JPH11147230A - 座席用繊維クッション体の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型への投入性に優れ、湾曲等の複雑な型投入
部にも設計通りに定量投入を可能にし、密度差等を最小
限に抑えることができる座席用繊維クッション体の成形
方法を実現する。 【解決手段】 上下型２，３が気体透過性の成形部分２
Ａ，３Ａ及び成形部分２Ａ，３Ａの外側に設けられてい
る空洞部５，６をそれぞれ有し、熱可塑性低融点繊維と
高融点繊維とを混合した繊維原材料の原綿を、下型３内
に投入配置し、上下型２，３を型締めした後、前記一方
の空洞部から上下型で形成される成形部４内を通じて他
方の空洞部へ熱風を通過しつつ、前記繊維原材料の原綿
を加熱成形する座席用繊維クッション体の成形方法にお
いて、前記繊維原材料の原綿を、予備成形によりマット
状に形成した後、粉砕機等により所定大きの角状にカッ
トし、このカットされた粉砕品２０を計量して下型３内
に投入するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両や事務用椅
子、その構成物品であるヘッドレストやアームレスト等
の緩衝ないしはクッション材として有用な座席用繊維ク
ッション体の成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３（ａ），（ｂ）はこの種の繊維クッ
ション体例及びその成形に使用された熱風成形型を示し
ている。この繊維クッション体５０は、座席を構成する
シートバック用のものであり、メイン部５０ａの両側に
位置する上下部５０ｂ，５０ｃが立ち上がり、メイン部
５０ａの内側にＳバネ付きフレームが配置される設計で
ある。繊維原材料は高融点繊維に熱可塑性の低融点繊維
を混合した原綿である。

【０００３】成形型構造としては、上下型６１，６２の
型締め状態で形成される成形部６３に加熱送風手段を介
して熱風を通過しながら熱処理する構成である。上下型
６１，６２は、成形部６３を区画形成している気体透過
性の成形部分６１Ａ，６２Ａと、成形部分６１Ａ，６２
Ａの外側にそれぞれ設けられている空洞部６４，６５と
を有し、上型６１が下型６２内に収容された状態で型締
めされる。なお、成形部６３は繊維クッション体５０に
対応した空間をなしている。そして、下型６２には、前
記加熱送風手段を介して圧送されてくる熱風を空洞部６
５内に導入する入口６６が設けられている。上型６１に
は、空洞部６５から成形部６３を通って空洞部６４内に
達した熱風を排気する出口６７が設けられている。この
出口６７から排気された熱風は、前記加熱送風手段に導
かれ再び定温度に加温されて入口６６へ送られ循環され
る。

【０００４】繊維クッション体５０を成形する場合は、
下型６２の成形部分６２Ａ内に繊維原材料の原綿を投入
配置した後、上型６１を下型６２に収容するように移動
して繊維原材料の圧縮を伴って型締めする。その状態か
ら、成形部６３内の繊維原材料の原綿は、前記した熱風
が空洞部６５から成形部６３を介して空洞部６４へ所定
時間通過されるのに伴って低融点繊維を溶融して繊維間
ないしは繊維同士を結合し、更に熱処理後に冷却される
と成形部６３に応じた形状に保形される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した成形方法で
は、繊維原材料の原綿として、例えば、開繊された原綿
や開繊されていない原綿の必要量を供給手段により、下
型６２の成形部分６２Ａ内に投入して、型締めにより圧
縮した状態から熱処理するものである。このような、成
形方法にあっては次のような問題があった。開繊されて
いる原綿を用いた場合は、原綿が自ずと軽く嵩高となっ
ている関係上、その嵩高に比例して下型６２を深く形成
しなければならず、自動供給方式を採用すると下型６２
に投入される原綿の一部が供給圧により飛び易くなり、
成形品肉厚に応じた各部における投入量を設計通り制御
し難く、しかも作業環境も悪くなる。これに対して、開
繊されていない原綿を用いる場合は、繊維同士が絡み合
って投入時の大きさや密度がバラバラになり、自動供給
方式では各部における投入量が安定せず、成形品の密度
が部分的に異なって、品質が安定し難く、歩留まりが悪
くなる。

【０００６】なお、特開平７−２２２８８２２号等に
は、繊維原材料として、偏平状スライバーに形成した複
数枚を積層・載置させる方法が記載されている。この方
法は、繊維原材料として、偏平状にしたものを所定長さ
にカットし、積層することにより成形品の部分的な密度
差等の不具合を防ぐものであるが、比較的厚くしたスラ
イバーでも扱い難く、下型への自動投入が困難であり、
偏平状を厚くすると比較的曲率のある成形部等に馴染み
難くなることから、厚さ的な制約を受ける。

【０００７】本発明は上記したような背景から開発され
たものである。その目的は型への投入性に優れると共に
自動投入方式を採用した場合にも、湾曲等の複雑な型投
入部にも設計通りに定量投入を可能にし、密度差等を最
小限に抑えることができる座席用繊維クッション体の成
形方法を提供することにある。更に他の目的は、以下に
説明する内容の中で順次明らかにして行く。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、図１に例示される如く、上下型２，３が気体
透過性の成形部分２Ａ，３Ａ及び成形部分２Ａ，３Ａの
外側に設けられている空洞部５，６をそれぞれ有し、熱
可塑性低融点繊維と高融点繊維とを混合した繊維原材料
の原綿を、下型３内に投入配置し、上下型２，３を型締
めした後、前記一方の空洞部から上下型で形成される成
形部４内を通じて他方の空洞部へ熱風を通過しつつ、前
記繊維原材料の原綿を加熱成形する座席用繊維クッショ
ン体の成形方法において、前記繊維原材料の原綿を、予
備成形によりマット状に形成した後、粉砕機等により所
定大きの角状にカットし、このカットされた粉砕品２０
を計量して下型３内に投入するよう構成したものであ
る。

【０００９】ここで、本発明に用いられる繊維原材料の
原綿としては、例えば、ポリエステル系エラストマー等
の低融点繊維と、反発性・圧縮耐久性に優れたポリエス
テル系ポリマー等の高融点繊維とを混合したものであ
る。低融点繊維は熱可塑性のものであり、予備成形を可
能にすると共に、溶融可能な成形温度にて熱処理して、
バインダーとして繊維間ないしは繊維同士を結合し、成
形型の成形部形状に対応した成形体形状に保形できるも
のであればよい。この場合、熱接着性を持つ捲縮繊維等
の芯鞘型や偏芯鞘型を用いることが優クッション構造体
を得る上で好ましい。低融点繊維と高融点繊維は、融点
差が大きいほど成形効率的に好ましいが、通常、４０度
以上であればクッション物性的に充足される。

【００１０】前記繊維原材料の原綿は、例えば、低加熱
処理や弱い圧縮処理、あるいは成形温度よりも低い温度
と弱い圧縮力を伴った処理等により予備成形されてマッ
ト状に適度に保形形成されたされたものを、粉砕機等に
より所定大きさにカットした粉砕品２０の状態で用いら
れる。カット形状としては、カット性から角状が好まし
く、例えばサイコロ等の如く六面体である。但し、形状
的には所定の範囲の大きさに揃えることができればよ
い。このように粉砕品２０にすることにより、開繊され
た原綿や開繊されていない原綿を用いる場合に対し、計
量や自動供給がより安定化して行える。したがって、こ
の構造では、粉砕品２０を下型３内に投入することか
ら、繊維クッション体が湾曲部等の複雑な形状をなして
いる場合にも部分的な密度差が生じ難くなること、下型
３への投入性や作業環境を改善できること、極端に嵩張
ることもないので下型３の深さも相対的に小さくできる
こと、等の利点を具備している。

【００１１】また、以上の粉砕品２０は、前記利点をよ
り確実にする上で、５から１００ｍｍ角の範囲の大きさ
にカットされていることが好ましい。また、粉砕品２０
は、大きさ別に分けた複数の大小ランクに区分して形成
しておき、例えば、図１の如く繊維クッション体の略平
坦部分に対応して大きなランクの粉砕品２０ａを用い、
繊維クッション体の略湾曲部分に対応して小さなランク
の粉砕品２０ｂを用いるようにすることがより好まし
い。このように粉砕品２０ａ，２０ｂを型成形部位に応
じて使い分けると、投入作業性がより向上できることに
加え、湾曲部等の複雑な形状部への馴染みが良好とな
り、部分的な密度差がよりなくなる。他の方法として
は、例えば、繊維クッション体が比較的単調で、肉厚的
に厚くなる場合に、大小のランクの粉砕品２０ａ，２０
ｂを定量混合して、型成形部位に自動投入したときに生
じ易い粉砕品２０ａ同士の隙間を小さな粉砕品２０ｂで
埋めるようにすることも有効である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形
態は、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲を制約するものではない。

【００１３】図１は本発明方法を熱風成形型に粉砕品を
投入している状態で示し、図２は前記熱風成形型の加熱
成形中の状態で示している。この形態説明では、本発明
方法で使用される熱風成形型例を概説した後、その熱風
成形型を用いた具体的な成形方法を詳述する。図１，２
に示す熱風成形型１は、上型２と下型３からなり、上型
２が下型３内に収容されるよう移動されて型締めする構
造であり、又、図２の如く型締め状態で形成される成形
部４には加熱送風手段１４を介して熱風を通過しながら
熱処理可能となっている。

【００１４】上下型２，３は、成形部４を区画形成して
いる気体透過性の成形部分２Ａ，３Ａと、空洞部５，６
とを共に有している。このうち、下型３は、上開口した
容器状をなし、略全外面が断熱材Ｋにより覆われてい
る。成形部分３Ａは、下型３の両側部３ｃの間に横たわ
った状態で、下型３の内部空間を上下に分離するよう設
けられている。この成形部分３Ａの板構成はパンチング
メタル板部の気体透過性に形成されている。符号３ａは
その多数設けられた透孔である。成形部分３Ａの下部側
には、下型３の内底面３ｂとの間に空洞部６が設けられ
ている。空洞部６には一側部３ｃに設けられた入口７か
ら熱風が導入される。

【００１５】上型２は、概略二重蓋形状をなし、成形部
分２Ａが上部２ｂに対し突設されている両側部２ｃに一
体化した状態で設けられている。上部２ｂには略中央部
に出口８が設けられている。両側部２ｃの下部側は、右
側が繊維クッション体３０の部分３０ｂ（図３（ａ）参
照）の厚さ相当分だけ内側に位置した状態で下設され、
右側が繊維クッション体３０の部分３０ｃ（図３（ａ）
参照）の厚さ相当分だけ内側に位置した状態で下設され
ている。そして、両側部２ｃのうち、下型３との間で成
形部４を形成する部分は、成形部分２Ａと同様に気体透
過性つまりパンチングメタル板部にて形成されている。
符号２ａはその多数設けられた透孔である。空洞部５は
成形部分２Ａの外側に位置し、上部２ｂ及び両側部２ｃ
にて区画形成されている。そして、この上型２は、型締
め状態で下型３の上開口を着脱自在に密閉可能であると
共に、空洞部５から出口８を通じて熱風を排出可能とな
っている。出口８から排気された熱風は、後述する加熱
送風手段１４に導かれ再び定温度に加温されて入口７へ
送られ循環される。

【００１６】加熱送風手段１４は、成形温度まで加熱す
る不図示の加熱機構と、ファン機構１５等からなり、熱
風を配管１６ａを通じて入口８から空洞部６へ圧送する
ものである。通常は、出口８に対し配管１６ｂを介して
接続されており、出口８から排気された熱風を再び加熱
機構により定温度まで加温して、それをファン機構１５
及び配管１６ａを通じて入口７に循環する方式となって
いる。再循環に際し、熱風から不純物を除く濾過部材等
を有している。また、加熱機構を停止させると常温の冷
風を循環できることは勿論である。

【００１７】次に、本発明方法の形態を以上の熱風成形
型を用いて実施する場合の例で詳述する。ここで、使用
した繊維原材料は、低融点繊維素材と高融点繊維素材と
を混合した原綿であり、型詰め形態として次のように形
成したものである。所定厚さのウェブ積層体に重ねたも
のを、予備成形型を使用して、成形温度より数十度低く
加熱した状態から、成形型締め力より弱い加圧を加えマ
ット状に形成し、それを専用粉砕機にて角状にカットし
たものである。カットした粉砕品２０は、サイコロ状の
６面体であり、図２に示される如く１０〜１００ｍｍ角
（１辺が１０〜１００ｍｍの６面体）の粉砕品２０ａ
と、５〜１０ｍｍ角（１辺が５〜１０ｍｍの６面体）の
粉砕品２０ｂとに分けて、大きさに応じてランク付けが
なされている。

【００１８】また、この形態では、成形部４が図３
（ａ）と同様な形状を持つ座席用繊維クッション体３０
に対応しており、粉砕品２０の下型３内への投入が次の
ような方式で行われる。下型３への投入は、圧縮エアー
を利用したノズル１０，１１，１２を使用し、粉砕品２
０が各ノズル１０，１１，１２から自動投入される。ノ
ズル１０は大きなランクの粉砕品２０ａを、ノズル１
１，１２は小さなランクの粉砕品２０ｂをそれぞれ投入
する。各ノズル１０，１１，１２は、下型３の成形部分
３Ａ上において、移送機構によりＸ−Ｙ方向に定速移動
されて、対応する粉砕品２０ａ，２０ｂの定量を投入可
能な構造となっている。図１中、符号Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3は
各ノズル１０，１１，１２のＸ方向の移動量であり、Ｙ
方向については省略されている。この投入に際しては、
下型３の成形部分３Ａ上（型成形部位）が投入域１３
ａ，１３ｂ，１３ｃに区分けされており、例えば、ノズ
ル１０が投入域１３ａを担当し、ノズル１１，１２が対
応する投入域１３ｂ，１３ｃを担当すると言うように役
割分担されると共に、各ノズル１０，１１，１２の移動
速度及び投入速度等が設計されている。また、使用され
る粉砕品２０は、投入域１３ａ，１３ｂ，１３ｃに応じ
た粉砕品２０ａ，２０ｂの必要量が予め計量され、対応
するノズル１０，１１，１２からその計量された量だけ
投入される。

【００１９】そして、型セット作業では、先ず、上型２
を移動機構等にて取り除いた状態から、成形部分３Ａ上
に上記した粉砕品２０ａ，２０ｂが専用ノズル１０，１
１，１２を介して、各投入域１３ａ，１３ｂ，１３ｃに
それぞれ所定の量づつ投入する。その後、上型２を型締
めする。この操作では、上型２が下型３の上部内に移動
しつつ所定の押圧力を伴って配置される。この最終操作
では、図示を省略しているが、上部２ｂと対応する下型
２の部分とが着脱可能に固定される。これにより、熱風
成形型１内には、上下型２，３によって繊維クッション
体３０に相当する隙間を持つ成形部４が形成され、か
つ、その成形部４内に上記した粉砕品２０ａ，２０ｂが
型締め力に応じ圧縮された状態でセットされる。

【００２０】以上の型締め状態から、加熱送風手段１４
が作動される。加熱機構が作動されると、ファン機構１
５はその加熱された気体（成形温度に対応し例えば、２
００度に加温された熱風）を入口７から空洞部６内に圧
送する。空洞部６に圧送された熱風は所定圧に達する
と、成形部４内に透孔３ａを通じて侵入する。成形部４
に侵入した熱風は、粉砕品２０ａ，２０ｂ内に上に向け
上昇しつつ、透孔２ａを通って空洞部５まで達した後、
出口８から排気され、従来と同様に再循環される。

【００２１】以上の熱処理が所定時間行われると、粉砕
品２０ａ，２０ｂを構成している低融点繊維が次第に溶
融して繊維間ないしは繊維同士を結合し、成形部４に応
じた一体ものの繊維クッション体３０が成形される。そ
の後、加熱機構の作動を停止し、ファン機構１５を介し
て常温の冷風を同様に循環して、繊維クッション体３０
を冷却する。これにより、繊維クッション体３０はその
形状が保形されるので、上型２を脱型して、取り出され
る。成形された繊維クッション体３０は図３（ａ）と同
様な輪郭をなしている。

【００２２】以上のような成形方法では、繊維原材料の
原綿が予備成形によりそれなりに形状保持されると共
に、所定大きさにカットされた粉砕品２０ａ，２０ｂの
状態で下型３に投入されることから、自動投入方式を採
用する場合にも、各部での投入量を構造的に均一化する
ことが可能となる。その結果、成形される繊維クッショ
ン体３０は全体がより均一な密度のクッション体構造と
なり、品質的により安定化することができる。また、こ
の構造では、投入作業において従来の如く繊維原材料の
原綿が飛び散ることもなく、作業環境を良好に保つこと
ができる。しかも、下型３は、粉砕品２０ａ，２０ｂの
予備成形時の圧縮率に応じてその原料投入容量を減ずる
ことが可能なため小さくできる。

【００２３】なお、以上の形態は本発明の基本例であ
り、例えば、上下型２，３や加熱送風手段１４の具体的
構造、粉砕品２０の型投入方式や粉砕品２０ａ，２０ｂ
のランク付け等等については量産規模及び繊維クッショ
ン体の形状等に応じて、これをベースにして変形される
ものである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る座席
用繊維クッション体の成形方法によれば、繊維原材料の
原綿が粉砕品の状態で下型に投入されることから、型成
形部への投入作業性を改善でき、型成形部位における投
入量を設計通りに投入可能にする。この結果、得られる
繊維クッション体は密度等が均一化しており、品質的に
より向上される。このように、本発明方法は、繊維原材
料の原綿に代えて粉砕品を用いことにより、従来方法に
対し、作業環境や取扱性、型内への自動投入や定量投入
性、下型容量ないしは型形態等を大きく改善可能にする
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の要部を粉砕品の下型への投入時の
状態で示す図である。

【図２】本発明方法を加熱成形時の状態で示す模式構成
図である。

【図３】繊維クッション体例とその成形用熱風成形型例
を示す図である。

【符号の説明】

１…熱風成形型、２…上型、２Ａ…上型の成形部分 ３…上型、３Ａ…上型の成形部分、４…成形部 ５，６…空洞部、１４…加熱送風手段 １０，１１，１２…投入用ノズル ２０，２０ａ，２０ｂ…粉砕品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下型が気体透過性の成形部分及び前記
   各成形部分の外側に設けられている空洞部をそれぞれ有
   し、熱可塑性低融点繊維と高融点繊維とを混合した繊維
   原材料の原綿を、前記下型内に投入配置し、前記上下型
   を型締めした後、前記一方の空洞部から上下型で形成さ
   れる成形部内を通じて他方の空洞部へ熱風を通過しつ
   つ、前記繊維原材料の原綿を加熱成形する座席用繊維ク
   ッション体の成形方法において、 前記繊維原材料の原綿を、予備成形によりマット状に形
   成した後、粉砕機等により所定大きさの角状にカット
   し、このカットされた粉砕品を計量して前記下型内に投
   入する、ことを特徴とする座席用繊維クッション体の成
   形方法。
2. 【請求項２】 前記粉砕品が、５から１００ｍｍ角の範
   囲の大きさにカットされている請求項１に記載の座席用
   繊維クッション体の成形方法。
3. 【請求項３】 前記粉砕品を、大きさ別に分けた複数の
   大小ランクに区分して形成しておき、前記繊維クッショ
   ン体の略平坦部分に対応して前記大きなランクのものを
   使用し、前記繊維クッション体の略湾曲部分に対応して
   前記小さなランクのものを使用する請求項２に記載の座
   席用繊維クッション体の成形方法。