(57)【要約】【課題】  使用者に違和感を与えることなく、着座した使用者を適切な姿勢に保持して圧力を分散し、褥瘡の発生を抑制できる椅子用クッションを提供する。【解決手段】  空気の給排で膨縮するエアセルを多数並べた受圧部１０と共に、この受圧部１０を支持するベース部１３を配設し、またベース部１３前部中央には給排制御部１４を配置し、さらにこの給排制御部１４を覆いつつベース部１３上側に配設される前側支持部１５を有して、座った使用者の臀部を受圧部１０の各エアセルで分担して支える一方、大腿部は前側支持部１５で支えることから、エアセルが臀部に押されて変形しながら全体として臀部をバランスよく支持し、適切な着座姿勢を確保すると共に、前側支持部１５では給排制御部１４のある中央部を外れた左右の二箇所で大腿部をそれぞれ支持して、使用者に違和感を生じさせず、クッション全体で体圧を分散し、着座に伴う褥瘡を生じさせない。【選択図】  図２
2014180415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の給排により膨縮可能とされるエアセルを多数並べて配設した受圧部を少なくとも備え、椅子の座面上に載置して用いられる椅子用クッションにおいて、
弾性材で椅子座面に対応する大きさとして形成され、前記受圧部を下から支持するベース部と、
前記ベース部上側における受圧部前方部分の中央に配設され、前記受圧部の各エアセルに対する空気の給排状態を調整制御する給排制御部と、
前記ベース部上側における受圧部前方部分で中央の給排制御部を覆うと共に、中央以外ではベース部の上側に重ねて配設される弾性材製の前側支持部と、
前記受圧部の前方を除く側方に受圧部と隣接させて配設される弾性材製の側枠部と、
前記受圧部、ベース部、給排制御部、前側支持部、及び側枠部を一体に組み合わせたものを外側からまとめて被覆する可撓性材製のカバーとを備え、
前記受圧部の各エアセルが、椅子座面の中央及び中央から後方部分に対応する領域に位置するようにしてベース部上に載置されると共に、空気の給排系統を複数のエアセル群ごとに分けられ、
前記給排制御部が、エアセル群ごとに空気の給排タイミングを異ならせてエアセル内部の圧力を調整することを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項２】
前記請求項１に記載の椅子用クッションにおいて、
前記ベース部及び／又は各エアセルが、受圧部全体で各エアセルの上面を凹の曲面状に配置する所定形状として形成されることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項３】
前記請求項２に記載の椅子用クッションにおいて、
前記ベース部が、少なくとも受圧部を支持する部分で凹の曲面として形成され、
前記各エアセルが、上面と下面が略平行となる略箱状の同一形状で且つ同じ大きさとされることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記カバーの内側で、前記受圧部と前側支持部の上側に重ねて配設される、弾性材製の略シート状の上側マット部を備えることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記側枠部が、受圧部後方部分中央の所定範囲に、上側から切欠いた形状の凹部を設けられることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記給排制御部は、電源として少なくともバッテリーを有し、当該バッテリーからの電力供給に基づくエアセルへの空気給排状態で、バッテリーが残容量不足となる直前に、あらかじめ設定された下限圧力より内部圧力の高いエアセル群のエアセルについて、エアセルに対する給排状態を変化させて、エアセルの内部圧力を前記下限圧力まで低下させ、受圧部のいずれのエアセルも下限圧力とする制御を実行することを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項７】
前記請求項１ないし６のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記給排制御部の前側で前記カバーに設けられた開口部分を通じて一部を外部に露出させる状態で配設され、給排制御部に対する使用者の操作入力を受ける操作部を備え、
前記カバーが、前記操作部を一部露出させつつ、当該露出部分周囲に密着する略環状の耐水性弾性材からなる防水シール部を有すると共に、カバー主材質部裏側に対する前記防水シール部と同じ材質のコーティングにより、全体を防水構造とされ、
前記カバーの開口部分周囲に位置するカバー主材質部裏側コーティング部分と、防水シール部とが溶着又は接着で一体化されることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記ベース部が、合成樹脂成形体とされると共に、非可撓性材製の略板状部分を少なくとも有する基台部を、インサート成形により固定一体化された状態で形成され、
前記給排制御部が、前記ベース部の基台部に取り付けられて固定されることを
特徴とする椅子用クッション。
【請求項９】
前記請求項１ないし８のいずれかに記載の椅子用クッションにおいて、
前記給排制御部が、電力の供給を受けて所定圧力で空気を送給するポンプ部と、当該ポンプ部の駆動制御を行う制御回路部とを少なくとも有し、
少なくとも給排制御部の制御回路部がポンプ部の作動を停止させる制御を行えない不具合発生状態で、ポンプの連続作動状態が所定時間以上継続した場合に、ポンプへの電力供給を断つ緊急停止回路を備えることを
特徴とする椅子用クッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椅子の座面に敷いて使用者の座った状態における体圧の集中を緩和する椅子用クッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
褥瘡（床ずれ）は、長期にわたり寝た姿勢をとらざるを得ない、いわゆる寝たきりの人におけるマットレス等との接触部位に生じやすいが、この他、下肢の不自由な人など、椅子側との接触部位が動かない状態で座位を長時間とらざるを得ない人においても、体重が集中して加わり、長時間にわたり圧迫を受け続ける坐骨結節部や仙骨下部の下側皮膚部で褥瘡が生じやすい。寝たきりの人における褥瘡に対しては、寝た姿勢の体を支えるマット部分に空気の給排で膨縮可能な空気袋（エアセル）を配置し、その内部圧力を変化させて寝た姿勢の人の支持状態を調整できるエアマットが、対策として用いられているが、椅子の場合も同様に、エアセルを配置したクッションが近年用いられるようになっている。そうした従来のクッションの一例として、特開２００９−１１２４６２号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の椅子用クッションは前記特許文献に示される構成となっており、褥瘡防止を目的としたものであるが、体を支える主要手段がエアセルに限られるため、複数のエアセルの頂部で体を支える状態となり、接触部位が少なくなる分、体圧が集中して加わり、違和感を生じやすいことに加え、エアセルに所定の強度がないとエアセルが倒れやすく体を適切に支えられない一方で、強度が高すぎると変形しにくい分、使用者はエアセルを硬く感じて強い違和感を生じてしまうという課題を有していた。
【０００５】
また、主に脚の大腿部を支える部位となる前端側において、エアセルの空気給排制御を行う制御装置や二次電池等の装置がクッションの横方向全体にわたって配置されていたことから、これらの上側に十分な緩衝材を設けないと、大腿部を載せた際に違和感を生じやすいという課題を有していた。ただし、違和感が生じないように緩衝材を設けようとすると、クッション全体の高さが高くなりすぎ、車椅子等への設置使用が難しくなるという問題も生じる。
【０００６】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、使用者に違和感を与えることなく、着座した使用者を適切な姿勢に保持して圧力を分散し、褥瘡の発生を抑制できる椅子用クッション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】
【０００７】
本発明に係る椅子用クッションは、空気の給排により膨縮可能とされるエアセルを多数並べて配設した受圧部を少なくとも備え、椅子の座面上に載置して用いられる椅子用クッションにおいて、弾性材で椅子座面に対応する大きさとして形成され、前記受圧部を下から支持するベース部と、前記ベース部上側における受圧部前方部分の中央に配設され、前記受圧部の各エアセルに対する空気の給排状態を調整制御する給排制御部と、前記ベース部上側における受圧部前方部分で中央の給排制御部を覆うと共に、中央以外ではベース部の上側に重ねて配設される弾性材製の前側支持部と、前記受圧部の前方を除く側方に受圧部と隣接させて配設される弾性材製の側枠部と、前記受圧部、ベース部、給排制御部、前側支持部、及び側枠部を一体に組み合わせたものを外側からまとめて被覆する可撓性材製のカバーとを備え、前記受圧部の各エアセルが、椅子座面の中央及び中央から後方部分に対応する領域に位置するようにしてベース部上に載置されると共に、空気の給排系統を複数のエアセル群ごとに分けられ、前記給排制御部が、エアセル群ごとに空気の給排タイミングを異ならせてエアセル内部の圧力を調整するものである。
【０００８】
このように本発明によれば、空気の給排で膨縮するエアセルを多数並べた受圧部と共に、この受圧部を支持するベース部を配設し、またこのベース部上における受圧部の前方部分中央には給排制御部を配置し、さらにこの給排制御部を覆いつつベース部の受圧部前方部分上側に配設される弾性材製の前側支持部を有して、空気の給排による内部圧力の変化を伴う各エアセルで座った使用者の臀部を分担して支える一方、使用者の大腿部は前側支持部で支えることとなる。これにより、受圧部として並んだ多数のエアセルが、各エアセルごとにその上側に載った使用者の臀部に押されて変形しながら全体として使用者の臀部をバランスよく支持し、適切な着座姿勢を確保すると共に、前側支持部では給排制御部のある中央部を外れた左右の二箇所が弾性変形しつつ左右の大腿部をそれぞれ支持して、使用者に給排制御部に起因する違和感を生じさせることもなく、クッション全体として体圧を分散し、過剰な圧迫を無くして皮膚の血行が妨げられることを防止して、着座が長時間継続しても、褥瘡を生じさせず、使用者の生活の質を大きく向上させられる。
【０００９】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記ベース部及び／又は各エアセルが、受圧部全体で各エアセルの上面を凹の曲面状に配置する所定形状として形成されるものである。
【００１０】
このように本発明によれば、臀部を支える各エアセルの上面が全体で凹の曲面状の配置状態とされて、表面に凸の曲面を有する臀部形状に各エアセルが対応して、各エアセルで臀部各部位を等しく支持可能となることにより、臀部を効率よく支持して座位を確実に保持できると共に、体圧を適切に分散させられ、快適な座り心地が得られる。
【００１１】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記ベース部が、少なくとも受圧部を支持する部分で凹の曲面として形成され、前記各エアセルが、上面と下面が略平行となる略箱状の同一形状で且つ同じ大きさとされるものである。
【００１２】
このように本発明によれば、ベース部が受圧部の下側部分を凹の曲面として形成されると共に、受圧部の各エアセルがいずれも上面と下面を略平行とする同じ形状のものとされ、ベース部の曲面形状が各エアセルを通じてそのままエアセルの上面配置に反映されて、各エアセルの上面が全体で凹の曲面をなすことにより、ベース部形状に準じた受圧部上側の曲面が、臀部形状に対応する座面としてより違和感の少ない自然な感触を生じさせられると共に、臀部各部位を等しく支持する各エアセルの変形及びそれに伴う内部圧力変化の度合いを略同じ状態とすることができ、各エアセルで荷重を均等に分散して、圧力の偏りのない適切で安定した支持状態が得られる。加えて、圧力の偏りに起因する一部のエアセルの異常変形を招くようなこともなく、エアセルの耐久性を高められる。
【００１３】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記カバーの内側で、前記受圧部と前側支持部の上側に重ねて配設される、弾性材製の略シート状の上側マット部を備えるものである。
【００１４】
このように本発明によれば、受圧部の各エアセルと前側支持部を一様に覆う上側マット部を配設し、エアセル間の隙間及びエアセルと前側支持部間の隙間の上側でも、上側マット部で着座した使用者の体下面を支持する状態が得られることにより、体の支持面積を増やして体圧をより確実に分散させ、体表面の圧迫を小さく抑えられると共に、クッション上に使用者が座った状態での、受圧部におけるエアセルの存在する部分と存在しない部分との感触の差や、受圧部と前側支持部との感触の差を小さくして、エアセルの有無や、受圧部と前側支持部との違いに基づいて生じる違和感を解消し、快適な座り心地を得られる。また、椅子座面と体との間にベース部と共に上側マット部が介在することで、エアセルの空気が誤って抜けた場合でも、落ち込んだ体が椅子座面に接近して座面の硬質な感触が体に伝わるようになる、いわゆる底付きの状態に至る危険性を小さくできる。
【００１５】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記側枠部が、受圧部後方部分中央の所定範囲に、上側から切欠いた形状の凹部を設けられるものである。
【００１６】
このように本発明によれば、側枠部における受圧部後方部分中央に切欠き状の凹部を設けて、凹部とした分、着座した使用者の体との接触が生じにくいことにより、使用者がその臀部を受圧部上に位置させる通常の着座姿勢から後方にずれて着座し、臀部後方の仙骨部下側の体表面が側枠部上側まで達するような場合でも、仙骨部下側の体表面と側枠部が当たって体を強く圧迫する状態に至るのを未然に防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記給排制御部は、電源として少なくともバッテリーを有し、当該バッテリーからの電力供給に基づくエアセルへの空気給排状態で、バッテリーが残容量不足となる直前に、あらかじめ設定された下限圧力より内部圧力の高いエアセル群のエアセルについて、エアセルに対する給排状態を変化させて、エアセルの内部圧力を前記下限圧力まで低下させ、受圧部のいずれのエアセルも下限圧力とする制御を実行するものである。
【００１８】
このように本発明によれば、バッテリーから電力供給を受けて給排制御部がエアセルに対する空気給排制御を実行している際に、給排制御部がバッテリーの残容量不足を事前に予測した場合、バッテリーが残容量不足となる直前に、給排制御部が所定の下限圧力まで、より高い内部圧力のエアセル群におけるエアセルの内部圧力を低下させる制御を行い、各エアセルを一様な下限圧力とした後で、バッテリーから電力供給を受けられない制御不能状態を迎えるようにすることにより、必要最小限のエアセル内部圧力を確保していわゆる底付きを防止しつつ、エアセル全体で体圧の分散状態を維持し、体に対する圧力の局所的な集中による褥瘡への移行を抑えると共に、エアセル内部圧力を低い状態で維持することで、圧力に基づいて給排制御部の機構に加わる負荷を小さくすることができ、機構の耐久性を確保できる。
【００１９】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記給排制御部の前側で前記カバーに設けられた開口部分を通じて一部を外部に露出させる状態で配設され、給排制御部に対する使用者の操作入力を受ける操作部を備え、前記カバーが、前記操作部を一部露出させつつ、当該露出部分周囲に密着する略環状の耐水性弾性材からなる防水シール部を有すると共に、カバー主材質部裏側に対する前記防水シール部と同じ材質のコーティングにより、全体を防水構造とされ、前記カバーの開口部分周囲に位置するカバー主材質部裏側コーティング部分と、防水シール部とが溶着又は接着で一体化されるものである。
【００２０】
このように本発明によれば、給排制御部の前側に一部カバーから露出する操作部を配設される一方、操作部の露出部分周囲にはカバーの防水シール部が密着することにより、操作部とカバーとの間に隙間が生じず、操作部の露出部分周囲からカバー内側への水分の浸入を抑えられる。また、カバーの主材質部裏側の防水コーティング部分と防水シール部が同じ材質で形成され、このうち操作部露出部分周囲の裏側コーティング部分と防水シール部とが溶着一体化されることにより、カバー本体をなす主材質部と防水シール部とが一般的な縫い合わせにより一体化される場合のように、水分を通す縫い目のような貫通孔が存在することもなく、カバーの防水シール部周辺部分に水の浸入を許す孔や隙間を一切生じさせず、カバーの防水性を細部にわたり確保できる。なお、この裏側コーティング部分と防水シール部との一体化は、接着によるものであってもよい。
【００２１】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記ベース部が、合成樹脂成形体とされると共に、非可撓性材製の略板状部分を少なくとも有する基台部を、インサート成形により固定一体化された状態で形成され、前記給排制御部が、前記ベース部の基台部に取り付けられて固定されるものである。
【００２２】
このように本発明によれば、ベース部における給排制御部配置位置の下側となる部位にあらかじめ基台部がインサート成形により一体化され、給排制御部が基台部に取り付けられてベース部に固定されることにより、確実に給排制御部をベース部と一体化でき、ベース部や給排制御部に外部から力が加わっても給排制御部がベース部上からずれることはない。また、給排制御部とベース部の確実な一体化を図りつつ、必要な場合は、給排制御部を基台部から取り外すことで給排制御部のベース部への固定を解消し、給排制御部をベース部上からいったん取り除いて別のものと交換可能となるなど、給排制御部の保守等での取扱いを容易化できる。
【００２３】
また、本発明に係る椅子用クッションは必要に応じて、前記給排制御部が、電力の供給を受けて所定圧力で空気を送給するポンプ部と、当該ポンプ部の駆動制御を行う制御回路部とを少なくとも有し、少なくとも給排制御部の制御回路部がポンプ部の作動を停止させる制御を行えない不具合発生状態で、ポンプの連続作動状態が所定時間以上継続した場合に、ポンプへの電力供給を断つ緊急停止回路を備えるものである。
【００２４】
このように本発明によれば、給排制御部におけるポンプ部の連続作動時間が所定の時間以上に達すると、ポンプ部への電力供給を強制的に断ってポンプ部を停止状態とする緊急停止回路を設け、ポンプ部を制御する制御回路部が不具合でポンプの作動を停止させられず、ポンプ部がエアセルに空気を供給し続ける異常事態に陥った場合に、緊急停止回路が制御回路部とは独立にポンプ部を停止させることにより、制御の異常で本来停止すべきポンプ部が作動し続け、そのままでは空気の供給を受け続けるエアセルが適切な膨縮範囲を超えて破損に至ったり、連続作動するポンプ部機構の過熱等の異常を招いたりするような事態となっても、エアセルがその膨縮可能範囲に留まっている適切なタイミングでポンプ部を強制停止させることができ、制御異常がエアセルやポンプ部にまで悪影響を及ぼすのを未然に防止でき、装置全体の安全性や信頼性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションの車椅子座面載置状態説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションの要部分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションにおけるベース部上への受圧部及び給排制御部の配置状態説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションの横方向中央位置における給排制御部を除く各部の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションの前側支持部前後方向中央位置における給排制御部を除く各部の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションの前後方向中央位置における断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションにおけるエアセルの給排系統説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションにおける給排制御部のブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションにおける給排制御部の分解斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る椅子用クッションにおける給排制御を受けるエアセルの内部圧力変化状態説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る椅子用クッションの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に係る椅子用クッションを前記図１ないし図１０に基づいて説明する。本実施形態においては、車椅子の座面上に載置して用いられるものの例について説明する。
前記各図において本実施形態に係る椅子用クッション１は、空気の給排により膨縮可能とされるエアセル１１、１２を多数並べて配設した受圧部１０と、弾性材で椅子座面に対応する大きさとして形成され、受圧部１０を下から支持するベース部１３と、ベース部１３上側における受圧部１０前方部分の中央に配設され、受圧部１０の各エアセルに対する空気の給排状態を調整制御する給排制御部１４と、ベース部１３上側における受圧部１０前方部分で横方向中央の給排制御部１４を覆うと共に、横方向中央以外ではベース部１３の上側に重ねて配設される弾性材製の前側支持部１５と、受圧部１０の前方を除く側方に受圧部１０と隣接させて配設される弾性材製の側枠部１３ａと、受圧部１０と前側支持部１５の上側に重ねて配設される弾性材製の上側マット部１６と、受圧部１０、ベース部１３、給排制御部１４、前側支持部１５、側枠部１３ａ、及び上側マット部１６を一体に組み合わせたものを外側からまとめて被覆する可撓性材製のカバー１７と、給排制御部１４の前側でカバー１７を貫通して一部を外部に露出させる状態で配設され、給排制御部１４に対する使用者の操作入力を受ける操作部１８とを備える構成である。
【００２７】
この本実施形態に係る椅子用クッション１は、全体として、車椅子８０の座面とほぼ同じ大きさとされ、車椅子８０の座面上に着脱可能に載置されて、座る姿勢をとった使用者の臀部と大腿部を無理なく載せられるものである。
【００２８】
前記受圧部１０をなすエアセル１１、１２は、空気注入排出に伴う膨縮変形に耐えうる可撓性素材製の略箱状の中空体として成形され、平面視で略方形となり、且つ座面の前後左右方向と平行な縦横各方向にそれぞれ所定の等間隔で複数並列した、いわゆるマトリクス状に配置されて、車椅子８０座面の中央及び中央から後方部分に対応する領域に位置するようにしてベース部１３上に載置配設される構成である。
【００２９】
各エアセル１１、１２は、詳細には、上下一対の凸状殻部を組合せた略箱状体とされ、いずれも下面から上面までの高さ寸法を同一として形成されるものである。上下の凸状殻部の形状は、それぞれ截頭四角錐型、すなわち正面視や側面視状態で略台形となるように形成されており、上下の凸状殻部を組合せた状態で上面と下面が略平行となっている。各エアセル１１、１２の形状は、受圧部１０としての配置状態で隅部に位置する一部を除いて同一であり、大きさも同じである。各エアセル１１、１２が、上面と下面が略平行となる同様の略箱状体とされることで、後述するベース部１３の曲面形状に基づいて、受圧部１０全体で各エアセル１１、１２の上面が凹の曲面状に配置されることとなる。
【００３０】
これら各エアセル１１、１２は、空気の給排系統を第１エアセル群１０ａと第２エアセル群１０ｂの二つに分けられており、且つ第１エアセル群１０ａに属するエアセル１１と、第２エアセル群１０ｂに属するエアセル１２とを縦横各方向で隣合うように交互配置している（図７参照）。すなわち、エアセルは縦横に隣合うセル同士が互いに別のセル群に属するように設定される。
【００３１】
第１エアセル群１０ａに属する各エアセル１１は、それぞれエアセルと一体に成形された空気通路となる連結管部１１ａを介して、エアセル同士で連通状態とされると共に、第１給排管１０ｃと接続される。同様に、第２エアセル群１０ｂに属する各エアセル１２は、それぞれエアセルと一体に成形された連結管部１２ａを介して、エアセル同士で連通状態とされると共に、第２給排管１０ｄと接続される。
【００３２】
第１給排管１０ｃと第２給排管１０ｄは、エアセル全体を二つの給排系統にまとめた上で、給排制御部１４に接続されている。こうしてエアセル１１、１２は、第１エアセル群１０ａと第２エアセル群１０ｂごとに独立して空気を給排気される。これら第１エアセル群１０ａの各エアセル１１と第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２に対して、空気の給排がエアセル群ごとにタイミングをずらして切り替えられ、同時に内部圧力を調整される一群のエアセルはちょうど千鳥状配置をなす。そして、各エアセル１１、１２は給排制御部１４による空気の給排で内部圧力を大気圧より高い所定圧力に調整、維持されつつ、クッション上に接する使用者の臀部等、体の所定部位をそれぞれ支持する仕組みである。
【００３３】
本実施形態では、エアセル１１、１２を縦４個×横５個の計２０個並べて一体に成形した略矩形のシートで受圧部１０を構成して、各エアセルを受圧部１０として一体的に取り扱えるようにしている。
なお、受圧部１０を構成するエアセル１１、１２の数は前記２０個に限られるものではなく、使用態様に応じて適宜設定できる。また、受圧部１０は縦横のエアセル数が異なる略矩形状に限らず、縦横のエアセル数を同じにした略方形状や他の形状としてもかまわない。さらに、各エアセルの配置も、マトリクス状配置以外の、平面視で方形以外の正多角形形状としたエアセルをその形状に応じた配置で高密度に並べるようにしたり、エアセル形状を同一にせず、異なる多角形が混在しつつ隙間無く並べられた配置パターンや、円形や多角形が混在する配置パターン等を用いる構成とすることもできる。
【００３４】
前記ベース部１３は、使用者の体の重み等による圧力が加わっても破損しない丈夫なウレタンフォーム等の合成樹脂弾性材からなり、受圧部１０をなすエアセル１１、１２や給排制御部１４、前側支持部１５の下側を支え、且つ車椅子８０の座面にほぼずれなく載せられる大きさの略矩形状の厚い略板状体として形成される構成である。
【００３５】
そして、このベース部１３における中央部及び中央部から後方部分にかけての領域が、中心部分に近付くほど下がった凹の曲面として形成される。この凹の曲面とされる領域は、車椅子８０に座る使用者の臀部の下側に位置し、受圧部１０をなすエアセル１１、１２下側に隣接してこれらを支持する部位である。この曲面の形状と、上面と下面が略平行で且つ同じ高さに形成されたエアセル１１、１２の構造とにより、ベース部１３に支持されたエアセル１１、１２の上面は、受圧部１０全体で凹の曲面をなし、エアセル１１、１２による臀部の支持がこうした凹の曲面をもってなされることとなる。
【００３６】
このように、ベース部１３の曲面形状が各エアセル１１、１２の上面配置に反映されて、ベース部１３の曲面各部の傾斜に応じて傾いた各エアセル１１、１２の上面が全体で凹の曲面をなすことで、表面に凸の曲面を有する臀部形状に対応して、各エアセル１１、１２で臀部各部位を等しく支持可能となり、臀部を効率よく支持して座位を確実に保持できると共に、体圧を適切に分散させられ、また臀部形状に対応して違和感を少なくし、快適な座り心地が得られる。
【００３７】
さらに、このベース部１３の曲面形状に沿って配置されるエアセル１１、１２もほとんどが同じ形状とされることで、臀部各部位を等しく支持する各エアセル１１、１２の変形及びそれに伴う内部圧力変化の度合いを略同じ状態とすることができ、各エアセル１１、１２で荷重を均等に分散して、圧力の偏りのない適切で安定した支持状態が得られる。これにより、圧力の偏りに起因する一部のエアセルの異常変形を招くようなこともなく、エアセルの耐久性を高められる。
【００３８】
このベース部１３における、エアセル１１、１２を支える曲面部分の前方となる領域には、給排制御部１４が配設されると共に、前側支持部１５が載置される。特に、ベース部１３の給排制御部１４配置位置下側となる部位には、給排制御部１４を取付固定するための略板状の基台部１３ｄが、インサート成形により当初から一体に埋め込まれて固定される構成である。
【００３９】
こうしてベース部１３に基台部１３ｄが一体に配設され、給排制御部１４が基台部１３ｄに取り付けられてベース部１３に固定されることで、確実に給排制御部１４をベース部１３と一体化でき、ベース部１３や給排制御部１４に外部から力が加わったとしても、給排制御部１４がベース部１３上からずれることはない。
【００４０】
なお、ベース部１３のうち受圧部１０を載せる部位は、給排制御部１４及び前側支持部１５を載せる部分に対し面積をより大きくされており、受圧部１０はベース部１３全体の中心を基準とすると前後対称ではなく後側に偏倚して配設された状態にある。これは、座位における体の上半身部分を適切に支持する必要のある範囲は主に臀部であり、よってベース部１３の中心よりやや後方のみに受圧部１０を設定しても問題なく、効率的な支持が行える。
【００４１】
また、ベース部１３の前側を除く周縁部には、側枠部１３ａがベース部１３と同じ材質で一体成形により配設される構成である。この側枠部１３ａは、ベース部１３周縁部から起立状態とされて、前側支持部１５を左右の側方から挟み込むと共に、受圧部１０をなすエアセル１１、１２をこれらの前方を除く周囲の各側方から取り囲むように配置される。そして、側枠部１３ａにおける受圧部１０後方となる部分の中央所定範囲には、上側から切欠いた形状の凹部１３ｂが設けられる。
【００４２】
この凹部１３ｂにより、弾性材ながらエアセルよりは変形しにくい側枠部１３ａが、着座した使用者の体を上側マット部１６及びカバー１７を介して圧迫するような事態を避けられる。より具体的には、使用者がその臀部を受圧部１０上方に位置させる通常の着座姿勢から後方にずれて着座し、臀部後方で突出する仙骨部下側の体表面が受圧部１０後方側の側枠部１３ａ上側まで達するような場合でも、仙骨部下側の体表面を側枠部１３ａが強く圧迫する状態に至るのを未然に防ぐことができ、こうした圧迫に伴う褥瘡の発生を避けられる。
【００４３】
ベース部１３は、これと一体の側枠部１３ａを含め、受圧部１０の各エアセルや、上側マット部１６などの他部分に比べ密度が大きく変形しにくい若干硬質の弾性材からなる構成である。例えば、ベース部１３や上側マット部１６等をウレタンフォームとする場合、ベース部１３及び側枠部１３ａは同じウレタンフォームでも、上側マット部１６に対し密度を異ならせて変形しにくい性質とするのが好ましい。ベース部１３及び側枠部１３ａが形状をほぼ維持する硬質弾性材とされることで、使用箇所が例えば折りたたみ式の車椅子における、いわゆるスリングシートのような安定しにくい座面でも、クッション全体の形状を適切に維持できる。
【００４４】
また、受圧部１０及び前側支持部１５に対し、側枠部１３ａがそれぞれ左右に存在していることにより、側枠部を、その横方向寸法を適宜調整して形成、配設すれば、受圧部１０及び前側支持部１５の構成を変えることなく、車椅子の種類ごとの座面サイズの違いに対応できる。
なお、側枠部はベース部と一体成形される構成に限られるものではなく、ベース部とは別体の独立した部材として形成し、ベース部上に載置配設して用いるようにしてもよい。
【００４５】
前記給排制御部１４は、所定圧力で空気を送給するポンプ部４０と、エアセル１１、１２とポンプ部４０又は外部空間との連通・非連通を切替える給排気弁部４１と、ポンプ部４０の駆動及び給排気弁部４１の開閉動作の制御を実行して各エアセルに対する空気の給排を調節する制御回路部４２と、ポンプ部４０等へ給電する電源としてのバッテリー４３とを備える構成である。給排制御部１４は、操作部１８を通じての使用者の操作入力に基づいて作動を開始又は停止し、作動状態では、受圧部１０の各エアセルに対する空気の給排状態を調整制御する、詳細には、第１エアセル群１０ａの各エアセル１１と第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２に対し、エアセル群ごとにタイミングを異ならせつつ空気の給排を所定のタイミングで切り替える制御を行い、エアセル内部の圧力を調整するものである。
【００４６】
給排制御部１４は、一まとまりのユニットとして一つの筐体にポンプ部４０、給排気弁部４１、制御回路部４２、及びバッテリー４３を内蔵する構造とされ、このうち、ポンプ部４０とバッテリー４３は、給排制御部１４の筐体上蓋１４ａ、１４ｂを外して着脱、交換可能とされる仕組みである。この給排制御部１４は、ベース部１３の基台部１３ｄにねじ止めで固定されており、給排制御部１４とベース部１３の確実な一体化を図りつつ、必要な場合は、給排制御部１４を基台部１３ｄから取り外すことで給排制御部１４のベース部１３への固定を解消することもでき、給排制御部１４をベース部１３上からいったん取り除いて別のものと交換可能となるなど、給排制御部１４の保守等での取扱いを容易化できる。
【００４７】
また、給排制御部１４でポンプ部４０とバッテリー４３を上蓋１４ａ、１４ｂを外して着脱、交換可能としたことで、メンテナンス性に優れ、メンテナンスによる使用停止時間を必要最小限にすることができる。
【００４８】
この給排制御部１４は、ベース部１３の前寄りで且つ横方向の中心に位置することから、ちょうど着座姿勢の使用者における臀部や大腿部の直下からは外れた状態となり、こうした硬質の機構部が体表面の近くからできるだけ離して配置されることで、クッションに座った人の臀部や大腿部に対し下側から違和感を与えることはない。
【００４９】
前記ポンプ部４０は、制御回路部４２による制御を受けて作動し、所定圧力で各エアセル１１、１２に向けて空気を送給するものである。このポンプ部４０は、給排制御部１４に内蔵可能な極めて小型である点を含めて公知の構成を有しており、詳細な説明を省略する。
【００５０】
前記給排気弁部４１は、エアセル１１とポンプ部４０との連通・非連通を切替える第１給気弁５１と、エアセル１２とポンプ部４０との連通・非連通を切替える第２給気弁５２と、エアセル１１と外部空間との連通・非連通を切替える第１排気弁５３と、エアセル１２と外部空間との連通・非連通を切替える第２排気弁５４と、各エアセルに至る空気流路の圧力を検出する圧力センサ５７、５８とを備える構成である。
【００５１】
前記第１給気弁５１は、第１エアセル群１０ａに属するエアセル１１に接続する第１給排管１０ｃとポンプ部４０との間に配設され、ポンプ部４０とエアセル１１とを連通させる給気（開放）状態と連通させない非給気（閉止）状態とを切替えるものである。また、第２給気弁５２は、第２エアセル群１０ｂに属するエアセル１２に接続する第２給排管１０ｄとポンプ部４０との間に配設され、ポンプ部４０とエアセル１２とを連通させる給気状態と連通させない非給気状態とを切替えるものである。
【００５２】
前記第１排気弁５３は、第１給排管１０ｃと接続され、この第１給排管１０ｃを介して外部空間とエアセル１１とを連通させる排気状態と連通させない非排気状態とを切替えるものである。また、第２排気弁５４は、第２給排管１０ｄと接続され、第２給排管１０ｄを介して外部空間とエアセル１２とを連通させる排気状態と連通させない非排気状態とを切替えるものである。
【００５３】
これら排気弁が排気状態となると、エアセル内部は大気開放され、エアセルの内部圧力は低下する。なお、前記各弁の非給気状態や非排気状態は、その状態で弁への電力供給等による作動制御が行えない状況となっても、これらの状態をそのまま継続して維持でき、エアセルからの空気流出を抑えてエアセルの内部圧力を保持可能である。
【００５４】
各エアセル１１、１２に対し、対応する給気弁を給気状態とし、ポンプ部４０とエアセルを連通させる一方、排気弁を非排気状態とすることで、エアセルに給気することができる。また、排気弁を排気状態とし、エアセルと外部空間とを排気弁を介して連通させる一方、吸気弁を非給気状態とすることでエアセルから排気することができる。各給排管における給気弁や排気弁よりエアセル寄りの中間位置には、それぞれ圧力センサ５７、５８が配設され、その各検出値から制御回路部４２で各エアセル１１、１２の内部圧力を取得できる仕組みである。
【００５５】
エアセル１１、１２に対しては、第１エアセル群１０ａとポンプ部４０とを第１給気弁５１を介して連通させ、エアセル１１に給気する一方で、第２エアセル群１０ｂと外部空間とを第２排気弁５４を介して連通させ、エアセル１２から排気する状態と、第１エアセル群１０ａと外部空間とを第１排気弁５３を介して連通させ、エアセル１１から排気する一方で、第２エアセル群１０ｂとポンプ部４０とを第２給気弁５２を介して連通させ、エアセル１２に給気する状態とを、タイミングをずらして実行することにより、第１エアセル群１０ａのエアセル１１のみ内部圧力が大となる状態と、第２エアセル群１０ｂのエアセル１２のみ内部圧力が大となる状態をそれぞれ得ることができる。
なお、各給気弁や排気弁としては、主に電磁弁を使用するが、これに限られるものではなく、空気圧制御に用いられるもので確実に給排管の開放、閉止が行えるものであれば適宜選択使用できる。
【００５６】
前記制御回路部４２は、ポンプ部４０や給排気弁部４１の各給気弁や排気弁、及び圧力センサ５７、５８と電気的に接続され、圧力センサ５７、５８からの圧力検出信号に基づいて、ポンプ部４０の駆動・駆動停止、及び各給気弁や排気弁の開閉動作の制御を実行し、各エアセルに対する空気の給排を調節するものである。この制御回路部４２には、電源としてのバッテリー４３が接続され、必要に応じて外部のＡＣアダプタ（図示を省略）等を介して商用電源と接続されて充電されるバッテリー４３から電力供給を受け、ポンプ部４０等を作動させることとなる。
【００５７】
この制御回路部４２は、操作部１８を通じて作動開始を指示されると、通常は、エアセル１１、１２に対して、空気の給排制御を時間をずらした別のタイミングで実行する。すなわち、制御回路部４２は、ポンプ部４０や給排気弁部４１の作動制御により、第１エアセル群１０ａの各エアセル１１の内部圧力を所定圧力まで高めて維持する一方、第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２の内部圧力は所定の下限圧力（例えば、５．５ｋＰａ）となるようにして、主に第１エアセル群１０ａの各エアセル１１が着座した使用者の臀部を支持する状態と、第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２の内部圧力を所定圧力まで高めて維持する一方、第１エアセル群１０ａの各エアセル１１の内部圧力は所定の下限圧力（例えば、５．５ｋＰａ）となるようにして、主に第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２が着座した使用者の臀部を支持する状態とを、所定のタイミングで順次生じさせ、こうしたエアセルの圧力変化を繰り返させることにより、エアセルで支持される使用者の体に加わる圧力が一定の部位に集中且つ固定することはなく、血行を維持させて褥瘡を防止可能である。
【００５８】
また、第１エアセル群１０ａの各エアセル１１と第２エアセル群１０ｂの各エアセル１２は、前後左右で隣接するように配設され、使用者の体を主に支持する部位が入れ替わる際も、近接するエアセル群同士での入れ替わりとなることから、使用者に支持状態の変化を意識させずに済み、快適感を損なわない。
【００５９】
なお、各エアセル１１、１２の内部圧力が所定の下限圧力に調整される場合でも、大気圧より高い状態は依然維持されており、全ての空気が排気されることはなく、エアセル１１、１２内に空気が適度に残り、エアセルで支持する使用者に対し底付きを生じさせない状態は確保される。
【００６０】
ただし、制御回路部４２は、最初の使用時など、いずれのエアセルも下限圧力に達していない場合には、エアセル１１、１２に対し同様に空気の給排制御を実行し、全エアセル１１、１２同時の空気の給排でエアセル１１、１２の内部圧力を調整して少なくとも下限圧力とすると共に、この下限圧力を維持して、エアセルでの使用者の支持が安全に行えるようにする仕組みである。
【００６１】
給排制御部１４は、その制御回路部４２により、内蔵するバッテリー４３の電力供給に係る残容量を取得しており、操作部１８を通じてＡＣアダプタ（図示を省略）が接続された場合、バッテリー４３が満充電状態となるまで充電を行う等の公知の充電制御も可能となっている。
【００６２】
この他、給排制御部１４は、内蔵するバッテリー４３からの電力供給に基づくエアセル１１、１２への空気給排状態で、バッテリー４３の残容量を制御用の情報として取得している。そして、このようなエアセル１１、１２への空気給排状態で、給排制御部１４が、取得した情報に基づいて、その時点からわずかな時間が経過すると、バッテリー４３が残容量不足で電力供給が行えない状況に陥ることを事前に予測した場合、給排制御部１４は、バッテリー４３が残容量不足となる直前の時点に、エアセル１１、１２に対する給排状態を変化させて、あらかじめ設定された下限圧力より内部圧力の高いエアセル群のエアセルについて、エアセルの内部圧力を下限圧力まで低下させ、受圧部１０のいずれのエアセルも下限圧力となったら、この圧力を維持しつつ作動を停止する制御を実行する仕組みである。
【００６３】
こうして、バッテリー４３の残容量不足が予測される場合、給排制御部１４は、バッテリー４３が残容量不足となる前に、所定の下限圧力より高い内部圧力のエアセルの内部圧力を低下させる制御を行い、各エアセルを一様な下限圧力に保持可能とした後で、バッテリー４３から電力供給を受けられない制御不能状態に至ることとなる。これにより、エアセルへの給気や排気がバッテリーからの電力供給途絶により途中で停止した場合に生じる、エアセルからの意図しない空気流出を回避し、必要最小限のエアセル内部圧力を確保して、いわゆる底付きを防止しつつ、エアセル全体で体圧の分散状態を維持し、体に対する圧力の局所的な集中による褥瘡の発生を抑えられる。加えて、エアセル内部圧力を低い状態で維持することで、この圧力に基づいて給排制御部１４の各機構に加わる負荷を小さくすることができ、機構の耐久性を確保できる。
【００６４】
さらに、給排制御部１４には、ポンプ部４０の連続作動状態が所定時間以上継続した場合に、制御回路部４２からポンプ部４０への電力供給を強制的に断ってポンプ部４０を停止状態とする緊急停止回路４５が挿入配設される。
【００６５】
この緊急停止回路４５は、タイマー回路を応用した簡略で信頼性の高いスイッチを有しており、制御回路部４２の状態に関わりなく、ポンプ部４０の作動開始から所定の時間経過でスイッチＯＦＦ状態に移行して、ポンプ部４０への電力供給を断ち、ポンプ部４０を停止させる仕組みである。
【００６６】
ポンプ部４０を制御する制御回路部４２が何らかの不具合でポンプ部４０の作動を停止させられず、また給排気弁部４１による非給気状態への移行もできずに、ポンプ部４０がエアセルに空気を供給し続ける異常事態に陥った場合、本来停止すべきポンプ部４０が作動し続けることで、空気の供給を受け続けるエアセルが適切な膨縮範囲を超えて膨張して破損に至ったり、連続作動するポンプ部機構の過熱等の異常を招いたりするおそれがある。
【００６７】
こうした異常事態に際し、緊急停止回路４５を設けていることで、制御回路部４２の影響を受けることなく、エアセルがその膨縮可能範囲に留まっている適切なタイミングでスイッチＯＦＦ状態に移行して、ポンプ部４０を強制停止させることができ、制御異常がエアセルやポンプ部にまで悪影響を及ぼすのを未然に防止し、装置全体の安全性や信頼性を高められる。
【００６８】
前記前側支持部１５は、前記ベース部１３と同様の、使用者の体の重み等による圧力が加わっても破損しない丈夫なウレタンフォーム等の合成樹脂弾性材からなる、厚い略板状体として形成され、受圧部１０の前方部分でベース部１３上に載置されて配設される構成である。
【００６９】
この前側支持部１５は、ベース部１３の横方向における側枠部１３ａに挟まれた中間領域の略全体にわたる長さとされると共に、横方向中央部分下側に凹部１５ａを切欠き形成され、受圧部１０の前方で、ベース部１３上に設けられる給排制御部１４を凹部１５ａに収容するようにして覆うと共に、中央以外ではベース部１３の上側に重ねて配設される。
【００７０】
前側支持部１５は、上に使用者が載らない初期状態での各エアセル１１、１２上面と同じ高さか、より高い位置に上面が位置するように設定されており、上側マット部１６を介して臀部がエアセル上方に、大腿部が前側支持部上方に、それぞれ不用意にずれることなく位置して確実に支持されるようにしている。
【００７１】
また、前側支持部１５の前端側の角部分は、上側マット部１６を上に重ねた組合せ状態で、上側マット部１６から滑らかに連続する丸み形状となるように形成しており、使用者の膝裏部分の圧迫感を軽減することができる。
【００７２】
前記上側マット部１６は、ウレタンフォーム等の可撓性を有する弾性材製の矩形シート状体で形成され、ベース部１３上に載置された受圧部１０の全体と前側支持部１５の大部分を覆う大きさとされ、これら受圧部１０と前側支持部１５の上側に重ねて配設されるものである。この上側マット部１６は、ベース部１３より軟質の材質とされるが、特に、使用者の体を確実に支えると共に良好に体圧を分散させるために、低反発素材製とするのが好ましい。低反発素材とした場合、使用者の臀部等、クッションとの接触部位にになじみやすく、エアセルの体圧を分散する機能を最大限に発揮させられる。
【００７３】
この上側マット部１６は、受圧部１０の各エアセル１１、１２と前側支持部１５を一様に覆い、各エアセル１１、１２間の隙間、及び、各エアセル１１、１２と前側支持部１５間の隙間の上側でも、上側マット部１６が着座した使用者の体下面を支持する状態となることから、体の支持面積を増やして体圧をより確実に分散させ、体表面の圧迫を小さく抑えられると共に、クッション上に使用者が座った状態での、受圧部１０におけるエアセルの存在する部分と存在しない部分との感触の差や、受圧部１０と前側支持部１５との感触の差を小さくして、エアセルの有無や、受圧部１０と前側支持部１５との違いに基づいて生じる違和感を解消できる。
【００７４】
また、上側マット部１６を受圧部１０の上側に配設していることで、誤ってエアセル１１、１２の空気が抜けてこれらエアセルで使用者の臀部を支えられない場合でも、車椅子８０の座面と臀部との間にベース部１３と上側マット部１６が十分な緩衝材として介在することとなり、落ち込んだ臀部が車椅子８０の座面に接近して座面の硬質な感触が臀部に伝わるようになる、いわゆる底付きの状態に至るのを防止できる。
【００７５】
前記カバー１７は、使用者の体の重みや各エアセル１１、１２からの圧力が加わっても破損しない丈夫な可撓性素材製のシート状体で形成され、受圧部１０、ベース部１３、上側マット部１６、給排制御部１４、前側支持部１５、及び側枠部１３ａを一体に組み合わせたものを外側から被覆して、これらを水分や汚れ等から保護するものである。
【００７６】
カバー１７は、給排制御部１４の前側に位置する操作部１８の一部を外部に露出させる開口部１７ａを設けられると共に、この開口部１７ａ周縁にウレタンゴム等の弾性材製の防水シール部１７ｂを配設される構成である。また、カバー１７は、カバーの主材質である布等に対し、防水シール部１７ｂと同じ材質（例えば、ウレタンゴム）の裏側からのコーティング（裏打ち）により防水構造を得ている。そして、カバー１７裏側のコーティング部分と防水シール部１７ｂが、例えば高周波等による溶着で一体化される。こうした溶着一体化により、防水シール部１７ｂとカバー主材質部とが一般的な縫い合わせにより一体化される場合のように、水分を通す縫い目のような貫通孔が存在することもなく、カバー１７の防水シール部１７ｂ周辺部分に水の浸入を許す孔や隙間を一切生じさせず、カバー１７の細部まで防水性を確保できる。なお、カバー１７裏側のコーティング部分と防水シール部１７ｂとは、溶着の他に、耐水性のある接着剤を用いて接着することで一体化することもできる。
【００７７】
そして、カバー１７は、開口部１７ａにおいて操作部１８の一部を外部に露出させるが、カバー装着の際、開口部１７ａに操作部１８の露出部分となる凸部分を挿入すると、開口部１７ａ縁の防水シール部１７ｂが操作部１８の露出部分周囲に密着して、操作部１８とカバー１７との間に隙間が生じない状態が得られる仕組みとなっており、これにより操作部１８の露出部分周囲からカバー１７内側への水分の浸入を抑えられる。
このカバー１７の上面には、受圧部１０の上側に適切に臀部を位置させて着座できるように、臀部位置の目安となり得る模様を付加するようにしてもよい（図１１参照）。
【００７８】
前記操作部１８は、操作用のスイッチ部１８ａ、１８ｂとＡＣアダプタ接続用の端子部１８ｃとを有してなり、クッションの車椅子座面載置状態で前面側となる側面部分、すなわち給排制御部１４の前側に、この給排制御部１４と一体に取り付けられて配設されると共に、給排制御部１４と電気的に接続される構成である。また、操作部１８は、カバー１７を貫通してスイッチ部１８ａ等一部を外部に露出させる状態で配設される構成である。詳細には、操作部１８のスイッチ部１８ａ等を含む一部領域が、凸部分として形成され、この部分がカバー１７の開口部１７ａに内側から挿入され、外部に露出する状態となると共に、この露出部分周囲にカバー１７の防水シール部１７ｂが密着して、水分の侵入を防ぐ防水構造が得られる仕組みである。
【００７９】
この操作部１８は、給排制御部１４に対する使用者の起動や停止等の操作入力を受け、入力情報を給排制御部１４に送信することとなる。給排制御部１４では、操作部１８で入力された操作指示内容を識別し、これに応じて作動開始又は停止する。
【００８０】
なお、操作部１８では、起動や停止等の基本的操作の他、各エアセルの膨縮に係るより詳細な各種操作入力を受けて、操作部１８で入力された入力情報を給排制御部１４におけるエアセル１１、１２の空気給排等の制御に用いるようにしてもよい。
【００８１】
次に、本実施形態に係る椅子用クッションの圧力調整動作について説明する。前提として、あらかじめバッテリー４３からの電力供給が正常になされて、給排制御部１４が適切に動作可能な状態となっており、また、操作部１８への開始操作に基づく動作開始直後の初期状態で、給排制御部１４は給排気弁部４１における第１給気弁５１と第２給気弁５２、及び第１排気弁５３と第２排気弁５４をいずれも閉止状態とし、エアセル１１、１２の内部圧力を下限圧力に保持しているものとする。
【００８２】
まず、使用者が着座し、クッションの表面に臀部や大腿部を載せて正しく座った状態で、使用者の操作部１８に対する動作開始の入力操作に対応して、給排制御部１４がポンプ部４０及び給排気弁部４１の動作を開始させる。
【００８３】
給排制御部１４は、給排気弁部４１における第２給気弁５２と第２排気弁５４の閉止状態を維持してエアセル１２の内部圧力を下限圧力に保持したまま、第１給気弁５１を開放状態とし、ポンプ部４０がエアセル１１に対し空気を供給する状態とする。なおこのとき、第１排気弁５３は閉止状態のままとされている。
【００８４】
給排制御部１４が第１エアセル群１０ａ（図７において表示したエアセルのうち斜線を付加されたもの）のエアセル１１の内部圧力を空気の供給で高めると、下限圧力状態に維持されたエアセル１２に対するエアセル１１の圧力増加により、座っている使用者の体が圧力の高まった千鳥状配置の各エアセル１１から主に支持される状態となる。
【００８５】
エアセル１１がそれぞれあらかじめ設定された所定の上限圧力（例えば、９ｋＰａ）に達したことを圧力センサ５７が検出したら、給排制御部１４が給排気弁部４１における開放状態の第１給気弁５１を閉止状態として、空気のエアセル１１への注入を停止する。
【００８６】
ここで、給排制御部１４は、全ての給気弁と排気弁を所定時間閉止状態とし、エアセル１１の内部圧力を維持する。この後、給排制御部１４は給排気弁部４１における第１給気弁５１と第２排気弁５４の閉止状態を維持する一方、第２給気弁５２と第１排気弁５３を開放状態にそれぞれ切替え、ポンプ部４０がエアセル１２に対し空気を供給し、且つエアセル１１から空気が排出されるようにする。こうしてエアセル１１に対し空気を供給して内部圧力を高くし、その後排気を開始するまでの間を、第１エアセル群高圧期間と定義する（図１０参照）。この第１エアセル群高圧期間、すなわち、第１給気弁５１が開いて空気供給状態となってから、第１給気弁５１が閉じて圧力維持状態に移行し、さらに第１排気弁５３が開いて排気が開始されるまでの時間は、約１分間程度が好ましい。
【００８７】
給排制御部１４は、給排気弁部４１における第２給気弁５２と第１排気弁５３を開放状態にそれぞれ切替えた後、第２エアセル群１０ｂのエアセル１２の内部圧力をポンプ部４０による空気の供給で高める一方、第１エアセル群１０ａのエアセル１１の内部圧力を空気の排出により低下させ、このエアセル１２の内部圧力増加と他方のエアセル１１の内部圧力減少により、座っている使用者の体が新たに圧力の高まった千鳥状配置のエアセル１２から主に支持される状態となる。
【００８８】
そして、エアセル１１が下限圧力に、エアセル１２が所定の上限圧力（例えば、９ｋＰａ）にそれぞれ達したことを圧力センサ５８が検出したら、給排制御部１４が給排気弁部４１の開放状態の第２給気弁５２と第１排気弁５３を閉止状態として、空気の注入、排出を停止する。
【００８９】
そして、給排制御部１４は、全ての給気弁と排気弁を所定時間閉止状態とし、エアセル１２の内部圧力を維持する。この後、給排制御部１４は給排気弁部４１における第１給気弁５１と第１排気弁５３の閉止状態を維持してエアセル１１の内部圧力を下限圧力に保持したまま、第２排気弁５４を開放状態とし、且つ第２給気弁５２を閉止状態として、エアセル１２から空気が排出される状態とする。こうしてエアセル１２に対し空気を供給して内部圧力を高くし、その後排気を開始するまでの間を、第２エアセル群高圧期間と定義する（図１０参照）。この第２エアセル群高圧期間、すなわち、第２給気弁５２が開いて空気供給状態となってから、第２給気弁５２が閉じて圧力維持状態に移行し、さらに第２排気弁５４が開いて排気が開始されるまでの時間は、第１エアセル群高圧期間と同様、約１分間程度が好ましい。
【００９０】
給排制御部１４が、第２排気弁５４を開放状態とし、且つ第２給気弁５２を閉止状態とした後は、空気が排出されることにより第２エアセル群１０ｂのエアセル１２の内部圧力が低下する。一方、給排気弁部４１における第１給気弁５１と第１排気弁５３の閉止状態は維持されており、エアセル１１の内部圧力は下限圧力に保持されている。
【００９１】
そして、エアセル１２が下限圧力に達したことを圧力センサ５９が検出したら、給排制御部１４が開放状態の第２排気弁５４を閉止状態として、空気の排出を停止する。このように給排気弁部４１における全ての給気弁、排気弁が閉止状態を維持して、エアセル１１、１２に対する空気の給排を停止して、いずれのエアセル１１、１２の内部圧力も下限圧力となった状態が、所定時間維持される。この場合、座っている使用者の体が、下限圧力となっているエアセル１１、１２全体から支持される状態となる。
【００９２】
こうしてエアセル１２の排気を開始して、いずれのエアセル１１、１２も下限圧力となり、この状態が続く間を、全エアセル群低圧期間と定義する（図１０参照）。この全エアセル群低圧期間、すなわち、第２排気弁５４が開いて空気排出状態となってから、第２排気弁５４が閉じて圧力維持状態に移行し、次に第１給気弁５１が開いて給気が再開されるまでの時間は、第１エアセル群高圧期間等と同様、約１分間程度が好ましい。
【００９３】
これ以降は、前記同様に第１エアセル群高圧期間、第２エアセル群高圧期間、及び全エアセル群低圧期間が順次切り替わるように、各エアセル内部圧力の各調整過程が給排制御部１４により繰返される。
【００９４】
各エアセル１１、１２は、空気の供給を受けている場合、より高い内部圧力となって使用者の臀部を支持する主要部分となる一方、空気を供給されず排気弁が開放状態にある場合には、座っている使用者の荷重が加わることで押されて内部の空気を外に排出し、下限圧力となることで、使用者を支持する圧力の受圧部全体に対する割合を減少させる。
【００９５】
エアセル１１、１２は下限圧力の状態でも、エアセル内の空気容量を十分に確保されることから、使用者の臀部に車椅子本来の座面の感触を与えるような底付きを生じさせずに保持できる。また、エアセル１１、１２の圧力調整動作は、使用者の体の動きを招くような極端な膨縮を伴わないため、使用者の支持状態に影響を与える度合が小さく、エアセル１１、１２の膨縮中も使用者の適切な姿勢を維持できる。
【００９６】
こうして、二つのエアセル群の各エアセル１１、１２で使用者の臀部の圧力を一部に集中させず分散して支持する状態を維持しつつ、給排制御部１４によりエアセル１１、１２に対する空気の給排状態変化を与えて、使用者の臀部を主に支持する部位が所定のタイミングで変化することで、使用者の臀部とクッション表面との接触の固定化を防いで、体の特定箇所に長時間圧力が集中しないようにし、圧迫による体の局部的な血流障害を起こりにくくすることに加えて、圧力の変化に伴う刺激を体表面に与えて、使用者が自発的に姿勢を変えないことで滞りがちとなる血流を改善することができ、体表面部の血流の停滞に起因する褥瘡の発生を抑えられる。
【００９７】
一方、エアセル１１、１２で圧力変化を伴いながら支持される臀部に対し、使用者の大腿部はその支持される状態に変化が見られないが、大腿部は筋肉が厚く、前側支持部１５及び上側マット部１６で支持される状態に変化がなくても、体表面の圧迫で血流が滞るようなことはないため、褥瘡は発生しない。
【００９８】
給排対象を切替えながら繰返されるエアセル１１、１２に対する空気の給排動作は、使用者自身が操作部１８に対し停止操作を行うか、適切な時間が経過した後、給排制御部１４により停止状態に移行する。この場合もエアセル１１、１２の内部圧力は各弁の閉止により下限圧力に維持されており、使用者の体重による臀部等の落込みを防いで、いわゆる底付きのない、適切な姿勢を維持できる。
【００９９】
なお、バッテリー４３からの電力供給を受けてのエアセル１１、１２への空気給排状態で、バッテリー切れで作動停止を余儀なくされる事態となっても、こうしたバッテリー切れ、すなわち、バッテリー４３が残容量不足で電力供給が行えない状態、となる直前に、給排制御部１４が、残容量把握に基づいたこうした状況の予測に基づき、エアセル１１、１２に対する給排状態を変化させて、下限圧力より内部圧力の高いエアセル群のエアセルについて、エアセルの内部圧力を下限圧力まで低下させ、各エアセルの下限圧力となった状態を維持する調整制御を実行していることで、エアセルへの給気や排気がバッテリー切れにより途中で停止するようなことがなく、エアセルからの意図しない空気流出を回避でき、エアセル内部圧力を下限圧力に保持して、底付きを防止しつつ、エアセル全体で体圧の分散状態を維持し、褥瘡の発生を抑制できる。
【０１００】
このように、本実施形態に係る椅子用クッションは、空気の給排で膨縮するエアセル１１、１２を多数並べた受圧部１０と共に、この受圧部１０を支持するベース部１３を配設し、またこのベース部１３上における受圧部１０の前方部分中央には給排制御部１４を配置し、さらにこの給排制御部１４を覆いつつベース部１３の受圧部１０前方部分上側に配設される弾性材製の前側支持部１５を有して、空気の給排による内部圧力の変化を伴う各エアセル１１、１２で、座った使用者の臀部を分担して支える一方、使用者の大腿部は前側支持部１５で支えることから、受圧部１０として並んだ多数のエアセル１１、１２が、各エアセルごとにその上側に載った使用者の臀部に押されて変形しながら全体として使用者の臀部をバランスよく支持し、適切な着座姿勢を確保すると共に、前側支持部１５では給排制御部１４のある中央部を外れた左右の二箇所が弾性変形しつつ左右の大腿部をそれぞれ支持して、使用者に給排制御部１４の存在に起因する違和感を生じさせることもなく、クッション全体として体圧を分散し、過剰な圧迫を無くして皮膚の血行が妨げられることを防止して、着座が長時間継続しても、褥瘡を生じさせず、使用者の生活の質を大きく向上させられる。
【０１０１】
なお、前記実施形態に係る椅子用クッションは、車椅子に適用するものに限定されず、一般的な椅子に適用することもでき、車椅子の場合同様、受圧部１０のエアセル１１、１２で使用者の臀部を支持すると共に、前側支持部１５で脚の大腿部を支持して、使用者が自ら着座姿勢を変えられず、褥瘡を起こしやすい状況においても、使用者の体圧を分散し、クッションに接する体表面の血行が妨げられるのを防止して、褥瘡の発生を抑えられる。
【０１０２】
また、前記実施形態に係る椅子用クッションにおいては、ベース部１３に設けた曲面形状を、上面と下面が略平行な略箱状の各エアセル形状に基づいて、そのままエアセル１１、１２の上面配置に反映させて、受圧部１０全体でエアセル上面が曲面をなすように配置する構成としているが、この他、ベース部上面を平面状とする一方、各エアセルの高さを段階的に異ならせるなどエアセルの形状の設定によってのみ、エアセル上面を曲面状に配置する構成とすることもでき、前記実施形態同様、表面に凸の曲面を有する臀部形状に各エアセルが対応して、各エアセルで臀部各部位を等しく支持可能となることにより、臀部を効率よく支持して座位を確実に保持できると共に、体圧を適切に分散させられる。さらに、前記実施形態の場合のように、エアセルの上面配置が実際の曲面により近いものとなるように、各エアセル上面を傾ける、具体的には、エアセル上面に当初から配置位置に応じた所定の傾斜を与えた形状としてエアセルを形成することもでき、各エアセルの上面が受圧部全体で凹の曲面をなすことにより、受圧部上側の曲面が、臀部形状に対応する座面としてより違和感の少ない自然な感触を生じさせられる。
【０１０３】
また、前記実施形態に係る椅子用クッションにおいては、給排制御部１４のエアセル１１、１２に対する空気給排の開始と停止を、使用者の操作部１８を用いた操作入力に基づいて行う構成としているが、この他、使用者が車椅子から離れた状態を検知するセンサを設けて、使用者が車椅子から離れたら給排制御部での空気給排に係る作動を停止する一方、使用者が車椅子に着座している場合は空気給排を実行する制御構成とすることもでき、使用者の操作の手間を省いて、より簡単に使用可能となる。この場合、使用者が車椅子から離れた状態の検知は、使用状態で使用者が違和感を感じることのないよう、使用者に接触するタイプ以外の、電磁波や光の強弱等で近接の有無を識別できるセンサを、クッションとしての使用時に使用者の重みの影響の少ない前面部分に配設して用いるのが好ましい。さらに、使用者の着座を検知するのに、エアセルの空気給排制御用の圧力センサを用いて、使用者の着座状態と非着座状態のそれぞれにおけるエアセルの圧力負荷の違いから着座を識別して、空気給排の実行の可否を制御するようにしてもよく、別途着座検出用のセンサを設けずに済み、構造を簡略化できる。
【０１０４】
また、前記実施形態に係る椅子用クッションにおいて、カバー１７はベース部１３等を覆う外被としての機能のみ備える単純な形状とされる構成であるが、これに限らず、車椅子から外した状態での取扱い性を高めるために、車椅子への載置や使用者の着座動作において支障をきたさない所定箇所、好ましくは、図１１に示すように、車椅子載置状態で前面側となる操作部のある面の底面側隅部に、取っ手１９を設けることもでき、持ち運びの際にクッション全体を抱えずに済むなど、使い勝手が大幅に向上する。
【符号の説明】
【０１０５】
１              椅子用クッション
１０            受圧部
１０ａ          第１エアセル群
１０ｂ          第２エアセル群
１０ｃ          第１給排管
１０ｄ          第２給排管
１１、１２      エアセル
１１ａ、１２ａ  連結管部
１３            ベース部
１３ａ          側枠部
１３ｂ          凹部
１３ｄ          基台部
１４            給排制御部
１４ａ、１４ｂ  上蓋
１５            前側支持部
１５ａ          凹部
１６            上側マット部
１７            カバー
１７ａ          開口部
１７ｂ          防水シール部
１８            操作部
１８ａ、１８ｂ  スイッチ部
１８ｃ          端子部
４０            ポンプ部
４１            給排気弁部
４２            制御回路部
４３            バッテリー
４５            緊急停止回路
５１            第１給気弁
５２            第２給気弁
５３            第１排気弁
５４            第２排気弁
５７、５８      圧力センサ
８０            車椅子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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