一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明獲取一種減少制造成本而且發(fā)揮一體對象物的特性的一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品。積極利用以往沒有產(chǎn)生影響的聚氨酯泡沫原料在發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱。聚氨酯泡沫原料通過將在發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱在模具內(nèi)影響一體對象物從而使一體對象物熱變形成沿著模具形狀的所需形狀。由此，一體對象物能夠在模具內(nèi)通過與聚氨酯泡沫層一體發(fā)泡的工序而成形為任意的形狀，在配置于模具內(nèi)之前的工序中，無需將一體對象物加工成接近最終形態(tài)的狀態(tài)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化、制造成本的減少。
【專利說明】一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品，具體涉及一種用于獲取與聚氨酯泡沫層一體的一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品。

【背景技術】
[0002]作為交通工具用座椅的座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕等，已知有通過一體發(fā)泡而成形表皮層與聚氨酯泡沫層的表皮一體發(fā)泡成形品。例如，在專利文獻1、專利文獻2中公開了，層疊表皮材、填絮材、樹脂薄膜(原料遮擋層)、作為緩沖材的聚氨酯泡沫而得到的表皮一體發(fā)泡成形品，使用樹脂薄膜以防止聚氨酯泡沫的發(fā)泡原料向填絮材浸透。
[0003]而且,雖然在專利文獻1、2中沒有闡明，然而聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡成形中會產(chǎn)生發(fā)泡熱以及碳酸氣。發(fā)泡熱有時會對表皮材造成損傷，而且，碳酸氣有時會提高模具內(nèi)的內(nèi)壓，從而也會成為空隙等的產(chǎn)生的重要因素。因此，通常通過設置在上模上的排氣孔進行排氣的同時進行制造。然而，也存在通過該排氣孔而發(fā)泡的聚氨酯泡沫原料漏出的問題，在專利文獻3中，為了防止該問題，而提出了在形成有排氣孔的上模設置具有通氣性的表皮層而成形的方法。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2003-94543號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2004-268406號公報
[0008]專利文獻3:日本特開平3-41992號公報
[0009]在專利文獻3中，提出了對如何從排氣孔順暢地排氣進行研究的提案，而明確了，以往，在使聚氨酯泡沫層與其他構件實施一體化的情況下，聚氨酯泡沫原料在發(fā)泡時的發(fā)泡熱及產(chǎn)生的氣體(碳酸氣)成為產(chǎn)生不良成形品的重要因素，在制造開發(fā)現(xiàn)場中，一般重點關注盡量減小這些影響。
[0010]而且，與聚氨酯泡沫層實施一體化的其他構件，例如，表皮材或填絮材等，基本上僅固定在聚氨酯泡沫層上，雖然存在聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡壓而造成的影響，但其形狀原則上在發(fā)泡成形前的加工工序已確定。因此，在發(fā)泡成形時，需要對從排氣孔順暢地排氣進行研究，以使上述的發(fā)泡熱或氣體不會對一體化對象的其他構件造成影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其課題在于提供一種一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品，該一體發(fā)泡成形品的制造方法以及一體發(fā)泡成形品在發(fā)泡成形時能夠積極地控制一體化于聚氨酯泡沫層的其他構件(以下，稱為“一體對象物”)的形狀，能夠簡化發(fā)泡成形前的一體對象物的加工工序，能夠減少制造成本。
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明的一體發(fā)泡成形品的制造方法，該方法中，向模具內(nèi)注入聚氨酯泡沫原料并使其發(fā)泡，且使配置在所述模具內(nèi)的一體對象物與聚氨酯泡沫層一體化，其特征在于，通過所述聚氨酯泡沫原料發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱使所述一體對象物熱變形而成形為規(guī)定形狀，從而獲取所述一體對象物與所述聚氨酯泡沫層的一體發(fā)泡成形品。
[0013]優(yōu)選為，所述一體對象物由具有通氣性的立體結構體構成，在將所述聚氨酯泡沫原料發(fā)泡時產(chǎn)生的氣體的壓力用于保持所述立體結構體的形狀的同時，通過所述熱變形成形為規(guī)定形狀。
[0014]優(yōu)選為，所述立體結構體為由織物(縱線和橫線以直角相交而形成組織)、編物(通過線圈而形成組織)或者無紡布構成的三維立體棉布或者聚氨酯板。優(yōu)選為，所述一體對象物為與所述立體結構體的至少一部分接合的具有表皮層的帶有表皮層的立體結構體。
[0015]優(yōu)選為，在構成所述帶有表皮層的立體結構體的所述立體結構體的一部分具有粗部，該粗部形成為比周邊部粗的組織或者成為空隙，通過所述粗部將所述聚氨酯泡沫層固定在所述表皮層上。優(yōu)選為，構成所述帶有表皮層的立體結構體的所述表皮層與所述立體結構體通過縫制或熔接或者經(jīng)由面接合件而接合。優(yōu)選為，作為構成所述立體結構體的所述三維立體棉布使用三維立體編物，所述三維立體編物具有一對地編物和在所述地編物之間往返編入的連結線。
[0016]優(yōu)選為，作為所述三維立體編物，使用不經(jīng)過熱定型工序的坯布。優(yōu)選為，在將所述表皮層接合于所述三維立體編物的還布上時，以在接合的部位之間，所述表皮層相對于所述坯布產(chǎn)生松弛的方式進行接合。優(yōu)選為，構成所述三維立體編物的地編物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫層內(nèi)。優(yōu)選為，該一體發(fā)泡成形品的制造方法適用于構成交通工具用座椅的座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手的一體發(fā)泡成形品的制造中。
[0017]本發(fā)明的一體發(fā)泡成形品的特征在于，具有:帶有表皮層的立體結構體，其具備與具有通氣性的立體結構體的至少一部分接合的表皮層；聚氨酯泡沫層，其通過一體發(fā)泡而層疊在所述帶有表皮層的立體結構體中的所述立體結構體側。
[0018]優(yōu)選為，所述立體結構體為由織物、編物或者無紡布構成的三維立體棉布或者聚氨酯板。優(yōu)選為，構成所述立體結構體的所述三維立體棉布為三維立體編物，所述三維立體編物具有一對地編物和在所述地編物之間往返編入的連結線。優(yōu)選為，所述聚氨酯泡沫層以發(fā)泡狀態(tài)與位于與所述三維立體編物的邊界面的地編物一體化。優(yōu)選為，構成所述三維立體編物的地編物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫層內(nèi)。優(yōu)選為，該一體發(fā)泡成形品用于交通工具用座椅的座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手。
[0019]而且，優(yōu)選為，在具有所述通氣性的立體結構體連續(xù)的范圍內(nèi)，在所述聚氨酯泡沫層形成有狹縫，隔著所述狹縫的一側和另一側中的至少一側能夠與所述狹縫的形狀以及大小對應地位移。此外，優(yōu)選為，該一體發(fā)泡成形品用于所述交通工具用座椅的座椅緩沖件，所述狹縫以將與前后方向中央部相比位于靠近前緣的所述聚氨酯泡沫層從背面?zhèn)妊刂鲎尉彌_件的左右方向切口的形狀形成，通過隔著所述狹縫的前方側被所述座椅緩沖件的緩沖框架支承，從而隔著所述狹縫的后方側能夠根據(jù)狹縫寬度而位移。
[0020]【發(fā)明效果】
[0021]根據(jù)本發(fā)明，積極利用以往沒有產(chǎn)生影響的聚氨酯泡沫原料在發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱。聚氨酯泡沫原料通過將在發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱在模具內(nèi)影響一體對象物從而使一體對象物熱變形成沿著模具形狀的所需形狀。由此，一體對象物能夠在模具內(nèi)通過與聚氨酯泡沫層一體發(fā)泡的工序而成形為任意的形狀，在配置于模具內(nèi)之前的工序中，無需將一體對象物加工成接近最終形態(tài)的狀態(tài)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化、制造成本的減少。
[0022]而且，在作為一體對象物而使用由具有通氣性的立體結構體構成的材料的情況下，通過利用在聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡時產(chǎn)生的氣體的壓力，能夠使氣體在立體結構體內(nèi)流通，而成為與聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡壓對置的壓力，從而能夠用于保持立體結構體的形狀。由此，能夠發(fā)揮立體結構體本來具備的壓縮特性，并且能夠通過所述發(fā)泡熱使立體結構體熱變形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的一體對象物的三維立體編物的一例的首1J視圖。
[0024]圖2是表示三維立體編物的地編物(7 9 > F編地)的一例的圖。
[0025]圖3是表示三維立體編物的地編物的其他例的圖。
[0026]圖4(a)?(e)是表示連結線的配設方法的各種例的圖。
[0027]圖5(a)?(e)是用于說明在編成三維立體編物后，直至裁斷的工序的一例的圖。
[0028]圖6是表示使用帶有表皮層的三維立體編物來制造交通工具用座椅的工序的圖，(a)是示意地表示交通工具用座椅的立體圖，(b)是表示將坯布狀態(tài)的三維立體織物與表皮層接合的狀態(tài)的圖，(C)是表示聚氨酯泡沫原料發(fā)泡而形成聚氨酯泡沫層的狀態(tài)的圖，(d)是(a)的A-A線剖視圖，(e)是(a)的B_B線剖視圖。
[0029]圖7是用于說明將表皮層與三維立體編物接合而一體成形的工序的一例的圖，(a)以及(b)是表示裁斷地編物的一方的多余部分的工序的圖，(C)是(b)的C-C線剖視圖，(d)是通過縫制將表皮層與三維立體編物接合的圖，(e)是表示聚氨酯泡沫層發(fā)泡的狀態(tài)的一例的圖，(f)是表示聚氨酯泡沫層發(fā)泡的狀態(tài)的其他例的圖。
[0030]圖8(a)是表示具有壟部的結構的立體圖，圖8(b)是剖視圖。
[0031]圖9(a)是表示具有凸部的結構的立體圖，圖9(b)是剖視圖。
[0032]圖10是由剖面表示在聚氨酯泡沫層形成有狹縫的座椅緩沖件的一部分的機動車用座椅的立體圖。
[0033]圖11 (a)是從平面?zhèn)扔^察圖10的座椅緩沖件的詳細圖，圖11 (b)是從背面?zhèn)扔^察時的詳細圖。
[0034]圖12是形成有狹縫的座椅緩沖件的縱剖視圖。
[0035]圖13是用于說明形成有狹縫的座椅緩沖件的作用的圖。
[0036]符號說明
[0037]10三維立體編物
[0038]11、12 地編物
[0039]13連結線
[0040]20表皮層
[0041]30聚氨酯泡沫層

【具體實施方式】
[0042]本發(fā)明中，通過在模具內(nèi)配置一體對象物，注入聚氨酯泡沫原料而成形。此時，如果聚氨酯泡沫原料發(fā)泡則會因反應而產(chǎn)生發(fā)泡熱。該發(fā)泡熱在表面達到100°c左右，在中心部達到160°C左右，因此通過有效利用該熱能夠?qū)⒁惑w對象物成形成所需的形狀。例如，通過封閉模具的排氣孔的至少一部分、或者由隔熱件包圍模具表面而進行蓄熱，從而也利用聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡壓的作用，使一體對象物沿著模具內(nèi)表面進行熱變形，從而能夠成形為所需形狀。需要說明的是，根據(jù)發(fā)泡熱的溫度，通過對模具實施預備加熱或加熱控制也能夠使一體對象物熱變形。
[0043]作為一體對象物可以使用由具有通氣性的立體結構體構成的材料。在該情況下，如上所述通過控制模具的排氣孔的開閉或開口程度，能夠使聚氨酯泡沫原料在發(fā)泡時產(chǎn)生的氣體(碳酸氣)以規(guī)定量積留在模具內(nèi)。使用具有通氣性的立體結構體時，該氣體在立體結構體的內(nèi)部流通，因此對聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡壓，作用有阻止它們向立體結構體的浸入的抵抗力。其結果為，具有通氣性的立體結構體通過該氣體壓而被保持形狀并且成形為任意的形狀。具有通氣性的立體結構體的立體形狀在保持其設計形狀的狀態(tài)下沿著模具內(nèi)表面熱變形成所需形狀是指，所得到的與聚氨酯泡沫層一體的一體發(fā)泡成形品由于聚氨酯泡沫層的浸潰而積留在編織組織的基布面(地編物)上，因此具有該通氣性的立體結構體的原本具有的特性幾乎毫無變化地保留。例如，如果具有規(guī)定的彈性，則能夠?qū)⑵鋸椥员３衷谂c一體化前大致相同的程度。
[0044]需要說明的是，氣體壓的控制能夠根據(jù)一體對象物的材料、大小(面積，厚度等)、聚氨酯泡沫層的形狀或大小等任意決定，能夠?qū)⑴艢饪淄耆忾]而調(diào)整為高的壓力、或者控制排氣孔的開口度而調(diào)整為規(guī)定的壓力。以往，重點關注從排氣孔盡可能迅速地排出氣體，然而本發(fā)明索性使該氣體殘留在模具內(nèi)而將該壓力用于一體對象物的成形中。
[0045]作為一體對象物的具有通氣性的立體結構體可以使用由織物、編物或者無紡布構成的三維立體棉布或者聚氨酯板(7 9 *々 > > > )。任意一方均具有高的通氣性，而能夠保持規(guī)定的立體形狀。在聚氨酯板的情況下，能夠使用通過對聚氨酯板實施開孔加工、或者使網(wǎng)眼膜熔融而設置為進一步提高通氣性的結構的材料等。
[0046]而且，在任意的情況下，均優(yōu)選在至少一部分接合有表皮層的帶有表皮層的立體結構體的形態(tài)下使用。由此，聚氨酯泡沫層與表皮層經(jīng)由具有通氣性的立體結構體而一體化。而且，優(yōu)選為，在立體結構體的一部分形成粗部，該粗部形成為比周邊部粗的組織或者成為空隙，從而設置通過該粗部將聚氨酯泡沫層直接固定在表皮層上的部分。由此，表皮層以及聚氨酯泡沫層彼此在局部接合，從而能夠容易形成并保持表皮層的穿經(jīng)形狀或凹面(陰性)形狀。而且，根據(jù)粗部的大小、形狀等，能夠容易地在一體發(fā)泡成形品的表面形成壟或凹陷等的凹凸。即，僅通過使帶有表皮層的立體結構體與聚氨酯泡沫原料一體發(fā)泡，便能夠使發(fā)泡后的聚氨酯泡沫層進入粗部，因此基于粗部的大小、形狀等，能夠容易獲取所需的表面形狀，從而能夠有助于制造工序的簡化、低成本化。
[0047]就粗部而言，例如，如果是后述的三維立體編物，則能夠通過減少在地編物之間往返的連結線的配設密度、或者設置為在一部分的區(qū)域使連結線不在地編物之間往返而編入地編物的結構而形成。需要說明的是，表皮層可以使用布匹、真皮、合成皮革等，然而并不受特別的限定。作為將表皮層與立體結構體在至少一部分接合的方式也可以利用通過熔接或者面接合件而接合的方式，然而作為簡易的接合機構優(yōu)選使用縫制機構。
[0048]另外，具有通氣性的立體結構體如上所述也可以使用各種材料，然而在使用聚氨酯板的情況下，如果使聚氨酯泡沫的發(fā)泡原料一體發(fā)泡，則能夠?qū)⒆鳛橥N原料的聚氨酯泡沫的發(fā)泡原料一部分浸潰在聚氨酯板中而形成硬化層。根據(jù)聚氨酯板的厚度不同，會對表皮層造成影響，而成為接觸時的異物感的原因、或成為在表皮層產(chǎn)生折皺的原因。因此，在通過本發(fā)明而獲取的一體成形品為與人體接觸的物品，例如，機動車、飛機、火車、船舶、客車等交通工具用座椅中，在座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手之類的物品的情況下，作為具有通氣性的立體結構體，優(yōu)選使用由織物、編物或者無紡布構成的三維立體棉布，其中，更優(yōu)選使用在壓縮方向以及面方向上均具有適度的剛性與彈性的三維立體編物。
[0049]三維立體編物通過由連結線結合相互分離配置的一對地編物彼此而形成。具體而言，如圖1所示，三維立體編物10由立體的三維結構構成，該立體的三維結構具有相互分離配置的一對地編物11、12及在該一對地編物11、12之間往返而將兩者結合的多條連結線13。
[0050]如圖2所示，一方的地編物11例如使搓捻單纖維而得到的線在縱行方向以及橫列方向的任意方向均連續(xù)的平坦的織物組織(細孔)形成。對此，如圖3所示，另一方的地編物12例如由搓捻短纖維而得到的線，形成具有蜂窩狀(六邊形)的網(wǎng)眼而且比一方的地編物11大的針眼結構。當然，該織物組織僅為一例，也可以采取細孔組織或蜂窩狀以外的織物組織，也可以由相同的織物組織構成一方的地編物11與另一方的地編物12。
[0051]連結線13以一方的地編物11與另一方的地編物12保持規(guī)定的間隔的方式，編入該一對地編物11、12之間，從而對成為立體網(wǎng)眼針織的三維立體編物10賦予規(guī)定的剛性。
[0052]就形成地編物11、12的地線的粗細等而言，使其能夠具備立體織物所需的身骨的強度并且不會使編成作業(yè)變得困難的范圍的尺寸。而且，作為地線也可以使用單絲，然而基于手感以及表面感觸的柔軟度等的角度出發(fā)優(yōu)選使用復絲，如果減少衰減而優(yōu)先彈性特性，則優(yōu)選使用細紗。
[0053]在三維立體編物10中，在構成各地編物11、12的網(wǎng)眼的變形與恢復力的基礎上，通過連結線13的變形(傾倒以及壓曲)以及對變形的連結線13賦予彈性特性的相鄰的連結線13的恢復力來支承負載，而且，因連結線13彼此相互摩擦而產(chǎn)生的衰減力等也進行作用，由此形成為在較小的按壓面積(例如，由直徑為30mm的加壓板加壓時的面積)處不會產(chǎn)生因柔軟的彈性特性而不能發(fā)生應力集中的柔軟結構，而在較大的按壓面積(例如，由直徑為200mm的加壓板加壓時的面積)處發(fā)揮高剛性。因此，對于連結線13，作為能夠適合發(fā)揮這種功能的尺寸，而優(yōu)選使用粗細為167?1110分特的范圍的連結線13。如果粗細低于167分特則難以獲取身骨的強度，而超出1110分特的情況下變得過硬而難以獲取適度的彈性。而且，也可以使用復絲，然而基于容易得到這種所需的彈性的角度考慮而優(yōu)選使用單絲。
[0054]作為形成地編物11、12的地線或者連結線13的材料，可以使用各種材料，例如，能夠例舉聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造絲等合成纖維或再生纖維，毛織品、絲綢、棉等天然纖維。所述材料可以單獨使用，也可以將它們?nèi)我獠⒂?。?yōu)選為，以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等為代表的熱塑性聚酯系纖維，以尼龍6、尼龍66等為代表的聚酰胺系纖維，以聚乙烯、聚丙烯等為代表的聚烯烴系纖維，或者將兩種以上的這些纖維組合而得到的材料。需要說明的是，聚酯系纖維的再利用性優(yōu)異而且適合。而且，地線或者連結線13的線形狀也不受限定，可以為圓剖面線或異形剖面線等。
[0055]作為連結線13的配設的方法(毛圈組織)，當由從側面觀察連結各地編物11、12的連結線13的狀態(tài)進行表示時，更具體而言，例如，能夠使用如圖4所示的結構。(a)、(b)為在地編物11、12之間大致垂直地編入連結線13的直線型，其中(a)為以八字狀直線編織的結構，而(b)為單純的直線地編織的結構。(c)?(e)為在地編物11、12之間，將連結線13以中途交叉的方式編織的交叉型，其中(c)為八字狀交叉的結構，(d)為單純的交叉編織的結構，(e)為將每兩條連結線13整合而交叉(雙重交叉)得到的結構。需要說明的是，如(C)?(e)所示，在使連結線13彼此交叉而傾斜配置的情況下，與將連結線13與地編物11、12之間大致垂直地配置的形態(tài)相比(參照(a)、(b))，能夠通過各連結線13的壓曲強度保持足夠的恢復力，并且能夠賦予壓縮率大的柔軟的彈性特性。
[0056]需要說明的是，連結線13可以在各地編物11、12中以形成環(huán)狀的針眼的方式連結，也可以設置通過插入組織而鉤掛在表層與里層的地編物上的結構或者編入而插入地編物的結構的部分。
[0057]通過使用三維立體編物10，容易實現(xiàn)通過其編織方法等而增大彈性，或者增大衰減性，例如，在形成一方的地編物11時，能夠通過編織方法或線的粗細的調(diào)節(jié)等來提高衰減比，而在形成另一方的地編物12時，能夠在其寬度方向大致中央部減小針眼而降低彈性率從而提高剛性，或者在各側部能夠通過使用恢復力高的線而提高復原性。而且，能夠使用恢復力高的連結線而利用其撓曲而提高復原性。此外，能夠調(diào)整構成地編物11、12的地線與連結線13之間的緊結部分的強度，從而能夠利用在緊結部分處的兩者的摩擦力而調(diào)整衰減性。而且，作為在一對地編物11、12之間往返而編入的連結線13，通過改變其配設密度，例如，在周邊部將連結線13編入地編物11、12內(nèi)，使在地編物11、12之間往返的連結線13相對變粗或者完全不存在，從而在寬度方向中央附近使在地編物11、12之間往返的連結線13相對變得密集，局部提高配設密度等，從而也能夠設置為面方向的剛性部分不同的結構。
[0058](實施例)
[0059]接下來，根據(jù)圖5?圖9說明本發(fā)明的一實施例。本實施例為制造在機動車用座椅100的座椅靠背110以及座椅緩沖件120中使用的一體發(fā)泡成形品的示例(參照圖6(a))，作為一體對象物而使帶有表皮層的立體結構體與聚氨酯泡沫層30 —體化，作為立體結構體而使用三維立體編物10。
[0060]首先，圖5(a)表示通過針織機編成的本實施例中使用的三維立體編物10的狀態(tài)。如圖5(b)所示，編成狀態(tài)下的三維立體編物10的坯布在寬度方向上收縮，在卷筒方向伸長。在本實施例中，在圖5(b)中虛線所示的范圍內(nèi)連結線13以在地編物11、12之間往返的方式編成，在虛線的外側的范圍內(nèi)，如圖5(c)以及圖5(e)所示，連結線13的一部分13f不在地編物11、12之間往返，而插入并編入地編物11、12中。
[0061]通常，在將三維立體編物10用作緩沖構件等使用的情況下，如果保持坯布的狀態(tài)不變，則形狀不固定，而產(chǎn)生如上所述的收縮、伸長，因此為了消除因該收縮、伸長造成的不穩(wěn)定的狀態(tài)，通過熱而實施在張力工作的狀態(tài)下固定形狀的被稱為熱定型的加工。然而，在本實施例中，如圖5(d)所示，不進行該熱定型加工，而在連結線13在地編物11、12之間往返的虛線的范圍的外側，沿著實線進行裁斷。需要說明的是，如果在連結線13在地編物11、12之間往返的范圍的外側進行裁斷，則具有在裁斷時不易產(chǎn)生裁斷廢料的優(yōu)點。
[0062]如果像這樣裁斷三維立體編物10，如圖6(b)所示，可以將表皮層20接合在三維立體編物10的一面上。在本實施例中，在三維立體編物10中、在地編物11、12之間往返的連結線13不存在的范圍內(nèi)通過縫制而與表皮層20接合。由于在不存在連結線13的范圍內(nèi)進行縫制，因此能夠容易地進行縫制。需要說明的是，在使用三維立體編物10的坯布的情況下，需要使表皮層20與三維立體編物10的伸張量對應。即，坯布狀態(tài)的三維立體編物10在后述的一體發(fā)泡時熱變形，而從圖6(b)的實線的位置向雙點劃線的位置伸長。因此，使用比坯布狀態(tài)的三維立體編物10寬出與該伸長量L對應的長度的量的表皮層20，S卩，使用比坯布狀態(tài)的三維立體編物的接合部10a、10a之間的寬度方向上的長度長的表皮層20，在接合部10a、10a接合表皮層20的情況下，在表皮層20剩余而產(chǎn)生松弛的狀態(tài)下進行接八口 ο
[0063]而且，如圖6(b)所示，由于層疊在三維立體編物10上的表皮層20配置在座椅靠背110或者座椅緩沖件120的座面中央，因此從兩側部繼續(xù)縫制位于與背面對應的范圍內(nèi)的多張其他的表皮層20A而形成袋狀。
[0064]接下來，如圖6 (C)所示，使縫制有三維立體編物10的表皮層20在模具40的下模41的寬度方向中央與該下模41的內(nèi)表面相接地配置，使背面?zhèn)鹊谋砥?0A與上模42的內(nèi)表面相接地配置。需要說明的是，對于座椅靠背110，為了形成中空形狀而在模具40的中央附近配置有芯子43。而且，在本實施例中為了氣體壓調(diào)整，將模具40的放氣用的全部排氣孔以不排出氣體的方式關閉1/4?1/3左右。
[0065]接下來，注入聚氨酯泡沫原料。聚氨酯泡沫原料在注入后發(fā)泡，通過此時的反應產(chǎn)生發(fā)泡熱。該發(fā)泡熱如上所述達到100?160°C左右，而且，在本實施例中由于排氣孔的開口程度的控制而使得與通常相比熱難以逃逸，因此通過該發(fā)泡熱，使得三維立體編物10沿著模具40的內(nèi)表面形狀而變形,被熱固定。同樣，表皮層20也成形成沿著模具40的內(nèi)表面的形狀，并且因來自三維立體編物10的反作用力而使得表皮層20不松弛。換句話說，三維立體編物10未經(jīng)歷在編成后通常實施的熱定型加工，然而根據(jù)本實施例，通過一體發(fā)泡成形時的發(fā)泡熱，加工成沿著模具40的內(nèi)表面的形狀并進行固定，因此能夠獲取與熱定型同等的效果。
[0066]因此，根據(jù)本實施例，通過在模具40中將聚氨酯泡沫原料與一體對象物一體發(fā)泡成形，能夠?qū)⒆鳛橐惑w對象物的三維立體編物10以及表皮層20加工成所需的形狀。因此，也容易制作座面中央部凹陷的凹面形狀。即，不需要作為發(fā)泡成形前的工序而消除三維立體編物10的收縮的熱定型加工，并且不需要用于將座面加工成剖面凹狀(凹面形狀)的專用的工序，從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化及制造成本的減少。需要說明的是，在后文中存在對更可靠地形成凹面形狀的機構的說明。
[0067]圖6(d)表示在發(fā)泡成形后脫模而在靠背框架111中填裝中空部31的狀態(tài)(圖6(a)的A-A線剖視圖)。所得到的一體發(fā)泡成形品在聚氨酯泡沫層30基本上不會浸入三維立體編物10的連結線13之間的空隙而聚氨酯泡沫原料浸入背面?zhèn)鹊牡鼐幬?2的狀態(tài)下，成為發(fā)泡狀態(tài)。即，聚氨酯泡沫層30浸入三維立體編物10的地編物12的線之間的微小的間隙而發(fā)泡，成為通過錨效果而被牢固地結合的狀態(tài)，另一方面，幾乎不存在向連結線13之間的浸入。因此，由于連結線13的彈性以與一體化前的狀態(tài)大致相同的程度發(fā)揮功能，因此在表皮層20不會產(chǎn)生聚氨酯泡沫層30的浸潰層，而不會感到異物感。通過三維立體編物10的該特性，即使減薄聚氨酯泡沫層30的厚度，形成在聚氨酯泡沫層30上的形成有高密度的層的面積也較小，并且，由于在作為邊界面的地編物12上存在發(fā)泡層因此也能夠獲取所需的緩沖特性。而且，通過隔著三維立體編物10的表皮層20與聚氨酯泡沫層30的一體化，不使用三維立體編物10，與通過聚氨酯泡沫層30和表皮層20獲取同等的緩沖特性的情況相比，能夠減少聚氨酯泡沫層30的厚度，從而有助于一體發(fā)泡成形品(座椅靠背110，座椅緩沖件120等)的輕型化。
[0068]需要說明的是，圖6(e)是圖6(a)的B-B線剖視圖，示出了在帶有表皮層的立體結構體(將三維立體編物10接合在表皮層20上的結構體)上與所述同樣通過一體發(fā)泡成形聚氨酯泡沫層30的作為一體發(fā)泡成形品的座椅緩沖件120，其被緩沖框架121支承。
[0069]就在本實施例中能夠像這樣發(fā)揮三維立體編物10的特性而言，如上所述，通過排氣孔的開口程度的控制來控制在發(fā)泡時產(chǎn)生的氣體的壓力是一個重要因素。即，通過三維立體編物10的特別是連結線13的彈性，使得發(fā)泡時的氣體迅速在三維立體編物10的連結線13之間的間隙流通，其氣體壓大致均衡地作用在表皮層20以及三維立體編物10的面整體上。由于該氣體壓相對于聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡壓，具有彈性地進行對抗，因此有助于聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡的促進而且能夠抑制向連結線13之間的大量的浸入。
[0070]圖7是用于說明用于在座面可靠地形成凹面形狀的手法的圖。圖7(a)所示的編物為將坯布狀態(tài)的三維立體編物10裁斷成規(guī)定形狀而得到的編物。該三維立體編物10以在地編物11、12間往返的連結線13不設置在沿著中央的虛線的規(guī)定寬度的部分(粗部13a)、兩側部附近的虛線的各自的外側的部分(粗部13b、13c)地編成。如圖7(b)、(c)所示，一方的地編物11的兩側部留下成為縫合部分的接合部IlaUla而切斷其外側的不需要的部分。接下來，如圖7(d)所示，將表皮層20的兩側部縫合在一方的地編物11的接合部11a、Ila上。此時，也將相鄰的表皮層20A、20A的各端緣一起縫合。另一方面，沿著中央的虛線的粗部13a未配設有連結線13，因此經(jīng)由該粗部13a，將一方的地編物11的中央部Ilb縫制在另一方的地編物12的中央部12b上而穿經(jīng)。
[0071]在該狀態(tài)下安裝在模具中而使聚氨酯泡沫原料發(fā)泡，從而形成聚氨酯泡沫層30。需要說明的是，此時，如圖7(e)所示，另一方的地編物12的各側部12a、12a在向外側延伸的狀態(tài)下發(fā)泡。由此，聚氨酯泡沫原料浸入另一方的地編物12之中而發(fā)泡，而與兩側部的表皮層20A —體化。需要說明的是，表皮層20A通常使用將在布匹、合成皮革、真皮等的背面層壓有由聚氨酯板構成的填絮材材料，因此在聚氨酯泡沫原料的發(fā)泡時通過與填絮材的化學反應而浸潰從而被一體化。如圖7(e)所示，由于一方的地編物11的中央部Ilb被穿經(jīng)另一方的地編物12側，因此在沿著模具內(nèi)表面進行熱變形而將形狀固定時，可靠地成為凹面形狀。需要說明的是，通過使另一方的地編物12的各側部12a、12a向外側延伸，使得在形成有座椅緩沖件120 (或者座椅靠背110)的側部的鼓出部的聚氨酯泡沫層30內(nèi)配設有另一方的地編物12。由于聚氨酯泡沫層30具有剪切力較弱的特性，因此通過像這樣埋設地編物12，能夠在聚氨酯泡沫層30形成高剛性的面，成為應對剪切力的加強成分。
[0072]在圖7(f)中，如圖7(d)、(e)所示，是表示不進行一方的地編物11的中央部Ilb向另一方的地編物12側穿經(jīng)的縫制，而一體發(fā)泡的狀態(tài)的圖。在該狀態(tài)下，聚氨酯泡沫原料通過發(fā)泡壓,將另一方的地編物12的中央部上壓至位于三維立體編物10的中央部的未配設有連結線13的粗部13a內(nèi)。因此，聚氨酯泡沫原料在將另一方的地編物12的中央部與一方的地編物11的中央部接合的狀態(tài)下發(fā)泡，而被一體化。因此，通過設置這種粗部13a，不依賴于縫制，而能夠容易形成座面表面的凹面形狀。
[0073]圖8 (a)、(b)是將聚氨酯泡沫層30 —體發(fā)泡成形在將三維立體編物10接合在表皮層20上的一體對象物上的狀態(tài)的圖，為將表面設置為壟狀的圖。在形成該壟部的情況下，與圖7(c)同樣，形成拔出了相鄰的相當于壟部之間的位置的連結線13的粗部13d。而且，經(jīng)由該粗部13d，與圖7(d)同樣，可以將對置的地編物11、12的部分之間縫制而形成壟部，如果在模具40的內(nèi)表面與粗部13d對應的位置形成突條部，使該突條部經(jīng)由表皮層20而進入粗部13d內(nèi)，則在聚氨酯泡沫層30被發(fā)泡成形時，由聚氨酯泡沫層30與表皮層20而固定形狀，從而能夠極其容易地形成具有彈性的壟部。
[0074]圖9 (a)、(b)是示出了在表皮層20的表面以形成多個大致圓形的凸部的方式加工的示例的圖。具體而言，在與凸部之間的凹部對應的位置，以形成有未配設三維立體編物10的連結線13的粗部13e的方式編成。之后，在模具40的內(nèi)表面形成反轉的狀態(tài)的凹凸，將聚氨酯泡沫層30 —體發(fā)泡成形。其結果為，表皮層20經(jīng)由粗部13e而固定在聚氨酯泡沫層30上，而能夠設定成多個凸部形成在表面上的凹陷形狀。需要說明的是，表面形狀并不局限于此，當然也能夠設置為各種形狀。
[0075]接下來，對在連續(xù)形成具有通氣性的立體結構體的范圍內(nèi)將狹縫300形成在一體發(fā)泡成形的聚氨酯泡沫層30上的狀態(tài)進行說明。圖10是由剖面表示座椅緩沖件120的一部分的機動車用座椅100的立體圖，圖11是表示設置有狹縫300的座椅緩沖件120的詳細結構的圖，(a)是從平面?zhèn)扔^察而得到的圖，(b)是從背面?zhèn)扔^察而得到的圖，圖12是座椅緩沖件120的縱剖視圖。如這些圖所示的，在連續(xù)形成構成座椅緩沖件120的帶有表皮層20的三維立體編物10的范圍內(nèi)，在聚氨酯泡沫層30形成有狹縫300。
[0076]狹縫300與座椅緩沖件120的前后方向中央部相比靠前緣，優(yōu)選為，以至臀點(HP)的距離(圖12的附圖標記L)為100?150mm地靠近前緣，以沿著座椅緩沖件120的左右方向而從背面?zhèn)刃纬深愃魄虚_了的形狀(參照圖ll(a)、(b))。具體而言，通過在模具的對應的部位形成與狹縫300的長度以及寬度對應的突條而一體成形，由此形成類似從背面?zhèn)惹虚_了的形狀。由于該狹縫300僅形成在聚氨酯泡沫層30上，因此經(jīng)由三維立體編物10，而將隔著狹縫300的前方側的聚氨酯泡沫層(前方側聚氨酯泡沫層301)與后方側的聚氨酯泡沫層(后方側聚氨酯泡沫層302)連接。因此，當對前方側聚氨酯泡沫層301的下表面進行支承時，后方側聚氨酯泡沫層302以存在于與狹縫300對應的位置的三維立體編物10的部位為支點而向下方向轉動對應于狹縫300的寬度(狹縫寬度)X的量。S卩，如圖13所示，向接近狹縫300的下端的方向位移。
[0077]如圖10?圖13所示，在該狀態(tài)下將前方側聚氨酯泡沫層301的下表面配置在位于前緣附近的緩沖框架122上而進行支承。由此，在人乘坐在座椅上時，后方側聚氨酯泡沫層302如上所述向下方移動規(guī)定量行程，從而能夠增加行程感。而且，由于帶有座椅角度，因此乘坐時的姿勢穩(wěn)定。此外，所輸入的振動通過上下運動而容易吸收，從而有助于進一步的振動特性的改善。狹縫寬度X為使后方側聚氨酯泡沫層302進行這種運動所需的寬度，根據(jù)所需的行程量、所需的座椅角度、聚氨酯泡沫層30的厚度及材質(zhì)、三維立體編物10的厚度及材質(zhì)、表皮層20的厚度及材質(zhì)等而適當?shù)貨Q定，然而為了發(fā)揮所述的作用而優(yōu)選形成在15?30_的范圍內(nèi)。與狹縫寬度X同樣，為了獲取所需的特性而能夠適當決定狹縫300的深度、沿著座椅緩沖件120的左右方向的長度等。
[0078]而且，狹縫300不僅如這些圖所示的能夠形成在一個部位，而且也能夠形成在多處。而且，并不局限于形成在座椅緩沖件120上的情況，在座椅靠背110、頭枕等上也能夠形成相同的狹縫。由此，除振動吸收特性的進一步改善以外，也能夠?qū)崿F(xiàn)座椅內(nèi)氣候(溫度、濕度、氣流)、乘坐感(臀部偏移防止)、骨盆支承形狀(座椅角度)的改善等。在該情況下，考慮到狹縫的形成位置等，狹縫的形狀并不局限于直線狀，也可以設置為基于曲線的形狀，也可以在局部形成多個狹縫，也可以使多個狹縫的狹縫寬度不同地形成。
[0079]不管采取何種方式，在本發(fā)明中，以將如帶有表皮層20的三維立體編物10的一體對象物一體成形在聚氨酯泡沫層30上的情況作為特征，即使形成狹縫，由于三維立體編物10將隔著狹縫的一側以及另一側連接，因此能夠獲取如一側相對于另一側能夠進行位移的作用，從而通過應用在交通工具用座椅中，能夠在所述的振動吸收特性等各種特性改善中得以利用。
[0080]而且，狹縫300利用如上所述的模具而能夠通過一體發(fā)泡同時成形，因此不需要形成狹縫300的另行設置的工序，而即使在形成狹縫300的情況下也不會造成工序復雜、或制造成本上升，從而適合本發(fā)明。
[0081]工業(yè)實用性
[0082]本發(fā)明的一體發(fā)泡成形品的制造方法適合應用在機動車、飛機、火車、船舶、客車等交通工具用座椅中作為座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手的一體發(fā)泡成形品的制造，在使聚氨酯泡沫層形成為比以往更薄而實現(xiàn)輕型化的情況下很有效，而且，在聚氨酯泡沫層上制作高剛性的面的情況下有效。
【權利要求】
1.一種一體發(fā)泡成形品的制造方法，該方法中，向模具內(nèi)注入聚氨酯泡沫原料并使其發(fā)泡，且使配置在所述模具內(nèi)的一體對象物與聚氨酯泡沫層一體化，其中， 通過所述聚氨酯泡沫原料發(fā)泡時產(chǎn)生的發(fā)泡熱使所述一體對象物熱變形而成形為規(guī)定形狀，從而獲取所述一體對象物與所述聚氨酯泡沫層的一體發(fā)泡成形品。
2.如權利要求1所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 所述一體對象物由具有通氣性的立體結構體構成，在將所述聚氨酯泡沫原料發(fā)泡時產(chǎn)生的氣體的壓力用于保持所述立體結構體的形狀的同時，通過所述熱變形成形為規(guī)定形狀。
3.如權利要求2所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 所述立體結構體為由織物、編物或者無紡布構成的三維立體棉布或者聚氨酯板。
4.如權利要求2或3所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 所述一體對象物為與所述立體結構體的至少一部分接合的具有表皮層的帶有表皮層的立體結構體。
5.如權利要求4所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 在構成所述帶有表皮層的立體結構體的所述立體結構體的一部分具有粗部，該粗部形成為比周邊部粗的組織或者成為空隙，通過所述粗部將所述聚氨酯泡沫層固定在所述表皮層上。
6.如權利要求5所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 構成所述帶有表皮層的立體結構體的所述表皮層與所述立體結構體通過縫制或熔接或者經(jīng)由面接合件而接合。
7.如權利要求3?6中任一項所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 作為構成所述立體結構體的所述三維立體棉布使用三維立體編物，所述三維立體編物具有一對地編物和在所述地編物之間往返編入的連結線。
8.如權利要求7所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 作為所述三維立體編物，使用不經(jīng)過熱定型工序的坯布。
9.如權利要求8所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 在將所述表皮層接合于所述三維立體編物的坯布上時，以在接合的部位之間，所述表皮層相對于所述還布產(chǎn)生松弛的方式進行接合。
10.如權利要求8或9所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 構成所述三維立體編物的地編物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫層內(nèi)。
11.如權利要求1?10中任一項所述的一體發(fā)泡成形品的制造方法，其中， 該一體發(fā)泡成形品的制造方法適用于構成交通工具用座椅的座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手的一體發(fā)泡成形品的制造中。
12.—體發(fā)泡成形品，其特征在于，具有: 帶有表皮層的立體結構體，其具備與具有通氣性的立體結構體的至少一部分接合的表皮層； 聚氨酯泡沫層，其通過一體發(fā)泡而層疊在所述帶有表皮層的立體結構體中的所述立體結構體側。
13.如權利要求12所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 所述立體結構體為由織物、編物或者無紡布構成的三維立體棉布或者聚氨酯板。
14.如權利要求13所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 構成所述立體結構體的所述三維立體棉布為三維立體編物，所述三維立體編物具有一對地編物和在所述地編物之間往返編入的連結線。
15.如權利要求14所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 所述聚氨酯泡沫層以發(fā)泡狀態(tài)與位于與所述三維立體編物的邊界面的地編物一體化。
16.如權利要求14或15所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 構成所述三維立體編物的地編物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫層內(nèi)。
17.如權利要求12?16中任一項所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 該一體發(fā)泡成形品用于交通工具用座椅的座椅緩沖件、座椅靠背、頭枕或者扶手。
18.如權利要求12?17中任一項所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 在具有所述通氣性的立體結構體連續(xù)的范圍內(nèi)，在所述聚氨酯泡沫層形成有狹縫，隔著所述狹縫的一側和另一側中的至少一側能夠與所述狹縫的形狀以及大小對應地位移。
19.如權利要求18所述的一體發(fā)泡成形品，其中， 該一體發(fā)泡成形品用于所述交通工具用座椅的座椅緩沖件，所述狹縫以將與前后方向中央部相比位于靠近前緣的所述聚氨酯泡沫層從背面?zhèn)妊刂鲎尉彌_件的左右方向切口的形狀形成， 通過隔著所述狹縫的前方側被所述座椅緩沖件的緩沖框架支承，從而隔著所述狹縫的后方側能夠根據(jù)狹縫寬度而位移。
【文檔編號】B29C44/12GK104441382SQ201410455544
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】藤田悅則, 小倉由美, 川崎誠司, 我田茂樹, 榎芳美 申請人:德魚塔工業(yè)股份有限公司