JP2020172211A - 座席シート用のクッション材の製造方法、座席シート用のクッション材、装填体の製造方法、及び、装填体 - Google Patents
座席シート用のクッション材の製造方法、座席シート用のクッション材、装填体の製造方法、及び、装填体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる座席シート用のクッション材及びその製造方法、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる多孔質構造体を含む装填体及びその製造方法を提供する。【解決手段】座席シート用クッション材の製造方法は、シート本体7とシート本体7の穴部に装填されている装填体8を備え、シート本体7は装填体8と連結する機械的連結手段822を有するシート本体側連結部を含み、装填体8は可撓性樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体1からなる本体部81とシート本体側連結部と連結する一部が多孔質構造体1からなる装填体側連結部82を含み、多孔質構造体1からなる部分の密度は本体部81の密度より高く、3Dプリンタを用いて多孔質構造体1を造形するステップと造形された装填体側連結部82をシート本体側連結部に連結させ装填体8をシート本体7に装填するステップを含む。【選択図】図13
Description
本発明は、座席シート用のクッション材の製造方法、座席シート用のクッション材、装填体の製造方法、及び、装填体に関する。
従来より、クッション性のある多孔質構造体(例えば、ウレタンフォーム)は、例えば金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、製造されている(例えば、特許文献1)。また、座席シート用のクッション材の特性を部分的に調整する等のために、上記のような多孔質構造体を含む装填体をシート本体内に装填する場合がある。
しかしながら、上述したように化学反応により発泡させる工程を経て多孔質構造体を製造する場合は、多孔質構造体は、全体において略均一なクッション性を有することとなり、当該クッション性に伴う柔らかさのために、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に強固に取付けることは、容易でない。また、装填体をシート本体に容易に取付けられることが望まれる。
本発明は、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材を得ることができる、座席シート用のクッション材の製造方法、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体を得ることができる、装填体の製造方法、及び、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体、を提供することを目的とする。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法は、
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材の製造方法であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップと、
造形された前記多孔質構造体を含む前記装填体側連結部を前記シート本体側連結部に連結させることによって、前記装填体を前記シート本体に装填するステップと、
を含む。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法によれば、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材を得ることができる。
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材の製造方法であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップと、
造形された前記多孔質構造体を含む前記装填体側連結部を前記シート本体側連結部に連結させることによって、前記装填体を前記シート本体に装填するステップと、
を含む。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法によれば、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材を得ることができる。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法においては、
前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体の外表面に設けられた面ファスナであり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部の外側に設けられた面ファスナであると、好適である。
これにより、機械的連結手段を簡易な構成とすることができる。
前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体の外表面に設けられた面ファスナであり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部の外側に設けられた面ファスナであると、好適である。
これにより、機械的連結手段を簡易な構成とすることができる。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法においては、
前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体に形成された凹部であり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部から突出して形成された凸部であり、
前記凹部及び前記凸部は、互いにくさび嵌合できる形状に形成されていると、好適である。
これにより、機械的連結手段を簡易な構成とすることができる。
前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体に形成された凹部であり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部から突出して形成された凸部であり、
前記凹部及び前記凸部は、互いにくさび嵌合できる形状に形成されていると、好適である。
これにより、機械的連結手段を簡易な構成とすることができる。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法においては、
前記多孔質構造体は、複数のセル孔を区画する骨格部を有し、
前記骨格部の外側の少なくとも一部に、前記複数のセル孔の少なくとも一部を塞ぐように、前記骨格部と一体に形成され、外側の少なくとも一部が面とされた、表皮部を備える、と、好適である。
これにより、装填体に対向する着座者の快適性を向上することができる。
前記多孔質構造体は、複数のセル孔を区画する骨格部を有し、
前記骨格部の外側の少なくとも一部に、前記複数のセル孔の少なくとも一部を塞ぐように、前記骨格部と一体に形成され、外側の少なくとも一部が面とされた、表皮部を備える、と、好適である。
これにより、装填体に対向する着座者の快適性を向上することができる。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法においては、
前記表皮部の前記面の少なくとも一部は、曲面を構成していると、好適である。
これにより、装填体に対向する着座者の快適性に寄与する特性を要求どおりに容易に調整できる装填体を容易に得ることができる。
前記表皮部の前記面の少なくとも一部は、曲面を構成していると、好適である。
これにより、装填体に対向する着座者の快適性に寄与する特性を要求どおりに容易に調整できる装填体を容易に得ることができる。
本発明の座席シート用のクッション材の製造方法においては、
前記多孔質構造体は、第1多孔質構造体と、前記第1多孔質構造体と一体に形成されている第2多孔質構造体と、からなり、
前記第2多孔質構造体は、前記座席シート用のクッション材に着座者が着座した際の着座方向に交差する方向に、前記第1多孔質構造体より突出していると、好適である。
これにより、座席シートに装填された装填体を安定して位置決めすることができる。
前記多孔質構造体は、第1多孔質構造体と、前記第1多孔質構造体と一体に形成されている第2多孔質構造体と、からなり、
前記第2多孔質構造体は、前記座席シート用のクッション材に着座者が着座した際の着座方向に交差する方向に、前記第1多孔質構造体より突出していると、好適である。
これにより、座席シートに装填された装填体を安定して位置決めすることができる。
本発明の座席シート用のクッション材は、
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、前記装填体側連結部は、前記シート本体側連結部に連結されており、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである。
本発明の座席シート用のクッション材によれば、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる。
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、前記装填体側連結部は、前記シート本体側連結部に連結されており、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである。
本発明の座席シート用のクッション材によれば、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる。
本発明の座席シート用のクッション材においては、
前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その断面形状が、円形又は多角形であると、好適である。
これにより、多孔質構造体のクッション材としての特性を向上できる。
前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その断面形状が、円形又は多角形であると、好適である。
これにより、多孔質構造体のクッション材としての特性を向上できる。
本発明の座席シート用のクッション材においては、
前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その少なくとも一部分において、断面積を一定に保ちつつ延在する骨一定部を有しており、
前記骨部のいずれか一方側の端の断面積A1に対する、前記骨一定部の断面積A0の比A0/A1は、
0.15≦A0/A1≦2.0
を満たすと、好適である。
これにより、多孔質構造体の表面のタッチ感を、クッション材の特性として、ほどよい硬さにすることができる。
前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その少なくとも一部分において、断面積を一定に保ちつつ延在する骨一定部を有しており、
前記骨部のいずれか一方側の端の断面積A1に対する、前記骨一定部の断面積A0の比A0/A1は、
0.15≦A0/A1≦2.0
を満たすと、好適である。
これにより、多孔質構造体の表面のタッチ感を、クッション材の特性として、ほどよい硬さにすることができる。
本発明の装填体の製造方法は、
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体の製造方法であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップを含む。
本発明の装填体の製造方法によれば、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体を得ることができる。
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体の製造方法であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップを含む。
本発明の装填体の製造方法によれば、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体を得ることができる。
本発明の装填体は、
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである。
本発明の装填体によれば、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる。
シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである。
本発明の装填体によれば、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる。
本発明によれば、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材を得ることができる、座席シート用のクッション材の製造方法、多孔質構造体を含む装填体をシート本体に容易かつ強固に取付けることができる、座席シート用のクッション材、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体を得ることができる、装填体の製造方法、及び、シート本体に容易かつ強固に取付けることができる、多孔質構造体を含む装填体、を提供することができる。
本発明に係る座席シート用のクッション材の製造方法を用いて製造される座席シート用のクッション材、及び本発明に係る座席シート用のクッション材は、任意の種類の座席シート用のクッション材を構成してよいが、例えば、乗り物用シート用のクッション材を構成すると好適であり、車両用シートパッドを構成するとより好適である。
以下、本発明に係る、座席シート用のクッション材の製造方法、座席シート用のクッション材、装填体の製造方法、及び、装填体の実施形態について、図面を参照しながら例示説明する。
各図において共通する構成要素には同一の符号を付している。
また、図1〜図11では、多孔質構造体の向きを理解しやすくするために、多孔質構造体に固定されたXYZ直交座標系の向きを表示している。
各図において共通する構成要素には同一の符号を付している。
また、図1〜図11では、多孔質構造体の向きを理解しやすくするために、多孔質構造体に固定されたXYZ直交座標系の向きを表示している。
まず、図1〜図4を参照しながら、本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッドを構成する多孔質構造体について説明する。
図1〜図3では、本実施形態における多孔質構造体1のうち、略直方体の外形状を有する一部分を、それぞれ別々の角度から観ている。図1は、多孔質構造体1の当該部分を示す、斜視図である。図2は、図1の多孔質構造体1の当該部分をA矢印の方向(Y方向)から観た様子を示す、A矢視図である。図3は、図1の多孔質構造体1の当該部分をB矢印の方向(−Z方向)から観た様子を示す、B矢視図である。
図1〜図3では、本実施形態における多孔質構造体1のうち、略直方体の外形状を有する一部分を、それぞれ別々の角度から観ている。図1は、多孔質構造体1の当該部分を示す、斜視図である。図2は、図1の多孔質構造体1の当該部分をA矢印の方向(Y方向)から観た様子を示す、A矢視図である。図3は、図1の多孔質構造体1の当該部分をB矢印の方向(−Z方向)から観た様子を示す、B矢視図である。
多孔質構造体1は、3Dプリンタによって造形されたものである。多孔質構造体1は、その全体が一体に構成されている。3Dプリンタを用いて多孔質構造体1を製造することにより、従来のように化学反応により発泡させる工程を経る場合に比べ、製造が簡単になり、かつ、所期したとおりの構成が得られる。また、今後の3Dプリンタの技術進歩により、将来的に、3Dプリンタによる製造を、より短時間かつ低コストで、実現できるようになることが期待できる。
多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。より具体的に、多孔質構造体1は、多孔質構造体1の骨格をなす骨格部2を備えている。骨格部2は、多数のセル孔Cを区画している。骨格部2は、多孔質構造体1のほぼ全体にわたって存在しており、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。本例において、多孔質構造体1のうち、骨格部2以外の部分は、空隙であり、言い換えれば、多孔質構造体1は、骨格部2のみからなる。
ここで、「可撓性のある樹脂」とは、外力が加わると変形することができる樹脂を指しており、例えば、エラストマー系の樹脂が好適であり、ポリウレタンがより好適であり、軟質ポリウレタンがさらに好適である。ゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴムが挙げられる。多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されているので、外力の付加・解除に応じた圧縮・復元変形が可能であり、クッション性を有することができる。
なお、3Dプリンタによる製造のし易さの観点からは、多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂から構成されている場合のほうが、ゴムから構成されている場合よりも、好適である。
多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。より具体的に、多孔質構造体1は、多孔質構造体1の骨格をなす骨格部2を備えている。骨格部2は、多数のセル孔Cを区画している。骨格部2は、多孔質構造体1のほぼ全体にわたって存在しており、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。本例において、多孔質構造体1のうち、骨格部2以外の部分は、空隙であり、言い換えれば、多孔質構造体1は、骨格部2のみからなる。
ここで、「可撓性のある樹脂」とは、外力が加わると変形することができる樹脂を指しており、例えば、エラストマー系の樹脂が好適であり、ポリウレタンがより好適であり、軟質ポリウレタンがさらに好適である。ゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴムが挙げられる。多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されているので、外力の付加・解除に応じた圧縮・復元変形が可能であり、クッション性を有することができる。
なお、3Dプリンタによる製造のし易さの観点からは、多孔質構造体1は、可撓性のある樹脂から構成されている場合のほうが、ゴムから構成されている場合よりも、好適である。
図1〜図3に示すように、多孔質構造体1の骨格部2は、複数の骨部2Bと、複数の結合部2Jと、から構成されており、骨格部2の全体が一体に構成されている。本例において、各骨部2Bは、それぞれ柱状に構成されており、また、本例では、それぞれ直線状に延在している。各結合部2Jは、それぞれ、互いに異なる方向に延在する複数(例えば、4つ)の骨部2Bの端部2Beどうしが互いに隣接する箇所で、これらの端部2Beどうしを結合している。
図1〜図3には、多孔質構造体1の一部分に、骨格部2の骨格線Oを1点鎖線により示している。骨格部2の骨格線Oは、各骨部2Bの骨格線Oと、各結合部2Jの骨格線Oと、からなる。骨部2Bの骨格線Oは、骨部2Bの中心軸線である。結合部2Jの骨格線Oは、当該結合部2Jに結合された各骨部2Bの中心軸線をそれぞれ当該結合部2J内へ滑らかに延長させて互いに連結させてなる、延長線部分である。
骨部2Bの延在方向は、骨部2Bの骨格線O(骨格線Oのうち、骨部2Bに対応する部分。以下同じ。)の延在方向である。
多孔質構造体1は、そのほぼ全体にわたって骨格部2を備えているので、通気性を確保しつつ、外力の付加・解除に応じた圧縮・復元変形が可能であるので、座席シート用のクッション材としての特性が良好になる。また、多孔質構造体1の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち、一部又は全部の骨部2Bが、湾曲しながら延在してもよい。この場合、一部又は全部の骨部2Bが湾曲していることで、荷重の入力時において、骨部2Bひいては多孔質構造体1の急激な形状変化を防ぎ、局所的な座屈を抑制することができる。
図1〜図3には、多孔質構造体1の一部分に、骨格部2の骨格線Oを1点鎖線により示している。骨格部2の骨格線Oは、各骨部2Bの骨格線Oと、各結合部2Jの骨格線Oと、からなる。骨部2Bの骨格線Oは、骨部2Bの中心軸線である。結合部2Jの骨格線Oは、当該結合部2Jに結合された各骨部2Bの中心軸線をそれぞれ当該結合部2J内へ滑らかに延長させて互いに連結させてなる、延長線部分である。
骨部2Bの延在方向は、骨部2Bの骨格線O(骨格線Oのうち、骨部2Bに対応する部分。以下同じ。)の延在方向である。
多孔質構造体1は、そのほぼ全体にわたって骨格部2を備えているので、通気性を確保しつつ、外力の付加・解除に応じた圧縮・復元変形が可能であるので、座席シート用のクッション材としての特性が良好になる。また、多孔質構造体1の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち、一部又は全部の骨部2Bが、湾曲しながら延在してもよい。この場合、一部又は全部の骨部2Bが湾曲していることで、荷重の入力時において、骨部2Bひいては多孔質構造体1の急激な形状変化を防ぎ、局所的な座屈を抑制することができる。
本例では、骨格部2を構成する各骨部2Bが、それぞれほぼ同じ形状及び長さを有している。ただし、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bの形状及び/又は長さは、それぞれ同じでなくてもよく、例えば、一部の骨部2Bの形状及び/又は長さが他の骨部2Bとは異なっていてもよい。この場合、骨格部2のうちの特定の部分の骨部2Bの形状及び/又は長さを他の部分とは異ならせることで、意図的に異なる機械特性を得ることができる。
本例において、各骨部2Bの幅W0(図1)及び断面積は、骨部2Bの全長にわたって一定である(すなわち、骨部2Bの延在方向に沿って均一である)。
ここで、骨部2Bの断面積は、骨部2Bの骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。また、骨部2Bの幅W0(図1)は、骨部2Bの骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。
ただし、本明細書で説明する各例において、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの幅W0及び/又は断面積が、骨部2Bの延在方向に沿って不均一でもよい。例えば、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの延在方向の両側の端部2Beを含む部分において、骨部2Bの幅W0が、骨部2Bの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの延在方向の両側の端部2Beを含む部分において、骨部2Bの断面積が、骨部2Bの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。
ここで、骨部2Bの断面積は、骨部2Bの骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。また、骨部2Bの幅W0(図1)は、骨部2Bの骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。
ただし、本明細書で説明する各例において、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの幅W0及び/又は断面積が、骨部2Bの延在方向に沿って不均一でもよい。例えば、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの延在方向の両側の端部2Beを含む部分において、骨部2Bの幅W0が、骨部2Bの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨部2Bの延在方向の両側の端部2Beを含む部分において、骨部2Bの断面積が、骨部2Bの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。
本明細書で説明する各例において、骨格部2の構造の簡単化、ひいては、3Dプリンタによる多孔質構造体1の製造のし易さの観点からは、骨部2Bの幅W0(図1)は、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。幅W0が0.05mm以上の場合、高性能な3Dプリンタの解像度で造形可能であり、0.10mm以上の場合、高性能な3Dプリンタだけでなく汎用の3Dプリンタの解像度でも造形可能である。
一方、骨格部2の外縁(外輪郭)形状の精度を向上させる観点や、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点や、クッション材としての特性を良好にする観点からは、骨部2Bの幅W0は、2.0mm以下であると好適である。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
一方、骨格部2の外縁(外輪郭)形状の精度を向上させる観点や、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点や、クッション材としての特性を良好にする観点からは、骨部2Bの幅W0は、2.0mm以下であると好適である。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
本例において、骨格部2を構成する各骨部2Bは、それぞれ柱状であるとともに、それぞれの断面形状が、円形(真円形)である。
これにより、骨格部2の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。また、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでの機械特性を再現しやすい。また、このように骨部2Bを柱状に構成することにより、仮に骨部2Bを薄い膜状の部分に置き換えた場合に比べて、骨格部2の耐久性を向上できる。
なお、各骨部2Bの断面形状は、それぞれ、骨部2Bの中心軸線(骨格線O)に垂直な断面における形状である。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
例えば、本明細書で説明する各例において、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち全部又は一部の骨部2Bは、それぞれの断面形状が、多角形(正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、真円形以外の円形(楕円形等)でもよく、その場合でも、本例と同様の効果が得られる。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各骨部2Bどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
これにより、骨格部2の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。また、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでの機械特性を再現しやすい。また、このように骨部2Bを柱状に構成することにより、仮に骨部2Bを薄い膜状の部分に置き換えた場合に比べて、骨格部2の耐久性を向上できる。
なお、各骨部2Bの断面形状は、それぞれ、骨部2Bの中心軸線(骨格線O)に垂直な断面における形状である。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
例えば、本明細書で説明する各例において、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち全部又は一部の骨部2Bは、それぞれの断面形状が、多角形(正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、真円形以外の円形(楕円形等)でもよく、その場合でも、本例と同様の効果が得られる。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各骨部2Bどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
本例において、骨格部2は、セル孔Cを内部に区画するセル区画部21を複数(セル孔Cの数だけ)有している。
図4は、1つのセル区画部21を単独で示している。本例の骨格部2は、多数のセル区画部21がX、Y、Zの各方向に連なった構造を有している。
図1〜図3に示すように、各セル区画部21は、それぞれ、複数(本例では、14つ)の環状部211を有している。各環状部211は、それぞれ、環状に構成されており、それぞれの環状の内周側縁部2111によって、平坦な仮想面V1を区画している。セル区画部21を構成する複数の環状部211は、それぞれの内周側縁部2111によって区画する仮想面V1どうしが交差しないように互いに連結されている。
セル孔Cは、セル区画部21を構成する複数の環状部211と、これら複数の環状部211がそれぞれ区画する複数の仮想面V1とによって、区画されている。概略的に言えば、環状部211は、セル孔Cのなす立体形状の辺を区画する部分であり、仮想面V1は、セル孔Cのなす立体形状の構成面を区画する部分である。
各環状部211は、それぞれ、複数の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数の結合部2Jと、から構成されている。
互いに連結された一対の環状部211どうしの連結部分は、これら一対の環状部211に共有される、1つの骨部2Bと、その両側の一対の結合部2Jと、から構成されている。すなわち、各骨部2B及び各結合部2Jは、それぞれに隣接する複数の環状部211によって共有されている。
各仮想面V1は、それぞれ、仮想面V1の一方側の面(仮想面V1の表面)によって、ある1つのセル孔Cの一部を区画しているとともに、当該仮想面V1の他方側の面(仮想面V1の裏面)によって、別のセル孔Cの一部を区画している。言い換えれば、各仮想面V1は、それぞれ、その表裏両側の面によって別々のセル孔Cの一部を区画している。さらに言い換えれば、各仮想面V1は、当該仮想面V1に隣接する一対のセル孔C(すなわち、当該仮想面V1を間に挟んだ一対のセル孔C)によって共有されている。
また、各環状部211は、それぞれ、当該環状部211に隣接する一対のセル区画部21(すなわち、当該環状部211を間に挟んだ一対のセル区画部21)によって共有されている。言い換えれば、各環状部211は、それぞれ、互いに隣接する一対のセル区画部211のそれぞれの一部を構成している。
本例において、各仮想面V1は、後述の膜3(図5)によって覆われておらず、開放されており、すなわち、開口を構成している。このため、仮想面V1を通じて、セル孔Cどうしが連通され、セル孔C間の通気が、可能にされている。これにより、骨格部2の通気性を向上できるとともに、外力の付加・解除に応じた骨格部2の圧縮・復元変形がし易くなる。
図4は、1つのセル区画部21を単独で示している。本例の骨格部2は、多数のセル区画部21がX、Y、Zの各方向に連なった構造を有している。
図1〜図3に示すように、各セル区画部21は、それぞれ、複数(本例では、14つ)の環状部211を有している。各環状部211は、それぞれ、環状に構成されており、それぞれの環状の内周側縁部2111によって、平坦な仮想面V1を区画している。セル区画部21を構成する複数の環状部211は、それぞれの内周側縁部2111によって区画する仮想面V1どうしが交差しないように互いに連結されている。
セル孔Cは、セル区画部21を構成する複数の環状部211と、これら複数の環状部211がそれぞれ区画する複数の仮想面V1とによって、区画されている。概略的に言えば、環状部211は、セル孔Cのなす立体形状の辺を区画する部分であり、仮想面V1は、セル孔Cのなす立体形状の構成面を区画する部分である。
各環状部211は、それぞれ、複数の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数の結合部2Jと、から構成されている。
互いに連結された一対の環状部211どうしの連結部分は、これら一対の環状部211に共有される、1つの骨部2Bと、その両側の一対の結合部2Jと、から構成されている。すなわち、各骨部2B及び各結合部2Jは、それぞれに隣接する複数の環状部211によって共有されている。
各仮想面V1は、それぞれ、仮想面V1の一方側の面(仮想面V1の表面)によって、ある1つのセル孔Cの一部を区画しているとともに、当該仮想面V1の他方側の面(仮想面V1の裏面)によって、別のセル孔Cの一部を区画している。言い換えれば、各仮想面V1は、それぞれ、その表裏両側の面によって別々のセル孔Cの一部を区画している。さらに言い換えれば、各仮想面V1は、当該仮想面V1に隣接する一対のセル孔C(すなわち、当該仮想面V1を間に挟んだ一対のセル孔C)によって共有されている。
また、各環状部211は、それぞれ、当該環状部211に隣接する一対のセル区画部21(すなわち、当該環状部211を間に挟んだ一対のセル区画部21)によって共有されている。言い換えれば、各環状部211は、それぞれ、互いに隣接する一対のセル区画部211のそれぞれの一部を構成している。
本例において、各仮想面V1は、後述の膜3(図5)によって覆われておらず、開放されており、すなわち、開口を構成している。このため、仮想面V1を通じて、セル孔Cどうしが連通され、セル孔C間の通気が、可能にされている。これにより、骨格部2の通気性を向上できるとともに、外力の付加・解除に応じた骨格部2の圧縮・復元変形がし易くなる。
図4に示すように、本例において、各セル区画部21の骨格線Oは、多面体の形状をなしており、それにより、各セル孔Cが、略多面体の形状をなしている。より具体的に、図1〜図3の例において、各セル区画部21の骨格線Oは、ケルビン14面体(切頂8面体)の形状をなしており、それにより、各セル孔Cが、略ケルビン14面体(切頂8面体)の形状をなしている。ケルビン14面体(切頂8面体)は、6つの正4角形の構成面と8つの正6角形の構成面とから構成される、多面体である。骨格部2を構成するセル孔Cは、概略的に言えば、骨格部2の外縁(外輪郭)により囲まれた内部空間を空間充填するように(すなわち、各セル孔Cが無駄な隙間無く敷き詰められるように、さらに言い換えれば、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくするように)、規則性をもって配列されている。
本例のように、骨格部2の一部または全部(本例では、全部)のセル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、骨格部2の一部または全部(本例では、全部)のセル孔Cの形状)を多面体とすることにより、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をより小さくすることが可能になり、より多くのセル孔Cを骨格部2の内部に形成することができる。また、これにより、外力の付加・解除に応じた骨格部2(ひいては、多孔質構造体1)の圧縮・復元変形の挙動が、座席シート用のクッション材として、特には車両用のシートパッドとして、より良好になる。
セル区画部21の骨格線Oのなす多面体形状(ひいては、セル孔Cのなす多面体形状)としては、本例に限らず、任意のものが可能である。例えば、セル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、セル孔Cのなす形状)を略4面体、略8面体又は略12面体とした場合も、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点から好適である。また、骨格部2の一部または全部のセル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、骨格部2の一部または全部のセル孔Cのなす形状)は、略多面体以外の立体形状(例えば、球、楕円体、円柱等)でもよい。また、骨格部2は、セル区画部21として、骨格線Oの形状が同じである1種類のセル区画部21のみを有していてもよいし、あるいは、骨格線Oの形状が異なる複数種類のセル区画部21を有していてもよい。同様に、骨格部2は、セル孔Cとして、同じ形状からなる1種類のセル孔Cのみを有していてもよいし、あるいは、形状の異なる複数種類のセル孔Cを有していてもよい。なお、本例のように、セル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、セル孔Cの形状)を略ケルビン14面体(切頂8面体)とした場合は、他の形状に比べて、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームと同等のクッション材の特性を、最も再現し易い。
本例のように、骨格部2の一部または全部(本例では、全部)のセル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、骨格部2の一部または全部(本例では、全部)のセル孔Cの形状)を多面体とすることにより、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をより小さくすることが可能になり、より多くのセル孔Cを骨格部2の内部に形成することができる。また、これにより、外力の付加・解除に応じた骨格部2(ひいては、多孔質構造体1)の圧縮・復元変形の挙動が、座席シート用のクッション材として、特には車両用のシートパッドとして、より良好になる。
セル区画部21の骨格線Oのなす多面体形状(ひいては、セル孔Cのなす多面体形状)としては、本例に限らず、任意のものが可能である。例えば、セル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、セル孔Cのなす形状)を略4面体、略8面体又は略12面体とした場合も、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点から好適である。また、骨格部2の一部または全部のセル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、骨格部2の一部または全部のセル孔Cのなす形状)は、略多面体以外の立体形状(例えば、球、楕円体、円柱等)でもよい。また、骨格部2は、セル区画部21として、骨格線Oの形状が同じである1種類のセル区画部21のみを有していてもよいし、あるいは、骨格線Oの形状が異なる複数種類のセル区画部21を有していてもよい。同様に、骨格部2は、セル孔Cとして、同じ形状からなる1種類のセル孔Cのみを有していてもよいし、あるいは、形状の異なる複数種類のセル孔Cを有していてもよい。なお、本例のように、セル区画部21の骨格線Oの形状(ひいては、セル孔Cの形状)を略ケルビン14面体(切頂8面体)とした場合は、他の形状に比べて、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームと同等のクッション材の特性を、最も再現し易い。
図1〜図4に示すように、本例において、セル区画部21を構成する複数(本例では、14つ)の環状部211は、それぞれ、1つ又は複数(本例では、6つ)の小環状部211Sと、1つ又は複数(本例では、8つ)の大環状部211Lと、を含んでいる。各小環状部211Sは、それぞれ、その環状の内周側縁部2111によって、小仮想面V1Sを区画している。各大環状部211Lは、それぞれ、その環状の内周側縁部2111によって、小仮想面V1Sよりも面積の大きな大仮想面V1Lを区画している。
図4から判るように、本例において、大環状部211Lは、その骨格線Oが正6角形をなしており、それに伴い、大仮想面V1Lも、略正6角形をなしている。また、本例において、小環状部211Sは、その骨格線Oが正4角形をなしており、それに伴い、小仮想面V1Sも、略正4角形をなしている。このように、本例において、小仮想面V1Sと大仮想面V1Lとは、面積だけでなく、形状も異なる。
各大環状部211Lは、それぞれ、複数(本例では、6つ)の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数(本例では、6つ)の結合部2Jと、から構成されている。各小環状部211Sは、それぞれ、複数(本例では、4つ)の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数(本例では、4つ)の結合部2Jと、から構成されている。
セル区画部21を構成する複数の環状部211が、大きさの異なる小環状部211Sと大環状部211Lとを含むことにより、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をより小さくすることが可能になる。また、本例のように、小環状部211Sと大環状部211Lとの形状が異なる場合、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をさらに小さくすることが可能になる。
ただし、セル区画部21を構成する複数の環状部211は、それぞれ、大きさ及び/又は形状が互いに同じでもよい。セル区画部21を構成する各環状部211の大きさ及び形状が同じである場合、X、Y、Zのそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることができる。
図4から判るように、本例において、大環状部211Lは、その骨格線Oが正6角形をなしており、それに伴い、大仮想面V1Lも、略正6角形をなしている。また、本例において、小環状部211Sは、その骨格線Oが正4角形をなしており、それに伴い、小仮想面V1Sも、略正4角形をなしている。このように、本例において、小仮想面V1Sと大仮想面V1Lとは、面積だけでなく、形状も異なる。
各大環状部211Lは、それぞれ、複数(本例では、6つ)の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数(本例では、6つ)の結合部2Jと、から構成されている。各小環状部211Sは、それぞれ、複数(本例では、4つ)の骨部2Bと、これらの複数の骨部2Bの端部2Beどうしを結合する複数(本例では、4つ)の結合部2Jと、から構成されている。
セル区画部21を構成する複数の環状部211が、大きさの異なる小環状部211Sと大環状部211Lとを含むことにより、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をより小さくすることが可能になる。また、本例のように、小環状部211Sと大環状部211Lとの形状が異なる場合、骨格部2を構成するセル孔C間の隙間(間隔)をさらに小さくすることが可能になる。
ただし、セル区画部21を構成する複数の環状部211は、それぞれ、大きさ及び/又は形状が互いに同じでもよい。セル区画部21を構成する各環状部211の大きさ及び形状が同じである場合、X、Y、Zのそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることができる。
本例のように、セル区画部21を構成する各環状部211のうち、一部又は全部(本例では全部)の環状部211の骨格線O(ひいては、セル区画部21を構成する各仮想面V1のうち、一部又は全部(本例では全部)の仮想面V1)が、略多角形状をなすことにより、骨格部2を構成するセル孔Cどうしの間隔をより小さくすることが可能になる。また、外力の付加・解除に応じた骨格部2の圧縮・復元変形の挙動が、座席シート用のクッション材として、特には車両用シートパッドとして、より良好になる。また、環状部211の形状(ひいては仮想面V1の形状)がシンプルになるので、製造性や特性の調整のし易さを向上できる。なお、骨格部2を構成する各環状部211のうち、少なくとも1つの環状部211(ひいては、骨格部2を構成する各仮想面V1のうち、少なくとも1つの仮想面V1)が、この構成を満たしている場合は、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、骨格部2を構成する各環状部211のうち、少なくとも1つの環状部211の骨格線O(ひいては、骨格部2を構成する各仮想面V1のうち、少なくとも1つの仮想面V1)が、本例のような略正6角形、略正4角形以外の任意の略多角形状、あるいは、略多角形状以外の平面形状(例えば、円(真円、楕円等))をなしてもよい。環状部211の骨格線Oの形状(ひいては仮想面V1の形状)が円(真円、楕円等)である場合は、環状部211の形状(ひいては仮想面V1の形状)がシンプルになるので、製造性や特性の調整のし易さを向上できるとともに、より均質な機械特性が得られる。例えば、環状部211の骨格線Oの形状(ひいては仮想面V1の形状)が、荷重が掛かる方向に対して略垂直な方向に長い楕円(横長の楕円)である場合は、荷重が掛かる方向に略平行な方向に長い楕円(縦長の楕円)である場合に比べて、環状部211が、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)が、荷重の入力に対して変形し易くなる(柔らかくなる)。
なお、骨格部2を構成する各環状部211のうち、少なくとも1つの環状部211の骨格線O(ひいては、骨格部2を構成する各仮想面V1のうち、少なくとも1つの仮想面V1)が、本例のような略正6角形、略正4角形以外の任意の略多角形状、あるいは、略多角形状以外の平面形状(例えば、円(真円、楕円等))をなしてもよい。環状部211の骨格線Oの形状(ひいては仮想面V1の形状)が円(真円、楕円等)である場合は、環状部211の形状(ひいては仮想面V1の形状)がシンプルになるので、製造性や特性の調整のし易さを向上できるとともに、より均質な機械特性が得られる。例えば、環状部211の骨格線Oの形状(ひいては仮想面V1の形状)が、荷重が掛かる方向に対して略垂直な方向に長い楕円(横長の楕円)である場合は、荷重が掛かる方向に略平行な方向に長い楕円(縦長の楕円)である場合に比べて、環状部211が、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)が、荷重の入力に対して変形し易くなる(柔らかくなる)。
本例において、骨格部2は、直径が5mm以上のセル孔Cを少なくとも1つ有すると、好適である。これにより、3Dプリンタを用いた多孔質構造体1の製造が実現し易くなる。骨格部2の各セル孔Cの直径が5mm未満であると、骨格部2の構造が複雑になりすぎる結果、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(CADデータ等)、あるいは、その3次元形状データに基づき生成される3D造形用データを、コンピュータ上で生成するのが難しくなるおそれがある。
なお、従来の座席シート用のクッション材を構成する多孔質構造体は、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、直径が5mm以上のセル孔Cを形成することはできなかった。
また、骨格部2が直径5mm以上のセル孔Cを有することにより、骨格部2の通気性や変形し易さを向上しやすくなる。
このような観点から、骨格部2を構成する全てのセル孔Cの直径が、それぞれ、5mm以上であると、好適である。
セル孔Cの直径が大きくなるほど、3Dプリンタを用いた多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)の製造が実現し易くなり、また、通気性や変形し易さを向上しやすくなる。このような観点から、骨格部2は、少なくとも1つ(好適には全部)のセル孔Cの直径が、より好適には8mm以上、さらに好適には10mm以上であるとよい。
一方、骨格部2のセル孔Cが大きすぎると、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の外縁(外輪郭)形状をきれいに(滑らかに)形成するのが難しくなり、座席シート用のクッション材の形状精度が低下し外観が悪化するおそれがある。また、座席シート用のクッション材としての特性も、十分に良好でなくなるおそれがある。よって、外観や座席シート用のクッション材としての特性を向上させる観点から、骨格部2の各セル孔Cの直径は、好適には30mm未満、より好適には25mm以下、さらに好適には20mm以下であるとよい。
なお、セル孔Cの直径は、本例のようにセル孔Cが厳密な球形状とは異なる形状をなす場合、セル孔Cの外接球の直径を指す。
なお、従来の座席シート用のクッション材を構成する多孔質構造体は、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、直径が5mm以上のセル孔Cを形成することはできなかった。
また、骨格部2が直径5mm以上のセル孔Cを有することにより、骨格部2の通気性や変形し易さを向上しやすくなる。
このような観点から、骨格部2を構成する全てのセル孔Cの直径が、それぞれ、5mm以上であると、好適である。
セル孔Cの直径が大きくなるほど、3Dプリンタを用いた多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)の製造が実現し易くなり、また、通気性や変形し易さを向上しやすくなる。このような観点から、骨格部2は、少なくとも1つ(好適には全部)のセル孔Cの直径が、より好適には8mm以上、さらに好適には10mm以上であるとよい。
一方、骨格部2のセル孔Cが大きすぎると、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の外縁(外輪郭)形状をきれいに(滑らかに)形成するのが難しくなり、座席シート用のクッション材の形状精度が低下し外観が悪化するおそれがある。また、座席シート用のクッション材としての特性も、十分に良好でなくなるおそれがある。よって、外観や座席シート用のクッション材としての特性を向上させる観点から、骨格部2の各セル孔Cの直径は、好適には30mm未満、より好適には25mm以下、さらに好適には20mm以下であるとよい。
なお、セル孔Cの直径は、本例のようにセル孔Cが厳密な球形状とは異なる形状をなす場合、セル孔Cの外接球の直径を指す。
骨格部2のセル孔Cが小さすぎると、骨格部2の構造が複雑になりすぎる結果、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(CADデータ等)、あるいは、その3次元形状データに基づき生成される3D造形用データを、コンピュータ上で生成するのが難しくなるおそれや、仮にそれらを生成できたとしても、その3D造形用データに従って3Dプリンタが造形するのが難しくなるおそれがあるため、3Dプリンタを用いた多孔質構造体1の製造がしにくくなる。3Dプリンタを用いた多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)の製造を容易にする観点から、骨格部2を構成する各セル孔Cのうち、最小の直径を有するセル孔Cの直径が、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。最小の直径を有するセル孔Cの直径が、0.05mm以上の場合、高性能な3Dプリンタの解像度で造形可能であり、0.10mm以上の場合、高性能な3Dプリンタだけでなく汎用の3Dプリンタの解像度でも造形可能である。
図5は、多孔質構造体1のセル区画部21の一変形例を説明するための図面であり、図4に対応する図面である。本明細書で説明する各例において、多孔質構造体1は、図5に示す変形例のように、骨格部2に加えて、1つ又は複数の膜3を備えていてもよい。
膜3は、環状部211の環状の内周側縁部2111によって区画された仮想面V1上を延在しており、それにより、当該環状部211によって区画された仮想面V1を覆っている。図5の例の多孔質構造体1においては、骨格部2を構成する各仮想面V1のうちの少なくとも1つが、膜3で覆われている。膜3は、骨格部2と同じ材料からなり、骨格部2と一体に構成されている。図5の例において、膜3は、平坦に構成されている。ただし、膜3は、非平坦(例えば、湾曲状(曲面状))に構成されてもよい。
膜3は、骨部2Bの幅W0(図1)よりも小さな厚さを有すると、好適である。
膜3によって、仮想面V1を間に挟んだ2つのセル孔Cどうしが、仮想面V1を通じた連通がなくなり、仮想面V1を介した通気ができなくなるため、多孔質構造体1の全体としての通気性が低下する。多孔質構造体1を構成する各仮想面V1のうち、膜3で覆われたものの数を調整することにより、多孔質構造体1の全体としての通気性を調整でき、要求に応じて様々な通気性レベルを実現可能である。例えば、多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、多孔質構造体1の通気性を調整することにより、車内のエアコンの効きを高めたり、耐ムレ性を高めたり、乗り心地を高めることができる。多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、車内のエアコンの効き及び耐ムレ性を高めるとともに、乗り心地を高める観点からは、多孔質構造体1を構成する各仮想面V1の全てが膜3で覆われているのは好ましくなく、言い換えれば、多孔質構造体1を構成する各仮想面V1のうち少なくとも1つが膜3で覆われておらず開放されていることが好ましい。
なお、従来の多孔質構造体は、上述のとおり、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、各セルどうしを連通する連通孔における膜を、所期したとおりの位置及び個数で形成することは難しかった。本例のように、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)を3Dプリンタで製造する場合は、3Dプリンタに読み込まれる3D造形用データに、予め膜3の情報も含めることで、確実に、所期したとおりの位置及び個数で膜3を形成することが可能である。
同様の観点から、骨格部2を構成する各小仮想面V1Sのうちの少なくとも1つが、膜3で覆われていてもよい。かつ/又は、骨格部2を構成する各大仮想面V1Lのうちの少なくとも1つが、膜3で覆われていてもよい。
膜3は、環状部211の環状の内周側縁部2111によって区画された仮想面V1上を延在しており、それにより、当該環状部211によって区画された仮想面V1を覆っている。図5の例の多孔質構造体1においては、骨格部2を構成する各仮想面V1のうちの少なくとも1つが、膜3で覆われている。膜3は、骨格部2と同じ材料からなり、骨格部2と一体に構成されている。図5の例において、膜3は、平坦に構成されている。ただし、膜3は、非平坦(例えば、湾曲状(曲面状))に構成されてもよい。
膜3は、骨部2Bの幅W0(図1)よりも小さな厚さを有すると、好適である。
膜3によって、仮想面V1を間に挟んだ2つのセル孔Cどうしが、仮想面V1を通じた連通がなくなり、仮想面V1を介した通気ができなくなるため、多孔質構造体1の全体としての通気性が低下する。多孔質構造体1を構成する各仮想面V1のうち、膜3で覆われたものの数を調整することにより、多孔質構造体1の全体としての通気性を調整でき、要求に応じて様々な通気性レベルを実現可能である。例えば、多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、多孔質構造体1の通気性を調整することにより、車内のエアコンの効きを高めたり、耐ムレ性を高めたり、乗り心地を高めることができる。多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、車内のエアコンの効き及び耐ムレ性を高めるとともに、乗り心地を高める観点からは、多孔質構造体1を構成する各仮想面V1の全てが膜3で覆われているのは好ましくなく、言い換えれば、多孔質構造体1を構成する各仮想面V1のうち少なくとも1つが膜3で覆われておらず開放されていることが好ましい。
なお、従来の多孔質構造体は、上述のとおり、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、各セルどうしを連通する連通孔における膜を、所期したとおりの位置及び個数で形成することは難しかった。本例のように、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)を3Dプリンタで製造する場合は、3Dプリンタに読み込まれる3D造形用データに、予め膜3の情報も含めることで、確実に、所期したとおりの位置及び個数で膜3を形成することが可能である。
同様の観点から、骨格部2を構成する各小仮想面V1Sのうちの少なくとも1つが、膜3で覆われていてもよい。かつ/又は、骨格部2を構成する各大仮想面V1Lのうちの少なくとも1つが、膜3で覆われていてもよい。
本明細書で説明する各例において、多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、エアコンの効き及び耐ムレ性を高めたり、乗り心地を高める観点からは、多孔質構造体1の通気性は、100〜700cc/cm2/secが好適であり、150〜650cc/cm2/secがより好適であり、200〜600cc/cm2/secがさらに好適である。ここで、多孔質構造体1の通気性(cc/cm2/sec)は、JIS K 6400-7に準拠して測定されるものとする。また、多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、多孔質構造体1の共振倍率は、3倍以上8倍未満が好適であり、3倍以上5倍以下がより好適である。
図6〜図8は、多孔質構造体1の第1変形例を説明するための図面である。図6は、多孔質構造体1の第1変形例の一部を示す、斜視図であり、図1に対応する図面である。図7は、図6の多孔質構造体のうち、破線で囲ったC部分を、図6のD矢印の方向(Y方向)から観た様子を示す、D矢視図である。図8は、図6の多孔質構造体1のC部分をE矢印の方向(−Z方向)から観た様子を示す、E矢視図である。
本例において、多孔質構造体1は、骨格部2に加えて、表皮部6を備えている。このとき、多孔質構造体1は、上述した膜3(図10)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。骨格部2や膜3の構成については、上述したとおりである。
表皮部6は、骨格部2の外表面(骨格部2の外縁(外輪郭)をなす仮想面)の一部又は全部を覆うように、骨格部2と一体に構成されており、骨格部2と同じ材料で構成されている。表皮部6は、多孔質構造体1から構成される座席シート用のクッション材の外表面の一部又は全部を構成することとなる。図16に示す多孔質構造体1の部分において、表皮部6は、平坦状に構成されているが、表皮部6は、骨格部2の外表面に沿う任意の形状に構成されてよく、例えば湾曲形状(曲面形状)に構成されてもよい。
図7に示すように、本例において、表皮部6は、表皮部6の厚さ方向に表皮部6を貫通する複数の貫通孔6Bを有している。これら複数の貫通孔6Bは、表皮部6の全体にわたって分散して設けられており、それにより、表皮部6は、メッシュ状に構成されている。表皮部6の各貫通孔6Bのうちの一部又は全部(好適には全部)は、表皮部6に対し連結された骨格部2の骨部2Bや結合部2Jによって完全には塞がれておらず、貫通孔6Bを介した通気が可能にされている。
本例において、表皮部6は、それぞれ骨格部2の外表面に沿って柱状に延在する複数の柱部6Cを有している(より具体的に、本例において、表皮部6は、これら柱部6Cから構成されている)。複数の柱部6Cの端部6Ceどうしが互いに隣接する箇所で、これらの柱部6Cの端部6Ceどうしが連結されている。各貫通孔6Bは、複数の柱部6Cどうしの間に区画されている。表皮部6を構成する各柱部6Cは、骨格部2の内部には位置していない。
多孔質構造体1が表皮部6を備えていることにより、骨格部2が多孔質構造体1の外部(ひいては座席シート用のクッション材の外部)に剥き出しになることを抑制できるので、座席シート用のクッション材に対してユーザ等からの荷重が掛かったときに、骨格部2は、直接その荷重を受けるのではなく、表皮部6を介してその荷重を受けることとなるので、骨格部2が破損しにくくなる。よって、多孔質構造体1(ひいては、座席用シートのクッション材)の耐久性を向上できる。
また、表皮部6の外表面は、骨格部2の外表面よりも凹凸が遥かに少ないため、多孔質構造体1が表皮部6を備えていることにより、ユーザが座席シート用のクッション材に対して荷重を掛けるときにユーザが感じる違和感を低減できる。よって、座席シート用のクッション材の座り心地を向上できる。
また、表皮部6は、複数の貫通孔6Bを有しているので、表皮部6を介した骨格部2の内外への通気を確保できる。
ただし、表皮部6が骨格部2の外表面のうちの一部のみに設けられる場合(ひいては、座席用シートのクッション材の外表面のうちの一部のみを構成する場合)、骨格部2の内外への通気は、骨格部2の外表面のうち表皮部6が設けられていない部分(ひいては、座席用シートのクッション材の外表面のうち表皮部6が設けられていない部分)を介して確保することが可能であるので、表皮部6は、貫通孔6Bを有していなくてもよく、すなわち、表皮部6の全体にわたって連続したシート状に構成されていてもよい。
本例において、多孔質構造体1は、骨格部2に加えて、表皮部6を備えている。このとき、多孔質構造体1は、上述した膜3(図10)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。骨格部2や膜3の構成については、上述したとおりである。
表皮部6は、骨格部2の外表面(骨格部2の外縁(外輪郭)をなす仮想面)の一部又は全部を覆うように、骨格部2と一体に構成されており、骨格部2と同じ材料で構成されている。表皮部6は、多孔質構造体1から構成される座席シート用のクッション材の外表面の一部又は全部を構成することとなる。図16に示す多孔質構造体1の部分において、表皮部6は、平坦状に構成されているが、表皮部6は、骨格部2の外表面に沿う任意の形状に構成されてよく、例えば湾曲形状(曲面形状)に構成されてもよい。
図7に示すように、本例において、表皮部6は、表皮部6の厚さ方向に表皮部6を貫通する複数の貫通孔6Bを有している。これら複数の貫通孔6Bは、表皮部6の全体にわたって分散して設けられており、それにより、表皮部6は、メッシュ状に構成されている。表皮部6の各貫通孔6Bのうちの一部又は全部(好適には全部)は、表皮部6に対し連結された骨格部2の骨部2Bや結合部2Jによって完全には塞がれておらず、貫通孔6Bを介した通気が可能にされている。
本例において、表皮部6は、それぞれ骨格部2の外表面に沿って柱状に延在する複数の柱部6Cを有している(より具体的に、本例において、表皮部6は、これら柱部6Cから構成されている)。複数の柱部6Cの端部6Ceどうしが互いに隣接する箇所で、これらの柱部6Cの端部6Ceどうしが連結されている。各貫通孔6Bは、複数の柱部6Cどうしの間に区画されている。表皮部6を構成する各柱部6Cは、骨格部2の内部には位置していない。
多孔質構造体1が表皮部6を備えていることにより、骨格部2が多孔質構造体1の外部(ひいては座席シート用のクッション材の外部)に剥き出しになることを抑制できるので、座席シート用のクッション材に対してユーザ等からの荷重が掛かったときに、骨格部2は、直接その荷重を受けるのではなく、表皮部6を介してその荷重を受けることとなるので、骨格部2が破損しにくくなる。よって、多孔質構造体1(ひいては、座席用シートのクッション材)の耐久性を向上できる。
また、表皮部6の外表面は、骨格部2の外表面よりも凹凸が遥かに少ないため、多孔質構造体1が表皮部6を備えていることにより、ユーザが座席シート用のクッション材に対して荷重を掛けるときにユーザが感じる違和感を低減できる。よって、座席シート用のクッション材の座り心地を向上できる。
また、表皮部6は、複数の貫通孔6Bを有しているので、表皮部6を介した骨格部2の内外への通気を確保できる。
ただし、表皮部6が骨格部2の外表面のうちの一部のみに設けられる場合(ひいては、座席用シートのクッション材の外表面のうちの一部のみを構成する場合)、骨格部2の内外への通気は、骨格部2の外表面のうち表皮部6が設けられていない部分(ひいては、座席用シートのクッション材の外表面のうち表皮部6が設けられていない部分)を介して確保することが可能であるので、表皮部6は、貫通孔6Bを有していなくてもよく、すなわち、表皮部6の全体にわたって連続したシート状に構成されていてもよい。
図6〜図8の例では、表皮部6の平面視において、複数の貫通孔6Bが規則性を有する配置パターンをもって配置されているが、複数の貫通孔6Bの配置は、規則性の無いランダムな配置でもよい。
図6〜図8の例では、表皮部6の平面視(図18のように、表皮部6の外表面に対し垂直に対向する方向から観た表面視)において、各柱部6Cは、直線状に延在しており、各貫通孔6Bは、それぞれ三角形をなしており、互いに異なる方向に延在する3つの柱部6Cどうしの間に区画されている。ただし、各柱部6Cのうち一部又は全部は、湾曲状に(湾曲形状に沿って)延在していてもよい。また、各貫通孔6Bは、それぞれ、表皮部6の平面視において、三角形以外の任意の多角形状(四角形等)、あるいは、多角形状以外の任意の形状(例えば、円(真円、楕円等))をなしてよい。また、図16〜図18の例において、表皮部6の平面視における各貫通孔6Bの形状及び寸法は、均一(互いに同じ)であるが、各貫通孔6Bの形状及び/又は寸法は、不均一であってもよい。
図6〜図8の例において、表皮部6を構成する各柱部6Cは、それぞれの断面形状が、円形(真円形)である。これにより、表皮部6の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)の造形がしやすくなるとともに、多孔質構造体1の外側に向かって尖った部分が無くなるので、座席シート用のクッション材の触り心地や座り心地を向上できる。なお、各柱部6Cの断面形状は、それぞれの延在方向に垂直な断面における形状である。ただし、表皮部6を構成する各柱部6Cのうち全部又は一部の柱部6Cは、それぞれの断面形状が、多角形(正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、真円形以外の円形(楕円形等)でもよい。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各柱部6Cどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
図6〜図8の例では、表皮部6の平面視(図18のように、表皮部6の外表面に対し垂直に対向する方向から観た表面視)において、各柱部6Cは、直線状に延在しており、各貫通孔6Bは、それぞれ三角形をなしており、互いに異なる方向に延在する3つの柱部6Cどうしの間に区画されている。ただし、各柱部6Cのうち一部又は全部は、湾曲状に(湾曲形状に沿って)延在していてもよい。また、各貫通孔6Bは、それぞれ、表皮部6の平面視において、三角形以外の任意の多角形状(四角形等)、あるいは、多角形状以外の任意の形状(例えば、円(真円、楕円等))をなしてよい。また、図16〜図18の例において、表皮部6の平面視における各貫通孔6Bの形状及び寸法は、均一(互いに同じ)であるが、各貫通孔6Bの形状及び/又は寸法は、不均一であってもよい。
図6〜図8の例において、表皮部6を構成する各柱部6Cは、それぞれの断面形状が、円形(真円形)である。これにより、表皮部6の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)の造形がしやすくなるとともに、多孔質構造体1の外側に向かって尖った部分が無くなるので、座席シート用のクッション材の触り心地や座り心地を向上できる。なお、各柱部6Cの断面形状は、それぞれの延在方向に垂直な断面における形状である。ただし、表皮部6を構成する各柱部6Cのうち全部又は一部の柱部6Cは、それぞれの断面形状が、多角形(正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、真円形以外の円形(楕円形等)でもよい。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各柱部6Cどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
図6〜図8の例のように、表皮部6の各貫通孔6Bがそれぞれ複数の柱部6Cによって区画される場合、表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6C(図17、図18)は、図の例のように柱部6Cの延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、柱部6Cの延在方向に沿って不均一でもよい。また、表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6Cは、図の例のように柱部6Cどうしで同じでもよいし、あるいは、柱部6Cどうしで異なっていてもよい。なお、各柱部6Cの幅W6Cは、それぞれの延在方向に垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。
表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6Cの最大値は、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)のクッション性を確保する観点から、3.0mm以下であると好適であり、2.5mm以下であるとより好適である。表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6Cの最小値は、表皮部6の耐久性の観点から、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。
同様に、表皮部6の厚さT6(図17)は、表皮部6の全体にわたって均一でもよいし不均一でもよい。表皮部6の厚さT6の最大値は、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)のクッション性を確保する観点から、3.0mm以下であると好適であり、2.5mm以下であるとより好適である。表皮部6の厚さT6の最小値は、表皮部6の耐久性の観点から、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。
骨格部2の破損を抑制する観点から、表皮部6の各貫通孔6Bの直径の最大値(最も大きな直径を有する貫通孔6Bの直径)は、骨格部2のセル孔Cの直径の平均値以下であると好適であり、骨格部2のセル孔Cの直径の平均値未満であるとより好適である。図18の例のように表皮部6を平面視したときの貫通孔6Bの形状が非円形である場合、貫通孔6Bの「直径」は、表皮部6を平面視したときの貫通孔6Bの外接円の直径を指すものとする。
表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6Cの最大値は、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)のクッション性を確保する観点から、3.0mm以下であると好適であり、2.5mm以下であるとより好適である。表皮部6を構成する各柱部6Cの幅W6Cの最小値は、表皮部6の耐久性の観点から、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。
同様に、表皮部6の厚さT6(図17)は、表皮部6の全体にわたって均一でもよいし不均一でもよい。表皮部6の厚さT6の最大値は、多孔質構造体1(ひいては座席シート用のクッション材)のクッション性を確保する観点から、3.0mm以下であると好適であり、2.5mm以下であるとより好適である。表皮部6の厚さT6の最小値は、表皮部6の耐久性の観点から、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。
骨格部2の破損を抑制する観点から、表皮部6の各貫通孔6Bの直径の最大値(最も大きな直径を有する貫通孔6Bの直径)は、骨格部2のセル孔Cの直径の平均値以下であると好適であり、骨格部2のセル孔Cの直径の平均値未満であるとより好適である。図18の例のように表皮部6を平面視したときの貫通孔6Bの形状が非円形である場合、貫通孔6Bの「直径」は、表皮部6を平面視したときの貫通孔6Bの外接円の直径を指すものとする。
図6〜図8の例のように、表皮部6の各貫通孔6Bがそれぞれ複数の柱部6Cによって区画される場合、通気性向上の観点から、表皮部6における貫通孔6Bの面積率は、50%以上が好適であり、70%以上がより好適である。また、表皮部6の各貫通孔6Bがそれぞれ複数の柱部6Cによって区画される場合、表皮部6の耐久性向上の観点から、表皮部6における貫通孔6Bの面積率は、99%以下が好適であり、95%以下がより好適である。なお、「表皮部6における貫通孔6Bの面積率」は、表皮部6の全体面積A2に対する、表皮部6に設けられた全ての貫通孔6Bの総面積A3の割合(A3×100/A2 [%])を指す。「表皮部6の全体面積A2」は、表皮部6の外縁によって囲まれる部分の面積を指しており、貫通孔6Bが占める面積も含む。
図9〜図11は、多孔質構造体1の第2変形例を説明するための図面である。図9は、多孔質構造体1の第2変形例の一部を示す、斜視図である。図10は、図9の多孔質構造体1のうち、破線で囲ったF部分を、図9のG矢印の方向(Y方向)から観た様子を示す、F矢視図である。図11は、図9の多孔質構造体1のうち、G部分をH矢印の方向(−Z方向)から観た様子を示す、H矢視図である。
本明細書で説明する各例において、多孔質構造体1は、図1に示す骨格部2に加えて、図6〜図8の例とは異なる表皮部6を備えていてもよい。このとき、多孔質構造体1は、上述した膜3(図5)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。
図9〜図11の例の表皮部6は、骨格部2の外側の少なくとも一部に、複数のセル孔Cの少なくとも一部を塞ぐように、骨格部2と一体に形成され、外側の少なくとも一部が面とされている。多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、表皮部6は、多孔質構造体1から構成される座席シート用のクッション材の外表面の一部又は全部を構成することとなる。図9に示す多孔質構造体1の部分において、表皮部6は、平坦状に構成されているが、表皮部6は、骨格部2の外表面に沿う任意の形状を構成してよく、例えば曲面(湾曲形状)を構成してもよい。
図9〜図11の例では、表皮部6は、骨格部2のうち、最も外側に位置している部分の一部または全部と一体に形成され、かつ、セル孔Cの一部又は全部を塞ぐように連続した面を有している。表皮部6は、外側の少なくとも一部が面とされている。ここで、「面」とは、例えば、概略的に滑らかに連続する面を指しており、凹凸の無い滑らかな面でもよいし、あるいは、凹凸のある面であってもよい。ただし、面が凹凸を有する場合、面は、3Dプリンタを用いて造形するのに実現容易な表面粗さ、例えば、凹凸の凸部や凹部の各方向の寸法(高さ、深さ、幅、直径等)が0.1mm以上となる表面粗さを、有するものとし、また、凹凸の凸部の高さ(すなわち凹部の深さ)が2mm以下であるものとすることが好ましい。
このように、表皮部6は、骨格部2の外側の少なくとも一部に、複数のセル孔Cの少なくとも一部を塞ぐように形成されているため、ユーザが座席シート用のクッション材に対して荷重を掛けるときにユーザが感じる違和感を低減できる。よって、座席シート用のクッション材の座り心地を向上できる。
本明細書で説明する各例において、多孔質構造体1は、図1に示す骨格部2に加えて、図6〜図8の例とは異なる表皮部6を備えていてもよい。このとき、多孔質構造体1は、上述した膜3(図5)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。
図9〜図11の例の表皮部6は、骨格部2の外側の少なくとも一部に、複数のセル孔Cの少なくとも一部を塞ぐように、骨格部2と一体に形成され、外側の少なくとも一部が面とされている。多孔質構造体1が座席シート用のクッション材に利用される場合、表皮部6は、多孔質構造体1から構成される座席シート用のクッション材の外表面の一部又は全部を構成することとなる。図9に示す多孔質構造体1の部分において、表皮部6は、平坦状に構成されているが、表皮部6は、骨格部2の外表面に沿う任意の形状を構成してよく、例えば曲面(湾曲形状)を構成してもよい。
図9〜図11の例では、表皮部6は、骨格部2のうち、最も外側に位置している部分の一部または全部と一体に形成され、かつ、セル孔Cの一部又は全部を塞ぐように連続した面を有している。表皮部6は、外側の少なくとも一部が面とされている。ここで、「面」とは、例えば、概略的に滑らかに連続する面を指しており、凹凸の無い滑らかな面でもよいし、あるいは、凹凸のある面であってもよい。ただし、面が凹凸を有する場合、面は、3Dプリンタを用いて造形するのに実現容易な表面粗さ、例えば、凹凸の凸部や凹部の各方向の寸法(高さ、深さ、幅、直径等)が0.1mm以上となる表面粗さを、有するものとし、また、凹凸の凸部の高さ(すなわち凹部の深さ)が2mm以下であるものとすることが好ましい。
このように、表皮部6は、骨格部2の外側の少なくとも一部に、複数のセル孔Cの少なくとも一部を塞ぐように形成されているため、ユーザが座席シート用のクッション材に対して荷重を掛けるときにユーザが感じる違和感を低減できる。よって、座席シート用のクッション材の座り心地を向上できる。
図9〜図11の例では、表皮部6は、面が形成されている平滑部6Aと、平滑部6Aによって区画され、表皮部6を貫通している貫通孔6Bと、からなっている。
表皮部6の外側の面の面積、すなわち、表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの外側の面の面積、すなわち、平滑部6Aの表面積の割合は8%以上であることが好ましい。表皮部6の表面積とは、平滑部6Aの表面積と、貫通孔6Bの開口の総面積と、の総和である。
表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの表面積の割合が8%以上であると、多孔質構造体1が押圧された場合に、平滑部6Aによって受けられる押圧力が大きくなる。そのため、骨格部2における直接、衝撃を受ける部分が少なくなり、骨格部2が破損する可能性が低くなる。これに伴い、多孔質構造体1の耐久性が高くなる。ただし、表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの表面積の割合が8%未満であってもよい。この場合、多孔質構造体1における骨格部2の内外への通気をより向上することができる。
貫通孔6Bは、表面視において円形又は長円形であってもよいし、矩形であってもよいし、他の形状であってもよい。本例では、表皮部6は、複数の貫通孔6Bを含み、複数の貫通孔6Bは、表面視において、表皮部6の面が格子状に連続するように配列されている。
表皮部6の外側の面の面積、すなわち、表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの外側の面の面積、すなわち、平滑部6Aの表面積の割合は8%以上であることが好ましい。表皮部6の表面積とは、平滑部6Aの表面積と、貫通孔6Bの開口の総面積と、の総和である。
表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの表面積の割合が8%以上であると、多孔質構造体1が押圧された場合に、平滑部6Aによって受けられる押圧力が大きくなる。そのため、骨格部2における直接、衝撃を受ける部分が少なくなり、骨格部2が破損する可能性が低くなる。これに伴い、多孔質構造体1の耐久性が高くなる。ただし、表皮部6の表面積に対する、平滑部6Aの表面積の割合が8%未満であってもよい。この場合、多孔質構造体1における骨格部2の内外への通気をより向上することができる。
貫通孔6Bは、表面視において円形又は長円形であってもよいし、矩形であってもよいし、他の形状であってもよい。本例では、表皮部6は、複数の貫通孔6Bを含み、複数の貫通孔6Bは、表面視において、表皮部6の面が格子状に連続するように配列されている。
上述したように、本発明の座席シート用のクッション材は、任意の種類の座席シート用のクッション材を構成してよいが、例えば、乗り物用シート用のクッション材を構成すると好適であり、車両用シートパッドを構成するとより好適である。以下では、座席シート用のクッション材として、車両用シートパッドを例にとって説明する。
一例として、図12に、図1の例の多孔質構造体1を備えた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を示す。図12の例における車両用シートパッド300は、着座者が着座するためのクッションパッド310と、着座者の背中を支持するためのバックパッド320と、を備えている。
図12では、車両用シートパッド300に着座した着座者から観たときの「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の各方向を、表記している。
クッションパッド310は、着座者の臀部及び大腿部が載るように構成されたメインパッド部311と、メインパッド部311の左右両側に位置する一対のサイドパッド部312と、を有している。バックパッド320は、着座者の背部及び腰部を支持するように構成されたメインパッド部321と、メインパッド部321の左右両側に位置する一対のサイドパッド部322と、を有している。
図12の例では、クッションパッド310とバックパッド320とが、それぞれ、別々の(別部材としての)多孔質構造体から構成されている。クッションパッド310の一部(追って詳細に説明する装填体8)を構成する多孔質構造体は、3Dプリンタによって造形された、図1〜図11を参照して説明した各例のいずれかの多孔質構造体1であり、残りの一部を構成する多孔質構造体は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、造形されたものである。また、バックパッド320を構成する多孔質構造体は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、造形されたものである。このように、クッションパッド310及びバックパッド320の例えば一部のみを3Dプリンタによって製造することで、コストを低減することができる。
一例として、図12に、図1の例の多孔質構造体1を備えた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を示す。図12の例における車両用シートパッド300は、着座者が着座するためのクッションパッド310と、着座者の背中を支持するためのバックパッド320と、を備えている。
図12では、車両用シートパッド300に着座した着座者から観たときの「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の各方向を、表記している。
クッションパッド310は、着座者の臀部及び大腿部が載るように構成されたメインパッド部311と、メインパッド部311の左右両側に位置する一対のサイドパッド部312と、を有している。バックパッド320は、着座者の背部及び腰部を支持するように構成されたメインパッド部321と、メインパッド部321の左右両側に位置する一対のサイドパッド部322と、を有している。
図12の例では、クッションパッド310とバックパッド320とが、それぞれ、別々の(別部材としての)多孔質構造体から構成されている。クッションパッド310の一部(追って詳細に説明する装填体8)を構成する多孔質構造体は、3Dプリンタによって造形された、図1〜図11を参照して説明した各例のいずれかの多孔質構造体1であり、残りの一部を構成する多孔質構造体は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、造形されたものである。また、バックパッド320を構成する多孔質構造体は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、造形されたものである。このように、クッションパッド310及びバックパッド320の例えば一部のみを3Dプリンタによって製造することで、コストを低減することができる。
図13は、クッションパッド310のメインパッド部311及びサイドパッド部312を詳細に示す、斜視図である。図13に示すように、メインパッド部311は、シート本体7と、シート本体7に装填されている装填体8と、を備えている。
ここで、図14〜図17を参照しながら、シート本体7の一例について詳細に説明する。図14は、図13のメインパッド部311における、シート本体7を示す、斜視図である。図15は、図14のシート本体7を示す、上面図である。図16は、図14のシート本体7のI−I断面図である。図17は、図14のシート本体7のJ−J断面図である。
図14に示すように、シート本体7は、尻下部71と、腿下周縁部72と、溝部73と、穴部74と、バックパッド連結部75と、シート本体側連結部76とを備えている。尻下部71、腿下周縁部72、及びバックパッド連結部75は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、製造された、多孔質構造体によって構成されている。
図14に示すように、シート本体7は、尻下部71と、腿下周縁部72と、溝部73と、穴部74と、バックパッド連結部75と、シート本体側連結部76とを備えている。尻下部71、腿下周縁部72、及びバックパッド連結部75は、金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、製造された、多孔質構造体によって構成されている。
尻下部71は、上方向に面する、略平坦な平坦面を有している。尻下部71は、図15に示すような、着座者が着座する面を着座者側から観た上面視において、後方、左方及び右方に位置する3つの直線と、前方に位置する緩やかな1つの前方に凸の円弧状の曲線とを周縁とする形状とされている。
腿下周縁部72は、尻下部71の周縁を構成する上面視前側の曲線より前側に配置されている。腿下周縁部72は、当該腿下周縁部72の内側に上下方向に沿って延びる略矩形状の穴部74を区画している。図14及び図15の例では、穴部74は、シート本体7を上下方向に貫通しているが、穴部74が、上方又は下方に底面を有する凹状の形状であってもよい。
腿下周縁部72は、上面視において、左方及び右方に互いに対向して位置する2つの直線と、後方及び前方に位置する緩やかな円弧状の曲線とを周縁とする形状である。腿下周縁部72において後方に位置する緩やかな円弧状の曲線は、尻下部71の周縁を構成する曲線に対して一定の間隔を開けて、沿うように位置している。
図14〜図17の例では、腿下周縁部72は、下側腿下周縁部(第1腿下周縁部)721と、上側腿下周縁部(第2腿下周縁部)722と、前側腿下周縁部(第3腿下周縁部)723とを含む。下側腿下周縁部721、上側腿下周縁部722、及び前側腿下周縁部723は、一体に構成されている。下側腿下周縁部721、上側腿下周縁部722、及び前側腿下周縁部723は、サイドパッド部312とも一体に構成されている。
下側腿下周縁部721及び上側腿下周縁部722は、上面視における、腿下周縁部72の左右側及び後側に位置している。下側腿下周縁部721は、上側腿下周縁部722より下側に位置し、上側腿下周縁部722より内側に向かって突出している。具体的には、図16に示すように、下側腿下周縁部721の左側721Lは上側腿下周縁部722の左側722Lより右方向に突出し、下側腿下周縁部721の右側721Rは上側腿下周縁部722の右側722Rより左方向に突出している。また、図17に示すように、下側腿下周縁部721の後側721Bは上側腿下周縁部722の後側722Bより前方向に突出している。これにより、下側腿下周縁部721には、上方向に向かう、上側腿下周縁部722の内側側面に連続している段差面である本体段差面BSが構成されている。
図17に示すように、前側腿下周縁部723は、腿下周縁部72全体における前側に位置している。図16に示すように、前側腿下周縁部723の上端部723Tは左右方向における中心近傍で最も下方に位置し、左右方向の端部に向かうにつれて上方に位置するようにされている。
腿下周縁部72は、尻下部71の周縁を構成する上面視前側の曲線より前側に配置されている。腿下周縁部72は、当該腿下周縁部72の内側に上下方向に沿って延びる略矩形状の穴部74を区画している。図14及び図15の例では、穴部74は、シート本体7を上下方向に貫通しているが、穴部74が、上方又は下方に底面を有する凹状の形状であってもよい。
腿下周縁部72は、上面視において、左方及び右方に互いに対向して位置する2つの直線と、後方及び前方に位置する緩やかな円弧状の曲線とを周縁とする形状である。腿下周縁部72において後方に位置する緩やかな円弧状の曲線は、尻下部71の周縁を構成する曲線に対して一定の間隔を開けて、沿うように位置している。
図14〜図17の例では、腿下周縁部72は、下側腿下周縁部(第1腿下周縁部)721と、上側腿下周縁部(第2腿下周縁部)722と、前側腿下周縁部(第3腿下周縁部)723とを含む。下側腿下周縁部721、上側腿下周縁部722、及び前側腿下周縁部723は、一体に構成されている。下側腿下周縁部721、上側腿下周縁部722、及び前側腿下周縁部723は、サイドパッド部312とも一体に構成されている。
下側腿下周縁部721及び上側腿下周縁部722は、上面視における、腿下周縁部72の左右側及び後側に位置している。下側腿下周縁部721は、上側腿下周縁部722より下側に位置し、上側腿下周縁部722より内側に向かって突出している。具体的には、図16に示すように、下側腿下周縁部721の左側721Lは上側腿下周縁部722の左側722Lより右方向に突出し、下側腿下周縁部721の右側721Rは上側腿下周縁部722の右側722Rより左方向に突出している。また、図17に示すように、下側腿下周縁部721の後側721Bは上側腿下周縁部722の後側722Bより前方向に突出している。これにより、下側腿下周縁部721には、上方向に向かう、上側腿下周縁部722の内側側面に連続している段差面である本体段差面BSが構成されている。
図17に示すように、前側腿下周縁部723は、腿下周縁部72全体における前側に位置している。図16に示すように、前側腿下周縁部723の上端部723Tは左右方向における中心近傍で最も下方に位置し、左右方向の端部に向かうにつれて上方に位置するようにされている。
図14及び図15に示すように、溝部73は、上面視において、腿下周縁部72の周縁を構成する後方の曲線と尻下部71の周縁を構成する前方の曲線とによって区画される溝である。溝部73は、車両用シートパッド300を覆うカバーの縫いしろを収容することができる。
バックパッド連結部75は、尻下部71と連結して構成されており、バックパッド320と連結することができるように構成されている。
バックパッド連結部75は、尻下部71と連結して構成されており、バックパッド320と連結することができるように構成されている。
シート本体側連結部76は、装填体8と連結する機械的連結手段を有している。機械的連結手段とは、接着剤等を用いた化学的な連結手段ではない連結手段を指す。機械的連結手段は、図13〜図20の例では、シート本体7の外表面に設けられた面ファスナ(シート本体側面ファスナ)である。図13〜図20の例では、シート本体側連結部76は、シート本体側面ファスナの着脱可能面が、腿下周縁部72とは反対側、すなわち穴部74側を向くように取付けられている。着脱可能面は、例えば、複数の微小なフック及びループのいずれかによって構成されている。なお、シート本体側面ファスナが複数の微小なフックによって構成されている場合、後述する装填体側面ファスナ822は微小なループによって構成されている。シート本体側面ファスナが複数の微小なループによって構成されている場合、後述する装填体側面ファスナ822は複数の微小なフックによって構成されている。シート本体側面ファスナが複数の微小なフック及びループの両方によって構成されている場合、後述する装填体側面ファスナ822は複数の微小なフック及びループの両方によって構成されている。
シート本体側連結部76は、下側シート本体側連結部761と、上側シート本体側連結部762と、の少なくとも1つを有する(図14〜図17の例では、シート本体側連結部76は、下側シート本体側連結部761と、上側シート本体側連結部762との両方を有する)。下側シート本体側連結部761は、下側腿下周縁部721の内側面の少なくとも一部に取付けられている(図14〜図17の例では、下側シート本体側連結部761は、下側腿下周縁部721の内側面の全体に取付けられている)。上側シート本体側連結部762は、上側腿下周縁部722の内側面の少なくとも一部に取付けられている(図14〜図17の例では、上側シート本体側連結部762は、上側腿下周縁部722の内側面の全体に取付けられている)。
シート本体側連結部76は、下側シート本体側連結部761と、上側シート本体側連結部762と、の少なくとも1つを有する(図14〜図17の例では、シート本体側連結部76は、下側シート本体側連結部761と、上側シート本体側連結部762との両方を有する)。下側シート本体側連結部761は、下側腿下周縁部721の内側面の少なくとも一部に取付けられている(図14〜図17の例では、下側シート本体側連結部761は、下側腿下周縁部721の内側面の全体に取付けられている)。上側シート本体側連結部762は、上側腿下周縁部722の内側面の少なくとも一部に取付けられている(図14〜図17の例では、上側シート本体側連結部762は、上側腿下周縁部722の内側面の全体に取付けられている)。
続いて、図18〜図20を参照しながら、装填体8の一例について詳細に説明する。図18は、図13のメインパッド部311における装填体8を示す、斜視図である。図19は、図18の装填体8のK−K断面図である。図20は、図18の装填体8のL−L断面図である。なお、図18〜図20において、骨格部2は省略され、多孔質構造体1は外形のみが示されている。多孔質構造体1は、3Dプリンタによって造形された、図1〜図11を参照して説明した各例のいずれかの多孔質構造体1である。
装填体8は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部81と、本体部81と隣接し、シート本体側連結部76と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が多孔質構造体からなる装填体側連結部82とを含む。また、本体部81と、シート本体側連結部76とは、一体に形成されている。図18〜図20の例では、装填体側連結部82は、一部が多孔質構造体1からなる。
図18〜図20の例では、本体部81は、第1本体部811と、第1本体部811と一体に形成されている第2本体部812とからなっている。第2本体部812は、車両用シートパッド300に着座者が着座した際の着座方向(図18〜図20に示す下方向)で第1本体部811と隣接して一体となっている。
図18〜図20の例では、本体部81は、第1本体部811と、第1本体部811と一体に形成されている第2本体部812とからなっている。第2本体部812は、車両用シートパッド300に着座者が着座した際の着座方向(図18〜図20に示す下方向)で第1本体部811と隣接して一体となっている。
装填体側連結部82における機械的連結手段は、本体部81の外側に設けられた装填体側面ファスナ822(面ファスナ)である。具体的には、装填体側連結部82は、本体部81の外縁の少なくとも一部に配置された、多孔質構造体1からなる外縁部821と、外縁部821に取付けられた装填体側面ファスナ822とを含む。外縁部821は、本体部81の前後側及び左右側の外縁の少なくとも一部であって、シート本体側連結部76に対向する位置に配置されている。
例えば、外縁部821は、第1外縁部8211と第2外縁部8212との少なくとも一方を含む(図18〜図20の例では、外縁部821は、第1外縁部8211と第2外縁部8212との両方を含む)。第1外縁部8211は、第1本体部811の後側、左側、及び、右側の外縁の少なくとも一部であって、下側シート本体側連結部761に対向する位置に配置されている(図18〜図20の例では、第1外縁部8211は、第1本体部811の後側、左側、及び、右側のいずれにも配置されている)。第2外縁部8212は、第2本体部812の後側、左側、及び、右側の外縁の少なくとも一部であって上側シート本体側連結部762に対向する位置に配置されている(図18〜図20の例では、第2外縁部8212は、第2本体部812の後側、左側、及び、右側のいずれにも配置されている)。
例えば、外縁部821は、第1外縁部8211と第2外縁部8212との少なくとも一方を含む(図18〜図20の例では、外縁部821は、第1外縁部8211と第2外縁部8212との両方を含む)。第1外縁部8211は、第1本体部811の後側、左側、及び、右側の外縁の少なくとも一部であって、下側シート本体側連結部761に対向する位置に配置されている(図18〜図20の例では、第1外縁部8211は、第1本体部811の後側、左側、及び、右側のいずれにも配置されている)。第2外縁部8212は、第2本体部812の後側、左側、及び、右側の外縁の少なくとも一部であって上側シート本体側連結部762に対向する位置に配置されている(図18〜図20の例では、第2外縁部8212は、第2本体部812の後側、左側、及び、右側のいずれにも配置されている)。
多孔質構造体1における、第1本体部811と第1外縁部8211とを構成する部分を第1多孔質構造体11とし、第2本体部812と第2外縁部8212とを構成する部分を第2多孔質構造体12とするとき、第2多孔質構造体12は、着座方向(図18〜図20に示す下方向)に直交する方向に第1多孔質構造体11より突出しているように構成されている。具体的には、図19に示すように、第2多孔質構造体12は、左右方向に第1多孔質構造体11より突出しているように構成されている。また、図20に示すように、第2多孔質構造体12は、前後方向に第1多孔質構造体11より突出しているように構成されている。
これに伴い、第2多孔質構造体12には、下方向に面する、第1多孔質構造体11に連続する段差面であるパッド段差面PSが構成されている。また、多孔質構造体1は、パッド段差面PSが、上述した、シート本体7の本体段差面BS(図16及び図17参照)に沿うように構成されている。
これにより、第2本体部812に対して第1本体部811を下側にして、穴部74の上方から下方に装填体8を挿入すると、第2多孔質構造体12における第1多孔質構造体11より突出している部分が本体段差面BSによって係止され、多孔質構造体1は、シート本体7の穴部74において上下方向に位置決めすることができる。したがって、多孔質構造体1を含む装填体8は安定して配置されるため、容易に車両用シートパッド300を製造することができる。
これに伴い、第2多孔質構造体12には、下方向に面する、第1多孔質構造体11に連続する段差面であるパッド段差面PSが構成されている。また、多孔質構造体1は、パッド段差面PSが、上述した、シート本体7の本体段差面BS(図16及び図17参照)に沿うように構成されている。
これにより、第2本体部812に対して第1本体部811を下側にして、穴部74の上方から下方に装填体8を挿入すると、第2多孔質構造体12における第1多孔質構造体11より突出している部分が本体段差面BSによって係止され、多孔質構造体1は、シート本体7の穴部74において上下方向に位置決めすることができる。したがって、多孔質構造体1を含む装填体8は安定して配置されるため、容易に車両用シートパッド300を製造することができる。
また、図18〜図20の例では、第2本体部812の前方に突出している部分の下端は、左右方向における中心近傍で最も低く、左右方向の端部に向かうにつれて高くなるように湾曲している。第2本体部812の前方に突出している部分の下側の端部は、図16及び図17に示す前側腿下周縁部723の上端部723Tにおける湾曲した形状に沿うように湾曲している。これにより、メインパッド部311の前方において、左右端部よりも中央近傍に広く多孔質構造体1が配置されている。上述したように、第2本体部812は、多孔質構造体1によって構成され、当該多孔質構造体1は、3Dプリンタにより造形されるため、第2本体部812の前方に突出している部分を着座者が膝裏部及び下腿部において快適に感じる特性とすることができ、これにより着座者は快適に着座することができる。
装填体側面ファスナ822は、外縁部821における本体部81側とは反対側に、装填体側面ファスナ822の着脱可能面が外側を向くように取付けられている。このとき、装填体側面ファスナ822は、着脱可能面の反対側の面が接着剤により外縁部821に接着することによって、外縁部821に取付けられている。装填体側面ファスナ822が、上述したシート本体側連結部76のシート本体側面ファスナに係合することによって、装填体8はシート本体7に連結される。
具体的には、装填体側面ファスナ822は、装填体側第1面ファスナ8221と、装填体側第2面ファスナ8222との少なくともいずれかを含む(図18〜図20の例では、装填体側面ファスナ822は、装填体側第1面ファスナ8221と、装填体側第2面ファスナ8222との両方を含む)。
装填体側第1面ファスナ8221は、第1外縁部8211の外側、すなわち第1本体部811とは反対側の少なくとも一部であって、下側シート本体側連結部761に対向する位置に、装填体側第1面ファスナ8221の着脱可能面が外側を向くように取付けられている(図18〜図20の例では、装填体側第1面ファスナ8221は、第1外縁部8211の後側、左側、及び、右側にそれぞれ取付けられている)。このとき、装填体側第1面ファスナ8221は、着脱可能面の反対側の面が接着剤により第1外縁部8211に接着することによって、第1外縁部8211に取付けられている。装填体側第2面ファスナ8222は、第2外縁部8212の外側、すなわち第2本体部812とは反対側の少なくとも一部であって、上側シート本体側連結部762に対向する位置に、装填体側第2面ファスナ8222の着脱可能面が外側を向くように取付けられている(図18〜図20の例では、装填体側第2面ファスナ8222は、第2外縁部8212の後側、左側、及び、右側それぞれに取付けられている)。このとき、装填体側第2面ファスナ8222は、着脱可能面の反対側の面が接着剤により第2外縁部8212に接着することによって、第2外縁部8212に取付けられている。
これにより、装填体8における、装填体側面ファスナ822を有する装填体連結部82が、シート本体側ファスナによって構成されるシート本体側連結部76に係合することによって、例えば、接着剤等を用いて化学的に装填体8をシート本体7に接着させる場合に比べて、装填体8をシート本体7に容易に装填することができる。また、装填体側面ファスナ822と、シート本体側ファスナとは、互いに係合した後に容易に分離することができるため、シート本体7における正確な位置に装填体8を装填するために、装填作業をやり直すことが容易となる。
具体的には、装填体側面ファスナ822は、装填体側第1面ファスナ8221と、装填体側第2面ファスナ8222との少なくともいずれかを含む(図18〜図20の例では、装填体側面ファスナ822は、装填体側第1面ファスナ8221と、装填体側第2面ファスナ8222との両方を含む)。
装填体側第1面ファスナ8221は、第1外縁部8211の外側、すなわち第1本体部811とは反対側の少なくとも一部であって、下側シート本体側連結部761に対向する位置に、装填体側第1面ファスナ8221の着脱可能面が外側を向くように取付けられている(図18〜図20の例では、装填体側第1面ファスナ8221は、第1外縁部8211の後側、左側、及び、右側にそれぞれ取付けられている)。このとき、装填体側第1面ファスナ8221は、着脱可能面の反対側の面が接着剤により第1外縁部8211に接着することによって、第1外縁部8211に取付けられている。装填体側第2面ファスナ8222は、第2外縁部8212の外側、すなわち第2本体部812とは反対側の少なくとも一部であって、上側シート本体側連結部762に対向する位置に、装填体側第2面ファスナ8222の着脱可能面が外側を向くように取付けられている(図18〜図20の例では、装填体側第2面ファスナ8222は、第2外縁部8212の後側、左側、及び、右側それぞれに取付けられている)。このとき、装填体側第2面ファスナ8222は、着脱可能面の反対側の面が接着剤により第2外縁部8212に接着することによって、第2外縁部8212に取付けられている。
これにより、装填体8における、装填体側面ファスナ822を有する装填体連結部82が、シート本体側ファスナによって構成されるシート本体側連結部76に係合することによって、例えば、接着剤等を用いて化学的に装填体8をシート本体7に接着させる場合に比べて、装填体8をシート本体7に容易に装填することができる。また、装填体側面ファスナ822と、シート本体側ファスナとは、互いに係合した後に容易に分離することができるため、シート本体7における正確な位置に装填体8を装填するために、装填作業をやり直すことが容易となる。
また、装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分の密度(本例では、外縁部821)は、本体部81の密度より高い。ここで、密度とは、多孔質構造体1における単位体積当たりの質量である。
多孔質構造体1の最外側の面から、当該最外側の面から2〜10mm隔てた位置までの領域を、本体部81より密度を高めた、装填体側連結部82の領域(外縁部821)とすることが好ましい。この場合、外縁部821の密度は、本体部81の密度の1〜5倍とすることが好ましい。
外縁部821の密度を本体部81の密度より高くするために、外縁部821における単位領域当たりの骨部2Bの数を、本体部81における単位領域当たりの骨部2Bの数を多くしてもよいし、外縁部821における骨部2Bの平均断面積を、本体部81における骨部2Bの平均断面積より太くしてもよい。また、外縁部821を構成する骨部2Bを形成する材料として、本体部81を構成する骨部2Bを形成する材料より高い密度の材料を用いてもよい。
従来の金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、上述したような、互いに隣接して一体として形成される本体部81と外縁部821とを構成する多孔質構造体1を造形しようとする場合、上述したように、骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積を互いに異ならせるようにすることは困難であるが、3Dプリンタを用いる場合、追って詳細に説明するように、コンピュータを用いて、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(例えば、3次元CADデータ)に基づいて多孔質構造体1を形成するため、単位領域当たりの骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積が異なる、互いに隣接して、一体となって構成されている外縁部821及び本体部81を含む多孔質構造体1を容易に造形することができる。したがって、当該多孔質構造体1を含む装填体8容易に製造することができる。
また、これにより、着座者が着座する部分を含む本体部81におけるクッション性を保持しつつ、シート本体7に対向する装填体側連結部82に含まれる外縁部821を撓みにくくすることによって、装填体8をシート本体7に強固かつ容易に取付けることができる。したがって、装填体8がシート本体7に強固に取付けられた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を容易に製造することができる。
このように装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分(本例では、外縁部821)の密度を、本体部81の密度より高くすることによって、外縁部821を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、シート本体7との容易かつ強固な連結が可能となる程度にすることができる。言い換えれば、シート本体7に対向する連結部82に含まれる外縁部821を含む装填体8が、シート本体7に容易かつ強固に取付けることができる程度に、当該外縁部821を適切に撓みにくくすることができる。この場合、このような多孔質構造体1を含む装填体8を容易かつ強固に取付けることができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、着座者が着座したときのクッション性を良好なものとすることが可能となる程度にすることができる。この場合、着座者が本体部81に対向して着座したときの快適さを向上することができ、着座者は快適に着座することができる。
多孔質構造体1の最外側の面から、当該最外側の面から2〜10mm隔てた位置までの領域を、本体部81より密度を高めた、装填体側連結部82の領域(外縁部821)とすることが好ましい。この場合、外縁部821の密度は、本体部81の密度の1〜5倍とすることが好ましい。
外縁部821の密度を本体部81の密度より高くするために、外縁部821における単位領域当たりの骨部2Bの数を、本体部81における単位領域当たりの骨部2Bの数を多くしてもよいし、外縁部821における骨部2Bの平均断面積を、本体部81における骨部2Bの平均断面積より太くしてもよい。また、外縁部821を構成する骨部2Bを形成する材料として、本体部81を構成する骨部2Bを形成する材料より高い密度の材料を用いてもよい。
従来の金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、上述したような、互いに隣接して一体として形成される本体部81と外縁部821とを構成する多孔質構造体1を造形しようとする場合、上述したように、骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積を互いに異ならせるようにすることは困難であるが、3Dプリンタを用いる場合、追って詳細に説明するように、コンピュータを用いて、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(例えば、3次元CADデータ)に基づいて多孔質構造体1を形成するため、単位領域当たりの骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積が異なる、互いに隣接して、一体となって構成されている外縁部821及び本体部81を含む多孔質構造体1を容易に造形することができる。したがって、当該多孔質構造体1を含む装填体8容易に製造することができる。
また、これにより、着座者が着座する部分を含む本体部81におけるクッション性を保持しつつ、シート本体7に対向する装填体側連結部82に含まれる外縁部821を撓みにくくすることによって、装填体8をシート本体7に強固かつ容易に取付けることができる。したがって、装填体8がシート本体7に強固に取付けられた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を容易に製造することができる。
このように装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分(本例では、外縁部821)の密度を、本体部81の密度より高くすることによって、外縁部821を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、シート本体7との容易かつ強固な連結が可能となる程度にすることができる。言い換えれば、シート本体7に対向する連結部82に含まれる外縁部821を含む装填体8が、シート本体7に容易かつ強固に取付けることができる程度に、当該外縁部821を適切に撓みにくくすることができる。この場合、このような多孔質構造体1を含む装填体8を容易かつ強固に取付けることができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、着座者が着座したときのクッション性を良好なものとすることが可能となる程度にすることができる。この場合、着座者が本体部81に対向して着座したときの快適さを向上することができ、着座者は快適に着座することができる。
ここで、図21〜図23を参照しながら、本発明に係る座席シート用のクッションパッドである車両用シートパッド300の装填体8の一変形例について説明する。図21は、図18の装填体8の変形例を示す、斜視図である。図22は、図21の装填体8のM−M断面図である。図23は、図21の装填体8のN−N断面図である。
図21〜図23の例の装填体8の少なくとも一部は、図9〜図11の多孔質構造体1によって構成される。すなわち、本体部81を構成する多孔質構造体1、及び、外縁部821を構成する多孔質構造体1のいずれか少なくとも一方は、当該多孔質構造体1の骨格部2の外側の少なくとも一部に、骨格部2と一体に構成されている図9〜図11の例の表皮部6を有している。具体的には、本体部81を構成する多孔質構造体1は、本体部81の外側であって、外縁部821に対向しない側に表皮部6を有している。図21〜図23の例では、本体部81を構成する多孔質構造体1は、第2本体部812の上側に表皮部6を有している。これにより、着座者は、車両用シートパッド300に着座するにあたって、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2ではなく、表皮部6に対向することになる。これによって、骨格部2によって形成される角が着座者に当たるのを防ぐことができ、着座者は、快適に着座することができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の表皮部6の少なくとも一部は、上述した多孔質構造体1の表皮部6と同様に、平滑部6Aと、貫通孔6Bと、からなってもよい。図21〜図23の例では、本体部81を構成する多孔質構造体1における、第1本体部811の下側、並びに第2本体部812の上側の表皮部6は、平滑部6Aと、貫通孔6Bと、からなっている。これにより、多孔質構造体1における表皮部6の外側と内側との間での通気性を高くできる。したがって、着座者が着座する部分の通気性が高くなり、着座者が快適に着座することができる。
図21〜図23の例の装填体8の少なくとも一部は、図9〜図11の多孔質構造体1によって構成される。すなわち、本体部81を構成する多孔質構造体1、及び、外縁部821を構成する多孔質構造体1のいずれか少なくとも一方は、当該多孔質構造体1の骨格部2の外側の少なくとも一部に、骨格部2と一体に構成されている図9〜図11の例の表皮部6を有している。具体的には、本体部81を構成する多孔質構造体1は、本体部81の外側であって、外縁部821に対向しない側に表皮部6を有している。図21〜図23の例では、本体部81を構成する多孔質構造体1は、第2本体部812の上側に表皮部6を有している。これにより、着座者は、車両用シートパッド300に着座するにあたって、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2ではなく、表皮部6に対向することになる。これによって、骨格部2によって形成される角が着座者に当たるのを防ぐことができ、着座者は、快適に着座することができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の表皮部6の少なくとも一部は、上述した多孔質構造体1の表皮部6と同様に、平滑部6Aと、貫通孔6Bと、からなってもよい。図21〜図23の例では、本体部81を構成する多孔質構造体1における、第1本体部811の下側、並びに第2本体部812の上側の表皮部6は、平滑部6Aと、貫通孔6Bと、からなっている。これにより、多孔質構造体1における表皮部6の外側と内側との間での通気性を高くできる。したがって、着座者が着座する部分の通気性が高くなり、着座者が快適に着座することができる。
外縁部821を構成する多孔質構造体1は、外縁部821の外側であって、シート本体7と対向する側に表皮部6を有している。図21〜図23の例では、外縁部821を構成する多孔質構造体1は、外縁部821の外側、すなわち右側の外縁部821の右側、左側の外縁部821の左側、及び、後側の外縁部821の後側に表皮部6を有している。これにより、例えば、装填体側面ファスナ822が接着剤を介して外縁部821に接着されて取付けられる場合に、外縁部821を構成する多孔質構造体1が表皮部6を有さない場合に比べて、装填体側面ファスナ822と外縁部821との接着面積が広くなるため、装填体側面ファスナ822を、外縁部821に強固に接着することができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の表皮部6の少なくとも一部は、上述した多孔質構造体1の表皮部6と同様に、貫通孔6Bを有さず、平滑部6Aのみからなってもよい。図21〜図23の例では、外縁部821を構成する多孔質構造体1の表皮部6は、貫通孔6Bを有さず、平滑部6Aのみからなっている。本体部81を構成する多孔質構造体1における表皮部6が貫通孔6Bを有さない場合、貫通孔6Bを有する場合に比べて、装填体側面ファスナ822と外縁部821との接着面積が広くなるため、装填体側面ファスナ822を、外縁部821により強固に接着することができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の表皮部6の少なくとも一部は、上述した多孔質構造体1の表皮部6と同様に、貫通孔6Bを有さず、平滑部6Aのみからなってもよい。図21〜図23の例では、外縁部821を構成する多孔質構造体1の表皮部6は、貫通孔6Bを有さず、平滑部6Aのみからなっている。本体部81を構成する多孔質構造体1における表皮部6が貫通孔6Bを有さない場合、貫通孔6Bを有する場合に比べて、装填体側面ファスナ822と外縁部821との接着面積が広くなるため、装填体側面ファスナ822を、外縁部821により強固に接着することができる。
また、上述したように、表皮部6の面(外表面)の少なくとも一部は、曲面を構成してもよい。図21〜図23の例では、図23に示すように、第2本体部812の前方に突出している部分の表面における表皮部6の外表面は、上下方向において中央の部分が上側の部分及び下側の部分より、より前側に突出するように滑らかに湾曲する曲面を構成している。これにより、着座者が、多孔質構造体1が配置された車両用シートパッド300に着座したときに、第2本体部812の前方の曲面が着座者の膝裏および下腿部に沿うことになり、着座者に多孔質構造体1の角があたるのを回避することができる。したがって、着座者は、快適に着座することができる。
また、図21〜図23の例の車両用シートパッド300におけるメインパッド部311の装填体8を構成する多孔質構造体1を、図6〜図8の例の多孔質構造体1としてもよい。より具体的に、図21〜図23の変形例の車両用シートパッド300におけるメインパッド部311の装填体8を構成した図9〜図11の例の表皮部6を、図6〜図8の例の表皮部6に置き換えてもよい。
これにより、着座者は、車両用シートパッド300に着座するにあたって、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2ではなく、図6〜図8の表皮部6に対向することになる。したがって、骨格部2の角が着座者に当たるのを防ぐことができ、着座者は、快適に着座することができる。また、例えば、装填体側面ファスナ822が接着剤を介して外縁部821に接着して取付けられる場合、外縁部821を構成する多孔質構造体1が表皮部6を有さない場合に比べて、装填体側面ファスナ822と外縁部821との接着面積が広くなるため、装填体側面ファスナ822は、外縁部821に強固に接着することができる。
これにより、着座者は、車両用シートパッド300に着座するにあたって、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2ではなく、図6〜図8の表皮部6に対向することになる。したがって、骨格部2の角が着座者に当たるのを防ぐことができ、着座者は、快適に着座することができる。また、例えば、装填体側面ファスナ822が接着剤を介して外縁部821に接着して取付けられる場合、外縁部821を構成する多孔質構造体1が表皮部6を有さない場合に比べて、装填体側面ファスナ822と外縁部821との接着面積が広くなるため、装填体側面ファスナ822は、外縁部821に強固に接着することができる。
ここで、図24及び図25を参照しながら、本発明に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300のクッションパッド310における、メインパッド部311の第1変形例について説明する。図24は、図13に対応する図面であり、メインパッド部の第1変形例及びサイドパッド部を詳細に示す、斜視図である。図25は、図24のP部分の拡大上面図である。
シート本体側連結部76における機械的連結手段は、シート本体7に形成された凹部である。図24及び図25の例では、シート本体7のシート本体側連結部76は、穴部74と連通する、腿下周縁部72の凹部として構成されている。本例では、シート本体側連結部76は、機械的連結手段である凹部のみから構成されている。本例では、腿下周縁部72は、穴部74の後方に位置する領域にシート本体側連結部76を有するが、これに限られず、穴部74の後方、前方、及び、側方に位置する領域の少なくとも1つにシート本体側連結部76を有してもよい。また、本例では、腿下周縁部72は、2つのシート本体側連結部76を有するが、これに限られず、1つのシート本体側連結部76を有してもよいし、3つ以上のシート本体側連結部76を有してもよい。
装填体側連結部82における機械的連結手段は、本体部81から突出して形成された凸部である。本例では、装填体側連結部82は、機械的連結手段である凸部のみから構成されている。本例では、本体部81から突出して形成された凸部として構成された、装填体側連結部82が、シート本体7に形成された凹部として構成されたシート本体側連結部76に挿入され、くさび嵌合されることにより、装填体側連結部82がシート本体側連結部76に連結させられている。本例では、装填体側連結部82は、全体が多孔質構造体1からなっている。くさび嵌合とは、当該一方の部材が当該他方の部材に嵌め込まれた後に、幾何学的に、当該他方の部材から抜けることができないようにすることを指す。
本例では、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)は上面視で、装填体側連結部82の突出方向(図24及び図25の例では前後方向)のいずれかの位置P1における、突出方向に直交する方向(図24及び図25の例では左右方向)の長さL1が、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長く、凸部の根元側の部分を除いた形状が、上下方向に延びる略円柱形状、又は略球形状に形成されている。
図24及び図25の例では、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)の左右方向の長さは、装填体側連結部82の後側端部82aから位置P1までは、本体部81に近づくにつれて長くなり、位置P1から位置P2までは、本体部81に近づくにつれて短くなり、位置P2から、装填体側連結部82と本体部81との境界位置P3までは、本体部81に近づくにつれて再び長くなる。しかし、これに限られず、装填体側連結部82は、前後方向のいずれか2つの位置における左右方向の長さを比較したときに、後側の位置における左右方向の長さが、前側の位置における左右方向の長さより長くなっているような2つの位置があるような形状とすることができる。
図24及び図25の例では、シート本体側連結部76(すなわち、機械的連結手段である凹部)の形状は、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)と略同一の形状とされている。このため、シート本体側連結部76の位置P2における左右方向の長さは、位置P1における装填体側連結部82の左右方向の長さより短くなっており、このことにより、上記凹部及び凸部は、互いにくさび嵌合できるようにされている。
なお、装填体側連結部82の位置P1における左右方向の長さ、及びシート本体側連結部76の位置P2における左右方向の長さは、シート本体側連結部76の周縁部のシート本体7の密度及び装填体側連結部82の密度を鑑みて、装填体側連結部82がシート本体側連結部76から前方向に容易に外れないように定められる。
本例では、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)は上面視で、装填体側連結部82の突出方向(図24及び図25の例では前後方向)のいずれかの位置P1における、突出方向に直交する方向(図24及び図25の例では左右方向)の長さL1が、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長く、凸部の根元側の部分を除いた形状が、上下方向に延びる略円柱形状、又は略球形状に形成されている。
図24及び図25の例では、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)の左右方向の長さは、装填体側連結部82の後側端部82aから位置P1までは、本体部81に近づくにつれて長くなり、位置P1から位置P2までは、本体部81に近づくにつれて短くなり、位置P2から、装填体側連結部82と本体部81との境界位置P3までは、本体部81に近づくにつれて再び長くなる。しかし、これに限られず、装填体側連結部82は、前後方向のいずれか2つの位置における左右方向の長さを比較したときに、後側の位置における左右方向の長さが、前側の位置における左右方向の長さより長くなっているような2つの位置があるような形状とすることができる。
図24及び図25の例では、シート本体側連結部76(すなわち、機械的連結手段である凹部)の形状は、装填体側連結部82(すなわち、機械的連結手段である凸部)と略同一の形状とされている。このため、シート本体側連結部76の位置P2における左右方向の長さは、位置P1における装填体側連結部82の左右方向の長さより短くなっており、このことにより、上記凹部及び凸部は、互いにくさび嵌合できるようにされている。
なお、装填体側連結部82の位置P1における左右方向の長さ、及びシート本体側連結部76の位置P2における左右方向の長さは、シート本体側連結部76の周縁部のシート本体7の密度及び装填体側連結部82の密度を鑑みて、装填体側連結部82がシート本体側連結部76から前方向に容易に外れないように定められる。
このように構成において、装填体側連結部82を上から下に向かって移動させることによってシート本体側連結部76に挿入するとともに、本体部8を穴部74に挿入するように、装填体8を装填する。装填体側連結部82がシート本体側連結部76に挿入され、装填体側連結部82の前後方向及び左右方向における位置が規制されることに伴って、本体部81が穴部74内に位置決めされる。このため、装填体8をシート本体7に正確かつ容易に装填することができる。したがって、車両用シートパッド300を正確かつ容易に製造することができる。
また、上述したように、装填体側連結部82の突出方向(図25の例では前後方向)の位置P1(所定位置)における、突出方向に直交する方向(図25の例では左右方向)の長さL1は、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長いため、装填体側連結部82が、前後方向に動いて、シート本体側連結部76から外れるのを防ぐことができる。これに伴い、装填体8が前後方向に動いてシート本体7から外れることを防ぐことができ、堅牢性の高い車両用シートパッド300を製造することが可能となる。
また、上述したように、装填体側連結部82の突出方向(図25の例では前後方向)の位置P1(所定位置)における、突出方向に直交する方向(図25の例では左右方向)の長さL1は、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長いため、装填体側連結部82が、前後方向に動いて、シート本体側連結部76から外れるのを防ぐことができる。これに伴い、装填体8が前後方向に動いてシート本体7から外れることを防ぐことができ、堅牢性の高い車両用シートパッド300を製造することが可能となる。
また、装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分の密度(本例では、装填体側連結部82そのものであって、機械的連結手段である凸部)は、本体部81の密度より高い。具体的には、凸部の一部又は全部の密度を高くして、凸部(全体)の密度を本体部81の密度より高くすることができる。この場合、凸部(全体)の密度は、本体部81の密度の1〜5倍とすることができる。
凸部の密度を本体部81の密度より高くするために、凸部における単位領域当たりの骨部2Bの数を、本体部81における単位領域当たりの骨部2Bの数を多くしてもよいし、凸部における骨部2Bの平均断面積を、本体部81における骨部2Bの平均断面積より太くしてもよい。また凸部を構成する骨部2Bを形成する材料として、本体部81を構成する骨部2Bを形成する材料より高い密度の材料を用いてもよい。
上述したように、3Dプリンタを用いることにより、多孔質構造体1における、単位領域当たりの骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積が異なる、互いに隣接して、一体となって構成されている外縁部821及び本体部81を含む多孔質構造体1を容易に造形することができる。したがって、当該多孔質構造体1を含む装填体8容易に製造することができる。
また、これにより、着座者が着座する部分を含む本体部81におけるクッション性を保持しつつ、シート本体7に対向する装填体側連結部82を撓みにくくすることによって、装填体8をシート本体7に強固かつ容易に取付けることができる。したがって、装填体8がシート本体7に強固に取付けられた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を容易に製造することができる。
このように装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分(本例では、装填体側連結部82そのものであって、機械的連結手段である凸部)の密度を、本体部81の密度より高くすることによって、凸部を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、シート本体7との容易かつ強固な連結が可能となる程度にすることができる。この場合、このような多孔質構造体1を含む装填体8を容易かつ強固に取付けることができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、着座者が着座したときのクッション性を良好なものとすることが可能となる程度にすることができる。この場合、着座者が本体部81に対向して着座したときの快適さを向上することができ、着座者は快適に着座することができる。
凸部の密度を本体部81の密度より高くするために、凸部における単位領域当たりの骨部2Bの数を、本体部81における単位領域当たりの骨部2Bの数を多くしてもよいし、凸部における骨部2Bの平均断面積を、本体部81における骨部2Bの平均断面積より太くしてもよい。また凸部を構成する骨部2Bを形成する材料として、本体部81を構成する骨部2Bを形成する材料より高い密度の材料を用いてもよい。
上述したように、3Dプリンタを用いることにより、多孔質構造体1における、単位領域当たりの骨部2Bの数及び骨部2Bの断面積が異なる、互いに隣接して、一体となって構成されている外縁部821及び本体部81を含む多孔質構造体1を容易に造形することができる。したがって、当該多孔質構造体1を含む装填体8容易に製造することができる。
また、これにより、着座者が着座する部分を含む本体部81におけるクッション性を保持しつつ、シート本体7に対向する装填体側連結部82を撓みにくくすることによって、装填体8をシート本体7に強固かつ容易に取付けることができる。したがって、装填体8がシート本体7に強固に取付けられた車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)300を容易に製造することができる。
このように装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分(本例では、装填体側連結部82そのものであって、機械的連結手段である凸部)の密度を、本体部81の密度より高くすることによって、凸部を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、シート本体7との容易かつ強固な連結が可能となる程度にすることができる。この場合、このような多孔質構造体1を含む装填体8を容易かつ強固に取付けることができる。
また、本体部81を構成する多孔質構造体1の骨格部2に外力が付加されたときに骨格部2に生じる反力、ひいては、骨格部2(ひいては多孔質構造体1)の硬さを、着座者が着座したときのクッション性を良好なものとすることが可能となる程度にすることができる。この場合、着座者が本体部81に対向して着座したときの快適さを向上することができ、着座者は快適に着座することができる。
ここで、図26及び図27を参照しながら、本発明に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300のクッションパッド310における、メインパッド部311の第2変形例について説明する。図26は、図13に対応する図面であり、メインパッド部の第2変形例及びサイドパッド部を詳細に示す、斜視図である。図27は、図26のQ部分の拡大上面図である。図26及び図27の例では、図24及び図25の例と同様に、シート本体7のシート本体側連結部76は、穴部74と連通し、腿下周縁部72の凹部として構成されている。装填体側連結部82は、本体部81からの突出部材として構成されている。本例では、装填体側連結部82は、全体が多孔質構造体1からなっている。また、本例においても、図24及び図25の例と同様に、本体部81から突出して形成された凸部として構成された、装填体側連結部82が、シート本体7に形成された、凹部として構成されたシート本体側連結部76に挿入され、くさび嵌合されることにより、装填体側連結部82がシート本体側連結部76に連結させられている。
図27の例では、シート本体側連結部76は、装填体側連結部82と一部において略同じ形状ではなく、装填体側連結部82を収容可能な形状である。シート本体側連結部76の位置P4と境界位置P5との間における左右方向の長さL4は、位置P4における装填体側連結部82の左右方向の長さL3より短い。図27の例では、装填体側連結部82の左右方向の長さは、後側端部82aから位置P4までは、本体部81に近づくにつれて長く、凸部の根元側の部分(図27のP4からP5までの部分)を除いた形状が、上下方向に延びる断面台形の柱状、又は、円錐台形状に形成されている。シート本体側連結部76の、位置P4と境界位置P5との間の形状は、装填体側連結部82の、位置P4と境界位置P5との間の形状と略同一である。したがって、装填体側連結部82の位置P4における左右方向の長さL4は、位置P4より本体部81に近い位置におけるシート本体側連結部76の左右方向の長さL3より長くなっている。
ただし、互いにくさび嵌合する一方の部材と他方の部材とは、図24〜図27を参照して説明した例に限らず、上述したように、当該一方の部材が当該他方の部材に嵌め込まれた後に、幾何学的に、当該他方の部材から抜けることができない、任意の形状とすることができる。
図27の例では、シート本体側連結部76は、装填体側連結部82と一部において略同じ形状ではなく、装填体側連結部82を収容可能な形状である。シート本体側連結部76の位置P4と境界位置P5との間における左右方向の長さL4は、位置P4における装填体側連結部82の左右方向の長さL3より短い。図27の例では、装填体側連結部82の左右方向の長さは、後側端部82aから位置P4までは、本体部81に近づくにつれて長く、凸部の根元側の部分(図27のP4からP5までの部分)を除いた形状が、上下方向に延びる断面台形の柱状、又は、円錐台形状に形成されている。シート本体側連結部76の、位置P4と境界位置P5との間の形状は、装填体側連結部82の、位置P4と境界位置P5との間の形状と略同一である。したがって、装填体側連結部82の位置P4における左右方向の長さL4は、位置P4より本体部81に近い位置におけるシート本体側連結部76の左右方向の長さL3より長くなっている。
ただし、互いにくさび嵌合する一方の部材と他方の部材とは、図24〜図27を参照して説明した例に限らず、上述したように、当該一方の部材が当該他方の部材に嵌め込まれた後に、幾何学的に、当該他方の部材から抜けることができない、任意の形状とすることができる。
このように構成された装填体8は、装填体側連結部82がシート本体7のシート本体側連結部76に挿入され、本体部81が穴部74に挿入されるように装填される。上述したように、装填体側連結部82は可撓性があり、装填体側連結部82の左右方向の長さは、後側端部82aから位置P4までは、本体部81に近づくにつれて長くなっているため、装填作業において、装填体側連結部82を、後側端部82aをシート本体側連結部76における位置P5から後方に移動させるようにして、シート本体側連結部76に装填することができる。装填体側連結部82を、上から下に向かって移動させるようにしてシート本体側連結部76に挿入することによって装填してもよい。
装填体側連結部82がシート本体側連結部76に挿入され、装填体側連結部82の前後方向及び左右方向における位置が規制されることに伴って、本体部81が穴部74内に位置決めされる。このため、装填体8をシート本体7に正確かつ容易に装填することができる。したがって、車両用シートパッド300を正確かつ容易に製造することができる。
また、装填体側連結部82の突出方向(図27の例では前後方向)の位置P1(所定位置)における、突出方向に直交する方向(図27の例では左右方向)の長さL1は、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長いため、装填体側連結部82がシート本体側連結部76から外れるのを防ぐことができる。このため、装填体8が前後方向又は左右方向に動いてシート本体7から外れることを防ぐことができ、堅牢性の高い車両用シートパッド300を製造することが可能となる。
装填体側連結部82がシート本体側連結部76に挿入され、装填体側連結部82の前後方向及び左右方向における位置が規制されることに伴って、本体部81が穴部74内に位置決めされる。このため、装填体8をシート本体7に正確かつ容易に装填することができる。したがって、車両用シートパッド300を正確かつ容易に製造することができる。
また、装填体側連結部82の突出方向(図27の例では前後方向)の位置P1(所定位置)における、突出方向に直交する方向(図27の例では左右方向)の長さL1は、突出方向における、位置P1より本体部81に近い少なくともいずれかの位置P2でのシート本体側連結部76の突出方向に直交する方向の長さL2より長いため、装填体側連結部82がシート本体側連結部76から外れるのを防ぐことができる。このため、装填体8が前後方向又は左右方向に動いてシート本体7から外れることを防ぐことができ、堅牢性の高い車両用シートパッド300を製造することが可能となる。
また、本例においても、図24及び図25の例と同様に、装填体側連結部82における多孔質構造体1からなる部分(本例では、装填体側連結部82そのものであって、機械的連結手段である凸部)の密度は、本体部81の密度より高い。本例において、凸部の密度を本体部81の密度より高くするための詳細な構成は、図24及び図25の例と同様である。また、これにより、本例においても、図24及び図25の例と同様の効果を奏することができる。
なお、図24〜図27を参照して説明した各例では、シート本体側連結部76における機械的連結手段が、シート本体7に形成された凹部であり、装填体側連結部82における機械的連結手段が、本体部81から突出して形成された凸部であり、当該凹部及び凸部が、互いにくさび嵌合できる形状に形成されている場合を説明したが、シート本体側連結部76における機械的連結手段が、シート本体7に突出して形成された凸部であり、装填体側連結部82における機械的連結手段が、本体部81に形成された凹部であり、前記凹部及び凸部が、互いにくさび嵌合できる形状に形成されていてもよい。その場合、装填体8側の、凹部に面する外縁部81の密度を、本体部7より高くすればよい。
つぎに、本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300の製造方法を説明する。
まず、図28を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300を構成する多孔質構造体の製造方法を説明する。図28では、図18に示す装填体8を構成する本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300を構成する多孔質構造体1を、3Dプリンタにより製造する様子を一例として示しているが、図24及び図26に示す多孔質構造体1も同様にして製造することができる。
まず、事前に、コンピュータを用いて、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(例えば、3次元CADデータ)を作成する。
つぎに、コンピュータを用いて、上記3次元形状データを、3D造形用データ500に変換する。3D造形用データ500は、3Dプリンタ400の造形部420が造形を行う際に3Dプリンタ400の制御部410に読み込まれるものであり、制御部410が、造形部420に、多孔質構造体1を、造形させるように構成されている。3D造形用データ500は、例えば、多孔質構造体1の各層の2次元形状を表すスライスデータを含む。
つぎに、3Dプリンタ400によって多孔質構造体1の造形を行う。3Dプリンタ400は、例えば、光造形方式、粉末焼結積層方式、熱溶融積層方式(FDM方式)、インクジェット方式等、任意の造形方式を用いて造形を行ってよい。図28では、熱溶融積層方式(FDM方式)によって造形を行う様子を示している。
3Dプリンタ400は、例えば、CPU等によって構成された制御部410と、制御部410による制御に従って造形を行う造形部420と、造形される造形物(すなわち、クッション材301)を載せるための支持台430と、液体樹脂LR、支持台430及び造形物が収容される収容体440と、を備えている。造形部420は、本例のように光造形方式を用いる場合、紫外線レーザ光LLを照射するように構成されたレーザ照射器421を有する。収容体440には、液体樹脂LRが充填されている。液体樹脂LRは、レーザ照射器421から照射される紫外線レーザ光LLが当たると、硬化し、可撓性のある樹脂となる。
このように構成された3Dプリンタ400は、まず、制御部410が、3D造形用データ500を読み込み、読み込んだ3D造形用データ500に含まれる3次元形状に基づいて、造形部420に紫外線レーザ光LLを照射するよう制御しながら、各層を順次造形していく。
なお、多孔質構造体1を樹脂で構成する場合、3Dプリンタ400による造形が完了した後に、造形物としての多孔質構造体1を、オーブンの中で加熱してもよい。その場合、多孔質構造体1を構成する各層どうしの結合を強化し、それにより多孔質構造体1の異方性を低減できるので、多孔質構造体1のクッション材としての特性をさらに向上できる。
また、多孔質構造体1をゴムで構成する場合、3Dプリンタ400による造形が完了した後に、造形物としての多孔質構造体1を加硫してもよい。
このようにして多孔質構造体1を造形すると、多孔質構造体1の一部よって構成される外縁部821の外側に装填体側面ファスナ822を取付けた装填体側連結部82を形成することによって装填体8を製造する。そして、多孔質構造体1を含む装填体側連結部82をシート本体7のシート本体側連結部76に連結させることによって、装填体8をシート本体7に装填する。
まず、図28を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300を構成する多孔質構造体の製造方法を説明する。図28では、図18に示す装填体8を構成する本発明の一実施形態に係る座席シート用のクッション材である車両用シートパッド300を構成する多孔質構造体1を、3Dプリンタにより製造する様子を一例として示しているが、図24及び図26に示す多孔質構造体1も同様にして製造することができる。
まず、事前に、コンピュータを用いて、多孔質構造体1の3次元形状を表す3次元形状データ(例えば、3次元CADデータ)を作成する。
つぎに、コンピュータを用いて、上記3次元形状データを、3D造形用データ500に変換する。3D造形用データ500は、3Dプリンタ400の造形部420が造形を行う際に3Dプリンタ400の制御部410に読み込まれるものであり、制御部410が、造形部420に、多孔質構造体1を、造形させるように構成されている。3D造形用データ500は、例えば、多孔質構造体1の各層の2次元形状を表すスライスデータを含む。
つぎに、3Dプリンタ400によって多孔質構造体1の造形を行う。3Dプリンタ400は、例えば、光造形方式、粉末焼結積層方式、熱溶融積層方式(FDM方式)、インクジェット方式等、任意の造形方式を用いて造形を行ってよい。図28では、熱溶融積層方式(FDM方式)によって造形を行う様子を示している。
3Dプリンタ400は、例えば、CPU等によって構成された制御部410と、制御部410による制御に従って造形を行う造形部420と、造形される造形物(すなわち、クッション材301)を載せるための支持台430と、液体樹脂LR、支持台430及び造形物が収容される収容体440と、を備えている。造形部420は、本例のように光造形方式を用いる場合、紫外線レーザ光LLを照射するように構成されたレーザ照射器421を有する。収容体440には、液体樹脂LRが充填されている。液体樹脂LRは、レーザ照射器421から照射される紫外線レーザ光LLが当たると、硬化し、可撓性のある樹脂となる。
このように構成された3Dプリンタ400は、まず、制御部410が、3D造形用データ500を読み込み、読み込んだ3D造形用データ500に含まれる3次元形状に基づいて、造形部420に紫外線レーザ光LLを照射するよう制御しながら、各層を順次造形していく。
なお、多孔質構造体1を樹脂で構成する場合、3Dプリンタ400による造形が完了した後に、造形物としての多孔質構造体1を、オーブンの中で加熱してもよい。その場合、多孔質構造体1を構成する各層どうしの結合を強化し、それにより多孔質構造体1の異方性を低減できるので、多孔質構造体1のクッション材としての特性をさらに向上できる。
また、多孔質構造体1をゴムで構成する場合、3Dプリンタ400による造形が完了した後に、造形物としての多孔質構造体1を加硫してもよい。
このようにして多孔質構造体1を造形すると、多孔質構造体1の一部よって構成される外縁部821の外側に装填体側面ファスナ822を取付けた装填体側連結部82を形成することによって装填体8を製造する。そして、多孔質構造体1を含む装填体側連結部82をシート本体7のシート本体側連結部76に連結させることによって、装填体8をシート本体7に装填する。
なお、上述においては、第1本体部811を下側にして、穴部74の上方から下方に装填体8が挿入されるように、装填体8及びシート本体7が構成される例を説明したが、これに限られない。例えば、多孔質構造体1が下方から上方にシート本体7に挿入されるように多孔質構造体1及びシート本体7を構成してもよい。
また、図19に示したような装填体8のパッド段差面PSに、着脱可能面がシート本体7の本体段差面BSに対向するように、装填体側面ファスナ822がさらに取付けられてもよい。この場合、シート本体7の本体段差面BSに、シート本体側面ファスナからなるシート本体側連結部76が、シート本体側面ファスナの着脱可能面が装填体8のパッド段差面PSに対向するように取付けられている。
これにより、装填体8のパッド段差面PSに取付けられた装填体側面ファスナ822が、シート本体側ファスナによって構成されるシート本体側連結部76に係合する。このため、装填体8をシート本体7により強固に装填することができる。また、パッド段差面PSに取付けられた装填体側面ファスナ822と、本体段差面BSに取付けられたシート本体側ファスナとは、互いに係合した後に容易に分離することができるため、装填体8をシート本体7における正確な位置に装填するために装填作業をやり直すことが容易となる。
なお、請求項7に記載の座席シート用のクッション材は、請求項1に記載された座席シート用のクッション材の製造方法を用いて製造することができる。また、請求項9に記載の装填体は、請求項8に記載された座席シート用のクッション材の製造方法を用いて製造することができる。
これにより、装填体8のパッド段差面PSに取付けられた装填体側面ファスナ822が、シート本体側ファスナによって構成されるシート本体側連結部76に係合する。このため、装填体8をシート本体7により強固に装填することができる。また、パッド段差面PSに取付けられた装填体側面ファスナ822と、本体段差面BSに取付けられたシート本体側ファスナとは、互いに係合した後に容易に分離することができるため、装填体8をシート本体7における正確な位置に装填するために装填作業をやり直すことが容易となる。
なお、請求項7に記載の座席シート用のクッション材は、請求項1に記載された座席シート用のクッション材の製造方法を用いて製造することができる。また、請求項9に記載の装填体は、請求項8に記載された座席シート用のクッション材の製造方法を用いて製造することができる。
つぎに、図29〜図30を参照しつつ、図1〜図4の例の骨格部2の変形例について、説明する。
本変形例においては、多孔質構造体1の骨格部2の骨部2Bの構成のみが、図1〜図4の例とは異なる。
多孔質構造体1は、上述した膜3(図5)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。
本変形例においては、多孔質構造体1の骨格部2の骨部2Bの構成のみが、図1〜図4の例とは異なる。
多孔質構造体1は、上述した膜3(図5)を備えていてもよいし備えていなくてもよい。
図29〜図30は、図1〜図4の例の骨格部2の変形例を説明するための図面である。図29は、骨格部2の変形例の一部を示す、平面図であり、図2に対応する図面である。図30は、本例の骨部2Bを、単独で示している。図30(a)は骨部2Bに外力が加わっていない自然状態を示しており、図30(b)は骨部2Bに外力が加わった状態を示している。図29及び図30には、骨部2Bの中心軸線(骨格線O)を示している。
図29及び図30(a)に示すように、骨格部2の各骨部2Bは、それぞれ、断面積を一定に保ちつつ延在する、骨一定部2B1と、骨一定部2B1の延在方向の両側において、断面積を徐々に変化させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在する、一対の骨変化部2B2と、から構成されている。本例において、各骨変化部2B2は、断面積を徐々に増大させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在している。なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていても、同様の効果が得られる。また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨一定部2B1の一方側の端部のみに骨変化部2B2を有し、骨一定部2B1の他方側の端部が直接結合部2Jに結合されていてもよく、その場合も、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
ここで、骨一定部2B1及び骨変化部2B2の断面積は、それぞれ、骨一定部2B1及び骨変化部2B2の骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。
本例では、多孔質構造体1を構成する各骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2とからなり、骨変化部2B2が、骨一定部2B1から結合部2Jに向かうにつれて断面積が徐々に増大するので、骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界の近傍部分で、骨一定部2B1に向かって細くなるようにくびれた形状をなしている。そのため、外力が加わる際に、骨部2Bが、そのくびれた部分や骨一定部2B1の中間部分で座屈変形しやすくなり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しやすくなる。これにより、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームと同等の挙動及び特性が得られる。また、これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。よって、例えば、着座する際の、特に着座し始めのタイミングで、着座者に、より柔らかい感触を与えるようになる。このような柔らかい感触は、一般的に、広く好まれるものであり、また、高級車の座席シート用のクッション材の着座者(例えば運転手付きで後部座席に人を乗せる場合、後部座席に座る着座者)に好まれるものである。
図29及び図30(a)に示すように、骨格部2の各骨部2Bは、それぞれ、断面積を一定に保ちつつ延在する、骨一定部2B1と、骨一定部2B1の延在方向の両側において、断面積を徐々に変化させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在する、一対の骨変化部2B2と、から構成されている。本例において、各骨変化部2B2は、断面積を徐々に増大させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在している。なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていても、同様の効果が得られる。また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部又は全部の骨部2Bは、それぞれ、骨一定部2B1の一方側の端部のみに骨変化部2B2を有し、骨一定部2B1の他方側の端部が直接結合部2Jに結合されていてもよく、その場合も、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
ここで、骨一定部2B1及び骨変化部2B2の断面積は、それぞれ、骨一定部2B1及び骨変化部2B2の骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。
本例では、多孔質構造体1を構成する各骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2とからなり、骨変化部2B2が、骨一定部2B1から結合部2Jに向かうにつれて断面積が徐々に増大するので、骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界の近傍部分で、骨一定部2B1に向かって細くなるようにくびれた形状をなしている。そのため、外力が加わる際に、骨部2Bが、そのくびれた部分や骨一定部2B1の中間部分で座屈変形しやすくなり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しやすくなる。これにより、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームと同等の挙動及び特性が得られる。また、これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。よって、例えば、着座する際の、特に着座し始めのタイミングで、着座者に、より柔らかい感触を与えるようになる。このような柔らかい感触は、一般的に、広く好まれるものであり、また、高級車の座席シート用のクッション材の着座者(例えば運転手付きで後部座席に人を乗せる場合、後部座席に座る着座者)に好まれるものである。
本例のように、骨部2Bが、その少なくとも一部分において骨一定部2B1を有している場合、骨部2Bのいずれか一方側(好ましくは両側)の端2B21の断面積A1(図30(a))に対する、骨一定部2B1の断面積A0(図30(a))の比A0/A1は、
0.15≦A0/A1≦2.0
を満たしていると、好適である。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感を、座席シート用のクッション材の特性として、柔らかすぎず、硬すぎず、ほどよい硬さにすることができる。よって、例えば、着座する際の、特に着座し始めのタイミングで、着座者に、ほどよい硬さの感触を与えるようになる。比A0/A1が小さいほど、多孔質構造体1の表面のタッチ感が、より柔らかくなる。比A0/A1が0.15未満である場合は、多孔質構造体1の表面のタッチ感が柔らかくなりすぎて、座席シート用のクッション材の特性として好ましくなくなるおそれがあり、また、3Dプリンタによる製造がしにくくなるため、製造性の面で好ましくない。比A0/A1が2.0超である場合は、多孔質構造体1の表面のタッチ感が硬くなりすぎて、座席シート用のクッション材の特性として好ましくなくなるおそれがある。
なお、比A0/A1は、0.5以上であると、より好適である。
より具体的に、本例では、骨部2Bが骨一定部2B1とその両側に連続する一対の骨変化部2B2とを有しており、各骨変化部2B2が、それぞれ、断面積を徐々に増大させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在しており、比A0/A1が1.0未満である。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感を、座席シート用のクッション材の特性として、比較的柔らかくすることができる。このような柔らかい感触は、一般的に、広く好まれるものであり、また、高級車の座席シート用のクッション材の着座者(例えば運転手付きで後部座席に人を乗せる場合、後部座席に座る着座者)に好まれるものである。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
0.15≦A0/A1≦2.0
を満たしていると、好適である。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感を、座席シート用のクッション材の特性として、柔らかすぎず、硬すぎず、ほどよい硬さにすることができる。よって、例えば、着座する際の、特に着座し始めのタイミングで、着座者に、ほどよい硬さの感触を与えるようになる。比A0/A1が小さいほど、多孔質構造体1の表面のタッチ感が、より柔らかくなる。比A0/A1が0.15未満である場合は、多孔質構造体1の表面のタッチ感が柔らかくなりすぎて、座席シート用のクッション材の特性として好ましくなくなるおそれがあり、また、3Dプリンタによる製造がしにくくなるため、製造性の面で好ましくない。比A0/A1が2.0超である場合は、多孔質構造体1の表面のタッチ感が硬くなりすぎて、座席シート用のクッション材の特性として好ましくなくなるおそれがある。
なお、比A0/A1は、0.5以上であると、より好適である。
より具体的に、本例では、骨部2Bが骨一定部2B1とその両側に連続する一対の骨変化部2B2とを有しており、各骨変化部2B2が、それぞれ、断面積を徐々に増大させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在しており、比A0/A1が1.0未満である。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感を、座席シート用のクッション材の特性として、比較的柔らかくすることができる。このような柔らかい感触は、一般的に、広く好まれるものであり、また、高級車の座席シート用のクッション材の着座者(例えば運転手付きで後部座席に人を乗せる場合、後部座席に座る着座者)に好まれるものである。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、本例に代えて、骨変化部2B2は、断面積を徐々に減少させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在していてもよい。この場合、骨一定部2B1は、骨変化部2B2よりも、断面積が大きく(太く)なる。これにより、外力が加わる際に、骨一定部2B1が変形しにくくなり、代わりに、比較的座屈しやすい箇所が骨変化部2B2(特に、連結部2J側の部分)となり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しにくくなる。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより硬くなり、また、高硬度の機械特性が得られる。よって、例えば、着座する際の、特に着座し始めのタイミングで、着座者に、より硬い感触を与えるようになる。このような挙動は、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでは得ることができない。このような構成により、硬めの感触を好むユーザに対応できる。このような硬い感触は、例えば、素早い加減速や斜線変更を行うようなスポーツ車の座席シート用のクッション材における、着座者に好まれるものである。
そして、骨変化部2B2が、断面積を徐々に減少させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在している場合、比A0/A1は、1.0超となる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
そして、骨変化部2B2が、断面積を徐々に減少させつつ、骨一定部2B1から結合部2Jまで延在している場合、比A0/A1は、1.0超となる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、第1実施形態において上述した図1〜図4の例において、骨部2Bは、骨変化部2B2を有さずに、骨一定部2B1のみからなるものである。この場合、骨部2の断面積は、その全長にわたって一定になる。そして、外力が加わる際における多孔質構造体1の表面のタッチ感は、中程度の硬さになる。このような構成により、中程度の硬さの感触を好むユーザに対応できる。また、高級車やスポーツ車など、あらゆる車種の座席シート用のクッション材に好適に適用できる。
この場合、比A0/A1は、1.0となる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
この場合、比A0/A1は、1.0となる。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていてもよいし、あるいは、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、いずれの場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
図29〜図30の例に戻り、本例において、骨格部2を構成する各骨部2Bは、骨一定部2B1が、骨変化部2B2及び結合部2Jよりも、断面積が小さい。より具体的には、骨一定部2B1の断面積は、骨変化部2B2及び結合部2Jのそれぞれのどの部分(ただし、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界部分を除く)の断面積よりも、小さい。すなわち、骨一定部2B1は、骨格部2の中で最も断面積が小さい(細い)部分である。これにより、上述したことと同様に、外力が加わる際に、骨一定部2B1が変形しやすくなり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しやすくなる。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。
なお、結合部2Jの断面積は、結合部2Jの骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、結合部2Jの断面積は、結合部2Jの骨格線Oに垂直な断面の断面積を指す。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
同様に、本例において、骨格部2を構成する各骨部2Bは、骨一定部2B1が、骨変化部2B2及び結合部2Jよりも、幅が小さい。より具体的には、骨一定部2B1の幅は、骨変化部2B2及び結合部2Jのそれぞれのどの部分(ただし、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界部分を除く)の幅よりも、小さい。すなわち、骨一定部2B1は、骨格部2の中で最も幅が小さい(細い)部分である。これによっても、外力が加わる際に骨一定部2B1が変形しやすくなり、それにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。
なお、骨一定部2B1、骨変化部2B2、結合部2Jの幅は、それぞれ、骨一定部2B1、骨変化部2B2、結合部2Jの骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。結合部2Jの骨格線Oは、骨格線Oのうち、結合部2Jに対応する部分である。図30(a)には、参考のため、骨一定部2B1の幅W0と、骨変化部2B2の幅W1とを、示している。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、骨一定部2B1、骨変化部2B2、結合部2Jの幅は、それぞれ、骨一定部2B1、骨変化部2B2、結合部2Jの骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。結合部2Jの骨格線Oは、骨格線Oのうち、結合部2Jに対応する部分である。図30(a)には、参考のため、骨一定部2B1の幅W0と、骨変化部2B2の幅W1とを、示している。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
上述した各例において、多孔質構造体1の構造の簡単化、ひいては、3Dプリンタの製造のし易さの観点からは、骨一定部2B1の幅W0(図30(a))は、0.05mm以上であると好適であり、0.10mm以上であるとより好適である。幅W0が0.05mm以上の場合、高性能な3Dプリンタの解像度で造形可能であり、0.10mm以上の場合、高性能な3Dプリンタだけでなく汎用の3Dプリンタの解像度でも造形可能である。
一方、多孔質構造体1の外縁(外輪郭)形状の精度を向上させる観点や、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点や、クッション材としての特性を良好にする観点からは、骨一定部2B1の幅W0(図30(a))は、0.05mm以上2.0mm以下であると好適である。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
一方、多孔質構造体1の外縁(外輪郭)形状の精度を向上させる観点や、セル孔C間の隙間(間隔)を小さくする観点や、クッション材としての特性を良好にする観点からは、骨一定部2B1の幅W0(図30(a))は、0.05mm以上2.0mm以下であると好適である。
なお、骨格部2を構成する各骨部2Bがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
図30に示すように、本例において、骨格部2を構成する各骨部2Bは、骨変化部2B2が、その側面に、1又は複数(本例では、3つ)の傾斜面2B23を有しており、この傾斜面2B23は、骨変化部2B2の延在方向に対して傾斜(90°未満で傾斜)しているとともに、骨一定部2B1から結合部2Jに向かうにつれて、幅W2が徐々に増大している。
これによっても、外力が加わる際に、骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界近傍におけるくびれた部分で、座屈変形しやすくなり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しやすくなる。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。
ここで、骨変化部2B2の延在方向は、骨変化部2B2の中心軸線(骨格線O)の延在方向である。また、骨変化部2B2の傾斜面2B23の幅W2は、骨変化部2B2の骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、傾斜面2B23の幅を指す。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
これによっても、外力が加わる際に、骨部2Bが、骨一定部2B1と骨変化部2B2との境界近傍におけるくびれた部分で、座屈変形しやすくなり、ひいては、多孔質構造体1が圧縮変形しやすくなる。これにより、多孔質構造体1の表面のタッチ感がより柔らかくなる。
ここで、骨変化部2B2の延在方向は、骨変化部2B2の中心軸線(骨格線O)の延在方向である。また、骨変化部2B2の傾斜面2B23の幅W2は、骨変化部2B2の骨格線Oに垂直な断面に沿って測ったときの、傾斜面2B23の幅を指す。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
本例において、骨格部2を構成する各骨部2Bにおいて、それぞれ柱状であるとともに、骨一定部2B1と骨変化部2B2は、それぞれの断面形状が、正三角形である。
これにより、多孔質構造体1の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。また、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでの機械特性を再現しやすい。よって、多孔質構造体1のクッション材としての特性を向上できる。また、このように骨部2Bを柱状に構成することにより、仮に骨部2Bを薄い膜状の部分に置き換えた場合に比べて、多孔質構造体1の耐久性を向上できる。
なお、骨一定部2B1、骨変化部2B2の断面形状は、それぞれ、骨一定部2B1、骨変化部2B2の中心軸線(骨格線O)に垂直な断面における形状である。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち全部又は一部の骨部2Bにおいて、骨一定部2B1と骨変化部2B2は、それぞれの断面形状が、正三角形以外の多角形(正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、円形(真円形、楕円形等)でもよく、その場合でも、本例と同様の効果が得られる。また、骨一定部2B1と骨変化部2B2は、それぞれの断面形状が互いに異なるものでもよい。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各骨部2Bどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
これにより、多孔質構造体1の構造がシンプルになり、3Dプリンタによる造形がしやすくなる。また、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでの機械特性を再現しやすい。よって、多孔質構造体1のクッション材としての特性を向上できる。また、このように骨部2Bを柱状に構成することにより、仮に骨部2Bを薄い膜状の部分に置き換えた場合に比べて、多孔質構造体1の耐久性を向上できる。
なお、骨一定部2B1、骨変化部2B2の断面形状は、それぞれ、骨一定部2B1、骨変化部2B2の中心軸線(骨格線O)に垂直な断面における形状である。
なお、本例に限らず、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち一部の骨部2Bのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
また、骨格部2を構成する各骨部2Bのうち全部又は一部の骨部2Bにおいて、骨一定部2B1と骨変化部2B2は、それぞれの断面形状が、正三角形以外の多角形(正三角形以外の三角形、四角形等)でもよいし、あるいは、円形(真円形、楕円形等)でもよく、その場合でも、本例と同様の効果が得られる。また、骨一定部2B1と骨変化部2B2は、それぞれの断面形状が互いに異なるものでもよい。また、各骨部2Bは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各骨部2Bどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。
1:多孔質構造体、 11:第1多孔質構造体、 12:第2多孔質構造体、 2:骨格部、 2B:骨部、 2Be:骨部の端部、 2B1:骨一定部、 2B2:骨変化部、 2B21:骨変化部の結合部側の端、 2B22:骨変化部の骨一定部側の端、 2B23:骨変化部の傾斜面、 2J:結合部、 3:膜、 21:セル区画部、 211:環状部、 211L:大環状部、 211S:小環状部、 2111:環状部の内周側縁部、 300:車両用シートパッド(座席シート用のクッション材)、 310:クッションパッド、 311:メインパッド部、 312:サイドパッド部、 320:バックパッド、 321:メインパッド部、 322:サイドパッド部、 340:ヘッドレスト、 400:3Dプリンタ、 410:制御部、 420:造形部、 421:メイン材ノズル、 430:支持台、 440:収容体、 LL:紫外線レーザ光、 LR:液体樹脂、 500:3D造形用データ、 6:表皮部、 6A:平滑部、 6B:貫通孔、 6C:柱部、 7:シート本体、 71:尻下部、 72:腿下周縁部、 73:溝部、 74:穴部、 721:下側腿下周縁部、 721L:下側腿下周縁部の左側、 721R:下側腿下周縁部の右側、 722:上側腿下周縁部、 722L:上側腿下周縁部の左側、 722R:上側腿下周縁部の右側、 723:前側腿下周縁部、 723T:前側腿下周縁部の上端部 75:バックパッド連結部、 76:シート本体側連結部、 761:下側シート本体側連結部、 762:上側シート本体側連結部、 8:装填体、 81:本体部、 811:第1本体部、 812:第2本体部、 82:装填体側連結部、 821:外縁部、 8211:第1外縁部、 8212:第2外縁部、 822:装填体側面ファスナ(機械的連結手段)、 8221:装填体側第1面ファスナ、 8222:装填体側第2面ファスナ、 82a:側端部、 C:セル孔、 O:骨格線、 V1:仮想面、 V1L:大仮想面、 V1S:小仮想面、 BS:本体段差面、 PS:パッド段差面
Claims (11)
- シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材の製造方法であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップと、
造形された前記多孔質構造体を含む前記装填体側連結部を前記シート本体側連結部に連結させることによって、前記装填体を前記シート本体に装填するステップと、
を含む、座席シート用のクッション材の製造方法。 - 前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体の外表面に設けられた面ファスナであり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部の外側に設けられた面ファスナである、請求項1に記載の座席シート用のクッション材の製造方法。 - 前記シート本体側連結部における前記機械的連結手段が、前記シート本体に形成された凹部であり、
前記装填体側連結部における前記機械的連結手段が、前記本体部から突出して形成された凸部であり、
前記凹部及び前記凸部は、互いにくさび嵌合できる形状に形成されている、請求項1に記載の座席シート用のクッション材の製造方法。 - 前記多孔質構造体は、複数のセル孔を区画する骨格部を有し、
前記骨格部の外側の少なくとも一部に、前記複数のセル孔の少なくとも一部を塞ぐように、前記骨格部と一体に形成され、外側の少なくとも一部が面とされた、表皮部を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の座席シート用のクッション材の製造方法。 - 前記表皮部の前記面の少なくとも一部は、曲面を構成している、請求項4に記載の座席シート用のクッション材の製造方法。
- 前記多孔質構造体は、第1多孔質構造体と、前記第1多孔質構造体と一体に形成されている第2多孔質構造体と、からなり、
前記第2多孔質構造体は、前記座席シート用のクッション材に着座者が着座した際の着座方向に交差する方向に、前記第1多孔質構造体より突出している、請求項4又は5に記載の座席シート用のクッション材の製造方法。 - シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材であって、
前記シート本体は、前記装填体と連結する機械的連結手段を有する、シート本体側連結部を含み、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体側連結部と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、前記装填体側連結部は、前記シート本体側連結部に連結されており、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである、座席シート用のクッション材。 - 前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その断面形状が、円形又は多角形である、請求項7に記載の座席シート用のクッション材。 - 前記多孔質構造体は、骨格部を備えており、
前記骨格部は、
複数の骨部と、
それぞれ前記複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部と、
から構成されており、
前記骨部は、その少なくとも一部分において、断面積を一定に保ちつつ延在する骨一定部を有しており、
前記骨部のいずれか一方側の端の断面積A1に対する、前記骨一定部の断面積A0の比A0/A1は、
0.15≦A0/A1≦2.0
を満たす、請求項7又は8に記載の座席シート用のクッション材。 - シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体の製造方法であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
3Dプリンタを用いて前記多孔質構造体を造形するステップを含む、装填体の製造方法。 - シート本体と、前記シート本体に形成された穴部に装填されている装填体と、を備える、座席シート用のクッション材における、前記装填体であって、
前記装填体は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成された多孔質構造体からなる本体部と、前記本体部と隣接し、前記シート本体と連結する機械的連結手段を有する、少なくとも一部が前記多孔質構造体からなる、装填体側連結部と、を含み、
前記装填体側連結部における前記多孔質構造体からなる部分の密度は、前記本体部の密度より高く、
前記多孔質構造体は、3Dプリンタを用いて造形されたものである、装填体。
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