(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡用原液(19)の注入部(16)を一体成形してなるヘッドレスト用表皮(12)がキャビティ(36)内にセットされ、前記原液(19)の発泡・硬化が進行する間、前記表皮(12)の形状を保持する発泡用金型(20)と、前記表皮(12)を前記発泡用金型(20)にセットしてから発泡開始後の適時に前記注入部(16)に挿入され、また硬化後の適時に該注入部(16)から抜取りされる栓部材(26)とからなり、前記注入部(16)は少なくとも前記表皮(12)に開設した注入口(14a)に連通して外方へ円錐状に拡開する截頭円錐部(16b)と、この截頭円錐部(16b)からその最大直径の部分で円筒状に延出する筒状部(16c)とを備えるようにしたヘッドレスト用表皮の発泡金型装置において、
前記栓部材(26)は、これを前記注入部(16)へ軸線を整列させて挿入した際に、この注入部(16)の円錐状内面(16d)と全面的に密着し合わない形状に設定した截頭円錐状頭部(30)を有し、
前記栓部材(26)を前記注入部(16)に挿入することにより、前記截頭円錐状頭部(30)の環状下縁部(30a)が該注入部(16)の円錐状内面(16d)に線状に接触するよう構成した
ことを特徴とするヘッドレスト用表皮の発泡金型装置。
【請求項２】
前記注入部(16)は、前記表皮(12)に開設した注入口(14a)と前記截頭円錐部(16b)の最小直径の部分との間に筒状連接部(16a)が介在し、この場合に前記栓部材(26)の截頭円錐状頭部(30)の端部に、前記筒状連接部(16a)の空間(34)を充分に占有可能な突出部(32)を設けるようにした請求項１記載のヘッドレスト用表皮の発泡金型装置。
【請求項３】
前記栓部材(26)における截頭円錐状頭部(30)の環状上縁部(30b)が、前記注入部(16)における筒状部(16c)の円筒状内面(16e)にも線状に接触するようにした請求項１または２に記載のヘッドレスト用表皮の発泡金型装置。
【請求項４】
前記発泡用金型(20)は、左右の分割半体(24a,24b)と、夫々の分割半体(24a,24b)に開閉自在に枢支される左右の蓋体(22a,22b)とからなり、前記栓部材(26)は、一方の蓋体(22b)の枢支部(39)に近接して枢支した旋回アーム(40)の開放端(48)に左右への揺動自在に懸吊されて、自由状態で垂下するようになっている請求項１〜３の何れかに記載のヘッドレスト用表皮の発泡金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヘッドレスト用表皮の発泡金型装置に関し、更に詳細には、一体成形してなる注入部から発泡用原液を注入するヘッドレスト用表皮をキャビティ内にセットし、前記原液の発泡・硬化が進行する間の適時に、前記注入部へ挿入することによる表皮内部の気密保持と、硬化後の適時に該注入部から抜取ることによる該表皮内部のガス抜きとをなし得る栓部材を備えたヘッドレスト用表皮の発泡金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のシートに装着されるヘッドレスト１０は、図１６に示すように、該シート５２の背もたれ上部にパイプ状のステー５４を介して取付けられ、追突時の衝撃に対して乗員の頭部を支えるために、クッション性に富むウレタンフォーム１８等を適宜材質の表皮１２で覆蓋することにより構成される。この表皮１２の材質としては、織布や編布等の繊維性布地や本革、あるいは塩化ビニールを代表とする樹脂等が、車種やグレード等に応じて採用されている。ここで、塩化ビニール製の表皮１２を実施するヘッドレスト１０の製造に関しては、複数に裁断された型片を夫々縫着して表皮１２を製作し、予め所定形状に発泡成形したウレタンフォーム１８に該表皮１２を覆蓋する方法と、表皮１２を予めブロー成形等により一体成形し、該表皮１２の中空部１２ａ内に発泡用原液を注入して発泡用金型の中にセットしながら発泡させる方法とが実施されている。
【０００３】
このうち後者の製造方法に関し詳述すると、図７に示すように、予めブロー成形等により一体成形したヘッドレスト用表皮１２にＵ字形のステー５４を装着セットし、該表皮１２と一体成形してなる注入部１６から規定量の発泡用原液１９を注入した後、図１４に示すように、該表皮１２を発泡用金型６０内にセットする。このとき注入した発泡用原液１９は、化学反応により白濁した後クリーム状となり、やがて細かい気泡が発生して発泡を開始し、所定時間(ライズタイム)後に表皮１２の中空部１２ａ内に充満するようになる。なお、ライズタイムを前後した所要時間においては、発泡するウレタンフォーム１８の適切な硬化を促進するため、表皮１２の中空部１２ａ内を所定圧力に保持させる必要があり、金型６０の所定位置に回動可能に枢支された旋回アーム４０の先端に垂下状態に取着された栓部材２６を、前記注入部１６の上方から挿入して気密状態にするようになっている。更に、所定時間経過してセル構造の適性化を計った後、前記栓部材２６を注入部１６から抜取り、表皮１２の中空部１２ａ内に発生したガスを放出させる。
【０００４】
前記注入部１６は、発泡用原液の注入作業を容易かつ確実に行ない得るように、例えば図７および図１５に示す如く、表皮１２に開設した注入口１４ａに連通して外方へ円錐状に拡開する截頭円錐部１６ｂと、この截頭円錐部１６ｂからその最大直径の部分で円筒状に延出する筒状部１６ｃとを備えた形状に成形されている。またこの注入部１６は、図１３に示すように、表皮１２の中空部１２ａで発泡したウレタンフォーム１８の硬化後に切断して取除くようになっており、切断作業を容易にすると共に切除後の切断面を目立ち難くするために、前記截頭円錐部１６ｂの下部と表皮１２とを連接する小径の筒状連接部１６ａを形成してある。そして、発泡用金型６０の蓋体２２ａ,２２ｂには、注入部１６の外郭形状に合致する形状の凹部３７,３７が形成され、夫々の蓋体２２ａ,２２ｂを閉成した際に該注入部１６を外側から保持するようになっている。
【０００５】
一方、前記栓部材６２は、注入部１６の内面形状に合致する大きさ,形状に形成されており、該注入部１６に挿入した際には、図１５に示すように、下部の円錐部６６が前記円錐部１６ｂの円錐状内面１６ｄに面接触すると共に、上部の円柱部６４が円筒部１６ｃの円筒状内面１６ｅに面接触するようになる。従って、発泡用原液１９を注入した表皮１２を発泡用金型６０にセットした後、前記栓部材６２を挿入して所要の押圧力を付加することにより、注入部１６の内面と栓部材６２の外面とが全面的に密着し合って広いシール部を形成し、該表皮１２の中空部１２ａを気密保持し得るよう構成してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の公知技術に係るブロー成形方法は、金型内にセットしたチューブ状材料の中へ圧縮空気を送り込むことにより、該金型の形状に膨張させて成形する方法であり、複雑な形状を有する中空物品を容易かつ安価に生産し得る利点がある反面、成形された該中空物品の肉厚が一定しない難点がある。すなわち、ブロー成形で形成した前記注入部１６は、各表皮１２毎に肉厚に多少のばらつきがあると共に多面型成形に伴う微妙な誤差を内在しており、栓部材２６を注入部１６に挿入して押圧しても微小な隙間が生じてしまうことがあった。このような場合には、発泡しながら上昇したウレタンフォーム１８が該隙間から膨出し、薄バリとして硬化しながら栓部材６２の円錐部６６や円柱部６４の外面に付着してしまい、発泡用金型６０にセットした次の表皮１２における注入部１６に挿入した際には、更に隙間を形成する不都合が生じていた。
【０００７】
また、注入部１６と栓部材６２とが全面的に密着し合って適切なシールがなされた場合には、前記の如き隙間が形成されないので薄バリの発生は好適に回避されるが、更に次に示す如き不都合が生じてしまう問題があった。すなわち、表皮１２の中空部１２ａで発泡しながら一定速度で上昇するウレタンフォーム１８が、該中空部１２ａの上面まで充満した後にあっては、図１４または図１５に示すように、発泡が進行し得る部位が前記筒状連接部１６ａ内の空間(注入路)３４しかない。しかるに、空間３４の体積は前記表皮１２の中空部１２ａの体積に比して極端に小さいため、発泡に関する諸条件(速度,圧力,表面張力等)が急激に変化してしまい、該空間３４内で形成されるウレタンフォーム１８ａは、「セル構造」が圧壊された状態(当業者間では「セルが走る」と表現している)で発泡が進行してしまう。従ってライズタイムを経過し、ウレタンフォーム１８の硬化後に前記栓部材２６を抜取りしても、表皮１２の中空部１２ａで発生したガスをスムーズに放出することができず、ヘッドレスト１０の内部下方にガスが溜って膨張したり、表皮１２とウレタンフォーム１８とが剥離する等、製品不良が発生し易い問題をも招来していた。
【０００８】
【発明の目的】
この発明は、前述した欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、表皮と一体成形された注入部の肉厚が不均一で且つばらつきがあっても該表皮の中空部内を気密状態に保持し得ると共に、注入部付近で発泡硬化するウレタンフォームのセル構造を適性化させて表皮の中空部内に発生したガスの放出をスムーズになし得る栓部材を備えたヘッドレスト用表皮の発泡金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置は、
発泡用原液の注入部を一体成形してなるヘッドレスト用表皮がキャビティ内にセットされ、前記原液の発泡・硬化が進行する間、前記表皮の形状を保持する発泡用金型と、前記表皮を前記発泡用金型にセットしてから発泡開始後の適時に前記注入部に挿入され、また硬化後の適時に該注入部から抜取りされる栓部材とからなり、前記注入部は少なくとも前記表皮に開設した注入口に連通して外方へ円錐状に拡開する截頭円錐部と、この截頭円錐部からその最大直径の部分で円筒状に延出する筒状部とを備えるようにしたヘッドレスト用表皮の発泡金型装置において、
前記栓部材は、これを前記注入部へ軸線を整列させて挿入した際に、この注入部の円錐状内面と全面的に密着し合わない形状に設定した截頭円錐状頭部を有し、
前記栓部材を前記注入部に挿入することにより、前記截頭円錐状頭部の環状下縁部が該注入部の円錐状内面に線状に接触するよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、前述の従来技術の項で説明したものと同一部材については、同一の符号を付して説明する。本実施例のヘッドレスト用表皮１２は、例えば塩化ビニール(ＰＶＣ)等の樹脂を材質とし、図７に示すように、前工程において公知技術に係るブロー成形方法等により一体成形される。また、ヘッドレスト１０として使用に供される際に下側となる面１４の略中央には、図２または図７に示すように、発泡用原液１９を中空部１２ａに注入するための注入部１６が、該表皮１２と一体に成形してある。更に、ヘッドレスト１０をシート５２の背もたれに装着するためのパイプ状の略Ｕ字形ステー５４を、前記注入部１６を挟んで対向位置に形成された開口１４ｂ,１４ｂに位置決めセットする。
【００１１】
前記注入部１６は、図１に示すように、表皮１２における前記面１４に開設した注入口１４ａに連通し、該面１４に対する鉛直方向上方へ立設する筒状連接部１６ａと、該連接部１６ａの上端から上方へ円錐状に拡開する截頭円錐部１６ｂと、この截頭円錐部１６ｂの最大直径の部分から円筒状に延出する筒状部１６ｃとから構成されている。これは、図８に示すように、筒状部１６ｃの直径を発泡用原液１９を送出するノズル５０の直径より適宜大きく設定することにより、発泡用原液１９の注入作業を容易かつ確実に行ない得るようにするためである。またこの注入部１６は、表皮１２の中空部１２ａで発泡したウレタンフォーム１８の硬化後に切除することから、切断作業を容易にすると共に切除後の切断面を目立ち難くするため、表皮１２に連接する前記筒状連接部１６ａの直径を小さく設定してある。
【００１２】
発泡用金型２０は、図２または図９に示すように、左右の分割半体２４ａ,２４ｂとからなる下型２４と、蓋体２２ａ,２２ｂとからなる上型２２と、右の分割半体２２ｂに枢支される旋回アーム４０に取着した栓部材２６とから構成される。下型２４は、左の分割半体２４ａおよび右の分割半体２４ｂが枢支部としてのヒンジ３８を介して開閉自在に枢支され、前記上型２２における蓋体２２ａは、左の分割半体２４ａに枢支部としてのヒンジ３９を介して枢支されると共に、蓋体２２ｂは右の分割半体２４ｂに枢支部としてのヒンジ３９を介して枢支されている。そして、前記上型２２および下型２４を夫々閉成して画成されるキャビティ３６内にヘッドレスト用表皮１２をセットし、注入した発泡用原液１９の発泡および硬化が進行する間、該表皮１２の形状を保持するようになっている。また、蓋体２２ａ,２２ｂの当接する側面には、前記表皮１２と一体に成形された注入部１６の外郭形状に合致する形状の凹部３７,３７が形成され、夫々の蓋体２２ａ,２２ｂを閉成した際に注入部１６を外側から保持するようになっている。なお図示しないが、蓋体２２ａ,２２ｂとの当接する側面には、前記ステー５４用の凹部も形成されている。
【００１３】
栓部材２６は、図１に示すように、例えば下方に向かって適宜小径に形成される截頭円錐状頭部３０を有し、該截頭円錐状頭部３０の上方に大径の円柱部２８と、該截頭円錐状頭部３０から下方へ突出する突出部３２とが一体的に形成されている。この截頭円錐状頭部３０における上端の環状上縁部３０ｂは、前記注入部１６における筒状部１６ｃの内径と略同一寸法に形成されており、栓部材２６が該注入部１６に挿入・抜取りする際に該筒状部１６ｃの円筒状内面１６ｅに接触して、ガイドの役割と挿入後の位置決めをなすようになっている。また、前記截頭円錐状頭部３０における下端の環状下縁部３０ａは、注入部１６における截頭円錐部１６ｂの円錐状内面１６ｄに当接するよう設定されており、該注入部１６に栓部材２６を挿入して下方へ押圧力を付加した際に、該円錐状内面１６ｄに線状に接触して幅狭環状のシール部を形成するようになる。
【００１４】
また前記突出部３２は、図１に示すように、栓部材２６を注入部１６に挿入した状態において、前記筒状連接部１６ａの空間３４内に延出するようにより、該空間３４内を充分に占有する大きさに設定されている。この突出部３２は、前記空間３４内付近で形成されるウレタンフォーム１８ａが、セル構造が圧壊することなく発泡・硬化するよう機能するものである。なお、この突出部３２の延出長さは、前記面１４の内面を基準として所定の範囲(例えば±５ｍｍ)内で適宜変更しても、空間３４内で発泡するウレタンフォーム１８ａのセル構造が圧壊されない。
【００１５】
前記蓋体２２ｂの上方にはＬ字形の旋回アーム４０が配設され、この旋回アーム４０の縦杆４０ａの先端が該蓋体２２ｂの側面上端に枢支されており、横杆４０ｂ側の開放端４８が、蓋体２２ａ,２２ｂに形成された凹部３７,３７の上方に向け近接または離間するようになっている。前記開放端４８には、図３に示すように、支持軸４２を介して揺動片４４が配設され、この揺動片４４から垂下状態に懸吊した支持棒４６の下端に、前記栓部材２６が取着されている。従って前記旋回アーム４０を回動させれば、栓部材２６が凹部３７,３７に位置した注入部１６に対し上下に移動し、挿入または抜取りをなし得る。
【００１６】
また前記開放端４８は、図４に示すように、略上半分が横杆４０ｂの長手方向に対し直交する鉛直面４８ａとして形成され、下半分が所要角度で後退する傾斜面４８ｂとして形成されている。すなわち前記揺動片４４は、図５に示すように、その後端面４４ａが前記鉛直面４８ａおよび傾斜面４８ｂに当接する範囲で、支持軸４２を中心として揺動し得るようになっている。このように、揺動片４４を揺動可能に取着することにより、図５(ｂ)に示す如く、旋回アーム４０を図２における時計方向へ回動させて栓部材２６を注入部１６から抜取ったり、反時計方向へ回動させて該栓部材２６を注入部１６に挿入する際には、該栓部材２６は注入部１６に対し軸線を整列させた状態で略垂直に上下移動するようになる。従って、図５(ｂ)に１点鎖線で示すように、栓部材２６が注入部１６の内面や蓋体２２ａと干渉する不都合を回避できると共に、該栓部材２６を注入部１６に挿入する際には、環状下縁部３０ａが円錐状内面１６ｄに均一に当接するので、好適なシールをなすことができる。更に、図５(ａ)に示すように、栓部材２６を注入部１６に挿入させた状態にあっては、前記揺動片４４の後端面４４ａと鉛直面４８ａとが当接しているので、旋回アーム４０における横杆４０ｂの先端側を下方へ付勢することで、栓部材２６に押圧力を付加することが可能である。
【００１７】
【実施例の作用】
次に、前述のように構成した本発明に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置の作用につき説明する。ヘッドレスト用表皮１２は、図７に示すように、前工程におけるブロー成形により、注入部１６と共に一体成形される。また、パイプ状のＵ字形ステー５４を、前記注入部１６を挟んで対向位置に形成された開口１４ｂ,１４ｂに位置決めセットした後、図８に示すように、注出ノズル５０を注入部１６に整合させ、規定量の発泡用原液１９を表皮１２の中空部１２ａ内に注入する。
【００１８】
次に、図９に示すように、上型２２および下型２４を開成した発泡用金型２０におけるキャビティ３６内に、前記発泡用原液１９を注入した表皮１２をセットし、図１０に示すように、下型２４および上型２２を夫々閉成する。また、旋回アーム４０を図１０における反時計方向へ回動して栓部材２６を注入部１６に挿入させ、所要の押圧力を付加する。このとき、図１に示すように、栓部材２６の環状下縁部３０ａが注入部１６の截頭円錐部１６ｂにおける円錐状内面１６ｄに線状に当接し、表皮１２の中空部１２ａは気密状態に保持される。なお、栓部材２６の注入部１６への挿入操作は、表皮１２の中空部１２ａ内で発泡用原液１９が発泡しながら面１４の内側に到達するまでの適時点で行なえばよい。
【００１９】
図１１に示すように、注入部１６に栓部材２６を挿入してライズタイムを過ぎた後、更に所要時間を経過して、表皮１２の中空部１２ａ内で発泡したウレタンフォーム１８の硬化が完了したら、図１２に示すように、旋回アーム４０を時計方向へ回動して栓部材２６を注入部１６から抜取り、表皮１２の中空部１２ａに発生したガスを、該注入部１６の空間３４を介して大気中へ放出させる。
【００２０】
そして、ガス抜き工程が完了した後に表皮１２を前記発泡用金型２０から取出し、図１３に示すように、図示しない手段で前記注入部１６を切除することにより、表皮付ヘッドレスト１０が完成する。
【００２１】
【変更例】
本発明に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置における栓部材２６の形状等に関しては、前記実施例のものに限定されるものではない。例えば注入部１６の形状を、図６に示すように、表皮１２に開設した注入口１４ａから直接截頭円錐部１６ｂが立設する形態とした場合には、栓部材２６における截頭円錐状頭部３０の下端から突出した前記突出部３２を省略することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置によれば、表皮と一体成形してなる発泡用原液注入用の注入部に栓部材を挿入するに際しては、該栓部材が注入部と軸線を整列して略垂直に移動しながら挿入されると共に、該注入部の截頭円錐面と該栓部材の環状下縁部とが線状に当接して幅狭環状のシール面を形成するので、前記注入部の肉厚が各部位毎に不均一であったり、各注入部毎に肉厚のばらつきがあっても、該表皮の中空部内を気密状態に保持し得る。また注入部において、截頭円錐部と表皮との間に筒状連絡部が介在した形態では、該筒状連絡部の空間を充分に占有可能な突出部を栓部材に設けたことにより、注入部付近で形成されるウレタンフォームに関しても、セル構造が圧壊することのない適切な状態で硬化させることが可能である。従って、ウレタンフォームの硬化後に栓部材を注入部から抜取りした際には、発泡により発生した表皮内のガスを該注入部からスムーズに放出させることができ、ヘッドレスト内に空気が溜って膨張したり、表皮とウレタンフォームとが剥離する等の不都合を好適に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置における栓部材が、注入部に挿入した状態を概略で示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るヘッドレスト用表皮の発泡金型装置を概略で示す縦断側面図である。
【図３】旋回アームの先端に取着された揺動片および栓部材を示す概略斜視図である。
【図４】旋回アームと揺動片との配設関係を一部破断して示す説明図である。
【図５】旋回アームの回動下における揺動片の揺動および注入部に対する栓部材の挿入・抜取り状態を示す動作説明図である。
【図６】別形態の栓部材が、注入部に挿入した状態を概略で示す側断面図である。
【図７】ブロー成形により成形したヘッドレスト用表皮にステーを取着した状態を示す斜視図である。
【図８】表皮に発泡用原液を注入する工程を示す説明図である。
【図９】発泡用原液を注入した表皮を金型にセットする工程を示す説明図である。
【図１０】金型にセットした表皮と一体成形された注入部に栓部材を挿入する状態を示す説明図である。
【図１１】金型内にセットした表皮に注入した発泡用原液の発泡が完了した状態を断面で示す説明図である。
【図１２】ウレタンフォームの硬化後に栓部材を抜取りさせ、表皮の内部に発生したガスを注入部から放出する状態を断面で示す説明図である。
【図１３】ガス抜き完了後に脱型した表皮から注入部を切除することにより、表皮付ヘッドレストが完成する状態を示す説明図である。
【図１４】従来の発泡用金型を、セットした表皮内でウレタンフォームが発泡している状態で示す縦断側面図である。
【図１５】従来のヘッドレスト用表皮の発泡金型装置における栓部材が、注入部に挿入している状態を示す側断面図である。
【図１６】シートの背もたれに取着したヘッドレストを一部破断して示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１２  ヘッドレスト用表皮            １４ａ  注入口
１６  注入部                        １６ａ  筒状連接部
１６ｂ  截頭円錐部                  １６ｃ  筒状部
１６ｄ  円錐状内面                  １６ｅ  円筒状内面
１９  発泡用原液                    ２０  発泡用金型
２２ａ,２２ａ  蓋体                 ２４ａ,２４ａ  分割半体
２６  栓部材                        ３０  截頭円錐状頭部
３０ａ  環状下縁部                  ３０ｂ  環状上縁部
３２  突出部                        ３４  空間
３６  キャビティ                    ３９  ヒンジ(枢支部)
４０  旋回アーム                    ４８  開放端
【図１】
0003650860.tif 000002
【図６】
0003650860.tif 000003
【図２】
0003650860.tif 000004
【図３】
0003650860.tif 000005
【図４】
0003650860.tif 000006
【図５】
0003650860.tif 000007
【図７】
0003650860.tif 000008
【図８】
0003650860.tif 000009
【図９】
0003650860.tif 000010
【図１０】
0003650860.tif 000011
【図１１】
0003650860.tif 000012
【図１２】
0003650860.tif 000013
【図１３】
0003650860.tif 000014
【図１４】
0003650860.tif 000015
【図１５】
0003650860.tif 000016
【図１６】
0003650860.tif 000017