(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡成形型中に発泡原料を注入し加熱下に発泡成形を行う工程と、
発泡成形型からの脱型後に、クッションパッドの裏面に風をあてることにより、該裏面の全体を冷却し、該裏面におけるバリの根元の箇所についての平均表面温度を２０〜３５℃に冷却する工程とを含むことを特徴とするクッションパッドの製造方法。
【請求項２】
脱型後にクラッシングを行う工程を含み、
前記の冷却する工程は、クラッシングの直後に開始され、バリ取り作業箇所へと搬送される間に行われ、前記の冷却する工程における表面温度の降下の幅が５〜１０℃であることを特徴とする請求項１に記載のクッションパッドの製造方法。
【請求項３】
発泡成形型中に発泡原料を注入し加熱下に発泡成形を行う発泡成形装置と、
発泡成形型から脱型されたクッションパッドについて、クラッシングを行うクラッシング装置と、
クラッシング装置の排出端の直後に配置され、クッションパッドについて、搬送しつつ、風をあてて冷却を行う送風冷却装置と、
クッションパッドを、裏面を上に向けたまま搬送するコンベアーとを備え、
送風冷却装置は、コンベアーが挿通されるトンネル状のボックスと、このボックスの天井部に設置される下向きのファンとを備え、このファンにより、雰囲気温度の空気、または、エアコン装置の吹き出し口から吸入した空気を、コンベアー上のクッションパッドの裏面の全体に吹き付けることにより冷却することを特徴とするクッションパッドの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両用シートその他に用いるシート用クッションパッドの製造方法、及びこれに用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行時に振動を受ける車両用シートには、乗員への振動の伝達を軽減し、乗り心地を良好に保つべく、軟質ポリウレタンフォームなどの弾性樹脂発泡体からなるクッションパッドが座部及び背もたれ部に配されている。このようなクッションパッドは、一般に、上型と下型を備えてなる発泡成形型を用いて、該成形型内に発泡原料を注入し、型閉めして、発泡原料を成形型内で発泡充填させることにより成形されている。
【０００３】
裏面側に湾入部を有するクッションパッドを成形する場合、中子（中子型）が用いられることがある。中子は、例えば、上型から上下動ないしは突出し動作が可能に支持され、発泡成形時に、クッションパッドの裏面における外周部以外の形状を決める。中子は、特には、クッションパッドの裏面に内フランジ状の内側へのせり出し部などを形成する場合に用いられる。
【０００４】
発泡成形型は、上記のように２つ以上の金型（通常は金属製）を接合することで発泡成形空間であるキャビティを形成するものであるため、多くの場合、金型同士の合わせ面間などの隙間に発泡原料が侵入する。そのため、得られたクッションパッドの周囲には、金型が開くライン（パーティングライン）に沿った箇所の一部に、バリが発生する。このバリは、通常、合わせ面の微小な隙間で形成されることから実質的に未発泡の緻密な構造になり、特にその根元部は、柔軟なパッド本体に比べて硬化芯と称されるように硬くなる。なお、発泡成形の際、発泡原料がキャビティー内を完全に満たすようにするためには、一般に、少量の発泡原料を、金型間の隙間に逃がすようにすることが有利であり、このようにする場合、バリが定常的に発生することとなる。
【０００５】
上記のバリは、クッションパッド製品の表面から突き出るため、クッションパッド製品に外皮を被せた後も、外観に筋が現れたり触感に異物感が残る可能性がある。そのため、通常、発泡成形の終了後、バリを完全に取り除くための、バリ取りと呼ばれる作業が行われる。
【０００６】
下記特許文献１には、金型同士の合わせ面の一部に、キャビティー内部からの発泡用原料が部分的に流れ込むための突出片形成用凹部を設けるとともに、これに隣接して、キャビティー内面に凸部を設けることが提案されている。この凸部により、クッションパッド製品の外面凹部が形成され、クッションパッド製品に外皮を被せる際に突出片は、該凹部に収納される。下記特許文献２には、金型同士の合わせ面の一部に、キャビティー内への開口寸法が比較的大きい凹部を設けておき、これにより、硬質のバリでなく、より裁断除去が容易な軟質発泡体の余肉部を形成させることが提案されている。
【０００７】
特許文献１〜２のように、比較的寸法の大きい凹部を設ける場合、軟質ポリウレタンフォームにスキン・コア構造があるなどの理由から、凹部の形成箇所での剛性が他の箇所と少し異なってしまうといった問題が生じうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−０６１６７８号公報
【特許文献２】特開２００６−１９８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、クッションパッドの製品の性能に悪影響を及ぼすおそれがないようにしつつ、また、設備コストをほとんど上昇させずに、バリ取りのための作業負担を低減できるクッションパッドの製造方法、及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題に鑑み、クッションパッドの製造工程の改良について検討する中で、バリの部分が未硬化であるために、一種の「粘り気」を有することが、カッターなどを用いたバリ取り作業の作業性を低下させていることが見いだされた。そこで、発泡成形型からの脱型後にさらに加熱を加える（アフターキュア）ことが試みられた。また、発泡成形型中での加熱硬化（キュアー）時間を長くとるか、配合処方の調整により硬化を速めることが試みられた。ところが、このような方法であると、クッションパッドの製造効率を低下させたり、多品種生産への対応を難しくするなどの問題が生じる。
【００１１】
本発明者は、クッションパッドの製造工程の改良について鋭意検討していく中で、発泡成形の完了後にクラッシング装置を通過して出て来たクッションパッドを送風により冷却するということを試みた。その結果、クッションパッドにファンからの風をあてることにより、バリの部分を含む外面部分の温度を例えば約５℃下げるだけで、バリ取りの作業効率を大幅に向上させることができた。すなわち、未硬化であることによる問題点につき、加熱などにより硬化を進めておくのではなく、逆に冷却するという逆転の発想に基づき、バリ取りの作業性を有意に向上させることができることを見出した。
【００１２】
本発明に係るクッションパッドの製造方法は、一の好ましい態様において、発泡成形型中にて軟質ポリウレタンフォームの発泡成形を行う工程と、発泡成形型からの脱型後、特にはクラッシング工程の後に、クッションパッド（発泡成形体）のバリ形成側の面に風をあてることにより、発泡成形体の表面温度を３５℃以下、好ましくは３０℃以下に冷却する工程とを含む。また、本発明に係るクッションパッドの製造装置は、一の好ましい態様において、発泡成形型を所定温度に保つとともに発泡成形型中への発泡成形原料の注入及び加熱保持及び脱型を行う発泡成形装置と、脱型後の発泡成形体を圧縮して連続気泡化するためのクラッシング装置と、クラッシング装置からバリ取り及び検査箇所へと送り出しつつ送風による冷却を行う送風冷却装置とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製品性能への影響や製造効率の低下を招くことなく、また、製造装置などのコストをほとんど上昇させることなく、バリ取りの作業性向上させることができる。また、部分的な欠肉（成形型中で発泡原料が充填しきれずに生じた欠落部分）などが生じた場合の補修の際の作業効率も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】送風冷却装置の模式的な外観斜視図である。
【図２】クッションパッド製造ラインのレイアウトを示す模式的な平面図である。
【図３】発泡成形型及びこの中の背もたれ部用の発泡成形体について、その長手方向に沿って切断した垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るクッションパッド製造装置３の要部をなす送風冷却装置３１についての模式的な斜視図である。図２は、クッションパッド製造装置３及び作業員による仕上げ作業ライン４からなるクッションパッド製造ラインＡの全体を示す模式的な平面図である。
【００１７】
図２に示すように、クッションパッド製造装置３は、発泡成形ライン３２と、発泡成形ライン３２から排出されるクッションパッド２を、仕上げ作業ライン４へと送り出す仕上げ用コンベアーライン３３と、この途中に順に設けられるクラッシング装置３４及び送風冷却装置３１とからなる。発泡成形ライン３２は、典型的には図示のような長円形のコンベアーライン３５からなり、コンベアーライン３５上の発泡成形型１に副資材等の装着部品を取り付ける取付け部３６と、発泡成形型１へと発泡原料を注入して型閉めする注入部３７と、注入後の発泡成形型１を典型的には６０〜７０℃の所定温度、例えば約６５℃に維持して硬化を行うための加温トンネルまたはジャケット式温調機構からなる加熱硬化部３８と、発泡成形されたクッションパッド２を脱型するとともに発泡成形型１を取り外す脱型部３９とからなる。
【００１８】
脱型部３９から排出されたクッションパッド２は、裏面を上に向けたまま、仕上げ用コンベアーライン３３の始端に載せられ、クラッシング装置３４へと送り込まれる。クラッシング装置３４は、例えば上下に多数のロールが配列されてなり、未冷却で硬化反応が完結する前のクッションパッド２を、徐々に圧縮して、独立気泡内のガスを押し出すとともに、独立気泡を連続気泡へと変換する。図示の例で、仕上げ用コンベアーライン３３は、例えば、クラッシング装置３４の上流及び下流で、別箇のコンベアー３３Ａ及び３３Ｂからなり下流のコンベアー３３Ｂは、ベルトコンベアーからなる。クラッシング装置３４を通過したクッションパッド２は、裏面を上に向けたまま、仕上げ用コンベアーライン３３の第２のコンベアー３３Ｂに載せられて搬送される。
【００１９】
クッションパッド２の裏面におけるバリ２６の根元の箇所の平均表面温度、すなわち、後述のパーティングライン１８に沿った箇所の平均表面温度（以降、クッションパッド２の表面平均温度という。）は、クラッシング装置３４から排出された時点で、例えば４０℃である。ここで、クッションパッド２の表面温度は、例えば、クッションパッド２の真上から赤外線による表面温度計で測定を行った場合に、バリ２６の形成箇所としてのパーティングライン１８に沿った部分の全体についての表面温度の平均である。より具体的には、パーティングライン１８の外側の幅１cmの領域の全体にわたって、表面温度の平均をとることができる。
【００２０】
このようなクッションパッド２の表面温度は、送風冷却装置３１中を搬送されつつ通過することで、３５℃以下、好ましくは３３℃以下、より好ましくは３１℃以下、さらに好ましくは３０℃以下にまで冷却される。このように冷却されることで、バリ２６を根元部分で切断する際の、「粘り気」がなくなるか、または少なくなる。一方、過度に冷却されると、バリ２６の根元部が、硬くなり、切断しにくくなるので、クッションパッド２の表面温度は、２０℃以上、好ましくは２５℃以上である。送風冷却装置３１による表面温度の降下の幅は、例えば５〜１０℃であり、送風冷却装置３１による冷却時間、すなわち、クッションパッド２の中心点が送風冷却装置３１内に滞留する時間は、例えば２〜３分である。
【００２１】
送風冷却装置３１は、図示の例で、コンベアー３３Ｂが挿通されるトンネル状のボックス３１Ｂと、このボックス３１Ｂの天井部に設置される下向きのファン３１Ａとからなる。図示の例で、ファン３１Ａは、垂直方向を向いた回転軸が、コンベアー３３Ｂの中央線上に来るように配置され、また、回転羽根の直径が冷却対象のクッションパッド２の幅とほぼ等しい。したがって、ファン３１Ａは、クッションパッド２の上面（裏面）の全体をまんべんなく冷却する。また、図示の具体例において、１つのファン３１Ａとボックス３１Ｂとからなる送風冷却装置３１が、２つ直列に連続して配置されている。
【００２２】
送風冷却装置３１は、雰囲気温度によって、適宜、出力や種類を変更・調整することができる。例えば、室温が上昇した際には、ファンの出力を大きくして充分な冷却を行い、逆に室温が下がったときに、ファンの出力を低下させたり、一方の送風冷却装置３１のファン３１Ａを停止することができる。また、夏季に室温が過度に上昇する場合には、エアコン装置などにより冷却した空気を、ダクト、または、ブロアー及ダクトを通じて、ボックス３１Ｂの天井部から下方へと冷却空気を吹き出すようにすることができる。例えば、工場フロアーのエアコン装置の吹き出しダクトからボックス３１Ｂの天井部までダクトを連結することができ、また、エアコン装置の吹き出し口から吸入した空気を、コンベアー３３Ｂ上のクッションパッド２に吹き付けることもできる。
【００２３】
送風冷却装置３１の直後の箇所が、仕上げ作業ライン４におけるバリ取り作業箇所４１である。ここでは作業員が、コンベアー３３Ｂにより搬送されて来るクッションパッド２について、カッターナイフなどによるバリ取り作業を行う。バリ取り作業が終了したクッションパッド２は、コンベアー３３Ｂ上に戻されて、検査作業箇所４２に送られる。ここで、別の作業員が、クッションパッド２に、欠肉などの不具合がないかどうかについて検査を行い、良品と判断されたクッションパッド２は、台車などに積み込んで出荷される。一方、不具合が見つかったクッションパッド２は、補修作業箇所４３へと送られ、補修及再度の検査の後、良品の状態になったと判断されれば、同様に台車などに積み込まれて出荷される。
【００２４】
以下に、図３を用いて、クッションパッド２及び発泡成形型１の具体例について説明する。具体例において、クッションパッド２は、自動車のフロントシートにおける背もたれ部に使用されるバックパッドであり、軟質ポリウレタンフォームからなる。クッションパッド２は、背もたれ面を構成するパッド主体部２２と、その上辺、または該上辺と左右両側辺との３方の辺部から裏面側と延びて内側へと折り返された折り返し部２３とからなる。折り返し部２３は、先端に内向きフランジ状の張り出し部２１を有し、その内部に形成される凹部２５には、クッションパッド２を車体に装着する際に、車体に取り付けられたフレームが嵌め込まれる。
【００２５】
クッションパッド２を成形する発泡成形型１は、クッションパッド２の正面側を成形する凹状の下型１２と、背面側の少なくとも周縁部を成形する上型１１とからなる。上型１１及び下型１２は、これらの一辺に近接して水平に配されたヒンジ１４のまわりを相互に回動することで、開閉を行う。発泡成形型１には、クッションパッド２の張り出し部２１を成形により形成して脱型可能にするための、中子型１３が備えられる。中子型１３は、上型１１に設けられたシリンダー駆動装置１５を介して、上型１１から突出し可能に支持されている。上型１１を下型１２に対して回動させて型開きした状態で、シリンダー駆動装置１５を作動させると、中子型１３が上型１１から突き出されて、張り出し部２１の箇所も開かれることとなる。
【００２６】
好ましい実施形態において、上型１１と下型１２との合わせ面は密閉され、上型１１と中子型１３との間の合わせ面１７には、わずかな隙間が形成されるようにする。すなわち、発泡成形の際、発泡成形型１のキャビティー（発泡成形空間）１６内から、発生したガスの一部が、上型１１の成形面と、中子型１３の成形面との間のパーティングライン１８から上記合わせ面１７を通って抜け出るとともに、発泡成形原料のごく一部が該合わせ面１７の隙間に侵入するようにする。このようにすることで、欠肉と呼ばれる、キャビティー１７内の充填が不十分な箇所の生成を防止する。また、上型１１と中子型１３との間の合わせ面で逃がす構成とすることにより、バリ２６は、全て、クッションパッド２の裏面の内側部分に現れる。そのため、上型１１と下型１２との間のパーティングライン１９に沿って、クッションパッド２の端面にバリが現れる場合に比べて、バリ取り操作が容易となり、また、バリの根元の一部がわずかに残留した場合も製品への影響は最少限となる。
【００２７】
次に、上記のような具体例の構成におけるバリ取り操作の実施例について説明する。この実施例において、上記加熱硬化部３８の設定温度が６５℃であり、脱型時におけるクッションパッド２の温度は、約５５〜６０℃と推測される。そして、クラッシング装置３４から排出された時点では、クッションパッド２の表面温度は約４０℃である。クラッシング装置３４のローラーと接触して表面が冷却されるものの、内部では反応が完結していないことから、クラッシングの際に、これ以上冷却するのは困難である。
【００２８】
本実施例では、クラッシングの後、送風冷却装置３１を通過させたところ、この直後のバリ取り作業箇所４１における、クッションパッド２の平均表面温度は、３４．３℃にまで低下していた。そして、一つのクッションパッド２のバリ取り作業に要する時間は、平均すると、１５．３秒であった。なお、このバリ取り作業の終了時点における、クッションパッド２の平均表面温度は、３１．０℃であった。
【００２９】
これに対し、送風冷却装置３１を設けなかった他は、クラッシング装置３４から、バリ取り作業箇所４１までのコンベアー３３Ｂによる移送距離、その他の条件を上記実施例と同一とした比較例においては、以下のとおりとなった。まず、バリ取り作業箇所４１に達した時点における、クッションパッド２の平均表面温度は、約３９．０℃であった。そして、一つのクッションパッド２のバリ取り作業に要する時間は、平均すると、１７．０秒であった。なお、このバリ取り作業の終了時点における、クッションパッド２の平均表面温度は、３６．０℃であった。
【００３０】
実施例と比較例との比較から知られるように、本実施例の方法及び装置であると、従来の方法及び装置に比べて、バリ取りに要する作業時間を約１０％低減することができた。本実施例では、約３０〜３４℃まで冷却することで、「粘り気」を低減するとともに、過度に硬くなることもないので、作業性が改善されたと考えられる。なお、実施例及び比較例におけるバリ取り作業は、熟練した同一の作業員によるものであり、数個の同一の種類のクッションパッド２についてバリ取りを行うのに要する時間は、ばらつきが小さい。なお、実施例及び比較例の個々のデータは、示さないが、有意差検定により、有意な効果であることが確かめられている。
【符号の説明】
【００３１】
１…発泡成形型    １１…上型    １２…下型    １３…中子型    １４…ヒンジ  
１５…シリンダー駆動装置    １６…キャビティー    １７…合わせ面  
１８,１９…パーティングライン      ２…クッションパッド    ２１…張り出し部  
２２…パッド本体    ２３…折り返し部    ２５…凹部    ２６…バリ  
３…クッションパッド製造装置    ３１…送風冷却装置    ３１Ａ…ファン  
３１Ｂ…ボックス    ３２…発泡成形ライン    ３３…仕上げ用コンベアーライン  
３３Ａ,３３Ｂ…コンベアー    ３４…クラッシング装置  
３５…長円形のコンベアーライン    ３６…取付け部    ３７…注入部  
３８…加熱硬化部    ３９…脱型部    ４…仕上げ作業ライン  
４１…バリ取り作業箇所    ４２…検査作業箇所    ４３…補修作業箇所  
Ａ…クッションパッド製造ライン  
【図１】
0005792583.tif 000002
【図２】
0005792583.tif 000003
【図３】
0005792583.tif 000004