KR20190124222A - 차량용 시트 쿠션 심재 - Google Patents

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Abstract

차량용 시트 쿠션 심재에 있어서, 둘레 가장자리부의 전방부(2a)와 양 측방부(2b)에 후육부(4)를 가짐과 아울러, 상기 둘레 가장자리부의 내방의 상면에 승원 착좌부를 갖고, 상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상의 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)와, 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)의 둘레 가장자리부에 인서트 성형된 환 형상의 프레임 부재(3)로 이루어지고, 상기 발포 입자 성형체(2)에는 승원 착좌부의 전방이고 전방 프레임부의 내방 위치에 상기 전방 프레임 부재를 따른 슬릿편(9)과, 승원 착좌부의 외측방이고 측방 프레임부의 내방 위치에 상기 측방 프레임 부재를 따른 슬릿편을 갖는 제 1 슬릿(7)이 형성되어 있음과 아울러, 상기 후육부이고 상기 프레임 부재가 매립되어 있는 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 제 2 슬릿이 적어도 1개 형성되어 있는 차량용 시트 쿠션 심재(1)로 했다.

Description

차량용 시트 쿠션 심재
본 발명은 프레임 부재가 매립된 열가소성 수지 발포 입자 성형체로 이루어지는 차량용 시트 쿠션 심재에 관한 것이다.
최근, 차량용 시트 쿠션 심재로서 열가소성 수지 발포 입자 성형체(이하, 단지 「발포 입자 성형체」라고 하는 경우도 있다.)의 내부에 금속 등으로 이루어지는 프레임 부재를 매립하고, 일체화시킨 차량용 시트 쿠션 심재가 사용되고 있다.이 경우, 발포 입자 성형체에 매립된 프레임 부재는 차체에의 장착이나, 시트 어레인지를 위한 구조체 프레임, 또한 충돌시의 보강재 등으로서 기능한다.
이러한 발포 입자 성형체와 프레임 부재를 일체화시켜 이루어지는 부재로서는 지금까지 기체 기포 발포 수지층과, 상기 기체 기포층의 내부에 배치되는 프레임 부재로 구성되어 프레임 부재를 피복한 발포성 수지의 발포층과 기체 발포 수지층이 맞물림 또는 맞물림·융착한 복합 발포 입자 성형체가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이러한 복합 발포 입자 성형체의 제조는, 예를 들면 금형 내의 소정의 위치에 프레임 부재를 배치하고, 이어서 기체를 구성하는 발포 입자를 충전하고, 가열, 융착시키는 소위 인서트 성형에 의해 제조되고 있다.
일본 특허 공개 평5-154929호 공보
그런데, 발포 입자 성형체는 일반적으로 금형에 의한 틀 내 성형 후에 성형 수축을 일으킨다. 이러한 특성을 갖는 발포 입자 성형체와 프레임 부재를 일체화한 복합 발포 입자 성형체에 있어서는 발포 입자 성형체와 프레임 부재의 수축률의 상위 등으로부터, 틀 내의 성형 후에 휨이 발생하는 경우가 있었다. 이러한 휨이 잔존한 복합 발포 입자 성형체를 차량용 시트 쿠션 심재로 하는 경우에는 차체에의 장착 정밀도가 나빠지거나 소정의 성능이 확보될 수 없는 등의 문제가 발생할 우려가 있었다.
이들 문제를 해결하기 위한 대책으로서는 발포 입자 성형체의 성형 후의 수축률을 미리 예측하여 발포 입자 성형체나 프레임 부재를 미리 반대 방향으로 휘게 해서 성형해 두어 수축 후에 휨이 없는 형상으로 하는 방법이 고려된다.
그러나, 성형 후의 발포 입자 성형체의 수축률은 사용하는 열가소성 수지 발포 입자의 종류, 제조 조건, 프레임 부재의 재질 등에 따라서도 다르고, 또한 발포 입자 성형체의 형상, 인서트된 프레임 부재의 배치 상태 등에도 영향을 미치기 때문에 발포 입자 성형체의 휨의 크기를 그때마다 정밀도좋게 예측하는 것은 곤란했다. 이러한 문제는 특히 승원의 미끄러져나감 방지 등을 위해서 전방과 양 측방에 후육부를 형성하는 바와 같은 형상의 복잡한 복합 발포 입자 성형체를 제조하는 경우에는 현저하게 나타났다.
본 발명은 상술한 배경 기술이 갖는 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 휨이 적어 치수 정밀도가 우수한 인서트 성형에 의해 프레임 부재가 일체화된 열가소성 수지 발포 입자 성형체로 이루어지는 차량용 시트 쿠션 심재를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다음의 〔1〕~〔4〕에 기재한 차량용 시트 쿠션 심재로 했다.
〔1〕상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상의 열가소성 수지 발포 입자 성형체와, 상기 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 둘레 가장자리부에 인서트 성형에 의해 매설된 환 형상의 프레임 부재를 갖는 차량용 시트 쿠션 심재로서, 상기 발포 입자 성형체가 발포 입자 성형체의 전방과 양 측방에 후육부를 가짐과 아울러, 상기 둘레 가장자리부의 내방의 상면에 승원 착좌부를 갖고, 상기 프레임 부재가 전방 프레임부와, 후방 프레임부와, 전방 프레임부 및 후방 프레임부를 서로 연결하는 2개의 측방 프레임부를 갖고, 상기 발포 입자 성형체에는 승원 착좌부의 전방이고 전방 프레임부의 내방 위치에 상기 전방 프레임 부재를 따른 슬릿편과, 승원 착좌부의 외측방이고 측방 프레임부의 내방 위치에 상기 측방 프레임 부재를 따른 슬릿편을 갖는 제 1 슬릿이 형성되어 있음과 아울러, 상기 후육부이고 상기 프레임 부재가 매립되어 있는 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 제 2 슬릿이 적어도 1개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
〔2〕〔1〕에 있어서,
상기 제 1 슬릿이 발포 입자 성형체의 하면으로부터 두께 방향으로 오목 노칭되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
〔3〕 〔1〕 또는 〔2〕에 있어서,
상기 제 2 슬릿이 발포 입자 성형체의 상면 및 하면 중 적어도 일방으로부터 두께 방향으로 오목 노칭되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
〔4〕 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 있어서,
상기 제 2 슬릿이 상기 제 1 슬릿과 교차하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
(발명의 효과)
상기한 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재에 의하면, 프레임 부재를 따라서 제 1 슬릿을 형성함과 아울러, 프레임 부재에 교차하여 제 2 슬릿을 형성했기 때문에, 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿의 존재에 의해 발포 입자 성형체와 프레임 부재의 수축률의 상위 등에 기인하는 휨이 완화되어 휨이 적고 치수 정밀도가 우수한 차량용 시트 쿠션 심재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재의 일 실시형태를 나타낸 개념적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 시트 쿠션 심재의 발포 입자 성형체에의 프레임 부재의 매설 상태를 나타낸 개념적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 X-X선을 따른 부분의 단면도이다.
도 4는 실시예에 휨의 측정 위치를 나타낸 개념적인 평면도이다.
도 5는 차량용 시트 쿠션 심재의 다른 형태를 나타낸 개념적인 평면도이다.
도 6은 도 5의 Y-Y선을 따른 부분의 단면도이다.
이하, 본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재는 상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상의 열가소성 수지 발포 입자 성형체와, 상기 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 둘레 가장자리부에 인서트 성형에 의해 매설된 환 형상의 프레임 부재를 갖는 차량용 시트 쿠션 심재로서, 상기 발포 입자 성형체가 발포 입자 성형체의 전방과 양 측방에 후육부를 가짐과 아울러, 상기 둘레 가장자리부의 내방의 상면에 승원 착좌부를 갖고, 상기 프레임 부재가 전방 프레임부와, 후방 프레임부와, 전방 프레임부 및 후방 프레임부를 서로 연결하는 2개의 측방 프레임부를 갖고, 상기 발포 입자 성형체에는 승원 착좌부의 전방이고 전방 프레임부의 내방 위치에 상기 전방 프레임 부재를 따른 슬릿편과, 승원 착좌부의 외측방이고 측방 프레임부의 내방 위치에 상기 측방 프레임 부재를 따른 슬릿편을 갖는 제 1 슬릿이 형성되어 있음과 아울러, 상기 후육부로서 상기 프레임 부재가 매립된 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 제 2 슬릿이 적어도 1개 형성되어 있는 차량용 시트 쿠션 심재이다. 이하, 「열가소성 수지 발포 입자 성형체」를 단지 「발포 입자 성형체」라고도 한다.
상기한 발포 입자 성형체를 구성하는 열가소성 수지는 적절히 선택 가능하지만, 예를 들면 폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산 등의 폴리에스테르계 수지, 기타 폴리스티렌계 수지와 폴리올레핀계 수지의 복합 수지 등을 사용하는 경우에, 본 발명을 적합하게 적용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성 수지이기 때문에 수축하기 쉬운 폴리올레핀계 수지를 포함하는 수지를 이용한 경우에 특히 본 발명의 휨 방지 효과가 현저하게 발휘될 수 있기 때문에, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리스티렌계 수지와 폴리올레핀계 수지의 복합 수지를 이용하는 것이 보다 바람직하고, 폴리프로필렌계 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 인서트 성형에 의해 프레임 부재가 일체화된 열가소성 수지 발포 입자 성형체는 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
예를 들면, 오토클레이브 등의 가압 가능한 밀폐 용기 내에 분산 매체(통상은 물)와 소망에 따라 계면활성제를 첨가하고, 그 중에 상기한 열가소성 수지 입자를 분산시켜 발포제를 압입하고, 가열 하에 있어서 교반하여 발포제를 수지 입자에 함침시킨다. 이어서, 발포제를 함침시킨 수지 입자를 고온 고압 조건 하의 용기 내에서 분산 매체와 함께 저압 영역(통상 대기압 하)로 방출시키는 등하여 소정 배율로 발포한 발포 입자를 제조한다. 이어서, 이 발포 입자를 미리 프레임 부재를 소정의 위치에 배치한 금형 내에 충전하고, 스팀을 도입함으로써 틀 내 성형을 행하여 발포 입자를 융착시키고, 프레임 부재와 발포 입자가 일체화되어 프레임 부재가 매립되어 있는 발포 입자 성형체를 일체 성형체로서 제조할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 프레임 부재로서는 통상 차량용 시트 쿠션 심재의 프레임 부재로서 사용되는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 철, 알루미늄, 구리 등으로 이루어지는 금속제 프레임 부재나, 엔지니어링 플라스틱, 유리 섬유 강화 수지 등으로 이루어지는 수지제 프레임 부재를 예시할 수 있고, 이들을 적절히 조합한 것이어도 좋다. 또한, 프레임 부재의 형상은 차량 본체에의 장착이나, 충돌시의 보강으로서 기능하는 형상이면 특별히 제한은 없지만, 적어도 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 둘레 가장자리부에 배치할 수 있는 환 형상의 것으로 한다. 환 형상의 프레임 부재이면 강성이 다른 프레임 부재를 접속한 것, 예를 들면 가장 강도가 요구되는 전방은 강성이 높은 선 형상의 프레임 부재로 구성하고, 양 측방 및 후방은 전방측보다 가는 선 형상의 프레임 부재로 구성한 것으로 해도 좋고, 또한 일부 이종의 재료를 개재시킨 것이라도 좋다. 또한, 상면으로부터 보아 대략 사각형의 환 형상의 프레임 부재인 경우, 전방측 절반의 형상과 후방측 절반의 형상이 달라도 좋다. 이와 같이 재질이나 형상이 전후에서 비대칭인 프레임 부재가 발포 입자 성형체 중에 매설되어 있으면, 심재에 발생하는 휨의 정도나 방향을 예상하는 것이 더욱 어려워진다.
또한, 통상 차량용 좌석으로서 사용되는 경우에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 차량용 시트 쿠션 심재(1)를 위에서 본 경우의 각 변과 네 모서리를 보강할 수 있도록 발포 입자 성형체(2)의 외주 형상에 맞춰 대략 직사각형으로 형성한 환 형상의 프레임 부재(3)로 하는 것이 바람직하다. 또한, 환 형상의 프레임 부재(3)의 전체 둘레가 발포 입자 성형체에 매설되어 있을 필요는 없고, 예를 들면 차체에 장착하기 위해, 또한 차량용 시트 쿠션 심재에 다른 부재를 장착하기 위해서 프레임 부재(3)의 일부가 발포 입자 성형체(2)로부터 노출되어 있어도 상관없다.
도시한 실시형태에 의한 것에 있어서는, 프레임 부재(3)는 대략 사각형의 환 형상이며, 전방측 절반과 후방측 절반으로 형상이 다른 전후 비대칭의 형상이다. 프레임 부재(3)는 두께 4.5㎜ 정도의 직선 형상의 전방 프레임부(3a)와, 두께 4.5㎜ 정도의 상면으로부터 보아 C자 형상의 프레임부(3b)와, 전방 프레임부(3a)와 프레임부(3b)를 연결하는 플레이트부(3c)를 구비한다. 또한, 프레임부(3b)는 차량용 시트 쿠션 심재를 장착한 상태에 있어서 차량의 후방향에 해당하는 후방 프레임부(3b-1), 전방 프레임부 및 후방 프레임부를 서로 연결하는 2개의 측방 프레임부(3b-2)를 갖는다. 각 플레이트부(3c)에는 차량에 장착하기 위한 금속제의 후크(3d)가 각각 결합되어 있고, C자 형상의 와이어 부재(3b)에는 백 시트와 연결하기 위한 금속제의 후크(3e)가 2개 결합되어 있다. 또한, 이들 후크의 수는 특별히 한정되는 것은 아니다.
열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)는 상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)는 둘레 가장자리부의 전방부(2a)와 양 측방부(2b, 2b)에 후육부(4a, 4b)를 갖는다. 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)의 크기는 탑재하는 차량에 따라 적절하게 설계되지만, 대체로 길이 방향의 길이는 1000~1400㎜, 넓이 방향의 길이는 400~600㎜ 정도로 형성되어 있다. 도시한 실시형태에서는 길이 방향으로 나란히 2개의 승원 착좌부가 되는 부분의 두께가 얇게 되어 있는 오목부(6, 6)가 형성되어 있다. 승원 착좌부가 되는 오목부(6)의 위치에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 두께는 15~40㎜인 것이 바람직하고, 20~35㎜인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 승원 착좌부가 되는 오목부(6)의 위치에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 두께와 전방부(2a)의 후육부(4a)에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 두께의 차는 승원의 미끄러져나감 방지를 위해서 60~165㎜인 것이 바람직하고, 85~140㎜인 것이 보다 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서 전방부(2a)와 양 측방부(2b, 2b)에 존재하는 후육부(4a, 4b)에 있어서의 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 두께는 100~180㎜인 것이 바람직하고, 120~160㎜인 것이 보다 바람직하다. 또한, 「두께」란 차량에 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재를 장착한 상태에 있어서의 발포 입자 성형체의 상하 방향의 길이를 의미한다.
승원 착좌부가 되는 오목부(6)보다 전방 및 외측방에 매립된 상기 프레임 부재(3)의 내방 위치에는 상기 프레임 부재(3)를 따라 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)이 형성되어 있다. 본 발명에 있어서, 이 프레임 부재를 따라서 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)을 형성함으로써 발포 입자 성형체(2)와 프레임 부재(3)의 수축량의 차 등에 기인하는 휨을 효과적으로 방지할 수 있다. 이것은 형성한 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)이 승원 착좌부와 그 둘레 가장자리의 프레임 부재가 매립된 후육부를 분리하고, 각각의 부분의 수축률의 상위에 의해 발생하는 인장력을 완화할 수 있기 때문이라고 생각된다. 또한, 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)에 의해 프레임 부재(3)를 노출시키는 일이 없으므로, 발포 입자 성형체(2)와 프레임 부재(3)의 일체감을 해치는 일도 없다. 이러한 작용을 발생시키는 관점에서, 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)은 프레임 부재(3)로부터 10~70㎜ 떨어진 내방 위치에 형성하는 것이 바람직하고, 30~50㎜ 떨어진 내방 위치에 형성하는 것이 보다 바람직하다.
제 1 슬릿(7)은 승원 착좌부에 전방이고 전방 프레임부의 내방 위치에 상기 전방 프레임 부재를 따른 슬릿편(7a)(이하, 「길이 방향의 편」이라고도 한다.)과 승원 착좌부의 외측방이고 측방 프레임부의 내방 위치에 상기 측방 프레임 부재를 따른 슬릿편(7b)(이하, 「넓이 방향의 편」이라고도 한다.)을 갖고, 길이 방향의 편(7a)과 넓이 방향의 편(7b)이 L자를 형성하도록 배치되어 있다. 이하, 길이 방향의 편(7a)과 넓이 방향의 편(7b)을 합하여 「대략 L 형상의 슬릿(7)」이라고도한다. 발포 입자 성형체(2)의 길이 방향의 길이를 100%로 했을 때, 길이 방향의 편(7a)은 20~40%에 걸친 범위에서 형성되어 있는 것이 바람직하고, 25~35%에 걸친 범위에서 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 발포 입자 성형체(2)의 넓이 방향의 길이를 100%로 했을 때, 넓이 방향의 편(7b)은 30~60%에 걸친 범위에서 형성되어 있는 것이 바람직하고, 35~55%에 걸친 범위에서 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 슬릿(7)(7a, 7b)의 폭은 50㎜ 이하인 것이 바람직하고, 20㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 그 하한은 0.1㎜ 정도이다. 또한, 제 1 슬릿(7)(7a, 7b)을 틀 내 성형시에 형성하는 경우에는 상기 슬릿(7)의 폭은 5㎜ 이상인 것이 바람직하고, 10㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)는 상기 프레임 부재를 따라서 형성하는 제 1 슬릿(7)의 슬릿편(7a)과 슬릿편(7b) 사이에 승원 착좌부와 그 둘레 가장자리의 후육부의 분리부를 안정화시키는 관점 등에서 발포 입자 성형체(2)의 제 1 슬릿(7)보다 오목부(6) 측의 부분과 제 1 슬릿(7)보다 프레임 부재(3) 측의 부분을 연결하는 연결부를 갖는 것이 바람직하다. 도시한 실시형태에 의한 것에 있어서는, 제 1 슬릿(7)을 길이 방향의 편(7a)과 넓이 방향의 편(7b) 사이에 분단하는 연결부(8)가 설치되어 있다. 길이 방향의 편(7a)과 넓이 방향의 편(7b) 사이에 연결부(8)를 설치하는 경우에는 10~70㎜의 길이의 연결부를 설치하는 것이 바람직하고, 20~40㎜의 길이의 연결부를 설치하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 연결부의 길이란 제 1 슬릿(7)의 각 편(7a, 7b)의 인접하는 단부 사이의 거리를 의미한다. 제 1 슬릿(7)은 발포 입자 성형체(2)의 두께 방향으로 관통한 슬릿인 것이 상기한 분리 효과의 관점에서 바람직하다. 그러나, 제 1 슬릿(7)이 연결부(8)의 상면측 또는 하면측의 적어도 일부에 바닥부를 갖고, 편(7a, 7b) 사이를 접속하는 슬릿을 가져도 좋다. 차량용 시트 쿠션 심재의 상면이나 측면에는 우레탄 폼 등의 연질 합성수지 발포체가 적층된다. 차량용 시트 쿠션 심재의 상면으로 우레탄 폼 등이 들어가는 것을 억제한다고 하는 관점에서는 제 1 슬릿(7)의 적어도 일부가 상면측에 바닥부를 갖는 슬릿인 것이 바람직하고, 도 5, 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 슬릿(7)의 전체를 발포 입자 성형체(2)의 하면으로부터 두께 방향으로 오목 노칭하고 있는 것이 보다 바람직하다. 제 1 슬릿(7)이 연결부(8)의 상면측 또는 하면측의 적어도 일부에 바닥부를 갖는 슬릿을 갖는 경우, 또는 도 5, 6에 나타내는 바와 같이 제 1 슬릿(7)의 전체가 바닥부를 갖는 슬릿인 경우에는 바닥부에 있어서의 발포 입자 성형체(2)의 두께를 25㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 15㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 틀 내 성형시에 바닥부를 갖는 제 1 슬릿(7)을 형성하는 경우 에는 바닥부에 있어서의 발포 입자 성형체(2)의 두께의 하한을 3㎜ 정도로 하는 것이 바람직하고, 5㎜ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기한 「전방」이란 차량에 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재를 장착한 상태에 있어서, 차량의 전방향에 해당하는 차량용 시트 쿠션 심재의 방향을 의미하고, 「측방」이란 차량의 폭방향에 해당하는 차량용 시트 쿠션 심재의 방향을 의미하고, 「후방」이란 차량에 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재를 장착한 상태에 있어서, 차량의 후방향에 해당하는 차량용 시트 쿠션 심재의 방향을 의미한다. 또한, 「상면」이란 차량용 시트 쿠션 심재에 있어서의 좌면측의 면을 의미하고, 「하면」이란 그 반대측의 면을 의미한다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 시트 쿠션 심재(1)에 있어서는, 상기 열가소성 수지 발포 입자 성형체(2)의 후육부(4)로서 프레임 부재(3)가 매립되어 있는 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 슬릿(9)(제 2 슬릿)이 적어도 1개 형성되어 있다. 본 발명에 있어서는 프레임 부재(3)가 매설되어 있는 것에 기인하는 발포 입자 성형체(2)의 특정 개소에 있어서의 수축량의 편차를 적게 하기 위해, 수축량의 차가 크다고 생각되는 후육부(4)이며 프레임 부재(3)가 매립된 개소에 슬릿(9)을 형성함으로써 변형을 완화하는 것이다.
상기 슬릿(9)은 발포 입자 성형체(2)를 상하 방향으로 관통하도록 형성되어 있어도 좋다. 그러나, 심재로서의 일체감을 해치지 않고, 휨의 발생을 억제하기 위해 후육부(4)에 있어서의 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면 중 적어도 일방으로부터 두께 방향으로 오목 노칭한 적어도 1개의 바닥이 있는 슬릿(9)이 형성되는 것이 바람직하다. 바닥이 있는 슬릿(9)은 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면 중 적어도 한 쪽의 상기 프레임 부재(3)가 매립된 개소에 대응하는 위치에 있어서, 상기 프레임 부재(3)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장하도록 형성되는 것이 바람직하다.
차량용 시트 쿠션 심재(1)에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임 부재(3)가 발포 입자 성형체(2)의 두께 방향의 하면측에 위치하는 경우가 많다. 그 때문에, 슬릿(9)이 적어도 프레임 부재(3)의 상면측의 발포 입자 성형체(2)의 상면에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 발포 입자 성형체(2)에 형성하는 슬릿(9)의 깊이는 발포 입자 성형체(2)의 상면에 형성한 슬릿(9)의 바닥부로부터 프레임 부재(3)까지의 두께 방향의 길이(α)와, 하면으로부터 프레임 부재(3)까지의 두께 방향의 길이(β)가 대략 동등하게 되는 깊이의 것으로 하는 것이 바람직하다. 상기 (α)와 (β)의 길이의 차가 ±60㎜ 이내의 것으로 하는 깊이의 슬릿인 것이 바람직하고, ±40㎜ 이내의 것으로 하는 깊이의 슬릿인 것이 보다 바람직하다. 또한, 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면으로부터 프레임 부재(3)를 향해서 슬릿(9)을 각각 형성해도 좋다. 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면으로부터 프레임 부재(3)를 향해 슬릿(9)을 각각 형성한 경우에는 발포 입자 성형체(2)의 상면에 형성한 슬릿의 바닥부로부터 프레임 부재까지의 두께 방향의 길이와, 하면에 형성한 슬릿의 바닥부로부터 프레임 부재까지의 두께 방향의 길이가 대략 동등하게 되는 깊이의 것으로 하는 것이 바람직하다. 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면으로부터 프레임 부재(3)를 향해 슬릿(9)을 각각 형성한 경우의 상기 길이의 차는 ±60㎜ 이내의 것으로 하는 깊이의 슬릿이 각각 형성되어 있는 것이 바람직하고, ±40㎜ 이내의 것으로 하는 깊이의 슬릿이 각각 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 발포 입자 성형체(2)의 상면 및 하면으로부터 프레임 부재(3)를 향해 슬릿(9)을 형성하는 경우에는 상면과 하면의 슬릿이 한 쌍의 대향하는 위치에 형성시킬 수 있지만, 예를 들면 상면에 형성된 2개의 슬릿(9)에 대한 중간에 하면의 슬릿이 형성되어도 좋다.
상기 슬릿(9)을 형성하는 방향은 상기 프레임 부재(3)와 교차하도록 제조하는 차량용 시트 쿠션 심재(1)의 형상이나 크기에 따라 적절하게 설정한다. 여기서, 교차란 차량용 시트 쿠션 심재(1)를 상면으로부터 관찰하는 이차원 평면에 있어서, 프레임 부재(3)가 슬릿(9)과 교차하여 관찰되는 상태인 것을 의미한다. 단, 프레임 부재(3)와 슬릿(9)의 교차하는 각도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 프레임 부재(3)에 대하여 대략 수직 방향으로 교차하도록 슬릿(9)을 형성한다. 또한, 슬릿(9)을 형성하는 위치는 차량용 시트 쿠션 심재(1)의 길이 방향의 길이 또는 넓이 방향의 길이를 등분하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 도시한 실시형태에 있어서는 심재(1)의 길이 방향을 대략 3등분하는 2개소의 위치, 및 넓이 방향을 대략 2분할하는 1개소의 위치에 각각 슬릿(9a, 9b)이 형성되어 있다.
형성하는 슬릿(9)의 길이는 프레임 부재(3)의 교차점을 포함하는 전장이 50㎜ 이상인 것이 바람직하고, 100㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 형성되는 슬릿(9)의 폭은 슬릿(7)과 마찬가지로 50㎜ 이하인 것이 바람직하고, 20㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 그 하한은 0.1㎜ 정도이다. 또한, 대략 슬릿(9)을 틀 내 성형시에 성형 틀에 의해 형성하는 경우에는 상기 슬릿(7)의 폭은 5㎜ 이상인 것이 바람직하고, 10㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 프레임 부재(3)에 교차하여 형성되는 슬릿(9)은 상기 프레임 부재(3)를 따라 형성된 슬릿(7)에 교차하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 더욱 심재의 휨을 억제할 수 있다. 또한, 교차란 상기와 마찬가지로 차량용 시트 쿠션 심재(1)를 상면으로부터 관찰하는 이차원 평면에 있어서, 슬릿(9)이 슬릿(7)과 교차하여 관찰되는 상태인 것을 의미한다. 도시한 실시형태에 의한 것에 있어서는, 심재(1)의 길이 방향을 대략 3등분하는 2개소의 위치에 형성된 슬릿(9a)은 각각 프레임 부재를 따라서 형성된 대략 L 형상의 슬릿(7)의 길이 방향의 편(7a)에 십자 형상으로 교차하여 형성되어 있다. 또한, 심재(1)의 넓이 방향을 대략 2분할하는 1개소의 위치에 형성된 슬릿(9b)은 프레임 부재를 따라서 형성된 슬릿(7)의 넓이 방향의 편(7b)에 T자 형상으로 연통하여 형성되어 있다.
본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재(1)의 상기한 프레임 부재(3)를 따라 형성되는 슬릿(7), 및 후육부(4)에 있어서 프레임 부재(3)에 교차하여 형성되는 슬릿(9)은 미리 성형 금형에 슬릿(7, 9)을 성형하는 돌기부를 설치해 두고, 발포 입자 성형체(2)의 성형과 동시에 형성하는 것으로 하는 것이 생산성의 관점에서 바람직하다. 그러나, 슬릿(7, 9)은 성형 장치에 의해 성형한 차량용 시트 쿠션 심재(1)에 커터, 열선 등을 이용하여 절개를 넣음으로써 형성하는 것으로 해도 좋다. 단, 성형 후에 슬릿(7, 9)을 형성하는 경우에 있어서는, 금형으로부터 인출하고 나서 심재에 휨이 발생하기까지 가능한 한 신속하게 형성할 필요가 있다.
이상, 설명한 본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재는 차체에 장착되는 것이지만, 상기 차량용 시트 쿠션 심재의 상면이나 측면에는 우레탄 폼 등의 연질 합성수지 발포체가 적층된다. 또한, 그 적층체의 전면, 측면 및 상부 등의 외주면을 직 편물, 비닐 레더, 피혁 등의 표피재로 피복시킴으로써 차량용 좌석이 형성된다.
또한, 상기 연질 합성수지 발포체란 시트 쿠션의 재질로서 주로 사용되고 있는 연질 발포 우레탄, 또는 연질 발포 우레탄과는 다른 수지 재료에 의해 발포율을 높게 하여 발포시켜 연질로 한 수지 발포체를 의미한다. 본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재를 사용함으로써, 상기 연질 합성수지 발포체의 사용량을 삭감할 수 있고, 경량성이 우수한 차량용 좌석을 형성할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재에 대해서 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.
성형 장치를 사용하여 발포 입자 성형체와 프레임 부재를 일체화시켜 이루어지는 차량용 후방 시트용 시트 쿠션 심재를 6개 제조했다.
발포 입자로서는 폴리프로필렌계 수지 발포 입자(발포 배율 : 30배, 발포 입자지름 : 약 3.5㎜)를 사용했다.
프레임 부재로서, 도 2 및 도 3에 나타내는 환 형상의 프레임 부재를 사용했다. 두께 4.5㎜의 금속성의 대략 직선 형상의 와이어 부재와, 두께 4.5㎜의 금속제의 상면으로부터 보아 C자 형상 또한 측면으로부터 보아 1개소의 굴곡부를 갖고, 상하 방향으로 30㎜의 단차를 갖는 와이어 부재를 플레이트부에 의해 서로 연결하여 길이 방향(폭 방향)의 길이 1040㎜, 넓이 방향(전후 방향)의 길이 400㎜, 상하 방향의 단차 30㎜의 상면으로부터 보아 대략 사각형이고 전후에서 비대칭 형상의 프레임 부재를 형성했다.)
미리 상기 프레임 부재를 배치한 성형 금형 내에 상기 발포 입자를 충전하고, 스팀 가열에 의한 틀 내 성형을 행했다. 가열 방법은 양쪽 틀의 드레인 밸브를 개방한 상태에서 0.3MPa(G)의 스팀을 양쪽의 틀로부터 8초간 공급하여 예비 가열(배기 공정)을 행한 후, 0.22MPa(G)의 스팀을 일방의 틀로부터 15초간 공급하여 일방의 틀로부터의 가열을 행하고, 그 후 0.26MPa(G)의 스팀을 타방의 틀로부터 20초간 공급하여 타방의 틀로부터의 가열을 행한 후, 0.30MPa(G)의 스팀을 양쪽의 틀로부터 4초간 공급하여 본 가열을 행했다. 가열 종료 후, 방압하고, 성형 금형을 10초간 냉각하고, 110초간 수냉하여 발포 입자 성형체와 프레임 부재를 일체화시켜 이루어지는 차량용 시트 쿠션 심재를 얻었다.
얻어진 차량용 시트 쿠션 심재는 발포 입자 성형체의 전방과 양 측방에 후육부를 갖는 상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상의 것이며, 그 둘레 가장자리부보다 내방의 상면에 길이 방향으로 나란히 2개의 승원 착좌부가 되는 오목부가 형성되어 있는 것이었다.
이어서, 3개의 차량용 시트 쿠션 심재에 대해, 상기 심재를 금형으로부터 인출한 직후(180초 이내)에 커터 나이프를 사용하여 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 승원 착좌부의 전방 및 양 측방에 매립된 프레임 부재보다 내방 위치(프레임 부재와 승원 착좌부 사이)에 상기 프레임 부재를 따라서 대략 L 형상의 슬릿(7)(길이 방향의 편(7a) 및 넓이 방향의 편(7b))을 형성함과 아울러, 상기 후육부이며 프레임 부재가 매립되어 있는 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 슬릿(9)을 형성했다. 상기 대략 L 형상의 슬릿(7)은 프레임 부재로부터 40㎜ 떨어진 내방 위치에 발포 입자 성형체를 두께 방향으로 관통하도록 형성했다. 대략 L 형상의 슬릿의 길이 방향의 편(7a)의 길이는 발포 입자 성형체의 길이 방향의 길이를 100%로 했을 때, 그 29%에 걸친 범위에서 형성했다. 대략 L 형상의 슬릿의 넓이 방향의 편(7b)은 발포 입자 성형체의 넓이 방향의 길이를 100%로 했을 때, 그 44%에 걸친 범위에서 형성했다. 또한, 대략 L 형상의 슬릿(7)의 폭은 12㎜로 형성했다. 또한, 대략 L 형상의 슬릿(7)의 길이 방향의 편(7a)과 넓이 방향의 편(7b) 사이에 연결부를 남기고 연결부의 길이는 30㎜로 했다. 상기 프레임 부재에 교차하는 슬릿(9)으로서 발포 입자 성형체의 상면으로부터 두께 방향으로 오목 노칭한 슬릿을 발포 입자 성형체의 길이 방향을 대략 3등분하는 2개소의 위치, 및 넓이 방향을 대략 2분할하는 1개소의 위치에 각각 형성했다. 또한, 슬릿(9)의 깊이는 슬릿의 바닥부로부터 프레임 부재까지의 두께 방향의 길이(α)와, 발포 입자 성형체의 하면으로부터 프레임 부재까지의 두께 방향의 길이(β)의 차(α-β)가 -60㎜로 되는 깊이로 형성하고, 슬릿(9)의 길이는 프레임 부재와의 교차점을 포함한 전장을 200㎜의 길이로 형성하고, 슬릿(9)의 폭은 12㎜로 형성했다.
슬릿을 형성한 상기 3개의 차량용 시트 쿠션 심재(실시예) 및 슬릿을 형성하고 있지 않은 나머지 3개의 차량용 시트 쿠션 심재(비교예)를 모두 60℃의 분위기 하에서 12시간 방치하여 양생한 후, 실시예 및 비교예의 차량용 시트 쿠션 심재의 휨을 이하의 방법에 의해 측정을 행하고, 평가를 행했다.
또한, 실시예 및 비교예의 심재는 그 길이 방향의 길이가 1210㎜, 넓이 방향의 길이가 500㎜의 것이며, 승원 착좌부가 되는 상기 오목부의 두께는 20~25㎜로 형성되고, 전방과 양 측방에 존재하는 상기 후육부의 두께는 130~140㎜로 형성되어 있었다.
(휨의 측정 방법)
차량용 시트 쿠션 심재의 좌면측을 위로 하여 검사 지그 상에 적재하고, 도 4에 나타낸 A~F의 위치에 있어서, 기준 위치로부터의 변위량(㎜)을 측정했다.
또한, 기준 위치보다 높아지고 있는 경우를 「+」, 낮아지고 있는 경우를 「-」라고 했다.
실시예 3개, 비교예 3개의 각각의 측정 결과의 산술 평균값을 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1로부터, 슬릿을 형성한 실시예는 슬릿이 존재하지 않는 비교예에 비해 제품의 변형량이 작고, 발포 입자 성형체의 휨이 저감되어 있어 제품 가치가 우수한 것을 알 수 있다.
상기의 결과로부터, 본 발명의 차량용 시트 쿠션 심재는 특정의 조건에서 슬릿을 형성함으로써 경량이고 휨이 적어 상품 가치가 매우 우수한 차량용 시트 쿠션 심재를 제공할 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 본 출원은 2017년 2월 28일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 2017-035718호)에 의거하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한, 여기에 인용되는 모든 참조는 전체적으로 포함된다.
(산업상 이용 가능성)
본 발명에 의하면, 휨이 적어 치수 정밀도가 우수한 프레임 부재가 일체화된 열가소성 수지 발포 입자 성형체로 이루어지는 차량용 시트 쿠션 심재를 제공할 수 있기 때문에, 상기 차량용 시트 쿠션 심재에 우레탄 폼 등의 연질 합성수지 발포체를 적층하고, 그 적층체의 외주면을 직편물, 비닐 레더, 피혁 등의 표피재에 의해 피복함으로써 차량용 좌석으로서 널리 사용할 수 있는 것으로 된다.

Claims (4)

  1. 상면으로부터 보아 대략 직사각형 형상의 열가소성 수지 발포 입자 성형체와,
    상기 열가소성 수지 발포 입자 성형체의 둘레 가장자리부에 인서트 성형에 의해 매설된 환 형상의 프레임 부재를 갖는 차량용 시트 쿠션 심재로서,
    상기 발포 입자 성형체가 발포 입자 성형체의 전방과 양 측방에 후육부를 가짐과 아울러, 상기 둘레 가장자리부의 내방의 상면에 승원 착좌부를 갖고,
    상기 프레임 부재가 전방 프레임부와, 후방 프레임부와, 전방 프레임부 및 후방 프레임부를 서로 연결하는 2개의 측방 프레임부를 갖고,
    상기 발포 입자 성형체에는 승원 착좌부의 전방이고 전방 프레임부의 내방 위치에 상기 전방 프레임 부재를 따른 슬릿편과, 승원 착좌부의 외측방이고 측방 프레임부의 내방 위치에 상기 측방 프레임 부재를 따른 슬릿편을 갖는 제 1 슬릿이 형성되어 있음과 아울러, 상기 후육부이고 상기 프레임 부재가 매립되어 있는 위치에 상기 프레임 부재에 교차하는 제 2 슬릿이 적어도 1개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 슬릿이 발포 입자 성형체의 하면으로부터 두께 방향으로 오목 노칭되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 슬릿이 발포 입자 성형체의 상면 및 하면 중 적어도 일방으로부터 두께 방향으로 오목 노칭되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 슬릿이 상기 제 1 슬릿과 교차하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 쿠션 심재.
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