JP2009165570A - 形状保持クッション - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の形状保持クッションは、空気の抜き加減の強いときの質感は固定化が強くなるため、座り心地は従来の固定椅子と大差のないものとなっていた。また、空気を抜くために、真空ポンプを常備しておかなければならないという問題点があった。
【解決手段】 ガスバリア性を有する袋体の内部に空気と共に多数の多孔質弾性体粒子が内蔵されたクッション体であって、前記袋体には、袋体内部の空気量を調整するための逆止弁が設けられており、袋体に人体等の荷重が加えられると、その荷重を受けて袋体内部の空気が袋体の外部に排出されて、人体等と接触する部分が人体等の外殻に沿った形状に変形し、前記人体等の荷重が取り除かれた後も、その人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持されていることを特徴とする形状保持クッション。
【選択図】 図１

Description

本発明は、袋体の内部に空気と共に多孔質弾性粒子を内蔵したクッション体に係り、より詳しくは、身体またはその部分等を載置することにより空気が排出されて、前記袋体の外形が身体等の形状に合わせて変形した状態で保持される、形状保持クッションに関するものである。

従来、クッションは、通気性を有する外被袋に発泡スチロール粒などを充填したものが一般的に知られている。例えば、ビーズクッションでは、腰を掛ける人の体の形状に順応して変形するので、快適な坐り心地が得られるという特徴を有する反面、常時、身体にまとわりつくような不快感があった。

これを解消するために様々な提案がなされている。例えば、クッション材として使用時の形態上の位置ぶれを生じず、しかも、身体にまとわりつくような不快感を解消できるものとして、ガスバリア性を有する容器内に、小粒状形態でそれ自体が緩衝機能を有する多数の小粒状体を収容し、容器は少なくとも多数の小粒状体を集合体として形状を保持できる程度に内部の空気を抜いた状態が得られるように構成されたクッションが開示されている（特許文献１参照。）。

また、身体、物品および機械部品等の保持対象物に応じて、最適な形状で硬化し、優れた安定性で保持対象物を保持することができるものとして、可撓性を有する容器内に複数の粒状物が空気と共に収容され、容器内の空気を排出して０．１Ｐａ以下に減圧し、粒状物の容器内の流動を阻止して容器の形状を固定する汎用保持具が開示されている（特許文献２参照。）。

特開２００３−１３５２２１号公報 特開２００７−０２９２４９号公報

特許文献１に記載されているクッションでは、クッションに座る等により形状を変形させて、クッション内部の空気を抜いた後は、内包された小粒状体は集合体となり、容器内での移動を遮断することができ、脱気加減の強弱で表面の質感を硬くも柔らかくも自在に調整できるものとしている。しかしながら、空気の抜き加減の強いときの質感は固定化が強くなるため、座り心地は従来の固定椅子と大差のないものとなっていた。

また、硬化状態を弱く調節すれば、姿勢の変化などによってクッションの形状が微妙に変化して位置ブレし、この位置ブレによって姿勢とクッションとの不一致が生じていた。その結果、姿勢の安定化が得られ難く、座り心地に対する不安定感が時間とともに増幅する等の問題点があった。さらに、クッションの形状を固定するためには、クッション内部を減圧する真空ポンプ等を別途準備しなければならなかった

一方、特許文献２に記載されている汎用保持具では、可撓性を有する容器内に複数の粒状物を空気と共に収容しておき、身体、物品または機械部品等の載置物を載せた後、容器内の空気を排出して０．１Ｐａ以下に減圧し、粒状物の容器内の流動を阻止して容器の形状を固定するものである。しかしながら、載置物の自重により汎用保持具の形状を予め変形させてから、真空ポンプで０．１Ｐａに減圧しなければならないため、保持具の形状を固定するのに時間がかかるだけでなく、真空ポンプを常備しておかなければならないという問題点があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、袋体に内蔵する多孔質弾性体と逆止弁の作用により、身体または身体の部分等（以下、身体等という）を載置することにより空気が排出されて、前記袋体の外形が身体等の形状に合わせて変形し、常に快適な装着感が得られる形状保持クッションを提供することを目的としている。

請求項１のクッションは、ガスバリア性を有する袋体の内部に空気と共に多数の多孔質弾性体粒子が内蔵されたクッション体であって、前記袋体には、袋体内部の空気量を調整するための弁が設けられており、袋体に人体等の荷重が加えられると、その荷重を受けて袋体内部の空気が袋体の外部に排出されて、人体等と接触する部分が人体等の外殻に沿った形状に変形し、弁を閉止することによって前記人体等の荷重が取り除かれた後も、その人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持されていることを特徴とする形状保持クッションである。

本発明の形状保持クッションによれば、袋体の内部には、空気と共に多数の多孔質弾性体粒子が収容されている。形状保持クッションに身体等の外からの荷重が加わると、袋体の内部に存在する空気が弁から排出されると共に、多孔質弾性体粒子が身体等の外形形状に合わせて流動する。このとき、袋体内部の容積は、身体等による押圧力で空気の一部が排出されて減少するので、多孔質弾性体粒子は流動すると同時に多孔質弾性体粒子自体も変形する。

身体等が形状保持クッションの上面で動く（位置変更を含む）か、身体等が形状保持クッションから除かれると、荷重の変動により袋体内部の多孔質弾性体粒子が、無荷重状態の形状に復帰しようとして、袋体内部の空気を吸込んで膨張する。形状保持クッションにおいて変形した形状を保持したいときは、身体等の外からの荷重が加わり、その外殻に沿った形状に変形した状態で、袋体に設けられている弁を閉止すればよい。すなわち、袋体内部の空気の一部が外部に排出されているため、多孔質弾性体粒子が膨張しようとして、袋体内部の空気を吸収するので、隣り合う多孔質弾性体粒子同士が密着して塊状となり、人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持される。

請求項２の形状保持クッションは、袋体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体粒子と塑性体粒子が内蔵されていることを特徴としている。このように構成すれば、袋体の外部から身体等の荷重を受けると、袋体の内部に存在する空気が弁から排出されると共に、多孔質弾性体粒子の多孔質部に含まれている空気の一部も押出されて圧縮変形する。一方、塑性体粒子は変形することはなく、多孔質弾性体粒子および塑性体粒子が混合された状態で、袋体内部を流動して人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持される。これにより、多孔質弾性体粒子のみを内蔵した場合に比べて、流動性および形状保持性を向上させることができる。また、多孔質弾性体粒子と塑性体粒子との配合比率を適宜変更することにより、形状保持クッションの装着性（硬さ、反発力、身体へのまとわりつき度、等）を調整することができる。

請求項３のクッションは、前記クッション体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体マットと塑性体粒子が内蔵されていることを特徴としている。このように構成すれば、袋体の外部から身体等の荷重を受けると、多孔質弾性体マットの多孔質部に含まれている空気は押出されて変形し、塑性体粒子は変形することなく袋体内部で流動して身体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持される。これにより、形状保持クッションの形状保持性を向上させることができる。

本発明の形状保持クッションによれば、該形状保持クッションに身体等の外からの荷重が加わると、袋体の内部に存在する空気が弁から排出されると共に、多孔質弾性体粒子が身体等の外形形状に合わせて流動する。このとき、袋体内部の容積は、身体等による押圧力で空気の一部が排出されて減少するので、多孔質弾性体粒子は流動すると同時に多孔質弾性体粒子自体も変形する。身体等が形状保持クッションの上面で動く（位置変更を含む）か、身体等が形状保持クッションから除かれると、袋体の外部より空気が袋体内部に空気が流入する。しかし、身体等の荷重がかかった状態で弁を閉止すると、袋体内部の多孔質弾性体粒子が、原形に復帰しようとして、袋体内部の空気を吸込んで膨張しようとするが、袋体内部の空気の一部は外部に排出されているため、隣り合う多孔質弾性体粒子同士が密着して、人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持される。

また、前記クッション体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体粒子と塑性体粒子を内蔵させた形状保持クッションでは、多孔質弾性体粒子のみを内蔵した場合に比べて、流動性および形状保持性を向上させることができる。また、多孔質弾性体粒子と塑性体粒子との配合比率を適宜変更することにより、形状保持クッションの装着性（硬さ、反発力、身体へのまとわりつき度、等）を調整することができる。さらに、前記クッション体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体マットと塑性体粒子を内蔵させた形状保持クッションでは、形状保持性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能なものである。図１は、本発明の実施形態の一例を示す形状保持クッションの正面断面図であり、（ａ）は無荷重の状態、（ｂ）は身体等の荷重を受けた状態を示す。図１（ａ）において、形状保持クッション１は、ガスバリア性を有する袋体２と、該袋体２の内部に空気と共に収容された多数の多孔質弾性体粒子３より構成されている。

ガスバリア性を有する袋体２は、身体等の外形に沿って変形する柔軟性と、多孔質弾性体粒子３が流動して形状変化が可能な程度の伸縮性を合わせてもつ合成樹脂シートを用いている。該合成樹脂シートを２枚重畳し、内部に空気と多孔質弾性体粒子３を収容できる空間を設けて、その周縁部をホットメルト等で加熱加圧して、シール２１することにより形成されている。なお、袋体２には、当初、多孔質弾性体粒子３を入れるための開口部が設けられているが、多孔質弾性体粒子３を袋体２の内部に収容した後に、シール２１して閉塞されるため図示されていない。また、図１に示すように、袋体２の適宜な位置には、袋体２の内部と外部を貫通する弁２０が取付けられている。この弁２０にはキャップ（図示しない）が係止されており、通常は、前記キャップは弁２０が作動する状態で係止されている。また、弁２０にはストップ弁や逆止弁等が用いられている。

前記袋体２を形成する合成樹脂シートとしては、ポリウレタン、ネオプレンが用いられている。ただし、これに限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンも、優れた成形性と安全性を有しているので好適に用いられている。また、ガスバリア性があれば他の合成樹脂も使用が可能であり、例えば、空気に対して高い非透過性を有する、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルムの層を有する三層ラミネートフィルム、およびアルミニウム層を有するラミネートフィルムがある。三層ラミネートフィルムでは、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムの内層には、未延伸のポリプロピレンフィルムや未延伸のポリエチレンフィルムをラミネートすることが好ましく、熱融着性が良好となる。さらにエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムの外層には、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム等をラミネートすることが好ましい。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド等の厚みの大きな材料を用いることもできる。

多孔質弾性体粒子３は、粒子径を０．５ｍｍ〜１０ｍｍの発泡体としている。多孔質弾性体粒子３は、身体等の荷重を受けて袋体２内部を流動するが、空気の排出により袋体２の容量が減少するので塊状になる。身体等に対する快適な装着感は、粒子径が０．５ｍｍ〜１ｍｍのときに最適となる。また、多孔質弾性体粒子３は発泡体であるから、形状保持クッション１の全体重量を軽量化することができる。なお、粒子径が小さすぎると摩擦力が減少して塊状化ができにくくなり、粒子径が大きすぎると、形状保持クッション１の表面に、身体等の形状に沿わない凹凸が生じるため、装着感が低下する。

また、多孔質弾性体粒子３は、身体等の荷重に対する５％圧縮強度が１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２〜２５ｋｇｆ／ｃｍ^２である。形状保持クッション１が身体等の荷重を受ける度に、多孔質弾性体粒子３は圧縮応力を繰り返し受けている。身体等の荷重に耐えるために、５％圧縮強度を１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２〜２５ｋｇｆ／ｃｍ^２にすると、繰り返し利用することができる。圧縮強度が不足すると、身体等の荷重を繰り返し受けることにより粒子に変形、磨耗および破損が生じる。すると、流動性が悪くなり、塊状となって硬化することが不十分となるので、快適な十分な装着感が得られなくなる。

また、多孔質弾性体粒子３は、粒子同士の摩擦による静電気発生を抑制又は防止するために帯電防止処理を施している。多孔質弾性体粒子３が流動して粒子同士が摩擦を受けて静電気が発生すると、粒子同士が付着して流動性が悪くなるため、身体等の形状に添って粒子が均一に分散して流動しなくなり、形状変形が不十分となる。

図１（ｂ）において、形状保持クッション１に身体等の一部、例えば、頭部Ａが乗せられると、その荷重を受けて形状保持クッション１内部の空気が弁２０から排出されると共に、多孔質弾性体粒子３が均一に流動して、形状保持クッション１には頭部Ａの形状に沿った形が形成される。また、頭部Ａを左右に動かしたり、寝返りをうったりすると、それに伴って多孔質弾性体粒子３が流動して、再び頭部Ａの形状に沿った形が形成される。ここで、形状保持クッション１の形状を保持したい場合は、弁２０の上部にあるキャップを弁体に押込むと、弁２０が閉止されて、袋体２内部の空気は排出が停止するので、形状保持クッション１は、頭部Ａの形状に沿った形に変形した状態で保持される。なお、形状保持クッション１の内部に空気を入れるときは、弁２０の上部のキャップを引き出すと、逆２０の弁体が、袋体２の内外を導通する状態に開口するので、袋体２内部には外部から空気が流入して形状保持クッション１は無荷重の状態に復帰する。

図２は、本発明の他の実施形態を示す形状保持クッションの正面断面図である。図２において、袋体２の内部には、空気と共に、多孔質弾性体粒子３と塑性体粒子４が内蔵されている。なお、図２では便宜上、多孔質弾性体粒子３と塑性体粒子４は局部的に表示されているが、実際は、図１に示すように袋体全体に内蔵されている。この構成では、袋体２の外部から身体等の荷重を受けると、多孔質弾性体粒子３の多孔質部に含まれている空気の一部は押出されて変形するが、塑性体粒子４は変形することなく、それぞれが袋体２内部で流動して身体等の外殻に沿った形状に変形する。これにより、多孔質弾性体粒子３のみを内蔵した場合に比べて、流動性および形状保持性が向上する。なお、多孔質弾性体粒子３と塑性体粒子４との配合比率は適宜変更することが可能である。

図３は、本発明の他の実施形態を示す形状保持クッションの正面断面図である。図３において、袋体２の内部には、空気と共に、多孔質弾性体マット５と塑性体粒子４が内蔵されている。この構成では、袋体２の外部から身体等の荷重を受けると、多孔質弾性体マット５の多孔質部に含まれている空気の一部は押出されて変形し、塑性体粒子４は変形することなく袋体２内部で流動して身体等の外殻に沿った形状に変形する。これにより、多孔質弾性体粒子３のみを内蔵した場合に比べて、流動性および形状保持性が向上する。なお、多孔質弾性体マット５と塑性体粒子４との配合比率、多孔質弾性体マット５の取り付け位置や形状等は、適宜変更することが可能である。

図４は、本発明の形状保持クッションの使用形態示す模試図であり、（ａ）はソファでの使用例、（ｂ）はベンチでの使用例、（ｃ）はフロアでの使用例、（ｄ）はベッドでの使用例を示す。形状保持クッションは、上述した構造と機能を有しているので、図４（ａ）に示すように、ソファに座った状態で後頭部、臀部、膝上部などに用いることができる。また、図４（ｂ）に示すように、ベンチに座った状態で膝上、尻下、テーブル上などに用いることができる。また、図４（ｃ）に示すように、フロアにおいて尻下、足下、腕下などに用いることができる。また、図４（ｄ）に示すように、ベッドで枕として用いることができる。

本発明の形状保持クッションは、主として身体等に用いられるクッションであるが、これに限定されるものではなく、様々な用途に使用することができる、例えば、登山、キャンプ用のピロー、室内装飾品および家庭用品の敷物、患者搬送台用マット、電気器具や機械器具等の隙間に充填される緩衝材等に用いることができる。

本発明の実施形態を示す形状保持クッションの正面断面図であり、（ａ）はは無荷重の状態、（ｂ）は身体等の荷重を受けた状態を示す。（ｂ）る。 本発明の他の実施形態を示す形状保持クッションの正面断面図である。 本発明の他の実施形態を示す形状保持クッションの正面断面図である。 本発明による形状保持クッションの使用形態示す模試図であり、（ａ）はソファでの使用例、（ｂ）はベンチでの使用例、（ｃ）はフロアでの使用例、（ｄ）はベッドでの使用例を示す。

符号の説明

１、 形状保持クッション
２ 袋体
３ 多孔質弾性体粒子
４ 塑性体粒子
５ 多孔質弾性体マット
２０ 逆止弁
２１ シール
Ａ 頭部

Claims (3)

1. ガスバリア性を有する袋体の内部に空気と共に多数の多孔質弾性体粒子が内蔵されたクッション体であって、前記袋体には、袋体内部の空気量を調整するための弁が設けられており、袋体に人体等の荷重が加えられると、その荷重を受けて袋体内部の空気が袋体の外部に排出されて、人体等と接触する部分が人体等の外殻に沿った形状に変形し、前記人体等の荷重が取り除かれた後も、その人体等の外殻に沿った形状に変形した状態が保持されていることを特徴とする形状保持クッション。
2. 前記クッション体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体粒子と塑性体粒子が内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の形状保持クッション。
3. 前記クッション体の内部に、空気と共に、多孔質弾性体マットと塑性体粒
   子が内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の形状保持クッション。

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