JP2013208218A - 圧切換型マットレス - Google Patents

Abstract

【課題】各セルの流体管路への接続部分の流体密性を確保しつつ、各セルをベース部材に対して簡単な構造で安定して強固に取り付けることができ、且つ優れたメンテナンス性を発揮することができる、新規な構造の圧切換型マットレスを提供すること。
【解決手段】基台１２上に配設されるベース部材２２に凹溝部３０と一対のフランジ部３２，３２を形成する一方、人体の支持面を構成するセル２８に取付片部７２を設け、該取付片部７２を前記フランジ部３２，３２に重ね合わせて挟持部材７６，７６で挟持固定すると共に、前記セル２８の流体室６４と連通する接続管路７０に連結される流体管路８４を前記凹溝部３０に収容配置した。
【選択図】図７

Description

本発明は、ベッドや寝床等の人体を支持する基台上に配設されて用いられるマットレスに係り、特に、使用者に対してマットレスから加えられる体圧の反力を分散することができる圧切換型マットレスに関するものである。

従来から、内部に流体室を備えた袋状のセルを複数配設して人体の支持面（体圧作用面）を構成し、各セルに対して空気等の流体を送入／排出することにより、各セルの内圧を切換可能とした圧切換型マットレスが、種々提案されており、介護用ベッド等として好適に用いられている。例えば、特許２６１５２０６号公報（特許文献１）に記載のものがそれである。

このような圧切換型マットレスによれば、寝返りをすることが困難な使用者であっても、各セルの内圧を定期的に切り替えることにより、マットレスに加えられる体圧（人体の荷重による圧力）の反力が使用者の局所に連続して作用することを防止することが出来る。これにより、体圧の反力が加えられる箇所を分散することにより使用者の局所的な血流の悪化等を回避して、褥瘡の発生を低減乃至は防止することができるのである。

ところで、このような圧切換型マットレスでは、複数のセルを整列配置して人体の支持面が構成されることから、所期の体圧分散効果を得るためには各セルを安定してマットレスの所定位置に保持することが重要となる。例えば、特許文献１に記載の圧切換型マットレスにおいては、ベッドや寝床等の基台上に配設される平板状のベース部材に対して流体管路を一体的に固設する一方、かかる流体管路上における各セルの底面に対応する位置に取付孔を開口形成して、当該取付孔に設けられた周状の係止突起を各セルの底面に突設された接続管路の外周面に設けられた周状の係止溝に流体密に組み付けることにより、各セルをベース部材上の所定位置に位置決め保持する構造が提案されている。また、特開２００８−２０００８４号公報（特許文献２）では、ベース部材の所定位置に設けられた流体管路の開口部の周囲に周状の係止突起を突設する一方、各セルの下端開口部の外周面に周状の係止溝を設けて、ベース部材の係止突起にセルの係合溝を嵌め合わせることにより、セルの開口部をベース部材の流体管路の開口部付近に流体密に位置決め固定する構造が提案されている。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のマットレスの構造では、各セルの流体管路への接続部分がベース部材への固定部とされていることから、マットレス使用時にセルに加わる体圧によりセルが傾動する際に、傾動による負荷が接続部分に直接及ぼされることとなって、当該接続部分の流体密性や接続安定性を長期に安定して確保できないおそれがあった。また、何れのマットレスにおいても、各セルの流体管路への接続構造が、流体管路側の係合突起とセル側の係合溝との凹凸嵌合であることから、セルの傾動に伴いセル側の係合溝の開口部が大きく開いてしまい、セルの傾斜が過大となる場合は、係合突起と係合溝の嵌合が維持できずセルがベース部材から離脱するおそれもあった。

しかも、ベース部材に流体管路が固設されていることから、流体管路の一部に不具合が発生した場合でもベース部材から全てのセルを取り外すと共に、ベース部材の全体を点検・交換する必要があり、メンテナンス性に劣るという問題もあった。

特許２６１５２０６号公報 特開２００８−２０００８４号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、各セルの流体管路への接続部分の流体密性を確保しつつ、各セルをベース部材に対して簡単な構造で安定して強固に取り付けることができ、且つ優れたメンテナンス性を発揮することができる、新規な構造の圧切換型マットレスを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

本発明の第一の態様は、人体を支持する基台上に配設されるベース部材と、前記ベース部材上に整列配置されて該人体の支持面を構成する複数のセルと、各前記セルの内部に設けられた流体室の圧力を調節して該セルの高さを変更設定する圧力調節手段が設けられている圧切換型マットレスにおいて、前記ベース部材が、樋状に延びる凹溝部と、該凹溝部の両開口端縁部から該凹溝部を間に挟んだ両側外方に鍔状に張り出す一対のフランジ部を含んで構成されている一方、前記セルの前記ベース部材に載置される底面には、前記流体室に連通する接続管路と取付片部が設けられており、前記セルの前記取付片部を前記ベース部材の前記一対のフランジ部に重ね合わせると共に、該フランジ部の突出端縁部を厚さ方向両側から挟持する挟持部材により、該取付片部を該フランジ部との間で挟持することにより、前記セルを前記ベース部材に固定する一方、前記セルの前記接続管路と、該接続管路に連結される流体管路が前記凹溝部に収容配置されている、ことを特徴とする。

本発明に従う構造とされた圧切換型マットレスにおいては、セルの底面に取付片部が設けられており、当該取付片部をベース部材のフランジ部に重ね合わせて挟持部材で挟持することにより、セルがベース部材に固定される。また、セルの底面に設けられた接続管路とこれに連結される流体管路が、何れもベース部材の凹溝部に収容されている。従って、セルの傾動による外力は、挟持部材によって取付片部が固定されたベース部材のフランジ部に及ぼされるようになっており、当該外力が接続管路と流体管路の接続部分に直接に及ぼされることを回避することが出来る。それ故、各セルの流体管路への接続部分の流体密性を確保することが出来る。

また、セルに上方から体圧が加わりセルが傾動される際には、当該傾動による外力が、取付片部に対して、両フランジ部の突出端縁部から凹溝部の中央部に向かう斜め下方向の引張力として加えられる。このような方向の力は、挟持部材を開口する方向、即ち、フランジ部の厚さ方向両側から相互に接近する方向に付勢された挟持部材の挟持部位が相互に離隔する方向には作用しないことから、挟持部材という簡単な構造で、セルをベース部材に対して安定して強固に取り付けることが出来る。

さらに、各セルは、取付片部をベース部材のフランジ部に挟持部材で挟持することによりベース部材に取り付けられていると共に、挟持部材の挟持を解除することでベース部材から取り外すことが可能であり、セルのベース部材への着脱作業を容易にすることが出来る。また、各セルの接続管路に連結される流体管路は、ベース部材の凹溝部に収容されることから、他部材との干渉を避けて安全に保持することができる。そして、流体管路をベース部材と別体として各セル毎に設けることによって、仮に何れかの流体管路で不具合が発生しても当該管路のみを交換等すれば良く、ベース部材の全体を交換・修理等する必要がないことから、メンテナンス性の向上を図ることが出来る。

なお、挟持部材としては、ベース部材におけるフランジ部の突出端縁部を厚さ方向の両側から挟持し得るものであれば何れでも良いが、例えば、平板状の金属片を断面コ字状に屈曲して、端縁部同士を接近させて板ばね状の挟持体を構成したものや、一対の挟持片をコイルばねを介して連結して挟持体を構成したもの、或いは汎用品の各種クリップ等が有利に用いられる。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記セルの前記取付片部が前記一対のフランジ部の表面上を前記突出端縁部を超えて延出すると共に、該突出端縁部で折り返されて裏面側にも配設されてフランジ部と挟持部材との間で挟持されているものである。

本態様によれば、セルの取付片部をフランジ部の裏面側にまで回り込ませて、表裏両面側から挟持部材で挟持できることから、一層安定してセルをベース部材に固定することが出来る。また、セルの傾動により取付片部に引張力が及ぼされた場合でも、フランジ部の裏面側に回り込まされた取付片部がフランジ部の突出端縁部と係合することにより、取付片部が挟持部材から離脱することを有利に防止することが出来る。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記ベース部材が、前記基台の幅方向に延出すると共に該基台の長手方向に沿って並設された複数本のベース部材分割体によって構成されている一方、各該ベース部材分割体がその全長に亘って延びる前記凹溝部と前記一対のフランジ部を有しており、各該ベース部材分割体の該凹溝部に該凹溝部の長さ方向で前記複数のセルを整列配置して取り付けることにより複数本のマットレス分割体ユニットを構成しているものである。

本態様によれば、ベース部材が複数のベース部材分割体で構成されていることから、ベース部材の取扱い性やベース部材に対するセルの取り付け作業をより容易にすることが出来る。そして、ベース部材分割体に複数のセルを整列配置して取り付けて、マットレス分割体ユニットを構成することにより、セルの交換やマットレスの修理をマットレス分割体ユニット毎に行うことも出来、更なるメンテナンス性の向上を図ることも出来る。

なお、好ましくは、マットレス分割体ユニットに、各セルへの流体の送入・排出を行う電磁バルブユニット等の給排制御手段も組み入れられる。このようにすれば、更なるユニット化が進められて、より優れたメンテナンス性を得ることが出来る。更に、複数本のマットレス分割体ユニットを屈曲可能に連結することにより、背上げ機能等を有するベッド等にも本発明のマットレスを適用することが可能となる。そして、本発明においては、セルをベース部材に強固に固定できることから、そのような背上げ等に際して、使用者の体圧がセルを傾動させる外力として及ぼされた場合でも、セルのベース部材からの脱落をより確実に防止することが出来る。

本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、各前記セルの前記取付片部が、可撓性を有するシート材で形成されているものである。

本態様によれば、取付片部が変形容易とされていることから、取付片部の可撓性を利用して、取付片部をフランジ部の形状に沿って重ね合わせたり、フランジ部を巻き込んだりすることが出来、セルのベース部材への取り付け作業が一層容易なものとなる。また、取付片部自体が可撓性を有することから、セルの傾動による外力を取付片部の変形で吸収することが出来、かかる外力が挟持部材に直接に伝わることを低減して、挟持部材によるセルの固定を一層安定して得ることが出来る。

本発明においては、セルに取付片部を設け、該取付片部をベース部材のフランジ部に重ね合わせて挟持することによりセルをベース部材に固定した。これにより、簡易な構造で、セルをベース部材に強固に取り付けることが出来る。そして、セルをベース部材に強固に固定しつつ、セルの接続管路とこれに連結する流体管路をベース部材の凹溝部内に収容して他部材からの干渉を抑えることにより、接続管路と流体管路の連結状態を流体密に維持することが出来る。

本発明の一実施形態としてのマットレスを示す平面図。 図１に示されたマットレスの右側面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 図１に示されたマットレスの底面図。 図２のＶ−Ｖ断面の拡大図。 図３における要部の拡大図。 セルのベース部材分割体への組付状態を示す斜視図。 図５における要部の拡大図。 セルの膨張状態の上面図。 図９のＸ−Ｘ断面図。 セルの収縮状態の上面図。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図。 図１に示されたマットレスの背上げ状態を示す斜視図。 図１３に示された状態のマットレスの屈曲部分を示す右側面図。 セルの傾斜状態を示す、図６に対応する断面説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜図５に、本発明の一実施形態としての圧切換型マットレス（以下、マットレス）１０を示す。マットレス１０は、図２に簡略的に示す基台としてのベッド１２の長さ方向（図２中、左右方向）の両端部分に配設された頭部側ブロック１４と脚部側ブロック１６の間に、複数のマットレス分割体ユニット１８を配設した構造とされている。なお、以下の説明において、原則として、幅方向とは、図１中の左右方向を、長さ方向とは、図１中の上下方向を、高さ方向とは、図２中の上下方向を、それぞれ言う。また、図１では、後述する制御ボックス２４やセル２８の配置を見易くするために、後述する天部クッション層９２、体圧センサ９４、表層マット９６の図示が省略されている。また、図５は、図１〜図４に比して縮尺を大きく示している。

頭部側ブロック１４および脚部側ブロック１６は、互いに略同じ直方体形状で幅方向に延びており、ウレタンフォーム等の弾性体で形成されている。また、頭部側ブロック１４と脚部側ブロック１６は、ベッド１２の長さ方向各一方の端部に配設されており、長さ方向で所定距離を隔てて配置されている。

頭部側ブロック１４および脚部側ブロック１６のそれぞれの下側には、底部クッション層２０が形成されている。底部クッション層２０は、幅方向に長手の矩形板状を呈する弾性体（発泡性ウレタンフォーム等）であって、長さ方向および幅方向の寸法が頭部側ブロック１４および脚部側ブロック１６のそれぞれと等しくされており、頭部側ブロック１４および脚部側ブロック１６の下面に接着等により固定されている。

頭部側ブロック１４と脚部側ブロック１６の間には、複数のマットレス分割体ユニット１８が配設されている。図５から明らかなように、マットレス分割体ユニット１８は、幅方向に延びるベース部材分割体２２と、ベース部材分割体２２の延出方向両端部に取り付けられる連結部としての制御ボックス２４およびダミーボックス２６と、制御ボックス２４とダミーボックス２６の間に配設される複数のセル２８とを含んで構成されている。

図６および図７にも示すように、ベース部材分割体２２は、合成樹脂や金属等で形成された硬質の一体成型品であって、ベッド１２の幅方向に略一定の断面形状で延びる長手板状とされている。ベース部材分割体２２には、上方に凹となり、ベース部材分割体２２の全長に亘って延びる樋状の凹溝部３０と、凹溝部３０の両開口端縁部から、凹溝部３０を間に挟んだ両側外方に鍔状に張り出して、ベース部材分割体２２の全長に亘って延びる一対のフランジ部３２，３２が形成されている。更に、ベース部材分割体２２には、凹溝部３０の下方に突出する当接突部３４が形成されている。当接突部３４の突出端縁部において、ベッド１２の長さ方向（図６中、左右方向）の両端部３６，３６は丸みをもって、角部を有することなく形成されている。なお、当接突部３４の突出先端部の内面と、凹溝部３０の底面を構成する底板部３８は、梁部４０でベース部材分割体２２の全長に亘って連結されて補強されている。

また、図８に示すように、連結部としての制御ボックス２４は、合成樹脂等から形成された、内部に収容空間４２を有する中空のボックス形状とされている。制御ボックス２４の収容空間４２には、各セル２８のそれぞれに対応して、ベース部材分割体２２に配設されたセル２８の個数と同数（本実施形態においては、７つ）の切換弁としての電磁バルブ４４が配設されている。これら電磁バルブ４４は、絶縁部材としてのゴム弾性体からなる支持管路４６ａ，４６ｂによって、制御ボックス２４内に突設された内部ポート４８ａ，４８ｂに接続されている。

内部ポート４８ａ，４８ｂは、制御ボックス２４の内部において、上下２段に配列されており、上段には４つ、下段に３つの内部ポート４８ａ，４８ｂが並列されている。内部ポート４８ａは、制御ボックス２４においてセル２８と反対の外側に突出された外部ポート５０ａ，５０ｂから分岐して制御ボックス２４内に突出されている。図８に概略的に示すように、複数の制御ボックス２４の全ての外部ポート５０ａ，５０ｂは、共通のメイン管路５１に接続されている。メイン管路５１には、後述するセル２８の流体室６４に空気を供給するポンプ５３と、セル２８の流体室６４から空気を排出する排気バルブ５５が接続されている。そして、ポンプ５３と排気バルブ５５の作動を制御することによって、各セル２８の流体室６４への給排気が可能とされている。これら各内部ポート４８ａに対応して、制御ボックス２４の内部において内部ポート４８ａと反対側に、内部ポート４８ｂが突出されている。内部ポート４８ｂは、制御ボックス２４においてセル２８側の外部に突出されたセル接続ポート５２と連通されている。

そして、電磁バルブ４４と内部ポート４８ａが支持管路４６ａで接続されていると共に、電磁バルブ４４と内部ポート４８ｂが支持管路４６ｂで接続されている。これにより、電磁バルブ４４は、支持管路４６ａ，４６ｂを介して制御ボックス２４の内部で弾性的に支持されており、本実施形態においては、制御ボックス２４の内部に上下２段で、上段に４つ、下段に３つの計７つの電磁バルブ４４が配設されている。これら電磁バルブ４４は、制御ボックス２４の内部で浮いた状態に支持されており、隣接する電磁バルブ４４や、制御ボックス２４の壁部に対して非接触状態で支持されている。

また、制御ボックス２４の内部には、制御回路５４が収容されている。図示は省略するが、制御回路５４は各電磁バルブ４４と電気的に接続されている。そして、制御ボックス２４の外部に露呈されたソケット５６を介して図示しない制御装置と接続されて、制御装置からの制御信号に基づいて、各電磁バルブ４４への給電や作動を制御するようになっている。

このような制御ボックス２４が、ベース部材分割体２２の延出方向の一方の端部に配設されている。なお、後述する図１４に示すように、制御ボックス２４の下端縁部には鉤状の係止固定部５８，５８が形成されており、これら係止固定部５８，５８でベース部材分割体２２のフランジ部３２，３２を挟み込んで係止することによって、制御ボックス２４がベース部材分割体２２に固定されている。これにより、制御ボックス２４は、フランジ部３２，３２に載置された状態でベース部材分割体２２に固定されている。従って、制御ボックス２４は、ベース部材分割体２２の底板部３８に対して上方に離隔して、隙間を隔てて配設されている。但し、制御ボックス２４のベース部材分割体２２への固定方法は各種の方法が採用可能であり、接着やボルト固定等を用いても良い。

一方、図５等に示したように、ベース部材分割体２２の延出方向で制御ボックス２４と反対側の端部には、連結部としてのダミーボックス２６が配設されている。ダミーボックス２６は、例えば合成樹脂等から形成された矩形ブロック形状で中空の箱体形状とされている。ダミーボックス２６の高さ寸法、およびベッド１２の長さ方向（図１中、上下方向）での寸法は、制御ボックス２４と略等しくされている。このようなダミーボックス２６は、ベース部材分割体２２のフランジ部３２，３２に載置されて、接着等によりベース部材分割体２２に固定されている。これにより、制御ボックス２４の上面と、ダミーボックス２６の上面は、ベッド１２の高さ方向で等しい位置に設定されている。尚、ダミーボックス２６に開閉可能な扉を設けて、小物の収容部として用いる等しても良いし、ダミーボックス２６を、中実のブロック形状をもって形成する等しても良い。

これら制御ボックス２４とダミーボックス２６の間には、複数のセル２８が配設されている。本実施形態においては、７つのセル２８が、ベース部材分割体２２の延出方向で１列に並んで配設されている。図９〜図１２に示すように、セル２８は、平面視（高さ方向視）で角部が円弧状に丸められた略矩形（角丸矩形状）を呈する袋状乃至は風船状とされており、上側袋状部６０と下側袋状部６２を組み合わせた構造とされている。より詳細には、上側袋状部６０が下方に開口する逆向きの略巾着形状を呈していると共に、下側袋状部６２が上方に開口する略巾着形状を呈している。これら上側袋状部６０と下側袋状部６２は、それぞれ、ポリウレタン等の合成樹脂で形成された２枚のシートを重ね合わせて、それらシートの外周端部を溶着することで形成されている。そして、上側袋状部６０の開口部と下側袋状部６２の開口部を相互に固着することでセル２８が形成されている。なお、本実施形態では、セル２８の縦方向寸法と横方向寸法が略等しくなっているが、何れかが長くなっていても良い。

また、セル２８の内部には、流体室６４が形成されている。この流体室６４は、上側袋状部６０の内側空間と、下側袋状部６２の内側空間が、それら袋状部６０，６２の開口部を利用した連通部６６を通じて相互に連通されることによって形成されている。また、流体室６４は、外部から略密閉されており、セル２８の底面６８に貫設された筒状の接続管路７０を通じて外部に連通されている。そして、接続管路７０を通じて流体室６４内に空気等の流体が給排されることにより、流体室６４の圧力が調節されて、セル２８が、図９，図１０に示された膨張状態や、図１１，図１２に示された収縮状態、或いはそれらの中間状態に、切り替えられるようになっている。

なお、図１０，図１２からも明らかなように、膨張状態のセル２８は、収縮状態のセル２８に比して、高さ寸法が大きくなると共に、縦横の長さ寸法（高さ方向視での投影面積）が小さくなる。また、セル２８の内圧は、図１０に示された最膨張状態と図１２に示された最収縮状態の２段階にのみ設定されるものではなく、最膨張状態と最収縮状態の間で連続的に或いは段階的に設定されるようになっている。また、セル２８に給排される流体は、空気に限定されるものではなく、例えば、水等の液体を用いることもできる。

また、セル２８の高さ方向中間部分には、括れ部７１が形成されている。即ち、セル２８を構成する上側袋状部６０と下側袋状部６２が何れも開口部に向かって次第に窄む形状とされていることによって、上側袋状部６０と下側袋状部６２の固着部分（開口部）に括れ部７１が形成されている。これにより、セル２８は、括れ部７１の設けられた高さ方向中間部分において細くなっており、膨張時の縦断面において略８の字形乃至は瓢箪形を呈する２段構造とされている。なお、本実施形態では、括れ部７１における横断面形状が、上側袋状部６０および下側袋状部６２の横断面形状と略相似の角丸矩形状とされている。

さらに、セル２８の底面６８には、取付片部７２が設けられている。取付片部７２は、上側袋状部６０および下側袋状部６２と同様の合成樹脂等から形成された、長手矩形で薄肉のシート形状とされており、自由に撓み変形可能な可撓性を有している。図１１から明らかなように、取付片部７２の短辺方向（図１１中、上下方向）の寸法は、収縮時のセル２８の縦寸法（図１１中、上下方向寸法）と略等しくされている一方、長辺方向（図１１中、左右方向）の寸法は、収縮時のセル２８の横寸法（図１１中、左右方向寸法）よりもやや大きくされている。これにより、取付片部７２は、長辺方向の両端部７４，７４が、セル２８の両外側に突出し得る大きさをもって形成されている。このような取付片部７２は、中央部分がセル２８の底面６８に溶着等されて固着されている。そして、接続管路７０が、セル２８の底面６８と、取付片部７２を貫通して設けられている。

このような構造とされたセル２８は、図６および図７に示したように、底面６８がベース部材分割体２２の一対のフランジ部３２，３２に跨って載置されると共に、取付片部７２がフランジ部３２，３２に重ね合わされて挟持部材７６，７６で挟持されることにより、ベース部材分割体２２に固定される。

挟持部材７６は、フランジ部３２を取付片部７２と共に挟持可能なものであれば何等限定されない。本実施形態における挟持部材７６は、図６および図７に簡略的に示すように、所定の幅寸法を有する金属板をコの字形状に屈曲して、コの字の開口部分の端縁部を相互に接近させることにより形成された板ばねとされている。そして、コの字の開口部分を押し広げてフランジ部３２を挟むことにより、復元力によってフランジ部３２を挟持することが可能とされている。

そして、セル２８の取付片部７２の両端部７４，７４がフランジ部３２，３２にそれぞれ重ね合わされて、フランジ部３２，３２の突出端縁部７８，７８が挟持部材７６，７６で厚さ方向（図６中、上下方向）の両側から挟まれる。これにより、取付片部７２の両端部７４，７４がフランジ部３２，３２との間で挟持部材７６，７６に挟まれて、セル２８がベース部材分割体２２に固定される。特に本実施形態においては、取付片部７２の両端部７４，７４が、それぞれ、フランジ部３２の表面８０においてフランジ部３２の突出端縁部７８を超えて延出されると共に、突出端縁部７８で折り返されて、フランジ部３２の裏面８２にも重ね合わされており、フランジ部３２を巻き込んだ状態で、表面８０および裏面８２の両側においてフランジ部３２と挟持部材７６の間で挟持されている。このようにして、セル２８が凹溝部３０上に位置してベース部材分割体２２に取り付けられており、複数（本実施形態においては、７つ）のセル２８が、制御ボックス２４とダミーボックス２６の間で凹溝部３０の長さ方向で一列に並んで固定されることにより、マットレス分割体ユニット１８が構成されている。

また、ベース部材分割体２２への固定状態で、セル２８の底面６８は凹溝部３０の開口部上に位置されており、接続管路７０が、凹溝部３０内に突出されている。そして、各セル２８の接続管路７０が流体管路８４に連結されて、制御ボックス２４において対応するセル接続ポート５２（図８参照）と接続されている。この流体管路８４は、各セル２８毎に設けられている。そして、各セル２８の接続管路７０と、これに連結する流体管路８４が、凹溝部３０内に収容状態で配設されている。従って、ベース部材分割体２２の長さ方向で制御ボックス２４から遠位のセル２８に接続する流体管路８４は、凹溝部３０内において制御ボックス２４に近位のセル２８の下方を通って制御ボックス２４に接続されている。そして、ポンプ５３や排気バルブ５５と制御ボックス２４の電磁バルブ４４が駆動されて、流体管路８４および接続管路７０を通じて流体が流体室６４に対して供給又は排出されることで、流体室６４の圧力が切換えられて、セル２８の弾性や高さ寸法等が調節されるようになっている。このように、ポンプ５３や排気バルブ５５、電磁バルブ４４や接続管路７０および流体管路８４を含んで、圧力調節手段が構成されている。

このような構造とされたマットレス分割体ユニット１８が、頭部側ブロック１４と脚部側ブロック１６の間で、ベース部材分割体２２をベッド１２の幅方向に延出した向きで、ベッド１２の長さ方向に並んで複数配設されている。本実施形態においては、１２個のマットレス分割体ユニット１８がベッド１２の長さ方向で並列して配設されている。これにより、複数のベース部材分割体２２、制御ボックス２４、ダミーボックス２６が、ベッド１２の長さ方向に並んで配設されている。そして、これら並列された複数（本実施形態においては、１２個）のベース部材分割体２２によってベース部材８６が構成されていると共に、各ベース部材分割体２２に取り付けられたセル２８が７×１２列に整列して配設されることで、計８４個のセル２８がベース部材８６上に整列して配置されおり、これら複数のセル２８の上面が協働して、人体支持面８８を構成している。

そして、図２や図５に示したように、ベッド１２の長さ方向で隣接して配列された複数の制御ボックス２４の上面に跨って、弾性連結部材９０ａが載置されている。弾性連結部材９０ａは、例えばウレタンフォームやラテックスフォーム等のような弾性変形可能な材料から形成された、一定の長手矩形断面をもってベッド１２の長さ方向に延びる長尺の板形状とされている。そして、各制御ボックス２４の上面が、弾性連結部材９０ａに接着されている。同様に、ベッド１２の長さ方向に並んで配設されたダミーボックス２６の上面には、弾性連結部材９０ａと同様の構造とされた弾性連結部材９０ｂが配設されており、各ダミーボックス２６の上面が、弾性連結部材９０ｂに接着されている。これにより、ベッド１２の長さ方向に配設された複数のマットレス分割体ユニット１８が、延出方向の両端部において、一対の弾性連結部材９０ａ，９０ｂで相互に連結されている。そして、弾性連結部材９０ａ，９０ｂを弾性変形させることにより、これら複数のマットレス分割体ユニット１８が、それぞれのベース部材分割体２２が互いに離隔する方向（弾性連結部材９０を図２中の上方に凹となる形状）およびそれぞれの制御ボックス２４又はダミーボックス２６が互いに離隔する方向（弾性連結部材９０を図２中の上方に凸となる形状）の両方向に屈曲変形することが可能とされている。

さらに、図５に示すように、複数のセル２８の上面には、天部クッション層９２が重ね合わされている。天部クッション層９２は、矩形板状の弾性体（発泡性ウレタンフォーム等）であって、弾性連結部材９０ａ，９０ｂと等しい長さ寸法と、弾性連結部材９０ａ，９０ｂの対向面間距離と等しい幅寸法をもって形成されている。このような天部クッション層９２が、頭部側ブロック１４、脚部側ブロック１６、および一対の弾性連結部材９０ａ，９０ｂで囲まれて、複数のセル２８が配設されている矩形領域内に嵌め入れられている。これにより、複数のセル２８で形成された人体支持面８８の全面が、天部クッション層９２で覆われている。なお、セル２８上に重ね合わされた天部クッション層９２は、セル２８の膨張と収縮によって、ベース部材分割体２２に対して相対的に接近／離隔するようになっている。

また、天部クッション層９２の上面には、体圧センサ９４が重ね合わされている。かかる体圧センサ９４としては、歪ゲージや磁歪体を用いたロードセル等を採用することも可能であるが、本実施形態ではシート状の静電容量型センサが採用されている。このような静電容量型センサとしては、従来公知のもの（例えば、特許第４５６５３５９号公報に開示されたもの）が適宜に採用可能であることから、ここでは概略の説明に留める。即ち、体圧センサ９４は、ウレタンフォーム等のエラストマーで形成された誘電体層の一方の面に帯状で柔軟な第１電極膜が重ね合わされていると共に、他方の面に第１電極膜と略同一形状で異なる方向を長手とする第２電極膜が重ね合わされており、それら第１, 第２電極膜の対向部分に検出部が構成されるようになっている。そして、検出部に体圧等の外力（体荷重）が作用すると、誘電体層の厚さ（第１, 第２電極膜の対向面間距離）が変化して、検出部に構成されるコンデンサの静電容量が変化することから、静電容量の変化に基づいて検出部に作用した体圧が検出されるようになっている。特に、体圧センサ９４は、寝心地に悪影響を及ぼさないために、薄肉であると共に、柔軟性を有することが望ましい。

なお、本実施形態では、体圧センサ９４の検出部の数がセル２８の数に応じて設定されており、検出部が縦１２個×横７個で設けられて、各セル２８と位置合わせされることで、８４個のセル２８に作用する荷重を測定可能とされている。尤も、体圧センサ９４の検出部の数は、必ずしもセル２８の数と同数に限定されるものではなく、例えば、セル２８よりも多くの検出部を設けて、より高精度に体荷重を検出することもでき得る。

そして、体圧センサ９４による使用者の体圧の測定結果に基づいて、各セル２８の流体室６４の圧力が調節されて、体圧が広範囲に分散して作用するようにセル２８の弾性や高さが制御されることにより、褥瘡の発生が抑えられる。より具体的には、例えば、体圧センサ９４によって測定された体圧が大きい部分では、流体室６４内の流体が排出されて、セル２８の高さが低くされると共に、体圧センサ９４によって測定された体圧が小さい部分では、流体室６４に流体が供給されて、セル２８の高さが高くされることにより、使用者の体に対して体圧の反力が広範囲に亘って分散作用するようになっている。

更にまた、頭部側ブロック１４、脚部側ブロック１６を含むマットレス１０全体の表面には、表層マット９６が配設されている。表層マット９６は、薄肉の矩形板状とされたウレタンフォーム等の弾性体であって、頭部側ブロック１４と脚部側ブロック１６、弾性連結部材９０ａ，９０ｂ、および体圧センサ９４を含む、マットレス１０の上面の全体を覆うように配設されている。

また、図２や図５等に示すように、頭部側ブロック１４、脚部側ブロック１６、複数のマットレス分割体ユニット１８の下面には、一対のスライド部材９８，９８が設けられている。スライド部材９８は、薄肉で長手矩形の板形状とされており、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリエステル等のように、弾性変形が可能で、摩擦係数の比較的小さな部材が好適に採用される。このようなスライド部材９８，９８は、ベッド１２を除くマットレス１０を包む図示しないカバーに両端部１００ａ，１００ｂが貼着されており、該カバーでマットレス１０を包むことによってマットレス１０の下側に配設されるようになっている。スライド部材９８，９８は、ベッド１２の長さ方向に延出して、ベッド１２の幅方向で適当な間隔を隔てて配置されており、一方の端部１００ａが頭部側ブロック１４側の底部クッション層２０の下面に重ね合わされていると共に、他方の端部１００ｂが脚部側ブロック１６側の底部クッション層２０の下面に重ね合わされている。これにより、複数のマットレス分割体ユニット１８の各ベース部材分割体２２がスライド部材９８，９８上に配設されて、スライド部材９８，９８と天部クッション層９２の間に配設されている。なお、各ベース部材分割体２２はスライド部材９８，９８に対して固定されておらず、スライド部材９８，９８に対してベッド１２の長さ方向で滑動可能とされている。

このような構造とされたマットレス１０は、図１３に示すように、背上げ機構を有するベッド１２の支持面１０２上に配設されて、マットレス分割体ユニット１８のベース部材分割体２２と支持面１０２との間に、スライド部材９８が配設される。これにより、複数のベース部材分割体２２で構成されたベース部材８６が、スライド部材９８を介して、ベッド１２の支持面１０２上に配設される。

そして、図１３および図１４に示すように、ベッド１２の背上げ時には、隣接するマットレス分割体ユニット１８，１８が制御ボックス２４およびダミーボックス２６の上側において弾性連結部材９０ａ，９０ｂで連結されていることから、下側（スライド部材９８側）において相互に離隔変位されて、マットレス１０が上方に凹となる形状で屈曲変形される。そして、マットレス１０が変形されるに際して、ベース部材分割体２２とベッド１２の間にスライド部材９８，９８が介在されており、ベース部材分割体２２がスライド部材９８，９８上を滑動することによって、支持面１０２の構造にかかわらず、安定してベース部材分割体２２の変位を実現することが出来る。特に、ベース部材分割体２２の当接突部３４が、両端部３６において角部を有することなく形成されていることから、スライド部材９８，９８上でスムーズに滑動可能とされている。

また、図１３に併せ示すように、マットレス１０は、使用者の膝を支持する部分において上方に凸となる形状にも変形可能とされている。即ち、弾性連結部材９０ａ，９０ｂが長さ方向で引張変形されることにより、隣接するマットレス分割体ユニット１８，１８が上側（弾性連結部材９０ａ，９０ｂ側）において相互に離隔変位されて、マットレス１０が上方に凸となる形状で屈曲変形される。

そして、図１５に示すように、マットレス分割体ユニット１８に設けられた各セル２８は、使用者の体圧が及ぼされることによって、上部（上側袋状部６０）が下部（下側袋状部６２）に対して相対的に傾動（首振り傾動）される。そこにおいて、本実施形態によれば、セル２８が、取付片部７２においてベース部材分割体２２のフランジ部３２，３２に固定されていることから、セル２８の傾動による外力がベース部材分割体２２のフランジ部３２，３２に及ぼされるようになっており、セル２８の接続管路７０と流体管路８４との接続部分に直接に及ぼされることを回避することが出来る。その結果、セル２８が傾動された場合でも、接続管路７０と流体管路８４との接続状態を安定的に維持することが出来て、各セル２８の流体管路８４への接続部分の流体密性を確保することが出来る。

さらに、セル２８が傾動される際には、上方から加えられる体圧によりセル２８の底部中央が凹溝部３０の内方に向かって押圧された状態となっており、取付片部７２に対して、フランジ部３２の突出端縁部７８から凹溝部３０の中央部に向かう斜め下方向の引張力：Ｆが及ぼされる。この引張力：Ｆは、挟持部材７６を開口する、フランジ部３２の厚さ方向には作用しないことから、セル２８のベース部材分割体２２への固体状態を安定的に維持することが出来る。特に本実施形態においては、取付片部７２がフランジ部３２の表面８０から裏面８２に回り込まされた状態でフランジ部３２に固定されていることから、取付片部７２がフランジ部３２から持ち上げられようとした場合でも、裏面８２側で挟持されていることにより、フランジ部３２への固定状態をより安定的に維持することが出来る。

加えて、このような強固な固定状態を、セル２８の取付片部７２を挟持部材７６で挟持するという極めて簡易な構造で実現することが可能とされており、セル２８を接着等を用いることなく、容易且つ速やかにベース部材分割体２２に組み付ることが出来る。特に、取付片部７２が可撓性を有することから、フランジ部３２への重ね合わせや巻き付けをより容易に行なうことが出来る。そして、挟持部材７６の挟持を解除することによって、セル２８をベース部材分割体２２から取り外すことも容易であると共に、各セル２８毎に流体管路８４が設けられていることから、仮に何れかのセル２８において接続管路７０や流体管路８４に不具合が生じた場合でも、当該セル２８のみをベース部材分割体２２から取り外して交換・修理することが可能であり、優れたメンテナンス性を得ることが出来る。

また、多数のセル２８が固定されるベース部材８６が、マットレス１０の長さ方向に並設された複数のベース部材分割体２２による分割構造とされている。これにより、ベース部材８６の取り扱い性やセル２８の組み付け作業の容易性を向上することが出来る。特に本実施形態においては、各セル２８への給排気を行なう電磁バルブ４４を収容した制御ボックス２４もベース部材分割体２２に併せて組み付けてマットレス分割体ユニット１８とすることにより、より優れたメンテナンス性を得ることが出来る。更に、複数のマットレス分割体ユニット１８でマットレス１０を長さ方向で分割構造としたことにより、背上げ等に際するマットレス１０の屈曲変形を容易に実現することが出来る。そして、本発明によれば、セル２８をベース部材分割体２２に強固に固定できることから、そのようなマットレス１０の屈曲変形に際してセル２８が大きく傾動された場合でも、セル２８のベース部材分割体２２への固定状態を安定的に維持することが出来る。

更にまた、ベース部材分割体２２には凹溝部３０が形成されていることから、ベース部材分割体２２の強度を確保することが出来る。それと共に、各セル２８と制御ボックス２４との間を接続する流体管路８４を、凹溝部３０内に収容することによって、各セル２８と干渉することなく流体管路８４を配設することが出来る。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、セルに設けられる取付片部は、必ずしも可撓性を有している必要はなく、適度な厚さ寸法をもって変形不能とされた硬質の板形状等であっても良いし、フランジ部の裏面に回り込まされることなく、表面のみに重ね合わされるものでも良い。

また、前述のように、挟持部材は、セルの取付片部をベース部材のフランジ部に挟持固定し得るものであれば各種のものが採用可能であり、前記実施形態の如き金属片を屈曲形成した板ばね状のもののみならず、例えば一対の挟持片をコイルばね等を介して連結したものや、汎用品のクリップ等を採用しても良い。加えて、挟持部材の個数も限定されるものではなく、一対のフランジ部のそれぞれにおいて、取付片部を複数箇所で固定するようにしても良い。

更にまた、セルが取り付けられるベース部材は、前記実施形態の如き分割構造でなくとも良く、例えばマットレスにおけるセル配設部位の全体に亘る一体品として、各セルの取付部位に凹溝部とフランジ部が形成されたもの等でも良い。

また、前記実施形態のように、マットレス１０を長さ方向で分割構造とする場合において、必ずしも全てのマットレス分割体ユニット１８が相互に連結されている必要はなく、例えば屈曲することが予想される部位に配設されるマットレス分割体ユニット１８のみを相互に連結する等しても良い。更にまた、制御ボックス２４は必ずしもベース部材分割体２２に固定される必要はなく、例えば制御ボックス２４をベース部材分割体２２の外に配設して、ベース部材分割体２２には、制御ボックス２４に代えて、反対側に設けられたダミーボックス２６と同様の部材を固定して弾性連結部材９０ａに固着する等しても良い。

１０：マットレス、１２：ベッド（基台）、１８：マットレス分割体ユニット、２２：ベース部材分割体、２８：セル、３０：凹溝部、３２：フランジ部、４４：電磁バルブ（圧力調節手段) 、５３：ポンプ（圧力調節手段) 、５５：排気バルブ（圧力調節手段）、６４：流体室、６８：底面、７０：接続管路（圧力調節手段) 、７２：取付片部、７４：端部（取付片部）、７６：挟持部材、７８：突出端縁部（フランジ部）、８４：流体管路（圧力調節手段) 、８６：ベース部材、８８：人体支持面

Claims (4)

1. 人体を支持する基台上に配設されるベース部材と、
   前記ベース部材上に整列配置されて該人体の支持面を構成する複数のセルと、
   各前記セルの内部に設けられた流体室の圧力を調節して該セルの高さを変更設定する圧力調節手段が設けられている圧切換型マットレスにおいて、
   前記ベース部材が、樋状に延びる凹溝部と、該凹溝部の両開口端縁部から該凹溝部を間に挟んだ両側外方に鍔状に張り出す一対のフランジ部を含んで構成されている一方、
   前記セルの前記ベース部材に載置される底面には、前記流体室に連通する接続管路と取付片部が設けられており、
   前記セルの前記取付片部を前記ベース部材の前記一対のフランジ部に重ね合わせると共に、該フランジ部の突出端縁部を厚さ方向両側から挟持する挟持部材により、該取付片部を該フランジ部との間で挟持することにより、前記セルを前記ベース部材に固定する一方、
   前記セルの前記接続管路と、該接続管路に連結される流体管路が前記凹溝部に収容配置されている、
   ことを特徴とする圧切換型マットレス。
2. 前記セルの前記取付片部が前記一対のフランジ部の表面上を前記突出端縁部を超えて延出すると共に、該突出端縁部で折り返されて裏面側にも配設されてフランジ部と挟持部材との間で挟持されている請求項１に記載の圧切換型マットレス。
3. 前記ベース部材が、前記基台の幅方向に延出すると共に該基台の長手方向に沿って並設された複数本のベース部材分割体によって構成されている一方、各該ベース部材分割体がその全長に亘って延びる前記凹溝部と前記一対のフランジ部を有しており、各該ベース部材分割体の該凹溝部に該凹溝部の長さ方向で前記複数のセルを整列配置して取り付けることにより複数本のマットレス分割体ユニットを構成している請求項１又は２に記載の圧切換型マットレス。
4. 各前記セルの前記取付片部が、可撓性を有するシート材で形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の圧切換型マットレス。

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