本發明涉及一種墊在例如床上等用于支承使用者的床墊。
背景技術:
以往,公知有墊在床上等用于承載并支承使用者的床墊。床墊包括床墊主體,出于使使用者的體壓分散從而提供良好的躺臥舒適度等目的來進行使用,該床墊主體通常具有將金屬彈簧和聚氨酯泡沫等緩沖件組合而成的構造、將多個中空的單元排列地配設而成的構造等。
另外,為了取得作用于床墊主體的支承面的使用者的體壓分布等信息,還提出在床墊上設置壓力傳感器的方案。如日本特表2012-523299號公報(專利文獻1)所示,壓力傳感器配設在床墊主體的支承面上,通過對使用者與支承面之間的壓縮進行檢測,能夠檢測使用者的體壓分布、呼吸運動等。
然而,若僅將壓力傳感器鋪在床墊主體的支承面上,則在使用者在支承面上移動時等情況下,壓力傳感器會相對于支承面在面方向上移動,壓力傳感器的壓力檢測位置和支承面上的實際的壓力作用位置有可能相互以較大程度錯開。
另一方面,當壓力傳感器相對于支承面固定從而被牢固地定位時,床墊相對于使用者體壓的輸入的變形量受到與通常的支承面、床墊罩相比伸縮性較低的壓力傳感器限制,從而存在使躺臥舒適度變差等不良情況。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特表2012-523299號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
本發明是以上述情況為背景而做出的,其解決課題在于,提供一種抑制因配設壓力傳感器而對床墊的變形特性造成的影響并能夠精度良好地實現壓力傳感器的壓力檢測的、構造新穎的床墊。
用于解決問題的方案
以下,記載為了解決這樣的課題而做成的本發明的技術方案。另外,以下記載的各技術方案中所采用的結構要素能夠在可能的范圍內以任意的組合被采用。
即,本發明的第一技術方案提供一種床墊,在該床墊中,設有構成用于支承使用者的支承面的床墊主體,且具有用于對作用于該支承面的壓力進行檢測的撓性片狀的壓力傳感器,該床墊的特征在于,該床墊包括以相對于所述床墊主體定位且覆蓋所述支承面的方式配設的支承面罩,且在該支承面罩設有定位部件,該定位部件容許該壓力傳感器相對于該支承面罩在面方向上的移動并對該壓力傳感器相對于該支承面罩的面方向上的移動量進行限制,該壓力傳感器通過該定位部件定位在該支承面上。
采用按照這樣的第一技術方案構造成的床墊,通過利用定位部件對壓力傳感器相對于支承面的面方向上的移動量進行限制,能夠防止壓力傳感器的壓力檢測位置相對于支承面上的實際的壓力作用位置較大程度地偏移。由此,能夠利用壓力傳感器來高精度地檢測作用于支承面的壓力,能夠高度地實現主動地使體壓分散的床墊控制、使用者的呼吸把握等。
并且,由于壓力傳感器不會被定位部件過度約束地以能夠在面方向上移動一定程度的方式被定位,因此,在支承面罩在載荷的作用下進行撓曲變形時,通常與支承面罩相比難以伸縮的壓力傳感器會一邊相對于支承面罩在面方向上偏移一邊進行撓曲變形,由此,能夠防止支承面罩的變形量受到壓力傳感器限制。此外,在支承面罩和壓力傳感器的變形時產生的、壓力傳感器和支承面的面方向上的相對的錯位足夠小到對壓力檢測造成的影響不會實質上成為問題的程度,但該偏移優選小于定位部件所容許的、壓力傳感器的面方向上的移動量。
本發明的第二技術方案以第一技術方案所記載的床墊為基礎,在所述支承面罩設有作為所述定位部件的袋狀的袋體,所述壓力傳感器以相對于該袋體非固定的方式容納于該袋體從而定位在所述支承面上。
采用第二技術方案,通過將配設于比支承面接近使用者的位置的定位部件設為袋狀,從而能夠容易地將床墊上的與使用者接觸的接觸面保持為柔軟,能夠提供給使用者良好的躺臥舒適度。
本發明的第三技術方案以第二技術方案所記載的床墊為基礎,在該床墊中設有用于對所述袋體的開口部進行開閉的開閉部件。
采用第三技術方案,通過利用開閉部件將容納有壓力傳感器的袋體的開口部封閉,能夠將壓力傳感器以容納于袋體的適當的配設狀態定位于規定位置。另外,通過打開袋體的開口部,還能夠將壓力傳感器自袋體取出,從而能夠容易地實現壓力傳感器的更換。
本發明的第四技術方案以第二技術方案或第三技術方案所記載的床墊為基礎,在所述袋體內容納有保持緩沖件,該保持緩沖件配設于所述支承面與所述壓力傳感器之間。
采用第四技術方案,壓力傳感器以容納于袋體的狀態被保持緩沖件彈性地保持,從而能夠防止壓力傳感器在袋體的內部空間內過度地移動或變形。并且,由于利用保持緩沖件的彈性變形容許容納于袋體的內部空間內的壓力傳感器進行撓曲變形,因此,并不會因壓力傳感器受到保持緩沖件支承而對支承面罩的變形追隨性造成不良影響。
本發明的第五技術方案以第一技術方案~第四技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,所述床墊主體具有中空構造的單元,所述支承面的至少一部分由該單元構成,并且,該單元能夠隨著相對于該單元內的流體室供給、排出流體而伸縮。
在第五技術方案那樣的具有由多個單元構成的支承面的構造中,需要將壓力傳感器的多個壓力檢測部相對于各單元精度良好地定位,但通過利用定位部件將壓力傳感器相對于支承面定位,能夠精度良好地檢測作用于各單元的壓力。
本發明的第六技術方案以第一技術方案~第五技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,在所述支承面罩設有多個所述定位部件,利用這些多個該定位部件將各個所述壓力傳感器定位。
采用第六技術方案,在支承面配設多個壓力傳感器,由此,能夠使各壓力傳感器較小,從而能夠減少壓力傳感器相對于支承面的面方向上的偏移,使壓力傳感器的制造也變得容易。
本發明的第七技術方案以第一技術方案~第六技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,所述定位部件能夠彈性變形。
采用第七技術方案,通過容許定位部件進行伸縮、撓曲等彈性變形,從而使支承面罩的變形不易受到定位部件限制,使定位部件不易對與使用者接觸的接觸面的觸感造成不良影響。
本發明的第八技術方案以第一技術方案~第七技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,所述定位部件以不能自所述支承面罩拆下的方式設于所述支承面罩,且所述壓力傳感器能夠與該定位部件分離。
采用第八技術方案,定位部件相對于支承面罩被精度良好地定位,能夠避免定位部件相對于支承面罩偏移而引起的、壓力傳感器相對于支承面的偏移。另外,定位部件、壓力傳感器等不會無意地從支承面罩脫落,支承面罩的處理(日文:取り回し)變得簡單。另外,通過將壓力傳感器自定位部件分離而自支承面罩拆下,還能夠簡單地對支承面罩和定位部件進行清洗。
本發明的第九技術方案以第一技術方案~第七技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,所述定位部件相對于所述支承面罩拆裝自如。
采用第九技術方案,在支承面罩變臟或損傷的情況下,還能夠僅對支承面罩進行清洗或更換。在定位部件變臟或損傷的情況下,能夠將定位部件自支承面罩拆下并對定位部件進行清洗或更換。另外,還能夠是,與使用者的體格等相對應地對定位部件相對于支承面罩的安裝位置進行變更。
本發明的第十技術方案以第一技術方案~第九技術方案中任一項技術方案所記載的床墊為基礎,所述壓力傳感器是具有二維地配設有多個壓力檢測部的構造的靜電容量型壓力傳感器,該壓力檢測部是在相對配置的電極之間配設絕緣性的電介質層而形成的,根據在壓力作用于所述支承面時該壓力檢測部因該電極之間的距離的變化而產生的靜電容量的變化量來對作用于該支承面的壓力進行檢測。
采用第十技術方案,通過利用定位部件將壓力傳感器相對于支承面定位,能夠將二維地配設的多個壓力檢測部分別定位在支承面上的規定位置,從而能夠精度良好地檢測作用于支承面的壓力。尤其是,在支承面的至少一部分由單元構成的情況下,若壓力傳感器的壓力檢測部和單元在面方向相對地偏移,則壓力檢測精度有可能大幅降低,但由于利用定位部件將壓力檢測部相對于單元在面方向上定位,因此能夠以目標精度穩定地檢測壓力。
發明的效果
采用本發明,在覆蓋床墊主體的支承面的支承面罩設有定位部件,利用定位部件容許撓性片狀的壓力傳感器相對于支承面罩在面方向上的移動并對壓力傳感器的移動量進行限制。由此,將壓力傳感器相對于支承面定位,能夠精度良好地檢測作用于支承面的壓力,并且,能夠不受壓力傳感器約束地充分地產生支承面罩的變形,從而能夠提供給使用者良好的躺臥舒適度。
附圖說明
圖1是表示作為本發明的第一實施方式的床墊的立體圖,是表示將床墊主體容納于床墊罩之前的狀態的圖。
圖2是圖1所示的床墊的縱剖視圖。
圖3是表示構成圖1所示的床墊的壓力傳感器的圖,其中,圖3的(a)是表示壓力傳感器的組裝狀態的俯視圖,圖3的(b)是表示壓力傳感器的分解狀態的立體圖。
圖4是構成圖1所示的床墊的上罩的立體圖。
圖5是圖4所示的上罩的分解立體圖。
圖6是圖1所示的床墊的縱剖視圖,是表示在支承面上輸入有載荷的狀態的圖。
圖7是表示構成作為本發明的第二實施方式的床墊的床墊罩的立體分解圖。
附圖標記說明
10、90、床墊;12、床墊主體;28、單元;30、流體室;38、支承面;42、壓力傳感器;44、電介質層;52、電極;54、壓力檢測部;60、94、上罩(支承面罩);70、袋體;72、傳感器容納空間(袋體的內部空間);74、傳感器插入口(袋體的開口部);76、蓋體(開閉部件);80、保持緩沖件。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發明的實施方式。
在圖1中示出了作為本發明的第一實施方式的床墊10。床墊10具有床墊主體12被床墊罩14覆蓋的構造。此外,在圖1中,為了易于觀察,以床墊主體12和床墊罩14分離的狀態進行了圖示。在以下的說明中,上下方向指的是成為鉛垂上下方向的圖2的上下方向。
更詳細而言,如圖1、圖2所示,床墊主體12包括:底板部16,其為大致矩形平板形狀;端座部18、18,該端座部18、18配設在底板部16上的寬度方向(在圖2中為左右方向)上的兩端部;以及緩沖部20,其配設在底板部16上的位于所述端座部18、18之間的部分。
底板部16由例如獨立氣泡且發泡率較低且較硬的聚氨酯泡沫等形成,底板部16能夠在使用者、護理者(看護者)等所帶來的載荷的作用下產生一定程度的彈性變形,并且,與后述的表層緩沖件68、保持緩沖件80等相比,底板部16不易變形。此外,底板部16在長度方向(與圖2的紙面正交的方向)上的中間部分分割為頭部側和腿部側。
端座部18由與底板部16相同的材質形成,并具有如下構造:多個配設在底板部16的寬度方向端部上的柱狀下部22沿長度方向以規定的間隔設置,并且,沿長度方向連續延伸的梁狀上部24載置于柱狀下部22。此外,端座部18在與底板部16的分割位置相對應的位置處分割為頭部側和腿部側。
緩沖部20包括3個彈性支承體26、26、26和多個單元28、28、...、28。彈性支承體26由與底板部16和端座部18相同的材質形成,并具有沿寬度方向延伸的矩形塊形狀。在本實施方式中,兩個彈性支承體26、26在長度方向上鄰接地配設于用于對未圖示的使用者的后背進行支承的部分,1個彈性支承體26配設于用于對未圖示的使用者的腳進行支承的部分。
如圖2所示,單元28為由合成樹脂膜等形成的中空的袋狀,在單元28的內部具有流體室30。在該流體室30內填充有流體,且能夠經由設于單元28的下端的端口32相對于流體室30供給、排出流體。并且,單元28能夠隨著相對于流體室30供給、排出流體而沿上下方向伸縮。流體室30內的流體并沒有特別限定,能夠采用各種氣體、液體,但在本實施方式中,作為流體,采用了空氣。
此外,本實施方式的單元28被設為如下構造,將上部袋體34和下部袋體36上下重疊配置,并在疊合起來的中央部分形成通孔,從而形成了流體室30,單元28具有在上下中間部分設有縮徑部的兩層形狀。由此,能夠實現提高支承面38(后述)相對于使用者的身體表面形狀的變形追隨性、擴大單元28的上下方向上的伸縮行程等。
如圖1所示,這樣的單元28配設于端座部18、18的寬度方向之間的在長度方向上與3個彈性支承體26、26、26錯開的位置,多個單元28二維地排列配置。在本實施方式中,單元28沿寬度方向排列有6列,在用于對使用者的頭部進行支承的部分配設有18個單元28,且在用于對使用者的腰部和腿部進行支承的部分配設有54個單元28。此外,多個單元28也可以分別獨立地配設,但在本實施方式中,通過將向下方突出的端口32固定于由聚氨酯泡沫等形成的連結片37,將所述單元28相互定位且能夠將所述單元28一體地進行處理。
這樣,通過將3個彈性支承體26、26、26和多個單元28配設在底板部16上的端座部18、18的寬度方向之間,從而構成了床墊主體12。該床墊主體12的上表面為支承面38,支承面38構成為包括單元28的上表面。此外,本實施方式的端座部18、18是例如供使用者在自床墊10上向輪椅移動時落座或護理者(看護者)放置手、膝部等的區域,其比較硬且形狀穩定,因此,當使用者躺臥在由緩沖部20構成的支承面38的寬度方向中央部分時,能夠獲得優異的緩沖性(體壓分散性)。
另外,在各單元28的端口32連接有未圖示的末端軟管,向寬度方向外側伸出的末端軟管與貫穿端座部18的柱狀下部22地沿長度方向延伸的延伸設置管線40的配管相連接。在圖中省略了該延伸設置管線40的配管,但該延伸設置管線40的配管自端座部18的腿部側端部向外部伸出而與未圖示的泵和大氣敞開口相連接。由此,能夠選擇性地執行利用泵向流體室30供給空氣的操作和將空氣自流體室30向大氣中排出的操作,通過對相對于流體室30供給、排出空氣的操作進行控制,能夠控制單元28的伸縮。此外,本實施方式的延伸設置管線40由中空管狀的配管、電氣布線等構成,在圖中,為了易于觀察,省略了中空管狀的配管、電氣布線等的圖示。
根據對作用于支承面38的壓力進行檢測的壓力傳感器42的檢測結果來控制這樣的單元28的伸縮。壓力傳感器42整體上為撓性的片狀,如圖3所示,該壓力傳感器42具有在由彈性體形成的電介質層44的一個面上疊合有彈性片46a且在電介質層44的另一個面上疊合有彈性片46b的構造。
電介質層44由作為彈性材料的橡膠、樹脂等電絕緣性彈性體形成且為板狀或片狀,其能夠在面方向上彈性地進行伸縮變形且能夠在厚度方向上彈性地進行彎曲(撓曲)變形。此外,作為電介質層44的形成材料,優選采用例如硅橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚型橡膠、丙烯酸類橡膠、表氯醇橡膠、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡膠、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯-聚偏二氯乙烯共聚物、乙烯-乙酸共聚物等。并且,電介質層44也可以為發泡體,只要能夠確保需要的介電常數和柔軟性即可,該發泡體不限于必須利用獨立氣泡來呈現均質的相的發泡體,也可以是,例如,通過形成連續氣泡等而呈現不均勻的相。另外,能夠根據后述的壓力檢測部54所要求的相對介電常數、柔軟性來對電介質層44的厚度、形成材料等適當地進行設定。
彈性片46a和彈性片46b彼此由大致相同的材料且以大致相同的形狀形成,該彈性片46a和彈性片46b是由橡膠彈性體、樹脂等彈性體形成的電絕緣性的片,在本實施方式中,該彈性片46a和彈性片46b俯視為大致矩形。并且,在彈性片46a、46b的周上的一邊排列設有向外周突出的一組連接片48、50。此外,彈性片46a、46b的形成材料并不受特別限定,優選采用例如硅橡膠、乙烯-丙稀共聚型橡膠、天然橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚型橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚型橡膠、丙烯酸類橡膠、表氯醇橡膠、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡膠、聚酯樹脂、聚醚型聚氨酯樹脂、聚碳酸酯型聚氨酯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、酚醛樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、硝化纖維素、改性纖維素類等。另外,為了易于理解,將圖中的彈性片46a、46b設成了透明,但也可以為不透明。
并且,在彈性片46a的下表面形成有電極52a,且在彈性片46b的上表面形成有電極52b。電極52a、52b均由將導電性的金屬、導電性填料混合而成的橡膠和彈性體等形成,且為直線地延伸的薄壁帶狀。另外,電極52a、52b分別并列地排列形成有多個,且所述電極52a和電極52b以互相傾斜的方式延伸,在本實施方式中所述電極52a和電極52b沿互相大致正交的方向延伸。
另外,彈性片46a、46b擴展到比電極52a、52b的配設區域靠外側的位置,在彈性片46a、46b的比電極52a、52b靠外側的位置分別利用導電性材料印刷有未圖示的印刷布線。并且,彈性片46a的印刷布線自電極52a的一端延伸到一個連接片48,且彈性片46b的印刷布線自電極52b的一端延伸到另一個連接片50。此外,印刷布線例如能夠作為如下那樣的布線圖案來獲得,該布線圖案是通過在彈性片46a、46b的表面上印刷導電墨水而成的。并且,電極52a、52b也能夠與印刷布線同樣地在彈性片46a、46b上印刷由導電性彈性體形成的導電墨水而形成。另外,彈性片46a、46b在電極52a、52b的配設區域和印刷布線的形成區域之外的外周端部通過粘接劑、粘接帶等相互固定起來。
將做成所述構造的彈性片46a和彈性片46b分別自電介質層44的上側和下側疊合起來。由此,使彈性片46a的電極52a和彈性片46b的電極52b以夾著電介質層44互相相對的方式交叉地配置。于是,在電極52a和電極52b的隔著電介質層44交叉相對的部分處構成了電容器,利用該電容器構成了壓力檢測部54。此外,在圖3的(a)中,利用細線圖示了電介質層44和電極52a、52b。
當向電介質層44和彈性片46a、46b的層疊方向(上下方向)施加壓力時,在這些電極52a、52b的交叉相對部分(壓力檢測部54)處,電介質層44變形而使電極52a、52b之間的距離變短,接受到輸入后的壓力檢測部54的靜電容量發生變化。因此,通過對各壓力檢測部54的靜電容量的變化進行檢測,能夠檢測出施加于各壓力檢測部54的壓力,能夠利用多個壓力檢測部54檢測出向支承面38輸入的壓力的分布。總之,壓力傳感器42被設為如下那樣的靜電容量型傳感器,電極52a、52b的各交叉部分(壓力檢測部54)作為靜電容量型壓力檢測元件發揮功能,壓力傳感器42根據各壓力檢測元件的檢測結果來檢測壓力分布。
此外,在端座部18的柱狀下部22的長度方向之間配設有控制裝置56,且電極52a、52b經由印刷布線與控制裝置56電連接,自控制裝置56向電極52a、52b供給檢測用電流。并且,控制裝置56連接于延伸設置管線40的電氣布線,并連接于未圖示的外部電源、運算裝置等。
利用床墊罩14將做成這樣的構造的壓力傳感器42配置在床墊主體12的支承面38上。床墊罩14整體上為中空的大致矩形袋狀,如圖1、圖2所示,包括下罩58和作為支承面罩的上罩60,能夠將床墊主體12容納在下罩58與上罩60之間。
下罩58由合成樹脂片、布等形成,為朝向上方開口的袋狀,其能夠覆蓋整體上為大致長方體的床墊主體12的底面和外周面。另外,如在圖1中用虛線所示那樣,在下罩58的下表面的寬度方向兩端部設有把手部62,通過將把手部62向側方拉出并把持把手部62,從而使床墊10的搬運變得簡單。
并且,下罩58在與床墊主體12的底板部16的分割位置和端座部18、18的分割位置相對應的位置處被在長度方向上分割。在本實施方式的下罩58中,用于容納床墊主體12的頭部側的頭部側容納部和用于容納床墊主體12的腿部側的腿部側容納部分別為朝向上方開口的袋狀。并且,在本實施方式的下罩58中,所述頭部側容納部和所述腿部側容納部在開口部分相互連續地形成為一體,且所述頭部側容納部和所述腿部側容納部能夠以連續部分為中心呈鉸鏈狀傾擺。此外,在圖中,為了易于觀察,以矩形箱狀示出了下罩58,但下罩58由柔軟的材料形成且容易變形,例如下罩58的周壁部可為在重力的作用下無法自立的部分。
上罩60與下罩58同樣地由合成樹脂片、布等形成,如圖1、圖4所示,上罩60為朝向下方開口的淺底的大致矩形袋狀,其能夠覆蓋并封堵下罩58的開口部。由此,容納于下罩58的床墊主體12的上表面被上罩60覆蓋,床墊主體12被容納于床墊罩14的內部空間,包括上罩60的床墊罩14相對于床墊主體12被定位,上罩60覆蓋床墊主體12的支承面38。此外,在本實施方式中,上罩60的周壁部的一部分固定于下罩58的周壁部的上端部,通過使上罩60相對于下罩58以固定部分為中心呈鉸鏈狀位移,能夠使下罩58的開口部開閉。
并且,如圖2、圖5所示,上罩60為具有外層64和內層66的雙層構造,在所述外層64與內層66的上下之間容納有由柔軟的軟質聚氨酯泡沫等形成的板狀的表層緩沖件68。
另外,如圖1、圖4所示,在上罩60的下表面設有作為定位部件的3個袋體70。袋體70為與壓力傳感器42相對應的扁平的中空袋狀,在袋體70的內部設有傳感器容納空間72。本實施方式的袋體70以不能自上罩60拆下的方式一體地設于上罩60,該袋體70是通過內層66以局部地向下方突出的方式凹陷,且該凹陷部分的上開口被表層緩沖件68和外層64覆蓋而形成的。此外,與上罩60的內層66同樣地,袋體70由具有伸縮性且能夠在面方向上彈性變形的合成樹脂片、布等形成。
并且,袋體70包括作為在寬度方向一個側面開口的開口部的傳感器插入口74。傳感器插入口74形成為與壓力傳感器42相對應的形狀、大小,能夠將壓力傳感器42經由傳感器插入口74插入到袋體70的傳感器容納空間72中,并且,還能夠將壓力傳感器42經由傳感器插入口74自傳感器容納空間72取出從而使壓力傳感器42自袋體70分離。總之,袋體70的傳感器容納空間72經由在側方開口的傳感器插入口74向外部開放。
另外,在袋體70上一體形成有作為開閉部件的蓋體76。該蓋體76在傳感器插入口74的開口周緣部處與內層66一體形成并向側方伸出,能夠覆蓋并封閉傳感器插入口74的至少一部分。并且,設有能夠將蓋體76的突出頂端部分和傳感器插入口74附近的內層66的下表面相互緊固的未圖示的緊固部件,能夠利用緊固部件來維持蓋體76覆蓋傳感器插入口74的開口的狀態,且能夠解除蓋體76對傳感器插入口74的覆蓋。此外,作為緊固部件,能夠采用例如面狀搭扣、紐扣、按扣、束帶等。如圖2所示,該緊固部件設置在蓋體76封堵傳感器插入口74的開口的狀態下在寬度方向上與支承面38錯開的位置,因此,不會給躺臥在支承面38上的使用者帶來較硬的觸感,能夠實現良好的躺臥舒適度。
并且,在袋體70中容納有壓力傳感器42。即,壓力傳感器42自傳感器插入口74插入到內層66和表層緩沖件68以及外層64之間并容納在袋體70內,并且,通過利用蓋體76和緊固部件將容納有壓力傳感器42的袋體70的傳感器插入口74封閉,能夠將壓力傳感器42保持在容納狀態,使壓力傳感器42不會無意地從袋體70中脫出。
這樣,壓力傳感器42以非固定的方式容納在袋體70的傳感器容納空間72中,該壓力傳感器42能夠在袋體70的傳感器容納空間72內沿面方向移動且其在面方向上的移動量被袋體70所限制。總之,壓力傳感器42被袋體70以如下狀態定位,即,容許該壓力傳感器42相對于上罩60在面方向上移動規定量。另外,袋體70設于上罩60的寬度方向中央部分,在上罩60覆蓋床墊主體12的上表面的狀態下,容納于袋體70的壓力傳感器42被定位在支承面38上。
此外,期望的是,通過將壓力傳感器42容納于袋體70的傳感器容納空間72,在未對袋體70輸入載荷的狀態下,壓力傳感器42的面方向上的移動量被限制在15mm以下,更優選的是,壓力傳感器42的面方向上的移動量被限制在10mm以下。由此,能夠將壓力傳感器42的壓力檢測結果與床墊主體12的支承面38上的實際的壓力作用位置之間的偏差抑制得足夠小。
另外,期望的是,通過將壓力傳感器42容納在袋體70的傳感器容納空間72內,在未對袋體70輸入載荷的狀態下,容許壓力傳感器42在面方向移動1mm以上,更優選的是,容許壓力傳感器42在面方向上移動3mm以上。由此,充分容許壓力傳感器42的撓曲變形,能夠防止因壓力傳感器42導致上罩60的柔軟性受損。
并且,在本實施方式中,保持緩沖件80連同壓力傳感器42一起容納于袋體70。保持緩沖件80與表層緩沖件68同樣地由薄壁板狀的柔軟的聚氨酯泡沫等形成,能夠容易地容許該保持緩沖件80進行厚度方向上的彈性的壓縮變形、彎曲變形(撓曲)。并且,如圖2所示,保持緩沖件80在厚度方向上與壓力傳感器42疊合,并配設于相對于壓力傳感器42而言的接近支承面38的一側(下側)。由此,壓力傳感器42被夾持在表層緩沖件68與保持緩沖件80之間,該壓力傳感器42被所述表層緩沖件68和保持緩沖件80彈性地定位在袋體70的傳感器容納空間72內,且利用所述表層緩沖件68和保持緩沖件80的彈性變形容許該壓力傳感器42的彈性的彎曲(撓曲)變形。此外,也可以是,通過例如使壓力傳感器42和保持緩沖件80的合計厚度小于袋體70的傳感器容納空間72的上下尺寸,從而容許壓力傳感器42和保持緩沖件80在傳感器容納空間72內在面方向上的移動。
此外,在上罩60中,沿長度方向排列地設有3個袋體70、70、70,所述3個袋體70、70、70的各傳感器容納空間72相互獨立。并且,在3個袋體70、70、70中分別容納有壓力傳感器42和保持緩沖件80,將容納于各袋體70的壓力傳感器42和保持緩沖件80的長度設置得較短。總之,能夠使壓力傳感器42和保持緩沖件80的長度為應當進行壓力檢測的區域的長度的大致1/3。不過,也可以針對支承面38上的整個需要進行壓力檢測的區域配設1個壓力傳感器,在該情況下,在上罩60僅設置一個袋體,該一個袋體具有使本實施方式的3個袋體70、70、70的傳感器容納空間72、72、72在長度方向上相連續而成的那樣的內部空間。
并且,袋體70的傳感器容納空間72被設為大小與壓力傳感器42和保持緩沖件80的大小大致相同的空間,但期望的是,傳感器容納空間72的大小比所述壓力傳感器42和保持緩沖件80的大小稍大。由此,能夠防止壓力傳感器42在厚度方向上被較強地夾持而受到約束,并且,通過容許壓力傳感器42隨著保持緩沖件80的上下壓縮變形而在面方向上伸長變形,能夠充分地容許壓力傳感器42的撓曲變形。
做成所述構造的床墊10墊在床82上,配設在使用者與床82之間,由此使使用者的體壓分散。特別是,在本實施方式的床墊10中,支承面38的一部分由單元28構成,通過相對于流體室30供給、排出空氣來使單元28伸縮,由此能夠使支承面38主動地變形。并且,通過根據壓力傳感器42的檢測結果來控制單元28的伸縮,從而防止對使用者局部地作用較大的壓力,能夠實現基于體壓分散的良好的躺臥舒適度等。
在此,在本實施方式的床墊10中,配設在床墊主體12的支承面38上的壓力傳感器42通過床墊罩14的袋體70定位在支承面38上的規定位置,從而能夠謀求提高壓力傳感器42的壓力檢測精度。即,通過將壓力傳感器42容納在袋體70內,從而將壓力傳感器42相對于上罩60定位,并且,通過將床墊主體12容納于具有上罩60的床墊罩14,從而將上罩60相對于床墊主體12定位。由此,壓力傳感器42相對于床墊主體12定位,壓力傳感器42配置在床墊主體12的支承面38上的規定位置。
尤其是,由于支承面38的一部分由多個單元28構成且壓力傳感器42具有將多個壓力檢測部54二維地排列而成的構造,因此,為了能夠在支承面38中的由單元28構成的部分有效地檢測壓力,需要將單元28的上表面和壓力傳感器42的壓力檢測部54相互定位。因而,通過利用袋體70將壓力傳感器42相對于支承面38定位,在利用多個單元28來構成支承面38的流體單元式的床墊主體12和能夠利用多個壓力檢測部54來檢測壓力的壓力傳感器42的組合中,能夠精度良好地檢測壓力。并且,由于壓力傳感器42的各壓力檢測部54和各單元28的上表面在面方向上相互定位,因此,不必非常多且密集地設置壓力傳感器42的壓力檢測部54,能夠采用容易制造且廉價的壓力傳感器42,且還能夠簡化檢測信號的運算裝置等。
并且,由于壓力傳感器42以相對于上罩60的袋體70非固定的方式容納于袋體70,因此,壓力傳感器42能夠在袋體70的傳感器容納空間72內沿面方向移動,容許壓力傳感器42相對于上罩60進行移動且所容許的移動量受到袋體70限制。由此,在壓力傳感器42不自袋體70的傳感器容納空間72脫出的范圍內容許壓力傳感器42相對于床墊主體12的支承面38進行移動,從而使壓力傳感器42在不受約束的情況下相對于支承面38定位。
通過如此以容許壓力傳感器42相對于支承面38進行一定程度的移動的狀態將壓力傳感器42定位,從而使上罩60的變形不易受到壓力傳感器42妨礙。如圖6所示,當朝下的載荷輸入支承面38時,因單元28的收縮變形而使支承面38呈凹狀變形,且上罩60以連同支承面38一起向下方凹陷的方式變形。壓力傳感器42以相對于上罩60的袋體70非固定的方式容納于傳感器容納空間72,并且,與作為上罩60的構成構件的表層緩沖件68、保持緩沖件80、內層66、外層64相比,壓力傳感器42不易伸長。其結果,在因載荷輸入而使上罩60和壓力傳感器42撓曲變形時,由于壓力傳感器42與袋體70相比不易伸長,因此,壓力傳感器42的端部在傳感器容納空間72內一邊向寬度方向內側移動一邊撓曲變形。由此,即使在壓力傳感器42的伸縮率小于上罩60的構成構件的伸縮率的情況下,壓力傳感器42也會追隨上罩60的隨著伸長而產生的撓曲變形而充分地撓曲變形,能夠防止與使用者相接觸的上罩60的變形受到壓力傳感器42妨礙。因而,通過使上罩60以優異的追隨性與使用者的身體表面形狀相對應地變形,能夠有效地實現體壓的分散化,且能夠提供給使用者良好的躺臥舒適度。
此外,期望的是,將上述那樣的撓曲變形引起的壓力傳感器42的端部相對于上罩60的面方向上的移動量限制在10mm以下,更優選的是,將面方向移動量限制在7mm以下。由此,能夠防止在使用狀態下撓曲變形的壓力傳感器42相對于支承面38較大程度地偏移,從而能夠防止壓力檢測精度的降低。并且,期望將壓力傳感器42的壓力檢測部54的中央的、相對于單元28的徑向中央的面方向上的移動量限制在12mm以下,更優選限制在6mm以下。由此,即使單元28產生傾擺等變形,也能夠將壓力檢測部54與單元28之間的錯位抑制得足夠小,能夠獲得有效的檢測精度。
另一方面,期望的是,撓曲變形引起的壓力傳感器42的端部的面方向上的移動被容許為1mm以上的大小,更優選被容許為3mm以上的大小。由此,上罩60不會受到壓力傳感器42約束而被充分地容許變形,能夠實現基于體壓的分散化的良好的躺臥舒適度等。
并且,在本實施方式中,壓力傳感器42以非固定的方式夾在表層緩沖件68與保持緩沖件80之間,并彈性地支承于所述表層緩沖件68與保持緩沖件80之間。由此,容許壓力傳感器42在袋體70的傳感器容納空間72內在面方向上的移動,且壓力傳感器42在厚度方向上被彈性地定位。并且,防止了壓力傳感器42在袋體70的傳感器容納空間72內發生褶皺、彎折等這樣的歪斜的變形,并通過表層緩沖件68的彈性變形和保持緩沖件80的彈性變形來容許壓力傳感器42的撓曲變形。
另外,由于將壓力傳感器42定位的定位部件由袋狀的袋體70構成,因此,能夠不對與使用者相接觸的上罩60的柔軟程度造成不良影響地將定位部件設于上罩60。并且,在比具有袋體70的內層66接近使用者的一側設有表層緩沖件68,因具有袋體70而導致的少許不適感也能夠被消除。
并且,由于袋體70設于覆蓋支承面38的上罩60,因此,無需將床墊主體12的支承面38限定為特定的構造,僅通過利用上罩60來覆蓋支承面38,就能夠容易地將壓力傳感器42定位于支承面38上的規定位置。并且,由于袋體70同上罩60的內層66形成為一體且以不能自上罩60拆下的方式設于上罩60,因此能夠將袋體70穩定地配置于上罩60的適當的位置。另外,由于能夠將壓力傳感器42以能夠自袋體70取出的方式容納于袋體70,因此,在上罩60、袋體70變臟、損傷時,能夠在將壓力傳感器42自袋體70取出的狀態下對上罩60和袋體70進行清洗或更換。
另外,3個袋體70、70、70沿長度方向排列配設,壓力傳感器42分別容納于所述3個袋體70、70、70的各傳感器容納空間72。由此,能夠減小各壓力傳感器42的大小,從而能夠減小各壓力傳感器42相對于支承面38的錯位并使壓力傳感器42的制造變得容易。另外,還能夠是,根據使用者的體格、殘疾及傷病的程度等,將壓力傳感器42選擇性地容納于從3個袋體70、70、70中選擇出的至少一個袋體或將檢測方式(例如靜電容量型、電阻型、電磁感應型等)、檢測精度不同的多種壓力傳感器42容納于3個袋體70、70、70。
另外,在本實施方式中,床82具有使使用者的上身立起的背位升降(日文:背上げ)功能,配設在床82上的床墊10能夠與床82的背位升降相對應地使頭部側和腿部側相對地傾擺。更具體而言,床墊10的床墊主體12和下罩58分割成頭部側和腿部側并能夠相對傾擺,且在上罩60的頭部側設有兩個袋體70、70,在上罩60的腿部側設有1個袋體70,壓力傳感器42分別容納于所述袋體70、70、70,因此,配設于頭部側的兩個壓力傳感器42、42能夠不產生彎折地追隨背位升降地進行傾擺。由此,能夠避免背位升降時的彎折所導致的壓力傳感器42的耐久性的降低、背位升降狀態下的壓力檢測精度的降低等。
在圖7中示出了作為本發明的第二實施方式的床墊90。床墊90具有床墊主體12容納于床墊罩92的構造。此外,對于與第一實施方式實質上為相同構造的構件和部位,通過在圖中標注相同的附圖標記來省略說明。
床墊罩92被設為由布、合成樹脂片等形成的中空袋狀,包括用于覆蓋床墊主體12的下表面和外周面的下罩58和作為用于覆蓋床墊主體12的上表面(支承面38)的支承面罩的上罩94。
上罩94包括用于覆蓋床墊主體12的支承面38的上底壁部96和能以外套狀態連結于下罩58的周壁上部的周壁部98。此外,雖然在圖中沒有明確示出,但與第一實施方式的上罩60同樣地,本實施方式的上罩94期望為在內層與外層之間具有表層緩沖件的構造。
另外,在上罩94安裝有傳感器配設構件100。傳感器配設構件100包括以能夠相對于上罩94的上底壁部96拆裝的方式安裝于上底壁部96的安裝片體102和設于安裝片體102而與安裝片體102形成為一體的作為定位部件的3個袋體70、70、70。此外,本實施方式的袋體70的上壁部由安裝片體102構成,袋體70與安裝片體102形成為一體。
安裝片體102具有與床墊主體12的形狀相對應的大致四邊形的俯視形狀,且在長度方向上的多處具有向寬度方向外側局部地伸出的安裝片106。安裝片106通過面狀搭扣、按扣、束帶等拆裝自如地安裝于上罩94的上底內表面,由此,能夠將安裝片體102以能夠拆裝的方式安裝于上罩94。在本實施方式中,相對于安裝片106和上罩94的上底內表面的規定位置設有面狀搭扣108。另外,安裝片106分別設于3個袋體70、70、70的長度方向端部附近,特別是,在安裝片體102的因背位升降而彎折的部分中,在長度方向上與彎折部分接近的兩側設有安裝片106,從而防止安裝片體102因彎折而自上罩94脫落等。
與第一實施方式同樣地,壓力傳感器42和保持緩沖件80以疊合的狀態容納于該袋體70。并且,通過在容納有壓力傳感器42和保持緩沖件80的狀態下利用蓋體76將袋體70的開口部(傳感器插入口74)封閉,從而將所述壓力傳感器42和保持緩沖件80保持在容納于袋體70的狀態。由此,容許壓力傳感器42在袋體70的傳感器容納空間72內沿面方向移動,且面方向上的移動量因壓力傳感器42抵接于袋體70的周壁內表面而受到限制。
對于如此具有在各袋體70中容納有壓力傳感器42和保持緩沖件80的袋體70的傳感器配設構件100,在本實施方式中,安裝片體102的安裝片106通過面狀搭扣108拆裝自如地安裝于上罩94的上底內表面。由此,傳感器配設構件100被保持在疊合于上罩94的上底內表面的狀態,容許容納于各袋體70的壓力傳感器42相對于上罩94在面方向上移動并限制了壓力傳感器42的面方向上的移動量。
并且,通過將上罩94配設為覆蓋下罩58的開口部且利用拉鏈、面狀搭扣、按扣、束帶、掛鉤等將上罩94的周壁部98與下罩58的周壁部相互連結起來,從而構成中空袋狀的床墊罩92。在該床墊罩92的內部空間內容納有床墊主體12,床墊主體12的整個表面被床墊罩92覆蓋。
通過如此將床墊罩92安裝于床墊主體12,從而使壓力傳感器42、42、42配置并定位在床墊主體12的支承面38上。
在按照這樣的本實施方式構造成的床墊90中,壓力傳感器42也被定位于支承面38上的規定位置,能夠精度良好地檢測作用于支承面38的壓力,并能夠減少上罩94因壓力傳感器42而受到的約束,從而能夠實現上罩94的柔軟的變形。
另外,由于具有袋體70的傳感器配設構件100以易于自上罩94拆下的方式安裝于上罩94,因此,在袋體70發生損傷時等情況下,能夠在不更換上罩94的情況下更換傳感器配設構件100。另外,還能夠使上罩94的材質和傳感器配設構件100的材質互不相同,能夠分別高度地滿足上罩94的性能要求和傳感器配設構件100的性能要求。
并且,在本實施方式中,通過僅將上罩94側的面狀搭扣108在長度方向上設于與安裝片106相對應的部分,從而易于將傳感器配設構件100相對于上罩94在長度方向上定位。此外,也能夠是,例如,通過在長度方向上連續地設置上罩94側的面狀搭扣108,能夠在長度方向上對傳感器配設構件100的相對于上罩94的安裝位置進行調節。由此,能夠與使用者的體格等相對應地將壓力傳感器42配置在長度方向上的適當的位置。
以上,詳細敘述了本發明的實施方式,但本發明并不限定于其具體記載。例如,在所述實施方式中,作為用于將壓力傳感器42定位的定位部件,例示了用于容納壓力傳感器42的袋狀的袋體70,但定位部件未必限定于袋狀,還能夠采用通過插入壓力傳感器42的四角而將壓力傳感器42定位的切口狀、束帶狀的定位部件等。并且,作為定位部件,例如,還能夠采用如下構造:在壓力傳感器42的外周部分形成孔或凹部,且在上罩60上設置凸部,將上罩60的凸部以具有間隙的方式插入壓力傳感器42的孔或凹部。由此,容許壓力傳感器42利用凸部與孔或凸部與凹部之間的間隙而在面方向上移動,并且,壓力傳感器42的面方向上的移動量因凸部與孔之間的卡定或凸部與凹部之間的卡定而受到限制,從而將壓力傳感器42定位。在該情況下,還能夠省略保持緩沖件80。
另外,在所述實施方式中,例示了用于容納床墊主體12并覆蓋整個床墊主體12的床墊罩14、92,但例如,還能夠采用省略下罩58的、僅由用于覆蓋床墊主體12的上表面的支承面罩構成的床墊罩。此外,在該情況下,能夠適當地設置用于將支承面罩相對于床墊主體12定位的構造(橡膠帶、面狀搭扣、掛鉤、按扣等)。
并且,也可以是,利用縫制、粘接、熔接等方法將相對于第二實施方式所示那樣的支承面罩獨立的定位部件以不能自支承面罩拆下的方式安裝于支承面罩。
另外,所述實施方式所示的單元28的配置、數量、具體形狀等并沒有特別限定,能夠與每個使用者對床墊主體12所要求的不同特性等相應地進行適當變更。具體而言,例如,在所述實施方式中,例示了兩層形狀的單元28,但既能夠采用具有一層形狀的單元、具有三層以上的多層形狀的單元,也能夠采用在寬度方向、長度方向上以規定的長度延伸的長邊狀的單元。并且,在所述實施方式中,支承面38的一部分由單元28構成,但例如也可以利用單元28來構成整個支承面38。
并且,在所述實施方式中,例示了通過根據壓力傳感器42的檢測結果相對于單元28的流體室30供給、排出空氣來對單元28的伸縮主動地進行控制的主動控制類型的流體單元式床墊,但本發明還能夠適用于例如被動類型的流體單元式床墊,在該被動類型的流體單元式床墊中,將多個單元28的流體室30之間相互連通,僅容許流體在所述單元28的流體室30之間流動。
另外,本發明未必僅適用于流體單元式的床墊,既能夠采用使用有作為單元的空氣彈簧的替代的螺旋彈簧、彈簧鋼線材等金屬彈簧的床墊主體,也能夠采用整體由聚氨酯泡沫等高分子彈性體形成的床墊主體。