JP6546853B2 - 高さ／硬さ調整可能区域を有するベッド構造体、及びベッド構造体の特性適合のための方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの高さ／硬さ調整可能区域を有する例えばベッド構造体等のマットレス構造体に関するものである。

例えばベッド構造体または椅子や家具といった他の構造体等におけるマットレス構造体では、使用者の体重をまたは体重の一部を支持するように支持部が設けられており、当該ベッドは、使用者の体からの体重を当該装置の表面一部分に分散させる。どのようにベッドが使用者の体重を分散させるかに応じて、ベッドは柔いものであったり、硬いものであったりする。このようなベッドの硬さ程度は、バネ定数等の弾性部材の特性及びどのように弾性部材がベッドに取り付けられているのか、例えば締め込みやプレテンショニングの程度によって左右される。これらのことから、ベッドの硬さは通常その装置の製造時に設定される。

しかし、人によって所望する硬さは異なる。体の部位によって必要とされる硬さが異なることもある。

硬さ可変機能をベッド構造体に設けることが知られている。複数の弾性部材の変形を異なる程度に引き起こさせることによって、その構造体の硬さが調整できる。変形部材は、引き起こされる弾性部材の変形とは独立してその弾性部材を変形させる能力を持つ。これは、ベッドの硬さが使用者の要望に従って初期設定時に調整可能であることを意味する。また、装置の硬さに関して、弾性構造体の弾性特性の経時的な変化の分を補うこともできる。マットレスの様々な区域／部分における硬さを独立して変えることも知られている。

こうした周知の解決案は、例えば欧州特許第２２４５９６７号と国際公開第２００９／１２０２７０号とに開示されている。これらの両文献は、全体的な圧力を下げるために、様々な区域にかけられた圧力を感知してもよいこと、及び、様々な部分の硬さを自動的に制御することも開示している。

さらに、高さ可変式の複数の支持プレートに複数のコイルスプリングを配置することによって、マットレスの硬さを変えることが知られている。これら支持プレートの高さは、支持プレートの下に配置されて偏心回転軸を有する複数の回転要素によって制御される。回転要素が回転することによって、複数のプレートが様々な高さ位置をとる。上記の硬さ調整手段は、例えば米国特許第３３４０５４８号及び米国特許出願第２０１１／０２５８７７２号で論じられている。リニアモータ式、ジャッキ式及び別のタイプのリフト機構式変位部材によって高さが制御できる高さ可変式支持プレートをもつ同様の構造体を使うことも知られている。このような硬さ調整手段は、オーストリア特許第５５１３００号、米国特許第４２２２１３７号、米国特許出願第２００６／０２５３９９４号、国際公開第９９／６５３６６号及び欧州特許第２２４５９６７号で論じられている。

加圧手段によって内圧を個別に変更できる複数の膨張要素によって実現される硬さ可変区域も知られている。このような硬さ調整手段は、例えば国際公開第２００９／１２０２７０号で論じられている。

米国特許第５１１３５３９号で論じられたもののように膨張要素と他の弾性要素、例えばコイルスプリングとの組み合わせによる硬さ可変式マットレスも知られている。
例えば米国特許第４６６７３５７号で論じられているように、マットレスにひもを通すように構成することによって、高さ位置及び／または張力を変更可能にした他の硬さ調整手段も実施可能である。

しかし、このような周知の硬さ可変式ベッド構造体に共通の問題は、比較的複雑で重く、製造費用が嵩むことである。さらにこれらの周知のベッド構造体は、多くの場合比較的扱いにくく、不便である。さらに、これらの周知のベッド構造体によってある程度の調整機能が得られるものの、その調整機能は使用者のニーズにとって不十分なことが多い。

したがって、前述した問題を軽減する硬さ／高さが調整可能なマットレス構造体特にベッド構造体を求めるニーズが未だにある。
したがって、これらの問題を少なくとも部分的に解決すること、及び改良マットレス構造体を提供することが本発明の目的である。

これらの目的及び以下から明らかになる他の目的は、添付した特許請求の範囲に従うマットレス構造体及び当該マットレス構造体の制御方法によって達成される。
本発明の第１の態様によれば、例えばベッド構造体等のマットレス構造体が提供され、当該マットレス構造体は、
上側マットレスと、
上側マットレスの真下に配置される支持構造物とを備え、
前記支持構造物は、前記マットレス構造体の少なくとも１つの可変区域の両側に配置される２つの保持要素間に延在するように配置される少なくとも１つの可撓性の長尺要素と、
前記保持要素間に設けられる１つまたは複数の可撓性の長尺要素の長さを制御することによって、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の弛み量を制御し、それによって１つまたは複数の前記可変部分におけるベッド構造体の高さ及び／または硬さを制御するように構成される引き込み装置とを備える。

マットレス構造体は、ベッド構造体であってもよいが、椅子や家具などの他のタイプの構造体も実施可能である。特に、マットレス構造体は、使用者の体重を受けるための、例えばベッドマットレスやクッション等の形態を有するマットレスを備える。このようなマットレスは、例えばあらゆる種類の乗り物の椅子、布張りした家具及びベットマットレス等に使われてもよい。

支持構造物は、上側マットレスが載せられる例えばベッドフレーム等の別体の支持構造物であり得る。しかし、支持構造物は、上側マットレスに一体化されてもよく、例えばマットレスフレームがマットレスとともに一体部品を形成するものであってよい。後者の場合、上側マットレス及び支持構造物は、布製のカバーで通常包まれ得る。支持構造物は、上側マットレス全体の真下の支持部を形成してもよいし、上側マットレスの制限された部分のみにとっての支持部を形成してもよい。このように、支持構造物は、上側マットレスの水平寸法に対応した寸法または上側マットレスの水平寸法を上回る寸法を有してもよいし、または上側マットレスのものよりも制限された水平寸法を有してもよい。支持構造物が上側マットレスの水平寸法よりも制限された水平寸法を有する場合、支持構造物は、上側マットレスの幅寸法に対応した寸法または上側マットレスの幅寸法を上回る幅寸法を有する一方で、上側マットレスの長さ寸法よりも小さいかまたはより小さい長さ寸法を有することが好ましい。

眠り方／座り方／休み方は人によって大きく変わり、また何が快適かどうかも人によって大きく変わる。さらに、使用者は、臥位姿勢、例えばうつぶせいわゆる腹臥位または横向きになる場合のほうが、別の睡眠姿勢、例えば仰向けいわゆる背臥位で休憩している場合よりも、より柔らかいマットレスを用いることが快適であると感じることがある。本発明は、効率がよく、さらに比較的簡単で費用効率がよく、そして使用者の希望に応じて例えば臥位姿勢の選択に基づいて、マットレスの特性を変える方法を提供する。この方法が、眠り方及び休み方をよく改善させ、ひいてはよりよい休憩及び眠りの質を提供することが明らかになった。また改善された眠り及び休憩は、使用者の健康を改善し、生活の質の改善に繋がる。

本発明よりも前では、調整特性をもつマットレス及び座席／ベッドは複雑で重く、費用がかかり、また扱いにくく不便であることが知られていた。反対に、本発明は、非常に軽量で比較的単純で製造における費用効率の高い、かつ調整可能特性をもつ例えばベッド構造体等のマットレス構造体を提供し、使用者にとって扱いやすく、例えば多いまたは少ない調整可能区域の使用に合わせて改造することも容易である。さらにマットレス構造体は、自動でまたは半自動で製造することにも好適である。

区域（zone）という用語は、広く解釈され、本願ではマットレス構造体全体を指したり、マットレス構造体の一部分を指すことがある。もし１つの区域のみが設けられるなら、この区域は、マットレス構造体の全体に広がるように設けられる。あるいは、硬さ可変区域がマットレス構造体の領域の一部に広がるように設けられてもよく、この場合１つまたは複数の硬さ非可変区域が設けられる。さらに、複数の可変区域が設けられてもよい。この場合、２つ以上の可変区域が１つになってマットレス構造体の領域全体に広がることができる。あるいは、その２つ以上の可変区域が１つ以上の非可変区域によって補填されてもよい。

上側マットレスの真下に配置される支持構造物は、１つまたは複数の可変区域のための可変支持部として機能する。それらの可変区域のためのまたは各可変区域のための支持部は１つ以上の可撓性の長尺要素によってもたらされ、各可撓性の長尺要素の弛み量は変更可能である。弛み量が減少すると、すなわち可撓性の長尺要素が締めら付けられると、当該可変区域の高さ及び／または硬さが増大し、弛み量が増大すると、すなわち可撓性の長尺要素が弛められる、当該可変区域の高さ及び／または硬さが減少する。

小さいまたはわずかな弛み量の変化によって、硬さ特性の顕著な変化が得られることが明らかになった。また、硬さはとても精密で予想可能な方法で制御可能である。
可撓性の長尺要素は、好ましくはストラップ状またはコード状に設けられ、曲げやすいが非弾性材料であることが好ましい。

マットレス構造体は、さらに好ましくは前記上側マットレスの真下に配置される下側マットレスを備え、当該下側マットレスと上側マットレスとの間に前記保持要素が配置される。これにより、上側マットレスは、下側マットレスによって支持される。１つまたは複数の可撓性の長尺要素の弛み量が増大すると、上側マットレスは下側マットレス内に沈むことができ、この場合ベッド／座席の柔らかさが増大する。弛み量が減ると、上側マットレスが下側マットレス内に沈むことが妨げられ、可変区域はより硬くなる。全体的に向上した快適さを提供することに加えて、上側及び下側マットレスの両マットレスのこのような使用は、１つまたは複数の可撓性の長尺要素が締め付けられているかどうかにかかわらず、マットレス構造体の上面がいつも平面状であることを確実にする。もし下側マットレスが使用されないなら、１つまたは複数の可撓性の長尺要素の弛み量が増大されたとき、上側マットレスの面はその１つまたは複数の可変区域において沈んだ領域を有する虞があるが、このように下側マットレスを使用すればこのような虞はない。下側マットレスは、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の真下にある少なくとも一部分において、前記上側マットレスよりも柔らかいことが好ましく、この構成は前述した効果を発揮する。

マットレス構造体は、その内側に前記下側マットレスが配置されるフレームをさらに備えることができ、当該フレームに前記保持要素が接続される。フレームは、例えば木、プラスチックまたは金属等で作られる。フレームは、好ましくは下側マットレスを少なくとも部分的に囲むように構成される。フレームは、任意で上側マットレスを少なくとも部分的に囲むように延在してもよい。

前記保持要素の１つは、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の１つの端部を固定的に保持する固定式保持要素であることが好ましく、それとは反対側に配置される保持要素は、様々な変位位置に１つまたは複数の可撓性の長尺要素を保持できる変位式保持装置であることが好ましい。変位式保持装置は、引き込み装置と固定式保持要素との間に架路を画定する例えばスライド面やローラーとして実現できる。

引き込み装置は、保持要素が位置する平面の真下に配置できる。例えば、引き込み装置は、マットレス構造体の下面にまたは下側マットレスの真下に配置されてもよい。しかし、引き込み装置は、前記保持要素が位置する前記平面に実質的に配置されてもよい。このような実施形態の引き込み装置は、上側マットレスと下側マットレスとの間に配置される。

引き込み装置は、好ましくは軸周りに１つまたは複数の可撓性の長尺要素を巻くこと、当該可撓性の長尺要素を引くこと及び当該可撓性の長尺要素を押すことのうちの少なくとも１つによって、当該可撓性の長尺要素を引き込むように構成されてもよい。引き込み装置は、好ましくは電気モータ及び電気ポンプの少なくとも１つによって作動される。

しかし、引き込み装置は、手動で作動されてもよい。例えば、主ネジまたは直動ネジが使われてもよい。ノブ、ホイールまたは他のタイプのハンドルが手動で回転されると、それによってネジが回転し、その結果、可撓性の長尺要素の接続部がネジの変位量に対応した変位量で変位することとなる。他のタイプの手動操作可能な引き込み装置も実施可能であり、例えば可撓性の長尺要素にいくつかの分離した穴を長手方向に設けてもよく、これらの穴はさまざまな変位位置において保持ピン等に着脱可能に留められる。

例えばストラップ状のもしくはコード状の前記可撓性の長尺要素は、好ましくは非弾性部材製である。これにより、高さ／硬さの制御性が向上する。しかし、弾性的なまたはいくらか弾性的な可撓性の長尺要素を使用してもよい。

１つのみの可撓性の長尺要素が、各硬さ可変区域の真下に延在するように配置できる。この場合、可撓性の長尺要素は、好ましくは比較的幅広で、好ましくは可変区域の幅の相当部分にわたって延在するものであって、例えば、可変区域の幅の５０％超にわたって延在し、さらに可変区域の幅の７０％超にわたって延在することがより好ましい。しかし、少なくとも２つの平行な可撓性の長尺要素が各可変区域の真下で延在するように配置されることが好ましい。３つ以上の平行な可撓性の長尺要素を使用してもよい。もしマットレスが例えば複数のコイルスプリングのような弾性部材でなる複数の列を備えるなら、各可変区域の真下にある可撓性の長尺要素の数は当該区域の弾性要素の列の数に対応することが好ましい。

また、１つまたは複数の可撓性の長尺要素が、大きい寸法を有する共通部品に組み込まれてもよい。例えば、１つまたは複数の可撓性の長尺要素は、１つの織物または非織物等で形成されてもよい。この織物は、１つまたは複数の可変区域のほぼ全体にわたって延在してよく、さらには、マットレスのほぼ全体にわたって延在するものであってもよい。一体形成される１つまたは複数の可撓性の長尺要素は、ここでは織物の制限された部分、例えば、少なくとも１つの可変区域に対応する部分の両側のみに２つの保持要素を配置することによって設けられ、前記保持要素間に設けられている１つまたは複数の可撓性の長尺要素の長さを制御することによって弛み量を制御し、これによって１つまたは複数の前記可変区域のベッド構造体の高さ及び／または硬さを制御する。この場合、残りの織物は、極僅かな程度で影響を受けるか、または殆ど影響を受けない。

マットレス構造体は少なくとも２つの区域を備え、少なくともその１つは可変区域で構成されている。
さらに、マットレス構造体は、少なくとも２つの可変区域を有することが好ましく、支持構造物は、前記可変区域の各々に対して少なくとも１つの可撓性の長尺要素であって、前記可変区域の両側に配置される２つの保持要素間に延在するように配置される前記可撓性の長尺要素を備えることが好ましく、引き込み装置は、前記可変区域の各々ごとに１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の弛み量を独立して制御するように構成される。したがって、高さ／硬さを個別に変更可能な２つ以上の区域がマットレス構造体に設けられる。２つよりも多い、例えば３つ、５つまたは７つの可変区域が設けられてもよい。例えば、少なくとも使用者の腰区域と肩区域のために異なる硬さ可変区域が設けられてもよい。このような区域は、使用者の足区域及び頭区域のために設けられてもよい。これらの区域の間に、一定硬さのいくつかの区域が設けられてもよい。しかし、これらの区域は硬さを変えることができてもよい。したがって、洗練された実施形態では、７つまたは１０以上の硬さ可変区域が設けられることがある。

マットレス構造体、好ましくはベッド構造体は、使用者がマットレスにかける体重または使用者がとる臥位姿勢に比例する物理的パラメーターを測定するように適合される少なくとも１つのセンサと、１つまたは複数の前記センサからの入力に基づいて使用者の現在の体重及び臥位姿勢の一方または両方を判定し、さらに引き込み装置を制御し、判定した体重または臥位姿勢に対応する予め設定された値に１つまたは複数の可撓性の長尺要素の弛み量を調整するように構成される制御ユニットとをさらに備えることが好ましい。これにより、ベッド構造体は、様々なユーザーの好みや臥位姿勢の好み等に自動的に適応することができる。

センサは、マットレス面を覆って配置されるセンサ配列として配置されることが好ましい。例えば、これらのセンサは、マットレス上面に配置される好ましくは可撓性で平面状のセンサ袋内に配置されてもよい。センサ袋は、当該マットレスにかかる垂直抗力によって変化する電気的インピーダンス特性を有してもよい。特に、センサ袋は、上側センサ導体を備える上側可撓性導電シート、下側センサ導体を備える下側可撓性導電シート、及びピエゾ抵抗層等の可撓性中間層を含むことができ、当該可撓性中間層は、加えられた垂直抗力に応じて変化する電気的インピーダンス特性を有する能動型センサエリアを有するものであり、前記上側導電シートと前記下側導電シートとの間に配置される。上側及び下側シートはここでは中間層に導電的に結合される。これらのセンサは、好ましくは非双方向性電流対電圧（non-bilateral current-versus-voltage）インピーダンス特性を有してもよい。ピエゾ抵抗層は、例えばポリマー母材中に懸濁される導電性粒子として実現可能である。例えば、導電性粒子には、酸化銅等の少なくとも１つの金属酸化物を含んだ被膜であって、前記層とともに半導体ＰＮ接合を形成し得る被膜を設けてもよい。センサ袋は、少なくとも部分的には、弾性的伸縮自在の材料で作られることが好ましく、センサ袋は伸縮自在の布地によって作られることが好ましい。前述したマットレス／ベッド構造体に使用されるこのようなセンサ袋の例示は、米国特許番号第８１６１８２６号、及び国際公開第２００９／１２０２７０号で開示され、両文献は参照することにより本願に組み込まれる。

可変区域の硬さは手動で制御されてもよい。制御ユニットと通信するために、例えばワイヤレスインターフェイスを介して制御ユニットと通信するように適合されるリモートコントロール装置が使用されてもよい。

１つまたは複数の可撓性の長尺要素及び／または引き込み装置の位置／状態を判定するための１つまたは複数のセンサが設けられてもよく、この構成によって当該可撓性の長尺要素の現在の弛み量レベルの判定が可能になる。この目的を達成するために、例えば、パルストランスデューサまたはパルス発生器が引き込み装置に設けられてもよい。このような１つまたは複数のセンサからの情報は、現在の弛み量レベルの情報を使用者に提供するために、例えばマットレス／ベッド構造体用のリモートコントロール装置のディスプレイに表示するために使用されてもよい。このような１つまたは複数のセンサは、所定のデフォルト位置等で再開させるべく、例えば予め設定されたかまたは予め保存された弛み量レベルといった１つまたは複数の以前に保存された状態での自動的な再開を可能にさせるものであってもよい。

前述したように、支持構造物は、上側マットレスの水平寸法に対応する寸法、または上側マットレスの水平寸法を上回る寸法を有することができる。しかし、支持構造物は、より制限された水平寸法、例えば１つまたは複数の可変区域の水平寸法のみに対応する水平寸法を有してもよい。

１つまたは複数の可変区域は、上側マットレスの幅ほぼ全体にわたって延在することが好ましい。複数の可変区域が設けられる場合、これらの可変区域はマットレスの長さ方向に分けられている。通常、これらの可変区域を幅方向に分ける必要はない。というのは、使用者が中央で横になっているか両側のうちの一方側で横になっているかにかかわらず、普通、同じ硬さが求められるからである。しかし、マットレス／ベッド構造体が２人以上の使用者によって同時に使用される予定がある場合や、複数の横位置を区別する他の理由があるならば、幅方向にも分けられた複数の硬さ可変区域が使用されてもよい。この場合、例えば独立して作動する２つの支持構造物と、これら２つの支持構造物の上方に配置される１つの共通の上側マットレスとを使用することが実施可能である。

上側マットレスは、例えば弾性フォーム要素及び弾性ゴム等を備える膨張性要素を有するような様々なタイプであってもよい。しかし、上側マットレスは複数のコイルスプリングを備えることが好ましく、ポケットスプリングマットレスを形成すべくカバー材料の複数の分離したポケットにそれぞれ配置された複数のコイルスプリングを備えることが好ましい。下側マットレスは、上側マットレスと同じタイプでもよいし、別のタイプでもよい。

上側マットレスがポケットスプリングマットレスであるとき、各可変区域は、他のマットレス部分との関連で自由に着脱可能であるマットレス部分をなすことが好ましい。こうした構成は、例えば接着剤等による表面接続によって一体化された複数のストリングからなる複数の区域であって、隣接する区域間ではストリング同士が接続されていない前記複数の区域を形成することによって得ることができる。

上側マットレスがポケットスプリングマットレスであるとき、可撓性の長尺要素は、コード状をなすように設けられることが好ましく、隣接するポケットスプリングストリングの間に延在することが好ましい。

本発明の他の態様によれば、マットレス構造体の特性適合のための方法であって、
上側マットレスを用意する工程と、
前記上側マットレスの真下に少なくとも１つの可撓性で長尺状の支持要素を設置する工程と、
１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の弛み量を制御することによって、少なくとも１つの可変区域における前記マットレス構造体の高さ及び／または硬さを制御する工程とを備える方法が提供される。

これらの本発明の付加的な態様によって、本発明に関して前述した同一の目的及び有利な点を得ることができる。
本発明のこれらのまたは別の態様は、本発明の現時点で好ましい実施形態を示す添付図面を参照して次により詳しく説明される。

本発明に従うベッド構造体の実施形態の模式的斜視図。 図１のベッド構造体の模式的分解斜視図。 本発明に従うベッド構造体の別の実施形態の模式的斜視図。 第１実施形態に従う図３のベッド構造体の模式的断面図。 第２実施形態に従う図３のベッド構造体の模式的断面図。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明に従うベッド構造体に使用可能な様々な区域配置の模式的上面図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に従うベッド構造体のマットレスのセンサ配列の様々な実施形態の模式的上面図。 センサ配列の１つの実施形態のより詳細な図。 （ａ）（ｂ）は、本発明の１つの実施形態に従う硬さ／高さ調整構造体の上方からの斜視図及び下からの斜視図。 本発明の別の実施形態に従う硬さ／高さ調整構造体の下からの斜視図。 本発明の別の実施形態に従う硬さ／高さ調整構造体の下方図。 可撓性区域のみの水平寸法に対応するより制限された水平寸法を有する支持構造の斜視図。

以下、本発明はベッド構造体によって例証される。しかし、あらゆる種類の乗り物の椅子や布張りした家具等の、マットレスを用いた他のマットレス構造体、例えばベットマットレスやクッションの形態のもの等にも同じ原理及び機能が使用され得ることを当業者によって認められるべきである。したがって、以下においてベッドまたはベッド構造体について説明するときには、他のタイプのマットレス構造体にも、特に他のタイプの家具構造体にも使われ得ることを理解されるべきである。

本発明の第１実施形態に従うベッド構造体が図１に模式的に示される。このベッド構造体は、調整可能な高さ／硬さを有し、特に独立して調整可能な硬さを有する少なくとも１つの区域を備える。ベッド構造体は、１つの区域を備えてもよく、２つ以上の区域を備えてもよい。さらに、複数の区域が使われる場合、１つ以上の区域が可変区域であり得る。さらに１つ以上の非可変区域が使われてもよい。

図１のベッド構造体１は、いわゆるコンチネンタルタイプであり、上側マットレス２を備える。この例示の実施形態のベッド構造体は、３つの区域２１を備えており、そのうちの中間区域は硬さ可変であって、それ以外の区域は硬さ非可変である。上側マットレスは、ベッド構造体の台をなす下側マットレス３の上に載せられている。

図２に示すように１つまたは複数の可変区域の調整機能は、上側マットレス２の真下に配置される支持構造物４によって設けられ得る。この支持構造物は、フレーム４１と、ここではストラップ４２の形態である少なくとも１つの可撓性の長尺要素であって、当該フレーム及び１つまたは複数の可変区域の両側に配置される２つの保持要素４３、４４間に延在するように配置される少なくとも１つの可撓性の長尺要素とを備える。一方の保持要素４３は、１つまたは複数のストラップをフレームに固定的に接続する固定式接続部である。他方の保持要素は、可動式固定要素４４である。ここでの可動式固定要素４４は、保持要素間に設けられているストラップの長さを制御することによって、ストラップの弛み量を制御するために構成される引き込み装置４５を形成する回転軸である。これらにより、１つまたは複数の可変区域をもつ上側マットレスの、ひいては１つまたは複数の可変区域をもつベッド構造体の高さ及び／または硬さが制御される。

回転軸４５の回転は、電気モータ４６または別の駆動ユニットによって制御されることができ、１つまたは複数のストラップ４２を巻き込むことによって弛み量を減少させて高さ／硬さを上昇させ、その一方、ストラップ４２を巻き出すことで弛み量を増大させて高さ／硬さを低下させる。引き込み装置は、無線または有線接続によって駆動ユニットに接続され得る例えばリモートコントロール装置４７によって制御されてもよい。

以下で詳しく説明する通り、可撓性の長尺要素は、例えばコード状等をなす他のタイプでもよい。ストラップについて言及するときはいつでも、その言及は同様にコードや他の適切な可撓性の長尺要素についてのものであり得るし、逆の場合も同様である。

図３〜５に示されている代替実施形態において、ベッド構造体１’は、いわゆるノルディックタイプであり、少なくとも１つの区域２１を有する上側マットレス２を備える。上側マットレスはフレーム型台３’の上に載っている。このフレームは、図４に示すように空洞でもよいし、図５に示すように下側マットレス３”を備えるものであってもよい。

この実施形態においても、複数の区域２１のうちの少なくとも１つが可変区域である。図４及び図５に示されるように可変区域の調整機能は、上側マットレス２の真下に配置される支持構造物４’によってもたらされ得る。この支持構造物は、フレーム３’に接続され、当該フレーム及び１つまたは複数の可変区域の両側に配置される２つの保持要素４３、４４’間に延在するように配置される少なくとも１つのストラップ４２を備える。一方の保持要素４３は、１つまたは複数のストラップをフレームに固定的に接続する固定式接続部である。他方の保持要素は、ここでは可動式固定要素４４’である。ここでの可動式固定要素４４’は、スライド面のようなスライド式固定要素であるか、またはローラーのような回転式固定要素である。引き込み装置４５’は、保持要素間に設けられているストラップの長さを制御することによって、１つまたは複数のストラップの弛み量を制御するように構成される。これらにより、１つまたは複数の可変区域におけるベッド構造体の高さ及び／または硬さが制御される。

引き込み装置４５’は、ここではストラップを引いたり、押したりするために構成されるピストン構造体として設けられ得る。引き込み装置４５’は、図４の例示的な実施形態に示されるようにフレームの一側に、または図５の例示的な実施形態に示されるようにベッド構造体の下部に配置され得る。

支持構造物と引き込み装置の１つの実施形態が図９ａ〜９ｂにより詳細に示される。この支持構造物はフレーム３’に設置される。フレームは、ベース形成リブ３１’を備えることができ、これらリブ上には任意で下側マットレスが配置され得る。ここでは引き込み装置４５’はフレームの下部に配置される。少なくとも１つのストラップ４２かまたは他のタイプの可撓性の長尺要素がフレーム及び１つまたは複数の可変区域の両側に配置される２つの保持要素４３、４４’間に延在するように構成される。保持要素４３は、１つまたは複数のストラップをフレームに固定的に接続する固定式接続部である。これは例えばボルト式接続部として構成されてもよい。ここでは他方の保持要素は、スライド式固定要素として実現される変位式固定要素４４’である。これもスライド式固定要素として実現されるもう１つの固定要素４６がフレームの下端部に設けられる。引き込み装置４５’は、ここではピストンとして構成され、ストラップ４２の端部を遠ざけるように押して弛み量を減少させる。

図１０に示す代替実施形態では、類似の支持構造が設けられているが、ここでは引き込み装置４５”は、１つまたは複数のストラップ４２の端部をむしろ引き寄せて弛み量を減少させるピストンとして構成される。１つまたは複数の可変区域の硬さ／高さは例えばリモートコントロール装置等を使って手動で制御されてもよい。しかし、代わりに１つまたは複数の可変区域は、例えば所定の体重配分または臥位姿勢等に適応するように自動的に制御されてもよい。このような実施形態は、図７ａ〜７ｃに模式的に示される。ここでは、センサ配列５が設けられており、複数の可変区域の各々に配置される少なくとも１つのセンサ５１を有することが好ましい。これらのセンサは、それらセンサの測定エリアにおいて使用者がマットレスにかける体重に比例する物理的パラメーターを測定するように適合されることが好ましい。これらセンサは、可変区域の硬さ／高さを調整するための駆動ユニットに接続され得る。制御ユニット６は、それらセンサからの入力を受信するように構成され、この入力に基づいて、現在の使用者の臥位姿勢、使用者の体重配分及びマットレスの変形等を判定する。制御ユニット６は、１つまたは複数の駆動ユニットを制御し、判定した臥位姿勢に対応する予め設定された硬さ値に可変区域の硬さを調整するように構成されることが好ましい。

ベッド構造体は、硬さを変更できる単一区域を備えることができ、または１つ以上の硬さ非可変区域と組み合わされた単一の硬さ可変区域を備えることができる。しかし、このベッド構造体は、独立して調整可能な硬さを有する少なくとも２つの可変区域を備えることが好ましい。少なくとも３つの可変区域を備えてもよいし、さらには少なくとも５つの可変区域を備えてもよい。例えば、様々な可変区域が使用者の臀部や肩に少なくとも設けられ得る。このような区域がさらに使用者の足や頭のために設けられ得る。これらの可変区域間に一定の硬さを備える区域が設けられてもよい。しかし、これらの可変区域間の区域は、硬さを変えることができてもよい。したがって、より洗練された実施形態では、７つのまたは１０のまたはそれ以上の硬さ可変区域が設けられ得る。

図６ａには、５つの可変区域を有する例示の実施形態が示されている。これらの可変区域は、この場合（一側から他側の順で）、頭／首、肩、骨盤、脚及び足に対応し得る。
図６ｂには、７つの可変区域を有する例示の実施形態が示されている。これらの可変区域は、この場合（一側から他側の順で）、頭／首、肩／上背部、腰部、臀部／骨盤、太股／膝、ふくらはぎ／下腿、及び足／足首に対応し得る。

図６ｃには、図６ｂのものと同じ区域が設けられているが、ここでは肩／上背部区域及び臀部／骨盤区域は調整可能な硬さを有するが、それ以外の区域は硬さが一定で非可変である。太股／膝区域、ふくらはぎ／下腿区域、及び足／足首区域は、この場合３つの分かれた非可変区域として、または２つの非可変区域として、または１つの非可変区域として設けられ得る。

しかし、前述した区域配置は例示としてのみ設けられるものであって、当該前述した区域配置よりも多い、または少ない非可変区域を含む別の区域配置も実施可能である。
独立して調整可能な硬さを有する複数の区域は、マットレスの幅ほぼ全体にわたって延在しており、それらはマットレスの長さ方向に分けられていることが好ましい。このような実施形態は、図６ａ、６ｂ及び６ｃに示されている。しかし、ベッド構造体が２人以上の使用者によって同時に使用される場合、複数の横位置を区別する他の理由があるならば、幅方向にも分けられた複数の硬さ可変区域が使用されてもよい。このような可変区域配置の例が図６ｄに示されている。ここでは図６ｂのもののように、長さ方向に７つの区域が設けられるが、加えて各細長い区域は幅方向の２つの可変区域に分けられている。したがって、この実施形態は、合計で１４個の独立して制御可能な可変区域を備える。やはり、前述した区域配置は例示としてのみ設けられ、幅方向に２つに分けることも、３つよりも多く、例えば４つや、５つ、さらにはそれ以上に分けることも同様に実施可能である。このような構成は、例えば２人用のダブルベッドで使われてもよい。このような構成において、分離した複数の支持構造物が設けられてもよく、これらの支持構造物は個別に制御可能である。上側マットレスは、２つの分割したマットレスでもよいし、両支持構造物上に広がる単一のマットレスでもよい。

複数のセンサはマットレスの上面に配置されることが好ましい。使用されるセンサのタイプに応じて、及び求められる感度に応じて、様々な構成配列が実施可能である。図７ａ〜７ｃには、いくつかの代替構成が模式的に示されている。

図７ａには、各区域に１つのセンサエリア５１が設けられたセンサ配列が示される。この配列により各区域にかけられる圧力が判定可能である。図７ｂには、各区域に３つのセンサエリア５１’が設けられたセンサ配列が示され、これらセンサエリアはマットレスの幅方向に分けられている。この配列により、各区域にかけられる圧力が判定可能であり、加えて、各区域の圧力が中央と両側にどのように分布するのかも判定可能である。図７ｃのセンサ配置は、各区域内にセンサエリア５１”のアレイを備え、各区域内の複数のセンサは、マットレスの長さ及び幅方向の両方に分離している。図７ｃの例示の実施形態では、縦方向に５つのセンサエリアが設けられ、横方向に３つのセンサエリアが設けられ、各区域内に全部で１５のセンサエリアが設けられている。しかし、１５以上の、または１５以下のセンサエリアが使用されてもよいし、これらのセンサエリアは異なるパターンで配置されてもよい。センサエリアの数についても、全ての異なる区域で同じである必要はない。

センサは、使用者がマットレスにかける体重に比例する物理的パラメーターを測定し、物理的パラメーターに関する測定情報を制御ユニットに送るように適合され得る。物理的パラメーターは、例えば圧力、体重、変形、温度等であり得る。このように、センサを用いることによって、寝具構造体に付される体重が測定可能である。以下より詳細に説明される通り、測定情報は、可変区域の硬さを調整するための根拠として使用される。

様々な種類のゲージがセンサの実現のために使用できる。例えば、圧力計、圧電ひずみゲージ、容量ゲージ、磁気ゲージ、圧電ゲージ、光学ゲージ、電位差ゲージと共鳴ゲージ、及び熱電対ゲージとサーミスタゲージの内の一つまたはいくつかが使用されてもよい。センサは、マットレス内に、マットレスの下方に、またはマットレスの上面に配置され得る。

例示の実施形態では、センサは、マットレスの面上に配置されるセンサ配列として実現される。例えば、センサは、マットレスの上面に配置される所望の可撓性で平面状のセンサ袋内に配置されてもよい。センサ袋は、当該マットレスにかかる垂直抗力によって変化する電気的インピーダンス特性を有してもよい。このようなセンサ装置は図８に模式的に示される。このセンサ袋は、１つまたは複数の上側センサ導体８２を備える上側可撓性導電シート８１、１つまたは複数の下側センサ導体８４を備える下側可撓性導電シート８３、及びピエゾ抵抗層等の可撓性中間層８５を備え、当該可撓性中間層８５は、例えば加えられた垂直抗力に応じて変化する電気的インピーダンス特性を有する能動型センサエリアを有する。中間層８５は、上側導電シート８１と下側導電シート８３との間に配置される。上側シート８１及び下側シート８３は、ここでは中間層に導電的に結合される。センサは、好ましくは非双方向性電流対電圧インピーダンス特性を有してもよい。ピエゾ抵抗層は、例えばポリマー母材中に懸濁される導電性粒子として実現可能である。例えば、導電性粒子には、酸化銅等の少なくとも１つの金属酸化物を含んだ被膜であって、前記層とともに半導体ＰＮ接合を形成し得る被膜を設けてもよい。センサ袋は、少なくとも部分的には、弾性的伸縮自在の材料で作られることが好ましく、センサ袋は伸縮自在の織物によって作られることが好ましい。前述したベッド構造体に使われるこのようなセンサ袋の例は、米国特許番号第８１６１８２６号と、国際公開第２００９／１２０２７０号とで開示され、両文献は参照することにより本願に組み込まれる。

制御ユニットは、前記センサからの入力に基づいて、使用者の現在の臥位姿勢を連続的にまたは定期的に判定するように構成される。例えば、制御ユニットは、センサデータを連続的に監視し、臥位姿勢に変化が生じたかどうかを評価してもよいし、またはそのような評価を定期的に例えば１５秒または３０秒ごとに、もしくは毎分等ごとに行ってもよい。しかし、代わりにまたは加えて、制御ユニットは、いずれかのセンサからのセンサ入力がこのセンサからの最後に保存されたセンサ値と比較して、所定の閾値を超える量だけ変化したと判定されるときに、前記センサからの入力に基づいて使用者の現在の臥位姿勢を判定するように適合されてもよい。

マットレスは、例えば弾性粒子、弾性ゴム等を備える膨張性要素を有する様々なタイプであってもよい。しかし、マットレスは、複数のコイルスプリングを備えることが好ましく、ポケットスプリングマットレスを形成すべくカバー材料の複数の分離したポケットにそれぞれ配置された複数のコイルスプリングを備えることが好ましい。

本発明のポケットマットレスの実現において、各区域は相互に組みつけられた分離ポケットマットレスとして構成されることが好ましい。しかし、いくつかの区域にまたは全ての区域に広がる連続ポケットマットレスも実施可能である。各ポケットマットレスは、例えば接着剤、溶着またはベルクロ（登録商標）などの表面接続によって横並びで相互接続された複数のストリングを備える。各ストリングは、連続した材料によって形成され、かつ横断シーム、例えば溶着によって互いに分けられる複数の連続したケーシング／ポケットを備える。各ケーシング／ポケットは、少なくとも１つの、好ましくは１つのみのヘリカルコイルスプリングを収容する。スプリングは、直径約２〜１０ｃｍの、好ましくは６ｃｍのらせん巻き線を有し得る。

しかし、前述したように他のタイプのマットレスも、前述したベッド構造体に使用できる。
可撓性の長尺要素は、先に例示した実施形態で説明したようにストラップとして構成される。しかし、可撓性の長尺要素は、例えば、金属、プラスチック及び／または繊維により形成される、ワイヤー、ひも、縄、またはロープ等のようなコード状に設けられてもよい。

特に、上側マットレスが図１１に模式的に示したもののようなポケットスプリングマットレスのとき、複数のコードを使うことが有利である。この場合、複数のポケット９２でなる複数のストリング９１によって形成される複数の列の間にコード４２’が配置されることが好ましい。複数のストリングは、隣接するストリングの側面の間に配置される例えば接着剤等の表面接合によって互いに接続される。各ストリングの中央ではなく、ストリング間に複数の可撓性の長尺要素を配置することによって、可撓性の長尺要素は、ストリングに直接作用するのではなく、むしろストリング間の接続部に対して作用する。特に、硬めの設定で使用されている場合にベッド構成体の快適さを向上させる弛み量の減少時であっても、上側及び下側マットレス間の弾性は保たれる。さらに、硬さ／高さのばらつきはわずかなものとなって、眠り方／休み方の全体的な質が向上する。

硬さ調整手段は、例えば駆動モータ等の、マットレスの様々な区域の硬さを電気的に及び／または空気圧的に制御する駆動ユニットによって作動可能であることが好ましい。
前述した例示の実施形態において、支持構造物は、上側マットレスの水平寸法に対応する寸法を有するフレームによって形成される。しかし、支持構造物は、例えば１つの区域の水平寸法にのみに対応するより制限された寸法を有してもよい。このような実現を示す例示の実施形態は図１２で示される。

この実施形態の支持構造物は、マットレスの幅全体を支承するが、マットレスの全長のうち制限された一部分を支承するように構成された例えば箱状に形成される。マットレスは、支持構造物を見やすくするために図１２では示されていない。

支持構造物は、ここではマットレスの真下に延在する底と、マットレスの側面につながる２つの側壁と、安定性の向上及び剛性の向上をもたらすべく例えば角にあるおそらく横向きの支持壁とを有する自立フレーム４１’を備える。これら底及び壁は、中実板でなくともよく、例えば相互接続される複数のロッドや複数のバー等によって設けられてもよい。自立フレームには引き込み装置４５’が取り付けられており、ここではフレームの底に配置される。少なくとも１つのストラップ４２’または他のタイプの可撓性の長尺要素が、自立フレーム及び１つまたは複数の可変区域の両側に配置される２つの保持要素４３、４４’間に延在するように配置される。先の実施形態のものと同様に、保持要素４３は、１つまたは複数のストラップをフレームに固定的に接続する固定式接続部であってよく、他方の保持要素は、ここではスライド式固定要素として実現される変位式固定要素４４’であり得る。スライド式固定要素として実現されるもう１つの固定要素４６がフレームの下端部に設けられる。引き込み装置４５’は、ここではストラップ４２の端部を遠ざけるように押して弛み量を減少させるピストンとして構成される。

図１２の例示の実施形態において、図１１に関して前述したものと同様に、可撓性の長尺要素はコード４２’として示される。しかし、例えば他の例示の実施形態との関連で説明されたもののような、他のタイプの可撓性の長尺要素が、自立フレームに同様に使用されてもよい。

図１２の自立フレームは、１つの可変区域の水平寸法に実質的に対応する水平寸法を有する。しかし、個別に変更可能な特性を有する複数の区域が自立フレームに設けられてもよい。さらに、このタイプの複数の自立フレームを全く同じマットレスまたはベッドに使用して複数の可変部分を形成してもよい。

当業者は、本発明が決して上記の好ましい実施形態に限定されないことに気付く。逆に多くの修正案や変更案は、添付した特許請求の範囲内で可能である。例えば、代わりのマットレス要素は、フォーム、ゴム、コイルスプリング、ポケットコイルスプリング及び膨張性要素等で形成される弾性要素の部分で使用可能である。さらに、センサは、様々な方法で実現してもよく、制御ユニットはさまざまな方法で設定してもよい。また、マットレスの硬さは手動で制御してもよい。

Claims (15)

1. ベッド構造体であって、
   上側マットレスと、
   前記上側マットレスの真下に配置されている下側マットレスと、
   前記上側マットレスと前記下側マットレスとの間で前記上側マットレスの真下に配置される支持構造物であって、前記支持構造物は、前記ベッド構造体の少なくとも１つの可変区域の両側に配置される２つの保持要素間に延在するように配置される少なくとも１つの可撓性の長尺要素を備えており、前記支持構造物は前記上側マットレスの制限された部分のみに対する支持部を形成するように設けられる、前記支持構造物と、
   少なくとも１つの非可変区域と、
   前記可撓性の長尺要素の長さを制御することによって、前記２つの保持要素間に設けられる前記可撓性の長尺要素の弛み量を制御し、それによって、１つまたは複数の前記可変区域におけるベッド構造体の高さ及び硬さのどちらか一方または両方を制御するように構成される引き込み装置とを備え、
   前記上側マットレスは、横に並べられて表面接続によって一体化された複数のストリングを備えるポケットスプリングマットレスであって、各ストリングが、連続した材料によって形成されかつ横断シームによって互いに分けられる複数の連続したポケットを備えており、各ポケットに少なくとも１つのヘリカルコイルスプリングが収容されている、前記ポケットスプリングマットレスであり、
   前記可撓性の長尺要素がコード状であり、当該コード状の可撓性の長尺要素が前記複数のストリングによって形成される複数の列の間に配置されていることを特徴とするベッド構造体。
2. 前記下側マットレスがフレームの内側に配置されており、当該フレームに前記２つの保持要素が接続されることを特徴とする請求項１に記載のベッド構造体。
3. 前記下側マットレスは、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の真下にある少なくとも一部分において、前記上側マットレスよりも柔らかいことを特徴とする請求項１または２に記載のベッド構造体。
4. 前記２つの保持要素のうちの１つは、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の１つの端部を固定的に保持する固定式保持要素であり、それとは反対側に配置される保持要素は、様々な変位位置に１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素を固定できる変位式保持装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のベッド構造体。
5. 前記引き込み装置は、両保持要素が位置する平面の真下に配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のベッド構造体。
6. 前記引き込み装置は、両保持要素が位置する平面に実質的に配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のベッド構造体。
7. 前記引き込み装置は、軸周りに１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素を巻くことと、１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素を引っ張ることと、及び１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素を押すことのうちの少なくとも１つによって１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素を引き込むように構成されることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のベッド構造体。
8. 前記引き込み装置は、電気モータ及び電気ポンプの少なくとも１つによって作動することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のベッド構造体。
9. １つまたは複数の前記可撓性の長尺要素は、非弾性材料製であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のベッド構造体。
10. 少なくとも２つの平行な可撓性の長尺要素が、各可変区域の真下に延在するように構成されることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のベッド構造体。
11. 前記ベッド構造体は、少なくとも２つの可変区域を備え、前記支持構造物は、前記可変区域の各々に対して少なくとも１つの前記可撓性の長尺要素を備え、当該可撓性の長尺要素は、前記可変区域の両側に配置される２つの保持要素間に延在するように配置され、前記引き込み装置は、前記可変区域の各々ごとに１つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の弛み量を独立して制御するように構成されることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のベッド構造体。
12. 使用者がマットレスにかける体重、または使用者がとる臥位姿勢に比例する物理的パラメーターを測定するように適合される少なくとも１つのセンサと、１つまたは複数の前記センサからの入力に基づいて使用者の体重及び臥位姿勢の一方または両方を判定し、判定した体重または臥位姿勢に対応する予め設定された値に前記可撓性の長尺要素の弛み量を調整するように構成される制御ユニットとをさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のベッド構造体。
13. １つまたは複数の前記可変区域は、前記上側マットレスの幅ほぼ全体にわたって延在することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のベッド構造体。
14. 各可変区域は、前記上側マットレスの他の部分との関連で自由に着脱可能であるマットレス部分をなすことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載のベッド構造体。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載のベッド構造体の特性調整のための方法であって、
    ポケットスプリングマットレスである上側マットレスを用意する工程であって、前記ポケットスプリングマットレスは、横に並べられて表面接続によって一体化された複数のストリングを備えており、各ストリングが、連続した材料によって形成されかつ横断シームによって互いに分けられる複数の連続したポケットを備えており、各ポケットに少なくとも１つのヘリカルコイルスプリングが収容されている、前記上側マットレスを用意する工程と、
    前記上側マットレスの真下に配置される下側マットレスを用意する工程と、
    前記上側マットレスの制限された部分のみに対する支持部を形成するとともに前記ベッド構造体に少なくとも１つの非可変区域を設けるように、前記上側マットレスと前記下側マットレスとの間で前記上側マットレスの真下に少なくとも１つの可撓性の長尺支持要素を設置する工程と、
    １つまたは複数の前記可撓性の長尺要素の弛み量を制御することによって、少なくとも１つの可変区域における前記ベッド構造体の高さ及び硬さの一方または両方を制御する工程とを備え、前記可撓性の長尺要素がコード状であり、当該コード状の可撓性の長尺要素が前記複数のストリングによって形成される複数の列の間に配置されていることを特徴とするベッド構造体の特性適合のための方法。
    

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