(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
線状体により形成された三次元網目構造体からなる通気性部材が、発泡樹脂成形体からなるパッド本体のパッド表面側からパッド裏面側に貫通して設けられたシートパッドの製造方法であって、
パッド表面側を成形する下型と、パッド裏面側を成形する上型と、を備えた発泡成形型を用いて、前記下型に前記通気性部材を取り付けるとともに、前記下型に設けた浸み込み抑制壁で前記通気性部材の下端部を取り囲み、
前記下型に発泡原料を注入し、前記浸み込み抑制壁で前記通気性部材の下端部への前記発泡原料の浸み込みを抑えながら、前記発泡成形型内で前記発泡原料を発泡させて前記パッド本体を形成することにより、前記通気性部材を前記パッド本体に一体化させ、
前記通気性部材を前記下型に取り付けられる第1部材と前記上型に取り付けられる第2部材とに分割して設け、前記下型に前記第1部材を取り付けるとともに前記上型に前記第2部材を取り付け、前記発泡成形型を閉じて前記第1部材と前記第2部材を連結させた状態で前記発泡原料を発泡させる
ことを特徴とするシートパッドの製造方法。
前記下型に設けた浸み込み抑制壁で前記第1部材の下部側を取り囲むとともに、前記上型に設けた浸み込み抑制壁で前記第2部材の上部側を取り囲むことにより、前記通気性部材の上端部と下端部への発泡原料の浸み込みを抑えながら、前記発泡成形型内で前記発泡原料を発泡させる
ことを特徴とする請求項1記載のシートパッドの製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0011】
[第1実施形態]
図1〜5に基づいて第1実施形態に係るシートパッド10について説明する。このシートパッド10は、例として、自動車の座席の背もたれ部を構成するバックパッドであり、軟質ポリウレタンフォームの発泡成形体からなるパッド本体12と、三次元網目構造体からなる通気性部材14とを備えてなる。
【0012】
シートパッド10は、乗員の背中を受け止める幅方向中央部のメイン部16と、その幅方向両側において隆起状に形成された左右一対のサイド部18,18とからなる。メイン部16は、この例では上下方向に三段に区切られており、上段部16Aと中段部16Bと下段部16Cとからなる。シートパッド10の裏面側には、不図示のフレームを装着するために内向きに張り出したフランジ部19が一体に設けられている。
【0013】
パッド表面、即ちシートパッド10の正面には、表皮材(即ち、シートカバー)20を係止するための、上下方向に延びる左右一対の縦吊込み溝22,22と、その間を横断する上下2本の幅方向に延びる横吊込み溝24,24が設けられている。そして、一対の縦吊込み溝22,22よりも幅方向外側が上記サイド部18,18となり、その間がメイン部16となっている。また、横吊込み溝24によりメイン部16が上段部16Aと中段部16Bと下段部16Cとに区画されている。これらの吊込み溝22,24には、表皮材20を吊り込み係止するための吊込みワイヤー26が、各溝22,24の長手方向に沿って埋設されている。
【0014】
通気性部材14は、線状体により形成された三次元網目構造体からなり、クッション性を有するとともに、パッド本体12を構成する軟質ポリウレタンフォームに比べて優れた通気性を有する。かかる通気性部材14としては、例えば、硬綿(固綿)、三次元ランダムループ接合構造体などが挙げられる。硬綿は、例えば、ポリエステル繊維などの合成繊維を素材とし、比較的高融点の繊維と低融点の繊維を混ぜ合わせ、低融点繊維をバインダーとして成形一体化して固めたものである。また、三次元ランダムループ接合構造体は、熱可塑性弾性樹脂からなる連続線状体を曲がりくねらせてランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接着せしめて、接触部の大部分を融着させてなるものであり、例えば、東洋紡績株式会社製の「ブレスエアー」(登録商標)が挙げられる。これらは、繊維材(線状体)により形成された三次元網目構造体であり、例として密度が20〜200kg/m
3と低密度であるため、優れた通気性を有する。
【0015】
通気性部材14は、
図2に示すように、パッド本体12のパッド表面側からパッド裏面側に貫通して設けられており、パッド表面から裏面に延びる通気経路28を形成している。この例では、通気性部材14は、円柱状をなしており、
図1に示すように、メイン部16における上段部16A、中段部16B及び下段部16Cのそれぞれにおいて、左右一対ずつ、合計で6個が設けられている。
【0016】
通気性部材14は、パッド本体12の発泡成形により当該パッド本体12に一体化されている。
図2に示すように、通気性部材14は、パッド表面側の端部14Aにおいては、発泡原料による含浸層が形成されておらず、円筒状の空隙部であるスリット部30により全周にわたって取り囲まれている。すなわち、通気性部材14とパッド本体12との界面にはスリット部30が設けられている。一方で、通気性部材14は、該パッド表面側の端部14Aを除く部分では、パッド本体12との界面に発泡原料による含浸層32が形成されており、これによりパッド本体12と一体に接合されている。
【0017】
なお、図示していないが、パッド裏面、即ちシートパッド10の背面には、不織布などからなる補強布を積層一体化することができ、その場合、通気性部材14が設けられた部分では通気経路28がパッド裏面側に貫通するように、該補強布にも対応する位置に貫通孔を設けることが好ましい。
【0018】
次に、該シートパッド10の製造方法について説明する。
【0019】
図3は、シートパッド10を製造するための発泡成形型50を示したものであり、
図4は、製造工程を模式的に示したものである。発泡成形型50は、パッド表面(正面)側を成形する上方に開口する下型52と、パッド裏面(背面)側を成形する上型54と、を備える。上型54は、ヒンジ56を介して下型52に対し回動可能に設けられており、下型52の上面開口を開閉することで、下型52との間にパッド形状に対応する発泡空間であるキャビティ58を形成するように構成されている。
【0020】
この例では、上型54は、上記フランジ部19を成形するため、中子型55を備える。そのため、パッド裏面側の大部分は中子型55により成形され、その周縁部が上型54の本体部分により成形される。中子型55は、上型54に設けられた駆動装置57により上型54の本体部分から着脱可能に構成されており、上型54を開いた状態で駆動装置57を駆動させることで、上型54から離脱して型開きされるようになっている。
【0021】
下型52には、通気性部材14が取り付けられる位置において、通気性部材14の端部14Aを取り囲む浸み込み抑制壁60が設けられている。浸み込み抑制壁60は、通気性部材14の端部14Aの外周面に対して密着状態に嵌合(外嵌)する円筒状をなし、下型52の型面から突出形成されている。
【0022】
発泡成形型50を用いてシートパッド10を製造する際には、
図4(a)に示すように、下型52に通気性部材14を取り付ける。その際、通気性部材14の下端部(発泡成形時における下端部。以下同じ)14Aを浸み込み抑制壁60の内側に嵌め込んで取り付ける。これにより、
図4(b)に示すように、通気性部材14の下端部14Aの周りは、浸み込み抑制壁60により全周にわたって取り囲まれる。下端部14Aを除くその他の外周面は、浸み込み抑制壁60により取り囲まれておらず、露出した状態となる。なお、図示しないが、上型54、詳細には中子型55に上記補強布を取り付けておく。また、吊込みワイヤー26は、上型54又は下型52にセットしておけばよい。
【0023】
次いで、
図4(b)に示すように、注入装置62を用いて、下型52に発泡原料(ウレタンフォーム原液)64を注入する。その際、発泡原料64が通気性部材14に直接かからないようにする。発泡原料64の注入後に、
図4(c)に示すように、上型54を閉めて型閉めする。その際、通気性部材14の高さとパッド本体12の高さが同じであるため、上型54、詳細には中子型55により通気性部材14が下型52の型面に押し当てられて、通気性部材14の浮きないし位置ズレを防止することができる。
【0024】
注入された発泡原料64は、発泡しながら発泡成形型50のキャビティ58内に充填されていく。その際、本実施形態では、浸み込み抑制壁60により通気性部材14の下端部14Aへの発泡原料64の浸み込みを抑えながら、発泡成形型50内で発泡原料64が発泡充填されてパッド本体12が形成される。そのため、通気性部材14のパッド表面側の端部14Aの周りにスリット部30を設けつつ、該端部14Aよりもパッド裏面側の部位では発泡原料64による含浸層32が形成されることにより、通気性部材14がパッド本体12に接合一体化される。このようにして発泡成形した後、上型54、更には中子型55を開いて脱型することにより、シートパッド10が得られる。
【0025】
本実施形態であると、三次元網目構造体からなる通気性部材14がパッド表面側から裏面側に貫通して設けられているので、該通気性部材14を通気経路28として、パッド裏面側からの空気の出入りが可能となる(
図5参照)。そのため、シートパッド10の通気性を向上することができ、着座時の蒸れを効果的に低減することができる。
【0026】
また、かかる通気性の向上したシートパッド10を製造するにあたり、下型52に取り付けた通気性部材14の下端部14Aを浸み込み抑制壁60で取り囲み、その状態でパッド本体12を発泡成形するので、当該下端部14Aでの発泡原料64の浸み込みを抑制することができる。すなわち、反応初期の段階における液状の発泡原料64が、パッド表面側となる通気性部材14の下端部14Aにおいて浸み込み、硬度が上昇するのを抑えることができる。そのため、パッド表面側での通気性部材14とパッド本体12との境界部分における硬度差を低減することができ、座り心地の違和感を低減することができる。
【0027】
なお、浸み込み抑制壁60の高さ、及びそれにより成形されるスリット部30の深さは、特に限定されないが、パッド表面側の含浸量を低減して座り心地の違和感をより効果的に低減するために5mm以上であることが好ましく、より好ましくは20mm以上である。また、スリット部30が深すぎると、特に柔らかめの三次元網目構造体を用いた場合に、奥まで押し込まれた通気性部材14が内部で引っかかって元に戻らないおそれがあるため、浸み込み抑制壁60の高さは40mm以下であることが好ましい。
【0028】
[第2実施形態]
第2実施形態に係るシートパッド10Aについて
図6及び
図7に基づいて説明する。この実施形態では、通気性部材14を、下型52に取り付けられる第1部材40と、上型54に取り付けられる第2部材42とに分割して設けた点が、第1実施形態とは異なる。
【0029】
すなわち、この例では、
図6に示すように、第1部材40と第2部材42を上下に積み重ねることにより、パッド本体12のパッド表面側から裏面側に貫通する円柱状の通気性部材14が形成されている。
【0030】
また、この例では、通気性部材14は、パッド表面側の端部14Aだけでなく、パッド裏面側の端部14Bにおいても、発泡原料による含浸層が形成されておらず、円筒状の空隙部であるスリット部30により全周にわたって取り囲まれている。そのため、通気性部材14は、両端部14A,14Bを除く中央部において、パッド本体12との界面に発泡原料による含浸層32が形成され、これによりパッド本体12と一体に接合されている。
【0031】
このシートパッド10Aを成形する発泡成形型50Aでは、
図7(a)に示すように、下型52だけでなく上型54にも、通気性部材14が取り付けられる位置において、通気性部材14の端部14A,14Bを取り囲む円筒状の浸み込み抑制壁60が設けられている。
【0032】
シートパッド10Aを製造する際には、
図7(b)に示すように、下型52に設けた浸み込み抑制壁60の内側に第1部材40の下部側(発泡成形時における下部側。以下同じ)を嵌め込むことにより、下型52に第1部材40を取り付けて、該浸み込み抑制壁60により第1部材40の下部側を全周にわたって取り囲む。また、上型54に設けた浸み込み抑制壁60の内側に第2部材42の上部側(発泡成形時における上部側。以下同じ)を嵌め込むことにより、上型54に第2部材42を取り付けて、該浸み込み抑制壁60により第2部材42の上部側を全周にわたって取り囲む。
【0033】
次いで、
図7(b)に示すように、注入装置62を用いて、下型52に発泡原料(ウレタンフォーム原液)64を注入した後、
図7(c)に示すように、上型54を閉めて型閉めする。これにより、キャビティ58内において、第1部材40と第2部材42が連結された状態となって一体の通気性部材14を構成し、通気性部材14の下端部14Aと上端部(発泡成形時における上端部。以下同じ)14Bの周りが、浸み込み抑制壁60により全周にわたって取り囲まれる。通気性部材14の中央部は、浸み込み抑制壁60により取り囲まれておらず、キャビティ58内に露出した状態となる。
【0034】
そのため、通気性部材14の下端部14Aと上端部14Bへの発泡原料64の浸み込みを抑えながら、発泡成形型50内で発泡原料64が発泡充填されてパッド本体12が形成される。従って、通気性部材14のパッド表面側の端部14Aとパッド裏面側の端部14Bの周りにスリット部30,30を設けつつ、中央部において発泡原料64による含浸層32が形成されることになり(
図6参照)、通気性部材14がパッド本体12に接合一体化される。
【0035】
本実施形態であると、通気性部材14を上下2つに分割して設けて、それぞれ下型52と上型54に装着するようにしたので、通気性部材14の下端部14Aだけでなく、上端部14Bにおいても浸み込み抑制壁60によりその周りを取り囲むことができる。そのため、パッド表面側だけでなくパッド裏面側にも、通気性部材14とパッド本体12との境界にスリット部30が形成され、発泡原料64による含浸量と含浸する高さが減少するので、当該界面での硬度差を低減して、座り心地の違和感を一層低減することができる。
【0036】
第2実施形態について、その他の構成及び製造方法は、第1実施形態と同様であり、同様の作用効果が奏される。なお、本実施形態では、通気性部材14を上下で略2等分としたが、第1部材40と第2部材42の高さは同一である必要はなく、任意の高さ比で設けることができる。
【0037】
[第3実施形態]
第3実施形態に係るシートパッド10Bについて
図8〜10に基づいて説明する。この実施形態では、上記第2部材42を上型54への取付部から複数に分岐させて設け、各分岐部に対応させてそれぞれ第1部材42を設けた点が、第2実施形態とは異なる。
【0038】
図8及び
図9に示すように、通気性部材14は、パッド表面側では、第2実施形態と同様に左右一対の2つの第1部材40,40が露出しているが、パッド内部においてこれらが合流され、パッド裏面側では、1つの第2部材42が露出している。詳細には、第2部材42は、底面がパッド裏面側に露出する柱状部42Aと、該柱状部42Aから左右(水平方向)に分岐して延びる一対の腕部42B,42Cとからなる。そして、これら腕部42B,42Cの各先端にそれぞれ第1部材40,40が連結されており、このようにして第1部材40と第2部材42を上下に積み重ねることにより、パッド本体12のパッド表面側から裏面側に貫通する通気性部材14が形成されている。
【0039】
通気性部材14は、第2実施形態と同様、パッド表面側の端部14Aだけでなく、パッド裏面側の端部14Bにおいても、発泡原料による含浸層が形成されておらず、円筒状の空隙部であるスリット部30により全周にわたって取り囲まれている。この例では、パッド裏面側の端部14Bについては、上記柱状部42Aの高さ方向の全体がスリット部30により取り囲まれている。そして、通気性部材14は、これら両端部14A,14Bを除く部分において、パッド本体12との界面に発泡原料による含浸層32が形成され、これによりパッド本体12と一体に接合されている。
【0040】
シートパッド10Bを製造する際には、
図10(a)及び(b)に示すように、上型54に設けた浸み込み抑制壁60の内側に第2部材42の柱状部42Aを嵌め込むことにより、上型54に第2部材42を取り付けて、該浸み込み抑制壁60により柱状部42Aを全周にわたって取り囲む。下型52には、これに対応する2つの第1部材40,40をそれぞれ浸み込み抑制壁60の内側に嵌め込んで取り付けて、浸み込み抑制壁60により第1部材40の下部側を全周にわたって取り囲む。
【0041】
次いで、
図10(b)に示すように、注入装置62を用いて、下型52に発泡原料(ウレタンフォーム原液)64を注入した後、
図10(c)に示すように、上型54を閉めて型閉めする。これにより、キャビティ58内において、2つの第1部材40と1つの第2部材42が連結された状態となって一体の通気性部材14を構成し、通気性部材14の下端部14Aと上端部14Bの周りが、浸み込み抑制壁60により全周にわたって取り囲まれる。そのため、通気性部材14の下端部14Aと上端部14Bへの発泡原料64の浸み込みを抑えながら、発泡成形型50内で発泡原料64が発泡充填されてパッド本体12が形成される。
【0042】
本実施形態であると、通気性部材14を上下2つに分割した上で、上型54に装着する第2部材42を分岐させて設けたことにより、例えば、パッド裏面側に障害物があるなどの理由により空気の出入り口を設けることができない場合に、パッド表面側で所望の位置に通気性部材14を設けつつ、パッド裏面側において任意の位置に空気の出入り口を設けることができる。また、下側52に装着する第1部材40ではなく、上型54に装着する第2部材42を分岐させることにより、下型52への発泡原料64の注入時に分岐した腕部42B,42Cが邪魔にならず、注入作業性を損なうことがない。
【0043】
第3実施形態について、その他の構成及び製造方法は、第2実施形態と同様であり、同様の作用効果が奏される。なお、第3実施形態では、第2部材42を2つに分岐させた例について説明したが、3つ以上に分岐させてもよい。
【0044】
[第4実施形態]
第4実施形態について、
図11及び
図12に基づいて説明する。この実施形態では、通気性部材14を下型52に取り付けるための装着ピン66を設けた点で、第1実施形態とは異なる。
【0045】
すなわち、
図12に示すように、下型52に設けた浸み込み抑制壁60の内側には、当該浸み込み抑制壁60に内嵌した通気性部材14を保持するための装着ピン66が突出形成されている。また、
図11に示すように、通気性部材14には、該装着ピン66が差し込まれる装着用孔44が設けられている。装着用孔44は、柱状をなす通気性部材14の軸心部を貫通して設けられている。そのため、該通気性部材14を組み込んだシートパッドでは、通気性部材14の軸心部にパッド表面側から裏面側に貫通する装着用孔44が設けられているので、通気性を更に向上することができる。なお、
図12において、符号46は補強布を示す。
【0046】
第4実施形態について、その他の構成及び製造方法は、第1実施形態と同様であり、同様の作用効果が奏される。なお、このような装着ピンを設ける構成は、第2及び第3実施形態においても適用することができ、従って、装着ピンは上型に設けてもよい。
【0047】
[他の実施形態]
上記実施形態では、通気性部材14を円柱状に形成したが、通気性部材14の形状はこれに限定されるものではなく、矩形、三角形、五角形、十字状など様々な断面形状の柱状体で形成することができる。また、パッド表面側とパッド裏面側とで断面形状が異なるものであってもよい。また、通気性部材14は座面に部分的に設けられるものであるが、その配置や個数は特に限定されるものではない。
【0048】
また、上記実施形態では、背もたれ部としてのバックパッドの場合について説明したが、本発明は、着座者である乗員の臀部を支持するためのシートクッションパッドにも同様に適用することができる。また、上記実施形態では、上型54が中子型55を備える場合について説明したが、中子型を具備しないものについても同様に適用することができる。
【0049】
[試験例]
上記第1実施形態及び第2実施形態にそれぞれ対応する
参考例1及び実施例
1のシートパッドについて、通気性部材14とパッド本体12の境界部分における硬度差の低減効果を確認するために行った試験結果を示す。試験は、通気性部材14を備えていないコントロールとしての比較例1のシートパッドと、浸み込み抑制壁60を設けずに通気性部材14をパッド本体12と一体成形した比較例2のシートパッドとの対比により行った。
【0050】
各実施例
、参考例及び比較例において、ポリウレタンフォーム原料としては、バックパッドとして汎用のポリウレタンフォーム処方を用いた。通気性部材14としては、直径70mmで厚み100mmの円柱状の硬綿を用い、これを発泡成形型50内に2つ並べて配置して、ポリウレタンフォーム原料を発泡成形させた。
参考例1及び実施例
1において、浸み込み抑制壁60の高さは25mmとした。
【0051】
成形後のシートパッドについて、JASO−B408に準拠した硬さ試験を行い(加圧板:φ200mm、撓み速度:200mm/分)、25%硬度を求めた。
【0052】
結果は、表1に示す通りであり、浸み込み抑制壁60を設けずに通気性部材14を一体成形した比較例2では、ポリウレタンフォーム単体の比較例1に対し、25%硬度が大幅に上昇した。これに対し、通気性部材14の下端部14Aを浸み込み抑制壁60で取り囲んで発泡成形した
参考例1では、比較例2に対して25%硬度が大幅に低減され、ポリウレタンフォーム単体の比較例1よりわずかに高い程度であった。また、通気性部材14の下端部14Aだけでなく上端部14Bも浸み込み抑制壁60で取り囲んで発泡成形した実施例
1では、25%硬度が更に低減され、ポリウレタンフォーム単体の比較例1と同等であった。以上のことから、
参考例1及び実施例
1では、通気性を向上させるための通気性部材14を組み込んだものでありながら、ポリウレタンフォーム単体の比較例1に対して略同等の硬度であり、そのため、通気性部材14を設けたにもかかわらず座り心地の違和感を低減できることが分かる。
【0054】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。