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衬垫体、座椅以及它们的制造方法

申请号 CN200780011804.X 申请日 2007-03-29 公开(公告)号 CN101415639B 公开(公告)日 2011-11-09
申请人 东京座椅技术股份有限公司; 发明人 伊藤美香; 武井泰亲;
摘要 提供一种 衬垫 体及采用该衬垫体的座椅和它们的制造方法,其中该衬垫体同时具有较大承重支持 力 和柔软触感,可以较好地维持设置于就坐者的 接触 面的槽部等的凹凸形状。一种衬垫体11,其通过具有规定形状空腔40a的成形模型40使主体 纤维 和粘合纤维混合的纤维结构体4成形;纤维结构体4被配置成使得主体纤维和粘合纤维混合的织物2的延伸方向沿着纤维结构体4的厚度方向 地层 叠并形成织物2,同时,纤维结构体4的厚度方向沿着衬垫体11的厚度方向;在衬垫体11上形成具有沿着纤维结构体4厚度方向为凹状的规定宽度的槽部12;形成槽部12使得其宽度方向Wd与构成纤维结构体4的织物2的层叠方向L垂直相交。
权利要求

1.一种衬垫体,其通过具有规定形状空腔的成形模型使主体纤维和粘合纤维混合的纤维结构体成形,其特征在于:在比大气压高的气压下,通过形成于所述成形模型的模型表面的蒸汽孔,将蒸汽吹入到所述纤维结构体从而形成所述衬垫体,所述气压是在所述粘合纤维的熔点以上且比所述主体纤维的熔点低的温度下的饱和蒸汽压;所述纤维结构体被配置成所述主体纤维和所述粘合纤维混合的织物的延伸方向沿着所述纤维结构体的厚度方向地层叠并形成所述织物,同时,所述纤维结构体的厚度方向沿着所述衬垫体的厚度方向;在所述衬垫体上形成具有沿着所述纤维结构体厚度方向为凹状的规定宽度的槽部;形成该槽部使得其宽度方向与构成所述纤维结构体的织物的层叠方向形成规定的度以上。
2.根据权利要求1记载的衬垫体,其特征在于:将所述槽部设定成其宽度方向与构成所述纤维结构体的织物的层叠方向大体垂直相交。
3.根据权利要求1记载的衬垫体,其特征在于:在所述成形模型中,在与所述衬垫体中形成与就坐者接触的接触面的区域不形成蒸汽孔,仅在与所述衬垫体中的所述接触面相反的区域形成蒸汽孔,所述衬垫体通过所述蒸汽孔将蒸汽吹入到所述纤维结构体。
4.一种座椅,包括衬垫体和支持该衬垫体的座椅框架,其特征在于:所述衬垫体使用权利要求1~3任意一项记载的衬垫体。
5.一种衬垫体的制造方法,其是制造由纤维结构体构成的衬垫体的制造方法,特征在于至少包括:纤维结构体形成工序,将主体纤维和粘合纤维混合的织物以规定长度顺次折叠为层叠状态,并形成所述织物的延伸方向沿着厚度方向的规定厚度的纤维结构体;纤维结构体配置工序,在模型表面形成有槽形成部的成型模型内以压缩状态配置所述纤维结构体使得所述纤维结构体的厚度方向沿着衬垫体的厚度方向,而且所述槽形成部的突出方向沿着所述纤维结构体的厚度方向,同时,构成所述纤维结构体的织物的层叠方向和所述槽形成部的宽度方向为规定的角度以上,其中槽形成部用于在衬垫体形成具有规定宽度的槽部;成形工序,在比大气压高的气压下,通过形成于所述成形模型的模型表面的蒸汽孔,将蒸汽吹入到所述纤维结构体,所述气压是在所述粘合纤维的熔点以上且比所述主体纤维的熔点低的温度下的饱和蒸汽压,热成形所述成形模型内的所述纤维结构体,从而形成衬垫体。
6.根据权利要求5记载的衬垫体的制造方法,其特征在于:在所述纤维结构体配置工序中,使构成所述纤维结构体的织物的层叠方向和所述槽成形模型的宽度方向大体垂直相交地配置所述纤维结构体。
7.根据权利要求5记载的衬垫体的制造方法,其特征在于:在所述成形模型中,在与所述衬垫体中形成与就坐者接触的接触面的区域不形成蒸汽孔,仅在与所述衬垫体中的所述接触面相反的区域形成蒸汽孔,通过所述蒸汽孔将蒸汽吹入到所述纤维结构体形成所述衬垫体。
8.一种座椅的制造方法,该座椅包括衬垫体和支持该衬垫体的座椅框架,其特征在于,至少进行:通过权利要求5~7任意一项记载的衬垫体的制造方法形成所述衬垫体的工序;
将所述衬垫体安装到所述座椅框架的工序。

说明书全文

衬垫体、座椅以及它们的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及衬垫体、座椅以及它们的制造方法,特别涉及使用由聚酯纤维等构成的纤维结构体的衬垫体和座椅以及它们的制造方法。

背景技术

[0002] 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1、2)。
[0003] 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在由非弹性聚酯类卷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的状态形成的纤维结构体。即,该纤维结构体将织物折叠成可手琴状并形成规定的厚度。
[0004] 对于专利文献1记载的座椅,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酯所不具有的柔软触感的座椅。
[0005] 对于专利文献2,在形成有多个通气孔的成形模型内层叠多个纤维结构体,并在压紧状态下进行配置,使热风和蒸汽通入成形模型内。由此,热风和蒸汽通过成形模型内并进行纤维结构体的热成形,形成规定形状的衬垫体。
[0006] 专利文献1:日本特开平8-318066号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2000-107470号公报
[0008] 发明概述
[0009] 然而,对于专利文献1的座椅,对于衬垫体的就座面等为二维的构造比较好,而对于三维构造则不是很充分。即,对于专利文献1的技术,由于没有在承重接触面设计槽部等凹凸形状,则不能得到就坐感良好的座椅。
[0010] 对此,对于专利文献2的座椅,虽然在衬垫体的就坐面等设置了槽部等凹凸形状,但是为了支持足够的承重,所以就出现了就坐时触感变硬的问题。
[0011] 即,对于专利文献1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且支持足够的承重。
[0012] 对于专利文献2的座椅,由于纤维的长度方向不是沿着承重方向的结构,所以为了支持承重,某种程度上必须较硬地成形衬垫体。
[0013] 鉴于所述问题,本发明的目的是提供一种可以具有较大承重支持和柔软触感,可以较好地维持设置于和就座者的接触面的槽部等的凹凸形状的衬垫体和采用该衬垫体的座椅以及它们的制造方法。
[0014] 本发明是通过具有规定形状空腔的成形模型使主体纤维和粘合纤维混合的纤维结构体成形的衬垫体,其特征在于:层叠并形成所述织物使得所述主体纤维和所述粘合纤维所混合的织物的延伸方向沿着所述纤维结构体的厚度方向,同时设置成所述纤维结构体的厚度方向沿着所述衬垫体的厚度方向,在所述衬垫体,在纤维结构体的厚度方向上形成凹状的具有规定宽度的槽部,形成该槽部使得其宽度方向与构成所述纤维结构体的织物的层叠方向形成规定的度以上。
[0015] 这样,对于本发明的衬垫体,由于在层叠织物并形成纤维结构体使得织物的延伸方向沿着纤维结构体厚度方向,同时,形成为纤维结构体的厚度方向沿着衬垫体的厚度方向,所以可以支持在衬垫体的厚度方向施加的较大承重。为此,由于形成的纤维结构体硬度也可以不大地成形,所以可以确保柔软的触感。
[0016] 另外,在衬垫体形成有槽部,在纤维结构体的厚度方向上为凹形,槽的宽度方向与织物的层叠方向为规定的角度以上。因此,槽部很难向宽度方向上张开,槽部的形状可以保持良好,可以保持良好的衬垫体外观。
[0017] 另外,所述槽部设定成其宽度方向与构成所述纤维结构体的织物的层叠方向大体垂直相交是适宜的。如果这样构成,可以防止槽部在其宽度方向上张开,并且可以保持良好的槽部形状。
[0018] 另外,本发明的座椅是包括衬垫体和支持该衬垫体的座椅框架的座椅,所述衬垫体使用所述任意一项记载的衬垫体
[0019] 另外,所述衬垫体可以通过衬垫体的制造方法制造,该制造方法是由纤维结构体构成的衬垫体的制造方法,其特征在于,至少包括:纤维结构体形成工序,将主体纤维和粘合纤维混合的织物以规定长度顺序折叠为层叠状态,并形成所述织物的延伸方向沿着厚度方向的规定厚度的纤维结构体;纤维结构体配置工序,在模型表面形成有槽形成部的成形模型内以压缩的状态配置所述纤维结构体使得所述纤维结构体的厚度方向沿着衬垫体的厚度方向,且所述槽形成部的突出方向沿着所述纤维结构体的厚度方向,同时,构成所述纤维结构体的织物的层叠方向和所述槽形成部的宽度方向形成规定的角度以上,其中槽形成部用于在衬垫体形成具有规定宽度的槽部;成形工序,热成形所述成形模型内的纤维结构体,从而形成衬垫体。
[0020] 另外,在所述纤维结构体配置工序,也可以使构成所述纤维结构体的织物的层叠方向和所述槽形成部的宽度方向大体垂直相交地配置所述纤维结构体。
[0021] 另外,在所述成形工序,在比大气压高的气压下,通过形成于所述成形模型的模型表面的蒸汽孔,将蒸汽吹入到所述纤维结构体是适宜的。这样,可以在短时间使纤维结构体成形,可以实现制造时间缩短化。此外,由于纤维结构体热处理的时间缩短,所以可以形成具有柔软的手感的衬垫体。
[0022] 另外,所述座椅可以通过座椅的制造方法制造,该座椅包括衬垫体和支持该衬垫体座椅框架,该制造方法至少进行:通过所述衬垫体的制造方法形成所述衬垫体的工序;将所述衬垫体安装到所述座椅框架的工序。
[0023] 根据本发明,由于织物的延伸方向沿着纤维结构体的厚度方向地层叠织物并形成纤维结构体,同时,纤维结构体的厚度方向沿着衬垫体的厚度方向地形成,所以可以支持施加于衬垫体的厚度方向的较大承重。另外,由于衬垫体在纤维结构体的厚度方向上为凹状,槽的宽度方向与织物层叠方向为规定角度之上地形成槽部,所以槽部在宽度方向上难以张开,可以保持良好的槽部形状,并且可以保持良好的衬垫体外观。附图说明
[0024] 图1是座椅的说明图。
[0025] 图2是织物纤维方向的说明图。
[0026] 图3是片状纤维结构体的制造工序的说明图。
[0027] 图4是片状纤维结构体层叠前的说明图。
[0028] 图5是成形模型的说明图。
[0029] 图6是衬垫体的制造工序的说明图。
[0030] 图7是衬垫体的制造工序的说明图。
[0031] 图8是衬垫体的剖面说明图。
[0032] 图9是衬垫体的部分放大说明图。
[0033] 图10是表示在宽度方向切开座椅的就座部的状态的剖面图。
[0034] 符号说明
[0035] 1 座椅
[0036] 2 织物
[0037] 4 片状纤维结构体
[0038] 10 就座部
[0039] 11、21 衬垫体
[0040] 11a 座面部
[0041] 11b 堤坝部
[0042] 12 槽部
[0043] 13、23 表皮
[0044] 15、25 座椅框架
[0045] 17 调整索
[0046] 19 啮合
[0047] 20 靠背部
[0048] 40 成形模型
[0049] 40a 空腔
[0050] 40A 上模型
[0051] 40B 下模型
[0052] 41 蒸汽孔
[0053] 42 槽形成部
[0054] 50 高压蒸汽成形机
[0055] 61 驱动辊
[0056] 62 热风吸入式热处理机

具体实施方式

[0057] 下面,根据附图说明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。
[0058] 图1~图10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是衬垫体的部分放大说明图,图10是表示在宽度方向切开座椅的就座部的状态的剖面图。
[0059] 本例子的座椅1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11、21被表皮13、23覆盖的构成。
[0060] 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4,将该片状纤维结构体4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41的成形模型40内后,在高压蒸汽成形机50内以压紧状态将成形模型40高压蒸汽成形。
[0061] 首先,对用于形成本例的衬垫体11的织物2进行说明。织物2是在由非弹性卷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120℃以上熔点的热粘着型复合短纤维作为粘着成分的织物。
[0062] 本例的织物2,是由作为非弹性卷曲短纤维的非弹性聚酯类卷曲短纤维、具有比构成非弹性聚酯类卷曲短纤维的聚酯类聚合物的熔点低40℃以上的熔点的热可塑性弹性体和非弹性聚酯构成的热粘着性复合短纤维,但是纤维方向主要向着长度方向的混的短纤3
维。本例的织物2在具有至少30kg/m 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卷曲短纤维之间形成有立体的纤维交差点。
[0063] 在本例中,作为非弹性聚酯类卷曲短纤维使用通过异性冷却具有立体卷曲的单丝织度12旦尼尔、纤维长64mm的中空聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
[0064] 非弹性聚酯类卷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所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卷曲的潜在卷曲纤维。
[0065] 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。
[0066] 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。特别是织物手感变得粗硬。
[0067] 在本例中,作为热粘着性复合短纤维,使用熔点154℃的热塑性聚醚酯系弹性体作为外皮成分,熔点230℃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51mm的芯/外皮型热熔融性复合纤维(芯/外皮比=60/40:重量比)。
[0068] 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,由于发现线圈弹性卷曲,偏心型的更优选。
[0069] 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、异佛尔二异氰酸酯、氢化二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯、环已烷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-ε-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1,4-丁二醇是适宜的。
[0070] 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、-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、十二烷二酸、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1,1-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等的环脂烷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、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚酯、环氧乙烷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。
[0071] 如果从同非弹性聚酯类卷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30mol%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30mol%以下)也可以被除去丁二醇之外的二羟基组分代替。
[0072] 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。
[0073] 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卷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,则在热熔融时很难形成纺锤状的节部。
[0074] 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11在被压缩而变形达到热固着点时,该部分的结合容易被破坏。
[0075] 另一方面,热塑性弹性物的300%的伸长应力优选是在0.8kg/mm2以下,更优选是2
0.8kg/mm。如果该应力过大,热固着点难以使施加到衬垫体11的力分散,在衬垫体11被压缩时,该力具有破坏热固着点的情况或者即使没有破坏的情况下,具有使构成基质的非弹性聚酯类卷曲短纤维歪斜或使卷曲永久变形的情况。
[0076] 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11被压缩时热固着点变形,不容易恢复到原来的状态的情况。这些热塑性弹性物必须是比构成非弹性聚酯类卷曲短纤维的聚合物熔点低,而且用于热固着点形成的熔融处理时不使卷曲短纤维的卷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℃以上,特别是低60℃以上。该热塑性弹性物的熔点例如可以是120℃~220℃的范围。
[0077] 如果该熔点差小于40℃,则如下所述的熔融加工时的热处理温度变得过高,引起非弹性聚酯类卷曲短纤维的卷曲永久变形或使卷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。
[0078] 另一方面,所述用作复合纤维的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卷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。
[0079] 以织物2的重量为基准,分散·混入所述复合纤维的范围为20~100%,优选是30~80%。
[0080] 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卷曲短纤维以60:40的重量比率混棉。
[0081] 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11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。
[0082] 对于本例,非弹性聚酯类卷曲短纤维和热粘着性复合短纤维以重量比率40:60混2
棉,通过罗拉粗梳机形成单位面积重量20g/m 的织物2。
[0083] 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。即,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。
[0084] 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。
[0085] 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θ满足0°≤θ≤45°的条件,所谓的向着横向(织物的宽度方向)的纤维是θ满足45°<θ≤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。
[0086] 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4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。
[0087] 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。
[0088] 还有,织物2的厚度是5mm以上,优选为10mm以上,更优选是20mm以上。通常是约5~150mm的厚度。
[0089] 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以及复合纤维彼此之间和非弹性聚酯类卷曲短纤维和复合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℃)进行热处理,在所述纤维交叉点弹性体成分被热熔融,形成可弯曲热固着点。
[0090] 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1m/分)内押入,折叠成可手风琴状,通过Struto设备在190℃处理5分钟,形成热熔融后的厚度为25mm的片状纤维结构体4(纤维结构体形成工序)。
[0091] 在这样形成的片状纤维结构体4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卷曲短纤维交叉的状态热熔融后的固3
着点分散的状态。片状纤维结构体4的密度在0.015~0.20g/cm 的范围,对于缓冲性、透气性、弹性的发现是适当的。
[0092] 通过折叠形成沿长度方向形成的织物2,片状纤维结构体4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。即,本例的片状纤维结构体4形成为使得对于平均单位体积,当沿着厚度方向配置的纤维总数为A,沿着与厚度方向垂直的方向配置的纤维总数为B时,满足A≥3B/2,优选是A≥2B的关系。
[0093] 接下来,将片状纤维结构体4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,裁剪大致矩形的片状纤维结构体4a、片状纤维结构体4b、U字型的用于形成衬垫体11的堤坝部的片状纤维结构体4c以及用于形成在两腿之间的空隙突出的凸部的片状纤维结构体4d,在片状纤维结构体4a和片状纤维结构体4b之间夹持片状纤维结构体4c和片状纤维结构体4d。
[0094] 这些片状纤维结构体4a~4d在其厚度方向T上层叠。即,纤维方向与纵向一致地进行层叠。另外,片状纤维结构体4a~4d配置于织物2的层叠方向L与衬垫体11的宽度方向W垂直相交的方向上。
[0095] 此外,根据需要,在片状纤维结构体4a~4d的相互接触部分设置有热金属薄膜、热金属非织布、热金属粘结剂等。
[0096] 将这样层叠的片状纤维结构体4a~4d配置并压紧在如图5所示的成形模型40(纤维结构体配置工序)。本例的成形模型40由上模型40A和下模型40B构成。当上模型40A和下模型40B合模时,形成具有期望的衬垫体11的凹凸形状的空腔40a(参照图6)。
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41。成形模型40可以使用等金属、玻璃纤维、碳纤维,由树脂形成,或者也可以由合成树脂的任意一种形成。
[0097] 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的状态的剖面图。片状纤维结构体4a~4d比在自然状态下成形模型40的空腔40a的容积约大1.2~3.0倍地形成。因此,在合模时,片状纤维结构体4a~4d成为被压缩为空腔40a形状的状态。
[0098] 在上模型40A中,槽形成部42从模型表面突出地形成。该槽形成部42用于形成在衬垫体11(或片状纤维结构体4a)的厚度方向上为凹状且使得衬垫体11的座面部11a和堤坝部11b分开的规定宽度的槽部12(参照图8),在上模型40A上,大概沿着其深度方向(图6的Z方向)形成。
[0099] 本例中,在压缩状态下,将片状纤维结构体4a~4d配置到成形模型40内使得在槽形成部42的突出方向(本例的Y方向)沿着片状纤维结构体4a的厚度方向(本例的Y方向)的同时,使构成片状纤维结构体4a的织物2的层叠方向(本例的Z方向)和槽形成部42的宽度方向(本例的X方向)形成所规定的角度以上。
[0100] 本例中,按照构成片状纤维结构体4a的织物2的层叠方向与槽形成部42的宽度方向大体垂直相交地配置片状纤维结构体4a。
[0101] 如后所述,构成片状纤维结构体4a的织物2的层叠方向与槽形成部42的宽度方向之间的角度虽然最好是大致90°,但是也可以是约20°以上。优选45°以上。
[0102] 接下来,如图7所示,将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。然后,将高压蒸汽成形机50内部加压到高于大气压约2~8个气压程度的高气压,将约120℃~180℃的蒸汽向成形模型40内吹入1~3分钟(成形工序)。吹入蒸汽后,进行冷却,离型得到衬垫体11(冷却·离型工序)。
[0103] 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。
[0104] 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,热可塑性弹性物的熔点以上,比作为主体纤维的基质纤维(非弹性卷曲纤维)熔点低的成形温度。
[0105] 当使蒸汽成为成形温度时,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,同时,使高压蒸汽成形机50内的气压从周围的大气压(约1atm)升压到至少成形温度时蒸汽的饱和蒸汽气压以上。
[0106] 在本例中,由于粘合纤维的熔点约为154℃,所以将成形温度设定为比其高的161℃。并且,在本例中,经约30秒使高压蒸汽成形机50内升温到161℃的同时,使高压蒸汽成形机50内升压到作为热传导物质的蒸汽(H2O)的沸点为成形温度161℃的气压约
5.5atm(约0.557Mpa)。即,成形温度为161℃时的水饱和蒸汽压约为5.5atm。
[0107] 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1分10秒蒸汽并成形。
[0108] 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,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)。
[0109] 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。
[0110] 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41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41向成形模型40的外部排出。片状纤维结构体4a~4d以压缩状态设置在成形模型40内,通过蒸汽热,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卷曲短纤维的交叉点被热熔融,形成成形模型40的空腔40a的形状。
[0111] 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。
[0112] 这样,通过在用蒸汽使片状纤维结构体4a~4d内的纤维整体热熔融的同时,片状纤维结构体4a~4d之间通过热金属薄膜、热金属非织布、热金属粘着剂等固着,形成规定形状的衬垫体11。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
[0113] 如本例,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,可以大幅度缩短成形时间。即,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。
[0114] 本例的衬垫体11,对纤维的方向向着厚度方向的片状纤维结构体4a~4d进行层叠后进行高压蒸汽成形。因此,构成衬垫体11的纤维在就座者在座椅1上就座时沿着施加承重的方向配置。通过这样的结构,本例的衬垫体11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。即,在本发明中,由于织物2的延伸方向向着承重方向,所以可以在衬垫体11的硬度不那么大的情况下,在确保柔软触感的同时,可以支持较大的承重。
[0115] 此外,本例的衬垫体11是在成形模型40压缩的状态成形的,可以与成形模型40的空腔的形状一致,并成为三维的复杂凹凸形状。此时,根据成形模型40内的压缩度,可以部分地调整缓冲感。
[0116] 图8表示离型的衬垫体11的剖面图。如图8所示,本例的衬垫体11包括当就坐时与就坐者接触并承受其承重的座面部11a和在座面部11a两侧形成的向上隆起的堤坝部11b,在座面部11a和堤坝部11b之间形成具有规定宽度G的槽部12。
[0117] 图9是槽部12附近的放大图。如图9(A)、(B)所示,使槽部12的宽度方向Wd和构成片状纤维结构体4a的织物2的层叠方向L大体垂直相交地形成本例的衬垫体11。即,宽度方向Wd和织物2的层叠方向L所成的角度α约为90°。
[0118] 如果槽部12的宽度方向与织物2的层叠方向平行或接近平行,则槽部12在宽度方向Wd上容易张开,槽部12的形状最终易于松弛。
[0119] 与此相对,如果如本例地形成槽部12使得槽部12的宽度方向Wd与织物2的层叠方向L之间具有规定的角度,则槽部12的形状不松弛且槽部12在宽度方向Wd也难以张开。这样,在本例中,可以在衬垫体11的表面设置槽部12,而且可以良好地保持该槽部12的形状。据此,可以良好地保持该衬垫体11的外观。
[0120] 另外,本例中,虽然将槽部12的宽度方向Wd和织物2的层叠方向L形成的角度α设定为约90°,但是其并不局限于此,可以形成为规定的角度以上。即,角度α虽然最希望是90°,但是也可以是20°以上。优选45°以上。
[0121] 以上虽然针对的是衬垫体11进行的说明,背部的衬垫体21也可以同样地形成。
[0122] 并且,通过将这样形成的衬垫体11、21设置在座椅框架15、25,并用表皮13、23覆盖,形成座椅1(组装工序)。
[0123] 还有,在形成衬垫体11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。
[0124] 另外,对于所述实施例,虽然将槽部12设置在座面部11a和堤坝部11b的交界处,但是并不局限于此,也可以分割座面部11a地设置槽部12。
[0125] 另外,对于所述实施例,虽然在成形模型40的上模型40A和下模型40B中形成有蒸汽孔41,但是并不局限于此,也可以仅在形成衬垫体11里侧的面的下模型40B上形成蒸汽孔41、形成衬垫体11的外表侧的面的上模型40A上不形成蒸汽孔41。如果采用这种方式构成,则所形成的衬垫体11的外表侧的面(与就坐者的接触面)可以实现柔软的触感。
[0126] 此外,对于所述实施例,虽然在就座部10和靠背部20使用层叠片状纤维结构体4并高压蒸汽成形的衬垫体11、21,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4并进行高压蒸汽成形的衬垫体。
[0127] 接下来,针对使用衬垫体11的座椅进行详细地说明。图10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)的圆圈围成的区域的图。
[0128] 如图10(a)所示,就座部10包括衬垫体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10(b)所示,在表皮13的末端缝合树脂制的调整索17。调整索17的剖面呈大致J字状,可以在形成于前端侧的弯曲部挂附纽等部件。
[0129] 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。
[0130] 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。
[0131] 首先,在高压蒸汽成形前的衬垫体11的表面粘贴热金属薄膜,在其表面用表皮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。
[0132] 将成形后的衬垫体11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10表面的褶皱,将调整索17挂附在啮合部19上。
[0133] 虽然以上是针对座椅1中的就座部10进行说明,但是也可以通过同样的工序制造靠背部20。
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