JP3121554U - 立体格子ジェル状クッション - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性、圧縮性の向上を図った立体格子ジェル状クッションの提供。
【解決手段】ジェル状樹脂による複数の薄肉隔壁２が弾力を有して立体格子状に並立して一体化したクッション１である。クッション１は均一厚さで所定角度傾斜面を有して並立する薄肉隔壁２と、下部に設けられた下面壁３で構成される。下面壁３の部位を対角線状の配置あるいはこれと平行する配置にした。クッション１を圧縮性があって、上部が柔らかく、下部が変形し難い緻密な構成に製造したことで、ベッド等を従来よりよい自然な体形姿勢の保持できる構成のものとすることを可能とした。
【選択図】図１

Description

本考案は、立体格子のジェル状クッションに関する。更に詳しくは、主に介護に使用される介護用ベッドや椅子、ソファ等に適用される立体格子ジェル状クッションに関する。

ベッド等に使用されるクッションは、人間の寝姿勢状態を支える機能に加え、寝心地の良さが求められ、それを適用した製品が種々開発され使用されている。特に、介護用ベッドの場合には、被介護者の寝心地の良さが求められ、さらに、長時間の寝姿勢となると床ずれ防止の機能も要求される。これらの求められる機能は、柔らかさに加えクッションの圧縮性、振動の吸収性、通気性、ねじれ防止、体圧分散の機能等であり、自然な寝姿勢の保持である。

従来からベッドにはクッション性等の効果を持たせるため、複数のコイルバネの使用、ポリウレタン発泡体等の合成樹脂、あるいはスポンジ等が用いられてきた。最近は、本考案に関わるジェル状物質で薄肉の隔壁を格子状に並立させる構成のクッションが開発され使用されている。それらの例は、種々の構成のものが提案されていて知られている（例えば特許文献１〜４参照）。
特表２００１−５１４９１２号公報 ＷＯ ０２／０１３６６０号公報 特開２００４−８１５４６号公報 特開２００５−１４３５５２号公報

従来の格子状のクッションは、それなりに効果があり、実用化され普及している。しかし実用に際し、実用した上での問題点も生じ、さらなる改善効果を求められており、現状のクッションは必ずしも満足する形態とはなっていない。特に介護用ベッドに適用する上において、前述のように、自然な寝姿勢の保持のため、クッションの形状的特性の改善、あるいはクッションの製造上での改善等一層の改善が求められている。

現状のジェル状物質のクッションは、その材質特性からヘタリがちな欠点を有している。従って格子形状に伴なって、その形状に種々の工夫がなされ種々提案もなされているが、通気性、屈曲性、強靭性、座屈性、圧縮性等においてまだ不完全なところがあり、改善の余地がある。クッション性において、単に薄肉格子状の隔壁を設けただけではその効果は限定される。特に、介護用ベッドに適用するには、体圧分散効果、即ち体のどの部分が接触しても体全体を均等に支えることが求められる。

又、床ずれや摩擦を起こさないねじれ吸収の機能に加え、通気特性をよくして汗など体から発生する湿気を逃がす機能、さらには体の部位に合う寝姿勢の保持等の機能で、相乗的に効果をもたらすようなクッション機能が求められる。又、これらの機能に合わせて製造上の容易さも求められる。即ち、技術的クッション特性において圧縮応力が一定であること、クッション材に緻密性のあること等も理想的なベッド等を構成する上で求められるのである。

本考案は、このような技術背景のもとに改善されたものであり、下記の目的を達成する。即ち、本考案の目的は、耐久性、圧縮性を有し、体圧分散に優れ、ねじれ吸収がよく、通気性等をもたせ、自然な体形姿勢の保持できる立体格子ジェル状クッションの提供にある。本考案の他の目的は、このクッションを射出成形により製造して緻密にし、圧縮性等の向上を図った立体格子ジェル状クッションの提供にある。

本考案は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本考案１の立体格子ジェル状クッションは、熱可塑性弾性体で弾力を有して立体格子状に並立し射出成形により一体化して成形された厚みのある矩形状のクッションであって、前記立体格子は均一厚さで、前記クッションの厚さ方向に所定角度の傾斜面を有して並立する薄肉隔壁を有し、直線状に配列された前記立体格子内に配置され、この薄肉隔壁で囲まれ下部に全周を前記薄肉隔壁と一体的に結合され、中央部に孔部の設けられた下面壁とからなることを特徴とする。

本考案２の立体格子ジェル状クッションは、本考案１の立体格子ジェル状クッションにおいて、前記直線状に配列された前記下面壁は、前記矩形状の前記クッションの対角線方向に設けた配列であることを特徴とする。

本考案３の立体格子ジェル状クッションは、本考案２の立体格子ジェル状クッションにおいて、前記薄肉隔壁及び前記下面壁は、その接合部がＲ形状で結合されていることを特徴とする。

本考案４の立体格子ジェル状クッションは、本考案３の立体格子ジェル状クッションにおいて、前記孔部を有する前記下面壁以外の前記薄肉隔壁で囲われた前記立体格子の下部は、貫通孔状態になっていることを特徴とする。

本考案５の立体格子ジェル状クッションは、本考案３の立体格子ジェル状クッションにおいて、前記孔部の有する下面壁以外の薄肉隔壁で囲われた前記立体格子の下部は、格子体が設けられた構成になっていることを特徴とする。

本考案６の立体格子ジェル状クッションは、本考案３の立体格子ジェル状クッションにおいて、前記薄肉隔壁の上部表面は、人体の形状に合致するような波状の曲面を構成していることを特徴とする。

以上詳記したように、本考案の立体格子ジェル状クッションは、圧縮性が増し、ポンピング効果で湿気を除去する構成になり、むれにくく一定の硬さを保持し、耐久性に優れたクッションとなった。即ち、隔壁の厚さを一定にし、且つ傾斜形状としたことで特に圧縮性の向上となった。

又、合わせて隔壁の下部に孔を有する下面壁をクッションの対角線上に配置させてクッションを部分的に補強することにより、クッションの上部に比し下部が相対的に強化した構成になった。この結果、クッションの上面は変形のしやすい柔らかい状態となり、下部は上部に比し変形のし難い構成のクッションとなった。このようにして屈曲性と座屈性が大きくなり寝心地のよいベッドの実現が可能となった。

本考案の立体格子ジェル状クッションの実施の形態について、図１から図７に基づいて詳細に説明する。図１は、本考案の立体格子ジェル状クッションを示す平面図である。このクッション１は、四角形状で格子状に薄肉の隔壁２が設けられたもので、この隔壁２に囲われて形成される空間も四角形状となっている。図２はこのクッションの断面において部分的な構成を示す模式的な部分断面図である。このクッションは、介護に使用される介護用ベッド、医療で使用する医療用ベッド、車いす、椅子、ソファ等に使用するのが好適である。

格子を形成する隔壁２の肉厚は、上部２ａの肉厚寸法ａと下部２ｂの肉厚寸法ｂが同じであり、断面に沿って一定寸法としている。又、クッション１の上部と下部の表面は平行になっていてこのクッション１は一定の厚み（高さ）を有しており、その表面に対し隔壁２は所定の角度αで立設している。その隔壁２の角度αは同一配列方向に沿って、交互に同じ角度で向きを異にしている。

このクッション１は、ジェル状の樹脂で立体格子をなし、例えば、スチレン系の熱可塑性弾性体であるＳＥＢＳ（スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックコポリマー）を主とした熱可塑性弾性体で構成されている。熱可塑性弾性体は、柔軟性に富み、耐久性が良い。熱可塑性弾性体は、硬度がショアーＡで０．１〜３０、好ましくは１〜１５のものである。この硬度範囲のエラストマーを用いた場合は、荷重が掛かると隔壁が座屈し、そのため底つき感がなく、柔軟で、小さな荷重に対しても緩衝性が良く、耐久性あるクッションが得られる。この熱可塑性弾性体を用い、ノズル温度が１７０〜２３０℃で、射出圧が３０〜８０Ｍｐａ（３０６〜８１６Ｋｇ／ｃｍ^２）で成形した。

このクッション１の上部に体重がかかると、この隔壁２が屈曲して変形する。このクッション１の隔壁２の厚さが薄いほど体重に対しては容易に屈曲し、厚さが厚いほど屈曲に対しその負荷は大きくなる。即ち、屈曲によって発生する応力は大きくなる。従来この隔壁２の厚さは下部２ｂを基準にして上部２ａを狭くテーパ形状にしていた。即ち上部２ａを薄くしていた。これにより下部２ｂに対し上部２ａの屈曲性を相対的によくし、クッション１の上面を柔らかいものとしていた。これに対し、本実施の形態においては、前述のように隔壁２の厚さを一定にし、且つ傾斜形状にし、合わせて下部２ｂに隔壁２とを全周一体で接合した構成の下面壁３を設けるようにしたものである。

隔壁２で囲われる区画の下面壁３には孔３ａが設けられている。これは通気性を確保するためである。この孔３ａは実施の形態では丸孔としているが、この丸孔に限定はされない。下面壁３が全周隔壁２に一体化されている状態において四角形状であっても、三角形状であってもその孔形状はどのようであってもよい。又この下面壁３と隔壁２との接合部はＲ形状にしている。

このＲ形状にしたことで、接合部が強化されたことになり、樹脂の剥離のおそれが減少し耐久性が増す。このＲ形状は隔壁２間の接合部２ｃにおいても同様である。この孔３ａの有する下面壁３の配置部位は、図に示すように、１つは四角形状のクッション１に対し対角線状Ａに配置している。更にこの対角線状Ａの配置に平行又は横切る方向に第２の配列線Ｂ，Ｃを構成している。このような構成で下面壁３は部分的に隔壁２の下部２ｂに配置される。

結果的に隔壁２の厚さは一定であるが、上部２ａに対し下部２ｂは、部分的に下面壁３を設けることで、変形しにくく強化されたことになる。このクッション１に寝姿勢で体重がかかり、一方向に引っ張り荷重がかかると、この反力でこの引っ張り荷重方向に対し横切る方向に圧縮荷重がかかる。つまり、このクッションは一方では伸び、他方で縮む複雑な変形をするのである。クッション１の下部に下面壁３を設けたことでこの変形をしにくくしている。

即ち、このクッション１の上部は柔らかく構成し、下部を上部に比し変形を少なくする構成である。しかも隔壁２の厚さを一定にしたことで、圧縮性を確保することになる。下面壁３の配置を部分的にしたのは、通気性を考慮したためである。下面壁３のない部位は隔壁２面のまま上下に貫通した孔となっているので、通気性を確保できるのである。下面壁３の孔３ａでも通気性は確保できるが、全面を下面壁３にしてしまうと、ない場合に比しどうしても通気性は劣る。

従って、最小限の配置に設置し、他の区画は貫通孔とする方が柔軟性と通気性を確保することになる。この下面壁３の配置は経験的に考慮されたものである。隔壁２の厚さを一定にしたのは前述の説明のとおり、上面を柔らかすぎないように考慮し圧縮性を確保したためであるが、この区画の隔壁２を傾斜させたのは、製造の容易さをも考慮している。

次にこのクッション１の成形について説明する。従来のクッション１の成形は注入方式である。これに対し本実施の形態においては射出成形方法を適用している。注入成形においては、高分子の配列が粗く密度が低く、気泡が多発し、臭気の吸着性等に問題点を有している。射出成形の場合は、高圧で注入するので、高分子の配列が密になり密度が向上する。その上気泡の発生が減少し、臭気の吸着が少なくなる。

図３は、このクッション１を成形する射出成形金型の構成を説明的に示した部分断面図である。クッション形状を構成するキャビティ４を固定金型５と可動金型６で構成し、ＳＥＢＳを主とする合成樹脂を固定金型５側からスプール７、ゲート８を介し、キャビティ４に射出する。固定金型５は二段構成になっているが製造を配慮したものであり、下面壁３側にも均等に樹脂が射出されるように考慮されている。

射出後に合成樹脂が硬化すれば、可動金型６を開いて成形されたクッション１を取り出す。この取り出しを容易にするため隔壁２を傾斜させている。この金型はクッション中間部で分割するようになっていて、クッション形状に相当する部分の小金型９をコア形式にしている。金型を開いたときこのコア部分の小金型９を独立させて取り出し、一方のコア金型１０と他方のコア金型１１とをクッション１の隔壁２面に沿い、テーパの大きい方に離間させることでスムースに分離し、成形されたクッション１を取り出すことができる。本考案のクッションは以上のような構成で製造され、緻密で耐久性等のあるものとなる。この金型は一例を説明したもので、この方法に限定はされない。それぞれのコア金型１０，１１が固定金型５と可動金型６と一体構成になっていてもよいことはいうまでもない。

次に他の実施の形態について説明する。図４は、クッション１の部分平面図である。この形態において、隔壁２に囲われた下面壁３の構成は前述の実施の形態と同じであるが（対角線状Ａに下面壁を配置）、この下面壁３以外の区画の下部にクロス状の格子体１２を設けた例である。この格子体１２を設けたことで通気性を確保すると同時に、さらに圧縮性も確保するものである。クッション１の下面においては、下面壁３と格子体１２との相乗効果で一層圧縮性を向上させることが可能である。下面壁と隔壁との接合部は前述同様にＲ部を構成しているが、図に示すように隔壁同士の接合部においてもＲ部を構成している。

図５は、クッション１の上面を波状１３に構成した形態である。これは体形に合わせて波状１３にしたクッション形状のものを準備すれば、一層自然な体形姿勢の保持ができることが期待できる。この形態のクッション１はベッドに限らず椅子にも適用できる。椅子の場合は、座面を臀部形状に合わせて凹ませる形状にする。図６は、図５の変形例で小凹凸を有する波状１４で構成したクッション１である。この形態の場合は、この凹凸面を有する波状１４に体重がかかったとき、凹部に隙間が生じるので、通気性がよくなる効果がある。

以上、本考案の実施の形態について説明したが、本考案はこの実施の形態に限定されないことはいうまでもない。

図７に示すのは、本考案に関わるクッション形状について、従来との比較を行ったもので、格子形隔壁の形状の相違による圧縮応力曲線を示している。パターンＡは、本考案になる形状で、隔壁の厚さは２．９ｍｍで厚さが一定である。パターンＢは、従来の形状で、隔壁の上部の厚さが１．６８ｍｍで下部の隔壁の厚さが４．１２ｍｍ、中間部の厚さが２．９ｍｍのテーパ状になっている。

この図によれば、各変位量（沈み込み量）に対する圧縮応力が従来の場合（パターンＢ）に比し、本考案に関わる場合（パターンＡ）は、圧縮応力は高く、しかも各変位量に対し一定に近い形で安定した推移の曲線データとなっている。これにより、隔壁の厚さの相違の比較で、本考案の構成の方が従来に比し、ベッドに適用した場合寝姿勢の通常の沈み込み量範囲において、圧縮応力が一定で増す状態になることを確認した。

この実施例の熱可塑性弾性体の組成は、
ＳＥＢＳ（クレイトンＧ）１００重量部
柔軟剤（流動パラフィン）３００重量部
フィラー（炭酸カルシウム）１０重量部
酸化防止剤 ０．１重量部
であり、クレイトンＧは、クレイトンポリマー社のＳＥＢＳである。
又、成形条件は
ノズル射出温度 １９０℃
射出圧 ７０Ｍｐａ
である。

図１は、本考案の立体格子ジェル状クッションの平面図である。 図２は、本考案の立体格子ジェル状クッションの部分断面図である。 図３は、本考案の立体格子ジェル状クッションの製造のための金型装置の部分断面図である。 図４は、他の実施の形態を示すクッションの部分平面図である。 図５は、他の実施の形態を示し、表面を波状にしたクッションの側面図である。 図６は、他の実施の形態を示し、図５の変形例で表面を凹凸の波状にしたクッションの側面図である。 図７は、本考案と従来との隔壁の相違による結果を、変位量と圧縮応力の関係をグラフ表示して示すジェル状クッションの圧縮応力曲線のデータ図である。

符号の説明

１…クッション
２…隔壁
３…下面壁
４…キャビティ
５…固定金型
６…可動金型

Claims (6)

1. 熱可塑性弾性体で弾力を有して立体格子状に並立し射出成形により一体化して成形された厚みのある矩形状のクッションであって、
   前記立体格子は均一厚さで、前記クッションの厚さ方向に所定角度の傾斜面を有して並立する薄肉隔壁を有し、
   直線状に配列された前記立体格子内に配置され、この薄肉隔壁で囲まれ下部に全周を前記薄肉隔壁と一体的に結合され、中央部に孔部の設けられた下面壁とからなる
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。
2. 請求項１に記載の立体格子ジェル状クッションにおいて、
   前記直線状に配列された前記下面壁は、前記矩形状の前記クッションの対角線方向に設けた配列である
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。
3. 請求項２に記載の立体格子ジェル状クッションにおいて、
   前記薄肉隔壁及び前記下面壁は、その接合部がＲ形状で結合されている
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。
4. 請求項３に記載の立体格子ジェル状クッションにおいて、
   前記孔部を有する前記下面壁以外の前記薄肉隔壁で囲われた前記立体格子の下部は、貫通孔状態になっている
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。
5. 請求項３に記載の立体格子ジェル状クッションにおいて、
   前記孔部の有する下面壁以外の薄肉隔壁で囲われた前記立体格子の下部は、格子体が設けられた構成になっている
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。
6. 請求項３に記載の立体格子ジェル状クッションにおいて、
   前記薄肉隔壁の上部表面は、人体の形状に合致するような波状の曲面を構成している
   ことを特徴とする立体格子ジェル状クッション。

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