JP2010082126A - 弾性体クッション - Google Patents

Abstract

【課題】 隔壁が屈曲する際に使用者に不快感を与えず、また局所的に圧力が集中するのを防ぐことのできる弾性体クッションを提供すること。
【解決手段】 弾性体クッション１は、荷重方向に対して斜めに設けられる傾斜隔壁２と、傾斜隔壁２と一体で形成される水平方向に設けられる水平隔壁３と、傾斜隔壁２と水平隔壁３とで形成される三角形状の空洞４と、を備え、空洞４は荷重方向に２段で構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ベッド等に用いられる隔壁を備えた弾性体クッションに関する。

本発明に関する従来技術として、弾性体が複数の空洞のコラム壁構造になっており、使用者の荷重がそのコラムの縦軸に平行して与えられた場合、コラム壁が屈曲することで圧力が一点に集中することを防ぎながら、使用者の形状に合わせることができる弾性体クッションがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、荷重を受ける受圧面の面積が該受圧面に加わる荷重の大きさによって略可逆的に変化する複数の柱状部材が設けられていることを特徴とする弾性体クッションがある（例えば、特許文献２参照。）。
特表２００１−５１４９１２号公報 特開２００３−３３９４８４号公報

しかしながら、従来の弾性体クッションでは、弾性体の隔壁が荷重方向に対して平行または、格子状に並立している為、隔壁が屈曲する為には相当量の荷重が必要となり、その際の荷重の変動が使用者に不快感を与える問題があった。

また、弾性体がソリッド形状であるため、荷重に対しての変形は常に圧縮変形となり、変位量に応じた荷重が必要となってくる。その為、使用者の骨盤や肩など体の凹凸が局所的な部分に対しては圧力が集中してしまう問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、隔壁が屈曲する際に使用者に不快感を与えず、また局所的に圧力が集中するのを防ぐことのできる弾性体クッションを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、荷重方向に対して斜めに設けられる傾斜隔壁と、前記傾斜隔壁と一体で形成される水平方向に設けられる水平隔壁と、前記傾斜隔壁と前記水平隔壁とで形成される三角形状の空洞と、を備え、前記空洞は荷重方向に複数段形成される。

また、請求項２に記載の発明は、前記傾斜隔壁と水平隔壁は、ショアＡ１０〜５０の硬度のエラスティックポリマー材料で一体で成形される。

また、請求項３に記載の発明は、前記空洞は、荷重方向に直列に複数段設けられる。

また、請求項４に記載の発明は、前記空洞は、水平方向に前記三角形状を半個分ずらして複数段設けられる。

請求項１に記載の発明では、傾斜隔壁は荷重方向に対して斜めに設けられるため、従来と比べ傾斜隔壁に伝わる軸力を大きくすることができる。よって、傾斜隔壁が屈曲するために必要な荷重Ｐを小さくでき、また、屈曲点を超えた後の荷重の低下（変動）が少ないため、使用者に不快感を与えることがない。また、三角形状の空洞有し、荷重に対して傾斜隔壁、水平隔壁が屈曲変形するため局所的に圧力が集中するのを防ぐことのできる。

また、請求項２に記載の発明では、傾斜隔壁と水平隔壁はショアＡ１０〜５０の硬度のエラスティックポリマー材料で一体で成形されるため、材料硬度を調整することで使用者の体格に合わせて自在に荷重によるたわみを調整することができる。

また、請求項３に記載の発明では、空洞は荷重方向に直列に複数段設けられるため、荷重が上段から下段に伝達される際、上段の荷重は下段の水平隔壁の中央に作用する。水平隔壁は空洞方向（荷重方向）に屈曲変形するため、柔らかい特性の弾性体クッションが得られる。

また、請求項４に記載の発明では、空洞は水平方向に三角形状を半個分ずらして複数段設けられるため、荷重が上段から下段に伝達される際、上段の荷重は下段の傾斜隔壁に作用する。したがって水平隔壁の中央部に荷重が作用する場合と比較して、硬い特性の弾性体クッションが得られる。

以下に本発明の最良の実施形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の弾性体クッション１で、荷重方向に対して斜めに設けられる傾斜隔壁２と、水平方向に設けられる水平隔壁３と、が水平方向に連なり、荷重方向に直列に２段で構成される。傾斜隔壁２と水平隔壁３は三角形状の空洞４を形成し、水平方向にトラス形状を呈する。傾斜隔壁２と水平隔壁３は、辺の長さが４０ｍｍ，厚さ３ｍｍのエラスティックポリマー材料で一体で成形される。

図２は、隔壁に作用する軸力を模式的に示したもので、（ａ）は従来の荷重Ｐに対して隔壁が並行な場合の隔壁に作用する軸力を示したもので、（ｂ）は本発明の傾斜隔壁２に作用する軸力を示したものである。

（ａ）の従来の隔壁が並行な場合の隔壁に作用する軸力は、荷重Ｐに対して夫々の隔壁には荷重方向に（Ｐ／２）の軸力が作用する。これに対して（ｂ）の傾斜隔壁２に作用する軸力は（Ｐ／２ｓｉｎθ）で、軸力の関係は（Ｐ／２）＜（Ｐ／２ｓｉｎθ）となり、傾斜隔壁２の軸力が大きくなる。したがって、傾斜隔壁２の方が少ない荷重Ｐで屈曲する。

図３は、荷重たわみ曲線で、曲線Ａは従来の隔壁が並行な場合（図２（ａ））の荷重たわみで、曲線Ｂは本発明の傾斜隔壁２の場合（図２（ｂ））の荷重わたみを示す。曲線Ａでは、屈曲点を超えると荷重が低下（変動）する。これは隔壁が荷重により屈曲することによるものであるが、この屈曲させるための荷重は使用者にとっては不快感を与える原因になる。これに対して曲線Ｂでは荷重は屈曲点を超えても荷重はなだらかに上昇し、荷重の低下は起こらない。

図４は、傾斜隔壁と水平隔壁の硬度をショアＡ１１、ショアＡ１６、ショアＡ２７と変えた場合の荷重たわみ曲線である。硬度を変えることで、荷重たわみ曲線を変えることが可能になる。いずれの硬度においても荷重は屈曲点を超えてもなだらかに上昇し、荷重の低下は起こらない。

図５は、本発明の図１の弾性体クッション１の変形例で、空洞４を水平方向に三角形状の半個分ずらして２段で構成した弾性体クッション１０である。図１と同一の部品、同一の機能を成す部位は同一の符号を用いて説明する。空洞４を水平方向に三角形状を半個分ずらして２段設けた以外は弾性体１と同一の構成である。

図６は、構造に違いによる力の伝わり方を模式的に示したもので、（ａ）は弾性体クッション１の場合、（ｂ）は弾性体クッション１０の場合、である。

（ａ）では荷重Ｐが傾斜隔壁２の軸力となり、水平隔壁３のａ部に軸力が作用する。これに対して（ｂ）では荷重Ｐがそれぞれの傾斜隔壁２の軸力となるため、水平隔壁のｂ部には軸力は作用しない。その結果、（ａ）の弾性体クッション１の水平隔壁３は荷重方向に変形する。

図７は、構造の違いによる荷重たわみ曲線である。弾性体クッション１０は荷重Ｐがそれぞれの傾斜隔壁２の軸力となるため、弾性体クッション１と比較して、屈曲点の荷重が大きくなる。したがって弾性クッション１よりも硬い特性となる。

本発明では、傾斜隔壁２は荷重方向に対して斜めに設けられるため、従来の隔壁が並行な場合に比べて軸力を大きくすることができる。よって、傾斜隔壁２を屈曲するために必要な軸力は小さくなり、また屈曲点を超えても荷重の低下（変動）が発生したいため、使用者に不快感を与えることがない。また、三角形状の空洞４を有し、荷重に対して傾斜隔壁２、水平隔壁３が屈曲変形するため、局所的に圧力が集中するのを防ぐことのできる。

また、硬度の異なるエラスティックポリマー材料を用いて一体で成形することにより、傾斜隔壁２と水平隔壁３は、材料硬度が調整可能であり、使用者の体格に合わせて自在に荷重によるたわみを調整することができる。

また、空洞４は荷重方向に直列に設けることで、柔らかい特性の弾性体クッション１が得られる。

また、空洞４を水平方向に三角形状を半個分ずらして設けることで、硬い特性の弾性体クッション１０が得られる。

本実施例では、弾性体クッション１、１０は２段の構成であったが、３段以上であってもよい。また、傾斜隔壁２と水平隔壁３の辺の長さと厚さは、適宜変更可能である。

本発明の弾性体クッションの斜視図である。 傾斜隔壁に作用する軸力を模式的に示した説明図である。 荷重たわみ曲線である。 傾斜隔壁と水平隔壁の硬度を変えた場合の荷重たわみ曲線である。 本発明の変形例の弾性体クッションの斜視図である。 構造に違いによる力の伝わり方を模式的に示した説明図である。 構造の違いによる荷重たわみ曲線である。

符号の説明

１ 弾性体クッション
２ 傾斜隔壁
３ 水平隔壁
４ 空洞
１０ 弾性体クッション

Claims (4)

1. 荷重方向に対して斜めに設けられる傾斜隔壁と、
   前記傾斜隔壁と一体で形成される水平方向に設けられる水平隔壁と、
   前記傾斜隔壁と前記水平隔壁とで形成される三角形状の空洞と、を備え、
   前記空洞は荷重方向に複数段で構成された弾性体クッション。
2. 前記傾斜隔壁と水平隔壁は、ショアＡ１０〜５０の硬度のエラスティックポリマー材料で一体で成形される、ことを特徴とする請求項１に記載の弾性体クッション。
3. 前記空洞は、荷重方向に直列に複数段設けられる、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の弾性体クッション。
4. 前記空洞は、水平方向に前記三角形状を半個分ずらして複数段設けられる、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の弾性体クッション。

Images