JP2017158798A - 体圧分散用クッション及びマットレス - Google Patents

Abstract

【課題】 通気性を確保すると共に、体圧分散性に優れた体圧分散用クッション及びマットレスを提供する。【解決手段】 体圧分散用クッション１０は、弾性変形可能な樹脂材料が用いられ、荷重を受ける第一受圧面１２と第一受圧面１２と面積が異なる第二受圧面１３とを有する柱状部材１１と、複数の柱状部材１１が第一受圧面１２及び前記第二受圧面１３の配置を同じ向きに揃えられ包み込まれるように内側に配置され、柱状部材１１の第一受圧面１２及び第二受圧面１３それぞれが内側の面に接着されると共に、外側に向けて開口する開口部１６を有するシート部材１５とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、体圧分散用クッション及びマットレスに関する。

特許文献１は、体圧分散性に優れたマットレスを開示する。特許文献１に開示されたマットレスでは、複数の柱状部材が台座部の上に配置され、これら柱状部材の受圧面に加わる荷重の大きさに応じて略可逆的に変化する。柱状部材の受圧面に加わる荷重が大きくなった場合、受圧面の面積も大きくなる。このため、荷重の変化に比べて受圧面にかかる応力の変化は小さく留まり、柱状部材の高さの変化（変位）も小さく抑えることができる。この結果、使用者自身の体重、使用者の荷重部位、使用方法などが異なる場合であっても、柱状部材の沈み込み量が一定の範囲に制限されるので、快適な使用感を得ることができる。また、多数の柱状部材を一枚の共通の台座部に連結して配置することで、使用者の各部位を各柱状部材がそれぞれ支持することができる。このため、使用者の身体のラインに沿った変形を得ることができ、快適な使用感を得ることができる。

特許文献２は、空気の流通性を備えた寝具を開示する。特許文献２に開示された寝具では、袋体を有する体表温度冷却部材の外部にファンが接続されている。袋体の内部には、一定の高さを有するフレキシブルな凹凸面のスペーサーが設けられている。体表温度冷却部材には、空気吸入口と空気排出口とが設けられている。このような構造により、外部からの風が寝具の内部を容易に通過することができる。従って、就寝者の体表近傍に空気を流通させることができ、寝具内の温度や湿度を快適に保つことができる。

特開２００３−３３９４８４号公報 特開２００９−１８３３５４号公報

特許文献１に開示された柱状部材では、受圧面に荷重が加わると側面方向に膨らみ、樽形状に変化する。このため、隣接する柱状部材同士が近接する、或いは、接触することで、柱状部材間の隙間が減少する、或いは、無くなってしまう。この結果、柱状部材間の隙間を空気が通気しにくくなり、通気性の確保が難しくなる。さらに、複数の柱状部材と台座部全体とがカバーで覆われているため、カバー内への空気の通気性に課題がある。

さらに、柱状部材の一方の面が台座部に接着されており、荷重を受けた受圧面の面積の変化が制約されるため、受圧面にかかる荷重が均等に分散されにくいものであった。即ち、荷重を受ける受圧面積の変化が制約されるため、荷重が大きければ面圧は上がり、荷重が小さければ面圧が下がる。この結果、負荷荷重の大きな臀部や肩甲骨部に対しては比較的高い体圧が発生し、体圧分散性に改善の余地があった。

特許文献２に開示された寝具は、主に通気性能に関する構造を提案するものであり、寝心地や体圧分散性の改善を考慮したものではない。

本発明は、上述した課題に鑑み、通気性を確保すると共に、体圧分散性に優れた体圧分散用クッション及びマットレスを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る体圧分散用クッションは、弾性変形可能な樹脂材料が用いられ、荷重を受ける第一受圧面と前記第一受圧面と面積が異なる第二受圧面とを有する柱状部材と、複数の前記柱状部材が前記第一受圧面及び前記第二受圧面の配置を同じ向きに揃えられ包み込まれるように内側に配置され、前記柱状部材の前記第一受圧面及び前記第二受圧面それぞれが内側の面に接着されると共に、外側に向けて開口する開口部を有するシート部材と、を備える。

このような構成によれば、異なる面積の２つの受圧面を持つ複数の柱状部材が、受圧面の向きを同じに揃えてシート部材の内側に配置されるため、シート部材を介して柱状部材が荷重を受けた場合であっても、小さな面積の受圧面が配置された側においては、隣接する柱状部材間に隙間を確保することができる。このため、柱状部材間の通気性を確保することができる。さらに、シート部材は、シート部材の外側に開口する開口部を備えているため、体圧分散用クッションの外側と内側との間で通気性を確保することができる。また、柱状部材が異なる面積の受圧面を持ち、シート部材の内側の面に複数の柱状部材が受圧面の向きを同じに揃えた上でそれぞれ接着されて包み込まれているため、例えば、柱状部材の面積の大きな受圧面が上方に配置されるようにシート部材の向きを設定することで、就寝者からの大きな荷重に対して優れた体圧分散性を得ることができ、柱状部材の面積の小さな受圧面が上方に配置されるようにシート部材を裏返すことで、小さな荷重に対して優れた体圧分散性を得ることができる。従って、通気性を確保すると共に、体圧分散性に優れた体圧分散用クッションを提供することができる。

上記体圧分散用クッションにおいて、前記シート部材は、通気性を有する素材が用いられ、矩形状の１枚の前記シート部材の一辺が対向する他の一辺と重ね合わせて接着される、又は、矩形状の複数枚の前記シート部材のうちの一枚の一辺が他の前記シート部材の一辺と重ね合わせて接着されることで前記複数の柱状部材を包み込んでおり、前記開口部は、前記シート部材の接着されていない他の辺により形成することができる。

このような構成によれば、複数の柱状部材が通気性を有する矩形状のシート部材により包み込まれ、接着されていないシート部材の他の辺により開口部が形成されるため、シート部材自体を通過して通気を確保できると共にシート部材の側面側に全面的な開口部を確保することができ、通気性をより向上させることができる。

上記体圧分散用クッションにおいて、前記柱状部材は、側面において、前記柱状部材の軸方向に向けて窪む凹部を備えることができる。

このような構成によれば、側面に凹部を備えるため、側面に凹部を備えない構造と比べて、柱状部材が荷重を受けて変形した場合においても隣接する柱状部材間の隙間をより確実に確保することができる。このため、柱状部材間の通気性をより確実に確保することができる。

本発明の一態様に係るマットレスは、体圧分散用クッションと、前記体圧分散用クッションが収納される収納部と、前記収納部と外部との間を通気させる通気路と、を有するベース部と、を備える。

このような構成によれば、外部の空気が通気路を介して収納部に通気され、収納部に収納された体分散用クッションに空気が通気されるため、マットレス外部から内部に新鮮な空気を取り込むことができると共にマットレス内部の湿気を含んだ空気を外部へ排出することができ、マットレス内部の空気の入れ替えを良好に行うことができる。従って、マットレスの通気性を確保し、体圧分散性に優れたマットレスを提供することができる。

上記マットレスにおいて、複数の前記体圧分散用クッションが前記開口部同士を連結するように隣接させて前記収納部に収納できる。

このような構成によれば、複数の体圧分散用クッションが開口部同士を連結するように収容されるため、開口部を介して複数の体圧分散用クッション全体を通気させることができる。さらに、就寝者の例えば臀部や肩部など大きな荷重が掛かる箇所には、柱状部材の面積の大きな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッションの向きを設定し、他の小さな荷重が掛かる箇所には柱状部材の面積の小さな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッションの向きを設定することで、荷重に応じた最適な体圧分散用クッションの向きを設定することができる。従って、マットレスの通気性をより向上させ、体圧分散性により優れたマットレスを提供することができる。

上記マットレスにおいて、前記ベース部は、前記通気路に接続され、外部からの空気を前記通気路に送風する又は前記通気路からの空気を外部に排出する通風ファンを更に備えることができる。

このような構成によれば、通風ファンが通気路と外部との間で空気を送風又は排出させるため、マットレス内部の空気を効率良く入れ替えることができる。従って、マットレスの通気性をより向上させることができる。

上記マットレスにおいて、前記体圧分散用クッションの上面を覆い、温度センサが配置されたカバー部と、前記温度センサの検出値に基づいて前記通風ファンを制御する制御部と、を更に備えることができる。

このような構成によれば、カバー部に配置された温度センサの検出値に基づいて通風ファンを制御するため、マットレス内部を所望の温度に調整することができ、就寝者に対して快適なマットレスを提供することができる。

本発明によれば、通気性を確保すると共に、体圧分散性に優れた体圧分散用クッション及びマットレスを提供できる。

本発明の一実施形態に係る体圧分散用クッションの断面図。 同実施形態に係る体圧分散用クッションの柱状部材の配置の説明図。 同実施形態に係る体圧分散用クッションの柱状部材の形状の説明図。 同実施形態に係るマットレスのベース部の斜視図。 同実施形態に係る体圧分散用クッションの配置の説明図。 同実施形態係るマットレスの通風ファンの斜視図。 同実施形態係るマットレスの通風ファンの斜視図。 同実施形態に係るマットレスのカバー部と制御部の説明図。 本発明の変形形態に係る上面図。

以下、体圧分散用クッションおよびマットレスの一実施形態について説明する。図１（ａ）は、荷重を受けていない状態での体圧分散用クッション１０を示し、図１（ｂ）は、荷重を受けた状態での体圧分散用クッション１０を示す。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように体圧分散用クッション１０は、複数の柱状部材１１と、シート部材１５とを備える。複数の柱状部材１１は、シート部材１５に包み込まれており、シート部材１５の内側の面に配置される。柱状部材１１は、荷重を受ける第一受圧面１２と第二受圧面１３とを備える。第一受圧面１２と第二受圧面１３は面積が異なる。本実施の形態では、第一受圧面１２の面積が第二受圧面１３の面積より小さい。複数の柱状部材１１は、第一受圧面１２と第二受圧面１３の配置が同じ向きに揃えられて、シート部材１５に配置される。

シート部材１５は、後述するように例えば矩形状を有する。シート部材１５は、矩形状の一辺が対向する他の一辺と接着されており、接着された部分が接着部１７を構成する。接着部１７の側面側には、シート部材１５の外側に向けて開口する開口部１６が設けられている。シート部材１５は、弾性を有する材料で形成され、荷重に対して変形可能である。また、シート部材１５は、通気性を有する材料で形成され、メッシュ構造を有する。開口部１６は、接着されていないシート部材１５の他の辺により形成される。開口部１６を備えることで、体圧分散用クッション１０の外側と内側との間で通気性を確保することができる。

図１（ｂ）に示すように、異なる面積の２つの受圧面を持つ複数の柱状部材１１が、受圧面の配置の向きを同じに揃えてシート部材１５の内側に配置されるため、シート部材１５を介して柱状部材１１が荷重を受けた場合であっても、小さな面積の受圧面が配置された側においては、隣接する柱状部材１１間に隙間を確保することができる。このため、柱状部材１１間の通気性を確保することができる。

図２は、柱状部材１１の配置を示す。柱状部材１１は、受圧面の配置の向きを同じに揃えてシート部材１５に配置される。第一受圧面１２を上側に配置し、第二受圧面１３を下側に配置する。柱状部材１１は、第一受圧面１２と第二受圧面１３のそれぞれがシート部材１５の内側の面に接着される。接着は、例えば布系の台紙を基材とした両面テープを用いて接着する、或いは、低硬度エラストマー樹脂を溶剤に溶かした溶着剤を用いて溶着する。

図３（ａ）〜（ｄ）は、柱状部材１１の形状例を示す。柱状部材１１の形状は、図３（ａ）に示すように略円錐形状としてもよいし、図３（ｂ）に示すように略角錐形状としてもよい。柱状部材１１は、例えば低硬度エラストマー樹脂で形成され、スチレン系ベースポリマーにオイルを含有させた押出成形品を切断して製造される、或いは、成形型に流し込んで製造される。また、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、柱状部材１１の側面において、柱状部材１１の軸方向に向けて窪む凹部１４を備える形状でもよい。側面に凹部１４を備えることで、側面に凹部１４を備えない構造と比べて、柱状部材１１が荷重を受けて変形した場合においても、隣接する柱状部材１１間の隙間をより確実に確保することができる。このため、柱状部材１１間の通気性をより確実に確保することができる。

図４は、ベース部２０の形状を示す。ベース部２０は、高密度ウレタンで成形されている。ベース部２０は、収納部２１と、通気路２２とを備える。収納部２１は、ベース部２０の中央部に設けられ、体圧分散用クッション１０が収納される。通気路は、ベース部２０の長手方向において就寝者の脚部側に設けられ、収納部２１と外部との間を通気させる。通気路２２は、ベース部２０の長手方向の両端部に備えてもよい。通気路２２を備えることで、外部の空気が通気路２２を介して収納部２１に通気され、収納部２１に収納された体分散用クッション１０に空気が通気されるため、マットレス１外部から内部に新鮮な空気を取り込むことができると共にマットレス１内部の湿気を含んだ空気を外部へ排出することができ、マットレス１内部の空気の入れ替えを良好に行うことができる。

図５は、収納部２１における体圧分散用クッション１０の配置を示す。ベース部２０は、複数の体圧分散用クッション１０を収納することができる。体圧分散用クッション１０は、開口部１６同士が連結されて収納部２１に収容されるため、開口部１６を介して複数の体圧分散用クッション１０全体を通気させることができる。体圧分散用クッション１０は、就寝者の大きな荷重が加わる臀部や肩部などの箇所には、第二受圧面１３を上側に配置され、他の小さな荷重が掛かる箇所には、第一受圧面１２を上側に配置される。従って、荷重に応じた最適な体圧分散用クッション１０を提供することができる。

図６に示すように、ベース部２０の通気路２２において通風ファン２３が備えられる。通風ファン２３は、外部からの空気を通気路２２に送風する又は通気路２２からの空気を外部に排出する。通風ファン２３が通気路２２と外部との間で空気を送風又は排出させるため、マットレス１内部の空気を効率良く入れ替えることができる。また、図７に示すようにマットレス１の外部に通風ファン２３を配置し、通風ファン２３と通気路２２とを繋ぐフレキシブルダクト２７を用いてもよい。また、通気路２２の強度をあげるために、通気路２２の内部には送風に支障がないようにハニカム形状の挿入物や３Ｄ立体織物などの挿入物を配置してもよい。

図８は、マットレス１のカバー部２４と制御部２６を示す。カバー部２４は、例えば化繊織物で形成されている。カバー部２４は、アンダーカバー２４ａと、オーバーカバー２４ｂとを備えている。アンダーカバー２４ａとオーバーカバー２４ｂは、ファスナー（図示しない）で連結されている。アンダーカバー２４ａの内部にベース部２０が収納され、オーバーカバー２４ｂを用いてベース部２０の上面が覆われる。オーバーカバー２４ｂは、送風された空気を排出又は吸入する通気孔２８を備える。また、オーバーカバー２４ｂの裏面に通気孔２８を避けるように温度センサ２５が配置される。上述した実施例では、カバー部２４内部に温度センサ２５を設ける構成を説明したが、ベッドシーツ（図示しない）に縫い込んだセンサや、専用のシート型センサを用いてもよい。マットレス１は、温度センサ２５の検出値に基づいて通風ファン２３を制御する制御部２６を備える。制御部２６は、温度センサ２５の検出値と設定閾値との比較結果に基づき通風ファン２３の通風量を制御する。通風ファン２３の通風量の制御は、例えば、通風ファン２３の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を含む。温度センサ２５の検出値に基づき通風ファン２３を制御することにより、マットレス１内部を就寝者にとって所望の温度に調整することができ、就寝者に対して快適なマットレス１を提供することができる。また、制御部２６は、通風ファン２３をタイマー制御してもよく、例えば、設定された時間に通風ファン２３の制御を停止又は開始してもよい。さらにまた、温度センサ２５に加えて湿度センサをマットレス１に配置し、制御部２６は、温度センサ２５の検出値および湿度センサの検出値に基づいて通風ファン２３を制御してもよい。

以上詳述したように、本実施形態によれば以下に示す効果を得る。
（１）上述した本発明の実施形態に係る体圧分散用クッション１０の構成によれば、異なる面積の２つの受圧面を持つ複数の柱状部材１１が、受圧面の向きを同じに揃えてシート部材１５の内側に配置されるため、柱状部材１１が荷重を受けた場合であっても、小さな面積の受圧面が配置された側においては、隣接する柱状部材１１間に隙間を確保することができる。このため、柱状部材１１間の通気性を確保することができる。さらに、シート部材１５は、シート部材の外側に開口する開口部１６を備えているため、体圧分散用クッション１０の外側と内側との間で通気性を確保することができる。また、柱状部材１１が異なる面積の受圧面を持ち、シート部材１５の内側の面に複数の柱状部材１１が受圧面の向きを同じに揃えた上でそれぞれ接着されて包み込まれているため、例えば、柱状部材１１の面積の大きな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッション１０の向きを設定することで、就寝者からの大きな荷重に対して優れた体圧分散性を得ることができ、柱状部材１１の面積の小さな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッション１０を裏返すことで、小さな荷重に対して優れた体圧分散性を得ることができる。従って、通気性を確保すると共に、体圧分散性に優れた体圧分散用クッション１０を提供することができる。
（２）上述した本発明の実施形態に係る体圧分散用クッション１０の構成によれば、複数の柱状部材１１が通気性を有する矩形状のシート部材１５により包み込まれ、接着されていないシート部材１５の他の辺により開口部が形成されるため、シート部材１５自体を通過して通気を確保できると共にシート部材１５の側面側に全面的な開口部１６を確保することができ、通気性をより向上させることができる。
（３）上述した本発明の実施形態に係る体圧分散用クッション１０の構成によれば、側面に凹部１４を備えるため、側面に凹部１４を備えない構造と比べて、柱状部材１１が荷重を受けて変形した場合においても隣接する柱状部材１１間の隙間をより確実に確保することができる。このため、柱状部材１１間の通気性をより確実に確保することができる。
（４）上述した本発明の実施形態に係るマットレス１の構成によれば、外部の空気が通気路を介して収納部２１に通気され、収納部２１に収納された体分散用クッション１０に空気が通気されるため、マットレス１外部から内部に新鮮な空気を取り込むことができると共にマットレス１内部の湿気を含んだ空気を外部へ排出することができ、マットレス１内部の空気の入れ替えを良好に行うことができる。従って、マットレス１の通気性を確保し、体圧分散性に優れたマットレス１を提供することができる。
（５）上述した本発明の実施形態に係るマットレスの構成によれば、複数の体圧分散用クッションが開口部同士を連結するように収容されるため、開口部を介して複数の体圧分散用クッション全体を通気させることができる。さらに、就寝者の例えば臀部や肩部など大きな荷重が掛かる箇所には、柱状部材の面積の大きな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッションの向きを設定し、他の小さな荷重が掛かる箇所には柱状部材の面積の小さな受圧面が上方に配置されるように体圧分散用クッションの向きを設定することで、荷重に応じた最適な体圧分散用クッションの向きを設定することができる。従って、マットレスの通気性をより向上させ、体圧分散性により優れたマットレスを提供することができる。
（６）上述した本発明の実施形態に係るマットレス１の構成によれば、通風ファン２３が通気路と外部との間で空気を送風又は排出させるため、マットレス１内部の空気を効率良く入れ替えることができる。従って、マットレス１の通気性をより向上させることができる。
（７）上述した本発明の実施形態に係るマットレス１の構成によれば、カバー部２４に配置された温度センサ２５の検出値に基づいて通風ファン２３を制御するため、マットレス１内部を所望の温度に調整することができ、就寝者に対して快適なマットレス１を提供することができる。
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態ではベース部２０の長手方向において通気路２２を就寝者の脚部側に備えると説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、就寝者の頭部側に備えるようにしてもよい。図９は、マットレス１を上方から見た図である。就寝者の脚部側は、脚部スペース２９を備える。脚部スペース２９は、入眠促進用として振動装置（バイブレーションユニット）やシートヒータを備えることができる。また、振動装置（バイブレーションユニット）やシートヒータを体圧分散用クッション１０の下方に配置してもよい。体圧分散用クッション１０の下方に配置することで、体圧分散用クッション１０が伝熱材、伝導材となり、就寝者の入眠を補助する。

また、上述した実施の形態ではシート部材１５は、通気性を有する材料で形成され、メッシュ構造を有しているが、通気性能がよいものであれば、例えば、樹脂、布でもよい。

また、上述した実施の形態では１枚のシート部材１５を折り返して端部を重ね合わせて接着されることで複数の柱状部材１１を包み込んでいるが、複数のシート部材１５の各端部を接着させて複数の柱状部材を包み込んでもよい。

また、上述した実施の形態では、複数の柱状部材１１を升目状に配置したが、千鳥状などのように規則的に配置してもよい。

また、上述した実施の形態では柱状部材１１は、スチレン系のエラストマー樹脂であるが、例えば、ウレタン系、エチレン系など他のエラストマー樹脂でもよい。

また、上述した実施の形態では体圧分散用クッション１は、就寝者の大きな荷重が加わる臀部や肩部などの箇所には、第二受圧面１３を上側に、他の小さな荷重が掛かる箇所には、第一受圧面１２を上側に配置するなど荷重に応じた最適な体圧分散用クッション１０の向きを設定したが、本発明はこれに限定されない。受圧面の向きを同じに揃えて体圧分散用クッションを配置する、或いは、就寝者の通風させたい部位の体圧分散用クッション１０には、第二受圧面１３を上側に配置するなど、就寝者の好みに応じて配置を変えることが出来る。

１：マットレス
１０：体圧分散用クッション
１０ａ：柱状部材の第一受圧面を上向きに配置した体圧分散用クッション
１０ｂ：柱状部材の第二受圧面を上向きに配置した体圧分散用クッション
１１：柱状部材
１２：第一受圧面
１３：第二受圧面
１４：凹部
１５：シート部材
１６：開口部
１７：接着部
２０：ベース部
２１：収納部
２２：通気路
２３：通風ファン
２４：カバー部
２４ａ：アンダーカバー
２４ｂ：オーバーカバー
２５：温度センサ
２６：制御部
２７：フレキシブルダクト
２８：通気孔
２９：脚部スペース
３０：就寝者

Claims (7)

1. 弾性変形可能な樹脂材料が用いられ、荷重を受ける第一受圧面と前記第一受圧面と面積が異なる第二受圧面とを有する柱状部材と、
   複数の前記柱状部材が前記第一受圧面及び前記第二受圧面の配置を同じ向きに揃えられ包み込まれるように内側に配置され、前記柱状部材の前記第一受圧面及び前記第二受圧面それぞれが内側の面に接着されると共に、外側に向けて開口する開口部を有するシート部材と、を備える
   体圧分散用クッション。
2. 前記シート部材は、通気性を有する素材が用いられ、矩形状の１枚の前記シート部材の一辺が対向する他の一辺と重ね合わせて接着される、又は、矩形状の複数枚の前記シート部材のうちの一枚の一辺が他の前記シート部材の一辺と重ね合わせて接着されることで前記複数の柱状部材を包み込んでおり、
   前記開口部は、前記シート部材の接着されていない他の辺により形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の体圧分散用クッション。
3. 前記柱状部材は、側面において、前記柱状部材の軸方向に向けて窪む凹部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の体圧分散用クッション。
4. 請求項１〜３に記載の体圧分散用クッションと、
   前記体圧分散用クッションが収納される収納部と、前記収納部と外部との間を通気させる通気路と、を有するベース部と、を備える
   マットレス。
5. 複数の前記体圧分散用クッションが前記開口部同士を連結するように隣接させて前記収納部に収納されることを特徴とする請求項４に記載のマットレス。
6. 前記ベース部は、前記通気路に接続され、外部からの空気を前記通気路に送風する又は前記通気路からの空気を外部に排出する通風ファンを更に備える
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のマットレス。
7. 前記体圧分散用クッションの上面を覆い、温度センサが配置されたカバー部と、
   前記温度センサの検出値に基づいて前記通風ファンを制御する制御部と、を更に備える
   ことを特徴とする請求項４〜６に記載のマットレス。

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