々３０％及び４０％ひきの
ばし得る、即ち表面積が最大８２％ひっばりによって増
大し得るが、平均してどの方向に対しても直線的なもど
りの可能性は３０％のオーダーである。

真空形成のために、覆い布を厚さ５０ミクロンのｐ、−
ｖ、−ｃ、ワイルムの塗布による古典的方法で気密にし
た。

直径５０ｃＩｒＬ、深さ１５ｃＩｒＬ、鋳型表面積４３
１９ｉ、円形開口面積１９６３ｆｆｌの円形鋳型を利用
した場合、真空形成により覆い布表面積が約１２０％増
大する必要があるが、布の面積増は８２％のオーダーな
のでこれは不可能である。

本発明の方法を利用することにより、上記ポケット形成
の間、３０％オーダーの覆い布の周辺収縮の可能性があ
ることを応用して、直径５０ｃｒＩＬ即ち周長１５７ｃ
ｍの枠の中に、局長２０４ｃｍ即ち表面積３３１６ｄの
覆い布の円板を入れ、特にこの覆い布を達成する糸をひ
きのばすに済んだ。

この３３１６ｉの覆い布は、その後のひっばりにより、
約８２％増大し、約６０３５ｃｄの表面積となり、上記
鋳型面表面積を上廻るものとなった。

この様に、前もってポケット状に形成した覆い布を、鋳
型全面に真空下で押しつける事により、布の増大可能性
を余すところなく利用できる。

本発明による方法は冷間で変形伸長し得る網状布にも容
易に利用できるし、また熱可塑性の鎖状や織られた古典
的な材料に対しても少々温度を上げた真空形成によって
利用し得る。

勿論、種々の変更、改良、追加を加える事によって多様
な応用法があり、この為にはそれに相応して、装置の部
品を取り換えれば発明の一般的経済性を損うことなく応
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の方法による一具体例の各工
程を示す図であり、１は覆い布、２は枠、３は押し型、
４はポケット、５は溶接電極、６は溶接部、７は真空形
成鋳型、８は枠、１０は鋳型表面、１１は穴、１４は憲
、１５は発泡体および１６はクッションを示す。 第８図は本発明の方法による半連続的操作を実施するた
めの装置を示す概略図であり、１７は連続した覆い布、
２２は切断ナイフを示す。 第９図は円形をした予備形成装置の概略図であり、１は
覆い布、８および９は枠、２９はバネである。 第１０図は非対象形の予備形成鋳型を下方から見た図で
あり、８ｃは枠、０は相似中心点、３０はみそを示す。 第１１図は覆い布の予備形成によって得られた右型の部
分的な透視図であり、８ｄは枠の内縁、３２は覆い布の
縁を示す。 第１２図は非対象形の予備形成装置の概略図であり、１
は覆い布、３０はみぞ、３３は針、３４はバネおよび３
６は穴あきゴム膜を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 覆い布を適当な形態の鋳型の内壁に真空で定着、形
   成し、フレキシブルな発泡体を形成しうるプラスチック
   材を流し込み、鋳造形成することにより発泡体クッショ
   ンを覆い布と一体に製造する方法において、上記覆い布
   を鋳型中で真空形成する前にこの覆い布を実質的にのば
   すことなく内側にすべらすことができ、しかもしわを作
   ることなく周辺に収縮をつくる枠を用いてポケット状の
   へこみを形成維持し、ついでこの形成された覆い布を適
   当な方法を用いて固定することを含むところの予備形成
   をすることを特徴とする、上記クッションの製造方法。 ２ 覆い布の最大周辺収縮係数を決定するための二重構
   造の円形枠を有する装置；二重構造を有し、製造すべき
   クッションの形に従って適当な形をもった枠を含む覆い
   布の予備形成のための装置；覆い布に突きささった複数
   の針を相似中心に向って放射状に移動させるための装置
   であって、この針の移動の前後における上記相似中心か
   らのそれぞれの距離および覆い布の最適周辺収縮係数に
   対応して上記移動を限定する部材を有する装置；および
   上記針を上記二重構造を有する枠に対して定められた位
   置に保持するための装置を含む、覆い布と一体に形成さ
   れたフレキシブルな発泡体クッションの製造装置。