JP2023142836A - マットレス - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が体重をかけたとき、使用する方向によって生じる体圧分散効果の差を低減するマットレスを提供すること。
【解決手段】マットレス１は、厚み方向に所定の厚さを有し、表面２が厚み方向に直交する平面方向に広がる。厚み方向は、表面２から第一層３１と第二層３２と第三層３３の三層が積層する複数の凸条３を備える。凸条３は、平面方向に連続して形成される。凸条３において、第一層３１が連続し、第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも、低密度及び／又は低硬度である。第一層３１は、厚み方向に規則的な凹凸を有してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の体圧を分散するマットレスに関する。

従来、使用者の身体各部の体圧を適切に分散させた状態で使用者を支持するマットレスが提案されている。例えば、特許文献１によればクッション材として以下の記載がある。特許文献１のクッション材は、高硬度ウレタンフォーム層の両面に、低硬度ウレタンフォーム層を積層接着し、接着剤により一体化してなる三層シートを、前記両面の低硬度ウレタンフォーム層に達するプロファイル加工を施したものである。凸部は、高さ方向中間部位に接着層で挟まれた高硬度ウレタンフォーム層を位置せしめたことを特徴とする。クッション材は、凸部と凹部とを交互に配してなる。高硬度ウレタンフォーム層の両面に積層された低硬度ウレタンフォーム層は、それら各層の接着面に塗布された接着剤により接着され、両層の接着部位には高硬度ウレタンフォーム層より高い硬度の、接着剤を含む薄い接着層が、接着面に形成されている。プロファイル加工により生じた凹部に厚さ方向に貫通する通気孔を設けた。

これによれば、クッション材は、形成された凸部の高さ方向の中央部分が、高硬度のウレタンフォーム層となり、就寝者がクッション材上に横たわるような場合、凸部が前記体重を受けても凸部が座屈し倒伏するようなことがなく就寝者を突き上げるような状態となり良好にマッサージ効果を与えることが可能となり、かつ、体圧分散性が良好であり、残量ひずみの少ないクッション材を得ることが出来る、と記載されている。

特開２０１０－１４８８１９号公報

しかしながら、特許文献１に示す従来例のクッション材は、表面が低硬度のウレタンフォーム層なので、就寝者の体重によって圧縮されやすく凸部が平面状になることで体圧分散効果が低減するという課題がある。

本発明の目的は、従来の課題を解決すべくなされたものであり、使用者が臥せたときに体圧分散効果を有するマットレスを提供することにある。

本発明の態様に係るマットレスは、厚み方向に所定の厚さを有し、表面が前記厚み方向に直交する平面方向に広がり、前記厚み方向は、前記表面から第一層と第二層と第三層の三層が積層する複数の凸条を備え、前記凸条は、前記平面方向に連続して形成され、前記凸条において、前記第一層が連続し、前記第二層は、前記第一層及び前記第三層よりも、低密度及び／又は低硬度である。

これによれば、本発明に係るマットレスの凸条は、第二層が第一層及び第三層よりも低密度及び／又は低硬度なので、使用者の体重によって第二層が最初に圧縮され、第一層は第二層が圧縮された後に圧縮される。さらに、凸条において第一層が連続するので、マットレスが圧縮される過程で凸形状が維持され、体圧分散効果を有する。

また、前記マットレスは、前記第一層が前記厚み方向に規則的な凹凸を有してもよい。この場合、第一層は規則的な凹凸を有するので、点接触による体圧分散効果を有し、また、指圧効果を維持する。

また、前記マットレスは、前記凸条が前記平面方向に規則的に屈曲してもよい。この場合、マットレスは、使用者の体重がかかったときに圧力の方向性による体圧分散効果の差を低減することができる。

また、前記マットレスは、前記凸条は、前記平面方向において規則的な凹凸を有してもよい。この場合、マットレスは、使用者の体重による凸条の倒れが低減され、より体圧分散効果を有する。

本発明の第一実施形態のマットレス１ａを部分的に示した斜視図である。 本発明の第一実施形態のマットレス１ａにおいて凸条３を示した図であり、第二方向に切断したときの断面図である。 本発明の第二実施形態のマットレス１ｂを部分的に示し図であり、（ａ）は凸条３ｂと凹条４ｂを部分的に詳細に示した平面図であり、（ｂ）は凸条３ｂの一つを抜きだした斜視図である。 本発明の第三実施形態のマットレス１ｃの全体を示した斜視図である。 本発明の第三実施形態のマットレス１ｃにおける凸条３ｃと凹条４ｃを部分的に詳細に示した図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は凸条３ｃの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第四実施形態のマットレス１ｄにおける凸条３ｄと凹条４ｄを部分的に詳細に示した図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は凸条３ｄの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第五実施形態のマットレス１ｅにおける凸条３ｅと凹条４ｅを部分的に詳細に示した平面図である。 本発明の第六実施形態のマットレス１ｆにおける凸条３ｆと凹条４ｆを部分的に詳細に示した平面図である。 本発明の第七実施形態のマットレス１ｇにおける凸条３ｇの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第八実施形態のマットレス１ｈにおける凸条３ｈの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第九実施形態のマットレス１ｊにおける凸条３ｊと凹条４ｊを部分的に詳細に示した図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は凸条３ｊの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第十実施形態のマットレス１ｋにおける凸条３ｋの一つを抜き出した斜視図である。 本発明の第十一実施形態のマットレス１ｍにおける凸条３ｍの一つを抜き出した斜視図である。 本発明のマットレス１ｄと表面２を加工していない表面未加工品との比較評価結果を表したグラフである。 本発明のマットレス１ｄと表面２を加工していない表面未加工品との比較評価結果を、沈み込み量についてまとめたものである。 本発明のマットレス１ｄと表面２を加工していない表面未加工品との比較評価結果を、接触面積と平均圧力についてまとめたものである。

以下、図面を参照し、本発明を具現化したマットレス１を説明する。なお、発明を実施するための形態、及び参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。本発明はこれらに限定されるものではない。図面に記載されている構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。

＜各実施形態に共通の構成＞
本発明の態様に係るマットレス１において、各実施形態に共通の構成を説明する。各実施形態に固有の構成は後述する。図１及び図２を例に示すように、マットレス１は、厚み方向に所定の厚さを有し、表面２が厚み方向に直交する平面方向（水平面方向）に広がる。厚み方向は、表面２から第一層３１と第二層３２と第三層３３の三層が積層する複数の凸条３を備える。凸条３は、平面方向に連続して形成される。凸条３において、第一層３１が連続してつながっている。さらに、第二層３２も連続してつながっており、第三層３３も連続してつながっている。第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも、低密度及び／又は低硬度である。図１に示すように、平面方向（水平面方向）は第一方向と第二方向に広がる。

次に、凸条３が形成される方向について説明する。後述する図４に示す例では、マットレス１は、厚み方向に所定の厚さを有し、平面方向（水平面方向）に表面２が形成され、樹脂発泡体よりなる略直方体状である。樹脂発泡体は、例としてウレタンフォームである。表面２は、長手方向と短手方向に形成される長方形状であり、第一方向は、短手方向と平行である。なお、図４の例の他に、第一方向は長手方向と平行でもよいし、第一方向は短手方向に対して所定角度傾いてもよい。或いは、マットレス１は表面２が長方形状の他に正方形、円形等、自由な形状も適用可能である。

マットレス１の厚み方向の構成を説明する。マットレス１がウレタンフォームによって形成される例について説明する。図１を例に示すように、マットレス１は、第一層３１と第二層３２と第三層３３は、凸条３が連なる方向に連続して積層される。ウレタンフォームの各層における密度を説明する。第一層３１及び第三層３３の密度は、２０ｋｇ／ｍ^３から９０ｋｇ／ｍ^３までのものが使用され、好ましくは２４ｋｇ／ｍ^３から７０ｋｇ／ｍ^３までである。第二層３２の密度は、１８ｋｇ／ｍ^３から８０ｋｇ／ｍ^３までのものが使用され、好ましくは２０ｋｇ／ｍ^３から６０ｋｇ／ｍ^３までである。なお、上記の範囲内において、第一層３１及び第三層３３の密度は、第二層３２の密度よりも高いことを条件に設定される。例として、第一層３１と第三層３３は、密度が４０ｋｇ／ｍ^３であり、第二層３２が３０ｋｇ／ｍ^３である。密度の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ７２２２による。

次に、各層の硬度を説明する。一例として、各層の硬度は次のとおりである。第一層３１及び第三層３３の硬度は、１００Ｎから３００Ｎまでの範囲であり、第二層３２は４０Ｎから２２０Ｎまでの範囲である。なお、上記の範囲内において、第一層３１及び第三層３３の硬度は、第二層３２の硬度よりも高いことを条件に設定される。各層における硬度の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ６４００－２ ６．７Ｄ法による。

凸条３は、凸形状の直線、又は／及び曲線、又は／及び屈曲部６が平面方向に連続して形成される。詳細な構成は、各実施形態を例にして後述する。図２を参照して、凸条３及び凹条４の厚み方向の構成を説明する。厚み方向において、表面２の側を上側、反対側を下側とし、凸条３及び凹条４の下側は支持層１７が形成される。凸条３は、厚み方向の上側に突出する頂部１０を有し、凹条４の最も凹んだ部分である底部９から頂部１０に向かって傾斜して形成される。

マットレス１は、例として波割加工装置によって、一枚のシート材から同時に同一の表面形状のマットレス１が二枚製造される。波割加工装置は、複数枚のディスクが軸線方向に重合され、軸線を回転中心に回転可能なローラと、マットレス１の材料であるシート材を切断する切断手段を備える。詳細な説明は省略する。

図２に示すように、凸条３を第二方向に切断したとき、凸条３と凹条４とが交互に現れる。凸条３と凸条３との間隔Ｐ２は、凹条４と凹条４との間隔Ｐ３に等しく形成される。凸条３において、頂部１０は第一層３１によって形成され、第二層３２は凸条３に含まれ、凸条３の一部と支持層１７は第三層３３によって形成される。なお、図２は第一実施形態のマットレス１ａを例に示すが、他の実施形態も同様である。

図２に示すように、厚み方向における凸条３の全体の高さをＷ１、支持層１７の高さをＷ２とする。凸条３において、第一層３１の高さを３１ｈ、第二層３２の高さを３２ｈ、第三層３３の高さを３３ｈとする。マットレス１は、上述した製造方法によって製造する場合、第一層３１と、支持層１７を含む第三層３３とは同じ種類の材料であって、高さ３１ｈと高さ３３ｈとは略等しくすることができる。例として、高さ３１ｈと高さ３１ｈとは等しい高さであって５ｍｍから４０ｍｍまでの範囲であり、１０ｍｍから３０ｍｍまでの範囲がより望ましい。また、高さ３２ｈは、５ｍｍから４０ｍｍまでの範囲であり、１０ｍｍから３０ｍｍまでの範囲がより望ましい。凸条３の高さＷ１と支持層１７の高さＷ２とは、１：５から５：１までの範囲で設定可能である。

次に、各層の反発弾性率を説明する。第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも反発弾性率が低くてもよい。各層の反発弾性率は、３％から７０％までの範囲で設定される。例として、第一層３１及び第三層３３の反発弾性は１５％から６０％までの範囲であり、第二層３２の反発弾性率は５％から３０％までの範囲である。なお、この範囲は、第二層３２の反発弾性率の値が、第一層３１及び第三層３３の反発弾性率の値よりも大きい場合を含むが、第二層３２の反発弾性率は、第一層３１及び第三層３３よりも低いという条件を満たした範囲内で設定される。さらに望ましくは、第一層３１及び第三層３３の反発弾性率は４０％から５０％までの範囲であり、第二層３２は１８％から２５％までの範囲である。各層における反発弾性率の測定は、ＪＩＳ６４００－３による。

＜各実施形態に共通の効果＞
以上説明したマットレス１の構成によれば、以下の効果を奏する。マットレス１の凸条３は、第二層３２が第一層３１及び第三層３３よりも低密度及び／又は低硬度である。よって、使用者の体重によって第二層３２が最初に圧縮され、第一層３１は第二層３２が圧縮された後に圧縮される。さらに、凸条３において第一層３１が連続するので、マットレス１が圧縮される過程で凸形状が維持され、体圧分散効果を有する。

また、図４に示すように、第一方向は短手方向と平行でもよい。この場合、短手方向に凹条４が形成されることにより、使用者が寝返りを打ったときに、マットレス１の素材の撓みと共に空気の移動が生じやすく、短手方向に空気が抜けやすいため通気性が向上する。

また、図示しないが第一方向は長手方向と平行でもよい。この場合、凸条３は長手方向に形成されるので、使用者の体重がかかると長手方向に沿って変形しやすくなり、使用者が寝返りしやすくなる。さらに、第一方向は短手方向に対して所定角度傾いて形成することも可能である。その場合、マットレス１は、第一方向に沿って配置して使用することができる。或いは、長手方向に複数枚のマットレス１を連ねて使用するとき、隣接するマットレス１の第一方向を異なる方向にしてもよい。さらには、マットレス１の表面２が正方形、或いは円形等の場合は、使用者が自由にマットレス１の方向を変えて使用することができる。

また、第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも反発弾性率が低くてもよい。この場合マットレス１は、使用者の体重がかかったとき、三つの層のうち第二層３２が最初に圧縮され始める。よって、過度な身体の沈み込みを抑えることができる。

以上、本発明の態様に係るマットレス１について説明したが、さらに、以下に説明する各実施形態に固有の構成要素を備えてもよい。

＜＜各実施形態のマットレス１の固有の構成と効果＞＞
次に、本発明の態様に係る各実施形態のマットレス１の構成とその効果を説明する。すでに説明した、各実施形態に共通の構成とその効果は説明を省略する。各図面に付された符号は、同様の機能の要素は同様の符号を付し、各実施形態によって形状等が異なる場合は、符号の末尾に小文字のアルファベットを付して、各実施形態に固有の要素を表す符号とする。

＜第一実施形態のマットレス１ａの構成＞
図１及び図２を参照して、第一実施形態のマットレス１ａの構成を説明する。図１に示すように、マットレス１ａの凸条３ａは、第一方向に連続する直線状に形成され、第二方向において凸条３ａと凹条４ａとが交互に形成される。頂部１０は、連続的に形成され、厚み方向において凹凸が無く、第一層３１が一定の厚みで形成される。

＜マットレス１ａの構成による効果＞
以上説明したマットレス１ａの構成によれば、以下の効果を奏する。図１に示すように、凸条３ａは、第一方向へ直線状に形成されるので、使用者の使用によりマットレス１ａの素材の撓みと共に空気の移動が生じやすく、第一方向に空気が抜けやすいため通気性が向上する。例えば、第一方向を使用者の身長方向と交差する方向にすると、使用者が寝返りを打ったときに、第一方向に空気が抜けやすい。

＜第二実施形態のマットレス１ｂの構成と効果＞
次に、図３等を参照して第二実施形態のマットレス１ｂの構成と効果を説明する。なお、他の実施形態と共通する構成を説明するときは、マットレス１ｂ等と記載する。図３（ｂ）等に示すように、マットレス１ｂ等は、第一層３１が厚み方向に規則的な凹凸を有する。凹凸は、凸部１１と凹部１２によって形成される。第一層３１は、凹凸によって厚みが変化しながら連続して形成される。第一層３１と第二層３２と第三層３３は、凸条３ｂ等が連なる方向全てにおいて連続して形成される。凸部１１は、凸条３等が連なる方向に沿って同一の高さである。図３（ａ）に示すように、第二方向において凸条３等と凹条４等とが交互に形成される。

また、図３等に示すように、凸条３ｂ等は平面方向において規則的な凹凸を有する。凹凸は、平面方向に膨らんで形成される平面凸部１３と平面方向に凹んで形成される平面凹部１４によって形成される。平面凸部１３は、凸条３ｂ等のうち凸部１１が形成される部分に形成される。平面凹部１４は、平面方向において凸部１１と凸部１１との間に形成される。凸条３ｂは、厚み方向の一定の高さにおける水平方向の断面において、幅が広くなったり狭くなったり規則的に変化している。

以上説明した構成は、第二実施形態のマットレス１ｂの他に、第四実施形態のマットレス１ｄ、第五実施形態のマットレス１ｅ、第七実施形態のマットレス１ｇから第十一実施形態のマットレス１ｍまでに共通する。なお、ここで説明したマットレス１ｂ等には、第二実施形態のマットレス１ｂの他に、第四実施形態のマットレス１ｄ、第五実施形態のマットレス１ｅ、第七実施形態のマットレス１ｇから第十一実施形態のマットレス１ｍまでを含む。凸条３ｂ等には、対応する実施形態それぞれの凸条３ｂ、凸条３ｄ、凸条３ｅ、凸条３ｇ、凸条３ｈ、凸条３ｊ、凸条３ｋ、及び凸条３ｍを含む。凹条４には、凹条４ｂ、凹条４ｄ、凹条４ｅ、及び凹条４ｇ、凹条４ｈ、凹条４ｊ、凹条４ｋ、及び凹条４ｍを含む。なお、凹条４ｇ、凹条４ｈ、凹条４ｋ、及び凹条４ｍは図示しない。

以上説明したマットレス１ｂ等の構成によれば、以下の効果を奏する。図３等に示すように、マットレス１ｂ等は、第一層３１が厚み方向に規則的な凹凸を有する。凸部１１は第一層３１によって形成されるので、マットレス１ｂ等が圧縮される過程で凸形状が維持される。よって、第一層３１は規則的な凹凸を有するので、使用者が臥せたときに点接触による体圧分散効果を有する。

また、図３等に示すように、凸条３ｂ等は平面方向において凹凸を有するので、使用者の体重による凸条３ｂ等の倒れが低減され、より体圧分散効果を有する。すなわち、平面凸部１３は平面方向において凸部１１の位置に形成されるので、使用者の体重によって凸部１１が座屈することを低減できる。よって、より体圧分散効果を高めることができる。

＜第三実施形態のマットレス１ｃの構成のうち他と共通する構成＞
次に、第三実施形態のマットレス１ｃの構成を説明する。なお、他の実施形態と共通する構成を説明するときは、マットレス１ｃ等と記載する。図４等を例に示すように、マットレス１ｃ等の凸条３ｃ等は、平面方向に規則的に屈曲している。凸条３ｃ等は、第一方向に向かって形成され、第二方向において凸条３ｃ等と凹条４ｃ等とが交互に形成される。

凸条３ｃ等は、平面方向において、直線又は曲線の第一線部５ｃ等と、屈曲部６ｃ等とが交互に繋がってＶ字状部７が形成される。Ｖ字状部７は、平面方向のうちの第一方向に繋がってＷ字状に連続する。

Ｖ字状部７の内側の領域をＶ字状領域８とする。Ｖ字状領域８は、図５等にハッチングで示した領域である。屈曲部６ｃ等の少なくとも一部は、第二方向に隣接する他の凸条３ｃ等におけるＶ字状領域８に配置される。

図５に示すように、Ｖ字状部７において、屈曲部６ｃ等を挟む二つの第一線部５ｃ等によってなす角度θは、６０°から１２０°までの範囲であることが望ましい。角度θは７０°から１１０°までの範囲にあることがより望ましく、角度θは８０°から１００°までの範囲にあることが、さらに望ましい。

図４に示すように、マットレス１ｃ等の凸条３ｃ等において、第一方向において隣接する屈曲部６ｃ等は所定の間隔Ｐ１で形成され、第二方向において隣接する凸条３ｃ等とは所定の間隔Ｐ２で形成される。間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、使用者の体重がかかったときに適切に体圧分散するよう設定される。

凸条３ｃ等は、所定の間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２を維持して形成するため、角度θは適正な範囲にする必要がある。角度θが６０°よりも小さな角度の場合、間隔Ｐ１を基準にすると間隔Ｐ２が長くなってしまう。或いは、間隔Ｐ２を基準にすると、間隔Ｐ１が短くなるのでＶ字状領域８における面積が小さくなり、第二方向に隣接する他の凸条３ｃ等の屈曲部６ｃ等をＶ字状領域８に配置することが困難となる。その場合、凸条３ｃ等は、使用者の体重によって第一方向に加わる圧力に対して、反発力が小さくなる。

角度θが１２０°よりも大きな角度の場合、間隔Ｐ１を基準にすると間隔Ｐ２が短くなってしまう。或いは、間隔Ｐ２を基準にすると、間隔Ｐ１が長くなる。凸条３ｃ等は、第一方向に対して平行な状態に近づく。その場合、凸条３ｃ等は、使用者の体重によって第二方向に加わる圧力に対して、反発力が小さくなる。角度θは、６０°から１２０°までの適正な範囲を超えると、使用者の体重によって生じる圧力の方向性によって反発力が異なってしまう。よって、角度θは、使用者の体重がかかったときの体圧分散効果のために、６０°から１２０°までの範囲が望ましい。

また、角度θは、７０°から１１０°の範囲に限定すると、使用者の体重によって生じる圧力の方向性による反発力の差がより低減される。よって、角度θは、７０°から１１０°の範囲にすることがより望ましい。さらに、角度θは８０°から１００°までの範囲にすると、より圧力の方向性による反発力の差が低減され、特に望ましい。

なお、以上説明した構成は、第三実施形態のマットレス１ｃから第十一実施形態のマットレス１ｍまでに共通する。ここで、マットレス１ｃ等には、第三実施形態のマットレス１ｃから第十一実施形態のマットレス１ｍまでを含む。凸条３ｃ等には、マットレス１ｃの凸条３ｃからマットレス１ｍの凸条３ｍまでを含み、凹条４ｃ等には、マットレス１ｃの凹条４ｃからマットレス１ｍの凹条４ｍまでを含む。第一線部５ｃ等には、マットレス１ｃの第一線部５ｃからマットレス１ｍの第一線部５ｍまでを含み、屈曲部６ｃ等には、マットレス１ｃの屈曲部６ｃからマットレス１ｍの屈曲部６ｍまでを含む。

＜第三実施形態のマットレス１ｃのうち他と共通の構成による効果＞
以上説明した第三実施形態のマットレス１ｃから第十一実施形態のマットレス１ｍまでに共通の構成により、以下の効果を奏する。図４等に示すように、凸条３ｃ等は平面方向に規則的に屈曲するので、使用者の体重がかかったときの体圧分散効果に加え、圧力の方向性による体圧分散効果の差を低減することができる。

さらに詳細に説明すると、図４等に示すように、マットレス１ｃ等の凸条３ｃ等は、平面方向において、直線又は曲線の第一線部５ｃ等と、屈曲部６ｃ等とが交互に繋がってＶ字状部７が形成され、Ｖ字状部７は、平面方向のうちの第一方向に繋がり、Ｗ字状に連続して凸条３ｃ等をなす。よって、使用者がマットレス１に体重をかけたとき、凸条３ｃ等は第一方向及び第二方向の双方向に対して変形し、復元する。よって、マットレス１は、体圧分散の効果を奏し、しかも圧力の方向によって生じる体圧分散効果の差を低減することができる。

また、図５（ｂ）等に示すように、第一層３１から第三層３３までは、凸条３ｃ等が連なる方向の少なくとも一部に連続して積層される。第一層３１は、凸条３ｃ等が連なる方向に沿ってＷ字状の線状になって連続的に使用者に接触するので、指圧効果がある。第二層３２は、第一層３１よりも低密度及び／又は低硬度なので、使用者の体重がかかったとき第二層３２から圧縮され始め、第一層３１のへたりが緩和される。また、凸条３ｃ等の頂部１０は、使用者の使用によって頻繁に圧縮及び変形がなされるが、第一層３１によって形成されるので、頂部１０がへたりによって劣化することを低減できる。

また、マットレス１の屈曲部６ｃ等の少なくとも一部は、第二方向に隣接する他の凸条３ｃ等におけるＶ字状領域８に配置されるので、使用者の体重により第二方向への圧力がかかるとき、複数の凸条３ｃ等が共働で傾斜を抑制することができる。よって、体圧分散の効果をより高めることができる。

また、凸条３ｃ等はＶ字状部７において二つの第一線部５ｃ等によってなす角度θを６０°から１２０°の範囲に設定することにより、使用者の体重がかかったときに圧力の方向性による体圧分散効果の差を低減することができる。さらに、角度θを８０°から１１０°の範囲に設定することにより、特に第一方向と第二方向のいずれの方向から圧力が加わった場合でも体圧分散効果の差をより低減することができる。

＜第三実施形態のマットレス１ｃに固有の構成＞
次に、図４及び図５を参照して、第三実施形態のマットレス１ｃに固有の構成を説明する。図５（ａ）に示すように、マットレス１ｃの凸条３ｃは、直線からなる二つの第一線部５ｃと屈曲部６ｃによって、Ｖ字状部７が形成される。頂部１０は、マットレス１ａと同様に、凹凸がなく直線状である。図５に示す例では、Ｖ字状部７は屈曲部６と二つの第一線部５ｃと仮想線Ｌ２によって囲われたＶ字状領域８が二等辺三角形である。なお、二つの第一線部５ｃの長さが異なり、Ｖ字状領域８が二等辺三角形でない三角形でもよい。

凸条３ｃは、第二方向に隣接する他の凸条３ｃとの間で以下の関係がある。屈曲部６は、第二方向に隣接するＶ字状領域８の内部に配置される。具体的には、当該凸条３ｃと、第二方向に隣接する他の凸条３ｃとにおいて、第一方向に延びる仮想線Ｌ１は、当該凸条３ｃの屈曲部６ｃと他の凸条３ｃの屈曲部６ｃとに交互に交差する。例えば、当該凸条３ｃの屈曲部６における円弧中心Ｒｃと交差する仮想線Ｌ１は、他の凸条３ｃの屈曲部６における円弧中心Ｒｃと交互に交差する。図５（ｂ）に示すように、凸条３ｃの厚み方向の先端である頂部１０は、凸条３ｃが連なる方向に沿って同一の高さである。

＜第三実施形態のマットレス１ｃに固有の構成による効果＞
以上説明したマットレス１ｃの構成によれば、以下の効果を奏する。すでに説明した共通の効果に合わせ、マットレス１ｃは単純な形状の凸条３ｃが連なるので、使用者が臥せると頂部１０が一様に接触して体圧分散効果を奏する。

＜第四実施形態のマットレス１ｄの構成＞
次に、図６を参照して第四実施形態のマットレス１ｄの構成を説明する。図６（ａ）に示すように、マットレス１ｄは、マットレス１ｃと同様に、凸条３ｄは直線からなる二つの第一線部５ｄと屈曲部６ｄによって、Ｖ字状部７が形成される。凸条３ｄは、厚み方向の先端である頂部１０において、凸条３ｄが連なる方向へ凸部１１と凹部１２とが交互に形成される。屈曲部６ｄに、凸部１１のうちの第一凸部１１ａが形成される。当該凸条３ｄと、第二方向に隣接する他の凸条３ｄとにおいて、第一方向に延びる仮想線Ｌ１は、当該凸条３ｄの第一凸部１１ａと他の凸条３ｄの第一凸部１１ａとに交互に交差する。

図６（ｂ）に示すように、凸条３ｄの頂部１０には、凸部１１と凹部１２とが交互に略等間隔で形成される。凸部１１は、屈曲部６ｄに形成される第一凸部１１ａと屈曲部６ｄ以外の凸条３ｄに形成される第二凸部１１ｂからなる。図６に示す例は、一つの第一線部５ｄに凸部１１が四個形成されている。凸部１１の個数は、四個に限定されるものではなく、四個以上であってもよいし、四個以下でもよい。

図６（ａ）に示すように、凸条３ｄは凸部１１が形成される部分は平面方向に膨らんで平面凸部１３が形成される。屈曲部６ｄを挟んで二つの第一線部５ｄがなす角度θは、第一凸部１１ａを結ぶ直線同士が挟む角度を角度θとする。

図６（ａ）に示すように、屈曲部６ｄに形成される第一凸部１１ａは、Ｖ字状領域８の内部に配置される。図６（ａ）に示す例では、Ｖ字状部７は屈曲部６ｄと二つの第一線部５ｄと仮想線Ｌ２によって囲われたＶ字状領域８が二等辺三角形である。なお、二つの第一線部５ｄの長さが異なり、Ｖ字状領域８が二等辺三角形でない三角形でもよい。また、第一方向に延びる仮想線Ｌ１は、第一凸部１１ａに限らず、当該凸条３ｄの屈曲部６ｄと第二方向に隣接する他の凸条３ｄの屈曲部６ｄとに交互に交差する。

次に、図６（ｂ）を参照して、凸条３ｄの厚み方向における構成を説明する。第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂからなる凸部１１と、凹部１２は第一層３１によって形成される。凸条３ｄの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｄが連なる方向に沿って同一の高さである。他の実施形態である第五実施形態のマットレス１ｅ、及び第七実施形態のマットレス１ｇから第十一実施形態までのマットレス１ｍまでも同様である。

＜第四実施形態のマットレス１ｄの効果＞
以上説明したマットレス１ｄの構成によれば、以下の効果を奏する。凸条３ｄは、頂部１０に凸部１１と凹部１２が交互に形成されるので、体圧分散の効果がより高くなる。また、当該凸条３ｄと第二方向に隣接する他の凸条３ｄとにおいて、第一凸部１１ａが第一方向に並ぶので、使用者の体重による圧力が第二方向にかかったときに、凸条３ｄの傾斜をより低減することができる。よって、マットレス１ｄは、使用者の体重がかかったときに圧力の方向性による体圧分散効果の差をより低減することができる。さらに、凸条３ｄには凸部１１が形成されるので、頂部１０が凸条３ｄの方向に沿って連続する場合に比べて、体圧分散効果が大きい。

また、マットレス１ｄは、凸部１１が第一層３１によって形成されるので、使用者の体重によって第二層３２が最初に圧縮され、凸部１１は第二層３２が圧縮された後に圧縮される。さらに、凸条３ｄにおいて第一層３１が連続するので、マットレス１が圧縮される過程で凸形状が維持され、体圧分散効果を有する。凸部１１は、第二層３２よりも密度が高い及び／又は硬度が高い第一層３１によって形成されるので、使用者に対して指圧効果がある。また、マットレス１ｄは、凸部１１のへたりによる劣化を低減することができるので、使用可能な寿命を長くすることができる。他の実施形態である第五実施形態のマットレス１ｅ、及び第七実施形態のマットレス１ｇから第十一実施形態までのマットレス１ｍまでも同様である。

また、第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも反発弾性率が低くてもよい。この場合、使用者の体重がかかったとき、三つの層のうち第二層３２が最初に圧縮され始める。よって、過度な身体の沈み込みを抑えることができ、凸部１１による指圧効果を維持できる。他の実施形態である第五実施形態のマットレス１ｅ、及び第七実施形態のマットレス１ｇから第十一実施形態までのマットレス１ｍまでも同様である。

＜第五実施形態のマットレス１ｅの構成と効果＞
次に、図７を参照して第五実施形態のマットレス１ｅの構成と効果を説明する。マットレス１ｅは、マットレス１ｄに対して第一線部５ｅが曲線である点が異なる。他の構成要素は、マットレス１ｄと同様である。第一線部５ｅは曲線なので、屈曲部６ｅを挟んで二つの第一線部５ｅがなす角度は、図７に示すように、第一線部５ｅの両端部における第一凸部１１ａ同士を結ぶ線によって挟まれる角度を角度θとする。

以上説明したマットレス１ｅの構成によれば、第一線部５ｅが曲線なので、使用者の体重がかかったときに、凸条３ｅが傾斜する方向が各部分によって変化するので、より体圧分散効果を奏する。マットレス１ｄと同様に、凸条３ｅの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｅが連なる方向に沿って同一の高さである。

＜第六実施形態のマットレス１ｆの構成と効果＞
次に、図８を参照して第六実施形態のマットレス１ｆの構成と効果を説明する。マットレス１ｆは、マットレス１ｃに対して以下の点が異なる。マットレス１ｆの屈曲部６ｆは、第一方向に延びる第二線部２５を備え、第二線部２５の両端部に、二つの第一線部５ｆと屈曲して繋がる。凸条３ｆは、第一線部５ｆと屈曲部６ｆによって台形状に形成される。他の構成要素は、マットレス１ｃと同様である。

以上説明したマットレス１ｆの構成によれば、以下の効果を奏する。凸条３ｆは台形状に形成されるので、屈曲部６ｆにかかる圧力を分散することができる。よって、マットレス１ｆは、使用者の体重がかかったときの体圧分散効果に加え、屈曲部６ｆに圧力が集中することによる劣化を低減することができる。

＜第七実施形態のマットレス１ｇと第八実施形態のマットレス１ｈの構成と効果＞
次に、図９を参照して第七実施形態のマットレス１ｇの構成を説明する。マットレス１ｇは、マットレス１ｄに対して以下の点が異なる。凸条３ｇにおいて、複数の凸部１１と、凸部１１に挟まれる凹部１２とによって凸条ブロック２０が形成される。マットレス１ｈからマットレス１ｋまでも同様である。図９に示すように、マットレス１ｇは、凸条ブロック２０ｇと凸条ブロック２０ｇとの間の凹部１２が境界凹部２１である。境界凹部２１は、他の凹部１２よりも深く形成される。境界凹部２１は第三層３３によって形成される。凸条ブロック２０ｇは、凸条３ｇが連なる方向において、第一層３１から第三層３３までが連続して形成される。

図９に示す例では、凸条３ｇは、二個の凸部１１と、凸部１１と凸部１１とに挟まれる凹部１２とによって凸条ブロック２０ｇが形成される。屈曲部６ｇは、第一凸部１１ａが形成され、凸条ブロック２０ｇと凸条ブロック２０ｇとの間は、境界凹部２１が形成される。境界凹部２１は、第三層３３のみによって形成される。第一線部５ｇには、凸条ブロック２０ｇと境界凹部２１とが含まれる。二つの第一線部５ｇのうち、一方は一つの凸条ブロック２０ｇが含まれ、他方は二つの凸条ブロック２０ｇが含まれる。よって、二つの第一線部５ｇは、それぞれに形成される凸条ブロック２０ｇの数が異なる。当該凸条３ｇと第二方向に隣接する他の凸条３ｇとは、隣接する第一線部５ｇに含まれる凸条ブロック２０ｇの数が同一になるよう配置されてもよいし、異なる数になるよう配置されてもよい。マットレス１ｄと同様に、凸条３ｇの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｇが連なる方向に沿って同一の高さである。

次に、図１０を参照して第八実施形態のマットレス１ｈの構成を説明する。マットレス１ｈの凸条３ｈは、第一線部５ｈにおいて、凸条ブロック２０ｈが三つの凸部１１と二つの凹部１２によって形成される。マットレス１ｇと同様に、屈曲部６ｈには、第一凸部１１ａが形成され、凸条ブロック２０ｈと凸条ブロック２０ｈとの間は、境界凹部２１が形成される。境界凹部２１は、第三層３３によって形成される。凸条ブロック２０ｈは、凸条３ｈが連なる方向において、第一層３１から第三層３３までが連続して形成される。また、第一線部５ｈのぞれぞれに含まれる凸条ブロック２０ｈの数は同一である。マットレス１ｄと同様に、凸条３ｈの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｈが連なる方向に沿って同一の高さである。なお、図１０に示す例では、凸条ブロック２０ｈにおける凸部１１は三個であり、凹部１２は二個であるが、凸部１１は四個以上でもよいし、凹部１２は三個以上でもよい。

以上説明したマットレス１ｇ及びマットレス１ｈの構成によれば、以下の効果を奏する。図９及び図１０に示すように、マットレス１ｇ及びマットレス１ｈは、第一方向に隣接する凸条ブロック２０ｇ、２０ｈは、互いの拘束力が低減する。使用者の体重がかかったときに、凸条３ｇ、３ｈが凸条ブロック２０ｇ、２０ｈの単位で傾斜等の変形が可能となる。凸条３ｇ、３ｈは、境界凹部２１を有さず連続する場合に比べて第一方向にかかる圧力に対して変形しやすくなるので、第一方向と第二方向にかかる圧力に対する変形状態を均等に近づけることができる。よって、マットレス１ｇ、１ｈは、体圧分散効果を高め、使用する方向によって生じる体圧分散効果の差をより低減することができる。

また、第二層３２は、第一層３１及び第三層３３よりも低密度及び／又は低硬度である。すなわち、境界凹部２１は、第二層３２よりも高密度及び／又は高硬度の第三層３３によって形成されるので、隣接する凸条ブロック２０ｇの間、及び凸条ブロック２０ｈの間において、一方の変形が他方へ及ぼす影響を低減できる。

＜第九実施形態のマットレス１ｊの構成と効果＞
次に、図１１を参照して第九実施形態のマットレス１ｊの構成と効果を説明する。マットレス１ｊは、マットレス１ｆに対して以下の点が異なる。マットレス１ｊは、マットレス１ｆに対して、凸条３ｊの頂部１０に凸部１１と凹部１２が形成される。屈曲部６ｊは、第二線部２５を備え、第一線部５ｊとの境界部分に第一凸部１１ａが形成され、二つの第一凸部１１ａに挟まれて凹部１２が形成される。屈曲部６ｊに形成される凹部１２には、境界凹部２１が含まれる。

さらに、図１１（ｂ）に示すように、凸条３ｊにおいて、複数の凸部１１と、凸部１１と凸部１１とに挟まれる凹部１２とによって凸条ブロック２０ｊが形成される。凸条ブロック２０ｊと凸条ブロック２０ｊとの間の凹部１２は境界凹部２１である。境界凹部２１は、第三層３３によって形成される。凸条ブロック２０ｊは、凸条３ｊが連なる方向において、第一層３１から第三層３３までが連続して形成される。図１１（ｂ）に示す例では、凸条ブロック２０ｊは、三つの凸部１１と二つの凹部１２によって形成される。なお、凸部１１の個数、凹部１２の個数はこれに限るものではなく、凸部１１が四個以上でもよいし、凹部１２が三個以上でもよい。図１１（ａ）に示すように、屈曲部６ｊを挟んで二つの第一線部５ｊがなす角度θは、第一凸部１１ａを結ぶ直線同士が挟む角度を角度θとする。マットレス１ｄと同様に、凸条３ｊの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｊが連なる方向に沿って同一の高さである。

以上説明したマットレス１ｊの構成によれば、以下の効果を奏する。図１１に示すように、屈曲部６ｊに境界凹部２１が含まれるので、当該凸条ブロック２０ｊは、屈曲部６ｊにて他の凸条ブロック２０ｊと分離した状態となる。第一方向に隣接する凸条ブロック２０ｊは、互いの拘束力が低減するので、使用者の体重により第一方向にかかる圧力に対して変形しやすくなるので、第一方向と第二方向にかかる圧力に対する変形状態を均等に近づけることができる。さらに、第一凸部１１ａは境界凹部２１を挟んで第一方向に並んで形成されるので、屈曲部６ｊにかかる圧力を分散できる。よって、マットレス１ｊは、体圧分散効果を高め、使用する方向によって生じる体圧分散効果の差をより低減することができる。また、境界凹部２１は、第二層３２よりも高密度及び／又は高硬度の第三層３３によって形成されるので、隣接する凸条ブロック２０ｊの間において、一方の変形が他方へ及ぼす影響を低減できる。

＜第十実施形態のマットレス１ｋの構成と効果＞
次に、図１２を参照して第十実施形態のマットレス１ｋの構成と効果を説明する。マットレス１ｋは、図１０に示すマットレス１ｈに対して以下の点が異なる。マットレス１ｋの凸条３ｋは、第一線部５ｋにおいて、凸条ブロック２０ｋと境界凹部２１が形成される。境界凹部２１は、マットレス１ｈに比べて、凸条ブロック２０ｋと凸条ブロック２０ｋとの間の距離が長く形成される。図１２に示す例では、境界凹部２１は凸部１１ｂ一個分の長さで形成され、第一線部５ｋの長さは、凸部１１が五つある場合に相当する。屈曲部６ｋは、第一凸部１１ａを含む。マットレス１ｄと同様に、凸条３ｋの第一凸部１１ａと第二凸部１１ｂは、凸条３ｋが連なる方向に沿って同一の高さである。

以上説明したマットレス１ｋの構成によれば、以下の効果を奏する。境界凹部２１は、凸部１１の長さ程度に長く形成されるので、当該凸条ブロック２０ｋは隣接する他の凸条ブロック２０ｋとの間で互いに影響を受けにくい。一つの当該凸条ブロック２０ｋが傾斜した場合、隣接する他の凸条ブロック２０ｋが受ける影響は小さく、それぞれの凸条ブロック２０ｋの独立性が高い。よって、使用者の体重がかかったとき、より体圧分散性を高めることができる。

＜第十一実施形態のマットレス１ｍの構成と効果＞
次に、図１３を参照して第十一実施形態のマットレス１ｍの構成と効果を説明する。マットレス１ｍは、マットレス１ｄに対し次の構成が異なる。マットレス１ｍの凸条３ｍは、第一線部５ｍにおいて、凸部１１である第一凸部１１ａ及び第二凸部１１ｂが複数の小凸部１５と小凹部１６によって形成される。図１３に示す例では、凸部１１が二つの小凸部１５と一つの小凹部１６によって形成されている。屈曲部６ｍには、第一凸部１１ａのうちの小凸部１５が含まれる。小凹部１６の厚み方向の深さは、凹部１２よりも浅く形成される。

この構成によれば、マットレス１ｍは小凸部１５によって細かなピッチで使用者の体重を支えることができるので、体圧分散効果を有する。なお、凸部１１において、小凸部１５は三つ以上でもよいし、小凹部１６は二つ以上でもよい。小凸部１５は、凸条３ｍが連なる方向に沿って同一の高さである。

＜本発明に係るマットレス１と表面２の未加工品との比較評価＞
次に、本発明に係るマットレス１のうち、第四実施形態のマットレス１ｄと、表面２が未加工のマットレスとの比較評価について説明する。評価条件は次のとおりである。使用した試験体のサイズは、長辺が１９８０ｍｍ、短辺が９８０ｍｍ、厚みが５５ｍｍであり、長辺は長さが６６０ｍｍのものを長辺方向に３枚並べて評価した。以下、表面２が未加工のマットレスを表面未加工品と称する。厚み方向は、いずれも三層構造である。

厚み方向における各層の硬さは、第一層３１が１８０Ｎ、第二層３２が１２５Ｎ、第三層３３が１８０Ｎである。硬さは、ＪＩＳ６４００－２ ６．７Ｄ法に準拠して測定した。各層の反発弾性率は、第一層３１が５１％、第二層３２が４８％、第三層３３が５１％である。反発弾性率は、ＪＩＳ６４００－３に準拠して測定した。各層の密度は、第一層３１が４０ｋｇ／ｍ^３、第二層３２が３０ｋｇ／ｍ^３、第三層３３が４０ｋｇ／ｍ^３である。密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定した。各層を構成する材料は、マットレス１ｄと未加工品とは共通である。第一層３１、第二層３２、及び第三層３３はいずれも高反発ウレタンである。

次に、被験者を説明する。被験者はＡからＣまでの三名である。被験者Ａは、体重４９ｋｇ、身長１６２ｃｍ、ＢＭＩ１８．６７の小柄の女性である。被験者Ｂは、体重６３ｋｇ、身長１７３ｃｍ、ＢＭＩ２１．０５の中柄の男性である。被験者Ｃは、体重７７ｋｇ、身長１７０ｃｍ、ＢＭＩ２６．６４の大柄の男性である。

図１４は、各被験者が、マットレス１ｄと表面未加工品とに横たわったとき、それぞれの位置における沈み込み量を表したグラフである。横軸は０が頭部先端であり、右に向かうに従って足先に向かう。縦軸は沈み込み量をｍｍ単位で表す。

図１５は、臀部、腹部、胸部のそれぞれにおける沈み込み量を測定し、マットレス１ｄと未加工品との差異を表す。図１４及び図１５の試験は、被験者が仰臥位にて寝姿勢についた後、概ね沈み込みが落ち着く状態である１分後の状態を記録した。

図１６は、仰臥位と側臥位それぞれにおける接触面積と平均圧力を測定した結果を表す。評価は、体圧分散センサーによる画像を分析して行った。図１６の試験は、被験者が仰臥位及び側臥位のそれぞれにおいて、寝姿勢についた後、概ね測定値が安定する状態である３分後の状態を記録した。なお、体圧分散センサーは、柔軟性を有する平面状のシートに体圧センサーが２０ｍｍピッチで格子状に配列されたものである。測定時はマットレスの（最）上層に同シートを静置して、被験者がその上に寝た時の沈み込み量（図１５を参照）と、接触面積（図１６を参照）と、平均圧力（図１６を参照）が測定できるものである。

図１４から図１６までより次の結果が得られた。図１４及び図１５より、マットレス１ｄの方が未加工品よりも沈み込み量が全体的に大きくなる傾向がみられた。図１６より、マットレス１ｄの方が未加工品よりも接触面積が大きく、平均圧力が低くなる傾向がみられた。

以上の結果から、マットレス１ｄは、寝姿勢に関して沈み込み量が全体的に大きくなることで、腹部、大腿部に対して接触領域の増大がみられ、広範囲で身体を支えることが可能となる。よって、マットレス１ｄは、表面未加工品と比較して体圧分散性が優れている。

なお、以上説明したマットレス１は、クッションとして座布団用、椅子用、ソファー用、その他に適用できることは勿論である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｊ、１ｋ、１ｍ マットレス
２ 表面
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｍ 凸条
３１ 第一層
３２ 第二層
３３ 第三層

Claims (4)

1. 厚み方向に所定の厚さを有し、表面が前記厚み方向に直交する平面方向に広がるマットレスであって、
   前記厚み方向は、前記表面から第一層と第二層と第三層の三層が積層する複数の凸条を備え、
   前記凸条は、前記平面方向に連続して形成され、
   前記凸条において、
   前記第一層が連続し、
   前記第二層は、前記第一層及び前記第三層よりも、低密度及び／又は低硬度であるマットレス。
2. 前記第一層は、前記厚み方向に規則的な凹凸を有する請求項１に記載のマットレス。
3. 前記凸条は、前記平面方向に規則的に屈曲している請求項１又は２に記載のマットレス。
4. 前記凸条は、前記平面方向において規則的な凹凸を有する請求項１から３のいずれかに記載のマットレス。
   
   

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