(57)【要約】  特に人体各部を支持するための、人間工学的構造である。その構造（１）は、恒久的に本体に投びょう固定された粘弾性の挿入体（２）を備えた本体（２）を有する。本体（２）は、相対的に低密度で相対的に機械的強度が高い材料から選択された材料で作られた、少なくとも１つの第１層（４）を有し、少なくとも1つの挿入体（３）にモノリシック構造で投びょう固定されるために、少なくとも１つのポリマー樹脂の第２層（５）と結び付けられている。また、上記構造を製造する方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
恒久的に本体に投びょう固定された粘弾性の挿入体（３）を備えた本体（２）を有する、特に人体各部を支持するための、人間工学的構造であって、当該本体（２）は、相対的に低密度で相対的に機械的強度が高い材料から選択された材料で作られた、少なくとも１つの第１層（４）を有し、当該少なくとも１つの第１層（４）が、当該少なくとも1つの挿入体（３）にモノリシック構造で投びょう固定されるために、少なくとも１つのポリマー樹脂の第２層（５）と結び付けられている人間工学的構造。
【請求項２】
利用者に適応する制限された変形のために、自由接触面（Ｓ）を確定するために、少なくとも１つの第１層（４）の上方に少なくとも１つの挿入体（３）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項３】
ポリマー樹脂の少なくとも１つの第２層（５）と結び付けられるように設計された金属シート（６）を少なくとも１つの第１層（４）が含んでいることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項４】
当該金属材料が、チタニウム、アルミニウム、ステンレス鋼、マグネシウム、またはその他から選択されることを特徴とする請求項３に記載の構造。
【請求項５】
相対的に接着特性の高いポリマー材料からなる、少なくとも１つの第３層（８）によって、少なくとも１つの粘弾性の挿入体（３）が金属シート（６）に投びょう固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の構造。
【請求項６】
少なくとも１つの挿入体（３）の上方、かつ、少なくとも１つの第１層（４）の上面（Ｓ’）の上方に配置された熱可塑性被覆層（１０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項７】
当該被覆層（１０）が透明タイプであることを特徴とする請求項６に記載の構造。
【請求項８】
当該粘弾性材料がゲル材料であることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項９】
当該ゲルがポリウレタンゲル類から選択されることを特徴とする請求項８に記載の構造。
【請求項１０】
ステップａ）  支持構造の本体（２）の外形に対応する所定の形状の内部空洞を有するモールドを調整すること、
ステップｂ）  前記モールドを開き、相対的に低密度で、圧縮応力及び／またはせん断応力に対して相対的に高い抵抗を有する材料から選択された材料から製造された、少なくとも１つの第１層（４）を当該モールドの上に載置すること、
ステップｃ）  少なくとも１つの第１層（４）の上に、相対的に高い接着力を有するポリマー材料の少なくとも１つの層（８）を配置すること、
ステップｄ）  当該モールドの中に少なくとも１つの粘弾性挿入体（３）を配置すること、
ステップｅ）  ポリマー樹脂の少なくとも１つの第２層を配置すること、
ステップｆ）  当該モールドを密閉して、そして、所定の作業温度まで当該モールドを加熱すること、
ステップｇ）  所定の終了温度に当該モールドを冷却すること、
ステップｈ）  当該モールドを開き、そして、支持構造の最終製品を当該モールドから取り出すこと、
を含む、請求項１から９のいずれか１つに記載の特に人体各部を支持するための、複合材料製の極めて軽量の人間工学的支持構造の製造方法。
【請求項１１】
熱可塑性被覆層（１０）を少なくとも１つの挿入体（３）の上方、かつ、少なくとも１つの第１層（４）の上面（Ｓ’）の上方に配置するステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
所定の作業温度が20℃から300℃であり、好ましくは約120℃であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
所定の終了温度が18℃から50℃であり、好ましくは約20℃であることを特徴とする請求項１０に記載の方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特別な材料で作られた機械的構造分野の出願であり、特に人間工学的支持構造に関する。
【０００２】
更に、本発明は上記構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発泡性材料のカバーパッドは、自転車サドル、自動車シート、その他のような支持構造の人間工学的利点、及び快適さの向上に適していることで知られている。
【０００４】
しかし、この解決手段は、受け入れがたく不快であり、不便であり、そして、構造にとって美的に不利益である。
【０００５】
上記の欠点を排除するため、ゲル挿入体は、最も必要とされる快適さを与えるため、利用者による最も高い圧力がかかる部分での使用が増えている。高い粘弾性と更に優れた人間工学的特性のため、ゲルは発泡体と比較すると優れている。
【０００６】
ＷＯ２００４−０８９６８２号公報には、坐骨部にゲル挿入体が備わった自動車シートの人間工学的クッションが開示されている。
【０００７】
明らかに快適で弾力性があるが、ゲルを囲包する織物包皮（ｆａｂｒｉｃ  ｓｈｅａｔｈ）が容易に切れ、破裂し、そこからゲルが漏れてしまう傾向にある事が当該公知構造の欠点の一つである。
更にゲル挿入体は、見栄えの良いように、その上に覆われる。
【０００８】
更に一般的な問題として、クッションが座席からはずれてしまい、そのため、不快となり、更に厚みのある構造になる。
【０００９】
他の類似技術構成として、ＵＳ−２００４−０９８８０６号明細書、ＵＳ−Ａ−４１９７３４２号明細書、ＵＳ−Ａ−６００９５７８号明細書が挙げられる。
【００１０】
ＵＳ−Ｂ−６４５４３５２号明細書では、利用者の体の可動部分と接触すると変形する囲包されたゲルパッドを備えた自動車シートが開示されている。
【００１１】
この解決手段は便利であり、不要なダメージを与えない一方、見た目が悪く、より厚みのある構造のパッドであると言った欠点がある。
【特許文献１】WO２００４−０８９６８２
【特許文献２】ＵＳ−２００４−０９８８０６
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−４１９７３４２
【特許文献４】ＵＳ−Ａ−６００９５７８
【特許文献５】ＵＳ−Ｂ−６４５４３５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主目的は、効率的で比較的低コストの支持構造を提供する事により、上記欠点を克服することである。
【００１３】
もう一つの目的は、軽量で、高い強度を備えた支持構造を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、いかなる利用者に対しても身体構造に適応させるようなカスタマイズが可能な支持構造を提供することである。
【００１５】
本発明の別の一つの目的は、見た目に優れた支持構造を提供することである。
【００１６】
もう一つの目的は、発明の構造を製造する事に関して、実用性が高く、コスト・パフォーマンスの優れた方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の目的、及び以下で更に明確になるその他の目的は、請求項１に記載の本発明、すなわち、本体は相対的に低密度で相対的に機械的強度が高い材料から選別された材料で作られた、少なくとも一つの第１層を有し、当該少なくとも一つの第１層が、当該少なくとも１つの挿入体にモノリシック構造で投びょう固定されるために、少なくとも一つのポリマー樹脂の第２層と結び付けられている人間工学的構造により、達成される。
【００１８】
特別な構造の結果、本発明の構造は非常に軽量で頑丈であり、従来の構造では快適な要素として使用されていたパッドの使用を回避可能にし、またこの事が快適さと超軽量の両方を兼ね備えた構造の製造を可能にする。
【００１９】
更に、本発明の構造は非常に快適であり、自動車サドル、自転車シート、椅子、手首サポーター、その他の製造に特に適している。
【００２０】
望ましくは、この少なくとも一つの挿入体が利用者に適応する制御された変形のための自由接触面を確定するために前記少なくとも一つの第１層の上方に設置されることができる。
【００２１】
この特徴により、構造に接触する人体の各部の特定の身体計測構造に関わらず、様々な利用者の要求を満たす。粘弾性材料の自然人間工学的特性によって、すべての人に容易で、簡単に適応することができる。
【００２２】
また、パッドの欠如は見栄えの更に良い組立てを提供し、そのことは、流行や美観による影響力を多大に受けるスポーツやレジャー分野において、無視すべきではない長所である。
【００２３】
相応に、本発明の構造は、熱可塑性被覆層を有し、前記少なくとも一つの第１層の上面の上方、かつ前記少なくとも一つの挿入体の上方に、当該熱可塑性被覆層を設置することが可能である。
【００２４】
この特徴のため、構造は、危険な構造上の不連続を有し、利用者にけがを負わせるであろう、第1層の破裂から利用者を保護するので、安全であり、また非常に手触りがよい。
【００２５】
本発明のもう一つの面においては、請求項１０に記載のように、支持構造の本体の外形に対応する所定の形状の内部空洞を有するモールドを調整し；そして、前記モールドを開き、相対的に低密度で、圧縮応力及び／またはせん断応力に対して相対的に高い抵抗を有する材料から選ばれた材料から製造された、少なくとも１つの第１層を当該モールドの上に載置し；更に、少なくとも１つの第１層の上に、相対的に高い接着力を有するポリマー材料の少なくとも１つの層を配置し；当該モールドの中に少なくとも１つの粘弾性挿入体を配置し；そして、ポリマー樹脂の少なくとも１つの第２層を配置し；更に、当該モールドを密閉して、そして、所定の作業温度まで当該モールドを加熱し；そして、所定の終了温度に当該モールドを冷却し、当該モールドを開き、そして、支持構造の最終製品を当該モールドから取り出す、各ステップを含む、上記のような非常に軽量な人間工学支持構造の製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のその他の特徴と利点は、以下の添付の図面を参照しつつなされる、構造のいくつかの好ましい非排他的な実施形態の詳細な説明により、さらに明確になるであろう。これらの実施形態は単なる例であり、本発明を限定するものではない。
【００２７】
添付の図面を参照に、符号１で示されている、本発明の構造は、例えば椅子の一部、自転車のサドル、手首サポーター、または、図１に示されているように、自動車シートである場合がある。
【００２８】
典型的には、構造１は、粘弾性の挿入体３を備えた本体２を含み、その粘弾性挿入体３は、好ましくは、ポリウレタンゲルで作られ、本体２に恒久的に投びょう固定（ａｎｃｈｏｒｅｄ）されている。この事によって利用者の自由接触面Ｓが確定される。自然人間工学的特性により、利用者と構造１の間の接触部分に自由に配置することができる。本体２には、例えば、第２層５に結び付けられた第１層４が含まれる。
【００２９】
特に、部材４は低密度で機械的強度が高く、すなわち、圧縮応力および／または、引っ張り応力および／または、曲げ応力および／または、ねじれ応力および／または、せん断応力への高い抵抗力を有している。更に、周知のように、第２層５は、本質的に、１つ以上の可能な限り強化された熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂から成る。
【００３０】
本発明によれば、第１層４は、すなわち、チタニウム、アルミニウム、ステンレス鋼、マグネシウム、その他のような金属シート６を含み、金属シート６は、層５に結び付けられている。図３に表示されているように、第１層４は、金属シート６によって、全面、または一部分を被覆されている。
【００３１】
本発明の構造によれば、図４に表示されているように挿入体３と金属シート６を接着するのに用いられる、接着性ポリマーフィルム８によって、挿入体３は投びょう固定されている。
【００３２】
この場合、挿入体３の取り扱いを可能にするため、ポリウレタン塗料の様な特有の高い粘着力に抵抗することに適している材料の保護層９によって、挿入体３を被覆することができる。
【００３３】
望ましくは、構造１は保護機能を備えた熱可塑性被覆層１０を有する。
【００３４】
相応に、層１０は透明であってもよい。そうすれば、本体２の材料と挿入体３のゲルの間の美しい連結部を見ることができる。
【００３５】
構造１を製造する方法は、次のステップを含んでいる。
【００３６】
まず、ステップａ）においては、支持構造の本体２の外形に対応する、所定の形状の内部空洞（ｉｎｎｅｒ  ｃａｖｉｔｙ）を有する金型を調整する。
【００３７】
ステップｂ）においては、金型（モールド）を開き、その上に第１層４を載置し、ステップｃ）において、接着剤８を部材４に塗布する。そして、ステップｄ）において、一つ以上の挿入体３をその上に配置する。
【００３８】
ステップｅ）においては、モノリシック構造（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を準備するため、ポリマー樹脂の第２層５を配置する。好ましくは、アセンブリを保護するための金型に被覆層１０を配置することができ、前記の利点が得られる。
【００３９】
ステップｆ）においては、金型を密閉し、20℃から300℃、好ましくは120℃の所定の作業温度まで加熱する。この温度は、一般に樹脂層５のガラス遷移温度に近い。このステップで、本体２と挿入体３のモノリシックアセンブリを形成するため、科学的および／または機械的な結合を形成する。
【００４０】
ステップｇ）においては、18℃から50℃の範囲、好ましくは20℃の所定の終了温度まで金型を冷却し、最終ステップｈ）では、金型を開き、支持構造完成品１をそこから取り出す。
【００４１】
上記の開示は、発明の構造が提案された目的を果たし、特に非常に快適で、軽い支持構造を提供する要件を満たしていることを明確に示している。
【００４２】
低密度で機械的強度が高い材料を使用することにより、挿入体３のゲルと組み合わせて、非常に満足のいく構造を入手することができる。そして、全体の重量を減少し、頑丈性を維持しつつ、様々な利用者の身体計測構造に適応する能力がある。
【００４３】
本発明の構造には、特許請求の範囲に定義する本発明の発明的概念の範囲内で、いくつかの変更または変形を加えることができる。細部は、本発明の範囲を逸脱することなく、すべて他の技術的に同等の部品で置き換えることができ、また材料は、いろいろな必要に応じて変更することができる。
【００４４】
以上、本発明の構造物を、添付の図面を参照しつつ説明したが、明細書本文と請求の範囲とで使用した符号は、本発明を理解しやすくするためだけのものであり、どのような意味でも特許請求の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による支持構造の軸測投影図である。
【図２】図１の詳細に関する軸測投影図である。
【図３】平面III-IIIに沿う本発明の構造の断面図である。
【図４】平面IV-IVに沿う本発明の構造の別の断面図である。
【図５】本発明の支持構造の製造方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  構造
２  本体
３  挿入体
４  第１層，部材
５  第２層，樹脂層，層
６  金属シート
８  接着性ポリマーフィルム，接着剤
９  保護層
１０  被覆層，層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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