(57)【要約】      （修正有）【課題】回転や高周波数のバイブレータ的な振動ではなく、弧状にわずかに湾曲した水平に近い面内での緩やかな上下動をともなう左右方向のゆっくりした揺動により、不眠症などで悩む人が、効率よく入眠できる揺動式睡眠誘導ベッドを提供する。【解決手段】ベッドの前後方向と垂直な断面が下向きに凸な孤状となる上面湾曲部２ａを有する支持部２と、支持部２の上面湾曲部２ａに沿ってベッドの左右方向に揺動する揺動部３と、揺動部３をベッドの左右方向に揺動させる駆動手段とを備える。上面湾曲部の曲率半径が、１．５ｍ≦ｒ≦２５ｍであり、駆動手段による揺動部３の水平方向の振幅ｄが０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍの範囲内の特定の範囲内、振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内で可変となるように設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドの前後方向と垂直な断面が下向きに凸な孤状となる上面湾曲部を有する支持部と、
前記支持部の前記上面湾曲部に沿ってベッドの左右方向に揺動する揺動部と、
前記揺動部をベッドの左右方向に揺動させる駆動手段と、
を備えた揺動式睡眠誘導ベッドであって、
前記上面湾曲部の曲率半径が、１．５ｍ≦ｒ≦２５ｍであり、
前記駆動手段による前記揺動部の水平方向の振幅ｄが０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍの範囲内の特定の範囲内、振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内で可変となるように設定されていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項２】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記揺動部上に直接または間接的にマットレスが設置されていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項３】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記揺動部は前記支持部に対し、低摩擦材を用いたすべり面を介して支持されていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項４】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記揺動部は前記支持部に対し複数のローラまたはボールローラを介して支持されていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項５】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記揺動部は前記上面湾曲部の湾曲した上面に沿って左右方向に延びる２条以上のガイドレール上を摺動するように支持されていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項６】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記駆動手段がリニアサーボモータとリンク機構を組み合わせたものであることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項７】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記駆動手段がウインチ機構を備えたものであることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【請求項８】
請求項１記載の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、前記揺動部を前記上面湾曲部に沿って振り子状に支持する吊り手段を備えていることを特徴とする揺動式睡眠誘導ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の入眠を促進させることができる揺動式睡眠誘導ベッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベッドのマットレス部分に埋め込んだ振動装置により微振動を与える振動式ベッドや、ベッド自体を揺動させる揺動式ベッドが開発されている。
【０００３】
特許文献１には、重症患者や長期体動制限を受けた患者の動けないことによる合併症を防止するための医療用ベッドとして、頭部側および脚部側にそれぞれ１台の伸縮駆動手段をベッドの長手方向中心に取り付けて縦方向で上下に回動するようにした縦揺れ型揺動ベッドが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、同様に医療用ベッドについて、マットレス装着用レストフレームの下側に装着されたモータの減速機の出力軸に、アームの上端が固着され、アームの先端部のローラが、モータの正逆転に伴い鉛直案内部材に沿って上下に案内されると、出力軸が左右に振り出され、レストフレームが揺動軸線を中心として静かにかつ緩やかに回動するようにした揺動式ベッドが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、人間の頭部の上下揺動を極力抑えながら、身体には、睡眠に必要な心地よい揺動を与えて睡眠を促進できるようにした、睡眠促進用揺動ベッドとして、ベッド基台と、ベッド基台に揺動可能に支持される揺動フレームと、揺動フレームに支持されるベッド床と、揺動フレームをベッド床と共に揺動駆動する揺動駆動手段とを備え、揺動フレームの揺動中心軸線がベッド床上に仰臥する使用者の身長方向に沿って延び、使用者の頭部を縦通するようにした睡眠促進用揺動ベッドが開示されている。
【０００６】
特許文献４には、基台と、ベッド幅方向に往復動可能に支持された揺動体と、基台に取り付けられ揺動体を往復動させる駆動具と、就寝者を載せるベッド体とからなり、就寝者の腰部を載せる腰ベッド体部分をベッド幅方向に往復動させることを基本として、腰部を中心に、筋肉や関節に心地よい横揺れの刺激や運動を与え、快適な睡眠を提供するようにした揺動ベッドが開示されている。
【０００７】
特許文献５には、ベッドに設けた振動板に、走行中の電車の振動等のような連続する微振動を発生する連続微振動発生器と、レールの継ぎ目で発生する振動等のようなレールの継ぎ目で発生する振動等のような概ね一定の周期で繰り返す単発的な振動を発生する間歇的単発振動発生器を設け、横たわった人体に連続微振動と間歇的単発振動とを複合して作用させ、良好な睡眠導入作用を図った睡眠誘導機能付きベッドが開示されている。
【０００８】
特許文献６には、被介護者の安眠を妨げることなく、安全かつ静穏に被介護者等の体位を変換可能な医療用可動ベッドシステムについて、長手方向に沿って左右に分割されたベッドボトムの各部の傾斜角度を、リニアアクチュエータを用いて調整するようにした可動ベッドシステムが開示されている。
【０００９】
特許文献７には、使用者が横たわった状態で、マッサージやリハビリを施術したり睡眠の誘導を促す揺動ベッドとして、設置場所に配置される固定部と、その上に配置された被揺動部と、被揺動部を往復移動させる揺動用駆動部と、固定部に対して被揺動部を揺動方向に沿って揺動させる第１滑り機構と、垂直面により被揺動部の横ずれを規制する第２滑り機構と、各駆動部を制御する制御部、各種のセンサ及び操作盤とを備えた人体用揺動装置が開示されている。
【００１０】
非特許文献１には、古くから日常的に行われている乳幼児の背中をトントンと刺激する入眠の援助の経験的効果を基に、一定の周期的なリズムによる刺激が及ぼす覚醒意識レベルの変化とリラクセーション効果を検証するため、健常な女子学生４３名を対象に、右側臥位の被験者の背部に対して、約０．３３〜０．６７Ｈｚのリズム刺激（約３０回／分）を１０分間行った結果、リラックスを示す結果が得られ、交感神経活動の鎮静化が示唆されるとともに、主観的なリラックス効果が得られたと考えられる旨が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３１２４４５３号公報
【特許文献２】特許第３３２９７８７号公報
【特許文献３】特許第４５９０２３８号公報
【特許文献４】特許第５０８６６９６号公報
【特許文献５】特開２００４−０２４６７８号公報
【特許文献６】特開２０１６−０６７４２９号公報
【特許文献７】特開２０１８−１３９７６６号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】廣井寿美他、10分間の周期的なリズム刺激が覚醒意識レベルに及ぼす影響、一般社団法人日本看護技術学会、日本看護技術学会誌、2010年、Vol.9、No.2、pp29-37
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１、２に記載される揺動ベッドは、医療用のベッドとして、例えば寝たきりの患者の床ずれや合併症を防止するために前後あるいは左右に回転できるようにしたものであり、睡眠を誘導するためのものではない。
【００１４】
特許文献３に記載される睡眠促進用揺動ベッドは、ベッド床が載置された揺動フレームが、三角形状の懸吊アームを介してベッドの前後端に位置するサイドフレームの支持軸に軸支され、その状態で揺動駆動手段によって左右に揺動する構造となっている。揺動駆動手段は、ベッド基台の底部フレームの中間部に固定支持されたブレーキモータを駆動源として、偏心板、偏心軸、連結棒、揺動アームなどを介して揺動フレームを所定の振幅をもって左右に揺動駆動するようにしたものである。
【００１５】
この特許文献３の睡眠促進用揺動ベッドの場合、使用者が横たわるベッド床はその前後端が前後のサイドフレームの支持軸に対し三角形状の懸吊アームを介して軸支されているだけなので、支持軸とベッド床の懸吊アームとの接続部に全ての負荷が作用し、使用者が寝返りしてベッドの片側に移動した場合など、ベッド床あるいは揺動フレームに作用する曲げ応力やせん断応力が大きくなり安全設計が困難となる。
【００１６】
また、特許文献３の睡眠促進用揺動ベッドに用いられる揺動駆動手段の場合、ブレーキモータ、偏心板、偏心軸、連結棒、揺動アーム、揺動フレームを設置するためのスペースが大きく、ベッド全体が大型化する他、下部のベッド基台と上部のベッド床との間に大きな隙間空間が生じるといった問題がある。
【００１７】
特許文献４に記載される揺動ベッドは、腰部を中心に回転中心からの偏心量が１〜１０ｍｍで、偏心手段の回転数が４００〜８００ｒｐｍである横揺れの刺激や運動により、血行促進、マッサージ効果などを与え、快適な睡眠を提供するというもので、バイブレータ的な微振動・高周波数によるマッサージ効果があるとしても、不眠症などで悩む人の睡眠誘導効果は期待しがたい。
【００１８】
特許文献５に記載される睡眠誘導機能付きベッドは、電車の振動を模した振動を与える連続微振動発生器とレールの継ぎ目で発生する振動を模した間歇的単発振動発生器を併用するものであるが、振動発生器により身体のどの部分にどのように低周波数の振動が加わるのかおよびその効果が明確ではない。
【００１９】
特許文献６に記載される可動ベッドシステムは、医療・介護用としての用途において、リニアアクチュエータを用いてベッド上の患者や被介護者の体位を安全かつ静穏に側臥位に変換可能とするものであり、使用者の睡眠の誘導を促すことを目的としたものではない。
【００２０】
特許文献７に記載される揺動ベッドは、ベッドの前後方向に揺動させ構造において、被揺動部の横ずれを規制する手段を設けたものであるが、前後方向以外の揺動は考慮されていない。
【００２１】
本発明は、睡眠誘導するための揺動式ベッドとして、回転や高周波数のバイブレータ的な振動ではなく、弧状にわずかに湾曲した水平に近い面内での緩やかな上下動をともなった左右方向のゆっくりした揺動により、不眠症などで悩む人が、効率よく入眠できる睡眠誘導ベッドを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドは、ベッドの前後方向と垂直な断面が下向きに凸な孤状となる上面湾曲部を有する支持部と、この支持部の前記上面湾曲部に沿ってベッドの左右方向に揺動する揺動部と、揺動部をベッドの左右方向に揺動させる駆動手段とを備えた揺動式睡眠誘導ベッドであって、上面湾曲部の曲率半径が、１．５ｍ≦ｒ≦２５ｍであり、駆動手段による前記揺動部の水平方向の振幅ｄが０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍの範囲内の特定の範囲内、振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内で可変となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、通常のベッドで用いられているマットレスは揺動部の上に設置することができる。その場合、マットレスを揺動部の上に直接敷くようにしてもよいし、間に何らかの介在物あるいはマットレスの固定手段などを介して間接的に設置してもよい。
【００２４】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドにおける支持部は、通常のベッドの下部に位置するベッドボトムなどのベッド本体に相当するものとすることもできるが、ベッド本体の上部に別途設置するものでもよい。いずれの場合も、本発明においては支持部の上面に上面湾曲部が形成されることが前提となる。
【００２５】
振幅ｄが０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍの範囲内の特定の範囲内というのは、例えば設計によって、１．５ｃｍ≦ｄ≦８ｃｍ、２ｃｍ≦ｄ≦６ｃｍというように、この範囲内で種々の設計が可能であることを意味する。同様に、振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内というのは、例えば設計によって、０.１５Ｈｚ≦ｆ≦０．５Ｈｚ、０.２Ｈｚ≦ｆ≦０．４Ｈｚというように、この範囲内で種々の設計が可能であることを意味する。
【００２６】
なお、ここでいう振幅ｄは片振幅であり、１周期Ｔの間に全体で２ｄ変位することになる。また、振動の幅の端から端（２ｄの距離）の移動時間はＴ／２＝（１／２ｆ）秒となる。
【００２７】
この特定の範囲内で、使用者のごとの身体特性や、その日の体調、気分などに応じて、揺動装置の駆動手段あるいは付随する動力伝達機構の動作をスイッチやダイヤルの切り替えで調整できるようにすればよい。また、タイマー装置の設定などで一定時間経過後、自動的に止めるようにすることができる。
【００２８】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドは、従来のベッドに横たわった使用者の身体を中心に左右あるいは前後に回転したり、高周波数のバイブレータ的な振動を与える振動発生装置による刺激を加えるものとは異なり、原則的には使用者がベッド上に横たわった状態で、弧状にわずかに湾曲した水平に近い面内でゆっくり、通常は横たわった使用者の身体の左右方向にゆっくり揺動するものであり、人の呼吸や心拍程度の周波数オーダーの刺激の少ない静かな揺動により、自然に効率よく睡眠を誘導するようにしたものである。
【００２９】
揺動部の往復動における振幅ｄ（片振幅）は最大で１０ｃｍ程度が安全で快適な睡眠を与える上での限界と考えられ、好ましくは１．５ｃｍ≦ｄ≦８ｃｍ程度の範囲内で振幅を調整できるようにするとよい。振幅が小さすぎると揺動の効果が小さく、大きすぎると振動数との関係で加速度分の力が加わり安静な状態が保てなくなるためである。また、ｄ＝８ｃｍあるいはｄ＝１０ｃｍ程度であれば、駆動機構との関係でも設計が比較的容易であり、またベッド周辺の物体との接触なども問題となりにくい。
【００３０】
揺動部の往復動における振動数ｆは、振幅との関係もあるが最大で０．７Ｈｚ程度が安全で快適な睡眠を与える上での限界と考えられ、本発明では、０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚとした。好ましくは０.１５Ｈｚ≦ｆ≦０．５Ｈｚ、より好ましくは０.２Ｈｚ≦ｆ≦０．４Ｈｚ程度の範囲内で振動数を調整できるようにするとよい。振動数が小さすぎると揺動の効果が小さく、大きすぎると振動数との関係で加速度分の力が加わり安静な状態が保てなくなるためである。
【００３１】
例えば、０.１５Ｈｚは１分間に９往復（９Ｔ）であるから片側への移動（振動の半周期）のタイミングが１分間に１８回となり、成人の通常時の呼吸数程度であり、０．５Ｈｚは１分間に３０往復であるから片側への移動（振動の半周期）のタイミングが１分間に６０回となり、安静状態の鼓動程度となる。非特許文献１の実験での０．３３〜０．６７Ｈｚのリズム刺激による覚醒意識レベル低下、リラックス効果や母親が健康で情緒が安定しているときのリズミカルな鼓動が胎児与えるに安心感、手拍子の心地良さなどからも好ましい範囲と考えることができる。
【００３２】
なお、非特許文献１の実験は本発明における揺動のような往復動ではなく、インパクトのタイミングなので、刺激のタイミングとしては本発明の揺動による刺激のタイミング（例えば、０．１５Ｈｚ×２〜０．５Ｈｚ×２）と近いものとなっている。
【００３３】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、支持部の上面湾曲部の曲率半径を、１．５ｍ≦ｒ≦２５ｍとしたのは、揺動部を上面湾曲部に沿って揺動する振り子の重り、曲率半径を振り子の長さと想定した場合において、駆動手段による強制的な揺動の振動数を振り子の振動数と同期させるか、または近い振動数とすることで、駆動手段の駆動力を最小に抑えることができるためである。すなわち、駆動手段による強制的な揺動の振動数を振り子の振動数と同期させれば、わずかな駆動力で揺動部を上面湾曲部に沿って揺動させることができ、コンパクトな小出力の駆動手段により揺動部を揺動させることができる。
【００３４】
振れ幅が小さいときの振り子の振動数は、
ｆ＝ω／２π＝（ｇ／ｌ）1/2／２π        …（１）
ここで、
ｆ：振動数（１／ｓ）
ω：角振動数（rad／ｓ）
ｇ：重力加速度（９．８ｍ／ｓ2）
ｌ：振り子の長さ（ｍ）
とあらわすことができる。
上の式（１）から、振り子の長さｌは、
ｌ＝ｇ／（２π×ｆ）2        …（２）
となる。
【００３５】
式（２）に、振動数ｆ＝０．１０Ｈｚを代入すると、
ｌ≒９．８／（２×３．１４×０．１０）2≒２４．８７ｍ
となる。
【００３６】
同様に、
ｆ＝０．１５Ｈｚでは、ｌ≒１１．０５ｍ、
ｆ＝０．２０Ｈｚでは、ｌ≒６．２１ｍ、
ｆ＝０．２５Ｈｚでは、ｌ≒３．７０ｍ、
ｆ＝０．３０Ｈｚでは、ｌ≒２．７６ｍ、
ｆ＝０．４０Ｈｚでは、ｌ≒１．５５ｍ、
ｆ＝０．５０Ｈｚでは、ｌ≒０．９９ｍ、
ｆ＝０．６０Ｈｚでは、ｌ≒０．６９ｍ
となる。
【００３７】
ただし、支持部の上面湾曲部の上記振り子の長さｌに対応する曲率半径Ｒを１．５ｍより短くした場合、上面湾曲部を支持部の製作が必ずしも容易でないことや、マットレスあるいは敷布団などの設置、その上に横たわる使用者の安定性が損なわれることなどの理由から、本発明における上面湾曲部の曲率半径Ｒの下限は１．５ｍとした。また、完全に同期させなくてもよいため、上面湾曲部の曲率半径Ｒの上限は、振動数ｆ＝０．１０Ｈｚの振り子の長さｌにほぼ対応する２５ｍとした。
【００３８】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドにおいて、揺動部は支持部に対し、低摩擦材を用いたすべり面を介して支持するようにしてもよい。具体的には建物の免震装置などで用いられているすべり支承などと同様に、例えば支持部の上面にステンレス板、揺動部の下面にフッ素樹脂製のシートまたはパネルを取り付けた構造などを適用することができる。
【００３９】
すべり面を介在させることで、揺動部と支持部の接触面でも摩擦抵抗が小さくなるため、出力の小さいコンパクトな駆動装置で揺動させることができる。一方、すべり面の接触面積を大きくとることで、揺動部および支持部に加わる鉛直力（ベッドや人体の荷重など）を安定して支持することができる。
【００４０】
また、揺動部と支持部の接触面における摩擦抵抗を小さくする手段としては、一方向のローラあるいは全方向に機能するボールローラを複数介して揺動部を支持する構造としてもよい。
【００４１】
その他、支持部の上面湾曲部の湾曲した上面に沿って左右方向に延びる２条以上のガイドレールを設け、揺動部をガイドレールに沿って摺動させるようにすることでも安定した支持構造が得られる。その場合、ガイドレールの摺動面にベアリングを介在させて揺動部を支持する構造とすることで、摩擦等の影響を最小に抑え、スムーズな揺動が可能となる。
【００４２】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドに用いる駆動手段としては、リニアサーボモータ（リニアアクチュエータ、シャフトモータなどを含む）、あるいはボールネジとボールネジに回転運動を与える回転型モータを備えたものなどを用いることができる。
【００４３】
リニアサーボモータやボールネジの場合、揺動部の水平方向の揺動をコンパクトな機構による直線往復動で実現することができ、振幅や振動数の可変制御も容易である。また、複数のリニアサーボモータあるいはボールネジを配置する場合も、それらを同期させて制御することが容易である。
【００４４】
これらは基本的に直線往復動を制御するものであるが、リンク機構と組み合わせることで、揺動部を支持部の上面湾曲部に沿ってベッドの左右方向に揺動させることができる。あるいは、サーボモータの軌道自体を支持部の上面湾曲部に合わせた弧状としてもよい。
【００４５】
また、駆動手段としてウインチ機構を利用してもよい。例えば、支持部側にウインチ装置を取り付け、方向転換用の滑車を介して、ウインチワイヤーの先端を揺動部側に取り付け、ウインチ装置の駆動により、揺動部を支持部の上面湾曲部に沿って揺動させる構造が考えられる。
【００４６】
また、揺動部を振り子状に支持する吊り手段を介して、振り子の動円が支持部の上面湾曲部に対応するように吊り支持する構成を併用し、駆動手段の負荷を軽減することもできる。
【００４７】
その他、揺動部を磁気浮上誘導式の装置により、支持部から磁気浮上させた状態で電磁的に往復動を制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドは、従来のベッドに横たわった使用者の身体を中心に左右あるいは前後に回転したり、高周波数のバイブレータ的な振動を与える振動発生装置による刺激を加えるものとは異なり、原則的には使用者がベッド上に横たわった状態で、弧状にわずかに湾曲した水平に近い面内でゆっくり、通常は横たわった使用者の身体の左右方向にゆっくり揺動するものであり、人の呼吸や心拍程度の周波数オーダーの刺激の少ない静かな揺動により、自然に効率よく睡眠を誘導することができる。
【００４９】
上部湾曲面は揺動前の使用者がまっすぐ身体を伸ばしてベッドの中央に横たわった状態では、ベッドの幅方向の中央が最も低く、両側がわずかに高くなるため、上部湾曲面に沿っての緩やかな上下動をともなった左右方向の揺動に対し、傾きによる転げるような感覚がないため安らかな気分で利用することができる。
【００５０】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドでは、上面湾曲部の曲率半径が、１．５ｍ≦ｒ≦２５ｍであり、駆動手段による振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内で可変となるように設定されている。そのため、揺動部を上面湾曲部に沿って揺動する振り子の重りと想定した場合の、駆動手段による強制的な揺動の振動数と振り子の振動数が同期する関係または同期に近い関係となるように制御することができ、わずかな駆動力で揺動部を上面湾曲部に沿って揺動させることができ、コンパクトな小出力の駆動手段により揺動部を揺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の揺動式睡眠誘導ベッドの基本的な原理を示すベッドの前後方向と垂直な面における断面図である。
【図２】本発明の揺動式睡眠誘導ベッドの一実施形態を示すベッドの前後方向と垂直な面における断面図である。
【図３】本発明の揺動式睡眠誘導ベッドの他の実施形態を示すベッドの前後方向と垂直な面における断面図である。
【図４】本発明の揺動式睡眠誘導ベッドのさらに他の実施形態を示すベッドの前後方向と垂直な面における断面図である。
【図５】本発明における揺動部の支持構造としてボールローラを用いる場合の支持部の一部を示す平面図である。
【図６】本発明における揺動部の支持構造としてガイドレールとベアリングを介した支持部材を用いる場合の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明における駆動手段として、リニアサーボモータとリンク機構を組み合わせて用いる場合の一例を示す模式図である。
【図８】本発明における駆動手段として、シリンダ型のアクチュエータを用いる場合の一例を示す模式図である。
【図９】本発明のベッド用揺動装置の一実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明のベッド用揺動装置の設置位置の一例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明のベッド用揺動装置の設置位置の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、本発明を添付した図面に基づいて説明する。
【００５３】
図１は、本発明の基本的な原理を示したものであり、本発明の揺動式睡眠誘導ベッド１は、ベッドの前後方向と垂直な断面が下向きに凸な孤状となる上面湾曲部２ａを有する支持部２と、この支持部２の上面湾曲部２ａに沿ってベッド１の左右方向に揺動する揺動部３と、揺動部３をベッド１の左右方向に揺動させる駆動手段（図１では省略）を備えるものである。
【００５４】
図１では簡略化して、一般的なシングルベッドに近い幅としてベッド幅をＷ＝１０００ｍｍとし、揺動部３の上に厚さ９０ｍｍのマットレス４を敷いた状態を想定している。仮に支持部２の上面湾曲部２ａの曲率半径を２１７８ｍｍ、片振幅ｄ＝５０ｍｍで計算すると、水平方向に５０ｍｍ（片振幅）移動すると、マットレス４の一方の端部が上方向に約１２ｍｍ持ち上がり、反対側の端部が約１１ｍｍ下がる計算となる。
【００５５】
なお、揺動部３を上面湾曲部２に沿って揺動する振り子の重り、曲率半径Ｒを振り子の長さｌと想定した場合において、振り子の長さｌに対する振り子の振動数は、ｆ＝０．３５６Ｈｚとなる。この振動数の前後の振動数で駆動手段からの駆動力を加えるようにすれば、小さな駆動力で揺動させることができる。ただし、実際には上面湾曲部２における摩擦抵抗なども考慮する必要がある。
【００５６】
マットレス４の上に使用者Ｓが横たわったままの状態において、揺動部３が左右水平方向に５０ｍｍ移動すると使用者Ｓも左右水平方向に５０ｍｍ移動し、上下方向はマットレス４の端部に比べるとわずかであるが緩やかな上下動が生じることになる。
【００５７】
本発明の揺動式睡眠誘導ベッドは、従来のベッドに横たわった使用者の身体を中心に左右あるいは前後に回転したり、高周波数のバイブレータ的な振動を与える振動発生装置による刺激を加えるものとは異なり、原則的には使用者がベッド上に横たわった状態で、弧状にわずかに湾曲した水平に近い面内でゆっくり、通常は横たわった使用者Ｓの身体の左右方向にゆっくり揺動するものであり、人の呼吸や心拍程度の周波数オーダーの刺激の少ない静かな揺動により、自然に効率よく睡眠を誘導するようにしたものである。
【００５８】
図２は、本発明の揺動式睡眠誘導ベッドの一実施形態を示したもので、支持部２の上面湾曲部２ａと揺動部３の接触面に低摩擦材、例えばステンレス板とフッ素樹脂の組み合わせなどを用いて、弧状のすべり面を形成し、揺動部３がすべり面を構成する上面湾曲部２ａの上面を低摩擦で揺動できるようにしている。
【００５９】
駆動手段としては、リニアサーボモータ２１を支持部２側に取り付け、リンク２２を介して、所定の振動数ｆ、所定の振幅ｄで揺動部３を揺動させる。リンク２２は一端がリニアサーボモータ２１の可動部２１ａ側のピン２２ａの周りに回動可能となっており、他端は揺動部３側にピン２２ｂを介して接続される。ピン２２ｂがリンク２２の端部のガイド溝２２ｃ内を移動することで、リニアサーボモータ２１の可動部２１ａの左右方向の揺動がリンク２２を介して円弧上での揺動に変換される。
【００６０】
振動数ｆ、振幅ｄについては、課題を解決するための手段の項で述べた通りであるが、好ましい範囲として、例えば振幅ｄを１．５ｃｍ≦ｄ≦８ｃｍの範囲で、振動数ｆを０.１５Ｈｚ≦ｆ≦０．５Ｈｚ、あるいは０．２Ｈｚ≦ｆ≦０．４Ｈｚの範囲で調整できるようにし、リモコン操作などで、使用者Ｓに合わせて調整したり、タイマー機能、その他の制御機構を組み合わせることも可能である。
【００６１】
すなわち特定の範囲内で、使用者のごとの身体特性や、その日の体調、気分などに応じて、揺動装置の駆動手段あるいは付随する動力伝達機構の動作をスイッチやダイヤルの切り替えで調整できるようにすればよい。また、タイマー装置の設定などで一定時間経過後、自動的に止めるようにすることもできる。
【００６２】
図３は、本発明の揺動式睡眠誘導ベッドの他の実施形態を示したものである。図２の実施形態では、マットレス４を揺動部３上に敷く形であるが、図３の実施形態は揺動部３にマットレスを組み込むなど、揺動部３とマットレスを一体化した場合である。駆動機構は図２の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６３】
図４は、本発明の揺動式睡眠誘導ベッドのさらに他の実施形態として、駆動手段にウインチ機構を用いた場合の例を示したものである。この例では支持部２側にウインチ装置３１を取り付け、方向転換用の滑車３２、３３を介して、ウインチワイヤー３４の先端を揺動部３側に取り付け、ウインチ装置３１を駆動させることにより、揺動部３を支持部２の上面湾曲部２ａに沿って揺動させるようにしている。
【００６４】
図４の実施形態も、図２、図３の実施形態と同様、支持部２の上面湾曲部２ａと揺動部３の接触面に低摩擦材を用いて、弧状のすべり面を形成し、揺動部３がすべり面を構成する上面湾曲部２ａの上面を低摩擦で揺動できるようにしている。
【００６５】
さらに、この例では吊り材３５を併用して吊り材３５が揺動部３およびその上に敷かれるマットレス４や使用者、布団などの上載荷重の一部を負担する構成としている。図では省略しているが、吊り材３５の上部は、別途設置した支持枠体あるいは天井などに接続される。
【００６６】
図５は、本発明における揺動部の支持構造として支持部２の上部湾曲面２ａにボールローラ４１を用いる場合の支持部２の一部を示したものである。ボールローラ４１を介在させることで、揺動部と支持部２の接触面における摩擦抵抗を小さくし、上載荷重がかかる揺動部の揺動がスムーズとなる。
【００６７】
図６は、同様に、揺動部の揺動をスムーズにするための構造として、支持部２の上面湾曲面２ａに上面湾曲面２ａに合わせた弧状のガイドレール５１を設け、このガイドレール５１に沿ってベアリング（図示省略）を介して摺動する複数の支持パネル５２を設け、支持パネル５２上に揺動部を固定する場合の例を示したものである。
【００６８】
図６では、駆動機構は省略しているが、後述する図７、図８に示すような駆動機構、前述した図４のウインチ装置を利用した駆動機構、あるいは磁気浮上誘導式の駆動機構などを用いることができる。
【００６９】
図７は、駆動手段として、リニアサーボモータ２１とリンク２２を組み合わせて用いる場合の模式図であり、前述した図２および図３の実施形態はこのタイプである。
【００７０】
リニアサーボモータ２１とリンク機構の設置位置は、例えばベッドの前端部（使用者の頭側）と後端部（使用者の足側）の２箇所に設け、これらを同期させて制御することが考えられる。この場合、駆動機構の設置は比較的容易であるが、駆動機構が２つになり、同期させた制御が必要になる。
【００７１】
また、支持部２の中央部に凹部を設け、駆動機構をその凹部内に設置し、リンク２２の上部を揺動部３内に納める構造も可能である。その場合、駆動機構を１つとすることができるが、支持部２や揺動部３の構造が複雑になる。
【００７２】
図８は、駆動手段として、流体圧シリンダ型のアクチュエータ６１を用いる場合の模式図であり、支持部２に立上り部２ｂを設け、立上り部２ｂと揺動部３間にアクチュエータ６１を取り付けて揺動させる構造としている。
【００７３】
以上の図１〜図８では、揺動式睡眠誘導ベッド１としてのベッド全体としての構造を説明したが、図９に示すように、ベッド用揺動装置１Ａ単体として、既存のベッドに組み込むこともできる。
【００７４】
図９のベッド用揺動装置１１は、ベッドの前後方向と垂直な断面が下向きに凸な孤状となる上面湾曲部１２ａを有する支持装置１２と、この支持装置１２の上面湾曲部１２ａに沿ってベッドの左右方向に揺動する揺動パネル１３と、揺動パネル１３をベッドの左右方向に揺動させる駆動手段としてのリニアサーボモータ２１とリンク２２を備え、駆動手段による揺動パネル１３の水平方向の振幅ｄが０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍの範囲内の特定の範囲内、振動数ｆが０．１Ｈｚ＜ｆ≦０．６Ｈｚの範囲内の特定の範囲内で可変となるようにしたものである。
【００７５】
揺動パネル１３の支持構造については、図１〜図８で説明したのと同様、すべり面を用いる方式や、複数のローラまたはボールローラを介して支持する方式、ガイドレールとベアリングの組み合わせなどのバリエーションが考えられ、またや駆動機構については、リニアサーボモータあるいはシリンダ形式のアクチュエータとリンク機構の組み合わせ、ウインチ機構を利用したもの、磁気浮上誘導式の装置を用いる方式などのバリエーションが考えられる。
【００７６】
図１０は、ベッド用揺動装置１１をベッド本体１ａとマットレス４の間に設置した場合を概略的に示したものである。図１０の例では、ベッド本体１ａの下に脚部１４が設けられている。
【００７７】
また、図１１は、ベッド用揺動装置１１を床面とベッド本体１ａとの間に設置した場合である。この例ではベッド用揺動装置１１の下面に脚部１４を設けているが、いずれの場合も脚部１４はなくてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
Ｓ…使用者、
１…揺動式ベッド、１ａ…ベッド本体、２…支持部、２ａ…上面湾曲部、２ｂ…立上り部、３…揺動部、４…マットレス、
１１…ベッド揺動装置、１２…支持装置、１２ａ上面湾曲部、１３…揺動パネル、１４…脚部、
２１…リニアサーボモータ（駆動装置）、２１ａ…稼動部、２２…リンク、２２ａ…ピン、２２ｂ…ピン、２２ｃ…ガイド溝、
３１…ウインチ装置、３２…滑車、３３…滑車、３４…ウインチワイヤー、３５…吊り材、
４１…ボールローラ、
５１…ガイドレール、５２…支持パネル、
６１…アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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