DE112018007406T5

DE112018007406T5 - Luftzellen und Luftmatratze

Info

Publication number: DE112018007406T5
Application number: DE112018007406.4T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Takeda
Original assignee: Rainbow & I Co Ltd
Current assignee: Rainbow & I Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-31
Publication date: 2020-12-17
Also published as: JP6544752B1; TWI676444B; TW201941719A; WO2019187164A1; JP2019177101A

Abstract

Die Erfindung stellt Luftzellen u. dgl. bereit, die die Reduzierung des Kontaktdrucks auch an einem lokal aus dem Körper hervorstehenden Knochenvorsprung und die Verhinderung des Hängematteneffekts ermöglichen. Die Luftzellen gemäß der vorliegenden Erfindung sind Luftzellen, die in einer Luftmatratze nebeneinander angeordnet verwendet werden, und umfassen: eine Zelle, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet ist, eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird; und ein Mittel, das aus einem flexiblen Material gebildet ist und die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zelle her verbindet und in einem Zustand, in dem Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, unterdrücken.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft Luftzellen, die in einer Luftmatratze zum Verhindern des Wundliegens (Dekubitus) verwendet werden, und eine Luftmatratze.
[Technischer Hintergrund]
Mit dem Wundliegen (Dekubitus) ist ein lokales Druckgeschwür der Haut gemeint, das in den meisten Fällen durch eine Ischämie entsteht, die dadurch verursacht wird, dass das lokale Hautgewebe an Knochenvorsprüngen o. dgl., auf denen das Körpergewicht liegt, kontinuierlich unter Druck gesetzt wird. Für diejenigen, die wegen Krankheit, Verletzung, Altersschwäche o. dgl. bettlägerig sind oder sich schwer bewegen können, ist die Verhinderung des Wundliegens sehr wichtig.
Luftmatratzen zum Verhindern des Wundliegens sind bekannt, bei denen Luft in hülsenartig ausgeformte Luftzellen eingeschlossen wird, wobei eine Mehrzahl von Luftzellen in der Richtung orthogonal zur Längsrichtung des Bettes nebeneinander vorgesehen ist (vgl. z. B. Patentdokumente 1 bis 3). Im Allgemeinen dienen die Luftmatratzen zum Verhindern des Wundliegens dazu, das Wundliegen zu verhindern, indem der Luftdruck in jeder der Luftzellen auf einem derart niedrigen Druck beibehalten wird, dass der Körper des Benutzers sinkt, und der Kontaktdruck mit dem Körper somit reduziert wird.
Patentdokument 1 offenbart eine Luftmatratze, bei der eine Mehrzahl von langen, schmalen, beutelartigen Luftzellen, die in der Horizontalen orthogonal zur Längsrichtung des Bettes liegen, in der Längsrichtung des Bettes nebeneinander vorgesehen sind, wobei jede der Luftzellen derart gestaltet ist, dass eine Trennplatte, die den beutelartigen Innenraum in vertikaler Richtung halbiert, zwischen den Seitenwänden bis in die Nähe der beiden Enden in der Längsrichtung vorgesehen ist.
Patentdokument 2 offenbart eine Technik, bei der nebeneinander vorgesehene Luftzellen in eine Mehrzahl von Systemen aufgeteilt sind, wobei die Luftzellen für jedes System durch aufeinanderfolgendes Aufblasen und Zusammenziehen der Luftzellen in Wellen bewegt werden. Eine Luftmatratze mit dieser aufeinanderfolgenden Änderung des Drucks in den Luftzellen wird als „Wechseldrucktyp“ bezeichnet, während eine Luftmatratze, bei der der Druck in den Luftzellen während der Verwendung unverändert bleibt, als „statischer Typ“ bezeichnet wird. Eine Wechseldruckluftmatratze ist kein medizinisches Gerät, sondern ein Hilfsmittel für die Pflege, das von der sozialen Pflegeversicherung gedeckt wird und als „Hilfsmittel zum Verhindern des Wundliegens“ bezeichnet wird.
Patentdokument 3 offenbart eine aufblasbare Luftmatratze, die in Form einer langen, schmalen Fläche gebildet ist, wobei die Luftmatratze eine Mehrzahl von aufblasbaren Luftzellen aufweist, die aufeinanderfolgend in Reihen entlang der Längsachse der Matratze angeordnet sind, wobei jede der Luftzellen lang und schmal ausgebildet ist.
[Dokumente zum Stand der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] JP 2005-006939 A
[Patentdokument 2] JP 2011-160894 A
[Patentdokument 3] US 5704084 A

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
Für Patienten mit krankhafter Knochenprotrusion aufgrund von Knochendeformität oder Muskelkontraktion durch langfristige Bettlägerigkeit oder Patienten mit relativer Knochenprotrusion als Ergebnis des Verlustes des körperlichen Polstergewebes wie Skelettmuskeln, Fettgewebe o. dgl. aufgrund von Sarkopenie (Muskelschwund wegen Alterung o. dgl.), Gewichtsverlust bei Krebs (Kachexie), Abmagerung (Fettabnahme) o. dgl., welche insbesondere bei älteren stationären Patienten oder Krebspatienten häufig zu erkennen sind, ist das Risiko eines Wundliegens äußerst hoch.
Der Erfinder beobachtete die Entwicklung von Patienten, die für die Heilung eines schwer heilbaren Dekubitus eine Wechseldruckluftmatratze verwendeten, die den Druck auf einem niedrigen Druck beibehalten kann. Als Ergebnis der Beobachtung stellte sich heraus, dass es eine ziemlich große Anzahl von Fällen gab, in denen sich die Heilung der betroffenen Stelle verzögerte. Außerdem gab es Patienten, bei denen sich Ausbrüche eines Dekubitus im Dekubitus (Entstehung eines neuen Dekubitus in der von Dekubitus betroffenen Stelle) wiederholten. Der Erfinder stellte daher fest, dass die Entwicklung einer Luftmatratze, die auf solche Risikopatienten angepasst ist, eine dringende Aufgabe ist, weil herkömmliche Luftmatratzen mit konstantem Niederdruck oder Wechseldruckluftmatratzen für Patienten mit erheblicher Knochenprotrusion nicht geeignet sind.
Gewöhnliche Luftzellen weisen eine flache, folienartige Oberfläche auf. Konzentriert sich die Last des Körpers auf einen Teil einer Luftmatratze, deren Innendruck auf einem niedrigen Druck beibehalten wird, sinkt daher der Körper extrem in die Luftzellen, so dass der Körper an der Stützfläche (Fläche auf der mit dem Körper in Kontakt stehenden Seite der Oberfläche der Luftzelle) der Luftzellen hängt. Dieser Zustand wird als „Hängematteneffekt“ bezeichnet. Entsteht der Hängematteneffekt, vergrößert sich der Kontaktdruck an dem Körperteil, der mit der Stützfläche in Kontakt steht, und das Risiko eines Wundliegens erhöht sich. Falls ein lokaler Vorsprung, wie die oben genannte krankhafte Knochenprotrusion oder relative Knochenprotrusion, vorhanden ist, ergibt sich gegebenenfalls ein lokaler Hängematteneffekt am Knochenvorsprung.
Bezüglich des Hängematteneffektes wird in Patentdokument 3 eine innere Folie durch Punktschweißen an einer äußeren Folie befestigt, um an der Stützfläche der Luftzellen Falten zu bilden, mittels derer die Stützfläche mehr Spielraum bekommt, damit der Körper tief in die Luftmatratze sinken kann, um den Hängematteneffekt zu vermeiden.
In Patentdokument 3 wird jedoch lediglich die Vermeidung des Hängematteneffektes berücksichtigt, der entstehen kann, wenn der Körper tief in die Luftmatratze sinkt. Hier werden weder die Reduzierung des Kontaktdrucks an einem lokalen Knochenvorsprung, wie der oben genannten krankhaften Knochenprotrusion oder relativen Knochenprotrusion, insbesondere an Knochenvorsprüngen, die bei dünnen Patienten häufig zu erkennen sind, noch der Hängematteneffekt am Knochenvorsprung berücksichtigt.
Bei gewöhnlichen Luftmatratzen, bei denen Luftzellen orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ist jede der Luftzellen an beiden Enden befestigt. Daher wird die Mitte in der Längsrichtung der Luftzelle am meisten leichter niedergedrückt. D. h., es kann angenommen werden, dass eine solche Luftmatratze so aufgebaut ist, dass sich für Patienten mit Kontraktur, Abmagerung oder Sarkopenie der Kontaktdruck auf das Mittelteil des Rückens oder das Steißbein vergrößert, wenn sie in Rückenlage auf der Luftmatratze liegen. Da beim Aufblasen der Luftzellen einer Wechseldruckluftmatratze die Rückenfläche, überwiegend die Wirbelsäule, unter Druck gesetzt wird und beim Zusammenziehen der Luftzellen die Mitte der Luftzellen niedergedrückt wird, hängen daher Knochenvorsprünge wie Wirbelsäule, Steißbein o. dgl., die im Zentrum des Körpers liegen, in der Stützflächenfolie. D. h., dass auf Knochenvorsprünge, bei denen das Risiko des Wundliegens hoch ist, sowohl beim Aufblasen als auch beim Zusammenziehen der Luftzellen von den Luftzellen Kraft ausgeübt wird.
Mit Blick auf diese Situation hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, Luftzellen und eine Luftmatratze bereitzustellen, die ermöglichen, den Kontaktdruck auch an einem lokal aus dem Körper hervorstehenden Knochenvorsprung zu reduzieren und den Hängematteneffekt zu verhindern.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
Zum Lösen der oben genannten Aufgabe sind die Luftzellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Luftzellen, die in einer Luftmatratze nebeneinander angeordnet verwendet werden und umfassen: eine Zelle, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet ist, eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird; und ein Mittel, das aus einem flexiblen Material gebildet ist und die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zelle her verbindet und in einem Zustand, in dem Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, verhindert.
In den oben genannten Luftzellen ist das Mittel ein Verbindungselement, das an einer Mehrzahl von Verbindungsteilen sowohl mit der ersten Seitenwand als auch mit der zweiten Seitenwand verbunden ist, wobei bei der Mehrzahl von den Verbindungsteilen die Verbindungsteile einer ersten Gruppe, welche an der ersten Seitenwand vorgesehen sind, auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Zellen nebeneinander vorgesehen werden können, bei den Verbindungsteilen der ersten Gruppe die Verbindungsteile der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet werden können, bei der Mehrzahl von den Verbindungsteilen die Verbindungsteile einer ersten Gruppe, welche an der zweiten Seitenwand vorgesehen sind, auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Zellen nebeneinander vorgesehen werden können, bei den Verbindungsteilen der zweiten Gruppe die Verbindungsteile der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet werden können, die Verbindungsteile der ersten Gruppe auf der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Gruppe auf der ersten Stufe zueinander versetzt angeordnet werden können und die Verbindungsteile der ersten Gruppe auf der zweiten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Gruppe auf der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet werden können.
In den oben genannten Luftzellen kann das Verbindungselement folienartig sein und die Mehrzahl von den Verbindungsteilen kann auf einer Hauptfläche des Verbindungselementes vorgesehen sein.
In den oben genannten Luftzellen können die Luftzellen ferner zweite Zellen und dritte Zellen umfassen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind und bei denen jede der Zellen hülsenartig aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird, wobei die Luftzellen in einem auf der Fußbodenseite liegenden Bereich auf einer Außenumfangsfläche der Zellen der Luftmatratze parallel zur Längsrichtung der Zellen angebracht werden.
In der Luftmatratze gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Luftzellen vorgesehen, die zumindest die oben genannten Luftzellen umfassen.
Die Luftmatratze gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Luftmatratze, die auf einem Bettboden angeordnet und verwendet wird, der eine Funktion zum Heben des Rückens und eine Funktion zum Heben der Knie aufweist und einen ersten Boden, der den Rücken heben kann, einen zweiten Boden, der neben dem ersten Boden angeordnet ist, und einen dritten Boden, der neben dem zweiten Boden angeordnet ist und zusammen mit dem zweiten Boden die Knie heben kann, umfasst, wobei die Luftmatratze umfasst:

- eine Mehrzahl von ersten Luftzellen mit
- - Zellen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind, eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweisen, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen werden, wenn Luft darin eingeschlossen wird, und
- - einem Mittel, das aus einem flexiblen Material gebildet ist, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zellen her verbindet und in einem Zustand, in dem die Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, unterdrückt,
wobei die Mehrzahl von den ersten Luftzellen orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen ist, und
- - eine Mehrzahl von zweiten Luftzellen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind, hülsenartig aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird, und orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind,

In der oben genannten Luftmatratze können zwei oder mehr der ersten Luftzellen in einem Bereich nebeneinander vorgesehen sein, der näher zum Ende des dritten Bodens hin liegt als der zweite Bereich.
In der oben genannten Luftmatratze können zwei oder mehr der ersten Luftzellen in einem Bereich nebeneinander vorgesehen sein, der näher zum Ende des ersten Bodens hin liegt als der erste Bereich und der mindestens einen Bereich umfasst, der das Ende des ersten Bodens nicht beinhaltet.
[Vorteile der Erfindung]
Erfindungsgemäß werden die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zellen her verbunden und ein Mittel zum Unterdrücken eines Niederdrückens ist vorgesehen. Demzufolge werden die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand durch das Verbindungselement zueinander gezogen, wenn Luft in die Luftzellen eingeschlossen wird, so dass die Luftzellen mäanderförmig aufgeblasen werden und Falten an der Stützfläche der Luftzellen gebildet werden. Daher wird der lokal aus dem Körper hervorstehende Knochenvorsprung auf einer größeren Fläche durch die Falten derart gehalten, dass der Knochenvorsprung umhüllt wird, so dass der Kontaktdruck auf den Knochenvorsprung reduziert werden kann. Auch bei Aufliegen des Körpers auf den Luftzellen verhindert das oben genannte Mittel, dass der Körper übermäßig in die Luftzellen sinkt, so dass der Knochenvorsprung von den Falten umhüllt und die Umgebung des Knochenvorsprungs durch die Luftzellen stabilisiert werden kann und es so möglich wird, den von den Luftzellen ausgehenden Kontaktdruck, der sich leicht auf Knochenvorsprünge konzentriert, zu verteilen. Darüber hinaus kann durch das Unterdrücken eines übermäßigen Einsinkens des Körpers in die Luftzellen eine Zunahme der Spannung auf der Luftzellenoberfläche unterdrückt werden, so dass der Hängematteneffekt auch bei einem lokalen Knochenvorsprung verhindert werden kann.
Figurenliste

[1] ist eine Vorderansicht, die die Außenerscheinung einer Luftzelle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] ist eine Draufsicht auf die Luftzelle gemäß 1 (Zustand, in dem Luft eingeschlossen ist).
[3A] ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B1-B1 (Zustand, in dem Luft eingeschlossen ist).
[3B] ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B2-B2 (Zustand, in dem Luft eingeschlossen ist).
[4] ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B3-B3 (Zustand, in dem Luft eingeschlossen ist).
[5] ist eine Vorderansicht, die die Außenerscheinung einer Luftzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[6] ist eine Ansicht der Luftzelle gemäß 5 von unten.
[7A] ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 5 entlang der Linie C-C (nicht belasteter Zustand).
[7B] ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 5 entlang der Linie C-C (belasteter Zustand).
[8] ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Körperdruckverteilung auf die Luftzelle gemäß 5.
[9] ist eine Draufsicht auf eine Luftmatratze gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[10] ist eine Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 9.
[11A] ist eine Draufsicht auf eine Luftmatratze gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[11B] ist eine Seitenansicht der Matratze gemäß 11A.

[Ausführungsformen der Erfindung]
Im Nachstehenden werden die Luftzellen und die Luftmatratze gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die unten genannten Ausführungsformen beschränkt. Des Weiteren werden gleiche Teile in den jeweiligen Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Die Zeichnungen, auf die in der nachstehenden Erläuterung Bezug genommen wird, zeigen Formen, Größen, Verhältnisse und Positionsbeziehungen lediglich soweit schematisch, dass der Inhalt der vorliegenden Erfindung verstanden werden kann. Das heißt, dass die vorliegende Erfindung nicht lediglich auf die Formen, Größen, Verhältnisse und Positionsbeziehungen beschränkt ist, die in den jeweiligen Zeichnungen beispielhaft dargestellt sind.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Vorderansicht, die die Außenerscheinung einer Luftzelle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Draufsicht auf die Luftzelle gemäß 1. 3A ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B1-B1. 3B ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B2-B2. 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Luftzelle gemäß 1 entlang der Linie B3-B3. 1 zeigt den Zustand, in dem keine Luft in den Luftzellen eingeschlossen ist. 2 bis 4 zeigen den Zustand, in dem Luft in den Luftzellen eingeschlossen ist.
Im Nachstehenden wird jene Fläche auf der Oberfläche der Luftzelle, welche als Oberseite dient, wenn Luft in die Luftzellen eingeschlossen wird und Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinanderliegen, d. h. die Fläche, die mit dem Körper in Kontakt steht und den Körper abstützt, als Stützfläche bezeichnet. Die Fläche, die auf der von der Stützfläche abgewandten Seite liegt, wird als Bodenfläche bezeichnet. Außerdem ist mit der Oberseite bzw. der Aufwärtsrichtung der Luftzellen die Stützflächenseite bzw. die Richtung zur Stützfläche gemeint. Mit der Unterseite bzw. der Abwärtsrichtung der Luftzellen ist die Bodenflächenseite bzw. die Richtung zur Bodenfläche gemeint.
Die Luftzellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden eine Luftmatratze, die verwendet wird, indem Luft darin eingeschlossen wird. Wie in 1 bis 4 gezeigt, umfasst eine Luftzelle 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Zellen 20, die jeweils eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen werden, wenn Luft darin eingeschlossen wird, und ein Verbindungselement 21, das die zwei gegenüberliegenden Seitenwände 20a, 20b der Zellen 20 verbindet, aufweisen. Das Verbindungselement 21 ist ein Mittel, das die zwei gegenüberliegenden Seitenwände 20a, 20b der Zellen 20 verbindet und in einem Zustand, in dem die Luftzellen nebeneinander in der Luftmatratze vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen 2 in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, unterdrückt.
Die Zelle 20 ist dadurch hülsenartig ausgeformt, dass Umfangsränder aus einem flexiblen Folienmaterial, wie Urethan o. dgl., miteinander verschweißt werden. An den beiden Enden der Zelle 20 steht ein Schließteil 23 für die Enden des Folienmaterials hervor, wobei an dem Schließteil 23 ein Haken 24 angebracht ist, mittels dessen die Luftzellen 2 an einem Bettgestell befestigt oder miteinander verbunden werden. Außerdem ist am Bodenteil der Zelle 20 (auf der Fußbodenseite liegender Bereich der Luftmatratze) eine Einblasöffnung 25 zum Einblasen von Luft in die Luftzelle 2 vorgesehen.
Die Abmessungen der Luftzelle 2 sind nicht auf besondere Abmessungen beschränkt, solange die Abmessungen an das Bettgestell, das für die Luftmatratze verwendet wird, angepasst werden können. Außerdem können die Abmessungen der Luftzelle 2 unter Berücksichtigung der Körperform oder des Körperbaus des Benutzers, des Innendrucks in den Luftzellen 2 während der Verwendung u. dgl. festgelegt werden. Als ein Beispiel hierfür haben Pflegebetten im Allgemeinen ein Bettgestell mit einem Maß von 850 mm oder 950 mm für die kurze Seite. Zur Anpassung an diese Abmessung kann für einen Zustand, in dem Luft in den Luftzellen 2 eingeschlossen ist, die Breite W2 auf der kurzen Seite der Luftzellen 2 auf ungefähr 60 mm bis 80 mm und die Dicke H2 auf ungefähr 80 mm bis 130 mm eingestellt werden.
Das Verbindungselement 21 ist aus einem flexiblen Folienmaterial wie Urethan o. dgl. gebildet. Das die Zellen 20 bildende Material und das das Verbindungselement 21 bildende Material können gleich oder unterschiedlich sein.
Das Verbindungselement 21 ist in einem Zustand, in dem keine Luft in den Luftzellen 2 eingeschlossen ist, im Wesentlichen parallel zu den gegenüberliegenden Seitenwänden 20a, 20b der Zelle 20 angeordnet (vgl. 1). Daher steht das Verbindungselement 21 in einem Zustand, in dem Luft in den Luftzellen 2 eingeschlossen ist und die Luftzellen als Teil der Luftmatratze angeordnet sind, in der Längsrichtung aufrecht (vgl. 4).
Das Verbindungselement 21 ist an mehreren Stellen der Hauptfläche mit den zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 20a, 20b der Zelle 20 durch Schweißen verbunden. Ein Schweißteil (Verbindungsteil) 22a des Verbindungselementes 21 mit der einen Seitenwand 20a und ein Schweißteil (Verbindungsteil) 22b des Verbindungselementes 21 mit der anderen Seitenwand 20b sind derart angeordnet, dass ihre Vorderseiten einander nicht zugewandt sind.
Näher erläutert, ist eine Mehrzahl von Schweißteilen 22a an der einen Seitenwand 20a auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Luftzelle 2 aufgereiht und die Schweißteile 22a der ersten Stufe und die Schweißteile 22b der zweiten Stufe sind zueinander versetzt angeordnet, wenn keine Luft in den Luftzellen 2 eingeschlossen ist und das Verbindungselement 21 flächig angeordnet ist (vgl. 1). An der anderen Seitenwand 20b ist ebenso eine Mehrzahl von Schweißteilen 22b auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Luftzelle 2 aufgereiht und die Schweißteile 22b der ersten Stufe und die Schweißteile 22b der zweiten Stufe sind zueinander versetzt angeordnet. Zwischen den zwei Seitenwänden 20a, 20b sind ferner die Schweißteile 22a der ersten Stufe der Seitenwand 20a und die Schweißteile 22b der ersten Stufe der Seitenwand 20b zueinander versetzt angeordnet und die Schweißteile 22a der zweiten Stufe der Seitenwand 20a und die Schweißteile 22b der zweiten Stufe der Seitenwand 20b sind zueinander versetzt angeordnet.
Die jeweiligen Schweißteile 22a, 22b sind kreisförmig, so dass eine zweistufige Anordnung an jeder der Seitenwände 20a, 20b möglich ist. Solange eine zweistufige Anordnung möglich ist, ist die Form der Schweißteile 22a, 22b nicht auf eine Kreisform beschränkt, sondern sie können beispielsweise auch oval, quadratisch, rechteckig oder anders, z. B. wie Polygone o. dgl., geformt sein.
Es ist bevorzugt, die Anordnung der Schweißteile 22a, 22b derart festzulegen, dass im in 1 dargestellten Zustand, in dem keine Luft eingeschlossen ist, zwei Schweißteile 22a, die auf der einen der Stufen benachbart sind, und ein Schweißteil 22a, das auf der anderen der Stufen diesen beiden Schweißteilen 22a benachbart ist, an der einen der Seitenwände (z. B. Seitenwand 20a) ein gleichschenkliges Dreieck bilden. Des Weiteren ist es besonders bevorzugt, wenn die Anordnung derart festgelegt wird, dass der Abstand d1 zwischen den zwei auf der einen der Stufen benachbarten Schweißteilen 22a größer ist als die Abstände d2, d3 zwischen jedem dieser Schweißteile 22a und dem Schweißteil 22a, das ihnen auf der anderen der Stufen benachbart ist. Durch eine solche Anordnung der Schweißteile 22a, 22b, mit der ein flaches gleichschenkliges Dreieck gebildet wird, kann ein Aufbau erzielt werden, durch den die Form der Luftzellen 2 gegenüber der auf die Luftzellen 2 wirkenden Last leichter beibehalten werden kann. Es ist bevorzugt, dass der Abstand d1 zwischen den zwei benachbarten Schweißteilen 22a in dem Zustand, in dem keine Luft eingeschlossen ist, etwa die Hälfte bis drei Viertel des Maßes der kurzen Seite der Seitenwand 20a beträgt.
Wird Luft in die Luftzelle 2 eingeschlossen, wird die Gesamtheit der Zellen 20 aufgeblasen, während die Schweißteile 22a, 22b der Seitenwände 20a, 20b vom Verbindungselement 21 herangezogen werden, so dass die Länge der Zellen 20 in der Längsrichtung gegenüber dem Zustand, in dem keine Luft eingeschlossen ist, verkürzt wird. An der Stützfläche der Zellen 20 bilden sich gewölbte Vorsprünge 26 und nutenartig verengte Vertiefungen (Falten) 27, so dass insgesamt mäanderförmige Unebenheiten (Falten) gebildet werden (vgl. 2). Da der Körper des Benutzers von diesen Unebenheiten umhüllt auf einer größeren Fläche abgestützt werden kann, kann der Kontaktdruck auf die jeweiligen Körperteile, insbesondere Knochenvorsprünge, reduziert werden und das Wundliegen kann verhindert werden.
Die Anzahl der Schweißteile 22a, 22b ist nicht auf eine besondere Anzahl beschränkt, sondern kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der Luftzellen 2 oder den Abmessungen bzw. Größen der Unebenheiten, die sich beim Einschließen von Luft bilden, den Umständen entsprechend festgelegt werden. So bildet sich beispielsweise bei ansteigender Anzahl von Schweißteilen 22a, 22b eine große Anzahl relativ feiner Unebenheiten auf der oberen Fläche der Luftzellen 2. Bei absteigender Anzahl von Schweißteilen 22a, 22b bilden sich hingegen relativ große Unebenheiten an der oberen Fläche der Luftzellen 1.
Wird Luft in die Luftzellen 2 eingeschlossen, werden die Seitenwände 20a, 20b wie oben erwähnt durch das Verbindungselement 21 zueinander gezogen und die Luftzellen 2 werden mäanderförmig aufgeblasen, so dass sich Unebenheiten an der Stützfläche der Luftzellen bilden. Liegt der Körper des Benutzers auf diesen Luftzellen 2, wird der Körper derart abgestützt, dass der Körper von den Vorsprüngen 26 und den Vertiefungen 27 umhüllt wird. Im Unterschied zur Abstützung des Körpers auf einer Ebene bei den gewöhnlichen hülsenartigen Luftzellen folgt das Folienmaterial der Luftzellen 2 durch die an den Luftzellen 2 erzeugten Unebenheiten dem Körper lose (sogenanntes „loose fit“), so dass der Körper des Benutzers auf einer größeren Fläche abgestützt werden kann. Folglich kann der Kontaktdruck auf die jeweiligen Körperteile reduziert und das Wundliegen verhindert werden. Insbesondere kann auch ein lokal vorstehender Knochenvorsprung von den Vertiefungen 27 umhüllt einzeln abgestützt werden.
Auf der oberen Stufe (vgl. 3A) und der unteren Stufe (vgl. 3B) der Luftzelle 2 sind die Positionen der Schweißteile 22a auf der Seite der Seitenwand 20a gegenüber den Positionen der Schweißteile 22b auf der Seite der Seitenwand 20b versetzt, so dass auch die Positionen der sich seitlich auswölbenden Vorsprünge 28 zwischen der oberen Stufe und der unteren Stufe versetzt sind. Auf der oberen Stufe und der unteren Stufe wölben sich die Seite der Seitenwand 20a und die Seite der Seitenwand 20b wechselweise und die Richtung des Mäanders kehrt sich um (vgl. 3B und 4). Folglich wird der Luftzelle 2 ein dreidimensionaler Aufbau gegeben, bei dem sie die Form gegenüber einer Last von oben leicht halten kann. Hierdurch kann auch bei Aufliegen des Körpers des Benutzers auf den Luftzellen 2 verhindert werden, dass der Körper übermäßig sinkt. Bei Aufliegen des Körpers auf den Luftzellen 2 kann der Knochenvorsprung von den Vertiefungen 27 umhüllt gehalten und die nähere Umgebung des Knochenvorsprungs durch die Luftzellen 2 stabilisiert werden, so dass der von der Stützfläche ausgehende Druck, der sich leicht auf Knochenvorsprünge konzentriert, auf die Umgebung des Knochenvorsprungs verteilt werden kann.
Darüber hinaus kann eine Bodenberührung durch das Unterdrücken des Sinkens des Körpers in die Luftzellen 2 ohne übermäßige Vergrößerung der Dicke der Luftzellen 2 verhindert werden. Zudem kann durch das Unterdrücken des Sinkens des Körpers in die Luftzellen 2 ein Zustand, in dem die Vertiefungen 27 hinreichend an der Stützfläche der Luftzellen 2 vorhanden bleiben, beibehalten werden, so dass eine Zunahme der Spannung an der Stützfläche unterdrückt werden kann. Hierdurch kann der lokale Hängematteneffekt an einem Knochenvorsprung o. dgl. verhindert werden.
Gemäß der oben genannten ersten Ausführungsform wird das Verbindungselement 21 an den Seitenwänden 20a, 20b der Zelle 20 verschweißt. Das Mittel zum Verbinden des Verbindungselementes 21 mit den Seitenwänden 20a, 20b ist jedoch nicht auf das Verschweißen beschränkt. Z. B. kann auch ein anderes Mittel wie Klebstoff, Nähen, o. dgl. verwendet werden, solange eine Festigkeit gegen Verformung bei Einschluss von Luft in die Luftzellen 2 und Belastung der Luftzellen 2 erreicht werden kann. Ferner ist das Schweißverfahren auch nicht auf ein besonderes Verfahren beschränkt, sondern es kann ein bekanntes Verfahren wie z. B. Heizplattenschweißen, Hochfrequenzschweißen o. dgl. verwendet werden.
(Zweite Ausführungsform)
5 ist eine Vorderansicht, die die Außenerscheinung einer Luftzelle gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine Ansicht der Luftzelle gemäß 5 von unten. 7A und 7B sind vergrößerte Schnittdarstellungen der Luftzelle gemäß 5 entlang der Linie C-C. 5 zeigt den Zustand, in dem keine Luft in den Luftzellen eingeschlossen ist. 6, 7A und 7B zeigen den Zustand, in dem Luft in den Luftzellen eingeschlossen ist.
Wie in 5 bis 7B gezeigt, sind bei einer Luftzelle 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zweite und dritte Zellen (Basiszellen 31, 32) am Bodenteil (auf der Fußbodenseite liegender Bereich der Luftmatratze) der Luftzelle 2 gemäß der oben genannten ersten Ausführungsform in Längsrichtung vorgesehen.
Die Basiszellen 31, 32 sind aus einem Beutelkörper 30 einstückig gebildet, der aus einem flexiblen Folienmaterial wie Urethan o. dgl. besteht. In der Richtung der kurzen Seite im Wesentlichen in der Mitte des Beutelkörpers 30 sind in Längsrichtung verlaufende Schweißteile 33 gebildet (vgl. 6). Das Schweißteil 33 verbindet gegenüberliegende Folienmaterialien des Beutelkörpers 30 (vgl. 7A). Hierdurch wird der Beutelkörper 30 in zwei Basiszellen 31, 32 geteilt. Ferner ist der Beutelkörper 30 zumindest an einem Teil des Schweißteils 33 mit dem Bodenteil der Zelle 20 verbunden. Die Verbindungsstelle des Beutelkörpers 30 mit dem Bodenteil der Zelle 20 ist nicht auf eine besondere Stelle beschränkt. Z. B. können auch lediglich die beiden Enden des Schweißteils 33 oder das gesamte Schweißteil 33 die Verbindungsstelle sein. Der Beutelkörper 30 kann außerdem mit dem Bodenteil der Zelle 20 mittels eines Hakens, eines Knopfs o. dgl. an mehreren Stellen verbunden werden.
Am Beutelkörper 30 ist eine Einblasöffnung 34 zum Einblasen der Luft in den Beutelkörper 30 vorgesehen. Der Umlauf der Luft wird zwischen dem Beutelkörper 30 und der Zelle 20 gesperrt. Die Basiszellen 31, 32 werden hülsenartig aufgeblasen, indem Luft von der Einblasöffnung 34 eingeschlossen wird.
Zwischen den beiden längsseitigen Enden des Beutelkörpers 30 und den Schweißteilen 33 sowie zwischen den zwei Schweißteilen 33 sind Spaltbereiche 35 vorgesehen. Durch diese Spaltbereiche 35 ist die Luft zwischen den zwei Basiszellen 31, 32 umlaufbar. Der Innendruck in jeder der Basiszellen 31, 32 ist daher im Wesentlichen gleich und der Durchmesser der Basiszellen 31, 32 wird in einem im Großen und Ganzen gleichen Zustand beibehalten, auch wenn der Beutelkörper 30 mit Luft versorgt wird oder die Luftzellen 2 gedrückt werden.
In 6 sind die Schweißteile 33 in der Längsrichtung des Beutelkörpers 30 als zwei geteilte Bereiche gebildet. Jedoch ist die Anzahl der Schweißteile 33 nicht auf diese Anzahl beschränkt. Z. B. kann das Schweißteil 33 in der Längsrichtung des Beutelkörpers 30 einstückig gebildet werden. Außerdem kann das Schweißteil 33 in eine größere Anzahl von Teilen (z. B. vier oder fünf Teilen) geteilt werden. Wird die Luft in die Zellen 20 eingeschlossen, wölben sich die Seitenwände 20a, 20b teilweise seitlich, so dass das Bodenteil in einen Mäanderzustand gebracht wird. Falls der Beutelkörper 30 insbesondere am gesamten Schweißteil 33 mit dem Bodenteil der Zelle 20 verbunden wird, ist es daher bevorzugt, das Schweißteil 33 in eine Mehrzahl von Bereichen zu teilen und „Spielräume“, an denen die Zelle 20 nicht mit dem Beutelkörper 30 verschweißt ist, vorzusehen. Hierdurch kann der Beutelkörper 30 in einem geradlinigen Zustand beibehalten werden und die Zelle 20 kann stabil gehalten werden.
Die Abmessungen der Luftzelle 3 sind nicht auf besondere Abmessungen beschränkt, solange die Abmessungen an das Bettgestell, das für die Luftmatratze verwendet wird, angepasst werden können. Außerdem können die Abmessungen der Luftzelle 3 unter Berücksichtigung der Körperform oder des Körperbaus des Benutzers sowie des Innendrucks in den Luftzellen 3 bei der Verwendung u. dgl. festgelegt werden. Als Beispiel hierfür kann in einem Zustand, in dem Luft in den Luftzellen 3 (Zellen 20 und Basiszellen 31, 32) eingeschlossen ist, die Dicke H3 auf ungefähr 110 mm bis 160 mm und der Durchmesser ϕ der Basiszellen 31, 32 auf ungefähr 30 mm bis 50 mm eingestellt werden (vgl. 7A). Es ist bevorzugt, den Durchmesser ϕ der Basiszellen 31, 32 auf ungefähr ein Drittel bis die Hälfte der Breite W2 der Zelle 20 einzustellen.
Wie in 7A gezeigt, sind die Basiszellen 31, 32 in einem nicht belasteten Zustand der Luftzelle 3 im Großen und Ganzen zylindrisch gewölbt. Die Zelle 20 und der Beutelkörper 30 sind an zumindest einem Teil des Schweißteils 33 nicht breitflächig, sondern im Großen und Ganzen linienförmig verbunden. Wird die Luftzelle 3 nicht belastet, befindet sich jede der Basiszellen 31, 32 in einem relativ zur Zelle 20 um das Schweißteil 33 als Achse herum beweglichen Zustand.
Wird die Luftzelle 3 hingegen, wie in 7B gezeigt, belastet, kommt die Zelle 20 mit jeder der Basiszellen 31, 32 flächig in Kontakt. Die Zelle 20 wird über zwei Flächen, an denen jede der Basiszellen 31, 32 in Kontakt mit der Zelle 20 steht, von den zwei Basiszellen 31, 32 abgestützt.
8 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Körperdruckverteilung auf die Luftzelle 3. Falls die Luftmatratze aus Luftzellen 3 besteht, werden die Luftzellen 3 auf dem Bettgestell nebeneinander vorgesehen und Luft wird in die Zellen 20 und die Basiszellen 31, 32 jeder der Luftzellen 3 eingeschlossen. Wird eine Luftzelle 3, wie in 8 dargestellt, belastet, bildet sich eine Fachwerkkonstruktion, bei der eine Zelle 20 von den zwei Basiszellen 31, 32 abgestützt wird.
Im Inneren der Zelle 20 wird der Druck auf einem derartigen Druck beibehalten, dass der Körper etwas in die Zellen 20 sinkt, um den Kontaktdruck auf den Körper des Benutzers zu reduzieren. Hingegen wird in einem Zustand, in dem die Basiszellen 31, 32 nahezu vollständig mit Luft befüllt sind, der Innendruck der Basiszellen 31, 32 beibehalten. Durch die Beibehaltung des Innendrucks der Basiszellen 31, 32 auf einem vorgegebenen Druck separat von der Zelle 20 kann eine Bodenberührung an sämtlichen Luftzellen 3 verhindert werden, selbst wenn ein lokaler Druck auf die Zellen 20 wirkt.
Legt der Benutzer seinen Körper auf die Luftzellen 3, wird die Zelle 20, die in direktem Kontakt mit dem Körper steht, mit einer Last P1 belastet. Wird die Zelle 20 hierbei durch die Last P1 verformt, wirkt normalerweise ein lokaler Kontaktdruck auf das Teil (Ende), in das der Körper am meisten sinkt. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet sich jedoch eine Fachwerkkonstruktion, bei der eine Zelle 20 von den zwei Basiszellen 31, 32 abgestützt wird, so dass die Last P1 in die Richtungen der zwei Basiszellen 31, 32 (vgl. Pfeile P2, P3) verteilt wird. Mit anderen Worten wird der sinkende Körper durch die von den Basiszellen 31, 32 empfangene Gegenkraft breit abgestützt, so dass der lokale Kontaktdruck auf den Körper reduziert wird. Hierdurch kann der vorteilhafte Effekt der Verhinderung des Wundliegens erhöht werden.
Wie oben erläutert, kann mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusätzlich zum für die erste Ausführungsform erläuterten vorteilhaften Effekt der Verhinderung des Hängematteneffektes auch der vorteilhafte Effekt der Körperdruckverteilung durch die Fachwerkkonstruktion erreicht werden, so dass der vorteilhafte Effekt der Verhinderung des Wundliegens erhöht werden kann. Darüber hinaus wird der Umlauf der Luft zwischen der Zelle 20 und den Basiszellen 31, 32 gesperrt, so dass eine Bodenberührung an sämtlichen Luftzellen 3 verhindert werden kann.
Eine Luftmatratze kann dadurch aufgebaut werden, dass Luftzellen gemäß der oben genannten ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf dem Bettgestell nebeneinander vorgesehen werden. Beim Aufbau der Luftmatratze können entweder Luftzellen gemäß der ersten Ausführungsform oder Luftzellen gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet werden, oder Luftzellen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform können den Umständen entsprechend kombiniert verwendet werden. Außerdem kann die Luftmatratze durch Kombination von Luftzellen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform mit Luftzellen anderer Arten aufgebaut werden. Z. B. können Luftzellen gemäß der ersten Ausführungsform oder Luftzellen gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Bereich in der Umgebung der Hüfte (Bereich um die Mitte des Bettgestells), auf die sich das Körpergewicht des Benutzers leicht konzentriert, nebeneinander vorgesehen werden und gewöhnliche hülsenartige Luftzellen können in den weiteren Bereichen nebeneinander vorgesehen werden.
Die Luftzellen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform haben die vorteilhaften Effekte, dass sie durch den Aufbau der einzelnen Luftzellen einen Knochenvorsprung umhüllen und somit den Kontaktdruck reduzieren, durch Stabilisieren der Umgebung eines Knochenvorsprungs durch die Luftzellen den sich dort leicht konzentrierenden Druck von den Luftzellen auf die Umgebung des Knochenvorsprungs verteilen, durch Unterdrücken des übermäßigen Sinkens des Körpers in die Luftzellen den Hängematteneffekt verhindern, usw. Dementsprechend können die oben genannten vorteilhaften Effekte auch bei einer Luftmatratze, an der solche Luftzellen nebeneinander vorgesehen sind, selbstverständlich erreicht werden.
Im Nachstehenden wird eine Ausführungsform, bei der die Luftmatratze unter Verwendung der Luftzellen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform aufgebaut ist, erläutert.
(Dritte Ausführungsform)
9 ist eine Draufsicht auf eine Luftmatratze gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 9 gezeigte Luftmatratze 6 ist eine Luftmatratze, die für einen Bettboden mit einer Funktion zum Heben des Rückens und einer Funktion zum Heben der Knie verwendbar ist.
Auf dem technischen Gebiet von Bettgestellen, auf denen eine Matratze aufliegt, gibt es Typen mit einer „Funktion zum Heben des Rückens“, mit der der kopfseitige Bereich des Bettbodens angehoben wird, und einer „Funktion zum Heben der Knie“, mit der der Bettboden in einem Kniebereich winkelförmig angehoben wird, um das Rutschen des Körpers nach unten zu verhindern, wenn der Rücken angehoben wird. Ein Bettboden mit einer Funktion zum Heben des Rückens und einer Funktion zum Heben der Knie umfasst im Allgemeinen zumindest drei Böden: von der Kopfseite her einen Rückenboden (erster Boden), einen Hüftenboden (zweiter Boden), der neben dem Rückenboden angeordnet ist, und einen Schenkelboden (dritter Boden), der neben dem Hüftenboden angeordnet ist. Der Rückenboden kann das kopfseitige Ende um die Grenze zum Hüftenboden als Achse anheben. Der Hüftenboden und der Schenkelboden können um die Grenze zwischen den beiden Böden (Teil, auf dem die Knie ungefähr aufliegen) winkelförmig angehoben werden. Bei der im Nachstehenden erläuterten Luftmatratze wird der Bereich, der ungefähr auf dem Rückenboden angeordnet ist, als Rückenbodenbereich (erster Bereich), der Bereich, der ungefähr auf dem Hüftenboden angeordnet ist, als Hüftenbodenbereich (zweiter Bereich) und der Bereich, der ungefähr auf dem Schenkelboden angeordnet ist, als Schenkelbodenbereich (dritter Bereich) bezeichnet.
Wie in 9 gezeigt, ist auf dem Bettboden 6a eine Mehrzahl von Luftzellen 5 nebeneinander vorgesehen, und zwar in einem Bereich vom kopfseitigen Ende bis zu etwa der Hälfte des Rückenbodenbereichs, auf beiden Seiten der Grenze zwischen dem Hüftenbodenbereich und dem Schenkelbodenbereich und am Ende des Schenkelbodenbereichs. In den restlichen Bereichen ist aufseiten des Rückenbodenbereichs und des Hüftenbodenbereichs eine Mehrzahl von Luftzellen 2A nebeneinander vorgesehen, während aufseiten des Schenkelbodenbereichs eine Mehrzahl von Luftzellen 2B nebeneinander vorgesehen ist. Der Aufbau der Luftzellen 2A, 2B ist gleich dem der Luftzellen 2 (vgl. 1 bis 4) gemäß der ersten Ausführungsform und der Unterschied liegt lediglich in den nebeneinander vorgesehenen Bereichen.
10 ist eine Schnittdarstellung einer Luftzelle 5. Wie in 10 gezeigt, ist die Luftzelle 5 eine gewöhnliche Luftzelle, die insgesamt aus einem Beutelkörper 51 besteht und eine Luftkammer hat. Die Abmessungen der Luftzelle 5 sind nicht auf besondere Abmessungen beschränkt, solange die Abmessungen an die daneben vorgesehenen weiteren Luftzellen 2A, 2B angepasst werden können. An der Innenumfangsfläche des Beutelkörpers 51 ist ein Membranelement (eine sogenannte Aufhängung) 52 vorgesehen, das im Wesentlichen parallel zur Bodenfläche der Luftmatratze gespannt ist. Das Membranelement 52 ist an einer Position an etwa der Hälfte der Dicke des Beutelkörpers 51 verschweißt und verbindet genüberliegende Bereiche der Innenumfangsfläche. Durch dieses Membranelement 52 kann eine laterale Wölbung der Luftzelle 5 verhindert und das Maß der Verdichtung in der Dickenrichtung der Luftzelle 5 eingedämmt werden, selbst wenn ein Druck auf die Luftzelle 5 wirkt.
Die Luftmatratze 6 weist vier Luftversorgungssysteme auf, nämlich ein statisches System, das nach einer Luftversorgung bis zu einem vorgegebenen Innendruck das Ein- und Auslassen der Luft unterbricht und den Innendruck somit nicht ändert, und ein erstes bis drittes System, die den Innendruck der Luft in einem vorgegebenen Zyklus nacheinander ändern. Von den nebeneinander vorgesehenen Luftzellen sind alle Luftzellen 5 und die Luftzellen 2B des Schenkelbodenbereichs an das statische System angeschlossen, während die Luftzellen 2A des Rückenbodenbereichs und des Hüftenbodenbereichs der Reihe nach an das erste bis dritte System angeschlossen sind.
Wie oben beschrieben, kann durch Anordnung der Luftzellen 2A in einem Bereich, auf dem der sogenannte Rumpf, z. B. Rücken, Hüfte oder Gesäß des Benutzers, aufliegt und der mit einer großen Last belastet wird, verhindert werden, dass der Körper übermäßig sinkt. Der Körper kann auch bei aufgeblasenen Luftzellen 2A von den Folienmäandern umhüllt auf einer größeren Fläche abgestützt werden. Außerdem kann der Körper ebenfalls auch bei zusammengezogenen Luftzellen 2B abgestützt werden und der Hängematteneffekt, der durch Sinken verursacht wird, kann verhindert werden.
Durch Anordnung der Luftzellen 2B im Schenkelteil können Knochenvorsprünge wie Fersen oder Fußknöchel, die in verschiedene Richtungen vorstehen, von den Folienmäandern umhüllt auf einer größeren Fläche abgestützt werden.
Für gewöhnliche Wechseldruckmatratzen gibt es viele Typen, bei denen der Innendruck aller Luftzellen zyklisch geändert wird. In diesem Fall wird der Kopf des Benutzers auch zyklisch bewegt, was zu einem der Seekrankheit ähnlichen Zustand führen kann. Hingegen sind die Luftzellen 5, die in dem Bereich angeordnet sind, auf dem der Kopf aufliegt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform an ein statisches System angeschlossen. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Benutzer in den Zustand der Seekrankheit versetzt wird. Wie oben beschrieben, kann durch Kombination des statischen Typs und des Wechseldrucktyps eine Luftmatratze realisiert werden, die nicht nur das Wundliegen im Vorfeld verhindern kann, sondern die der Benutzer auch angenehm und sicher benutzen kann.
(Vierte Ausführungsform)
11A ist eine Draufsicht auf eine Luftmatratze gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11B ist eine Seitenansicht der Luftmatratze gemäß 11A. Die in 11A und 11B gezeigte Luftmatratze 8 ist auch eine Luftmatratze, die ebenso wie die Luftmatratze gemäß der dritten Ausführungsform für einen Bettboden mit einer Funktion zum Heben des Rückens und einer Funktion zum Heben der Knie verwendbar ist.
Die Luftzellen 5 sind auf dem Bettboden 8a in einem Bereich zwischen dem kopfseitigen Ende bis zu etwa der Hälfte des Rückenbodenbereichs nebeneinander vorgesehen. In einem Bereich auf der Seite des Rückenbodenbereichs in der Nähe der Grenze zwischen dem Rückenbodenbereich und dem Hüftenbodenbereich sowie auf beiden Seiten der Grenze zwischen dem Hüftenbodenbereich und dem Schenkelbodenbereich sind Luftzellen 5A als Ankerzellen nebeneinander vorgesehen. In den restlichen Bereichen sind aufseiten des Rückenbodenbereichs und des Hüftenbodenbereichs Luftzellen 3A nebeneinander vorgesehen, während aufseiten des Schenkelbodenbereichs Luftzellen 3B nebeneinander vorgesehen sind.
Der Aufbau der Luftzellen 3A, 3B ist im Großen und Ganzen gleich wie jener der Luftzellen 3 (vgl. 5 bis 7B) gemäß der oben genannten zweiten Ausführungsform. Allerdings liegt der Unterschied darin, dass bei den Luftzellen 3A der Umlauf der Luft zwischen der Zelle 20 und dem Beutelkörper 30 (Basiszelle 31, 32) gesperrt wird, während bei den Luftzellen 3B die Luft zwischen der Zelle 20 und dem Beutelkörper 30 umlaufbar ist. Der Aufbau der Luftzellen 5, 5A (vgl. 10) ist jeweils gleich und der Unterschied liegt lediglich in den nebeneinander vorgesehenen Bereichen.
Die Luftmatratze 8 weist fünf Luftversorgungssysteme auf, nämlich ein statisches System und ein statisches System für Anker und Boden, die nach einer Luftversorgung bis zu einem vorgegebenen Innendruck das Ein- und Auslassen der Luft unterbrechen und den Innendruck nicht ändern, sowie ein erstes bis drittes System, die den Innendruck der Luft in einem vorgegebenen Zyklus nacheinander ändern. Bei diesen Systemen sind die Stellwerte des Innendrucks für das statische System und für das statische System für Anker und Boden unterschiedlich, wobei der Innendruck im statischen System für Anker und Boden höher eingestellt wird als der Innendruck im statischen System.
Die Luftzellen 5 und die Luftzellen 3B sind an das statische System angeschlossen. Der Innendruck im statischen System kann relativ niedrig sein, so dass die Luftzellen 5 und die Luftzellen 3B den Körper des Benutzers derart abstützen können, dass der Körper mäßig sinkt. Durch Anschließen der Luftzellen des Kopfteils an das statische System kann der Zustand der Seekrankheit verhindert werden. Das Schenkelteil unter den Knien kann auf einer größeren Fläche gehalten werden, indem der Körper von den mäanderförmig aufgeblasenen Zellen 20 umhüllt wird.
Bei den Luftzellen 3A, die in einem Bereich angeordnet sind, auf dem überwiegend der Rumpf des Benutzers aufliegt, sind Teile der Zellen 20 nacheinander an das erste bis dritte System angeschlossen. Hierdurch kann der Körper von den mäanderförmig aufgeblasenen Zellen 20 umhüllt auf einer größeren Fläche abgestützt werden, während die Zellen 20 aufgeblasen werden, so dass das Wundliegen effektiv verhindert werden kann. Da die Luftzelle 2 (vgl. 7A), die aus der Zelle 20 und dem Verbindungselement 21 besteht, selbst einen Aufbau aufweist, durch den die eigene Form gegenüber einer Last beibehalten werden kann, kann ein extremes Niederdrücken unterdrückt und der Hängematteneffekt verhindert werden, selbst wenn die Luftzelle 3A lokal mit einer großen Last belastet wird. Des Weiteren kann durch Unterdrücken des Sinkens des Körpers der vorteilhafte Effekt erreicht werden, dass die Belastung der Hilfsperson beim Körperhaltungswechsel reduziert wird.
Die Beutelkörper 30 als Teile der Luftzellen 3A und die Luftzellen 5A, die in der Nähe der Grenzen der aneinandergrenzenden Bodenbereiche angeordnet sind, sind an das statische System für Anker und Boden angeschlossen. Bei den Luftzellen 3A kann durch Füllen des Beutelkörpers 30 mit Luft mit einem hinreichenden Innendruck die Bodenberührung verhindert werden und der vorteilhafte Effekt der Körperdruckverteilung kann durch die Fachwerkkonstruktion (vgl. 8) erreicht werden. Des Weiteren sind die Luftzellen 5A im Rückenbodenbereich in einem Bereich angeordnet, der beim Heben des Rückens im Tal liegt, und die Luftzellen 5A in der Nähe der Grenze zwischen dem Hüftenbodenbereich und dem Schenkelbodenbereich sind in einem Bereich angeordnet, der beim Heben der Knie auf dem Berg liegt. Daher kann durch Füllen dieser Luftzellen 5A mit Luft mit einem hinreichenden Innendruck der vorteilhafte Effekt erreicht werden, dass die Haltung des Benutzers stabilisiert und eine Positionsabweichung (Abweichung nach vorne) unterdrückt wird. Die Luftzellen, die zum Stabilisieren der Haltung des Benutzers und zum Unterdrücken der Positionsabweichung angeordnet sind, werden auch als Ankerzellen bezeichnet.
(Abgewandeltes Beispiel)
Als ein weiteres abgewandeltes Beispiel kann eine zum Auflegen gedachte Luftmatratze unter Verwendung der Luftzellen gemäß der oben genannten ersten oder zweiten Ausführungsform oder der Luftzellen gemäß dem abgewandelten Beispiel aufgebaut werden. Eine zum Auflegen gedachte Luftmatratze ist eine Luftmatratze, die über einer normalen Matratze verwendet wird. Konkret sind die Luftzellen gemäß der oben genannten ersten oder zweiten Ausführungsform oder die Luftzellen gemäß dem abgewandelten Beispiel orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen.
Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit (Verhindern des Herausrutschens aus dem Bett) wird die Höhe von der oberen Fläche der Matratze bis zur höchsten Stelle einer Seitenschiene oder eines Griffs für ein Bett gemäß den JIS-Normen (JIS9254:2009) festgesetzt. Um die gegenwärtig weit verbreiteten Pflegebetten an diese Normen anzupassen, wird im Allgemeinen angenommen, dass es ausreichend ist, wenn die Summe der Dicken der Standardmatratze und der Auflage-Matratze 16 cm oder weniger beträgt. Da die Dicke einer gewöhnlichen Standardmatratze 7,5 cm bis 8 cm beträgt, ist es beim Aufbauen einer Auflage-Luftmatratze ausreichend, wenn die Dicke der Luftzellen gemäß der oben genannten ersten oder zweiten Ausführungsform oder der Luftzellen gemäß dem abgewandelten Beispiel 8 cm oder weniger beträgt.
Als ein abgewandeltes Beispiel können anstatt der Luftzellen 2 gemäß der ersten Ausführungsform Luftzellen (Luftzellen gemäß dem vorliegenden abgewandelten Beispiel) verwendet werden, bei denen die Schweißteile nicht auf zwei vertikalen Stufen sondern lediglich auf einer Stufe angeordnet sind. Durch Einstellen der Dicke der Luftzellen auf 8 cm oder weniger kann auch bei Schweißteilen auf einer Stufe ein übermäßiges Niederdrücken der Luftzellen unterdrückt und der Hängematteneffekt verhindert werden. Ferner kann der Körper des Benutzers einschließlich seiner Knochenvorsprünge auf einer größeren Fläche abgestützt und der Kontaktdruck reduziert werden.
Bei gewöhnlichen Auflage-Luftmatratzen (Luftmatratzen, bei denen einfach zylindrische Luftzellen nebeneinander vorgesehen sind) wird der Innendruck auf einem niedrigen Druck gehalten, weshalb der Körper des Benutzers in die Luftmatratze sinkt. So besteht das Problem, dass ein Körperhaltungswechsel durch eine Hilfsperson schwierig ist. Demgegenüber weist eine Luftmatratze gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Luftzellen gemäß der oben genannten ersten oder zweiten Ausführungsform oder mit Luftzellen gemäß davon abgewandelter Beispiele einen Aufbau auf, der das übermäßige Niederdrücken unterdrückt und die Form mäßig hält, so dass der vorteilhafte Effekt erzielt wird, dass ein Körperhaltungswechsel durch eine Hilfsperson erleichtert und die Belastung der Hilfsperson reduziert wird.
Als weiterer vorteilhafter Effekt einer Luftmatratze, bei der die Luftzellen gemäß der ersten und zweiten vorliegenden Ausführungsform nebeneinander vorgesehen sind, kann genannt werden, dass die Luftmatratze für die Verwendung auf einem Bettgestell geeignet ist, das eine Funktion zur Unterstützung eines automatischen Körperhaltungswechsels hat. Die Funktion zur Unterstützung eines automatischen Körperhaltungswechsels ist eine Funktion, die dem Benutzer bei einem Körperhaltungswechsel hilft, indem ein Teil des in Längsrichtung in zwei oder mehr Teile geteilten Bettbodens in der Längsrichtung des Bettbodens aufgestellt wird.
Werden gewöhnliche hülsenartige Luftzellen in der Längsrichtung der Luftzellen gebogen, werden sie durch ihre Rückstellkraft leicht in den ursprünglichen geraden Zustand zurückgebracht. Wird die Luftmatratze, in der gewöhnliche hülsenartige Luftzellen parallel zur Richtung der kurzen Seite des Bettgestells nebeneinander vorgesehen sind, auf einem Bettgestell mit der Funktion zur Unterstützung eines automatischen Körperhaltungswechsels verwendet, kann die Luftmatratze bei der Verwendung dieser Funktion daher nicht der Bewegung des Bettbodens folgen und die Luftmatratze schwimmt oder verschiebt sich gegenüber dem Bettboden. Daher konnte bisher keine Luftmatratze auf einem Bettgestell mit der Funktion zur Unterstützung eines automatischen Körperhaltungswechsels verwendet werden.
Hingegen können die Luftzellen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform flexibel dem Biegen in der Längsrichtung folgen, weil an den Luftzellen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform mäanderförmige Falten auf der Stützfläche und auf der der Stützfläche abgewandten Fläche gebildet sind. Kurz gesagt: werden die Luftzellen in Richtung einer Fläche (z. B. der Stützfläche) gebogen, werden die Falten an dieser Fläche zusammengezogen und auf der abgewandten Seite entfaltet, so dass der gebogene Zustand einfach beibehalten werden kann. Wird die Luftmatratze, in der die Luftzellen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform in der Richtung der kurzen Seite des Bettbodens nebeneinander vorgesehen sind, auf einem Bettgestell mit der Funktion zur Unterstützung eines automatischen Körperhaltungswechsels verwendet, kann die Luftmatratze auch während der Verwendung dieser Funktion flexibel der Bewegung des Bettbodens folgen, so dass die Luftmatratze bequem und sicher ohne Schwimmen oder Verschiebung verwendet werden kann.
Die oben erläuterte vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannte erste bis vierte Ausführungsform beschränkt und verschiedene Erfindungen können gebildet werden, indem mehrere der in der oben genannten ersten bis vierten Ausführungsform offenbarten Komponenten den Umständen entsprechend kombiniert werden. Beispielsweise kann die Erfindung derart gebildet werden, dass einige der gesamten Komponenten gemäß der oben genannten ersten bis vierten Ausführungsform ausgelassen werden. Die Erfindung kann auch derart gebildet werden, dass die Komponenten gemäß der oben genannten ersten bis vierten Ausführungsform den Umständen entsprechend kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

2, 2A, 2B, 3, 3A, 3B, 5, 5A: Luftzelle
6, 8: Luftmatratze
6a, 8a: Bettboden
20: Zelle
20a, 20b: Seitenwand
21: Verbindungselement
22a, 22b, 33: Schweißteil
23: Schließteil
24: Haken
25, 34: Einblasöffnung
26, 28: Vorsprung
27: Vertiefung
30: Beutelkörper
31, 32: Basiszelle
35: Spaltbereich
51: Beutelkörper
52: Membranelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005006939 A [0006]
JP 2011160894 A [0006]
US 5704084 A [0006]

Claims

Luftzellen, die in einer Luftmatratze nebeneinander angeordnet verwendet werden, umfassend: - eine Zelle, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet ist, eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird; und - ein Mittel, das aus einem flexiblen Material gebildet ist, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zelle her verbindet und in einem Zustand, in dem die Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, unterdrückt.
Luftzellen nach Anspruch 1, wobei - das Mittel ein Verbindungselement ist, das an einer Mehrzahl von Verbindungsteilen sowohl mit der ersten Seitenwand als auch mit der zweiten Seitenwand verbunden ist, - bei der Mehrzahl von den Verbindungsteilen die Verbindungsteile einer ersten Gruppe, welche an der ersten Seitenwand vorgesehen sind, auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Zellen nebeneinander vorgesehen sind und bei den Verbindungsteilen der ersten Gruppe die Verbindungsteile der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet sind, - bei der Mehrzahl von den Verbindungsteilen die Verbindungsteile einer ersten Gruppe, welche an der zweiten Seitenwand vorgesehen sind, auf zwei Stufen in der Längsrichtung der Zellen nebeneinander vorgesehen sind und bei den Verbindungsteilen der zweiten Gruppe die Verbindungsteile der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet sind, - die Verbindungsteile der ersten Gruppe auf der ersten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Gruppe auf der ersten Stufe zueinander versetzt angeordnet sind, und - die Verbindungsteile der ersten Gruppe auf der zweiten Stufe und die Verbindungsteile der zweiten Gruppe auf der zweiten Stufe zueinander versetzt angeordnet sind.
Luftzellen nach Anspruch 2, wobei das Verbindungselement folienartig ist und die Mehrzahl von den Verbindungsteilen auf einer Hauptfläche des Verbindungselementes vorgesehen ist.
Luftzellen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend zweite Zellen und dritte Zellen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind und bei denen jede der Zellen hülsenartig aufgeblasen wird, wenn Luft darin eingeschlossen wird, wobei die zweiten Zellen und die dritten Zellen in einem auf der Fußbodenseite liegenden Bereich der Luftmatratze auf einer Außenumfangsfläche der Zellen parallel zur Längsrichtung der Zellen angebracht sind.
Luftmatratze, wobei eine Mehrzahl von Luftzellen, die die Luftzellen zumindest nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfassen, nebeneinander vorgesehen ist.
Luftmatratze, die auf einem Bettboden angeordnet und verwendet wird, der eine Funktion zum Heben des Rückens und eine Funktion zum Heben der Knie aufweist und einen ersten Boden, der den Rücken heben kann, einen zweiten Boden, der neben dem ersten Boden angeordnet ist, und einen dritten Boden, der neben dem zweiten Boden angeordnet ist und zusammen mit dem zweiten Boden die Knie heben kann, umfasst, wobei die Luftmatratze umfasst: - eine Mehrzahl von ersten Luftzellen mit - Zellen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind, eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweisen, die sich gegenüberliegen, und aufgeblasen werden, wenn Luft darin eingeschlossen wird, und - einem Mittel, das aus einem flexiblen Material gebildet ist, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand an mehreren Stellen vom Inneren der Zellen her verbindet und in einem Zustand, in dem die Luftzellen in der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, ein Niederdrücken der Luftzellen in einer Richtung, in der eine Last auf sie wirkt, unterdrückt, wobei die Mehrzahl von den ersten Luftzellen orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen ist, und - eine Mehrzahl von zweiten Luftzellen, die aus einem flexiblen Folienmaterial gebildet sind, hülsenartig aufgeblasen werden, wenn Luft darin eingeschlossen wird, und orthogonal zur Längsrichtung der Luftmatratze nebeneinander vorgesehen sind, wobei zumindest eine der zweiten Luftzellen in einem ersten Bereich angeordnet ist, der sich an der Grenze zwischen dem ersten Boden und dem zweiten Boden auf der Seite des ersten Bodens befindet, wobei in zweiten Bereichen, die sich auf beiden Seiten der Grenze zwischen dem zweiten Boden und dem dritten Boden befinden, zumindest je eine der zweiten Luftzellen nebeneinander vorgesehen sind, und wobei zwei oder mehr der ersten Luftzellen zumindest zwischen dem ersten Bereich und den zweiten Bereichen nebeneinander vorgesehen sind.
Luftmatratze nach Anspruch 6, wobei zwei oder mehr der ersten Luftzellen in einem Bereich nebeneinander vorgesehen sind, der näher zum Ende des dritten Bodens hin liegt als der zweite Bereich.
Luftmatratze nach Anspruch 6 oder 7, wobei zwei oder mehr der ersten Luftzellen in einem Bereich nebeneinander vorgesehen sind, der näher zum Ende des ersten Bodens hin liegt als der erste Bereich und der mindestens einen Bereich umfasst, der das Ende des ersten Bodens nicht beinhaltet.