WO2022064760A1 - 多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法 - Google Patents

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、骨格部は、それぞれ複数の骨部と複数の結合部とから環状に構成された、複数の環状部（２１１）を有しており、各環状部は、それぞれ、その内周側縁部（２１１１）によって、仮想面（Ｖ１）を区画しており、１つ又は複数の仮想面は、それぞれ、その少なくとも一部が、１つ又は複数の部分連結膜（３１）によって覆われており、つ又は複数の部分連結膜は、それぞれ、環状部の周方向の一部のみと連結されている。

Description

多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法

　本発明は、多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法に関する。
　本願は、２０２０年９月２４日に、日本に出願された特願２０２０－１６０２０１号に基づく優先権を主張するものであり、その内容の全文をここに援用する。

　従来より、クッション性のある多孔質構造体（例えば、ウレタンフォーム）は、例えば金型成形等において、化学反応により発泡させる工程を経て、製造されている。
　一方、近年、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、多孔質構造体が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

ＷＯ２０１９／２３５５４４号公報 ＷＯ２０１９／２３５５４７号公報

　しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２の技術においては、多孔質構造体の動的特性の調整の自由度に関し、向上の余地があった。

　本発明は、多孔質構造体の動的特性の調整の自由度を向上できる、多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法を、提供することを目的とする。

　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、
　前記骨格部は、それぞれ複数の前記骨部と複数の前記結合部とから環状に構成された、複数の環状部を有しており、
　各前記環状部は、それぞれ、その内周側縁部によって、仮想面を区画しており、
　１つ又は複数の前記仮想面は、それぞれ、その少なくとも一部が、１つ又は複数の部分連結膜によって覆われており、
　前記１つ又は複数の部分連結膜は、それぞれ、前記環状部の周方向の一部のみと連結されている。

　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、上記の多孔質構造体を製造する。

　本発明によれば、多孔質構造体の動的特性の調整の自由度を向上できる、多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法を、提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る多孔質構造体の一部を示す、斜視図である。 図１の多孔質構造体を、図１のＡ矢印の方向から観たときの様子を示す、Ａ矢視図である。 図１の多孔質構造体のセル区画部を、部分連結膜の図示を省略した状態で示す、斜視図である。 図３に対応する図面であり、図１の多孔質構造体のセル区画部を、部分連結膜を図示した状態で示す、斜視図である。 図４の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５の環状部及び部分連結膜を、図５のＢ－Ｂ線に沿う断面により示す、Ｂ－Ｂ断面図である。 図６の環状部及び部分連結膜を、多孔質構造体が圧縮変形又は復元変形しているときの状態で示す、断面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第２実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第３実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第４実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第５実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第６実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図５に対応する図面であり、本発明の第７実施形態に係る多孔質構造体の環状部及び部分連結膜を示す、平面図である。 図４に対応する図面であり、本発明の第８実施形態に係る多孔質構造体のセル区画部を示す、斜視図である。 本発明の任意の実施形態に係る多孔質構造体を備えることができる車両用シートを、概略的に示す斜視図である。 本発明の任意の実施形態に係る多孔質構造体を製造するために用いることができる、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ための図面である。

　本発明の多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法は、クッション材に用いられると好適であり、例えば任意の乗り物用シート及び任意の乗り物用シートパッドに用いられると好適であり、特に、車両用シート及び車両用シートパッドに用いられると好適なものである。

　以下、本発明に係る多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法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。

　〔多孔質構造体〕
　まず、図１～図７を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る多孔質構造体１について、説明する。
　なお、図１～図４では、多孔質構造体１の向きを理解しやすくするために、多孔質構造体１に固定されたＸＹＺ直交座標系の向きを表示している。

　図１～図２では、多孔質構造体１のうち、略直方体の外形状を有する一部分を、それぞれ別々の角度から観ている。図１は、多孔質構造体１の当該部分を示す、斜視図である。図２は、図１の多孔質構造体１の当該部分をＡ矢印の方向（Ｙ方向）から観た様子を示すＡ矢視図である。

　多孔質構造体１は、３Ｄプリンタによって造形されたものである。多孔質構造体１の製造方法については、後に図１６を参照しつつ詳述する。３Ｄプリンタを用いて多孔質構造体１を製造することにより、従来のように化学反応により発泡させる工程を経る場合に比べ、製造が簡単になり、かつ、所期したとおりの構成が得られる。また、今後の３Ｄプリンタの技術進歩により、将来的に、３Ｄプリンタによる製造を、より短時間かつ低コストで、実現できるようになることが期待できる。また、３Ｄプリンタを用いて多孔質構造体１を製造することにより、様々な要求特性に対応した多孔質構造体１の構成を、簡単かつ所期したとおりに実現できる。

　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。
　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、ユーザからの外力の付加・解除に応じて、圧縮・復元変形が可能であるので、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。
　また、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、その全体が、同じ組成の材料から構成されていると、好適である。ただし、多孔質構造体１は、部位によって異なる組成の材料から構成されてもよい。
　なお、多孔質構造体１を３Ｄプリンタを用いて製造する場合は、多孔質構造体１を構成する材料として、光硬化性ポリウレタン（特に紫外線硬化性ポリウレタン）を原料とする樹脂を使用することができる。光硬化性ポリウレタン（特に紫外線硬化性ポリウレタン）としては、ウレタンアクリレートもしくはウレタンメタクリレートを原料とする樹脂を使用することができる。このような樹脂としては、例えばＵＳ４３３７１３０に記載されたものが挙げられる。

　上述したように、多孔質構造体１は、３Ｄプリンタによって造形されたものである。多孔質構造体１は、その全体が一体に構成されている。
　多孔質構造体１は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。より具体的に、多孔質構造体１は、多孔質構造体１の骨格をなす骨格部２を備えている。骨格部２は、多数のセル孔Ｃを区画している。骨格部２は、多孔質構造体１のほぼ全体にわたって存在しており、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。後述するように、本実施形態において、多孔質構造体１は、骨格部２に加え、１つ又は複数の部分連結膜３１を備えている。本実施形態において、多孔質構造体１のうち、骨格部２及び部分連結膜３１以外の部分は、空隙であり、言い換えれば、多孔質構造体１は、骨格部２及び部分連結膜３１のみからなる。

　図１～図４に示すように、多孔質構造体１の骨格部２は、複数の骨部２Ｂと、複数の結合部２Ｊと、から構成されており、骨格部２の全体が一体に構成されている。本例において、各骨部２Ｂは、それぞれ柱状に構成されており、また、本例では、それぞれ直線状に延在している。各結合部２Ｊは、それぞれ、互いに異なる方向に延在する複数（例えば、４つ）の骨部２Ｂの延在方向の端部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１～図４には、多孔質構造体１の一部分に、骨格部２の骨格線Ｏを１点鎖線により示している。骨格部２の骨格線Ｏは、各骨部２Ｂの骨格線Ｏと、各結合部２Ｊの骨格線Ｏと、からなる。骨部２Ｂの骨格線Ｏは、骨部２Ｂの中心軸線である。結合部２Ｊの骨格線Ｏは、当該結合部２Ｊに結合された各骨部２Ｂの中心軸線をそれぞれ当該結合部２Ｊ内へ滑らかに延長させて互いに連結させてなる、延長線部分である。骨部２Ｂの中心軸線は、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、そのほぼ全体にわたって骨格部２を備えているので、通気性を確保しつつ、外力の付加・解除に応じた圧縮・復元変形が可能であるので、クッション材としての特性が良好になる。また、多孔質構造体１の構造がシンプルになり、３Ｄプリンタによる造形がしやすくなる。
　なお、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち、一部又は全部の骨部２Ｂが、湾曲しながら延在してもよい。この場合、一部又は全部の骨部２Ｂが湾曲していることで、荷重の入力時において、骨部２Ｂひいては多孔質構造体１の急激な形状変化を防ぎ、局所的な座屈を抑制することができる。

　本例では、骨格部２を構成する各骨部２Ｂが、それぞれほぼ同じ形状及び長さを有している。ただし、本例に限らず、骨格部２を構成する各骨部２Ｂの形状及び／又は長さは、それぞれ同じでなくてもよく、例えば、一部の骨部２Ｂの形状及び／又は長さが他の骨部２Ｂとは異なっていてもよい。この場合、骨格部２のうちの特定の部分の骨部２Ｂの形状及び／又は長さを他の部分とは異ならせることで、意図的に異なる機械特性を得ることができる。

　本例において、各骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１）及び断面積は、骨部２Ｂの全長にわたって一定である（すなわち、骨部２Ｂの延在方向に沿って均一である）。
　ここで、骨部２Ｂの断面積は、骨部２Ｂの骨格線Ｏに垂直な断面の断面積を指す。また、骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１）は、骨部２Ｂの骨格線Ｏに垂直な断面に沿って測ったときの、当該断面における最大幅を指す。
　ただし、本明細書で説明する各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち一部又は全部の骨部２Ｂは、それぞれ、骨部２Ｂの幅Ｗ０及び／又は断面積が、骨部２Ｂの延在方向に沿って不均一でもよい。例えば、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち一部又は全部の骨部２Ｂは、それぞれ、骨部２Ｂの延在方向の両側の端部２Ｂｅを含む部分において、骨部２Ｂの幅Ｗ０が、骨部２Ｂの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。また、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち一部又は全部の骨部２Ｂは、それぞれ、骨部２Ｂの延在方向の両側の端部２Ｂｅを含む部分において、骨部２Ｂの断面積が、骨部２Ｂの延在方向の両端に向かうにつれて徐々に増大又は減少していてもよい。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。

　本明細書で説明する各例において、骨格部２の構造の簡単化、ひいては、３Ｄプリンタによる多孔質構造体１の製造のし易さの観点からは、骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１）は、０．０５ｍｍ以上であると好適であり、０．１０ｍｍ以上であるとより好適である。幅Ｗ０が０．０５ｍｍ以上の場合、高性能な３Ｄプリンタの解像度で造形可能であり、０．１０ｍｍ以上の場合、高性能な３Ｄプリンタだけでなく汎用の３Ｄプリンタの解像度でも造形可能である。
　一方、骨格部２の外縁（外輪郭）形状の精度を向上させる観点や、セル孔Ｃ間の隙間（間隔）を小さくする観点や、クッション材としての特性を良好にする観点からは、骨部２Ｂの幅Ｗ０は、２．０ｍｍ以下であると好適である。
　なお、骨格部２を構成する各骨部２Ｂがこの構成を満たしていると好適であるが、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち一部の骨部２Ｂのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。

　本例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、それぞれ柱状であるとともに、それぞれの断面形状が、円形（真円形）である。
　これにより、骨格部２の構造がシンプルになり、３Ｄプリンタによる造形がしやすくなる。また、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームでの機械特性を再現しやすい。よって、多孔質構造体１のクッション材としての特性を向上できる。また、このように骨部２Ｂを柱状に構成することにより、仮に骨部２Ｂを薄い膜状の部分に置き換えた場合に比べて、骨格部２の耐久性を向上できる。
　なお、各骨部２Ｂの断面形状は、それぞれ、骨部２Ｂの中心軸線（骨格線Ｏ）に垂直な断面における形状である。
　なお、本例に限らず、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち一部の骨部２Ｂのみが、この構成を満たしていてもよく、その場合でも、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
　例えば、本明細書で説明する各例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂのうち全部又は一部の骨部２Ｂは、それぞれの断面形状が、多角形（正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等）でもよいし、あるいは、真円形以外の円形（楕円形等）でもよく、その場合でも、本例と同様の効果が得られる。また、各骨部２Ｂは、それぞれの断面形状が、その延在方向に沿って均一でもよいし、あるいは、その延在方向に沿って非均一でもよい。また、各骨部２Ｂどうしで、断面形状が互いに異なっていてもよい。

　本明細書で説明する各例において、骨格部２の見かけの体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合（ＶＢ×１００／ＶＳ [％]）は、３～１０%であると、好適である。この構成により、骨格部２に外力が付加されたときに骨格部２に生じる反力、ひいては、骨格部２の硬さ（ひいては多孔質構造体１の硬さ）を、クッション材として、例えばシートパッド（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、「骨格部２の見かけの体積ＶＳ」とは、骨格部２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、後述の部分連結膜３１（図４）や全部連結膜３２（図１４）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。
　骨格部２を構成する材料を同じとして考えたとき、骨格部２の見かけの体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合が高いほど、骨格部２（ひいては多孔質構造体１）は硬くなる。また、骨格部２の見かけの体積ＶＳのうち、骨格部２の占める体積ＶＢの割合が低いほど、骨格部２（ひいては多孔質構造体１）は柔らかくなる。
　骨格部２に外力が付加されたときに骨格部２に生じる反力、ひいては、骨格部２（ひいては多孔質構造体１）の硬さを、クッション材として、例えばシートパッド（特には車両用のシートパッド）として、良好なものにする観点からは、骨格部２の見かけの体積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、骨格部２の見かけの体積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、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。

　本明細書で説明する各例において、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。これにより、多孔質構造体１の硬さを、クッション材として、例えばシートパッド（特には車両用のシートパッド）として、良好なものとすることができる。

　図１～図４に示すように、本例において、骨格部２は、セル孔Ｃを内部に区画するセル区画部２１を複数（セル孔Ｃの数だけ）有している。
　図３及び図４は、１つのセル区画部２１を単独で示している。図３では、便宜のため、部分連結膜３１の図示を省略しており、図４では、部分連結膜３１を図示している。本例の骨格部２は、多数のセル区画部２１がＸ、Ｙ、Ｚの各方向に連なった構造を有している。
　図１～図４に示すように、各セル区画部２１は、それぞれ、複数（本例では、１４つ）の環状部２１１を有している。各環状部２１１は、それぞれ、環状に構成されており、それぞれの環状の内周側縁部２１１１によって、略平坦な仮想面Ｖ１を区画している。仮想面Ｖ１は、環状部２１１の内周側縁部２１１１によって区画された、仮想平面（すなわち、仮想閉平面）である。セル区画部２１を構成する複数の環状部２１１は、それぞれの内周側縁部２１１１によって区画する仮想面Ｖ１どうしが交差しないように互いに連結されている。なお、仮想面Ｖ１に関し、「略平坦」とは、厳密に平坦な場合に限らず、実質的に平坦であれば足りるものであり、例えば曲面状の場合も含む。
　セル孔Ｃは、セル区画部２１を構成する複数の環状部２１１と、これら複数の環状部２１１がそれぞれ区画する複数の仮想面Ｖ１とによって、区画されている。概略的に言えば、環状部２１１は、セル孔Ｃのなす立体形状の辺を区画する部分であり、仮想面Ｖ１は、セル孔Ｃのなす立体形状の構成面を区画する部分である。
　各環状部２１１は、それぞれ、複数の骨部２Ｂと、これらの複数の骨部２Ｂの端部２Ｂｅどうしを結合する複数の結合部２Ｊと、から構成されている。
　互いに連結された一対の環状部２１１どうしの連結部分は、これら一対の環状部２１１に共有される、１つの骨部２Ｂと、その両側の一対の結合部２Ｊと、から構成されている。すなわち、各骨部２Ｂ及び各結合部２Ｊは、それぞれに隣接する複数の環状部２１１によって共有されている。
　各仮想面Ｖ１は、それぞれ、仮想面Ｖ１の一方側の面（仮想面Ｖ１の表面）によって、ある１つのセル孔Ｃの一部を区画しているとともに、当該仮想面Ｖ１の他方側の面（仮想面Ｖ１の裏面）によって、別のセル孔Ｃの一部を区画している。言い換えれば、各仮想面Ｖ１は、それぞれ、その表裏両側の面によって別々のセル孔Ｃの一部を区画している。さらに言い換えれば、各仮想面Ｖ１は、当該仮想面Ｖ１に隣接する一対のセル孔Ｃ（すなわち、当該仮想面Ｖ１を間に挟んだ一対のセル孔Ｃ）によって共有されている。
　また、各環状部２１１は、それぞれ、当該環状部２１１に隣接する一対のセル区画部２１（すなわち、当該環状部２１１を間に挟んだ一対のセル区画部２１）によって共有されている。言い換えれば、各環状部２１１は、それぞれ、互いに隣接する一対のセル区画部２１のそれぞれの一部を構成している。
　図１～図２の例において、多孔質構造体１における一部の仮想面Ｖ１は、部分連結膜３１（図４）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、当該仮想面Ｖ１を通じて、セル孔Ｃどうしが連通され、セル孔Ｃ間の通気が、可能にされている。これにより、骨格部２の通気性を向上できるとともに、外力の付加・解除に応じた骨格部２の圧縮・復元変形がし易くなる。

　図３に示すように、本例において、各セル区画部２１の骨格線Ｏは、多面体の形状をなしており、それにより、各セル孔Ｃが、略多面体の形状をなしている。より具体的に、図１～図４の例において、各セル区画部２１の骨格線Ｏは、ケルビン１４面体（切頂８面体）の形状をなしており、それにより、各セル孔Ｃが、略ケルビン１４面体（切頂８面体）の形状をなしている。ケルビン１４面体（切頂８面体）は、６つの正４角形の構成面と８つの正６角形の構成面とから構成される、多面体である。骨格部２を構成するセル孔Ｃは、概略的に言えば、骨格部２の外縁（外輪郭）により囲まれた内部空間を空間充填するように（すなわち、各セル孔Ｃが無駄な隙間無く敷き詰められるように、さらに言い換えれば、セル孔Ｃ間の隙間（間隔）を小さくするように）、規則性をもって配列されている。
　本例のように、骨格部２の一部または全部（本例では、全部）のセル区画部２１の骨格線Ｏの形状（ひいては、骨格部２の一部または全部（本例では、全部）のセル孔Ｃの形状）を多面体とすることにより、骨格部２を構成するセル孔Ｃ間の隙間（間隔）をより小さくすることが可能になり、より多くのセル孔Ｃを骨格部２の内部に形成することができる。また、これにより、外力の付加・解除に応じた骨格部２（ひいては、多孔質構造体１）の圧縮・復元変形の挙動が、クッション材として、例えばシートパッド（特には車両用のシートパッド）として、より良好になる。
　セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体形状（ひいては、セル孔Ｃのなす多面体形状）としては、本例に限らず、任意のものが可能である。例えば、セル区画部２１の骨格線Ｏの形状（ひいては、セル孔Ｃのなす形状）を略４面体、略８面体又は略１２面体とした場合も、セル孔Ｃ間の隙間（間隔）を小さくする観点から好適である。また、骨格部２の一部または全部のセル区画部２１の骨格線Ｏの形状（ひいては、骨格部２の一部または全部のセル孔Ｃのなす形状）は、略多面体以外の立体形状（例えば、球、楕円体、円柱等）でもよい。また、骨格部２は、セル区画部２１として、骨格線Ｏの形状が同じである１種類のセル区画部２１のみを有していてもよいし、あるいは、骨格線Ｏの形状が異なる複数種類のセル区画部２１を有していてもよい。同様に、骨格部２は、セル孔Ｃとして、同じ形状からなる１種類のセル孔Ｃのみを有していてもよいし、あるいは、形状の異なる複数種類のセル孔Ｃを有していてもよい。なお、本例のように、セル区画部２１の骨格線Ｏの形状（ひいては、セル孔Ｃの形状）を略ケルビン１４面体（切頂８面体）とした場合は、他の形状に比べて、化学反応によって発泡させる工程を経て製造された一般的なポリウレタンフォームと同等のクッション材の特性を、最も再現し易い。

　図１～図４に示すように、本例において、セル区画部２１を構成する複数（本例では、１４つ）の環状部２１１は、それぞれ、１つ又は複数（本例では、６つ）の小環状部２１１Ｓと、１つ又は複数（本例では、８つ）の大環状部２１１Ｌと、を含んでいる。各小環状部２１１Ｓは、それぞれ、その環状の内周側縁部２１１１によって、略平坦な小仮想面Ｖ１Ｓを区画している。各大環状部２１１Ｌは、それぞれ、その環状の内周側縁部２１１１によって、略平坦かつ小仮想面Ｖ１Ｓよりも面積の大きな大仮想面Ｖ１Ｌを区画している。小仮想面Ｖ１Ｓ、大仮想面Ｖ１Ｌは、それぞれ、仮想平面（すなわち、仮想閉平面）である。なお、小仮想面Ｖ１Ｓ、大仮想面Ｖ１Ｌに関し、「略平坦」とは、厳密に平坦な場合に限らず、実質的に平坦であれば足りるものであり、例えば曲面状の場合も含む。
　図３から判るように、本例において、大環状部２１１Ｌは、その骨格線Ｏが正６角形をなしており、それに伴い、大仮想面Ｖ１Ｌも、略正６角形をなしている。また、本例において、小環状部２１１Ｓは、その骨格線Ｏが正４角形をなしており、それに伴い、小仮想面Ｖ１Ｓも、略正４角形をなしている。このように、本例において、小仮想面Ｖ１Ｓと大仮想面Ｖ１Ｌとは、面積だけでなく、形状も異なる。
　各大環状部２１１Ｌは、それぞれ、複数（本例では、６つ）の骨部２Ｂと、これらの複数の骨部２Ｂの端部２Ｂｅどうしを結合する複数（本例では、６つ）の結合部２Ｊと、から構成されている。各小環状部２１１Ｓは、それぞれ、複数（本例では、４つ）の骨部２Ｂと、これらの複数の骨部２Ｂの端部２Ｂｅどうしを結合する複数（本例では、４つ）の結合部２Ｊと、から構成されている。
　そして、図１～図４の例において、骨格部２を構成する複数のセル区画部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。上述のように、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、各セル区画部２１によって区画されるセル孔Ｃも、略ケルビン１４面体をなしている。骨格部２を構成する複数のセル区画部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、複数のセル区画部２１の骨格線Ｏどうしの間には、隙間がない。

　このように、本例において、骨格部２を構成する複数のセル区画部２１の骨格線Ｏは、それぞれ多面体（本例では、ケルビン１４面体）をなしており、それに伴い、セル孔Ｃが略多面体（本例では、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、例えばシートパッド（特には車両用のシートパッド）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、本例において、骨格部２を構成する複数のセル区画部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を構成するセル孔Ｃ間の隙間（間隔）をより小さくすることが可能になる。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。

　セル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、セル孔Ｃ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を構成する複数のセル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、セル孔Ｃ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を構成する複数のセル区画部２１の骨格線Ｏがなす多面体（ひいては、セル孔Ｃのなす略多面体）は、本例のように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、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、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を構成する複数のセル区画部２１の骨格線Ｏのなす多面体（ひいては、セル孔Ｃ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を構成する複数のセル区画部２１のうちの一部又は全部のセル区画部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を構成する複数のセル孔Ｃのうちの一部又は全部のセル孔Ｃ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。

　セル区画部２１を構成する複数の環状部２１１が、大きさの異なる小環状部２１１Ｓと大環状部２１１Ｌとを含むことにより、骨格部２を構成するセル孔Ｃ間の隙間（間隔）をより小さくすることが可能になる。また、本例のように、小環状部２１１Ｓと大環状部２１１Ｌとの形状が異なる場合、骨格部２を構成するセル孔Ｃ間の隙間（間隔）をさらに小さくすることが可能になる。
　ただし、セル区画部２１を構成する複数の環状部２１１は、それぞれ、大きさ及び／又は形状が互いに同じでもよい。セル区画部２１を構成する各環状部２１１の大きさ及び形状が同じである場合、Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの方向に等しい機械特性を得ることができる。

　本例のように、セル区画部２１を構成する各環状部２１１のうち、一部又は全部（本例では全部）の環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては、セル区画部２１を構成する各仮想面Ｖ１のうち、一部又は全部（本例では全部）の仮想面Ｖ１）が、略多角形状をなすことにより、骨格部２を構成するセル孔Ｃどうしの間隔をより小さくすることが可能になる。また、外力の付加・解除に応じた骨格部２の圧縮・復元変形の挙動が、シートパッドとして、特には車両用のシートパッドとして、より良好になる。また、環状部２１１の形状（ひいては仮想面Ｖ１の形状）がシンプルになるので、製造性や特性の調整のし易さを向上できる。なお、骨格部２を構成する各環状部２１１のうち、少なくとも１つの環状部２１１（ひいては、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうち、少なくとも１つの仮想面Ｖ１）が、この構成を満たしている場合は、程度の差はあり得るものの、同様の効果が得られる。
　なお、骨格部２を構成する各環状部２１１のうち、少なくとも１つの環状部２１１の骨格線Ｏ（ひいては、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうち、少なくとも１つの仮想面Ｖ１）が、本例のような略正６角形、略正４角形以外の任意の略多角形状、あるいは、略多角形状以外の平面形状（例えば、円（真円、楕円等））をなしてもよい。環状部２１１の骨格線Ｏの形状（ひいては仮想面Ｖ１の形状）が円（真円、楕円等）である場合は、環状部２１１の形状（ひいては仮想面Ｖ１の形状）がシンプルになるので、製造性や特性の調整のし易さを向上できるとともに、より均質な機械特性が得られる。例えば、環状部２１１の骨格線Ｏの形状（ひいては仮想面Ｖ１の形状）が、荷重が掛かる方向に対して略垂直な方向に長い楕円（横長の楕円）である場合は、荷重が掛かる方向に略平行な方向に長い楕円（縦長の楕円）である場合に比べて、環状部２１１が、ひいては、骨格部２（ひいては多孔質構造体１）が、荷重の入力に対して変形し易くなる（柔らかくなる）。

　本例において、骨格部２は、直径が５ｍｍ以上のセル孔Ｃを少なくとも１つ有すると、好適である。これにより、３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造が実現し易くなる。骨格部２の各セル孔Ｃの直径が５ｍｍ未満であると、骨格部２の構造が複雑になりすぎる結果、多孔質構造体１の３次元形状を表す３次元形状データ（ＣＡＤデータ等）、あるいは、その３次元形状データに基づき生成される３Ｄ造形用データを、コンピュータ上で生成するのが難しくなるおそれがある。
　なお、従来のクッション材を構成する多孔質構造体は、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、直径が５ｍｍ以上のセル孔Ｃを形成することは容易でなかった。
　また、骨格部２が直径５ｍｍ以上のセル孔Ｃを有することにより、骨格部２の通気性や変形し易さを向上しやすくなる。
　このような観点から、骨格部２を構成する全てのセル孔Ｃの直径が、それぞれ、５ｍｍ以上であると、好適である。
　セル孔Ｃの直径が大きくなるほど、３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造が実現し易くなり、また、通気性や変形し易さを向上しやすくなる。このような観点から、骨格部２は、少なくとも１つ（好適には全部）のセル孔Ｃの直径が、より好適には８ｍｍ以上、さらに好適には１０ｍｍ以上であるとよい。
　一方、骨格部２のセル孔Ｃが大きすぎると、骨格部２（ひいては多孔質構造体１）の外縁（外輪郭）形状をきれいに（滑らかに）形成するのが難しくなり、クッション材（例えばシートパッド、特には車両用のシートパッド）の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（例えばシートパッド、特には車両用のシートパッド）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（例えばシートパッド、特には車両用のシートパッド）としての特性を向上させる観点から、骨格部２の各セル孔Ｃの直径は、好適には３０ｍｍ未満、より好適には２５ｍｍ以下、さらに好適には２０ｍｍ以下であるとよい。
　なお、多孔質構造体１は、上記の直径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、好適である。同様に、多孔質構造体１を構成する各セル孔Ｃの直径の平均値が、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、本例のようにセル孔Ｃが厳密な球形状とは異なる形状をなす場合、セル孔Ｃの外接球の直径を指す。

　骨格部２のセル孔Ｃが小さすぎると、骨格部２の構造が複雑になりすぎる結果、多孔質構造体１の３次元形状を表す３次元形状データ（ＣＡＤデータ等）、あるいは、その３次元形状データに基づき生成される３Ｄ造形用データを、コンピュータ上で生成するのが難しくなるおそれがあるため、３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造がしにくくなる。３Ｄプリンタを用いた多孔質構造体１の製造を容易にする観点から、骨格部２を構成する各セル孔Ｃのうち、最小の直径を有するセル孔Ｃの直径が、０．０５ｍｍ以上であると好適であり、０．１０ｍｍ以上であるとより好適である。最小の直径を有するセル孔Ｃの直径が、０．０５ｍｍ以上の場合、高性能な３Ｄプリンタの解像度で造形可能であり、０．１０ｍｍ以上の場合、高性能な３Ｄプリンタだけでなく汎用の３Ｄプリンタの解像度でも造形可能である。

　上述のように、多孔質構造体１は、図１、図２、図４に示すように、骨格部２に加えて、１つ又は複数の部分連結膜３１を備えている。骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうちの１つ又は複数の仮想面Ｖ１は、それぞれ、その少なくとも一部が、１つ又は複数の部分連結膜３１によって覆われている。図５に拡大して示すように、当該１つ又は複数の部分連結膜３１は、それぞれ、環状部２１１の周方向の一部のみと連結されている。具体的に、各部分連結膜３１は、それぞれ、環状部２１１の環状の内周側縁部２１１１の周方向の一部のみと連結されている。部分連結膜３１は、骨格部２と一体に構成されている。
　各部分連結膜３１は、環状部２１１の内周側縁部２１１１によって区画された仮想面Ｖ１上を延在しており、それにより、当該環状部２１１によって区画された仮想面Ｖ１の少なくとも一部を覆っている。
　図６は、図５の環状部２１１及び部分連結膜３１を、図５のＢ－Ｂ線に沿う断面により示す、Ｂ－Ｂ断面図である。図６は、環状部２１１及び部分連結膜３１を、多孔質構造体１に外力が加わっていない自然状態にあるときの様子で示している。図７は、図６に対応する位置の断面図であり、環状部２１１及び部分連結膜３１を、多孔質構造体１が圧縮変形又は復元変形しているときの状態で示している。図６～図７に例示するように、部分連結膜３１は、環状部２１１の周方向の一部のみと連結されているので、多孔質構造体１に外力が加わって多孔質構造体１が圧縮変形又は復元変形する時（図７）に、部分連結膜３１のうち環状部２１１に連結されていない部分が、空気によって押されることで反り返り、空気が、このときに形成される部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間を通る。このようにして、部分連結膜３１が覆う仮想面Ｖ１を間に挟んだ２つのセル孔Ｃどうしの間の通気が、実現される。多孔質構造体１が圧縮変形又は復元変形する時における、部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間での空気の出入りや、部分連結膜３１及び環状部２１１の変形動作は、多孔質構造体１の動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））に影響を与える。部分連結膜３１及び環状部２１１の構成を調整することにより、部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間での空気の出入り動作や、部分連結膜３１及び環状部２１１の変形動作を、調整することができ、ひいては、要求に応じて、より様々な動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を実現可能である。よって、多孔質構造体１の動的特性の調整の自由度を向上できる。このことは、多孔質構造体１が、使用時に振動が入力される乗り物用シートパッド、特には車両用シートパッドに用いられる場合に、特に好適である。
　なお、従来のクッション材を構成する多孔質構造体は、上述のとおり、化学反応によって発泡させる工程を経て製造されていたため、各セルどうしを連通する連通孔における膜を、所期したとおりの位置、数、大きさ、形状で形成することは難しかった。本例のように、多孔質構造体１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、予め部分連結膜３１の情報も含めることで、確実に、所期したとおりの位置、数、大きさ、形状で、部分連結膜３１を形成することが可能である。

　以下では、図１～図７に示す本発明の第１実施形態に係る多孔質構造体１に加えて、図８～図１４に示す本発明の第２～第８実施形態に係る多孔質構造体１についても説明する。
　図８～図１４に示す第２～第８実施形態に係る多孔質構造体１も、第１実施形態に係る多孔質構造体１と同様に、多孔質構造体１が、骨格部２に加えて、１つ又は複数の部分連結膜３１を備えており、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうちの１つ又は複数の仮想面Ｖ１は、それぞれ、その少なくとも一部が、１つ又は複数の部分連結膜３１によって覆われており、当該１つ又は複数の部分連結膜３１は、それぞれ、環状部２１１の周方向の一部のみと連結されているものとする。よって、第２～第８実施形態に係る多孔質構造体１も、第１実施形態に係る多孔質構造体１と同様の効果を奏する。

　本明細書で説明する各実施形態においては、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうちの１つ又は複数の仮想面Ｖ１は、それぞれ、図５、図９～図１１の各実施形態のように、１つの部分連結膜３１のみによって覆われていてもよいし、あるいは、図８、図１２～図１３の各実施形態のように、複数の部分連結膜３１によって覆われていてもよい。仮想面Ｖ１が複数の部分連結膜３１によって覆われる場合、これら複数の部分連結膜３１どうしは、図８、図１２～図１３の各実施形態のように、平面視において、互いに重複していないと、好適である。
　仮想面Ｖ１を覆う部分連結膜３１の数や大きさを調整することにより、部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間での空気の出入り動作や、部分連結膜３１の変形動作を、調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。

　本明細書で説明する各実施形態においては、１つ又は複数の部分連結膜は、それぞれ、図５、図８～図９、図１１～図１３の各実施形態のように、環状部２１１の周方向の一部分のみと連結されていてもよいし、あるいは、図１０の実施形態のように、環状部２１１の周方向の複数部分（図１０の例では、２つの部分）と連結されていてもよい。
　部分連結膜３１と環状部２１１との連結部分の数や位置を調整することにより、部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間での空気の出入り動作や、部分連結膜３１及び環状部２１１の変形動作を調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。

　本明細書で説明する各実施形態においては、１つ又は複数の部分連結膜３１は、それぞれ、図５、図８～図９、図１１～図１３の各実施形態のように、環状部２１１のうち１つの骨部２Ｂのみと連結されていてもよいし、あるいは、図１０の実施形態のように、環状部２１１のうち複数の骨部２Ｂのみと連結されていてもよいし、あるいは、図示は省略するが、環状部２１１のうち１つ又は複数の骨部２Ｂと１つ又は複数の結合部２Ｊとに連結されていてもよい。
　部分連結膜３１と環状部２１１との連結部分の位置や長さを調整することにより、部分連結膜３１及び環状部２１１の変形動作を調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。

　本明細書で説明する各実施形態において、１つ又は複数の部分連結膜３１は、それぞれ、図５、図８～図１３の各実施形態のように、環状部２１１のうち１つ又は複数の骨部２Ｂのそれぞれの一部のみと連結されていてもよい。図５、図８～図９、図１１～図１３の各実施形態では、部分連結膜３１は、環状部２１１のうち１つの骨部２Ｂの一部のみと連結されている。図１０の実施形態では、部分連結膜３１は、環状部２１１のうち２つの骨部２Ｂのそれぞれの一部のみと連結されている。これらの実施形態においては、部分連結膜３１と連結された骨部２Ｂが、部分連結膜３１と連結された部分である連結部２ＢＣと、部分連結膜３１と連結されていない部分である根元部３ＢＲと、からなる。この場合、図５、図８～図１３の各実施形態のように、部分連結膜３１と連結された骨部２Ｂが、骨部２Ｂの延在方向における連結部２ＢＣの両側に、一対の根元部３ＢＲを有していると、好適である。
　ただし、本明細書で説明する各実施形態において、１つ又は複数の部分連結膜３１は、それぞれ、環状部２１１のうち１つ又は複数の骨部２Ｂのそれぞれの全部と連結されていてもよい。この場合、部分連結膜３１と連結された骨部２Ｂは、部分連結膜３１と連結された部分である連結部２ＢＣをのみからなり、部分連結膜３１と連結されていない部分である根元部３ＢＲを有しない。
　これらの実施形態においては、多孔質構造体１が圧縮変形又は復元変形する時に、骨部２Ｂにおける根元部３ＢＲが骨格線Ｏ（図４）の周りで捩れてヒンジの機能を発揮することにより、部分連結膜３１と連結部２ＢＣとが一体となって骨格線Ｏ（図４）の周りで回動する。骨部２Ｂにおける連結部２ＢＣの長さ（ひいては、骨部２Ｂの全体長さに対する連結部２ＢＣの長さの比）を調整することにより、部分連結膜３１及び骨部２Ｂの変形動作を、調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。
　例えば、図５の実施形態と図９の実施形態とでは、部分連結膜３１の大きさや形状がほぼ同じであるものの、骨部２Ｂにおける連結部２ＢＣの長さ（ひいては、骨部２Ｂの全体長さに対する連結部２ＢＣの長さの比）が異なるため、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））が異なり得る。

　図５、図８～図１３の各実施形態のように、１つ又は複数の部分連結膜３１が、それぞれ、環状部２１１のうち１つ又は複数の骨部２Ｂのそれぞれの一部のみと連結されている場合、当該１つ又は複数の部分連結膜３１と連結された各骨部２Ｂのうち、少なくとも一部の骨部２Ｂは、それぞれ、部分連結膜３１と連結されていない部分である根元部２ＢＲが、図５、図８～図１０、図１２～図１３の各実施形態のように、部分連結膜３１と連結された部分である連結部２ＢＣと、断面積が同じでもよいし、あるいは、図１１の実施形態のように、連結部２ＢＣよりも、断面積が小さくてもよいし、あるいは、図示は省略するが、連結部ＢＣよりも、断面積が大きくてもよい。
　骨部２Ｂにおける根元部２ＢＲの断面積（ひいては、連結部２ＢＣの断面積に対する根元部３ＢＲの断面積の比）を調整することにより、根元部３ＢＲの骨格線Ｏ周りでの捩れ易さ（ひいては、ヒンジ機能）を調整することができ、ひいては、部分連結膜３１及び連結部２ＢＣの骨格線Ｏ周りでの回動動作を調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。
　同様の観点から、図５、図８～図１３の各実施形態のように、１つ又は複数の部分連結膜３１が、それぞれ、環状部２１１のうち１つ又は複数の骨部２Ｂのそれぞれの一部のみと連結されている場合、当該１つ又は複数の部分連結膜３１と連結された各骨部２Ｂのうち、少なくとも一部の骨部２Ｂは、それぞれ、部分連結膜３１と連結されていない部分である根元部２ＢＲが、図５、図８～図１０、図１２～図１３の各実施形態のように、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂと、断面積が同じでもよいし、あるいは、図１１の実施形態のように、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂよりも、断面積が小さくてもよいし、あるいは、図示は省略するが、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂよりも、断面積が大きくてもよい。
　なお、連結部２ＢＣ及び根元部２ＢＲの断面積は、それぞれ、連結部２ＢＣ及び根元部２ＢＲにおける、骨格線Ｏ（図４）に垂直な断面の断面積を指す。

　本明細書で説明する各実施形態において、骨部２Ｂにおける連結部２ＢＣの断面積は、図５、図８～図１３の各実施形態のように、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂと、断面積が同じでもよいし、あるいは、図示は省略するが、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂよりも、断面積が小さくてもよいし、あるいは、図示は省略するが、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂよりも、断面積が大きくてもよい。
　骨部２Ｂにおける連結部２ＢＣの断面積は、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））に影響を与えにくい傾向がある。

　本明細書で説明する各実施形態において、部分連結膜３１の厚さＴ３１（図６）は、図６の実施形態のように、当該部分連結膜３１が連結された骨部２Ｂの連結部２ＢＣの幅Ｗ０（図６）よりも小さくてもよいし、あるいは、図示は省略するが、当該部分連結膜３１が連結された骨部２Ｂの連結部２ＢＣの幅Ｗ０と同じでもよいし、あるいは、図示は省略するが、当該部分連結膜３１が連結された骨部２Ｂの連結部２ＢＣの幅Ｗ０よりも大きくてもよい。
　部分連結膜３１の厚さＴ３１（ひいては、連結部２ＢＣの幅Ｗ０に対する部分連結膜３１の厚さＴ３１の比）を調整することにより、部分連結膜３１の変形動作を調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。
　同様の観点から、本明細書で説明する各実施形態において、部分連結膜３１の厚さＴ３１（図６）は、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１）よりも小さくてもよいし、あるいは、図示は省略するが、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂの連結部２ＢＣの幅Ｗ０と同じでもよいし、あるいは、部分連結膜３１と連結されていない骨部２Ｂの連結部２ＢＣの幅Ｗ０よりも大きくてもよい。

　本明細書で説明する各実施形態において、１つ又は複数の環状部２１１は、図１２～図１３の各実施形態のように、環状部２１１の各骨部２Ｂに、それぞれ別々の部分連結膜３１が連結されていてもよい。この場合、部分連結膜３１どうしの間には、図１２～図１３に示すように隙間があってもよいし、あるいは、隙間が無くてもよい。
　このような場合でも、上述のように、骨部２Ｂにおける連結部２ＢＣの長さ、骨部２Ｂが根元部２ＢＲを有する場合には根元部２ＢＲの断面積、部分連結膜３１の厚さＴ３１、部分連結膜３１どうしの間の隙間等を調整することで、部分連結膜３１と環状部２１１との間の隙間や部分連結膜３１どうしの間の隙間での空気の出入り動作や、部分連結膜３１及び環状部２１１の変形動作を、調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。
　この場合、１つ又は複数の環状部２１１は、図１３の実施形態のように、環状部２１１の各骨部２Ｂにそれぞれ別々の部分連結膜が連結されているとともに、各部分連結膜３１における内周側端部によってオリフィス（穴）５が区画されていてもよい。オリフィス５の形状は、図１３の例のように円形でもよいし、あるいは、他の任意の形状でもよい。オリフィス５の大きさや形状を調整することで、オリフィス５を通る空気の空気抵抗や、部分連結膜３１の変形動作を、調整することができ、ひいては、動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を調整することができる。

　本明細書で説明する各実施形態において、部分連結膜３１の形状は、３角形、４角形、６角形等の多角形や、円形又は楕円形等、任意でよい。図５、図８～図１１の各例において、部分連結膜３１の形状は、６角形（図９の例では、略６角形）である。また、図１２～図１３の各例において、部分連結膜３１の形状は、３角形である。
　本明細書で説明する各実施形態において、部分連結膜３１の形状は、図５、図８～図１１の各例のように、当該部分連結膜３１と連結された環状部２１１の骨格線Ｏ（図４）がなす形状（図５、図８～図１１の各例では、６角形）と略同じ形状であってもよいし、あるいは、図１２～図１３の各例のように、当該部分連結膜３１と連結された環状部２１１の骨格線Ｏがなす形状（図１２～図１３の各例では、６角形）とは異なる形状であってもよい。

　本明細書で説明する各実施形態においては、多孔質構造体１が自然状態にあるときに、仮想面Ｖ１を覆う１つ又は複数の部分連結膜３１は、図５、図８～図１３の各実施形態のように仮想面Ｖ１の一部のみを覆っていてもよいし、あるいは、仮想面Ｖ１の全体を覆っていてもよい。

　本明細書で説明する各実施形態においては、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうち任意の仮想面Ｖ１が、１つ又は複数の部分連結膜３１で覆われていてよい。骨格部２を構成する各小仮想面Ｖ１Ｓのうちの少なくとも１つが、１つ又は複数の部分連結膜３１で覆われていてもよい。かつ／又は、骨格部２を構成する各大仮想面Ｖ１Ｌのうちの少なくとも１つが、１つ又は複数の部分連結膜３１で覆われていてもよい。
　本明細書で説明する各実施形態においては、図１～図２の例のように、セル区画部２１毎に部分連結膜３１の数や位置や構成が異なっていてもよいし、あるいは、セル区画部２１毎に部分連結膜３１の数や位置や構成が同じでもよい。
　例えば、多孔質構造体１が備える各セル区画部２１のそれぞれにおける少なくとも１つの仮想面Ｖ１Ｌが１つ又は複数の部分連結膜３１で覆われているようにすることもできる。

　多孔質構造体１は、上述した第１～第７実施形態（図５、図８～図１３）のうち任意の複数の実施形態の構成を、それぞれ異なる環状部２１１において、備えていてもよい。

　部分連結膜３１は、骨格部２と同じ材料からなると、好適である。ただし、部分連結膜３１は、骨格部２とは異なる材料から構成されてもよい。

　図５、図８～図１３の各例において、部分連結膜３１は、略平坦に構成されており、より具体的には、平坦に構成されている。なお、部分連結膜３１に関し、「略平坦」とは、厳密に平坦な場合に限らず、実質的に平坦であれば足りるものであり、例えば曲面状の場合も含む。部分連結膜３１が曲面状に構成される場合は、部分連結膜３１がダイヤフラムのように機能することができる。

　本明細書で説明する各実施形態において、多孔質構造体１は、図１４に示すように、骨格部２及び部分連結膜３１に加えて、１つ又は複数の全部連結膜３２を備えてもよい。
　全部連結膜３２は、環状部２１１の環状の内周側縁部２１１１によって区画された仮想面Ｖ１上を延在しており、それにより、当該環状部２１１によって区画された仮想面Ｖ１を覆っている。全部連結膜３２は、環状部２１１の周方向の全部と連結されている。具体的に、全部連結膜３２は、環状部２１１の環状の内周側縁部２１１１の周方向の全部と連結されている。全部連結膜３２は、骨格部２と一体に構成されている。全部連結膜３２は、骨格部２と同じ材料からなると好適である。ただし、全部連結膜３２は、骨格部２とは異なる材料から構成されてもよい。図１４の例において、全部連結膜３２は、略平坦に構成されており、より具体的には、平坦に構成されている。なお、全部連結膜３２に関し、「略平坦」とは、厳密に平坦な場合に限らず、実質的に平坦であれば足りるものであり、例えば曲面状の場合も含む。全部連結膜３２が曲面状に構成される場合は、全部連結膜３２がダイヤフラムのように機能することができる。
　全部連結膜３２は、骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１）よりも小さな厚さを有すると、好適である。
　全部連結膜３２によって、仮想面Ｖ１を間に挟んだ２つのセル孔Ｃどうしが、仮想面Ｖ１を通じた連通がなくなり、仮想面Ｖ１を介した通気ができなくなるため、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を構成する各仮想面Ｖ１のうち、全部連結膜３２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。
　骨格部２を構成する各小仮想面Ｖ１Ｓのうちの少なくとも１つが、全部連結膜３２で覆われていてもよい。かつ／又は、骨格部２を構成する各大仮想面Ｖ１Ｌのうちの少なくとも１つが、全部連結膜３２で覆われていてもよい。
　セル区画部２１毎に全部連結膜３２の数や位置が異なっていてもよいし、あるいは、セル区画部２１毎に全部連結膜３２の数や位置が同じでもよい。
　なお、多孔質構造体１は、全部連結膜３２を備えていなくてもよい。

　〔多孔質構造体を備えたシートパッド〕
　上述のように、本発明の各実施形態に係る多孔質構造体１は、シートパッド（特には車両用シートパッド）に用いられることができる。
　以下、図１５を参照しつつ、本発明の任意の実施形態に係る多孔質構造体１を備え得るシートパッド３０２の一例について説明する。
　図１５は、本発明の様々な実施形態に係る多孔質構造体１から構成されることができるシートパッド３０２（車両用シートパッド）を備えた車両用シート３００の一例を、概略的に示す斜視図である。
　図１５に破線で示すように、車両用シート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、シートパッド３０２から構成されている。以下では、クッションパッド３１０又はバックパッド３２０を、単に「シートパッド３０２」と呼ぶことがある。クッションパッド３１０とバックパッド３２０とは、それぞれ、本明細書で説明する任意の実施形態の多孔質構造体１から構成されることができる。多孔質構造体１に固定されたＸＹＺ直交座標系（図１～図４）は、シートパッド３０２に対し任意の向きに指向されてよい。車両用シート３００は、クッションパッド３１０及びバックパッド３２０のそれぞれを構成するシートパッド３０２に加え、例えば、シートパッド３０２の表側（着座者側）を覆う表皮３３０と、クッションパッド３１０を下側から支持するフレーム（図示せず）と、バックパッド３２０の裏側に設置されるフレーム（図示せず）と、バックパッド３２０の上側に設置され、着座者の頭部を支持するためのヘッドレスト３４０と、を備えることができる。表皮３３０は、例えば、通気性のよい材料（布等）から構成される。図１５の例において、クッションパッド３１０とバックパッド３２０とは、互いに別体に構成されているが、互いに一体に構成されてもよい。
 また、図１５の例において、ヘッドレスト３４０は、バックパッド３２０とは別体に構成されているが、ヘッドレスト３４０は、バックパッド３２０と一体に構成されてもよい。
　本明細書では、図１５に表記するとおり、車両用シート３００（ひいてはシートパッド３０２）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、それぞれ単に「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」などという。

　クッションパッド３１０は、着座者の臀部及び大腿部を下側から支持す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の左右両側に位置し、メインパッド部３１１よりも上側へ盛り上がり、着座者を左右両側から支持するように構成された、一対のサイドパッド部３１２と、を有している。メインパッド部３１１は、着座者の大腿部を下側から支持するように構成された、腿下部３１１ｔと、腿下部３１１ｔに対し後側に位置し、着座者の尻部を下側から支持するように構成された尻下部３１１ｈと、からなる。

　バックパッド３２０は、着座者の背中を後側から支持するように構成されたメインパッド部３２１と、メインパッド部３２１の左右両側に位置し、メインパッド部３２１よりも前側へ盛り上がり、着座者を左右両側から支持するように構成された、一対のサイドパッド部３２２と、を有している。

　本明細書において、「シートパッド（３０２）の延在方向（ＬＤ）」とは、シートパッド３０２の左右方向及び厚さ方向（ＴＤ）に対して垂直な方向であり、クッションパッド３１０の場合は前後方向を指しており（図１５）、バックパッド３２０の場合はバックパッド３２０のメインパッド部３２１の下面から上面までにわたってメインパッド部３２１が延在する方向を指している（図１５）。
　また、「シートパッド（３０２）の厚さ方向（ＴＤ）」とは、クッションパッド３１０の場合、上下方向を指しており（図１５）、バックパッド３２０の場合、バックパッド３２０のメインパッド部３２１の着座者側の面（表面）ＦＳから裏面ＢＳまでにわたってメインパッド部３２１が延在する方向である（図１５）。
　また、シートパッド（３０２）の「着座者側の面（表面、ＦＳ）」は、クッションパッド３１０の場合は上面を指しており（図１５）、バックパッド３２０の場合は前面を指している（図１５）。シートパッド（３０２）の「裏面（ＢＳ）」は、シートパッド（３０２）の着座者側の面（ＦＳ）とは反対側の面であり、クッションパッド３１０の場合は下面を指しており（図１５）、バックパッド３２０の場合は後面を指している（図１５）。シートパッド（３０２）の「側面（ＳＳ）」は、シートパッド（３０２）の着座者側の面（ＦＳ）と裏面（ＢＳ）との間の面であり、クッションパッド３１０の場合は前面、後面、左面及び右面のうちいずれかを指しており（図１５）、バックパッド３２０の場合は下面、上面、左面及び右面のうちいずれかを指している（図１５）。

　なお、図１５に示す例では、多孔質構造体１は、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０のそれぞれの全体を構成している。
　ただし、多孔質構造体１は、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０、又は、ヘッドレスト３４０のいずれか一つのみを構成してもよい。
　また、多孔質構造体１は、シートパッド３０２のクッションパッド３１０の一部のみ、バックパッド３２０の一部のみ、かつ／又は、ヘッドレスト３４０の一部のみを、構成してもよい。これにより、多孔質構造体１の大きさを小さくすることができ、ひいては、比較的小型の３Ｄプリンタによっても製造することが可能になる。その場合、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０、ヘッドレスト３４０のうち、多孔質構造体１によって構成された部分以外の部分については、例えば金型成形又はスラブ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ことにより、上述したような従来の一般的な多孔質構造体（発泡体）で構成するとよい。例えば、図示は省略するが、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０、かつ／又は、ヘッドレスト３４０は、それぞれ、互いに別体に構成された複数のクッション部を備え、当該複数のクッション部のうち一部（１つ又は複数）のクッション部のみが、多孔質構造体１から構成され、他のクッション部が、例えば金型成形又はスラブ成形等において化学反応により発泡させる工程を経て製造された多孔質構造体（発泡体）からなってもよい。より具体的には、例えば、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０、かつ／又は、ヘッドレスト３４０は、それぞれ、１つ又は複数の多孔質構造体１からなる挿填体と、当該１つ又は複数の挿填体とは別体に構成され、当該１つ又は複数の挿填体を収容する凹部を有し、例えば金型成形又はスラブ成形等において化学反応により発泡させる工程を経て製造された多孔質構造体（発泡体）からなる、本体部と、を備えてもよい。
　あるいは、シートパッド３０２のクッションパッド３１０、バックパッド３２０、かつ／又は、ヘッドレスト３４０は、互いに別体に構成された複数のクッション部からなり、当該複数のクッション部のそれぞれが、多孔質構造体１から構成されてもよい。これによっても、多孔質構造体１の大きさを小さくすることができ、ひいては、比較的小型の３Ｄプリンタによっても製造することが可能になる。
　多孔質構造体１は、クッションパッド３１０又はバックパッド３２０のメインパッド部３１１、３２１の少なくとも一部を構成していると、好適である。

　〔多孔質構造体の製造方法〕
　つぎに、図１６を参照しつつ、本発明の多孔質構造体１の製造方法を例示説明する。以下に説明する方法は、多孔質構造体１を３Ｄプリンタを用いて製造する方法であり、本明細書で説明する任意の実施形態の多孔質構造体１を製造するために好適に用いることができる。図１６は、シートパッドを構成する多孔質構造体１を製造する様子を示している。
　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。生産性の観点からは、光造形方式が好適である。図１６では、光造形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、液体樹脂ＬＲ、支持台４３０及び造形物が収容される収容体４４０と、を備える。造形部４２０は、本例のように光造形方式を用いる場合、紫外線レーザ光ＬＬを照射するように構成されたレーザ照射器４２１を有する。収容体４４０には、液体樹脂ＬＲが充填されている。液体樹脂ＬＲは、レーザ照射器４２１から照射される紫外線レーザ光ＬＬが当たると、硬化し、可撓性のある樹脂となる。
　このように構成された３Ｄプリンタ４００は、まず、制御部４１０が、３Ｄ造形用データ５００を読み込み、読み込んだ３Ｄ造形用データ５００に含まれる３次元形状に基づいて、造形部４２０に紫外線レーザ光ＬＬを照射するよう制御しながら、各層を順次造形していく。
　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が得られる。
　３Ｄプリンタを用いて多孔質構造体１を製造することにより、部分連結膜３１を備えた多孔質構造体１を、１つの工程で、簡単かつ精度良く、所期したとおりに実現できる。
　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。

　本発明の多孔質構造体、及び、多孔質構造体の製造方法は、クッション材に用いられると好適であり、例えば任意の乗り物用シート及び任意の乗り物用シートパッドに用いられると好適であり、特に、車両用シート及び車両用シートパッドに用いられると好適なものである。

１：多孔質構造体、
２：骨格部、　２Ｂ：骨部、　２Ｂｅ：骨部の端部、　２ＢＣ：連結部、　３ＢＲ：根元部、　２Ｊ：結合部、　２１：セル区画部、　２１１：環状部、　２１１Ｌ：大環状部、　２１１Ｓ：小環状部、　２１１１：環状部の内周側縁部、
３１：部分連結膜、　３２：全部連結膜、
５：オリフィス、
Ｃ：セル孔、　Ｏ：骨格線、　Ｖ１：仮想面、　Ｖ１Ｌ：大仮想面、　Ｖ１Ｓ：小仮想面、
３００：車両用シート、
３０２：シートパッド、
３１０：クッションパッド、　３１１：メインパッド部（着座部）、　３１１ｔ：腿下部、　３１１ｈ：尻下部、　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、
３３０：表皮、
３４０：ヘッドレスト、
ＦＳ：着座者側の面（表面）、　ＳＳ：側面、　　ＢＳ：裏面、　ＴＤ：厚さ方向、　ＬＤ：延在方向、
４００：３Ｄプリンタ、　４１０：制御部、　４２０：造形部、　４２１：レーザ照射器、　４３０：支持台、　４４０：収容体、　ＬＬ：紫外線レーザ光、　ＬＲ：液体樹脂、　５００：３Ｄ造形用データ

Claims (9)

1. 　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、
   　前記骨格部は、それぞれ複数の前記骨部と複数の前記結合部とから環状に構成された、複数の環状部を有しており、
   　各前記環状部は、それぞれ、その内周側縁部によって、仮想面を区画しており、
   　１つ又は複数の前記仮想面は、それぞれ、その少なくとも一部が、１つ又は複数の部分連結膜によって覆われており、
   　前記１つ又は複数の部分連結膜は、それぞれ、前記環状部の周方向の一部のみと連結されている、多孔質構造体。
2. 　１つ又は複数の前記部分連結膜は、それぞれ、前記環状部のうち１つ又は複数の前記骨部のそれぞれの一部のみと連結されている、請求項１に記載の多孔質構造体。
3. 　前記１つ又は複数の部分連結膜と連結された各前記骨部のうち、少なくとも一部の前記骨部は、それぞれ、前記部分連結膜と連結されていない部分が、前記部分連結膜と連結された部分よりも、断面積が小さい、請求項２に記載の多孔質構造体。
4. 　１つ又は複数の前記部分連結膜は、それぞれ、前記環状部の周方向の複数部分と連結されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の多孔質構造体。
5. 　１つ又は複数の前記環状部は、前記環状部の各前記骨部に、それぞれ別々の前記部分連結膜が連結されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の多孔質構造体。
6. 　１つ又は複数の前記環状部は、前記環状部の各前記骨部にそれぞれ別々の前記部分連結膜が連結されているとともに、各前記部分連結膜における内周側端部によってオリフィスが区画されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の多孔質構造体。
7. 　前記多孔質構造体は、クッション材に用いられる、請求項１～６のいずれか一項に記載の多孔質構造体。
8. 　前記多孔質構造体は、３Ｄプリンタによって造形されたものである、請求項１～７のいずれか一項に記載の多孔質構造体。
9. 　３Ｄプリンタを用いて、請求項１～７のいずれか一項に記載の多孔質構造体を製造する、多孔質構造体の製造方法。

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