JP5778315B2 - 固体ゲルクッション - Google Patents

Description

本発明は、固体ゲルクッションに関し、特に、圧力が継続的に伸びて分布されるため、ユーザが下に沈んで底に触れるように感じることがなく、良好な支持効果を得ることができる上、温かい空気と冷たい空気とを入れ替えて放熱を行う固体ゲルクッションに関する。

本出願人が出願した特許文献１には、「振動吸収・圧力分散層は、複数の横向き弾性支持壁と、複数の縦向き弾性支持壁とを含む複数の筐体から構成され、各筐体の２つの対角線上に配設された複数の第１の斜め弾性支持壁と第２の斜め弾性支持壁とが交差されて接続され、複数の透孔を有する弾性支持構造を構成する」振動吸収・圧力分散構造が開示されている。
ユーザが振動吸収・圧力分散層上へ横たわると、振動吸収・圧力分散層により、横向き、縦向き及び２つの斜め方向へ圧力が分散され、ユーザの体から受ける下方の圧力をベッド全体へ充分に伸ばして分布させ、下に沈んで底に触れるような感じを受けることがなく、良好な圧縮性、柔軟性及び支持性を得る。また、振動吸収・圧力分散層が、複数の縦向き弾性支持壁、横向き弾性支持壁及び２つの斜め方向弾性支持壁の交差により構成されるため、軽量で通気性に優れ、製造材料及び製造コストを減らすことができる長所を有する。

特許文献１で開示されている弾性支持構造は、複数の透孔を有するため、好ましい通気性を得ることができるが、構造自体が有する重量により押し潰されて構造全体が変形し、構造を支持する力が不足する虞があった。

本出願人が出願した特許文献２には、「振動吸収・圧力分散層、位置決めピン及び緩衝層を含む。前記振動吸収・圧力分散層の少なくとも一表面は封止面であり、かつ、振動吸収・圧力分散層上には、結合孔が形成され、該結合孔の一端面は開放面であり、他端面は封止面である」振動吸収・圧力分散クッションアセンブリ構造が開示されている。
振動吸収・圧力分散層の少なくとも一表面は封止層であるため、特許文献１より好ましい支持効果を有する。しかし、一表面が封止表面であるため、冷たい空気と温かい空気との入れ替えが理想的でなく、ユーザが長時間使用した場合、暑苦しさを感じることがあるため、このような構造には依然として欠点があった。

そのため、特許文献１及び特許文献２で開示された構造と異なる支持効果を得るとともに、温かい空気と冷たい空気とを入れ替えて放熱効果を得る、支持効果及び放熱効果を有する固体ゲルクッションが求められていた。

台湾実用新案登録第Ｍ４０９７５７号公報 台湾実用新案登録第Ｍ４２５５８４号公報

本発明の目的は、良好な支持効果と、温かい空気と冷たい空気とを入れ替えて放熱効果とを得て、支持及び放熱に関する問題点を改善する固体ゲルクッションを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、貫通空間を有する複数の第１の弾性四辺形体と、有底空間を有する複数の第２の弾性四辺形体とを備えた固体ゲルクッションであって、前記第１の弾性四辺形体は、空気を供給して熱交換を行う貫通空間を囲んで形成する４面の弾性辺壁を有し、前記第１の弾性四辺形体は、前記４面の弾性辺壁により互いに対応するように形成された底面及び頂面を有し、前記底面及び前記頂面は開放状に形成されて空気を流通させる流路が形成され、前記第１の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁には、第２の弾性四辺形体がそれぞれ接続され、前記第２の弾性四辺形体は、有底空間を囲んで形成する４面の弾性辺壁を有し、前記有底空間内には、交差した２本の弾性支持リブが配設され、前記弾性支持リブの両端部は、前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁とそれぞれ接続されているため、前記第２の弾性四辺形体の有底空間が複数の小空間に区分けされ、前記第２の弾性四辺形体は、前記４面の弾性辺壁により互いに対応するように形成された底面及び頂面を有し、前記底面は、封止表面に形成され、前記頂面は開放状に形成され、前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体は、接続された弾性辺壁を共用し、前記第２の弾性四辺形体の交差した２本の弾性支持リブの高さは、前記第２の弾性四辺形体の前記弾性辺壁の高さに等しく、前記第１の弾性四辺形体は、４つの前記第２の弾性四辺形体により囲まれ、一部の第２の弾性四辺形体の頂面が圧力を受けると、第２の弾性四辺形体の弾性辺壁が第１の弾性四辺形体の内部の貫通空間に向かって拡張して第１の弾性四辺形体の貫通空間内の空気を外部へ排出しつつ、前記第２の弾性四辺形体の頂面の圧力が解除されると、第２の弾性四辺形体の弾性辺壁の弾性回復力により復位して第１の弾性四辺形体の貫通空間内へ外部から吸気するように構成したことを特徴とする、固体ゲルクッションが提供される。

前記第１の弾性四辺形体の弾性辺壁の長さは、前記第２の弾性四辺形体の弾性辺壁の長さに等しいことが好ましい。

前記弾性支持リブはＸ字状又は十字状に交差されていることが好ましい。

前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の辺長は１〜５ｃｍであることが好ましい。

前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の高さは１〜５ｃｍであることが好ましい。

前記第２の弾性四辺形体により囲まれ、大面積のクッションを形成する複数の第１の弾性四辺形体をさらに備えることが好ましい。

前記第２の弾性四辺形体及び前記第１の弾性四辺形体の水平横断面の形状及び寸法は同じであり、前記水平横断面の形状は長方形、正方形、階段形又は菱形であることが好ましい。

前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の厚さは２〜１０ｍｍであることが好ましい。

本発明の固体ゲルクッションは、良好な支持効果と、温かい空気と冷たい空気とを入れ替えて放熱効果を得て、支持及び放熱に関する問題点を改善することができる。

本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションを示す平面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿った別の角度から見たところを示す断面図（１）である。 本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションの使用状態の説明図（２）である。 本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションの使用状態の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図１は、本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションを示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッションを示す平面図である。図３Ａは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図３Ｂは、図１の線Ａ−Ａに沿った別の角度から見たところを示す断面図である。
図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッション３は、第１の弾性四辺形体３１を含む。第１の弾性四辺形体３１は、４面の弾性辺壁３３を有する。空気を供給して熱交換を行う貫通空間３１３を囲むように形成された弾性辺壁３３の高さ及び辺長は１〜５ｃｍであることが好ましい。
第１の弾性四辺形体３１は、４面の弾性辺壁３３により互いに対応した底面３１１及び頂面３１２が形成されている。図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、底面３１１及び頂面３１２は開放状に形成されているため、空気を流通させる流路が形成される。

第１の弾性四辺形体３１の４面の弾性辺壁３３には、第２の弾性四辺形体３２がそれぞれ接続される。第２の弾性四辺形体３２は、４面の弾性辺壁３３を有する。第２の弾性四辺形体３２と第１の弾性四辺形体３１との水平又は垂直の横断面の形状及び寸法は同じであり、例えば、長方形又は正方形、階段形状又は菱形の形状を有し、弾性辺壁３３の高さ及び辺長は、囲んで有底空間を形成することが可能なように１〜５ｃｍであることが好ましい。
この有底空間内には、２本の対角交差された弾性支持リブ３２１が形成されている。交差された弾性支持リブ３２１は、Ｘ字状又は十字状であり、第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２の水平横向き断面が正方形状又は菱形状である場合、交差した弾性支持リブ３２１がＸ字状を呈する。第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２の水平横向き断面が正方形状又は長方形状である場合、交差した弾性支持リブ３２１はＸ字状を呈する。
これら２本の弾性支持リブ３２１の両端部が第２の弾性四辺形体３２の４面の弾性辺壁３３の交差箇所と接続されているため、第２の弾性四辺形体３２の有底空間が区分けされて４つの小空間３２４に形成される。第２の弾性四辺形体３２は、４つの弾性辺壁３３を介して互いに対応した底面３２２及び頂面３２３が形成される。図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、底面３２２は封止表面に形成され、頂面３２３は開放状に形成されている。

上述した第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２は、正投影される形状が正方形、長方形又は菱形でもよい。本実施形態の第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２は菱形であり、菱形に対角交差した弾性支持リブが組み合わされるため、好ましい支持効果を得ることができる。

図２及び図３Ａに示すように、第１の弾性四辺形体３１は、４つの第２の弾性四辺形体３２により囲まれている。第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２は、接続された弾性辺壁３３を共用している。即ち、互いに隣接した４つの第１の弾性四辺形体３１の弾性辺壁３３により、第２の弾性四辺形体３２が画成される。
好適な実施形態では、第１の弾性四辺形体３１の弾性辺壁３３の長さが第２の弾性四辺形体３２の弾性辺壁３３の長さに等しく、弾性支持リブ３２１の高さが第２の弾性四辺形体３２の弾性辺壁３３の高さに等しい。

図１及び図４Ａに示すように、本発明の一実施形態に係る固体ゲルクッション３は、実際には複数の第１の弾性四辺形体３１を含む。各第１の弾性四辺形体３１は、４つの第２の弾性四辺形体３２により囲まれ、連続的に連ねる方式により大面積のクッションが形成されている。言い換えると、大面積のゲルクッションが形成されると、第２の弾性四辺形体３２が４つの第１の弾性四辺形体３１により囲まれ、各第２の弾性四辺形体３２の弾性支持リブ３２１が伸びて接続される。このため、ユーザの体２の圧力により固体ゲルクッション３が押下されると、弾性辺壁３３及び弾性支持リブ３２１を介して圧力が横方向分力、縦方向分力及び斜め方向分力に分散され、弾性辺壁３３及び弾性支持リブ３２１上に圧力が伸びて分布され、弾性辺壁３３間、弾性支持リブ３２１間が互いに接続されているため、圧力が横方向分力、縦方向分力（弾性辺壁３３）及び２つの斜め方向分力（弾性支持リブ３２１）で、継続的にユーザの体２を押下する圧力が分力により分散される。
そのため、点状の圧力点が網状の圧力分布に変換され、これにより、振動を吸収したり衝撃力を分散させたりすることができる。このようにユーザの体２を押下する圧力が固体ゲルクッション３全体に伸びて分布されるため、ユーザは下に沈んで底に触れるような感じを受けることがなく、良好な圧縮性、柔軟性及び支持性を得ることができる。

前述した実施形態では、第１の弾性四辺形体３１により、隣接した第２の弾性四辺形体３２が同じ弾性辺壁３３を共用する例を基に説明したが、勿論、４つの第１の弾性四辺形体３１により１つの第２の弾性四辺形体３２を囲むか、４つの第２の弾性四辺形体３２により１つの第１の弾性四辺形体３１を囲む構造である限り、共用しなくてもよいし、一部だけ共用してもよい。
第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２の構造は、前述の実施形態と同じであるが、弾性辺壁３３を共用しているか否かや共用する個数だけが異なる。例えば、第２の弾性四辺形体３２の４本の弾性辺壁３３中において、２本が互いに隣接した２つの第１の弾性四辺形体３１の１本の弾性辺壁３３であり、残りの２本が第２の弾性四辺形体３２自身が備えるものでもよいが、この２本の弾性辺壁は、隣接した他の２つの第１の弾性四辺形体３１の１つの弾性辺壁３３に対して平行である。この構成により弾性辺壁３３は全く共用されないか一部だけが共用されるため、本実施形態は弾性辺壁３３の数を増やすことができる。
そのため圧縮性、柔軟性及び放熱性を良好に維持することができる上、固体ゲルクッション３全体の構造の堅牢性及び支持強度を高めることもできる。

図４Ａを参照する。図４Ａに示すように、ユーザの体２が押下されるかユーザの体２が固体ゲルクッション３に押し付けられると、一部の第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２の頂面３２３がユーザの体２の体により覆われ、第２の弾性四辺形体３２の頂面が圧力を受け、２つの第２の弾性四辺形体３２内部の空気が圧縮され、第２の弾性四辺形体３２内部が弾性支持リブ３２１により区分けされて複数の小空間に形成される。
このため、空気圧縮速度が速まり、第２の弾性四辺形体３２の内部圧力を高めて体積が増え、第２の弾性四辺形体３２の４面の弾性辺壁３３が第１の弾性四辺形体３１の内部の貫通空間に向かって拡張し、弾性辺壁３３及び弾性支持リブ３２１により形成された小空間３２４が小型のエアバッグのような形状に変形して支持効果を得るとともに、弾性支持リブ３２１の設置を組み合わせることにより緩衝効果を得ることができるため、ユーザは下に沈んで底に触れるように感じることがない。
第２の弾性四辺形体３２の４面の弾性辺壁３３が第１の弾性四辺形体３１の貫通空間３１３に向かって拡張されるため、第１の弾性四辺形体３１の貫通空間３１３は小さくなる。貫通空間３１３が小さくなる過程において、貫通空間３１３内の空気が中空状流路を介して排出されて放熱を行う。

続いて、図４Ｂを参照する。図４Ｂに示すように、ユーザの体２は、姿勢を変えたり第２の弾性四辺形体３２の一部の頂面３２３から離れると、圧力を受けなくなった第２の弾性四辺形体３２の弾性辺壁３３は、自身が有する弾性回復力により復位して第１の弾性四辺形体３１の貫通空間３１３が徐々に大きくなり、外部の冷たい空気が第１の弾性四辺形体３１の貫通空間３１３へ入る。
この構成により、ユーザの体が移動するだけで、第２の弾性四辺形体３２の辺壁が外方へ広がったり内方へ凹んだりし、このような反復運動を行うことにより、第２の弾性四辺形体３２は、あたかもポンプのように第１の弾性四辺形体３１の貫通空間３１３内の空気が継続的に中空状の流路を介して排出されたり吸入されたりして熱交換を行いながら、固定ゲルクッション３上に当接されたユーザの体２を支持することができる。
そのため、ユーザは下に沈んで底に触れるような感じを受けることがなく、涼しくて快適に使用することができる。

上述の固体ゲルクッションは、圧力の伝導率が高くて衝撃吸収性に優れた高分子化合物又は高分子共重合物からなってもよく、例えば、ＳＥＢＳ（スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体）などの熱可塑性材料からなり、加熱溶融した後、注入して冷却されると柔軟性を備えたシート状の弾性固体状ゲルが形成される。この固体ゲルは、Ａ型及びＢ型のＰＵ高分子でもよい。そのうちＡ型は硬化剤であり、両者を適切な比率で混合し、室温下で凝結させると所望の硬さを有するゲル弾性体を形成することができる。
硬さは配合を変えることにより調整することが可能であり、低反発性及び圧力分散性を備えるため、高い柔軟性を備えたクッションの製造に特に適している。

第１の弾性四辺形体３１及び第２の弾性四辺形体３２の四面弾性辺壁の厚さは２〜１０ｍｍである。

上述したことから分かるように、本発明の固体ゲルクッションは、従来技術と比べ以下（１）〜（４）の長所を有する。
（１）圧力が４面に沿って多方向へ分散されるため、ユーザは下に沈んで底に触れるような感じを受けることがなく、良好な支持を得ることができる。この支持効果以外には、冷たい空気と温かい空気とを入れ替えて熱交換を行うため、第１の弾性四辺形体の貫通空間の中空状流路を介して温かい空気が排出され、放熱効果を得ることができる。
（２）シート状ゲルクッションが重厚で携帯に不便であるという問題点を解決することができる上、格子状のゲルクッションの支持力が充分でないという問題点を解決することもできる。
（３）ゲルは熱吸収性及び熱伝導性に優れているため、各第２の弾性四辺形体の４面の辺壁に中空状の第１の弾性四辺形体が隣接され、第２の弾性四辺形体の４面の辺壁には、外方へ拡張された空間が形成されているため、圧力が印加されたりリリースされると、ポンプのように収縮したり拡張したりし、第１の弾性四辺形体の貫通空間の温かい空気が外部へ排出されるとともに、第１の弾性四辺形体の貫通空間へ外部の冷たい空気が吸入されて熱交換を行うため、ユーザはクッションを涼しい状態で快適に使用することができる。
（４）第２の矩形弾性体の底部を封止状態に形成し、ユーザが第２の矩形弾性体の上表面に座ると、底面との間に（略密閉された状態の）チャンバが形成され、緩衝能力を高めることができるため、ユーザは下に沈んで底に触れるような感じを受けることがない。従来、製品の全てが格子状かつ中空状に形成されていた従来の物と比べ、本発明は優れた支持効果を有する。第２の矩形状弾性体に形成されたチャンバは、４面の弾性辺壁が第１の矩形弾性体に向かって拡張して気流ポンプの効果を得て、空気の対流を加速して換気を行って排熱を行い、従来の製品では得られなかったような優れた効果を得ることができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

２ ユーザの体
３ 固体ゲルクッション
３１ 第１の弾性四辺形体
３２ 第２の弾性四辺形体
３３ 弾性辺壁
３１１ 底面
３１２ 頂面
３１３ 貫通空間
３２１ 弾性支持リブ
３２２ 底面
３２３ 頂面
３２４ 小空間

Claims (8)

1. 貫通空間を有する複数の第１の弾性四辺形体と、有底空間を有する複数の第２の弾性四辺形体とを備えた固体ゲルクッションであって、
   前記第１の弾性四辺形体は、空気を供給して熱交換を行う貫通空間を囲んで形成する４面の弾性辺壁を有し、前記第１の弾性四辺形体は、前記４面の弾性辺壁により互いに対応するように形成された底面及び頂面を有し、前記底面及び前記頂面は開放状に形成されて空気を流通させる流路が形成され、
   前記第１の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁には、第２の弾性四辺形体がそれぞれ接続され、
   前記第２の弾性四辺形体は、有底空間を囲んで形成する４面の弾性辺壁を有し、
   前記有底空間内には、交差した２本の弾性支持リブが配設され、
   前記弾性支持リブの両端部は、前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁とそれぞれ接続されているため、前記第２の弾性四辺形体の有底空間が複数の小空間に区分けされ、
   前記第２の弾性四辺形体は、前記４面の弾性辺壁により互いに対応するように形成された底面及び頂面を有し、前記底面は、封止表面に形成され、前記頂面は開放状に形成され、
   前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体は、接続された弾性辺壁を共用し、
   前記第２の弾性四辺形体の交差した２本の弾性支持リブの高さは、前記第２の弾性四辺形体の前記弾性辺壁の高さに等しく、
   前記第１の弾性四辺形体は、４つの前記第２の弾性四辺形体により囲まれ、
   一部の第２の弾性四辺形体の頂面が圧力を受けると、第２の弾性四辺形体の弾性辺壁が第１の弾性四辺形体の内部の貫通空間に向かって拡張して第１の弾性四辺形体の貫通空間内の空気を外部へ排出しつつ、前記第２の弾性四辺形体の頂面の圧力が解除されると、第２の弾性四辺形体の弾性辺壁の弾性回復力により復位して第１の弾性四辺形体の貫通空間内へ外部から吸気するように構成したことを特徴とする、
   固体ゲルクッション。
2. 前記第１の弾性四辺形体の弾性辺壁の長さは、前記第２の弾性四辺形体の弾性辺壁の長さに等しいことを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
3. 前記弾性支持リブはＸ字状又は十字状に交差されていることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
4. 前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の辺長は１〜５ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
5. 前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の高さは１〜５ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
6. 前記第２の弾性四辺形体により囲まれ、大面積のクッションを形成する複数の第１の弾性四辺形体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
7. 前記第２の弾性四辺形体及び前記第１の弾性四辺形体の水平横断面の形状及び寸法は同じであり、前記水平横断面の形状は長方形、正方形、階段形又は菱形であることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。
8. 前記第１の弾性四辺形体及び前記第２の弾性四辺形体の前記４面の弾性辺壁の厚さは２〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の固体ゲルクッション。

Images