JP2002505633A - 座席用の支持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可逆的に高温成形することができる材料から成る少なくとも１つのプラスチック層（９）を有する座席用の支持部材（１）が開示されている。プラスチック層は、使用時の温度より高い成形温度で第１形状から所定の第２形状に成形することができ、成形温度より低い温度範囲ではこの可逆形状に固定することができる。この層は、成形温度に再加熱することによってそれの第１形状に戻すこともできる。可逆的に高温成形することができる材料から成る中間層（９）に熱処理を加えるために、加熱層（８）として配置された別の層が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 座席用の支持部材 本発明は、請求項１の前文に記載されているような座席の上に載せる支持部材 に関する。本発明はさらに、請求項１１の前文に記載されているような挿入部材 として形成された支持部材に関する。 多孔質材料製の座席は個人使用と共に車両の最新構造に広く用いられている。 とりわけ、それらは布張り家具に用いられているが、鉄道車両及び道路車両と共 に航空機にも使用されている。そのような座席はドイツ特許第８５ ０６ ８１ ６Ｕ号、国際特許第ＷＯ８７／０６８９４Ａ１号及びヨーロッパ特許第０ １９ ０ ０６４Ａ１号の書類から良く知られている。そのように構成されているこれ らの座席では、不都合なことに特定のユーザに適応する可能性がまったくない。 さらに、上記書類では、多層構造を有しており、このために、例えば耐火層を含 むなどの座席の様々な要件を満たすが、個々のユーザの都合に合わせることがで きない座席が記載されている。 本発明は、ユーザの空間的外形及び体型に適応することができる支持部材及び 座席を提供することを目的としている。 本発明のこの目的は、請求項１または請求項１１の特徴部分を対応の前文の機 構と組み合わせることによって達成される。 最も大きい利点は、支持部材の１つの層が、成形温度まで加熱した後に押しつ けられた空間的形状に適応し、冷却処理後にそれを維持する多孔質材料の多重熱 可逆層で構成されていることにある。別の利点は、その層が加熱後に最初の空間 的形状に戻り、新しい成形作業を実施できることにある。 この好都合な成形によって、例えば自動車に長時間座っていることによる痛み をなくし、悪い姿勢を減らすことができるようにして座席にユーザの身体を最適 に支持することができる。 別の利点は、支持部材及び挿入部材の多重熱可逆層が専用の加熱層の上に載せ られており、この加熱層を成形温度まで加熱することができることにある。この 加熱層は、例えば自動車の場合には標準的な自動車バッテリで構成できる原動力 源によって給電され、専用の原動力源を取り付けるという無駄をなくすことがで きる。 さらに、制御装置によって加熱層の温度を調整し、それによって熱可逆変形可 能層の成形温度より低い温度で作動させることによって、支持部材及び挿入部材 のそれぞれを一般的な座席加温装置として使用することができる。 座席内に１つまたは複数の支持部材を配置することによって、特定のユーザの 要求を実現することができる。このため、これらの支持部材を挿入部材として形 成することによって、これらをユーザの身体の問題部位に配置して、特に悪い姿 勢での痛み軽減効果を得ることができる。これはまた、ユーザの痛い手足の領域 の挿入部材を加熱することによって行うことができるため、ユーザの体型に合わ せた加温装置を備えた座席を提供することができる。 別の好都合な改良が従属請求項に記載されており、図面の詳細な説明から理解 されるであろう。 次に、図面に示されている実施形態に従って本発明をさらに詳細に説明する。 第１図は、座席に載せた位置にある本発明に従った支持部材の側部断面図であ り、 第２図は、本発明に従った支持部材の層構造の拡大側部断面図であり、 第３図は、第２図に示されている本発明に従った支持部材の、荷重を受けて変 形した形状にある状態での相当に簡略化した一部断面で示す側面図であり、 第４図は、第１図ないし第３図に示されているような本発明に従った支持部材 を一体化した座席、特に車両座席の一部断面で示す側面図であり、 第５図は、第４図に示されているような支持部材の別の実施形態を一部断面で 示している。 第１図ないし第３図には、形状をユーザの体型に合わせることができる支持部 材の多層構造が示されている。また、熱可逆変形可能な材料製の中間層９として 重要な部分であるプラスチック層と、その材料を加熱する加熱手段とが設けられ ている。この材料は、空気などの気体を包含している閉鎖気孔を有するプラスチ ックまたは多孔質材料である。そのプラスチックを成形温度すなわち変形温度よ り高い温度まで加熱して力を加えると、力ベクトルに応じて気孔が変形する、す なわち、その内部の気体が圧縮され、成形温度より低い温度まで冷却された後は 、力を取り除いても、気孔の形状がそれの周囲の可塑化したプラスチック材料に よって維持される。 プラスチック材料を適当な温度まで再加熱し、力を加えない場合、気孔は気体 の圧力で最初の形状になる。材料の対応寿命まで、成形作業を何回も繰り返すこ とができる。 加熱手段は、加熱部材としての導電体と電源とを含む抵抗加熱装置として形成 されている。図示の実施形態では、導電体が個別の加熱層８に埋め込まれている が、熱可逆変形可能材料と合体させて設けることもできる。例えば、導電体とし て炭素繊維が適しており、それは複数のフィラメントをロープ状にして構成され て、クロスバー形、弓形または蛇行形または他の方法で加熱層８または変形可能 材料のプラスチック層に組み込まれる。導電体には他の材料、例えば銅や他の導 電性材料も使用できる。 第１図に示されている支持部材１は、それぞれ座部３及び背もたれ部分４を備 えている車両座席、布張り座席などのすべての可能な座席２に載せることができ る。この場合、支持部材１は、座席２のユーザ側の表面５に載せられてそれに連 結される。この連結は、すべての可能な周知の連結装置で行うことができ、この 場合にはベルクロや同様のものなどを用いることができる。そのような連結装置 の利点として、洗濯が必要な場合、大した費用を掛けないでそれを取り外し、後 で取り付け直すことができる。 本実施形態では、支持部材１はサンドイッチされたすなわち多層部材６として 形成されており、座席２の表面５に面した支持層７を有している。支持層７の座 席２側と反対側に加熱層８が配置され、それに続いて熱可逆変形可能材料製の中 間層９と、この中間層９の座席２側と反対側を限定するカバー層１０とが配置さ れている。 第２図には、本発明に従った支持部材１の断面に基づいたサンドイッチ状構造 が示されている。 支持部材１の座席２側に支持層７が配置されており、これは好ましくは弾性ま たは発泡プラスチックで構成されている。支持層７の材料をこのように選択する ことによって、支持部材１全体を座席２の空間的形状に確実に合わせることがで きる。 原則的に、個々の層は糊付けで互いに連結されるが、支持部材に使用できる他 のすべての連結方法、例えば熱被覆や同様のものを使用することもできると言え る。 支持層７のカバー層１０側の表面１１に中間層９を加熱する加熱層８が配置さ れている。この加熱層８を例えばエポキシ樹脂層１２と組み合わせる場合、例え ば炭素繊維１４から成る格子状の導電ストリップ１３をその層に埋め込む。導電 ストリップ１３を２枚の絶縁フィルム間に配置して、全体で加熱層８を形成する こともできる。炭素繊維１４を埋め込んだ加熱層８またはエポキシ樹脂層１２を このように形成することによって、ここに概略的に示されているように電源１５ から電線１６を介して電流を加えることによってそれと周囲の層を加熱すること ができる。この電力供給は、主電源や蓄電池によって行うことができる。電源１ ５の電流は制御可能であるため、加熱層８または周囲層の異なった温度上昇が可 能である。この場合、支持層７には、低熱伝導率を有する大部分のポリ塩化ビニ ルと対応のポリウレタンとで構成された複合材料が好都合である。熱伝導はおそ らく座席２に悪影響を与えるが、このような材料を選択することによって、加熱 層８からの望ましくない熱伝導が防止される。 中間層９は加熱層８の支持層７の表面１１側と反対側の表面１７に配置されて いる。この中間層９は、熱可逆変形可能に成形される閉鎖気孔を有する、過フッ 化炭化水素を含有しないエチレンビニル発泡体またはポリエチレン発泡体から成 るが、同要件を満たす他のプラスチックを用いることもできる。中間層９の材料 を上記のようにすることによって、中間層９は使用温度を超える成形温度で初期 空間的形状からユーザに適応した第２空間的形状に変形することができる。成形 温度を除いた後、この第２空間的形状は保持されるため、使用時の体温の範囲内 である使用温度の範囲内ではユーザに個別に適応したその形状を維持する。中間 層９の材料は、記憶発泡体と同様な特性を有している、すなわち、力を加えた時 の圧縮性が高く、荷重作動の終了後にその最初の空間的形状に戻る。 中間層９の空間的形状を別の新しいユーザに適応させるには、新しく成形温度 まで加熱して中間層９がその初期空間的形状をとるようにし、これによって別の 空間的形状に再適応させることができる。上記処理を随意に繰り返すことができ る。 中間層９の材料の密度または比重を３０ｋｇ／ｍ³ないし２８０ｋｇ／ｍ³にす ることができ、これによって様々な荷重に適応することができる、すなわちユー ザの様々な重量を考慮に入れることができる。このため、座部３の部分の内部に はユーザの体重で大きい荷重が加わるので、座部３の内部の中間層９の密度を背 もたれ部分４の内部の中間層９より高くする。 中間層９の材料の成形温度は５０℃ないし９０℃であるが、好ましくは７０℃ ないし８０℃である。この温度範囲では、中間層９の成形が行われるが、隣接層 の変形及び破壊を回避できるため、それが特に好都合である。もちろん、異なっ た比重量を使用して中間層９の厚さ１８を変更することができる、すなわち、材 料の比重量を大きくすれば、中間層９の厚さ１８が小さくなる。 中間層９の加熱層８側と反対の上側１９にカバー層１０が付設されている。こ のカバー層１０は、例えば織物、ニット地または組みひもなどの布地で形成され 、糊付けや熱被覆などによって中間層９に付着させることができる。支持部材１ の製造は、好ましくは大表面ウェブ及びリールで行われて、カバー層１０を中間 層９に付着させなければならない。この場合、中間層９の上に専用の接着層を大 表面にわたって付着させることは極めて無駄であると共に、その剛性が中間層９ の好都合な特性に悪影響を与える可能性があるため、熱被覆でカバー層１０を中 間層９に連結することが好都合である。 第３図には、座席２の上に載せた支持部材１の成形作業が示されており、その 成形作業は人体２０、特に点線で示されている臀部２１で行われる。 支持部材１及び中間層９を人体２０の空間的形状に適応させるために、中間層 ９を以下のようにして加熱層８で約８０℃まで加熱する。電源１５に接続された 電線１６によって、好ましくは炭素繊維１４で構成されてエポキシ層１２に埋め 込まれている導電ストリップ１３に電気エネルギを加える。これらの導電ストリ ップ１３すなわち炭素繊維１４は電気抵抗が大きく、一般的に周知のように電気 エネルギを加えることによって温度が上昇する。それを利用して、加熱層または 炭素繊維１４に電気エネルギを調節しながら加えることによって、加熱層８の最 終的な温度上昇を調整及び制御することができる。 中間層９をその成形温度まで加熱した後、座席２の上に置いた支持部材１の上 に人体２０、この場合は臀部２１が載ると、中間層９の熱変形可能特性によって その空間的形状が臀部２１の空間的形状に適応する。臀部２１を支持部材１に載 せた後、加熱層８への電気エネルギの供給を停止すると、中間層９が成形温度よ り低い温度まで自動的に低下することができる。 人体２０及び臀部２１が支持部材１に載ることによって、当然ながら他のすべ ての取り付け層または座席２も変形するので、炭素繊維１４から成る導電ストリ ップ１３を格子状または網状にして加熱層８に埋め込むことが特に好都合であり 、加熱層８も弾性的な変形に適応するので、これによって炭素繊維格子及び炭素 繊維網の破損または破壊を防止することができる。 支持部材１のそれぞれの層のこれらの材料は弾性復帰特性を有しているため、 ユーザが座席２に腰掛けることや、ユーザが座席２から立ち上がることによって 変形が発生しても、最初の位置に確実に復帰することができる。 電線１６上に電気制御手段２２を配置することによって、加熱層８への電気エ ネルギ供給の制御が可能になるため、非常に好都合である。この成形によって、 中間層９の成形温度より低い温度まで加熱されても、中間層９または他の層に対 する影響が発生しないため、中間層９の成形温度より低い温度まで加熱した時、 支持部材１または加熱層８をセット加温装置として使用することができる。 中間層９の多重熱可逆構造によって、同じ支持部材１を別のユーザに適応させ ることができる。この場合、加熱層８の上方の中間層９を新たに約８０℃の成形 温度まで加熱し、これによってそれを最初の空間的形状に復帰させ、新たに特定 の空間的形状を与えることができる。 中間層９の迅速で確実な全表面温度上昇を確保するために、中間層９の両側に 加熱層８を設けることも可能である。これらの両加熱層８に制御手段２２で電気 エネルギを一緒に供給することができ、これによって中間層９の連続加熱が確保 される。 第４図は、互いに独立した座部３及び背もたれ部分４を有する座席２を示して いる。この実施形態では、支持部材１が座部３または背もたれ部分４の層構造に 一体化されており、個々の支持部材１は挿入部材２３として形成されている。 この場合、加熱層８は、一般的な座席２に存在するような背もたれ部分４の支 持体２４または座部３の支持部材２５の上に載せることができるため、個々の挿 入部材２３を加熱層８と熱可逆変形可能中間層９だけで構成することができる。 経験から、座席２の座部３における人体２０の荷重または変形が背もたれ部分４ の内部より大きいことがわかっている。このことから、及び挿入部材２３が別々 に形成されることから、それぞれの挿入部材２３の個々の層の厚さまたは状態を 座席２の背もたれ部分４または座部３に影響を与える荷重と調和させることがで きる。 座席２の座部３の場合、熱可逆変形可能で形成された中間層９の厚さ１８を薄 くし、それによって座部３の内部の挿入部材２３の必要空間を小さくするために 、それぞれの挿入部材２３の中間層を比較的高密度にすることが推奨される。座 席２の背もたれ部分４内の軽荷重を座部３内と同じ全体的広がりの挿入部材２３ で維持するために、背もたれ部分の中間層９を低密度の材料で形成することによ って、座部３内の中間層９の厚さ１８と同じ厚さにすることができる。 本実施形態では、挿入部材２３の層構造に関して言うと、座席２の座部３及び 背もたれ部分４に包み込むカバー材２６で代用されるため、カバー層１０を用い ていない。 第５図にわかりやすく示されているように、座席２の挿入部材２３を座部３及 び背もたれ部分４の一部分だけに配置することもできる。この実施形態では、挿 入部材２３が特に人体の問題部位に取り付けられるか、そのような問題部位が座 席２と接触する部分２７として形成されている。熱可逆変形可能に形成された中 間層９によってこの部分２７を臀部２１及び背中及び／または腎臓部分に最適に 合わせることができるため、部分２７のこの構造は特にそれらの身体部位の領域 に配置するのに好都合である。 形成後すなわち人体２０に適応させた後、挿入部材２３または部分２７を中間 層９の成形温度より低い温度まで加熱することができるので、これは痛みを軽減 する効果と、悪い姿勢を減らす結果とを有することができる。 もちろん、第４図及び第５図に示されているように挿入部材２３として座席構 造に一体化されている支持部材１の構造では、第５図に点線で概略的に示されて いるように、各挿入部材２３を電線１６で電源１５に接続することができる。こ のように形成することによって、各挿入部材２３に個別に電気エネルギを供給す ることができるため、各挿入部材２３を個別にユーザの必要に適応させることが できる。同時に、挿入部材２３の中間層９をそれの成形温度より低い温度まで個 別に加熱することによって、座部３内の挿入部材２３と背もたれ部分４の内部の 挿入部材２３とを座席加温装置として個別に使用することができる。 以上に記載した実施形態では、個々の部材は正しい縮尺ではなく、本発明に従 った解決策を理解しやすくするために拡大して示されている。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つのプラスチック層を含む座席、特に車両の座席用の支持部材 であって、 前記少なくとも１つのプラスチック層が熱可逆変形可能材料で構成されており 、その熱可逆変形可能材料は、使用温度を超える成形温度で第１空間的形状から 第２空間的形状に変形可能であり、前記成形温度より低い温度範囲内では前記第 ２空間的形状を維持し、また、前記熱可逆変形可能材料で構成された前記プラス チック層（９）の熱処理を行うように形成された加熱手段（８）が前記プラスチ ック層に連結して設けられていることを特徴とする支持部材。 ２．前記プラスチック層（９）の前記熱可逆変形可能材料は、気体を包含してい る閉鎖気孔を有するプラスチック材料として形成されていることを特徴とする請 求項１記載の支持部材。 ３．前記熱可逆変形可能材料は、閉鎖空気ボイドを有するエチレンビニル発泡体 として形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の支持部材。 ４．前記熱可逆変形可能材料の成形温度は、５０℃ないし９０℃、好ましくは８ ０℃であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の支持部材 。 ５．前記熱可逆変形可能材料の密度は、１０ｋｇ／ｍ³ないし２００ｋｇ／ｍ³、 好ましくは３０ｋｇ／ｍ³ないし１８０ｋｇ／ｍ³であることを特徴とする請求項 １から４までのいずれか１項記載の支持部材。 ６．前記加熱手段は、加熱素子（１３）を電源（１５）に接続した抵抗加熱装置 として形成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載 の支持部材。 ７．前記加熱素子（１３）は、導電ストリップまたは導電ワイヤなどとして形成 されていることを特徴とする請求項６記載の支持部材。 ８．前記加熱素子は、炭素繊維（１４）として形成されていることを特徴とする 請求項７記載の支持部材。 ９．前記加熱素子は、熱可逆変形可能材料から成る前記プラスチック層に埋め込 まれていること、及び／または熱可逆変形可能材料から成る前記プラスチック層 （９）に接続された少なくとも１つの加熱層（８）の構成部分であることを特徴 とする請求項６から８までのいずれか１項記載の支持部材。 １０．前記熱可逆変形可能材料から成る前記少なくとも１つのプラスチック層（ ９）と、そのプラスチック層（９）を支持する１つの支持層（７）と、必要に応 じて少なくとも１つの加熱層（８）と、前記少なくとも１つのプラスチック層及 び／または前記加熱層を覆うための１つのカバー層（１０）とを有しており、そ れらの層は、被覆、接着、積層、噛み合いなどで互いに連結されている多層構造 を特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の支持部材。 １１．１つの背もたれ部分と１つの座部とを有し、その各々が支持体を含む座席 、特に車両座席であって、前記背もたれ部分（４）の内部及び／または前記座部 （３）の内部に、請求項１から１０までのいずれか１項記載の少なくとも１つの 支持部材が組み込まれていることを特徴とする座席。 １２．前記背もたれ部分（４）の内部及び前記座部（３）の内部の熱可逆変形可 能材料から成る前記プラスチック層は密度が異なっていることを特徴とする請求 項１１記載の座席。