座椅的制作方法

专利名称：座椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及座椅，特别涉及使用由聚酯纤维等构成的纤维结构体的座椅。
背景技术：
现在，使用由聚酯纤维等构成的纤维结构体作为衬垫体的座椅是公知的(例如，参 照专利文献l)。
专利文献1中记载的座椅使用的纤维结构体是沿着其长度方向以林立的状态顺序折 叠的状态在由非弹性聚酯类巻曲短纤维聚集体构成的基质纤维中分散，混入以热粘着性复 合短纤维作为粘着成分的织物形成的纤维结构体。S卩，该纤维结构体将织物折叠成可手风 琴状并形成规定的厚度。
对于该座椅，在就座部、靠背部分别层叠多个该纤维结构体形成衬垫体并用表皮覆
盖该衬垫体构成。因此，由于该座椅沿着就座时的承重方向向着织物的林立方向(衬垫体
的厚度方向)，透气性不用说，可以对于承重方向具有适当的硬度，分散承重。为此，该 座椅是具有现在通常使用的聚氨酯所不具有的柔软触感的座椅。
专利文献1:日本特开平8-318066号公报
发明概述
这样，对于专利文献l的座椅，由于是纤维的长度方向沿着承重方向的结构，所以可 以维持柔软的触感并支持足够的承重。
但是，对于该座椅，由于手风琴状的纤维结构体被配置成其长度方向(梳整方向或织 物的层叠方向)，对于就座部来说，沿着前后方向，对于靠背部来说，沿着上下方向，所 以具有就座时衬垫体具有难以弯曲(或难以下陷)的区域。为此，对于该座椅来说，该区
域将会有一些硬的就座感，不能得到良好的就座感。
下面，参照附图，进一步详细地说明专利文献l中公开的现有的座椅的问题。
图12是表示现有的座椅的整体图，图13是表示切出图12的区域R后其剖面形状的
说明图。
如图12所示，现有的座椅101由具有就座者在其上就座的就座面110a的就座部110 和供就座者的脊背靠着的靠背部120构成。其中就座部110由衬垫体111、表皮113和座 椅框架115构成。在该图中，就座部110的宽度方向由W表示，前后方向由L表示，厚度方向由T表示。
如图13所示，该就座部110的衬垫体111形成为将织物102折叠为可手风琴状的状 态。该折叠方向，即织物102的层叠方向，沿着就座部110的前后方向L，与宽度方向W 垂直相交。
当就座者坐在就座部110的就座面110a时，在衬垫体111具有向着垂直向下的力， 即具有向着厚度方向T的垂直向下方向的承重。由于织物102沿着厚度方向T林立，所以 受到承重后，纤维向着承重方向(即，厚度方向T的垂直向下方向)被压缩。为此，就座 面110a中受到承重的部分在承重方向弯曲。
但是，该现有的座椅101中，构成衬垫体lll的织物2的长度方向(即层叠方向)沿 着就座部110的前后方向L，织物2的横向沿着就座部110的宽度方向W。
由于前后方向L是织物102的层叠方向且在织物102的林立结构之间空隙多，所以， 以受到承重的区域为中心沿着前后方向L，织物102容易倾倒。另一方面，由于宽度方向 W是与织物102的林立结构垂直相交的方向(即织物102的横向)且几乎没有空隙，所以 从承重中心向着宽度方向W沿线的方向，织物102不容易倒。
因此，受到就座部110的承重的中心部(图12的A1)或沿着其宽度方向W的周围部 (图12的A2或A3)的弯曲大，而从承重中心部沿着前后方向L远离的区域(图12的B1、 Cl)的弯曲量小。为此，对于与就座者的大腿部里侧接触的区域(图12的B1)和与臀部 的脊背侧上部接触的区域(图12的C1)缺乏包围身体的柔软的触感，得到良好的就座感 是困难的。
本发明的目的是提供可以使用折叠为林立状态的规定厚度的纤维结构体得到良好的 就座感的座椅。
本发明的座椅，其包括由纤维结构体构成的衬垫体和支持该衬垫体的座椅框架，其特 征在于上述纤维结构体层叠织物使得该织物的延伸方向沿着纤维结构体的厚度方向，上 述衬垫体形成为使得在上述纤维结构体的厚度方向在就座时沿着承受上述衬垫体的承重
方向的同时，构成上述纤维结构体的织物的层叠方向沿着上述衬垫体的宽度方向。
这样，根据本发明的座椅，由于纤维结构体的厚度方向沿着织物的延伸方向层叠，所
以由于与就座时就座者的臀部和脊背等身体接触而受到外部承重从而织物倾倒，向着承重
方向弯曲大。为此，可以对就座者给予就座时柔软的触感。
进一步，由于构成纤维结构体的织物的层叠方向沿着衬垫体的宽度方向形成，所以由
于就座者的承重，沿着衬垫体的宽度方向，织物容易倾倒。为此，当由于就座者就座，衬
垫体受到承重时，以施加该承重的区域为中心向着宽度方向，织物倾倒，衬垫体整体成为以受到承重的区域为中心在宽度方向弯曲的形状。因此，就座者的身体被从宽度方向的两
侧包围着支持，由此就座者可以得到柔软的触感。
此外，特征在于，上述衬垫体通过上述座椅框架支持宽度方向的两侧部。
这样，本发明的座椅，由于衬垫体宽度方向的两侧部被座椅框架支持，所以宽度方向
的中央部向着承重方向弯曲大，而两侧部的弯曲程度小。为此，就座者的身体被从宽度方
向两侧包围着支持，由此，就座者可以得到柔软的触感。
根据本发明，由于构成纤维结构体的织物的层叠方向沿着衬垫体的宽度方向形成，所
以，由于就座者的承重，沿着衬垫体的宽度方向，织物容易倾倒，为此，当由于就座者就
座，来自就座者身体的承重施加在衬垫体上时，以施加该承重的区域为中心向着宽度方向
弯曲大，就座者的身体被从宽度方向的两侧包围着支持。因此，就座者可以得到柔软的触
感，由此，可以得到良好的就座感。


图1是涉及本发明一个实施例的座椅的说明图。 图2是涉及本发明一个实施例的织物的纤维方向的说明图。 图3是涉及本发明一个实施例的片状纤维结构体的制造工序的说明图。 图4是涉及本发明一个实施例的片状纤维结构体的层叠前的说明图。 图5是涉及本发明一个实施例的成形模型的说明图。 图6是涉及本发明一个实施例的衬垫体的制造工序的说明图。 图7是涉及本发明一个实施例的衬垫体的制造工序的说明图。 图8是涉及本发明的一个实施例的衬垫体的剖面说明图。 图9是切出图1的区域R后表示其剖面形状的说明图。 图10是扩大表示图8的区域S的说明图。 图11是表示在宽度方向切开座椅的就座部的状态的剖面图。 图12是表示现有的座椅的整体图的说明图。 图13是切出图12的区域R后表示其剖面形状的说明图。 符号说明 1座椅 2 织物
4a第一片状纤维结构体(纤维结构体) 4b第二片状纤维结构体(纤维结构体) 4c U字型片状纤维结构体4d凸型片状纤维结构体 10就座部
10a就座表面(承重面)
10b里表面(非承重面)
丄l、 21衬垫体
13、 23表皮
15、 25座椅框架
17调整索
19啮合部
20靠背部
40成形模型
40a空腔
41第一模型
42第二模型
43蒸汽孔
50高压蒸汽成形机
61驱动辊
62热风吸入式热处理机
101座椅
102织物
110就座部
110a就座面
111衬垫体
113表皮
115座椅框架
120靠背部
a构成织物的纤维
b织物的长度方向
c构成织物的纤维方向
0纤维的长度方向相对于织物的长度方向的角度具体实施方式
下面，根据

本发明的一个实施例。还有，下面说明的部件、配置等并不是用 于限制本发明，在本发明精神的范围内进行各种改变都是可以的。
图1 图11涉及本发明的一个实施例，图1是座椅的说明图，图2是织物纤维方向的 说明图，图3是片状纤维结构体的制造工序的说明图，图4是片状纤维结构体层叠前的说 明图，图5是成形模型的说明图，图6、图7是衬垫体的制造工序的说明图，图8是衬垫 体的剖面说明图，图9表示是切出图1的区域R后其剖面形状的说明图，图10是扩大表 示图8的区域S的说明图。图11是表示在宽度方向切开座椅的就座部的状态的剖面图。
本例子的座椅l是可以适用于车、电车、飞机等座位的座椅，也可以适用于办公椅、 看护椅等各种椅子等。如图1所示，本例子中的座椅1包括就座部10和靠背部20。就座 部10和靠背部20分别在座椅框架15、 25配置有衬垫体11、 21，衬垫体ll、 21被表皮 13、 23覆盖的构成。
对于本例的衬垫体，以就座部10的衬垫体11为例，针对其形成工序(衬垫体的形 成工序)进行说明。对于衬垫体21，也通过同样的方法形成。如后所述，本例的衬垫体 11通过如下工序形成形成将织物2折叠为林立状态的纤维结构体的片状纤维结构体(纤 维结构体的形成工序)，将该片状纤维结构体裁剪成规定的形状并层叠多个，配置在模型 表面形成有多个作为通气孔的蒸汽孔43的成形模型40内后(纤维结构体配置工序)，马 上在高压蒸汽成形机50内以压紧成形模型40的状态进行高压蒸汽成形(成形工序)。
首先，使用图2和图3，针对用于形成本例的衬垫体ll的织物2进行说明。织物2 是在由非弹性巻曲短纤维的聚集体构成的基质纤维中，分散，混合具有比该短纤维低的熔 点，至少12(TC以上熔点的热粘着型复合短纤维作为粘着成分的织物。
本例的织物2，是由作为非弹性巻曲短纤维的非弹性聚酯类巻曲短纤维、具有比构成 非弹性聚酯类巻曲短纤维的聚酯类聚合物的熔点低4(TC以上的熔点的热塑性弹性体和非 弹性聚酯构成的热粘着性复合短纤维，但是是纤维方向主要向着长度方向的混棉的短纤 维。本例的织物2在具有至少30kg/m3的膨松性的同时，在热粘着性复合短纤维彼此之间、 以及热粘着性复合短纤维与非弹性聚酯类巻曲短纤维之间形成有立体的纤维交差点。
在本例中，作为非弹性聚酯类巻曲短纤维使用通过异性冷却具有立体巻曲的单丝织 度12旦尼尔、纤维长64mm的中空聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
非弹性聚酯类巻曲短纤维可以使用由通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸 丙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚四甲基对苯二酸、聚-1， 4二 甲基环己烷对苯二甲酸酯、聚新戊内酯或它们的共聚酯构成的短纤维乃至它们的纤维混棉 体或上述聚合物成分中两种以上构成的复合纤维等。这些短纤维中优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的短纤维。还有，也可以使用固 有粘度相互不同的两种聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二酯或其组合构成、通过 热处理等具有微小巻曲的潜在巻曲纤维。
此外，短纤维的剖面形状可以是圆形、扁平、特制形状或中空中的任意一种。该纤 维的粗细优选在2 200旦尼尔，特别是6 100旦尼尔的范围内。还有，如果短纤维的粗 度过小，存在虽然柔软性上升但是衬垫体的弹性下降的情况。
此外，如果短纤维的粗度过大，则适用性，特别是织物2的形成性恶化。此外，如 果构成数量太少且形成在热粘着性复合短纤维之间的交差点的数量变少，则存在不容易发 现衬垫体的弹性，同时耐用性也降低的情况。特别是手感变得粗硬。
在本例中，作为热粘着性复合短纤维，使用熔点154'C的热塑性聚醚酯类弹性体作为 外皮成分，熔点23(TC的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为芯成分的单丝织度6旦尼尔、纤维长 度51ram的芯/外皮型热熔融性复合纤维(芯/外皮比=60/40:重量比)。
热粘着性复合短纤维由热塑性弹性物和非弹性聚酯构成。并且，优选前者的纤维表 面至少占1/2。对于重量比例，前者与后者的复合比率在30/70 70/30的范围是适当的。
作为热粘着性复合短纤维的形态虽然可以是并排型、外皮，芯型中的任意一种，但是优选 后者。在该外皮*芯型中，由非弹性聚酯构成芯，该芯可以是同心圆或偏心状。特别是， 由于发现线圈弹性巻曲，偏心型的更优选。
作为热塑性弹性体，优选是聚氨酯类弹性体或聚酯类弹性体。特别是后者更适合。作 为聚氨酯类弹性体是通过分子量约为500 6000的低熔点多元醇，例如二羟基聚醚、二羟 基聚酯、二羟基聚碳酸酯、二羟基聚酰胺酯等、分子量500以下的有机二异氰酸酯，例如 p， p-二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢氧化二异氰酸酯、 二甲苯二异氰酸酯、2， 6-二异氰酸酯己酸甲酯、环已垸二异氰酸酯等与分子量500以下 的链增长剂，例如乙二醇、氨基醇或三醇反应得到的聚合物。这些聚合物中，特别优选的 是使用作为多羟基化合物的聚丁二醇或聚-e -己内酯或聚丁二醇的聚亚胺酯。此种情况 下，作为有机二异氰酸酯，P， P' -二苯甲烷二异氰酸酯是适宜的。此外，作为链增长剂， p， p' -二羟基乙氧基苯和l， 4-丁二醇是适宜的。
另一方面，作为聚酯类弹性体，其可以是使热塑性聚酯作为硬链段，使聚(氧亚烷基)
二醇作为柔性链段共聚的聚醚酯纤维嵌段共聚酯，更具体地，可以是由从对苯二甲酸、间
苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2， 6 -二羧酸、萘-2,7 -二羧酸、二苯基-4,4 ' -二羧酸、
二苯氧基乙烷二羧酸和3 -磺基间苯二甲酸钠等的芳族二羧酸，1,4-环己基二羧酸等的
脂环族二羧酸，琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二垸二酸、二聚物酸等的脂肪族二羧酸或其酯形成的衍生物选择的二羧酸的至少一种与从1， 4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、丁二 醇、戊撑二醇、己二醇、新戊二醇和癸亚甲基二醇等的脂肪族二醇，或l， 1-环己垸二甲 醇、1， 4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等的环脂垸二醇或其酯形成的衍生物选择的二 醇成分的至少一种和平均分子量约为400至5000的聚乙二醇、聚(1， 2 -和1， 3 -环氧丙 烷二醇)、聚(四氢呋喃)二醇、环氧乙垸和环氧丙烷的共聚酯、环氧乙垸和四氢呋喃的
共聚酯等聚(氧亚烷基)二醇中的至少一种构成的三元共聚酯。
如果从同非弹性聚酯类巻曲短纤维的粘着性能、温度特性和强度考虑，优选由聚丁烯
类对苯二甲酸酯作为硬链段和聚氧丁二醇作为柔性链段的聚醚聚酯嵌段共聚酯。在这种情 况下，构成硬链段的聚酯部分是对苯二甲酸作为主要酸组分和丁二醇作为主要二醇组分的 聚对苯二甲酸丁二醇酯。当然，部分酸组分(通常为30moin/。以下)可以被其它二羧酸组 分和醇酸组分代替，同样，部分二醇组分(通常为30moiy。以下)也可以被除去丁二醇之外 的二羟基组分代替。
另外，构成柔性链段的聚醚部分可以是由除丁二醇之外的二氧基组分取代的聚醚。 还有，根据需要，也可以在聚合物中混合多种稳定剂、紫外线吸收剂、增粘支化剂、消光 剂、着色剂、多种改进剂等。
该聚酯类聚合物的聚合度优选在固有粘度为0. 8 1. 7dl/g，特别是0. 9 1. 5dl/g 的范围。如果该固有粘度过低，则与由构成基质的非弹性聚酯类巻曲短纤维形成的热固着 点容易被破坏。另一方面，如果该粘度过高，则容易在热熔融时很难形成纺锤状的节部。
作为热塑性弹性物的一个基本特性，断裂伸度优选为500%以上，更优选是800%以上。 如果该伸度过低，衬垫体ll在被压縮而变形达到热固着点时，该部分的结合容易被破坏。
另一方面，热塑性弹性物的300y。的伸长应力优选是在0.8kg/mra2以下，更优选是 0.8kg/mm2。如果该应力过大，热固着点难以使施加到衬垫体U的力分散，在衬垫体ll 被压縮时，该力具有破坏热固着点的情况或者即使在没有破坏的情况下，具有构成基质的 非弹性聚酯类巻曲短纤维歪斜或使巻曲永久变形的情况。
此外，热塑性弹性物的300%的伸长恢复率优选为60%，更优选是70%以上。如果该伸
长恢复率低，具有在衬垫体ll被压縮时热固着点变形，不容易恢复到原来的状态。这些
热塑性弹性物必须是比构成非弹性聚酯类巻曲短纤维的聚合物熔点低，而且用于热固着点
形成的烙融处理时不使巻曲短纤维的巻曲发热永久变形的弹性物。这意味着该熔点优选是
比构成短纤维的聚合物的熔点低40。C以上，特别是低60'C以上。该热塑性弹性物的熔点
例如可以是12(TC 220'C的范围。
如果该熔点差小于4(TC，则如下所述的熔融加工时的热处理温度变得过高，引起非弹性聚酯类巻曲短纤维的巻曲的永久变形或使巻曲短纤维的力学特性降低。还有，对于热 塑性弹性物，不能明确地观察其熔点时，可以代替熔点，观察软化点。
另一方面，用作复合纤维热塑性弹性物的相对方成分的非弹性聚酯，虽然采用已经描 述的那样的构成形成基质的巻曲短纤维的聚酯类聚合物，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 对苯二甲酸丙二酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯更好。
以织物2的重量为基准，分散*混入上述复合纤维的范围为20 100%，优选是30
80%。
对于本例的织物2，作为粘合纤维的热粘着性复合短纤维和作为主体纤维的非弹性巻 曲短纤维以60: 40的重量比率混棉。
如果复合纤维的分散*混入比率过低，则热固着点的数量变少，不仅存在衬垫体ll 容易变形的情况而且存在弹性、相斥性和耐用性变低的情况。此外，还具有发生配列的隆 起部位之间破裂的危险。
对于本例，非弹性聚酯类巻曲短纤维和热粘着性复合短纤维以重量比率40: 60混棉， 通过罗拉粗梳机形成单位面积重量20g/m2的织物2。
本例的织物2形成为使得向着长度方向的纤维比向着横向的纤维相对的比率多。艮卩， 本例的织物2形成为满足平均单位体积为C》3D/2，优选是C》2D的关系。
当检查向着该连续织物2的长度方向(连续方向)的纤维C与向着横向(织物的宽度 方向)的纤维D的平均单位体积的总数时，可以确认C: D=2: 1。
这里，所谓的向着织物2长度方向的纤维，如图2所示，是织物2的长度方向与纤 维长度方向的角度e满足o。《e《45°的条件，所谓的向着横向(织物的宽度方向)的纤 维是0满足45° <6《90°的纤维。图中，符号a是构成织物的纤维，符号b是织物的长 度方向(延伸方向)，符号c表示构成织物的纤维方向。
此外，关于构成片状纤维结构体的纤维方向，与所谓的沿着片状纤维结构体的厚度 方向以及和厚度方向垂直的方向这些方向，对于片状纤维结构体的厚度方向以及和厚度方 向垂直的方向意味着在±45°的范围内。
通过在织物2的表层部、内层部抽取随机位置，由透射型光学显微镜观察可以观察 各个纤维的朝向方向。
还有，织物2的厚度是5mm以上，优选为10咖以上，更优选是20mm以上。通常是 约5 150mm的厚度。
接下来，将纤维沿主长度方向形成的织物2如手风琴状折叠使得形成规定的密度和
作为结构体的期望的厚度，且在复合纤维彼此之间以及在非弹性聚酯类巻曲短纤维和复合
10纤维之间形成立体的纤维交叉点后，通过以比聚酯类聚合物熔点低、比热塑性弹性物的熔 点(或流动开始点)高的温度( 80°C)进行热处理，在上述纤维交叉点弹性体成分被热 熔融，形成可弯曲热固着点。
具体地说，如图3所示，通过辊表面速度2.5m/分的驱动辊61，向热风吸入式热处理 机62 (热处理区的长度为5m，移动速度为lm/分)内押入，折叠成可手风琴状，通过Struto 设备在19(TC处理5分钟，形成热熔融后的厚度为25mm的片状纤维结构体(纤维结构体形 成工序)。
在这样形成的片状纤维结构体中形成各个热粘着性复合短纤维在交叉的状态热熔融 后的固着点和热粘着性复合短纤维与非弹性巻曲短纤维交叉的状态热熔融后的固着点分 散的状态。片状纤维结构体的密度在5 200kg/m3的范围，对于缓冲性、透气性、弹性的 发现是适当的。
通过折叠形成沿长度方向形成的织物2，片状纤维结构体向着厚度方向的纤维的一方 比向着与厚度方向垂直的方向的纤维多，主要是纤维方向与厚度方向平行。BP，本例的片 状纤维结构体形成为使得对于平均单位体积，当沿着厚度方向配列的纤维总数为A，沿着 与厚度方向垂直的方向配列的纤维总数为B时，满足A^3B/2，优选是A^2B的关系。
接下来，将片状纤维结构体裁剪为规定形状，如图4所示，在纵向(厚度方向T)层 叠。在本例中，将第一片状纤维结构体4a，第二片状纤维结构体4b， U字型的用于形成衬 垫体ll的堤坝部的U字型片状纤维结构体4c以及用于形成在两腿之间的空隙突出的凸部 的凸形片状纤维结构体4d的四种片状纤维结构体4a 4d和承重部件4e分别裁剪为规定 形状，在第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b之间夹持U字型片状纤维结构 体4c和凸型片状纤维结构体4d。
还有，在该图中，衬垫体ll的宽度方向用W表示，长度方向用L表示，厚度方向用T 表示。
在本例中，将第一片状纤维结构体4a和与其具有同样的纤维材料和纤维密度的第二 片状纤维结构体4b进行层叠，且第二片状纤维结构体4b在第一片状纤维结构体4a的下 面。热成形前的第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b的纤维密度在5 35kg/m3的范围。
还有，第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b相当于本发明的纤维结构体。
如上所述，第一片状纤维结构体4a通过将主体纤维和粘合纤维混合的织物2折叠成
树立的状态的片状纤维结构体而形成。第一片状纤维结构体4a被配置在座椅1的就座面
10a侧(图4的上侧)，具有直接地或着通过表皮间接地承受来自就座者身体的承重的作用。
第一片状纤维结构体4a的厚度可以根据衬垫体U的形状为期望的厚度。例如，可以 设定为大约10 40,范围内的期望的厚度。
第一片状纤维结构体4a被决定方向使得织物2的层叠方向沿着宽度方向(图中的W
方向)。
第二片状纤维结构体4b由与第一片状纤维结构体4a实际上相同的纤维材料构成的片 状纤维结构体形成。第二片状纤维结构体4b被配置在座椅1中的座椅框架15侧(图4的 下侧)。第二片状纤维结构体4b的厚度与第一片状纤维结构体4a相同，可以为期望的厚度。
第二片状纤维结构体4b的织物2的层叠方向可以与第一片状纤维结构体4a同样，织 物2的层叠方向作为宽度方向W，但优选是与第一片状纤维结构体4a的层叠方向相反的前 后方向L。通过这样，由于第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b的织物2的 横向相互垂直，所以受到承重下沉的第一片状纤维结构体4a的织物容易被第二片状纤维 结构体4b的织物支持，由此衬垫体ll对于承重方向不容易弯曲，可以提高对于永久变形 等的耐用性。
在第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b之间设置有U字型片状纤维结构 体4c和凸型片状纤维结构体4d。 U字型片状纤维结构体4c是如后所述的用于形成衬垫体 11的堤坝部的纤维结构体，凸型片状纤维结构体4d是用于形成衬垫体11的凸部的纤维结 构体。
这些片状纤维结构体4a 4d在其厚度方向T层叠。即，纤维方向与纵向一致地进行 层叠。此外，片状纤维结构体4a 4d相互接触的部分，根据需要，设置有热金属薄膜、 热金属非织布、热金属粘结剂等。
将这样层叠的片状纤维结构体4a 4d配置、压紧在如图5所示的成形模型40内(纤 维结构体配置工序)。本例的成形模型40由第一模型41和第二模型42构成。第一模型 41是形成衬垫体11中就座面侧10a侧(即，表面)的形状的模型，第二模型42是形成衬 垫体11中座椅框架15侧，即里表面10b (非承重面)侧的形状的模型。
当将第一模型41和第二模型42进行合模时，形成具有衬垫体11的期望的凹凸形状
的空腔40a。此外，在成形模型40的模型表面的一部分或整个表面形成有蒸汽孔43。在
本例中，相对于在第一模型41几乎没有形成蒸汽孔，在第二模型42沿着第二模型42的
整个表面贯穿设置有多个蒸汽孔43。
成形模型40可以使用铁、钢、铝等金属、玻璃纤维、碳纤维由树脂形成，或由合成树脂的任意一种形成。
图6是在内部配置片状纤维结构体4a 4d并合模成形模型40的状态的剖视图。片状 纤维结构体4a 4d形成为比自然状态的成形模型40的空腔40a的容积大约1. 2 3. 0倍。 因此，在合模时，片状纤维结构体4a 4d为被压縮为空腔40a的形状的状态。
第一片状纤维结构体4a被容纳在空腔40a内使得其上表面与第一模型41的内壁面接 触。此外，第二片状纤维结构体4b被配置在空腔40a内使得其下表面与第二模型42的内 壁面接触。
U字型片状纤维结构体4c和凸型片状纤维结构体4d被配置在第一片状纤维结构体4a 和第二片状纤维结构体4b之间。
接下来，如图7所示，将在内部配置有片状纤维结构体4a 4d的成形模型40伸入高 压蒸汽成形机50内。在高压蒸汽成形机50的上部形成有未图示的蒸汽导入口，可以将高 压蒸汽从高压蒸汽成形机50的外部导入到高压蒸汽成形机50内。
在高压蒸汽成形机50内使第二模型42向着垂直上方，使第一模型41向着垂直下方 设置成形模型40。在成形模型40内吹入蒸汽后，进行冷却，脱型从而得到衬垫体ll (冷 却*离型工序)。
在本例的成形工序中，可以将成形温度的蒸汽对着成形模型40吹入，并控制高压蒸 汽成形机50的温度。
这里，所谓的成形温度是作为粘合纤维的热粘着性复合短纤维的熔点以上，即热塑性 弹性物的熔点以上，且比作为主体纤维的基质纤维(非弹性巻曲短纤维)熔点低的温度。
当使蒸汽达到成形温度时，首先，通过未图示的加热器使高压蒸汽成形机50内的温 度升温到成形温度的同时，使高压蒸汽成形机50内的气压从周围的大气压(约latm)升 压到至少成形温度时蒸汽的饱和蒸汽气压以上。
在本例中，由于粘合纤维的熔点约为i54°c，所以将成形温度设定为比其高的ierc。
并且，在本例中，由于对着成形模型40吹入作为热传导物质的水蒸汽(H20)，经约30 秒使高压蒸汽成形机50内升温到16rC的同时，使高压蒸汽成形机50内升压到成形温度 161。C为沸点的气压，约5. 5atm (约O. 557MPa) 。 g卩，成形温度为161。C时的饱和蒸汽压 约为5. 5atm。
在成形工序中，在使高压蒸汽成形机50内保持成形温度和规定压力的状态，对着成 形模型40吹入成形温度的水蒸汽。在本例中，在成形模型40中吹入蒸汽的时间约1分10 秒从而使其成形。
此后，经约1分钟使高压蒸汽成形机50内下降到成形温度以下的同时，减压到周围大气压。并且，将成形模型40从高压蒸汽成形机50内取出，冷却成形模型40(冷却工序)， 使热成形后的衬垫体11从成形模型40离型(离型工序)。
在本例中，在高压蒸汽成形机50内热成形衬垫体11的生产节拍时间约为3 5分钟。 通过这样吹入成形温度的蒸汽，蒸汽从成形模型40的蒸汽孔43进入具有透气性的片 状纤维结构体4a 4d内，并从其他蒸汽孔43向成形模型40的外部排出。片状纤维结构 体4a 4d以压縮状态设置在成形模型40内，由于蒸汽热，热粘着性复合短纤维之间以及 热粘着性复合短纤维和非弹性巻曲短纤维的交叉点被热熔融，形成为成形模型40的空腔 40a的形状。
此外，片状纤维结构体4a 4d之间设置的热金属薄膜、热金属非织布、热金属粘着 剂等通过蒸汽热熔融，固着在片状纤维结构体4a 4d之间。
这样，在通过用蒸汽使片状纤维结构体4a 4d内的纤维之间热熔融的同时，热金属 薄膜、热金属非织布、热金属粘着剂等将片状纤维结构体4a 4d彼此固着，形成规定形 状的衬垫体ll。还有，根据需要也可以在表面插入布帛，还可以在片状纤维结构体4a 4d之间插入钢铁等导线。
如本例，当在升压到饱和蒸汽压的高压蒸汽成形机50内将成形温度的蒸汽吹入到成 形模型40时，可以大幅度縮短成形时间。g卩，成形温度的蒸汽由于比热风的热容量大， 所以可以在短时间内使粘合纤维熔融。
还有，在大气压向成形模型吹入高压蒸汽的情况下，由于高压蒸汽立刻断热膨胀从而 温度下降，所以成形温度的蒸汽难以达到纤维体内。为此，仍然需要较长的成形时间。
此外，在本例中，通过使成形时间大幅度縮短化，由于纤维在热中暴露的时间变短， 所以可以使成形的衬垫体11的手感良好。
本例的衬垫体11，对纤维的方向向着厚度方向T的片状纤维结构体4a 4d进行层叠 并进行高压蒸汽成形。因此，构成衬垫体ll的纤维在就座者在座椅l上就座时沿着承重 施加的方向配列。通过这样的结构，本例的衬垫体ll在具有透气性的同时，可以确保相 对于应力方向适度的硬度，此外，应力的分散性、耐用性更优。
此外，本例的衬垫体11是在成形模型40压縮的状态成形的，可以与成形模型40的 空腔40a的形状一致，并成为三维复杂的凹凸形状。此时，根据成形模型40内的压縮度， 也可以部分地调整缓冲感。
本例的成形模型40使第二模型42向着垂直上方，即蒸汽导入口侧配置。此外，第二
模型42的蒸汽孔43形成为比第一模型41的蒸汽孔43的数量多。为此，从第二模型42
的蒸汽孔43导入空腔40a的蒸汽的量比从第一模型41的蒸汽孔43导入的蒸汽量多。从第二模型42的蒸汽孔43导入的蒸汽通过形成在第二模型42的侧面的蒸汽孔和形 成在第一模型"的侧面的蒸汽孔从空腔40a排出。该蒸汽的流向如图7的虚线箭头表示。
还有，对于本例的成形模型40，在第一模型41中，对应就座面10a的区域没有形成 蒸汽孔。由此，如后所述，可以使就座面10a的硬度降低，给就座者柔软的触感。
在本例中，由于从第二模型42导入的蒸汽量比从第一模型41导入的量多，供给配置 在第二模型42的第二片状纤维结构体4b的热量比供给配置在第一模型41侧的第一片状 纤维结构体4a的热量多。当供给的热量多时，由于通过热成形在短时间熔融纤维，更多 的纤维通过热熔融被固着，所以硬度变高。
另一方面，由于在第一模型41几乎没有形成蒸汽孔，特别是与就座面对应的区域根 本没有形成蒸汽孔。为此，供给第一片状纤维结构体4a的热量少，特别是在对应于就座 面的区域，温度上升非常缓慢。这样，对于第一片状纤维结构体4a，由于通过热熔融固着 的纤维数变少，所以硬度降低。
为此，与第二片状纤维结构体4b相比，第一片状纤维结构体4a的表层的硬度变低， 由于就座者的就座相对于承重在厚度方向T的可弯曲程度变大。
另一方面，由于第二片状纤维结构体4b比第一片状纤维结构体4a硬度高，所以可以 使由于就座相对于厚度方向T的承重的耐用性提高。
因此，可以提供包括就座时的柔软触感和相对于就座带来的承重的耐用性两个方面的 衬垫体。
图8表示离型的衬垫体U的剖面。在图8中表示沿箭头A-A'方向剖开图1的座椅1 的衬垫体ll的剖面形状。
如该图所示，本例的衬垫体ll是以在厚度方向T层叠第一片状纤维结构体4a、第二 片状纤维结构体4b、 U字型的用于形成衬垫体ll的堤坝部的U字型片状纤维结构体4c、 用于形成在两腿间稍微突出的凸部的凸型片状纤维结构体4d的状态热成形的衬垫体。各 个片状纤维结构体4a 4d通过热金属等粘结。
在本例中，第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b热成形后的纤维密度约 约为5 35kg/m3。
图9表示切开图1的区域R显示其剖面形状的说明图。如该图所示，本例的衬垫体11，
织物2折叠为可手风琴状进行层叠，其层叠方向沿着衬垫体11的宽度方向(即，座椅l
的宽度方向W)。为此，如图10所示，对于就座时承受来自就座者臀部的承重F的区域，
受到向着厚度方向T的承重，织物2由于向着厚度方向T倾倒而被压縮。因此，衬垫体11
以受到承重F的区域为中心，沿着宽度方向，向着承重方向(即，厚度方向T的垂直向下方向)大幅度弯曲。如该图所示，作为衬垫体的整体形状，以受到承重F的区域为中心， 向承重方向大幅度弯曲，对于该宽度方向的周围区域，比承重F的中心区域弯曲量小，作 为整体，成为以承重F的中心区域为中心弯曲的形状。为此，就座者的身体成为被衬垫体 ll从宽度方向的两侧包围着支持的状态。因此，本例的座椅l可以给就座者柔软的触感。
特别是，对于与就座者大腿部里侧接触的区域(图1的B1)和与躯干部脊背中侧上部 接触的区域(图1的C1)，由于受到承重而沿着宽度方向弯曲，所以可以得到从两侧包围 住身体的柔软触感，可以得到现有的座椅不能得到的良好触感。
进一步地，如图1所示，衬垫体11的宽度方向的两侧部由座椅框架15支持。为此， 虽然衬垫体ll的中央部受到承重而向着承重方向大幅度弯曲，但是由于两侧部被座椅框 架15支持，所以向下方的弯曲被限制，为此向着承重方向的弯曲量变小。为此，衬垫体 ll成为受到就座者的承重从承重中心沿着宽度方向大幅度弯曲的形状。由此，对于就座者 来说，衬垫体ll可以给予从两侧部包住身体的柔软触感。
还有，本说明书中所谓的可弯曲程度大意味着对于施加的承重，纤维结构体向着承重
方向的变形程度大，具体地说，包含两方面的意思对于承重，纤维结构体在承重方向被 压縮，其厚度变薄的程度大；以及板状的纤维结构体的整体形状向承重方向弯曲的程度大。
相反地，所谓的可弯曲程度小意味着对于施加的承重，纤维结构体向着承重方向的变
形程度小，具体地说，包含两方面的意思对于承重，纤维结构体在承重方向被压縮，其 厚度变薄的程度小；以及纤维结构体的整体形状向承重方向弯曲的程度小。
U字型片状纤维结构体4c被设置在第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b 之间。本例的U字型片状纤维结构体4c由与第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构 体4b几乎相同的纤维材料形成。
此外，凸型片状纤维结构体4d也同样被设置在第一片状纤维结构体4a和第二片状纤 维结构体4b之间。该凸型片状纤维结构体4d也由与第一片状纤维结构体4a和第二片状 纤维结构体4b几乎相同的纤维材料形成。
还有，本例的衬垫体11虽然由U字型片状纤维结构体4c和凸型片状纤维结构体4d 进行堤坝部和凸部的形成，但是也可以不使用这些片状纤维结构体而仅由空腔40a的形状 形成堤坝部和凸部。
此外，第一片状纤维结构体4a、第二片状纤维结构体4b、 U字型片状纤维结构体4c、 凸型片状纤维结构体4d全都由相同的材料形成。为此，在由于衬垫体ll的损伤和超过寿 命而废弃衬垫体ll时，可以节省区分的时间，因此提高再循环性。
还有，作为本例的衬垫体11虽然示出的是层叠一个个第一片状纤维结构体4a和第二片状纤维结构体4b的例子，但是也可以层叠多个各个纤维结构体。此种情况下，根据衬 垫体ll需要的触感、耐用性、尺寸等，优选调整层叠的个数。
以上虽然针对的是衬垫体11进行的说明，背部的衬垫体21也可以同样地将片状纤维 结构体层叠而形成。对于衬垫体21,在就座者就座时，承受来自就座者脊背的承重的方向 是构成衬垫体21的片状纤维结构体的厚度方向。因此，为了确保应力方向的硬度和应力 的分散性以及耐用性，通过在应力存在的方向层叠片状纤维结构体，在成形模型内进行高 压蒸汽形成，也可以形成三维的形状。并且，通过将这样形成的衬垫体ll、 21设置在座 椅框架15、 25,并用表皮13、 23覆盖，形成座椅l (组装工序)。
在本例中，对于靠背部20的衬垫体21，与就座部10的衬垫体11相同，由于是构成 片状纤维结构体的织物的层叠方向沿着衬垫体21的宽度方向的构成，所以就座者的脊背 被从宽度方向的两侧包围着支持。由此，就座者可以得到柔软的触感。
还有，在形成衬垫体ll时，也可以通过使用热金属薄膜、热金属非织布、热金属粘 着剂等层叠表皮13和片状纤维结构体4a 4d，将它们设置在成形模型40中，进行高压蒸 汽成形。据此，可以将表皮13与衬垫体11一体地形成。表皮23也同样。
这样，用表皮13覆盖片状纤维结构体4a 4d，将它们配置在成形模型40内并进行高 压蒸汽成形的情况下，如果成形温度过高，具有表皮13将会褪色的问题。因此，此种情 况可以将成形温度设定为比对表皮13进行染色的染料的熔融温度低。
此外，对于上述的实施例，虽然将水蒸汽吹入成形模型40，但是并不局限于此，可以 使用对纤维没有恶劣影响的热传导物质。即，通过使高压蒸汽成形机50内的压力升压使 得期望的成形温度为选择的热传导物质的沸点，可以将选择的热传导物质的蒸汽向成形模 型40吹入。
此外，在上述实施例中，作为纤维结构体，虽然使用通过将织物2折叠成可手风琴状 形成的片状纤维结构体4a 4d形成衬垫体11，但是并不局限于此，例如也可以使用在厚 度方向层叠多个织物2作为纤维结构体，也可以使用将主体纤维和粘合纤维分散 混合的
原纤维聚集体。
此外，对于上述实施例，虽然使用层叠片状纤维结构体4a 4d并进行高压蒸汽形成 的衬垫体ll、 21用于就座部10和靠背部20，但是并不局限于此，在扶手或头枕等受到就 座者的承重的部位也可以使用层叠片状纤维结构体4a 4d并进行高压蒸汽形成的衬垫 体。
接下来，针对使用衬垫体ll的座椅进行详细地说明。图11是表示在宽度方向切断座
椅的就座部的状态的剖面图，(a)是表示就座部的整体的图，(b)是扩大表示(a)的
17圆圈围成的区域显示的图。
如图11 (a)所示，包括就座部10、衬垫体11、表皮13以及座椅框架15。衬垫体11 的表面由表皮13覆盖，如图ll (b)所示，在表皮13的末端缝合树脂制的调整索17。调 整索17的剖面呈略J字状，可以在形成于前端侧的弯曲部挂附纽等部件。
另一方面，在座椅框架15的内侧突出设置有啮合部19。在啮合部19的前端侧设置有 导线。通过将调整索17的弯曲部挂附在啮合部19的导线上，表皮13被固定在座椅框架 15。
接下来，针对制造车辆用座椅的就座部10的方法进行详细地说明。
首先，在高压蒸汽成形前的衬垫体ll的表面粘贴热金属薄膜，在其表面由表皮13覆 盖。接下来，将由表皮13覆盖表面的衬垫体11放入高压蒸汽成形机内进行高压蒸汽成形， 一体地形成衬垫体11和表皮13。
将成形后的衬垫体ll从高压蒸汽成形机中取出，放置一会儿进行干燥。干燥后，在 表皮13的末端部缝合树脂制的调整索17。接下来，拉伸表皮13的末端侧并除去就座部 IO表面的褶皱，将调整索17挂附在啮合部19上。
虽然以上是针对座椅1中的就座部IO进行说明，但是也可以通过同样的工序制造靠 背部20。
权利要求
1. 一种座椅，其包括由纤维结构体构成的衬垫体和支持该衬垫体的座椅框架，其特征在于所述纤维结构体层叠织物使得该织物的延伸方向沿着纤维结构体的厚度方向，所述衬垫体形成为使得在所述纤维结构体的厚度方向在就座时沿着所述衬垫体承受的承重方向的同时，构成所述纤维结构体的织物的层叠方向沿着所述衬垫体的宽度方向。
2. 根据权利要求1记载的座椅，其特征在于所述衬垫体由所述座椅框架支持宽度方向
全文摘要
提供一种可以使用纤维结构体得到良好的就座感的座椅。包括由纤维结构体4a～4d构成的衬垫体11和支持衬垫体11的座椅框架15的座椅1，其纤维结构体4a～4d层叠织物2使得织物2的延伸方向沿着其厚度方向T，衬垫体11形成为纤维结构体4a的厚度方向T沿着就座时衬垫体11承受的承重方向，同时，构成纤维结构体4a的织物2的层叠方向沿着衬垫体11的宽度方向W。由于受到就座者的承重的缘故，织物2在沿着衬垫体的宽度方向容易倾倒，所以作为衬垫体整体成为以受到承重的区域为中心沿着宽度方向W弯曲的形状，使得从宽度方向W的两侧包围着支持就座者的身体。为此，就座者可以得到柔软的触感。
文档编号D04H1/542GK101443263SQ20078001199
公开日2009年5月27日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年3月31日
发明者伊藤美香 申请人:东京座椅技术股份有限公司