JP2016106831A - Cushion body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に構成要素として使用されるクッション体であって、軽量化を促進させ、リサイクル性に富み、座り心地や寝心地に富むクッション体に関する。 The present invention is used as a component for vehicle seats such as vehicles, ships and airplanes, sofas, chairs, cushions, beds, sleepers, mattresses, mattresses, pillows, mats, etc., used when a person is sitting or lying on the back The present invention relates to a cushion body that promotes weight reduction, is highly recyclable, and is comfortable to sit and sleep.
一般にクッション体は、枠体に張架されたワイヤーや平板状の支持体等の押圧を最終的に支える構造体上に、ウレタンフォーム等の軟質なクッション材を載せ全体を表皮で被覆した構成を有する。そして、座布団やベッドのマットレス等もそれ自体は構造体を内在させていないが、床やベッドの枠体等、人体の押圧を支えうる構造体の上に載せて使用することが一般的である。 In general, a cushion body has a structure in which a soft cushioning material such as urethane foam is placed on a structure that finally supports pressing such as a wire stretched on a frame or a flat support, and the entire surface is covered with a skin. Have. Also, cushions, bed mattresses, and the like themselves do not contain a structure, but they are generally used on a structure that can support the pressure of the human body, such as a floor or a frame of a bed.
一般的なクッション体においては、クッション材に加えられる振動や衝撃は、主に構造体と表皮との間に介在されるウレタンフォーム等の軟質なクッション材が圧縮方向に撓んだ際の反力、復元力及び撓みによって軽減されていた。 In general cushion bodies, vibrations and impacts applied to the cushion material are mainly reaction forces when a soft cushion material such as urethane foam interposed between the structure and the skin is bent in the compression direction. It was alleviated by restoring force and deflection.
また、車両用シートクッションの軽量化に関する技術として、特許文献１にシートフレームが枠状を呈し、シートフレームの断面が山形を呈すると共に、シートフレームの枠状の内周側に前記山形の一側を形成して着座者に対向する傾斜面を有し、シートフレームに弾性を有するネットを被せ、その周縁部をシートフレームの山形上から引き回して該山形の他側に固定することで凹曲面状の着座面を形成するように張設し、ネットとシートフレームの傾斜面との間に角度を設けた技術が開示されている。
Further, as a technique related to weight reduction of a vehicle seat cushion,
他の軽量化に関する技術としては、特許文献２に、シートフレームに着脱可能に取り付けられたベースプレートと、該ベースプレート上に配置されたブロックと、該ブロック上に配置されたスプリングプレートと、該スプリングプレートを被覆する表皮７とを備える着座部を有し、前記ブロックは、前記ベースプレートと前記スプリングプレート間に所定の空間を形成するように配置され、前記スプリングプレートは、弾性を有する発泡体であるＰＰ（ポリプロピレン）ビーズ発泡体、ＰＥ（ポリエチレン）ビーズ発泡体、ＰＰ発泡体、ＰＥ発泡体、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル／スチレン樹脂）発泡体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）及びウレタンフォーム材のいずれかで形成されている発泡体で成形され、前記スプリングシートは、前記ベースプレート方向への力が加えられたときに前記空間内へ撓む車両用シートに関する技術が開示されている。
As another technique related to weight reduction,
次に、ベッドマットレス用としてクッション体を組み込んだ場合は、ベッドマットレスは一般にウレタンフォームをクッション材として用いており、該ベッドマットレスの軽量化技術に関する技術としては、特許文献３に、支持体が矩形のウレタンフォームからなり、短辺方向の両端部まで達する複数の凹溝を表面に備えており、該凹溝は深さ３０〜７０ｍｍ、幅１５〜８０ｍｍであり、芯材が厚さ１０〜４０ｍｍ、硬さ１００〜３００Ｎである矩形のウレタンフォームからなり、短辺を長辺方向に二つ折りされ、長辺の両端部が支持体の一つの凹溝に嵌合支持されており、枠体が支持体の周囲を囲むように設けられた技術が開示されている。
Next, when a cushion body is incorporated for a bed mattress, the bed mattress generally uses urethane foam as a cushioning material. As a technique relating to the weight reduction technology of the bed mattress,
従来の一般的な車両用シートクッションではクッション材としてウレタンフォームが使用されており、クッション性が極めて高く快適性に優れているため今もなお、多用されている。しかし、該ウレタンフォームはリサイクル性能に劣るという問題があった。さらに、車両用シートクッションは乗員の体重の軽重にかかわらず最適なクッション性を求められることの他に、自動車の運動に伴い乗員に加えられる上下の加速度に対し、乗員の身体に不快感を与えないクッション性が求められる。反面、長時間の乗車時の疲労を軽減するためには乗員の身体を正しい位置や姿勢で支える必要がある。このため非常に軟質なウレタンフォームのみでは機能を満足することができず、ある程度の剛性を確保するためウレタンフォームの密度を一定以上とする必要があり、大幅な軽量化が進まないという問題があった。 In conventional general vehicle seat cushions, urethane foam is used as a cushioning material, and the cushioning properties are extremely high and the comfort is excellent. However, the urethane foam has a problem that it is inferior in recycling performance. Furthermore, in addition to being required to have optimal cushioning regardless of the weight of the occupant's weight, the vehicle seat cushions can cause the occupant's body to feel uncomfortable with the vertical acceleration applied to the occupant as the vehicle moves. No cushioning is required. On the other hand, to reduce fatigue when riding for a long time, it is necessary to support the occupant's body in the correct position and posture. For this reason, the function cannot be satisfied with only a very soft urethane foam, and the density of the urethane foam needs to be a certain level or more in order to secure a certain degree of rigidity. It was.
特許文献１に記載の技術は、乗員による押圧を支えるネット素材がシートクッション周囲に設置されたシートフレームに引き込まれ強固に固定されており、乗員の着座により加えられた押圧はネット素材を通じ最終的にシートフレームの剛性により支えられていた。従ってシートフレームの構造は一定以上の強度を保たねばならず、このため従来のクッション材に相当するネット素材自体の重量は軽量であるものの、シートフレームの重量は増加傾向にあり全体としての重量軽減効果が十分ではないという問題があった。
In the technique described in
さらに、ネット素材のクッション性は主に素材の伸びによって得られるため限定されており、長期間の使用によりたるみが発生し商品性に劣る傾向にもあった。またシートフレームに平面的なネット素材を張架する構造であるため、基本的なシートクッションの形状は平面的であり、乗員の身体を最適な位置で支えるために必要な三次元形状を得ることが困難であり、その結果、乗員に不快感を与えるという問題があった。これは自動車の運動によって乗員へ横Ｇが加えられる際等、不安定なハンモック状のネット素材では乗員の身体を安定して支えることができないからである。 Furthermore, the cushioning property of the net material is limited because it is obtained mainly by the elongation of the material, and there is a tendency that sagging occurs due to long-term use and the merchantability is inferior. In addition, since the flat net material is stretched around the seat frame, the basic seat cushion shape is flat, and the three-dimensional shape necessary to support the occupant's body in an optimal position is obtained. As a result, there is a problem that the passengers feel uncomfortable. This is because an unstable hammock-like net material cannot stably support the occupant's body when a lateral G is applied to the occupant by the movement of the automobile.
次に、特許文献２の技術については、スプリングプレートは外形略矩形の板状発泡体であり該スプリングプレートの乗員が着座する側には横方向に複数の溝が形成されている。しかし、溝部が浅いと柔軟性を与えることができず、溝部が深ければクッション材が撓む際、わずかに残った溝部底部の連結部分へ過大な引っ張り力が集中し大きな伸び変形が発生するため復元不能な永久変形を生じる、あるいは破断する恐れが高かった。溝底部にある連結部分が一部でも破壊されれば支えを一気に失いクッション材全体の見かけ硬さが急激に低下し、クッション材としての機能が大きく損なわれる。従って破壊を回避するためクッション材の撓みを一定以上に設計することが事実上困難であり、十分な着座時のフィット感及び快適性を付与することが困難であった。
Next, as for the technique of
また、特許文献２の技術は、乗員の体格に応じて、高さの異なるブロックを適宜選択することにより個人的に良好な着座感を得ることができるとの記載があるが、乗員は体重の軽重によって着座する前に自分に適する高さのブロックに変えなければならないという、現実的には実施困難な対応をしなければならないという問題があった。
Moreover, although the technique of
次に、特許文献３の技術は、従来の金属製スプリングを用いたマットレスに比べれば軽量であるものの、支持体２及び芯体にウレタンフォームを使用しているので、リサイクル性能に劣り軽量化にも限界があるという問題があった。
Next, although the technology of
そこで、本発明の目的は、人の着座時や仰臥時にクッション性、フィット性に富み、軽量化かつリサイクル性に優れるクッション体を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cushion body that is rich in cushioning and fitting properties when sitting or lying on a person, and is lightweight and excellent in recyclability.
本発明において、合成樹脂発泡体とは、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ
、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで撓みが最大９０ｍｍとなるまで押圧を加え、押圧撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。前記合成樹脂発泡体には、ビーズ発泡成形体が含まれ、ビーズ発泡成形体としては、ポリプロピレン系ビーズ発泡成形体、ポリエチレン系ビーズ発泡体などがあげられる。
In the present invention, the synthetic resin foam is flexible and capable of bending deformation and is excellent in resilience. The method described in JIS K7221-2: 2006 (23 ° C. ± 2 ° C., relative humidity 50 ± 350mm long with skin removed in 5% atmosphere
A test piece having a width of 100 mm and a thickness of 25 mm is pressed until the maximum deflection is 90 mm at a fulcrum distance of 300 mm and a test speed of 20 ± 1 mm / min, and a press deflection curve is recorded. ) Refers to a synthetic resin foam molded article having a bending deflection of 20 mm or more measured according to) and a pressing force of 2 to 100 N at the time of 20 mm deflection. Specifically, it refers to foamed polypropylene, foamed polyethylene, other polyolefin resin foams, modified polystyrene resin foams, and the like. The synthetic resin foam includes a bead foam molded body, and examples of the bead foam molded body include a polypropylene-based bead foam molded body and a polyethylene-based bead foam.
材料の具体的選定にあたっては、更に長さ４００ｍｍ程度の棒状又は平板状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した後にサンプルの変形からの回復が９０％以上あることが望ましい。あるいは従来のウレタンフォーム製のクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪み（残留変位量ともいう。）が所定量以下であることが望ましい。 In the specific selection of the material, both ends of a bar-like or flat plate-like test piece having a length of about 400 mm are supported, the center is pushed back and forth by about 25 mm and held for 30 minutes, and then the pressure is released, and then recovery from the deformation of the sample occurs. 90% or more is desirable. Alternatively, in accordance with a test performed with a conventional urethane foam cushion, the center portion of the sample supporting both ends is repeatedly pressed down and deformed a predetermined number of times, and the residual strain (also referred to as residual displacement) measured thereafter is determined. It is desirable to be below the fixed amount.
このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ３〜０．０１５ｇ／ｃｍ３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ３〜０．０１５ｇ／ｃｍ３、または発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ３〜０．０３ｇ／ｃｍ３などが好ましい。一方、柔軟性に乏しく曲げ変形により容易に破断の恐れがある硬質発泡ウレタンや発泡ポリスチレンなどは好ましくない。 Such materials satisfying, for example, the density of the foamed polypropylene 0.06g / cm 3 ~0.015g / cm 3 , more preferably a density 0.035g / cm 3 ~0.015g / cm 3 or polyethylene foam, such as density 0.08g / cm 3 ~0.03g / cm 3 are preferred. On the other hand, rigid foamed urethane, polystyrene foam and the like which are poor in flexibility and can be easily broken by bending deformation are not preferable.
発明者らは軽量化を図るために材料の検討を進めた。連続気泡構造であるウレタンフォームに変わりうる素材の例として、一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、従来からクッション材として一般に用いられてきたウレタンフォームに比し、軽量で剛性に富みリサイクルも容易である等の利点を持っていたが、圧縮方向での撓み、復元力をクッションとして使用する場合、内包する空気の反発力により発泡体の変形に伴い反力が急激に高まる傾向にあるため、クッション性に欠け硬く感じられ快適性に劣っていた。 The inventors have studied materials in order to reduce the weight. As an example of a material that can be changed to urethane foam that has an open cell structure, synthetic resin foam that has a closed cell structure is generally lighter, more rigid, and more recyclable than urethane foam that has been commonly used as a cushioning material. Although it had the advantage of being easy, etc., when using bending and restoring force in the compression direction as a cushion, the reaction force tends to increase rapidly with the deformation of the foam due to the repulsive force of the air included It was inferior in comfort because it felt stiff and lacked cushioning.
また一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、ウレタンフォームと同様、圧縮方向に撓ませクッション材として使用する場合、長期間の使用に従い徐々に回復力を失いクリープが発生する。これは気泡を構成する樹脂皮膜の繰り返し変形による疲労と内包する空気の圧力低下によるところが大きい。従って長期間使用されるクッションの素材としては好ましいものではなかった。 In general, when a synthetic resin foam having a closed cell structure is used as a cushioning material by being bent in the compression direction like a urethane foam, it gradually loses its recovery force and generates creep as it is used for a long period of time. This is largely due to fatigue due to repeated deformation of the resin film constituting the bubbles and a drop in the pressure of the air contained therein. Therefore, it was not preferable as a material for a cushion used for a long time.
そこで、発明者らは合成樹脂発泡体の物性を様々な角度から分析することにより、従来の一般的なクッション材として使用されてきた圧縮方向に撓ませる構造ではなく、曲げ変形が可能で復元性に優れた合成樹脂発泡体からなる支持体の曲げ変形とその回復性をクッション材として利用する方法が最適であることを見出し本発明に至った。 Therefore, the inventors analyzed the physical properties of the synthetic resin foam from various angles, so that it is not a structure that has been bent in the compression direction that has been used as a conventional general cushioning material, but can be bent and deformed. The present inventors have found that a method of utilizing the bending deformation and recoverability of a support made of a synthetic resin foam excellent in the above as a cushioning material is optimal.
「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載のクッション体１は、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２と、前記支持体２の裏面側に配設した、前記支持体２の曲げ変形を可能とし、かつ着座者又は仰臥者の荷重による前記支持体２の曲げ変形に対して圧縮変形して減衰性を有する弾性体４と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the problem described in “Problems to be Solved by the Invention”, the
請求項２に記載のクッション体１は、請求項１において、前記支持体２と、クッション体１の背面を形成する背面体３０との間に、前記弾性体４を配設したことを特徴とする。
The
請求項３に記載のクッション体１は、請求項１又は２において、前記弾性体が、ＪＩＳ Ｋ６４００−２：２０１２に規定された２５％圧縮時の硬さが２０〜６００Ｎであることを特徴とする。
The
請求項４に記載のクッション体１は、請求項１又は３において、前記支持体２が複層構造で、少なくとも着座者又は仰臥者が接する側の１層目の支持体２の裏面側に前記弾性体４を配設したことを特徴とする。
The
請求項５に記載のクッション体１は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記弾性体４が柱状体であることを特徴とする。
A
請求項６に記載のクッション体１は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記弾性体４内に合成樹脂発泡体２０を内在させたことを特徴とする。
A
請求項７に記載のクッション体１は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記弾性体４内に、孔２１や空洞２２を設けたことを特徴とする。
The
請求項８に記載のクッション体１は、請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記支持体２の表面を覆うように弾性体４を覆設したことを特徴とする。
A
請求項９に記載のクッション体１は、請求項１乃至８のいずれかにおいて、複数の棒状又は複数の平板状の支持体２間に設けた間隙１２から、前記支持体２の裏面側に配設した弾性体４を、前記支持体２の表面より突出させたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, the
請求項１に記載のクッション体１の発明は、いずれも従来一般的に使用されていたウレタンフォームを合成樹脂発泡体に置換することが可能なものであり、そのため軽量化、リサイクル性の向上が可能となるものである。また、比較的硬質でありクッション性、フィット性、耐クリープ性に劣っていた合成樹脂発泡体を使用するにもかかわらず、高いクッション性、フィット性を付与させることが可能であり、設計の自由度が高く着座者や仰臥者の身体を適切に支持し高い快適性を得ることができ、長期間の使用によっても従来のウレタンフォームと同等の良好な耐クリープ性を発揮するため高い商品性を有するという効果を奏する。
The invention of the
さらに、支持体２の曲げ変形する領域に、圧縮可能な弾性体４であって、着座者又は仰臥者の荷重による支持体２の曲げ変形に対して減衰性を有する弾性体４を配設することによって、支持体２に生ずる曲げ変形を減衰させることができ、クッション性を高めることができる。また、支持体２に対する、例えば子供の飛び跳ねで生ずる衝撃や重量物落下時の衝撃に対する耐久性を向上させることができ、不特定な位置に高速かつ大荷重の衝撃が加えられる場合にあっても支持体２の裏面に弾性体４の支持があるため合成樹脂発泡体からなる支持体２の破損を有効に防止することができる。
Further, the
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏するとともに、剛性のある背面体３０により弾性体４が支持されるため、弾性体４の圧縮変形が更に確実なものになるという効果を奏する。また、クッション体１はその表面側を合成樹脂発泡体で裏面側を弾性体４で構成しているため、クッション体１における支持体２以外の部位においても、合成樹脂発泡体の厚みを薄くしかつ弾性体４が減衰性を有し圧縮変形して復元性を有することによってクッション性を高めることができ、合成樹脂発泡体が過度な曲げ変形などで破壊されることを有効に防止することができる。
The invention described in
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに使用する弾性体４がクッション体１のクッション材として適当な圧縮硬さと減衰性を有し、圧縮変形からの復元性を有する弾性体４とすることができる。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、請求項１又は３のいずれかに記載の発明と同じ効果を奏するとともに、着座者又は仰臥者が接する側の１層目の支持体２の裏面側であって、複層化した支持体２間に配設範囲を狭く限定して、高い圧縮性と高い復元性を有するが重い弾性体４を配設するので、弾性体４の体積を減ずることになりクッション体１の軽量化を図ることができる。
The invention described in
請求項５に記載の発明は、請求項１、３又は４に記載の発明と同じ効果を奏するとともに、弾性体４を柱状体とすることによって、支持体２の裏面とクッション体１の背面を形成する背面体３０との間の一部に空間を形成することができるので、弾性体４の体積を減じてさらなる軽量化を図ることができる。
The invention described in
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに合成樹脂発泡体２０が弾性体４に内在しているため、着座者や仰臥者の体重差等により支持体２に加えられる体重が変化する際、段階的にクッション性を変化させたり、腰部や臀部等の必要な個所のみ部分的に硬さを変化させることができるという効果を奏する。
The invention according to
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明と同じ効果を奏するとともに、弾性体４に孔２１や空洞２２を設けることにより、さらにきめ細かく弾性体４のクッション性を部分的に調整したり、通気性を向上させるという効果を奏する。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに着座者又は仰臥者が着座又は仰臥した瞬間のクッション性を高めることができるという効果を奏する。
The invention according to
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに着座者や仰臥者に対して、棒状又は板状の支持体２相互に生じる段差により角部の凹凸を感じるという違和感を緩和するという効果を奏する。
The invention according to
以下、本発明に係るクッション体１の実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the
本発明に係るクッション体１は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に、クッションとしての構成要素とすることができる。
The
本発明であるクッション体１は、図１や図２に示すように、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２と、前記支持体２の裏面側に配設した、前記支持体２の曲げ変形を可能とし、かつ着座者又は仰臥者の荷重による前記支持体２の曲げ変形に対して圧縮変形して減衰性を有する弾性体４とを備える。また、図１に示すように背面体３０を備える。背面体は、図１１に示すクッション体１の背面を支える部材３２に設けられており、例えば、図１１（ａ）に示すような背面板、又は、図１１（ｂ）に示すようにフレーム３１等に張架されたワイヤーやスプリング等を意味し、弾性体４に接しクッション体１の背面側から弾性体４などを支持する構成要素をいう。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
背面板は、合成樹脂、金属板、又はそれらの複合材からなる材質からなり、剛性を有し、弾性体４の圧縮変形のときの壁的存在である。また、フレーム３１は、合成樹脂、金属、又はそれらの複合材からなる材質からなり剛性を有する。
The back plate is made of a material made of a synthetic resin, a metal plate, or a composite material thereof, has rigidity, and is a wall presence when the
本発明のクッション体１は、本発明の支持体２の材料である合成樹脂発泡体を使用するために支持体２と脚体３との構成が図１又は図２に示すように略門型から形成されることを基本型としており、人の着座時や仰臥時の荷重によって、図３（ａ）に示す支持体２の状態から、図３（ｂ）に示すように合成樹脂発泡体からなる支持体２が曲げ変形して撓むことによって、本発明に係るクッション体１が着座者や仰臥者に高い座り心地や高い寝心地を感じさせることができる。
Since the
まず、支持体２について説明する。支持体２は、材料が合成樹脂発泡体からなり、人の着座又は仰臥による荷重９で曲げ変形し撓みを生ずる。支持体２の形態として、図２に示すように複数の平板状１１の形態、及び、図１に示すように複数の棒状１０の形態、図７に示すように複層構造６の形態がある。複数の棒状１０又は複数の平板状１１の形態の場合には、支持体２間に間隙１２が設けられる。支持体２の形態は、荷重により曲げ変形可能な形態であればよい。
First, the
支持体２がいずれの形態の場合であっても、着座者又は仰臥者が当接する面が合成樹脂発泡体からなる支持体２で、その支持体２の曲げ変形する側の領域に圧縮変形しやすく荷重に対して減衰性を有する弾性体４が配設される。
Regardless of the form of the
前記弾性体４としては、ウレタンフォーム、発泡樹脂成形体、発泡樹脂の粒子、発泡ゴム、エストラマー、繊維状物、立体編物、ウール、絹、綿、三次元スプリング構造体等の繊維の接合物、気体を密封した伸縮可能な袋状体又は球状体等の、繰り返し荷重に対して復元性を有し、減衰性を有する材料、例えば繊維やゴムを使った構成物からなり、軟質発泡材料の硬さの求め方に関するＪＩＳ Ｋ６４００−２：２０１２に規定された、直径２００ｍｍの平らな円盤の加圧板で２５％圧縮時（Ｄ法）の硬さが好ましくは２０〜６００Ｎであるものをいう。弾性体４の形状や大きさによって減衰性が最適になる硬さを設定する。２０Ｎ未満であれば柔らか過ぎて圧縮された後に元の形態に復帰しようとする反力が弱すぎて減衰性を有さない、６００Ｎ超であれば荷重が負荷されたときに硬すぎて圧縮変形をせず減衰性を有さない。
Examples of the
弾性体４の形態は、前記支持体２の裏面と、クッション体１の背面を支える部材３２の構成要素である背面体３０との間に、図３（ａ）に示すように前記支持体２の裏面全域に亘って接触させて、図４（ａ）に示すように前記支持体２の裏面に部分的に接触させて、又は、図４（ｂ）に示すように前記支持体２の裏面と所定の間隙を設けて、前記弾性体４を配設する形態等がある。
As shown in FIG. 3A, the
次に、図５に示すように門型の支持体２の曲げ変形側に柱状１３の弾性体４を配設する形態がある。この場合に、図５（ｄ）に示すように支持体２の裏面に弾性体４の表面を接する形態、又は図５（ｃ）に示すように支持体２の裏面と弾性体４の表面との間隙を支持体２の部位によって変える形態がある。前記間隙を広げるに従い、着座者が着座した直後は支持体２の曲げ変形のみとしその後弾性体４の圧縮変形が加わることから、早く沈み込みさせたい部位は弾性体４との間隙を広げ、ゆっくりと沈み込ませたい部位には弾性体４を密着させて配設する。
Next, as shown in FIG. 5, there is a form in which the columnar
次に、支持体２が、表面側７の支持体２と裏面側８の支持体２からなる複層構造６の形態については、弾性体４を着座者又は仰臥者が接する側の支持体２の１層目の裏面側のみに配置する。その配設形態として、図６（ａ）又は（ｂ）に示すように、四角枠形状の支持体２に囲繞された範囲に柱状１３の弾性体４を配設した形態もある。この場合には、下層の裏面側８には背面体３０が配設される。
Next, regarding the form of the
また、図７に示すように複層構造６の支持体２の両端から脚体３が延出する形態もある。表面側７の支持体２と裏面側８の支持体２からなる複層構造６で、裏面側８には空間５が形成される。そして、着座者又は仰臥者が接する側の支持体２の１層目の裏面側のみに配置する弾性体４の形態としては、図７（ｂ）に示すように表面側７の支持体２と裏面側８の支持体２間に弾性体４を配設させる形態、図７（ｃ）に示すように表面側７の支持体２と裏面側８の支持体２間に気体を密封した伸縮可能な素材からなる袋状体１４や板状体の弾性体４を配設する形態等がある。
Further, as shown in FIG. 7, there is a form in which the
さらに、図８に示すように弾性体４内に合成樹脂発泡体２０を内在させてもよい。この形態の場合においても、合成樹脂発泡体２０を内在させた弾性体４全体で、２５％圧縮時の硬さが２０〜６００Ｎとなるようにする。内在させた合成樹脂発泡体２０は、柱状、球状、立方体、直方体、円錐形等いずれの形態でもよい。内在させる前記合成樹脂発泡体２０の形態、位置、数、大きさは、弾性体４の形態や大きさに応じて快適なクッション性が得られるように、適宜設ければよい。内在させる合成樹脂発泡体２０によって、部分的に硬さの調整をすることができる
Further, as shown in FIG. 8, the
支持体２と弾性体４との形態はいずれの形態であっても、支持体２の曲げ変形する側に減衰性を有する弾性体４を配設しているので、着座者や仰臥者の荷重を支持体２の曲げ変形と弾性体４の圧縮変形とで支えるため、着座者や仰臥者の身体へ加えられる加速度に対してもより高い追従性とクッション性を発揮し、また、クッション体１上の不特定位置への重量物の衝突等に対しても弾性体４によって合成樹脂発泡体からなる支持体２の破損を防ぐことができる。
Regardless of the form of the
また、弾性体４内に、図９（ａ）に示すように孔２１を設けたり、図９（ｂ）に示すように空洞２２を設ける。孔２１は貫通孔であっても貫通していない孔であってもよい。弾性体４に孔２１や空洞２２を設けることにより、さらにきめ細かく弾性体４のクッション性を部分的に調整したり、通気性を向上させることができる。
Further, a
次に、図１０に示すように、支持体２の表面側に弾性体４からなる層を形成させる。この形態の場合には、着座者又は仰臥者はクッション体１に接した瞬間はまず減衰性を有する弾性体４に当接するので、弾性体４の硬さを好ましくは２０Ｎ〜２５０Ｎとした場合、接した瞬間から柔らかい感触のクッション性を感じることができる。
Next, as shown in FIG. 10, a layer made of the
次に、図１２（ａ）又は（ｂ）に示すように、支持体２間の間隙１２に弾性体４を配設し、さらに弾性体４を支持体２の表面より突出させた形態がある。この場合は、棒状又は板状の支持体２の角を着座者又は仰臥者は違和感として感じにくくなる。
Next, as shown in FIG. 12 (a) or (b), there is a form in which the
次に、合成樹脂発泡体について説明する。本発明における合成樹脂発泡体は、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。曲げ撓みが２０ｍｍ未満で破壊を生じるような合成樹脂発泡成形体は、耐久性面から不適である。身体による押圧を支えるため必要となる支持体２の断面が非常に大きくなり、２０ｍｍ撓み時の荷重が、２Ｎ未満又は１００Ｎ超の場合、着座者や仰臥者によって加えられる荷重によって好ましい撓み量を発生させることが困難となり、ともに好ましい設計が困難となる。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。なお、上記発泡体の中でも樹脂発泡粒子の型内成形体が、フィット感を考慮した形状自由度（設計容易性）の観点から好ましい。
Next, the synthetic resin foam will be described. The synthetic resin foam in the present invention is flexible, can be bent and deformed, and has excellent restorability. The method described in JIS K7221-2: 2006 (23 ° C. ± 2 ° C., relative humidity 50 ± 5% A test piece having a length of 350 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 25 mm, with the skin removed, is loaded up to a maximum of 90 mm at a distance between fulcrums of 6 and a test speed of 20 ± 1 mm / min, and a load deflection curve is recorded. ) Refers to a synthetic resin foam molded article having a bending deflection of 20 mm or more and a load of 2 to 100 N when bent by 20 mm. A synthetic resin foam molded article that causes fracture when the bending deflection is less than 20 mm is not suitable from the viewpoint of durability. When the cross section of the
本発明で用いられる発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位を主成分とするポリオレフィン系樹脂であり、具体的にはポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂、さらにそれらの２種以上の混合物などが挙げられる。なお、上記「主成分とする」とは、オレフィン成分単位がポリオレフィン系樹脂中に５０重量％以上含まれることを意味し、その含有量は好ましくは７５重量％以上であり、より好ましくは８５重量％以上であり、さらに好ましくは９０重量％以上である。 The polyolefin resin constituting the expanded particles used in the present invention is a polyolefin resin having an olefin component unit as a main component, specifically, a polypropylene resin, a polyethylene resin, and a mixture of two or more thereof. Is mentioned. The above-mentioned “main component” means that the olefin component unit is contained in the polyolefin resin in an amount of 50% by weight or more, and the content thereof is preferably 75% by weight or more, more preferably 85% by weight. % Or more, more preferably 90% by weight or more.
ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、プロピレン単独重合体、またはプロピレンと共重合可能な他のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。プロピレンと共重合可能な他のオレフィンとしては、例えば、エチレンや、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセンなどの炭素数４〜１０のα−オレフィンが例示される。また上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよく、さらに二元共重合体のみならず三元共重合体であってもよい。なお、上記共重合体中のプロピレンと共重合可能な他のオレフィンは、２５重量％以下、特に１５重量％以下の割合で含有されていることが好ましく、下限値としては０．３重量％であることが好ましい。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、単独または２種以上を混合して用いることができる。ポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７１６１：１９９４（試験片：ＪＩＳ Ｋ ７１６２（１９９４）記載の試験片１Ａ形（射出成形で直接成形）、試験速度：１ｍｍ／ｍｉｎ）に規定する引張弾性率（Ｅ）の値で６００ＭＰａ以上の基材樹脂を発泡してなる樹脂発泡体であることがのぞましい。 Examples of the polypropylene-based resin include resins having a propylene component unit of 50% by weight or more, and examples thereof include a propylene homopolymer or a copolymer with another olefin copolymerizable with propylene. Examples of other olefins copolymerizable with propylene include ethylene, 1-butene, isobutylene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 3,4-dimethyl-1-butene, 1 Examples thereof include α-olefins having 4 to 10 carbon atoms such as heptene and 3-methyl-1-hexene. The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, and may be not only a binary copolymer but also a ternary copolymer. The other olefin copolymerizable with propylene in the copolymer is preferably contained in a proportion of 25% by weight or less, particularly 15% by weight or less, and the lower limit is 0.3% by weight. Preferably there is. These polypropylene resins can be used alone or in combination of two or more. Polypropylene resin has a tensile elastic modulus (E) specified in JIS K7161: 1994 (test piece: JIS K 7162 (1994), test piece 1A type (direct molding by injection molding), test speed: 1 mm / min)). A resin foam obtained by foaming a base resin having a value of 600 MPa or more is preferable.
ポリエチレン系樹脂としては、エチレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン１共重合体、エチレン−ブテン１共重合体、エチレン−ヘキセン１共重合体、エチレン−４メチルペンテン１共重合体、エチレン−オクテン１共重合体等、さらにそれらの２種以上の混合物が挙げられる。
Examples of the polyethylene resin include resins having an ethylene component unit of 50% by weight or more, such as high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer. A copolymer, an ethylene-propylene-
そして、前記合成樹脂発泡体の具体的選定にあたっては、長さ４００ｍｍ程度の棒状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した後にサンプルの変形からの回復が９０％以上ある材料、又は、従来のウレタンフォーム製のシートクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪みが所定量以下である材料が望ましい。該所定回数又は該所定量は各メーカーが従来材料を選定するときに任意に定めていた仕様に従う。 And in concrete selection of the synthetic resin foam, both ends of a rod-shaped test piece having a length of about 400 mm are supported, the center is pushed back and forth by 25 mm and held for 30 minutes, and then the pressure is released and then the sample is deformed. Residual strain measured after the center portion of the sample that supported both ends was repeatedly pressed down and deformed in accordance with tests performed on materials with 90% or more recovery or conventional urethane foam seat cushions. A material in which is less than a predetermined amount is desirable. The predetermined number or the predetermined amount conforms to a specification arbitrarily determined by each manufacturer when selecting a conventional material.
このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ３〜０．０１５ｇ／ｃｍ３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ３〜０．０１５ｇ／ｃｍ３、又は発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ３〜０．０３ｇ／ｃｍ３などが好ましい。このような材料はＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて行う試験において、曲げ撓み２０ｍｍ時の荷重が２〜１００Ｎであり曲げに対する柔軟性と共に曲げ剛性にも優れているが、一方従来から一般に用いられていた軟質ウレタンフォームは、曲げ撓みが２０ｍｍ時の荷重が０．４６Ｎで、曲げ剛性が大きく劣るため、本発明のクッション体１を構成する材料としては適切でない。
Such materials satisfying, for example, the density of the foamed polypropylene 0.06g / cm 3 ~0.015g / cm 3 , more preferably a density 0.035g / cm 3 ~0.015g / cm 3 , or of foamed polyethylene such as density 0.08g / cm 3 ~0.03g / cm 3 are preferred. Such a material is obtained by the method described in JIS K7221-2: 2006 (a test piece having a length of 350 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 25 mm with the skin removed in an atmosphere of 23 ° C. ± 2 ° C. and a relative humidity of 50 ± 5%. In a test conducted in accordance with a distance of 300 mm at the
以下に、合成樹脂発泡体を使用した場合のクリープ性や曲げ剛性について説明する。まず、クリープ性を評価するために、ＪＩＳ Ｋ ６７６７：１９９９による圧縮永久歪を測定した。縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２５ｍｍの試験片を２５％歪んだ状態に圧縮し、温度２３℃±２℃において２２時間放置する。圧縮終了２４時間後の厚さを測定する。なお、圧縮永久歪は、圧縮永久歪（％）＝（試験片元厚み（ｍｍ）−圧縮終了２４時間後の厚さ（ｍｍ））÷試験片元厚み（ｍｍ）×１００で求めた。 Below, the creep property and bending rigidity at the time of using a synthetic resin foam are demonstrated. First, in order to evaluate the creep property, compression set according to JIS K 6767: 1999 was measured. A test piece having a length of 50 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 25 mm is compressed into a 25% distorted state and left at a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. for 22 hours. The thickness is measured 24 hours after the end of compression. The compression set was determined by compression set (%) = (test piece original thickness (mm) −thickness 24 mm after completion of compression (mm)) ÷ test piece original thickness (mm) × 100.
試験の結果、４５倍ポリプロピレン発泡粒子成形体の圧縮永久歪は１１％であった。一方、同測定方法による発泡ポリウレタンの圧縮永久歪は２％以下である。このことは、従来、シートクッションのクッション材として一般に用いられて圧縮変形によりクッション性を発揮するウレタンフォームに対し、単純に合成樹脂発泡体に置き換えたのみでは圧縮永久歪が発生し、当初のクッション性の維持が困難であり商品性が低下することが示されている。 As a result of the test, the compression set of the 45-fold polypropylene foam particle molded body was 11%. On the other hand, the compression set of the polyurethane foam by the same measuring method is 2% or less. This is because conventional urethane foam, which is generally used as a cushioning material for seat cushions, exhibits cushioning properties by compression deformation. If it is simply replaced with a synthetic resin foam, compression set is generated, and the original cushion It is shown that it is difficult to maintain the product and the commercial value is lowered.
１ クッション体
２ 支持体
３ 脚体
４ 弾性体
５ 空間
６ 複層構造
７ 表面側
８ 裏面側
９ 荷重
１０ 棒状
１１ 平板状
１２ 間隙
１３ 柱状
１４ 袋状体
２０ 合成樹脂発泡体
２１ 孔
２２ 空洞
３０ 背面体
３１ フレーム
３２ 背面を支える部材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記支持体の裏面側に配設した、前記支持体の曲げ変形を可能とし、かつ着座者又は仰臥者の荷重による前記支持体の曲げ変形に対して圧縮変形して減衰性を有する弾性体と、を備えることを特徴とするクッション体。 Bending under the load of a seated person or a supine person consisting of a synthetic resin foam having a bending deflection amount measured in accordance with the method described in JIS K7221-2: 2006 of 20 mm or more and a pressure at the time of 20 mm deflection of 2 to 100 N A plurality of rod-shaped or plurality of flat-plate-shaped supports that are deformed;
An elastic body disposed on the back side of the support body, capable of bending deformation of the support body, and compressively deforming and attenuating against bending deformation of the support body due to a load of a seated person or a supine person; A cushion body comprising:
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