(57)【要約】【課題】  複数の弾性シートを結合状態から容易に分離させることができ、しかも、良好な感触及び通気性を確保することができる弾性マットを提供する。【解決手段】  複数の弾性シート１２，１３を重合して、弾性マット１１を形成する。弾性シート１２，１３の接合面には、相互に噛み合う蟻溝形状の凹凸部１５，１６を形成する。弾性シート１２，１３をその接合面が離間するように湾曲させた状態で、端部側から順に重合状態にすることにより、凹凸部１５，１６を噛み合い状態に移行させる。この凹凸部１５，１６の噛み合いにより、弾性シート１２，１３を重合状態に結合する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合される複数の弾性シートの接合面に、重合状態で相互に噛み合う凹凸部を形成し、その凹凸部は、噛み合い状態を弾性的に保持するためのアンダーカット部または圧入部を有することを特徴とする弾性マット。
【請求項２】
前記凹凸部は、弾性シートをその接合面が離間するように湾曲させた状態において、弾性シートの端部側から順に重合状態にすることにより、噛み合い状態に移行する形状であることを特徴とする請求項１に記載の弾性マット。
【請求項３】
前記凹凸部は蟻溝形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の弾性マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばベッド用マットレス等に用いられる弾性マットに関するもので、特に複数の弾性シートを重合した弾性マットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の弾性マットとしては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載される構成のものが公知である。すなわち、特許文献１に記載の構成では、複数の弾性シートの接合面が接着によって一体的に結合されている。また、特許文献２に記載の構成では、複数の弾性シートの接合面が熱融着によって一体的に結合されている。
【特許文献１】特開２００２−２２３９０１号公報（第３ページ、第４欄、第３−６行）
【特許文献２】特開２００２−３１５６５４号公報（第２ページ、第２欄、第４２−４６行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、これらの従来の弾性マットでは、次のような問題があった。
（１）  弾性シートを接着剤により接着する方法では、接着剤を弾性シートに塗布あるいは散布する装置、または手動により塗布あるいは散布する工数や、接着剤を乾燥硬化させる時間等が必要となる。また、弾性シートを熱融着する方法では、弾性シートの接合面を融着に先立って加熱する装置、融着部を短時間ではあるが一定の力でプレスする装置等の各装置が必要になる。従って、いずれの方法であっても大掛かりな設備または多大な工数が必要になるため、製造コストが高くなる。また、特に接着を行う場合、乾燥のための時間が必要になり、このため、生産性が低下して同様に製造コスト高を招く。
（２）  弾性シートの接着や融着等に際して、接着剤や融着焼けによる臭気や揮発性ガスが発生するため、作業環境の悪化を招き、ときには製品となって流通した後まで臭気が残留することがある。
（３）  接着あるいは融着により弾性シートが相互に接合されているため、弾性シートを接合状態から分離させることができない。このため、上面側の弾性シートのみを洗浄したり、交換したりしたい場合、難しい。無理に接着部あるいは融着部を剥がして洗浄等を行った場合、再接着あるいは再融着は、事実上不可能である。
（４）  弾性シートの接合面の接着部や融着部が硬化するため、弾性マットの使用時の感触が悪くなる。
（５）  弾性シート間に硬化された接着部や融着部が介在されているため、弾性マットの収納時等における折り曲げが困難になる場合が蟻（例えば、小さく幾重にも折りたたむ場合）、無理に折り曲げると、接合面間の接合が剥がれることがある。
（６）  弾性シートの接合面の接着部や融着部には、硬化した膜あるいはそれに近いものが形成されるため、弾性マット全体の通気性が悪くなる。従って、例えば上側に通気性のよい弾性シートを使用しても、この効果は半減する。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、大掛かりな設備を必要としたり、臭気や揮発性ガスが発生したりすることなく、複数の弾性シートを容易かつ短時間に重合状態で結合することができる弾性マットを提供することにある。また、この発明の別の目的は、弾性シートを結合状態から分離させることができて、洗浄等を容易に行なうことができる弾性マットを提供することにある。この発明のさらに別の目的は、弾性シートの接合面が硬化したり膜が形成されたりするのを抑制することができて、使用時の良好な感触及び通気性を確保することができる弾性マットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、重合される複数の弾性シートの接合面に、重合状態で相互に噛み合う凹凸部を形成し、その凹凸部は、噛み合い状態を弾性的に保持するためのアンダーカット部または圧入部を有することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凹凸部は、弾性シートをその接合面が離間するように湾曲させた状態において、端部側から順に重合状態にすることにより、噛み合い状態に移行する形状であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記凹凸部は蟻溝形状をなすことを特徴とするものである。
（作用）
請求項１に記載の発明においては、弾性マットの製造時に、複数の弾性シートの接合面に形成された凹凸部を相互に噛み合わせることにより、それらの弾性シートが重合状態に結合される。よって、従来構成とは異なり、接着等が行われないため、乾燥装置等の大掛かりな設備や多大な工数を必要とすることなく、複数の弾性シートを容易かつ短時間に結合することができて、製造コストを低減させることができる。また、この弾性シートの結合時には、前記のように接着等が行われないため、臭気や揮発性ガスが発生せず、作業環境を良好に保つことができる。さらに、この弾性マットにおいては、凹凸部の噛み合いを解放させることにより、弾性シートを結合状態から容易に分離させることができる。このため、弾性シートの洗浄や交換を問題なく行うことができる。しかも、弾性シートの結合状態で、その接合面が硬化したり、接合面に膜が形成されたりすることがない。このため、弾性マットの使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、弾性マットを収納時等において接合面が剥離することなく折り曲げることもできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明においては、離間方向への湾曲状態の弾性シートをその端部から重合状態に移行させるだけで、凹凸部を相互に噛み合わせることができて、弾性シートをきわめて容易に結合させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明においては、蟻溝形状の凹凸部の噛み合いにより、弾性シートを強固に結合させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明によれば、複数の弾性シートを容易に結合することができるとともに、弾性シートを結合状態から容易に分離させることができ、しかも、使用時の良好な感触及び通気性を確保することができる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の弾性マット１１は、硬度の異なったウレタンフォーム等よりなる一対の発泡弾性材よりなる弾性シート１２，１３を重合して構成されている。表面側の弾性シート１２の上面には、多数の三角波状の山部１４ａと谷部１４ｂとよりなる波割り加工（プロファイル加工）面１４が形成されている。表面側の弾性シート１２の下面、すなわち裏側の弾性シート１３に対する接合面には、凹凸部１５が形成されている。この凹凸部１５は、平行に延びるとともに交互に配置された複数の蟻溝形状の凸部１５ａ及び複数の蟻溝形状の凹部１５ｂより構成されている。従って、図５に示すように、各凸部１５ａ及び蟻溝形状の凹部１５ｂには、アンダーカット部１５ｄが形成されている。
【００１２】
裏側の弾性シート１３の上面、すなわち表面側の弾性シート１２に対する接合面には、表面側の弾性シート１２の凹凸部１５と噛み合い可能に対応する凹凸部１６が形成されている。この凹凸部１６も、表面側の弾性シート１２の凹凸部１５と同様に、平行に延びるとともに交互に配置された複数の蟻溝形状の凸部１６ａ及び複数の蟻溝形状の凹部１６ｂより構成されている。従って、図５に示すように、各凸部１６ａ及び各凹部１６ｂには、アンダーカット部１６ｄが形成され、このアンダーカット部１６ｄは、前記アンダーカット部１５ｄと凹凸の関係で対応し、このため、各凸部１５ａと各凹部１６ｂ及び各凸部１６ａと各凹部１５ｂはそれぞれ弾性的に噛み合うようになっている。
【００１３】
そして、図２に示すように、両弾性シート１２，１３をそれらの接合面が離間するように湾曲させて、各凹部１５ｂ，１６ｂを広げた状態で、それらの弾性シート１２，１３の一端部側から順に重合状態に押圧することにより、両弾性シート１２，１３の凹凸部１５，１６が噛み合い状態に移行される。これにより、両弾性シート１２，１３が重合状態において結合されるようになっている。なお、この実施形態においては、両凹凸部１５，１６の各凸部１５ａ，１６ａ及び各凹部１５ｂ，１６ｂの両側コーナ部に円弧状面１５ｃ，１６ｃが形成され、凹凸部１５，１６の相互の噛み合い及びその解放がスムーズに行われるようになっている。
【００１４】
次に、前記弾性シート１２，１３を加工するための加工装置について説明する。
図３に示すように、この実施形態の加工装置２０は、波割り加工機２１と、凹凸加工機２２とを備えている。前記波割り加工機２１においては、一対のローラ２３，２４が平行な軸線の周りで回転可能に近接配置されている。両ローラ２３，２４の外周面には、複数の凸部２３ａ，２４ａ及び凹部２３ｂ，２４ｂが同ローラ２３，２４の円周方向及び軸線方向に沿って、それぞれ等ピッチで交互に配列されている。そして、一方のローラ２３上の凸部２３ａ及び凹部２３ｂが他方のローラ２４上の凸部２４ａ及び凹部２４ｂに対して、それらの対向接近部において互い違いに対応するように位置決めされている。
【００１５】
前記両ローラ２３，２４の回転軸２５には、モータ２６が図示しない歯車等の伝達機構を介して連結されている。そして、このモータ２６にて両ローラ２３，２４が図３の矢印方向へ同期回転されることより、両ローラ２３，２４間に挿入されたウレタンフォーム等の素材２７が、両ローラ２３，２４の凸部２３ａ，２４ａ及び凹部２３ｂ，２４ｂ間で圧縮されながら、図３の矢印方向に送られる。素材２７の送り出し側において、両ローラ２３，２４間には切断刃２８が長さ方向に沿って往復運動可能に配設されている。そして、この切断刃２８により、弾性復元前の素材２７が２つに切断分割されて、その２分割状態の素材２７の切断面側に、多数の三角波状の山部１４ａと谷部１４ｂとよりなる波割り加工面１４が形成される。なお、図３においては理解を容易にするために、切断刃２８をその刃幅及び厚さを誇張して描いてある。
【００１６】
図３及び図４に示すように、前記凹凸加工機２２においては、２分割された素材２７を接合状態のまま移送するためのコンベア２９が設けられている。コンベア２９の近傍には、素材２７の移送方向と直行する方向に延びるように、切断刃３０が配設されている。この切断刃３０は、複数のプーリ３１により往復運動可能に張設されたワイヤ３２の両端部にチャック３３を介して連結されている。そして、ワイヤ３２がモータ３４の回転に伴い、偏心輪３５、リンク３６及びレバー３７を介して一定範囲内を往復移動されることにより、切断刃３０が切断のために図４のＰ方向に往復動される。
【００１７】
この場合、コンベア２９により素材２７が移送方向（Ｘ方向）に送り移動されるのに加えて、図示しない駆動手段により切断刃３０を含む切断機構全体と素材２７との間にＸ方向への相対移動が生じるとともに、そのＸ方向と直交するＹ方向にも相対移動が生じる。また、切断刃３０の往復動時には、図示しない別の駆動手段により前記チャック３３を介して切断刃３０が回動されて、切断刃３０の刃先が常に切断方向を指向するように姿勢変更される。これにより、図３に示すように、２分割状態の素材２７の表面に、蟻溝形状の凹凸部１５または１６が切断形成される。そして、その後に２分割状態の素材２７が分離されることにより、弾性シート１２が製作されるようになっている。蟻溝形状の凹凸部１５または１６を形成した弾性シート１２の反対側にも同様な加工をするときは、２分割状態の素材２７を分離することなく裏返して再度加工することになる。裏側の弾性シート１３は、波割り加工が施されることなく、凹凸加工機２２により凹凸加工のみが施される。なお、なお、図３においては理解を容易にするために、切断刃３０をその刃幅及び厚さを誇張して描いてある。
【００１８】
次に、前記のように構成された弾性マット１１の製造方法について説明する。
さて、この弾性マット１１を製造する場合には、まず図３に示すように、ウレタンフォーム等の素材２７を波割り加工機２１に送り込む。そして、その素材２７を２分割して、それらの分割面に複数の山部１４ａ及び谷部１４ｂよりなる波割り加工面１４を形成する。続いて、図３及び図４に示すように、２分割状態ではあるが分離されていない状態の素材２７を凹凸加工機２２に送り込む。そして、切断刃３０により２分割状態の素材２７の波割り加工面１４と反対側の面に、蟻溝形状の凸部１５ａ及び凹部１５ｂよりなる凹凸部１５を形成して、表側の弾性シート１２を製作する。また、凹凸加工機２２により、別のウレタンフォーム等の素材の表面に蟻溝形状の凸部１６ａ及び凹部１６ｂよりなる凹凸部１６を形成して、裏側の弾性シート１３を製作する。製作された弾性シート１２，１３は１枚ずつに分離されて、次工程に供される。
【００１９】
その後、図２に示すように、表側を構成する弾性シート１２と裏側を構成する弾性シート１３とをそれらの接合面が離間するように湾曲させて、凹部１５ｂ，１６ｂを広げた状態で、それらの一端部側から他端部側へ順に重合状態に押圧する。すると、両弾性シート１２，１３の凹凸部１５，１６が弾性シート１２，１３の一端部側から他端部側へ順に噛み合い状態に移行されて、蟻溝形状をなす凹凸部１５，１６の噛み合いにより、両弾性シート１２，１３が重合状態に結合される。この結合状態では、アンダーカット部１５ｄ，１６ｄが相互に係合して、両弾性シート１２，１３を噛み合い状態に弾性的に保持する。また、両弾性シート１２，１３の気泡セル間の隔壁の縁部が相手方のシートの気泡セルの開口部に係合して、アンカー効果に近い状況を呈する。結果として両弾性シート１２，１３が、両者間に滑りを生じることなく、適切な結合強度で重合状態に維持される。
【００２０】
以上のように、弾性シートを接着や熱融着により結合する場合と異なって、凹凸部１６のみを切断形成する装置を設ければよく、接着装置や熱融着装置、あるいは乾燥装置等の大掛かりな設備を必要としない。また、接着後に必要であった乾燥時間を必要としない。よって、弾性シート１２，１３を容易かつ短時間に結合させることができて、弾性マット１１の製造コストを低減させることができる。また、この弾性シート１２，１３の結合時には、接着や融着の場合と異なって、臭気や揮発性ガスが発生しないため、作業環境を良好に保つことができ、従って、製品となった段階における臭気の問題は全く生じない。
【００２１】
そして、このように製造された弾性マット１１においては、前記弾性シート１２，１３の結合時とは逆に、結合状態の弾性シート１２，１３を一端部側から他端部側に向かって順に引き離すことにより、凹凸部１５，１６の弾性的な噛み合いがその弾性に抗して解放される。このため、接着や融着により結合されている場合とは異なって、両弾性シート１２，１３を結合状態から破れたりすることなく容易に分離させることができる。よって、両弾性シート１２，１３のそれぞれの洗浄や、一方の弾性シート１２，１３の交換等を支障なく行うことができる。
【００２２】
さらに、この弾性マット１１においては、接着や融着の場合と異なって、両弾性シート１２，１３の結合部が硬化したり、その結合部に膜が形成されたりするおそれはないない。このため、弾性マット１１の使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、弾性マット１１を収納時等において任意の位置で問題なく折り畳むことができる。
【００２３】
以上のように、この実施形態においては、以下のような効果がある。
・  製造において大掛かりな設備等を必要とすることがなく、弾性マット１１の製造コストを低減させることができる。
【００２４】
・  臭気等が発生しないため、作業環境を良好に保つことができる。
・  弾性シート１２，１３を結合状態から容易に分離させることができ、シート１２，１３ごとの洗浄や交換等を自在に行うことができる。
【００２５】
・  弾性マット１１の使用時における良好な感触及び通気性を確保することができるとともに、必要に応じて任意の位置で折り畳むことができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００２６】
・  前記実施形態において、３枚以上の複数の弾性シートを重合して弾性マット１１を構成し、各弾性シートの接合面に凹凸部１５，１６より結合構造を設けること。３枚以上の弾性シートを重合した構成においては、外側の２枚の弾性シートを除いて、弾性シートの表裏両面に凹凸部を形成する必要がある。
【００２７】
・  前記実施形態において、凹凸部１５，１６の凸部１５ａ，１６ａ及び凹部１５ｂ，１６ｂを、蟻溝形状とは異なった形状に形成すること。例えば、図６（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、凸部１５ａ，１６ａを断面ほぼキノコ状に形成するとともに、凹部１５ｂ，１６ｂを凸部１５ａ，１６ａに対して雌形に形成すること。あるいは、図７に示すように、凸部１５ａ，１６ａを断面ほぼ菱形状に形成するとともに、凹部１５ｂ，１６ｂを凸部１５ａ，１６ａに対して雌形に形成すること。これらの場合、凸部１５ａ，１６ａの付け根部がアンダーカット部１５ｄ，１６ｄになる。
【００２８】
・  図８に示すように、凹凸部１５，１６の凸部１５ａ，１６ａ及び凹部１５ｂ，１６ｂを蟻溝形状等に形成することなく、単純な凹凸形状にするとともに、それらの凸部１５ａ，１６ａ及び凹部１５ｂ，１６ｂを噛み合わせたときに、凸部１５ａ，１６ａが凹部１５ｂ，１６ｂ内に圧入される寸法となるように、凹凸部１５，１６を形成すること。図８においては、斜線の部分が圧入部であることを示している。なお、この図８の場合、前記圧入をスムーズに実行できるように、一方の凹部１６ｂの内コーナにぬすみ１６ｈを、その凹部１６ｂに圧入される凸部１５ａの先端コーナに面取り１５ｈを設けてもよい。
【００２９】
・  図３に示す加工装置２０において、波割り加工機２１及び凹凸加工機２２を近接配置して、波割り加工と凹凸加工とを連続して行い得るようにすること。
・  弾性シートに対する波割り加工を省略すること。逆に、外側に位置する２枚の弾性シートに対してそれぞれ波割り加工を施すこと。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態の弾性マットを示す要部斜視図。
【図２】図１の弾性マットの組み付け方法を示す要部斜視図。
【図３】弾性シートを加工するための加工装置を示す断面図。
【図４】図３の加工装置の凹凸加工機を示す概略斜視図。
【図５】弾性シートの接合部を示す一部断面図。
【図６】（ａ）は、弾性シートの接合部の別の例を示す一部断面図、（ｂ）は、弾性シートの接合部のさらに別の例を示す一部断面図。
【図７】弾性シートの接合部のさらに別の例を示す一部断面図。
【図８】弾性シートの接合部のさらに別の例を示す一部断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１１…弾性マット、１２…表側の弾性シート、１３…裏側の弾性シート、１４…波割り加工面、１５，１６…凹凸部、１５ａ，１６ａ…凸部、１５ｂ，１６ｂ…凹部、１５ｄ，１６ｄ…アンダーカット部、２０…加工装置、２１…波割り加工機、２２…凹凸加工機、２３，２４…ローラ、２７…素材、２８…切断刃、３０…糸鋸刃。
【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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