具有三维网状结构的垫子构件 本发明涉及一种具有三维网状结构的垫子构件，所述垫子构件具有适用于座垫或睡垫等的优异的通气性，特别是，本发明涉及一种三维网状结构物的端缘固定结构。
以往的座位(垫)或床(垫)，通常是在座位或床架上放上衬垫材料，然后，再蒙上覆盖物，形成座垫或床垫，或，为了提高垫靠缓冲性能，再在其上设置弹簧材料。
作为以往的座位(垫)或床(垫)，不光在其通气性或散热性等方面尚存在较多须改进之处，且从整体上来说，大多重量大而价格昂贵。因此，最近，有人建议开发、使用一种具有优异的通气性、重量轻的网状缓冲结构的垫子构件。
所述网状缓冲结构可在进行端缘处理之后，直接用作通常的坐垫等的垫子构件；或者，在进行端缘处理之后，安装固定用配件，再将此固定用配件固定于座位架等的框架上之后，即可将所述垫子构件用作座垫。
然而，在将网状缓冲结构物用作座垫时，由于以往使用的固定用配件系用注射成形法成形为尺寸较大的成形制品，因此，在以往所使用的固定用配件的制造过程中存在着这样的问题：须使用较大型的成形机械，配件的原始制造成本较高。
本发明系鉴于上述以往技术中所存在的问题而作，本发明的目的是：提供一种廉价、具有三维网状缓冲结构的垫子构件，所述垫子构件易安装于座位架等的框架上，所述垫子构件的固定强度大，且，具有优异的经久耐用性。
为达成上述目地，本发明的第一方面为一种具有三维网状结构的垫子构件，所述垫子构件包括：三维网状结构物；至少安装于该三维网状结构物二端(缘)部上的多个金属制固定用紧固扣；和，将所述固定用紧固扣夹持于上述三维网状结构物之间、与所述固定用紧固扣同时作振动、熔敷、形成于所述三维网状结构物中的树脂框架。
又，本发明的第二方面的特征在于，在上述固定用紧固扣的各个熔敷部位上形成凹部。
再有，本发明的第三方面的特征在于，在形成了所述凹部的上述熔敷部位上形成多个凸部，使所述凸部中的至少一个作大致垂直于该部位平面的(90度的)折曲。
又，本发明的第四方面的特征在于，在上述三维网状结构物的二端部安装紧固带的二端部。
图1，图1为设置于本发明的垫子构件上的三维网状结构物的局部放大后的正视图。
图2，图2为图1的三维网状结构物的局部截面侧视图。
图3，图3显示了使用于构成三维网状结构物的上层及下层网眼层的各种基布组织的模式图，图中，分别地，(a)表示图1中所示的蜂窝状(六角形)网眼结构，(b)表示菱形网眼结构，(c)表示编链网孔组织。
图4，图4显示了将三维网状结构物的上层及下层网眼层连接起来的毛圈组织的模式图，图中，分别地，(a)表示图2中所示的平行状组织，(b)显示了8字形平行状组织，(c)显示了交叉状组织，及(d)显示了8字形交叉状组织。
图5，图5为具有本发明的三维网状结构的垫子构件的斜视图。
图6，图6为图5的垫子构件的平面图。
图7，图7为图5的垫子构件的侧视图。
图8，图8为安装有图5的垫子构件的座椅框架的部分侧视图。
图9，图9为安装有图5的垫子构件的紧固扣的座椅框架的剖视图。
图10，图10为紧固扣的变化例的斜视图。
图11，图11为垫子构件的变化例的斜视图。
图12，图12为图11的垫子构件的平面图。
图13，图13为图11的垫子构件的侧视图。
图14，图14为安装有图11的垫子构件的紧固扣的座椅框架的剖视图。
图15，图15为垫子构件的另一个变化例的斜视图。
图16，图16为图15的垫子构件的平面图。
图17，图17为图15的垫子构件的侧视图。
图18，图18为安装有图15的垫子构件紧固扣的座椅框架的剖视图。
图19，图19为安装有图15的垫子构件紧固扣的另一个座椅框架的剖视图。
图中，2为上层网眼结构层，4为下层网眼结构层，6为毛圈，8为三维网状结构物，10，10A及20表示紧固扣，10a，20a为凹部，10b，20b为紧固部，10c为凸部，10d为折曲凸部，12为树脂框架，14为开口部，16为紧固带(皮带)，18为紧固带搭扣，22，24为凸起设置部，C、C1、C2为垫子构件，F为车体框架。
以下，参照附图，就本发明的实施方式作一说明。
图1及图2所示为构成三维网状结构物的立体网眼状针织物。所述针织物的结构是：使基布织造形成蜂窝状(六角形)的网眼结构的同时，由众多毛绒(毛圈)纤维6形成的毛圈层连接上网眼层2和下网眼层4之间，形成三层结构的立体桁架结构。
构成上网眼层2和下网眼层4的各个纱线系由多根细单丝组成，而毛圈6分别为单根粗丝组成，由此赋予所形成的立体网眼状针织物以刚性。
表1显示了上网眼层2、下网眼层4及构成毛圈层的毛圈6所用的的纤维材料的物理特性值。
表1
在表1中，所谓“原着黑”意指所述材料系使用染成黑色的材料。又，d表示旦尼尔数，1d即表示将重1g的纱线张拉成9000米长时的纤度单位，210d表示，将重1g的纱线张拉成9000/210＝42.9米长时粗细的纱线。f表示单纤维长丝，系用于表示纱线由几根单纤维构成的单位，60f表示纱线系由60根单纤维构成一根纱线。又，拉伸强度kg/5cm表示5cm宽的网眼状织物沿长度方向拉伸时的强度。另外，毛圈组织的“平行”表示上网眼层2的六角形和下网眼层4的六角形形状的网眼结构在从其正上方看时，呈完全重叠状。所谓“交叉”，表示上述二层六角形的形状在从其正上方看时，呈偏移状。
又，作为立体网眼状织物的材料以热塑性树脂为宜，但只要是可成形为纤维状、将其用于织物时，可体现作为垫子底布应有强度的材料即可，并无特别的限制。具体地举例有：由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等所代表的热塑性聚酯树脂类；由耐纶6，耐纶66等所代表的聚酰胺树脂类；由聚乙烯，聚丙烯等所代表的聚烯烃树脂类，或者，可以使用混合两种以上这些树脂的混合树脂等。
又，作为各个毛圈6的纤维纤度，以在380d以上为宜，更好的是在600d以上。藉此，可以形成一种柔软的弹性结构，该结构可藉由其中的六角形网眼的变形及毛圈的倒伏，对座位者加于立体网眼状针织物上的体重负荷予以支承，使其不发生应力集中。
图3所示为上层及下层网眼结构层2、4所使用的各种基布组织的示意图。其中，分别地，(a)表示图1中所示的蜂窝状(六角形)的网眼结构；(b)表示菱形网眼结构；(c)表示编链网孔组织。
图4所示为将上层及下层网眼结构层2、4连接起来的毛圈组织示意图。其中，分别地(a)表示对应于图2的平行状组织，(b)表示对应于图2的8字形平行状组织，(c)表示对应于图2的交叉状组织，(d)表示对应于图2的8字形交叉状组织。
表2显示了上层网眼结构层2、下层网眼结构层4及构成毛圈层的毛圈6所用的纤维材料及其它各种材料的物理特性值。
表2
备考(*1)：试样尺寸50×50mm，负荷时间10分钟，放置时间10分钟
图5至图7显示了一种使用于如车座位的座垫或靠垫、具有三维网状结构的垫子构件C。上述垫子构件包括三维网状结构物8和、将上述三维网状结构物8固定于车体框架上的多根金属制紧固扣10、……10。
三维网状结构物8系在藉由振动熔敷(熔融粘结)将其整个周边端部压扁后，以所定的间隔，在其二端缘部及树脂框架12、12之间夹持紧固扣10、10的一个端部，再次藉由振动熔敷，使紧固扣10、…，10和树脂框架12、12成一体地熔融、接合于三维网状结构物8上。作为树脂框架12，12，可以使用如对苯二甲酸丁二酯(PBT)等热塑性树脂。
在各个紧固扣10的熔接端部之二侧，形成有矩形凹部10a，10a，藉由所述凹部10a、10a，可使紧固扣10、……10对于三维网状结构物8的接合强度增大。另外，在所述熔接端部的背侧端，形成有折曲的紧固部10b。
如图8及图9所示，在车体框架F上，以一定的间隔穿设有多个开口部14、……14(图中，仅显示了一个)，藉由将垫子构件C作横幅向(设有紧固扣的方向)的拉伸，可以在对三维网状结构物8施加一定张力的同时，将垫子构件C的紧固扣10、……10插入开口部14、……14中，就使紧固部10b……10b与开口部14、……14的内侧面系合，垫子构件C的端部被紧固于车体框架F上。
图10所示为紧固扣的变化例10A。在该图中，形成有凹部10a、10a的部位上形成了多个凸部10c、……10c，两侧的凸部10c、……10c中分别有一个大致垂直所处平面的折曲凸部10d、……10d。
紧固扣10A因折曲的两个凸部10d、10d嵌入树脂框架12中，因此，不仅容易固定多个紧固扣10A、…10A的位置，且可增大其与三维网状结构物8的接合强度。
又，在图10中，是分别在所述紧固扣的一侧设置一个折曲的凸部，但也可在一侧设置二个以上折曲的凸部。
图11至图13显示了垫子构件的变化例C1，该变化例系以所定的间隔在图5至图7中所示的垫子构件C上安装了紧固带(皮带)16、16。紧固带16、16的二端缝制于位于三维网状结构物8的二端缘部上的树脂框架12、12的背侧，在紧固带16、16的中间部，设置有连接用的连接搭扣18、18。
如图14所示，所述垫子构件C1在将三维网状结构物8设置于车体框架F的上部，并将紧固扣10、…10插入车体框架F的开口部14、…14的同时，也将紧固带16、16绕过车体框架F的下方，以搭扣18、18连接、固定于车体框架F上。
根据上述结构的垫子构件C1，不光可以通过由三维网状结构物8及紧固带16、16的张力支承座位者的体重，且在当座位者因受到外来力的振动而陷坐入三维网状结构物8中之时，紧固带16、16受到三维网状结构物8的影响内侧拉伸、张紧，紧固带的张力增大，其反作用力又通过紧固带16、16传送至座位者臀部。而且，座位者的臀部是通过三维网状结构座于紧固带16、16之上，藉此，利用紧固带16、16可支承大于座位者体重的输入负荷。另外，该紧固带16、16也可通过产生于该紧固带16、16上的张力，起到防止紧固扣20、…20脱出的作用。
图15至图17显示了垫子构件的变化例C2。该变化例系以所定的间隔，在三维网状结构物8的二端缘部和树脂框架12、12中间夹持大致平坦的紧固扣20、…20的中间部位，藉由振动熔敷使紧固扣20…20和树脂框架12、12成一体的连接。
在各个紧固扣20的中间部位二侧形成矩形凹部20a、20a，在三维网状结构物8一侧端部上形成有延伸至内侧的紧固部20b。
如图18及19所示，垫子构件C2藉由将各个紧固扣20的紧固部20b紧固、固定于车体框架F上的突出部22或24，而得以固定、保持。
又，在上述实施方式中，是将紧固扣10、10A、20设置于三维网状结构物8的二端部，使之紧固的，但，它们也可设置于二端部以外的端部。
另外，在将立体网眼状针织物用作三维网状结构物8的垫子构件C、C1及C2，由于在形成上层、下层网状结构物层2、4的蜂窝状结构的同时，分别以单根的粗大纤维形成众多的毛圈6，且作成桁架结构，所以，所述垫子构件具有如下所述的特征。
(1)各个毛圈因为具有弹性功能，所以，可以藉由改变其材质、纤维粗细、组织、机械特性来控制硬度、弹性力及舒适性。
(2)藉由利用蜂窝状的形状记忆功能，可以提供所述垫子构件以高的复原性，使上述结构不易塌落。
(3)藉由桁架结构，可以形成不易变形的薄型的弹性结构物，提高所述垫子构件的压力分散、吸收及适合性。
(4)由于所述垫子构件其蜂窝状桁架结构各部分是独立、均匀的垫子构件，所以，具有优异的体压分散性(可将体压作低压、均匀分布)、可以吸收体格差，同时，即使对于体形消瘦的人，也可使其在比较疲劳的状态下，其体压以较低的压力集中于感觉较为迟钝的座骨骨节部，由此，防止座移。再有，所述垫子构件具有优异的体重移动性，可使座位者变换姿势容易。另外，所述垫子构件适应性好，其磨擦剪切力也可降低。
(5)藉由蜂窝状桁架结构，所述垫子构件可以避免产生吊紧(吊床)状态(压力局部集中，侧面受压感强的状态)，可以支承自然的姿势，并且，由于蜂窝状各部的弹性效果，也可使座者减少异物感。
(6)藉由蜂窝状桁架结构，所述垫子构件中形成气孔结构，因此，具有优异的透湿性和通气性。
(7)藉由蜂窝状桁架结构，所述垫子构件可以扩大支承(接触)面积。然而，所述支承和接触虽然在宏观上为面状支承结构，但在微观上呈线状支承，所以，这是一种透湿性、通气性好不闷的垫子构件结构。
(8)藉由框架形状和薄型高弹性部件，所述垫子构件可以不必另外使用覆盖物和衬垫填料，由此，也可减少座位者的异物感。
(9)藉由蜂窝状桁架结构，可以提高所述垫子构件的强度。
由于具有三维网状结构的垫子构件具有如此的特征，所以，可以藉内例如用于座椅等，防止人体发生影响至大腿部的血循环障碍、神经障碍及腰锥疾病等，并可在促进人体正常的出汗，提供人体所须的合适温度的同时，对人体的肌肉组织加以保护。
由于本发明具有如上所述的结构，所以，本发明的垫子构件具有如下所述的效果。
在本发明中，根据第一个方面的发明，由于使将多个金属制紧固扣夹持于三维网状结构的至少二端部和树脂框架之间，藉由振动熔敷作一体化接合，所以，紧固扣对于座椅框架等的紧固强度较大，具有优异的经久耐用性。又，紧固扣及树脂框架价格较为低廉，紧固扣对座椅框架等的安装也较为容易。再有，由于使用了作为端缘处理材料的树脂框架，可以将单个不熔的金属制紧固扣固定于三维网状结构的端部，藉此，可以提供廉价的垫子材料。
又，根据第二个方面的发明，由于是在各个紧固扣的熔敷〔熔融粘接〕部位上形成凹部，所以，由振动熔敷所形成的接合强度大，具有优异的经久耐用性。
再有，根据第三个方面的发明，由于是在形成凹部的熔敷部位上形成多个凸部，且，其中至少一个被作略为垂直于原部位平面的(90度)折曲，所以，所述凸部嵌埋入树脂框架中，由此，使得定位容易的同时，其接合强度也增大。
再有，根据根据第四个方面的发明，由于是在三维网状结构物的二端部上安装紧固带的二端部，所以，可以藉由所述三维网状结构和紧固带，不仅支承座位者的体重，且也可支承来自外部振动产生的力负荷，由此，进一步提高经久耐用性。