(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた体圧分散効果を簡単な構造で得ることができると共に、支持セルの拡縮変形の特性を簡易に調節することが可能とされた、新規な構造の体圧支持クッションを提供すると共に、支持セルと補助セルを一体で備える体圧支持クッションの製造方法を提供すること。【解決手段】体圧支持クッション１０であって、（ａ）流体室２０を備えて拡縮変形可能とされた支持セル１２と、（ｂ）流体室２０と連通された拡縮補助室４４を備える補助セル１４と、（ｃ）補助セル１４において拡縮補助室４４に対して可撓性の作用膜４０を挟んだ反対側に形成された作用室４２と、（ｄ）作用室４２に収容された弾性体４６と、（ｅ）作用室４２を大気に開放する大気開放孔４８と、（ｆ）拡縮補助室４４に対する流体の供給と排出を可能とする調圧口６４と、（ｇ）調圧口６４を連通状態と遮断状態に切り替える栓部材６８とを、含む。【選択図】図５
2019017729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体室を備えて拡縮変形可能とされた支持セルと、
該支持セルの該流体室と連通された拡縮補助室を内部に備える補助セルと、
該補助セルにおいて該拡縮補助室に対して可撓性の作用膜を挟んだ反対側に形成された作用室と、
該補助セルの該作用室に収容された弾性体と、
該補助セルの該作用室を大気に開放する大気開放孔と、
該補助セルの該拡縮補助室に対する流体の供給と排出を可能とする調圧口と、
該調圧口を連通状態と遮断状態に切り替える栓部材と
を、含むことを特徴とする体圧支持クッション。
【請求項２】
前記調圧口が前記補助セルに設けられている請求項１に記載の体圧支持クッション。
【請求項３】
前記補助セルが相互に重ね合わされた第一のシートと第二のシートの重ね合わせ面間に前記作用膜を配した構造を有しており、該第一のシートと該作用膜の間に前記作用室が形成されていると共に、該第二のシートと該作用膜の間に前記拡縮補助室が形成されている一方、
該第二のシートと該作用膜には相互に重ね合わされて固着される固着片が外側へ延び出して設けられており、該第二のシートの該固着片と該作用膜の該固着片との重ね合わせ面間には該拡縮補助室に連通される調圧通路が形成されていると共に、前記調圧口が該第二のシートの該固着片又は該作用膜の該固着片を貫通して設けられて、該調圧口が該調圧通路を通じて該拡縮補助室に連通されている請求項１又は２に記載の体圧支持クッション。
【請求項４】
前記弾性体が前記作用室に対して出入れ可能とされている請求項１〜３の何れか一項に記載の体圧支持クッション。
【請求項５】
相互に重ね合わされる第一のシートと第二のシートによって支持セルと補助セルが一体的に形成されており、該支持セルは該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間に拡縮変形可能な流体室を備えている一方、該補助セルは、該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間に可撓性の作用膜が配されて該第一のシートと該作用膜との間に作用室が形成されて、該作用室には該第一のシートと該作用膜の間で弾性変形可能とされた弾性体が配設されていると共に、該第二のシートと該作用膜の間に拡縮補助室が形成されており、
該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間には該支持セルの該流体室と該補助セルの該拡縮補助室を相互に連通する連通路が形成されている体圧支持クッションの製造方法であって、
前記第一のシートに対して前記作用膜の外周部分を重ね合わせて溶着して前記弾性体を収容した前記補助セルの前記作用室を形成する工程と、
該作用膜を溶着した該第一のシートに前記第二のシートを重ね合わせて溶着して前記支持セルの前記流体室と該補助セルの該拡縮補助室を形成すると共に、該第一のシートおよび該作用膜と該第二のシートとの非溶着部分によって前記連通路を形成する工程と
を、有することを特徴とする体圧支持クッションの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の体圧を広い範囲で効果的に分散させることができる体圧支持クッションとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、支持面に使用者が横たわったり座したりする際に、使用者の体に作用する圧力を低減して寝心地や座り心地などの向上を図る体圧支持クッションが知られており、マットレスなどへの適用が検討されている。この体圧支持クッションは、例えば、特開２０１７−５１５４９号公報（特許文献１）などに開示されているように、内部に流体室を設けられた支持セルを備えており、支持面に配された支持セルが作用する荷重に応じて拡縮変形することによって、使用者と体圧支持クッションの当接面積が大きく確保されて、使用者に作用する圧力が分散されるようになっている。
【０００３】
ところで、特許文献１では、支持セルの流体室に連通された拡縮補助室を備える補助セルを設けることによって、支持セルの拡縮変形をより大きなストロークで且つより迅速に生ぜしめ得る構造が提案されている。この補助セルは、外膜の内部に中間膜が配された構造を有しており、中間膜の両側には、支持セルの流体室に連通された拡縮補助室と、弾性手段を収容した作用室とが形成されている。
【０００４】
そして、支持セルに使用者の体重が作用すると、圧縮された支持セルの流体室から補助セルの拡縮補助室へ流体が移動して、支持セルの圧縮変形が速やかに且つ大きなストロークで許容される。一方、支持セルに作用する荷重が低減乃至は解除されると、補助セルの中間膜が弾性手段の弾性によって拡縮補助室側へ変位することで、補助セルの拡縮補助室から支持セルの流体室へ流体が速やかに移動して、支持セルの圧縮変形量が速やかに低減せしめられるようになっている。
【０００５】
このような特許文献１の構造では、相互に連通された支持セルの流体室と補助セルの拡縮補助室が、大気に対して密封された空間となっていることから、支持セルの拡縮変形の特性（クッション特性）は、補助セルの弾性手段のばね特性や補助セルの拡縮補助室の内圧などに基づいて任意に変更することができない態様で予め設定されている場合もあった。
【０００６】
しかしながら、例えば、体圧支持クッションの硬さに対する使用者ごとの好みや使用者の体重の違い、使用環境の温度や気圧の違いなどに応じて、支持セルのクッション特性を体圧支持クッションの使用中や使用後に調節できることが求められる場合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−５１５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、優れた体圧分散効果を簡単な構造によって実現することができると共に、支持セルのクッション特性を簡易に調節することが可能とされた、新規な構造の体圧支持クッションを提供することにある。
【０００９】
また、本発明は、内部に流体室を備える支持セルと、内部に配された作用膜の両側に拡縮補助室と弾性体を収容する作用室を備える補助セルと、流体室と拡縮補助室を連通する連通路とを一体で形成した体圧支持クッションの製造方法を提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様は、体圧支持クッションであって、内部に流体室を備えて拡縮変形可能とされた支持セルと、該支持セルの該流体室と連通された拡縮補助室を内部に備える補助セルと、該補助セルにおいて該拡縮補助室に対して可撓性の作用膜を挟んだ反対側に形成された作用室と、該補助セルの該作用室に収容された弾性体と、該補助セルの該作用室を大気に開放する大気開放孔と、該補助セルの該拡縮補助室に対する流体の供給と排出を可能とする調圧口と、該調圧口を連通状態と遮断状態に切り替える栓部材とを、含むことを特徴とする。
【００１２】
このような第一の態様に従う構造とされた体圧支持クッションによれば、補助セルの拡縮補助室に対して調圧口を通じて空気などの流体を供給又は排出することができることから、拡縮補助室の内圧を調節することで作用室の弾性体の圧縮変形量を調節するなどして、補助セルにおける作用膜の変形特性を簡単に変更することができる。その結果、例えば支持セルに人が載るなどして支持セルが圧縮される際に、支持セルの流体室と補助セルの拡縮補助室の間での流体の流動特性が作用膜の変形特性に応じて変化せしめられて、支持セルの入力に対する変形の程度などのクッション特性が調節されることから、より良好な寝心地などが実現される。
【００１３】
さらに、補助セルが作用膜を隔てて拡縮補助室と作用室を備える構造とされていることから、支持セルの流体室に連通された拡縮補助室に対する流体の供給又は排出時に、補助セル内で拡縮補助室と作用室の容積の割合の変化が生じる。それ故、作用室内の弾性体の予圧縮量を調節することによる支持セルの変形特性の変更を実現しつつ、支持セルの形状変化を抑えることが可能とされている。これにより、硬いクッション特性を得る際に、支持セルが初期形状において過度に膨張変形して使用者を載せる支持セルの上面が丸くなるのを防ぐことができると共に、柔らかいクッション特性を得る際に、支持セルが初期形状において過度に潰れて、支持セルの変形ストロークが小さくなるのを防ぐことができる。
【００１４】
また、支持セルの流体室および補助セルの拡縮補助室に収容される流体の量を、調圧口によって適宜に変更することができることから、例えば、使用者の体重や好みなどに応じて支持セルの硬さを調節することができると共に、気圧や温度などの使用環境の変化による流体室内の流体の膨張や収縮に対して、支持セルの硬さなどを適切に調節することもできる。
【００１５】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された体圧支持クッションにおいて、前記調圧口が前記補助セルに設けられているものである。
【００１６】
第二の態様によれば、調圧口が支持セルの流体室を介することなく補助セルの拡縮補助室に直接的に連通されることによって、調圧口を通じた流体の供給又は排出による変化が補助セルにおいて効率的に生ぜしめられる。したがって、調圧口を通じた拡縮補助室への流体の供給又は排出によって、補助セルのばねの変更による支持セルのクッション特性の調節が効果的に実現されると共に、流体の供給又は排出による支持セルの変形などが低減される。
【００１７】
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された体圧支持クッションにおいて、前記補助セルが相互に重ね合わされた第一のシートと第二のシートの重ね合わせ面間に前記作用膜を配した構造を有しており、該第一のシートと該作用膜の間に前記作用室が形成されていると共に、該第二のシートと該作用膜の間に前記拡縮補助室が形成されている一方、該第二のシートと該作用膜には相互に重ね合わされて固着される固着片が外側へ延び出して設けられており、該第二のシートの該固着片と該作用膜の該固着片との重ね合わせ面間には該拡縮補助室に連通される調圧通路が形成されていると共に、前記調圧口が該第二のシートの該固着片又は該作用膜の該固着片を貫通して設けられて、該調圧口が該調圧通路を通じて該拡縮補助室に連通されているものである。
【００１８】
第三の態様によれば、補助セルが第一のシートと第二のシートと作用膜を重ね合わせた構造を有していることから、作用膜の両側に作用室と拡縮補助室を備えた構造の補助セルを簡単に形成することができる。
【００１９】
さらに、調圧口が補助セルの外側に延び出した固着片に設けられることにより、補助セルの拡縮補助室に対する流体の供給と排出を、調圧口から支持セルの流体室を介することなく可能としつつ、補助セルに使用者が載る場合に、調圧口が補助セルにおける使用者の載り得る部分から離れて設けられていることで、使用者の調圧口への接触が回避されて異物感などを回避することができる。
【００２０】
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか１つの態様に記載された体圧支持クッションにおいて、前記弾性体が前記作用室に対して出入れ可能とされているものである。
【００２１】
第四の態様によれば、例えばばね特性などが異なる弾性体に変更することで、拡縮補助室の内圧変化に対する作用膜の変形特性を大きく変更することができて、支持セルのクッション特性をより大きな変更幅で調節することができる。したがって、例えば、作用室に収容する弾性体を選択することで、支持セルのクッション特性を大まかに設定した後で、流体を補助セルの拡縮補助室に対して調圧口を通じて供給又は排出することで、支持セルのクッション特性を微調整することができる。
【００２２】
本発明の第五の態様は、相互に重ね合わされる第一のシートと第二のシートによって支持セルと補助セルが一体的に形成されており、該支持セルは該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間に拡縮変形可能な流体室を備えている一方、該補助セルは、該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間に可撓性の作用膜が配されて該第一のシートと該作用膜との間に作用室が形成されて、該作用室には該第一のシートと該作用膜の間で弾性変形可能とされた弾性体が配設されていると共に、該第二のシートと該作用膜の間に拡縮補助室が形成されており、該第一のシートと該第二のシートの重ね合わせ面間には該支持セルの該流体室と該補助セルの該拡縮補助室を相互に連通する連通路が形成されている体圧支持クッションの製造方法であって、前記第一のシートに対して前記作用膜の外周部分を重ね合わせて溶着して前記弾性体を収容した前記補助セルの前記作用室を形成する工程と、該作用膜を溶着した該第一のシートに前記第二のシートを重ね合わせて溶着して前記支持セルの前記流体室と該補助セルの該拡縮補助室を形成すると共に、該第一のシートおよび該作用膜と該第二のシートとの非溶着部分によって前記連通路を形成する工程とを、有することを特徴とする。
【００２３】
このような第五の態様に従う体圧支持クッションの製造方法によれば、支持セルと補助セルを一体形成することができる。しかも、第一のシートと作用膜を相互に溶着することで作用室を形成した後で、第一のシートおよび作用膜と第二のシートとを連通路の形成部分以外で相互に溶着することで、拡縮補助室と連通路を同時に形成することができて、連通路を支持セルおよび補助セルの間に一体的に形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、補助セルの拡縮補助室に連通された調圧口を設けたことにより、拡縮補助室に対して空気などの流体を供給又は排出することができることから、拡縮補助室の内圧を調節して作用室に収容された弾性体の圧縮量を調節することで、補助セルにおける作用膜の変形特性を簡単に変更して、支持セルの入力に対する変形の程度などのクッション特性を調節することができる。更に、補助セルが作用膜を隔てて拡縮補助室と作用室を備える構造とされており、拡縮補助室に対する流体の供給又は排出時に、補助セル内で拡縮補助室および作用室の容積の割合の変化が生じることから、支持セルの変形特性の変更を実現しつつ、支持セルの形状変化が抑えることが可能とされる。また、支持セルの流体室および補助セルの拡縮補助室に収容される流体の量を、調圧口によって適宜に変更できることから、例えば、使用者の体重やクッション特性への好みの違いなどに対応することができると共に、気圧や温度などの使用環境の違いにも対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一の実施形態としての流体セル式マットレスを示す斜視図。
【図２】図１に示す流体セル式マットレスを別角度で示す斜視図。
【図３】図１に示す流体セル式マットレスの平面図。
【図４】図１に示す流体セル式マットレスの底面図。
【図５】図１の流体セル式マットレスの要部を拡大して示す断面図であって、図６のＶ−Ｖ断面に相当する図。
【図６】図１に示す流体セル式マットレスの要部を拡大して示す平面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。
【図９】図１の流体セル式マットレスの要部を拡大して示す断面図であって、調圧口から空気を供給した状態を示す図。
【図１０】図１に示す流体セル式マットレスの要部を使用状態で示す断面図であって、（ａ）が支持セルに対する荷重の非入力状態を、（ｂ）が支持セルに対する荷重の入力状態を、それぞれ示す。
【図１１】本発明の別の一実施形態としての流体セル式マットレスの要部を示す断面図。
【図１２】本発明のまた別の一実施形態としての流体セル式マットレスを構成する補助セルを示す斜視図。
【図１３】本発明の更に別の一実施形態としての流体セル式マットレスの要部を示す正面図。
【図１４】本発明の更にまた別の一実施形態としての流体セル式マットレスを構成する補助セルを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１〜４には、本発明に従う構造とされた体圧支持クッションの第一の実施形態として、流体セル式マットレス１０（以下、マットレス１０）が示されている。マットレス１０は、複数の支持セル１２と、それら支持セル１２の左右両側に配された複数の補助セル１４とを備えている。以下の説明において、上下方向とはマットレス１０の使用状態での鉛直上下方向である図３の紙面直交方向を、左右方向とはマットレス１０の幅方向である図３の左右方向を、前後方向とはマットレス１０の長さ方向である図３の上下方向を、それぞれ言う。
【００２８】
より詳細には、支持セル１２は、図５に示すように、合成樹脂などの可撓性膜で形成された上外膜１６と下外膜１８の間に流体室としての受圧流体室２０を備える中空構造を有している。本実施形態では、上外膜１６が下向きに開口する逆向き凹形状とされていると共に、下外膜１８が上向きに開口する凹形状とされており、上外膜１６の開口部と下外膜１８の開口部が突き合わされることによって、それら上外膜１６と下外膜１８の間に受圧流体室２０が形成されている。また、受圧流体室２０には、支持弾性体２２が収容されている。この支持弾性体２２は、本実施形態では略平行六面体とされて、好適には連続気泡を有する多孔質の弾性体とされており、例えば発泡率の大きな発泡ウレタンフォームなどで形成されている。
【００２９】
そして、支持セル１２は、上外膜１６と下外膜１８の変形が受圧流体室２０内に対する空気の流入と排出および支持弾性体２２の弾性変形によって許容されて、上下方向に伸縮変形可能とされている。なお、受圧流体室２０内の流体は、空気以外の気体であっても良いし、液体であっても良いが、好適には圧縮性流体とされることにより、流体の圧縮性によって衝撃的な荷重作用時のクッション性が向上し得ると共に、荷重作用時に上下の外膜１６，１８への作用力が流体の圧縮性によって軽減されて、耐久性や耐荷重性能の向上が図られ得る。本実施形態では、受圧流体室２０内の流体が空気とされている。
【００３０】
このような構造とされた支持セル１２は、図１〜４に示すように、マットレス１０において複数が前後方向および左右方向に並んで配設されている。本実施形態のマットレス１０において、支持セル１２は、前後方向で２１列且つ左右方向で９列となるように１８９個が配設されている。尤も、本実施形態のマットレス１０は、前後方向で３つに分割された分割体２４，２４，２４を組み合わせて形成されていることから、各分割体２４を構成する前後方向で７列且つ左右方向で９列に並んで配された６３個の支持セル１２が一体形成されている。なお、分割体２４を構成する６３個の支持セル１２は、それらの上外膜１６が相互に繋がって後述する第一のシート７８として一体形成されていると共に、それらの下外膜１８が相互に繋がって後述する第二のシート８０として一体形成されている。
【００３１】
また、各分割体２４において隣り合って配置された支持セル１２，１２は、図６〜８に示すように、所定の間隔で相互に離れて配置されており、各支持セル１２の上外膜１６の下端に連続する格子状の上重ね部２６と、各支持セル１２の下外膜１８の上端に連続する格子状の下重ね部２８が、隣り合う支持セル１２，１２の間で相互に重ね合わされて溶着されている。これにより、各支持セル１２は、上重ね部２６および下重ね部２８によって所定の相対位置に位置決めされていると共に、上重ね部２６および下重ね部２８の変形による傾動や変位を許容されている。
【００３２】
なお、上下の重ね部２６，２８の幅寸法は、溶着のし易さや溶着の信頼性の確保などの観点から３ｍｍ以上とされていることが望ましいと共に、支持セル１２および補助セル１４の相互間の距離（間隔）が大きくなりすぎるのを防いで、違和感のないマットレス１０の上面を構成するために、１５ｍｍ以下とされていることが望ましい。
【００３３】
さらに、上下の重ね部２６，２８において相互に溶着される領域の幅寸法は、好適には、上下の重ね部２６，２８の幅寸法の２０％以上且つ８０％以下とされている。蓋し、溶着される領域の幅が上下の重ね部２６，２８の幅寸法に対して２０％未満とされていると、溶着の耐久性や信頼性が十分に確保できなくなるおそれがある一方、８０％を超えると、上重ね部２６と下重ね部２８の面方向での相対位置の誤差などに起因して、溶着される領域の実質的な幅寸法を安定して確保することが難しくなるなどの不具合が生じ得るからである。なお、溶着される領域は、上下の重ね部２６，２８の左右方向の中央に設定されることが望ましく、これによって、上下の重ね部２６，２８の相対位置や溶着位置の誤差などが許容され易くなる。更に、上下の重ね部２６，２８の溶着面積を十分に確保するために、面方向における上下の重ね部２６，２８の相対的な位置のずれは、好ましくは、上下の重ね部２６，２８の幅に対して２０％未満、より好適には１０％未満とされる。
【００３４】
さらに、上重ね部２６において左右に隣り合う支持セル１２，１２の間に位置する部分には、図５〜８に示すように、下面に開口して左右へ直線的に延びる上凹溝３０が形成されていると共に、下重ね部２８において左右に隣り合う支持セル１２，１２の間に位置する部分には、上面に開口して左右へ直線的に延びる下凹溝３２が形成されている。そして、上重ね部２６と下重ね部２８が重ね合わされた状態において、上凹溝３０の下面開口と下凹溝３２の上面開口が相互に突き合わされており、上重ね部２６と下重ね部２８の重ね合わせ面間には左右に延びる支持セル連通路３４が形成されている。支持セル連通路３４は、両端部が支持セル１２の受圧流体室２０に連通されており、左右に隣り合う支持セル１２，１２の受圧流体室２０，２０が支持セル連通路３４を通じて相互に連通されている。本実施形態では、左右に並んで配された９個の支持セル１２の受圧流体室２０が、支持セル連通路３４によって相互に連通されている。なお、支持セル連通路３４の通路断面積や通路長さ、通路断面形状などは、要求特性などに応じて変更され得る。
【００３５】
一方、左右方向の両端に位置する支持セル１２の左右外側には、補助セル１４がそれぞれ配設されている。補助セル１４は、可撓性の合成樹脂膜などで形成された上外膜３６と下外膜３８の間に可撓性の作用膜４０が配設された構造を有しており、上外膜３６と作用膜４０の間に作用室４２が形成されていると共に、作用膜４０と下外膜３８の間に拡縮補助室４４が形成された中空構造を有している。なお、本実施形態の作用室４２と拡縮補助室４４には、それぞれ空気が収容されているが、例えば、拡縮補助室４４には支持セル１２の受圧流体室２０と同様に空気以外の気体や液体なども収容され得る。また、補助セル１４の上外膜３６が、支持セル１２の上外膜１６と一体形成されて、第一のシート７８（後述）に設けられていると共に、補助セル１４の下外膜３８が、支持セル１２の下外膜１８と一体形成されて、第二のシート８０（後述）に設けられている。
【００３６】
さらに、拡縮補助室４４に対して作用膜４０を挟んだ反対側に設けられる作用室４２には、作用膜４０と下外膜３８の間で弾性変形可能とされた弾性体としての作用弾性体４６が収容されている。この作用弾性体４６は、支持セル１２の支持弾性体２２と同様の材料で形成された発泡弾性体であって、本実施形態では、支持弾性体２２と同様に略平行六面体とされている。なお、作用弾性体４６は、支持弾性体２２と同様に非発泡の弾性体としても良い。
【００３７】
更にまた、作用室４２の壁部を構成する補助セル１４の上外膜３６には、上下に貫通する大気開放孔４８が形成されており、補助セル１４の作用室４２が大気開放孔４８を通じて大気に開放されている。なお、大気開放孔４８は、本実施形態では上外膜３６の上壁部の四隅に貫通形成されているが、例えば上外膜３６の上壁部の中央に貫通形成されていても良い。更に、大気開放孔４８の孔断面形状や孔断面積などは、特に限定されるものではなく、要求される支持セル１２のクッション特性などに応じて適宜に設定される。
【００３８】
補助セル１４は、図１〜４に示すように、左右に並ぶ９個の支持セル１２の左右外側に配設されており、補助セル１４の上外膜３６が支持セル１２の上外膜１６と一体形成されていると共に、補助セル１４の下外膜３８が支持セル１２の下外膜１８と一体形成されていることによって、支持セル１２と一体形成されている。また、補助セル１４は、マットレス１０の前後方向に複数が並んで配設されており、本実施形態では、各分割体２４において前後方向で７列の支持セル１２が一体形成されていることから、左右各７個の補助セル１４が前後方向に並んで一体形成されている。なお、本実施形態では、補助セル１４がマットレス１０の左右両端部に配設されているが、例えば左右何れか一方の端部にのみ配設されていても良いし、前後方向の端部に左右方向で並んで配設されていても良い。
【００３９】
さらに、各分割体２４において、補助セル１４の上外膜３６には、図６〜８に示すように、下端から周囲へ広がる上重ね部５０が一体形成されていると共に、補助セル１４の下外膜３８には、上端から周囲へ広がる下重ね部５２が一体形成されている。そして、上重ね部５０と下重ね部５２が相互に重ね合わされて溶着されており、左右に隣り合う補助セル１４と支持セル１２が上重ね部５０および下重ね部５２によって相互に連結されていると共に、前後に隣り合う補助セル１４，１４が上重ね部５０および下重ね部５２によって相互に連結されている。このように、左右方向で隣り合う補助セル１４と支持セル１２および前後方向で隣り合う補助セル１４，１４は、それぞれ上重ね部５０および下重ね部５２を挟んで配設されていることにより、所定の間隔で離れて配されている。
【００４０】
更にまた、下重ね部５２における補助セル１４と支持セル１２の間に位置する部分には、図５〜８に示すように、上面に開口して左右へ直線的に延びる下凹溝５４が形成されており、上重ね部５０と下重ね部５２が重ね合わされた状態において、下凹溝５４の上面開口が上重ね部５０で覆われて、上重ね部５０と下重ね部５２の重ね合わせ面間を左右に延びる連通路としての補助セル連通路５６が形成されている。この補助セル連通路５６は、左右一方の端部が支持セル１２の受圧流体室２０に連通されていると共に、左右他方の端部が補助セル１４の拡縮補助室４４に連通されており、それら受圧流体室２０と拡縮補助室４４が補助セル連通路５６を通じて相互に連通されている。なお、補助セル連通路５６の通路断面積や通路長さ、通路断面形状などは、要求特性などに応じて変更され得るが、本実施形態では、略半円形の通路断面形状を有しており、通路断面積が支持セル連通路３４よりも小さくされている。
【００４１】
また、上重ね部５０と下重ね部５２における補助セル１４から左右外側に位置する部分は、上下の固着片５８，６０とされている。上下の固着片５８，６０は、上重ね部５０と下重ね部５２の他の部分に比して上外膜３６と下外膜３８から左右外側へ大きく延び出しており、上下に重ね合わされて溶着されていると共に、補助セル１４の前後中央に対応する部分が、相互に固着されることなく離隔可能な状態で重ね合わされた非固着領域６２とされている。この非固着領域６２は、左右方向に延びており、左右一方の端部が上下の外膜３６，３８の突合せ部分である上下の重ね部５０，５２の内周端まで達していると共に、左右他方の端部が上下の重ね部５０，５２の外周端まで達することなく閉塞されている。
【００４２】
さらに、上下の固着片５８，６０の間には、作用膜４０の外周端部に設けられた固着片６３が上下に挟まれた状態で配されている。この固着片６３は、上側の固着片５８に対して前後方向の全体が溶着されている一方、下側の固着片６０に対しては、非固着領域６２を外れた部分において溶着されていると共に、非固着領域６２において溶着されることなく離隔可能に重ね合わされている。これにより、非固着領域６２における上下の固着片５８，６０間の空間は、下側の固着片６０と中間の固着片６３の間を通じて補助セル１４の拡縮補助室４４に連通される調圧通路６６を構成している。
【００４３】
さらに、補助セル１４における下重ね部５２の固着片６０には、調圧口６４が設けられている。調圧口６４は、全体として筒状とされて、下重ね部５２の固着片６０を貫通して固着片６０から下方へ向けて突出するように設けられており、調圧口６４の上端部が固着片６０における非固着領域６２に固着されている。そして、調圧口６４の内孔が、非固着領域６２において上重ね部５０の固着片５８と下重ね部５２の固着片６０との間に形成される調圧通路６６に連通されている。この調圧通路６６は、一方の端部が固着片５８，６０の溶着によって閉塞されていると共に、他方の端部が拡縮補助室４４に連通されていることから、調圧口６４は、調圧通路６６を介して補助セル１４の拡縮補助室４４に連通されている。したがって、補助セル１４の拡縮補助室４４は、調圧通路６６と調圧口６４を介して大気に開放可能とされていると共に、図９に示すように調圧口６４にポンプ７６などを接続することで、空気を能動的に供給又は排出することも可能とされている。なお、調圧口６４は、好適には、軟質の合成樹脂やゴム弾性体などで形成された柔らかい部材とされることにより、万一マットレス１０上の使用者が調圧口６４に触れたとしても、痛みを感じるなどの不具合を回避することができる。
【００４４】
また、調圧通路６６と反対側に位置する調圧口６４の内孔の下開口は、図５に示すように、栓部材としての栓体６８によって閉塞可能とされており、調圧口６４の外部への連通状態と遮断状態が栓体６８の調圧口６４の開口への着脱によって切替可能とされている。栓体６８は、例えば、調圧口６４の内孔へ挿入可能な小径柱状とされていると共に、下端にフランジ状の鍔を有することで、調圧口６４への挿入量が制限されるようになっている。なお、栓体６８は、調圧口６４とは別体であっても良いが、例えば、図５に示すように、栓体６８の鍔と調圧口６４の外周面が可撓性の連結部７０によって相互に連結されていても良く、浮き輪などに設けられる空気栓の如き構造が調圧口６４および栓体６８に適用され得る。また、本実施形態では、左右何れか一方の補助セル１４に設けられた上重ね部５０と下重ね部５２においてのみ固着片５８，６０が形成されており、調圧口６４および調圧通路６６がマットレス１０の左右何れか一方の端部にのみ設けられているが、調圧口６４および調圧通路６６を左右両側の補助セル１４に設けることもできる。
【００４５】
かくの如き構造を有する支持セル１２および補助セル１４を備えたマットレス１０は、図１０（ａ）に示すように、ベッド７２の支持面７４上に敷かれた状態で使用される。マットレス１０を構成する三つの分割体２４，２４，２４は、予め相互に固定された状態でベッド７２の支持面７４上に配設されるようにしても良いし、相互に非固定でベッド７２の支持面７４上に並べて配設されるようにしても良い。また、マットレス１０は、例えば布製のシーツやカバーによって表面を覆われた状態で使用されても良く、マットレス１０に対する汚れの付着などを回避することができる。なお、図１０では、調圧口６４および調圧通路６６の図示を省略した。
【００４６】
そして、ベッド７２に敷かれたマットレス１０に使用者が載って横臥すると、図１０（ｂ）に示すように、使用者の体重を支える支持セル１２が上下で圧縮されて、圧縮された支持セル１２の受圧流体室２０内の空気が、支持セル連通路３４で接続された他の支持セル１２の受圧流体室２０へ移動する。これにより、圧縮された支持セル１２の反発力が低減されると共に、圧縮された支持セル１２の周囲の支持セル１２が伸長することで使用者に接触して、使用者がより広い面積で支持されるようになる。その結果、使用者の体圧の分散化が図られて、良好な寝心地や褥瘡の防止などが図られ得る。なお、図１０は、あくまでも概略図であって、各セル１２，１４の変形態様などを具体的に示すものではない。
【００４７】
しかも、支持セル１２の受圧流体室２０が補助セル連通路５６によって補助セル１４の拡縮補助室４４に接続されていることから、支持セル１２が圧縮されると、支持セル１２の受圧流体室２０から補助セル１４の拡縮補助室４４へ空気が移動する。これにより、使用者を支持する支持セル１２の圧縮変形がより大きなストロークで且つ速やかに許容されて、支持セル１２と使用者との接触面の面圧（体圧）がより有利に低減される。
【００４８】
さらに、補助セル１４は、拡縮補助室４４に対して作用膜４０を挟んだ反対側に作用室４２が形成された構造を有していることから、支持セル１２から拡縮補助室４４へ空気が流入して拡縮補助室４４の内圧が上昇すると、作用膜４０が作用室４２側へ押し込まれて、拡縮補助室４４の容積が増大すると共に、作用室４２の容積が減少する。これにより、補助セル１４は、外形の大幅な変化を回避しつつ、支持セル１２からの空気の流入を十分に許容することが可能とされている。なお、作用室４２には、作用弾性体４６が収容されており、作用弾性体４６のばね特性に応じて作用膜４０の変形特性が設定されることから、作用弾性体４６のばね特性を適宜に選択することで支持セル１２のクッション特性を調節することもできる。
【００４９】
本実施形態では、相互に隣り合う支持セル１２，１２の受圧流体室２０，２０を連通する支持セル連通路３４の通路断面積が、相互に隣り合う支持セル１２と補助セル１４の受圧流体室２０と拡縮補助室４４を連通する補助セル連通路５６の通路断面積よりも大きくされている。それ故、支持セル１２，１２の間での空気の移動量が、支持セル１２と補助セル１４の間での空気の移動量よりも多くなって、支持セル１２の伸縮変形が優先的に生ぜしめられることから、支持セル１２の上面が使用者の体表面に沿う形状に速やかに変形して、体圧の分散化が有効に実現される。
【００５０】
また、使用者がマットレス１０上からいなくなるなどして、支持セル１２に作用した圧縮荷重が解除されると、支持セル１２の受圧流体室２０に収容された支持弾性体２２の形状復元性によって、上下に圧縮された支持セル１２が上下に伸長する。これに伴って、支持セル１２の受圧流体室２０内が減圧されることから、他の支持セル１２の受圧流体室２０や補助セル１４の拡縮補助室４４から空気が流入する。その結果、支持セル１２は、圧縮荷重の解除によって速やかに圧縮変形前の初期形状に復元して、マットレス１０の上面の凹凸が解消されることで、次回使用時の初期の寝心地の悪化や底付きなどの不具合が回避される。
【００５１】
さらに、使用者が寝返りなどによってマットレス１０上で移動して、使用者の体重の作用位置がマットレス１０上で変化する場合には、支持セル連通路３４によって連通された複数の支持セル１２の受圧流体室２０間で空気が移動することによって、各支持セル１２が作用荷重の大きさに応じて伸長変形又は収縮変形せしめられる。これにより、使用者の移動後にも、使用者が支持セル１２によって広い面積で支持される状態が維持されて、体圧の分散が図られる。
【００５２】
また、マットレス１０は、例えば、調圧口６４から空気を吹き入れたり、図９に示すように調圧口６４にポンプ７６を装着して空気を圧送することにより、補助セル１４における拡縮補助室４４へ空気を送り込んで、拡縮補助室４４の内圧を高めることが可能とされている。これにより、補助セル１４の作用膜４０が作用室４２側へ押されて、作用室４２内の作用弾性体４６が上下に圧縮される。その結果、作用弾性体４６の更なる圧縮変形の許容量が小さくなって、拡縮補助室４４の容積の拡張率が小さくなることから、支持セル１２に圧縮荷重が作用する際に、支持セル１２の受圧流体室２０から補助セル１４の拡縮補助室４４へ流入可能な空気量が少なくなる。したがって、支持セル１２の変形が生じ難くなって、支持セル１２のクッション特性が硬くなる。
【００５３】
一方、調圧口６４を大気に開放した状態で補助セル１４を圧縮したり、調圧口６４に接続したポンプ７６によって空気を吸い出すことにより、補助セル１４における拡縮補助室４４から空気を外部へ排出させて、拡縮補助室４４の内圧を低くすることができる。これにより、拡縮補助室４４に収容された余分な空気を排出することができると共に、支持セル１２に圧縮荷重が作用する際に、支持セル１２の受圧流体室２０から補助セル１４の拡縮補助室４４への空気の流入がより効率的に生ぜしめられて、支持セル１２の変形が生じ易くなることから、支持セル１２のクッション特性が柔らかくなる。
【００５４】
このように、マットレス１０は、調圧口６４を通じた空気の供給と排出によって、補助セル１４における作用膜４０の変形特性を調節することが可能とされており、それによって、支持セル１２の受圧流体室２０と補助セル１４の拡縮補助室４４の間での流体の流動特性を調節することができて、支持セル１２のクッション特性が調節可能とされている。しかも、支持セル１２の内圧を調節して支持セル１２のクッション特性を調節する場合に比して、受圧流体室２０の内圧の変化による支持セル１２の初期形状の変化が抑えられて、マットレス１０の使用者への接触面積の減少や底付きなどが生じ難くなり得る。
【００５５】
なお、支持セル１２の受圧流体室２０と補助セル１４の拡縮補助室４４の空気を調圧口６４から排出させて、マットレス１０を薄く変形させることにより、保管時や輸送時などに必要なスペースを小さくすることも可能である。
【００５６】
また、調圧口６４は、上下の固着片５８，６０の非固着領域６２を利用して形成された調圧通路６６を介して補助セル１４の拡縮補助室４４に連通されており、補助セル１４の上下外膜３６，３８に対して左右外側に離れて配設されていることから、使用者が調圧口６４に接触し難く、調圧口６４への接触による違和感や痛みなどを使用者に与えにくい。
【００５７】
さらに、調圧口６４は、支持セル１２の受圧流体室２０を介することなく、補助セル１４の拡縮補助室４４に連通されており、調圧口６４による空気の供給および排出が拡縮補助室４４の内圧に直接的に影響することから、補助セル１４における作用膜４０の変形特性を有効に調節することができる。
【００５８】
ところで、本実施形態のマットレス１０は、例えば、以下の各工程を有する製造方法によって製造され得る。
【００５９】
すなわち、先ず、支持セル１２の上外膜１６と、補助セル１４の上外膜３６と、上重ね部２６，５０と、上側の固着片５８とを、一体的に備える第一のシート７８を準備すると共に、支持セル１２の下外膜１８と、補助セル１４の下外膜３８と、下重ね部２８，５２と、下側の固着片６０とを、一体的に備える第二のシート８０を準備する。なお、第一のシート７８と第二のシート８０は、全体として互いに略同じ構造を有している一方、第一のシート７８の上外膜３６を構成する部分に大気開放孔４８が形成されていると共に、第二のシート８０に対して調圧口６４が後固着されて設けられている。
【００６０】
さらに、作用膜４０をそれら第一のシート７８および第二のシート８０とは別に準備する。更にまた、支持セル１２の支持弾性体２２と補助セル１４の作用弾性体４６とをそれぞれ準備する。
【００６１】
そして、第一のシート７８における補助セル１４の上外膜３６を形成する凹形状の部分に対して、作用弾性体４６を差し入れると共に、開口を塞ぐように作用膜４０を重ね合わせて全周に亘って第一のシート７８と溶着する。これにより、作用弾性体４６を収容した補助セル１４の作用室４２を第一のシート７８と作用膜４０の間に形成する工程を完了する。なお、作用弾性体４６は、第一のシート７８と作用膜４０の間で弾性変形可能とされている。
【００６２】
次に、作用膜４０を溶着した第一のシート７８に対して第二のシート８０を重ね合わせて、第一のシート７８の上外膜１６と第二のシート８０の下外膜１８との間に支持弾性体２２を配設すると共に、第一のシート７８の上重ね部２６，５０と第二のシート８０の下重ね部２８，５２を溶着する。これにより、複数の支持セル１２を第一のシート７８と第二のシート８０によって一体形成して、支持弾性体２２を収容した支持セル１２の受圧流体室２０を第一のシート７８と第二のシート８０の間に形成すると共に、補助セル１４を第一のシート７８と第二のシート８０によって支持セル１２と一体形成して、補助セル１４の拡縮補助室４４を第二のシート８０と作用膜４０の間に形成する工程を完了する。なお、上記からも理解されるように、本実施形態の製造方法では、受圧流体室２０を備える支持セル１２と、作用室４２および拡縮補助室４４を備える補助セル１４とが、一体的に形成される。また、補助セル１４は第一のシート７８と第二のシート８０の重ね合わせ面間に作用膜４０を配した構造とされており、３つのシート状の部材７８，４０，８０が上下に重ね合わされた構造を有している。更に、第二のシート８０は、第一のシート７８だけに溶着されていても良いが、作用膜４０の外周部分にも溶着され得る。
【００６３】
ここにおいて、左右方向で相互に隣り合う支持セル１２，１２間における支持セル連通路３４の形成部分と、左右方向で相互に隣り合う支持セル１２と補助セル１４間における補助セル連通路５６の形成部分と、調圧通路６６を構成する固着片５８，６０の非固着領域６２とを、それぞれ外れた部分において、第一のシート７８の上重ね部２６，５０と第二のシート８０の下重ね部２８，５２を溶着する。特に、補助セル連通路５６の形成部分において、作用膜４０の外周部分が第二のシート８０の下重ね部５２に対して非固着で離隔した状態とされる。更に、非固着領域６２において、第一のシート７８の固着片５８と第二のシート８０の固着片６０が非固着で離隔可能に重ね合わされた状態とされると共に、第二のシート８０の固着片６０と作用膜４０の固着片６３も非固着で離隔可能に重ね合わされた状態とされる。このように、補助セル連通路５６の形成部分と非固着領域６２において、作用膜４０と第二のシート８０を溶着しないことにより、非溶着部分によって拡縮補助室４４に連通される補助セル連通路５６と調圧通路６６を形成する工程を完了する。
【００６４】
このような各工程を有する製造方法によれば、支持セル１２と補助セル１４が一体的に形成されるだけでなく、支持セル連通路３４と補助セル連通路５６と調圧通路６６が支持セル１２および補助セル１４と一体的に形成されることから、マットレス１０の分割体２４を少ない部品点数で簡単に製造することができる。しかも、第一のシート７８と作用膜４０を溶着して作用室４２を形成した後で、第一のシート７８および作用膜４０と第二のシート８０を溶着して受圧流体室２０および拡縮補助室４４を形成することにより、第一のシート７８および作用膜４０と第二のシート８０の非溶着部分によって補助セル連通路５６を簡単に形成することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、調圧口６４は、補助セル１４の上外膜３６又は下外膜３８に設けられていても良い。更に、調圧口６４は、支持セル１２に設けられていても良く、その場合には補助セル１４の拡縮補助室４４に対して受圧流体室２０を介して連通される。
【００６６】
さらに、調圧口６４は、拡縮補助室４４に連通されていれば、必ずしも第二のシート８０に設けられていなくても良く、例えば作用膜４０に設けることも可能である。具体的には、例えば、図１１に示す補助セル８２では、第一のシート７８の固着片５８の左右寸法が小さくされていると共に、作用膜４０の固着片６３が固着片５８よりも左右外側へ大きく延び出しており、作用膜４０の固着片６３が第二のシート８０の固着片６０と溶着されていると共に、それら固着片６０，６３の間に調圧通路６６が形成されている。そして、補助セル８２の調圧口６４は、作用膜４０の固着片６３に設けられて上向きに突出しており、固着片６０，６３の間に形成された調圧通路６６に連通されている。
【００６７】
また、大気開放孔の形成位置や形成数、孔断面積、孔形状などは、特に限定されるものではない。更に、例えば、図１２に示す補助セル８４のように、一つの比較的に大きな大気開放孔８６が形成されており、作用弾性体４６が大気開放孔８６を通じて作用室４２に対して出入れ可能とされていても良い。これによれば、例えば、要求される作用膜４０の変形特性に応じて、形状や大きさ、材質などの違いによってばね特性などが異なる複数種類の作用弾性体４６ａ，４６ｂ，４６ｃ・・・から一つを選択的に作用室４２へ収容して、求められる特性を実現することができる。特に、作用弾性体４６を交換すれば、調圧口６４による拡縮補助室４４への空気の出し入れによる支持セル１２のクッション特性の調節に比して、支持セル１２のクッション特性を大幅に変更することも可能になる。なお、作用弾性体４６の作用室４２に対する出し入れは、必ずしも大気開放孔８６を通じて行われる必要はなく、開閉可能な出し入れ口を大気開放孔８６とは別に設けても良い。なお、図１２と図１４（後述）では、補助セル８４，９２が単体で示されているが、補助セル８４，９２も第一の実施形態と同様に支持セル１２と一体形成され得る。
【００６８】
また、前記実施形態では、補助セル１４の外壁部分がそれぞれシート状の上外膜３６と下外膜３８によって構成されていたが、作用室４２の壁部を構成する上外膜３６に相当する部分は、必ずしもシート状に限定されない。具体的には、例えば、図１３に示す補助セル８８のように、補助セル１４の外壁部分の上半が多数の網目を有するメッシュ部材９０とされていても良く、この場合には作用室４２を大気に開放する大気開放孔が網目によって構成される。更に、補助セルにおいて作用室４２の壁部を構成する上外膜３６に相当する部分は、作用弾性体４６を作用膜４０との間で圧縮可能であれば良く、例えば、図１４に示す補助セル９２のように、上外膜３６に相当する部分を帯状部材９４で構成することもできる。
【００６９】
前記実施形態では、支持セル１２および補助セル１４の左右間に支持セル連通路３４と補助セル連通路５６が形成された構造を例示したが、例えば、支持セル１２および補助セル１４の前後間にも連通路を設けることができる。更に、前後に隣り合う支持セル１２，１２の受圧流体室２０，２０と前後に隣り合う補助セル１４，１４の拡縮補助室４４，４４の少なくとも一方が、前後方向で連通されている場合には、前後に並ぶ補助セル１４の全てに調圧口６４を設ける必要はなく、一つの調圧口６４によって複数の補助セル１４の拡縮補助室４４に対する空気などの供給および排出を可能としても良い。
【００７０】
さらに、支持セル連通路３４や補助セル連通路５６は、必ずしも支持セル１２および補助セル１４に対して一体的に設けられる構造に限定されず、例えば、支持セル１２や補助セル１４に対して後付けされる別体のチューブの内孔によって支持セル連通路３４や補助セル連通路５６を構成することもできる。
【００７１】
また、前記実施形態において、支持セル１２がそれぞれ凹形状を呈する上外膜１６と下外膜１８の開口部を相互に突き合わせて形成されていると共に、補助セル１４がそれぞれ凹形状を呈する上外膜３６と下外膜３８の開口部を相互に突き合わせて形成されているが、例えば、下外膜１８，３８を備える第二のシート８０を平膜形状として、下外膜１８，３８を平坦な形状とすることもできる。
【００７２】
また、前記実施形態では、ベッド７２の支持面７４の全体に対して支持セル１２および補助セル１４が配設されているが、例えば、ベッド７２の支持面７４上に支持セル１２および補助セル１４が部分的に配設されていても良い。なお、流体セル式マットレスがベッド７２の支持面７４に対して小さくされて、例えばベッド７２の支持面７４に対して前後方向の一部にのみ流体セル式マットレスが敷かれるようにしても良いが、流体セル式マットレスが支持セル１２および補助セル１４で構成された部分と、ウレタンフォームなどの合成樹脂エラストマで構成された部分とを備えるようにしても良い。
【００７３】
さらに、前記実施形態では、本発明に係る体圧支持クッションの一例として、ベッド用のマットレス１０を例示したが、本発明は、例えば、椅子（車椅子を含む）の座面に敷かれるクッションや枕などにも適用され得る。
【符号の説明】
【００７４】
１０：流体セル式マットレス（体圧支持クッション）、１２：支持セル、１４，８２，８４，８８，９２：補助セル、２０：受圧流体室（流体室）、４０：作用膜、４２：作用室、４４：拡縮補助室、４６：作用弾性体（弾性体）、４８，８６：大気開放孔、５６：補助セル連通路（連通路）、６０，６３：固着片、６４：調圧口、６６：調圧通路、６８：栓体（栓部材）、７８：第一のシート、８０：第二のシート
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月2日(2018.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019017729.tif 000017
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2019017729.tif 000018