JP5246911B2

JP5246911B2 - ベッド用マットレス

Info

Publication number: JP5246911B2
Application number: JP2007144433A
Authority: JP
Inventors: 憲司桜井
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: JP2008295692A

Description

本発明は、ベッド用マットレスの改良に関する。

ベッド用マットレスは、耐久性に優れるためスプリングマットレスが広く使用されている。しかしながら、スプリングを使用したベッド用マットレスは重量が重くなってしまい、運搬設置する場合にかなりの労力を必要とする。近年、一般住宅や病院等においても高層化されたものが多くなり、運搬や設置における簡易性が望まれるようになっている。また、スプリングマットレスは、廃棄・分別が困難であるという問題もある。さらに、スプリングを使用したマットレスは身体荷重割合に応じて体圧を分散させる機能に劣る問題もある。

上記のような問題を有するスプリングマットレスに変るものとして、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂製のベッド用マットレスが提案されている。発泡樹脂製のベッド用マットレスは、軽量で廃棄が容易であり、また、体圧分散性能を付与することが可能である。
このような体圧分散性能を高める従来技術の一例として、例えば発泡樹脂製のマットレス等のクッション体の表面に長手方向及び横幅方向に複数条の溝を刻設することにより、溝で区分けされる適宜数の支持凸部を独立して形成し、荷重が大きくかかる箇所は支持凸部の平面領域を広くするとともに、荷重が小さい箇所は支持凸部の平面領域を狭くするような技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平１１−３１８６４６号公報

一方、このような支持凸部の形状をキノコ状にして溝の空間面積を広げることにより通風効果を高めるような技術（例えば、特許文献２参照。）や、溝で仕切られる支持凸部の首部をくびらせて、頭頂部の断面積より首部の断面積の方を小さくすることにより、支持凸部の横倒れを防止しつつクッション効果を高めるような技術（例えば、特許文献３、４参照。）も知られている。
実開昭５３−９８６１２号公報特開平１１−３４２０５０号公報特許第３１９４８９２号公報

ところで、従来の溝の間隔を変えて支持凸部の平面領域を変化させただけでは、例えば寝姿勢において腰部や胸部といった大きな荷重がかかる位置に、比較的荷重の軽い腕などが位置する場合には、腕などのクッション性が悪くなり、身体全体に対する体圧分散という点では万全ではなかった。また、身体荷重の変化を大まかに頭部、胸部、腰部、足部等の３〜４領域に区分しているだけの場合は、身体全体に対するよりきめの細かい体圧分散という点で課題があった。

そこで本発明は、ベッド用マットレスとして求められるスプリングマットレスと同等の耐久性を有し、大きな荷重や小さな荷重が混在する場合でも漏れなく体圧分散効果が発揮され、また、身体全体に対してもよりきめの細かい体圧分散が図れるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、長手方向及び横幅方向に対して、いずれも端から端まで直線で結ばれる凹状溝が発泡樹脂製の一体化物のマットレス表面に複数条形成されており、各凹状溝で仕切られる凸部を全面に有するベッド用マットレスを設け、前記凹状溝の断面形状を、上方の溝幅より下方の溝幅の方が幅広の形状に構成するとともに、長手方向に対して垂直に形成される前記凹状溝の間隔を変えることによって３種類の硬さの異なる領域を設け、前記３種類の硬さの異なる領域を、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域にするとともに、硬さをＡ領域＜Ｂ領域＜Ｃ領域の順で硬く、それぞれの硬さはＪＩＳ．Ｋ６４００に準拠した試験から、Ａ領域は９０〜１１０Ｎ、Ｂ領域は１００〜１２０Ｎ、Ｃ領域は１1０〜１３０Ｎとし、長手方向に沿って、Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域・Ｃ領域・Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域の順で形成することによって、全体を７段階の領域区分に区分けするようにした。

マットレス表面の凹状溝の断面形状を、上方の溝幅より下方の溝幅の方が幅広の形状にすることで、荷重がかかった場合に凸部が上下方向に変形しやすくなるとともに、横倒れ等を防止することができ、クッション性を良好にできる。この際、凹状溝をいずれも端から端まで直線に形成することで溝の製作が容易となり、また３種類の硬さの異なる領域の組み合わせによって長手方向に対して全体を７段階の領域区分に区分けすれば、シンプルな構成でありながら、身体全体に対してよりきめの細かい体圧分散を図ることができる。
ここでマットレスの長手方向とは、その上に人体が仰臥姿勢をとる際に、頭と足を結ぶ線と平行な方向であり、横幅方向とはそれと直角な方向である。

また、３種類の硬さの異なる領域を、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域（硬さ：Ａ領域＜Ｂ領域＜Ｃ領域）とした場合、長手方向に沿って、Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域・Ｃ領域・Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域の順で形成すると、身体荷重に対応したよりきめの細かい体圧分散が図れる。
この際、長手方向に対して硬さ領域の区分を対称形にすれば、どちらを頭側に向けても足側に向けてもよくなるため、使い勝手がよい。

更に、前記凹状溝で仕切られる凸部の頂面の中間部に、凹状溝より深さの浅い浅溝を長手方向と横幅方向に十文字に形成すれば、荷重が小さい場合でも凸部表面が部分的に変形しやすくなって柔らかく支えることができ、体圧分散上一層効果的である。

また、前記凹状溝をマットレスの上面材に形成し、この上面材の下方に、下面材を積層して二層構造にしてもよい。
そして、例えば上面材には、前記凹状溝を有するポリウレタンフォームなどを使用して体圧分散機能を高めつつ、下面材として上面材より密度の高いポリウレタンフォームなどを使用すれば好ましい形態にすることができる。具体的には、下面材のポリウレタンフォームは、ポリウレタンフォーム破砕チップ（所謂マーブルフォーム）からなるものが好ましく使用される。このマーブルフォームは、一般のフォームと比較すると、同じ硬度であっても密度が高いため、下面材にマーブルフォームを用いると、重厚感が増してマットレスの安定性が増し、また、長期間経過してもへたりや変形等を招きにくくなるとともに、底ヅキ感のない使用状態を得ることができる。

ちなみに、前記マットレスの下面に、横幅方向に延びる複数条の通気溝を形成するようにしてもよい。このような通気溝によって、マットレス内部が蒸れるような不具合を防止することができる。

断面形状が例えば涙滴形状のような上方の溝幅より下方の溝幅の方が幅広の凹状溝をマットレス表面の長手方向、横幅方向に複数条形成するとともに、長手方向に対して垂直に形成される凹状溝の間隔を変えて３種類の硬さとし、これを組み合わせて長手方向に対して７段階の硬さ領域区分に区分けするとともに、凸部の中間部に十文字形の浅溝を形成することで、よりきめの細かい体圧分散を図ることができ、しかも重い荷重と軽い荷重が混在する場合でも漏れなく快適に支えることができる。
この際、前記マットレスを上面材として使用し、その下方に下面材を設けて二層構造にすれば、マットレスに重厚感を与えて安定性を高めることができる。
更に、本発明のベッド用マットレスはスプリングマットレスと同等の耐久性を有する。
なお、凹状溝の間隔を長手方向に対して対称形にすれば、使い勝手がよくなり、またマットレス下面に通気溝を形成することで、マットレス内部を蒸れにくくすることができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。なお、本発明のベッド用マットレスは、単層で形成されてもよいし、下面材を設けて二層構造としてもよいが、ここでは、二層構造の場合を例に挙げて説明する。
ここで図１は本発明に係る二層構造のベッド用マットレスの斜視図、図２は同平面図、図３は図１のＡ視図、図４は図１のＢ視図、図５はマットレスの底面図、図６は凹状溝の間隔の違いによる３種類の硬さの構成例の説明図である。

本発明に係るベッド用マットレスは、ベッドに使用されるマットレスとして、耐久性を有し、大きな荷重や小さな荷重が混在する場合でも効果的に体圧分散性能が発揮され、また、身体全体に対するよりきめの細かい体圧分散が図れるようにされている。

すなわち、図１に示すように、本マットレス１は、ポリウレタンフォーム製の上面材２と下面材３とが積層された二層構造のマットレスであり、上面材２の上面に、長手方向及び横幅方向に向けて直線的に結ばれる複数条の凹状溝４が刻設されている。
また、下面材３の下面には、横幅方向に延びる複数条の通気溝５が刻設されている。
また、上面材２の各凹状溝４で仕切られる独立部分は凸部６として形成され、それぞれの凸部６の頂面の中間部には、凹状溝４より溝の深さが浅い浅溝７が、長手方向及び横幅方向に十文字形に刻設されている。

前記凹状溝４の間隔は、長手方向に対して変化し、上面材が長手方向に対して３種類の硬さとなるような間隔に設定されている。すなわち、図３に示すＢ領域の上面材の硬さと、Ａ領域の上面材の硬さと、Ｃ領域の上面材の硬さであり、本実施例では、Ａ領域の上面材の硬さがＪＩＳ．Ｋ６４００に準拠した試験で９０〜１１０Ｎ、Ｂ領域の上面材の硬さが１００〜１２０Ｎ、Ｃ領域の上面材の硬さが１1０〜１３０Ｎであり、かつＢ領域の上面材がＡ領域の上面材よりも硬く、Ｃ領域の上面材がＢ領域の上面材より硬いものであって、それぞれの硬さの差は５〜１５Ｎが好ましい。前記構成をとることにより、身体全体を安定に保持し、体圧分散が図れる。因みに、上面材２のもともとのポリウレタンフォームの硬さは１１５〜１５０Ｎ、密度は３０〜４０ｋｇ／ｍ^３程度が好ましい。また下面材３のポリウレタンフォームの硬さは上面材２より硬い１２０〜１７０Ｎで、密度は上面材２より高い５０〜６０ｋｇ／ｍ^３程度のフォームが好ましく用いられる。

この硬さに応じた凹状溝４の形状や間隔の具体例は、図６の通りであり、図６ａが図３のＡ領域に対応する部分の拡大図であり、図６ｂが図３のＢ領域に対応する部分の拡大図であり、図６ｃが図３のＣ領域に対応する部分の拡大図である。

すなわち、凹状溝４の形状は、全ての箇所において、下方の溝幅が上方の溝幅より広くなるような擬三角形状、涙滴形状等の断面形状であり、上方の最も狭い部分の溝幅ｘが１〜１０ｍｍ、下方の最も広い部分の溝幅ｙが１２〜２５ｍｍにされるとともに、溝の深さｚは３５〜６５ｍｍとされる。このため、凸部６の断面形状は、上方に幅広部ｈを、下方にくびれ部ｓを有し、マットレス１の長手方向に対して、図６ａのタイプでは、幅広部ｈが４９〜５９ｍｍ、くびれ部ｓが３４〜４４ｍｍ、図６ｂのタイプでは、幅広部ｈが６６〜７６ｍｍ、くびれ部ｓが５１〜６１ｍｍ、図６ｃのタイプでは、幅広部ｈが１２４〜１３４ｍｍ、くびれ部ｓが１０９〜１１９ｍｍとなる。
また、マットレス１の横幅方向に対しては、凹状溝４の間隔はすべて一定であり、このため、凸部６の幅方向の断面形状は、すべて同一であり、上方の幅広部ｈが７５〜８５ｍｍ、くびれ部ｓが６０〜７０ｍｍとなる。また、長手方向、横幅方向の両端部に形成される凸部１０は、凹状溝４の間隔を設定するために、凸部６と異なった形状としてもよい。
上記構成により、Ａ、Ｂ、Ｃ各領域の硬さを調整することができる。

なお、凸部６頂面の浅溝７の形状はすべて同一とされ、溝の中心部の深さが３〜１０ｍｍ程度、溝の上端開口部の溝幅が２０〜３０ｍｍ程度とされる。
そして、この浅溝７は、凸部６頂面の中間部に、長手方向と横幅方向の両方に十文字の形態で形成されるため、それぞれの凸部６の頂部は四つの山部に分離された状態になる。
上記構成により、比較的荷重が小さい場合においても、きめ細やかな体圧分散を図ることができる。

また、本発明のマットレス１は、上面材２の厚みが７０ｍｍ以上であって、マットレス１の総厚みを１３０〜２５０ｍｍとすることが好ましい。上面材２の厚みが７０ｍｍ未満であると、凹状溝４を設けた際に上面材２の耐久性に劣る場合がある。マットレス１の総厚みが１３０ｍｍ未満であると、ベッド用として耐久性に劣り、２５０ｍｍを超えると取り扱い難い問題がある。また、マットレス１の長手方向の長さ１９５０ｍｍ程度とした場合、長手方向の硬さ領域区分は、両端のＢ領域の長さを２９０〜３５０ｍｍ、それぞれの内側に隣接するＡ領域の長さを２００〜２６０ｍｍ、更に内側に隣接するＢ領域の長さを２００〜２６０ｍｍ、中央部のＣ領域の長さを３６０〜４２０ｍｍとすると、身体の荷重割合に対応できるため好ましい。
なお、マットレス１の四隅は、カバー等をかける際にスムーズに行えるよう３０ｍｍ×３０ｍｍ程度を切除し、面取りすることが好ましい。

また、下面材３の下面に通気溝５を設けてもよい。この際、下面材３の通気溝５の形状は、深さを２０〜３０ｍｍ程度、溝幅を１５〜２５ｍｍ程度とし、溝の間隔は１５０〜２００ｍｍ程度とされることが好ましい。

以上のようなマットレス１の作用等について説明する。
まず、マットレス１は長手方向に対して、３種類の硬さの異なる領域によって７段階の領域区分に区分けされており、３種類の硬さの異なる領域が、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域（硬さ：Ａ領域＜Ｂ領域＜Ｃ領域）であって、長手方向に沿って、Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域・Ｃ領域・Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域の順に区分けされるため、頭や足首の部分がＢ領域、首やふくらはぎの部分がＡ領域、胸や大腿部の部分がＢ領域、腰や尻の部分がＣ領域となり、身体荷重に応じたよりきめの細かい体圧分散が図られる。

この際、凹状溝４の断面形状が上方の溝幅より下方の溝幅の方が幅広の形状であるため、大きな荷重がかかったときには凹状溝の空間面積が縮小するように潰れ易く、しかも凸部６がいずれの方向にも横倒れしにくいため、体圧分散がより効果的となる。

また、例えば寝姿勢において、Ｂ領域やＣ領域の箇所に比較的重量が軽い腕や手などが位置する場合でも、凸部６の十文字型の浅溝７により四つの領域に分離される山部が部分的に潰れ易くなり、快適に支持される。

また、下面材３の密度を高くすると、ベッド等に対してマットレス１を安定した状態でセットすることができ、また下面材３の硬さを硬くすると、へたりや変形等を招きにくくすることができる。更に、下面に通気溝５を形成すると、マットレス１内部に湿気等がこもることなく、快適さを保つことができる。

長さ１９５０ｍｍ、横幅９７０ｍｍ、厚さ８０ｍｍのポリウレタンフォーム（アキレスエアロン製ＫＩ硬さ：１３０Ｎ、密度３５ｋｇ／ｍ^３）を、長手方向に沿って、両端をＢ領域（硬さ：１１０Ｎ、長さ３２０ｍｍ）、それぞれの内側に隣接するＡ領域（硬さ：１００Ｎ、長さ２３０ｍｍ）、更に内側に隣接するＢ領域（硬さ：１１０Ｎ、長さ２３０ｍｍ）、中央部のＣ領域（硬さ：１２０Ｎ、長さ３９０ｍｍ）となるように二次元カッターで平面が図２、長手方向の側面が図３になるよう加工し、７領域区分のベッド用マットレスを得た。加工条件、各領域の形状は下記の通りである。

・凹状溝
長手方向、横幅方向ともに上方の一番狭い部分の横幅ｘを４ｍｍ、下方の一番溝幅の広い部分ｙの溝幅を１９ｍｍ、溝の深さｚを５０ｍｍとし、断面涙滴形の凹状溝４を形成した。なお、長手方向に対して垂直に形成される凹状溝４については間隔を変え、横幅方向に対して垂直に形成される凹状溝４は一定間隔で設けた。

・各領域の凸部
長手方向に対して；
Ａ領域の凸部ａは、幅広部ｈの幅が５４ｍｍ、くびれ部ｓの幅が３９ｍｍ、Ｂ領域の凸部ｂは、幅広部ｈの幅が７１ｍｍ、くびれ部ｓの幅が５６ｍｍ、Ｃ領域の凸部ｃは、幅広部ｈの幅が１２９ｍｍ、くびれ部ｓの幅が１１４ｍｍとなった。
横幅方向に対して；
すべての領域の凸部において、幅広部ｈの幅が８０ｍｍ、くびれ部ｓの幅が６５ｍｍとなった。
また、各領域の凸部の頂面に、中心部を横断する浅溝７を設けた。浅溝７の中心部の深さは７ｍｍ、溝幅は２５ｍｍである。

・下面材
長さ１９５０ｍｍ、横幅９７０ｍｍ、厚さ１００ｍｍのポリウレタンフォーム（アキレスエアロン製ＬＦ硬さ：１４０Ｎ、密度５４ｋｇ／ｍ^３）の下面に長手方向に対して垂直な通気溝５を設けた。通気溝５の形状は、深さ２５ｍｍ、溝幅２０ｍｍ、溝の間隔は１７５ｍｍとした。

実施例１で得られたベッド用マットレスと、市販のスプリングマットレスについて、耐久性試験を行った。

・試験方法
ＪＩＳＳ１１０２（住宅用普通ベッド）に基づいて行った。
加圧板の長径をマットレスの幅方向と平行にして、測定位置に置き、５Ｎの荷重を加えた位置を起点として１０００Ｎの荷重をかけたときまでの距離を往復するように試験機を調整後、１６０±１０回／ｍｉｎの速度で８００００回加圧する。途中、２００回、１００００回、８００００回におけるへたり量ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３を求めた。結果を表１に示す。
なお、ＪＩＳ判定基準は次ぎの通りである。
繰り返し２００回、１００００回、８００００回でのへたり量ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３がいずれも４０ｍｍ以下であること。

本件マットレスのいずれの領域においても、ＪＩＳ判定基準の４０ｍｍ以下を満たし、スプリングマットレスと同等の耐久性を有することが判る。

実施例１で得られたベッド用マットレスについて、垂直荷重試験を行った。

・試験方法
ＪＩＳＳ１１０２（住宅用普通ベッド）に基づく。
前記耐久性試験において、０回後（すなわち、加圧１回目に相当する）における、１５０Ｎ，３５０Ｎ、８００Ｎ、１０００Ｎ荷重時の、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の各領域のたわみ量を測定した。結果を表２に示す。

上記結果から、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域の各領域において、一定荷重を加えたときのたわみ量が異なるため、身体荷重に応じて各領域が配置される本発明のベッド用マットレスは優れた体圧分散性能を有するといえる。

さらに、ＪＩＳＳ１１０２（住宅用普通ベッド）の耐久性試験における０、２００、１００００、８００００回ごとに記録した荷重たわみ線図からたわみの増加量Ｄ_１、Ｄ_２を求めた。結果を表３に示す。
なお、評価基準は、たわみの増加量が下記の条件を満たすことである。
Ｄ_１≦４５ｍｍ、Ｄ _２ ≧５ｍｍ
Ｄ_１＝δ_３５０−δ_１５０（ｍｍ）Ｄ_２＝δ_１０００−δ_８００（ｍｍ）
δ_１５０：１５０Ｎ荷重時のたわみ量（ｍｍ）
δ_３５０：３５０Ｎ荷重時のたわみ量（ｍｍ）
δ_８００：８００Ｎ荷重時のたわみ量（ｍｍ）
δ_１０００：１０００Ｎ荷重時のたわみ量（ｍｍ）

上記結果から、各領域のたわみ増加量は評価基準を満たすことが判る。各領域のＤ_１≦４５ｍｍであることから、荷重の大きさが変化しても、たわみ量の変化は小さく抑えられるため、安定して身体を保持することが可能であり、また、各領域のＤ _２ ≧５ｍｍであることから、大きな荷重がかかっても底ヅキ感がないことが判る。

ベッド用のマットレスとして、体圧分散性能が高いため、健常の人が使用するマットレスのみならず、寝たきりの人や病院、介護施設等の褥瘡防止用のマットレスにも効果的である。

本発明に係る二段構造のベッド用マットレスの斜視図同平面図図１のＡ視図図１のＢ視図マットレスの底面図凹状溝の間隔の違いによる３種類の硬さの構成例の説明図

符号の説明

１…マットレス、２…上面材、３…下面材、４…凹状溝、５…通気溝、６…凸部、７…浅溝、１０…凸部。

Claims

長手方向及び横幅方向に対して、いずれも端から端まで直線で結ばれる凹状溝が発泡樹脂製の一体化物のマットレス表面に複数条形成されており、各凹状溝で仕切られる凸部を全面に有するベッド用マットレスであって、前記凹状溝の断面形状は、上方の溝幅より下方の溝幅の方が幅広の形状に構成されており、長手方向に対して垂直に形成される前記凹状溝の間隔を変えることによって３種類の硬さの異なる領域を設け、前記３種類の硬さの異なる領域が、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域であって、硬さがＡ領域＜Ｂ領域＜Ｃ領域の順で硬く、それぞれの硬さはＪＩＳ．Ｋ６４００に準拠した試験から、Ａ領域は９０〜１１０Ｎ、Ｂ領域は１００〜１２０Ｎ、Ｃ領域は１1０〜１３０Ｎであり、長手方向に沿って、Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域・Ｃ領域・Ｂ領域・Ａ領域・Ｂ領域の順で形成されることによって、全体が７段階の領域区分に区分けされることを特徴とするベッド用マットレス。
前記凹状溝で仕切られる凸部の頂面の中間部に、凹状溝より深さの浅い浅溝を長手方向と横幅方向に十文字に形成したことを特徴とする請求項１に記載のベッド用マットレス。
請求項１又は請求項２に記載されるベッド用マットレスが上面材をなし、下面に下面材が積層されて二層構造にされることを特徴とするベッド用マットレス。