專利名稱：坐墊構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括三維立體編織物所構(gòu)成的坐墊構(gòu)造，特別是有關(guān)適合于制作減輕血流阻礙或肌肉負(fù)擔(dān)的座席構(gòu)造等的坐墊構(gòu)造。
背景技術(shù)：
近年，薄型、可以發(fā)揮高緩沖性，同時(shí)使用具有許多空隙、通氣性優(yōu)異的三維構(gòu)造的網(wǎng)狀材料(三維立體編織物)的坐墊構(gòu)造已被周知。三維立體編織物是用多根連結(jié)紗線，將相互分離配置的一對地編織物結(jié)合，作成三維構(gòu)造，在通氣性、體壓分散特性、回彈彈性等方面優(yōu)異。
但是，在坐墊部件的負(fù)載特性高于肌肉的負(fù)載特性、坐墊部件和肌肉在形狀上的差很大的情況下，由于來自坐墊部件的反作用力(在硬的坐墊部件中主要是法線方向的力，在比肌肉硬但柔軟的坐墊部件中，主要是剪切方向的力)，肌肉大幅變形而產(chǎn)生壓迫，從而帶來血流的偏移或肌肉負(fù)擔(dān)的增加。與此相對，在坐墊部件的負(fù)載特性與肌肉的負(fù)載特性相比，明顯低的情況下，可抑制肌肉的變形，但因?yàn)樽鴫|部件的變形量大，陷入量大，所以主要是剪切力工作，反而帶來了肌肉負(fù)擔(dān)的增加。例如，在疊層軟質(zhì)的聚氨脂泡沫板和粘彈性聚氨脂泡沫塑料使用的情況下，與使用其他材料的情況相比較，可以產(chǎn)生相當(dāng)柔軟的負(fù)載特性，但因?yàn)樽鴫|部件的變形量大，所以有因上述的剪切力而使肌肉負(fù)擔(dān)增加的問題。
另外，近年，特別是在飛機(jī)中，報(bào)告過發(fā)生了被稱為所謂的經(jīng)濟(jì)艙癥狀群的障礙的事例，即用于防止臀部滑落的大腿部支撐強(qiáng)的座椅構(gòu)造等，被認(rèn)為是由于長時(shí)間處于同一姿勢而引起的血流障礙是一個(gè)原因，在飛機(jī)行業(yè)中，期待著可以減低該經(jīng)濟(jì)艙癥狀群發(fā)病的座席構(gòu)造的提案。
本發(fā)明就是鑒于上述幾點(diǎn)，以提供一種減輕血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)、對防止產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)艙癥狀群等及以這些為起因的障礙有效的坐墊構(gòu)造為課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明者進(jìn)行銳意研究的結(jié)果是，著眼于通過使與肌肉直接或間接接觸的坐墊部件(彈性部件)的負(fù)載特性，與人的肌肉的負(fù)載特性近似，由于該坐墊部件沿肌肉的形狀變形，所以即使不進(jìn)行必要以上的柔軟設(shè)定，也可以抑制肌肉的大的變形，對于防止血流障礙等有效。另外，還著眼于對于骨骼等的突出部位的肌肉，也可減少其變形，對防止局部的血流障礙等有效。另一方面，也著眼于通過將上述那樣的即使是薄型也可以發(fā)揮高緩沖性的三維立體編織物作為坐墊部件(彈性部件)來使用，就可以減小變形量，可以減輕肌肉負(fù)擔(dān)的增加，該肌肉負(fù)擔(dān)是由于在使用柔軟的坐墊部件的情況下的大的變形而產(chǎn)生的剪切力所導(dǎo)致的，且在位移量小的區(qū)域，通過將該負(fù)載特性設(shè)定為比加壓行程更柔軟的負(fù)載特性，可以減小來自坐墊部件的向肌肉輸入的反作用力。
根據(jù)上述的點(diǎn)，本發(fā)明者考慮到作為坐墊部件(彈性部件)之一，使用三維立體編織物，同時(shí)利用該負(fù)載特性的滯后損失，在加壓行程(前進(jìn)行程)中，使其具有與上述的人的肌肉的負(fù)載特性相近似的特性，在回復(fù)行程(返回行程)的位移量達(dá)到所定時(shí)點(diǎn)以后，通過設(shè)定為使其具有更加柔軟的反作用力小的負(fù)載特性，就可以誘發(fā)體動(dòng)。另外，據(jù)此考慮到，在通過坐下動(dòng)作或起立動(dòng)作等接觸坐墊部件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從幾mm到十幾mm左右的負(fù)載的形變(行程)，在與坐墊部件接觸的臀部等中，由于骨骼而突出的小面積的部位接觸時(shí)，由于該負(fù)載的形變(行程)，基本感覺不到反作用力，很快會(huì)適應(yīng)，可以提高使人感到舒服的適合感(易親合)，因此，可以有效地減輕血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)，直至完成本發(fā)明。
另一方面，在減小行程量的基礎(chǔ)上，如果柔軟地設(shè)定到達(dá)負(fù)載上的平衡點(diǎn)的小的負(fù)載區(qū)域以及在小的位移區(qū)域中的負(fù)載特性，作入上述幾mm到十幾mm左右的負(fù)載的形變(行程)，雖然在防止上述那樣的血流障礙等方面有效，但在接觸面積變大，施加所定以上的負(fù)載的情況下，該負(fù)載的形變有觸底的感覺。因此，在本發(fā)明中，為了防止所施加的觸底的感覺，雙層或多層重疊直列配置線性強(qiáng)、彈簧感高的其他的彈性部件，或者也著眼于將這些并列組合配置。
即，權(quán)利要求1所述的本發(fā)明是提供一種坐墊構(gòu)造，包括彈性部件而構(gòu)成，該彈性部件是由通過用連結(jié)紗線將相互分離配置的一對地編織物結(jié)合而形成的三維立體編織物構(gòu)成的，其特征在于，作為該坐墊構(gòu)造的負(fù)載特性，將在加壓行程中的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1-10N/mm的范圍，同時(shí)在回復(fù)行程中，將位移量在20mm以下、最遲回復(fù)到位移量2mm以后的彈簧常數(shù)設(shè)定為低于在上述加壓行程中的彈簧常數(shù)。
權(quán)利要求2所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求1所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，將在上述加壓行程中的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1-5N/mm的范圍。
權(quán)利要求3所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求1或2所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在負(fù)載特性中的加壓行程和回復(fù)行程的滯后損失量在40N以下的范圍。
權(quán)利要求4所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，由上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，其構(gòu)造為，作為通過直徑30mm的壓縮板，單獨(dú)對該三維立體編織物進(jìn)行加壓時(shí)的負(fù)載特性，在回復(fù)行程中的位移量為20mm以下、最遲回復(fù)到位移量1mm以后的彈簧常數(shù)比在上述全體的負(fù)載特性中的加壓行程的彈簧常數(shù)低、反作用力小。
權(quán)利要求5所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求4所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，厚度在5-30mm的范圍。
權(quán)利要求6所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求4或5所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，至少在一面上設(shè)置凹凸部，凹部和凸部的彈性不同。
權(quán)利要求7所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求6所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，為可以利用衰減的構(gòu)造，該衰減是由于上述凸部在鄰接的凹部之間，形成截面略呈拱狀，該截面略呈拱狀的凸部的彎曲方向的彈性和伴隨著在凹部上配置的連結(jié)紗線的滑動(dòng)的摩擦而產(chǎn)生。
權(quán)利要求8所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求4至7中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件的下部，配設(shè)有其他的彈性部件，該其他的彈性部件可以發(fā)揮防止在加壓時(shí)觸底的功能。
權(quán)利要求9所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求8所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件為網(wǎng)狀彈性部件、面狀彈性部件或者是通過金屬彈簧支撐的網(wǎng)狀或者面狀的彈性部件。
權(quán)利要求10所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求8或9所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，相對于由形成為反作用力小的構(gòu)造的三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件隔開所定的間隙配設(shè)。
權(quán)利要求11所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求4至9中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，除了由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件以及發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件之外，還疊層有另外的彈性部件，該另外的彈性部件的面剛性比由形成為反作用力小的構(gòu)造的該三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件高。
權(quán)利要求12所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求11所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在上述另外的彈性部件的上部，疊層有由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件，隔開所定的間隙配設(shè)在上述另外的彈性部件的下部。
權(quán)利要求13所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，適用于包括交通工具用座椅以及家具用椅子的各種座席構(gòu)造，還有寢具用或者乘座用的墊子。
權(quán)利要求14所述的本發(fā)明是提供一種如權(quán)利要求13所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，適用于飛機(jī)的座席構(gòu)造。


圖1是示意地表示有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造的構(gòu)成的圖。
圖2是示意地表示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造的構(gòu)成的圖。
圖3是示意地表示有關(guān)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造的構(gòu)成的圖。
圖4是示意地表示有關(guān)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造的構(gòu)成的圖。
圖5是示意地表示有關(guān)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造的構(gòu)成的圖。
圖6是表示在上述各實(shí)施方式中可使用的三維立體編織物的一例的構(gòu)成的剖視圖。
圖7是表示一方的地編織物的一例的圖。
圖8是表示另一方的地編織物的一例的圖。
圖9是例示連結(jié)紗線的各種配設(shè)方法的圖。
圖10是在上述各實(shí)施方式中，表示具有可作為上述彈性部件使用的凹凸部的三維立體編織物的立體圖。
圖11是圖10所示的三維立體編織物的剖視圖。
圖12是用于說明略拱狀的彈簧要素的作用的圖，該彈簧要素形成在圖10所示的三維立體編織物上。
圖13是用于說明略拱狀的彈簧要素的作用的圖，該彈簧要素形成在圖10所示的三維立體編織物上。
圖14是在上述各實(shí)施方式中，不具有可作為上述彈性部件使用的凹凸部的其他的三維立體編織物，是在試驗(yàn)例1中所使用的立體圖。
圖15是表示有關(guān)試驗(yàn)例1-4的三維立體編織物單獨(dú)的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖16是表示有關(guān)各實(shí)施例的坐墊構(gòu)造的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖17是表示通過直徑30mm的壓縮板，對具有凹凸部的三維立體編織物加壓時(shí)的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖18是表示通過直徑98mm的壓縮板，對具有凹凸部的三維立體編織物加壓時(shí)的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖19是表示通過直徑200mm的壓縮板，對具有凹凸部的三維立體編織物加壓時(shí)的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖20是用于說明適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅坐墊部的作用的圖。
圖21是用于說明適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅坐墊部的作用的圖。
圖22是用于說明適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅背部的作用的圖。
圖23是用于說明適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅背部的作用的圖。
圖24是用于說明適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅的特征的圖。
圖25是表示適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅坐墊部的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖26是表示適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅背部的負(fù)載-位移特性的圖表。
圖27是表示適用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的座椅的振動(dòng)特性的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖所示的實(shí)施方式，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。圖1是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造10的圖。有關(guān)第1實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造10是將2個(gè)彈性部件11、12配置在上下方向而形成的。其中，上部彈性部件11是在三維立體編織物上形成凹凸部而構(gòu)成的。例如，在適用于座席構(gòu)造的座部的情況下，按所定的延伸率，懸架鋪設(shè)在形成該座席構(gòu)造的對向的側(cè)架(無圖示)之間。另外，為使三維立體編織物自身所具有的特性充分地發(fā)揮功能，通過鋪設(shè)時(shí)的厚度方向以及面方向的彈性變形，在負(fù)載特性的加壓行程中的小的負(fù)載區(qū)域中，近似于肌肉的負(fù)載特性，在回復(fù)行程中的小的位移區(qū)域中，為了減小反作用力，不希望施加高的張力鋪設(shè)，希望以延伸率不滿5％來鋪設(shè)。
下部彈性部件12是由普魯瑪福雷克司(日文プルマフレツクス、英文plumaflex)等的網(wǎng)狀彈性部件或面狀彈性部件形成的，在將該坐墊構(gòu)造10適用于上述那樣的例如座席構(gòu)造的情況下，在鋪設(shè)有上部彈性部件11的側(cè)架(無圖示)或者在配設(shè)于其下部的支架部件等上，通過一端卡合的金屬彈簧15，通過使之與該金屬彈簧15的另一端卡合而支撐。通過下部彈性部件12和金屬彈簧15所產(chǎn)生的彈簧特性，與由三維立體編織物所構(gòu)成的上部彈性部件11相比，線性要強(qiáng)，希望通過與上部彈性部件11組合時(shí)的直徑98mm的壓縮板所產(chǎn)生的從35N至100N的彈簧常數(shù)與臀部肌肉的彈簧常數(shù)近似。一方面，上部彈性部件11在20N以下的區(qū)域，在廣大的面積上，相對于加壓的面剛性高，通過直徑30mm-直徑20mm左右的壓縮板，按壓凹部及其兩側(cè)的凸部的裙部附近，進(jìn)行測定時(shí)的部分彈簧常數(shù)，由于具有所謂的由凹凸部構(gòu)成的棱紋這一形狀上的原因，被設(shè)定為小于由下部彈性部件12和金屬彈簧15所產(chǎn)生的彈簧常數(shù)。據(jù)此，在使上述負(fù)載的形變產(chǎn)生，人體的突出部位進(jìn)行接觸時(shí)，容易產(chǎn)生部分的形變(參照圖13)，提高了適合感。
由三維立體編織物構(gòu)成的上部彈性部件11，如后所述，其厚度為5-30mm左右，厚度方向的位移行程量小，同時(shí)因?yàn)樵谛〉奈灰茀^(qū)域中的負(fù)載特性極小，具有基本沒有反作用力的負(fù)載特性，所以若負(fù)荷負(fù)載在所定以上，則產(chǎn)生觸底感。因此，通過具有線性強(qiáng)的彈簧特性的下部彈性部件12和金屬彈簧15，加強(qiáng)了上部彈性部件11的回復(fù)力，通過該彈力，防止在所定以上的負(fù)載區(qū)域產(chǎn)生的觸底感。
另外，也可以通過由具有面剛性的網(wǎng)狀彈性部件或面狀彈性部件構(gòu)成的下部彈性部件單獨(dú)具有上述下部彈性部件12和金屬彈簧15所產(chǎn)生的彈簧特性的構(gòu)造。即，也可以使用由下部彈性部件單獨(dú)具有兼有上述金屬彈簧的彈簧特性和高的面剛性的彈簧特性的物品。當(dāng)然，在這種情況下，相對于側(cè)架，可以直接鋪設(shè)下部彈性部件。
上部彈性部件11和下部彈性部件12也可以配設(shè)為在無負(fù)荷時(shí)接觸，例如在適用于座席構(gòu)造的座部的情況下，希望略有間隔地配置。據(jù)此，上部彈性部件11自身在直至與下部彈性部件12接觸之間，因?yàn)橛兴ǖ男谐塘?，所以由于上部彈性部?1所具有的厚度方向的變形以及面方向的延伸，可以進(jìn)一步提高在小的負(fù)載區(qū)域以及小的位移區(qū)域中的適合感。
圖2是表示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造20的一個(gè)形式的圖。在第2實(shí)施方式中，是作為上部彈性部件21、下部彈性部件22以及在兩者之間配設(shè)的中間彈性部件23的三層構(gòu)造。上部彈性部件21是由形成有凹凸部的三維立體編織物構(gòu)成的，具有與上述第1實(shí)施方式有關(guān)的上部彈性部件11相同的功能。下部彈性部件22是由例如將金屬絲編結(jié)為網(wǎng)狀而形成的普魯瑪福雷克司(日文プルマフレツクス、英文plumaflex)等的網(wǎng)狀彈性部件或三維立體編織物等的面狀彈性部件形成的，通過金屬彈簧25，配設(shè)在例如形成座席構(gòu)造的適當(dāng)?shù)募懿考壬希哂信c上述第1實(shí)施方式有關(guān)的下部彈性部件12相同的功能。
中間彈性部件23是由三維立體編織物形成的，配設(shè)在例如形成座席構(gòu)造的座部的側(cè)架之間，疊層在上部彈性部件21的下部。中間彈性部件23在負(fù)載區(qū)域?yàn)樗ㄒ陨系那闆r下，在如上述那樣的小的負(fù)載區(qū)域中，與為發(fā)揮柔軟的負(fù)載特性而設(shè)置的上部彈性部件21相比，面剛性高，以防止其超過必要的沉降，通過該剛性感，增加在座時(shí)或橫躺時(shí)的穩(wěn)定感，同時(shí)與下部彈性部件22一樣，可以抑制上部彈性部件21的觸底感，另外，還為了減輕由金屬彈簧25或側(cè)架所產(chǎn)生的異物感而設(shè)置。另外，通過將上部彈性部件21和中間彈性部件23的任一個(gè)，希望是兩者配置為各側(cè)部為自由端，在坐下時(shí)等，通過伴隨其輸入負(fù)載的變形，各側(cè)部在圖中，為向上方(法線方向)滾動(dòng)，而在滾動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，由于幾乎沒有發(fā)生向剪切方向的力，所以可以分散輸入負(fù)載，使對落座者的反作用力極小。因此，構(gòu)成中間彈性部件23的三維立體編織物，為能發(fā)揮相關(guān)的功能，或是以高于上部彈性部件21的張力配設(shè)，或是為提高變形容許度(自由度)，減小對人的反作用力，而將其配置為各側(cè)部為滾動(dòng)自由端。另外，采用其自身的厚度方向的負(fù)載特性比上部彈性部件21高的物質(zhì)，或撓曲量大的物質(zhì)等，將其設(shè)置為具有彈性豐富的彈簧感。
另外，中間彈性部件23只要可防止上部彈性部件21超過必要的沉降，具有能發(fā)揮所定的剛性感的彈力即可，并非僅限于三維立體編織物。例如，如圖3所示的第3實(shí)施方式，作為中間彈性部件33，也可以使用形成為所定厚度的氈墊。另外，在圖3所示的第3實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造30中的上部彈性部件31的構(gòu)造，通過金屬彈簧35支撐的下部彈性部件32的構(gòu)造與上述第2實(shí)施方式完全相同。
圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造40的圖。該坐墊構(gòu)造40構(gòu)成為特別適用于作為寢具用等的墊子來使用的情況，將上部彈性部件41、中間彈性部件43以及下部彈性部件42在上下疊層而形成。另外，也如在上述實(shí)施方式中的說明那樣，希望各彈性部件41-43不使各末端部連結(jié)，配設(shè)為自由端，據(jù)此，追求輸入負(fù)載的分散，可以減小對人的反作用力。但是，即使是在通過縫制這些各彈性部件41-43等而連結(jié)的情況下，若將各彈性部件41-43的各末端部，在殘存有可以使變形產(chǎn)生的余量的狀態(tài)下連結(jié)，該變形與以這些作為自由端的情況相同，則通過各彈性部件所具有的彈性，可以產(chǎn)生與上述相同的效果。另外，象這樣，通過或是將各彈性部件的末端部作為自由端，或是殘存可變形的余量(乃至空間)進(jìn)行連結(jié)，追求輸入負(fù)載的分散，減小對人的反作用力的效果，并不僅限于本實(shí)施方式，即使是其他的實(shí)施方式，當(dāng)然也是同樣的。
上部彈性部件41、中間彈性部件43以及下部彈性部件42都是由三維立體編織物構(gòu)成的，在本實(shí)施方式中，不是將各自的負(fù)載特性不同的物質(zhì)相互連結(jié)，而是通過疊層而構(gòu)成的。
上部彈性部件41，與上述第1實(shí)施方式的上部彈性部件11、第2實(shí)施方式的上部彈性部件21以及第3實(shí)施方式的上部彈性部件31同樣，在負(fù)載特性的加壓行程中，與肌肉的負(fù)載特性近似，在回復(fù)行程中的小的位移區(qū)域中，為使在該坐墊構(gòu)造40中具有減小反作用力的功能而配設(shè)。因此，上部彈性部件41被設(shè)定為彈簧常數(shù)低、有柔軟的負(fù)載特性。但是，在圖4中，與圖1-圖3所示的不同，沒有形成凹凸部。在形成凹凸部的情況下，因?yàn)橥共吭卩徑拥陌疾恐g形成為截面略呈拱狀，所以傾斜配設(shè)地編織物之間的連結(jié)紗線，該凸部發(fā)揮形成一個(gè)拱狀彈簧的功能，可以利用其彎曲方向以及水平方向的彈性。因此，在形成有凹凸部的構(gòu)造中，可以容易地設(shè)定柔軟的彈簧常數(shù)，該柔軟的彈簧常數(shù)與人的肌肉的負(fù)載特性近似，即使變形為一定，也具有反作用力減少的負(fù)載的形變特性。
與此相對，在沒有形成凹凸部的情況下，若與形成有凹凸部的情況相比較，則連結(jié)紗線配設(shè)在對向的地編織物之間，并不怎么傾斜，主要是根據(jù)連結(jié)紗線的壓曲強(qiáng)度來決定負(fù)載特性。因此，在不形成凹凸部，賦予象上述第1-第3的實(shí)施方式那樣的柔軟的負(fù)載特性時(shí)，通過或是將連結(jié)紗線設(shè)計(jì)為在編織的時(shí)點(diǎn)，按預(yù)先所定的傾斜配置，或是恰當(dāng)?shù)剡x擇連結(jié)紗線的粗度或長度，就可以作為具有柔軟的彈簧感的三維立體編織物。另外，在通過編織組織，使三維立體編織物成為具有柔軟的彈簧感的構(gòu)造時(shí)，除上述的連結(jié)紗線的粗度或長度之外，也可以通過將在連結(jié)紗線的配設(shè)密度、連結(jié)紗線的長度、地編織物的線圈形狀、地編織物的線圈尺寸、構(gòu)成地編織物的地紗線的材質(zhì)、連結(jié)紗線和地編織物的結(jié)合部分中的緊結(jié)力中的任意一個(gè)要素或者任意2個(gè)以上的要素進(jìn)行組合來進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)然，在形成有凹凸部的三維立體編織物中，通過同樣的要素的調(diào)整，即使凹凸部的幅度等相同，也可以成為具有各種彈簧感的構(gòu)造。
中間彈性部件43與有關(guān)上述第2以及第3實(shí)施方式的中間彈性部件23、33一樣，在負(fù)載區(qū)域?yàn)樗ㄒ陨系那闆r下，防止上部彈性部件41的超過必要的沉降，該上部彈性部件41是為在小的負(fù)載區(qū)域發(fā)揮柔軟的負(fù)載特性而設(shè)置，通過由于該自由端所產(chǎn)生的位移和彈性部件自身所具有的剛性感，增加在落座時(shí)或橫躺時(shí)的穩(wěn)定感，同時(shí)，與下部彈性部件42一同，為控制上部彈性部件41的觸底感而設(shè)置。例如，可以使用形成為具有比上部彈性部件41硬的彈簧感的三維立體編織物。
下部彈性部件42與上述第1-第3實(shí)施方式的下部彈性部件12、22、32一樣，通過彈力，是為了防止觸底感而配設(shè)，與上部彈性部件31相比較，采用具有線性高的彈簧特性的三維立體編織物。
另外，作為在該第4實(shí)施方式中的中間彈性部件43以及下部彈性部件42，不僅限于三維立體編織物，具有上述所定的特性的其他的部件，例如用氈墊、聚氨脂泡沫塑料等代替也可以。
圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造50的圖。該坐墊構(gòu)造50與第4實(shí)施方式相同，是適用于作為寢具用等的墊子來使用的情況下的構(gòu)成，是由三維構(gòu)造的立體編織物構(gòu)成的6個(gè)彈性部件51-56在上下疊層而構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，配置在最上部的第1彈性部件51和配置在最下部的第6彈性部件56，與上述第1實(shí)施方式的上部彈性部件11等相同，是由具有凹凸部的三維立體編織物形成的，在負(fù)載特性的加壓行程中的小的負(fù)載區(qū)域中，與肌肉的負(fù)載特性近似，在回復(fù)行程中的小的位移區(qū)域中，具有用于減小反作用力的功能，被設(shè)定為在廣大的面積中的剛性感高，基于直徑30mm的壓縮板的部分的彈簧常數(shù)低，有柔軟的負(fù)載特性。
配設(shè)在上述第1彈性部件51和第6彈性部件56之間的4層彈性部件之中，在圖5中上數(shù)第2的第2彈性部件52以及上數(shù)第4的第4彈性部件54具有與在上述第2實(shí)施方式中的中間彈性部件23等相當(dāng)?shù)墓δ?，在?fù)載區(qū)域?yàn)樗ㄒ陨系那闆r下，防止第1以及第6彈性部件51、56超過必要的沉降，該第1以及第6彈性部件51、56是為在小的負(fù)載區(qū)域中，發(fā)揮柔軟的負(fù)載特性而設(shè)置的，通過其剛性感，增加在落座時(shí)或橫躺時(shí)的穩(wěn)定感，同時(shí)進(jìn)行負(fù)載分散，為抑制對人的反作用力或觸底感而設(shè)置。
另一方面，第3彈性部件53以及第5彈性部件55具有與由上述第1實(shí)施方式相關(guān)的下部彈性部件12和金屬彈簧15所生成的彈簧特性同樣的彈簧特性，基于直徑98mm的壓縮板的負(fù)載特性，在35N以上100N以下的區(qū)域，與臀部肌肉的負(fù)載特性近似。另外，在第1彈性部件51和第6彈性部件56之間配設(shè)的第2-第5彈性部件52、53、54、55，只要是以任意一個(gè)為主，可以增強(qiáng)剛性感，以其他的任意一個(gè)為主，可以發(fā)揮高彈簧感即可，對其疊層順序或疊層數(shù)沒有限定。另外，在本實(shí)施方式中，為提高負(fù)載分散的功能，也希望與上述第4實(shí)施方式一樣，使末端部為自由端。
接著，參照圖6-圖9，就三維立體編織物100的構(gòu)造進(jìn)行說明，該三維立體編織物100是作為在上述第1實(shí)施方式中的上部彈性部件11，在第2實(shí)施方式中的上部彈性部件21或中間彈性部件23，在第3實(shí)施方式中的上部彈性部件31，在第4實(shí)施方式中的上部彈性部件41、中間彈性部件43或下部彈性部件42，以及在第5實(shí)施方式中的第1-第6彈性部件51-56來使用的。如圖6所示，該三維立體編織物100是由立體三維構(gòu)造構(gòu)成的，該立體三維構(gòu)造具有相互分離配置的一對地編織物110、120，和在該一對地編織物110、120之間往復(fù)，將兩者結(jié)合的多根連結(jié)紗線130。
一方的地編織物110，例如，如圖7所示，是從捻合單纖維而成的絲，通過在縱行方向以及橫行方向的任意一個(gè)方向上也連續(xù)的平的編織物組織(細(xì)眼)而形成的。相對于此，另一方的地編織物120，例如，如圖8所示，從捻合短纖維而成的絲，形成具有蜂窩狀(六角形)的網(wǎng)眼、比一方的地編織物110大的線圈構(gòu)造。當(dāng)然，該編織物組織到底只是一個(gè)例子，也可以采用細(xì)眼組織或蜂窩狀以外的編織物組織。因?yàn)檫B結(jié)紗線130被編入該一對地編織物110、120之間，使一方的地編織物110和另一方的地編織物120保持所定的間隔，所以對成為立體網(wǎng)眼針織品的三維立體編織物100賦予了所定的剛性。
對形成地編織物110、120的地紗線的粗度等沒有加以特別限制，只要能夠使立體編織物具有必要的剛性、同時(shí)編結(jié)作業(yè)在并不困難的范圍內(nèi)選擇。另外，作為地紗線，雖然也可以使用單長絲，但從質(zhì)量風(fēng)格以及表面觸感的柔軟等的觀點(diǎn)出發(fā)，希望使用復(fù)合長絲或跨距絲。
作為連結(jié)紗線130，希望使用單長絲，粗度在167-1100分特范圍內(nèi)的比較適用。在復(fù)合長絲中不能賦予回復(fù)力良好的緩沖性，另外，粗度若低于167分特，則難以得到高剛性，在高于1100分特的情況下，則過硬，還是不能得到適度的彈簧性(緩沖性)。即，作為連結(jié)紗線130，通過采用上述范圍內(nèi)的單長絲，對落座者的負(fù)載，通過構(gòu)成各地編織物110、120的線圈的變形和連結(jié)紗線130的倒伏以及壓曲特性，進(jìn)而對該壓曲特性賦予彈簧特性的鄰接的連結(jié)紗線130的回復(fù)力，就可以支撐，即，可以通過具有回復(fù)力的壓曲特性進(jìn)行支撐，可以成為具有柔軟的彈簧特性，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中的柔軟構(gòu)造。另外，在形成有凹凸部的情況下，如后所述，因?yàn)榭梢孕纬山孛媛詾楣盃畹膹椈梢?，所以可以進(jìn)一步賦予柔軟的彈簧特性。
對于作為地紗線或連結(jié)紗線130的材料，并沒有加以特別限定，例如，可以列舉出聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造絲等的合成纖維或再生纖維、毛、絹、棉等的天然纖維。可以單獨(dú)使用上述材料，也可以將這些任意組合使用。希望的是以聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等為代表的熱可塑性聚酯類纖維，以尼龍6、尼龍66等為代表的聚酰胺類纖維，以聚乙烯、聚丙烯等為代表的聚烯烴類纖維，或者將這些纖維進(jìn)行2種以上的組合。另外，聚酯類纖維在利用性方面優(yōu)異，也很適合。另外，對地紗線或連結(jié)紗線130的絲的形狀也沒有加以限定，圓形截面絲、異形截面絲等均可以。
作為連結(jié)紗線130的配設(shè)方法(絨毛組織)，若在從側(cè)面觀察連結(jié)各地編織物110、120的連結(jié)紗線130的狀態(tài)下表示，則更具體地說，例如可分為如圖9所示的種類。(a)、(b)是將連結(jié)紗線130基本垂直地編入到地編織物110、120之間的直筒型，其中(a)呈8字狀編織為直筒，(b)是單純地編織為直筒。(c)-(e)是在地編織物110、120之間，編織為連結(jié)紗線130在中途交叉的交叉型，其中(c)交叉為8字狀，(d)單純地編織為交叉，(e)是每2根匯合交叉(雙交叉)。另外，如(c)-(e)所示，在使連結(jié)紗線130之間交叉、傾斜配置的情況下，與將連結(jié)紗線130基本垂直地配置在地編織物110、120之間的形態(tài)相比較(參照(a)、(b))，通過各連結(jié)紗線130的壓曲強(qiáng)度，可以一邊保持充足的回復(fù)力，一邊賦予壓縮率大的柔軟的彈簧特性。
在這里，在作為上述第1-第3實(shí)施方式的上部彈性部件11、21、31以及第5實(shí)施方式的第1、第6彈性部件51、56來使用時(shí)，如圖10以及圖11所示，將上述三維立體編織物100加工為具有凹部150以及凸部160的構(gòu)造。即，相對于三維立體編織物100，加工為沿橫行方向，在每個(gè)所定間隔，使分離配置的一對地編織物110、120接近，據(jù)此，形成凹部150，在鄰接的凹部150、150之間形成凸部160。
凹部150在一對地編織物110、120的面中，可以僅從一方側(cè)形成，也可以如圖10以及圖11所示，從兩側(cè)形成。作為使地編織物110、120接近而形成凹部150的手段，除熔敷手段、粘接手段之外，也可以使用通過縫紉機(jī)縫合的縫合手段，進(jìn)一步，使融結(jié)纖維通過地編織物110、120之間，使融結(jié)纖維熔融接合的手段等。其中，希望使用振動(dòng)熔融手段。這是為了可以避免融結(jié)部位的剛體化，同時(shí)接合強(qiáng)度還很強(qiáng)。
象這樣，通過形成凹部150，在該凹部150的形成部位中，配置在該區(qū)域的連結(jié)紗線130產(chǎn)生傾斜或者凹陷，進(jìn)一步，通過凹部150，在鄰接的凸部160的區(qū)域，連結(jié)紗線130發(fā)生移動(dòng)而逐漸偏移，在該區(qū)域，靠近邊的連結(jié)紗線130交織接合。象這樣，交織接合的結(jié)果是該連結(jié)紗線130，其夾住交織部130a的兩側(cè)，相對于成為各自的結(jié)合對象的地編織物110或地編織物120，可以發(fā)揮作為各自獨(dú)立的彈簧要素(變形要素)的功能。因此，如圖12的標(biāo)準(zhǔn)所示，從在某一凹部150中交織的連結(jié)紗線130的交織部130a開始，到在鄰接的凹部150中交織的連結(jié)紗線130的交織部130a為止之間，包括地編織物110和配置在該區(qū)域的連結(jié)紗線130，形成被看作為衰減要素的構(gòu)造，該衰減要素是由于截面略為拱狀的一個(gè)彈簧要素以及絲之間的摩擦而產(chǎn)生的。
因此，具有凹凸部的三維立體編織物，其凹部150和凸部160的彈性率各異，當(dāng)凸部160因負(fù)荷負(fù)載而壓縮變形時(shí)，與在三維立體編織物100上沒有形成凹凸部而使用的情況相比較，連結(jié)紗線130的壓曲強(qiáng)度相對要小，難以表現(xiàn)出壓曲特性，如圖12的假想線所示，包括有交織的連結(jié)紗線130的截面略為拱狀的彈簧要素的彎曲方向的彈性功能相對要大。即，凸部160的彈簧特性若與在除了沒有形成凹凸部的同樣條件下所形成的三維立體編織物相比較，彈簧常數(shù)小，來自微小的負(fù)載區(qū)域的容易變形，難以表現(xiàn)出壓曲特性。因此，形成有凹凸部的三維立體編織物若與沒有形成凹凸部的情況相比較，則滯后損失量的最大值變小，線性提高。但是，在該負(fù)載特性中，通常的三維立體編織物由于在連結(jié)紗線130回復(fù)時(shí)的絲之間的摩擦，或者因?yàn)樵诰哂邪纪共康娜S立體編織物中，絲之間的摩擦作用于上述彎曲彈性上，所以凹部的絲之間的摩擦進(jìn)一步增大，回復(fù)時(shí)，即使負(fù)載為0，由于滯后，回復(fù)運(yùn)動(dòng)也表示為與延遲的粘彈性體類似的特性。其結(jié)果是根據(jù)輸入力，變形的方向等發(fā)生變化，與輸入力對應(yīng)的彈簧要素或衰減要素發(fā)生作用。
另外，在形成有凹凸部的三維立體編織物中，在凹部150中，通過使連結(jié)紗線130交織接合，相對于凹部150的形成線，也賦予其在略垂直交叉方向上伸縮的彈性。因此，在座席構(gòu)造的座椅架等上進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，除在厚度方向產(chǎn)生的，由于截面略為拱狀的彈簧要素所產(chǎn)生的彎曲方向的彈簧性外，通過形成截面略為拱狀的彈簧要素的連結(jié)紗線，還施加有在與其略垂直交叉的面方向上產(chǎn)生的彈性(彈簧性)，為了降低彈簧常數(shù)，進(jìn)一步寄予該伸縮。進(jìn)一步，通過因絲之間的摩擦增大而產(chǎn)生的與粘彈性體相類似的特性，衰減特性也增大。因此，相對于在上述第1-第3實(shí)施方式中所示的各下部彈性部件12、22、32，通過使上部彈性部件11、中間彈性部件23、33各自隔開所定的間隙配設(shè)，由具有凹凸部的三維立體編織物所構(gòu)成的各上部彈性部件11、21、31的橫方向的伸縮有效地發(fā)揮功能，回復(fù)動(dòng)作的延遲特性更顯著地顯現(xiàn)，衰減比也增大。
另外，如圖13所示，由于人體的骨骼而突出的部位(大致相當(dāng)于直徑30mm的壓縮板)在接觸的瞬間，夾住凹部150的兩側(cè)的凸部160變形，在下陷的同時(shí)，向外側(cè)擠出，產(chǎn)生部分的形變。其后，進(jìn)一步在施加負(fù)載的廣大面積上，受到加壓時(shí)，由三維立體編織物全體支撐負(fù)載，通過具有這樣的凹凸部，因?yàn)楸硎玖巳鐖D13所示的變形，所以可以提高在小的位移區(qū)域中的適合感。
上述各實(shí)施方式的上部彈性部件11、21、31、41以及第5實(shí)施方式的第1、第6彈性部件51、56，具有柔軟的彈簧特性，且減小在所定位移量以下的反作用力，在上部彈性部件11、21、31、41等的變形量大的情況下，剪切力在肌肉上動(dòng)作，反而帶來了肌肉負(fù)擔(dān)的增加。因此，各上部彈性部件11、21、31、41等，為使其最大變形量不至很大，希望形成為包括一對底層編織的厚度(在形成有凹凸部的情況下，凸部的厚度)在5-30mm的范圍內(nèi)。
(試驗(yàn)例)對可以作為圖1所示的第1實(shí)施方式的上部彈性部件11，圖2所示的第2實(shí)施方式的上部彈性部件21，圖3所示的第3實(shí)施方式的上部彈性部件31，以及圖4所示的第4實(shí)施方式的上部彈性部件41，圖5所示的第5實(shí)施方式的第1、第6彈性部件51、56來使用的三維立體編織物(試驗(yàn)例1-4)單獨(dú)的負(fù)載特性進(jìn)行了測定。測定是通過以50mm/分的速度，按壓直徑200mm的圓形壓縮板進(jìn)行的。結(jié)果如圖15所示。
另外，試驗(yàn)例1-4的三維立體編織物的制造條件如下。試驗(yàn)例1的三維立體編織物的構(gòu)造為沒有凹凸部，如圖14所示，在隔開一個(gè)或數(shù)個(gè)線圈縱行而形成的棱紋部(帶狀部)200和棱紋部200之間，具有空間部210。在空間部210上，圍繞1個(gè)乃至多個(gè)線圈橫行的范圍，形成連結(jié)部220，交聯(lián)鄰接的棱紋部200。試驗(yàn)例2-試驗(yàn)例4如圖10以及圖11所示，均形成凹凸部。比較例除了通過振動(dòng)熔融沒有形成凹部以外，與試驗(yàn)例4的制造條件相同，壓縮率是13.2％，壓縮彈性率是98.1％。
試驗(yàn)例1
編機(jī)雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)(9針圈數(shù)/2.54cm、針套間距15mm)線圈縱行密度10根/2.54cm線圈橫行密度14根/2.54cm壓實(shí)厚度(一對地編織物的表面間的距離)11.5mm一方的地編織物的地紗線1170分特/96f聚酯BCF復(fù)合長絲(卷曲加工絲)另一方的地編織物的地紗線660分特/192f聚酯BCF復(fù)合長絲(卷曲加工絲)連結(jié)紗線660分特/1f聚酯一方的地編織物的組織2線圈縱行網(wǎng)眼的變化組織另一方的地編織物的組織經(jīng)絨編鏈組織由一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1830分特(一部分為3000分特)由另一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1980分特棱紋部的壓縮率49.5％棱紋部的壓縮彈性率98.8％棱紋部和其他部位的壓縮率的差5.2％棱紋部的幅度6線圈縱行空間部的幅度1線圈縱行試驗(yàn)例2編機(jī)雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)(9針圈數(shù)/2.54cm、針套間距15mm)線圈縱行密度10根/2.54cm線圈橫行密度14根/2.54cm壓實(shí)厚度(一對地編織物的表面間的距離)11.5mm一方的地編織物的地紗線1170分特/96f聚酯BCF復(fù)合長絲(卷曲加工絲)另一方的地編織物的地紗線660分特/192f聚酯BCF復(fù)合長絲(卷曲加工絲)
連結(jié)紗線660分特/1f聚酯一方的地編織物的組織2線圈縱行網(wǎng)眼的變化組織另一方的地編織物的組織經(jīng)絨編鏈組織由一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1830分特(一部分為3000分特)由另一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1980分特凸部的壓縮率57.9％凸部的壓縮彈性率98.8％凸部與凹部的壓縮率的差57.8％凹部的振動(dòng)熔融條件加壓力18.2kgf/m2、振幅1.0mm、時(shí)間1.2sec凸部的幅度5線圈縱行凹部的幅度2線圈縱行試驗(yàn)例3編機(jī)雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)(9針圈數(shù)/2.54cm、針套間距15mm)線圈縱行密度9.8根/2.54cm線圈橫行密度12.8根/2.54cm壓實(shí)厚度(一對地編織物的表面間的距離)12.05mm一方的地編織物的地紗線1170分特/384f另一方的地編織物的地紗線560分特/70f連結(jié)紗線560分特/1f一方的地編織物的組織1重復(fù)2線圈縱行的網(wǎng)眼另一方的地編織物的組織經(jīng)絨編鏈組織由一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1730分特由另一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1120分特凸部的壓縮率89.1％凸部的壓縮彈性率100％
凸部與凹部的壓縮率的差89.0％凹部的振動(dòng)熔融條件加壓力21.7kgf/m2、振幅1.0mm、時(shí)間1.0sec凸部的幅度6線圈縱行凹部的幅度2線圈縱行試驗(yàn)例4編機(jī)雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)(9針圈數(shù)/2.54cm、針套間距15mm)線圈縱行密度9根/2.54cm線圈橫行密度13.5根/2.54cm壓實(shí)厚度(一對地編織物的表面間的距離)11.5mm一方的地編織物的地紗線1170分特/96f另一方的地編織物的地紗線660分特/192f連結(jié)紗線660分特/1f一方的地編織物的組織凸部為1重復(fù)4線圈縱行網(wǎng)眼，凹部為W經(jīng)編緞紋組織變形另一方的地編織物的組織經(jīng)絨編鏈組織由一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度2050分特(一部分為3220分特)由另一方的地編織物的地紗線和連結(jié)紗線所形成的針眼的合計(jì)粗度1540分特凸部的壓縮率20.0％凸部的壓縮彈性率94.3％凸部與凹部310的壓縮率的差6.8％凹部的振動(dòng)熔融條件加壓力18.2kgf/m2、振幅1.0mm、時(shí)間1.2sec凸部的幅度9線圈縱行凹部的幅度3線圈縱行另外，壓縮率以及壓縮彈性率是通過基于JASO規(guī)格M404-84[壓縮率以及壓縮彈性率]的試驗(yàn)方法而測定的。具體為，在切割為50mm×50mm的3片試驗(yàn)材料上，分別測定在厚度方向以最初負(fù)載3.5g/cm2(0.343kPa)加壓30秒時(shí)的厚度，接著，在200g/cm2(19.6kPa)壓力的基礎(chǔ)上，測定放置10分鐘后的厚度。然后，除去負(fù)載，放置10分鐘后，測量再次以3.5g/cm2(0.343kPa)加壓30秒時(shí)的厚度。這樣，通過下式可以算出壓縮率以及壓縮彈性率，分別用3片的平均值來表示。
式1壓縮率(％)＝{(t0-t1)/t0}×100式2壓縮彈性率(％)＝{(t’0-t1)/(t0-t1)}×100在這里，t0是以3.5g/cm2(0.343kPa)加壓時(shí)的厚度(mm)，t1是以200g/cm2(19.6kPa)加壓時(shí)的厚度(mm)，t’0是再次以3.5g/cm2(0.343kPa)加壓時(shí)的厚度(mm)。
從圖15中即可明確，若觀察在前進(jìn)行程(加壓行程)中的負(fù)載特性，該前進(jìn)行程為直至在直徑200mm的壓縮板中的初期負(fù)載范圍200N(約20kg)的行程，則壓縮率低，與壓縮彈性率高的比較例相比，各試驗(yàn)例一方的彈簧常數(shù)低。另外，若與是否形成凹凸部這一點(diǎn)相異的試驗(yàn)例1和試驗(yàn)例2相比較，則形成有凹凸部的試驗(yàn)例2的一方的彈簧常數(shù)低，顯現(xiàn)出柔軟的負(fù)載特性。這是由于主要利用了因截面略為拱狀的彈簧要素所產(chǎn)生的彎曲方向的彈簧性，與因壓曲特性和緊結(jié)力而產(chǎn)生的摩擦系數(shù)高的通常的三維立體編織物相比較，滯后損失小，線性高。
這樣，在回歸行程(回復(fù)行程)中，均是由于滯后損失，而比加壓行程的彈簧常數(shù)低，在比較例的情況下，即使在回復(fù)行程中的位移量為2-1mm的范圍內(nèi)，彈簧常數(shù)也是約40N/mm，反作用力依然存在至位移量到達(dá)0mm附近。對此，在試驗(yàn)例1-4的情況下，在回復(fù)行程中，最遲在到達(dá)位移量1mm以后，該彈簧常數(shù)與在后述的各實(shí)施方式的坐墊構(gòu)造全體中的加壓行程的彈簧常數(shù)相比要更低，為反作用力極小，幾乎為0的構(gòu)造。該負(fù)載特性是以50mm/分的速度，通過直徑200mm的壓縮板按壓測定的，作為三維立體編織物單獨(dú)的負(fù)載特性，如上述那樣，由于要追求使其具有通過部分的變形，來提高在小的位移區(qū)域中的適合感的功能，所以希望在以50mm/分的速度，用直徑30mm的加壓板按壓時(shí)，能發(fā)揮其彈簧常數(shù)在上述的回復(fù)行程中的位移量在20mm以下，最遲在達(dá)到1mm以后，大致為0的特性(參照圖13)。
(實(shí)施例1-5)就有關(guān)圖1所示的第1實(shí)施方式(實(shí)施例1)，圖2所示的第2實(shí)施方式(實(shí)施例2)，圖3所示的第3實(shí)施方式(實(shí)施例3)，圖4所示的第4實(shí)施方式(實(shí)施例4)，圖5所示的第5實(shí)施方式(實(shí)施例5)的坐墊構(gòu)造全體，測定了其負(fù)載特性。另外，作為在實(shí)施例1-3中的上部彈性部件11、21、31以及在實(shí)施例5中的第1、第6彈性部件51、56而使用的三維立體編織物，是在上述試驗(yàn)例2中采用的物質(zhì)，為使凸部的長度方向沿側(cè)架之間的間隙方向，而以0％延伸率鋪設(shè)。在實(shí)施例4中，將在上述試驗(yàn)例1中采用的物質(zhì)作為上部彈性部件41而使用。測定是通過以50mm/分的速度，將直徑98mm的圓形壓縮板從三維立體編織物的表面按壓到100N(約10kg)而進(jìn)行的。結(jié)果如圖16所示。另外，對人的臀部的肌肉，也是通過直徑98mm的圓形的壓縮板進(jìn)行同樣的壓縮，測定其負(fù)載特性，表示在同圖上。
另外，實(shí)施例1-實(shí)施例3的各下部彈性部件12、22、32，任一個(gè)都是分別用左右各4根的金屬彈簧支撐相同的普魯瑪福雷克司(プルマフレツクス)而鋪設(shè)的。所使用的金屬彈簧是線材徑2.6mm，線圈長54.6mm，線圈平均徑16.1mm，總?cè)?shù)20，彈簧常數(shù)0.55N/mm的螺旋彈簧。
如圖16即可明確，在負(fù)載特性的前進(jìn)行程(加壓行程)中的彈簧常數(shù)都在0.1-10N/mm的范圍內(nèi)，同時(shí)，滯后損失量在10-20N的范圍內(nèi)，特別是在作為負(fù)載上的平衡點(diǎn)以上的區(qū)域的35-100N的范圍內(nèi)，是近似于肌肉的彈簧特性的低的彈簧常數(shù)。另外，所希望的彈簧常數(shù)是在與肌肉的彈簧常數(shù)更近似的0.1-5N的范圍內(nèi)。另外，更希望滯后損失量作為在用上述那樣的直徑98mm的壓縮板加壓測定時(shí)的特性，在10-20N的范圍內(nèi)，在40N以下的范圍內(nèi)也可以。
另一方面，在負(fù)載特性的回歸行程(回復(fù)行程)中，在實(shí)施例1、實(shí)施例2以及實(shí)施例4中，若達(dá)到無位移量，完全回復(fù)前的約3-5mm，則其以后的彈簧常數(shù)低于肌肉的彈簧常數(shù)，幾乎為0，另外，在實(shí)施例3以及實(shí)施例5中，若達(dá)到無位移量，完全回復(fù)前的約15-18mm，則其以后的彈簧常數(shù)幾乎為0。即，在上述試驗(yàn)例2的三維立體編織物單獨(dú)的負(fù)載特性中，在達(dá)到約2mm的瞬間，彈簧常數(shù)達(dá)到0附近，通過成為如實(shí)施例那樣的疊層的坐墊構(gòu)造，就可知道彈簧常數(shù)達(dá)到0附近的范圍擴(kuò)大了。
由于這些，相對于三維立體編織物，通過層狀配置防止觸底的其他的彈性部件，根據(jù)情況下，通過層狀配設(shè)面剛性高、可以防止金屬彈簧或者普魯瑪福雷克司(プルマフレツクス)等的異物感的另外的彈性部件，在所定的位移量以下，即若考慮到上述實(shí)施例的數(shù)據(jù)，則位移量在20mm以下，最遲在達(dá)到2mm時(shí)，例如若是實(shí)施例3，在位移量達(dá)到約15mm以下以后，就可以明白具有不使落座者感覺到反作用力的彈簧特性。據(jù)此，在位移量從幾mm到十幾mm左右時(shí)，在加壓時(shí)，由于與肌肉近似的0.1-10N/mm以下的彈簧常數(shù)，因小的負(fù)載而彎曲，另一方面，因?yàn)楫a(chǎn)生基本沒有輸入反作用力的負(fù)載的形變，所以各實(shí)施例的坐墊構(gòu)造，在與由于人體的骨骼而突出的部位接觸的情況下，在小的接觸面積上，僅給落座者以輕微的接觸感，沒有使血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)產(chǎn)生那樣的反作用力，可以給予具有安心感的落座感。
(實(shí)施例6)將具有如圖10以及圖11所示的凹凸部的三維立體編織物(實(shí)施例6)載置在平板上，改變加壓板的尺寸(直徑)，測定負(fù)載特性。結(jié)果如圖17-圖19所示。圖17是使用直徑30mm的加壓板，加壓至100N的情況，圖18是使用直徑98mm的加壓板，加壓至100N的情況，圖19是使用直徑200mm的加壓板，加壓至1000N的情況。另外，所有的加壓板的速度都是50mm/分。另外，所有的情況也都除去了通過振動(dòng)熔融而沒有形成凹凸部，對在與實(shí)施例6完全相同的條件下制作的沒有凹凸部構(gòu)造的三維立體編織物(比較例)，也進(jìn)行了同樣的測定。
首先，從圖17中即可明確，以直徑30mm加壓時(shí)，實(shí)施例6與比較例相比，相對于位移量的負(fù)載值全體低下，在回復(fù)行程中的彈簧常數(shù)達(dá)到大致為0的位移量增加。因此，容易部分地位移，突出的部位接觸時(shí)，就可明白反作用力減小。如圖1 8所示，在用直徑98mm(相當(dāng)于人的單側(cè)臀部的尺寸)加壓時(shí)，同樣，與比較例相比，相對于全體的位移量的負(fù)載值低下，在加壓行程、回復(fù)行程中彈簧常數(shù)都低，在與比較例相比的情況下，就可明白反作用力小。但是，還可明白與用圖17的直徑30mm加壓的情況相比，線性增加，加壓面積擴(kuò)大的部分，面剛性增高。在用圖19的直徑200mm的加壓板加壓的情況下，同樣與比較例相比，線性增高，面剛性增高。
從上述情況來看，通過具有如實(shí)施例6那樣的凹凸部的構(gòu)造，在小的接觸面積中，僅給予落座者輕微接觸的感覺，不會(huì)產(chǎn)生使血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)發(fā)生的反作用力，在大的接觸面積中，可以發(fā)揮充足的面剛性，一邊吸收落座者的體型差，一邊賦予具有安心感的落座感，這一點(diǎn)可以說從該試驗(yàn)結(jié)果即可明確。
在這里，在將本發(fā)明的坐墊構(gòu)造適用于座席座椅的情況下，在與臀部接觸的位置，即座椅坐墊部，若與由于骨骼而突出的部位接觸，則如圖20所示，由于部分地彎曲，可以使負(fù)載的形變產(chǎn)生，另一方面，如圖21所示，在進(jìn)一步施加負(fù)載的情況下，希望是可以用大面積支撐來自輸入形狀(臀部形狀)的尺寸的負(fù)載的構(gòu)造。這是因?yàn)閷τ谕尾?，在其形狀或尺寸上基本沒有體格差異，在所定以上的負(fù)載的情況下，可充分發(fā)揮彈簧性的功能，用以提高振動(dòng)吸收性能。因此，在座椅坐墊部中，如上述各實(shí)施例那樣，相對于具有凹凸部的三維立體編織物那樣的反作用力小的彈性部件，希望使用或是配置具有彈簧性的其他的彈性部件(普魯瑪福雷克司(プルマフレツクス)或金屬彈簧等)，或是根據(jù)需要，配置面剛性高的另外的彈性部件。
另一方面，在座椅靠背部，由于骨骼構(gòu)造而產(chǎn)生的體格差與臀部相比，顯著地顯現(xiàn)，骨骼突出的位置與臀部相比，差異也大。因此，希望用于形成坐椅靠背部的坐墊構(gòu)造，其重點(diǎn)在于可以吸收體格差的功能。從這點(diǎn)出發(fā)，在原有的使用聚氨脂泡沫塑料的坐墊構(gòu)造中，如圖22(b)的假想線所示，以座椅靠背部的略中央部為中心，因?yàn)槿w向后方彎曲，將兩側(cè)向略中央部拉拽，所以在吸收體格差的功能這一點(diǎn)上并不充分。對此，當(dāng)使用在上述各實(shí)施方式中所說明的三維立體編織物，且以不到5％的延伸率鋪設(shè)的情況下，如圖23所示，可以在小的負(fù)載區(qū)域以及位移區(qū)域中產(chǎn)生部分負(fù)載的形變，同時(shí)，如圖22(a)所示，即使進(jìn)一步施加負(fù)載，也追隨骨骼構(gòu)造，容易吸收體格差，而且通過絲之間的摩擦所產(chǎn)生的衰減特性，來一邊適應(yīng)身體，一邊成為變形的構(gòu)造。因此，在構(gòu)成座椅靠背部的坐墊構(gòu)造中，作為彈性部件，希望為例如在上述實(shí)施方式中所說明的僅鋪設(shè)有具有凹凸部的三維立體編織物的構(gòu)造，不配置其他的彈性部件的構(gòu)造。
據(jù)此，如圖24(a)、(b)所示，在座椅坐墊部中，可以主要形成重視彈簧要素的坐墊構(gòu)造，同時(shí)在座椅靠背部，可以形成主要重視衰減要素的坐墊構(gòu)造。因此，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，通過對坐墊構(gòu)造的組合的選擇，可以簡易且低成本地實(shí)現(xiàn)具有這樣理想功能的座席座椅構(gòu)造。
根據(jù)圖24(a)、(b)，在座椅坐墊部中，通過左右共8根金屬彈簧(螺旋彈簧)支撐普魯瑪福雷克司(プルマフレツクス)，在其上面，采用配設(shè)具有凹凸部的三維立體編織物的本發(fā)明的坐墊構(gòu)造(參照圖1)，在座椅靠背部，制造僅將具有凹凸部的三維立體編織物作為本發(fā)明的坐墊構(gòu)造而采用的汽車用座椅，測定各自的負(fù)載特性。另外，三維立體編織物以0％的延伸率支撐在座椅架上。
圖25表示在座椅坐墊部所采用的坐墊構(gòu)造的負(fù)載特性，其中，虛線表示將金屬彈簧和普魯瑪福雷克司(プルマフレツクス)二者結(jié)合的負(fù)載特性，細(xì)實(shí)線表示堆疊三維立體編織物的坐墊構(gòu)造全體的負(fù)載特性，粗實(shí)線表示坐墊構(gòu)造全體的彈簧常數(shù)(k)。從該圖即可明確，因?yàn)閷⒔饘購椈梢约捌蒸敩敻＠卓怂?プルマフレツクス)疊層配設(shè)，從而知道賦予三維立體編織物的線性高，彈簧特性大。另外，在回復(fù)行程中的約8-10mm以后，彈簧常數(shù)大致為0，在小的位移區(qū)域，產(chǎn)生負(fù)載的形變。
圖26表示在座椅靠背部所采用的坐墊構(gòu)造，即，僅由具有凹凸部的三維立體編織物構(gòu)成的坐墊構(gòu)造的負(fù)載特性。另外，粗實(shí)線是臀部的負(fù)載特性。從該結(jié)果即可明確，在座椅靠背部采用的坐墊構(gòu)造中，與座椅坐墊部相比，顯現(xiàn)出滯后損失增大，衰減要素增大。另外，可以明確該坐墊構(gòu)造的負(fù)載特性與臀部的負(fù)載特性大致相似，具有與肌肉的負(fù)載特性近似的特性。另外，在回復(fù)行程中的位移量約20mm以后，彈簧常數(shù)大致為0。
這樣，JM96(坐墊分擔(dān)負(fù)載85kg)的人落座于上述座椅，將加振裝置的平臺(tái)設(shè)置在座椅坐墊部的下部，測定相對于頻率的加速度傳輸率(G/G)，結(jié)果在圖27中如虛線所示。為了比較，將使用聚酯泡沫塑料的座椅的振動(dòng)特性用細(xì)實(shí)線表示，將使用沒有凹凸部的通常的三維立體編織物的座椅(但是，除沒有凹凸部外，其他條件與本發(fā)明的座椅相同)的振動(dòng)特性用粗實(shí)線表示。
加速度傳輸率(G/G)若超過2.0，則對乘坐舒適感有不良影響，這一點(diǎn)在任何情況下，都抑制較低的振動(dòng)傳輸率。但是，若與使用聚酯泡沫塑料的座椅相比較，則使用了三維立體編織物的座椅，均振動(dòng)傳輸率稍低，顯示出較好的特性。
另外，已知對乘坐舒適感帶來很大影響的是，由于振動(dòng)，骨骼自身搖動(dòng)，為2Hz以下和5Hz的搖動(dòng)。因此，共振峰要避開該范圍，另外，希望降低與內(nèi)臟共振的6-8Hz的加速度傳輸率。這一點(diǎn)，在使用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的情況下，是將共振峰設(shè)定在2Hz到5Hz之間，同時(shí)設(shè)定在低于使用其他的2個(gè)坐墊構(gòu)造的物質(zhì)的頻率。因此，與6-8Hz的內(nèi)臟共振范圍內(nèi)的加速度傳輸率明顯地低于使用其他的2個(gè)坐墊構(gòu)造的物質(zhì)，在使用本發(fā)明的坐墊構(gòu)造的情況下，就可以明白，在吸收振動(dòng)性能這一點(diǎn)上，也非常優(yōu)異。
本發(fā)明的坐墊構(gòu)造具有如下構(gòu)造，包括彈性部件，該彈性部件是由通過用連結(jié)紗線將相互分離配置的一對地編織物結(jié)合而形成的三維立體編織物構(gòu)成的，將在加壓行程中的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1-10N/mm的范圍，同時(shí)在回復(fù)行程中，將彈簧常數(shù)設(shè)定為低于在上述加壓行程中的彈簧常數(shù)，該彈簧常數(shù)為位移量在20mm以下，至少最遲回復(fù)到位移量2mm以后。其結(jié)果為，通過落座動(dòng)作或起立動(dòng)作等，與坐墊部件接觸時(shí)，使從幾mm到十幾mm左右的負(fù)載的形變(行程)產(chǎn)生，據(jù)此，可以提高使人感到舒適的適合感(容易適應(yīng))，可以有效地減輕血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)。因此，特別是在將本發(fā)明的坐墊構(gòu)造應(yīng)用于飛機(jī)座席構(gòu)造的情況下，對于防止被稱為經(jīng)濟(jì)艙癥狀群的以血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)為起因的障礙的發(fā)生有效。
權(quán)利要求
1.一種坐墊構(gòu)造，包括彈性部件而構(gòu)成，該彈性部件是由通過用連結(jié)紗線將相互分離配置的一對地編織物結(jié)合而形成的三維立體編織物構(gòu)成的，其特征在于，作為該坐墊構(gòu)造的負(fù)載特性，將在加壓行程中的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1-10N/mm的范圍，同時(shí)在回復(fù)行程中，將位移量在20mm以下、最遲回復(fù)到位移量2mm以后的彈簧常數(shù)設(shè)定為低于在上述加壓行程中的彈簧常數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，將在上述加壓行程中的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1-5N/mm的范圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在負(fù)載特性中的加壓行程和回復(fù)行程的滯后損失量在40N以下的范圍。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，由上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，其構(gòu)造為，作為通過直徑30mm的壓縮板，單獨(dú)對該三維立體編織物進(jìn)行加壓時(shí)的負(fù)載特性，在回復(fù)行程中的位移量為20mm以下、最遲回復(fù)到位移量1mm以后的彈簧常數(shù)比在上述全體的負(fù)載特性中的加壓行程的彈簧常數(shù)低、反作用力小。
5.如權(quán)利要求4所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，厚度在5-30mm的范圍。
6.如權(quán)利要求4或5所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，至少在一面上設(shè)置凹凸部，凹部和凸部的彈性不同。
7.如權(quán)利要求6所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物，為可以利用衰減的構(gòu)造，該衰減是由于上述凸部在鄰接的凹部之間形成截面略呈拱狀，該截面略呈拱狀的凸部的彎曲方向的彈性和伴隨著在凹部上配置的連結(jié)紗線的滑動(dòng)的摩擦而產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求4至7中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件的下部，配設(shè)有其他的彈性部件，該其他的彈性部件可以發(fā)揮防止在加壓時(shí)觸底的功能。
9.如權(quán)利要求8所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件為網(wǎng)狀彈性部件、面狀彈性部件或者是通過金屬彈簧支撐的網(wǎng)狀或者面狀的彈性部件。
10.如權(quán)利要求8或9所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，相對于由形成為反作用力小的構(gòu)造的三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件隔開所定的間隙配設(shè)。
11.如權(quán)利要求4至9中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，除了由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件以及發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件之外，還疊層有另外的彈性部件，該另外的彈性部件的面剛性比由形成為反作用力小的構(gòu)造的該三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件高。
12.如權(quán)利要求11所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，在上述另外的彈性部件的上部，疊層有由形成為反作用力小的構(gòu)造的上述三維立體編織物所構(gòu)成的彈性部件，發(fā)揮防止觸底功能的上述其他的彈性部件，隔開所定的間隙配設(shè)在上述另外的彈性部件的下部。
13.如權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，適用于包括交通工具用座椅以及家具用椅子的各種座席構(gòu)造、或?qū)嬀哂没蛘叱俗玫膲|子。
14.如權(quán)利要求13所述的坐墊構(gòu)造，其特征在于，適用于飛機(jī)的座席構(gòu)造。
全文摘要
提供一種減輕血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)、對防止產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)艙癥狀群等及以這些為起因的障礙的發(fā)生的有效的坐墊構(gòu)造。其構(gòu)造為，包括上部彈性部件(11)，該上部彈性部件(11)是由通過用連結(jié)紗線將相互分離配置的一對地編織物結(jié)合而形成的三維立體編織物構(gòu)成的，在加壓行程中，初期負(fù)載范圍的彈簧常數(shù)設(shè)定在0.1－20N/mm的范圍，同時(shí)在回復(fù)行程中，將位移量在20mm以下、最遲回復(fù)到位移量2mm以后的彈簧常數(shù)設(shè)定為低于在上述加壓行程中的初期負(fù)載范圍的彈簧常數(shù)。其結(jié)果是，在通過坐下動(dòng)作或起立動(dòng)作等接觸坐墊部件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從幾mm到十幾mm左右的形變(行程)，據(jù)此，可以提高使人感到舒服的適合感(易親合)，可以有效地減輕血流障礙或肌肉負(fù)擔(dān)。
文檔編號A47C27/12GK1511005SQ02809908
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者上野義雪, 則, 藤田悅則, 司, 川崎誠司, 小倉由美, 美, 穗, 菊水美穗 申請人:株式會(huì)社三角工具加工