(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成された三次元立体編物からなる弾性部材を含んで構成されるクッション構造であって、
該クッション構造は、直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性として、加圧行程におけるバネ定数が０．１〜１０Ｎ／ｍｍの範囲に設定されていると共に、復帰行程においては、変位量２０ｍｍ以下であって遅くとも変位量２ｍｍまで復帰した以降のバネ定数が前記加圧行程におけるバネ定数よりも低く設定されており、
前記三次元立体編物からなる弾性部材は、直径３０ｍｍの圧縮板により該三次元立体編物を単独で加圧した際の荷重特性として、復帰行程における変位量２０ｍｍ以下であって遅くとも変位量１ｍｍまで復帰した以降のバネ定数が、前記クッション構造全体を直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性における加圧行程のバネ定数よりも低い反力の小さな構造であり、かつ、少なくとも一面に凹凸部が設けられ、凹部と凸部の弾性が異なる構成であると共に、前記凸部が、隣接する凹部間に断面略アーチ状に形成され、この断面略アーチ状の凸部の曲げ方向の弾性と凹部に配置された連結糸の摺動に伴う摩擦による減衰を利用可能な構造であることを特徴とするクッション構造。
【請求項２】
前記クッション構造全体の直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の前記加圧行程におけるバネ定数が０．１〜５Ｎ／ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載のクッション構造。
【請求項３】
前記クッション構造全体の直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性における加圧行程と復帰行程とのヒステリシスロス量が４０Ｎ以下の範囲である請求項１又は２記載のクッション構造。
【請求項４】
反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物は、厚みが、５〜３０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のクッション構造。
【請求項５】
反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材の下部に、加圧時における底付きを防止する機能を果たす他の弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のクッション構造。
【請求項６】
底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が、網状弾性部材、面状弾性部材、又は、金属バネを介して支持された網状若しくは面状弾性部材であることを特徴とする請求項５記載のクッション構造。
【請求項７】
反力の小さな構造に形成された三次元立体編物からなる弾性部材に対し、底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が所定の間隙をおいて配設されることを特徴とする請求項５又は６記載のクッション構造。
【請求項８】
反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材及び底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材のほかに、反力の小さな構造に形成された該三次元立体編物からなる弾性部材よりも面剛性の高いさらに他の弾性部材が積層されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１に記載のクッション構造。
【請求項９】
前記さらに他の弾性部材の上部に、反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材が積層され、底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が、前記さらに他の弾性部材の下部に所定の間隙をおいて配設されることを特徴とする請求項８記載のクッション構造。
【請求項１０】
乗物用シート及び家具用椅子を含む各種の座席構造、又は寝具用若しくは着座用のマットに適用される請求項１〜９のいずれか１に記載のクッション構造。
【請求項１１】
航空機の座席構造に適用される請求項１０記載のクッション構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元立体編物を含んで構成されるクッション構造に関し、特に、血流阻害や筋肉負担を軽減する座席構造等を製作するのに好適なクッション構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型で、高いクッション性を発揮できると共に、多数の空隙を有し、通気性に優れた三次元構造のネット材（三次元立体編物）を用いたクッション構造が知られている。三次元立体編物は、互いに離間して配置した一対のグランド編地間を多数の連結糸で結合し、三次元構造としたもので、通気性、体圧分散特性、反発弾性等に優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クッション材の荷重特性が筋肉の荷重特性よりも高く、クッション材と筋肉に形状的な差が大きい場合には、クッション材からの反力（硬めのクッション材では主に法線方向の力、筋肉よりも硬いが柔らかめのクッション材では主に剪断方向の力）によって筋肉が大きく変形し圧迫が生じ、血流の偏りや筋肉負担の増加をもたらす。これに対し、クッション材の荷重特性が筋肉の荷重特性に比して著しく低い場合には、筋肉の変形が抑制され、クッション材の変形量が大きいものの、沈み込み量が大きいため、主に剪断力が働き、却って筋肉負担の増加につながる。例えば、軟質ポリウレタンスラブフォームと粘弾性ポリウレタンフォームを積層して用いた場合には、他の材料を用いた場合と比較して、かなり柔らかい荷重特性を作ることができるが、クッション材の変形量が大きいため、上記のように剪断力による筋肉負担の増加という問題を有している。
【０００４】
また、近年、特に航空機において、尻滑りを防ぐための大腿部支持の強い腰掛け構造などで、長時間同一姿勢をとることによる血流障害が一因となっていると考えられるいわゆるエコノミークラス症候群と呼ばれる障害の発生事例が報告されており、航空機業界においては、このエコノミークラス症候群の発症を低減できる座席構造の提案が期待されている。
【０００５】
本発明は、上記した点に鑑みなされたものであり、血流障害や筋肉負担を軽減し、エコノミークラス症候群等、それらに起因する障害の発生を防ぐのに有効なクッション構造を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明者は鋭意検討を行った結果、筋肉に直接又は間接に接するクッション材（弾性部材）の荷重特性を、人の筋肉の荷重特性に近似させることにより、該クッション材が筋肉の形状に沿って変形するため、必要以上に柔らかな設定にしなくても、筋肉の大きな変形を抑制し、血流障害等を防止するのに有効であることに着目した。また、骨などで突出した部位の筋肉についてもその変形が減少し、局所の血流障害等を防止するのに有効であることに着目した。一方、上記したように薄型でも高いクッション性を発揮できる三次元立体編物をクッション材（弾性部材）として用いることにより、変形量を小さくでき、柔らかなクッション材を用いた場合の大きな変形によって生じる剪断力による筋肉負担の増加を軽減でき、かつ、変位量の小さな領域においては、その荷重特性を加圧行程よりもさらに柔らかな荷重特性に設定することにより、クッション材から筋肉に入力される反力を小さくできることに着目した。
【０００７】
上記した点より、本発明者は、クッション材（弾性部材）の一つとして三次元立体編物を用いると共に、その荷重特性のヒステリシスロスを利用して、加圧行程（行き行程）において、上記の人の筋肉の荷重特性に近似させた特性を持たせ、復帰行程（帰り行程）の変位量が所定時点に至った以降において、より柔らな反力の小さい荷重特性を持たせた設定とすることにより、体動を誘発することができると考えた。また、それにより、着座動作や起立動作等によってクッション材に接した際に、数ｍｍから十数ｍｍ前後の荷重的なへたり（ストローク）が生じ、クッション材に接する臀部等のうち、骨によって突出した小面積の部位が接する際には、この荷重的なへたりにより反力をほとんど感じることなく速やかになじみ、人が快適に感じるフィット感（なじみ易さ）を向上させることができ、もって、血流障害や筋肉負担を効果的に軽減できると考え本発明を完成するに至った。
【０００８】
その一方、ストローク量を小さくした上で、荷重上での平衡点に至るまでの小さな荷重領域及び小さな変位領域における荷重特性を柔らかく設定し、上記した数ｍｍから十数ｍｍ前後の荷重的なへたり（ストローク）を作り込むと、上記のように血流障害等を防ぐ上で有効であるものの、接触面積が大きくなり所定以上の荷重がかかった場合には、この荷重的なへたりが底付きとして感じられる。このため、本発明においては、かかる底付き感を防止するために、線形性が強くバネ感の高い他の弾性部材を、２層若しくは多層に重ねて直列に配置し、あるいは、これらを並列的に組み合わせて配置することにも着目した。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の本発明は、互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成された三次元立体編物からなる弾性部材を含んで構成されるクッション構造であって、
該クッション構造は、直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性として、加圧行程におけるバネ定数が０．１〜１０Ｎ／ｍｍの範囲に設定されていると共に、復帰行程においては、変位量２０ｍｍ以下であって遅くとも変位量２ｍｍまで復帰した以降のバネ定数が前記加圧行程におけるバネ定数よりも低く設定されており、
前記三次元立体編物からなる弾性部材は、直径３０ｍｍの圧縮板により該三次元立体編物を単独で加圧した際の荷重特性として、復帰行程における変位量２０ｍｍ以下であって遅くとも変位量１ｍｍまで復帰した以降のバネ定数が、前記クッション構造全体を直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性における加圧行程のバネ定数よりも低い反力の小さな構造であり、かつ、少なくとも一面に凹凸部が設けられ、凹部と凸部の弾性が異なる構成であると共に、前記凸部が、隣接する凹部間に断面略アーチ状に形成され、この断面略アーチ状の凸部の曲げ方向の弾性と凹部に配置された連結糸の摺動に伴う摩擦による減衰を利用可能な構造であることを特徴とするクッション構造を提供する。
請求項２記載の本発明は、前記クッション構造全体の直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の前記加圧行程におけるバネ定数が０．１〜５Ｎ／ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載のクッション構造を提供する。
請求項３記載の本発明は、前記クッション構造全体の直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重特性における加圧行程と復帰行程とのヒステリシスロス量が４０Ｎ以下の範囲である請求項１又は２記載のクッション構造を提供する。
請求項４記載の本発明は、反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物は、厚みが、５〜３０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のクッション構造を提供する。
請求項５記載の本発明は、反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材の下部に、加圧時における底付きを防止する機能を果たす他の弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のクッション構造を提供する。
請求項６記載の本発明は、底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が、網状弾性部材、面状弾性部材、又は、金属バネを介して支持された網状若しくは面状弾性部材であることを特徴とする請求項５記載のクッション構造を提供する。
請求項７記載の本発明は、反力の小さな構造に形成された三次元立体編物からなる弾性部材に対し、底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が所定の間隙をおいて配設されることを特徴とする請求項５又は６記載のクッション構造を提供する。
請求項８記載の本発明は、反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材及び底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材のほかに、反力の小さな構造に形成された該三次元立体編物からなる弾性部材よりも面剛性の高いさらに他の弾性部材が積層されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１に記載のクッション構造を提供する。
請求項９記載の本発明は、前記さらに他の弾性部材の上部に、反力の小さな構造に形成された前記三次元立体編物からなる弾性部材が積層され、底付きを防止する機能を果たす前記他の弾性部材が、前記さらに他の弾性部材の下部に所定の間隙をおいて配設されることを特徴とする請求項８記載のクッション構造を提供する。
請求項１０記載の本発明は、乗物用シート及び家具用椅子を含む各種の座席構造、又は寝具用若しくは着座用のマットに適用される請求項１〜９のいずれか１に記載のクッション構造を提供する。
請求項１１記載の本発明は、航空機の座席構造に適用される請求項１０記載のクッション構造を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。図１は、第１の実施形態にかかるクッション構造１０を示す図である。第１の実施形態にかかるクッション構造１０は、２つの弾性部材１１，１２を上下方向に配置して形成されている。このうち、上部弾性部材１１は、三次元立体編物に凹凸部を形成して構成されている。例えば、座席構造の座部に適用する場合には、該座席構造を形成する対向するサイドフレーム（図示せず）間に所定の伸び率で掛け渡されて張設される。なお、三次元立体編物自体の有する特性を十分に機能させ、張設時における厚み方向及び面方向の弾性変形によって、荷重特性の加圧行程における小さな荷重領域において筋肉の荷重特性に近似し、復帰行程における小さな変位領域において反力を小さくするためには、高い張力をかけて張設することは望ましくなく、伸び率５％未満で張設することが好ましい。
【００１１】
下部弾性部材１２は、プルマフレックス等の網状弾性部材や面状弾性部材から形成され、このクッション構造１０を、上記のように例えば座席構造に適用する場合には、上部弾性部材１１を張設しているサイドフレーム（図示せず）あるいはその下部に配設されたフレーム材等に一端が係合された金属バネ１５を介し、該金属バネ１５の他端に係合させることによって支持されている。下部弾性部材１２と金属バネ１５とにより作られるバネ特性は、三次元立体編物からなる上部弾性部材１１よりも線形性が強く、上部弾性部材１１と組み合わせた際の直径９８ｍｍの圧縮板による３５Ｎから１００Ｎのバネ定数が臀部の筋肉のバネ定数と近似したものとなるものが望ましい。一方、上部弾性部材１１は、２０Ｎ以下の領域において、広い面積では加圧に対する面剛性が高いが、直径３０ｍｍ〜直径２０ｍｍ程度の圧縮板によって凹部とその両側の凸部の裾付近を押圧して測定した際の部分バネ定数は、凹凸部からなる畝を備えているという形状的要因から、下部弾性部材１２と金属バネ１５とにより作られるバネ定数よりも小さく設定されている。これにより、上記した荷重的なへたりを生じさせ、人体の突出した部位が接した際には、部分的にへたり易くなり（図１３参照）、フィット感が向上する。
【００１２】
三次元立体編物からなる上部弾性部材１１は、後述するように、その厚みは５〜３０ｍｍ程度で、厚み方向の変位ストローク量が小さいと共に、小さな変位領域における荷重特性がきわめて小さく反力がほとんどない荷重特性を有することから、負荷荷重が所定以上になると底付き感を生じる。従って、線形性の強いバネ特性を備えた下部弾性部材１２と金属バネ１５とにより、上部弾性部材１１の復元力を補い、その弾性力によって所定以上の荷重領域において生じる底付き感を防止する。
【００１３】
なお、上記した下部弾性部材１２と金属バネ１５とにより作られるバネ特性を、面剛性を有する網状弾性部材や面状弾性部材からなる下部弾性部材単独で有する構造とすることもできる。すなわち、下部弾性部材単独で、上記金属バネのバネ特性と高い面剛性を併せ持ったバネ特性を有するものを用いることもできる。もちろん、この場合には、サイドフレームに対して下部弾性部材が直接張設される。
【００１４】
上部弾性部材１１と下部弾性部材１２とは、無負荷時において接するように配設することもできるが、例えば座席構造の座部に適用する場合には、多少、離間して配置することが好ましい。これにより、上部弾性部材１１自体が、下部弾性部材１２に接するまでの間に所定のストローク量を有することになるため、上部弾性部材１１の有する厚み方向の変形及び面方向の伸びによる、小さな荷重領域及び小さな変位領域におけるフィット感をさらに向上させることができる。
【００１５】
図２は、本発明の第２の実施形態にかかるクッション構造２０の一の態様を示す図である。第２の実施形態では、上部弾性部材２１、下部弾性部材２２、及び両者の間に配設される中間弾性部材２３の三層構造としている。上部弾性部材２１は、凹凸部を形成した三次元立体編物からなり、上記第１の実施形態にかかる上部弾性部材１１と同様の機能を備えている。下部弾性部材２２は、例えば金属ワイヤを網状に組んで形成したプルマフレックス等の網状弾性部材や三次元立体編物等の面状弾性部材から形成され、例えば座席構造を形成する適宜のフレーム材等に金属バネ２５を介して配設され、上記第１の実施形態にかかる下部弾性部材１２と同様の機能を備えている。
【００１６】
中間弾性部材２３は、三次元立体編物から形成され、例えば座席構造を形成する座部のサイドフレーム間に、上部弾性部材２１の下部に積層されるように配設されている。中間弾性部材２３は、荷重領域が所定以上となった場合に、上記のように小さな荷重領域において柔らかな荷重特性を発揮するように設けられた上部弾性部材２１よりも面剛性が高く、その必要以上の沈み込みを防止し、その剛性感によって着座時や横臥時における安定感を増すと共に、下部弾性部材２２と同様に上部弾性部材２１の底付き感を抑制し、また、金属バネ２５やサイドフレームによる異物感を軽減するために設けられる。なお、上部弾性部材２１と中間弾性部材２３のいずれか、好ましくは両方を、各サイド部が自由端となるように配置することにより、着座時等においては、その入力荷重に伴う変形によって、各サイド部が図において上方（法線方向）にローリングするように回転方向に動き、剪断方向への力があまり発生しないため、入力荷重が分散され、着座者への反力をきわめて小さくすることができる。従って、中間弾性部材２３を構成する三次元立体編物は、かかる機能を発揮し得るように、上部弾性部材２１よりも高い張力で配設したり、変形許容度（自由度）を上げ、人への反力を小さくするために、各サイド部が回転自由端となるように配置したりする。また、それ自身の厚み方向の荷重特性が上部弾性部材２１よりも高いものや、あるいはたわみ量の大きいものを採用するなどして、弾性の豊かなバネ感を有するように設けられる。
【００１７】
また、中間弾性部材２３は、上部弾性部材２１の必要以上の沈み込みを防止し、所定の剛性感を発揮し得る弾性力を備えていればよく、三次元立体編物に限定されるものではない。例えば、図３に示した第３の実施形態のように、中間弾性部材３３として、所定厚みに成形されたフェルトを使用することもできる。なお、図３に示した第３の実施形態のクッション構造３０における上部弾性部材３１の構造、金属バネ３５を介して支持された下部弾性部材３２の構造は上記した第２の実施形態と全く同様である。
【００１８】
図４は、本発明の第４の実施形態にかかるクッション構造４０を示す図である。このクッション構造４０は、特に、寝具用などのマットとして用いる場合に適する構成となっており、上部弾性部材４１、中間弾性部材４３、及び下部弾性部材４２を上下に積層して形成されている。また、上記実施形態においても説明したように、各弾性部材４１〜４３は、各端末部を連結させずに、自由端となるように配設することが好ましく、これにより、入力荷重の分散を図って、人への反力を小さくすることができる。但し、これらの各弾性部材４１〜４３を縫製などにより連結させる場合であっても、各弾性部材４１〜４３の端末部を、それらを自由端とした場合と同様の変形を生じさせることが可能な余裕を残した状態で連結すれば、各弾性部材の有する弾性によって上記と同様の効果を生じさせることができる。なお、このように、各弾性部材の端末部を自由端としたり、変形可能な余裕（ないしは空間）を残して連結したりすることによって、入力荷重の分散を図り、人への反力を小さくする効果は、本実施形態に限らず、他の実施形態でも同様であることはもちろんである。
【００１９】
上部弾性部材４１、中間弾性部材４３、及び下部弾性部材４２は、いずれも三次元立体編物からなり、本実施形態では、それぞれ荷重特性の異なるものを互いに連結させることなく積層させることにより構成されている。
【００２０】
上部弾性部材４１は、上記第１の実施形態の上部弾性部材１１、第２の実施形態の上部弾性部材２１及び第３の実施形態の上部弾性部材３１と同様に、荷重特性の加圧行程において筋肉の荷重特性に近似し、復帰行程における小さな変位領域において反力を小さくする機能を、このクッション構造４０に備えさせるために配設される。従って、上部弾性部材４１は、バネ定数の低い、柔らかな荷重特性に設定されている。但し、図４では、図１〜図３に示したものと異なり、凹凸部を形成していない。凹凸部を形成した場合には、凸部が、隣接する凹部間に断面略アーチ状に形成されることになるため、グランド編地間の連結糸が傾斜して配設され、該凸部が一つのアーチ状のバネを形成するように機能し、その曲げ方向及び水平方向の弾性を利用することができる。このため、凹凸部を形成した構造においては、人の筋肉の荷重特性に近似した、変形が一定でも反力が減少する荷重的なへたり特性をもつ柔らかなバネ定数を容易に設定することができる。
【００２１】
これに対し、凹凸部を形成しない場合には、凹凸部を形成した場合と比較すると、連結糸は対向するグランド編地間にさほど傾斜することなく配設されており、主として連結糸の座屈強度によって荷重特性が決定されることになる。このため、凹凸部を形成することなく、上記第１〜第３の実施形態のような柔らかな荷重特性を付与するに当たっては、連結糸が編成時点で予め所定の傾斜で配置されるように設計したり、連結糸の太さや長さを適宜に選択することにより柔らかなバネ感を有する三次元立体編物とすることができる。なお、三次元立体編物を、編成組織によって柔らかなバネ感を備えた構造とするに当たっては、上記の連結糸の太さや長さのほか、連結糸の配設密度、連結糸の材質、グランド編地の編目形状、グランド編地の編目サイズ、グランド編地を構成するグランド糸の材質、連結糸とグランド編地との結合部分における目締力のうちのいずれか１つの要素又は任意の２つ以上の要素の組み合わせにより調製することができる。もちろん、凹凸部を形成した三次元立体編物においても、同様の要素の調整により、凹凸部の幅等が同じであっても、種々のバネ感を備えた構造とすることができる。
【００２２】
中間弾性部材４３は、上記第２及び第３の実施形態にかかる中間弾性部材２３，３３と同様に、荷重領域が所定以上となった場合に、小さな荷重領域において柔らかな荷重特性を発揮するように設けられた上部弾性部材４１の必要以上の沈み込みを防止し、その自由端によって作られる変位と弾性部材自体の持つ剛性感によって着座時や横臥時における安定感を増すと共に、下部弾性部材４２と共に上部弾性部材４１の底付き感を抑制するために設けられる。例えば、上部弾性部材４１よりも硬いバネ感を有するように形成された三次元立体編物を用いることができる。
【００２３】
下部弾性部材４２は、上記第１〜第３の実施形態の下部弾性部材１２，２２，３２と同様に、弾性力によって、底付き感を防止するために配設され、上部弾性部材３１よりも、線形性の高いバネ特性を備えた三次元立体編物が採用される。
【００２４】
なお、この第４の実施形態における中間弾性部材４３及び下部弾性部材４２としては、三次元立体編物に限らず、上記した所定の特性を備えた他の部材、例えば、フェルト、ポリウレタンフォーム等と代替させることも可能である。
【００２５】
図５は、本発明の第５の実施形態にかかるクッション構造５０を示す図である。このクッション構造５０は、第４の実施形態と同様に、寝具用などのマットとして用いる場合に適する構成となっており、三次元構造の立体編物からなる６つの弾性部材５１〜５６が上下に積層されて構成されている。
【００２６】
本実施形態では、最上部に配置された第１の弾性部材５１と最下部に配置された第６の弾性部材５６は、上記第１の実施形態の上部弾性部材１１等と同様に、凹凸部を有する三次元立体編物から形成され、荷重特性の加圧行程における小さな荷重領域において筋肉の荷重特性に近似し、復帰行程における小さな変位領域において反力を小さくするための機能を有しており、広い面積での剛性感は高いものの、直径３０ｍｍの圧縮板による部分バネ定数は低く、柔らかな荷重特性に設定されている。
【００２７】
上記した第１の弾性部材５１と第６の弾性部材５６との間に配設される４層の弾性部材のうち、図５において上から２番目の第２の弾性部材５２及び上から４番目の第４の弾性部材５４は、上記した第２の実施形態における中間弾性部材２３等に相当する機能を備え、荷重領域が所定以上となった場合に、小さな荷重領域において柔らかな荷重特性を発揮するように設けられた第１及び第６の弾性部材５１，５６の必要以上の沈み込みを防止し、その剛性感によって着座時や横臥時における安定感を増すと共に、荷重分散を行い人への反力や底付き感を抑制するために設けられる。
【００２８】
一方、第３の弾性部材５３及び第５の弾性部材５５は、上記した第１の実施形態にかかる下部弾性部材１２と金属バネ１５とにより作られるバネ特性と同様のバネ特性を備えており、直径９８ｍｍの圧縮板による荷重特性は、３５Ｎ以上１００Ｎ以下の領域で臀部の筋肉の荷重特性に近似している。なお、第１の弾性部材５１と第６の弾性部材５６との間に配設される第２〜第５の弾性部材５２，５３，５４，５５は、いずれかが主として剛性感を補い、他のいずれかが主として高いバネ感を発揮し得るものであればよく、その積層順序や積層数は限定されるものではない。また、本実施形態においても、荷重分散機能を高めるために、上記第４の実施形態と同様に端末部を自由端とすることが好ましい。
【００２９】
次に、上記第１の実施形態における上部弾性部材１１、第２の実施形態における上部弾性部材２１若しくは中間弾性部材２３、第３の実施形態における上部弾性部材３１、第４の実施形態における上部弾性部材４１、中間弾性部材４３若しくは下部弾性部材４２、及び第５の実施形態における第１〜第６の弾性部材５１〜５６として用いられる三次元立体編物１００の構造について、図６〜図９に基づき説明する。図６に示すように、この三次元立体編物１００は、互いに離間して配置された一対のグランド編地１１０，１２０、該一対のグランド編地１１０，１２０間を往復して両者を結合する多数の連結糸１３０とを有する立体的な三次元構造から構成されている。
【００３０】
一方のグランド編地１１０は、例えば、図７に示したように、単繊維を撚った糸から、ウェール方向及びコース方向のいずれの方向にも連続したフラットな編地組織（細目）によって形成されている。これに対し、他方のグランド編地１２０は、例えば、図８に示したように、短繊維を撚った糸から、ハニカム状（六角形）のメッシュを有する、一方のグランド編地１１０よりも大きな編み目構造に形成されている。もちろん、この編地組織はあくまで一例であり、細目組織やハニカム状以外の編地組織を採用することもできる。連結糸１３０は、一方のグランド編地１１０と他方のグランド編地１２０とが所定の間隔を保持するように、この一対のグランド編地１１０，１２０間に編み込んだもので、立体メッシュニットとなっている三次元立体編物１００に所定の剛性を付与している。
【００３１】
グランド編地１１０，１２０を形成するグランド糸の太さ等は、特に限定されるものではなく、立体編地に必要な腰の強さを具備させることができると共に、編成作業が困難にならない範囲のものが選択される。また、グランド糸としてはモノフィラメント糸を用いることも可能であるが、風合い及び表面感触の柔らかさ等の観点から、マルチフィラメント糸やスパン糸を用いることが好ましい。
【００３２】
連結糸１３０としては、モノフィラメント糸を用いることが好ましく、太さ１６７〜１１００デシテックスの範囲のものが好適である。マルチフィラメント糸では復元力の良好なクッション性を付与できず、また、太さが１６７デシテックスを下回ると腰の強さが得られにくくなり、１１００デシテックスを上回る場合には、硬くなり過ぎて適度なバネ性（クッション性）を得ることができないからである。すなわち、連結糸１３０として上記範囲のモノフィラメント糸を採用することにより、着座者の荷重を、各グランド編地１１０，１２０を構成する編目の変形と連結糸１３０の倒れ及び座屈特性、そしてその座屈特性にバネ特性を付与する隣接した連結糸１３０の復元力によって支持することができ、すなわち、復元力を持つ座屈特性によって支持することができ、柔らかなバネ特性を有する応力集中の起きない柔構造とすることができる。なお、凹凸部を形成した場合には、後述のように、断面略アーチ状のバネ要素を形成できるため、さらに柔らかなバネ特性を付与することができる。
【００３３】
グランド糸又は連結糸１３０の素材としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、レーヨン等の合成繊維や再生繊維、ウール、絹、綿等の天然繊維が挙げられる。上記素材は単独て用いてもよいし、これらを任意に併用することもできる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などに代表される熱可塑性ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などに代表されるポリアミド系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに代表されるポリオレフィン系繊維、あるいはこれらの繊維を２種類以上組み合わせたものである。なお、ポリエステル系繊維はリサイクル性に優れており好適である。また、グランド糸又は連結糸１３０の糸形状も限定されるものではなく、丸断面糸でも異形断面糸等でもよい。
【００３４】
連結糸１３０の配設の仕方（パイル組織）としては、各グランド編地１１０，１２０を連結する連結糸１３０を側面から見た状態で表すと、より具体的には、例えば、図９に示したような種類に分類される。（ａ），（ｂ）は、グランド編地１１０，１２０間に連結糸１３０をほぼ垂直に編み込んだストレートタイプであり、このうち（ａ）は８の字状にしてストレートに編んだもので、（ｂ）は単純なストレートに編んだものである。（ｃ）〜（ｅ）は、グランド編地１１０，１２０間において、連結糸１３０が中途で交差するように編んだクロスタイプであり、このうち（ｃ）は８の字状にクロスさせたもの、（ｄ）は単純なクロスに編んだもの、（ｅ）は２本ずつまとめてクロス（ダブルクロス）させたものである。なお、（ｃ）〜（ｅ）に示したように、連結糸１３０同士を交差させて斜めに配置した場合には、連結糸１３０をグランド編地１１０，１２０間にほぼ垂直に配置した形態と比較して（（ａ），（ｂ）参照）、各連結糸１３０の座屈強度により十分な復元力を保持しながら、圧縮率の大きな柔らかなバネ特性を付与することができる。
【００３５】
ここで、上記した第１〜第３の実施形態の上部弾性部材１１，２１，３１及び第５の実施形態の第１，第６の弾性部材５１，５６として用いるに当たっては、上記した三次元立体編物１００を、図１０及び図１１に示したように、凹部１５０及び凸部１６０を有する構造に加工する。すなわち、三次元立体編物１００に対し、コース方向に沿って所定間隔ごとに、離間して配置された一対のグランド編地１１０，１２０が近接するように加工し、これにより凹部１５０を形成して、隣接する凹部１５０，１５０間に凸部１６０を形成する。
【００３６】
凹部１５０は、一対のグランド編地１１０，１２０面のうち、一方側からのみ形成することもできるが、図１０及び図１１に示したように、両側から形成することもできる。グランド編地１１０，１２０同士を近接させて凹部１５０を形成する手段としては、溶着手段、接着手段のほか、ミシン縫いによる縫合手段、さらには、融着繊維をグランド編地１１０，１２０間に介在させて融着繊維を溶融させて接合する手段等を用いることができる。なかでも、振動溶着手段を用いることが好ましい。溶着部位の剛体化を避けることができると共に、接合強度が強力だからである。
【００３７】
このようにして、凹部１５０を形成することにより、該凹部１５０の形成部位においては、当該領域に配置された連結糸１３０が傾斜し、あるいはたわむことになり、さらに、凹部１５０を介して隣接する凸部１６０の領域に連結糸１３０が移動するように偏在していくものも生じ、当該領域においては、近辺の連結糸１３０同士が交絡して接合する。このように、交絡接合される結果、当該連結糸１３０は、交絡部１３０ａを挟んだ両側が、それぞれの結合対象となっているグランド編地１１０又はグランド編地１２０に対して、それぞれ独立したバネ要素（変形要素）として機能することが可能となる。従って、図１２に模式的に示したように、ある一つの凹部１５０において交絡した連結糸１３０の交絡部１３０ａから、隣接する凹部１５０において交絡した連結糸１３０の交絡部１３０ａまでの間が、グランド編地１１０と当該領域に配置された連結糸１３０を含めて、断面略アーチ状の一つのバネ要素及び糸間摩擦による減衰要素と見なせる構造が形成されることになる。
【００３８】
このため、凹凸部を有する三次元立体編物は、凹部１５０と凸部１６０との弾性率が異なることになり、凸部１６０が負荷荷重により圧縮変形する際には、三次元立体編物１００に凹凸部を形成せずに用いる場合と比較して、連結糸１３０の座屈強度が相対的に小さくなって座屈特性が表れにくくなり、図１２の想像線で示したように、交絡した連結糸１３０を含む、断面略アーチ状のバネ要素の曲げ方向の弾性機能が相対的に大きくなる。すなわち、凸部１６０のバネ特性は、凹凸部を形成しないことを除いて同様の条件で形成された三次元立体編物と比較すると、バネ定数が小さくなり微小荷重域から変形し易くなって、座屈特性が表れにくくなる。このため、凹凸部を形成した三次元立体編物は、凹凸部を形成しない場合と比較するとヒステリシスロス量の最大値が小さくなって線形性が高まる。但し、その荷重特性においては、通常の三次元立体編物は、連結糸１３０の復帰時における糸間摩擦により、また、凹凸部を有する三次元立体編物では上記の曲げ弾性に糸間摩擦が作用するため、凹部の糸間摩擦がさらに増大し、復帰時において荷重がゼロになってもヒステリシスによって復帰動が遅延する粘弾性体に類似した特性を示す。この結果、入力に応じて変形の方向等が変化し、入力に対応したバネ要素や減衰要素が作用することになる。
【００３９】
また、凹凸部を形成した三次元立体編物では、凹部１５０において連結糸１３０を交絡接合させることにより、凹部１５０の形成ラインに対して略直交する方向に伸縮する弾性も付与される。このため、座席構造のシートフレームなどに張設した際には、厚み方向に生じる、断面略アーチ状のバネ要素による曲げ方向のバネ性のほか、これに略直交する面方向に生じる弾性（バネ性）が断面略アーチ状のバネ要素を形成する連結糸によって加わることになり、この伸びがバネ定数を下げるのにさらに寄与する。さらに、糸間摩擦の増大による粘弾性体に類似した特性により減衰特性も大きくなる。従って、上記第１〜第３の実施形態で示した各下部弾性部材１２，２２，３２に対し、上部弾性部材１１、中間弾性部材２３，３３がそれぞれ所定の間隙をおいて配設されることにより、凹凸部を備えた三次元立体編物からなる各上部弾性部材１１，２１，３１の横方向の伸びが有効に機能し、復帰動作の遅延特性がより顕著に現れ、減衰比も大きくなる。
【００４０】
また、図１３に示したように、人体の骨により突出した部位（直径３０ｍｍの圧縮板にほぼ相当）が接した時点においては、凹部１５０を挟んだ両側の凸部１６０がへこみながら外側に逃げるように変形し、部分的へたりが生じる。その後、さらに荷重がかかり広い面積で加圧された際には、三次元立体編物全体で荷重を支持することになるが、このような凹凸部を有することにより図１３に示したような変形を示すことから、小さな変位領域におけるフィット感が向上するものである。
【００４１】
上記各実施形態の上部弾性部材１１，２１，３１，４１及び第５の実施形態の第１，第６の弾性部材５１，５６は、柔らかなバネ特性を有し、かつ、所定の変位量以下における反力を小さくしているが、上部弾性部材１１，２１，３１，４１等の変形量が大きい場合には、筋肉に剪断力が働き、却って筋肉負担の増加につながる。従って、各上部弾性部材１１，２１，３１，４１等は、その最大変形量がそれほど大きくならないように、一対のグランド編地を含んだ厚み（凹凸部を形成した場合には凸部の厚み）が５〜３０ｍｍの範囲となるように形成することが好ましい。
【００４２】
（試験例）
図１に示した第１の実施形態の上部弾性部材１１、図２に示した第２の実施形態の上部弾性部材２１、図３に示した第３の実施形態の上部弾性部材３１、及び図４に示した第４の実施形態の上部弾性部材４１、図５に示した第５の実施形態の第１，第６の弾性部材５１，５６として使用可能な三次元立体編物（試験例１〜４）単独の荷重特性を測定した。測定は、直径２００ｍｍの円形の圧縮板を、５０ｍｍ／分の速度で押圧することにより行った。結果を図１５に示す。
【００４３】
なお、試験例１〜４の三次元立体編物の製造条件は次の通りである。試験例１の三次元立体編物は、凹凸部はなく、図１４に示したように、１又は複数ウェールごと離間して形成した畝部（帯状部）２００と畝部２００間に空間部２１０を有する構造である。空間部２１０には、隣接する畝部２００同士を架橋するように、１ないし数コースの範囲に亘って連結部２２０が形成されている。試験例２〜試験例４は図１０及び図１１に示したようにいずれも凹凸部を形成している。比較例は、振動溶着により凹部を形成していないことを除いて試験例４の製造条件と同じであり、圧縮率は１３．２％、圧縮弾性率は９８．１％であった。
【００４４】
試験例１
編機：ダブルラッセル編機（９ゲージ／２．５４ｃｍ、釜間距離１５ｍｍ）
ウェール密度：１０本／２．５４ｃｍ
コース密度：１４本／２．５４ｃｍ
仕上がり厚み（一対のグランド編地の表面間の距離）：１１．５ｍｍ
一方のグランド編地のグランド糸：１１７０デシテックス／９６ｆポリエステル・ＢＣＦマルチフィラメント（捲縮加工糸）
他方のグランド編地のグランド糸：６６０デシテックス／１９２ｆポリエステル・ＢＣＦマルチフィラメント（捲縮加工糸）
連結糸：６６０デシテックス／１ｆポリエステル
一方のグランド編地の組織：２コースメッシュの変化組織
他方のグランド編地の組織：クインズコード
一方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１８３０デシテックス（一部３０００デシテックス）
他方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１９８０デシテックス
畝部の圧縮率：４９．５％
畝部の圧縮弾性率：９８．８％
畝部と他の部位との圧縮率の差：５．２％
畝部の幅：６ウェール
空間部の幅：１ウェール
【００４５】
試験例２
編機：ダブルラッセル編機（９ゲージ／２．５４ｃｍ、釜間距離１５ｍｍ）
ウェール密度：１０本／２．５４ｃｍ
コース密度：１４本／２．５４ｃｍ
仕上がり厚み（一対のグランド編地の表面間の距離）：１１．５ｍｍ
一方のグランド編地のグランド糸：１１７０デシテックス／９６ｆポリエステル・ＢＣＦマルチフィラメント（捲縮加工糸）
他方のグランド編地のグランド糸：６６０デシテックス／１９２ｆポリエステル・ＢＣＦマルチフィラメント（捲縮加工糸）
連結糸：６６０デシテックス／１ｆポリエステル
一方のグランド編地の組織：２コースメッシュの変化組織
他方のグランド編地の組織：クインズコード
一方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１８３０デシテックス（一部３０００デシテックス）
他方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１９８０デシテックス
凸部の圧縮率：５７．９％
凸部の圧縮弾性率：９８．８％
凸部と凹部との圧縮率の差：５７．８％
凹部の振動溶着条件：加圧力１８．２ｋｇｆ／ｍ２、振幅１．０ｍｍ、時間１．２sec
凸部の幅：５ウェール
凹部の幅：２ウェール
【００４６】
試験例３
編機：ダブルラッセル編機（９ゲージ／２．５４ｃｍ、釜間距離１５ｍｍ）
ウェール密度：９．８本／２．５４ｃｍ
コース密度：１２．８本／２．５４ｃｍ
仕上がり厚み（一対のグランド編地の表面間の距離）：１２．０５ｍｍ
一方のグランド編地のグランド糸：１１７０デシテックス／３８４ｆ
他方のグランド編地のグランド糸：５６０デシテックス／７０ｆ
連結糸：５６０デシテックス／１ｆ
一方のグランド編地の組織：１リピート２コースのメッシュ
他方のグランド編地の組織：クインズコード
一方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１７３０デシテックス
他方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１１２０デシテックス
凸部の圧縮率：８９．１％
凸部の圧縮弾性率：１００％
凸部と凹部との圧縮率の差：８９．０％
凹部の振動溶着条件：加圧力２１．７ｋｇｆ／ｍ２、振幅１．０ｍｍ、時間１．０sec
凸部の幅：６ウェール
凹部の幅：２ウェール
【００４７】
試験例４
編機：ダブルラッセル編機（９ゲージ／２．５４ｃｍ、釜間距離１５ｍｍ）
ウェール密度：９本／２．５４ｃｍ
コース密度：１３．５本／２．５４ｃｍ
仕上がり厚み（一対のグランド編地の表面間の距離）：１１．５ｍｍ
一方のグランド編地のグランド糸：１１７０デシテックス／９６ｆ
他方のグランド編地のグランド糸：６６０デシテックス／１９２ｆ
連結糸：６６０デシテックス／１ｆ
一方のグランド編地の組織：凸部は１リピート４コースメッシュ、凹部はＷアトラス変形
他方のグランド編地の組織：クインズコード
一方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：２０５０デシテックス（一部３２２０デシテックス）
他方のグランド編地のグランド糸と連結糸とにより形成される編目の合計太さ：１５４０デシテックス
凸部の圧縮率：２０．０％
凸部の圧縮弾性率：９４．３％
凸部と凹部３１０との圧縮率の差：６．８％
凹部の振動溶着条件：加圧力１８．２ｋｇｆ／ｍ２、振幅１．０ｍｍ、時間１．２sec
凸部の幅：９ウェール
凹部の幅：３ウェール
【００４８】
なお、圧縮率及び圧縮弾性率は、ＪＡＳＯ規格Ｍ４０４−８４「圧縮率及び圧縮弾性率」に基づいた試験方法により測定される。具体的には、５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出した３枚の試料に、それぞれ、厚み方向に初荷重３．５ｇ／ｃｍ２（０．３４３ｋＰａ）で３０秒間加圧したときの厚さを測り、次に、２００ｇ／ｃｍ２（１９．６ｋＰａ）の圧力のもとで１０分間放置したときの厚さを測る。次に、荷重を除いて１０分間放置後、再び３．５ｇ／ｃｍ２（０．３４３ｋＰａ）で３０秒間加圧したときの厚さを測る。そして、次式により圧縮率及び圧縮弾性率を算出し、それぞれ３枚の平均値で表したものである。
【００４９】
式１：
圧縮率（％）＝｛（ｔ０−ｔ１）／ｔ０｝×１００
【００５０】
式２：
圧縮弾性率（％）＝｛（ｔ’０−ｔ１）／（ｔ０−ｔ１）｝×１００
【００５１】
ここに、ｔ０は、３．５ｇ／ｃｍ２（０．３４３ｋＰａ）で加圧したときの厚さ（ｍｍ）であり、ｔ１は、２００ｇ／ｃｍ２（１９．６ｋＰａ）で加圧したときの厚さ（ｍｍ）であり、ｔ’０は、再び３．５ｇ／ｃｍ２（０．３４３ｋＰａ）で加圧したときの厚さ（ｍｍ）である。
【００５２】
図１５から明らかなように、直径２００ｍｍの圧縮板における初期荷重範囲２００Ｎ（約２０ｋｇ）までの行きの行程（加圧行程）における荷重特性を見ると、圧縮率が低く、圧縮弾性率の高い比較例よりも、各試験例の方がバネ定数が低くなっている。また、凹凸部を形成しているか否かで相違する試験例１と試験例２を比較すると、凹凸部を形成した試験例２の方がバネ定数が低く柔らかな荷重特性を示している。これは、断面略アーチ状のバネ要素による曲げ方向のバネ性が主に利用されることによって、座屈特性と目締力による摩擦係数の高い通常の三次元立体編物と比較してヒステリシスロスが小さくなって線形性が高くなっていることによる。
【００５３】
そして、帰り行程（復帰行程）においては、いずれも、ヒステリシスロスにより加圧行程のバネ定数より低くなっているものの、比較例の場合には、復帰行程における変位量２〜１ｍｍの範囲でもバネ定数が約４０Ｎ／ｍｍあり、変位量０ｍｍ付近に至るまで反力が残る。これに対し、試験例１〜４の場合には、復帰行程において遅くとも変位量１ｍｍに至った以降は、そのバネ定数が、後述の各実施形態のクッション構造全体における加圧行程のバネ定数よりさらに低く、ほぼゼロとなる反力のきわめて小さな構造となっている。この荷重特性は、５０ｍｍ／分の速度で直径２００ｍｍの圧縮板により押圧して測定したものであるが、三次元立体編物単独の荷重特性としては、上記したように、部分的な変形によって小さな変位領域におけるフィット感を向上させる機能を有することが求められることから、上記の復帰行程における変位量２０ｍｍ以下で遅くとも１ｍｍに至るまでに、それ以降のバネ定数が略ゼロとなる特性は、５０ｍｍ／分の速度で、直径３０ｍｍの圧縮板で押圧した際に発揮し得るものであることが好ましい（図１３参照）。
【００５４】
（実施例１〜５）
図１に示した第１の実施形態（実施例１）、図２に示した第２の実施形態（実施例２）、図３に示した第３の実施形態（実施例３）、図４に示した第４の実施形態（実施例４）、図５に示した第５の実施形態（実施例５）にかかるクッション構造全体について荷重特性を測定した。なお、実施例１〜３における上部弾性部材１１，２１，３１、及び実施例５における第１，第６の弾性部材５１，５６として用いた三次元立体編物は、上記試験例２において採用したものであり、凸部の長手方向がサイドフレーム間の間隙方向に沿うように伸び率０％で張設した。実施例４においては、上記試験例１において採用したものを上部弾性部材４１として用いた。測定は、直径９８ｍｍの円形の圧縮板を、５０ｍｍ／分の速度で三次元立体編物の表面から１００Ｎ（約１０ｋｇ）まで押圧することにより行った。結果を図１６に示す。また、人の臀部の筋肉についても直径９８ｍｍの円形の圧縮板により同様に圧縮して荷重特性を測定し、同じ図に示した。
【００５５】
また、実施例１〜実施例３の各下部弾性部材１２，２２，３２は、いずれも同じプルマフレックスを、左右それぞれ４本ずつの金属バネで支持して張設した。使用した金属バネは、線材径２．６ｍｍ、コイル長５４．６ｍｍ、コイル平均径１６．１ｍｍ、総巻数２０、バネ定数０．５５Ｎ／ｍｍのコイルバネである。
【００５６】
図１６から明らかなように、荷重特性の行きの行程（加圧行程）におけるバネ定数は、いずれも０．１〜１０Ｎ／ｍｍの範囲であると共に、ヒステリシスロス量が１０〜２０Ｎの範囲であり、特に荷重上の平衡点以上の領域である３５〜１００Ｎの範囲では筋肉のバネ特性に近似した低いバネ定数であった。なお、好ましいバネ定数は、筋肉のバネ定数により近似した０．１〜５Ｎの範囲である。また、ヒステリシスロス量は上記したように直径９８ｍｍの圧縮板で加圧して測定した際の特性として、１０〜２０Ｎの範囲がより好ましいが、４０Ｎ以下の範囲であればよい。
【００５７】
一方、荷重特性の帰り行程（復帰行程）においては、実施例１、実施例２及び実施例４では、変位量が無くなる完全に復元する前の約３〜５ｍｍに至ると、それ以降のバネ定数が筋肉のバネ定数よりも低いほぼゼロになり、また、実施例３及び実施例５では、変位量が無くなる完全に復元する前の約１５〜１８ｍｍに至ると、それ以降のバネ定数がほぼゼロになった。すなわち、上記試験例２の三次元立体編物単独の荷重特性では、約２ｍｍに至った時点でバネ定数がゼロ近辺に至ったが、実施例のように積層したクッション構造とすることにより、バネ定数ゼロ近辺に至る範囲が広がっていることがわかる。
【００５８】
これらのことから、三次元立体編物に対して、底付きを防止する他の弾性部材を層状に配置することによって、場合によっては、面剛性が高く、金属バネやプルマフレックス等の異物感を防止できるさらに他の弾性部材を層状に配設したことによって、所定の変位量以下、すなわち、上記実施例のデータを考慮すると、変位量２０ｍｍ以下であって、遅くとも２ｍｍに至るまでに、例えば、実施例３であれば変位量約１５ｍｍ以下に至った以降において、着座者に反力を感じさせないバネ特性を備えさせることができることがわかる。これにより、変位量数ｍｍから十数ｍｍ前後では、加圧時においては筋肉に近似した０．１〜１０Ｎ／ｍｍ以下のバネ定数によって小さな荷重でたわむ一方、反力がほとんど入力されない荷重的なへたりを生じるため、各実施例のクッション構造は、人体の骨により突出した部位が接する場合のように、小さな接触面積においては着座者に軽く触れている感覚を与えるだけであり、血流障害や筋肉負担を生じさせるような反力はなく、安心感のある着座感を与えることができる。
【００５９】
（実施例６）
図１０及び図１１に示したような凹凸部を有する三次元立体編物（実施例６）を平板上に載置し、圧縮板のサイズ（直径）を変えて、荷重特性を測定した。結果を、図１７〜図１９に示す。図１７は直径３０ｍｍの圧縮板を使用して１００Ｎまで加圧した場合、図１８は直径９８ｍｍの圧縮板を使用して１００Ｎまで加圧した場合、図１９は直径２００ｍｍの圧縮板を使用して１０００Ｎまで加圧した場合である。なお、いずれも圧縮板の速度は５０ｍｍ／分である。また、いずれの場合にも、振動溶着により凹凸部を形成しなかったことを除いて、実施例６と全く同様の条件で製作した凹凸部を有しない構造の三次元立体編物（比較例）について、同様の測定を行った。
【００６０】
まず、図１７から明らかなように、直径３０ｍｍで加圧した際には、実施例６は比較例よりも変位量に対する荷重値が全体的に低下しており、復帰行程におけるバネ定数が略ゼロに至る変位量が増加している。従って、部分的に変位しやすく、突出した部位が当接した際には、反力が小さくなっていることがわかる。図１８のように直径９８ｍｍ（人の片側の臀部大きさに相当）で加圧した際にも、同様に、比較例と比較して全体的に変位量に対する荷重値が低下し、加圧行程、復帰行程共にバネ定数が低くなり、比較例と比べた場合には、反力が小さくなっていることがわかる。但し、図１７の直径３０ｍｍで加圧した場合よりも線形性が高くなっており、加圧面積が広くなった分、面剛性が高くなっていることがわかる。図１９の直径２００ｍｍの圧縮板で加圧した場合にも、同様に、比較例と比べて線形性が高まり、面剛性が高くなっている。
【００６１】
以上のことから、実施例６のように凹凸部を有する構造とすることにより、小さな接触面積においては着座者に軽く触れている感覚を与えるだけであり、血流障害や筋肉負担を生じさせるような反力が生じることがなく、大きな接触面積では十分な面剛性を発揮して、着座者の体型差を吸収しながら、安心感のある着座感を与えることができることがこの実験結果から明らかになったと言える。
【００６２】
ここで、座席シートに本発明のクッション構造を適用した場合、臀部の接する部位では、すなわちシートクッション部は、骨による突出部位が当接すると、図２０に示したように部分的にたわんで荷重的なへたりを生じさせることができる一方で、図２１に示したように、さらに荷重がかかった場合には入力形状（臀部の形状）の大きさから広い面で荷重を支持できる構造とすることが好ましい。これは、臀部については、その形状や大きさに体格差があまりないため、所定以上の荷重となった場合には、バネ性を十分機能させて、振動吸収性能を高めるためである。従って、シートクッション部においては、上記した各実施形態のように、凹凸部を有する三次元立体編物のような反力の小さな弾性部材に対し、バネ性のある他の弾性部材（プルマフレックスや金属バネ等）を配置したり、また、必要に応じて面剛性の高いさらに他の弾性部材を配置したものを用いることが好ましい。
【００６３】
一方、シートバック部では、骨格構造により体格差が臀部より顕著に現れ、骨の突出位置も臀部と比較して相違が大きい。このため、シートバック部を形成するためのクッション構造は、体格差を吸収できる機能に重点おいたものが好ましい。この点、従来のポリウレタンフォームを用いたクッション構造では、図２２（ｂ）に想像線で示したように、シートバック部の略中央部を中心として、両サイドが略中央部に引き寄せられるように全体が後方にたわむため、体格差吸収機能の点では不十分である。これに対し、上記各実施形態で説明した三次元立体編物を用い、しかも伸び率５％未満で張設した場合には、図２３に示したように、小さな荷重領域及び変位領域において部分的に荷重的なへたりを生じさせることができると共に、図２２（ａ）に示したようにさらに荷重がかかっても骨格構造に追随して、体格差を吸収し易く、しかも糸間摩擦による減衰特性によって体にフィットしながら変形する構造となる。従って、シートバック部を構成するクッション構造では、弾性部材としては、例えば、上記実施形態で説明した凹凸部を備えた三次元立体編物を張設するだけの構造として、他の弾性部材を配置しない構造とすることが好ましい。
【００６４】
これにより、図２４（ａ），（ｂ）に示したように、シートクッション部では主としてバネ要素を重視したクッション構造を形成できると共に、シートバック部では主として減衰要素を重視したクッション構造を形成できる。従って、本発明は、このような理想的な機能を備えた座席シート構造を、クッション構造の組み合わせの選択により、簡易にかつ低コストで実現することができるという利点も備えている。
【００６５】
図２４（ａ），（ｂ）に従って、シートクッション部では、プルマフレックスを左右計８本の金属バネ（コイルスプリング）で支持して、その上に、凹凸部を備えた三次元立体編物を配設した本発明のクッション構造を採用し（図１参照）、シートバック部では、凹凸部を備えた三次元立体編物のみを本発明のクッション構造として採用した自動車用シートを作成し、それぞれの荷重特性を測定した。なお、三次元立体編物はシートフレームへ伸び率０％で支持させた。
【００６６】
図２５は、シートクッション部で採用したクッション構造の荷重特性を示し、このうち、破線は金属バネとプルマフレックスの両者を併せた荷重特性を、細い実線は、三次元立体編物を積層したクッション構造全体の荷重特性を、太い実線は、クッション構造全体のバネ定数（ｋ）を示すものである。この図から明らかなように、三次元立体編物に、金属バネ及びプルマフレックスが積層されて配設されていることから、線形性が高く、バネ特性が大きく寄与していることがわかる。なお、復帰行程における約８〜１０ｍｍ以降においてはバネ定数が略ゼロになっており、小さな変位領域において荷重的なへたりを生じていた。
【００６７】
図２６は、シートバック部で採用したクッション構造、すなわち、凹凸部を備えた三次元立体編物のみからなるクッション構造の荷重特性を示している。また、太い実線は臀部の荷重特性である。この結果から、シートバック部で採用したクッション構造ではシートクッション部と比較してヒステリシスロスが大きくなり、減衰要素が大きく現れていることがわかる。また、このクッション構造の荷重特性は臀部の荷重特性と略相似しており、筋肉の荷重特性に近似した特性を有していることもわかる。また、復帰行程における変位量約２０ｍｍ以降においてはバネ定数が略ゼロになっていた。
【００６８】
そして、上記のシートにＪＭ９６（クッション分担荷重：８５ｋｇ）の人間が着座し、加振装置のプラットフォームをシートクッション部の下部に設置して、周波数に対する加速度伝達率（Ｇ／Ｇ）を測定し、結果を図２７において破線で示した。比較のため、ポリウレタンフォームを用いたシートの振動特性を細い実線で示し、凹凸部を有しない通常の三次元立体編物を用いたシート（但し、凹凸部を有しないことを除き、その他の条件は本発明のシートと同じ）の振動特性を太い実線で示した。
【００６９】
加速度伝達率（Ｇ／Ｇ）は、２．０を越えると乗り心地感に悪影響を与えるが、この点、いずれの場合も低い振動伝達率に抑えられていた。但し、ポリウレタンフォームを用いたシートと比較すると、三次元立体編物を用いたシートはいずれも振動伝達率がやや低く、好ましい特性を示した。
【００７０】
また、乗り心地に大きく影響を与えるのは振動により骨格自体を揺らす２Ｈｚ以下と５Ｈｚの動揺であることが知られている。従って、共振峰はこの範囲を避け、また、内臓との共振となる６〜８Ｈｚの加速度伝達率を下げることが望ましい。この点、本発明のクッション構造を用いた場合には、共振峰が２Ｈｚと５Ｈｚの間に設定されていると共に、他の２つのクッション構造を用いたものよりも低い周波数に設定されている。このため、６〜８Ｈｚの内臓と共振する範囲の加速度伝達率が他の２つのクッション構造を用いたものよりも著しく小さくなっており、本発明のクッション構造を用いた場合には、振動吸収性能の点でも非常に優れていることがわかる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明のクッション構造は、互いに離間して配置された一対のグランド編地同士を連結糸で結合することにより形成された三次元立体編物からなる弾性部材を含み、加圧行程におけるバネ定数が０．１〜１０Ｎ／ｍｍの範囲に設定されていると共に、復帰行程においては、変位量２０ｍｍ以下であって遅くとも変位量２ｍｍまで復帰した以降のバネ定数が前記加圧行程におけるバネ定数よりも低く設定された構造である。この結果、着座動作や起立動作等によってクッション材に接した際に、数ｍｍから十数ｍｍ前後の荷重的なへたり（ストローク）を生じさせ、それによって人が快適に感じるフィット感（なじみ易さ）を向上させることができ、血流障害や筋肉負担を効果的に軽減できる。このため、特に航空機の座席構造に本発明のクッション構造を適用した場合には、エコノミークラス症候群と呼ばれる血流障害や筋肉負担に起因する障害の発生を防ぐのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかるクッション構造の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態にかかるクッション構造の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態にかかるクッション構造の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の第４の実施形態にかかるクッション構造の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の第５の実施形態にかかるクッション構造の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、上記各実施形態で使用可能な三次元立体編物の一例の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、一方のグランド編地の一例を示す図である。
【図８】図８は、他方のグランド編地の一例を示す図である。
【図９】図９は、連結糸の各種配設の仕方を例示した図である。
【図１０】図１０は、上記各実施形態で、上部弾性部材として使用可能な凹凸部を備えた三次元立体編物を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した三次元立体編物の断面図である。
【図１２】図１２は、図１０に示した三次元立体編物に形成される略アーチ状のバネ要素の作用を説明するための図である。
【図１３】図１３は、図１０に示した三次元立体編物に形成される略アーチ状のバネ要素の作用を説明するための図である。
【図１４】図１４は、上記各実施形態で上部弾性部材として使用可能な凹凸部を有しない他の三次元立体編物であって、試験例１で用いたものの斜視図である。
【図１５】図１５は、試験例１〜４にかかる三次元立体編物単独の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１６】図１６は、各実施例にかかるクッション構造の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１７】図１７は、凹凸部を有する三次元立体編物を直径３０ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１８】図１８は、凹凸部を有する三次元立体編物を直径９８ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、凹凸部を有する三次元立体編物を直径２００ｍｍの圧縮板で加圧した際の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明のクッション構造を適用したシートクッション部の作用を説明するための図である。
【図２１】図２０は、本発明のクッション構造を適用したシートクッション部の作用を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本発明のクッション構造を適用したシートバック部の作用を説明するための図である。
【図２３】図２３は、本発明のクッション構造を適用したシートバック部の作用を説明するための図である。
【図２４】図２４は、本発明のクッション構造を適用したシートの特徴を説明するための図である。
【図２５】図２５は、本発明のクッション構造を適用したシートクッション部の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図２６】図２６は、本発明のクッション構造を適用したシートバック部の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図２７】図２７は、本発明のクッション構造を適用したシートの振動特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０  クッション構造
１１，２１，３１，４１  上部弾性部材
１２，２２，３２，４２  下部弾性部材
２３，３３，４３  中間弾性部材
１５，２５，３５  金属バネ
１００  三次元立体編物
１１０，１２０  グランド編地
１３０  連結糸
１５０  凹部
１６０  凸部
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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