JP6187410B2 - ステッチラインの形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、表皮材にステッチラインを形成する方法に関する。

例えば、自動車のインストルメントパネル、コンソール等の内装品として、少なくとも表層部分が表皮によって構成されたもの（以下「表皮付き製品」という）が知られている。この表皮付き製品の一形態として次のようなものがある。表皮付き製品は、基材と、基材上に設けられた表皮材とを備えている。表皮材としては、表皮単層により構成されるものと、表皮の裏側にクッション層を積層することにより構成されたものとがある。表皮材には、表皮の表面に複数のステッチを列をなすように配置してなるステッチラインが形成されている。

この表皮付き製品の製造に際しては、例えば表皮材にステッチラインが形成される。次いで、ステッチラインの形成された表皮材が基材に貼り付けられる。
表皮材にステッチラインを形成するには、図１１に示すように、表皮材５１を、同表皮材５１の厚み方向（図１１では紙面に直交する方向）に直交する方向である送り出し方向Ａへ送り出すとともに、ミシン針を表皮材５１の厚み方向へ往復動させる縫製サイクルが行なわれる。この縫製サイクルにより、表皮材５１に針孔５２が形成される。また、ミシン針の往復動に伴い送られる上糸５３が、表皮材５１の表側から針孔５２に通されて、同表皮材５１の裏側の下糸５４に交差された後に同針孔５２から表側へ抜き出される。この縫製サイクルが繰り返されることで、隣り合う針孔５２間にステッチ５５が形成されるとともに、複数のステッチ５５が列をなすように配置されてなるステッチライン５６が形成される。各針孔５２には、隣り合う一対のステッチ５５の各端部５５ａが配置される。

上記ミシン針としては、先端部に円形の断面を有するものが一般に用いられる。
なお、上糸及び下糸を用いて表皮材を縫製することによりステッチラインを形成する技術は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１３−４３５７１号公報

ところで、近年では、表皮付き製品の質感向上の観点から、複数のステッチ５５がそれぞれ表皮材５１の送り出し方向Ａに沿って延びて、ステッチライン５６が直線状をなすことが求められる傾向にある。

ところが、上述した従来のステッチラインの形成方法では、外観等の縫製品質を確保するために、図１１において矢印Ｘで示すように、下糸５４にテンションがかけられると、上糸５３と下糸５４との交差部分５７を支点として、針孔５２内で両端部５５ａを回転させようとする力Ｆ１が発生する。この力Ｆ１により、両端部５５ａが、針孔５２の曲面状をなす内周面５８に沿って移動することで、交差部分５７の周りを図１１の時計回り方向へ旋回する。この旋回が針孔５２毎に行なわれることで、図１０及び図１２に示すように、各ステッチ５５が表皮材５１の送り出し方向Ａに対し傾斜した状態となり、上記要求に応えることができない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より直線に近く質感の高いステッチラインを形成することのできるステッチラインの形成方法を提供することにある。

上記課題を解決するステッチラインの形成方法は、少なくとも表層部分が表皮により構成された表皮材を、同表皮材の厚み方向に直交する方向へ送り出しつつ、ミシン針を前記表皮材の厚み方向へ往復動させる縫製サイクルを行なうことにより、同表皮材に針孔を形成するとともに、前記ミシン針の往復動に伴い送られる上糸を、前記表皮材の表側から前記針孔に通して、同表皮材の裏側の下糸に交差させた後に同針孔から表側へ抜き出し、前記縫製サイクルを繰り返すことで、隣り合う針孔間にステッチを形成するとともに、複数の前記ステッチが列をなすように配置されてなるステッチラインを前記表皮上に形成するステッチラインの形成方法であって、前記ミシン針として、先端部に四角形の断面を有するものを用い、前記下糸にテンションがかけられることで発生し、かつ前記上糸と前記下糸との交差部分を支点として、前記針孔内で隣り合う一対の前記ステッチの各端部を回転させようとする力の向きを回転方向とした場合、前記回転方向とは反対方向へ前記ミシン針を回転させることで、前記断面の対角線を前記表皮材の送り出し方向に対し傾斜させ、この状態で前記ミシン針を往復動させるようにしている。

上記方法によると、ステッチラインの形成に際し、表皮材をその厚み方向に直交する方向へ送り出すとともに、ミシン針を表皮材の厚み方向へ往復動させる縫製サイクルが行なわれる。この縫製サイクルにより、表皮材に針孔が形成される。針孔の形状は、ミシン針の先端部の断面に対応する形状である四角形をなす。針孔は４つの平らな内壁面を有する。しかも、この四角形の針孔では、対角線が表皮材の送り出し方向に対し傾斜している。また、ミシン針の往復動に伴い送られる上糸が、表皮材の表側から針孔に通されて、同表皮材の裏側の下糸に交差された後に同針孔から表側へ抜き出される。この縫製サイクルが繰り返されることで、隣り合う針孔間にステッチが形成される。各針孔には、隣り合う一対のステッチの各端部が配置される。そして、複数のステッチによりステッチラインが形成される。

上記ステッチラインの形成に際し、縫製品質を確保するために下糸にテンションがかけられると、上糸と下糸との交差部分を支点として、針孔内で、隣り合う一対のステッチの各端部を回転させようとする力が発生する。しかし、針孔の平らな内壁面は、両ステッチの各端部を受け止めようとする。そのため、針孔が円形である場合とは異なり、上記両端部が交差部分の周りを旋回することが規制される。とはいえ、針孔が形成される表皮材は柔らかい。そのため、上記力により、針孔の内壁面が平らな状態を維持しきれず、両端部が交差部分の周りをわずかに旋回するおそれがある。

ところが、四角形の針孔の対角線が、表皮材の送り出し方向に対し、針孔内で両ステッチの各端部を回転させようとする上記力の向き（回転方向）とは反対方向へ傾斜している。そのため、上記のように両ステッチの各端部が交差部分の周りを旋回しようとしても、両端部は、表皮材の送り出し方向に沿って延びる線上又はその近くに位置する。各ステッチは上記線上又はその線の近くで、同線に沿って延びる。従って、複数のステッチからなるステッチラインもまた、表皮材の送り出し方向に沿って延びる直線状になる。

上記ステッチラインの形成方法において、前記対角線の一方を前記送り出し方向に対し１０°〜２０°傾斜させた状態で前記ミシン針を往復動させることが好ましい。
この範囲でミシン針を送り出し方向に対し傾斜させて往復動させると、ミシン針のセットのばらつきや加工のばらつきが採り得る最大であっても、ステッチラインをより直線に近づける上記効果が得られる。

上記ステッチラインの形成方法によれば、より直線に近く質感の高いステッチラインを形成することができる。

一実施形態におけるステッチラインの形成方法を経て製造された表皮付き製品の部分斜視図。 一実施形態におけるステッチラインが形成された表皮材を示す部分縦断面図。 （ａ）は、一実施形態におけるステッチラインの形成方法の実施に用いられるミシン針の先端部を示す部分正面図、（ｂ）は同先端部の断面図。 一実施形態におけるミシン針と、表皮材の送り出し方向との関係を示す部分平断面図。 一実施形態におけるステッチラインの形成方法によって形成されたステッチラインの部分平面図。 一実施形態におけるステッチラインの形成方法を示す図であり、下糸にテンションがかけられる際の針孔及びその周辺部分の状態を示す部分平面図。 （ａ）〜（ｄ）は、図１の表皮付き製品を製造する工程を示す工程図。 ステッチラインが形成された表皮材の変形例を示す部分縦断面図。 図８のステッチラインを表皮材に形成する途中の状態を示す図であり、隣り合う一対の表皮が縫合された状態を示す部分縦断面図。 従来のステッチラインの形成方法によって形成されたステッチラインを示す部分平面図。 従来のステッチラインの形成方法を示す図であり、下糸にテンションがかけられる際の針孔及びその周辺部分の状態を示す部分平面図。 従来のステッチラインの形成方法を示す図であり、下糸にテンションがかけられた後の針孔及びその周辺部分の状態を示す部分平面図。

以下、ステッチラインの形成方法が含まれる、表皮付き製品の製造方法を具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
まず、本実施形態の製造方法が適用されて製造される表皮付き製品について説明する。本実施形態では、自動車のインストルメントパネル、コンソール、ドアトリム、グローブボックス、ピラーガーニッシュ等の各種自動車用内装品を、表皮付き製品の対象としている。なお、説明の便宜上、表皮付き製品を単純な形状で例示する。

図１に示すように、表皮付き製品１０は、基材１１と、ステッチライン１７が形成され、かつ基材１１上に配置された表皮材１２とを主要な構成部材として備えている。次に、表皮付き製品１０の各構成部材について説明する。

＜基材１１＞
基材１１は、表皮付き製品１０の骨格部分をなす部材であり、高い剛性を有している。基材１１は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＣ／ＡＢＳアロイ等の樹脂材料を用い、射出成形等の樹脂成形を行なうことによって、製品形状に形成されている。基材１１は、曲面、屈曲面、凹凸面等といった非平面状の表面（三次元表面）を有するものであってもよい。

＜表皮材１２＞
表皮材１２は、基材１１の表面に沿わされており、自身の裏面において基材１１の表面に密着させられた状態で接着剤によって貼り付けられている。表皮材１２の少なくとも表層部分は、表皮１３によって構成されている。

本実施形態では、表皮材１２として、表層部分を構成する上記表皮１３と、その裏側（図１の下側）に積層されたクッション層１４とからなるものが用いられている。クッション層１４は表皮１３に対し、接着剤によって貼り付けられている。

表皮１３は、主として表皮付き製品１０の質感向上、触感向上等を図る目的で用いられている。表皮１３は、ポリウレタン、塩化ビニル、熱可塑性エラストマ（ＴＰＯ）等からなる合成皮革（合皮）によって、厚みの均一なシート状に形成されている。

表皮１３としては、０．３５ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みを有するものが用いられることが望ましい。表皮１３の厚みが上記の範囲にあると、表皮付き製品１０の製造の過程で表皮１３においてステッチライン１７の近くにシワが入ることが起こりにくい。また、表皮１３が過度に硬くならず、表皮材１２が基材１１に貼り付けられる際に、表皮１３が基材１１に沿って変形しやすく、貼り付けがしやすい。

なお、表皮１３は、皮革製品に見られるようなシボ（皺模様）を、自身の表面に有していてもよい。
クッション層１４は、主にスラブウレタンによって構成されており、弾力性を有している。クッション層１４は、表皮付き製品１０の触感向上のために用いられている。

クッション層１４としては、１．５ｍｍ〜３．５ｍｍの厚みを有するものが用いられることが望ましい。厚みが上記の範囲にあると、表皮付き製品１０の見栄えが確保される。
ステッチライン１７は、表皮材１２の表層部分を構成する表皮１３において、その表皮１３のパーツの縫い合わせを擬似的に再現することで、本革を使用しているような外観を表皮付き製品１０に持たせて高級感を演出するためのものであり、装飾（加飾）を目的として設けられている。こうした形態のステッチライン１７は、飾りステッチとも呼ばれる。

ステッチライン１７は、上糸１８及び下糸１９を用いて表皮材１２に対し、縫製サイクルを繰り返すことによって形成されている。ステッチライン１７は、表皮１３の表面において列をなすように配置された複数のステッチ２１からなる。表現を変えると、上糸１８が断続的に表皮１３の表面に現出しており、この現出部分がステッチ２１を構成している。図２に示すように、各ステッチ２１の両端部２１ａは、突状に湾曲した状態で、表皮材１２の針孔２５内に引き込まれている。各ステッチ２１のうち両端部２１ａの間の中間部２１ｂは略平坦状をなしている。

次に、本実施形態の作用として、表皮付き製品１０を製造する方法について説明する。
まず、図７（ａ），（ｂ）に示すように、表皮材１２にステッチライン１７が形成される。この形成に際しては、ミシン（図示略）によって縫製が行なわれる。このミシンでは、図３（ａ），（ｂ）に示すミシン針２２が用いられる。ミシン針２２の先端部の軸線Ｌ１に直交する仮想平面Ｐ１を考えた場合、その仮想平面Ｐ１でのミシン針２２の断面ＣＳは四角形（ここでは略菱形）をなしている。このミシン針２２は、図４に示すように、上記断面ＣＳを構成する四角形における一対の対角線ＤＬの一方が表皮材１２の送り出し方向Ａに沿う線Ｌ２に対し、角度αで傾斜した態様でミシンに組み付けられる。

ここで、図６に示すように、下糸１９にテンションがかけられることで、上糸１８と下糸１９との交差部分２４を支点として、針孔２５内で隣り合う一対のステッチ２１の各端部２１ａを回転させようとする力Ｆ１が発生するところ、この力Ｆ１の向きを回転方向とする。すると、図４に示すように、ミシン針２２の上記傾斜の方向、表現を変えると、断面ＣＳにおいて上記一方の対角線ＤＬが通る一対の角部２３が指向する方向は、上記線Ｌ２に対し、上記回転方向とは反対方向へ傾斜した方向である。このように対角線ＤＬを傾斜させることは、ミシン針２２を自身の軸線Ｌ１を中心として、図３（ｂ）及び図４の反時計回り方向へ回転させることによってなされる。

上記角度αは、１０°〜２０°に設定されることが望ましい。この範囲で上記対角線ＤＬを送り出し方向Ａ（線Ｌ２）に対し傾斜させると、ミシン針２２のセットのばらつきや加工のばらつきが採り得る最大であっても、ステッチライン１７を表皮材１２の送り出し方向Ａに沿って延びる直線状にする効果が得られる。

ステッチライン１７の形成に際しては、図４に示すように、ミシンの送り機構により、表皮材１２がその厚み方向（紙面に直交する方向）に直交する送り出し方向Ａへ送り出されるとともに、ミシン針２２が自身の軸線Ｌ１に沿って表皮材１２の厚み方向へ往復動させられることで縫製サイクルが行なわれる。

この縫製サイクルの実施により、図６に示すように、表皮材１２に針孔２５が形成される。針孔２５の形状は、ミシン針２２の先端部の断面ＣＳに対応する形状である四角形（この場合、略菱形）をなす。針孔２５は４つの平らな内壁面２６を有する。しかも、この四角形の針孔２５では、一方の対角線ＤＬが表皮材１２の送り出し方向Ａ（線Ｌ２）に対し角度αだけ傾斜している（図４参照）。傾斜の方向は、上記力Ｆ１の向き（回転方向）とは反対方向（図６の反時計回り方向）である。また、ミシン針２２の往復動に伴い送られる上糸１８が、表皮材１２の表側から針孔２５に通されて、同表皮材１２の裏側の下糸１９に交差された後に同針孔２５から表側へ抜き出される。

上記縫製サイクルが繰り返されることにより、隣り合う針孔２５間にステッチ２１が形成される。各針孔２５には、隣り合う一対のステッチ２１の各端部２１ａが配置される。そして、複数のステッチ２１によりステッチライン１７が形成される。

上記ステッチライン１７の形成に際し、外観等の縫製品質を確保するために下糸１９に対し、図６の矢印Ｘで示す方向にテンションがかけられると、交差部分２４を支点として、針孔２５内で両端部２１ａを回転させようとする力Ｆ１が発生する。しかし、各針孔２５の平らな内壁面２６は、両端部２１ａを受け止めようとする。そのため、針孔５２が円形である従来のものとは異なり、上記両端部２１ａが交差部分２４の周りを力Ｆ１に沿う方向である時計回り方向へ旋回することが規制される。とはいえ、針孔２５が形成される表皮材１２（表皮１３、クッション層１４）は柔らかい。そのため、各端部２１ａを回転させようとする力Ｆ１により、針孔２５の内壁面２６が平らな状態を維持しきれず、各端部２１ａが僅かであるが交差部分２４の周りを旋回するおそれがある。

ところが、四角形の針孔２５の対角線ＤＬが、上述したように表皮材１２の送り出し方向Ａに対し、力Ｆ１の向き（回転方向）とは反対方向（図６の反時計回り方向）へ傾斜している。そのため、上記のように両端部２１ａが交差部分２４の周りを旋回しようとしても、図５に示すように、各端部２１ａは、送り出し方向Ａに沿って延びる線Ｌ２上又はその近くに位置する。各ステッチ２１は線Ｌ２上又はその近くで、同線Ｌ２に沿って延びる。従って、複数のステッチ２１からなるステッチライン１７もまた、送り出し方向Ａに沿って延びる直線状になる。

上記のようにステッチライン１７の形成された図７（ｂ）の表皮材１２は、図１に示す表皮付き製品１０の製造に供される。この製造には、図７（ｃ）に示すように、表皮材１２とは別に形成された基材１１が用いられる。

図７（ｂ），（ｃ）に示すように、基材１１の表面及び表皮材１２（クッション層１４）の裏面の少なくとも一方に接着剤が塗布される。そして、クッション層１４の裏面の略全面が基材１１の表面に対し密着させられた状態で貼り付けられる。

本実施形態では、この貼り付けに際し、互いに重ね合わされた基材１１及び表皮材１２が、それらの厚み方向についての両側から、プレス機（図示略）によって互いに接近する方向へ押し付けられる。この押し付けにより、図７（ｄ）に示すように、表皮材１２のクッション層１４が基材１１の表面に貼り付けられ、目的とする表皮付き製品１０が得られる。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ミシン針２２として、先端部に四角形（略菱形）の断面ＣＳを有するものを用いる（図３（ａ），（ｂ））。下糸１９にテンションがかけられることで発生し、かつ針孔２５内で一対の端部２１ａを回転させようとする力Ｆ１（図６）の向きを回転方向とした場合、その回転方向とは反対方向へミシン針２２を回転させることで、上記断面ＣＳを構成する四角形の対角線ＤＬを表皮材１２の送り出し方向Ａに対し傾斜させる（図４）。この状態で、ミシン針２２を往復動させるようにしている。

そのため、力Ｆ１により両端部２１ａが旋回しようとしても（図６）、両端部２１ａを、表皮材１２の送り出し方向Ａに沿って延びる線Ｌ２上又はその近くに位置させることができる（図５）。各ステッチ２１を線Ｌ２上又はその近くで、同線Ｌ２に沿って延びるようにし、ステッチライン１７を送り出し方向Ａに沿って延びる直線状にすることができる。その結果、より直線に近く質感の高いステッチライン１７を形成することができる。

（２）一対の対角線ＤＬの一方を送り出し方向Ａ（線Ｌ２）に対し１０°〜２０°傾斜させた状態でミシン針２２を往復動させるようにしている（図４）。
そのため、ミシン針２２のセットのばらつきや加工のばらつきが採り得る最大であっても、より直線に近く質感の高いステッチライン１７を形成するといった上記（１）の効果を得ることができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・表皮材１２の表皮１３として、合成皮革に代えて本革からなるものが用いられてもよい。

・クッション層１４として、スラブウレタンからなるものに代えて、エチレンフォーム、プロピレンフォーム等の発泡材からなるものが用いられてもよい。これらの発泡材には、気泡が連通していて柔らかく、復元性を有するという特徴がある。また、織物がクッション層１４に用いられてもよい。

・クッション層１４は表皮１３に対し、接着剤に代えて、両面テープ又は粘着剤により貼り付けられてもよい。また、フレーム処理により表皮１３及びクッション層１４が貼り合わされてもよい。

同様に、表皮材１２は基材１１に対し、接着剤に代えて両面テープ又は粘着剤により貼り付けられてもよい。又は、接着剤が無い状態で表皮材１２と基材１１とが構成されていてもよい。

・ミシン針２２として、四角形であることを条件に、略菱形とは異なる断面ＣＳを先端部に有するものが用いられてもよい。
・ステッチライン１７は、上記実施形態のように、表皮１３のパーツの縫い合わせを擬似的に再現する飾りステッチであってもよいが、複数の表皮材１２を結合するためのものであってもよい。

・表皮材１２は、上記実施形態のように、表皮１３の裏側にクッション層１４が積層されたもののほか、表皮１３のみによって構成されたもの、いわゆる表皮１３の単層材によって構成されたものであってもよい。図８及び図９は、それぞれ表皮１３のみからなる複数枚の表皮材１２を用い、各表皮材１２にステッチライン１７を形成する例を示している。

この形成に際しては、まず、図９に示すように、隣り合う表皮１３の少なくとも端部同士が重ね合わされ、その重ね合わされた部分のうち端面から一定距離離れた箇所が、上糸３１及び下糸３２によって縫合されることで両表皮１３が結合される。この縫合によって複数のステッチが形成されるが、各ステッチは、上記実施形態と同様に送り出し方向Ａに平行であってもよいし、同送り出し方向Ａに対し傾斜してもよい。

続いて、両表皮１３において縫い代３３を除く箇所（以下「一般部３４」という）が開かれる。各縫い代３３は重なった、又は接近した状態に維持され、一般部３４に対し、それらの裏側（図９の下側）で略直交した状態となる。この場合、上糸３１及び下糸３２による縫合部分と、両縫い代３３とは、表側（図９の上側）からは見えない、又は見えにくい。

次に、図８に示すように、各縫い代３３が開かれ、一般部３４側へ折り曲げられ、同一般部３４の裏側に重ねられる。そして、上記実施形態と同様の断面ＣＳを有するミシン針２２（図３（ａ），（ｂ））が用いられ、その断面ＣＳの対角線ＤＬが表皮材１２の送り出し方向Ａ（線Ｌ２）に対し傾斜させられた状態で、ミシン針２２が往復動させられて縫製サイクルが行なわれる。この場合には、より直線に近く質感が高く、互いに接近した状態で平行に延びる２本のステッチライン１７が形成される。

なお、上記のように表皮材１２が表皮１３のみからなる場合には、表皮付き製品１０は、表皮１３が基材１１の表面に直接貼り付けられることにより構成される。
・表皮材１２の基材１１への貼り付けに際しては、基材１１及び表皮材１２の一方に対してのみ、他方へ押し付ける力が加えられてもよい。

・上記ステッチラインの形成方法は、自動車用内装品に限らず、ステッチライン１７が形成された表皮材１２を有する表皮付き製品に広く適用可能である。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。

（Ａ）請求項１又は２に記載のステッチラインの形成方法において、前記表皮材として表皮のみからなるものが用いられる。
（Ｂ）請求項１又は２に記載のステッチラインの形成方法において、前記表皮材として表皮の裏側にクッション層を積層したものが用いられる。

表皮材としては、上記（Ａ）のように、表皮のみからなるもの、いわゆる単層材が用いられてもよいし、上記（Ｂ）のように表皮及びクッション層の２層からなるものが用いられてもよい。

１２…表皮材、１３…表皮、１７…ステッチライン、１８，３１…上糸、１９，３２…下糸、２１…ステッチ、２１ａ…端部、２２…ミシン針、２４…交差部分、２５…針孔、Ａ…送り出し方向、ＣＳ…断面、ＤＬ…対角線、Ｆ１…力。

Claims (2)

1. 少なくとも表層部分が表皮により構成された表皮材を、同表皮材の厚み方向に直交する方向へ送り出しつつ、ミシン針を前記表皮材の厚み方向へ往復動させる縫製サイクルを行なうことにより、同表皮材に針孔を形成するとともに、前記ミシン針の往復動に伴い送られる上糸を、前記表皮材の表側から前記針孔に通して、同表皮材の裏側の下糸に交差させた後に同針孔から表側へ抜き出し、前記縫製サイクルを繰り返すことで、隣り合う針孔間にステッチを形成するとともに、複数の前記ステッチが列をなすように配置されてなるステッチラインを前記表皮上に形成するステッチラインの形成方法であって、
   前記ミシン針として、先端部に四角形の断面を有するものを用い、
   前記下糸にテンションがかけられることで発生し、かつ前記上糸と前記下糸との交差部分を支点として、前記針孔内で隣り合う一対の前記ステッチの各端部を回転させようとする力の向きを回転方向とした場合、前記回転方向とは反対方向へ前記ミシン針を回転させることで、前記断面の対角線を前記表皮材の送り出し方向に対し傾斜させ、この状態で前記ミシン針を往復動させるようにしたステッチラインの形成方法。
2. 前記対角線の一方を前記送り出し方向に対し１０°〜２０°傾斜させた状態で前記ミシン針を往復動させる請求項１に記載のステッチラインの形成方法。