(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者の体型に最適な形状で快適な使用感が得られる保持面を形成することができ、薄形化及び軽量化が容易な形状可変マットを提供する。【解決手段】粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物１１が詰められた袋体１２を備える。袋体１２を収容する収容部１４を有し、袋体１２の上面１２ａを収容部１４の上端開口から露出させて支持する架台１８を備える。混合物１１を振動させる加振機２０を備える。袋体１２は、通常、使用者Ｍと接する保持面１２ｂが変形しにくい。袋体１２は、加振機２０の加振により混合物１１が流動化し、保持面１２ｂが使用者Ｍの荷重に応じて変形し、加振の停止により、停止前の保持面１２ｂの形状が固定される。袋体１２の下面に当接して袋体１２を支持する受け面が、全体として、袋体１２内で流動化した混合物１１が受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。【選択図】図３
2014069042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持体の荷重を上面に受けるマットであって、粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、
内側に前記袋体を収容する収容部を有し、前記袋体の上面を前記収容部の上端開口から露出させて支持する架台と、
前記袋体内の混合物を振動させる加振機とを備え、
前記袋体は、前記被支持体と接する保持面が、前記被支持体の荷重を受けても前記混合物により変形しにくいものであるとともに、前記加振機の加振により前記混合物が流動化し、前記保持面が前記被支持体の荷重及び形状に応じて変形し、前記加振の停止により、停止前の前記保持面の形状を固定可能とし、
前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜していることを特徴とする形状可変マット。
【請求項２】
前記加振機は、前記収容部の前記底面よりも小さい振動板と前記振動板に固定された振動アクチュエータとで構成され、前記収容部内に、前記振動板の上面に前記袋体の下面が当接するように配置されている請求項１記載の形状可変マット。
【請求項３】
前記加振機は、前記収容部の内側面に防振部材を介して取り付けられ、
前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記収容部内の前記底面の一部とで形成され、全体として、流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している請求項２記載の形状可変マット。
【請求項４】
前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、
前記収容部は、外形が平面視で円形に形成され、
前記加振機の振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されている請求項３記載の形状可変マット。
【請求項５】
前記混合物が詰められた補助袋体が設けられ、
前記加振機は、前記収容部内の前記底面に敷かれた前記補助袋体と前記袋体との間に挟まれて保持され、
前記補助袋体の下面に当接する前記収容部内の前記底面が、前記補助袋体内で流動化した前記混合物が前記収容部の中央部に集まる向きに傾斜し、
前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記補助袋体の上面の一部とで形成され、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している請求項２記載の形状可変マット。
【請求項６】
前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、
前記収容部は、外形が平面視で円形状に形成され、その内側の前記底面が円錐状又は円錐台状に形成され
前記加振機の前記振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されている請求項５記載の形状可変マット。
【請求項７】
前記加振機が複数設けられ、前記各加振機は、前記袋体の異なる部位を加振可能に取り付けられ、個々の振動及び停止の動作を独立して制御可能である請求項１又は２記載の形状可変マット。
【請求項８】
前記袋体は、ベッドの臥床部となるマットである請求項７記載の形状可変マット。
【請求項９】
前記袋体の周縁部には、前記収容部の上端部を覆う保護部が延設されている請求項１乃至８のいずれか記載の形状可変マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被支持体（人や動物）を支持する椅子やベッド等として使用されるマットに関し、被支持体が接する保持面の形状が変化する形状可変マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
病床の患者等がベッドに同じ体勢で寝たきりになっていると、体重のかかる身体部分が圧迫され、褥瘡や床ずれが生じやすい。また、椅子に長時間座っていると、臀部が圧迫され、同様に不快に感じることがある。そこで、従来から褥瘡等を防止するためのマットが複数提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているように、剛性のある枠体の内側に、所定の圧縮時応力を有する発泡体を収容した褥瘡予防クッション体があった。発泡体は、使用者の身体に対するあたりが柔らかいシリコン樹脂連通フォーム等の反発弾性体であり、枠体は、使用者の身体の荷重を上面に受けたとき、発泡体が横に広がろうとする押圧を側面で支え、発泡体が過剰に薄くなって使用者が底づき感を覚えるのを防止する働きをする。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、下部に位置して保型性を有する支持部材と、上部に位置して応力緩和性を有する緩衝部材とからなる２層構造のクッション材があった。支持部材には、使用者が着座して緩衝部材が変形した際に尾骨等が支持部材に接触しないように凹凸が形成され、さらに、左右大腿部を支えるための溝が２条形成されており、支持部材の上部には、クッション材の上面を平坦化するように緩衝部材が密着積層されている。この構造により、使用者の身体の特定部分に応力が集中するのが緩和され、大腿部等がずれにくくなって姿勢を保持しやすくなる。
【０００５】
また、特許文献３に開示されているように、多数の粉体又は顆粒体の隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、袋体を振動させる加振機とを備えた形状可変マットがあった。袋体は、上面に使用者の身体の荷重を受けたとき、通常、荷重を受ける表面部分の形状が混合物により変化しにくいものであり、加振機により加振されると混合物が流動化して上記の表面部分が変形し、加振を停止するとその表面部分の形状が固定可能なものである。ここで、袋体内の混合物の性質について簡単に説明する。混合物は、振動を加えないときは、隣在する粒子同士の接触部分が多いため、袋体に外圧が加わっても、接触部分の静止摩擦の作用によって粒子が移動しにくく、袋体全体として形状が変化しにくく固定化したような状態になっている。一方、混合物に振動を加えると、粒子個々が遊動し、粒子同士の隙間の水が入り込んで動摩擦の状態（粒子間の摩擦係数が小さい状態）になって、袋体全体として形状が変化しやすい流動化の状態に変わる。従って、袋体は、混合物が流動化の状態で外圧が加わると、外圧に応じて簡単に形状が変化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−２３５２０号公報
【特許文献２】特開２００９−４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の褥瘡予防クッション体は、使用者の身体の荷重を受けたとき、ほぼ弾性変形により発泡体が変形するので、身体に接触している面のうち変形量が最も大きい部分の圧力が高くなる。したがって、使用者の身体の特定部分に応力が集中する傾向があるので、褥瘡予防の効果が十分とは言えな。また、この褥瘡予防クッション体を用いてベッドの臥床部を形成した場合、入院患者や寝たきりの高齢者等がベッド上で自発的に身体を動かそうとすると、褥瘡予防クッション体の上面が不安定に変形して揺れるので、寝返りをうったり、姿勢を変えたりしにくいものであった。また、その不安定さにより不快感が生じるので、入院患者等の運動意欲そのものが減退してしまうという問題があった。
【０００８】
特許文献２のクッション材は、支持部材に上記の凹凸部が設けられているので、使用者がクッション体に座った状態で自発的に身体を動かしたとき、特許文献１の褥瘡予防クッション体に比べて横ずれ方向の安定性が向上し、不安定さによる不快感が少なくなると考えられるが、不快感が払しょくされるほどの効果は期待できない。また、通常、支持部材の凹凸部は、標準的な人の体形に合わせて形成されるところ、使用者の体形に個人差があるため、全ての使用者が快適に感じるクッション材を実現することは困難であるという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献３の形状可変マットの場合、袋体を加振して内部の混合物が流動化した状態で使用者の身体の荷重を受けると、混合物が横方向に広がりやすく、袋体の荷重を受ける部分のある部分が過剰に薄くなって使用者が底づき感を覚えるという問題があった。そのため、特に大型のマットを構成する場合に、あらかじめ混合物の量を多くして袋体を厚くしておかなければならず、形状可変マットの薄形化、軽量化を妨げる要因になっていた。
【００１０】
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、使用者の体型に最適な形状で快適な使用感が得られる保持面を形成することができ、薄形化及び軽量化が容易な形状可変マットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、被支持体の荷重を上面に受けるマットであって、粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、内側に前記袋体を収容する収容部を有し、前記袋体の上面を前記収容部の上端開口から露出させて支持する架台と、前記袋体内の混合物を振動させる加振機とを備え、
前記袋体は、前記被支持体と接する保持面が、前記被支持体の荷重を受けても前記混合物により変形しにくいものであるとともに、前記加振機の加振により前記混合物が流動化し、前記保持面が前記被支持体の荷重及び形状に応じて変形し、前記加振の停止により、停止前の前記保持面の形状を固定可能とし、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面が、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している形状可変マットである。
【００１２】
前記加振機は、前記収容部の前記底面よりも小さい振動板と前記振動板に固定された振動アクチュエータとで構成され、前記収容部内に、前記振動板の上面に前記袋体の下面が当接するように配置されている。
【００１３】
また、前記加振機は、前記収容部の内側面に防振部材を介して取り付けられ、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記収容部内の前記底面の一部とで形成され、全体として、流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、前記収容部は、外形が平面視で円形に形成され、前記加振機の振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されていてもよい。
【００１４】
また、前記混合物が詰められた補助袋体が設けられ、前記加振機は、前記収容部内の前記底面に敷かれた前記補助袋体と前記袋体との間に挟まれて保持され、前記補助袋体の下面に当接する前記収容部内の前記底面が、前記補助袋体内で流動化した前記混合物が前記収容部の中央部に集まる向きに傾斜し、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記補助袋体の上面の一部とで形成され、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、前記収容部は、外形が平面視で円形状に形成され、その内側の前記底面が円錐状又は円錐台状に形成され前記加振機の前記振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されていてもよい。
【００１５】
また、前記加振機が複数設けられ、前記各加振機は、前記袋体の異なる部位を加振可能に取り付けられ、個々の振動及び停止の動作を独立して制御可能である。前記袋体は、ベッドの臥床部となるマットである。
【００１６】
また、前記袋体の周縁部には、前記収容部の上端部を覆う保護部が延設されている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の形状可変マットは、袋体内の混合物が加振されることによって流動化し、その状態で使用者の身体の荷重を受けて保持面が形成されるので、使用者の体形に確実にフィットする保持面を得ることができる。しかも、混合物が流動化すると、身体をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて保持面が形成されるので、身体を支える圧力が特定部分に集中せず、褥瘡が発生しにくい保持面を容易に得ることができる。さらに、所望の保持面が形成された後、加振を停止させることにより、その保持面の形状を固定することができるので、使用者が保持面上で自発的に身体を動かしたとき、保持面が不安定に変形して不快感を覚えるという問題が発生しない。
【００１８】
また、袋体を支持する受け面は、その中央部が深くなるように傾斜しているので、流動化した混合物が横方向に広がりにくい。混合物が流動化した状態で使用者の荷重を受けたとき、袋体の保持面の下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者が底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の形状可変マットの第一実施形態を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態の形状可変マットの構成部材を説明する分解斜視図である。
【図３】第一実施形態の形状可変マットの内部構造を示す縦断面図である。
【図４】図２の振動体の一部を拡大した断面図である。
【図５】この発明の形状可変マットの第二実施形態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）である。
【図６】第二実施形態の形状可変マットの内部構造を示すＡ−Ａ断面図である。
【図７】第二実施形態の形状可変マットの変形例を示す正面図（ａ），（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の形状可変マットの第一実施形態について、図１〜図４に基づいて説明する。この実施形態の形状可変マット１０は、車椅子の座部に設置されクッションとして使用されるものであり、図１，２に示すように、混合物１１が封入された袋体１２、袋体１２を収容する収容部１４及びそれを支持する脚部１６を有する架台１８、袋体１２に接して混合物１１を振動させる加振機２０を備えている。
【００２１】
袋体１２は、上面１２ａが椅子の座面となって被支持体である使用者Ｍの臀部の荷重を受けるマットであり、例えば、ナイロンやビニール袋等の柔軟な素材で形成された円形又は多角形（ここでは正八角形）の外袋の内部に、粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物１１が封入されたものである。混合物１１は、例えば、粒径400〜500μｍ程度のポリエステル樹脂粉粒に、質量比30%〜50％程度の水を加えたものである。袋体１２は、下側部分が後述する収容部１４に収容され、下側部分が収容部１４の内側の形状に合わせて変形し、収容部１４に収まると混合物１１が固定化して全体の形状が定まる。その後、振動が加えられると混合物１１が流動化し、外部からの荷重に応じて形状が変化し得る状態になる。袋体１２の側面は、後述する保護部１２ｃとして、収容部１４の外側にはみ出すように設けられている。
【００２２】
架台１８の収容部１４は、一定の剛性を有した金属等の素材で形成され、略円錐側面状に傾斜して中央部が深くなっている。収容部１４の内側の容積は、図３に示すように、袋体１２を収容した状態で、袋体１２の上面１２ａが収容部１４の上端開口から十分露出するように設定されている。以下、収容部１４の内側面（上面）を底面１４ａと称する。
【００２３】
架台１８の脚部１６は、収容部１４の上端部の周縁の外側面に立設され、収容部１４の上端開口を上向きにして略水平に支持する働きをする。脚部１６は、柱状の部材でも良いが、収容部よりも直径の小さい円筒状の部材でも良い。却部１６の高さは、収容部１４の下端部（円錐側面状の先端部）が設置面に当たらない程度でよく、収容部１４内の底面１４ａの下端部を適宜カットした円錐台状の底面として、脚部１６の高さを設定してもよい。
【００２４】
加振機２０は、図４に示すように、振動板２２と振動アクチュエータである加振モータ２４とを備えている。振動板２２は、中央部が開口し、収容部１４内の底面１４ａにほぼ対向する角度に傾斜した円錐台側面状の外形を有している。そして振動板２２の中心軸の周りを４等分する位置に、４つの加振モータ２４が取り付けられている。加振モータ２４は、モータ本体２４ａから突出する回転軸２４ｂの先端部に、重り２４ｃが偏心して取り付けられたものであり、回転軸２４ｂが振動板２２に設けた取付穴２２ａに挿通され、モータ本体２４ａに延設された固定部２４ｄにより振動板２２に一体に固定されている。加振モータ２４が回転動作すると、偏心固着された重り２４ｃによる重心位置の変動作用によってモータ本体２４ａが振動し、その振動が固定部２４ｂを通じて振動板２２に伝わる。振動板２２には、加振モータ２４を上下から覆う上カバー２６及び下カバー２８が取り付けられ、重り２４ｃの回転を妨げる物が加振モータ２４に接触しないように保護している。各加振モータ２４には、ケーブル３０ａを介してコントラーラ３０が接続され、使用者Ｍがコントローラ３０を操作することにより、回転と停止、振動の強弱の調整等を行うことができるようになっている。
【００２５】
形状可変マット１０を組み立てるときは、まず架台１８（収容部１４及び脚部１６）を水平面上に設置し、収容部１４の底面１４ａに加振機２０を配置する。そして、袋体２２を振動板２２の上面に載置するようにして収容部１４に収容し、図３に示す組み立て状態になる。そして、収容部１４と架台１８を、図示しない固定部材により一体に組み立てる。
【００２６】
図３の状態で、袋体１２は、下面の中央部及び周縁部が収容部１４の底面１４ａに支えられ、下面の他の部分が振動板２２の上面に支えられ、座面となる上面１２ａが収容部１４の上端開口の上方に露出してほぼ平坦になり、全体の形状が定まる。したがって、袋体１２の下面に当接して袋体１２を支持する受け面は、振動板２２の上面と収容部１４内の底面１４ａの一部とで形成され、全体として、流動化した混合物１１が受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。また、袋体１２は、収容部１４よりも大きく形成され、図３に示すように、袋体１２の端部分で収容部１４の上端部と加振機２０の上端部とを覆っている。この袋体１２の端部分が保護部１２ｃであり、使用者Ｍが着座するときに、大腿や下腿の裏側が収容部１４等に接触してけがをしないように保護している。
【００２７】
収容部１４の底面１４ａには、図４に示すように、防振部材３０（ゲルシート等）を敷き、その上に加振機２４を設置する。防振部材３０を設けることによって、加振機２４の振動が収容部１４に伝わりにくくなり、振動板２２の上面に接している袋体１２を効率よく振動させることができる。脚部１６底面側には、さらに設置用の平面部材や有底筒状体が取り付けられても良い。これにより、設置される座面を保護し、加重が集中しないようにすることができる。
【００２８】
そして、組み立てた形状可変マット１０を図示しない車椅子等の座部に設置すると、使用者Ｍが使用できる状態になる。
【００２９】
次に、形状可変マット１０の動作を説明する。ここで、袋体１２の上面１２ａのうち、使用者Ｍが座ったときに、臀部と接して荷重を受ける部分を保持面１２ｂと称する。使用者Ｍは、袋体１２の上面１２ａに着座する前に、まずコントローラ３０を操作し、袋体１２の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、加振モータ２４が回転して振動板２２が振動し、振動板２２の振動が袋体１２に伝わり、袋体１２内の混合物１１が流動化し、形状変化しやすい状態になる。
【００３０】
次に、使用者Ｍが、振動により混合物１１が流動化している袋体１２の上面１２ａの中央部に座る。すると、図３に示すように、臀部が接する保持面１２ｂが使用者Ｍの体重によって押し下げられ、臀部の形状に変化する。このとき、袋体１２全体が、臀部をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて変形し、特定部分に圧力が集中しない理想的な保持面１２ｂが形成される。また、袋体１２を支持する受け面は、流動化した混合物１１が受け面の中央部（収容部１４の中央部）に集まる向きに傾斜しているので、袋体１２内の混合物１１は、ほとんど横方向に広がらない。また、保護部１２ｃ内の混合物１１についても、外袋が壁になるので、それ以上は広がることができない。
【００３１】
なお、ここまでの動作説明では、使用者Ｍが着座する前に加振機２０による加振を行っているが、使用者Ｍが着座した後で加振してもよい。
【００３２】
次に、使用者Ｍは、袋体１２の保持面１２ｂが自分の体型に合った心地よい形状になったところで、コントローラ３０を操作し、袋体１２の形状を固定したい旨の指令を出す。すると、加振モータ２４の回転が止まって振動板２２の振動が停止し、その結果、袋体１２内の混合物１１が液状化状態から固定化状態に変化し、保持面１２ｂが、加振モータ２４の停止前の心地よい形状に保持される。
【００３３】
その後、使用者Ｍが脚を組み直したりして着座の姿勢を変えたいとき、再度コントローラ３０を操作することで、上記の要領で簡単に保持面１２ｂの形状を変更することができる。
【００３４】
以上説明したように、椅子として使用される形状可変マット１０は、袋体１２内の混合物１１が加振されることによって流動化し、その状態で袋体１２の上面１２ａに保持面１２ｂが形成されるので、使用者Ｍの臀部に確実にフィットする保持面１２ｂを得ることができる。しかも、混合物１１が流動化すると、臀部をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて保持面１２ｂが形成されるので、臀部を支える圧力が特定部分に集中せず、褥瘡が発生しにくい保持面１２ｂを得ることができる。さらに、所望の保持面１２ｂが形成された後、加振機２０による加振を停止させることにより、その保持面１２ｂの形状をしっかりと固定することができるので、使用者Ｍが自発的に身体を動かしたときに、保持面１２ｂが不安定に変形して不快感を覚えるという問題が発生しない。
【００３５】
また、振動板２２の中央部が開口しているので、袋体１２の保持面１２ｂの下方部分に十分な厚みが確保されている。しかも、袋体１２を下面から支持する受け面（振動板２２の上面と収容部１４の底面１４ａ中央部が複合した面）が、全体として、その中央部に向かって深くなるように傾斜しているので、流動化した混合物１１が横方向に広がりにくい。したがって、混合物１１が流動化した状態で使用者Ｍの荷重を受けたとき、袋体１２の保持面１２ｂの下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者Ｍが底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。その結果、従来の特許文献３の形状可変マットのように混合物１１の量を多くして袋体１２の厚みを確保する必要がなくなり、袋体１２を容易に薄形化、軽量化することができる。
【００３６】
また、形状可変マット１０は、架台１８や加振機２０の構造がシンプルであり、各部材が中心軸周りに方向性がない外形なので、工場等で組み立てやすく、車椅子に設置する作業も容易である。
【００３７】
なお、袋体１２の上面１２ａを複数に区画し、区画ごとに保持面１２ｂの形状を可変できるようにしたいときは、例えば、円錐台側面状の振動板２２を周方向に均等に４分割し、各振動板２２に取り付けた４つの加振モータ２４を独立して制御可能にするとよい。
【００３８】
次に、この発明の形状可変マットの第二実施形態について、図５，６に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の形状可変マット３４は、使用者Ｍが臥床するベッドとして使用されるものであり、図５，６に示すように、内部に混合物１１を詰めた袋体１２（１２(1)，１２(2)）、上記の袋体１２と同様の袋体である補助袋体３６（３６(1)，３６(2)）、袋体１２と補助袋体３６とを収容する収容部３８及び収容部３８を支持する脚部１６で構成された架台４０、袋体１２の８つの部位にそれぞれ接して振動させる加振機４２（４２(1)〜４２(8)）、及び袋体１２の上面１２ａを覆う表面シート４４を備えている。
【００３９】
袋体１２は、上面１２ａがベッドの臥床面となって使用者Ｍの身体の荷重を受けるマットであり、同一の２つの袋体１２(1)，１２(2)で構成されている。袋体１２(1)，１２(2)は、それぞれ外袋に混合物１１が詰められ、後述する収容部３８に収容される過程で、収容部３８の内側の形状に合わせて変形し、収容部３８に収まると混合物１１が固定化して全体の形状が定まる。そして、振動が加えられると混合物１１が流動化し、外部からの荷重に応じて形状が変化し得る状態になる。
【００４０】
補助袋体３６は、袋体１２(1)，１２(2)の下方に重ねて配置されるマットであり、袋体１２(1)，１２(2)とほぼ同様の袋体３６(1)，３６(2)で構成されている。
【００４１】
架台４０の収容部３８は、一定の剛性を有した金属等の素材で形成され、平面視で略長方形の箱型の外形を有している。底板は、一対の長辺に挟まれた中央部が略Ｖ字状に傾斜して深くなっており、底板の周縁部から上方に低背の側壁が延設されている。収容部３８の内側の容積は、袋体１２(1)，１２(2)、補助袋体３６(1)，３６(2)が収められると、袋体１２の上面１２ａが、側壁の上端開口とほぼ同じ高さで露出するように設定されている。以下、収容部３８の底板の内側面（上面）を底面３８ａ、側壁の内側面を側面３８ｂと称する。
【００４２】
各加振機４２(1)〜４２(8)は、図５（ａ）に示すように、収容部３６内の袋体１２の８つの部位に接する平坦な略矩形の板材である振動板４６を備えている。各振動板４６には、図４に示す加振機２０と同様に、中心部に加振モータ２４が固着され、加振モータ２４を振動板４６の上面及び下面側から覆う上カバー２６及び下カバー２８とが取り付けられている。また、各加振モータ２４にはケーブル３０ａを介してコントラーラ３０が接続され、使用者Ｍがコントローラ３０を操作することにより、回転と停止、振動の強弱の調整等を行うことができるようになっている。
【００４３】
形状可変マット３４を組み立てるときは、まず架台４０（収容部３８及び脚部１６）を床に設置し、収容部３８の底面３８ａの片側半分に補助袋体３６(１)を敷き、もう一方の片側半分に３６(２)を敷く。このとき、補助袋体３６(1)，３６(2)の厚みがそれぞれ略均一になるようにする。次に、補助袋体３６(1)の上面の離れた４箇所に加振機４２(1)〜４２(4)を配置し、同様に補助袋体３６(2)の上面の離れた４箇所に加振機４２(5)〜４２(8)を配置する。
【００４４】
次に、加振機４２(1)〜４２(4)及び補助袋体３６(1)の上面を覆うように袋体１２(1)を敷き、同様に加振機４２(5)〜４２(8)及び補助袋体３６(2)の上面を覆うように袋体１２(2)を敷く。そして、柔軟なシーツ等の表面シート４４で上面１２ａを覆うと、図５，６に示すような組み立て状態になる。袋体１２の外袋がシーツ等である場合は、表面シート４４を省略してもよい。
【００４５】
図６の状態で、袋体１２(1)の下面が加振機４２(1)〜４２(4)の各振動板４６の上面と補助袋体３６(1)の上面の一部とで支えられ、袋体１２(2)の下面が加振機４２(5)〜４２(8)の各振動板４６の上面と補助袋体３６(2)の上面の一部とで支えられ、臥床面である上面１２ａ（袋体１２(1)，１２(2)の上面）が収容部３８の上端開口に沿ってほぼ平坦になって、全体の形状が定まっている。したがって、袋体１２の下面に当接して袋体１２を支持する受け面は、８つの振動板４６の上面と補助袋体３６の上面の一部とで形成され、全体として、袋体１２内で流動化した混合物１１が受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。
【００４６】
形状可変マット３４の場合、各加振機４２が、補助袋体３６と袋体１２の間に上下に挟まれて保持される構造であり、補助袋体３６が図４に示す防振部材３２と同様の働きをするので、各加振機４２の振動が収容部４０まで伝わりにくく、振動板４６の上面に接している袋体１２を効率よく振動させることができる。
【００４７】
次に、形状可変マット３４の動作を説明する。ここで、袋体１２の上面１２ａのうち、使用者Ｍがその上で横になり寝た状態で身体と接して荷重を受ける部分を、保持面１２ｂと称する。使用者Ｍは、袋体１２の上面１２ａに横になる前に、まずコントローラ３０を操作し、袋体１２の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、加振モータ２４が回転して振動板４６が振動し、振動板４６の振動が対応する袋体１２の部位に伝わり、袋体１２内の混合物１１が流動化し、形状変化しやすい状態になる。また、振動板４６の振動が補助袋体３６にも伝わり、補助袋体３６内の流動物１１が流動化し、形状変化しやすい状態になる。
【００４８】
次に、使用者Ｍが、混合物１１が流動化している袋体１２の上面１２ａの中央部に寝る。すると、図６に示すように、身体が接する保持面１２ｂが使用者Ｍの体重によって押し下げられ、身体の形状に変化する。このとき、袋体１２全体が、身体をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて変形し、特定部分に圧力が集中しない理想的な保持面１２ｂが形成される。また、袋体１２を支持する受け面は、流動化した混合物が受け面の中央部（収容部３８の中央部）に集まる向きに傾斜しているので、流動化した混合物１１が使用者Ｍの身体に対して横方向に広がらない。また、補助袋体３６は、振動板４２の下面と接する部分はほとんど形状が変化せず、袋体１２の下面と接する部分は、袋体１２からの押圧を受けて僅かに押し下げられる。
【００４９】
なお、ここまでの動作説明では、使用者Ｍが横になる前に加振機４２による加振を行っているが、使用者Ｍが横になった後で加振してもよい。
【００５０】
次に、使用者Ｍは、袋体１２の保持面１２ｂが自分の体型に合った心地よい形状になったところで、コントローラ３０を操作し、袋体１２の形状を固定したい旨の指令を出す。すると、加振モータ２４の回転が止まって振動板４６の振動が停止し、その結果、袋体１２及び補助袋体３６内の混合物１１が流動化状態から固定化状態に変化し、保持面１２ｂが心地よい形状にしっかり保持される。
【００５１】
その後、使用者Ｍが寝返りを打ったりして姿勢を変えたいとき、再度コントローラ３０を操作することで、上記の要領で簡単に保持面１２ｂの形状を変更することができる。保持面１２ｂの一部（例えば、下半身を保持する部分だけ）の形状のみ変更したいときは、対応する部位の加振機４２についてのみ、上記の加振動作を行えばよい。
【００５２】
以上説明したように、ベッドとして使用される形状可変マット３４は、上述したクッション用の形状可変マット１０と同様の作用効果を得ることができる。特に、ベッドは椅子等に比べて保持面が広いので、従来のベッド（例えば、特許文献３の形状可変マットを用いたベッド）の場合、袋体１２内の混合物が横方向に広がるのを抑えにくく、袋体１２の一部が過剰に薄くなりやすい。しかし、形状可変マット３４の場合、収容部３６内の略長方形の底面３６ｂが断面Ｖ字状に傾斜して中央部が深くなっており、各振動板４６がその傾斜に沿って対向する角度に配されているので、袋体１２の保持面１２ｂの下方部分に十分な厚み（袋体１２と補助袋体３６の厚み）が確保されている。しかも、面積が広い上面１２ａが、袋体１２(1)の領域と１２(2)の領域とに区分して設けられ、少なくとも一方の領域にある混合物１１が他方の領域まで広がることがない。したがって、混合物１１が流動化した状態で使用者Ｍの身体の荷重を受けたとき、袋体１２内の混合物１１が横方向に広がるのが効果的に抑えられ、その結果、袋体１２の保持面１２ｂの下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者Ｍが底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。
【００５３】
混合物１１が横方向に広がるのを防止するため、図７（ａ），（ｂ）のような構造に変更すると、より効果的である。例えば、図７（ａ）に示す構造は、受け面を、略長方形の四辺から中央部に向けて四角錐側面状に傾斜させたものである。また、図７（ｂ）に示す構造は、袋体１２(1)の領域と１２(2)の領域とに区分し、受け面を各領域ごとの中央部に向けてそれぞれ四角錐側面状に傾斜させたものである。受け面の形状については、収容部３６の製作の容易性やコストなどを考慮して適宜選択すればよい。
【００５４】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、袋体内の混合物を加振する加振機は、振動板に加振モータに一体に固定したもののほか、例えば、ムービングコイル、ムービングマグネット等を用いたもの、圧電素子等の他のアクチュエータを用いたものでもよい。また、加振機で混合物を加振する構造は、上記のように袋体の下面に振動板が接している構造のほか、架台の収容部の外側面に振動させ、収容部と袋体の外袋を通じて混合物に振動を加える構造や、袋体の内側に設置して混合物を直接振動させる構造にしてもよい。
【００５５】
また、図３の形状可変マット１０の袋体１２は、保護部１２ｃが設けられ、使用者Ｍが着座するときに大腿や下腿の裏側が収容部１４等に接触してけがをしないようになっているが、保護部１２ｃは必要に応じて省略することができる。また、図３の形状可変マット１０は、加振機２０が収容部１４の底面１４ａに防振部材３２を介して取り付けられているが、図６の形状可変マット３４のように、防振部材３２に代えて補助袋体で保持する構成にしてもよい。反対に、図６の形状可変マット３４の構成を変更し、図３の形状可変マット１０のように、各加振機４２(1)〜４２(8)が、収容部３６の底面３６ｂに防振部材を介して取り付けられる構造にしてもよい。
【００５６】
また、袋体を支持する受け面は、その中央部が相対的に深くなるように傾斜し、流動化した混合物が横方向に広がるのを抑制することができるものであればよく、受け面を複合的に構成する場合の面の数、受け面の形状、傾斜の角度などは、用途に応じて適宜変更することができる。
【００５７】
また、袋体内の混合物に関して、混合物を構成する粉体や顆粒体の材質や粒径、及び液体の種類は、非振動時に固定化し、振動時に流動化する性質を有するものであればよく、特に限定されない。例えば、液体は、水の他、オイルやジェルでもよく、その材質は適宜設定可能である。また、加振の周波数や速度の設定についても、形状可変マットの用途や大きさ、混合物の性質に鑑みて、適宜設定されるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０，３４  形状可変マット
１１  混合物
１２，１２(1)，１２(2)  袋体
１２ａ  上面
１２ｂ  保持面
１２ｃ  保護部
１４，３８  収容部
１４ａ，３８ａ  底面
１６  脚部
１８，４０  架台
２０，４２，４２(1)〜４２(8)  加振機
２２，４６  振動板
２４  加振モータ（振動アクチュエータ）
２４ａ  モータ本体
２４ｂ  回転軸
２４ｃ  重り
３０  コントローラ
３２  防振部材
３６，３６(1)，３６(2)  補助袋体
Ｍ  使用者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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