JP2023117431A - 体圧分散マット - Google Patents

Abstract

【課題】体表に加わる圧力を大きくできる体圧分散マットを提供する。【解決手段】体圧分散マットは、体表にかかる圧力を分散するマットであり、例えばクッション、背もたれ、マットレス（寝具マット）、枕、オットマンが挙げられる。体圧分散マットは、凹凸を有する第１の弾性体と、凹凸を有する第２の弾性体と、凹凸において第１の弾性体と第２の弾性体とを接合する接着層と、を備え、第２の弾性体は第１の弾性体より硬い。【選択図】図２

Description

本発明は体圧分散マットに関する。

弾性体からなる体圧分散マットにおいて、特許文献１に開示された先行技術は、凹凸を背面に設けたスラブウレタンと、スラブウレタンの凹凸に接合された軟質ポリウレタンフォームと、を備え、凹凸にポリウレタン樹脂が含浸し、硬化している。凹凸の硬化した部分が、スラブウレタンの表面に近いところは硬く、スラブウレタンの表面から遠いところは軟らかい。スラブウレタンの表面に人の荷重が加わると、軟らかい部分は変形して没入し、硬い部分は変形量が小さく荷重に対する抵抗が大きいので、硬い部分によって体表に圧力を加えられる（いわゆる指圧ができる）。

実公平５－３８９００号公報

先行技術に対し、指圧の効果を大きくするため、体表に加わる圧力増加の要求がある。

本発明はこの要求に応えるためになされたものであり、体表に加わる圧力を大きくできる体圧分散マットを提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明の体圧分散マットは、凹凸を有する第１の弾性体と、凹凸を有する第２の弾性体と、凹凸において第１の弾性体と第２の弾性体とを接合する接着層と、を備え、第２の弾性体は第１の弾性体より硬い。

第１の態様によれば、凹凸において接着層により第１の弾性体と第２の弾性体とが接合されている。凹凸の接着層が、第１の弾性体の表面に近いところは硬く、第１の弾性体の表面から遠いところは軟らかい。第２の弾性体は第１の弾性体より硬いので、第１の弾性体の表面に人の荷重が加わると、第２の弾性体が第１の弾性体より軟らかい場合、又は、第１の弾性体の硬さと第２の弾性体の硬さとが同じ場合に比べ、硬い部分の荷重に対する抵抗を大きくできる。よって体表に加わる圧力を大きくできる。

第２の態様によれば、第１の態様において、第２の弾性体は、凹凸の周りを囲む縁部を含み、第１の弾性体は、縁部の内側に配置されている。第２の弾性体の縁部によって第１の弾性体の縁に生じる破損を低減できる。

第３の態様によれば、第１又は第２の態様において、凹凸は、第１の弾性体の厚さ方向に垂直な面で切断した断面積が連続的に変化する。第１の弾性体に加わる荷重の位置や大きさが変化するときの体表の圧力の変化を緩衝できる。

第１実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。 体圧分散マットの断面図である。 （ａ）は第２実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｂ）は第３実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。 （ａ）は第４実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｂ）は第５実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。 （ａ）は第６実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｂ）は第７実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｃ）は第８実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。 （ａ）は第９実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｂ）は第１０実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｃ）は第１１実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。 （ａ）は第１２実施の形態における体圧分散マットの斜視図であり、（ｂ）は第１３実施の形態における体圧分散マットの斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。体圧分散マットは、体表にかかる圧力を分散するマットであり、例えばクッション、背もたれ、マットレス（寝具マット）、枕、オットマンが挙げられる。

図１は第１実施の形態における体圧分散マット１０の斜視図である。体圧分散マット１０は、人が横になったときに主に支える体の部位に応じて肩部１１、腰部１２、脚部１３の３つに分かれた寝具マットである。肩部１１、腰部１２及び脚部１３は、同じ大きさの直方体である。肩部１１、腰部１２及び脚部１３は、ばらばらでも良いしつながっていても良い。肩部１１、腰部１２及び脚部１３がばらばらのものは、肩部１１、腰部１２及び脚部１３の位置の入れ替えができる。肩部１１及び脚部１３は、それぞれ、順に第１の弾性体１４、第２の弾性体１７及び第３の弾性体２２を含む。腰部１２は、第２の弾性体１７及び第３の弾性体２２を含む。

図２は体圧分散マット１０（肩部１１及び脚部１３）の断面図である。弾性体１４，１７，２２は、ポリウレタンフォーム、ラテックスフォーム、メラミンフォーム等の合成樹脂製の軟質発泡材料（多孔体）、弾性を有する合成樹脂製の繊維が立体的に絡み合ったブレスエアー（登録商標）等の３次元網目状構造体、人造繊維や羊毛等の天然繊維に樹脂加工や熱加工を施し圧縮した板状の固綿が例示される。多孔体は、原料を発泡させたブロックを切断して得られるスラブ成形体、型の中で原料を発泡させて得られるモールド成形体、スラブ成形体などの製造工程で出た切れ端などの端材と接着剤とを混合し圧縮成形したチップ成形体が例示される。

本実施形態では、弾性体１４，１７，２２はそれぞれポリウレタンフォームからなる。第１の弾性体１４はスラブ成形体（スラブウレタン）からなり、第２の弾性体１７はモールド成形体（モールドウレタン）からなり、第３の弾性体２２はチップ成形体（チップウレタン）からなる。第３の弾性体２２の硬さは第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７の硬さよりも大きく、第２の弾性体１７の硬さは第１の弾性体１４の硬さよりも大きい。肩部１１に配置された第２の弾性体１７と腰部１２に配置された第２の弾性体１７は同じ硬さである。各部の硬さは、各部に力を加えたときの変形しにくさを表し、一定の押し込み量を決めて各部を厚さ方向に圧縮したときの荷重の最大値である。

ＪＩＳ Ｋ６４００－２：２０１２に規定されたＡ法に準じて測定すると、例えば第１の弾性体１４の硬さは１０－１５０Ｎであり、第２の弾性体１７の硬さは８０－２００Ｎであり、第３の弾性体２２の硬さは１５０－１０００Ｎである。

第１の弾性体１４は、凹凸１５と、凹凸１５が設けられた面と反対側の表面１６と、を含む。凹凸１５は、第１の弾性体１４の厚さ方向（図２上下方向）に垂直な面で切断した断面積が連続的に変化しており、例えば凸の面も凹の面も球冠状である。表面１６の形は矩形である。凹凸１５は、表面１６が広がる方向に凹の部分と凸の部分とがそれぞれ格子状に設けられている。

第２の弾性体１７は、凹凸１８と、凹凸１８が設けられた面と反対側の底面１９と、凹凸１８の周りを囲む縁部２０と、を含む。凹凸１８は、第１の弾性体１４の凹凸１５に対応しており、凹の部分と凸の部分とがそれぞれ格子状に設けられている。縁部２０は凹凸１８よりも高い位置に設けられている。

接着層２１は、第１の弾性体１４の凹凸１５を含む部分（表面１６を除く部分）と、第２の弾性体１７の凹凸１８及び縁部２０の内側の部分と、の間に設けられており、第１の弾性体１４と第２の弾性体１７とを接合する。凹凸１５，１８は接着層２１を介して密着している。接着層２１は弾性を有し、接着層２１の硬さは第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７の硬さよりも大きい。

第１の弾性体１４の表面１６の周囲に、第２の弾性体１７の縁部２０が現出しており、第１の弾性体１４の表面１６と第２の弾性体１７の縁部２０の表面は、同一の平面を構成する。接着層２１を介して第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７が一体化した物体は、第３の弾性体２２と形や大きさが同じ直方体である。第１の弾性体１４の厚さは、第２の弾性体１７の厚さより小さいので、凹凸１５，１８と第１の弾性体１４の表面１６との間の距離は、凹凸１５，１８と第２の弾性体１７の底面１９との間の距離より短い。その結果、凹凸１５，１８及び接着層２１によって第１の弾性体１４の表面１６の近くに、硬い部分と軟らかい部分とが格子状に設けられる。

体圧分散マット１０は例えば以下のように製造される。始めに、チップ成形体からなる第３の弾性体２２と、スラブ成形体からなる第１の弾性体１４と、ポリオール、イソシアネート、発泡剤および触媒を含む第２の弾性体１７の原料と、を準備する。次いで、型（図示せず）のキャビティに凹凸１５が現れるように第１の弾性体１４を型に取り付けた後、型の中に入れた原料のポリウレタン生成反応によって型の中で第２の弾性体１７を成形する。

第２の弾性体１７の成形時に、第１の弾性体１４の凹凸１５のセルの開気孔に第２の弾性体１７のポリウレタンが侵入し硬化して、第１の弾性体１４と第２の弾性体１７との間に接着層２１が作られる。これにより第１の弾性体１４とモールド成形体からなる第２の弾性体１７とが一体化する。一体化した第１の弾性体１４と第２の弾性体１７とを型から取り出し、第３の弾性体２２に第２の弾性体１７を重ねて、肩部１１及び脚部１３が得られる。

これとは別に、第１の弾性体１４を型に取り付けないで原料を型の中に入れ、原料のポリウレタン生成反応によって第２の弾性体１７を成形して、第３の弾性体２２と形や大きさが同じ第２の弾性体１７を得る。第３の弾性体２２に第２の弾性体１７を重ねて、腰部１２が得られる。肩部１１、腰部１２、脚部１３の順に並べて体圧分散マット１０が得られる。

肩部１１、腰部１２、脚部１３は各々がカバーで覆われていても良いし、肩部１１、腰部１２、脚部１３の全体をカバーで覆ったり、肩部１１、腰部１２、脚部１３の全体に敷きパッドを乗せたりしても良い。第２の弾性体１７と第３の弾性体２２との間に、不織布、織物、編物等のシート、ゴム製や合成樹脂製の板状の弾性体が介在しても良い。本実施形態では、第２の弾性体１７及び第３の弾性体２２は互いに接している。接着剤や面ファスナー等によって第２の弾性体１７に第３の弾性体２２を固着しても良いし固着しなくても良い。

本実施形態では第３の弾性体２２の厚さは５０－１００ｍｍである。凹凸１５，１８の格子状のピッチは１０－２０ｍｍである。凹凸１５，１８の高さは１０－２０ｍｍである。第１の弾性体１４の厚さは、凹凸１５の凹の部分（薄い部分）が５－１０ｍｍであり、凹凸１５の凸の部分（厚い部分）が１５－４０ｍｍである。

体圧分散マット１０に人が体を伸ばして横たわり、肩部１１、腰部１２及び脚部１３に荷重が加わると、第１の弾性体１４の厚い部分は変形して没入する。第１の弾性体１４の薄い部分は接着層２１及び第２の弾性体１７が表面１６の近くにあるので変形が小さく、荷重に対して抵抗する。人は凹凸１５，１８の形状に応じた感触を得られるので、第１の弾性体１４の薄い部分（硬い部分）によって肩や脚に指圧を受けられる。第２の弾性体１７は第１の弾性体１４よりも硬いので、第２の弾性体１７が第１の弾性体１４より軟らかい場合または第１の弾性体１４の硬さと第２の弾性体１７の硬さとが同じ場合に比べ、硬い部分の荷重に対する抵抗を大きくし、体表に加わる圧力を大きくできる。

第２の弾性体１７の縁部２０は凹凸１５，１８の周りを囲み、第１の弾性体１４は縁部２０の内側に配置されている。肩部１１や脚部１３の縁に第１の弾性体１４が存在しなくなるので、第１の弾性体１４の縁が破損し難くなる。

凹凸１５，１８は球冠状なので、第１の弾性体１４の厚さ方向に垂直な面で切断した断面積が連続的に変化している。第１の弾性体１４の厚さ方向に垂直な面で切断した凹凸１５，１８の断面積が離散的に変化する場合に比べ、寝返りをうつ等、第１の弾性体１４に加わる荷重の位置や大きさが変化するときの体表の圧力の変化を緩衝できる。

図３（ａ）を参照して第２実施の形態について説明する。第２実施形態において、第１実施形態で説明した部分と同一の部分は、同一の符号を付して以下の説明を省略する（第３実施形態から第１３実施形態においても同じ）。体圧分散マット３０は肩部１１、腰部１２及び脚部１３を備え、腰部１２は、肩部１１や脚部１３と同様に、第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７を含む。体圧分散マット３０に人が体を伸ばして横たわると、腰部１２の凹凸１５，１８（図２参照）によって腰の体表に圧力を加えることができる。

図３（ｂ）を参照して第３実施の形態について説明する。体圧分散マット３１は肩部１１、腰部１２及び脚部１３を備え、腰部１２は、第３の弾性体２２と同じ大きさの第４の弾性体２３が、第３の弾性体２２に重なっている。第４の弾性体２３は例えばスラブ成形体からなり、密度が、第２の弾性体１７の密度より小さい。これにより第１実施形態における体圧分散マット１０に比べ、腰部１２を軽量化できる。

図４（ａ）を参照して第４実施の形態について説明する。体圧分散マット３２は肩部１１、腰部１２及び脚部１３を備え、肩部１１は、第３の弾性体２２と同じ大きさの第４の弾性体２３が、第３の弾性体２２に重なっている。第４の弾性体２３の密度は第２の弾性体１７の密度より小さいので、第３実施形態における体圧分散マット３１に比べ、肩部１１を軽量化できる。

図４（ｂ）を参照して第５実施の形態について説明する。体圧分散マット３３は肩部１１、腰部１２及び脚部１３を備え、肩部１１は、第２の弾性体１７の幅方向の両側に、第１の弾性体１４が互いに離れて配置されている。肩部１１の中央に第１の弾性体１４が配置されていないので、肩部１１の中央に置いた枕（図示せず）の上に頭を乗せたときの肩部１１の変形による沈み込みを低減できる。

腰部１２は、第２の弾性体１７の幅方向の中央に第１の弾性体１４が配置され、第２の弾性体１７の幅方向の両側に、第４の弾性体２３が互いに離れて配置されている。体圧分散マット３３に人が体を伸ばして横たわると、腰部１２の凹凸１５，１８（図２参照）によって腰の体表に圧力を加えることができる。寝返りを打って腰部１２の端に腰が移動したときの体表の圧力を第４の弾性体２３によって低減できる。また、第４の弾性体２３の密度は第２の弾性体１７の密度より小さいので、第２実施形態における体圧分散マット３０に比べ、腰部１２を軽量化できる。

なお、第２実施形態における体圧分散マット３０（図３参照）において、肩部１１及び脚部１３に配置された第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７に代えて、第３の弾性体２２と同じ大きさの第４の弾性体２３を配置することは当然可能である。また、第２実施形態における体圧分散マット３０において、肩部１１に配置された第１の弾性体１４及び第２の弾性体１７に代えて、第３の弾性体２２と同じ大きさの第４の弾性体２３を配置することは当然可能である。これらは第２実施形態における体圧分散マット３０に比べて軽量化できる。

図５（ａ）を参照して第６実施の形態について説明する。体圧分散マット３４は、主に第２の弾性体１７からなる枕である。体圧分散マット３４は、第２の弾性体１７の上面の幅方向の両側に、互いに間隔をあけて第１の弾性体１４が配置されている。第１の弾性体１４の上に頭を乗せると、凹凸１５，１８（図２参照）によって頭に圧力（刺激）を加えることができる。第２の弾性体１７の上に頭を乗せると、凹凸１５，１８による刺激を感じなくできる。

図５（ｂ）を参照して第７実施の形態について説明する。体圧分散マット３５は、主に第２の弾性体１７からなる枕である。体圧分散マット３５は、第２の弾性体１７の側面に第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット３５に頭を乗せると第１の弾性体１４に首や肩が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によって首や肩に圧力（刺激）を加えることができる。

図５（ｃ）を参照して第８実施の形態について説明する。体圧分散マット３６は、第２の弾性体１７の下に板状の第３の弾性体２４が配置された枕である。第３の弾性体２４は第２の弾性体１７よりも硬いので、第３の弾性体２４によって体圧分散マット３６の高さを調整できると共に、頭を乗せたときの寝具マットや布団の変形による体圧分散マット３６の沈み込みを低減できる。体圧分散マット３６は、第２の弾性体１７の上面の中央から幅方向の両側にかけて、第１の弾性体１４が配置されている。第１の弾性体１４の上に頭を乗せると、凹凸１５，１８（図２参照）によって頭に圧力（刺激）を加えることができる。

なお、第８実施の形態において説明した第３の弾性体２４を、第６実施形態における体圧分散マット３４や第７実施形態における体圧分散マット３５に配置することは当然可能である。

図６（ａ）を参照して第９実施の形態について説明する。体圧分散マット３７は、主に第２の弾性体１７からなるクッションである。クッションは、自動車、電車、飛行機、船舶などの乗り物用シート、家庭用やオフィス用の椅子やソファに使われる。体圧分散マット３７は、第２の弾性体１７の上面のうち主に太ももが当たる部分に、第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット３７に座ると第１の弾性体１４に太ももの後ろの部分が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によって太ももに圧力（刺激）を加えることができる。

図６（ｂ）を参照して第１０実施の形態について説明する。体圧分散マット３８は、主に第２の弾性体１７からなるクッションである。体圧分散マット３８は、第２の弾性体１７の側面のうち主にふくらはぎが当たる部分に、第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット３８に深く座ると第１の弾性体１４にふくらはぎの後ろの部分が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によってふくらはぎに圧力（刺激）を加えることができる。

図６（ｃ）を参照して第１１実施の形態について説明する。体圧分散マット３９は、主に第２の弾性体１７からなるクッションである。体圧分散マット３９は、第２の弾性体１７の上面の幅方向の両側に、互いに間隔をあけて第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット３９に座ると第１の弾性体１４にふくらはぎの外側の部分が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によってふくらはぎに圧力（刺激）を加えることができる。

図７（ａ）を参照して第１２実施の形態について説明する。体圧分散マット４０は、主に第２の弾性体１７からなる背もたれである。背もたれは、自動車、電車、飛行機、船舶などの乗り物用シート、家庭用やオフィス用の椅子やソファに使われる。体圧分散マット４０は、第２の弾性体１７のうち主に腰が当たる部分に、第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット４０にもたれると第１の弾性体１４に腰の後ろの部分が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によって腰に圧力（刺激）を加えることができる。

図７（ｂ）を参照して第１３実施の形態について説明する。体圧分散マット４１は、主に第２の弾性体１７からなる背もたれである。体圧分散マット４１は、第２の弾性体１７のうち主に背中の側面や腕が当たる部分に、第１の弾性体１４が配置されている。体圧分散マット４１にもたれると第１の弾性体１４に背中の側面や腕が当たるので、凹凸１５，１８（図２参照）によって背中や腕に圧力（刺激）を加えることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば体圧分散マット１０，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１の各弾性体の形や寸法は一例である。これらは適宜設定される。

実施形態では、第１の弾性体１４のセルの開気孔に第２の弾性体１７のポリウレタンが侵入し硬化して、第１の弾性体１４と第２の弾性体１７との間に接着層２１が作られる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１の弾性体１４と第２の弾性体１７との間に、接着剤が硬化した弾性を有する接着層２１を設けることは当然可能である。接着剤はシリコーン系、変成シリコーン系、ウレタン系が例示される。第１の弾性体１４や第２の弾性体１７が３次元網目状構造体の場合に、第１の弾性体１４と第２の弾性体１７との間の界面が溶着した接着層２１を設けることは当然可能である。

実施形態では、順に第１の弾性体１４、第２の弾性体１７及び第３の弾性体２２を含む３層構造の体圧分散マット１０，３０，３１，３２，３３について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。別の弾性体をさらに重ねて肩部１１、腰部１２、脚部１３の少なくとも１つを４層以上にしたり、第３の弾性体２２を省略して肩部１１、腰部１２、脚部１３の少なくとも１つを２層構造にしたりすることは当然可能である。

１０，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１ 体圧分散マット
１４ 第１の弾性体
１５ 凹凸
１７ 第２の弾性体
１８ 凹凸
２０ 縁部
２１ 接着層

Claims (3)

1. 凹凸を有する第１の弾性体と、
   凹凸を有する第２の弾性体と、
   前記凹凸において前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを接合する接着層と、を備え、
   前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体より硬い体圧分散マット。
2. 前記第２の弾性体は、前記凹凸の周りを囲む縁部を含み、
   前記第１の弾性体は、前記縁部の内側に配置されている請求項１記載の体圧分散マット。
3. 前記凹凸は、前記第１の弾性体の厚さ方向に垂直な面で切断した断面積が連続的に変化する請求項１又は２に記載の体圧分散マット。

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