クッション体及びその製造方法
【課題】クッション体の体圧分散性、通気性を改善するとともに、構造も簡素とし、洗浄を容易とする。
【解決手段】エアマットレス１は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とした立体網状構造体２であって、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着する複数の中空連続線条３から構成されるスプリング構造体であり、立体網状構造体２の長手方向の両端部にそれぞれ形成された閉塞部４及び閉塞部５と、を備え、閉塞部５は、中空連続線条３の端部を樹脂で充填した充填部６と、充填部６と接続するとともに、中空連続線条３の一端部と連通し、中空連続線条３の内部に封入された気体の気圧を調整する空気量調整部７と、この空気量調整部７に空気を供給するためのバルブ８と、を備える。
【解決手段】エアマットレス１は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とした立体網状構造体２であって、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着する複数の中空連続線条３から構成されるスプリング構造体であり、立体網状構造体２の長手方向の両端部にそれぞれ形成された閉塞部４及び閉塞部５と、を備え、閉塞部５は、中空連続線条３の端部を樹脂で充填した充填部６と、充填部６と接続するとともに、中空連続線条３の一端部と連通し、中空連続線条３の内部に封入された気体の気圧を調整する空気量調整部７と、この空気量調整部７に空気を供給するためのバルブ８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、使用者の体重・体形にかかわらず、要介護者から健常者まで、最適な硬軟の調整が可能であり、最適な体圧分散を実現した、へたりにくいクッション体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のエアマットレスは、ほぼ矩形板状に形成され圧縮空気が供給されることで所定の高さ寸法に膨張する主エアマットと、主エアマットの上面の長手方向中途部に積層され圧縮空気が供給されることで主エアマットの上面で所定の高さ寸法に膨張する補助エアマットと、主エアマットと補助エアマットとを被覆した外装体とを具備した発明である。特許文献２のエアマットレスは、エアマットレスを形成するよう互いに直線的に固定された三つの互いに独立の気密のセグメントを含むエアベッド装置であって、エアマットレスの各セグメントは相互に独立に膨らませ可能であり、就寝者は各セグメント内の空気圧を変えることにより、自分の頭部、腰部、足部に与えられる支持のレベルを調節することができる発明である。更に、特許文献３のエアマットレスは、エアチューブと、このエアチューブを保持し外装地によって被覆されたマットレス本体と、このマットレス本体内に設けられエアバッグに圧縮空気を供給するエア供給ポンプとを具備した発明である。
【特許文献１】特開平１０−３２７９８６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８７９５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１８９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のエアマットレスにおいては、もともとコア自体は体圧分散には優れるが、エアチューブが太く、円柱状にそれぞれのコアが形成されているため、コアとコアの間隔が広く、段差ができる。そのため、丸木の上に寝ていると同様の状態であり、丸木の頂上だけで線状で体重を受けており、谷の部分では体重を受けることができず、体圧分散が悪化する。また、エアマットは体が沈み込むため、要介護者は、寝返りや体起こしが困難である。寝返りや体起こしができないと、筋肉が弱り、回復が困難になる。要介護者の自立支援が求められている。エアマットレスは、使用者には、空気の上に浮いているようであり、不安定である。介護者が要介護者を移動させる場合などで、マットの上に膝を立てる場合に、介護者、要介護者ともに姿勢が不安定となり、不便である。また、寝心地が悪い。さらに、人体からの発汗が多くなり、通気性もなくなる。これは蒸れと床ズレの主要因となる。構造的にも複雑である。洗浄も、通常、エア発生装置があるため、防水上の理由から、拭き掃除程度しかできない。また、エアマットレスには、通常、コンプレッサと電源が装備されているが、ベッドを移動する場合、地震などで電気の供給が停止すれば、機能しない。空気が抜ければ、エアマットレスの体圧分散性が悪化し、底つき状態となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、上記課題に鑑み、エアマットレスの体圧分散性を向上させ、寝返りや体起こしを容易とし、使用者の姿勢の安定性を確保し、寝心地を改善し、通気性を改善し蒸れと床ズレを防止するとともに、構造も簡素とし、洗浄を容易とすることを目的とする。
【０００５】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、中空連続線条が不規則に熱接着又は熱溶着されることにより形成されるスプリング構造の立体網状構造体と、前記立体網状構造体の両端部にそれぞれ形成された閉塞部と、前記閉塞部の一方は、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部と、該充填部と接続するとともに、前記中空連続線条の一端部と連通し、前記中空連続線条の内部に封入された気体の気圧及び／又は液体の液圧を調整する流体量調整部と、を備えることを特徴とするクッション体である。ここでいうクッション体には、エアマットレス、座席、枕、座布団、ベッドクッション、遊具、運動具（特開２００５−２２４４５３参照）、医療用具（認知症予防具）等を含み、人体の体圧を分散させるものであればよい。
【０００６】
請求項２の発明の前記立体構造体は、前記流体量調整部が長手方向の両端部にそれぞれ形成されることが好ましい。
【０００７】
請求項３の発明によれば、前記流体量調整部が上下に分割され、当該それぞれの調整部が連通用のバルブで接続されることが好ましい。
【０００８】
請求項４の発明によれば、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着する中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造体の一端部を樹脂で固めることにより、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部を形成する充填部形成ステップと、前記充填部を途中で切断することにより、前記中空連続線条の開口端を形成する開口端形成ステップと、前記開口端と連通する、流体の量を調整する流体量調整部を、前記充填部に接続する流体量調整部形成ステップと、を備えることを特徴とするクッション体製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜４記載のクッション体によれば、流体量調整部により内部の気体圧力を自在に調整することができるので、中空連続線条の筒状肉厚部分の設計自由度が高くなり、取扱いの利便性も高くなる。また、中空連続線条に封入する空気の圧力により、体圧分散の調整も優れており、流体量調整部によりバネの硬軟の調整が容易である。また、それぞれの圧力の高まった中空連続線条が、立体的な絡み方で成型されていて、尚且つそれぞれが、バネとなりえている上に、中空連続線条の内部が圧力空気のため、空気バネとなる。したがって、平面的に体圧を受けることができ、体圧分散が改善する。また、クッション体が持つ反発力によって、要介護者は、寝返りや体起こしをさせることが容易である。要介護者の筋肉が弱体を防止し、回復を容易にするので、自立支援を可能とする。介護者、要介護者の姿勢を安定化させ、例えば、介護者が要介護者を移動させる場合などで、クッション体の上に膝を立てる場合に、介護者、要介護者ともに姿勢が安定するので、便利である。また、寝心地が良くなる。さらに、通気性が改善することで、人体からの発汗を減少させて、蒸れと床ズレを防止できる。さらに、クッション性が向上し、へたりにくくなり、耐荷重の繰り返し試験においても大幅なデータの向上が可能である。その上、構造も簡単で、清掃の容易で、消毒、水洗いも容易である。さらに立体網状構造体は簡素な構造体であるので、使用後のリサイクルも容易である。
【００１０】
請求項２によれば、流体量の調整を迅速に行うことができる。
【００１１】
請求項３によれば、流体の循環が可能となり、人体の血流促進など、健康増進に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のクッション体の一例として、実施形態のエアマットレス１について図面を参照して説明する。このエアマットレス１は、図１及び図２に示す通り、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とした立体網状構造体２であって、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着する複数の中空連続線条３から構成されるスプリング構造体であり、立体網状構造体２の長手方向の両端部にそれぞれ形成された閉塞部４及び閉塞部５と、を備えている。閉塞部５は、中空連続線条３の端部を樹脂で充填した充填部６と、充填部６と接続するとともに、中空連続線条３の一端部と連通し、中空連続線条３の内部に封入された気体の気圧を調整する空気量調整部７と、この空気量調整部７に空気を供給するためのバルブ８と、を備えている。以下、詳細に説明する。
【００１３】
立体網状構造体２の嵩比重は、０．００７〜０．０１、中空率が３０〜９５％、中空連続線条３に封入された空気の圧力が１０１〜３０４ｋＰａ（１．０〜３気圧）に設定されていることが好ましい。立体網状構造体２は、押し出し成形により製造されたものである。熱可塑性樹脂である原料又は主原料は、フレーク状又はチップ状の樹脂原料を使用する。再生樹脂でもよいし、バージンの樹脂でもよい。例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６６などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとし共重合したコポリマーやエラストマー、上記樹脂をブレンドしたもの等が挙げられる。酢酸ビニール樹脂、ゴムを混合したポリエチレン樹脂が好適である。また、原料を熱可塑性ウレタンとすれば、低反発で弾力性を保持できる。
【００１４】
閉塞部４は、図２（ａ）に示す通り、中空連続線条３の管３０端部の開口端の個々を閉塞するものである。又は、閉塞部４は、例えば、膜のように、端面の全体を閉塞するものでもよい。閉塞部４により、中空連続線条３の中空部３１から空気が漏れないようになっている。閉塞部４は充填部６と空気量調整部７を備えていない。
【００１５】
閉塞部５は、閉塞部４とは押し出し方向の反対側に形成されるものである。充填部６には、中空連続線条３の間の隙間に樹脂等が充填されることで、その内部に中空連続線条３が埋設されている。その中空連続線条３の端部は、図２（ｂ）に示す通り、開放端３２を備えている。この開放端３２により中空連続線条３が空気量調整部７の室内と連通している。
【００１６】
充填部６は樹脂製である。充填部６は開口部６１と、樹脂固化部６２と、周縁部６３とを備えている（図５（ｂ）参照）。管３０の外部領域を充填するように、樹脂を管３０の外表面に接着又は溶着している。
【００１７】
空気量調整部７は一端面が開口したケースであり、空気量調整部７の開口と立体網状構造体２の長手方向端面とが突き合わされ、空気量調整部７の開口端部７０が充填部６の周縁部６３と接続され（図６参照）、中空連続線条３の中空部３１及び空気量調整部７の内部に空気が密閉されている。空気量調整部７の側面にバルブ８が形成されている。空気量調整部７に空気を供給することで、中空連続線条３の中空部３１の空気を加圧することができる。したがって、図２（ｃ）に示す通り、内部の気圧が高くなるので、管３０の厚みを薄肉に設計できる。従来は点線３５に示す通り、内部が大気圧であるので、立体網状構造体のへたりを防止するためには、管を厚肉とせざるをえなかったが、この点、本実施形態では、点線３５から実線に示す通り、中空部３１の径を拡径させ、管３０の薄肉化を実現することができる。そのため、コスト低減が可能であるとともに設計の自由度が高まる。
【００１８】
バルブ８は、空気量調整部７へ空気を供給する時に、吹き込んだ空気の逆流を防ぐ弁の付設された筒状の金具部分である。所定気圧の圧力差があると、一定方向にだけ空気が流入するようになっている。バルブ８に空気入れ（図示略）が装着できるようになっている。
【００１９】
本実施形態のエアマットレス１によれば、空気量調整部７により内部の気体圧力を自在に調整することができるので、中空連続線条３の筒状肉厚部分の設計自由度が高くなる。また、中空連続線条３に封入する空気の圧力により、体圧分散の調整も優れており、空気量調整部７によりバネの硬軟の調整が容易である。また、中空連続線条３が、立体的な絡み方で成型されることによるバネの機能を有する上、中空連続線条３の内部が圧力空気であることによる空気バネ機能を有するため、クッション性が向上し、へたりにくくなり、耐荷重の繰り返し試験においても大幅なデータの向上が可能である。その上、構造も簡単で、清掃が容易で、消毒、水洗いも容易である。さらに立体網状構造体２は簡素な構造体であるので、使用後のリサイクルも容易である。さらに、エアマットレス１の厚みを薄くすることができるので、取扱いの利便性が高くなる。たとえば、老人の座イスに敷いて使用する場合、厚みを薄くすることで、老人の足が着地しやすく、介護が容易となる等の利点が生じる。
【００２０】
本実施形態のエアマットレス１の製造方法について図３〜図６を参照して説明する。本実施形態のエアマットレス１の製造方法は、まず、図３に示す通り、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着された、両端部を切断等により開端された中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造本体２０を保持部３５，３６で保持し、熱板３７で端面領域３８を押し付けて、立体網状構造本体２０の一つの端面領域３８にある中空連続線条の開口端を熱で溶融させて閉塞する（ステップ１）。なお、立体網状構造本体２０は、熱可塑性樹脂を中空状の多数の中空連続線条を下向きノズルより紡出させ、それぞれの中空連続線条同士をランダムに融着させ、冷却固化させて製造する。その製造方法は、特公昭５０−３９１８５号公報、特開昭５５−１７５２７号公報、特開昭５８−１４９３６２号公報、特開平１−２０７４６３号公報、特開平１−３１４７７１号公報等に記載された技術であるので、説明は援用する。
【００２１】
次に、ステップ１で端面領域３８の開口端が閉塞された立体網状構造本体２０を、図４に示す通り、端面領域３８とは反対側の端面領域３９を下にし、図４（ａ）に示す通り、下端部を、溶融された樹脂５０が収容された処理槽５１に浸漬させ、図４（ｂ）に示す通りに取り出す（ステップ２）。これにより、中空連続線条の外周（中空連続線条の隙間）が樹脂で充填された固まるとともに、樹脂が連続中空線条３の開口端からその入口の内部にも侵入して固化し、中空連続線条をその中に埋設した充填部６０を形成する。
【００２２】
次に、図５（ａ）の矢印Ｃに示す通り、充填部６０を途中から短手方向に垂直に切断し、充填部６を形成する（ステップ３）。図５（ｂ）に示す通り、ステップ２において閉じられた中空連続線条の端部に複数の開口部６１が形成される。開口部６１は、管３０と中空部３１とのそれぞれの端部を備える。
【００２３】
次に、充填部６の周縁部６３と、空気量調整部７の開口端部７０とを接着又は溶着によって接続する（ステップ４）。例えば、端面領域にフィルムを接着剤で接着する、或いは、中空連続線条の端部を熱で溶かすことで溶着する等の方法がある。ステップ４より以前のステップで空気量調整部７にバルブ８を予め設けておいても良いし、前記接続してから空気量調整部７にバルブ８を設けても良い。以上によりエアマットレス１を製造する。
【００２４】
エアマットレス１の圧力を調整する場合、図７に示す通り、空気入れ８１をバルブ８に差し込み、空気量調整部７内に空気を供給することで、充填部６内の中空連続線条を介して、充填部６から連続する中空連続線条に空気が供給される。この調整はエアマットレス１の製造過程で行っても良いし、製造後に、事後的に使用者が行ってもよい。
【００２５】
以上のエアマットレス１の製造方法によれば、立体網状構造体本体２０の一端部を樹脂に浸漬し固化させて充填部６０を形成し、これを切断し、切断された充填部６を空気量調整部７と接続するだけでよいので、製造が極めて容易である。また、圧力の調整はバルブ７に空気入れ８１を差し込み空気を供給するだけでよいので、バネの硬軟の調整が容易であるとともに、へたりを有効に防止できる。
【００２６】
前記実施形態の変更形態として、図８に示すエアマットレス１は、その充填部６が直方体ではなく、開口端が傾斜面であることにより、充填部６ひいては中空連続線条が空気量調整部７と接続する面積を増大させ、中空連続線条でより広範囲に表面側を覆うことで、クッション性を高めたものである。なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２７】
更に異なる変更形態として、図９に示すエアマットレス１は、その空気量調整部７が長手方向の両端部にそれぞれ形成されたものである。これにより、空気量の調整を迅速に行うことができる。バルブ８は単数でも良いし、複数でもよい。例えば、両端部のそれぞれの空気量調整部７にそれぞれバルブ８を設けても良い。なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２８】
更に異なる変更形態として、図１０（ａ）（ｂ）に示すエアマットレス１は、流体量調整部７が上下二段のそれぞれの室に分割され、それぞれの調整部７ａ，７ｂが連通用のバルブ９ａ及び９ｂによりそれぞれ接続される。バルブ９ａは上方の空気量調整部７ａから下方の空気量調整部７ｂに空気を流通させるものであり、バルブ９ｂは下方の空気量調整部７ｂからから上方の空気量調整部７ａへ空気を流通させるものである。図１０（ａ）はポンプ１０が内蔵されている構造、図１０（ｂ）はポンプ１０が外設され、管１１で下方の空気量調整部７ｂに接続されている。バルブ９ａ及び９ｂは一方向に空気が流れる逆止弁が好ましい。エアマットレス１内で空気を循環させる構造である。また、圧力調整部７ａ及び／又は７ｂなど、適宜の場所にヒータ１２を設置することで、温度の調整も可能である。例えば、湯を循環させることで、自然な振動を発生させることができる。これにより、人体の血流を促進させ、床ズレ予防、冷え症の改善ができる。ヒータ１２に代えて、冷却装置（図示略）を設置することで、夏には、冷水を流すこともできる。前述ステップ４において、予め分割され、バルブ９ａ及び９ｂがそれぞれ形成され予め分割された空気量調整部７ａ及び７ｂをそれぞれに充填部６に取り付ければよい。当該空気量調整部７ａ及び７ｂに対応させて、立体網状構造体本体２０は予めシートで上下に分割される構成が好ましい、なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２９】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、製造工程のステップ１の実施は、必ずしもステップ２の前でなくてもよく、ステップ２と同時或いは、ステップ２の後でもよい。また、図１０に示す実施形態において、空気の代わりに液体としてもよい。また、上側に液体を循環させ、下側に気体を循環させるよう、液体量調整部と気体量調整部とを別々に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のクッション体によれば、クッションのバネを自在に調整でき、洗浄が可能で乾きも早いため清潔で使いやすいエアマットレス、枕、ベッドクッション、座席クッション、遊具、運動具、医療用具（認知症予防具）等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施形態のエアマットレス１の斜視図である。
【図２】（ａ）は、連続中空線条３の一端部の軸方向の縦断面図、（ｂ）は他端部の軸方向の縦断面図、（ｃ）は、連続中空線条３の半径方向の縦断面図である。
【図３】エアマットレスの製造工程のステップ１を示す説明図である。
【図４】同ステップ２を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同ステップ３を示す説明図である。
【図６】同ステップ４を示す説明図である。
【図７】空気入れによるエアマットレス１への空気供給を示す斜視図である。
【図８】変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【図９】別の変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【図１０】更に異なる変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…エアマットレス ２…立体網状構造体 ３…中空連続線条 ４…閉塞部
５…閉塞部 ６…充填部 ７…空気量調整部 ８，９…バルブ １０…ポンプ １１…ヒータ
３０…管 ３１…中空部 ３２…開放端 ２０…立体網状構造体本体
３５，３６…保持部 ３７…熱板 ３８，３９…端面領域 ５０…樹脂
５１…処理槽 ６０…充填部 ６１…開口部 ６２…樹脂固化部 ６３…周縁部
７０…開口端部 ８１…空気入れ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、使用者の体重・体形にかかわらず、要介護者から健常者まで、最適な硬軟の調整が可能であり、最適な体圧分散を実現した、へたりにくいクッション体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のエアマットレスは、ほぼ矩形板状に形成され圧縮空気が供給されることで所定の高さ寸法に膨張する主エアマットと、主エアマットの上面の長手方向中途部に積層され圧縮空気が供給されることで主エアマットの上面で所定の高さ寸法に膨張する補助エアマットと、主エアマットと補助エアマットとを被覆した外装体とを具備した発明である。特許文献２のエアマットレスは、エアマットレスを形成するよう互いに直線的に固定された三つの互いに独立の気密のセグメントを含むエアベッド装置であって、エアマットレスの各セグメントは相互に独立に膨らませ可能であり、就寝者は各セグメント内の空気圧を変えることにより、自分の頭部、腰部、足部に与えられる支持のレベルを調節することができる発明である。更に、特許文献３のエアマットレスは、エアチューブと、このエアチューブを保持し外装地によって被覆されたマットレス本体と、このマットレス本体内に設けられエアバッグに圧縮空気を供給するエア供給ポンプとを具備した発明である。
【特許文献１】特開平１０−３２７９８６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８７９５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１８９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のエアマットレスにおいては、もともとコア自体は体圧分散には優れるが、エアチューブが太く、円柱状にそれぞれのコアが形成されているため、コアとコアの間隔が広く、段差ができる。そのため、丸木の上に寝ていると同様の状態であり、丸木の頂上だけで線状で体重を受けており、谷の部分では体重を受けることができず、体圧分散が悪化する。また、エアマットは体が沈み込むため、要介護者は、寝返りや体起こしが困難である。寝返りや体起こしができないと、筋肉が弱り、回復が困難になる。要介護者の自立支援が求められている。エアマットレスは、使用者には、空気の上に浮いているようであり、不安定である。介護者が要介護者を移動させる場合などで、マットの上に膝を立てる場合に、介護者、要介護者ともに姿勢が不安定となり、不便である。また、寝心地が悪い。さらに、人体からの発汗が多くなり、通気性もなくなる。これは蒸れと床ズレの主要因となる。構造的にも複雑である。洗浄も、通常、エア発生装置があるため、防水上の理由から、拭き掃除程度しかできない。また、エアマットレスには、通常、コンプレッサと電源が装備されているが、ベッドを移動する場合、地震などで電気の供給が停止すれば、機能しない。空気が抜ければ、エアマットレスの体圧分散性が悪化し、底つき状態となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、上記課題に鑑み、エアマットレスの体圧分散性を向上させ、寝返りや体起こしを容易とし、使用者の姿勢の安定性を確保し、寝心地を改善し、通気性を改善し蒸れと床ズレを防止するとともに、構造も簡素とし、洗浄を容易とすることを目的とする。
【０００５】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、中空連続線条が不規則に熱接着又は熱溶着されることにより形成されるスプリング構造の立体網状構造体と、前記立体網状構造体の両端部にそれぞれ形成された閉塞部と、前記閉塞部の一方は、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部と、該充填部と接続するとともに、前記中空連続線条の一端部と連通し、前記中空連続線条の内部に封入された気体の気圧及び／又は液体の液圧を調整する流体量調整部と、を備えることを特徴とするクッション体である。ここでいうクッション体には、エアマットレス、座席、枕、座布団、ベッドクッション、遊具、運動具（特開２００５−２２４４５３参照）、医療用具（認知症予防具）等を含み、人体の体圧を分散させるものであればよい。
【０００６】
請求項２の発明の前記立体構造体は、前記流体量調整部が長手方向の両端部にそれぞれ形成されることが好ましい。
【０００７】
請求項３の発明によれば、前記流体量調整部が上下に分割され、当該それぞれの調整部が連通用のバルブで接続されることが好ましい。
【０００８】
請求項４の発明によれば、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着する中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造体の一端部を樹脂で固めることにより、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部を形成する充填部形成ステップと、前記充填部を途中で切断することにより、前記中空連続線条の開口端を形成する開口端形成ステップと、前記開口端と連通する、流体の量を調整する流体量調整部を、前記充填部に接続する流体量調整部形成ステップと、を備えることを特徴とするクッション体製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜４記載のクッション体によれば、流体量調整部により内部の気体圧力を自在に調整することができるので、中空連続線条の筒状肉厚部分の設計自由度が高くなり、取扱いの利便性も高くなる。また、中空連続線条に封入する空気の圧力により、体圧分散の調整も優れており、流体量調整部によりバネの硬軟の調整が容易である。また、それぞれの圧力の高まった中空連続線条が、立体的な絡み方で成型されていて、尚且つそれぞれが、バネとなりえている上に、中空連続線条の内部が圧力空気のため、空気バネとなる。したがって、平面的に体圧を受けることができ、体圧分散が改善する。また、クッション体が持つ反発力によって、要介護者は、寝返りや体起こしをさせることが容易である。要介護者の筋肉が弱体を防止し、回復を容易にするので、自立支援を可能とする。介護者、要介護者の姿勢を安定化させ、例えば、介護者が要介護者を移動させる場合などで、クッション体の上に膝を立てる場合に、介護者、要介護者ともに姿勢が安定するので、便利である。また、寝心地が良くなる。さらに、通気性が改善することで、人体からの発汗を減少させて、蒸れと床ズレを防止できる。さらに、クッション性が向上し、へたりにくくなり、耐荷重の繰り返し試験においても大幅なデータの向上が可能である。その上、構造も簡単で、清掃の容易で、消毒、水洗いも容易である。さらに立体網状構造体は簡素な構造体であるので、使用後のリサイクルも容易である。
【００１０】
請求項２によれば、流体量の調整を迅速に行うことができる。
【００１１】
請求項３によれば、流体の循環が可能となり、人体の血流促進など、健康増進に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のクッション体の一例として、実施形態のエアマットレス１について図面を参照して説明する。このエアマットレス１は、図１及び図２に示す通り、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とした立体網状構造体２であって、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着する複数の中空連続線条３から構成されるスプリング構造体であり、立体網状構造体２の長手方向の両端部にそれぞれ形成された閉塞部４及び閉塞部５と、を備えている。閉塞部５は、中空連続線条３の端部を樹脂で充填した充填部６と、充填部６と接続するとともに、中空連続線条３の一端部と連通し、中空連続線条３の内部に封入された気体の気圧を調整する空気量調整部７と、この空気量調整部７に空気を供給するためのバルブ８と、を備えている。以下、詳細に説明する。
【００１３】
立体網状構造体２の嵩比重は、０．００７〜０．０１、中空率が３０〜９５％、中空連続線条３に封入された空気の圧力が１０１〜３０４ｋＰａ（１．０〜３気圧）に設定されていることが好ましい。立体網状構造体２は、押し出し成形により製造されたものである。熱可塑性樹脂である原料又は主原料は、フレーク状又はチップ状の樹脂原料を使用する。再生樹脂でもよいし、バージンの樹脂でもよい。例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６６などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとし共重合したコポリマーやエラストマー、上記樹脂をブレンドしたもの等が挙げられる。酢酸ビニール樹脂、ゴムを混合したポリエチレン樹脂が好適である。また、原料を熱可塑性ウレタンとすれば、低反発で弾力性を保持できる。
【００１４】
閉塞部４は、図２（ａ）に示す通り、中空連続線条３の管３０端部の開口端の個々を閉塞するものである。又は、閉塞部４は、例えば、膜のように、端面の全体を閉塞するものでもよい。閉塞部４により、中空連続線条３の中空部３１から空気が漏れないようになっている。閉塞部４は充填部６と空気量調整部７を備えていない。
【００１５】
閉塞部５は、閉塞部４とは押し出し方向の反対側に形成されるものである。充填部６には、中空連続線条３の間の隙間に樹脂等が充填されることで、その内部に中空連続線条３が埋設されている。その中空連続線条３の端部は、図２（ｂ）に示す通り、開放端３２を備えている。この開放端３２により中空連続線条３が空気量調整部７の室内と連通している。
【００１６】
充填部６は樹脂製である。充填部６は開口部６１と、樹脂固化部６２と、周縁部６３とを備えている（図５（ｂ）参照）。管３０の外部領域を充填するように、樹脂を管３０の外表面に接着又は溶着している。
【００１７】
空気量調整部７は一端面が開口したケースであり、空気量調整部７の開口と立体網状構造体２の長手方向端面とが突き合わされ、空気量調整部７の開口端部７０が充填部６の周縁部６３と接続され（図６参照）、中空連続線条３の中空部３１及び空気量調整部７の内部に空気が密閉されている。空気量調整部７の側面にバルブ８が形成されている。空気量調整部７に空気を供給することで、中空連続線条３の中空部３１の空気を加圧することができる。したがって、図２（ｃ）に示す通り、内部の気圧が高くなるので、管３０の厚みを薄肉に設計できる。従来は点線３５に示す通り、内部が大気圧であるので、立体網状構造体のへたりを防止するためには、管を厚肉とせざるをえなかったが、この点、本実施形態では、点線３５から実線に示す通り、中空部３１の径を拡径させ、管３０の薄肉化を実現することができる。そのため、コスト低減が可能であるとともに設計の自由度が高まる。
【００１８】
バルブ８は、空気量調整部７へ空気を供給する時に、吹き込んだ空気の逆流を防ぐ弁の付設された筒状の金具部分である。所定気圧の圧力差があると、一定方向にだけ空気が流入するようになっている。バルブ８に空気入れ（図示略）が装着できるようになっている。
【００１９】
本実施形態のエアマットレス１によれば、空気量調整部７により内部の気体圧力を自在に調整することができるので、中空連続線条３の筒状肉厚部分の設計自由度が高くなる。また、中空連続線条３に封入する空気の圧力により、体圧分散の調整も優れており、空気量調整部７によりバネの硬軟の調整が容易である。また、中空連続線条３が、立体的な絡み方で成型されることによるバネの機能を有する上、中空連続線条３の内部が圧力空気であることによる空気バネ機能を有するため、クッション性が向上し、へたりにくくなり、耐荷重の繰り返し試験においても大幅なデータの向上が可能である。その上、構造も簡単で、清掃が容易で、消毒、水洗いも容易である。さらに立体網状構造体２は簡素な構造体であるので、使用後のリサイクルも容易である。さらに、エアマットレス１の厚みを薄くすることができるので、取扱いの利便性が高くなる。たとえば、老人の座イスに敷いて使用する場合、厚みを薄くすることで、老人の足が着地しやすく、介護が容易となる等の利点が生じる。
【００２０】
本実施形態のエアマットレス１の製造方法について図３〜図６を参照して説明する。本実施形態のエアマットレス１の製造方法は、まず、図３に示す通り、熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着された、両端部を切断等により開端された中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造本体２０を保持部３５，３６で保持し、熱板３７で端面領域３８を押し付けて、立体網状構造本体２０の一つの端面領域３８にある中空連続線条の開口端を熱で溶融させて閉塞する（ステップ１）。なお、立体網状構造本体２０は、熱可塑性樹脂を中空状の多数の中空連続線条を下向きノズルより紡出させ、それぞれの中空連続線条同士をランダムに融着させ、冷却固化させて製造する。その製造方法は、特公昭５０−３９１８５号公報、特開昭５５−１７５２７号公報、特開昭５８−１４９３６２号公報、特開平１−２０７４６３号公報、特開平１−３１４７７１号公報等に記載された技術であるので、説明は援用する。
【００２１】
次に、ステップ１で端面領域３８の開口端が閉塞された立体網状構造本体２０を、図４に示す通り、端面領域３８とは反対側の端面領域３９を下にし、図４（ａ）に示す通り、下端部を、溶融された樹脂５０が収容された処理槽５１に浸漬させ、図４（ｂ）に示す通りに取り出す（ステップ２）。これにより、中空連続線条の外周（中空連続線条の隙間）が樹脂で充填された固まるとともに、樹脂が連続中空線条３の開口端からその入口の内部にも侵入して固化し、中空連続線条をその中に埋設した充填部６０を形成する。
【００２２】
次に、図５（ａ）の矢印Ｃに示す通り、充填部６０を途中から短手方向に垂直に切断し、充填部６を形成する（ステップ３）。図５（ｂ）に示す通り、ステップ２において閉じられた中空連続線条の端部に複数の開口部６１が形成される。開口部６１は、管３０と中空部３１とのそれぞれの端部を備える。
【００２３】
次に、充填部６の周縁部６３と、空気量調整部７の開口端部７０とを接着又は溶着によって接続する（ステップ４）。例えば、端面領域にフィルムを接着剤で接着する、或いは、中空連続線条の端部を熱で溶かすことで溶着する等の方法がある。ステップ４より以前のステップで空気量調整部７にバルブ８を予め設けておいても良いし、前記接続してから空気量調整部７にバルブ８を設けても良い。以上によりエアマットレス１を製造する。
【００２４】
エアマットレス１の圧力を調整する場合、図７に示す通り、空気入れ８１をバルブ８に差し込み、空気量調整部７内に空気を供給することで、充填部６内の中空連続線条を介して、充填部６から連続する中空連続線条に空気が供給される。この調整はエアマットレス１の製造過程で行っても良いし、製造後に、事後的に使用者が行ってもよい。
【００２５】
以上のエアマットレス１の製造方法によれば、立体網状構造体本体２０の一端部を樹脂に浸漬し固化させて充填部６０を形成し、これを切断し、切断された充填部６を空気量調整部７と接続するだけでよいので、製造が極めて容易である。また、圧力の調整はバルブ７に空気入れ８１を差し込み空気を供給するだけでよいので、バネの硬軟の調整が容易であるとともに、へたりを有効に防止できる。
【００２６】
前記実施形態の変更形態として、図８に示すエアマットレス１は、その充填部６が直方体ではなく、開口端が傾斜面であることにより、充填部６ひいては中空連続線条が空気量調整部７と接続する面積を増大させ、中空連続線条でより広範囲に表面側を覆うことで、クッション性を高めたものである。なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２７】
更に異なる変更形態として、図９に示すエアマットレス１は、その空気量調整部７が長手方向の両端部にそれぞれ形成されたものである。これにより、空気量の調整を迅速に行うことができる。バルブ８は単数でも良いし、複数でもよい。例えば、両端部のそれぞれの空気量調整部７にそれぞれバルブ８を設けても良い。なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２８】
更に異なる変更形態として、図１０（ａ）（ｂ）に示すエアマットレス１は、流体量調整部７が上下二段のそれぞれの室に分割され、それぞれの調整部７ａ，７ｂが連通用のバルブ９ａ及び９ｂによりそれぞれ接続される。バルブ９ａは上方の空気量調整部７ａから下方の空気量調整部７ｂに空気を流通させるものであり、バルブ９ｂは下方の空気量調整部７ｂからから上方の空気量調整部７ａへ空気を流通させるものである。図１０（ａ）はポンプ１０が内蔵されている構造、図１０（ｂ）はポンプ１０が外設され、管１１で下方の空気量調整部７ｂに接続されている。バルブ９ａ及び９ｂは一方向に空気が流れる逆止弁が好ましい。エアマットレス１内で空気を循環させる構造である。また、圧力調整部７ａ及び／又は７ｂなど、適宜の場所にヒータ１２を設置することで、温度の調整も可能である。例えば、湯を循環させることで、自然な振動を発生させることができる。これにより、人体の血流を促進させ、床ズレ予防、冷え症の改善ができる。ヒータ１２に代えて、冷却装置（図示略）を設置することで、夏には、冷水を流すこともできる。前述ステップ４において、予め分割され、バルブ９ａ及び９ｂがそれぞれ形成され予め分割された空気量調整部７ａ及び７ｂをそれぞれに充填部６に取り付ければよい。当該空気量調整部７ａ及び７ｂに対応させて、立体網状構造体本体２０は予めシートで上下に分割される構成が好ましい、なお、共通する構成については、既に述べた上記実施形態の説明を援用する。
【００２９】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、製造工程のステップ１の実施は、必ずしもステップ２の前でなくてもよく、ステップ２と同時或いは、ステップ２の後でもよい。また、図１０に示す実施形態において、空気の代わりに液体としてもよい。また、上側に液体を循環させ、下側に気体を循環させるよう、液体量調整部と気体量調整部とを別々に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のクッション体によれば、クッションのバネを自在に調整でき、洗浄が可能で乾きも早いため清潔で使いやすいエアマットレス、枕、ベッドクッション、座席クッション、遊具、運動具、医療用具（認知症予防具）等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施形態のエアマットレス１の斜視図である。
【図２】（ａ）は、連続中空線条３の一端部の軸方向の縦断面図、（ｂ）は他端部の軸方向の縦断面図、（ｃ）は、連続中空線条３の半径方向の縦断面図である。
【図３】エアマットレスの製造工程のステップ１を示す説明図である。
【図４】同ステップ２を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同ステップ３を示す説明図である。
【図６】同ステップ４を示す説明図である。
【図７】空気入れによるエアマットレス１への空気供給を示す斜視図である。
【図８】変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【図９】別の変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【図１０】更に異なる変更形態のエアマットレス１を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…エアマットレス ２…立体網状構造体 ３…中空連続線条 ４…閉塞部
５…閉塞部 ６…充填部 ７…空気量調整部 ８，９…バルブ １０…ポンプ １１…ヒータ
３０…管 ３１…中空部 ３２…開放端 ２０…立体網状構造体本体
３５，３６…保持部 ３７…熱板 ３８，３９…端面領域 ５０…樹脂
５１…処理槽 ６０…充填部 ６１…開口部 ６２…樹脂固化部 ６３…周縁部
７０…開口端部 ８１…空気入れ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空連続線条が不規則に熱接着又は熱溶着されることにより形成されるスプリング構造の立体網状構造体と、
前記立体網状構造体に形成された閉塞部と、を有し、
内部に液体又は気体を封入した構造を備え、
前記閉塞部は、
前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部と、
該充填部と接続するとともに、前記中空連続線条の一端部と連通し、前記内部に封入された流体の流体量を調整する流体量調整部と、
を備えることを特徴とするクッション体。
【請求項２】
前記流体量調整部が長手方向の両端部にそれぞれ形成される請求項１のクッション体。
【請求項３】
前記流体量調整部が上下に分割され、それぞれの調整部が連通用のバルブで接続される請求項１のクッション体。
【請求項４】
熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着する中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造体の一端部を樹脂で固めることにより、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部を形成する充填部形成ステップと、
前記充填部を途中で切断することにより、前記中空連続線条の開口端を形成する開口端形成ステップと、
前記開口端と連通する、流体の量を調整する流体量調整部を、前記充填部に接続する流体量調整部形成ステップと、
を備えることを特徴とするクッション体の製造方法。
【請求項１】
中空連続線条が不規則に熱接着又は熱溶着されることにより形成されるスプリング構造の立体網状構造体と、
前記立体網状構造体に形成された閉塞部と、を有し、
内部に液体又は気体を封入した構造を備え、
前記閉塞部は、
前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部と、
該充填部と接続するとともに、前記中空連続線条の一端部と連通し、前記内部に封入された流体の流体量を調整する流体量調整部と、
を備えることを特徴とするクッション体。
【請求項２】
前記流体量調整部が長手方向の両端部にそれぞれ形成される請求項１のクッション体。
【請求項３】
前記流体量調整部が上下に分割され、それぞれの調整部が連通用のバルブで接続される請求項１のクッション体。
【請求項４】
熱可塑性樹脂又は熱可塑性弾性樹脂を原料又は主原料とし、押し出し成形によってループ状に不規則に絡まり合い部分的に熱接着又は熱溶着する中空連続線条から構成されるスプリング構造の立体網状構造体の一端部を樹脂で固めることにより、前記中空連続線条の間の隙間を充填物で充填した充填部を形成する充填部形成ステップと、
前記充填部を途中で切断することにより、前記中空連続線条の開口端を形成する開口端形成ステップと、
前記開口端と連通する、流体の量を調整する流体量調整部を、前記充填部に接続する流体量調整部形成ステップと、
を備えることを特徴とするクッション体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３１９１７９（Ｐ２００７−３１９１７９Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４９２６９（Ｐ２００６−１４９２６９）
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（３０６０２１１７０）株式会社サンハーズ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（３０６０２１１７０）株式会社サンハーズ (1)
【Ｆターム（参考）】
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