JP4547189B2 - マットレス装置 - Google Patents

Description

この発明は複数のスプリング体を平面形状がほぼ矩形状になるように組んで構成されるスプリングユニットを備えたマットレス装置に関する。

ベッドなどに用いられるマットレス装置はスプリングユニットを備えている。スプリングユニットは平面形状がほぼ矩形状になるよう、スプリング体としての多数のコイルスプリングを行列状に配置し、隣り合うコイルスプリングの上端面と下端面とをそれぞれヘリカル線によって連結するとともに、上下面の周縁部には枠線を連結する。そして、このように構成されたスプリングユニットの上下面にはシート状の弾性材を積層し、これらの積層体を外装体によって被覆してマットレス装置が構成される。

このような構成のマットレス装置は、通常、荷重に対する変形量が同じコイルスプリングを用いて構成されている。そのため、スプリングユニットは、全体がコイルスプリングの硬さに応じた同じ硬さになる。そして、スプリングユニットを、荷重に対して変形量の小さい硬いコイルスプリングによって形成すると、利用者が仰臥したときに硬さを感じ、感触が悪いということがあったり、硬すぎることで仰臥した利用者は臀部が押上げられた寝姿勢となるため、寝心地が低下するということもある。

スプリングユニットを、荷重に対して変形量が比較的大きい柔らかなコイルスプリングで構成すると、利用者が仰臥したときに柔らかな感触を呈する。しかしながら、スプリングユニットが柔らかいと、利用者の身体の重たい部分である、臀部がスプリングユニット内へ沈み込む量が大きくなるから、寝姿勢が損なわれ、寝心地が低下するということがある。

一方、マットレス装置にはスプリングユニットに代わり、発泡弾性体が用いられたものもある。発泡弾性体の場合、コイルスプリングと同様、発泡度合に応じて硬さを変えることができるとともに、スプリングユニットに比べて利用者に柔らかな感触を与えることができるということがある。

しかしながら、マットレス装置全体を発泡弾性体によって構成すると、厚さ方向の通気性がほとんど失われてしまうため、内部に湿気がこもり易いということがあるばかりか、スプリングユニットのコイルスプリングと同様、発泡弾性体を硬くすると感触や寝姿勢が損なわれ、柔らかくすると寝姿勢が損なわれるということがある。

すなわち、マットレス装置は、利用者に対して良好な感触を与える柔らかさと、利用者の身体を背筋が大きく曲がることなく確実に支持する硬さとを兼ね備えていることが望まれる。

そこで、本件出願人は特許文献１に示されるマットレス装置を提案している。この特許文献１に示されたマットレス装置は、コイルスプリングを行列状に配置してスプリングユニットを形成するとともに、発泡弾性材からなる補強体を、隣り合うコイルスプリング間に、たとえばスプリングユニットの幅方向に沿って設けるようにしている。

このような構成によれば、スプリングユニットのコイルスプリングと補強体とが一体的に弾性変形する。そのため、コイルスプリングによって利用者を確実に支持する硬さが得られるとともに、補強体によって柔らかさが得られるから、利用者は背筋が伸びた寝姿勢を維持しつつ、柔らかな感触が得られるというものである。
特開昭６３−２５７５１６号公報

ところで、行列状に配置されたスプリングユニットの間に単に発泡弾性体からなる補強体を設けるようにした場合、この補強体によって利用者に柔らかな感触を与えるようにするためには、柔らかな発泡弾性材によって補強体を形成しなければならない。

しかしながら、補強体を柔らかな発泡弾性材によって形成すると、この補強体は利用者に単に柔らかな感触を与えるだけで、利用者の身体を背筋の伸びた寝姿勢で確実に支持するという、マットレス装置の本来の性能向上になんら寄与しないことになる。

すなわち、マットレス装置に利用者が仰臥したとき、最初は利用者に柔らかな感触を与えることが好ましい。しかしながら、身体の荷重によってマットレス装置がある程度圧縮変形したならば、利用者の身体をしっかりと支持することで安定感が生じるが、補強体を単に柔らかな発泡弾性材によって形成しただけでは、補強体の柔らかさによって安定感が損なわれるということがある。

この発明は、利用者に柔らかな感触を与えることができるとともに、利用者の身体を背筋が伸びた寝姿勢でしっかりと支持することができるようにしたマットレス装置を提供することにある。

この発明は、スプリングユニットを備えたマットレス装置であって、
上記スプリングユニットは、
所定方向に対して所定の間隔で離間して配置され、上記所定方向と交差する方向に沿って挿入空間部を形成した複数のスプリング体と、
上記所定方向に沿って設けられ少なくとも上記所定方向に沿って配置された上記スプリング体を連結したヘリカル線と、
上下に硬質弾性部材が設けられ、これら硬質弾性部材の間に軟質弾性部材が設けられた３層構造であって、上記挿入空間部に挿入された積層弾性体と
を具備したことを特徴とするマットレス装置にある。

上記スプリング体は、１本の線材によって隣り合うコイル部が軸線をほぼ平行にして連続して形成された連続スプリングであって、複数の連続スプリングは、コイル部が連続して形成された方向を上記所定方向と交差する方向に沿わせるとともに上記所定方向に対して離間して配置されていることが好ましい。

上記積層弾性体の高さ寸法は少なくとも上記スプリング体の高さ寸法とほぼ同じに設定されていることが好ましい。

この発明によれば、スプリングユニットの挿入空間部に設けられた積層弾性体は、硬さの異なる樹脂製の複数の弾性部材が積層されてなる。そのため、利用者の荷重を受けると、積層弾性体は、柔らかな弾性部材が圧縮変形して利用者に柔らかな感触を与え、利用者の荷重によってある程度圧縮変形すると、硬い弾性部材によって利用者の身体を確実に支持する硬さを呈することになる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はマットレス装置の内部構造を示す一部破断した正面図であって、このマットレス装置は平面形状が矩形状をなしたスプリングユニット１を備えている。このスプリグユニット１はスプリング体としての複数の連続スプリング２によって後述するように構成されている。

上記連続スプリング２は、図５（ａ）に示すように１本の線材によって複数のコイル部３を形成するとともに、隣り合うコイル部３の上端は上部連結杆４によって連結され、下端は下部連結杆５によって連結されている。つまり、上記複数のコイル部３は上部連結杆４と下部連結杆５とによって連続形成されている。なお、隣り合うコイル部３は互いのコイル部３の一部を絡ませている。

このようにして所定長さに形成された複数の連続スプリング２、この実施の形態では図２に示すように８本の連続スプリング２は、その長手方向を所定方向である、スプリングユニット１の長手方向に沿わせるとともに、このスプリングユニット１の長手方向に対して直交する短手方向に対して所定間隔で離間して配置されている。

短手方向に配置された各連続スプリング２の上下端部は、スプリングユニット１の短手方向に沿って設けられたヘリカル線６によって隣り合うコイル部３の上端と下端とがそれぞれ連結されている。そして、所定間隔で配置された複数の連続スプリング２がなす矩形状の上下面の周縁部にはそれぞれ枠線７がクリップ８（図１に示す）によって連結されている。

上記スプリングユニット１には、複数の連続スプリング２を短手方向に所定間隔で配置することで、隣り合う連続スプリング２の間に挿入空間部１１が形成される。各挿入空間部１１には積層弾性体１２がスプリングユニット１の長手方向全長にわたって挿入保持されている。

上記積層弾性体１２は、図３と図４に示すように、たとえば発泡弾性材などの硬さの異なる樹脂によって形成された複数の弾性部材を積層して形成されている。この実施の形態では、積層弾性体１２は３層構造になっていて、軟質弾性部材１２ａの上下面に硬質弾性部材１２ｂを積層し、たとえば接着などによって一体的に結合して形成されている。

３層構造の積層弾性体１２がなす高さ寸法は、スプリグユニット１を構成する連続スプリング２の高さ寸法と同等以上、この実施の形態では連続スプリング２の高さ寸法よりもわずかに高く形成されている。それによって、積層弾性体１２は上記挿入空間部１１に弾性的に圧縮された状態で挿入されるため、スプリングユニット１の長手方向に沿ってずれ動くのが阻止される。

この実施の形態では、軟質弾性部材１２ａの硬さは、ＪＩＳ Ｋ６４００の規格に基く物性試験法において３０±２０Ｎ３１４ｃｍ^２ の硬さの発泡弾性材が用いられ、硬質弾性部材１２ｂは１４０±３０Ｎ３１４ｃｍ^２ の硬さの発泡弾性材が用いられている。

なお、ＪＩＳＫ ６４００の規格による硬さ試験は、定められた大きさの円盤で試験材料の元厚の２５％を予備圧縮後、毎分１００ｍｍの速度にて元厚の２５％圧縮時の荷重値であって、値が大きい程、硬いことになる。

図１に示すように、上記構成のスプリングユニット１の上下面には耐摩耗性に優れたシート状の保護材１３が積層され、これら保護材１３にはウレタンフォームなどの弾性シート１４が積層されている。そして、スプリングユニット１、保護材１３及び弾性シート１４からなる積層体は外装体１５によって被覆されている。この外装体１５はスプリングユニット１の外周面を覆うまち地１５ａと、弾性シート１４を覆う上下一対の鏡地１５bとを有し、まち地１５aの上下端に鏡地１５bの周縁部がテープエッジ１６によって縫合されてなる。

このように構成されたマットレス装置によると、連続スプリング２をスプリングユニット１の短手方向に対して所定の間隔で離間して配置したため、密に配置した場合に比べて配置密度が低くなる。つまり、スプリングユニット１は荷重に対して圧縮変形し易い状態にある。

そのため、マットレス装置の上面に利用者が横臥してスプリングユニット１が圧縮荷重を受けると、この圧縮荷重によって最初は比較的圧縮変形し易い状態にある。また、連続スプリング２の間に設けられた積層弾性体１２は、一対の硬質弾性部材１２bの間に軟質弾性部材１２ａが設けられた３層構造になっているから、スプリングユニット１の圧縮変形に応じて軟質弾性部材１２ｂが圧縮されて変形する。つまり、スプリングユニット１が利用者の荷重を受けると、最初はその荷重に応じて全体が圧縮変形するため、利用者は柔らかさを感じることができる。

スプリングユニット１がある程度圧縮変形すると、連続スプリング２はそれ以上圧縮変形し難くなるから、利用者は連続スプリング２によって身体がしっかりと支持されることになる。それと共に、隣り合う連続スプリング２の間に設けられた積層弾性体１２は、厚さ方向の中間に設けられた軟質弾性部材１２ｂがそれ以上圧縮変形し難い状態まで圧縮されるから、硬質弾性部材１２ａの硬さによって利用者の身体を連続スプリング２とともにしっかりと支持することになる。

なお、スプリングユニット１にさらに大きな荷重が加わると、積層弾性体１２は硬質弾性部材１２ａが圧縮変形するから、連続スプリング２とともに荷重に追従して圧縮変形することになる。

このように、スプリングユニット１全体としては、荷重を受けて柔らかく圧縮変形した後は、連続スプリング２と積層弾性体１２との硬さによって利用者の身体をしっかりと安定した状態で確実に支持することになる。

つまり、スプリングユニット１は、荷重を受けたときに、最初は圧縮変形し易い柔らかさを備え、ある程度圧縮すると荷重を確実に支持する硬さを呈するから、柔らかさと硬さとを兼ね備えていることになる。そのため、利用者に与える感触が良好であるばかりか、利用者の身体の重い部分である臀部が大きく沈んだり、逆に臀部が突き上げられるなどのことがない寝姿勢を維持することができる。

この発明は上記一実施の形態に限定されず、発明の範囲内で変形可能である。たとえば、スプリングユニットを構成するばね体として連続スプリングを例に挙げたが、連続スプリングに代わり、鼓形状などのコイルスプリングを用いるようにしてもよい。

その場合、多数のコイルスプリングは行列状に配置されることになり、行方向或いは列方向のどちらか一方の方向に対して所定間隔で離間させて配置し、その方向と交差する方向に沿って形成された収納空間部に積層弾性体を収容すればよい。また、ヘリカル線はコイルスプリングの離間方向である、収納空間部と交差する方向に沿って設けられ、離間方向に配置されたコイルスプリングを連結するとともに、離間方向と交差する方向において隣り合うコイルスプリングも連結することになる。

上記一実施の形態では連続スプリングをスプリングユニットの短手方向に対して所定間隔で離間させ長手方向に沿って設けるようにしたが、連続スプリングをスプリングユニットの短手方向と同じ長さに形成し、長手方向に対して所定間隔で、短手方向に沿って設けることで、挿入空間部をスプリングユニットの短手方向に沿って形成するようにしてもよい。

積層弾性体は軟質弾性部材を挟んで一対の硬質弾性部材が設けられた３層構造としたが、軟質弾性部材と硬質弾性部材とが交互に設けられた４層以上の構造であってもよい。また硬さ、つまり荷重に対する変形量が異なる複数の弾性部材を硬さの順に順次積層した構成であってもよい。これらの構成の積層弾性体であっても、上記一実施の形態の積層弾性体と同様、柔らかさと硬さとを兼ね備えた構造とすることができる。つまり、少なくとも１つの軟質弾性部材と硬質弾性部材とが積層された構造であればよい。

一部断面して内部を示すマットレス装置の正面図。 スプリングユニットの平面図。 スプリングユニットの所定間隔で配置された連続スプリングの間の挿入空間部に積層弾性体を挿入した状態を示す斜視図。 積層弾性体の一部を示す斜視図。 （ａ）は連続スプリングの一部を示す斜視図、（ｂ）は連続スプリングにヘリカル線を連結した状態を示す斜視図。

符号の説明

１…スプリングユニット、２…連続スプリング（スプリング体）、６…ヘリカル線、７…枠線、１１…挿入空間部、１２…積層弾性体、１２ａ…硬質弾性部材、１２ｂ…軟質弾性部材。

Claims (3)

1. スプリングユニットを備えたマットレス装置であって、
   上記スプリングユニットは、
   所定方向に対して所定の間隔で離間して配置され、上記所定方向と交差する方向に沿って挿入空間部を形成した複数のスプリング体と、
   上記所定方向に沿って設けられ少なくとも上記所定方向に沿って配置された上記スプリング体を連結したヘリカル線と、
   上下に硬質弾性部材が設けられ、これら硬質弾性部材の間に軟質弾性部材が設けられた３層構造であって、上記挿入空間部に挿入された積層弾性体と
   を具備したことを特徴とするマットレス装置。
2. 上記スプリング体は、１本の線材によって隣り合うコイル部が軸線をほぼ平行にして連続して形成された連続スプリングであって、複数の連続スプリングは、コイル部が連続して形成された方向を上記所定方向と交差する方向に沿わせるとともに上記所定方向に対して離間して配置されていることを特徴とする請求項１記載のマットレス装置。
3. 上記積層弾性体の高さ寸法は少なくとも上記スプリング体の高さ寸法とほぼ同じに設定されていることを特徴とする請求項１記載のマットレス装置。

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