JP6046249B2 - クッション体 - Google Patents

Description

本発明は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に構成要素として使用されるクッション体であって、軽量化を促進させ、リサイクル性に富み、座り心地や寝心地に富むクッション体に関する。

一般にクッション体は、枠体に張架されたワイヤーや平板状の支持体等の押圧を最終的に支える構造体上に、ウレタンフォーム等の軟質なクッション材を載せ全体を表皮で被覆した構成を有する。そして、座布団やベッドのマットレス等もそれ自体は構造体を内在させていないが、床やベッドの枠体等、人体の押圧を支えうる構造体の上に載せて使用することが一般的である。

一般的なクッション体においては、クッション材に加えられる振動や衝撃は、主に構造体と表皮との間に介在されるウレタンフォーム等の軟質なクッション材が圧縮方向に撓んだ際の反力、復元力及び撓みによって軽減されていた。

また、車両用シートクッションの軽量化に関する技術として、特許文献１にシートフレームが枠状を呈し、シートフレームの断面が山形を呈すると共に、シートフレームの枠状の内周側に前記山形の一側を形成して着座者に対向する傾斜面を有し、シートフレームに弾性を有するネットを被せ、その周縁部をシートフレームの山形上から引き回して該山形の他側に固定することで凹曲面状の着座面を形成するように張設し、ネットとシートフレームの傾斜面との間に角度を設けた技術が開示されている。

他の軽量化に関する技術としては、特許文献２に、シートフレームに着脱可能に取り付けられたベースプレートと、該ベースプレート上に配置されたブロックと、該ブロック上に配置されたスプリングプレートと、該スプリングプレートを被覆する表皮７とを備える着座部を有し、前記ブロックは、前記ベースプレートと前記スプリングプレート間に所定の空間を形成するように配置され、前記スプリングプレートは、弾性を有する発泡体であるＰＰ（ポリプロピレン）ビーズ発泡体、ＰＥ（ポリエチレン）ビーズ発泡体、ＰＰ発泡体、ＰＥ発泡体、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル／スチレン樹脂）発泡体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）及びウレタンフォーム材のいずれかで形成されている発泡体で成形され、前記スプリングシートは、前記ベースプレート方向への力が加えられたときに前記空間内へ撓む車両用シートに関する技術が開示されている。

次に、ベッドマットレス用としてクッション体を組み込んだ場合は、ベッドマットレスは一般にウレタンフォームをクッション材として用いており、該ベッドマットレスの軽量化技術に関する技術としては、特許文献３に、支持体が矩形のウレタンフォームからなり、短辺方向の両端部まで達する複数の凹溝を表面に備えており、該凹溝は深さ３０〜７０ｍｍ、幅１５〜８０ｍｍであり、芯材が厚さ１０〜４０ｍｍ、硬さ１００〜３００Ｎである矩形のウレタンフォームからなり、短辺を長辺方向に二つ折りされ、長辺の両端部が支持体の一つの凹溝に嵌合支持されており、枠体が支持体の周囲を囲むように設けられた技術が開示されている。

特開２００２−２８０４４号公報 特許第４００９４９０号公報 特開２００９−２７９０８６号公報

従来の一般的な車両用シートクッションではクッション材としてウレタンフォームが使用されており、クッション性が極めて高く快適性に優れているため今も尚、多用されている。しかし、該ウレタンフォームはリサイクル性能に劣るという問題があった。さらに、車両用シートクッションは乗員の体重の軽重にかかわらず最適なクッション性を求められることの他に、自動車の運動に伴い乗員に加えられる上下の加速度に対し、乗員の身体に不快感を与えないクッション性が求められる。反面、長時間の乗車時の疲労を軽減するためには乗員の身体を正しい位置や姿勢で支える必要がある。このため非常に軟質なウレタンフォームのみでは機能を満足することができず、ある程度の剛性を確保するためウレタンフォームの密度を一定以上とする必要があり、大幅な軽量化が進まないという問題があった。

特許文献１に記載の技術は、乗員による押圧を支えるネット素材がシートクッション周囲に設置されたシートフレームに引き込まれ強固に固定されており、乗員の着座により加えられた押圧はネット素材を通じ最終的にシートフレームの剛性により支えられていた。従ってシートフレームの構造は一定以上の強度を保たねばならず、このため従来のクッション材に相当するネット素材自体の重量は軽量であるものの、シートフレームの重量は増加傾向にあり全体としての重量軽減効果が十分ではないという問題があった。

さらに、ネット素材のクッション性は主に素材の伸びによって得られるため限定されており、長期間の使用によりたるみが発生し商品性に劣る傾向にもあった。またシートフレームに平面的なネット素材を張架する構造であるため、基本的なシートクッションの形状は平面的であり、乗員の身体を最適な位置で支えるために必要な三次元形状を得ることが困難であり、その結果、乗員に不快感を与えるという問題があった。これは自動車の運動によって乗員へ横Ｇが加えられる際等、不安定なハンモック状のネット素材では乗員の身体を安定して支えることができないからである。

次に、特許文献２の技術については、スプリングプレートは外形略矩形の板状発泡体であり該スプリングプレートの乗員が着座する側には横方向に複数の溝が形成されている。しかし、溝部が浅いと柔軟性を与えることができず、溝部が深ければクッション材が撓む際、わずかに残った溝部底部の連結部分へ過大な引っ張り力が集中し大きな伸び変形が発生するため復元不能な永久変形を生じる、あるいは破断する恐れが高かった。溝底部にある連結部分が一部でも破壊されれば支えを一気に失いクッション材全体の見かけ硬さが急激に低下し、クッション材としての機能が大きく損なわれる。従って破壊を回避するためクッション材の撓みを一定以上に設計することが事実上困難であり、十分な着座時のフィット感及び快適性を付与することが困難であった。

また、特許文献２の技術は、乗員の体格に応じて、高さの異なるブロックを適宜選択することにより個人的に良好な着座感を得ることができるとの記載があるが、乗員は体重の軽重によって着座する前に自分に適する高さのブロックに変えなければならないという、現実的には実施困難な対応をしなければならないという問題があった。

次に、特許文献３の技術は、従来の金属製スプリングを用いたマットレスに比べれば軽量であるものの、支持体２及び芯体にウレタンフォームを使用しているので、リサイクル性能に劣り軽量化にも限界があるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、人の着座時や仰臥時にクッション性、フィット性に富み、軽量化かつリサイクル性に優れるクッション体を提供することである。

本発明において、合成樹脂発泡体とは、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ
、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで撓みが最大９０ｍｍとなるまで押圧を加え、押圧撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。前記合成樹脂発泡体には、ビーズ発泡成形体が含まれ、ビーズ発泡成形体としては、ポリプロピレン系ビーズ発泡成形体、ポリエチレン系ビーズ発泡体などがあげられる。

材料の具体的選定にあたっては、更に長さ４００ｍｍ程度の棒状又は平板状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した直後にサンプルの変形からの回復が９０％以上あることが望ましい。あるいは従来のウレタンフォーム製のクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪み（残留変位量ともいう。）が所定量以下であることが望ましい。

このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、または発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ^３〜０．０３ｇ／ｃｍ^３などが好ましい。一方、柔軟性に乏しく曲げ変形により容易に破断の恐れがある硬質発泡ウレタンや発泡ポリスチレンなどは好ましくない。

発明者らは軽量化を図るために材料の検討を進めた。連続気泡構造であるウレタンフォームに変わりうる素材の例として、一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、従来からクッション材として一般に用いられてきたウレタンフォームに比し、軽量で剛性に富みリサイクルも容易である等の利点を持っていたが、圧縮方向での撓み、復元力をクッションとして使用する場合、内包する空気の反発力により発泡体の変形に伴い反力が急激に高まる傾向にあるため、クッション性に欠け硬く感じられ快適性に劣っていた。

また一般に独立気泡構造を持つ合成樹脂発泡体は、ウレタンフォームと同様、圧縮方向に撓ませクッション材として使用する場合、長期間の使用に従い徐々に回復力を失いクリープが発生する。これは気泡を構成する樹脂皮膜の繰り返し変形による疲労と内包する空気の圧力低下によるところが大きい。従って長期間使用されるクッションの素材としては好ましいものではなかった。

そこで、発明者らは合成樹脂発泡体の物性を様々な角度から分析することにより、従来の一般的なクッション材として使用されてきた圧縮方向に撓ませる構造ではなく、曲げ変形が可能で復元性に優れた合成樹脂発泡体からなる支持体の曲げ変形とその回復性をクッション材として利用する方法が最適であることを見出し本発明に至った。

「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載のクッション体１は、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧９が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２を備え、前記支持体２の下方に前記支持体２が曲げ変形可能な空間部５を形成し、前記複数の支持体２が、曲げ変形可能であるように列設された形態を有することを特徴とする。

請求項２に記載のクッション体１は、請求項１において、前記支持体２を支持する脚体３を備え、前記支持体２を、前記脚体３に嵌設し、前記脚体３に載設し、前記脚体３に固設し、又は前記脚体３と一体成形された形態であり、かつ、前記支持体２を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、又は、３箇所以上の複数点支持の形態であることを特徴とする。

請求項３に記載のクッション体１は、請求項１において、前記支持体２を支持するフレーム５０を備え、
前記支持体２を、前記フレーム５０に嵌設し、前記フレーム５０に載設し、又は前記フレーム５０に固設し、かつ、前記支持体２を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、又は、３箇所以上の複数点支持の形態であることを特徴とする。

請求項４に記載のクッション体１は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記支持体２が、着座者又は仰臥者が接する面が略水平面の場合は平面視で、又は、着座者が接する面が略垂直面の場合は正面視で、直線形状、曲線形状、及び、直線を任意の角度で屈曲させた直線部分の組み合わせからなる屈曲形状、の内から少なくとも一つ以上の形状からなることを特徴とする。

請求項５に記載のクッション体１は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記支持体２を、同一又は異なる材料を積層して一体化した積層構造、又は部位ごとに同一又は異なる材料で形成し一体化させた構造とすることを特徴とする。

請求項６に記載のクッション体１は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記支持体２の部位ごとに加えられる予測押圧の強さと荷重を支えるための望ましい変形量から、前記支持体２の部位ごとに変形量を大とする場合には当該部分の断面係数を小とするため支持体２の厚みを小とし、変形量を抑制する場合には当該部分の断面係数を大とするため厚みを大と設定することを特徴とする。

請求項７に記載のクッション体１は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記支持体２に、前後方向、左右方向、又は上下方向に貫通孔８を設けたことを特徴とする。

請求項８に記載のクッション体１は、請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記支持体２の人が接する側の表面に、突起物１５や突条物１６を突設したことを特徴とする。

請求項９に記載のクッション体１は、請求項１乃至８のいずれかにおいて、前記支持体２が押圧される方向に、前記支持体２と離隔させて、又は、当接させて、前記支持体２の曲げ変形による撓み量を抑制する、弾性体からなる副支持体４を配設したことを特徴とする。

請求項１０に記載のクッション体１は、請求項１乃至９のいずれかにおいて、前記支持体２を複層構造とし、前記層間に空隙４３を設けたことを特徴とする。

請求項１１に記載のクッション体１は、請求項１乃至１０のいずれかにおいて、前記支持体２の裏面に、又は、前記支持体２と対向する背面部の前記支持体２側の面に、突起物１５及び／又は突条物１６を、該突起物１５及び／又は突条物１６の先端部が対向する前記背面部又は前記支持体２裏面とは離間させて突設したことを特徴とする。

請求項１２に記載のクッション体１は、請求項２において、前記支持体２の裏面に、又は、前記支持体２と対向する背面部の前記支持体２側の面に、前記脚体３より圧縮時の反力が小さい柱状体１８を、該柱状体１８の先端部が対向する前記背面部又は前記支持体２裏面と当接させて突設したことを特徴とする。

請求項１３に記載のクッション体１は、請求項１２において、前記柱状体１８を、前記脚体３より柔軟な材料とする手段、先端部を先細り形状とする形態とする手段、屈曲形状の形態とする手段、及び前記脚体３より小さい断面積にする手段の内から少なくとも一つ以上の手段によって、前記脚体３の圧縮時の反力より小さくすることを特徴とする。

請求項１４に記載のクッション体１は、請求項２、１２又は１３において、前記脚体３が、支持体２に接する一端側の支点と他端側の脚体先端の支点とを結ぶ線上において、単数回又は複数回屈曲した形状を有することを特徴とする。

請求項１５に記載のクッション体１は、請求項１４において、前記脚体３は、支持体２側の一端は前記支持体２により押止され、他端は着座者又は仰臥者により生ずる押圧方向への移動を抑制されて、前記脚体３が支持体２に接する一端側の支点と脚体３の他端側の脚体３先端の支点が支持体２の押圧方向と同一線上にない形態を有する、略単一線形からなる脚体３を、単独又は連続させて配設させたことを特徴とする。

請求項１に記載のクッション体１の発明は、いずれも従来一般的に使用されていたウレタンフォームを合成樹脂発泡体に置換することが可能なものであり、そのため軽量化、リサイクル性の向上が可能となるものである。また、比較的硬質でありクッション性、フィット性、耐クリープ性に劣っていた合成樹脂発泡体を使用するにもかかわらず、高いクッション性、フィット性を付与させることが可能であり、設計の自由度が高く着座者や仰臥者の身体を適切に支持し高い快適性を得ることができ、長期間の使用によっても従来のウレタンフォームと同等の良好な耐クリープ性を発揮するため高い商品性を有するという効果を奏する。

請求項２に記載のクッション体１は、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに、支持体２を該支持体２から延設された脚体３で支持する形態であり、脚体３によって支持体２の下方へ曲げ変形可能な空間を形成するという効果を奏する。

請求項３に記載のクッション体１は、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏するとともに、さらに、支持体２をフレーム５０で支持する形態であり、フレーム５０によって支持体２の下方へ曲げ変形可能な空間を形成するという効果を奏する。

請求項４に記載のクッション体１は、請求項１乃至３のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、小型のクッション体で支持体２の両端間の距離が十分に確保できず、着座者又は仰臥者による荷重で十分な撓みを得ることができない場合、支持体２を直線形状ではなく円弧形状、又は直線を任意の角度で屈曲させた直線部分の組み合わせからなる屈曲形状に形成することで曲げ変形を受ける際の実質的な支持体２の両端間の距離を大きくすることができ十分な撓みを得られるようにできるので、設計の自由度を高めることができる。

請求項５に記載のクッション体１は、請求項１乃至４のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、支持体２が積層構造の場合、例えば着座者側又は仰臥者側の支持体２をより柔軟性を有する材料にすることにより着座者や仰臥者が接する側のクッション性を高めることができ、着座者側又は仰臥者側の支持体２の形状を身体の形状に合わせれば着座時や仰臥時に身体の外形に適合させることができる。

また、支持体２が部位ごとに設定した異種の材料の組み合わせからなる一体化させた構造の場合、例えば着座者又は仰臥者による押圧が強い部位と弱い部位に別れる場合、支持体２の押圧の強い部位には密度の高い合成樹脂発泡体を使用し、押圧の弱い部位には密度の低い合成樹脂発泡体を使用することによって、支持体２の撓み量を全域に亘り均一化でき、着座者や仰臥者の身体を好ましい位置に支えることができる。

請求項６に記載のクッション体１は、請求項１乃至５のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、クッション体１は脚体３により支持された支持体２が加えられる押圧に応じて曲げ変形し発生する反力で押圧を支える構造であるため、例えば両持ち梁形態の支持体２の場合、中央部分の撓み量が大きくなるが、その中央部分の断面積を両端部近傍より大きくすることによって中央部分の曲げ変形を生じにくい構造とすることができ、支持体２の部分的な撓み量を平均化することができ支持体２の全域に亘り一様なクッション性を得ることができる。

したがって、支持体２の押圧を受ける表面の幅や押圧方向の厚みを部分的に変え、断面形状や断面寸法を変えて設定することによって、前記支持体２の撓み量を部位ごとに調整することができるという効果を奏する。

請求項７に記載のクッション体１は、請求項１乃至６のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、貫通孔８によって軽量化や通気性を高めることができる。

請求項８に記載のクッション体１は、請求項１乃至７のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、着座者又は仰臥者がクッション体１に接するときに、前記クッション体１を構成する支持体２より断面積の小さい突起物１５又は突条物１６の先端部が真っ先に当接し曲げ等の変形をするので、着座者は着座したときに又は仰臥者は仰臥したときに柔らかい接触感を感じることができるという効果を奏する。

請求項９に記載のクッション体１は、請求項１乃至８のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、支持体２と副支持体４とが離隔されて配設された形態の場合は、着座者又は仰臥者による押圧を受けた支持体２が空間部５に曲げ変形することによって撓み、一定以上の撓み量になった以降は、支持体２の曲げ方向側である裏面が対向する副支持体４に当接し、前記当接以降は支持体２の撓みによる反力と副支持体４の撓みによる反力によって支持力を高めることができ、必要以上に身体が沈み込むのを抑制することができ、着座者や仰臥者の身体を適切な位置で支えることができる。

また、支持体２と副支持体４とが当接されて配設された形態の場合は、前記副支持体４が支持体２に当接している範囲は、前記副支持体４が支持体２に当接していない範囲に比較して、支持力を高めることができる。よって、着座者又は仰臥者による高い押圧が加えられると予測できる範囲に前記副支持体４を当接させて配設することによって、着座者又は仰臥者による沈み込み量を減少させることができる。

請求項１０に記載のクッション体１は、請求項１乃至９のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、支持体２を２層や３層などの複層構造にしたことにより、例えば２層構造の場合においては、身体がまず第一層に当接して、第一層が柔軟に身体を受け止め、さらに押圧され撓み量が大となり、第一層が第二層に当接した以降、第二層の曲げ変形に対する反力が加わるため、身体の沈み込みを抑制し身体を適切な位置に止めることができる。

また、第一層や第二層の形状や寸法を部分的に変化させることにより、支持体２の部位別に異なる硬さや撓み量を得ることができる。

請求項１１に記載のクッション体１は、請求項１乃至１０のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、突起物１５や突条物１６の先端を対向する面とは離間させている構造とすることから、身体が支持体２の表面に当接して、支持体２が柔軟に身体を受け止め、さらに押圧され撓み量が大となった以降、突起物１５や突条物１６が対向する面に当接し、突起物１５や突条物１６の圧縮変形に対する反力が加わるため、身体の沈み込みを抑制し身体を適切な位置に止めることができる。

請求項１２又は１３に記載のクッション体１は、請求項１乃至１０のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、先端が尖った形状を有する柱状体１８や、支持体２よりも密度を小さくし柔らかい材料を有する柱状体１８の両端を、支持体２と背面部３０のどちらかに一端側を固設し他端側を当接させる構造としている。よって、支持体２に係る押圧が高い部位や曲げ変形が大きいと予測される部位に前記柱状体１８を配設すれば、発生する最大撓み量を一定以下にすることができる。

請求項１４又は１５に記載のクッション体１は、請求項１乃至１３のいずれかと同じ効果を奏する。さらに、脚体３を屈曲しやすくすることができるため、脚体３近傍の撓み量を大きくすることができるので、支持体２の脚体３と接する部位と脚体３と接していない部位との撓み量を平均化することができ支持体２の全域に亘り一様なクッション性を得ることができる。

本発明の棒状の支持体と脚体（支持体と脚体は別物）を備えるクッション体の説明図である。 本発明の棒状の支持体と脚体（一体成形）を備えるクッション体の説明図である。 本発明の平板状の支持体と脚体（一体成形）を備えるクッション体の説明図である。 本発明の棒状の支持体と脚体（支持体と脚体は別物）を備えるクッション体の説明図である。 本発明の棒状の支持体と脚体（一体成形）を備えるクッション体の説明図である。 本発明の棒状の支持体と脚体（支持体と脚体は別物）を備えるクッション体の説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で表皮を備えたクッション体の説明図である。 図１のＡ−Ａ断面で、支持体を脚体に載設させたクッション体の説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、支持体と脚体とを一体成形したクッション体の説明図である。 図１のＡ−Ａ断面で、支持体と脚体とを固設したクッション体の説明図である。 図１のＡ−Ａ断面で、脚体を複数設けた形態の説明図である。 図１のＡ−Ａ断面で、支持体が片持ち梁の形態の説明図である。 支持体の平面視又は正面視の形態を示す、（ａ）が直線状、（ｂ）が曲線状、（ｃ）が屈曲状の説明図である。 略水平状態で使用した場合の略平板状の支持体であり、（ａ）が支持体同士を複数個所で部分的に連結した支持体、（ｂ）が支持体同士を単数個所で部分的に連結した支持体の略平面説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、支持体が異種の材料からなる積層構造の説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、支持体を部位ごとに異種の材料で構成させて一体化させた構造の説明図である。 支持体の幅を部位により変えた形態の説明斜視図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、支持体の厚みを部位により変えた形態の説明図である。 支持体の断面図で、（ａ）が四角形状、（ｂ）が円形状、（ｃ）がパイプ状の説明図である。 支持体に貫通孔を設けた図２のＢ−Ｂ断面図で、押圧方向に貫通孔を設けた説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、支持体の表面に突起物を設けた説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で副支持体の形態を示す、（ａ）が支持体と離隔された帯状、（ｂ）がコイル状、（ｃ）が支持体に当接させた帯状の形態の説明図である。 支持体が２層構造の場合であって、（ａ）が斜視概要図、（ｂ）が（ａ）のＷ−Ｗ断面概要図である。 支持体が２層構造の場合の、（ａ）が図１９のＷ−Ｗ断面で支持体の厚みを変えた形態を示し、（ｂ）が図１９のＷ−Ｗ断面で支持体の面形状に変化を設けた形態を示し、（ｃ）が図１９のＸ−Ｘ断面の一層目は一体化し２層目を分割させた説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、突起物又は突条物を突設させた形態を示し、（ａ）が支持体の裏面に、（ｂ）が背面部の空間部側にそれぞれ突起物を設けた説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、柱状体を設けた形態を示し、（ａ）が支持体から突設させた形態、（ｂ）が背面部から突設させた形態の説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面で、脚体の形態を示し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）が傾斜状、（ｄ）及び（ｅ）が屈曲状、（ｆ）が３箇所以上の支点を有する形態の説明図である。 ＪＩＳ Ｋ７１７１、又は、ＩＳＯ１７８に規格された曲げ試験方法を示す図で、（ａ）が無負荷時、（ｂ）が荷重時の図である。 支持体と、脚体又はフレームとの形態を例示する説明図で、（ａ）が支持体の両端底面を斜面形状にする形態、（ｂ）が支持体を両側から抱えるような形態、（ｃ）が支持体の両側に延設させた部位を支持する形態である。 支持体と、脚体又はフレームとの形態を例示する説明図で、（ａ）が支持体の底面を棒状体で支持する形態、（ｂ）が支持体の底面を平板状体又は棒状体で支持する形態、（ｃ）が支持体の凹部に凸部を挿入して支持する形態である。 支持体と、脚体又はフレームとの形態を例示する説明図で、（ａ）が支持体の両側を溝型のものに挿入させる形態、（ｂ）が支持体の両側の凸状部を溝型のものに挿入させる形態、（ｃ）が支持体の両側の凸状部を上下方向から挟む形態である。 支持体と、脚体又はフレームとの形態を例示する説明図で、（ａ）が支持体の両側の凹部に凸部を挿入させる形態、（ｂ）が支持体の両側を接着手段で固定化する形態、（ｃ）が支持体の両側を締結手段で固定化する形態である。 発泡体と無発泡体とのＪＩＳ Ｋ７２２１−２による曲げ試験の比較図である。 図２２（ａ）に示す帯状の副支持体を設けた構造における圧縮―変位量線図である。

以下、本発明に係るクッション体１の実施形態について説明する。

本発明に係るクッション体１は、人の着座時や仰臥時に利用される、車両、船舶及び飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等に、クッションとしての構成要素とすることができる。

クッション体１は、図１乃至図６に示すように、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧９が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２を備え、前記支持体２の下方に前記支持体２が曲げ変形可能な空間部５を形成し、前記複数の支持体２が、曲げ変形可能であるように列設された形態を有する。そして、クッション体１の使用時に加えられる荷重によって前記支持体２が曲げ変形するときに生じる支持体２の曲げ歪みが５％以内とすることもできる。

そして、図２９乃至図３２に示す形態のように、支持体２は、脚体３やフレーム５０に載設又は固定化されている。支持体２と脚体３との構成については、支持体２を、脚体３に載設し、嵌設し、固設し、又は前記脚体３と一体成形する。そして、前記支持体２と前記脚体３との固設形態が、前記支持体２を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、３箇所以上の複数点支持の形態、又は、前記支持体２と前記脚体３とを一体成形した形態を有している。フレーム５０の材質としては、鉄等の金属、アルミニウム等の非鉄金属、プラスチック等の樹脂、カーボンファイバー、木材などが該当し、剛性を有する材質であればよい。

次に、支持体２とフレーム５０との構成については、支持体２を、フレーム５０に載設し、嵌設し、又は前記フレーム５０に固設する。そして、前記支持体２と前記フレーム５０との固設形態が、前記支持体を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、３箇所以上の複数点支持の形態を有している。

支持体２と、前記支持体２を支持する脚体３又はフレーム５０との形態については、前記支持体２と直接に脚体３又はフレーム５０が接触する形態、前記支持体２とは介在物を介して脚体３又はフレーム５０と接続される形態がある。いずれにしても支持体２を曲げ変形させるときの支点を構成するものであればよく、その形態の例示を図２９乃至図３２に示す。

支持体２の底面で支える形態としては、図２９及び図３０に示すように、支持体２の両端底面を斜面形状にする形態（図２９（ａ））、支持体２を両側から抱えるような形態（図２９（ｂ））、支持体２の両側に延設させた部位を支持する形態（図２９（ｃ））、支持体２の底面を棒状体で支持する形態（図３０（ａ））、支持体２の底面を平板状体又は棒状体（図３０（ａ）とは９０°方向が異なる）で支持する形態（図３０（ｂ））、支持体２の凹部に凸部を挿入して支持する形態（図３０（ｃ））などが例示される。嵌設手段とは、凹部に凸部を挿入して支持する形態などの、嵌め込んで拘束する形態が該当する。

また、支持体２の両側で支持する形態としては、図３１又は図３２に示すように、支持体２の両側を溝型のものに挿入させる形態（図３１（ａ））、支持体２の両側の凸状部を溝型のものに挿入させる形態（図３１（ｂ））、支持体２の両側の凸状部を上下方向から挟む形態（図３１（ｃ））、支持体２の両側の凹部に凸部を挿入させる形態（図３２（ａ））、支持体２の両側を接着手段で固定化する形態（図３２（ｂ））、支持体２の両側を締結手段で固定化する形態（図３２（ｃ））などが例示される。

支持体２を脚体３に載設する形態とは、図１０において支持体２と脚体３との境界ｇにおいて固設されていない状態をいう。また、変形が可能であるように列設された形態とは、複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２が、相互に干渉せずに曲げ変形可能であればよく、複数の棒状１０又は複数の平板状１１同士が接していてもよく、例えば図２に示すように間隔１２が設けられてもよい。

そして、前記支持体２と前記脚体３との固設態様として、図１２に示すように前記支持体２を片持ち梁形態、図１０に示すように両持ち梁形態、又は図１１に示すように３箇所以上の複数点支持の形態で、前記支持体２を支持するように固定した態様がある。そして、図９に示すように前記支持体２と前記脚体３とを一体成型した態様がある。さらに、図示はしていないが、図１２に示すように前記支持体２を片持ち梁形態、図１０に示すように両持ち梁形態、又は図１１に示すように３箇所以上の複数点支持の形態で、それぞれの固設個所を一体成形した形態がある。また、支持体２と脚体３とを固設する方法としては、図９に示すように支持体２と脚体３とを一体成形する方法、図１０に示すように支持体２と脚体３との境界ｇに接着剤で固定する方法や、ボルトナット等で固定する方法などがある。

本発明のクッション体１は、本発明の支持体２の材料である合成樹脂発泡体を使用するために支持体２が、ウレタンのように圧縮変形させるのでなく、曲げ変形によりクッション性を得ようとするものである。よって、支持体２の後方には空間部５を形成させることが必要である。人の着座時や仰臥時の押圧によって、合成樹脂発泡体からなる支持体２が空間部５側に曲げ変形して撓むことによって、本発明に係るクッション体１が着座者や仰臥者に高い座り心地や高い寝心地を感じさせることができる。また、前記空間部５に支持体２の曲げ変形を阻害しない物を充填材として充填してもよく、例えば繊維状物を充填材として充填してもよい。

また、クッション体１は、空間部５には副支持体４を備える形態もある。また、クッション体１を車両用シートやベッドに使用する場合は、図７に示すように、前記クッション体１の外周面は表皮７で被覆される。

また、クッション体１の使用時に加えられる荷重によって前記支持体２に生じる曲げ歪みを５％以内に留めるように、支持体２の大きさ、断面形状、支点間距離等を設定する。

クッション体１は長期間に亘る繰り返し荷重に対して合成樹脂発泡体の弾性域で使用させることが要求される。しかし、一般的に合成樹脂発泡体の弾性域は引張や圧縮の波形をとっても明確な降伏点が顕在化せず徐々に塑性変形が加わるため弾性域を正確に判断することが難しい。そこで発明者らは試作を繰り返すことにより、加えられる荷重が負荷される際に生じる曲げ歪みを５％以内に留まるようにすれば、一般に複数回使用されるクッション体１として要求される耐久復元性を満足させることが可能になることを見出した。クッション体１に生じる曲げ歪みを５％以内に留めれば長期間、あるいは繰り返し負荷される荷重に対しても耐久復元性を満足することができるという効果を奏する。

クッション体１の使用時に加えられる荷重とは、様々な用途や形態のクッション体１を使用するときに一般的に考えられる荷重を意味する。例えば、乗用車であれば、ＪＩＳ Ｄ０００１−２００１に規定された車両総重量算出に使用する乗員一人あたりの体重が５５ｋｇであることから５５ｋｇを設定して支持体２の大きさ、断面形状、支点間距離等を設定する。クッション体１の他の用途である、船舶や飛行機等の乗物用シート、ソファ、椅子、座布団、ベッド、寝台車、マットレス、敷布団、枕、マット等のそれぞれに応じて荷重を設定する。

前記曲げ歪みは、硬質又は半硬質プラスチックの曲げ試験方法の規格であるＪＩＳ Ｋ７１７１、又は、ＩＳＯ１７８により求めることができる。まず、使用者に相当する、使用状態に負荷される荷重のダミーを試験体であるクッション体１の正常位置に着座又は仰臥させ、クッション体１各部に負荷される荷重を測定する。この結果をもとに相応する各部位の支持体２に加わる荷重を求める。その後、相応する部分と等しい形状や支持形態とした実験用サンプルに、前記求めた荷重を負荷させて生じるたわみ量を測定し、支持体２の支点距離、支持体２の厚みとともに、ＪＩＳ Ｋ７１７１に規定された計算式（式１）に代入し、曲げ歪みを求める。模式化した曲げ試験方法を図２８に示す。図２８（ａ）が無負荷時で、（ｂ）が負荷時でｓｍｍたわみが生じたことを示している。そして、曲げ歪みは以下の関係式（式１）から算出される。

曲げ歪みε（％）＝６００ｓｈ／Ｌ^２ （式１）
なお、ｓ：たわみ（ｍｍ）、ｈ：試験片（支持体３）の厚み（ｍｍ）、Ｌ：支点間距離（支持体を支える支点間距離）（ｍｍ）である。前記支点６として支持体２と、支持体２を両端で支える脚体３又はフレーム５０との接点部が該当する。

一般的に合成樹脂発泡体の弾性域は引張や圧縮の波形をとっても明確な降伏点が顕在化せず徐々に塑性変形が加わるため弾性域を正確に判断することが難しい。
そこで発明者らは試作を繰り返すことにより、加えられる荷重が負荷される際に生じる曲げ歪みを５％以内に留まるようにすれば、一般に複数回使用されるクッション体１として要求される耐久復元性を満足させることが可能になることを見出した。

さらに好ましくは、曲げ歪みを求める式（式１）から、クッション体１の支点間距離Ｌとクッション体１の厚みｈとの比率、すなわちＬ／ｈの値が４〜４０の間にあることが好ましい。Ｌ／ｈの比率が４を下回る場合には、クッション体１の曲げ変形によって生じるたわみｓがクッション体１の厚みｈに対し極めて小となるためクッション体として一般に求められる十分な変形ストロークが得られず商品性に欠ける。一方、Ｌ／ｈの比率が４０を超える場合には、クッション体の厚みｈよりも大である曲げたわみを得ることができるが、その変形範囲において支持できる荷重が極めて小となり、クッション体が大きくなることと併せ、商品性に欠ける。

次に、支持体２、脚体３及び副支持体４等の構成要素について説明する。本発明のクッション体１は、以下に説明する支持体２を基本的構成要素として、脚体３、フレーム５０、副支持体４、突起物１５、突状物１６、柱状体１８、積層構造の支持体２、部位ごとに異種材料からなる構造の支持体２、貫通孔を設けた支持体２、複層構造からなる支持体２、種々の形態の脚体３等の内から選択した組み合わせから構成することができる。

まず、支持体２について説明する。支持体２は、材料が合成樹脂発泡体からなり、人の着座又は仰臥による押圧９で空間部５側に曲げ変形し撓みを生ずる。支持体２の形態として、図３に示すように複数の平板状１１の形態、及び、図１、図２、図４乃至図６に示すように複数の棒状１０の形態があり、前記支持体２と脚体３との構成は、図８に示すように支持体２の両端部を脚体３の上端部に載置させた形態、図１０に示すように支持体２と脚体３とはそれぞれ別体のものを固設した形態、及び図９に示すように支持体２と脚体３とを一体成型した形態等がある。

そして、複数の平板状１１の支持体２又は複数の棒状１０の支持体２と脚体３との固設構造は、支持体２の両端に配設された脚体３に対して図１２に示すように片持ち梁形態、又は図１０に示すように両持ち梁形態があり、あるいは、図１１に示すように支持体２の両端間に亘って３箇所以上の複数点支持の形態がある。

次に、複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２の形状として、着座者又は仰臥者が接する面が略水平面の場合は平面視で、又は、着座者が接する面が略垂直面の場合は正面視で、図１３（ａ）に示すような直線形状、図１３（ｂ）に示すような曲線形状、図１３（ｃ）に示すような直線を任意の角度で屈曲させた直線部分の組み合わせからなる屈曲形状、図１４（ａ）に示すように示すように間隔１２を設けて列設した複数の支持体２同士を複数個所で部分的に連結した形状、及び、図１４（ｂ）に示すように間隔１２を設けて列設した複数の支持体２同士を単数個所で部分的に連結した形状、等の形状の中から少なくとも一つ以上の組み合わせからなる形状がある。

支持体２の形状を、直線形状、曲線形状及び屈曲形状の内から少なくとも一つ以上の形状からなる形態とすることによって、着座者又は仰臥者に対して接しさせたい部位に支持体２の位置を適応させることができ、前記形状によってクッション体１の部位ごとの撓み量を変えることができる。

次に、支持体２の構造を、材料の異なる複数の支持体２又は同一材料の複数の支持体２からなる積層構造、又は部位ごとに異種の材料からなる構成部分を組み合わせて一体化させた構造とすることができる。

支持体２の構造を積層構造とした場合は、同一材料又は異なる材料からなる支持体２を接着剤等で固定化して積層させた支持体２であり、例えば異なる材料からなる積層構造としては、図１５に示すように着座者又は仰臥者による押圧方向に対して、異硬度や異密度等の性質の異なる２種類の材料ａ４０及び材料ｂ４１からなる層を積層させた２層からなる支持体２であり、材料の組み合わせによって支持体２の撓み量を調整することができる。

また、支持体２の構造を、部位ごとに設定した異種の材料の組み合わせからなる一体化させた構造とする場合は、例えば図１６に示すように支持体２の部位によって異硬度や異密度等の性質の異なる２種類の材料ａ４０及び材料ｂ４１で構成する支持体２であり、材料の組み合わせによって部位ごとに支持体２の撓み量を調整することができる。

棒状１０の支持体２の場合は、断面形状を図１９（ａ）に示すように四角形状、図１９（ｂ）に示すように円形状、多角形状、台形状、楕円形状、図１９（ｃ）に示すようにパイプ形状等任意に断面形状を設定してもよい。断面形状によって撓み量が変わるので、断面形状の選択により支持体２の撓み量を変えることができる。

複数の平板状１１の支持体２又は複数の棒状１０の支持体２は、着座者や仰臥者の押圧方向の断面の形状、並びに幅や厚みの寸法を変えることによって曲げ変形に伴い発生する反力の大きさを変えることができる。曲げ変形に対する剛性は断面係数で表されるが、支持体２の断面形状が、長方形状、正方形状、円形状、パイプ形状等の形状によって断面係数が変わるし、支持体２の幅が広くなれば曲げに強くなって曲げ変形しにくくなり、支持体２の幅が狭くなれば曲げに弱くなって曲げ変形しやすくなり、支持体２の厚みが厚くなれば曲げに強くなって曲げ変形しにくくなり、支持体２の厚みが薄くなれば曲げに弱くなって曲げ変形しやすくなる。

したがって、支持体２の断面形状や、幅や厚み等の断面の大きさにより撓み量を調整することができる。例えば、図１７に示すように着座者や仰臥者による押圧が高い部位に該当する支持体２の幅を広くすれば支持体２は撓みにくくなって撓み量を調整して着座者や仰臥者の沈み込み位置を適正化させることができ、また、図１８に示すように着座者や仰臥者による押圧が高い部位に該当する支持体２の押圧方向の厚みを厚くすれば支持体２は撓みにくくなって撓み量を調整して着座者や仰臥者の沈み込み位置を適正化させることができる。

次に、複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２に、図２０に示すように前後方向、左右方向、又は上下方向に貫通孔８を設けてもよい。貫通孔８を設けることによって、クッション体１の軽量化、及びクッション体１の通気性を高めることができる。

また、図２１に示すように、複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２の人が接する側の表面に、突起物１５や突条物１６を突設してもよい。突起物１５の形態としては、円柱状や多角形柱状等の柱状であって、前記柱状の先端部形状が平面、凹面又は凸面形状等の任意の形状でよく、突条物１６の形態としては縦、横、斜めのうち少なくとも一方向に直線状又は曲線状の複数の細長い突条が支持体２の表面に配設され、前記突条物１６の断面形状が、長方形、台形又は波形等任意の形状でよく、着座者や仰臥者の押圧によって圧縮や曲げ変形する形態であればよい。突起物１５や突条物１６によって、着座者又は仰臥者はクッション体１に接したときに柔らかい接触感を感じることができるという効果を奏する。

次に、図２５（ａ）に示すように複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２の裏面に、又は、図２５（ｂ）に示すように前記支持体２と対向する背面部３０の前記支持体２側の面に、突起物１５及び／又は突条物１６を、該突起物１５及び／又は突条物１６の先端部が対向する前記背面部３０又は前記支持体２裏面とは離間させて突設してもよい。

身体が支持体２の表面に当接して、支持体２が柔軟に身体を受け止め、さらに押圧され撓み量が大となった以降、突起物１５や突条物１６が対向する面に当接し、突起物１５や突条物１６の圧縮変形に対する反力が加わるため、身体の沈み込みを抑制し身体を適切な位置に止めることができる。

次に、脚体３について説明する。

前記脚体３は、支持体２に接する一端側の支点６と他端側の脚体３先端の支点６とを結ぶ線上において、単数回又は複数回屈曲した形状を有する。そして、前記脚体は、支持体側の一端は前記支持体により押止され、他端は着座者又は仰臥者により生ずる押圧方向への移動を抑制されて、前記脚体が支持体に接する一端側の支点と脚体の他端側の脚体先端の支点が支持体の押圧方向と同一線上にない形態を有する、略単一線形からなる脚体を、単独又は連続させて配設される。

前記脚体３の、前記支持体２に接する一端側の支点６と他端側の脚体３先端の支点６とを結ぶ線上とは、前記脚体３の、支持体２に接する一端側の支点６から押圧方向で例えば背面部３０に接する他端側の支点６に至るまでを結んだ１本の線上を意味し、例えば、図２７（ａ）において脚体３の支持体２との接する一端側の支点６と他端側の支点６を結ぶ線上を意味する。

前記略単一線形からなる脚体３とは、支持体２に接する一端側の支点６から押圧方向で例えば背面部３０に接する他端側の支点６に至るまでの１本の脚体３を意味する。そして、単独に配設された脚体３としては、例えば図２７（ａ）に示すような脚体３の形態を意味し、連続させて配設させた脚体３としては、例えば図２７（ｆ）に示すような脚体３の形態を意味する。

脚体３の具体的形態として、着座者又は仰臥者による押圧方向に対して図１に示すような同一直線状の形態、図２７（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）に示すように傾斜状の形態、図２７（ｄ）又は（ｅ）に示すように屈曲形状の形態、図２７（ｆ）に示すように支持体２に対して多数点支持可能な略波形状の形態、又は断面が略Ｕ字形状のお椀型の突起を配設させた形態（図なし）を有する。

脚体３は、材料としては、脚体３に押圧により変形をさせない場合には板製やフレーム等の剛性を有する材料からなり、脚体３に押圧による変形をさせる場合には合成樹脂発泡体、ゴム、ばね又は柔軟性を有するプラスチック等の弾性体からなる。

脚体３と離隔した部位は比較的撓み量が大きくなり脚体３近傍の部位は比較的撓み量が小さくなる傾向があるが、脚体３の材料を弾性体とし屈曲しやすい形態とすると、支持体２と脚体３との支点部近傍の撓み量を大きくすることができるので、支持体２の脚体３近傍の部位と脚体３と離隔した部位との撓み量を平均化することができ、支持体２の全域に亘り一様なクッション性を得ることができる。

次に、柱状体１８について説明する。前記柱状体１８は、支持体２と背面部３０との間に介在させる形態を有し、図２６（ａ）に示すように、該柱状体１８の先端部を対向する背面部３０に当接させて、複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２の裏面に突設される形態、又は、図２６（ｂ）に示すように前記柱状体１８の先端部を対向する前記支持体２裏面に当接させて、前記支持体２と対向する背面部３０の前記支持体２側の面に突設される形態を有する。

前記柱状体１８は、先端部の断面積を根元部より小さくした形態、及び／又は、支持体２の材料である合成樹脂発泡体の密度よりも密度を小さくした材料からなる。

着座者又は仰臥者の押圧によって比較的大きく曲げ変形し撓む部位に、柱状体１８を支持体２と背面部３０間に介在させて、前記支持体２又は背面部３０に固設させることによって、支持体２に発生する最大撓み量を一定以下にすることができる。

そして、柱状体１８の先端部の断面積を根元に対して小さくなるようにしたり、柱状体１８の材料を支持体２よりの軟らかいものにすることにより、着座者が着座するときに又は仰臥者が仰臥するきにクッション体１の柔らかさが感じられる。

次に、支持体２の複層構造について説明する。

支持体２の複層構造は、図２３（ａ）や（ｂ）に示すように、支持体２を、着座者又は仰臥者による押圧方向に対して、各層間に空隙４３を設けて２層や３層などの複層構造とする。

支持体２が１層構造の場合は、着座者や仰臥者の押圧を支えるように支持体２の厚みや幅の大きさを設定していたが、支持体２を２層以上の複層にすることによって、例えば２層構造の場合においては、身体がまず第一層に当接して、第一層が柔軟に身体を受け止め、さらに押圧され撓み量が大となり、第一層が第二層に当接した以降、第二層の曲げ変形に対する反力が加わるため、身体の沈み込みを抑制し身体を適切な位置に止めることができる。

また、例えば図２４（ａ）に示すように、一層目の支持体２の厚みは均一で、二層目の支持体２の中央部を押圧方向において厚めにすれば支持体２の中央部が撓みにくくなり、前記構造を着座者や仰臥者による押圧が強い部位に設ければ着座者や仰臥者の着座時や仰臥時の沈み込みを抑制することができる。

また、例えば図２４（ｂ）に示すように、一層目の支持体２の厚みは均一で、二層目の支持体２の着座者や仰臥者側の面を着座者や仰臥者の身体の外形に合わせて形成すれば、着座者や仰臥者が着座や仰臥を完了したときに身体の外形にフィットするクッション体とすることができる。

また、例えば図２４（ｃ）に示すように、着座者や仰臥者が接する第一層の支持体２を分割せず一面とし、第二層の支持体２を数分割にした２層構造にすることができ、この場合は着座者や仰臥者に支持体２の分割されていることを感じにくくすることができる。

次に、副支持体４について説明する。

複数の棒状１０又は複数の平板状１１の支持体２が押圧される方向に、図２２（ａ）や（ｂ）に示すように前記支持体２と離隔させて、又は、図２２（ｃ）に示すように当接させて、弾性体からなる副支持体４が配設され、前記副支持体４によって前記支持体２の曲げ変形による撓み量を抑制する。そして、前記副支持体４は、線状又は帯状の弾性体を枠体等に張架した形態、樹脂又は金属製からなるＳばね板ばね、コイル状のばね体、ポリエステル等の合成繊維を高密度に紡織したもの、又はゴム等からなる。

副支持体４を前記支持体２と離間させて配設した場合は、着座者又は仰臥者の押圧によって曲げ変形し撓んだ支持体２が副支持体４に当接後に、副支持体４が圧縮、屈曲又は曲げ変形する。したがって、前記副支持体４は、支持体２に対する着座者や仰臥者による押圧が低い場合は、支持体２の曲げ変形と脚体３の屈曲等により座り心地良さや寝心地良さを実現し、支持体２に対する着座者や仰臥者による押圧が高い場合は、支持体２の曲げ変形と脚体３の屈曲等に副支持体４の曲げ変形等を加えて座り心地良さや寝心地良さを実現する。

図３４は帯状３１の副支持体４を設けた構造を有する試験体としてのクッション体１に実際に試験機で押圧した例を示す。クッション体１の表面を直径１００ｍｍの半球形の治具で１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で３０ｍｍまで押圧した際に発生した反力を示す。最下線Ｖは副支持体４である帯状３１のベルトのみを押圧した際の反力、中央の線Ｅは合成樹脂発泡体からなる支持体２のみを押圧した場合の反力、最上線Ｇは本発明による構造を持った試験体を押圧した際の反力を示している。

副支持体４を備えたクッション体１なる試験体は、合成樹脂発泡体からなる支持体２の裏面側方向１５ｍｍの位置に副支持体４である帯状３１のベルトを設けてあるため、合成樹脂発泡体からなる支持体２単体と、本発明の構造による試験体は試験用治具で１５ｍｍ押圧するまでは全く同じ反力を発生するが、その後、合成樹脂発泡体からなる支持体２が帯状３１状の副支持体４に当接し、以降は合成樹脂発泡体からなる支持体２と帯状３１の副支持体４がそれぞれ発生する反力が合わさり、段階的に剛性が高まることを示している。

次に、合成樹脂発泡体について説明する。本発明における合成樹脂発泡体は、柔軟で曲げ変形が可能であり、かつ復元性に優れたものであり、ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて測定した曲げ撓みが２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の荷重が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡成形体を指す。曲げ撓みが２０ｍｍ未満で破壊を生じるような合成樹脂発泡成形体は、耐久性面から不適である。身体による押圧を支えるため必要となる支持体２の断面が非常に大きくなり、２０ｍｍ撓み時の荷重が１００Ｎ超の場合、好ましい撓み量を発生させることが困難となり、ともに好ましい設計が困難となる。具体的には発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、その他ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいは改質ポリスチレン系樹脂発泡体などを指す。なお、上記発泡体の中でも樹脂発泡粒子の型内成形体が、フィット感を考慮した形状自由度（設計容易性）の観点から好ましい。

本発明で用いられる発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位を主成分とするポリオレフィン系樹脂であり、具体的にはポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂、さらにそれらの２種以上の混合物などが挙げられる。なお、上記「主成分とする」とは、オレフィン成分単位がポリオレフィン系樹脂中に５０重量％以上含まれることを意味し、その含有量は好ましくは７５重量％以上であり、より好ましくは８５重量％以上であり、さらに好ましくは９０重量％以上である。

ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、プロピレン単独重合体、またはプロピレンと共重合可能な他のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。プロピレンと共重合可能な他のオレフィンとしては、例えば、エチレンや、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセンなどの炭素数４〜１０のα−オレフィンが例示される。また上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよく、さらに二元共重合体のみならず三元共重合体であってもよい。なお、上記共重合体中のプロピレンと共重合可能な他のオレフィンは、２５重量％以下、特に１５重量％以下の割合で含有されていることが好ましく、下限値としては０．３重量％であることが好ましい。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、単独または２種以上を混合して用いることができる。ポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７１６１：１９９４（試験片：ＪＩＳ Ｋ ７１６２（１９９４）記載の試験片１Ａ形（射出成形で直接成形）、試験速度：１ｍｍ／ｍｉｎ）に規定する引張弾性率（Ｅ）の値で６００ＭＰａ以上の基材樹脂を発泡してなる樹脂発泡体であることがのぞましい。

ポリエチレン系樹脂としては、エチレン成分単位が５０重量％以上の樹脂が挙げられ、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン１共重合体、エチレン−ブテン１共重合体、エチレン−ヘキセン１共重合体、エチレン−４メチルペンテン１共重合体、エチレン−オクテン１共重合体等、さらにそれらの２種以上の混合物が挙げられる。

そして、前記合成樹脂発泡体の具体的選定にあたっては、長さ４００ｍｍ程度の棒状の試験片の両端を支持し、中央を２５ｍｍ前後押し下げ３０分間保持し、その後押圧を解放した後にサンプルの変形からの回復が９０％以上ある材料、又は、従来のウレタンフォーム製のシートクッションで行なわれていた試験に準じ、両端を支持したサンプルの中央部を所定回数繰り返し押し下げ変形させ、その後に測定された残留歪みが所定量以下である材料が望ましい。該所定回数又は該所定量は各メーカーが従来材料を選定するときに任意に定めていた仕様に従う。

このような条件を満たす材料として、例えば発泡ポリプロピレンの密度０．０６ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは密度０．０３５ｇ／ｃｍ^３〜０．０１５ｇ／ｃｍ^３、又は発泡ポリエチレンの密度０．０８ｇ／ｃｍ^３〜０．０３ｇ／ｃｍ^３などが好ましい。このような材料はＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで荷重を加え、荷重撓み曲線を記録する。）に準じて行う試験において、曲げ撓み２０ｍｍ時の荷重が２〜１００Ｎであり曲げに対する柔軟性と共に曲げ剛性にも優れているが、一方従来から一般に用いられていた軟質ウレタンフォームは曲げ剛性が０．４６Ｎと大きく劣るため、本発明のクッション体１を構成する材料としては適切でない。

次に、図３３は合成樹脂発泡体の例として発泡ポリプロピレンを選択し、同等の樹脂からなる無発泡の樹脂板（厚み１ｍｍ）からなるサンプルと、発泡ポリプロピレン４５倍発泡品からなるサンプル（厚み４５ｍｍ）をＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６（２３℃±２℃、相対湿度５０±５％の雰囲気下でスキンを取り除いた長さ３５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、サンプル重量同等、厚さ任意の試験片を支点６間距離３００ｍｍ、試験速度２０±１ｍｍ／ｍｉｎで最大９０ｍｍまで押圧を加え、押圧撓み曲線を記録した。）に準じ両端支持し、この中央部を押し下げた場合の押圧―変位量線図である。幅を２５ｍｍに一定にし、サンプル重量が同等になるように厚みを調整した。無発泡の樹脂板の場合を押圧―変位量線図Ｍで表し、発泡ポリプロピレン４５倍発泡品からなるサンプルの場合を押圧―変位量線図Ｈで表している。

図３３より、共にサンプルの重量は等しいが、発泡体とすることによって曲げ剛性が大きく高まることが示されている。従来、発泡体を曲げ変形させクッション材として使用することは一般的ではなかったが、発泡体を使用することにより同等の曲げ剛性を獲得するに必要な部品重量を減少させうる、すなわちクッション体１の軽量化が図れることが示されている。

１ クッション体
２ 支持体
３ 脚体
４ 副支持体
５ 空間部
６ 支点
７ 表皮
８ 貫通孔
９ 押圧
１０ 棒状
１１ 平板状
１２ 間隔
１５ 突起物
１６ 突条物
１８ 柱状体
３０ 背面部
３１ 帯状
３２ コイル状
４０ 材料ａ
４１ 材料ｂ
４３ 空隙
５０ フレーム
５１ 接着手段
５２ 締結手段

Claims (15)

1. ＪＩＳ Ｋ７２２１−２：２００６記載の方法に準じて測定した曲げ撓み量が２０ｍｍ以上、かつ２０ｍｍ撓み時の押圧が２〜１００Ｎの合成樹脂発泡体からなる複数の棒状又は複数の平板状の支持体を備え、
   前記支持体の下方に前記支持体が曲げ変形可能な空間部を形成し、
   前記複数の支持体が、曲げ変形可能であるように列設された形態を有することを特徴とするクッション体。
2. 前記支持体を支持する脚体を備え、
   前記支持体を、前記脚体に嵌設し、前記脚体に載設し、前記脚体に固設し、又は前記脚体と一体成形された形態であり、かつ、
   前記支持体を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、又は、３箇所以上の複数点支持の形態であることを特徴とする請求項１に記載のクッション体。
3. 前記支持体を支持するフレームを備え、
   前記支持体を、前記フレームに嵌設し、前記フレームに載設し、又は前記フレームに固設し、かつ、
   前記支持体を片持ち梁の形態、両持ち梁の形態、又は、３箇所以上の複数点支持の形態であることを特徴とする請求項１に記載のクッション体。
4. 前記支持体が、着座者又は仰臥者が接する面が略水平面の場合は平面視で、又は、着座者が接する面が略垂直面の場合は正面視で、直線形状、曲線形状、及び、直線を任意の角度で屈曲させた直線部分の組み合わせからなる屈曲形状、の内から少なくとも一つ以上の形状からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクッション体。
5. 前記支持体を、同一又は異なる材料を積層して一体化した積層構造、又は部位ごとに同一又は異なる材料で形成し一体化させた構造とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクッション体。
6. 前記支持体の部位ごとに加えられる予測押圧の強さと荷重を支えるための望ましい変形量から、前記支持体の部位ごとに変形量を大とする場合には当該部分の断面係数を小とするため支持体の厚みを小とし、変形量を抑制する場合には当該部分の断面係数を大とするため厚みを大と設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のクッション体。
7. 前記支持体に、前後方向、左右方向、又は上下方向に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のクッション体。
8. 前記支持体の人が接する側の表面に、突起物や突条物を突設したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のクッション体。
9. 前記支持体が押圧される方向に、前記支持体と離隔させて、又は、当接させて、前記支持体の曲げ変形による撓み量を抑制する、弾性体からなる副支持体を配設したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のクッション体。
10. 前記支持体を複層構造とし、前記層間に空隙を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のクッション体。
11. 前記支持体の裏面に、又は、前記支持体と対向する背面部の前記支持体側の面に、突起物及び／又は突条物を、該突起物及び／又は突条物の先端部が対向する前記背面部又は前記支持体裏面とは離間させて突設したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のクッション体。
12. 前記支持体の裏面に、又は、前記支持体と対向する背面部の前記支持体側の面に、前記脚体より圧縮時の反力が小さい柱状体を、該柱状体の先端部が対向する前記背面部又は前記支持体裏面と当接させて突設したことを特徴とする請求項２に記載のクッション体。
13. 前記柱状体を、前記脚体より柔軟な材料とする手段、先端部を先細り形状とする形態とする手段、屈曲形状の形態とする手段、及び前記脚体より小さい断面積にする手段の内から少なくとも一つ以上の手段によって、前記脚体の圧縮時の反力より小さくすることを特徴とする請求項１２に記載のクッション体。
14. 前記脚体が、支持体に接する一端側の支点と他端側の脚体先端の支点とを結ぶ線上において、単数回又は複数回屈曲した形状を有することを特徴とする請求項２、１２又は１３に記載のクッション体。
    
15. 前記脚体は、支持体側の一端は前記支持体により押止され、他端は着座者又は仰臥者により生ずる押圧方向への移動を抑制されて、前記脚体が支持体に接する一端側の支点と脚体の他端側の脚体先端の支点が支持体の押圧方向と同一線上にない形態を有する、略単一線形からなる脚体を、単独又は連続させて配設させたことを特徴とする請求項１４に記載のクッション体。

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