JP2015113984A - 足部環境調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽く形状の変形しやすい寝具を掛け寝具の全部または一部として使用する場合であっても、掛け寝具と装置本体の相対的な移動を効果的に防止する足部環境調整装置を得ること。【解決手段】足部環境調整装置10は、天板部11とこの天板部21を基準面から所定の間隔に保つための天板支持部12および通電によって3次元空間としての環境調整領域の温度あるいは換気の調整を行う環境調整手段13を備えている。保持部材14は、掛け寝具における天板部11あるいは天板支持部12の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触する部位に着脱自在で保持する。【選択図】図1
Description
本発明は、人間の足部の環境を良好に保つ足部環境調整装置に関する。本発明は、特に人間がベッドや布団の上で体を横たえたときに好適に使用できる足部環境調整装置に関する。
人間は、人生における就寝時間等の多くの時間を体を横たえて過ごす。このとき、周囲の温度が最適であれば、体温を保持するための毛布や掛け布団等の寝具は必ずしも必要ない。しかしながら、冬場のように周囲の温度が比較的低い場合には、頭部を除いた体全体を掛け布団、毛布、タオルケット等の寝具(以下、単に掛け寝具という)で覆う場合が多い。
図6は、人が仰向けになって寝具を掛けて寝ている状態の一例を示したものである。敷布団101の上には人102がその頭部102Aを枕103に載せて仰向けに寝ている。掛け寝具104は人102の胴体102Cから上腿部102D、下腿部102E、足102Fまでの上部を順に覆う形で掛けられている。足102Fは、この図で示す仰向けの姿勢での就寝時に、足首102FAの部分から先が敷布団101との間で所定の角度を成すように傾斜している。これは、足102F自体の重さに、甲102FBの部分から爪先102FCまでに加わる掛け寝具104の重さが加算された結果である。
冬場のように就寝時の室温が低下する状況では、寒さへの対策から掛け寝具104を厚いものにしたり、これらを複数枚重ねて使用する。この際、掛け寝具104の重さが増すと共に、この重さが足の甲102FBや爪先102FCに掛かる。これにより、足102Fは不自然な角度まで傾斜することになり、人102に違和感を生じさせたり、関節痛の原因となるおそれがある。また、甲102FBが体温よりも低い掛け寝具104の表面に接触する感触があり、足裏102FDと掛け寝具104の間の空間105の存在と併せて、人102の多くは就寝時に足102Fの冷たさを感じることになる。
図7および図8は、仰向けに横たわった状態で足の爪先や甲に荷重が掛かる際の人の姿勢の変化の代表例を幾つか示したものである。これらの図で破線は、人の胴体102Cから足の爪先102FCまでを覆う掛け寝具104を表わしている。
このうち図7では、掛け寝具104の重さから両足の爪先102FCが図で反時計方向に所定角度回転した状態を表わしている。また、図8では同様の理由で右足が反時計方向に所定角度回転し、左足が時計方向に他の所定角度回転している。このように爪先102FCに掛け寝具104の重さが加わると、一般に人はこの重さに屈するように足102Fを回転させる。また、人は仰向けに寝ると、重力の作用で、背骨に対する足の甲の傾斜角が広がる。図6で示したように、掛け寝具104が甲102FBや爪先102FCに被さると、その重みによって足102Fは敷布団101との間の角度を減少させる不自然な力を受けることになる。そこで足先の負担をできるだけ軽減しようとすれば、人は無意識のうちに図7または図8に示す姿勢を採ったり、体を横にねじる姿勢を採ったりすることになる。
人が一日に睡眠をとる時間は比較的長い。したがって、図7および図8で示した例のような姿勢のうちの1つを固定的に長時間とると、体に何らかの無理が生じたり、これが長い年月反覆的に継続すると骨格に何らかの不具合を与える可能性がある。たとえば、O脚の原因の1つになったり、関節炎の原因の1つとなり得る。
掛け寝具104と足102Fの関係で生じるこのような不具合は、日常生活で当たり前に生じるものであるとしてほとんど議論されていない。しかしながら、突然の病気や手術によって体力が急激に落ちたような場合には、足の甲102FBや爪先102FCに加わる掛け寝具104の重みが不自然に大きく感じられることがある。このような場合に、胴体を仰向けの姿勢から90度回転させて、足の爪先102FCが床の平面により近づくように傾けたり、時間をおいて体を左右に回転させる寝返りを繰り返し行うことになる。これは、熟睡を妨げる要因となる。また、冬場の就寝時に足102Fの冷たさを感じて寝付きが悪くなる者も多い。
そこで本発明者は以上の問題を解決することのできる足部環境調整装置を本発明の関連技術として提案した(特許文献1参照)。
図9は、この関連技術の第1の形態としての足部環境調整装置の外観を表わしたものである。この足部環境調整装置200は、直方体状の天板部201とその両側端部から下向きに取り付けられた第1および第2の側板202、203からなる装置本体204と、第2の側板203に接続された電源供給部205およびコントローラ部206から構成されている。
ここで、第1の側板202は、足部環境調整装置200を使用していないとき、図示しないロック機構を解除することで、第1のヒンジ部211を中心に天板部201の配置されている方向に90度回転させて天板部201の下面側と接するように折り畳むことができる。第2の側板203も、足部環境調整装置20を使用していないとき、同じく図示しない他のロック機構を解除することで、第2のヒンジ部212を中心に天板部201の配置されている方向に90度回転させて、天板部201の下面側と接するように第1の側板202の反対側から折り畳むことができる。
この足部環境調整装置200は、第1および第2の側板202、203を図示のように対向配置した起立状態としてのロック状態にして、図示しない敷布団やマットあるいは畳の上に置き、天板部201の上を掛け寝具で覆う。そして電源供給部205の電源プラグ213を図示しない電源コンセントに接続すると共に、電源スイッチ214をオン側にスライドして電源を投入する。
これにより、コントローラ部206を構成するコントローラ本体215の設定内容に応じて第2の側板203内の図示しない電熱線が通電し、第1のヒンジ部211と対向する面に配置された通電表示ランプ216が点灯する。電熱線は通電量に応じて発熱し、第1および第2の側板202、203ならびに天板部201で囲まれた直方体状の3次元空間としての環境調整領域218が適温に保たれる。ユーザはその足部をこの環境調整領域218に差し込んだ状態で掛け寝具を掛けて就寝する。
このような足部環境調整装置200における天板部201は、1枚のプラスチック板、木板あるいは金属板で構成されていてもよいし、これらの片面あるいは両面をトラス構造やハニカム構造等をした補強材で補強したものであってもよい。もちろん、プラスチック板、木板あるいは金属板で四角形の枠を組んだだけのもの、あるいはこの枠の内部を前記した補強材で補強しただけのもの等の各種の変形が可能である。天板部201は必ずしも1枚の平板で形成される必要はなく、金属製の網あるいは所定の枠内を所定間隔で配置した金属棒から構成される開口部が複数配置された板状のものであってもよい。
要は、装置本体204が掛け寝具の重さに耐えられるだけの強度を持ち、全体として水平な平板として掛け寝具を支える構造となっていればよい。天板部201には、その上面等の面にわずかな段差が存在してもよい。また天板部201に微視的な凹凸や複数の穴が面上に開いていても、あるいは天板部201が格子状のフレームで形成されていても、全体的に水平に保たれる面が形作られているものであればよい。天板部201を金属等の熱伝導率の良好な材料で構成している場合には、その環境調整領域218と接する面を布等の熱伝導率の低い材料で覆うことが好ましい。
第1の側板202も天板部201と同様の材料および構造であってよい。最も単純な構造としては天板部201を支える2本の脚柱だけでもよく、板としての構造である必要はない。第1の側板202についても、これを金属等の熱伝導率の良好な材料で構成している場合には、その環境調整領域218と接する面を布等の熱伝導率の低い材料で覆うことが好ましい。図9では天板部201や第1の側板202を図面の作成の便宜のために薄い板状に描いているが、このようなものである必要はない。特に第1の側板202における足が出入りする際に接する可能性のある箇所は、ある程度の厚さを有すると共に角張っていないこと、また、接触時に熱の伝達が生じにくい材質となっていることが、一例として好ましい。
第2の側板203は、第1の側板202と同様の構造であってもよい。ただし、第2の側板203は、通電により発熱する電熱線等の発熱体と、環境調整領域218の温度に応じて発熱体の通電を制御する温度制御手段を備えている。第2の側板203もその環境調整領域218と接する面は、布等の熱伝導率の低い材料で覆うことが好ましい。
足部環境調整装置200は、天板部201のほぼ中央部に楕円形の開口部217を配置している。この開口部217は、人の足の親指を環境調整領域218内から差し込むことができるサイズとなっている。これは、図示しない敷布団やマットの上で足部環境調整装置200が好適な位置からずれていることが分かったような場合に、ユーザが足の親指を開口部217に差し込んで位置を調整できるようにするためのものである。したがって、天板部201自体がたとえば網目構造の板材等の引っ掛かりのある部材で構成されているような場合には、この部分に足の指を引っかけて装置本体204を適所に移動させることができ、開口部217自体は不要である。もちろん、天板部201自体が平坦な板材で構成されていても、開口部217を必ず設けなければならないものではない。
図10は、図6に対応するものであり、関連技術で人が仰向けになって寝具を掛けて寝ている状態の一例を横側から断面図として示したものである。図6と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。図9と共に説明する。
関連技術の足部環境調整装置200は、敷布団101の上に寝ている人102の足の爪先102FCや足の甲102FBの部分が環境調整領域218内で天板部201と接触しない高さとなるように第1および第2の側板202、203の高さの調整を行っている。図10でも示しているが、人102がリラックスしている状態では足先が多少前傾しているのが通常である。したがって、敷布団101における足の踵の部分の沈み分も考慮すると、第1および第2の側板202、203の高さは足の踵から爪先102FCまでの長さほど必要としない。
掛け寝具104は、その一端部が足部環境調整装置200をすっぽり覆う形で人102の胴体102Cや上腿部102D(および下腿部102Eの一部)を覆っている。そこで、足部が環境調整領域218内に適正に収容されていれば、爪先102FCや足の甲102FBの部分に掛け寝具104の圧力が掛かることはない。もちろん、人102は就寝中に体の各部の位置を無意識に移動させる。したがって、ある時点で、爪先102FCが環境調整領域218の手前側(図で左側)に移動してしまったり、環境調整領域218を突き抜けて後ろ側(図で右側)にまで移動してしまうことはあり得る。これらの移動によって、足の爪先102FCの部分が環境調整領域218の外に出て掛け寝具104の垂れ下がった部分に接触することもあり得る。しかしながら、この垂れ下がった部分が楯となる形を採り、力を分散させる。また、足の爪先102FCが足部環境調整装置200から多少飛び出していても、天板部201と足の爪先102FCの間に掛け寝具104が掛け渡されているので甲102FBの部分にまで掛け寝具104が当たる可能性が少ない。したがって、足の爪先102FCや甲102FBの部分に加わる圧力は足部環境調整装置200が存在しない場合よりも軽減される。また、足の爪先102FCや甲102FBの部分が、環境調整領域218内の適正な位置に再度移動すれば、天板部201と接触しない状態に戻ることも可能である。
足部環境調整装置200内の環境調整領域218は、図10の紙面に垂直方向にも両足を多少の余裕をもって収容できるサイズとなっている。したがって、環境調整領域218を用いることで、人102は、自分の足の爪先102FCの向きに対する外力の作用を大きく軽減させることができ、仰向けの姿勢を楽に採ることができる。
関連技術の足部環境調整装置200は、図9にも示したように全体として角張った形状をしている。このため、掛け寝具104は、その重みにより天板部201の四隅に接触する箇所が食い込むように変形する。これにより、掛け寝具104は、足部環境調整装置200の上に安定的に配置されることになり、人102が寝返りをしてもずれ落ちる恐れが少ない。天板部201の四隅が多少盛り上がっていれば、この効果は更に高まる。また、関連技術では、第1および第2の側板202、203の底部が掛け寝具104の重みで敷布団101の表面に多少食い込む形になる。このため、足部環境調整装置200は環境調整領域218内で足が移動して第1あるいは第2の側板202、203と接触したとしても、これによって敷布団101上を移動させるおそれは少ない。
足部環境調整装置200には、図9で示した第2の側板203内に電熱線が内蔵されており、冬期のように室温が低い状況で通電により発熱させ、環境調整領域218内を加温することができる。したがって、足部環境調整装置200が加温状態にあるときは、図10に示したように掛け寝具104でこれをすっぽり覆い、環境調整領域218が保温状態となることが好ましい。
これに対して、夏期のように室温が高い状況では足部環境調整装置200の加温を必要としない。このような環境では足部環境調整装置200を掛け寝具104ですっぽり覆う必要がない。また、環境調整領域218は、たとえばペルチェ素子を使用して電子的に温度を下げたり、掛け寝具104の位置をずらすことで外気を取り入れ可能にしたり、外気を取り入れる開口部のサイズを調整することができる。
既に説明したように、就寝時に人102の爪先102FCは多少、頭部102Aと反対方向に自重等で傾斜した状態となることが多い。したがって、足部環境調整装置200の高さは、必ずしも足の踵から爪先102FCまでの長さ(足長)以上となっている必要はない。踵の部分の敷布団101等の床面の素材の沈みの量(本発明の「基準面」は水平な面である必要はないが、基準面の少なくとも一部をなす水平な所定の面からのマイナス方向の長さである深さ)も考慮すると、足部環境調整装置200の(前記した所定の面からのプラス方向の長さである)高さは十数センチメートルあるいは20センチメートル程度で十分な場合が多い。足部環境調整装置200が子供専用の装置や足の小さな人用であれば、その高さは更に低くてもよく、7センチメートル程度で十分な場合もある。また、足部環境調整装置200から爪先102FCが多少とも突き出すような配置にある場合、足の踵から爪先102FCまでの長さ(足長)は装置本体自体の高さとほとんど関係なくなる。
このように関連技術の足部環境調整装置200は、いわゆる「底板なし」の構造となっており、足が環境調整領域218に出入りするときに、シート等の足の摺動可能な平面あるいは曲面からなる基準面に沿って移動できる。これに加えて、足の踵の部分における基準面の沈み込みと、足の先端の自重による傾斜によって、足部環境調整装置200の高さを足裏の実際の長さよりも低く設定が可能である。また、両足の先端部の就寝時の間隔は、多くの場合、それほど広がらない状態であることが多い。関連技術で足部環境調整装置200の横幅は、一例として30センチメートルであり、奥行は25センチメートルとなっている。もちろん、部環境調整装置200のこれらのサイズも、各種の変形が可能である。
図11は、関連技術における足部環境調整装置の回路構成の概要を表わしたものである。足部環境調整装置200は、電源供給部205に接続された装置本体204と、この装置本体204に接続されたコントローラ本体215から構成されることは既に説明した。図9と共に足部環境調整装置200の回路構成を説明する。
装置本体204は、電源スイッチ214の一端から供給される電流をヒューズ(fuse)221およびサイリスタ(Silicon Controlled Rectifier)222を介して電熱線223に供給するようになっている。電熱線223には、通電表示ランプ216が並列接続されており、通電時にランプ表示が行われる。ヒューズ221は、異常な電流が流れたとき安全のために電源の供給を絶つためのものであり、異常温度の検出により電源を遮断するバイメタルをこの代わりに使用してもよい。もちろん、ヒューズ221とバイメタルを併用することも可能である。
トリガ回路224はサイリスタ222の図示しないアノードとカソードの間を流れる電流を制御するために、同じく図示しないゲートにトリガ用の電流を流す回路である。サイリスタ222による電熱線223等の通電制御のための技術は広く知られており、これに関する説明は省略する。もちろん、サイリスタ222以外の通電制御素子を使用することも可能である。
装置本体204内には図9に示した環境調整領域218の温度を検出するための内部温度センサ225が設けられており、その検出信号226はコントローラ本体215内の温度制御部231に供給される。温度制御部231は、図示しないがCPU(Central Processing Unit)と、このCPUの実行する制御プログラムを格納したメモリを備えている。
温度制御部231は、外部温度センサ232とも接続されている。外部温度センサ232は、環境調整領域218以外の温度、すなわち掛け寝具104の外側の温度を検出するためにコントローラ本体215側に配置されている。温度制御部231は環境調整領域218の温度を急速に上昇させるための加温スイッチ233と、環境調整領域218の温度について一般的な調節を行う温度調節摘まみ234とも接続されている。
温度制御部231は、温度調節摘まみ234でユーザの設定した環境調整領域218内の温度を実現するように制御信号235をトリガ回路224に供給する。トリガ回路224は、この制御信号235によってサイリスタ222を通じて電熱線223に流れる電流をオン・オフ制御する。ここで温度制御部231は外部温度センサ232の検出した温度に対応させて内部温度センサ225の温度検出結果を修正し、室温が季節によって変化しても温度調節摘まみ234を頻繁に調節することなく足部環境調整装置200が使用できるような制御を可能にしている。
加温スイッチ233は、比較的寒い時期に足部環境調整装置200の立ち上がり時間を短縮したり、一時的に環境調整領域218の温度を若干高めに設定するために使用するスイッチである。この加温スイッチ233をユーザが押すと、図示しないタイマ回路が動作して、たとえば1分間、サイリスタ222が連続的に通電するような制御信号235がトリガ回路224に供給される。これにより、ユーザは冷えた足を環境調整領域218内で短時間に温めることができる。
したがって、足部環境調整装置200の構成によっては電熱線223を通常加温用と急速加温用の2種類用意しておき、加温スイッチ233による通電発熱時に急速加温用を作動させるようにしてもよい。また、この急速加温用に電熱線223を使用する代りに、赤外線ランプを別に用意しておき、これを必要に応じて点灯させ、遠赤外線(熱線)をその間だけ出力するようにしてもよい。
もちろん、環境調整領域218の温度が所定温度以下の場合には、通常の温度制御の設定値よりも若干高くなるように初期的に急速加温を行い、その後、通常の温度制御の設定値に保つような温度制御を行うことは可能である。加温に遠赤外線を使用する場合には、たとえば遠赤外線メッシュ状発熱体を環境調整領域218に接する面の一部または全部に配置するようにしてもよい。電熱線223自体を遠赤外線メッシュ状発熱体で構成することも、もちろん可能である。
図12は、関連技術の変形としての足部環境調整装置の外観を表わしたものである。この変形例の足部環境調整装置200Kは、天板部201Kの図で左側の側部に第1の側板202Kの上部を取り付け、右側の側部に第2の側板203Kの上部を取り付けた構成となっている。第2の側板203K側には電源プラグ306を取り付けた電源コード305が接続されている。
第1および第2の側板202K、203Kには、それぞれ図示しないがヒータとサーモスタットを使用した暖房ユニットが内蔵されている。天板部201Kには、第1の側板202Kから第2の側板203K内部の加熱部9112に電気エネルギを供給したり、制御信号を伝達するための図示しない電線が配置されている。第1および第2の側板202K、203Kにおける環境調整領域218に属する側の表面は、断熱性と耐火性に優れた布材等の素材で構成されている。
このような足部環境調整装置200Kによれば、ユーザが左右の足を一方ずつ第1および第2の側板202K、203Kの内壁に接触させることで、冬季の使用開始時に足部の冷えを早期に解消させることができる。また、ユーザが横向きに寝るような場合、左右どちらの方向に向いても両足を第1および第2の側板202K、203Kの一方の内壁に沿わせることで、足部への効率的な熱エネルギの伝達を実現することができる。
以上説明した関連技術では、足部環境調整装置200(200K)の上に図10に示したように掛け寝具104を掛けて使用する。このとき、掛け寝具104が比較的厚い重量のある寝具である場合には、それ自体が足部環境調整装置200(200K)の上に重くのしかかることになる。したがって、足部環境調整装置200(200K)と掛け寝具104の位置関係が時間の経過で移動するおそれは比較的少ない。すなわち、掛け寝具104の下で足部環境調整装置200(200K)が横滑りしてその相対的な位置を変化させたり、掛け寝具104が足部環境調整装置200(200K)から滑るように移動してその相対的な位置を変化させるおそれは比較的少ない。
ところが、タオルケットや毛布といった軽く形状の変形しやすい寝具を足部環境調整装置200(200K)の上に配置した場合には、ユーザの就寝中の動きに応じてこれらの掛け寝具が天板部201(201K)の上部で滑って移動してしまうおそれが大きい。掛け寝具が天板部201(201K)の上部で滑って移動すると、足部環境調整装置200(200K)の内部の温度が適温に保たれなくなるという問題が発生する。
この問題をできるだけ発生させないように、この関連技術では、足部環境調整装置200(200K)をできるだけ角張った形状の装置として構成していた。これにより、足部環境調整装置200(200K)の外形のデザインが限定されるという問題も発生した。
そこで本発明の目的は、軽く形状の変形しやすい寝具を掛け寝具の全部または一部として使用する場合であっても、掛け寝具と装置本体の相対的な移動を効果的に防止することのできる足部環境調整装置を得ることにある。
本発明の他の目的は、装置本体の外形の形状に自由度を持たせることのできる足部環境調整装置を得ることにある。
本発明では、(イ)人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記した基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記した基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記した上面部と接する全体として水平で平板状をした天板部と、(ロ)前記した側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、前記した天板部の底面に上端部を位置させると共に、前記した基準面に下端部を位置させることで前記した天板部を空間的に固定的に保持する支持部材であって、前記した側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記した基準面を底辺とし前記した足部を前記した環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた天板支持部と、(ハ)前記した天板部と天板支持部の少なくとも一方に配置され、温度あるいは通気状態で定まる前記した足部の環境条件を、前記した環境調整領域の温度を通電により変化させる温度制御デバイスあるいは前記した環境調整領域の空気を通電により移動させるファンの少なくとも一方からなる環境調整部品への前記した通電によって電気的に調整する環境調整手段と、(ニ)敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記した3次元空間を確保するために前記した敷き布団あるいはベッドの上に前記した天板支持部の底部を載置したとき前記した3次元空間を構成する上面部と接する前記した天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における前記した天板部あるいは前記した天板支持部の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触部に着脱自在で保持する保持部材とを足部環境調整装置が具備する。
また、本発明では、(イ)人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記した基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記した基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記した上面部と接する全体として水平で平板状をした天板部と、(ロ)前記した側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、前記した天板部の底面に上端部を位置させると共に、前記した基準面に下端部を位置させることで、垂直方向以外の方向から所定の閾値以上の力が加わるまで前記した天板部を空間的に固定的に保持し、前記した閾値以上の力が加わるとその間だけ弾性的に変形する支持部材であって、前記した側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記した基準面を底辺とし前記した足部を前記した環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた天板支持部と、(ハ)敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記した3次元空間を確保するために前記した敷き布団あるいはベッドの上に前記した天板支持部の底部を載置したとき前記した3次元空間を構成する上面部と接する前記した天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における前記した天板部あるいは前記した天板支持部の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触する部位に着脱自在で保持する保持部材とを足部環境調整装置が具備する。
以上説明したように本発明によれば、天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における前記した天板部あるいはこの天板部を支持する天板支持部の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触する部位に着脱自在で保持する保持部材を備えた。したがって、天板部あるいは天板支持部と掛け寝具が一体化した特殊な部品を使用する必要がなく、タオルケットあるいは毛布として市販のものを使用することができ、洗濯やユーザごとの寝具の管理に便利である。
図1は、本発明の足部環境調整装置のクレーム対応図を示したものである。本発明の足部環境調整装置10は、天板部11と、天板支持部12と、環境調整手段13と、保持部材14を備えている。ここで天板部11は、人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記した基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記した基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記した上面部と接する全体として水平で平板状をしている。また、天板支持部12は、前記した側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、天板部11の底面に上端部を位置させると共に、前記した基準面に下端部を位置させることで天板部11を空間的に固定的に保持する支持部材であって、前記した側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記した基準面を底辺とし前記した足部を前記した環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた部材である。更に環境調整手段13は、天板部11と天板支持部12の少なくとも一方に配置され、温度あるいは通気状態で定まる前記した足部の環境条件を、前記した環境調整領域の温度を通電により変化させる温度制御デバイスあるいは前記した環境調整領域の空気を通電により移動させるファンの少なくとも一方からなる環境調整部品への前記した通電によって電気的に調整する。また、保持部材14は、敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記した3次元空間を確保するために前記した敷き布団あるいはベッドの上に天板支持部12の底部を載置したとき前記した3次元空間を構成する上面部と接する天板部11の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における天板部11あるいは天板支持部12の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触する部位に着脱自在で保持する。
図2は、本発明の他の足部環境調整装置のクレーム対応図を示したものである。本発明の他の足部環境調整装置20は、天板部21と、天板支持部22と、保持部材23を備えている。ここで、天板部21は、人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記した基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記した基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記した上面部と接する全体として水平で平板状をしている。また、天板支持部22は、前記した側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、前記した天板部の底面に上端部を位置させると共に、前記した基準面に下端部を位置させることで、垂直方向以外の方向から所定の閾値以上の力が加わるまで前記した天板部を空間的に固定的に保持し、前記した閾値以上の力が加わるとその間だけ弾性的に変形する支持部材であって、前記した側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記した基準面を底辺とし前記した足部を前記した環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた部材である。また、保持部材23は、敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記した3次元空間を確保するために前記した敷き布団あるいはベッドの上に天板支持部22の底部を載置したとき前記した3次元空間を構成する上面部と接する天板部21の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における天板部21あるいは天板支持部22の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記した接触する部位に着脱自在で保持する。
ここで、掛け寝具は、敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間を確保するために前記した敷き布団あるいはベッドの上に足部環境調整装置10(20)を載置したとき前記した3次元空間を構成する上面部と接する全体として水平で平板状をした天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける道具であり、掛け布団、毛布、タオルケット等の寝具をいう。
<発明の実施の形態>
次に本発明の実施の形態を説明する。
図3は、本発明の実施の形態による足部環境調整装置本体の外観を表わしたものである。この足部環境調整装置本体300は、互いに第1の長さに調整した第1および第2の角材3011、3012と、互いに第2の長さに調整した第3および第4の角材3013、3014を接続箇所が互いに直角をなすように組み合わせて接着した枠体と、第1〜第4の角材3011〜3014の上部に接着剤で接着された凹凸のあるシート状の第1〜第4の滑り防止材3021〜3024と、第1および第2の角材3011、3012の間を橋渡すように配置された木製の柱状の把手303から構成される天板部304を備えている。天板部304の4隅の底部には、互いに第3の長さに調整した第1〜第4の支柱3051〜3054の上端が、それぞれ接着されている。また、第1の支柱3051と第3の支柱3053の間には、この図には示していないスペーサを介して第1の暖房ユニット3081が配置されている。更に、第2の支柱3052と第4の支柱3054の間には、同様に図示しないスペーサを介して第2の暖房ユニット3082が配置されている。第1〜第4の支柱3051〜3054に取り付けられたネジ309は、これら第1および第2の暖房ユニット3081、3082を前記したスペーサを介して側部から挟持するように固定するために用いられている。
第1および第2の暖房ユニット3081、3082の上部隅からは樹脂製の円筒状の第1および第2の保護チューブ3101、3102が突出している。ただし、第2の保護チューブ3102は第4の滑り防止材3024の背後にあるため、隠れており、図示していない。
電源プラグ311を一端に接続した電源コード312の他端は、図示しないメガネ型電源プラグに接続している。このメガネ型電源プラグは、第3の支柱3053における第1の暖房ユニット3081の配置された側と反対側の面に取り付けられた図示しないメガネ型電源ソケットに装着することで、第1および第2の保護チューブ3101、3102を経由して第1および第2の暖房ユニット3081、3082に電源が供給されるようになっている。電源の伝達経路については、後に説明する。
第1および第2の暖房ユニット3081、3082の表面には温度設定部3141、3142が配置されている。ただし、第2の暖房ユニット3081側の温度設定部はこの図で裏側に配置しているため図示していない。
第1の角材3011には、その外側を向いた側面に第1の溝3151が切られている。第2の角材3021にも、同様に外側を向いた側面に第2の溝3152が切られている。これら第1および第2の溝3151、3152は、この図には示していない結束バンドを使用する際の固定用の溝である。結束バンドは、足部環境調整装置300にタオルケット等の軽い掛け寝具を使用する場合に必要に応じてこれらを固定する際に使用するものであり、後に説明する。
第1の角材3011には、更にその上面の中央長手方向に第3の溝3153が切られている。第2の角材3152および第3の角材3153についても同様であり、それぞれ第4および第5の溝3154、3155が切られている。第1の角材3151および第2の角材3152には、更に第3の溝3153の延長部分として第6および第7の溝3156、3157が切られている。
また、この図には示していないが第1の角材3151における第3の支柱3053の上端面中央に対応する位置からは第1の角材3151の上端面中央から所定の深さまで第1の垂直穴が開けられている。この第1の垂直穴は、メガネ型電源ソケット用の図示しない第1の水平穴と連結している。第3〜第5の溝3153〜3155の上面は第1〜第3の滑り防止材3021〜3023によって覆われており、製品組立後の外観からは見ることができない。また、第3および第4の溝3153、3154の両端部も図示しないゴム、プラスチックあるいは木材製の栓によって封止されている。
このような構造となった足部環境調整装置本体300のサイズの一例を示す。第1および第2の角材3011、3012の長手方向の長さである第1の長さは、30センチメートルである。また、第1および第2の角材3011、3012の高さ方向の長さは2センチメートルであり、足部環境調整装置本体300の幅方向の長さは4センチメートルである。第3および第4の角材3013、3014の長手方向の長さである第2の長さは、27センチメートルである。また、第3および第4の角材3013、3014の高さ方向の長さは2センチメートルであり、足部環境調整装置本体300の幅方向の長さは10センチメートルである。第1〜第4の支柱3051〜3054の長手方向の長さである第3の長さは、18センチメートルである。これら第1〜第4の支柱3051〜3054は、4センチメートル平方の角材を使用している。第1および第2の暖房ユニット3081、3082は、共にその厚さが4センチメートルとなっており、第1〜第4の支柱3051〜3054の面と一致するように配置されている。
したがって、足部環境調整装置本体300の全体的な外形のサイズは、布団の幅方向に35センチメートル、長さ方向に30センチメートル、高さ方向に20センチメートルとなる。もちろん、ユーザの体格に合わせてサイズは各種変形が可能である。また、第1〜第4の支柱3051〜3054を、ネジや足下駄のようなもので長さ(足部環境調整装置本体300の高さ)を調整できるようにしてもよい。
図4は、第1および第2の暖房ユニットとこれらの電気的な接続状態を表わしたものである。この図4は足部環境調整装置本体300を上から見たものであるが、電気関係の配線およびメガネ型電源ソケット321の1対のピン322、323は説明のため実線で表わしている。
図3に示した第3の支柱3053の上部および第1の角材3011に加工された第3の溝3153には第1の穴3241が開けられている。また、図3に示した第1の暖房ユニット3081の上部から突き出た第1の保護チューブ3101に突き当たる第1の角材3011の第3の溝3153には第2の穴3242が貫通している。同様に図3に示した第2の暖房ユニット3082の上部から突き出た第2の保護チューブに突き当たる第2の角材3012の第4の溝3154には第3の穴3243が貫通している。第1の角材3011には、メガネ型電源ソケット321を取り付ける図示しない穴が開いており、これは第1の穴3241と連通している。
メガネ型電源ソケット321には、図3に示した電源プラグ311を一端に接続した電源コード312の他端側のプラグ部326が嵌入されるようになっている。これにより、1対のピン322、323には商用電源が供給される。
一方のピン322には、第1の電線3271と第2の電線3272が半田付けされている。他方のピン322には、第3の電線3273と第4の電線3274が半田付けされている。第1の電線3271と第3の電線3273は、第1の穴3241および第2の穴3242を経て図3に示した第1の暖房ユニット3081に接続されている。第2の電線3272と第4の電線3274は、第1の穴3241および第3の穴3243ならびに第4、第5の溝3154、3154を経て図3に示した第2の暖房ユニット3082に接続されている。第1の暖房ユニット3081および第2の暖房ユニット3082は、図11に示した電気回路を簡略したものとなっており、図3に示した温度設定部3141、3142が温度調節摘まみ234に対応している。
図5は、タオルケット等の比較的軽く薄い掛け寝具を使用する際に足部環境調整装置本体に組み合わせて使用する固定ベルトの一例を示したものである。固定ベルト331は、長尺のベルト本体332と、このベルト本体332の一端に取り付けられたバックル333と、他端に取り付けたフック334から構成されている。固定ベルト331の長さは、図3に示した第1および第2の溝3151、3152を経て天板部304を1周する長さよりも所定長短くなっている。また、ベルト本体332の幅は、第1および第2の溝3151、3152の幅よりも短くなっている。ベルト本体332は、その両端に位置する第1の部分3321および第2の部分3322が革等の伸縮しにくい素材で構成されており、中央に位置する第3の部分3323がゴム等の伸縮性の素材で構成されている。
バックル333と第1の部分3321、第1の部分3321と第3の部分3323、第3の部分3323と第2の部分3322ならびに第2の部分3322とフック334の間は、これらの材料を接続する接続部3351〜3354を構成している。
室温が比較的高い状態でユーザがタオルケット等の比較的軽く薄い掛け寝具のみを使用する場合には、これらの掛け寝具を足部環境調整装置本体300に固定ベルト331で所望の位置に固定することができる。また、室温が比較的低い冬場でも厚い掛布団の下に比較的薄い掛け寝具を併用して使用する場合には、その比較的薄い掛け寝具を固定ベルト331で足部環境調整装置本体300に固定しておくことで、就寝中の寝具のずれを防止することができる。
なお、本実施の形態では掛け寝具の固定に長尺の固定ベルト331を使用したが、これに限るものではない。たとえば、固定用の紐を足部環境調整装置本体300の天板部304(図3参照。)の周囲に巻いて掛け寝具の一部を固定することも可能である。また、図示しない各種のクリップを使用して掛け寝具の一部と足部環境調整装置本体300の上部を固定するようにしてもよい。
更に実施の形態ではベルト本体332を伸縮性の異なった複数の素材の組み合わせとしたが、これに限定されるものではない。たとえば伸縮性に富んだ単一の素材を使用してもよいし、革等の伸縮しにくい素材に複数の穴を開け、これらの穴のうちの1つを選択することで掛け寝具を固定する長さを調整するようにしてもよい。
また、本実施の形態では滑り防止材3021〜3024を天板部304の上部に配置した。これ以外の場所、たとえば第3および第4の角材3013、3014の側面に滑り防止材を配置することは自由である。
更に、本実施の形態ではガネ型電源ソケット321を第3の支柱3053に取り付けたが、これに限るものではない。たとえば第1の角材3011における第1および第2の溝3151、3152以外の面に設けてもよい。この場合には、第1の穴3241を省略し、図4で説明したよりも製造工程および配線が単純化する。
更にまた、本実施の形態では図3に示すように第3の溝3153および第4の溝3154を全長にわたって切ることにしたが、配線が行われる必要箇所に限定して溝を切るようにしてもよい。
なお、本発明の適用される足部環境調整装置本体300は、特許文献1に示すように各種の変形が可能である。また、本発明ではタオルケット等の比較的軽く薄い掛け寝具を装置本体側に着脱自在で保持する保持部材を使用することにした。このため、足部環境調整装置本体自体の天板は必ずしも角張った形状となる必要はない。すなわち、天板は曲線を適宜取り入れた形状にすることができる。この結果として、本発明では装置本体のデザインの自由度が拡大する。
以上説明した本発明は、大人あるいは子供の足部の環境を調整する足部環境調整装置として説明したが、足部を広義に解釈して膝等の脚部の環境を調整するために本発明を利用することも可能である。この場合には、天板部と基準面およびそれぞれの天板支持部に囲まれた領域、あるいは環境調整領域における足の挿入される側に位置する「入り口」だけでなくその反対側(水平に基準面上に寝た人の足部から見て頭部と反対側)も足および膝等の脚部が出入りできる広さの空間を形成していれば、足部環境調整装置を足および脚部に沿って複数個連結あるいは間欠的に配置して使用することも可能である。
10、20 足部環境調整装置
11、21 天板部
12、22 天板支持部
13 環境調整手段
14、23 保持部材
300 足部環境調整装置本体
3011 第1の角材
3012 第2の角材
3013 第3の角材
3014 第4の角材
3021 第1の滑り防止材
3022 第2の滑り防止材
3023 第3の滑り防止材
3024 第4の滑り防止材
304 天板部
3051 第1の支柱
3052 第2の支柱
3053 第3の支柱
3054 第4の支柱
3081 第1の暖房ユニット
3082 第2の暖房ユニット
311 電源プラグ
321 メガネ型電源ソケット
326 プラグ部
331 固定ベルト
332 ベルト本体
333 バックル
334 フック
11、21 天板部
12、22 天板支持部
13 環境調整手段
14、23 保持部材
300 足部環境調整装置本体
3011 第1の角材
3012 第2の角材
3013 第3の角材
3014 第4の角材
3021 第1の滑り防止材
3022 第2の滑り防止材
3023 第3の滑り防止材
3024 第4の滑り防止材
304 天板部
3051 第1の支柱
3052 第2の支柱
3053 第3の支柱
3054 第4の支柱
3081 第1の暖房ユニット
3082 第2の暖房ユニット
311 電源プラグ
321 メガネ型電源ソケット
326 プラグ部
331 固定ベルト
332 ベルト本体
333 バックル
334 フック
Claims (9)
- 人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記上面部と接する全体として水平で平板状をした天板部と、
前記側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、前記天板部の底面に上端部を位置させると共に、前記基準面に下端部を位置させることで前記天板部を空間的に固定的に保持する支持部材であって、前記側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記基準面を底辺とし前記足部を前記環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた天板支持部と、
前記天板部と天板支持部の少なくとも一方に配置され、温度あるいは通気状態で定まる前記足部の環境条件を、前記環境調整領域の温度を通電により変化させる温度制御デバイスあるいは前記環境調整領域の空気を通電により移動させるファンの少なくとも一方からなる環境調整部品への前記通電によって電気的に調整する環境調整手段と、
敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記3次元空間を確保するために前記敷き布団あるいはベッドの上に前記天板支持部の底部を載置したとき前記3次元空間を構成する上面部と接する前記天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における前記天板部あるいは前記天板支持部の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記接触する部位に着脱自在で保持する保持部材
とを具備することを特徴とする足部環境調整装置。 - 人が所定の基準面上に仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な予め定めた3次元空間としての前記基準面よりも上方に位置する水平な上面部、前記基準面に位置する底面部およびこれらの間を隙間なく結ぶ側面部からなる環境調整領域における前記上面部と接する全体として水平で平板状をした天板部と、
前記側面部を一周して取り囲む筒状の仮想領域内に配置され、前記天板部の底面に上端部を位置させると共に、前記基準面に下端部を位置させることで、垂直方向以外の方向から所定の閾値以上の力が加わるまで前記天板部を空間的に固定的に保持し、前記閾値以上の力が加わるとその間だけ弾性的に変形する支持部材であって、前記側面部における特定の側部側とこの側部側の反対に位置する他方の側部側の双方に前記基準面を底辺とし前記足部を前記環境調整領域とそれ以外の領域の間で出し入れ可能にするサイズと形状の開口部を少なくとも1つずつ設けた天板支持部と、
敷き布団あるいはベッドの上を基準面として人が仰向けに横たわった状態でその両足の踵から爪先までの足部を収容可能な前記3次元空間を確保するために前記敷き布団あるいはベッドの上に前記天板支持部の底部を載置したとき前記3次元空間を構成する上面部と接する前記天板部の少なくとも一部を覆うように掛ける寝具としての掛け寝具における前記天板部あるいは前記天板支持部の上部と接触する部位の少なくとも一部を構成する特定寝具部位を対応する前記接触する部位に着脱自在で保持する保持部材
とを具備することを特徴とする足部環境調整装置。 - 前記環境調整領域における温度あるいは通気状態で定まる前記足部の環境条件を、前記環境調整領域の温度を通電により変化させる温度制御デバイスあるいは前記環境調整領域の空気を通電により移動させるファンの少なくとも一方からなる環境調整部品への前記通電によって電気的に調整する環境調整手段を具備することを特徴とする請求項2記載の足部環境調整装置。
- 前記閾値以上の力は、前記天板部の上に載置される通常の静物によって加えられる力を超える力であり、前記天板支持部を構成する柱状部材はゴム材またはバネ材等の弾性部材によって構成されていることを特徴とする請求項2記載の足部環境調整装置。
- 前記環境調整領域の高さは、人が仰向けの姿勢で前記両足の踵を前記基準面に接した状態で前記爪先の高さよりも高く設定されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の足部環境調整装置。
- 前記天板部は平面形状が長方形をした平板であって、前記環境調整領域に収容された足の親指を引っかけることができる所定サイズの開口が1以上の任意の個数形成されており、前記天板支持部は前記天板部の四隅に1本ずつ配置された合計4本の柱状部材を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の足部環境調整装置。
- 前記環境調整領域内部のそれぞれ異なる箇所に配置された第1および第2のスイッチと、
前記第1のスイッチが所定の第1の時間内に押されるたびに前記環境調整手段の調整項目をサイクリックに1項目ずつ変えて指示する調整項目指示手段と、
この調整項目指示手段が調整項目を指示してから所定の第2の時間が経過する前に前記第2のスイッチが押されたとき前記第1のスイッチで指示した調整項目を選択して実行する調整項目実行手段
とを具備することを特徴とする請求項1または請求項3記載の足部環境調整装置。 - 前記天板部にはその一側部を中心として折り返し自在な板状の折り返し部が取り付けられており、この折り返し部および前記天板部の少なくとも一部は蓄熱部材で構成されていることを特徴とする請求項1または請求項3記載の足部環境調整装置。
- 前記天板支持部の下端部あるいはその近傍に取り付けられ、前記3次元空間の側面あるいは底面に相当する場所に90度回転して折り畳み自在であって、前記環境調整領域から遠ざかる方向に所定距離だけ水平方向に延長配置可能な姿勢安定部を更に具備することを特徴とする請求項1または請求項2記載の足部環境調整装置。
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US11050074B2 (en) | 2018-12-10 | 2021-06-29 | Hyundai Motor Company | Elastomeric cell frame for fuel cell and manufacturing method thereof, and unit cell using the same |
-
2013
- 2013-12-09 JP JP2013253786A patent/JP2015113984A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11050074B2 (en) | 2018-12-10 | 2021-06-29 | Hyundai Motor Company | Elastomeric cell frame for fuel cell and manufacturing method thereof, and unit cell using the same |
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