JP2006192081A - クッション及び該クッションを備えたバイブレーションシステム及び該システムによる振動発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 バイブレータからの振動の付加によってマッサージ効果やリラクゼーション効果を広範囲にわたって得ることができるクッション，及び該クッションを備えたバイブレーションシステムを提供する。
【解決手段】クッション１は，熱可塑性樹脂の連続線条１２のランダムなループ又はカールの隣接する線条１２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，嵩密度の低い内層１６を介して両表面に嵩密度の高い外層１４，１４を形成してなり，使用時において人体の少なくとも一部を支持するスプリング構造樹脂本体１０と，前記スプリング構造樹脂本体１０に内蔵され，前記スプリング構造樹脂本体１０の表面に接触状態で配置されたバイブレータ２０とを備えることを特徴とする。また，本発明のバイブレーションシステムは前記クッション１を備えたソファやベッド等として構成できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は，バイブレータを備えたクッション及び該クッションを備えたバイブレーションシステムに関し，より詳細には，例えば椅子やベッド等，着座し又は横臥した状態等において人体の全部又は一部を支持する各種の器具，装置類（本発明において「人体支持手段」といい，該人体支持手段において人体を支持する部分を「人体支持部」という。）に用いて好適な，バイブレータを備えたクッション及び該クッションを備えたバイブレーションシステム及び該システムによる振動発生方法に関する。

従来より，マッサージ効果あるいはリラクゼーション効果等を得ることを目的として人体に振動を付加する装置は各種提案されており，具体的には，クッションの片面に電動式マッサージ器を固着したもの（例えば特許文献１参照）や，内部に複数のバイブレータを内蔵したマッサージ用クッション体（例えば特許文献２参照），また，マットレスの内部にバイブレータを配設した寝具（例えば特許文献３参照）等がある。

本発明の先行技術文献としては下記のものを挙げることができる。
特開２０００−３００６３７号公報 特開平９−２２４９９７号公報 特開平７−２３１８３３号公報

上述のようにバイブレータを備えるクッション乃至はマットレスによれば，該バイブレータにより人体に適度な振動を付加することで血行促進等のマッサージ効果やリラクゼーション効果を得ることができる。

しかし，特許文献１記載のクッションは，マッサージしたい部位に直接電動式マッサージ器を押し当てて使用するものであり，前記電動式マッサージ器としてバイブレータを用いた場合であっても該バイブレータの振動をクッションに伝達することは目的としていないため，電動式マッサージ器が直接接触する部分のみを局所的にマッサージすることしかできず，広い範囲にわたってマッサージを行なうことはできない。また，クッションの表面に電動式マッサージ器を露出させた構成であることから，該電動式マッサージ器との接触によってゴツゴツとした違和感を感じるという問題がある。

これに対し，特許文献２記載のクッションや特許文献３記載の寝具にあっては，バイブレータをクッションやマットレスの内部に配置していることから，使用時に該バイブレータとの接触によって違和感を感じるという問題を改善することができる。

しかし，特許文献２記載において，クッション体を成す表側クッション部材と裏側クッション部材とは「軟質ポリウレタンフォ−ム等のクッション材よりなる。」と記載されているように（特許文献２「００１５」欄），従来，椅子やベッド等に使用されるクッションやマットの材質としては一般的にウレタンフォームが使用されており，前記ウレタンフォームは，柔軟でクッション性に富むものの，音や振動を吸収する性質を有することから振動伝達率が低く，広範囲にわたって振動を伝達することができない。

そのため，特許文献２や特許文献３記載の発明においては，バイブレータの設置箇所以外に振動を伝えることは考慮しておらず，振動を付加したい部位に応じて個々にバイブレータを設ける構成を採っている。したがって，多数のバイブレータが必要となり構成が煩雑になるほか，装置全体が高価になるという問題がある。

また，特許文献２記載のマッサージ用クッション体にあっては，バイブレータをクッション体内に固設していることから，該バイブレータを備えていない部分において振動を付加することができない。一方，特許文献３にあっては，マッサージする部位に応じてバイブレータの位置を変更することが可能であるが，その都度，「振動を与えたい部分に応じて４個のパートマットレス１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを順次配置変換し，電動振動器２を備えたパートマットレス１ｂの位置を任意の位置に入れ替えれる」必要があるため（特許文献３の「００１０」欄），作業に手間を要する。

このように，特許文献２及び特許文献３記載の発明では，バイブレータからの振動をクッションやマットに伝達させることはできない。仮に，振動を周囲へ伝達すべく，該バイブレータの出力を上げたとしても，該バイブレータ近傍が過度に振動して不快感を感じる等の問題が生じるおそれが高く，クッションやマット全体を好適に振動させることは難しい。また，必要以上にバイブレータの出力を上げることから稼動コストが高くなるという問題もある。

また，従来のバイブレータを用いた振動は，いずれも，振動面において，X-Y-Z軸上の直線運動のみを発生するものであり，ときに，振動が苦痛をもたらし，長時間にわたるマッサージは望めないものであった。

したがって，本発明は，好適なクッション性能を有すると共に，人体にバイブレータとの接触による違和感を与えることなく，バイブレータからの振動を，従来と異なり，振動面において，円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動として発生させ，これにより心地よい振動を振動面に伝達することができ，該振動の付加によってマッサージ効果やリラクゼーション効果を，広範囲にわたって得ることができるクッション，及び該クッションを備えたバイブレーションシステム，及び該システムによる振動発生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく，本発明のクッション１は，
熱可塑性樹脂の連続線条１２のランダムなループ又はカールの隣接する線条１２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，嵩密度の低い内層１６を介して両表面に嵩密度の高い外層１４，１４を形成してなり，使用時において人体の少なくとも一部を支持するスプリング構造樹脂本体１０と，
前記スプリング構造樹脂本体１０に内蔵され，前記スプリング構造樹脂本体１０のいずれかの表面に接触状態で配置されたバイブレータ２０を備えることを特徴とする（請求項１）。

前記スプリング構造樹脂本体１０を構成する線条１２は，その全部又は一部を中空とすることが好ましい（請求項２）。

前記クッション１は，前記スプリング構造樹脂本体１０の外層１４に切り込み１８を設け，該切り込み１８から前記スプリング構造樹脂本体１０の内層１６へ前記バイブレータ２０を挿入して構成することができる（請求項３）。

本発明のクッション１に用いられる前記バイブレータ２０は，例えば円筒状の筒状体から成るケーシング２１と，該ケーシング２１の両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘２４，２４を備えたものとすることができる（請求項４）。

前記各偏心錘２４，２４は，前記ケーシング２１の両端にそれぞれ配置挿入された振動モータ２２，２２の回転軸２３，２３にそれぞれ連結されているよう構成することができる（請求項５）。

前述の構成から成るバイブレータ２０においては，前記各偏心錘２４，２４の回転方向が相互に反対方向となるようにすることが好ましい（請求項６）。

本発明にあっては，バイブレータ２０により，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動や，振動数や振幅が随時変化する1/fゆらぎの振動を生じさせることが好ましい（請求項７）。

また，本発明のバイブレーションシステム６０，８０は，人体の少なくとも一部を支持する人体支持手段の人体支持部に，前記本発明のクッション１を配置したことを特徴とする（請求項８）。

さらに，本発明のバイブレーションシステム６０，８０による振動発生方法は，
嵩密度の低い内層１６を介して両表面に，使用時において人体の少なくとも一部を支持する，嵩密度の高い外層１４，１４を形成して成る熱可塑性樹脂の連続線条１２のランダムなループ又はカールの隣接する線条１２相互を接触絡合集合した空隙を有する三次元構造体から成るスプリング構造樹脂本体１０に内蔵され，前記スプリング構造樹脂本体１０のいずれかの表面に接触状態で配置された筒状体から成るケーシング２１の両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘２４，２４を相互に反対方向に回転して，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動を発生せしめることを特徴とする（請求項９）。前記偏心錘２４，２４は，ケーシング２１の両端からそれぞれ挿入された振動モータ２２，２２の回転軸２３，２３にそれぞれ連結されるよう構成することができる。

本発明のクッション１は，スプリング構造樹脂本体１０にバイブレータ２０を内蔵するか，該スプリング構造樹脂本体１０のいずれかの表面にバイブレータ２０を接触状態で配置することによって構成されるところ，前記スプリング構造樹脂本体１０は，熱可塑性樹脂の連続線条１２のランダムなループ又はカールの隣接する線条１２相互を接触絡合集合して成ることから，良好な振動伝達性を有している。したがって，本発明のクッション１によれば，バイブレータ２０によって生じた振動を前記線条１２を通じてスプリング構造樹脂本体１０全体へと好適に伝達することができ，クッション全体を広範囲にわたって振動させることが可能となる。そのため，効率的にマッサージ効果やリラクゼーション効果を得ることができる。

特に，前記スプリング構造樹脂本体１０を成す線条１２を中空構造とした場合には，該スプリング構造樹脂本体１０全体の重量を低減できるほか，中空部を形成することによって前記線条１２の樹脂部分の厚みが低減することにより振動伝達が一層良好となり，スプリング構造樹脂本体１０にさらに好適に振動を付加することができる。

また，前記バイブレータ２０をスプリング構造樹脂本体１０に内蔵することにより，本発明のクッション１の使用時にバイブレータ２０が人体に接触することを防止でき，ゴツゴツとした違和感や過度な振動の付加による不快感を感じることなく，快適に使用することができる。

さらに，前記クッション１を製造する場合，該スプリング構造樹脂本体１０の外層１４に切り込み１８を設け，該切りこみからバイブレータ２０を挿入すれば，スプリング構造樹脂本体１０の内層１６は嵩密度が小さく空隙を多く有しているため，前記バイブレータ２０を該内層１６中に配置できる。したがって，前記バイブレータ２０を内蔵するためにバイブレータ２０挿入用の孔を別途設けずとも本発明のクッション１を構成することができ，製造工程及び装置構成を簡易化することができる。

また，本発明のクッション１によれば，前述のようにスプリング構造樹脂本体１０が良好な振動伝達性を有することから，振動を付与するためのバイブレータ２０の数を少なくしても広範囲に振動を伝達でき，コストの低減を図ることができる。

さらに，本発明のクッション１におけるバイブレータ２０として1/fゆらぎの振動が生じるバイブレータ２０を用いることとすれば，クッション１の使用者は該1/fゆらぎの振動によりリラクゼーション効果を得ることができる。

例えば，筒状体から成るケーシング２１の両端に適宜間隔を介して偏心錘２４，２４をそれぞれ配置挿入したバイブレータ２０を用い，前記各偏心錘２４，２４の回転方向を相互に反対方向とすれば，各偏心錘２４，２４の回転による振動が相互作用することによって振動数や振幅が随時変化し，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動を発生させることができ，人体に心地よい振動を付与することができる。このようなバイブレータ２０は，ケーシングの両端に２つの振動モータ２２，２２をそれぞれ挿入し，該振動モータ２２，２２の回転軸２３，２３に偏心錘２４，２４をそれぞれ連結することによって構成することができる。

また，前記本発明のクッション１を椅子やベッド８０等の人体支持手段に適用することにより，容易にバイブレーションシステムを構成することができ，このようにして構成されたバイブレーションシステムによれば，前述する本発明のクッション１によるマッサージ効果やリラクゼーション効果を好適に得ることが出来る。

特に前記バイブレータにより振動面に円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動を生じさせるものとすれば，心地よい振動によって上記リラクゼーション効果をより好適に得ることができる。

なお，本発明で用いる前記スプリング構造樹脂本体１０は，嵩密度の高い外層１４，１４を両表面に有すると共に，該外層１４，１４間に嵩密度の低い内層１６を介していることから，衝撃吸収力や荷重の分散作用等，良好なクッション性能を有するほか，表面が強固かつ滑らかなため，人体を好適に支持することができ，さらに，通気性に優れることからムレ感がなく快適に使用でき，耐久性に優れることからヘタリ感がなく長期間使用することができる。

以下，図面を参照して本発明のバイブレーションシステム６０，８０及びクッション１について説明する。

バイブレータ２０
バイブレータ２０は，前記スプリング構造樹脂本体１０へと取付けて該スプリング構造樹脂本体１０に所望の振動を付与するものであり，任意の振幅及び振動数をもって振動を発生させる一般的な装置であれば，モータ式のほか，電磁式，電動式等，既知の様々なバイブレータ２０を使用可能であるが，本実施形態にあっては，特に，ケーシング２１の内部に振動モータ２２を配置して成るモータ式のバイブレータ２０を使用し，該バイブレータにより振幅及び振動数が随時変化する所謂「ゆらぎ」を有する振動を生じさせるものとする。

前記モータ式のバイブレータ２０は，ここでは，振動モータ２２の回転軸２３に偏心錘２４が取付けられ，回転軸２３が回転すると錘２４が偏心状態で回転することによって振動が発生するよう構成されており，これにより該振動モータ２２を外装するケーシング２１全体を振動させるものである。

本実施形態にあっては，図３及び図４に示すように，円筒状のケーシング２１の両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘２４，２４を備えたものとする。

前記バイブレータ２０は，前記ケーシング２１の両端にそれぞれ円柱状の振動モータ２２，２２が挿入されており，各振動モータ２２，２２の回転軸２３，２３に，断面略半円状の偏心錘２４，２４を，該偏心錘２４，２４の中心間の距離を約6cm程度として配置されるよう固着して成り，両偏心錘２４が内側となるように所定の間隔を介して配置されている。

前記ケーシング２１内に，いずれも偏心錘２４，２４を内向きにして取り付けられた各振動モータ２２，２２は双方とも同様の構成から成るため，いずれのモータ２２，２２に対しても極性を同じにして電源に接続してモータ２２，２２を駆動させると該モータ２２，２２は同一方向に回転するが，該モータ２２，２２はケーシング２１の両端において対向する状態に配置挿入されているため，該モータ２２，２２の回転軸２３，２３に取付けられた各偏心錘２４，２４は反対方向へと回転する。そのため，一方の振動モータ２２の回転がケーシング２１に与える揺れと，他方の振動モータ２２がケーシング２１に与える揺れとが一致することがなく，ケーシング２１の振動数や振幅に変化が生じて，周期的な脈動となる振動を発生せしめる。

この振動により所謂「1/fゆらぎ」が生じることから，本実施形態において使用するバイブレータにあっては，この1/fゆらぎにより，人に心地よさを与えることができるものとなっている。

前記振動モータ２２それぞれには，外部の電源から電流を供給するための配線２５が設けられている。

前記バイブレータ２０は上述した構成に限定されず，大きさ，形状等は任意に選択でき，また，モータ２２の回転数や錘２４の重さ等を変更することによって振動の大きさ（振幅）や振動数（周波数）についても適宜選択可能である。なお，使用しながら振動の大きさや振動数等を変更可能な構成を備えることとすればより好適である。

クッション１
本発明のクッション１は，所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体から成るスプリング構造樹脂本体１０にバイブレータ２０を内蔵して成り，該バイブレータ２０を駆動して発生させた振動を前記スプリング構造樹脂本体１０へと伝達して，該スプリング構造樹脂本体１０を振動させることを可能としたもので，一例として下記に説明するように構成することができる。

スプリング構造樹脂本体１０
スプリング構造樹脂本体１０は，クッション性能を有し，使用時において例えば背中や腰，足等，人体の少なくとも一部を支持するクッション１本体を成すもので，熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする連続線条１２（以下，単に線条１２ともいう）により複数のループを形成し，ループの隣接する前記線条１２相互をランダムに接触絡合集合して成り，所定の嵩密度及び空隙率を有する三次元構造体である。

前記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，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，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や，酢酸ビニル樹脂（ＶＡＣ），エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又は，スチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）等が好ましく，これらを混合したものでもよい。また，新規に精製された樹脂に限定されるものではなく，再生樹脂であっても良い。

ポリオレフィン系樹脂とＶＡＣ又はＥＶＡの酢酸ビニル系樹脂とを混合する場合，その混合比は，ポリオレフィン系樹脂：酢酸ビニル系樹脂＝70〜97重量％：3〜30重量％，好ましくは80〜90重量％：10〜20重量％である。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ためである。

ポリオレフィン系樹脂とＳＢＳとを混合する場合，その混合比は，ポリオレフィン系樹脂：ＳＢＳ＝50〜97重量％：3〜50重量％，好ましくは70〜90重量％：10〜30重量％である。

前記スプリング構造樹脂本体１０は，クッション体となる三次元構造体として必要な弾性と強度を有し，また，重量を軽減する観点から，所定の嵩密度と空隙率を有することが好ましい。ここで，空隙率とは，
［空隙率（％）］＝（１−［嵩密度］/［樹脂の密度］）×１００
である。

具体的には，スプリング構造樹脂本体１０全体の嵩密度は0.001〜0.20g/cm³，好ましくは0.08〜0.20g/cm³，より好ましくは0.10〜0.18g/cm³とすることができ，空隙率は78〜91％，さらに好ましくは80〜88％とすることができる。

なお，前記スプリング構造樹脂本体１０は，２つの外層１４，１４と，該外層１４，１４間に介在する内層１６とから成り，前記外層１４，１４は嵩密度を高くして表面を強化すると共に滑らかにし，また圧力分散性を保持することとしている。一方，前記内層１６は嵩密度を低くしてクッション性を高めている。

前記外層１４，１４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％とすることができ，前記内層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％とすることができる。

前記スプリング構造樹脂本体１０を構成する線条１２は，中空でも無垢（中実）でも良いが，重量の軽減等の観点からは図５に示すような中空の線条１２を使用することが好ましい。

なお，線条１２を中空構造とすることによって，同一径の無垢な線条１２と比較して中空部により樹脂部分の厚みを減じることができるため，振動が伝達しやすくなるといえる。

すなわち，中空の方が，剛性が高く減衰が少ない。また，中空繊維内部の空気振動波伝播による振動伝達分が追加されるためである。

また，無垢の線条１２と中空の線条１２とを混在させることとしても良く，この場合の混合比は，無垢：中空＝0〜50：50〜100であることが好ましい。

スプリング構造樹脂本体１０の線条１２の線径（直径）は，無垢の線条１２の場合，0.3〜3.0mm，好ましくは，0.7〜1.0mmとすることができる。無垢の線条１２にあっては，線径0.3mm以下では線条１２に腰が無くなり，融着部が多くなって空隙率が低下し，3.0mm以上では線条１２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。中空の線条１２の場合には，線径は1.0〜3.0mm，好ましくは，1.5〜2.0mm，特に好ましくは，0.9〜1.3mmとすることができる。

ここで，前記中空の線条１２は，中空率が10％〜80％であることが好ましい。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ためである。なお，前記線条１２に形成される中空部は連続していなくてもよい。

前記スプリング構造樹脂本体１０の厚さは，人体を支持するに必要な強度と変形性とを発揮するものであれば特に限定されないが，バイブレータ２０を内蔵することが可能な厚さに形成され，一例として30mm〜100mm，好ましくは，40mm〜70mmとすることができる。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。

次に，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。

前記スプリング構造樹脂本体１０は，例えば，図６〜図８に示すようなスプリング構造樹脂成形装置１００によって製造することができる。

前記スプリング構造樹脂成形装置１００は，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練して押し出す押出成形機１２０，前記押出成形機１２０から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を多数の射出口１２３を通じて押出し，所定径及び所定形状（中空又は無垢）の線条１２へと成形する成形ダイ（金型）１２２，前記成形ダイ１２２から押し出され，カール又はループ状にランダムに成形しながら部分的に接触絡合して線条１２相互を溶融接着する連続線条１２に対して，スプリング構造樹脂本体１０の表面に相当する部分の連続線条１２を内側へと絞り込んで嵩密度の高い外層１４，１４を形成する外層形成装置１５０，前記外層成形装置１５０の下方に設けられた水槽１２６内に配置され，該外層成形装置１５０を経た線条１２を所定の厚さ及び嵩密度の成形体に成形し，水槽内で固化させつつ引き取る引取機１２４，前記引取機１２４によって引き取られた成形体を前記水槽１２６中から引き上げる巻取ロール１２９，１２９，該成形体を所定の切断部位で切断する切断装置１３０等を備えており，これらを経てスプリング構造樹脂本体１０が取り出される。

上述のように，本発明にあっては，前記スプリング構造樹脂本体１０の表面に嵩密度の高い外層１４，１４を備えることができるよう，前記成形ダイ１２２と前記引取機１２４との間に外層成形装置１５０を配置しており，前記成形ダイ１２２によって線条１２に形成された熱可塑性樹脂は，水槽１２６の水面に触れる前にその厚さが絞り込まれてスプリング構造樹脂本体１０の表面近傍において嵩密度が高められるとともに，ループを滑らかに形成させてループ同士の融着が均一化される。

前記引取機１２４は，図示の実施形態にあっては，水槽１２６内の水中に設置された上下一対の引取ロール１２５，１２５に無端ベルト１２８が掛けられて成り，成形ダイ１２２から外層成形装置１５０を経た熱可塑性樹脂は，該引取機１２４の無端ベルト１２８に触れる前に，その表面を水槽１２６内で冷却固化させ，無端ベルト１２８の噛み痕が製品につかないようにしている。

三次元体構造体であるスプリング構造樹脂本体１０を水槽１２６中から引き上げるに際し，該スプリング構造樹脂本体１０を折り曲げることが困難な場合には，押出し長手方向に嵩密度の低い部分を形成してその部位で折り曲げることによって前記巻取ロール１２９，１２９へと誘導し，該巻取ロール１２９，１２９によって水中から引き上げることができる。

また，このほかのスプリング構造樹脂本体１０の引き上げ例としては，図８に示すように，水槽１２６内に切断装置１３０を設け，該切断装置１３０を引取機１２４の下方近傍に配置し，水槽１２６内の前記引取機１２４及び切断装置１３０の対向側壁には前記切断装置１３０によって切断されたスプリング構造樹脂本体１０の搬送する搬送装置１３５を備えることとしてもよい。前記搬送装置１３５はスプリング構造樹脂本体１０の空隙に挿入される係止突起１３６を多数突設したコンベア１３８から成り，スプリング構造樹脂本体１０は該係止突起１３６によって係止された状態のまま巻取ロール１２９へと搬送される。

上述するようなスプリング構造樹脂成形装置１００を用いてスプリング構造樹脂本体１０を製造する実施形態をより具体的に説明する。

図９の模式図に示すように，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，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。一例としては，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６及び７に示すように，この原料樹脂から成る混合物を直径65mmの単軸押出成形機１２０のホッパー１２１より投入し，所定温度（例えば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，押出圧力（例えば0.1MPa）で溶融状態のまま押出し（一例として吐出能力は135kg/h，スクリュー回転数は30rpm），引取機１２４により所定の引取速度（例えば32.3m/h）で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）の中空連続線条１２を形成し，この溶融状態の線条１２同士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，相互に溶融接触されて冷却される。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。

前記ランダムなループ又はカールが接触絡合されてなる樹脂の線条１２の集合体である三次元構造体の厚さ及び嵩密度は，成形ダイ１２２下方に位置する外層形成装置１５０及び，水槽１２６内の引取機１２４の引取ロール１２５，１２５によって決定される。すなわち，溶融状態で押出された線条１２の集合体は，外層形成装置１５０によって表面が絞り込まれ，密な外層１４，１４と疎な内層１６とが形成され，該線条１２はランダムなループ又はカールに形成される。前記線条１２から成る三次元構造体（例えば，厚さ10〜200mm，幅2,000mm）は，水中で固化しつつ，引取機１２４の引取ロール１２５，１２５によって所定の厚さ及び嵩密度に形成され，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から成る三次元構造体を引取機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としてもよく，例えば，引取ロール１２５，１２５の回転速度をタイマー等により設定時間毎に，所定時間低速にする等，引取機１２４による引取速度を所定の間隔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の押出方向（長手方向）において，所定間隔ごと（例えば，30〜50cm）に嵩密度の大きい疎な部分とそれ以外の密な部分，すなわち，疎密を連続して形成することができる。このようにスプリング構造樹脂本体１０に疎密を形成することにより，該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であっても，嵩密度の低い疎な部分で折り曲げることによって，水中から引き上げることができる。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を得ることができた。該スプリング構造樹脂本体１０は，任意の幅及び長さに切断して所定サイズに成形することができる。

クッション１の製造方法
本発明のクッション１は，スプリング構造樹脂本体１０へバイブレータ２０を取付けることによって製造される。前記スプリング構造樹脂本体１０へのバイブレータ２０の取付け方法としては，バイブレータ２０をスプリング構造樹脂本体１０内へ配置して内蔵させ，バイブレータ２０をスプリング構造樹脂本体１０の表面に接触状態で配置することが挙げられる。

スプリング構造樹脂本体１０にバイブレータ２０を内蔵する場合には，図３及び図４に示すように，例えば，スプリング構造樹脂本体１０の表面を成す外層１４にカッタ等の切断手段で前記バイブレータ２０を挿入可能な切り込み１８を形成し，該切り込み１８からバイブレータ２０を挿入してスプリング構造樹脂本体１０の内層１６中に配置することができる。前記切り込み１８の長さや形状等は特に限定されず，内蔵するバイブレータ２０の大きさや形状に応じて決定することができ，所定長さの１本の切り込み１８とするほか，例えば十字状に直交する２本の切り込み１８や，Ｘ字状に交差する２本の切り込み１８，またＩ字状に１本の切り込み１８の両端に該切り込み１８と直交する切り込み１８を設けたもの等，種々のパターンを採り得る。また，切り込み１８の幅（太さ）についても任意に決定可能である。

前記スプリング構造樹脂本体１０の内層１６は嵩密度が低いため，特に前記内層１６に孔を設けずとも，前記切り込み１８から挿入したバイブレータ２０を該内層１６中に配置することができる。

上述のように前記スプリング構造樹脂本体１０には切り込み１８を設けるのみとしてもよいが，そのほか，バイブレータ２０に対応した所定形状，所定サイズの孔を設け，該孔にバイブレータ２０を挿入後，固定することとしてもよい。該孔は前記切り込み１８と同様，カッタ等の切断手段によって機械的に設けることとしてもよいが，例えば，バイブレータ２０外形と略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のいずれかの表面から所定深さまで熱プレス加工を行い，線条１２を溶断して，前記バイブレータ２０に対応する形状の孔を切断して前記バイブレータ２０を内蔵するための孔を設け，該孔に前記バイブレータ２０を挿入した後，該孔内にバイブレータ２０を嵌合させるか，又は，止め具や，前記孔に表面側から嵌挿して該孔を塞ぐ嵌挿部材等を用いて前記バイブレータ２０を前記孔内に固定すること等ができる。

このように，バイブレータ２０をスプリング構造樹脂本体１０に内蔵し，スプリング構造樹脂本体１０の表面に接触する状態で配置することにより，バイブレータ２０から発生する振動を好適にスプリング構造樹脂本体１０の全体に伝えることができる。

すなわち，前記バイブレータ２０によって生じる脈動的な振動は，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動としての振動が生じてスプリング構造樹脂本体１０へと伝わり，この振動は振幅又は振動数が随時変化する1/fゆらぎを生じさせていることから，心地よいものとなり，人体にマッサージ効果のほかリラクゼーション効果も与えることができる。

バイブレータ２０と電源との配線２５は，前記スプリング構造樹脂本体１０に設けられた切り込み１８や孔，また，嵩密度の低い前記内層１６を介してもよく，また，スプリング構造樹脂本体１０に別途に穿設した挿孔を利用することとしてもよい。

また，前記バイブレータ２０は，前記スプリング構造樹脂本体１０に内蔵し，スプリング構造樹脂本体１０の表面に配置されて，振動をスプリング構造樹脂本体１０全体へと伝搬することができるものであれば，その配置個数，配置位置は特に限定されず，例えばスプリング構造樹脂本体１０の中央付近にバイブレータ２０を１個設けることとしたり，複数個のバイブレータ２０を等間隔に配置する等，使用するバイブレータ２０の性能やスプリング構造樹脂本体１０の形状や大きさ等に応じて適宜変更可能である。

バイブレーションシステム６０，８０
本発明のクッション１は，一例としてこれを椅子，ベッド８０等，人体の少なくとも一部を支持する人体支持手段に利用することで，本発明におけるバイブレーションシステムが構成される。人体の少なくとも一部とは，背中，腰，尻，足，腕等であり，人体支持手段においてこれらを支持する人体支持部，一例として，椅子の場合にはその背もたれ部分６５や着座部分６３，ベッド８０の場合には人体が横臥するためのマット８１全体等に前述のクッション１を配置することでバイブレーションシステムとすることができる。

本発明のバイブレーションシステムの一実施形態として，このバイブレーションシステムを椅子（ソファ６０）において実現した例を図１に示す。

このバイブレーションシステムを構成する人体支持手段であるソファ６０は，図１に示すように，座部６２，座部６２に載置する座部クッション６３，座部６２から斜め後方に延出するよう設けられた背部６４，背部６４の前面（人が着座した際にその上半身と接触する面）に重合される背部クッション６５，座部６２の両側から上方へ延出する側面部６７，側面部６７の上方に固定される肘掛６８等から構成されており，本実施形態にあっては，前記ソファ６０のうち，人体の背中及び腰を支持する前記背部クッション６５に本発明のクッション１が用いられており，所定の形状に切断加工等された該クッション１を背部クッション６５の枠内に収容して成る。なお，ソファ６０周辺の家具や器具へ振動が伝達することを防止する観点から，ゴム等の制振材を背部クッション６５の枠との間や，ソファ６０の底面６９と床面との間に介在させることとする。

なお，前記図１の実施形態にあっては，本発明のクッション１を用いるのはソファ６０のうち背部クッション６５のみとしているが，その他の人体支持部に本発明のクッション１を使用してもよく，例えば，座部クッション６３に本発明のクッション１を使用したり，肘掛６８等に本発明のクッション１を組み込むこと等もできる。また，ソファ６０にさらに足を載置するための足置きを備える場合には，該足置きにおける足の支持部に本発明のクッション１を使用してもよい。

また，図１にあっては，背部クッション６５に用いられている本発明のクッション１は，その中央部近傍に１個のバイブレータ２０を内蔵して成る構成としているが，バイブレータ２０の配置位置や配置個数等は適宜変更可能である。

図２は，本発明のバイブレーションシステムをベッド８０において実現した例である。ベッド８０に横臥した状態において，人体は，ベッド８０の底面を成す板体８２上に載置されるマット８１によって支持されるところ，本実施形態にあっては，このマット８１を一般的なマットに代えてスプリング構造樹脂本体１０とバイブレータ２０とから成る本発明のクッション１としている。

前記マット８１を成すクッション１の厚さ，長さ及び幅，形状等は，ベッド８０の形状やサイズ等に応じて任意に選択することができる。また，図２に示すように前記板体８２と略同様のサイズから成る１枚のクッション１を使用することとしてもよいが，例えば，これを長手方向に複数枚に分割して成るクッション１を用いて，該クッション１を複数枚隣接配置することによりマット８１を構成することとしてもよい。図２にあっては，ベッド８０のマット８１に使用される本発明のクッション１は，その中央部近傍に１個のバイブレータ２０を内蔵した構成としているが，ソファ６０と同様，バイブレータ２０の配置位置や配置個数は適宜変更可能である。

クッション１のベッド８０への取付けは，一例として，ベッド８０の枠体８３の上端部に載置されたベニヤ合板等から成る板体８２上に，所定厚さ，例えば厚さ１〜３mm程度のゴム等の制振材から成るシート８４等を敷いた後，このシート８４上にバイブレータ２０を取り付けた前記スプリング構造樹脂本体１０から成る本発明のクッション１を載置することによって行なうことができる。前記ゴムシート８４の制振作用により，クッション１の振動はその下方に配置される板体８２や枠体８３に伝達されることが好適に防止され，バイブレーションシステム８０周辺の他の家具や器具に振動を付与することを回避できる。また，ベッド８０の足８６と床面との間に制振材を介在させることとしてもよい。

バイブレーションシステムの使用方法及び該システムによる振動発生方法
本発明のクッション１を備えたバイブレーションシステムがソファ６０等の椅子によって実現されている場合には該椅子に着座し，また，バイブレーションシステムがベッド８０等として実現されている場合には該ベッド８０に横臥することにより，椅子やベッド８０に人体の少なくとも一部（背中，腰，尻，足，腕，頭等）を支持させ，この状態においてクッション１に設けられたバイブレータ２０を駆動させて振動を発生させる。

バイブレータ２０によって発生した振動は，スプリング構造樹脂本体１０の三次元構造を成す各線条１２を通じてスプリング構造樹脂本体１０全体へと伝達され，また，該スプリング構造樹脂本体１０に接している人体の部分に振動を付与する。したがって，本発明のバイブレーションシステムを使用する者は，前記スプリング構造樹脂本体１０からの振動によって身体がほぐされ，凝りの解消や血行促進等のマッサージ効果やリラクゼーション効果が得られる。

スプリング構造樹脂本体１０の内部が嵩密度の低い内層１６であるため，振動が伝わりやすく，また，外層１４は嵩密度を高くしていることから強度が良好で，好適に人体を支持することができる。

特に，本発明のバイブレーションシステムにおいて，クッション１に備えるバイブレータ２０が，図３又は図４に示すように該ケーシング２１の両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘２４，２４を相互に反対方向に回転可能なバイブレータ２０である場合には，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動を生じさせることができる。該振動は，前記偏心錘２４，２４それぞれの回転による相互作用で，振動数や振幅が随時変化する1/fゆらぎを生じさせるものであることから，上述するマッサージによる身体的なリラクゼーション効果のほか，精神的にもリラクゼーション効果が得られる。

本発明のクッション１は，前述のようにソファ６０やベッド８０等に適用するのみならず，自動車，航空機の乗り物におけるシートや，映画館，美容院，喫茶店，ホテル，催事会場，ホール，フィットネスクラブ，医院等の各種施設における座席，椅子，ベッドなどに適用することも可能であり，また，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）などに適用することも可能である等，各種の分野への応用が可能である。

本発明のクッション１を適用したバイブレーションシステムの一例（ソファ６０）を示した斜視図。 本発明のクッション１を適用したバイブレーションシステムの一例（ベッド８０）を示した斜視図。 本発明のクッションを示した斜視図。 図３の一部断面図。 スプリング構造樹脂本体１０の一部拡大図。 スプリング構造樹脂本体１０の製造装置の説明図。 スプリング構造樹脂本体１０の製造装置を示した図。 スプリング構造樹脂本体１０の他の製造装置を示した図。 スプリング構造樹脂本体の原料の混合について説明した図。

符号の説明

１ クッション
１０ スプリング構造樹脂本体
１２ 線条
１４ 外層
１６ 内層
１８ 切り込み
２０ バイブレータ
２１ ケーシング
２２ 振動モータ
２３ 回転軸
２４ 偏心錘
２５ 配線
６０ ソファ
６２ 座部
６３ 座部クッション
６４ 背部
６５ 背部クッション
６７ 側面部
６８ 肘掛
６９ 底面
８０ ベッド
８１ マット
８２ 板体
８３ 枠体
８４ シート（制振材）
８６ 足
１００ スプリング構造樹脂成形装置
１２０ 押出成形機
１２１ ホッパー
１２２ 成形ダイ（金型）
１２３ 射出口
１２４ 引取機
１２５ 引取ロール
１２６ 水槽
１２８ 無端ベルト
１２９ 巻取ロール
１３０ 切断装置
１３５ 搬送装置
１３６ 係止突起
１３８ コンベア
１５０ 外層形成装置

Claims (9)

1. 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，嵩密度の低い内層を介して両表面に嵩密度の高い外層を形成してなり，使用時において人体の少なくとも一部を支持す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に内蔵され，前記スプリング構造樹脂本体の表面に接触状態で配置されたバイブレータを備えることを特徴とするクッション。
2. 前記スプリング構造樹脂本体を構成する線条の全部又は一部が中空である請求項１記載のクッション。
3. 前記スプリング構造樹脂本体の外層に切り込みを設け，該切り込みから前記スプリング構造樹脂本体の内層へ前記バイブレータを挿入して成ることを特徴とする請求項１又は２項記載のクッション。
4. 前記バイブレータが，筒状体から成るケーシングと，前記ケーシングの両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のクッション。
5. 前記各偏心錘が，前記ケーシングの両端にそれぞれ配置挿入された振動モータの回転軸にそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項４記載のクッション。
6. 前記各偏心錘の回転方向が相互に反対方向であることを特徴とする請求項４又は５記載のクッション。
7. 前記バイブレータにより1/fゆらぎの振動を生じさせることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のクッション。
8. 人体の少なくとも一部を支持する人体支持手段の人体支持部に，請求項１〜７いずれか１項記載の前記クッションを配置したことを特徴とするクッションを備えたバイブレーションシステム。
9. 嵩密度の低い内層を介して両表面に，使用時において人体の少なくとも一部を支持する，嵩密度の高い外層を形成して成る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た空隙を有する三次元構造体から成るスプリング構造樹脂本体に内蔵され，前記スプリング構造樹脂本体のいずれかの表面に接触状態で配置された筒状体から成るケーシングから成り，該ケーシングの両端に適宜間隔を介して配置挿入された偏心錘を相互に反対方向に回転して，振動表面において円又は円弧軌跡及び周期的な脈動となる振動を発生せしめることを特徴とするクッションを備えたバイブレーションシステムによる振動発生方法。
   

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