JPWO2019235546A1 - Porous structure, manufacturing method of porous structure, and data for 3D modeling - Google Patents
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Abstract
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た多孔質構造体であって、多孔質構造体は、その全体にわたって、骨格部２を備えており、骨格部は、複数の骨部２Ｂと、それぞれ複数の骨部の端部どうしを結合する、複数の結合部２Ｊと、から構成されており、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、骨部のいずれか一方側の端の断面積Ａ１に対する、骨一定部の断面積Ａ０の比Ａ０／Ａ１は、０．１５≦Ａ０／Ａ１≦２．０を満たす。The porous structure 1 is a porous structure made of a flexible resin or rubber, and the porous structure includes a skeleton portion 2 throughout the porous structure, and the plurality of skeleton portions are provided. It is composed of the bone portion 2B of the bone and a plurality of connecting portions 2J that connect the ends of the plurality of bone portions, respectively, and the bone portion extends in at least a part thereof while keeping the cross-sectional area constant. The ratio A0 / A1 of the cross-sectional area A0 of the fixed bone to the cross-sectional area A1 of one end of the bone is 0.15 ≦ A0 / A1 ≦ 2.0. Meet.
Description
本発明は、多孔質構造体、多孔質構造体の製造方法、及び、３Ｄ造形用データに関する。
本願は、２０１８年６月５日に日本に出願された特願２０１８−１０８１２２号に基づく優先権と、２０１８年１２月３日に日本に出願された特願２０１８−２２６８３６号に基づく優先権と、を主張するものであり、それらの内容の全文をここに援用する。The present invention relates to a porous structure, a method for producing the porous structure, and data for 3D modeling.
The present application has priority based on Japanese Patent Application No. 2018-108122 filed in Japan on June 5, 2018, and priority based on Japanese Patent Application No. 2018-226863 filed in Japan on December 3, 2018. , And the full text of their content is incorporated herein by reference.
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）。 Conventionally, a cushioning porous structure (for example, urethane foam) has been manufactured through a step of foaming by a chemical reaction in, for example, mold molding (for example, Patent Document 1).
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、製造に時間や手間が掛かるという問題や、所期したとおりの構成が得られないおそれがあるという問題があった。 However, when the porous structure is manufactured through the step of foaming by a chemical reaction as described above, there is a problem that the manufacturing takes time and labor, and there is a possibility that the desired configuration cannot be obtained. was there.
そこで、本発明の発明者は、３Ｄプリンタを用いて多孔質構造体を製造できるようにすれば、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ことに、新たに着目し、本発明をするに至った。 Therefore, the inventor of the present invention newly pays attention to the fact that if a porous structure can be produced by using a 3D printer, the production can be simplified and the desired configuration can be obtained. , Have come to the present invention.
本発明は、３Ｄプリンタによってクッション性のある多孔質構造体を容易に製造することが可能な、多孔質構造体、多孔質構造体の製造方法、及び、３Ｄ造形用データを、提供することを目的とする。 The present invention provides a porous structure, a method for producing the porous structure, and data for 3D modeling, which can easily produce a porous structure having a cushioning property by a 3D printer. The purpose.
本発明の多孔質構造体は、
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であって、
前記多孔質構造体は、その全体にわたって、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。The porous structure of the present invention is
A porous structure made of flexible resin or rubber.
The porous structure includes a skeleton portion throughout the porous structure.
The skeleton is
With multiple bones
A plurality of joints, each of which connects the ends of the plurality of bones,
Consists of
The bone portion has, in at least a part thereof, a bone constant portion extending while maintaining a constant cross-sectional area.
The ratio A0 / A1 of the cross-sectional area A0 of the fixed bone portion to the cross-sectional area A1 of one end of the bone portion is
0.15 ≤ A0 / A1 ≤ 2.0
Meet.
本発明の多孔質構造体の製造方法は、
３Ｄプリンタを用いて、上述の多孔質構造体を製造するものである。The method for producing a porous structure of the present invention is
The above-mentioned porous structure is manufactured by using a 3D printer.
本発明の３Ｄ造形用データは、
３Ｄプリンタの造形部が造形を行う際に前記３Ｄプリンタの制御部に読み込まれる３Ｄ造形用データであって、
前記制御部が、前記造形部に、上述の多孔質構造体を、造形させるように構成されている。The data for 3D modeling of the present invention is
This is 3D modeling data that is read into the control unit of the 3D printer when the modeling unit of the 3D printer performs modeling.
The control unit is configured to cause the modeling unit to model the above-mentioned porous structure.
本発明によれば、３Ｄプリンタによってクッション性のある多孔質構造体を容易に製造することが可能な、多孔質構造体、多孔質構造体の製造方法、及び、３Ｄ造形用データを、提供することができる。 According to the present invention, a porous structure, a method for producing a porous structure, and data for 3D modeling, which can easily produce a porous structure having a cushioning property by a 3D printer, are provided. be able to.
本発明の多孔質構造体、及び、本発明の多孔質構造体の製造方法又は３Ｄ造形用データを用いて製造される多孔質構造体は、クッション材に用いられるのが好適であり、着座用のクッション材（シートパッド等）に用いられるのがより好適であり、車両用シートパッドに用いられるのがさらに好適である。 The porous structure of the present invention and the porous structure produced by using the method for producing the porous structure of the present invention or the data for 3D modeling are preferably used as a cushioning material and are used for seating. It is more preferable to use it as a cushioning material (seat pad, etc.), and it is more preferable to use it as a vehicle seat pad.
以下、本発明に係る多孔質構造体、多孔質構造体の製造方法、及び、３Ｄ造形用データ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１０、図１２〜図１４では、多孔質構造体の向きを理解しやすくするために、それぞれの例の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。Hereinafter, the porous structure according to the present invention, the method for producing the porous structure, and the embodiment of the data for 3D modeling will be illustrated and described with reference to the drawings.
The components common to each figure are designated by the same reference numerals.
Further, in FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, in order to make it easier to understand the orientation of the porous structure, the orientation of the XYZ Cartesian coordinate system fixed to the porous structure of each example is displayed. ing.
まず、図１〜図１１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る多孔質構造体について説明する。
図１〜図４では、本実施形態に係る多孔質構造体１のうち、直方体に切断された一部分を、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の当該部分における、ある１つの面を平面視しており、すなわち、多孔質構造体１の当該部分を、図２〜図４のＣ矢印の方向（−Ｘ方向）から観ている。図２は、多孔質構造体１の当該部分における、図１での右側の面を平面視しており、すなわち、多孔質構造体１の当該部分を、図１、図３、図４のＡ矢印の方向（−Ｙ方向）から観ている。図３は、多孔質構造体１の当該部分における、図１と同じ面を斜め上から観ており、すなわち、多孔質構造体１の当該部分を、図１、図２、図４のＤ矢印の方向から観ている。図４は、多孔質構造体１の当該部分における、図１及び図３とは逆側の面を斜め上から観ており、すなわち、多孔質構造体１の当該部分を、図２、図３のＢ矢印の方向から観ている。
なお、以下では、説明の便宜のため、図１２〜図１４にそれぞれ示す第１〜第３変形例や、図示しない変形例についても、併せて説明する。First, the porous structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
In FIGS. 1 to 4, a part of the
In the following, for convenience of explanation, the first to third modified examples shown in FIGS. 12 to 14, respectively, and the modified examples (not shown) will also be described.
本明細書で説明する各例の多孔質構造体１は、３Ｄプリンタによって造形されたものである。３Ｄプリンタを用いて多孔質構造体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、多孔質構造体のセル構造の設計自由度を大幅に広げることができるので、より幅広い要求特性に対応することも可能になる。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と、骨格部２によって区画された多数のセル孔Ｃと、を備えている。骨格部２は、多孔質構造体１の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。The
The
Here, the "flexible resin" refers to a resin that can be deformed when an external force is applied. For example, an elastomer-based resin is preferable, polyurethane is more preferable, and flexible polyurethane is preferable. It is more suitable. Examples of rubber include natural rubber and synthetic rubber. Since the
From the viewpoint of ease of manufacture by a 3D printer, the
各図の例の多孔質構造体１は、それぞれ立方体をなす複数の単位部Ｕどうしが、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に一体に連なった構成を有している。図１〜図１０の例では、多孔質構造体１のうち、図１〜図４に示す部分は、Ｚ方向に３個、Ｙ方向に３個、Ｘ方向に２個が配列された、計１８個の単位部Ｕからなる。各図の例では、多孔質構造体１を構成する各単位部Ｕの構成、寸法、向きが、それぞれ同じである。便宜のため、図１〜図４では、１つの単位部Ｕのみを、他の単位部Ｕよりも濃いグレー色で着色しているとともに、図１及び図２ではさらに、濃いグレー色で着色した単位部Ｕの外縁を、点線で示している。
図１〜図１０の例のように、多孔質構造体１の各単位部Ｕの外縁（外輪郭）が立方体をなす場合、X-Y-Zそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることが可能になる。
なお、単位部Ｕの外縁（外輪郭）は、立方体以外の直方体、あるいは、その他の形状をなしていてもよい。また、多孔質構造体１を構成する各単位部Ｕの構成及び／又は寸法は、完全に同一でなくてもよく、個々に少しずつ異なっていてもよい。多孔質構造体１の各単位部Ｕの外縁（外輪郭）が立方体以外の直方体をなす場合、多孔質構造体１の機能として、意図的な異方性を得ることが可能になる。例えば、多孔質構造体１を車両用のシートパッドに適用する場合、各単位部Ｕの外縁（外輪郭）を立方体以外の直方体とすることで、例えばZ方向（人が座る方向）には柔らかくして乗り心地を向上させること可能になる。The
When the outer edge (outer contour) of each unit U of the
The outer edge (outer contour) of the unit portion U may have a rectangular parallelepiped other than a cube, or any other shape. Further, the configuration and / or dimensions of each unit portion U constituting the
図５〜図１０は、図１〜図４の多孔質構造体１における１つ単位部Ｕを単独で示している。図５は、単位部Ｕを、図３とほぼ同じ方向から観ており、すなわち、単位部Ｕを、図１、図２、図４のＤ矢印の方向から観ている。図６は、図５の一部を拡大して観ている。図７及び図８は、同じ図面であり、単位部Ｕにおける、図５と同じ側の部分を下側から観ており、すなわち、単位部Ｕを、図３、図５のＥ矢印の方向から観ている。図７及び図８は、図面の見易さのために、それぞれ異なる破線、鎖線を付けている点のみで異なる。図９及び図１０は、同じ図面であり、単位部Ｕにおける、図５とは逆側の部分を上側から観ており、すなわち、単位部Ｕを、図４、図５のＦ矢印の方向から観ている。図９及び図１０は、図面の見易さのために、それぞれ異なる破線、鎖線を付けている点のみで異なる。参考のため、図１〜図４におけるＡ矢印、Ｂ矢印、Ｃ矢印を、図５、図７〜図１０にも示している。
5 to 10 show one unit U alone in the
図１〜図１０、図１２〜図１４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。各図の例において、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（図の例では、２つ〜６つ）の骨部２Ｂの延在方向の端部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６、図７、図９等には、多孔質構造体１の一部分に、骨格部２の骨格線Ｏを示している。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の中心軸線であり、後述の骨一定部２Ｂ１の中心軸線と骨変化部２Ｂ２の中心軸線とからなる。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の中心軸線は、骨部２Ｂの延在方向の各点における、骨部２Ｂの延在方向に垂直な断面において骨部２Ｂのなす形状の重心点どうしを、結んでなる線である。
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、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。
また、図１〜図１０、図１２〜図１４の各図面においては、骨格部２の各面が平坦であり、互いに隣接する一対の面どうしが突き合うエッジ部分（辺部分）がそれぞれ角張っている。ただし、本明細書で説明する各例において、骨格部２の各面のうち一部又は全部は、非平坦（例えば湾曲状）であってもよい。また、本明細書で説明する各例において、骨格部２の各エッジ部分は、滑らかに湾曲していてもよい。As shown in FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, the
In FIGS. 6, 7, 9, 9 and the like, the skeleton line O of the
The extending direction of the
Since the
Of the
Further, in the drawings of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, each surface of the
各図の例では、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寸法（長さ、断面積、幅等）を有している。ただし、各図の例に限らず、骨格部２を構成する各骨部２Ｂの形状及び／又は寸法（長さ、断面積、幅等）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／又は寸法（長さ、断面積、幅等）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／又は寸法（長さ、断面積、幅等）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。例えば、後述する図１５の例のように、多孔質構造体１を車両用のシートパッドに適用する場合、メインパッド部３１１の座面側（表面側）の部分１１は乗り心地向上のため柔らかくし、サイドパッド部３１２を構成する部分１２はホールド感を得るため硬くする、といったことができる。
図１１は、図１〜図１０、図１３、図１４の各例の骨部２Ｂを、単独で示している。図１１（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１１（ｂ）は骨部２Ｂに外力が加わった状態を示している。図１１には、骨部２Ｂの中心軸線（骨格線Ｏ）を示している。
図１１（ａ）に示すように、図１〜図１０、図１３、図１４の各例において、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。骨変化部２Ｂ２は、断面積を徐々に変化させつつ延在する。当該各例において、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、これらの例に限らず、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。また、本明細書において、「徐々に変化（増大又は減少）」とは、途中で一定となることなく常に滑らかに変化（増大又は減少）することを指す。
図１〜図１０、図１３、図１４の各例では、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。例えば、多孔質構造体１を着座用のクッション材（シートパッド等）として用いる場合、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、高級車のシートパッドの着座者（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。In the example of each figure, each
FIG. 11 shows the
As shown in FIG. 11A, in each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, each
Here, the cross-sectional areas of the bone constant portion 2B1 and the bone change portion 2B2 refer to the cross-sectional areas of the cross sections of the bone constant portion 2B1 and the bone change portion 2B2 perpendicular to the skeleton line O, respectively. Further, in the present specification, "gradual change (increase or decrease)" means that the change (increase or decrease) is always smooth without becoming constant on the way.
In each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, each
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例では、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。これらの例において、骨部２Ｂは、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１１（ａ））に対する、骨一定部２Ｂ１の断面積Ａ０（図１１（ａ））の比Ａ０／Ａ１は、
０．１５≦Ａ０／Ａ１≦２．０
を満たしている。これにより、多孔質構造体１の表面のタッチ感を、クッション材の特性として、また特に着座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。例えば、多孔質構造体１を着座用のクッション材（シートパッド等）として用いる場合、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、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。よって、比Ａ０／Ａ１は０．１５以上であると好適である。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、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。よって、比Ａ０／Ａ１は２．０以下であると好適である。
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、図１〜図１０、図１３、図１４の各例では、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、クッション材の特性として、また特に着座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、高級車のシートパッドの着座者（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。In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, the
0.15 ≤ A0 / A1 ≤ 2.0
Meet. As a result, the touch feeling on the surface of the
The ratio A0 / A1 is more preferably 0.5 or more.
More specifically, in each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, the
It should be noted that each
なお、図１〜図１０、図１３、図１４の各例に代えて、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、結合部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。例えば、多孔質構造体１を着座用のクッション材として用いる場合、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シートパッドにおける、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。Instead of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, the bone change portion 2B2 may extend from the bone constant portion 2B1 to the
Then, when the bone changing portion 2B2 extends from the bone constant portion 2B1 to the connecting
It should be noted that each
あるいは、図１２に一部点線で示す第１変形例のように、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もよい。この場合、骨部２Ｂ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、あらゆる車種のシートパッド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。Alternatively, as in the first modification shown by the dotted line in FIG. 12, the
In this case, the ratio A0 / A1 is 1.0.
It should be noted that each
図１〜図１０、図１３、図１４の各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有しており、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、これらの例に限らず、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のうち一部又は全部の骨部２Ｂにおいて、骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、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）の断面積よりも大きくてもよい。In each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, each
The cross-sectional area of the connecting
Not limited to these examples, only a part of the
Further, in a part or all of the
同様に、図１〜図１０、図１３、図１４の各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有しており、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、これらの例においては、上述のように、比Ａ０／Ａ１は１．０未満である。
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１１（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、これらの例に限らず、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のうち一部又は全部の骨部２Ｂにおいて、骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、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）の幅よりも大きくてもよい。この場合、比Ａ０／Ａ１は１．０超となる。Similarly, in each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, each
The widths of the bone constant portion 2B1, the bone change portion 2B2, and the
Not limited to these examples, only a part of the
Further, in a part or all of the
本明細書で説明する各例において、各図の例のように、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、多孔質構造体１の構造の簡単化、ひいては、３Ｄプリンタによる製造のし易さの観点や、クッション材（特にシートパッド、さらに特には車両用シートパッド）としての特性を向上させる観点からは、骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０（図１１、）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り、０．２０ｍｍ以上であるとさらに好適である。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（特にシートパッド、さらに特には車両用シートパッド）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１１）は、２．０ｍｍ以下であると好適である。
なお、図１２の例のように、骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１のみからなる場合、骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０とは、骨部２Ｂの幅Ｗ０と同じである。
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。In each of the examples described herein, as in the example of each figure, when the
On the other hand, from the viewpoint of improving the accuracy of the outer edge (outer contour) shape of the
When the
It is preferable that each
図１〜図１０、図１３、図１４の各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有しており、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、これらの図の例では、骨変化部２Ｂ２が有する複数の傾斜面２Ｂ２３の全てがこの構成を満たしているが、骨変化部２Ｂ２が有する複数の傾斜面２Ｂ２３のうち一部の傾斜面２Ｂ２３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、これらの図の例では、骨変化部２Ｂ２が有する複数の傾斜面２Ｂ２３が互いに合同であるが、骨変化部２Ｂ２が有する複数の傾斜面２Ｂ２３が互いに合同でなくてもよく、互いに形状及び／又は寸法が異なっていてもよい。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のうち一部又は全部の骨部２Ｂにおいて、骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、骨変化部２Ｂ２の各傾斜面２Ｂ２３は、骨一定部２Ｂ１から結合部２Ｊに向かうにつれて、幅Ｗ２が徐々に減少していてもよい。この場合、比Ａ０／Ａ１は１．０超となる。In each of the examples of FIGS. 1 to 10, 13 and 14, each
This also makes it easier for the
Here, the extending direction of the bone changing portion 2B2 is the extending direction of the central axis (skeleton line O) of the bone changing portion 2B2. Further, the width W2 of the inclined surface 2B23 of the bone changing portion 2B2 refers to the width of the inclined surface 2B23 when measured along the cross section perpendicular to the skeleton line O of the bone changing portion 2B2.
In the examples of these figures, all of the plurality of inclined surfaces 2B23 of the bone changing portion 2B2 satisfy this configuration, but some of the plurality of inclined surfaces 2B23 of the bone changing portion 2B2 have the inclined surface 2B23. Only may satisfy this configuration, in which case similar effects can be obtained, to varying degrees. Further, in the examples of these figures, the plurality of inclined surfaces 2B23 of the bone changing portion 2B2 are congruent with each other, but the plurality of inclined surfaces 2B23 of the bone changing portion 2B2 may not be congruent with each other, and the shapes and shapes of the plurality of inclined surfaces 2B23 are not congruent with each other. / Or the dimensions may be different. Further, only a part of the
Further, in a part or all of the
本明細書で説明する各例においては、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち全部又は一部（好適には、全部）の骨部２Ｂにおいて、骨部２Ｂ（骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、骨一定部２Ｂ１及び／又は骨変化部２Ｂ２）の断面形状は、多角形（好適には正多角形）又は円形であると、好適である。例えば、図１〜図１０、図１３、図１４の各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂにおいては、骨部２Ｂ（より具体的には、骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２）の断面形状が、多角形（より具体的には、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。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、骨部２Ｂの断面形状、骨一定部２Ｂ１の断面形状、骨変化部２Ｂ２の断面形状は、それぞれ、骨部２Ｂ、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、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、本明細書で説明する各例においては、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、骨部２Ｂ（骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、骨一定部２Ｂ１及び／又は骨変化部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、同様の効果が得られる。また、骨部２Ｂが骨一定部２Ｂ１及び骨変化部２Ｂ２を有する場合、骨一定部２Ｂ１と骨変化部２Ｂ２は、それぞれの断面形状が、互いに同じでもよいし、互いに異なるものでもよい。In each example described herein, in all or part (preferably all) of the
This simplifies the structure of the
The cross-sectional shape of the
It should be noted that, of the
Further, in each example described in the present specification, in all or part of the
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、骨一定部２Ｂ１を有さずに、断面積を徐々に変化させつつ延在する骨変化部２Ｂ２のみを有していてもよい。この場合、骨変化部２Ｂ２は、骨部２Ｂの全体にわたって骨部２Ｂの延在方向の一方側から他方側に向かうにつれて断面積が徐々に増加又は減少するものであってもよいし、あるいは、骨部２Ｂの延在方向の一方側から他方側に向かうにつれて断面積が徐々に増加する部分と骨部２Ｂの延在方向の一方側から他方側に向かうにつれて断面積が徐々に減少する部分とをそれぞれ１つ以上ずつ含むものであってもよい。
In each example described in the present specification, a part or all of the
本明細書で説明する各例において、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合（ＶＢ×１００／ＶＳ [％]）が、３〜１０%であると、好適である。この構成により、多孔質構造体１に外力が付加されたときに多孔質構造体１に生じる反力、ひいては、多孔質構造体１の硬さを、クッション材として、特には着座用のクッション材（シートパッド等）として、さらに特には車両用のシートパッドとして、良好なものにすることができる。
ここで、「多孔質構造体１の体積ＶＳ」とは、多孔質構造体１の外縁（外輪郭）によって囲まれた内部空間の全体（骨格部２の占める体積と、後述の膜３が設けられる場合は膜３の占める体積と、空隙の占める体積との合計）の体積を指している。
多孔質構造体１を構成する材料を同じとして考えたとき、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合が高いほど、多孔質構造体１は硬くなる。また、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積の割合ＶＢが低いほど、多孔質構造体１は柔らかくなる。
多孔質構造体１に外力が付加されたときに多孔質構造体１に生じる反力、ひいては、多孔質構造体１の硬さを、クッション材として、特には着座用のクッション材として、良好なものにする観点からは、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合が、４〜８%であると、より好適である。
なお、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合を調整する方法としては、任意の方法を用いてよいが、例えば、多孔質構造体１の各単位部Ｕの寸法を変えずに、骨格部２を構成する一部又は全部の骨部２Ｂの太さ（断面積）、及び／又は、骨格部２を構成する一部又は全部の結合部Ｊの大きさ（断面積）を、調整する方法が挙げられる。
その一例として、図１３に示す第２変形例では、点線で示すように、骨格部２を構成する各骨部２Ｂの太さ（断面積）、及び、骨格部２を構成する各結合部Ｊの大きさ（断面積）を、実線で示す多孔質構造体１（図８の例）よりも増大させることにより、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合を増大させている。
多孔質構造体１が車両用シートパッドに利用される場合、多孔質構造体１の２５％硬度は、６０〜５００Ｎが好適であり、１００〜４５０Ｎがより好適である。ここで、多孔質構造体１の２５％硬度（Ｎ）は、インストロン型圧縮試験機を用いて、２３℃、相対湿度５０％の環境にて、多孔質構造体を２５％圧縮するのに要する荷重（Ｎ）を測定して得られる測定値であるものとする。In each example described in the present specification, the ratio of the volume VB occupied by the skeleton portion 2 (VB × 100 / VS [%]) to the volume VS of the
Here, the "volume VS of the
When the materials constituting the
The reaction force generated in the
Any method may be used as a method for adjusting the ratio of the volume VB occupied by the
As an example, in the second modification shown in FIG. 13, as shown by the dotted line, the thickness (cross-sectional area) of each
When the
図１〜図１４に示す各例において、骨格部２は、第１セル孔Ｃ１を内部に区画する第１セル区画部２１を複数（第１セル孔Ｃ１の数だけ）有している。
各図の例において、各第１セル区画部２１は、それぞれ、複数（具体的には、１４つ）の第１環状部２１１を有している。各第１環状部２１１は、それぞれ、環状に構成されている。第１セル区画部２１の複数の第１環状部２１１は、それぞれ、それぞれの環状の内周側縁部２１１１によって、平坦な第１仮想面Ｖ１を区画している。第１仮想面Ｖ１は、その外縁が第１環状部２１１の内周側縁部２１１１によって区画された、仮想閉平面である。第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１は、それぞれの内周側縁部２１１１によって区画する第１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。
第１セル孔Ｃ１は、第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１と、これら複数の第１環状部２１１がそれぞれ区画する複数の第１仮想面Ｖ１とによって、区画されている。概略的に言えば、第１環状部２１１は、第１セル孔Ｃ１のなす立体形状の辺を区画する部分であり、第１仮想面Ｖ１は、第１セル孔Ｃ１のなす立体形状の構成面を区画する部分である。
このような構成により、外力の付加・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形の挙動が、クッション材として、特には着座用のクッション材（シートパッド等）として、より良好になる。すなわち、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。In each of the examples shown in FIGS. 1 to 14, the
In the example of each figure, each
The first cell hole C1 is partitioned by a plurality of first
With such a configuration, the behavior of compression / restoration deformation of the
各図の例のように、第１セル区画部２１の各第１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と、好適である。このような構成により、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。
As in the example of each figure, each of the first
各図の例のように、互いに連結された一対の第１環状部２１１どうしの連結部分は、これら一対の第１環状部２１１に共有される、１つの骨部２Ｂと、当該骨部２Ｂの両側の一対の結合部２Ｊと、から構成されていると、好適である。このような構成により、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。
As in the example of each figure, the connecting portion between the pair of first
各図の例において、第１環状部２１１は、当該第１環状部２１１に隣接する一対の第１セル区画部２１（すなわち、当該第１環状部２１１を間に挟んだ一対の第１セル区画部２１）によって共有されている。言い換えれば、第１環状部２１１は、当該第１環状部２１１に隣接する一対の第１セル区画部２１のそれぞれの一部を構成している。
これにより、仮に、第１環状部２１１が、当該第１環状部２１１に隣接する一対の第１セル区画部２１（すなわち、当該第１環状部２１１を間に挟んだ一対の第１セル区画部２１）によって共有されておらず、すなわち、当該一対の第１セル区画部２１が互いから独立して構成されており、それぞれの第１環状部２１１が互いに隣接又は互いから離間して形成されている場合や、それぞれの第１環状部２１１の間にリブ等が介在している場合に比べて、第１セル孔Ｃ１どうしの間の隙間（間隔）（ひいては、第１セル孔Ｃ１どうしの間の骨格部２の肉部分）を小さくすることができるので、多孔質構造体１のクッション材（特にはシートパッド、さらに特には車両用シートパッド）としての特性を向上できる。よって、３Ｄプリンタによって、クッション性のある多孔質構造体１を容易に製造することができる。
なお、骨格部２を構成する各第１環状部２１１がこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部２を構成する各第１環状部２１１のうち一部の第１環状部２１１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。
同様の観点から、本明細書で説明する各例において、互いに隣接する一対の第１セル区画部２１の骨格線Ｏどうしは、当該一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１において、一致していると、好適である。In the example of each figure, the first
As a result, the first
It is preferable that each of the first
From the same viewpoint, in each of the examples described herein, the skeleton lines O of the pair of first cell compartments 21 adjacent to each other are the first annular portions shared by the pair of first cell compartments 21. In 211, it is preferable that they match.
各図の例において、第１仮想面Ｖ１は、第１仮想面Ｖ１の一方側の面（第１仮想面Ｖ１の表面）によって、ある１つの第１セル孔Ｃ１の一部を区画しているとともに、当該第１仮想面Ｖ１の他方側の面（第１仮想面Ｖ１の裏面）によって、別の第１セル孔Ｃ１の一部を区画している。言い換えれば、第１仮想面Ｖ１は、その表裏両側の面によって別々の第１セル孔Ｃ１の一部を区画している。さらに言い換えれば、第１仮想面Ｖ１は、当該第１仮想面Ｖ１に隣接する一対の第１セル孔Ｃ１（すなわち、当該第１仮想面Ｖ１を間に挟んだ一対の第１セル孔Ｃ１）によって共有されている。
これにより、仮に、第１仮想面Ｖ１が、当該第１仮想面Ｖ１に隣接する一対の第１セル孔Ｃ１（すなわち、当該第１仮想面Ｖ１を間に挟んだ一対の第１セル孔Ｃ１）によって共有されておらず、すなわち、当該一対の第１セル孔Ｃ１の第１仮想面Ｖ１が互いから離間した位置にある場合に比べて、第１セル孔Ｃ１どうしの間の隙間（間隔）を小さくすることができるので、多孔質構造体１のクッション材としての特性を向上できる。
なお、骨格部２を構成する各第１仮想面Ｖ１がこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部２を構成する各第１仮想面Ｖ１のうち一部の第１仮想面Ｖ１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。In the example of each figure, the first virtual surface V1 divides a part of a certain first cell hole C1 by one surface of the first virtual surface V1 (the surface of the first virtual surface V1). At the same time, a part of another first cell hole C1 is partitioned by the other surface of the first virtual surface V1 (the back surface of the first virtual surface V1). In other words, the first virtual surface V1 divides a part of the separate first cell hole C1 by the surfaces on both the front and back sides thereof. In other words, the first virtual surface V1 is formed by a pair of first cell holes C1 adjacent to the first virtual surface V1 (that is, a pair of first cell holes C1 sandwiching the first virtual surface V1). It is shared.
As a result, if the first virtual surface V1 is a pair of first cell holes C1 adjacent to the first virtual surface V1 (that is, a pair of first cell holes C1 sandwiching the first virtual surface V1). That is, the gap (interval) between the first cell holes C1 is increased as compared with the case where the first virtual surfaces V1 of the pair of first cell holes C1 are separated from each other. Since it can be made smaller, the characteristics of the
It is preferable that each of the first virtual surfaces V1 constituting the
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに隣接する一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１の骨格線Ｏは、当該一対の第１セル区画部２１のうち前記共有される第１環状部２１１に隣接する部分の骨格線Ｏのそれぞれと、連続している（図１、図７等参照）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がより良好になる。
同様の観点から、本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに隣接する一対の第１セル区画部２１の骨格線Ｏどうしは、当該一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１において、一致していると、好適である。
また、同様の観点から、本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに隣接する一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１を構成する骨部２Ｂの断面積（例えば、骨一定部２Ｂ１の断面積）が、当該一対の第１セル区画部２１のうち前記共有される第１環状部２１１に隣接する部分を構成する骨部２Ｂの断面積（例えば、骨一定部２Ｂ１の断面積）のそれぞれと、同じであると、好適である。
なお、骨格部２において互いに隣接する一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１の全てがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部２において互いに隣接する一対の第１セル区画部２１によって共有される第１環状部２１１のうち一部の第１環状部２１１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。In each of the examples described herein, as in the example of each figure, the skeleton line O of the first
As a result, the characteristics of the porous structure as a cushioning material are improved.
From the same point of view, in each of the examples described in the present specification, as in the example of each figure, the skeleton lines O of the pair of first cell compartments 21 adjacent to each other are the pair of first cell compartments. It is preferable that they match in the first
Further, from the same viewpoint, in each of the examples described in the present specification, as in the example of each figure, the bones constituting the first
It is preferable that all of the first
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに連結された一対の第１環状部２１１どうしの連結部分の骨格線Ｏは、当該一対の第１環状部２１１のうち前記連結部分に隣接する部分の骨格線Ｏのそれぞれと、連続していると、好適である（図１、図７参照）。
これにより、多孔質構造体のクッション材としての特性がより良好になる。
同様の観点から、本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに連結された一対の第１環状部２１１の骨格線Ｏどうしは、当該一対の第１環状部２１１どうしの連結部分において、一致していると、好適である。
また、同様の観点から、本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、互いに隣互いに連結された一対の第１環状部２１１どうしの連結部分を構成する骨部２Ｂの断面積（例えば、骨一定部２Ｂ１の断面積）が、当該一対の第１環状部２１１のうち前記連結部分に隣接する部分を構成する骨部２Ｂの断面積（例えば、骨一定部２Ｂ１の断面積）のそれぞれと、同じであると、好適である。
なお、骨格部２において互いに連結された一対の第１環状部２１１どうしの連結部分の全てがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部２において互いに連結された一対の第１環状部２１１どうしの連結部分のうち一部の連結部分のみが、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。In each example described in the present specification, as in the example of each figure, the skeleton line O of the connecting portion between the pair of first
As a result, the characteristics of the porous structure as a cushioning material are improved.
From the same viewpoint, in each of the examples described in the present specification, as in the example of each figure, the skeleton lines O of the pair of first
Further, from the same viewpoint, in each of the examples described in the present specification, as in the example of each figure, the
It is preferable that all of the connecting portions of the pair of first
図１〜図１０、図１２〜図１３の各例において、各第１仮想面Ｖ１は、膜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、第１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、多孔質構造体１の通気性を向上できるとともに、外力の付加・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形がし易くなる。
In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 13, each first virtual surface V1 is not covered with a film and is open, that is, constitutes an opening. Therefore, the cell holes C are communicated with each other through the first virtual surface V1 to enable ventilation between the cell holes C. As a result, the air permeability of the
各図の例において、第１セル区画部２１を構成する複数（図の例では、１４つ）の第１環状部２１１は、それぞれ、１つ又は複数（図例では、６つ）の第１小環状部２１１Ｓと、１つ又は複数（図の例では、８つ）の第１大環状部２１１Ｌと、を含んでいる。各第１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、平坦な第１小仮想面Ｖ１Ｓを区画している。各第１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、平坦かつ第１小仮想面Ｖ１Ｓよりも面積の大きな第１大仮想面Ｖ１Ｌを区画している。第１小仮想面Ｖ１Ｓ、第１大仮想面Ｖ１Ｌは、それぞれ、仮想閉平面である。
図１、図７、図９等には、骨格部２のうち、第１セル区画部２１を構成する部分の骨格線Ｏの一部を示している。これらの図面から判るように、各図の例において、第１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、第１大仮想面Ｖ１Ｌも、略正６角形をなしている。また、各図の例において、第１小環状部２１１Ｓは、その骨格線Ｏが正４角形（正方形）をなしており、それに伴い、第１小仮想面Ｖ１Ｓも、略正４角形をなしている。このように、各図の例において、第１小仮想面Ｖ１Ｓと第１大仮想面Ｖ１Ｌとは、面積だけでなく、形状も異なる。
各第１大環状部２１１Ｌは、それぞれ、複数（各図の例では、６つ）の骨部２Ｂと、これらの複数の骨部２Ｂの延在方向の端部２Ｂｅどうしを結合する複数（各図の例では、６つ）の結合部２Ｊと、から構成されている。各第１小環状部２１１Ｓは、それぞれ、複数（各図の例では、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（各図の例では、４つ）の結合部２Ｊと、から構成されている。
そして、各図の例において、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏは、それぞれ、ケルビン１４面体（切頂８面体）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。これに伴い、各第１セル区画部２１によって区画される第１セル孔Ｃ１も、略ケルビン１４面体をなしている。図１〜図１４の各例では、各骨部２Ｂが、骨一定部２Ｂ１だけでなく、その両側に骨変化部２Ｂ２を有していることから、第１セル孔Ｃ１の形状は、数学的な（完全な）ケルビン１４面体をなしているわけではない。骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏは、空間充填するように互いに連なっている。すなわち、複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏどうしの間には、隙間がない。In the example of each figure, the plurality of (14 in the example of the figure) first
1, FIG. 7, FIG. 9, and the like show a part of the skeleton line O of the portion of the
Each of the first
Then, in the example of each figure, the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the
このように、各図の例において、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏは、それぞれ多面体（各図の例では、ケルビン１４面体）をなしており、それに伴い、第１セル孔Ｃ１が略多面体（各図の例では、略ケルビン１４面体）をなしているため、多孔質構造体１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を多孔質構造体１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・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形の挙動が、クッション材として、特には着座用のクッション材として、より良好になる。なお、セル孔Ｃ間の隙間（間隔）とは、セル孔Ｃを区画する骨格部２の肉部分（骨部２Ｂや結合部２Ｊ）に相当する。
また、各図の例において、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏは、空間充填するように互いに連なっているので、多孔質構造体１を構成する第１セル孔Ｃ１間の隙間（間隔）をより小さくすることが可能になる。よって、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。As described above, in the examples of each figure, the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the
Further, in the example of each figure, since the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the
第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、第１セル孔Ｃ１のなす略多面体）としては、各図の例に限らず、任意のものが可能である。
例えば、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、第１セル孔Ｃ１のなす略多面体）は、空間充填できる（隙間無く配置できる）ようなものであると好適である。これにより、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏを、空間充填するように互いに連ならせることができるので、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。この場合、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏがなす多面体（ひいては、第１セル孔Ｃ１のなす略多面体）は、各図の例のように１種類の多面体のみを含んでいてもよいし、あるいは、複数種類の多面体を含んでいてもよい。ここで、多面体に関し、「種類」とは、形状（構成面の数や形状）を指しており、具体的には、形状（構成面の数や形状）が異なる２つの多面体については２種類の多面体として扱うが、形状は同じであり寸法のみが異なる２つの多面体については同じ種類の多面体として扱うことを意味する。骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体が、空間充填できるとともに１種類の多面体のみを含む場合の当該多面体の例としては、ケルビン１４面体の他に、正３角柱、正６角柱、立方体、直方体、菱形１２面体等が挙げられる。なお、各図の例のように、第１セル区画部２１の骨格線Ｏの形状をケルビン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。また、第１セル区画部２１の骨格線Ｏの形状をケルビン１４面体（切頂８面体）とした場合は、X-Y-Zそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることができる。骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体が、空間充填できるとともに複数種類の多面体を含む場合の当該多面体の例としては、正４面体と正８面体との組み合わせ、正４面体と切頂４面体との組み合わせ、正８面体と切頂６面体との組み合わせ等が挙げられる。なお、これらは、２種類の多面体の組み合わせの例であるが、３種類以上の多面体の組み合わせも可能である。
また、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、第１セル孔Ｃ１のなす略多面体）は、例えば、任意の正多面体（全ての面が合同な正多角形で、全ての頂点において接する面の数が等しい凸多面体）、半正多面体（全ての面が正多角形で、全ての頂点形状が合同（頂点に集まる正多角形の種類と順序が同じ）な凸多面体のうち、正多面体以外）、角柱、角錐等が可能である。
また、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１のうちの一部又は全部の第１セル区画部２１の骨格線Ｏは、多面体以外の立体形状（例えば、球、楕円体、円柱等）をなしていてもよい。ひいては、骨格部２を構成する複数の第１セル孔Ｃ１のうちの一部又は全部の第１セル孔Ｃ１は、略多面体以外の略立体形状（例えば、略球、略楕円体、略円柱等）をなしていてもよい。The polyhedron formed by the skeleton line O of the first cell compartment 21 (and by extension, the substantially polyhedron formed by the first cell hole C1) is not limited to the examples in each figure, and any one can be used.
For example, the polyhedron formed by the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the skeleton portion 2 (and by extension, the substantially polyhedron formed by the first cell hole C1) can be filled in space (can be arranged without gaps). Is preferable. As a result, the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the
Further, the polyhedron formed by the skeleton lines O of the plurality of first cell compartments 21 constituting the skeleton portion 2 (and by extension, the substantially polyhedron formed by the first cell hole C1) is, for example, an arbitrary regular polyhedron (all faces are congruent). A regular polygon with the same number of faces touching at all vertices), a semi-regular polyhedron (all faces are regular polygons, and all vertex shapes are congruent (type and order of regular polygons gathered at the vertices) Of the convex polyhedrons (other than regular polyhedrons), vertices, vertices, etc. are possible.
Further, the skeleton line O of a part or all of the
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１が、大きさの異なる第１小環状部２１１Ｓと第１大環状部２１１Ｌとを含むと好適である。これにより、多孔質構造体１を構成する第１セル孔Ｃ１間の隙間（間隔）をより小さくすることが可能になり、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、各図の例のように、第１小環状部２１１Ｓと第１大環状部２１１Ｌとの形状が異なる場合、多孔質構造体１を構成する第１セル孔Ｃ１間の隙間（間隔）をさらに小さくすることが可能になり、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。
ただし、第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１は、それぞれ、大きさ及び／又は形状（種類）が互いに同じでもよい。第１セル区画部２１を構成する各第１環状部２１１の大きさ及び形状が同じである場合も、X-Y-Zそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることができる。In each example described in the present specification, as in the example of each figure, the plurality of first
However, the plurality of first
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、多孔質構造体１を構成する各第１環状部２１１のうち、一部又は全部（各図の例では全部）の第１環状部２１１の骨格線Ｏが、多角形状（各図の例では、正６角形及び正４角形）をなしていると、好適である。同様に、多孔質構造体１を構成する各第１仮想面Ｖ１のうち、一部又は全部（各図の例では全部）の第１仮想面Ｖ１が、略多角形状をなしていると、好適である。これにより、多孔質構造体１を構成する第１セル孔Ｃ１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・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形の挙動が、クッション材として、特には着座用のクッション材として、より良好になる。また、第１環状部２１１の形状（ひいては第１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、多孔質構造体１を構成する各第１環状部２１１（ひいては第１仮想面Ｖ１）がこの構成を満たしていると好適であるが、多孔質構造体１を構成する各第１環状部２１１（ひいては第１仮想面Ｖ１）のうち、少なくとも１つの第１環状部２１１（ひいては第１仮想面Ｖ１）が、この構成を満たしている場合も、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
なお、多孔質構造体１を構成する各第１環状部２１１（ひいては第１仮想面Ｖ１）のうち、少なくとも１つの第１環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては第１仮想面Ｖ１）が、本例のような正６角形、正４角形以外の任意の多角形状、あるいは、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。第１環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては第１仮想面Ｖ１）の形状が円（真円、楕円等）である場合は、第１環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては第１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、第１環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては第１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、当該第１仮想面Ｖ１を区画する第１環状部２１１が、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）。In each example described in the present specification, as in the example of each figure, a part or all (all in the example of each figure) of each first
Of each of the first annular portions 211 (and thus the first virtual plane V1) constituting the
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、１つの第１セル区画部２１の第１大環状部２１１Ｌの少なくとも１つ（各図の例では３つ）の骨部２Ｂは、それぞれ、当該第１セル区画部２１に隣接する他の１つの第１セル区画部２１の第１小環状部２１１Ｓによって共有されていると、好適である。これにより、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。
In each of the examples described herein, at least one (three in the examples of each figure) of the first
本明細書で説明する各例においては、各図の例のように、第１セル孔Ｃ１は、第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１と、これら複数の第１環状部２１１がそれぞれ区画する複数の第１仮想面Ｖ１とによって、区画されており、第１セル区画部２１を構成する複数の第１環状部２１１は、それぞれの内周側縁部２１１１によって区画する第１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と、好適である。これにより、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。
In each example described in the present specification, as in the example of each figure, the first cell hole C1 includes a plurality of first
図１〜図１０、図１２〜図１４に示す各例において、骨格部２は、第２セル孔Ｃ２を内部に区画する第２セル区画部２２を複数（第２セル孔Ｃ２の数だけ）有している。
図１、図２、図５〜図１０（特に図６）に示すように、各第２セル区画部２２は、それぞれ、複数（これらの図の例では、２つ）の第２環状部２２２を有している。各第２環状部２２２は、それぞれ、環状に構成されている。第２セル区画部２２の複数の第２環状部２２２は、それぞれ、それぞれの環状の内周側縁部２２２１によって、平坦な第２仮想面Ｖ２を区画している。第２仮想面Ｖ２は、その外縁が第２環状部２２２の内周側縁部２２２１によって区画された、仮想閉平面である。第２セル区画部２２を構成する各第２環状部２２２は、それぞれの内周側縁部２２２１によって区画する第２仮想面Ｖ２どうしが交差（本例では、直交）するように互いに連結されている。
第２セル孔Ｃ２は、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部のそれぞれの内周側縁部２２２１と、これらの内周側縁部２２２１どうしを連結する仮想面とによって、区画されている。
このような構成により、外力の付加・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形の挙動が、クッション材として、特には着座用のクッション材（シートパッド等）として、より良好になる。すなわち、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。In each of the examples shown in FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, the
As shown in FIGS. 1, 2 and 5 to 10 (particularly FIG. 6), each of the second cell compartments 22 has a plurality of (two in the examples of these figures) second
The second cell hole C2 is partitioned by an inner
With such a configuration, the behavior of compression / restoration deformation of the
図６には、単位部Ｕのうち、第２セル区画部２２を構成する部分の骨格線Ｏを示している。図６から判るように、 図１〜図１０、図１２〜図１４の各例において、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部２２２は、それぞれ、その骨格線Ｏが正４角形をなしており、それに伴い、第２仮想面Ｖ２も、略正４角形をなしている。
そして、図１〜図１０、図１２〜図１４の各例において、骨格部２を構成する複数の第２セル区画部２２の骨格線Ｏは、それぞれ、正８面体をなしている。正８面体は、８つの正３角形の構成面から構成される、多面体である。ただし、これらの例において、第２セル区画部２２の骨格線Ｏは、当該骨格線Ｏのなす多面体（正８面体）の各辺のうち一部の辺のみを構成している。これに伴い、各第２セル区画部２２によって区画される第２セル孔Ｃ２も、略正８面体をなしている。図１〜図１０、図１２〜図１４の各例では、各骨部２Ｂが、骨一定部２Ｂ１だけでなく、その両側に骨変化部２Ｂ２を有していることから、第１セル孔Ｃ１の形状は、数学的な（完全な）正８体をなしているわけではない。
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例においては、図４や図１０に示すように、第２セル孔Ｃ２は、その一部分が、当該第２セル孔Ｃ２に隣接する（すなわち、当該第２セル孔Ｃ２を間に挟んだ）一対の第１セル孔Ｃ１の内部に入っており、すなわち、これら一対の第１セル孔Ｃ１と第２セル孔Ｃ２とが、一部分で重複している。これにより、仮に第１セル孔Ｃ１と第２セル孔Ｃ２とが、互いに重複していない場合に比べて、多孔質構造体１を構成するセル孔Ｃの総数を増やすことができ、ひいては、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。ただし、第１セル孔Ｃ１と第２セル孔Ｃ２とは、互いに重複しないように配置されていてもよい。FIG. 6 shows the skeleton line O of the portion of the unit portion U that constitutes the second
Then, in each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, the skeleton lines O of the plurality of second cell compartments 22 constituting the
In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, a part of the second cell hole C2 is adjacent to the second cell hole C2 (that is, as shown in FIGS. 4 and 10). It is inside a pair of first cell holes C1 (with the second cell hole C2 sandwiched between them), that is, the pair of first cell holes C1 and the second cell hole C2 partially overlap. There is. As a result, the total number of cell holes C constituting the
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、各第２環状部２２２は、それぞれ、複数（これらの図の例では、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（これらの図の例では、４つ）の結合部２Ｊと、から構成されている（図６参照）と、好適である。このような構成により、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。
When the
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部２２２どうしの連結部分は、各第２環状部２２２に共有される、２つの結合部２Ｊで構成されていると、好適である。このような構成により、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、これらの図の例において、第２セル区画部２２を構成する各第２仮想面Ｖ２の形状及び面積は、互いに同じである。When the
Further, in the examples of these figures, the shapes and areas of the second virtual surfaces V2 constituting the
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、第２セル孔Ｃ２の直径は第１セル孔Ｃ１の直径よりも小さいと、好適である。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クッション材の特性を、再現し易くなる。
ただし、第２セル孔Ｃ２の直径は第１セル孔Ｃ１の直径以上であってもよい。When the
However, the diameter of the second cell hole C2 may be equal to or larger than the diameter of the first cell hole C1.
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、第２セル区画部２２の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、第２セル孔Ｃ２のなす略多面体）としては、各図の例に限らず、任意のものが可能である。
例えば、骨格部２を構成する複数の第２セル区画部２２の骨格線Ｏのなす多面体は、それぞれ、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体とは異なる種類のものであると、好適である。例えば、各図の例のように、骨格部２を構成する複数の第１セル区画部２１の骨格線Ｏがそれぞれケルビン１４面体をなす場合、骨格部２を構成する複数の第２セル区画部２２の骨格線Ｏは、それぞれ、ケルビン１４面体以外の多面体（図１〜図１０、図１２〜図１４の各例では、正８面体）をなしていると、好適である。
骨格部２を構成する複数の第２セル区画部２２の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、第２セル孔Ｃ２のなす略多面体）は、例えば、任意の正多面体（全ての面が合同な正多角形で、全ての頂点において接する面の数が等しい凸多面体）、半正多面体（全ての面が正多角形で、全ての頂点形状が合同（頂点に集まる正多角形の種類と順序が同じ）な凸多面体のうち、正多面体以外）、角柱、角錐等が可能である。
また、骨格部２を構成する複数の第２セル区画部２２のうちの一部又は全部の第２セル区画部２２の骨格線Ｏは、多面体以外の立体形状（例えば、球、楕円体、円柱等）をなしていてもよい。ひいては、骨格部２を構成する複数の第２セル孔Ｃ２のうちの一部又は全部の第２セル孔Ｃ２は、略多面体以外の略立体形状（例えば、略球、略楕円体、略円柱等）をなしていてもよい。When the
For example, the polyhedron formed by the skeleton lines O of the plurality of second cell compartments 22 constituting the
The polyhedron formed by the skeleton lines O of the plurality of second cell compartments 22 constituting the skeleton portion 2 (and by extension, the substantially polyhedron formed by the second cell hole C2) is, for example, an arbitrary regular polyhedron (a regular polyhedron in which all faces are congruent). A convex polyhedron that is a polygon and has the same number of faces that touch at all vertices), a semi-regular polyhedron (all faces are regular polygons, and all vertex shapes are congruent (the type and order of regular polygons that gather at the vertices are the same) ) Of the convex polyhedrons, other than regular polyhedrons), vertices, vertices, etc. are possible.
Further, the skeleton line O of a part or all of the second cell compartments 22 constituting the
なお、図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部２２２の骨格線Ｏの形状（ひいては、各第２仮想面Ｖ２の形状）は、本例に限らず、正４角形以外の任意の多角形状、あるいは、多角形状以外の平面形状（例えば、円（真円、楕円等））をなしてよい。第２環状部２２２の骨格線Ｏ（ひいては、第２仮想面Ｖ２）の形状が略多角形状あるいは円（真円、楕円等）である場合は、第２環状部２２２の骨格線Ｏ（ひいては、第２仮想面Ｖ２）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。例えば、第２環状部２２２の骨格線Ｏ（ひいては、第２仮想面Ｖ２）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、当該第２仮想面Ｖ２を区画する第２環状部２２２が、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）。
When the
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例において、第２セル区画部２２を構成する２つの第２環状部２２２のうちの１つは、第１環状部２１１（より具体的には、第１小環状部２１１Ｓ）をも構成している。ただし、これらの例において、第１セル区画部２１を構成する複数の第１小環状部２１１Ｓのうち一部の第１小環状部２１１Ｓのみが、第２環状部２２２をも構成している。
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例において、各第２仮想面Ｖ２は、膜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、第２仮想面Ｖ２を通じて、セル孔Ｃどうし（特に、第１セル孔Ｃ１及び第２セル孔Ｃ２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、多孔質構造体１の通気性を向上できるとともに、外力の付加・解除に応じた多孔質構造体１の圧縮・復元変形がし易くなる。In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, one of the two second
In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, each second virtual surface V2 is not covered with a film and is open, that is, constitutes an opening. Therefore, the cell holes C (particularly, the first cell hole C1 and the second cell hole C2) are communicated with each other through the second virtual surface V2, and ventilation between the cell holes C is possible. As a result, the air permeability of the
図１〜図１０、図１２〜図１４の各例のように、多孔質構造体１が第２セル区画部２２を有する場合、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部２２２は、それぞれの内周側縁部２２２１によって区画する第２仮想面Ｖ２どうしが交差（本例では、直交）するように互いに連結されており、第２セル孔Ｃ２は、第２セル区画部２２を構成する各第２環状部のそれぞれの内周側縁部２２２１と、これらの内周側縁部２２２１どうしを滑らかに連結する仮想面とによって、区画されていると、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。
When the
なお、図１〜図１０、図１２〜図１４の各例において、１つの第１セル孔Ｃ１は、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向にそれぞれ２個ずつ配列された、計８個の単位部Ｕ（図５、図７〜図１０）から、構成されている。また、１個の単位部Ｕは、複数の第１セル孔Ｃ１のそれぞれの一部分を構成している。一方、第２セル孔Ｃ２は、１つの単位部Ｕにつき２個ずつ配置されている。
ただし、これらの例に限らず、多孔質構造体１の各セル孔Ｃは、それぞれ、任意の数の単位部Ｕから構成されてもよいし、また、各単位部Ｕは、それぞれ、任意の数のセル孔Ｃを構成してもよい。In each of the examples of FIGS. 1 to 10 and 12 to 14, one first cell hole C1 is arranged in each of the X, Y, and Z directions, for a total of eight unit units. It is composed of U (FIGS. 5, 7 to 10). Further, one unit unit U constitutes a part of each of the plurality of first cell holes C1. On the other hand, two second cell holes C2 are arranged for each unit portion U.
However, not limited to these examples, each cell hole C of the
ただし、多孔質構造体１は、第２セル区画部２２を有さずに、第１セル区画部２１のみを有していてもよい。
However, the
本明細書で説明する各例において、多孔質構造体１は、直径が５ｍｍ以上のセル孔Ｃを少なくとも１つ（好適には複数）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。多孔質構造体１の各セル孔Ｃの直径が５ｍｍ未満であると、多孔質構造体１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、従来のクッション性を有する多孔質構造体は、上述のように、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。しかし、本発明の発明者は、多孔質構造体が直径５ｍｍ以上のセル孔Ｃを有する場合でも、クッション材としての特性として従来と同等のものが得られることを、新たに見い出した。そして、多孔質構造体が直径５ｍｍ以上のセル孔Ｃを有するようにすることにより、３Ｄプリンタによる製造がし易くなるのである。
また、多孔質構造体１が直径５ｍｍ以上のセル孔Ｃを有することにより、多孔質構造体１の通気性や変形し易さを向上しやすくなる。
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、多孔質構造体１は、少なくとも１つ（好適には複数）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、多孔質構造体１のセル孔Ｃが大きすぎると、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、例えば多孔質構造体１をシートパッドに適用する場合等に、形状精度が低下し外観が悪化するおそれがある。また、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、外観やクッション材としての特性を向上させる観点から、多孔質構造体１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、多孔質構造体１は、上記の数値範囲を満たすセル孔Ｃを多く有するほど、上記の各効果が得られやすくなる。この観点からは、多孔質構造体１を構成する複数のセル孔Ｃのうち、少なくとも各第１セル孔Ｃ１の直径が、上記の少なくともいずれか１つの数値範囲を満たすと、好適である。また、多孔質構造体１を構成する各セル孔Ｃの直径が、上記の少なくともいずれか１つの数値範囲を満たすと、より好適である。
なお、セル孔Ｃの直径は、各図の例のようにセル孔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。In each of the examples described herein, it is preferable that the
Since the conventional porous structure having cushioning properties was manufactured through the step of foaming by a chemical reaction as described above, it was not possible to form a cell hole C having a diameter of 5 mm or more. However, the inventor of the present invention has newly found that even when the porous structure has a cell hole C having a diameter of 5 mm or more, the same characteristics as the conventional one can be obtained as a cushioning material. Then, by making the porous structure have a cell hole C having a diameter of 5 mm or more, it becomes easy to manufacture by a 3D printer.
Further, since the
The larger the diameter of the cell hole C, the easier it is to manufacture the
On the other hand, if the cell hole C of the
The more the
The diameter of the cell hole C refers to the diameter of the circumscribed sphere of the cell hole C when the cell hole C has a shape different from the exact spherical shape as in the example of each figure.
また、多孔質構造体１のセル孔Ｃが小さすぎると、３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造（造形）がしにくくなる。３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造を容易にする観点から、多孔質構造体１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（図１〜図１０、図１２〜図１４の各例では、第２セル孔Ｃ２）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（図１〜図１０、図１２〜図１４の各例では、第２セル孔Ｃ２）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。
Further, if the cell hole C of the
図１４に示す第３変形例のように、多孔質構造体１は、多孔質構造体１を構成する各第１仮想面Ｖ１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、骨格部２と同じ材料からなり、骨格部２と一体に構成される。膜３によって、第１仮想面Ｖ１を間に挟んだ２つの第１セル孔Ｃ１どうしが非連通状態になり、ひいては、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を構成する各第１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が車両用シートパッドに利用される場合、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が車両用シートパッドに利用される場合、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を構成する各第１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を構成する各第１仮想面Ｖ１のうち少なくとも１つ（好適には複数）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。
多孔質構造体１が車両用シートパッドに利用される場合、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が車両用シートパッドに利用される場合、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。
なお、従来の多孔質構造体は、上述のように、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。図１４の例のように、多孔質構造体１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、多孔質構造体１を構成する各第１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、多孔質構造体１を構成する各第１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。また、膜３は、第２セル区画部２２を構成する複数の第２環状部２２２どうしを連結して第２セル孔Ｃ２の一部を覆うように設けられていてもよい。As in the third modification shown in FIG. 14, in the
When the
Since the conventional porous structure is manufactured through the step of foaming by a chemical reaction as described above, the film in the communication hole that communicates each cell is formed at the desired position and number. It was difficult to do. When the
From the same viewpoint, at least one of the first small virtual surfaces V1S constituting the
上述したように、本発明の多孔質構造体は、クッション材に用いられるのが好適であり、着座用のクッション材（シートパッド等）に用いられるのがより好適であり、車両用シートパッドに用いられるのがさらに好適である。
一例として、図１５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３００を示す。図１５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。クッションパッド３１０とバックパッド３２０とは、それぞれ、上述した任意の例の多孔質構造体１から構成されることができる。
図１５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３２２と、を有している。
図１５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１から構成されている。クッションパッド３１０は、その全体が一体に構成されている。また、バックパッド３２０は、その全体が一体に構成されている。
クッションパッド３１０及びバックパッド３２０を構成する多孔質構造体１は、それぞれ、３Ｄプリンタによって造形されたものである。
ただし、クッションパッド３１０とバックパッド３２０とは、互いに一体に構成されてもよい。
また、図１５の例において、バックパッド３２０は、着座者の頭部を支持するためのヘッドレストとは別体に構成されているが、バックパッド３２０は、ヘッドレストと一体に構成されてもよい。
また、多孔質構造体１は、車両用シートパッド３００（クッションパッド３１０又はバックパッド３２０）のうちの一部のみを構成していてもよい。その場合、車両用シートパッド３００（クッションパッド３１０又はバックパッド３２０）のうち残りの部分は、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るとよい。As described above, the porous structure of the present invention is preferably used as a cushion material, more preferably used as a cushion material for seating (seat pad, etc.), and is used for a vehicle seat pad. It is more suitable to be used.
As an example, FIG. 15 shows a
In FIG. 15, each direction of “top”, “bottom”, “left”, “right”, “front”, and “rear” when viewed from a seated person seated on the
The
In the example of FIG. 15, the
The
However, the
Further, in the example of FIG. 15, the
Further, the
つぎに、図１６を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る多孔質構造体の製造方法を説明する。図１６では、図１５に示すクッションパッド３１０又はバックパッド３２０を構成する本発明の一実施形態に係る多孔質構造体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。ただし、以下に説明する多孔質構造体の製造方法は、任意の用途に用いられる多孔質構造体１を製造するために好適に使用できる。
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１６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、多孔質構造体１）を載せるための支持台４３０と、支持台４３０及び造形物が収容される収容体４４０と、を備える。造形部４２０は、本例のように熱溶融積層方式（ＦＤＭ方式）を用いる場合、最終的に造形物（すなわち、多孔質構造体１）を構成するメイン材ＭＭを吐出するように構成されたメイン材ノズル４２１と、造形中にメイン材ＭＭを支持するサポート材ＳＭを吐出するように構成されたサポート材ノズル４２２と、を有している。メイン材ＭＭとしては、可撓性のある樹脂又はゴムを用いるのがよいが、特に、可撓性のある樹脂を用いるのが好適である。
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にメイン材ＭＭ、サポート材ＳＭを吐出させるよう制御しながら、各層を順次造形していく。このとき、多孔質構造体１のうち、空隙以外の部分（すなわち、骨格部２や膜３）を、メイン材ＭＭによって造形し、多孔質構造体１の空隙部分を、サポート材ＳＭによって形成する。
３Ｄプリンタ４００による造形が完了した後は、造形物からサポート材ＳＭを除去する。それにより、最終的に、造形物として、多孔質構造体１（ひいては、クッションパッド３１０又はバックパッド３２０）が得られる。Next, a method for producing a porous structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows, as an example, a state in which the
First, in advance, a computer is used to create three-dimensional shape data (for example, three-dimensional CAD data) representing the three-dimensional shape of the
Next, using a computer, the above three-dimensional shape data is converted into
Next, the
The
In the
After the modeling by the
ここで、図示は省略するが、熱溶融積層方式（ＦＤＭ方式）ではなく、光造形方式によって造形を行う場合について、説明する。
この場合、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、多孔質構造体１）を載せるための支持台４３０と、液体樹脂（図示せず）、支持台４３０及び造形物が収容される収容体４４０と、を備える。造形部４２０は、本例のように光造形方式を用いる場合、紫外線レーザ光を照射するように構成されたレーザ照射器（図示せず）を有する。収容体４４０には、液体樹脂が充填されている。液体樹脂は、レーザ照射器から照射される紫外線レーザ光が当たると、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に紫外線レーザ光を照射するよう制御しながら、各層を順次造形していく。
３Ｄプリンタ４００による造形が完了した後は、造形物を収容体４４０から取り出す。それにより、最終的に、造形物として、多孔質構造体１（ひいては、クッションパッド３１０又はバックパッド３２０）が得られる。Here, although not shown, a case where modeling is performed by a stereolithography method instead of the Fused Deposition Modeling method (FDM method) will be described.
In this case, the
In the
After the modeling by the
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。When the
Further, when the
なお、図１７に示す変形例のように、３Ｄプリンタ４００による造形中に、配合が異なる複数種類の材料をメイン材ＭＭとして用いてもよい。その場合、３Ｄプリンタ４００は、複数のメイン材ノズル４２１を備えるとよい。これによって、例えば、造形物としての多孔質構造体１を、部位によって異なる配合の材料で構成することが可能になり、ひいては、部位によって特性（硬さ、通気性等）を異ならせることが可能になる。
従来の金型等を用いる製造方法では、多孔質構造体を一体に構成しつつ、部位によって異なる配合の材料で構成することが難しかった。そのため、部位によって異なる配合の材料で構成する際には、異なる配合の材料で構成された複数の別部材の多孔質構造体をそれぞれ別々に製造し、それにより得られた各多孔質構造どうしを、接着剤等により貼り合わせる必要があった。そのため、製造にあたって、時間や手間が掛かっていた。
しかし、３Ｄプリンタ４００を用いれば、簡単に、また、短時間で、構造体を一体に構成しつつ、部位によって異なる配合の材料で構成することが可能になる。As in the modified example shown in FIG. 17, a plurality of types of materials having different formulations may be used as the main material MM during modeling by the
In the conventional manufacturing method using a mold or the like, it is difficult to integrally configure the porous structure and to compose the material with a different composition depending on the site. Therefore, when the materials are composed of different formulations depending on the site, the porous structures of a plurality of different members composed of the materials of different formulations are separately manufactured, and the resulting porous structures are separated from each other. , It was necessary to bond them with an adhesive or the like. Therefore, it takes time and effort to manufacture.
However, if the
図１８（ａ）は、図１５のクッションパッド３１０の左右方向に平行なＧ−Ｇ線に沿った断面の一例を示している。図１８（ａ）の例では、クッションパッド３１０を構成する多孔質構造体１が、メインパッド部３１１の表面側部分を構成する第１部分１１と、サイドパッド部３１２を構成する第２部分１２と、メインパッド部３１１の裏面側部分を構成する第３部分１３と、を有しており、これらが一体に構成されている。
このとき、第２部分１２は、第１部分１１よりも硬いと、好適である。これにより、着座者が、左右両側のサイドパッド部３１２によって、しっかりとホールドされている感覚を得ることができる。
また、第１部分１１は、第３部分１３よりも硬いと、好適である。これにより、着座者が着座する際に、着座者が、着座し始めは柔らかく、後のほうで硬くなるような、着座感を感じることができる。
なお、第２部分１２と第３部分１３は、硬さが同じでもよい。
また、メインパッド部３１１の全体が、同じ硬さに構成されてもよい。
多孔質構造体１の第１部分１１、第２部分１２、第３部分１３の硬さを上述のように調整する方法としては、例えば、図１７の例の製造方法を用いることにより、多孔質構造体１における第１部分１１、第２部分１２、第３部分１３のそれぞれを構成する材料を異ならせる方法や、それに加えて／代えて、多孔質構造体１における第１部分１１、第２部分１２、第３部分１３のそれぞれの、構成（骨格部２の構成（各セル孔の直径や形状、各骨部２Ｂの比Ａ０／Ａ１、各骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０等）、膜３の有無や数、各部分の体積のうち骨格部２の占める体積の割合等）を異ならせる方法を、用いるとよい。FIG. 18A shows an example of a cross section of the
At this time, it is preferable that the
Further, it is preferable that the
The hardness of the
Further, the entire
As a method for adjusting the hardness of the
図１８（ｂ）は、図１５のバックパッド３２０の左右方向に平行なＨ−Ｈ線に沿った断面の一例を示している。図１８（ｂ）の例では、バックパッド３２０を構成する多孔質構造体１が、メインパッド部３２１を構成する第１部分１１と、サイドパッド部３２２を構成する第２部分１２と、を有しており、これらが一体に構成されている。
このとき、第２部分１２は、第１部分１１よりも硬いと、好適である。これにより、着座者が、左右両側のサイドパッド部３２２によって、しっかりとホールドされている感覚を得ることができる。
多孔質構造体１の第１部分１１、第２部分１２の硬さを上述のように調整する方法としては、図１８（ａ）の例と同様に、例えば、多孔質構造体１における第１部分１１、第２部分１２のそれぞれを構成する材料を異ならせる方法や、それに加えて／代えて、多孔質構造体１における第１部分１１、第２部分１２のそれぞれの、構成（骨格部２の構成（各セル孔の直径や形状、各骨部２Ｂの比Ａ０／Ａ１、各骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０等）、膜３の有無や数、各部分の体積のうち骨格部２の占める体積の割合等）を異ならせる方法を、用いるとよい。FIG. 18B shows an example of a cross section of the
At this time, it is preferable that the
As a method of adjusting the hardness of the
本発明の多孔質構造体の比較例、実施例の評価について、以下に説明する。 Comparative examples and evaluations of Examples of the porous structure of the present invention will be described below.
［実施例１〜２］
本発明の多孔質構造体の実施例１〜２は、それぞれＰＣ上で作成される３Ｄ−ＣＡＤモデルである。実施例１〜２の多孔質構造体のモデルは、いずれも、図１〜図１０に示す例の形状を有しており、それぞれを構成する材料の物性（剛性等）は同じであった。実施例１〜２の多孔質構造体のモデルの体積は、一般的なシートパッドのテストブロック（より具体的には車両用シートパッド）と同等に、約500cm3である。実施例１〜２の多孔質構造体のモデルは、それぞれの単位部Ｕの寸法が互いに異なり、それに伴い、それぞれの第１セル区画部２１及び第２セル区画部２２の大きさや骨格部２の太さが互いに異なるものである。実施例１〜２のモデルは、いずれも、多孔質構造体を構成する各骨部２Ｂが、０．１５≦Ａ０／Ａ１＜１．０を満たしている。
表１は、実施例１〜２のモデルにおける、各第１セル孔Ｃ１の直径と各骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０とを、示している。
実施例１〜２の各例について、製造性と、シートパッドに適用した場合の形状精度とを、評価する。
（製造性の評価）
製造性の評価では、各例の多孔質構造体のモデルを処理するＰＣ（パーソナル・コンピュータ）への負荷が現実的であるかにつき評価する。近年において一般的なＣＡＤ用ＰＣで処理できる場合は「○」と評価し、近年において比較的高いスペックを持つＰＣであれば処理できる場合には「△」と評価し、近年において比較的高いスペックを持つＰＣであっても処理できない（処理速度が極端に遅くなる、フリーズする等）場合には「×」と評価する（表１）。製造性の評価が高いほど、近年のコンピュータ処理能力を考慮した場合に、多孔質構造体の３次元形状を表す３次元形状データ（ＣＡＤデータ）、及び、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しやすく、また、その３Ｄ造形用データに従って３Ｄプリンタが造形しやすいことを意味する。
（シートパッドに適用した場合の形状精度の評価）
シートパッドに適用した場合の形状精度の評価では、各例の多孔質構造体のモデルの外縁（外輪郭）形状を、シートパッド（より具体的には車両用シートパッド）の形状にした場合に、求められる形状精度が得られるかについて評価する。一般的なシートパッドにおいて求められる形状（最小の曲率半径が約10mm程度）を形成できる場合は「○」と評価し、一般的なシートパッドにおいて求められる形状を形成することが難しい場合は「×」と評価する（表１）。シートパッドに適用した場合の形状精度の評価が高いほど、多孔質構造体をシートパッドに適用した場合の外観を向上できることを意味する。[Examples 1 and 2]
Examples 1 and 2 of the porous structure of the present invention are 3D-CAD models created on a PC, respectively. The models of the porous structures of Examples 1 and 2 all had the shapes of the examples shown in FIGS. 1 and 10, and the physical properties (rigidity, etc.) of the materials constituting each of them were the same. The volume of the model of the porous structure of Examples 1 and 2 is about 500 cm 3 which is equivalent to the test block of a general seat pad (more specifically, a seat pad for a vehicle). In the model of the porous structure of Examples 1 and 2, the dimensions of the unit portions U are different from each other, and accordingly, the sizes of the
Table 1 shows the diameter of each first cell hole C1 and the width W0 of each bone constant portion 2B1 in the models of Examples 1 and 2.
For each of Examples 1 and 2, the manufacturability and the shape accuracy when applied to the seat pad are evaluated.
(Evaluation of manufacturability)
In the evaluation of manufacturability, it is evaluated whether the load on the PC (personal computer) that processes the model of the porous structure of each example is realistic. In recent years, if it can be processed by a general CAD PC, it is evaluated as "○", and if it can be processed by a PC with relatively high specifications in recent years, it is evaluated as "△", and in recent years it has relatively high specifications. If the PC cannot process (the processing speed becomes extremely slow, freezes, etc.), it is evaluated as "x" (Table 1). The higher the evaluation of manufacturability, the more the three-dimensional shape data (CAD data) representing the three-dimensional shape of the porous structure and the three-dimensional shape data are generated in consideration of the computer processing capacity in recent years. This means that it is easy to generate 3D modeling data on a computer, and it is easy for a 3D printer to model according to the 3D modeling data.
(Evaluation of shape accuracy when applied to seat pads)
In the evaluation of shape accuracy when applied to a seat pad, when the outer edge (outer contour) shape of the model of the porous structure of each example is changed to the shape of the seat pad (more specifically, the seat pad for a vehicle). , Evaluate whether the required shape accuracy can be obtained. If the shape required for a general seat pad (minimum radius of curvature is about 10 mm) can be formed, it is evaluated as "○", and if it is difficult to form the shape required for a general seat pad, "x". (Table 1). The higher the evaluation of the shape accuracy when applied to the seat pad, the better the appearance when the porous structure is applied to the seat pad.
表１からわかるように、直径が５ｍｍ以上のセル孔を有する実施例１〜２は、十分に良好な製造性が得られるとともに、シートパッドに適用した場合の形状精度ひいては外観も良好になる。 As can be seen from Table 1, Examples 1 and 2 having cell holes having a diameter of 5 mm or more can obtain sufficiently good manufacturability, and also have good shape accuracy and appearance when applied to a seat pad.
［実施例３］
本発明の多孔質構造体の実施例３は、ＰＣ上で作成される３Ｄ−ＣＡＤモデルである。実施例３の多孔質構造体のモデルは、図１２に一部点線で示す例の形状を有している。
表２は、実施例３のモデルにおける、各骨部２Ｂの比Ａ０／Ａ１を、示している。
実施例３について、表面のタッチ感を、評価する。
（表面のタッチ感の評価）
表面のタッチ感の評価では、実施例３の多孔質構造体のモデルについて、荷重−たわみ線図を解析により作成し、作成した荷重−たわみ線図の初期（荷重掛け始め）の傾きを、表面のタッチ感として評価する（表２）。表面のタッチ感が柔らかいものほど、着座する際の、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。[Example 3]
Example 3 of the porous structure of the present invention is a 3D-CAD model created on a PC. The model of the porous structure of Example 3 has the shape of the example shown by a part of the dotted line in FIG.
Table 2 shows the ratio A0 / A1 of each
For Example 3, the touch feeling on the surface is evaluated.
(Evaluation of surface touch feeling)
In the evaluation of the touch feeling on the surface, the load-deflection diagram was created by analysis for the model of the porous structure of Example 3, and the initial inclination (start of load application) of the created load-deflection diagram was determined on the surface. It is evaluated as a touch feeling of (Table 2). The softer the touch feeling on the surface, the softer the feeling is given to the seated person at the timing of starting to sit down.
表２からわかるように、表面のタッチ感が中程度である実施例３は、高級車及びスポーツ車の両方のシートパッドへの適用性がよい。 As can be seen from Table 2, Example 3 having a moderate surface touch feeling has good applicability to seat pads of both luxury cars and sports cars.
［実施例４〜５］
本発明の多孔質構造体の実施例４〜５は、図１〜図１０に示す例の形状を有しており、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合（ＶＢ×１００／ＶＳ [％]）のみが、互いに異なるものである。実施例４〜５の多孔質構造体は、それぞれの体積や各単位部Ｕの寸法、それぞれを構成する材料の物性（剛性等）が、同じである。実施例４〜５は、いずれも、多孔質構造体を構成する各骨部２Ｂが、０．１５≦Ａ０／Ａ１＜１．０を満たしている。
表３は、実施例４〜５における、多孔質構造体１の体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合（ＶＢ×１００／ＶＳ [％]）を、示している。
実施例４〜５の各例について、２５％硬度を、評価する。
（２５％硬度の評価）
各例の多孔質構造体について、インストロン型圧縮試験機を用いて、２３℃、相対湿度５０％の環境にて、100mmのテストブロックの多孔質構造体を２５％圧縮するのに要する荷重（Ｎ）を測定し、その測定値を、２５％硬度とする（表３）。[Examples 4 to 5]
Examples 4 to 5 of the porous structure of the present invention have the shapes of the examples shown in FIGS. 1 to 10, and the volume VB occupied by the
Table 3 shows the ratio (VB × 100 / VS [%]) of the volume VB occupied by the
For each of Examples 4-5, 25% hardness is evaluated.
(Evaluation of 25% hardness)
For the porous structure of each example, the load required to compress the porous structure of the 100 mm test block by 25% in an environment of 23 ° C. and 50% relative humidity using an Instron type compression tester ( N) is measured, and the measured value is defined as 25% hardness (Table 3).
表３からわかるように、実施例４〜５においては、VB×100/VSの値が高くなるほど、２５％硬度が高くなり、ひいては、多孔質構造体が硬くなる。実施例４〜５における２５％硬度は、クッション材として、特には着座用のクッション材（シートパッド等）として、さらに特には車両用のシートパッドとして、良好なものであり、特に、そのうち実施例４の２５％硬度は、より良好なものである。 As can be seen from Table 3, in Examples 4 to 5, the higher the value of VB × 100 / VS, the higher the hardness by 25%, and by extension, the harder the porous structure. The 25% hardness in Examples 4 to 5 is good as a cushioning material, particularly as a cushioning material for seating (seat pad, etc.), and more particularly as a seat pad for a vehicle. The 25% hardness of 4 is better.
本発明の多孔質構造体、及び、本発明の多孔質構造体の製造方法又は３Ｄ造形用データを用いて製造される多孔質構造体は、クッション材に用いられるのが好適であり、着座用のクッション材（シートパッド等）に用いられるのがより好適であり、車両用シートパッドに用いられるのがさらに好適である。 The porous structure of the present invention and the porous structure produced by using the method for producing the porous structure of the present invention or the data for 3D modeling are preferably used as a cushioning material and are used for seating. It is more preferable to use it as a cushioning material (seat pad, etc.), and it is more preferable to use it as a vehicle seat pad.
１：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、 １１：多孔質構造体の第１部分、 １２：多孔質構造体の第２部分、 １３：多孔質構造体の第３部分、 ２１：第１セル区画部、 ２２：第２セル区画部、 ２１１：第１環状部、 ２１１Ｌ：第１大環状部、 ２１１Ｓ：第１小環状部、 ２１１１：第１環状部の内周側縁部、 ２２２：第２環状部、 ２２２１：第２環状部の内周側縁部、 ３００：車両用シートパッド、 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、 ４００：３Ｄプリンタ、 ４１０：制御部、 ４２０：造形部、 ４２１：メイン材ノズル、 ４２２：サポート材ノズル、 ４３０：支持台、 ４４０：収容体、 ＭＭ：メイン材、 ＳＭ：サポート材、 ５００：３Ｄ造形用データ、 Ｃ：セル孔、 Ｃ１：第１セル孔、 Ｃ２：第２セル孔、 Ｏ：骨格線、 Ｕ：多孔質構造体の単位部、 Ｖ１：第１仮想面、 Ｖ１Ｌ：第１大仮想面、 Ｖ１Ｓ：第１小仮想面、 Ｖ２：第２仮想面 1: Porous structure, 2: Skeleton, 2B: Bone, 2Be: Bone end, 2B1: Bone constant, 2B2: Bone change, 2B21: Bone change end, 2B22 : The end of the bone change part on the fixed bone side, 2B23: The inclined surface of the bone change part, 2J: The joint part, 3: Membrane, 11: The first part of the porous structure, 12: The second part of the porous structure Part, 13: 3rd part of porous structure, 21: 1st cell compartment, 22: 2nd cell compartment, 211: 1st annular portion, 211L: 1st large annular portion, 211S: 1st small annular portion Part, 2111: Inner peripheral side edge of the first annular part, 222: Second annular part, 2221: Inner peripheral side edge of the second annular part, 300: Vehicle seat pad, 310: Cushion pad, 311: Main Pad part, 312: Side pad part, 320: Back pad, 321: Main pad part, 322: Side pad part, 400: 3D printer, 410: Control part, 420: Modeling part, 421: Main material nozzle, 422: Support Material nozzle, 430: Support base, 440: Container, MM: Main material, SM: Support material, 500: Data for 3D modeling, C: Cell hole, C1: 1st cell hole, C2: 2nd cell hole, O : Skeleton line, U: Unit part of porous structure, V1: 1st virtual surface, V1L: 1st large virtual surface, V1S: 1st small virtual surface, V2: 2nd virtual surface
Claims (9)
前記多孔質構造体は、その全体にわたって、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、多孔質構造体。A porous structure made of flexible resin or rubber.
The porous structure includes a skeleton portion throughout the porous structure.
The skeleton is
With multiple bones
A plurality of joints, each of which connects the ends of the plurality of bones,
Consists of
The bone portion has, in at least a part thereof, a bone constant portion extending while maintaining a constant cross-sectional area.
The ratio A0 / A1 of the cross-sectional area A0 of the fixed bone portion to the cross-sectional area A1 of one end of the bone portion is
0.15 ≤ A0 / A1 ≤ 2.0
A porous structure that meets the requirements.
前記第１セル区画部は、それぞれ環状に構成された複数の第１環状部を有しており、
前記複数の第１環状部は、それぞれの内周側縁部によって区画する第１仮想面どうしが交差しないように互いに連結されており、
前記第１セル孔は、前記複数の第１環状部と、前記複数の第１環状部がそれぞれ区画する複数の前記第１仮想面とによって、区画されており、
前記第１環状部は、複数の前記骨部と複数の前記結合部とから構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔質構造体。The skeleton portion has a first cell partition portion that internally partitions the first cell hole.
The first cell compartment has a plurality of first annular portions each formed in an annular shape.
The plurality of first annular portions are connected to each other so that the first virtual surfaces partitioned by the respective inner peripheral side edges do not intersect with each other.
The first cell hole is partitioned by the plurality of first annular portions and the plurality of first virtual surfaces defined by the plurality of first annular portions, respectively.
The porous structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the first annular portion is composed of a plurality of the bone portions and the plurality of joint portions.
前記第２セル区画部は、それぞれ環状に構成された複数の第２環状部を有しており、
前記複数の第２環状部は、それぞれの内周側縁部によって区画する第２仮想面どうしが交差するように互いに連結されており、
前記第２セル孔は、少なくとも前記複数の第２環状部のそれぞれの内周側縁部によって、区画されており、
前記第２環状部は、複数の前記骨部と複数の前記結合部とから構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多孔質構造体。The skeleton portion has a second cell partition portion that internally partitions the second cell hole.
The second cell compartment has a plurality of second annular portions each formed in an annular shape.
The plurality of second annular portions are connected to each other so that the second virtual surfaces partitioned by the respective inner peripheral side edges intersect with each other.
The second cell hole is partitioned by at least the inner peripheral side edges of the plurality of second annular portions.
The porous structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the second annular portion is composed of a plurality of the bone portions and the plurality of joint portions.
前記制御部が、前記造形部に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多孔質構造体を、造形させるように構成された、３Ｄ造形用データ。This is 3D modeling data that is read into the control unit of the 3D printer when the modeling unit of the 3D printer performs modeling.
Data for 3D modeling in which the control unit is configured to cause the modeling unit to model the porous structure according to any one of claims 1 to 6.
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