WO2005030011A1

WO2005030011A1 - クッション及び前記クッションを備えた音響システム

Info

Publication number: WO2005030011A1
Application number: PCT/JP2004/014096
Authority: WO
Inventors: Sadao Nishibori; Iwao Kouno; Yuichiro Nakamura
Original assignee: Ein Co., Ltd. Technical Center
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2005-04-07
Also published as: EP1683446B1; EP1683446A1; HK1098645A1; US7771375B2; US20070086612A1; CN1859862B; RU2401037C2; TW200514531A; EP1683446A4; JP4907991B2; RU2006109110A; KR101091781B1; JPWO2005030011A1; KR20060106818A; CN1859862A

Abstract

　人体に対する違和感を与えることなくスピーカを収容し、同時にスピーカへの外部からの衝撃を回避して、クッション機能と好適な音響効果及び音圧効果を得る。　熱可塑性樹脂の連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなり、使用時において人体を支持するスプリング構造樹脂本体１０と、　前記スプリング構造樹脂本体１０内に内蔵され、又は、前記スプリング構造樹脂本体１０の表裏いずれかの面に対向配置されたスピーカを備えるクッション２０。

Description

明細書

クッション及び前記クッションを備えた音響システム

技術分野

[0001] 本発明は、スピーカを備えたクッション及び該クッションを備えた音響システムに係り

、これに限定されるわけではないが，より詳しくは、各種椅子あるいは、自動車用シート、航空機のシート、ベッド等、座り又は寝る等した状態の人体の全体又は一部を支持する器具乃至は装置類 (本発明において「人体支持部」という。 )に用いて好適な、前記スピーカを備えたクッション、及び該クッションを前記人体支持部に適用した音響システムに関するもので、クッション性を保持しながらスピーカからの音圧、波動の体感を含む音響効果の得られる、スピーカを備えたクッション及び該クッションを備えた音響システムに関する。

背景技術

[0002] 音響効果、音楽鑑賞、リラクゼーション等の目的で、ベッドや椅子等にスピーカ等を組み込んで、ベッド等に横臥した状態で、又は椅子に着座した状態で前記スピーカより流れる音楽や効果音等を楽しむことができるように構成された各種の音響システムが提案されている。

[0003] このような音響システムとして、聴覚を通じて音を楽しむだけでなぐ音圧や振動等によって音を体感可能とした体感音響装置 (body sonic apparatus)も開発されており、一例として曰本国特開平 2— 211000号公報、曰本国特開 2001— 86580号公報、日本国特開 2001-86581号公報、及び日本国特開 2003-47080号公報等に見られるようにスピーカ、振動トランスデューサ等の振動システムを組み込んだ体感音響装置が、音楽鑑賞、音楽治療、リラクゼーション等の目的で利用されている。

[0004] 体感音響装置がこのような用途で利用される理由は、耳から入る音が、意識的、論理的な面に訴えるのに対し、体感音響は人の情緒、本能に訴えかける作用があり、重低音感、リズム感、エネルギー感、陶酔感を与えるといわれており、このような体感音響により、リラクゼーション、陶酔感等の心地よさを得られること〖こよるものと考えられる。 [0005] 特に、近年においてはコンピュータ関連のテクノストレスも増大の一途であり、その解決手段として体感音響によるリラクゼーション効果等も有望であり、また、体感音響を音楽療法や診療内科等の治療的な領域に適用すること、人工透析や歯科診療等に際して苦痛の軽減等を図る目的で利用すること等も検討されている。

[0006] ところで、現在、前述のようにベッドや椅子、自動車や航空機のシート等に使用されるクッションは、ウレタンフォームが主流であり、これらにスピーカを組み込んだ従来の音響システムにあっては、これらウレタンフォームに面して一定の間隔を設けてスピー力を配置する構造とするのが一般的である。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 上記の音響システムにおいて、クッションとして一般的に使用されているウレタンフオームは通気性が乏しいために、音響効果が抑制され、あるいは音が濁る問題点があった。従って、上述のようにウレタンフォームに対して一定の間隔を設けてスピーカを配置している力シートあるいはベッド等に構成した場合の厚みが必要以上に大きくなる等の問題があった。

[0008] また、スピーカにより発生した音 (波動）を、空気を媒質として伝導する場合には、この波動が体感し難い一方、これを明確に体感出来る程の大音量をスピーカより出力すると、鼓膜が過度に刺激されて不快感につながるおそれがある。

[0009] 一方、このような体感音響装置において波動や振動によるリラクゼーションや陶酔感等の「心地よさ」を得るために、スピーカとは別に、人体で感知しやすい波動や振動を発生するための装置を設けることも考えられるが、このような装置の追カ卩は、音響システム全体の構成を複雑にすると共に高価とする。

[0010] さらに、音圧や波動により音を体感する場合、例えば骨伝導により音を認識する場合には、高い音は頭頂骨、低い音は骨盤というように音域によって音に共振し易い骨の部位は異なることから、人体の、ずれの部位に音 (音圧や波動を含む）を伝達するかは、これを音域毎に適切に選択しなければ音を体感し難ぐまた、リラクゼーションや陶酔感を得難、ものとなる。

[0011] 本発明は、上記課題を解決するため、所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体力も成る通気性のスプリング構造榭脂本体を用いて、スピーカによる人体に対する違和感を与えることなぐ同時にスピーカへの外部からの衝撃を回避して、クッション機能と好適な音響効果及び音圧効果を得ることを目的とするものである。

[0012] また、本発明の別の目的は、波動や音圧等による音の体感を通じてリラクゼーション効果や陶酔感等を得やすい、スピーカを備えたクッション、及び該クッションを備えた音響システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 上記目的を達成するため、本発明のクッション 20は、

熱可塑性榭脂の連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成して成り、使用時において人体の少なくとも上半身を支持するスプリング構造榭脂本体 10と、

前記スプリング構造榭脂本体 10内に内蔵され、又は、前記スプリング構造榭脂本体 10の表裏いずれかの面に対向配置されたスピーカを備えることを特徴とする。

[0014] 前記構成のクッション 20において、前記スプリング構造榭脂本体 10の表面層の嵩密度は 0. 2-0. 5g/cm³、好ましくは、 0. 3-0. 4g/cm³、空隙率は 44一 77%、好ましく ίま、 56-67%,前記内層の嵩密度 ίま 0. 01-0. 15g/cm³、好ましく ίま、 0. 03— 0. 05g/cm³、空隙率は 83— 99%、好ましくは、 94一 97%である。

[0015] 前記スプリング榭脂構造体を構成する線条の全部又は一部は、これを中空とすることが好ましい。

[0016] さらに、前記スピーカとして、出力する音の周波数が異なる複数のスピーカを設け、前記人体の頭部側から、下半身側に向力つて出力する音の周波数が低下するよう前記各スピーカを配置する構成としてもよ!、。

[0017] さらに、これらのスピーカは、使用時における人体の配置位置に対応する範囲内に配置することが好ましぐまた、

該人体の胸部背面に位置して高音を出力するスピーカを設けると共に、人体の腹部背面に位置して低音を出力するスピーカを設けても良い。 [0018] また、本発明の音響システムは、例えば背もたれ等、人体の少なくとも上半身の背面を支持する背面支持部を備えた、例えば椅子、自動車や航空機のシート、ベッド等の人体支持部の前記背面支持部に、前述した、ずれかのクッションを配置した構成を備えたものである。

発明の効果

[0019] 本発明のクッションは、三次元構造のスプリング構造榭脂本体自体の通気性により、音響効果を減殺することなぐまた、スプリング構造榭脂本体の表裏に形成される嵩密度の高い表面層により、椅子や自動車、航空機等のシートあるいはベッド等のタツシヨンとしての使用中にも、人体によるスピーカへの接触あるいは、衝撃を防止し、一方、スピーカによる人体への違和感を皆無とすることができる。

[0020] また、上記通気性により、音の反発あるいは抑制が生ぜず、音波の流動性が良ぐ音域により、音圧による振動で身体的、精神的リラクゼーションが得られる。同時に、スピーカ自体の共振共鳴振動を抑制できる。

[0021] さらに、前述の構成を備えたスプリング構造榭脂本体は、それ自体力スピーカで生じた波動を人体に伝導する媒質としても機能するために、空気を媒質とした音の伝導に加え、スプリング構造榭脂本体を媒質として伝導された波動が人体に伝導されて聴覚以外の感覚、例えば波動の振動としての知覚や、骨伝導による音としての認識等によっても音を体感乃至は認識することができる。

[0022] そのため、スピーカによって比較的音量の小さな音を出力した場合であっても、スピ一力で発生した波動を聴覚以外でも体感できるクリアな状態で人体に伝導でき、スピ一力の他、人体で知覚し易い振動を発生させるための構造を別途設けることなぐ音を振動等として体感し得るクッション及び音響システムを提供することができた。

[0023] 特に、スプリング構造榭脂本体を構成する線条の全部又は一部を中空構造とする場合には、中空線条の内部の空気により、鮮明な高音域の伝導を実現できた。

[0024] さらに、本発明は、上記三次元構造により雑音防止効果があり、又、多様な用途に適応できる各種形状に成形することが可能である。また、スピーカの内蔵にあたっても、所望の部位に任意の形状にスピーカを取り付けるための凹部を、例えばヒートプレス等で簡単に形成することができる。 [0025] さらに、本発明は、三次元スプリング構造の榭脂本体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成したことにより、製品表面が密で、糸引き、凹凸が少なく表面が滑らかである。表面層の密度が高ぐ融着力が強固なので圧力分散性が優れる。厚さを薄くしても、クッション性 *耐へたり性、耐屈曲性に優れる。表面層のループは、製品の長手方向（押出方向）に概ね平行となっており圧力分散効果を有し、内層のループは、厚さ方向に概ね平行となり、クッション性を高めている。

[0026] 力!]えて、出力する音の周波数が異なる複数のスピーカを、支持する人体の頭部側力下半身側に向かって周波数が低下するように配置することにより、人体 (骨）の部位毎に伝導し易い音域の相違と、スピーカが出力する音の周波数 (音域)とを対応させることができ、骨伝導等によってもクリアな音の認識が可能であり、前述したリラクゼーシヨンや陶酔感等を得易、ものとすることができる。

[0027] また、これらのスピーカを、使用時において人体が配置される範囲に対応した領域内に設けることにより、スピーカより生じた音圧や波動 (振動)等を人体に伝導し易いものとすることができた。

[0028] さらに、人体の部位において心地よいと感じる振動の周波数が異なり、例えば胸部にお、ては比較的高、周波数の振動を、腹部にあっては比較的低、周波数の振動を心地よいと感じることから、例えば高音を出力するスピーカを人体の胸部の背面側に、低音を出力するスピーカを腹部の背面に配置することにより、さらに深いリラクゼーシヨンや陶酔感等を得ることができる。

[0029] 以上のような本発明のクッションが有する効果から、本発明では、こうしたスプリング構造榭脂本体の硬、表面層に歪みのな！ヽ音の波動を共振させ、スプリング構造榭脂本体そのものをスピーカの一部として一体的に作用させる音響システムを構築することが可能となる。スプリング構造榭脂本体の中空線条の内部の空気により、鮮明な高音域が実現できる。鼓膜による聴力は加齢とともに衰えていくが、スプリング構造榭脂本体を介した骨伝導により音を認識し、通常、耳では聞こえ難い音が鮮明に聞こえる。このような音響システムにより音楽を鑑賞する場合には、それぞれの楽器の音もクリアに響く高い音質を確保している。また、映画等を鑑賞する場合には立体的な音を楽しむと同時に聞き取り難い英語の台詞等も聞き取りやすぐ疲れにくいと感じられる。音楽家、言語リハビリを受ける者等の感性を高め実力を向上させる練習器具ともなる。例えば、バイオリニストは顎骨力も脳に振動が伝達されて音を識別し、ピア-ストの場合には足力も音を骨伝導で聞いているように、スプリング構造榭脂本体を介した骨伝導により実際に楽器を演奏している場合と同様の音を体感することができ、音楽家等の感性を高めることもできる。

[0030] さらに、本発明では、せき髄ゃ内臓を波動という微振動でマッサージすることになるため、血行を良くし、心身のリラクゼーションが得られるという効果もある。介護や医療現場への新たな効果も期待され、波動医学としての研究も発展が期待される。自動車のシート等に応用する場合には安全運転や疲労回復などに効果があり、音質を高めるととも〖こリラックス効果をもたらすことができる。心地よい音楽を聴くことは、それ自体リラックスできる効果があるといわれ、健康的な生活環境づくりに貢献できる新たな音響システムを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

1.音響システム

本発明のクッション 20は、一例としてこれを椅子、ベッド、自動車や航空機のシート等の前述した人体支持部に設けられた背面支持部に配置することにより使用されるもので、このように、背面支持部に本発明のクッション 20が配置された人体支持部により、本発明における音響システムが構成される。

[0032] なお、前述の背面支持部とは、前記人体支持部に設けられた、人体の少なくとも上半身の背面部分を支持する部分であり、人体支持部が前述の椅子やシート (座席）等である場合には、一例としてその背もたれ部分力 Sこの背面支持部に相当する。

[0033] 本発明の音響システムを示す一実施形態として、この音響システムを椅子 (ソファ）にお、て実現した例を図 1に示す。

[0034] この音響システムを構成する人体支持部であるソファ 1は、図 1において座部 2、座部 2に乗せる座部クッション 3、座部 2から斜め後方に延び出す背部 4と、背部 4の前面を覆う背部クッション 5、背部クッション 5に止着される枕 6、座部 2の両側から上方に延び出す側面部 7、側面部 7の上方に固定される肘掛 8、及び外包 9から構成されており、このソファ 1のうち、人が着座した際にその上半身の背中側を支持する背面支持部を成す前記背部クッション 5内に、所定の形状に切断加工等されたスプリング構造榭脂本体 10を備える後述のクッション 20が収容されている。

[0035] 本実施形態において、背部クッション 5を覆う外皮のうち、着座時に上半身の背中が接触する部分はこれをネット 9aとし、クッション 20に設けられたスピーカより発生した音、音圧、振動等が、人体に伝導される際の妨げとなることを防止している。

[0036] また、図 2は、本発明の音響システムをベッドにぉ、て実現した例である。ベッドにおいて、横臥した人の背面の支持は、ベッド上に載置されるクッション材によって成されるものであり、図示の実施形態にあっては、このベッド上に載置される一般的なタツシヨン材に代え、後述するスプリング構造榭脂本体 10とスピーカから成る本発明のクッシヨン 20を載置する構成として、る。

[0037] クッション 20のベッド 80への接地は、通常べニヤ合板などのベッド 80の床面に厚さ 1一 3mm程度のゴム製シートを敷いて、このシート上にスピーカ 32— 43を取り付けた前記スプリング構造榭脂本体 10を載置することにより行う。

[0038] 2.クッション

前述のように、人体支持部と組み合わせる等して使用される本発明のクッション 20 は、使用時において人体の少なくとも上半身部分を支持するスプリング構造榭脂本体 10とスピーカにより構成されるものであり、このクッション 20は一例として下記に説明するように構成することができる。

[0039] 2-1.スプリング構造榭脂本体 10

使用時にお、て人体の少なくとも上半身部分を、例えば背中側にお、て支持する前述のスプリング構造榭脂本体 10は、本実施形態にぉ、て熱可塑性榭脂を原料又は主原料とする連続線条 12 (以下、単に線条 12ともいう）からなる線条がランダム〖こ絡合集合して成る空隙を備える三次元構造体であり、この線条 12は、複数のループを形成し、ループの隣接する線条相互を接触絡合集合するものである。

[0040] 前記熱可塑性榭脂は、汎用プラスチック (ポリオレフイン、ポリスチレン系榭脂、メタクリル樹脂、ポリ塩ィ匕ビニール等）、エンジニアリングプラスチック（ポリアミド、ポリカーボネート、飽和ポリエステル、ポリアセタール等）等である。好ましくは熱可塑性エラストマ一より成り、例えば、ポリエチレン (以下 PEと記す）、ポリプロピレン (以下 PPと記す）、 PVC又はナイロン等のエラストマ一より成ることが好ましい。なお、中空部は連続していなくてもよい。

[0041] スプリング構造榭脂本体 10全体の嵩密度は、 0. 001—0. 20g/cm³である。

[0042] 好ましくは、スプリング構造榭脂本体 10の嵩密度は、 0. 08-0. 20g/cm³、より好ましくは、 0. 10-0. 18g/cm³、空隙率は、 78— 91%、さらに、好ましくは、 80— 88% である。スプリング構造榭脂本体 10は表裏両面をそれぞれを構成する 2つの表面層 14、 15と、それらの表面層 14、 15で挟まれた内層 16と力構成されている。表面層の嵩密度は 0. 2-0. 5g/cm³、好ましくは、 0. 3-0. 4g/cm³、空隙率は 44一 77%、好ましくは、 56— 67%である。内層の嵩密度は 0. 01-0. 15g/cm³、好ましくは、 0. 03-0. 05g/cm³、空隙率 ίま 83— 99⁰/₀、好ましく ίま、 94一 97⁰/₀である。

[0043] スプリング構造榭脂本体 10の線条の線径 (直径）は、無垢線条の場合、 0. 3-3.

Omm、好ましくは、 0. 7-1. Ommである。無垢の線条にあっては、線径 0. 3mm以下では、線条に腰が無くなり、融着部が多くなつて空隙率が低下する。 3. Omm以上では、線条に腰がありすぎ、ループが形成されず、融着部が少なくなり、強度が低下する。中空線条の場合、 1. 0-3. Omm、好ましくは、 1. 5-2. Omm、特に好ましくは、 0. 9-1. 3mmである。中空の線条にあっては、 1. 0-3. Omm、好ましくは、 1. 5-2 . Ommである。中空率は 10%— 80%が好ましい。中空率が 10%以下では重量軽減に寄与せず、 80%以上ではクッション性が低下するおそれがある。

[0044] スプリング構造榭脂本体 10の厚さは、人体を支持するに必要な強度と変形性とを発揮するものであれば特に限定されなヽが、これにスピーカを内蔵する場合にはスピ一力を内蔵するために必要な厚さに形成され、一例として 60mm— 100mm、好ましくは、 70— 80mmである。長さ及び幅等、最終形状は、用途に応じて、溶断あるいは機械的切断、ホットプレスなどにより任意に形成できる。

[0045] 所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体としての弾性と強度を維持し、重量を軽減するため、空隙率は上記範囲が好ましい。ここで、空隙率とは、

[空隙率 (％) ] = (1 [嵩密度]/ [榭脂の密度]) X 100 である。

[0046] スプリング構造榭脂本体 10を構成する線条は、中空、無垢（中実)いずれか、又は両者混合のいずれであっても良ぐ線条内の空気が鮮明な高音域の伝導を可能としていることから、特に中空の線条の使用は好ましい。無垢の線条と中空の線条とを混在した状態で使用する場合には、その混合比は、無垢：中空 =0— 50 : 50— 100であることが好ましい。

[0047] このとき、中心部に中空の線条を用い、その中空の線条の外周を無垢の線条で被覆することにより、触感が良好となり好ましい。

[0048] スプリング構造榭脂本体 10の原料となる熱可塑性榭脂は、特に、ポリエチレン (PE

)、ポリプロピレン (PP)等のポリオレフイン系榭脂が好ましい。酢酸ビュル榭脂（以下

VACと記す）、エチレン酢酸ビュル共重合体（以下 EVAと記す）又は、スチレンブタジエンスチレン (以下 SBSと記す)等が好ましぐこれらを混合したものでもよい。また

、ポリオレフイン系榭脂は再生榭脂であっても良い。

[0049] 熱可塑性榭脂が、ポリオレフイン系榭脂と、酢酸ビニル榭脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、又はスチレンブタジエンスチレンとの混合物力成ることが好まし、。

[0050] PE、 PP等のポリオレフイン系榭脂と、 VAC, EVA又は SBSとの混合物（例えば、熱可塑性エラストマ一）を原料として成形された三次元構造体であるスプリング構造榭脂本体 10が好ましい。

[0051] ポリオレフイン系榭脂と酢酸ビュル榭脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビ

-ルの混合比は、 70— 97重量％： 3— 30重量⁰ /₀、好ましくは 80— 90重量％： 10—

20重量％であることが好まし、。

[0052] VAC又は EVAが 3重量％以下であると反発弾性が低下し、 30重量％以上になると熱的特性が低下する。

[0053] ポリオレフイン系榭脂とスチレンブタジエンスチレンの混合比は、 50— 97重量⁰ /₀ : 3 一 50重量％、好ましくは 70— 90重量％: 10— 30重量％であることが好ましい。

[0054] 2-2.スプリング構造榭脂本体に対するスピーカの取り付け

(1)スプリング構造榭脂本体 10への内蔵

上記スプリング構造榭脂本体 10に対するスピーカ 24の取り付けは、スプリング構造榭脂本体の表裏面層 14、 15いずれかに、ここでは、図 3に示すように、スピーカ 2 4のコーン紙 26を、ここでは、使用する人体側の面となるよう、スプリング構造榭脂本体 10の表面となる表面層 14に、スピーカ 24のフレーム 25外周（外縁）の大きさの孔部 23を形成する。

[0055] 孔部 23の形成は、前記フレーム外周形状と同形状のプレス面を有する雄型で、スプリング構造榭脂本体表面 14 (, 15)を任意角度でプレスすることにより形成する。スピー力の面音源からの指向性を考慮して、必ずしも、スプリング構造榭脂本体 10に対して直角である必要はなぐ用途などに応じて角度を変更しても良ぐ設置個数も Cte 。

[0056] また、より滑らかな周波数特性を確保するために、音域に対応した複数種類のサイズのコンポーネントを配置しても良い。

[0057] 上記プレス工程において、孔部 23のプレス方向底面は、前記嵩密度の高い表面層 14がそのまま維持され、孔部 23の側面は、プレスにより、スプリング構造榭脂本体

10の線条 12が溶断される。

[0058] スピーカ 24に対する配線は、上記嵩密度の低い内層 16内を介して、スプリング構造榭脂本体 10の側面もしくは、裏面層 15に穿設した揷孔より任意に行うことができる

[0059] また、スピーカの種類は、所望のサイズ、特性のものを用いることができる。

[0060] 図 2及び図 3において、スピーカ 24のフレーム 25外周上には、 4個所に防振ゴム片

29を固着し、該ゴム片 29上に、ここでは、アルミニウム製パンチングメタル 30を接着している。

[0061] なお、図 2及び図 3において、 27は、シートクッションで、上記スプリング構造榭脂本体 10同様に成形され、スプリング構造榭脂本体 10上に敷設される。スピーカと人体との距離を保ち、且つ、接触及び衝撃カゝら双方を保護するためである。

[0062] なお、上記スプリング構造榭脂本体 10の厚みは、 70mm、シートクッション 27の厚みは 30mm、スピーカ用孔部 23の深さは、 50mmである。

[0063] スプリング構造榭脂本体 10の裏面から孔部を形成したときにかぎらず、より音響効果を追求するには、スピーカ 24を保持するプラスチック製などの箱体（図示せず）に収納して、孔部 23に装着してもよい。

[0064] (2)スプリング構造榭脂本体 10外での取り付け

前述の各スピーカは、図 2及び図 3を参照して説明したようにスプリング構造榭脂本体 10に形成した孔部 23内に収容する他、図 4 (a)に示す通り、例えば孔部 23 'を備える埋込板 60を底板 61上に載置すると共に、該孔部 23 '内にスピーカ 32— 43を収容し、この埋込板 60上に前述のスプリング構造榭脂本体 10を載置することにより、該スピーカ 32— 43がスプリング構造榭脂本体 10の片面 (裏面）に対向配置されるように構成することちできる。

[0065] ここで使用する埋込板 60及び底板 61は、例えばプラスチック板、ハ-カム構造体、鉄、ベニヤ板、各種のものを使用することができ、また、図 4 (b)に示すように、埋込板 106は、これを熱可塑性榭脂の連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体、好ましくは前述のスプリング構造榭脂本体 10と同様の構造を備えた三次元構造体によつて構成しても良い。

[0066] さらに、図 4(c)に示す実施形態にあっては、図 4 (a)及び図 4 (b)に示す実施形態における底板 61, 63の機能をも合わせ持つ埋込板 106 'を、前述の三次元構造体によつて形成した例である。

[0067] この図 4 (c)に示す構成にあっては、孔部 23 'を所定の深さで形成した有底孔として形成している力この孔部 23 'は、貫通孔として構成しても良い。また、図 4 (c)に示す例では、スピーカ 32— 43に、その周縁より突出するフランジを設け、該フランジを孔部 23，の開口縁に係止して孔部 23 '内にスピーカ 32— 43内に固定して!/、る。この場合には、孔部 23 'の開口縁に、このフランジが嵌合される段部 20dを形成して、スプリング構造榭脂本体 10を埋込板 106 '上に載置した際に、スプリング構造榭脂本体 10と埋込板 106 'との間に隙間が生じることが防止されている。

[0068] なお、図 4 (a)及び図 4 (b)に示す構成においても、このようにスピーカの周縁より突出するフランジを設けると共に、孔部 23の開口縁に段部 20dを設ける構成を採用することもでき、この構成を採用する場合には、底板 61 , 63は必ずしも設ける必要はない。 [0069] また、埋込板 106, 106'がスプリング構造榭脂本体同様の三次元構造体である場合には、孔部 23'を図 3を参照して説明したと同様の方法乃至状態に形成することができる。

[0070] 2-3.スピーカの種類とその酉己置

次に図 5及び図 6を参照してスピーカの種類及び配置を説明する。図 5及び図 6において、クッション 20は、使用時において人体の少なくとも上半身を例えば背中側において支持するよう配置されており、同図中の点線は、標準的な人体 31がクッション 20に背中をもたれかけ、又はクッション 20上に仰向けの姿勢で横臥した際に、その背面側が載置される範囲である。

[0071] なお、以下の説明において「上」乃至「下」は、特に説明のない場合、人体 31の頭部側を「上」、下半身側を「下」とする。

[0072] 図示の実施形態において、クッション 20には、人体 31頭部の両側においてスプリング構造榭脂本体 10内、又はスプリング構造榭脂本体 10の裏面側に配置された 2 対の上部スピーカ 32— 35、頭部の裏側領域に配置されたセンタ'スピーカ 36、胸部に相当する部分の裏側領域に配置されたスピーカ 37— 42、人体の腹部に相当する部分の裏側領域に配置されたスピーカ 43がそれぞれ設けられている。

[0073] スピーカを配置する範囲は、最下端に配置されているスピーカ 43が図 7に示す腰椎の範囲迄に収まるように配置することが好ましぐこれを仙骨の範囲まで下げることは好ましくない。

[0074] スピーカ、特に点線で示す人体 31の配置に対応した領域内に配置されるスピーカは、上方から下方に向力つて出力する音の周波数が低下するように配置することが好ましぐ本実施形態にあっては上部スピーカ 32— 42を定格出力 15W、周波数特性 150Hzから 20KHzのアンプ部（図示略）に接続するものとしており、また、スピーカ 43を、定格出力 25W、周波数特性 20Hzから 150Hzのアンプ部（図示略）に接続するものとして、スピーカ 43がスピーカ 32— 42に比較して低音を発するように構成している。このような低音 (低周波音）は、骨や内臓を直接振動させることができ、これにより人体の官能に働きかけ、生理的な快感やマッサージ効果を得ることができる。

[0075] スピーカ 37— 43は、人体の上半身が配置される領域の横幅（ここでは、腕も加えた横幅 45— 57cm、好ましくは胸の横幅 25— 37cm)内に収容可能な大きさ（例えば 8 cmのコーン型）に設定され、また、脊椎の左右に対称に配置することが好ましい。

[0076] スピーカの他の配置例としては、図 6に示す通り、頭部の裏側にスピーカ 45、首の両側裏側にスピーカ 46及び 47、胸の左右の裏側にスピーカ 48— 51、腹の裏側にスピー力 52が配置されている。図 5構造と異なる点は、頭部側において点線で示す人体 31の配置領域外に配置されているスピーカ 46, 47を、図 5における上部スピーカ 32— 35に比較して頭部に近付けて配置していることである。

[0077] 図 7に示す通り、頭骨 (頭頂骨)から仙骨に向力つて（上から下にかけて）共振する周波数が低下するという骨伝導聴力の特性を利用してスピーカから出る音の周波数を変化させてもよい。つまり、音の周波数の高低によって人体の骨の共振する部位は異なっていることから、例えば、図 5、図 6において、上方から下方に向かってスピー力から出る音の周波数を漸次低下させるように設計することもできる。つまり、各スピ一力からの音の周波数を、人体上半身の骨の部位に応じて異なるものとし、効果的な骨音響伝導を生じさせるものである。なお、音の周波数が低くなるほど、音の体感度は増す。

[0078] 3.使用方法及び作用

以上のように構成された本発明のクッション 20を備えた音響システムにおいて、該音響システムが椅子や自動車、航空機のシート等にぉ、て実現されて、る場合には

、椅子やシート等に着座した状態で上半身の背部を、クッション 20が配置された背もたれ等の背面支持部にもたれかけ、または、音響システムがベッド等として実現されている場合には、このベッド上に載置したクッション 20上に仰向けに横臥することにより、上半身の背面をクッション 20上に乗せ、この状態においてクッション 20に設けられたスピーカより音楽や効果音、その他の音を発生させる。

[0079] スピーカによって発せられた音は、三次元構造のスプリング構造榭脂本体 10自体の通気性により、音響効果を減殺することなくクリアな音として聞き取ることができると共に、スプリング構造榭脂本体 10の通気性により、音の反発あるいは抑制が生ぜず、音波の流動性が良ぐ音域により、音圧による振動で身体的、精神的リラクゼーションが得られる。 [0080] また、上半身の背部を支持するスプリング構造榭脂本体 10は、スピーカにより生じた音の波動を人体に対して伝導する媒質としても機能し、スピーカによって生じた音の波動が人体、特に骨を振動させて、該振動の知覚による音の体感や、骨伝導によつて音を知覚することが可能となる。

[0081] このような波動による振動等により、本発明の音響システムを使用する者は、リラクゼーシヨン効果や陶酔感等の「心地よさ」を体感することができると共に、骨伝導により周囲の雑音等の影響を受けることなくクリアな音で音楽、その他の音を鑑賞することができる。

[0082] このように、本発明のクッション、及び該クッションを使用した音響システムによれば、空気の振動による音の知覚乃至は体感と、スプリング構造榭脂本体 10、すなわちこれを構成する個々の線条を媒質とした波動の伝導による音の知覚 (例えば骨伝導）や振動の体感という、 2つの側面からの音の認識及び体感を得ることができると共に、これらの相乗効果により、より深い身体的、精神的なリラクゼーションや陶酔感等を得ることができるものとなって!/、る。

[0083] 本発明のクッション 20は、前述のようにソファやベッド等に適用するのみならず、自動車、航空機、映画館、美容院、喫茶店、ホテル、ライブハウス、各種催事会場、ホール、フィットネスクラブ、医院等の座席、椅子、ベッドなどに適用することも可能であり、また、医療 (人工透析椅子、外科手術台、分娩台、献血台、歯科治療台等)などに適用することも可能であり、音楽鑑賞、音楽練習、リラクゼーション、映像メディアと組み合わせ等、各種の分野への応用が可能である。

[0084] 4.スプリング構造榭脂本体 10の製造

4-1.スプリング構造榭脂成形装置 115

次に、図 8に示すスプリング構造榭脂本体 10の製造装置の一例であるスプリング構造榭脂成形装置 115について説明する。図 9、図 10に示す通り、押出成形機 120 はホッパー 121を備え、ホッパー 121より投入した熱可塑性榭脂を、所定温度で溶融混練し、成形ダイ (金型） 122に備えられた、所定径の多数のノズル 123から所定の押出速度において溶融した熱可塑性榭脂の線条 12からなる線条集合体 113を押し出し、引取機 124により引き取るものである。 [0085] 引取機 124の引取ロール 125, 125は水槽 126内の水中に設置されている。この引取ロール 125, 125は、それぞれ、上下一対のローラに 1枚の無端ベルト 128が掛けられたものである。水槽 126は吸水ノレブ 126a及び排水ノレブ 126bを備えている。スプリング構造榭脂本体 10は、線条集合体 113の線条 12がループ状にランダムに形成され、ループ同士が部分的に絡合接触して溶着して水中で固化し、卷取ロール 129, 129によりスプリング構造榭脂本体 10として取り出されるものである。

[0086] 図 10に示す通り、引取に際し、立体構造体であるスプリング構造榭脂本体 10を引取ロール 125, 125で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。切断装置 130は、取り出されたスプリング構造榭脂本体 10を適宜長さに切断するものである。ループ成形装置 150は、金型 122から吐出した溶融した連続線条 12のうち外周側面部の連続線条が水槽 126の水面に触れる前にその厚さを絞込んでスプリング構造榭脂本体 10の表面の密度を高めるとともに、ループを滑らかに形成させてループ同士の融着を均一化させるものであり、さらに、コンベアの無端ベルト 128に触れる前に、その表面を冷却固化させ無端ベルト 128の嚙み痕が製品につかないようにするものである。

[0087] また、別例として、図 11の正面図に示すように、水槽 226内に切断装置 230を設け、切断装置 230は引取機 224の下方近傍に配置し、水槽 226の対向側壁には、切断部位で切断された単体の空隙に挿入される係止突起を多数突設したコンベアからなる搬送装置 235を備える。他の部位の構成については、図 9及び図 10中に示されている対応する部材と同様である。

[0088] 4-2.スプリング構造榭脂本体 10の製造方法

次に、上記スプリング構造榭脂本体 10の製造方法の一例について説明する。

[0089] 図 12の模式図に示すように、本実施形態におけるスプリング構造榭脂本体 10の製造方法において、好適には、 PE, PP等のポリオレフイン系榭脂と、 VAC、 EVA又は SBS等の原料榭脂は、後述するタンブラ一、或いは定量供給機等を経てドライブレンドされ、又は、混合若しくは溶融混合してペレツトイ匕されて、押出成形機 120のホッパー 121へ送られる。

[0090] 具体的には、原料榭脂、例えば、 PPと SBSをタンブラ一 (加藤理機製作所製 KR混合機)で、 40rpm、 15分間混合する。

[0091] 次に、図 9の説明図に示すように、この原料榭脂から成る混合物を φ 65mm単軸押出成形機 120のホッパー 121 (図 10参照）より投入し、所定温度（200°C— 260°C) で溶融し混鍊し、成形ダイ 122に設けた所定系の多数のノズル力も所定の押出速度において溶融押し出し、引取機 124により引き取ることにより、所定の線径 (例えば、 600— 90, 000デニール、好まし <は 3, 000— 30, 000デニール、より好まし <は 6, 000— 10, 000デニール）の中空連続線条を形成し、この溶融状態の線条同士を、ループ形成装置 150によって、隣同士の線条 12を接触絡合させることによりランダムなループ、例えば直径 1一 10mm、好ましくは直径 1一 5mmのループを形成させる。このとき、接触絡号部位の少なくとも一部は、相互に溶融接触されて冷却される。また、密な表面層 14, 15と疎な内層 16とが形成される。線条 12は中空のものと中実のものとが所定割合で混合されて、ても良、。

[0092] 上記ランダムなループの集合である立体構造体の厚さ及び嵩密度は、水槽 126内の引取機 124の引取ロール 125, 125間で設定される。この立体構造体 (例えば、厚さ 10— 200mm、幅 2, 000mm)は、カール又はループ状にランダムに形成され、水中で固化し、卷取ロール 129, 129によりスプリング構造榭脂本体 10として取り出される。

[0093] 水中にぉ、てこのループが形成された線条 12を引取機 124により引き取る際には、引取機 124の速度を変更することで、立体網状特性を変更しても良い。スプリング構造榭脂本体 10の嵩密度は、 0. 001—0. 20g/cm³、好ましくは、 0. 08-0. 20 g/cm³、特に 0. 10— 0. 18g/cm³、空隙率 78— 91%、好ましくは 80— 88%である。表面層 14, 15の嵩密度は、 0. 2—0. 5g/cm³、好ましくは、 0. 3—0. 4g/cm³、空隙率 ίま 44一 77⁰/₀、好ましく ίま 56— 67⁰/₀、内層 16の嵩密度 ίま 0. 01-0. 15g/cm³、好ましく ίま 0. 03-0. 05g/cm³、空隙率 ίま 83— 99⁰/₀、好ましく ίま、 94一 97⁰/₀である。

[0094] 例えば、引取ロール 125, 125の引取速度をタイマー等により設定時間毎に、設定時間内、低速にする等、引取機 124の引き取り速度を所定の間隔で低速に調整することにより、スプリング構造榭脂本体 10の長手方向において、所定間隔ごと (例えば、 30— 50cm)に低速引き取り時に形成された嵩密度の大き!ヽ部分とそれ以外の部分、すなわち、粗密を連続して形成しても良い。

[0095] 図 10の正面図に示す通り、引き取りに際し、立体構造体であるスプリング構造榭脂本体 10を引取ロール 125, 125で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部分で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。以上の高低を経て取り出されたスプリング構造榭脂本体 10は、切断装置 130により適宜長さに切断される。

[0096] 上記製造方法によって、一例として、嵩密度 0. 03g/cm³、厚さ 50mmのスプリング構造榭脂本体 10を得た。なお、立体構造体は、それぞれ 1種又は複数種の異なる材質の組合せ力も成るものを用いて製造することもできる。

[0097] 4-3.スプリング構造榭脂本体 10の製造装置実施例

使用する押出成形機 120は直径 90mm単軸型押出機である。使用原料はエチレン酢酸ビニル共重合体である。運転条件は榭脂温度 250°C、成形圧力は 0. lMPa、スクリュー回転数は 30rpm、吐出能力は 135kg/h、引取速度は 32. 3m/hである。

[0098] 孔部 23の形成方法を説明する。孔部 23はカツタ等で機械的に削除することで形成しても良い。しかし、ビビリ音が出るおそれがあるので、これを防止するため、図 13に示す通り、熱プレス 301 (例えば 100°C)で上方から網状体を押し込んで、網状体を融固化させたものでも良い。

図面の簡単な説明

[0099] [図 1]本発明のクッション 20を適用したソファの外観斜視図、

[図 2]本発明のクッション 20を適用したベッドの外観斜視図、

[図 3]クッション 20に対するスピーカ 32— 43の取り付け例を示す縦断面図、

[図 4]クッション 20に対するスピーカ 32— 43の取り付けを示す縦断面図であり、 (a) ( b) (c)はそれぞれ異なる取り付け例、

[図 5]クッション 20に対するスピーカの配置例を示す説明図、

[図 6]クッション 20に対するスピーカの別の配置例を示す説明図、

[図 7]人体の骨の各部位と共振周波数との関係を示す説明図、

[図 8]スプリング構造榭脂本体 10の説明図、

[図 9]スプリング構造榭脂本体の製造装置の説明図、 [図 10]スプリング構造榭脂本体の他の製造装置を示す説明図、

[図 11]スプリング構造榭脂本体のさらに他の製造装置を示す説明図、圆 12]スプリング構造榭脂本体の製造工程を示す模式図、

圆 13]スプリング構造榭脂本体の孔部形成方法を示す模式図であり（a) れぞれ形成工程中の各状態である。

Claims

請求の範囲

[1] 熱可塑性榭脂の連続線条のランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える三次元構造体であって、該三次元構造体の嵩密度の低い内層を介装して、長手方向表裏に、嵩密度の高い表面層を形成してなり、使用時において人体の少なくとも上半身を支持するスプリング構造榭脂本体と、

前記スプリング構造榭脂本体内に内蔵され、又は、前記スプリング構造榭脂本体の表裏いずれかの面に対向配置されたスピーカを備えることを特徴とするクッション。

[2] 前記スプリング構造榭脂本体の表面層の嵩密度は 0. 2-0. 5g/cm³、空隙率は 44 一 77%、前記内層の嵩密度は 0. 01-0. 15g/cm³、空隙率は 83— 99%である請求項 1記載のクッション。

[3] 前記スプリング榭脂構造体を構成する線条の全部又は一部が中空である請求項 1 又は 2記載のクッション。

[4] 前記スピーカとして、出力する音の周波数の異なる複数のスピーカを設け、前記人体の頭部側から、下半身側に向力つて出力する音の周波数が低下するよう前記各スピー力を配置したことを特徴とする請求項 1一 3いずれか 1項記載のクッション。

[5] 前記スピーカを、使用時における人体の配置位置に対応する範囲内に配置したことを特徴とする請求項 1一 4いずれか 1項記載のクッション。

[6] 使用時における人体の配置位置に対応し、該人体の胸部背面に位置して高音を出力するスピーカを設けると共に、人体の腹部背面に位置して低音を出力するスピ一力を設けることを特徴とする請求項 1一 5いずれか 1項記載のクッション。

[7] 人体の少なくとも上半身の背面を支持する背面支持部を備えた人体支持部の前記背面支持部に、請求項 1一 6いずれか 1項記載のクッションを配置したことを特徴とする音響システム。