JP2002065408A - クッション、人体支持具および乗物用椅子 - Google Patents
クッション、人体支持具および乗物用椅子Info
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Abstract
提供する。 【解決手段】 支持体2中に衝撃吸収体3を埋設してな
るクッション1であって、前記衝撃吸収体3はゴム状物
質により略筒状に形成されており、前記支持体2は荷重
支持面4の反対側の面5に接する部分が、前記ゴム状物
質よりも高い硬度の支持基材からなる底部支持体層6、
前記衝撃吸収体の側面8に接する部分が、前記ゴム状物
質と同程度以下の硬度の支持基材からなる側部支持体層
7で構成されている。この構成により、荷重支持面4か
ら荷重が加えられた場合に、衝撃吸収体3は面5の方向
への変形が抑制され、側面8方向に膨張することとな
り、荷重が荷重方向である面5の方向だけでなく、側面
8方向に拡散されるので、衝撃、振動吸収性に優れる。
Description
支持具、および乗物用椅子に関する。
椅子、寝台用マットおよび乗物用椅子のような人体支持
具に使用されるクッション材としては、荷重を分散させ
るという観点から、ウレタンフォームが主として使用さ
れている。また、ウレタンフォーム中にコイルスプリン
グを埋設して、衝撃吸収能をより高めることも行われて
いる。さらに、クッション材としては、空気などの気
体、水等の液体またはゲル状物質等の半固体を被覆材中
に封入して一定形状としたものも使用されている。
ームは発泡体であって、荷重の負荷とその開放による発
泡部の空気の吸排により非発泡部が伸縮して弾性を生じ
させるものである。このため、ウレタンフォームが荷重
を受けた場合、荷重は主として荷重方向にしか伝達され
ず、荷重は分散されない。よって、ウレタンフォームは
荷重方向の振動を吸収することは可能であるものの、荷
重と水平方向の振動の吸収が悪いという問題を有してい
る。また、荷重方向以外の振動の吸収が悪いので、この
種の振動が人体等の被支持体に加えられた場合に、支持
体であるウレタンフォームとの間で摩擦が生じることと
なる。
吸排により非発泡部が伸縮するという構造から、荷重を
受けた場合に、荷重方向への沈みが大きくなるので、ウ
レタンフォームには、形状保持のための一定以上の硬
度、密度が必要とされる。よって、ウレタンフォームと
人体等の被支持体との間のフィット性が悪くなる。ま
た、被支持体には、ウレタンフォームからの一定の反発
力が常に働き、強いリバウンド現象が起こり、外部から
の振動、衝撃が直接、強く伝わるという問題がある。自
動車などの乗り物での椅子においては、荷重方向以外の
方向の振動、衝撃が加わるので、この問題が大きく、特
に、ショックアブソーバを有しないような農業用、工業
用、建設用の乗り物では、振動が直接人体に伝わるので
乗り心地が悪いと共に、疲労を招く。また、自動車の運
転においては、シートの振動による目線位置のぶれが目
の疲労を招くといわれている。さらに、救急車用のベッ
ド、チャイルドシート、子供用乗り物椅子などでは、こ
れらに保持されるべき怪我人、病人、乳幼児等、被支持
体である人体に振動が到達しないことが望まれる。以上
のように、荷重方向に限らずあらゆる方向の振動を吸収
できるクッションおよび該クッションを備えた椅子が望
まれている。
ングを埋設して、衝撃吸収能をより高めることも行われ
ているが、コイルスプリングは荷重方向に荷重を伝達す
るだけであり、上述のウレタンフォームにおける問題点
を改善するものではない。
質等の封入体を使用することにより、荷重の分散性が向
上させることが行われているが、クッションの重量が重
くなる、通気性に欠ける等の問題が生じることとなる。
また、前記クッションは被支持体の安定性に欠けるた
め、自動車のシートなど乗物用のシートに使用した場合
に、被支持体である人体の安定性が充分ではなく、乗り
物酔い等の問題を招くおそれがある。
たものであって、本発明は、荷重方向以外に荷重を拡散
させ、また、振動、衝撃吸収能を改善し、被支持体との
摩擦抵抗が少なく、軽量、通気性に優れたクッションを
提供することを目的とする。また、本発明で使用される
筒状衝撃吸収体を大径部と小径部を備えた形状にするこ
とにより、被支持体とのフィット性がさらに改善された
クッションを提供し、この大径部および小径部の比率、
衝撃吸収体の大きさ、長さ等を適宜設定することによ
り、被支持体の重量、衝撃の程度に応じたクッションを
提供することを目的とする。さらに、自動車、電車、建
設用乗り物、農業用乗り物などの乗り物用の椅子におい
て、被支持体である人体に伝わる振動、衝撃を低減さ
せ、椅子の振動による目線位置のぶれを低減させること
により運転時の目の疲労を防止できる乗り物用椅子な
ど、反発性が小さく、リバウンド現象が起こり難く、フ
ィット性に優れ、人体との摩擦抵抗が少なく、軽量、通
気性に優れた人体支持具を提供することを目的とする。
また、リバウンド防止能に優れ、衝撃振動吸収に優れる
ことから、振動の吸収性に優れた救急車用ベッド、チャ
イルドシート、子供用乗り物座席などの人体支持具を提
供することを目的とする。また、荷重分散に優れるクッ
ションおよび、該クッションを備えたベッド、車椅子等
の人体支持具を提供することを目的とする。
て、支持体中に衝撃吸収体を埋設してなるクッションで
あって、前記衝撃吸収体はゴム状物質により略筒状に形
成されており、前記支持体は荷重支持面の反対側の面に
接する部分が、前記ゴム状物質よりも高い硬度の支持基
材からなる底部支持体層、前記衝撃吸収体の側面に接す
る部分が、前記ゴム状物質と同程度以下の硬度の支持基
材からなる側部支持体層で構成されていることを特徴と
するクッションを提供する。また、本発明は請求項2と
して、前記支持体は、さらに、前記衝撃吸収体の荷重支
持面に接する荷重面支持体層を有し、前記層が前記ゴム
状物質と同程度以下の硬度の支持基材で構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のクッションを提供す
る。また、本発明は請求項3として、前記略筒状に形成
される衝撃吸収体は、荷重支持面側の径が大きく、その
反対面側の径が小さい、大径部と小径部を備えた形状に
形成されていることを特徴とする請求項1または2記載
のクッションを提供する。また、本発明は請求項4とし
て、衝撃吸収体の荷重支持面の総表面積がクッションの
全荷重面の30〜50%である請求項1〜3の何れか1
項に記載のクッションを提供する。また、本発明は請求
項5として、衝撃吸収体を構成するゴム状物質がスチレ
ン系ブロック共重合体およびブチルゴムの1種類または
複数のブレンド樹脂をベースとした組成物であることを
特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のクッショ
ンを提供する。また、本発明は請求項6として、支持体
の支持基材がポリウレタンフォーム、ポリエステル繊維
積層材、または炭素繊維積層材、およびこれらの組み合
わせである請求項1〜5の何れか1項に記載のクッショ
ンを提供する。また、本発明は請求項7として、請求項
1〜6の何れか1項に記載のクッションを備えた人体支
持具を提供する。また、本発明は請求項8として、請求
項1〜7の何れか1項に記載のクッションを座面および
背もたれの何れか一方または両方に備えた乗物用椅子を
提供する。
1に示し、これにより本発明を詳述する。クッション1
においては、支持体2中に衝撃吸収体3が埋設されてお
り、前記衝撃吸収体3はゴム状物質により略筒状に形成
されており、前記支持体2は荷重支持面4の反対側の面
5に接する部分が、前記ゴム状物質よりも高い硬度の支
持基材からなる底部支持体層6、前記衝撃吸収体3の側
面8に接する部分が、前記ゴム状物質と同程度以下の硬
度の支持基材からなる側部支持体層7で構成されてい
る。荷重支持面4の反対側の面5に配置される、底部支
持体層6の支持基材は前記ゴム状物質より硬度が高く、
側部支持体層7の支持基材は前記ゴム状物質と同程度以
下の硬度なので、荷重支持面4から荷重が加えられた場
合に、衝撃吸収体3は面5の方向への変形が抑制され、
側面8方向に膨張することとなる。この衝撃吸収体3の
側面方向への膨張により、荷重が荷重方向である面5の
方向だけでなく、側面8方向に拡散されることとなる。
観点から、側部支持体層を構成する支持基材は前記ゴム
状物質より低い硬度であることが好ましい。上記構成と
することによる衝撃吸収体3の側面8方向への膨張によ
り、従来の、全面がゴム状物質であるクッションより
も、側面方向への荷重の拡散が向上され、これにより、
振動、衝撃の吸収性が向上されることとなる。
荷重支持面4および側部支持体層7の荷重面側に、衝撃
吸収体3に使用されるゴム状物質よりも硬度の低い物質
からなる荷重面支持体層9を設けることができる。これ
により、被支持体である人体がクッション1上に座った
場合に柔らかさを感じ、座り心地が良くなることとな
る。
持体層6、側部支持体層7および荷重面支持体層9は前
述の硬度を有するものであれば、任意の物質から構成さ
れることができ、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリ
エステル繊維積層材、または炭素繊維積層材、およびこ
れらの組合せが挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。また、側部支持体層7、底部支持体層6および
荷重面支持体層9は上記の硬度を満たすものであれば、
各層を構成する材料は同じであっても、異なるものであ
っても良く、例えば、側部支持体層7がポリエステル繊
維積層材であり、底部支持体層6が炭素繊維積層材であ
り、荷重面支持体層9がポリウレタンフォームであるよ
うな異なる材料の組合せでも良く、側部支持体層7、底
部支持体層6および荷重面支持体層9のいずれもがポリ
ウレタンフォームであるような同一の材料の組み合わせ
でも良い。
平面状であるが、これに限られるものではなく、使用目
的に応じて任意の形状に変形させることができる。例え
ば、自動車のシートの背もたれなど、被支持体を保持す
るのに所定の形状が必要な場合には、その形状に合わせ
て湾曲したクッションであっても良い。湾曲したような
形状のクッションであっても、衝撃吸収体3の荷重支持
面4は荷重がかかる方向に配向するように埋設されるこ
ととなる。
て側面8方向に膨張し、荷重の開放によって元の形状に
復元するが、本発明においては、衝撃吸収体3をゴム状
物質とすることで、この復元速度を緩慢なものにしてい
る。これにより、人体などの被支持体を支持しているク
ッションに振動、衝撃を加えた場合に、クッションから
被支持体への振動、衝撃の伝達を抑制することができ
る。すなわち、本発明においては、衝撃吸収体3に復元
力を有する柔らかいゴム状物質を使用することにより、
ウレタンフォームまたはコイルスプリング付きクッショ
ンなどと比較して、反発力が非常に小さくリバウンド現
象が起こりにくいクッションを提供することが可能とな
る。
は、荷重により変形し、荷重を開放することによりその
形態を緩慢に復元できる物質であればいかなる物質であ
っても良い。このゴム状物質を使用することにより、荷
重がかかった場合の反発力が非常に小さく、衝撃、振動
の吸収性に優れ、リバウンド現象が起こりにくくするこ
とが可能となる。このようなゴム状物質は、すなわち、
垂直方向とせん断方向のいずれの場合でも、圧縮時にお
ける任意地点の応力より、復元時における同地点の応力
が小さく、かつ、復元するに従い、同地点における圧縮
時と復元時の応力差が大きくなるものである。
20mm×長さ20mm×高さ15mm)を所定温度
(20℃)に放置後、上部より圧縮荷重を50mm/m
inの速度で厚み50%(7.5mm)になるまでか
け、その後、100mm/minの速度で荷重を開放し
た際における厚み20%地点、30%地点、40%地点
における圧縮時と復元時の応力を比較した場合に、圧縮
時に対し復元時の応力が、40%地点で約30〜約50
%減圧し、30%地点で約40〜約60%減圧し、20
%地点で約50〜約70%減圧するようなものが好まし
い。なお、50%地点での圧縮時の応力は、約150〜
約500g/cm2程度のものが好ましい。
幅20mm×長さ20mm×高さ15mm)をせん断方
向へ50mm/minの速度で1.5cm歪むまで荷重
をかけ、その後、100mm/minの速度で荷重を開
放した際における全歪み量(1.5cm)に対する歪み
率20%地点、30%地点、40%地点における圧縮時
と復元時の応力を比較した場合に、圧縮時に対し復元時
の応力が、40%地点で約15〜約30%減圧し、30
%地点で約20〜約35%減圧し、20%地点で約30
〜約50%減圧するようなものが好ましい。なお、せん
断方向へ1.5cm歪ませた際のせん断応力は、約40
〜約80g/cm2程度のものが好ましい。
ン系ブロック共重合体及びブチルゴムの1種類又は複数
のブレンド樹脂をベースとした組成物等が挙げられ、必
要に応じて、軟化剤、粘着付与樹脂、酸化防止剤のうち
の少なくとも一つを配合したものでもよい。具体的に
は、例えば、(株)加地製の「EXGEL」(商品名)
が挙げられる。
放を繰り返しても略筒形が崩れず、かつ、所定の復元能
を有するものであれば、任意の方法により成型できる。
例えば、支持体に略円筒形の穴を開けておき、そこにゴ
ム状物質を流し込むことにより作成することができる
し、別法では、ゴム状物質を被覆材に封入して所定の略
円筒形に成型したものを支持体に配置することも可能で
ある。好ましくは、略円筒形の維持、復元能の維持とい
う観点から、ゴム状物質を被覆材に封入することが好ま
しい。被覆材としては、任意の物質を使用できるが、例
えば、ウレタンフィルム、クロロプレンゴムが挙げら
れ、好ましくは、クロロプレンゴムが挙げられるがこれ
らに限定されるものではない。
形」とは、円筒形に限定されず、荷重により側面方向に
膨張して荷重を拡散できるものであれば任意の形状であ
り得る。例えば、「略筒形」としては、円筒形、楕円の
筒形、角柱形、円錐形、角錐形などが挙げられるがこれ
らに限定されるものではない。また、「略筒形」には、
その径が均一なものだけでなく、径が異なる略円筒形か
らなる部分が組合わさって構成されたものも含み、例え
ば、図2に示すような、荷重支持面4側の径が大きく、
その反対側の面5の径が小さい大径部11と小径部12
を備えた形状の衝撃吸収体13であっても良い。
とのフィット性向上という観点から、荷重支持面4側の
径が大きく、その反対側の面5の径が小さい大径部11
と小径部12を備えた形状であることが好ましい。この
形状では、荷重支持面4が広いので被支持体の起伏にフ
ィットし易く、さらに、小径部12を起点として大径部
11が荷重方向に応じてスイングするのでフィット性が
向上することとなる。この場合、衝撃吸収体13の大径
部11および小径部12は任意の略筒形であることがで
き、例えば、円筒形、角柱形などが挙げられる。また、
必ずしも大径部11と小径部12の形状は相似形である
必要はなく、例えば、大径部11が角柱形で小径部12
が円筒形、大径部11が円筒形で小径部12が角柱形な
どのように、両者は異なる形状であっても良い。
大きく、その反対側の面5の径が小さい大径部11と小
径部12を備えた形状の衝撃吸収体13が使用される態
様においては、大径部11と小径部12の径の比率は、
乳幼児、子供や大人など支持されるべき被支持体の重
量、大きな振動が加わる建設用、農業用、工業用乗り
物、また、衝撃吸収装置が備えられている自動車など加
えられる衝撃の程度、および荷重分散を主としたベッド
マット、衝撃振動吸収、リバウンド防止を主とする自動
車用シート、救急車用ベッド、チャイルドシート、車椅
子等望まれる機能に応じて、それぞれ適宜設定すること
が可能である。例えば、被支持体の重量が重い場合や、
大きな衝撃、振動の吸収が望まれる場合には、小径部の
比率を大きくすることにより、衝撃吸収能を向上させる
ことができる。また、乳幼児、子供のような重量の軽い
被支持体の場合には、小径部の比率を小さくすることに
より、衝撃、振動を十分に吸収させることが望ましく、
さらに、フィット性をよくするため、大径部の比率を大
きくすることがより望ましい。例えば、本発明のクッシ
ョンが乳幼児および子供用チャイルドシートに使用され
る場合には、被支持体の重量が軽く、フィット機能が重
視されるという観点から、大径部11と小径部12の径
の比率は1.5:1〜4:1であることが好ましく、よ
り好ましくは、2:1〜3:1である。また、本発明の
クッションが自動車用シートに使用される場合には、被
支持体の重量が比較的重いので、1:1〜3:1である
ことが好ましく、より好ましくは1:1〜1.5:1で
ある。なお、ここでの径とは、大径部および小径部の最
大長さ部分の径をいうものとする。
さ、上下方向の長さは、製造されるクッション1に求め
られる特性に応じて自由に設定することが可能である。
例えば、被支持体の重量が重い場合や、大きな衝撃、振
動の吸収が望まれる場合には、径を大きくし、上下方向
の長さを長くすることにより衝撃吸収能を向上させるこ
とができる。大径部と小径部を有する衝撃吸収体3の上
下方向の長さを長くするには、大径部および小径部のい
ずれを長くしても良いし、両方とも長くすることができ
るが、大径部はフィット性を向上させるために短くし、
小径部を長くすることが好ましい。また、乳幼児、子供
のような重量の軽い被支持体の場合には、径を小さくす
ることにより、衝撃、振動を十分に吸収させることが望
ましく、また、長さを短くしても良い。また、衝撃吸収
体3は支持体2中に1つでも良いし、複数配置されても
良い。好ましくは、複数の衝撃吸収体3が配置される。
さらに、支持体2中の衝撃吸収体3の配置も製造される
クッション1に求められる特性に応じて自由に設定する
ことができる。例えば、図3に示したように、同じ形状
の衝撃吸収体3を等間隔で支持体2中に配置しても良い
し、大きさおよび/または形状の異なる衝撃吸収体3を
規則的にまたは不規則に配置しても良い。例えば、ベッ
ドなど人体を支持するために使用されるクッションの場
合には、支持面積に応じて、人体の胴体を支持する部分
には、胴体にフィットするように大きな衝撃吸収体3を
配置し、四肢を支持する部分には小さな衝撃吸収体3を
配置することができる。
衝撃吸収体3の比率は、乳幼児、子供や大人など支持さ
れるべき被支持体の重量、大きな振動が加わる建設用、
農業用、工業用乗り物、また、衝撃吸収装置が備えられ
ている自動車など加えられる衝撃の程度、および荷重分
散を主としたベッドマット、衝撃振動吸収、リバウンド
防止を主とする自動車用シート、救急車用ベッド、チャ
イルドシート、車椅子等望まれる機能に応じて、それぞ
れ適宜設定することが可能である。ただし、少なすぎれ
ば、衝撃、振動吸収能が低下して被支持体の支持に支障
を来すし、多すぎれば、重量が重くなると共に、クッシ
ョンとしての通気性も悪くなる。よって、本発明のクッ
ション1に配置される衝撃吸収体3または13の荷重支
持面4の総表面積は、クッションの全荷重面の5%〜9
5%が好ましく、より好ましくは20%〜80%であ
り、さらにより好ましくは30%〜50%である。
業用乗り物、工業用乗り物、建設用乗り物などの乗り物
用椅子;救急車用ベッド、就寝用ベッド等のベッド;ソ
ファー;静座用椅子;チャイルドシート、子供用椅子、
車椅子等、任意の人体支持具の人体を支持する面に配置
できる。本発明のクッションを前述したような人体支持
具に配置する場合には、人体支持具が人体を支持する面
全体に本発明のクッションを配置することが好ましい
が、特定の一部分にのみ配置することも可能である。例
えば、自動車用シートにおいては、人体の腰部を保護す
るために、シートのうち、人体の腰部を支持する部分の
みに本発明のクッション1を設置することが可能であ
る。
場合には、平面状の本発明のクッションを配置すればよ
いが、本発明のクッションは平面状のものに限られず、
被支持体の形状に応じて変形させて適用することも可能
である。例えば、自動車用椅子のように人体の形状に沿
って湾曲した形状となっている場合には、これに沿った
形で、本発明のクッションを湾曲させて配置することも
可能である。
ョンは緩慢な復元力を有する柔らかいゴム状物質からな
る衝撃吸収体が配置されているので、従来のウレタンフ
ォーム製、またはコイルスプリング付きクッションなど
と比べて、荷重を荷重方向以外に拡散できると共に、外
部から加えられる振動、衝撃の吸収性に優れ、被支持体
との摩擦抵抗が少なく、さらに被支持体に対するフィッ
ト性に優れる。また、従来の全面がゲル状物質の封入体
からなるクッションと比べても、側面方向への荷重の拡
散が向上されているので、外部からの振動、衝撃の吸収
性に優れ、かつ、軽量であり、通気性にも優れる。ま
た、本発明で使用される衝撃吸収体を大径部と小径部を
備えた形状にすることにより、被支持体とのフィット性
がさらに改善されたクッションを提供できる。さらに、
人体に伝わる振動、衝撃を低減された、反発性が小さ
く、リバウンドが起こり難く、フィット性に優れ、人体
との摩擦抵抗が少なく、軽量、通気性に優れた人体支持
具を提供することが可能となる。また、本発明のクッシ
ョンを自動車、電車、農業用乗り物、工業用乗り物、建
設用乗り物などの乗り物用椅子の座面および背もたれの
いずれか一方または両方に設置することにより、自動
車、電車など乗り物から伝わる振動、衝撃の吸収能に優
れ、それにより、シートの振動に起因する目線のぶれに
よりもたらされる身体疲労を回避することが可能な乗り
物用椅子を提供することが可能となる。また、リバウン
ド防止能に優れ、衝撃振動吸収に優れることから、振動
の吸収性に優れた救急車用ベッド、チャイルドシート、
子供用乗り物座席などの人体支持具を提供することが可
能となる。また、荷重分散に優れることから、床ずれを
防止できるようなクッションおよび、該クッションを備
えたベッド、車椅子等の人体支持具を提供することも可
能となる。
る。
る。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 支持体中に衝撃吸収体を埋設してなるク
ッションであって、前記衝撃吸収体はゴム状物質により
略筒状に形成されており、前記支持体は荷重支持面の反
対側の面に接する部分が、前記ゴム状物質よりも高い硬
度の支持基材からなる底部支持体層、前記衝撃吸収体の
側面に接する部分が、前記ゴム状物質と同程度以下の硬
度の支持基材からなる側部支持体層で構成されているこ
とを特徴とするクッション。 - 【請求項2】 前記支持体は、さらに、前記衝撃吸収体
の荷重支持面に接する荷重面支持体層を有し、前記層が
前記ゴム状物質と同程度以下の硬度の支持基材で構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のクッション。 - 【請求項3】 前記略筒状に形成される衝撃吸収体は、
荷重支持面側の径が大きく、その反対面側の径が小さ
い、大径部と小径部を備えた形状に形成されていること
を特徴とする請求項1または2記載のクッション。 - 【請求項4】 衝撃吸収体の荷重支持面の総表面積がク
ッションの全荷重面の30〜50%である請求項1〜3
の何れか1項に記載のクッション。 - 【請求項5】 衝撃吸収体を構成するゴム状物質がスチ
レン系ブロック共重合体およびブチルゴムの1種類また
は複数のブレンド樹脂をベースとした組成物であること
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のクッシ
ョン。 - 【請求項6】 支持体の支持基材がポリウレタンフォー
ム、ポリエステル繊維積層材、または炭素繊維積層材、
およびこれらの組み合わせである請求項1〜5の何れか
1項に記載のクッション。 - 【請求項7】 請求項1〜6の何れか1項に記載のクッ
ションを備えた人体支持具。 - 【請求項8】 請求項1〜7の何れか1項に記載のクッ
ションを座面および背もたれの何れか一方または両方に
備えた乗物用椅子。
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JP2000259293A JP4610060B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | クッション、人体支持具および乗物用椅子 |
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