DE102017000061A1

DE102017000061A1 - Matratze

Info

Publication number: DE102017000061A1
Application number: DE102017000061.1A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Nakamura; Susumu Sato; Akitsugu MISAKI; Tomonori Hayakawa
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2017-09-07
Also published as: US20170251823A1; JP2017153743A; JP6706096B2; US10806273B2; CN107149334A

Abstract

Eine Matratze (10, 90) beinhaltet einen Matratzenhauptkörper (12), der eine Stützoberfläche (38) zum Stützen eines Nutzers bildet, und wenigstens einen Drucksensor (42), der eine flexible Lagenform zum Detektieren eines auf die Stützoberfläche (38) wirkenden Druckes beinhaltet. Eine Stützoberflächenabdeckung (60, 94) ist zur Positionierung in Bezug auf den Matratzenhauptkörper (12) und Anordnung zur Abdeckung der Stützoberfläche (38) vorgesehen. Wenigstens ein Positionierungsmittel (70) ist an der Stützoberflächenabdeckung (60, 94) vorgesehen, um eine Bewegung des Drucksensors (42) in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung (60, 94) in planarer Richtung zu ermöglichen und dabei das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors (42) in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung (60, 94) in planarer Richtung derart zu begrenzen, dass der Drucksensor (42) an der Stützoberfläche (38) durch das Positionierungsmittel (70) positioniert wird.

Description

Bezugnahme durch Verweisung
Die Offenbarung der am 2. März 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-040393 wird hiermit einschließlich ihrer Beschreibung, Zeichnung und Zusammenfassung in Gänze durch Verweisung mit aufgenommen.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine beispielsweise auf einem Bett oder dergleichen ausgebreitete Matratze zum Stützen eines Nutzers.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Gemeinhin bekannt ist eine Matratze, die auf einem Bett oder dergleichen beispielsweise dafür ausgebreitet ist, dass ein Nutzer darauf ruht und durch sie gestützt wird. Die Matratze beinhaltet allgemein einen Matratzenhauptkörper mit einer Struktur, bei der eine Metallfeder und ein Polster aus Urethanschaum oder dergleichen kombiniert sind, oder mit einer Struktur, bei der eine Mehrzahl von Hohlzellen vorgesehen und angeordnet ist. Die Matratze wird zum Zwecke des Verteilens des Körperdruckes des Nutzers verwendet, um so einen guten Schlafkomfort und dergleichen bereitzustellen.
Um Informationen über die Verteilungen von Nutzerkörperdrücken, die auf die Stützoberfläche des Matratzenhauptkörpers oder dergleichen wirken, zu erhalten, ist ein an der Matratze vorgesehener Drucksensor vorgeschlagen worden. Wie in der US-Veröffentlichung Nr. US 2012/0116251 offenbart ist, ist der Drucksensor an der Stützoberfläche des Matratzenhauptkörpers angeordnet und dafür ausgestaltet, die Körperdruckverteilung, die Atembewegung oder dergleichen des Nutzers durch Detektieren einer Kompression zwischen dem Nutzer und der Stützoberfläche zu detektieren.
Ist der Drucksensor jedoch einfach an der Stützoberfläche des Matratzenhauptkörpers ausgebreitet, so kann sich der Drucksensor, wenn sich der Nutzer an der Stützoberfläche bewegt, in planarer Richtung relativ zu der Stützoberfläche bewegen. Entsprechend besteht ein Risiko, dass diejenige Position, in der der Druck von dem Drucksensor detektiert wird, und diejenige Position an der Stützoberfläche, an der der Druck tatsächlich wirkt, beträchtlich voneinander abweichen können.
Demgegenüber kann, wenn der Drucksensor in Bezug auf die Stützoberfläche fixiert und fest positioniert ist, das Ausmaß der Verformung der Matratze in Reaktion auf die Einleitung des Körperdruckes des Nutzers durch den Drucksensor begrenzt sein, der im Allgemeinen eine niedrigere Elastizität als die Stützoberfläche oder die Matratzenabdeckung aufweist. Dies kann Probleme hinsichtlich einer Verschlechterung beim Schlafkomfort oder dergleichen hervorrufen.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Matratze mit einer neuartigen Struktur bereitzustellen, die dazu fähig ist, eine Druckdetektion mittels eines Drucksensors mit hervorragender Genauigkeit zu verwirklichen und dabei den Einfluss auf die Verformungseigenschaften der Matratze infolge der Anordnung des Drucksensors zu minimieren.
Die vorbeschriebenen und/oder optionale Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch wenigstens einen der nachfolgenden Modi der Erfindung erreicht werden. Die nachfolgenden Modi und/oder die bei jedem Modus der Erfindung eingesetzten Elemente können in beliebigen möglichen optionalen Kombinationen zum Einsatz kommen.
Insbesondere stellt ein erster Modus der vorliegenden Erfindung eine Matratze bereit, die umfasst: eine Stützoberfläche zum Stützen eines Nutzers, einen Matratzenhauptkörper, der die Stützoberfläche bildet, wenigstens einen Drucksensor, der eine flexible Lagenform zum Detektieren eines auf die Stützoberfläche wirkenden Druckes aufweist, eine Stützoberflächenabdeckung mit Positionierung in Bezug auf den Matratzenhauptkörper und Anordnung zur Abdeckung der Stützoberfläche, und wenigstens ein Positionierungsmittel, das an der Stützoberflächenabdeckung dafür vorgesehen ist, eine Bewegung des Drucksensors in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung in planarer Richtung zu ermöglichen und dabei das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung in planarer Richtung derart zu begrenzen, dass der Drucksensor an der Stützoberfläche durch das Positionierungsmittel positioniert wird.
Bei der Matratze mit einem Aufbau entsprechend dem ersten Modus wird das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors in Bezug auf die Stützoberfläche in planarer Richtung durch das Positionierungsmittel begrenzt. Dies verhindert eine merkliche Abweichung derjenigen Position, in der der Druck von dem Drucksensor detektiert wird, in Bezug auf diejenige Position an der Stützoberfläche, an der der Druck tatsächlich wirkt. Entsprechend wird der an der Stützoberfläche wirkende Druck von dem Drucksensor mit hoher Genauigkeit detektiert, wodurch eine Matratzensteuerung bzw. Regelung zum aktiven Verteilen des Körperdruckes, eine Erkennung der Atmung eines Nutzers oder dergleichen sicher verwirklicht wird.
Darüber hinaus ist der Drucksensor derart positioniert, dass er in gewissem Ausmaß in planarer Richtung beweglich ist, ohne von dem Positionierungsmittel übermäßig gehalten zu werden. Wenn daher die Stützoberflächenabdeckung eine Biegeverformung infolge der Wirkung einer Last erfährt, erfährt der Drucksensor, der im Allgemeinen beständig gegenüber einer Expansion/Kontraktion im Vergleich zur Stützoberflächenabdeckung ist, ebenfalls eine Biegeverformung und weicht dabei in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung in planarer Richtung ab. Hierdurch wird es möglich zu verhindern, dass der Drucksensor das Ausmaß der Verformung der Stützoberflächenabdeckung begrenzt. Man beachte, dass die relative Abweichung in planarer Richtung zwischen den Positionen des Drucksensors und der Stützoberfläche infolge der Erzeugung während der Verformung der Stützoberflächenabdeckung und des Drucksensors in einem Ausmaß ausreichend klein ist, dass der Einfluss auf die Druckdetektion keine wesentlichen Probleme aufwirft, wobei in bevorzugter Praxis eine derartige Abweichung kleiner als das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors in planarer Richtung so, wie es von dem Positionierungsmittel ermöglicht wird, gemacht wird.
Ein zweiter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend dem ersten Modus bereit, wobei die Stützoberflächenabdeckung einen beutelförmigen Taschenkörper beinhaltet, der als Positionierungsmittel dient, und der Drucksensor innerhalb des Taschenkörpers nichtklebend zur Positionierung an der Stützoberfläche untergebracht ist.
Da entsprechend dem zweiten Modus das Positionierungsmittel, das an einer Position näher an dem Nutzer im Vergleich zur Stützoberfläche angeordnet ist, die Form eines Beutels aufweist, ist es einfach, die Kontaktfläche der Matratze gegenüber dem Nutzer flexibel zu halten, wodurch ein guter Schlafkomfort für den Nutzer bereitgestellt wird.
Ein dritter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend dem zweiten Modus bereit, wobei ein Öffnungs- und Schließmittel zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsteiles des Taschenkörpers vorgesehen ist.
Entsprechend dem dritten Modus ist es durch Schließen des Öffnungsteiles des Taschenkörpers, der den Drucksensor unterbringt, mittels des Öffnungs- und Schließmittels möglich, den Drucksensor in einer vorgeschriebenen Position in einem passend angeordneten Unterbringungszustand innerhalb des Taschenkörpers zu positionieren. Durch Öffnen des Öffnungsteiles des Taschenkörpers ist es zudem möglich, den Drucksensor aus dem Taschenkörper herauszunehmen, wodurch die Drucksensoren einfach ausgetauscht werden können.
Ein vierter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend dem zweiten oder dritten Modus bereit, wobei ein Haltepolster innerhalb des Taschenkörpers untergebracht ist und das Haltepolster zwischen der Stützoberfläche und dem Drucksensor angeordnet ist.
Entsprechend dem vierten Modus wird der Drucksensor elastisch durch das Haltepolster im Unterbringungszustand innerhalb des Taschenkörpers gehalten. Dies verhindert, dass sich der Drucksensor mehr als notwendig innerhalb des Innenraumes des Taschenkörpers bewegt oder verformt. Darüber hinaus ermöglicht die elastische Verformung des Haltepolsters, dass der innerhalb des Innenraumes des Taschenkörpers untergebrachte Drucksensor eine Biegeverformung erfährt. Damit hat die Stützung des Drucksensors durch das Haltepolster keine nachteiligen Auswirkungen auf die Nachgiebigkeit gegenüber einer Verformung der Stützoberflächenabdeckung.
Ein fünfter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend einem der ersten bis vierten Modi bereit, wobei der Matratzenhauptkörper eine eine Hohlstruktur aufweisende Zelle mit einer Fluidkammer beinhaltet, wobei die Zelle wenigstens einen Abschnitt der Stützoberfläche bildet und die Zelle zur Expansion/Kontraktion infolge der Zuleitung und Ableitung eines Fluides in Bezug auf die Fluidkammer in der Zelle fähig ist.
Beim fünftem Modus kann die Stützoberfläche aus einer Mehrzahl von Zellen zusammengesetzt sein. Da der Drucksensor in Bezug auf die Stützoberfläche mittels des Positionierungsmittels positioniert wird, ist es beispielsweise durch Anordnen einer Mehrzahl von Druckdetektionsteilen an dem Drucksensor möglich, den auf die entsprechenden Zellen wirkenden Druck genau zu detektieren.
Ein sechster Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend einem der ersten bis fünften Modi bereit, wobei das wenigstens eine Positionierungsmittel eine Mehrzahl von Positionierungsmitteln, die an der Stützoberflächenabdeckung vorgesehen sind, umfasst und der wenigstens eine Drucksensor eine Mehrzahl von Drucksensoren derart umfasst, dass die Positionierungsmittel die jeweiligen Drucksensoren positionieren.
Entsprechend dem sechsten Modus kann durch Anordnen der Mehrzahl von Drucksensoren an der Stützoberfläche jeder Drucksensor klein ausgestaltet werden, sodass die Abweichung des Drucksensors in Bezug auf die Stützoberfläche in planarer Richtung abnimmt, wodurch die Herstellung der Drucksensoren einfach wird.
Ein siebter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend einem der ersten bis sechsten Modi bereit, wobei das Positionierungsmittel elastisch verformbar ist.
Entsprechend dem siebten Modus wird ermöglicht, dass das Positionierungsmittel eine elastische Verformung, so beispielsweise eine Expansions- und Kontraktionsverformung, eine Biegeverformung oder dergleichen, erfährt. Daher ist weniger wahrscheinlich, dass eine Verformung der Stützoberflächenabdeckung durch das Positionierungsmittel begrenzt wird, wodurch das Positionierungsmittel weniger anfällig dafür ist, nachteilige Wirkungen darauf zu haben, wie der Nutzer die Kontaktfläche wahrnimmt.
Ein achter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze nach einem der ersten bis siebten Modi bereit, wobei das Positionierungsmittel an der Stützoberflächenabdeckung unablösbar vorgesehen ist und dabei der Drucksensor von dem Positionierungsmittel entfernbar ist.
Entsprechend dem achten Modus wird das Positionierungsmittel in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung genau positioniert, wodurch eine Abweichung des Drucksensors in Bezug auf die Stützoberfläche infolge einer Abweichung des Positionierungsmittels in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung vermieden wird. Da sich zudem das Positionierungsmittel oder der Drucksensor nicht unbeabsichtigt von der Stützoberflächenabdeckung lösen können, wird der Umgang mit der Stützoberflächenabdeckung einfach. Darüber hinaus können durch Entfernen des Drucksensors von dem Positionierungsmittel derart, dass dieses von der Stützoberflächenabdeckung abgelöst wird, die Stützoberflächenabdeckung und das Positionierungsmittel einfach gewaschen werden.
Ein neunter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend einem der ersten bis siebten Modi bereit, wobei das Positionierungsmittel in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung ablösbar ist.
Entsprechend dem neunten Modus kann in dem Fall, in dem die Stützoberflächenabdeckung verschmutzt oder beschädigt ist, die Stützoberflächenabdeckung ebenfalls getrennt gewaschen oder ausgetauscht werden. In einem Fall, in dem das Positionierungsmittel verschmutzt oder beschädigt ist, kann das Positionierungsmittel ebenfalls von der Stützoberflächenabdeckung abgelöst und gewaschen oder ausgetauscht werden. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, die Anbringungsposition des Positionierungsmittels in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung in Abhängigkeit von der Körperform des Nutzers oder dergleichen zu ändern.
Ein zehnter Modus der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend einem der ersten bis neunten Modi bereit, wobei der Drucksensor einen vom Kapazitanztyp seienden Drucksensor mit einer Struktur umfasst, bei der eine Mehrzahl von Druckdetektionsteilen zweidimensional angeordnet ist, wobei jedes Druckdetektionsteil Elektroden, die in Gegenüberlage platziert sind, und eine isolierende dielektrische Schicht, die zwischen den Elektroden angeordnet ist, umfasst, wobei der Drucksensor dafür ausgestaltet ist, den auf die Stützoberfläche wirkenden Druck auf Grundlage des Ausmaßes der Änderung der elektrostatischen Kapazität eines jeden Druckdetektionsteiles, die durch eine Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden erzeugt wird, wenn der Druck auf die Stützoberfläche wirkt, zu detektieren.
Da entsprechend dem zehnten Modus der Drucksensor durch das Positionierungsmittel in Bezug auf die Stützoberfläche positioniert wird, ist die Mehrzahl von Druckdetektionsteilen, die zweidimensional angeordnet sind, jeweils in einer vorgeschriebenen Position an der Stützoberfläche positioniert, wodurch die auf die Stützoberfläche wirkenden Drücke genau detektiert werden. Insbesondere besteht in einem Fall, in dem wenigstens ein Abschnitt der Stützoberfläche von einer Zelle gebildet wird, wenn der Druckdetektionsteil des Drucksensors und die Zelle relativ zueinander in planarer Richtung abweichen, ein Risiko dahingehend, dass der Druckdetektionsteil merklich verschlechtert werden kann. In dieser Hinsicht ist es, da der Druckdetektionsteil in Bezug auf die Zelle durch das Positionierungsmittel in planarer Richtung positioniert wird, möglich, den Druck mit der gewünschten Genauigkeit stabil zu detektieren.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Positionierungsmittel für die Stützoberflächenabdeckung zur Abdeckung der Stützoberfläche des Matratzenhauptkörpers bereitgestellt, wobei das Positionierungsmittel die Bewegung des Drucksensors mit einer flexiblen Lagenform in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung in planarer Richtung ermöglicht und dabei das Ausmaß der Bewegung hiervon begrenzt. Hierdurch wird der Drucksensor in Bezug auf die Stützoberfläche positioniert und der auf die Stützoberfläche wirkende Druck genau detektiert. Zudem kann die Verformung der Stützoberflächenabdeckung in ausreichendem Maße erfolgen, ohne von dem Drucksensor gehalten zu werden, was einen guten Schlafkomfort für den Nutzer bereitstellt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die vorgenannten und/oder ein weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der begleitenden Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und die sich wie folgt zusammensetzt.
1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Matratze als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, bevor ein Matratzenhauptkörper innerhalb einer Matratzenabdeckung untergebracht ist.
2 ist eine Längsquerschnittsansicht der in 1 gezeigten Matratze.
3A und 3B sind Ansichten eines Drucksensors zur Bildung der in 1 gezeigten Matratze, wobei 3A eine Planansicht eines zusammengebauten Zustandes des Drucksensors ist, während 3B eine perspektivische Ansicht eines Explosionszustandes des Drucksensors zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer oberen Abdeckung, die die in 1 gezeigte Matratze bildet.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 4 gezeigten oberen Abdeckung.
6 ist eine Längsquerschnittsansicht der in 1 gezeigten Matratze zur Darstellung eines Zustandes bei Einleitung einer Last in die Stützoberfläche.
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Matratzenabdeckung zur Bildung einer Matratze als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detailbeschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
1 zeigt eine Matratze 10 als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Matratze 10 weist eine Struktur auf, bei der ein Matratzenhauptkörper 12 von einer Matratzenabdeckung 14 bedeckt wird. 1 zeigt den Matratzenhauptkörper 12 und die Matratzenabdeckung 14 zur einfacheren Darstellung getrennt. In der nachfolgenden Beschreibung bezeichnet die Oben-Unten-Richtung die Oben-Unten-Richtung in 2, die die vertikale Richtung ist.
Insbesondere verfügt der Matratzenhauptkörper 12, wie in 1 und 2 gezeigt ist, über eine Basisplatte 16, deren Form annähernd die Form einer rechteckigen flachen Platte ist, Endsitzteile 18, 18, die an der Basisplatte 16 an beiden Kanten in Breitenrichtung, das heißt in Links-Rechts-Richtung in 2, angeordnet sind, und einen Polsterteil 20, der an der Basisplatte 16 zwischen den Endsitzteilen 18, 18 angeordnet ist.
Die Basisplatte 16 ist aus einem Urethanschaum gebildet, der beispielsweise dichtgepackte (close), ein niedriges Schäumungsverhältnis aufweisende Zellen, die eine vergleichbare Härte aufweisen, oder dergleichen beinhaltet. Die Basisplatte 16 erfährt in gewissem Ausmaß eine elastische Verformung unter einer Last, die von Menschen, so beispielsweise einem Nutzer und einer Bezugsperson oder auch einer Pflegekraft, ausgeübt wird, wobei eine Verformung weniger wahrscheinlich als bei einem Oberflächenpolster 68, einem Haltepolster 80 und dergleichen, was nachstehend noch beschrieben wird, auftritt. Die Basisplatte 16 ist an dem Mittelteil in Längenrichtung, also der Richtung senkrecht zur Papierebene in 2, in einen Kopfseitenteil und einen Beinseitenteil unterteilt.
Der Endsitzteil 18 ist aus demselben Material wie die Basisplatte 16 gebildet. Der Endsitzteil 18 beinhaltet eine Mehrzahl von unteren Säulenteilen 22, die an den Kanten in Breitenrichtung der Basisplatte 16 in vorgeschriebenen Abständen in Längenrichtung angeordnet sind, und einen oberen Trägerteil 24, der auf die unteren Säulenteile 22 aufgesetzt ist und sich kontinuierlich in Längenrichtung erstreckt. Der Endsitzteil 18 ist an einer Position entsprechend der Unterteilungsposition der Basisplatte 16 in einen Kopfseitenteil und einen Beinseitenteil unterteilt.
Der Polsterteil 20 wird von drei elastischen Stützkörpern 26, 26, 26 und zahlreichen Zellen 28, 28, ..., 28 gebildet. Der elastische Stützkörper 26 ist aus demselben Material wie die Basisplatte 16 und der Endsitzteil 18 gebildet und weist die Form eines rechtwinkligen Blocks auf, der sich in Breitenrichtung erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei elastische Stützkörper 26, 26 benachbart in Längenrichtung an einem Teil zum Stützen des nicht gezeigten Rückens des Nutzers angeordnet. Demgegenüber ist ein elastischer Stützkörper 26 an einem Teil zum Stützen der nicht gezeigten Beine des Nutzers angeordnet.
Die Zelle 28 weist die Form eines hohlen Beutels auf, der aus einer Kunstharzfolie und dergleichen gebildet ist und im Inneren eine Fluidkammer 30, wie 2 zeigt, aufweist. Die Fluidkammer 30 ist mit einem Fluid gefüllt, wobei eine Fluidzuleitung und Ableitung in Bezug auf die Fluidkammer 30 durch einen Anschluss 32, der an einem unteren Ende der Zelle 28 vorgesehen ist, ermöglicht werden. Die Zelle 28 ist zu einer Expansion/Kontraktion in Oben-Unten-Richtung infolge der Zuleitung und Ableitung des Fluides in Bezug auf die Fluidkammer 30 fähig. Das Fluid innerhalb der Fluidkammer 30 unterliegt keiner speziellen Beschränkung, und es können verschiedene Gase und Flüssigkeiten eingesetzt werden, wobei bei der vorliegenden Ausführungsform Luft als Fluid verwendet wird.
Die Zelle 28 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Struktur auf, bei der ein oberer Beutelkörper 34 und ein unterer Beutelkörper 36 aufeinander in Überlappung angeordnet sind, wobei diese Durchgangslöcher aufweisen, die an den Zentralabschnitten ausgebildet sind, die miteinander derart überlappt sind, dass sich die Fluidkammer 30 bildet. Infolgedessen weist die Zelle 28 eine Form auf, die zwei Wölbungen mit einer Einschnürung in einem vertikal mittleren Teil beinhaltet. Diese Struktur verbessert die Verformungsnachgiebigkeit einer Stützoberfläche 38, was nachstehend noch beschrieben wird, gegenüber der Form der Körperoberfläche eines Nutzers, während der Expansions-/Kontraktionshub in Oben-Unten-Richtung der Zelle 28 vergrößert wird.
Die Zelle 28 ist, wie in 1 gezeigt ist, zwischen den Endsitzteilen 18, 18 in Breitenrichtung angeordnet und von den drei elastischen Stützkörpern 26, 26, 26 in Längenrichtung positioniert, wobei mehrere Zellen 28 zweidimensional angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind sechs Reihen der Zellen 28 in Breitenrichtung angeordnet, und es sind achtzehn Zellen 28 in dem Teil angeordnet, der den Kopf des Nutzers stützt, während vierundfünfzig Zellen 28 in dem Teil angeordnet sind, der die Taille und die Beine des Nutzers stützt. Die Mehrzahl von Zellen 28 kann auch jeweils getrennt angeordnet sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch die Anschlüsse 32 der Zellen 28, die nach unten vorstehen, an einer Verbindungslage 37 fixiert, die aus einem Urethanschaum und dergleichen gebildet ist, wodurch die Zellen 28 relativ zueinander angeordnet und gemeinsam bearbeitet werden können.
Die drei elastischen Stützkörper 26, 26, 26 und die Mehrzahl von Zellen 28 sind daher an der Basisplatte 16 zwischen den Endsitzteilen 18, 18 in Breitenrichtung angeordnet, wodurch der Matratzenhauptkörper 12 gebildet wird. Die obere Fläche des Matratzenhauptkörpers 12 ist die Stützoberfläche 38, das heißt, die Stützoberfläche 38 wird dadurch gebildet, dass sie die oberen Flächen der Zellen 28 beinhaltet. Die Endsitzteile 18, 18 der Ausführungsform sind Zonen, auf denen der Nutzer und eine Bezugsperson sitzen oder auf die eine Pflegekraft Hand oder Knie legt, wenn sich der Nutzer beispielsweise von der Matratze 10 in einen Rollstuhl begibt, wobei diese eine vergleichbare Härte und eine stabile Form aufweisen. Dadurch, dass der Nutzer auf den Zentralteil in Breitenrichtung der Stützoberfläche 38 mit Bildung durch den Polsterteil 20 gelegt wird, erfährt der Nutzer eine hervorragende Polsterung. Mit anderen Worten, die Verteilbarkeit des Körperdruckes ist hervorragend.
Mit dem jeweiligen Anschluss 32 einer jeden Zelle 28 ist ein nichtgezeigter distaler Schlauch verbunden. Der distale Schlauch erstreckt sich außerhalb in Breitenrichtung zur Verbindung mit einem Kanal einer Expansionsleitung 43, die sich in Längenrichtung durch die unteren Säulenteile 22 des Endsitzteiles 18 erstreckt. Der Kanal der Expansionsleitung 40, der in der Zeichnung weggelassen ist, erstreckt sich außerhalb der Beinseitenkante des Endsitzteiles 18 und ist mit einer Pumpe und einem Luftauslass, die beide nicht dargestellt sind, verbunden. Hierdurch wird es möglich, selektiv eine Luftzuleitung in die Fluidkammer 30 unter Verwendung der Pumpe und eine Luftableitung aus der Fluidkammer 30 an die Atmosphäre durchzuführen. Durch Steuern bzw. Regeln der Luftzuleitung und Ableitung in Bezug auf die Fluidkammer 30 wird es möglich, die Expansion und Kontraktion der Zelle 28 entsprechend zu steuern bzw. zu regeln. Die Expansionsleitung 40 der vorliegenden Ausführungsform ist von einem hohlen rohrförmigen Kanal, einer elektrischen Verdrahtung und dergleichen gebildet, wobei jedoch die Expansionsleitung 40 in der Zeichnung unter Weglassung der Detailstruktur zu einfacheren Darstellung gezeigt ist.
Die Expansion und Kontraktion der Zelle 28 wird auf Grundlage der Detektionsergebnisse eines Drucksensors 42 gesteuert bzw. geregelt, der den auf die Stützoberfläche 38 ausgeübten Druck detektiert. Der Drucksensor 42, dessen Form insgesamt diejenige einer flexiblen Lage ist, weist eine Struktur auf, bei der auf eine Oberfläche einer dielektrischen Schicht 44, die aus einem elastischen Körper gebildet ist, eine elastomere Lage 46a gelegt ist, während auf die andere Oberfläche hiervon eine elastomere Lage 46b, wie 3A und 3B zeigen, gelegt ist.
Die dielektrische Schicht 44 ist aus einem elektrisch isolierenden Elastomer gebildet, das ein elastisches Material, so beispielsweise Gummi oder Harz ist, und die Form einer Platte oder einer Lage aufweist. Die dielektrische Schicht 44 ist zu einer elastischen Expansion/Kontraktion in planarer Richtung oder zu einer Verbiegung oder einer elastischen Biegeverformung in Dickenrichtung fähig. Verwendet wird als Bildungsmaterial der dielektrischen Schicht 44 vorzugsweise beispielsweise Silikongummi, Acrylonitril-Butadien-Copolymer-Gummi, Acrylgummi, Epichlorhydrin-Gummi, chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Urethangummi, Polyethylen-Harz, Polypropylen-Harz, Polyurethan-Harz, Polystyrol-Harz, Polyvinylchlorid-Polyvinylidenchlorid-Copolymer, Ethylenacetat-Copolymer und dergleichen. Darüber hinaus kann die dielektrische Schicht 44 ein Schaumkörper sein, wobei die erforderliche dielektrische Konstante und Weichheit erhalten bleiben und der Schaumkörper nicht durchweg auf gleichmäßig dichtgepackte Zellen beschränkt ist, sondern beispielsweise auch beliebige offene Zellen vorhanden sein können. Die Dicke, das Bildungsmaterial und dergleichen der dielektrischen Schicht 44 sind in Abhängigkeit von der relativen dielektrischen Konstante und Weichheit, die in dem Druckdetektionsteil 54 erforderlich sind, was nachstehend noch beschrieben wird, passend gewählt.
Die elastomere Lage 46a und die elastomere Lage 46b sind im Wesentlichen aus demselben Material und im Wesentlichen in derselben Form gebildet. Die elastomeren Lagen 46a und 46b sind elektrisch isolierende Lagen, die aus einem Elastomer, so beispielsweise einem elastischen Gummikörper oder einem Harz mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Form in Planansicht bei der vorliegenden Ausführungsform gebildet sind. An den elastomeren Lagen 46a, 46b ist ein Paar von Verbindungsstücken 48, 50 benachbart auf einer Seite am Umfang angeordnet und steht am Umfang nach außen vor. Das Bildungsmaterial der elastomeren Lagen 46a, 46b unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Verwendet werden jedoch vorzugsweise beispielsweise Silikongummi, Ethylen-Propylen-Copolymer-Gummi, Naturgummi, Styrol-Butadien-Copolymer-Gummi, Acrylonitril-Butadien-Copoylmer-Gummi, Acrylgummi, Epichlorhydrin-Gummi, chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Urethangummi, Polyester-Harz, Polyether-Urethan-Harz, Polycarbonat-Urethanharz, Polyvinylchloridacetat-Copolymer, Phenolharz, Acrylharz, Polyamid-Imid-Harz, Polyamid-Harz, Nitrozellstoff, modifizierte Zellstoffe und dergleichen. Die elastomeren Lagen 46a, 46b sind zum leichteren Verständnis in der Zeichnung transparent, können jedoch auch opak sein.
Darüber hinaus sind an der unteren Fläche der elastomeren Lage 46a Elektroden 52a ausgebildet, während an der oberen Fläche der elastomeren Lage 46b Elektroden 52b ausgebildet sind. Die Elektroden 52a, 52b sind beide aus einem Gummi, einem Elastomer oder dergleichen gebildet, der mit einem leitfähigen Metall oder einem leitfähigen Füllstoff gemischt ist, wobei sie die Form eines dünnen Bandes, das sich linear erstreckt, aufweisen. Für jede der Elektroden 52a, 52b ist eine Mehrzahl mit paralleler Anordnung ausgebildet. Die Elektroden 52a und die Elektroden 52b erstrecken sich mit Neigung zueinander und erstrecken sich in Richtungen, die bei der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen senkrecht zueinander sind.
Darüber hinaus erstrecken sich die elastomeren Lagen 46a, 46b weiter nach außen als die Anordnungszone der Elektroden 52a, 52b. An der Außenseite der Elektroden 52a, 52b in den jeweiligen elastomeren Lagen 46a, 46b ist eine nichtgezeigte aufgedruckte Verdrahtung unter Verwendung eines leitfähigen Materials aufgedruckt. Die aufgedruckte Verdrahtung der elastomeren Lage 46a erstreckt sich von einem Ende der Elektrode 52a zu einem der Verbindungsstücke, nämlich 48, während sich die aufgedruckte Verdrahtung der elastomeren Lage 46b von einem Ende der Elektrode 52b zu dem anderen der Verbindungsstücke, nämlich 50, erstreckt. Die aufgedruckten Verdrahtungen können beispielsweise als Verdrahtungsmuster erhalten werden, die auf die Flächen der elastomeren Lagen 46a, 46b unter Verwendung einer leitfähigen Tinte bzw. Farbe aufgedruckt werden. Die Elektroden 52a, 52b können zudem dadurch gebildet werden, dass sie unter Verwendung einer leitfähigen Tinte bzw. Farbe, die aus einem leitfähigen Elastomer gebildet ist, auf den elastomeren Lagen 46a, 46b genauso wie die aufgedruckten Verdrahtungen aufgedruckt werden können. Zudem sind die elastomeren Lagen 46a, 46b aneinander durch einen Klebstoff, ein Klebeband oder dergleichen an der Außenumfangskante von den Anordnungszonen der Elektroden 52a, 52b und den Bildungszonen der aufgedruckten Verdrahtungen fixiert.
Die elastomere Lage 46a und die elastomere Lage 46b der vorliegenden Struktur sind mit der dielektrischen Schicht 44 von oben und unten her bezugsrichtig überlappt. Hierdurch werden die Elektrode 52a der elastomeren Lage 46a und die Elektrode 52b der elastomeren Lage 46b in wechselseitiger Gegenüberlage mit der dielektrischen Schicht 44 dazwischen schneidend angeordnet. An dem Teil, an dem die Elektrode 52a und die Elektrode 52b einander durch die dielektrische Schicht 44 schneidend gegenüberliegen, ist ein Kondensator ausgebildet, der den Druckdetektionsteil 54 bildet. Man beachte, dass 3A die dielektrische Schicht 44 und die Elektroden 52a, 52b mit feinen Linien zeigt.
An dem Teil, an dem die Elektroden 52a, 52b schneidend einander gegenüberliegen, nämlich dem Druckdetektionsteil 54, verformt ein Druck, der in Schichtungsrichtung der dielektrischen Schicht 44 und der elastomeren Lage 46a, 46b, das heißt in Oben-Unten-Richtung, ausgeübt wird, die dielektrische Schicht 44. Dies verkürzt den Abstand zwischen den Elektroden 52a, 52b derart, dass sich die elektrostatische Kapazität des Druckdetektionsteiles 54 bei Einleitung ändert. Durch Detektieren der Änderung der elektrostatischen Kapazität in jedem Druckdetektionsteil 54 ist es daher möglich, den auf jeden Druckdetektionsteil 54 ausgeübten Druck zu detektieren. Die Verwendung einer Mehrzahl von Druckdetektionsteilen 54 ermöglicht eine Detektion der Verteilung des in die Stützoberfläche 38 eingeleiteten Druckes. Kurzum, der Drucksensor 42, bei dem jeder Schnittteil der Elektroden 52a, 52b oder jeder Druckdetektionsteil 54 als vom Kapazitanztyp seiender Druckdetektionsteil wirkt, ist ein vom Kapazitanztyp seiender Sensor, der die Druckverteilung auf Grundlage der Detektionsergebnisse sämtlicher Druckdetektionselemente detektiert.
Eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung 56 ist zwischen den unteren Säulenteilen 22 des Endsitzteiles 18 in Längenrichtung angeordnet, und es sind die Elektroden 52a, 52b elektrisch mit der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 56 über die aufgedruckten Verdrahtungen derart verbunden, dass die Elektroden 52a, 52b zur Detektion von der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 56 mit Elektrizität versorgt werden. Darüber hinaus ist die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 56 mit den elektrischen Verdrahtungen der Expansionsleitung 40 und hierdurch mit einer externen Stromversorgung, einer Recheneinheit und dergleichen, die nicht dargestellt sind, verbunden.
Der Drucksensor 42 mit dieser Struktur ist an der Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 durch die Matratzenabdeckung 14 angeordnet. Die Matratzenabdeckung 14, deren Form insgesamt ein hohler, im Wesentlichen rechteckiger Beutel ist, der eine untere Abdeckung 58 und eine obere Abdeckung 60 als Stützoberfläche umfasst, kann den Matratzenhauptkörper 12 zwischen der unteren Abdeckung 58 und der oberen Abdeckung 60, wie 1 und 2 zeigen, unterbringen.
Die untere Abdeckung 58 ist aus einer Kunstharzlage oder einem Gewebe oder dergleichen in Form einer sich nach oben öffnenden Tasche ausgebildet und kann die Bodenoberfläche und die Außenumfangsoberfläche des Matratzenhauptkörpers 12 bedecken, der im Wesentlichen insgesamt ein rechteckiges Parallelepiped ist. Wie in 1 mit gepunkteten Linien dargestellt ist, ist die untere Fläche der unteren Abdeckung 58 mit Griffen 62 an den beiden Enden in Breitenrichtung versehen. Durch Herausziehen der Griffe 62 zur Seite und Ergreifen derselben kann die Matratze 10 leicht getragen werden.
Die untere Abdeckung 58 ist in Längenrichtung an der Position entsprechend der Unterteilungsposition für die Basisplatte 16 und die Endsitzteile 18, 18 des Matratzenhauptkörpers 12 unterteilt. In der unteren Abdeckung 58 der vorliegenden Ausführungsform weist jeder von dem kopfseitigen Unterbringungsteil zum Unterbringen des Kopfseitenteiles des Matratzenhauptkörpers 12 und dem beinseitigen Unterbringungsteil zum Unterbringen des Beinseitenteiles des Matratzenhauptkörpers 12 die Form eines sich nach oben öffnenden Beutels auf. Zusätzlich sind bei der unteren Abdeckung 58 der vorliegenden Ausführungsform der kopfseitige Unterbringungsteil und der beinseitige Unterbringungsteil integral derart ausgebildet, dass sie wechselseitig kontinuierlich an den Öffnungen sind, sodass der kopfseitige Unterbringungsteil und der beinseitige Unterbringungsteil gelenkartig um den Verbindungsteil herum verkippt werden können. Die untere Abdeckung 58 ist in der Zeichnung zur einfacheren Darstellung in Form eines rechteckigen Kastens gezeigt, wobei die untere Abdeckung 58 aus einem weichen Material gebildet ist und leicht eine Verformung erfahren kann. Die Umfangswand der unteren Abdeckung 58 kann beispielsweise eine solche sein, die unter Wirkung der Schwerkraft nicht von sich aus stehen kann.
Die obere Abdeckung 60 ist aus einer Kunstharzlage, einem Gewebe oder dergleichen wie die untere Abdeckung 58 gebildet. Wie in 1 und 4 gezeigt ist, weist die obere Abdeckung 60 die Form eines flachen, im Wesentlichen rechteckigen und sich nach unten öffnenden Beutels auf und kann die Öffnung der unteren Abdeckung 58 bedecken und schließen. Hierdurch wird die obere Fläche des Matratzenhauptkörpers 12 mit Unterbringung in der unteren Abdeckung 58 von der oberen Abdeckung 60 bedeckt, wodurch der Matratzenhauptkörper 12 in dem Innenraum der Matratzenabdeckung 14 aufgenommen ist. Die Matratzenabdeckung 14, die die obere Abdeckung 60 beinhaltet, ist in Bezug auf den Matratzenhauptkörper 12 positioniert, wobei die obere Abdeckung 60 die Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 bedeckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Abschnitt der Umfangswand der oberen Abdeckung 60 am oberen Ende der Umfangswand der unteren Abdeckung 58 fixiert. Die obere Abdeckung 60 versetzt sich sodann in Bezug auf die untere Abdeckung 58 gelenkartig um den Fixierungsteil, wodurch ein Öffnen und Schließen der Öffnung der unteren Abdeckung 58 ermöglicht wird.
Darüber hinaus weist die obere Abdeckung 60 eine Doppelstruktur auf, die eine äußere Schicht 64 und eine innere Schicht 66, wie in 2 und 5 gezeigt ist, aufweist. Zwischen der äußeren Schicht 64 und der inneren Schicht 66 ist in Oben-Unten-Richtung das plattenförmige Oberflächenpolster 68, das aus einem flexiblen weichen Urethanschaum oder dergleichen gebildet ist, aufgenommen.
Wie in 1 und 4 gezeigt ist, sind für die untere Fläche der oberen Abdeckung 60 drei Taschenkörper 70 als Positionierungsmittel vorgesehen. Der Taschenkörper 70, der die Form eines flachen und hohlen Beutels entsprechend dem Drucksensor 42 aufweist, beinhaltet im Inneren einen Sensorunterbringungshohlraum 72. Der Taschenkörper 70 der vorliegenden Ausführungsform ist integral mit der oberen Abdeckung 60 unablösbar vorgesehen und wird dadurch gebildet, dass man die innere Schicht 66 teilweise konkav, also nach unten vorstehend, ausbildet und die obere Öffnung des konkaven Teiles mit dem Oberflächenpolster 68 und der äußeren Schicht 64 bedeckt. Man beachte, dass der Taschenkörper 70 aus einem Material, so beispielsweise einer Kunstharzlage oder einem Gewebe mit Flexibilität derart gebildet ist, dass er in planarer Richtung auf dieselbe Weise wie die innere Schicht 66 der oberen Abdeckung 60 elastisch verformbar ist.
Darüber hinaus weist der Taschenkörper 70 einen Sensoreinlass 74 als Öffnungsteil auf, der sich zu einer Seitenfläche in Breitenrichtung öffnet. Der Sensoreinlass 74 ist in Form und Größe entsprechend dem Drucksensor 42 ausgebildet. Durch den Sensoreinlass 74 kann der Drucksensor 42 in den Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 eingeführt werden, während der Drucksensor 42 aus dem Sensorunterbringungshohlraum 72 herausgenommen und von dem Taschenkörper 70 entfernt werden kann. Kurzum, der Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 öffnet sich über den Sensoreinlass 74, der sich auf einer Seite öffnet, nach außen hin.
Darüber hinaus weist der Taschenkörper 70 einen Deckelkörper 76 auf, der damit integral als Öffnungs- und Schließmittel ausgebildet ist. Der Deckelkörper 76 ist integral mit der inneren Schicht 66 an dem Öffnungsumfangsteil des Sensoreinlasses 74 mit Erstreckung seitlich nach außen ausgebildet und kann wenigstens einen Abschnitt des Sensoreinlasses 74 dadurch, dass er ihn bedeckt, schließen. Zusätzlich vorgesehen ist ein nichtgezeigter Halter, der den vorstehenden Endteil des Deckelkörpers 76 und die untere Fläche der inneren Schicht 66 in der Umgebung des Sensoreinlasses 74 relativ zueinander hält. Bei dem Halter kann der Zustand, in dem der Deckelkörper 76 die Öffnung des Sensoreinlasses 74 bedeckt, aufrechterhalten werden, während das Abdecken des Sensoreinlasses 74 durch den Deckelkörper 76 aufgegeben werden kann. Man beachte, dass es möglich ist, als Halter beispielsweise einen Haken-und-Öse-Befestiger, einen Knopf, einen Schnapper bzw. Raster, ein Band und dergleichen zu verwenden. Der Halter ist an einer Position außerhalb der Stützoberfläche 38 in Breitenrichtung vorgesehen, wenn der Deckelkörper 76 die Öffnung des Sensoreinlasses 74, wie 2 zeigt, schließt. Dies verwirklicht einen guten Schlafkomfort, ohne dass der auf der Stützoberfläche 38 liegende Nutzer eine harte Berührfläche fühlen würde.
Innerhalb des Taschenkörpers 70 ist der Drucksensor 42 untergebracht. Insbesondere ist der Drucksensor 42 durch den Sensoreinlass 74 zwischen der inneren Schicht 66 und dem Oberflächenpolster 68 zusätzlich zu der äußeren Schicht 64 eingeführt und damit im Inneren des Taschenkörpers 70 untergebracht. Der Sensoreinlass 74 des Taschenkörpers 70 zur Aufnahme des Drucksensors 42 ist unter Verwendung des Deckelkörpers 76 und des Halters derart geschlossen, dass der Drucksensor 42 in einem aufgenommenen Zustand gehalten wird, ohne unbeabsichtigt aus dem Taschenkörper 70 heraus zu gelangen.
Damit ist der Drucksensor 42 in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 nichtklebend und beweglich in planarer Richtung innerhalb des Sensorunterbringungshohlraumes 72 des Taschenkörpers 70 mit der Einschränkung des Ausmaßes der Bewegung in planarer Richtung durch den Taschenkörper 70 untergebracht. Kurzum, der Drucksensor 42 ist in einem vorbestimmten Ausmaß in planarer Richtung relativ zu der oberen Abdeckung 60 infolge des Taschenkörpers 70 beweglich positioniert. Zudem ist der Taschenkörper 70 im Zentrum in Breitenrichtung der oberen Abdeckung 60 vorgesehen. Infolgedessen ist, wenn die obere Abdeckung 60 die obere Fläche des Matratzenhauptkörpers 12 bedeckt, der innerhalb des Taschenkörpers 70 untergebrachte Drucksensor 42 an der Stützoberfläche 38 positioniert.
Es ist wünschenswert, wenn die Aufnahme des Drucksensors 42 in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors 42 in planarer Richtung auf 15 mm begrenzt, wenn keine Last in den Taschenkörper 70 geleitet wird. Besonders bevorzugt ist das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors 42 in planarer Richtung auf 10 mm begrenzt. Dies bewirkt, dass die Lücke zwischen den Druckdetektionsergebnissen des Drucksensors 42 und der Position, an der der Druck tatsächlich auf die Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 wirkt, ausreichend klein wird.
Wünschenswert ist zudem, wenn die Aufnahme des Drucksensors 42 in den Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 eine Bewegung des Drucksensors 42 in planarer Richtung um 1 mm oder mehr ermöglicht, wenn keine Last in den Taschenkörper 70 eingeleitet wird. Vorzugsweise wird ermöglicht, dass sich der Drucksensor 42 in planarer Richtung um 3 mm oder mehr bewegt. Dies ermöglicht eine ausreichende Biegeverformung des Drucksensors 42, wodurch vermieden wird, dass der Drucksensor 42 die weiche obere Abdeckung 60 beschädigt.
Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Haltepolster 80 innerhalb des Taschenkörpers 70 zusammen mit dem Drucksensor 42 untergebracht. Das Haltepolster 80 ist aus weichem Urethanschaum in Form einer dünnen Platte oder dergleichen auf dieselbe Weise wie das Oberflächenpolster 68 ausgebildet und kann ohne Weiteres eine elastische Kompressionsverformung und Biegeverformung oder eine Verbiegung in Dickenrichtung erfahren. Wie in 2 gezeigt ist, ist das Haltepolster 80 auf den Drucksensor 42 in Dickenrichtung aufgelegt und auf der Seite des Drucksensors 42 nahe an der Stützoberfläche 38, also der unteren Seite, angeordnet. Hierdurch wird der Drucksensor 42 zwischen dem Oberflächenpolster 68 und dem Haltepolster 80 angeordnet, wodurch wiederum der Drucksensor 42 elastisch in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 positioniert wird, während der Drucksensor 42 eine elastische Biegung oder eine Biegeverformung durch seine elastische Verformung erfährt. Die in planarer Richtung in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 erfolgende Bewegung des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80 kann dadurch ermöglicht werden, dass beispielsweise die Summe der Dicken des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80 kleiner als die Oben-Unten-Abmessung des Sensorunterbringungshohlraumes 42 des Taschenkörpers 70 ausgestaltet wird.
In der oberen Abdeckung 60 sind die drei Taschenkörper 70, 70, 70 in Längenrichtung angeordnet, und es sind die jeweiligen Sensorunterbringungshohlräume 72 für die drei Taschenkörper 70, 70, 70 voneinander getrennt. Zusätzlich bringt jeder der drei Taschenkörper 70, 70, 70 den Drucksensor 42 und das Haltepolster 80 unter, wodurch die Länge des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80 mit Unterbringung in jedem Taschenkörper 70 verkürzt wird. Dies bedeutet, dass es möglich wird, die Länge des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80 ungefähr zu einem Drittel der Gesamtlänge der Zielzone der Druckdetektion zu machen. Es ist indes ebenfalls möglich, einen Drucksensor für die gesamte Zone, für die die Druckdetektion notwendig ist, in der Stützoberfläche 38 anzuordnen. Unter diesen Umständen ist die obere Abdeckung 60 mit nur einem einzigen Taschenkörper versehen, der einen Innenraum mit Bildung durch Verbinden der Sensorunterbringungshohlräume 72, 72, 72 der drei Taschenkörper 70, 70, 70 der vorliegenden Ausführungsform in Längenrichtung aufweist.
Der Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 ist ein Raum von ungefähr derselben Größe wie die Größe des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80, jedoch wünschenswerterweise ein wenig größer als die Größe des Drucksensors 42 und des Haltepolsters 80. Diese Wahl der Größe kann vermeiden, dass der Drucksensor 42 in Dickenrichtung allzu stark gehalten (clasped) und geklemmt (cramped) wird. Darüber hinaus wird eine Expansionsverformung in planarer Richtung im Einhergang mit einer Oben-Unten-Kompressionsverformung des Haltepolsters 80 ermöglicht, wodurch wiederum eine Biegeverformung des Drucksensors 42 ausreichend ermöglicht wird.
Die Matratze 10 mit dieser Struktur wird auf ein Bett 82 gelegt und ist daher zwischen dem Nutzer und dem Bett 82 derart angeordnet, dass der Körperdruck des Nutzers verteilt wird. Insbesondere wird bei der Matratze 10 der vorliegenden Ausführungsform die Stützoberfläche 38 teilweise von den Zellen 28 gebildet, wobei die Zellen 28 eine Expansion und Kontraktion in Abhängigkeit von der Luftzuleitung und Ableitung in Bezug auf die Fluidkammer 30 erfahren, wodurch wiederum eine aktive Verformung der Stützoberfläche 38 ermöglicht wird. Die Expansion und Kontraktion der Zelle 28 wird auf Grundlage der Detektionsergebnisse des Drucksensors 42 gesteuert bzw. geregelt. Dies vermeidet, dass ein großer Druck lokal auf den Nutzer wirkt, wodurch ein guter Schlafkomfort infolge der Verteilung des Körperdruckes verwirklicht wird.
Hierbei wird bei der Matratze 10 der vorliegenden Ausführungsform der Drucksensor 42, der an der Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 angeordnet ist, an einer vorgeschriebenen Position an der Stützoberfläche 38 durch den Taschenkörper 70 der Matratzenabdeckung 14 positioniert, wodurch die Detektionsgenauigkeit des Druckes durch den Drucksensor 42 verbessert wird. Insbesondere ist der Drucksensor 42 in dem Taschenkörper 70 derart aufgenommen, dass er in Bezug auf die obere Abdeckung 60 positioniert ist. Demgegenüber ist der Matratzenhauptkörper 12 in der Matratzenabdeckung 14, die die obere Abdeckung 60 beinhaltet, derart aufgenommen, dass die obere Abdeckung 60 in Bezug auf den Matratzenhauptkörper 12 positioniert ist. Im Ergebnis ist der Drucksensor 42 in Bezug auf den Matratzenhauptkörper 12 positioniert, wodurch der Drucksensor 42 in einer vorgeschriebenen Position an der Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 positioniert ist.
Insbesondere da die Stützoberfläche 38 teilweise die Mehrzahl von Zellen 28 umfasst und der Drucksensor 42 eine Struktur aufweist, bei der die Mehrzahl von Druckdetektionsteilen 54 zweidimensional angeordnet ist, erfordert eine effektive Druckdetektion unter Verwendung desjenigen Teiles der Stützoberfläche 38, der von den Zellen 28 gebildet wird, eine Relativpositionierung der oberen Flächen der Zellen 28 und der Druckdetektionsteile 54 der Drucksensoren 42. Daher ermöglicht die Positionierung des Drucksensors 42 in Bezug auf die Stützoberfläche 38 unter Verwendung des Taschenkörpers 70 eine genaue Druckdetektion in Kombination mit dem Fluidzellenmatratzenhauptkörper 12, dessen Stützoberfläche 38 von der Mehrzahl von Zellen 28 gebildet wird, und dem Drucksensor 42, der den Druck durch die Mehrzahl von Druckdetektionsteilen 54 detektieren kann. Zudem ist jeder Druckdetektionsteil 54 des Drucksensors 42 in Bezug auf die obere Fläche der jeweiligen Zelle 28 relativ in planarer Richtung positioniert. Infolgedessen ist nicht notwendig, eine merklich große Anzahl von Druckdetektionsteilen 54 für den Drucksensor 42 vorzusehen, sondern es ist möglich, einen kostengünstigen Drucksensor 42, der einfach hergestellt werden kann, wie auch eine einfache Recheneinheit für Detektionssignale und dergleichen vorzusehen.
Darüber hinaus ist der Drucksensor 42 innerhalb des Taschenkörpers 70 nichtklebend untergebracht, wodurch sich der Drucksensor 42 in planarer Richtung in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 bewegen kann. Der Drucksensor 42 kann sich relativ zu der oberen Abdeckung 60 bewegen, wobei das zulässige Ausmaß der Bewegung durch den Taschenkörper 70 begrenzt ist. Damit wird ermöglicht, dass sich der Drucksensor 42 relativ zu der Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 innerhalb eines Bereiches bewegt, der auf den Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 beschränkt ist, wobei eine Positionierung in Bezug auf die Stützoberfläche 38 ohne Halten erfolgt.
Der Drucksensor 42 ist damit in Bezug auf die Stützoberfläche 38 mit einem in gewissem Umfang vorhandenen Spiel für eine Relativbewegung derart positioniert, dass der Drucksensor 42 die Verformung der oberen Abdeckung 60 kaum behindert. Wie in 6 gezeigt ist, bewirkt eine nach unten in die Stützoberfläche 38 eingeleitete Last eine Kontraktionsverformung der Zelle 28 derart, dass die Stützoberfläche 38 konkav verformt wird, wobei dementsprechend die obere Abdeckung 60 konkav nach unten verformt wird. Der Drucksensor 42 ist in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 nichtklebend relativ zu dem Taschenkörper 70 der oberen Abdeckung 60 aufgenommen und expandiert im Vergleich zu dem Oberflächenpolster 68, dem Haltepolster 80, der inneren Schicht 66 und der äußeren Schicht 64, die die Komponenten der oberen Abdeckung 60 sind, kaum. Im Ergebnis ist während einer Biegeverformung der oberen Abdeckung 60 und des Drucksensors 42 infolge einer Lasteinleitung weniger wahrscheinlich, dass der Drucksensor 42 im Vergleich zu dem Taschenkörper 70 expandiert, wodurch die Kanten des Drucksensors 42 eine Biegeverformung erfahren, während sie sich nach innen in Breitenrichtung in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 bewegen. Hierdurch kann der Drucksensor 42, dessen Expansions-/Kontraktionsverhältnis kleiner als dasjenige der Komponenten der oberen Abdeckung 60 ist, eine ausreichende Biegeverformung erfahren, die nach der mit Expansion erfolgenden Biegeverformung der oberen Abdeckung 60 folgt. Hierdurch kann vermieden werden, dass der Drucksensor 42 die Verformung der oberen Abdeckung 60, die in Kontakt mit dem Nutzer ist, beeinflusst. Daher verformt sich die obere Abdeckung 60 in Abhängigkeit von der Oberflächenform des Körpers des Nutzers mit hervorragender Nachgiebigkeit, wodurch der Körperdruck effektiv verteilt und ein guter Schlafkomfort für den Nutzer bereitgestellt wird.
Das Ausmaß der Bewegung der Kanten des Drucksensors 42 in Bezug auf die obere Abdeckung 60 in planarer Richtung infolge der vorbeschriebenen Biegeverformung ist wünschenswerterweise auf 10 mm begrenzt. Besonders bevorzugt ist das Ausmaß der Bewegung in planarer Richtung auf 7 mm begrenzt. Dementsprechend ist es möglich, eine beträchtliche Abweichung des Drucksensors 42 bei einer Biegeverformung mit Nutzung in Bezug auf die Stützoberfläche 38 zu verhindern und entsprechend eine niedrigere Genauigkeit bei der Druckdetektion zu vermeiden. Darüber hinaus ist das Ausmaß der Bewegung in planarer Richtung für das Zentrum des Druckdetektionsteiles 54 in dem Drucksensor 42 relativ zum Durchmesserzentrum der Zelle 28 wünschenswerterweise auf 12 mm und besonders bevorzugt auf 6 mm begrenzt. Daher wird sogar dann, wenn die Zelle 28 eine Verformung, so beispielsweise eine Verkippung erfährt, die Positionierungslücke zwischen dem Druckdetektionsteil 54 und der Zelle 28 ausreichend gering gehalten, wodurch eine effektive Detektionsgenauigkeit bereitgestellt wird.
Die in planarer Richtung erfolgende Bewegung der Kanten des Drucksensors 42 durch die Biegeverformung ist wünschenswerterweise mit einer Größe von mehr als 1 mm und besonders bevorzugt mit einer Größe von mehr als 3 mm möglich. Dies ermöglicht eine ausreichende Verformung der oberen Abdeckung 60, die frei von irgendeiner Beeinflussung durch den Drucksensor 42 ist, wie auch einen guten Schlafkomfort infolge der Körperdruckverteilung.
Darüber hinaus ist der Drucksensor 42 bei der vorliegenden Ausführungsform nichtklebend angebracht und wird daher elastisch zwischen dem Oberflächenpolster 68 und dem Haltepolster 80 gestützt. Dies ermöglicht, dass sich der Drucksensor 42 in planarer Richtung in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 bei gleichzeitiger elastischer Positionierung in Dickenrichtung bewegt. Darüber hinaus wird eine Belastungsverformung des Drucksensors 42 in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70, also beispielsweise ein Knittern und Falten, vermieden, während eine Biegeverformung des Drucksensors 42 infolge der elastischen Verformung des Oberflächenpolsters 68 und des Haltepolsters 80 ermöglicht wird.
Das Positionierungsmittel zum Positionieren des Drucksensors 42 umfasst den beutelförmigen Taschenkörper 70, wodurch es möglich wird, das Positionierungsmittel für die obere Abdeckung 60 bereitzustellen, ohne eine nachteilige Auswirkung auf die Weichheit der oberen Abdeckung 60, die mit dem Nutzer in Kontakt gebracht werden soll, zu erhalten. Zusätzlich ist auf der Seite, die näher an dem Nutzer als die innere Schicht 66 mit dem Taschenkörper 70 ist, das Oberflächenpolster 68 vorgesehen, und es wird möglich, einen geringen Komfortmangel infolge des Taschenkörpers 70 zu vermeiden.
Da der Taschenkörper 70 zudem für die obere Abdeckung 60 vorgesehen ist, die die Stützoberfläche 38 bedeckt, ist es möglich, den Drucksensor 42 an der vorgeschriebenen Position an der Stützoberfläche 38 dadurch zu positionieren, dass lediglich die Stützoberfläche 38 mit der oberen Abdeckung 60 bedeckt wird, ohne dass die Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 auf eine spezifische Struktur beschränkt wäre. Darüber hinaus ist der Taschenkörper 70 integral mit der inneren Schicht 66 der oberen Abdeckung 60 ausgebildet und unablösbar mit der oberen Abdeckung 60 versehen, wodurch der Taschenkörper 70 stabil an einer geeigneten Position in Bezug auf die obere Abdeckung 60 angeordnet ist. Da der Drucksensor 42 zudem in dem Taschenkörper 70 derart untergebracht ist, dass er daraus entfernbar ist, wenn die obere Abdeckung 60 und der Taschenkörper 70 verschmutzt oder beschädigt werden, ist es möglich, die obere Abdeckung 60 und den Taschenkörper 70 zu waschen und auszutauschen, nachdem der Drucksensor 42 aus dem Taschenkörper 70 entfernt worden ist.
Die drei Taschenkörper 70, 70, 70 sind seitlich nebeneinander in Längenrichtung angeordnet, wobei jeder der Sensorunterbringungshohlräume 72 den Drucksensor 42 unterbringt. Hierdurch wird es möglich, die Größe eines jeden Drucksensors 42 zu minimieren, wodurch die Positionierungslücke eines jeden Drucksensors 42 relativ zu der Stützoberfläche 38 verringert und die Herstellung des Drucksensors 42 erleichtert wird. Darüber hinaus ist es möglich, den Drucksensor 42 selektiv in wenigstens einigen ausgewählten von den drei Taschenkörpern 70, 70, 70 in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Körperform des Nutzers, einer Behinderung, einer Krankheit oder einer Verletzung unterzubringen. Alternativ ist ebenfalls möglich, Drucksensoren 42 von mehreren Arten bei einem anderen Detektionssystem unterzubringen, so beispielsweise einem vom Kapazitanztyp, einem vom Widerstandstyp oder einem vom elektromagnetischen Induktionstyp, oder auch andere Detektionsgenauigkeiten innerhalb der drei Taschenkörper 70, 70, 70.
Zusätzlich weist bei der vorliegenden Ausführungsform das Bett 82 eine Neigefunktion auf, durch die der Oberkörper des Nutzers angehoben wird, wobei die Matratze 10, die auf dem Bett 82 angeordnet ist, eine Verkippung des Kopfseitenteiles und des Beinseitenteiles relativ zueinander entsprechend der Neigung des Bettes 82 aufweisen kann. Insbesondere sind bei der Matratze 10 der Matratzenhauptkörper 12 und die untere Abdeckung 58 relativ zueinander in einen Kopfseitenteil und einen Beinseitenteil, die gegeneinander verkippt werden können, unterteilt. Die obere Abdeckung 60 weist zwei Taschenkörper 70, 70 an den Kopfseitenteilen und einen Taschenkörper 70 an dem Beinseitenteil auf, wobei jeder der drei Taschenkörper 70, 70, 70 den Drucksensor 42 aufnimmt. Daher können die beiden Drucksensoren 42, 42, die in dem Kopfseitenteil angebracht sind, verkippt werden, ohne dass sie einhergehend mit der Neigung geknickt würden. Dies verhindert eine Abnahme der Lebensdauer des Drucksensors 42 infolge des Knickens beim Neigen, eine Abnahme der Druckdetektionsgenauigkeit während des Neigens und dergleichen.
7 zeigt eine Matratze 90 als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Matratze 90 weist eine Struktur auf, bei der der Matratzenhauptkörper 12 innerhalb einer Matratzenabdeckung 92 untergebracht ist. Man beachte, dass für Elemente und Teile mit im Wesentlichen derselben Struktur wie bei der ersten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen in der Zeichnung vergeben sind und eine Beschreibung hiervon unterbleibt.
Die Matratzenabdeckung 92 weist die Form eines hohlen Beutels auf, der aus einem Gewebe, einer Kunstharzlage oder dergleichen gebildet ist. Die Matratzenabdeckung 92 beinhaltet die untere Abdeckung 58, die die untere Fläche und die Außenumfangsfläche des Matratzenhauptkörpers 12 bedeckt, und eine obere Abdeckung 94 als Stützoberflächenabdeckung, die die obere Fläche des Matratzenhauptkörpers 12 oder die Stützoberfläche 38 bedeckt.
Die obere Abdeckung 94 beinhaltet eine obere Basiswand 96, die die Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 bedeckt, und eine Umfangswand 98, die mit dem oberen Teil der Umfangswand der unteren Abdeckung 58 derart verbunden ist, dass sie außen herum angeordnet ist. Obwohl dies in der Zeichnung nicht klar dargestellt ist, weist die obere Abdeckung 94 der vorliegenden Ausführungsform wünschenswerterweise eine Struktur auf, bei der das Oberflächenpolster zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht befindlich ist, und zwar auf dieselbe Weise, wie dies bei der oberen Abdeckung 60 der ersten Ausführungsform der Fall ist.
An der oberen Abdeckung 94 ist ein Sensoranbringungselement 100 angebracht. Das Sensoranbringungselement 100 beinhaltet eine Anbringungslage 102, die ablösbar in Bezug auf die obere Basiswand 96 der oberen Abdeckung 94 angebracht ist, und drei Taschenkörper 70, 70, 70 als Positionierungsmittel, die integral mit der Anbringungslage 102 ausgebildet sind. Man beachte, dass der Taschenkörper 70 der vorliegenden Ausführungsform, dessen obere Wand von der Anbringungslage 102 gebildet wird, integral mit der Anbringungslage 102 ausgebildet ist.
Die Anbringungslage 102 weist die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Ebene entsprechend der Form des Matratzenhauptkörpers 12 auf. Zusätzlich weist die Anbringungslage 102 Anbringungsstücke 106, die in Breitenrichtung teilweise nach außen vorstehen, an einer Mehrzahl von Stellen in Längenrichtung auf. Das Anbringungsstück 106 kann an der oberen Basisinnenfläche der oberen Abdeckung 94 ablösbar unter Verwendung eines Anbringungsmittels, darunter einem Haken-und-Öse-Befestiger, einem Schnapper bzw. Raster und einem Band, angebracht sein. Hierdurch kann die Anbringungslage 102 an der oberen Abdeckung 94 ablösbar angebracht sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Haken-und-Öse-Befestiger 108 für die Anbringungsstücke 106 und die vorgeschriebenen Positionen in der oberen Basisinnenfläche der oberen Abdeckung 94 vorgesehen. Die Anbringungsstücke 106 sind jeweils in der Umgebung der Kanten in Längenrichtung der drei Taschenkörper 70, 70, 70 vorgesehen. Insbesondere für den Teil, in dem die Anbringungslage 102 durch die Neigung geknickt wird, sind an Stellen auf beiden Seiten des geknickten Teiles, die in Längenrichtung nahe sind, die Anbringungsstücke 106 vorgesehen, um ein Verrücken der Anbringungslage 102 von der oberen Abdeckung 54 infolge des Knickens zu verhindern.
Der Taschenkörper 70 nimmt auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform den Drucksensor 42 und das Haltepolster 80 in wechselseitiger Überlappung auf. Sind der Drucksensor 42 und das Haltepolster 80 untergebracht, so wird der Öffnungsteil des Taschenkörpers 70, also der Sensoreinlass 74, durch den Deckelkörper 76 geschlossen. Im Ergebnis werden der Drucksensor 42 und das Haltepolster 80 bei Unterbringung in dem Taschenkörper 70 gehalten. Dies ermöglicht, dass sich der Drucksensor 42 in planarer Richtung in dem Sensorunterbringungshohlraum 72 des Taschenkörpers 70 bewegt, wobei das Ausmaß der Bewegung in planarer Richtung durch den Kontakt mit der Umfangswandinnenfläche des Taschenkörpers 70 begrenzt ist.
Bei dem Sensoranordnungselement 100, das die Taschenkörper 70 zum Unterbringen der Drucksensoren 42 und der Haltepolster 80 in den jeweiligen Sensorunterbringungshohlräumen 72 beinhaltet, ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Anbringungsstück 106 der Anbringungslage 102 an der oberen Basisinnenfläche der oberen Abdeckung 94 mit dem Haken-und-Öse-Befestiger 108 ablösbar angebracht. Infolgedessen wird das Sensoranbringungselement 100 in Auflage an der oberen Basisinnenfläche der oberen Abdeckung 94 gehalten, und es wird ermöglicht, dass sich der Drucksensor 42, der in jedem der Taschenkörper 70 untergebracht ist, in planarer Richtung relativ zu der oberen Abdeckung 94 mit Begrenzung des Ausmaßes der Bewegung in planarer Richtung bewegt.
Die obere Abdeckung 94 ist dafür angeordnet, die Öffnung der unteren Abdeckung 58 anzuordnen, wobei die Umfangswand 98 der oberen Abdeckung 94 wechselseitig mit der Umfangswand der unteren Abdeckung 58 durch einen Zipper, einen Haken-und-Öse-Befestiger, einen Schnapper bzw. Raster, ein Band, einen Haken oder dergleichen verbunden ist, wodurch die die Form eines hohlen Beutels aufweisende Matratzenabdeckung 92 gebildet ist. Der Matratzenhauptkörper 12 ist im Innenraum der Matratzenabdeckung 92 aufgenommen, wobei die gesamte Oberfläche des Matratzenhauptkörpers 12 durch die Matratzenabdeckung 92 abgedeckt wird.
Die Matratzenabdeckung 92 ist an dem Matratzenhauptkörper 12 derart angebracht, dass die Drucksensoren 42, 42, 42 an der Stützoberfläche 38 des Matratzenhauptkörpers 12 angeordnet und positioniert sind.
Auch bei der Matratze 90 mit einer Struktur entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist der Drucksensor 42 an einer vorgeschriebenen Position an der Stützoberfläche 38 positioniert, und es ist möglich, den auf die Stützoberfläche 38 wirkenden Druck mit hoher Genauigkeit zu detektieren. Darüber hinaus wird das Gehaltenwerden an der oberen Abdeckung 94 durch den Drucksensor 42 verringert, wodurch eine flexible Verformung der oberen Abdeckung 94 verwirklicht wird.
Da bei einer Ausführungsform das Sensoranordnungselement 100 mit dem Taschenkörper 70 an der oberen Abdeckung 94 angebracht ist, was das Sensoranbringungselement 100 leicht entfernbar macht, wird es, wenn der Taschenkörper 70 beschädigt wird oder dergleichen, möglich, nur das Sensoranbringungselement 100 zu ersetzen, ohne die obere Abdeckung 94 zu ändern. Es ist zudem möglich, Materialien zu verwenden, die für die obere Abdeckung 94 und das Sensoranordnungselement 100 wechselseitig verschieden sind, wodurch es möglich wird, die jeweilige erforderliche Leistungsfähigkeit für die obere Abdeckung 94 und das Sensoranordnungselement 100 in hohem Maße bereitzustellen.
Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Ausführungsform durch Bereitstellen des Haken-und-Öse-Befestigers 108 auf der Seite der oberen Abdeckung 94 nur an Teilen entsprechend den Anbringungsstücken 106 in Längenrichtung das Sensoranordnungselement 100 leicht in Bezug auf die obere Abdeckung 94 in Längenrichtung positioniert. Man beachte, dass das Bereitstellen der Haken-und-Öse-Befestiger 108 auf der Seite der oberen Abdeckung 94 mit Kontinuität in Längenrichtung beispielsweise ermöglicht, dass der Anbringungsort des Sensoranbringungselementes 100 relativ zu der oberen Abdeckung 94 in Längenrichtung angepasst wird. Dementsprechend ist es möglich, den Drucksensor 42 an einer geeigneten Position in Längenrichtung entsprechend der Körperform des Nutzers oder dergleichen anzuordnen.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese spezifischen Beschreibungen beschränkt. Bei einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ist der beutelförmige Taschenkörper 70, der den Drucksensor 42 unterbringt, als Beispiel für das Positionierungsmittel, das den Drucksensor 42 positioniert, gezeigt. Bei dem Positionierungsmittel ist man jedoch nicht auf die Beutelform beschränkt. Vielmehr ist es möglich, auch ein Positionierungsmittel in Schlitzform oder Bandform einzusetzen, wo die vier Ecken des Drucksensors 42 zur Positionierung eingeführt werden. Darüber hinaus ist es möglich, als Positionierungsmittel eine Struktur einzusetzen, die den Drucksensor 42, bei dem ein Loch oder ein Hohlraum am Außenumfang ausgebildet ist, und die obere Abdeckung 60, die einen Vorsprung aufweist, beinhaltet, wobei der Vorsprung der oberen Abdeckung 60 in das Loch oder den Hohlraum des Drucksensors 42 mit einer Lücke eingeführt ist. Dementsprechend ist der Drucksensor 42 derart positioniert, dass eine Bewegung in planarer Richtung durch die Lücke zwischen dem Vorsprung und dem Loch oder dem Hohlraum ermöglicht wird, während das in planarer Richtung mögliche Ausmaß der Bewegung des Drucksensors 42 durch den Eingriff zwischen dem Vorsprung und dem Loch oder dem Hohlraum begrenzt ist. In diesem Falle kann auf das Haltepolster 80 verzichtet werden.
Zudem sind als Beispiele bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen Matratzenabdeckungen 14, 92 gezeigt, von denen jede den Matratzenhauptkörper 12 unterbringt und den gesamten Matratzenhauptkörper 12 bedeckt. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, eine Matratzenabdeckung zu verwenden, die nur die Stützoberflächenabdeckung umfasst, die die obere Oberfläche des Matratzenhauptkörpers 12 bedeckt, wobei auf die untere Abdeckung 58 verzichtet wird. In diesem Fall kann eine Struktur zum Positionieren der Stützoberflächenabdeckung in Bezug auf den Matratzenhauptkörper 12, so beispielsweise ein Gummiband, ein Haken-und-Öse-Befestiger, ein Haken oder ein Schnapper bzw. Raster, nach Bedarf vorgesehen werden.
Darüber hinaus kann ein Positionierungsmittel, das von der Stützoberflächenabdeckung getrennt ist, wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, an der Stützoberflächenabdeckung unablösbar mittels Annähen, Ankleben, Anschweißen oder dergleichen angebracht sein.
Die Anordnung, die Anzahl und die spezifische Form der Zelle 28, die bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen gezeigt ist, unterliegen keinen speziellen Beschränkungen und können nach Bedarf in Abhängigkeit von den benötigten Eigenschaften, die für jeden Nutzer andere sind, des Matratzenhauptkörpers 12 geändert werden. Obwohl die vorbeschriebenen Ausführungsformen insbesondere beispielsweise eine Zelle 28 zeigen, deren Form bei einem Beispiel zwei Wölbungen aufweist, ist es ebenfalls möglich, eine Zelle, die nur eine Wölbung aufweist, oder auch eine Zelle, deren Form eine Mehrzahl von Wölbungen, und zwar drei oder mehr, aufweist, zu verwenden. Es ist zudem möglich, eine längliche Zelle zu verwenden, die sich um eine vorgeschriebene Länge in Breitenrichtung oder Längenrichtung erstreckt. Darüber hinaus wird bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen die Stützoberfläche 38 teilweise von den Zellen 28 gebildet, obwohl die Stützoberfläche 38 beispielsweise auch als Ganzes von den Zellen 28 gebildet werden kann.
Zudem zeigen die vorbeschriebenen Ausführungsformen eine vom Aktivsteuerungs- bzw. Regelungstyp seiende Fluidzellenmatratze, die die Expansion und Kontraktion für die Zelle 28 ausdrücklich durch Luftzuleitung und Ableitung in Bezug auf die Fluidkammer 30 der Zelle 28 auf Grundlage der Detektionsergebnisse des Drucksensors 42 bei einem Beispiel steuert bzw. regelt. Die Erfindung kann jedoch auch bei einer vom passiven Typ seienden Fluidzellenmatratze verwendet werden, bei der beispielsweise die Fluidkammern 30 der Mehrzahl von Zellen 28 wechselseitig verbunden sind und eine Fluidströmung lediglich zwischen beiden ermöglicht wird.
Darüber hinaus ist die Erfindung nicht nur bei Fluidzellenmatratzen einsetzbar. Es ist ebenfalls möglich, einen Matratzenhauptkörper unter Verwendung von Metallfedern, so beispielsweise Spiralfedern oder federstahlartigen linearen Baumaterialien, anstelle einer Luftfederung der Zellen oder auch einen Matratzenhauptkörper, der in Gänze aus einem Polyurethanschaum gebildet ist, einzusetzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-040393 [0001]
US 2012/0116251 [0004]

Claims

Matratze (10, 90), beinhaltend einen Matratzenhauptkörper (12), der eine Stützoberfläche (38) zum Stützen eines Nutzers bildet, und wenigstens einen Drucksensor (42), der eine flexible Lagenform zum Detektieren eines auf die Stützoberfläche (38) wirkenden Druckes aufweist, wobei die Matratze (10, 90) dadurch gekennzeichnet ist, dass: eine Stützoberflächenabdeckung (60, 94) zur Positionierung in Bezug auf den Matratzenhauptkörper (12) und Anordnung zur Abdeckung der Stützoberfläche (38) vorgesehen ist; und wenigstens ein Positionierungsmittel (70) an der Stützoberflächenabdeckung (60, 94) dafür vorgesehen ist, eine Bewegung des Drucksensors (42) in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung (60, 94) in planarer Richtung zu ermöglichen und dabei das Ausmaß der Bewegung des Drucksensors (42) in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung (60, 94) in planarer Richtung derart zu begrenzen, dass der Drucksensor (42) an der Stützoberfläche (38) durch das Positionierungsmittel (70) positioniert wird.
Matratze (10, 90) nach Anspruch 1, wobei die Stützoberflächenabdeckung (60, 94) einen beutelförmigen Taschenkörper (70) beinhaltet, der als Positionierungsmittel (70) dient, und der Drucksensor (42) innerhalb des Taschenkörpers (70) nichtklebend zur Positionierung an der Stützoberfläche (38) untergebracht ist.
Matratze (10, 90) nach Anspruch 2, wobei ein Öffnungs- und Schließmittel (76) zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsteiles (74) des Taschenkörpers (70) vorgesehen ist.
Matratze (10, 90) nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Haltepolster (80) innerhalb des Taschenkörpers (70) untergebracht ist und das Haltepolster (80) zwischen der Stützoberfläche (38) und dem Drucksensor (42) angeordnet ist.
Matratze (10, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Matratzenhauptkörper (12) eine eine Hohlstruktur aufweisende Zelle (28) mit einer Fluidkammer (30) beinhaltet, die Zelle (28) wenigstens einen Abschnitt der Stützoberfläche (38) bildet, und die Zelle (28) zur Expansion/Kontraktion infolge der Zuleitung und Ableitung eines Fluides in Bezug auf die Fluidkammer (30) in der Zelle (28) fähig ist.
Matratze (10, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das wenigstens eine Positionierungsmittel (70) eine Mehrzahl von Positionierungsmitteln (70) umfasst, die an der Stützoberflächenabdeckung (60, 94) vorgesehen sind, und der wenigstens eine Drucksensor (42) eine Mehrzahl von Drucksensoren (42) derart umfasst, dass die Positionierungsmittel (70) die jeweiligen Drucksensoren (42) positionieren.
Matratze (10, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Positionierungsmittel (70) elastisch verformbar ist.
Matratze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Positionierungsmittel (70) an der Stützoberflächenabdeckung (60) unablösbar vorgesehen ist und dabei der Drucksensor (42) von dem Positionierungsmittel (70) entfernbar ist.
Matratze (90) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Positionierungsmittel (70) in Bezug auf die Stützoberflächenabdeckung (94) ablösbar ist.
Matratze (10, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: der Drucksensor (42) einen vom Kapazitanztyp seienden Drucksensor mit einer Struktur umfasst, bei der eine Mehrzahl von Druckdetektionsteilen (54) zweidimensional angeordnet ist, wobei jeder Druckdetektionsteil (54) Elektroden (52a, 52b), die in Gegenüberlage platziert sind, und eine isolierende dielektrische Schicht (44), die zwischen den Elektroden (52a, 52b) angeordnet ist, umfasst, und der Drucksensor (42) dafür ausgestaltet ist, den auf die Stützoberfläche (38) wirkenden Druck auf Grundlage des Ausmaßes der Änderung der elektrostatischen Kapazität eines jeden Druckdetektionsteiles (54), die durch eine Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden (52a, 52b) erzeugt wird, wenn der Druck auf die Stützoberfläche (38) wirkt, zu detektieren.