JP2018501909A - ゾーンサスペンション座席構造体 - Google Patents

Abstract

本体支持構造体は、背もたれと、前記背もたれに連結された座部と、を含む。サスペンション材料は、背もたれ又は座部に連結される。サスペンション材料は、第１の剛性を有する第１のゾーンと、前記第１の剛性よりも高い第２の剛性を有する第２のゾーンとを有する。また、サスペンション材料において異なるゾーンを生成する方法も提供される。【選択図】図１

Description

（関連出願）
本出願は、２０１５年１月１６日出願の米国仮出願第６２／１０４，３３２号及び２０１５年５月２１日出願の米国仮出願第６２／１６４，９３８号に基づき、これらの開示事項は、引用により全体が本明細書に組み込まれ、且つ優先権が主張される。
（技術分野）
種々の例示的な実施形態は座席構造体に関する。

座席構造体は、開口を介してフレームに固定されたサスペンション材料を有するように構成することができる。多くの場合、サスペンション材料は、開口を介して引張状態で取り付けられる。サスペンション材料は、座席として使用される場合、ユーザにより加えられる比較的大きな引張荷重を支持できなければならない。典型的なサスペンション部材は、前後方向又は左右方向の何れかで一方向に沿って印加される均一張力を有する。そのため、座席構造体に設置されたときのサスペンション材料の剛性は、比較的一様となり易い可能性がある。

座席構造体の一例は、事務所用チェアを含む。事務所用チェアは通常、座部及び背もたれの一体的な傾斜又は座部に対する背もたれの傾斜を可能にするよう構成され、ここでチェアは、背もたれが従来の方式で座部に枢動可能に取り付けられ、座部に対する背もたれの移動は、ユーザの脚部及び背中に作用する剪断力を生成することができる。

米国特許第６，０３５，９０１号明細書 米国特許公開第２０１３／００９９５４８号明細書

事務所用チェアは通常、布、皮革、又は同様のものなどのカバー部を有する単一又は複数の高密度発泡パッドを含む。このタイプの座席は、ユーザの臀部に共形となる変形可能クッションを提供する。しかしながら、変形可能クッションは、ユーザの位置及び座席の傾斜位置に応じて変化する自己調整支持を提供しない。このような座席はまた、通気が不十分となる傾向がある。可撓性メンブレンを組み込んだチェアでは、該メンブレンは通常、座部のフレームに直接取り付けられる。多くの場合、メンブレンは、フレームを定める離間したロッドの周りにメンブレンの縁部を巻き付けることによってフレームに取り付けられる。このような座部のメンブレンを補修及び／又は交換するには、チェアが通常はかかる保守を可能にするために分解される必要があるので困難である。加えて、このような取付機構の構造的要件により、フレーム及びメンブレンの形状及びサイズが制限される。

例示的な実施形態によれば、本体支持構造体は、背もたれと、前記背もたれに連結された座部と、を含む。サスペンション材料は、背もたれ又は座部に連結される。サスペンション材料は、第１の剛性を有する第１のゾーンと、前記第１の剛性よりも高い第２の剛性を有する第２のゾーンと、第１の領域と第２の領域との間に位置付けられる移行ゾーンと、を有する。

別の例示的な実施形態は、座席構造体を作製する方法を含む。サスペンション材料を有する支持構造体を第１のゾーンと第２のゾーンとに分割する。第２のゾーンにエネルギーを印加して、サスペンション材料の剛性を増大させる。

別の例示的な実施形態は、異なる剛性を有するサスペンション材料を作製する方法を含む。サスペンション材料のブランク材を提供する。サスペンション材料のブランク材は、該サスペンション材料の少なくとも１つの側部に沿って複数のクランプ要素と係合させる。異なるクランプ要素を用いてサスペンション材料のブランク材に異なる引張を加える。

種々の例示的な実施形態の態様及び特徴は、添付図面を参照市ながら例示的な実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。

例示的なチェアの斜視図である。 例示的なサスペンション材料の部分図である。 背もたれ及び例示的な解剖学的ゾーンの前方概略図である。 例示的なゾーンを有する背もたれ及び座部の斜視図である。 例示的なゾーンを有する背もたれの正面図である。 例示的なゾーンを有する背もたれの正面図である。 例示的なゾーンを有する背もたれの正面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なゾーンを有する座部の平面図である。 例示的なサスペンション材料の部分図である。 例示的なサスペンション材料の部分図である。 例示的な張力調整装置の部分図である。 図１６の張力調整装置の別の部分図である。 別の例示的な張力調整装置の斜視図である。 図１８の正面図である。 図１８の複数のクランプ要素の斜視図である。 金型組立体の概略断面図である。 例示的な熱張力調整装置の概略図である。 例示的な試験ポイントを示した座部の平面図である。 例示的な試験ポイントを示した背もたれの正面図である。 例示的な試験装置の部分斜視図である。

種々の例示的な実施形態は、座席構造体及び座席構造体を作製する方法に関する。座席構造体は、例えば、限定ではないが、事務所用チェア、チェア、ソファー、航空機座席、車両用座席、自転車用座席、船舶用座席、ベッド、歯科及び医療用座席及びベッド、観客席及び教育用座席、その他など、ユーザの身体を支持するのに使用されるあらゆる構造体を含むことができる。本明細書で開示される種々の方法及び装置は、例えば限定ではないが、アームレスト、ヘッドレスト、及び他の人間光学的位置決め特徴要素を含む、座部及び／又は背もたれ以外の座席構造体に適用してもよい点を理解されたい。加えて、上記の種々の方法及び装置は、座席構造体以外のフレーム及びサスペンション材料を利用した構造体に適用してもよい。例示した実施形態は、事務所用チェアに関して図示されているが、他の実施形態は、異なる構成を含むことができる。

図１は、座部２、背もたれ４及び基部６を含むチェアとして構成された座席構造体の例示的な実施形態を示す。基部は、傾斜制御ハウジング８と、該傾斜制御ハウジング８に結合されてこれを支持する、支持コラム１０と、該支持コラム１０に結合されてこれを支持する基部構造体１２と、を含む。アームレスト１１のペアは、チェアに連結することができる。

座部２は、フレーム１４と、サスペンション材料１６と、キャリア１８とを含む。キャリア１８は、サスペンション材料１６を保持し、フレーム１４に連結される。図示の例示的な実施形態において、フレーム１４は、前部、後部、及び開口を定める側部のペアを有するリングとして形成される。フレーム１４はまた、側方部材、上部部材、及び底部部材から形成することができる。審美的観点、人間工学、スペース、又は他の考慮事項に応じて、異なるサイズ、形状、及び構成のフレーム１４を用いることができる。フレーム１４は、単一の均質なユニットとして一体的に形成されるか、又は別個の構成要素から形成されてもよい。

背もたれ４は、フレーム２０と、サスペンション材料２２と、キャリア２４とを含む。キャリア２４は、サスペンション材料２２を保持し、フレーム２０に連結される。図示の例示的な実施形態において、フレーム２０は、前部、後部、及び開口を定める側部のペアを有するリングとして形成される。フレーム１４はまた、側方部材、上部部材、及び底部部材から形成することができる。審美的観点、人間工学、スペース、又は他の考慮事項に応じて、異なるサイズ、形状、及び構成のフレーム２０を用いることができる。フレーム２０は、単一の均質なユニットとして一体的に形成されるか、又は別個の構成要素から形成されてもよい。

結合及び接着、或いはステープルなどの機械的締結又はインモールドを含む、サスペンション材料１６，２２を連結する様々な方法を用いることができる。キャリア１８，２４がフレーム１４，２０と係合されると、サスペンション材料１６，２２は、座部２及び背もたれ４の開口にわたって広がる。

サスペンション材料１６，２２は、様々なエラストマー材料、又は織物、又は種々の成形ポリマー材料を含む、織成又はニット材料から作ることができる。座部２及び背もたれ４は、サスペンション材料１６，２２として同じタイプの材料又は異なる材料を利用することができる。種々の例示的な実施形態において、サスペンション材料１６，２２は、図２において最もよく示されるように、複数のマルチフィラメントストランド２８が織り合わされた複数のモノフィラメント２６を含むことができる。モノフィラメント２６は、主荷重担持部材であり、座部２及び背もたれ４の縦編方向で側方に延び、他方、マルチフィラメントストランド２８は、横編方向で長手方向に延びる。加えて、必要に応じて、モノフィラメント２６及び／又はマルチフィラメント２８を組み合わせて、側方及び長手方向の両方に延びることができる。

種々のサスペンションの材料及び構造は、米国特許第６，０３５，９０１号及び米国特許公開第２０１３／００９９５４８号にて開示されており、これらの開示内容全体は、引用により全体が本明細書に組み込まれる。サスペンション材料１６，２２は、成形、結合、機械的締結、他の既知の装置及びこれらの組み合わせを含めて、キャリア１８，２４なしでフレーム１４，２０にサスペンション材料１６，２２を直接取り付けるなど、他の好適な方法でフレーム１４，２０に取り付けてもよい点は理解されたい。

種々の例示的な実施形態によれば、サスペンション材料１６，２２は、異なるゾーンを含むことができる。ゾーンは、ユーザにとって座席構造体の快適さ及び／又は支持を向上させるように設計することができる。異なるゾーンは、異なるレベルの剛性又は可撓性を含むことができる。サスペンション材料１６，２２における剛性の差違ゾーンは、サスペンション材料の構造及び張力発生プロセスに関して異なる方法で設けることができる。

サスペンション材料１６，２２における異なる剛性を生成する１つの例示的な実施形態は、工業用繊維製品（ＥＴ）を含む。ＥＴにおいて、モノフィラメント２６及びマルチフィラメント２８のタイプ、数及び間隔は、異なるレベルの剛性を生成するよう調整される。例えば、モノフィラメント２６の向きは、高張力ゾーンを得るために、特定の区域において長手方向から側方に変更することができる。加えて、必要に応じて、モノフィラメント２６及び／又はマルチフィラメント２８を組み合わせて、側方及び長手方向の両方で延びることができる。異なる弾性係数を有するモノフィラメント２６及びマルチフィラメント２８はまた、剛性を向上又は低下させるために異なるゾーンにて用いることができる。モノフィラメント２６及びマルチフィラメント２８の密度はまた、剛性を向上又は低下させるために調整することができる。例示的な実施形態によれば、標準的モノフィラメント２６は、弾性係数１８０Ｍｐａの５５ショアＤデュロメーターを有し、必要に応じて、剛性レベルを異なるゾーンにて低減又は増大される。用語「標準剛性」はまた、工業用、銘柄、又はモデルの基準を意味し、又は座席構造体又はサスペンション材料の他の部分の相対的一般剛性を意味するのに用いることができる。異なるレベルの伸張性を有するモノフィラメント２６及びマルチフィラメント２８もまた、異なるゾーンで用いることができる。

異なる剛性を生成する別の例示的な実施形態は、熱設計サスペンション（ＴＥＳ）の利用を含む。ＴＥＳ手法において、エネルギーがサスペンション材料１６，２２に加えられて、その剛性を変化させる。エネルギーは、高温供給蒸気、強制高温空気、レーザ、マイクロ波、高出力ＵＶ、赤外線エミッタ、プラズマ、及び／又は接触熱を含む、様々な異なる供給源からもたらすことができる。サスペンション材料１６，２２は、キャリア１８，２４又はフレーム１４，２０に載置される前又は後で変更することができる。ＥＴ及びＴＥＳ内では、機械的特性、ゾーン予引張及び織りパターンを変える他の多くのサブ経路がある。

図３は、背もたれ４並びにユーザの背中に関連する異なる解剖学的ゾーンの内訳の一例を示している。ゾーンは、中央ゾーン３０Ａ〜Ｄ、上側サイドゾーン３２Ａ，３２Ｂ、中部サイドゾーン３４Ａ，３４Ｂ、下側サイドゾーン３６Ａ，３６Ｂ、肩部ソケットゾーン３８Ａ，３８Ｂ、及びアームゾーン５０Ａ，５０Ｂを含む。これらのゾーンの支持は、各区域における剛性を調整することによって制御することができる。例えば、中央ゾーン３０Ａ〜Ｄは、第１の剛性又は剛性範囲を備え、中部サイドゾーン３４Ａ，３４Ｂは、第２の剛性又は剛性範囲を備え、上側サイドゾーン３２Ａ，３２Ｂ及び下側サイドゾーン３６Ａ，３６Ｂは、第３の剛性又は剛性範囲を備える。例示的な実施形態において、中央ゾーン３０Ａ〜Ｄは、ほぼ２インチ幅〜ほぼ６インチ幅である。例えば、ほぼ３インチ幅〜ほぼ５インチ幅である。ゾーンのサイズ、数及び間隔は変えることができる。

例示的な実施形態において、第１の剛性又は剛性範囲は、支持を提供するよう構成することができ、第２の剛性又は剛性範囲は、安定性を提供するよう構成することができ、第３の剛性又は剛性範囲は、圧力又は応力を軽減するよう構成することができる。例示的な実施形態において、これは、第２の剛性又は剛性範囲が第１の剛性又は剛性範囲よりも小さく、第３の剛性又は剛性範囲が第２の剛性又は剛性範囲よりも小さいことを意味することができる。例示的な実施形態において、中央ゾーン３０Ａ〜Ｄの剛性は、変動又は可変とすることができ、例えば、上部ゾーン３０Ａ〜底部ゾーン３０Ｄまで増大させ、各ゾーンが第２の剛性又は剛性範囲よりも大きな剛性を有する。

図４は、座部２及び背もたれ４を有するチェアの例示的な実施形態を示す。背もたれ４は、中央ゾーン４２及びサイドゾーン４４Ａ，４４Ｂを有する。中央ゾーン４２は、サイドゾーン４４Ａ，４４Ｂよりも高い剛性又は剛性範囲を有する。座部２はまた、中央ゾーン４６及びサイドゾーン４８Ａ，４８Ｂを有する。中央ゾーン４６は、サイドゾーン４８Ａ，４８Ｂよりも高い剛性又は剛性範囲を有する。

図５は、第１の剛性又は剛性範囲を有する中央ゾーン５０と、第２の剛性又は剛性範囲を有する上部サイドゾーン５２Ａ，５２Ｂと、第３の剛性又は剛性範囲を有する肩部ゾーン５４Ａ，５４Ｂと、第４の剛性又は剛性範囲を有する下側ゾーン５６Ａ，５６Ｂと、を有する背もたれ４を示す。中央ゾーン５０及び上部サイドゾーン５２Ａ，５２Ｂは、肩部ゾーン５４Ａ，５４Ｂ及び下側ゾーン５６Ａ，５６Ｂよりも高い剛性を有することができる。例示的な実施形態において、中央ゾーン５０及び上部サイドゾーン５２Ａ，５２Ｂは、標準剛性よりも高い剛性、例えば標準剛性の最大４倍の剛性を有し、肩部ゾーン５４Ａ，５４Ｂは、標準剛性よりも低い剛性、例えば、標準剛性から標準剛性の半分の剛性を有することができる。特定の実施形態において、中央ゾーン５０及び上部サイドゾーン５２Ａ，５２Ｂは、Ｔ構成で組み合わせることができる。

図６は、中央ゾーン６０と、上部サイドゾーン６２Ａ，６２Ｂと、上側サイドゾーン６４Ａ，６４Ｂと、中部サイドゾーン６６Ａ，６６Ｂと、下側サイドゾーン６８Ａ，６８Ｂと、を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する背もたれ４を示している。例示的な実施形態において、中央ゾーン６０は最も高い剛性又は剛性範囲を有し、上部サイドゾーン６２Ａ，６２Ｂ及び中部サイドゾーン６６Ａ，６６Ｂは、上側サイドゾーン６４Ａ，６４Ｂ及び下側サイドゾーン６８Ａ，６８Ｂよりも高い剛性又は剛性範囲を有する。特定の実施形態において、中央ゾーン６０及び上部サイドゾーン６２Ａ，６２Ｂは、Ｔ構成で組み合わせることができ、中央ゾーン６０は、断面構成で中部サイドゾーン６６Ａ，６６Ｂと組み合わせることができ、又はこれらの組み合わせとすることができる。

図７は、上部ゾーン７０、上側ゾーン７２、中部サイドゾーン７４、及び下側ゾーン７６を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する背もたれ４を示している。例示的な実施形態において、上部ゾーン７０及び中部サイドゾーン７４は、上側ゾーン７２及び下側ゾーン７６よりも高い剛性又は剛性範囲を有する。

図８は、前方ゾーン８０、中部ゾーン８２及び後方ゾーン８４を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部２を示している。例示的な実施形態において、前方ゾーン８０は、中部ゾーン８２よりも高い剛性又は剛性範囲を有し、中部ゾーン８２は、後方ゾーン８４よりも高い剛性又は剛性範囲を有する。例えば、前方ゾーン８０は、標準剛性の最大で３倍又は４倍の剛性又は剛性範囲を有し、中部ゾーン８２は標準剛性を有し、後方ゾーン８４は、標準剛性から標準剛性の半分の剛性又は剛性範囲を有する。代替の実施形態において、座部は、前方及び後方ゾーンのみを備えることができ、前方ゾーンが後方ゾーンよりも高い剛性又は剛性範囲を有する。

図９及び１０は、第１の中部ゾーン９２、第２の中部ゾーン９４及び後方ゾーン９６を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部２を示している。例示的な実施形態において、剛性又は剛性範囲は、座部２の前方から後方にかけて低下する。例えば、前方ゾーン９０は、標準剛性の最大で４倍の剛性又は剛性範囲を有し、第１の中部ゾーン９２は、標準剛性の最大で３倍の剛性又は剛性範囲を有し、第２の中部ゾーン９４は、標準剛性の最大で２倍の剛性又は剛性範囲を有し、後方ゾーン８６は、標準剛性を有する。

図１１は、前方ゾーン１００、中部ゾーン１０２及び後方ゾーン１０４を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部２を示している。サスペンション材料１６はまた、第１の移行ゾーン１０６及び第２の移行ゾーン１０８を含む。例示的な実施形態において、前方ゾーン１００は、中部ゾーン１０２よりも高い剛性又は剛性範囲を有し、中部ゾーン１０２は、後方ゾーン１０４よりも高い剛性又は剛性範囲を有する。第１の移行ゾーン１０６は、前方ゾーン１００と中部ゾーン１０２の中間の剛性又は剛性範囲を有し、第２の移行ゾーン１０８は、中部ゾーン１０２と後方ゾーン１０４の中間の剛性又は剛性範囲を有する。例示的な実施形態において、移行ゾーン１０６，１０８は、幅がおよそ０．５インチである。

図１２は、前方ゾーン１１０、サイドゾーン１１２Ａ，１１２Ｂ、及び後方ゾーン１１４を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部２を示している。サスペンション材料１６はまた、サイド移行ゾーン１１６Ａ，１１６Ｂ及び後方移行ゾーン１１８を含む。例示的な実施形態において、前方ゾーン１１０は、サイドゾーン１１２Ａ，１１２Ｂよりも高い剛性又は剛性範囲を有し、サイドゾーン１１２Ａ，１１２Ｂは、後方ゾーン１１４よりも高い剛性又は剛性範囲を有する。サイド移行ゾーン１１６Ａ，１１６Ｂは、前方ゾーン１１０とサイドゾーン１１２Ａ，１１２Ｂの中間の剛性又は剛性範囲を有し、後方移行ゾーン１１８は、サイドゾーン１１２Ａ，１１２Ｂと後方ゾーン１１４の中間の剛性又は剛性範囲を有する。

図１３は、前方ゾーン１２０、後方ゾーン１２２、及びポケットゾーン１２４Ａ，１２４Ｂを有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部２を示している。例示的な実施形態において、前方ゾーン１２０は、中部ゾーン１２２よりも高い剛性又は剛性範囲を有し、中部ゾーン１２２は、ポケットゾーン１２４Ａ，１２４Ｂよりも高い剛性又は剛性範囲を有する。

図１４は、前方ゾーン１３０、第１の中部ゾーン１３２、第２の中部ゾーン１３４及び後方ゾーン１３６を有し、各ゾーンがある剛性又は剛性範囲を有する座部を示している。例示的な実施形態において、最初のゾーンが第１の剛性又は剛性範囲を有し、第２番目のゾーンが第１の剛性又は剛性範囲よりも低い第２の剛性又は剛性範囲を有し、第３番目のゾーンが第１の剛性又は剛性範囲よりも低く且つ第２の剛性又は剛性範囲よりも低い第３の剛性又は剛性範囲を有し、第４番目のゾーンが、第１の剛性又は剛性範囲よりも低く且つ第２及び第３の剛性又は剛性範囲よりも高い第４の剛性又は剛性範囲を有する。別の好ましい実施形態によれば、第３番目のゾーンは標準剛性を有し、第２番目のゾーンが、標準剛性のおよそ１．２倍の剛性を有し、第１番目のゾーンが標準剛性のおよそ３倍の剛性を有し、第４番目のゾーンが、標準剛性のおよそ２倍の剛性を有する。

上記で図示されるように、ゾーンのサイズ、数及び間隔は、例えば、人間工学的考慮事項のような様々な考慮事項に応じて変えることができる。

特定の実施形態において、より高い剛性のゾーン又は範囲は、より大きな弾性係数のモノフィラメント２６、２以上の方向で延びるモノフィラメント２６は、又はより大きな密度のモノフィラメント２６を含む。他の実施形態において、より高い剛性のゾーン又は範囲は、他の区域よりも大きな量（例えば、約３％の伸張（変位）の増大）を伸張するモノフィラメント２６を含み、これは、変位がブランク材のサイズに依存するという条件下で、３１．５インチのブランク材のサイズに対して約０．９インチのより大きな伸張に相当することができる。１つの実施形態において、より高い剛性のゾーン又は範囲におけるモノフィラメント２６は、標準的モノフィラメントの弾性係数のおよそ２〜６倍の係数を有し、他方、より低いサイドゾーンは、標準的モノフィラメントの最大で半分の弾性係数を有し、すなわちこれは、例えば、中央ゾーン５０，６０及びサイドゾーン５６Ａ〜Ｂ、６４Ａ〜Ｂが４：１〜６：１の剛性比を有することを意味する。１つの実施形態において、繊維は、弾性係数のみの変化に基づいて、−７．５：ｘ〜２．２５：ｘの範囲の標準的モノフィラメントに対する比を有する。

同様に、剛性は、軟質の、可撓性のある、又は他の剛性の低いゾーン又は範囲において、例えば図６に示す上側サイドゾーン６４Ａ，６４Ｂ及び下側サイドゾーン６８Ａ，６８Ｂにおいて、より低い弾性係数を有するモノフィラメント２６及び／又はマルチフィラメント２８を用いることによって低下させることができる。引張を低減する別の方法は、あるゾーン内にモノフィラメントを排除することによる。例えば、図１５は、標準領域１４０と、低い剛性を有する第２の領域１４２とを示している。例示的な実施形態において、３又は４つのモノフィラメントのうちの１つが排除されて、低剛性を提供し、例えば、ユーザの肩部ブレードが入り込むような区域を提供する。マルチフィラメント２８はまた、モノフィラメント２６から結合解除されて、該領域を低剛性にすることができ、或いは、モノフィラメント２６の密度がこれらの区域で低減され、モノフィラメント２６間のスペースを増大させることができる。剛性は、標準剛性とすることができ、或いは、標準剛性のおよそ０．２５〜標準剛性レベルの間まで低減することができる。

移行ゾーンにおける剛性を制御する１つの例示的な実施形態は、図１６に示す単一の領域において高係数のモノフィラメント２６Ａと低係数のモノフィラメント２６Ｂの組み合わせを用いることである。必要に応じて、数及び間隔は変えることができる。図１６は、交互するペアを示しているが、高及び低係数のモノフィラメント２６Ａ，２６Ｂはまた相互に織り合わせることができ、一方の交差ストランドが高係数のモノフィラメント２６Ａで、他方が低係数のモノフィラメント２６Ｂであるようにする。密度を制御するなどの移行ゾーンにおける剛性を変化させる他の方法、或いは、本明細書で議論される他の何れかの方法を用いてもよい。

種々の好ましい実施形態によれば、ＥＴは、サスペンション材料１６，２２の剛性を調整するのに使用される。例えば、サスペンション材料１６，２２の機械的特性（例えば、弾性係数／デュロメーター）を変化させることができる。これに加えて、又は代替として、異なるゾーンにおけるサスペンション材料１６，２２の伸張率は、例えば、高引張区域を得るために特定のゾーンを局所的に伸張することによって変化させることができる。これに加えて又は代替として、モノフィラメント２６の密度はサスペンションにわたって変化することができ、例えば、より多くの繊維がより高い引張区域に設けられる。これらの様々な方法の組み合わせを利用してもよい点は理解されたい。

図１７〜２１を参照すると、サスペンション材料１６は、異なる剛性を生成するよう機械的に操作することができる。機械的操作は、織成又は３Ｄニット構造に埋め込まれるサスペンション又は工業用繊維製品に加えることができる。１つの実施形態において、異なる剛性を有するサスペンション材料１６を作製する装置は、支持フレーム１５０又はベッドと、少なくとも第１の方向でフレーム１５０に対して連結され独立して移動可能な第１の複数のクランプ要素１５２と、を含む。第１の複数のクランプ要素１５２は各々、クランプ位置と開放位置との間で移動可能なクランプヘッド１５４を含む。１つの実施形態において、第２の複数のクランプ要素１５６もまた、第１の方向に直交する第２の方向でフレーム１５０に対して連結されて独立して移動可能である。第２の複数のクランプ要素１５６の各々もまた、クランプ位置と開放位置との間で移動可能なクランプヘッド１５４を含む。第２の複数のクランプ要素１５６は省略されてもよく、又は、図１７に示すようにブランク材の長さに沿って延びる単一のクランプ要素を設けてもよい点を理解されたい。

本装置はまた、第１及び第２の複数のクランプ要素１５２，１５６からそれぞれ離間して配置された第３の複数のクランプ要素１６０及び第４の複数のクランプ要素１６２を含むことができ、第３及び第４の複数のクランプ要素１６０，１６２はまた、フレーム１５０に対して並びに対向する第１及び第２の複数のクランプ要素１５２，１５６に対して独立して移動可能である。他の実施形態において、第３及び第４の複数のクランプ要素１６０，１６２は固定とすることができる。第３及び第４の複数のクランプ要素１６０，１６２は、移動可能又は固定であるかに関わらず、第３及び第４の単一のクランプ要素と置き換えることもできる。

１つの実施形態において、第２の複数のクランプ要素１５６におけるクランプヘッド１５４の数は、第１の複数のクランプ要素１５２よりも多い。１つの実施形態において、第１の複数のクランプ要素１５２は、２〜１５個のクランプ要素を含み、また、５〜６個のクランプ要素、及び１つの実施形態においては１３個のクランプ要素を含むことができる。１つの実施形態において、１１個のクランプ要素が垂直ゾーン（背もたれ４の上下及び座席２の前後）に設けられ、１３個のクランプ要素が水平ゾーン（背もたれ４及び座席２の左右）に設けられる。

１つの実施形態において、図１９〜２１に示すように、複数のクランプ要素は、対応する複数のアクチュエータ１６４によって個別に移動され、各アクチュエータ１６４は、それぞれのクランプ要素を軸方向に移動させるように制御される。アクチュエータ１６４は、例えば空気によって駆動される空気圧式、又は例えばスピンドルを駆動するサーボモータのような電気機械式とすることができる。

クランプ要素１５４は、カラー１６７を有するロッド１５７に固定される。カラー１６７は、クランプ要素とカラー１６７との間で距離Ｄを変化するように、ロッド１５７のシャフトに沿って調整可能に位置付けることができる。次いで、クロスバー１７０がカラー１６７と係合し、クランプ要素１５４は、該クランプ要素とカラー１６７との間により短い距離Ｄを有して、最初にクロスバー１７０によって係合され、これによりそれぞれより長い距離Ｄを有する他のマルチフィラメントよりもより大きな張力を連続的に加えられる。

例示的な実施形態によれば、部分組立体は、フレームクロスバー１７０に連結されたマクロアクチュエータ１６８のペアを含む。単一のアクチュエータ１６８で十分である点を理解されたい。個々のクランプ要素は、カラー１６７を有して構成されたロッド１６６に固定される。カラー１６７は、例えば、カラーを調整可能にネジ留めすることにより、又は止めネジ又は他のクランプ装置を用いてそれぞれのロッド１６６に沿ってクロスバー１７０に対して独立して位置付けることができる。クロスバー１７０は次に、ロッド１６６に対して移動可能である。これは、各クランプ要素の独立した伸張制御を提供する。

種々の例示的な実施形態において、本装置はまた、ルーム１８０を含み、該ルームは、第１、第２、第３及び第４の複数のクランプ要素の間に隣接して位置付け可能な第１及び第２のルーム部材１８２，１８４を備えて構成されている。ルーム１８０は、外周及び内部区域を定め、クランプ要素の一部がルーム外周／区域の外周／区域外部に位置する。

作動時には、異なる剛性を有するサスペンション材料１６を作製する方法は、下側ルーム部材１８４を覆って位置付けられるサスペンション材料のブランク材を提供するステップを含む。第１、第２、第３及び第４の複数のクランプ要素がブランク材にクランプされて係合されるが、複数のクランプ要素の数に応じてより少ない数のクランプ要素が利用される。

コントローラ２００は、独立して線形的に移動可能な複数のアクチュエータ１６４に制御信号を送信し、これによりブランク材がクランプ要素によって伸張されるようになる。或いは、カラー１６７は、それぞれのロッド１６６上の予め定められた位置に移動されて、クランプ要素がサスペンション材料１６のブランク材と係合する。コントローラ２００は、マクロアクチュエータ１６８に制御信号を送信し、これによりクロスバー１７０が移動して、カラー１６７を連続的にピックアップ又は係合し、対応するクランプ要素を移動させ、予め定められた所望の伸張を誘起するようになる。各クランプ要素の独立した移動能力に起因して、何れかの実施形態において、ブランク材は、各クランプ要素によって異なる量を伸張することができ、これによりサスペンション材料のブランク材の異なるゾーンに異なる量の引張を誘起し、よって他のゾーンに対する各ゾーンにおいてブランク材の剛性を同じ、より高く、又はより低くする。例えば、図１８〜２０に示すように、第１の複数のクランプ要素１５２のうちの中央の要素は、第１の複数のクランプ要素のうちの他の要素よりも大きな距離を移動し、これにより中央ゾーンが追加の引張を備え、結果として剛性を備えるようになる。各クランプ要素の最終伸張が達成されると、上側ルーム部材１８２が下側ルーム部材１８４に固定され、これによりブランク材がルーム部材間に所望の伸張状態でクランプされる。次いで、クランプ要素を開放することができ、ルーム１８０は、異なる伸張構成でブランク材を保持する。次に、ルーム１８０及び伸張したブランク材は、金型１８６内に位置付けることができ、キャリア部材１８，２４が、ブランク材に成型できるようになる。キャリア部材１８，２４が成型された後、ブランク材は、ルームから放出され、キャリア部材１８，２４の外面から何らかの過剰なエッジ材料がトリミングされる。その結果、サスペンション材料１６，２２は、座席構造体のフレーム上への設置の準備が整う。

種々の例示的な実施形態によれば、ＴＥＳを用いて、サスペンション材料１６の剛性を調整することができる。ＴＥＳモノフィラメント及びマルチフィラメントの化学的性質及びプロセスは、キャリア１８及び／又はフレームシステム１４内に封入された後に材料へのエネルギー印加を介してサスペンション材料１６に対して張力を提供する。ＴＥＳプロセスの融通性は、限定ではなく例示として、座部２及び背もたれ４に関して本明細書で記載された様々なゾーンを含めて、座席表面にわたりゾーン状サスペンション特性を生成するような局所化されたエネルギー印加及び引張を可能にする。加えて、全体的なエネルギー印加は、同様に本明細書で記載される織物パターンを通じてサスペンション材料１６の機械的特性を局所的に変化させることにより、ゾーン状引張パターンを生成することができる。ＴＥＳ織物は、例えば、３Ｄ、円形、平坦ベッド、及び／又は既知のニットプロセスなど、織成（Ｌｅｎｏ又はＪａｃｑｕａｒｄ）又はニット構造で製造することができる。１つの例示的な実施形態は、織成材料を含むが、幾つかの実施態様は、ニット構造の同様の概念を用いてもよい。ＴＥＳモノフィラメント及びマルチフィラメント構造は、高収縮フィラメント化学的性質、例えば、（ポリエステルエラストマー、ＴＰＣ−ＥＴ）５５５６／５５５６ＲＳ Ｈｙｔｅｌ及びＤＳＭ代替物を含む。サスペンション材料１６の特性は、機械的特性、フィラメントサイズ、フィラメント形状（例えば、キャリアフラッシュを最小限にするため楕円フィラメント）、織目のフィラメント密度、材料の収縮特性（例えば、高収縮材料）、マルチフィラメントのデニール（例えば、従来のサスペンション材料では典型的には２９００に対して、１４００〜２９００、及び１５００〜２０００、又は１６００）、及び４０〜７５（従来のサスペンション材料が約５５デュロメーター）のデュロメーター範囲を変更することによって変えることができる。

サスペンション材料１６へのエネルギーの印加は、幾つかの方法で実施することができる。種々の実施形態において、サスペンション材料１６は、例えば、僅かな予引張から予引張なしで弛緩状態でキャリアフレーム１８内に成形される。１つの実施例として、サスペンション材料１６は、約５％伸張未満又は約０〜５％伸張で成形される。別の実施例において、サスペンション材料１６は、約５％伸張で成形される。図２３で最もよく示されるように、エネルギーは、例えば、上述のように所望のゾーン状剛性を得るために、エネルギー供給源２１０により全体的に及び／又は局所的に印加することができる。サスペンション材料の表面はまた、ゾーン状特性を得るためにシールド２１２でシールドすることができる。例えば、所望の低剛性のゾーンは、供給源２１０からのエネルギーの印加中にシールド２１２でシールドされて、誘起される収縮が少ないようにすることができる。引張を制御するのに用いることができるプロセス変数は、時間、距離、温度、及び熱源の出力を含む。エネルギー供給源は、高温供給蒸気、強制高温空気、レーザ、マイクロ波、高出力ＵＶ、赤外線エミッタ、プラズマ、及び／又は接触熱を含むことができる。

他の実施形態において、サスペンション材料１６の一部又は全体は、サスペンション材料１６がフレーム１４に取り付けられたときに引張状態にすることができる。何れかの実施形態において、引張は、サスペンション材料１６がフレーム１４に取り付けられた後にサスペンション材料１６に発生させるか、又は要求に応じて増大させることができる。他の例示的な実施形態において、引張は、フレーム１４への取り付け前に発生させることもできる。

本明細書で検討される剛性又は剛性レベルを変える方法の何れかは、上記で検討された実施形態の何れかに組み込むことができる。

他の例示的な実施形態は、押し込み力撓み（ＩＦＤ）を用いて異なるゾーンの剛性を試験する方法に関する。座部２及び背もたれ４上の異なる位置で試験し、結果として生じる力が測定される。ゾーン当たりに少なくとも１つの測定点が使用される。図２４は、座部２について１５個の測定点２４０を示し、図２５は、背もたれ４について９個の測定点２５０を示している。ＩＦＤ試験の１つのタイプは、米国特許公開第２０１３／００９９５４８Ａ１号に記載されており、その開示内容全体が引用により本明細書に組み込まれる。従来、全体として６インチ直径のＩＦＤ測定を用いて、サスペンション応答を測定している。この測定技術は、本発明の実施形態によって生成されるゾーン状サスペンション特性に十分な解決策を提供するものではない。図２６に示すように、グリッドパターンのサスペンション能力を調査するために、より小さな１又は１．５インチ直径のインデンター２６０が使用される。

汎用原理及び実施可能な適用について説明する目的で、特定の例示的な実施形態の上記の詳細な説明を行ってきたが、これにより当業者であれば、種々の例示的な実施形態についての開示内容及び企図される特定の用途に好適な種々の修正が理解できるであろう。本明細書は、必ずしも開示される例示的な実施形態に対して開示内容を網羅しておらず、又はこれら実施形態に限定するものではない。本明細書で開示される実施形態及び／又は要素の何れかを互いに組み合わせて、具体的に開示されていない種々の実施形態を形成することができる。従って、追加の実施形態が可能であり、本明細書及び添付の請求項の範囲内に含まれることを意図している。本明細書は、より一般的な目的を達成するために特定の実施例を記載しており、これらの目的は別の方法でも達成することができる。本明細書で使用される場合、用語「前方」、「後方」、「上側」、「下側」、「上向き」、「下向き」、及び他の向きの記述子は、本出願の例示的な実施形態の説明を容易にすることを意図しており、本出願の例示的な実施形態の構造を何らかの特定の位置又は向きに限定することを意図していない。「実質的に」又は「およそ」などの程度の用語は、所与の値の外部にある合理的な範囲、例えば、記載の実施形態の製造、組立、及び使用に伴う一般的許容差を指すことは、当業者には理解される。

２ 座部
４ 背もたれ
６ 基部
１４ フレーム
１６，２２ サスペンション材料
１８，２４ キャリア
２６ モノフィラメント
２８ マルチフィラメント

Claims (20)

1. 本体支持構造体であって、
   背もたれと、
   前記背もたれに連結された座部と、
   第１の剛性を有する第１のゾーンと、前記第１の剛性よりも高い第２の剛性を有する第２のゾーンと、前記第１の領域と前記第２の領域の間の移行ゾーンとを有し、前記背もたれ又は前記座部に連結されたサスペンション材料と、
   を備えた本体支持構造体。
2. 前記移行ゾーンが、前記第１の剛性よりも高く、前記第２の剛性よりも低い剛性を有する、請求項１に記載の本体支持構造体。
3. 前記移行ゾーンの剛性が、前記第１のゾーンから前記第２のゾーンに変化する、請求項１に記載の本体支持構造体。
4. 前記第１のゾーンが、サスペンション材料の第１の密度を有し、前記第２のゾーンが、前記第１の密度よりも高いサスペンション材料の第２の密度を有し、前記移行ゾーンが、前記第１の密度と前記第２の密度の間の第３の密度を有する、請求項１に記載の本体支持構造体。
5. 前記第１のゾーンが、第１の弾性係数を有するサスペンション材料を含み、前記第２のゾーンが、前記第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有するサスペンション材料を含み、前記移行ゾーンが、前記第１の弾性係数を有するサスペンション材料と前記第２の弾性係数を有するモノフィラメントとを含む、請求項１に記載の本体支持構造体。
6. 座席構造体を作製する方法であって、
   サスペンション材料を有する支持構造体を第１のゾーンと第２のゾーンとに分割するステップと、
   前記サスペンション材料の剛性を増大させるよう前記第２のゾーンにエネルギーを印加するステップと、
   を含む、方法。
7. 前記サスペンション材料が、エネルギー印加時に弛緩状態でキャリアに連結される、請求項６に記載の方法。
8. 前記第２のゾーンが、前記サスペンション材料の中央領域を含み、前記第１のゾーンが、前記中央領域の両側に位置付けられた側方領域を含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記エネルギーが熱を含む、請求項６に記載の方法。
10. 前記エネルギーが、赤外エミッタによって供給される、請求項６に記載の方法。
11. 前記サスペンション材料が、モノフィラメント及びマルチフィラメントを含む、請求項６に記載の方法。
12. 前記エネルギーを印加するステップが、第１の量のエネルギーを前記第２のゾーンに印加し、第２の量のエネルギーを第３のゾーンに印加して、異なる剛性量を生成するステップを含む、請求項６に記載の方法。
13. 前記サスペンション材料のある領域からのエネルギーを阻止するため前記支持構造体の一部をシールドするステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
14. 異なる剛性を有するサスペンション材料を作製する方法であって、
    サスペンション材料のブランク材を提供するステップと、
    前記サスペンション材料の少なくとも１つの側部に沿って前記サスペンション材料のブランク材を複数のクランプ要素と係合させるステップと、
    異なるクランプ要素を用いて前記サスペンション材料のブランク材に異なる引張を加えるステップと、
    を含む、方法。
15. 前記サスペンション材料のブランク材が引張状態にあるときに、前記サスペンション材料のブランク材をルームにクランプするステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記複数のクランプ要素が、第１の方向でフレームに連結され且つ独立して移動可能である、請求項１４に記載の方法。
17. 前記クランプ要素が、１又はそれ以上の線形アクチュエータによって作動される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１の方向に直交する第２の方向で前記フレームに対して結合され且つ独立して移動可能な第２の複数のクランプ要素と前記サスペンション材料のブランク材を係合するステップを更に含み、前記第２の複数のクランプ要素が各々クランプ位置と開放位置との間で移動可能なクランプヘッドを含む、請求項１６に記載の方法。
19. 上側ルームと下側ルームとの間で前記サスペンション材料をクランプし前記クランプ要素を係合解除するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記サスペンション材料をキャリアに成型するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。

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