(57)【要約】【課題】内部の圧力が可変のセルを含むクッションであって、利用者に伝わる異物感が抑えることができるクッションを提供する。【解決手段】クッション１０は、各々開口を有する容器状の複数のセル１５０と、一方の主面において端部から延びる溝３５０を有するシート状の流路層体３００と、シート状であって一方の主面である第一面と他方の主面である第二面との間を貫通する貫通孔を有するセパレータ２００とを備え、セパレータ２００の第一面には、複数のセル１５０の少なくとも一部が開口１５５と貫通孔２５０とを重ねて接続され、セパレータ２００の第二面には、流路層体３００が貫通孔２５０と溝３５０の一部を重ねて接続され、流路層体３００及びセパレータ２００は、流路層体３００の端部から溝３５０及び貫通孔２５０を経由して開口１５５に至るまで流体を流す流路を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々開口を有する容器状の複数のセルと、
一方の主面において端部から延びる第一溝を有するシート状の流路層体と、
シート状であって一方の主面である第一面と他方の主面である第二面との間を貫通する貫通孔を有するセパレータとを備え、
前記セパレータの前記第一面には、前記複数のセルの少なくとも一部である第一セルが、前記開口と前記貫通孔の少なくとも一部または全部である第一貫通孔とを重ねて接続され、
前記セパレータの前記第二面には、前記流路層体が、前記第一貫通孔と前記第一溝の一部を重ねて接続され、
前記流路層体及び前記セパレータは、前記流路層体の前記端部から前記第一溝及び前記第一貫通孔を経由して前記第一セルの前記開口に至るまで流体を流す、第一流路を形成する
クッション。
【請求項２】
前記第一セルは複数の第一セルであり、
前記第一溝は互いに交差しない複数の前記第一溝であり、
前記第一貫通孔は複数の前記第一貫通孔であり、
前記第一流路は、互いに異なる前記複数の第一溝及び互いに異なる前記複数の第一貫通孔を経由する複数の前記第一流路であり、
前記複数の第一流路のそれぞれは、前記複数の第一セルの互いに異なる１つに前記流体を流す
請求項１に記載のクッション。
【請求項３】
前記第一セルは前記複数のセルの一部であって、前記複数のセルはさらに前記セパレータの前記第一面上に配置される複数の第二セルを含み、
前記複数の第二セルは、前記貫通孔を介さずに互いを連通させて前記複数の第二セル間に前記流体の第二流路を形成するセル間接続体を備える
請求項１又は２に記載のクッション。
【請求項４】
前記第一流路と前記第二流路とは、前記セパレータを挟んで立体的に交差する
請求項３に記載のクッション。
【請求項５】
前記第一貫通孔は前記貫通孔の一部であって、前記貫通孔はさらに複数の第二貫通孔を含み、
前記流路層体は、さらに、前記主面において前記端部から離間して延びる第二溝を有し、
前記複数のセルは、さらに前記セパレータの前記第一面において、前記開口と前記複数の第二貫通孔とを重ねて前記セパレータに接続される複数の第三セルを含み、
前記複数の第二貫通孔と前記第二溝の一部とは重なり、
前記流路層体及び前記セパレータは、さらに、前記第二溝及び前記複数の第二貫通孔を経由して前記複数の第三セルの前記開口に至るまで流体を流す第三流路を形成する
請求項１から４のいずれか１項に記載のクッション。
【請求項６】
前記第二流路と前記第三流路とは、前記セパレータを挟んで立体的に交差する
請求項５に記載のクッション。
【請求項７】
前記セパレータは、前記複数のセルが接続される第一面を有する第一層、及び前記流路層体が接続される第二面を有する第二層を含み、
前記第一層と前記第二層とは、少なくとも前記貫通孔それぞれを囲む部位で接続されている
請求項１から６のいずれか１項に記載のクッション。
【請求項８】
前記複数のセル及び前記流路層体は、それぞれ成形された樹脂製フィルムである
請求項１から７のいずれか１項に記載のクッション。
【請求項９】
さらに、前記複数のセルのそれぞれに収容される弾性体を備える
請求項１から８のいずれか１項に記載のクッション。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のクッションを備えるマットレスであって、
前記流路層体の端部は、前記マットレスの側面に位置する
マットレス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマットレスを備える
ベッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を給入して使用されるクッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御下で個別に給排気されて内部の圧力を変えることができる複数のセルをクッションとして含むマットレスが提案されている。
【０００３】
このようなマットレスでは、一部のセルの圧力を下げて褥瘡防止又は患部への圧力軽減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３４３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるセルを含むマットレスでは、各セルへの空気の給排気を行うためのチューブ、チューブ、及びチューブとセルとを接続するための継手は、取り回しでの曲げ又は加重で容易につぶれて塞がらないよう、セルよりも硬質な素材で作られる。しかしながら硬質であるがために、チューブ又は継手の存在が、マットレスの上に居る利用者に異物感として伝わりやすい。したがって、小さなセルが多数分布するマットレスでは、利用者がチューブ又は継手の真上を避けて臥位を取ることは困難であり、寝心地に悪影響を与えるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、空気等が給入又は排出されて内部の圧力が可変のセルを含むクッションであって、そのセルが占める位置又は範囲に拘わらず、低圧時にも利用者に伝わる異物感が抑えることができるクッション、及びこのクッションを含むマットレス等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係るクッションは、各々開口を有する容器状の複数のセルと、一方の主面において端部から延びる第一溝を有するシート状の流路層体と、シート状であって一方の主面である第一面と他方の主面である第二面との間を貫通する貫通孔を有するセパレータとを備え、セパレータの第一面には、複数のセルの少なくとも一部である第一セルが、開口と貫通孔の少なくとも一部である第一貫通孔とを重ねて接続され、セパレータの第二面には、流路層体が、第一貫通孔と第一溝の一部を重ねて接続され、流路層体及びセパレータは、流路層体の上記の端部から第一溝及び第一貫通孔を経由して第一セルの開口に至るまで流体を流す、第一流路を形成する。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係るマットレスは、上記のクッションを備えるマットレスである。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係るベッドは、上記のマットレスを備えるベッドである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、内部の圧力が可変のセルを含むクッションであって、利用者に伝わる異物感が抑えられたクッションが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係るクッションを表面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るクッションを裏面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るクッションを表面側から見た分解斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るクッションを裏面側から見た分解斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係るクッションのセル層体及びセパレータを裏面側から見た底面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態１に係るクッションのセパレータ及び流路層体を表面側から見た平面図である。
【図６】図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線における上記のクッションの断面図及びその一部の拡大図である。
【図７】図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線における上記のクッションの断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例に係るクッションを表面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図９】図９は、実施の形態１の変形例に係るクッションを裏面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の変形例に係るクッションを表面側から見た分解斜視図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係るクッションを表面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係るクッションを裏面側から見た外観例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係るクッションを表面側から見た分解斜視図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２に係るクッションを表面側から見た平面図及びその一部の拡大図である。
【図１５】図１５は、図１１のＸＶ−ＸＶ線における上記のクッションの断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係るクッション内部全体の流路を示す平面図である。
【図１７】図１７は、その他の実施形態に係るクッションの構成及び製造工程を説明するための図である。
【図１８】図１８は、その他の実施形態に係るマットレス及びベッドの例を示す図である。
【図１９】図１９は、その他の実施形態に係るマットレス内の構造の例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１４】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るクッションの構成について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本実施の形態に係るクッション１０の外観例を示す斜視図である。また、図３及び図４は、クッション１０の分解斜視図である。
【００１６】
クッション１０は、例えばマットレスの中に入れられる弾性部材として用いられ、使用者の身体を支持し、体圧を分散する。マットレスの弾性部材以外の用途例としては、各種の椅子、車椅子又は自動車のシートの座面又は背もたれ、座布団、及び背当て等、比較的長時間身体の一部を支持する物の弾性部材が挙げられる。なお、マットレス等の弾性部材として、クッション１０とクッション１０を支える又は覆うウレタンフォームとが組み合わせて用いられる場合もある。
【００１７】
図１から図４で示される、ｙ軸の正方向に突出する、ｚ軸に沿って複数並ぶ容器状の部材はセル１５０である。本実施の形態の例では、クッション１０は６個のセル１５０を有する。ただし、見やすさを考慮して、各図では６個のセル１５０のうち代表してひとつのみに参照符号が付されている。以降の図でも、参照符号は一部のセル１５０のみに付される場合がある。
【００１８】
セル１５０は軟質で非通気性の樹脂を材料とし、例えばこのような樹脂製のフィルムを真空成形して作られるセル層体１００の一部として提供される。
【００１９】
セル１５０は、内部の気圧が高ければ外部から押される力に反発し、内部の気圧が低ければ外部から押される力に追従して変形し凹む。マットレス等の中に配置されるクッション１０は、使用者の体重がおもにｙ軸の負方向にかかる姿勢で置かれる。
【００２０】
セル１５０の大きさは、クッション１０の用途によって設計上調整されるものであり、特に限定されない。例えば褥瘡防止のためのマットレスの弾性部材として用いられる場合、使用者に最も近い面の面積が２５〜１００平方センチメートル程度であってもよい。マットレス中では、このようなクッション１０が、後述する接続部１５がマットレスの側面またはその付近に位置する姿勢で複数配置される。ここでマットレスの側面とは、左右の側面、及び頭側若しくは足側の側面のいずれあるかは限定されない。
【００２１】
なお、以下では便宜的に、クッション１０でセル１５０がある側の面を表面、その反対側を裏面ともいう。つまり表面は使用者に対向する面である。
【００２２】
また、上記で容器状と表現したセル１５０は、図４に示されるような開口１５５を有する。なお、図４で開口１５５を指す引出線は便宜的にその輪郭を指しており、以降の図でも同様である。
【００２３】
上述のように１枚のフィルムから作られるセル層体１００では、複数のセル１５０同士が開口１５５から伸びる鍔でつながっているともいえる。
【００２４】
クッション１０には、セル層体１００に対して裏面側に、セル層体１００に近い方から順にセパレータ２００と、流路層体３００とがさらに含まれる。
【００２５】
流路層体３００は、一方の主面に端部から伸びる複数の溝３５０を有するシート上の部材である。本実施の形態の例では、流路層体３００は互いに長さの異なる６本の溝３５０を有する。ただし、見やすさを考慮して、各図では６本の溝３５０のうち代表してひとつのみに参照符号が付されており、以降の図でも、参照符号は一部の溝３５０のみに付される場合がある。また、図３で溝３５０を指す引出線は便宜的にその輪郭を指しており、以降の図でも同様である。なお、溝３５０は、第一溝の例であり、本実施の形態に係るクッション１０が備える溝３５０はいずれも第一溝である。
【００２６】
流路層体３００は非通気性の樹脂を材料とし、例えばこのような樹脂製のフィルムを真空成形して作られる。軟質性については、セル層体１００と同程度か又はより硬質であって、使用時における加重で溝３５０がつぶれて塞がれにくい程度のものを有する。例えばマットレス等の中では、流路層体３００の下にクッション１０を支える比較的軟質なウレタンフォームがある場合、流路層体３００への加重は削減されるため流路層体３００はある程度軟質であってもよい。または、クッション１０を下から支える物に流路層体３００を受ける凹みがある場合も同様である。ただし、クッション１０を含むマットレス等に求められる変形を妨げない程度には軟質である。また、従来のマットレスのチューブのような取り回しは不要であるため、屈曲しにくい程度まで硬質である必要はない。寧ろクッション１０としての破損防止の観点から、セル層体１００の変形にある程度追従するよう柔軟であるのが好適である。このように、流路層体３００の材料である樹脂については、かかる加重及びクッション１０を支える物の軟質性又は形状、及びクッション１０の用途に応じて適宜選択される。
【００２７】
また、溝３５０の幅及び深さはクッション１０の用途によって、給排気の速度、ポンプの性能等を考慮して適切な断面積が得られるように設計上調整される。
【００２８】
セパレータ２００は、シート状の部材であり、その２つの主面間を貫通する複数の貫通孔２５０を有する。本実施の形態の例では、セパレータ２００は６個の貫通孔２５０を有する。ただし、見やすさを考慮して、各図では６個の貫通孔２５０のうち代表してひとつのみに参照符号が付されており、以降の図でも、参照符号は一部の貫通孔２５０のみに付される場合がある。また、図３で貫通孔２５０を指す引出線は便宜的にその輪郭を指しており、以降の図でも同様である。なお、貫通孔２５０は、第一貫通孔の例であり、本実施の形態に係るクッション１０が備える貫通孔２５０はいずれも第一貫通孔である。
【００２９】
なお、本実施の形態の例では、貫通孔２５０の形状は長円又は角丸の長方形と呼び得るものであるが、貫通孔２５０の形状はこの例に限定されない。貫通孔２５０の形状及び面積はクッション１０の用途によって、給排気の速度、ポンプの性能等を考慮して設計上調整される。また、各貫通孔２５０のセパレータ２００内での位置については後述する。
【００３０】
セパレータ２００は非通気性の樹脂を材料とする。軟質性については、流路層体３００と同様に、クッション１０を含むマットレス等に求められる変形を妨げない等、クッション１０の用途に応じた程度に軟質であればよく、セル層体１００の変形にある程度追従するよう柔軟であるのが好適である。
【００３１】
クッション１０は、セル層体１００、セパレータ２００、及び流路層体３００を溶着又は接着剤を用いる接着により接続されて積層された状態で備える。セル層体１００、セパレータ２００、及び流路層体３００が、図３及び図４に示されるような位置関係で互いに接続されることで、図１及び図２に示されるようなクッション１０が得られる。なお、図３及び図４に含まれる矢印は、本実施の形態におけるセル層体１００、セパレータ２００、及び流路層体３００間の接続の際に、位置合わせを行う箇所の例を指すものである。
【００３２】
このようにして得られたクッション１０は、各セル１５０のクッション１０の外部との給排気のための流路を備える。以下、この流路について説明する。
【００３３】
セパレータ２００の２つの主面のうち、一方にはセル１５０が、他方には流路層体３００が接続される。以下では説明の便宜上、セル１５０が接続される主面を第一面、流路層体３００が接続される主面を第二面とも称する。
【００３４】
図５Ａは、クッション１０のセル層体１００及びセパレータ２００をクッション１０の裏面側、つまりセパレータ２００の第二面側から見た底面図である。図５Ａでは、セル１５０とセパレータ２００の貫通孔２５０との位置関係が分かりやすいように、流路層体３００の図示が省略されている。なお、セル１５０及び開口１５５の輪郭の位置が破線で示される。
【００３５】
図５Ａに示されるように、セル１５０はセパレータ２００の第一面に、セル１５０の開口１５５と貫通孔２５０とを重ねて接続されている。
【００３６】
なお、セル１５０は、この流路を通って届く空気を内部に閉じ込められるように、少なくとも開口１５５の周囲全体でセパレータ２００と溶着又は接着されればよく、さらに鍔でもセパレータ２００と溶着又は接着されることでより強固に接続されてもよい。
【００３７】
図５Ｂは、クッション１０のセパレータ２００及び流路層体３００をクッション１０の表面側、つまりセパレータ２００の第一面側から見た平面図である。図５Ｂでは、セパレータ２００の貫通孔２５０と流路層体３００の溝３５０との位置関係が分かりやすいように、セル層体１００の図示が省略されている。なお、溝３５０の周囲のセパレータ２００と接続される部分の輪郭の位置が破線で示される。
【００３８】
図５Ｂに示されるように、流路層体３００はセパレータ２００の第二面に、貫通孔２５０と複数の溝３５０各々の一部を重ねて接続されている。
【００３９】
セル層体１００、セパレータ２００、及び流路層体３００がこのように接続されることで、クッション１０には、流路層体３００の溝３５０の一端がある端部から、溝３５０及び貫通孔２５０を経由して開口１５５に至るまで空気を流す流路が形成される。
【００４０】
この端部には、セパレータ２００と、セパレータ２００を挟む流路層体３００及びセル層体１００によって形成される筒状の接続部１５がある。接続部１５には、クッション１０の内部とクッション１０の給排気に用いられるポンプとの間をつなぐチューブ、又は必要に応じてこのチューブと接続部１５とを中継する継手が接続される。
【００４１】
なお、流路層体３００は、接続部１５とセル１５０との間で空気が効率よく流通するように、少なくとも溝３５０の周囲の、接続部１５のある端部を除く部分でセパレータ２００と接続されればよく、又は、より強固に、さらにそれ以外の部分でもセパレータ２００と接続されてもよい。
【００４２】
このように形成される流路のクッション１０の内部での構造を、クッション１０の断面図を用いて説明する。図６は、クッション１０の図１のＶＩ−ＶＩ線における断面図及びその一部の拡大図である。図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図６及び図７の両矢印は、クッション１０の給排気時に流れる空気の流れを示す。
【００４３】
図６及び図７を参照すると、流体を通す流路は、クッション１０の内部で端部から延びる流路層体３００の一方の主面のうち複数の溝３５０の中にある部分と、セパレータ２００の第二面のうち流路層体３００に対して表面側で溝３５０の一部を覆う部分とによって、流路層体３００の端部とセル１５０の開口１５５との間で流路層体３００の溝及びセパレータ２００の貫通孔を含む空間として画定されている。このように画定される流路を、以下では第一流路ともいう。また、第一流路と直接連通してクッション１０の外部との空気のやり取りを行うセルを、以下では第一セルともいう。本実施の形態に係るクッション１０が備えるセル１５０はいずれも第一セルである。
【００４４】
また、図６及び図７では、複数の第一流路と複数の第一セルとの対応関係が示されている。図６及び図７では、第一セルである６個のセル１５０を区別してセル１５０Ａ、セル１５０Ｂ、セル１５０Ｃ、セル１５０Ｄ、セル１５０Ｅ、セル１５０Ｆとし、それぞれと一対一で対応する第一流路を流路１５０ａ、流路１５０ｂ、流路１５０ｃ、流路１５０ｄ、流路１５０ｅ、流路１５０ｆとしている。このように、本実施の形態の例では、クッション１０は６本の第一流路及び６個の第一セルを備え、各第一流路は互いに異なる１つの第一セルとクッション１０の外部との間で空気を流す流路である。したがって、従来の複数のセルを備えるマットレスと同様に、複数の第一セルは個別に内部の圧力の制御が可能である。よって、空気の流路の形成というチューブと同等の機能を果たす構造はセパレータ２００と流路層体３００によって構成されるため、従来のセルの個別制御が可能なマットレスと異なり、クッション１０では、臥位にある使用者にチューブによる異物感を与えない。
【００４５】
さらに、継手が用いられる場合も、クッション１０は接続部１５がマットレスの側面又はその付近にあるため、臥位にあって通常はマットレスの中央付近に居る使用者の真下に継手が位置することは少ない。つまり、クッション１０では、臥位にある使用者に継手の存在が伝わる機会が従来のセルの個別制御が可能なマットレスに比べて抑えられている。
【００４６】
これにより、本実施の形態に係るクッション１０は、例えばマットレスの弾性材として用いられて、使用者の体圧分散又は褥瘡防止のための弾性の調整を複数のセル内の圧力の個別制御を実現し、かつ異物感を抑えて使用者により快適な寝心地を与える。
【００４７】
（実施の形態１の変形例）
実施の形態１に係るクッション１０は、６個のセル１５０が１行６列に並ぶ例を用いて説明したが、セル１５０の個数及び配置はこの例に限定されない。
【００４８】
図８及び図９は、実施の形態１の変形例に係るクッション１０１０の外観例を示す斜視図である。また、図１０は、クッション１０１０の分解斜視図である。
【００４９】
本変形例に係るクッション１０１０は、６行６列に並ぶ３６個のセル１５０を備える点が実施の形態１におけるクッション１０と異なる。
【００５０】
容器状のセル１５０は、セル層体１１００に６行６列で配置される。
【００５１】
クッション１０１０を構成するシート状のセパレータ１２００には、各セル１５０の開口に対向する位置に主面間を貫通する貫通孔２５０がある。また、クッション１０１０を構成するシート状の流路層体１３００には、一方の主面において端部からセパレータ１２００の各貫通孔２５０に対向する位置まで延びる溝３５０が複数ある。
【００５２】
セル１５０を含むセル層体１１００、セパレータ１２００、及び流路層体１３００は、例えば樹脂製のフィルムを成形することで用意される。
【００５３】
クッション１０１０は、セル層体１１００、セパレータ１２００、及び流路層体１３００が図１０に示されるように接続されることで作られる。なお、図１０に含まれる矢印は、本変形例におけるセル層体１１００、セパレータ１２００、及び流路層体１３００間の接続の際に、位置合わせを行う箇所の例を指すものである。
【００５４】
このようにして得られたクッション１０１０には、各セル１５０と外部との間で空気を流す個別の流路がセパレータ１２００及び流路層体１３００によって形成されている。また、クッション１０１０において、流路層体１３００で溝３５０の一端がある端部に相当する場所には、セル層体１１００、セパレータ１２００、及び流路層体１３００からなる流路毎の接続部１５がある。マットレスの弾性部材として用いられる場合、クッション１０１０は接続部１５がマットレスの側面又はその付近に位置するよう配置される。
【００５５】
このようなクッション１０１０であっても、クッション１０と同様にセル１５０内部の圧力が個別に制御可能であり、また、異物感を抑えて使用者により快適な寝心地を与えることができる。
【００５６】
なお、クッション１０１０もまた一例であり、実施の形態１又は本変形例に係るクッションは、より少ない、又はより多くのセル１５０を含んでなお同じ効果を奏するクッションとしても実現可能である。
【００５７】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るクッションについて、図面を用いて説明する。
【００５８】
図１１及び図１２は、本実施の形態に係るクッション２０１０の外観例を示す斜視図である。また、図１３は、クッション２０１０の分解斜視図である。
【００５９】
クッション２０１０も上述のクッション１０又は１０１０と同様にマットレス等の弾性部材として用いられ、使用者の身体を支持し、体圧を分散する。
【００６０】
クッション２０１０がクッション１０又は１０１０と異なるのは、クッション１０又は１０１０では一つの接続部からの給排気によって内部の圧力が調整されるのは一つのセルであるのに対し、クッション２０１０では一つの接続部からの給排気によって複数のセルの内部の圧力が調整される。また、一つの接続部からの給排気によって内部の圧力を調整する複数のセルの組み合わせは、設計段階でマットレス内である程度の自由度で選択することができる。
【００６１】
従来のチューブが個別に接続される複数のセルでは、使用開始後も制御次第で任意の組み合わせのセルの内部の圧力を並行して上下させることは可能である。しかしながら、上記の構成の場合、セルの数だけポンプまたは電磁弁が必要となり、製造コストが高くなる。そのため、より製造コストを下げるために予め決められたパターンで動作させることが考えられる。この場合は、チューブの分岐によって理論上は任意の組み合わせのセルの内部の圧力を並行して調整することができる。
【００６２】
しかしながら、上記のような従来のマットレスでは、チューブ同士の交差箇所があると、その箇所でチューブ同士が押し合って変形するため、空気の流れに影響する。また、その交差箇所は、より大きな異物として存在がチューブより強く使用者に伝わりやすく、寝心地をさらに悪化させやすい。したがって、チューブの交差は極力避けられるが、その分、並行して圧力を調整するセルの組み合わせは限定される。
【００６３】
これに対し本実施の形態に係るクッション２０１０では、流路を交差させることが可能であるため、上記のような従来のマットレスでは実現が難しい組み合わせの複数のセルの内部の圧力を並行して調整することができる。例えば、行列状に並ぶセルから各行各列でひとつおきのセルを組み合わせた動作パターンで動作させることができる。この例のような組み合わせでの圧力の調整が可能なマットレスでは、セル内部の圧力が使用者の肩、腰等の身体の一部の下のまとまった領域では上下しない。したがって、臥位にある使用者を身体の一部が沈み込んだり持ち上げられたような不自然な状態にすることなく、かつ褥瘡を防止するために圧力の高いセルと低いセルとを交互に入れ替える動作が可能である。
【００６４】
以下では、このようなクッション２０１０の構成について説明する。ただし、実施の形態１に係るクッション１０又はその変形例に係るクッション１０１０との共通点については、説明を省略又は簡単にすることがある。
【００６５】
図１１から図１３に示されるように、クッション２０１０は複数のセル１５０、この例では、６行６列に並ぶ３６個のセル１５０を備える。
【００６６】
また、図１３にさらに示されるように、クッション２０１０は積層されるセル層体２１００、セパレータ２２００、及び流路層体２３００を備える。セル層体２１００、セパレータ２２００、及び流路層体２３００は、溶着又は接着剤を用いる接着により接続される。なお、図１３に含まれる矢印は、本実施の形態におけるセル層体２１００、セパレータ２２００、及び流路層体２３００間の接続の際に、位置合わせを行う箇所の例を指すものである。
【００６７】
ここで流路層体２３００は、端部に一端を有して延びる溝３５０と、端部から離間して延びる溝２３５０とを有する。溝３５０は第一溝の例であり、溝２３５０は第二溝の例である。
【００６８】
図１２を参照すると、溝３５０は、端部から当該端部に最も近いセルの途中まで延びる。また、溝２３５０は、行列状に配置された複数のセル１５０のうち、斜め隣同士の２つのセル１５０に跨る位置及び大きさである。
【００６９】
また、セパレータ２２００は、流路層体２３００と接続されたときに溝３５０と対向する位置にある貫通孔２５０と、溝２３５０に対向する位置にある貫通孔２２５０とを有する。より詳細には、貫通孔２５０は、溝３５０の端部とは反対の終端に対向する位置にある。貫通孔２２５０は、溝２３５０の両端のそれぞれに対向する位置にある。貫通孔２２５０は第一貫通孔の例であり、貫通孔２２５０は第二貫通孔の例である。
【００７０】
図１４は、クッション２０１０の平面図及びその一部の拡大図であり、セル層体２１００、セパレータ２２００、及び流路層体２３００うち、セル層体２１００が実線で示される。また、平面視におけるセパレータ２２００の貫通孔２５０及び貫通孔２２５０、並びに流路層体２３００の溝３５０及び溝２３５０の位置が破線で示される。なお、貫通孔２５０及び貫通孔２２５０並びに溝３５０及び溝２３５０の各引出線は、図１２と共通のものに付している。
【００７１】
セル層体２１００に含まれるセル１５０は、実施の形態１のセル１５０におけるセルと同様に、セパレータ２２００に対向する開口（図示なし）をそれぞれ有し、セパレータ２２００の一方の主面上に配置される。この主面も、実施の形態１と同様に第一面ともいう。
【００７２】
ここで、セル層体２１００に含まれるセル１５０には３種類ある。
【００７３】
ひとつは、流路層体２３００の端部とセル２１５０の開口１５５との間に、流路層体２３００の溝３５０及びセパレータ２２００の貫通孔２５０を含む空間として画定されている第一流路と直接連通してクッション２０１０の外部との空気のやり取りを行う第一セルである。図１４では、第一セルのひとつが例として示されている。
【００７４】
もうひとつは、他のセル１５０とセパレータ２２００の貫通孔２５０及び２２５０を介さずに連通するためのセル間接続体２１５５を備えるセル１５０である。この種類のセルを、以下では第二セルともいう。図１４では、第二セルのひとつが例として示されている。また、セル間接続体２１５５によって形成される、貫通孔２５０又は２２５０を経由しないセル１５０間の空気の流路を第二流路ともいう。
【００７５】
さらにひとつは、セパレータ２２００の第一面において、開口１５５と第二貫通孔とを重ねてセパレータ２２００に接続されるセル１５０である。この種類のセルを、以下では第三セルともいう。図１４では、第三セルのひとつが例として示されている。第三セルは、第二貫通孔及びこの第二貫通孔と一部が重なる第二溝によって形成される流路で他のセル１５０と空気をやり取りする。この流路は、セパレータ２２００及び流路層体２３００によって、流路層体２３００の溝２３５０及び複数のセパレータ２２００の貫通孔２２５０を含む空間として画定されており、以下では第三流路ともいう。
【００７６】
なお、セル１５０のこれらの種類は概念的なものであり、各セル１５０は、第一セル、第二セル、及び第三セルの複数に該当し得る。例えば図１４中の最右列のセル１５０は、いずれも第一セルであるが、さらに第二セル又は第三セルでもある。
【００７７】
セル間接続体２１５５の具体例を図１４及び図１５を参照して説明する。
【００７８】
セル間接続体２１５５は、図１４中の拡大図に網掛けで示される、斜め隣同士の２つのセル１５０の間に位置し、これらの２つのセル１５０を連通させるトンネル状の構造体である。このようなセル間接続体２１５５を有するセル１５０を含むセル層体２１００も、例えば樹脂製のフィルムを真空成形することで作られる。
【００７９】
図１５は、図１１のＸＶ−ＸＶ線におけるクッション２０１０の断面図であり、図１４の拡大図に全体が含まれるセル１５０を含む範囲を拡大して示す。図１５における両矢印はクッション２０１０の給排気時に流れる空気の流れを示す。
【００８０】
図１５では、セル間接続体２１５５が形成する第二流路を流れる空気の流れは横縞模様の両矢印で示される。第二流路は、セル間接続体２１５５の内側の面とセパレータ２２００の第一面によって画定され、クッション２０１０においてセパレータ２２００に対して表面側に位置する。
【００８１】
また、図１５中の拡大図には本実施の形態における第三流路を流れる空気の流れは斜線模様の両矢印で示される。第三流路は、流路層体２３００の一方の主面のうち溝２３５０の中にある部分と、セパレータ２２００の第二面のうち流路層体２３００に対して表面側で溝２３５０の一部を覆う部分とで画定される流路であり、クッション２０１０においてセパレータ２２００に対して裏面側に位置する。
【００８２】
つまり、クッション２０１０においては、第二流路と第三流路とは、セパレータ２２００を挟んで立体的に交差する。このような構造であっても、セパレータ２２００があるため、流路が狭くなったり、立体交差の存在が使用者に伝わって寝心地を損ねることはない。
【００８３】
このような立体交差が複数箇所にあるクッション２０１０全体の流路を示すのが、図１６の平面図である。図１６では図１４と同様に、平面視におけるセパレータ２２００にある貫通孔２５０及び２２５０並びに流路層体２３００にある溝３５０及び２３５０の位置が破線で示されている。
【００８４】
図１６を参照すると、クッション２０１０の全体では流路は２系統に分かれる。各系統をそれぞれ太目の破線の軸を有する矢印で示す第一系統と太目の実線の軸を有する矢印で示す第二系統とする。破線の矢印の軸と実線の矢印の軸との交点が、クッション２０１０において流路が立体的に交差する箇所である。以下、各流路を給気の場合を例に説明する。
【００８５】
第一系統の流路は、例えば接続部１５Ｂに一端を有する第一流路から始まる。この第一流路からひとつのセル１５０に給入された空気は、そのセル１５０の斜め隣（図１６中左下及び左上）のセル１５０に第三流路に沿って流れ、さらにそのセル１５０の斜め隣（図１６中左上、左下、及び右下）にも第三流路に沿って流れる。
【００８６】
また、第二系統の流路は、例えば接続部１５Ａに一端を有する第一流路から始まる。この第一流路からひとつのセル１５０に給入された空気は、そのセル１５０の斜め隣（図１６中左下）のセル１５０に第二流路に沿って流れ、さらにそのセル１５０の斜め隣（図１６中左上、左下、及び右下）にも第二流路に沿って流れる。
【００８７】
このように、各系統の流路に沿って流れる空気は、行列状に並ぶセル１５０から各行各列でひとつおきのセル１５０のみを流れる。したがって、下記の（１）と（２）とを交互に繰り返す制御によって、褥瘡を防止するために圧力の高いセルと低いセルとを交互に入れ替えるクッション２０１０の動作が実現される。
（１）クッション２０１０に第一系統の流路で空気を給入してこの流路沿いのセル１５０の内部の圧力を所定の高さまで高め、第二系統の流路では空気を一部排出してこの流路沿いのセル１５０の内部の圧力を所定の高さに下げて一定時間維持する。
（２）クッション２０１０に第二系統の流路で空気を給入してこの流路沿いのセル１５０の内部の圧力を所定の高さまで高め、第一系統の流路では空気を一部排出してこの流路沿いのセル１５０の内部の圧力を所定の高さに下げて一定時間維持する。
【００８８】
このように、流路の立体的な交差を可能にする構成により、マットレスであれば使用者の寝心地を犠牲にすることなく、並行して給排気するセル１５０を高い自由度で組み合わせることができる。
【００８９】
なお、上述の例では、並行して給排気されるセル１５０の二つの組み合わせがいわば市松模様になるようセル１５０が組み合わせられたが、上述のとおり種々の組み合わせ方が可能である。また、流路の系統の数はさらに多くてもよい。
【００９０】
（その他の実施形態）
本発明について、各実施の形態及びその変形例に基づいて上記のとおり説明したが、本発明は、この説明に限定されるものではない。
【００９１】
例えば、上述の各クッションは、セル層体、セパレータ、及び流路層体が一層ずつの三層構造であるが、セパレータは同一の形状の２層からなっていてもよい。これは製造工程を考慮したものである。図１７は、２層のセパレータを含むクッションの構成及び製造工程を説明するための図である。以下、クッション１０のセパレータ２００が第一層２００Ａ及び第二層２００Ｂとを含むクッション１０Ａを例にこの構成及び製造工程を説明する。
【００９２】
セパレータ２００の第一層２００Ａは、第一面を有する層である。第二層２００Ｂは、第二面を有する層である。
【００９３】
製造工程では、第一層２００Ａの第一面にセル層体１００が接続される。また、第二層２００Ｂに流路層体３００が接続される。図１７では、すでにこの手順を終えた状態が示されている。
【００９４】
次に、第一層２００Ａと第二層２００Ｂとが、溶着又は接着剤を用いた接続によって対応する位置にある貫通孔同士を重ね合わせるような位置関係で接続される。図１７中では、対応する位置にある貫通孔が両矢印で示さている。
【００９５】
なお、第一層２００Ａと第二層２００Ｂとは、少なくとも貫通孔それぞれを囲む部位で接続されればよい。これにより流路層体３００の溝の中の面及びセパレータ２００の第二層２００Ｂの第二面とで画定される空間と、セル１５０の内部とが連通し、この空間を含む流路を通してのクッション１００Ａの外部からセル１５０への給気及びセル１５０からクッション１００Ａの外部への排気が可能になる。
【００９６】
また、上述の各クッションが備えるセル層体は１枚の樹脂フィルムを真空成形することで作られ、複数のセルは開口から延びる鍔でつながっているが、セルはつながっていなくてもよく、例えば個別に成形された容器又は袋状の部材であり、その開口がセパレータの貫通孔を囲むようにセパレータに接続されてもよい。
【００９７】
また、上記の説明ではセル間接続体２１５５は複数のセル１５０と一時に成形される例を示したが、別途作られて複数のセルに互いに連通させるように接続されてもよい。また、上記の例では第二流路はセル間接続体２１５５の内面とセパレータ２２００の第一面の一部とで画定される空間を含む流路であるが、セル間接続体２１５５が筒状であって、セル間接続体２１５５の内面のみで第二流路が画定されてもよい。この場合、第二セルであるセル１５０は、セパレータ２２００に接続される開口１５５を有さなくてもよく、セル間接続体２１５５の孔と接続される開口を有する。
【００９８】
また、実施の形態１は、複数のセル１５０の個別の制御が可能であることを示すために、複数の溝３５０を有するクッション１０においてセル１５０と流路、つまりはセル１５０と貫通孔２５０及び溝３５０とは一対一の対応をなす例を用いて説明したが、本発明に係るクッションとしてはこの対応は必須ではなく、個別制御が可能でなくてもよい。
【００９９】
例えばひとつのセル１５０の給排気が、それぞれ異なる溝３５０と連通する複数の貫通孔２５０を介してなされてもよい。あるいは、溝３５０のそれぞれに複数の貫通孔２５０が対応してもよい。また、１つのクッションが有する第一溝は１本であり、１つの第一流路で全てのセル１５０の開口に空気が流されてもよい。このように構成されるクッションであっても、従来のクッションに比べて利用者に伝わる異物感が抑えられる。
【０１００】
また、上述の各クッションが備えるセル１５０は略立方体状であるが、使用者の身体を支え得るけいじょうであればよく、例えば円柱状、三角柱等の角柱状であってもよい。また、ひとつのクッションが備えるセル１５０の全ての形状又は大きさが同じでなくてもよい。
【０１０１】
また、上記の各クッションは、軟質な樹脂を材料とするセル１５０の中に、その復元を補助するためのウレタンフォームなどからなる弾性体をさらに備えてもよい。
【０１０２】
また、セル１５０の配置は行列状に限られない。例えば行又は列ごとに互い違いになるよう配置されてもよいし、放射状であってもよい。また、配置された複数のセル１５０全体の輪郭は略四角形でなくてもよく、セル１５０はクッションが用いられるマットレス等の形状、又は使用時に使用者の加重が加わる範囲に合わせた形状に配置されてもよい。
【０１０３】
また、上記の各クッションでは、複数の第一溝３５０は全て流路層体の同じ辺を含む端部から同じ方向に延びているがこれに限定されない。複数の第一溝３５０は、流路層体の互いに異なる辺を含む複数の端部から互いに異なる方向に延びてもよいし、流路層体が円形であれば、その周囲のいずれの位置から延びてもよい。第一溝３５０は、クッションの使用時に、接続部１５が使用者の加重を垂直又はこれに近い方向で受ける位置から外れるような位置にその一端があればよい。
【０１０４】
また、上述の各溝はいずれも直線状であるがこれに限定されない。曲げ部を有してもよいし、分岐してもよい。
【０１０５】
また、上記のセル、セパレータ、及び流路層体の接続は、これらの構成要素間の溶着又は接着によるものに限定されず、物理的に連続させるものであればよい。例えばこれらの構成要素の一部または全部が樹脂材料の３Ｄ印刷によって一体として連続的に形成されてもよい。
【０１０６】
また、上記の各クッションには、空気に代えて水等各種の流体が用いられてもよい。クッションの各構成要素の材料は、用いられる流体に応じて適宜変更される。
【０１０７】
また、実施の形態２は、クッション内で交差する複雑な流路の形成が可能であることを示すために、複数の第二流路及び複数の第三流路が形成されて互いに交差する例を用いて説明したが、本発明に係るクッションに形成される流路の種類、各種類の流路の本数、及び交差する流路の種類の組み合わせはこの例に限定されない。
【０１０８】
例えばひとつのクッション内に形成される流路の種類は、第一流路及び第二流路、又は第一流路及び第三流路であってもよい。また、ひとつのクッション内に形成される第二流路又は第三流路は１つのみであってもよい。また、第一流路と第二流路とが立体的に交差してもよい。例えば第一流路はクッション２０１０の端部から数えて３列目のセル１５０まで到達し、このセル１５０からより端部により近いセル１５０には、セル間接続体２１５５内を経由する第二流路に沿って空気が給入される。
【０１０９】
なお、第二流路は、セル間接続体２１５５内の空間を経由する流路であってセパレータ２２００の貫通孔を経由しない流路であればよく、セル１５０内の空間をさらに含んでもよい。
【０１１０】
また、実施の形態２の例では、第三流路はその両端で第二貫通孔を介してセル１５０との給排気が可能な構成が示されているがこれに限定されない。例えば第三流路は３つ以上のセル１５０に跨って延び、両端以外の位置でも第二貫通孔を介してセル１５０との給排気が可能であってもよい。
【０１１１】
また、各セル１５０が分類され得るセルの種類は複数であってもよいことは上述したとおりであるが、その組み合わせは上述の例に限定されない。本発明に係るクッションが備える各セル１５０は、第二セルでありかつ第三セルであってもよいし、第一セルであって、さらに第二セルかつ第三セルであってもよい。別の表現をすると、第二流路を介して他のセル１５０と給排気するセル１５０は第二セルであり、第二貫通孔を介して第三流路と給排気するセル１５０は第三セルである。
【０１１２】
また、実施の形態２は、ひとつのクッション内に複数系統の流路の形成が可能であることを示すために、系統の流体の出入口を含む第一流路が複数含まれる例を用いて説明したが、本発明に係るクッションに形成される流路の系統は１つでもよく、第一流路は１つであってもよい。このような構成のクッションであっても、従来のクッションに比べて利用者に伝わる異物感が抑えられる。
【０１１３】
また、実施の形態２において、第二流路と第三流路とがセパレータ２２００を挟んで立体的に交差する例のみを示したが、各流路は所望の動作パターンを得るためのセルの組み合わせに応じて設計されればよく、立体的な交差は必須ではない。
【０１１４】
また、本発明は、上述の各クッションのみならず、これらのクッションのいずれかを備えるマットレス、又はこのマットレスを備えるベッドとして実現されてもよい。図１８は、このようなマットレス及びベッドの例を示す図である。
【０１１５】
図１８に示されるマットレス５００は、クッションの溝の一端がある流路層体の端部がその側面に位置し、接続部１５がその側面に表れている。この位置であれば、当該端部を含む接続部に使用者の加重がかからず、また、チューブの接続のためのアクセスが容易である。
【０１１６】
図１９は、マットレス５００内の構造例を説明するための模式図である。この模式図は、図１８の破線のＸＩＸ枠に示される範囲のマットレス５００の側生地を除いた様子を示す。
【０１１７】
この例では、マットレス５００は、実施の形態２におけるクッション２０１０と、クッション２０１０を挟む第一ウレタンフォーム層及び第二ウレタンフォーム層とからなる三層構造である。第一ウレタンフォーム層と第二ウレタンフォーム層とは、例えば互いに反発力の異なるウレタンフォームの層であり、マットレス全体で使用者の身体を支持する。
【０１１８】
また、マットレス５００はセル１５０間で内部の空気圧を変えることで第一ウレタンフォーム層越しに伝わる使用者への力が場所によって変わる。そしてセル１５０内部の空気圧を時間的に変化させることで、同じ場所でも使用者に伝わる力を時間的に変化させることができる。
【０１１９】
また、このようなマットレス５００を備えるベッド６００は、上述のとおり褥瘡を防止するように場所による弾性を時間的に変化させることができるため、被介護者の褥瘡リスクを下げることができる。
【０１２０】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０、１０Ａ、１０１０、２０１０    クッション
１５０  セル（第一セル、第二セル、第三セル）
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄ、１５０Ｅ、１５０Ｆ  セル
１５５  開口
２００、１２００、２２００  セパレータ
２５０  貫通孔（第一貫通孔）
３００、１３００、２３００  流路層体
３５０  溝（第一溝）
５００  マットレス
６００  ベッド
２１５５  セル間接続体
２２５０  貫通孔（第二貫通孔）
２３５０  溝（第二溝）
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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