JPWO2019107148A1 - シートパッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

上型６に凹部９を設け、この凹部９に埋設体３を仮止めすることによりセットして、設計上の埋設位置よりも所定量だけ上方に該埋設体を配置し発泡成形を行って、その際上記凹部内面と上記埋設体との間に侵入した発泡ガスにより該埋設体が押し下げられて設計上の埋設位置に移動し、上記埋設体が所定位置に埋設一体化したシートパッドを得ることを特徴とするシートパッドの製造方法を提供する。これにより、シートパッド本体１と埋設体３との境界に段差のない綺麗な成形面を有するシートパッドが得られる。

Description

本発明は、車両の座席等に用いられるシートパッドの製造方法に関し、更に詳述すれば金型内に埋設体をセットして発泡成形することにより、該埋設体が本体に埋設一体化したシードパッドを得るための製造方法に関する。

従来、車両用のシートパッドには、軟質又は半硬質のポリウレタンフォームが好適に用いられており、支持安定性、安全性及び快適性や、運転者の疲労を軽減することを目的として、硬さ、たわみ特性、振動吸収性などを調整するためにシートパッド本体に埋設体を埋設することが行われている。

例えば、特開２００６−１４８２９号公報（特許文献１）や特開２００７−６９１１号公報（特許文献２）には、例えば図４に示したように、比較的低密度な発泡体で形成したシートパッド本体１の尻下部２の裏側に比較的高硬度の発泡体で形成した挿填体（埋設体）３を埋設して、上記諸特性を調節したシートパッドが提案されている。この場合、上記挿填体（埋設体）３の埋設は、上記シートパッド本体１の尻下部２の裏側に凹部４を設け、この凹部４に別途発泡成形した比較的高硬度の挿填体（埋設体）３を嵌め込み接着剤で接着固定する方法が採られている。なお、上記特許文献１，２以外の先行技術文献として、下記特許文献３，４が挙げられる。

特開２００６−１４８２９号公報 特開２００７−６９１１号公報 ＷＯ２０１７／０１８５２６ 特開２０１４−６１０７３号公報

上記従来のシートパッドにおいては、上記シートパッド本体と埋設体とをそれぞれ別途発泡成形した後、シートパッド本体に設けた凹部に埋設体を嵌め込み、これを接着する工程が必要となり、またその作業は煩雑なものとなる場合もあり、これが製造コストを引き上げることにもなる。

そこで、上記埋設体の嵌め込み／接着工程を省略するため、予め発泡成形した埋設体を金型内に仕込んでシートパッド本体を発泡成形することにより、シートパッドの発泡成形時に直接的に該シートパッド本体に埋設体が埋設一体化したシートパッドを得ることが考えられる。

即ち、図５に示したように、着座面側（表面側）を成形する下型５と裏面側を成形する上型６とを具備した金型を用いてシートパッドを発泡成形する際に、図４（Ａ）に示されているように、上型６に予め発泡成形した発泡体からなる上記埋設体３をセットして、下型５側にノズル７から発泡原料８を注入し、図５（Ｂ）に示されているように、上記両金型５，６を接合させて上記埋設体３が金型キャビティー内の所定位置に配置された状態で型締めし、発泡原料８を発泡硬化させる方法が考えられ、これにより上記図４と同様にシートパッド本体１の尻下部２の裏側に埋設体３が埋設一体化したシードパッドを得ることができ、この方法によれば上記埋設体の嵌め込み／接着工程を省略して効果的に製造コストを削減することができる。

しかしながら、この方法では、発泡原料が発泡膨張して金型のキャビティー内を満たす際に、上記埋設体３を設計上の所定位置に所定の状態で保持しておくことが難しく、例えば図６に示したようにシートパッド本体１と埋設体３との境界部分に段差１３が形成されることになる。この場合、この埋設体３が配置された尻下部２のパッド厚が薄くなり、設計上の性能が得られなくなる場合もある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金型内に埋設体をセットし、該金型に発泡原料を注入して発泡成形することにより、シートパッド本体の所定箇所に上記埋設体が埋設一体化したシートパッドを得る場合に、シートパッド本体と埋設体との境界部分に段差が生じることを可及的に防止して、設計通りのシートパッドを効率的に製造することができるシートパッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、上型に埋設体をセットしてシートパッド本体を発泡成形する際にシートパッド本体と埋設体との境界部分に発生する段差は、発泡成形時に埋設体と上型内面との間に発泡ガスが侵入して埋設体を押し下げることにより発生することを突き止めた。そこで、更に検討を進めた結果、上型の埋設体配置箇所に凹部を設け、この凹部に埋設体を仮止めすることによりセットして、予め発泡ガスの圧力により下方に押し下げられることを想定して設計上の埋設位置よりも上方に該埋設体を配置することにより、発泡生成時に発生するガスが上記凹部と埋設体との間に侵入して該埋設体を押し下げて設計上の所定位置に上記埋設体が埋設一体化し、埋設体とシートパッド本体との境界部分に段差を生じることなく、確実にシートパッドを製造することができ、従来の嵌め込み／接着工程を省略して生産効率を向上させ得ることを見出し、本発明を完成したものである。

従って、本発明は、下記シートパッドの製造方法を提供する。
［１］少なくとも上下に二分割する金型の上型に埋設体をセットし、該金型に発泡原料を注入して発泡成形することにより、シートパッド本体の所定箇所に上記埋設体が埋設一体化したシートパッドを得るシートパッドの製造方法において、
上記上型に上記埋設体を仮止めする凹部を設け、この凹部に上記埋設体を仮止めすることによりセットして、設計上の埋設位置よりも所定量だけ上方に該埋設体を配置し、上記金型に注入された発泡原料が発泡膨張して、その発泡成形体が上記埋設体に達した後、上記凹部内面と上記埋設体との間に侵入した発泡ガスにより該埋設体が押し下げられて設計上の埋設位置に移動し、上記埋設体が所定位置に埋設一体化したシートパッドを得ることを特徴とするシートパッドの製造方法。
［２］上記埋設体が、予め発泡成形させた発泡体からなり、シートパッドの所定箇所の弾性特性を調整するものである［１］のシートパッドの製造方法。
［３］ 上記上型に設けられた凹部の深さが１〜３ｍｍであり、上記埋設体が設計上の埋設位置よりも１〜３ｍｍ上方に仮止めされた状態でセットされる［１］又は［２］のシートパッドの製造方法。
［４］上記埋設体の少なくとも上記凹部に挿入される部分を該凹部よりも大きく設定し、該埋設体を圧縮した状態で上記凹部に仮止めする［１］〜［３］のいずれかのシートパッドの製造方法。
［５］上記シートパッド本体及び埋設体がポリウレタンフォームである［１］〜［４］のいずれかのシートパッドの製造方法。
［６］上記埋設体の埋設箇所が、シートパッド本体の尻下部の裏面である［１］〜［５］のいずれかのシートパッドの製造方法。

［７］上記凹部が、上記埋設体の上面形状に沿った形状である［１］〜［６］のいずれかのシートパッドの製造方法。

本発明の製造方法によれば、金型内に埋設体をセットしてシートパッド本体を発泡成形することにより、埋設体の嵌め込み／接着工程を省略して効率的にシートパッドを得ることができ、しかもシートパッド本体と埋設体との境界に段差を生じさせることなく高品質なシートパッドを確実に得ることができる。

本発明の製造方法において、金型に埋設体をセットする際の上型及び埋設体を示す部分断面図である。 本発明の製造方法において、金型の上型に埋設体をセットした状態を示す部分断面図である。 本発明の製造方法において、シートパッド本体を発泡成形した際の金型の上型と埋設体との関係を示す部分断面図である。 シートパッド本体に埋設体を埋設した構造を有するシートパッドを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図である。 金型内に埋設体をセットしてシートパッド本体を発泡成形する際の手順を説明する概略断面図であり、（Ａ）は型締め前の発泡原料を注入する際の状態を示し、（Ｂ）は型締め後の状態を示すものである。 従来の方法により発泡成形されたシートパッドを示す部分概略断面図である。

以下、本発明のシートパッドの製造方法につき、図面を参照してより具体的に説明する。

本発明のシートパッドの製造方法は、図５（Ａ），（Ｂ）に示された方法と同様に、金型の上型６に埋設体３をセットし、該金型の下型５側に発泡原料８を注入し、型締めして発泡原料８を発泡硬化させシートパッド本体を成形することにより、図４（Ａ），（Ｂ）に示されたものと同様に、シートパッド本体１に埋設体３が一体的に埋設されたシートパッドを得るものである。この場合、特に制限されるものではないが、上記埋設体３は、例えばシートパッド本体１の尻下部２の裏面側に一体的に埋設され、支持安定性、安全性及び快適性や、運転者の疲労を軽減するために硬さ、たわみ特性、振動吸収性などを調整することができる。

上記金型としては、上記埋設体３がセットされシートパッドの裏面側が成形される上型と、発泡原料８が注入されシートパッドの座面側（表面側）が成形される下型とを有し、少なくとも上下に二分割されるものが用いられる。この場合、必ずしも上型と下型の２つの分割型のみからなるもの限定されるものではなく、上記上型と下型とが上下に分割されるものであればよく、場合によっては更に分割部分を有する三分割以上のものであってもよい。

上記金型の上型６に上記埋設体３がセットされる。この場合、本発明では、図１に示したように、上型６の埋設体配設位置に埋設体３の形状に沿った凹部９を形成し、この凹部９に上記埋設体３を仮止めしてセットする。この場合、図１に一点鎖線１０で示したラインが設計上のシートパッドの裏面と一致するラインであり、図２に示したように、上型６に仮止めされた埋設体３は、一点鎖線１１で示した設計上の埋設位置よりも凹部９の深さｈ（図１参照）分だけ上方に位置した状態となる。なお、上記埋設体３の上記凹部９への仮止めは、例えば適宜なピンやクリップなどを用いて行うことができる。

この状態で、図５（Ａ），（Ｂ）と同様に、下型５側にノズル７から発泡原料８を注入して型締めし、該発泡原料８を発泡硬化させてシートパッド本体１を発泡成形する。このとき、発泡に伴って発生するガスは、上型６と下型５との接合部ＰＬに設けた溝（図示せず）を通して排気されるが、その際ガスの排気率は金型内が所定の発泡圧に保たれるように設定される。そして、発泡成形物が埋設体３に達し、更に接合部ＰＬより上に達すると、発泡ガスは上型６に設けられた上記凹部９の内面と埋設体３との間に侵入し、図３に示したように、その圧力によって埋設体３を下方へと押し下げ、埋設体３は設計上の埋設位置に移動して発泡硬化したシートパッド本体１に埋設一体化する。これにより、シートパッド本体１と埋設体３との境界に段差のない綺麗な成形面が得られる。

上記凹部９の深さｈ（図１参照）は、発泡原料や発泡倍率、発泡条件、シートパッド本体１の形状や埋設体３の大きさなどに応じて発泡成形の現場にて経験則により比較的容易に適宜設定することができる。なお、この凹部９の深さｈは、上記のように現場の経験則により適宜設定すればよいが、通常は１〜３ｍｍ程度とされ、これにより埋設体３は設計上の埋設位置よりも所定量（凹部９の深さｈ）だけ上方に配置される。また、上記埋設体３の厚さは、特に制限されるものではないが、シートパッド本体１に対して２０〜４０％とすることができる。

ここで、特に制限されるものではないが、上記埋設体３は、少なくとも上記凹部９に挿入される部分が該凹部９よりも大きく設定されたものを用いることが好ましく、少なくとも上記凹部９に挿入された部分が圧縮された状態で該凹部に仮止めされることが好ましい。これにより、埋設体３をより安定的に仮止めすることができる。この場合、特に制限されるものではないが、埋設体３幅、少なくとも上記凹部９に挿入される部分の前後左右の幅をそれぞれ凹部９よりも１〜２ｍｍ大きく設定することが好ましい。

上記シートパッド本体１を形成する発泡体は、特に制限されるものではないが、ポリウレタンフォームが好ましく用いられる。また、上記埋設体３の材質に制限はないが、通常は予め発泡成形させた発泡体が用いられ、特にポリウレタンフォームが好ましく用いられる。

ここで、特にシートパッド本体１の尻下部２の裏面側に上記埋設体３を埋設し、尻下部２の硬さ、たわみ特性、振動吸収性などを調整する場合、特に制限されるものではないが、座面を形成するシートパッド本体１は比較的密度の低い軟らかい発泡体とし、埋設体３はこのシートパッド本体１よりも硬い発泡体とすることが好ましい。なお、特に制限されるものではないが、シートパッド本体１及び埋設体３を形成するポリウレタンフォームは、いずれもオバーオール密度３５〜８０ｋｇ／ｍ³、特に４５〜７０ｋｇ／ｍ³、２５％硬度１０〜３５ｋｇｆ／φ２００、特に１５〜３０ｋｇｆ／φ２００とすることができ、この範囲内で硬さを調整することができる。

なお、本発明において、シートパッドの製造方法における金型や得られるシートパッドの形状や構成等は、図１〜５に示されたものに制限されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、適宜変更、調整することができる。

以下、実施例を示し、本発明の効果をより具体的に示す。
［実施例１，２、比較例及び参考例］
上型と下型に二分割された金型を用い、その上型に表１に示した深さの凹部を設け、該凹部にポリウレタンフォーム成形体からなる埋設体を仮止めしてセットし、下記組成の発泡原料を注入し下記条件でシートパッドを成形する。この場合、埋設体の前後左右の幅をそれぞれ上記凹部よりも２ｍｍ大きく設定し、該埋設体を圧縮させた状態で上記凹部に仮止めする。

得られた各シートパッドについて、シートパッド本体と埋設体との境界部分を調べ、段差の有無を次の基準に従って評価した。即ち、シートパッドの性能への実際上の影響を考慮すれば、２ｍｍ以下の段差であれば実質的に「段差なし」とすることができ、そのように評価すると、表１のとおりとなる。

表１のとおり、上型に凹部を設け、この凹部に埋設体を仮止めしてシートパッドの発泡生成を行うことにより、シートパッド本体と埋設体との境界部分に段差を生じることを効果的に防止していることが分かる。

１ シートパッド本体
２ 尻下部
３ 埋設体
４ シートパッド本体裏側に形成された凹部
５ 下型
６ 上型
７ ノズル
８ 発泡原料
９ 上型に形成した凹部
１０ 設計上のシートパッドの裏面と一致するライン
１１ 設計上の埋設位置
ＰＬ 金型の接合部
ｈ 凹部の深さ

Claims (7)

1. 少なくとも上下に二分割する金型の上型に埋設体をセットし、該金型に発泡原料を注入して発泡成形することにより、シートパッド本体の所定箇所に上記埋設体が埋設一体化したシートパッドを得るシートパッドの製造方法において、
   上記上型に上記埋設体を仮止めする凹部を設け、この凹部に上記埋設体を仮止めすることによりセットして、設計上の埋設位置よりも所定量だけ上方に該埋設体を配置し、上記金型に注入された発泡原料が発泡膨張して、その発泡成形体が上記埋設体に達した後、上記凹部内面と上記埋設体との間に侵入した発泡ガスにより該埋設体が押し下げられて設計上の埋設位置に移動し、上記埋設体が所定位置に埋設一体化したシートパッドを得ることを特徴とするシートパッドの製造方法。
2. 上記埋設体が、予め発泡成形させた発泡体からなり、シートパッドの所定箇所の弾性特性を調整するものである請求項１記載のシートパッドの製造方法。
3. 上記上型に設けられた凹部の深さが１〜３ｍｍであり、上記埋設体が設計上の埋設位置よりも１〜３ｍｍ上方に仮止めされた状態でセットされる請求項１又は２記載のシートパッドの製造方法。
4. 上記埋設体の少なくとも上記凹部に挿入される部分を該凹部よりも大きく設定し、該埋設体を圧縮した状態で上記凹部に仮止めする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートパッドの製造方法。
5. 上記シートパッド本体及び埋設体がポリウレタンフォームである請求項１〜４のいずれか１項に記載のシートパッドの製造方法。
6. 上記埋設体の埋設箇所が、シートパッド本体の尻下部の裏面である請求項１〜５のいずれか１項に記載のシートパッドの製造方法。
7. 上記凹部が、上記埋設体の上面形状に沿った形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載のシートパッドの製造方法。

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