JP4584403B2

JP4584403B2 - マット

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Publication number: JP4584403B2
Application number: JP2000112419A
Authority: JP
Inventors: 由美小倉; 茂樹我田; 俊彦山田; 水絵子梶森
Original assignee: Delta Tooling Co Ltd
Current assignee: Delta Tooling Co Ltd
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: JP2001292870A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマットに関し、特に、快眠を助長し、また褥そう防止効果の優れた寝具用マットとして好適なマットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
寝具用等のマットとしては、発泡ポリウレタンや綿等の繊維系のクッション材をカバー部材の中に充填したものやエアを注入したものが多く用いられているが、特に褥そう防止効果の優れたマットとして、ゲル材や粘弾性ポリウレタンをクッション材として利用したものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のクッション材を用いた場合には、図２０に示したように、負荷体重による圧縮変位量に対する持ち上げ力（荷重）は、圧縮変位量が大きくなるほど非線形に増大する。このため、身体の凸部に荷重が集中し、体圧分散性の点で問題がある。また、ゲルパットや平坦な粘弾性ウレタンマットを用いた場合には、時刻歴変化が大きく、寝具用マットとして用いた場合には、起き上がり性があまりよくないという問題もある。
【０００４】
一方、柔軟な密閉袋内に空気を充填したエア式のクッション材や水を充填したウオーター式のクッション材の場合には、体圧分散性に優れるものの、身体を任意の姿勢で保持する機能が低く、保持するには筋力の作用を多く必要とする。
【０００５】
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであり、体圧分散性に優れていると共に、身体を保持する機能も高く、かつ寝具用マットとして用いた場合には、起き上がり性もよく、快眠を補助し、褥そうを防止するのに好適なマットを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、以下のマットを提供する。
【０００７】
１．面剛性の異なる複数のクッション材を積層して構成されている充填材と、該充填材を収容したカバー部材とを備えて構成されるマットであって、前記充填材は、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材からなる１以上のクッション材と、粘弾性部材からなる１以上のクッション材とを積層したものであり、前記粘弾性部材は、厚みを薄く加工した１以上の境界部を挟んで複数に区分けされたブロック部を有する構造に形成されている、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材と、該三次元構造のネット材が両面に一体的に接合されている弾性ベース部材とを有して構成されていることを特徴とするマット。
【０００８】
２．前記充填材が、３つのクッション材からなる３層構造であることを特徴とする前記１記載のマット。
【０００９】
３．前記３つのクッション材のうち、２層は、互いに面剛性が異なるように形成された、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材からなるクッション材で構成され、他の１層は、粘弾性部材からなるクッション材で構成されていることを特徴とする前記２記載のマット。
【００１０】
４．中間に配置されるクッション材の面剛性が他のクッション材の面剛性よりも高いことを特徴とする前記２又は３記載のマット。
【００１１】
５．中間に配置されるクッション材が、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材であることを特徴とする前記４記載のマット。
【００１２】
６．前記中間に配置される三次元構造のネット材からなるクッション材は、厚みを薄く加工した１以上の境界部を挟んで複数に区分けされたブロック部を有する構造に形成され、この構造により、他の層に配置された三次元構造のネット材よりも面剛性が高くなるように設定されていることを特徴とする前記５記載のマット。
【００１３】
７．前記粘弾性部材からなるクッション材の初期荷重範囲におけるバネ定数が、６〜１３Ｎ／ｍｍの範囲であることを特徴とする前記１〜６のいずれか１に記載のマット。
【００１４】
８．前記弾性ベース部材が発泡ポリウレタンであることを特徴とする前記１〜７のいずれか１に記載のマット。
【００１５】
９．前記カバー部材が、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材から構成されていることを特徴とする前記１〜８のいずれか１に記載のマット。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態にかかるマット１０の断面構造を示す図である。
【００１８】
この図に示したように、本実施形態にかかるマット１０は、カバー部材２０と、このカバー部材２０内に収容される充填材３０とを有して構成される。
【００１９】
カバー部材２０は、袋状に縫製され、適宜位置に充填材３０を出し入れするためのファスナー（図示せず）が取り付けられている。
【００２０】
カバー部材２０の素材は限定されるものではないが、特に、寝具用等として使用される場合には、衛生上、通気性があり、ダニ等の繁殖を防止でき、洗濯可能なものが好ましい。また、通気性を備えると共に、ある程度のクッション性も備えている点から、後述のクッション材の一つとして採用される三次元構造のネット材であって、比較的厚みの薄いものを用いることがより好ましい。好ましい厚みの範囲は約１ｍｍ〜約１０ｍｍである。
【００２１】
充填材３０は、面剛性の異なる複数のクッション材を積層して構成されるが、本実施形態では、第１のクッション材３１０、第２のクッション材３２０及び第３のクッション材３３０の３層構造に積層されている。
【００２２】
第１のクッション材３１０及び第２のクッション材３２０は、いずれも三次元構造のネット材から構成され、第３のクッション材３３０は粘弾性部材から構成されている。
【００２３】
第１のクッション材３１０及び第２のクッション材３２０を構成する三次元構造のネット材は、発泡ポリウレタン等のパッド材と比較して、薄型でも高いクッション性を発揮できると共に、多数の空隙を有し、通気性に優れており、かつ、表面メッシュ層と裏面メッシュ層との間を多数のパイルで連結し、トラス構造（三次元構造）となっているため、へたりにくい弾性構造物となっており、体圧の分散及び衝撃吸収特性に優れている。
【００２４】
ここで、第１のクッション材３１０及び第２のクッション材３２０を構成するこの三次元構造のネット材１００の一般的構成を図２〜図４に基づき説明する。
図２に示すように、このネット材１００は、表面メッシュ層１１０、裏面メッシュ層１２０及び該表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０とを結合する多数のパイル１３０とを有する立体的なトラス構造（三次元構造）から構成されている。
【００２５】
表面メッシュ層１１０は、例えば、図３に示したように、細い糸を撚った撚糸から、ハニカム状（六角形）のメッシュを有する構造に形成されている。裏面メッシュ層１２０は、例えば、図４に示したように、細い糸を撚った撚糸をゴム編みにして形成され、表面メッシュ層１１０のハニカム状のメッシュよりも小さなメッシュ（細目）を有する構造に形成されている。パイル１３０は、繊維又は糸で形成し、表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０とが所定の間隔を保持するように、該表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０との間に編み込んだもので、この立体メッシュニットとなっているネット材１００に所定の剛性を付与している。
【００２６】
なお、このネット材１００を図１に示したように第１のクッション材３１０及び第２のクッション材３２０として積層した場合に、表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０のいずれを図１において上面側にするか下面側にするかは任意である。また、このメッシュ層組織としてはハニカム状や細目以外のメッシュ形状を採用することももちろん可能であり、また、表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０のメッシュ組織を同じにしてもよい。
【００２７】
ネット材１００を構成する材料としては、熱可塑性樹脂が好ましく、繊維状に成形可能で、織物にした際にシート地として要求される強度を発揮できるものであればよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などに代表される熱可塑性ポリエステル樹脂類、ナイロン６、ナイロン６６などに代表されるポリアミド樹脂類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどに代表されるポリオレフィン樹脂類、あるいはこれらの樹脂を２種類以上混合した樹脂などを用いることができる。
【００２８】
パイル１３０としては、例えば９０ｄ以上で、好ましくは１８０ｄ以上がよい。これにより、第１のクッション材３１０又は第２のクッション材３２０として使用されるネット材１００に加わる荷重を各メッシュ層１１０，１２０を構成するメッシュの変形とパイル１３０の倒れによって支持することができ、応力集中の起きない柔構造とすることができる。また、本実施形態において第１のクッション材３１０又は第２のクッション材３２０として使用するに当たっては、材質等によっても異なるが、表面メッシュ層１１０、パイル１３０及び裏面メッシュ層１２０を含んだ全体の厚みは、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２９】
また、パイル１３の配設の仕方（パイル組織）としては、表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０とを連結するパイル１３０の側面から見た状態で表すと、図７に示したような種類を分類される。（ａ），（ｂ）は、表面メッシュ層１１０を構成する各糸に対し、これに対向する裏面メッシュ層１２０を構成する各糸との間にパイル１３０が配設されているストレートタイプであり、このうち（ａ）は８の字状にしてストレートに編んだもので、（ｂ）は単純なストレートに編んだものである。（ｃ）〜（ｅ）は、表面メッシュ層１１０の隣接する各糸と、これに裏面メッシュ層１２０の隣接する各糸との間で、パイル１３０が中途で交差するように編んだクロスタイプであり、このうち（ｃ）は８の字状にクロスさせたもの、（ｄ）は単純なクロスに編んだもの、（ｅ）は２本ずつまとめてクロス（ダブルクロス）させたものである。
【００３０】
表１に、第１のクッション材３１０又は第２のクッション材３２０として使用可能な三次元構造のネット材の構成材料の例及びそれらの物性値をいくつか示す。また、表２に、カバー部材２０として適する製品番号ＡＫＥ６４１４０に係るネット材の物性値を示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】
表１及び表２において、「ｄ」はデニールを表し、１ｄは１グラムの原料を９，０００ｍ引っ張ったときの太さの単位であり、例えば、２１０ｄは１グラムの糸を９，０００／２１０＝４２．９ｍ引っ張ったときの太さの糸である。「ｆ」はフィラメントを表し、糸が何本の細い糸で構成されているかを示す単位で、例えば、７０ｆは７０本の細い糸で１本の糸を構成していることを意味する。引張強度の「ｋｇ／５ｃｍ」は、５ｃｍ幅のものを引っ張ったときの強度である。
【００３４】
ところで、物と人の身体とが接した際に、体圧が分散され、人が、心地よい接触感を得るのは、当該物が柔らかい部位の層と、硬い部位の層と、バネの層とが複合された構造となっている場合である。本実施形態は、各クッション材３１０〜３３０の面剛性を異ならせることで、かかる構造を作っているが、リバーシブルで表裏両側を使用可能とするために、中間層である第２のクッション材３２０を他のクッション材３１０，３３０よりも、バネ性を高くし面剛性を高く設定している。
【００３５】
すなわち、第１のクッション材３１０は、図２〜図４に示した所定の厚みの三次元構造のネット材１００を所定の大きさにカットして用いているだけであるが、第２のクッション材３２０は、図２〜図４に示した所定の厚みの三次元構造のネット材１００にさらに面剛性を高くするための所定の加工を施して形成している。
【００３６】
面剛性を高める加工手段として、本実施形態では、図１及び図５に示したように、所定間隔をおいて厚みが薄くなるようにかつ線状に境界部３２１を形成する手段を採用している。境界部３２１の厚みが薄いため、境界部３２１間に挟まれたブロック部３２２は、境界部３２１間の中央部を中心として膨出するような形状となり、面剛性が高まる。境界部３２１の厚みを薄くする手段としては、縫製によるか、振動溶着手段によることが好ましい。具体的には、縫製の場合には、表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０とが近接するように糸で縫っていき、振動溶着の場合には、振動溶着用の型に形成された凸部（図示せず）間にクッション材３２０を挟んで振動させ、対向する凸部間に熱を生じさせて、その熱により表面メッシュ層１１０とパイル１３０、パイル１３０と裏面メッシュ層１２０、及び表面メッシュ層１１０と裏面メッシュ層１２０とを溶着させる。
【００３７】
境界部３２１の形成数や幅、境界部３２１間に形成されるブロック部３２２の大きさや形は、第１のクッション材３１０よりも面剛性が高い限り限定されるものではなく、第２のクッション材３２０として用いられる、境界部３２１を形成する前の加工原料であるネット材１００の状態でのクッション性（弾力性）等を考慮して任意に定められる。
【００３８】
第３のクッション材３３０は、粘弾性部材から構成される。粘弾性部材としては、粘弾性ポリウレタンを用いることが好ましい。この場合、粘弾性ポリウレタンからなる第３のクッション材３３０の面剛性を所定値にするため、上記第２のクッション材３２０と同様に、図１に示したように、所定間隔ごとに、厚みが薄くなるように加工した境界部３３１を形成し、それらの間に中央部を中心として膨出するような形状のブロック部３３２を形成することがより好ましい。但し、粘弾性ポリウレタンからなる構成とした場合には、上記した境界部３３１を形成するに当たっては、振動溶着できないため、熱溶着手段が用いられる。なお、境界部３３１の形成数、幅等の設定によってブロック部３３２の大きさや形状を変更し、面剛性を調整できることも上記第２のクッション材３２０と同様である。
【００３９】
また、第３のクッション材３３０の面剛性は、第２のクッション材３２０の面剛性よりも低くなるように設定される。これにより、第１のクッション材３１０と第３のクッション材３３０のいずれでも身体に接する面とすることができる。第３のクッション材３３０の厚みは任意であるが、好ましくは約１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。また、第３のクッション材３３０は、初期荷重範囲におけるバネ定数が−２〜２０Ｎ／ｍｍの範囲となるように形成することが好ましい。これにより、起き上がり性を良好にすることができる。より好ましくは、バネ定数６〜１３Ｎ／ｍｍの範囲である。なお、本明細書中、初期荷重範囲とは、荷重２００Ｎに至るまでの範囲をいう。
【００４０】
また、コスト面を考慮すると、第３のクッション材３３０を構成する粘弾性部材としては、粘弾性ポリウレタンではなく、図６に示したように、低価格で入手可能な異なる種類の弾性部材を組み合わせることにより粘弾性機能をもたせたものが好ましい。図６に示したものは、中間に配置される弾性ベース部材３４１の両面に図２〜図４に示したような三次元構造のネット材１００からなるネット層３４２，３４３を一体的に接合したものである。
【００４１】
弾性ベース部材３４１としては、適宜の厚みで成形された発泡ポリウレタンを用いることが好ましい。弾性ベース部材３４１の両面に接合されるネット層３４２，３４３は、いずれも所定間隔ごとに境界部３４２ａ，３４３ａが形成され、それらの境界部３４２ａ間又は３４３ａ間にブロック部３４２ｂ又は３４３ｂが形成される。これにより、第３のクッション材３３０が所定の面剛性に調整される。この場合の第３のクッション材３３０の面剛性も、上記した第２のクッション材３２０と同様に、境界部３４２ａ，３４３ａの形成数や幅等の設定値により、境界部３４２ａ，３４３ａ間に形成されるブロック部３４２ｂ，３４３ｂの大きさや形等を変化させて調整することができる。
【００４２】
上記した境界部３４２ａ，３４３ａを形成する手段は任意であり、例えば、弾性ベース部材３４１にネット層３４２，３４３を構成するネット材１００を積層した後、一方のネット層３４２から弾性ベース部材３４１を通過して他方のネット層３４３まで、境界部３４２ａ，３４３ａに相当する部位に沿って縫合する手段が挙げられる。また、弾性ベース部材３４１にネット層３４２，３４３を構成するネット材１００を積層した後、上記の第２のクッション材３２０と同様に、型の凸部間に挟んで、振動溶着によりこの３つの部材を一体的に接合することもできる。
【００４３】
本実施形態のマット１０によれば、上記したように、面剛性の異なる３つのクッション材３１０〜３３０を積層してカバー部材２０内に収容している。また、中間に配置される第２のクッション材３２０の面剛性が他のクッション材３１０，３３０と比較して高くバネ層として機能している。従って、面剛性が低く、柔らかい層を構成している第１のクッション材３１０又は第３のクッション材３３０のいずれかを身体に接する面として使用することにより、高い体圧分散性を発揮することができる。
【００４４】
（実施例）
本実施例のマット１０において使用したカバー部材２０及び充填材３０の構成は次の通りである。
カバー部材２０としては、幅９００ｍｍ、長さ１９００ｍｍの袋状のものを使用した。材質は、三次元構造のネット材であり、上記表２に示した製品番号ＡＫＥ６４１４０のものを使用した。厚みは、４．６３ｍｍで、表面に菱形のメッシュ層が位置し、裏面に細目のメッシュ層が位置するように使用した。
カバー部材２０に収容した充填材３０は、図１に示したものと同様、第１のクッション材３１０と、第２のクッション材３２０と、第３のクッション材３３０を積層した３層構造からなる。
【００４５】
第１のクッション材３１０は、幅８９０ｍｍ、長さ１８９０ｍｍで、上記表１中、製品番号０９０１９Ｄ−２の三次元構造のネット材を使用した。この三次元構造のネット材は厚みを薄く加工した第２のクッション材３２０の境界部に相当するものはいずれの箇所にも形成されておらず、均一の厚みのものであった。厚みは１０．８ｍｍで、カバー部材２０に接触する面に大きめの菱形のメッシュ層を配置し、第２のクッション材３２０に接する面に小さめの菱形のメッシュ層を配置した。
【００４６】
第２のクッション材３２０は、幅８９０ｍｍ、長さ１８９０ｍｍで、上記表１中、製品番号０９０５８Ｄの三次元構造のネット材を使用した。この三次元構造のネット材は、図１及び図５に示したように、横（幅）方向に１００ｍｍごとに振動溶着により厚みを薄く加工した境界部３２１を形成し、面剛性を第１のクッション材３１０及び後述の第３のクッション材３３０よりも高く設定した。境界部３２１に取り囲まれたブロック部３２２のうちの最も厚い箇所の厚みは１１．８ｍｍであった。また、第１のクッション材３１０に接する面に菱形のメッシュ層を配置し、第３のクッション材３３０に接する面に細目のメッシュ層を配置した。
【００４７】
第３のクッション材３３０は、幅８９０ｍｍ、長さ１８９０ｍｍで、粘弾性ポリウレタンからなるものを用いた。また、面剛性を調整するため、図１に示したように、横（幅）方向に５０ｍｍごとに熱溶着により厚みを薄く加工した境界部３３１を形成した。但し、面剛性は第１のクッション材３１０よりも低くなるように、すなわち、ＪＡＳＯ規格Ｍ４０４−８４に準拠して測定した弾性率が低くなるように設定した。境界部３３１に取り囲まれたブロック部３３２のうちの最も厚い箇所の厚みは２７．４ｍｍであった。
【００４８】
図８において、上記の第１のクッション材３１０、第２のクッション材３２０及び第３のクッション材３３０の荷重−変位曲線を示す。測定は、各クッション材３１０〜３３０を試験台上に載置し、直径２００ｍｍの円形の圧縮板を、５０ｍｍ／分の速度で各クッション材３１０〜３３０に押し付け、当初の厚みに対し圧縮分の厚みが７５％になるまで圧縮することにより行った。
【００４９】
図８のグラフから明らかなように、第１のクッション材３１０は、圧縮により数ｍｍ変位した後は、パイル１３０が座屈し、変位量に対して荷重がほとんど増加しない範囲、すなわち、非線形曲線の傾きとして現れるバネ定数でみた場合に、曲線の傾きがきわめて小さく所定の変位量範囲において擬似的にバネ定数０付近とみることができる２０Ｎ／ｍｍ以下のバネ定数を維持している不感帯領域とみなせる範囲が広い。従って、局部的に作用する反力が小さく、体圧分散性に優れていることがわかる。
【００５０】
第２のクッション材３２０も同様であり、曲線の傾きがきわめて小さく所定の変位量範囲において上記したバネ定数０付近（バネ定数２０Ｎ／ｍｍ以下）の不感帯領域を備えた特性を有すると共に、境界部３２１を形成することにより面剛性を上げているため、体圧をより均一に分散することができ、第１のクッション材３１０よりも荷重が小さくなっていることがわかる。
【００５１】
第３のクッション材３３０は、粘弾性ポリウレタンであるため、曲線の傾きがきわめて小さく所定の変位量範囲においてバネ定数０付近（バネ定数２０Ｎ／ｍｍ以下）の不感帯領域が広いと共に、圧縮初期の荷重がきわめて低く、形状追従性に優れていることがわかる。特に、本実施例では、境界部３３１を形成しているため、粘弾性ポリウレタンの移動によって形状追従性がより向上し、荷重を小さくするのに寄与している。但し、本実施例で用いた粘弾性ポリウレタンからなる第３のクッション材３３０は、バネ定数０付近といっても、図８に示したように、初期荷重範囲におけるバネ定数を−２〜２０Ｎ／ｍｍの範囲で設定しているため、この弾性によって起き上がり性を良好にすることができる。
【００５２】
なお、図９に、第３のクッション材３３０として、本実施例の粘弾性ポリウレタンのものにあわせて、図６に示した、中間に配置される弾性ベース部材３４１の両面に三次元構造のネット材１００からなるネット層３４２，３４３を一体的に接合したものの荷重−変位特性を示す。ブロック部３４２ｂ，３４３ｂの大きさが５０ｍｍ角となるように形成したものを点線で、１００ｍｍ角となるように形成したものを破線で示す。図９から明らかなように、いずれの場合でも、粘弾性ポリウレタンからなるものと同様、曲線の傾きがきわめて小さく所定の変位量範囲においてバネ定数０付近（バネ定数２０Ｎ／ｍｍ以下）の不感帯領域が広いと共に、圧縮初期の荷重がきわめて低い。また、初期荷重範囲におけるバネ定数が−２〜２０Ｎ／ｍｍの範囲で設定されているため、この弾性によって良好な起き上がり性を発揮できる。従って、図６に示した粘弾性部材は、粘弾性ポリウレタンからなるものと同様に、第３のクッション材３３０として採用するのに適している。
【００５３】
また、第１のクッション材３１０、第２のクッション材３２０及び第３のクッション材３３０は、図８から明らかなように、平衡点の荷重が異なる。このため、これらを積層して利用することにより、個別に用いる場合より体圧分散性が向上することになる。
【００５４】
図１０は、カバー部材２０内に、第１のクッション材３１０、第２のクッション材３２０及び第３のクッション材３３０を積層して収容したマット１０全体の荷重−変位特性を測定した結果を示すグラフである。測定手段は、上記した図８の場合と同様である。また、図１０において細い実線は、三次元構造のネット材から構成される第１のクッション材３１０を上側にして試験台に載値し、その上方から圧縮用の円形板を押し付けた場合の特性を示し、太い実線は、粘弾性ポリウレタンから構成される第３のクッション材３３０を上側にして試験台に載値し、その上方から圧縮用の円形板を押し付けた場合の特性を示したものである。
【００５５】
図１０から明らかなように、第１のクッション材３１０と第３のクッション材３３０のいずれを上側にした場合でも、図８に示した個々のクッション材３１０〜３３０の荷重−変位特性を重畳した特性が出ており、図２０に示した発泡ポリウレタンや綿等の繊維系のクッション材を使用した場合よりも、荷重−変位曲線の傾きが小さくなって、バネ定数０付近の不感帯領域が大きく、高い体圧分散性を発揮でき、起き上がり性も良いることがわかる。また、ヒステリシスロスが大きいことから、使用者の体重差を吸収でき、すなわち、体重が軽くても重くても、本実施例のマット１０は体圧分散機能を良好に発揮することがわかる。
【００５６】
ここで、図１０から明らかなように、三次元構造のネット材から構成される第１のクッション材３１０を上側にして試験台に載置した場合の荷重−変位曲線である細い実線と、粘弾性ポリウレタンから構成される第３のクッション材３３０を上側にして試験台に載置した場合の荷重−変位曲線である太い実線とでは僅かながらずれがある。そこで、このずれの影響を調べるため、体重の異なる２名の被験者を、本実施例のマット１０に３５分間仰臥させ、その間５分おきに、身体とマット１０との接触面積の大きさ、マット１０にかかる最大圧力を測定した。
結果を図１１〜図１８に示す。
【００５７】
図１１及び図１２は、体重３７ｋｇの被験者が、第１のクッション材３１０を上面側として仰臥したときの接触面積及び最大圧力を示すデータであって、いずれも（ａ）は、腰より頭部寄りの背部におけるデータであり、（ｂ）は、腰より脚寄りの主として臀部におけるデータである。
【００５８】
図１３及び図１４は、体重３７ｋｇの被験者が、第３のクッション材３３０を上面側として仰臥したときの接触面積及び最大圧力を示すデータであって、いずれも（ａ）は、腰より頭部寄りの背部におけるデータであり、（ｂ）は、腰より脚寄りの主として臀部におけるデータである。
【００５９】
図１１と図１３の接触面積を比較すると、いずれの部位でも、図１３に示した第３のクッション材３３０を上面側とした方が接触面積が大きい。また、図１２と図１４の最大圧力を比較した場合には、背部における最大圧力に顕著な差はみられないものの、臀部における最大圧力は、総じて図１４に示した第３のクッション材３３０を上面側とした方が、小さい値であった。このことから、体重３７ｋｇの被験者の場合には、第３のクッション材３３０を上面側にして使用した方が、体圧分散性がよいと言える。
【００６０】
図１５及び図１６は、体重９５ｋｇの被験者が、第１のクッション材３１０を上面側として仰臥したときの接触面積及び最大圧力を示すデータであって、いずれも（ａ）は、腰より頭部寄りの背部におけるデータであり、（ｂ）は、腰より脚寄りの主として臀部におけるデータである。
【００６１】
図１７及び図１８は、体重９５ｋｇの被験者が、第３のクッション材３３０を上面側として仰臥したときの接触面積及び最大圧力を示すデータであって、いずれも（ａ）は、腰より頭部寄りの背部におけるデータであり、（ｂ）は、腰より脚寄りの主として臀部におけるデータである。
【００６２】
図１５と図１７の接触面積を比較すると、臀部におけるデータではほとんど差がないが、背部におけるデータでは、全体としては第１のクッション材３１０を上面側とした方が大きい。図１６と図１８の最大圧力を比較した場合には、背部における最大圧力に顕著な差はみられないものの、臀部における最大圧力は、図１６では、ほとんどの測定時点で２５０ｇ／ｃｍ^２以下であるのに対し、図１８では全測定時点で２５０ｇ／ｃｍ^２以上であった。このことから、体重９５ｋｇの被験者の場合には、第１のクッション材３１０を上面側にして使用した方が、体圧分散性がよいと言える。
【００６３】
本実施例のマット１０は、中間層に面剛性の高いものを採用し、その両側にそれよりも面剛性の低いものを採用していることから、いずれを身体に接する面とするかは全く自由であり、使用者の感覚等によって任意に使用できることはもちろんである。しかしながら、上記の試験結果を参照すると、本実施例のマット１０を使用する場合には、例えば、体重４５〜６５ｋｇ程度を境として、それ以下の軽量者の場合には、第３のクッション材３１０を上面側とし、それ以上の重量者の場合には第１のクッション材３１０を上面側として使用することが、体圧分散性の点からは好ましく、このように使い分けることで、快眠を助け、また、褥そう予防機能をより効果的に発揮できる。
【００６４】
また、本実施例のマット１０は、カバー部材２０内に各クッション材３１０〜３３０が積層状態で収容さているに過ぎないため、カバー部材２０を取り外せば、各クッション材３１０〜３３０を個々に分解できる。従って、各クッション材３１０〜３３０を別々に日干しし、別々に洗濯や洗浄を行うことが可能であり、清潔に保つことが容易で、特にダニ繁殖の防止手段を施しやすいという利点も有する。もちろん、第１のクッション材３１０や第２のクッション材３２０は、三次元構造のネット材から構成されているため、通気性に優れ、本来的にダニ等が繁殖しにくい構造である点でも優れている。
【００６５】
なお、上記した実施形態では、第１のクッション材３１０、第２のクッション材３２０、及び第３のクッション材３３０の３層構造としているが、本発明は面剛性の異なる複数のクッション材を積層してカバー部材内に収容したものであればよく、各クッション材３１０〜３３０の積層順序は、使用者の好みにより任意に変更することも可能である。また、例えば、上記実施形態における第１のクッション材３１０と第３のクッション材３３０を積層させただけの２層構造等とすることも本発明に含まれる態様である。図１９に、この２層構造のマットの荷重−変位特性を、上記実施形態にかかる３層構造のマットの荷重−変位特性、第１のクッション材３１０及び第３のクッション材３３０それぞれ単独の荷重−変位特性と共に示す。
【００６６】
図１９から明らかなように、２層構造のマットでも、第１のクッション材３１０及び第３のクッション材３３０をそれぞれ単独で使用する場合と比較して、曲線の傾きが小さくて不感帯領域が大きく、体圧分散性に優れ、またヒステリシスロスが大きく、体重差の吸収も良好である。但し、図１９から明らかなように、２層構造のマットよりも上記実施形態で示した３層構造のマットの方が体圧分散性がより優れている。
【００６７】
また、本発明のマットは、寝具用マットとして使用する場合、クッション材を収容したカバー部材の周囲にさらに別の布製の寝具カバー等を被覆して使用することも可能であるが、これらの寝具カバー等を使用せずに、用いることもできる。特に、上記実施形態のように、カバー部材として三次元構造のネット材を用いた場合には、通気性を確保する観点から、むしろ、布製の寝具カバー等で被覆しないことが望ましい。また、本発明のマットは、寝具用のほか、種々の大きさに加工することにより、座布団等として用いることも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明のマットは、カバー部材内に収容される充填材として、面剛性の異なる複数のクッション材を積層して構成したものを使用している。従って、体圧分散性に優れていると共に、身体を保持する機能も高く、かつ寝具用マットとして用いた場合には、起き上がり性もよく、快眠を補助し、褥そうを防止するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態にかかるマットの構造を示す概略断面図である。
【図２】図２は、三次元構造のネット材の構造を説明するための断面図である。
【図３】図３は、図２に示したネット材の表面メッシュ層を示す拡大図である。
【図４】図４は、図２に示したネット材の裏面メッシュ層を示す拡大図である。
【図５】図５は、第２のクッション材３２０の構造を説明するための斜視図である。
【図６】図６は、第３のクッション材３３０の他の態様を説明するための断面図である。
【図７】図７は、パイル組織の種類を示す図である。
【図８】図８は、第１のクッション材、第２のクッション材、第３のクッション材それぞれの荷重−変位特性を示すグラフである。
【図９】図９は、第３のクッション材として採用される、粘弾性ポリウレタンのもの、図６に示した、中間に配置される弾性ベース部材の両面にネット層を一体的に接合したものの荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１０】図１０は、上記実施形態にかかるマット全体の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図１１】図１１は、上記実施形態のマットに、被験者が、第１のクッション材を上面側として仰臥したときの接触面積を示すグラフである。
【図１２】図１２は、上記実施形態のマットに、被験者が、第１のクッション材を上面側として仰臥したときの最大圧力を示すグラフである。
【図１３】図１３は、上記実施形態のマットに、被験者が、第３のクッション材を上面側として仰臥したときの接触面積を示すグラフである。
【図１４】図１４は、上記実施形態のマットに、被験者が、第３のクッション材を上面側として仰臥したときの最大圧力を示すグラフである。
【図１５】図１５は、上記実施形態のマットに、他の被験者が、第１のクッション材を上面側として仰臥したときの接触面積を示すグラフである。
【図１６】図１６は、上記実施形態のマットに、他の被験者が、第１のクッション材を上面側として仰臥したときの最大圧力を示すグラフである。
【図１７】図１７は、上記実施形態のマットに、他の被験者が、第３のクッション材を上面側として仰臥したときの接触面積を示すグラフである。
【図１８】図１８は、上記実施形態のマットに、他の被験者が、第３のクッション材を上面側として仰臥したときの最大圧力を示すグラフである。
【図１９】図１９は、２層構造マット全体の荷重−変位特性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、従来のクッション材であるゲルパット、発泡ポリウレタン、繊維系クッション材それぞれの荷重−変位特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０マット
１００ネット材
１１０表面メッシュ層
１２０裏面メッシュ層
１３０パイル
２０カバー部材
３０充填材
３１０第１のクッション材
３２０第２のクッション材
３３０第３のクッション材

Claims

面剛性の異なる複数のクッション材を積層して構成されている充填材と、該充填材を収容したカバー部材とを備えて構成されるマットであって、前記充填材は、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材からなる１以上のクッション材と、粘弾性部材からなる１以上のクッション材とを積層したものであり、前記粘弾性部材は、厚みを薄く加工した１以上の境界部を挟んで複数に区分けされたブロック部を有する構造に形成されている、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材と、該三次元構造のネット材が両面に一体的に接合されている弾性ベース部材とを有して構成されていることを特徴とするマット。
前記充填材が、３つのクッション材からなる３層構造であることを特徴とする請求項１記載のマット。
前記３つのクッション材のうち、２層は、互いに面剛性が異なるように形成された、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材からなるクッション材で構成され、他の１層は、粘弾性部材からなるクッション材で構成されていることを特徴とする請求項２記載のマット。
中間に配置されるクッション材の面剛性が他のクッション材の面剛性よりも高いことを特徴とする請求項２又は３記載のマット。
中間に配置されるクッション材が、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材であることを特徴とする請求項４記載のマット。
前記中間に配置される三次元構造のネット材からなるクッション材は、厚みを薄く加工した１以上の境界部を挟んで複数に区分けされたブロック部を有する構造に形成され、この構造により、他の層に配置された三次元構造のネット材よりも面剛性が高くなるように設定されていることを特徴とする請求項５記載のマット。
前記粘弾性部材からなるクッション材の初期荷重範囲におけるバネ定数が、６〜１３Ｎ／ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のマット。
前記弾性ベース部材が発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載のマット。
前記カバー部材が、表面メッシュ層と裏面メッシュ層とが多数のパイルで結合された三次元構造のネット材から構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のマット。