JP2006095067A - 弾性マット - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の弾性シートを結合状態から容易に分離させることができ、しかも、良好な感触及び通気性を確保することができる弾性マットを提供する。
【解決手段】 複数の弾性シート12,13を重合して、弾性マット11を形成する。弾性シート12,13の接合面には、相互に噛み合う蟻溝形状の凹凸部15,16を形成する。弾性シート12,13をその接合面が離間するように湾曲させた状態で、端部側から順に重合状態にすることにより、凹凸部15,16を噛み合い状態に移行させる。この凹凸部15,16の噛み合いにより、弾性シート12,13を重合状態に結合する。
【選択図】 図2
【解決手段】 複数の弾性シート12,13を重合して、弾性マット11を形成する。弾性シート12,13の接合面には、相互に噛み合う蟻溝形状の凹凸部15,16を形成する。弾性シート12,13をその接合面が離間するように湾曲させた状態で、端部側から順に重合状態にすることにより、凹凸部15,16を噛み合い状態に移行させる。この凹凸部15,16の噛み合いにより、弾性シート12,13を重合状態に結合する。
【選択図】 図2
Description
この発明は、例えばベッド用マットレス等に用いられる弾性マットに関するもので、特に複数の弾性シートを重合した弾性マットに関するものである。
従来のこの種の弾性マットとしては、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載される構成のものが公知である。すなわち、特許文献1に記載の構成では、複数の弾性シートの接合面が接着によって一体的に結合されている。また、特許文献2に記載の構成では、複数の弾性シートの接合面が熱融着によって一体的に結合されている。
特開2002−223901号公報(第3ページ、第4欄、第3−6行)
特開2002−315654号公報(第2ページ、第2欄、第42−46行)
ところが、これらの従来の弾性マットでは、次のような問題があった。
(1) 弾性シートを接着剤により接着する方法では、接着剤を弾性シートに塗布あるいは散布する装置、または手動により塗布あるいは散布する工数や、接着剤を乾燥硬化させる時間等が必要となる。また、弾性シートを熱融着する方法では、弾性シートの接合面を融着に先立って加熱する装置、融着部を短時間ではあるが一定の力でプレスする装置等の各装置が必要になる。従って、いずれの方法であっても大掛かりな設備または多大な工数が必要になるため、製造コストが高くなる。また、特に接着を行う場合、乾燥のための時間が必要になり、このため、生産性が低下して同様に製造コスト高を招く。
(2) 弾性シートの接着や融着等に際して、接着剤や融着焼けによる臭気や揮発性ガスが発生するため、作業環境の悪化を招き、ときには製品となって流通した後まで臭気が残留することがある。
(3) 接着あるいは融着により弾性シートが相互に接合されているため、弾性シートを接合状態から分離させることができない。このため、上面側の弾性シートのみを洗浄したり、交換したりしたい場合、難しい。無理に接着部あるいは融着部を剥がして洗浄等を行った場合、再接着あるいは再融着は、事実上不可能である。
(4) 弾性シートの接合面の接着部や融着部が硬化するため、弾性マットの使用時の感触が悪くなる。
(5) 弾性シート間に硬化された接着部や融着部が介在されているため、弾性マットの収納時等における折り曲げが困難になる場合が蟻(例えば、小さく幾重にも折りたたむ場合)、無理に折り曲げると、接合面間の接合が剥がれることがある。
(6) 弾性シートの接合面の接着部や融着部には、硬化した膜あるいはそれに近いものが形成されるため、弾性マット全体の通気性が悪くなる。従って、例えば上側に通気性のよい弾性シートを使用しても、この効果は半減する。
(1) 弾性シートを接着剤により接着する方法では、接着剤を弾性シートに塗布あるいは散布する装置、または手動により塗布あるいは散布する工数や、接着剤を乾燥硬化させる時間等が必要となる。また、弾性シートを熱融着する方法では、弾性シートの接合面を融着に先立って加熱する装置、融着部を短時間ではあるが一定の力でプレスする装置等の各装置が必要になる。従って、いずれの方法であっても大掛かりな設備または多大な工数が必要になるため、製造コストが高くなる。また、特に接着を行う場合、乾燥のための時間が必要になり、このため、生産性が低下して同様に製造コスト高を招く。
(2) 弾性シートの接着や融着等に際して、接着剤や融着焼けによる臭気や揮発性ガスが発生するため、作業環境の悪化を招き、ときには製品となって流通した後まで臭気が残留することがある。
(3) 接着あるいは融着により弾性シートが相互に接合されているため、弾性シートを接合状態から分離させることができない。このため、上面側の弾性シートのみを洗浄したり、交換したりしたい場合、難しい。無理に接着部あるいは融着部を剥がして洗浄等を行った場合、再接着あるいは再融着は、事実上不可能である。
(4) 弾性シートの接合面の接着部や融着部が硬化するため、弾性マットの使用時の感触が悪くなる。
(5) 弾性シート間に硬化された接着部や融着部が介在されているため、弾性マットの収納時等における折り曲げが困難になる場合が蟻(例えば、小さく幾重にも折りたたむ場合)、無理に折り曲げると、接合面間の接合が剥がれることがある。
(6) 弾性シートの接合面の接着部や融着部には、硬化した膜あるいはそれに近いものが形成されるため、弾性マット全体の通気性が悪くなる。従って、例えば上側に通気性のよい弾性シートを使用しても、この効果は半減する。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、大掛かりな設備を必要としたり、臭気や揮発性ガスが発生したりすることなく、複数の弾性シートを容易かつ短時間に重合状態で結合することができる弾性マットを提供することにある。また、この発明の別の目的は、弾性シートを結合状態から分離させることができて、洗浄等を容易に行なうことができる弾性マットを提供することにある。この発明のさらに別の目的は、弾性シートの接合面が硬化したり膜が形成されたりするのを抑制することができて、使用時の良好な感触及び通気性を確保することができる弾性マットを提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、重合される複数の弾性シートの接合面に、重合状態で相互に噛み合う凹凸部を形成し、その凹凸部は、噛み合い状態を弾性的に保持するためのアンダーカット部または圧入部を有することを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記凹凸部は、弾性シートをその接合面が離間するように湾曲させた状態において、端部側から順に重合状態にすることにより、噛み合い状態に移行する形状であることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記凹凸部は蟻溝形状をなすことを特徴とするものである。
(作用)
請求項1に記載の発明においては、弾性マットの製造時に、複数の弾性シートの接合面に形成された凹凸部を相互に噛み合わせることにより、それらの弾性シートが重合状態に結合される。よって、従来構成とは異なり、接着等が行われないため、乾燥装置等の大掛かりな設備や多大な工数を必要とすることなく、複数の弾性シートを容易かつ短時間に結合することができて、製造コストを低減させることができる。また、この弾性シートの結合時には、前記のように接着等が行われないため、臭気や揮発性ガスが発生せず、作業環境を良好に保つことができる。さらに、この弾性マットにおいては、凹凸部の噛み合いを解放させることにより、弾性シートを結合状態から容易に分離させることができる。このため、弾性シートの洗浄や交換を問題なく行うことができる。しかも、弾性シートの結合状態で、その接合面が硬化したり、接合面に膜が形成されたりすることがない。このため、弾性マットの使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、弾性マットを収納時等において接合面が剥離することなく折り曲げることもできる。
(作用)
請求項1に記載の発明においては、弾性マットの製造時に、複数の弾性シートの接合面に形成された凹凸部を相互に噛み合わせることにより、それらの弾性シートが重合状態に結合される。よって、従来構成とは異なり、接着等が行われないため、乾燥装置等の大掛かりな設備や多大な工数を必要とすることなく、複数の弾性シートを容易かつ短時間に結合することができて、製造コストを低減させることができる。また、この弾性シートの結合時には、前記のように接着等が行われないため、臭気や揮発性ガスが発生せず、作業環境を良好に保つことができる。さらに、この弾性マットにおいては、凹凸部の噛み合いを解放させることにより、弾性シートを結合状態から容易に分離させることができる。このため、弾性シートの洗浄や交換を問題なく行うことができる。しかも、弾性シートの結合状態で、その接合面が硬化したり、接合面に膜が形成されたりすることがない。このため、弾性マットの使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、弾性マットを収納時等において接合面が剥離することなく折り曲げることもできる。
請求項2に記載の発明においては、離間方向への湾曲状態の弾性シートをその端部から重合状態に移行させるだけで、凹凸部を相互に噛み合わせることができて、弾性シートをきわめて容易に結合させることができる。
請求項3に記載の発明においては、蟻溝形状の凹凸部の噛み合いにより、弾性シートを強固に結合させることができる。
以上のように、この発明によれば、複数の弾性シートを容易に結合することができるとともに、弾性シートを結合状態から容易に分離させることができ、しかも、使用時の良好な感触及び通気性を確保することができる等の優れた効果を発揮する。
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、この実施形態の弾性マット11は、硬度の異なったウレタンフォーム等よりなる一対の発泡弾性材よりなる弾性シート12,13を重合して構成されている。表面側の弾性シート12の上面には、多数の三角波状の山部14aと谷部14bとよりなる波割り加工(プロファイル加工)面14が形成されている。表面側の弾性シート12の下面、すなわち裏側の弾性シート13に対する接合面には、凹凸部15が形成されている。この凹凸部15は、平行に延びるとともに交互に配置された複数の蟻溝形状の凸部15a及び複数の蟻溝形状の凹部15bより構成されている。従って、図5に示すように、各凸部15a及び蟻溝形状の凹部15bには、アンダーカット部15dが形成されている。
図1に示すように、この実施形態の弾性マット11は、硬度の異なったウレタンフォーム等よりなる一対の発泡弾性材よりなる弾性シート12,13を重合して構成されている。表面側の弾性シート12の上面には、多数の三角波状の山部14aと谷部14bとよりなる波割り加工(プロファイル加工)面14が形成されている。表面側の弾性シート12の下面、すなわち裏側の弾性シート13に対する接合面には、凹凸部15が形成されている。この凹凸部15は、平行に延びるとともに交互に配置された複数の蟻溝形状の凸部15a及び複数の蟻溝形状の凹部15bより構成されている。従って、図5に示すように、各凸部15a及び蟻溝形状の凹部15bには、アンダーカット部15dが形成されている。
裏側の弾性シート13の上面、すなわち表面側の弾性シート12に対する接合面には、表面側の弾性シート12の凹凸部15と噛み合い可能に対応する凹凸部16が形成されている。この凹凸部16も、表面側の弾性シート12の凹凸部15と同様に、平行に延びるとともに交互に配置された複数の蟻溝形状の凸部16a及び複数の蟻溝形状の凹部16bより構成されている。従って、図5に示すように、各凸部16a及び各凹部16bには、アンダーカット部16dが形成され、このアンダーカット部16dは、前記アンダーカット部15dと凹凸の関係で対応し、このため、各凸部15aと各凹部16b及び各凸部16aと各凹部15bはそれぞれ弾性的に噛み合うようになっている。
そして、図2に示すように、両弾性シート12,13をそれらの接合面が離間するように湾曲させて、各凹部15b,16bを広げた状態で、それらの弾性シート12,13の一端部側から順に重合状態に押圧することにより、両弾性シート12,13の凹凸部15,16が噛み合い状態に移行される。これにより、両弾性シート12,13が重合状態において結合されるようになっている。なお、この実施形態においては、両凹凸部15,16の各凸部15a,16a及び各凹部15b,16bの両側コーナ部に円弧状面15c,16cが形成され、凹凸部15,16の相互の噛み合い及びその解放がスムーズに行われるようになっている。
次に、前記弾性シート12,13を加工するための加工装置について説明する。
図3に示すように、この実施形態の加工装置20は、波割り加工機21と、凹凸加工機22とを備えている。前記波割り加工機21においては、一対のローラ23,24が平行な軸線の周りで回転可能に近接配置されている。両ローラ23,24の外周面には、複数の凸部23a,24a及び凹部23b,24bが同ローラ23,24の円周方向及び軸線方向に沿って、それぞれ等ピッチで交互に配列されている。そして、一方のローラ23上の凸部23a及び凹部23bが他方のローラ24上の凸部24a及び凹部24bに対して、それらの対向接近部において互い違いに対応するように位置決めされている。
図3に示すように、この実施形態の加工装置20は、波割り加工機21と、凹凸加工機22とを備えている。前記波割り加工機21においては、一対のローラ23,24が平行な軸線の周りで回転可能に近接配置されている。両ローラ23,24の外周面には、複数の凸部23a,24a及び凹部23b,24bが同ローラ23,24の円周方向及び軸線方向に沿って、それぞれ等ピッチで交互に配列されている。そして、一方のローラ23上の凸部23a及び凹部23bが他方のローラ24上の凸部24a及び凹部24bに対して、それらの対向接近部において互い違いに対応するように位置決めされている。
前記両ローラ23,24の回転軸25には、モータ26が図示しない歯車等の伝達機構を介して連結されている。そして、このモータ26にて両ローラ23,24が図3の矢印方向へ同期回転されることより、両ローラ23,24間に挿入されたウレタンフォーム等の素材27が、両ローラ23,24の凸部23a,24a及び凹部23b,24b間で圧縮されながら、図3の矢印方向に送られる。素材27の送り出し側において、両ローラ23,24間には切断刃28が長さ方向に沿って往復運動可能に配設されている。そして、この切断刃28により、弾性復元前の素材27が2つに切断分割されて、その2分割状態の素材27の切断面側に、多数の三角波状の山部14aと谷部14bとよりなる波割り加工面14が形成される。なお、図3においては理解を容易にするために、切断刃28をその刃幅及び厚さを誇張して描いてある。
図3及び図4に示すように、前記凹凸加工機22においては、2分割された素材27を接合状態のまま移送するためのコンベア29が設けられている。コンベア29の近傍には、素材27の移送方向と直行する方向に延びるように、切断刃30が配設されている。この切断刃30は、複数のプーリ31により往復運動可能に張設されたワイヤ32の両端部にチャック33を介して連結されている。そして、ワイヤ32がモータ34の回転に伴い、偏心輪35、リンク36及びレバー37を介して一定範囲内を往復移動されることにより、切断刃30が切断のために図4のP方向に往復動される。
この場合、コンベア29により素材27が移送方向(X方向)に送り移動されるのに加えて、図示しない駆動手段により切断刃30を含む切断機構全体と素材27との間にX方向への相対移動が生じるとともに、そのX方向と直交するY方向にも相対移動が生じる。また、切断刃30の往復動時には、図示しない別の駆動手段により前記チャック33を介して切断刃30が回動されて、切断刃30の刃先が常に切断方向を指向するように姿勢変更される。これにより、図3に示すように、2分割状態の素材27の表面に、蟻溝形状の凹凸部15または16が切断形成される。そして、その後に2分割状態の素材27が分離されることにより、弾性シート12が製作されるようになっている。蟻溝形状の凹凸部15または16を形成した弾性シート12の反対側にも同様な加工をするときは、2分割状態の素材27を分離することなく裏返して再度加工することになる。裏側の弾性シート13は、波割り加工が施されることなく、凹凸加工機22により凹凸加工のみが施される。なお、なお、図3においては理解を容易にするために、切断刃30をその刃幅及び厚さを誇張して描いてある。
次に、前記のように構成された弾性マット11の製造方法について説明する。
さて、この弾性マット11を製造する場合には、まず図3に示すように、ウレタンフォーム等の素材27を波割り加工機21に送り込む。そして、その素材27を2分割して、それらの分割面に複数の山部14a及び谷部14bよりなる波割り加工面14を形成する。続いて、図3及び図4に示すように、2分割状態ではあるが分離されていない状態の素材27を凹凸加工機22に送り込む。そして、切断刃30により2分割状態の素材27の波割り加工面14と反対側の面に、蟻溝形状の凸部15a及び凹部15bよりなる凹凸部15を形成して、表側の弾性シート12を製作する。また、凹凸加工機22により、別のウレタンフォーム等の素材の表面に蟻溝形状の凸部16a及び凹部16bよりなる凹凸部16を形成して、裏側の弾性シート13を製作する。製作された弾性シート12,13は1枚ずつに分離されて、次工程に供される。
さて、この弾性マット11を製造する場合には、まず図3に示すように、ウレタンフォーム等の素材27を波割り加工機21に送り込む。そして、その素材27を2分割して、それらの分割面に複数の山部14a及び谷部14bよりなる波割り加工面14を形成する。続いて、図3及び図4に示すように、2分割状態ではあるが分離されていない状態の素材27を凹凸加工機22に送り込む。そして、切断刃30により2分割状態の素材27の波割り加工面14と反対側の面に、蟻溝形状の凸部15a及び凹部15bよりなる凹凸部15を形成して、表側の弾性シート12を製作する。また、凹凸加工機22により、別のウレタンフォーム等の素材の表面に蟻溝形状の凸部16a及び凹部16bよりなる凹凸部16を形成して、裏側の弾性シート13を製作する。製作された弾性シート12,13は1枚ずつに分離されて、次工程に供される。
その後、図2に示すように、表側を構成する弾性シート12と裏側を構成する弾性シート13とをそれらの接合面が離間するように湾曲させて、凹部15b,16bを広げた状態で、それらの一端部側から他端部側へ順に重合状態に押圧する。すると、両弾性シート12,13の凹凸部15,16が弾性シート12,13の一端部側から他端部側へ順に噛み合い状態に移行されて、蟻溝形状をなす凹凸部15,16の噛み合いにより、両弾性シート12,13が重合状態に結合される。この結合状態では、アンダーカット部15d,16dが相互に係合して、両弾性シート12,13を噛み合い状態に弾性的に保持する。また、両弾性シート12,13の気泡セル間の隔壁の縁部が相手方のシートの気泡セルの開口部に係合して、アンカー効果に近い状況を呈する。結果として両弾性シート12,13が、両者間に滑りを生じることなく、適切な結合強度で重合状態に維持される。
以上のように、弾性シートを接着や熱融着により結合する場合と異なって、凹凸部16のみを切断形成する装置を設ければよく、接着装置や熱融着装置、あるいは乾燥装置等の大掛かりな設備を必要としない。また、接着後に必要であった乾燥時間を必要としない。よって、弾性シート12,13を容易かつ短時間に結合させることができて、弾性マット11の製造コストを低減させることができる。また、この弾性シート12,13の結合時には、接着や融着の場合と異なって、臭気や揮発性ガスが発生しないため、作業環境を良好に保つことができ、従って、製品となった段階における臭気の問題は全く生じない。
そして、このように製造された弾性マット11においては、前記弾性シート12,13の結合時とは逆に、結合状態の弾性シート12,13を一端部側から他端部側に向かって順に引き離すことにより、凹凸部15,16の弾性的な噛み合いがその弾性に抗して解放される。このため、接着や融着により結合されている場合とは異なって、両弾性シート12,13を結合状態から破れたりすることなく容易に分離させることができる。よって、両弾性シート12,13のそれぞれの洗浄や、一方の弾性シート12,13の交換等を支障なく行うことができる。
さらに、この弾性マット11においては、接着や融着の場合と異なって、両弾性シート12,13の結合部が硬化したり、その結合部に膜が形成されたりするおそれはないない。このため、弾性マット11の使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、弾性マット11を収納時等において任意の位置で問題なく折り畳むことができる。
以上のように、この実施形態においては、以下のような効果がある。
・ 製造において大掛かりな設備等を必要とすることがなく、弾性マット11の製造コストを低減させることができる。
・ 製造において大掛かりな設備等を必要とすることがなく、弾性マット11の製造コストを低減させることができる。
・ 臭気等が発生しないため、作業環境を良好に保つことができる。
・ 弾性シート12,13を結合状態から容易に分離させることができ、シート12,13ごとの洗浄や交換等を自在に行うことができる。
・ 弾性シート12,13を結合状態から容易に分離させることができ、シート12,13ごとの洗浄や交換等を自在に行うことができる。
・ 弾性マット11の使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、必要に応じて任意の位置で折り畳むことができる。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、3枚以上の複数の弾性シートを重合して弾性マット11を構成し、各弾性シートの接合面に凹凸部15,16より結合構造を設けること。3枚以上の弾性シートを重合した構成においては、外側の2枚の弾性シートを除いて、弾性シートの表裏両面に凹凸部を形成する必要がある。
・ 前記実施形態において、凹凸部15,16の凸部15a,16a及び凹部15b,16bを、蟻溝形状とは異なった形状に形成すること。例えば、図6(a)(b)にそれぞれ示すように、凸部15a,16aを断面ほぼキノコ状に形成するとともに、凹部15b,16bを凸部15a,16aに対して雌形に形成すること。あるいは、図7に示すように、凸部15a,16aを断面ほぼ菱形状に形成するとともに、凹部15b,16bを凸部15a,16aに対して雌形に形成すること。これらの場合、凸部15a,16aの付け根部がアンダーカット部15d,16dになる。
・ 図8に示すように、凹凸部15,16の凸部15a,16a及び凹部15b,16bを蟻溝形状等に形成することなく、単純な凹凸形状にするとともに、それらの凸部15a,16a及び凹部15b,16bを噛み合わせたときに、凸部15a,16aが凹部15b,16b内に圧入される寸法となるように、凹凸部15,16を形成すること。図8においては、斜線の部分が圧入部であることを示している。なお、この図8の場合、前記圧入をスムーズに実行できるように、一方の凹部16bの内コーナにぬすみ16hを、その凹部16bに圧入される凸部15aの先端コーナに面取り15hを設けてもよい。
・ 図3に示す加工装置20において、波割り加工機21及び凹凸加工機22を近接配置して、波割り加工と凹凸加工とを連続して行い得るようにすること。
・ 弾性シートに対する波割り加工を省略すること。逆に、外側に位置する2枚の弾性シートに対してそれぞれ波割り加工を施すこと。
・ 弾性シートに対する波割り加工を省略すること。逆に、外側に位置する2枚の弾性シートに対してそれぞれ波割り加工を施すこと。
11…弾性マット、12…表側の弾性シート、13…裏側の弾性シート、14…波割り加工面、15,16…凹凸部、15a,16a…凸部、15b,16b…凹部、15d,16d…アンダーカット部、20…加工装置、21…波割り加工機、22…凹凸加工機、23,24…ローラ、27…素材、28…切断刃、30…糸鋸刃。
Claims (3)
- 重合される複数の弾性シートの接合面に、重合状態で相互に噛み合う凹凸部を形成し、その凹凸部は、噛み合い状態を弾性的に保持するためのアンダーカット部または圧入部を有することを特徴とする弾性マット。
- 前記凹凸部は、弾性シートをその接合面が離間するように湾曲させた状態において、弾性シートの端部側から順に重合状態にすることにより、噛み合い状態に移行する形状であることを特徴とする請求項1に記載の弾性マット。
- 前記凹凸部は蟻溝形状をなすことを特徴とする請求項2に記載の弾性マット。
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JP2004284584A JP2006095067A (ja) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 弾性マット |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-09-29 JP JP2004284584A patent/JP2006095067A/ja active Pending
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