Mattress and bed

本発明は寝具として使用するマットレス及びベッドに関する。

従来、低反発ウレタンフォーム等の低反発弾性材を使ったマットレスがある（例えば特許文献１）。 低反発弾性材は反発力が非常に小さいため、そのような低反発弾性材を使ったマットレスは、横たわった使用者の身体のラインに合わせて自然に沈み込み、体圧が全体に分散するから寝心地が良く且つ長期間寝たきりでも褥瘡（じょくそう：床擦れ）が生じ難い。

特開２００３−３２５２６９公報

弾性マットは厚みが厚い程、底付きがなく荷重を受けた分だけ深く沈む。 低反発弾性材を使ったマットレスの場合には身体が深く沈むほど体圧分散効果が高まるため厚みは厚い方が良い。
しかし一方、弾性マットの中に仰臥（ぎょうが：仰向けに寝ること。）した身体が深く沈むと、身体の両側（特に両肩）から中心（特に胸部の中心線）に向けて圧迫される感覚を受ける場合がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、身体を深く沈み込ませつつも身体の中心に向かう圧迫感を感じさせないマットレスを提供することにある。

請求項１に記載したように、低反発弾性材で形成した弾性マットの内部に、仰臥した身体を横切る向きにして棒状の芯材を入れると共にその芯材多数本を頭側から足側に向けて並べ、もって仰臥した身体の重みで各芯材が低反発弾性材を変形させて下降するようになし、その芯材の下降により仰臥した身体の周りの弾性マットを押圧して、弾性マットへの沈み込みによって作用する身体の両横から中心に向かう力を軽減させるようにしたマットレスを提供する。

また、請求項２に記載したように、低反発弾性材で形成したマット主体の上面にそのマット主体より薄い弾性シートを貼着して形成した弾性マットの内部に、仰臥した身体を横切る向きにして棒状の芯材を入れると共にその芯材多数本を頭側から足側に向けて並べ、もって仰臥した身体の重みで各芯材が低反発弾性材を変形させて下降するようになし、その芯材の下降により仰臥した身体の周りの弾性マットを押圧して、弾性マットへの沈み込みによって作用する身体の両横から中心に向かう力を軽減させるようにしたマットレスを提供する。

また、請求項３に記載したように、使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の芯材をそれ以外の芯材より撓みやすくした請求項１又は２記載のマットレスを提供する。

また、請求項４に記載したように、使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の芯材をそれ以外の芯材より深い位置に配置した請求項１乃至３の何れか１項に記載のマットレスを提供する。

また、請求項５に記載したように、使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の芯材同士の間隔をそれ以外の芯材同士の間隔より広くした請求項１乃至４の何れか１項に記載のマットレスを提供する。

また、請求項６に記載したように、前記芯材が仰臥した身体の上半身側に対応する部分にのみ設けられている請求項１又は２記載のマットレスを提供する。

また、請求項７に記載したように、請求項１乃至６の何れか１項に記載のマットレスを設置してなるベッドを提供する。

本発明のマットレスに身体を横たえると、体重により弾性マットが変形して身体が沈む。 これにより芯材も下降する。 そうすると芯材が身体の周りの弾性マットを押し下げるように作用するため、身体を包み込もうとする方向成分の力が減る。 従って上記したような圧迫感を感じさせることなく、弾性マットに身体を深く沈み込ませることができる。 よって全身が宙に浮いているような感覚で頗る寝心地が良く、また、長期間寝続けても床擦れが起きにくい。

また、前記の圧迫感を受けるのは専ら胸部であるため、芯材を請求項６の特定部位に設けるようにすれば、請求項１の効果を損なうことなく低コストにすることができる。

また、一般的な人の背側のラインは真っ直ぐではなく曲線を描く。 また、頭、胸、腰など各部位の重量も一様でない。 従って使用時に沈み込みの大きい部位と小さい部位ができるため、沈み込みの大きい部位で芯材の存在を強く感じるおそれがある。 これに対し、請求項３のように使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の芯材を他の芯材より撓みやすくするか、請求項４のように使用時に沈み込みの大きい部位の深さを沈み込みの少ない部位より深くするように芯材の配置を設定するか、請求項５のように使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の芯材同士の間隔を他の芯材同士の間隔より広くしておけば、沈み込みの大きい部位で芯材の存在を強く感じるおそれがない。

以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 なお、図１は使用状態を示すマットレスの縦断面図、図２は使用状態を示すマットレスの側面図、図３は一部を切り欠いて示すマットレスの斜視図、図４はマットレスの縦断面図、図５はマットレスの斜視図、図６乃至図１０は弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図、図１１はベッドの縦断面図、図１２，図１３は他の形態を示すマットレスの縦断面図、図１４は実施例を示すマットレスの縦断面図である。

マットレス１は人が仰臥可能な大きさ（例えば縦約２ｍ、横約１ｍ）であり、厚さ約１５０ｍｍ〜２００ｍｍの弾性マット２ａ，２ｂを２枚（合計３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度）積層してなる。 各弾性マット２ａ，２ｂは夫々低反発ウレタンフォーム等の公知の低反発弾性材で出来ており、上の弾性マット２ａは密度が大きく（例えば約７０Ｋｇ／ｍ ^３ 、復元速度約１５秒）、下の弾性マット２ｂはそれより密度が小さい（例えば約５０Ｋｇ／ｍ ^３ 、復元速度約５〜８秒）。

しかして上の弾性マット２ａの高さ方向の中間（好ましくは上面から３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の深さ、特に好ましくは５０ｍｍ〜６０ｍｍの深さ）には、図１に示したように仰臥した身体３を横切る向きに且つ複数本を頭側から足側に向けて棒状の芯材４，４…が並べられている。 芯材４，４…同士の間隔は１０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜３０ｍｍがよい。 芯材４，４…は弾性マット２ａの全体に設けず、仰臥した身体３の上半身側に対応する部分（具体的には弾性マット２ａの長さ方向のほぼ中間から頭側のほぼ半分）にのみ設けられている。 仰臥した姿勢で沈み込むことにより圧迫感を受けるのは専ら胸部であり、従って上記の範囲に芯材４，４…を設ければ十分に効果が得られるからである。

芯材４の材質は金属（例えばスチール）、合成樹脂、紙、竹、籐、セラミック、ゴム等、折れたり塑性変形したりしない強度があれば何でもよい。 また、芯材４の断面形状も特段の限定を要しないが、好ましくは円形、筒形（図７参照）、長方形、半円形（図８参照）等がよい。 また、芯材４の断面形状の大きさも特段の限定を要しないが、好ましくは上面から見た幅が２ｍｍ〜５０ｍｍの範囲がよい。 従って円形断面の芯材４は外径２ｍｍ〜５０ｍｍ（特に好ましくは４ｍｍ〜５ｍｍ）の範囲になる。 また芯材４の長さは弾性マット２の横幅とほぼ同じであるが、それより若干小さくてもよい。 芯材４の両端はベッドの台枠のような固定的な要素に固着せず、弾性マット２ａ自身によって支持される。 そうすることにより弾性マット２の変形に合わせて芯材４の端から端までの全体が上下に自由に動く。 もちろん芯材４の全体が上下に動くという概念には、直線状態のまま上下に動く場合と、材料に弾性があって多少弓なりになりつつ上下に動く場合の双方を含む。

芯材４，４…同士は、１本ずつ独立した状態でよいが、それぞれを柔軟な紐や伸縮自在なゴム紐等で繋いで簾状にしておいてもよい。 そうすることにより弾性マット２に芯材４，４…を入れる作業の作業性が向上する。 さらには図５に示したように隣り合う芯材４同士を連結板５で繋いでチェーン状にすることもできる。 そうすることにより芯材４同士の間隔が連結板５で確実に保たれる。

芯材４を弾性マット２ａに入れる方法には、弾性マット２ａの成形時にインサートする方法の他、図６〜図１０のように弾性マット２ａを上下に分割し、その分割境界面Ｓに芯材４を挟んでから分割境界面Ｓを接着する方法がある。
図６〜図１０は分割境界面Ｓに芯材４を入れるための構造を具体的に示したものであり、図６，図７は分割境界面Ｓの上下に芯材４用の凹溝６，６を形成してその溝空間に芯材４を収めるようにしたもの、図８は分割境界面Ｓの一方（例えば下側）にのみ芯材４用の凹溝６を形成し、その凹溝６に芯材４を収めるようにしたもの、図９は分割境界面Ｓにスペーサー７，７…を介在させ、そのスペーサー７，７…間に芯材４，４…を収めるようにしたもの、図１０は分割境界面Ｓの一方（例えば下側）に芯材４用の切込線６０を形成し、その切込線６０に芯材４を銜え込ませるようにしたものである。 また、芯材４の断面が長方形である薄い帯板状や、円形断面の外径が小さい場合は、平面的な分割境界面Ｓに芯材４を挟ませるようにするだけでもよい。 この場合、芯材４，４…同士を紐や図５のように連結板５で繋いで簾状にしたり、芯材４，４…をゴムシート，合成樹脂シート（例えばビニールやシリコン），布シートなどの柔軟なシートに固定したり、或は芯材４，４…を分割境界面Ｓの一方の面に個々に接着したりしておけば、分割境界面Ｓ内で芯材４が移動してしまう、というようなおそれがない。

なお、芯材４の装填にスペーサー７を使用する上記の方法は、芯材４のサイズや配置がスペーサー７の形状次第で如何様にも変更できることから、個々の使用者の体重や体型に応じて芯材４のサイズと配置を決定するいわゆるオーダーメード方式によるマットレス１の製造に適している。
また、断面半円形の芯材４は、上の平面部が使用者に向かうため凸凹した感覚が伝わり難く、また、下が半円部であることにより平面部が荷重を受けた場合にその荷重を最もバランスよく受ける方向に自然に傾くため、さらに凸凹した感覚が使用者に伝わり難い。

上記マットレス１は、そのまま床に敷いて布団代わりに使用してもよいし、図１１に示したように適当なベッド用の台枠８に設置してベッド９にすることもできる。 なお、実際の使用に際しては、マットレス１の表面に伸縮性に優れたカバーを施せばよい。

本発明のマットレス１は以上のように構成されているため、使用者がこの上に仰臥すると、図１のように使用者の体重により弾性マット２が変形して身体３が沈む。 同時に芯材４，４…も押されて下降する。 このとき芯材４，４…の両側が身体３の横の弾性マット２ａ，２ｂを押し下げるため、身体３を包み込もうとする方向成分の力が減る。 従って身体３の両横を中心に向けて押し窄めるような圧迫感がない。 一方、弾性マット２ａ，２ｂに身体３を深く沈み込ませることができるから体圧が分散されて非常に寝心地が良く、また、長期間寝たきり状態が続いても床擦れが起きにくい。

また、実施形態のマットレス１は密度や復元速度の異なる２枚の弾性マット２ａ，２ｂを積層した構造であるため、裏返して使用することにより使用感を変更することができる。

以上本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば実施形態では２枚の弾性マット２ａ，２ｂを組み合わせて１枚のマットレス１を形成したが、１枚の弾性マット２ａのみで１枚のマットレス１を形成してもよい。 この場合の弾性マット２ａの厚みは芯材４を境として（上に３０ｍｍ以上、下に２７０ｍｍ以上）とするのがよい。 また、逆に積層数を増加してもよく、例えば下の弾性マット２ｂをさらに上下に分割し、性能の異なる低反発弾性材を組み合わせるようにしてもよい。 例えば弾性マット２ｂの下層を弾性マット２ｂの上層（上層の密度や復元速度は上記のとおり）よりさらに低密度の低反発弾性材で形成するのである。

また、実施形態では芯材４，４…を一列に並べたが、図１２に示したように上下に複数列並べるようにしてもよい。 この場合、好ましくは下の列に大きいサイズの芯材４，４…を広いピッチで配置し、上の列に小さいサイズの芯材４，４…を細かいピッチで配置する。 大きいサイズの芯材４，４…は強度に優れる利点がある反面、ごつごつした異物感を与える欠点があり、一方、小さいサイズの芯材４，４…は簾のようなシート状になって使用者に異物感を与えない利点がある反面、強度に劣る欠点があるため、上記のように組み合わせて使用すれば、使用者に異物感を与えないしなやかさと、身体３の両横の弾性マット２ａ，２ｂを効果的に押し下げるに十分な強度とを併せ持った芯材４が提供できる。

また、実施形態では芯材４，４…の深さを一定にしたが、図１３に示したように使用時に沈み込みの大きい部位に対応する部分の深さを沈み込みの少ない部位に対応する部分の深さより深くするようにしてもよい。 例えば身体３の腰から臀部にかけて沈み込みが大きくなるため、その部位に対応する部分について漸次芯材４を深くするのである。

また、実施形態では芯材４，４…を弾性マット２ａの長さ方向のほぼ中間から頭側のほぼ半分にのみ設けるようにしたが、図１１に示したように弾性マット２ａのほぼ全体に芯材４，４…を設けるようにしてもよい。

また、実施形態の芯材４，４…に加熱手段を設けてヒータとして機能させるようにしてもよい。 例えば、第１に芯材４を筒状に形成してその内部にコイルのような電気的な加熱源を装填する、第２に芯材４を筒状に形成してその内部に加熱したガスを通す、第３に芯材４を熱伝導性に優れた金属で形成しその芯材４を外部から加熱する、第４に芯材４自身を発熱体で形成する、という方法がある。 こうして芯材４，４…をヒーターとして機能させれば、低温時の暖房として利用できることはもちろん、弾性マット２ａ，２ｂの低温による弾性低下をも防止することができる。 なお、最も簡単な弾性マット２ａ，２ｂの加温方法は、例えば市販のホットカーペットの面状発熱体を下面に敷くことである。

図１４は試作したマットレス１の縦断面図である。 弾性マット２ａは、厚さ３００ｍｍの一枚構造で大きい密度（約７０Ｋｇ／ｍ ^３ 、復元速度約１５秒）の低反発ウレタンフォームを使用した。 そしてこの弾性マット２ａの上面から約３０ｍｍ下がった位置で上下に切り離し（厚さ３０ｍｍ程度の別の弾性シート（この程度の厚さであれば低反発弾性材に限る必要はないが、好ましくは低反発弾性材の方がよい。）を別途用意してもよい。）、図１０のように、下側の分割境界面Ｓに深さ約２５ｍｍの切込線６０を２０ｍｍ間隔で形成した。 そしてその切込線６０に、鋼材製で直径５ｍｍの芯材４を挟み込ませ、上下を接着して元に戻した。

なお、図１４において使用者の臀部に対応する中央領域Ｃは使用時に沈み込みの大きい部位に相当するため、芯材４を直径４ｍｍの鋼材製にして他の芯材４より撓みやすくした。 芯材４を撓みやすくする他の手段として、柔らかい材質を使う、断面形状を変える、などがある。

また、通常、中央領域Ｃより下側の芯材４は足に対応するため実際には無くてもよいが、図１４のように中央領域Ｃを中心にして芯材４の構成を上下対称にしておけば、マットレス１の上下を特に意識する必要が無く、また、上半身に対応する部分が長期の使用で傷んだ場合でも上下を入れ替えてさらに使い続けることが可能になる。

試作した上記マットレス１を実際に使用したところ、分厚い低反発弾性材に特有の深い沈み込みによる心地よさがありながら身体の中心に向かう圧迫感がない、という好結果が得られた。

使用状態を示すマットレスの縦断面図である。

使用状態を示すマットレスの側面図である。

一部を切り欠いて示すマットレスの斜視図である。

マットレスの縦断面図である。

マットレスの斜視図である。

弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図である。

弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図である。

弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図である。

弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図である。

弾性マットの要部を拡大して示す分解状態の断面図である。

ベッドの縦断面図である。

他の形態を示すマットレスの縦断面図である。

他の形態を示すマットレスの縦断面図である。

実施例を示すマットレスの縦断面図である。

符号の説明

１ …マットレス ２ａ…弾性マット ２ｂ…弾性マット ３ …身体 ４ …芯材 ９ …ベッド