JP3903260B2

JP3903260B2 - 寝具等の芯材及びその製造方法

Info

Publication number: JP3903260B2
Application number: JP2003365140A
Authority: JP
Inventors: 八一行西川
Original assignee: 西川レベックス株式会社
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2023-10-24
Also published as: JP2005124915A

Description

本発明は平板状の、固綿或いはウレタンフォーム等の発泡弾性体の表面に凸部と凹部を交互に設けてなる寝具等の芯材及びその製造方法に関する。

敷布団や枕等の寝装品或いは椅子等のクッションに用いる芯材としてポリウレタンフォーム，ポリエチレンフォーム等の発泡体或いは、低融点の熱可塑性繊維を混在させた合成繊維ウエブを積層し加熱圧迫することで溶融した低融点繊維により非溶融繊維同志を固定しクッション性，保形性，断熱性等に優れた固綿等が用いられている。前記発泡体或いは固綿等は好んで寝具等のクッション材として多く使用されているが、その表面が平板であるとその面全体が体重等を受けることになりその部分での血行が阻害されることになる。

そこでこの障害を克服するために、固綿等のクッション材５１の表面に図４に示す如き凸部５２及び凹部５３を形成することにより、使用時に使用者と面接触をせず点接触させることにより、全面接触による血行阻害等の更には全面で密接することにより湿気の放散を少なくしむれ感を生じさせるなどの事態を防止しているクッション材が知られている（特許文献１参照）。

然し、上記芯材表面の凸部は固綿であれウレタンフォーム等の発泡体であれ使用により、該部が欠落し或いは外撃により変形するなどして使用開始時の形状を長く保っているのは難しい点があった。
特許第３１３４１８５号公報

上記の点に鑑みて、本発明芯材は、使用時に４角錐形状凸部の頂部に衝撃或いは圧力等が加えられ、更には、その反復により芯材を構成するウエブ層の繊維間の固定にゆるみ等が生じ、或いは発泡弾性体の分裂等が生じることによる４角錐形状凸部の頂部の変形或いは欠落等を見ることがなく、長期の使用に耐えることの出来る寝具等の芯材を得ることを目的としている。

請求項１記載の本発明寝具等の芯材は、平板状芯素材の表面に、４角錐形状の複数の凸部と凹部を交互に連続して形成し、前記各４角錐形状凸部の頂部は、４角の平面を構成し、該平面は、角部で周囲の４角の平面と互いに連続し、かつ、各面はそれらが共通して接する一つの仮想平面と一致する平面としている。
請求項２記載の本発明は、頂部を平面とした複数の４角錐形状の凸部を有する寝具等の芯材の製造方法であって、所定厚さの平板状芯素材を２枚重ねとし、回転軸から放射状に突出して設けた所定長さの複数の押圧杆を、その先端の頭部中心が回転軸中心から所定の半径を保つ仮想円筒面上に千鳥状に位置するよう配してなる一対の押圧ロールを、前記押圧杆先端頭部を互いに半ピッチずらした状態で対向し、前記対の押圧ロールのニップ間隙内に、前記２枚重ねの芯素材を送り込み、押圧ロールの回転につれ前記対のロールの押圧杆先端頭部により、２層の芯素材をその両面から圧迫点を千鳥状に分布して押圧圧縮して、芯素材の押圧杆頭部当接部分を芯素材層内に押し込み、両押圧ロールのニップ間隙内の重ね合わせた２枚の芯素材の重ね合わせ面と一致した位置に設けたカッターブレードにより、押圧ロールの回転によりニップ間隙に取り込まれた芯素材の、前記押圧杆により押し込まれた部分を切断し、押圧ロールのニップ間隙を通過した芯素材の、前記押圧杆による押圧を解いた後、前記押圧杆により押し込まれカッター刃により切断された部分を小塊として取り去り取り去った後を４角錐形状凹部としてなり、前記４角錐状凹部と隣接する４角錐形状凸部頂部は、それらが共通して接する一つの仮想平面と一致する平面とすることよりなる。

本発明芯材は、平板状芯素材の表面に、４角錐形状の複数の凸部と凹部を交互に連続して形成し、前記各４角錐形状凸部の頂部は、４角の平面を形成し、該平面は、角形で周囲の４角の平面と交互に連続し、かつ、各面はそれらが共通して接する一つの仮想平面と一致する平面としたために、凸部頂部の脆弱な部分が取り払われたと同じ環境となり、凸部の頭部は凸部の基幹部に比較して劣らない耐衝撃性を発揮することが出来、また、長期の使用により変動した荷重の繰り返しが行われても、該部の積層されたウエッブを構成する繊維同士間に剥離剥落などが生ぜず、発泡体などにあっても構成材間に分断破砕等は生じない。
また、使用者の体重を点状に分散した凸部頂部で受けることになるが、各頂部は一つの仮想平面と一致する平面としているから尖頭状凸起と比較して点ではなくいわば面で荷重を支えることになり、身体に必要以上の圧迫感を与えることはない。
また、凸部頂部に接着剤や溶着剤等をつけて他の部材と接合させた構造体を作る場合、本発明の芯材は従来の錘状凸部の脆弱部が取り払われており強度的にも強く、かつ、接着面積も大きく、しっかりとした構造体を作ることができる。

また、本発明芯材の製法にあっては、所定厚さの平板状芯素材を２枚重ねとし、回転軸から放射状に突出して設けた所定長さの複数の押圧杆を、その先端の頭部中心が回転軸中心から所定の半径を保つ仮想円筒面上に千鳥状に位置するよう配してなる一対の押圧ロールを、前記押圧杆先端頭部を互いに半ピッチずらした状態で対向し、前記対の押圧ロールのニップ間隙内に、前記２枚重ねの芯素材を送り込み、押圧ロールの回転につれ前記対のロールの押圧杆先端頭部により、２層の芯素材をその両面から圧迫点を千鳥状に分布して押圧圧縮して、芯素材の押圧杆頭部当接部分を芯素材層内に押し込み、両押圧ロールのニップ間隙内の重ね合わせた２枚の芯素材の重ね合わせ面と一致した位置に設けたカッターブレードにより、押圧ロールの回転によりニップ間隙に取り込まれた芯素材の、前記押圧杆により押し込まれた部分を切断し、押圧ロールのニップ間隙を通過した芯素材の、前記押圧杆による押圧を解いた後、前記押圧杆により押し込まれカッター刃により切断された部分を小塊として取り去り、取り去った後を４角錐形状凹部としてなり、前記４角錐状凹部と隣接する４角錐形状凸部頂部は、それらが共通して接する一つの仮想平面と一致する平面としているので、凸部頂部に平面部分を形成するために、一旦作られた尖頭部を形成した凸部を有する芯材の前記凸部を所定の高さで切断する工程を省略することが出来、しかも本発明芯材の凸部頂部の平面は、加工前の板状芯材の面そのままであるため各頂部平面は斉一に揃うことになる。

また、芯材の底面から仮想平面までの高さ即ち凸部の高さは、押圧ロールに挿入する芯素材の高さによって決定されるから、２枚重ねの芯素材を押圧ロールニップ間隙に送り込む際に、それぞれの厚さを変え、カッター刃の位置を２枚の芯素材の対向面位置に調整することで、同時に厚さの異なる芯材を作ることも可能である。

本発明の実施の形態を図面と共に次に説明する。
図１は本発明芯材１を示し、図２は本発明芯材１をカットする加工装置２を示す。芯材１は、低融点の熱可塑性合成繊維を混入した繊維ウエブを折り畳み積層し、適宜圧縮すると共に、加熱し前記熱可塑性合成繊維を溶融し繊維同士間を固定することで形成される平板状固綿、或いは発泡ポリウレタンフォーム又は発泡ポリエチレンフォームの如き平板状の発泡弾性体を芯素材１ａとして使用する。

本発明の芯材１は、上記平板状の固綿或いは平板状発泡弾性体よりなる芯素材１ａの表面に４角錐形状の凸部３及び凹部４を交互に連続して形成したもので、４角錐形状凸部３の頂部は平面状頂部５となっており、隣接する各４角錐形状凸部３の頂部の前記平面状頂部５は、一枚の仮想平面６（図１Ｂに図示）上に位置する如くなし、４角錐形状凸部の高さＨ（図１Ｂに示す）は全錐形状凸部が同一になるよう揃えている。隣接する４角錐形状凸部３の間は、４角錐形状凹部４となっている。４角錐形状凹部４の底部７は弧状に切削されている。４角錐形状凸部３は図１Ａに示す例にあっては角錐形をなしている。

芯材１の製造方法につき次に説明する。
芯材１の製造には図２に示す加工装置２が使用される。加工装置２はプロファイル機として公知のもので、１対の押圧ロール１１，１２を回転軸１３，１３でそれぞれ支持し、該ロール１１，１２には回転軸中心より放射状に等間隔で軸方向と直交して突出する押圧杆１５を設ける。図示の例では押圧杆１５は等間隔に７本設けられているが、これが１組の単位となり軸方向に間隔を有して複数単位が設けられている。そして、対向する押圧ロール１１と１２との押圧杆１５の位置は半ピッチずらせてあり、ロール１１と１２の先端頭部１６同志が対向することのないようにそれぞれ軸１３，１３に固定されている。すべての押圧杆１５の先端頭部１６の中心と軸１３の中心との間隔は一定としている。押圧ロール１１，１２のニップ間隙１４に刃先を位置させて、カッターブレード１７をセパレーター１８の先端に設けられている。カッターブレード１７は無端帯状体であって、図示しない対のプーリーに架設されプーリーの回転によりカッターブレード１６はニップ間隙１４で押圧ロール軸１３と同方向に移動する。

今、芯素材１ａを加工するとする。芯素材１ａは、２枚重ねとしその対向面に４角錐形状凸部３と凹部４とを２枚の芯材１ａに同時に加工するもので、押圧ロール１１，１２のニップ間隙１４に図２において左方から挿入される。２枚重ねの芯素材１ａ，１ａの接触面２０の延長線上にニップ間隙１４が位置するようにフィーダー１９或いはカッターブレード１７の位置を調節する。そして芯素材１ａ，１ａは重ねた状態で押圧ロール１１，１２の回転によりロール間に取り込まれる。ロール１１，１２は図２に示す如く、ニップ間隙１４で半ピッチの位相差を有し千鳥状に配置されている押圧杆１５の先端頭部１６間で芯素材１ａ，１ａは押圧されることにより弾性変形され、芯素材１ａの厚さ方向上方又は下方に湾曲されており、該湾曲部分がカッターブレード１７により切断される。この切断部位２１で切断された切除部分２３は圧縮を解放後に取り除かれ凹部４となり、凹部４，４間に位置する芯素材１ａ，１ａの接触面２０が残されて錐形状凸部３の平面状部分５となる。

上記カッターブレード１７による切断処理後押圧ロール１１，１２の回転につれ芯素材１ａ，１ａがニップ間隙１４を通過し芯素材１ａの弾性変形が回復すると、２枚の芯素材１ａ，１ａの接触面２０に千鳥状の配置で切除部分２３が現れる。

図２に示す例は重ね合わせた芯素材１ａ，１ａの厚さが等しいために、上下の芯素材１ａ，１ａに現れた切除部分２３の大きさ形状等は同一であるが、芯素材１ａ，１ａの厚さが異なった場合、図３に鎖線で示す如く接触面２０の位置がａ，ｂ，ｃの如く異なると、作られる切除部分２３の形状も２３ａ，２３ｂ，２３ｃと異なるものが作られることになる。然しその配置は同一である。そして、加工装置２から排出された芯素材１ａ，１ａは前記切除部分２３を適宜手段で取り除き、取り除いた部分が４角錐形状凹部４となり、その他の部分が錐形状凸部３となる。従って、４角錐形状凸部３の頂部の平面状部分５は芯素材１の表面部分が残ったものである。上記４角錐形状凸部３頂部の平面状部５の形状は、図１Ａに示す例では平面視矩形をなしているが、押圧ロール１１，１２の押圧杆１５の頭部１６の押圧面の形状を正方形とすることで正角錘形とすることが出来る。

本発明芯材は前述の如く、寝具等のマットレスとして使用する他、建材クッション材として使用することも出来る。

本発明寝具等の芯材を示し、Ａは平面図、Ｂは図１ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃは２枚重ね状態のカット後のカット部を取り去らない状態の芯素材の断面図。加工装置による芯素材切断時の状態を示す側断面図。２枚の芯素材の厚さの相違により生ずる凹凸の変化を示す側面図。従来の芯材を示す側断面図。

符号の説明

１芯材
１ａ芯素材
２加工装置
３４角錐形状凸部
４４角錐形状凹部
５平面状部分
６仮想平面
７底部
１１押圧ロール
１２押圧ロール
１３回転軸
１４ニップ間隙
１５押圧杆
１６先端頭部
１７カッターブレード
１８セパレーター
１９フィーダー
２０接触面
２１切断部位
２２頂部
２３切除部分

Claims

所定厚さの平板状芯素材を２枚重ねとし、回転軸から放射状に突出して設けた頭部押圧面形状が方形をなした所定長さの複数の押圧杆を、その先端の頭部中心が回転軸中心から所定の半径を保つ仮想円筒面上に千鳥状に位置するよう配してなる一対の押圧ロールを、前記押圧杆先端頭部を互いに半ピッチずらした状態で対向し、前記対の押圧ロールのニップ間隙内に、前記２枚重ねの芯素材を送り込み、押圧ロールの回転につれ前記対のロールの押圧杆先端頭部により、２層の芯素材をその両面から圧迫点を千鳥状に分布して押圧圧縮して、芯素材の押圧杆頭部当接部分を芯素材層内に押し込み、両押圧ロールのニップ間隙内の重ね合わせた２枚の芯素材の重ね合わせ面と一致した位置に設けたカッターブレードにより、押圧ロールの回転によりニップ間隙に取り込まれた芯素材の、前記押圧杆により押し込まれた部分を切断し、押圧ロールのニップ間隙を通過した芯素材の、前記押圧杆による押圧を解いた後、前記押圧杆により押し込まれカッター刃により切断された部分を小塊として取り去り、取り去った後を４角錐形状凹部としてなり、前記角錐状凹部と隣接する４角錐形状凸部頂部は、それらが共通して接する一つの仮想平面と一致する平面としたことを特徴とする、複数の４角錐形状の凸部を有する寝具等の芯材の製造方法。