JP2009226088A

JP2009226088A - クッション材

Info

Publication number: JP2009226088A
Application number: JP2008076881A
Authority: JP
Inventors: Taichiro Kida; 太一郎木田
Original assignee: Yamato Sangyo Co Ltd
Current assignee: Yamato Sangyo Co Ltd
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】従来よりも材料歩留まりを改善してコストダウンを図ると共に、簡単な作業で製造可能なクッション材を提供する。
【解決手段】弾性体よりなるシート状素材１に、複数のスリット２を特定方向に配置しておき、シート状素材１を上記特定方向とは交差する伸長方向に伸長することによって各スリット２を拡開して貫通孔部１０とする。シート状素材１にスリット２を形成した収縮安定状態から、スリット２を拡開して貫通孔部１０が形成された伸長安定状態へと変化する過程において、最大の引張り力を必要とする過程を設け、シート状素材１が、収縮安定状態と伸長安定状態に存するときには、その状態を自律的に維持することを可能に構成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、クッション材に関するもので、例えば、マットレス、ベッド用芯材、敷布団用芯材、座布団用芯材、椅子のクッション用芯材などに好適に使用可能なクッション材に係るものである。

上記のようなクッション材において、耐圧分散効果、通気性確保、軽量化を図るため、軟質発泡ポリウレタンの長方形シート状素材に貫通孔部を形成することは公知である（例えば、特許文献１、２、３参照）。
特開２００５−０５２５７８号公報特開２００２−３６９７３３号公報特開２００７−１４４１００号公報

しかしながら、上記した従来のクッション材では、貫通孔部を形成するために、貫通孔部となる部分の素材を打ち抜き加工、切断加工することによって除去する必要がある。そのため材料歩留まりが悪く、これによりコストアップを招いていた。

この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、従来よりも材料歩留まりを改善してコストダウンを図ると共に、簡単な作業で製造可能なクッション材を提供することにある。

そこでこの発明のクッション材は、弾性体よりなるシート状素材１に、複数のスリット２を特定方向に配置しておき、シート状素材１を上記特定方向とは交差する伸長方向に伸長することによって各スリット２を拡開して貫通孔部１０とすることを特徴とする。

また、上記クッション材においては、シート状素材１にスリット２を形成した収縮安定状態から、スリット２を拡開して貫通孔部１０が形成された伸長安定状態へと変化する過程において、最大の引張り力を必要とする過程を設け、シート状素材１が、収縮安定状態と伸長安定状態に存するときには、その状態を自律的に維持することを可能に構成している。

さらに、上記シート状素材１にスリット２を形成することによって、スリット２よりも前側と後側とに固定幹部１１、１１が形成され、後側固定幹部１１の前側に設けた一対の前側連結部１２、１２間に、前側固定幹部１１の後側に設けた後側連結部１３が位置するように配置し、上記前側連結部１２、１２と後側連結部との間に可動枝部１４が連設され、伸長過程において、上記可動枝部１４が回動して、上記後側固定幹部１１と前側固定幹部１１との間隔が大きくなるように構成している。

そして、上記シート状素材１が収縮状態にあるときには、上記後側連結部１３は、前側連結部１２、１２よりも伸長方向の後側に位置し、シート状素材１が伸長状態にあるときには、上記後側連結部１３は、前側連結部１２、１２よりも伸長方向の前側に位置する。

上記スリット２は、伸長方向の後側に湾入した形状の複数のスリット２を、所定のピッチで伸長方向とは直交する方向に並設してなる第１スリット列２１と、伸長方向の前側に湾入した形状の複数のスリット２を、上記第１スリット列２１と同ピッチで、かつ半ピッチだけずらせて第１スリット列２１とは略平行に並設してなる第２スリット列２２とを有し、第１スリット列２１と第２スリット列２２とは、伸長方向に所定の間隔をおいて、第１スリット列２１が伸長方向の後側に、第２スリット列２２が前側に位置するように配置し、これら一対の第１スリット列２１と第２スリット列２２とでスリット群２３を形成し、シート状素材１には、伸長方向に複数のスリット群２３が並設され、各スリット群２３の間に固定幹部１１が形成されている。

上記各固定幹部１１には、伸長方向の前側と後側の位置に幅方向に所定の間隔をおいて、複数の連結部１２、１３が形成されており、各固定幹部１１において、前側連結部１２は伸長方向前方へ突出する状態で、また、これとは相隣接する固定幹部１１の後側連結部１３は後方へ突出する状態でそれぞれ形成され、相隣接する固定幹部１１、１１においては、一方の固定幹部１１における前側連結部１２、１２の間に、他方の固定幹部１１における後側連結部１３が位置するように配置されており、各前側連結部１２には、２本の可動枝部１４、１４が連設されており、その先端部は、相隣接する固定幹部１１における２個の後側連結部１３、１３に連設され、特定の固定幹部１１の内側面１１ａと、この固定幹部１１におけるの相隣接する一対の前側連結部１２、１２に連設されると共に、相隣接する他方の可動枝部１４における後側連結部１３に連設される一対の可動枝部１４、１４の内側面１４ａ、１４ａとで貫通孔部１０が区画形成されている。

この発明のクッション材によれば、弾性体よりなるシート状素材に設けたスリットを拡開することによって貫通孔部を形成するようにしているので、従来のように、貫通孔部となる部分の素材を打ち抜き加工、切断加工などによって除去する必要がなく、そのため材料歩留まりを向上でき、これによりコストダウンを図ることが可能となる。

次に、この発明のクッション材の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。この発明の実施形態に係るクッション材は、図１に示すように、軟質発泡ポリウレタンよりなる平面視で長方形状のシート状素材１に、図１に示すように、複数のスリット２を形成し、このシート状素材１を、図２に示すように、特定の一方向（矢線Ｅ方向）に伸長することでスリット２を拡開して平面視で概略菱形の貫通孔部１０を形成している。

この伸長状態がクッション材として使用されることになるため、この状態のクッション材について詳しく説明する。貫通孔部１０は、図３に示すように、固定幹部１１と、固定幹部１１の連結部１２、１３に連設された一対の可動枝部１４、１４とによって区画形成されている。固定幹部１１は、上記シート状素材１の伸長方向（長手方向）とは直交する方向（幅方向）に、シート状素材１の全幅にわたって連続した状態で形成されている部分であり、シート状素材１を伸長させても幅方向寸法は、変化しないようになっている。この固定幹部１１は、図のように、伸長方向に所定の間隔をおいて、所定本数が並設されている。上記各固定幹部１１には、その両側（伸長方向の前側と後側）の位置に幅方向に所定の間隔をおいて、複数の連結部１２、１３が形成されている。各固定幹部１１において、前側の連結部１２は伸長方向前方へ突出する状態で、また、これとは相隣接する固定幹部１１の後側の連結部１３は後方へ突出する状態でそれぞれ形成されている。そして、相隣接する固定幹部１２においては、一方の固定幹部１１における一対の前側の連結部１２、１２の間に、他方の固定幹部１１における後側の連結部１３が位置するように千鳥状に配置されている。なお、本願において、シート状素材１の伸長方向Ｅの前方、後方とは、シート状素材１の一端部が固定され、他端部が一方向（図１、図２の矢印Ｅ方向）に伸長されると仮定した場合における前方、後方のことである。実際にはシート状素材１は、その両端部は離間する方向に伸長されることになるが、このような場合において、便宜上、いずれか一方の端部が定位置に固定され、この固定端部に対して他方の先端部に引張り力が作用して、シート状素材１が伸長されるものと仮定し、他方の先端部が移動する方向を伸長方向Ｅと称し、固定端部側を後側、先端部側を前側と称している。

そして、各前側の連結部１２には、２本の可動枝部１４、１４が連設されており、その先端部は、相隣接する固定幹部１１における後側の２個の連結部１３、１３に連設されている。そして、特定の固定幹部１１の内側面１１ａと、固定幹部１１の相隣接する一対の連結部１２、１２に連設されると共に、相隣接する他方の固定幹部１４における後側の連結部１３に連設される一対の可動枝部１４、１４の内側面１４ａ、１４ａとで概略菱形の貫通孔部１０が区画形成されている。

特定の貫通孔部１０において、上記固定幹部１１の内側面１１ａは、中央部の平坦面１１ｂと、平坦面１１ｂの両側から伸長方向の前方に向けて傾斜して伸びる傾斜面１１ｃ、１１ｃと、これに連なる連結部１２の内側面１２ａ、１２ａとによって構成されている。また、可動枝部１４の内側面１４ａは、各連結部１２の内側面１２ａに連なる立上り内側面１４ｂと、立上り内側面１４ｂに連なる傾斜面１４ｃ、１４ｃと、各傾斜面１４ｃ、１４ｃが連設すると共に、連結部１３の外側に位置する平坦面１４ｄとによって構成されている。なお、上記連結部１２の内側面１２ａと、これに連なる可動枝部１４の立上り内側面１４ｂとの間には、切欠部１５が形成されることになる。

そして、上記シート状素材１が収縮した状態（シート状素材１にスリット２が形成された状態）では、可動枝部１４、１４の立上り内側面１４ｂ、１４ｂが連結部１２、１２の内側面１２ａ、１２ａに重なり、可動枝部１４、１４の傾斜面１４ｃ、１４ｃが固定幹部１１の傾斜面１１ｃ、１１ｃに重なり、可動枝部１４の連設部の平坦面１４ｄが固定幹部１１の平坦面１１ｂに重なり、これら重なり部分がスリット２に相当する。

上記シート状素材１が収縮した状態（シート状素材１にスリット２が形成された状態）を図４に示している。同図のように、スリット２は、伸長方向の後側に湾入した形状のスリット２を、所定のピッチで複数個だけ幅方向（伸長方向とは直交する方向）に並設してなる第１スリット列２１と、伸長方向の前側に湾入した形状のスリット２を、所定のピッチで複数個だけ幅方向（伸長方向とは直交する方向）に並設してなる第２スリット列２２とを有している。第１スリット列２１と第２スリット列２２とは、伸長方向に所定の間隔をおいて、第１スリット列２１が伸長方向の後側に、第２スリット列２２が前側に配置されている。上記第１スリット列２１を構成するスリット２と、第２スリット列を構成するスリット２とは、伸長方向の前後方向に対称（スリット２を前後方向に反転させた状態）となっている。そして、上記第１スリット列２１と第２スリット列とは、半ピッチだけずらせて配置されている。これら一対の第１スリット列２１と第２スリット列２２とでスリット群２３が形成されるが、シート状素材１には、伸長方向に複数のスリット群２３が並設されている。各スリット群２３の間に上記固定幹部１１が形成されることになる。

上記スリット２を拡開することで、図２、図３に示すような貫通孔部１０が形成される。そのため、単一のスリット２によって、上記固定幹部１１の内側面１１ａ、すなわち、中央部の平坦面１１ｂと、平坦面１１ｂの両側から伸長方向の前方に向けて傾斜して伸びる傾斜面１１ｃ、１１ｃと、これに連なる連結部１２の内側面１２ａ、１２ａとが形成される。また、これと同時に、可動枝部１４の内側面１４ａ、すなわち、各連結部１２の内側面１２ａに連なる立上り内側面１４ｂと、立上り内側面１４ｂに連なる傾斜面１４ｃ、１４ｃと、各傾斜面１４ｃ、１４ｃが連設される平坦面１４ｄとが形成される。この場合、連結部１２、１３は、相隣接するスリット２、２間において、スリット２が設けられていない部分（スリット２とスリット２との間に部分）に形成されることになる。そして、図３からも明らかな通り、第１スリット列２１によって形成される一列の貫通孔１０と第２スリット列によって形成される一列の貫通孔部１０とが、一対の固定幹部１１、１１間に、半ピッチだけずれた状態で形成される。

上記スリット２が拡開していく各過程を図５に示している。同図（ａ）の状態からシート状素材１を伸長させると、スリット２が次第に拡開することで、貫通孔部１０が次第に大きくなり、同図（ｂ）の状態を経て、同図（ｃ）のように、各可動枝部１４が水平状態（伸長方向とは直交状態）となる。この状態に至るまで、拡開に必要な引張り力は次第に大きくなる。そして、同図（ｃ）の状態からさらにすこしだけ拡開が進むと、拡開に必要な力は急激に小さくなり、それ以降は自律的に拡開が進み、同図（ｄ）に示すような拡開状態となる。また、このような拡開状態（同図（ｄ））から、貫通孔部１０を閉鎖するときにも、必要な押圧力は、同図（ｃ）に至るまでは次第に大きくなり、同図（ｃ）の状態から少しだけ閉鎖が進むと、閉鎖に必要な力は急激に小さくなり、それ以降は自律的に閉鎖が進み、同図（ａ）に示すような初期の閉鎖状態に復帰する。

上記スリット２の拡開動作、及び貫通孔部１０の閉鎖動作には、当然のことながら、可動枝部１４の回動、可動枝部１４と連結部１２、１３との弾性変形を伴うが、この弾性変形が最も大きくなるのは、同図（ｃ）の状態である。従って、同図（ａ）の収縮状態から同図（ｄ）の伸長状態に移行するためには、弾性変形量が最大（必要な力が最大）の状態（同図（ｃ））を乗り越える必要がある。そのため、伸長状態から収縮状態へ移行するのには大きな押圧力が必要となり、この結果、伸長状態が自律的に維持されることになる。いま便宜上、同図（ａ）の状態を収縮安定状態、同図（ｄ）の状態を伸長安定状態と称することにする。

上記についてさらに具体的に説明する。いま、図６に模式的に示すように、２個の固定支点（前側連結部１２、１２）にそれぞれ弾性変形可能な回動レバー（可動枝部１４、１４）の基端部が枢支され、その先端部が枢軸（後側連結部１３）によって枢支されているとする。このモデルにおいて、同図（ａ）に示す伸長安定状態（後側連結部１３が前側連結部１２、１２よりも伸長方向の前側に位置する状態）から、枢軸１３を下方へと押圧して、枢軸１３が同図（ｂ）の状態に至って、回動レバー（可動枝部１４、１４）が水平状態（前側連結部１２、１２と後側連結部１３とが伸長方向前後に同位置）となると、この状態において、回動レバー（可動枝部１４、１４）の弾性変形量は最大となる。そして、この状態から枢軸（連結部１３）が少しでも下方に下がった場合には、今度は弾性変形が開放されることになり、この弾性復元力によって、同図（ｃ）に示すような自立的に収縮安定状態（後側連結部１３が前側連結部１２、１２よりも伸長方向の後側に位置する状態）へと至ることになる。このことは、上記とは逆に、収縮安定状態から伸長安定状態に至る過程においても略同様である。このような理由から、この実施形態のクッション材においては、収縮安定状態から伸長安定状態へと変化する場合、及びこれとは逆の変化をする過程においては、最大の押圧力または引張り力を必要とする過程があり、相応の引張り力、押圧力は必要ではあるものの、収縮安定状態や伸長安定状態に存する場合には、その状態を自律的に維持することが可能である。

上記実施形態のクッション材によれば、軟質発泡ポリウレタンよりなるシート状素材１に設けたスリット２を拡開することによって貫通孔部１０を形成するようにしているので、従来のように、貫通孔部１０となる部分の素材を打ち抜き加工、切断加工などによって除去する必要がなく、そのため材料歩留まりを向上でき、これによりコストダウンを図ることが可能となる。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記においては、貫通孔部１０を概略菱形形状としているが、貫通孔部１０の形状はこれに限らず、種々変更して実施することが可能である。また、上記においては、弾性体として軟質発泡ポリウレタンを例示しているが、他の材質のシート状素材、あるいは軟質発泡ポリウレタンと他の材質のシートとの積層体を使用してもよい。軟質発泡ポリウレタンを用いる場合には、密度２０〜３０ｋｇ／ｍ^３、硬度６０〜１３０Ｎ程度のものを用いるのが好ましいが、特にこれに限られるこのではない。

この発明のクッション材の実施形態を示す図で、クッション材が収縮している状態を示す斜視図である。上記実施形態のクッション材が伸長している状態を示す斜視図である。上記実施形態のクッション材が伸長している状態を示す拡大平面図である。上記実施形態のクッション材が収縮している状態を示す平面図である。上記実施形態のクッション材が伸長していく過程を示す拡大平面図である。上記実施形態のクッション材の伸長過程を模式的に示す概略説明図である。

符号の説明

１・・シート状素材、２・・スリット、１０・・貫通孔部、１１・・固定幹部、１２、１３・・連結部、１４・・可動枝部、２１・・第１スリット列、２２・・第２スリット列、２３・・スリット群

Claims

弾性体よりなるシート状素材（１）に、複数のスリット（２）を特定方向に配置しておき、シート状素材（１）を上記特定方向とは交差する伸長方向に伸長することによって各スリット（２）を拡開して貫通孔部（１０）とすることを特徴とするクッション材。
上記シート状素材（１）にスリット（２）を形成した収縮安定状態から、スリット（２）を拡開して貫通孔部（１０）が形成された伸長安定状態へと変化する過程において、最大の引張り力を必要とする過程を設け、シート状素材（１）が、収縮安定状態と伸長安定状態に存するときには、その状態を自律的に維持することを可能に構成していることを特徴とする請求項１のクッション材。
上記シート状素材（１）にスリット（２）を形成することによって、スリット（２）よりも前側と後側とに固定幹部（１１）（１１）が形成され、後側固定幹部（１１）の前側に設けた一対の前側連結部（１２）（１２）間に、前側固定幹部（１１）の後側に設けた後側連結部（１３）が位置するように配置し、上記前側連結部（１２）（１２）と後側連結部との間に可動枝部（１４）が連設され、伸長過程において、上記可動枝部（１４）が回動して、上記後側固定幹部（１１）と前側固定幹部（１１）との間隔が大きくなるように構成していることを特徴とする請求項２のクッション材。
上記シート状素材（１）が収縮状態にあるときには、上記後側連結部（１３）は、前側連結部（１２）（１２）よりも伸長方向の後側に位置し、シート状素材（１）が伸長状態にあるときには、上記後側連結部（１３）は、前側連結部（１２）（１２）よりも伸長方向の前側に位置することを特徴とする請求項３のクッション材。
上記スリット（２）は、伸長方向の後側に湾入した形状の複数のスリット（２）を、所定のピッチで伸長方向とは直交する方向に並設してなる第１スリット列（２１）と、伸長方向の前側に湾入した形状の複数のスリット（２）を、上記第１スリット列（２１）と同ピッチで、かつ半ピッチだけずらせて第１スリット列（２１）とは略平行に並設してなる第２スリット列（２２）とを有し、第１スリット列（２１）と第２スリット列（２２）とは、伸長方向に所定の間隔をおいて、第１スリット列（２１）が伸長方向の後側に、第２スリット列（２２）が前側に位置するように配置し、これら一対の第１スリット列（２１）と第２スリット列（２２）とでスリット群（２３）を形成し、シート状素材（１）には、伸長方向に複数のスリット群（２３）が並設され、各スリット群（２３）の間に固定幹部（１１）が形成されていることを特徴とする請求項４のクッション材。
上記各固定幹部（１１）には、伸長方向の前側と後側の位置に幅方向に所定の間隔をおいて、複数の連結部（１２）（１３）が形成されており、各固定幹部（１１）において、前側連結部（１２）は伸長方向前方へ突出する状態で、また、これとは相隣接する固定幹部（１１）の後側連結部（１３）は後方へ突出する状態でそれぞれ形成され、相隣接する固定幹部（１１）（１１）においては、一方の固定幹部（１１）における前側連結部（１２）（１２）の間に、他方の固定幹部（１１）における後側連結部（１３）が位置するように配置されており、各前側連結部（１２）には、２本の可動枝部（１４）（１４）が連設されており、その先端部は、相隣接する固定幹部（１１）における２個の後側連結部（１３）（１３）に連設され、特定の固定幹部（１１）の内側面（１１ａ）と、この固定幹部（１１）におけるの相隣接する一対の前側連結部（１２）（１２）に連設されると共に、相隣接する他方の可動枝部（１４）における後側連結部（１３）に連設される一対の可動枝部（１４）（１４）の内側面（１４ａ）とで貫通孔部（１０）が区画形成されていることを特徴とする請求項５のクッション材。