JP4733308B2

JP4733308B2 - クッション装置

Info

Publication number: JP4733308B2
Application number: JP2001228259A
Authority: JP
Inventors: 茂池田; 登佐々木; 芳雄小熊; 昇司川村
Original assignee: France Bed Co Ltd
Current assignee: France Bed Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003038303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はベッド用のマットレスや車両用シートなどに好適するクッション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばクッション装置である、ベッド用のマットレスにおいては、快適な寝心地を損なうことなく人体を弾性的に支持する機能、すなわち良好なクッション性能が要求される。
【０００３】
上記マットレスはクッション体を有し、このクッション体の上下面にシート状の弾性材を積層し、この積層体を外装地によって被覆して構成されている。上記クッション体としてはスプリングユニットが用いられることが多い。スプリングユニットは、多数のコイルばねをヘリカル線によって行列状に連結して形成されている。
【０００４】
クッション体をコイルばねによって形成したマットレスの場合、コイルばねは利用者の荷重を受けて圧縮変形すると、その変形量に応じて反発力を生じるから、その反発力によってマットレス上に仰臥した利用者は身体が圧迫され、快適な寝心地が損なわれるということがある。
【０００５】
上記クッション体をコイルばねに代わり、ゲル化材料によって形成することが提案されている。ゲル化材料によって形成されたクッション体は、高い熱容量と高効率の熱伝達を有するため、手触りが冷たいということがあったり、製造コストが高くなるということがあったり、さらに拘束された状態ではほとんど緩衝力がないなどのことがあり、クッション体を形成するには適していないということがあった。
【０００６】
そこで、米国特許第５，７４９，１１１号明細書に示されているように、ゲル化材料によって形成されたクッション体に、隔壁によって囲まれた複数の空洞の柱を形成することで、上述した問題を解消するということが行なわれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数の空洞の柱が形成されたゲル化材料からなるクッション体は、荷重を受けると周辺部が他の部分よりも大きくつぶれ易いため、安定性が悪いということがあったり、有効使用面積が減少するなどのことがあった。
【０００８】
そこで、上記米国特許では、クッション体の外周面に合成樹脂などの材料によって板状に形成された補強側壁を設けるということが行なわれている。
【０００９】
しかしながら、クッション体の外周面に補強側壁を設けると、この補強側壁は、荷重に対して空洞を形成する隔壁とともに一体的に弾性変形し難いから、利用者に不快感を与えるなどクッション体の性能低下を招くということがある。
【００１０】
この発明は、荷重に対して反発力をほとんど生じることがなく、しかも利用者に不快感を与えるなどの性能低下を招くことがないようにしたクッション装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、弾性材料によって薄肉の隔壁が格子状に成形されたクッション本体と、
このクッション本体の上面と下面とにそれぞれ設けられた板状の上面弾性材及び下面弾性材と、
上記クッション本体の上面側と下面側との周縁に沿って取付けられた枠線と、
上記クッション本体の外周面で、上記上面弾性材と下面弾性材との間に上記クッション本体と一体的に設けられた側部弾性材と、
上記クッション本体及び上記側部弾性材を被覆した外装地と
を具備したことを特徴とするクッション装置にある。
【００１２】
請求項２の発明は、上記クッション本体は、矩形枠状の外側隔壁と、この外側隔壁内に格子状に設けられた内側隔壁とによって形成された複数のブロックに分割され、これらブロックは互いの外側隔壁を接合させるとともに、その接合部分の全部もしくは一部が接着剤或いは超音波溶着によって一体的に結合されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置にある。
【００１３】
請求項３の発明は、上記接着剤は合成ゴム系の接着剤であることを特徴とする請求項２記載のクッション装置にある。
【００１４】
請求項４の発明は、上記側部弾性材は、保持手段によって上記クッション本体に一体的に保持されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置にある。
【００１５】
請求項５の発明は、上記保持手段は、上記側部弾性材の上面と側面とにわたって設けられ一端が上記クッション体の上面側の枠線に連結固定され他端が上記外装地に連結固定されたフランジ布であることを特徴とする請求項３記載のクッション装置にある。
【００１６】
請求項６の発明は、上記側部弾性材の上端面と下端面は、上記上面弾性材と下面弾性材とにそれぞれ接着固定されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置にある。
【００１７】
この発明によれば、クッション本体が弾性材料によって薄肉の隔壁が格子状に形成された構成であっても、その上下面側の周縁に設けられた枠線、上面と下面とに設けられた上面弾性材と下面弾性材、さらに外周面にクッション本体と一体的に設けられた側部弾性材によって補強されるから、有効使用面積を拡大することができるとともに、柔軟なクッション本体の全体形状を維持することができる。しかも、クッション本体に側部弾性材が一体的に設けられているため、クッション本体に圧縮変形された状態から元の形状に戻すための復元力を確実に与えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１はクッション装置としてのベッド用のマットレス１を示し、このマットレス１はクッション本体２を備えている。このクッション本体２は複数のブロック３に分割されている。この実施の形態では、図１と図２に示すようにクッション本体２は９つのブロック３に分割されている。
【００２０】
上記ブロック３はエラストマーなどの弾性材料によって矩形枠状に形成された外側隔壁４と、この外側隔壁４内に格子状に設けられた内側隔壁５とによって構成されている。このブロック３は、通常射出成形される。
【００２１】
格子の形状は、隔壁５の高さ５０〜３００ｍｍ、隔壁５の幅２０〜２００ｍｍである。隔壁４，５の厚さは０．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．５〜３ｍｍである。硬度の高いエラストマーを用いて隔壁を薄くしても、反対に硬度の低いエラストマーを用いて隔壁を厚くしても、寝たときに自然なクッション性が失われる。人体の体重に対して、底付きすることなく、柔らかな自然なクッション性を出すには、エラストマーの硬度と、隔壁の厚さが重要な要素となる。この観点からして、隔壁にショアーＡ２５〜３５の硬度のエラストマーを用い、隔壁の厚さを１．５〜３．０ｍｍにするのがよい。
【００２２】
この発明で用いるエラストマ−は、熱可塑性エラストマーやゴムである。熱可塑性エラストマーは、常温ではゴム状弾性体として挙動するが、温度上昇によって組成変形する物質である。熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、１，２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、動的架橋熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【００２３】
また、ゴムとしては天然ゴム、合成ゴムが用いられる。合成ゴムとしてはポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリルニトリルゴム、イソブチレンゴムなどが挙げられる。
【００２４】
上述したエラストマーのうち、とくにポリスチレン系熱可塑性エラストマーが柔軟性に富み、耐久性が良いので、クッション本体２を形成するのに好ましい。
【００２５】
上記複数のブロック３は、隣り合う外側隔壁４を接合させて配置され、外側隔壁４の互いに接合した面を部分的或いは全面にわたって接着剤６によって接着固定されている。この実施の形態では、接着剤６は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように外側隔壁４に部分的に塗布される。
【００２６】
上記接着剤６としては硬化時に柔軟性を有する、たとえば合成ゴム系の接着剤が用いられる。それによって、９つのブロック３は一体的に結合され、しかも接着剤６によって接着固定された外側隔壁４の柔軟性が損なわれることがない。
【００２７】
上記クッション本体２の上面と下面との周縁には、それぞれ全長にわたって枠線７がＣ字状クリップ８によって取付けられている。Ｃ字状クリップ８が取付けられる各ブロック３の外側隔壁４の上下端部にはそれぞれ不織布９が接着などの手段によって設けられている。そのため、Ｃ字状クリップ８によってブロック３の外側隔壁４が損傷するのが防止されている。
【００２８】
上記クッション本体２の外周面には側部弾性材１１が全長にわたって設けられている。この側部弾性材１１は、ウレタンフォームなどの発泡合成樹脂によって断面形状は矩形状で、高さ寸法はクッション本体２とほぼ同じブロック形状に形成されている。
【００２９】
図５に示すように、上記側部弾性材１１には、その外側面及び上下面にわたって保持手段としてのフランジ布１３が設けられている。フランジ布１３の一端部はクッション本体２の上面の周縁に設けられた枠線７にそれぞれＣ字状クリップ１４によって連結固定され、他端部は後述する外装地１８に連結固定されている。上記フランジ布１３は、上記側部弾性材１１の４つの辺にそれぞれ所定の長さで部分的に設けられている。
【００３０】
上記クッション本体２と側部弾性材１１との上面には合成樹脂によって成形された、シート状部材としてのメッシュ１５が積層されている。このメッシュ１５はクッション本体２の上面に加わる荷重を分散させる機能を有する。
【００３１】
上記メッシュ１５の上面と、上記クッション本体２及び側部弾性材１１の下面には、それぞれウレタンフォームなどのシート状の上面弾性材１６と、下面弾性材１７とがそれぞれ設けられている。
【００３２】
上面弾性材１６の周辺部は上記メッシュ１５を介して側部弾性材１１の上面に接着固定され、下面弾性材１７の周辺部は上記側部弾性材１１の下面に接着剤によって接着固定されている。つまり、クッション本体１は、この上下面及び外周面を覆った上下面の弾性材１６，１７と側部弾性材１１とが一体的に結合されている。
【００３３】
上記上下面の弾性材１６，１７と、上記側部弾性材１１の外周面とは上記外装地１８によって被覆される。この外装地１８は、上記上面弾性材１６に接合される上鏡部１８ａと、上記下面弾性材１７に接合される下鏡部１８ｂと、上下端部を上記上鏡部１８ａと下鏡部１８ｂとの周縁部にテープ１９によって一体的に縫合したまち部１８ｃとからなる。そして、上記フランジ布１３の他端部は下鏡部１８ｂとまち部１８ｃとの縫合個所に一体に縫合されている。
【００３４】
したがって、上記フランジ布１３は、側部弾性材１１を上記クッション体２に一体的に保持している。つまり、クッション体２は上記側部弾性材１１とともに圧縮変形する。
【００３５】
このように構成されたマットレス１上に利用者が仰臥すると、利用者の荷重によってクッション本体２を構成する各ブロック３の外側隔壁４と内側隔壁５とが屈曲変形する。
【００３６】
クッション本体２の上面に加わる荷重はメッシュ１５によって分散するとともに、部分的に大きく落ち込むのを防止する。さらに、クッション本体２の上下面の周縁部にはそれぞれ枠線７が設けられている。
【００３７】
そのため、クッション本体２の各ブロック３の外側隔壁４と内側隔壁５とは、メッシュ１５によって局部的に大きく屈曲するのが阻止されるとともに、上側の枠線７によってほぼ一体的に屈曲変形する。つまり、各ブロック３の外側隔壁４と内側隔壁５はほぼ均一に屈曲変形することになるから、利用者は快適な寝心地を得ることができる。
【００３８】
マットレス１に加わる荷重によってクッション本体２が圧縮変形すると、このクッション本体２の外周面にフランジ布１３によって一体的に保持された側部弾性材１１も一体的に圧縮変形する。つまり、クッション本体２は枠線７によって周辺部が他の部分よりも大きく屈曲変形するのが防止される。
【００３９】
マットレス１から荷重が除去されると、圧縮変形した側部弾性材１１が復元し、その復元力がフランジ布１３を介して上側の枠線７に伝達されるから、この上側の枠線７によってクッション本体２が復元することになる。つまり、屈曲された各ブロック３の外側隔壁４と内側隔壁５とは、これらが備えた復元力だけでなく、側部弾性材１１の復元力によって復元する。
【００４０】
そのため、薄肉の外側隔壁４と内側隔壁５とによって形成された各ブロック３の復元力が弱くても、クッション本体２は上記側部弾性材１１の復元力によって各ブロック３の屈曲した外側隔壁４と内側隔壁５とを確実に復元させるため、マットレス１としての良好な性能を備えることができる。
【００４１】
側部弾性材１１の復元力が大きいと、その復元力がマットレス１上に仰臥した利用者の身体を圧迫することになる。そのため、側部弾性材１１の弾力性（硬さ）を発泡率などによって変えることで、屈曲変形したクッション本体２を確実に復元させることができるとともに、利用者の身体を強く圧迫することのない弾力性にすることができる。
【００４２】
上記クッション本体２を複数のブロック３に分割し、これらブロック３を第１の合成ゴム系の接着剤６によって一体的に連結するようにした。そのため、複数に分割されたブロック３は、クッション本体２を１つのブロックとして成形する場合に比べて小さな金型によって成形することができるから、その製造を容易に、しかも安価に行なうことができる。
【００４３】
図６乃至図９はこの発明の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、クッション本体２の上面と下面との周縁に設けられた枠線７のうち、下面の枠線７の枠内には、枠線７よりも小さな矩形状の複数の補助枠線６５、この場合には２つの補助枠線６５が設けられている。
【００４４】
上記クッション本体２は、平面形状がほぼ正方形の複数のブロック３を配置して構成されている。この実施の形態では、縦５個、横３個のブロック３が行列状に配置されている。上記補助枠線６５は幅寸法が１つのブロック３の幅寸法に対応し、長さ寸法が３つのブロック３の幅寸法に対応する大きさの矩形枠状に形成されている。
【００４５】
なお、各ブロック３の互いに接合する外側隔壁４は、上記第１の実施の形態と同様、合成ゴム系の接着剤或いは超音波溶着によって接合固定されている。
【００４６】
各補助枠線６５は、クッション本体２の縦方向の２番目と４番目のブロック３の下面に幅方向に沿って設置され、各補助枠線６５の幅方向両側は、それぞれ縦方向に接合する２列のブロック３の外側隔壁４の下端にＵ字状クリップ６６によって連結されている。なお、枠線７はＣ字状クリップ８によって外側隔壁４に取付けられる。
【００４７】
つまり、１つの補助枠線６５は、縦方向の３列のブロック３（合計で９つのブロック３）を一体的に結合している。さらに、補助枠線６５の長手方向両端は、枠線７の両側にそれぞれクリップ６７によって連結固定されている。
【００４８】
図９（ａ）〜（ｅ）は上記Ｕ字状クリップ６６の詳細形状を示す。すなわち、Ｕ字状クリップ６６は金属板によって一対の挟持片７１がＵ字状の連結部７２を介して一体成形されている。各挟持片７１の周辺部の連結部７２が形成された部分を除く三辺は外面側に向かって所定の曲率で折り曲げられている。それによって、一対の挟持片７１の三辺の縁部は曲面部７３に形成されている。
【００４９】
一方の挟持片７１には内面側に突出した凸部７４が形成され、他方の挟持片７１にはこの凸部７４よりも大きな凹部７５が形成されている。
【００５０】
連結する一対のブロック３の接合された外側隔壁４を上記Ｕ字状クリップ６６の一対の挟持片７１で挟み、このクリップ６６を図示せぬ工具を用いて一対の挟持片７１が接近する方向に変形させる。それによって、一対の外側隔壁４は、一対の挟持片７１の内面によって挟持される。
【００５１】
また、外側隔壁４の一部分は、一方の挟持片７１に形成された凸部７４と、他方の挟持片７１に形成された凹部７５とに対応する形状に変形し、クリップ６６が挟持した外側隔壁４から抜出するのが防止されるから、一対の外側隔壁４を強固に挟持固定することができる。
【００５２】
各挟持片７１の縁部は曲面部７３に形成されている。そのため、クリップ６６を変形させて一対の外側隔壁４を挟持したときに、各挟持片７１の縁部によって外側隔壁４を傷付けるのを防止することができる。
【００５３】
このように、クッション本体２を構成する複数のブロック３の外側隔壁４の下端部を、枠線７及び２つの補助枠線６５によって連結するようにしたことで、隣り合う複数のブロック３を強固に連結することができる。
【００５４】
そのため、クッション本体２を複数のブロック３によって形成した場合に、長期の使用によって各ブロック３の連結状態が損なわれるのを防止することができる。
【００５５】
しかも、クッション本体２の下面に設けられた補助枠線６５は、各ブロック３の形状を維持したり、重量を支持する機能を有するから、輸送或いは持ち運び時にクッション本体２の形状が損なわれるのを防止できる。
【００５６】
この第２の実施の形態において、クッション本体２の幅方向に隣り合うブロック３の外側隔壁４を接着剤或いは超音波溶着によって接合固定し、長手方向において隣り合う各ブロック３の外側隔壁４を補助枠線６５によって連結固定するようにしてもよい。
【００５７】
図１０（ａ），（ｂ）はこの発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、クッション本体２を構成する９つのブロック３のうち、利用者の荷重によって圧縮される度合が大きなブロック３、たとえば図１０（ａ）に示すように中央に位置するブロック３の内側隔壁５によって隔別された空間部内にウレタンフォームなどの弾性材料によって形成された弾性ブロック８１を設けるようにした。
【００５８】
上記弾性ブロック８１は、内側隔壁５によって区画された空間部の断面形状とほぼ同じ矩形状で、高さ寸法は図１０（ｂ）に示すように約半分に形成されている。
【００５９】
それによって、利用者の身体の上記中央のブロック３によって支持された部分が中央のブロック３を大きく圧縮変形して落ち込んでも、上記弾性ブロック８１によって弾性的に支持されるから、利用者に違和感を感じさせることがない。
【００６０】
なお、上記各実施の形態では、クッション本体の上面にフェルトとメッシュが設けられたマットレスについて説明したが、クッション本体の上下両面にフェルトとメッシュが設けられている構成のマットレスであってもよい。
【００６１】
また、クッション本体は複数のブロックに分割したが、分割しなくともよい。さらに、側部弾性材はフランジ布によってクッション本体に連結したが、他の手段、たとえばクッション本体の外周面に接着固定するなどの手段によって設けるようにしてもよい。
また、この発明のクッション装置はベッド用のマットレスだけでなく、車両用シートにも適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、クッション本体が弾性材料によって薄肉の隔壁が格子状に形成された構成であっても、その上下面側の周縁に設けられた枠線、上面と下面とに設けられた上面弾性材と下面弾性材、さらに外周面に設けられた側部弾性材によって補強されるから、有効使用面積を拡大することができるとともに、柔軟なクッション本体の全体形状を維持することができる。
【００６３】
しかも、クッション本体に側部弾性材が一体的に設けられるため、この側部弾性材によってクッション本体に圧縮変形された状態から元の形状に戻するための復元力を確実に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すマットレスの一部断面した斜視図。
【図２】（ａ）はクッション本体と枠線を示す分解斜視図、（ｂ）は接着剤が塗布されたブロックの外側隔壁の正面図。
【図３】外側隔壁と枠線との連結構造を示す斜視図。
【図４】マットレスの組立状態を示す一部分の側部断面図。
【図５】側部弾性材をクッション本体に一体的に結合する構造の一部分を示す分解斜視図。
【図６】この発明の第２の実施の形態を示すクッション本体と枠線との分解斜視図。
【図７】クッション本体の下面に補助枠線を取付けた状態を示す下面図。
【図８】クッション本体の下面に補助枠線を取付けた状態を示す側断面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は上記各実施の形態に用いられるＵ字状クリップを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は断面図、（ｄ）は外側隔壁に枠線を連結固定した状態の縦断面図、（ｅ）は外側隔壁に枠線を連結固定した状態の横断面図。
【図１０】（ａ）はこの発明の第３の実施の形態を示すクッション本体の平面図、（ｂ）は側断面図。
【符号の説明】
２…クッション本体
３…ブロック
４…外側隔壁
５…内側隔壁
７…枠線
１１…側部弾性材
１３…フランジ布
１６…上面弾性材
１７…下面弾性材
１８…外装地

Claims

弾性材料によって薄肉の隔壁が格子状に成形されたクッション本体と、
このクッション本体の上面と下面とにそれぞれ設けられた板状の上面弾性材及び下面弾性材と、
上記クッション本体の上面側と下面側との周縁に沿って取付けられた枠線と、
上記クッション本体の外周面で、上記上面弾性材と下面弾性材との間に上記クッション本体と一体的に設けられた側部弾性材と、
上記クッション本体及び上記側部弾性材を被覆した外装地と
を具備したことを特徴とするクッション装置。
上記クッション本体は、矩形枠状の外側隔壁と、この外側隔壁内に格子状に設けられた内側隔壁とによって形成された複数のブロックに分割され、これらブロックは互いの外側隔壁を接合させるとともに、その接合部分の全部もしくは一部が接着剤或いは超音波溶着によって一体的に結合されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置。
上記接着剤は合成ゴム系の接着剤であることを特徴とする請求項２記載のクッション装置。
上記側部弾性材は、保持手段によって上記クッション本体に一体的に保持されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置。
上記保持手段は、上記側部弾性材の上面と側面とにわたって設けられ一端が上記クッション体の上面側の枠線に連結固定され他端が上記外装地に連結固定されたフランジ布であることを特徴とする請求項３記載のクッション装置。
上記側部弾性材の上端面と下端面は、上記上面弾性材と下面弾性材とにそれぞれ接着固定されていることを特徴とする請求項１記載のクッション装置。