JP2017080375A - 膜の弾性力によるバランスを利用した椅子の背当 - Google Patents

Abstract

【課題】背当の優れた効果を活かして、正しい姿勢の許容範囲を広げて、簡便な操作で利用が出来るように改良する。又、座り仕事用の作業用椅子への適用を可能として、作業者の健康と能率の向上に役立つものとする。
【解決手段】背当１の表面が受ける荷重を、背当１の裏面の粗全面に配した弾性膜の弾性で受けてバランスさせる
【選択図】図３

Description

本考案は椅子用の背当に関するものである。

本出願人は、先に図１に示す、弧状の凸型形状の背当１（先の出願による背当であって、以下背当１という）を出願している。
先の出願による背当１（出願日：平成２４年７月２日、出願番号：特願２０１２−１６０９６１、図４に示す背当２９と同じ）は弧状の凸型形状によって、背中の中心部を主体的に支える構造であって、背当１を正しく使用して椅子に座り、上体の力を抜くときには、胸部の形は前方へ自然に胸が開き、背面が外側へ少し反らす形となる。（以下、この姿勢を正しい姿勢という）
又、上体の力を抜いて、自然の重力に身をゆだねた正しい姿勢の保持を、継続するときには、リラクセーションと集中力が増加する効果や、姿勢の矯正効果が認められるものである。（脳波の測定によるテストにおいて、周波数１０〜１３Ｈｚ（脳波α２）の発生が多いことが確認されている）
但し、スッキリした爽快感（脳波α２の発生）や姿勢の矯正効果は、正しい使用方法で背当１を用いることが必要である。
背当１の正しい使用方法とは、利用者が背当１によって支えられた時に、心地よく感じる、背当１が支える背中の接触面の位置（以下、最適支持スポットという）と支持角度（以下、最適支持角度という）に、背当１の位置と上体（背中の位置）を調整して、背当１に凭れる事で、正しい姿勢を作ることをいう。
（正しい使用方法における、最適支持スポットと最適支持角度を調整する操作は、通常、背当１の高さと傾斜角度を変えてセットし、これに凭れて座る行為を繰り返すことで決定する方法であって、この操作を以下、有効な正しい姿勢を作る操作という）

発明が解決しようとする課題

本発明は背当１を、事務や勉強目的で長時間座る椅子（１日に短い休憩を含めて約１時間を超える長時間にわたり座る椅子）に付設し、長時間座る椅子の使用者が背当１をその椅子の使用中に随意利用することが出来るように、改善することを目的としたものである。
又、この目的を達成することに由り、背当１の利用効果である、脳波のα２の発生状態時の生理的な効果（以下、脳波α２の効果という）を、事務や勉強目的で長時間座る椅子を使用する背当１の利用者へ、脳波α２の効果を発揮していただく事を目的としたものである。
長時間利用の椅子に背当１を付設して利用する場合には、背当１に凭れる時間帯は休憩等の短い時間帯となり、その時間は制限があり、生理的な変化による、最適スポット面の変更の要求や、背当１の利用中に離席する場合や、身体を動かすケースも多々発生して、正しい接触面から外れる時間帯が発生して充分な効果を発揮できないケースが発生する問題がある。
特に、長時間利用の椅子へ背当１を設置した場合の、正しい姿勢を作る時間的なタイミングは、長時間利用の椅子の利用形態よりみて、使用者の意思によって、作業時間と休憩時間を問わず適当な任意の時間帯に、複数回、適当な時間（数分〜数十分間）、背当１に支えられて、正しい姿勢を保持する事が可能な簡便な仕組みが必要である。
従って本発明の課題は、従来の優れた機能を損なうことなく向上させて、最適スポットと最適支持角度の許容範囲を更に広げて、有効な正しい姿勢を作る操作を簡便にして、汎用の椅子へセットして利用できるものとなす事を、目的として課題を解決したものである。

以下、従来の背当１の特徴と課題について説明する。
背当１の表側の大きさは、有効な縦幅Ｌ１は概略２０ｃｍ、有効な横幅Ｌ２は概略１５ｃｍ程度の表面積で身体の背面を支えるものであって、通常の椅子の背もたれや、背当クッションとの比較においては形状が小さく、ベースとなる形状はプラスチックやコルク、硬質ゴム等の歪の少ない材質で制作し、背中へ直接接触する背当１の表面部のクッション材については、剛体である背当１の表側表装的なものであって、背面からの負荷によっての歪を小さくするために、適度な厚みのクッションを表面に付設した構成である。（緩衝用具としての、汎用の椅子用クッションのように、身体との接触面が体の形状に合わせて大きく歪み、広い面で変形して支える物とは異なる）
従って、背当１を剛体のフレームに付設して椅子の背当として、正しい使用で利用するときには、背中の受ける支持面の感覚は、背当１の面積が小さいにも関わらず、最適スポットと最適支持角度によって（実質的な有効接触面積は大きくなり）、力を抜いても安定して座ることが出来るものである。
又、この構造によって、背当１の正しい姿勢による使用状態においては、利用者の脳波α２発生の立ち上がり時間は短く（数秒〜数十秒間）、短時間（数分〜数十分間）の使用においても充分効果を発揮されている。
しかし、先の発明においては、背当１を剛体のフレームに付設する方法であることから、最適スポットと最適支持角度の許容範囲が狭く、有効な正しい姿勢を作る操作に時間を要すことから、作業用の椅子へ付設して、簡便に寸時の利用が出来ない事が欠点であった。

課題を解決するための手段

本発明は課題を解決する手段として、以下の（Ｉ）（ＩＩ）に記述した従来の背当１の仕組みに加えて、（ＩＩＩ）として説明した方法を用いて改善することに由って、課題を解決したものである。
Ｉ．背当１が背中へ密着して支持する面（図１の表側Ｒ２に相当する個所、以下背当１の支持面という）の形状については、正しい姿勢を作った時の支点の役割を担うに適正な大きさ面積を有し、長方形の平面、又は緩やかな凸型の曲面であること。
ＩＩ．背当１の支持面の材質については、硬質の材料を使用して、背中からの負荷に由る撓みや歪（変形）を抑えて、利用中においても、背当１の支持面の形状が平面又は緩やかな凸面の支持面を維持できる強度となす事。
但し、体型により背当１の支持面が背骨に強く当たる利用者については、中央部については溝を設けて対処する構造とすること。
ＩＩＩ．本発明は、剛体である背当１の裏面へ、バネやウレタンフォームの様な弾性材や緩衝材を配置して、背当１の支持面が受ける荷重を、ショックアブソーバーとして受けると共に、背当１の支持面の角度を変化させてベクトルとして、荷重の大きさと一致させてバランスをとる方法（背当１の粗全面を支点的に働かす方法）によって解決したものである。
以下、本発明の具体的な仕組みを、図２を以って説明する。

図２は本発明による、弾性膜を用いて背当１の裏面を受ける目的の本発明による膜式背当受けの仕組みを示す図面である。（図２に示す、本発明の膜式背当受けを以下、膜式背当受けという）
図２において、膜式背当受けは、膜用フレーム（概略、上下方向に長い四角形の角を面取りした形状の枠）に、弾性膜（ゴムや革等の弾性素材による膜）を太鼓の打面の革のように上下・左右にピーンと張って付設した構造となしたものである。
その利用方法は、弾性膜の表面の中央部の位置（背当１の設置位置として図示した場所）へ背当１の裏側を密着して付設して一体化して、背当として使用するものである。
図３は、膜式背当受けへ背当１を付設して一体化した構造の、本発明による背当（以下、弾性膜利用背当・背当１型という）であって、弾性膜利用背当・背当１型は、背当１の単独した利用方法と同様に、正しい姿勢で用いるものである。

発明の効果

図３に示す、弾性膜利用背当・背当１型を、正しい姿勢を維持して利用する時の機構的な効果を以下の（１）、（２）、（３）によって記述する。
（１）弾性膜（緩衝材）を、背当１の支持面の裏側に配置して、スポット面の利用時における前後の傾き、左右の幅の許容範囲が広がることは、背当１の背中への有効接触面が常に大きく保たれ、又弾性膜の弾性によるショックアブソーバー的な働きによって、利用者の背中の背当１によって支持される面は小さいが、広い面積で安定的に、小さな圧力でソフトに支持されて、正しい姿勢を維持して支持されることで高いα２効果を得ること。（以下、このように安定的な小さな圧力で、ソフトに支点的に支えられた正しい姿勢による効果を以下、穏座効果という）
又、穏座効果は自分の意思で身体を自動車エンジンの運転にたとえれば、ニュウトラルの状態であって、自己の意思によって、即活動できる状況に保っている状況であり、自己の意思で状況に応じリラックスした状態（α１の状況）や、仕事の状態に移行できる準備の出来たスッキリとした心身の状態を作る効果である。
（２）弾性膜（緩衝材）を、背当１の支持面の裏側に配置して、背当１の支持面の粗全面・全周を弾性膜（緩衝材）で支持して支える構造は、背中側の力が背当１の支持面の全周・全面に影響して、負荷側と支持側の力をバランスさせてソフトで安定的に背中を支えると共に、中央への復元力が働く効果があり、背中の接触部へ座る位置による変化の感覚を、フィードバックして伝えて、安定感を確認させて、安心安定感を増幅すること。
（背当１の支持面の上部（表面）へ厚い緩衝材を用いた場合においては、背面の形や力が局所的な歪の大きくなり、支持面が変化することから、正しい姿勢を維持するための筋肉と心理的なストレスが発生する）
（３）上記（１）、（２）で述べた利点により、簡便に座ることで、正しい姿勢を作ることが可能となり、従来の背当１の利用に比べてより高いα２効果が発揮できるものである。

発明を実施するための設計的な条件は、以下の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）の五点である。
（１）背当１の基本的な形状については、概略、左右が対称的な四辺形であってその表面は概略平面〜僅かな凸面であること。
（背当１の実際の使用によって、背当１の接触面が全体として、支点的に働くためには、背当１の表面形状が負荷による歪によって容易に形が変形するものでは効果が無い、従って、背当１の表面を覆う表装の生地やクッションは背当１の機能を妨げないように、負荷による歪が数ミリ程度以下の深さの局部的な歪となるように配慮した設計とすること）
（２）最適支持スポットの範囲は胸椎の中央〜腰椎の下部までの位置であることから、負荷の大きさのバランスから上部よりも下部の幅を広くして、面取りした形として、背当１を最適支持スポットの範囲内を移動させて利用すること。
（３）図１に示した背当１は剛体の支持面が直接背骨へ接触品様な工夫として、中央に溝を設けた構造となしているが、本発明の場合においては、剛体の支持面へ充分なクッション機能を設ける事が可能であることから、中央部の溝の利用効果を小さくして、中央部の溝を除いて支持面を大きくした形状の背当２（図４に示した、本発明の背当２）についても、膜式背当受けへセットして有効な背当としての利用が可能である。
（４）先の図２に示した膜式背当受けは、背当１の支持面を裏側から、弾性膜で支持する役割であるが、弾性膜以外の緩衝特性と弾性の持ち合わせた素材を選択して複合的に用いる事が可能である。
図７は、本発明の弾性膜とクッションを用いた背当受け（以下、弾性膜とクッションを用いた背当受けという）の、構造を示す側面図であって、弾性膜とクッションを用いた背当受けは、図２に示した膜式背当受けの弾性膜を装着した膜用フレームの裏面側へ支持板を設けて、支持板と弾性膜の間へクッション（ウレタンフォーム等の緩衝材による）を挿入した構造であって、弾性膜の比例限度内の弾性力とクッションの圧縮による歪の力の双方の合成した力で負荷を受ける背当受けである。
（５）膜式背当受け及び弾性膜とクッションを用いた背当受けの利用の形態は、背当１を付設して利用する他、弾性膜の引張応力を高くして利用することや、弾性膜の中央部を盛り上げて用いることに由って一体化した形状のものでも、正しい姿勢を作る面と歪の条件を満たせば、自身が背当の役割を担う事も可能である。
従って、本発明の弾性膜を利用する背当の型式は、図２に示した膜式背当受けと 図７に示した、弾性膜とクッションを用いた背当受けの２種類の背当受けを改良して直接背当として利用する二つの型式に加えて、背当１（図１）と背当２（図２）の２種類の背当を２種類の背当受けへ組み合わせた四つの型式が出来る事から、背当の種類としては合計で６種類（以下、この６種類の形式の背当を一括して弾性膜利用背当という）となる。

弾性膜利用背当の使用方法について記述する。
弾性膜利用背当の第一の利用目的は、汎用の椅子のアタッチメントとして付設して利用することであって、その基本的な利用方法を図５によって説明する。
図５は、弾性膜利用背当を汎用の椅子へ設置して用いる例を示した側面図であって、汎用の椅子のシート部の上に弾性膜利用背当の膜用フレームの底部を置いて、膜用フレームの上部を椅子の背もたれへ適正な角度を調整して倒して設置した状態を示している。
このような状態において、利用者は椅子の弾性膜利用背当の底部を前後へ動かして、弾性膜利用背当の最適な角度調整して、正しい姿勢を確保して座るだけで目的を達成するものであるが、大多数の汎用の椅子の背もたれは充分に長く（６種類の弾性膜利用背当を支える長さがあり）、シート面も充分な奥行が確保された椅子であること、又弾性膜利用背当の利用傾斜角は汎用の椅子より後ろに倒して体重を掛ける事から、弾性膜利用背当の利用傾斜角は汎用の椅子の利用より、後ろに倒す角度が大きいことから、汎用の椅子の背もたれより利用位置が低くなる、従って背もたれのついた汎用の椅子の大多数は弾性膜利用背当を利用できる構造である。

続いて、α２の効果を充分に発揮させるための、弾性膜利用背当の使用時における、正しい姿勢の維持について説明する。
弾性膜利用背当を使用してα２の効果を発揮させるためには、少なくとも１回の利用で１〜２分以上は力を抜いて、正しい姿勢を維持することが必要であるが、弾性膜利用背当の使用時の座り方は、正しい姿勢は最適支持スポットを支点として上体を前方へ圧す力が大きく、身体の力を抜いて後側へ開く姿勢を作ることから、椅子のシート部の摩擦力が小さい場合には、上体の移動を防止する対策が必要となる。
以下、上体の移動を防止の簡便な方法について、図８、図９によって説明する。
図９は、汎用の椅子のシート部へ、移動防止クッションを敷いて用いた図面であって、移動防止クッションの構造は通常の四辺形の座席用クッション（座布団）の前方の一端を折り曲げられる構造となし、他端には椅子へ結束するための紐を付設した構造である。
図９においては、移動防止クッションの前方の一端を折り曲げて下部へ押し込み、隆起部分の面を作り、隆起部分の面が抵抗となって上体の前方への移動を防止する仕組みである。
又、他端の紐は椅子の背もたれに結ぶことで、移動防止クッションの前方への移動を防止する仕組みを示している。
このような図９に示した仕組みにおいて、移動防止クッションの上部へ弾性膜利用背当を設置して用いるときには、充分に正しい姿勢の維持が可能である。
図８は、弾性膜利用背当を用いない時には、移動防止クッションの前後を逆向きとして通常のクッションとして用いた場合を示したものである。
尚、隆起部分の下敷き部は必ずしも一体化した折り込み型の必要はなく、他端の紐の部分も脱着して利用する構造も可能である。

引き続き、汎用の椅子の背もたれを利用しないで、独立した形で弾性膜利用背当を利用する場合の椅子（以下、弾性膜利用背当使用の独立型椅子という）仕組みについて図６によって説明する。
図６に示した弾性膜利用背当使用の独立型椅子は、背もたれの無い椅子のシート部や床などへ設置して利用するものであって、弾性膜利用背当の設置角度と高さの調整機能と座部の水平位置の調整機能を有するアタッチメントに、弾性膜利用背当を設置して利用する構造の椅子である。
図６において、フレームへの弾性膜利用背当の設置はマジックテープ等を用いて取り付けて、脱着と位置（高さ）の変更が出来る構造となし、弾性膜利用背当の高さを、個々の利用者の最適支持スポットに見合う位置（高さ）を合わせてセットすること。
弾性膜利用背当の設置以降の正しい姿勢を作る操作として、最適角度の調整は、軸Ｃを中心としたフレームの傾きを軸Ａ〜軸Ｂ間の伸縮継手の長さを調整して固定用ハンドルＡを用いて固定する方法で調整すること、姿勢保持についてはシートへ臀部を乗せて座り、シートの位置を前後させて、突起部の位置を適正な位置に調整して固定用ハンドルＣによって固定することで行う。
以上のプロセスによる操作によって調整して、弾性膜利用背当使用の独立型椅子を利用するときには、利用者は正しい姿勢が維持されることとなるα２効果の高い効果を得る事が出来る。
尚、弾性膜利用背当の最適支持スポットの範囲は大きくなっていることから、正しい姿勢を作る操作の回数は、個人的な互換域も大きくなり、調整回数は小さくなる利点がある。

発明を応用した実施形態

弾性膜利用背当は、弾性膜の弾性（張力）を利用したものであるが、テニスのラケットに使用する網目状でも同様の効果がある他、α２の発生を簡便に行うための仕組みにあって、背面の最適支持スポットを支点的な働きで、確りと穏やかに支える事を可能とする為の素材であれば、弾性膜に変わる材質として、ウレタンフォームや金属のバネの利用も可能である。
以下、図１０、図１１によって、弾性膜に替えて、入手が容易な汎用のウレタンフォームと金属のバネを用いた本発明の実施例を説明する。
図１０は本発明による簡易型背当（以下、簡易型背当という）を示す図面であってその構造は、弾性膜利用背当において利用した弾性膜に替えてクッション（弾性力のあるウレタンフォームやゴムのスポンジクッション）を利用して、機能と利用方法及び、利用効果については図９に示した弾性膜利用背当と同等の目的の機器となしたものである。
図１０において、背中を支える背当部は、軸受２を付設した背当板（背当１、又は背当２を利用した背当の総称とする）、とクッション、及び軸受１及び軸受３ｂ・軸受５を付設したクッションベース、回転アームより構成したものであり、背当板とクッションベースの間にクッションを配置して、背当板が受ける荷重をクッションの弾性に要る緩衝力で受ける仕組みである。
尚、クッションを利用するときには、弾性膜の引っ張り応力による歪の利用と異なり、クッションの圧縮応力による歪を利用することが異なり、クッションの場合は弾性膜に比べて厚みが大きくなることから、せん断的応力の影響が大きく働き、クッションの疲労・劣化も大きくなることから、この欠点を補うために、軸受１と軸受２の間を軸１、軸２と回転アームで結ぶ構造となして、背当板からの荷重を、一旦回転アームで受けて、軸１を中心とした回転アームの回転の範囲を超えた歪を発生するせん断的応力の影響がクッションへ及ばないようになして、クッションは主に圧縮荷重を受ける構造として、クッションの機能を高めたものである。
続いて、支持フレームについて説明する。
支持フレームは、背当部に付設して、利用する汎用の椅子の背もたれへ梯子のように倒して取り付けて、背当部を支えるアタッチメントであって、図１０に示した機能は、Ｕ字型の太いパイプ（下）へＵ字型の細いパイプ（上）をシリンダーとスピンドルの状態で挿入して組み込んだ長方形のフレームであって、パイプ（上）の上部には軸受３ａ、下部には移動ベースによって移動可能な軸受４が設置されていて、軸受３ａには軸３によってクッションベース側の軸受３ｂと連結され、軸受４には軸４とアーム軸５によってクッションベース側の軸受５へ接続された構造となっている。
又、簡易型背当を利用する際に、汎用の椅子のシートと背もたれに接して支える、すべり止めとパイプカバーは、ゴム等の弾性素材によるシリンダー状の部品であって、背当部からの荷重を支える際に、適度に歪んで緩衝剤として働く機能を有するものである。
以上の機能によって、簡易型背当は弾性膜利用背当と同様の使用方法によって、同様のα２効果を発揮できる背当となしたものであるが、簡易型背当の利点は、クッションの素材が豊富であること及び、背当１の位置がクッションベースの位置より深く下がることが無い構造であることから、クッションベース（背当板を支える面）の大きさが粗背当板の裏面の大きさまで小さくできるので、背当部をコンパクトに作ることである。
又、背当板については、背当１又は背当２のいずれかを選択して用いる他、クッションはスポンジクッションに替えて金属のバネの利用も可能である。
さらに背当板の裏面やクッションベースのクッションの設置面の形状は必ずしも平面である必要は無いことから、中央部を凸部として、剛体面の弾性限度内の僅かな撓りを利用することが可能である等によって、個々の利用者に合わせた多様な商品の設計が可能となることも利点となる。

図１１は、図１０で示した簡易型背当の背当部のコンパクトな特徴を活かして携帯用の背当となした形式の本発明の携帯型背当（以下、携帯型背当という）の図面である。
図１１に示した携帯型背当は、携帯して利用する背当として、ソファーのようにシート部と背当が広く柔らかい椅子に用いる目的の背当である。
従って、携帯型背当の利用方法は、柔らかい椅子のシート部を傷つけないように、携帯型背当を背中と椅子の背もたれの間に挟んで浮かした状態で使用するものである。
又、この利用形態の場合には、背当板からの荷重は、ソファーの背もたれのクッションの弾性も一部利用して支える事が出来ることから、携帯型背当のクッションについては、背当板の面に垂直な力と上体の前後方向の動きによる傾きに応じて、緩衝しバランスをとるための利用を目的し、利用者の上体の左右の捩じれに対応したバランスは、ソファーの背もたれのクッションの歪で充分に間に合う仕組みである。
以下、図１１によって、携帯型背当の仕組みを説明する。
携帯型背当の構造は、背当部と角度調整板の二つの機構に分類され、背当部は略四辺形の板状の背当板の頂部と粗四辺形の板状のクッションベースの頂部において夫々に付設した、軸受６ａ、軸受６ｂと軸６によって連結して軸６を中心として、背当１とクッションベースが回転する仕組みであり、背当板の裏面〜クッションベースの裏面の間にはクッションを付設した構造である。
又、背当板の表面上の実質的な背中との接触面には薄い表皮クッションを敷いた構造となしたものであって、背当１からの負荷はクッションの弾性で受ける仕組みである。
角度調整板を用いた機構は、粗四辺形の厚板の中央の一部に溝を有する角度調整板へ、半円柱型の頭部と楔型の脚部を付設した角度調整用凸部の脚部を、溝へ挿入して上下移動させて位置を調整して固定して用いることで、背当１の支持角度を調整する仕組みのものであって、角度調整板は軸受７ａ、軸受７ｂと軸７によってクッションベースへと連結され、軸７を中心とした回転を行うが、軸７の下部の角度調整板とクッションベースの間にはバネ（弦巻バネ）を付設して上体の動きに追従して、上体が前屈みになるときの椅子の背もたれからの携帯型背当の離反防止の役割を持たせている仕組みである。
尚、図１１に示した携帯型背当の背当板の裏面の形状は必ずしも平面である必要は無く、曲面の場合（点線で示した）のように一部を曲面として用いる事が出来る他、適合する弾性特性を有するクッションの素材の選定が可能な場合には、角度調整板とクッションベースは一体化できる構造することが可能であり、この場合にはバネ、ストッパー、軸受７ａ、軸受７ｂ、軸７は不要となって簡略化された構造、つまり基本的には背当板と、軸６、軸受６ａ、軸受６ｂ、クッションベース、クッションで構成した形として、クッションベースの表面は曲面として、すべり止めの効果のある材質の表皮を付設して、利用する椅子の背もたれにマッチして、背当板の支持角度の変更を助ける設計が可能の他、利用者個々の思考によって上下逆に用いることの出来る機種である。

枕の技術としての利用

弾性膜利用背当及び簡易型背当と携帯型背当の背当部の構造は、背もたれとして胸椎と腰椎の間を支えるものであるが、背中をクッションで支える場合の、本発明による背中の面の中心部の支え方は、枕において、頭部をクッションで支える場合と力学的には相似していることから、この構造を枕の中央部に据えて、頸椎の上部〜後頭部（第２頸椎〜第１頸椎〜後頭骨の部分）の中心部を乗せて支える仕組みて利用することで、枕としての利用が可能となる。
本発明による背中の面の中心部の支え方を利用した枕は、利用時の中心部の負荷を平均化して支える事から、負荷による、歪の形状変化と局部的な歪の量が小さく、歪の安定時間も短かく、安定的に支えること及び、支持面の歪の形が、頭部を包むように凹んで支持することが無く、中心部の自由度が大きいことが特徴であって、睡眠導入の条件である安定感と自由度を得て、よい睡眠の導入を行うものである。
以下、事例として、図１１に示した携帯型背当の背当部を枕に利用するときの方法を以下の（１）、（２）、（３）によって説明する。
（１）携帯型背当の背当部を枕の一部として効果的に利用するためには、仰向けに正面を向いて上体を伸ばして、寝かせた場合に効果を発揮するものである。
従って、この場合、最適支持スポットは頸椎の上部〜後頭部とすることから、背当板のサイズはこれに見合う寸法とし、幅の有効寸法は略頭部の直径に見合うものとし、その表面に溝を設ける必要は無いこと。
（２）携帯型背当の背当部を枕に用いる場合には、その設置面は上体を横たえる平面（床やマット）となること、また頸椎の上部〜後頭部における最適支持角度の設定が通常平面での利用においては、頸椎の上部を高く後頭部が低くなる傾斜となることから、クッションとクッションベースをこれに適合する傾斜面の確保が出来る構造とすること。
即ち、図１１に図示したクッションベースの形を枕用へ変更する場合には、クッションベースに付設したストッパー、バネ、軸受７ａは不要となるためこれを外して、軸６側の辺が高くなるような斜面を作る構造として、枕用のクッションベースに改造して用いること。
斜面を作る方法は、クッションベースの軸６側の下部へ（外側へ）下駄の歯の様な台をはかせて、一本足の下駄の構造となすか、若しくは、断面外形が直角三角形のフレーム又は三角柱の構造のクッションベースとなして、床などへ設置した場合に、軸６側の辺が高くなるような斜面を作る構造として用いる。
又、この改造した、クッションベースを用いた背当部を、枕として利用する場合には、クッションベースの前方の辺（軸６側の高い方の辺）側に、頸椎の上部を乗せて、他端に後頭部側が乗るように頭部を乗せて、仰向きに寝る形が基本的な利用方法である。
この基本的な利用方法で枕として利用するときには、クッションベースの前方の辺の高さが壁となって、頭部からの後方への水平方向の荷重を受けとめる為、頭部の後方への移動を防止して安定的に頭部を支える事となる。
尚、後方への水平の荷重を受ける、軸６側の高い方の辺の垂直な面への適切な緩衝材の付設が必要となる。
（３）枕としての使用において、最適支持スポットである頸椎の上部〜後頭部の形状は、平面の背中の面と異なり、円柱の表面のような粗円形であって、円形の半径は略２０ｃｍ以下と小さいことから、背当板の表面の支持面の形状は円弧型の緩やかな凹面状として用い、円弧歯車の転がりのように、頸椎の上部〜後頭部を凸型の歯車とし、背当板の接触面を凹型の歯車の面のようにして、中心部を合わせて、背当板の表面へ頸椎の上部〜後頭部を乗せて、枕として用いることで有効接触面を少し大きくなしている。
即ち、背当板の表面形状を、頸椎の上部〜後頭部の凸部（頸椎の上部の中心と頭頂を結んだ直線を中心軸として見た、頭部の輪郭の推定最大値）の半径より、大きな半径の凹部の形状として設計することに由って、歪の小さな背当板の表面形状と円弧歯車の転がり摩擦的な抵抗となす事によって、頸椎の上部〜後頭部の移動時の摩擦抵抗を軽減して、寝返り時の動きに要する筋肉のストレスを適度に軽くして自由度を大きくなしている。
以上、（１）、（２）、（３）で説明した、携帯型背当の背当部の仕組みを応用した本発明の枕の名称を以下、携帯用背当部型枕という。
続いて、携帯用背当部型枕の枕としての利用方法について説明する。
携帯用背当部型枕は、軸６を設置した側の背当板の辺へ頸椎部を乗せ、他端の辺側の方向が後頭部側となるように用いて、頭部を乗せて利用する枕であるが、その利用方法を以下、Ｉ、ＩＩにとして記述する。
Ｉ 携帯用としての利用
携帯用背当部型枕は独立した枕として、床などへ薄いクッションを引いてその上面に携帯用背当部型枕を乗せて、そのまま利用できます。
薄いクッションは、頭部の左右の揺れに対応して、寝返り時の円弧歯車的動きを助けるためのもので、床面が柔らかい場合には必要はありません。
又、携帯用としての利用の場合には、短時間の仮眠用に適した枕となる。
ＩＩ 寝具用枕への利用
通常の寝具としての枕として利用するときには、携帯用背当部型枕を枕となすスペースの前面中央に位置に、下部へ薄いクッションを敷いて据えて、両脇と後方の面にクッションを配した構造として一体化して利用することで充分に機能する枕となしたもので、以下本発明の枕を、背当部型本枕という。
背当部型本枕は外側の部分を通常のクッションを配置して囲む構成することで、左右の動きの自由度を大きくして利用するときには、頭部の動きが軽く（寝返りの容易さ、自由度が大きく感じる）、安定して頭部を支える構造となり安定感と、安心感を与える効果がある枕となすものである。
又、利用者の体型や好みの違いによる調整も、背当部型本枕や携帯用背当部型枕の場合には硬質の平面で頭部からの負荷を受ける事から、クッションベースの下部へ、バスタオルなどを用いた下敷きを出し入れして、高さを調節することで、効果的に解決できる大きな利点がある。（表面クッションの大きい枕は高さの調整が難しい欠点があるが、本発明の枕はこの欠点を改善した仕組みである。

図１は先の出願による背当（出願日：平成２４年７月２日、出願番号：特願２０１２−１６０９６１）であって、先の出願では、図４において背当て２９と示されているが、本出願においては背当１として図示している。 図２は、本発明による膜式背当受けの構造を示す、正面図と側面図である。 図３は、膜式背当受けへ背当１を付設して一体化した構造の、本発明による弾性膜利用背当・背当１型の構造を示す、正面図と側面図である。 図４は、本発明の背当２の構造を示す正面図と中央部の垂直断面図及び水平断面図である 図５は、膜式背当受けを汎用の椅子へ設置した状況を示す側面図である。 図６は、本発明の背もたれ用補助機器へ弾性膜利用背当を付設した構造を示す側面図である。 図７は、本発明の弾性膜とクッションを用いた背当受けの構造を示す側面図である。 図８は、移動防止クッションの平坦な面（紐を付設した側の側面）を座部の前面として、汎用の椅子のシート部へセットした状態の側面図 図９は、移動防止クッションの隆起部分の面を座部の前面として、後面の紐を背もたれへ結んで汎用の椅子のシート部セットし、平坦な面の後方へ弾性膜利用背当の底部を乗せて後方へ傾け、上端を汎用の椅子の背もたれへ凭れさせた状態の側面図である。 図１０は本発明による簡易型背当の仕組みを示す構造図であって、側面図のカバー、背当板（背当１又は背当２に相当するもの）、クッション、クッションベースについては中央部の断面形状である。 図１１は本発明の携帯型背当の仕組みを示す構造図であって、側面図のカバー、表皮クッション、背当板（背当１、又は背当２に相当するもの）、クッションベースについては中央部の断面形状である。

１． 従来の背当１
２． 本発明の背当２
Ｌ１．有効な縦幅
Ｌ２．有効な横幅
Ｌ３．裏側の厚み
Ｌ４．表側の厚み
Ｌ５．有効な厚み
Ｒ１．円弧の半径
Ｒ２．中央の弧状凸部の半径
Ｒ３．円弧の半径
Ｒ４．円弧の半径
Ｒ５．円弧の半径
Ｒ６．円弧の半径

Claims (9)

1. 図１に示す背当１、又は図４に示す背当２を付設すること、及びそのままの構造においても椅子の背当として利用する図２へ示した膜式背当受け。
2. 図１に示す背当１、又は図４に示す背当２を付設すること、及びそのままの構造においても椅子の背当として利用する、図７へ示した弾性膜とクッションを用いた背当受け。
3. 図２へ示した、請求項１の膜式背当受けへ、 背当１、又は背当２を付設した椅子の背当。
4. 図７へ示した、請求項２の弾性膜とクッションを用いた背当受けへ、背当１、又は背当２を付設した椅子の背当。
5. 図６に示した、前端に上体の移動を防止する突起部を有し、前後へ移動して位置を調整して固定できるシートと、軸Ｃを中心として回転して角度を調整して、これに弾性膜利用背当（請求項１〜４の背当）を付設し、最適支持スポットで利用し、正しい姿勢の維持する機能の背当。
6. 図１０に示した、背当１（又は背当２）の裏面とクッションベースの中間へクッションを配置して、背当１（又は背当２）受ける荷重を最適支持スポットで支える構造の簡易型背当。
7. 図１１へ示した、背当１（又は背当２）の裏面とクッションベースの中間へクッションを配置するとともに、クッションベースの後方へ角度調整板を設け、クッションベースと角度調整板の間にはバネを配置した構造の、椅子の背もたれと背中の間に挿入して、ばねの弾性を利用して位置を保持して利用する携帯型背当。
8. 図１１で示した携帯型背当の、背中からの荷重を受ける背当部の仕組みを応用して、頸椎の上部〜後頭部を支える仕組みの枕（本発明の背当部型本枕と携帯用背当部型枕）。
9. 携帯型背当の背当部の仕組みを、で示した、本発明による、脳波のアルファー波の発生効果の仕組みを利用した医療用装置。

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