(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】2024-01-15
(45)【発行日】2024-01-23
(54)【発明の名称】衝撃吸収パッド
(51)【国際特許分類】
A41D 13/05 20060101AFI20240116BHJP
A41D 13/06 20060101ALI20240116BHJP
【FI】
A41D13/05
A41D13/06
(21)【出願番号】P 2018248997
(22)【出願日】2018-12-28
【審査請求日】2021-08-27
(73)【特許権者】
【識別番号】518299286
【氏名又は名称】ミヤビメディカル有限会社
(72)【発明者】
【氏名】杉野 行雄
(72)【発明者】
【氏名】金山 雅俊
【審査官】須賀 仁美
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-014645(JP,A)
【文献】特開2008-274486(JP,A)
【文献】特開2008-069493(JP,A)
【文献】特開2015-223230(JP,A)
【文献】特表平11-506176(JP,A)
【文献】特開平07-290626(JP,A)
【文献】特開2016-083076(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A41D13/00-13/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第1の衝撃吸収部材と、
当該第1の衝撃吸収部材の第1の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第2の衝撃吸収部材と、
粘弾性を有するゲル状物質からなる第3の衝撃吸収部材と、を備え、
前記第1の衝撃吸収部材、前記第2の衝撃吸収部材、及び、前記第3の衝撃吸収部材はこの順で積層されるとともに、前記第1の衝撃吸収部材は前記第2の衝撃吸収部材が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で前記第2の衝撃吸収部材全体を重ねて配置し、前記第3の衝撃
吸収部材は、少なくとも前記第2の衝撃吸収部材の上面全体及び前記第1の衝撃吸収部材の前記第2の衝撃吸収部材が重なる部分を除く部分を被覆するようになされてなる衝撃吸収パッド。
【請求項2】
前記第3の衝撃吸収部材のゲル状物質はゲル状のシリコーンゴムからなる
請求項1に記載の衝撃吸収パッド。
【請求項3】
前記第2の衝撃吸収部材は複数のスリットを有する
請求項1に記載の衝撃吸収パッド。
【請求項4】
前記第2の衝撃吸収部材は複数の貫通孔を有する
請求項1に記載の衝撃吸収パッド。
【請求項5】
前記第1、第2及び第3の衝撃吸収部材からなる衝撃吸収パッドは、プラスチックフィルムによって被覆されている
請求項1~4のいずれかひとつに記載の衝撃吸収パッド。
【請求項6】
直径100mmのストライカを有する落錘式衝撃試験機で空打ちしたときの荷重計の値が7500Nであったときに、2000N以下の値となる大腿骨骨折予防用に用いられる 請求項1~5のいずれかひとつに記載の衝撃吸収パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高齢者等が転倒したとき、大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を防止するパッドに適用可能な衝撃吸収パッド、及び、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用するサポーターに適用可能な衝撃吸収パッドに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、高齢者等の転倒による大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を予防するため衝撃吸収部材としてのパッドを装着した下着、衣類等に関する技術や、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用する衝撃吸収パッドを用いたサポーターに関する技術が提案されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、ポリマー発泡体により構成された単層構造を有する衝撃吸収部材としてのプロテクタと、このプロテクタを収容可能なポケットを有する下着からなる大腿骨の骨折予防のための構成が開示されている。この構成によれば、大腿骨の骨折想定部位に位置するように設けられた下着のポケットにプロテクタを収納した状態で下着を着用する。または、下着の着用後にポケットにプロテクタを収納する。そうすることによって、大腿骨の骨折想定部位にプロテクタが当接して、転倒時にはプロテクタによって衝撃が吸収されて大腿骨の骨折を防止することができる。また、特許文献2には、衝撃吸収部材としてシリコーンゴム系のゲル状物質を用いた骨折防護用吸収部材が開示されている。
【0004】
上記単層構造を構成する材料は、例えば、ポリマー発泡体、シリコーンゴム系のゲル状物、ポリウレタンフォーム等と様々ではあるが、前記特許文献1や2のように単層構造からなる衝撃吸収パッドは、特許文献3~6にも記載されている。
【0005】
また、特許文献7には、合成樹脂発泡、例えば、ウレタンフォーム等からなるクッション材と硬質カバーからなる緩衝体の記載がある。さらに、特許文献8には、アラミッド繊維と綿ツィルとの間にポリウレタン系材料からなるゲル成形物を挟んだ三層構造からなる衝撃吸収部材に関する記載がある。
【0006】
上記多層構造を構成する材料は様々ではあるが、前記特許文献7や8のように多層構造からなる衝撃吸収パッドは、特許文献9~14にも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2011-184824号公報
【文献】特開平8-209409号公報
【文献】特開平10-121304号公報
【文献】特許第5713166号公報
【文献】特許第5874638号公報
【文献】特開2013-231248号公報
【文献】実用新案登録第3142546号公報
【文献】実開平3-63519号公報
【文献】特表平9-508824号公報
【文献】特開平9-268409号公報
【文献】特開平9-302507号公報
【文献】特表平10-512016号公報
【文献】特表平11-506176号公報
【文献】米国特許第5636377号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
例えば、上記特許文献1に記載のポリマー発泡体により構成された単層構造を有するプロテクタは可撓性を有しており、形状の復元性を利用できるように湾曲形に成形されている。プロテクタの外面に所定の力が負荷された場合に湾曲形から略平板形状に変形するようことにより衝撃吸収を行うものである。従って、プロテクタを下着のポケット等に収納して装着した状態では、プロテクタは湾曲した状態で大腿骨の骨折想定部位に当接することになる。体型は装着者によって異なるために、湾曲したプロテクタでは装着部位への追随性が良好ではなく、長時間着用した場合に、装着者に違和感を与えてしまというような装着感に問題があった。
【0009】
また、特許文献2に記載のゲル状物質、例えばゲル状シリコーンゴム系を単層構造で用いた骨折防護用吸収部材では、後述するように、ゲル状シリコーンゴムの厚みを厚くすれば衝撃吸収効果が増す。すなわち、衝撃吸収効果を重視するとゲル状シリコーンゴムの厚みが増加する。大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して、転倒に伴う骨折を予防するための衝撃吸収パッドは、装着者が転倒してしまうタイミングは予測できないので、起きている間は当然のことながら、就寝時もベッドからの転落や寝起き時の転倒にも対応するために、長時間の装着が必要となる。体型は装着者によって異なるが、ゲル状シリコーンゴムは装着部位への追随性は良好である。衝撃吸収効果を考慮すると、重量があった方が良好な衝撃吸収効果が得られるが、重量の増加とともに厚みも増すことになる。大腿骨の骨折予防の衝撃吸収パッドとして単層構造のゲル状シリコーンゴムを用いた合、ゲル状シリコーンゴムは装着部位への追随性は良好であるものの、長時間の装着は、シリコーンゴムの重みが装着者への負担になる。さらに、シリコーンゴムの重みがパッドを適正な装着位置からの位置ずれを引き起こす要因になってしまうという問題が惹起される。また、シリコーンゴムの厚さが就寝時の寝返り動作が装着者に違和感を与えたりする等、長時間装着に伴ってフィット感が損なわれ装着者に不快感を与えてしまうという問題があった。また、ゲル状シリコーンゴムは比較的高価な材料であり、使用量に伴ってコストも掛かるという問題があった。さらに、他の特許文献に記載の衝撃吸収パッドにおいても一長一短があった。
【0010】
本発明は、このような課題を解決したものであって、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位への追随性が良好で、長時間着用した場合でも、装着者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので装着性が向上し、フィット感を損なうことがない、さらに、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明に係る衝撃吸収パッドは、ベース部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第1の衝撃吸収部材と、当該第1の衝撃吸収部材の第1の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する第2の衝撃吸収部材と、粘弾性を有するゲル状物質からなる第3の衝撃吸収部材と、を備え、前記第1の衝撃吸収部材、前記第2の衝撃吸収部材、及び、前記第3の衝撃吸収部材はこの順で積層されるとともに、前記第1の衝撃吸収部材は前記第2の衝撃吸収部材が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で前記第2の衝撃吸収部材全体を重ねて配置し、前記第3の衝撃吸収部材は、少なくとも前記第2の衝撃吸収部材の上面全体及び前記第1の衝撃吸収部材の前記第2の衝撃吸収部材が重なる部分を除く部分を被覆するようになされてなるものである。
【0012】
また、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、第3の衝撃吸収部材のゲル状物質はゲル状のシリコーンゴムからなるものである。
【0013】
さらに、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、前記第2の衝撃吸収部材は複数のスリットを有するものである。
【0014】
本発明に係る衝撃吸収パッドでは、前記第2の衝撃吸収部材は複数の貫通孔を有するものである
【0015】
本発明に係る衝撃吸収パッドでは、プラスチックフィルムによって被覆されてなるものである。
【0016】
本発明に係る衝撃吸収パッドでは、大腿骨骨折予防に用いられる場合において、直径100mmのストライカを有する落錘式衝撃試験機で空打ちしたときの荷重計の値が7500Nであったときに、2000N以下の値となるものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る衝撃吸収パッドでは、ベース部材となる第1の衝撃吸収部材と、この第1の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる第2の衝撃吸収部材と、ゲル状物質からなる第3の衝撃吸収部材と、を備え、前記第1の衝撃吸収部材、第2の衝撃吸収部材、及び、第3の衝撃吸収部材はこの順で積層されてなるものであるから、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位に追随するように密着させることができるので長時間着用した場合でも着用者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない。また、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。
【0018】
さらに、第3の衝撃吸収部材を構成するゲル状物質は、粘弾性を有しており、その中に微小な中空状球体を混入させ、衝撃に対して内部減衰を大きくすることによって、共振倍率を低く押えることや反発弾性を付与することにより、外圧が掛かったときゲル状物質は変形スピードが遅くなり、衝撃吸収率を高めることができる。また、第1及び第2の衝撃吸収部材は弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収するともに、特に、第1の衝撃吸収部材は第3の衝撃吸収部材を構成するゲル状物質のベースとなってゲル状物質の形状を安定して保持することもできる。このように本発明の衝撃吸収パッドは、弾力性及び粘弾性の相乗効果で外力からの衝撃を効果的に吸収できるとともに、軽量化、及び、装着部位への追随性が良好となるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない衝撃吸収パッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す側面図である。
【
図2】本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解側面図である。
【
図3】本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解斜視図である。
【
図4】本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す斜視図である。
【
図5】本実施の形態の衝撃吸収パッドの第2の衝撃吸収部材の他の例を示す平面図である。
【
図6】本実施の形態の衝撃吸収パッドの他の例を示す側面図の要部断面を示す図である。
【
図7】本実施の形態の衝撃吸収パッドの装着例を示す模式的な断面図である。
【
図8】本実施の形態の衝撃吸収パッドの装着例を示す図である。
【
図9】衝撃吸収パッドの評価を行う落錘式衝撃試験機の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照して本発明の一例である衝撃吸収パッドについて説明する。なお、本例においては、転倒時の大腿骨骨折予防に適用した場合の衝撃吸収パッドについて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0021】
<本実施の形態の衝撃吸収パッドの構成例>
図1~
図4は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示すものである。
図1は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す側面図である。
図2は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解側面図である。
図3は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す分解斜視図である。
図4は本実施の形態の衝撃吸収パッドの一例を示す斜視図をそれぞれ示す図である。
【0022】
図1~
図4において、衝撃吸収パッド10は、ベース部材となる第1の衝撃吸収部材1、中間部材となる第2の衝撃吸収部材2、及び、ゲル状物質からなる第3の衝撃吸収部材3から構成される。本例では、第1、第2、及び、第3の衝撃吸収部材1、2、3はそれぞれ別工程で作成され、これらの衝撃吸収部材1~3を重ねて衝撃吸収パッド10を構成する場合を示す。しかしながら、第1、第2の衝撃吸収部材1、2をそれぞれ作成し、重ね合わせた後、硬化する前の液状のゲル状物質を流し込んで硬化させて第1~第3の衝撃吸収部材1~3を一体化させて衝撃吸収パッド10を構成する等、衝撃吸収パッド10の製造工程は本例に限定されない。
【0023】
第2の衝撃吸収部材2はベース部材となる第1の衝撃吸収部材1上に重ねて載置される。第2の衝撃吸収部材2は、第1の衝撃吸収部材1と比べて小なる面積を有するので、第1の衝撃吸収部材1は第2の衝撃吸収部材2が載置された部分を除いた部分の面が露出した状態で重ねて配置される。この状態で、第3の衝撃吸収部材3を重ねると、
図1及び
図4に示すように、第3の衝撃吸収部材3はゲル状物質で構成されるので、前記第3の衝撃吸収部材3は、第2の衝撃吸収部材2の上面全体及び第1の衝撃吸収部材1の第2の衝撃吸収部材2とが重なる部分を除く部分を被覆する。結果として、前記第1、第2、及び第3の衝撃吸収部材が重ね合わせてなる衝撃吸収パッド10が構成される。さらに、第1の衝撃吸収部材1と第2の衝撃吸収部材2は、本例では別体として構成しているが、一体的に構成されるようにしても良い。
【0024】
[第1の衝撃吸収部材]
第1の衝撃吸収部材1としては弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する材料、例えば、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチレンアクリル酸メチルコポリマー(EMA)、エチレンアイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリ塩化ビニル系樹脂の発泡体を用いることができる。ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン等の高分子系の発泡体やポリウレタン系の高ダンピングゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム等の各種のゴム類やゴムの発泡体、スチレン系やプロピレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。さらに、衝撃吸収材としてゴム類に多量の可塑剤を添加したゴム、シリコーンやポリプロピレンを原料にした低反発素材等を用いることができる。本例の場合、第1の衝撃吸収部材1は、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)から構成されるが、これに限定されるものではない。
【0025】
なお、ベース部材となる衝撃吸収部材1の一例として、(1)直径Φ1が135mm及び厚みt1が3mm、(2)直径Φ1が135mm及び厚みt1が4mm、(3)参考までに直径Φ1が135mm及び厚みt1が6mm、の3種類のEVAシートを用意した。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。
【0026】
[第2の衝撃吸収部材2]
第2の衝撃吸収部材2としては弾性を有して、弾力で外力からの衝撃を吸収する材料、例えば、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチレンアクリル酸メチルコポリマー(EMA)、エチレンアイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリ塩化ビニル系樹脂の発泡体を用いることができる。また、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン等の高分子系の発泡体やポリウレタン系の高ダンピングゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン系ゴム等の各種のゴム類やゴムの発泡体、スチレン系やプロピレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることができる。さらに、衝撃吸収材としてゴム類に多量の可塑剤を添加したゴム、シリコーンやポリプロピレンを原料にした低反発素材等を用いることができる。本例の場合、第2の衝撃吸収部材2は、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)から構成されるが、これに限定されるものではない。
【0027】
なお、中間部材となる第2の衝撃吸収部材2の一例として、(1)直径Φ2が100mm及び厚みt2が3mm、(2)直径Φ2が100mm及び厚みt2が4mm、の2種類のEVAシートを用意した。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。
【0028】
本例の場合、第1の衝撃吸収部材1と、第2の衝撃吸収部材2を、EVAで構成した場合を例示するが、これに限定されることは無い。また、第1の衝撃吸収部材1と、第2の衝撃吸収部材2は異なる材料で構成されても良い。
【0029】
[第3の衝撃吸収部材3]
第3の衝撃吸収部材3としては、粘弾性を有するゲル状物質、例えば、ポリウレタン系ゲル材料、ゲル状シリコーンゴム、ポリ塩化ビニル系ゲル材などが挙げられる。本発明の一例として、第3の衝撃吸収部材3は、ゲル状物質としてゲル状のシリコーンゴムから構成されるがこれに限定されるものではない。本例の場合、
図2に示すように、第3の衝撃吸収部材3は底面が第1の衝撃吸収部材1の上面の面積と同様の面積を有するドーム形状として形成されている。従って、底面の直径Φ3は第1の衝撃吸収部材1の直径Φ1と同じ135mmに設定される。ドーム形状の第3の衝撃吸収部材3の重量が(1)60g、(2)65g、(3)70gとしたものを3種類用意した。このときの厚みt3は、60gのとき5.0mm、65gのとき5.2mm、70gのとき5.5mmであった。なお、直径、厚み及び形状は本例に限定されない。
【0030】
[衝撃吸収パッド]
前記第1、第2、及び第3の衝撃吸収部材1~3を重ね合わせて、衝撃吸収パッド10が構成される。本例の場合、全体として円形をベースとしたドーム形状となっている。このドーム形状の衝撃吸収パッド10の形状は方向性がないので、衝撃吸収パッド10が後述する下着のポケットに収納されて使用される際に、収納しやすい形状となっている。しかしながら、衝撃吸収パッド10の形状は、本例に限定されること無く、例えば、多角形をベースとしたドーム形状や、楕円形状をベースとしたドーム形状など、衝撃吸収パッドの使用目的、使用部位に合わせて種々形状の変更は可能である。
【0031】
(1)評価方法
転倒時の大腿骨骨折予防に適用した場合の衝撃吸収パッドの衝撃を吸収する評価について、
図9に模式的に示すような落錘式衝撃試験機30を用いて評価した。
図9において、落錘式衝撃試験機30は、固定された基台31、基台31に対して矢印で示す上下方向に移動可能な可動部材32、可動部材32に取り付けられる測定対象となる衝撃吸収パッド10上に落下して衝撃を与えるストライカ33、ストライカ33の中心軸に組み込まれた荷重計34を備える。ストライカ33は所定の重量を有し、一例として直径100mmのアルミ部材から構成されている。
【0032】
(2)判定基準
本発明の衝撃吸収パッド10は、
図7及び
図8に示すように、大腿骨101における骨盤103側の端部である大腿骨頚部102の側方に位置するように配置される。大腿骨頚部102の側方に外力が掛かった場合、衝撃吸収パッド10で外力を吸収して外力を低減させることにより、大腿骨頚部102が骨折するのを防止する。なお、衝撃吸収パッド10は、
図8で示す下着104のポケット105に第1の衝撃吸収部材1側が大腿骨頚部102側に位置し、第3の衝撃吸収部材3が外側となるように収納される。なお、
図7では説明の便宜上、下着104及びポケット105は図示していない。
【0033】
一般に、大腿骨頚部102、102に骨折が生じる外力は、若者であれば7500N程度であり、65歳以上の高齢者であれば3500Nであるといわれている。衝撃の吸収について測定するために、先ず、落錘式衝撃試験機30の基準値を設定するために、測定対象となる衝撃吸収パッド10を基台31上に載置しない状態でストライカ33を落下させ、空打ちさせる。この空打ちしたときの荷重計34のピーク値が7500Nとなるように可動部材32の位置を設定した。次に、この設定を基準として、表1に示す実施例1~6、比較例1~6、参考例1~3の衝撃吸収パッド10を順次、基台31上に載置し、落錘式衝撃試験機30のストライカ33を上記設定した位置から落下させる。このときの荷重計34のピーク値(N)を測定した。上記のように若者が骨折する7500N程度の外力が高齢者の大腿骨頚部に掛かった場合でも、衝撃吸収パッド10によって3500N以下になれば、骨折を予防できるが、予防効果をより発揮させるために、本例の評価として、2000N以下を○(適用可)、2000N超を×(適用不可)とした。
【0034】
【0035】
表1に示す、第1の衝撃吸収部材1が直径Φ1:135mm及び厚みt1:3mmのEVAシ-ト、第2の衝撃吸収部材2が直径Φ2:100mm及び厚みt2:3mmのEVAシート、第3の衝撃吸収部材3が重量:60g、直径Φ3:135mm、及び厚みt3:5.0mmのゲル状シリコーンゴムからなる衝撃吸収パッド10である実施例1では、荷重計44のピーク値は1924Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0036】
実施例2は実施例1に対して、第3の衝撃吸収部材3の重量を60gから65gへ5g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.2mmへ0.2mm増加したものである。この実施例2では、荷重計44のピーク値は1806Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0037】
実施例3は実施1に対して、第3の衝撃吸収部材3の重量を60gから70gへ10g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.5mmへ0.5mm増加したものである。この実施例3では、荷重計44のピーク値は1784Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0038】
第1の衝撃吸収部材1が直径Φ1:135mm及び厚みt1:4mmのEVAシ-ト、第2の衝撃吸収部材2が直径Φ2:100mm及び厚みt2:4mmのEVAシート、第3の衝撃吸収部材3が重量:60g、直径Φ3:135mm、及び厚みt3:5.0mmのゲル状シリコーンゴムからなる衝撃吸収パッド10である実施例4では、荷重計44のピーク値は1690Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0039】
実施例5は実施4に対して、第3の衝撃吸収部材3の重量を60gから65gへ5g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.2mmへ0.2mm増加したものである。この実施例5では、荷重計44のピーク値は1584Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0040】
実施例6は実施4に対して、第3の衝撃吸収部材3の重量を60gから70gへ10g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.5mmへ0.5mm増加したものである。この実施例6では、荷重計44のピーク値は1512Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0041】
比較例1~3は、本発明の第3の衝撃吸収部材3のみで同様の評価を行ったものである。比較例1は重量:60g、直径Φ3:135mm、及び厚みt3:5.0mmのゲル状シリコーンゴムであり、荷重計44のピーク値は2682Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0042】
比較例2は比較例1に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから65gへ5g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.2mmへ0.2mm増加したものである。この比較例2では、荷重計44のピーク値は2296Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0043】
比較例3は比較例1に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから70gへ10g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.5mmへ0.5mm増加したものである。この比較例3では、荷重計44のピーク値は2258Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0044】
比較例4~6は、本発明の第2の衝撃吸収部材2に相当する部材無しで、第1の衝撃吸収部材1を構成する部材と、第3の衝撃吸収部材3を構成する部材とを組み合わせて衝撃吸収パッドとし、同様の評価を行ったものである。比較例4は、直径Φ1:135mm及び厚みt1:3mmのEVAシ-トと、重量:60g、直径Φ3:135mm、及び厚みt3:5.0mmのゲル状シリコーンゴムとの組み合わせであり、荷重計44のピーク値は2330Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0045】
比較例5は比較例4に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから65gへ5g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.2mmへ0.2mm増加したものである。この比較例5では、荷重計44のピーク値は2210Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0046】
比較例6は比較例4に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから70gへ10g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.5mmへ0.5mm増加したものである。この比較例6では、荷重計44のピーク値は2164Nであり、評価基準の2000N超であることが判った。
【0047】
参考例1~3は、比較例4~6と同様に、本発明の第2の衝撃吸収部材2に相当する部材無しで、第1の衝撃吸収部材1を構成する部材と、第3の衝撃吸収部材3を構成する部材とを組み合わせて衝撃吸収パッドとし、同様の評価を行ったものである。参考例1は、直径Φ1:135mm及び厚みt1:6mmのEVAシ-トと、重量:60g、直径Φ3:135mm、及び厚みt3:5.0mmのゲル状シリコーンゴムとの組み合わせであり、荷重計44のピーク値は1970Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0048】
参考例2は参考例1に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから65gへ5g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.2mmへ0.2mm増加したものである。この参考例2では、荷重計44のピーク値は1848Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0049】
参考例3は参考例1に対して、ゲル状シリコーンゴムの重量を60gから70gへ10g増加させ、重量の増加に伴い厚みt3が5.0mmから5.5mmへ0.5mm増加したものである。この参考例3では、荷重計44のピーク値は1832Nであり、評価基準の2000N以下であることが判った。
【0050】
実施例1~6と比較例1~6及び参考例1~3により、ゲル状のシリコーンゴムの重量が増加すれば衝撃吸収効果が良好になる。しかしながら、比較例1~3からゲル状のシリコーンゴムの単層構造で衝撃吸収パッドを構成する場合には、本発明の評価基準である2000N以下とするためにはゲル状のシリコーンゴムの重量を70gよりさらに増加させる必要があることも判った。このように、ゲル状シリコーンゴムの重量を増加させると、厚みも増してしまう。上述のように、ゲル状のシリコーンゴムの単層構造を大腿骨骨折予防の衝撃吸収パッドとして用いた場合、装着者が転倒するタイミングは予測できないので、就寝時もベッドからの転落や寝起き時の転倒にも対応するために、長時間の装着が必要となる。長時間の装着は、シリコーンゴムの重みが装着者への負担になる。さらに、シリコーンゴムの重みがパッドを適正な装着位置からの位置ずれを起こしてしまうなど、長時間装着に伴ってフィット感が損なわれ装着者に不快感を与えてしまう。さらに、ゲル状シリコーンゴムは比較的高価な材料であり、使用量に伴ってコストも掛かる。
【0051】
一方で、実施例1~3では、比較例1~3とそれぞれ同じ重量、形状のゲル状シリコーンゴムを使用しているにも拘らず、第1の衝撃吸収部材1及び第2の衝撃吸収部材2の組み合わせで、荷重計44のピーク値は、評価基準の2000N以下であることから、衝撃を効果的に吸収できることが判った。すなわち、本発明では、第3の衝撃吸収部材3のゲル状シリコーンゴムの重量を増加させること無く、第1の衝撃吸収部材1及び第2の衝撃吸収部材2の組み合わせで、評価基準の2000N以下とすることができるので、軽量化に寄与できることが判った。
【0052】
また、実施例1~3、実施例4~6、比較例4~6により、ベース部材と中間部材の厚みが増すと、衝撃吸収効果が良好になることが判るが、実施例1~3と参考例1~3により、単に厚くすれば良いということではないことが、実施例1と参考例1、実施例2と参考例2、及び、実施例3と参考例3のそれぞれの対比により判った。すなわち、EVAシ-トの厚さは実施例1~3では第1の衝撃吸収部材1と第2の衝撃吸収部材2とが重なり合っている部分では6mm(ベース部材の厚さ(t1=3mm)+中間部材の厚さ(t2=3mm))である。一方、参考例1~3は単層であるが均一の6mmであるから、部分的に同じ厚さを有している。しかしながら、荷重計44のピーク値は、本発明の実施例1~3の構成の方が、参考例1~3に対して僅かながら改善されている。この相違は本発明では、面積の異なる2層のシートからなる構成であるのに対して、比較例では単層のシートからなる構成であることに起因すると考えられる。さらに、同じ厚さであれば、面積の異なる2層のシートからなる本発明の構成は、単層からなる構成のものに比べて、装着部位への追随性が良好になるから、装着部位に対して装着性を向上させフィット感を損なうことがない。また、本発明の第1の衝撃吸収部材1と第2の衝撃吸収部材2の構成は、比較例1~3に示す単層の構成のものと比較して、体積も僅かながら少なくて済むので、軽量化及びコストの圧縮にも寄与できる。このようなことから、荷重計44のピーク値は評価基準の2000N以下であるが参考例1~3は本発明の対象外とした。
【0053】
図5は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの第2の衝撃吸収部材の他の例を示す平面図である。この例では、
図1~4に示す第2の衝撃吸収部材2に放射状に複数のスリットを設けて第2の衝撃吸収部材4としたものである。このスリットによって、第2の衝撃吸収部材4は、より柔軟性を有するようになるので、衝撃吸収パッドを装着した際、さらに装着者の装着部位に追随するように密着させることができる。従って、より装着者の装着部位への装着性を向上させて良好なるフィット感が得られる。本例では、切り込みからなる放射状のスリットを8本設けたが、これに限定されるものではない。例えば、スリットに幅をもたせたり、本数を変更したり、放射状ではなく、同心円状に弧状としてスリットを設けたり、種々変更は可能である。また、同様の効果を得るためにスリットの替わりに貫通孔を設けても良い。また、スリットと貫通孔の両方を同時に形成しても良い。
【0054】
図6は、本実施の形態の衝撃吸収パッドの他の例を示す側面図の要部断面を示す図である。本例においては、
図1及び
図4に示す衝撃吸収パッド10の表面を第1のプラスチックフィルム5及び第2のプラスチックフィルム6によって全体を被覆して衝撃吸収パッド20としたものである。第1及び第2のプラスチックフィルム5、6によって全体が被覆されるので、衝撃吸収パッド20の取扱いが容易になる。なお、第3の衝撃吸収部材3のみをプラスチックフィルムで被覆する態様、第2の衝撃吸収部材2と第3の衝撃吸収部材3を一体的に被覆する態様等の種々変形が可能である。このようなプラスチックフィルムによって少なくとも第3の衝撃吸収部材であるゲル状物質を被覆するように構成すれば、第3の衝撃吸収部材であるゲル状物質の取扱いが容易となる。例えば、プラスチックフィルムとしてはポリウレタン系フィルム(フィルム厚さ0.1mm)などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0055】
以上のように、本発明に係る衝撃吸収パッドでは、ベース部材となる第1の衝撃吸収部材と、この第1の衝撃吸収部材の面積より小なる面積を有する中間部材となる第2の衝撃吸収部材と、ゲル状物質からなる第3の衝撃吸収部材と、を備え、前記第1の衝撃吸収部材、第2の衝撃吸収部材、及び、第3の衝撃吸収部材はこの順で積層されてなるものであるから、装着者の身体への衝撃を低減できると共に、装着者の装着部位に追随するように密着させることができるので長時間着用した場合でも着用者に与える違和感を低減でき、軽量化することができるので、長時間装着してもフィット感を損なうことがない。また、コストも抑えることができる衝撃吸収パッドを提供できる。
【0056】
以上は、高齢者等が転倒したとき、大腿骨や尾底骨等の骨折想定部位に当接して転倒に伴う骨折を防止する衝撃吸収パッドに適用した場合について説明したが、各種スポーツにおいて膝や肘等に使用するサポーターにも適用可能である。
【符号の説明】
【0057】
1 第1の衝撃吸収部材(ベース部材)
2、4 第2の衝撃吸収部材(中間部材)
3 第3の衝撃吸収部材(ゲル状のシリコーンゴム)
5 第1のプラスチックフィルム
6 第2のプラスチックフィルム
10、20 衝撃吸収パッド
101 大腿骨
102 大腿骨頚部
103 骨盤
104 下着
105 ポケット
30 落錘式衝撃試験機
31 基台
32 可動部材
33 ストライカ
34 荷重計