JP2005529687A

JP2005529687A - 呼吸マスク用マスクパッドおよび額パッド、呼吸マスク、ならびに該マスクを製造するための成形型および方法

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Publication number: JP2005529687A
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Inventors: ラングベルント; ビーネルアヒム; ベヒテルマルティン
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Priority date: 2002-06-14
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Abstract

本発明は、呼吸マスク用のマスクパッド、呼吸マスク自体、および該マスクを製造する方法に関する。本発明の目的は、密閉効果が十分に高く、装着時の快適性が高いことを特徴とする、呼吸マスク用の密閉パッドおよび呼吸マスク自体を提供することである。本発明によれば、この目的は、呼吸マスク用のマスクパッドにおいて、呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／または口腔の領域と一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、収容穴の周りに延び、被着位置においてマスク使用者の顔の表面にフィットする密閉リップとを備え、マスクパッドに厚みの大きい大横断面ゾーンが設けられ、該大横断面ゾーンのマスクパッド材料は、縁領域におけるマスクパッドのショアー硬度が厚みの大きい大横断面ゾーンの中心または少なくとも中心付近にある領域においてよりも高くなるように異なる材料特性を有することを特徴とする、呼吸マスク用のマスクパッドによって達成される。本発明はまた、対応するマスクパッド装置を有する呼吸マスクとともに、該マスクを製造するための方法および成形装置に関する。

Description

本発明は、呼吸マスク用マスクパッドおよび額パッド、呼吸マスク自体、ならびに該マスクを製造するための成形装置および方法に関する。詳細には、本発明は、特有のマスクパッドと、このようなマスクパッドを備える呼吸マスクであって、マスク使用者の顔の表面に接する、呼吸マスクの内側空間を、周囲圧力に関して増大する圧力が呼吸マスクの内側空間において少なくとも段階的に得られるように、周囲環境に対して密閉することができる、呼吸マスクに関する。このような呼吸マスクは特に、呼吸可能な気体の医療上または治療上の投与に関連して、また、たとえば呼吸装置技術分野のような技術分野において用いられる。さらに、本発明は概して密閉構造、および該密閉構造を製造するための方法に関する。

従来このような呼吸マスクの場合、マスク使用者の顔の表面に対する密閉作用は、マスクの開口の周りの内向きに延びる、弾性変形可能な材料から形成される密閉リップ構造によって達成される。

このような密閉リップにより達成される密閉作用は、一般に、密閉リップが顔の表面に押し当てられる際の圧力とともに増大する。接触圧力が比較的大きい場合、このような呼吸マスクを特に長期にわたって使用する場合に問題が生じる可能性がある。

本発明の目的は、呼吸マスク用密閉パッド、および、密閉作用が十分に高く、装着時の快適性が高いことを特徴とする呼吸マスク自体と呼吸装置のための密着パッドを提供することである。

本発明の第１の形態によれば、この目的は、呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／または口腔の領域に一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、前記収容穴の周りに延び、被着位置においてマスク使用者の顔の表面に密着する密閉リップとを備える、呼吸マスク用マスクパッド装置であって、マスクパッドに厚みの大きい大横断面ゾーンが設けられ、該大横断面ゾーンのマスクパッド材料は、該大横断面ゾーンの縁領域におけるマスクパッドのショアー硬度および／または密度が、該大横断面ゾーンの中心または少なくとも中心付近にある領域におけるよりも高くなるように異なる材料特性を有することを特徴とする、呼吸マスク用マスクパッド装置によって達成される。

このようにして、非常に多様である個々人の顔の構造に対する適応性が非常に高いことを特徴とする好都合なマスクパッド装置を提供することができる。

本発明の特に好ましい一実施形態によれば、マスクパッド装置は、被着位置において額または鼻梁付近にある周囲ゾーン領域におけるマスクパッドのショアー硬度が、頬、上唇、または鼻の側面付近の周囲ゾーン領域におけるショアー硬度よりも低くなっている構造を有する。

このようにして、特に鼻梁領域において、効果的にかつ額領域または鼻梁領域に弾性クッションを与えて好都合にパッド装置を支持することができる。

マスクパッド装置は、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域の材料が、ゲル状材料特性を有することが好ましい。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域の異なる材料特性は、ゾーンごとに異なる材料架橋度を有するようにマスクパッド材料を硬化することによって達成される。

上記大横断面ゾーンは、密閉リップに直接隣接させるようにしてマスクパッド装置内に設けることができる。このようにして、密閉リップの機能を、基本的には十分な密閉作用をもたらすよう制限すること、および厚みの大きい大横断面ゾーンによってマスク使用者の顔の表面に呼吸マスク機構を支持することが可能である。

上記手段の代替として、またはマスクパッド装置の半径断面の幾何学形状がゾーンごとに異なる構成である場合、厚みの大きい大横断面ゾーンを、マスク使用者の顔の表面に、またはマスク使用者の顔の表面から離れている密閉リップの内面に支持するようにすることも可能である。

マスクパッド装置の、特に厚みの大きい大横断面ゾーンの領域における異なるショアー硬度または弾性係数も、マスクパッド装置を形成するのに異なる方法で調製されたエラストマー複合材料を用いることにより得ることができる。この異なるエラストマー複合材料は、別個の供給口から成形型の１つの適切な成形キャビティに導入することができる。異なる方法で調製されたエラストマー材料は、時間的に連続して行われる工程に調和して導入することができる。

本発明によるマスクパッド装置は、たとえば周縁部によってハードシェル部材の形態の凹面体または凸面体、密閉するよう嵌め込むことができるという性質を有することができる。これにより、清掃または交換のためにハードシェル部材からマスクパッド装置を取り外すことができる。

先に説明した手段の代替として、マスクパッド装置を凹面または凸面体として一体形成することもできる。これにより、マスクパッド装置と凹面体または凸面体の間に隙間の領域が形成されるのを防ぐ。

本発明によるマスクパッド装置の特に良好な適応性は、厚みの大きい大横断面ゾーンが被着方向において少なくとも部分ごとに弾性的に懸架されることによって得ることができる。このように厚みの大きい大横断面ゾーンを弾性的に懸架することは、特に、たとえば折り畳み式またはロール式ベローズの形態であってよいベローズ構造によって達成されることができる。折り畳み式またはロール式ベローズ構造によって厚みの大きい大横断面ゾーンに顔密閉リップを接続することも可能である。

マスクパッド装置は、半径断面すなわちマスクパッド装置の横断面が異なるように設計することができる。

上記マスクパッド装置は、被着位置においてマスク使用者の鼻および／または口領域周辺に密着する呼吸マスクの構成部品を形成する。このマスクパッド装置は、鼻用マスクに関して、また口用マスクまたはフルフェイスマスクに関しても、対応する構成で使用することができる。

エラストマー構造の横断面の本発明による構造もまた、額接触要素に関して用いることができる。したがって、他の代替の概念によれば、額接触パッドを、ショアー硬度が低いエラストマーのゾーンまたは細孔容積が大きいエラストマーのゾーンによって変形特性が与えられるような構成を有するようにすることができる。

本発明によるマスクパッド装置を製造する方法に関して、先に記載した目的は、エラストマー材料を導入する工程の状況において、エラストマー材料が密閉パッド成形キャビティに導入され、成形キャビティの内壁の温度分布および型締時間が、密閉パッド装置を形成するための成形キャビティにおいて、架橋するエラストマー材料が異なるショアー硬度を得るように適合される方法によって達成される。

エラストマー材料に、更なる架橋を防ぐ触媒阻害剤を添加することで、前もって決定されていた架強度と架橋時間より架橋工程を、確実に遅滞させることが出来る。触媒阻害剤はたとえばＵＶ露出またはマイクロ波加熱によって活性化されるように構成されるのが望ましい。触媒または架橋阻害剤を使用することにより、特に後の温度調整段階にも関係なく、低架橋度ゾーンの領域において、その状態を十分に長い期間にわたって維持することができる。

これに関して、成形キャビティの内壁の温度プロファイルは、成形キャビティで形成される密閉パッド装置が、周方向の構造において異なるショアー硬度値を含むように調整されることが好ましい。

成形キャビティの内壁の温度プロファイルはさらに、被着位置において額または鼻梁付近となる領域においてマスクパッド装置が有するショアー硬度値が低くなるよう調節されると好都合である。

部分的に架橋していないエラストマー材料を吸引しまたは吹き出し、マスクパッドが後に硬度部分効果を受けることができる。このようにして、密閉パッド装置に空洞または管ゾーンを形成することができる。

方法の操作手順の観点からさらに特に有利な方法で、エラストマー材料の導入工程中は、初めに、略一定である場合がある第１の温度分布を有するよう成形キャビティの内壁の温度プロファイルを変更し、一方で、型締時間中は、成形キャビティの選択したゾーンで低い架橋度およびしたがって低いショアー硬度値が得られるよう温度分布を変更する。

特に、成形型の温度分布は、エラストマー材料の導入工程中および後続の保留時間にわたっては第１の高温領域の温度分布を温度プロファイルが有するようになっていてもよく、この場合、その保持時間が過ぎると、成形キャビティの内壁の選択したゾーンはより低温に冷却される。

装置の状況に関して、先に述べられた目的は、マスクパッド装置の製造のための成形装置によって達成される。この装置は型締位置において、成形キャビティーの内壁によって定められ、また、製造される密閉パッド装置に対して補足的な内部成形キャビティーと、成形キャビティーの内壁を温めるための加熱装置を備える。成形装置の内部が上記の様な構造であることから、マスクパッド装置の特異な層がその中で製造されるように、予め決められている温度プロファイルが製造キャビティーの内部で生じるようになっている。ここで示されている上記所定の温度プロファイルは、成形内側キャビティにおいて硬化するエラストマー材料の、程度の異なる架橋度を生成する。

本発明による成形装置は、額領域または鼻梁領域を密閉するマスクパッド装置の部分を形成する成形キャビティ部分の成形キャビティの温度が、マスクパッド装置の上唇または顎密閉領域を形成する成形キャビティ部分の温度よりも低くなるように温度プロファイルを調節される事が好ましい。

成形装置の選択した部分を、たとえば時間制御して導入される冷却媒体を用いて冷却する冷却通路を成形型が有する場合に、成形キャビティの内壁の特に望ましい温度分布に関して有利である成形型の一実施形態が得られる。

他の態様によれば、本発明はまた、密閉構造およびその製造方法にとっても重要である。詳細には、本発明は、たとえば管接続部、ハウジング装置、ならびに扉および窓機構に関して、隙間領域を密閉するように架けるまたは密閉する密閉構造に関して重要である。

通常、このような密閉構造は、エラストマー材料からなり接触面に対して弾性的および弾発的に支持される、密閉面部分を有する。

このような密閉構造が有する問題は、場合によっては表面領域に対して比較的大きな圧力が伴う時のみ、必要な密閉作用が得られることである。

本発明の目的は、製造工学的な観点から製造が有利であり、かつ密閉作用が高く、適応性が高いことを特徴とする密閉構造を提供することである。

本発明によれば、この目的は、エラストマー形状材料からなる基体を備える密閉構造であって、前記基体は少なくとも１つの厚みの大きい大横断面ゾーンを有する形状横断面を有し、前記エラストマー材料は、前記大横断面ゾーンの縁領域における前記形状材料のショアー硬度が、前記大横断面ゾーンの中心または中心付近の領域におけるよりも高いように加工される密閉構造によって達成される。

これにより、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域であっても適応性が高いことを特徴とする密閉構造を提供することができるという利点がある。

本発明の特に好ましい一実施形態によれば、密閉構造は、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域においてゲル状の材料特性を有するように設計される。本発明の特に好ましい一実施形態によれば、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域における異なる材料特性は、形状材料がゾーンごとに異なる材料架橋度を有するように形状材料を硬化することによって得ることができる。

密閉構造の形状横断面は、厚みの大きい大横断面ゾーンが一体の密閉リップに直に隣接するように構成されることができる。

異形材料の、特に厚みの大きい大横断面ゾーンの領域における異なるショアー硬度または弾性係数は、異なる方法で調製されたエラストマー混合物（複合材料）から密閉構造が形成されることによって得ることができる。このような異なるエラストマー複合系を、別個の供給口から成形型の成形キャビティに、特に押出通路に導入することができる。異なる方法で調製したエラストマー複合混合物の供給は、時間的に連続して行う工程において行うことができる。

本発明による密閉構造は、たとえば、管接続部に関して周囲に延びる密閉リングの形態で提供されるよう設計してもよい。

本発明による密閉構造を製造するための方法に関して、上述の目的は、エラストマー材料を導入する工程の状況において、エラストマー材料が密閉構造である成形キャビティに導入され、成形キャビティにおけるエラストマー材料を、形状材料が厚みの大きい大横断面ゾーンの領域において、この厚みの大きい大横断面ゾーンの縁領域または密閉構造の残りの薄肉部分においてよりも必要とする架橋度が低くなるような順応した加熱方法によって達成される。

架橋の過程は、所定の架橋度または架橋時間を超えたさらなる架橋を防ぐ触媒阻害剤を形状材料に添加することによって確実に減速させることができる。この触媒阻害剤は、たとえばＵＶ露出またはマイクロ波加熱によって活性化されるように構成されることが望ましい。触媒または架橋阻害剤を使用することにより、特に後の温度調整段階にも関係なく、低架橋度ゾーンの領域において、その状態を十分に長い期間にわたって維持することができる。

密閉構造を形成するために設けられる成形キャビティの内壁の温度プロファイルは、成形キャビティで形成される密閉構造が、異なるショアー硬度の部分を含むように適合されることが好ましい。

大横断面ゾーンの領域において架橋していない場合があるエラストマー材料を少なくとも部分的に吸引しまたは吹き出し、次に、密閉構造に対して後に温度調整過程を行うことができる。このようにして、密閉構造に空洞または管ゾーンを設けることができる。

本発明の他の詳細および特徴は、図面を参照する以下の説明から明らかとなるであろう。

図１に示す密閉パッド装置１は、被着位置において本図に簡単に示す顔の表面２に密着する密閉リップ３を備える。

マスクパッド装置１はさらに、大横断面ゾーン４を備える。本実施形態において、この大横断面ゾーン４は、上側周縁５と密閉リップ３との間に位置する。

大横断面ゾーン４は、大横断面ゾーンを形成する材料のショアー硬度が異なるような構成を有する。本図に示す材料ゾーンは、略ゲルのような性質を有する。最も内側に位置する材料ゾーン６のショアー硬度は、隣接する材料ゾーン７のショアー硬度より低く、この隣接する材料ゾーン７のショアー硬度は、隣接する材料ゾーン８のショアー硬度より低い。大横断面ゾーンの外側領域９は、略完全に架橋したエラストマー材料からなり、このエラストマー材料は、密閉リップ３と略同じショアー硬度を有する。

大横断面ゾーン４の領域の異なる材料特性は、マスクパッド装置１を製造するために設けられる成形型の温度プロファイルによって、および、少なくとも成形キャビティ付近の領域が十分に硬化したマスク装置が成形型に滞留する時間を制限することによって求められる。

所定の架橋度または所定の架橋時間を超えたさらなる架橋を防ぐ触媒阻害剤をエラストマー材料に添加して、架橋プロセスを確実に減速させることができる。触媒阻害剤はたとえばＵＶ露出またはマイクロ波加熱によって活性化されるように構成されるのが望ましい。触媒または架橋阻害剤を使用することにより、特に後の温度調整段階にも関係なく、低架橋度ゾーンの領域において、その状態を十分に長い期間にわたって維持することができる。

本図に示すマスクパッド装置１の場合、マスクパッド装置１の被着位置において、場合によっては大横断面ゾーン４が密閉リップ３の内面３ａに載ることができるように、密閉リップ３が大横断面ゾーン４に接続される。このようにして、マスクパッド装置１を大横断面ゾーン４によって顔の表面２上に支持することができ、この場合、大横断面ゾーン４固有の特性により、比較的小さい表面接触圧力のみが必要とされる。

この実施形態の場合、大横断面ゾーン４を用いて、密閉リップ３をマスク使用者の顔の表面に対して、特に、たとえば鼻梁領域等のきわどい領域において、さらに押し付けることもできる。

本図では、接続構造６が上側周縁５の領域に設けられている。この接続構造６により、マスクパッド装置１が、本図では簡単に示すのみである凹面または凸面体を形成するハードシェル部材７に十分に密閉して接続されることができる。

本図に示すマスクパッド装置１は、２成分のシリコーン材料からなり、材料ゾーン６は実質的には硬化されない。材料ゾーン７および８は部分的に硬化されてゲル状になっており、材料ゾーン８の架橋度は材料ゾーン７の架橋度よりも高い。

マスクパッド装置１の縁領域の架橋度を高くすることは、特に、成形キャビティの壁に隣接するシリコーン材料を高温に加熱することで達成される。

大横断面ゾーン４の上記の構成に関係なく、またはその構成と組み合わせて特に有利に、周縁の構成において異なるショアー硬度値を密閉リップ３が有するようにすることができる。これらの異なるショアー硬度値は、マスクパッド装置１を形成するために設けられる成形型の温度プロファイルを、成形型の成形キャビティの内壁の領域において任意に設定することによっても達成されることができる。

図２は、マスクパッド装置１の他の実施形態を示す。本図において、このマスクパッド装置１は、周囲領域１１からマスクの完全に内側空間１０を隔てる凹面または凸面体１２と一体形成されている。

この第２の実施形態においても提供される大横断面ゾーン４もまた、有するショアー硬度が異なる材料ゾーン６、７、８を有する。本実施形態において、厚みの大きい大横断面ゾーンは、密閉リップ３につながっている完全に架橋した外壁３ｂによってマスク使用者の顔の表面（本図には示していない）に密着される。

ここでは、密閉リップ３は鼻および／または口腔に対して半径方向内向きに進む小さな密閉リップ部分として形成される。

本図には示さないが、大横断面ゾーン４および／または密閉リップ３を、折り畳み式構造によって凹面または凸面体１２に接続し、それによってマスク使用者の個々人の顔の構造に対するマスクパッド装置１の適応性をさらに改善することができるようにしてもよい。

大横断面ゾーン４は、異なる横断面の幾何学形状を有して、装置の周り全体に延びるような構成であることができる。しかし、この代替例として、マスクパッド装置１の大横断面ゾーンを、被着位置において額付近または鼻梁付近にある部分の領域にのみ形成することも可能である。

マスクパッド１の半径方向の幾何学形状を、周方向に変更することも可能である。つまり、例えばこの方法では、マスクパッド１は、上唇または顎の付近の横断面は基本的に図２の概略図に見られるような構成に相当させ、一方で、顎や鼻梁付近のマスクパッド装置１の領域では、マスクパッド装置の横断面は図１に相当する構造にして、マスクパッド装置の大横断面を領域によって変えることが可能である。

図３は、密閉リップ装置３、特に大横断面ゾーン４に隣接する、成形キャビティの内壁の温度構成を極座標図形式で示す。この極座標図からわかるように、本図においてｖＡとして示される極領域が有するのは、領域ｖＢおよびｖＣにおける温度ＴＢおよびＴＣよりも比較的低い平均温度ＴＡであり、この温度ＴＡは、マスクパッド装置１のエラストマー材料の架橋度を低くする。

領域ｖＣにおける温度ＴＣは、領域ｖＢにおける温度ＴＢより高い。

領域ｖＡにおける温度により、額または鼻梁付近の領域における密閉リップ３の架橋度ひいてはショアー硬度が実質的に決まる。

領域ｖＢにおける温度ＴＢにより、密閉リップ３の頬または鼻の側面付近の領域のショアー硬度が実質的に決まる。温度ＴＣにより、マスク装着者の顎または上唇領域にフィットする周囲部分の密閉リップ３のショアー硬度が実質的に決まる。

本図に示す温度分布は、成形型の対応する成形キャビティにエラストマー材料が滞留する時間中に変更することができる。成形型の成形キャビティにおける温度プロファイルの変化は、加熱出力の変更または成形型の部分ごとの冷却によって生じさせることができる。

冷却および／または加熱部材は、外型の領域と、成形型の型締位置において外型に収容され、それにより密閉パッド成形キャビティを構成する金型コアの領域との両方に設けることができる。

図４に示す密閉パッド装置は、硬化されたゲル状のエラストマー材料からなり、かつ表皮層を有する挿入要素１６を備える。この挿入要素は、固定構造１３を用いて、密閉パッド装置の内側領域に配置される。固定構造１３は、密閉パッド装置を形状押出することにより密閉パッド装置と完全に一体形成される。異形押出は、挿入要素１６のビーズ部分１４が保持リップ部分１５によって保持されるように行われる。密閉リップ３と対向する挿入要素１６の一部は、場合によっては密閉リップ３の内面にフィットできるようになっている。

固定構造は、密閉パッド装置の内側領域において、異なる構成の挿入要素を接続することができるような構成を有することができる。ゲル、発泡体、および／またはチューブの形態の、密閉パッド対応の複数の挿入要素を設けて、関連する特定の使用状況に応じてこれらの挿入要素を選択し、それらを用いて呼吸マスクを適切にフィットさせることができる。少なくとも部分的に予め成形した好ましくはゲル状の挿入要素の少なくとも１つの変形例を保持しておくことができ、続いてこれを、たとえば加熱することで十分に可塑化した状態にすることができ、この状態で挿入要素をマスク使用者の個々人の顔の構造に適合させることができる。

図５Ａの略図は挿入要素１６の一変形例を示し、その架橋したゲル状体は馬蹄状の構造を有し、被着位置において、マスク使用者の鼻梁にわたって延びている。

図５Ｂの略図は挿入要素１６の一変形例を示し、その架橋したゲル状体はリング状の構成を有し、密閉リップに沿って口および／または鼻の穴の周りに延びている。

断面πの領域における挿入要素１６の横断面は、たとえば図４に示す横断面に対応する。

図６Ａは、同様にゲルまたは発泡材料を充填した厚みの大きな大横断面ゾーンを有する、密閉リップ装置の断面図である。本図において、このゾーンは、密閉リップ装置と一体形成されたポケット部２２内に形成され、ポケット部２２はフレーム要素２０で覆われており、密閉リップ装置２１には、密閉リップ装置、特に密閉リップ３と完全に一体にエラストマー材料から形成されるシェル体２１が設けられる。ポケット部２２は、密閉リップ装置の一部を形成する２つの壁部によって画定される。フレーム要素２０は、呼吸マスク使用者の顔の表面に対して密閉パッド装置を被着するための被着装置の一部を形成する。フレーム要素には、密閉リップ装置をフレーム要素２０に確実に接続することを可能にする形状部および移動止め構造が設けられる。フレーム要素は、マスク使用者の個々人の顔の構造にマスクパッドをさらに適応させることを可能にするよう、柔軟な材料から形成されることができる。図示する実施形態では、フレーム要素２０は、ポケット部２２を閉じる保持構造を形成する。フレーム要素２０は、隙間なく密閉リップ装置に接着することができる。

図６Ｂは、図６Ａと同様の密閉パッド装置の断面図であり、フレーム要素２０は、鼻の領域を覆う、たとえばＰＯＭから形成されるマスクシェルを接続するための連結構造２５を形成する。本実施形態において、フレーム要素２０はまた、ポケット部４を閉じる保持構造を形成する。

図６Ｃは、同様に弾発的なゲルまたは発泡材料を充填した大横断面ゾーン４を有する、密閉パッド装置の他の断面図である。図６Ａの実施形態と同様に、密閉リップ装置は、ゲルまたは発泡材料が間に収容される２つの壁部２３、２４を備える。壁部２３、２４はクロージャ形状部２７を有し、これによってともに保持される。このように形成される密閉リップ装置は、保持縁部２８によって呼吸マスクのハードシェル部材に取り付けられることができる。

図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃは、患者の鼻の領域を簡単に示している。密閉リップ装置の横断面構造は、周方向に構造が異なる場合があり、異なる支持特性および表面圧力を生じさせる場合がある。ゲルまたは発泡体の作用により支持される密閉リップ装置の皮膚接触ゾーンの表面積の割合は、１８〜５４％の範囲であることが好ましい。ゲルまたはクッション体が支持するゾーンが接する皮膚接触ゾーンの表面積の割合は、４６〜８２％の範囲であることが好ましい。

図７は、呼吸マスクを支持するための、ゲルまたは発泡材料からなる異形押出したクッション体の簡略化した斜視図である。このクッション体は、周方向に構造が異なる横断面を有する。クッション体は、鼻梁に架けるよう意図されるゾーンの領域における比較的狭い横断面積のみを有するように設計される。頬骨または頬領域に対して支持するよう意図されるゾーンにおいて、クッション体は比較的厚肉であり、大きく変形することができる性質を有する。

図８は、マスク使用者の顔の表面に、図７に示すようなクッション体の考えられる構造を示す、簡略化した側面図である。図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃ、ならびに図１４、図１５、および図１６を参照して説明するように、クッション体は、十分に相補的な構造を有する密閉リップ装置のポケット部に収容されることができる。

図９は、種々のセグメントに細分されるゲルまたは発泡体の簡略化した斜視図である。これらセグメントは異なる機械的特性と特に異なるショアー硬度を有し、境界面が構造的に平らではない。図示する実施形態では、クッション体はゲル材料からなり、フランク支持セグメント３１と上側リップ支持セグメント３２に細分される。これら２つのセグメントは異なる色の透明ジェル材料からなり、密閉リップ装置の周囲ポケット内に装着状態で収容される。フランク支持要素３１は、左側フランク部３１ａおよび右側フランク部３１ｂを有し、これらは本図において、梁ゾーン３１ｃにより鼻梁の領域で互いに連結される。図１１に示すように、梁ゾーン３１ｃの領域にフランク部３１ａ、３１ｂとは別個の予め異形押出したセグメントを設けることも可能である。また、２つのフランク部３１ａ、３１ｂを鼻梁の領域において切断することも可能である。

セグメント３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２は、平らでない性質の境界面によって互いに当接するようになっていることが好ましい。境界面の構造は、美的観点および構造的・機械的観点から調整することができ、その場合に虫かご状のセグメント境界形状を有してもよい。

図１０は、鼻梁の梁領域の一部が切断されたクッション体の一変形例を示す斜視図である。フランク部３１ａ、３１ｂは、ゲルまたは発泡体支持ゾーンＧＳ１にマスク支持力を伝える支持システムを形成する。このゲルまたは発泡体支持ゾーンＧＳ１は、上唇または顎の領域および鼻梁の領域にわたって延びる内側リップ接触ゾーンＩＤ２に接する。このクッション体は、密閉リップ装置のポケット部に嵌め込まれることができる。

図１１は、鼻梁の領域にわたって架けられ、特に柔軟で、ごくわずかに架橋したゲル材料から形成され、鼻梁にわたって延びるクッション体セグメント３１ｃの断面図を示す。クッション体セグメント３１ｃは、側部フランクセグメント３１ａ、３１ｂに機械的に有利な移行部事を可能にする連結表面を有するようになっている。

図１２は、クッション体セグメント３１ｃと側部フランクセグメント３１ａの間の移行領域、ならびに、患者の顔の表面における、複数のセグメントから形成されるかかるクッション体の概略的な構造を示す略図を示す。柔軟なセグメントはそれぞれ、固いセグメントの下に嵌まる終端部を形成する。

図１３は、図１２に示すセグメント化したクッション体の場合に設けられるように患者の上唇領域にフィットするクッション体セグメント３２を示す略図を示す。クッション体セグメントは、架橋度の低いゲルまたはエラストマー材料からなることが好ましく、したがって、互いに直に当接してまたは周辺部によって互いに分離されて、相補的な構造を有するポケット部に収容される。

図１４は、関連するマスク基体を備える密閉リップ装置の斜視図である。密閉リップ装置は、クッション体を提供するようゲルまたは発泡材料を充填した周囲ポケット部を有する（図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃを参照）。このように形成された密閉リップ装置は、不規則な向きの断面線を有する段付きの構造で示す密閉リップの周囲ゾーンの領域において、患者の顔の表面に対してマスク基体をゾーンＧＳ１において支持する（図１０も参照）。密閉リップ装置３の内側領域は、マスクの接触圧力とは実質的に無関係に、ゾーンＩＤ２によってマスク使用者の顔の表面に当接する。

周囲ポケット部４は、壁２３によって封止される。壁２３によって包囲され周囲内壁２４と関連して形成されるポケットは、フレーム要素２０によって覆われる。フレーム要素２０により、マスク接触圧力が、ポケット部４に収容されるゲルまたはクッション材料に直に加えられることができる。

図１５は、関連するマスク基体を備える、図１４と同様の密閉リップ装置の斜視図を示す。密閉リップ装置は、ゲルまたは発泡材料を充填した周囲ポケット部を有し、このポケット部は、段付きの構造を有して示される密閉リップの周囲ゾーンの領域において、患者の顔の表面に対してマスク基体を支持する。鼻梁の領域において、クッション体は、このゾーンがゲルまたは発泡材料により鼻梁に対していかなる支持も行わないよう凹部を備えるか、または切断される。

図１６は、周囲ポケット部４を示す、図１５の密閉リップ装置の斜視図を示す。クッション体を形成するために設けられる材料は、成形されていない状態でこのポケット部に導入され、ポケット部において確実に架橋することができる。予め成形したクッション体を、特にセグメント化したクッション体をポケット部に嵌め込んで、その中にたとえばフレーム要素によって固定することも可能である。

図１７は、回動可能に連結される額支持装置と、図１４または図１５に示すような関連するマスク基体を備える密閉リップ装置とを有する、呼吸マスクの斜視図である。この呼吸マスクの詳細については、特許出願ＰＣＴ／ＥＰ０２／０２８７７に記載されている。この特許出願の開示内容は、参照により本出願に援用される。この呼吸マスクは、エラストマー材料からなる額パッド４０を備え、これら額パッド４０は額支持パッド４１に取り付けられる。

額パッド４０の固定は、中央収容穴４２と、固定凹部４４に隣接する保持または移動止めトラック４３とを有するプラグインホルダによって行われる。額パッド４０の保持または移動止めヘッド部４５は、これら固定凹部４４に係合して、額パッド４０をその位置に固定することができる。保持または移動止めトラック４３は、マスク使用者に合った位置で額パッド４０を額支持装置４１に固定できるよう設計される。

図１８Ａ〜図１８Ｅは、特に、たとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる額支持パッド４０の変形例の断面図である。額支持パッド４０は、ゲルまたは発泡材料を充填した大横断面ゾーンを有する。額支持パッド４０は、支持ステム４６と、保持または移動止めヘッド部４５とを備える。支持ステム４６および保持または移動止め部４５は、患者の額に当接するように設けられる接触ゾーンを一定に傾斜移動させることを可能にするような構成を有する。この接触ゾーンの領域には、減圧が生じるのを防ぐための形状部が設けられる。

パッド４０は、ゲルまたは発泡材料部分４７を備える。この部分４７およびこれを包囲するエラストマー壁は、一定の表面圧力分布および／または一定のヒンジ特性を与えるのに適している。

図１９に示す密閉構造７は、密閉リップ１と、この密閉リップ１に隣接する大横断面ゾーン２とを有する。大横断面ゾーン２の領域には固定形状部３が設けられ、これにより密閉構造が保持形状部材に固定されることができる。

大横断面ゾーン２の領域において、密閉構造の形状材料は、大横断面ゾーンの中心領域４における異形材料のショアー硬度が、厚みの大きな大横断面ゾーンの縁領域２ａにおけるよりも低いように加工される。中心領域４において、異形材料は実質的にゲル状の材料特性を有する。中心領域４と縁領域２ａとの間の領域５、６において、異形材料は、ショアー硬度が中心領域４におけるよりも高いが縁領域２ａにおけるよりも低いように架橋される。本実施形態において、中心領域４に隣接する内側領域５のショアー硬度は、隣接する環状領域６のショアー硬度よりも低い。

本発明による密閉構造は、部分的に硬化した厚みの大きい大横断面ゾーンを有することを特徴とする。本発明による密閉構造は、付加架橋した材料、特にシリコーン材料から、射出成形品または押出品の形態で形成されることが好ましい。所望の架橋度は、成形キャビティまたは押出通路壁の温度プロファイルを調節することで、少ない許容差内で求めることができる。本発明の特に好ましい実施形態によれば、架橋反応は厚みの大きい大横断面ゾーンの領域では積極的には行われないため、厚みの大きい大横断面ゾーンの所望の材料特性を長期間安定して保持することができる。

架橋反応は特に、触媒阻害剤の添加または活性化で触媒反応を防ぐことによって停止することができる。触媒阻害剤の活性化は、特にＵＶ光、マイクロ波、電磁放射によって、または厚みの大きい大横断面ゾーンの領域に触媒阻害剤を注入することによっても生じさせることができる。特に好ましい実施形態において、本発明による密閉構造は付加架橋したＬＳＲシリコーンから製造され、ここで説明する密閉リップの領域は完全に硬化され、密閉リップ１に隣接する大横断面領域は、架橋度の低い、特にゲル弾性のゾーンを有する。大横断面ゾーン２は、その縁領域２ａにおいて完全に架橋した外皮層を有するが、中心領域４の材料はほとんど架橋されない。

大横断面ゾーンと、その中に含まれる異なるショアー硬度を有する領域とを有する、本発明の第１の実施形態による密閉パッド装置の横断面図である。同様に厚みの大きい大横断面ゾーンと、その中に形成される異なる材料特性を有する領域とを有する密閉パッド装置の断面図である。周方向に変化するショアー硬度を有する密閉パッド装置を製造する成形型の成形キャビティの内壁の異なる温度分布を示す図である。密閉パッド装置の内部において密閉リップに隣接して配置される、架橋したゲル状の挿入要素を有する、密閉パッド装置の横断面を示す断面図である。挿入要素１６の一変形例を示す図であり、この変形例では、挿入要素１６の架橋したゲル状体が、馬蹄状の構造を有してマスク使用者の鼻梁上の被着位置に延びている図である。挿入要素１６の一変形例を示す図であり、挿入要素１６の架橋したゲル状体が、環状に密閉リップに沿って口および／または鼻の穴の周りに延びるような構成になっている図である。同様に、ゲルまたは発泡材料を充填した大横断面ゾーンを有する密閉パッド装置の断面図であり、このゾーンは、本例において密閉リップ装置と一体形成されたポケット部により形成され、ポケット部は、フレーム要素によって覆われ、密閉リップ装置は、エラストマー材料から密閉リップ装置とともに一体に製造されるシェル体を備えている図である。フレーム要素が、鼻領域を覆うマスクシェルを接続するための連結構造を形成している、図６Ａと同様の密閉パッド装置の断面図である。同様に、弾発的なゲルまたは発泡材料を充填した厚みのある大横断面ゾーンを有する密閉パッド装置の他の断面図である。呼吸マスクを支持するゲルまたは発泡材料からなるクッション体の簡略化した斜視図である。マスク使用者の顔の表面上にある、図７に示すクッション体の考えられる構成を示す簡略化した側面図である。異なる機械特性を有する、特に異なるショアー硬度を有する各種セグメントに細分され、セグメントの境界面は平らでない構造として構成されているゲルまたは発泡クッション体の簡略化した斜視図である。鼻梁に架ける領域の一部を切り取った、クッション体の一変形例を示す３次元の図である。鼻梁の領域に架けるクッション体セグメントの断面図である。患者の顔の表面上におけるクッション体の形状を示す略図である。患者の上唇領域にフィットするクッション体セグメントを示す略図である。関連するマスク基体を備える密閉リップ装置の斜視図であり、密閉リップ装置は、ゲルまたは発泡材料を充填した周囲ポケット部を有し、段付きの構造で示される密閉リップの周囲ゾーンの領域において、患者の顔の表面上にマスク基体を支持している図である。関連するマスク基体を備える図１４と同様の密閉リップ装置の斜視図であり、密閉リップ装置は、ゲルまたは発泡材料で充填した周囲ポケット部を有し、段付きの構造で示される密閉リップの周囲ゾーンの領域において、患者の顔の表面上にマスク基体を支持し、鼻梁の領域に開口を備える、すなわちそのゾーンではゲルまたは発泡材料によって鼻梁が支持されないよう切断されている図である。部分的に切断された周囲ポケット部を示す、図１５に示す密閉リップ装置の斜視図である。回動可能に連結される額支持装置と、図１４または図１５に示すような関連するマスク基体を備える密閉リップ装置とを有する呼吸マスクの斜視図である。特にたとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる、ゲルまたは発泡材料が充填された厚みのある大横断面ゾーンを有する額支持パッドの一変形例の断面図である。特にたとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる、ゲルまたは発泡材料が充填された厚みのある大横断面ゾーンを有する額支持パッドの一変形例の断面図である。特にたとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる、ゲルまたは発泡材料が充填された厚みのある大横断面ゾーンを有する額支持パッドの一変形例の断面図である。特にたとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる、ゲルまたは発泡材料が充填された厚みのある大横断面ゾーンを有する額支持パッドの一変形例の断面図である。特にたとえば図１７に示すような呼吸マスクとともに用いる、ゲルまたは発泡材料が充填された厚みのある大横断面ゾーンを有する額支持パッドの一変形例の断面図である。厚みのある大横断面ゾーンと、このゾーンに設けられるショアー硬度の低い領域とを有する、本発明による密閉構造の一部の斜視図である。

Claims

呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／または口腔の領域に一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、前記収容穴の周りに延び、前記被着位置においてマスク使用者の顔の表面に密着する密閉リップとを備える、呼吸マスク用マスクパッド装置であって、マスクパッドに少なくとも１つの、エラストマー材料から構成され内部にショアー硬度の違う層をもつ厚みの大きい大横断面ゾーンが設けられ、該大横断面ゾーンのマスクパッド材料は、該大横断面ゾーンの縁領域におけるマスクパッドのショアー硬度が、該大横断面ゾーンの中心または少なくとも中心付近にある領域におけるよりも高くなるように異なる材料特性を有することを特徴とする、呼吸マスク用マスクパッド装置。
被着位置において額または鼻梁付近にある前記ゾーンの領域におけるマスクパッドのショアー硬度は、頬、上唇、または鼻の側面付近の周囲ゾーンの領域におけるよりも低いことを特徴とする、請求項１に記載の呼吸用マスクパッド装置。
前記大横断面ゾーンの前記中心領域においてゲル状の材料特性を有することを特徴とする、請求項２に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記大横断面ゾーンの領域における前記異なる材料特性は、前記材料の架橋度が異なることによって生じることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記大横断面ゾーンは前記密閉リップに隣接することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記被着位置における前記大横断面ゾーンは、マスク使用者の顔の表面に少なくとも部分的に接することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置。
被着位置における前記大横断面ゾーンは、マスク使用者の顔の表面と間接的に関係を持つ顔密閉リップの内面に少なくとも部分的に載ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置。
前記大横断面ゾーンは、異なる方法で調製される少なくとも２つのエラストマー複合材料から形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置。
ハードシェル部材で形成される凹面体に嵌め込まれるようになっていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置。
前記密閉パッド装置は前記凹面体と完全に一体形成されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記大横断面ゾーンは、弾性的および弾発的に少なくとも部分的に被着方向に懸架されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置。
前記密閉リップは、折り畳み式構造により前記大横断面ゾーンに弾性的に接続されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
被着位置においてマスク使用者の鼻および／または口腔の領域に密着する凹面体と、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のマスクパッド装置とを備える呼吸マスク。
前記凹面体は前記密閉パッド装置と完全に一体形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の呼吸マスク。
前記凹面体はハードシェル部材で形成されることをと特徴とする、請求項１４に記載の呼吸マスク。
エラストマー材料を導入する工程の状況において、エラストマー材料がマスクパッド成形キャビティに導入され、前記成形キャビティで前記マスクパッド装置を形成するよう架橋された前記エラストマー材料が、異なるショアー硬度値を得るように前記成形キャビティーの内壁の温度分布および型締調節されることを特徴とする、呼吸用マスクパッド装置を製造する方法。
前記成形キャビティの内壁の温度プロファイルは、前記成形キャビティで形成される前記密閉パッド装置が、周方向の構造において異なるショアー硬度値を有するように調節されることを特徴とする、請求項１６に記載の呼吸用マスクパッド装置を製造する方法。
前記温度プロファイルは、被着位置において額または鼻梁付近にある領域において前記マスクパッド装置が低いショアー硬度値を得るように調節されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の呼吸用マスクパッド装置を製造する方法。
前記エラストマー材料を導入する工程における前記成形キャビティの内壁の温度プロファイルは、第１の温度プロファイル特性を有し、該温度特性は型締時間中に変更されることを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の呼吸用マスクパッド装置を製造する方法。
前記エラストマー材料を導入する工程における前記温度プロファイルは、第１の、特に一定の高温領域の温度分布を有し、前記型締時間中、前記成形キャビティの内壁の選択されたゾーンが低温に冷却されることを特徴とする、請求項１９に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置を製造する方法。
型締位置において成形キャビティの内壁によって画定され、形成すべきマスクパッド装置に対して相補的である内側成形キャビティと、前記成形キャビティの内壁を加熱するための加熱装置とを備え、前記成形キャビティの内壁において所定の温度プロファイルが生成されるように設計されることを特徴とする、マスクパッド装置を製造する成形装置。
前記成形装置の温度プロファイルは、額の領域または鼻梁の領域を密閉するマスクパッド装置の部分を形成するための成形キャビティ部分における成形キャビティ温度が、前記マスクパッド装置の上唇または顎を密閉する領域を形成するために設けられる成形キャビティ部分における温度よりも低いように調節可能であることを特徴とする、請求項２１に記載のマスクパッド装置を製造するための成形装置。
成形型の選択された部分を冷却するための冷却装置を備えることを特徴とする、請求項１９および請求項２０のいずれか１項に記載のマスクパッド装置を製造するための成形装置。
前記温度プロファイルは前記型締時間中に可変であることを特徴とする、請求項１９〜請求項２１のいずれか１項に記載のマスクパッド装置を製造するための成形装置。
呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／また口腔の領域と一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、前記収容穴の周りに延び、前記被着位置においてマスク使用者の顔の表面にフィットする密閉リップとを備える、呼吸マスク用マスクパッド装置であって、マスクパッドには少なくとも１つの厚みの大きい大横断面ゾーンが設けられ、該大横断面ゾーンのマスクパッド材料は、該大横断面ゾーンの領域において前記マスクパッドが発泡クッションを形成するように構成されることを特徴とする、呼吸マスク用マスクパッド装置。
呼吸マスク用マスクパッド装置であって、該呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／または口腔の領域と一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、前記収容穴の周りに延び、前記被着位置においてマスク使用者の顔の表面に密着する密閉リップとを備え、前記マスクパッドの内側領域には少なくとも１つの厚みの大きい大横断面ゾーンが設けられ、該大横断面ゾーンのマスクパッド材料はゲル状の材料特性を有し、該大横断面ゾーンは、マスクパッド装置の内側空間に設けられる固定構造に、架橋されてゲル状となったエラストマー体を挿入することによって形成されることを特徴とする、呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記架橋したゲル状体は馬蹄状の構造を有し、前記被着位置においてマスク使用者の鼻梁上に延びることを特徴とする、請求項２６に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記架橋したゲル状体は、前記密閉リップに沿って口および／または鼻の穴の周りに延びるリング状の構造を有することを特徴とする、請求項２６に記載の呼吸用マスクパッド装置。
呼吸マスクの被着位置においてマスク使用者の少なくとも鼻および／または口腔の領域に一致する収容穴と、エラストマー材料から形成される、前記収容穴の周りに延び、前記被着位置においてマスク使用者の顔の表面に密着する密閉リップとを備える、呼吸マスク用マスクパッド装置であって、マスクパッドには少なくとも１つの収容ポケット部が設けられ、該収容ポケット部には、ゲルまたは発泡材料からなるクッション体が構成され、前記ポケット部の構造は、前記密閉リップ装置が前記クッション体により顔の表面に対して押し当てられる皮膚接触ゾーン（ＧＳ１）を画定するように決定されることを特徴とする、呼吸マスク用マスクパッド装置。
前記クッション体はセグメントに細分されることを特徴とする、請求項２９に記載の呼吸マスク用マスクパッド装置。
エラストマー材料からなる額パッドを備え、一組の、額支持装置に額パッドを固定するための接続部分と、額の表面に当接させるために設けられる額接触部分を半径方向に弾発的に取り付けるためのステム部分とを備え、また、ゲルまたは発泡材から構成される層を有する厚みの大きい大横断面ゾーンを持つ呼吸マスク用額パッド。
エラストマー形状材料からなる基体を備える密閉構造であって、前記基体は少なくとも１つの厚みの大きい大横断面ゾーンを有する形状横断面を有し、前記エラストマー材料は、前記大横断面ゾーンの縁領域における前記形状材料のショアー硬度が、前記大横断面ゾーンの中心または中心付近の領域におけるよりも高いように加工されることを特徴とする密閉構造。
前記材料は、前記大横断面ゾーンの中心領域においてゲル状の材料特性を有することを特徴とする、請求項３２に記載の密閉構造。
前記大横断面ゾーンの領域における異なる材料特性は、前記材料の架橋度が異なることによって生じることを特徴とする、請求項３２または３３に記載の密閉構造。
密閉リップを備え、該密閉リップに隣接する厚みの大きい大横断面ゾーンを有することを特徴とする、請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の密閉構造。
前記大横断面ゾーンは、異なる方法で調製された少なくとも２つのエラストマー複合系から形成されることを特徴とする、請求項３２〜３５のいずれか１項に記載の密閉構造。
固定形状部を有することを特徴とする、請求項３２〜３６のいずれか１項に記載の密閉構造。
前記大横断面ゾーンと一体形成される折り畳み式ベローズ部分を有することを特徴とする、請求項３２〜３７のいずれか１項に記載の密閉構造。
エラストマー材料を導入する工程の状況において前記エラストマー材料を密閉構造成形キャビティまたは密閉押出通路に導入する方法に関して、前記密閉構造成形キャビティまたは前記押出通路における温度分布および滞留時間は、密閉構造を形成するように架橋するエラストマー材料が、厚みの大きい大横断面ゾーンの領域において異なるショアー硬度を得るように適合される、密閉構造を製造する方法。
前記大横断面ゾーンの中心領域において、前記形状材料の架橋は減速または阻害されることを特徴とする、請求項３９に記載の密閉構造を製造する方法。
前記架橋手順の減速はＵＶ露出（露光）によって遅延されることを特徴とする、請求項４０に記載の密閉構造を製造する方法。
前記架橋手順の減速はマイクロ波照射によって遅延されることを特徴とする、請求項４１に記載の密閉構造を製造する方法。
前記架橋手順の減速は電磁照射によって遅延されることを特徴とする、請求項４２に記載の密閉構造を製造する方法。
前記大横断面ゾーンの領域における架橋は、触媒阻害剤を中心領域に注入することによって減速されることを特徴とする、請求項４３に記載の密閉構造を製造する方法。