專利名稱：襯墊體、座椅以及它們的制造方法
技術領域：
本發明涉及襯墊體、座椅以及它們的制造方法，特別涉及使用由聚酯纖維等構成的纖 維結構體的襯墊體和座椅以及它們的制造方法。
背景技術：
現在，使用由聚酯纖維等構成的纖維結構體作為襯墊體的座椅是公知的(例如，參照 專利文獻l、 2)。
專利文獻1中記載的座椅使用的纖維結構體是沿著其長度方向以林立的狀態順序折 疊在由非彈性聚酯類巻曲短纖維聚集體構成的基質纖維中分散 混入以熱粘著性復合短纖 維作為粘著成分的織物的狀態形成的纖維結構體。即，該纖維結構體將織物折疊成可手風 琴狀并形成規定的厚度。
對于專利文獻1記載的座椅，在就座部、靠背部分別層疊多個該纖維結構體形成襯墊 體并用表皮覆蓋該襯墊體構成。因此，由于該座椅沿著就座時的承重方向向著織物的林立 方向(襯墊體的厚度方向)，透氣性不用說，可以對于承重方向具有適當的硬度，分散承 重。為此，該座椅是具有現在通常使用的聚氨酯所不具有的柔軟觸感的座椅。
對于專利文獻2，在形成有多個通氣孔的成形模型內層疊多個纖維結構體，并在壓緊 狀態下進行配置，使熱風和蒸汽通入成形模型內。由此，熱風和蒸汽通過成形模型內并進 行纖維結構體的熱成形，形成規定形狀的襯墊體。
專利文獻h日本特開平8-318066號公報
專利文獻2:日本特開2000-107470號公報 發明概述
然而，對于專利文獻1的座椅，對于襯墊體的就座面等為二維的構造比較好，而對于 三維構造則不是很充分。S卩，對于專利文獻l的技術，由于沒有在承重接觸面設計槽部等 凹凸形狀，則不能得到就坐感良好的座椅。
對此，對于專利文獻2的座椅，雖然在襯墊體的就坐面等設置了槽部等凹凸形狀，但 是為了支持足夠的承重，所以就出現了就坐時觸感變硬的問題。
艮P，對于專利文獻l的座椅，由于是纖維的長度方向沿著承重方向的結構，所以可以 維持柔軟的觸感且支持足夠的承重。對于專利文獻2的座椅，由于纖維的長度方向不是沿著承重方向的結構，所以為了支 持承重，某種程度上必須較硬地成形襯墊體。
鑒于所述問題，本發明的目的是提供一種可以具有較大承重支持力和柔軟觸感，可以 較好地維持設置于和就座者的接觸面的槽部等的凹凸形狀的襯墊體和采用該襯墊體的座 椅以及它們的制造方法。
本發明是通過具有規定形狀空腔的成形模型使主體纖維和粘合纖維混合的纖維結構 體成形的襯墊體，其特征在于層疊并形成所述織物使得所述主體纖維和所述粘合纖維所 混合的織物的延伸方向沿著所述纖維結構體的厚度方向，同時設置成所述纖維結構體的厚 度方向沿著所述襯墊體的厚度方向，在所述襯墊體，在纖維結構體的厚度方向上形成凹狀 的具有規定寬度的槽部，形成該槽部使得其寬度方向與構成所述纖維結構體的織物的層疊 方向形成規定的角度以上。
這樣，對于本發明的襯墊體，由于在層疊織物并形成纖維結構體使得織物的延伸方向 沿著纖維結構體厚度方向，同時，形成為纖維結構體的厚度方向沿著襯墊體的厚度方向， 所以可以支持在襯墊體的厚度方向施加的較大承重。為此，由于形成的纖維結構體硬度也 可以不大地成形，所以可以確保柔軟的觸感。
另外，在襯墊體形成有槽部，在纖維結構體的厚度方向上為凹形，槽的寬度方向與織 物的層疊方向為規定的角度以上。因此，槽部很難向寬度方向上張開，槽部的形狀可以保 持良好，可以保持良好的襯墊體外觀。
另外，所述槽部設定成其寬度方向與構成所述纖維結構體的織物的層疊方向大體垂直 相交是適宜的。如果這樣構成，可以防止槽部在其寬度方向上張開，并且可以保持良好的 槽部形狀。
另外，本發明的座椅是包括襯墊體和支持該襯墊體的座椅框架的座椅，所述襯墊體使 用所述任意一項記載的襯墊體
另外，所述襯墊體可以通過襯墊體的制造方法制造，該制造方法是由纖維結構體構成 的襯墊體的制造方法，其特征在于，至少包括纖維結構體形成工序，將主體纖維和粘合 纖維混合的織物以規定長度順序折疊為層疊狀態，并形成所述織物的延伸方向沿著厚度方 向的規定厚度的纖維結構體；纖維結構體配置工序，在模型表面形成有槽形成部的成形模 型內以壓縮的狀態配置所述纖維結構體使得所述纖維結構體的厚度方向沿著襯墊體的厚 度方向，且所述槽形成部的突出方向沿著所述纖維結構體的厚度方向，同時，構成所述纖 維結構體的織物的層疊方向和所述槽形成部的寬度方向形成規定的角度以上，其中槽形成 部用于在襯墊體形成具有規定寬度的槽部；成形工序，熱成形所述成形模型內的纖維結構體，從而形成襯墊體。
另外，在所述纖維結構體配置工序，也可以使構成所述纖維結構體的織物的層疊方向 和所述槽形成部的寬度方向大體垂直相交地配置所述纖維結構體。
另外，在所述成形工序，在比大氣壓高的氣壓下，通過形成于所述成形模型的模型表 面的蒸汽孔，將蒸汽吹入到所述纖維結構體是適宜的。這樣，可以在短時間使纖維結構體 成形，可以實現制造時間縮短化。此外，由于纖維結構體熱處理的時間縮短，所以可以形 成具有柔軟的手感的襯墊體。
另外，所述座椅可以通過座椅的制造方法制造，該座椅包括襯墊體和支持該襯墊體座 椅框架，該制造方法至少進行通過所述襯墊體的制造方法形成所述襯墊體的工序；將所 述襯墊體安裝到所述座椅框架的工序。
根據本發明，由于織物的延伸方向沿著纖維結構體的厚度方向地層疊織物并形成纖維 結構體，同時，纖維結構體的厚度方向沿著襯墊體的厚度方向地形成，所以可以支持施加 于襯墊體的厚度方向的較大承重。另外，由于襯墊體在纖維結構體的厚度方向上為凹狀， 槽的寬度方向與織物層疊方向為規定角度之上地形成槽部，所以槽部在寬度方向上難以張 開，可以保持良好的槽部形狀，并且可以保持良好的襯墊體外觀。
圖l是座椅的說明圖。
圖2是織物纖維方向的說明圖。
圖3是片狀纖維結構體的制造工序的說明圖。
圖4是片狀纖維結構體層疊前的說明圖。
圖5是成形模型的說明圖。
圖6是襯墊體的制造工序的說明圖。
圖7是襯墊體的制造工序的說明圖。
圖8是襯墊體的剖面說明圖。
圖9是襯墊體的部分放大說明圖。
圖IO是表示在寬度方向切開座椅的就座部的狀態的剖面圖。 符號說明 1 座椅 2織物
4片狀纖維結構體 10就座部11、 21襯墊體
lla座面部
lib堤壩部
12槽部
13、 23表皮
15、 25座椅框架
17調整索
19嚙合部
20靠背部
40成形模型
40a空腔
40A上模型
40B下模型
41蒸汽孔
42槽形成部
50高壓蒸汽成形機
61驅動輥
62熱風吸入式熱處理機
具體實施例方式
下面，根據
本發明的一個實施例。還有，下面說明的部件，配置等并不是用 于限制本發明，在本發明精神的范圍內進行各種改變都是可以的。
圖1 圖IO涉及本發明的一個實施例，圖l是座椅的說明圖，圖2是織物纖維方向的 說明圖，圖3是片狀纖維結構體的制造工序的說明圖，圖4是片狀纖維結構體層疊前的說 明圖，圖5是成形模型的說明圖，圖6、圖7是襯墊體的制造工序的說明圖，圖8是襯墊 體的剖面說明圖，圖9是襯墊體的部分放大說明圖，圖10是表示在寬度方向切開座椅的 就座部的狀態的剖面圖。
本例子的座椅l是可以適用于車、電車、飛機等座位的座椅，也可以適用于辦公椅、 看護椅等各種椅子等。如圖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分別在座椅框架15、 25配置有襯墊體11、 21，襯墊體ll、 21被表皮 13、 23覆蓋的構成。
對于本例的襯墊體，以就座部10的襯墊體11為例，針對其形成工序(襯墊體的形成工序)進行說明。對于襯墊體21也通過同樣的方法形成。如后所述，本例的襯墊體ll通 過如下工序形成形成將織物2折疊為林立狀態的纖維結構體的片狀纖維結構體4，將該 片狀纖維結構體4層疊多個，配置在模型表面形成有多個作為通氣孔的蒸汽孔41的成形 模型40內后，在高壓蒸汽成形機50內以壓緊狀態將成形模型40高壓蒸汽成形。
首先，對用于形成本例的襯墊體ll的織物2進行說明。織物2是在由非彈性巻曲短 纖維的聚集體構成的基質纖維中，分散，混合具有比該短纖維低的熔點，至少12(TC以上 熔點的熱粘著型復合短纖維作為粘著成分的織物。
本例的織物2，是由作為非彈性巻曲短纖維的非彈性聚酯類巻曲短纖維、具有比構成 非彈性聚酯類巻曲短纖維的聚酯類聚合物的熔點低4(TC以上的熔點的熱可塑性彈性體和 非彈性聚酯構成的熱粘著性復合短纖維，但是纖維方向主要向著長度方向的混棉的短纖 維。本例的織物2在具有至少30kg/m3的膨松性的同時，在熱粘著性復合短纖維彼此之間、 以及熱粘著性復合短纖維與非彈性聚酯類巻曲短纖維之間形成有立體的纖維交差點。
在本例中，作為非彈性聚酯類巻曲短纖維使用通過異性冷卻具有立體巻曲的單絲織度
12旦尼爾、纖維長64mra的中空聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維。
非彈性聚酯類巻曲短纖維可以使用由通常的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸
丙二酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚四甲基對苯二酸、聚-1， 4二 甲基環己烷對苯二甲酸酯、聚新戊內酯或它們的共聚酯構成的短纖維乃至它們的纖維混棉 體或所述聚合物成分中兩種以上構成的復合纖維等。這些短纖維中優選的是聚對苯二甲酸 乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯的短纖維。還有，也可以使用固 有粘度相互不同的兩種聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二酯或其組合構成、通過 熱處理等具有微小巻曲的潛在巻曲纖維。
此外，短纖維的剖面形狀可以是圓形、扁平、特制形狀或中空中的任意一種。該纖 維的粗細優選在2 200旦尼爾，特別是6 100旦尼爾的范圍內。還有，如果短纖維的粗 度過小，存在雖然柔軟性上升但是襯墊體的彈性下降的情況。
此外，如果短纖維的粗度過大，則適用性，特別是織物2的形成性惡化。此外，如 果構成數量太少且形成在熱粘著性復合短纖維之間的交差點的數量變少，則存在不容易發 現襯墊體的彈性，同時耐用性也降低的情況。特別是織物手感變得粗硬。
在本例中，作為熱粘著性復合短纖維，使用熔點154'C的熱塑性聚醚酯系彈性體作為 外皮成分，熔點23(TC的聚對苯二甲酸乙二醇酯作為芯成分的單絲織度6旦尼爾、纖維長 度51mm的芯/外皮型熱熔融性復合纖維(芯/外皮比=60/40:重量比)。
熱粘著性復合短纖維由熱塑性彈性物和非彈性聚酯構成。并且，優選前者的纖維表面至少占1/2。對于重量比例，前者與后者的復合比率在30/70 70/30的范圍是適當的。 作為熱粘著性復合短纖維的形態雖然可以是并排型、外皮*芯型中的任意一種，但是優選 后者。在該外皮，芯型中，由非彈性聚酯構成芯，該芯可以是同心圓或偏心狀。特別是， 由于發現線圈彈性巻曲，偏心型的更優選。
作為熱塑性彈性體，優選是聚氨酯類彈性體或聚酯類彈性體。特別是后者更適合。作 為聚氨酯類彈性體是通過分子量約為500 6000的低熔點多元醇，例如二羥基聚醚、二羥 基聚酯、二羥基聚碳酸酯、二羥基聚酰胺酯等、分子量500以下的有機二異氰酸酯，例如 p， p-二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫氧化二異氰酸酯、 二甲苯二異氰酸酯、2， 6-二異氰酸酯己酸甲酯、環已烷二異氰酸酯等與分子量500以下 的鏈增長劑，例如乙二醇、氨基醇或三醇反應得到的聚合物。這些聚合物中，特別優選的 是使用作為多羥基化合物的聚丁二醇或聚-e -己內酯或聚丁二醇的聚亞胺酯。此種情況 下，作為有機二異氰酸酯，P， p' -二苯甲垸二異氰酸酯是適宜的。此外，作為鏈增長劑， P， P' -二羥基乙氧基苯和1， 4-丁二醇是適宜的。
另一方面，作為聚酯類彈性體，其可以是使熱塑性聚酯作為硬鏈段，使聚(氧亞烷基) 二醇作為柔性鏈段共聚的聚醚酯纖維嵌段共聚酯，更具體地，可以是由從對苯二甲酸、間 苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘-2,6 -二羧酸、萘-2,7 -二羧酸、二苯基-4， 4 ' -二羧酸、 二苯氧基乙垸二羧酸和3 -磺基間苯二甲酸鈉等的芳族二羧酸，1，4-環己基二羧酸等的 脂環族二羧酸，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選擇的二羧酸的至少一種與從l,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、丁二 醇、戊撐二醇、己二醇、新戊二醇和癸亞甲基二醇等的脂肪族二醇，或l， 1-環己烷二甲 醇、1， 4-環己烷二甲醇、三環癸烷二甲醇等的環脂垸二醇或其酯形成的衍生物選擇的二 醇成分的至少一種和平均分子量約為400至5000的聚乙二醇、聚(1,2 -和1，3 -環氧丙 垸二醇)、聚(四氫呋喃)二醇、環氧乙垸和環氧丙烷的共聚酯、環氧乙垸和四氫呋喃的 共聚酯等聚(氧亞烷基)二醇中的至少一種構成的三元共聚酯。
如果從同非彈性聚酯類巻曲短纖維的粘著性能、溫度特性和強度考慮，優選由聚丁烯 類對苯二甲酸酯作為硬鏈段和聚氧丁二醇作為柔性鏈段的聚醚聚酯嵌段共聚酯。在這種情 況下，構成硬鏈段的聚酯部分是對苯二甲酸作為主要酸組分和丁二醇作為主要二醇組分的 聚對苯二甲酸丁二醇酯。當然，部分酸組分(通常為30moP/。以下)可以被其它二羧酸組分 和醇酸組分代替，同樣，部分二醇組分(通常為30moW以下)也可以被除去丁二醇之外的 二羥基組分代替。
另外，構成柔性鏈段的聚醚部分可以是由除丁二醇之外的二氧基組分取代的聚醚。還有，根據需要，也可以在聚合物中混合多種穩定劑、紫外線吸收劑、增粘支化劑、消光 劑、著色劑、多種改進劑等。
該聚酯類聚合物的聚合度優選在固有粘度為0. 8 1. 7dl/g，特別是0. 9 1. 5dl/g 的范圍。如果該固有粘度過低，則與由構成基質的非彈性聚酯類巻曲短纖維形成的熱固著 點容易被破壞。另一方面，如果該粘度過高，則在熱熔融時很難形成紡錘狀的節部。
作為熱塑性彈性物的一個基本特性，斷裂伸度優選為500%以上，更優選是800%以上。 如果該伸度過低，襯墊體ll在被壓縮而變形達到熱固著點時，該部分的結合容易被破壞。
另一方面，熱塑性彈性物的300y。的伸長應力優選是在0.8kg/mm2以下，更優選是 0.8kg/mm2。如果該應力過大，熱固著點難以使施加到襯墊體ll的力分散，在襯墊體ll 被壓縮時，該力具有破壞熱固著點的情況或者即使沒有破壞的情況下，具有使構成基質的 非彈性聚酯類巻曲短纖維歪斜或使巻曲永久變形的情況。
此外，熱塑性彈性物的300%的伸長恢復率優選為60%,更優選是70%以上。如果該伸 長恢復率低，具有在襯墊體ll被壓縮時熱固著點變形，不容易恢復到原來的狀態的情況。 這些熱塑性彈性物必須是比構成非彈性聚酯類巻曲短纖維的聚合物熔點低，而且用于熱固 著點形成的熔融處理時不使巻曲短纖維的巻曲發熱永久變形的彈性物。這意味著該熔點優 選是比構成短纖維的聚合物的熔點低4(TC以上，特別是低6(TC以上。該熱塑性彈性物的 熔點例如可以是12(TC 22(TC的范圍。
如果該熔點差小于40'C，則如下所述的熔融加工時的熱處理溫度變得過高，引起非 彈性聚酯類巻曲短纖維的巻曲永久變形或使巻曲短纖維的力學特性降低。還有，對于熱塑 性彈性物，不能明確地觀察其熔點時，可以代替熔點，觀察軟化點。
另一方面，所述用作復合纖維的熱塑性彈性物的相對方成分的非彈性聚酯，雖然采用 已經描述的那樣的構成形成基質的巻曲短纖維的聚酯類聚合物，采用聚對苯二甲酸乙二醇 酯、聚對苯二甲酸丙二酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯更好。
以織物2的重量為基準，分散*混入所述復合纖維的范圍為20 100%,優選是30
80%。
對于本例的織物2，作為粘合纖維的熱粘著性復合短纖維和作為主體纖維的非彈性巻 曲短纖維以60: 40的重量比率混棉。
如果復合纖維的分散*混入比率過低，則熱固著點的數量變少，不僅存在襯墊體ll
容易變形的情況而且存在彈性、相斥性和耐用性變低的情況。此外，還具有發生配列的隆
起部位之間破裂的危險。
對于本例，非彈性聚酯類巻曲短纖維和熱粘著性復合短纖維以重量比率40: 60混棉，通過羅拉粗梳機形成單位面積重量20g/m2的織物2。
本例的織物2形成為使得向著長度方向的纖維比向著橫向的纖維相對的比率多。艮卩， 本例的織物2形成為滿足平均單位體積為C》3D/2，優選是C》2D的關系。
當檢查向著該連續織物2的長度方向(連續方向)的纖維C與向著橫向(織物的寬度 方向)的纖維D的平均單位體積的總數時，可以確認C: D=2: 1。
這里，所謂的向著織物2長度方向的纖維，如圖2所示，是織物2的長度方向與纖 維長度方向的角度e滿足o。《0《45°的條件，所謂的向著橫向(織物的寬度方向)的纖 維是e滿足45。 <9《90°的纖維。圖中，符號a是構成織物的纖維，符號b是織物的長 度方向(延伸方向)，符號c表示構成織物的纖維方向。
此外，關于構成片狀纖維結構體的纖維方向，與所謂的沿著片狀纖維結構體4的厚 度方向以及和厚度方向垂直的方向這些方向，對于片狀纖維結構體的厚度方向以及和厚度 方向垂直的方向意味著在±45°的范圍內。
通過在織物2的表層部、內層部抽取隨機位置，由透射型光學顯微鏡觀察可以觀察 各個纖維的朝向方向。
還有，織物2的厚度是5咖以上，優選為10mm以上，更優選是20mm以上。通常是 約5 150rarn的厚度。
接下來，將纖維沿主長度方向形成的織物2如手風琴狀折疊使得形成規定的密度和 作為結構體的期望的厚度以及復合纖維彼此之間和非彈性聚酯類巻曲短纖維和復合纖維 之間形成立體的纖維交叉點后，通過以比聚酯類聚合物熔點低、比熱塑性彈性物的熔點(或 流動開始點)高的溫度( S(TC)進行熱處理，在所述纖維交叉點彈性體成分被熱熔融， 形成可彎曲熱固著點。
具體地說，如圖3所示，通過輥表面速度2.5m/分的驅動輥61，向熱風吸入式熱處理 機62(熱處理區的長度為5m，移動速度為lm/分)內押入，折疊成可手風琴狀，通過Struto 設備在190'C處理5分鐘，形成熱熔融后的厚度為25mm的片狀纖維結構體4 (纖維結構體 形成工序)。
在這樣形成的片狀纖維結構體4中形成各個熱粘著性復合短纖維在交叉的狀態熱熔 融后的固著點和熱粘著性復合短纖維與非彈性巻曲短纖維交叉的狀態熱熔融后的固著點 分散的狀態。片狀纖維結構體4的密度在0. 015 0. 20g/cr^的范圍，對于緩沖性、透氣性、 彈性的發現是適當的。
通過折疊形成沿長度方向形成的織物2，片狀纖維結構體4向著厚度方向的纖維的一
方比向著與厚度方向垂直的方向的纖維多，主要是纖維方向與厚度方向平行。即，本例的片狀纖維結構體4形成為使得對于平均單位體積，當沿著厚度方向配置的纖維總數為A， 沿著與厚度方向垂直的方向配置的纖維總數為B時，滿足A》3B/2，優選是A》2B的關系。 接下來，將片狀纖維結構體4裁剪為規定形狀，如圖4所示，在縱向(厚度方向T) 層疊。在本例中，裁剪大致矩形的片狀纖維結構體4a、片狀纖維結構體4b、 U字型的用于 形成襯墊體ll的堤壩部的片狀纖維結構體4c以及用于形成在兩腿之間的空隙突出的凸部 的片狀纖維結構體4d，在片狀纖維結構體4a和片狀纖維結構體4b之間夾持片狀纖維結構 體4c和片狀纖維結構體4d。
這些片狀纖維結構體4a 4d在其厚度方向T上層疊。g卩，纖維方向與縱向一致地進 行層疊。另外，片狀纖維結構體4a 4d配置于織物2的層疊方向L與襯墊體11的寬度方 向W垂直相交的方向上。
此外，根據需要，在片狀纖維結構體4a 4d的相互接觸部分設置有熱金屬薄膜、熱 金屬非織布、熱金屬粘結劑等。
將這樣層疊的片狀纖維結構體4a 4d配置并壓緊在如圖5所示的成形模型40 (纖維 結構體配置工序)。本例的成形模型40由上模型40A和下模型40B構成。當上模型40A 和下模型40B合模時，形成具有期望的襯墊體ll的凹凸形狀的空腔40a (參照圖6)。此 外，在成形模型40的模型表面的一部分或整個表面形成有蒸汽孔41。成形模型40可以使 用鐵、鋼、鋁等金屬、玻璃纖維、碳纖維，由樹脂形成，或者也可以由合成樹脂的任意一 種形成。
圖6是在內部配置片狀纖維結構體4a 4d并合模成形模型40的狀態的剖面圖。片狀 纖維結構體4a 4d比在自然狀態下成形模型40的空腔40a的容積約大1. 2 3. 0倍地形 成。因此，在合模時，片狀纖維結構體4a 4d成為被壓縮為空腔40a形狀的狀態。
在上模型40A中，槽形成部42從模型表面突出地形成。該槽形成部42用于形成在襯 墊體ll (或片狀纖維結構體4a)的厚度方向上為凹狀且使得襯墊體ll的座面部lla和堤 壩部llb分開的規定寬度的槽部12 (參照圖8)，在上模型40A上，大概沿著其深度方向 (圖6的Z方向)形成。
本例中，在壓縮狀態下，將片狀纖維結構體4a 4d配置到成形模型40內使得在槽形 成部42的突出方向(本例的Y方向)沿著片狀纖維結構體4a的厚度方向(本例的Y方向) 的同時，使構成片狀纖維結構體4a的織物2的層疊方向(本例的Z方向)和槽形成部42 的寬度方向(本例的X方向)形成所規定的角度以上。
本例中，按照構成片狀纖維結構體4a的織物2的層疊方向與槽形成部42的寬度方向 大體垂直相交地配置片狀纖維結構體4a。如后所述，構成片狀纖維結構體4a的織物2的層疊方向與槽形成部42的寬度方向之 間的角度雖然最好是大致90° ，但是也可以是約20。以上。優選45°以上。
接下來，如圖7所示，將內部配置有片狀纖維結構體4a 4d的成形模型40伸入高壓 蒸汽成形機50內。然后，將高壓蒸汽成形機50內部加壓到高于大氣壓約2 8個氣壓程 度的高氣壓，將約12(TC 18(TC的蒸汽向成形模型40內吹入1 3分鐘(成形工序)。吹 入蒸汽后，進行冷卻，離型得到襯墊體ll (冷卻*離型工序)。
在本例的成形工序中，可以將成形溫度的蒸汽對著成形模型40吹入，并控制高壓蒸 汽成形機50的溫度。
這里，所謂的成形溫度是作為粘合纖維的熱粘著性復合短纖維的熔點以上，即，熱可 塑性彈性物的熔點以上，比作為主體纖維的基質纖維(非彈性巻曲纖維)熔點低的成形溫度。
當使蒸汽成為成形溫度時，首先，通過未圖示的加熱器使高壓蒸汽成形機50內的溫 度升溫到成形溫度，同時，使高壓蒸汽成形機50內的氣壓從周圍的大氣壓(約latm)升 壓到至少成形溫度時蒸汽的飽和蒸汽氣壓以上。
在本例中，由于粘合纖維的熔點約為i54。c，所以將成形溫度設定為比其高的ierc。
并且，在本例中，經約30秒使高壓蒸汽成形機50內升溫到16rC的同時，使高壓蒸汽成 形機50內升壓到作為熱傳導物質的水蒸汽(H20)的沸點為成形溫度16rC的氣壓約5. 5atm (約0.557Mpa)。即，成形溫度為16rC時的水飽和蒸汽壓約為5. 5atm。
在成形工序中，在使高壓蒸汽成形機50內保持成形溫度和規定壓力的狀態，對著成 形模型40吹入成形溫度的水蒸汽。在本例中，在成形模型40中吹入1分10秒蒸汽并成 形。
此后，經約1分鐘使高壓蒸汽成形機50內下降到成形溫度以下，同時，減壓到周圍 大氣壓。并且，將成形模型40從高壓蒸汽成形機50內取出，冷卻成形模型40(冷卻工序)， 使熱成形后的襯墊體11從成形模型40離型(離型工序)。
在本例中，在高壓蒸汽成形機50內熱成形襯墊體11的生產節拍時間約為3 5分鐘。 通過這樣吹入成形溫度的蒸汽，蒸汽從成形模型40的蒸汽孔41進入具有透氣性的片 狀纖維結構體4a 4d內，并從其他蒸汽孔41向成形模型40的外部排出。片狀纖維結構 體4a 4d以壓縮狀態設置在成形模型40內，通過蒸汽熱，熱粘著性復合短纖維之間以及 熱粘著性復合短纖維和非彈性巻曲短纖維的交叉點被熱熔融，形成成形模型40的空腔40a 的形狀。
此外，片狀纖維結構體4a 4d之間設置的熱金屬薄膜、熱金屬非織布、熱金屬粘著劑等通過蒸汽熱熔融，固著在片狀纖維結構體4a 4d之間。
這樣，通過在用蒸汽使片狀纖維結構體4a 4d內的纖維整體熱熔融的同時，片狀纖 維結構體4a 4d之間通過熱金屬薄膜、熱金屬非織布、熱金屬粘著劑等固著，形成規定 形狀的襯墊體11。還有，根據需要也可以在表面插入布帛，還可以在片狀纖維結構體4a 4d之間插入鋼鐵等導線。
如本例，在升壓到飽和蒸汽壓的高壓蒸汽成形機50內將成形溫度的蒸汽吹入到成形 模型40時，可以大幅度縮短成形時間。即，成形溫度的蒸汽由于比熱風的熱容量大，所 以可以在短時間內使粘合纖維熔融。
本例的襯墊體11，對纖維的方向向著厚度方向的片狀纖維結構體4a 4d進行層疊后 進行高壓蒸汽成形。因此，構成襯墊體ll的纖維在就座者在座椅l上就座時沿著施加承 重的方向配置。通過這樣的結構，本例的襯墊體ll在具有透氣性的同時，可以確保相對 于應力方向適度的硬度，此外，應力的分散性、耐用性更優。即，在本發明中，由于織物 2的延伸方向向著承重方向，所以可以在襯墊體11的硬度不那么大的情況下，在確保柔軟 觸感的同時，可以支持較大的承重。
此外，本例的襯墊體11是在成形模型40壓縮的狀態成形的，可以與成形模型40的 空腔的形狀一致，并成為三維的復雜凹凸形狀。此時，根據成形模型40內的壓縮度，可 以部分地調整緩沖感。
圖8表示離型的襯墊體11的剖面圖。如圖8所示，本例的襯墊體ll包括當就坐時與 就坐者接觸并承受其承重的座面部lla和在座面部lla兩側形成的向上隆起的堤壩部llb， 在座面部lla和堤壩部lib之間形成具有規定寬度G的槽部12。
圖9是槽部12附近的放大圖。如圖9 (A) 、 (B)所示，使槽部12的寬度方向Wd 和構成片狀纖維結構體4a的織物2的層疊方向L大體垂直相交地形成本例的襯墊體11。 即，寬度方向Wd和織物2的層疊方向L所成的角度a約為90。。
如果槽部12的寬度方向與織物2的層疊方向平行或接近平行，則槽部12在寬度方向 Wd上容易張開，槽部12的形狀最終易于松弛。
與此相對，如果如本例地形成槽部12使得槽部12的寬度方向Wd與織物2的層疊方 向L之間具有規定的角度，則槽部12的形狀不松弛且槽部12在寬度方向Wd也難以張開。 這樣，在本例中，可以在襯墊體ll的表面設置槽部12，而且可以良好地保持該槽部12 的形狀。據此，可以良好地保持該襯墊體ll的外觀。
另外，本例中，雖然將槽部12的寬度方向Wd和織物2的層疊方向L形成的角度a設
定為約90° ，但是其并不局限于此，可以形成為規定的角度以上。即，角度a雖然最希望是90° ，但是也可以是20。以上。優選45°以上。
以上雖然針對的是襯墊體11進行的說明，背部的襯墊體21也可以同樣地形成。
并且，通過將這樣形成的襯墊體ll、 21設置在座椅框架15、 25，并用表皮13、 23 覆蓋，形成座椅l (組裝工序)。
還有，在形成襯墊體ll時，也可以通過使用熱金屬薄膜、熱金屬非織布、熱金屬粘 著劑等層疊表皮13和片狀纖維結構體4a 4d，將它們設置在成形模型40中，進行高壓蒸 汽成形。據此，可以將表皮13與襯墊體U—體地形成。表皮23也同樣。
另外，對于所述實施例，雖然將槽部12設置在座面部lla和堤壩部llb的交界處， 但是并不局限于此，也可以分割座面部lla地設置槽部12。
另外，對于所述實施例，雖然在成形模型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，也可以僅在形成襯墊體11里側的面的下模型40B上形成蒸 汽孔41、形成襯墊體ll的外表側的面的上模型40A上不形成蒸汽孔41。如果采用這種方 式構成，則所形成的襯墊體ll的外表側的面(與就坐者的接觸面)可以實現柔軟的觸感。
此外，對于所述實施例，雖然在就座部10和靠背部20使用層疊片狀纖維結構體4并 高壓蒸汽成形的襯墊體ll、 21，但是并不局限于此，在扶手或頭枕等受到就座者的承重的 部位也可以使用層疊片狀纖維結構體4并進行高壓蒸汽成形的襯墊體。
接下來，針對使用襯墊體ll的座椅進行詳細地說明。圖10是表示在寬度方向切斷座 椅的就座部的狀態的剖面圖，(a)是表示就座部的整體的圖，(b)是擴大表示(a)的 圓圈圍成的區域的圖。
如圖10 (a)所示，就座部10包括襯墊體11、表皮13以及座椅框架15。襯墊體11 的表面由表皮13覆蓋，如圖10 (b)所示，在表皮13的末端縫合樹脂制的調整索17。調 整索17的剖面呈大致J字狀，可以在形成于前端側的彎曲部掛附紐等部件。
另一方面，在座椅框架15的內側突出設置有嚙合部19。在嚙合部19的前端側設置有 導線。通過將調整索17的彎曲部掛附在嚙合部19的導線上，表皮13被固定在座椅框架 15。
接下來，針對制造車輛用座椅的就座部10的方法進行詳細地說明。
首先，在高壓蒸汽成形前的襯墊體ll的表面粘貼熱金屬薄膜，在其表面用表皮13覆
蓋。接下來，將由表皮13覆蓋表面的襯墊體11放入高壓蒸汽成形機內進行高壓蒸汽成形，
一體地形成襯墊體11和表皮13。
將成形后的襯墊體ll從高壓蒸汽成形機中取出，放置一會兒進行干燥。干燥后，在
表皮13的末端部縫合樹脂制的調整索17。接下來，拉伸表皮13的末端側并除去就座部IO表面的褶皺，將調整索17掛附在嚙合部19上。
雖然以上是針對座椅1中的就座部IO進行說明，但是也可以通過同樣的工序制造靠 背部20。
權利要求
1. 一種襯墊體，其通過具有規定形狀空腔的成形模型使主體纖維和粘合纖維混合的纖維結構體成形，其特征在于所述纖維結構體被配置成所述主體纖維和所述粘合纖維混合的織物的延伸方向沿著所述纖維結構體的厚度方向地層疊并形成所述織物，同時，所述纖維結構體的厚度方向沿著所述襯墊體的厚度方向；在所述襯墊體上形成具有沿著所述纖維結構體厚度方向為凹狀的規定寬度的槽部；形成該槽部使得其寬度方向與構成所述纖維結構體的織物的層疊方向形成規定的角度以上。
2. 根據權利要求1記載的襯墊體，其特征在于將所述槽部設定成其寬度方向與構成所 述纖維結構體的織物的層疊方向大體垂直相交。
3. —種座椅，包括襯墊體和支持該襯墊體的座椅框架，其特征在于所述襯墊體使用權 利要求1或2記載的襯墊體。
4. 一種襯墊體的制造方法，其是制造由纖維結構體構成的襯墊體的制造方法，特征在于 至少包括纖維結構體形成工序，將主體纖維和粘合纖維混合的織物以規定長度順次 折疊為層疊狀態，并形成所述織物的延伸方向沿著厚度方向的規定厚度的纖維結構體； 纖維結構體配置工序，在模型表面形成有槽形成部的成型模型內以壓縮狀態配置所述 纖維結構體使得所述纖維結構體的厚度方向沿著襯墊體的厚度方向，而且所述槽形成 部的突出方向沿著所述纖維結構體的厚度方向，同時，構成所述纖維結構體的織物的 層疊方向和所述槽形成部的寬度方向為規定的角度以上，其中槽形成部用于在襯墊體 形成具有規定寬度的槽部；成形工序，熱成形所述成形模型內的所述纖維結構體，從而形成襯墊體。
5. 根據權利要求4記載的纖維結構體的制造方法，其特征在于在所述纖維結構體配置 工序中，使構成所述纖維結構體的織物的層疊方向和所述槽成形模型的寬度方向大體 垂直相交地配置所述纖維結構體。
6. 根據權利要求4記載的襯墊體的制造方法，其特征在于在所述成形工序，在比大氣 壓高的氣壓下，通過在所述成形模型的模型表面形成的蒸汽孔，向所述纖維結構體吹 入蒸汽。
7. —種座椅的制造方法，該座椅包括襯墊體和支持該襯墊體的座椅框架，其特征在于， 至少進行通過權利要求4 6任意一項記載的襯墊體的制造方法形成所述襯墊體的工 序；將所述襯墊體安裝到所述座椅框架的工序。
全文摘要
提供一種襯墊體及采用該襯墊體的座椅和它們的制造方法，其中該襯墊體同時具有較大承重支持力和柔軟觸感，可以較好地維持設置于就坐者的接觸面的槽部等的凹凸形狀。一種襯墊體11，其通過具有規定形狀空腔40a的成形模型40使主體纖維和粘合纖維混合的纖維結構體4成形；纖維結構體4被配置成使得主體纖維和粘合纖維混合的織物2的延伸方向沿著纖維結構體4的厚度方向地層疊并形成織物2，同時，纖維結構體4的厚度方向沿著襯墊體11的厚度方向；在襯墊體11上形成具有沿著纖維結構體4厚度方向為凹狀的規定寬度的槽部12；形成槽部12使得其寬度方向Wd與構成纖維結構體4的織物2的層疊方向L垂直相交。
文檔編號D04H1/42GK101415639SQ20078001180
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月29日 優先權日2006年3月31日
發明者伊藤美香, 武井泰親 申請人:東京座椅技術股份有限公司