DE102016004685A1

DE102016004685A1 - Körperdruckstützpolster und selbiges verwendende Matratze

Info

Publication number: DE102016004685A1
Application number: DE102016004685.6A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yamada; Takuya Furuta
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2016-11-17
Also published as: CN106136694A

Abstract

Bereitgestellt wird ein Körperdruckstützpolster (10), das eine dem Auflegen eines Nutzers dienende Stützoberfläche (54) beinhaltet, an der eine Mehrzahl von Zellen (24) angeordnet ist, die jeweilige Fluidkammern (34) bilden und eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können, wobei das Körperdruckstützpolster (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass die jeweiligen Fluidkammern (34) der Zellen (24) miteinander durch einen ersten Kommunikationsdurchlass (38) kommunizieren, um so wenigstens eine Zelleinheit (22) zu bilden; und wenigstens ein eine variable Kapazität aufweisender Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42, 72, 74) vorgesehen ist, um eine Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) zu bilden, wobei die Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) mit den Fluidkammern (34) der Zellen (24) durch einen zweiten Kommunikationsdurchlass (48) kommuniziert.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein etwas, das eine dem Auflegen eines Nutzers dienende Stützoberfläche bildet, die sich an einer oberen Oberfläche eines Betts, einer Sitzoberfläche eines Stuhls oder dergleichen erstreckt. Insbesondere befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Körperdruckstützpolster, dessen Stützoberfläche eine Mehrzahl von Zellen umfasst, die jeweils eine Fluidkammer beinhalten und gleichzeitig eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine selbiges verwendende Matratze.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bereits vorgeschlagen worden sind Körperdruckstützpolster mit dem Ziel, Liegeschmerzen älterer oder körperlich behinderter Personen zu verhindern oder den Komfort beim Schlafen oder Sitzen zu verbessern. So weist beispielsweise, wie in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Patentes Nr. JP-A-2013-027535 offenbart ist, ein Körperdruckstützpolster eine Struktur auf, bei der eine Stützoberfläche zum Stützen eines Nutzers eine Mehrzahl von Zellen umfasst, die jeweils eine Fluidkammer bilden, die mit Luft oder dergleichen gefüllt ist, und eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können. Liegt der Nutzer auf der Stützoberfläche, so bewirkt die Last (Gewicht) des Nutzers eine Verformung der Zellen, sodass der Körperdruck des Nutzers verteilt wird, wodurch Liegeschmerzen verhindert werden und die Polsterung der Stützoberfläche oder dergleichen verbessert wird.
Die Druckschrift JP-A-2013-027535 zeigt indes eine Ausführungsweise, die eine Pumpvorrichtung beinhaltet, die das Fluid der Fluidkammer der Zelle zuführt und dieser entnimmt. Bei dieser Ausführungsweise ist es durch aktives Anpassen des Innendrucks der Zelle mit der Pumpvorrichtung möglich, die Verteilung des Körperdrucks noch vorteilhafter zu bewerkstelligen.
In demjenigen Fall jedoch, in dem das Körperdruckstützpolster als Bettzeug oder dergleichen verwendet wird, bewirkt das Bereitstellen einer Pumpe oder eines Ventils zum Zuleiten und Entnehmen des Fluides gegebenenfalls das Risiko eines Betriebsgeräusches der Pumpe oder des Ventils, was den Komfort beeinträchtigt. Wenn darüber hinaus die Zuleitung und Entnahme des Fluides mit der Pumpe oder dem Ventil steuerbar bzw. regelbar gemacht werden, können eine Verkomplizierung der Struktur und der Steuerung bzw. Regelung und die damit einhergehende Zunahme an Gewicht und Größe sowie die höheren Kosten oder dergleichen zum Problem werden.
Zudem schlägt das japanische Patent Nr. JP-B-2656817 eine Matratze vor, die eine Struktur aufweist, bei der eine Hilfsluftkammer mit einer Fluidkammer einer Zelle verbunden ist. Wenn bei dieser Struktur das Gewicht des Nutzers oder dergleichen auf die Zelle wirkt, fließt die Luft zwischen der Fluidkammer und der Hilfsluftkammer. Es ist denkbar, dass dies eine große Verformung der Zelle ermöglicht, wodurch die Verteilung des Körperdrucks effektiv bewerkstelligt wird.
Wie bei der Struktur aus der Offenbarung in der Druckschrift JP-B-2656817 gemäß Darstellung in 1 gezeigt ist, weist jedoch, da die Stützoberfläche an dem Bett von einer geringen Anzahl von Zellen gebildet wird, die obere Oberfläche einer jeden Zelle ein großes Flächenverhältnis gegenüber der gesamten Stützoberfläche auf. Damit wird die Stützung des Nutzers durch die Stützoberfläche instabil, und es ist wahrscheinlich, dass ein Problem wie die Verschlechterung des Schlafkomforts infolge der unangenehmen Empfindung eines Herumschwimmens bewirkt wird. Insbesondere dann, wenn die Fläche der oberen Oberfläche einer jeden Zelle im Vergleich zu der Fläche, an der das Gewicht des Nutzers wirkt, zu groß ist, bauscht sich der Abschnitt, an dem das Gewicht nicht wirkt, auf, wodurch eine mehr als nötig starke Verformung des von dem Gewicht betroffenen Abschnittes ermöglicht wird. Entsprechend kann der Nutzer nicht stabil gestützt werden, und es ist wahrscheinlich, dass Probleme wie das Durchliegen (bottoming out) auftreten. Darüber hinaus ist, wenn sich die Position, an der das Gewicht wirkt, an der Stützoberfläche ändert, wahrscheinlich, dass sich die Luft innerhalb der Zelle im Gefolge der Änderung bewegt, was das Risiko eines Mangels an Komfortgefühl ähnlich wie bei der Seekrankheit mit sich bringt.
Zudem sind in der Druckschrift JP-B-2656817 die Pumpe und das Ventil zum Ändern des Innendrucks der Zelle wesentlich. Damit ist es schwierig, den Körperdruck ausreichend zu verteilen und den Nutzer stabil zu stützen und gleichzeitig den Anforderungen an eine vereinfachte Struktur, eine Kostenverringerung oder dergleichen gerecht zu werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Körperdruckstützpolsters mit einer neuartigen Struktur, die dazu fähig ist, die Verteilung des Körperdrucks infolge einer hervorragenden Polsterung zu bewerkstelligen, und dabei eine vereinfachte Struktur, eine Kostenverringerung oder dergleichen erreicht, sowie in der Bereitstellung einer selbiges verwendenden Matratze.
Die vorgenannten und/oder optionale Aufgaben der Erfindung werden entsprechend wenigstens einer der nachfolgenden Ausführungsweisen der Erfindung gelöst. Die nachfolgenden Ausführungsweisen und/oder Elemente, die bei jeder Ausführungsweise der Erfindung zum Einsatz kommen, können in beliebigen möglichen optionalen Kombinationen Verwendung finden.
Insbesondere stellt eine erste Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung ein Körperdruckstützpolster bereit, das eine dem Auflegen eines Nutzers dienende Stützoberfläche beinhaltet, an der eine Mehrzahl von Zellen angeordnet ist, die jeweilige Fluidkammern bilden und eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können, wobei das Körperdruckstützpolster dadurch gekennzeichnet ist, dass die jeweiligen Fluidkammern der Zellen miteinander durch einen ersten Kommunikationsdurchlass kommunizieren, um so wenigstens eine Zelleinheit zu bilden; und wenigstens ein eine variable Kapazität aufweisender Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper vorgesehen ist, um eine Hilfsfluidkammer zu bilden, wobei die Hilfsfluidkammer mit den Fluidkammern der Zellen durch einen zweiten Kommunikationsdurchlass kommuniziert.
Bei dem Körperdruckstützpolster mit einem Aufbau entsprechend der ersten Ausführungsweise kommuniziert die Mehrzahl der Fluidkammern miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass, um so die Zelleinheit zu bilden. Damit können sich die Zellen, an denen das Gewicht des Nutzers wirkt, infolge des Fluidflusses zwischen den Fluidkammern verformen, wodurch eine Verteilung des Körperdrucks erreicht wird. Dies verhindert, dass eine merkliche Last örtlich an der Stützoberfläche, wo der Nutzer in Kontakt mit dieser ist, wirkt, wodurch druckbedingter Wundbrand (pressure gangrene) (Liegeschmerz) vermieden wird und die Flexibilität der Stützoberfläche oder dergleichen verbessert wird.
Darüber hinaus weist die Mehrzahl von Zellen, die die Zelleinheit bilden, die jeweiligen Fluidkammern auf, und die Fluidkammern der Zellen kommunizieren miteinander durch den verengten ersten Kommunikationsdurchlass. Daher wird eine Fluidbewegung zwischen den Fluidkammern in gewissem Ausmaß begrenzt, wodurch eine plötzliche Verformung der Zellen verhindert wird. Hierdurch wird es möglich, eine ausreichende Polsterung (weiche Verformungseigenschaften) zu erreichen sowie Probleme wie das Durchliegen oder dergleichen zu vermeiden. Darüber hinaus wird durch wechselseitiges Verbinden der Fluidkammern der Mehrzahl von Zellen mit im Allgemeinen unabhängigen Strukturen durch den ersten Kommunikationsdurchlass eine Verformung der Zellen infolge der Fluidbewegung innerhalb der Fluidkammern auf einfache Weise begrenzt. Entsprechend kann die unangenehme Empfindung des Herumschwimmens oder dergleichen infolge einer übermäßigen Verformung der Zellen vermieden werden.
Darüber hinaus kommunizieren die Fluidkammern der Zellen, die die Zelleinheit bilden, mit der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers durch den zweiten Kommunikationsdurchlass, wodurch ein Fluidfluss durch diese zwischen den Fluidkammern und der Hilfsfluidkammer ermöglicht wird. Bei dieser Anordnung kann eine Verformung der Zellen nicht nur durch den Fluidfluss zwischen den Fluidkammern, sondern auch durch den Fluidfluss zwischen der Fluidkammer und der Hilfsfluidkammer ermöglicht werden. Damit kann ein größerer Verformungshub der Zellen erreicht werden, wodurch die Körperdruckverteilung noch vorteilhafter bewerkstelligt wird.
Darüber hinaus kommunizieren die Fluidkammern der Zellen und die Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers miteinander durch den verengten zweiten Kommunikationsdurchlass. Daher wird der Fluidfluss zwischen den Fluidkammern und der Hilfsfluidkammer in gewissem Ausmaß begrenzt, wodurch Probleme wie das Durchliegen oder dergleichen infolge einer plötzlichen Verformung der Zellen vermieden werden.
Zusätzlich werden sogar in einem Fall, in dem der Fluidfluss gegen die an der Stützoberfläche wirkende Last passiv auftritt, eine hervorragende Polsterung und eine stabile Stützung des Nutzers durch die Ausgestaltung infolge der Kommunikation zwischen den Fluidkammern durch den ersten Kommunikationsdurchlass und die Kommunikation zwischen den Fluidkammern und der Hilfsfluidkammer durch den zweiten Kommunikationsdurchlass erreicht. Hierdurch wird es möglich, eine Stützoberfläche, die die gewünschte Funktion wahrnimmt, durch eine einfache und kostengünstige Struktur sowie eine Steuerung bzw. Regelung ohne Verwendung einer Pumpe, eines Ventils oder dergleichen zu bilden. In diesem Fall können Betriebsgeräusche der Pumpe oder dergleichen vermieden werden, wodurch sich ein Körperdruckstützpolster ergibt, dass für eine Matratze, ein Kissen oder dergleichen als Bettzeug bevorzugt wird.
Eine zweite Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend der ersten Ausführungsweise bereit, wobei die wenigstens eine Zelleinheit eine Mehrzahl von Zelleinheiten umfasst und der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper für jede Zelleinheit vorgesehen ist.
Entsprechend der zweiten Ausführungsweise wird es durch Bereitstellen des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers für jede Zelleinheit möglich, das maximale Verformungsausmaß, die maximale Flexibilität und den maximalen Druck innerhalb der Fluidkammer bei Abwesenheit einer Last oder dergleichen für jede Zelleinheit zu erreichen. Daher können die Verteilung des Körperdrucks und eine stabile Stützung unter Verwendung der Stützoberfläche noch vorteilhafter infolge der Verformungseigenschaften in Abhängigkeit von dem von jeder Zelleinheit gebildeten Bereich erreicht werden.
Eine dritte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend der ersten oder zweiten Ausführungsweise bereit, wobei der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper von der Stützoberfläche entfernt angeordnet ist.
Die dritte Ausführungsweise verhindert, dass das Gewicht des Nutzers auf den Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper wirkt, um so eine stabile Verformung des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers zu ermöglichen. Infolgedessen erfahren die Zellen stabil eine Verformung während der Wirkung der Last an der Stützoberfläche, wodurch stabil die gewünschte Polsterung oder dergleichen der Stützoberfläche bereitgestellt wird.
Eine vierte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis dritten Ausführungsweisen bereit, wobei ein elastischer Körper in der Fluidkammer der Zelle aufgenommen ist.
Entsprechend der vierten Ausführungsweise wird das Verformungsausmaß der Zelle elastisch durch den elastischen Körper begrenzt. Wenn daher ein Nutzer beispielsweise auf der Stützoberfläche liegt und eine übermäßige Last an dieser wirkt, ist es möglich, Probleme dahingehend, dass der Nutzer einen Schmerz infolge eines Durchliegens empfindet, zu vermeiden. Man beachte, dass keine spezielle Beschränkung hinsichtlich des in der Fluidkammer aufgenommenen elastischen Körpers vorhanden ist, solange dieser eine Polsterung aufweist. Bevorzugt wird jedoch ein elastischer Schaumkörper aufgrund von dessen hervorragender Polsterungsfähigkeit sowie aufgrund der geringen Wahrscheinlichkeit, dass er den Fluidfluss oder dergleichen behindert.
Eine fünfte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis vierten Ausführungsweisen bereit, wobei der Zellexpansions-/Kontraktionsstützkörper lösbar mit der Zelleinheit verbunden ist.
Entsprechend der fünften Ausführungsweise ist es möglich, die Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper ohne Austausch der Zelleinheiten auszutauschen, um so einen beschädigten Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper gegen einen neuen auszutauschen oder die Verformungseigenschaften der Stützoberfläche durch Austausch gegen einen Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper mit anderer Kapazität oder dergleichen zu ändern. Darüber hinaus ist es möglich, die Zelleinheiten ohne Änderung der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper auszutauschen, um so einen Austausch gegen eine Zelleinheit mit anderen Verformungseigenschaften oder einen Austausch einer beschädigten Zelleinheit gegen eine neue zu ermöglichen.
Eine sechste Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster nach einer der ersten bis fünften Ausführungsweisen bereit, wobei die Zellen und der erste Kommunikationsdurchlass, die die Zelleinheit bilden, integral ausgeformt sind.
Entsprechend der sechsten Ausführungsweise können durch integrales Ausformen der Zellen und des ersten Kommunikationsdurchlasses eine verringerte Anzahl von Bauteilen, eine Vereinfachung der Herstellung oder dergleichen erreicht werden. Darüber hinaus ist es im Vergleich zu demjenigen Fall, in dem die Zellen und der erste Kommunikationsdurchlass als getrennte Elemente ausgebildet sind, möglich, ohne Weiteres die Fluiddichtheit an dem Verbindungsabschnitt der Zellen und des ersten Kommunikationsdurchlasses sicherzustellen und eine Verbesserung der Lebensdauer an jenem Abschnitt oder dergleichen zu erreichen.
Eine siebte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis sechsten Ausführungsweisen bereit, wobei die Zellen, die die Zelleinheit bilden, umfassen: eine Direktkommunikationszelle, deren Fluidkammer direkt mit der Hilfsfluidkammer durch den zweiten Kommunikationsdurchlass kommuniziert; und eine Indirektkommunikationszelle, deren Fluidkammer indirekt mit der Hilfsfluidkammer über die Fluidkammer der Direktkommunikationszelle kommuniziert, die mit der Fluidkammer der Indirektkommunikationszelle durch den ersten Kommunikationsdurchlass kommuniziert.
Entsprechend der siebten Ausführungsweise sind die jeweiligen Fluidkammern der Zellen und die Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers dazu fähig, miteinander vermöge einer einfachen Struktur zu kommunizieren.
Darüber hinaus ist es durch Anpassen von Formen oder dergleichen des ersten Kommunikationsdurchlasses und des zweiten Kommunikationsdurchlasses zudem möglich, die Fluidkammer der Direktkommunikationszelle derart einzustellen, dass das Einfließen und Ausfließen des Fluides auf einfache Weise durch die direkte Kommunikation mit der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers über den zweiten Kommunikationsdurchlass zusätzlich zur direkten Kommunikation mit den Fluidkammern der anderen Zellen über den ersten Kommunikationsdurchlass erfolgen. Indes kommuniziert die Fluidkammer der Indirektkommunikationszelle indirekt mit der Hilfsfluidkammer über den ersten Kommunikationsdurchlass und der Fluidkammer der Direktkommunikationszelle. Daher ist es im Vergleich zur Fluidkammer der Direktkommunikationszelle einfacher, die Fluidkammer der Indirektkommunikationszelle derart einzustellen, dass das Einfließen und Ausfließen des Fluides begrenzt werden. Auf diese Weise umfassen die Zellen, die die Zelleinheit bilden, die Direktkommunikationszelle und die Indirektkommunikationszelle, die mit Blick auf die Erleichterung der Verformung verschieden sind. Hierdurch wird es möglich, den Körperdruckverteilungseffekt noch vorteilhafter zu erzielen.
Darüber hinaus kann der Unterschied der Eigenschaften zwischen der Direktkommunikationszelle und der Indirektkommunikationszelle dadurch eingestellt werden, dass deren Fluidkammern direkt mit dem zweiten Kommunikationsdurchlass kommunizieren. Hierdurch wird es möglich, verschiedene Verformungseigenschaften auf einfache Weise einzustellen, während beispielsweise Form, Größe, Material oder dergleichen dieser Zellen annähernd gleich eingestellt wird.
Eine achte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis siebten Ausführungsweisen bereit, wobei ein Anpassungsbetätiger vorgesehen ist, der eine Kapazität der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers ändert.
Entsprechend der achten Ausführungsweise ist es beispielsweise durch Drücken des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers mittels des Anpassungsbetätigers zur zwangsweise erfolgenden Verkleinerung von dessen Kapazität möglich, Fluid aus der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers den Fluidkammern der Zellen zuzuleiten, um so den Innendruck der Zellen zu erhöhen oder die Höhenabmessung der Zellen zu vergrößern. Demgegenüber ist es durch Ziehen des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers mittels des Anpassungsbetätigers zur zwangsweise erfolgenden Vergrößerung von dessen Kapazität möglich, das Fluid aus den Fluidkammern der Zellen zu den Hilfsfluidkammern zu ziehen, um den Innendruck der Zellen zu senken oder die Höhenabmessung der Zellen zu verringern. Auf diese Weise erfahren durch zwangsweise erfolgende Änderung der Kapazität des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers mittels des Anpassungsbetätigers die Zellen eine Expansions-/Kontraktionsverformung, wodurch aktiv der Kontaktdruck der Stützoberfläche an den Nutzer angepasst wird. Hierdurch wird es möglich, einen Massageeffekt für den Nutzer bereitzustellen und das Auftreten von druckbedingtem Wundbrand effektiv zu verhindern.
Eine neunte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis achten Ausführungsweisen bereit, wobei der wenigstens eine Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper eine Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern umfasst, wobei die jeweiligen Hilfsfluidkammern der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper mit den Fluidkammern der Zellen, die die Zelleinheit bilden, durch den zweiten Kommunikationsdurchlass kommunizieren und der zweite Kommunikationsdurchlass mit einem Umstellmittel versehen ist, das zwischen der Kommunikation und Absperrung zwischen jeder der Hilfsfluidkammern und der Fluidkammern umstellt.
Entsprechend der neunten Ausführungsweise wird es dadurch, dass ermöglicht wird, dass jede Hilfsfluidkammer mit den Fluidkammern selektiv mittels des Umstellmittels kommuniziert, möglich, die Verformungseigenschaften der Zellen auf Grundlage eines Unterschiedes hinsichtlich der Kapazität, der Wandfederfestigkeit oder dergleichen der Hilfsfluidkammern, die mit den Fluidkammern kommunizieren, umzustellen. Man beachte, dass sogar dann, wenn die Hilfsfluidkammern der Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper wechselseitig dieselbe Kapazität aufweisen, die Eigenschaften der Zellen durch Ändern der Anzahl der Hilfsfluidkammern, die mit den Fluidkammern kommunizieren, mittels des Umstellmittels umgestellt werden können. Darüber hinaus ist es durch Ausbilden der Hilfsfluidkammern der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper mit wechselseitig verschiedenen Kapazitäten dadurch, dass ermöglicht wird, dass die Hilfsfluidkammern mit den Fluidkammern selektiv mittels des Umstellmittels kommunizieren, möglich, die Verformungseigenschaften der Zellen umzustellen.
Darüber hinaus ist die Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern für die Zelleinheit vorgesehen. Entsprechend kann sogar dann, wenn beispielsweise einer der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper beschädigt wird und seine Funktion verliert, dadurch, dass ermöglicht wird, dass die Hilfsfluidkammer eines anderen Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers mit den Fluidkammern kommuniziert, die Stützoberfläche erhalten bleiben und ein Durchliegen oder dergleichen verhindert werden. Hierdurch ergibt sich eine hohe Zuverlässigkeit.
Eine zehnte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis neunten Ausführungsweisen bereit, wobei eine erste Flussanpassungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Menge eines Fluides, das durch den zweiten Kommunikationsdurchlass fließt, anpasst.
Entsprechend der zehnten Ausführungsweise kann durch Ändern der Menge des Flusses pro Zeiteinheit durch den zweiten Kommunikationsdurchlass die Geschwindigkeit der Zellverformung angepasst werden. Insbesondere wenn die Menge des Flusses durch den zweiten Kommunikationsdurchlass groß eingestellt wird, verformt sich die Zelle schnell in Reaktion auf die Einleitung, wodurch die Polsterung in der Anfangsphase der Einleitung verbessert wird. Wenn demgegenüber die Menge des Flusses durch den zweiten Kommunikationsdurchlass klein eingestellt wird, verformt sich die Zelle moderat in Reaktion auf die Einleitung, wodurch die Stabilität der Stützoberfläche in der Anfangsphase der Einleitung verbessert wird.
Eine elfte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis zehnten Ausführungsweisen bereit, wobei der wenigstens eine Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper eine Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern umfasst und ein dritter Kommunikationsdurchlass vorgesehen ist, durch den die jeweiligen Hilfsfluidkammern der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper miteinander kommunizieren.
Entsprechend der elften Ausführungsweise kommunizieren die Hilfsfluidkammern der Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper miteinander durch den dritten Kommunikationsdurchlass. Die Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen kann mit größerem Hub infolge des Fluidflusses zwischen den Hilfsfluidkammern ermöglicht werden.
Darüber hinaus wird bei der Struktur, bei der die Hilfsfluidkammern der Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern miteinander durch den dritten Kommunikationsdurchlass kommunizieren, im Vergleich zu dem Fall, in dem eine einzige große Hilfsfluidkammer vorgesehen ist, die Menge des Fluides, das zwischen den Hilfsfluidkammern fließt, begrenzt. Damit wird eine plötzliche Verformung der Zellen infolge einer schnellen Bewegung des Fluides verhindert, sodass weniger wahrscheinlich ist, dass der Nutzer die unangenehme Empfindung eines Herumschwimmens hat.
Eine zwölfte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend der elften Ausführungsweise bereit, wobei die Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper und der dritte Kommunikationsdurchlass integral ausgebildet sind.
Entsprechend der zwölften Ausführungsweise können durch integrales Ausbilden der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper und des dritten Kommunikationsdurchlasses eine vereinfachte Struktur und eine einfachere Herstellung erreicht werden.
Eine dreizehnte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt das Körperdruckstützpolster entsprechend den elften oder zwölften Ausführungsweisen bereit, wobei eine zweite Flussanpassungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Menge eines Fluides, das durch den dritten Kommunikationsdurchlass fließt, anpasst.
Entsprechend der dreizehnten Ausführungsweise ist es durch Anpassen der Menge des Fluides, das durch den dritten Kommunikationsdurchlass fließ, mittels der zweiten Flussanpassungsvorrichtung möglich, beispielsweise die Menge des Flusses groß einzustellen, um eine schnelle Verformung der Zelle zu bewirken, wodurch man weiche Verformungseigenschaften erhält, und die Menge des Flusses klein einzustellen, um eine langsame Verformung der Zelle zu bewirken, wodurch man harte Verformungseigenschaften erhält. Auf diese Weise können die Verformungseigenschaften der Zellen angepasst werden.
Eine vierzehnte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt eine Matratze bereit, die das Körperdruckstützpolster entsprechend einer der ersten bis dreizehnten Ausführungsweisen umfasst.
Bei der Matratze mit einem Aufbau entsprechend der vierzehnten Ausführungsweise verhindert der hervorragende Körperdruckverteilungseffekt das Auftreten von Liegeschmerzen oder dergleichen effektiv. Darüber hinaus wird eine stabile Stützung in Reaktion auf eine Änderung des Ortes, an dem die Last infolge eines Umdrehens im Schlaf oder dergleichen wirkt, erreicht, wodurch die unangenehme Empfindung eines Herumschwimmens oder dergleichen vermieden wird.
Darüber hinaus ist die Steuerung bzw. Regelung des Innendrucks der Zellen mit der Pumpe oder dem Ventil nicht wesentlich. Demgegenüber kann eine Hochleistungsmatratze unter Verwendung der Pumpe oder des Ventils hergestellt werden, wobei die Struktur ohne die Pumpe oder das Ventil ermöglicht, eine verringerte Größe und ein verringertes Gewicht zu erreichen oder die Kosten zu verringern, was von der einfachen Struktur oder Steuerung bzw. Regelung herrührt, sowie eine Störung des Schlafes infolge von Betriebsgeräuschen oder dergleichen der Pumpe zu vermeiden.
Eine fünfzehnte Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung stellt die Matratze entsprechend der vierzehnten Ausführungsweise bereit, wobei die wenigstens eine Zelleinheit eine Mehrzahl von Zelleinheiten umfasst, wobei die Zellen, die jede Zelleinheit bilden, in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet sind und die Zelleinheiten seitlich nebeneinander in Breitenrichtung angeordnet sind.
Entsprechend der fünfzehnten Ausführungsweise werden, da Konvexräume und Konkavräume der Körperoberfläche eines Menschen in Richtung des Körperrumpfes angeordnet sind, dadurch, dass die Mehrzahl der Zellen, die jede Zelleinheit bilden, in einer Reihe mit den Konkavräumen und Konvexräumen des Körpers expandieren oder kontrahieren, eine Verteilung des Körperdruckes, eine stabile Stützung des Körpers durch die Stützoberfläche oder dergleichen noch vorteilhafter erreicht. Da zudem die Mehrzahl der Zelleinheiten seitlich nebeneinander in Breitenrichtung angeordnet ist, wird sogar dann, wenn sich der Nutzer beispielsweise in Breitenrichtung infolge eines Umdrehens im Schlaf oder dergleichen bewegt, der Nutzer stabil durch die in Breitenrichtung angeordneten Zelleinheiten gestützt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kommunizieren die Fluidkammern der Mehrzahl von Zeilen miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass, während eine Kommunikation mit der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers durch den zweiten Kommunikationsdurchlass erfolgt. Bei dieser Anordnung wird ermöglicht, dass eine Verformung der Zellen infolge eines Fluidflusses zwischen den Fluidkammern wie auch zwischen den Fluidkammern und der Hilfsfluidkammer ermöglicht wird, wodurch eine Verteilung des Körperdrucks erreicht wird. Zudem ist dadurch, dass das Fluid durch die verengten Kommunikationsdurchlässe fließt, die Verformung der Zeilen auf ein gewisses Ausmaß begrenzt, wodurch ebenfalls eine stabilisierte Stützoberfläche erreicht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die vorgenannten und/oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der begleitenden Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und die sich wie folgt zusammensetzt.
1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Körperdruckstützpolsters in Form einer Matratze als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckanpassungsstützkörpers der Matratze gemäß Darstellung in 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Zelleinheit des Druckanpassungsstützkörpers gemäß Darstellung in 2.
4 ist eine Planansicht der Zelleinheit gemäß Darstellung in 2.
5 ist eine vergrößerte Planansicht einer Zelle der Zelleinheit gemäß Darstellung in 4.
6 ist eine rechte Seitenansicht der Zelle gemäß Darstellung in 5.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7-7 von 5.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit der Zelleinheit gemäß Darstellung in 3, wobei hier ein Hilfsluftbeutel angebracht ist.
9 ist eine Planansicht einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 8.
10 ist eine rechte Seitenansicht der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 8.
11 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 11-11 von 9.
12A und 12B sind Ansichten, die dazu geeignet sind, den Betrieb der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 8 zu erläutern, wobei 12A den stationären Zustand ohne eine an der oberen Oberfläche der Zelle wirkende Last zeigt und 12B den Verwendungszustand mit einer an der oberen Oberfläche der Zelle wirkenden Last zeigt.
13 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung der Struktur einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit in einer Matratze als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung der Struktur einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit in einer Matratze als dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung der Struktur einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit in einer Matratze als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine perspektivische Ansicht einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit einer Matratze als fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 16 unter einem anderen Winkel.
18 ist eine Planansicht der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 16.
19 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit gemäß Darstellung in 16.
20 ist eine Planansicht einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit einer Matratze als sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detailbeschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
1 zeigt eine Matratze 10 als erste Ausführungsform eines Körperdruckstützpolsters mit einem Aufbau entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Matratze 10 weist eine Struktur auf, bei der ein elastischer Schulterstützkörper 14, ein elastischer Beinstützkörper 16 und ein Druckanpassungsstützkörper 18 an einer Basis 12 montiert sind.
Insbesondere ist die Basis 12 ein Element, das aus einem elastischen Körper gebildet ist, so beispielsweise Urethanschaum in Form einer Rinne, wobei der elastische Schulterstützkörper 14, der elastische Beinstützkörper 16 und der Druckanpassungsstützkörper 18 aufgenommen sind. In Bezug auf die Basis 12 wird vorgezogen, wenn das elastische Verformungsausmaß in Aufwärts-Abwärts-Richtung an beiden Kanten in Richtung der Rinnenbreite der Basis 12 nicht allzu groß ist, damit die Basis 12 einen Nutzer in Kantensitzstellung stabil stützen kann. Die Basis 12 ist beispielsweise aus Urethanschaum vom Typ mit geschlossenen Zellen etc. gebildet.
Der elastische Schulterstützkörper 14 weist eine Struktur auf, bei der ein Bodenplattenteil im Wesentlichen in Form einer rechteckigen Platte, die nicht gezeigt ist, integral mit einer Mehrzahl von Puffervorsprüngen 20 versehen ist, die jeweils im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes aufweisen und sich darüber erstrecken, wobei die vorstehenden Spitzen hiervon eine Stützoberfläche 54 bilden, was nachstehend noch beschrieben wird. Das Bildungsmaterial des elastischen Schulterstützkörpers 24 unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Es wird jedoch bevorzugt, wenn das Material in gewissem Ausmaß eine Verformungsfestigkeit im Verhältnis zur Kompressionslast in Aufwärts-Abwärts-Richtung aufweist. Der elastische Schulterstützkörper 14 kann beispielsweise aus Urethanschaum vom Typ mit geschlossenen Zellen wie die Basis 12 gebildet sein, sodass er ohne Weiteres eine elastische Verformung in Aufwärts-Abwärts-Richtung infolge der mit den Puffervorsprüngen 20 versehenen Form im Vergleich zu den beiden Kanten in Richtung der Rinnenbreite der Basis 12 erfahren kann.
Der elastische Beinstützkörper 16 ist im Wesentlichen mit derselben Struktur und aus demselben Material wie bei dem elastischen Schulterstützkörper 14 gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Abmessung des elastischen Beinstützkörpers 16 in Längsrichtung größer als diejenige des elastischen Schulterstützkörpers 14 ausgestaltet. Man beachte, dass die spezifischen Strukturen des elastischen Schulterstützkörpers 14 und des elastischen Beinstützkörpers 16 keiner speziellen Beschränkung unterliegen. Daher kann eine einfache rechteckige Platte ohne die Puffervorsprünge 20 oder dergleichen verwendet werden, indem diese aus einem weicheren Material gebildet werden.
Der elastische Schulterstützkörper 14 und der elastische Beinstützkörper 16 sind jeweils in die rinnenförmige Basis 12 eingepasst und getrennt voneinander in Längsrichtung angeordnet. Das bei dieser Ausführungsform gezeigte Beispiel weist eine Struktur auf, bei der der elastische Schulterstützkörper 14 und der elastische Beinstützkörper 16 als von der Basis 12 getrennte Elemente ausgebildet sind. Der elastische Schulterstützkörper 14 und der elastische Beinstützkörper 16 können jedoch auch integral mit der Basis 12 ausgebildet sein.
Der Druckanpassungsstützkörper 18 beinhaltet, wie in 2 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Zelleinheiten 22. Die Zelleinheit 22 weist eine Struktur auf, bei der vier Zellen 24, 24, 24, 24 aufeinanderfolgend in Reihe, wie in 3 und 4 gezeigt ist, angeordnet sind.
Die Zelle 24 liegt in Form eines hohlen quadratischen Beutels mit runden Ecken vor und ist aus einer Kunstharzlage mit schwacher Elastizität oder dergleichen gebildet. Bei dieser Ausführungsform sind obere und untere Kunstharzlagen 28, 30, die jeweils vier Konkavräume 26, 26, 26, 26 aufweisen, miteinander derart überlappt, dass die Öffnungen der Konkavräume 26, 26, 26, 26 jeweils aneinander anliegen und durch Schweißen verbunden sind, wodurch die vier Zellen 24, 24, 24, 24 kontinuierlich und integral ausgebildet sind. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Umfangskanten der Öffnungen sämtlicher Konkavräume 26 integral mit flanschförmigen Schweißstücken 32 verbunden, die durch Schweißen angebracht sind, um so die oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 miteinander zu verbinden, wodurch die vier Zellen 24, 24, 24, 24 gebildet werden.
Die Form und Größe der Zelle 24 unterliegt keiner speziellen Beschränkung. So kann die Form der Zelle 24 beispielsweise bei Planansicht im Wesentlichen ein Kreis sein. Um eine übermäßige Verformung der oberen Fläche der Zelle 24 zu verhindern, ist die Planform der Zelle 24, die für die Matratze 10 verwendet wird, vorzugsweise derart ausgestaltet, dass der längste Teil im Maximalexpansionszustand eine Länge von 20 cm oder weniger aufweist. Bei dieser Ausführungsform sind beide Abmessungen in Längsrichtung und Breitenrichtung in etwa gleich 10 cm.
Innerhalb der Zelle 24 ist eine Fluidkammer 34 ausgebildet. Die Fluidkammer 34 ist zwischen den oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 durch Anlage der Öffnungen der Konkavräume 26, 26 der oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 aneinander zu deren Fixierung ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Fluidkammer 34 im Inneren Luft als Fluid. Zusätzlich ermöglicht die Fluidkammer 34, deren Wand aus den flexiblen Kunstharzlagen 28, 30 gebildet ist, eine Änderung der Kapazität in Abhängigkeit vom Einlassen und Auslassen eines Luftflusses, der Luftkompression oder dergleichen Verhältnis zu der Fluidkammer 34, wodurch ermöglicht wird, dass die Zelle 24 eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfährt. Obwohl bei dieser Ausführungsform Luft als ein Beispiel für das Fluid in der Fluidkammer 34 gezeigt ist, unterliegt das Fluid keiner speziellen Beschränkung und kann auch eine Flüssigkeit wie Wasser sowie ein anderes Gas als Luft sein.
Darüber hinaus ist in der Fluidkammer 34 der Zelle 24 ein elastischer Körper 36 aufgenommen. Der elastische Körper 36 weist die Form eines im Wesentlichen rechteckigen Blocks auf, der kleiner als die Zelle 24 bei Planansicht und in Höhenabmessung in Aufwärts-Abwärts-Richtung ist. Obwohl der elastische Körper 36 aus einem nicht-schäumenden elastischen Material gebildet werden kann, ist das bevorzugte Material schäumend, leicht und weist eine hervorragende Elastizität auf. Besonders bevorzugt ist insbesondere ein elastischer Schaumkörper, der offene Zellen beinhaltet, was den Luftfluss kaum behindert. Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform der elastische Körper 36 aus einem Urethanschaum, der offene Zellen beinhaltet, gebildet. Der elastische Körper 36, der in der Fluidkammer 34 aufgenommen ist, ist in einem Zustand gestützt, in dem die Ecken des Bodenendes hiervon in Kontakt mit der inneren Fläche der Zelle 24 sind und wenigstens ein Teil der unteren Fläche von der inneren Fläche der Bodenwand der Fluidkammer 24 getrennt ist.
Zwischen den Zellen 24, 24, die nebeneinander angeordnet sind, ist ein erster Kommunikationsdurchlass 38 vorgesehen. Der erste Kommunikationsdurchlass 38 ist zwischen den oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung der Anordnung der vier Zellen 24, 24, 24, 24 in der Zelleinheit 22. Die Fluidkammern 34, 34 der Zellen 24, 24 mit benachbarter Anordnung kommunizieren miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass 38. Darüber hinaus ist die Querschnittsfläche des ersten Kommunikationsdurchlasses 38 ausreichend kleiner als die Querschnittfläche der Fluidkammer 34 in derselben Richtung. Entsprechend ist der Kommunikationsteil der Fluidkammern 34, 34 der benachbarten Zellen 24, 24 der erste Kommunikationsdurchlass 38, der verengt ist.
Darüber hinaus ist der erste Kommunikationsdurchlass 38 der vorliegenden Ausführungsform durch Anlage der Öffnungen der Rinnen 40, 40 mit Ausbildung in den oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 aneinander zu deren Verbindung ausgebildet und integral mit den Zellen 24 ausgeformt. Dies verringert die Anzahl der Bauteile im Vergleich zu dem Fall der Verbindung der Zelle 24 und des ersten Kommunikationsdurchlasses 38 mit Ausbildung als getrennte Elemente, was die Herstellung vereinfacht. Darüber hinaus kann dies auf einfache Weise die Luftdichtheit und Haltbarkeit des Verbindungsteiles der Zelle 24 und des ersten Kommunikationsdurchlasses 38 sicherstellen. Man beachte, dass die oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30, die mit den Konkavräumen 26 und den Rinnen 40 versehen sind, durch Vakuumausformung aus Kunstharz gebildet werden können. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Lagen mit wechselseitig gleicher Struktur miteinander in entgegengesetzter Orientierung in Aufwärts-Abwärts-Richtung überlappt, um so die oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 zu bilden.
Damit kommunizieren die Fluidkammern 34, 34 der benachbarten Zellen 24, 24 miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass 38, wobei dadurch, dass die in die Fluidkammern 34, 34 eingefüllte Luft hierdurch fließt, eine Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 ermöglicht wird. Um eine ausreichende Expansions-/Kontraktionsverformung einer jeden Zelle 14 unter Verwendung des Fluidflusses über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 zu ermöglichen, wird der Luftdruck in der Fluidkammer 34 nach Bedarf derart angepasst, dass die vier Zellen 24, 24, 24, 24, die miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass 38 kommunizieren, eine Expansionsverformung erfahren können.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, weist die Zelleinheit 22 der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur auf, bei der die Fluidkammern 34, 34, 34, 34 der vier Zellen 24, 24, 24, 24 mit Anordnung entlang einer Reihe miteinander in Reihe durch die drei ersten Kommunikationsdurchlässe 38, 38, 38 kommunizieren. Die Zelleinheit 22 wird durch Anordnen der vier elastischen Körper 36, 36, 36, 36 zwischen den oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 und Überlappen der oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 miteinander zu deren Verbindung gebildet.
Die Zelleinheit 22 ist in einer derartigen Struktur mit einem Hilfsluftbeutel 42 als Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper nach Art einer Anbringung, wie in 8 bis 11 gezeigt ist, versehen und bildet dadurch eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 44. Der Hilfsluftbeutel 42 ist als von den vier Zellen 24, 24, 24, 24 der Zelleinheit 22 getrenntes Element ausgebildet, verfügt im Wesentlichen über dieselbe Struktur wie die Zelle 24 und beinhaltet eine Hilfsfluidkammer 46 im Inneren. Darüber hinaus kann der Hilfsluftbeutel 42 eine Expansions-/Kontraktionsverformung infolge des Einfließens von Luft in die Hilfsfluidkammer 46 und des Ausfließens von Luft aus dieser erfahren, wodurch die Kapazität der Hilfsfluidkammer 46 variabel gemacht wird. Obwohl es möglich ist, einen elastischen Körper in der Hilfsfluidkammer 46 wie auch der Fluidkammer 34 der Zelle 24 aufzunehmen, ist der elastische Körper bei der vorliegenden Erfindung nicht angeordnet. In der Matratze 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Zelleinheiten 22, wie nachstehend noch beschrieben wird, vorgesehen, und es ist ein Hilfsluftbeutel 42 für jede der Zelleinheiten 22 gegeben.
Der Hilfsluftbeutel 42 ist mit der Zelleinheit 22 durch einen zweiten Kommunikationsdurchlass 48 verbunden. Der zweite Kommunikationsdurchlass 48 weist eine Struktur auf, bei der ein Port 50a, der dafür vorgesehen ist, dass die Zelle 24 mit der Fluidkammer 34 kommuniziert, und ein Port 50b, der dafür vorgesehen ist, dass der Hilfsluftbeutel 42 mit der Hilfsfluidkammer 46 kommuniziert, miteinander durch ein Rohr 52 verbunden sind. Der zweite Kommunikationsdurchlass 48 der vorliegenden Ausführungsform ist als von der Zelle 24 getrenntes Element ausgebildet, wobei der Hilfsluftbeutel 42 und die Ports 50a, 50b an der Zelle 24 und dem Hilfsluftbeutel 42 fixiert sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Rohr 52 lösbar an den Ports 50a, 50b angebracht, wodurch der Hilfsluftbeutel 42 lösbar mit der Zelleinheit 22 verbunden ist, wodurch es möglich wird, den Hilfsluftbeutel 42 getrennt von der Zelleinheit 22 auszutauschen.
Damit kommuniziert die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 mit der Fluidkammer 34 der Zelle 24 infolge des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48. Infolge der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 tritt ein Luftfluss zwischen der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46 durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 auf, sodass der Hilfsluftbeutel 42 eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfährt. Infolgedessen wird die Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 nicht nur durch den Fluidfluss zwischen den Fluidkammern 34 in Kommunikation infolge des ersten Kommunikationsdurchlasses, sondern auch durch den Fluidfluss zwischen der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 34 in Kommunikation infolge des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 bewirkt, sodass ein größerer Hub in Aufwärts-Abwärts-Richtung im Zusammenhang mit der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 sichergestellt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist von den vier Zellen 24, 24, 24, 24, die die Zelleinheit 22 bilden, eine, die am Ende befindlich ist, eine Direktkommunikationszelle 24a mit dem Port 50a, deren Fluidkammer 34 direkt mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 kommuniziert. Demgegenüber sind die anderen drei Zellen 24, 24, 24 Indirektkommunikationszellen 24b ohne die Ports 50a, deren Fluidkammern 34 indirekt mit dem zweiten Kommunikationsdurchlass 48 und der Hilfsfluidkammer 46 über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 und die Fluidkammer 34 der Direktkommunikationszelle 24a kommunizieren. Infolgedessen ermöglichen bei Einleitung einer Last an der Direktkommunikationszelle 24a der Fluidfluss über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 und der Fluidfluss über den zweiten Kommunikationsdurchlass 48, dass die Direktkommunikationszelle 24a unmittelbar eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfährt. Hierdurch wird es möglich, dass die Direktkommunikationszelle 24a flexiblere Verformungseigenschaften im Vergleich zu der Indirektkommunikationszelle 24b aufweist.
Die Mehrzahl der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten 44 bildet den Druckanpassungsstützkörper 18, der in 2 gezeigt ist. Insbesondere sind bei dem Druckanpassungsstützkörper 18 der vorliegenden Ausführungsform die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten 44a, 44b wechselseitig in einer längssymmetrischen Struktur in zwei Reihen in Längsrichtung derart angeordnet, dass die Zelleinheit 22 innerhalb des Hilfsluftbeutels 42 in Längsrichtung positioniert ist. Die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten 44a, 44b sind seitlich nebeneinander in sieben Spalten in Breitenrichtung angeordnet. Hierdurch sind an dem Zentralteil des Druckanpassungsstützkörpers 18 in Längsrichtung sechsundfünfzig Zellen 24 in acht Reihen und sieben Spalten derart angeordnet, dass die vier Zellen 24, 24, 24, 24, die die jeweilige Zelleinheit 22 bilden, alle in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet sind, während sieben Hilfsluftbeutel 42 seitlich nebeneinander in Breitenrichtung an jedem Endteil in Längsrichtung angeordnet sind. Man beachte, dass bei dieser Ausführungsform die Zelleinheiten 22 aus vierzehn mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten 44 an einer Bodenplatte 53, die aus einem Urethanschaum oder dergleichen gebildet ist, derart fixiert sind, dass die Zelleinheiten 22 in einer Beziehung zueinander positioniert sind.
Der Druckanpassungsstützkörper 18 ist in der Rinne der Basis 12 angeordnet, um, wie in 1 gezeigt ist, die Matratze 10 zu bilden. Insbesondere sind die vierzehn Zelleinheiten 22 des Druckanpassungsstützkörpers 18 zwischen dem elastischen Schulterstützkörper 14 und dem elastischen Beinstützkörper 16 angeordnet, wobei die Hilfsluftbeutel 42 außerhalb des elastischen Schulterstützkörpers 14 und des elastischen Beinstützkörpers 16 in Längsrichtung angeordnet sind. Der elastische Schulterstützkörper 14, der elastische Beinstützkörper 16 und die Mehrzahl von Zellen 24 bilden die Stützoberfläche 54 zum Auflegen und Stützen des Nutzers. Die Stützoberfläche 54 der Matratze 10 ist der Zentralteil, an dem erwartungsgemäß eine Last ausgeübt wird, wenn der Nutzer darauf liegt. In der Basis 12 sind die beiden Enden an den rechten und linken Seiten und die beiden Enden in Längsrichtung, an denen die Hilfsluftbeutel 42 angeordnet sind, von der Stützoberfläche 54 dieser Ausführungsform entfernt befindlich.
Die Matratze 10 mit dieser Struktur soll auf ein Bett, das nicht gezeigt ist, gelegt werden, um den Nutzer zu stützen. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist es möglich, den elastischen Schulterstützkörper 14, den elastischen Beinstützkörper 16 und den Druckanpassungsstützkörper 18 an der Basis 12 anzubringen und später ein Deckelelement in Form einer aus einem elastischen Material gebildeten dünnen Platte an der oberen Öffnung der Basis 12 derart zu montieren, dass das Deckelelement beispielsweise die oberen Seiten der Stützoberfläche 54 und die Hilfsluftbeutel 42 abdeckt. Zudem ist es möglich, die Oberfläche der Matratze 10 mit einem Laken oder dergleichen abzudecken, um eine Verschmutzung der Matratze 10 zu verhindern.
Wenn hierbei in der Matratze 10 das Gewicht des Nutzers in die Zelle 24 in Aufwärts-Abwärts-Richtung eingeleitet wird, erfährt die Zelle 24 eine Expansions-/Kontraktionsverformung in Aufwärts-Abwärts-Richtung in Abhängigkeit von der Größenordnung der Einleitung. Das Wirken der Zellen 24 wird nachstehend anhand 12A und 12B dargestellt. Bei der nachfolgenden Beschreibung sind, damit diese leicht verständlich ist, die in 12A und 12B gezeigten vier Zellen mit Zelle 24A, Zelle 24B, Zelle 24C und Zelle 24D in einer Reihenfolge von der linken Seite her bezeichnet.
12A und 12B zeigen die Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 bei einer Einleitung in Aufwärts-Abwärts-Richtung in spezifischen Ansichten. In einem stationären Zustand gemäß Darstellung in 12A ist jede Zelle 24 in einem Ausmaß aufgebauscht, dass das Gewicht eines Menschen, das an der Zelle 24 wirkt, kein Durchliegen bewirkt, obwohl die Zelle 24 zu einer Expansionsverformung in der Lage ist, während der Hilfsluftbeutel 42 kontrahiert wird. Man beachte, dass in einem stationären Zustand bei Abwesenheit einer Lasteinleitung die Form einer jeden Zelle 24 auf Grundlage des in der Fluidkammer 34 aufgenommenen elastischen Körpers 36 derart eingestellt wird, dass die Höhenabmessung einer jeden Zelle 24 in etwa gleich derjenigen des elastischen Körpers 36 ist.
Wie in 12B gezeigt ist, erhöht eine an der spezifischen Zelle 24D wirkende Lasteinleitung, die die Zelle 24D in Aufwärts-Abwärts-Richtung komprimiert, den Innendruck der Fluidkammer 34. Entsprechend wird Luft aus der Fluidkammer 34 der Zelle 24D in den ersten Kommunikationsdurchlass 38 geschoben und fließt in die anderen Zellen 24C, 24B und 24A in dieser Reihenfolge. Als Folge dessen werden, wenn die Zelle 24D bei Lasteinleitung bezüglich der Höhenabmessung durch eine Kontraktionsverformung kleiner wird, die Zellen 24A bis 24C bezüglich der Höhenabmessung durch eine Expansionsverformung größer. Daher nimmt in der Zelle 24D, auf der der Nutzer liegt und in die als Ergebnis eine Last eingeleitet wird, der Kontaktdruck zwischen dem Körper des Menschen und der Stützoberfläche 54 (Körperdruck) ab, während der Kontaktdruck der Zellen 24A bis 24C im Verhältnis zum Körper des Menschen zunimmt, wodurch der Körperdruck verteilt wird.
12A und 12B sind zum leichteren Verständnis zur Darstellung desjenigen Falles aufgeführt, in dem eine Last lediglich in die Zelle 24D eingeleitet wird. Da jedoch die vier Zellen 24A bis 24D, die die Zelleinheit 22 bilden, in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet sind, die die Richtung des Rumpfes des Körpers eines Menschen ist, tritt ein Fall auf, in dem eine Last gleichzeitig an einigen Zellen 24 in einer für jede Zelle variierenden Größenordnung wirkt. In diesem Fall wird in den Zellen 24, an denen eine große Last wirkt, das Ausmaß der Kontraktionsverformung in Aufwärts-Abwärts-Richtung größer, während in den Zellen 24, an denen eine kleine Last wirkt, das Ausmaß der Kontraktionsverformung in Aufwärts-Abwärts-Richtung kleiner wird. Dies gleicht den Kontaktdruck zwischen dem Körper des Menschen und der Stützoberfläche 54 aus und verteilt den Körperdruck, wodurch druckbedingter Wundbrand (Liegeschmerzen) vermieden werden und der Komfort beim Schlafen oder dergleichen verbessert wird.
Darüber hinaus ermöglicht, wie in 12A und 12B gezeigt ist, die Kommunikation der Fluidkammer 34 der Zelle 24A mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 über den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 einen Luftfluss von der Fluidkammer 34 der Zelle 24A in die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42. Dies ermöglicht eine Kontraktionsverformung der Zelle 24D mit größerem Hub, wodurch es sogar noch einfacher wird, den an der Zelle 24D wirkenden Körperdruck zu verringern. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Kommunikationsdurchlass 48 lediglich mit der Zelle 24A von den Zellen 24A bis 24D, die die Zelleinheit 22 bilden, verbunden, wodurch die Struktur des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 vereinfacht wird. Darüber hinaus kommunizieren alle Fluidkammern 34 der Zellen 24A bis 24D miteinander über den ersten Kommunikationsdurchlass 38, sodass die jeweiligen Fluidkammern 34 der Zellen 24A bis 24D mit der Hilfsfluidkammer 46 kommunizieren.
Wie in 12A und 12B gezeigt ist, kommuniziert die Fluidkammer 34 der Zelle 24D indirekt mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 über die jeweiligen Fluidkammern 34 der Zellen 24A bis 24D und die ersten Kommunikationsdurchlässe 38, 38, 38. Entsprechend ist es im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fluidkammer 34 direkt mit der Hilfsfluidkammer 46 kommuniziert, einfacher, eine moderate Verformung der Zelle 24D im Vergleich zu einer Lasteinleitung zu bewirken, wodurch es möglich wird, dass der Nutzer eine stabile Stützung wahrnimmt.
Demgegenüber bewirkt eine Lasteinleitung an der Zelle 24A, deren Fluidkammer 34 in direkter Kommunikation mit der Hilfsfluidkammer 46 ist, einen gleichzeitigen Luftfluss von der Fluidkammer 34 der komprimierten Zelle 24A in die Fluidkammer 34 der Zelle 24B durch den ersten Kommunikationsdurchlass 38 und in die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48. Im Ergebnis tritt die Verformung der Zelle 24A bei Lasteinleitung schneller als bei der Zelle 24D auf, wodurch es möglich wird, dass der Nutzer die Flexibilität der Stützoberfläche 54 wahrnimmt.
Wenn darüber hinaus eine Last in die Zelle 24B, die in der Mitte der vier Zellen 24A bis 24D befindlich ist, eingeleitet wird, fließt die Luft in der Fluidkammer 34 der Zelle 24B in die Fluidkammern 34, 34 der nächsten Zellen 24A, 24C an beiden Seiten gleichzeitig. Daher ist die Fluidflussmenge von der Fluidkammer 34 in der Anfangsphase der Einleitung größer als diejenige bei einer Lasteinleitung an der Zelle 24D, die am Ende befindlich ist, wodurch es einfach wird, eine schnelle Verformung im Verhältnis zur Einleitung zu bewirken. Sogar bei einer Lasteinleitung in die Zelle 24C bewirkt eine unmittelbare Verformung eine weiche Stützung wie bei der Lasteinleitung in die Zelle 24B.
Auf diese Weise bieten die vier Zellen 24A bis 24D, die die Zelleinheit 22 gemäß Darstellung in 12A und 12B bilden, Verformungseigenschaften, die in Abhängigkeit vom Unterschied der Kommunikationsausführungsweise variieren, so beispielsweise der Kommunikation zwischen den Fluidkammern 34 und der Kommunikation zwischen der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46. Bei der Matratze 10 dieser Ausführungsform sind die weichen Zellen entsprechend den Zellen 24A bis 24C von 12A und 12B an einem Teil zum Unterstützen des Rückens und des Gesäßes des Körpers eines Menschen angeordnet, wo das Wirken einer großen Last wahrscheinlich ist. Demgegenüber sind die harten Zellen entsprechend der Zelle 24D an einem Teil zum Stützen der Taille des Körpers des Menschen angeordnet, wo eine vergleichbare Last kaum wirkt (siehe 1).
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird an der Stützoberfläche 54, die von den Zellen 24 gebildet wird, die eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können, der Kontaktdruck an dem menschlichen Körper verteilt, um den Komfort beim Schlafen zu verbessern und das Auftreten von Liegeschmerzen zu verhindern. Darüber hinaus ist es durch Bereitstellen der Zelleinheit 22, die die Mehrzahl von Zellen 24 beinhaltet, deren Fluidkammern 34 miteinander über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 kommunizieren, möglich, jede Zelle 24 derart auszugestalten, dass sie eine kompakte Struktur aufweist, und ein Fluidfluss zwischen den Fluidkammern 34 der Zellen 24 über die ersten Kommunikationsdurchlässe 38 bewirkt wird, um die Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 mit großem Hub zu bewerkstelligen. Entsprechend wird die Verteilung des Körperdrucks infolge der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 effektiv bewerkstelligt, während der Luftfluss in der Fluidkammer 34 einer jeden Zelle 24 begrenzt wird und das Verformungsausmaß der oberen Fläche einer jeden Zelle 24 verringert wird, wodurch ein wahrgenommener Mangel an Komfort, der mit der Verformung der oberen Fläche der Zelle 24 einhergeht, wie bei einer Seekrankheit kaum auftritt.
Da zudem die Fluidkammer 34 der Zelle 24 mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 kommuniziert, wird die Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 ebenfalls durch den Fluidfluss zwischen der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46 ermöglicht. Daher erhält man einen größeren Hub bei der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24, um die Verteilung des Körperdruckes noch vorteilhafter zu bewerkstelligen. Insbesondere sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Hilfsluftbeutel 42 an beiden Enden der Matratze 10 in Längsrichtung von der Stützoberfläche 54 entfernt angeordnet, wodurch eine Behinderung der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 infolge einer Kompression des Hilfsluftbeutels 42 oder dergleichen vermieden wird. Im Ergebnis ist der Hub bei der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 effektiv infolge des Fluidflusses durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 sichergestellt.
Darüber hinaus ist der Hilfsluftbeutel 42 für jede Zelleinheit 22 vorgesehen, wobei die Fluidkammern 34 der Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 kommunizieren. Dies ermöglicht, dass das Ausmaß der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 für jede Zelleinheit 22 eingestellt wird, wodurch das Ausmaß der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zellen 24 ausreichend groß gehalten wird, während Probleme wie das Durchliegen als Ergebnis einer starken Verformung der spezifischen Zelle 24 vermieden werden.
Zudem kommunizieren die Fluidkammern 34 der Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, miteinander über den ersten Kommunikationsdurchlass 38, während die Fluidkammer 34 der Zelle 24 und die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 kommunizieren. Dies erzeugt einen Fluidfluss durch die ersten und zweiten Kommunikationsdurchlässe 38, 48, die im Vergleich zu der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46 verengt sind. Entsprechend stützt in der Anfangsphase einer Lasteinleitung die Stützoberfläche 54 den Nutzer stabil, was dem Nutzer ein Gefühl der Entlastung vermittelt und ein Durchliegen verhindert. Demgegenüber verformt sich, wenn Zeit nach der Lasteinleitung verstreicht, die Stützoberfläche 54 ausreichend entlang der Oberfläche des Körpers des Menschen, um eine Verteilung des Körperdruckes effektiv zu bewerkstelligen.
Da darüber hinaus bei der vorliegenden Ausführungsform die vier Zellen 24, 24, 24, 24, die die Zelleinheit 22 bilden, in einer Reihe in Längsrichtung der Matratze 10 angeordnet sind, ermöglichen die beiden Zellen 24, 24, die in der Mitte in Längsrichtung angeordnet sind, deren Fluidkammern 34 jeweils mit den Fluidkammern 34, 34 der Zellen 24, 24 an den jeweiligen beiden Seiten über die ersten Kommunikationsdurchlässe 38, 38 kommunizieren, ohne Weiteres den Fluidfluss durch die ersten Kommunikationsdurchlässe 38, 38, um eine prompte Verformung zu bewirken. Entsprechend verformen sich die beiden Zellen 24, 24, die in der Mitte in Längsrichtung positioniert sind, in der Anfangsphase einer Lasteinleitung unmittelbar, wodurch es möglich wird, den Kontaktdruck des Körpers eines Menschen so schnell wie möglich zu verringern.
Des Weiteren ist die Direktkommunikationszelle 24a mit dem Port 50a, der den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 bildet, an dem Außenseitenende in Längsrichtung der Zelleinheit 22 angeordnet. Die Fluidkammer 34 der Direktkommunikationszelle 24a kommuniziert mit der Fluidkammer 34 der benachbarten Indirektkommunikationszelle 24b über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 bei gleichzeitiger Kommunikation mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 über den zweiten Kommunikationsdurchlass 48. Entsprechend bewirkt in der Anfangsphase einer Lasteinleitung der Fluidfluss durch die ersten und zweiten Kommunikationsdurchlässe 38, 48 ohne Weiteres eine schnelle Verformung der Direktkommunikationszelle 24a, um so den Körperdruck passend zu verteilen.
Da in der Matratze 10 dieser Ausführungsform die vier Zellen 24, 24, 24, 24, die die Zelleinheit 22 bilden, in einer Reihe in Richtung des Körperrumpfes angeordnet sind, entlang dessen die Konkavräume und Konvexräume an der Oberfläche des Körpers des Menschen ausgerichtet sind, besteht eine Neigung, dass einige der Zellen 24 die Konkavräume an der Oberfläche des Körpers des Menschen stützen, während die anderen Zellen 24 die Konvexräume an der Oberfläche des Körpers des Menschen stützen. Im Ergebnis erfahren die Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, eine Verformung entlang der Oberfläche des Körpers des Menschen infolge des Fluidflusses zwischen den Fluidkammern 34, um den Körperdruck effektiv zu verteilen.
Da der elastische Körper 36 in der Fluidkammer 34 der Zelle 24 aufgenommen ist, wird sogar dann, wenn der Nutzer auf der Stützoberfläche 54 der Matratze 10 liegt und die Last nach unten an der oberen Fläche der Zelle 24 wirkt, ein Durchliegen, bei dem der obere Wandteil und der untere Wandteil der Zelle 24 in direkten Kontakt gelangen, infolgedessen, dass der elastische Körper 36 zwischen den oberen und unteren Wandteilen angeordnet ist, verhindert. Wenn zudem die Lasteinleitung relativ zu der Zelle 24 freigesetzt wird, kehren der obere Wandteil und der untere Wandteil der Zelle 24 in ihre ursprünglichen Positionen infolge der elastischen Rückstellkraft des elastischen Körpers 36 zurück, wobei die Luftmenge in jeder von der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46 in den Anfangszustand zurückversetzt wird. Dies ermöglicht, dass die Matratze 10 einen angenehmen Komfort beim Schlafen wie auch bei einer anschließenden Nutzung der Matratze 10 durch den Nutzer bereitstellt, ohne dass Probleme wie das Durchliegen auftreten würden. Sogar dann, wenn die Zelle 24 beschädigt wird und ein Luftleck aus der Fluidkammer 34 heraus nach außen entsteht, bleibt infolge der Anordnung des elastischen Körpers 36 in der Fluidkammer 34 eine Polsterung in gewissem Ausmaß durch den elastischen Körper 36 erhalten.
Da der Hilfsluftbeutel 42 lösbar mit der Zelleinheit 22 verbunden ist, ist es möglich, den Hilfsluftbeutel 22 mit einer anderen Kapazität in Abhängigkeit von dem für die Zelle 24 erforderlichen Hub der Expansions-/Kontraktionsverformung selektiv anzubringen. Es ist zudem möglich, einen beschädigten Hilfsluftbeutel 42 aus der Zelleinheit 22 zu Austauschzwecken zu entfernen. Darüber hinaus können die nachstehend noch beschriebenen Strukturen, die mit einem Anpassungsbetätiger, einem Umstellmittel oder einer Flussmengensteuer- bzw. Regelvorrichtung versehen sind, nach Bedarf unter gemeinsamer Verwendung der Zelleinheit 22 ausgewählt werden.
13 zeigt eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 60, die das Körperdruckstützpolster als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Man beachte, dass bei der nachfolgenden Beschreibung für die im Wesentlichen selben Elemente und Teile wie bei der ersten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen in der Zeichnung vergeben sind und eine erneute Beschreibung derselben unterbleibt. Mit Blick auf einen Teil, der nicht dargestellt ist und die Anordnung der Mehrzahl der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten 60 beinhaltet, kann dieselbe Struktur wie bei der Matratze 10 der ersten Ausführungsform Verwendung finden.
Insbesondere ist die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 60 gemäß Darstellung in 13 mit einem Anpassungsbetätiger 62 versehen, der die Kapazität des Hilfsluftbeutels 42 ändert. Der Anpassungsbetätiger 62 ändert die Maximalkapazität der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42. Die Struktur unterliegt keiner speziellen Beschränkung, und es ist möglich, verschiedene bekannte Betätiger einzusetzen, darunter einen pneumatischen Zylinder, einen hydraulischen Zylinder, einen Kugel-Gewinde-Betätiger und einen Linearmotorbetätiger.
Die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 60 ermöglicht bei einer Struktur entsprechend der vorliegenden Ausführungsform eine aktive Änderung der Kapazität des Hilfsluftbeutels 42 durch den Anpassungsbetätiger 62. Insbesondere kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Betätigung des Anpassungsbetätigers 62 eine Kompressionskraft in Richtung der schwarzen Markierung zu dem Hilfsluftbeutel 42 hin ausüben. Wie in 13 gezeigt ist, wird der Hilfsluftbeutel 42 durch den Anpassungsbetätiger 62 komprimiert, um die Kapazität der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 kleiner zu machen, wodurch Luft von der Hilfsfluidkammer 46 in die Fluidkammer 34 der Zelle 24 geleitet wird. Dies erhöht den Innendruck der Zelle 24, sodass der Kontaktdruck der oberen Fläche der Zelle 24 in Bezug auf den Körper des Menschen vergrößert wird, wodurch eine stabile Stützung infolge der Verformungseigenschaften bei vergleichbarer Härte erreicht wird.
Darüber hinaus macht es eine wiederholte Kompression des Hilfsluftbeutels 42 durch den Anpassungsbetätiger 62 und eine periodische Freigabe desselben möglich, einen Massageeffekt für den Nutzer bereitzustellen. Um den Massageeffekt zu erhalten, ist es beispielsweise effektiv, den Hilfsluftbeutel 42 in Verbindung mit einigen Zelleinheiten 22 durch den Anpassungsbetätiger 62 zu komprimieren, während die Kompressionskraft des Anpassungsbetätigers 62 relativ zu dem Hilfsluftbeutel 42 in Verbindung mit den anderen Zelleinheiten 22 freigegeben wird und zusätzlich der komprimierte Hilfsluftbeutel 42 und der von der Kompressionskraft freie Hilfsluftbeutel 42 mit einem festen Intervall umgestellt werden.
Bevorzugt wird, wenn der Anpassungsbetätiger 62 die Maximalkapazität des Hilfsluftbeutels 42 auf eine vorgeschriebene Größe anpassen und bei dieser halten kann. Dementsprechend ist es beispielsweise möglich, die Verformungseigenschaften (Härte) der Zelle 24 mit dem Anpassungsbetätiger 62 in Entsprechung zur Präferenz des Nutzers anzupassen, während die Maximalkapazität des Hilfsluftbeutels 42 mit dem Anpassungsbetätiger 62 in dem angepassten Zustand gehalten wird, um so das Körperdruckstützpolster mit der besten Härte für den Nutzer bereitzustellen. Wenn zudem eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, die eine Mehrzahl von Anpassungszuständen, die einen harten Zustand und einen weichen Zustand beinhalten, speichert, und das Körperdruckstützpolster derart ausgestaltet ist, dass es die Anpassungszustände aus der Speicherung durch die Speichereinrichtung leicht abrufen kann, wird es möglich, die Härte des Körperdruckstützpolsters nahe an die von dem Nutzer bevorzugte Härte sogar im Falle der Nutzung durch mehrere Menschen heranzubringen. Zudem kann der Anpassungsbetätiger 62 derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass die auf den Hilfsluftbeutel 42 ausgeübte Kompressionskraft derart erhalten bleibt, dass sie von der vorab eingestellten Größenordnung ist.
14 zeigt eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 70, die das Körperdruckstützpolster als dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 70 weist eine Struktur auf, bei der ein erster Hilfsluftbeutel 72 und ein zweiter Hilfsluftbeutel 74 als Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper mit der Zelle 24, die die Zelleinheit 22 bildet, durch einen zweiten Kommunikationsdurchlass 76 verbunden sind.
Sowohl der erste Hilfsluftbeutel 72 wie auch der zweite Hilfsluftbeutel 74, die jeweils die Form eines hohlen Beutels aufweisen, können die Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren. Der erste Hilfsluftbeutel 72 beinhaltet eine erste Hilfsfluidkammer 78, während der zweite Hilfsluftbeutel 74 eine zweite Hilfsfluidkammer 80 beinhaltet. Die erste Hilfsfluidkammer 78 und die zweite Hilfsfluidkammer 80 beinhalten beide Luft im Inneren, wobei die Kapazität der ersten Hilfsfluidkammer 78 kleiner als diejenige der zweiten Hilfsfluidkammer 80 ist. In einem stationären Zustand ohne Lasteinleitung an der Zelle 24 sind der erste Hilfsluftbeutel 72 und der zweite Hilfsluftbeutel 74 in gewissem Ausmaß kontrahiert.
Mit dem Port 50a, der für die Direktkommunikationszelle 24a vorgesehen ist, sind der Port 50b, der für den ersten Hilfsluftbeutel 72 vorgesehen ist, und ein Port 50c, der für den zweiten Hilfsluftbeutel 74 vorgesehen ist, beide durch ein Rohr 82 verbunden. Ein Drei-Wege-Ventil 84 als Umstellmittel ist auf dem Weg des Rohres 82 vorgesehen, und das Rohr 82 verzweigt sich zu zwei Gabeln an den Seiten der ersten und zweiten Hilfsluftbeutel 72, 74. Die Kommunikation und Absperrung des abgezweigten Teiles des Rohres 82 kann durch das Drei-Wege-Ventil 84 umgestellt werden, wodurch die erste Hilfsfluidkammer 78 und die zweite Hilfsfluidkammer 80 selektiv mit der Fluidkammer 34 der Direktkommunikationszelle 24a verbunden werden. Der zweite Kommunikationsdurchlass 76 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Drei-Wege-Ventil 84 zusätzlich zu dem Rohr 82 und den Ports 50a, 50b, 50c.
Auf diese Weise ist es bei der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit 70 mit einer Struktur entsprechend der vorliegenden Ausführungsform möglich, zwischen dem ersten Hilfsluftbeutel 72, der die erste Hilfsfluidkammer 78 beinhaltet, deren Kapazität klein ist, und dem zweiten Hilfsluftbeutel 74, der die zweite Hilfsfluidkammer 80 beinhaltet, deren Kapazität groß ist, als Hilfsluftbeutel zur Kommunikation mit der Fluiddammer 34 der Zelle 24 derart zu wählen, dass die Verformungseigenschaften (Härte) der Zelle 24 im Verhältnis zur Einleitung umgestellt werden können.
Insbesondere bringt das Drei-Wege-Ventil 84 die erste Hilfsfluidkammer 78 des ersten Hilfsluftbeutels 72 mit der Fluidkammer 74 der Zelle 24 in Kommunikation, während der Fluidfluss zwischen der zweiten Hilfsfluidkammer 80 des zweiten Hilfsluftbeutels 74 und der Fluidkammer 34 abgesperrt wird, um so die Luftmenge, die aus der Fluidkammer 34 fließen kann, als klein einzustellen, wodurch das Verformungsausmaß der Zelle 24 begrenzt wird. Infolgedessen wird die Wirkung der Verringerung des Kontaktdrucks gegen den Körper des Menschen durch die Verformung der Zelle 24 derart begrenzt, dass die Verformungseigenschaften der Zelle 24 vergleichsweise hart sind.
Demgegenüber sperrt das Drei-Wege-Ventil 84 den Fluidfluss zwischen der ersten Hilfsfluidkammer 78 und der Fluidkammer 34 bei gleichzeitiger Kommunikation der zweiten Hilfsfluidkammer 80 mit der Fluidkammer 34 ab, um so die Luftmenge, die aus der Fluidkammer 34 fließen kann, als groß einzustellen, wodurch ein vergleichsweise großes Verformungsausmaß für die Zelle 24 ermöglicht wird. Es sind die Verformungseigenschaften der Zelle 24 vergleichsweise weich eingestellt, um effektiv eine Wirkung der Verringerung des Kontaktdruckes gegen den Körper des Menschen infolge der Verformung der Zelle 24 auszuüben. Auf diese Weise können, indem die erste Hilfsfluidkammer 78 und die zweite Hilfsfluidkammer 80 mit der Fluidkammer 34 der Zelle 24 selektiv kommuniziert, die Verformungseigenschaften (Weichheit) der Zelle 24 umgestellt werden, um die Reaktionsfähigkeit der Verformung der Zelle 24 im Verhältnis zur Lasteinleitung zu ändern.
Es ist zudem möglich, dass sowohl die erste Hilfsfluidkammer 78 wie auch die zweite Hilfsfluidkammer 80 mit der Fluidkammer 34 kommuniziert, wodurch man einen größeren Hub für die Extraktions-/Kontraktionsverformung der Fluidkammer 34 erhält. Zudem ist es möglich, sowohl die erste Hilfsfluidkammer 78 wie auch die zweite Hilfsfluidkammer 80 in Bezug auf die Fluidkammer 34 abzusperren, sodass der Hub der Expansions-/Kontraktionsverformung der Fluidkammer 34 derart begrenzt wird, dass er kleiner ist.
Zudem können die Hilfsfluidkammern der drei oder mehr Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper selektiv mit der Fluidkammer 34 der Zelle 24 kommunizieren, wodurch die Härte der Zelle 24 noch variabler umgestellt werden kann.
Darüber hinaus kann eine Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern, die Hilfsfluidkammern mit denselben Kapazitäten aufweisen, selektiv mit der Zelle 24 kommunizieren. Es wird beispielsweise die Anzahl der Hilfsfluidkammern in Kommunikation mit der Fluidkammer 34 der Zelle 24 umgestellt, wodurch es möglich wird, den Hub der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 zu ändern. In dem Fall, in dem ein Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper derart beschädigt wird, dass er seine Funktion verliert, ist es möglich, auf einen anderen Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper umzustellen, um die Funktion wiederherzustellen.
15 zeigt eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 90, die das Körperdruckstützpolster als vierte Ausführungsform der Erfindung bildet. Bei der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit 90 ist ein Flusssteuer- bzw. Regelventil 92 als erste Flussanpassungsvorrichtung auf dem Weg des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48, der die Fluidkammer 34 der Zelle 24 mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 in Kommunikation bringt, vorgesehen.
Das Flusssteuer- bzw. Regelventil 92 passt die Menge des Fluides, das in dem zweiten Kommunikationsdurchlass pro Zeiteinheit fließt, an. Bei dieser Ausführungsform ist es durch Ändern im Wesentlichen der Querschnittfläche des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 möglich, die Flussmenge des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 anzupassen.
Indem das Ausmaß der Öffnung des Flusssteuer- bzw. Regelventils 92 größer gemacht wird, wird die Menge des Fluides, das durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 pro Zeiteinheit fließt, vergrößert. Im Ergebnis verformt sich die Zelle 24 unmittelbar bei Lasteinleitung, wodurch man die Stützoberfläche 54 mit Weichheit und großer Nachgiebigkeit erhält. Demgegenüber wird, indem das Ausmaß der Öffnung des Flusssteuer- bzw. Regelventils 92 kleiner gemacht wird, die Menge des Fluides, das durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 pro Zeiteinheit fließt, verringert. Infolgedessen verformt sich die Zelle 24 langsam in einer Lasteinheit, sodass man die stabile Stützoberfläche 54, die eine geringe Verformung in der Anfangsphase der Einleitung erfährt, erhalten kann.
Die erste Flussanpassungsvorrichtung ist nicht zwangsweise auf ein Ventil beschränkt. Es kann beispielsweise auch ein Betätiger, der das Rohr 52 des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 verformt, als erste Flussanpassungsvorrichtung verwendet werden, um eine Anpassung bezüglich der Biegung des Rohres 52 vorzunehmen, wodurch der Flusswiderstand des zweiten Kommunikationsdurchlasses 48 derart geändert wird, dass wiederum die Flussgeschwindigkeit geändert wird.
Zudem können die Strukturen gemäß Darstellung bei den ersten bis vierten Ausführungsformen in einem Körperdruckstützpolster kombiniert werden. Zudem können die Strukturen der jeweiligen Ausführungsformen in Kombination bei einer mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit eingesetzt werden. Alternativ können die Strukturen der jeweiligen Ausführungsformen selektiv in Bezug auf eine Mehrzahl von mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheiten verwendet werden, die kombiniert werden sollen, um das Körperdruckstützpolster zu bilden.
16 bis 18 zeigen eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 100, die das Körperdruckstützpolster als fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 100 beinhaltet sieben Zelleinheiten 22 und sieben Hilfsluftbeutel 42 als Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper.
Die Zelleinheit 22 weist eine Struktur auf, bei der die Fluidkammern 34 der vier Zellen 24 mit Anordnung in einer Reihe in Richtung der Bettlänge miteinander durch den ersten Kommunikationsdurchlass 38 wie bei der ersten Ausführungsform kommunizieren. Bei dieser Ausführungsform sind die sieben Zelleinheiten 22 mit in Richtung der Bettbreite seitlich nebeneinander gegebener Anordnung integral und kontinuierlich ausgebildet. Insbesondere sind die Öffnungen der Konkavräume 26 der oberen Kunstharzlage 28 und der unteren Kunstharzlage 30 – wobei die achtundzwanzig Konkavräume 26 in einer Anordnung von vier Reihen in Richtung der Bettlänge und sieben Spalten in Richtung der Bettbreite vorgesehen sind – aneinander anliegend und miteinander durch Schweißung verbunden, wodurch die sieben Zelleinheiten 22, die jeweils vier Zellen 24 beinhalten, integral gebildet sind. Man beachte, dass bei dieser Ausführungsform die ersten Kommunikationsdurchlässe 38 zwischen den vier Zellen 24 in einer Reihe in Richtung der Bettlänge, die die Zelleinheit 22 bilden, ausgebildet sind, während die Fluidkammern 34 der Zellen 24, die die verschiedenen Zelleinheiten 22 bilden, nur in indirekter Kommunikation über die Hilfsfluidkammern 46 der Hilfsluftbeutel 42 befindlich sind, was später noch beschrieben wird, jedoch nicht in direkter Kommunikation über den ersten Kommunikationsdurchlass 38 befindlich sind.
Die Hilfsluftbeutel 42 dieser Ausführungsform umfassen sieben Hilfsluftbeutel 42, die integral ausgebildet und seitlich nebeneinander in Richtung der Bettbreite angeordnet sind. Ein oberer Kunstharzfilm 110 und ein unterer Kunstharzfilm 112, die jeweils sieben Konkavräume 114 beinhalten, sind in einem Zustand verschweißt, in dem die Öffnungen der Konkavräume 114 aneinander anliegen, wodurch die sieben Hilfsluftbeutel 42 integral ausgebildet sind. Zusätzlich sind in dem Innenraum des Hilfsluftbeutels 42 in einer hohlen Struktur, mit anderen Worten zwischen den Konkavräumen 114 des oberen Kunstharzfilmes 110 und den Konkavräumen 114 des unteren Kunstharzfilmes 112, die Hilfsfluidkammern 46 ausgebildet. Die Hilfsfluidkammer 46 kann nur Luft aufnehmen und zusätzlich einen Urethanschaumkörper wie den elastischen Körper 36 aufnehmen.
Die sieben Hilfsluftbeutel 42, die integral ausgebildet sind, sind außerhalb der sieben Zelleinheiten 22, die integral ausgebildet sind, in Richtung der Bettlänge angeordnet, wobei die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 und die Fluidkammern 34 der Zellen 24 der Zelleinheit 22 in wechselseitiger Kommunikation über den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 befindlich sind. Bei dem Hilfsluftbeutel 42 dieser Ausführungsform ist der Port 50b durch die Bodenwand hindurch vorgesehen, wobei der zweite Kommunikationsdurchlass 48 an der unteren Seite vorgesehen ist, um die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 und die Fluidkammer 34 der Zelle 24 miteinander in Kommunikation zu bringen.
Darüber hinaus ist ein dritter Kommunikationsdurchlass 118 vorgesehen, durch den die Hilfsfluidkammer 46 der sieben Hilfsluftbeutel 42 miteinander kommunizieren. Wie in 18 und 19 gezeigt ist, ist der dritte Kommunikationsdurchlass 118 zwischen den Hilfsluftbeuteln 42 mit benachbarter Anordnung in Richtung der Bettbreite vorgesehen, damit die Hilfsfluidkammern 46 der Hilfsluftbeutel 42 miteinander kommunizieren. Gebildet wird der dritte Kommunikationsdurchlass 118 der vorliegenden Ausführungsform zwischen den oberen und unteren Kunstharzfilmen 110, 112 insbesondere durch Anlage und Verbindung der Öffnungen der Rinnen 120 mit Bereitstellung zur Verbindung der Konkavräume 114, 114 nahe beieinander in den oberen und unteren Kunstharzlagen 110, 112 aneinander. Hierdurch ergibt sich der dritte Kommunikationsdurchlass 118, der integral mit dem Hilfsluftbeutel 42 ausgebildet ist, wodurch die Anzahl der Bauteile verringert und die Struktur vereinfacht wird.
Damit macht die wechselseitige Kommunikation zwischen den Hilfsfluidkammern 46 der Mehrzahl von Hilfsluftbeuteln 42 infolge des dritten Kommunikationsdurchlasses 118 die Gesamtkapazität der Hilfsfluidkammern 46 direkt und indirekt in Kommunikation mit einer gegebenen Zelle 24 groß, um die Menge des Fluides zu vergrößern, das zwischen der Fluidkammer 34 und der Hilfsfluidkammer 46 fließen kann. Im Ergebnis wird im Vergleich zu dem Fall, in dem der Fluidfluss nur mit der Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 in direkter Verbindung zu der Zelle 24 der Zelleinheit 22 über den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 möglich ist, die Verformung der Zelle 24 mit einem größeren Hub ermöglicht, wodurch eine Verteilung des Körperdrucks noch vorteilhafter bewerkstelligt wird.
Darüber hinaus sind die Hilfsfluidkammern 46 der Mehrzahl von Hilfsluftbeutel 42 wechselseitig infolge des verengten dritten Kommunikationsdurchlasses 118 verbunden. Dies macht die Menge des Fluides, das zwischen den Hilfsfluidkammern 46 fließt, klein, sodass die Kapazitätsänderung der Fluidkammer 34 (Verformung der Zelle 24) im Vergleich zu der Struktur moderater wird, bei der ein Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper, der die Hilfsfluidkammer mit einer großen Kapazität aufweist, vorgesehen ist. Damit kann die unangenehme Wahrnehmung eines Herumschwimmens infolge einer plötzlichen Verformung der Zelle 24 vermieden werden, wodurch es möglich wird, einen hervorragenden Körperdruckverteilungseffekt infolge eines großen Verformungshubes zu erhalten, wodurch eine guter Komfort beim Schlafen erreicht wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Beispiel eine Struktur gezeigt, bei der die Hilfsfluidkammern 46 der sieben Hilfsluftkammern 42 alle in Kommunikation infolge der sechs dritten Kommunikationsdurchlässe 118 sind. Die Verformungseigenschaften der Zelle 24 können jedoch durch die Anzahl, Anordnung oder dergleichen der Hilfsfluidkammern 46 in wechselseitiger Kommunikation durch die dritten Kommunikationsdurchlässe 118 angepasst werden. So ist beispielsweise insbesondere akzeptabel, wenn die Hilfsfluidkammern 46 einiger Hilfsluftbeutel 42 miteinander über die dritten Kommunikationsdurchlässe 118 verbunden sind, während die Hilfsfluidkammern 46 der anderen Hilfsluftbeutel 42 voneinander getrennt sind. Hierdurch wird es möglich, die Verformungseigenschaften der Zelle 24, die mit der getrennten Hilfsfluidkammer 46 durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 kommuniziert, in Bezug auf die Verformungseigenschaften der anderen Zellen 24 härter zu machen. Zudem kann der dritte Kommunikationsdurchlass 118 derart vorgesehen sein, dass man gruppierte Hilfsfluidkammern, die man durch Unterteilen der Kammern in jeweils eine Mehrzahl enthaltende Gruppen erhält, miteinander in Kommunikation bringt. So kann der Durchlass beispielsweise die Hilfsfluidkammern 46 der drei Hilfsluftbeutel 42 miteinander bei gleichzeitiger Kommunikation der Hilfsfluidkammern 46 der anderen vier Hilfsluftbeutel 42 miteinander in Kommunikation bringen.
20 zeigt eine mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 130, die das Körperdruckstützpolster als sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Die mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestattete Einheit 130 beinhaltet die Mehrzahl von Zelleinheiten 22 und der Hilfsluftbeutel 42 als Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper, die für jede der Zelleinheiten 22 vorgesehen sind.
Die Hilfsluftbeutel 42 dieser Ausführungsform sind wie bei der ersten Ausführungsform getrennt voneinander ausgebildet, während die Hilfsfluidkammern 46 der Hilfsluftbeutel 42 miteinander durch dritte Kommunikationsdurchlässe 132 kommunizieren. Dies ermöglicht einen Luftfluss zwischen den Hilfsfluidkammern 46 der Mehrzahl der Hilfsluftbeutel 42. Die dritten Kommunikationsdurchlässe 132 können integral mit den Hilfsluftbeuteln 42 ausgebildet sein. Alternativ können die dritten Kommunikationsdurchlässe 132 dadurch gebildet sein, dass ein von den Hilfsluftbeuteln 42 getrenntes Rohr mit den mit den Hilfsfluidkammern 46 kommunizieren Ports wie bei dem zweiten Kommunikationsdurchlass 48 verbunden sind.
Zusätzlich ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Ventil 134 als zweite Flussanpassungsvorrichtung für den dritten Kommunikationsdurchlass 132 vorgesehen. Das Ventil 134 passt die Menge des Luftflusses, der durch den dritten Kommunikationsdurchlass 132 fließen kann, an. Als Ventil 134 können verschiedene bekannte Ventile eingesetzt werden, darunter ein sphärisches Ventil, ein Kugelventil, eine Drosselklappe (butterfly valve) und ein Membranventil. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Ventil 134 an jedem der Teile mit Verbindung zu den Hilfsluftbeuteln 42, 42 benachbart in Breitenrichtung in dem dritten Kommunikationsdurchlass 132 vorgesehen. Daher kann die Flussmenge der Hilfsluftbeutel 42 an gegebenen Positionen, wo die Ventile 134 vorgesehen sind, gesteuert bzw. geregelt werden.
Entsprechend der mit einem Expansions-/Kontraktionshilfskörper ausgestatteten Einheit 130 mit einer Struktur entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bringt der dritte Kommunikationsdurchlass 132 die Hilfsfluidkammern 46 der Hilfsluftbeutel 42 miteinander in Kommunikation, wodurch man ein großes Ausmaß der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 erhält. Indes passt das Ventil 134 die Menge des Flusses durch den dritten Kommunikationsdurchlass 132 an, wodurch es möglich wird, die Verformungseigenschaften der Zelle 24 anzupassen. Insbesondere dadurch, dass das Ventil 134 die Flussmenge des dritten Kommunikationsdurchlasses 132 klein einstellt, tritt die Verformung der Zelle 24 langsam auf, um die Verformungseigenschaften der Zelle 24 zu härten. Dadurch indes, dass das Ventil 134 die Flussmenge des dritten Kommunikationsdurchlasses 132 groß einstellt, tritt die Verformung der Zelle 24 prompt auf und erweicht die Verformungseigenschaften der Zelle 24. Damit kann das Ventil 134 die Verformungseigenschaften der Zelle 24 nach Bedarf ändern, wodurch die Anpassung an den Körper oder die Präferenz eines Nutzers auf einfache Weise bewerkstelligt werden kann.
Da darüber hinaus der Hilfsluftbeutel 42 vorzugsweise an einem von der Stützoberfläche 54 in der Matratze entfernten Ende angeordnet ist, ist das Ventil 134 zur Anordnung an dem dritten Kommunikationsdurchlass 132 ohne Weiteres in der Umgebung des Endes der Matratze angeordnet, wodurch es möglich wird, das Ventil 134 an einer Position anzuordnen, die eine leichte Manipulation von außen her ermöglicht.
Vorstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die spezifische Beschreibung beschränkt. So kann beispielsweise die Anzahl der Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, nach Bedarf geändert werden. Darüber hinaus sind die Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, hinsichtlich ihrer Anordnung nicht speziell beschränkt und nicht notwendigerweise in Ausrichtung befindlich. So ist es beispielsweise möglich, eine derartige Anordnung zu verwenden, dass die Mehrzahl von Zellen 24 in Längsrichtung angeordnet ist, während die Mehrzahl von Zellen 24 auch in Breitenrichtung angeordnet ist.
Darüber hinaus kann die Mehrzahl der Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, als wechselseitig getrennte Elemente ausgebildet sein. Zudem ist die spezifische Struktur der Zelle lediglich ein Beispiel. Die beiden Endöffnungen eines rohrförmigen Körpers mit Bildung aus einem dünnen Kunstharzfilm können beispielsweise von einem Paar von Deckelkörpern mit ebensolcher Bildung aus einem dünnen Kunstharzfilm bedeckt werden, um den rohrförmigen Körper und das Paar von Deckelkörpern miteinander fluiddicht zu verbinden, wodurch eine hohle Zelle gebildet wird, die im Inneren mit einer Fluidkammer versehen ist. Man beachte, dass die Struktur des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers nicht beschränkt ist. Es ist beispielsweise auch möglich, dieselbe Struktur wie bei der vorbeschriebenen Zelle gemäß einer anderen Ausführungsform einzusetzen.
Zusätzlich kann der erste Kommunikationsdurchlass, der die Mehrzahl der Zellen 24 wechselseitig verbindet, auch getrennt von den Zellen 24 ausgebildet sein. Es ist beispielsweise ebenfalls möglich, die ersten Kommunikationsdurchlässe unter Verwendung der Ports mit Bereitstellung für alle Zellen 24 und der Rohre zur Verbindung der Ports wie beim zweiten Kommunikationsdurchlass 48 auszubilden.
Der elastische Körper 36, der in der Fluidkammer 34 der Zelle 24 bei der vorbesprochenen Ausführungsform vorgesehen ist, ist nicht wesentlich. Darüber hinaus ist es möglich, die Luftmenge in der Fluidkammer 34 (Innendruck) unter Verwendung einer Pumpe oder eines Ventil anzupassen, und es ist zudem möglich, den Innendruck der Zelle 24 durch eine Pumpe aktiv zu steuern bzw. zu regeln. Für den Fall der Verwendung der Pumpe kann die Pumpe auch mit der Fluidkammer 34 der Zelle 24 verbunden sein, wodurch die Luftmenge in der Fluidkammer 34 direkt angepasst wird. Daher kann die Pumpe beispielsweise mit der Hilfsfluidkammer des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers mit einer Anordnung entfernt von der Stützoberfläche 54 verbunden sein. In diesem Fall passt die Pumpe die Luftmenge in der Hilfsfluidkammer an, wodurch die Luftmenge in der Fluidkammer 34 der Zelle 24 indirekt angepasst wird. Dies kann die Pumpe von der Stützoberfläche 54 beabstanden, um die Wirkung des Betriebsgeräusches oder dergleichen zu verringern.
Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, die Zelle und den Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper durch integrale Ausbildung derselben zu erhalten. Beispielsweise kann auf dieselbe Weise wie bei den integral ausgebildeten vier Zellen der vorbesprochenen Ausführungsform im Zusammenhang mit den oberen und unteren Kunstharzlagen 28, 30 ein weiterer Konkavraum 26 zusätzlich zu den vier Konkavräumen 26, 26, 26, 26 in einer Position ausgebildet sein, die von den Konkavräumen 26, 26, 26, 26 entfernt ist, um die Zellen und den Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper integral auszubilden. Der zweite Kommunikationsdurchlass kann integral mit wenigstens einem von der Zelle und dem Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper wie auch dem ersten Kommunikationsdurchlass 38 der vorbesprochenen Ausführungsform ausgebildet sein.
Außerdem kann die Hilfsfluidkammer 46 des Hilfsluftbeutels 42 mit den Fluidkammern 34 der zwei oder mehr Zellen 24, die die Zelleinheit 22 bilden, durch den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 kommunizieren. Darüber hinaus müssen nicht alle Hilfsfluidkammerkammern 46 der Hilfsluftbeutel 42 in direkter Kommunikation mit den Fluidkammern 34 der Zellen 24 durch die zweiten Kommunikationsdurchlässe 48 sein. Es kann beispielsweise der Hilfsluftbeutel 42 betrachtet werden, der indirekt mit den Fluidkammern 34 der Zellen 24 über die Hilfsfluidkammer 46 eines anderen Hilfsluftbeutels 42 in Kommunikation über den dritten Kommunikationsdurchlass kommuniziert.
Obwohl der Hilfsluftbeutel 42 mit der im Wesentlichen selben Struktur wie die Zelle als ein Beispiel für den Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper gezeigt ist, kann der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper auch eine Struktur aufweisen, die von derjenigen der Zelle 24 verschieden ist. Insbesondere kann der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper die Form eines festen und hohlen Kastens mit der im Inneren ausgebildeten Hilfsfluidkammer aufweisen, wobei ein Teil der Wand hiervon versetzbar ist, damit die Kapazität der Hilfsfluidkammer veränderbar wird. Zudem ist nicht notwendig, dass sämtliche Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper dieselbe Form, Größe und Struktur aufweisen. Es ist möglich, die Mehrzahl der Arten der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper zu deren Verwendung zu kombinieren. In diesem Fall können die Hilfsfluidkammern der Mehrzahl der Arten der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper miteinander durch den dritten Kommunikationsdurchlass in einer gegebenen Kombination kommunizieren, wodurch es möglich wird, verschiedenen geforderten Eigenschaften gerecht zu werden.
Obwohl die Stützoberfläche 54 teilweise von den Zellen 24 bei der vorbesprochenen Ausführungsform gebildet wird, kann die gesamte Stützoberfläche 54 auch von den Zellen 24 gebildet sein. Zudem kann ein Teil der Stützoberfläche 54 die Zelleinheit 22 ohne den zweiten Kommunikationsdurchlass 48 und den Hilfsluftbeutel 42 beinhalten. Insbesondere erfahren die beiden Enden an den rechten und linken Seiten der Stützoberfläche 54 in der Matratze, bei denen im Wesentlichen nur diejenige Möglichkeit besteht, dass die Arme des Nutzers oder dergleichen darauf abgelegt werden, kaum die Wirkung des Körpergewichtes. Zusätzlich wird bevorzugt, wenn diese Enden der Stützoberfläche 54 dem Nutzer ermöglichen, den Körper auf einfache Weise zu stützen, wenn der Nutzer die Hände darauf zum Aufstehen legt, das heißt dahingehend, dass die Enden vergleichsweise harte Verformungseigenschaften aufweisen. Im Lichte dessen ist es in der Zelleinheit 22, die die beiden Enden an den rechten und linken Seiten der Stützoberfläche 54 bildet, ebenfalls möglich, keine Hilfestellung bei der Expansions-/Kontraktionsverformung der Zelle 24 durch die Kapazitätsänderung des Hilfsluftbeutel 42 zu leisten, wodurch vergleichsweise harte Eigenschaften mit einer einfacheren Struktur erreicht werden.
Das Körperdruckstützpolster entsprechend der vorliegenden Erfindung kann für eine Matratze wie auch ein Kissen, ein Polster für den Sitz eines Rollstuhls und dergleichen verwendet werden. Insbesondere für den Fall der Anwendung desselben bei einem Kissen bedingt der Umstand, dass das Körperdruckstützpolster nicht beispielsweise mit einer Pumpe, einem Ventil oder dergleichen zum Anpassen der Luftmenge in der Fluidkammer 34 der Zelle 24 arbeitet, wenn das Kissen verwendet wird, kein Betriebsgeräusch, während gleichzeitig ein guter Komfort beim Schlafen infolge der Verteilung des Druckes und dergleichen effektiv erreicht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-027535 A [0002, 0003]
JP 2656817 B [0005, 0006, 0007]

Claims

Körperdruckstützpolster (10), das eine dem Auflegen eines Nutzers dienende Stützoberfläche (54) beinhaltet, an der eine Mehrzahl von Zellen (24) angeordnet ist, die jeweilige Fluidkammern (34) bilden und eine Expansions-/Kontraktionsverformung erfahren können, wobei das Körperdruckstützpolster (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass: die jeweiligen Fluidkammern (34) der Zellen (24) miteinander durch einen ersten Kommunikationsdurchlass (38) kommunizieren, um so wenigstens eine Zelleinheit (22) zu bilden; und wenigstens ein eine variable Kapazität aufweisender Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42, 72, 74) vorgesehen ist, um eine Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) zu bilden, wobei die Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) mit den Fluidkammern (34) der Zellen (24) durch einen zweiten Kommunikationsdurchlass (48) kommuniziert.
Körperdruckstützpolster (10) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Zelleinheit (22) eine Mehrzahl von Zelleinheiten (22) umfasst und der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42, 72, 74) für jede Zelleinheit (22) vorgesehen ist.
Körperdruckstützpolster (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42, 72, 74) von der Stützoberfläche (54) entfernt angeordnet ist.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein elastischer Körper (36) in der Fluidkammer (34) der Zelle (24) aufgenommen ist.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42, 72, 74) lösbar mit der Zelleinheit (22) verbunden ist.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zellen (24) und der erste Kommunikationsdurchlass (38), die die Zelleinheit (22) bilden, integral ausgeformt sind.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zellen (24), die die Zelleinheit (22) bilden, umfassen: eine Direktkommunikationszelle (24a), deren Fluidkammer (34) direkt mit der Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) durch den zweiten Kommunikationsdurchlass (48) kommuniziert; und eine Indirektkommunikationszelle (24b), deren Fluidkammer (34) indirekt mit der Hilfsfluidkammer (46, 78, 80) über die Fluidkammer (34) der Direktkommunikationszelle (24a) kommuniziert, die mit der Fluidkammer (34) der Indirektkommunikationszelle (24b) durch den ersten Kommunikationsdurchlass (38) kommuniziert.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Anpassungsbetätiger (62) vorgesehen ist, der eine Kapazität der Hilfsfluidkammer (46) des Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpers (42) ändert.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: der wenigstens eine Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (72, 74) eine Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern (72, 74) umfasst, die jeweiligen Hilfsfluidkammern (78, 80) der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (72, 74) mit den Fluidkammern (34) der Zellen (24), die die Zelleinheit (22) bilden, durch den zweiten Kommunikationsdurchlass (48) kommunizieren, und der zweite Kommunikationsdurchlass (48) mit einem Umstellmittel (84) versehen ist, das zwischen der Kommunikation und Absperrung zwischen jeder der Hilfsfluidkammern (78, 80) und der Fluidkammern (34) umstellt.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine erste Flussanpassungsvorrichtung (92) vorgesehen ist, die eine Menge eines Fluides, das durch den zweiten Kommunikationsdurchlass (48) fließt, anpasst.
Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der wenigstens eine Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42) eine Mehrzahl von Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörpern (42) umfasst und ein dritter Kommunikationsdurchlass (118, 132) vorgesehen ist, durch den die jeweiligen Hilfsfluidkammern (46) der Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42) miteinander kommunizieren.
Körperdruckstützpolster (10) nach Anspruch 11, wobei die Zellexpansions-/Kontraktionshilfskörper (42) und der dritte Kommunikationsdurchlass (118, 132) integral ausgeformt sind.
Körperdruckstützpolster (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine zweite Flussanpassungsvorrichtung (134) vorgesehen ist, die eine Menge eines Fluides, das durch den dritten Kommunikationsdurchlass (132) fließt, anpasst.
Matratze (10), umfassend das Körperdruckstützpolster (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Matratze (10) nach Anspruch 14, wobei: die wenigstens eine Zelleinheit (22) eine Mehrzahl von Zelleinheiten (22) umfasst, die Zellen (24), die jede Zelleinheit (22) bilden, in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet sind, und die Zelleinheiten (22) seitlich nebeneinander in Breitenrichtung angeordnet sind.