JPH059084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衝撃緩衝体、シート、マツトレスな
どに使用される弾性装置、特に、発泡ゴムあるい
は発泡合成樹脂といつたフレキシブルな弾性材料
からなる弾性体に、所定間隔をあけて複数の収容
室を形成し、上記収容室に圧縮可能なばね部材を
はめ入れた弾性装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の物品として、従来、西ドイツ公告公報
第2324101号に記載されたマツトレスがある。

このマツトレスは、縦横の切込みによつていく
つかのブロツクに分割され、各ブロツクに設けた
円筒状のスリツトに、全長の約半分に圧縮した状
態で円錐状のコイルばねがはめ込まれている。し
たがつて、ばねにはあらかじめテンシヨンがかか
つており、半径方向にマツトレスの芯部を圧縮し
ている。また、上記ばねは、円筒状のスリツトの
壁面には接触していない。

上記のマツトレスは、密度の小さい、すなわち
比重の小さい発泡材料で形成されていても、あら
かじめテンシヨンがかかつた状態でばねがスリツ
トにはめ込まれているので、人体の支持が可能な
固さが得られ、かつ荷重がかかつて圧縮されても
荷重が除かれると元の形状にすばやく復帰する。

ところが、上記のように、密度の小さい、非常
に軟らかな発泡体に、あらかじめテンシヨンがか
かるような状態でばねをはめ込んでおくと、ばね
が固い芯のように感じられているので、マツトレ
スではとくに好ましくない。このことは、シート
クツシヨンでも同じことである。また、衝撃緩衝
用あるいは梱包用に使用した場合、ばねにあらか
じめテンシヨンを加えておくと、荷重があらかじ
め加えられたテンシヨンよりも大きくならない
と、緩衝作用が働かない。

発泡ゴムあるいは発泡合成樹脂で作られたマツ
トレスクツシヨンやシートなどは、ある期間使用
するとその固さがなくなつてくることは周知の事
実である。従つて、原則として比較的軟らかい発
泡材、つまり非常にソフトで軟らかい発泡材は、
マツトレスやクツシヨンを作る材料として用いる
ことはできない。なぜなら、ある期間が経過する
と、これらは固さを失うことにより軟らかくなり
過ぎて支持能力がなくなるからである。もちろん
このことは衝撃緩衝体についてもいえる。という
のは時が経つと、打撃を吸収する能力が非常に衰
えてくるので使用に耐えなくなるからである。上
記公知のあらかじめテンシヨンを加えた円錐状の
コイルばねを使用した場合、このばねが固さの減
少を補うものとなることは確かであるが、シート
クツシヨンとかマツトレスのようなものに応用し
た場合、ばねの存在が分るので、役に立たない。

マツトレスにコイルばねなどをはめ込む考え
は、従来、数多く提案されている。その一つに、
オランダ特許公開公報第7808781号に記載された
マツトレスがある。このものは、発泡材でできた
本体に、横方向に本体を貫通する複数の孔を形成
してコイルばねを設けている。このコイルばねは
発泡材でできた板を本体の下側と上側に、例えば
接着剤で接着することにより孔にはめ込まれてい
る。同じような提案は、スイス特許明細書第
452824号、オーストラリア特許明細書第450041
号、アメリカ特許明細書第2540441号にも見られ
る。

フランス特許明細書第1110462号に開示された
マツトレスは各層に凹部を有する２つの発泡材の
層から成り、この凹部は各層に部分的に設けら
れ、層を重ねた時に互いに一直線に並ぶようにな
つており、コイルばねがこの凹部内に収容されて
いる。この提案によれば、大きい中空の空間内に
コイルばねが入つている。この大きな空間で発泡
体の一体性が妨げられ、発泡体全体としての特性
が乱される。

大きな中空の空間内にコイルばねを設けること
によつて問題があるのは、ばねが傾くということ
である。傾くとばねの一部が空間内で横方向に伸
びるかまたはカーブするかしてばねがもはや正し
く作動しなくなるからである。

マツトレスは柔軟性がなければならないが、内
部でばねと通常の状態で連結し合つているマツト
レスは柔軟性がない。ばねと互いに連結し合つた
ばね枠はばねが相互に連結し合つた各場所でたわ
むとねじれる。中空空間に取り付けられたコイル
ばねを備えた上記公知のマツトレスは原則として
曲げることができるが、空間内のばねが正しい姿
勢をとらないという危険性がある。

中空空間は、むくの材料に貫通孔をうがつこと
により形成する。しかし、円筒形の開口を正確に
設けることは容易なことではない。もし凹部を不
連続とする場合は製造が複雑になる。なぜなら凹
部は、金型内に芯を凹部を形成すべき位置に置い
て発泡を行なつて作らなければならないからであ
る。

材料を切り取つて各中空空間部を設けるという
ことは材料のロスを意味する。

フランス特許明細書第15522140号の第２図に
は、コイルばね部材を発泡材により完全に囲むこ
とが開示されている。しかし、このためにはばね
部材を金型に入れそこで発泡させなければならな
いので、製造が複雑になりかつ費用がかかる。

最初に示した西ドイツ特許明細書第2414101号
で公知のスリツトを作る方法は材料のロスがな
く、切断しても材料を棄てたりしない切断装置に
よる比較的簡単な方法で行なわれる。

オランダ特許公開公報第7007648号によつて開
示されている弾性装置は、べツド、シートクツシ
ヨン、背もたれなどの使用に適しており、互いに
連結した袋の形をなし、隣接し合つた複数のコイ
ルばねを囲んだ発泡材からなつている。さらにこ
の弾性のある発泡材は、ばね機能以外に必要とす
るものがないので比重の低い弾性のある発泡ウレ
タンであつてもよいとされている。

しかし、これによれば先ずコイルばね金型に入
れその中で発泡材を発泡させてばねを囲むように
しなければならない。これは非常に複雑で費用に
かかる製造方法であり、発泡層を切り出してこれ
から大きな組立ブロツクを形成することはできな
い。

加硫可能な材料で調整し、金型に入れて、そこ
にゴムを、流し込んだばね部材を有する衝撃緩衝
体はイギリス特許明細書から公知である。このよ
うにして、ばね部材を完全に囲んでしまう。この
製造方法も複雑であり、かつ費用がかかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記のような問題点に鑑み、発泡ゴ
ムあるいは発泡合成樹脂といつた柔らかい弾性体
の固さを維持するために、内部にはめ入れたばね
部材の存在を、感じないようにし、しかも弾性体
に荷重がかかるとすぐにばね部材が働いて緩衝効
果が得られるようにしようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明は、フレ
キシブルな弾性材料からなる弾性体に、所定間隔
をあけて複数のばね収容部を設け、上記ばね収容
部に圧縮可能なばね部材をはめ入れた弾性装置に
おいて、上記ばね部材のばね特性を、上記弾性材
料のばね特性とほぼ同一にし、かつ弾性体に荷重
がかかつていない状態においてテンシヨンがかか
らないようにばね部材をばね収容部にはめ入れた
のである。

上記ばね部材は、弾性体に荷重がかかつていな
い状態においてテンシヨンがかからないように弾
性体のばね収容部にはめ入れられているため、弾
性体に荷重がかかるとすぐに作動して緩衝効果が
得られる。

そして、上記ばね部材は、弾性体の固さを保持
し、しかもそのばね特性が弾性体の弾性材料のば
ね特性とほぼ同一に設定されているため、内部の
ばね部材の存在を感じない。

上記ばね収容部は、スリツトによつて構成す
る。スリツトにばね部材を収容すると、ばね部材
が傾いたり、曲つたりしない。

上記スリツトを円筒形にすると、円筒形のコイ
ルばねがはめやすい。

上記ばね部材は、スリツトの幅よりも太い径の
ワイヤによつて作製し、スリツトの中に、テンシ
ヨンがかからないようにしてすつぽりと収めるよ
うにする。また、ばね部材を形成するワイヤの径
を、スリツトの幅よりも細くして、弾性体に荷重
がかかつていない状態で、ばね部材がスリツトの
内壁の少なくとも１つと離れるようにしてもよ
い。このようにして、弾性体に荷重がかかると弾
性体が変位して、ばね部材が完全に包み込まれ
る。

上記スリツトは、直線状にしてもよい。そし
て、この直線状のスリツトが、平行あるいは互い
違い、さらに横方向あるいは長手方向に連続して
並ぶようにする。

上記のようにスリツトを直線状にすると、弾性
体を屈曲させることによつてスリツトを開くこと
ができるので、ばね部材を容易にはめ入れること
ができる。

また、スリツトを互い違いに設けて、各スリツ
トにばね部材をはめ入れるとばね部材も互い違い
になる。さらに、互い違いのスリツトを連続する
ように設けてもよい。

ばね部材の材質としては、ばね鋼の他、合成
材、発泡材あるいはゴムなどの弾性材でもよい。

マツトレスの場合には、上記スリツトを、マツ
トレスの主平面に対して直交する面に沿つて設け
るようにする。これは、マツトレスが、主平面に
対して直交する方向に荷重を受けるからである。

カーブ状の背もたれ、支持板と当接するクツシ
ヨンの場合には、スリツトを、ばね部材が圧縮す
る方向に向けて設け、スリツトの面が互いに異な
る方向を向くようにすればよい。

上記スリツトは、２つまたはそれ以上の平面に
対して直交するように設けてもよく、これによつ
て異なつた方向の荷重を吸収することができるブ
ロツクを得ることができる。例えば、車のバケツ
トシートのように、上方が開いた形状の椅子で
は、縁部の横方向の力を吸収させることもでき
る。

荷重のかかつていない状態ではテンシヨンがか
らず、弾性材料のばね特性と同じばね特性を有す
るばね部材を完全に囲んだものを教示する本発明
の原理は色々な方法に応用できる。だから原則的
にはこの原理は家具用のふわつとしたクツシヨン
だけでなく、家具の固定被覆物、車の座席、とく
にバケツトシート、飛行機用の座席などに用いる
各種のクツシヨンに応用される。例えば車のダツ
シユボードとか車の屋根の覆いのような緩衝性を
必要とする部材への応用が考えられる。また子供
たちの遊び場における遊戯用ブロツクや床または
壁に張られた緩衝用の被覆物への応用も考えられ
る。

本発明による原理はとくにマツトレスでの応用
に適している。

公知の提案による弾性材の応用はすべて、比較
的高い比重をもつた発泡材を用いて衝撃と荷重を
それぞれ吸収するのに必要な固さと容積を得るこ
とが必要であり、このために種々なものに応用し
ようとしてもコストが高くなるという問題があ
る。先に示した西ドイツ特許明細書第2314101の
ような先行技術では低い比重の発泡材を用い、そ
の中にばね部材を入れてばね特性をもたせている
のがそのコスト高の理由である。しかし、本発明
による正しい方法で正しいばね部材を取り付けか
つ囲むことにより、低重比で弾性のある合成材で
できた発泡体でも固さを失わないようにできるこ
とが以前には理解できなかつた。

〔実施例〕

本発明の実施例についてこれより図面と関連さ
せながら詳しく説明する。

第１図のマツトレスは本体１から成つており、
筒状のスリツト２は本体１内を部分的に貫通して
形成されている。このスリツトにはコイルばね３
がとり付けられている。このコイルばね３の上方
は被覆層４によつて固定されている。

第２図の実施例ではスリツト５の深さは第１図
の実施例のそれと同じである。コイルばね３はマ
ツトレス１の材料でできた芯６と荷重がかからな
いような状態で係合しており、この芯は第１図の
実施例と同じように所定の位置にある。

スリツト５は、荷重がかかつていない状態のと
きばねがスリツトの内壁７からはなれるような幅
に形成されている。しかし荷重がかつている状態
では前記内壁７は内側に動いてコイルばね３に当
接する。

第３図の実施例では、スリツト８は第１図の実
施例と同じ小幅になつているが、マツトレス本体
１の厚さ全体を貫通している。この厚さ全体から
切り出された芯９はコイルばね３をはめ込まれて
切り出しによつて得られた開口に入れてある。被
覆層４ともう１つの被覆層１０とで再びこれを閉
じている。

第４図の実施例ではマツトレスは２つの層１１
と１２より成つている。スリツト１３と１４はそ
れぞれ２つの層に設けられているが、その深さは
層１１と１２の厚さよりもそれぞれ小さいので芯
１５と１６は抜け落ちずにその位置に留まつてい
る。単一のコイルばね３が２つの切込み１３と１
４にはめ込まれている。

第５図の実施例では第４図の実施例と同様のこ
とがなされているが、スリツト１７の幅が第４図
に示された幅と比較して大きい点が異なつてい
る。

第６図の実施例ではマツトレスは厚い層１８と
薄い層１９とから成つている。２０と２３で示し
たコイルばねはこれらの厚い層の例えば第１図、
第３図、第４図で示されたタイプのスリツトには
め込まれている。さらに２つの層１８と１９はそ
れぞれスリツト２１と２２を備えており、このス
リツトの幅はほんの少し芯より大きく、第５図に
示した実施例と同じであり、コイルばね２３が芯
２４と２５の両方をそれぞれ囲んでいる。

第７図は本体１にスリツト２６を有するマツト
レスを示しており、この切込み２６の幅は第２図
と第５図に示したタイプのものである。しかし他
の実施例と異なるところはコイルばねが芯と係合
しないで、スリツト２６の内壁２９と係合してい
る点である。

第８図および第９図は、マツトレスの平面図
で、ここで示された各円はスリツトを意味してお
り、この中にコイルばねが入つている。

金属製のコイルばねは筒状形の代りに別の円形
を示したものが考えられる。ばね部材は、金属製
の代りに合成材またはゴムなどの他の材料で作つ
たものを使つてもよい。

第１０図はスリツト３１がいく列にもなつて長
手方向に伸びているマツトレス３０の平面図であ
る。この場合のスリツトはマツトレスを完全に貫
通していない。横方向にスリツト３２がある。

第１１図は平行に並んだ切込み３４が長手方向
に平行に伸びたマツトレス３３を示しているが、
この切込みは第１０図の平行に並んだスリツトが
横方向に見て互いに隣接し合つているのに対して
互い違いになつている。

第１１図の横方向に伸びたスリツト３５は切込
み３４の間に位置している。

第１２図は２つの種類のジグザグ状の切込みが
可能であることを示している。すなわち長方形を
描きながら伸びるジグザグ３６とＶ字状に伸びる
ジグザグ３７である。

第１３図に示されたばね部材は第１０図から第
１２図に示されたすべての実施例の直線状のスリ
ツトにはめ込むことができる。このばね部材はジ
グザグ状に曲がり、かつて一平面内にあるばね鋼
製のワイヤまたはストリツプ３８から成り、下の
脚部３９は上部の脚部４０よりも短くしてスリツ
トに挿入し易いようにしてある。

このばねは点線４１で示したように無限に長く
作ることができるので、ばね部材のストリツプを
折り曲げることによりジグザグ状のスリツトに合
わすことができる。

第１４図に示されたマツトレス１は第１図のタ
イプのものであるが、上下さかさまになつており
また被覆層４が付いていない。

第１４図のマツトレスはばね３が入つたスリツ
ト２を有する発泡材の層１だけから成つている。
スリツトは底表面に作られている。底表面はフレ
ーム４４により支持された多孔板４３上にのつて
いる。下部はこれ以外のどんな形式にしてもよ
い。

第１５図は複数の筒状のスリツト４８が互いに
間隔をおいて平行に並び、しかも、これらのスリ
ツトの中にコイルばね４９が入つているブロツク
４７の斜視図である。スリツト４８の間にはスリ
ツト５０の先のスリツトの垂直方向に設けられて
おり、この中にはコイルばね５１が入つている。
従つてこのブロツク４７は荷重を直交する２つの
方向に吸収できる。スリツト４８は図示のように
ブロツクを完全に貫通する必要はない。

第１６図は椅子の背もたれを示しており、曲板
５２に発泡層５３を取り付け、この中に複数のス
リツト、例えばこれまでの図面で示したのと同じ
タイプのスリツトを設け、この中にコイルばね５
４が入れられている。発泡層５３の中央部分では
コイルばねの軸が原則として曲板５２と垂直にな
つている。外側に近いコイルばね５５，５６は垂
直線と或る角度を成して伸びているために、横方
向に支持力が働く。

第１７図は発泡材のブロツク５９が収容されて
いる凹部５８を有した支持表面５７を示してお
り、このブロツクには第１４図の実施例と同じよ
うなばね部材が設けてあつて、ばね６０は垂直方
向に圧縮でき、ばね６１は水平方向に圧縮できる
ことが分かる。このことはブロツク５９に対して
重要であり、そのため発泡材の凹部５８にあらか
じめテンシヨンがかかるように凹部５８の幅より
もブロツク５９の幅を大きくしてある。

このような支持物は測定装置や研究装置だけで
なく機会などを振動を与えずに設置するのに役立
つ。

この他大小の規模を問わず多くの用途にも用い
られる。小は衝撃吸収に適した比較的薄い被覆材
から、大は例えば高くジヤンプするスポーツまた
は救命の目的で使われる少なくとも厚さ１メート
ルもあるクツシヨンまである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、弾性体の内部にはめ入れたば
ね部材の存在を使用者に感じさせることなく、発
泡ゴムあるいは発泡合成樹脂といつた柔らかい弾
性体の固さを維持することができ、しかも荷重が
かかるとすぐにばね部材が働いて緩衝効果が得ら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマツトレスの第１の実施
例を示した部分断面図、第２図はもう１つの実施
例を示した部分断面図、第３図は第３の実施例の
断面図、第４図は第４の実施例の断面図、第５図
は第５の実施例の断面図、第６図は第６の実施例
の断面図、第７図は第７の実施例の断面図、第８
図、第９図、第１０図、第１１図および第１２図
はそれぞれスリツトの設置例を示す平面図、第１
３図はばね部材の一例を示す側面図、第１４図は
もう１つの実施例を示す断面図、第１５図は２つ
の垂直方向に向いたばね部材を備えた発泡材でで
きたブロツクを示した斜視図、第１６図は背もた
れの断面図、第１７図は装置類の振動吸収用クツ
シヨンへの応用を示した図である。 １……発泡体、２……スリツト、３……ばね部
材、４，１０……被覆層、５，８……切込み、
６，９……芯、７……外壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレキシブルな弾性材料からなる弾性体に、
   所定間隔をあけて複数のばね収容部を設け、上記
   ばね収容部に圧縮可能なばね部材をはめ入れた弾
   性装置において、上記ばね部材のばね特性を、上
   記弾性材料のばね特性とほぼ同一にし、かつ弾性
   体に荷重がかかつていない状態においてテンシヨ
   ンがかからないようにばね部材をばね収容部には
   め入れてあることを特徴とする弾性装置。 ２ 上記ばね部材をワイヤによつて形成し、その
   幅をばね収容部よりも広くしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の弾性装置。 ３ 上記弾性体に荷重がかかつていない状態にお
   いて、ばね部材が上記ばね収容部の少なくとも一
   つの内壁から離れていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の弾性装置。 ４ 上記ばね収容部がスリツトによつて構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の弾性装置。 ５ 上記弾性体が矩形体からなり、上記スリツト
   が矩形体の縦方向と直交する方向に直線状に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の弾性装置。 ６ 上記弾性体が矩形体からなり、上記スリツト
   が矩形体の縦方向と平行に直線状に設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の弾性装置。 ７ 上記弾性体が矩形体からなり、上記スリツト
   が矩形体の縦方向と直交する方向及び平行な方向
   に直線状に設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の弾性装置。 ８ 上記弾性体が矩形体からなり、上記スリツト
   が並列して直線状に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載の弾性装置。 ９ 並列する一つの列のスリツトが隣接する他の
   列のスリツトと互い違いに設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の弾性装
   置。 １０ 上記スリツトがジグザグ状に複数形成され
   ている特許請求の範囲第４項に記載の弾性装置。 １１ 上記弾性体がマツトレスであり、ばね収容
   部がマツトレスの表面に対して直交する面に沿つ
   て設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の弾性装置。 １２ 上記ばね収容部が弾性体にかかる荷重の方
   向に沿つて設けられ、そのいくつかのばね収容部
   の方向が他のばね収容部の方向と異なるように設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の弾性装置。 １３ 上記ばね収容部の長手方向の軸線が収容さ
   れるばね部材の圧縮方向と平行で、かつ上記弾性
   体の二つまたはそれ以上の面に対して直交する複
   数のばね収容部が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の弾性装置。