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技術 マットレス

出願人 西川リビング株式会社
発明者 爰川好弘
出願日 1999年9月13日 (22年1ヶ月経過) 出願番号 1999-259027
公開日 2000年6月6日 (21年4ヶ月経過) 公開番号 2000-152854
状態 特許登録済
技術分野 マットレス,及びいす,ベッドに関するその他
主要キーワード マット周辺 分散傾向 タクタイルセンサ 横断面形 起伏面 交叉部分 縦断面形 下半身部分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年6月6日)のものです。
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図面 (20)

課題

体圧分散性能がよく、かつ過度の沈み込みがなく使用感のよいマットレスを提供する。

解決手段

全体が発泡ポリウレタンより形成され、基板の上に多数の突部を立設してなり、突部が二層構造を有し、上部側の層が低反ぱつポリウレタンよりなるものとする。

概要

背景

概要

体圧分散性能がよく、かつ過度の沈み込みがなく使用感のよいマットレスを提供する。

全体が発泡ポリウレタンより形成され、基板の上に多数の突部を立設してなり、突部が二層構造を有し、上部側の層が低反ぱつポリウレタンよりなるものとする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

全体が発泡ポリウレタンより形成され、基板の上に多数の突部を立設してなるマットレスであって、前記突部が二層構造を有し、上部側の層が低反ぱつポリウレタンよりなることを特徴とするマットレス。

請求項2

前記突部の上部側の層の反ぱつ弾性率が13%以下であり、突部の上部側の層を除く部分の反ぱつ弾性率が20〜60%であることを特徴とする、請求項1に記載のマットレス。

請求項3

前記突部の頂面がほぼ平坦であることを特徴とする、請求項1または2に記載のマットレス。

請求項4

前記突部の基部がくびれていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマットレス。

技術分野

0001

この発明は寝具用マットレスに関する。

0002

従来より、全体が発泡ポリウレタン等の発泡樹脂により形成されたマットレスが用いられている。

0003

しかし、従来のマットレスでは、人がその上に仰臥したときに体圧(身体にかかる圧力)が局部的に集中して血行障害をおこし易い。そのため、身体に圧迫感しびれ感じて頻繁に寝返りをうつため安眠できなかったり、また起床後も疲労感が残ったりするという問題がある。さらに、寝たきり老人などのように寝返りをうてない人の場合には、大きな体圧によって毛細血管破壊され、これが体組織の破壊につながり、ついに褥瘡が生じるという問題もある。

0004

これらの問題を解決するために、例えば、本明細書で比較例1として説明されているムアツふとんのように、マットレスの表面形状に工夫を施すことが行われている(図7図8参照)。このような形状の工夫によって上記問題はかなり改善されてはいるが、まだ完全ではなく、さらに体圧分布性能の優れたマットレスが求められている。

0005

また、上記問題を解消するために、反ぱつ弾性率の小さい合成樹脂発泡体をマットレスの素材として使用することも考えられる。しかし、このようなマットレスでは、身体が沈みすぎてかえって寝心地が悪く、寝返りもしにくいという問題がある。また、反ぱつ弾性の小さい素材は密度が大きく、通気性が悪いという問題もある。

0006

この発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、体圧分散性能がよく、かつ、寝心地もよい、上記各問題が解決されたマットレスを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本願の請求項1に記載のマットレスは、上記の課題を解決するために、全体が発泡ポリウレタンより形成され、基板の上に多数の突部を立設してなり、前記突部が二層構造を有し、上部側の層が低反ぱつポリウレタンよりなるものとする。

0008

請求項2に記載のマットレスは、請求項1のものにおいて、反ぱつ弾性率が、突部の上部側の層において13%以下であり、突部の上部側の層を除く部分において20〜60%であるものとする。

0009

なお、一般的に反ぱつ弾性とは、打撃したときに吸収されずに残留した位置エネルギーの大きさを尺度として表される性質をいい、一定の高さから、一定の質量の鉄丸棒などでゴム材料合成樹脂などの試料を打撃したときの反ぱつ高さにより評価される(JIS B 0116)。発泡ポリウレタンの反ぱつ弾性については後述する。

0010

請求項3に記載のマットレスは、請求項1または2のものにおいて、突部の頂面がほぼ平坦であるものとする。

0011

請求項4に記載のマットレスは、請求項1〜3のいずれか1項に記載のものにおいて、突部の基部がくびれているものとする。

0012

[作用]請求項1に記載のマットレスの作用はつぎのとおりである。

0013

このマットレスは、多数の突部を有するとともに、突部の上部に反ぱつ弾性率の小さい低反ぱつポリウレタンからなる層が形成されており、これがマットレスの上に仰臥した人の身体に当接するので、突部上面が人の身体の表面の凹凸形状にやわらかくなじんで容易に弾性変形する。すなわち、このマットレスは、突部を形成したことと突部の上部側に低反ぱつポリウレタン層を設けたこととの相乗効果により体分散性能に優れ、このマットレスを使用した場合、局部的に大きな体圧を受けず、身体に圧迫感が感じられない。したがって、血行障害を起こさず、安眠ができて、疲労が残らず、さらに、褥瘡が生じるおそれもない。

0014

また、マットレスにおける低反ぱつポリウレタン層を除く部分、すなわち基板と突部の下部とは、反ぱつ弾性率が比較的大きい素材より構成されているので、マットレス全体としては適度のがあり、人の身体が過剰に沈むことがない。

0015

そして、このように身体が過剰に沈まないことから、寝返りも容易である。また、人体が突部により受け止められており、寝返りの際に突部が適切に横方向に傾動して寝返りに伴う反力を吸収するので、寝返りがいっそう容易になるという効果も得られる。

0016

さらに、突部の上面のみが人体の表面に当接するので、マットレスの全表面が人体に当接する場合と比較して、通気性がよい。さらに、隣り合う突部同士間の空間はマットレスの全体にわたって連続して空気流通経路を構成しているので、いっそう大きな通気性が確保される。また、前記の空間ないし空気流通経路内に滞留した湿気をふくんだ空気は、人が寝返りをしてその体重により突部を下方に圧縮することにより強制的に外部に排出され、また、さらに寝返りして突部が圧縮から解放されることにより、乾いた空気が新たに取り込まれる。すなわち、このマットレスは換気機能も有する。

0017

請求項2に記載のマットレスは、突部の上部側層とそれ以外の部分の反ぱつ弾性率を特定の範囲に限定したものであり、反ぱつ弾性率をこの範囲内にすることにより、上記した体圧分散性能、過剰な沈みこみ防止等の効果が特に顕著に得られる。

0018

請求項3に記載のマットレスは、突部の頂面がほぼ平坦であるので、平坦な面の全体が人体に当接することにより、体圧分散性能がよりよくなる。また、突部の頂面がほぼ平坦であると、寝返りをした際に突部にかかる圧縮力がより大きくなるので、突部間に滞留した湿気の換気機能がより優れる。

0019

請求項4に記載のマットレスは、突部の基部がくびれているので、突部が傾きやすく、寝返りがさらに容易になる。また、突部が人の体重を受けて圧縮されて径が膨張しても、突部の基部においては空間部がなお確保されるので通気性を失わない。

発明を実施するための最良の形態

0020

本発明のマットレスは、上記したように基板の上に多数の突部を立設してなり、各部の形状及び寸法等は、例えば以下のように設計することができるが、これに限定されるものではない。

0021

マットレスの平面形状及び幅方向と長さ方向の寸法は、全く限定されないが、例えば従来のマットレスと同様、幅800〜1450mm、長さ1900〜2100mm程度の長方形とすることができる。基板と突部を含む全体の厚さも特に限定されるものではないが、床(畳)用のマットレスの場合は約30〜100mm、ベッド用の場合は約150〜200mm程度が一般的である。

0022

基板の上に立設される突部の形状は、上記したように頂面が平坦で基部がくびれていることが好ましく、平面形状及び横断面形状は、製造が容易である等の理由から正方形や長方形等の四角形が好ましい。縦断面形状としては、上記くびれた部分がなめらか曲線をなしているのが好ましく、上端付近膨れた部分も丸みを帯びているのが好ましい。すなわち、突部の側壁は、断面が緩やかなS字を描く、なめらかな起伏面をなしていることが好ましい(図4図5参照)。このような形状をなしていることにより、突部に圧力が加わって倒れた際に隣接する突部に引っ掛かって復元しない等のトラブルを防ぐことができる。

0023

突部の各部の寸法も特に限定されないが、例えば、平面形状及び断面形状が正方形で基部がくびれたものの場合、その太さは、最大径部分で一辺の長さが20〜100mm程度、くびれた部分で一辺の長さが15〜70mm程度であることが好ましく、突部の高さ、すなわち突部間の溝の深さが30〜70mm程度であることが好ましい。なお、これらの突部各部の形状及び寸法をマットレスの部位によって変えることにより、体圧分散性能及び使用感ともにより優れたマットレスを得ることができる。これについては実施例によってさらに詳しく説明する。

0024

上記した多数の突部は、わずかの隙間を介して相互にほぼ隣接していることが好ましく、隙間の寸法の好ましい範囲は突部の大きさ(太さ)にもよるが、通常は最狭部で5〜8mm程度である。隙間の寸法が大きすぎると突部が安定せず、一方、小さすぎると通気性が悪くなるおそれがある。

0025

低反ぱつポリウレタンからなる突部の上部層は、所望の体圧分散効果を得るために厚みが10mm以上であることが好ましい。厚みの上限は、反ぱつ弾性率の大きさ等にもよるので一概には言えないが、過剰な沈み込みを防止するという観点から、おおよその目安としては、マットレス全体の厚みの50%以下とする。

0026

次に、本発明のマットレスを構成する発泡ポリウレタンとしては、従来の原料及び製法によるものが適宜使用できるが、以下の物性をそなえたものを用いることが好ましい。

0027

突部の上部側の層には、上記したように体圧分散性能向上のために低反ぱつポリウレタンを用いる。低反ぱつポリウレタンとは、一般に反ぱつ弾性率の比較的低い発泡ポリウレタンをいい、その具体的な反ぱつ弾性率は特に定められていない。本発明では20%未満であれば使用可能であるが、顕著な体圧分散性能を得るためには、約13%以下が好ましく、10%前後が特に好ましい。

0028

上部側層以外の部分、すなわち基板及び突部の下部側の反ぱつ弾性率は、過剰な沈みこみ防止や寝返りのし易さの点から約20〜60%が好ましく、約30〜40%が特に好ましい。

0029

発泡ポリウレタンの密度と硬さは、所望の反ぱつ弾性率が得られるように適宜選択可能であるが、一応の目安としては次の範囲が挙げられる。

0030

すなわち、密度は、上部側の層では、40〜80kg/m3、基板及び突部の下部では、30〜50kg/m3が好ましく、硬さは、上部側の層では、30〜90N、基板及び突部の下部では、150〜250Nが好ましい。

0031

なお、これら突部の形状、寸法、反ぱつ弾性率、密度、硬さ等は、それぞれマットレスの性能を決定する一要素であり、マットレスの性能はこれらの要素を含む多数の要素が複雑に絡み合って決まるものである。従って、いずれかの要素が上記した好ましい範囲から外れていたとしても、それによって即そのマットレスが使用に耐えないものになるというわけではなく、他の要素とのかね合いで調整が可能な場合もある。

0032

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

0033

図1〜6はこの発明の一実施例にかかるマットレスを示す。

0034

これらの図においては、マットレスの全体を符号10で示している。マットレス10は発泡ポリウレタンより形成され、基板12とその上に立設された多数の突部14よりなる。なお、符号14は突部を全般的に示し、以下に記載する形状の異なる種々の突部については、14a,14b……などの符号によりそれぞれ別個に示す。

0035

マットレス10はその長手方向において、3つの部分10a,10b,10cに区分されている。これら3つの部分はマットレスの長手方向における長さがほぼ等しい。これら3部分は別体に形成してふとんカバー収納することにより一体のふとんとなしてもよく、あるいは3部分を連続した形態に形成してもよい。

0036

各部分10a,10b,10cにおける突部の形状や大きさの概略を次に述べる。ただし、部分10aと部分10cとは、突部も含めて同一寸法及び形状に形成されているので、ここでは部分10aについて説明する(図1図4参照)。

0037

部分10aの四周を除く中央部に位置する突部14aは平面で見て正方形をなしている。これに対し、マットレスの長手方向に延びる両側部において位置する突部14bはマットレスの幅方向に細長く形成されている。また、マットレス10の幅方向に延びる両側端部に位置する突部14cはマットレスの長手方向に細長く形成されている。そして、部分10aの4つの隅角部に位置する突部14dは平面で見てほぼ正方形をなしており、中央部に位置する突部14aより大きい。

0038

また、マットレス10の中央部10bにおいては、四周を除く中央部に位置する突部14Aは平面で見て正方形をなしている。これに対し、マットレスの長手方向に延びる両側部において位置する突部14Bはマットレスの幅方向にやや細長く形成されている。また、マットレス10の幅方向に延びる両側端部に位置する突部14Cはマットレスの長手方向に細長く形成されている。そして、中央部10bの4つの隅角部に位置する突部14Dは長手方向に細長く形成されている(図1,2)。

0039

このようなマットレス10は、基板12の厚みと突部14の厚みの和を厚みとして有する矩形発泡体から、隣接する突部間にある空所カット部)16を切除することにより得られる。

0040

このようにして、多数の突部14はマットレス10の長手方向および幅方向において直線上に整列している。部分10aについていえば、隣接する各2つの突部14a,14a;14a,14b;14a,14c;14b,14dまたは14c,14dの間にあるカット部16はマットレスの下方側において円弧状に広がっている。すなわち、各突部14a,14b,14c,14dはその基部において湾曲状に括れている。このような突部の態様は、部分10b,10cにおいても同様である。

0041

突部14の形状及び大きさを上記のようにすることにより、極めて優れた体圧分散効果を得ることができ、またマット周辺部の突部の安定性の点でも優れる。しかし、突部14の形状等は上記のものに限られるわけではなく、例えば、すべての突部が平面で見てほぼ正方形であってもよい。また、マットレスの長手方向および幅方向に並列する突部の数にも限定がない。

0042

マットレス10の基板12と、突部14a,14b,14c,14d;14A,14B,14C,14Dの下部側17とは反ぱつ弾性が比較的大きい発泡ポリウレタンよりなり、各突部の上部側18は反ぱつ弾性が比較的小さい発泡ポリウレタン(低反ぱつポリウレタン)よりなっている(図3〜5参照)。表1に、基板12及び突部下部17と、突部上部18の素材の一例を示す。

0043

0044

表1において「密度」の「上」の項に記載の数値試験片の上面から3mmの個所における密度を表し、「下」の項に記載の数値は試験片の下面から3mmの個所の密度を表す。表1における「硬さ」についても同様である。

0045

表1に記載の各物性の定義ないし測定方法はつぎのとおりである(詳細は、JIS K 6400を参照)。

0046

[密度]一辺300mmの正方形で厚さ50mmの試験片の体積と重量を測定し、次式により算出する。

0047

0048

[硬さ]一辺300mmの正方形で厚さが50mmの試験片を平らに置き、200mmの円形加圧板を試験片の上面にのせて、前荷重を0.5kgにした時の厚さを測定し、これをはじめの厚さとする。次に円形加圧板を10mm/sec以下の速度で、はじめの厚さの75%の距離押し込んだのち、ただちに荷重を除き、再び、ただちに円形加圧板を10mm/sec以下の速度ではじめの厚さの25%の距離押し込み、静止後20秒のときの荷重を読む

0049

[反ぱつ弾性]試験片を試験器の水平な台上に置き、鋼球を試験片上460mmの距離から自由落下させ、その時の最高反ぱつ距離を測定する。試験片は3個の試験片か又は1個の試験片の3個所について、それぞれ3回以上行ない、それぞれの個所の最高反ぱつ距離を記録する。反ぱつ弾性率は次式により算出する。

0050

0051

圧縮残留歪]一辺が50mmの正方形で厚さ40mmの試験片を温度70℃±1℃の恒温槽中で連続22時間加熱条件下で50%圧縮固定し、取り出したのち30分放置後、その厚さを測定する。なお、試験片の数は3個とし、厚さをダイヤルゲージ測厚器で測定しておく。圧縮残留歪は次式により算出する。

0052

0053

[繰返し圧縮残留歪]一辺150mmの正方形で厚さ50mmの試験片を予め厚みをダイヤルゲージ式側厚器で測定した後、平行平面板の間にはさみ、60±1回/minの速さで厚さの50%を連続80,000回繰返し圧縮したのち試験片を取り出し、30分後の厚さを測定する。繰返し圧縮残留歪は次式により算出する。

0054

0055

引張り強さ及び伸び]10mmの厚さの試験片でダンベル状試験片を作り、試験片の平行部分の中央に40mmの間隔をもって標線をつけ、平行部分の3ケ所以上について厚さを測定し、それらの最小値を求める。測定に当ってはゆがみが出ないようにチャックで充分締めつけ、これを500±25mm/minの速さで引張り、切断時の荷重及び標線間距離を求める。引張り強さ及び伸びは次式により算出する。

0056

0057

引裂き強さ]この試験は引張り強さ、伸びに類し、試験片の引裂に要する荷重を求める。10mmの厚さの試験片を採り、平行部分の3ケ所以上について厚さを測定し、それらの最少値を求める。測定に当っては試験片がはずれないようにチャックで充分締めつけ、これを500±25mm/minの速さで引裂き、切断時の荷重を求める。引裂き強さを次式により算出する。

0058

0059

以下においては、表1の素材により形成された図1〜6に示す実施例を「実施例1」又は「快圧」と称する。

0060

実施例1のマットレスの形状と寸法は、つぎのとおりである。

0061

マットレス10の全体の幅は910mm、長さは2000mm、厚さ70mmである。

0062

マットレスの長手方向の両端側の部分10a,10cは、同形・同寸法であり、その長さ(マットレスの長手方向の寸法)は667mmである。

0063

各部分10a,10cにおいて、突部は、マットレスの幅方向に21個、マットレスの長手方向に15個が設けられている。

0064

各部分10a,10cにおいて、突部は、寸法の異なる数種類のものが設けらている。すなわち、部分10a,10cの周縁部においては、寸法が比較的大きい突部14b,14c,14dが額縁状に並んでおり、その内部には寸法が比較的小さく互いに同一寸法の突部14aが縦横に並んでいる。

0065

額縁状に並ぶ突部14b,14c,14dのうち、突部14dはマットレス10の部分10a,10cの4つの隅角部に設けられており、その形状はほぼ正方形である。また、突部14bは、マットレスの幅方向に細長い形状であり、部分10a,10cの長手方向に延びる両側部において、隅角部にある2つの突部14d,14dの間において13個配されている。さらに、突部14cは、マットレスの長手方向に細長い形状であり、部分10a,10cの幅方向に延びる両側部において、隅角部にある2つの突部14d,14dの間において19個配されている。また、突部14aは正方形であり、マットレスの幅方向に19個、長手方向に13個が配されている。各突部14a,14b,14c,14dの寸法は表2に記載のとおりである。なお、各突部の寸法は図4のm,nに示すように膨みの最大径である。

0066

0067

なお、突部14aのくびれ部(図4においてoで示す個所)はマットレスの長手方向、幅方向とも25mmである。また、カット部16の底部からマットレスの底面までの距離(q)は30mmであり、したがって、カット部16の深さrはさらに、40mmである。隣接する突部間の間隔s(突部の最大径の個所同士の間隔)はマットレスの長手方向、幅方向とも6mmである。また、全体の厚みhは70mm、突部の上部18の厚みh1は15mm、残りの厚みh2は55mmである。

0068

マットレスの長手方向の中央部分10bについては、長さ(マットレスの長手方向の寸法)は666mmである。

0069

部分10bにおいて、突部は、マットレスの幅方向に14個、マットレスの長手方向に10個が設けられている。

0070

部分10bにおいても、突部は、寸法の異なる数種類のものが設けらている。すなわち、部分10bの周縁部においては、寸法が比較的大きい突部14B,14C,14Dが額縁状に並んでおり、その内部には寸法が比較的小さく互いに同一寸法の突部14Aが並んでいる。

0071

額縁状に並ぶ突部14B,14C,14Dのうち、突部14Dは部分10bの4つの隅角部に設けられており、マットレスの長手方向に細長い。また、突部14Bは、マットレスの幅方向にやや細長い形状であり、部分10bの長手方向に伸びる両側部において、隅角部にある2つの突部14D,14Dの間において8個配されている。さらに、突部14Cは、マットレスの長手方向に細長い形状であり、部分10bの幅方向に延びる両側部において、隅角部にある2つの突部14D,14Dの間において12個配されている。また、突部14Aは正方形であり、マットレスの幅方向に12個、長手方向に8個が配されている。各突部14A,14B,14C,14Dの寸法は表3に記載のとおりである。なお、この場合も、各突部の寸法は図5のM,Nに示すように膨みの最大径を示している。

0072

0073

なお、突部14Aのくびれ部(図5においてOで示す個所)の径はマットレスの長手方向、幅方向とも45mmである。また、カット部16の底部からマットレスの底面までの距離(Q)は20mmであり、したがって、カット部16の深さRは50mmである。さらに、隣接する突部間の間隔Sはマットレスの長手方向、幅方向とも6mmである。また、全体の厚みHは70mm、突部の上部18の厚みH1は15mm、残りの厚みH2は55mmである。

0074

比較例1としては、ムアツふとん(略称ムアツ)と称されるマットレスを用いた。なお、「ムアツふとん」は登録商標である。

0075

比較例1のマットレスを図7図8とに示す。このマットレスは全体が発泡ポリウレタンよりなり、全体の寸法が幅910mm、長さ1950mm、厚さ80mm(図8のT)であり、また、山の高さは35.0mm(図8のt)である。図8に示すように、山の一つの列(第一列)に隣接する山の他の列(第2列)においては、第1列の隣り合う2つの山の間に第2列の山が位置している。このマットレスの物性を表4に示す。

0076

0077

比較例2としては、固綿ふとん(略称固綿)と称されるマットレスを用いた。

0078

比較例2のマットレスは、全体が凹凸のない板状に形成され、幅1000mm、長さ2050mm、厚さ100mmである。ポリエステル100%からなる中芯の全面(6面)を、ウール50%とポリエステル50%とからなる巻綿により囲繞してなる。中芯、巻綿ともに重量は2kgである。中芯の物性は表5のとおりである。

0079

0080

上記実施例1及び比較例1,2のマットレスを用いて体圧分散性能の評価を行った。

0081

試験の環境温度は24℃、湿度は60%RHとした。

0082

被験者は表6に示す4名である。

0083

0084

なお、表6に記載のBMI値は「BODY MASSINDEX」の略称であり、肥満度ないし体格を表す指数の一つである。BMI値は国際的に広く普及しており、体の中に占める脂肪量との相関関係が高いことから、日本肥満学会も推薦している。

0085

BMI値は、体重(kg)を身長(m)の2乗で割って算出し、20未満が「やせぎみ」、20以上24未満が「正常体重」、24以上26.5未満が「やや肥満」、26.5以上が「肥満」とされている。

0086

試験には、株式会社ニッタ製のタクタイルセンサシート「BIGMAT2000」と測定システム「VIRTUAL」を用いた。このセンサシートは幅440mm、長さ960mmであり、行方向に延びる電極と列方向に延びる電極とが交叉しており、各交叉部分において圧力を検知する。各交叉部分の面積は1.016cm2であり、これを1ポイントとする。以下の記述において面積を表す数値に単位が付されていないものはポイント数を表している。上記したところから分かるように1ポイントは1cm2にほぼ等しい。

0087

実施例1及び比較例1,2のマットレスの上面の中心部にセンサシートを設置し、その上にシーツを敷いた。より詳細には、マットレスの長手方向の一端(例えば部分10aの自由端)から他端(10c)の側へ350mmの幅を余してセンサシートをマットレスの幅方向の中央部に敷いた。このとき、前記の350mmの幅の箇所にはをおいた。

0088

枕は図9に示す形状と寸法のものを用いた。枕の材質は表1に示された、マットレスの基板と突部下部において用いる素材と同じである。

0089

シーツの上に、パジャマ着替えた被験者を肩から大腿部までがセンサシート上に載るように仰臥させた。センサシートの特性を考慮して、2分後に記録を開始し、およそ1秒間隔で6回データを収録した。各被験者につき各試料(実施例1と比較例1,2のマットレス)ごとに同様の試験を行なった。

0090

このようにして被験者の背面の体圧分布状況を測定した。データの解析には3回目に収録したデータを用いた。以下の記述及び図面において示すデータは4人の平均値である。

0091

実施例1について行った試験の結果を図10〜12の体圧分布図に示す。

0092

図10において、A部分は背面上部、B部分は背面下部、C部分は腰部を示す。

0093

図10〜12において、評点1〜14を与えた領域のそれぞれの圧力を図10の右側において示している。評点1〜14は数値が大きいほど圧力が高いことを表している。従って、数値の大きい評点が与えられた領域が狭く、数値の小さい評点が与えられた領域が広い方が体圧がよく分散されていることを示す。すなわち、人の体重をより広い面積で受け止めて圧力を分散させるものが体圧分散性能がよいといえる。図によれば、臀部に最も大きな圧力がかかっている。

0094

比較例1,2についても、図10と同様の体圧分布図を作成した(添付を省略する)。

0095

実施例1と比較例1,2とを数値的に比較するために、前者については図10に示すデータを、また後者については不図示の体圧分布図に表われたデータをそれぞれ処理して図13に示すグラフと表とを作成した。

0096

すなわち、実施例1につき、図10〜12に示す評点1〜14の領域につき10mmHgごとに面積を集計し、グラフと表に示した。比較例1,2についても同様にした。

0097

より具体的には、実施例1につき、図10〜12の評点1の領域と評点2の領域(「0−10mmHg」に相当)の面積(ポイント)を集計して、図13の下部の表においての文字を付した横枠の該当箇所に「891.0」と記入した。比較例1,2についても、それぞれの体圧分布図(不図示)から同様に面積を集計して、その数値をの数字を付した横枠の該当箇所に記入した。すなわち、ムアツでは「991.3」、固綿では「970.3」と記入した。以下同様にして、10mmHgごとに面積を集計して、横枠〜の該当箇所に記入した。以上から明らかなように、〜の数字は、図10〜12に示す評点の場合と同様に、数値が小さいものが圧力が小さいことを示している。

0098

図13の上部においては、以上のような面積を表す数値を棒グラフに表している。棒グラフの各バーは上下方向に複数の部分に区分されており、各部分の高さが〜の横枠に記載された数値を表している。各バーの各部分であって、〜の横枠に記載された数値を表した各部分には、該当する〜の数字を記入した。ただし、各バーにおける〜に対応する部分は、グラフ上におけるその面積が小さすぎるので、〜の数字の記入を省略した。

0099

折線グラフは平均体圧を示しており、右側の縦軸には、この折線グラフのために圧力を5mmHg間隔目盛で取った。

0100

体圧分布については、低い圧力の部分(横枠の番号の数値の小さいもの)が広いものが好ましいが、図13に示すように、実施例1(快圧)が比較例1,2(ムアツ、固綿)に比して、棒グラフのうち〜の部分が大きい。したがって、まず、マットレス全体の体圧分散性能について見た場合、この発明は比較例に比して優れていることが明らかである。

0101

ところで、マットレスの体圧分散性能について特に重要なことは、マットレスのうち高い圧力がかかる部分における分散性能である。すなわち、高い圧力がかかると血行阻害されて寝返りをせざるを得ず、眠りが浅くなり、また寝たきり老人などの場合には褥瘡が発生するので、高い圧力がかかる部分においてこそ、できるだけ分散性能をよくして、局部的な圧力の集中をさけることが重要である。

0102

一般的に、褥瘡防止の観点からは、基準を32mmHgとして、それ以上は褥瘡が発生する「高い値」であるとしている。これは、毛細血管が直接圧力を受けたとき、32mmHg以上で不可逆的な変化をして人体の組織を壊すとされているからである(例えば、三田勝己、赤久美、伊東晋彦、田剛、石田義人、吉田誠「新合繊マットレス物理的特性と褥予防効果総合リハ22巻10号、858、1994)。

0103

そこで、高い圧力がかかる部分における分散性能を見るために、32mmHg以上の圧力が測定された総面積を集計したものが図14である。なお、体圧の分散傾向は、背肩甲骨付近と臀部を高い圧力として現れる傾向が大きいため、便宜的に、測定した人体面を上半身部分と下半身部分とに2分割し、上半身部分をさらに2分割して、合計3部位すなわち背上部A、背下部B、腰部C(図10参照)に分けて分析した。

0104

これによれば、実施例1(快圧)は、32mmHg以上の高い圧力がかかる部分の面積が、比較例1(ムアツ)と比較例2(固綿)にくらべて小さく、このことから、本発明は特に高い圧力がかかる領域において体圧分散性能が優れていることが分かる。

0105

このように、この発明のマットレスは、全体的にも体圧分散性能がよく、また、特に問題となる高い圧力のかかる領域においても体圧分散性能が優れていると言える。

0106

この発明の効果をより明らかにするために、さらに実施例2及び3、比較例3〜6として、次に示す各マットレスを用いて同様の体圧分布性能の評価を行った。

0107

実施例2:突部の上部側の層を反ぱつ弾性率が2%のポリウレタンで形成した以外は、実施例1と同じ形状・寸法・素材で構成したマットレス。

0108

実施例3:基板及び突部の下部側を反ぱつ弾性率が60%のポリウレタンで形成した以外は、実施例1と同じ形状・寸法・素材で構成したマットレス。

0109

比較例3:実施例1の基板と突部の高さの総計を高さとして有する矩形に形成され(すなわちカット部を有しない)、全体を実施例1のマットレスの突部の上部側の素材(低反ぱつポリウレタン、表1参照)のみにより構成したマットレス。

0110

比較例4:実施例1の基板と突部の高さの総計を高さとして有する矩形に形成され、全体を実施例1のマットレスの基板及び突部の下部側の素材のみにより構成したマットレス。

0111

比較例5:実施例1の基板と突部の高さの総計を高さとして有する矩形に形成され、その上層部(厚さ15mm)は実施例1のマットレスの突部の上部側の素材により構成し、その下部層は実施例1のマットレスの突部の下部側の素材により構成したマットレス。

0112

比較例6:マットレス全体を実施例1のマットレスの突部の下部側の素材により構成した以外は、実施例1と同じ形状・寸法で構成したマットレス。

0113

なお、比較例3〜5のマットレスの寸法は、幅910mm、長さ2000mm、厚さ70mmである。

0114

比較例3についての試験結果を図15〜17に、比較例4についての試験結果を図18〜20に示し、また、これらの図に表れたデータについて図13図14の場合と同じ処理をして、それぞれ、図21図22を得た。

0115

これによると、突部がなく全体が矩形に形成されたマットレスの場合、反ぱつ弾性の小さい素材を全体的に使用したものが反ぱつ弾性が比較的大きい素材を全体的に使用したものに比して、全体的に見て体圧の分散がよく、また、腰部においても高い圧力(32mmHg以上)が分散されていることが分かる。

0116

比較例5の試験結果を図23〜25に示す。また、比較例5を実施例1(図10〜12)と比較するために、図13図14の場合と同じ処理をして、それぞれ、図26図27を得た。

0117

これによると、本発明のように反ぱつ弾性が比較的大きい素材と比較的小さい素材との二層構造であり、かつ突部を有する(カット部を有する)ものが、比較例5のように二層構造ではあっても突部を有しないものに比して、マットレス全体で見ても(図26)、また高い圧力がかかる部分においても(図27)、体圧分散性能に優れていることが分かる。

0118

マットレスの体圧分散性能について特に重要なのは、上記したように高い圧力がかかる部分における分散性能であるので、さらに実施例2,3及び比較例6についても同様の試験を行い、圧力32mmHg以上の部分の面積を求めた。

0119

以上により得られた実施例1〜3及び比較例3〜6の圧力32mmHg以上の部分の面積を下表7に示す。

0120

ところで反ぱつ弾性率の低い素材を用いた場合、一般に体圧分散性能は優れるが、それと引き替えに沈みこみ感が大きくなりすぎ、寝返りも困難になる傾向がある。

0121

そこで、反ぱつ弾性率及び突部形成の有無と使用感との関係を調べるために、上記実施例1〜3、比較例3〜6の各マットレスに被験者A〜Dを仰臥させ、仰臥した際の沈みこみ感と寝返りのし易さを次の基準に従って申告させ、それぞれの平均値を求めた。少数以下は四捨五入した。結果を表7に併せ示す。

0122

沈みこみ感
5…適度である、3…やや大きすぎる、1…大きすぎる。

0123

寝返りのし易さ
5…良い、4…やや良い、3…普通、2…やや悪い、1…悪い。

0124

0125

表7に示された結果から分かるように、基板の上に突部を立設した構成にするとともに、突部の上部側と、突部の上部を除くその余の部分を反ぱつ弾性率を所定の範囲内にすることにより、体圧分散性能向上と沈み込み感や寝返りのし易さとのバランスのとれた、理想的なマットレスを得ることが可能となる。

発明の効果

0126

請求項1に記載のマットレスは体圧分散性能に優れており、使用者の身体に局部的に大きな圧力を与えない。したがって、身体に圧迫感ないし刺激感を感じず、安眠ができて、睡眠時の疲労がない。さらに、血行障害を起こさないので、長期間寝たきりの使用者にも褥瘡を生じにくい。

0127

また、使用者の身体が過剰に沈むことがなく、寝返りも容易であるので、寝心地がよい。

0128

さらに、通気性がよく、湿気も外部に排出しやすい。

0129

請求項2に記載のマットレスは体圧分散性能と寝心地のバランスが特によい。

0130

請求項3に記載のマットレスは、体圧分散性能と換気機能が特に優れる。

0131

請求項4に記載のマットレスは、突部が傾きやすく、これにより寝返りがさらに容易になる。また、突部が人の重量により拡径しても、その基部においては空間部が確保されており通気性を失わない。

図面の簡単な説明

0132

図1この発明のマットレスの一実施例を示す一部を省略した斜視図。
図2図1のマットレスの一部を省略した平面図。
図3図1のマットレスの隅角部の拡大斜視図。
図4図3のIV−IV線断面図。
図5図2のV−V線断面図。
図6図1のマットレスの上に人が仰臥した状態を示す側面図。
図7比較例1のマットレス(ムアツ)を示す斜視図。
図8図7のマットレスの一部の側面図。
図9体圧分散性能の試験の際に用いた枕の斜視図。
図10本発明の実施例1のマットレスにつき行った体圧分散性能試験の結果を示す体圧分布図。
図11図8の半部であって背部を示す拡大図。
図12図8の半部であって腰部を示す拡大図。
図13本発明の実施例1と比較例1,2のマットレスの体圧分散性能を比較したグラフ。
図14本発明の実施例1と比較例1,2のマットレスの体圧分散性能を高い圧力がかかる部分について比較したグラフ。
図15比較例3のマットレスにつき行った体圧分散性能試験の結果を示す図10〜12と同様の体圧分布図。
図16図15の半部であって背部を示す図11と同様の拡大図。
図17図15の半部であって腰部を示す図12と同様の拡大図。
図18比較例4のマットレスにつき行った体圧分散性能試験の結果を示す図10と同様の体圧分布図。
図19図18の半部であって背部を示す図11と同様の拡大図。
図20図18の半部であって腰部を示す図12と同様の拡大図。
図21比較例3と比較例4のマットレスの体圧分散性能を比較した図13と同様のグラフ。
図22比較例3と4のマットレスの体圧分散性能を高い圧力がかかる部分について比較した図13と同様のグラフ。
図23比較例5のマットレスにつき行った体圧分散性能試験の結果を示す図10と同様の体圧分布図。
図24図23の半部であって背部を示す図11と同様の拡大図。
図25図23の半部であって腰部を示す図12と同様の拡大図。
図26本発明の実施例1と比較例5のマットレスの体圧分散性能を比較した図13と同様のグラフ。
図27実施例1と比較例5のマットレスの体圧分散性能を高い圧力がかかる部分について比較した図13と同様のグラフ。

--

0133

10…マットレス
12…基板
14,14a,14b,14c,14d,14A,14B,14C,14D…突部
17…突部の下部側
18…突部の上部側

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