JP6865309B2 - マットレス装置及びベッド装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボトムや床等の載置面上に載置して使用するマットレス装置等の構造に関する。

利用者が寝る場合にマットレス装置は、ベッド装置のボトムや床等の載置面上に載置して使用される。そのようなマットレスには、利用者の快適性や安全性を向上させる様々な提案がされている。

例えば特開２００７−８２８６１号公報（：特許文献１）開示のマットレスでは、マットレスの上下のエアセルの間に背部や腰部を支えるエアバッグを入れることで、寝心地を悪化させず、少ない体積で体の一部をリフトアップできる。

また、特開２０１１−１６０８９２号公報（：特許文献２）開示のマットレスでは、マットレスを長手方向に複数のエアセル郡に分け、背部と大腿部の圧力が高くなることで、人の臀部を安定的に支え、マットレスの厚みを抑えながら効率的に体圧を分散できるものとしている。

特開２００７−０８２８６１号公報 特開２０１１−１６０８９２号公報

マットレスは厚みが厚いほど利用者を沈み込ませることができ、マットレスと体の接触面積を増やして体にかかる圧力を減少させることができる。

しかし、マットレスの厚みを増やすとベッド柵のマットレスに対する相対的な高さが失われベッド側部の柵（サイドレール）を乗り越えての転落のリスクが高くなるという問題がある。

また、特許文献１記載のマットレスでは、背部や腰部の下にエアバッグを入れると、ベッド利用者の体格によりエアバッグのサイズが合わなくなる問題があった。

特許文献２記載のマットレスでは、背部と大腿部の圧力を高くすることで、マットレスの厚みを抑えながら臀部を低圧に保ち、接触面積を増やすことができるが主にマットレスの長手方向に接触面積を増やしているが、短手方向の接触面積や安定感を増やすことができていない問題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ベッド利用者の体格によらずマットレスと体の接触面積を増加させ、支持力を増加させることができるマットレス装置等を提供しようとするものである。

本発明のマットレス装置は、エアセルにより構成されているマットレス装置であって、
前記エアセルは、メインセルと、サポートセルと、を備え、前記メインセルは、マットレス短手方向に沿って形成され、マットレス長手方向に沿って複数列並べて配置され、前記サポートセルは、マットレス長手方向に沿って形成され、前記メインセルの下部に利用者を挟み込むように少なくとも当該利用者の大腿部が含まれるように左右に配置され、さらに、前記エアセルを制御するエアセル制御装置を備えることを特徴とする。

本発明のマットレス装置は、エアセルにより構成されており、少なくとも背ボトム、腰ボトム及び膝ボトムを備えたベッド装置に載置されるマットレス装置であって、前記エアセルは、メインセルと、サポートセルと、を備え、前記メインセルは、マットレス短手方向に沿って形成され、マットレス長手方向に沿って複数列並べて配置され、前記サポートセルは、マットレス長手方向に沿って形成され、前記メインセルの下部に利用者を挟み込むように少なくとも当該利用者の大腿部が含まれるように左右に配置され、さらに、前記エアセルを制御するエアセル制御装置を備えることを特徴とする。

本発明のマットレス装置によれば、マットレス内又はマットレス下部には、流体の送給・排出によって膨張・収縮が可能なサポートセルをマットレスの所定領域を取り囲む位置に設け、当該サポートセルへの流体の送給によってマットレスをその所定領域上を包み込むように変形させるようにしたので、マットレスの厚みを増やすことなく、前記サポートセルを膨張させることによってマットレスをその所定領域上を包み込むように変形させることができる。

したがって、マットレス上の利用者の体の所定領域上の部分、例えば腰部や背部等を包み込むことができ、マットレスの接触面積が増加するという優れた効果を奏し得る。

本発明の第１実施形態に係るマットレス装置を上面視した説明図である。 第１実施形態に係るマットレス装置のマットレスをボトム上に乗せる状態の説明図である。 同マットレス装置のマットレスを縦断した作動説明図であり、（ａ）がサポートセルを収縮させたとき、（ｂ）がサポートセルを膨張させたときの各説明図である。 同マットレス装置を背上げしてサポートセルを膨張させた状態の説明図であり、（ａ）が側方から見た図、（ｂ）が正面から見た図、（ｃ）が正面から見たサポート状態の説明図である。 同マットレス装置の体圧値分布の説明図であり、（ａ）がサイドアップする前、（ｂ）がサイドアップした後の体圧値分布の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第３実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第４実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第５実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第６実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第７実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第８実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第９実施形態に係るマットレス装置の説明図である。 本発明の第１０実施形態に係るマットレス装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１、図２は、本発明の第１実施形態に係るマットレスを搭載したマットレス装置の説明図、図３は、第１実施形態のマットレス装置の作動説明図であり、（ａ）がサポートセルを収縮させたとき、（ｂ）がサポートセルを膨張させたときの各説明図である。図４は、同マットレス装置を背上げしてサポートセルを膨張させたときの説明図、図５は同マットレス装置の体圧値分布の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態のマットレス装置は、ボトム１０上にマットレス１２を搭載して当該マットレス１２上に利用者（符号「ｕ」で示す）が乗るようにしたものである。このボトム１０において、ヘッド側からフット側に、マットレス１２上に乗る利用者の背、腰、脚を支持する部分が背部ボトム１０ａ、腰部ボトム１０ｂ、膝部ボトム１０ｃ、足部ボトム１０ｄと称する。

ボトム１０は、背部ボトム１０ａが腰部ボトム１０ｂ近辺を中心に回転して起伏する（背上げ・背下げする）構造である。ボトム１０にマットレス１２が載置された状態で背部ボトム１０ａが起伏する。そのマットレス１２上に利用者が乗った状態で、背部ボトム１０ａを背上げしたときには、後記するサポートセル１８が膨張して、利用者ｕの腰部ｕ１の保持を確実にすることができる。

マットレス１２は、中空柱状のエアセル１２ａを複数配列し、その表面から裏面にかけてカバー１４で覆ったエアマットレスである。各エアセル１２ａはその長さ方向がマットレス１２の短手方向（幅方向ともいう）に沿った状態で、マットレス１２の長手方向に複数が配列・固定されている。なお、図１、図２に示すように、マットレス１２はヘッド側・フット側（符号「Ｈ」・「Ｆ」で示す）に長い長手方向（符号「Ｌ」で示す）であり、幅方向が短い短手方向（符号「Ｗ」で示す）である。エアセル１２ａはマットレス１２の短手方向と同じ長さのものをヘッド側端からポンプ本体１６の設置場所手前の箇所まで配置している。

マットレス１２において、各エアセル１２ａには、ポンプ本体１６からホース１６ａを経由して圧縮した空気（流体の例）が送り込まれて各エアセル１２ａが膨張し、一方、内部の空気が抜かれてエアセル１２ａが収縮する。

また、ポンプ本体１６は、エアコンプレッサーやバルブで構成されたものであり、フット側端部の短手方向一側に配置され、そのポンプ本体１６に隣接するエアセル１２ａは、ポンプ本体１６の幅分がマットレス１２の短手方向よりも短く形成されている。

また、エアセル１２ａは、樹脂製袋状のものであって、カバー１４の内側に図視しないループやホックによって固定されている。

ここで、図２、図３に示すように、マットレス装置は、ボトム１０とマットレス１２との間（マットレス下部に相当）には、前記ポンプ本体１６から圧縮空気（流体の例）の送給・排出によって膨張・収縮が可能なサポートセル１８をマットレス１２の所定領域を取り囲む位置に設けられている。

当該サポートセル１８への圧縮空気の送給によってマットレス１２をその所定領域の周囲が突出するように変形可能にさせたものである。

詳しくは、第１実施形態では、図１〜図３に示すように、マットレス１２の所定領域を、利用者の腰部（上半身を起こした場合、利用者の臀部）ｕ１が乗る領域（対応する領域の例）１２ｂとし、腰部ボトム１０ｂ上になる当該領域１２ｂを取り囲む位置にサポートセル１８をマットレス短手方向（Ｗ）に間隔を置いて一対配置したものである。

背上げした状態で、圧縮空気を送り込む前には、図３（ａ）に示すように、サポートセル１８が平坦な収縮した状態である。サポートセル１８はマットレス１２を持ち上げていない。利用者の腰部ｕ１が体重によりマットレス１２にやや沈み込んでいるが、この状態では、腰部ｕ１の下側で包み込んでおらずホールド性が低い。

一方、サポートセル１８に圧縮空気を送り込んでサポートセル１８を膨張させると、図３（ｂ）や図４（ａ）に示すように、利用者の腰の両側の位置のマットレス１２が持ち上がり（サイドアップ）、腰部ｕ１の接触面積がマットレス１２の短手方向に増加する。

このようにマットレス１２の短手方向の支持力が増加するため、利用者の体（臀部等）の底着きにも強くなり、マットレス１２全体を低圧にして、接触面積を増やすことができるようになる。したがって、サポートセル１８のない場合に比較してより深く支持（サポート）できるようになる。

上記の作用効果によりさらに次の作用効果を奏する。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、サポートセル１８を膨張させるとマットレス１２が厚さＤ＝１５０ｍｍであり、サポートセル１８がｈ１＝１００ｍｍ高くなる。

マットレス１２には、サポートセル１８に圧縮空気を供給していないときでも、図３（ａ）に示すように、腰部ｕ１がある程度沈み込んでいるが、サポートセル１８にさらに圧縮空気を供給することによって図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように、マットレス１２がサイドアップして、腰部ｕ１を包むようにサポートできる。

また、図５によって、仰臥位や背上げにおいて、サイドアップによって接触面積が増え、体圧値（体に掛かる圧力の大きさ）が低下した検出結果を説明する。例えば、サイドアップしていないときに接触面積が２９．３ｄｍ２でありピーク体圧値が３６．４ｍｍＨｇであったのが、接触面積が３２．８ｄｍ２となり１３％増加し、ピーク体圧値が２９．８ｍｍＨｇとなり１６％減少した。体圧値の分布で見ると、サイドアップしていないときは図５（ａ）に示すように臀部から背中の範囲で圧力分布していたが、サイドアップによって図５（ｂ）に示すように、臀部の乗る範囲が広い範囲に圧力分布した。

また、サイドアップにより、臀部の両側が包み込まれることにより、背上げ時の安定性が増し、体を支持できる角度が増加した。具体的に、サポートセルによるサイドアップによって、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、利用者の体が倒れずに保持される鉛直法方向からの最大の角度を測定したところ、サイドアップしていないときに２２°であったのが、サイドアップにより２９°に増加した。

また、マットレス１２に対して、沈み込み方式ではなく体の周囲がサポートセル１８の膨張で盛り上がる方式であるため、背上げ時の沈み込みによるズレが発生しにくい。

また、仰臥位や背上げにおいてポジショニングで臀部の両脇に必要な、マットレス上に置く、従来のポジショニングピローが不要になる。

仰臥位や背上げにおいてマットレス１２とボトム１０との間に組み込まれたサポートセル１８なので、上記従来のポジショニングピローのようにズレが生じない。

なお、ベッドの角度情報を読み込むことで、角度に応じた硬さや大きさにサポートセル１８を膨らませ、最適な姿勢にすることができる。

また、ベッドの高さ情報を読み込むことで、高さに応じた硬さや大きさにサポートセル１８を膨らませ、床高が低いときは低く、床高が高いときには高く包み込ませることができる。

マットレス１２の下面でサポートセル１８を膨らませるため、利用者の体格を問わずに接触面積を増やすことができる。

さらには、サポートセル１８を硬く膨らませることで端座位の安定性を高めることができる。

従来はベッドの長手方向のみに利用者の体とマットレス１２の接触箇所を変化させていたが、サポートセル１８の膨張・収縮により短手方向にも接触箇所を変化させることができる。

したがって、腰部（臀部等）の接触面積が広がり、体圧値も低くなり、体圧が分散したことが理解される。

なお、サポートセル１８は、下肢拘縮などの利用者の身体状況や、食事介助などの状況に応じて片側のみを膨張させることも可能である。

サポートセル１８の大きさ、硬さはベッドの角度情報・高さ情報のみならず、体圧値や拘縮の有無などの身体情報や時間などの情報に基づいて変化させることも可能である。

次に、第２実施形態に係るマットレス装置を図６の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図６に示すように、サポートセル１８を、マットレス１２の利用者の腰部ｕ１に対応する領域を取り囲む位置に概略コ字形状を形成するように配置したものである。

具体的には、サポートセル１８を利用者ｕの腰部ｕ１を挟んでマットレス短手方向両側に配置する部分１８ａと当該部分１８ａのフット側端同士を繋ぐように大腿部に配置する部分１８ｂとからなっている。これらの部分は空気通路が連通しているが、それぞれを独立させてホース１６ａで繋ぎ、ホース１６ａから圧縮空気を供給するようにしてもよい。

第２実施形態によれば、サポートセル１８が大腿部の部分１８ｂまで配置しているので、背上げした際に大腿部の部分１８ｂが腰部のストッパーの役目を果たし、利用者がフット方向にずれることを一層防止できる。
その他は、第１実施形態と同様である。

次に、第３実施形態に係るマットレス装置を図７の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図７に示すように、サポートセル１８を、マットレス１２の利用者の腰部ｕ１に対応する領域を取り囲む位置に概略ロ字形状を形成するように配置したものである。

具体的には、サポートセル１８を利用者ｕの腰部ｕ１を挟んでマットレス短手方向両側に配置する部分１８ａと当該部分１８ａのフット側端及びヘッド側端同士を繋ぐように大腿部及び腰部背側に配置する部分１８ｂ及び１８ｃとからなっている。

第３実施形態によれば、サポートセル１８が大腿部の部分１８ｂ及び臀部背側まで配置しているので、背上げした際に腰部を四方から囲むストッパーの役目を果たし、利用者がずれることを一層防止できる。
その他は、第２実施形態と同様である。

次に、第４実施形態に係るマットレス装置を図８の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図８に示すように、サポートセル１８を、マットレス１２の利用者の腰部ｕ１に対応する領域を取り囲む位置であってマットレス１２の短手方向両端部に概略ハの字形状を形成するように配置したものである。

具体的には、サポートセル１８を利用者ｕの腰部ｕ１を挟んでマットレス短手方向両側に対で配置し、それぞれがマットレス１２の長手方向に対してハの字になるように傾斜して配置したものである。

第４実施形態によれば、サポートセル１８がフット側で臀部に近づいているので背上げした際に腰部が設置するストッパーの役目を果たし、利用者がずれることを防止できる。
その他は、第１実施形態と同様である。

次に、第５実施形態に係るマットレス装置を図９の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図９に示すように、サポートセル１８を、マットレス１２の利用者の背部ｕ２から腰部ｕ１に対応する領域を取り囲む位置であってマットレス１２の短手方向両端部に対にして平行して配置したものである。

第５実施形態によれば、サポートセル１８がヘッド側に近づいているので使用者が寝ているとき背部を左右から支持するストッパーの役目を果たし、利用者の上半身がずれることを防止できる。
その他は、第１実施形態と同様である。

次に、第６実施形態に係るマットレス装置を図１０によって説明する。

このマットレス装置は、図１０に示すように、マットレス１２がウレタン等のクッション材（例えば軟質ポリウレタンフォーム）を用いてそのクッション材の外面をカバーで覆ったものである。サポートセル１８は、第１実施形態と同様に、マットレス１２の利用者の腰部に対応する領域を取り囲む位置であってマットレス１２の短手方向両端部に配置したものである。

第６実施形態によれば、マットレス１２が第１実施形態のようなエアセルを複数配列したものとは異なりクッション材の一体的なものであり、ポンプ本体やホースも不要になるなど構造が簡単にできる。
その他は、第１実施形態と同様である。

次に、第７実施形態に係るマットレス装置を図１１の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図１１に示すように、マットレス１２が中央部に矩形の穴１２ｃ１の開いたウレタン枠１２ｃを用い、その穴１２ｃ１内に対のサポートセル１８をマットレス１２短手方向端に間隔を置いて配置しそれに特殊ウレタン（例えば軟質ポリウレタンフォーム）からなる覆い体１２ｄを被せたものである。

ウレタン枠１２ｃの中に組み込んだサポートセル１８によって特殊ウレタンからなる覆い体１２ｄを変形させてサポート能力を持たせる。覆い体１２ｄの特殊ウレタンの硬さを変えることにより、足側へのズレなどを防ぐことができる。
その他は、第１実施形態と同様である。

次に、第８実施形態に係るマットレス装置を図１２の参照によって説明する。

このマットレス装置は、図１２に示すように、マットレス１２が中央部に矩形の穴１２ｃ１の開いたウレタン枠１２ｃにおいて、その穴１２ｃ１に対のサポートセル１８をマットレス１２短手方向端に間隔を置いて配置し、その対のサポートセル１８に上方から複数のエアセルを複数配列した覆い体２０を被せる（覆う）。

ウレタン枠１２ｃの中に組み込んだサポートセル１８によって覆い体２０のエアセルを変形させてサポート能力を持たせる。覆い体２０のエアセルの内圧を変化させることにより、足側へのズレなどを防ぐことができる。
その他は、第１実施形態と同様である。

ここで、上記第１実施形態〜第６実施形態では、マットレス１２が単層の構造で、マットレス１２下部にサポートセルを設け、第７実施形態〜第８実施形態では、マットレス１２が単層の構造で、穴１２ｃ１にサポートセルを設けていたが、本発明はこれらの構成に限定されない。
すなわち、マットレスは一層又は多層の構造とすることも本発明の範囲内である。
また、一層又は多層の各クッション材を、ウレタン、ポリエステル、ゴム、エラストマー等の弾性材、又はエアセルからなるものに適宜に選択使用できる。
これらの観点から構成した本発明の実施形態９〜１０を以下に説明する。

本発明の第９実施形態、第１０実施形態に係るマットレス装置を図１３、図１４によって説明する。
第９実施形態〜第１０実施形態に係るマットレス装置は、マットレスが、それぞれがクッション材から形成された複数の層を有し、載置面にマットレスの下の層が接し、マットレスの上の層と下の層との間には、サポートセルをマットレスの所定領域を取り囲む位置に設けたものである。

具体的には、第９実施形態に係るマットレス装置は、図１３に示すように、マットレス１２が下の層としてベースマット２２を設け、上の層にエアセル体２４を設け、これらベースマット２２とエアセル体２４との間にサポートセル１８を設けたものである。図示しない前記のポンプ本体１６から圧縮空気（流体の例）の送給・排出によって膨張・収縮が可能なサポートセル１８をマットレス１２の所定領域を取り囲む位置に設けられている。

下の層のベースマット２２は、クッション材が、ウレタン、ポリエステル、ゴム、エラストマー等の弾性材、又はエアセルからなるものにできる。下面をベッドのボトムや床面に接しさせて支持させるものである。
上の層のエアセル体２４は、上述の第１実施形態におけるエアセル１２ａを敷き並べたエアマットレスと同様構成のものである。
その他、サポートセル１８の配置等、前述の第１実施形態〜第６実施形態（図１〜図９）と同様に適用できる。第１実施形態〜第６実施形態と同様部分に同一符号を付している。

第１０実施形態に係るマットレス装置は、図１４に示すように、マットレス１２が複数のクッション材層２６ａ〜２６ｃからなる積層マットレス体２６を設け、この積層マットレス体２６の適宜の層間にサポートセル１８を設けたものである。図示しない前記のポンプ本体１６から圧縮空気（流体の例）の送給・排出によって膨張・収縮が可能なサポートセル１８をマットレス１２の所定領域を取り囲む位置に設けられている。

積層マットレス体２６は、複数のクッション材層２６ａ〜２６ｃが積層したものであり、各層のクッション材層２６ａ〜２６ｃに用いるクッション材は、前記第９実施形態と同様に、ウレタン、ポリエステル、ゴム、エラストマー等の弾性材、又はエアセル（エアセル体２４等）からなるものにできる。
そして、クッション材層間、例えば下層のクッション材層２６ａと中層のクッション材層２６ｂとの間にサポートセル１８を介装している。積層マットレス体のクッション材層の数や、サポートセル１８の配置（下層の下面側、上層と中層の間等）は、適宜に選択できる。
その他、サポートセル１８の配置等、前述の第１実施形態〜第６実施形態（図１〜図９）と同様に適用できる。第１実施形態〜第６実施形態と同様部分に同一符号を付している。

上記各実施形態は、本発明の好適な例であるが、その他、本発明の範囲内で変形実施できる。例えばサポートセルに供給・排出する流体の例では圧縮空気としていたが、本発明においては、液体や各種流動体を用いることができる。

本発明のマットレス装置は、医療用、介護用等の各種のベッド装置のマットレスに利用したり、床上等適宜の平坦面上に設置して用いたりすることができる。

１０ ボトム
１０ａ 背部ボトム
１０ｂ 腰部ボトム
１０ｃ 膝部ボトム
１０ｄ 足部ボトム
１２ マットレス
１２ａ エアセル
１２ｃ ウレタン枠
１２ｄ 特殊ウレタンからなる覆い体
１６ ポンプ本体
１８ サポートセル
２０ エアセルからなる覆い体
２２ ベースマット
２４ エアセル体
２６ 積層マットレス体

Claims (5)

1. エアセルにより構成されているマットレス装置であって、
   前記エアセルは、メインセルと、サポートセルと、を備え、
   前記メインセルは、マットレス短手方向に沿って形成され、マットレス長手方向に沿って複数列並べて配置され、
   前記サポートセルは、マットレス長手方向に沿って形成され、一端部が利用者の腰部近傍に位置し、他端部が利用者の大腿部近傍に位置し、前記メインセルの下部に利用者を挟み込むように左右に配置され、
   さらに、前記エアセルを制御するエアセル制御装置を備えることを特徴とするマットレス装置。
2. エアセルにより構成されており、少なくとも背ボトム、腰ボトム及び膝ボトムを備えたベッド装置に載置されるマットレス装置であって、
   前記エアセルは、メインセルと、サポートセルと、を備え、
   前記メインセルは、マットレス短手方向に沿って形成され、マットレス長手方向に沿って複数列並べて配置され、
   前記サポートセルは、マットレス長手方向に沿って形成され、一端部が利用者の腰部近傍に位置し、他端部が利用者の大腿部近傍に位置し、前記メインセルの下部に利用者を挟み込むように左右に配置され、
   さらに、前記エアセルを制御するエアセル制御装置を備えることを特徴とするマットレス装置。
3. 前記サポートセルは、前記腰ボトムに対応する位置に左右に配置されることを特徴とする請求項２に記載のマットレス装置。
4. 前記サポートセルは、膨張することで、前記利用者の腰部近傍から大腿部近傍にかけて前記利用者との接触面積を増やすことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のマットレス装置。
5. ベッド装置のボトム上の載置面に、請求項１から４のうち何れか一項に記載のマットレス装置を備えたことを特徴とするベッド装置。

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