(57)【要約】【課題】材料の無駄を排除できると共に、溶着工程を極力少なくすることにより、溶着不良の発生を抑制することができるベッド用エアマットレスセル及びその製造方法を提供する。【解決手段】ベッド用エアマットレスセルは、内部に空気が封入されたベッド用エアマットレスセルにより構成される。このエアセルの本体（本体部２０）は、樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形して形成される。この本体部２０はその長手方向に適長間隔で切断されてセル本体２０ａとされ、このセル本体２０ａの両端部をセル本体の幅方向に溶着して、セル本体２０ａが封止されている。そして、気室溶着部２２は、この本体をその長手方向に沿ってその長手方向の全部又は一部を溶着して形成され、本体の内部が複数個の気室に仕切られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドフレームの上に載置され、内部に空気が封入されたベッド用エアマットレスを構成するセルにおいて、
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形して形成された本体と、
前記本体の長手方向の両端部を溶着して、前記本体の両端部を封止するセル端部溶着部と、
前記本体に設置され、前記本体の内部に空気を出し入れする空気注入部材と、
を有することを特徴とするベッド用エアマットレスセル。
【請求項２】
ベッドフレームの上に載置され、内部に空気が封入されたベッド用エアマットレスを構成するセルにおいて、
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形して形成された本体と、
この本体をその長手方向に沿ってその長手方向の全部又は一部を溶着して形成され、前記本体の内部を複数個の気室に仕切る気室溶着部と、
前記本体の長手方向の両端部を溶着して、前記本体の両端部を封止するセル端部溶着部と、
前記本体に設置され、前記本体の内部に空気を出し入れする空気注入部材と、
を有することを特徴とするベッド用エアマットレスセル。
【請求項３】
前記本体を構成する樹脂材料は、滑剤を０．１乃至５質量％添加されたウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のベッド用エアマットレスセル。
【請求項４】
前記気室溶着部は、前記セルの長手方向に点在することを特徴とする請求項２に記載のベッド用エアマットレスセル。
【請求項５】
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形加工して、本体部を得る工程と、
前記本体部をその長手方向について適宜の間隔で切断して、各セル本体に分断する工程と、
前記セル本体をその内面同士を重ねてたたみ、前記本体部の長手方向の両端部にてその幅方向の全域を溶着してセル端部を封止するセル端部溶着部を形成する工程と、
各セルの内部に空気を出し入れする空気注入部材を設ける工程と、
を有することを特徴とするベッド用エアマットレスセルの製造方法。
【請求項６】
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形加工して、本体部を得る工程と、
前記本体部をその長手方向について適宜の間隔で切断して、各セル本体に分断する工程と、
前記セル本体をその内面同士を重ねてたたみ、前記セル本体の長手方向に沿ってその長手方向の全部又は一部を溶着して、前記セル本体の内部を複数個の気室に仕切る気室溶着部を形成すると共に、前記セル本体の長手方向の両端部にてその幅方向の全域を溶着してセル端部を封止するセル端部溶着部を形成する工程と、
各セルの内部に空気を出し入れする空気注入部材を設ける工程と、
を有することを特徴とするベッド用エアマットレスセルの製造方法。
【請求項７】
前記気室溶着部は、前記セルの長手方向に点在するように、適宜の間隔をおいて形成することを特徴とする請求項６に記載のベッド用エアマットレスセルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッドフレームの上に載置されるベッド用エアマットレスを構成するエアセル及びその製造方法に関し、特に、インフレーション加工により製造されたエアセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアマットレスはベッドのフレーム上に載置され、内部に空気が封入されて、この空気圧により、エアマットレス上に横たわる人の体重を支持する（特許文献１）ものであり、患者の床ずれの発生を防止するために有効である。図６は、このエアマットレスの内部を示す平面図である。エアマットレス１は、複数個のエアセル２，３，４をその長手方向をエアマットレス１の幅方向にしてエアマットレス１の長手方向に並置し、各エアセル２，３，４を接合して構成されている。エアセル２は頭部側に配置されており、エアセル４は踵部に配置されており、その間に中間部セル３が配置されている。頭部エアセルは例えば４個のエアセル２から構成されたエアセル群であり、他のエアセル３の群及びエアセル４の群と共に、各群毎に、ポンプ５から空気を供給されて、空気の注入制御を受ける。
【０００３】
図７は、一例として、エアセル３の構造を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は斜視図である。エアセル３は長寸の袋状をなし、水平のフィルムシート３ａ、３ｂにより上下に３段の気室に分離されている。各気室は、相互に接続されていて、空気は自由に移動するが、複数個の気室を設けることにより、人体が接触するセル上面の面積を少なくすることができ、身体の低圧保持が可能となる、また、より多くのセルで身体を支持するようにするため、セル内部に吊りを入れて、セル断面形状を縦長にすることにより、より一層の低圧保持が可能となる。なお、図７（ｂ）において、符号３ｄは、セル内に空気を出し入れするための注入口部材である。
【０００４】
図８は、このエアセルの従来の製造方法を示す図である。先ず、図８（ａ）に示すように、ウレタン樹脂等の樹脂からなるフィルムシート１０を山折りに折り返し、その端部１２同士を重ね、この端部１２を溶着加工して筒状の本体１１を形成する。そして、この本体１１の両端部１３を溶着加工して、本体１１を気密的に封止する。その後、端部１２を切断分離することにより、エアセルの本体１１が得られる。図７に示すフィルムシート３ａ、３ｂは、吊りといわれており、このフィルムシート３ａ、３ｂも、本体１１の内面に溶着加工される。このようにフィルムシート３ａ、３ｂにより３段構造の縦長のセル断面にすることにより、エアマットレス利用者の身体を多くのエアセルで保持することができ、利用者がエアマットレス上にのったときに、身体が底（フレーム）につく底付きを防止している。なお、２段のエアセルもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６０８９７号公報
【特許文献２】特開２００２−９５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のエアセルは、１枚のフィルムシート１０を山折りし、端部１２を重ねて、この部分に熱を印加して溶着することにより、筒状の本体１１とし、両端部１３を溶着封止することにより、エアセルを製造しているので、材料裁断時の変形に対応するため、加工前のシート１０の寸法は、実際のエアセルの寸法よりも大きめにすることが必要であり、エアセル加工時又はエアセル加工後に不要な部位の切り落としが必要であり、歩留が悪いという問題点がある。
【０００７】
また、シートを筒形状にするために、溶着加工が必要であり、この溶着部の近辺に亀裂が生じたり、溶着不良が発生する虞がある。これにより、エアセルに不良が発生し、製造コストを上昇させる要因となっている。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、材料の無駄を排除できると共に、溶着工程を極力少なくすることにより、溶着不良の発生を抑制することができるベッド用エアマットレスセル及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るベッド用エアマットレスセルは、ベッドフレームの上に載置され、内部に空気が封入されたベッド用エアマットレスを構成するセルにおいて、
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形して形成された本体と、
前記本体の長手方向の両端部を溶着して、前記本体の両端部を封止するセル端部溶着部と、
前記本体に設置され、前記本体の内部に空気を出し入れする空気注入部材と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る他のベッド用エアマットレスセルは、ベッドフレームの上に載置され、内部に空気が封入されたベッド用エアマットレスを構成するセルにおいて、
樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形して形成された本体と、
この本体をその長手方向に沿ってその長手方向の全部又は一部を溶着して形成され、前記本体の内部を複数個の気室に仕切る気室溶着部と、
前記本体の長手方向の両端部を溶着して、前記本体の両端部を封止するセル端部溶着部と、
前記本体に設置され、前記本体の内部に空気を出し入れする空気注入部材と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記本体を構成する樹脂材料は、メタクリル酸共重合物等の滑剤を０．１乃至５質量％添加されたウレタン樹脂であることが好ましい。更に、前記気室溶着部は、前記セルの長手方向に点在するように形成することが好ましい。
【００１２】
本発明に係るベッド用エアマットレスの製造方法は、樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形加工して、本体部を得る工程と、
前記本体部をその長手方向について適宜の間隔で切断して、各セル本体に分断する工程と、
前記セル本体をその内面同士を重ねてたたみ、前記本体部の長手方向の両端部にてその幅方向の全域を溶着してセル端部を封止するセル端部溶着部を形成する工程と、
各セルの内部に空気を出し入れする空気注入部材を設ける工程と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る他のベッド用エアマットレスセルの製造方法は、樹脂材料をインフレーション加工により筒状に成形加工して、本体部を得る工程と、
前記本体部をその長手方向について適宜の間隔で切断して、各セル本体に分断する工程と、
前記セル本体をその内面同士を重ねてたたみ、前記セル本体の長手方向に沿ってその長手方向の全部又は一部を溶着して、前記セル本体の内部を複数個の気室に仕切る気室溶着部を形成すると共に、前記セル本体の長手方向の両端部にてその幅方向の全域を溶着してセル端部を封止するセル端部溶着部を形成する工程と、
各セルの内部に空気を出し入れする空気注入部材を設ける工程と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
この場合に、前記気室溶着部は、前記セルの長手方向に点在するように、適宜の間隔をおいて形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るベッド用エアマットレスセルは、インフレーション加工により、樹脂材料を筒状に成形し、エアセルの長手方向の両端部を封止するセル端部溶着部と、必要に応じて、気室を仕切る気室溶着部とを、樹脂材料の加圧加熱により形成し、前記セル端部溶着部を切断することにより、両端部が溶着されたセル本体に分離するから、溶着により筒状にしていた従来と異なり、溶着工程が少なく、溶着に起因して亀裂が生じたり、溶着不良が発生する虞が少なくなる。また、本発明によれば、筒状の端部の切り捨て部が不要であり、材料コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るベッド用エアマットレスのエアセルの製造方法を示す図であり、（ａ）は本体部２０を分断して本体２０ａとし、更に、セル端部と気室の仕切りを溶着した状態を示す図、（ｂ）は筒状樹脂２１の断面を示す図、（ｂ）は溶着方法を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエアセルの製造方法にて使用するインフレーション押出成形機を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るエアセルを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るエアセルの空気注入部材の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るエアセルの外観図である。
【図６】エアマットレスを示す平面図である。
【図７】（ａ）は従来のエアセルの横断面図、（ｂ）は同じくその外観図である。
【図８】（ａ）乃至（ｄ）は、従来のエアセルの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、貼付の図面を参照して具体的に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態に係るエアセルの製造方法を示す。図２はインフレーション加工による押出成形機を示す。原料注入口４１から、原料であるウレタン樹脂の溶融体を成形機内に注入し、空気吹込口４２から空気を成形機内に吹き込む。そうすると、高圧の空気により、樹脂溶融体は周辺部に押しやられ、成形機内をリング状になって上方に移動し、注入口４１の上方に設けられた冷却用空気取入口４３から供給された冷却用空気により冷却されて、樹脂溶融体は筒状に固化する。この筒状の樹脂２１は、案内部４４により内面同士が接触するようにして２つ折りにされ、ロール４５により巻取ロール４６まで送り出される。
【００１８】
図１（ｂ）はこの巻取ロール４６に巻き取られた筒状樹脂２１の横断面を示す。筒状樹脂２１はこのように扁平状に２つ折りされた状態で、巻取ロール４６に巻き取られる。その後、図１（ａ）に示すように、本体部２０はその長手方向について適宜の間隔で切断されて、各セル本体２０ａに分断される。本体部２０の切断後のセル本体２０ａは、この偏平状態でウエルダに供給される。このインフレーション加工後、切断された筒状樹脂２１（セル本体２０ａ）は、ウエルダにおいて、エアセルのセル端部となる部分と、気室を仕切る部分とを溶着されて、セル端部溶着部２４及び気室溶着部２２とが形成される。このウエルダにおける溶着は、例えば、図１（ｃ）に示すように、押圧子２５で筒状樹脂２１を挟んでこれを押圧し、この押圧子２５から筒状樹脂２１に熱を加えることにより、筒状樹脂２１を軟化させて接合する方法である。切断されたセル本体２０ａの両セル端部を接合することにより、１個の封止されたセル本体２０ａが得られる。
【００１９】
この場合に、筒状樹脂２１の厚さは、例えば、０．１５乃至０．３５ｍｍであり、このような薄肉の筒状体は、インフレーション加工により可能となる。そして、エアセルの材料は、ウレタン樹脂であるが、このウレタン樹脂に、総量に対する割合で、メタクリル酸共重合物を０．１乃至５質量％添加したものを原料とすることが好ましい。このメタクリル酸共重合物を０．１乃至５質量％添加することにより、このメタクリル酸共重合物は、滑材として作用し、筒状樹脂２１が２つ折りされたときの接触面同士が滑りやすくなり、成形しやすくなる。なお、滑剤としては、メタクリル酸共重合物以外に、アマイド系滑剤及び金属石鹸等、種々のものを使用することができる。
【００２０】
ウエルダとしては、高周波ウエルダを使用することができ、例えば、３ｍｍ幅の真鍮製の押圧子２５を使用し、この押圧子２５に高周波電力を印加して押圧子を加熱することにより、筒状樹脂２１を溶着することができる。気室溶着部２２は、図１（ｃ）に示すように、本体部２０の横断面を、８字状に成形し、上方の気室２１ａと、下方の気室２１ｂとを形成する。気室溶着部２２は、本体部２０の長手方向に沿って間欠的に形成されており、本体部２０の長手方向に点在するように設けられている。この気室溶着部２２の相互間は、溶着されておらず、セル内部の空気が自由に出入りできるようになっている。セル端部溶着部２４は、本体部２０をその長手方向に適宜の間隔で切断されたセル本体２０ａの幅方向の全域を溶着して、セル本体２０ａを封止するものである。
【００２１】
そして、セル本体２０ａに対し、空気注入部材３０を設置し、エアセルが製造される。この空気注入部材３０はエアセル内に空気を注入したり、エアセル内の空気を排出するための出入口である。図４はこの注入口を示す図である。セル本体２０ａの一部に孔３１が形成されており、この孔３１内に注入部材３０の基部３２が挿入されている。空気注入部材３０は、セル本体２０ａの内面に重ねられる基部３２と、この基部３２から外方に突出する円筒状の基軸部３３と、この基軸部３３の先端から基軸部３３に直交する方向に突出する円筒状の接続部３４とから構成されている。基軸部３３と接続部３４とは内部で連通している。そして、基部３２とセル本体２０ａとは、基軸部３３を中心とする円周上にて、気密的に接合されて、円環状の接合部３６が形成されている。これにより、接続部３４の両端のコネクタ部３４ａにパイプ（図示せず）を接続することにより、このパイプ及び空気注入部材３０を介して、セル内部に空気を注入し、また、空気をセル内部から排出することができる。このようにして、図５に示す２段構造又は３段構造のエアセルが製造される。なお、３段構造のエアセルは、気室溶着部２２を２列設ければよい。
【００２２】
次に、上述のごとく構成された本実施形態の動作について説明する。本実施形態においては、図２に示すインフレーション加工によりウレタン樹脂を筒状に成形し、インフレーション加工により形成した図１（ｂ）に示す筒状の樹脂２１に対し、エアセルをその両端部で封止するセル端部溶着部２４と、気室溶着部２２とを、溶着により形成する。本実施形態は、このようにして、図３に示す上下２段構造のエアセルを、製造することができるので、無駄に廃棄される材料がなく、コストの低減を図ることができる。また、溶着部が従来より少ないので、溶着に起因する亀裂の発生を抑制し、溶着不良による封止欠陥を抑制することができる。
【００２３】
このようにして製造されたエアセルは、空気注入部材３０を介して、空気を注入され、図５に示す形状となる。そして、この複数個のエアセルは、図６に示すようにして、エアセルの長手方向をマットレスの幅方向にして、マットレスの長手方向に配列されて、相互に接着される。このエアマットレスにおいては、頭部、中間部及び踵部等の部位毎に異なる制御態様で内部の注入空気圧を制御され、体圧の分散及び寝心地の向上等が図られる。
【００２４】
本発明は上記実施形態に限定されないことは勿論である。溶着工程においては、空気注入部材３０を介して空気を注入したときに、エアセルに可及的にシワが発生しないような溶着部を設けることが好ましい。また、この溶着部の位置は、空気注入後にエアセルに生じる引張応力が可及的に小さくなるように決めることが好ましい。上部の気室２１ａと下部の気室２１ｂとの間で空気の出入りが可能になるように、気室溶着部２２を点在するように設けるが、気室溶着部２２の間隔及び長さ等は、空気注入体積及び圧力等を勘案して適切に定めることが好ましい。また、上記実施形態は、気室が２個又は３個形成された２段構造又は３段構造のエアセルに関するものであるが、気室が１個の気室溶着部２２が存在しないエアセルにも適用できることは勿論である。また、気室溶着部２２は本体２０ａの長手方向に点在したものではなく、直線上に連続したものであってもよい。但し、各気室は、気室溶着部２２の端部とセル端部溶着部との間で空気の出入りが自在であり、相互に連通している。
【符号の説明】
【００２５】
１：エアマットレス
２、３，４：エアセル
２０：本体部
２０ａ：本体
２１：筒状樹脂
２１ａ、２１ｂ：気室
２２：気室溶着部
２３：切断線
２４：セル端部溶着部
２５：押圧子
３０：空気注入部材
【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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