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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-02
(45)【発行日】2023-08-10
(54)【発明の名称】緩衝材、枕、マットレス、椅子、及びプロテクター
(51)【国際特許分類】
A47G 9/10 20060101AFI20230803BHJP
A47C 27/15 20060101ALI20230803BHJP
B68G 7/06 20060101ALI20230803BHJP
A47C 7/00 20060101ALI20230803BHJP
【ＦＩ】
A47G9/10 B
A47C27/15 D
B68G7/06 Z
A47C7/00 C
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019086138
(22)【出願日】2019-04-26
(65)【公開番号】P2020179044
(43)【公開日】2020-11-05
【審査請求日】2022-03-18
(73)【特許権者】
【識別番号】504171134
【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】武田 理
【審査官】石井 茂
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１５４９６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５３６７７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１０２７１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２７Ｃ ２７／１２
Ｂ６８Ｇ ７／０６
Ａ４７Ｃ ２７／１５
Ａ４７Ｃ ７／００
Ａ４７Ｇ ９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の指標値により力学的な特性が表される第１の領域と、上記第１の指標値より大きな第２の指標値により力学的な特性が表される第２の領域と、
上記第１の領域と上記第２の領域との間に介在し、上記第１の指標値より大きく上記第２の指標値より小さい第３の指標値により力学的な特性が表される境界領域と、を備えており、且つ、一体構造であり、
上記第１の領域、上記第２の領域、及び上記境界領域の各々は、それぞれ、弾性体からなる３次元ネットワーク構造を有し、
上記第１の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第１のパターン、上記第２の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第２のパターン、及び、上記境界領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第３のパターンの各々は、何れも、ラティスパターンであり、
上記第１のパターンの格子定数は、第１の格子定数であり、
上記第２のパターンの格子定数は、上記第１の格子定数より小さい第２の格子定数であり、
上記境界領域は、上記第１の格子定数を有するパターンと、上記第２の格子定数を有するパターンとが混合されてなり、
上記境界領域における上記第１の格子定数を有するパターンに対する上記第２の格子定数を有するパターンの割合は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって大きくなっている、
ことを特徴とする緩衝材。
【請求項2】
第１の指標値により力学的な特性が表される第１の領域と、
上記第１の指標値より大きな第２の指標値により力学的な特性が表される第２の領域と、
上記第１の領域と上記第２の領域との間に介在し、上記第１の指標値より大きく上記第２の指標値より小さい第３の指標値により力学的な特性が表される境界領域と、を備えており、且つ、一体構造であり、
上記第１の領域、上記第２の領域、及び上記境界領域の各々は、それぞれ、弾性体からなる３次元ネットワーク構造を有し、
上記第１の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第１のパターン、上記第２の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第２のパターン、及び、上記境界領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第３のパターンの各々は、何れも、ボロノイパターンであり、
上記第１のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、第１の距離であり、上記第２のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、上記第１の距離より短い第２の距離であり、
上記第３のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって短くなっている、
ことを特徴とする緩衝材。
【請求項3】
上記第３の指標値は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって大きくなっている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝材。
【請求項4】
上記３次元ネットワーク構造は、各々が軸状部材である複数のステムと、各々が複数のステムの端部同士を接合している複数の結節部と、により構成されており、上記第１の領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径の平均値は、第１の径であり、
上記第２の領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径の平均値は、上記第１の径とは異なる第２の径であり、
上記境界領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって、上記第１の径から上記第２の径に変化している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝材。
【請求項5】
ユーザの身体をサポートする部分が上記請求項１～４の何れか１項に記載の緩衝材により構成されている、ことを特徴とする枕。
【請求項6】
ユーザの身体をサポートする部分が上記請求項１～４の何れか１項に記載の緩衝材により構成されている、ことを特徴とするマットレス。
【請求項7】
ユーザの身体をサポートする部分が上記請求項１～４の何れか１項に記載の緩衝材により構成されている、ことを特徴とする椅子。
【請求項8】
アウターと、該アウターの内側に配置されたパットとを備え、上記パットは、上記請求項１～４の何れか１項に記載の緩衝材を含んでいる、
ことを特徴とするプロテクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、緩衝材及び該緩衝材を備えた枕、マットレス、椅子、及びプロテクターに関する。
【背景技術】
【0002】
私たちが身の回りで利用している製品には、様々なタイプの緩衝材が用いられている。緩衝材のタイプとしては、発泡樹脂を採用したタイプや、ゲルを採用したタイプや、エアバッグを採用したタイプなどが挙げられる。また、緩衝材を備えた製品の例としては、寝具である枕及びマットレスや、椅子や、プロテクターや、シューズなどが挙げられる。このような製品に用いられている緩衝材は、ユーザの身体にフィットすることによってサポート性を向上させたり、ユーザの身体に掛かり得る衝撃を軽減させたりすることを主な目的にしている。
【0003】
このような緩衝材に対しては、領域毎に力学的な特性（以下において単に特性とも称する）を異ならせたいという要望がある。
【0004】
例えば、発泡樹脂製の緩衝材においては、特性が互いに異なる発泡樹脂により構成されている第１部材及び第２部材を別個に形成し、第１部材と第２部材とを接合することによって、領域毎に特性を異ならせることができる。また、ゲル又は空気を充填したバッグを採用した緩衝材においても、同様の方法により領域毎に特性を異ならせることができる。
【0005】
また、特許文献１には、樹脂製の３次元メッシュにより構成されたシューズのミッドソールであって、ミッドソールのある方向（例えば長手方向）において３次元メッシュの結節点の価数を変化させたミッドソールが記載されている。３次元メッシュの結節点の価数を変化させることによって、領域毎に特性を異ならせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２７１２１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述した何れの緩衝材においても、特性が互いに異なる領域同士の境界において特性が急激に変化する。そのため、緩衝材を備えた製品を利用しているユーザは、その特性の変化を違和感として感じる場合がある。
【0008】
本発明の一態様は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、力学的な特性が互いに異なる複数の領域を含む緩衝材であって、領域同士の境界において生じ得る違和感を緩和可能な緩衝材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る緩衝材は、第１の指標値により力学的な特性が表される第１の領域と、上記第１の指標値より大きな第２の指標値により力学的な特性が表される第２の領域と、上記第１の領域と上記第２の領域との間に介在し、上記第１の指標値より大きく上記第２の指標値より小さい第３の指標値により力学的な特性が表される境界領域と、を備えており、且つ、一体構造である。
【0010】
上記の構成によれば、互いに異なる力学的な特性を有する第１の領域と第２の領域との間に、上記第１の指標値より大きく上記第２の指標値より小さい第３の指標値により力学的な特性が表される境界領域が介在するため、第１の領域と第２の領域との境界において生じ得る力学的な特性の不連続性を緩和することができる。
【0011】
また、上記の構成によれば、第１の領域と、第２の領域と、境界領域と、が一体構造であるため、第１の領域と境界領域との間には接合面が存在せず、境界領域と第２の領域との間にも接合面が存在しない。そのため、このような接合面に起因する違和感が生じることもない。
【0012】
したがって、本緩衝材は、第１の領域と第２の領域との境界において生じ得る違和感を緩和することができる。
【0013】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記第３の指標値は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって大きくなっている、ことが好ましい。
【0014】
上記の構成によれば、境界領域の第１の端面から境界領域の第２の端面に近づくにしたがって、第３の指標値が大きくなっているため、第１の領域と第２の領域との境界において生じ得る違和感を確実に緩和することができる。
【0015】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記力学的な特性は、弾性である、ことが好ましい。
【0016】
ユーザは、このような緩衝材を用いた製品を利用する場合に、弾性が不連続に変化する領域があると、違和感を感じやすい。したがって、上記の構成によれば、ユーザが感じ得る違和感を効果的に緩和することができる。
【0017】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記第１の領域、上記第２の領域、及び上記境界領域の各々は、それぞれ、弾性体からなる３次元ネットワーク構造を有し、上記第１の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第１のパターンは、ラティスパターン又はボロノイパターンであり、上記第２の領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第２のパターン、及び、上記境界領域の３次元ネットワーク構造を構成するパターンである第３のパターンの各々は、何れも、上記第１のパターンと同じパターンである、ことが好ましい。
【0018】
本願発明において、第１のパターン、第２のパターン、及び第３のパターンの具体例としては、上述のようにラティスパターン及びボロノイパターンが挙げられる。上記の構成によれば、第１のパターン、第２のパターン、及び第３のパターンの何れもが同じパターンであるため、境界領域の力学的な特性を、第１の端面から第２の端面に近づくにしたがって、上記第１の領域の力学的な特性から上記第２の領域の上記力学的な特性に変化させることが容易である。
【0019】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記第１のパターン、上記第２のパターン、及び、上記第３のパターンの各々は、何れも、ラティスパターンであり、上記第１のパターンの格子定数は、第１の格子定数であり、上記第２のパターンの格子定数は、上記第１のサイズより小さい第２の格子定数であり、上記第３のパターンの格子定数は、上記第１の端面から上記第２の端面に近づくにしたがって小さくなっている、構成を採用してもよい。
【0020】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記第１のパターン、上記第２のパターン、及び、上記第３のパターンの各々は、何れも、ラティスパターンであり、上記第１のパターンの格子定数は、第１の格子定数であり、上記第２のパターンの格子定数は、上記第１の格子定数より小さい第２の格子定数であり、上記境界領域は、上記第１の格子定数を有するパターンと、上記第２の格子定数を有するパターンとが混合されてなり、上記境界領域における上記第１の格子定数を有するパターンに対する上記第２の格子定数を有するパターンの割合は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって大きくなっている、構成を採用してもよい。
【0021】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記第１のパターン、上記第２のパターン、及び、上記第３のパターンの各々は、何れも、ボロノイパターンであり、上記第１のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、第１の距離であり、上記第２のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、上記第１の距離より短い第２の距離であり、上記境界領域のパターンにおける各母点間の距離の平均値は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって短くなっている、構成を採用してもよい。
【0022】
また、本発明の一態様に係る緩衝材において、上記３次元ネットワーク構造は、各々が軸状部材である複数のステムと、各々が複数のステムの端部同士を接合している複数の結節部と、により構成されており、上記第１の領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径の平均値は、第１の径であり、上記第２の領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径の平均値は、上記第１の径とは異なる第２の径であり、上記境界領域の３次元ネットワーク構造を構成する各ステムの径は、上記境界領域の上記第１の領域の側から、上記境界領域の上記第２の領域の側に近づくにしたがって、上記第１の径から上記第２の径に変化している、構成を採用してもよい。
【0023】
以上のように、第１の端面から第２の端面に近づくにしたがって、上記境界領域の力学的な特性を第１の領域の力学的な特性から第２の領域の上記力学的な特性に変化させる構成の例としては、境界領域において、（１）第３のパターンのサイズを変化させる、（２）第１のサイズを有するパターンに対する第２のサイズを有するパターンの割合を変化させる、（３）各母点間の距離の平均値を変化させる、（４）ステムの径を変化させる、といった構成が挙げられる。
【0024】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る枕は、ユーザの身体をサポートする部分が本願発明の何れか一態様に係る緩衝材により構成されている。
【0025】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るマットレスは、
ユーザの身体をサポートする部分が本願発明の何れか一態様に係る緩衝材により構成されている。
ユーザの身体をサポートする部分が本願発明の何れか一態様に係る緩衝材により構成されている。
【0026】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る椅子は、ユーザの身体をサポートする部分が本願発明の何れか一態様に係る緩衝材により構成されている。
【0027】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプロテクターは、アウターと、該アウターの内側に配置されたパットとを備え、上記パットは、本願発明の何れか一態様に係る緩衝材を含んでいる。
【0028】
上述したように、本願発明の範疇には、本発明の一態様に係る緩衝材を用いた枕、マットレス、椅子、及びプロテクターが含まれる。これらの枕、マットレス、椅子、及びプロテクターは、本発明の一態様に係る緩衝材を用いているので、第１の領域と第２の領域との境界において生じ得る違和感を緩和することができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明の一態様によれば、力学的な特性が互いに異なる複数の領域を含む緩衝材において、領域同士の境界において生じ得る違和感を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る緩衝材に利用可能な３次元ネットワーク構造であって、ラティスパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した３次元ネットワーク構造の単位格子を示す斜視図である。
【図2】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る緩衝材に利用可能な３次元ネットワーク構造であって、ボロノイパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した３次元ネットワーク構造の拡大平面図である。
【図3】本発明の第１の実施形態に係る緩衝材の拡大断面図である。
【図4】本発明の第２の実施形態に係る緩衝材の拡大断面図である。
【図5】本発明の第３の実施形態に係る緩衝材の拡大断面図である。
【図6】本発明の第４の実施形態に係る緩衝材の拡大断面図である。
【図7】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る緩衝材を適用した枕及びマットレスの平面図である。
【図8】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る緩衝材を適用したパットを含む座面を備えた椅子の斜視図である。（ｂ）は、当該パットの平面図であり、（ｃ）及び（ｄ）の各々は、それぞれ、当該パットの断面図である。
【図9】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る緩衝材を適用したパットを備えたプロテクターの側面図である。（ｂ）及び（ｃ）の各々は、それぞれ、当該パットの平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下では、本発明の一態様に係る緩衝材１０の概要について説明した後に、緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造について説明し、その後に、緩衝材１０の第１の実施形態～第５の実施形態である緩衝材１０Ａ～１０Ｅについて説明し、その後に、緩衝材１０の適用例について説明する。
【0032】
〔緩衝材の概要〕
本発明の一実施形態である緩衝材１０Ａ～１０Ｄは、図３～図６を参照して後述するように、また、本発明の一実施形態である緩衝材１０Ｅは、後述するように、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間に介在する境界領域ＲＢとを備えている。また、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとが一体成型されているため、緩衝材１０は、一体構造を有する。したがって、第１の領域Ｒ１と境界領域ＲＢとの間には別個の領域を接合したことにより生じる接合面が存在せず、境界領域ＲＢと第２の領域Ｒ２との間にも別個の領域を接合したことにより生じる接合面が存在しない。
本発明の一実施形態である緩衝材１０Ａ～１０Ｄは、図３～図６を参照して後述するように、また、本発明の一実施形態である緩衝材１０Ｅは、後述するように、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間に介在する境界領域ＲＢとを備えている。また、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとが一体成型されているため、緩衝材１０は、一体構造を有する。したがって、第１の領域Ｒ１と境界領域ＲＢとの間には別個の領域を接合したことにより生じる接合面が存在せず、境界領域ＲＢと第２の領域Ｒ２との間にも別個の領域を接合したことにより生じる接合面が存在しない。
【0033】
【0034】
第１の領域Ｒ１は、所定の指標値である第１の指標値により表される力学的な特性を有する。第２の領域Ｒ２は、所定の指標値である第２の指標値であって、第１の指標値より大きな第２の指標値により表される力学的な特性を有する。本願明細書では、緩衝材１０を構成する２つの領域のうち、所定の指標値が小さい方の領域を第１の領域Ｒ１とし、所定の指標値が大きい方の領域を第２の領域Ｒ２とする。
【0035】
境界領域ＲＢは、所定の指標値である第３の指標値であって、第１の指標値より大きく第２の指標値より小さい第３の指標値により表される力学的な特性を有する。
【0036】
なお、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの力学的な特性の具体例としては、弾性及び硬度が挙げられ、本実施形態では、弾性を用いて説明する。このように力学的な特性として弾性を用いる場合、力学的な特性を表す指標は、弾性率である。
【0037】
以下においては、緩衝材１０の３次元ネットワーク構造の例について説明したのちに、緩衝材１０の各実施形態について説明する。
【0038】
〔３次元ネットワーク構造について〕
緩衝材１０は、長手方向を有する軸状部材であるステムを３次元空間内に張り巡らせることによって得られる３次元ネットワーク構造を有する。３次元ネットワーク構造の一態様としては、ラティスパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造（図１参照）と、ボロノイパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造（図２参照）とが挙げられる。
緩衝材１０は、長手方向を有する軸状部材であるステムを３次元空間内に張り巡らせることによって得られる３次元ネットワーク構造を有する。３次元ネットワーク構造の一態様としては、ラティスパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造（図１参照）と、ボロノイパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造（図２参照）とが挙げられる。
【0039】
＜ラティスパターンの３次元ネットワーク構造＞
図１の（ａ）は、緩衝材１０に利用可能な３次元ネットワーク構造Ｌ１であって、ラティスパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造Ｌ１の斜視図である。図１の（ｂ）は、３次元ネットワーク構造Ｌ１の単位格子ＵＬ１を示す斜視図である。
図１の（ａ）は、緩衝材１０に利用可能な３次元ネットワーク構造Ｌ１であって、ラティスパターンを基本パターンとする３次元ネットワーク構造Ｌ１の斜視図である。図１の（ｂ）は、３次元ネットワーク構造Ｌ１の単位格子ＵＬ１を示す斜視図である。
【0040】
図１の（ａ）に示す様に、３次元ネットワーク構造Ｌ１は、単位格子ＵＬ１をｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向の３軸方向に並進操作することによって得られる。
【0041】
単位格子ＵＬ１は、図１の（ｂ）に示すように、直方体の空間を占有し、その直方体の空間の内部に配置された８本のステムＳ１～Ｓ８により構成されている。ステムＳ１～Ｓ８の各々は、長手方向が一軸方向に沿った軸状部材である。ステムＳ１～Ｓ８の各々の一方の端部は、直方体の空間の８個の頂点に位置し、ステムＳ１～Ｓ８の各々の他方の端部は、直方体の空間の体心において接合されている。ステムＳ１～Ｓ８の各々の他方の端部が接合されている部分を結節部ＢＰ１と称する。なお、隣接する単位格子ＵＬ１同士は、直方体の空間の頂点において、ステム同士が接合されるため、直方体の空間の頂点にも結節部が形成される。
【0042】
単位格子ＵＬ１において、直方体の空間のｘ軸方向に沿った長さを格子定数ａｘとし、直方体の空間のｙ軸方向に沿った長さを格子定数ａｙとし、直方体の空間のｚ軸方向に沿った長さを格子定数ａｚとする。単位格子ＵＬ１のサイズは、格子定数ａｘ，ａｙ，ａｚにより規定される。特許請求の範囲に記載の第１のパターン、第２のパターン、及び第３のパターンがラティスパターンである場合、第１のパターン、第２のパターン、及び第３のパターンの各々のサイズとして、格子定数ａｘ，ａｙ，ａｚのうち少なくとも何れか１つを採用すればよい。
【0043】
また、単位格子ＵＬ１において、ステム（以下においては、例としてステムＳ１～Ｓ８を用いる）の横断面（長手方向に直交する断面）における形状は、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、正多角形であってもよい。本実施形態では、円形であるものとして説明する。ステムＳ１～Ｓ８の横断面における直径を径ｄとする。なお、ステムＳ１～Ｓ８の横断面における形状が円形以外である場合には、ステムＳ１～Ｓ８の横断面における長さの最大値を径ｄとする。また、ステムＳ１～Ｓ８の各々の径ｄは、（１）図１の（ｂ）に示すように、直方体の空間の頂点側において細く、結節部ＢＰ１側において太くなるように構成されていてもよいし、（２）直方体の空間の頂点側において太く、結節部ＢＰ１側において細くなるように構成されていてもよいし、（３）直方体の空間の頂点から結節部ＢＰ１までの全区間に亘って一定となるように構成されていてもよい。本実施形態においては、上記（１）の構成を採用している。
【0044】
なお、本発明の緩衝材の一態様において、３次元ネットワーク構造Ｌ１の単位格子は、単位格子ＵＬ１に限定されるものではなく、単位格子を並進操作することによって３次元ネットワーク構造を得ることができるものであれば、適宜選択することができる。３次元ネットワーク構造Ｌ１を無機物における結晶構造と同様に捉えれば、単位格子の結晶系は、三斜晶系、単斜晶系、直方晶系（斜方晶系）、正方晶系、三方晶系、六法晶系、及び立方晶系の何れであってもよい。
【0045】
＜ボロノイパターンの３次元ネットワーク構造＞
図２の（ａ）は、緩衝材１０に利用可能な３次元ネットワーク構造Ｂ１であって、ボロノイパターン（ボロノイ図とも呼ばれる）を基本パターンとする３次元ネットワーク構造Ｂ１の斜視図である。なお、図２の（ａ）に図示している複数の球の各々は、後述する各母点を中心とする球であって、ボロノイパターンのイメージを描きやすくするための仮想的な球である。実際のボロノイパターンには、多くの場合、このような球は、実在しない。図２の（ｂ）は、３次元ネットワーク構造Ｂ１のｘｙ平面における拡大平面図である。
図２の（ａ）は、緩衝材１０に利用可能な３次元ネットワーク構造Ｂ１であって、ボロノイパターン（ボロノイ図とも呼ばれる）を基本パターンとする３次元ネットワーク構造Ｂ１の斜視図である。なお、図２の（ａ）に図示している複数の球の各々は、後述する各母点を中心とする球であって、ボロノイパターンのイメージを描きやすくするための仮想的な球である。実際のボロノイパターンには、多くの場合、このような球は、実在しない。図２の（ｂ）は、３次元ネットワーク構造Ｂ１のｘｙ平面における拡大平面図である。
【0046】
図２の（ｂ）に示すように、ボロノイパターンは、所定の空間内に複数の母点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，・・・（図２の（ｂ）においては破線で図示）を配置したうえで、各母点（例えば母点ＭＰ１）が、他の母点（例えば母点ＭＰ２，ＭＰ３，・・・）より自分（例えば母点ＭＰ１）に近い場所を自分の勢力圏として囲い込むことによって得られるパターンである。図２の（ｂ）においては、母点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３、ステムＳ１～Ｓ３、及び、結節部ＢＰ１のみに符号を付している。
【0047】
ステムＳ１は、母点ＭＰ１と母点ＭＰ２とを結ぶ線分の垂直二等分線の一部であり、ステムＳ２は、母点ＭＰ２と母点ＭＰ３とを結ぶ線分の垂直二等分線の一部であり、ステムＳ３は、母点ＭＰ３と母点ＭＰ１とを結ぶ線分の垂直二等分線の一部である。ステムＳ１～ステムＳ３は、結節部ＢＰ１において接合される。結節部ＢＰ１は、母点ＭＰ１～ＭＰ３の何れからも等距離に位置するため、結節部ＢＰ１を中心とする所定の半径を有する円Ｃ１は、母点ＭＰ１～ＭＰ３の全てを通る。
【0048】
このようなボロノイパターンにおいて、各母点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，・・・の各々は、ボロノイ辺とも呼ばれる複数のステムにより取り囲まれている。この複数のステムにより取り囲まれた領域であって、各母点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，・・・の各々を含む領域は、ボロノイ領域とも呼ばれる。
【0049】
各母点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，・・・の各々に対応する各ボロノイ領域のサイズは、まちまちであるが、各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値Ｄをボロノイ領域のサイズの指標として用いることができる。
【0050】
また、３次元ネットワーク構造Ｂ１のステム（以下においては、例としてステムＳ１～Ｓ３を用いる）の横断面の形状は、３次元ネットワーク構造Ｌ１のステムＳ１～Ｓ８の横断面の形状と同様に、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、正多角形であってもよい。本実施形態では、円形であるものとして説明する。３次元ネットワーク構造Ｂ１のステムＳ１～Ｓ３の径ｄについても、３次元ネットワーク構造Ｌ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄと同様である。したがって、ここでは、ステムＳ１～Ｓ３の径ｄに関する説明を省略する。
【0051】
＜３次元ネットワーク構造の変形例＞
図１，図２に示した３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１は、何れも、複数のステムと、複数の結節部とにより構成されたかご（以下において単位かごと称する）を複数結合した構造とも言い換えられる。３次元ネットワーク構造Ｌ１において、単位かごは、隣接する２つの単位格子ＵＬ１にまたがって形成され、例えば、一方の単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ４と、該単位格子の上側に位置する単位格子ＵＬ１のステムＳ５～Ｓ８とによって構成される。また、３次元ネットワーク構造Ｂ１において、単位かごは、１つの母点に対応する複数のボロノイ辺により構成される。
図１，図２に示した３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１は、何れも、複数のステムと、複数の結節部とにより構成されたかご（以下において単位かごと称する）を複数結合した構造とも言い換えられる。３次元ネットワーク構造Ｌ１において、単位かごは、隣接する２つの単位格子ＵＬ１にまたがって形成され、例えば、一方の単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ４と、該単位格子の上側に位置する単位格子ＵＬ１のステムＳ５～Ｓ８とによって構成される。また、３次元ネットワーク構造Ｂ１において、単位かごは、１つの母点に対応する複数のボロノイ辺により構成される。
【0052】
図１，図２に示した３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１において、各単位かごの内部空間は、空隙である。しかし、３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の変形例においては、各単位かごの内部空間に、それぞれ、弾性を有する樹脂材料により構成された粒状部材が配置されていてもよい。なお、各粒状部材は、各単位かごを構成するステムの一部に弾性を有する樹脂材料を用いて結合されていてもよいし、各単位かごからは遊離した状態で内部空間に配置されていてもよい。
【0053】
各粒状部材がステムの一部に結合されている場合、粒状部材の形状及び大きさは、適宜定めることができる。一方、各粒状部材が各単位かごから遊離している場合、粒状部材の形状及び大きさは、各単位かごの内部空間から脱落しない程度に大きければ、その範囲内において適宜定めることができる。また、緩衝材１０において、通気性や、水洗いした後の速乾性などを重視する場合、粒状部材の形状及び大きさは、各単位かごの内部空間を占有しない範囲内において定められていることが好ましい。換言すれば、各単位かごの内部空間には空隙が残っており、隣接する各単位かごの内部空間の空隙は、互いに連通していることが好ましい。粒状部材の形状の一例としては、球状が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0054】
３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１に含まれる複数の粒状部材の弾性率は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【0055】
複数の粒状部材の弾性率が一定である場合、粒状部材を含んでいない場合と比較して、後述する第１の領域Ｒ１を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の弾性率（以下において、単に第１の領域Ｒ１における弾性率と称する、第２の領域Ｒ２及び境界領域ＲＢについても同様）、第２の領域Ｒ２における弾性率、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤー（例えば図５に示した緩衝材１０Ｃの場合、第１～第５レイヤーＲＢａ～ＲＢｅ）における弾性率の各々が一律に引き上げる。したがって、３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の基本的な構造（言い換えれば設計パラメータ）を変更することなく、粒状部材の弾性率のみを変化させることによって、製造する緩衝材１０の弾性率をカスタマイズすることができる。
【0056】
複数の粒状部材の弾性率が異なっている場合、各粒状部材の弾性率は、後述する第１の領域Ｒ１における弾性率、第２の領域Ｒ２における弾性率、及び境界領域ＲＢにおける弾性率の各々の大小関係に応じて、定められていることが好ましい。すなわち、第１の領域Ｒ１を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１に含まれる粒状部材（以下において第１の領域Ｒ１の粒状部材と称する）における弾性率は、第２の領域Ｒ２を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１に含まれる粒状部材（以下において第２の領域Ｒ２の粒状部材と称する）における弾性率より小さく、且つ、境界領域ＲＢを構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１に含まれる粒状部材（以下において境界領域ＲＢの粒状部材と称する）の弾性率は、第１の領域Ｒ１の粒状部材の弾性率より大きく第２の領域Ｒ２の粒状部材の弾性率より小さい。
【0057】
また、境界領域ＲＢの粒状部材の弾性率は、境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおける弾性率の各々の大小関係に応じて定められていてもよい。
【0058】
＜弾性体＞
上述した３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々は、弾性体により一体成型されており、一体構造を有する。３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を構成する弾性体の材料は、特に限定されないが、弾性を有し、且つ、３Ｄプリンタを用いて成型可能な樹脂材料であることが好ましい。このような樹脂材料の例としては、紫外線硬化樹脂や、光硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂（エラストマー）などと呼ばれる樹脂でもよい。以下の各実施形態では、弾性体の材料として紫外線硬化樹脂を採用している。また、３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１を成型するための３Ｄプリントの方式はいずれでもよいが、一例として光造型方式又はインクジェット方式が挙げられる。光造形方式の一態様としては、ＳＬＡ（Stereolithography）方式及びＤＬＰ（Digital Light Processing）方式が挙げられる。また、インクジェット方式の一例としては、ＰｏｌｙＪｅｔ（登録商標）が挙げられる。３Ｄプリンタを用いて３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を製造することによって、物理的な特性（本実施形態では弾性）が異なる複数の領域を接合することなく一体成型することができる。すなわち、一体構造を有する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を製造することができる。
上述した３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々は、弾性体により一体成型されており、一体構造を有する。３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を構成する弾性体の材料は、特に限定されないが、弾性を有し、且つ、３Ｄプリンタを用いて成型可能な樹脂材料であることが好ましい。このような樹脂材料の例としては、紫外線硬化樹脂や、光硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂（エラストマー）などと呼ばれる樹脂でもよい。以下の各実施形態では、弾性体の材料として紫外線硬化樹脂を採用している。また、３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１を成型するための３Ｄプリントの方式はいずれでもよいが、一例として光造型方式又はインクジェット方式が挙げられる。光造形方式の一態様としては、ＳＬＡ（Stereolithography）方式及びＤＬＰ（Digital Light Processing）方式が挙げられる。また、インクジェット方式の一例としては、ＰｏｌｙＪｅｔ（登録商標）が挙げられる。３Ｄプリンタを用いて３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を製造することによって、物理的な特性（本実施形態では弾性）が異なる複数の領域を接合することなく一体成型することができる。すなわち、一体構造を有する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の各々を製造することができる。
【0059】
【0060】
図３に示すように、緩衝材１０Ａは、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとを備えている。また、境界領域ＲＢは、第１の領域Ｒ１の側に位置する第１レイヤーＲＢａと、第２の領域Ｒ２の側に位置する第２レイヤーＲＢｂとにより構成されている。
【0061】
第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの３次元ネットワーク構造を構成するパターンは、図１に示したラティスパターンである。第１の領域Ｒ１を構成する単位格子ＵＬ１、第２の領域Ｒ２を構成する単位格子ＵＬ１、及び境界領域ＲＢを構成する単位格子ＵＬ１の各々において、格子定数ａｘ，ａｙは共通であるが、格子定数ａｚは異なっている。以下において、第１の領域Ｒ１における格子定数ａｚをａｚ＝ａｚ１とし、第２の領域Ｒ２における格子定数ａｚをａｚ＝ａｚ２とし、境界領域ＲＢの第１レイヤーＲＢａにおける格子定数ａｚをａｚ＝ａｚｂａとし、境界領域ＲＢの第２レイヤーＲＢｂにおける格子定数ａｚをａｚ＝ａｚｂｂとする。ここで、格子定数ａｚ１，ａｚ２，ａｚｂａ，ａｚｂｂの大小関係は、ａｚ１＞ａｚｂａ＞ａｚｂｂ＞ａｚ２となるように定められている。
【0062】
また、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々を構成する３次元ネットワーク構造においては、単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄは、何れも同じである。
【0063】
以上のように構成された緩衝材１０Ａにおいて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、及び第２の領域Ｒ２のｚ軸方向に沿った弾性率（＝応力／歪み）は、格子定数ａｚ１，ａｚ２，ａｚｂａ，ａｚｂｂの大小関係に応じて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、及び第２の領域Ｒ２の順番で大きくなる。
【0064】
したがって、緩衝材１０Ａにおいて、境界領域ＲＢの弾性率（特許請求の範囲に記載の第３の指標値）は、第１の領域Ｒ１の弾性率（特許請求の範囲に記載の第１の指標値）より大きく、第２の領域Ｒ２の弾性率（特許請求の範囲に記載の第２の指標値）より小さい。
【0065】
また、境界領域ＲＢは、弾性率が異なる第１レイヤーＲＢａ及び第２レイヤーＲＢｂにより構成されており、第１レイヤーＲＢａの弾性率は、第１の領域Ｒ１の弾性率より大きく、第２レイヤーＲＢｂの弾性率は、第１レイヤーＲＢａの弾性率より大きく且つ第２の領域Ｒ２の弾性率より小さい。すなわち、境界領域ＲＢの弾性率は、第１の領域Ｒ１の側（ｘ軸負方向側）から、第２の領域Ｒ２の側（ｘ軸正方向側）に近づくにしたがって、大きくなっている。
【0066】
なお、本実施形態において緩衝材１０Ａの境界領域ＲＢは、２つのレイヤー（第１レイヤーＲＢａ及び第２レイヤーＲＢｂ）により構成されているが、境界領域ＲＢを構成するレイヤーの数は、１以上の整数であればいくつであってもよい。境界領域ＲＢが単一のレイヤーにより構成される場合であっても、単一のレイヤー（すなわち境界領域ＲＢ全体）の弾性率を、第１の領域Ｒ１の弾性率より大きく、第２の領域Ｒ２の弾性率より小さくすることによって、本願発明の目的は、達成される。この点については、後述する緩衝材１０Ｂ～１０Ｅについても同様である。
【0067】
【0068】
図４に示すように、緩衝材１０Ｂは、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとを備えている。また、境界領域ＲＢは、第１レイヤーＲＢａと、第２レイヤーＲＢｂと、第３レイヤーＲＢｃとにより構成されている。第１レイヤーＲＢａは、第１の領域Ｒ１の側に位置し、第３レイヤーＲＢｃは、第２の領域Ｒ２の側に位置し、第２レイヤーＲＢｂは、第１レイヤーＲＢａと第３レイヤーＲＢｃとの間に介在する。
【0069】
第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの３次元ネットワーク構造を構成するパターンは、図１に示したラティスパターンである。
【0070】
第１の領域Ｒ１を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ１，ａｙ１，ａｚ１（特許請求の範囲に記載の第１の格子定数）の各々は、それぞれ、第２の領域Ｒ２を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ２，ａｙ２，ａｚ２（特許請求の範囲に記載の第２の格子定数）の各々より大きく、図４においては５倍の格子定数になっている。すなわち、ａｘ１＝５ａｘ２であり、ａｙ１＝５ａｙ２であり、ａｚ１＝５ａｚ２である。なお、図４には、格子定数ａｚ１，ａｚ２のみ図示している。
【0071】
境界領域ＲＢは、格子定数が格子定数ａｘ１，ａｙ１，ａｚ１である単位格子ＵＬ１（第１の単位格子とも称する）と、格子定数が格子定数ａｘ２，ａｙ２，ａｚ２である単位格子ＵＬ１（第２の単位格子とも称する）とを混合することによって構成されている。境界領域ＲＢにおいて、第１の単位格子を有するパターンに対する第２の格子定数を有するパターンの割合である混合比は、第１の領域Ｒ１の側から第２の領域Ｒ２の側に近づくにしたがって大きくなっている。具体的には、第１レイヤーＲＢａにおいては、４つの第１の単位格子のうち１つを第２の単位格子に置き換えており、第２レイヤーＲＢｂにおいては、４つの第１の単位格子のうち２つを第２の単位格子に置き換えており、第３レイヤーＲＢｃにおいては、４つの第１の単位格子のうち３つを第２の単位格子に置き換えている。
【0072】
また、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々を構成する３次元ネットワーク構造においては、単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄは、何れも同じである。
【0073】
以上のように構成された緩衝材１０Ｂにおいて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、及び第２の領域Ｒ２のｚ軸方向に沿った弾性率（＝応力／歪み）は、上述した混合比に応じて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、及び第２の領域Ｒ２の順番で大きくなる。
【0074】
したがって、緩衝材１０Ｂにおいて、境界領域ＲＢの弾性率（特許請求の範囲に記載の第３の指標値）は、第１の領域Ｒ１の弾性率（特許請求の範囲に記載の第１の指標値）より大きく、第２の領域Ｒ２の弾性率（特許請求の範囲に記載の第２の指標値）より小さい。
【0075】
また、境界領域ＲＢは、弾性率が異なる第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、及び第３レイヤーＲＢｃにより構成されており、第１レイヤーＲＢａの弾性率は、第１の領域Ｒ１の弾性率より大きく、第２レイヤーＲＢｂの弾性率は、第１レイヤーＲＢａの弾性率より大きく、第３レイヤーＲＢｃの弾性率は、第２レイヤーＲＢｂの弾性率より大きく且つ第２の領域Ｒ２の弾性率より小さい。すなわち、境界領域ＲＢの弾性率は、第１の領域Ｒ１の側（ｘ軸負方向側）から、第２の領域Ｒ２の側（ｘ軸正方向側）に近づくにしたがって、大きくなっている。
【0076】
【0077】
図５に示すように、緩衝材１０Ｃは、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとを備えている。また、境界領域ＲＢは、第１レイヤーＲＢａと、第２レイヤーＲＢｂと、第３レイヤーＲＢｃと、第４レイヤーＲＢｄと、第５レイヤーＲＢｅとにより構成されている。第１レイヤーＲＢａと、第２レイヤーＲＢｂと、第３レイヤーＲＢｃと、第４レイヤーＲＢｄと、第５レイヤーＲＢｅの各々は、この順番で第１の領域Ｒ１の側から第２の領域Ｒ２の側に向かって配置されている。
【0078】
第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの３次元ネットワーク構造を構成するパターンは、図１に示したラティスパターンである。
【0079】
第１の領域Ｒ１を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ１，ａｙ１，ａｚ１の各々は、それぞれ、第２の領域Ｒ２を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ２，ａｙ２，ａｚ２の各々と同じである。
【0080】
緩衝材１０Ｃにおいては、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々を構成する３次元ネットワーク構造においては、単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄを異ならせることによって第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々の弾性率を異ならせている。
【0081】
具体的には、第１の領域Ｒ１におけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄ１とし、第１レイヤーＲＢａにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄａとし、第２レイヤーＲＢｂにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄｂとし、第３レイヤーＲＢｃにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄｃとし、第４レイヤーＲＢｄにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄｄとし、第５レイヤーＲＢｅにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄｅとし、第２の領域Ｒ２におけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄをｄ＝ｄ２として、これらの径ｄの大小関係をｄ１＜ｄａ＜ｄｂ＜ｄｃ＜ｄｄ＜ｄｅ＜ｄ２となるように構成している。
【0082】
以上のように構成された緩衝材１０Ｃにおいて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、第４レイヤーＲＢｄ、第５レイヤーＲＢｅ、及び第２の領域Ｒ２の弾性率は、径ｄ１，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ，ｄｄ，ｄｅ，ｄ２の大小関係に応じて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、第４レイヤーＲＢｄ、第５レイヤーＲＢｅ、及び第２の領域Ｒ２の順番で大きくなる。
【0083】
したがって、緩衝材１０Ｃにおいて、境界領域ＲＢの弾性率（特許請求の範囲に記載の第３の指標値）は、第１の領域Ｒ１の弾性率（特許請求の範囲に記載の第１の指標値）より大きく、第２の領域Ｒ２の弾性率（特許請求の範囲に記載の第２の指標値）より小さい。
【0084】
また、境界領域ＲＢは、弾性率が異なる第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、第４レイヤーＲＢｄ、及び第５レイヤーＲＢｅにより構成されており、第１レイヤーＲＢａの弾性率は、第１の領域Ｒ１の弾性率より大きく、第２レイヤーＲＢｂの弾性率は、第１レイヤーＲＢａの弾性率より大きく、第３レイヤーＲＢｃの弾性率は、第２レイヤーＲＢｂの弾性率より大きく、第４レイヤーＲＢｄの弾性率は、第３レイヤーＲＢｃの弾性率より大きく、第５レイヤーＲＢｅの弾性率は、第４レイヤーＲＢｄの弾性率より大きく、且つ第２の領域Ｒ２の弾性率より小さい。すなわち、境界領域ＲＢの弾性率は、第１の領域Ｒ１の側（ｘ軸負方向側）から、第２の領域Ｒ２の側（ｘ軸正方向側）に近づくにしたがって、大きくなっている。
【0085】
また、図５に示した緩衝材１０Ｃにおいては、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、第４レイヤーＲＢｄ、及び第５レイヤーＲＢｅの各々におけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄを一定であるものとして説明した。しかし、ステムＳ１～Ｓ８の径ｄは、（１）図１の（ｂ）に示すように、直方体の空間の頂点側において細く、結節部ＢＰ１側において太くなるように構成されていてもよいし、（２）直方体の空間の頂点側において太く、結節部ＢＰ１側において細くなるように構成されていてもよい。上記（１），（２）のように長手方向に沿ってステムＳ１～Ｓ８の径ｄが変化する場合には、第１の領域Ｒ１におけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄ１とし、第１レイヤーＲＢａにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄａとし、第２レイヤーＲＢｂにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄｂとし、第３レイヤーＲＢｃにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄｃとし、第４レイヤーＲＢｄにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄｄとし、第５レイヤーＲＢｅにおけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄｅとし、第２の領域Ｒ２におけるステムＳ１～Ｓ８の径ｄの平均値をｄ２として、これらの径ｄの平均値の大小関係をｄ１＜ｄａ＜ｄｂ＜ｄｃ＜ｄｄ＜ｄｅ＜ｄ２となるように、緩衝材１０Ｃを構成すればよい。
【0086】
〔第１～第３の各実施形態の組み合わせ〕
（１）第１の実施形態では、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおける格子定数ａｚを異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせており、（２）第２の実施形態では、第１の領域Ｒ１を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ１，ａｙ１，ａｚ１と、第２の領域Ｒ２を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ２，ａｙ２，ａｚ２を異ならせたうえで、境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおいて、第１の単位格子を有するパターンに対する第２の格子定数を有するパターンの割合である混合比を異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせており、（３）第３の実施形態では、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおけるステム径ｄを異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせている。
（１）第１の実施形態では、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおける格子定数ａｚを異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせており、（２）第２の実施形態では、第１の領域Ｒ１を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ１，ａｙ１，ａｚ１と、第２の領域Ｒ２を構成する単位格子ＵＬ１の格子定数ａｘ２，ａｙ２，ａｚ２を異ならせたうえで、境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおいて、第１の単位格子を有するパターンに対する第２の格子定数を有するパターンの割合である混合比を異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせており、（３）第３の実施形態では、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおけるステム径ｄを異ならせることによって、これらの各領域の各弾性率を互いに異ならせている。
【0087】
緩衝材１０においては、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおけるを互いに異ならせるために、第１～第３の各実施形態のように、上記（１）～（３）の手法の何れか１つの手法を用いてもよいし、上記（１）～（３）の手法のうち少なくとも２つの手法を組み合わせて用いてもよい。
【0088】
例えば、上記（１）と上記（３）の手法を組み合わせる場合、例えば、図３に示した緩衝材１０Ａを構成する第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢを構成する各レイヤーにおいて、表面に近い層から表面から遠い層へ向かうにしたがって、ステム径ｄを太く構成することもできる。この場合、表面に沿った面内方向において弾性率が異なり、且つ、表面の法線に沿った断面方向においても弾性率が異なる緩衝材１０Ａを得ることができる。
【0089】
以上のように、緩衝材１０は、複数の互いに独立した設計パラメータを用いて弾性率を設計することができるため、設計の自由度が高い。例えば、弾性率が所定の値である領域を設計する場合に、上述した（１）～（３）の手法を適宜組み合わせることによって、弾性率とは別の特性を独立して変化させることができる。弾性率とは別の特性としては、例えば緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の密度が上げられる。該密度は、緩衝材１０の例えば通気性を大きく左右する。すなわち、緩衝材１０は、密度が高く且つ弾性率が所定の値となるように設計することもできるし、密度が低く且つ弾性率が所定の値となるように設計することもできる。
【0090】
【0091】
図６に示すように、緩衝材１０Ｄは、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、境界領域ＲＢとを備えている。また、境界領域ＲＢは、第１レイヤーＲＢａと、第２レイヤーＲＢｂと、第３レイヤーＲＢｃとにより構成されている。第１レイヤーＲＢａは、第１の領域Ｒ１の側に位置し、第３レイヤーＲＢｃは、第２の領域Ｒ２の側に位置し、第２レイヤーＲＢｂは、第１レイヤーＲＢａと第３レイヤーＲＢｃとの間に介在する。
【0092】
第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの３次元ネットワーク構造を構成するパターンは、図２に示したボロノイパターンである。
【0093】
第１の領域Ｒ１を構成するボロノイパターンにおける各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値ＤをＤ＝Ｄ１とし、第１レイヤーＲＢａを構成するボロノイパターンにおける各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値ＤをＤ＝Ｄａとし、第２レイヤーＲＢｂを構成するボロノイパターンにおける各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値ＤをＤ＝Ｄｂとし、第３レイヤーＲＢｃを構成するボロノイパターンにおける各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値ＤをＤ＝Ｄｃとし、第２の領域Ｒ２を構成するボロノイパターンにおける各母点間の距離Ｄ１２，Ｄ２３，Ｄ３１，・・・の平均値ＤをＤ＝Ｄ２として、これらの平均値Ｄの大小関係をＤ１＞Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃ＞Ｄｄ＞Ｄｅ＞Ｄ２となるように構成している。
【0094】
以上のように構成された緩衝材１０Ｄにおいて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、及び第２の領域Ｒ２の弾性率は、平均値Ｄ１，Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，ｄ２の大小関係に応じて、第１の領域Ｒ１、第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃ、及び第２の領域Ｒ２の順番で大きくなる。
【0095】
また、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々を構成する３次元ネットワーク構造においては、単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄは、何れも同じである。
【0096】
したがって、緩衝材１０Ｄにおいて、境界領域ＲＢの弾性率（特許請求の範囲に記載の第３の指標値）は、第１の領域Ｒ１の弾性率（特許請求の範囲に記載の第１の指標値）より大きく、第２の領域Ｒ２の弾性率（特許請求の範囲に記載の第２の指標値）より小さい。
【0097】
また、境界領域ＲＢは、弾性率が異なる第１レイヤーＲＢａ、第２レイヤーＲＢｂ、第３レイヤーＲＢｃにより構成されており、第１レイヤーＲＢａの弾性率は、第１の領域Ｒ１の弾性率より大きく、第２レイヤーＲＢｂの弾性率は、第１レイヤーＲＢａの弾性率より大きく、第３レイヤーＲＢｃの弾性率は、第２レイヤーＲＢｂの弾性率より大きく且つ第２の領域Ｒ２の弾性率より小さい。すなわち、境界領域ＲＢの弾性率は、第１の領域Ｒ１の側（ｘ軸負方向側）から、第２の領域Ｒ２の側（ｘ軸正方向側）に近づくにしたがって、大きくなっている。
【0098】
〔第５の実施形態〕
本発明の第５の実施形態に係る緩衝材１０Ｅについて、簡単に説明する。なお、緩衝材１０Ｅの図示は省略する。
本発明の第５の実施形態に係る緩衝材１０Ｅについて、簡単に説明する。なお、緩衝材１０Ｅの図示は省略する。
【0099】
緩衝材１０Ｅは、図５に示した緩衝材１０Ｃにおいて、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの３次元ネットワーク構造を構成するパターンをボロノイパターンに変更することによって得られる。
【0100】
ボロノイパターンにより３次元ネットワーク構造が構成されている緩衝材１０Ｅにおいても、ラティスパターンにより３次元ネットワーク構造が構成されている緩衝材１０Ｃの場合と同様に、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々を構成する単位格子ＵＬ１のステムＳ１～Ｓ８の径ｄを異ならせることによって、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、及び境界領域ＲＢの各々において異なる弾性率を実現できる。
【0101】
〔緩衝材の適用例〕
上述した各実施形態に係る緩衝材１０Ａ～１０Ｅの適用例について、図７及び図８を参照して説明する。なお、本適用例においては、緩衝材１０Ａ～１０Ｅの各々を区別する必要はないため、以下においては緩衝材１０Ａ～１０Ｅの総称として緩衝材１０を用いる。図７の（ａ）及び（ｂ）は、緩衝材１０を適用した枕１及びマットレス２の平面図である。図８の（ａ）は、緩衝材１０を適用したパット３を含む座面を備えた椅子の斜視図であり、図８の（ｂ）は、パット３の平面図であり、図８の（ｃ）及び（ｄ）は、パット３の断面図である。なお、図８の（ｃ）及び（ｄ）の各々は、それぞれ、図８の（ｂ）に示した直線Ａ－Ａ’及び直線Ｂ－Ｂ’に沿った断面を矢印の方向から矢視した場合に得られる断面図である。図９の（ａ）は、緩衝材１０を適用したパット４を備えたプロテクターの側面図である。図９の（ｂ）は、パット４をｘｙ平面上に載置した場合に得られるパット４の平面図であり、図９の（ｃ）は、パット４の断面図であって、図９の（ｂ）に示した直線Ｃ－Ｃ’に沿った断面を矢印の方向から矢視した場合に得られる断面図である。
上述した各実施形態に係る緩衝材１０Ａ～１０Ｅの適用例について、図７及び図８を参照して説明する。なお、本適用例においては、緩衝材１０Ａ～１０Ｅの各々を区別する必要はないため、以下においては緩衝材１０Ａ～１０Ｅの総称として緩衝材１０を用いる。図７の（ａ）及び（ｂ）は、緩衝材１０を適用した枕１及びマットレス２の平面図である。図８の（ａ）は、緩衝材１０を適用したパット３を含む座面を備えた椅子の斜視図であり、図８の（ｂ）は、パット３の平面図であり、図８の（ｃ）及び（ｄ）は、パット３の断面図である。なお、図８の（ｃ）及び（ｄ）の各々は、それぞれ、図８の（ｂ）に示した直線Ａ－Ａ’及び直線Ｂ－Ｂ’に沿った断面を矢印の方向から矢視した場合に得られる断面図である。図９の（ａ）は、緩衝材１０を適用したパット４を備えたプロテクターの側面図である。図９の（ｂ）は、パット４をｘｙ平面上に載置した場合に得られるパット４の平面図であり、図９の（ｃ）は、パット４の断面図であって、図９の（ｂ）に示した直線Ｃ－Ｃ’に沿った断面を矢印の方向から矢視した場合に得られる断面図である。
【0102】
＜枕＞
枕においては、ユーザの身体の何れの部位に接触する部分であるかに依存して、ユーザの身体の負担を軽減するとともに、身体をサポートする部分のうちサポート性を重視する部分については、弾性率を高く設定し、当たりの柔らかさを重視する部分については、弾性率を低く設定することが好ましい。
枕においては、ユーザの身体の何れの部位に接触する部分であるかに依存して、ユーザの身体の負担を軽減するとともに、身体をサポートする部分のうちサポート性を重視する部分については、弾性率を高く設定し、当たりの柔らかさを重視する部分については、弾性率を低く設定することが好ましい。
【0103】
図７の（ａ）に示すように、枕１の緩衝材１０においては、枕１の中央部分に弾性率が高い第２の領域Ｒ２が配置されており、第２の領域Ｒ２を取り囲むように弾性率が低い第１の領域Ｒ１が配置されている。また、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間には、境界領域ＲＢが第２の領域Ｒ２を取り囲むように配置されている。
【0104】
枕１においては、ユーザの頭が主に接する部分である中央部分が第２の領域Ｒ２により構成されているため、頭をしっかりサポートすることができる。また、枕１においては、ユーザの首や肩などが主に接する部分である外縁部分が第１の領域Ｒ１により構成されている。そのため、枕１は、首や肩などが外縁部分に接触する場合であっても、首や肩などに対する当たりが柔らかくすることができる。このように枕１は、頭をしっかりサポートしつつ、首や肩などに対する当たりを柔らかくすることができる。
【0105】
そのうえで、枕１が境界領域ＲＢを備えていることによって、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界において生じ得る違和感を緩和することができる。
【0106】
さらに、緩衝材１０は、図１又は図２に示した３次元ネットワーク構造を有する。これらの３次元ネットワーク構造は、軸状部材であるステムを３次元空間内に張り巡らせることによって得られるので、綿や低反発素材と比較して通気性が高い。したがって、枕１は、従来の綿や低反発素材などを採用した枕と比較して、高い通気性を有する。また、枕１は、従来の枕と比較して容易に水洗いすることができるので、衛生的である。
【0107】
なお、枕１においては、弾性率が異なる２つの領域を設定している。しかし、枕１において、弾性率が異なる領域の数は、複数であれば任意に設定することができる。また、枕１は、カバーを装着して使用してもよいし、カバーを装着することなくそのまま使用してもよい。
【0108】
＜マットレス＞
マットレスにおいては、ユーザの身体の何れの部位に接触する部分であるかに依存して、ユーザの身体の負担を軽減するとともに、身体をサポートする複数の部分の各々に対して別個の弾性率を設定することが好ましい。
マットレスにおいては、ユーザの身体の何れの部位に接触する部分であるかに依存して、ユーザの身体の負担を軽減するとともに、身体をサポートする複数の部分の各々に対して別個の弾性率を設定することが好ましい。
【0109】
図７の（ｂ）に示すように、マットレス２の緩衝材１０においては、マットレス２の長手方向に沿って、弾性率が高い３つの第２の領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３が配置されており、３つの第２の領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３を取り囲むように弾性率が低い第１の領域Ｒ１が配置されている。また、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２１との間には、境界領域ＲＢ１が第２の領域Ｒ２１を取り囲むように配置されており、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２２との間には、境界領域ＲＢ２が第２の領域Ｒ２２を取り囲むように配置されており、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２３との間には、境界領域ＲＢ３が第２の領域Ｒ２３を取り囲むように配置されている。
【0110】
マットレス２においては、ユーザの頭が主に接する部分が第２の領域Ｒ２１により構成されており、ユーザの腰が主に接する部分が第２の領域Ｒ２２により構成されており、ユーザの脚部が主に接する部分が第２の領域Ｒ２３により構成されている。したがって、頭が接する部分、腰が接する部分、及び脚部が接する部分の各々に対して、別個の弾性率を設定することができる。
【0111】
なお、図７の（ｂ）に示したマットレス２においては、外縁部分に弾性率が最も低い第１の領域Ｒ１を配置している。しかし、頭が接する部分、腰が接する部分、脚部が接する部分、及び外縁部分のうち何れの部分の弾性率を最も低くするかは、適宜設定することができる。また、頭が接する部分、腰が接する部分、及び脚部が接する部分の各々の弾性率の大小関係も適宜設定することができる。
【0112】
なお、マットレス２においては、弾性率が異なる４つの領域を設定している。しかし、マットレス２において、弾性率が異なる領域の数は、複数であれば任意に設定することができる。また、マットレス２は、カバーを装着して使用してもよいし、カバーを装着することなくそのまま使用してもよい。
【0113】
このように構成されたマットレス２は、枕１と同様の効果を奏する。
【0114】
なお、本適用例においては、３つの第２の領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の各領域を取り囲むように第１の領域Ｒ１が配置されている。換言すれば、互いに隣接する２つの第２の領域（例えば第２の領域Ｒ２１と第２の領域Ｒ２２と）の間には、第１の領域Ｒ１が介在する。しかし、第１の領域Ｒ１は、第２の領域Ｒ２１と第２の領域Ｒ２２との間に介在しなくてもよい。この場合、図７の（ｂ）において、符号Ｒ２１が付された領域と、符号Ｒ２２が付された領域との間には、１つの境界領域ＲＢが設けられていればよい。また、この場合、符号Ｒ２１が付された領域及び符号Ｒ２２が付された領域のうち、より弾性率が低い領域が特許請求の範囲に記載の第１の領域の一態様になり、より弾性率が高い領域が特許請求の範囲に記載の第２の領域の一態様になる。この点については、図７の（ａ）に示した枕１を構成する緩衝材１０、図８に示した椅子のパット３を構成する緩衝材１０、及び、図９に示したプロテクターのパット４を構成する緩衝材１０の何れにおいても同様である。
＜座面のパット＞
図８の（ａ）に示した椅子の座面は、ユーザが椅子に座ったときに、ユーザの臀部及び大腿部をサポートするとともに臀部及び大腿部が接触により感じる不快感や、圧による血流の阻害など、身体への負担を和らげるために、弾性を有するパット３を備えている。緩衝材１０は、座面を構成するパット３として好適に利用可能である。なお、座面は、パット３を覆う布製のカバーを更に備えている。したがって、図８の（ａ）においては、緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の具体的な構造を図示していない。なお、座面の美観やデザイン性などよりも座面における通気性を重視する場合、パット３を覆うカバーを省略してもよい。
＜座面のパット＞
図８の（ａ）に示した椅子の座面は、ユーザが椅子に座ったときに、ユーザの臀部及び大腿部をサポートするとともに臀部及び大腿部が接触により感じる不快感や、圧による血流の阻害など、身体への負担を和らげるために、弾性を有するパット３を備えている。緩衝材１０は、座面を構成するパット３として好適に利用可能である。なお、座面は、パット３を覆う布製のカバーを更に備えている。したがって、図８の（ａ）においては、緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の具体的な構造を図示していない。なお、座面の美観やデザイン性などよりも座面における通気性を重視する場合、パット３を覆うカバーを省略してもよい。
【0115】
本適用例では、図８の（ａ）に示すように、水平面と平行な平面をｘｙ平面として、ｘｙ平面のうち椅子の前後方向に平行な方向をｘ軸方向と定め、左右方向に平行な方向をｙ軸方向と定め、鉛直方向と平行な方向をｚ軸方向と定めている。また、椅子の前方向をｘ軸正方向と定め、椅子の左方向をｙ軸正方向と定め、鉛直上向きの方向をｚ軸正方向と定めている。
【0116】
座面のパットにおいては、弾性率を領域ごとに適切に設定することによって、椅子に座るユーザが感じる疲労感を緩和することができたり、腰痛の生じやすさを抑制したりすることができる。緩衝材１０を座面のパット３に適用することによって、パット３のうち、臀部が接する領域や、大腿部が接する領域などというように、領域ごとに適切な弾性率を設定しつつ、ユーザが感じ得る違和感を緩和することができる。
【0117】
具体的には、図８の（ｂ）に示すように、パット３の緩衝材１０をｚ軸正方向からみた場合、緩衝材１０には、弾性率が最も低い第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１より弾性率が高い４つの第２の領域Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２５，Ｒ２６が配置されている。第２の領域Ｒ２１及び第２の領域Ｒ２３の各々は、それぞれ、ユーザが座面に座った場合に、ユーザの臀部及び大腿部に対応する領域である。
【0118】
また、図８の（ｃ）に示すように、緩衝材１０のうち第２の領域Ｒ２１を含む断面をｘ軸正方向からみたい場合、第２の領域Ｒ２１の下層には、弾性率が高い別の第２の領域Ｒ２２が配置されている。なお、図８の（ｂ）においては、第２の領域Ｒ２２を破線で示している。また、図８の（ｄ）に示すように、緩衝材１０のうち第２の領域Ｒ２３を含む断面をｘ軸正方向からみたい場合、第２の領域Ｒ２３の下層には、弾性率が高い別の第２の領域Ｒ２４が配置されている。なお、図８の（ｃ）においては、第２の領域Ｒ２４を破線で示している。
【0119】
第１の領域Ｒ１は、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２６の全てを包含するように配置されている。換言すれば、緩衝材１０の表面は、何れも第１の領域により構成されている。したがって、パット３は、ユーザが緩衝材１０の表面の何れの部分に触った場合であっても、ユーザに対する当たりを柔らかくすることができる。
【0120】
ユーザの臀部に対応する領域のうち下層に配置されている第２の領域Ｒ２２は、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２６の中で弾性率が最も高く設定されている。これは、ユーザが座面に座ったときにユーザの姿勢を安定しやすくするとともに、パット３自身の形状における安定性を高めるためである。
【0121】
臀部に対応する領域のうち上層に配置されている第２の領域Ｒ２１は、第１の領域Ｒ１よりも弾性率が高く設定されているものの、第２の領域Ｒ２２よりは弾性率が低く設定されている。これは、第２の領域Ｒ２２が臀部に対応する領域の上層、すなわち、臀部に近い領域を構成するためであり、臀部に対する当たりを柔らかくするためである。
【0122】
ユーザの大腿部に対応する領域には、臀部に対応する領域には及ばないものの、比較的大きな荷重がかかる。したがって、大腿部に対応する領域のうち下層に配置されているＲ２４は、第２の領域Ｒ２２と同程度に高い弾性率に設定されていてもよいし、第２の領域Ｒ２２よりも少し低く設定されていてもよい。
【0123】
大腿部に対応する領域のうち上層に配置されている第２の領域Ｒ２３は、第２の領域Ｒ２１と同程度の弾性率に設定されていてもよいし、第２の領域Ｒ２１よりも少し設定されていてもよい。第２の領域Ｒ２３の弾性率を適度な高さに設定することによって、大腿部の裏側が角に圧迫されることを抑制し、長時間座り続けた場合であっても、血流障害を生じにくくさせたり、疲労を軽減したりすることができる。
【0124】
座面を構成するパット３の両サイドを構成する第２の領域Ｒ２５，２６は、ユーザの臀部及び大腿部があまり接触しない領域である。そのため、第２の領域Ｒ２５，２６は、第２の領域Ｒ２２よりも低く、第２の領域Ｒ２１よりも高くなるように設定されている。これは、臀部及び大腿部への当たりを柔らかくすることよりも、パット３自身の形状の安定性を重視しているためである。このように構成することによって、臀部及び大腿部への当たりを柔らかくしつつも、臀部及び大腿部がパット３に沈み込むにしたがって座面からのサポートが高まり、ユーザの姿勢を安定させることができ、且つ、パット３の過度な変形を抑制することができるパット３を実現することができる。
【0125】
さらに、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２６の各々と、第１の領域Ｒ１との間には、それぞれ、境界領域ＲＢ１～ＲＢ６が配置されているため、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２６の各々と、第１の領域Ｒ１との境界においてユーザが感じ得る違和感を緩和することができる。
【0126】
また、パット３は、緩衝材１０が３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１により構成されていることに起因して、高い通気性を確保することができる。したがって、ユーザが長時間に亘って座面に座った場合に生じ得るムレなどの不快感を軽減することができる。
＜プロテクターのパット＞
図９の（ａ）に示したプロテクターは、ユーザの肘を外部から加わる衝撃から保護するためのプロテクターであって、弾性を有するパット４を備えている。緩衝材１０は、肘を保護するパット４として好適に利用可能である。なお、プロテクターは、パット４を肘に対して所定の位置に固定するための固定手段として、伸縮自在な筒状部材であるアウターを更に備えている。アウターは、いわゆるサポーターと呼ばれるものと同様に構成されている。また、図９の（ａ）において、パット４を構成する緩衝材１０は、上記筒状部材に覆われるように、アウターの内側に配置されているため、緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の具体的な構造を図示していない。また、図９の（ａ）に示した腕は、ユーザの左腕である。
＜プロテクターのパット＞
図９の（ａ）に示したプロテクターは、ユーザの肘を外部から加わる衝撃から保護するためのプロテクターであって、弾性を有するパット４を備えている。緩衝材１０は、肘を保護するパット４として好適に利用可能である。なお、プロテクターは、パット４を肘に対して所定の位置に固定するための固定手段として、伸縮自在な筒状部材であるアウターを更に備えている。アウターは、いわゆるサポーターと呼ばれるものと同様に構成されている。また、図９の（ａ）において、パット４を構成する緩衝材１０は、上記筒状部材に覆われるように、アウターの内側に配置されているため、緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の具体的な構造を図示していない。また、図９の（ａ）に示した腕は、ユーザの左腕である。
【0127】
本適用では、図９の（ａ）に示すように、ユーザの上腕骨の長軸に沿う方向をｙ軸方向と定め、ユーザの前腕が上腕に対してｙｚ平面内において屈曲するものとして、ｙ軸に直交する方向をｚ軸方向と定め、ｙｚ平面に直交する方向をｘ方向と定めている。また、ｙ軸方向のうち上腕骨の肩側の端部から前腕側の端部へ向かう方向をｙ軸正方向と定め、ｘ軸方向のうちユーザの左側から右側へ向かう方向をｘ軸正方向と定め、ｘ軸正方向及びｙ軸正方向とともに右手系の直交座標を構成するようにｚ軸正方向を定めている。なお、以下において、ユーザの左腕の左側のことを外側とも称し、ユーザの左腕の右側のことを内側とも称する。すなわち、ｘ軸正方向は、ユーザの左腕の外側から内側へ向かう方向である。
【0128】
プロテクターのパットにおいては、衝撃から肘を保護するための緩衝性（換言すれば衝撃吸収性）と、ユーザが運動した場合であってもパットがユーザの肘近傍の所定の位置からずれにくくするためのフィット性とが求められる。緩衝材１０をプロテクターのパット４に適用することによって、領域ごとに適切な弾性率を設定しつつ、ユーザが感じ得る違和感を緩和することができる。
【0129】
具体的には、図９の（ｂ）に示すように、パット４の緩衝材１０をｚ軸正方向からみた場合、緩衝材１０は、内側領域、中央領域、及び外側領域の３つの領域に区別することができる。内側領域、中央領域、及び外側領域の各々は、それぞれ、緩衝材１０のｙ軸方向に沿った帯状の領域である。内側領域、中央領域、及び外側領域の各々は、それぞれ、ユーザの左腕の、内側に対応する領域、中央に対応する領域、及び外側に対応する領域である。
【0130】
緩衝材１０には、弾性率が最も低い第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１より弾性率が高い１２個の第２の領域Ｒ２１，Ｒ２２，・・・，Ｒ２１１，Ｒ２１２が配置されている。緩衝材１０の中央領域には、第２の領域Ｒ２１～第２の領域Ｒ２３が配置されており、内側領域は、第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８が配置されており、外側領域には、第２の領域Ｒ２９～Ｒ１１が配置されている。
【0131】
第２の領域Ｒ２１は、ユーザがプロテクターを装着した場合に、屈曲運動の中心となる肘の頂点に対応する領域である。第２の領域Ｒ２２及びＲ２３の各々は、それぞれ、第２の領域Ｒ２１の前腕側（ｙ軸正方向側）及び上腕側（ｙ軸負方向側）に配置された領域である。
【0132】
第２の領域Ｒ２１は、パット４に配置された各領域の中で最も高い緩衝性が求められる領域である。したがって、第２の領域Ｒ２１の弾性率は、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２１２の中では最も低く設定されており、且つ、第２の領域Ｒ２１の厚さは、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２１２の中で最も厚く設定されている。
【0133】
第２の領域Ｒ２２及びＲ２３の各々は、それぞれ、前腕及び上腕に対応する領域であり、高いフィット性が求められる。したがって、第２の領域Ｒ２２及びＲ２３の弾性率は、第２の領域Ｒ２１の弾性率よりも高く設定されている。なお、第２の領域Ｒ２２及びＲ２３の形状は、更に高いフィット感を得るために、各ユーザの前腕及び上腕の形状をスキャンしたうえで、前腕及び上腕の形状の３次元データを生成し、該３次元データに基づいて成型されていることが好ましい。また、第２の領域Ｒ２２及びＲ２３を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１は、第２の領域Ｒ２１を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１よりも密度が低く構成されていることが好ましい。この構成によれば、第２の領域Ｒ２２及びＲ２３における通気性を高めることができる。
【0134】
プロテクターを構成するパット４においては、内側領域及び外側領域の各々に対して、求められる追従性及び緩衝性が異なる。なお、ここでいう追従性とは、ユーザの肘が屈曲した場合にパット４が肘の屈曲に応じて変形する場合に、その変形のしやすさのことを意味する。追従性が高ければ高いほど、ユーザは、違和感なく肘を屈曲させることができる。
【0135】
内側領域と外側領域とを比較した場合、外側領域は、より高い緩衝性を求められる。そのため、外側領域を構成する第２の領域Ｒ２９～Ｒ２１１は、内側領域を構成する第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８よりも弾性率が低く設定されている。なお、第２の領域Ｒ２９～Ｒ２１１を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１は、第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１よりも密度が高く設定されていることが好ましい。
【0136】
内側領域と外側領域とを比較した場合、内側領域は、より高いフィット性が求められる。そのため、第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８は、第２の領域Ｒ２９～Ｒ２１１よりも弾性率が高く設定されている。なお、第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の密度は、第２の領域Ｒ２９～Ｒ２１１を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の密度より低いことが好ましい。
【0137】
なお、パット４において、内側領域は、５個の第２の領域Ｒ２４～Ｒ２８により構成されており、外側領域は、３個の第２の領域Ｒ２９～Ｒ２１１により構成されている。この内側領域及び外側領域の各々を構成する第２の領域Ｒ２ｘの個数は、特に限定されるものではなく、求められる緩衝性や追従性などに応じて適宜設定することができる。
【0138】
また、図９の（ｃ）に示すように、緩衝材１０のうち中央領域を含む断面をｘ軸負方向からみた場合、第２の領域Ｒ２１２及びＲ２１３の２つの領域に区別することができる。第２の領域Ｒ２１２は、ユーザの肘に近い側の層（以下において上層と称する）を構成し、第２の領域Ｒ２１３は、ユーザの肘から遠い側の層（以下において下層と称する）を構成する。
【0139】
上層と下層とを比較した場合、上層は、より高いフィット性を求められ、下層は、より高い緩衝性を求められる。したがって、第２の領域Ｒ２１２は、第２の領域Ｒ２１３よりも弾性率が低く設定されている。また、第２の領域Ｒ２１２を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の密度は、第２の領域Ｒ２１３を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１の密度より密度が低く設定されていることが好ましい。したがって、平面視した場合にパット４を構成する第２の領域Ｒ２１～Ｒ１１の各々は、上層及び下層の各々で異なった特性を与えられている。
【0140】
緩衝材１０を構成する３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１は、各領域の弾性率と密度とをそれぞれ独立した設計パラメータとして設定することができるため、上述したように各領域において求められる特性に応じて、最適な弾性津及び密度を設定することができる。
【0141】
さらに、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２１３の各々と、第１の領域Ｒ１との間には、それぞれ、境界領域ＲＢ１～ＲＢ１３が配置されているため、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２１３の各々と、第１の領域Ｒ１との境界においてユーザが感じ得る違和感を緩和することができる。
【0142】
また、パット４は、緩衝材１０が３次元ネットワーク構造Ｌ１，Ｂ１により構成されていることに起因して、高い通気性を確保することができる。したがって、ユーザが長時間に亘ってプロテクターを装着した場合に生じ得るムレなどの不快感を軽減することができる。
【0143】
なお、本適用例のパット４においては、第２の領域Ｒ２１～Ｒ２１３の各々を取り囲む第１の領域Ｒ１の弾性率が最も低くなるように、各領域の弾性率を設定した。しかし、パット４自身の形状における安定性を高めたいなどに理由により、パット４の外縁部分の弾性率を高めたい場合には、肘の頂点に対応する領域（図９の（ｂ）においては符号Ｒ２１が付されている領域）の弾性率が最も低くなるように設定してもよい。すなわち、パット４の変形例においては、肘の頂点に対応する領域が第１の領域Ｒ１となってもよい。
【0144】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0145】
Ｌ１，Ｂ１ ３次元ネットワーク構造
ＵＬ１ 単位格子
ＢＰ１ 結節部
Ｓ１～Ｓ８ ステム
ＭＰ１～ＭＰ３ 母点
Ｃ１ 円
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 緩衝材
Ｒ１，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域
ＲＢ，ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３ 境界領域
１ 枕
２ マットレス
３，４ パット
ＵＬ１ 単位格子
ＢＰ１ 結節部
Ｓ１～Ｓ８ ステム
ＭＰ１～ＭＰ３ 母点
Ｃ１ 円
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 緩衝材
Ｒ１，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域
ＲＢ，ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３ 境界領域
１ 枕
２ マットレス
３，４ パット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】