JP2005223630A - 骨伝導音響システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ウレタンフォームによる音響効果抑制をスピーカの配置等により音響特性の向上を図る。
【解決手段】背部クッションは内部にスプリング構造樹脂本体10を切断加工等を施したクッション20を内蔵している。スプリング構造樹脂本体10内にスピーカを配置する構成は、スプリング構造樹脂本体10の表裏面層14、15いずれかに、スピーカのコーン紙26を、ここでは、使用する人体側の面となるよう、スプリング構造樹脂本体10の表面となる表面層14に、スピーカのフレーム25外周(外縁)の大きさの孔部23を形成する。
【選択図】図2
【解決手段】背部クッションは内部にスプリング構造樹脂本体10を切断加工等を施したクッション20を内蔵している。スプリング構造樹脂本体10内にスピーカを配置する構成は、スプリング構造樹脂本体10の表裏面層14、15いずれかに、スピーカのコーン紙26を、ここでは、使用する人体側の面となるよう、スプリング構造樹脂本体10の表面となる表面層14に、スピーカのフレーム25外周(外縁)の大きさの孔部23を形成する。
【選択図】図2
Description
本発明は、音が人体の骨を介して脳に伝導する骨伝導音響システムに係り、詳しくは、ベッド、各種椅子あるいは、自動車用座席、航空機座席などに用いるもので、スプリング構造樹脂本体にスピーカを取り付けて、クッション性などを保持しながらスピーカからの音圧を含む音響効果の得られるものに関する。
体感音響装置(body sonic apparatus)は、音楽鑑賞、音楽療法、リラクゼーション等の目的で利用され、スピーカ、振動トランスデューサ等の振動システムを組み込んだ発明が提案されている(特許文献1〜5)。耳から入る音は、意識的、論理的な面に訴えるが、体感音響は、情緒的、本能的な作用がある。体感音響は、重低音感、リズム感、エネルギー感、陶酔感を与えるといわれている。体感音響により、リラクゼーション、陶酔感などの心地よさが求められている。コンピュータ関連のテクノストレスも増大の一途でありその解消手段が望まれている。また、体感音響により、治療的な音楽療法、診療内科領域への適用、人工透析、歯科診療等での苦痛低減等の用途がある。
また、現在、自動車用シートやベッド等に使用されるクッションは、ウレタンフォームが主流である。従って、従来のリラクゼーション用の安楽椅子あるいは自動車用シート等における音楽鑑賞可能な構造とするものにあっては、これらウレタンフォームにスピーカを内蔵したものが提案されている。
また、現在、自動車用シートやベッド等に使用されるクッションは、ウレタンフォームが主流である。従って、従来のリラクゼーション用の安楽椅子あるいは自動車用シート等における音楽鑑賞可能な構造とするものにあっては、これらウレタンフォームにスピーカを内蔵したものが提案されている。
しかしながら、上記の従来技術については、ウレタンフォームに通気性が乏しい等の特質から、音響効果が抑制され、音が濁る問題点があった。従って、上述のようにウレタンフォームに対して一定の間隔を設けてスピーカを配置しているが、シートあるいはベッド等に構成した場合の厚みが必要以上に大きくなる等の問題点があった。また、高い音は頭頂骨、低い音は骨盤というように音域によって音を認識する骨の部位は異なることから、振動がいい音にはつながりにくい。さらに、大音量により鼓膜を過剰に刺激すると、不快感につながるおそれがある。耳で音を聞くよりも良質の音を出さないと脳は聴こうとしないことから、いかにクリアな音の波動を響かせるかが開発の課題である。
上記目的を達成するため、本発明クッションは、熱可塑性樹脂の連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなるスプリング構造樹脂本体内にスピーカを内蔵したことを特徴とする。
即ち、請求項1の発明は、
熱可塑性樹脂の中空連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する中空線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなるスプリング構造樹脂本体と、
前記スプリング構造樹脂本体を人体の上半身の背面が当る背面領域を備える家具又は座席と、
該スプリング構造樹脂本体に内蔵するか、又は裏面領域に取り付けられ、人体の上半身に向かって、前記スプリング構造樹脂本体を介して音を供給し、少なくとも、高音用スピーカと、低音用スピーカと、を有する複数のスピーカと、
を備えることを特徴とする骨伝導音響システムである。
ここでいうスピーカには、コーンスピーカ、ホーンスピーカ、ボードスピーカ等を含む。振動トランスデューサでもよい。
熱可塑性樹脂の中空連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する中空線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなるスプリング構造樹脂本体と、
前記スプリング構造樹脂本体を人体の上半身の背面が当る背面領域を備える家具又は座席と、
該スプリング構造樹脂本体に内蔵するか、又は裏面領域に取り付けられ、人体の上半身に向かって、前記スプリング構造樹脂本体を介して音を供給し、少なくとも、高音用スピーカと、低音用スピーカと、を有する複数のスピーカと、
を備えることを特徴とする骨伝導音響システムである。
ここでいうスピーカには、コーンスピーカ、ホーンスピーカ、ボードスピーカ等を含む。振動トランスデューサでもよい。
請求項2の発明は、前記個々のスピーカから出力される音の周波数が、上方から下方に向かって、低下する請求項1の骨伝導音響システムである。
請求項3の発明は、前記スピーカのうち、頭部を除外した上半身に配置されるスピーカが、上半身の横幅の領域内に配置される請求項1又は2の骨伝導音響システムである。
請求項4の発明は、前記スピーカのうち、頭部の裏側に配置されるものがある請求項1乃至3の骨伝導音響システムである。
請求項5の発明は、前記スピーカのうち、人体の胸に相当する領域に配置されるものは高音スピーカであり、人体の腹に相当する領域に配置されるものは低音スピーカである請求項1乃至4の骨伝導音響システムである。
請求項6の発明は、前記表面層の嵩密度は0.2〜0.5g/cm3、好ましくは、0.3〜0.4g/cm3、空隙率は44〜77%、好ましくは、56〜67%、前記内層の嵩密度は0.01〜0.15g/cm3、好ましくは、0.03〜0.05g/cm3、空隙率は83〜99%、好ましくは、94〜97%である請求項1乃至5記載の骨伝導音響システムである。
本発明の作用は、上記課題を解決するため、所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体から成る通気性のスプリング構造樹脂本体を用いて、スピーカから発生する音がスプリング構想樹脂本体の中空線条内部の空気によって、好適な音響効果及び音圧効果を得るとともに、この音が少なくとも骨を介して人体の脳に伝導され骨伝導聴力を生じさせ、音に対する違和感を与えることなく、明瞭な音を出力させ、同時にスピーカへの外部からの衝撃を回避して、クッション機能と保持させる。
本発明は、スプリング構造樹脂本体にスピーカを組み込んだものであり、この技術開発の鍵となったのがスプリング構造樹脂本体である。これはポリエチレンやポリプロピレンなどを、中空ファイバー状に押し出してループ又はカールさせながら熱融着させたものである。再生可能素材を活用すれば何度でも再生できるという環境性能が実現できる。シートやベッドなどの家具又は座席の内部材としては、成形過程で部分的に密度や強度を変えたり、特殊な形状に成形できる技術を確立したことから、へたりがなく、通気性がり衛生的に優れ、ウレタンに代わる再生可能材として実用化できる。
本発明では、こうしたスプリング構造樹脂本体の固い表面層に歪みのない音の波動を共振させ、スプリング構造樹脂本体そのものをスピーカの一部として一体的に作用させる音響システムである。スプリング構造樹脂本体の中空線条の内部の空気により、鮮明な高音域が実現できる。鼓膜による聴力は加齢とともに衰えていくが、スプリング構造樹脂本体を介した骨伝導により、直接、脳が音を認識し、通常、耳では聞こえ難い音が鮮明に聞こえる。それぞれの楽器の音もクリアに響く高い音質を確保している。立体的な音を楽しむと同時に聞き取りにくい英語のせりふ等も聞き取りやすく、疲れにくいと感じられる。音楽家、言語リハビリを受ける者等の感性を高め、実力を向上させる練習器具ともなる。例えば、バイオリニストは顎骨から脳に振動が伝導されて音を識別し、ピアニストの場合には足から音を骨伝導で聞いているように、音楽家の感性を高めることもできる。
本発明は、せき髄や内臓を波動という微振動でマッサージすることになるため、血行を良くし、心身のリラクゼーションへの効果もある。介護や医療現場への新たな効果も期待され、波動医学としての研究も発展が期待される。安全運転や疲労回復などに効果があり、音質を高めるとともにリラックス効果をもたらすことができる。心地よい音楽を聴くことは、それ自体リラックスできる効果があるといわれ、健康的な生活環境づくりに貢献できる新たな音響システムを提供することができる。また、スピーカ自体の共振共鳴振動を抑制できる。
本発明は、スプリング構造樹脂本体の表裏に形成される嵩密度の高い表面層によりシートあるいはベッド等の家具又は座席として使用中にも、人体によるスピーカへの接触あるいは、衝撃を防止し、一方、スピーカによる人体への違和感を皆無とすることができる。
本発明は、上記三次元構造により雑音防止効果があり、又、多様な用途に適応できる各種形状に成形することが可能である。また、スピーカの内蔵にあたっても、所望の部位に任意の形状に取り付け、凹部をヒートプレス等で簡単に形成することができる。
本発明は、三次元スプリング構造の樹脂本体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成したことにより、製品表面が密で、糸引き、凹凸が少なく表面が滑らかである。表面層の密度が高く、融着カが強固なので圧力分散性が優れる。厚さを薄くしても、クッション性・耐へたり性、耐屈曲性に優れる。表面層のループは、製品の長手方向(押出方向)に概ね平行となっており、圧力分散効果を有し、内層のループは、厚さ方向に概ね平行となり、クッション性を高めている。
本発明の骨伝導音響システムを適用したソファ1について図1〜4を参照して説明する。このソファ1は、座部2、座部2に乗せる座部クッション3、座部2から斜め後方に延び出す背部4と、背部4の前面を覆う背部クッション5、背部クッション5に止着される枕6、座部2の両側から上方に延び出す側面部7、側面部7の上部に固定される肘掛8、及び外包9から構成されている。外包9のうち、背部クッション5を覆う部分は、ネット9aになっている。
背部クッション5は内部にスプリング構造樹脂本体10に切断加工等を施したクッション20を内蔵している。スプリング構造樹脂本体10は、図8に示す通り、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする中空連続線条12(以下、単に線条12ともいう)からなる線条がランダムに絡合集合して成る空隙を備える三次元構造体である。線条12は、複数のループを形成し、ループの隣接する線条相互を接触絡合集合するものである。
前記熱可塑性樹脂は、汎用プラスチック(ポリオレフィン、ポリスチレン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等)、エンジニアリングプラスチック(ポリアミド、ポリカーボネート、飽和ポリエステル、ポリアセタール等)等である。好ましくは熱可塑性エラストマーよりなり、例えば、ポリエチレン(以下PEと記す)、ポリプロピレン(以下PPと記す)、PVC又はナイロン等のエラストマーより成ることが好ましい。なお、中空部は連続していなくてもよい。
スプリング構造樹脂本体10全体の嵩密度は0.001〜0.20g/cm3である。好ましくは、スプリング構造樹脂本体10の嵩密度は、0.08〜0.20g/cm3、より好ましくは、0.10〜0.18g/cm3、空隙率は、78〜91%、さらに、好ましくは、80〜88%である。スプリング構造樹脂本体10は表裏両面をそれぞれを構成する2つの表面層14、15と、それらの表面層14、15で挟まれた内層16とから構成されている。表面層14,15の嵩密度は0.2〜0.5g/cm3、好ましくは、0.3〜0.4g/cm3、空隙率は44〜77%、好ましくは、56〜67%である。内層16の嵩密度は0.01〜0.15g/cm3、好ましくは、0.03〜0.05g/cm3、空隙率は83〜99%、好ましくは、94〜97%である。
スプリング構造樹脂本体10の線条の線径(直径)は、無垢線条の場合、0.3〜3.0m、好ましくは、0.7〜1.0mmである。無垢の線条にあっては、線径0.3mm以下では、線条に腰が無くなり、融着部が多くなって空隙率が低下する。3.0mm以上では、線条に腰がありすぎ、ループが形成されず、融着部が少なくなり、強度が低下する。中空線条の場合、1.0〜3.0mm、好ましくは、1.5〜2.0mm、特に好ましくは、0.9〜1.3mmである。中空の線条にあっては、1.0〜3.0mm、好ましくは、1.5〜2.0mmである。中空率は10%〜80%が好ましい。中空率が10%以下では重量軽減に寄与せず、80%以上ではクッション性が低下するおそれがある。
スプリング構造樹脂本体10の厚さは、スピーカ内蔵のため、60mm〜100mm、好ましくは、70〜80mmである。長さ及び幅等、最終形状は、用途に応じて、溶断あるいは機械的切断、ホットプレスなどにより任意に形成できる。
所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体としての弾性と強度を維持し、重量を軽減するため、空隙率は上記範囲が好ましい。ここで、空隙率とは、
[空隙率(%)]=(1−[嵩密度]/[樹脂の密度])×100
である。
[空隙率(%)]=(1−[嵩密度]/[樹脂の密度])×100
である。
無垢の線条と中空の線条の混合比が、無垢:中空=0〜50:50〜100であることが好ましい。
このとき、中心部に中空の線条を用い、その中空の線条の外周を無垢の線条で被覆することにより、触感が良好となり好ましい。
スプリング構造樹脂本体10の原料となる熱可塑性樹脂は、特に、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。酢酸ビニル樹脂(以下VACと記す)、エチレン酢酸ビニル共重合体(以下EVAと記す)又は、スチレンブタジエンスチレン(以下SBSと記す)等が好ましく、これらを混合したものでもよい。
また、ポリオレフィン系樹脂は再生樹脂であっても良い。
また、ポリオレフィン系樹脂は再生樹脂であっても良い。
熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂と、酢酸ビニル樹脂、酢ビエチレン共重合体、又はスチレンブタジエンスチレンとの混合物から成ることが好ましい。
PE、PP等のポリオレフィン系樹脂と、VAC、EVA又はSBSとの混合物(例えば、熱可塑性エラストマー)を原料として成形された三次元構造体であるスプリング構造樹脂本体10が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂と酢酸ビニル樹脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニルの混合比は、70〜97重量%:3〜30重量%、好ましくは80〜90重量%:10〜20重量%であることが好ましい。
VAC又はEVAが3重量%以下であると反発弾性が低下し、30重量%以上になると熱的特性が低下する。
ポリオレフィン系樹脂とスチレンブタジエンスチレンの混合比は、50〜97重量%:3〜50重量%、好ましくは70〜90重量%:10〜30重量%であることが好ましい。
上記スプリング構造樹脂本体10内にスピーカ24を配置する構成は、スプリング構造樹脂本体10の表裏面層14、15いずれかに、ここでは、図2に示すように、スピーカ24のコーン紙26を、ここでは、使用する人体側の面となるよう、スプリング構造樹脂本体10の表面となる表面層14に、スピーカ24のフレーム25外周(外縁)の大きさの孔部23を形成する。
孔部23の形成は、前記フレーム外周形状と同形状のプレス面を有する雄型で、スプリング構造樹脂本体10表面14(,15)を任意角度で熱プレスすることにより形成する。スピーカの面音源からの指向性を考慮して、必ずしも、スプリング構造樹脂本体10に対して直角である必要はなく、用途などに応じて角度を変更しても良く、設置個数も任意である。
より滑らかな周波数特性を確保するために、音域に対応した複数種類のサイズのコンポーネントを配置することが好ましい。
上記プレス工程において、孔部23のプレス方向底面は、前記嵩密度の高い表面層14がそのまま維持され、孔部23の側面は、プレスにより、スプリング構造樹脂本体10の線条12が溶断される。
スピーカ24に対する配線は、上記嵩密度の低い内層16内を介して、スプリング構造樹脂本体10の側面もしくは、裏面15に穿設した挿孔より任意に行うことができる。
図2において、スピーカ24のフレーム25外周上には、4個所に防振ゴム片29を固着し、該ゴム片29上に、ここでは、アルミニウム製パンチングメタル30を接着している。
図2において、27は、シートクッションで、上記スプリング構造樹脂本体10同様に成形され、スプリング構造樹脂本体10上に敷設される。スピーカと人体との距離を保ち、且つ、接触及び衝撃から双方を保護するためである。
なお、上記スプリング構造樹脂本体10の厚みは、70mm、シートクッション7の厚みは30mm、スピーカ用孔部23の深さは、50mmである。
スプリング構造樹脂本体10の裏面から孔部を形成したときにかぎらず、より音響効果を追求するには、スピーカ24を保持するプラスチック製などの箱体(図示せず)に収納して、孔部23に装着してもよい。
次に図3を参照して、スピーカの種類及び配置を説明する。標準的な人体31を点線で示し、この人体31頭部の両側の裏側領域に2対の上部スピーカ32〜35を配置する。人体31の頭部の裏側領域にセンタ・スピーカ36を配置する。人体31の胸の裏側領域にスピーカ37〜42を配置する。人体の腹の裏側領域にスピーカ43を配置する。スピーカ43を仙骨の範囲まで下げ過ぎるのも好ましくなく、腰椎の範囲までである。スピーカ32〜41は、定格出力15W、周波数特性150Hz〜20kHzのアンプ部(図示略)に接続されるものであり、低音スピーカ42は、定格出力25W、周波数特性20Hz〜150Hzのアンプ部(図示略)に接続されるものである。低周波音は骨や内臓を直接振動させる力を持っており、官能的、生理的な快感を与える。スピーカ37〜43は、人体の上半身の横幅(ここでは、腕も加えた横幅45〜57cm、好ましくは胸の横幅25〜37cm)内に収容されるような大きさ(例えば8cmのコーン型)に設定され、また、脊髄の左右に対称に配置されることが好ましい。
スピーカの他の配置例としては、図4に示す通り、頭部の裏側にスピーカ45、首の両側に裏側にスピーカ46及び47、胸の左右の裏側にスピーカ48、49、腹の裏側にスピーカ52が配置されている。図3構造と異なる点は、スピーカ45〜47を頭部近辺に配置したことである。
図5に示す通り、頭骨から仙骨に向かって(上から下にかけて)人体に共振する周波数が低下するという骨伝導聴力の特性を利用してスピーカから出る音の周波数を変更してもよい。つまり、音の周波数の高低によって人体の骨の共振する部位は異なっている。例えば、図3、図4において、上方から下方に向かってスピーカから出る音の周波数を漸次低下させるように設計することもできる。つまり、各スピーカからの音の周波数を、人体上半身の骨の部位に応じて、異なるものとし、効果的な骨音響伝導を生じさせるものである。音の周波数が低くなるほど、耳から聞く部分よりも身体で感じ取る部分の方が大きくなる。
図6(a)に示す通り、孔部23を備える埋込板60の底に底板61が固定され、クッション27で埋込板60の上面を被覆したクッション20aでもよい。埋込板60及び底板61は、例えばプラスチック板、ハニカム構造体、鉄、ベニヤ板等でよい。
図6(b)に示す通り、孔部23を備えるスプリング樹脂構造本体20bの底に底板63が固定され、クッション27でスプリング樹脂構造本体20bの上面を被覆したクッション20bでもよい。埋込板60及び底板61は、例えばプラスチック板、ハニカム構造体、鉄、ベニヤ板等でよい。
図6(c)に示す通り、孔部23を備えるスプリング樹脂構造本体20cであって、孔部23の上端部の周縁を環状の取り除いて段部20dを形成したものである。説明は図2の構造を援用する。
本発明の骨伝導音響システムを適用した実施形態2のベッド80を説明する。実施形態はソファに適用したものであるが、実施形態はベッドに適用したものであり、構造は同様である。クッション20のベッド80への設置は、通常ベニヤ合板などのベッド40の床面に厚さ1〜3mm程度のゴム製シートを敷いて、このシート上にスピーカ32〜43を取り付けた前記スプリング構造樹脂本体10を載置することのより行う。他の説明は、実施形態1を援用する。
[スプリング構造樹脂成形装置115]
次に、図8に示すスプリング構造樹脂本体10の製造装置の一例であるスプリング構造樹脂成形装置115について説明する。図9、図10に示す通り、押出成形機120はホッパー121を備え、ホッパー121より投入した熱可塑性樹脂を、所定温度で溶融混錬し、成形ダイ(金型)122に備えられた、所定径の多数のノズル123から所定の押出速度において溶融した熱可塑性樹脂の線条12からなる線条集合体113を押し出し、引取機124により引き取るものである。
次に、図8に示すスプリング構造樹脂本体10の製造装置の一例であるスプリング構造樹脂成形装置115について説明する。図9、図10に示す通り、押出成形機120はホッパー121を備え、ホッパー121より投入した熱可塑性樹脂を、所定温度で溶融混錬し、成形ダイ(金型)122に備えられた、所定径の多数のノズル123から所定の押出速度において溶融した熱可塑性樹脂の線条12からなる線条集合体113を押し出し、引取機124により引き取るものである。
引取機124の引取ロール125,125は水槽126内の水中に設置されている。この引取ロール125,125は、それぞれ、上下一対のローラに1枚の無端ベルト128が掛けられたものである。水槽126は給水バルブ126a及び排水バルブ126bを備えている。スプリング構造樹脂本体10は、線条集合体113の線条12がループ状にランダムに成形され、ループ同士が部分的に絡合接触して溶着して水中で固化し、巻取ロール129,129によりスプリング構造樹脂本体10として取り出されるものである。
図10に示す通り、引取に際し、立体構造体であるスプリング構造樹脂本体10を引取ロール125,125で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。切断装置130は、取り出されたスプリング構造樹脂本体10を適宜長さに切断するものである。ループ成形装置150は、金型122から吐出した溶融した連続線条12のうち外周側面部の連続線条が水槽126の水面に触れる前にその厚さを絞込んでスプリング構造樹脂本体10の表層の密度を高めるとともに、ループを滑らかに形成させてループ同士の融着を均一化させるものであり、さらに、コンベアの無端ベルト128に触れる前に、その表面を冷却固化させベルト128の噛み痕が製品につかないようにするものである。
また、別例として、図11の正面図に示すように、水槽226内に切断装置230を設け、切断装置230は引取機224下方近傍に配置し、水槽226の対向側壁には、切断部位で切断された単体の空隙に挿入される係止突起を多数突設したコンベアからなる搬送装置235を備える。他の部位の構成については、200番台として上記説明を援用する。
[スプリング構造樹脂本体10の製造方法]
次に、上記スプリング構造樹脂本体10の製造方法の一例について説明する。
図12の模式図に示すように、本実施形態におけるスプリング構造樹脂本体10の製造方法において、好適には、PE,PP等のポリオレフィン系樹脂と、VAC、EVA又はSBS等の原料樹脂は、後述するタンブラー、或いは定量供給機等を経てドライブレンドされ、又は、混合若しくは溶融混合してペレット化されて、押出成形機120のホッパー121へ送られる。
次に、上記スプリング構造樹脂本体10の製造方法の一例について説明する。
図12の模式図に示すように、本実施形態におけるスプリング構造樹脂本体10の製造方法において、好適には、PE,PP等のポリオレフィン系樹脂と、VAC、EVA又はSBS等の原料樹脂は、後述するタンブラー、或いは定量供給機等を経てドライブレンドされ、又は、混合若しくは溶融混合してペレット化されて、押出成形機120のホッパー121へ送られる。
具体的には、原料樹脂、例えば、PPとSBSをタンブラー(加藤理機製作所製KR混合機)で、40rpm、15分間混合する。
次に、図9の説明図に示すように、この原料樹脂から成る混合物をφ65mm単軸押出成形機120のホッパー121(図10参照)より投入し、所定温度(200℃〜260℃)で溶融し混錬し、成形ダイ122に設けた所定径の多数のノズルから所定の押出速度において溶融押し出し、引取機124により引き取ることにより、所定の線径(例えば、600〜90,000デニール、好ましくは3,000〜30,000デニール、より好ましくは、6,000〜10,000デニール)の中空の連続線条を形成し、この溶融状態の線条12同士を、ループ形成装置150によって、隣同士の線条12を接触絡合させることによりランダムなループ、例えば、直径1〜10mm、好ましくは直径1〜5mmのループを形成させる。このとき、接触絡合部位の少なくとも一部は、相互に溶融接着されて冷却される。また、密な表面層14,15と疎な内層16とが形成される。線条12は中空のものと中実のものとが所定割合で混合されていても良い。
上記ランダムなループの集合である立体構造体の厚さ及び嵩密度は、水槽126内の引取機124の引取ロール125,125間で設定される。この立体構造体(例えば、厚さ10〜200mm、幅2,000mm)は、カール又はループ状にランダムに成形され、水中で固化し、巻取ロール129,129によりスプリング構造樹脂本体10として取り出される。
水中においてこのループが形成された線条12を引取機124により引き取る際には、引取機124の速度を変更することで、立体網状特性を変更しても良い。スプリング構造樹脂本体10の嵩密度は、0.001〜0.20g/cm3、好ましくは、0.08〜0.20g/cm3、特に0.10〜0.18g/cm3、空隙率78〜91%、好ましくは80〜88%である。表面層14,15の嵩密度は0.2〜0.5g/cm3、好ましくは、0.3〜0.4g/cm3、空隙率は44〜77%、好ましくは、56〜67%、内層16の嵩密度は0.01〜0.15g/cm3、好ましくは、0.03〜0.05g/cm3、空隙率は83〜99%、好ましくは、94〜97%である。
例えば、引取ロール125,125の引取速度をタイマー等により設定時間毎に、設定時間内、低速にする等、引取機124の引き取り速度を所定の間隔(例えば3〜5m)で低速に調整することにより、スプリング構造樹脂本体10の長手方向において、所定間隔ごと(例えば、30〜50cm)に低速引き取り時に形成された嵩密度の大きい部分とそれ以外の部分、すなわち、粗密を連続して形成しても良い。
図10の正面図に示す通り、引き取りに際し、立体構造体であるスプリング構造樹脂本体10を引取ロール125,125で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。以上の工程を経て取り出されたスプリング構造樹脂本体10は、切断装置130により適宜長さに切断される。
上記製造方法によって、一例として、嵩密度0.03g/cm3、厚さ50mmのスプリング構造樹脂本体10を得た。なお、立体構造体は、それぞれ1種又は複数種の異なる材質の組合せから成るものを用いて製造することもできる。
[製造装置実施例]
使用押出成形機は直径90mm単軸型押出機である。使用原料はエチレン酢酸ビニル共重合体である。運転条件は樹脂温度は250℃、成形圧力は0.1Mpa、スクリュー回転数は30rpm、吐出能力gは135kg/hr、引取速度は32.3m/hrである。
使用押出成形機は直径90mm単軸型押出機である。使用原料はエチレン酢酸ビニル共重合体である。運転条件は樹脂温度は250℃、成形圧力は0.1Mpa、スクリュー回転数は30rpm、吐出能力gは135kg/hr、引取速度は32.3m/hrである。
孔部23の形成方法を説明する。孔部23はカッタ等で機械的に削除することで形成してもよい。しかし、ビビリ音が出るおそれがあるので、これを防止するため、図13に示す通り、熱プレス301(例えば100℃)で上方から下方に網状体を押し込んで、網状体を溶融固化させたものでもよい。
本発明の骨伝導音響システムは、自動車、航空機、映画館、美容院、喫茶店、ホテル、ライブハウス、各種催事会場、ホール、フィットネスクラブ、医院等の座席、椅子、ベッドなどへの利用が期待される。音楽鑑賞、音楽練習、リラクゼーション、医療(人工透析椅子、外科手術台、分娩台、献血台、歯科治療台等)などに役立つ。また、映像メデイアと組み合わせることで劇的な効果を生じる。
1 ソファ 2 座部 3 座部クッション 4 背部 5 背部クッション
6 枕 7 側面部 8 肘掛 9 外包10 スプリング構造樹脂本体
12 線条 14,15 表面層 16 内層 20 クッション 23 孔部
24 スピーカ 25 フレーム 26 コーン紙 27 シートクッション
28 ゴムシート 29 防振ゴム片 30 パンチングメタル 80 ベッド
6 枕 7 側面部 8 肘掛 9 外包10 スプリング構造樹脂本体
12 線条 14,15 表面層 16 内層 20 クッション 23 孔部
24 スピーカ 25 フレーム 26 コーン紙 27 シートクッション
28 ゴムシート 29 防振ゴム片 30 パンチングメタル 80 ベッド
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂の中空連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する中空線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなるスプリング構造樹脂本体と、
前記スプリング構造樹脂本体を人体の上半身の背面が当る背面領域を備える家具又は座席と、
該スプリング構造樹脂本体に内蔵するか、又は裏面領域に取り付けられ、人体の上半身に向かって前記スプリング構造樹脂本体を介して音を供給し、少なくとも、高音用スピーカと、低音用スピーカと、を有する複数のスピーカと、
を備えることを特徴とする骨伝導音響システム。 - 前記個々のスピーカから出力される音の周波数が、上方から下方に向かって、低下する請求項1の骨伝導音響システム。
- 前記スピーカのうち、頭部を除外した上半身に配置されるスピーカが、上半身の横幅の領域内に配置される請求項1又は2の骨伝導音響システム。
- 前記スピーカのうち、頭部の裏側に配置されるものがある請求項1乃至3の骨伝導音響システム。
- 前記スピーカのうち、人体の胸に相当する領域に配置されるものは高音スピーカであり、人体の腹に相当する領域に配置されるものは低音スピーカである請求項1乃至4の骨伝導音響システム。
- 前記表面層の嵩密度は0.2〜0.5g/cm3、好ましくは、0.3〜0.4g/cm3、空隙率は44〜77%、好ましくは、56〜67%、前記内層の嵩密度は0.01〜0.15g/cm3、好ましくは、0.03〜0.05g/cm3、空隙率は83〜99%、好ましくは、94〜97%である請求項1乃至5記載の骨伝導音響システム。
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