JP2021079062A - 弾性体反発調整シーツ - Google Patents

Abstract

【課題】ベッドやソファで使用する弾性体に容易に装着でき、使用者が腰痛等身体不調の発生の抑制と程度の抑制を実感できる位置に、使用者自身が手軽に移動調整できる量産可能な弾性体反発調整装置を提供する。【解決手段】ベッドやソファ等の弾性体を被覆するシーツであって、該弾性体の身体載荷面を被覆する部分全体が、伸び率２０％未満の繊維からなる複数の平織の布帛を、該布帛のそれぞれの経糸の方向が揃わないよう、互いの経糸同士の方向を異なる角度にして積層し接着により一体化した布帛複層体とするシーツ【選択図】図７

Description

本願発明は、ベッドやソファ等の弾性体の反発力を調整する装置に関する。

ベッドやソファ等の身体を支持する家具の多くはコイルスプリングや発泡ウレタンなど弾性体の反発力で身体を支持する構造であるが、反発力が使用者にとって小さすぎると、荷重集中部分である臀部等が図１（ｂ）の６、図１（ｃ）の６に示すように局所的に大きくひずみ、図１（ａ）に示す最も自然な状態である立位の状態に比べて、図１（ｂ）の１１、（ｃ）の１１に示すように腰椎に過度な反り返りや変形が発生し、該ひずみが就寝中継続すると寝返り等の姿勢変化の障害になり、腰椎の変形と圧迫が継続することにより血流が阻害され腰痛等身体の不調の原因になる。このような過度な局所ひずみを低減する従来の装置としては、該家具に載置するマットレスやクッション（非特許文献１，２，３）がある。該従来装置には、その反発力が使用者の個別身体条件に対して不足する場合、又は当初は十分だった反発力が弾性体の疲労劣化で不足するようになった場合、該弾性体の交換や専用部品の交換以外に対策がなく、使用者による手軽な反発力の補強調整ができないこと、また該従来装置が弾性体全面を覆う広さがあり厚さが数センチから十数センチであるため移動や洗濯が困難であることの課題がある。これを解決する装置として応力分散を利用した「弾性体局所ひずみ低減シーツ」（特許文献１）がある。

特許文献１においては、弾性体の反発力補強の実現を弾性体のひずみの低減として解決している。図３（ａ）に示すように、弾性体局所ひずみ低減シーツ３３の被覆範囲に局所荷重７がかかると、該局所荷重直下は該シーツを垂直下方に押し下げ、該局所荷重の縁部８２では周囲の該シーツを荷重方向に斜めに引き込む力７１が生じる。該シーツは不伸長性が高く、表面摩擦により該弾性体に密着しているため、該シーツには７１に釣り合う張力が生じる。該局所荷重の周囲の点８１では、該点の該シーツで生じている張力９に釣り合う該弾性体の垂直方向応力９１、水平方向応力９２が生じる。該応力は、該シーツが被覆する範囲の該局所荷重周辺に広く分散して生じ、該垂直方向の応力の総和は該局所荷重と釣り合うため、該局所荷重直下の垂直方向の応力は該周辺で生じる応力の分だけ小さくなり、それに比例するひずみも該シーツを被覆しない状態に比べて小さくなる。

特許第６４８８５２５号公報 特開平１１−３１８６６５公報

ｈｔｔｐ：／／ｍｏｔｔｏｎ−ｊａｐａｎ．ｃｏｍ／ｌｐ／ｍａｔ／ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｒｕｅｓｌｅｅｐｅｒ．ｊｐ／ｍｅｍｏｒｙ−ｆｏａｍ−ｂｅｎｅｆｉｔｓ−ｐａｉｎ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｄｉｎｏｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｐ／１３４５５００２６３／

特許文献１は基布が不伸長性であること、弾性体を被覆した該基布上で局所荷重が発生した時に該弾性体に密着してズレない摩擦力をもつこと、及び形状が部分的なシーツであることにより、使用者の身体的条件に合わせた位置に装着でき、局所荷重が生じている直下の弾性体部分だけでなくその周辺の弾性体に応力分散させ、局所荷重直下の応力を小さくすることにより該応力に比例する弾性体のひずみ（沈み込み）を低減させるものである。特許文献１では不伸長性を、基布が平織の布帛であることと、布帛を構成する縦横の糸に対して両斜め方向に伸び止め縫製することにより確保し、該基布が弾性体から移動しない程度の摩擦力を液体ゴム・合成樹脂製の防滑加工・防滑シートで補強する。しかし特許文献１には以下のような課題がある。

＜１＞特許文献１の基布の不伸長性を実現するためには、基布のほぼ全面に該伸び止め縫製を施す必要がある。具体的には幅９０ｃｍ長さ２００ｃｍの基布に１ｃｍ間隔で該伸び止め縫製を行う場合、１枚につき約４００か所の直線縫製を要し、縫製量として３６０ｍを超える長さの糸を要する。洋装（ワンピース）の縫製量が糸の長さで２００ｍ、和装（浴衣）では５０ｍであることと比較すると、一枚の布の加工としては作業手間数・作業時間ともに著しく大きい。また特許文献１の両斜め縫製に外観上ほぼ等しい量産技術として機械化したキルティング加工があるが、該キルティング加工は両斜め方向の直線縫製ではなく、ジグザグの縫製を組み合わせることで両斜め方向の直線縫製と等しい外観を作っている。このため該キルティング加工の縫製は両斜め方向に引張がはたらくとき、ジグザグに縫製された糸が直線状に伸びることを妨げないので、縫製した糸の引張強度により布帛を不伸長化する構造とはならない。したがって、特許文献１の不伸長化手段は手作業による労働集約的な生産方法とならざるを得ず、量産に適していない。

＜２＞特許文献１は、縫製により両斜め方向を伸び止めするため、布帛を構成する平織の経糸横糸の量に比べて両斜め方向の糸の量が極めて少なく、糸の引張強度で該布帛の不伸長性を確保する構造としては、縦横方向と斜め方向の引張強度が不均一な構造である。

＜３＞特許文献１と弾性体との摩擦の補強手段は、液体ゴム・合成樹脂の防滑剤・防滑シートの塗布、張り付けであるが、その原理は防滑剤と弾性体とを密着させて「分子間力」という分子同士の引き付け合う力によって摩擦力を生じるものであり、分子間力は接触する両者が密着しその距離が小さいほど効果が大きいが、特許文献１のシーツは多数の繊維で構成される布帛であり表面には多数の糸の凹凸があること、装着対象の弾性体も発泡体やバネを布で包んだ構成であり表面には多数の糸の凹凸があること、該防滑剤の表面はこれらの布に囲まれて糸や繊維の埃が付きやすい環境であることから、これらの凹凸によって該防滑剤・防滑シートと特許文献１のシーツ、又は該防滑剤・防滑シートと該弾性体との間に空隙が生じやすく、分子間力発生に必要な密着性を阻害する。したがって特許文献１の摩擦補強手段は、弾性体を被覆した特許文献１のシート上に局所荷重がかかった際の、該荷重直下周辺の該弾性体の応力分散に必要な、該シートと該弾性体の安定した防滑性を得ることが困難である。

上記の課題を解決するために本願発明は、ベッドやソファ等の弾性体を被覆するシーツであって、該弾性体の身体載荷面を被覆する部分を複数の布帛を一体化した布帛複層体とすることを特徴とするシーツとした。

該布帛複層体の布帛は、伸び率２０％未満の繊維からなる糸で織られた平織の布帛とする。

＜１＞本願発明は前記シーツの不伸長性化手段を縫製ではなく、該布帛複層体を構成する複数の布帛の接着剤または接着シートによる一体化とする。

＜２＞該布帛複層体は、それぞれの布帛を、各布帛の経糸同士の方向が同一方向に揃わないように、最上部の布帛の経糸の方向と他の布帛の経糸の方向が９０度未満の互いに異なる角度となるよう積層した構造とする。

前記「異なる角度となるよう積層した構造」の該布帛複層体に類似する先行技術として、特許文献２があるが、該文献の布帛複層体は、該文献の明細書の段落０００９に「敷布の一部に使用されているのみ」とあるように、弾性体の身体載荷面を被覆する範囲のうち、ベッドの長手方向両端の手掛け穴周辺の小さな補強布部分にのみ使用され、該補強布の上に該補強布よりも小さい踵等の身体部位が乗ったときのみ応力分散が生じうる構成である。それに対して本願発明は、弾性体の身体載荷面を被覆する部分全体が布帛複層体であり、該被覆部分にどのような身体部位の荷重がかかっても該荷重直下とその周辺の弾性体に安定的に応力を分散する構成である。また、布帛複層体の一体化の手段は、特許文献２では放射状の縫製にとどまり、該縫製の糸と糸の間は基布と補強布が一体化されておらず、各布帛それぞれの不伸長性の低い方向への伸長を抑制しにくい構造である。それに対して本願発明は、接着によって複数の該布帛が面として一体化されており、複数の布帛が互いの伸びを抑制しあう構造になっている。

＜３＞本願発明の布帛複層体と該布帛複層体が被覆する弾性体との摩擦補強手段として、通気透湿性のあるシート、又は網状のシート又は全面に小穴を打ち抜き加工したシートで、その両面に径４０ミクロンから２ミリ程度の溶融アルミナ、炭化ケイ素、エメリー、ガーネット、珪石の研磨材粒子を付着させた摩擦補強材を、該布帛複層体と該弾性体との間に挿入、または該摩擦補強材を該布帛複層体の該弾性体に接触する面に張り付けて該弾性体を被覆する。該摩擦補強材の表面に付着した研磨材粒子は、布帛複層体とそれが被覆する弾性体の表面にくい込んで引っかかり、該弾性体の表面に平行な方向に投錨効果を生じ、該布帛複層体と該弾性体の密着性と防滑性を強化する。

本願発明は、ベッドやソファ等の弾性体の反発力や、該弾性体の反発補強の目的で該弾性体に載置した従来の局所ひずみ低減装置の反発力を、局所的に補強調整する効果を持つ。

本願発明は、個々の使用者が自身の体格・体形・体重に合わせて効果を実感できる位置へ容易に調整移動できる効果を持つ。（図４）

本願発明は、一人で移動するに十分に小さく畳むことができる軽量なシートであり、移設や洗濯・乾燥などのメンテナンスが容易になる効果を持つ。

本願発明は、被覆する弾性体の疲労劣化による反発力減衰、いわゆるヘタリの発生を遅延させる効果を持つ。

本願発明は、両斜め方向の伸び止め縫製に比べて、布帛の縦横斜めの不伸長性が均一になる効果を持つ。

本願発明は、図５に示すように、縫製作業を削減し量産を可能にする効果を持つ。具体的には幅９０ｃｍ長さ２００ｃｍの基布に必要な縫製量は、特許文献１では１ｃｍ間隔で伸び止め縫製する場合、縫製箇所４００か所、縫製長さ３６０ｍを要するのに対して、本願発明では縫製箇所６か所、縫製長さ８．３ｍとなり縫製箇所数、縫製量共に約９８％削減する。

本願発明の摩擦補強材は、本願発明の布帛複層体と該布帛複層体が被覆する弾性体の密着性と防滑性を安定的に強化する効果を持つ。

腰椎と応力の状態（ａ）立位と同じ身体の状態（ｂ）臀部が沈み込んだ状態（ｃ）背中から臀部が沈み込んだ状態 本願発明のシーツ装着での腰椎と応力の状態（ａ）縦断面図（ｂ）横断面図（ｃ）平面図 荷重発生前後の特許文献１のシーツの張力と弾性体の応力の状態（ａ）荷重発生前（ｂ）荷重発生後 体格の違いによる局所荷重位置と弾性体の局所ひずみ位置の変化 特許文献１と本願発明のシーツの縫製の比較（ａ） 特許文献１の縫製状態（ｂ） 本願発明の縫製状態 本願発明のシーツの装着方法と構造（ａ）本願発明の布帛複層体の装着方法 アクソメ図（ａ−２） 本願発明の布帛複層体と摩擦補強材の装着例 アクソメ図（ｂ）本願発明の布帛複層体の構造（布帛２枚）（ｂ−２）本願発明の布帛複層体の構造（布帛３枚）（ｃ）布帛２枚積層での各布帛の糸の方向（ｃ−２） 布帛３枚積層での各布帛の糸の方向 本願発明の布帛複層体の構造（ａ）布帛複層体の表側（身体側）と裏側（弾性体側）（ｂ）布帛複層体の断面図 摩擦補強材（ａ）網布と表面構造（ｂ）摩擦補強材使用時の部分断面図

本願発明は、図２に示すようにベッドやソファ等の弾性体を被覆するシーツであり、図６、図７（ｂ）に示すように該弾性体の身体載荷面を被覆する部分全体が複数の布帛を積層した布帛複層体であるシーツとする。

該複数の布帛は、伸び率が２０％未満の繊維で作られた経糸と横糸からなる平織の布帛とする。該伸び率は小さいほど望ましく、例えば伸び率１．５％から２．３％の麻、３％から７％の綿の繊維が望ましい。

該伸び率はＪＩＳ Ｌ １０６９（天然繊維）またはＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル）またはＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント）の測定方法に基づいた標準時での伸び率とする。

該複数の布帛は、平織の経糸と横糸で囲まれる部分に隙間がなく、メッシュで計測する開口率がゼロである布帛とする。

該布帛複層体は、図６（ｂ）（ｂ−２）、（ｃ）（ｃ−２）示すように、それぞれの布帛を、各布帛の経糸同士の方向が同一方向に揃わないように、最上部の布帛の経糸の方向と他の布帛の経糸の方向が９０度未満の互いに異なる角度となるよう積層した構造とする。

該布帛複層体の縦横斜めの引張抵抗がより均等になるように、例えば、それぞれの布帛の経糸の角度を、９０度を該布帛の枚数で除した角度の倍数とすることが望ましい。具体的には、布帛が２枚であれば図６（ｃ）に示すように最上部の布帛の経糸の方向に対する二枚目の布帛の経糸の角度が時計方向に４５度、３枚であれば図６（ｃ−２）に示すように最上部の布帛の経糸の方向に対する２枚目の布帛の経糸の角度が時計回りに３０度、３枚目の布帛の経糸の角度が時計回りに６０度となるよう積層する。該角度はプラスマイナス５度を製造誤差とする。

該布帛複層体は、図６（ｂ）（ｂ−２）、図７（ｂ）に示すように、複数の布帛を接着剤や接着シートにより面的に一体化した構造とする。縫製は図５（ｂ）に示すように該布帛複層体の周縁部と、該布帛複層体を構成する布帛が数枚のパーツのつなぎ合わせである場合、該つなぎ合わせに用いられる。

本願発明は、図２（ａ）、図４に示すように使用者が該弾性体の反発力不足を感じる部分が被覆範囲となるよう布帛複層体の位置を合わせ、図２（ｂ）（ｃ）、図６（ａ）（ａ−２）、図７（ｂ）に示すように、該弾性体の幅方向又は短か手方向の両端まで達するように被覆するのが望ましい。

該布帛複層体の布帛は、該布帛の表面が粗く該布帛の重量が大きい素材であることが望ましい。例えば布帛の糸が綿１０番手で、目付と呼ばれる一平方メートル当たりの布帛重量が２２０グラム以上となる綿帆布が望ましい。

該布帛複層体と該弾性体との摩擦を補強する手段として、通気透湿性のある、又は網状又は全面に小穴を打ち抜き加工したシートで、図８（ａ）に示すように、その両面に径４０ミクロンから２ミリの溶融アルミナ、炭化ケイ素、エメリー、ガーネット、珪石（けいせき）の研磨材粒子を付着させた摩擦補強材を、該布帛複層体と該弾性体の間に挿入、又は該布帛複層体の該弾性体に接する面に張り付けて該弾性体を被覆する。該摩擦補強材の表面に付着した研磨材粒子は、図８（ｂ）に示すように布帛複層体とそれが被覆する弾性体の表面にくい込んで引っかかり、該弾性体の表面に平行な方向に投錨効果を生じ、該布帛複層体と該弾性体の密着性と防滑性を強化する。

該摩擦補強材は、該布帛複層体の糸の径と該布帛の目付に合わせて該研磨材粒子の大きさを調整することで投錨効果が高まる。例えば該布帛複層体の布帛が、綿１０番手の原糸を３本撚り合わせて作られた径が
約１ミリの糸で、目付が約５００グラムである「８号帆布」の場合には、該付着粒子の径が約１０６ミクロンであるネット状研磨布１２０番が望ましい。

該摩擦補強材は、図６（ａ−２）に示すように該布帛複層体が弾性体を被覆する際に、該弾性体の身体載荷面の幅方向の両端部周辺に載荷するか、該布帛複層体の該弾性体と接する面の該両端部周辺に張り付けて使用する。摩擦力をさらに強化する場合には、該両端部周辺の中間に該摩擦補強材を追加する。

本願発明の布帛複層体で弾性体を被覆する際には、シワが生じないように該布帛複層体を伸ばしながら該弾性体に密着させ、表面をなで押さえて被覆する。
その状態を安定させるために、例えば図６（ａ）に示すように該布帛複層体の両端を該弾性体から垂下して該布帛複層体の自重で安定させるか、図２（ｂ）に示すように該布帛複層体の両端を該弾性体の裏面まで巻き込んで安定させてもよい。

該摩擦補強材を使用する際には、図２（ｂ）に示すように該布帛複層体の両端を該弾性体の裏面まで巻き込んで装着することが望ましい。

ベッドの使用者が弾性体の不快なひずみを感じる部分に装着し、該ひずみを低減するベッド用反発調整シーツ。

ソファの使用者が弾性体の不快なひずみを感じる部分に装着し、該ひずみを低減するソファ用反発調整シーツ。

寝具補完用品 家具補完用品 介護病院用補完用品

１ ：立位の同じ身体の姿勢
１１：腰椎の変形状態
１２：局所沈みこみが低減された身体姿勢
１３：標準的な体格の身体の局所荷重位置
１４：小柄な体格の身体の局所荷重位置
１５：大柄な体格の身体の局所荷重位置
１６：臀部
２ ：弾性体
３ ：本願発明の布帛複層体
３０：本願発明の布帛複層体の使用時の状態
３１：布帛の縫製箇所
３２：本願発明の布帛複層体の表側
３３：本願発明の布帛複層体の裏側
３４：特許文献１の弾性体局所ひずみ低減シーツ
３０１：本願発明の布帛複層体の布帛と糸の方向（経糸垂直より０度）
３０２：本願発明の布帛複層体の布帛と糸の方向（経糸垂直より４５度）
３０３：布帛接着剤
３０４：本願発明の布帛複層体の布帛と糸の方向（経糸垂直より３０度）
３０５：本願発明の布帛複層体の布帛と糸の方向（経糸垂直より６０度）
４ ：摩擦補強材
４０：摩擦補強材用網状シート
４１：付着粒子
５ ：弾性体の応力
６ ：ひずみ（沈み込み）
６１：局所沈みこみ部分
７ ：荷重
７１：荷重による布帛複層体を引き込む力
８ ：本願発明の布帛複層体の張力
８１：弾性体と本願発明の布帛複層体の接点Ａ
８２：身体と本願発明の布帛複層体の接点Ｂ
９ ：弾性体の本願発明の布帛複層体の張力に対する応力
９１：弾性体の垂直応力
９２：弾性体の水平応力

該伸び率は、「ＪＩＳ Ｌ １０６９（天然繊維の引張試験方法）」、「ＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル試験方法）」、「ＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント糸試験方法）」の測定方法に基づいた標準時での伸び率とする。

Claims (4)

1. ベッドやソファ等の弾性体を被覆するシーツであって、該弾性体の身体載荷面を被覆する部分全体が、ＪＩＳ Ｌ １０６９（天然繊維）またはＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル）またはＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント）に基づいた標準時伸び率２０％未満の繊維で織られた平織の複数の布帛を、最上部の布帛の経糸の方向と他の布帛の経糸の方向が９０度未満の互いに異なる角度となるよう積層し、接着により面的に一体化した布帛複層体であることを特徴とするシーツ。
2. 前記請求項１の平織の布帛が、該平織の経糸と横糸で囲まれる部分に隙間がなく、メッシュで計測する開口率がゼロであることを特徴とする請求項１に記載のシーツ
3. 前記請求項１記載の「９０度未満の異なる角度」が、９０度を布帛の枚数で除した角度の倍数であることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のシーツ
4. 前記請求項１の布帛複層体と該布帛複層体が被覆する弾性体との間に、通気透湿性のあるシート、又は網状のシート、又は全面に小穴を打ち抜き加工したシートの両面に、径４０ミクロンから２ミリの溶融アルミナ、炭化ケイ素、エメリー、ガーネット、珪石（けいせき）の研磨材粒子を付着させた摩擦補強材を挿入するか、又は該布帛複層体の該弾性体に接する面に該摩擦補強材を張り付けることを特徴とする請求項１、又は請求項２、又は請求項３に記載のシーツ。
   
   
   

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