JP7512143B2 - Cushion body and manufacturing method of cushion body - Google Patents
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Description
本発明は、クッション体、及び、クッション体の製造方法に関する。 The present invention relates to a cushion body and a method for manufacturing the cushion body.
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）。
2. Description of the Related Art Conventionally, a porous structure having cushioning properties (such as urethane foam) has been produced through a process of foaming by chemical reaction, for example, in a mold molding process.
Meanwhile, in recent years, there have been proposals for porous structures that can be easily manufactured using a 3D printer to provide cushioning (for example,
本発明の発明者らは、上述のような多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性が得られるようなクッション体を鋭意検討し、本発明をするに至った。 The inventors of the present invention conducted extensive research into a cushioning body that would provide dynamic properties different from those obtained from the porous structure alone, and came up with the present invention.
本発明は、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることが可能なクッション体、及び、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることが可能なクッション体を得ることができるクッション体の製造方法を、提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a cushion body capable of obtaining dynamic characteristics different from those obtained from a porous structure alone, and a method for manufacturing a cushion body capable of obtaining a cushion body capable of obtaining dynamic characteristics different from those obtained from a porous structure alone.
本発明のクッション体は、
可撓性のある樹脂又はゴムから構成された、多孔質構造体と、
空間を内部に区画する、袋体と、
を備え、
前記袋体は、前記多孔質構造体の内部に位置しているとともに、前記多孔質構造体と一体に構成されており、
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、
から構成されている。
本発明のクッション体によれば、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることができる。
The cushion body of the present invention is
A porous structure made of a flexible resin or rubber;
A bag body that divides a space therein;
Equipped with
The bag is located inside the porous structure and is integral with the porous structure;
The porous structure has a skeleton throughout its entirety,
The skeleton portion is
A plurality of bones;
a plurality of connecting portions each connecting an end portion of the plurality of bone portions to each other;
It is composed of:
The cushion body of the present invention can provide dynamic characteristics different from those obtainable from the porous structure alone.
前記多孔質構造体と前記袋体とは、同じ材料から構成されていると、好適である。
これにより、クッション体を３Ｄプリンタにより製造しやすくなる。
It is preferable that the porous structure and the bag are made of the same material.
This makes it easier to manufacture the cushion body using a 3D printer.
前記袋体が区画する前記空間は、前記多孔質構造体のセル孔よりも大きいと、好適である。
これにより、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性がさらに得やすくなる。
It is preferable that the space defined by the bag be larger than the cell holes of the porous structure.
This makes it easier to obtain dynamic properties that are different from those obtainable from the porous structure alone.
前記袋体は、前記袋体の内部の流体が前記袋体の外部に流出できないように、構成されていてもよい。 The bag may be configured so that the fluid inside the bag cannot flow out to the outside of the bag.
前記袋体は、１つ又は複数の貫通穴又はスリットを有していてもよい。 The bag may have one or more through holes or slits.
前記袋体の全体が、前記多孔質構造体によって覆われていてもよい。 The entire bag may be covered by the porous structure.
前記袋体の一部のみが、前記多孔質構造体によって覆われていなくてもよい。 Only a portion of the bag body may not be covered by the porous structure.
本発明のクッション体において、
前記クッション体は、シートパッドに用いられると、好適である。
In the cushion body of the present invention,
The cushion body is preferably used in a seat pad.
本発明のクッション体において、
前記クッション体は、３Ｄプリンタによって造形されたものであると、好適である。
In the cushion body of the present invention,
It is preferable that the cushion body is formed by a 3D printer.
本発明のクッション体の製造方法は、
３Ｄプリンタを用いて、上記のクッション体を製造する。
本発明のクッション体の製造方法によれば、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることが可能なクッション体を得ることができる。
The method for manufacturing a cushion body of the present invention includes the steps of:
The cushion body is manufactured using a 3D printer.
According to the method for producing a cushion body of the present invention, it is possible to obtain a cushion body that is capable of obtaining dynamic characteristics different from the dynamic characteristics obtained from only a porous structure.
本発明によれば、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることが可能なクッション体、及び、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得ることが可能なクッション体を得ることができるクッション体の製造方法を、提供することができる。 The present invention provides a cushion body capable of obtaining dynamic characteristics different from those obtained from a porous structure alone, and a method for producing a cushion body capable of obtaining a cushion body capable of obtaining dynamic characteristics different from those obtained from a porous structure alone.
本発明のクッション体、及び、クッション体の製造方法は、任意の用途のクッション体に用いられることができるが、例えば任意の乗り物用シート及び任意のシートパッド（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。 The cushion body and the method for manufacturing the cushion body of the present invention can be used for cushion bodies for any purpose, but are suitable for use in, for example, any vehicle seat and any seat pad (vehicle seat pad), and are particularly suitable for use in vehicle seats and vehicle seat pads.
以下、本発明に係るクッション体、及び、クッション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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a cushion body and a method for manufacturing a cushion body according to the present invention will be described by way of example with reference to the drawings.
In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.
〔クッション体〕
以下、本発明の様々な実施形態に係るクッション体５について、図１～図６を参照しつつ、説明する。
図１～図２は、本発明の第１実施形態に係るクッション体５を説明するための図面である。図１は、本発明の第１実施形態に係るクッション体５を、荷重が入力されていない状態で示す、斜視図である。図２は、図１のＢ部を拡大して示すＢ部拡大図である。
図１～図２に示すように、本実施形態のクッション体５は、多孔質構造体１と、袋体６と、を備えている。
[Cushion body]
Hereinafter,
1 and 2 are diagrams for explaining a
As shown in FIGS. 1 and 2, the
多孔質構造体１は、多数のセル孔Ｃ（図２）を有している。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。
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。
多孔質構造体１は、後に図９を参照しながら述べるように、３Ｄプリンタを用いて製造されたものであると好適である。
多孔質構造体１の好適なセル構造については、後に図１０～図１５を参照しながら詳しく説明する。
The
Here, "flexible resin" refers to a resin that can be deformed when an external force is applied, and for example, an elastomer-based resin is preferable, and polyurethane is more preferable. Examples of rubber include natural rubber and synthetic rubber. Since the
The
A suitable cell structure of the
袋体６は、後に図９を参照しながら述べるように、３Ｄプリンタを用いて製造されたものであると好適である。
It is preferable that the
袋体６は、空間６１を内部に区画している（図１）。
袋体６は、多孔質構造体１の内部に位置している。すなわち、袋体６は、その少なくとも一部（図１の例では、全体）が、多孔質構造体１によって覆われている。
袋体６は、多孔質構造体１と一体に構成されている。これにより、袋体６は、多孔質構造体１と一緒に３Ｄプリンタによって造形されることができるので、クッション体５が製造しやすくなる。また、これにより、クッション体５に振動が入力されたときに、袋体６が、多孔質構造体１の圧縮・復元変形に、密接に追従するように変形及び／又は変位することができる。
The
The
The
袋体６の内部には、流体が充填されている。
袋体６の内部に充填される流体としては、任意の流体とすることができるが、例えば、大気（空気）等の気体、又は、水若しくはエチレングリコール等の液体が好適である。
袋体６の内部には、多孔質構造体１が配置されていない。
The inside of the
The fluid filled inside the
The
袋体６は、流体が透過できないような材料で構成されている。
袋体６は、可撓性がある（すなわち、外力が加わると変形することができる）ように構成されると、好適である。
袋体６を構成する材料は、非伸縮性であってもよいし、あるいは、伸縮性を有していてもよい。
The
The
The material constituting the
上述のように構成された第１実施形態のクッション体５の作用効果を説明する。
本実施形態のクッション体５によれば、クッション体５が、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１と、空間６１を内部に区画する袋体６と、を備えており、袋体６は、多孔質構造体１の内部に位置しているとともに、多孔質構造体１と一体に構成されているため、クッション体５に振動が入力された時に生じる、多孔質構造体１の圧縮・復元変形に伴う袋体６と多孔質構造体１との相互作用により、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を得ることが可能となる。したがって、従来では得るのが難しかったような動的特性を備えたクッション体５を提供することが可能となる。このことは、例えば図７～図８を参照しつつ後述するように、クッション体５が、使用時に振動が入力されるようなシートパッド（乗り物用シートパッド、例えば車両用シートパッド）に用いられる場合に、特に好適なことある。
The effects of the
According to the
袋体６は、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されていると好適である。袋体６は、多孔質構造体１と同じ材料（組成）から構成されているとより好適である。これにより、クッション体５を３Ｄプリンタにより製造しやすくなる。ただし、袋体６は、多孔質構造体１とは異なる材料（組成）から構成されてもよい。また、袋体６は、樹脂やゴム以外の材料から構成されてもよい。
The
本明細書で説明する各実施形態において、袋体６が区画する空間６１は、図１及び図２に示すように、多孔質構造体１のセル孔Ｃよりも大きいと、好適である。より具体的に、本明細書で説明する各実施形態において、袋体６が区画する空間６１の体積は、多孔質構造体１のセル孔Ｃの体積の平均値よりも大きいと、好適である。
これにより、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性がさらに得やすくなる。
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、袋体６が区画する空間６１の体積は、多孔質構造体１のセル孔Ｃの体積の平均値の１０倍以上であるとより好適であり、多孔質構造体１のセル孔Ｃの体積の平均値の２０倍以上であるとさらに好適である。
In each embodiment described in this specification, it is preferable that the
This makes it easier to obtain dynamic properties that are different from those obtainable from the porous structure alone.
From a similar viewpoint, in each embodiment described in this specification, it is more preferable that the volume of the
本明細書で説明する各実施形態において、袋体６は、図３に示すように、貫通穴やスリットを有しておらず、それにより、袋体６の内部の流体が袋体６の外部に流出できないように、構成されていてもよい。この場合、クッション体５の弾性率が高くなる。
In each embodiment described in this specification, the
本明細書で説明する各実施形態において、袋体６は、図４に示すように、１つ又は複数の貫通穴６２を有していてもよい。貫通穴６２は、袋体６を貫通している。これにより、袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気が、貫通穴６２を介して、可能にされる。ひいては、クッション体５に振動が入力された時に生じる、多孔質構造体１の圧縮・復元変形に伴う袋体６と多孔質構造体１との相互作用に加えて、袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気により、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を得ることが可能となる。
袋体６に設けられた貫通穴６２の数や大きさを調整することにより、要求に応じて、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。貫通穴６２の数が多くなるほど、また、貫通穴６２が大きくなるほど、クッション体５の振動減衰特性が減少し、振動入力時においてより跳ねやすくなる。
貫通穴６２の形状は、図４に示すような円形（真円形、楕円形等）に限られず、多角形（正三角形、正三角形以外の三角形、四角形等）等、任意でよい。
多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得やすくする観点から、各貫通穴６２の面積は、それぞれ、袋体６の全体面積（各貫通穴６２の面積を含む）の２０％以下であると好適であり、１０％以下であるとより好適である。袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気を十分に得る観点から、各貫通穴６２の面積は、それぞれ、袋体６の全体面積（各貫通穴６２の面積を含む）の０．１％以上であると好適であり、１％以上であるとより好適である。
多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性を得やすくする観点から、各貫通穴６２の面積の合計は、袋体６の全体面積（各貫通穴６２の面積を含む）の５０％以下であると好適であり、３０％以下であるとより好適である。袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気を十分に得る観点から、各貫通穴６２の面積の合計は、袋体６の全体面積（各貫通穴６２の面積を含む）の１％以上であると好適であり、５％以上であるとより好適である。
In each embodiment described in this specification, the
Various dynamic characteristics (specifically, vibration damping characteristics (particularly viscous damping characteristics)) can be realized according to requirements by adjusting the number and size of the through
The shape of the through-
From the viewpoint of easily obtaining dynamic characteristics different from those obtained from the porous structure alone, the area of each through
From the viewpoint of easily obtaining dynamic characteristics different from those obtained from the porous structure alone, the total area of each through
本明細書で説明する各実施形態において、袋体６は、図５に示すように、１つ又は複数のスリット６３を有していてもよい。図５（ａ）は荷重が加わっていない状態の袋体６を示しており、図５（ｂ）は荷重が矢印の方向に加わっている状態の袋体６を示している。スリット６３は、袋体６を貫通している。
なお、本明細書において、「貫通穴６２」は、クッション体５（ひいては袋体６）に荷重が加わっていない状態において開口している穴を指す。一方、本明細書において、「スリット６３」は、クッション体５（ひいては袋体６）に荷重が加わっていない状態において閉口している切れ込みを指す。
スリット６３は、クッション体５に荷重が加わっていない状態においては、閉口している（図５（ａ））が、クッション体５に荷重が加わった状態になると、開口することができる（図５（ｂ））。これにより、袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気が、スリット６３を介して、可能にされる。ひいては、クッション体５に振動が入力された時に生じる、多孔質構造体１の圧縮・復元変形に伴う袋体６と多孔質構造体１との相互作用に加えて、袋体６の内部の空間６１と多孔質構造体１のセル孔Ｃとの間の通気により、多孔質構造体のみから得られる動的特性とは異なる動的特性（具体的には振動減衰特性（特には粘性減衰特性））を得ることが可能となる。
袋体６に設けられたスリット６３の数や延在長さを調整することにより、要求に応じて、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。スリット６３の数が多くなるほど、また、スリット６３が長くなるほど、クッション体５の振動減衰特性が減少し、振動入力時においてより跳ねやすくなる。
スリット６３の形状は、図５に示すような直線形状に限られず、湾曲線形状、波形状、ギザギザ形状等、任意でよい。
クッション体５が袋体６にスリット６３を有する場合、クッション体５は、スリット６３の延在方向がクッション体５の所定の荷重入力方向に対して略平行になるように指向されていると、好適である。これにより、クッション体５に対して当該所定の荷重入力方向に荷重が入力された際に、スリット６３が開口しやすくなる。ここで、クッション体５の「所定の荷重入力方向」とは、クッション体５において、ユーザからの荷重が入力される方向であり、例えば、シートパッド（例えば車両用シートパッド）の場合、厚さ方向である。また、ここで、スリット６３の「延在方向」とは、スリット６３が非直線形状（例えば湾曲線形状、波形状、ギザギザ形状等）である場合、スリット６３の両端どうしを結んだ直線の延在方向を指すものとする。
In each embodiment described herein, the
In this specification, the "through
The
Various dynamic characteristics (specifically, vibration damping characteristics (particularly viscous damping characteristics)) can be realized according to requirements by adjusting the number and extension length of the
The shape of the
When the
なお、袋体６は、１つ又は複数の貫通穴６２と１つ又は複数のスリット６３との両方を有していてもよい。
The
本明細書で説明する各実施形態においては、図１に示すように、袋体６の全体が、多孔質構造体１によって覆われていてもよい。
あるいは、本明細書で説明する各実施形態においては、図６に示すように、袋体６の一部のみが、多孔質構造体１によって覆われていなくてもよい。この場合、袋体６の当該一部のみが、多孔質構造体１の外部に露出することとなる。
In each embodiment described in this specification, the
Alternatively, in each embodiment described in this specification, as shown in Fig. 6, only a part of the
図１～図６に示す各例において、多孔質構造体１及び袋体６は、それぞれ、略直方体形状をなしているが、これらはそれぞれ任意の形状をなしてよい。
In each of the examples shown in Figures 1 to 6, the
本明細書で説明する各実施形態に係るクッション体５は、後に図９を参照しつつ述べるように、３Ｄプリンタによって造形されたものであると、好適である。
３Ｄプリンタを用いてクッション体５を製造することにより、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プリンタを用いてクッション体５を製造することにより、様々な要求特性に対応したクッション体５の構成を、簡単かつ所期したとおりに実現できる。
なお、クッション体５を３Ｄプリンタを用いて製造する場合は、クッション体５を構成する材料として、可撓性のある樹脂又はゴムが好適であり、例えば、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。
The
By manufacturing the
When the
〔クッション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クッション体５は、シートパッド（乗り物用シートパッド。特には車両用シートパッド。）に用いられることができる。
以下、図７～図８を参照しつつ、本発明の任意の実施形態に係るクッション体５を備え得るシートパッド３０２の例について説明する。
図７は、本発明の様々な実施形態に係るクッション体５を備えることができるシートパッド３０２（車両用シートパッド）の一例を、概略的に示す、断面図である。図８は、本発明の様々な実施形態に係るクッション体５を備えることができるシートパッド３０２（車両用シートパッド）の他の例を、概略的に示す、断面図である。
本明細書では、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。図７及び図８は、それぞれ、シートパッド３０２を左右方向に切断したときの断面を示している。
図７及び図８の各例において、シートパッド３０２は、着座者が着座するためのクッションパッドとして構成されてもよいし、あるいは、着座者の背中を支持するためのバックパッドとして構成されてもよい。
シートパッド３０２は、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３１２と、を有している。シートパッド３０２がクッションパッドとして構成されている場合、メインパッド部３１１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る。シートパッド３０２がクッションパッドとして構成されている場合、シートパッド３０２の厚さ方向は、上下方向となる。シートパッド３０２がバックパッドとして構成されている場合、メインパッド部３１１は、着座者の背中を後側から支持するように構成される。シートパッド３０２がバックパッドとして構成されている場合、シートパッド３０２の厚さ方向は、バックパッドのメインパッド部３１１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３１１が延在する方向である
また、シートパッド３０２の着座者側の面（表面）ＦＳは、クッションパッドの場合は上面であり、バックパッドの場合は前面である。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、クッションパッドの場合は下面であり、バックパッドの場合は後面である。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、クッションパッドの場合は前面、後面、左面及び右面のうちいずれかであり、バックパッドの場合は下面、上面、左面及び右面のうちいずれかである。
図７の例において、シートパッド３０２は、本発明の任意の実施形態に係るクッション体５と、本体部３１４と、を備えている。本体部３１４は、当該クッション体５の一部又は全部を収容する凹部３１３を有しており、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。図７の例において、凹部３１３と、クッション体５のうち凹部３１３の内部に収容される部分とは、互いに適合するような形状にされている限り、それぞれ、任意の形状をなしてよく、例えば、それぞれ、図７の例のように略直方体形状をなしてよい。
図７の例のように、クッション体５がシートパッド３０２の一部のみを構成することにより、仮にクッション体５がシートパッド３０２の全部を構成する場合（図８）に比べて、クッション体５の大きさを小さくすることができ、ひいては、クッション体５を比較的小型の３Ｄプリンタによっても製造することが可能になる。
図７の例において、クッション体５は、シートパッド３０２の任意の部分を構成してよい。クッション体５は、シートパッド３０２のメインパッド部３１１の少なくとも一部を構成していると、好適である。
図８の例において、シートパッド３０２は、本発明の任意の実施形態に係るクッション体５のみから構成されている。図８の例において、クッション体５は、シートパッドの形状をなしている。
[Seat pad with cushion body]
As described above, the
Hereinafter, with reference to FIGS. 7 and 8, an example of a
Fig. 7 is a cross-sectional view that shows a schematic example of a seat pad 302 (vehicle seat pad) that can include the
In this specification, the directions of "upper", "lower", "left", "right", "front", and "rear" as seen from a seated person seated on the
In each of the examples of Figures 7 and 8, the
The
In the example of Fig. 7, the
As in the example of Figure 7, by the
7, the
In the example of Fig. 8, the
〔クッション体の製造方法〕
つぎに、図９を参照しつつ、本発明のクッション体５の製造方法を例示説明する。以下に説明する方法は、クッション体５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クッション体５を製造するために好適に用いることができる。図９は、図１のクッション体５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、クッション体５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、クッション体５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、クッション体５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によってクッション体５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９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、クッション体５）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、クッション体５が得られる。
３Ｄプリンタを用いてクッション体５を製造することにより、多孔質構造体１及び袋体６を備えたクッション体５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、クッション体５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、造形物としてのクッション体５を、オーブンの中で加熱してもよい。その場合、クッション体５を構成する各層どうしの結合を強化し、それによりクッション体５の異方性を低減できるので、クッション体５のクッション性をさらに向上できる。
また、クッション体５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、造形物としてのクッション体５を加硫してもよい。
[Manufacturing method of cushion body]
Next, a method for manufacturing the
First, three-dimensional shape data (for example, three-dimensional CAD data) representing the three-dimensional shape of the
Next, using a computer, the three-dimensional shape data is converted into
Next, the
The
In the
After the modeling by the
By manufacturing the
When the
Furthermore, when the
〔多孔質構造体〕
つぎに、図１０～図１５を参照しつつ、上述した多孔質構造体１について、詳しく説明する。なお、以下に説明する多孔質構造体１は、本明細書で説明する任意の実施形態に係るクッション体５に用いることができる。
なお、図１０～図１３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。
[Porous Structure]
Next, the above-mentioned
10 to 13, in order to facilitate understanding of the orientation of the
図１０～図１１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１０は、多孔質構造体１の当該部分を示す、斜視図である。図１１は、図１０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。
In Figures 10 and 11, a portion of the
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。
The
多孔質構造体１は、上述のとおり、可撓性のある樹脂又はゴムから構成されている。
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。
As described above, the
From the viewpoint of ease of manufacturing using a 3D printer, it is more preferable for the
From the viewpoint of ease of manufacturing using a 3D printer, it is preferable that the entire
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。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、空隙であり、言い換えれば、多孔質構造体１は、骨格部２のみからなる。
As described above, the
The
図１０～図１２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１０～図１２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。
10 to 12, the
10 to 12, the skeleton line O of the
The extending direction of the
Since the
In addition, some or all of the
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。
In this example, each
本例において、各骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１０）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１０）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。
In this example, the width W0 (FIG. 10) and cross-sectional area of each
Here, the cross-sectional area of the
However, in each example described in this specification, the width W0 and/or cross-sectional area of some or all of the
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１０）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。
In each example described in this specification, from the viewpoint of simplifying the structure of the
On the other hand, from the viewpoint of improving the accuracy of the outer edge (outer contour) shape of the
It is preferable that each of the
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。
In this example, each of the
This simplifies the structure of the
The cross-sectional shape of each
In addition, without being limited to this example, only some of the
For example, in each example described in this specification, the cross-sectional shape of all or some of the
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、後述の膜３（図１３）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。
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。
In each example described in this specification, it is preferable that the ratio (VB×100/VS [%)) of the volume VB occupied by the
Here, the "apparent volume VS of the
When the material constituting the
From the viewpoint of improving the reaction force generated in the
Any method may be used to adjust the proportion of the volume VB occupied by the
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。
In each example described in this specification, the 25% hardness of the
図１０～図１２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１２は、１つのセル区画部２１を単独で示している。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１０～図１２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、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。
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１０～図１１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、後述の膜３（図１３）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。
As shown in FIGS. 10 to 12, in this example, the
12 shows only one
10 to 12, each
The cell hole C is defined by a plurality of
Each
A connection portion between a pair of mutually connected
Each imaginary surface V1 defines a portion of one cell hole C by one surface of the imaginary surface V1 (the front surface of the imaginary surface V1), and defines a portion of another cell hole C by the other surface of the imaginary surface V1 (the back surface of the imaginary surface V1). In other words, each imaginary surface V1 defines a portion of a different cell hole C by both its front and back surfaces. In further other words, each imaginary surface V1 is shared by a pair of cell holes C adjacent to the imaginary surface V1 (i.e., a pair of cell holes C sandwiching the imaginary surface V1 therebetween).
Moreover, each
10 and 11, a part of imaginary surfaces V1 in the
図１２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１０～図１２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。
As shown in FIG. 12, in this example, the skeleton line O of each
As in this example, by making the shape of the skeletal lines O of the
The polyhedral shape of the skeleton lines O of the cell partitions 21 (and thus the polyhedral shape of the cell holes C) is not limited to this example, and may be any shape. For example, the shape of the skeleton lines O of the cell partitions 21 (and thus the shape of the cell holes C) is preferably an approximately tetrahedron, an approximately octahedron, or an approximately dodecahedron from the viewpoint of reducing the gaps (spacing) between the cell holes C. The shape of the skeleton lines O of some or all of the
図１０～図１２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、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、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。
図１２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１０～図１２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。
10 to 12, in this example, the multiple (14 in this example)
12, in this example, the large
Each of the large
10 to 12, the skeleton lines O of the
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。
In this way, in this example, the skeleton lines O of the
In addition, in this example, the skeleton lines O of the
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。
The polyhedron formed by the skeleton lines O of the cell partitioning portion 21 (and thus the approximate polyhedron formed by the cell holes C) is not limited to the examples shown in the figures, and any desired shape is possible.
For example, it is preferable that the polyhedron formed by the skeleton lines O of the
Furthermore, the polyhedron formed by the skeleton lines O of the multiple
Furthermore, the skeleton lines O of some or all of the
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。
The multiple
However, the multiple
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）。
As in this example, the skeleton lines O of some or all (in this example, all) of the
In addition, the skeleton line O of at least one of the
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、クッション体５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。
In this example, it is preferable that the
Incidentally, since conventional porous structures are manufactured through a process of foaming by chemical reaction, it is not easy to form cell holes C having a diameter of 5 mm or more.
Furthermore, by having the
From this viewpoint, it is preferable that the diameter of each of the cell holes C constituting the
The larger the diameter of the cell hole C, the easier it is to manufacture the
On the other hand, if the cell holes C of the
The more cell holes C that the
In addition, 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 other than a strictly spherical shape as in this example.
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。
If the cell holes C of the
図１３は、多孔質構造体１のセル区画部２１の一変形例を説明するための図面であり、図１２に対応する図面である。本明細書で説明する各例において、多孔質構造体１は、図１３に示す変形例のように、骨格部２に加えて、１つ又は複数の膜３を備えていてもよい。
膜３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。図１３の例の多孔質構造体１においては、骨格部２を構成する各仮想面Ｖ１のうちの少なくとも１つが、膜３で覆われている。膜３は、骨格部２と同じ材料からなり、骨格部２と一体に構成されている。図１３の例において、膜３は、平坦に構成されている。ただし、膜３は、非平坦（例えば、湾曲状（曲面状））に構成されてもよい。
膜３は、骨部２Ｂの幅Ｗ０（図１０）よりも小さな厚さを有すると、好適である。
膜３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、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。多孔質構造体１の圧縮・復元変形や、多孔質構造体１と粘性流体Ｆとの相互作用を促進する観点から、多孔質構造体１を構成する各仮想面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を構成する各仮想面Ｖ１のうち少なくとも１つが膜３で覆われておらず開放されていることが好ましく、多孔質構造体１を構成するすべての仮想面Ｖ１が膜３で覆われておらず開放されていることがより好ましい。
なお、従来の多孔質構造体は、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及び個数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。
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、膜３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、膜３で覆われていてもよい。
Fig. 13 is a drawing for explaining a modified example of the
The
The
The
As described above, conventional porous structures are manufactured through a process of foaming by chemical reaction, and therefore it is difficult to form the membranes in the communication holes that communicate with each cell at the desired positions and in the desired number. When the
At least one of the small imaginary surfaces V1S constituting the
つぎに、図１４～図１５を参照しつつ、本発明の任意の実施形態に係るクッション体５に備えられることができる多孔質構造体１の他の例について、図１０～図１２の例とは異なる点を中心に、説明する。
図１４～図１５の例においては、多孔質構造体１の骨格部２の骨部２Ｂの構成のみが、図１０～図１２の例とは異なる。
多孔質構造体１は、上述した膜３（図１３）を備えていてもよいし備えていなくてもよい。
図１４の例においても、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面体をなしており、それに伴い、セル孔Ｃが略ケルビン１４面体をなしている。ただし、図１０～図１２の例の説明で述べたとおり、図１４の例においても、骨格部２を構成する複数のセル区画部２１の骨格線Ｏは、それぞれ任意の形状をなしてよく、それに伴い、セル孔Ｃも任意の形状をなしてよい。
Next, with reference to Figures 14 to 15, other examples of the
14 and 15, only the configuration of the
The
14, the skeleton lines O of the
図１４は、本発明の任意の実施形態に係るクッション体５に備えられることができる多孔質構造体１の他の例を示す、平面図であり、図１１に対応する図面である。図１５は、本例の骨部２Ｂを、単独で示している。図１５（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１５（ｂ）は骨部２Ｂに外力が加わった状態を示している。図１４及び図１５には、骨部２Ｂの中心軸線（骨格線Ｏ）を示している。
図１４及び図１５（ａ）に示すように、骨格部２の各骨部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。本例において、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、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、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。
本例では、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。よって、例えば、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。
Fig. 14 is a plan view showing another example of the
As shown in FIG. 14 and FIG. 15(a), each
Here, the cross-sectional areas of the bone constant portion 2B1 and the bone changed portion 2B2 refer to the cross-sectional areas of cross sections perpendicular to the skeleton line O of the bone constant portion 2B1 and the bone changed portion 2B2, respectively.
In this example, each
本例のように、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、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１５（ａ））に対する、骨一定部２Ｂ１の断面積Ａ０（図１５（ａ））の比Ａ０／Ａ１は、
０．１５≦Ａ０／Ａ１≦２．０
を満たしていると、好適である。これにより、多孔質構造体１の表面のタッチ感を、シートパッド（特には車両用シートパッド）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。よって、例えば、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、シートパッド（特には車両用シートパッド）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。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、シートパッド（特には車両用シートパッド）の特性として好ましくなくなるおそれがある。
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１４～図１５の例では、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、シートパッド（特には車両用シートパッド）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。
When the
0.15≦A0/A1≦2.0
It is preferable that the ratio A0/A1 is satisfied. As a result, the touch of the surface of the
It is more preferable that the ratio A0/A1 is 0.5 or more.
More specifically, in the example of Figures 14 and 15, the
In addition, each
なお、図１４～図１５の例に代えて、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。よって、例えば、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は容易でない。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 example of FIG. 14-FIG. 15, the bone change portion 2B2 may extend from the bone constant portion 2B1 to the connecting
When the bone transformation portion 2B2 extends from the bone constant portion 2B1 to the
In addition, each
なお、第１実施形態において上述した図１０～図１２の例において、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ある。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。
In the examples of Figures 10 to 12 described above in the first embodiment, the
In this case, the ratio A0/A1 is 1.0.
In addition, each
図１４～図１５の例に戻り、本例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、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、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。
Returning to the example of Figures 14 and 15, in this example, in each
The cross-sectional area of the joint 2J refers to the cross-sectional area of a cross section perpendicular to the skeleton line O of the joint 2J.
In addition, without being limited to this example, only some of the
同様に、図１４～図１５の例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、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、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１５（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、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。
14-15, in each
The widths of bone constant portion 2B1, bone changed portion 2B2, and connecting
In addition, without being limited to this example, only some of the
上述した各例において、多孔質構造体１の構造の簡単化、ひいては、３Ｄプリンタの製造のし易さの観点からは、骨一定部２Ｂ１の幅Ｗ０（図１５）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、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１５）は、０．０５ｍｍ以上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。
In each of the above-mentioned examples, from the viewpoint of simplifying the structure of the
On the other hand, from the viewpoint of improving the accuracy of the outer edge (outer contour) shape of the
It is preferable that each of the
図１５に示すように、本例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂは、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、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。
As shown in Figure 15, in this example, each
This also makes it easier for the
Here, the extension direction of the bone changed portion 2B2 is the extension direction of the central axis (skeletal line O) of the bone changed portion 2B2. Moreover, the width W2 of the inclined surface 2B23 of the bone changed portion 2B2 refers to the width of the inclined surface 2B23 when measured along a cross section perpendicular to the skeletal line O of the bone changed portion 2B2.
In addition, without being limited to this example, only some of the
図１４～図１５の例において、骨格部２を構成する各骨部２Ｂにおいて、それぞれ柱状であるとともに、骨一定部２Ｂ１と骨変化部２Ｂ２は、それぞれの断面形状が、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。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、多孔質構造体１の耐久性を向上できる。
なお、骨一定部２Ｂ１、骨変化部２Ｂ２の断面形状は、それぞれ、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、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。
また、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、骨一定部２Ｂ１と骨変化部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、本例と同様の効果が得られる。また、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異なるものでもよい。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。
In the example of Figs. 14 and 15, each
This simplifies the structure of the
The cross-sectional shapes of the bone constant portion 2B1 and the bone changed portion 2B2 are the shapes in a cross section perpendicular to the central axis (skeleton line O) of the bone constant portion 2B1 and the bone changed portion 2B2, respectively.
In addition, without being limited to this example, only some of the
In addition, in all or some of the
本発明のクッション体、及び、クッション体の製造方法は、任意の用途のクッション体に用いられることができるが、例えば任意の乗り物用シート及び任意のシートパッド（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。 The cushion body and the method for manufacturing the cushion body of the present invention can be used for cushion bodies for any purpose, but are suitable for use in, for example, any vehicle seat and any seat pad (vehicle seat pad), and are particularly suitable for use in vehicle seats and vehicle seat pads.
５：クッション体、
６：袋体、 ６１：空間、 ６２：貫通穴、 ６３：スリット、
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、 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、
３：膜、
Ｃ：セル孔、 Ｏ：骨格線、 Ｖ１：仮想面、 Ｖ１Ｌ：大仮想面、 Ｖ１Ｓ：小仮想面
３０２：シートパッド、
３１１：メインパッド部、 ３１２：サイドパッド部、 ３１３：凹部、 ３１４：本体部、
ＦＳ：着座者側の面（表面）、 ＳＳ：側面、 ＢＳ：裏面、
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
5: Cushion body,
6: bag body, 61: space, 62: through hole, 63: slit,
1: Porous structure,
2: Skeleton, 2B: Bone, 2Be: End of bone, 2B1: Bone constant part, 2B2: Bone change part, 2B21: End of bone change part on the joining part side, 2B22: End of bone change part on the bone constant part side, 2B23: Sloping surface of bone change part, 2J: Joint part, 21: Cell partition part, 211: Annular part, 211L: Large annular part, 211S: Small annular part, 2111: Inner peripheral edge part of annular part,
3: membrane,
C: cell hole, O: skeleton line, V1: virtual surface, V1L: large virtual surface, V1S: small virtual surface, 302: seat pad,
311: main pad portion, 312: side pad portion, 313: recess, 314: main body portion,
FS: Seat side (front surface), SS: Side surface, BS: Back surface,
400: 3D printer, 410: control unit, 420: modeling unit, 421: laser irradiator, 430: support stand, 440: container, LL: ultraviolet laser light, LR: liquid resin, 500: 3D modeling data
Claims (9)
空間を内部に区画する、袋体と、
を備え、
前記袋体は、前記多孔質構造体の内部に位置しているとともに、前記多孔質構造体と一体に構成されており、
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、
前記袋体は、前記袋体の内部の流体が前記袋体の外部に流出できないように、構成されている、クッション体。 A porous structure made of a flexible resin or rubber;
A bag body that divides a space therein;
Equipped with
The bag is located inside the porous structure and is integral with the porous structure;
The porous structure has a skeleton throughout its entirety,
The skeleton portion is
A plurality of bones;
a plurality of connecting portions each connecting an end portion of the plurality of bone portions to each other;
It is composed of
The bag is configured so that fluid inside the bag cannot flow out to the outside of the bag.
空間を内部に区画する、袋体と、A bag body that divides a space therein;
を備え、Equipped with
前記袋体は、前記多孔質構造体の内部に位置しているとともに、前記多孔質構造体と一体に構成されており、The bag is located inside the porous structure and is integral with the porous structure;
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、The porous structure has a skeleton throughout its entirety,
前記骨格部は、The skeleton portion is
複数の骨部と、A plurality of bones;
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、a plurality of connecting portions each connecting an end portion of the plurality of bone portions to each other;
から構成されており、It is composed of
前記袋体は、１つ又は複数の貫通穴又はスリットを有している、クッション体。A cushion body, wherein the bag body has one or more through holes or slits.
空間を内部に区画する、袋体と、A bag body that divides a space therein;
を備え、Equipped with
前記袋体は、前記多孔質構造体の内部に位置しているとともに、前記多孔質構造体と一体に構成されており、The bag is located inside the porous structure and is integral with the porous structure;
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、The porous structure has a skeleton throughout its entirety,
前記骨格部は、The skeleton portion is
複数の骨部と、A plurality of bones;
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、a plurality of connecting portions each connecting an end portion of the plurality of bone portions to each other;
から構成されており、It is composed of
前記袋体の一部のみが、前記多孔質構造体によって覆われていない、クッション体。A cushion body, wherein only a portion of the bag body is not covered by the porous structure.
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| JP2020155767A JP7512143B2 (en) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | Cushion body and manufacturing method of cushion body |
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- 2020-09-16 JP JP2020155767A patent/JP7512143B2/en active Active
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