JP5339873B2 - Air mat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用者の眠りを補助するエアマットに関する。 The present invention relates to an air mat that assists a user's sleep.
体を支えるマット部分に空気の給排で膨縮可能な空気袋(エアセル)を配置し、その内圧を変化させて硬さや横たわる人の支持状態を調整できるエアマットは、多種多様な物が用いられている。このうち、長期にわたり寝た姿勢をとらざるを得ない、いわゆる寝たきりの人の床ずれ(褥瘡)を防止するものが従来から多数提案されており、そうした装置の例として、体を支える部分を多数の膨縮可能な突起部に限定し、突起部間に隙間を生じさせることで体表面と空気との接触を図り、床ずれを防ぐ空気マット装置が特開2006−204561号公報に、また、就寝姿勢の被施療者の体を支持する箇所を所定時間ごとに入替えて、体表面と空気との接触を維持して床ずれを防ぐエアマット装置が、特開2005−118130号公報に、それぞれ開示されている。 Air mats that can be inflated and contracted by air supply / exhaust on the mat that supports the body and change the internal pressure to adjust the hardness and the support state of the lying person are used in a wide variety of things. ing. Of these, many have been proposed to prevent bedsores (bed sores) of people who are bedridden, who have to take a long-term sleeping posture, and as an example of such devices, there are many parts that support the body. An air mat device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-204561, which is limited to inflatable and inflatable protrusions, and prevents contact between the body surface and air by creating a gap between the protrusions. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-118130 discloses an air mat device that replaces a place where the user's body is supported every predetermined time and maintains contact between the body surface and air to prevent bed slippage. .
この他、一般の使用者にも適用可能なものとして、寝た姿勢の使用者を支える二つの膨張袋の内圧を変化させ、ベッドの硬さを調整して快適性向上を図る膨張式ベッド装置が、特許第2713984号公報に、また、就寝者の情報から、これを支えるエアマット部のエアセル内圧や温度を変化させて就寝状態における快適性の向上等を図る就寝用具制御装置が、特開2004−229875号公報に、それぞれ開示されている。 In addition, the inflatable bed apparatus is designed to improve comfort by changing the internal pressure of the two inflatable bags that support the user in a sleeping position and adjusting the hardness of the bed. However, Japanese Patent No. 2713984 discloses a sleeping device control apparatus that improves comfort in a sleeping state by changing the air cell internal pressure and temperature of an air mat portion that supports the sleeping person based on the information of a sleeping person. -229875, each of which is disclosed.
また、近年では、マット上に複数配置したエアバッグを用いた就寝前のストレッチングによる筋肉や神経の緊張緩和で、使用者の入眠の促進を図る研究もなされている(下記非特許文献1参照)。
従来のエアマットは前記各特許文献に示される構成となっており、床ずれを予防したり、圧力や温度の調整で快適性向上を図るものであった。これらは主に長時間を寝た姿勢で過す人を対象として、その寝た姿勢の間の快適性を向上させることを目的としていた。 The conventional air mat has a configuration shown in each of the above-mentioned patent documents, and is intended to prevent bedsores and improve comfort by adjusting pressure and temperature. These were intended mainly for people who spent a long time in a sleeping position, and aimed to improve comfort during the sleeping position.
これに対し、一般の健康な人の就寝に際し、疲労したり緊張した筋肉をほぐし、これにより精神的なリラックス効果も与えることで、積極的に睡眠状態へ移行させるという手法が、前記非特許文献に見られるように近年明らかになっているが、前記各特許文献に示される従来のエアマットでは、筋肉の状態を積極的に改善してリラックス状態へ移行させるようなことはできないという課題を有していた。 On the other hand, when a normal healthy person goes to bed, the technique of relaxing the tired or tense muscles, thereby providing a mental relaxation effect, and actively shifting to the sleeping state is the non-patent document. However, the conventional air mats disclosed in each of the above-mentioned patent documents have a problem that it is not possible to actively improve the muscle state and shift to a relaxed state. It was.
一方、前記非特許文献では、睡眠前のストレッチングで入眠を促す効果が記載されているものの、睡眠前のストレッチングを重視した構成となっており、睡眠中によりよい睡眠状態を得ることに配慮した構成等は記載されておらず、睡眠時間全体で睡眠の質を向上させられるものとはいえないという課題を有していた。 On the other hand, although the non-patent document describes the effect of promoting sleep on the side by stretching before sleep, it has a configuration that emphasizes stretching before sleep and considers obtaining a better sleep state during sleep. However, there is a problem that it cannot be said that the quality of sleep can be improved over the entire sleep time.
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、使用者に係る情報に基づいて、マット上の使用者を適切な姿勢に保持した上で押圧等の刺激を与えることができ、使用者の入眠を促すと共に心地よい睡眠状態に誘って睡眠の質を向上させられるエアマットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and based on the information relating to the user, the user on the mat can be given a stimulus such as pressing after being held in an appropriate posture. An object of the present invention is to provide an air mat that can improve sleep quality by encouraging sleep and improving the quality of sleep.
本発明の参考となるエアマットは、空気の給排により膨縮自在とされるエアセルを多数並べて配設した膨縮領域を少なくとも備えるエアマットにおいて、前記膨縮領域に多数並べて配設され、使用者に関する所定の情報に基づく空気の給排制御で内部の圧力を調整される下層エアセルと、前記膨縮領域における前記下層エアセルの上側に多数並べて配設され、空気の給排制御で膨縮して前記使用者に対する押圧状態を変化させる上層エアセルとを備えるものである。 An air mat used as a reference of the present invention is an air mat including at least an expansion / contraction region in which a large number of air cells that can be expanded / contracted by supplying / discharging air are arranged. A lower air cell whose internal pressure is adjusted by air supply / exhaust control based on predetermined information, and a plurality of lower air cells arranged above the lower air cell in the expansion / contraction region, and inflated / contracted by air supply / exhaust control, And an upper air cell that changes a pressing state with respect to the user.
このように本発明の参考となるエアマットによれば、空気の給排で膨縮するエアセルを上下二層とし、各下層エアセルで使用者の体をその体型等に合せた内部圧力をもって支持する一方、各上層エアセルで空気の給排制御による変化を伴いつつ使用者を押圧することにより、並べられた多数の下層エアセルが、各エアセルごとにその上側に載った使用者の体各部の複雑な表面形状に対応してそのエアセルの区画内で他エアセルの変形の影響をほとんど受けずに変形しながら、全体として使用者の体型に対応した支持形状を生じて使用者の体をバランスよく支持固定し、体の一部の沈み込みあるいは突上げを解消し、適切な就寝姿勢を確保すると共に、上層エアセルからの押圧状態変化による刺激で皮膚の活性化、血行改善等が図れることとなり、入眠時の心地よさを高められ、入眠の促進を図れることに加え、睡眠時の不適切な姿勢から生じるストレスを解消することができ、睡眠による疲労回復度増大など、睡眠の質を大きく向上させられる。 As described above, according to the air mat used as a reference of the present invention, the air cells that expand and contract by the supply and discharge of air are formed in two upper and lower layers, and each lower air cell supports the user's body with an internal pressure that matches the body shape and the like. By pressing the user while changing the air supply / exhaust control in each upper air cell, a number of the arranged lower air cells are placed on the upper side of each air cell, and the complex surface of each part of the user's body The shape of the air cell corresponding to the shape of the air cell is almost unaffected by the deformation of the other air cells, and the overall shape of the support body corresponds to the user's body shape. In addition to eliminating the sinking or pushing up of a part of the body, ensuring an appropriate sleeping posture, it is possible to activate the skin, improve blood circulation, etc. by stimulation by a change in the pressing state from the upper air cell In addition to enhancing sleep comfort and promoting sleep, it can relieve stress caused by inappropriate posture during sleep and greatly improve sleep quality, including increased fatigue recovery from sleep. Be made.
また、本発明の参考となるエアマットは必要に応じて、前記上層エアセルが、前記下層エアセルより平面視での形状を小さくして形成されるものである。 Moreover, the air mat used as a reference of the present invention is such that the upper air cell is formed with a smaller shape in plan view than the lower air cell, if necessary.
このように本発明の参考となるエアマットによれば、上層エアセルの平面視形状を下層エアセルより小さく形成し、上層エアセルの膨縮範囲を下層エアセルよりも狭くすることにより、下層エアセルより小さく且つ使用者の体寄りに位置する上層エアセルが使用者の体の表面形状に細かく追従して体圧を分散すると共に、下層エアセルにおける使用者の体を支持する表面形状に対し上層エアセルの膨縮が影響を与えにくく、睡眠時の使用者をより適切に支持することができ、より好ましい睡眠状態が得られる。 As described above, according to the air mat used as a reference of the present invention, the upper air cell is formed in a plan view smaller than the lower air cell, and the expansion / contraction range of the upper air cell is narrower than that of the lower air cell. The upper air cell located closer to the user's body closely follows the surface shape of the user's body to disperse the body pressure, and the expansion / contraction of the upper air cell affects the surface shape of the lower air cell that supports the user's body It is hard to give a user, can support the user at the time of sleep more appropriately, and a more preferable sleep state is obtained.
また、本発明の参考となるエアマットは必要に応じて、前記下層エアセルが、それぞれ所定パターンの整列状態で配置され、前記上層エアセルが、各下層エアセルの間の中間部分の上側に重ならない所定パターンの整列状態で配置されるものである。 Further, in the air mat used as a reference of the present invention, if necessary, the lower layer air cells are arranged in a predetermined pattern alignment state, and the upper layer air cells do not overlap the upper side of the intermediate portion between the lower layer air cells. Are arranged in an aligned state.
このように本発明の参考となるエアマットによれば、下層エアセルと上層エアセルをそれぞれ整列状態で配置すると共に、上層エアセルを下層エアセル間の中間部分に重ならないよう配置し、上層エアセルの膨縮範囲を下層エアセルの膨縮範囲と重複させることにより、下層エアセルの膨縮変形の際に変化のない中間部分に、上層エアセルの膨縮変形する部分が重なって体圧分散を阻害するような状態とならないことに加え、上層エアセルが下層エアセルごとの膨縮変形の障害にならずに下層エアセルの変形に追従して動くことができ、下層エアセルの支持形状をより適切に使用者に対応させられ、また、上層エアセルの膨縮動作が下層エアセルの使用者に応じた支持状態に影響を与えず、上層エアセルの膨縮中も使用者の適切な姿勢を維持でき、使用者の睡眠状態をよりよいものとすることができる。 As described above, according to the air mat which is the reference of the present invention, the lower air cell and the upper air cell are arranged in an aligned state, and the upper air cell is arranged so as not to overlap the intermediate portion between the lower air cells, and the expansion / contraction range of the upper air cell Is overlapped with the expansion / contraction range of the lower air cell, and the portion where the expansion / deformation deformation of the upper air cell overlaps with the intermediate portion that does not change during the expansion / contraction deformation of the lower air cell, In addition to not becoming, the upper air cell can move following the deformation of the lower air cell without obstructing the expansion and contraction deformation of each lower air cell, the support shape of the lower air cell can be more appropriately adapted to the user, In addition, the expansion / contraction operation of the upper air cell does not affect the support state according to the user of the lower air cell, and the appropriate posture of the user is maintained during the expansion / contraction of the upper air cell. Yellow, it can be made better the sleep state of the user.
また、本発明の参考となるエアマットは必要に応じて、前記下層エアセルが、平面視で略方形となって縦横各方向に等しい間隔をなすマトリクス状に配置され、前記上層エアセルが、平面視で略方形となって縦横各方向に等しい間隔をなすマトリクス状に配置され、且つセル間の直線状の中間部分を上下層で互いに平行となる配置関係とされると共に、下層エアセル一つ分の範囲内に平方数となる整数個がほぼ収る状態で上側に重なる配置とされるものである。 Further, in the air mat used as a reference of the present invention, if necessary, the lower layer air cells are arranged in a matrix shape having a substantially rectangular shape in plan view and having equal intervals in the vertical and horizontal directions, and the upper layer air cells are shown in plan view. It is arranged in a matrix shape that is substantially square and equally spaced in the vertical and horizontal directions, and the linear intermediate portion between cells is arranged in parallel with each other in the upper and lower layers, and the range for one lower air cell It is arranged so as to overlap the upper side in a state in which an integer number of squares is almost contained.
このように本発明の参考となるエアマットによれば、下層エアセルと上層エアセルをマトリクス状に配置すると共に、下層エアセル一つに対し平方数個の上層エアセルを重ねて配置することにより、下層エアセルの上側に縦横同数の平方数となる個数の上層エアセルがバランスよく並列配置され、膨縮する上層エアセルから使用者への押圧をより適切且つ効率よく実行できると共に、並列する各上層エアセルの膨縮タイミングを調整すれば一層の体圧分散と刺激付与が図れ、使用者における睡眠の質をさらに高められる。また、マトリクス状に配置された下層エアセルや上層エアセルに対して空気の給排系統のレイアウトを単純化することができ、マット全体の構造を簡略化してコストダウンが図れる。 As described above, according to the air mat which is the reference of the present invention, the lower layer air cells and the upper layer air cells are arranged in a matrix, and by arranging the upper layer air cells several times on the lower layer air cell, The upper air cells of the same number of squares in the vertical and horizontal directions are arranged in parallel on the upper side in a balanced manner so that the pressing from the expanding upper air cell to the user can be performed more appropriately and efficiently, and the expansion timing of each upper air cell in parallel If the adjustment is made, the body pressure can be further dispersed and the stimulation can be applied, and the quality of sleep in the user can be further improved. Further, the layout of the air supply / discharge system can be simplified with respect to the lower layer air cells and the upper layer air cells arranged in a matrix, and the structure of the entire mat can be simplified to reduce the cost.
また、本発明の参考となるエアマットは必要に応じて、前記下層エアセルが、上層エアセルより厚さ方向の寸法を大きくして形成されるものである。 Moreover, the air mat used as a reference of the present invention is such that the lower layer air cell is formed with a dimension in the thickness direction larger than that of the upper layer air cell, if necessary.
このように本発明の参考となるエアマットによれば、下層エアセルの厚さを上層エアセルより大きく形成し、下層エアセル内の空気容量を上層エアセルに対し十分に確保できることにより、下層エアセルで使用者を支持する状態を維持していれば、上層エアセルから空気を排出してこれを収縮させた状態でも、使用者の体をマット接地面に着地させずに保持でき、上層エアセルの膨張度合を0から100%までの最大幅に設定して上層エアセルを最大限に膨張収縮させることができ、上層エアセルからの押圧刺激をより効率よく付与でき、刺激による血行改善等について最大限の効果を発揮させられる。また、上層エアセルの膨縮動作が下層エアセルの使用者に応じた支持状態に影響を与える度合が小さくなり、上層エアセルの膨縮中も使用者の適切な姿勢を維持でき、使用者の睡眠状態をさらに好ましいものにできる。 As described above, according to the air mat which is the reference of the present invention, the lower layer air cell is formed to have a thickness larger than that of the upper layer air cell, and the air capacity in the lower layer air cell can be sufficiently secured with respect to the upper layer air cell. If the supporting state is maintained, the user's body can be held without landing on the mat ground surface even when the air is discharged from the upper air cell and contracted, and the degree of expansion of the upper air cell can be increased from zero. The upper air cell can be expanded and contracted to the maximum by setting the maximum width up to 100%, the pressure stimulation from the upper air cell can be applied more efficiently, and the maximum effect can be exhibited for improving blood circulation by stimulation. . In addition, the degree to which the expansion / contraction operation of the upper air cell affects the support state according to the user of the lower air cell is reduced, and the user's proper posture can be maintained even during the expansion / contraction of the upper air cell, and the user's sleep state Can be made more preferable.
本発明に係るエアマットは、空気の給排により膨縮自在とされるエアセルを多数並べて配設した膨縮領域を少なくとも備えるエアマットにおいて、前記膨縮領域に多数並べて配設され、使用者の体重に基づく空気の給排制御で内部の圧力を調整される下層エアセルと、前記膨縮領域における前記下層エアセルの上側に多数並べて配設され、空気の給排制御で膨縮して前記使用者に対する押圧状態を変化させる上層エアセルとを備え、前記下層エアセル全てに対し同時の空気の給排で下層エアセルの内部圧力を調整して膨張収縮させ、使用者の体重に合わせた支持状態を得ると共に、この調整された支持状態を維持した後、下層エアセルの内部圧力を保持しつつ、上層エアセルに対し空気の給排制御を実行されるものである。 The air mat according to the present invention is an air mat including at least an expansion / contraction region in which a large number of air cells that can be expanded / contracted by air supply / exhaust are arranged side by side. A plurality of lower air cells whose internal pressure is adjusted by air supply / exhaust control, and a plurality of lower air cells arranged side by side above the lower air cell in the expansion / contraction region, and are inflated / contracted by air supply / exhaust control and pressed against the user An upper layer air cell that changes the state, and by expanding and contracting the inner pressure of the lower layer air cell by simultaneously supplying and discharging air to all the lower layer air cells, a support state that matches the weight of the user is obtained, and this After maintaining the adjusted support state, air supply / exhaust control is performed on the upper air cell while maintaining the internal pressure of the lower air cell .
このように本発明によれば、下層エアセルに対する空気の給排調整の後、上層エアセルに対する給排調整を行い、上下層の各エアセルを同時に調整しないことにより、空気の給排を行う空気給排手段を一つのみ用い、これを切替えて下層エアセルと上層エアセルの両方に対応できることとなり、空気給排手段を上下層ごとに設けずに済むと共に、下層エアセルの使用者の体型に対応する膨縮と、上層エアセルの使用者に刺激を与える膨縮を相互に調整しつつ同時に制御する必要が無いことで、制御も簡略に行えることとなり、コストダウンが図れる。 As described above, according to the present invention, after the air supply / discharge adjustment to the lower air cell, the air supply / discharge adjustment to the upper layer air cell is performed, and the air cells in the upper and lower layers are not adjusted at the same time. By using only one means and switching it, it is possible to handle both the lower air cell and the upper air cell, and it is not necessary to provide air supply / exhaust means for each upper and lower layer, and expansion and contraction corresponding to the body shape of the user of the lower air cell In addition, since it is not necessary to simultaneously control expansion and contraction that give a stimulus to the user of the upper air cell, it is possible to simplify the control and reduce the cost.
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るエアマットを図1ないし図11に基づいて説明する。図1は本実施形態に係るエアマットの構成説明図、図2は本実施形態に係るエアマットの縦断面図、図3は本実施形態に係るエアマットにおける下層エアセルの給排系統説明図、図4は本実施形態に係るエアマットにおける上層エアセルの給排系統説明図、図5は本実施形態に係るエアマットにおける空気給排手段のブロック図、図6は本実施形態に係るエアマットにおける下層エアセルのマットユニットの斜視図、図7は本実施形態に係るエアマットにおける下層エアセルのマットユニットの平面図、図8は図7のA−A断面図、図9は本実施形態に係るエアマットにおける上層エアセルのマットユニットの斜視図、図10は本実施形態に係るエアマットにおける上層エアセルのマットユニットの平面図、図11は図10のB−B断面図である。
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, an air mat according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration explanatory view of an air mat according to the present embodiment, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the air mat according to the present embodiment, FIG. 3 is an explanatory view of a supply / discharge system of a lower layer air cell in the air mat according to the present embodiment, and FIG. FIG. 5 is a block diagram of air supply / discharge means in the air mat according to the present embodiment, and FIG. 6 is a diagram of a mat unit of the lower air cell in the air mat according to the present embodiment. 7 is a plan view of the mat unit of the lower air cell in the air mat according to the present embodiment, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7, and FIG. 9 is the mat unit of the upper air cell in the air mat according to the present embodiment. FIG. 10 is a plan view of the mat unit of the upper air cell in the air mat according to the present embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. That.
前記各図において本実施形態に係るエアマット1は、可撓性を有する略箱状の中空体で形成され、並列状態で複数配設される下層エアセル10と、これら下層エアセル10の上側に複数並列状態で配設される下層エアセル10より小さい中空体の上層エアセル11、12と、下層エアセル10及び上層エアセル11、12の周囲を取囲んで配設される略矩形状のマット基部13と、このマット基部13を覆うカバー14と、下層エアセル10と上層エアセル11、12に対し給排管を通じて空気を給入もしくは排出して各エアセル内の空気量を調整する空気給排手段15と、この空気給排手段15における空気給排状態を制御する制御部16と、この制御部16に対し各種動作実行を指示する操作入力を受付ける入力手段17とを備える構成であり、平面視状態において前記下層エアセル10と上層エアセル11、12のある部分が前記膨縮領域Aとなり、その周囲のマット基部13の部分が非膨縮領域Bとなる。
In each of the drawings, an air mat 1 according to the present embodiment is formed of a substantially box-shaped hollow body having flexibility, and a plurality of lower
前記下層エアセル10は、空気注入排出に伴う膨縮変形に耐えうる可撓性素材製の略箱状の中空体として成形され、平面視で略方形となり、且つマット基部13の中央寄りの空隙部分にマット基部13の各辺方向と平行な縦横各方向にそれぞれ所定の等間隔で複数並列した、いわゆるマトリクス状配置として配設される構成である。
The lower-
各下層エアセル10は、このエアセルと一体に成形された空気通路となる連通管部10aを介して、下層エアセル10同士で連通状態とされると共に、給排管60とそれぞれ接続される。この給排管60は、エアセル全体を一つの給排系統にまとめた上で、空気給排手段15に接続されており、こうして下層エアセル10は、一様に空気を給排気され、各々同じ所定タイミングで膨張、収縮する仕組みである。
Each lower
下層エアセル10については、エアセルを縦3個×横3個の計9個形成した略方形のシートからなるマットユニットαとして一体的に用いており、所望する大きさ(広さ)になるように、前記マットユニットαを適宜連結して組み合わせ、膨縮領域Aを構成している。本実施形態の例では、マットユニットαを6組使用しており、下層エアセル10としては6×9=54個が配列されている。
The lower
このマットユニットαでは、下層エアセル10同士を前記連結管部10aにより連通させているが、隣接する二つのマットユニットα間における下層エアセルや連結管部10a同士を接続する必要がある場合には、別途接続用空気管10bを用いることにより対応している。
In this mat unit α, the
このマットユニットαは、マットユニットαの各辺に設けた連結具を介して互いに連結可能とされる。連結具は、互いに着脱可能に嵌合する雄連結具10cと雌連結具10dからなり、これらがそれぞれマットユニットαの他と隣接する辺に二個ずつ設けられ、連結状態でその位置が隣接するエアセルの角部間に形成されるスペースに位置するようにされてなる。なお、マットユニットαの連結にはこの他の連結手段を適宜用いることができる。
The mat units α can be connected to each other via connecting tools provided on each side of the mat unit α. The coupler is composed of a
前記上層エアセル11、12は、前記下層エアセル10と同様の空気注入排出に伴う膨縮変形に耐えうる可撓性素材製で、且つ下層エアセル10より小さい平面視略方形の略箱状中空体として成形され、マット基部13の中央寄りの空隙部分における下層エアセル10の上側に、マット基部13の各辺方向と平行な縦横各方向にそれぞれ所定の等間隔で複数並列したマトリクス状配置として配設される構成である。この上層エアセル11、12の平面視状態での大きさは、下層エアセルの1/4であり、下層エアセル10一つ分の範囲内に縦2つ×横2つの計4つの上層エアセルがほぼ収る状態で、各上層エアセル11、12は下層エアセル10に重ねて配置される構成である。
The
このように上層エアセル11、12の平面視形状を下層エアセル10より小さく形成し、上層エアセル11、12の膨縮範囲を下層エアセル10よりも狭くすることで、下層エアセル10より小さく且つ使用者の体寄りに位置する上層エアセル11、12が体圧を分散すると共に、下層エアセル10における使用者の体を支持する表面形状に対し上層エアセル11、12の膨縮が影響を与えにくい。特に、下層エアセル10と上層エアセル11、12をそれぞれマトリクス状に整列状態で配置すると共に、上層エアセル11、12を下層エアセル10間の中間部分に重ならないよう配置し、上層エアセル11、12の膨縮範囲を下層エアセル10の膨縮範囲と重複させていることで、下層エアセル10の膨縮変形の際に変化のない中間部分に、上層エアセル11、12の膨縮変形する部分が重なって体圧分散を阻害するような状態とならないことに加え、下層エアセル10の上側に縦横同数の平方数となる個数でバランスよく並列配置された上層エアセル11、12が、下層エアセル10ごとの膨縮変形の障害にならずに下層エアセル10の変形に追従して動くことができ、下層エアセル10の支持形状をより適切に使用者に対応させられる。なお、上側エアセル11、12は、使用者の体への押圧力を十分に発揮させられるものであれば、薄いものを用いてもかまわず、この場合下層エアセルの体を支持する際の膨縮変形に適切に追随して変形に影響を与えない効果が一層高まる。
In this way, the upper-
各上層エアセル11、12は、空気の給排系統を第1エアセル群18と第2エアセル群19の二つに分けられており、且つ第1エアセル群18に属するエアセル11と、第2エアセル群19に属するエアセル12とを縦横各方向で隣合うように交互配置している(図4参照)。すなわち、上層エアセルは縦横に隣合うセル同士が互いに別のセル群に属するように設定され、これら第1エアセル群18の各エアセル11と第2エアセル群19の各エアセル12に対して、空気の給排が所定のタイミングで交互に行われる。
Each of the
各上層エアセル11、12は、エアセルと一体に成形された空気通路となる連通管部11a、12aを介して、同じエアセル群に属する上層エアセル同士で連通状態とされると共に、第1エアセル群18に属する各エアセル11は第1給排管61とそれぞれ接続され、また、第2エアセル群19に属する各エアセル12は第2給排管62とそれぞれ接続される。第1給排管61と第2給排管62は、エアセル全体を二つの給排系統にまとめた上で、空気給排手段15に接続されている。こうして上層エアセル11、12は、第1エアセル群18と第2エアセル群19ごとに空気を給排気され、各々所定タイミングで交互に膨張、収縮し、同時に膨張又は収縮するエアセルがちょうど千鳥状配置をなす仕組みである。
The
上層エアセル11、12については、エアセルを縦6個×横6個の計36個形成した略方形のシートをマットユニットβとし、所望する大きさ(広さ)になるように、前記マットユニットβを適宜連結して組み合わせ、膨縮領域Aを構成している。本実施形態の例では、前記マットユニットαと略同じ大きさとなるマットユニットβを6組使用しており、上層エアセルとしては6×36=216個が配列されている。
For the upper
マットユニットβでは、第1エアセル群18に属する各エアセル11同士、第2エアセル群19に属する各エアセル12同士をそれぞれ連結管部11a、12aにより連通させているが、隣接する二つのマットユニットβ間における第1エアセル群18の連結管部11a同士、及び第2エアセル群19の連結管部12a同士をそれぞれ接続する必要がある場合には、別途接続用空気管(図示を省略)を用いることにより対応している。このマットユニットβは、前記マットユニットα同様に各辺に設けた連結具(図示を省略)を介して互いに連結可能とされる。前記マットユニットαの場合と同様に、マットユニットβの連結には他の連結手段を用いてもかまわない。
In the mat unit β, the
前記下層エアセル10や上層エアセル11、12をそれぞれマットユニットα、βとして複数まとめて配置することで、種々のサイズの膨縮領域Aを容易に形成することができるとともに、破れやエア漏れなどに対応する場合、ユニットごとの交換で対応できるのでメンテナンスも容易となり、コスト面で極めて有利となる。連結されたマットユニット同士の間でエアセルとエアセルとの間隙が広がったりすることもない。なお、各マットユニットα、βを構成する下層エアセル10や上層エアセル11、12の数は前記9個や36個に限られるものではなく、使用態様に応じて適宜設定できる。また、マットユニットα、βも縦横のエアセル数を同じにした略方形状に限らず、縦横のエアセル数が異なる略矩形状や他の形状としてもかまわない。
By arranging a plurality of lower
このマットユニットα、βは、合成樹脂などからなる成型用材料により、一側を開口した上側凸状殻部41a、43aがそれぞれセル数に対応して複数個マトリクス状に並設された第1のマット用シート41、43と、同様に一側を開口した下側凸状殻部42a、44aがそれぞれセル数に対応して複数個マトリクス状に並設された第2のマット用シート42、44とをそれぞれ成型し、これら第1、第2のマット用シートを、前記上下の凸状殻部の開口同士が重なり合うように突合せ、例えば熱溶着などで接合して一体化することで形成され、多数のエアセルをまとめて形成できる仕組みである。また、連結管部10a、11a、12aも、上下のマット用シートにそれぞれ一体成形された連結管構成部を突合わせて接合することで形成される。
The mat units α and β are formed of a molding material made of synthetic resin or the like, and a plurality of upper
各エアセルは、上下一対の凸状殻部により構成され、上側の凸状殻部41a、43aと下側の凸状殻部42a、44aの成形形状を截頭四角錐型、すなわち正面視や側面視状態で略台形となるように形成しており、横方向の強度と成形性、上下伸縮性が共に優れたものとなっている。特に、下側の凸状殻部42a、44aを截頭四角錐型としたことから、異常変形しにくく、体重が加わると圧力が増大して腰がよりしっかりするので、排気した場合にエアセル全体が大きく型崩れして体が大きく沈み込む、いわゆる床着き現象を防止可能となる。
Each air cell is composed of a pair of upper and lower convex shells, and the upper
さらに、この截頭四角錐型に形成していることで、互いに隣接する凸状殻部42a、44a間に十分な間隙が生じており、この間隙に給排管や接続用空気管等の構成物を容易に配設可能となる(図8参照)。こうしたスペースの利用で、従来のようにエアマットの縁のみに給排管を配置する場合と比べて、マット全体をコンパクト化することができる。
Further, by forming the truncated quadrangular pyramid shape, a sufficient gap is generated between the
前記マット基部13は、膨縮領域Aをなす下層エアセル10及び上層エアセル11、12の周囲を取囲み、且つ横になった姿勢の人の全身をその体縦方向と長辺方向とを一致させる向きで載せられる大きさの略矩形状のマット状体として形成され、詳細には、下層エアセル10及び上層エアセル11、12に隣接して主に頭部を支持する頭部マット部13aと、下層エアセル10及び上層エアセル11、12を挟んで頭部マット部13aの反対側に配置されて主に脚部を支持する脚部マット部13bと、下層エアセル10及び上層エアセル11、12、頭部マット部13a、並びに脚部マット部13bを横から取囲んで配置される周縁マット部13cと、上層エアセル11、12並びに頭部及び脚部マット部13a、13bの上側に配置される上部シート体13dと、下層エアセル10並びに頭部及び脚部マット部13a、13bの下側に配置される底シート体13eとを備える構成である。前記頭部マット部13a、脚部マット部13b、及び周縁マット部13cの範囲が、膨縮領域Aを取囲む非膨縮領域Bをなす。このマット基部13は、各エアセルも含めて、人の上半身に沿う部分を背もたれ部として、別途設けたアクチュエータ(図示を省略)により傾動可能、すなわちリクライニング動作可能とする構成にすることもできる。
The
前記マット基部13のうち、頭部マット部13aと脚部マット部13bは同一の軟質材質からなり、一般的に軟らかいとされるウレタンフォームが用いられる。この頭部マット部13aと脚部マット部13b等は低反発素材が好ましい。また上面に波状の凹凸加工(いわゆるプロファイル加工)を施したものを用いれば、体を支持するものとしてより良好なものとなる。
Of the
また、脚部マット部11は、頭部マット部10に対し面積をより大きく形成されており、膨縮領域Aはマット基部13中心に対し頭部側に偏倚して配設される。これは、体の下面を適切に支持する必要のある範囲は臀部から首部にかけてであり、よって体の中心よりやや上方のみに膨縮領域Aを設定しても問題なく、効率が良い。
Further, the
前記周縁マット部13cは、頭部マット部13aや脚部マット部13bに比べ密度が大きく変形しにくい材質からなるものである。同じウレタンフォームの場合でも、頭部マット部13aや脚部マット部13bに対し密度を3倍以上とされて変形しにくい性質とするのが好ましい。周縁マット部13cが形状をほぼ維持する硬質材とされることで、被施療者のマット外からの移乗の際に周縁マット部13cを経由して膨縮領域へ移動しやすい。
The
この周縁マット部13cの膨縮領域Aに隣接する部位は、下部や側部を各エアセルに接続される給排管の配管スペースとして利用される一方、その上部にはマット基部13長手方向に所定間隔で複数の凹部13fが設けられる。この凹部13fは幅方向に連続する形状となり、また下層エアセル10間や上層エアセル11、12間のマット基部13幅方向と平行なセル間の中間部位置と略直線上に並ぶように配置されており、周縁マット部13c上に人が乗った場合のつぶれ等変形しにくい性質は維持しつつ、マット基部13全体でのリクライニング等、長手方向と直交する向きに周縁マット部13cを曲げようとする力に対しては、凹部が変形代となって周縁マット部13cの曲げ変形を許容する仕組みであり、各エアセル間の中間部と合せて、マット全体のリクライニング等の曲げ変形を補助することとなる。この凹部13fの深さは周縁マット部13cの厚みの3分の1程度としており、上面のみでなく上下両面に形成してもよい。
The portion adjacent to the expansion / contraction region A of the
前記上部シート体13dは、ウレタンフォーム等の可撓性素材製の矩形シート状体で形成され、他の各マット部と一体に固着され、上層エアセル11、12をマット表面から隔離して保護するものである。上部シート体は、使用者の体を確実に支えると共に良好に体圧を分散させるために、低反発性とするのが好ましい。この他、上部シート体のうち、その長手方向における膨縮領域Aの存在範囲で且つ幅方向全体にわたる領域を高反発部とし、残りの領域を低反発部とするなど、上部シート体における素材特性を異ならせる構成とすることもでき、膨縮領域Aと凹み13fが形成された場所であることが外部から手触りで判別できる上、上部シート体の一部のみ低反発性素材を使用した低反発部とすることでコストダウンが図れる。この高反発部とされる範囲については、他部分と色を変えるのみとする構成にすることもでき、前記同様、膨縮領域Aと凹み13fが形成された場所であることが外部から判別でき、効果的である。
The
前記底シート体13eは、使用者の体の重みや内側のエアセル10、11、12からの圧力が加わっても破損しない丈夫なウレタンフォーム等の可撓性素材製の矩形シート状体で形成され、他の各マット部と一体に固着され、下層エアセル10をマット設置面から隔離して保護するものである。
The
前記カバー14は、使用者の体の重みや各エアセル10、11、12からの圧力が加わっても破損しない丈夫な可撓性素材製で、且つ撥水性や透湿性を有する矩形シート状体で形成され、マット基部13を覆ってマット基部13を保護するものである。
The
前記空気給排手段15は、所定圧力で空気を送給するポンプ部50と、下層エアセル10とポンプ部50との連通・非連通を切替える下層用給気弁51と、上層エアセル11とポンプ部50との連通・非連通を切替える第1給気弁52と、上層エアセル12とポンプ部50との連通・非連通を切替える第2給気弁53と、下層エアセル10と外部空間との連通・非連通を切替える下層用排気弁54と、上層エアセル11と外部空間との連通・非連通を切替える第1排気弁55と、上層エアセル12と外部空間との連通・非連通を切替える第2排気弁56と、各エアセルに至る空気流路の圧力を検出する圧力センサ57、58、59とを備える構成である。
The air supply / exhaust means 15 includes a
前記下層用給気弁51は、下層エアセル10に接続する第1給排管130とポンプ部50との間に配設され、ポンプ部50と下層エアセル10とを連通させる給気(開放)状態と連通させない非給気(閉止)状態とを切替えるものである。また、第1給気弁52は、第1エアセル群18に属する上層エアセル11に接続する第1給排管61とポンプ部50との間に配設され、ポンプ部50と上層エアセル11とを連通させる給気状態と連通させない非給気状態とを切替えるものである。さらに、第2給気弁53は、第2エアセル群19に属する上層エアセル12に接続する第2給排管62とポンプ部50との間に配設され、ポンプ部50と上層エアセル12とを連通させる給気状態と連通させない非給気状態とを切替えるものである。
The lower layer
前記下層用排気弁54は、第1給排管130と接続され、第1給排管130を介して外部空間と下層エアセル10とを連通させる排気状態と連通させない非排気状態とを切替えるものである。また、第1排気弁55は、第1給排管61と接続され、第1給排管61を介して外部空間と上層エアセル11とを連通させる排気状態と連通させない非排気状態とを切替えるものである。さらに、第2排気弁56は、第2給排管62と接続され、第2給排管62を介して外部空間と上層エアセル12とを連通させる排気状態と連通させない非排気状態とを切替えるものである。
The lower
各エアセル10、11、12に対し、対応する給気弁を給気状態とし、ポンプ部50とエアセルを連通させる一方、排気弁を非排気状態とすることで、エアセルに給気することができる。また、排気弁を排気状態とし、エアセルと外部空間とを排気弁を介して連通させる一方、吸気弁を非給気状態とすることでエアセルから排気することができる。各給排管における給気弁や排気弁よりエアセル寄りの中間位置には、それぞれ圧力センサ57、58、59が配設され、その各検出値から制御部16で各エアセル10、11、12の内部圧力を取得できる仕組みである。
For each
上層エアセル11、12に対しては、第1エアセル群18とポンプ部50とを第1給気弁52を介して連通させ、エアセル11に給気する一方で、第2エアセル群19と外部空間とを第2排気弁56を介して連通させ、エアセル12から排気する状態と、第1エアセル群18と外部空間とを第1排気弁55を介して連通させ、エアセル11から排気する一方で、第2エアセル群19とポンプ部50とを第2給気弁53を介して連通させ、エアセル12に給気する状態とを、所定のタイミングで交互に実行することにより、第1エアセル群18(上層エアセル11)の膨張と第2エアセル群19(上層エアセル12)の膨張とを交互に行わせることができる。
The
なお、各給気弁や排気弁としては、主に電磁弁を使用するが、これに限られるものではなく、空気圧制御に用いられるもので確実に給排管の開放、閉止が行えるものであれば適宜選択使用できる。 As each air supply valve and exhaust valve, a solenoid valve is mainly used, but it is not limited to this, and it is used for air pressure control and can reliably open and close the supply / exhaust pipe. Can be selected and used as appropriate.
前記制御部16は、前記空気給排手段15のポンプ部50や圧力センサ57、58、59と電気的に接続され、圧力センサ57、58、59からの圧力検出信号に基づいて、ポンプ部50の駆動・駆動停止、及び各給気弁や排気弁の開閉動作の制御を実行し、各エアセルに対する空気の給排を調節するものであり、下層エアセル10を所定の空気圧状態に調整したり、第1エアセル群18と第2エアセル群19とを所定のタイミングで交互に膨縮させるようにしている。この制御部16には電源(図示を省略)が接続され、この電源でポンプ部50も給電されることとなる。
The
制御部16は、下層エアセル10と上層エアセル11、12に対して、空気の給排制御を時間をずらした別のタイミングで実行する仕組みである。すなわち、制御部16は、まず下層エアセル10に対し、入力手段17を介して入力された被施療者の体型等の情報に基づく空気の給排制御を実行し、空気給排手段15による全下層エアセル10同時の空気の給排で下層エアセル10の内部圧力を調整して膨張収縮させ、被施療者の体型や体重に合わせた支持状態を得ると共に、この調整された支持状態を維持する。
The
この後、制御部16は、上層エアセル11、12に対し空気の給排制御を実行し、空気給排手段15により第1エアセル群18の各エアセル11と第2エアセル群19の各エアセル12に対して、空気の給排を所定のタイミングで交互に行わせてエアセル群ごとに膨縮させ、各上層エアセル11、12が上側の被施療者に対し膨張に伴う押圧力を刺激として与えることとなる。こうして、上下層の各エアセルを同時に調整しないことで、一つの空気給排手段15のみで下層エアセル10と上層エアセル11、12の両方の調整に対応でき、空気給排手段15の構成や制御内容を必要最小限としてコストダウンを図れる。
Thereafter, the
前記入力手段17は、使用者の載るマット本体部分の近傍に設置され、制御部16と接続されて各エアセルの膨縮に係る各種操作入力や使用者に係る情報の入力を受け、入力情報を制御部16に送信するものである。この入力手段で入力される使用者に係る情報は、体重、年齢、体型(複数通りに類型化されたもの)、性別等といったものがあり、こうした入力情報は主に下層エアセル10の空気給排制御に用いられるが、上層エアセル11、12の空気給排制御に用いてもよい。また、これら入力情報は、制御部16において使用者ごとのデータとして記録し、後の制御に利用するようにしてもよい。
The input means 17 is installed in the vicinity of the mat body portion on which the user is placed, and is connected to the
なお、使用者の体型に係る情報は入力手段17で直接入力させる他、撮像装置やミリ波センサ等の非接触検知手段による情報取得で自動的に入力したり、制御部に過去に蓄積された使用者のデータから情報を流用したりすることもできる。また、起動や停止等の操作についても、入力手段17で直接入力させる他、撮像手段で撮像した使用者の撮像画像から使用者の手振り等ジェスチャを検知して操作指示内容を識別し、これに応じた動作を実行するようにすることもできる。
The information related to the user's body shape is directly input by the input means 17 and is automatically input by information acquisition by a non-contact detection means such as an imaging device or a millimeter wave sensor, or accumulated in the past in the control unit. Information can also be diverted from user data. In addition, operations such as start and stop are directly input by the
次に、本実施形態に係るエアマットの圧力調整動作について説明する。前提として、あらかじめ入力手段17を介して使用者が体重、体型やマットの好みの硬さ等の情報を入力して、制御部16で使用者に対応した制御が行える状態となっているものとする。まず、使用者がマットの表面に体全体を載せ、膨縮領域Aに体の肩から腰までの部位を位置させて正しく寝ている状態で、使用者の入力手段17に対する動作開始の入力操作に対応して、制御部16が空気給排手段15のポンプ部50の動作を開始させる。同時に、下層用給気弁51が開放状態、下層用排気弁54及び他の給気弁と排気弁が閉止状態となり、第1給排管61を介して下層エアセル10に空気を加圧供給し、下層エアセル10を膨張させる。
Next, the pressure adjustment operation of the air mat according to the present embodiment will be described. As a premise, it is assumed that the user inputs information such as weight, body shape, and desired hardness of the mat via the input means 17 in advance, and the
下層エアセル10は、膨張により上層エアセル11、12ごと体を持上げる向きに押圧して、膨縮領域Aを体の接触部分表面形状に沿った状態にすると共に、下層エアセル10の押圧力が上層エアセル11、12及び上部シート体13d、カバー14を介して体接触部分に伝わるようになり、寝ている人の体を下層エアセル10で支える状態となる。下層エアセル10がそれぞれ所定の圧力に達したことを圧力センサ57で検出したら、制御部16により空気給排手段15の下層用給気弁51が閉止状態となり、下層用排気弁54も閉止状態を維持して、下層エアセル10に対する空気の給排を停止してその圧力を維持する状態となる。
The
仮に、圧力センサ57による検出圧力が制御部16における目標圧力より高い場合には、下層用排気弁54を開放状態、下層用給気弁51及び他の給気弁と排気弁を閉止状態として、給排管60を介して下層エアセル10から空気を外部空間に排出して、下層エアセル10の内部圧力を適切な値まで減圧させることとなる。下層エアセル10が適切な圧力に達したことを圧力センサ57で検出したら、制御部16により空気給排手段15の下層用排気弁54が閉止状態となり、下層用給気弁51並びに他の弁は閉止状態を維持して、下層エアセル10に対する空気の給排を停止してその圧力を維持する状態となる。
If the pressure detected by the
空気給排手段15が下層エアセル10の圧力を維持する状態となって使用者の姿勢保持状態が確定したら、制御部16は空気給排手段15における第1給気弁52と第2排気弁56を開放状態、第2給気弁53と第1排気弁55を閉止状態とし、空気給排手段15のポンプ部50が上層エアセル11に対し空気を供給し、且つ上層エアセル12から空気が排出される状態となる。これにより空気給排手段15が第1エアセル群18(図4において表示したエアセルのうち白抜きされたもの)の上層エアセル11を空気の供給で膨張させる一方、第2エアセル群19の上層エアセル12を空気の排出により収縮させ、この上層エアセル11の膨張と他方の上層エアセル12の収縮により、寝ている使用者の体が膨張した千鳥状配置の各上層エアセル11から押圧力に伴う刺激を受ける状態となる。
When the air supply / discharge means 15 maintains the pressure of the lower
上層エアセル11、12がそれぞれ所定の上限圧力又は下限圧力に達したことを圧力センサ58、59が検出したら、制御部16が空気給排手段15の開放状態の各給気弁と排気弁を閉止状態として、空気の注入、排出を一旦停止して圧力を所定時間維持する状態となる。
When the
さらに、制御部16は空気給排手段15における第1給気弁52と第2排気弁56を閉止状態、第2給気弁53と第1排気弁55を開放状態にそれぞれ切替え、空気給排手段15のポンプ部50が前記と逆に上層エアセル12に対し空気を供給し、且つ上層エアセル11から空気が排出される状態となる。これにより空気給排手段15が第2エアセル群19の上層エアセル12を空気の供給で膨張させる一方、第1エアセル群18の上層エアセル11を空気の排出により収縮させ、この上層エアセル12の膨張と他方の上層エアセル11の収縮により、寝ている使用者の体が新たに膨張した千鳥状配置の上層エアセル12から押圧力に伴う刺激を受ける状態となる。上層エアセル11、12がそれぞれ所定の下限圧力又は上限圧力に達したことを圧力センサ58、59が検出したら、前記同様に制御部16が空気給排手段15の開放状態の各給気弁と排気弁を閉止状態として、空気の注入、排出を一旦停止して圧力を維持する状態となる。
Further, the
この後、同様の過程が所定の時間間隔で繰返されて、空気給排手段15の上層エアセル11、12に対する空気の給排が所定時間毎に給排対象を切替えつつ繰返し行われ、下層エアセル10がそれぞれエアマット上に寝ている使用者を適切な姿勢で支持した状態で、第1エアセル群18に属する上層エアセル11と第2エアセル群19に属する上層エアセル12とに交互に空気が供給、充填され、各エアセル11、12は、空気を供給されていない場合には使用者の体重が加わって収縮し、空気の供給を受けている場合は膨張して使用者を押圧するという変化を繰り返す。このように上層エアセル11、12が使用者の体を押圧する位置を断続的に変化させることで、筋肉をほぐしたり、血行を改善するといったマッサージ効果を与えられ、体や精神をリラックスさせて入眠を促進することとなる。
Thereafter, the same process is repeated at a predetermined time interval, and air supply / discharge to and from the
こうして交互に使用者を押圧する上層エアセル11、12に対し、下層エアセル10の厚さは大きく、エアセル内の空気容量を十分に確保したものとなっていることから、上層エアセル11、12から空気を排出してこれを収縮させた状態でも、下層エアセル10で使用者の体をマット接地面に着地させずに保持でき、上層エアセル11、12の膨張度合を0から100%までの最大幅に設定して上層エアセルを最大限に膨張収縮させることができ、上層エアセル11、12からの押圧刺激を効率よく付与でき、刺激による血行改善等について最大限の効果を発揮させられる。また、下層エアセル10より薄い上層エアセル11、12の膨縮動作は、下層エアセル10の使用者に応じた支持状態に影響を与える度合が小さく、上層エアセル11、12の膨縮中も使用者の適切な姿勢を維持できる。
Since the
給排対象を交互に切替えながら繰返される上層エアセル11、12に対する空気の給排動作は、使用者自身が停止操作を行うか、使用者が間を置かずに睡眠状態に移行できると考えられる適切な時間が経過した後、制御部16により停止状態に移行する。この場合も下層エアセル10の内圧は各弁の閉止により維持されており、使用者の体重による体の落込み等を防いで背骨等の不自然な曲りのない適切な姿勢を維持でき、ストレスのない睡眠を実現する。
The air supply / exhaust operation for the
このように、本実施形態に係るエアマットは、空気の給排で膨縮するエアセルを上下二層とし、各下層エアセル10で使用者の体をその体型に合せた内部圧力をもって支持する一方、各上層エアセル11、12で空気の給排制御による変化を伴いつつ使用者を押圧することから、並べられた多数の下層エアセル10が、各エアセルごとにその上側に載った使用者の体各部の複雑な表面形状に対応してそのエアセルの区画内で他エアセルの変形の影響をほとんど受けずに変形しながら、全体として使用者の体型に対応した支持形状を生じて使用者の体をバランスよく支持固定し、体の一部の沈み込みあるいは突上げを解消し、適切な就寝姿勢を確保すると共に、上層エアセル11、12からの押圧状態変化による刺激で皮膚の活性化、血行改善等が図れることとなり、入眠時の心地よさを高められ、入眠の促進を図れることに加え、睡眠時の不適切な姿勢から生じるストレスを解消することができ、睡眠による疲労回復度増大など、睡眠の質を大きく向上させられる。
As described above, the air mat according to the present embodiment has two upper and lower air cells that expand and contract when air is supplied and discharged, and each
なお、前記実施形態に係るエアマットにおいては、下層エアセル10の上側に重なる上層エアセル11、12の配置に関して、下層エアセル10一つ分あたり上層エアセル11、12は縦2つ×横2つの計4つを配置する構成としているが、これに限らず、縦3個×横3個の計9個、縦4個×横4個の計16個など、下層エアセル一つ分に対し上層エアセルを平方数となる整数個配置する構成とすることもでき、下層エアセルの膨縮に影響を与えずに上層エアセルを高密度に配置できる。
In the air mat according to the embodiment, regarding the arrangement of the upper
また、前記実施形態に係るエアマットにおいては、膨縮領域Aをなす上下層の各エアセルをマットユニットα、βの形で複数まとめて形成し、マットユニットの隣接する辺同士を連結手段を用いて連結することで全てのエアセルを上下層ごとに一体化して配設する構成としているが、この他、上層又は下層のエアセル全体を当初から一まとまりの連続したシート状に一体形成する構成とすることもできる。ただし、この場合も、マットユニットを用いる場合と同様に、所定数のエアセルごとに空気の給排系統をまとめて他とは分れたものとしたユニット状の区画を複数並べた構造とすれば、こうした区画を単位として大きさの調整が行いやすく、膨縮領域の設定が柔軟に行える。この他、エアセルを一つずつ独立した構造として他のエアセルと連結して用いる構成とすることもでき、所望する大きさの膨縮領域Aをエアセル単位で調整して設定できる。 Further, in the air mat according to the embodiment, a plurality of air cells in the upper and lower layers forming the expansion / contraction region A are collectively formed in the form of mat units α and β, and adjacent sides of the mat unit are connected using a connecting means. By connecting, all the air cells are configured to be integrated and arranged for each upper and lower layers, but in addition, the entire upper layer or lower layer air cells are integrally formed in a continuous sheet shape from the beginning. You can also. However, in this case as well, as in the case where the mat unit is used, a structure in which a plurality of unit-like compartments that are separated from the others by grouping the air supply / discharge system for each predetermined number of air cells is arranged. The size can be easily adjusted in units of these sections, and the expansion / contraction area can be set flexibly. In addition, it can also be set as the structure used by connecting with another air cell as an independent structure one by one, and the expansion / contraction area | region A of a desired magnitude | size can be adjusted and set for every air cell.
(本発明の第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係るエアマットを図12に基づいて説明する。図12は本実施形態に係るエアマットの分解断面図である。
前記図12において本実施形態に係るエアマット2は、前記第1の実施形態同様、下層エアセル20、21と、上層エアセル22、23と、マット基部24と、カバー25と、空気給排手段と、制御部と、入力手段とを備える構成を有する一方、異なる点として、前記下層エアセル20、21が、複数のエアセル群に分けられ、各エアセル群ごとに空気の給排系統を異ならせて内部圧力調整を個別に実行する構成を有するものである。
(Second embodiment of the present invention)
An air mat according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an exploded sectional view of the air mat according to the present embodiment.
In FIG. 12, the air mat 2 according to the present embodiment is similar to the first embodiment in that the
各下層エアセル20、21は、空気の給排系統を第1エアセル群26と第2エアセル群27の二つに分けられており、且つ第1エアセル群26に属するエアセル20を、使用者がマット上に寝た状態で背中の下側にあたる部位に、第2エアセル群27に属するエアセル21を腰部の下側にあたる部位にそれぞれ配置している(図12参照)。すなわち、下層エアセルはマット長手方向に分けられた背中下側部分と腰部下側部分の各エアセル群のいずれかに属するように設定され、これら第1エアセル群26の各エアセル20と第2エアセル群27の各エアセル21に対して、空気の給排が個別に行われることとなる。
Each of the
各下層エアセル20、21は、第1エアセル群26と第2エアセル群27ごとに空気を給排気され、各々独立して膨張、収縮し、体の部位に応じた内部圧力で各部位をそれぞれ支持する仕組みである。
Each lower
詳細には、空気を加圧供給される下層エアセル20、21は、膨張して上層エアセル22、23ごと使用者の体を持上げる向きに押圧して、寝ている使用者の体を下層エアセル20、21で支える状態となるが、体から加わる圧力は、一般に背中より腰部の圧力が大となるなど、体の部位ごとに異なるため、その部位ごとにこれを支持する下層エアセルの内部圧力を異ならせる方が好ましい場合もある。本実施形態の場合、下層エアセルを背中の下側にあたる部位の第1エアセル群26と、腰部の下側にあたる部位の第2エアセル群27に分けて、それぞれの部位に加わる圧力に応じて下層エアセルの内部圧力を調整し、各エアセル群ごとに最適な膨張状態として体の各部位を支持することから、使用者の寝た姿勢をより適切な状態とすることができる。
Specifically, the
なお、下層エアセルの給排単位の分割は二群に限られるものではなく、下層エアセルを二つより多い数のエアセル群や個々のエアセルに分けて、前記同様に各エアセル群や個々のエアセルごとに空気の給排を行って内部圧力をそれぞれ調整するようにしてもよく、下層エアセルの分けられる度合が大きいほど、すなわち、同じように空気の給排が行われて一様に内部圧力を調整されるエアセルの数が少ないほど、体型への追従性が向上し、より細かく体型に合わせた立体形状で体を支持固定でき、体に加わる下層エアセル側からの支持圧力も適切なものとなって、使用者の睡眠により適した姿勢が得られることとなる。 The division of the supply / discharge unit of the lower air cell is not limited to two groups, but the lower air cell is divided into more than two air cell groups or individual air cells, and each air cell group or individual air cell is divided as described above. The internal pressure may be adjusted by supplying and discharging air to each other. The greater the degree to which the lower layer air cell is divided, that is, the air pressure is supplied and discharged to adjust the internal pressure uniformly. The smaller the number of air cells, the better the followability to the body shape, the more solid the body can be supported and fixed in a three-dimensional shape, and the support pressure from the lower air cell side applied to the body becomes appropriate A posture more suitable for the user's sleep can be obtained.
(本発明の第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係るエアマットを図13に基づいて説明する。図13は本実施形態に係るエアマットの断面図である。
前記図13において本実施形態に係るエアマット3は、前記第1の実施形態同様、下層エアセル30と、上層エアセル31、32と、マット基部33と、カバー34と、空気給排手段と、制御部と、入力手段とを備える構成を有する一方、異なる点として、前記上層エアセル31、32が、下層エアセル30と同じ大きさとして配設される構成を有するものである。
(Third embodiment of the present invention)
An air mat according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view of an air mat according to this embodiment.
13, the air mat 3 according to the present embodiment is similar to the first embodiment in that the
前記上層エアセル31、32は、前記下層エアセル30と同様の空気注入排出に伴う膨縮変形に耐えうる可撓性素材製で、且つ平面視略方形の略箱状中空体として成形され、前記第1の実施形態同様、下層エアセル30の上側にマット基部33の各辺方向と平行な縦横各方向に等間隔で複数並列したマトリクス状配置として配設される構成である。この上層エアセル31、32の平面視状態での大きさは、下層エアセル30と同じであり、各上層エアセル31、32は下層エアセル30の直上位置に重ねて配置される構成である。
The
このように上層エアセル31、32を下層エアセル30と同じ大きさにすると共に、上下層の各エアセルをずれなく重ねて配置することにより、上下層の各エアセルによる体の押圧位置が一致し、下層エアセル30の膨縮時と上層エアセル31、32の膨縮時で使用者の感じる押圧状態の差異が小さく、使用者が違和感を感じにくくなる。また、上層エアセル31、32と下層エアセル30を同じ配置パターンとして形成することができ、エアセル自体やエアセルを複数組合わせたマットユニットの形成において工程等の共通化でコストダウンが図れることとなる。
Thus, the upper
なお、前記第1ないし第3の各実施形態に係るエアマットにおいては、上下層のエアセルを直接接触する状態で重ねて配設する構成としているが、これに限らず、図14(A)に示すように、上下層のエアセル70、71間に滑りを生じさせる布やスポンジシート等のシート状体80を介在させる構成とすることもでき、上下層のエアセル同士を直接接触させず、摩擦を小さくして一方のエアセルの膨縮変形の際に他方のエアセルが摩擦抵抗体とならないようにすることができる。この場合、滑りを生じさせるような表面の摩擦抵抗の小さいシート状体80を2枚介在させたり(図14(B)参照)、2枚のシート状体が各エアセルの収納袋81、82を兼ねる構成(図14(C)参照)としたりすることもできる。また、筒状又は袋状のシート状体83を上下層のエアセル70、71間に介在させ、結果的に2枚重ね状態のシート状体を配置した状態として上下層のエアセル間の摩擦を抑える構成(図15参照)とすることもできる。この上下層間にシート状体を2枚介在させる場合には、介在させたシート状体同士も互いに滑ることで上下層のエアセル同士の摩擦とそれによる悪影響をより確実に防止できることとなる。これら上下層のエアセル間に介在させるシート状体は、例えば伸縮しやすいゴム編地とし、セルの変形に追従できるようにするのが好ましい。また、このシート状体を低反発性も兼ね備える材質とすれば、体圧の分散の面でより好ましい。
In the air mat according to each of the first to third embodiments, the upper and lower air cells are arranged so as to be in direct contact with each other. However, the present invention is not limited to this and is shown in FIG. As described above, a sheet-
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るエアマットにおいては、エアセル間の中間部分が上下層でなるべく一致するように配置して、上下層の各エアセルの膨縮変形が他層側に影響を及さないようにする構成としているが、これに限らず、下層エアセルに対し上層エアセルが薄い場合や軟質の場合など、下層エアセルの形状に与える上層側の影響がほとんど無視できる場合には、下層エアセル間の中間部分の上側に上層エアセルが重なるような配置パターンを採用する構成とすることもできる。 Further, in the air mat according to each of the first to third embodiments, the air cell is arranged so that the middle part between the air cells coincides with the upper and lower layers as much as possible, and the expansion and contraction deformation of each air cell in the upper and lower layers is on the other layer side. It is configured so as not to affect, but not limited to this, when the upper layer air cell has a negligible influence on the shape of the lower layer air cell, such as when the upper layer air cell is thin or soft In addition, it is possible to adopt a configuration in which an arrangement pattern in which the upper air cells overlap with the upper side of the intermediate portion between the lower air cells is adopted.
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るエアマットにおいては、上下層の各エアセルを、平面視で方形状とし、且つマトリクス状配置とする構成としているが、これに限らず、方形状の場合でもマトリクス状でない配置としたり、方形状同様に隙間無く並べられる他の正多角形形状を用いたり、平面視で円形状となるエアセル形状を採用する構成とすることもできる。また、エアセル形状を同一にせず、異なる多角形が混在しつつ隙間無く並べられた配置パターンや、円形や多角形が混在する配置パターン等を用いる構成とすることもできる。さらに、上下層でエアセル形状や配置パターンを異ならせるようにしてもかまわない。 Further, in the air mat according to each of the first to third embodiments, each of the upper and lower air cells has a rectangular shape in a plan view and is arranged in a matrix shape. Even in this case, it is possible to adopt a configuration in which the arrangement is not a matrix shape, other regular polygonal shapes arranged without gaps as in the square shape, or an air cell shape that is circular in plan view. Moreover, it is also possible to employ a configuration using an arrangement pattern in which different polygons are mixed without gaps, an arrangement pattern in which circles and polygons are mixed, or the like, without making the air cell shapes the same. Further, the air cell shape and arrangement pattern may be made different between the upper and lower layers.
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るエアマットにおいては、上層エアセルの膨縮動作を、使用者が眠りについた状態ではこれを阻害しないよう原則として停止する構成としているが、これに限らず、使用者の睡眠中も上層エアセルをわずかに膨縮させて使用者に対し睡眠を妨げない程度の刺激を与えたり、あらかじめ設定された起床時間に上層エアセルを膨縮動作させて使用者の心地よい目覚めを促す刺激を与えるようにすることもできる。 Further, in the air mat according to each of the first to third embodiments, the expansion / contraction operation of the upper air cell is configured to be stopped in principle so as not to hinder this when the user falls asleep. Not limited to this, the upper air cell is slightly expanded and contracted during the user's sleep to give the user a stimulus that does not interfere with sleep, or the upper layer air cell is expanded and contracted during a preset wake-up time. It is also possible to give a stimulus that promotes a pleasant awakening.
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るエアマットにおいては、下層エアセルの膨縮動作を、眠りにつく前の使用者を適切な姿勢で支持した状態が確保された段階で停止する構成としているが、これに限らず、使用者の睡眠中における睡眠状態の変化に応じて、そのつど使用者にとって最適な支持状態となるよう下層エアセルを膨縮させて調整するようにしてもかまわない。 In the air mat according to each of the first to third embodiments, the expansion / contraction operation of the lower layer air cell is stopped at a stage where the state of supporting the user before falling asleep in an appropriate posture is secured. However, the present invention is not limited to this, and the lower air cell may be expanded and contracted so as to be in an optimal support state for the user each time according to changes in the sleep state during the user's sleep. .
1、2、3 エアマット
10、30、70 下層エアセル
10a 連結管部
10b 接続用空気管
10c 雄連結具
10d 雌連結具
11、12、71 上層エアセル
11a、12a 連結管部
13、24、33 マット基部
13a 頭部マット部
13b 脚部マット部
13c 周縁マット部
13d 上部シート体
13e 底シート体
13f 凹部
14、25、34 カバー
15 空気給排手段
16 制御部
17 入力手段
18、26 第1エアセル群
19、27 第2エアセル群
20、21 下層エアセル
22、23 上層エアセル
31、32 上層エアセル
41、43 マット用シート
41a、43a 上側凸状殻部
42、44 マット用シート
42a、44a 下側凸状殻部
50 ポンプ部
51 下層用給気弁
52 第1給気弁
53 第2給気弁
54 下層用排気弁
55 第1排気弁
56 第2排気弁
57、58、59 圧力センサ
60 給排管
61 第1給排管
62 第2給排管
80、83 シート状体
81、82 収納袋
A 膨縮領域
B 非膨縮領域
α、β マットユニット
1, 2, 3
Claims (1)
膨縮領域をエアマットに載った使用者の体の肩から腰までの部位に対応する位置とし、前記膨縮領域に多数並べて配設され、使用者の入力した体重情報に基づく空気の給排制御で内部の圧力を調整される下層エアセルと、
前記膨縮領域における前記下層エアセルの上側に多数並べて配設され、空気の給排制御で膨縮して前記使用者に対する押圧状態を変化させる上層エアセルとを備え、
上層エアセルは空気の給排系統が第1エアセル群と第2エアセル群の二つに分かれており、
下層エアセルは各エアセル同士で連通状態とされており、
前記下層エアセル全てに対し同時の空気の給排で下層エアセルの内部圧力を使用者の入力した体重情報に応じた所定の圧力に調整して膨張収縮させ、使用者の入力した体重情報に合わせた支持状態を得ると共に、この調整された支持状態を維持した後、下層エアセルの内部圧力を保持して使用者の体重による体の落ち込み等を防いで背骨等の不自然な曲がりのない適切な姿勢を維持しつつ、上層エアセルに対し前記上層エアセルの第1エアセル群と第2エアセル群に対し所定のタイミングで交互に空気の給排制御を実行して、膨張に伴う押圧力を刺激として与えることを特徴とするエアマット。 In an air mat having at least an expansion / contraction region in which a large number of air cells that are freely expandable / contractible by supplying / discharging air are arranged,
Air supply / exhaust control based on weight information input by the user, where the expansion / contraction region is positioned corresponding to the region from the shoulder to the waist of the user's body placed on the air mat, and is arranged side by side in the expansion / contraction region. The lower air cell whose internal pressure is adjusted with,
A plurality of upper air cells that are arranged side by side on the upper side of the lower air cells in the expansion / contraction region, and are inflated / contracted by air supply / exhaust control to change the pressing state against the user,
In the upper air cell, the air supply / exhaust system is divided into the first air cell group and the second air cell group,
The lower air cells are in communication with each other,
By adjusting the internal pressure of the lower air cell to a predetermined pressure according to the weight information input by the user by supplying and discharging air simultaneously with respect to all the lower air cells, it is inflated and contracted to match the weight information input by the user. After obtaining the support state and maintaining this adjusted support state, the internal pressure of the lower air cell is maintained to prevent the body from falling due to the weight of the user and appropriate posture without unnatural bending of the spine etc. The air supply / discharge control is alternately executed at a predetermined timing with respect to the first air cell group and the second air cell group of the upper air cell , and the pressing force accompanying the expansion is given as a stimulus to the upper air cell. An air mat characterized by
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