JP6687382B2 - 車両用シート芯材の製造方法、及び車両用シート芯材 - Google Patents

Description

この発明は、車両用シート芯材の製造方法、及び車両用シート芯材に関する。

近年は車両用シートに用いる芯材として熱可塑性樹脂の発泡粒子成形体からなるシート芯材を用いることが多くなっている。
上記発泡粒子成形体は、ウレタンフォームに比べて、軽量化が可能なうえ、強度の高いシート芯材を形成しやすいというメリットがあるからである。
上記発泡粒子成形体は、成形金型の成形空間内に熱可塑性樹脂製の発泡粒子を充填し、この成形空間内に高温の水蒸気を導入して加熱し、型内成形して得られる。

また、このようなシート芯材には、シート芯材の形状や強度を保持するためのフレーム部材や、車両に連結するための止め金具を、発泡粒子成形体に嵌め込んだり、発泡粒子成形体と一体的に成形したりして形成されている。

特開２０１１−０３６２７５号公報

しかし、フレーム部材と発泡粒子成形体を一体的に成形して、発泡粒子成形体内にフレーム部材が埋め込まれた成形体を作製した場合には、成形後に作用する収縮力によって、フレーム部材が曲がってしまったり、発泡粒子成形体が反り返ったりすることがあった。

このように、フレーム部材を一体成形したときに、フレーム部材や発泡樹脂成形体が変形してしまったものは、例えば、上記止め金具の相対位置がずれたり、シート芯材全体としての寸法が目的の寸法と合わなくなったりすることがあり、車両側へのシート芯材の取り付けが困難になることもあった。一方、フレーム部材を一体成形しないで、発泡粒子成形体を成形した後に、フレーム部材を嵌め込んでシート芯材を形成する場合には、上記の変形の問題は起こらないものの、後工程が必要となるので、コストや時間のかかるものであった。

この発明の目的は、フレーム部材と発泡粒子成形体とが一体的に成形され、発泡粒子成形体内にフレーム部材が埋設されているシート芯材において、発泡粒子成形体の収縮による、フレーム部材やシート芯材の変形を防止して、目的の寸法や形状を有する、車両用シート芯材の製造方法、及び車両用シート芯材を提供することである。

本発明は、
［１］熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、上記本体の周囲に沿って埋設されたフレーム部材との一体成形体からなる車両用シート芯材の製造方法であって、型内成形により上記一体成形体を形成する時、または型内成形により上記一体成形体を形成した後に、上記フレーム部材が上記本体の収縮により相対移動できる空間を、上記フレーム部材に隣接して形成する、車両用シート芯材の製造方法、
［２］型内成形により上記一体成形体を形成する時に、当該車両用シート芯材の前後方向後方側の幅方向両端に相当する位置に、上記本体から上記フレーム部材を露出させた一対の露出部を形成するとともに、上記一対の露出部の間に上記本体に上記フレーム部材が係止される連結部を形成する、上記［１］に記載の車両用シートの製造方法、
［３］型内成形により上記一体成形体を形成する時に、上記フレーム部材の軸線方向に連続して少なくとも３つの凹部を形成させると共に、上記凹部の開口方向を隣り合う凹部の開口と逆方向とし、上記凹部の底部で上記フレーム部材を挟み込んで、上記空間を形成する、上記［１］または［２］に記載の車両用シート芯材の製造方法、
［４］熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、上記本体の周囲に沿って埋設されたフレーム部材との一体成形体からなる車両用シート芯材であって、上記車両用シート芯材には、上記フレーム部材に隣接して上記本体の成形収縮方向側であり、且つ上記フレーム部材の内側に沿って、空間が形成されている、車両用シート芯材、
［５］上記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む複合樹脂のいずれかを含有し、上記発泡粒子成形体の見かけ密度が２０〔ｇ／Ｌ〕〜２００〔ｇ／Ｌ〕である、上記［４］に記載の、車両用シート芯材、
に関するものである。

本発明の製造方法によれば、発泡粒子成形体の型内成形後の収縮過程で、フレーム部材に隣接して形成された空間の範囲でフレーム部材が相対移動できるため、フレーム部材の折れ曲がりや、発泡粒子成形体の反り返りなどの過度の変形を抑制して、寸法精度のよい車両用シート芯材を提供できる。

また、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、上記本体の周囲に沿って埋設されたフレーム部材との一体成形体からなる車両用シート芯材であって、成形収縮後には、上記車両用シート芯材は、上記フレーム部材に隣接して上記発泡粒子成形体の収縮方向側に空間が形成されたものとなり、寸法精度に優れた車両用シート芯材となる。

第１実施形態のシート芯材の斜視図である。 第１実施形態の平面図である。 図２のIII-III線断面図である。 図２のIV-IV線断面図である。 第２実施形態の斜視図である。 第２実施形態の平面図である。 第１実施形態の寸法誤差測定箇所を示す図である。

図１〜４に示す第１実施形態は、車両の２人掛けのシート部材に用いられるシート芯材１であって、本発明の車両用シート芯材の製造方法によって製造されるものである。そして、このシート芯材１は、シート芯材１の上に、図示しないウレタンフォームなどのクッション材を載せてから、クッションカバーで覆ってシート部材を構成するものであることが好ましい。
このシート芯材１は、熱可塑性樹脂の発泡粒子成形体からなる本体２に、この本体２の周囲に沿ってループ状のフレーム部材３が埋設されるように一体成形されたものである。

そして、この第１実施形態では、本体２はその幅方向の中心線Ｌを境に線対称に形成されている。
なお、以下には、上記シート芯材１を車両に設置したときに車両の幅方向となる方向を本体２の幅方向、車両の上下方向を本体２の上下方向あるいは厚み方向、車両の前後方向を本体２の前後方向とする。
また、上記フレーム部材３が埋設されるとは、発泡粒子成形体からなる本体２内に上記フレーム部材３が埋め込まれていることであり、上記フレーム部材３が本体２に密着して取り囲まれている場合のほか、フレーム部材３の周囲に形成された空間を介して上記フレーム部材３が本体２に取り囲まれているものも上記埋設に含まれる。

また、上記フレーム部材３は、その軸方向の全周が埋設されている必要は無く、フレーム部材３の一部が外部に開放されていてもよい。さらに、「本体２の周囲に沿って埋設」とは、図１，２に示されるように、上記フレーム部材３の概ね３辺が本体２に埋設されているものが含まれる。そして、本体２に埋設されているフレーム部材３は、収縮方向とフレーム部材３の軸方向との両方に対して略垂直となる方向で、発泡粒子成形体により挟持されていることが好ましい。例えば、フレーム部材３にかかる収縮力が主に幅方向である場合には、この収縮力に直交するフレーム部材３の部分は、発泡粒子成形体により上下方向で狭持されるように形成されていることが好ましい。

上記本体２を構成する熱可塑性樹脂は、適宜選択可能であるが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などや、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む複合樹脂を用いることができる。
なお、一般に、非結晶性樹脂の成形収縮率は０．００１〜０．００９であるのに対して、結晶性樹脂の成形収縮率は０．００３〜０．０４である。特に、収縮が生じ易いポリオレフィン系樹脂のような結晶性樹脂を用いた場合には、本発明における変形防止の効果がより発揮される。

上記樹脂の中でも、強度や耐衝撃性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、又はポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂との複合樹脂を用いることが好ましい。さらに、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂が好ましい。また、ポリオレフィン系樹脂を用いた場合には、特定の圧縮弾性を有する発泡粒子成形体を形成することがより容易となる。

さらに、上記本体２を形成する発泡粒子成形体の見かけ密度は、２０〔ｇ／Ｌ〕〜２００〔ｇ／Ｌ〕であることが好ましい。なお、発泡粒子成形体は、見かけ密度が上記範囲内であれば、車両用シート芯材としての強度や耐衝撃性に優れるとともに、フレーム部材３３の保持性も優れたものとなる。上記観点から、発泡粒子成形体の見かけ密度は２５〔ｇ／Ｌ〕〜１００〔ｇ／Ｌ〕であることが好ましく、３０〜８０〔ｇ／Ｌ〕であることがさらに好ましい。
また、異なる見かけ密度を有する発泡粒子成形体を複数組み合わせて、一つの発泡成形体とすることもできる。この場合には、発泡粒子成形体全体の平均の見かけ密度が上記範囲内であればよい。ここで、見かけ密度は発泡粒子成形体を水に水没させた際の体積増加分から算出される水没法によって求めることができる。

この第１実施形態において、上記本体２の周囲に沿って埋設されているフレーム部材３３は、主に、シート芯材１の強度を向上させるためのものであるが、その他にも、車体との連結金具などの固定や、クッションカバーなどの表皮材の固定などにも用いられる。
そして、上記フレーム部材３は、図１，２に示すように、本体２の前部に沿って埋設されている直線状の第１ワイヤー部４と、第１ワイヤー部４より後部側に設けられた略コ字状の第２ワイヤー部５と、これら第１，２ワイヤー部４，５が連結されたプレート部６，６とを備えている。
上記のように、フレーム部材３は、第１ワイヤー部４、第２ワイヤー部５及びプレート部６，６によって四角形のループ状に構成されている。

また、上記プレート部６にはそれぞれ金属製のフック部７が結合されている。このフック部７は、本体２の底部からその先端側を突出させ、このシート芯材１を車両に取り付ける際に、図示していない車両側の止め部に固定する部分である。
さらに、第２ワイヤー部５の後部中央にはバックシートと連結するための金属製の連結凸部８を結合している。
ただし、上記フレーム部材３は、プレート部６，６などの部材を用いないで、第１，２ワイヤー部４，５を直接連結してループを形成してもよいし、１本のワイヤー材によってループ状に構成されたものでもよい。

上記フレーム部材３の材質としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅等の金属、樹脂が挙げられるが、本体２を構成する発泡粒子成形体に対して収縮率が小さいものである。
なお、シート芯材１の強度の観点からは、特に金属製のフレーム部材３が好ましく、その中でも鋼材からなるものが好ましい。

また、上記フレーム部材３としては、線状、管状、棒状等、任意の形状のものが用いられるが、ワイヤー材などが好適に使用できる。なお、従来、ウレタンフォームとフレーム材のみから座席シートを形成する場合には、強度保持のために、直径が太く重いワイヤー材からなるフレーム部材３が用いられていた。しかし、発泡粒子成形体からなる本体２を用いる場合には、発泡粒子成形体からなる本体２自体がある程度の強度を備えているので、フレーム部材３として比較的直径が細く軽いワイヤー材を用いても、シート芯材全体としての強度を高く保つことができる。

シート芯材１の強度の観点からは、上記フレーム部材３に用いるワイヤー材として、直径２〔ｍｍ〕〜８〔ｍｍ〕の棒状または線状のものを用いることが好ましい。より好ましくは、上記ワイヤー材の直径は３〔ｍｍ〕〜７〔ｍｍ〕、さらに好ましくは３．５〔ｍｍ〕〜６〔ｍｍ〕である。
さらに、上記ワイヤー材の引張強さは、２００〔Ｎ／ｍｍ^２〕以上であることが好ましい。シート芯材１の強度を向上させる観点からは、上記引張強さは２５０〔Ｎ／ｍｍ^２〕〜１３００〔Ｎ／ｍｍ^２〕であることが好ましい。
また、上記ワイヤー材の降伏点は、４００〔Ｎ／ｍｍ^２〕以上であることが好ましく、４４０〔Ｎ／ｍｍ^２〕以上であることがさらに好ましい。なお、上記ワイヤー材の物性は、ＪＩＳ Ｇ３５３２に基づいて測定することができる。

一方、シート芯材１の軽量化の観点から、直径の小さなワイヤー材からなるフレーム部材３を用いた場合には、フレーム部材３が、本体２の収縮の影響をさらに受けやすくなるので、本発明による効果がより発揮されることになる。

上記シート芯材１は、本体２を成形する成形金型に、フレーム部材３を発泡粒子成形体の周囲に沿うように配置した状態で、発泡粒子を充填して加熱し、型内成形によって一体成形して得られる。上記シート芯材１においては、略四角形のループ状のフレーム部材３が本体２内に埋設されている。
なお、金属などのフレーム部材３と熱可塑性樹脂の発泡粒子成形体からなる本体２とが一体的に成形される場合には、両者の成形収縮率が大きく異なっていることから、フレーム部材３の折れ曲がりや、本体２の反り返りなどの変形が発生し易くなる。

本発明の製造方法においては、上記本体２の周囲に沿って上記フレーム部材３が埋設された埋設部を形成させるように、型内成形により、上記本体２とフレーム部材３との一体成形体を形成する時、または上記一体成形体を形成した後に、上記フレーム部材３が上記発泡粒子成形体からなる本体２の収縮により相対移動できる空間を、上記フレーム部材３に隣接して形成することを特徴とする。

この第１実施形態では、上記本体２に上記フレーム部材３が埋設されている埋設部分において、上記フレーム部材３に対して上記本体２の収縮方向とは逆方向の位置に、上記空間を上記フレーム部材３に隣接して形成する。
さらに具体的には、第１実施形態において、図２に示すように、本体２の前部に沿って埋設されている直線状の第１ワイヤー部４においては幅方向外側に空間が形成され、第１ワイヤー部４より後部側に設けられた略コ字状の第２ワイヤー部５においては、ワイヤー部５の外方側に空間が形成される。

上記本体２とフレーム部材３との一体成形体を形成する時、または上記本体２とフレーム部材３との一体成形体を形成した後に、上記箇所に空間が形成されていると、本体２が収縮しても、その収縮過程において、上記空間がフレーム部材３に対する逃げ部として作用する。その結果、上記本体２におけるフレーム部材３の周辺部分が他の部分と同様に均一に収縮することができる。一方、上記空間が存在しない場合には、収縮過程において、本体２を形成する発泡粒子成形体とフレーム部材３とが突き当たり、フレームが曲がってしまったり、収縮が不均一に生じて発泡粒子成形体が変形したりするおそれがある。

なお、上記一体成形体を形成した後とは、フレーム部材３を埋設する本体２が型内成形された後、本体２に大きな収縮が生じない間をいい、具体的にはフレーム部材３の弾性変形領域内で収縮が起こっているうちに遅滞なく、上記空間が形成されることが好ましい。さらに具体的には、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体の場合には、一体成形後６０分程度の間に、上記空間を設けることが好ましい。なお、上記空間は、上記埋設部の全ての箇所に形成されている必要は無く、本体２やフレーム部材３の変形が抑制される範囲で設けられることが好ましい。

収縮後のシート芯材１、すなわち本発明の製造方法によって得られたシート芯材１においては、発泡粒子成形体からなる本体２が収縮することによるフレーム部材３の相対移動によって、フレーム部材３に対して上記本体２の収縮方向側に空間が形成されたものとなる。

上記本体２の収縮の方向は、別途発泡粒子成形体を成形して収縮の状態を観察したり、例えば、図２においては、収縮量が少ない、第１ワイヤー部４の長手方向中央付近を定着部Ｆと仮定し、本体２の収縮がこの定着部Ｆに向かって起こるとして、収縮の方向や移動量を予測したりすることができる。
すなわち、本体２の各部位における収縮による移動量は、上記定着部Ｆからの距離に比例するため、その距離と本体２の収縮率とによっておおよその予測は可能である。そして、予測した上記移動量に対応した大きさの空間を、フレーム部材３の周囲に設けるようにすれば、フレーム部材３が受ける収縮力を低減することができる。なお、フレーム部材３に隣接して形成される空間の大きさは、好ましくはフレーム部材３から５〜２０〔ｍｍ〕の幅で、より好ましくは６〜１５〔ｍｍ〕の幅で形成されることが好ましい。

また、第１実施形態では、本体２に、その幅方向の両脇に沿って前部から後部に向かって連続する凹部２ａ，２ｂ，２ｃが形成されている（図２，３参照）。これら凹部２ａ，２ｂ，２ｃは、上記第２ワイヤー部５の一部を保持する係止部を構成する。
そして、これら凹部２ａ，２ｂ，２ｃは、図３に示すように、隣り合う開口を逆方向に設け、各凹部２ａ，２ｂ，２ｃの底部が、第２ワイヤー部５を境にして交互に上下に位置して、少なくとも３箇所で上記第２ワイヤー部５を挟むようにして組み合わされている。
これらの凹部２ａ，２ｂ，２ｃにより形成された連続する貫通孔が形成されており、その貫通孔に第２ワイヤー部５が埋設されている。

一方、上記凹部２ａ，２ｂ，２ｃの幅方向の距離ｄは、図４に示すように、第２ワイヤー部５の太さよりも大きく形成されている。
したがって、図４に示すように、上記貫通孔において、右側のワイヤー部５に対して、図の右側、すなわち本体２の幅方向右端側に空間Ｓが形成されている。この空間Ｓは、他の凹部２ｂ，２ｃに連続して形成されている。

なお、図４は、図２におけるIV-IV線断面図で、図２において右側に位置する凹部２ａの断面図である。そして、図２，４は、本体２の成形直後であって本体２の大きな収縮が生じていない状態を示している。
そのため、本体２の収縮方向を矢印Ａ方向としたとき、第２ワイヤー部５を境に、少なくとも収縮方向である上記矢印Ａ方向と逆方向には、上記空間Ｓが形成されている。
また、第２ワイヤー部５は、前後方向に傾斜して設けられているが、凹部２ａ，２ｂ，２ｃの底部もこの傾斜に対応して、第２ワイヤー部５に接触して挟持するように形成されている。

上記構成により、第２ワイヤー部５は、上記凹部２ａ，２ｂ，２ｃの底部によって挟まれて上下方向の移動が規制されるが、上記空間Ｓの範囲内で相対移動することができる。そして、上記空間Ｓは、本体２が矢印Ａ方向に収縮するとき、上記第２ワイヤー部５を収縮方向と逆方向に移動できるようにしている。
このように、本体２が図２，４の矢印Ａ方向に収縮するときに、上記空間Ｓの範囲内でワイヤー部５が相対移動できるので、ワイヤー部５に作用する収縮力を低減して本体２の変形や、ワイヤー部５の変形を防止できる。
なお、本体２の収縮が終了した後には、ワイヤー部５は矢印Ａ方向とは逆方向に相対的に移動しており、ワイヤー部５の矢印Ａ方向側に空間が形成されることとなる。

また、本体２の前部の第１ワイヤー部４の埋設部分においては、本体２は矢印Ｂ方向にほとんど移動しないが、幅方向である矢印Ａ、Ａ’方向に収縮すると考えられる。
上記プレート部６，６間の直線状の第１ワイヤー部４は、本体２の幅方向外側に空間Ｓが形成されており、上記幅方向、すなわち第１ワイヤー部４の軸線方向の収縮過程では、その収縮力によって軸線方向の相対移動が可能である。
ただし、この第１実施形態では、第１ワイヤー部４の両端にプレート部６，６を設けているので、このプレート部６，６が、第１ワイヤー部４の移動の障害にならないように、両プレート部６，６および上記フック部７，７の幅方向両外側にも、図示しない空間を形成することで、第１ワイヤー部４の相対移動も可能にしている。
なお、第１ワイヤー部４が屈曲部を有する場合には、屈曲部の長手方向外方側にも、空間を設けることが好ましい。

また、図２に示す本体２の左側においても、上記図３，４と同様に凹部２ａ，２ｂ，２ｃが形成されている。ただし、左側の凹部２ａ，２ｂ，２ｃ内では、支持される第２ワイヤー部５に対して外側に空間が形成され、本体２の中央に向かう（矢印Ａ’方向）の収縮に応じてワイヤー部５が相対移動可能に構成されている。

また、本体２の前後方向後方側の幅方向両端には、第２ワイヤー部５を露出させた露出部１０ａ，１０ａが形成されている。第１実施形態において、上記露出部１０ａ，１０ａに該当する箇所は、上記定着部Ｆからの距離が大きく寸法変化が比較的大きくなる箇所となる。この部分を切り欠くことによって、本体２が収縮したときに上記第２ワイヤー部５に作用する収縮力を低減させることができる。なお、上記露出部１０ａは車両のシートベルトの設置位置となることがある。その場合には、シートベルトの設置のために、事後的に本体２の一部を切り欠いたり、シートベルト用の孔を形成したりする必要がなくなる。

さらに、本体２の後部には、図示しないバックシートに連続させる、わずかに立ち上がった一対の連結部９，９を備えている。各連結部９には、少なくとも３つの凹部９ａ，９ｂ，９ｃ部が開口方向を逆方向にして形成され、これらの凹部９ａ，９ｂ，９ｃにより形成された連続する空間が貫通孔として形成されており、その貫通孔に第２ワイヤー部５が埋設されている。
また、上記第２ワイヤー部５の周囲には、本体２の収縮過程でワイヤー部５が相対移動できる空間Ｓ’（図３参照）が形成されている。この連結部９の凹部９ａ，９ｂ，９ｃによる上記空間Ｓ’は、第２ワイヤー部５が全方向に移動できる大きさと位置を備えている。つまり、上記凹部９ａ，９ｂ，９ｃにより形成された貫通孔内の第２ワイヤー部５は、本体２の前後方向及び厚み方向である上下方向、幅方向である左右方向に、相対移動できるようになっている。

このように、連結部９において、少なくとも３つの凹部の、隣り合う凹部が開口方向を逆方向にして、上記凹部の底部で上記フレーム部材３を挟み込むようにする貫通孔が形成されているので、上記凹部によってフレーム部材３を支持しつつ、フレーム部材３の周囲には空間を形成することができる。そのため、本体２の収縮過程で、フレーム部材３の相対移動が可能となり、フレーム部材３や本体２の変形を防止できるとともに、連結部９によって本体２とフレーム部材３との一体性が増し、取り扱い性を向上させることができる。

上記連結部９において、第２ワイヤー部５が全方向に相対移動可能な空間を形成した理由は、以下のとおりである。
図１，３にも示したように、上記連結部９は本体２の後部側で立ち上がるとともに、その厚みも一定ではない。そのため、連結部９の主な収縮方向は、前後方向である矢印Ｂ’方向と本体２の厚み方向とを合成した方向になる。このような、連結部９の収縮方向及び収縮量を正確に予測することは難しい。
連結部９において、本体２の収縮方向を精度よく予測できれば、第２ワイヤー部５が収縮方向と逆方向に相対移動可能にするために必要な空間だけを設け、空間の大きさを最小限にすることができる。ただし、上記連結部９のように形状が複雑な部分について、収縮方向や収縮量の正確な予測は難しいため、上記凹部９ａ，９ｂ，９ｃのように、内部の空間を第２ワイヤー部５の全周に大きめに設定し、全方向への相対移動が可能な空間を設けているのである。

また、本体２の後方側の幅方向中央部分には、連結部９，９間に、第２ワイヤー部５を露出させた露出部１０ｂが形成されている。この露出部１０ｂも本体２の収縮力を受けないため、フレーム部材３が受ける収縮力の影響を小さくするために寄与している。
さらに、この露出部１０ｂには連結凸部８が形成されている。この連結凸部８の周囲を露出部１０ｂとしているため、上記本体２の収縮の影響を受けにくく、連結凸部８の位置精度を保つことができる。また、露出部１０ａ，１０ｂを形成することによって、シート芯材自体を軽量化することも可能となる。

さらに、この第１実施形態では、露出部１０ａ，１０ａ間に、連結部９，９を形成することで、フレーム部材３に対する収縮力の影響を低減させながら、フレーム部材３と本体２との一体性も維持できるようにしており、取り扱い性が向上する。
また、連結部９においても、上記本体２の収縮方向の逆方向に上記フレーム部材３が相対移動できる空間が形成されているので、本体２が収縮したときに、上記空間内で収縮方向の逆方向にフレーム部材３が相対移動可能になり、本体２の収縮によって連結部９やフレーム部材３が変形することを防止できる。

また、上記フレーム部材３の相対移動を可能にするための上記空間を形成する凹部２ａ，２ｂ，２ｃや９ａ，９ｂ，９ｃは、その数は限定されない。ただし、フレーム部材３の軸線方向に沿って、逆方向に開口する凹部が交互に３つ以上連続すれば、上記空間を大きくしても、凹部の底部がフレーム部材３を両側から挟み込むことになり、フレーム部材３を安定して保持することができる。

なお、上記本体２において、上記フレーム部材３の周囲に設けた凹部や空間は、本体２の成形直後に、カッターなどの工具で形成することもできるし、凹部や空間を形成可能な成形金型を利用して一体成形するようにしてもよい。
例えば、上記のような空間は、３つの開口部分を有する凹部が上述のように配置された形状となるような雄雌の成形金型を作成し、予めこの成形金型内において貫通孔を形成する位置にフレーム部材３を配置する。その後、成形金型を閉じて、成形金型内に発泡粒子を充填して型内成形することで、発泡粒子成形体からなる凹部の底部が上記フレーム部材３を挟み込んだ本体２が一体成形される。いずれにしても、成形後の本体２が大きく収縮する前に、フレーム部材３と本体２との相対移動を可能にする位置に、上記空間が形成されているようにしている。

図５，６に示す第２実施形態は、一人用のシート部材に用いるシート芯材１１の一例である。
このシート芯材１１は、本体１２の形状が上記本体２と異なるが、この本体１２も、型内成形した発泡粒子成形体からなる。
また、この本体１２にも、本発明のフレーム部材として、発泡粒子成形体からなる本体１２の周囲に沿って金属製のフレーム部材１３が埋設されている（図６参照）。
上記本体１２、フレーム部材１３の材質、及びシート芯材１１の形成方法は、上記第１実施形態と同じである。

この第２実施形態の本体１２には、車両に取り付けたとき前方となる側の厚みを厚くし、腰かけた人の臀部に対応する位置に保持凹部１２ａが形成されている。
また、上記保持凹部１２ａの中央に厚み方向に貫通する孔１２ｂが形成されている。
さらに、本体１２の後部側は、図示しないバックシートに連続させる連結部１２ｃを立ち上がらせている。

上記フレーム部材１３は、本体１２の輪郭に沿って埋設されており、上記フレーム部材１３において、本体１２の前部側の中央に対応する位置には、車両側の止め部に引っ掛けるためのフック１４部が連結され、このフック部１４の先端側は本体１２の底部から突出している。
また、フレーム部材１３において本体１２の後部側の中央に対応する位置には、連結凸部１５を設け、この連結凸部１５を本体１２の連結部１２ｃからさらに後方へ突出させている。この連結凸部１５は、バックシートと連結するための部材である。
この第２実施形態のフレーム部材１３は、図６に破線で示すように、１本のワイヤー材の端部を接合して略四角形としてループ状にした部材であり、上記フック部１４を設けた前方部１３ａは幅方向両端に空間を設けて本体１２に埋設されている。

この第２実施形態のフレーム部材１３における上記前方部１３ａの直線部分には、本体１２の幅方向に空間が形成されており、本体１２に埋設されている。
これに対し、両脇に埋設された一対の左右部１３ｂ，１３ｂと上記連結部１２ｃに埋設された後方部１３ｃにおいては、これらフレーム部材１３に沿って少なくとも外方に、図示しない一定の空間が形成されている。このような空間は、本体１２が成形後に収縮する過程で、フレーム部材１３の左右部１３ｂ，１３ｂ及び後方部１３ｃが本体１２に対して相対移動できるようにするもので、フレーム部材１３に作用する本体１２の収縮力を低減させるためのものである。
したがって、この第２実施形態においても、上記空間によってフレーム部材１３に作用する収縮力を低減でき、本体１２の反り返りやフレーム部材１３の変形を防止できる。

また、この第２実施形態では、本体１２の臀部保持凹部１２ａの中央に孔１２ｂを形成している。このような孔１２ｂを形成したため、本体１２において収縮する発泡粒子成形体の体積を少なくでき、本体１２の各部分における収縮量を小さくできる。その結果、フレーム部材１３に作用する収縮力を少なくして、本体１２の収縮によって変形することをより防止できる。
そして、この孔１２ｂは、座った人の臀部に相当する位置に形成されているが、クッション部材を載せることによって、このシート芯材１１を組み込んだシート部材の形状やすわり心地に違和感を与えることはない。
なお、上記孔１２ｂは貫通孔であってもよいし、底部を有する孔であってもよい。

そして、上記孔１２ｂの開口面積が大きくなればなるほど、フレーム部材１３に対する収縮力の影響は低減されるとともに、シート芯材１１は軽量化される。
例えば、本体１２の外周で囲まれた面積に対する、上記孔１２ｂの開口面積の比率が３０〔％〕〜７０〔％〕であることが好ましく、フレーム部材１３に対する収縮力の影響を小さくできるとともに軽量化もでき、しかも強度的に優れたシート芯材１１となる。
なお、上記孔１２ｂのような孔は、第２実施形態のような一人用シート部材のシート芯材に限らず、上記第１実施形態のような二人あるいはそれ以上用のシート芯材に形成しても、同様の効果が得られる。

本発明の車両用シート芯材は、熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、フレーム部材とが一体成形された車両用シート芯材であって、上記車両用シート芯材は、上記本体の周囲に沿って上記フレーム部材が埋設されている埋設部を備えており、上記フレーム部材に隣接して上記本体の収縮方向側に空間が形成されている。
なお、本発明の製造方法により、上記本体の周囲に沿って上記フレーム部材が埋設され、上記本体とフレーム部材との一体成形体を形成する時、または一体成形体を形成した後に、上記フレーム部材に対して上記本体の収縮方向の反対側に上記空間を形成した場合には、収縮後には、上記フレーム部材が相対移動した結果、上記フレーム部材に対して上記本体が収縮した方向に空間が移動したものとなる。

以下に、上記フレーム部材３，１３の周囲に空間を形成した第１，２実施形態のシート芯材１，１１の寸法誤差について行なった確認実験について説明する。
〈発明品サンプル〉
第１実施形態のシート芯材１を発明品サンプルとした。発明品サンプルの具体定構成は、以下の通りである。

第１，第２ワイヤー部４，５は、長さ８００〔ｍｍ〕、直径４．５〔ｍｍ〕、引張強さ（ＪＩＳ Ｇ３５３２ ＳＷＭ−Ｂ）５００〔Ｎ／ｍｍ^２〕の鉄製ワイヤー材からなり、上記第１ワイヤー部４の長さを８００〔ｍｍ〕としている（図２参照）。
第１，２ワイヤーに４，５の両端に結合したプレート部６，６は、厚み１．２〔ｍｍ〕、縦８０〔ｍｍ〕、横１７０〔ｍｍ〕の鉄製の板状部材で形成され、このプレート部６，６には上記第１ワイヤー部４を構成したものと同様の鉄製ワイヤー材からなるフック部７を連結している。また、第２ワイヤー部５の中央にも、上記鉄製ワイヤー材からなる連結凸部８を固定している。
上記第１，２ワイヤー部４，５、プレート部６、フック部７、及び連結凸部８でフレーム部材３を構成している。

上記フレーム部材３を、長手方向１２３０〔ｍｍ〕、前後方向５６０〔ｍｍ〕、最大厚み２００〔ｍｍ〕（前側端部９０ｍｍ）のシート芯材用の成形金型に、上記フック部７がシート芯材１の前方両端側に位置して埋設されるように配置し、上記成形金型内に、見かけ密度０．０２４〔ｇ／ｃｍ^３〕のポリプロピレン発泡粒子を充填して、スチーム加熱し、発泡粒子同士を融着させて図１に示す形状のシート芯材１を成形した。スチーム加熱工程では、両面の型のドレン弁を開放した状態でスチームを５秒間、型内に供給して予備加熱（排気工程）を行なった後、成形スチーム圧である０．３〔ＭＰａ〕（Ｇ）で両面から本加熱を行なうが、その前に、上記成形スチーム圧より０．０８〔ＭＰａ〕（Ｇ）低い圧力で一方から加熱を行ない、さらに上記成形スチーム圧より０．０４〔ＭＰａ〕（Ｇ）低い圧力で他方から加熱を行なった。なお、Ｇはゲージ圧を示している。

上記スチーム加熱工程の終了後に放圧し、３０秒間空冷し、２４０秒間水冷してから成形型を開いてシート芯材１を取り出した。なお、図２に示されるような空間は、型内成形によって形成した。その後、６０〔℃〕で１２時間養生したものを発明品サンプルとした。
発明品サンプルの本体２の密度は、０．０３〔ｇ／ｃｍ^３〕であり、本体２の前方長手方向中心から左右５００〔ｍｍ〕の位置（外方側柱部の位置）にフック部７，７が配置されている。なお、フック部７，７と、プレート部６の長手方向外方側にも型内成形により空間を形成した。
この発明品サンプルでは、上記フレーム部材３に沿って隣接して形成される空間の幅は、フレーム部材３から収縮方向の逆方向側に幅約１０〔ｍｍ〕とした。

〈比較サンプル〉
フレーム部材３の周囲に空間を形成しない以外は、上記発明品サンプルと同様にして形成したシート芯材を比較サンプルとした。

〈誤差測定〉
上記発明品サンプル及び比較サンプルのそれぞれについて、図７に○印で示す、複数の測定部Ｏ１，Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の移動量から、目的寸法に対する寸法誤差を測定した。なお、図において、車両の前方を進行方向としたとき、進行方向に向かって右側をＲ、進行方向に向かって左側をＬとした。
測定部は、図２，７に示す本体２の前後方向の前方部分、後方部分及び中央部分に設定した。

図７に示すように、本体２の前方部分では、本体２の長手方向の中心の前端部分を測定部Ｏ１、この測定部Ｏ１から進行方向左側に３００〔ｍｍ〕離れた前端位置を測定部Ｌ１、進行方向左側端部において前端から６０〔ｍｍ〕離れた位置を測定部Ｌ２とした。上記測定部Ｏ１から進行方向右側に３００〔ｍｍ〕離れた前端位置を測定部Ｒ１とし、進行方向右側端部において前端から６０〔ｍｍ〕離れた位置を測定部Ｒ２とした。一方、後方部分では本体２の長手方向の中心線Ｌから左右に３００〔ｍｍ〕離れた後端位置をそれぞれ測定部Ｌ３，Ｒ３とした。

また、本体２の前後方向の中央部分では、進行方向左端において、前端から２００〔ｍｍ〕離れた位置を測定部Ｌ４とするとともに、進行方向右端において前端から２００〔ｍｍ〕離れた位置を測定部Ｒ４とした。
なお、いずれの測定部も底部から２０〔ｍｍ〕の位置である。

上記各測定部において、目的の寸法との位置のずれ量を測定し寸法誤差とした。この測定結果を表１に示す。
測定値（単位；ｍｍ）は、目的の製品寸法よりも外方にずれた場合をプラス、目的の寸法よりも内方にずれた場合をマイナスとしている。

上記表１に示す結果から、上記第１実施形態に相当する発明品サンプルでは、全ての測定点における誤差の絶対値が２．５〔ｍｍ〕以下であり、寸法誤差が小さいことが確認できた。
なお、例えば、本体２の前後方向の中央部分においては、上記フレーム部材３に沿って隣接して、本体２の外方側に形成された空間は、収縮後には、収縮によって相対移動していた。そして、フレーム部材３に対して、本体２が収縮した方向である内側に、空間の幅約１０〔ｍｍ〕として形成されていた。

一方、比較サンプルでは、誤差がサンプル１よりも大きくなっている。
さらに、比較サンプルでは、本体２の後方部分では、目的寸法よりも内方にずれているのに対し、中央部分及び前方部分では成形金型よりも大きく外方にずれている。このように比較サンプルは、目的寸法からのずれ量が大きいことから、本体２の形状が大きく歪んでしまったことが分かる。つまり、本体２に、フレーム部材３の相対移動を可能にする空間を設けない場合には、目的の形状や寸法を達成しにくいということである。

また、図５に示される第２実施形態のシート芯材１１を、上記発明品サンプルと同様の工程によって成形した。フレーム部材１３、本体１２には、第１実施形態のフレーム部材３及び本体２に用いたのと同じワイヤー材及び樹脂を用いた。
成形されたシート芯材１１の寸法誤差は、空間を形成していないシート芯材よりも小さくなり、完成したシート芯材１１には反り返りなどの歪みもなかった。

発泡粒子成形体を用いた様々な形状の車両用シート部材に適用可能である。

１ シート芯材
２ （発泡粒子成形体からなる）本体
２ａ，２ｂ，２ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃ， 凹部
３ （ループ状の）フレーム部材
４ 第１ワイヤー部
５ 第２ワイヤー部
６ プレート部
９ 連結部
１０ａ，１０ｂ 露出部
１１ シート芯材
１２ （発泡粒子成形体からなる）本体
１２ｂ 孔
１３ （ループ状の）フレーム部材
１３ａ 前方部
１３ｂ 左右部
１３ｃ 後方部

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、上記本体の周囲に沿って埋設されたフレーム部材との一体成形体からなる車両用シート芯材の製造方法であって、
   型内成形により上記一体成形体を形成する時、または型内成形により上記一体成形体を形成した後に、
   上記フレーム部材が上記本体の収縮により相対移動できる空間を、上記フレーム部材に隣接して形成する、車両用シート芯材の製造方法。
2. 型内成形により上記一体成形体を形成する時に、
   当該車両用シート芯材の前後方向後方側の幅方向両端に相当する位置に、上記本体から上記フレーム部材を露出させた一対の露出部を形成するとともに、
   上記一対の露出部の間に上記本体に上記フレーム部材が係止される連結部を形成する、請求項１に記載の車両用シートの製造方法。
3. 型内成形により上記一体成形体を形成する時に、
   上記フレーム部材の軸線方向に連続して少なくとも３つの凹部を形成させると共に、上記凹部の開口方向を隣り合う凹部の開口と逆方向とし、上記凹部の底部で上記フレーム部材を挟み込んで、上記空間を形成する、請求項１又は２に記載の車両用シート芯材の製造方法。
4. 熱可塑性樹脂からなる発泡粒子成形体で構成された本体と、上記本体の周囲に沿って埋設されたフレーム部材との一体成形体からなる車両用シート芯材であって、
   上記車両用シート芯材には、上記フレーム部材に隣接して上記本体の成形収縮方向側であり、且つ上記フレーム部材の内側に沿って、空間が形成されている、車両用シート芯材。
5. 上記熱可塑性樹脂は、
   ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含む複合樹脂、のいずれかを含有し、上記発泡粒子成形体の見かけ密度が２０〔ｇ／Ｌ〕〜２００〔ｇ／Ｌ〕である、請求項４に記載の、車両用シート芯材。

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