JP5922097B2 - クッション部材及び座席構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、航空機、列車などの乗物用シートに適すると共に、家具や事務用椅子等にも利用可能なクッション部材及び該クッション部材を用いた座席構造に関する。

本出願人は、振動吸収特性、衝撃吸収特性等を向上させるため、シートクッション部の前部又は後部にトーションバーを配置し、このトーションバーに支持されるフレームによりクッション部材を弾性的に支持したり、あるいは、サイドフレーム間や前後のフレーム間にクッション部材を張設して、その一部をコイルスプリングで支持して弾性的に支持したりして、クッション部材を張力構造体として配置した座席構造を種々提案している（例えば、特許文献１〜２参照）。

特開２００３−１８２４２７号公報 特開２００４−３２９４８１号公報

特許文献１，２では、クッション部材として、三次元立体編物、薄手のウレタン材に二次元ネット材を積層したもの等を用いている。しかしながら、これらのクッション部材の面方向の張力を調整して、厚み方向に加圧した際に所望のストロークを得るための手段としては、上記のように、トーションバーやコイルスプリングのバネ特性を利用するのが主であり、クッション部材はそれ自体でへたり特性を改善し、表面の層に張りを与えてしわを防ぎ、さらにストローク感を与えるといった作用、効果が比較的小さかった。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、中間層により張力構造体として用いられるクッション部材の上下層に張力特性（残留応力）を与え、コイルスプリングなどのバネ部材の配設数を低減させたりすることで、座席構造全体の構造の簡易化、低コスト化に寄与するクッション部材及び該クッション部材を用いた座席構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のクッション部材は、少なくとも１層の中間層と、その中間層の上下に積層される上層及び下層の積層構造からなり、前記中間層は、所定厚さの発泡樹脂で構成され、前記上層及び下層は、前記中間層を構成する発泡樹脂の表面側及び裏面側にそれぞれ固着され、前記上層を表側にして、前記上層が前記下層よりも面方向の張力が高くなるように、所定間隔離間して配置されたフレーム間に張設することにより張力構造体として設けられることを特徴とする。
前記クッション部材は、端縁部を、該端縁部における上層が表側に、下層が裏側になるように折り曲げて前記フレーム間に張設し、前記上層が前記下層よりも面方向の張力が高くなるように設定されることが好ましい。前記クッション部材は、前記発泡樹脂と前記上層又は前記発泡樹脂と前記下層とは、前記発泡樹脂の厚み方向の一部が、前記上層又は下層を構成する布帛の糸間の間隙に侵入して固着されていることが好ましい。前記上層又は下層を構成する布帛が、二次元布帛又は三次元布帛であることが好ましい。
前記上層又は下層を構成する布帛が三次元布帛であり、前記三次元布帛が、互いに離間して配置された一対のグランド編地と、該一対のグランド編地間を往復して両者を結合する多数の連結糸とを有し、前記中間層を構成する前記発泡樹脂の厚み方向の一部が、該中間層に隣接する前記三次元布帛の一方のグランド編地側から各糸間の間隙に侵入している一方、その侵入量が前記三次元布帛の他方のグランド編地の少なくとも一部に接触しない範囲であることが好ましい。前記三次元布帛の少なくとも一方のグランド編地の編地組織がハニカム状であることが好ましい。前記中間層を構成する発泡樹脂の厚み方向の一部の、前記三次元布帛の一方のグランド編地側からの侵入量が、前記三次元布帛の厚さの１／３〜２／３の範囲であることが好ましい。前記中間層を構成する発泡樹脂が、ポリウレタンフォームであることが好ましい。
前記中間層を挟んだ上層及び下層が、それらの原反の巻き方向であるロール方向を基準とした互いの位置関係を所定の位置関係にして積層されることにより、面方向の張力の特性を異方性から等方性まで所定の特性に設定されることが好ましい。
前記中間層が２層以上あり、各中間層間に挟まれた層は、より上部の中間層の下層と、より下部の中間層の上層とが兼用された層になっていることが好ましい。また、前記クッション部材は、座席構造のシートクッション部、シートバック部、ヘッドレスト部、アームレスト部又はオットマン部を構成する各フレームに張設されるものであることが好ましい。
また、本発明の座席構造は、前記クッション部材が、シートクッション部、シートバック部、ヘッドレスト部、アームレスト部又はオットマン部を構成する各フレームに張設された座席構造であって、前記クッション部材が、前記上層を表側にして、前記上層が前記下層よりも面方向の張力が高くなるように、前記各フレームのうち所定間隔離間して配置されたフレーム間に張設することにより張力構造体として設けられるものであることを特徴とする。前記座席構造は、前記クッション部材の端縁部を、該端縁部における上層が表側に、下層が裏側になるように折り曲げて、前記クッション部材が、前記フレーム間に張設される構成であることが好ましい。

本発明のクッション部材は、発泡樹脂を挟んで上層と下層が固着積層される。上層を表側にして、所定間隔離間したフレーム間に張設することで、面方向の張力が上向きにも作用するように、面方向に沿った上層の張力が下層の張力よりも高くなるように設けられる。それにより、中間層のバネ特性で、該中間層を起点として引張・圧縮の残留応力が付与され、上層には引張応力が下層には圧縮応力が作用する。その結果、中間層の発泡樹脂には、上層と固着している表面における外方に引っ張られる力が、下層と固着している裏面よりも高くなり、中間層の発泡樹脂にせん断力が作用し、中間層を上方に引っ張る分力が発生する。それにより、クッション部材の復元性が向上し、無負荷時のしわの発生が軽減され、またへたり防止に役立つと共に、厚み方向のストローク特性（圧縮特性）が見かけ上増加する。これを座席構造のクッション部材として用いることにより、コイルスプリングなどのバネ部材の配設数を低減させたりすることができ、座席構造全体の構造の簡易化、低コスト化に寄与する。

クッション部材は、端縁部における上層が表側に、下層が裏側になるように折り曲げて、フレーム間に張設することが好ましい。これにより、上層の方が下層よりも張設時における周長が長くなり、上記した作用、効果を奏しやすい。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における一の態様に係るクッション部材を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。（ｃ）は、下層のみを張設した状態を説明するための図である。 図２（ａ）は、本発明の実施形態における他の態様に係るクッション部材を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。（ｃ）は、下層のみを張設した状態を説明するための図である。 図３は、三次元立体編物の構成を説明するための図である。 図４は、グランド編地の編地組織の一例を示す図である。 図５は、グランド編地の編地組織の他の例を示す図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、連結糸の配置の仕方の例を示す図である。 図７（ａ），（ｂ）は、試験例における試験方法を説明するための図である。 図８（ａ），（ｂ）は、図１に示した構造のクッション部材を試験する試験例１の方法を説明するための図である。 図９（ａ），（ｂ）は、図２に示した構造のクッション部材を試験する試験例２の方法を説明するための図である。 図１０は、試験例１において、下層として製品番号：Ｔ２７０１６Ｂを用いたクッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１１は、試験例１において、下層として製品番号：Ｔ２７０１６Ｂを用いたクッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１２は、試験例１において、下層として製品番号：Ｔ２７０１６Ｂを用いたクッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１３は、試験例１において、下層として製品番号：Ｙ２７０１３ＮＰを用いたクッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１４は、試験例１において、下層として製品番号：Ｙ２７０１３ＮＰを用いたクッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１５は、試験例１において、下層として製品番号：Ｙ２７０１３ＮＰを用いたクッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１６は、試験例２において、クッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１７は、試験例２において、クッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１８は、試験例２において、クッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図１９は、試験例３において、クッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２０は、試験例３において、クッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２１は、試験例３において、クッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２２は、試験例４において、クッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２３は、試験例４において、クッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２４は、試験例４において、クッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２５は、試験例４において、クッション部材を直径３０ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２６は、試験例４において、クッション部材を直径９８ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２７は、試験例４において、クッション部材を直径２００ｍｍの加圧板で加圧した荷重−たわみ特性を示した図である。 図２８は、各試験例において上層又は下層として用いた二次元又は三次元の布帛の引張特性を示した図である。 図２９は、中間層を複数の層にしたクッション部材の一例を示した図である。

以下、図面に示した本発明の実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係るクッション部材１を示した図である。このクッション部材１は、中間層１０を挟んで上層２０及び下層３０を有する三層の積層構造からなる。

中間層１０は、発泡樹脂、例えばポリウレタンフォームから構成される。中間層１０は、例えば、厚さ２〜１０ｍｍ程度で形成される。

上層２０は、二次元又は三次元の布帛から形成され、これらには、織布、不織布、編物、皮革、合成皮革を含む。なお、図１は、上層２０として二次元の布帛を用いた態様を示した図であり、図２は、上層２０として三次元の布帛（三次元立体編物）を用いた態様を示した図である。

下層３０は、上層と同様に、二次元又は三次元の布帛から形成され、これらには、織布、不織布、編物、皮革、合成皮革を含む。

なお、上層２０と下層３０とは、上層２０の方が下層３０よりも面方向の伸縮性（復元力）が高いものを用いることが好ましい。

上層２０又は下層３０に使用できる三次元布帛としては、例えば、特開２００２−３３１６０３号公報に開示されているような三次元立体編物５０を用いることができる。三次元立体編物５０は、図３に示したように、互いに離間して配置された一対のグランド編地５１，５２と、該一対のグランド編地５１，５２間を往復して両者を結合する多数の連結糸５３とを有する立体的な三次元構造となった編地である。

各グランド編地５１，５２としては、例えば、単繊維を撚った糸から、ウェール方向及びコース方向のいずれの方向にも連続したフラットな編地組織（細目）によって形成されたもの（図４参照）や、あるいは、単繊維を撚った糸から、ハニカム状（六角形）のメッシュを有する編み目構造（図５参照）に形成されたものが採用される。もちろん、この編地組織は任意であり、細目組織やハニカム状以外の編地組織を採用することもできるし、２つのグランド編地５１，５２を異なる編地組織としたり、両者とも同じ編地組織としたりするなど、その組み合わせも任意である。但し、ハニカム状組織の編み目に形成された面を中間層１０との固着面とすると、中間層１０を後述のようにフレームラミネート加工により積層固着した際に、溶融するポリウレタンフォームの一部、あるいは、接着で接合する際の接着剤が侵入しやすくなる。また、ハニカム状組織のように比較的粗い目にしたり、あるいは細目組織のように細かい組織にしたりすることにより、三次元立体編物の剛性を調整することができる。但し、本発明は、中間層１０と積層することで全体の剛性が高くなるが、ハニカム状組織のような比較的粗い目のものを用いると、使用する糸が同じ素材であるとすると、より柔らかなフィット感の高いものを形成することができる。

連結糸５３は、一方のグランド編地５１と他方のグランド編地５２とが所定の間隔を保持するように、２つのグランド編地５１，５２間に編み込んだものであり、モノフィルメント、マルチフィラメントのいずれでもよい。但し、中間層１０の一部が三次元立体編物に侵入する構成とすることにより、モノフィラメントと比較してより柔らかなバネ感のマルチフィラメントを用いても、所定の剛性を付与することが可能である。連結糸５３をグランド編地５１，５２間に往復させて配置する際の配置の仕方（パイル組織）も種々あり、Ｘ字状、ストレート状などがある。図６（ａ）〜（ｃ）にその一例を示す。図６（ａ）〜（ｃ）は、後述の試験例で使用した三次元立体編物における連結糸５３の配設仕方を示したものであり、各図の左側がロール方向（三次元立体編物のロール巻き原反の巻き方向）に沿った断面図であり、各図の右側がロール方向に直交する幅方向に沿った断面図である。

なお、グランド編地５１，５２を形成するグランド糸又は連結糸５３の素材としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、レーヨン等の合成繊維や再生繊維、ウール、絹、綿等の天然繊維が挙げられる。上記素材は単独て用いてもよいし、これらを任意に併用することもできる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などに代表される熱可塑性ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などに代表されるポリアミド系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに代表されるポリオレフィン系繊維、あるいはこれらの繊維を２種類以上組み合わせたものである。なお、ポリエステル系繊維はリサイクル性に優れており好適である。また、グランド糸又は連結糸の糸形状も限定されるものではなく、丸断面糸でも異形断面糸等でもよい。

中間層１０の表面側と上層２０、並びに、中間層１０の裏面側と下層３０とは、それぞれ、接着、フレームラミネート加工などにより固着されている。固着した際には、中間層１０の厚み方向の一部が、上層２０又は下層３０を構成する布帛の糸間の間隙に侵入して固着されることにより、上層２０又は下層３０を構成する糸同士の結合力に弾性が付与され、張力、圧縮力、引張力によるバネ特性（バネ定数）が増大するため好ましい。そのためには、フレームラミネート加工を適用することが好ましい。フレームラミネート加工によれば、融点差を利用することで中間層１０を構成するポリウレタンフォームの一部を溶融させることができ、上層２０又は下層３０の糸間の間隙に侵入した状態で固着することを容易に行うことができる。

上層２０又は下層３０として三次元立体編物５０を用いた場合、糸間の間隙に中間層１０であるポリウレタンフォームが侵入して固化する。このとき、ポリウレタンフォームは、三次元立体編物５０のうち、中間層１０に隣接する一方のグランド編地５１側から侵入する一方で、他方のグランド編地５２の糸間にまで達していない構成であることが好ましい。より好ましい侵入量は、中間層１０に隣接する一方のグランド編地５１側から、三次元立体編物５０の全体の厚さの１／３〜２／３の範囲である。中間層１０であるポリウレタンフォームが他方のグランド編地５２に至るまで侵入させた構成とすると、厚み方向に圧縮した際のバネ特性が硬くなり過ぎ、表面にしわなどが生じやすい。しかし、上記した範囲に設定して積層すると、三次元立体編物５０又はポリウレタンフォームを単独で用いた場合よりも、圧縮特性が高くなる一方で、ポリウレタンフォームと一体化していない三次元立体編物５０の連結糸５３及び他方のグランド編地５２がそれら独自のバネ特性が作用し、それら独自の圧縮特性が機能すると共に、連結糸５３の傾斜が作用し引張特性も高くなる。その結果、三次元立体編物５０を単体で用いて得られる引張特性と同じ引張特性を得ようとする場合、本実施形態の積層構造によれば、三次元立体編物５０として、単体のものよりも引張特性の低いもの（例えば、連結糸５３としてモノフィラメントではなくマルチフィラメントを用いたもの）等を採用でき、製造コストの低減に寄与する。この点は、三次元立体編物５０に限らず、二次元の布帛や他の三次元の布帛を用いた場合も同様である。

中間層１０の表面側と上層２０、並びに、中間層１０の裏面側と下層３０とを接着により固着する場合、接着剤が、上層２０又は下層３０を構成する布帛の糸間の間隙に侵入するようにして固着することが好ましい。

本実施形態では、上記したクッション部材１を、所定間隔離間して配置された任意のフレーム間に張設することにより張力構造体として設ける。任意のフレームとは、クッション部材１を座席構造に用いる場合、シートクッション部を構成するフレーム間（例えば、一対のサイドフレーム間、あるいは、前縁部付近に配置されるフレームと後縁部付近に配置されるフレームとの間等）、又はシートバック部を構成するフレーム間（例えば、一対のサイドフレーム間、上縁部付近に配置されるフレームと後縁部付近に配置されるフレームとの間等）に張って設けられる。また、ヘッドレスト部、アームレスト部又はオットマン部を構成する任意のフレーム間に張って設け、ヘッドレスト部を構成するクッション部材、アームレスト部を構成するクッション部材、又はオットマン部を構成するクッション部材として用いることもできる。

このとき、クッション部材１の張設方向の端縁部１ａ〜１ｄを、張設しようとするフレーム、例えば、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示したように、シートクッション部のサイドフレーム１００ａ，１００ｂに、端縁部１ａ，１ｂにおける上層２０が表側に、下層３０が裏側になる方向に折り曲げて固着する。これにより、折り曲げ部においては、上層２０の周長が、下層３０の周長よりも長くなる。その結果、上層２０の面方向の張力が増大し、下層３０の面方向の張力よりも大きくなる。図１（ｃ）及び図２（ｃ）に示したように、下層３０のみをサイドフレーム１００ａ，１００ｂに張設した場合には、下層３０の自重と面方向の張力のつり合いだけで形状（張り具合）を維持しようとしているため、中央付近を中心として下方に垂れ下がる傾向を示す。しかし、本実施形態によれば、上記のように、上層２０の面方向の張力が下層３０よりも大きくなるように張設しているため、中間層１０は、上層２０に隣接している表面側の方が裏面側よりも外方に引っ張られ、中間層１０に圧縮・せん断力が発生し（図１（ｂ）及び図２（ｂ）の中間層１０の部分に示した斜線は、せん断力が作用して中間層１０の変形している状態及び変形している方向を示している）、クッション部材１を上方へ引き上げる分力が発生する。従って、本実施形態によれば、クッション部材１自体の厚み方向のストローク特性（圧縮特性）が向上する。

（試験例１）
図７に示したような平面視で略正方形のフレーム２００ａ〜２００ｄを有する固定ジグ２００に、クッション部材１を張設した。具体的には、図７に示したように、クッション部材１の四辺に沿った端縁部１ａ〜１ｄを固定ジグ２００の各フレーム２００ａ〜２００ｄに、端縁部１ａ〜１ｄにおける上層２０を表面側に、下層３０を裏面側にして固着した。なお、クッション部材１は、フレーム２００ａ〜２００ｄに、伸び率５％以下で張設した。

試験例１では、クッション部材１として図１に示した構成のものを用いた。すなわち、クッション部材１は、厚さ３ｍｍ又は５ｍｍのポリウレタンフォーム（硬度：８３．５Ｎ、密度：０．０２ｇ／ｃｍ^３）からなる中間層１０の表面側と裏面側に、上層２０と下層３０が積層されるが、上層２０として、厚さ１ｍｍの二次元の布帛（セーレン株式会社製、製品番号：Ｃ００９Ａ）を用いた。下層３０は、厚さ５ｍｍの三次元立体編物（旭化成株式会社製、製品番号：Ｔ２７０１６Ｂ）を積層したものと、厚さ１ｍｍの二次元の布帛（旭化成株式会社製、製品番号：Ｙ２７０１３ＮＰ）を積層したものを準備した。また、中間層１０の表面側と裏面側に対し、上層２０及び下層３０は、それぞれ接着により一体化した。なお、下層３０として、厚さ５ｍｍの三次元立体編物（製品番号：Ｔ２７０１６Ｂ）を用いたクッション部材は、接着剤が三次元立体編物の一方のグランド編地の糸間に侵入するように塗布して接着した。

試験は、図８に示したように、クッション部材１の中央付近に、直径３０ｍｍ、直径９８ｍｍの円形の加圧板を当接して１００Ｎまで荷重をかけた場合と、直径２００ｍｍの円形の加圧板を当接して１０００Ｎまで荷重をかけた場合について、荷重−変位特性を測定した（図８の中間層１０の部分に示した斜線は、せん断力が作用して中間層１０の変形している状態及び変形している方向を示している）。その結果を図１０〜図１５に示す。

まず、図１０〜図１２は、下層３０として、製品番号Ｔ２７０１６Ｂを用いて加圧板で加圧したデータであって、記号「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ３．０」は中間層１０として厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームを用いた際のデータであり、記号「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ５．０」は中間層１０として厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームを用いた際のデータである。また、記号「Ｔ２７０１６Ｂ」は、三次元立体編物（製品番号：Ｔ２７０１６Ｂ）単体を上記の固定ジグ２００に張設して測定したデータであり、「筋肉特性」は、４０歳代男性の片側臀部を加圧板で加圧した際のデータである。

図１０の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」は２２．５ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ３．０」は２９．５ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ５．０」は３５ｍｍであった。三次元立体編物単体と比較し、ポリウレタンフォームの厚さ３ｍｍ又は５ｍｍに、上層２０の厚さ１ｍｍを加えて、４ｍｍ又は６ｍｍの厚さが増しただけであるにも拘わらず、ストロークの増加量は、７ｍｍ、１２．５ｍｍであった。

このことから、中間層１０を介して、上層２０の面方向の張力が下層３０よりも高くなるように設定することにより、中間層１０の厚さ以上にストローク特性が増加しており、ストローク特性が向上し、ソフトな座り心地が設計でき、フィット感を向上させることができることがわかる。

図１１の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」は１７ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ３．０」は２２ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ５．０」は３１ｍｍであり、ストロークの増加量は、５ｍｍ、１４ｍｍであった。また、図１２の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」は３１ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ３．０」は３８ｍｍ、「Ｔ２７０１６Ｂ−ｔ５．０」は４５ｍｍであり、ストロークの増加量は、７ｍｍ、１４ｍｍであった。従って、いずれの場合でもストローク特性が向上していた。

図１３〜図１５は、下層３０として、製品番号Ｙ２７０１３ＮＰを用いた場合の試験結果を示す。なお、記号「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ３．０」は中間層１０として厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームを用いた際のデータであり、記号「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ５．０」は中間層１０として厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームを用いた際のデータであり、記号「Ｙ２７０１３ＮＰ」は、二次元の布帛単体を上記の固定ジグ２００に張設して測定したデータである。

図１３の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」は２７ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ３．０」は４１ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ５．０」は４２ｍｍであり、ストロークの増加量は、１４ｍｍ、１５ｍｍであった。

図１４の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」は２２ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ３．０」は３２ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ５．０」は３６ｍｍであり、ストロークの増加量は、１０ｍｍ、１４ｍｍであった。

図１５の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」は３２ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ３．０」は５２ｍｍ、「Ｙ２７０１３ＮＰ−ｔ５．０」は４８ｍｍであり、ストロークの増加量は、２０ｍｍ、１６ｍｍであった。

よって、下層３０として二次元の布帛を用いた場合も、中間層１０を介して、上層２０の面方向の張力が下層３０よりも高くなるように設定することにより、中間層１０の厚さ以上にストローク特性が向上することがわかる。

（試験例２）
試験例２では、上層２０として、三次元立体編物を採用した図２に示した構造のクッション部材１について荷重−たわみ特性を測定した。試験例２で用いた上層２０を構成する三次元立体編物は、旭化成株式会社製、製品番号：Ｔ２８０１９Ｃ８Ｇ、厚さ７ｍｍのものであり、この三次元立体編物を、中間層１０である試験例１と同様の厚さ３ｍｍ又は５ｍｍのポリウレタンフォーム（硬度：８３．５Ｎ、密度：０．０２ｇ／ｃｍ^３）に積層して固着した。このとき、上層２０を構成する三次元立体編物における中間層１０と隣接するグランド編地の糸間に接着剤が侵入するように固着した。下層３０は、試験例１で使用した三次元立体編物：製品番号「Ｔ２７０１６Ｂ」を用いた。また、試験例２では、上層２０の三次元立体編物（Ｔ２８０１９Ｃ８Ｇ）と下層３０の三次元立体編物（Ｔ２７０１６Ｂ）とを、それらのロール方向（三次元立体編物のロール巻き原反の巻き方向）が直交の位置関係となるように中間層１０に積層固着した。

試験は、図９に示したように、クッション部材１の中央付近に、直径３０ｍｍ、直径９８ｍｍの円形の加圧板を当接して１００Ｎまで荷重をかけた場合と、直径２００ｍｍの円形の加圧板を当接して５００Ｎまで荷重をかけた場合について、荷重−変位特性を測定した（図９の中間層１０の部分に示した斜線は、せん断力が作用して中間層１０の変形している状態及び変形している方向を示している）。その結果を図１６〜図１８に示す。なお、図中、「ラミｔ３．０」は厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータであり、「ラミｔ５．０」は厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータである。

図１６の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約１７ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約２３ｍｍストロークが増加していた。図１７の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約１２ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約１６ｍｍストロークが増加していた。図１８の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークは、「ラミｔ３．０」及び「ラミｔ５．０」はいずれも５００Ｎまでであるにも拘わらず、１０００Ｎまで加圧した「Ｔ２７０１６Ｂ」単体のデータと比較して、「ラミｔ３．０」は約１０ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約２２ｍｍストロークが増加していた。従って、いずれの場合にも、中間層１０を構成するポリウレタンフォームの厚さ以上にストロークが増加しており、ストローク特性が向上し、ソフトな座り心地が設計でき、フィット感を向上させることができることがわかる。

（試験例３）
試験例３では、試験例２と同様に、上層２０として、三次元立体編物を採用した図２に示した構造のクッション部材１について荷重−たわみ特性を測定した。試験例３で用いた上層２０を構成する三次元立体編物は、旭化成株式会社製、製品番号：Ｔ０５１１２、厚さ７ｍｍのものであり、この三次元立体編物を、中間層１０である試験例１と同様の厚さ３ｍｍ又は５ｍｍのポリウレタンフォーム（硬度：８３．５Ｎ、密度：０．０２ｇ／ｃｍ^３）に積層して固着した。このとき、上層２０を構成する三次元立体編物における中間層１０と隣接するグランド編地の糸間に接着剤が侵入するように固着した。下層３０は、試験例１で使用した三次元立体編物：製品番号「Ｔ２７０１６Ｂ」を用いた。また、試験例３では、上層２０の三次元立体編物（Ｔ０５１１２）と下層３０の三次元立体編物（Ｔ２７０１６Ｂ）とを、厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームに積層固着したものは、それらのロール方向（三次元立体編物のロール巻き原反の巻き方向）が直交の位置関係となるようにし、厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームに積層固着したものは、それらのロール方向が平行の位置関係となるようにした。

試験は、試験例２と同様に、クッション部材１の中央付近に、直径３０ｍｍ、直径９８ｍｍの円形の加圧板を当接して１００Ｎまで荷重をかけた場合と、直径２００ｍｍの円形の加圧板を当接して５００Ｎまで荷重をかけた場合について、荷重−変位特性を測定した。その結果を図１９〜図２１に示す。なお、図中、「ラミｔ３．０」は厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータであり、「ラミｔ５．０」は厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータである。

図１９の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約２４ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約２２ｍｍストロークが増加していた。図２０の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｔ２７０１６Ｂ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約１８ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約１６ｍｍストロークが増加していた。図２１の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークは、「ラミｔ３．０」及び「ラミｔ５．０」はいずれも５００Ｎまでであるにも拘わらず、１０００Ｎまで加圧した「Ｔ２７０１６Ｂ」単体のデータと比較して、「ラミｔ３．０」は約１４ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約１０ｍｍストロークが増加していた。従って、いずれの場合にも、試験例２と同様、中間層１０を構成するポリウレタンフォームの厚さ以上にストロークが増加していることがわかる。

但し、「ラミｔ３．０」と「ラミｔ５．０」を比較すると、試験例２の場合には、いずれも、「ラミｔ５．０」の方がストロークが大きくなっている。これは、ポリウレタンフォームの厚さの差がストロークに反映したものと考えられるが、試験例３の場合には、ポリウレタンフォームの厚さの薄い「ラミｔ３．０」の方がストロークが大きくなっている。試験例３では、「ラミｔ３．０」では、上層２０と下層３０とをそれらのロール方向が直交の位置関係となるようにしているのに対し、「ラミｔ５．０」では、それらのロール方向が平行の位置関係となるようにしている。ここで、下層３０の各布帛の引張特性をロール方向と幅方向とで比較したデータが図２８であるが、このように、ロール方向と幅方向で引張特性がいずれも異なるため、ロール方向を平行（同方向）とした場合には、２枚が同じ方向に引っ張られるため、特に幅方向に伸び難くなる異方性となるのに対し、直交の位置関係とすることで、それぞれ異なる引張特性が生かされて等方性に近くなることによる。

従って、試験例２及び試験例３から、上層及び下層の積層方向を任意に選択することにより、同じ素材を用いながら、異なる荷重−たわみ特性が得られるように設定することが可能であることがわかる。

（試験例４）
試験例４では、上層２０として、三次元立体編物を採用した図２に示した構造のクッション部材１について荷重−たわみ特性を測定した。試験例４で用いた上層２０を構成する三次元立体編物は、旭化成株式会社製、製品番号：Ｔ０５１１２、厚さ７ｍｍのものであり、この三次元立体編物を、中間層１０である試験例１と同様の厚さ３ｍｍ又は５ｍｍのポリウレタンフォーム（硬度：８３．５Ｎ、密度：０．０２ｇ／ｃｍ^３）に積層して固着した。このとき、上層２０を構成する三次元立体編物における中間層１０と隣接するグランド編地の糸間に接着剤が侵入するように固着した。下層３０は、試験例１で使用した厚さ１ｍｍの二次元の布帛（旭化成株式会社製、製品番号：Ｙ２７０１３ＮＰ）を用いた。また、試験例４では、上層２０の三次元立体編物（Ｔ０５１１２）と下層３０の二次元の布帛（Ｙ２７０１３ＮＰ）とを、それらのロール方向（三次元立体編物又は二次元布帛のロール巻き原反の巻き方向）が直交の位置関係となるように中間層１０に積層固着した。

試験は、図９に示したように、クッション部材１の中央付近に、直径３０ｍｍ、直径９８ｍｍの円形の加圧板を当接して１００Ｎまで荷重をかけた場合と、直径２００ｍｍの円形の加圧板を当接して５００Ｎまで荷重をかけた場合について、荷重−変位特性を測定した。その結果を図２２〜図２４に示す。なお、図中、「ラミｔ３．０」は厚さ３ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータであり、「ラミｔ５．０」は厚さ５ｍｍのポリウレタンフォームに積層したもののデータである。

図２２の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約８ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約１１ｍｍストロークが増加していた。図２３の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約６ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約８ｍｍストロークが増加していた。図２４の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークは、「ラミｔ３．０」及び「ラミｔ５．０」はいずれも５００Ｎまでであるにも拘わらず、１０００Ｎまで加圧した「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体のデータと比較して、「ラミｔ３．０」は約５ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約７ｍｍストロークが増加していた。従って、いずれの場合にも、中間層１０を構成するポリウレタンフォームの厚さ以上にストロークが増加しており、ストローク特性が向上し、ソフトな座り心地が設計でき、フィット感を向上させることができることがわかる。

（試験例５）
試験例５では、上層２０の三次元立体編物として、試験例２で用いたものと同じ旭化成株式会社製、製品番号：Ｔ２８０１９Ｃ８Ｇ、厚さ７ｍｍのものを用いると共に、この上層２０（Ｔ２８０１９Ｃ８Ｇ）と下層３０の二次元の布帛（Ｙ２７０１３ＮＰ）とを、それらのロール方向（三次元立体編物又は二次元布帛のロール巻き原反の巻き方向）が平行の位置関係となるように中間層１０に積層固着した点を除き、試験例４と同じ条件で試験を行った。図２５〜図２７がその結果である。

図２５の直径３０ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約１５ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約２０ｍｍストロークが増加していた。図２６の直径９８ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークを比較すると、「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体に対し、「ラミｔ３．０」は約１３ｍｍ、「ラミｔ５．０」は約１６ｍｍストロークが増加していた。図２７の直径２００ｍｍの加圧板で加圧した場合のストロークは、「ラミｔ５．０」はいずれも５００Ｎまでであるにも拘わらず、１０００Ｎまで加圧した「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体のデータと比較して、約１１ｍｍストロークが増加していた。また、「ラミｔ３．０」は約１０００Ｎまで加圧したデータであるが、この場合には、「Ｙ２７０１３ＮＰ」単体のデータと比較して約１８ｍｍもストロークが増加していた。従って、試験例５においても、中間層１０を構成するポリウレタンフォームの厚さ以上にストロークが増加しており、ストローク特性が向上し、ソフトな座り心地が設計でき、フィット感を向上させることができることがわかる。

上記した実施形態では、１層の中間層１０に対し、上層２０及び下層３０を積層固着しているが、中間層を２層以上設けたクッション部材５００とすることも可能である。図２９はその一例を示したものであり、３枚の第１〜第３中間層５１１，５１２，５１３を設けている。各中間層５１１〜５１３には、いずれもその表面側に上層が、裏面側に下層が積層固着されるが、第１中間層５１１の下層と第２中間層５１２の上層とは兼用されて構成されており、１枚の層（以下、便宜上「第１兼用層５４１」）からなる。同様に、第２中間層５１２の下層と第３中間層５１３の上層とは兼用されて構成されており、１枚の層（以下、便宜上「第２兼用層５４２」）からなる。なお、最も外側に位置する第１中間層５１１の上層を符号５２０で示し、第３中間層５１３の下層を符号５３０で示す。

上層５２０、第１兼用層５４１、第２兼用層５４２及び下層５３０は、上記した二次元の布帛又は三次元の布帛を用いるが、積層する際に各布帛の配置方向の位置関係（ロール方向同士が平行となる位置関係か、直角となる位置関係か等）を所望に設定することにより、異方性から等方性までの間で所望の特性に設定することができる（試験例２参照）。

図２９の例では、上層５２０と第１兼用層５４１とを直交の位置関係とし、第２兼用層５４２を第１兼用層５４１に対して４５度傾けた位置関係とし、下層５３０を第２兼用層５４２に対して直交の位置関係となるように配置した。図２９のように布帛を多層としてその位置関係を少しずつずらすことにより、張力の特性をより等方性に近づけることが可能となり、より強靱なクッション部材となる。

１ クッション部材
１ａ〜１ｄ 端縁部
１０ 中間層
２０ 上層
３０ 下層
５０ 三次元立体編物
５１，５２ グランド編地
５３ 連結糸
２００ 固定ジグ
５００ クッション部材
５１１〜５１３ 中間層
５２０ 上層
５３０ 下層
５４１ 第１兼用層
５４２ 第２兼用層

Claims (8)

1. 少なくとも１層の中間層と、その中間層の上下に積層される上層及び下層の積層構造からなり、
   前記中間層は、所定厚さの発泡樹脂で構成され、
   前記上層及び下層は、前記中間層を構成する発泡樹脂の表面側及び裏面側にそれぞれ固着され、
   所定間隔離間して配置されたフレーム間に、前記上層が表側及び前記下層が裏側になった状態で、端縁部が折り曲げられて張設され、前記上層が前記下層よりも面方向の張力が高くなっている張力構造体であるクッション部材であって、
   前記上層又は下層を構成する布帛が三次元布帛であり、
   前記三次元布帛が、互いに離間して配置された一対のグランド編地と、該一対のグランド編地間を往復して両者を結合する多数の連結糸とを有し、
   前記中間層を構成する前記発泡樹脂の厚み方向の一部が、該中間層に隣接する前記三次元布帛の一方のグランド編地側から各糸間の間隙に侵入している一方、その侵入量が前記三次元布帛の他方のグランド編地の少なくとも一部に接触しない範囲であることを特徴とするクッション部材。
2. 前記三次元布帛の少なくとも一方のグランド編地の編地組織がハニカム状である請求項１記載のクッション部材。
3. 前記中間層を構成する発泡樹脂の厚み方向の一部の、前記三次元布帛の一方のグランド編地側からの侵入量が、前記三次元布帛の厚さの１／３〜２／３の範囲である請求項１又は２記載のクッション部材。
4. 前記中間層を構成する発泡樹脂が、ポリウレタンフォームである請求項１〜３のいずれか１に記載のクッション部材。
5. 前記中間層を挟んだ上層及び下層は、それらの原反の巻き方向であるロール方向を基準とした互いの位置関係において、所定の位置関係で積層されており、面方向の張力の特性が異方性から等方性まで所定の特性で設定されている請求項１〜４のいずれか１に記載のクッション部材。
6. 前記中間層が２層以上あり、各中間層間に挟まれた層は、より上部の中間層の下層と、より下部の中間層の上層とが兼用された層になっている請求項１〜５のいずれか１に記載クッション部材。
7. 座席構造のシートクッション部、シートバック部、ヘッドレスト部、アームレスト部又はオットマン部を構成する各フレームのうち所定間隔離間して配置されたフレーム間に張設されている請求項１〜６のいずれか１に記載のクッション部材。
8. 請求項１〜６のいずれか１に記載のクッション部材が、シートクッション部、シートバック部、ヘッドレスト部、アームレスト部又はオットマン部を構成する各フレームのうち所定間隔離間して配置されたフレーム間に張設されていることを特徴とする座席構造。

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