JP7419626B2

JP7419626B2 - 衝撃吸収パッド

Info

Publication number: JP7419626B2
Application number: JP2018248997A
Authority: JP
Inventors: 行雄杉野; 雅俊金山
Original assignee: ミヤビメディカル有限会社
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: JP2020109219A

Description

本発明は、高齢者等が転倒したとき、大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を防止するパッドに適用可能な衝撃吸収パッド、及び、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用するサポーターに適用可能な衝撃吸収パッドに関する。

従来、高齢者等の転倒による大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を予防するため衝撃吸収部材としてのパッドを装着した下着、衣類等に関する技術や、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用する衝撃吸収パッドを用いたサポーターに関する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、ポリマー発泡体により構成された単層構造を有する衝撃吸収部材としてのプロテクタと、このプロテクタを収容可能なポケットを有する下着からなる大腿骨の骨折予防のための構成が開示されている。この構成によれば、大腿骨の骨折想定部位に位置するように設けられた下着のポケットにプロテクタを収納した状態で下着を着用する。または、下着の着用後にポケットにプロテクタを収納する。そうすることによって、大腿骨の骨折想定部位にプロテクタが当接して、転倒時にはプロテクタによって衝撃が吸収されて大腿骨の骨折を防止することができる。また、特許文献２には、衝撃吸収部材としてシリコーンゴム系のゲル状物質を用いた骨折防護用吸収部材が開示されている。

上記単層構造を構成する材料は、例えば、ポリマー発泡体、シリコーンゴム系のゲル状物、ポリウレタンフォーム等と様々ではあるが、前記特許文献１や２のように単層構造からなる衝撃吸収パッドは、特許文献３～６にも記載されている。

また、特許文献７には、合成樹脂発泡、例えば、ウレタンフォーム等からなるクッション材と硬質カバーからなる緩衝体の記載がある。さらに、特許文献８には、アラミッド繊維と綿ツィルとの間にポリウレタン系材料からなるゲル成形物を挟んだ三層構造からなる衝撃吸収部材に関する記載がある。

上記多層構造を構成する材料は様々ではあるが、前記特許文献７や８のように多層構造からなる衝撃吸収パッドは、特許文献９～１４にも記載されている。

特開２０１１－１８４８２４号公報特開平８－２０９４０９号公報特開平１０－１２１３０４号公報特許第５７１３１６６号公報特許第５８７４６３８号公報特開２０１３－２３１２４８号公報実用新案登録第３１４２５４６号公報実開平３－６３５１９号公報特表平９－５０８８２４号公報特開平９－２６８４０９号公報特開平９－３０２５０７号公報特表平１０－５１２０１６号公報特表平１１－５０６１７６号公報米国特許第５６３６３７７号明細書

例えば、上記特許文献１に記載のポリマー発泡体により構成された単層構造を有するプロテクタは可撓性を有しており、形状の復元性を利用できるように湾曲形に成形されている。プロテクタの外面に所定の力が負荷された場合に湾曲形から略平板形状に変形するようことにより衝撃吸収を行うものである。従って、プロテクタを下着のポケット等に収納して装着した状態では、プロテクタは湾曲した状態で大腿骨の骨折想定部位に当接することになる。体型は装着者によって異なるために、湾曲したプロテクタでは装着部位への追随性が良好ではなく、長時間着用した場合に、装着者に違和感を与えてしまというような装着感に問題があった。

また、特許文献２に記載のゲル状物質、例えばゲル状シリコーンゴム系を単層構造で用いた骨折防護用吸収部材では、後述するように、ゲル状シリコーンゴムの厚みを厚くすれば衝撃吸収効果が増す。すなわち、衝撃吸収効果を重視するとゲル状シリコーンゴムの厚みが増加する。大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して、転倒に伴う骨折を予防するための衝撃吸収パッドは、装着者が転倒してしまうタイミングは予測できないので、起きている間は当然のことながら、就寝時もベッドからの転落や寝起き時の転倒にも対応するために、長時間の装着が必要となる。体型は装着者によって異なるが、ゲル状シリコーンゴムは装着部位への追随性は良好である。衝撃吸収効果を考慮すると、重量があった方が良好な衝撃吸収効果が得られるが、重量の増加とともに厚みも増すことになる。大腿骨の骨折予防の衝撃吸収パッドとして単層構造のゲル状シリコーンゴムを用いた合、ゲル状シリコーンゴムは装着部位への追随性は良好であるものの、長時間の装着は、シリコーンゴムの重みが装着者への負担になる。さらに、シリコーンゴムの重みがパッドを適正な装着位置からの位置ずれを引き起こす要因になってしまうという問題が惹起される。また、シリコーンゴムの厚さが就寝時の寝返り動作が装着者に違和感を与えたりする等、長時間装着に伴ってフィット感が損なわれ装着者に不快感を与えてしまうという問題があった。また、ゲル状シリコーンゴムは比較的高価な材料であり、使用量に伴ってコストも掛かるという問題があった。さらに、他の特許文献に記載の衝撃吸収パッドにおいても一長一短があった。

本発明は、このような課題を解決したものであって、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位への追随性が良好で、長時間着用した場合でも、装着者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので装着性が向上し、フィット感を損なうことがない、さらに、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。

上記の課題を解決するために、本発明に係る衝撃吸収パッドは、ベース部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第１の衝撃吸収部材と、当該第１の衝撃吸収部材の第１の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第２の衝撃吸収部材と、粘弾性を有するゲル状物質からなる第３の衝撃吸収部材と、を備え、前記第１の衝撃吸収部材、前記第２の衝撃吸収部材、及び、前記第３の衝撃吸収部材はこの順で積層されるとともに、前記第１の衝撃吸収部材は前記第２の衝撃吸収部材が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で前記第２の衝撃吸収部材全体を重ねて配置し、前記第３の衝撃吸収部材は、少なくとも前記第２の衝撃吸収部材の上面全体及び前記第１の衝撃吸収部材の前記第２の衝撃吸収部材が重なる部分を除く部分を被覆するようになされてなるものである。

また、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、第３の衝撃吸収部材のゲル状物質はゲル状のシリコーンゴムからなるものである。

さらに、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、前記第２の衝撃吸収部材は複数のスリットを有するものである。

本発明に係る衝撃吸収パッドでは、前記第２の衝撃吸収部材は複数の貫通孔を有するものである

本発明に係る衝撃吸収パッドでは、プラスチックフィルムによって被覆されてなるものである。

本発明に係る衝撃吸収パッドでは、大腿骨骨折予防に用いられる場合において、直径１００ｍｍのストライカを有する落錘式衝撃試験機で空打ちしたときの荷重計の値が７５００Ｎであったときに、２０００Ｎ以下の値となるものである。

本発明に係る衝撃吸収パッドでは、ベース部材となる第１の衝撃吸収部材と、この第１の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる第２の衝撃吸収部材と、ゲル状物質からなる第３の衝撃吸収部材と、を備え、前記第１の衝撃吸収部材、第２の衝撃吸収部材、及び、第３の衝撃吸収部材はこの順で積層されてなるものであるから、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位に追随するように密着させることができるので長時間着用した場合でも着用者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない。また、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。

さらに、第３の衝撃吸収部材を構成するゲル状物質は、粘弾性を有しており、その中に微小な中空状球体を混入させ、衝撃に対して内部減衰を大きくすることによって、共振倍率を低く押えることや反発弾性を付与することにより、外圧が掛かったときゲル状物質は変形スピードが遅くなり、衝撃吸収率を高めることができる。また、第１及び第２の衝撃吸収部材は弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収するともに、特に、第１の衝撃吸収部材は第３の衝撃吸収部材を構成するゲル状物質のベースとなってゲル状物質の形状を安定して保持することもできる。このように本発明の衝撃吸収パッドは、弾力性及び粘弾性の相乗効果で外力からの衝撃を効果的に吸収できるとともに、軽量化、及び、装着部位への追随性が良好となるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない衝撃吸収パッドを提供できる。

本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す側面図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解側面図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解斜視図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す斜視図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの第２の衝撃吸収部材の他の例を示す平面図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの他の例を示す側面図の要部断面を示す図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの装着例を示す模式的な断面図である。本実施の形態の衝撃吸収パッドの装着例を示す図である。衝撃吸収パッドの評価を行う落錘式衝撃試験機の模式図である。

以下、図面を参照して本発明の一例である衝撃吸収パッドについて説明する。なお、本例においては、転倒時の大腿骨骨折予防に適用した場合の衝撃吸収パッドについて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜本実施の形態の衝撃吸収パッドの構成例＞
図１～図４は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示すものである。図１は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す側面図である。図２は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解側面図である。図３は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解斜視図である。図４は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す斜視図をそれぞれ示す図である。

図１～図４において、衝撃吸収パッド１０は、ベース部材となる第１の衝撃吸収部材１、中間部材となる第２の衝撃吸収部材２、及び、ゲル状物質からなる第３の衝撃吸収部材３から構成される。本例では、第１、第２、及び、第３の衝撃吸収部材１、２、３はそれぞれ別工程で作成され、これらの衝撃吸収部材１～３を重ねて衝撃吸収パッド１０を構成する場合を示す。しかしながら、第１、第２の衝撃吸収部材１、２をそれぞれ作成し、重ね合わせた後、硬化する前の液状のゲル状物質を流し込んで硬化させて第１～第３の衝撃吸収部材１～３を一体化させて衝撃吸収パッド１０を構成する等、衝撃吸収パッド１０の製造工程は本例に限定されない。

第２の衝撃吸収部材２はベース部材となる第１の衝撃吸収部材１上に重ねて載置される。第２の衝撃吸収部材２は、第１の衝撃吸収部材１と比べて小なる面積を有するので、第１の衝撃吸収部材１は第２の衝撃吸収部材２が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で重ねて配置される。この状態で、第３の衝撃吸収部材３を重ねると、図１及び図４に示すように、第３の衝撃吸収部材３はゲル状物質で構成されるので、前記第３の衝撃吸収部材３は、第２の衝撃吸収部材２の上面全体及び第１の衝撃吸収部材１の第２の衝撃吸収部材２とが重なる部分を除く部分を被覆する。結果として、前記第１、第２、及び第３の衝撃吸収部材が重ね合わせてなる衝撃吸収パッド１０が構成される。さらに、第１の衝撃吸収部材１と第２の衝撃吸収部材２は、本例では別体として構成しているが、一体的に構成されるようにしても良い。

［第１の衝撃吸収部材］
第１の衝撃吸収部材１としては弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する材料、例えば、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレンアクリル酸メチルコポリマー（ＥＭＡ）、エチレンアイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリ塩化ビニル系樹脂の発泡体を用いることができる。ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン等の高分子系の発泡体やポリウレタン系の高ダンピングゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム等の各種のゴム類やゴムの発泡体、スチレン系やプロピレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。さらに、衝撃吸収材としてゴム類に多量の可塑剤を添加したゴム、シリコーンやポリプロピレンを原料にした低反発素材等を用いることができる。本例の場合、第１の衝撃吸収部材１は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）から構成されるが、これに限定されるものではない。

なお、ベース部材となる衝撃吸収部材１の一例として、（１）直径Φ１が１３５ｍｍ及び厚みｔ１が３ｍｍ、（２）直径Φ１が１３５ｍｍ及び厚みｔ１が４ｍｍ、（３）参考までに直径Φ１が１３５ｍｍ及び厚みｔ１が６ｍｍ、の３種類のＥＶＡシートを用意した。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。

［第２の衝撃吸収部材２］
第２の衝撃吸収部材２としては弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する材料、例えば、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレンアクリル酸メチルコポリマー（ＥＭＡ）、エチレンアイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリ塩化ビニル系樹脂の発泡体を用いることができる。また、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン等の高分子系の発泡体やポリウレタン系の高ダンピングゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム等の各種のゴム類やゴムの発泡体、スチレン系やプロピレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることができる。さらに、衝撃吸収材としてゴム類に多量の可塑剤を添加したゴム、シリコーンやポリプロピレンを原料にした低反発素材等を用いることができる。本例の場合、第２の衝撃吸収部材２は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）から構成されるが、これに限定されるものではない。

なお、中間部材となる第２の衝撃吸収部材２の一例として、（１）直径Φ２が１００ｍｍ及び厚みｔ２が３ｍｍ、（２）直径Φ２が１００ｍｍ及び厚みｔ２が４ｍｍ、の２種類のＥＶＡシートを用意した。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。

本例の場合、第１の衝撃吸収部材１と、第２の衝撃吸収部材２を、ＥＶＡで構成した場合を例示するが、これに限定されることは無い。また、第１の衝撃吸収部材１と、第２の衝撃吸収部材２は異なる材料で構成されても良い。

［第３の衝撃吸収部材３］
第３の衝撃吸収部材３としては、粘弾性を有するゲル状物質、例えば、ポリウレタン系ゲル材料、ゲル状シリコーンゴム、ポリ塩化ビニル系ゲル材などが挙げられる。本発明の一例として、第３の衝撃吸収部材３は、ゲル状物質としてゲル状のシリコーンゴムから構成されるがこれに限定されるものではない。本例の場合、図２に示すように、第３の衝撃吸収部材３は底面が第１の衝撃吸収部材１の上面の面積と同様の面積を有するドーム形状として形成されている。従って、底面の直径Φ３は第１の衝撃吸収部材１の直径Φ１と同じ１３５ｍｍに設定される。ドーム形状の第３の衝撃吸収部材３の重量が（１）６０ｇ、（２）６５ｇ、（３）７０ｇとしたものを３種類用意した。このときの厚みｔ３は、６０ｇのとき５．０ｍｍ、６５ｇのとき５．２ｍｍ、７０ｇのとき５．５ｍｍであった。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。

［衝撃吸収パッド］
前記第１、第２、及び第３の衝撃吸収部材１～３を重ね合わせて、衝撃吸収パッド１０が構成される。本例の場合、全体として円形をベースとしたドーム形状となっている。このドーム形状の衝撃吸収パッド１０の形状は方向性がないので、衝撃吸収パッド１０が後述する下着のポケットに収納されて使用される際に、収納しやすい形状となっている。しかしながら、衝撃吸収パッド１０の形状は、本例に限定されること無く、例えば、多角形をベースとしたドーム形状や、楕円形状をベースとしたドーム形状など、衝撃吸収パッドの使用目的、使用部位に合わせて種々形状の変更は可能である。

（１）評価方法
転倒時の大腿骨骨折予防に適用した場合の衝撃吸収パッドの衝撃を吸収する評価について、図９に模式的に示すような落錘式衝撃試験機３０を用いて評価した。図９において、落錘式衝撃試験機３０は、固定された基台３１、基台３１に対して矢印で示す上下方向に移動可能な可動部材３２、可動部材３２に取り付けられる測定対象となる衝撃吸収パッド１０上に落下して衝撃を与えるストライカ３３、ストライカ３３の中心軸に組み込まれた荷重計３４を備える。ストライカ３３は所定の重量を有し、一例として直径１００ｍｍのアルミ部材から構成されている。

（２）判定基準
本発明の衝撃吸収パッド１０は、図７及び図８に示すように、大腿骨１０１における骨盤１０３側の端部である大腿骨頚部１０２の側方に位置するように配置される。大腿骨頚部１０２の側方に外力が掛かった場合、衝撃吸収パッド１０で外力を吸収して外力を低減させることにより、大腿骨頚部１０２が骨折するのを防止する。なお、衝撃吸収パッド１０は、図８で示す下着１０４のポケット１０５に第１の衝撃吸収部材１側が大腿骨頚部１０２側に位置し、第３の衝撃吸収部材３が外側となるように収納される。なお、図７では説明の便宜上、下着１０４及びポケット１０５は図示していない。

一般に、大腿骨頚部１０２、１０２に骨折が生じる外力は、若者であれば７５００Ｎ程度であり、６５歳以上の高齢者であれば３５００Ｎであるといわれている。衝撃の吸収について測定するために、先ず、落錘式衝撃試験機３０の基準値を設定するために、測定対象となる衝撃吸収パッド１０を基台３１上に載置しない状態でストライカ３３を落下させ、空打ちさせる。この空打ちしたときの荷重計３４のピーク値が７５００Ｎとなるように可動部材３２の位置を設定した。次に、この設定を基準として、表１に示す実施例１～６、比較例１～６、参考例１～３の衝撃吸収パッド１０を順次、基台３１上に載置し、落錘式衝撃試験機３０のストライカ３３を上記設定した位置から落下させる。このときの荷重計３４のピーク値（Ｎ）を測定した。上記のように若者が骨折する７５００Ｎ程度の外力が高齢者の大腿骨頚部に掛かった場合でも、衝撃吸収パッド１０によって３５００Ｎ以下になれば、骨折を予防できるが、予防効果をより発揮させるために、本例の評価として、２０００Ｎ以下を○（適用可）、２０００Ｎ超を×（適用不可）とした。

表１に示す、第１の衝撃吸収部材１が直径Φ１：１３５ｍｍ及び厚みｔ１：３ｍｍのＥＶＡシ－ト、第２の衝撃吸収部材２が直径Φ２：１００ｍｍ及び厚みｔ２：３ｍｍのＥＶＡシート、第３の衝撃吸収部材３が重量：６０ｇ、直径Φ３：１３５ｍｍ、及び厚みｔ３：５．０ｍｍのゲル状シリコーンゴムからなる衝撃吸収パッド１０である実施例１では、荷重計４４のピーク値は１９２４Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

実施例２は実施例１に対して、第３の衝撃吸収部材３の重量を６０ｇから６５ｇへ５ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．２ｍｍへ０．２ｍｍ増加したものである。この実施例２では、荷重計４４のピーク値は１８０６Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

実施例３は実施１に対して、第３の衝撃吸収部材３の重量を６０ｇから７０ｇへ１０ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．５ｍｍへ０．５ｍｍ増加したものである。この実施例３では、荷重計４４のピーク値は１７８４Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

第１の衝撃吸収部材１が直径Φ１：１３５ｍｍ及び厚みｔ１：４ｍｍのＥＶＡシ－ト、第２の衝撃吸収部材２が直径Φ２：１００ｍｍ及び厚みｔ２：４ｍｍのＥＶＡシート、第３の衝撃吸収部材３が重量：６０ｇ、直径Φ３：１３５ｍｍ、及び厚みｔ３：５．０ｍｍのゲル状シリコーンゴムからなる衝撃吸収パッド１０である実施例４では、荷重計４４のピーク値は１６９０Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

実施例５は実施４に対して、第３の衝撃吸収部材３の重量を６０ｇから６５ｇへ５ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．２ｍｍへ０．２ｍｍ増加したものである。この実施例５では、荷重計４４のピーク値は１５８４Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

実施例６は実施４に対して、第３の衝撃吸収部材３の重量を６０ｇから７０ｇへ１０ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．５ｍｍへ０．５ｍｍ増加したものである。この実施例６では、荷重計４４のピーク値は１５１２Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

比較例１～３は、本発明の第３の衝撃吸収部材３のみで同様の評価を行ったものである。比較例１は重量：６０ｇ、直径Φ３：１３５ｍｍ、及び厚みｔ３：５．０ｍｍのゲル状シリコーンゴムであり、荷重計４４のピーク値は２６８２Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

比較例２は比較例１に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから６５ｇへ５ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．２ｍｍへ０．２ｍｍ増加したものである。この比較例２では、荷重計４４のピーク値は２２９６Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

比較例３は比較例１に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから７０ｇへ１０ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．５ｍｍへ０．５ｍｍ増加したものである。この比較例３では、荷重計４４のピーク値は２２５８Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

比較例４～６は、本発明の第２の衝撃吸収部材２に相当する部材無しで、第１の衝撃吸収部材１を構成する部材と、第３の衝撃吸収部材３を構成する部材とを組み合わせて衝撃吸収パッドとし、同様の評価を行ったものである。比較例４は、直径Φ１：１３５ｍｍ及び厚みｔ１：３ｍｍのＥＶＡシ－トと、重量：６０ｇ、直径Φ３：１３５ｍｍ、及び厚みｔ３：５．０ｍｍのゲル状シリコーンゴムとの組み合わせであり、荷重計４４のピーク値は２３３０Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

比較例５は比較例４に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから６５ｇへ５ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．２ｍｍへ０．２ｍｍ増加したものである。この比較例５では、荷重計４４のピーク値は２２１０Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

比較例６は比較例４に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから７０ｇへ１０ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．５ｍｍへ０．５ｍｍ増加したものである。この比較例６では、荷重計４４のピーク値は２１６４Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ超であることが判った。

参考例１～３は、比較例４～６と同様に、本発明の第２の衝撃吸収部材２に相当する部材無しで、第１の衝撃吸収部材１を構成する部材と、第３の衝撃吸収部材３を構成する部材とを組み合わせて衝撃吸収パッドとし、同様の評価を行ったものである。参考例１は、直径Φ１：１３５ｍｍ及び厚みｔ１：６ｍｍのＥＶＡシ－トと、重量：６０ｇ、直径Φ３：１３５ｍｍ、及び厚みｔ３：５．０ｍｍのゲル状シリコーンゴムとの組み合わせであり、荷重計４４のピーク値は１９７０Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

参考例２は参考例１に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから６５ｇへ５ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．２ｍｍへ０．２ｍｍ増加したものである。この参考例２では、荷重計４４のピーク値は１８４８Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

参考例３は参考例１に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を６０ｇから７０ｇへ１０ｇ増加させ、重量の増加に伴い厚みｔ３が５．０ｍｍから５．５ｍｍへ０．５ｍｍ増加したものである。この参考例３では、荷重計４４のピーク値は１８３２Ｎであり、評価基準の２０００Ｎ以下であることが判った。

実施例１～６と比較例１～６及び参考例１～３により、ゲル状のシリコーンゴムの重量が増加すれば衝撃吸収効果が良好になる。しかしながら、比較例１～３からゲル状のシリコーンゴムの単層構造で衝撃吸収パッドを構成する場合には、本発明の評価基準である２０００Ｎ以下とするためにはゲル状のシリコーンゴムの重量を７０ｇよりさらに増加させる必要があることも判った。このように、ゲル状シリコーンゴムの重量を増加させると、厚みも増してしまう。上述のように、ゲル状のシリコーンゴムの単層構造を大腿骨骨折予防の衝撃吸収パッドとして用いた場合、装着者が転倒するタイミングは予測できないので、就寝時もベッドからの転落や寝起き時の転倒にも対応するために、長時間の装着が必要となる。長時間の装着は、シリコーンゴムの重みが装着者への負担になる。さらに、シリコーンゴムの重みがパッドを適正な装着位置からの位置ずれを起こしてしまうなど、長時間装着に伴ってフィット感が損なわれ装着者に不快感を与えてしまう。さらに、ゲル状シリコーンゴムは比較的高価な材料であり、使用量に伴ってコストも掛かる。

一方で、実施例１～３では、比較例１～３とそれぞれ同じ重量、形状のゲル状シリコーンゴムを使用しているにも拘らず、第１の衝撃吸収部材１及び第２の衝撃吸収部材２の組み合わせで、荷重計４４のピーク値は、評価基準の２０００Ｎ以下であることから、衝撃を効果的に吸収できることが判った。すなわち、本発明では、第３の衝撃吸収部材３のゲル状シリコーンゴムの重量を増加させること無く、第１の衝撃吸収部材１及び第２の衝撃吸収部材２の組み合わせで、評価基準の２０００Ｎ以下とすることができるので、軽量化に寄与できることが判った。

また、実施例１～３、実施例４～６、比較例４～６により、ベース部材と中間部材の厚みが増すと、衝撃吸収効果が良好になることが判るが、実施例１～３と参考例１～３により、単に厚くすれば良いということではないことが、実施例１と参考例１、実施例２と参考例２、及び、実施例３と参考例３のそれぞれの対比により判った。すなわち、ＥＶＡシ－トの厚さは実施例１～３では第１の衝撃吸収部材１と第２の衝撃吸収部材２とが重なり合っている部分では６ｍｍ（ベース部材の厚さ（ｔ１＝３ｍｍ）＋中間部材の厚さ（ｔ２＝３ｍｍ））である。一方、参考例１～３は単層であるが均一の６ｍｍであるから、部分的に同じ厚さを有している。しかしながら、荷重計４４のピーク値は、本発明の実施例１～３の構成の方が、参考例１～３に対して僅かながら改善されている。この相違は本発明では、面積の異なる２層のシートからなる構成であるのに対して、比較例では単層のシートからなる構成であることに起因すると考えられる。さらに、同じ厚さであれば、面積の異なる２層のシートからなる本発明の構成は、単層からなる構成のものに比べて、装着部位への追随性が良好になるから、装着部位に対して装着性を向上させフィット感を損なうことがない。また、本発明の第１の衝撃吸収部材１と第２の衝撃吸収部材２の構成は、比較例１～３に示す単層の構成のものと比較して、体積も僅かながら少なくて済むので、軽量化及びコストの圧縮にも寄与できる。このようなことから、荷重計４４のピーク値は評価基準の２０００Ｎ以下であるが参考例１～３は本発明の対象外とした。

図５は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの第２の衝撃吸収部材の他の例を示す平面図である。この例では、図１～４に示す第２の衝撃吸収部材２に放射状に複数のスリットを設けて第２の衝撃吸収部材４としたものである。このスリットによって、第２の衝撃吸収部材４は、より柔軟性を有するようになるので、衝撃吸収パッドを装着した際、さらに装着者の装着部位に追随するように密着させることができる。従って、より装着者の装着部位への装着性を向上させて良好なるフィット感が得られる。本例では、切り込みからなる放射状のスリットを８本設けたが、これに限定されるものではない。例えば、スリットに幅をもたせたり、本数を変更したり、放射状ではなく、同心円状に弧状としてスリットを設けたり、種々変更は可能である。また、同様の効果を得るためにスリットの替わりに貫通孔を設けても良い。また、スリットと貫通孔の両方を同時に形成しても良い。

図６は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの他の例を示す側面図の要部断面を示す図である。本例においては、図１及び図４に示す衝撃吸収パッド１０の表面を第１のプラスチックフィルム５及び第２のプラスチックフィルム６によって全体を被覆して衝撃吸収パッド２０としたものである。第１及び第２のプラスチックフィルム５、６によって全体が被覆されるので、衝撃吸収パッド２０の取扱いが容易になる。なお、第３の衝撃吸収部材３のみをプラスチックフィルムで被覆する態様、第２の衝撃吸収部材２と第３の衝撃吸収部材３を一体的に被覆する態様等の種々変形が可能である。このようなプラスチックフィルムによって少なくとも第３の衝撃吸収部材であるゲル状物質を被覆するように構成すれば、第３の衝撃吸収部材であるゲル状物質の取扱いが容易となる。例えば、プラスチックフィルムとしてはポリウレタン系フィルム（フィルム厚さ０．１ｍｍ）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。

以上のように、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、ベース部材となる第１の衝撃吸収部材と、この第１の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる第２の衝撃吸収部材と、ゲル状物質からなる第３の衝撃吸収部材と、を備え、前記第１の衝撃吸収部材、第２の衝撃吸収部材、及び、第３の衝撃吸収部材はこの順で積層されてなるものであるから、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位に追随するように密着させることができるので長時間着用した場合でも着用者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない。また、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。

以上は、高齢者等が転倒したとき、大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を防止する衝撃吸収パッドに適用した場合について説明したが、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用するサポーターにも適用可能である。

１第１の衝撃吸収部材（ベース部材）
２、４第２の衝撃吸収部材（中間部材）
３第３の衝撃吸収部材（ゲル状のシリコーンゴム）
５第１のプラスチックフィルム
６第２のプラスチックフィルム
１０、２０衝撃吸収パッド
１０１大腿骨
１０２大腿骨頚部
１０３骨盤
１０４下着
１０５ポケット
３０落錘式衝撃試験機
３１基台
３２可動部材
３３ストライカ
３４荷重計

Claims

ベース部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第１の衝撃吸収部材と、
当該第１の衝撃吸収部材の第１の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第２の衝撃吸収部材と、
粘弾性を有するゲル状物質からなる第３の衝撃吸収部材と、を備え、
前記第１の衝撃吸収部材、前記第２の衝撃吸収部材、及び、前記第３の衝撃吸収部材はこの順で積層されるとともに、前記第１の衝撃吸収部材は前記第２の衝撃吸収部材が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で前記第２の衝撃吸収部材全体を重ねて配置し、前記第３の衝撃吸収部材は、少なくとも前記第２の衝撃吸収部材の上面全体及び前記第１の衝撃吸収部材の前記第２の衝撃吸収部材が重なる部分を除く部分を被覆するようになされてなる衝撃吸収パッド。
前記第３の衝撃吸収部材のゲル状物質はゲル状のシリコーンゴムからなる
請求項１に記載の衝撃吸収パッド。
前記第２の衝撃吸収部材は複数のスリットを有する
請求項１に記載の衝撃吸収パッド。
前記第２の衝撃吸収部材は複数の貫通孔を有する
請求項１に記載の衝撃吸収パッド。
前記第１、第２及び第３の衝撃吸収部材からなる衝撃吸収パッドは、プラスチックフィルムによって被覆されている
請求項１～４のいずれかひとつに記載の衝撃吸収パッド。
直径１００ｍｍのストライカを有する落錘式衝撃試験機で空打ちしたときの荷重計の値が７５００Ｎであったときに、２０００Ｎ以下の値となる大腿骨骨折予防用に用いられる請求項１～５のいずれかひとつに記載の衝撃吸収パッド。