(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱架橋された繊維から形成された繊維クッション体（１０）を加工する方法であって、
前記繊維クッション体（１０）に少なくともレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するために、前記繊維クッション体（１０）にレーザ放射（２９）を当てる工程を備え、前記レーザ放射（２９）が当てられる前記繊維クッション体（１０）は、繊維が第１の方向（２）に沿った優先配向を有する第１の部分（５）と、前記第１の部分（５）とは異なる繊維の配向及び密度の少なくとも一方を有する少なくとも第２の部分（６、７）とを備え、
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
前記レーザ放射（２９）を使用して少なくとも１つのチャネル（３５；４５）を前記繊維クッション体（１０）に形成する工程を備えている方法。
【請求項２】
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
前記レーザ放射（２９）を使用して溶接作業を行う工程を備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
トリム材（４７）のための固定要素が、前記レーザ放射（２９）によって前記繊維クッション体（１０）に溶接される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
熱架橋された繊維から形成された繊維クッション体（１０）を加工する方法であって、
前記繊維クッション体（１０）に少なくともレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するために、前記繊維クッション体（１０）にレーザ放射（２９）を当てる工程を備え、前記レーザ放射（２９）が当てられる前記繊維クッション体（１０）は、繊維が第１の方向（２）に沿った優先配向を有する第１の部分（５）と、前記第１の部分（５）とは異なる繊維の配向及び密度の少なくとも一方を有する少なくとも第２の部分（６、７）とを備え、
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、前記レーザ放射（２９）を使用して溶接作業を行う工程を備え、
トリム材（４７）のための固定要素が、前記レーザ放射（２９）によって前記繊維クッション体（１０）に溶接される方法。
【請求項５】
熱架橋された繊維から形成された繊維クッション体（１０）を加工する方法であって、
前記繊維クッション体（１０）に少なくともレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するために、前記繊維クッション体（１０）にレーザ放射（２９）を当てる工程を備え、前記レーザ放射（２９）が当てられる前記繊維クッション体（１０）は、繊維が第１の方向（２）に沿った優先配向を有する第１の部分（５）と、前記第１の部分（５）とは異なる繊維の配向及び密度の少なくとも一方を有する少なくとも第２の部分（６、７）とを備え、
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、前記レーザ放射（２９）を使用して溶接作業を行う工程を備え、
トリム材（４７）が、前記レーザ放射（２９）によって前記繊維クッション体（１０）に溶接される方法。
【請求項６】
前記レーザ放射（２９）は、少なくとも前記繊維クッション体（１０）の前記第２の部分（６、７）に当てられる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記レーザ放射（２９）は、前記第２の部分（６、７）を貫通して前記第１の部分（５）内に延びるように当てられる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのチャネル（３５）の側壁は、前記レーザ放射（２９）によって切り出されるものであり、前記方法は、
前記チャネルの底部に超音波を当てる工程をさらに備えている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
トリム材（４７）を前記少なくとも１つのチャネル（３５；４５）に固定する工程をさらに備えている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
発散レーザビームを形成し、前記少なくとも１つのチャネル（４５）にフレア形状を与えるために、ビーム経路内に光学素子（３１、３２；４１、４２）を挿入する工程を備えている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
前記繊維クッション体（１０）から突出する繊維の自由端を切断する工程を備えている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
前記繊維クッション体（１０）に前記第１の部分（５）の密度よりも高い密度を有する固定領域（３６；６２，６６）を前記レーザ放射（２９）によって形成する工程を備えている請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザ放射（２９）を当てる工程は、
前記レーザ放射（２９）を使用して前記繊維クッション体（１０）の表面をシールする工程を備えている請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記繊維クッション体（１０）に前記レーザ放射（２９）が当てられる位置に向けて、気体流（５０）を送る工程をさらに備えている請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記気体流（５０）は、加圧空気又は保護ガスの流れである請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
繊維クッション体（１０）であって、
繊維が第１の方向（２）に沿った優先配向を有する第１の部分（５）と、
繊維の配向及び密度のうちの少なくとも一方が第１の部分（５）とは異なる少なくとも第２の部分（６、７）と
を備え、
前記第１の部分（５）及び前記第２の部分（６、７）は、一体的に形成され、
レーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が、前記繊維クッション体（１０）の少なくとも１つの表面に形成されるとともに、
本繊維クッション体（１０）は、熱架橋された繊維材料から形成され、かつ、前記第１の部分（５）の繊維の大半が、本繊維クッション体（１０）の主面（３）と直交する方向に対し４５°未満の角度で配向される繊維クッション体（１０）。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法を用いて作製される請求項１６に記載の繊維クッション体（１０）。
【請求項１８】
架橋された繊維材料から形成された繊維クッション体（１０）を加工するための装置であって、
前記繊維クッション体（１０）を受け入れるように構成された受入器（２０）であって、前記繊維クッション体（１０）は、繊維が第１の方向（２）に沿って配向された第１の部分（５）と、前記第１の部分（５）とは異なる繊維の配向及び密度のうちの少なくとも一方を有する少なくとも第２の部分（６、７）とを備えている前記受入器（２０）と、
前記受入器（２０）に対して相対可動に取り付けられ、前記繊維クッション体（１０）にレーザ放射（２９）を当てるように構成されたレーザヘッド（２１）と
を備えている装置。
【請求項１９】
前記繊維クッション体（１０）に前記レーザ放射（２９）が当てられる位置に向けて、気体流（５０）を送るように構成された気体流発生装置（５１）をさらに備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法を実施するように構成される請求項１８又は１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、繊維から形成されるクッション体に関する。本発明の態様は、特に、熱架橋された繊維から形成された繊維クッション体を加工するための方法及びシステムに関する。本発明の態様は、特に、乗り物用シート、事務用シート、又は住居用シートに使用するための繊維製の繊維クッション体を加工するための係る方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン（ＰＵ）フォームなどのフォームは、運輸業における車両内装材などのシートのための布裏打ちとして広く使用されている。そうしたフォームは、布帛面材料の裏面に固着される。これらのフォーム裏打ち複合材は、接触する箇所の快適性又は高級感が与えられるクッション効果を有する。
【０００３】
ポリウレタンフォームは、シート用のクッション材料として広く使用されている。しかしながら、ポリウレタンフォーム裏打ち材料は、乗り物又は住居内装の「曇り」の原因となり得る揮発性物質を放出する可能性があり、さらに、人間の健康に悪影響を与え得る危険な物質を含む可能性がある。さらに、フォーム自体が時間の経過と共に酸化し、材料の変色をもたらす場合がある。また、リサイクル性も取り組むべき課題である。
【０００４】
既述の理由及び他の理由により、フォーム材料のクッション性と同様のクッション性を同様のコストで提供することになる別の材料が、引き続き必要とされている。シートクッションでの使用に適する材料の１つの種類は、不織布、たとえば、ポリエステル不織布である。これらの材料は、多くの表面布に対して適切な裏打ちを提供し、従来のＰＵフォームクッションでは対処するのが難しいいくつかの必要性に対処することができる。
【０００５】
エアレイド（ａｉｒ  ｌａｉｄ）及び「ストルート（Ｓｔｒｕｔｏ）」不織布技法を含む、上下に重ねられ熱結合された不織布のマットを作製する方法は、先行の不織布技術に対して、経済的で重量的な利点をクッションに与えようと努めてきた。これらの技法の多くは、ステーブル繊維を２次元層の縦位置に配向される。複数のそのような予め形成されたマットを接合することにより、繊維クッション体が形成される。
【０００６】
３次元繊維クッション体を製造するための別の技法は、ばら繊維材料（ｌｏｏｓｅ  ｆｉｂｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を３次元の型内に挿入し、型内に挿入された繊維に熱を供給して、熱架橋を生じさせることを含んでいる。熱架橋を生じさせる熱が供給される前に、繊維の少なくとも一部が、おもだって優先配向される。そうした技法は、非常に様々な３次元形状が形成され得るという利点を有する。しかしながら、型を作製するために必要なコストは、利用可能な異なる型の幾何形状の数に制約を課し、したがって、成形工程で作製され得る３次元繊維クッションの幾何形状の数に制約を課す可能性がある。
【発明の概要】
【０００７】
上記に鑑みて、上記の必要性のいくつかに対処する繊維クッション体を提供する方法及びシステム、並びにそのような技法を用いて形成される繊維クッション体が、当技術分野において引き続き必要とされている。特に、それぞれの幾何形状に対して専用の型を必要とせずに、多様なクッション体の幾何形状を実現することを可能にする方法及びシステムが、当技術分野において必要とされている。特に、乗り物用シート、事務用調度品、住居用調度品での意図した用途のために繊維クッション体を加工する際に高度な自動化及び高速の加工速度を可能にするような方法及びシステムが、当技術分野において必要とされている。
【０００８】
実施形態によれば、繊維クッション体を加工するためにレーザ放射が使用される技法が提供される。繊維クッション体は、熱架橋された繊維から形成される一体的な物体である。
【０００９】
レーザ放射は、繊維クッション体に少なくとも１つのチャネルを形成するように、繊維クッション体に当てられてもよい。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体の少なくとも１つの表面をシールするように、繊維クッション体に当てられてもよい。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体が使用されるべきシート又は調度品の幾何形状に応じて、外郭を設定するように、繊維クッション体に当てられてもよい。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体に溶接部を形成するように、繊維クッション体に当てられてもよい。溶接は、クリップなどの剛性部材、又はトリム材を、繊維クッション体に付加するために使用される。
【００１０】
本発明の態様によれば、レーザ溶接部又はレーザカット部のうちの少なくとも１つを有する表面を備える熱架橋された繊維材料から形成された繊維クッション体も提供される。
本発明の一態様によれば、熱架橋された繊維から形成された繊維クッション体を加工する方法が提供される。前記方法は、繊維クッション体にレーザ放射を照射して、繊維クッション体に少なくともレーザカット部又はレーザ溶接部を形成する工程を備えている。レーザ放射が当てられる繊維クッション体は、繊維が第１の方向に沿った優先配向を有する第１の部分と、第１の部分とは異なる繊維の配向及び密度の少なくともいずれか一方を有する少なくとも第２の部分とを備えている。
【００１１】
そのような繊維クッション体を加工するためにレーザ放射を当てることにより、熱架橋された繊維クッション体を形成する少なくともいくつかの繊維の熱可塑特性を利用してもよい。
【００１２】
熱架橋された繊維は、熱的に活性化されて熱架橋を生じさせるマトリックス繊維及びバインダ繊維を備えていてもよい。バインダ繊維は、マトリックス繊維の溶融温度よりも低い溶融温度を有する材料を備えていてもよい。
【００１３】
レーザ放射の出力は、マトリックス繊維とバインダ繊維の両方がレーザ放射によって切り出されるように設定されていてもよい。
繊維クッション体の第１の部分は、弾性特性を提供する部分であってよい。前記第１の部分では、繊維の少なくとも５０％が、第１の方向と４５°未満の角度をなすように配向されていてもよい。第１の方向は、繊維クッション体の荷重方向であってよい。
【００１４】
繊維クッション体の第２の部分は、繊維クッション体の主面に設けられた部分であってよい。第２の部分は、第１の部分とは異なる繊維の配向を有していてもよい。第２の部分では、繊維の少なくとも５０％が、第１の方向と４５°よりも大きい角度をなすように配向されていてもよい。
【００１５】
レーザ放射は、少なくとも繊維クッション体の第２の部分に当てられてもよい。
レーザ放射は、第２の部分を貫通して第１の部分内に延びるように当てられてもよい。それにより、繊維クッション体の弾性を与える第１の部分内に延びるレーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が形成され得る。
【００１６】
レーザ放射を当てる工程は、レーザ放射を使用して少なくとも１つのチャネルを形成する工程を備えていてもよい。かくして、チャネルを形成するための突起を規定する型に付随する問題が緩和され得る。チャネルは、好都合なことに、熱架橋の後に繊維クッション体に形成されて得るので、熱活性化の前に繊維が型内に供給されるときのチャネルの形成に付随したであろうコスト及び複雑さが緩和される。
【００１７】
少なくとも１つのチャネルの側壁が、レーザ放射によって切り出されてもよい。前記方法は、チャネルの底部に超音波を当てる工程をさらに備えていてもよい。それにより、チャネル側壁の精緻できれいなレーザカット部と、超音波処理によって達成可能な、底部の繊維材料の固定部分とが組み合わされ得る。
【００１８】
レーザカット又はレーザ溶接と超音波処理との組み合わせは、チャネルの形成以外の目的に使用されてもよい。例示として、前記方法は、超音波エネルギを、レーザ放射により形成されたレーザカット部に当てる工程を備えていてもよい。
【００１９】
前記方法は、トリム材を少なくとも１つのチャネルに付加する工程を備えていてもよい。これは、様々な方法で実施される。留め部材、たとえばクリップが、チャネル内に挿入されていてもよい。留め部材は、レーザ溶接によって取り付けられてもよい。トリム材は、留め部材に固着されていてもよい。
【００２０】
代替的又は追加的に、トリム材は、レーザ放射によって繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。レーザ溶接部は、少なくとも１つのチャネルにおいて凹むように形成されていてもよい。
【００２１】
レーザ放射を当てる工程は、ビーム経路内に光学素子を挿入する工程を備えていてもよい。レーザ放射を出力するレーザヘッドは、光学素子をビーム経路内に挿入すること及びビーム経路から取り外すことを可能にするように構成されていてもよい。レーザヘッドは、光学素子のビーム経路内及びビーム経路外への移動を可能にするマウントを備えてもよい。
【００２２】
光学素子は、レンズを備えていてもよい。
代替的又は追加的に、光学素子は、偏向装置、たとえば、鏡又は他の反射器を備えていてもよい。偏向装置は、偏向角を制御するように制御可能であってもよい。
【００２３】
本方法は、光学素子を挿入して、発散レーザビームを形成し、少なくとも１つのチャネルをフレア形状に形成する工程を備えていてもよい。前記少なくとも１つのチャネルは、繊維クッション体の表面から繊維クッション体の内部に進むに従って拡がるフレア形状であってもよい。
【００２４】
レーザ放射を当てる工程は、レーザ放射によって、第１の部分の密度よりも高い密度を有する固定領域を繊維クッション体に形成する工程を備えていてもよい。
固定領域は、繊維クッション体と締結要素との間に強靱な取付け領域を形成するために使用されてもよい。締結要素は、ねじ又は他の取付け要素であってよい。
【００２５】
前記方法は、繊維クッション体に形成された固定領域にランバサポート装置を取り付ける工程を備えていてもよい。
レーザ放射を当てる工程は、レーザ放射を使用して溶接作業を行う工程を備えていてもよい。
【００２６】
固定要素は、レーザ放射によって繊維クッション体に溶接されていてもよい。固定要素は、クリップ、又はトリム材のための別の固定要素であってよい。
代替的又は追加的に、トリム材は、レーザ放射によって繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。
【００２７】
トリム材は、熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維を含んでいてもよく、又は熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維から形成されていてもよい。トリム材は、繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。
【００２８】
レーザ放射を当てる工程は、レーザ放射を使用して繊維クッション体の表面をシールする工程を備えていてもよい。それにより、良好な表面特性が効率的な手法で達成され得る。
【００２９】
レーザ放射を当てる工程は、レーザ放射によって繊維の自由端を切断する工程を備えていてもよい。そのような繊維の自由端は、繊維クッション体の面、たとえば、製造工程中に型と当接する面に存在する場合がある。繊維クッション体の面から突出する繊維の自由端は、レーザ放射によって切断され、それらが繊維クッション体の面から突出する長さが短くされる。
【００３０】
本発明の前記態様のいずれか１つにおいて、当該方法は、繊維クッション体にレーザ放射が当てられる位置に向けて、気体流を送る工程を備えていてもよい。それにより、カット部又は溶接部の粗い構造の形成が減少され得る。繊維クッション体の表面特性が改善され得る。
【００３１】
気体流は、加圧空気の流れであってもよい。気体流は、保護ガスの流れであってもよい。
前記方法は、繊維から繊維クッション体を形成する工程を備えていてもよい。
【００３２】
前記方法は、繊維を型内に挿入し、繊維の少なくとも一部を熱的に活性化する工程を備えていてもよい。
前記方法は、熱を供給する前に繊維を配向する工程を備えていてもよい。それにより、繊維クッション体の少なくとも１つのゾーンにおいて、繊維クッション体の主荷重方向に対応する優先方向を繊維が有するように、繊維クッション体が形成され得る。繊維クッション体の所望の柔らかな感触及び良好な通気性が達成され得る。
【００３３】
型内への挿入後に繊維を配向するために、型から気体が抜き出される１つ又は複数の領域の位置やサイズが、充填レベルに基づいて調節され得る。気体は、主荷重方向に対応する方向に沿って離間された型の主面を介して、型から抜き出されてもよい。気体は、型内の繊維材料の現在の充填レベルよりも低くそれぞれ設けられた型の主面の複数の領域において、抜き出されてもよい。
【００３４】
前記方法は、繊維を製造する工程を備えていてもよい。繊維を形成する工程は、少なくとも１本のヤーンを複数のセグメントに切断し、セグメントをそれぞれのフィラメントに分離して繊維を形成する工程を備えていてもよい。前記方法は、気体流、たとえば空気流を使用して、繊維をカッタから型へ移送する工程を備えていてもよい。
【００３５】
前記方法は、乗り物用シート、事務用調度品、又は住居用調度品のうちの１つに繊維クッション体を設置する工程を備えていてもよい。少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を有する繊維クッション体が、自動車シート、航空機シート、列車シート、又は公共交通機関のシートで使用され得る。処理された繊維クッション体は、家庭又は事務用の座席のためのシートで使用されてもよい。
【００３６】
本発明の一態様による繊維クッション体は、繊維が第１の方向に沿った優先配向を有する第１の部分と、第１の部分とは異なる繊維の配向及び密度の少なくともいずれか一方を有する少なくとも第２の部分とを備えている。第１の部分及び第２の部分は、一体的に形成されていてもよい。レーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が、繊維クッション体に形成されていてもよい。
【００３７】
上述のような繊維クッション体は、コスト効率の高いやり方で作製され得る。繊維クッションブランクの形状は、レーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方を形成することによって変更され得る。
【００３８】
繊維クッション体は、第１の部分と第２の部分との間に介在する移行部分を備えていてもよい。繊維の配向及び繊維密度の少なくともいずれか一方は、移行部分において第１の部分から第２の部分へ漸進的に変化し得る。
【００３９】
繊維クッション体は、本発明のいずれかの態様による方法又は本発明のいずれかの態様による装置を用いて作製され得る。
繊維クッション体は、少なくとも１つのチャネルを備えていてもよい。少なくとも１つのチャネルの少なくとも側壁は、レーザカット表面であり得る。
【００４０】
トリム材が、少なくとも１つのチャネルにおいて繊維クッション体に取り付けられていてもよい。クリップなどの固定要素、又はレーザ溶接部によって、トリム材を繊維クッション体に取り付けてよい。
【００４１】
繊維クッション体は、レーザカット部又はレーザ溶接部のうちの少なくとも１つを含む固定領域を備えていてもよい。締結要素、たとえば、ねじ、又はランバサポート装置の部分などが、固定領域で繊維クッション体に取り付けられていてもよい。
【００４２】
繊維クッション体は、レーザ溶接部を備えていてもよい。トリム材が、レーザ溶接部によって繊維クッション体に取り付けられていてもよい。クリップなどの固定要素が、レーザ溶接部で繊維クッション体に溶接されていてもよい。
【００４３】
トリム材は、熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維を含んでいてもよく、又は熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維から形成されていてもよい。トリム材は、繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。
【００４４】
本発明の一態様によれば、本発明の一態様による少なくとも１つの繊維クッション体を含む、シート又は調度品が提供される。
シート又は調度品は、乗り物用シート、事務用調度品、又は住居用調度品のうちの１つを含んでいてもよい。少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を有する繊維クッション体が、自動車シート、航空機シート、列車シート、又は公共交通機関のシートに設置され得る。繊維クッション体は、家庭又は事務用の座席のためのシートに設置されていてもよい。
【００４５】
本発明の一態様による、架橋された繊維材料から形成された繊維クッション体を加工するための装置は、繊維が第１の方向に沿って配向された第１の部分と、繊維の配向及び密度の少なくともいずれか一方が前記第１の部分とは異なる少なくとも第２の部分とを備えている繊維クッション体を受け入れるように構成された受入器と、前記受入器に対して相対移動可能に取り付けられ、繊維クッション体にレーザ放射を当てるように構成されたレーザヘッドと、を備えている。
【００４６】
そのような繊維クッション体を加工するためにレーザ放射を当てることにより、熱架橋された繊維クッション体を形成する少なくともいくつかの繊維の熱可塑特性が利用されてもよい。
【００４７】
前記装置は、繊維クッション体にレーザ放射が当てられる位置に向けて、気体流を送るように構成された気体流発生装置を備えていてもよい。
気体流は、加圧空気又は保護ガスの流れであってよい。
【００４８】
前記装置は、本発明のいずれかの態様による方法を実施するように構成されていてもよい。
前記装置は、熱的に活性化されて熱架橋を生じさせるマトリックス繊維及びバインダ繊維を含み得る熱架橋された繊維にレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するように構成されていてもよい。バインダ繊維は、マトリックス繊維の溶融温度よりも低い溶融温度を有する材料を備えていてもよい。
【００４９】
前記装置は、マトリックス繊維とバインダ繊維の両方がレーザ放射によって切断されるように、レーザ放射の出力を設定するように構成されていてもよい。
繊維クッション体の第１の部分は、弾性特性を提供する部分であってよい。第１の部分では、繊維の少なくとも５０％が、第１の方向と４５°未満の角度をなすように配向されていてもよい。第１の方向は、繊維クッション体の荷重方向であってよい。
【００５０】
繊維クッション体の第２の部分は、繊維クッション体の主面に設けられた部分であってよい。第２の部分は、第１の部分とは異なる繊維の配向を有していてもよい。第２の部分では、繊維の少なくとも５０％が、第１の方向と４５°より大きい角度をなすように配向されていてもよい。
【００５１】
前記装置は、レーザ放射を、少なくとも繊維クッション体の第２の部分に当てるように構成されていてもよい。
前記装置は、第１の部分内に第２の部分が貫通するべくレーザ放射を当てるように構成されていてもよい。それにより、繊維クッション体の弾性を与える第１の部分内に延びるレーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が形成されていてもよい。
【００５２】
前記装置は、レーザ放射を使用して少なくとも１つのチャネルを形成するようにレーザ放射を当てるように構成されていてもよい。かくして、チャネルを形成する際の突起を形成する型に付随する問題が緩和され得る。チャネルは、好都合なことに、熱架橋の後に繊維クッション体に形成され得るので、熱活性化の前に繊維が型内に供給されるときのチャネルの形成に付随したであろうコスト及び複雑さが緩和される。
【００５３】
前記装置は、レーザ放射によって、少なくとも１つのチャネルの側壁を切り出すように構成されていてもよい。
前記装置は、超音波ソノトロードを備えていてもよい。
【００５４】
前記装置は、チャネルの底部に超音波を当てるように構成されていてもよい。それにより、チャネル側壁の精緻できれいなレーザカット部と、超音波処理によって達成可能な、底部の繊維材料の固定部分とが組み合わされ得る。
【００５５】
前記装置は、チャネルの形成以外の目的のために、レーザカット又はレーザ溶接と超音波処理とを組み合わせるように構成されていてもよい。例示として、前記装置は、超音波エネルギを、レーザ放射により形成されたレーザカット部に当てるように構成されていてもよい。
【００５６】
前記装置は、トリム材が取り付けられたトリムチャネルを形成するように構成されていてもよい。これは、様々な方法で実施され得る。留め部材、たとえばクリップが、チャネル内に挿入されていてもよい。留め部材は、前記装置により、レーザ溶接によって取り付けられていてもよい。トリム材は、留め部材に固着されていてもよい。
【００５７】
代替的又は追加的に、トリム材は、前記装置により、レーザ放射を使用して繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。レーザ溶接部は、少なくとも１つのチャネルにおいて凹むように形成されていてもよい。
【００５８】
前記装置は、光学素子がレーザ放射のビーム経路内に選択的に挿入され得るように構成されていてもよい。レーザ放射を出力するレーザヘッドは、光学素子をビーム経路内に挿入すること及びビーム経路から除去することを可能にするように構成されていてもよい。レーザヘッドは、光学素子のビーム経路内及びビーム経路外への移動を可能にするマウントを備えてもよい。
【００５９】
光学素子は、レンズを備えていてもよい。
代替的又は追加的に、光学素子は、偏向装置、たとえば、鏡又は他の反射器を含んでもよい。偏向装置は、偏向角を制御するように制御可能であってもよい。
【００６０】
前記装置は、光学素子を挿入して、発散レーザビームを形成し、少なくとも１つのチャネルをフレア形状に形成するように構成されていてもよい。少なくとも１つのチャネルは、繊維クッション体の表面から繊維クッション体の内部に延びるに従って拡がるフレア形状であってもよい。
【００６１】
前記装置は、レーザ放射によって、第１の部分の密度よりも高い密度を有する固定領域を繊維クッション体に形成するようにレーザ放射を当てるように構成されてよい。
固定領域は、繊維クッション体と締結要素との間に強靱な取付け領域を形成するために使用されてもよい。締結要素は、ねじ又は他の取付け要素であってよい。
【００６２】
本発明の一態様によるシステムは、本発明の一態様による繊維クッション体及び装置を備え、繊維クッション体は、装置の受入器に受け入れられる。
別の本発明の態様によれば、繊維クッション体を加工するための本発明のいずれかの態様による装置の使用が提供される。
【００６３】
ランバサポート装置が、繊維クッション体に形成された固定領域に取り付けられていてもよい。
前記装置は、レーザ放射を使用して溶接作業を行うように構成されていてもよい。
【００６４】
前記装置は、レーザ放射によって固定要素を繊維クッション体に溶接するように構成されていてもよい。固定要素は、クリップ、又はトリム材のための別の固定要素であってよい。
【００６５】
代替的又は追加的に、前記装置は、レーザ放射によって、トリム材を繊維クッション体に直接溶接するように構成されていてもよい。
トリム材は、熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維を含んでいてもよく、又は熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維から形成されていてもよい。トリム材は、繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。
【００６６】
代替的又は追加的に、前記装置は、レーザ放射を使用して繊維クッション体の表面をシールするように構成されていてもよい。それにより、良好な表面特性が効率的な手法で達成され得る。
【００６７】
代替的又は追加的に、前記装置は、レーザ放射によって繊維の自由端を切断するように構成されていてもよい。そのような繊維の自由端は、繊維クッション体の面、たとえば、製造工程中に型に当接する面に存在する場合がある。繊維クッション体の面から突出する繊維の自由端は、レーザ放射によって切断され、したがって、それらが繊維クッション体の面から突出する長さが短くされ得る。
【００６８】
本発明の一態様による設備は、繊維クッション体を形成するように構成され、レーザ放射を使用して繊維クッション体を加工するための装置を含んでいる。
この設備は、繊維を型内に挿入するように構成された充填ステーションを備えていてもよい。
【００６９】
この設備は、繊維の少なくとも一部を熱的に活性化するように構成された加熱ステーションを備えていてもよい。
充填ステーションは、熱を供給する前に繊維を配向するように構成されていてもよい。それにより、繊維クッション体の少なくとも１つのゾーンにおいて繊維クッション体を形成可能であり、繊維クッション体では、繊維は、繊維クッション体の主荷重方向に対応する優先方向を有する。繊維クッション体の所望の柔らかな感触及び良好な通気性が達成され得る。
【００７０】
充填ステーションは、型内の繊維の充填レベルに基づいて、型から気体が抜き出される１つ又は複数の領域の位置及びサイズを調節することによって、型内への挿入後に繊維を配向するように構成されていてもよい。気体は、主荷重方向に対応する方向に沿って離間された型の主面を介して、型から抜き出されてもよい。気体は、型内の繊維材料の現在の充填レベルよりも低くそれぞれ設けられた型の主面の領域において、抜き出されてもよい。
【００７１】
充填ステーションは、繊維を作製するように構成されていてもよい。充填ステーションは、少なくとも１本のヤーンをセグメントに切断し、セグメントをそれぞれのフィラメントに分離して繊維を形成するように構成されたカッタを備えていてもよい。充填ステーションは、気体流、たとえば空気流を使用して、繊維をカッタから型へ移送するように構成されていてもよい。
【００７２】
この設備は、レーザ放射により繊維クッション体を加工するための装置へ、繊維クッション体を供給するように構成された自動移送システムを備えていてもよい。
この設備は、乗り物用シート、事務用調度品、又は住居用調度品のうちの１つに繊維クッション体を設置するように構成された組立ステーションを備えていてもよい。少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を有する繊維クッション体が、自動車シート、航空機シート、列車シート、又は公共交通機関のシートに設置されていてもよい。少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を有する繊維クッション体は、家庭又は事務用の座席のためのシートに設置されていてもよい。
【００７３】
本発明の態様は、乗り物用シート、事務用調度品、又は住居用調度品などのシートのトリミング技術を単純化する上で機能的である。詰め物（ｕｐｈｏｌｓｔｅｒｙ）の繊維材料とは異なる材料の追加要素の統合は、リサイクルのために有益である。
【００７４】
いくつかの態様では、詰め物自体と同じ基材から作られた固定要素が、同じ工程でリサイクルされ得る。
詰め物における様々なトリミングチャネル幾何形状及び他の様々な幾何形状部分少なくともいずれか１つの変形形態が、レーザカット又はレーザ溶接作業によって実行され、それにより、作製工程を単純化することができる。
【００７５】
レーザカット技法は、カット部、溶接部、及びチャネルの良好な精度を提供し、それらは精密に制御され得る。レーザカット部及び溶接部が高速の加工速度で行われ、したがって、サイクル時間を短縮することができる。
【００７６】
添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】一実施の形態による装置の概略図。
【図２】一実施の形態による装置の概略図。
【図３】一実施の形態による繊維クッション体の断面図。
【図４】一実施の形態による装置によって実施される超音波加工工程を示す断面図。
【図５】一実施の形態による装置の概略図。
【図６】一実施の形態による繊維クッション体の断面図。
【図７】一実施の形態による繊維クッション体の断面図。
【図８】一実施の形態による繊維クッション体の平面図。
【図９】一実施の形態による装置の概略図。
【図１０】一実施の形態による装置の概略図。
【図１１】一実施の形態による装置の概略図。
【図１２】一実施の形態による繊維クッション体の概略断面図。
【図１３】一実施の形態による繊維クッション体の概略断面図。
【図１４】一実施の形態による方法のフローチャート。
【図１５】一実施の形態による設備の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
ここで、例示的な本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。いくつかの実施形態が特定の適用分野の文脈で説明されるが、これらの実施形態は、この適用分野に限定されない。さらに、種々の実施形態の特徴は、別段の記載がない限り、互いに組み合わされていてもよい。
【００７９】
いくつかの実施形態は、乗り物用シートのためのクッションである製品の文脈で説明されるが、実施形態による装置、システム、及び方法は、繊維材料の他の弾性製品を形成するために使用されてもよい。
【００８０】
図１を参照して、繊維クッション体を加工する方法及び装置を説明する。
図１は、繊維クッション体１０と、レーザ放射によって繊維クッション体を加工するための装置とを含む、システム１の概略断面図である。前記装置は、レーザヘッド２１に実施され得るレーザ放射源を含んでいる。前記装置は、レーザ放射により繊維クッション体１０が加工されている間に繊維クッション体１０を保持する受入器２１を備える。図１の断面図は、繊維クッション体１０の主面と直交し繊維クッション体１０の主荷重方向２に平行な面に沿って見たものである。
【００８１】
図１を参照して、一実施の形態による方法及び装置で処理される繊維クッション体１０は、シートクッションとして使用されるように構成される。繊維クッション体は、主荷重方向２に沿った力が繊維クッション体１０に加えられると弾性特性を提供するように構成されている。
【００８２】
繊維クッション体１０は、乗り物用シートにおいてユーザの大腿部又は背中を支持するための詰め物であってよい。繊維クッション体１０は、住居又は事務用の座席又は寝具調度品のための詰め物であってもよい。
【００８３】
繊維クッション体１０は、繊維クッション体１０において互いに対向して設けられた２つの主面３、４を有する。主面３、４は、主荷重方向２に対して概ね直角に延びるほぼ平らな形状を有している。繊維クッション体１０は、主荷重方向２が主面３及び４の平面の法線を規定するように構成されていてもよい。
【００８４】
繊維クッション体１０は、熱架橋された繊維から一体的に形成された単体品であってよい。繊維クッション体を形成する繊維材料は、少なくとも２つの異なるタイプの繊維、すなわち、バインダ繊維及びマトリックス繊維を含むことができる。
【００８５】
バインダ繊維は、熱の供給により熱的に活性化され得る繊維である。熱活性化されると、各バインダ繊維の少なくとも一部分が溶融し、それにより繊維のマトリックスが形成される。種々の既知の繊維タイプが、バインダ繊維及びマトリックス繊維として使用されてもよい。繊維クッション体が形成される繊維材料は、リサイクル材料から得ることができ、効率的にリサイクルできる繊維を含んでいてもよい。バインダ繊維は、バイコンポーネント（ＢｉＣｏ）繊維であってよい。バインダ繊維は、マトリックス繊維の溶融温度よりも低い熱活性化温度を有していてもよい。例示的な実施形態によれば、バインダ繊維は、ポリエステル又はポリアミドのコアを有し、ポリアミド又は変性ポリエステルのコーティングを有するＢｉＣｏ繊維であってよい。ＢｉＣｏ繊維は、三葉形状の断面を有していてもよい。マトリックス繊維は、ポリエステル又はポリアミドから形成され、バインダ繊維のコーティングの少なくとも溶融温度よりも高い溶融温度を有していてもよい。マトリックス繊維は、１０ｄｔｅｘと１００ｄｔｅｘとの間の線質量密度を有してもよい。バインダ繊維は、７ｄｔｅｘと４０ｄｔｅｘとの間の線質量密度を有してもよい。繊維クッション体が形成される繊維材料は、複数のタイプのマトリックス繊維及び複数のタイプのバインダ繊維の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。
【００８６】
繊維クッション体１０は、複数の異なる部分５〜部分７を含んでいてもよい。これらの部分は、繊維クッション体１０の特徴的な繊維の配向及び密度の少なくともいずれか一方について互いに区別される。異なる部分の間に明瞭な境界は存在しない。むしろ、繊維クッション体１０は、異なる部分の間で繊維の配向又は繊維クッション体の密度について徐々に変わり得る。
【００８７】
繊維クッション体１０は、第１の部分５を有し、第１の部分５は、弾性部分５であってもよい。弾性部分５は、繊維クッション体の主荷重方向２に対応する繊維の配向を有する。すなわち、弾性部分における繊維の優先方向が主荷重方向２に対応しており、繊維クッション体１０の少なくとも１つの主面３と直角である。繊維マトリックスの形成、繊維の配向における繊維形状と統計的分布のゆえに、すべての繊維が弾性部分における主荷重方向２に沿って方向付けられるわけではない。弾性部分５は、繊維の５０％を超える大部分が主荷重方向２に対して４５°未満の角度でそれぞれ配向されている場合、主荷重方向２に沿って繊維の配向を有すると考えられてよい。換言すれば、弾性部分５において、繊維の大半が主面３の平面に対して４５°よりも大きい角度で設けられている。
【００８８】
弾性部分５における繊維構成が、挿入図１５で概略的に示される。挿入図１５に見られるように、弾性部分５における繊維の大半は、主荷重方向２に対して４５°未満の角度で配向される。繊維間隔は、主荷重方向２に沿った荷重が繊維クッション体に加わった場合に繊維が曲がるように十分に大きくされる。主荷重方向２に主に平行に設けられた繊維を相互連結する熱架橋繊維は、繊維マトリックスが弾性部分５に形成されることを可能にする。
【００８９】
繊維クッション体１０は、それぞれ主面３及び４に設けられた少なくとも１つの第２の部分６、７も含んでいてもよい。少なくとも１つの第２の部分６，７は、それぞれが、繊維の配向又は繊維クッション体の密度のうちの少なくとも１つについて、弾性部分５から区別される。図１の繊維クッション体１０において、少なくとも１つの第２の部分６，７における繊維は、それぞれが設けられた主面の平面に平行な優先方向を有する。主面３又は４における繊維クッション体の密度は、弾性部分５の密度よりも高くてよい。代わりに、超音波エネルギを使用した処理で、そのように密度が高められてもよい、
主面３に設けられたさらなる部分６における繊維構成が、挿入図１６に概略的に示される。挿入図１６に見られるように、部分６における繊維の大半は、主面３の平面に対して４５°未満の角度で配向され、繊維は、弾性部分５におけるより高い充填密度を有している。他方の主面４に設けられたさらなる部分７は、繊維の配向及び繊維クッション体の密度について部分６と同様の構成を有している。
【００９０】
繊維クッション体１０は、一体的に形成されていてもよい。繊維クッション体１０は、弾性部分５と、少なくとも１つの第２の部分６，７との間で、繊維の配向及び密度についてそれぞれ漸次的遷移を呈している。繊維クッション体１０は、弾性部分５と主面３のある第２の部分６との間に設けられた移行部分８を備えていてもよい。移行部分８では、繊維の配向が、弾性部分５の繊維の配向から主面３のある第２の部分６の繊維の配向へ徐々に変化するものであってもよい。代替的又は追加的に、繊維クッション体の密度が、弾性部分の密度から主面３のある第２の部分６の密度へ徐々に変化するものであってもよい。
【００９１】
繊維クッション体１０は、弾性部分５と主面４のある第２の部分７との間に設けられた移行部分９を備えていてもよい。移行部分９では、繊維の配向が、弾性部分５の繊維の配向から主面４のある第２の部分７の繊維の配向へ徐々に変化するものであってもよい。代替的又は追加的に、繊維クッション体の密度が、弾性部分５の密度から主面４のある第２の部分７の密度へ徐々に変化するものであってもよい。
【００９２】
このように一体的な３次元物体として形成された繊維クッション体１０は、高さ１２を有し、高さ１２は、４ｃｍよりも大きくてもよい。弾性部分５は高さ１１を有し、主面３及び４の両方から離間されるように設けられていてもよい。
【００９３】
繊維クッション体１０において、主荷重方向２に沿って繊維の配向を有する弾性部分５は、良好な換気性及び弾性を提供する。熱架橋された繊維から繊維クッション体１０が一体的に形成されることにより、良好な耐久性及び快適性が達成される。
【００９４】
図１から図１５を参照して以下により詳細に説明するように、繊維クッション体１０は、それにレーザ放射を当てることにより加工される。繊維クッション体に関して図１を参照して説明された種々の特徴は、次に説明されるレーザ放射を使用する処理により保持され得る。
【００９５】
装置及び方法は、様々な目的で使用され得る。例示として、実施形態による方法及び装置は、レーザカット及びレーザ溶接作業の少なくともいずれか一方を行うことによって、繊維クッション体に対して幾何形状の変更を行うために使用されてもよい。レーザカット作業は、様々な異なる幾何形状が精度よく作製されることを可能にする。例示として、ニュートラルクッションが、３Ｄ成形方法によって、チャネルをトリミングすることなく作製し得る。チャネルは、制御可能レーザを使用することにより後処理において作製し得る。
【００９６】
レーザ装置が切断要所に直接到達できない場合、１つ又は複数の光学素子によって、レーザビームの方向が変えてもよく、前記複数の光学素子は、レンズ及び鏡あるいは他のビーム偏向素子の少なくともいずれか１つを含んでいてもよい。それにより、切断の配向が、部品幾何形状の必要に応じて達成され得る。アンダカット及び隠しカット（ｈｉｄｄｅｎ  ｃｕｔｓ）の少なくともいずれか１つが形成されていてもよい。
【００９７】
代替的又は追加的に、個別要素用に固定点をレーザ溶接作業によって作製してもよい。繊維と追加的な要素の材料とを堅固に結合するために、クリップ又は他の固定要素を繊維クッション体の表面に溶接してもよい。これは、補強要素を繊維クッション体の表面に設け、さらに固定することを可能にする。代替的又は追加的に、アセンブリ工程用のなんらかの連結部材が、繊維クッション体に溶接されていてもよい。そのような連結部材の例として、トリミングアセンブリ用の連結部材、シートのフレームに対するクッションアセンブリ用の連結部材、及びクッションに対する快適性要素のアセンブリ用の連結部材などが含まれる。
【００９８】
繊維詰め物のレーザ溶接の別の用途は、繊維クッション体の表面にトリム材を直接固定することである。熱可塑性繊維のトリム材が使用される場合、トリム材を繊維詰め物の表面と直接接触するようにトリム領域に直接溶接してもよい。これにより、凹面上の所定の位置にトリム材を保持するのを容易にすることも可能になる。
【００９９】
溶接点が見えるところにある場合、溶接点をトリム表面上の装飾要素として機能できるように当該溶接点をレーザ溶接によって成形してもよい。
代替的又は追加的に、部品のＢ面にワイヤマット、トリムワイヤ、若しくは同様のサスペンション、又は固定要素を組み付けるためのチャネルを作製するために、レーザを使用してもよい。繊維クッション体の形成時には、ワイヤマット又はトリムワイヤといった要素を挿入する必要はない。そのような要素は、レーザで溶接することによりファイバ構造に固定されてもよい。
【０１００】
図１は、繊維クッション体１０に少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するように構成された、一実施の形態による装置を示す。前記装置１０は、レーザヘッド２１を含んでいてもよい。レーザヘッド２１は、複数の角度に自由度を有していてもよい。レーザヘッド２１は、少なくとも３つの軸について揺動可能に取り付けられていてもよい。１つの揺動軸２４が、図１に概略的に示されている。レーザヘッド２１は、５軸ロボットに取り付けられていてもよい。
【０１０１】
レーザヘッド２１は、支持部２５に取り付けられていてもよい。前記装置は、レーザヘッド２１を、当該装置の受入器２０に受け入れられた繊維クッション体１０に対して相対変位させるように構成されたアクチュエータ２６を備えていてもよい。レーザヘッド２１と繊維クッション体１０との間の相対的な並進変位及び揺動運動の少なくともいずれか一方を実行するために、複数のアクチュエータ２６が設けられてもよい。
【０１０２】
レーザヘッド２１は、レーザ放射２９の放射源として機能するものである。レーザヘッド２１は、レーザ放射２９がレーザヘッド２１から放射される出口を有している。レーザ部２３は、レーザヘッド２１内に物理的に取り付けられてよく、又は光ファイバを介してレーザヘッド２１に接続されていてもよい。
【０１０３】
前記装置の制御装置１９は、レーザ部２３若しくは少なくとも１つのアクチュエータ２６又は双方を制御し、レーザ放射２９を繊維クッション体１０に放射するレーザカット又はレーザ溶接作業を実行する。それにより、繊維クッション体１０においてレーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が形成される位置が制御される。繊維クッション体１０上でカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が延びる配向が制御されていてもよい。
【０１０４】
レーザ放射１９は、表面３のある第２の部分６から繊維クッション体１０の弾性特性を提供する第１の部分５へ延びるように、繊維クッション体１０に当てられてもよい。これにより、繊維クッション体１０にレーザ放射により形成されたカット部又はチャネルの壁は、主荷重方向２に沿って繊維が優先配向する領域に当該カット部又はチャネルの壁が延びている場合であっても、レーザ放射によって固められることが可能になる。さらに、取付け機構又はチャネルが、ユーザの身体が載る表面３から離間されるように、第１の部分５に凹設されていてもよい。
【０１０５】
実施形態による装置は、図２に示されるように、レーザ放射のビーム経路に沿って少なくとも１つの光学素子を挿入するように構成されていてもよい。
図２は、少なくとも１つの光学素子３１、３２がレーザ放射のレーザビーム経路に沿って設けられた一実施形態による装置を示す。少なくとも１つの光学素子３１、３２は、１つのレンズ又は複数のレンズを備えていてもよい。少なくとも１つの光学素子３１、３２は、レーザヘッド２１において機械的に支持されていてもよい。
【０１０６】
少なくとも１つの光学素子３１、３２は、マウント３０に取り付けられていてもよい。マウント３０は、レーザヘッド２１に対して変位可能に取付けるように構成されていてもよい。マウント３０は、レーザヘッド２１に対して取り外し可能に取り付けられていてもよい。
【０１０７】
マウント３０は、少なくとも１つの光学素子３１、３２を変位させるためにレーザヘッド２１のアクチュエータに取り付けられていてもよい。それにより、少なくとも１つの光学素子３１、３２は、レーザ放射２９の直径、方向、収束角度、又は発散角度を選択的に操作するために使用可能となる。
【０１０８】
図２は、レーザヘッド２１により出力されるレーザビームの直径を拡げるように、少なくとも１つの光学素子３１、３２が位置決めされた場合の装置を示している。レーザ放射２９は、直径３９を有する。直径３９は、チャネル３５の直径に基づいて設定される。チャネル３５は、レーザ放射２９によって形成される。直径３９は、チャネル３５が迅速に形成され得るように、チャネル３５の幅と一致するように設定されていてもよい。
【０１０９】
図２には１つのチャネル３５のみが示されているが、前記方法及び装置は、繊維クッション体に複数のチャネル３５を形成するように使用されてもよい。
繊維クッション体１０には、トリム材がチャネル３５内に取り付けられていてもよい。トリム材は、チャネル３５内のところで繊維クッション体１０に直接溶接されてよく、かくしてレーザ溶接部は、チャネル３５内に形成される。代替的又は追加的に、トリム材用の留め部材が、チャネル３５において繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。リサイクル性を改善するために、留め部材もまた、繊維材料から形成されていてもよい。
【０１１０】
チャネル３５は、他の目的のために、たとえば、繊維クッション体１０をアセンブリのために連結する連結部材の取付け用に使用されてもよい。そのような連結部材の例として、トリミングアセンブリ用の連結部材、シートのフレームに対するクッションのアセンブリ用の連結部材、及びクッションに対する快適性要素のアセンブリ用の連結部材などがある。
【０１１１】
図３は、レーザ放射２９によって処理された繊維クッション体１０の断面図である。
繊維クッション体１０の面３は、チャネル３５として形成可能な少なくとも１つの凹部を含んでいる。異なる形状を有するように、異なる複数の凹部が形成されていてもよい。凹部は、レーザカット部として形成された壁をそれぞれ有してもよい。凹部は、立方体形状、円錐形状、又は三角形の断面を有してもよい。
【０１１２】
繊維材料がより高い剛性を供するように固められたゾーン３６が、チャネル３５の少なくとも１つの面に形成されていてもよい。ゾーン３６は、レーザカット又はレーザ溶接によって形成されていてもよい。ねじ付きボルトなどの連結部材３７が、ゾーン３６に対して螺合されていてもよい。チャネル３５の側面におけるそのような剛性が高められたゾーンは、チャネル３５が切り出される際に繊維クッション体にレーザ放射することによって形成され得る。
【０１１３】
レーザ放射により処理される繊維クッション体１０のゾーンには、他の連結部材又は留め部材が取り付けられてもよい。例示として、凹部の内径よりも大きい外径を有するツリー連結部材が、繊維クッション体１０と係合されていてもよい。
【０１１４】
連結部材３６は、繊維クッション体１０を構造要素に連結すること、又はカバー材を繊維クッション体１０に締結することなど、様々な機能のいずれか１つを有し得る。
各実施形態による装置は、繊維クッション体１０を加工するために、レーザ放射に加えて超音波エネルギを使用するように構成されていてもよい。例示として、レーザ放射２９を使用して切り出された繊維クッション体１０の面に超音波を当ててもよい。
【０１１５】
図４は、超音波エネルギと組み合わされてレーザ放射２９によって処理された繊維クッション体１０の断面図である。
チャネル３５或いは他の凹部は、レーザ放射を使用して切り出されてもよい。前記装置のソノトロード３８は、チャネル３５の少なくとも１つのレーザカット面に超音波エネルギを当てるために使用され得る。チャネル３５の底部をさらに固めるために、レーザ放射により切り出されたチャネル３５の底部にソノトロード３８を押圧してもよい。
【０１１６】
実施形態による装置は、繊維クッション体１０における複雑な幾何形状を有するフレア状の凹部、たとえば、フレア状のチャネル、アンダカット、又は他の幾何学的特徴を形成するために使用されてもよい。
【０１１７】
図５は、フレア状チャネルを繊維クッション体に切り込むように構成された、一実施の形態による装置を示す。前記装置は、発散ビームとしてレーザ放射２９を生成するように構成されている。レーザ放射２９の開き角４３は、切り出されるべきチャネルの幾何形状に応じて、装置によって制御されていてもよい。
【０１１８】
繊維クッション体１０に形成されるフレア状チャネルは、トリムチャネルであってよい。
少なくとも１つの光学素子４１、４２が、発散レーザビームを形成するためにレーザ放射のビーム経路に設けられていてもよい。少なくとも１つの光学素子４１、４２は、１つのレンズ又は複数のレンズを備えていてもよい。少なくとも１つの光学素子４１、４２は、レーザヘッド２１において機械的に支持されていてもよい。
【０１１９】
発散レーザビームを形成するように構成された少なくとも１つの光学素子４１、４２は、マウント４０に取り付けられていてもよい。マウント４０は、レーザヘッド２１に対する取付けが変位可能に構成されていてもよい。マウント４０は、レーザヘッド２１に対して解除可能に結合されていてもよい。
【０１２０】
マウント４０は、少なくとも１つの光学素子４１、４２を変位させるためにレーザヘッド２１のアクチュエータに連結されていてもよい。それにより、少なくとも１つの光学素子４１、４２は、レーザ放射２９の直径、方向、収束角度、又は発散角度を選択的に操作するために使用され得る。
【０１２１】
図６に示されるように、レーザ放射２９は、繊維クッション体にフレア状チャネル４５を形成するために使用されてもよい。フレア状チャネル４５は、繊維クッション体１０の表面３から繊維クッション体１０の内部に向かってフレア状に広がっていてもよい。
【０１２２】
図６は、レーザ放射２９によって加工された繊維クッション体１０の断面図である。フレア状チャネル４５又は他のフレア状凹部は、レーザ放射を使用して切り出されてもよい。フレア状チャネル４５は、表面３の第１の幅、及び底部４８の第２の幅を有する。第２の幅は、第１の幅よりも広い。
【０１２３】
固定要素４６が、フレア状チャネル４５の底部４８に取り付けられていてもよい。固定要素４６は、当該固定要素４６にトリム材４７が締結されるように構成されていてもよい。固定要素４６は、レーザ溶接によってフレア状チャネル４５の底部４８に取り付けられていてもよい。固定要素４６を繊維クッション体１０に固着するために、他の取付け技法が使用されてもよい。固定要素４６の少なくとも一部分が、繊維クッション体１０内へ凸設されていてもよい。固定要素４６全体が、トリム材４７が延びる繊維クッション体１０の表面３から凹むように、チャネル４５とともに設けられていてもよい。
【０１２４】
固定要素４６も繊維材料から形成されていてもよい。固定要素４６は、熱可塑性繊維を備えた繊維から形成されていてもよい。それにより、トリム材が供される繊維クッション体１０は、そのリサイクル性が改善され得る。
【０１２５】
トリムチャネル４５内に固定要素４６を供することに加え、或いは代えて、トリム材４７は、繊維クッション体１０の１つの表面３又は複数の表面に直接溶接されていてもよい。
【０１２６】
図７は、レーザ放射２９によって加工された繊維クッション体１０の断面図である。トリム材４７は、レーザ放射２９によって繊維クッション体１０に直接溶接される。繊維クッション体１０は、レーザ溶接部４９を有し、レーザ溶接部４９は、繊維クッション体１０とトリム材４７とを相互に結合する溶接の合せ目であってもよい。
【０１２７】
トリム材４７は、熱可塑性材料たとえば熱可塑性繊維を含んでいてもよく、又は熱可塑性材料、たとえば熱可塑性繊維から形成されていてもよい。トリム材４７は、トリム材４７と繊維クッション体１０の繊維とがレーザ溶接部４９のところで互いに融合されるように、繊維クッション体に直接溶接されていてもよい。
【０１２８】
レーザ溶接部４９は、繊維クッション体１０に凹設されるように形成されていてもよい。レーザ溶接部４９は、トリムチャネル４５に設けられていてもよく、トリムチャネル４５は、レーザカットにより形成されてもよい。
【０１２９】
トリム材４７を繊維クッション体１０に直接取り付けるために使用される１つ以上のレーザ溶接部４９は、繊維クッション体１０の外表面３、４に設けられていてもよい。トリム材４７を繊維クッション体１０に直接取り付けるレーザ溶接部４９は、装飾パターンを提供するように形成されていてもよい。一実施の形態による装置は、繊維クッション体１０の外表面において見える幾何学的配置を有する複数のレーザ溶接部４９を形成するように構成されていてもよい。
【０１３０】
図８は、レーザ溶接によりトリム材４７が取り付けられた繊維クッション体１０の概略平面図である。
一実施の形態による方法又は装置によって、複数のレーザ溶接部４６が形成される。複数のレーザ溶接部４６の配置は、予め決められてもよく、又は制御装置１９の記憶装置に記憶されていてもよい。前記装置の制御装置１９は、レーザヘッド２１及びレーザ部２３のアクチュエータの少なくともいずれか一方を制御して、予め決められたパターンを有するレーザ溶接部４６を形成し得る。
【０１３１】
複数のレーザ溶接部４６は、繊維クッション体１０上にトリム材４７を堅固に保持するように形成されていてもよい。複数のレーザ溶接部４６は、互いに離間されたレーザ溶接部を備えていてもよい。レーザ溶接部４６の少なくともいくつかは、離間された関係で互いに平行に延びてよい。
【０１３２】
実施形態のいずれか１つによる方法及び装置において、繊維クッション体１０にレーザ放射が当てられる領域に気体が吹き付けられてよい。レーザ放射が繊維クッション体に衝突している間、同時に、気体がその領域に吹き付けられてよい。
【０１３３】
繊維クッション体１０の表面における同じ位置が、レーザ放射２９及び気体の流れに対して同時にさらされていてもよい。
気体流は、レーザ放射によりレーザカット部が形成されるときに使用されていてもよい。追加的又は代替的に、気体流は、レーザ放射によりレーザ溶接部が形成されるときに使用されてもよい。
【０１３４】
気体流は、空気の流れであってもよい。気体流は、保護ガス、たとえば窒素の流れであってもよい。
気体流がレーザ加工と同時に適用されるとき、レーザ放射２９により加工された繊維クッション体１０に関して良好な特性が達成され得る。レーザカット部又はレーザ溶接部における粗粒の粒状構造の形成が減少され得る。
【０１３５】
気体の吹き付けは、形成されているレーザカット部又はレーザ溶接部の位置及びタイプの少なくともいずれか一方に応じて、選択的に実行されてもよい。例示として、ユーザの皮膚から離れる方向に向く繊維クッション体のＢ面の表面に施されるレーザカット部又はレーザ溶接部については、レーザカット部やレーザ溶接部を形成する際に、気体を吹き付けることが要求されなくてよい。凹設されたレーザ溶接部又はレーザカット部については、レーザカット部やレーザ溶接部を形成する際に、気体を吹き付けることが要求されなくてよい。
【０１３６】
図９は、繊維クッション体１０に少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するように構成された、一実施の形態による装置を示す。前記装置１０は、レーザヘッド２１を含んでいてもよい。前記装置は、上記の図１から図８を参照して説明された構成のいずれか１つを有し得る。
【０１３７】
前記装置は、さらに、気体の流れ５０を発生するように構成される。気体の流れ５０は、繊維クッション体１０上にレーザ放射２９が影響する箇所に向けて送られていてもよい。
【０１３８】
気体の流れ５０は、空気の流れであってもよい。前記装置は、加圧空気のリザーバ５１を含んでいてもよく、リザーバ５１から、気体の流れ５０を発生するように空気が排出される。代替的又は追加的に、気体の流れ５０を発生するために圧縮機を使用してもよい。気体の流れ５０は、保護ガスの流れであってもよい。繊維クッション体１０にレーザ放射２９が影響する位置に向けて送られる気体は、保護ガス、たとえば不活性ガスであってもよい。保護ガスは、窒素であってもよい。リザーバ５１は、空気流を発生するように排出される保護ガスのリザーバであってもよい。
【０１３９】
前記装置は、繊維クッション体５０にレーザ放射が衝突する位置へ気体流を方向付けるための流れガイドを備えていてもよい。流れガイドは、ノズル５１を備えていてもよい。ノズル５１は、繊維クッション体１０が保持される受入器に対して相対変位可能に取り付けられていてもよい。ノズル５１は、繊維クッション体１０が保持される受入器と、レーザヘッド２１との両方に対して相対変位可能に取り付けられてもよい。
【０１４０】
ノズル５１は、揺動及び並進変位の少なくともいずれか一方を実行するように取り付けられていてもよい。ノズル５１は、マウント５５で支持されていてもよく、マウント５５は、少なくとも１つの揺動軸５４を中心に揺動可能であってもよい。
【０１４１】
前記装置は、ノズル５１を変位させるためのアクチュエータ５６を備えていてもよい。アクチュエータ５６は、繊維クッション体１０及びレーザヘッド２１の少なくともいずれか一方に対して、ノズル５１を変位させるように構成されていてもよい。
【０１４２】
前記装置の制御装置１９が、レーザヘッド２１の位置及び配向の少なくともいずれか一方に応じて、ノズル５１を変位させるように構成されていてもよい。前記装置の制御装置１９は、レーザヘッド２１の位置及び配向の少なくともいずれか一方に応じて、並びに繊維クッション体１０のサイズ及び形状の少なくともいずれか一方に応じて、ノズル５１を変位させるように構成されていてもよい。装置１９の制御装置１９は、繊維クッション体１０にレーザ放射２９が影響する位置に向けて気体の流れ５０が送られるように、アクチュエータ５６を制御するように構成されていてもよい。
【０１４３】
図１０は、繊維クッション体１０に少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するように構成された一実施の形態による装置を示す。前記装置１０は、レーザヘッド２１を備えていてもよい。前記装置は、図９を参照して説明されたように、気体の流れ５０を発生するように構成されていてもよい。前記装置は、上記の図１から図９を参照して説明された構成のいずれか１つを有していてもよい。
【０１４４】
気体流５０を繊維クッション体１０上へ方向付けるノズル５１は、レーザヘッド２１上で支持されていてもよい。ノズル５１は、レーザヘッド２１上に変位可能に支持されていてもよい。レーザヘッド２１に対してノズル５１を相対変位させるように構成されたアクチュエータが、レーザヘッド２１上に設けられてよい。
【０１４５】
前記装置の制御装置１９が、レーザヘッド２１の位置及び配向の少なくともいずれか一方に応じて、ノズル５１を変位させるように構成されていてもよい。前記装置の制御装置１９は、レーザヘッド２１の位置や配向に応じて、並びに繊維クッション体１０のサイズ及び形状の少なくともいずれか一方に応じて、ノズル５１を変位させるように構成されていてもよい。装置１９の制御装置１９は、繊維クッション体１０にレーザ放射２９が影響する位置に向けて気体の流れ５０が送られるように、アクチュエータ５６を制御するように構成されていてもよい。
【０１４６】
図１１は、繊維クッション体１０に少なくとも１つのレーザカット部又はレーザ溶接部を形成するように構成された一実施の形態による装置を示す。前記装置１０は、レーザヘッド２１を備えていてもよい。前記装置は、図９を参照して説明されたように、気体の流れ５０を発生するように構成されていてもよい。前記装置は、上記の図１から図１０を参照して説明された構成のいずれか１つを有していてもよい。
【０１４７】
前記装置は、繊維クッション体にアンダカット６０を形成するように構成されていてもよい。前記装置は、アンダカットを形成するためにレーザ放射２９を偏向させるように構成されていてもよい。
【０１４８】
前記装置は、アンダカット６０を形成するためにレーザ放射２９を偏向させるレーザ放射のビーム経路に光学素子５７を挿入するように構成されていてもよい。光学素子５７は、マウント（図１１に図示せず）を介してレーザヘッド２１に取り付けられていてもよい。光学素子５７は、ビーム経路内に選択的に挿入されるように、レーザヘッド２１に変位可能に取り付けられていてもよい。光学素子５７は、鏡又は他の反射器であってもよい。
【０１４９】
前記装置は、アンダカット６０を有するチャネル３５が形成されると、レーザヘッド２１と協働して光学素子５７を変位させるように構成されていてもよい。アンダカット６０が延びるチャネルは、このようにして形成してもよい。
【０１５０】
繊維クッション体１０における１つ以上のアンダカットを形成することは、それに関連して種々の利益をもたらすことができる。例示として、締結要素やレーザ溶接部が、視界から隠れるように設けられ得る。アンダカットの上方に延びる繊維クッション体の層は、締結要素又はレーザ溶接部がシート利用者に簡単に感じ取られないように、クッション効果をもたらし得る。繊維クッション体とアンダカット６０に設けられた要素との間の連結の耐久性が改善され得る。
【０１５１】
種々の実施形態のいずれか１つにおいて、レーザ放射２９の出力密度及びレーザ放射２９が当てられる期間の少なくともいずれか一方を制御することにより、密度や剛性が増大したゾーンを、繊維クッション体におけるチャネル３５の少なくとも一部分に沿って選択的に形成してもよい。
【０１５２】
図１２は、増大されたレーザ出力及び増大されたレーザ滞留時間の少なくともいずれか一方がチャネル３５の底部を形成するために使用されるときに形成され得る、繊維クッション体の断面図を示す。繊維クッション体の表面に形成された凹部３５の側壁面６１が、レーザ放射によってシールされるとともに、材料の密度及び剛性の少なくともいずれか一方は、凹部３５の底部近傍に集中したゾーン６２の密度及び剛性よりも低いままであってもよい。
【０１５３】
図１３は、チャネル３５の側壁面６５が、増大されたレーザ出力及び増大されたレーザ滞留時間の少なくともいずれか一方にさらされるときに形成され得る、繊維クッション体の断面図を示す。繊維クッション体の密度や剛性が増大されたゾーン６６が、チャネル３５の底面及び側壁面６５の両方に沿って延びるように形成されていてもよい。
【０１５４】
レーザ放射による繊維クッション体の後処理が、ばら繊維材料からの繊維クッション体の作製と組み合わされていてもよい。繊維材料を型内に充填し、任意選択で、型内で繊維材料を配向するように構成された充填ステーションを含む設備に、一実施の形態による装置を設備に実装してもよい。この設備は、加熱ステーションを備えていてもよい。加熱ステーションは、繊維材料の少なくともバインダ繊維を熱的に活性化するように構成されていてもよい。この設備は、一実施の形態による繊維クッション体を後処理するための装置を備えていてもよい。この種類の方法及び設備を、図１４及び図１５を参照してより詳細に説明する。
【０１５５】
図１４は、一実施の形態による方法７０のフローチャートである。方法７０は、レーザ放射を使用して繊維クッション体を加工するように構成された一実施の形態による装置又は設備によって自動的に実行され得る。
【０１５６】
ステップ７１において、ばら繊維材料が型内に挿入される。ばら繊維材料は、単一フィラメント繊維、又は繊維のフロックから構成されていてもよい。ばら繊維材料は、熱架橋された繊維を含まないものとされる。
【０１５７】
ばら繊維は、マトリックス繊維及びバインダ繊維を備えていてもよい。バインダ繊維は、ＢｉＣｏ繊維であってよい。バインダ繊維の少なくとも一部は、マトリックス繊維の溶融温度よりも低い温度で熱的に活性化可能であってよい。
【０１５８】
カッタシステムが、１本以上のヤーンからセグメントを切断して繊維を形成するように動作されていてもよい。ヤーンのセグメントは、フィラメントの個々のセグメントになるように開かれてよい。ヤーンのセグメントは、繊維をカッタシステムから型へ移送する空気流において開かれてよい。
【０１５９】
繊維は、型内で配向されていてもよい。型の少なくとも１つの面を通る気体流パターンが、型内で繊維を配向するように制御されていてもよい。気体が型から抜き出される位置は、型内の繊維の充填レベルに応じて変えられてよい。
【０１６０】
型内の繊維を配向させる工程は、少なくとも１つのノズルを通して型から気体を抜き出す工程を備えていてもよい。
ステップ７２において、型内の繊維材料の少なくとも一部が、繊維クッション体を形成するために熱的に活性化される。例示として、マトリックス繊維及びバインダ繊維を含む繊維材料については、バインダ繊維の少なくとも一部分が、熱架橋を達成するように熱的に活性化される。低溶融成分及び高溶融成分を有するＢｉＣｏ繊維であるバインダ繊維については、高溶融成分は低溶融成分よりも高い溶融温度を有し、ＢｉＣｏ繊維の少なくとも低溶融成分が、熱的に活性化される。
【０１６１】
ステップ７３では、架橋された繊維から形成された繊維クッション体が、レーザ放射を使用して加工される。レーザカット部及びレーザ溶接部の少なくともいずれか一方が繊維クッション体に形成される。加工は、図１から図１３を参照して説明された技法又は装置のいずれか１つを使用して実施してもよい。
【０１６２】
ステップ７３では、レーザ放射が、繊維クッション体に少なくとも１つのチャネルを形成するように、繊維クッション体に当てられる。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体の少なくとも１つの表面をシールするように、繊維クッション体に当てられてもよい。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体が使用されるべきシート又は調度品の幾何形状に応じて、外郭を設定するように、繊維クッション体に当てられてもよい。代替的又は追加的に、レーザ放射は、繊維クッション体に溶接部を形成するように、繊維クッション体に当てられてもよい。溶接は、クリップなどの剛性部材、又はトリム材を、繊維クッション体に付加するために使用される。
【０１６３】
図１５は、一実施の形態による設備１２０を示す。設備１２０は、繊維クッション体を形成し、さらにレーザ放射を使用して繊維クッション体を加工するように構成される。
設備１２０は、ツール１０２を備えていてもよい。ツール１０２は、繊維が受け入れられるキャビティ１０６が形成されている型１０３を備えていてもよい。型１０３は、ホルダ１００上で支持されていてもよい。ホルダ１００は、連結部材１０７を介して型１０３に機械的に結合されていてもよい。連結部材１０７は、型１０３とホルダ１００との間の熱流を減らす熱抵抗を有していてもよい。
【０１６４】
設備１２０は、加工ステーションを備えていてもよい。例示として、設備１２０は、繊維材料がツール１０２のキャビティ内に供給される、充填ステーション８０を備える。設備１２０は、ツール１０２のキャビティ内に受け入れられた繊維材料の熱処理のための１つ以上の加熱ステーションを備えていてもよい。いくつかの加工ステーションは、加熱ステーション９０及び冷却ステーションの少なくともいずれか一方を備えていてもよい。
【０１６５】
充填ステーション８０は、バインダ繊維と充填繊維の混合を含む繊維材料を、ツール１０２の型１０３内に充填するように構成されていてもよい。
充填ステーション８０は、型１０３に結合する充填ステーションアダプタ８１を備えていてもよい。充填ステーションアダプタ８１は、型１０３と少なくとも１つの気体ダクトとの間で気体流を方向付けるように構成されていてもよい。充填ステーションアダプタ８１は、型１０２のホルダ１００に気体流が衝突するのを防止するように構成されていてもよい。充填ステーションアダプタ８１は、ツール１０２が充填ステーション８０内に設けられ、充填ステーションアダプタ８１が型１０３に係合するとき、ホルダ１００と型１０３との間に延びるバッフルを備えていてもよい。
【０１６６】
充填ステーション８０は、繊維供給装置８２を備えていてもよい。繊維供給装置８２は、ばら繊維又は繊維のフロックの形態の繊維材料を、型１０３内に供するように構成されていてもよい。いくつかの実装形態では、繊維供給装置８２は、少なくとも１本のヤーンをセグメントへと切断して繊維材料３を形成するためのカッタ装置を備えていてもよい。
【０１６７】
繊維材料は、バインダ繊維及びマトリックス繊維を備えていてもよい。ツール１０２が加熱ステーション９０内に設けられた際に、型１０３において、少なくともバインダ繊維が熱的に活性化されていてもよい。繊維クッション体は、架橋された繊維の一体的な物体として形成されていてもよい。熱架橋は、バインダ繊維の熱活性化によって達成され得る。繊維クッション体は、このシートクッション体の少なくとも一部分における繊維が、繊維クッション体の荷重方向に対応し得る優先方向に沿って主に配向されるように形成されていてもよい。
【０１６８】
製品における繊維を配向するために、充填ステーション８０は、気体流制御部８３を備えていてもよい。気体流制御部８３は、製品の少なくとも一部分において、繊維が主荷重方向に沿って主に配向されるように、型１０３を通過し型１０３内の繊維を配向する気体流を発生させてよい。気体流路が、型１０３の主面１０４、１０５に形成されてよく、主面は、それらの間に繊維を受け入れるためのキャビティ１０６を形成する。
【０１６９】
シートクッション体が形成される繊維材料は、リサイクル可能又は効率的にリサイクル可能な繊維を含んでいてもよい。バインダ繊維は、バイコンポーネント（ＢｉＣｏ）繊維であってよい。バインダ繊維は、充填繊維の溶融温度よりも低い熱活性化温度を有していてもよい。
【０１７０】
例示的な実施形態によれば、バインダ繊維は、ポリエステル又はポリアミドのコアを有し、ポリアミド又は変性ポリエステルのコーティングを有するＢｉＣｏ繊維であってよい。ＢｉＣｏ繊維は、三葉形状の断面を有していてもよい。充填繊維は、ポリエステル又はポリアミドから形成され、バインダ繊維のコーティングの少なくとも溶融温度よりも高い溶融温度を有していてもよい。充填繊維は、８０ｄｔｅｘと１００ｄｔｅｘとの間の線質量密度を有してもよい。バインダ繊維は、７ｄｔｅｘと４０ｄｔｅｘとの間の線質量密度を有してもよい。シートクッション体が形成される繊維材料は、複数のタイプの充填繊維及び複数のタイプのバインダ繊維の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。
【０１７１】
繊維材料をその中に受け入れた型１０３は、バインダ繊維の熱活性化のために充填ステーション８０から移動されていてもよい。設備１２０は、充填ステーションアダプタ８１を型１０３から外せるようにしてもよい。充填ステーションアダプタ８１は、型１０３から抜き出されて、型１０３に繊維材料が受け入れられたツール１０２が、充填ステーション８０から少なくとも１つの加熱ステーションに移動されることを可能にする。型１０３は、繊維クッション体が型１０３から取り除かれると、充填ステーション８０の受入器８４に再び設けられていてもよい。
【０１７２】
ツール１０２の移送機構１０１が、設備１２０の移送機構８６との少なくとも選択的に連携するために構成されていてもよい。移送システム８６は、充填ステーション８０から、レーザ放射を繊維クッション製品に当てるための後処理ステーション１１０を含むさらなる加工ステーションにツール１０２を移送するように構成されていてもよい。
【０１７３】
設備１２０の制御装置８７は、移送機構８６を制御して、ツール１０２を充填ステーション８０から加熱ステーション９０に移動させることができる。加熱ステーション９０は、ツール１０２をその中に受け入れるための受入器を形成する。
【０１７４】
加熱ステーション９０は、熱架橋のためにバインダ繊維を熱的に活性化するように構成されていてもよい。加熱ステーション９０は、加熱ステーションアダプタ９１と、気体を加熱するための加熱装置９２と、加熱ステーション９０にツール１０２が設けられた際に型１０３を流通する気体流を制御するための気体流制御装置９３とを備えていてもよい。
【０１７５】
加熱ステーション９０は、バインダ繊維の熱活性化中に空気湿度を制御するための空気湿度制御装置９４を備えていてもよい。
繊維クッション製品をツール１０２から除去される前に冷却するために、冷却ステーションが設けられてもよい。
【０１７６】
レーザ放射を使用して繊維クッション体を後処理するための加工ステーション１１０を設けていてもよい。加工ステーション１１０は、図１から図１４を参照して説明された構成のいずれか１つを有し得る繊維クッション体を加工するための装置を含んでいてもよい。加工ステーション１１０は、繊維クッション体に少なくとも１つのレーザカット部及び少なくとも１つのレーザ溶接部を形成するように構成されていてもよい。
【０１７７】
加工ステーション１１０は、雰囲気制御部（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）１１１を備えていてもよい。雰囲気制御部１１１は、繊維クッション体がレーザ放射を使用して加工されている間、雰囲気の空気湿度及び温度を制御するように構成されていてもよい。
【０１７８】
移送機構８６は、ツール１０２を充填ステーション１０及び加熱ステーション９０に順次に配置する。移送機構８６は、レーザカット及びレーザ溶接が行われる後処理ステーション１１０へ繊維クッション体を供給するように構成されていてもよい。
【０１７９】
設備１２０は、追加のステーションを備えてもよい。例示として、２つ以上の加熱ステーションが設けられてもよい。
充填ステーション８０は、様々な構成のいずれか１つを有していてもよい。いくつかの実装形態では、充填ステーション８０は、繊維材料のフロックを原材料としてよく、繊維を型内に充填するためにフロックをフィラメントに分離していてもよい。他の実装形態では、充填ステーション８０は、１本以上のヤーンを原材料としてよく、繊維材料を型内に充填するためにヤーンをセグメントに切断してもよい。
【０１８０】
種々の実施形態による方法が説明されているが、他の実施形態で修正が行われてもよい。例示として、３次元一体化繊維クッション体の文脈で教示が説明されているが、方法、装置、及び設備は、他の弾性繊維体、たとえば、繊維材料から形成される二次元弾性パディングを加工するために使用されてもよい。
【０１８１】
さらなる例示として、繊維クッション体は、熱架橋された繊維のみから排他的に構成される必要はない。例示的な実施形態では、繊維クッション体が形成されるときに、接着材料が型内に選択的に供給されることにより、接着材料が、型によって形成されるキャビティ内の予め定められた位置に濃縮され得る。接着材料は、繊維間の結合の密度を局所的に高めるように選択的に供給されていてもよい。
【０１８２】
レーザ放射を使用して後で処理される繊維クッション体を作製する方法が説明されており、その方法では、繊維が型への挿入後に配向されるが、繊維は、異なるやり方で配向されていてもよい。
【０１８３】
実施形態による方法は、多種多様なシート又は他の調度品に組み込まれ得る繊維クッション体を作製するために使用されてもよい。繊維クッション体が設置され得る例示的なシートには、自動車シート、列車シート、航空機シート、家庭用シート、及び事務用シートが含まれる。繊維クッション体が設置され得る例示的な調度品には、ソファ、肘掛け椅子、ベッド、及び他の調度品が含まれる。繊維クッション体は、人間の大腿部を受ける部分、人間の背中を支持する背もたれ部分、又は頭受け部分もしくはクッション性が望まれる他の構成要素において使用されてもよい。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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