JP7446629B2

JP7446629B2 - マットレス

Info

Publication number: JP7446629B2
Application number: JP2022085363A
Authority: JP
Inventors: 暁明林
Original assignee: 株式会社大地コーポレーション
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2024-03-11
Anticipated expiration: 2042-05-25
Also published as: JP2023173241A

Description

本発明は、コイルスプリングを使用するマットレスに関する。

従来、コイルスプリングを使用したマットレスとして、ボンネルコイルスプリングを使用したマットレス（以下、「ボンネルコイルマットレス」とする）、ポケットコイルスプリングを使用したマットレス（以下、「ポケットコイルマットレス」とする）等がある。

ボンネルコイルスプリングは、渦巻き状になった鋼のコイルを縦方向・横方向に連結させて１つの土台になっているもので、ボンネルコイルマットレスは、コイル全体が身体を面で支えるので、布団に近い寝心地となる。

ポケットコイルスプリングは、１つのコイルスプリングを不織布の小さな袋に入れたもので、ポケットコイルマットレスは、ポケットコイルを接着剤で接着してマットレス全体に敷き詰めたもので、コイル１つ１つが独立し、身体を点で支えるので、身体の凹凸にフィットして体圧が一箇所に集中するのを防ぐようになっている。

経年劣化や故障等によりマットレスを処分する場合、最終的には解体することになるが、ボンネルコイルマットレス及びポケットコイルマットレスの解体は、通常、工数を要する作業となる。つまり、ボンネルコイルマットレスの場合、ボンネルコイルスプリングはコイルを縦方向・横方向に連結させて１つの土台となっているので、それを小さく切断する必要がある。ポケットコイルマットレスの場合、ポケットコイル同士が接着されているので、それらを分離し、更にコイルスプリングを袋から取り出す必要がある。

コイルスプリングを使用したマットレスとして、ポケットコイルスプリングと同程度の大きさのコイルスプリングを格納する孔をマット本体に複数設けて、各孔にコイルスプリングを１つずつ挿入するマットレスが提案されている。このようなマットレスの場合、個々のコイルスプリングが分離しているので、マットレスを解体する際に、コイルスプリングの切断作業やコイルスプリング同士の分離作業が不要となる。

例えば、特開昭６２－１５９６１２号公報（特許文献１）では、波板状弾性帯を組み合わせ、凸部が対向するように配置することにより、貫通孔を形成し、貫通孔にコイルスプリングを挿入したマットレスが提案されている。コイルスプリングの両端のコイルは貫通孔の外にあり、両端のコイルで、貫通孔を形成する波板状弾性帯を挟持している。これにより、コイルスプリングが貫通孔から抜けるのを防止している。

特開２００５－１１０８５１号公報（特許文献２）では、マット本体に多数個の孔を設け、保護筒に囲まれたスプリング等の弾性体を孔に挿入したマットが提案されている。弾性体を保護筒に囲むことにより、弾性体がマット本体に直接触れることがなく、縮小したときにも、マット本体と弾性体との喰い込み、擦れ等を防止している。

特開昭６２－１５９６１２号公報特開２００５－１１０８５１号公報

しかしながら、特許文献１のマットレスでは、コイルスプリングの両端のコイルが波板状弾性帯を挟持し、コイルスプリングが貫通孔にしっかり固着しているので、マットレスを解体する際に、コイルスプリングを貫通孔から取り出すために、時間を要する作業が必要となる。特許文献２のマットでは、保護筒に囲まれたスプリングを孔に挿入しているので、特許文献１のマットレスに比べると、孔から取り出す作業時間は少ないかもしれないが、それでも手間がかかり、更に保護筒を外す作業が必要となる。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、処分する際の解体を容易にする、コイルスプリングを使用したマットレスを提供することにある。

本発明は、重合する第１外層部材、内層部材及び第２外層部材を備えるマットレスに関し、本発明の上記目的は、前記内層部材は厚さ方向に複数の貫通孔を有し、前記貫通孔にはコイルスプリングが挿入され、前記コイルスプリングの外周部と前記貫通孔の内面との間には間隙が形成されており、前記第１外層部材、前記内層部材及び前記第２外層部材の順番で重合されていることにより達成される。

本発明の上記目的は、前記コイルスプリングの最大外径が前記貫通孔の内径よりも小さくて、前記間隙が形成されていることにより、或いは、前記コイルスプリングの自由高さが、前記貫通孔の長さより長いことにより、或いは、前記第１外層部材及び前記内層部材の間と前記第２外層部材及び前記内層部材の間の少なくとも１つの間に介挿され、前記貫通孔の開口部を被覆する被覆シートを更に備えることにより、或いは、前記貫通孔に挿入されている前記コイルスプリングが、接着剤を使用せずに圧着されていることにより、或いは、伸縮方向を鉛直方向に合わせた状態での前記コイルスプリングの終端部が、水平面より、前記コイルスプリングが圧縮する向きにずれるように、前記コイルスプリングが加工されていることにより、より効果的に達成される。

本発明のマットレスによれば、挿入されるコイルスプリングと貫通孔の内面の間に間隙が形成されているので、マットレスを処分する際に、貫通孔からコイルスプリングを容易に取り出すことができ、マットレスの解体を容易にすることができる。また、取り出したコイルスプリングを再利用することができる。

本発明に係るマットレスの例を示す断面図である。内層部材の例を示す平面図である。貫通孔にコイルスプリングを挿入した状態を示す図である。内層部材の別の例を示す平面図である。コイルスプリングの別の例を示す正面図である。

本発明に係るマットレスは、ポケットコイルスプリングに使用されるような、一方向に螺旋状に伸長した形状のコイルスプリングを使用する。このようなコイルスプリングを複数使用し、個々のコイルスプリングは、マット本体（内層部材）の厚さ方向に穿孔して設けられた貫通孔に挿入される。コイルスプリングが貫通孔の内面に接触せず、コイルスプリングの外周部と貫通孔の内面との間に間隙ができるように、コイルスプリングは貫通孔に挿入される。貫通孔に挿入されたコイルスプリングは、内層部材の上面及び下面に重合される外層部材（第１外層部材、第２外層部材）の重着により生じる圧力によって、貫通孔内に固着される。よって、マットレスを解体する際には、コイルスプリングは容易に貫通孔から取り出すことができ、取り出したコイルスプリングは、そのままの状態で再利用することができる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付し、説明を省略することがある。また、以下の説明における形状等は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１は、本発明に係るマットレスの例を示す断面図である。図１において、矢印で示すように、図の上側及び下側がそれぞれマットレス１の上方及び下方で、図の左右方向がマットレス１の短手方向になっており、図１はマットレス１の上面と垂直に交わり短手方向に延びる面で切断した断面図である。マットレス１はシングルサイズのマットレスとなっており、幅（短手方向の長さ、図１において左右方向の長さ）が９７０ｍｍ、奥行（長手方向の長さ）が１９７０ｍｍ、厚さ（図１において上下方向の長さ）が１７５ｍｍとなっている。なお、マットレス１は、セミシングル、セミダブル、ダブル等の任意のサイズのマットレスでも良い。また、図１及び以降の図におけるマットレス等の大きさは、わかりやすく示すために、実際の大きさとは異なるところがある。

本実施形態のマットレス１は、外層部材１０（第１外層部材）及び１１（第２外層部材）、被覆シート１２及び１３、内層部材１４並びに外装カバー１５を備え、上方から外層部材１０、被覆シート１２、内層部材１４、被覆シート１３及び外層部材１１の順番で重合しており、これら全体を外装カバー１５が被覆している。外層部材１０及び１１、被覆シート１２及び１３並びに内層部材１４が重合した状態（以下、「重合状態」とする）、つまり外装カバー１５を除いた状態での大きさは、マットレス１の大きさより幅及び奥行が若干小さく、幅が９５０ｍｍ、奥行が１９５０ｍｍとなっている。厚さはマットレス１と同じく１７５ｍｍである。よって、外層部材１０及び１１、被覆シート１２及び１３並びに内層部材１４は、幅及び奥行は同じ９５０ｍｍ及び１９５０ｍｍであり、厚さが異なる。それぞれ単体での厚さは、外層部材１０は３０ｍｍ、外層部材１１は７０ｍｍ、被覆シート１２及び１３は共に３ｍｍ、内層部材１４は６７ｍｍとなっている。なお、各部材の厚さは、これら以外の厚さでも良い。

内層部材１４は、コイルスプリングを使用したマットレスにおいてコイルスプリングを構成要素とするスプリング層に対応しており、マットレスの弾力性に最も関係する部材であり、寝心地を左右するものである。

内層部材１４を上方から見た平面図を図２に示す。内層部材１４は素ブロック部材１４１及び１４２並びに穿孔ブロック部材１４３の３つの部材から構成される。穿孔ブロック部材１４３は内層部材１４の奥行方向での中央に位置し、奥行方向での穿孔ブロック部材１４３の両側に素ブロック部材１４１及び１４２が位置し、穿孔ブロック部材１４３と接着している。

素ブロック部材１４１及び１４２並びに穿孔ブロック部材１４３は内層部材１４を構成するので、幅及び厚さは、上述のように、９５０ｍｍ及び６７ｍｍであるが、奥行が両部材で異なる。即ち、穿孔ブロック部材１４３の方が素ブロック部材１４１及び１４２より奥行が長く、穿孔ブロック部材１４３の奥行が７５０ｍｍ、素ブロック部材１４１及び１４２の奥行が共に６００ｍｍである。これは、就寝者がマットレス１に横臥した場合、中心に位置する穿孔ブロック部材１４３が最も就寝者からの荷重がかかる箇所となり、寝心地への影響が大きいので、素ブロック部材１４１及び１４２よりも大きいサイズとしている。この点から、後述のように、穿孔ブロック部材１４３においてコイルスプリングを使用する。

素ブロック部材１４１及び１４２並びに穿孔ブロック部材１４３は同じ素材で生成され、同程度の硬度を有する。これらの素材として、例えばポリウレタンフォームを使用する。ポリウレタンフォームは発泡ウレタン等と呼ばれることがある、均一なプラスチック発泡体である。ポリウレタンフォームは、軟質ポリウレタンフォームと硬質ポリウレタンフォームに大別され、内層部材１４の素材として、軽くてクッション性・耐久性に優れ、硬さのバリエーションが豊富で、主としてクッション性を活かした分野に使用される軟質ポリウレタンフォーム又は軟質及び硬質の中間的な素材である半硬質ポリウレタンフォームを使用する。なお、内層部材１４の素材として、ポリエチレンフォーム、ゴムスポンジ等の他の素材を使用しても良い。また、素ブロック部材１４１及び１４２並びに穿孔ブロック部材１４３を異なる素材で生成しても良く、硬度も異なって良い。

素ブロック部材１４１及び１４２は、内層部材１４の奥行方向での両端に位置し、就寝者の主に頭部から肩部の範囲及び脚部を支える。素ブロック部材１４１及び１４２の大きさは同じであるから、位置を逆にして使用しても良い。

穿孔ブロック部材１４３は、内層部材１４の奥行方向での中央に位置し、就寝者の主に胴部から臀部の範囲を支える。穿孔ブロック部材１４３には、コイルスプリングを格納するための複数の貫通孔１６が、厚さ方向に穿孔されている。

貫通孔１６は、円柱形、正確には母線が底面に垂直な円柱である直円柱の形状となっており、内径（開口部の直径）は６０ｍｍであり、長さは穿孔ブロック部材１４３の厚さと同じ６７ｍｍである。図２に示されるように、貫通孔１６は、穿孔ブロック部材１４３の奥行方向及び幅方向それぞれで列をなし、千鳥状に穿孔されている。即ち、貫通孔１６は、幅方向において一定の間隔をあけ、奥行方向においても一定の間隔をあけて穿孔され、幅方向において隣接する貫通孔１６の中間の位置と奥行方向において同じ位置に、奥行方向にて隣接する列中の貫通孔１６が位置するように、また幅方向にて隣接する列中の貫通孔１６についても同様に位置するように、穿孔されている。千鳥状に穿孔することにより、就寝者からの荷重を適切に分散させることができる。図２では、わかりやすく示すために、穿孔される貫通孔１６の数及び大きさは実際とは異なる。なお、貫通孔１６の開口部の内径は６０ｍｍより小さく又は大きくても良く、全て同じ大きさの内径でなくても良い。また、貫通孔１６は、一定間隔ではなく、異なる間隔で穿孔されていても良く、千鳥状ではなく、格子状等に穿孔されていても良い。

貫通孔１６にはコイルスプリング１７が挿入される。図３に貫通孔１６にコイルスプリング１７を挿入した状態の図を示す。図３は、穿孔ブロック部材１４３の厚さ方向に重合されているものはなく、貫通孔１６にコイルスプリング１７を挿入し、穿孔ブロック部材１４３及びコイルスプリング１７を水平面に載置した状態で、貫通孔１６の開口面の中心を通り穿孔ブロック部材１４３の厚さ方向に延伸する面で穿孔ブロック部材１４３を切断した断面図とコイルスプリング１７の正面図を組み合わせた図となっている。

コイルスプリング１７は、円筒形、つまり同じ大きさの円が螺旋状に繋がった形になっており、両終端部は、コイルスプリング１７の伸縮方向（図３において上下方向）を鉛直方向に合わせた場合、略水平となるように加工されている。

コイルスプリング１７の自由高さ（コイルスプリングに負荷をかけていない自由な状態での高さ（長さ）、図３において上下方向での長さ）は、図３に示されるように、貫通孔１６の長さよりも長く、貫通孔１６の長さが６７ｍｍの場合、例えばコイルスプリング１７の自由高さは７０ｍｍとなっている。よって、図１に示されるような重合状態では、コイルスプリング１７は圧縮された状態となる。コイルスプリング１７が圧縮された状態となることにより、コイルスプリング１７は、接着剤等を使用せずに、被覆シート１２及び１３に圧着される。

コイルスプリング１７の外径（外側の径）Ｄｓは、貫通孔１６の内径Ｄｈより小さく、貫通孔１６の内径Ｄｈが６０ｍｍの場合、例えばコイルスプリング１７の外径Ｄｓは５５ｍｍとなっている。よって、貫通孔１６の中心軸（開口部の中心を通り、穿孔ブロック部材１４３の厚さ方向と平行な軸）とコイルスプリング１７の中心軸（伸縮方向の中心軸）を合わせて、コイルスプリング１７を貫通孔１６に挿入した場合、図３に示されるように、コイルスプリング１７の外周部と貫通孔１６の内面との間に間隙が形成される。この間隙は、上述のように、重合状態においてコイルスプリング１７が圧縮され、更に就寝者からの荷重によりコイルスプリング１７が、より圧縮され、コイルスプリング１７が中心軸より多少ずれることがあっても、コイルスプリング１７の外周部が貫通孔１６の内面に接触しないような大きさとなっている。

このように、コイルスプリング１７は、接着剤等を使用せずに被覆シート１２及び１３に圧着され、貫通孔１６の内面との間に間隙が形成されるように挿入されているので、マットレス１を解体する際に、コイルスプリング１７を貫通孔１６から容易に取り出すことができる。

コイルスプリング１７は、硬鋼線やステンレス等の金属で生成されている。マットレス１に就寝者が横臥した際に、穿孔ブロック部材１４３での貫通孔１６以外の部分の硬度が高くてその部分の収縮が小さいと、コイルスプリング１７の弾力性が十分に発揮できないので、コイルスプリング１７の弾力性が効果的に働くような硬度及び弾性力を有する穿孔ブロック部材１４３及びコイルスプリング１７を使用する。なお、コイルスプリング１７として、金属で生成されたものではなく、熱可塑性樹脂等で生成されたものを使用しても良い。

素ブロック部材１４１及び１４２と穿孔ブロック部材１４３は、接着剤や面ファスナー等により接着されている。面ファスナーを使用した場合、素ブロック部材１４１及び１４２と穿孔ブロック部材１４３は着脱可能となる。

被覆シート１２及び１３は、内層部材１４の上面及び下面に重合され、貫通孔１６に挿入されたコイルスプリング１７と直接接触することにより、コイルスプリング１７が貫通孔１６より外れるのを防止する。よって、被覆シート１２及び１３は、少なくとも全ての貫通孔１６の開口部を被覆しておれば良く、内層部材１４の上面又は下面の全体を被覆しなくても良い。

被覆シート１２及び１３は接着剤等により内層部材１４と接着しているが、上述のように、コイルスプリング１７とは接着剤等を使用せずに圧着している。よって、少なくとも貫通孔１６と対向する箇所には、接着剤等は塗布されない。

被覆シート１２及び１３として、不織布を使用する。不織布は繊維を織らずに絡み合わせた布で、耐久性は高くないが、製作コストが低いメリットがある。繊維を織らずに絡み合わせて製作する布として、羊等の動物の毛を圧縮してシート状にしたフェルトがあり、フェルトは不織布に含まれないと定義されることがあるが、本実施形態ではフェルトも不織布に含まれるものとする。

外層部材１０は、被覆シート１２の上面に重合され、外装カバー１５を介して就寝者と接するので、保温や吸湿の機能を有し、寝心地にも影響する部材である。外層部材１０は、被覆シート１２とは接着剤等で接着しているが、被覆シート１２が内層部材１４の上面全体を被覆していない場合、被覆していない部分では、内層部材１４と接着剤等で接着している。

外層部材１０は、内層部材１４と同様に、ポリウレタンフォームを素材として使用して生成されており、可撓性を有する。外層部材１０の硬度は、就寝者の寝心地を考慮して、内層部材１４より少し高い硬度となっている。

外層部材１１は、被覆シート１３の下面に重合される。外層部材１０の場合と同様に、外層部材１１は、被覆シート１３とは接着剤等で接着しているが、被覆シート１３が内層部材１４の下面全体を被覆していない場合、被覆していない部分では、内層部材１４と接着剤等で接着している。

外層部材１１も、外層部材１０と同様に、ポリウレタンフォームを素材として使用して生成されており、可撓性を有する。但し、外層部材１１は、外層部材１０とは異なり、外装カバー１５を介しての就寝者との接触はないので、外層部材１１の硬度は、内層部材１４と同程度の硬度となっている。

なお、内層部材１４の場合と同様に、外層部材１０及び１１の素材として、ポリエチレンフォーム、ゴムスポンジ等の他の素材を使用しても良い。

外装カバー１５は、重合状態の外層部材１０及び１１、被覆シート１２及び１３並びに内層部材１４の上面、側面及び下面を被覆する袋状となっている。外装カバー１５は、綿や麻等の植物繊維、レーヨン、ポリエステル等の化学繊維を素材として生成されている。

本実施形態に対して、上述以外に、以下のような変形が可能である。

マットレス１は、外層部材１０、被覆シート１２、内層部材１４、被覆シート１３及び外層部材１１の５層構造となっているが、被覆シート１２及び/又は１３を除いた３層又は４層構造でも良く、層を増やして、６層以上の構造としても良い。

内層部材１４において、穿孔ブロック部材１４３が占める割合を増やし、コイルスプリング１７の効果が、就寝者のより広い範囲に及びようにしても良い。例えば、図４に示される内層部材２４では、穿孔ブロック部材２４３の奥行は、穿孔ブロック部材１４３の奥行の２倍の１５００ｍｍとなっており、それに合わせて、貫通孔１６の数が増加している。素ブロック部材２４１及び２４２の奥行は共に２２５ｍｍとなっている。この場合、穿孔ブロック部材２４３を、穿孔ブロック部材１４３を２つ接続した構成としても良い。また、素ブロック部材を除き、内層部材を穿孔ブロック部材のみで構成するようにしても良い。

貫通孔１６は円柱形であるが、コイルスプリング１７の外周部と貫通孔の内面との間に間隙が形成されるのであれば、円柱形に限らず、多角形を底面とする角柱形であっても良い。正確には、側面が底面に垂直な角柱である直角柱の形状であっても良い。

コイルスプリング１７は円筒形となっているが、伸縮方向での中央部の外径が終端部の外径より小さく、窪んだ形となっている鼓形や、逆に伸縮方向での中央部の外径が終端部の外径より大きく、膨らんだ形となっている樽形等でも良い。皷形や樽形では、コイルスプリングの外径の最大値が貫通孔１６の内径より小さい場合、コイルスプリングの外周部と貫通孔１６の内面との間に間隙が形成されることになる。

コイルスプリング１７の終端部は、図３に示されるように、コイルスプリング１７の伸縮方向を鉛直方向に合わせた場合、略水平となるように加工されているが、水平ではなく、それよりも圧縮する向きにずれるように加工されていても良い。そのように加工されたコイルスプリングの例を図５に示す。図５に示されるコイルスプリング２７は、終端部である上部及び下部が、コイルスプリング２７が圧縮する向きに、つまり上部では下向きに、下部では上向きに加工されている。このように加工することにより、コイルスプリング２７の終端が被覆シート１２及び１３に接触しないので、コイルスプリングが被覆シートに引っ掛かる等の不具合の発生を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記形態において明示的に開示されていない事項、例えばコイルスプリングの重量等は、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用することができる。

１マットレス
１０、１１外層部材
１２、１３被覆シート
１４、２４内層部材
１５外装カバー
１６貫通孔
１７、２７コイルスプリング
１４１、１４２、２４１、２４２素ブロック部材
１４３、２４３穿孔ブロック部材

Claims

重合する第１外層部材、内層部材及び第２外層部材を備えるマットレスであって、
前記内層部材は厚さ方向に複数の貫通孔を有し、前記貫通孔にはコイルスプリングが挿入され、前記コイルスプリングの外周部と前記貫通孔の内面との間には間隙が形成されており、
前記第１外層部材、前記内層部材及び前記第２外層部材の順番で重合されており、
前記貫通孔に挿入されている前記コイルスプリングが、前記コイルスプリングの両終端部において、接着剤を使用せずに圧着されており、
前記内層部材が、前記貫通孔を有する１つの穿孔ブロック部材と、前記貫通孔を有さない２つの素ブロック部材と、から構成され、
前記穿孔ブロック部材が前記内層部材の奥行方向での中央に位置し、奥行方向での前記穿孔ブロック部材の両側に前記素ブロック部材が位置することを特徴とするマットレス。
前記間隙が、前記第１外層部材及び就寝者からの荷重により前記コイルスプリングが圧縮された状態において、前記コイルスプリングの外周部が前記貫通孔の内面に接触しない大きさとなっている請求項１に記載のマットレス。