IPC分类号：
A47C27/00 | B29C64/10
国民经济行业分类号：
C2190 | C2049 | C2043 | C2042
代理机构：
北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)
摘要：
提供了一种填充体制造方法，所述填充体用于座缓冲材料，所述座缓冲材料包括座主体(7)和填充体(8)，利用所述填充体(8)填充形成在所述座主体(7)中的孔部(74)，并且所述填充体(8)的至少一部分粘接到所述座主体(7)，其中，所述填充体(8)包括由可挠性树脂或橡胶构成的多孔结构体(1S)，所述填充体制造方法包括使用3D打印机使所述填充体(8)成形的成形步骤。
技术问题语段：
传统上，通过化学反应在模具成形中制造具有缓冲特性的多孔结构体，例如聚氨酯泡沫。现有技术需要进一步阅读专利文本，以便深入理解技术问题。
技术功效语段：
本专利提供了一种制造填充体的方法，可以容易地获得特性易于调节的填充体，以及一种制造乘员座缓冲构件的方法，可以容易地实现各种要求特性的乘员座缓冲构件。同时，本专利还提供了一种特性可以被容易地调节的填充体。
权利要求：
1.一种填充体制造方法，其用于制造填充体，所述填充体填充形成在乘员座缓冲构件中的座主体处的孔部，所述乘员座缓冲构件包括所述座主体和所述填充体，
所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
所述填充体制造方法包括通过使用3D打印机使所述填充体成形的成形步骤。
2.根据权利要求1所述的填充体制造方法，其特征在于，所述多孔结构体包括：
骨架部，其区划出多个气泡孔；以及
表皮部，其形成在所述骨架部的外侧的至少一部分处并与所述骨架部形成为一体以阻塞所述多个气泡孔中的至少一些气泡孔，所述表皮部的外侧的至少一部分是表面。
3.根据权利要求2所述的填充体制造方法，其特征在于，所述表皮部的所述表面的至少一部分是曲面。
4.根据权利要求2或3所述的填充体制造方法，其特征在于，
所述填充体包括第一部分以及与所述第一部分形成为一体的第二部分，并且
当就座者坐在所述乘员座缓冲构件上时，所述第二部分在与就座方向相交的方向上突出超过所述第一部分。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的填充体制造方法，其特征在于，所述填充体布置在所述乘员座缓冲构件的面对就座者的部分处。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的填充体制造方法，其特征在于，所述填充体的体积相对于所述乘员座缓冲构件的体积的比率为10％至70％。
7.一种乘员座缓冲构件制造方法，其用于制造乘员座缓冲构件，所述乘员座缓冲构件包括座主体和填充形成在所述座主体处的孔部的填充体，
所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
所述乘员座缓冲构件制造方法包括：
通过使用3D打印机使所述填充体成形的成形步骤；和
利用在所述成形步骤中获得的所述填充体填充形成在所述座主体处的孔部的填充步骤。
8.一种填充体，其填充形成在座主体处的孔部，并且所述填充体的至少一部分结合到包括所述座主体和所述填充体的乘员座缓冲构件中的所述座主体，
所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
通过使用3D打印机使所述填充体成形。
技术领域：
[0001]本公开涉及填充体制造方法、乘员座缓冲构件制造方法以及填充体。
[0002]本申请基于并要求2018年12月3日在日本提交的日本专利申请特愿2018-226825号的优先权；其全部内容通过引用合并于此。
背景技术：
[0003]传统上，已经通过在例如模具成形中的化学反应经由发泡过程制造了具有缓冲特性的多孔结构体(例如，聚氨酯泡沫)(例如，专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2016-44292号公报
发明内容：
[0007]发明要解决的问题
[0008]然而，当如上所述通过化学反应经由发泡过程来制造多孔结构体时，难以容易地根据需要全体或部分地调节该多孔结构体的各种特性。因此，当将多孔结构体用作乘员座缓冲构件的填充体时，难以容易地根据需要调节填充体的特性。
[0009]本公开旨在提供能够容易地获得特性易于调节的填充体的填充体制造方法、能够获得可以容易地实现各种要求特性的乘员座缓冲构件的乘员座缓冲构件制造方法以及特性可以被容易地调节的填充体。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本公开的填充体制造方法是
[0012]制造填充体的填充体制造方法，所述填充体填充形成在乘员座缓冲构件中的座主体处的孔部，所述乘员座缓冲构件包括所述座主体和所述填充体，
[0013]所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
[0014]所述填充体制造方法包括通过使用3D打印机使所述填充体成形的成形步骤。
[0015]本公开的乘员座缓冲构件制造方法是
[0016]制造乘员座缓冲构件的方法，所述乘员座缓冲构件包括座主体和填充形成在所述座主体处的孔部的填充体，
[0017]所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
[0018]所述乘员座缓冲构件制造方法包括：
[0019]通过使用3D打印机使所述填充体成形的成形步骤；和
[0020]利用在所述成形步骤中获得的所述填充体填充形成在所述座主体处的孔部的填充步骤。
[0021]优选地，本公开的填充体是
[0022]如下的填充体：其填充形成在座主体处的孔部，并且所述填充体的至少一部分结合到包括所述座主体和所述填充体的乘员座缓冲构件中的所述座主体，
[0023]所述填充体是由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体，
[0024]通过使用3D打印机使所述填充体成形。
[0025]发明的效果
[0026]根据本公开，可以提供能够容易地获得特性易于调节的填充体的填充体制造方法、能够获得可以容易地实现各种要求特性的乘员座缓冲构件的乘员座缓冲构件制造方法以及特性可以被容易地调节的填充体。
具体实施方式：
[0056]下面将参照附图示例性地说明根据本公开的填充体制造方法、乘员座缓冲构件制造方法以及填充体的实施方式。
[0057]附图中的任何共用构成要素都将由相同的附图标记表示。
[0058]在图1至图11以及图13至图15中，示出了固定到多孔结构体的XYZ正交坐标系的取向，以帮助理解多孔结构体的取向。
[0059]首先，下面将参考图1至图12说明根据本公开的实施方式的多孔结构体。
[0060]图1是根据本实施方式的多孔结构体1的外观立体图。在图2至图5中，分别以不同角度观察了图1中示出的多孔结构体1中被切成长方体的部分。在图2中，以平面图示出了多孔结构体1的该部分的一个表面，换言之，在图3至图5中的箭头C方向(-X方向)上观察多孔结构体1的该部分。在图3中，以平面图示出了多孔结构体1的该部分的在图2中的右侧的表面，换言之，在图2、图4和图5中的箭头A方向(-Y方向)上观察多孔结构体1的该部分。在图4中，从斜上方观察多孔结构体1的该部分的与图2中相同的表面，换言之，在图2、图3和图5中的箭头D方向上观察多孔结构体1的该部分。在图5中，从斜上方观察多孔结构体1的该部分的位于图2和图4中的表面的相反侧的表面，换言之，在图3和图4中的箭头B方向上观察多孔结构体1的该部分。
[0061]本实施方式的多孔结构体1通过3D打印机成形。由于多孔结构体是通过使用3D打印机制造的，因此与传统情况下多孔结构体通过化学反应经历发泡过程的情况相比，可以容易地制造该多孔结构体，并且可以获得期望的构造。另外，由于3D打印机技术今后的进步，所以期望将来可以在更短的时间内以低成本实现通过3D打印机的制造。
[0062]在图1所示的示例中，多孔结构体1的立体形状为长方体。然而，多孔结构体1的立体形状不限于长方体，而是可以是诸如球体等的任意形状。
[0063]多孔结构体1由可挠性树脂或橡胶制成。多孔结构体1包括：骨架部2，其作为多孔结构体1的骨架；大量的气泡(cell)孔C，其由骨架部2区划出；表皮部6，其形成在骨架部2的外侧的至少一部分以阻塞多个气泡孔中的至少一些气泡孔并与骨架部2形成为一体，并且表皮部6的外侧的至少一部分为表面。
[0064]骨架部2基本上存在于整个多孔结构体1中并且由可挠性树脂或橡胶制成。在本示例中，多孔结构体1的除了骨架部2和表皮部6之外的部分是空隙。
[0065]“可挠性树脂”是能够在被施加外力时变形的树脂，并且优选是例如弹性体树脂，更优选地是聚氨酯，进一步优选地是软聚氨酯。橡胶是例如天然橡胶或合成橡胶。由可挠性树脂或橡胶制成的多孔结构体1可以根据外力的施加和消除而进行压缩和恢复变形，并且可以具有缓冲特性。
[0066]注意，为了易于通过3D打印机进行制造，多孔结构体1更优选地由可挠性树脂制成而不是由橡胶制成。
[0067]注意，当通过使用3D打印机制造多孔结构体1时，可以将以光固化性聚氨酯(特别是紫外线固化性聚氨酯)为原料的树脂用作多孔结构体1的材料。对于光固化性聚氨酯(特别是紫外线固化性聚氨酯)，可以使用聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯甲基丙烯酸酯作为原料。例如，在US4337130中公开了这种树脂。
[0068]本实施方式的多孔结构体1的骨架部2具有多个立方体形状的单元部U在X、Y、Z各方向上连成一体的构造。多孔结构体1的骨架部2的在图2至图5中所示的一部分由18个单元部U(通过在Z方向上排列三个单元部、在Y方向上排列三个单元部以及在X方向上排列两个单元部构成)制成。在本示例中，多孔结构体1中包括的每个单元部U的构造、尺寸和取向是相同的。为了方便起见，在图2至图5中，一个单元部U被着色为比其它单元部U的灰色深的灰色，并且以深灰色着色的单元部U的外缘在图1和图2中用虚线示出。
[0069]如本示例中，当多孔结构体1的每个单元部U的外缘(外轮廓)具有立方体形状时，在X方向、Y方向和Z方向上可以获得相同的机械特性。
[0070]注意，每个单元部U的外缘(外轮廓)可以具有立方体形状以外的长方体形状或其它形状。包含在多孔结构体1中的各单元部U的构造和/或尺寸可以不完全相同，而是可以彼此略微不同。当多孔结构体1的各单元部U的外缘(外轮廓)具有立方体形状之外的长方体形状时，作为多孔结构体1的功能可以获得意图的各向异性。例如，将多孔结构体1应用于汽车座垫时，各单元部U的外缘(外轮廓)可以具有立方体形状以外的长方体形状，从而提供例如Z方向(人员就座的方向)上的柔软性以改善乘坐舒适性。
[0071]图6至图11单独地示出了一个单元部U。在图6中，沿着与图3中的方向基本相同的方向观察单元部U，换言之，在图1至图3以及图5的箭头D的方向上观察单元部U。在图7中，以放大的方式示出了图6的一部分。在图面相同的图8和图9中，从下侧观察单元部U的与图6同侧的部分，换言之，在图4和图6的箭头E的方向上观察单元部U。图8和图9之间的不同之处仅在于，为了图面的可视性，示出了不同的虚线和点划线。在图面相同的图10和图11中，从上侧观察单元部U的位于图6那侧的相反侧的部分，换言之，在图5和图6的箭头F的方向上观察单元部U。图10和图11之间的不同之处仅在于，为了图面的可视性，示出了不同的虚线和点划线。作为参考，图2至图5中的箭头A、B和C也在图6以及图8至图11中示出。
[0072]如图1至图11所示，多孔结构体1的骨架部2由多个骨部2B和多个连接部2J构成，并且整个骨架部2是一体的。每个骨部2B在本示例中均为柱状，并且在本示例中直线状延伸。每个连接部2J在沿着彼此不同的方向延伸的多个(在图出的示例中为两个至六个)骨部2B的延伸方向上的端部2Be彼此相邻的位置处将端部2Be连接。
[0073]在图7、图8和图10中，在多孔结构体1的一部分处示出了骨架部2的骨架线O。骨架部2的骨架线O包括每个骨部2B的骨架线O和每个连接部2J的骨架线O。每个骨部2B的骨架线O是骨部2B的中心轴线并且由后述的骨恒定部2B1的中心轴线和骨变化部2B2的中心轴线构成。每个连接部2J的骨架线O是当与该连接部2J连接的骨部2B的中心轴线平滑地延伸到连接部2J内并彼此联接时获得的延长线部分。每个骨部2B的中心轴线是在骨部2B的延伸方向上的各点处、在与骨部2B的延伸方向正交的截面中，通过连接骨部2B的形状的重心点而获得的线。
[0074]每个骨部2B的延伸方向都是骨部2B的骨架线O(骨架线O中与骨部2B相对应的部分；以下相同)的延伸方向。
[0075]基本上整体包括骨架部2的多孔结构体1可以在确保透气性的同时根据外力的施加和消除进行压缩和恢复变形，因此作为缓冲构件具有优异的特性。此外，多孔结构体1具有简单的结构，因此可以通过3D打印机容易地成形。
[0076]注意，包括在骨架部2中的一些或全部骨部2B可以以弯曲形状延伸。在这种情况下，由于一些或全部骨部2B是弯曲的，所以可以在输入荷重时防止骨部2B以及多孔结构体1的急剧形状变化，并减少局部屈曲。
[0077]骨架部2的各边缘部分(彼此相邻的一对表面所面对的边部分)在图中成角度，但是可以平滑地弯曲。
[0078]在本示例中，包括在骨架部2中的骨部2B具有基本相同的形状和长度。然而，本公开不限于本示例，而是骨架部2中包括的骨部2B的形状和/或长度可以不相同，例如，一些骨部2B的形状和/或长度可以不同于其它骨部2B的形状和/或长度。在这种情况下，通过将骨架部2的特定部分处的骨部2B的形状和/或长度与其它部分区分开，可以有意地获得不同的机械特性。例如，如后述的图16的示例那样，在将多孔结构体1应用于汽车座垫时，主垫311的座面侧(正面侧)的部分可以为了改善乘坐舒适性而软化，而构成侧垫312的部分12可以为了提供保持感而变硬。
[0079]图12单独示出了本示例的骨部2B。图12的(a)示出了没有对骨部2B施加外力的自然状态，图12的(b)示出了对骨部2B施加了外力的状态。在图12中，示出了骨部2B的中心轴线(骨架线O)。
[0080]如图12的(a)所示，每个骨部2B均由骨恒定部2B1和一对骨变化部2B2构成，骨恒定部2B1在保持截面积恒定的情况下延伸，骨变化部2B2在骨恒定部2B1的延伸方向上的两侧在截面积逐渐变化的情况下从骨恒定部2B1延伸到相应的连接部2J。在本示例中，各骨变化部2B2在截面积逐渐增大的情况下从骨恒定部2B1延伸到相应的连接部2J。注意，本公开不限于本示例，当包括在骨架部2中的仅一些骨部2B满足上述构造时，也可以获得相同的效果。包括在骨架部2中的一些或全部骨部2B均可以仅在骨恒定部2B1的一侧的端部处包括骨变化部2B2，而骨恒定部2B1的另一侧的端部可以直接与相应的连接部2J连接，并且在这种情况下，也可以在不同程度上获得相同的效果。
[0081]骨恒定部2B1的截面积和骨变化部2B2的截面积分别是骨恒定部2B1和骨变化部2B2的与骨架线O正交的截面的截面积。
[0082]在本示例中，由于多孔结构体1中包括的各个骨部2B均由骨恒定部2B1和骨变化部2B2构成，并且骨变化部2B2的截面积随着位置从骨恒定部2B1朝向相应的连接部2J移动而逐渐增大，在骨恒定部2B1与骨变化部2B2之间的边界附近的部分，骨部2B具有朝向骨恒定部2B1逐渐变细的收缩形状。因此，当施加外力时，骨部2B容易在该收缩部分和骨恒定部2B1的中间部分进行屈曲变形，因此，多孔结构体1容易进行压缩变形。结果，可以获得与通过化学反应经由发泡过程制造的一般的聚氨酯泡沫同等的表现和特性。另外，结果，多孔结构体1的表面提供了较柔软的触感。例如，当多孔结构体1用作乘员座缓冲构件(诸如汽车座垫)时，为就座时(特别是在开始就座时)的就座者提供了较柔软的感觉。这种柔软的感觉通常被广泛地赞赏，并且被豪华汽车的座垫上的就座者(例如，专职汽车的后座上的就座者)赞赏。
[0083]如本示例中，当骨部2B的至少一部分包括骨恒定部2B1时，骨恒定部2B1的截面积A0(图12的(a))相对于骨部2B的任一侧(优选地，两侧)的端2B21的截面积A1(图12的(a))的比率A0/A1优选地满足：
[0084]0.15≤A0/A1≤2.0
[0085]比率A0/A1更优选地满足：
[0086]0.5≤A0/A1≤2.0
[0087]因此，多孔结构体1的表面能够提供作为乘员座缓冲构件的特性的适当硬度的触感，该硬度不会太软也不会太硬。例如，当多孔结构体1用作乘员座缓冲构件(诸如座垫)时，对就座时(特别是在开始就座时)的就座者提供适当硬度的感觉。比率A0/A1越小，多孔结构体1的表面提供的触感越柔软。当比率A0/A1小于0.15时，多孔结构体1的表面可能提供过于柔软的触感，这作为缓冲构件的特性是不优选的。当比率A0/A1大于2.0时，多孔结构体1的表面可能提供过于硬的触感，这作为缓冲构件的特性是不优选的。
[0088]更具体地，在本示例中，每个骨部2B均包括骨恒定部2B1和与骨恒定部2B1的两侧连续的一对骨变化部2B2，每个骨变化部2B2在截面积逐渐增大的情况下从骨恒定部2B1延伸到相应的连接部2J，并且比率A0/A1小于1.0。因此，多孔结构体1的表面可以提供作为缓冲构件的特性、特别是作为乘员座缓冲构件的特性的相对柔软的触感。这种柔软的感觉通常被广泛地赞赏，并且被豪华汽车的座垫上的就座者(例如，专职汽车的后座上的就座者)赞赏。
[0089]注意，包括在骨架部2中的各个骨部2B均可以满足上述构造，或者包括在骨架部2中的仅一些骨部2B可以满足上述构造，并且在任何情况下，都可以在不同程度上获得相同的效果。
[0090]注意，与本示例不同，每个骨变化部2B2均可以在截面积逐渐减小的情况下从骨恒定部2B1延伸到相应的连接部2J。在这种情况下，骨恒定部2B1的截面积大于骨变化部2B2的截面积(比骨变化部2B2厚)。因此，在施加外力时，骨恒定部2B1不易变形，而是在骨变化部2B2(特别是位于连接部2J侧的部分)处相对容易发生屈曲，因此多孔结构体1不容易进行压缩变形。因此，多孔结构体