JP5008824B2 - Cushion material - Google Patents
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Description
本発明は、クッション材に関する。 The present invention relates to a cushion material .
従来、ソファやマットレスなどのクッション材には、クッション用バネ材が多用されている。 Conventionally, cushion spring materials such as sofas and mattresses are often used.
前記クッション用バネ材としては、一列に連続する袋の中にコイルスプリングを収容したものをシート状に配列したポケットコイルスプリングシートからなるものや、コイルスプリング内に柱状の弾性体を配設したもの、あるいはポリウレタン発泡体からなる柱状体を所定間隔で配設したもの、さらには綿やフェルト、あるいは平板状の発泡体などの緩衝材からなるものがある。 As the cushion spring material, a cushion coil spring sheet in which a coil spring is contained in a continuous bag in a row and arranged in a sheet shape, or a columnar elastic body is disposed in the coil spring. Alternatively, there are those in which columnar bodies made of polyurethane foam are arranged at predetermined intervals, and further, those made of cushioning material such as cotton, felt, or flat foam.
しかし、従来のクッション用バネ材は、長期に使用された場合のへたり(圧縮永久歪)が大きい問題がある。さらに前記のポケットコイルスプリングシートや、コイルスプリング内に柱状の弾性体を配設したものにあっては、構造が複雑でコストが嵩む問題もある。
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、長期に使用された場合のへたりが小さく、しかも安価なバネ材及びクッション材の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a spring material and a cushion material which have a small sag when used for a long time and are inexpensive.
請求項1の発明は、非通気性の支持層部材と通気性の弾性層部材が対向配置され、前記支持層部材と前記弾性層部材間には、両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体からなって前記柱状の弾性発泡体の軸方向に沿って加圧された際には前記柱状の弾性発泡体の端面のうち少なくとも一方より空気の流通が生じるバネ材の複数個が、互いに略平行にかつ前記支持層部材及び前記弾性層部材に対して略垂直にされると共に隣り合う前記バネ材同士が密接するように配設され、前記隣り合うバネ材同士が密接する接触面は非接着とされていることを特徴とするクッション材に係る。 According to the first aspect of the present invention, a non-breathable support layer member and a breathable elastic layer member are disposed to face each other, and an outer surface excluding both end surfaces is constituted by a skin layer between the support layer member and the elastic layer member. Of the spring material in which air flow is generated from at least one of the end faces of the columnar elastic foam when the columnar elastic foam is pressed along the axial direction of the columnar elastic foam. A plurality of the spring members are arranged substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the support layer member and the elastic layer member, and the adjacent spring members are in close contact with each other. contact surface is related to the cushion material, characterized in that there is a non-adhesive.
請求項2の発明は、請求項1において、中央が開口した弾性体からなる枠部材の開口部内に前記複数のバネ材が収容されて前記支持層部材と前記弾性層部材間に配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the plurality of spring members are accommodated in the opening of the frame member made of an elastic body having an opening at the center, and are arranged between the support layer member and the elastic layer member. It is characterized by that.
請求項3の発明は、請求項1または2において、前記支持層部材と前記弾性層部材間の複数のバネ材は、前記支持層部材に接着されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the plurality of spring members between the support layer member and the elastic layer member are bonded to the support layer member.
請求項4の発明は、請求項1から3の何れか一項において、前記バネ材は、密度0.10〜0.16g/cm3、前記スキン層を除く部分の反発弾性が10〜40%、前記スキン層の外面硬度がアスカF硬度55〜85度であることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention provides the spring material according to any one of the first to third aspects, wherein the spring material has a density of 0.10 to 0.16 g / cm 3 and a rebound resilience of a portion excluding the skin layer of 10 to 40%. The outer surface hardness of the skin layer is an Asuka F hardness of 55 to 85 degrees.
弾性発泡体は、密度が大きくなると、へたり(圧縮永久歪)が小さくなることが知られている。また、外表面にスキン層を有する弾性発泡体は、発泡時に成形紙あるいは型面等と接触して発泡が阻害されて形成された部分であり、密度が高くなっている。前記外表面にスキン層を有する柱状の弾性発泡体は、密度の高いスキン層と平行に圧力が加わると、スキン層を縮める方向に圧縮変形するため、スキン層による、へたり低減効果(圧縮永久歪)が得られ、スキン層の無い弾性発泡体を圧縮変形させる場合よりも、へたり(圧縮永久歪)を抑えることができる。 It is known that the elastic foam has a reduced settling (compression set) as the density increases. In addition, the elastic foam having a skin layer on the outer surface is a portion formed by contact with a molding paper or a mold surface during foaming to inhibit foaming, and has a high density. The columnar elastic foam having a skin layer on the outer surface compresses and deforms in the direction of shrinking the skin layer when a pressure is applied in parallel with the skin layer having a high density. (Strain) can be obtained, and sag (compression set) can be suppressed as compared with compression deformation of an elastic foam having no skin layer.
かかる点から理解されるように、請求項1に記載の発明のクッション材によれば、バネ材は、両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体からなり、前記柱状の弾性発泡体の軸方向に沿って加圧されることから、加圧時、スキン層の存在する外表面付近ではスキン層に沿って圧縮変形力が加わることになり、スキン層による、へたり(圧縮永久歪)低減効果が得られる。しかも、本発明のバネ材を構成する柱状の弾性発泡体は、両端面を除く外表面が密度の高くなったスキン層で包囲された状態になっているため、軸方向に圧縮された際にはスキン層を介する空気の流通が阻害され、空気の抜けが主に柱状弾性発泡体の端面からのみとなるので、空気が柱状弾性発泡体内に一時滞留して空気バネによるような反発復元性を発揮し、それによってもへたり低減効果が得られる。
As understood from this point , according to the cushioning material of the invention described in
請求項1に記載の発明のクッション材によれば、バネ材は、両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体の複数個が略平行に配設された構成からなるため、加圧方向に沿う筒状スキン層が略平行に複数存在することになり、両端面を除く外表面がスキン層で構成された大きな柱状の弾性発泡体の1個でバネ材を構成した場合と比べ、筒状スキン層の数が多くなる。したがって、中央部でもへたり(圧縮永久歪)を効果的に抑えることができる。 According to the cushion material of the first aspect of the present invention , the spring material has a configuration in which a plurality of columnar elastic foams whose outer surfaces excluding both end surfaces are constituted by skin layers are arranged substantially in parallel. Therefore, a plurality of cylindrical skin layers along the pressurizing direction are present substantially in parallel, and the spring material is constituted by one of the large columnar elastic foams whose outer surfaces excluding both end faces are constituted by the skin layers. Compared to the case, the number of cylindrical skin layers increases. Therefore, dripping (compression set) can be effectively suppressed even in the central portion.
請求項1に記載の発明のクッション材によれば、請求項1のバネ材が複数個略平行に配設されているため、柱状の弾性発泡体のスキン層によって、バネ材のへたり、すなわちクッション材のへたり(圧縮永久歪)を抑えることができる。しかも、加圧方向に沿う筒状スキン層が略平行に複数存在することになるため、両端面を除く外表面がスキン層で構成された大きな柱状の弾性発泡体の1個からなるバネ材を用いた場合と比べて筒状スキン層の数が多くなり、クッション材の中央部でもへたり(圧縮永久歪)を効果的に抑えることができる。さらに、請求項3に記載の発明のクッション材は、非通気性の支持層部材と通気性の弾性層部材間に、請求項1に記載のバネ材の複数個が、互いに略平行にかつ前記支持層部材及び前記弾性層部材に対して略垂直に配置されているため、クッション材の使用時に着座あるいは横臥等により弾性層部材が加圧された場合に、前記非通気性の支持層部材によってバネ材の支持層部材側端面がシールされることになる。その結果、前記バネ材は、前記弾性層部材側の端面を除く外表面での通気が阻害され、前記空気バネの作用により弾性復元力が向上することになり、前記へたりを一層効果的に抑えることができるようになる。またさらに本発明のクッション材は、ポケットコイルスプリングシートや、コイルスプリング内に柱状の弾性体を配設したものをバネ材として用いたものと比べ、構造が簡単で安価である。
According to the cushion material of the invention according to
請求項2に記載の発明のクッション材によれば、請求項1において、中央が開口した弾性体からなる枠部材の開口部内に前記複数のバネ材が収容されて前記支持層部材と前記弾性層部材間に配置されていることにより、クッション材の縁に荷重が加わった際に、クッション材の縁でバネ材が倒れたりするのを枠部材の存在で防ぐことができるので、クッション材の縁でもバネ材を正しく弾性変形させて良好なクッション性を得ることができる。
According to the cushion material of the invention described in
請求項3に記載の発明のクッション材によれば、請求項1または2において、前記支持層部材と前記弾性層部材間の複数のバネ材は、前記支持層部材に接着されていることから、クッション材上に荷重が加わって複数のバネ材が圧縮された際に、複数のバネ材が勝手に移動せず、正しい位置で弾性復元力を発揮することができる。また隣り合うバネ材同士間が非接着とされているために、複数のバネ材は独自に変形可能となり、例えばあるバネ材には荷重が加わっていないにもかかわらず、荷重が加わっている隣のバネ材の変形に影響を受けて変形することを防ぐことができ、クッション材の体圧分散性を良好にすることができる。
According to the cushion material of the invention described in
請求項4に記載の発明のクッション材によれば、請求項1から3の何れか一項において、前記バネ材は、密度0.10〜0.16g/cm3、スキン層を除く部分の反発弾性が10〜40%、前記スキン層の外面硬度がアスカF硬度55〜85度であることにより、両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体からなるバネ材がクッション材に好適なものとなる。
According to the cushioning material of the invention described in claim 4 , in any one of
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明のバネ材における第一実施形態の斜視図、図2は本発明のバネ材における第二実施形態の斜視図、図3は本発明のバネ材における第三実施形態の斜視図、図4は本発明におけるクッション材の一実施形態の断面図、図5は同クッション材の支持層部材、枠部材、バネ材及び弾性層部材を示す分解斜視図、図6は同クッション材の枠部材内にバネ材を収容した状態を示す斜視図、図7は本発明におけるクッション材を用いたソファの一実施形態の斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. 1 is a perspective view of a first embodiment of the spring material of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a second embodiment of the spring material of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a third embodiment of the spring material of the present invention. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of the cushion material according to the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view showing a support layer member, a frame member, a spring material, and an elastic layer member of the cushion material, and FIG. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of the sofa using the cushion material according to the present invention.
図1に示す第一実施形態のバネ材10は、両端面11,11を除く外表面12がスキン層13で構成された柱状の弾性発泡体(以下、スキン層を有する柱状の弾性発泡体とも記す)10Aからなり、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの軸方向Lに沿って加圧されるものであり、両端面11,11の少なくとも一方が加圧側とされる。
The
前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aは、ポリウレタン発泡体からなるものが好ましい。前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの製造は、特開2001−138342号公報に記載されているように、連続的に繰り出される筒状の成形紙内に発泡原料を連続的に注入して連続的に発泡させることにより、外表面がスキン層からなる長尺の棒状弾性発泡体を形成し、その後に所要長さに裁断することにより行うことができる。なお、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aは、市販品、例えば、パッキン材として市販されている、商品名:トメルンダー、株式会社イノアックコーポレーション製を、所定長さに裁断して用いることもできる。
The columnar
前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aは、バネ材10が用いられる製品によって適宜の密度とされるが、クッション用バネ材としては、密度が0.10〜0.16g/cm3(JIS−K−6400に準拠)、前記スキン層13を除く部分(すなわちスキン層13より内側部分)の反発弾性(JIS−K−6400−3:2004に準拠)が10〜40%、特には20〜30%のものが好ましい。また、前記スキン層13の外面硬度は55〜85(アスカF硬度)が好ましい。
The columnar
前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの横断面形状、横断面積及び両端面間長さは適宜とされる。例えば、横断面形状としては、図1に示す四角形や、図2に示す円形、あるいは図示しない楕円形、三角形、その他の多角形などが挙げられる。
The cross-sectional shape, cross-sectional area, and length between both end faces of the columnar
また、本発明のバネ材は、バネ材の配置スペースや荷重等に応じて、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの複数個を略平行に配設して構成される。特に、ソファやマットレスなどのクッション材においては、加圧面積が広いため、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aを複数個略平行に配設した構成のバネ材が好ましい。
In addition, the spring material of the present invention is configured by arranging a plurality of columnar
図3に示すバネ材20は、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10を複数個略平行に配設した構成からなり、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの軸方向Lに沿って加圧されるものであって、両端面11,11の少なくとも一方が加圧側とされる。前記バネ材20は、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10の複数個が、隣同士で密接するように設けられている。なお、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10が隣同士で密接する場合、隣同士の接触面は非接着とされる。前記隣同士の接触面を非接着とすれば、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10は、隣同士が独立して圧縮変形可能なため、ソファやマットレスなどのクッション材用バネとした場合、荷重を効果的に吸収することができる。また、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10を複数個略平行に配設した構成のバネ材20においても、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aの横断面形状は適宜とされるが、特に隣同士を密接させる場合には、三角形または四角形等の多角形とすれば、隙間無く密接させ易くなる。
A
なお、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10を複数個略平行に配設した構成のバネ材20においては、前記スキン層を有する柱状の弾性発泡体10Aからなるバネ材10の複数個全てを同一の物性とする必要はなく、異なる物性のものを組み合わせてもよい。特に、前記バネ材20を、ソファやマットレスなどのクッション材用のバネ材として使用する場合には、前記スキン層を有する複数の柱状の弾性発泡体10Aかなるバネ材10として物性の異なるものを組み合わせることにより、クッション材の体圧分散性を良好にすることもできる。
In addition, in the
図4に示すクッション材30は、前記バネ材10の複数をクッション材用バネ材として用いたもので、図5及び図6からも理解されるように、前記複数のバネ材10と、支持層部材31と、弾性層部材33と、枠部材35とを備え、全体が外装材40で覆われて図7に示すようなソファの座部として用いられたり、図示しないが、マットレスとして使用されたり、その他のクッション製品に使用されたりする。
A
前記バネ材10は、複数個略平行に配設されている。前記バネ材10の個数は、クッション材30のサイズ等によって決められる。また、前記バネ材10の横断面形状は、前記のように四角形に限られず、三角形や円形等適宜の形状とされる。また、前記のように複数のバネ材10は、全て同一の物性とする必要はなく、物性の異なるものを組み合わせても良い。
A plurality of the
前記支持層部材31は、前記バネ材10の支持面とされるものであり、底面材あるいは背面材に相当する。前記支持層部材31は、非通気性の材質からなる。非通気性の材質としては、剛性の高いものあるいは弾性を有するものの何れでも良い。例えば、木、プラスチック、金属等からなる板状体、独立気泡の割合が高い弾性発泡体の板状体(独立気泡構造のポリオレフィン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体等)、通気性を有する板状発泡体の表面が溶融層、接着剤層、フィルムの貼着等により非通気性とされたもの等を挙げることができる。前記支持層部材31は前記複数のバネ材10の一端面を全て配置可能な大きさとされ、図示の例では、枠部材35の平面サイズと同サイズからなる。
The support layer member 31 serves as a support surface of the
前記弾性層部材33は、前記支持層部材31とは反対側における複数のバネ材10の端面を覆って配置され、クッション材30のクッション性を向上させると共に通気性を確保するものであり、通気性の弾性材からなる。通気性の弾性材は特に限定されないが、連通気泡の割合が高いポリウレタン発泡体は好適なものである。前記弾性層部材33は、前記支持層部材31とは反対側における複数のバネ材10の端面を全て覆うことが可能な大きさとされ、図示の例では、枠部材35の平面サイズと同サイズからなる。また、弾性層部材33の厚みは、クッション材30のクッション性に応じた厚みとされる。
The elastic layer member 33 is disposed so as to cover the end surfaces of the plurality of
前記枠部材35は、前記複数のバネ材10が圧縮された際にクッション材30の縁でバネ材10が外側へ倒れるのを防ぐ作用を有し、図5に示すように中央が開口した枠状からなり、クッション材30のクッション性を損なわないように、弾性材からなる。符号36は中央の開口部を示す。弾性材としては、合成樹脂発泡体、例えばポリウレタン発泡体やポリオレフィン発泡体等が好適である。また、前記枠部材35の大きさは、前記複数のバネ材10を収容可能な大きさとされ、図示の例ではバネ材10と高さが同一とされ、また平面サイズが前記支持層部材31及び前記弾性層部材33と同一とされている。
The
前記枠部材35は、前記支持層部材31の片面に接着されている。前記枠部材35の開口部36内には、前記バネ材10が複数個略平行にかつ前記支持層部材31及び前記弾性層部材33と略垂直となるように収容され、前記枠部材35の前記支持層部材31とは反対側に前記弾性層部材33が配置されて前記開口部36に蓋をされる。前記枠部材35内のバネ材10は、前記支持層部材31と非接着としてもよいが、この実施例ではクッション材30の圧縮時に複数のバネ材10が移動して位置が変化することのないように、支持層部材31と対向する端面が支持層部材31に接着固定されている。また、隣り合うバネ材10同士間については接着あるいは非接着の何れでもよいが、非接着が好ましい。隣同士のバネ材10の接触面を非接着とすれば、前記バネ材10は隣同士が独立して圧縮変形可能となるため、クッション材30上に着座した場合あるいは寝た場合などの際に、荷重を効果的に吸収することができ、体圧分散性を向上させることができる。
The
前記外装材40は、前記クッション材30の外面を包囲するもので、布材や革材等適宜の材質とされ、図示の例では袋形状とされている。
The
なお、前記クッション材30は、ソファやマットレス等に求められるクッション性に応じて複数積層されたり、コイルスプリング等からなる他のバネ材で構成された他のクッション材に積層されたりしてもよい。その場合、複数個積層状態、あるいは他のクッション材に積層された状態でその全体を前記外装材40で覆ってもよい。
Note that a plurality of the
本発明のバネ材がへたりの小さいものであることを確認するため、両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体からなるバネ材として、端面:75mm×75mm、高さ:75mmの角柱からなるポリウレタン発泡体、密度0.13g/cm3(JIS−K−6400準拠)スキン層外面の表面硬度がアスカF硬度70度、スキン層を除く部分の反発弾性(JIS−K−6400−3:2004準拠)が25%、品名;トルメンダーFK、株式会社イノアックコーポレーション製からなる実施例のバネ材と、実施例と同寸法及び同密度であってスキン層の無いポリウレタン発泡体からなる比較例1のバネ材と、直径75mm、高さ75mmの金属製コイルスプリングからなる比較例2のバネ材に対してそれぞれJIS−K−6400−4:2004にしたがい、繰り返し圧縮残留ひずみを測定した。測定結果は、図8に示すように、実施例では繰り返し圧縮回数が32万回でもひずみ率が1%であったのに対し、比較例1では8万回でひずみ率1.8%、16万回でひずみ率3.3%、24万回でひずみ率5.6%、32万回でひずみ率10%であり、また比較例2では8万回でひずみ率1.2%、16万回でひずみ率2.1%、24万回でひずみ率4.1%、32万回でひずみ率32%であった。このことから、本発明のバネ材は、金属製コイルスプリングからなるバネ材及びスキン層の無い弾性発泡体からなるバネ材と比べ、へたりが小さいのがわかる。 In order to confirm that the spring material of the present invention has a small amount of sag, the end surface: 75 mm × 75 mm, high as a spring material made of a columnar elastic foam whose outer surface excluding both end surfaces is composed of a skin layer. Length: Polyurethane foam composed of 75 mm prisms, density 0.13 g / cm 3 (conforms to JIS-K-6400) surface hardness of skin layer outer surface is Aska F hardness 70 degrees, rebound resilience of portions excluding skin layer (JIS- K-6400-3: 2004 compliant) 25%, product name: Tormender FK, manufactured by Inoac Corporation, a spring material of an example, and a polyurethane foam having the same size and density as the example, but without a skin layer JIS-K- for each of the spring material of Comparative Example 1 and the spring material of Comparative Example 2 comprising a metal coil spring having a diameter of 75 mm and a height of 75 mm. In accordance with 6400-4: 2004, compression residual strain was repeatedly measured. As shown in FIG. 8, the measurement results show that the strain rate was 1% even when the number of repeated compressions was 320,000 in the example, whereas the strain rate was 1.8% in the comparative example 1 at 80,000 times. The strain rate is 3.3% at 10,000 times, the strain rate is 5.6% at 240,000 times, and the strain rate is 10% at 320,000 times. In Comparative Example 2, the strain rate is 1.2% and 160,000 at 80,000 times. The strain rate was 2.1%, the strain rate was 4.1% at 240,000 times, and the strain rate was 32% at 320,000 times. From this, it can be seen that the spring material of the present invention has a smaller sag than a spring material made of a metal coil spring and a spring material made of an elastic foam without a skin layer.
10 バネ材
10A 両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体
11,11 両端面
12 外表面
13 スキン層
20 バネ材
30 クッション材
40 外装材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記支持層部材と前記弾性層部材間には、
両端面を除く外表面がスキン層で構成された柱状の弾性発泡体からなって前記柱状の弾性発泡体の軸方向に沿って加圧された際には前記柱状の弾性発泡体の端面のうち少なくとも一方より空気の流通が生じるバネ材の複数個が、互いに略平行にかつ前記支持層部材及び前記弾性層部材に対して略垂直にされると共に隣り合う前記バネ材同士が密接するように配設され、
前記隣り合うバネ材同士が密接する接触面は非接着とされていることを特徴とするクッション材。 A non-breathable support layer member and a breathable elastic layer member are arranged to face each other.
Between the support layer member and the elastic layer member,
Out of the end surfaces of the columnar elastic foam when the outer surface excluding both end surfaces is made of a columnar elastic foam composed of a skin layer and is pressed along the axial direction of the columnar elastic foam A plurality of spring materials that cause air flow from at least one of them are arranged substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the support layer member and the elastic layer member, and adjacent spring materials are in close contact with each other. Established,
Cushioning material, wherein a contact surface on which the spring member between the adjacent closely is a non-adhesive.
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