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着座用クッション

着座用クッション

【課題】着座時の臀部に対するクッションの追従性に優れ、且つ、臀部の形状に適合しつつ着座部位に応じた変形を行わせて座圧を分散させることができる着座用クッションを提供する。
【解決手段】人が着座可能な着座用クッションにおいて、可撓性部材から成るクッション本体1と、該クッション本体1内に形成され、液体を流動可能に封入し得る収容空間2と、該収容空間2を着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部3~8と、該堰部3~8で区分けされた領域(臀部領域A、中間領域B、太腿領域C)間で、液体が流入、流出するオリフィス部a~jとを備えたものである。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人が着座可能な着座用クッションに関するものである。
【背景技術】
【0002】
椅子等の座面に敷かれて人が着座し得る着座用クッションは、通常、綿入りクッション、ウレタン素材から成る弾性体クッション、或いは空気を封入したエアクッション等が多く用いられているのであるが、これらクッションは、耐久性に劣るとともに、着座時において臀部の形状に倣い難い等の不具合が生じていた。こうした不具合を解消すべく、近時においては、低反発素材から成る低反発クッションなどが提案されている。
【0003】
一方、上記の如き弾性部材から成るクッションに代え、従来より、内部に水等を封入したウォータクッションが提案されるに至っている(例えば、特許文献1参照)。かかるウォータクッションによれば、着座により荷重が付加されると、内部の水が移動して付加された荷重を分散することができ、長時間の着座を容易とさせることができる。
【特許文献1】特開2005-118111号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の着座用クッションにおいては、以下の如き問題があった。
即ち、低反発クッションにおいては、着座した状態で臀部の形状に倣って変形し得るものの、初期形状への復元が極めて遅いことから、姿勢を変化させた場合、再び臀部の形状に倣うまで時間がかかってしまい追従性が悪いという問題があった。また、従来のウォータクッションにおいては、座圧分散効果はあるものの人の動きに対してクッションが敏感に反応して揺れ動き、安定性に欠ける欠点があった。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、着座時の臀部に対するクッションの追従性に優れ、且つ、臀部の形状に適合しつつ着座部位に応じた変形を行わせて座圧を分散させることができる着座用クッションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明は、人が着座可能な着座用クッションにおいて、可撓性部材から成るクッション本体と、該クッション本体内に形成され、液体を流動可能に封入し得る収容空間と、該収容空間を人の着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部と、該堰部で区分けされた領域間で、前記液体が流入、流出するオリフィス部とを備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の着座用クッションにおいて、前記オリフィス部は、人の着座時及び上半身重心移動時にある時間遅れで液体が追従して流動し得るよう形成されたことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の着座用クッションにおいて、前記収容空間の周縁には、液体の流動方向を緩やかに変更させる円弧形状が形成されたことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1~請求項3の何れか1つに記載の着座用クッションにおいて、前記クッション本体は、柔軟な合成樹脂シートから成ることを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1~請求項4の何れか1つに記載の着座用クッションにおいて、前記液体が水又は水と多価アルコールとの混合液であることを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1~請求項5の何れか1つに記載の着座用クッションにおいて、前記クッション本体の着座面又は裏面に、ウレタン等弾性部材から成るマット部材を配設して着座させ得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1の発明によれば、クッション本体における収容空間を人の着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部と、該堰部で区分けされた領域間で液体が流入、流出するオリフィス部とを具備しているので、着座時の臀部に対するクッションの追従性に優れ、且つ、臀部の形状に適合しつつ着座部位に応じた変形を行わせて座圧を分散させることができる。
【0013】
請求項2の発明によれば、オリフィス部は、人の着座時及び上半身重心移動時にある時間遅れで液体が追従して流動し得るよう形成されているので、座圧分散という工学的なデータと合わせて、人は液体が人の姿勢変化に良好に追従していると感覚的にとらえることができる。
【0014】
請求項3の発明によれば、収容空間の周縁には、液体の流動方向を緩やかに変更させる円弧形状が形成されたので、液体の流動速度を抑えるとともに、液体の急激な流動によりクッション本体の縁部が破損し、当該液体が外部に漏れてしまうのを抑制することができる。
【0015】
請求項4の発明によれば、クッション本体は、柔軟な合成樹脂シートから成るので、液体の流動に伴ってクッション本体の厚さ方向にスムーズに膨らみを持たせ、付加荷重を弾力的に支えるとともに、輪郭形状の裁断や堰の形成等を容易に行わせることができる。
【0016】
請求項5の発明によれば、収容空間に封入される液体を水とすれば、より安価に着座用クッションを製造することができるとともに、収容空間に封入される液体を水と多価アルコールとの混合液とすれば、クッション本体内で液体が凍ってしまうことを回避することができ、また、長期間使用してもクッション本体を透過して外部へ発散してしまうのを抑制することができる。
【0017】
請求項6の発明によれば、クッション本体の着座面又は裏面に、ウレタン等弾性部材から成るマット部材を配設して着座させ得るので、クッション性をより向上させて長時間の着座を更に容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第1の実施形態に係る着座用クッションは、椅子等の座面に敷かれて人の臀部を弾力を持って支持するためのもので、図1及び図2に示すように、上下2枚の柔軟な合成樹脂シートを熱溶着して内部に液体を収容可能な収容空間2を形成して成るクッション本体1と、収容空間2を人の着座位置に応じた大きさの領域(領域A~領域C)で区分けする堰部3~8と、該堰部3~8で区分けされた領域(領域A~領域C)間で液体を流動させ得るオリフィス部(a~j)とから主に構成されている。
【0019】
クッション本体1は、全体形状が椅子の座面に合致して載置され得るよう形成されており、図1においては、上部が着座する人の脚側(背もたれと反対側)となるよう椅子の座面に敷かれる。尚、クッション本体1の材質は、弾力に富み、且つ所定の耐久性及び可撓性を有していて、液体が実質的に短時間で透過せず、液体を少なくとも3ヶ月以上封止することができる性能を有していればよく、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)や、別の材料(種々プラスチックスや合成樹脂等)を用いることができる。しかして、クッション本体1においては、縁部の溶着部1aにて密封されており、収容空間2内で液体を流動可能に保持し、長期間封止され得るようになっている。
【0020】
収容空間2内に収容される液体は、粘度が常温で1~5000センチポイズ(cp)、特に10~2000cpの流動性の液体であればよう、例えば水或いは多価アルコールの水溶液(特に水とプロピレングリコール等を混合して得られた不凍性の混合液等)から成るものである。液体を水とすれば、より安価に着座用クッションを製造することができるとともに、収容空間に封入される液体を水と多価アルコールとの混合液とすれば、クッション本体内で液体が凍ってしまうことを回避することができ、また、長期間使用してもクッション本体を透過して外部へ発散してしまうのを抑制することができる。尚、収容空間2内に収容される液体を水のみ(微量の添加物を含有するもの含む)或いは多価アルコールのみとしてもよい。
【0021】
堰部3~8は、2枚の合成樹脂シート(厚さが10~1000μm、特に50~800μmである合成樹脂シートが好ましい。)を熱溶着させ、収容空間2を臀部領域Aと、太腿領域Cと、臀部領域A及び太腿領域Cとの間の中間領域Bとに区分けし、且つこれら臀部領域A、中間領域B及び太腿領域Cを左右に区分けするものである。即ち、人が着座した際の太腿に位置する領域が太腿領域C、臀部に位置する領域が臀部領域A、それらの中間の領域が中間領域Bとなるよう、堰部3~6が形成されるとともに、それら領域を左右に区分けすべく堰部7、8が形成されているのである。
【0022】
ここで、臀部領域Aは、他の領域に比べて大きな面積に設定されており、着座した人の臀部を確実に保持し得るよう構成されている。また、中間領域Bは、他の領域に比べて小さな面積に設定されており、液体の流動時、より大きく変形して(上方に膨らんで)着座した人の脚の付けね近傍を押圧し得るようになっている。更に、収容空間2の周縁(溶着部1aの内周部)には、液体の流動方向を緩やかに変更させる円弧形状Rが形成されており、液体の流動速度を抑えるとともに、液体の急激な流動によりクッション本体1の縁部が破損し、当該液体が外部に漏れてしまうのを抑制し得るようになっている。
【0023】
一方、堰部3、5は、臀部領域Aと中間領域Bとを区分けするためのもので、その両端が離間してオリフィス部a、b及びe、fが形成されている。かかるオリフィス部a、b及びe、fは、臀部領域Aと中間領域Bとの間で液体を流入、流出させ得るもので、着座時において臀部領域Aに荷重が付加された際には当該臀部領域Aの液体を中間領域Bに向かって液体が流動するとともに、中間領域Bに荷重が付加された際には当該中間領域Bの液体を臀部領域A及び太腿領域Cに向かって液体が流動するよう構成されている。
【0024】
堰部4、6は、太腿領域Cと中間領域Bとを区分けするためのもので、その両端が離間してオリフィス部c、d及びg、hが形成されている。かかるオリフィス部c、d及びg、hは、太腿領域Cと中間領域Bとの間で液体を流動させ得るもので、着座時において太腿領域Cに荷重が付加された際には当該太腿領域Cの液体を中間領域Bに向かって液体が流動するとともに、中間領域Bに荷重が付加された際には当該中間領域Bの液体を臀部領域A及び太腿領域Cに向かって液体が流動するよう構成されている。
【0025】
堰部7、8は、臀部領域A、中間領域B及び太腿領域Cを左右に区分けするためのもので、堰部7の両端及び堰部8の一方の端が離間してオリフィス部i、jが形成されている。オリフィス部iは、左右の臀部領域A間で液体を流動させ得るものであり、着座時において臀部領域Aの右側に荷重が付加された際には左側の臀部領域Aに向かって液体が流動するとともに、当該臀部領域Aの左側に荷重が付加された際には右側の臀部領域Aに向かって液体が流動するよう構成されている。
【0026】
尚、オリフィス部jは、オリフィス部b及びfと連通して形成されており、クッション本体1の左側に荷重が付加された際、右側の臀部領域A及び中間領域B、更には太腿領域Cに向かって液体が流動するとともに、クッション本体1の右側に荷重が付加された際、左側の臀部領域A及び中間領域B、更には太腿領域Cに向かって液体が流動するよう構成されている。
【0027】
更に、各オリフィス部は、人の着座時及び上半身重心移動時にある時間遅れで液体が追従して流動し得るよう形成されているので、クッション本体1を人の姿勢変化に良好に追従させることができる。
【0028】
上記実施形態によれば、クッション本体1における収容空間2を人の着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部3~8と、該堰部3~8で区分けされた領域間で液体が流動するオリフィス部a~jとを具備しているので、着座時の臀部に対する追従性に優れ、且つ、臀部の形状に適合しつつ着座部位に応じた変形を行わせて座圧を分散させることができる。即ち、着座時にクッション本体1に対して荷重が付与されると、堰部3~8やオリフィス部a~jによって内部の液体が収容空間2の略全域における所望方向に流動し、安定したクッション性及び座圧の分散を図ることができるのである。
【0029】
以上の如き実施形態に代えて、例えば図3に示すように、太腿領域C側に向かって凸とされた湾曲した堰部3’~6’とした着座用クッションとしてもよく、或いは図4で示すように、太腿領域Cの縁端を膨出させて膨出部αが形成されたものとしてもよい。また、本実施形態においては、臀部領域A、中間領域B及び太腿領域Cに区分けされているが、更に多数の領域に区分けされたもの、臀部領域と太腿領域のみで区分けされたもの、或いは左右に区分けされていないもの等としてもよい。
【0030】
次に、上記着座用クッションの効果を実証するための実験結果について説明する。
椅子の着座面に何も敷かない場合と、図1の如き着座用クッションを敷いた場合とにおける被験者の臀部に加わる圧力(座圧)を測定した。被験者は、年配の被験者A(64歳男性)及び若年の被験者B(23歳男性)とし、着座面に何も敷いてない状態で被験者の膝が直角となるように椅子の高さを調節した。
【0031】
尚、着座用クッションは、クッション本体の材質がエチレン-酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル単位20%)、クッション本体を形成するシートの厚さが600μm、液体の種類が水50とプロピレングリコール50との混合液(常温の粘度:1000cp)、シートの融着方法が高周波融着法とされている。使用された椅子は、その着座面と背もたれ部に布が貼られたスポンジ製のものである。
【0032】
(比較例1)
被験者Aを何も敷かれていない椅子の着座面に着座させ、正面を向いた姿勢、前方に重心を移動させた姿勢、後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を測定した。その測定結果を図5、7、9に示す。
【0033】
(実施例1)
被験者Aを着座用クッションが敷かれた椅子の着座面に着座させ、正面を向いた姿勢、前方に重心を移動させた姿勢、後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を測定した。その測定結果を図6、8、10に示す。
【0034】
(比較例2)
被験者Bを何も敷かれていない椅子の着座面に着座させ、正面を向いた姿勢、前方に重心を移動させた姿勢、後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を測定した。その測定結果を図11、13、15に示す。
【0035】
(実施例2)
被験者Bを着座用クッションが敷かれた椅子の着座面に着座させ、正面を向いた姿勢、前方に重心を移動させた姿勢、後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を測定した。その測定結果を図12、14、16に示す。
【0036】
上記測定結果から、実施例1、2のものは、比較例1、2のものに比べ、正面を向いた姿勢、前方に重心を移動させた姿勢、後方に重心を移動させた姿勢の何れの姿勢においても、臀部における座圧が広く分散することが分かる。特に、後方に重心を移動させた姿勢においては、実施例1、2のものが良好に座圧を分散させていることが顕著に分かる。
【0037】
従って、本実施例のものによれば、健常者、年配者や車椅子障害者が使用する際の着座時の座圧の分散効果を奏することができるとともに、人が椅子に着座しつつ作業を行うべく前後に姿勢を移動させる場合であっても、何れの姿勢でも座圧分散効果を維持させ、安定性に優れた着座用クッションを提供することができる。
【0038】
次に、図17に示すようなもの(図1で示したものと略同一のもの)と、図18に示すように太腿領域Cにおける縁部が円弧形状R’を有するものとを用意し、一の部位に荷重を付与した場合の他の部位の変位について実験した。但し、両者の収容空間にはプロピレングリコールと水とが1:1の割合で封入されている。
【0039】
第1の実験手順として、図17及び図18で示すように、左右対象に想定した三角形の重心D、Gを求めるとともに、左右対称に想定した四角形の重心E、Fを求め、その後、計測開始から5秒後に重心Eに錘(1.5kg)を載せ、続いて15秒後に重心Fに錘(同)を載せた後、40秒後に重心Fにある錘を取り除き、60秒後に重心Eにある錘を取り除いた。そして、上記手順の過程において、レーザ変位計により重心Dの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した。そのときの実験結果を図19に示す。
【0040】
第2の実験手順として、計測開始から5秒後に重心Fに錘(1.5kg)を載せ、続いて15秒後に重心Eに錘(同)を載せた後、40秒後に重心Eにある錘を取り除き、60秒後に重心Fにある錘を取り除いた。そして、上記手順の過程において、レーザ変位計により重心Dの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した。そのときの実験結果を図20に示す。
【0041】
第3の実験手順として、計測開始から5秒後に重心Dに錘(1.5kg)を載せ、続いて15秒後に重心Gに錘(同)を載せた後、40秒後に重心Gにある錘を取り除き、60秒後に重心Dにある錘を取り除いた。そして、上記手順の過程において、レーザ変位計により重心Eの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した。そのときの実験結果を図21に示す。
【0042】
第4の実験手順として、計測開始から5秒後に重心Gに錘(1.5kg)を載せ、続いて15秒後に重心Dに錘(同)を載せた後、40秒後に重心Dにある錘を取り除き、60秒後に重心Gにある錘を取り除いた。そして、上記手順の過程において、レーザ変位計により重心Eの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した。そのときの実験結果を図22に示す。
【0043】
図19~図22のグラフからも明らかなように、図17のものの応答曲線(点線)は矩形に近いが、図18のものの応答曲線(実線)はなだらかで且つ荷重の付与に対する変位の時間遅れが生じている。従って、オリフィスの大きさのみならず、各領域の変化、例えば、この実験のように、太腿領域Cにおける縁部が円弧形状R’を有するものは、当該部位が直線状に形成されたものに比べ、姿勢変更に伴う各領域における変位(変形)をある程度遅らせることができる。
【0044】
以上、本実施形態に係る着座用クッションについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、クッション本体1の着座面(上面)又は裏面(下面)に、ウレタン等弾性部材から成るマット部材を配設して着座させ得るよう構成してもよい。特に、マット部材を発泡ウレタンから成るものとすれば、座圧分散効果に優れることとなる。
【0045】
また、例えば収容空間2内に収容する液体の種類を変更し、その粘度を調整することにより、当該液体が臀部領域A、中間領域B及び太腿領域C間を流動する際、時間的遅れを生じさせるよう構成してもよい。更に、クッション本体を柔軟な合成樹脂シートに代えて、他の可撓性部材から成るものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0046】
可撓性部材から成るクッション本体と、該クッション本体内に形成され、液体を流動可能に封入し得る収容空間と、該収容空間を着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部と、該堰部で区分けされた領域間で液体が流動するオリフィス部とを具備した着座用クッションであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の実施形態に係る着座用クッションを示す平面図
【図2】図1におけるII-II線断面図
【図3】本発明の他の実施形態に係る着座用クッションを示す平面図
【図4】本発明の更に他の実施形態に係る着座用クッションを示す平面図
【図5】比較例1における被験者が正面を向いた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図6】実施例1における被験者が正面を向いた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図7】比較例1における被験者が前方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図8】実施例1における被験者が前方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図9】比較例1における被験者が後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図10】実施例1における被験者が後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図11】比較例2における被験者が正面を向いた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図12】実施例2における被験者が正面を向いた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図13】比較例2における被験者が前方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図14】実施例2における被験者が前方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図15】比較例2における被験者が後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図16】実施例2における被験者が後方に重心を移動させた姿勢における臀部の座圧分布を示すグラフ
【図17】本発明の実施例における測定点(錘を置く位置及びレーザ変位計による測定位置)を示す模式図
【図18】本発明の他の実施例における測定点(錘を置く位置及びレーザ変位計による測定位置)を示す模式図
【図19】同実施例の第1の実験手順においてレーザ変位計により重心Dの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した場合の計測値を示すグラフ
【図20】同実施例の第2の実験手順においてレーザ変位計により重心Dの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した場合の計測値を示すグラフ
【図21】同実施例の第3の実験手順においてレーザ変位計により重心Eの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した場合の計測値を示すグラフ
【図22】同実施例の第4の実験手順においてレーザ変位計により重心Eの変位(上方への膨らみ寸法)を計測した場合の計測値を示すグラフ
【符号の説明】
【0048】
1 クッション本体
2 収容空間
3~8 堰部
a~j オリフィス部
A 臀部領域
B 中間領域
C 太腿領域


【特許請求の範囲】
【請求項1】
人が着座可能な着座用クッションにおいて、
可撓性部材から成るクッション本体と、
該クッション本体内に形成され、液体を流動可能に封入し得る収容空間と、
該収容空間を着座位置に応じた大きさの領域で区分けする堰部と、
該堰部で区分けされた領域間で、前記液体が流入、流出するオリフィス部と、
を備えたことを特徴とする着座用クッション。
【請求項2】
前記オリフィス部は、人の着座時及び上半身重心移動時にある時間遅れで液体が追従して流動し得るよう形成されたことを特徴とする請求項1記載の着座用クッション。
【請求項3】
前記収容空間の周縁には、液体の流動方向を緩やかに変更させる円弧形状が形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の着座用クッション。
【請求項4】
前記クッション本体は、柔軟な合成樹脂シートから成ることを特徴とする請求項1~請求項3の何れか1つに記載の着座用クッション。
【請求項5】
前記液体が水又は水と多価アルコールとの混合液であることを特徴とする請求項1~請求項4の何れか1つに記載の着座用クッション。
【請求項6】
前記クッション本体の着座面又は裏面に、ウレタン等弾性部材から成るマット部材を配設して着座させ得ることを特徴とする請求項1~請求項5の何れか1つに記載の着座用クッション。


【図1】

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【図2】

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【図3】

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【図4】

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【図5】

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【図6】

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【図7】

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【図8】

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【図9】

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【図10】

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【図11】

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【図12】

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【図13】

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【図14】

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【図15】

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【図16】

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【図17】

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【図18】

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【図19】

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【図20】

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【図21】

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【図22】

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