专利名称：缓冲垫及具有该缓冲垫的音响系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有扬声器的缓冲垫以及具有该缓冲垫的音响系统，而且并不仅限于此，更详细地，本发明涉及适用于人体支撑部的具有上述扬声器的缓冲垫以及将该缓冲垫适用于人体支撑部的音响系统，其中所述的人体支撑部包括各种椅子或车辆用座位、飞机的座位、床等、以及在座或卧等状态下支撑整个人体或人体的一部分的器具以及装置类；因此本发明的具有扬声器的缓冲垫以及具有该缓冲垫的音响系统在保持缓冲垫性能的同时还可以获得来自扬声器的包括声压、波动体感的音响效果。
背景技术：
为了满足音响效果、音乐鉴赏、休闲等目的已经提出了各种音响系统，在这些音响系统中，将扬声器组合到床或椅子等上，从而使得在横卧于床等、或坐在椅子上的状态下，就可以欣赏从上述扬声器传来的音乐或效果音等。
作为这种音响系统，开发了不仅可以通过听觉来欣赏声音，还可以通过音压或振动等来用身体感觉声音的体感音响装置(body sonicapparatus)，例如日本特开平2-211000号公报、日本特开2001-86580号公报、日本特开2001-86581号公报以及日本特开2003-47080号公报等中公开了利用组合了扬声器、振动变频器等振动系统的体感音响装置被用于音乐鉴赏、音乐治疗、休闲等目的。
将体感音响装置用于上述用途的理由如下从耳朵听到的声音在意识、伦理的方面上感动人，而与此相对，体感音响有感动人的情绪、本能的作用，且赋予重低音感、节奏感、能量感、陶醉感，因此，据认为通过这种体感音响，可以得到放松感、陶醉感等舒适的感觉。
特别地，近年来，与计算机相关的技术应激(technostress)也有增大的趋势，作为其解决方法，用体感音响得到放松的效果等也有望实现，此外，也进行了将体感音响适用于音乐疗法或诊疗内科等治疗性领域的研究，还进行了以在人工透析或齿科治疗等时减轻疼痛等为目的而利用体感音响的研究。
但是，如上所述那样在床、椅子、汽车的座位或飞机的座位等使用的缓冲垫，现阶段的主流是聚氨酯泡沫，对于在聚氨酯泡沫中组合有扬声器的音响系统，其通常采取将扬声器在聚氨酯泡沫中以一定间隔进行配置的结构。
发明内容
在上述音响系统中，由于作为缓冲垫一般使用的聚氨酯泡沫通气性不够，存在音响效果被抑制，或声音混浊的问题。因此，若如上述那样将扬声器在聚氨酯泡沫中以一定间隔进行配置，当其构成座位或床等时，存在厚度必须很大等的问题。
此外，以空气为介质传导由扬声器产生的声音(波动)时，该波动难以被身体感觉到，另一方面，若用扬声器输出能用身体明确地感觉到的程度的较大音量，则对鼓膜刺激过大，可能带来不适的感觉。
另一方面，为了得到由波动或振动引起的放松感或陶醉感等“舒适的感觉”，考虑在这种体感音响装置中除了扬声器之外，还设置了用于产生人体容易感知的波动或振动的装置，但是这种装置的追加使音响系统整体的结构复杂，并且也是昂贵的。
进一步，通过音压或波动用身体感觉声音时，例如，通过骨传导辨别声音时，由于高音在头顶骨产生共振，低音在骨盆产生共振，根据音域的不同，易与声音产生共振的骨的部位也不同，所以将声音(含有音压或波动)传导到人的一个部位时，若不对应于每个音域适当地选择部位，则难以用身体感觉到声音，此外，也难以得到放松感或陶醉感。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，采用表观密度一定的具有空隙的三维结构体形成通气性的弹簧结构树脂主体，在缓冲垫中采用该弹簧结构树脂主体，则其中的扬声器不会对人体产生不舒适感，同时可避免外部对扬声器的冲击，从而该缓冲垫可具有缓冲垫性能并具有合适的音响效果和音压效果。
此外，本发明的另一目的在于提供具有扬声器的缓冲垫以及具有该缓冲垫的音响系统，其通过身体感受到的由波动或音压等带来的声音的感觉而容易得到放松的效果或陶醉感等。
为了达到上述目的，本发明提供下述的缓冲垫20，其特征在于，其具有弹簧结构树脂主体10和扬声器，所述树脂主体10是表观密度一定的具有空隙的三维结构体，所述三维结构体如下构成热塑性树脂的连续线条形成随机的圆环或卷曲，其中相邻的线条彼此接触、交织、集合，构成所述三维结构体；所述弹簧结构树脂主体10中，在其内层具有的三维结构体的表观密度较低，在其在长度方向的表面和背面的表面层所具有的三维结构体的表观密度较高；该树脂主体10在使用时至少支撑人体的上半身；所述扬声器嵌于所述弹簧结构树脂主体10的内部或与所述弹簧树脂主体10的表面和背面中的任意一面对向配置。
上述结构的缓冲垫20中，上述弹簧结构树脂主体10表面层的表观密度为0.2g/cm3～0.5g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.4g/cm3，空隙率为44％～77％，优选为56％～67％；上述内层的表观密度为0.01g/cm3～0.15g/cm3，优选为0.03g/cm3～0.05g/cm3，空隙率为83％～99％，优选为94％～97％。
构成上述弹簧树脂结构体的线条中的全部或一部分优选为中空的。
进一步，作为上述扬声器，可以采取如下结构设置输出音频率不同的多个扬声器，并按从所述人体的头部一侧向下半身一侧输出音的频率降低来配置所述各扬声器。
进一步，这些扬声器优选被设置在与使用时的人体的配置位置相对应的范围内，此外，也可以在该人体的胸部背面的位置设置输出高音的扬声器，同时在人体的腹部背面的位置设置输出低音的扬声器。
此外，本发明的音响系统具有将上述任意一种缓冲垫配置在人体支撑部的背面支撑部的结构，所述人体支撑部例如可以为椅子、汽车的座位、飞机的座位、床等，具有至少支撑人体的上半身的背面支撑部例如为靠背等。
在本发明的缓冲垫中，由于三维结构的弹簧结构树脂主体本身具有通气性，因而可以不降低音响效果，此外，由于弹簧结构树脂主体的表面和背面形成有表观密度高的表面层，因而即使将其用作椅子或汽车、飞机等的座位或床等的缓冲垫时，也可以防止人体对扬声器的接触或冲击，另一方面，也不存在扬声器所引起的对人体的不舒适感。
此外，通过上述通气性，不产生声音的回弹或抑制，音波的流动性良好，根据音域，利用由音压引起的振动，可以得到身体的、精神的放松。同时，可以抑制扬声器本身的共振共鸣振动。
进一步，对于具有上述结构的弹簧结构树脂主体，由于本身发挥了作为将由扬声器产生的波动传导到人体中的介质的功能，所以，以弹簧结构树脂主体为介质所传导的波动被传导至人体，这样除了以空气为介质来传导的声音外，还可通过听觉以外的感觉使身体感觉和辨别声音，所述除听觉以外的感觉例如有通过对作为波动的振动的知觉、对通过骨传导的声音的辨别等。
因此，即使由扬声器输出比较小的音量的声音时，由扬声器所产生的波动也可以在除了听觉以外还能够用身体感觉到的清晰的状态下传导至人体，从而可以使所提供的缓冲垫以及音响系统不用设置除扬声器以外的其他结构来产生人体容易知觉的振动，声音就能够以振动等形式而被身体所感觉。
特别地，若将构成弹簧结构树脂主体的线条的全部或一部分采用中空结构，则通过中空线条内部的空气可以实现鲜明的高音域的传导。
进一步，通过上述三维结构，本发明具有防止杂音的效果，此外，本发明还可以成型为能适应于多种用途的各种形状。此外，由于缓冲垫具有上述三维结构，即使要嵌入扬声器，可以通过诸如加热挤压等，在所期望的部位上，简单地形成用于安装扬声器的任意形状的凹部。
进一步，本发明中，通过使三维弹簧结构的树脂主体的内层的表观密度较低，在其长度方向的表面和背面的表面层的表观密度较高，可使制品表面紧密，网纹、起伏少，表面光滑。由于表面层的密度高，熔接力牢固，所以压力分散性优异。即使厚度较小时，其缓冲垫性能·耐下沉性、耐弯曲性也很优异。表面层的圆环大致平行于制品的长度方向(挤出方向)，具有压力分散效果，内层的圆环大致平行于厚度方向，提高了缓冲性能。
而且，通过将输出音频率不同的多个扬声器按频率从支撑人体的头部一侧向下半身一侧降低进行配置，可以使易传导到每个人体(骨)的部位的音域的差异与扬声器所输出的声音的频率(音域)对应起来，从而可通过骨传导等清晰地辨别声音，因此容易获得上述的放松感或陶醉感等。
此外，通过将这些扬声器设置在与使用时人体所被配置的范围相对应的区域内，可以使由扬声器产生的音压或波动(振动)等容易地传导至人体。
进一步，在人体部位中，感到舒适的振动的频率不同，例如，在胸部，振动频率比较高时感到舒适，而在腹部，振动频率比较低时感到舒适，因此，例如，通过将输出高音的扬声器配置于人体的胸部的背面一侧，将输出低音的扬声器配置于腹部的背面，进一步可以得到更好的放松感或陶醉感等。
由于如上的本发明的缓冲垫所具有的效果，本发明中，在如此形成的弹簧结构树脂主体的较硬的表面层使没有失真的声音的波动产生共振，从而可以形成将弹簧结构树脂主体本身作为扬声器的一部分来整体发挥作用的音响系统。由于弹簧结构树脂主体的中空线条的内部具有空气，因而可以实现鲜明的高音域。虽然随着年龄的增大，基于骨膜的听力衰退，但是通过基于弹簧结构树脂主体的骨传导来辨别声音时，可以清晰地听到通常用耳朵听不到的声音。通过该音响系统鉴赏音乐时，各种乐器的声音清晰响亮，确保了较高的音质。此外，鉴赏电影等时，欣赏到立体的声音的同时，易听懂难以听懂的英语台词，不易感到疲倦。提高音乐家、接受言语康复者等的感知性，成为提高实力的练习器具。例如，正如小提琴手由于振动从鄂骨传导到脑而能辨别声音、钢琴家通过骨传导来倾听来自足部的声音那样，通过基于弹簧结构树脂主体的骨传导，可以用身体感觉到与实际演奏乐器时相同的声音，从而也可提高音乐家等的感知性。
进一步，利用本发明，可使被称为波动的微振动按摩脊髓或内脏，所以有改善血液循环，得到心身放松的效果。还期待本发明在护理或医疗方面有新的效果，在作为波动医学的研究方面也期待发展。当将本发明应用于车辆的座位时，在安全驾驶或恢复疲劳等方面有效果，并且在提高音质的同时还可带来放松的效果。本发明可以提供能够对创造健康的生活环境作出贡献的新的音响系统，在听舒适的音乐时，还具有可以放松自身的效果。
图1是应用了本发明的缓冲垫20的沙发的外观立体图。
图2是应用了本发明的缓冲垫20的床的外观立体图。
图3是说明扬声器32～43安装于缓冲垫20的安装实例的纵剖面图。
图4是说明扬声器32～43安装于缓冲垫20的安装实例的纵剖面图。(a)、(b)、(c)分别为不同的安装实例。
图5是说明扬声器在缓冲垫20中进行配置的例子的说明图。
图6是说明扬声器在缓冲垫20中进行配置的其他例子的说明图。
图7是说明人体骨的各部位和共振频率的关系的说明图。
图8是弹簧结构树脂主体10的说明图。
图9是弹簧树脂主体的制造装置的说明图。
图10是弹簧结构树脂主体的其他的制造装置的说明图。
图11是说明弹簧结构树脂主体的另一其他制造装置的说明图。
图12是说明弹簧结构树脂主体的制造工序的示意图。
图13是说明弹簧结构树脂主体的孔部形成方法的示意图，(a)～(c)分别为形成工序中的各种状态。
具体实施例方式
下文，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
1.音响系统对于本发明的缓冲垫20，作为一个例子，可以将其配置在背面支撑部而加以利用，其中的背面支撑部设置于椅子、床、车辆的座位、航空器座位等的上述的人体支撑部，如此，可利用在背面支撑部配置有本发明的缓冲垫20的人体支撑部构成了本发明中的音响系统。
而且，上述背面支撑部设置于上述人体支撑部，为至少支撑人体的上半身的背面部分的部分，当人体支撑部是上述椅子或座位(座席)等时，作为一个例子，其靠背部分相当于其背面支撑部。
作为说明本发明的音响系统的一个实施方式，图1说明了在椅子(沙发)上实现该音响系统的例子。
构成该音响系统的人体支撑部的沙发1是由图1中的座部2、放于座部2之上的座部缓冲垫3、从座部2向斜后方延伸的背部4、覆盖背部4前面的背部缓冲垫5、固定于背部缓冲垫5上的枕6、从座部2两侧向上方延伸的侧面部7、固定于侧面部7上方的扶手8、以及外囊9构成的，该沙发1中，在人坐下时，上述背部缓冲垫5为支撑其上半身的背部一侧的背面支撑部，在该背部缓冲垫5内收容有后述的缓冲垫20，该缓冲垫20具有切断加工成规定形状的弹簧结构树脂主体10。
在本实施方式中，覆盖背部缓冲垫5的外皮中，将就坐时接触上半身的背部的部分制成网状物9a，当设置于缓冲垫20的扬声器所产生的声音、音压、振动等传导到人体时，防止了该部分成为障碍。
此外，图2为在床上实现本发明的音响系统的例子。在床上横卧的人的背面是由载置于床上的缓冲垫材料支撑的，图示的实施方式中采用下述结构载置后述的由弹簧结构树脂主体10和扬声器构成的本发明的缓冲垫20代替载置于该床上的一般性缓冲垫材料。
通常在层压板等床80的床面上铺厚度为1mm～3mm左右的橡胶片，在该橡胶片上载置安装有扬声器32～43的上述弹簧结构树脂主体10来将缓冲垫20设置于床80。
2.缓冲垫如上所述，通过与人体支撑部进行组合等来使用的本发明缓冲垫20是由使用时至少支撑人体的上半身部分的弹簧结构树脂主体10和扬声器构成的，作为一个例子，可以按下述说明构成该缓冲垫20。
2-1.弹簧结构树脂主体10在本实施方式中，使用时至少支撑人体的上半身部分，例如支撑背部一侧的上述弹簧结构树脂主体10是具有空隙的三维结构体，所述三维结构体是通过以热塑性树脂为原料或主要原料的连续线条12(下文，仅称为线条12)所形成的线条的随机交织、集合而形成的，所述线条12形成多个圆环，圆环相邻的线条彼此接触交织集合。
上述热塑性树脂为通用塑料(聚烯烃、聚苯乙烯类树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯等)、工程塑料(聚酰胺、聚碳酸酯、饱和聚酯、聚缩醛等)等。优选其含有热塑性弹性体，例如优选含有聚乙烯(下文称为PE)、聚丙烯(下文称为PP)、PVC或尼龙等弹性体。而且，中空部也可以不连续。
弹簧结构树脂主体10整体的表观密度为0.001g/cm3～0.20g/cm3。
弹簧结构树脂主体10的表观密度优选为0.08g/cm3～0.20g/cm3、更优选为0.10g/cm3～0.18g/cm3，空隙率为78％～91％，进一步优选为80％～88％。弹簧结构树脂主体10由分别构成表面和背面的两个表面层14、15以及被这些表面层14、15夹着的内层16构成。表面层的表观密度为0.2g/cm3～0.5g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.4g/cm3，空隙率为44％～77％，优选为56％～67％。内层的表观密度为0.01g/cm3～0.15g/cm3，优选为0.03g/cm3～0.05g/cm3，空隙率为83％～99％，优选为94％～97％。
对于无垢(实心)线条，弹簧结构树脂主体10的线条的线径(直径)为0.3mm～3.0mm，优选为0.7mm～1.0mm。对于无垢线条，线径小于等于0.3mm时，线条没有硬度，熔接部增多，空隙率降低。大于等于3.0mm时，线条过硬，不形成环，熔接部减少，强度降低。对于中空线条，线径为1.0mm～3.0mm，优选为1.5mm～2.0mm，特别优选为0.9mm～1.3mm。对于中空的线条，线径为1.0mm～3.0mm，优选为1.5mm～2.0mm。中空率优选为10％～80％。中空率小于等于10％时，不会有助于减少重量，大于等于80％时，缓冲性能可能降低。
对于弹簧结构树脂主体10的厚度，只要是能发挥支撑人体所必需的强度和变形性的厚度即可，不特别的限定，但是在其中嵌入扬声器时，形成为嵌入扬声器所必要的厚度，作为一个例子，该厚度为60mm～100mm，优选为70mm～80mm。根据用途，可通过熔断、机械切断或热挤压等任意地形成长度和宽度等最终形状。
为了维持具有空隙的规定表观密度的的三维结构体的弹性和强度，减少重量，空隙率优选在上述范围内。其中，如下求得空隙率[空隙率(％)]＝(1-[表观密度]/[树脂的密度])×100构成弹簧结构树脂主体10的线条可以是中空、无垢(实心)或是两者混合的任意一种，由于线条内的空气可以传导鲜明的高音域，所以特别优选使用中空的线条。在混合了无垢的线条和中空的线条的状态下来使用时，其混合比优选为无垢∶中空＝0～50∶50～100。
此时，若在中心部使用中空的线条，用无垢的线条覆盖该中空的线条的外周，则触感较好，所以是优选的。
对于作为弹簧结构树脂主体10的原料的热塑性树脂，特别优选为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃类树脂。优选为乙酸乙烯酯树脂(下文称为VAC)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(下文称为EVA)或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(下文称为SBS)等，也可以是混合这些的混合物。此外，聚烯烃类树脂可以是再生树脂。
热塑性树脂优选为含有聚烯烃类树脂与乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的混合物。
弹簧结构树脂主体10优选为将PE、PP等聚烯烃类树脂与VAC、EVA或SBS的混合物(例如，热塑性弹性体)作为原料来成型的三维结构体。
聚烯烃类树脂与乙酸乙烯酯树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯的混合比为70重量％～97重量％∶3重量％～30重量％，优选为80重量％～90重量％∶10重量％～20重量％。
VAC或EVA小于等于3重量％时，反弹性降低，大于等于30重量％时，热特性降低。
聚烯烃类树脂和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的混合比为50重量％～97重量％∶3重量％～50重量％，优选为70重量％～90重量％∶10重量％～30重量％。
2-2.扬声器在弹簧结构树脂主体中的安装(1)嵌入弹簧结构树脂主体10内将扬声器24向上述弹簧结构主体10安装时，对于弹簧结构树脂主体的表面层和背面层14、15的任意一层，此处，如图3所示，配置扬声器24的锥体纸26，其中弹簧结构树脂主体10的表面的表面层14在使用时靠近人体一侧的面，在该表面层14上形成扬声器24的框架25外周(外缘)的大小的孔部23。
用具有与上述框架外周形状相同形状的挤压面的阳模，通过以任意角度挤压弹簧结构树脂主体表面14(，15)来形成孔部23。考虑到由扬声器的面音源的定向性，其挤压方向相对于弹簧结构树脂主体10不必是直角，可以根据用途等来改变角度，并可以任意地设置个数。
此外，为了确保更顺滑的频率特性，可以配置对应于音域的多种类、多种大小的组件。
上述挤压工序中，在孔部23的挤压方向底面，维持上述表观密度较高的表面层14，在孔部23的侧面，通过挤压，熔断弹簧结构树脂主体10的线条12。
在上述表观密度较低的内层16内，通过在弹簧结构树脂主体10的侧面或背面层15穿设的插孔来任意地对扬声器24进行配线。
此外，对于扬声器的种类，可以使用所期望的大小、特性的扬声器。
图2和图3中，在扬声器24的框架25外周上，在4个部位固定防振橡胶片29，其中，在该橡胶片29上，接合有铝制穿孔金属30。
而且，图2和图3中，27是片垫，其与上述弹簧结构树脂主体10同样地进行成型，其铺设于弹簧结构树脂主体10上。用于保持扬声器和人体的距离，且保护双方不接触和冲击。
而且，上述弹簧结构树脂主体10的厚度为70mm，片垫27的厚度为30mm，扬声器用孔部23的深度为50mm。
不仅在弹簧结构树脂主体10的背面形成有孔部时将扬声器24装配于孔部23，为了追求更好的音响效果，将扬声器24收纳于保持扬声器24的塑料制等箱体(无图示)后，也可以将扬声器24装配于孔部23。
(2)在弹簧结构树脂主体10以外的安装参照图2和图3所进行的说明中，将上述各个扬声器收纳于在弹簧树脂主体10中形成的孔部23内，除此以外，如图4(a)所示，例如，将具有孔部23′的嵌入板60载置于底板61上，同时将扬声器32～43收纳于该孔部23′内，通过在该嵌入板60上载置上述弹簧结构树脂主体10，可以将该扬声器32～43对向配置于弹簧结构树脂主体10的一面(背面)，以此来构成本发明的音响系统。
对于其中所使用的嵌入板60和底板61，例如，可以使用塑料板、蜂窝结构体、铁、层压板等各种板，此外，如图4(b)所示，可以由规定表观密度的具有空隙的三维结构体形成嵌入板106，所述规定表观密度的具有空隙的三维结构体是如下形成的热塑性树脂的连续线条形成随机的圆环或卷曲，相邻的线条彼此接触、交织、集合，形成所述三维结构体，优选由具有与上述弹簧结构树脂主体10相同的结构的三维结构体来形成嵌入板106。
进一步，如图4(c)所示的实施方式中示例了嵌入板106′的例子，该嵌入板106′由上述三维结构体所形成，其具有图4(a)和图4(b)所示的实施方式中的底板61、63的组合功能。
该图4(c)所示的结构中，以形成规定的深度有底孔的形式形成了孔部23′，但是该孔部23′还可形成为贯通孔。此外，在图4(c)所示的例子中，在扬声器32～43上，设置由其周缘凸出的凸缘，将该凸缘挂在孔部23′的开口边缘来将扬声器32～43固定于孔部23′内。此时，在孔部23′的开口边缘上形成嵌合了该凸缘的段部20d，在嵌入板106′上载置有弹簧结构树脂主体10时，防止了于弹簧结构树脂主体10和嵌入板106′之间产生空隙。
而且，如图4(a)和图4(b)所示的结构中，可以采用下述的结构如上设置从扬声器的周缘凸出的凸缘，同时在孔部23的开口边缘上设置段部20d，采用该结构时，不必设置底板61、63。
此外，嵌入板106、106′是与弹簧结构树脂主体相同的三维结构体时，孔部23′的形成方法以及方式可以参照图3以同样的方法进行。
2-3.扬声器的种类及其配置接着，参照图5和图6对扬声器的种类和配置进行说明。在图5和图6中，配置缓冲垫20使其在使用时至少支撑人体的上半身(例如背部)，该图中的虚线是当标准的人体31将背靠在缓冲垫20上时、或以仰卧姿式横卧于缓冲垫20上时，扬声器在其背面一侧的载置范围。
而且，下述说明中对“上”或“下”不进行特殊说明时，将人体31的头部一侧作为“上”，将下半身一侧作为“下”。
在图示的实施方式中，在缓冲垫20中，分别在人体31头部的两侧的弹簧结构树脂主体10内或在弹簧结构树脂主体10的表面和背面上配置2对上部扬声器32～35，在头部的背面一侧区域配置中心·扬声器36，在相当于胸部部分的背面一侧区域配置扬声器37～42，在相当于人体腹部部分的背面一侧区域配置扬声器43。
对于配置扬声器的范围，优选配置于最下端的扬声器43在如图7所示的腰椎的范围内，将扬声器43降到骶骨的范围是不理想的。
对于扬声器，特别是配置于与如虚线所示的人体31的位置相对应的区域内的扬声器，优选所配置的扬声器所输出声音的频率从上方向下方降低，本实施方式中，使上部扬声器32～42连接于额定输出为15W，频率特性为150Hz～20KHz的放大器部(图示省略)，此外，使扬声器43连接于额定输出为25W，频率特性为20Hz～150KHz的放大器部(图示省略)，与扬声器32～42相比，扬声器43发出低音，以此配置这些扬声器。该低音(低频音)可以使骨或内脏直接振动，据此使人体产生感觉，从而可以得到生理上的快感或按摩的效果。
优选将扬声器37～43的大小设定为可以被收纳至配置人体上半身的区域的宽度(其中，包括臂的宽度为45cm～57cm，优选胸的宽度为25cm～37cm)内的大小(例如8cm的锥体形状)，并且在脊椎的左右对称配置扬声器37～43。
作为扬声器的其他配置例子，如图6所示，在头部的背面一侧配置扬声器45，在颈两侧的背面侧配置扬声器46和47，在胸左右的背面侧配置扬声器48～51，在腹的背面一侧配置扬声器52。与图5结构的不同在于，在头部侧的虚线所示的人体31的配置区域以外配置扬声器46、47，与图5中的上部扬声器32～35相比，该配置位置更接近头部。
如图7所示，由于骨传导听力具有从头骨(头顶骨)向骶骨(从上到下)共振的频率降低的特性，为了利用该特性，可以改变从扬声器发出的声音的频率。即，由于声音频率的高低不同，人体的骨的共振部位不同，所以例如如图5、图6所示，按照从上方到下方逐渐降低从扬声器发出的声音的频率的方式来设置扬声器。也就是说，从各扬声器发出的声音的频率随着人体上半身的骨部位的不同而有所不同，由此可以产生有效的骨音响传导。而且，声音的频率越低，声音的体感度越大。
3.使用方法和作用在具有如上构成的本发明的缓冲垫20的音响系统中，利用椅子、车辆的座位、飞机的座位等实现该音响系统时，在坐在椅子或座位等状态下，将上半身的背部靠于配置有缓冲垫20的靠背等背面支撑部上；或者，利用床等来实现该音响系统时，仰卧在该床所载置的缓冲垫20上，据此将上半身的背面放在缓冲垫20上，在该状态下，通过设置于缓冲垫20的扬声器产生音乐、效果音、其他的声音。
由于三维结构的弹簧结构树脂主体10本身具有通气性，因而通过扬声器产生的声音可以被清晰的听到，不降低音响效果，同时，由于弹簧结构树脂主体10具有通气性，因而声音不会产生反射或抑制，音波的流动性好，根据音域，利用由音压引起的振动，可以得到身体的、精神的放松。
此外，对于支撑上半身的背部的弹簧结构树脂主体10，当由扬声器产生的声音的波动传导至人体时，其还发挥介质的功能，由扬声器产生的声音波动使人体振动，特别是使骨振动，通过感知该振动可以感知声音的体感或骨传导所致的声音。
本发明音响系统的使用者可以通过由该波动引起的振动等而使身体感觉到放松的效果或陶醉感等“舒适的感觉”，同时，通过骨传导可以以清晰的声音鉴赏音乐或其他的声音而不受到周围杂音等的影响。
这样，利用本发明的缓冲垫以及使用该缓冲垫的音响系统可以从2个方面获得对声音的辨别和体感，同时由于这两发面具有协同作用，因而可以更进一步得到身体的、精神的放松感或陶醉感；所述2个方面中的一方面是由空气振动所引起的声音的知觉以及体感，另一方面是通过以弹簧结构树脂主体10为介质，也就是以构成该弹簧结构树脂主体10的各个线条作为介质所传导的波动所产生的对声音的感知(例如骨传导)或振动的体感。
本发明的缓冲垫20不仅适用于上述的沙发或床等，还可以适用于车辆、飞机、电影院、美容院、茶馆、宾馆、主题音乐餐厅(live house)、举行各种赛会的场所、大厅、减肥俱乐部、医院等的座席、椅子、床等，此外也可以适用于医疗(人工透析椅子、外科手术台、分娩台、献血台、齿科治疗台等)等，还可通过与音乐鉴赏、音乐练习、放松、电影媒体组合等应用于各种领域。
4.弹簧结构树脂主体10的制造4-1.弹簧结构树脂成型装置115接着，对制造图8所示的弹簧结构树脂的成型装置115进行说明，该装置115是弹簧结构树脂主体10的制造装置的一个例子。如图9、图10所示，挤出成型机120具有给料器121，将由给料器121投入的热塑性树脂在规定温度下熔融混炼，从成型模头122(模具)配备的规定径的多个喷嘴123以规定的挤出速度挤出由熔融的热塑性树脂的线条12所形成的线条集合体113，再将其由收取机124收取。
收取机124的收取辊125、125设置于水槽126内的水中。该收取辊125、125分别是上下一对的辊，在该上下一对的辊上具1根无端传动带128。水槽126装有给水阀门126a和排水阀门126b。线条集合体113的线条12随机地形成圆环状，圆环之间部分地交织接触、沉积而固化在水中，将其利用卷取辊129、129取出，作为弹簧结构树脂主体10。
如图10所示，收取时，若作为立体结构体的弹簧结构树脂主体10难以在收取辊125、125弯曲，则可以制作表观密度较小的部分，通过弯曲该部分可将弹簧结构树脂主体10从水中取出。利用切断装置130将取出的弹簧结构树脂主体10切断成适当的长度。在从模具122释放的熔融连续线条12中的外周侧面部的连续线条接触水槽126的水面前，圆环成型装置150减小该线条的厚度，从而提高弹簧结构树脂主体10表面的密度，同时使所形成的圆环光滑，圆环之间的接合均一化，进一步，通过圆环成型装置150，能在线条与输送设备的无端传送带128相接触之前使其冷却固化，从而防止无端传送带128的咬合痕迹残留在制品上。
此外，作为其他例子，如图11的正面图所示，在水槽226内设置切断装置230，切断装置230设置于收取机224的下方附近，在水槽226的对向侧壁安装有运送装置235，该运送装置235包括传送带(conveyer)，所述传送带上突出设置了多个卡定突起，所述卡定突起被插入至在切断部位被切断的单体的空隙内。对于其他部位的结构，与图9和图10中所示的对应的部件相同。
4-2.弹簧结构树脂主体10的制造方法接着，对上述弹簧结构树脂主体10的制造方法中的一例进行说明。
如图12的示意图所示，在本实施方式的弹簧结构树脂主体10的制造方法中，优选将PE、PP等聚烯烃树脂与VAC、EVA或SBS等原料树脂经过后述的旋转容器或定量供给机等进行干式混合后，或者经过混合或熔融混合制成颗粒后，供给至挤出成型机120的给料器121。
具体地说，可将原料树脂例如PP和SBS用旋转容器(加藤理机制作所制KR混合机)在40rpm的条件下混合15分钟。
接着，如图9的说明图所示，将上述原料树脂的混合物利用φ65mm的单轴挤出成型机120的给料器121(参照图10)投料，在所规定的温度下(200℃～260℃)熔融混炼，从设置于成型模具122上的具有规定直径的多个喷嘴以规定的挤出速度熔融挤出，然后由收取机124收取，形成具有所规定线径(例如，600丹尼尔～90000丹尼尔，优选为3000丹尼尔～30000丹尼尔，更优选为6000丹尼尔～10000丹尼尔)的中空连续线条，利用圆环形成装置150，使该熔融状态的线条中相邻的线条12彼此接触交织，形成随机的环，例如形成直径为1mm～10mm的环，优选形成直径为1mm～5mm的环。此时，接触交织部位中的至少一部位相互熔融接触冷却。此外，形成紧密的表面层14、15和疏松的内层16。线条12可以是中空线条和实心线条以规定的比率混合成的线条。
在上述随机的圆环集合而成的立体结构体的厚度和表观密度根据水槽126内的收取机124的收取辊125、125的间距确定。该立体结构体(例如，厚度为10mm～200mm，宽为2000mm)随机地形成卷曲或圆环，在水中固化，利用卷取辊129、129将其取出，作为弹簧结构体树脂主体10。
在水中利用收取机124将形成为圆环的线条12收取出时，可以通过改变收取机124的速度来改变其立体网状特性。弹簧结构树脂主体10的表观密度为0.001g/cm3～0.20g/cm3，优选为0.08g/cm3～0.20g/cm3，特别优选为0.10g/cm3～0.18g/cm3，空隙率为78％～91％，优选为80％～88％；表面层14、15的表观密度为0.2g/cm3～0.5g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.4g/cm3，空隙率为44％～77％，优选为56％～67％，内层16的表观密度为0.01g/cm3～0.15g/cm3，优选为0.03g/cm3～0.05g/cm3，空隙率为83％～99％，优选为94％～97％。
例如，利用计时器在设定时间内的每一特定时间内使收取辊125、125的收取速度为低速等，以规定的间隔将收取机124的收取速度调整为低速，据此，在弹簧结构树脂主体10的长度方向上，每隔一段规定的间隔(例如，30cm～50cm)就会形成由低速收取所形成的表观密度大的部分，此外的其它部分为表观密度小的部分，即，可以连续地形成表观密度小地部分和表观密度大的部分。
如图10的正面图所示，收取时，若作为立体结构体的弹簧结构树脂主体10难以在收取辊125、125弯曲，则可以制作表观密度小的部分，通过弯曲该部分可将弹簧结构树脂主体10从水中取出。利用切断装置130，将经过上述工序取出的弹簧结构树脂主体10适当地切断成适当的长度。
作为一个例子，采用上述制造方法得到了表观密度为0.03g/cm3、厚度为50mm的弹簧结构树脂主体10。而且，立体结构体可以使用分别是1种材质的材料进行制造或使用组合了多种不同材质的材料进行制造。
4-3.弹簧结构树脂主体10的制造装置实施例所使用的挤出成型机120是直径为90mm的单轴挤出机。使用原料为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。运转条件如下，树脂温度为250℃，成型压力为0.1MPa，螺杆转速为30rpm，吐出能力为135kg/h，收取速度为32.3m/h。
对孔部23的形成方法进行说明。可以利用切割等机械地切削来形成孔部23。但这可能会发出颤音，为了避免这种情况，如图13所示，用热压力机301(例如，100℃)从上方压入网状体，可以使网状体融固化，形成孔部23。
权利要求
1.一种缓冲垫，其特征在于，其具有弹簧结构树脂主体和扬声器，所述树脂主体是表观密度一定的具有空隙的三维结构体，所述三维结构体如下构成热塑性树脂的连续线条形成随机的圆环或卷曲，其中相邻的线条彼此接触、交织、集合，构成所述三维结构体；所述弹簧结构树脂主体中，在其内层所具有的三维结构体的表观密度较低，在其在长度方向的表面和背面的表面层所具有的三维结构体的表观密度较高；该树脂主体在使用时至少支撑人体的上半身；所述扬声器嵌于所述弹簧结构树脂主体的内部或与所述弹簧结构树脂主体的表面和背面中的任意一面对向配置。
2.如权利要求1所述的缓冲垫，其中，所述弹簧结构树脂主体表面层的表观密度为0.2g/cm3～0.5g/cm3，空隙率为44％～77％；所述内层的表观密度为0.01g/cm3～0.15g/cm3，空隙率为83％～99％。
3.如权利要求1或2所述的缓冲垫，其中，构成所述弹簧结构树脂主体的全部线条或一部分的线条是中空的。
4.如权利要求1～3任意一项所述的缓冲垫，其特征在于，设置输出音频不同的多个扬声器，并对所述各扬声器进行配置使得输出音频从所述人体的头部一侧向下半身一侧降低。
5.如权利要求1～4任意一项所述的缓冲垫，其特征在于，所述扬声器被配置在与使用时人体的配置位置相对应的范围内。
6.如权利要求1～5任意一项所述的缓冲垫，其特征在于，对应于使用时人体的配置位置，将输出高音的扬声器设置于所述人体的胸部背面，将输出低音的扬声器设置于所述人体的腹部背面。
7.一种音响系统，其特征在于，其具有将权利要求1～6任意一项所述的缓冲垫配置在人体支撑部的背面支撑部的结构，所述人体支撑部的背面支撑部具有至少支撑人体的上半身的背面的背面支撑部。
全文摘要
本发明提供一种缓冲垫，该缓冲垫收纳了扬声器并可避免外部对扬声器的冲击，其具有缓冲功能并能得到合适的音响效果和音压效果而不会使人体产生不舒适感。该缓冲垫20具有弹簧结构树脂主体10和扬声器，所述树脂主体10是表观密度一定的具有空隙的三维结构体，所述三维结构体如下构成热塑性树脂的连续线条形成随机的圆环或卷曲，其中相邻的线条彼此接触、交织、集合，构成所述三维结构体；所述弹簧结构树脂主体10中，在其内层具有的三维结构体的表观密度较低，在其在长度方向的表面和背面的表面层所具有的三维结构体的表观密度较高；该树脂主体10在使用时至少支撑人体的上半身；所述扬声器嵌于所述弹簧结构树脂主体10的内部或与所述弹簧树脂主体10的表面和背面中的任意一面对向配置。
文档编号H04R1/28GK1859862SQ20048002815
公开日2006年11月8日 申请日期2004年9月27日 优先权日2003年9月29日
发明者西堀贞夫, 河野严, 中村雄一郎 申请人:艾因株式会社综合研究所