JP3834600B2 - リストレスト組立体 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、リストレスト組立体に関し、特に、例えば、コンピュータキーボード、ラップトップまたはポータブルコンピュータ、コンピュータマウス、または他の入力装置等の、人の手または指によって操作される装置に隣接して使用される軽量で安価で携帯可能なリストレスト組立体に関する。
コンピュータ及びその関連入力装置の使用が増加しているため、コンピュータユーザの中では反復性ストレス損傷（Repetitive Stress Injuries）が非常に増加している。反復性ストレス損傷の例として、痛みを起こす手、肩及び首、特に手首と手に関連する障害が挙げられ、もっとも一般的な障害は手根管症候群である。手根管症候群は、手首の手根管を通る点で正中神経に圧力をかけることから発生する親指の筋の痛み、圧痛及び弱化によって特徴づけられる。手根管症候群は、コンピュータキーボード、ラップトップまたはポータブルコンピュータ、コンピュータマウス、または他の入力装置を操作する等の、手及び指を長期間反復的に動かすことから生じる可能性がある。
一般大衆は反復性ストレス損傷の危険に気づいてきているため、これらの障害を回避するのを助ける製品の需要が急速に高まっている。従って、手及び手首がコンピュータ入力装置を操作するのに使用されながら手及び手首を支持し、そのようなコンピュータ入力装置を使用することから生じる振動を吸収する数多くの装置が提案された。そのような装置は、キーボード等を支持する振動吸収構造物と、ユーザの手首または腕を支持する緩衝支持パッド（例えば、気泡体またはゲルパッド）とを含む。
そのような手首支持構造体の１つが、ミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社が販売の３Ｍゲル充填調節可能リストレスト（3M Gel-Filled Adjustable Wrist Rest）である。３Ｍリストレストは剛性基部組立体を有し、その上に細長い手首支持パッドが装着される。パッドは、基部組立体に装着された弾性ゲルの層から形成され、液体不透過カバーによって被覆される。パッドのゲルの層はユーザの手首を中立位置に維持し、ゲルの層の位置は支持された手首に適合し手首の重量を広い領域に分配し、細長いパッドの頂面に沿って手首を十分に動かすことができるようにする。３Ｍゲル充填リストレストは、Kirchhoff et al.に付与された米国特許第５,５４７,１５４号（その内容を本願明細書に引用したものとする）の主題である。３Ｍリストレストは極めて効果的であるが、その重量（ゲル材料はかなり密である）及び剛性基部構成のため、たやすく持ち運ぶことはできない。更に、ゲル材料は比較的高価であり、したがって３Ｍリストレストのコストにより市場への大進出が妨げられる。
他のゲル系リストレストは、Sereboffに付与された米国特許第５,３５６,０９９号及びMaynに付与された米国特許第５,４７６,４９１号に開示されている。Sereboffの’０９９号特許には、液体またはゲル組成物のいずれかで満たされた液体含有パックを有する手首支持システムが開示されている。液体含有パックは、ユーザがキーボードを操作しているときに、掌及び手首領域の輪郭を弾性的に支持して適合するためのものである。液体含有パックは基部に解放可能に締め付けることができ、再構成可能な手首支持システムを形成する。
Maynの’４９１号特許には、コンピュータユーザ用のゲル手首支持が開示されている。手首支持は、ゲルで満たされ柔軟材料で被覆された密封防湿性の包被体を有する。手首支持は、使用中にユーザの手首に加えられる治療的ゲル冷パックとして作用するために冷凍庫で冷却される（熱を和らげて吸収し痛み及び炎症を削減するため）。
先行技術のゲル充填リストレストは、その過剰重量のため、携帯性がないという厳しい欠点がある。複数のコンピュータを使用する人は、各コンピュータ端末で入力装置用の個別のリストレストを有することを望んでいる可能性がある。加えて、旅行し、ラップトップまたはポータブルコンピュータを使用するユーザも、リストレストを使用することを望んでいる可能性がある。更に、そのようなリストレスト構造体に使用されるゲル材料は比較的高価である。したがって、多くのユーザはそのようなリストレストを購入することができず、そのような構造体が提供する保護をなしで済ませている。
発明の開示
本発明の軽量で安価で携帯可能なリストレスト組立体は、コンピュータキーボード、ラップトップまたはポータブルコンピュータ、コンピュータマウス、または他の入力装置等の、人の手または指によって操作される装置に隣接して使用される。リストレスト組立体は、基部と、基部の上に支持される弾性ゲルの層と、を有する。弾性材料の層は、基部とゲルの層の少なくとも一部との間に配置されることが好ましく、ゲルの層と組み合わせて、基部から支持される弾性リストレスト支持構造体を規定する。
好適な実施例において、ゲルは安定したエラストマーのブロックコポリマーである。弾性材料の層は、不織材料または気泡材料またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。可撓性のある液体不透過層が弾性材料の層とゲルの層との間に配置される。弾性材料の層は、ゲルの層よりも密度が低い。ゲルの層は、可撓性のある上壁と下壁とそれらの間にある側壁とによって規定される密閉室内に保持されることが好ましく、密閉室内に配置される弾性材料の層は下壁とゲルの層との間にある。
【図面の簡単な説明】
本発明は、下記に挙げる図面を参照して更に説明されるが、数枚の図面を通して同一の構造体には同一の参照符号が付される。
図１は、コンピュータキーボードに隣接して示される本発明の軽量で安価で携帯可能なリストレスト組立体の斜視図である。
図２は、コンピュータマウスとともに示される本発明のリストレスト組立体の代替実施例の斜視図である。
図３は、図１の線３−３に沿って切った本発明のリストレスト組立体の断面概略図である。
図４は、組み立てる前のリストレスト組立体要素の断面概略図である。
図５ａ〜５ｆは、本発明のリストレスト組立体に包含される操作ステップを概略的に例示する。
上述の図面の特徴はいくつかの好適な実施例を述べているが、本発明の他の実施例も、詳細な説明で検討されているように、企図されている。開示は、本発明の例示的実施例を代表例として呈するのであり、制限するものではない。本発明の原理の範囲及び精神内に入る数多くの他の修正例及び実施例を、当業者が考案することが可能である。
好適な実施例の詳細な説明
本発明を具体化する軽量で安価で携帯可能なリストレスト組立体を、例として、図１のコンピュータキーボード２０に隣接して、及び図２のコンピュータマウス２２に隣接して、図示する。リストレスト組立体（図１では１０、図２では１０ａで示される）が、これら２つの実施例では、概して細長く示される。例えば、腎臓型、Ｌ字型または他の角度構成等の別のリストレスト組立体構成も企図される。リストレスト組立体は、コンピュータ入力装置または他の類似の手で操作する装置を使用する人の手首を支持するために均一の高さを有することが好ましい。リストレスト組立体の露出表面は手触りが快適であり、また、リストレスト組立体は、図示のように、人の手首に適合し人の手首を支持するように設計される。
ゲル組成物が、リストレスト及び他の本体支持パッドの充填材及び従順支持材料として使用するのに特に適切であるとわかった。しかし、適切なゲルはかなり密であるため、一般的なサイズのリストレスト（幅およそ３インチ、長さ１９インチ、厚さ３／４インチ）は比較的重く扱いにくい可能性がある。リストレストに適切なゲル組成物は比較的高価でもある。従って本発明は、ゲル充填リストレストの適合性、感触及び支持を達成しながら、これらの目的を達成するのに必要なゲルの量を減少し、それによって、最終的なリストレスト組立体のコスト及び重量を減少するよう設計される。
本発明のリストレストの好適な実施例の要素は、組み立てられた状態（図３）及び組み立てられていない状態（図４）として側断面で示される。リストレスト組立体１０は一般に、下支持基部３２に取り付けられた上弾性部分３０を含む。基部３２は平面であることが好ましく、頂面３４と底面３６とを含む。ヒートシール可能なフィルム３８が頂面３４に結合され、底面３６は、基部３２の材料自体から、または底面３６に塗布または積層される滑り止め材料の追加層かのいずれかにより、滑り止め特性を有する。基部３２は連続気泡フォーム、独立気泡フォームまたは他の適切な可撓性のある材料のシートから形成されてもよく、または用途によっては剛性構造体として形成されてもよい。本発明の好適な実施例において、基部３２は、コネチカット州ムーサップ（Moosup）のグリスウォルドラバー社（Griswold Rubber Co.）が販売の厚さ約１／８インチの連続気泡ゴムスポンジ No.3110のシートから構成される。この材料では、基部材料自体が滑り止め材料特性を有するため、特別な滑り止め層３８を塗布する必要はない。
リストレスト組立体の上弾性部分３０は、弾性材料４２の層と、下液体不透過層５０と、ゲル５２の層と、上液体不透過層６０と、外カバー６２と、を含む。弾性材料４２の層は、頂面４４と、底面４６と、それらの間に延在する側縁４８とを有する。ゲル５２の層も同様に、頂面５４と、底面５６と、それらの間に延在する側縁５８とを有する。下記に検討するように（及び図３に例示）、弾性材料４２の層及びゲル５２の層は結合して、本発明のリストレスト組立体１０の上弾性部分３０の深さまたは厚さを提供する。
使用のため組み立てられると（図３）、弾性材料４２の層はその底面４６が基部３２の頂面３４上に整列し、ゲル５２の層はその底面５６が弾性材料４２の層の頂面４８に略隣接して整列する。下液体不透過層５０はゲル５２の層と弾性材料４２の層との間に配置され、一方、上液体不透過層６０はゲル５２の層と外カバー６２との間に配置される。外カバー６２は、組立体を取り囲み、その周囲で６３で基部３２に結合し、密封室６４を形成する。
ゲル５２の層は、Lindlofに付与された米国特許第３,６７６,３８７号（その内容を本願明細書に引用したものとする）に記載のゲルに類似した安定したエラストマーのブロックコポリマーゲルから形成されることが好ましく、英国特許第ＧＢ１,２６８,４３１号（その内容を本願明細書に引用したものとする）の実施例３に記載されたゲルであることが好ましいが、オイルのブロックコポリマーに対する比率は、実施例３に記載された５対１ではなく、４対１から１０対１の範囲であることを除く。これは、先に記載したミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社が販売の３Ｍゲル充填リストレストに使用されているものと同一のゲルである。ゲル５２の層は、ゲルを直接、下液体不透過層５０へ長手方向に押出成形することによって形成され、この組立体は次いで個別のリストレスト組立体に更に処理するために一定の長さに切断されることが好ましい。ゲル３８の層は、１／４〜３／８インチの厚さ（組立前）を有することが好ましい。
液体不透過層５０、６０は、ゲル５２の層を囲繞するが、両方とも可撓性があり、ゲル５２の層のオイルが弾性材料４２の層または外カバー６２へ浸出するのを防ぐために液体不透過である。上層６０はまた耐破壊性であることが好ましい。液体不透過層５０、６０のために企図される材料は、ポリウレタンとポリエチレンとを含むが、両方の層が同一の材料から形成される必要はない。本発明の１つの好適な実施例において、液体不透過層５０、６０は、１．５ミリポリウレタンフィルムから形成される。下液体不透過層５０は上液体不透過層６０ほど可撓性がなくともよいため、下液体不透過層５０にはより厚いフィルム（例えば、４〜５ミリポリウレタンフィルム）を使用することができる。そのような層５０、６０は、ゲル５２の層の周りに巻かれると、ぴったりくっついて、ゲルのために比較的密封性の包被体を形成する。別の実施例においては、層５０、６０は、積極的に密封されるか（例えば、ヒートシール）、または他の方法で結合されて、リストレストに更に組み立てるためにゲルパケットを規定する。
前述のようにゲル材料はかなり密であるため、全体的にゲルから形成された緩衝支持材料（例えば、上弾性部分３０）を備えたリストレストは重く扱いにくい。本発明のリストレスト組立体では、いくつかのゲルの層の代わりに、弾性材料４２の層を加える。弾性材料４２の層は、比較的軽量であるが、依然としてリストレスト組立体１０にレジリエンス及び触覚硬度を提供する。弾性材料４２の層は、不織ウェブ、連続及び独立気泡フォーム材料（例えば、ウレタン及びポリエチレン）、及びそれらの組み合わせのシートから形成される。
本発明の好適な実施例において、弾性材料４２の層は、１５〜５０デニール繊維のウェブから形成されるポリエステル熱硬化ロフティ不織パットである。一般に、熱硬化性不織ウェブは、ファインダーによって一緒に結合された繊維を有する不織ウェブよりも、大きなレジリエンスを有するため、この用途には好適である。不織パットは、軽量で弾性のあるシートを提供し、これは重いゲルの容積のいくらかの代わりの作用をするが、依然としてゲルを支持し、ゲルとの組み合わせで、同一の厚さでゲルのみから形成されるゲルリストレストに匹敵するレジリエンス及び手首の支持を提供する。この用途に適切な不織ウェブは、Hayesに付与された米国特許第５，０８２，７２０号（その内容を本願明細書に引用したものとする）に開示され、これに記載されたように形成することができる（研磨剤添加ステップを除く）。そのような不織ウェブの１つの好適な実施例は、５０デニールの従来のポリエステル繊維８０％（２５mm当たり１２クリンプ、長さ４０mm）と、ノースカロライナ州シャーロットのヘキストセラニーズ（商品名CELLBOND）または日本企業カネマツ（商品名MELTE繊維）のいずれかが販売の２５デニール結合繊維２０％とのブレンドである。そのような不織ウェブの別の好適な実施例は、ノースカロライナ州シャーロットのヘキストセラニーズが販売の１５デニールの従来のポリエステル繊維７５％と、ノースカロライナ州シャーロットのヘキストセラニーズ（商品名CELLBOND）または日本企業カネマツ（商品名MELTE繊維）のいずれかが販売の１５デニール結合繊維２５％とのブレンドである。
外カバー６２は、人の皮膚を刺激しない外表面６４を有し、これは可撓性があり、ひだまたはしわをつけたりせずに、上弾性部分３０にかぶさり適合する。外表面６４がユーザの皮膚をすりむいたりしない外カバーの滑らかなきめは、耐摩耗性及び耐汚染性があり、長い間使用しても毛玉ができたりしない。更に、外カバー６２は、耐破壊性があり且つ軽量であることが好ましい。外カバー６２に企図された材料は、綿、ポリエステル、ナイロン、またはLYCRAニット、またはそれらのブレンドを含んだ。本発明のリストレスト組立体の好適な実施例において、外カバー６２は、ウィスコンシン州セントクロイのシュトラウスニッティング社（Straus Knitting,Inc.）が販売のナイロン１００％の１ｘ１リブ経糸編み（０．４２３３ポンド／平方ヤード）である。
図３に見られるように組み立てられるときに、外カバー６２と基部３２とは、それぞれの縁に沿って（６３で）一緒に結合され、その間に密封室６４を形成する。ゲル５２の層と弾性材料４２の層とは、このように包まれ、外カバー６２と基部３２との間に一緒に押圧される。下液体不透過層５０は、ゲルが弾性材料４２（不織材料の場合、これは比較的開放構造体である）の層にしみ出ることを防ぎ、一方、上液体不透過層６０はオイルが外カバー６２に接触するのを防ぐ。ゲル５２の層は弾性材料４２の層よりも広く（図４に示すように、）長いことが好ましいため、弾性材料は外カバー６２に接触しない。外カバー６２のいずれの部分にさわるユーザに対し、本発明のリストレスト組立体はこのようにしてゲル充填リストレストの感触及び稠度を有する。
基部３２と外カバー６２とは、対流、インパルスまたは超音波、熱等の適切な手段によって、または、接着剤または感圧接着剤によって、その周縁に沿って一緒に固定される。ヒートシール技術によるそのような接合を容易にするために、ヒートシール可能なフィルム３８が基部３２の頂面３４に隣接して設けられる。フィルム３８は厚さ１０ミルのポリウレタンシートであることが好ましいが、低融点及び合理的な流れ特性を有するいずれの熱硬化性材料もこのヒートシール目的に適切である（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）。上下層５０、６０の周囲部分は、６３でヒートシールに含まれてもよく、または（図３に示すように）簡単にゲル５２の層の周りを包んでもよい。
図４に示される要素を図３に示されるリストレスト組立体１０に組み立てることが、図５ａ〜５ｆに概略的に例示される。リストレスト組立体１０は、組立体面７０とそこに規定されるキャビティ７１とを有する取付具６９内に組み立てられる。キャビティ７１は、図５ａに示すように、所望の最終製品形状（例えば、上弾性部分３０の形状）の逆像の形状を有する。外カバー６２を形成する材料は、組立体面７０及びキャビティ７１上に整列され、クランプ７４によって取付具６９の周りにクランプされる（図５ｂ）。ゲル５２の層は、下層５０に押出成形されるプロファイルであり一定の長さに切断され上層６０に覆われるが、外カバー６２の頂に置かれる（図５ｃ参照）。上層６０（ゲル５２の層の頂面５４）は、外カバー６２の内面７６に対して置かれる（図３参照）。弾性材料４２の層は次いでゲル５２上に置かれ、その頂面４４はゲル５２の層の周りに配置される下層５０に対する。ヒートシール可能なフィルム３８は弾性材料４２の層上に置かれ、次いで基部３２がヒートシール可能なフィルム３８上に整列され、基部３２の頂面３４は弾性材料４２の底面４６に隣接する。
ひとたびリストレストの要素が取付具６９に対してこのように整列されると、形成プラテン７９が基部３２の底面３６に係合され、取付具６９の組立体面７１に向けて付勢される（図５ｄ参照）。ゲルの層及び弾性材料はこのようにして取付具６９のキャビティ７１内に押され、外カバー６２は、キャビティ７１の形状を反映するのに必要な全三ｘ−ｙ−ｚ座標に（しわまたはひだなしで）伸びながら、ゲルの層及び弾性材料層をその間に保持する。
基部３２の周縁と外カバー６２とは一緒に押圧され、ヒートシール可能なフィルム３８はその間に配置される。ゲル５２の層と弾性材料４２の層とは、キャビティ７１内で圧縮または成形され、ほぼ、図３に示される形状（側断面）を取る。層は、要素が圧縮されるときにゲルが弾性材料の上及び周りを「流れる」ような寸法であるため、組立後、弾性材料は外カバー６２に直接接触しない。好適な実施例において、プラテン７９は超音波溶接ホーンであり、作動するときには、要素材料の周縁を加熱する。ヒートシール可能なフィルム３８は溶融し、外カバー６２の材料内へ、及び基部３２自体内へ流れ、基部３２と外カバー６２とを図３の６３で一緒に結合する。
結合をもたらす適切な加熱の後、プラテン７９は除去され、次いでいずれの過剰な基部または外カバー材料は、取付具６９の組立体面７０に向けて付勢される打抜型８９によって削り取られる（図５ｅ参照）。完成したリストレスト組立体１０は、次いで取付具６９から除去され（図５ｆ参照）、取付具６９は組立プロセスを繰り返すために準備される。
標準コンピュータキーボードとともに使用されるよう設計された本発明の実施例において、リストレスト組立体１０は、長さ約１９インチ、幅約３インチ、高さ３／４〜１インチの間である。リストレスト組立体の高さはユーザの手首を、コンピュータキーボード２０、マウス２２または類似装置を操作しながら、その中立位置に維持する。更に、本発明のリストレスト組立体１０は、弾性材料４２の層とともに、すべてゲルのリストレストに類似した知覚された触覚硬度とレジリエンスとを有する。更に、ゲルのみから構成されるリストレスト（本発明によって製造されるリストレストと同一の寸法を備える）の重量は、本発明のリストレストの３倍になる。弾性材料４２の層は、装置のレジリエンス、触覚硬度または手首支持性能を顕著に犠牲にせずに、リストレスト組立体１０の全重量を実質的に減少した。
本発明は好適な実施例に関連して説明してきたが、当業者は、本発明の精神及び範囲を逸脱しない形態及び詳細で、変更を加えることができることを認識する。例えば、液体不透過外カバーは上液体不透過層の必要性を回避する。更に、ゲルの層は、例えば、その長手方向の縁に沿って薄い部分を有する所望のプロファイルに押出成形して、弾性材料の層を組立体の上に重ねるのを容易にすることができる。更に、基部３２はリストレスト組立体の上弾性部分３０をちょうど支持するサイズであってもよく、または、ユーザによって操作される装置（例えばマウス２２）を支持するための追加基部部分９０（図２）を有してもよい。

Claims (8)

1. コンピュータキーボード、ラップトップもしくはポータブルコンピュータ、コンピュータマウス、または他の入力装置等の、人の手または指によって操作される装置に隣接して使用され、該装置を支持する表面に支持される基部と、該基部の上に支持される弾性ゲルの層とを有するリストレスト組立体において、
   前記基部と前記弾性ゲルの層の少なくとも一部との間に配置される軽量の弾性材料の層を具備し、
   前記弾性ゲルの層と前記軽量の弾性材料の層との組み合わせにより、前記基部によって支持される弾性リストレスト支持構造体が形成されること、
   を特徴とするリストレスト組立体。
2. 前記弾性ゲルの層の上に配置される可撓性のある外カバーを更に具備する請求項１記載のリストレスト組立体。
3. 前記外カバーと前記弾性ゲルの層との間に配置される可撓性のある液体不透過層を更に具備する請求項２記載のリストレスト組立体。
4. 前記弾性ゲルの層と前記弾性材料の層との間に配置される可撓性のある液体不透過層を更に具備する請求項１記載のリストレスト組立体。
5. 前記弾性材料の層は、前記弾性ゲルの層よりも密度が低い請求項１記載のリストレスト組立体。
6. 前記弾性材料の層は、不織ウェブ、気泡材料およびそれらの組み合わせのうちの、いずれかによって形成される請求項１記載のリストレスト組立体。
7. 前記弾性ゲルの層を被覆する液体不透過性の包被体を更に具備する請求項１記載のリストレスト組立体。
8. 多層弾性リストレスト組立体であって、
   周縁を有する可撓性のある外カバーシートと、
   前記外カバーシートの下に配置されたゲルの層と、
   前記ゲルの層の下に配置された弾性支持材料の別個の層と、
   多層弾性リストレスト組立体によって支持されているユーザの手により操作される装置を支持する表面に、該多層弾性リストレスト組立体を支持するようになっている基部構造体とを具備し、
   前記外カバーシートの前記周縁が前記基部構造体に結合されて、それらの間に前記ゲルの層と前記弾性支持材料の層とを保持すること、
   を特徴とする多層弾性リストレスト組立体。

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