JP2016112236A - クッション体 - Google Patents

Abstract

【課題】人の着座時や仰臥時にクッション性に富み、軽量化を実現でき、リサイクル性に優れるクッション体を提供することである。【解決手段】ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する支持体と、前記支持体の曲げ変形を可能とする変形許容領域と、を備え、前記支持体が荷重により曲げ変形すると同時に、前記支持体の端部が長手方向にスライドするスライド手段を、少なくとも前記支持体の長手方向の一端に配設したことにより課題解決できた。【選択図】図３

Description

本発明は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に構成要素として使用されるクッション体であって、軽量化を促進させ、リサイクル性に富み、座り心地や寝心地に富むクッション体に関する。

一般にクッション体は、枠体に張架されたワイヤーや平板状の支持体等の押圧を最終的に支える構造体上に、ウレタンフォーム等の軟質なクッション材を載せ全体を表皮で被覆した構成を有する。そして、座布団やベッドのマットレス等もそれ自体は構造体を内在させていないが、床やベッドの枠体等、人体の押圧を支えうる構造体の上に載せて使用することが一般的である。

一般的なクッション体においては、クッション材に加えられる振動や衝撃は、主に構造体と表皮との間に介在されるウレタンフォーム等の軟質なクッション材が圧縮方向に撓んだ際の反力、復元力及び撓みによって軽減されていた。

また、車両用シートクッションの軽量化に関する技術として、特許文献１にシートフレームが枠状を呈し、シートフレームの断面が山形を呈すると共に、シートフレームの枠状の内周側に前記山形の一側を形成して着座者に対向する傾斜面を有し、シートフレームに弾性を有するネットを被せ、その周縁部をシートフレームの山形上から引き回して該山形の他側に固定することで凹曲面状の着座面を形成するように張設し、ネットとシートフレームの傾斜面との間に角度を設けた技術が開示されている。

他の軽量化に関する技術としては、特許文献２に、シートフレームに着脱可能に取り付けられたベースプレートと、該ベースプレート上に配置されたブロックと、該ブロック上に配置されたスプリングプレートと、該スプリングプレートを被覆する表皮とを備える着座部を有し、前記ブロックは、前記ベースプレートと前記スプリングプレート間に所定の空間を形成するように配置され、前記スプリングプレートは、弾性を有する発泡体であるＰＰ（ポリプロピレン）ビーズ発泡体、ＰＥ（ポリエチレン）ビーズ発泡体、ＰＰ発泡体、ＰＥ発泡体、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル／スチレン樹脂）発泡体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）及びウレタンフォーム材のいずれかで形成されている発泡体で成形され、前記スプリングシートは、前記ベースプレート方向への力が加えられたときに前記空間内へ撓む車両用シートに関する技術が開示されている。

次に、ベッドマットレス用としてクッション体を組み込んだ場合は、ベッドマットレスは一般にウレタンフォームをクッション材として用いており、該ベッドマットレスの軽量化技術に関する技術としては、特許文献３に、支持体が矩形のウレタンフォームからなり、短辺方向の両端部まで達する複数の凹溝を表面に備えており、該凹溝は深さ３０〜７０ｍｍ、幅１５〜８０ｍｍであり、芯材が厚さ１０〜４０ｍｍ、硬さ１００〜３００Ｎである矩形のウレタンフォームからなり、短辺を長辺方向に二つ折りされ、長辺の両端部が支持体の一つの凹溝に嵌合支持されており、枠体が支持体の周囲を囲むように設けられた技術が開示されている。

特開２００２−２８０４４号公報 特許第４００９４９０号公報 特開２００９−２７９０８６号公報

従来の一般的な車両用シートクッションではクッション材としてウレタンフォームが使用されており、クッション性が極めて高く快適性に優れているため今もなお、多用されている。しかし、該ウレタンフォームはリサイクル性能に劣るという問題があった。さらに、車両用シートクッションは乗員の体重の軽重にかかわらず最適なクッション性を求められることの他に、自動車の運動に伴い乗員に加えられる上下の加速度に対し、乗員の身体に不快感を与えないクッション性が求められる。反面、長時間の乗車時の疲労を軽減するためには乗員の身体を正しい位置や姿勢で支える必要がある。このため非常に軟質なウレタンフォームのみでは機能を満足することができず、ある程度の剛性を確保するためウレタンフォームの密度を一定以上とする必要があり、大幅な軽量化が進まないという問題があった。

特許文献１に記載の技術は、乗員による押圧を支えるネット素材がシートクッション周囲に設置されたシートフレームに引き込まれ強固に固定されており、乗員の着座により加えられた押圧はネット素材を通じ最終的にシートフレームの剛性により支えられていた。従ってシートフレームの構造は一定以上の強度を保たねばならず、このため従来のクッション材に相当するネット素材自体の重量は軽量であるものの、シートフレームの重量は増加傾向にあり全体としての重量軽減効果が十分ではないという問題があった。

さらに、ネット素材のクッション性は主に素材の伸びによって得られるため限定されており、長期間の使用によりたるみが発生し商品性に劣る傾向にもあった。またシートフレームに平面的なネット素材を張架する構造であるため、基本的なシートクッションの形状は平面的であり、乗員の身体を最適な位置で支えるために必要な三次元形状を得ることが困難であり、その結果、乗員に不快感を与えるという問題があった。これは自動車の運動によって乗員へ横Ｇが加えられる際等、不安定なハンモック状のネット素材では乗員の身体を安定して支えることができないからである。

次に、特許文献２の技術については、スプリングプレートは外形略矩形の板状発泡体であり該スプリングプレートの乗員が着座する側には横方向に複数の溝が形成されている。しかし、溝部が浅いと柔軟性を与えることができず、溝部が深ければクッション材が撓む際、わずかに残った溝部底部の連結部分へ過大な引っ張り力が集中し大きな伸び変形が発生するため復元不能な永久変形を生じる、あるいは破断する恐れが高かった。溝底部にある連結部分が一部でも破壊されれば支えを一気に失いクッション材全体の見かけ硬さが急激に低下し、クッション材としての機能が大きく損なわれる。従って破壊を回避するためクッション材の撓みを一定以上に設計することが事実上困難であり、十分な着座時のフィット感及び快適性を付与することが困難であった。

また、特許文献２の技術は、乗員の体格に応じて、高さの異なるブロックを適宜選択することにより個人的に良好な着座感を得ることができるとの記載があるが、乗員は体重の軽重によって着座する前に自分に適する高さのブロックに変えなければならないという、現実的には実施困難な対応をしなければならないという問題があった。

次に、特許文献３の技術は、従来の金属製スプリングを用いたマットレスに比べれば軽量であるものの、支持体及び芯体にウレタンフォームを使用しているので、リサイクル性能に劣り軽量化にも限界があるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、人の着座時や仰臥時にクッション性、フィット性に富み、軽量化かつリサイクル性に優れるクッション体を提供することである。

本発明において、合成樹脂発泡体とは、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ
、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで撓みが最大９０ｍｍとなるまで押圧を加え、押圧撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。前記合成樹脂発泡体には、ビーズ発泡成形体が含まれ、ビーズ発泡成形体としては、ポリプロピレン系ビーズ発泡成形体、ポリエチレン系ビーズ発泡体などがあげられる。

材料の具体的選定にあたっては、更に長さ４００ｍｍ程度の棒状又は平板状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した後にサンプルの変形からの回復が９０％以上あることが望ましい。あるいは従来のウレタンフォーム製のクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪み（残留変位量ともいう。）が所定量以下であることが望ましい。

このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、または発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ^３〜０．０３ｇ／ｃｍ^３などが好ましい。一方、柔軟性に乏しく曲げ変形により容易に破断の恐れがある硬質発泡ウレタンや発泡ポリスチレンなどは好ましくない。

発明者らは軽量化を図るために材料の検討を進めた。連続気泡構造であるウレタンフォームに変わりうる素材の例として、一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、従来からクッション材として一般に用いられてきたウレタンフォームに比し、軽量で剛性に富みリサイクルも容易である等の利点を持っていたが、圧縮方向での撓み、復元力をクッションとして使用する場合、内包する空気の反発力により発泡体の変形に伴い反力が急激に高まる傾向にあるため、クッション性に欠け硬く感じられ快適性に劣っていた。

また一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、ウレタンフォームと同様、圧縮方向に撓ませクッション材として使用する場合、長期間の使用に従い徐々に回復力を失いクリープが発生する。これは気泡を構成する樹脂皮膜の繰り返し変形による疲労と内包する空気の圧力低下によるところが大きい。従って長期間使用されるクッションの素材としては好ましいものではなかった。

そこで、発明者らは合成樹脂発泡体の物性を様々な角度から分析することにより、従来の一般的なクッション材として使用されてきた圧縮方向に撓ませる構造ではなく、曲げ変形が可能で復元性に優れた合成樹脂発泡体からなる支持体の曲げ変形とその回復性をクッション材として利用する方法が最適であることを見出し本発明に至った。

「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載のクッション体１は、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する板状又は棒状の支持体２と、前記支持体２の曲げ変形を可能とする変形許容領域５と、を備え、前記支持体２が荷重により曲げ変形すると同時に、前記支持体２の端部が長手方向にスライドするスライド手段２０を、少なくとも前記支持体２の長手方向の一端に配設したことを特徴とする。

請求項２に記載のクッション体１は、請求項１において、前記支持体２の形態が、長手方向の断面で、略棒状の形態、又は、前記略棒状の両端から荷重方向に対して略平行に延設された脚部３を有する略コ字状の形態であることを特徴とする。

請求項３に記載のクッション体１は、請求項２又は３において、前記略コ字状の形態の支持体の脚部の形態が、直線状、円弧状、又は、これらの組み合わせからなる屈曲可能な形態であることを特徴とする。

請求項４に記載のクッション体１は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記棒状の形態又は前記略コ字状の形態の支持体２の片端又は両端に配設した前記スライド手段２０が、前記支持体２が荷重に応じて支持体２の有する弾性力によってスライドするときのスライドガイド２１を備えた、あるいは、前記スライドガイド２１、及び支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載のクッション体１は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記変形許容領域５が、空間領域からなる形態、前記空間領域に緩衝体１５を充填するように配設した形態、又は、前記空間領域の一部に緩衝体１５を配設した形態からなることを特徴とする。

請求項１乃至４のいずれかに記載のクッション体１の発明は、いずれも従来一般的に使用されていたウレタンフォームを合成樹脂発泡体に置換することが可能なものであり、そのため軽量化、リサイクル性の向上が可能となるものである。また、比較的硬質でありクッション性、フィット性、耐クリープ性に劣っていた合成樹脂発泡体を使用するにもかかわらず、高いクッション性、フィット性を付与させることが可能であり、設計の自由度が高く着座者や仰臥者の身体を適切に支持し高い快適性を得ることができ、長期間の使用によっても従来のウレタンフォームと同等の良好な耐クリープ性を発揮するため高い商品性を有するという効果を奏する。

合成樹脂発泡体からなる支持体２の曲げ変形に加えて、スライド手段２０を設けて支持体２の曲げ変形部位３０の端部をスライドさせて、前記端部を変位させることによって、又は、前記端部を変位させながら曲げ変形部位３０と脚部３とのコーナー部形状を変形させることによって、さらに支持体２のクッション性を柔らかくすることができる。

支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４を配設した場合は、着座者又は仰臥者が支持体２から離れるときに支持体２の形態を無負荷状態に向けてすばやく復元させるという効果を奏する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかと同じ効果を奏するとともに、さらに、支持体２の曲げ変形する領域に、着座者又は仰臥者の荷重による支持体２の曲げ変形時の衝撃に対して減衰性を発揮する緩衝体１５を充填するように配設することによって、支持体２に生ずる曲げ変形を減衰させることができ、クッション性を高めることができる。また、支持体２に対する、例えば子供の飛び跳ねや重量物の衝突により生ずる衝撃に対する耐久性を向上させることができる。

棒状の支持体と脚部を備えるクッション体の説明図で、（ａ）が棒状の支持体で、（ｂ）が板状の支持体で、（ｃ）が単数の板状の支持体の場合の図である。 Ａ矢視からの手前の一本の支持体の斜視図である。 Ａ矢視からの手前の一本の支持体の斜視図で、スライド手段（スライドガイド記載なし）がスライド部位にスライドガイド及び弾性体を備えた形態の場合で、（ａ）が、弾性体を支持体の長手方向の両端に配設した形態の説明図で、（ｂ）が、支持体の長手方向の一端を固設し他端に弾性体を配設した形態の説明図で、（ｃ）が、弾性体を支持体の長手方向の両端から延出した脚部に配設した形態の説明図である。 Ａ矢視からの手前の一本の支持体の斜視図で、スライド手段（スライドガイド記載なし）がスライド部位にスライドガイドのみを備えた形態の場合で、（ａ）が、スライド手段を支持体の長手方向の両端に配設した形態の説明図で、（ｂ）が、支持体の長手方向の一端を固設し他端にスライド手段を配設した形態の説明図で、（ｃ）が、スライド手段を支持体の長手方向の両端から延出した脚部に配設した形態の説明図である。 図３又は図４におけるスライド部位（スライドガイド記載）の断面図で、（ａ）が図３におけるＢ１−Ｂ１断面図で、（ｂ）が図４におけるＢ２−Ｂ２断面図で、（ｃ）が図４におけるＢ３−Ｂ３断面である。 弾性体を支持体の長手方向の両端に配設し、支持体を長手方向で短縮化させる方向に付勢力を与える形態の説明図で、（ａ）が無荷重の場合、（ｂ）が荷重を負荷させた場合、（ｃ）が荷重が取り除かれた場合の説明図である。 弾性体を支持体の長手方向の両端に配設し、支持体を長手方向で延長化させる方向に付勢力を与える形態の説明図で、（ａ）が無荷重の場合、（ｂ）が荷重を負荷させた場合、（ｃ）が荷重が取り除かれた場合の説明図である。 弾性体を支持体の長手方向の両端から延出した脚部に配設し、支持体の両脚部間を近づける方向に付勢力を与える形態の説明図で、（ａ）が無荷時の場合、（ｂ）が荷重を負荷させた場合である。 緩衝体を充填するように配設させて弾性体を支持体の長手方向の両端の配設し、支持体を長手方向で短縮化させる方向に付勢力を与える形態の説明図で、（ａ）が無荷重の場合、（ｂ）が荷重を負荷させた場合の説明図である。

以下、本発明に係るクッション体１の実施形態について説明する。

本発明に係るクッション体１は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に、クッションとしての構成要素とすることができる。

クッション体１は、図１乃至図３のいずれかに示すように、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する板状又は棒状の曲げ変形部位３０を有する支持体２と、前記支持体２の曲げ変形部位３０が曲げ変形可能となるように形成された変形許容領域５と、を備え、前記支持体２の曲げ変形部位３０が荷重方向へ曲げ変形すると同時に、荷重方向に対して略垂直方向となる前記支持体２の曲げ変形部位３０の長手方向に、前記支持体２の曲げ変形部位３０の端部がスライドするスライド手段２０を、前記支持体２の曲げ変形部位３０の長手方向の片端又は両端に配設している。

本発明のクッション体１は、支持体２の曲げ変形部位３０に着座者が着座し、又は仰臥者が仰臥して使用される。よって、着座者や仰臥者による荷重方向とは上方から下方に向けて方向又は前方から後方に向けての方向である。また、曲げ変形部位３０の長手方向とは、図１や図２において曲げ変形部位３０の両端の曲げ変形の支点となる左右の脚部３を結ぶ方向を意味する。

次に、前記変形許容領域５は、すべて空間領域であっても、前記空間領域の少なくとも一部に緩衝体１５が配設された形態であっても、又は図９に示すように前記変形許容領域５に緩衝体１５をすべて充填するように配設する形態であってもよい。

まず、支持体２について説明する。支持体２は、材料が合成樹脂発泡体からなり、人の着座又は仰臥による荷重９で、支持体２の左右端がスライドしながら支持体２の中央部の曲げ変形部位３０が変形許容領域５側に曲げ変形し撓む。支持体２の形態は、図３（ａ）、（ｂ）又は図９（ａ）に示すように略棒状の曲げ変形部位３０からなる形態があり、略棒状の曲げ変形部位３０には、図３（ａ）に示すような直線状、図９（ａ）に示すような円弧状などの形状がある。

また、図３（ｃ）に示すように略棒状の曲げ変形部位３０の両端から荷重方向に対して略平行に延設された脚部３を有する略コ字状の形態がある。荷重方向に対して平行とは、脚部３が、曲げ変形部位３０の両端から荷重方向に延出した形態、又は、曲げ変形部位３０の両端から荷重方向に対して反対方向に延出した形態が含まれる。

前記略コ字状の形態の支持体２の脚部３の形態として、直線状、円弧状、又は、これらの組み合わせからなる屈曲可能な形態がある。例えば、前記脚部３の形態が斜線状になってハ字状に広がった形態の場合は、支持体２に荷重が加えられたときにＩ字状に比べて容易に脚部がスライドしやすくなり、支持体２全体の柔軟性が高まる。また、脚部３が、円弧状、又は、これらの組み合わせからなる屈曲可能な形態の場合は、支持体２に加えられた荷重によって前記脚部３も変形するため、脚部３がスライド効果も担うという効果を奏する。

曲げ変形部３０の形態として、図１（ａ）に示すように複数の棒状１０の形態又は、図１（ｂ）に示すように複数の板状１１の形態がある。複数の棒状１０や複数の板状１１の形態の場合には、複数の棒状１０や複数の板状１１の曲げ変形部位３０間に間隔１２が設けられる。そして、曲げ変形部位３０の長手方向の両端又は片方の一端は長手方向にスライドするように、図４（ａ）や図５（ｂ）に示すようなスライドガイド２１からなるスライド手段２０、又は、図３（ａ）や図５（ａ）に示すようにスライドガイド２１及び弾性体４からなるスライド手段２０が配設され荷重負荷によりスライド部位６がスライドする。本発明において、上記のとおり曲げ変形部３０の形態は、複数の棒状や複数の板状であることが好ましいが、図１（ｃ）に示すような単数の板状の形態を排除するものではない。

次に、スライド手段２０は、棒状の形態又は略コ字状の形態の支持体２の片端又は両端に配設される。そして、前記スライド手段２０が、前記支持体２が荷重に応じて支持体２の有する弾性力によってスライドガイド２１に沿ってスライドする構成からなる形態がある。例えば、図４（ａ）に示すようにスライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０の左右端のスライド部位６に配設した、図５に示すような支持体２の長手方向のスライドをガイドするスライドガイド２１が配設される。

又は、図４（ｂ）に示すようにスライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０の一方の端のみのスライド部位６に配設した、支持体２の長手方向のスライドをガイドする図５に示すようなスライドガイド２１が配設される。この場合は、曲げ変形部位３０の他端は固定部１６に固定させるための固設部１７を備える構成とする。

又は、図４（ｃ）に示すように支持体２が略コ字状の形態の場合、スライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０から荷重方向に対して平行に延設された脚部３のスライド部位６に配設した、脚部３のスライドをガイドする図５に示すようなスライドガイド２１が配設される。

スライド手段２０がスライドガイド２１からなる場合は、曲げ変形部位３０に荷重が負荷されると、支持体２の端部が長手方向にスライドし、無負荷になると支持体２の材質である弾性力によって元の状態に復元する。

次に、スライド手段２０が、スライドガイド２１と、支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４とからなる形態がある。例えば、図３（ａ）に示すように、スライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０の左右端のスライド部位６に配設した、図５（ａ）に示すような支持体２の長手方向のスライドをガイドするスライドガイド２１、及び、支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４が配設される。

次に、図３（ｂ）に示すようにスライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０の一方の端のみのスライド部位６に配設した、支持体２の長手方向のスライドをガイドする図５（ｂ）に示すようなスライドガイド２１、及び、支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４が配設される。この場合は、曲げ変形部位３０の他端は固定部１６に固定させるための固設部１７を備える構成とする。

又は、図３（ｃ）に示すように支持体２が略コ字状の形態の場合、スライド手段２０として、略棒状の曲げ変形部位３０から荷重方向に対して平行に延設された脚部３のスライド部位６に配設した、脚部３のスライドをガイドする図５（ｃ）に示すようなスライドガイド２１、及び、支持体２の復元する方向に付勢力を与える弾性体４が配設される。

スライド手段２０が、スライドガイド２１と弾性体４とからなる場合は、曲げ変形部位３０に荷重が負荷されると、支持体２の端部が長手方向にスライドし、無負荷になると支持体２の材質である弾性力及び弾性体４の付勢力によって元の状態に迅速に復元する。

前記弾性体４は、荷重により縮小や伸長し減衰性を有し、金属ばね、ゴム、樹脂ばね等が該当する。

図６に示すように、前記支持体２が荷重を受けて曲げ変形部位３０の両端部間が離隔方向にスライドする形態の場合は、前記曲げ変形部位３０の両端部間を短縮化させる方向に付勢力を与える弾性体４が配設される。これにより、図６（ａ）に示すように無荷重の場合は支持体２が両側から弾性体４に押し付けられて維持されている。そして図６（ｂ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９がかかった場合は、支持体２の端部が支持体２の長手方向に広がる方向で変形し弾性体４は圧縮され、図６（ｃ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９が取り除かれた後は、弾性体４の伸長する付勢力の影響も受けて支持体２の端部が支持体２の長手方向に縮小する方向で復元し支持体２の形態は復元される。

次に、図７に示すように、前記支持体２が荷重を受けて曲げ変形部位３０の両端部間が縮小方向にスライドする形態の場合は、前記曲げ変形部位３０の両端部間を拡張化させる方向の付勢力を与える弾性体４が配設される。これにより、図７（ａ）に示すように無荷重の場合は支持体２が両側から弾性体４に押し付けられて維持されている。そして図７（ｂ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９がかかった場合は、支持体２の端部が支持体２の長手方向に縮小方向で変形し弾性体４は伸長され、図７（ｃ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９が取り除かれた後は、弾性体４の縮小する方向の付勢力の影響も受けて支持体２の端部が支持体２の長手方向に拡大する方向で復元し支持体２の形態は復元される。

次に、図８に示すように、支持体２が荷重を受けて曲げ変形部位３０の長手方向の両端から延出した脚部３間が拡大方向にスライドする形態の場合は曲げ変形部位３０の長手方向の両端から延出した脚部３間を縮小化させる方向の付勢力を与える弾性体４が配設される。これにより、図８（ａ）に示すように無荷重の場合は脚部３が外側から弾性体４に押し付けられて維持されている。そして図８（ｂ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９がかかった場合は、脚部３の下部が両脚部３間の間隔が広がる方向で変形し弾性体４は圧縮される。そして、着座者や仰臥者による荷重９が取り除かれた後は、弾性体４の伸長する付勢力の影響も受けて脚部３が両脚部３間の間隔が縮小する方向で復元し支持体２の形態は復元される。

したがって、支持体２に荷重９が負荷されると、合成樹脂発泡体からなる支持体２が曲げ変形する反力と、弾性体９が圧縮されることによる反力とによって、支持体２が支えられる。

次に、図９に示すように、支持体２の曲げ変形により突出する側に緩衝体１５が充填するように配設されていて、支持体２が荷重を受けて曲げ変形部位３０の両端部間が離隔方向にスライドする形態の場合は、前記支持体２の両端部間を短縮化させる方向に付勢力を与える弾性体４がスライド手段２０として配設される。これにより、図９（ａ）に示すように無荷重の場合は支持体２が両側から弾性体４に押し付けられて維持されている。そして図９（ｂ）に示すように着座者や仰臥者による荷重９がかかった場合は、支持体２の端部が支持体２の長手方向に広がる方向で変形し弾性体４は圧縮され、緩衝体１５は押圧され縮小する。

緩衝体１５が押圧され縮小することによって、支持体２に生ずる曲げ変形を減衰させることができ、クッション性を高めることができる。また、支持体２に対する、例えば子供の飛び跳ねや重量物の衝突により生ずる衝撃に対する耐久性を向上させることができる。

緩衝体１５としては、ウレタンフォーム、発泡樹脂成形体、発泡樹脂の粒子、発泡ゴム、エストラマー、繊維状物、立体編物、ウール、絹、綿、三次元スプリング構造体等の繊維の接合物、気体を密封した伸縮可能な袋状体又は球状体等の、繰り返し荷重に対して復元性を有し、減衰性を有する材料、例えば繊維やゴムを使った構成物からなり、軟質発泡材料の硬さの求め方に関するＪＩＳ Ｋ６４００−２：２０１２に規定された、直径２００ｍｍの平らな円盤の加圧板で２５％圧縮時（Ｄ法）の硬さが２０〜６００Ｎであるものをいう。２０Ｎ未満であれば柔らか過ぎて圧縮された後に元の形態に復帰しようとする反力が弱すぎて減衰性を有さない、６００Ｎ超であれば荷重が負荷されたときに硬すぎて圧縮変形をせず減衰性を有さない。

また、緩衝体１５は、支持体２の曲げ変形により突出する側に配設され、支持体２に生ずる曲げ変形を減衰させクッション性を高めるものであるから、この緩衝体１５に入れ替えて又は追加して、支持体２の曲げ変形により突出する側に接して又は離隔して、金属板ばね、金属線状ばね、Ｓばね、コイルばね、ゴム、弾性を有する樹脂体、ポリエステル等の合成繊維を高密度に紡織したもの等の弾性を有する物を配設してもよい。また、支持体２の撓み時に伸縮する側の面に、両端又は全面に不織布などを貼り付けてもよい。

次に、合成樹脂発泡体について説明する。本発明における合成樹脂発泡体は、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。曲げ撓みが２０ｍｍ未満で破壊を生じるような合成樹脂発泡成形体は、耐久性面から不適である。身体による押圧を支えるため必要となる支持体２の断面が非常に大きくなり、２０ｍｍ撓み時の荷重が、２Ｎ未満又は１００Ｎ超の場合、乗員によって加えられる荷重によって好ましい撓み量を発生させることが困難となり、ともに好ましい設計が困難となる。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。なお、上記発泡体の中でも樹脂発泡粒子の型内成形体が、フィット感を考慮した形状自由度（設計容易性）の観点から好ましい。

本発明で用いられる発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位を主成分とするポリオレフィン系樹脂であり、具体的にはポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂、さらにそれらの２種以上の混合物などが挙げられる。なお、上記「主成分とする」とは、オレフィン成分単位がポリオレフィン系樹脂中に５０重量％以上含まれることを意味し、その含有量は好ましくは７５重量％以上であり、より好ましくは８５重量％以上であり、さらに好ましくは９０重量％以上である。

ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、プロピレン単独重合体、またはプロピレンと共重合可能な他のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。プロピレンと共重合可能な他のオレフィンとしては、例えば、エチレンや、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセンなどの炭素数４〜１０のα−オレフィンが例示される。また上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよく、さらに二元共重合体のみならず三元共重合体であってもよい。なお、上記共重合体中のプロピレンと共重合可能な他のオレフィンは、２５重量％以下、特に１５重量％以下の割合で含有されていることが好ましく、下限値としては０．３重量％であることが好ましい。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、単独または２種以上を混合して用いることができる。ポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７１６１：１９９４（試験片：ＪＩＳ Ｋ ７１６２（１９９４）記載の試験片１Ａ形（射出成形で直接成形）、試験速度：１ｍｍ／ｍｉｎ）に規定する引張弾性率（Ｅ）の値で６００ＭＰａ以上の基材樹脂を発泡してなる樹脂発泡体であることがのぞましい。

ポリエチレン系樹脂としては、エチレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン１共重合体、エチレン−ブテン１共重合体、エチレン−ヘキセン１共重合体、エチレン−４メチルペンテン１共重合体、エチレン−オクテン１共重合体等、さらにそれらの２種以上の混合物が挙げられる。

そして、前記合成樹脂発泡体の具体的選定にあたっては、長さ４００ｍｍ程度の棒状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した後にサンプルの変形からの回復が９０％以上ある材料、又は、従来のウレタンフォーム製のシートクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪みが所定量以下である材料が望ましい。該所定回数又は該所定量は各メーカーが従来材料を選定するときに任意に定めていた仕様に従う。

このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、又は発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ^３〜０．０３ｇ／ｃｍ^３などが好ましい。このような材料はＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて行う試験において、曲げ撓み２０ｍｍ時の荷重が２〜１００Ｎであり曲げに対する柔軟性と共に曲げ剛性にも優れているが、一方従来から一般に用いられていた軟質ウレタンフォームは、曲げ撓みが２０ｍｍ時の荷重が０．４６Ｎで、曲げ剛性が大きく劣るため、本発明のクッション体１を構成する材料としては適切でない。

以下に、合成樹脂発泡体を使用した場合のクリープ性や曲げ剛性について説明する。まず、クリープ性を評価するために、ＪＩＳ Ｋ ６７６７：１９９９による圧縮永久歪を測定した。縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２５ｍｍの試験片を２５％歪んだ状態に圧縮し、温度２３℃±２℃において２２時間放置する。圧縮終了２４時間後の厚さを測定する。なお、圧縮永久歪は、圧縮永久歪（％）＝（試験片元厚み（ｍｍ）−圧縮終了２４時間後の厚さ（ｍｍ））÷試験片元厚み（ｍｍ）×１００で求めた。

試験の結果、４５倍ポリプロピレン発泡粒子成形体の圧縮永久歪は１１％であった。一方、同測定方法による発泡ポリウレタンの圧縮永久歪は２％以下である。このことは、従来、シートクッションのクッション材として一般に用いられて圧縮変形によりクッション性を発揮するウレタンフォームに対し、単純に合成樹脂発泡体に置き換えたのみでは圧縮永久歪が発生し、当初のクッション性の維持が困難であり商品性が低下することが示されている。

１ クッション体
２ 支持体
３ 脚部
４ 弾性体
５ 変形許容領域
６ スライド部位
９ 荷重
１０ 棒状
１１ 板状
１２ 間隔
１５ 緩衝体
１６ 固定部
１７ 固設部
２０ スライド手段
２１ スライドガイド
３０ 曲げ変形部位

Claims (5)

1. ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる、着座者又は仰臥者の荷重を受けて曲げ変形する板状又は棒状の支持体と、
   前記支持体の曲げ変形を可能とする変形許容領域と、を備え、
   前記支持体が荷重により曲げ変形すると同時に、前記支持体の端部が長手方向にスライドするスライド手段を、少なくとも前記支持体の長手方向の一端に配設したことを特徴とするクッション体。
2. 前記支持体の形態が、長手方向の断面で、略棒状の形態、又は、前記略棒状の両端から荷重方向に対して略平行に延設された脚部を有する略コ字状の形態であることを特徴とする請求項１に記載のクッション体。
3. 前記略コ字状の形態の支持体の脚部の形態が、直線状、円弧状、又は、これらの組み合わせからなる屈曲可能な形態であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクッション体。
4. 前記棒状の形態又は前記略コ字状の形態の支持体の片端又は両端に配設した前記スライド手段が、前記支持体が荷重に応じて支持体の有する弾性力によってスライドするときのスライドガイドを備えた、あるいは、前記スライドガイドに加えて、支持体の復元する方向に付勢力を与える弾性体を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクッション体。
5. 前記変形許容領域が、空間領域からなる形態、前記空間領域に緩衝体を充填するように配設した形態、又は、前記空間領域の一部に緩衝体を配設した形態からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクッション体。

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