JP2005137566A - 寝具用加振装置及び寝具 - Google Patents

Abstract

【課題】就寝時、使用者に心地よい振動を与えることができる寝具を提供すること。
【解決手段】マットレス本体４と、マットレス本体４の足裏近傍の内部に配設された振動装置５１と、マットレス本体４の足裏近傍に載置され、使用者の足裏に対向する面を少なくとも覆うように配設されたクッション体を備える本体部を有する寝具用加振補助装置６と、を有することを特徴とする。つまり、本体部の形状として足裏に対向する面を有する形状を採用し、その面を振動させることで足裏に振動を直接伝播できる。身体のうち振動を敏感に感じることができる足裏に対して直接振動を与えることで、僅かな振動でも使用者を心地よくすることができる。特許文献１などに開示の寝具では足裏に直接接触させて振動を与えるという発想はなかった。また、足の裏には、全身の重要なツボがたくさん集まっており、直接振動を与えることで全身への高度なリラクゼーション効果も期待できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ベッド、マットレス、蒲団などの寝具などとともに用い、使用者に対して効果的に振動を与えることができる寝具用加振装置及び振動によるリラクゼーション効果を高めた寝具に関する。

現代人は、急激な社会環境の変化により、通常の社会生活においても知らず知らずのうちに多大なストレスが加わっている。近年、クオリティー・オブ・ライフ（生活の質）の向上についての関心が高まり、これらストレスを解消する手法についても種々提案されている。その中でも、ストレス解消効果の観点からは質の高い睡眠を確保することが重要であることが知られているが、質の高い睡眠を確保することは困難になっている。ここで、質の高い睡眠を実現するために音楽や振動を利用することが効果的であることが知られており、従来、頭部の左右に配置したスピーカと、足部の左右に配置した振動装置とを有する寝具が提案されている（特許文献１）。心地よい音楽や振動を入眠時乃至は睡眠中に身体に加えることで高いリラクゼーション効果が発揮でき質の高い睡眠が得られるものと考えられる。

心地よい振動を発生できる振動装置としては、大型で高価なものが多いが、近年、効率の高い小型の振動子を用いた振動装置が提案されている（特許文献２）。
特開２０００−８３７６６号公報 特開２０００−７０８５５号公報

ところで、従来の寝具には以下の問題点があった。すなわち、（１）大型の振動装置を寝具に採用すると、振動装置の近傍では大きな振動が発生して使用者に不快感を与えるおそれがあるとともに、大型の振動装置は高価であること、（２）小型の振動装置では発生できる振動の大きさが相対的に小さくなるので、使用者に効果的に振動を与えるには多数の振動装置が必要となることである。振動を加える部位が使用者の体格などによって変化することも多数の振動装置が必要な理由である。従って、使用者に対して効果的に振動を与えることができる寝具が要望されている。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、就寝時、使用者に効果的に振動を与えることができる寝具用加振装置を提供することを解決すべき課題とする。また、心地よい振動を使用者に与えることができる寝具を提供することも本発明の解決すべき課題とする。

〔振動装置〕
上記課題を解決する本発明の寝具用加振装置は、内部に配設された振動装置と、
下敷用寝具上の足裏近傍に載置したときに、使用者の足裏に対向する面を少なくとも覆うように配設されたクッション体と、
を備える本体部を有し、前記下敷用寝具上の足裏近傍に載置して用いることを特徴とする。

つまり、本体部の形状として足裏に対向する面を有する形状を採用し、その面を振動させることで足裏に振動を直接伝播できる。身体のうち振動を敏感に感じることができる足裏に対して直接振動を与えることで、僅かな振動でも使用者を心地よくすることができる。特許文献１などに開示の寝具では足裏に直接接触させて振動を与えるという発想はなかった。また、足の裏には、全身の重要なツボがたくさん集まっており、直接振動を与えることで全身への高度なリラクゼーション効果も期待できる。なお、足裏に対向する面にクッション体を配設するのは、就寝時、足裏という敏感な部位に柔らかい部材が接触していると、心地よさを増加できるからである。特に、クッション体にて本体部の周囲全体を覆うことが好ましい。

更に上記課題を解決する本発明の寝具は、下敷用寝具と、
該下敷用寝具の足裏近傍の内部又は外部に配設された振動装置と、
該下敷用寝具上の足裏近傍であって該振動装置から振動が伝播される部位に載置され、使用者の足裏に対向する面を少なくとも覆うように配設されたクッション体を備える本体部を有する寝具用加振補助装置と、
を有することを特徴とする。

つまり、振動装置を配設する部位が異なる以外は、前述の本発明の寝具用加振装置を下敷用寝具に組み合わせた構成と本質的には類似する。振動装置は下敷用寝具の内部又は外部に配設される。振動装置から発生した振動は下敷用寝具を伝播して使用者に伝わるほか、寝具用加振補助装置を介して使用者の足裏近傍に伝播する。また、前記振動装置は前記寝具用加振補助装置に接触していることで効率的に振動を伝播できる。

そして、前述の寝具用加振装置及び寝具において、前記本体部の形状が円柱状乃至は角柱状であって、前記使用者の足裏に対向する面は該本体部の軸方向に平行な面であることが好ましい。寝具用加振装置を細長い形態にすることで、下敷用寝具上で幅方向に載置することが可能になり、寝返りなどで寝具上での位置が変わっても常に足裏に振動を与えることができる。

また、前記振動装置は、振動方向が概ね揃えられ且つ等間隔に配設された複数の振動子と、該複数の振動子を格納する１以上の格納空間を設けた本体部と、該格納空間の壁部に設けられ該振動子の一部表面に接触して該振動子を保持する保持部と、をもつ振動体と、を有することが好ましい。

この構成をもつ振動装置を採用することで、実際に振動を発生する振動子として小型の装置を採用でき、振動装置のコストが低減できる。

以下に本発明の寝具用加振装置及び寝具について詳細に説明する。

（寝具用加振装置）
本実施形態の寝具用加振装置は振動装置及びクッション体を備える本体部と必要に応じてその他の部材とを有する。本実施形態の寝具用加振装置は下敷用寝具上の足裏近傍に載置して使用する装置である。本寝具用加振装置は足裏を接するようにして使用することが好ましい使用方法である。本寝具用加振装置は足裏に振動を伝播しやすい構造を採用したことを特徴としている。更に、抱き枕として使用することもできる。抱き枕として使用する場合には、使用者の身体に沿うような形態の枕部をその他の部材として有する。更に、枕部内に振動装置を配設しても良いし、本体部からの振動が伝播できるようにしても良い。本体部の形状としては特に限定しないが、円柱状や、角柱状などの細長い形状にすることが好ましい。特に足裏の大きさに合った１５〜４０ｃｍ程度の太さをもつ円柱や角柱とすることが好ましい。本体部以外に有することができるその他の部材としては本体部を包むカバーや、本体部を下敷用寝具上に固定する固定具などがある。カバーは布、樹脂シート、皮革などにより形成できる。固定具としてはボタンなどの係止具や面ファスナーなどがある。

本体部の足裏が接する表面はクッション体にて覆われている。更に、表面全体としてもクッション体にて覆われていることが好ましい。その他、本体部の全体をクッション体にて形成することも可能であり好ましい。クッション体を構成する材料としては特に限定されず、発泡ウレタン、発泡ポリエチレンなどの発泡樹脂材料、綿やパンヤなどの繊維の集合体などが使用できる。

振動装置は何らかの入力信号に応じ、対応する周波数で振動する装置である。好ましくは入力信号としてオーディオ信号などを用い、そのオーディオ信号と同じ周波数で振動する装置である。

好ましい振動装置を以下に説明する。振動装置は振動子と振動体とを有する。振動子は主に電気信号を入力することで振動を発生する手段である。好ましくは入力電気信号の周波数、振幅などを変化させることで、出力される振動の振動数、振幅などを制御できることが好ましい。

振動子の構成は特に限定されない。例えば特許文献２にて開示されている加振器である振動子を採用できる。具体的には、可動磁石型の電気機械振動変換器からなる振動子であって、円筒形の外ケースの内部に中空のコイルが同軸に収納され、当該コイルの内側に、２個の磁石が、スペーサを挟んで磁極の方向を相互に対向させて固着一体化された状態で、両端部をコンプライアンスを介して前記外ケースに、振動可能に取り付けられているものである。

磁石は、中空のコイルに流れる振動電流に対しフレミングの左手の法則により発生する駆動力によって軸方向に振動する。この振動による反作用力は外ケースを振動させるので、当該外ケースの振動方向に面する端面部分を介して良く振動が伝播する。

その他に使用できる振動子を例示すると、リニアモータ型や偏心モータ型の振動子が挙げられる。両者ともに振動させたい周波数にてモータを駆動することで振動を発生する。なお、前者の特許文献２に開示された構造をもつ振動子はリニアモータ型や偏心モータ型の振動子と比較して部品数が少なく構造が簡単で安価である。また、変換能率が高く、軸受、整流子、ブラシ等摺動部分がないので頑丈で長寿命である。更に、入力電気信号の周波数、振幅に対する出力機械振動の周波数、振幅の応答性が高い。

振動体は内部に振動子を格納する格納空間をもつ本体部と振動子を保持する保持部とをもつ。本体部は立方体、直方体、円柱形、角柱形などの規則的な形状のほか、任意の曲面、平面を組み合わせたどのような形状であっても良い。保持部は格納空間の壁部に設けられており、振動子から発生した振動を本体部に伝播する部材である。保持部は振動子の一部表面を保持する。なお、保持部と本体部との境界を明確に決定することが困難な場合もあるが、この境界が特に明確でなくとも本実施形態の振動装置の特定には影響を与えない。例えば、実施例で後述するように振動子が円筒形状であり、その円筒形状の軸方向の両端部を保持部に設けた凹部に嵌め込んで保持する場合などは、単に本体部の格納空間の壁部に凹部が設けられているだけで、凹部が保持部の一部を構成することは分かってもその境界が明らかでないように見える場合がある。この場合でも本体部の格納空間の壁部に振動子が保持されていることは明らかなので本実施形態の特徴部分の特定には影響を与えない。その他、保持部が格納空間の壁部から延設されている場合のようにその境界が明確な場合もある。

保持部が振動子に接触する一部表面としては保持部が振動子を適正に保持でき且つ振動子から発生する振動を効率よく本体部に伝播できる範囲内で小さくすることが好ましい。更に、保持部が保持する振動子の一部表面としては特に振動方向に垂直な面にて保持することが好ましい。その結果、振動子は邪魔されることなく自由に振動できる。つまり、振動子により直接本体部を振動させる場合に比べて振動子の慣性質量が小さくなるので、振動子に対する入力エネルギーが効率よく振動に変化できる。

振動子により発生した振動は保持部を介して本体部に伝播する。つまり、保持部はコンプライアンス様の作用を発揮する部材である。本体部は伝播された振動により振動する。本体部は入力される振動の周波数で共鳴することで振動の振幅が大きくなる。振動体は本振動装置にて発生させる振動数の範囲である所定範囲の振動数で共鳴できる振動数（共鳴振動数）をもつことが好ましい。

保持部は本体部と同じ材料にて形成することが好ましいが、その他の弾性体（ばね、ゴムなど）にて別体として形成することもできる。その場合に本体部を構成する材料は特に限定されないが目的とする振動数の範囲（所定範囲の振動数）で良く振動できる材料にて形成されることが好ましい。同材料にて形成する場合には本体部を含めて全体的に軟質な材料で形成されることが好ましい。

軟質な材料としては発泡高分子材料、繊維体を圧縮などにより固めたものなどが例示できる。発泡高分子材料に適用できる高分子材料としてはポリウレタン、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴなど）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６など）、ポリスチレン、アクリル樹脂など、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を問わず採用できるが発泡の容易さ、耐久性などの観点から、ポリウレタン、ポリエチレンが好ましい。ポリスチレンも発泡が容易さの観点からは好ましい。特にポリウレタンはクッション材料など耐久性が要求される用途に汎用されており好ましい。これらの高分子材料を発泡させる方法としては特に限定されず、適正な発泡剤を使用したり、高分子材料自身に分解などによりガスを発生する分子構造を導入する方法など一般的な方法が採用できる。

繊維体としては前述した発泡高分子材料に適しているとして例示した高分子材料を紡糸して形成した繊維や、綿、絹などの天然繊維を採用できる。繊維体を固める方法としては繊維の軟化点以上に加熱・圧縮して融着したり、紡糸と同時に融着させたり、適正なバインダーにより固めたり、繊維体間で絡ませたり、他の繊維にて物理的に結合したりする方法が採用できる。

振動体は１以上の振動子と組み合わされて振動装置を形成する。振動子は振動体の本体部に設けられた格納空間に格納されるが、格納空間を設ける数はいくつであっても良い。すなわち、１つの格納空間に対して必ず１つの振動子を格納することは必須ではなく、１つの格納空間に複数の振動子を格納しても良いし、格納空間に類似した振動子が格納されない空間を設けることもできる。つまり、本体部全体として１以上の振動子を内部に格納できればよい。なお、振動体は全体が一体的な構造になっている必要は特になく２以上に分割されて形成することができる。振動体が分割されて形成されていると、その分割された振動体の一部を組み合わせて任意の大きさの振動体を形成することができる。

振動体を複数採用する場合にはそれぞれの振動子の振動の方向を揃えることが好ましい。更にはそれぞれの振動子から発生するそれぞれの振動の位相は、振動体上で概ね揃っているように調整されることが好ましい。

（寝具）
本実施形態の寝具は下敷用寝具を有するものである。下敷用寝具は、単体で使用されるもの（例えば敷き布団やマットレス）や他の構成要素を組み合わせてベッドとして使用されるもの（例えばマットレス）などがある。本実施形態の寝具は更に寝具用加振補助装置を有する。寝具用加振補助装置は使用者の足裏に接触できるような部位、例えば、下敷用寝具の足側の端部や、その端部から僅かに内側に入った部位に配設される。寝具用加振補助装置は細長い形状を採用し、下敷用寝具上にて、幅方向と平行にして配設することが好ましい。寝具用加振補助装置は下敷用寝具上にて取り外し可能に配設することができるほか、取り外しできないように固定することもできる。更に、寝具用加振補助装置は下敷用寝具上にて一体的に形成されることもできる。

寝具用加振補助装置は、振動装置を有しないことを除けば前述の寝具用加振装置と同様の構成をもつ。振動装置は下敷用寝具の足裏近傍の内部又は外部に配設されている。下敷用寝具の内部に配設する場合には下敷用寝具内のクッション体などを一部置換して配設する。外部に配設する場合には下敷用寝具の外部に直接固定するほか、本実施形態の寝具がいわゆるベッドである場合の下敷用寝具以外の構成要素であるヘッドボード、サイドフレーム及びフットボードなど（下敷用寝具の足裏近傍に効果的に振動を伝播するにはフットボードが好ましい）に配設することも可能である。寝具用加振補助装置は、下敷用寝具に配設された振動装置からの振動を受けやすい部位に配設されることが好ましく、特に振動装置に接触していることが好ましい。

（振動装置）
まず、本実施例に用いた振動装置について説明する。振動装置は５つの振動子とその振動子を内部に格納・配設する振動体とをもつ。図１に示すように、振動子１は特許文献２に開示された加振器とほぼ同様の構成をもつ。すなわち、可動磁石型の電気機械振動変換器からなる振動子であって、円筒形の外ケース１６の内部に中空のコイル１２が同軸に収納され、コイル１２の内側に、２個の磁石１３、１３が、スペーサ１５を挟んで磁極の方向を相互に対向させて固着一体化された状態で、両端部をコンプライアンス１４、１４を介して外ケース１６に、振動可能に取り付けられているものである。振動子１はコイル１２に発生させる振動と同じ周波数の振動電流を通電することで振動する。振動方向は外ケース１６の軸方向（図面左右方向）である。５つの振動子１は振動方向が同位相になるように向きが調節され且つ並列に接続されている。

そして、図２に示すように、振動体２は発泡ウレタン（密度が１４〜１８ｋｇ／ｍ³程度）製であり、幅８０ｃｍ×奥行き１２ｃｍ×高さ１２ｃｍの直方体である。振動体の内部に幅４．５ｃｍ×奥行き３．５ｃｍ×高さ４．５ｃｍの概ね直方体の格納空間２１が５つ等間隔に形成されており、図面奥行き方向の前後に振動子１（図略）の端部１１を固定する凹部（図略：保持部）が形成されている。つまり、振動子１は図面奥行き方向に平行な方向に並んで配設されている。凹部の大きさは振動子１の端部１１を隙間なく嵌め込むことができる大きさである。振動体２は振動子１の端部１１とその近傍以外には接触しないようになっている。

〔ベッド：マットレス〕
本実施例の寝具としてのベッドは下敷用寝具としてのマットレス本体とそのマットレス本体を載置するベッド本体と振動装置と寝具用加振補助装置と振動装置駆動手段とをもつ。マットレス本体は、図３に示すように、厚さ方向の両面に発泡ウレタンから構成されるクッション体が設けられ、厚さ方向の中央部にばねが並べられているマットレス本体４と、そのマットレス本体４内部であって足側の端部４１から僅かに内側及びマットレス本体の両側側面４２及び４３にそれぞれ配設された３組の振動装置５１、５２及び５３とをもつ。マットレス本体４の足側の端部には寝具用加振補助装置６がマットレス本体４の幅方向と平行な方向にて配設されている。

マットレス本体４の足側の端部４１近傍に配設した振動装置５１は前述した振動装置２と同様の構成をもち、直方体の外観をもつ。振動子の振動方向はマットレス本体４の長さ方向である。振動方向をこの方向にすることで、使用者に効果的に振動を伝播させることができる。

マットレス本体４の側面４２及び４３に配設された２つの振動装置５２及び５３は円柱を軸方向にて切断した形状をもち、マットレス本体４に接する面と上下面が平面であり、マットレス本体４の側面４２及び４３と反対側の面が曲面である。つまり、マットレス本体４の側面４２及び４３にてマットレス本体４の長さ方向に沿ったふくらみをもつ意匠性に優れた形状であるとともに、使用者がマットレス本体４上に乗る場合に足などを振動装置５２及び５３の角などに当たり難い形状となっている。これら振動装置５２及び５３の内部構造は内部に設けられた格納空間にて振動子を保持する構造になっている点で振動装置５１と大差ない構造である。この振動装置５２及び５３の振動方向はマットレス本体４の側に向かう方向であるが、側面４２及び４３に平行な方向でも良い。振動方向をこの方向にすることで、使用者に効果的に振動を伝播させることができる。

寝具用加振補助装置６は円筒形状の本体部をもち、その本体部の周囲を布製のカバーにて覆っている。図３ではマットレス本体４の右方に記載しているがマットレス本体４内部に配設された振動装置２の上に載置されている。本体部は発泡ウレタン製であるクッション体（図略）から構成される。カバーの下の部分には面ファスナー（図略）が貼付され、マットレス本体４の足側の端部近傍の振動装置５１の上面に貼付された対応する面ファスナー（図略）に貼着・固定できる。

振動装置駆動手段（図略）は所定の振動数（２０〜１００Ｈｚ程度）をもつ電気信号（低音オーディオ信号）が効果的に増幅できる装置であり、オーディオ装置におけるいわゆるパワーアンプである。振動装置駆動手段には外部から低音オーディオ信号が入力されその低音オーディオ信号を増幅して振動装置に出力する。低音オーディオ信号はＣＤ再生装置などの出力信号から分配器などを介することで低周波数成分として取り出しているが、これらの出力信号をそのまま入力しても良い。

〔変形例〕
ここでベッドにて説明した寝具用加振補助装置の内部に前述の振動装置を配設することで、寝具用加振装置とすることができる。

実施例にて用いた振動子を示した概略断面図である。 実施例にて用いた振動体の概略図である。 実施例の寝具（マットレス本体及び寝具用加振補助装置）の概略上面図である。

符号の説明

１…振動子
２…振動体
２１…格納空間
４…マットレス本体
５…振動装置
６…寝具用加振補助装置

Claims (7)

1. 内部に配設された振動装置と、
   下敷用寝具上の足裏近傍に載置したときに、使用者の足裏に対向する面を少なくとも覆うように配設されたクッション体と、
   を備える本体部を有し、前記下敷用寝具上の足裏近傍に載置して用いることを特徴とする寝具用加振装置。
2. 前記本体部の形状が円柱状乃至は角柱状であって、
   前記使用者の足裏に対向する面は該本体部の軸方向に平行な面である請求項１に記載の寝具用加振装置。
3. 前記振動装置は、
   振動方向が概ね揃えられ且つ等間隔に配設された複数の振動子と、
   該複数の振動子を格納する１以上の格納空間を設けた本体部と、該格納空間の壁部に設けられ該振動子の一部表面に接触して該振動子を保持する保持部と、をもつ振動体と、
   を有する請求項１又は２に記載の寝具用加振装置。
4. 下敷用寝具と、
   該下敷用寝具の足裏近傍の内部又は外部に配設された振動装置と、
   該下敷用寝具上の足裏近傍であって該振動装置から振動が伝播される部位に載置され、使用者の足裏に対向する面を少なくとも覆うように配設されたクッション体を備える本体部を有する寝具用加振補助装置と、
   を有することを特徴とする寝具。
5. 前記本体部の形状が円柱状乃至は角柱状であって、
   前記使用者の足裏に対向する面は該本体部の軸方向に平行な面である請求項４に記載の寝具。
6. 前記振動装置は前記寝具用加振補助装置に接触している請求項４又は５に記載の寝具。
7. 前記振動装置は、
   振動方向が概ね揃えられ且つ等間隔に配設された複数の振動子と、
   該複数の振動子を格納する１以上の格納空間を設けた本体部と、該格納空間の壁部に設けられ該振動子の一部表面に接触して該振動子を保持する保持部と、をもつ振動体と、
   を有する請求項４〜６のいずれかに記載の寝具。

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