CN103422260A

CN103422260A - 表皮材料的缝合方法

Info

Publication number: CN103422260A
Application number: CN2013101824521A
Authority: CN
Inventors: 石井笃史
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: JP2013236801A; US8739713B2; CN103422260B; US20130305974A1

Abstract

本发明涉及一种表皮材料的缝合方法，在缝纫机（20）上设置传感器部件（28），在检测出配置于缝纫针（22）的行进方向前方的导电丝（14）后，变更表皮块的进给量，而将缝纫针（22）的刺穿位置变更为与初始设定位置不同的除导电丝（14）的配置位置以外的位置。

Description

表皮材料的缝合方法

技术领域

本发明涉及一种具备导电丝的表皮材料的缝合方法（基于缝纫机的缝合方法）。

背景技术

作为这种表皮材料，公知可作为车辆用座椅的表皮材料而使用的表皮材料（参照日本特开2011-243307）。该表皮材料是机织物或针织物等面状部件，机织（针织）入多个导电丝作为结构丝。多个导电丝以适当的间隔并列配置，同时分别从表皮材料的一端到另一端以线状延伸。而且，可以通过使多个导电丝为通电状态而使表皮材料作为加热器而发挥功能。另外也可以使表皮材料（导电丝）作为静电电容式传感器的电极而发挥作用。在此，这种表皮材料在典型情况下通过将多个表皮块缝合成袋状而形成。例如将机织物或针织物等的整匹布切分为规定形状而生成表皮块后，使相邻的表皮块的缘部彼此重合。然后使表皮块相对于缝纫机以规定的进给量相对移动，同时使缝纫针以规定的间距刺穿表皮块，从而缝合重合的部分（形成由多个针脚构成的缝合线）。

在现有技术（日本特开2011-243307）中，多个导电丝从表皮材料的一端到另一端以线状配置（配置于表皮块的端部）。因此在用缝纫机将表皮块的缘部彼此缝合时，由多个针脚构成的缝合线与导电丝交叉等，发生因缝纫针而导电丝断开的情况。不过通过考虑导电丝之间的间距并预先决定针脚的大小等，也能够使缝纫针在与导电丝的配置位置不同的位置刺穿。但是因表皮材料的伸缩而导电丝彼此的间距发生变化（导电丝配置在假定之外的位置）等，难以可靠地防止因缝纫针而产生的导电丝的断开。

发明内容

本发明是尽可能地避免导电丝的断开而生成表皮材料的技术。本发明的方式的表皮材料的缝合方法是用缝纫机将多个表皮块彼此缝合而形成覆盖车辆用座椅等车辆构成部件的表皮材料的方法。在本方式中，在多个表皮块中的至少一张表皮块上并列配置朝一个方向以线状延伸的多个导电丝。而且使表皮块相对于缝纫机以规定的进给量相对移动，同时使缝纫机的缝纫针以规定的间距刺穿表皮块，从而相对于导电丝交叉状地形成由多个针脚构成的缝合线。在这种结构中，优选能够尽可能地避免导电丝的断开而生成表皮材料。

因此在本方式中，在上述的缝纫机上设置传感器部件，在检测出配置于缝纫针的行进方向前方的导电丝后，变更表皮块的进给量，而将供缝纫针刺穿的位置变更为与初始设定位置不同的除导电丝的配置位置以外的位置。另外在上述方式中，也可以以变更多个针脚的大小的方式变更表皮块的进给量。另外在上述方式中，也可以以在由传感器部件检测出的导电丝的配置位置上将缝纫针配置于上死点的方式变更表皮块的进给量。另外，在上述方式中，也可以在用传感器部件事先检测出在供缝纫针刺穿的预定位置上存在导电丝后，变更表皮块的进给量，而将缝纫针的刺穿位置变更为除导电丝的配置位置以外的位置（能够更可靠地避免导电丝的断开）。

根据本方式，能够尽可能地避免导电丝的断开而生成表皮材料。

附图说明

以下将参照附图描述本发明的实施例的特征、优点以及技术上和工业上的意义，附图中相同的标号表示相同的部件，其中：

图1是车辆用座椅的立体图；

图2是表示缝纫机局部和表皮材料局部的立体图；

图3是缝纫机局部和表皮材料局部的概略剖面图；

图4是缝纫机局部和表皮材料局部的俯视图；

图5是缝纫机局部的概略图；

图6（a）是进给量变更之前的缝纫机局部和缝合途中的表皮材料的剖面图；

图6（b）是进给量变更之后的缝纫机局部和缝合途中的表皮材料的剖面图；

图7是表示缝纫机的动作的流程图；

图8（a）是变形例1的进给量变更之前的缝纫机局部和缝合途中的表皮材料的剖面图；

图8（b）是变形例1的进给量变更之后的缝纫机局部和表皮材料的剖面图；

图9是变形例2的缝纫机局部和表皮材料的剖面图；

图10是变形例3的表皮材料的剖面图。

具体实施方式

以下，参照图1～图10，说明用于实施本发明的方式。在各图中，适当地在车辆用座椅前方标注符号F，在车辆用座椅后方标注符号B，在车辆用座椅上方标注符号UP，在车用座椅下方标注DW。图1的车辆用座椅2具有座垫4、座椅靠背6、头枕8。这些座椅构成部件各自具有形成座椅骨架的框架部件（4F、6F、8F）、形成座椅外形的缓冲材料（4P、6P、8P）、覆盖缓冲材料的表皮材料（4S、6S、8S）。在此，框架部件4F、6F（省略图示）是分别仿照座椅外形而形成的拱形的框架部件。另外缓冲材料4P、6P（省略图示）是弹性地支承乘员的部件，例如由聚氨脂泡沫（密度：10㎏/m³～60㎏/m³）形成。

而且，座椅靠背6是相对于座垫4可起倒地连接的部件，具有上述的结构（6S、6P、6F）、顶板部11、及一对侧部12（参照图1）。顶板部11是座椅靠背6中央的平坦部位，面对乘员的躯干部（背部和腰部等）。另外侧部12是配置于顶板部11的侧方并向座椅靠背6的就座侧突出的部位。

在本实施例中，将缓冲材料6P配置于框架部件6F上后用表皮材料6S（在后面详细叙述）进行覆盖。在表皮材料6S的中央，多个导电丝14相对于座椅宽度方向并行地设置，且分别并列地配置。由此能够使表皮材料6S作为静电电容式传感器的电极或加热器而发挥作用。而且，表皮材料6S通过用缝纫机20将多个表皮块（11P、12P等）缝合成袋状而生成（生成方法在后面叙述）。因此，在表皮材料6S中遍及座椅上下地形成有由多个针脚16构成的缝合线17。在这种结构中，用缝纫机20将表皮块的缘部彼此缝合时，由多个针脚16构成的缝合线17与导电丝14交叉等，可能因缝纫针22而导电丝14断开。因此在本实施例中，通过后述的构成而尽可能地避免导电丝14的断开并生成表皮材料6S。以下，详细叙述各结构。

表皮材料6S是由布帛（机织物、针织物、无纺布）或皮革（天然皮革、合成皮革）形成的面状部件，具有导电丝14和非导电丝（参照图1～图4）。作为导电丝14（可导电的线材），可以例示碳纤维的单纤维、不锈钢等的金属线、电镀线材。导电丝14的直径尺寸等没有特别地限定，但作为表皮材料6S的结构丝优选具有可织入或编入的直径尺寸。另外，非导电丝（省略符号）是导电性不如导电丝14的纤维制的线材（单纤维、纱、延伸丝及伸缩加工丝）。作为这种纤维，可以例示植物系及动物系的天然纤维、由热可塑性树脂或热硬化性树脂构成的化学纤维及其混合纤维。

在本实施例中，编织表皮材料6S时，织入（或编入）多个导电丝14作为表皮材料6S的结构丝的一部分。而且也可以在表皮材料6S（无纺布或皮革）的一面安装多个导电丝14。在此，相邻的导电丝14彼此的间隔尺寸可以根据座椅结构而适当地变更。例如，在使表皮材料6S具有加热器功能的情况下，可以将导电丝14彼此的间隔尺寸设定为60㎜以内。另外，在使表皮材料6S具有传感器（电极）功能的情况下，也通过将导电丝14彼此的间隔尺寸设定为60㎜以内而具备适当的传感器功能（静电电容）。而且导电丝14从表皮材料6S的一端到另一端（朝向一个方向）以线状延伸，且多个并列地配置。另外，在典型的座椅结构中，通过在表皮材料6S的背面（面对缓冲材料的面）配置各导电丝14（通过使从表面侧难以看见），能够适当地维持座椅的美观。

而且，本实施例的表皮材料6S可以通过将多个表皮块（第一块11P、第二块12P等）缝合成袋状而形成（参照图1及图2）。第一块11P是能够覆盖顶板部11的表皮块，并具备多个导电丝14。多个导电丝14从第一块11P的一端到另一端（朝向座椅宽度方向）以线状延伸且并列配置。第二块12P是能够覆盖侧部12的表皮块。而且如后述的那样，使第一块11P的端部与第二块12P的端部重合后，通过用缝纫机20（后述）进行缝合而生成表皮材料6S（袋状）。

在此，座垫4具有上述的结构（4S、4P、4F）、顶板部11a、及一对侧部12a（参照图1）。顶板部11a是座垫4中央的平坦部位，面对乘员的臀部及腿部。另外侧部12a是配置于顶板部11a的侧方并向就座侧突出的部位。而且，在座垫4中，也将多个表皮块（第一块11p、第二块12p等）缝合成袋状而形成表皮材料4S。本实施例的座垫4的结构（导电丝14、针脚16等）与座椅靠背6大致相同。因此，关于座垫4，对于与座椅靠背6对应的部位标注对应的标号等，省略详细的说明。

缝纫机20是大致横U字状（主视图）的装置，具有内部机构（省略图示）、缝纫针22、按压部件24、进给量调节机构26、釜部件（省略图示）、及传感器部件28（后述）（参照图2～图5）。在此，内部机构（省略图示）具有控制部、通过电动机旋转的主轴、检测主轴的旋转的旋转编码器。而且，按压部件24与缝纫针22（后述）配置于缝纫机20上部，并配置成能够面对表皮材料6S的表面。按压部件24是大致L字状（侧视图）的平板部件，在中央具有缝纫针22能够侵入的槽部25（参照图3及图4）。另外，进给量调节机构26（后述）和釜部件配置于缝纫机20下部，并配置成能够面对表皮材料6S的背面（参照图5）。而且，釜部件是用于供给下线的圆筒部件，在表皮材料6S背面以面对缝纫针22的方式配置。

缝纫针22是供给上线的针部件，经由曲柄机构而与主轴连接（参照图2～图4）。本实施例的缝纫针22通过主轴的旋转而上下移动（接近或远离表皮材料6S），在上死点与下死点之间进行位移。上死点的缝纫针22距表皮材料6S最远地配置。另外，下死点的缝纫针22从按压部件24的中央（槽部25内）突出而刺穿表皮材料6S，同时以使上线与下线交叉的方式配置。而且，在本实施例中，能够通过旋转编码器检测出缝纫针22的位置（例如能够通过曲柄轴的位置检测出缝纫针22的位置），并能够将缝纫针22的位置信息传送至控制部。

进给量调节机构26是使表皮材料6S相对于缝纫机20相对移动（送出）的机构。本实施例的进给量调节机构26具有上轴A1的偏心凸轮2g、连接杆10g、调节机构（3g、4g、6g、8g）、进给齿机构（12g、14g、16g、18g、20g）。上轴A1是能够与主轴同步地旋转的轴状部件。偏心凸轮2g是向上轴A1的直径方向突出的圆筒状的部位（局部向直径方向突出）。另外连接杆10g是大致长方形状的平板部件，一端分开成叉形而可相对移动地卡合于偏心凸轮2g，另一端可旋转地连接于进给齿机构（后述）。而且，在连接杆10g的中间（靠近一端）连接调节机构（后述）。另外，进给齿机构具有回转臂12g、进给轴14g、进给底座摇臂16g、进给底座18g、进给齿20g。回转臂12g（杆状）是将连接杆10g的上下移动转换为进给轴14g的（轴部件）的旋转运动的部件。另外，进给底座摇臂16g（杆状）是将进给轴14g的旋转运动转换为进给底座18g（大致长方形状的平板部件）的滑板移动（朝向表皮材料6S的进给方向的滑板移动）的部件。而且，在进给底座18g的前端配置有进给齿20g。进给齿20g是凹凸状的部位，可与表皮材料6S抵接。在本实施例中，通过上轴A1（偏心凸轮2g）的旋转而使连接杆10g上下移动。此时连接杆10g通过偏心凸轮2g的突出部分的按压而向下方移动，通过面对偏心凸轮2g的突出部分以外的外周面而向上方移动。而且，能够将连接杆10g的上下移动经由多个部件（回转臂12g、进给轴14g、进给底座摇臂16g）转换为进给底座18g的滑板移动（朝向表皮材料6S的进给方向的滑板移动）。

而且，调节机构是调节连接杆10g的上下移动量（进给底座18g的滑板移动量）的机构，具有叉形连杆3g、调节座4g、滚子轴6g、杠杆轴8g。调节座4g是大致长方形状的平板部件，具有向下侧开口的凹部。另外叉形连杆3g的一侧（叉形状）与调节座4g的上部连接，另一侧与连接杆10g的中间（靠近一端）连接。调节座4g经由该叉形连杆3g而与连接杆10g的上下移动同步地上下移动。而且，杠杆轴8g（轴状）可从外部进行旋转操作，且一侧为曲柄状，在前端具有滚子轴6g（轴状）。在本实施例中，将滚子轴6g配置成能够通过嵌装于调节座4g的下部（凹部）而限制调节座4g的上下移动。此时，使滚子轴6g向上方移动而减少调节座4g的上下移动幅度，从而连接杆10g的上下移动幅度变小。如此通过减小连接杆10g的上下移动幅度，能够经由多个部件（回转臂12g、进给轴14g、进给底座摇臂16g）减小进给底座18g的滑板移动量。另外，使滚子轴6g向下方移动而增加调节座4g的上下移动宽幅，从而连接杆10g的上下移动幅度变大。如此通过增大连接杆10g的上下移动幅度，能够经由多个部件（回转臂12g、进给轴14g、进给底座摇臂16g）增大进给底座18g的滑板移动量。

而且，在本实施例中，通过进给齿20g与按压部件24抓住表皮材料6S后，使缝纫针22（下死点）刺穿表皮材料6S而使上线与下线交叉（参照图5及图6A）。接着通过使缝纫针22向上方移动，同时使进给齿20g向进给方向移动，能够相对于缝纫机20送出表皮材料6S。此时能够通过进给量调节机构26（杠杆轴8g的操作）增减表皮材料6S的进给量。如此通过调节表皮材料6S的进给量而能够调节针脚16的针孔间距（一针的长度尺寸）。此时针孔间距优选小于相邻的导电丝14彼此的间隙间隔。例如通过将针脚16的针孔间距（一针的长度尺寸）设定为座垫4.5±1.0㎜，能够适当地维持缝合线17的缝合强度。另外，缝制方法（线迹形式）没有特别地限定，但可以例示正式缝、单链缝、双链缝、包缝及平缝。

传感器部件28具有能够检测出导电丝14的有无的机构，可以例示磁气型、X线放射型、静电电容型的机构（参照图2～图4及图6）。在本实施例中，在缝纫机20上设置传感器部件28，能够检测出配置于缝纫针22的行进方向前方的导电丝14。另外传感器部件28的配置位置没有特别地限定，但通常以面对表皮材料6S的表面侧与背面侧的至少一侧的方式配置。

[表皮块的缝合作业]参照图2、图6A及图6B，用缝纫机20将多个表皮块（第一块11P、第二块12P等）缝合并生成袋状的表皮材料6S。在本实施例中，使第一块11P的端部与第二块12P的端部重合后，用缝纫机20缝合该重合部分（形成缝合线17）。此时使各表皮块（重合部分）相对于缝纫机20相对移动，并朝向与各导电丝14交叉的方向送出。而且，使缝纫针22以规定间距刺穿表皮材料6S而使缝纫针22的上线与釜部件的下线交叉，从而形成由多个针脚16构成的缝合线17。

在上述的构成中，缝合线17与导电丝14交叉状地形成，因此需要考虑不会因缝纫针22而导电丝14断开。例如在本实施例的第一块11P中，将相邻的导电丝14彼此（第一导电丝14a与第二导电丝14b）的间隔尺寸设定为20㎜。另外将针脚16的第一针孔间距P1（初始设定）设定为导电丝彼此的间隔的1/5，4mm。而且，在第一导电丝14a的配置位置上，将缝纫针22配置于上死点（设定缝纫针22的初始设定位置），从而避免因缝纫针22而产生的第一导电丝14a的断开。而且，通过缝纫针22行进5针（行进20㎜）而到达第二导电丝14b的配置位置时，缝纫针22同样配置于上死点。

但是在上述的结构中，第一块11P伸缩等而使导电丝彼此的间距发生变化，从而第二导电丝14b有时配置于假定以外的位置。因此在本实施例中，在缝纫机20上设置传感器部件28，来检测配置于缝纫针22的行进方向前方的导电丝（第二导电丝14b）。而且，变更表皮块（11P、12P）的进给量，而能够将供缝纫针22刺穿的位置变更为与初始设定位置不同的位置（导电丝的配置位置以外的位置）。

在图7的步骤S1中，开始各表皮块的缝合作业。而且，通过传感器部件28检测与缝纫针22相距2.5针（10㎜）的前方位置中的导电丝（第二导电丝14b）的有无（参照图6A）。然后，在步骤S2中，通过传感器部件28检测出第二导电丝14b后，用旋转编码器检测实际的缝纫针22（图6A的实线所表示的缝纫针）的位置。此时在实际的缝纫针22处于上死点的情况下，第二导电丝14b的配置位置（行进2.5针的位置）上的缝纫针22的位置处于下死点（刺穿表皮材料6S的状态）。如此在实际的缝纫针22不处于下死点的情况下，判定为缝纫针22断开导电丝14（在图7的步骤S3中判定为否）。因此在步骤S4中，经由进给量调节机构26增加各表皮块的进给量。此时在本实施例中，使两针的针脚16的第二针孔间距P2为5.0㎜后，使进给量返回初始设定状态（第一针孔间距P1）（参照图6B）。通过这样在第二导电丝14b的配置位置上缝纫针22配置于上死点，从而能够跨过第二导电丝14b（避免断开），同时继续表皮块的缝合（图7的步骤S5）。

与此不同，假设在与导电丝14相距2.5针（10㎜）的近前，实际的缝纫针22处于下死点（在图6A省略图示）。此时第二导电丝14b的配置位置（行进2.5针的位置）上的缝纫针22的位置处于上死点（距表皮材料6S最远的状态）。如此在实际的缝纫针22处于下死点的情况下，判定为缝纫针22不会断开导电丝14（在图7的步骤S3中判定为是）。因此通过不变更各表皮块的进给量而继续缝制，能够避免导电丝14（图7的步骤S5）。

如以上说明在本实施例中，事先用传感器部件28检测出在供缝纫针22刺穿的预定位置存在导电丝14。然后，变更表皮块的进给量而能够将缝纫针22的刺穿位置变更为与导电丝14的配置位置不同的位置（能够尽可能地避免导电丝14的断开）。另外在本实施例中，能够变更多个针脚16的大小。由此与大幅度增大单个的针脚16的情况相比，能够适当地维持表皮材料6S的缝合强度和缝合线17的外观。因此，根据本实施例能够尽可能地避免导电丝14的断开并生成表皮材料6S。

缝纫机20的控制方法除了上述的结构外，可以采取各种结构。例如在变形例1中，检测与第二导电丝14b相距2.5针（10㎜）的近前的缝纫针22的位置（参照图8A）。此时在实际的缝纫针22处于下死点与上死点之间（移行途中）的情况下，在第二导电丝14b的配置位置（行进2.5针的位置）上缝纫针22也处于上死点与下死点之间（移行途中）。如此在第二导电丝14b的配置位置上缝纫针22不处于上死点时，第二导电丝14b从针脚16的中央偏离（例如在本变形例中从中央偏离1.0㎜）。因此在本实施例中，增加表皮材料6S的进给量，使两针的针脚16的第二针孔间距P2为4.5㎜后，使进给量返回初始设定状态（第一针孔间距P1）（参照图8B）。这样在第二导电丝14b的配置位置上将缝纫针22配置于上死点，从而能够使第二导电丝14b配置于针脚16的中央（稳定性良好地配置）。

另外在变形例2中，检测与第二导电丝14b相距2.5针（10㎜）的近前的缝纫针22的位置（参照图6A及图9）。此时在实际的缝纫针22处于上死点的情况下，第二导电丝14b的配置位置（行进2.5针的位置）上的缝纫针22处于下死点（判定为缝纫针22断开导电丝14）。因此在本变形例中，减少表皮材料6S的进给量而使两针的针脚16的第二针孔间距P2为3.5㎜后，使进给量返回初始设定状态（第一针孔间距P1）（参照图9）。这样在第二导电丝14b的配置位置上将缝纫针22配置于上死点，从而能够跨过第二导电丝14b（避免断开），同时继续表皮块的缝合。

另外在变形例3中，检测与第二导电丝14b相距2.5针（10㎜）的近前的缝纫针22的位置（参照图6A及图10）。在本变形例中，只在跨过第二导电丝14b时增加表皮材料6S的进给量，增大一针的针脚16。例如将第一针孔间距P1为2.0㎜的地方变更为第二针孔间距P2而设定为6.0㎜（参照图10）。这样在第二导电丝14b的配置位置上将缝纫针22配置于上死点，从而能够跨过第二导电丝14b（避免断开），同时继续表皮块的缝合。

本实施方式的表皮材料的缝合方法并不限定于上述的实施方式，可采取其他各种实施方式。在本实施方式中，表示具体的数值等的同时说明了导电丝14的结构（配置数量或配置位置或间隙尺寸等）、针脚16的结构（针孔间距或形成数量等）、缝合线17的结构（形成数量或配置位置等），但并不是限定这些各结构的宗旨。例如导电丝14并不限定于座椅的宽度方向，可以沿座椅上下方向、座椅前后方向等各种方向延伸。另外缝合线17可以与导电丝14正交状地交叉，另外也可以倾斜状地交叉。

另外在本实施例中，虽然例示了缝纫机20的结构，但其内容并非限定缝纫机的结构。例如在传感器部件中，可以检测比缝纫针的2.5针前方更前方的导电丝，另外也可以检测比缝纫针的2.5针前方更近前的导电丝。另外，配置多个缝纫针与釜部件等而能够形成双线迹等多个线迹。另外，在本实施方式中，说明了在第一块11P（11p）上配置导电丝14的例子，但并不是限定导电丝14的配置部位的宗旨。导电丝可以根据座椅结构而配置于第二块等各种表皮块（多个或单个表皮块）。另外，在本实施例中，以座垫与座椅靠背为例子进行了说明，但本实施例的结构适用于头枕等各种座椅构成部件或车辆构成部件。

Claims

1.一种表皮材料的缝合方法，在用缝纫机将多个表皮块彼此缝合而形成覆盖车辆用座椅等车辆构成部件的表皮材料时，在所述多个表皮块中的至少一张表皮块上并列配置以线状延伸的多个导电丝，并且使所述表皮块相对于所述缝纫机以规定的进给量相对移动，同时使所述缝纫机的缝纫针以规定的间距刺穿所述表皮块，从而相对于所述导电丝交叉状地形成由多个针脚构成的缝合线，其特征在于，

在所述缝纫机上设置传感器部件，在检测出配置于所述缝纫针的行进方向前方的所述导电丝后，变更所述表皮块的进给量，而将所述缝纫针的刺穿位置变更为与初始设定位置不同的除所述导电丝的配置位置以外的位置。

2.根据权利要求1所述的表皮材料的缝合方法，其中，

以变更多个针脚的大小的方式变更所述表皮块的进给量。

3.根据权利要求1或2所述的表皮材料的缝合方法，其中，

以在由所述传感器部件检测出的所述导电丝的配置位置上将所述缝纫针配置于上死点的方式变更所述表皮块的进给量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的表皮材料的缝合方法，其中，

检测出在供所述缝纫针刺穿的预定位置上存在所述导电丝后，变更所述表皮块的进给量。