JP3060522U - 高さ可変式安眠枕 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高さ可変式安眠枕の提供。 【解決手段】 頭部が載置される枕内の底部基台上に、
内部への空気の流入・流出によって高さが可変できる圧
力アクチュエーターを固定し、前記基台と圧力アクチュ
エーターとの間に、枕の高さと枕への荷重とを検出でき
るセンサーを配置し、前記圧力アクチュエーターへの空
気供給管と、枕への荷重と枕の高さとを検出できるセン
サーの出力信号を伝達する配線とを、ワンタッチカップ
ラーを介して、空気圧発生・開放装置及び荷重・高さ制
御調整装置とに連結可能とし、枕の側面には作動荷重・
高さの調整用つまみならびに手動ワンタッチ高さ調整ス
イッチを配置して伸縮性のある外被材料により、全体を
覆う。 【効果】 寝返りで、頸部や肩部に作用する不自然な圧
迫や捻れが解消・軽減され、常に安眠することが可能で
あるという効果が期待できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、就寝中、枕にたいする頭部の載り方により高さを変化できる構造を 備えた高さ可変式安眠枕に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、枕は寝具のひとつとして就寝時はもちろんのこと、単に仮眠したり あるいは疲れたときに横臥したりする場合でも、頭部を支持するために必要な用 具として使用されている。手元に枕がない場合には、適当な台や箱あるいは数冊 の本とか、時としては自分自身の手を枕として使用することもよく行なわれてい る。

【０００３】 一般の日常生活において、一日のうちの相当の時間は睡眠のため費やされ、そ の間、枕は頭部を支えて睡眠中に身体全体と頭部とが不自然な形にならないよう にする重要な役割をはたしている。 特に病人の場合などは、療養の期間中、長期にわたって寝たままの状態でいる ことが多いため、寝具には色々の配慮がされているが、枕などは病床で起きたり する際に身体の支えをするなどの働きもするものである。

【０００４】 このように、日常生活において重要な役割を持っている枕は、普通布製の袋の なかに、籾殻、蕎麦殻、パンヤ、発泡合成樹脂粒あるいは羽毛等などを適量充填 したものが使用されており、使用時における頭部の支持と発熱の発散をする働き をしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

人間の頭部は相当の重さがあるため、就寝時に、それを支持する枕は、就寝者 の身体に合わせて、頸部に負担がかからないようにそれ自体が変形し、高さがあ る程度変わるように作られている。 ところが枕使用の際、就寝者の身体は仰臥、横臥あるいは俯せなど様々な状態 をとり、決してひとつの形に行儀よく寝ているということはない。従って、就寝 時に枕を調節し、身体と頭部の関係をもっとも快適な状態となるようにして眠り についても、寝返りを打ったり、横向きになったとたん、折角の前記快適状態は 解消されて頸部や肩部などに無理を生じ、安眠が阻害されるばかりでなく寝てい る間に逆に筋違いとか肩凝りの原因ともなる場合があり、その対策が望まれてい る。

【０００６】 これらの改善のため、本考案者は、先に就寝中の寝返りや横向きなど身体の向 きに適応する圧力感応高さ可変式安眠枕を提案した（特開平６−３４３５４０号 公報、特開平８−４２０号公報、特開平８−２９９１３８号公報）。 前記先行考案は、すでに市販されている枕の材質を変えたり、形状、高さを調 節できるようにした枕（朝日新聞社発行、１９９３年５月「朝日家庭便利帳」裏 表紙見返し）では出来なかった、就寝中の寝返りや横向きなど身体の向きに適応 する効果は達成されたが、その構造が複雑で、作動をスムーズに行なわせること に難点があり、さらに改良をする必要があった。

【０００７】 また、加圧空気により上下に伸縮するバルーン内の圧力を検出し、それに基づ いて高さを調整する枕も提案されている（実開平３−６４０７２号公報）。 この枕では、上下に別れた２組のバルーンを加圧空気送入管より小径の吸入排 気量を規制する流量調整孔で結合する構造となっており、上下バルーンの圧力が 異なるたびに、この流量調整孔を通して空気が流れ、孔の大きさと、空気の流量 によっては音が発生する恐れがあった。また、この流量調整孔の大きさを適切な ものとすることには試行錯誤が必要である。

【０００８】 本考案は、前記従来の問題点を解消し、機構が簡単であり、しかも就寝者が寝 返りや横向きになった場合でも、身体と頭部の関係をもっとも快適な状態になる ようにスムーズに調節する機能を持った枕を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を解決するため、本考案者は鋭意研究を重ねた結果、就寝者の仰臥時 と横臥時には、枕の頭部支持部分へ作用する荷重の相違を利用した枕の高さ調整 において、センサーにより荷重と枕の高さを検出しこれを組み合わせ利用するこ とにより就寝中、頭部支持状態を常に最適状態に維持できることを知見し、本考 案を完成するに至った。

【００１０】 すなわち、前記知見に基づいてなされた本考案は、頭部が載置される枕内の底 部基台上に、内部への空気の流入・流出によって高さが可変できる空気圧力アク チュエーターを固定し、前記基台と空気圧力アクチュエーターとの間に、枕の高 さと枕への荷重を検出できるセンサーを配置し、前記空気圧力アクチュエーター への空気供給管と、枕の高さと枕への荷重を検出できるセンサーの出力信号を伝 達する配線とを、ワンタッチカップラーを介して、空気圧発生・開放装置及び荷 重・高さ制御調整装置とに連結可能とし、枕の側面には作動荷重・高さの調整用 つまみならびに手動ワンタッチ高さ調整スイッチを配置し、伸縮性のある外被材 料により、全体を覆ってなることを特徴とする高さ可変式安眠枕を要旨としてい る。 また本考案は、枕の高さと枕への荷重を検出できるセンサーを空気圧力アクチ ュエーター内に配置した高さ可変式安眠枕も要旨としている。

【００１１】

【考案の実施の形態】

本考案の構成と作用を説明する。 本考案安眠枕は、就寝者の就寝状態により枕の頭部支持部が受ける荷重の差を 利用して枕の高さを調整するようにした機構を枕内部に組み込んでいる。

【００１２】 人が仰臥した状態と、横臥位置とでは、頭部、頸部および身体本体の間におけ る力の作用状態が異なっており、枕の高さが一定であれば、仰臥位置で適当であ った場合横臥位置になると低すぎることになり、頸部が曲げられるような力が働 くことになる。

【００１３】 このままの状態が続くと、頸部に疲れを生じたり、下側の肩に凝りが起こった りするなどの差し障りを生ずる。これを避けようとして、就寝者は無意識のうち に、身体の下側になる手の一部を、枕と頭の間に差し入れたり、掛け布団の一部 を挟み込んだりするが、時間とともに手が痺れたり、掛け布団からはみ出た身体 が冷えて風邪を引いたりしかねないことになる。

【００１４】 前記のように、就寝者が仰臥位置から横臥位置（あるいはその逆の場合）へ寝 返りをすることにより、頭部を支持している枕には、荷重の変化が発生すること になる。 本考案では前記の荷重変化を、空気の圧力と調和させ、頭部を支持する枕の高 さを変化させるものである。

【００１５】 そこで、本考案者等は確実に前記の作動をさせることができるような構造を鋭 意研究した。その結果考えられたのが前述したセンサーにより枕への荷重と枕の 高さを検出して、これ等の出力信号を組み合わせて枕に内蔵された空気圧力アク チュエーターの圧力調整をし、枕の上下作動をさせるようにした構造である。

【００１６】 図面により本考案を具体的に説明するが、本考案はこれにより限定されるもの ではない。 図１は、本考案枕１の概要を示すものであり、頭部が載置される枕内の底部基 台３上に、内部への空気の流入・流出によって高さが可変できる空気圧力アクチ ュエーター２を固定する。

【００１７】 基台３は強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成すると、柔軟で、枕の構成材料と も馴染みやすいがこれに限定されるものではなく、軽合金製であっても、木製で あっても支障はない。

【００１８】 空気圧力アクチュエーター２としては、低空気圧力（０．１〜０．２ｋｇ／ｃ ｍ²）で膨張収縮可能な弾力性を有する材料、例えば合成ゴム製の長方形袋が適 しており、上下方向側面に褶曲したコルゲート（蛇腹状）を有するものがより好 ましい。

【００１９】 前記基台３と空気圧力アクチュエーター２との間に、枕の高さと枕への荷重を 検出できるセンサー（高さ・荷重センサー）４を配置し、前記空気圧力アクチュ エーター２への空気供給管と、高さ・荷重センサー４の出力信号を伝達する配線 とを、ワンタッチカップラー７を介して、空気圧発生・開放装置及び荷重・高さ 制御調整装置８とに連結可能とし、枕の側面には作動荷重・高さの調整用つまみ ５ならびに手動ワンタッチ高さ調整スイッチ６を配置するとともに伸縮性のある 外被材料により、枕の外表面全体を覆っている。枕内部には空気圧力アクチュエ ーター２以外に可動の部品はなく、手入れの必要がない。 前記高さ・荷重センサー４は、空気圧力アクチュエーター２内部に配置し、ア クチュエーター内の圧力を検出することにより、枕に加わる荷重を測定してもよ い。

【００２０】 前記高さ・荷重センサー４としては、例えばオムロン社製、商品名；オムロン Ｅ８ＣＢ／Ｅ８ＣＣプレッシャーセンサーが使用されるが、同様の作用・機能を 有する他のセンサーを使用できることは言うまでもない。空気圧発生・開放装置 及び荷重・高さ制御調整装置８の駆動源である低空気圧発生用コンプレッサーと しては、例えば日東工器社製のリニア駆動フリーピストンコンプレッサーが使用 できる。そして枕本体構成材料としては、通常使用されている繊維製品であれば いずれでもよいが、特にポリエステル繊維やポリウレタン製の布、同綿が好適で ある。

【００２１】 また、空気圧発生・開放装置８作動用の電源９としては、商用電源（１００Ａ Ｃ）でも、可搬電源（電池）でも両者併用でもよい。荷重・高さ制御調整装置８ には通常直流１２Ｖを使用するが、これに限定されるものではない。 空気圧力アクチュエーター２の作動停止時は、センサー回路に微弱電流が流れ ているのみであり、消費電力は僅かであって経済的である。また、枕内部は低電 圧（ＤＣ１２Ｖ）のセンサー回路があるのみであって、感電等の危険はない。

【００２２】 前記基台３に空気圧力アクチュエーター２、操作スイッチ、つまみ５，６等を 組みつけ、配線、配管を引き出してその端部にワンタッチコネクター７の一方を 取り付け、ワンタッチコネクター７の他方に取り付けた配線、配管は、空気圧発 生・開放装置及び荷重・高さ制御調整装置８に接続される。

【００２３】 枕内に設置される空気圧力アクチュエーター２と枕本体との関係は、図２ａの ように、枕本体内の案内に沿って上下する可動部２’を有するもの、あるいは、 図２ｂのように、空気圧力アクチュエーター２によって、枕本体が膨張収縮して 枕上部が上下するもの、また、図２ｃのように、枕を２分割して支点Ｇを中心と して上下するもののいずれでもよい。 枕の大きさとしては、通常市販されている程度のものであればどのようなもの でもよい。

【００２４】 このようにして一体化された機器部は、例えば発泡合成樹脂のような防音性材 料により製造した袋に収納し、その周囲に外被をかぶせる。枕の外被には、一般 に使用されている材料がそのまま適用できる。チャックにより開閉できる外被と すれば、汚れた場合などに取り外して洗濯するのに都合が良い。

【００２５】 次に本考案高さ可変式安眠枕の使用態様を図面に基づいて説明する。 最初に、枕が使用されていない状態、すなわち枕への荷重が無負荷状態で、使 用者の身体状況（体重・肩幅等）に合わせて作動荷重・高さの調整つまみ５によ り所定の枕高さに調整する。この場合、電源ＯＮにより空気圧発生・開放装置８ から空気が空気圧力アクチュエーター２に送入され、前記の調整高さまで枕の上 部が上昇して停止する。枕１への荷重が無負荷状態で、枕は仰臥使用時よりも通 常３０ｍｍ程高くなった状態になる。

【００２６】 上記の枕に図３ａのように仰臥すると、頭部の荷重を前記高さ・荷重センサー ４が検知し、所定の時間経過後に荷重・高さ制御調整装置８内の空気排出弁が空 気圧力アクチュエーター２内の空気を排出することによって枕の高さは所定の位 置まで低くなり、この状態で仰臥が安定して継続できる。荷重検知後に排気が開 始されるまでの時間（作動開始の遅延時間）は、３０〜６０秒程度に設定する。 この遅延時間を設けることによって荷重の変動が短時間の間に繰り返し起こって も、その都度空気の送入・排気が行なわれるというバタツキが防止される。

【００２７】 一般的に枕の使用開始後は、安眠できるように頭部と枕の位置関係を好みの状 態に近付けるべく、頭部が移動して、落ち着かないことがある。このような過渡 的な状態の間は、高さ・荷重センサー４が作動しないようにし、頭部が安定して から前記遅延時間後に高さ・荷重センサー４の出力信号で荷重・高さ制御調整装 置８を作動させるようにすれば、枕使用における不安定状態は避けることが出来 る。 枕使用の最初に勢い良く頭部を枕に乗せたり、頭部の位置を上下して移動した りすると、仰臥静止時よりも大きい荷重が作用し、高さ・荷重センサー４がこれ を検知して枕の高さを所定位置とは異なったところに停止させる排気をする場合 がある。

【００２８】 前記のように仰臥した際、枕の高さに違和感を覚えた場合には、手動ワンタッ チ高さ調整スイッチ６を使用して最適の高さに調整する。手動ワンタッチ高さ調 整スイッチ６は、通常はＯＦＦの状態であり、スイッチつまみを上（あるいは手 前側）に押している間、空気圧力アクチュエーター２へ空気が送入されて枕が高 くなり、スイッチから手を離すと、バネによりＯＦＦの位置に復帰して枕の高さ 上昇は停止する。

【００２９】 枕が高すぎるときは、スイッチつまみを下（あるいは向こう側）に押している 間、空気圧力アクチュエーター２内の空気は、空気圧発生・開放装置８内にある 空気排出弁から排出されて枕の高さは次第に低くなる。枕が好みの高さになった ときにスイッチから手を放せば、前記空気排出弁が閉じて枕の低くなる動作は停 止する。

【００３０】 図３ｂのように前記の仰臥姿勢から横臥姿勢になっとき、枕に対する頭部の荷 重は減少する。測定した結果によれば、個人差はあるものの仰臥時は横臥時より ０．５〜３．０ｋｇ／ｃｍ²大きい荷重が枕に作用する。 したがってこの場合、枕内の空気圧力アクチュエーター２にたいする荷重が減 少し、仰臥時の頭部の大きい荷重を支えていた枕への荷重が減少するために、枕 の高さは高くなり、頸部や肩に不自然な力がかかる状態となる。

【００３１】 仰臥姿勢から横臥姿勢になっとき、枕に対する頭部の荷重の減少する程度は個 人差があるから、あらかじめ測定をしてあるデータを荷重・高さ制御調整装置８ に入力しておく。枕に対する荷重が減少することによって、空気圧力アクチュエ ーター２内の圧力が変わらなければ、枕の高さは荷重が減少した分に相当するだ け高くなる。この変化を、高さ・荷重センサー４が検出し、所定の遅延時間が経 過した後横臥姿勢の時に最適な枕高さとなるように、荷重・高さ制御調整装置８ からの出力信号により作動する空気圧発生・開放装置８内にある空気排出弁から 、空気圧力アクチュエーター２内の空気が排出されて、枕が所定高さとなった位 置で制御が停止し、横臥姿勢に適した枕の高さに固定される。

【００３２】 次に、横臥状態から仰臥状態になった場合は、頭部の荷重が大きくなり、横臥 状態で空気圧力が低くなっていた空気圧力アクチュエーター２は、凹んで枕の高 さは低くなる。この状態を高さ・荷重センサー４が検出し、その検出信号により 所定の遅延時間経過後に作動する荷重・高さ制御調整装置８からの出力信号が、 空気圧発生・開放装置８内のコンプレッサーを駆動させて空気圧力アクチュエー ター２内に、仰臥状態に適した枕高さとなるように空気を送り込むことにより、 枕は仰臥状態として最初に設定した高さとなったときに固定される。

【００３３】 仰臥状態と横臥状態とが繰り返されるたびに、前記した空気圧力アクチュエー ター２への空気送入・開放操作を繰り返すことにより、無理のない状態で睡眠を 続けることが出来る。

【００３４】 前記の仰臥状態と横臥状態との繰り返しにおいて、高さ・荷重センサー４の出 力信号により起動される空気圧発生・開放装置８及び荷重・高さ制御調整装置８ の作動が早すぎる場合、短時間の間に何度も寝返りなどをした場合には、その都 度枕の高さが変わり、頭部や頸部に予期しない力が作用して、かえって安眠を損 なうことが予測される。

【００３５】 そこで、前記のごとき不都合を解消するため、仰臥と横臥との状態が変わった 場合、状態の変化が生じたときから時間的に遅延させて空気圧発生・開放装置８ 及び荷重・高さ制御調整装置８を作動させるようにして、この不都合は回避でき る。作動時間の遅延の程度は、作動時間遅延調整用の回路を組み込み、調整つま みによって任意に設定することが可能である。

【００３６】

【考案の効果】

本考案に係る高さ可変式安眠枕は以上説明したように構成されているから、そ の製作が簡単であり、使用において、睡眠時に行われる就寝者の寝返りで、頸部 や肩部に作用する不自然な圧迫や捻れが解消・軽減され、常に安眠することが可 能であるという効果が期待でき、健康維持の上からもきわめて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案枕の部分断面と、必要な装置を示す概
要説明図である。

【図２】 本考案枕内における空気圧力アクチュエータ
ーの配置状態説明図である。

【図３】 本考案枕の使用時作動を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 枕 ２ 空気圧力アクチュエーター ３ 底部基台 ４ 枕の高さと枕への荷重を検出できるセンサー ５ 作動荷重・高さの調整用つまみ ６ 手動ワンタッチ高さ調整スイッチ ７ ワンタッチカップラー ８ 空気圧発生・開放装置及び荷重・高さ制御調整
装置 ９ 作動用電源

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭部が載置される枕内の底部基台上に、
   内部への空気の流入・流出によって高さが可変できる空
   気圧力アクチュエーターを固定し、前記基台と空気圧力
   アクチュエーターとの間に、枕の高さと枕への荷重を検
   出できるセンサーを配置し、前記空気圧力アクチュエー
   ターへの空気供給・排出管と、枕の高さと枕への荷重を
   検出できるセンサーの出力信号を伝達する配線とを、ワ
   ンタッチカップラーを介して、空気圧発生・開放装置及
   び荷重・高さ制御調整装置とに連結可能とし、枕の側面
   には作動荷重・高さの調整用つまみならびに手動ワンタ
   ッチ高さ調整スイッチを配置し、伸縮性のある外被材料
   により、全体を覆ってなることを特徴とする高さ可変式
   安眠枕。
2. 【請求項２】 枕の高さと枕への荷重を検出できるセン
   サーを空気圧力アクチュエーター内部に配置した請求項
   １記載の高さ可変式安眠枕。