緩沖用元件和采用該緩沖用元件的緩沖體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種構造新穎的緩沖用元件和采用該緩沖用元件的構造新穎的緩沖體。該緩沖用元件能夠謀求在膨脹狀態(tài)下將應力分散而實現(xiàn)優(yōu)異的耐久性，并且能夠在膨脹狀態(tài)下相對于四邊形狀的配設空間以優(yōu)異的空間效率確保較大的人體的支承面積。該緩沖用元件（10）在內部形成有流體室（36），能夠通過調節(jié)流體室（36）的壓力來變更設定高度，其中，在收縮狀態(tài)下其平面形狀為四邊形狀，并且各邊部（46）形成為向外周側凸出的彎曲形狀。
【專利說明】緩沖用元件和采用該緩沖用元件的緩沖體
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通過調節(jié)流體室的壓力而伸縮來變更設定高度的緩沖用元件(日文:
★以及采用該緩沖用元件的床墊等緩沖體。
【背景技術】 [0002]以往，作為能夠實現(xiàn)通過將體壓分散來預防壓迫性壞疽(褥瘡)等、得到優(yōu)異的睡眠舒適性等的緩沖體，提出了一種具有多個緩沖用元件的構造，并且對將其應用于床墊等進行了研究。即，緩沖體配設在床等的人體支承面上，其具有排列配置有多個緩沖用元件的構造，這些緩沖用元件在其內部具有流體室。于是，通過向這些緩沖用元件的流體室供給壓力流體使其膨脹，由多個緩沖體協(xié)作地構成支承人體的面。例如在日本特許第2615206號公報(專利文獻I)中公開的就是這樣的構造。
[0003]但是，緩沖體一般來說是大致長方體，因此，構成緩沖體的各緩沖用元件的配設區(qū)域通常做成平面形狀且是四邊形。在排列配置有多個緩沖用元件的緩沖體中，若在相鄰的緩沖用元件之間產生間隙，則由體壓的集中作用導致產生褥瘡等、觸感惡化會成為問題。因此，在配設區(qū)域是四邊形的情況下，緩沖用元件的上表面也期望做成與配設區(qū)域相對應的四邊形狀。
[0004]但是，在緩沖用元件的收縮狀態(tài)下，若緩沖用元件的上表面做成四邊形狀，則在提高流體室的壓力使緩沖用元件膨脹時，經線方向上的自由長度在繞中心軸線的周向上并不相同，應力集中在經線方向上的自由長度較短的邊部，而導致在邊部中產生凹口朝向外周側地凹陷的縮頸變形。其結果，有可能產生由應力的集中作用而導致緩沖用元件的耐久性降低、由縮頸變形而導致在與相鄰配置的另一個緩沖用元件之間形成不應有的間隙這樣的問題。
[0005]專利文獻1:日本特許第2615206號公報
【發(fā)明內容】

_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]本發(fā)明是以上述情況為背景做成的，其要解決的問題在于，提供一種構造新穎的緩沖用元件，能夠謀求在膨脹狀態(tài)下將應力分散而實現(xiàn)優(yōu)異的耐久性，并且能夠在膨脹狀態(tài)下相對于四邊形狀的配設空間以優(yōu)異的空間效率確保較大的人體的支承面積。
[0008]此外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種采用上述緩沖用元件的構造新穎的緩沖體。_9] 用于解決問題的方案
[0010]本發(fā)明的第I技術方案是一種緩沖用元件，其在內部形成有流體室，能夠通過調節(jié)該流體室的壓力來變更設定高度，其特征在于，在收縮狀態(tài)下其平面形狀為四邊形狀，并且各邊部形成為向外周側凸出的彎曲形狀。
[0011]采用做成該第I技術方案的構造的緩沖用元件，在收縮狀態(tài)下邊部形成為向外周側凸出的彎曲形狀，由此在平面形狀為四邊形的緩沖用元件膨脹時，減少了由經線方向上的自由長度的差異而導致的邊部的中央部分的應力集中。因此，即使在使用者猛力地壓在膨脹狀態(tài)下的緩沖用元件上的情況等時，也能夠避免緩沖用元件的破損，從而能夠實現(xiàn)提高耐久性。
[0012]此外，通過將邊部做成彎曲形狀而使應力分散，能夠在膨脹時防止邊部的中央部分縮頸(以凹口朝向外周側的方式凹陷)，因此，膨脹狀態(tài)下的緩沖用元件能夠以優(yōu)異的空間效率配設于四邊形的配設區(qū)域。因此，能夠利用緩沖用元件以更大的面積支承人體，從而能夠發(fā)揮通過將體壓分散來防止壓迫性壞疽(褥瘡等)的效果。
[0013]并且，由于能夠相對于四邊形狀的配設區(qū)域的大小有效地確保膨脹狀態(tài)下的緩沖用元件的大小，因此，能夠增大緩沖用元件的最大高度尺寸，從而能夠獲得較大的緩沖用元件的高度可調節(jié)范圍。
[0014]此外，由于減小了在膨脹時邊部處的縮頸變形，因此，例如在緩沖用元件與其他的緩沖用元件、聚氨酯泡沫等的其他構件相鄰地配置的情況下，也能夠減小因緩沖用元件的縮頸變形而形成的間隙。因此，能夠抑制在與人體的抵接面中由間隙引起的凹凸，從而能夠防止體壓集中地作用。
[0015]根據(jù)第I技術方案所述的緩沖用元件，在本發(fā)明的第2技術方案中，上述邊部向外周側的最大突出量是該邊部的長度的0.05倍?0.15倍。
[0016]采用第2技術方案，在膨脹時邊部接近直線形狀，因此，在緩沖用元件的配設區(qū)域(緩沖用元件支承人體的區(qū)域)為四邊形狀的情況下，能夠以更大的面積支承人體，從而能夠更有利地獲得通過將體壓分散來防止褥瘡等的效果。此外，能夠獲得更大的緩沖用元件的高度可調節(jié)范圍(最大高度)，還能夠有效地謀求通過調節(jié)緩沖用元件的高度來使體壓分散。
[0017]此外，在將多個緩沖用元件排列配置的情況、與矩形塊狀的聚氨酯泡沫等相鄰配置的情況等時，能夠抑制因邊部向外周側凸出或凹口朝向外周側地凹陷而形成間隙。因此，能防止在緩沖用元件的外緣產生體壓的集中作用，能夠發(fā)揮通過將體壓分散來防止褥瘡等的效果。
[0018]根據(jù)第I技術方案或第2技術方案所述的緩沖用元件，在本發(fā)明的第3技術方案中，該緩沖用元件構成為包含元件體，該元件體是通過將至少I組片互相重疊并在周緣部將它們流體密封地固著在一起而形成的。
[0019]采用第3技術方案，通過將各片的形狀做成邊部以向外周側凸出的方式彎曲的四邊形狀，能夠容易地得到預定形狀的元件體，以至能夠容易地得到預定形狀的緩沖用元件。而且，通過以預定形狀形成各片，能夠高精度地設定邊部的曲率(向外周側的突出量)等。
[0020]根據(jù)第I技術方案?第3技術方案中任一項所述的緩沖用元件，在本發(fā)明的第4技術方案中，各角部形成為向外周側凸出的彎曲形狀，并且，該角部的曲率半徑小于上述邊部的曲率半徑。
[0021]采用第4技術方案，也能夠緩和向角部的應力集中，因此，能夠更有效地謀求通過將應力分散來提高耐久性。而且，角部以比邊部小的曲率半徑彎曲，因此，作為平面形狀能夠維持大致四邊形，從而能夠高效地確保人體的支承面積、流體室的容積。
[0022]另外，角部和邊部并不一定是整體以一樣的曲率半徑形成，曲率半徑也可以逐漸或者階段性地變化。在這種情況下，只要角部的曲率半徑的平均值小于邊部的曲率半徑的平均值即可。
[0023]本發(fā)明的第5技術方案是一種緩沖體，其配設在人體支承面上，其特征在于，具有排列配置在上述人體支承面上的多個第I技術方案?第4技術方案中任一項技術方案所述的緩沖用元件。
[0024]采用做成該第5技術方案的構造的緩沖體，排列配置在人體支承面上的多個緩沖用元件均減小了膨脹時邊部的縮頸變形，因此，能夠抑制在排列方向上相鄰的緩沖用元件之間的間隙。因此，在直接或者間接地抵接于人體的緩沖用元件的上表面，能夠防止體壓集中作用于緩沖用元件的外緣，從而能夠防止褥瘡等的產生。
[0025]此外，緩沖用元件的高度可調節(jié)范圍較大，因此，通過調節(jié)各緩沖用元件的流體室的壓力，能夠使由緩沖用元件的上表面構成的緩沖體的表面高精度地與人體的表面形狀相對應。因此，能夠謀求將體壓分散，從而能夠實現(xiàn)防止褥瘡等。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]采用本發(fā)明，通過將四邊形狀的緩沖用元件的邊部做成在收縮狀態(tài)下向外周側凸出的彎曲形狀，能夠防止在膨脹時應力集中地作用于邊部，從而能夠謀求提高耐久性。此夕卜，在膨脹狀態(tài)下抑制了邊部形成為向內周側凹陷的縮頸形狀，因此，能夠相對于四邊形的配設區(qū)域有效地獲得緩沖用元件的支承面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是以膨脹狀態(tài)表示作為本發(fā)明的第I實施方式的緩沖用元件的立體圖。
[0029]圖2是圖1所示的緩沖用元件的縱剖視圖，是與圖5中的I1-1I截面相當?shù)膱D。
[0030]圖3是圖1所示的緩沖用元件的收縮狀態(tài)的縱剖視圖。
[0031]圖4是圖1所示的緩沖用元件的收縮狀態(tài)的俯視圖。
[0032]圖5是圖1所示的緩沖用元件的膨脹狀態(tài)的俯視圖。
[0033]圖6是表示流體室的內壓和緩沖用元件的高度之間的相關關系的曲線圖。
[0034]圖7是采用圖1所示的緩沖用元件的床墊的俯視圖。
[0035]圖8是圖7所示的床墊的右視圖。
[0036]圖9是圖7的IX — IX剖視圖。
[0037]圖10是以緩沖用元件的收縮狀態(tài)表示圖7所示的床墊的一部分的俯視圖。
[0038]圖11是表示圖7所示的床墊的背位升起狀態(tài)的右視圖。
[0039]圖12是以膨脹狀態(tài)表示作為本發(fā)明的第2實施方式的緩沖用元件的立體圖。
[0040]圖13是圖12所示的緩沖用元件的收縮狀態(tài)的俯視圖。
[0041]圖14是圖12所示的緩沖用元件的膨脹狀態(tài)的俯視圖。
【具體實施方式】
[0042]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0043]圖1?圖5表示作為本發(fā)明的第I實施方式的緩沖用元件10。緩沖用元件10整體呈袋狀，其能夠通過調節(jié)在內部形成的后述的流體室36的壓力來變更設定高度。此外，緩沖用元件10包含作為元件體的上側袋狀部12和下側袋狀部14而構成。另外，在以下的說明中，只要沒有特別的說明，上下方向就是指圖2中的上下方向。此外，在圖1、圖4、圖5以及后述的圖12?圖14中，為了易于說明，在緩沖用元件的表面示出有經線49 (后述)和諱線O
[0044]更詳細地講，上側袋狀部12是通過將作為片的頂部16和在中央部分形成有開口部18的作為片的上側中間部20在外周緣部22互相熔接而形成的。另一方面，下側袋狀部14是通過將在中央部分安裝有端口 24的作為片的底部26和在中央部分形成有開口部28的作為片的下側中間部30在外周緣部32互相熔接而形成的。而且，通過將上側中間部20和下側中間部30在各開口部18、28的周緣部互相熔接而形成緩沖用元件10，在隔著形成于緩沖用元件10的高度方向中間部分的縮頸部34的兩側，上側袋狀部12和下側袋狀部14能夠互相傾動。
[0045]作為構成上述緩沖用元件10的片的材質，作為代表能夠列舉出熱塑性彈性體，更詳細地講，有聚氨酯系的彈性體，除此之外還有烯烴系、苯乙烯系、聚酰胺系的彈性體等。此夕卜，在本實施方式中，上側袋狀部12和下側袋狀部14的大小和形狀大致相等，但也可以互不相同。
[0046]在做成這種構造的緩沖用元件10的內部有形成流體室36。該流體室36通過將上側袋狀部12的內側空間和下側袋狀部14的內側空間由利用了這些袋狀部12、14的開口部18,28而成的連通部38互相連通起來而形成。此外，流體室36相對于外部大致密閉，通過貫穿設置在緩沖用元件10的底部26的筒狀的端口 24與外部相連通。于是，通過經由端口24向流體室36內供給空氣等流體或者自該流體室36內排出空氣等流體來調節(jié)流體室36的壓力，從而將緩沖用元件10切換為圖1和圖2所示的膨脹狀態(tài)、圖3所示的收縮狀態(tài)或者它們的中間狀態(tài)。
[0047]另外，在圖2、圖3中，緩沖用元件10配設在底部緩沖層40上。更具體地講，在緩沖用元件10的底部26重疊有矩形的安裝片42，在貫通形成于安裝片42的通孔中貫穿有端口 24，并且，通孔的周緣部被熔接在底部26。而且，通過利用按扣等固定部件45將該安裝片42安裝于被配設在由聚氨酯泡沫等形成的底部緩沖層40之上的固定片44，將緩沖用元件10豎立設置在底部緩沖層40上。但是，緩沖用元件10的配設構造并沒有特別的限定。
[0048]此外，如圖4所示，緩沖用元件10在收縮狀態(tài)下的平面形狀形成為大致四邊形。另夕卜，緩沖用元件10的收縮狀態(tài)是指排出流體室36內的壓力流體(空氣)后的像圖3那樣的狀態(tài)。
[0049]并且，在緩沖用元件10中，4個邊部46分別彎曲成向外周側凸出的圓弧狀，它們相對于直線地連接角部48的基準線:b (圖4中的單點劃線)向外周側突出。此外，在本實施方式中，隨著朝向邊部46的長度方向中央去，邊部46相對于基準線:b向外周側的突出量逐漸變大，且在長度方向中央為最大。
[0050]邊部46向外周側的最大突出量(邊部46在長度方向中央處的突出量):C期望是邊部46的長度:1的0.05倍?0.15倍。更優(yōu)選的是，邊部46的最大突出量:C是邊部46的長度:1的0.1倍?0.15倍，在本實施方式中是0.1倍。
[0051]此外，4個角部48分別被倒圓成向外周側凸出的圓弧狀的彎曲形狀，其曲率半徑小于邊部46的曲率半徑。由此，緩沖用元件10做成在俯視時實質上保持了大致四邊形并且在整周上沒有角的圓滑的彎曲形狀。
[0052]本實施方式的緩沖用元件10是通過將4張片(頂部16、上側中間部20、下側中間部30、底部26)互相熔接而形成的，因此，上述那樣的收縮狀態(tài)下的形狀能夠利用片的形狀容易地實現(xiàn)?？偠灾?，頂部16、上側中間部20、下側中間部30和底部26均做成邊部46以向外周側凸出的方式彎曲的大致四邊片狀，并且，角部48以比邊部46小的曲率半徑彎曲。在這種由多張片形成的緩沖用元件10中，通過以預定的形狀形成各片，能夠容易且以優(yōu)異的形狀精度得到具有目標的曲率半徑的邊部46和角部48。
[0053]另外，在本實施方式中，上側袋狀部12的頂部16像上述那樣呈具有邊部46和角部48的大致四邊形狀，并且，上側袋狀部12的上側中間部20、下側袋狀部14的底部26以及下側袋狀部14的下側中間部30均具有與頂部16大致相同的外周形狀。由此，緩沖用元件10整體做成在上下方向上看時為大致四邊形狀，并且做成由大致相同形狀的上側袋狀部12和下側袋狀部14構成的兩層構造。但是，也可以是底部26和下側中間部30由與頂部16不同的形狀形成，而將上側袋狀部12和下側袋狀部14做成不同的形狀。
[0054]于是，隨著向收縮狀態(tài)下的緩沖用元件10 (圖3、圖4)的流體室36送入流體而使流體室36的壓力升高，緩沖用元件10的高度尺寸變大，并且上下方向上的投影面積變小。特別是，由于緩沖用元件10的平面形狀做成大致四邊形，因此，在自由長度最小的邊部46的中央部分，向內周側的變形量大于角部48。另外，自由長度是與元件10表面的從膨脹的緩沖用元件10的包含緩沖用元件10的中心軸線在內的縱截面中的上端(頂部16的中央)到下端(底部26的內周緣)的長度相當?shù)慕浘€49的長度。
[0055]在此，在緩沖用元件10中，在收縮狀態(tài)下，邊部46彎曲成向外周側凸出的圓弧狀，并且邊部46的中央部分相對于基準線:b預先向外周側突出，由此抑制了對角方向上的自由長度和對邊方向上的自由長度之差。
[0056]這樣，在緩沖用元件10中，邊部46做成向外周側凸出的彎曲形狀，而減小了對邊方向上的自由長度(經過邊部46的中央的經線49a的長度)和對角方向上的自由長度(經過角部48的經線49b的長度)之差，從而緩和了膨脹時邊部46的應力集中。因此，在流體室36為高壓的膨脹狀態(tài)下，在進一步輸入了使用者的身體載荷的情況等時，也能夠通過將應力分散來避免緩沖用元件10的損傷，從而能夠謀求提高耐久性。
[0057]此外，角部48也做成向外周側凸出的彎曲形狀，并且這些邊部46和角部48圓滑地連接，因此，在邊部46和角部48之間的連接部、角部48也能夠防止應力集中，從而能夠實現(xiàn)更加優(yōu)異的耐久性。另外，通過使做成圓弧狀的角部48的曲率半徑小于做成圓弧狀的邊部46的曲率半徑，能夠將膨脹時上下方向上的投影形狀做成大致四邊形。
[0058]此外，邊部46的中央在收縮狀態(tài)下突出到比基準線:b靠外周側的位置，因此，緩沖用元件10減小了因膨脹導致的邊部46中央相對于基準線:b向內周側的縮頸，并且通過膨脹減小了邊部46中央向外周側的突出。特別是，通過將收縮狀態(tài)下的邊部46自基準線:b突出的最大突出量:C設定為邊部46的長度的0.05倍?0.15倍，而使邊部46在膨脹時接近直線形狀，從而使緩沖用元件10在膨脹時呈大致四邊形狀。由此，緩沖用元件10在膨脹狀態(tài)下相對于四邊形的配設區(qū)域的空間效率優(yōu)異，因此，能夠確保較大的人體的支承面積，從而能夠通過將體壓分散來防止產生壓迫性壞疽(褥瘡等)。
[0059]而且，在配設區(qū)域是四邊形的情況下，能夠相對于配設區(qū)域有效地確保緩沖用元件10的上下方向上的投影面積，因此，緩沖用元件10的最大高度尺寸變大，能夠確保較大的高度的可調節(jié)范圍。即，構成緩沖用元件10的各片(頂部16、上側中間部20、下側中間部30、底部26)的形狀被設定為膨脹時緩沖用元件10的上下方向上的投影形狀在配設區(qū)域內。本實施方式的緩沖用元件10其膨脹時的上下方向投影形狀形成為與配設區(qū)域大致相對應的四邊形狀，因此，能夠最大限度地確保這些各片的面積，從而能夠將通過片的變形而得到的最大高度尺寸設定得較大。另外，緩沖用元件10采用了具有上側袋狀部12和下側袋狀部14的兩層構造，因此，能夠確保更大的高度的可調節(jié)范圍。
[0060]根據(jù)圖6所示的實際測量結果的曲線圖也可明確能夠像上述那樣有效地得到緩沖用元件10的高度尺寸。即，根據(jù)圖6的曲線圖，作為實施例的本實施方式的緩沖用元件10與作為比較例的以往構造的緩沖用元件相比，在流體室36的壓力相同的情況下，高度尺寸變大，顯示出能夠高效地得到較大的高度尺寸。另外，圖6中的比較例是邊部做成直線并且角部被倒圓成圓弧狀的、圓角矩形狀的緩沖用元件。
[0061]做成這種構造的緩沖用元件10例如被應用于圖7?圖9所示的作為緩沖體的床墊50。床墊50配設在床52的人體支承面54上，其做成這樣的構造:在配設于人體支承面54的長度方向上的兩端部分的頭部側塊體56和腳部側塊體58之間，在人體支承面54的長度方向上排列配置有多個壓力切換型的床墊單元60，并且載置有在這些床墊單元60的整個表面展開的表層墊62和體壓傳感器64 (參照圖9)。另外，在以下的說明中，原則上寬度方向是指圖7中的左右方向，長度方向是指圖7中的上下方向，高度方向是指圖8中的上下方向。此外，在圖7中，為了易于觀察后述的連結塊體68a、連結塊體68b、緩沖用元件10的配置，省略了表層墊62、體壓傳感器64和后述的頂部緩沖層74的圖示。
[0062]頭部側塊體56和腳部側塊體58以彼此大致相同的長方體形狀沿寬度方向延伸，其由聚氨酯泡沫等彈性體形成。此外，頭部側塊體56和腳部側塊體58配設在床52的人體支承面54的長度方向各一側的端部，它們在長度方向上隔開預定距離地配置。
[0063]此外，在頭部側塊體56和腳部側塊體58之間配設有多個床墊單元60。床墊單元60包含沿人體支承面54的寬度方向延伸的基座構件66、分別設置在基座構件66的長度方向兩端部上的作為連結部的連結塊體68a、68b以及安裝在基座構件66的長度方向中間部分的緩沖部70地構成。
[0064]基座構件66是由合成樹脂、金屬等形成的硬質的構件，其做成在寬度方向上以大致恒定的截面形狀延伸的長板狀。此外，本實施方式的基座構件66的上表面做成在床52的人體支承面54展開的平面，并且其下表面做成隨著向長度方向的中央側去其朝下突出的突出高度變大的彎曲面，而呈反向的拱形，在抑制重量增加的同時提高了機械強度。
[0065]連結塊體68a、68b做成由合成樹脂、金屬等硬質材料形成的矩形中空箱體狀，如圖7和圖9所示，在基座構件66的長度方向上的一側端部上安裝有連結塊體68a，并且在基座構件66的長度方向上的另一側端部上安裝有連結塊體68b。而且，為了使排列配置在人體支承面54上的多個床墊單元60以在連結塊體68a、68b處能夠互相裝拆的方式連結，在連結塊體68a、68b設有作為構成后述的連結部件的連結帶狀體的第I連結帶76和第2連結帶78。
[0066]此外，圖中雖省略，但在連結塊體68中收容有壓力調節(jié)部件，該壓力調節(jié)部件包含用于控制緩沖用元件10的流體室36的壓力的控制裝置、用于向流體室36供給空氣或者自該流體室36排出空氣的供排管路的一部分以及用于切換供排管路的連通和阻斷等的電磁閥等?？紤]到該壓力調節(jié)部件的維護性，期望在連結塊體68中的至少壁部的一部分設有開閉部(門部)。并且，雖省略了圖示，但在后述的多個床墊單元60的配設狀態(tài)下，為了在相鄰的連結塊體68之間或者在連結塊體68和緩沖用元件10之間送出或接受供排流體(空氣)、電力，在連結塊體68中設有用于傳導電力的插座、用于傳遞供排流體的外部端口等。
[0067]在連結塊體68a、68b之間設有壓力切換型的緩沖部70。緩沖部70具有在底部緩沖層40與頂部緩沖層74之間配設有多個緩沖用元件10的構造，通過利用上述壓力調節(jié)部件控制被設置在該緩沖用元件10內部的流體室36的壓力，能夠變更調節(jié)高度。
[0068]底部緩沖層40是呈在人體支承面54的寬度方向上較長的矩形板狀的彈性體(聚氨酯泡沫等)，其人體支承面54的長度方向上的尺寸與基座構件66大致相同，并且，其人體支承面54的寬度方向的尺寸與兩端的連結塊體68a、68b的相對面之間的距離大致相同。
[0069]頂部緩沖層74是沿人體支承面54的寬度方向延伸的板狀的彈性體(聚氨酯泡沫等)，其人體支承面54的長度方向上的尺寸和寬度方向上的尺寸均與底部緩沖層40大致相同。而且，頂部緩沖層74相對于底部緩沖層40向上方隔開預定距離地與該底部緩沖層40相對配置。
[0070]此外，在上下方向上相對地配置的底部緩沖層40和頂部緩沖層74之間配設有多個緩沖用元件10，這些緩沖用元件10的底面的中央部分被底部緩沖層40支承，并且頂部緩沖層74重疊在它們的上表面。由此，形成了壓力切換型的緩沖部70。此外，緩沖用元件10在床52的人體支承面54的寬度方向排列地配設有多個，在本實施方式中，7個緩沖用元件10在I個底部緩沖層40上排成I列配設。另外，重疊在緩沖用元件10上的頂部緩沖層74隨著緩沖用元件10的膨脹和收縮相對地接近/遠離底部緩沖層40。
[0071]做成這種構造的壓力切換型的床墊單元60在長度方向上排列配置有多個。在本實施方式中，在人體支承面54的長度方向上排列配置有21個床墊單元60。
[0072]另外，如圖10所示，通過在長度方向上排列配置多個床墊單元60，各緩沖用元件10的配設區(qū)域(圖10中被單點劃線包圍的區(qū)域)在俯視時以棋盤格狀的四邊框形狀形成，并且緩沖用元件10配設在該各配設區(qū)域中且是縱橫排列地配置。此外，在緩沖用元件10的收縮狀態(tài)下，緩沖用元件10的外周部分至少在邊部46 (特別是鼓起的中央部分)中突出到相鄰的另一個配設區(qū)域，相鄰的緩沖用元件10、10的外周部分互相重疊。另外，在本實施方式中，邊部46和角部48均自配設區(qū)域向外周側突出，緩沖用元件10的外周部分在整周上與相鄰的其他緩沖用元件10重疊。但是，緩沖用元件10也可以做成在收縮狀態(tài)下在配設區(qū)域內的平面形狀。
[0073]對于這樣地排列配置的床墊單元60，在排列方向上相鄰的床墊單元60相互間利用設置于連結塊體68a、68b的作為構成連結部件的連結帶狀體的第I連結帶76和第2連結帶78互相連結起來。另外，下面，對安裝在基座構件66的長度方向一側端部上的連結塊體68a的連結構造進行說明，安裝在基座構件66的長度方向另一側端部上的連結塊體68b的連結構造與連結塊體68a的連結構造是同樣的。
[0074]第I連結帶76、第2連結帶78均做成薄壁且寬度較窄的長帶狀，它們由合成樹脂、化學纖維、合成皮革等形成。此外，期望的是，第I連結帶76、第2連結帶78在外力的作用下在厚度方向上容易變形，且長度方向上的應變較小(不易發(fā)生伸縮變形)。另外，為了實現(xiàn)后述的連結塊體68a、68a在長度方向上的定位和傾動，第I連結帶76、第2連結帶78在長度方向上的應變越小越好，但出于容易裝拆第I連結帶76、第2連結帶78、壓力調節(jié)部件的配線和配管等目的，只要是能夠充分地獲得連結塊體68a的定位作用等的程度，也可以允
許應變。
[0075]此外，在第I連結帶76、第2連結帶78的兩端部分分別配設有未圖示的面狀搭扣。更具體地講，在第I連結帶76的一側端部的上表面設有面狀搭扣，并且在其另一側端部的下表面設有面狀搭扣，而在第2連結帶78的一側端部的下表面設有面狀搭扣，并且在其另一側端部的上表面設有面狀搭扣。
[0076]而且，第I連結帶76安裝在連結塊體68a的寬度方向外側(人體支承面54的寬度方向外方且是基座構件66的長度方向外方)的端部，并且，第2連結帶78安裝在連結塊體68a的寬度方向內側(人體支承面54的寬度方向內方且是基座構件66的長度方向內方)的端部。此外，第I連結帶76的長度方向一側端部以能夠利用面狀搭扣裝拆的狀態(tài)安裝在位于頭側的連結塊體68a的上表面，并且，第I連結帶76的另一側端部以能夠利用面狀搭扣裝拆的狀態(tài)安裝在位于腳側的連結塊體68a的下表面。并且，第2連結帶78的一側端部以能夠利用面狀搭扣裝拆的狀態(tài)安裝在位于頭側的連結塊體68a的下表面，并且，第2連結帶78的另一側端部以能夠利用面狀搭扣裝拆的狀態(tài)安裝在位于腳側的連結塊體68a的上表面。另外，根據(jù)上述內容也可明確，在連結塊體68a的上表面和下表面的寬度方向兩端部分預先固著有面狀搭扣。但是，第I連結帶76、第2連結帶78也可以利用粘接、熔接等手段以無法拆卸的狀態(tài)固著于連結塊體68a。
[0077]此外，第I連結帶76、第2連結帶78的長度方向中間部分在相鄰的連結塊體68a、68a之間沿大致上下方向延伸。該第I連結帶76、第2連結帶78的中間部分沿著連結塊體68a的長度方向上的側面配置，它們不被約束而容許進行相對于這些連結塊體68a、68a接近、遠離等相對移動。
[0078]通過將第I連結帶76、第2連結帶78這樣地安裝在排列方向上相鄰的連結塊體68a、68a，這些連結塊體68a、68a利用第I連結帶76、第2連結帶78在排列方向上互相連結起來。另外，以使連結塊體68a、68a在排列方向上遠離的方式進行作用的外力作為面方向上的力作用于第I連結帶76、第2連結帶78的與連結塊體68a、68a的安裝部分(面狀搭扣)，因此，第I連結帶76、第2連結帶78不會由于該外力的作用而脫離連結塊體68a、68a，而將連結塊體68a、68a保持為在排列方向上連結的狀態(tài)。
[0079]并且，第I連結帶76、第2連結帶78均被抑制了排列方向上的伸縮變形，由此限制了在排列方向上相鄰的連結塊體68a、68a在排列方向和高度方向上的相對移動,將它們彼此定位。即，為了使連結塊體68a、68a在排列方向或者高度方向上相對地移動，第I連結帶76、第2連結帶78中的至少一者需要沿排列方向伸長，但由于第I連結帶76、第2連結帶78被限制了排列方向上的伸縮變形，因此，限制了連結塊體68a、68a在排列方向和高度方向上的相對移動。
[0080]另一方面,在排列方向上相鄰的連結塊體68a、68a在利用第I連結帶76、第2連結帶78連結起來的連結狀態(tài)下，容許其上端部之間繞沿寬度方向延伸的虛擬的傾動軸線相對地傾動。S卩，連結塊體68a、68a通過使第I連結帶76的長度方向一側端部和中間部分之間相對的傾斜角度以及第2連結帶78的長度方向另一側端部和中間部分之間相對的傾斜角度發(fā)生變化，容許連結塊體68a、68a的上端部之間繞沿寬度方向延伸的傾動軸線相對地傾動。在此，由于第I連結帶76、第2連結帶78均是薄壁帶狀且在厚度方向上容易變形，因此，容許在外力的作用下連結塊體68a、68a像上述那樣地傾動。
[0081]同樣，在排列方向上相鄰的連結塊體68a、68a在利用第I連結帶76、第2連結帶78連結起來的連結狀態(tài)下，容許其下端部之間繞沿寬度方向延伸的虛擬的傾動軸線相對地傾動。
[0082]另外，在排列方向上相鄰的連結塊體68b、68b與連結塊體68a、68a同樣利用第I連結帶76、第2連結帶78連結起來，在排列方向和高度方向上相對地進行了定位。并且，對于連結塊體68b、68b，容許其上端部之間繞沿寬度方向延伸的虛擬的傾動軸線相對地傾動，并且，容許其下端部之間繞沿寬度方向延伸的虛擬的傾動軸線相對地傾動。
[0083]這樣，設置在基座構件66的長度方向兩端部上的連結塊體68a、68b均以被容許相對于在排列方向上相鄰的另一連結塊體68a、68b相對傾動的狀態(tài)連結于該另一連結塊體68a、68b，由此床墊單元60能夠相對于相鄰的另一床墊單元60相對地傾動。因而，例如圖11所示，床52具有背位升降機構，即使在人體支承面54在長度方向中間部分彎曲的情況下，相鄰的另一連結塊體68a、68b也能夠傾動，而使床墊50變形為凹口朝上的凹陷形狀，從而能夠追隨人體支承面54的變形。此外，即使在床52的人體支承面54在背位升起時支承膝蓋的部分向上方凸狀變形的情況下，相鄰的另一連結塊體68a、68b也能夠傾動，而使床墊50變形為朝上凸起的形狀，從而能夠追隨人體支承面54的變形。
[0084]這樣，利用采用第I連結帶76、第2連結帶78形成的簡單的連結構造，所有的床墊單元60在相鄰的床墊單元相互間互相連結起來，并且在所有的連結部位中都可任意選擇性地容許凹狀變形、凸狀變形和沒有變形中的任一者。因此，床墊50無需特別調整、更換部件等，就能夠自如地應對在支承腿部的部分是否存在凸狀變形等這樣的床52的變形(背位升降)方式的差異、床52的彎曲位置的差異等。而且，利用采用第I連結帶76、第2連結帶78形成的極為簡單的構造實現(xiàn)了靈活的連結構造，并且制造容易，且在可靠性、輕量化等方面存在優(yōu)點。
[0085]并且，第I連結帶76、第2連結帶78利用面狀搭扣以能夠裝拆的方式安裝于連結塊體68a，因此，通過自連結塊體68a拆下第I連結帶76、第2連結帶78，能夠自其他的床墊單元60容易地拆下床墊單元60。因此，不言而喻，能夠容易地實現(xiàn)第I連結帶76、第2連結帶78的更換，而且還能夠容易地對構成床墊單元60的基座構件66、連結塊體68、緩沖部70等進行更換和維護。
[0086]這樣地在人體支承面54上排列配置多個壓力切換型的床墊單元60，并利用第I連結帶76、第2連結帶78將相鄰的連結塊體68a、68b相互間互相連結起來后，多個床墊單元60的緩沖部70的表面大致在同一水平面上。而且，在互相連結起來的多個床墊單元60的表面上重疊有表層墊62。表層墊62是做成薄壁的矩形板狀的聚氨酯泡沫等彈性體，其以在頭部側塊體56和腳部側塊體58之間覆蓋連結塊體68a、68b和緩沖部70的上表面的方式配設。
[0087]此外，在緩沖部70的上表面重疊有體壓傳感器64，體壓傳感器64被夾在表層墊62和緩沖部70之間地配設。作為該體壓傳感器64，可以采用使用了應變片、磁致伸縮體的載荷傳感器(日文等，在本實施方式中，作為該體壓傳感器64，采用了片狀的靜電容量型傳感器。作為這種靜電容量型傳感器，可以適當采用以往公知的設備(例如日本特許第4565359號公報所公開的設備)，因此，在此僅限于說明概略內容。即，體壓傳感器64在其由聚氨酯泡沫等彈性體形成的電介質層的一個表面重疊有帶狀且柔軟的第I電極膜，并且，在電介質層的另一個表面重疊有與第I電極膜大致相同形狀且將不同的方向作為長度方向的第2電極膜，在該第1、第2電極膜的相對部分構成了檢測部。于是，當體壓等外力(身體載荷)作用于檢測部時，電介質層的厚度(第1、第2電極膜的相對面之間的距離)會發(fā)生變化，而使構成為檢測部的電容器的靜電容量發(fā)生變化，因此，能夠基于靜電容量的變化檢測作用于檢測部的體壓。特別是，為了不對睡眠舒適性造成不良影響，體壓傳感器64期望為薄壁并且具有柔軟性。
[0088]另外，在本實施方式中，體壓傳感器64的檢測部以縱21個X橫7個的方式設置，與緩沖部70的緩沖用元件10對位地配置設置。但是，體壓傳感器64的檢測部的數(shù)量并不一定限定為與緩沖用元件10的數(shù)量相同，例如也可以設置比緩沖用元件10多的檢測部，從而能夠更高精度地檢測身體載荷。
[0089]然后，基于由體壓傳感器64得出的使用者的體壓的測定結果，調節(jié)各緩沖用元件10的流體室36的壓力。由此，控制緩沖用元件10的彈性、高度，使得體壓分散地作用于廣闊范圍，從而抑制了褥瘡的產生。更具體地講，例如在由體壓傳感器64測定到的體壓較大的部分，排出流體室36內的流體，而使緩沖用元件10的高度降低，并且，在由體壓傳感器64測定到的體壓較小的部分，向流體室36供給流體,而使緩沖用元件10的高度升高,從而使體壓的反作用力在廣闊范圍內分散作用于使用者的身體。
[0090]在做成這種結構的本實施方式的床墊50中，構成緩沖部70的各緩沖用元件10的邊部46在收縮狀態(tài)形成為向外周側凸出的彎曲形狀，并且隨著緩沖用元件10膨脹，邊部46逐漸接近大致直線形狀。因此，在緩沖用元件10的膨脹狀態(tài)下，減小了緩沖用元件10在邊部46處的縮頸變形，由此，如圖7所示，形成在相鄰地配置的緩沖用元件10、10之間的間隙減小，從而能夠有效地實現(xiàn)通過確保較大的人體的支承面積而將體壓分散。
[0091]此外，通過將緩沖用元件10在膨脹狀態(tài)下的形狀做成與四邊形的配設區(qū)域大致對應的四邊形狀，能夠有效地相對于配設區(qū)域獲得較大的緩沖用元件10的平面形狀，緩沖用元件10的最大高度尺寸也會隨之變大。因此，各緩沖用元件10的高度的調節(jié)自由度變大，通過調節(jié)各緩沖用元件10的高度，能夠在床墊50的表面形成與人體的凹凸高精度地對應的彎曲面。其結果，能夠更有效地實現(xiàn)將體壓分散，從而能夠減少褥瘡等的產生。
[0092]特別是，在本實施方式的床墊50中，在緩沖用元件10的收縮狀態(tài)下，相鄰的緩沖用元件10、10的外周部分重疊，并且容許在緩沖用元件10的邊部46處向外周側凸出這樣的彎曲。這樣，通過在收縮狀態(tài)下使緩沖用元件10互相重疊，無需使收縮狀態(tài)的形狀與配設區(qū)域一致，而能夠采用外周部分超出配設區(qū)域的形狀。因此，能夠采用在膨脹時形成為與配設區(qū)域大致對應的形狀的緩沖用元件10，從而能夠在膨脹時有效地抑制相鄰的元件10、10之間的間隙。此外，緩沖用元件10是通過將多張片16、20、26、30的周緣部熔接而形成的，因此，在收縮時相鄰的元件10、10的外周部分相互間容易重疊。
[0093]圖12表示作為本發(fā)明的第2實施方式的緩沖用元件80。該緩沖用元件80做成僅由I個元件體構成的I層構造，其通過將分別做成片狀的頂部16和底部26的外周緣部互相熔接而形成。換言之，本實施方式的緩沖用元件80做成在第I實施方式的下側袋狀部14中去掉了下側中間部30的開口部28這樣的構造，在圖中雖未明示，但在底部26的中央部分貫穿設有與第I實施方式同樣的端口 24。[0094]如圖13所示，該本實施方式的緩沖用元件80在收縮狀態(tài)下做成各邊部46向外周側凸出的彎曲形狀，與第I實施方式同樣做成中央最大程度地突出的圓弧狀。此外，各角部48做成曲率半徑比邊部46小的圓弧狀的彎曲形狀，與邊部46圓滑地連續(xù)。
[0095]于是，通過經由端口 24向緩沖用元件80的流體室36送入空氣等流體，而使該緩沖用元件80自收縮狀態(tài)逐漸轉變?yōu)榕蛎洜顟B(tài)，從而使高度尺寸變大，并且使上下方向上的投影面積變小。隨之，與自由長度較長的對角方向相比，自由長度較短的對邊方向上的收縮量較大，邊部46的彎曲形狀逐漸接近直線形狀，因此，在圖14所示的膨脹狀態(tài)下，減小了邊部46相對于基準線:b的縮頸變形量(向內周側凹陷)。另外，根據(jù)圖13、圖14也可明確，對于本實施方式的緩沖用元件80在最收縮時和最膨脹時之間的中間形狀，邊部46形成為大致直線形狀，而緩沖用元件80呈大致四邊形狀。
[0096]由此，對于本實施方式的緩沖用元件80，在膨脹狀態(tài)下，也能夠相對于配設區(qū)域有效地確保其上下方向上的投影面積，從而能夠確保較大的作為人體支承面的上表面的面積。因此，能夠謀求將體壓分散，從而防止產生褥瘡等。
[0097]此外，通過使邊部46的中央部分向外周側突出，確保了較大的對邊方向上的自由長度，因此，能夠避免在緩沖用元件80膨脹變形時應力集中地作用于邊部46的中央部分，從而能夠謀求將應力分散。因此，能夠防止由應力集中導致的緩沖用元件80的損傷(邊部46處的熔接被破壞等)，從而能夠實現(xiàn)提高耐久性。
[0098]總而言之，本發(fā)明的應用范圍并不限定于第I實施方式所示的兩層構造的緩沖用元件10，在I層構造的緩沖用元件80中也能夠獲得同樣的效果。另外，在具有兩個以上縮頸部34的3層以上的緩沖用元件中，只要做成四邊形狀且邊部46做成向外周側凸出的彎曲形狀，就也能夠發(fā)揮同樣的效果。
[0099]以上，對本發(fā)明的實施方式進行了詳細地說明，但本發(fā)明并未被其具體的記載而有所限定。例如，邊部46期望做成其向外周側的突出量在長度方向中央最大的圓弧狀的彎曲形狀，但例如也可以是其突出量在偏離長度方向中央的位置最大，也可以采用曲率半徑逐漸變化的彎曲形狀等。
[0100]此外，在緩沖用元件的膨脹狀態(tài)下，邊部46并不限定于直線形狀、凹口朝向外周側地凹陷的彎曲形狀，也可以做成在膨脹狀態(tài)下邊部46也向外周側凸出的彎曲形狀。
[0101]此外，為了實現(xiàn)應力集中的緩和，角部48期望做成彎曲形狀，但也可以做成角而不彎曲。
[0102]此外，在上述實施方式中，作為緩沖體的一例子，示出了配設在床52上的床墊50，但采用本發(fā)明的緩沖用元件的緩沖體例如也可以應用于構成輪椅座面的部件等。
[0103]附圖標記說明
[0104]10、80、緩沖用元件；12、上側袋狀部(元件體)；14、下側袋狀部(元件體)；16、頂部(片)；20、上側中間部(片)；26、底部(片)；30、下側中間部(片)；36、流體室；46、邊部；48、角部；50、床墊(緩沖體)；54、人體支承面。
【權利要求】
1.一種緩沖用元件，其在內部形成有流體室，能夠通過調節(jié)該流體室的壓力來變更設定高度，其特征在于， 該緩沖用元件在收縮狀態(tài)下其平面形狀為四邊形狀，并且各邊部形成為向外周側凸出的彎曲形狀。
2.根據(jù)權利要求1所述的緩沖用元件，其中， 上述邊部向外周側的最大突出量是該邊部的長度的0.05倍?0.15倍。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的緩沖用元件，其中， 該緩沖用元件構成為包含元件體，該元件體是通過將至少I組片互相重疊并在周緣部將該至少I組片流體密封地固著在一起而形成的。
4.根據(jù)權利要求1?3中任一項所述的緩沖用元件，其中， 各角部形成為向外周側凸出的彎曲形狀，并且，該角部的曲率半徑小于上述邊部的曲率半徑。
5.一種緩沖體，其配設在人體支承面上，其特征在于， 該緩沖體具有排列配置在上述人體支承面上的多個權利要求1?4中任一項所述的緩沖用元件。
【文檔編號】A61G7/05GK103619217SQ201280028587
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權日:2011年8月29日
【發(fā)明者】御崎晶嗣, 黃田尚宏 申請人:東海橡塑工業(yè)株式會社