(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の部材を所定の展開形状の展開図に基づき裁断し、これを立体形状化して使用する樹脂成形品のインサート材の展開形状を設計する方法であって、
樹脂成形品あるいは樹脂成形品の成形金型の設計データ上に、インサート材の形状と、このインサート材を折り返し部を含む複数のパーツに分割するためのカットラインとを付加してインサート材の立体モデルを作成するステップと、
上記立体モデルを上記カットラインにより複数のパーツに分割するステップと、
上記分割された各パーツを複数の断面に分解して上記各断面の外形寸法を算出して上記各パーツの立体形状を決定するステップと、
上記各断面の外形寸法から各パーツの立体形状を平面化して上記各パーツの展開形状を求めるステップと、
上記各パーツの展開形状を結合しインサート材の展開形状を求めるステップとを備えたことを特徴とするインサート材の設計方法。
【請求項２】
樹脂成形品あるいは樹脂成形品の成形金型の設計データの画像を表示する表示手段と、
上記表示された画像上にインサート材の形状と、このインサート材を折り返し部を含む複数のパーツに分割するためのカットラインとを付加する形状入力手段と、
上記カットラインにより分割された各パーツを複数の断面に分解して上記各断面の外形寸法を算出する立体形状演算手段と、
上記各断面の外形寸法から各パーツの立体形状を平面化する平面形状演算手段と、
上記各パーツの展開形状を結合しインサート材の展開形状を求める展開図演算手段とを備えたことを特徴とするインサート材の設計装置。
【請求項３】
請求項１に記載のインサート材の設計方法により設計された展開図に基づき、平面状の繊維系材料を裁断した後、この裁断された繊維系材料を立体形状化して上記インサート材を作製することを特徴とするインサート材の作製方法。
【請求項４】
上記インサート材は、自動車用のシートパッドの補強材であることを特徴とする請求項３に記載のインサート材の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、樹脂成形品の成形金型内に配設され、上記樹脂成形品と一体成形されるインサート材の設計方法に関するもので、特に、繊維系材料から成る平面状の部材を展開図に基づき裁断し、立体形状化して使用されるインサート材の設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用のシートパッド等のクッションパッドや自動車用内装品などには、例えば軟質ポリウレタンフォーム発泡成形材料を成形金型に流し込んで発泡・成形した合成樹脂成形品としての発泡品が多く用いられている。この発泡品には、補強のため、例えば、図６（ａ）に示す自動車用のシートパッド３０のように、ポリウレタンフォームから成るパッド本体３１の裏面側に、繊維系材料から成る裏打層３２が設けられているものが多くある。このような裏打層３２は、通常、図６（ｂ）に示すように、成形金型４０のキャビティ４０Ｋ内（ここでは、中子型４３の内面側）に、原反を裁断して作成された繊維系材料から成るインサート材３３を予め配置した後、ポリウレタンの原料を上記キャビティ４０Ｋ内に注入して固化し、上記インサート材３３と上記パッド本体３１とを一体に成形して作製される。
上記インサート材３３としては、通常、繊維系材料の原反を、所定の展開形状の設計図面（展開図）に基づいて裁断した後、その一部を折り返して縫い合わせたり、プレスフェルトなどの他の部材を貼り付けたりなどして補強して立体形状化したものが用いられる。
上記インサート材の形状を設計する方法としては、一般に、樹脂成形品の成形金型を用い、繊維系材料の原反を上記成形金型に合わせながら、人の手によって外形やカットライン等を決定してインサート材の現物を試作した後、上記試作品に基づいて設計図面（展開図）を作成する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の設計法では、人の手により成形金型に合わせて作製された現物をもとに設計するため、成形金型とのフィット性が悪く寸法精度が十分でないだけでなく、上記型合わせの作業は熟練を要するため、作成者によるバラツキが多いといった問題点があった。更に、インサート材の設計は、成形金型が完成しないとできないため、設計にリードタイムがかかるといった問題点があった。
一方、成形金型と同形状の繊維成形用プレス型あるいは吹き込み型を作製して、インサート材の図面を作成することなく、繊維系材料から成るインサート材を作製する方法もあるが、インサート材用の成形金型を別途作成する必要があるため、工期やコストが多くかかってしまうという問題点があった。その上、金型成形されるインサート材が、上述したような、例えば、折り返し部等の凹凸を有する立体形状化されたインサート材である場合には、上述した単純なプレス型あるいは吹き込み型では上記インサート材を作製することができなかった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、平面状の部材を裁断してこれを立体形状化して使用される樹脂成形品のインサート材の展開形状を、短期間にかつ正確に設計することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のインサート材の設計方法は、平面状の部材を所定の展開形状の展開図に基づき裁断し、これを立体形状化して使用する樹脂成形品のインサート材の展開形状を設計する方法であって、樹脂成形品あるいは樹脂成形品の成形金型の設計データ上に、インサート材の形状と、このインサート材を折り返し部を含む複数のパーツに分割するためのカットラインとを付加してインサート材の立体モデルを作成するステップと、上記立体モデルを上記カットラインにより複数のパーツに分割するステップと、上記分割された各パーツを複数の断面に分解して上記各断面の外形寸法を算出して上記各パーツの立体形状を決定するステップと、上記各断面の外形寸法から各パーツの立体形状を平面化して上記各パーツの展開形状を求めるステップと、上記各パーツの展開形状を結合しインサート材の展開形状を求めるステップとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載のインサート材の設計装置は、樹脂成形品あるいは樹脂成形品の成形金型の設計データの画像を表示する表示手段と、上記表示された画像上にインサート材の形状と、このインサート材を折り返し部を含む複数のパーツに分割するためのカットラインとを付加する形状入力手段と、上記カットラインにより分割された各パーツを複数の断面に分解して上記各断面の外形寸法を算出する立体形状演算手段と、上記各断面の外形寸法から各パーツの立体形状を平面化する平面形状演算手段と、上記各パーツの展開形状を結合しインサート材の展開形状を求める展開図演算手段とを備えたものである。
【０００９】
また、請求項３に記載のインサート材の作製方法は、請求項１に記載のインサート材の設計方法により設計された展開図に基づき、平面状の繊維系材料を裁断した後、この裁断された繊維系材料を立体形状化して上記インサート材を作製することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のインサート材の作製方法は、上記インサート材が自動車用のシートパッドの補強材であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態に係わるインサート材の設計装置１０の構成を示すブロック図で、同図において、１１は予め記憶装置２０に記憶された樹脂成形品あるいは樹脂製品の成形金型のＣＡＤデータを読み出し、上記成形金型の斜視図や平面図あるいは断面図などの画像（ＣＡＤデータ）を表示する表示手段、１２は上記表示された画像上にインサート材の形状とカットラインとを付加する形状入力手段、１３は上記カットラインにより分割された各パーツを複数の断面に分解するパーツ作成手段、１４は分割された各パーツを複数の断面に分割してメッシュを作成し、上記断面の両端の寸法を計算して断面の外形寸法を算出する立体形状演算手段、１５は上記各断面の外形寸法から各パーツの立体形状をそれぞれ平面化する平面形状演算手段、１６は上記各パーツの展開形状を結合しインサート材の展開形状を求める展開図演算手段である。
【００１２】
本実施の形態では、上記構成のインサート材の設計装置１０を用いて、自動車用シートパッドと一体成形されるインサート材の展開形状を、図２に示すフローチャートに従って設計する。その後、得られたインサート材の展開図に基づき、平面状の繊維系材料を裁断し、その一部を折り返して縫い合わせたり、プレスフェルトなどの他の部材を貼り付けたりなどして補強し、立体形状化したインサート材を作製する。
まず、記憶装置２０からシートパッド成形金型の３次元ＣＡＤデータをインサート材の設計装置１０内に読み込み、上記成形金型の３Ｄ画像を表示手段１１の画面上に再現する（ステップＳ１）。
次に、上記３Ｄ画像から、インサート材の設計に必要な平面図，側面図などの図面、あるいは図３（ａ）に示すような必要な個所の断面図を呼び出し、形状入力手段１２により、例えば、図３（ｂ）に示すように、各図面上に、インサート材に要求される外形範囲を想定して書き込むとともに、形状的に折り返しや分割が必要と思われる位置にカットラインを書き込み（ステップＳ２）、図４に示すような、インサート材のモデル１Ｍを作成する。
なお、上記図３（ｂ）において、４１はシートパッド成形金型４０の上型、４２は下型、４３は中子型で、上型４１と下型４２と中子型４３により、軟質ポリウレタンフォーム発泡成形材料を流し込むためのキャビティ４０Ｋを形成する。本実施の形態では、インサート材１は、上記中子型４３のキャビティ４０Ｋ側の面に沿って配設される。
次に、パーツ作成手段１３により、上記インサート材のモデル１Ｍを複数のパーツに分割し（ステップＳ３）、立体形状演算手段１４により、上記パーツを複数の断面に分解してメッシュを作成した後、上記各断面の両端の寸法を計算して各断面の外形寸法を算出し、各パーツ立体形状を決定する（ステップＳ４）。
その後、平面形状演算手段１５により、上記断面の端部を結合して各パーツの立体形状を平面化する（ステップＳ５）。
最後に、展開図演算手段１６により、上記平面化された各パーツを結合し、図５（ａ）に示すようなインサート材の展開図を得る（ステップＳ６）。
なお、インサート材１は、繊維系材料の原反を、上記設計方法で得られた展開図（設計図面）に基づいて裁断したのち、図５（ａ）に示すように、折り返し部２，３，４などを折り返してミシン縫いしたり、プレスフェルト５などを貼り付けたりして作製される（図５(ｂ)参照）。
【００１３】
なお、上記実施の形態では、当該樹脂成形品の成形金型のＣＡＤデータを用いてインサート材を設計するようにしたが、当該樹脂成形品のＣＡＤデータを用いても、同様に、インサート材を設計することができることは言うまでもない。
また、上記ＣＡＤデータに代えて、上記ＣＡＤデータから材料特性を考慮して作成された当該樹脂成形品あるいは当該樹脂成形品の成形金型ＣＡＥデータなどの設計データを用いてもよい。
また、上記例では、自動車用シートパッド３０の成形時に用いられるインサート材について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シートパッド３０の表皮材などの展開図を必要とする部材の設計にも適応可能である。
また、樹脂材料は軟質ポリウレタンに限らず、ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリスチレンなどから成る他の樹脂成形品であってもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、平面状の部材を展開図に基づき裁断し、これを立体形状化して使用される樹脂成形品のインサート材の展開形状を、当該樹脂成形品あるいは当該樹脂成形品の成形金型の設計データを用いて設計するようにしたので、インサート材の設計精度を著しく向上させることができるだけでなく、樹脂成形品あるいは成形金型の設計データがあればインサート材の設計が可能なので、金型の完成を待つことなくインサート材の設計を行うことができ、設計効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態に係わるインサート材の設計装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  本実施の形態に係わるインサート材の設計方法を示すフローチャートである。
【図３】  ＣＡＤデータへのインサート材の付加方法を示す図である。
【図４】  インサート材のモデルを示す図である。
【図５】  インサート材の形状を示す図である。
【図６】  自動車用のシートパッドの外観とインサート材の配設方法を示す図である。
【符号の説明】
１インサート材、２，３，４  折り返し部、５  プレスフェルト、
１０  インサート材の設計装置、１１  表示手段、１２  形状入力手段、
１３  パーツ作成手段、１４  立体形状演算手段、１５  平面形状演算手段、
１６  展開図演算手段、２０  記憶装置、４０  シートパッドの成形金型、
４１  上型、４２  下型、４３  中子型、４０Ｋ  キャビティ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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