(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な操作で使用者の体型にフィットする形状に変形し、安定性ひいては安全性の確保・向上を図れると共に汎用性に優れた体圧分散型形状記憶マットを提供すること。【解決手段】マット体４と、このマット体４に加わる使用者の体圧を受ける位置に分散配置され、内部の流体収容量に応じて前記体圧に抗する方向Ｘに伸縮する複数のセル５と、各セル５に接続した流体流路６と、複数の流体流路６を相互に連通するように接続したハブ７と、閉状態で各セル５内の流体収容量を固定し、開状態で流体流路を介してのセル５間の流体の流通を許容するバルブ部８とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マット体と、このマット体に加わる体圧を受ける位置に分散配置され、内部の流体収容量に応じて前記体圧に抗する方向に伸縮する複数のセルと、各セルに接続した流体流路と、複数の流体流路を相互に連通するように接続したハブと、閉状態で各セル内の流体収容量を固定し、開状態で流体流路を介してのセル間の流体の流通を許容するバルブ部とを備えたことを特徴とする体圧分散型形状記憶マット。
【請求項２】
一つの前記ハブに全ての流体流路を接続してある請求項１に記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項３】
前記バルブ部をハブに設けた請求項１または２に記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項４】
前記バルブ部の閉状態と開状態との切り換えを定期的に自動で行う制御部を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項５】
体圧が加わると開状態となる弁を有し、かつマット表層部に設けたノズル部と、このノズル部にガスを供給する供給装置とを備え、前記弁が開状態になるとノズル部が供給装置からのガスを外部に吐出するように構成した請求項１〜４のいずれかに記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項６】
前記ノズル部を前記セルに組み込んである請求項５に記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項７】
前記流体がエアである請求項１〜６のいずれかに記載の体圧分散型形状記憶マット。
【請求項８】
車椅子に設けた請求項１〜７のいずれかに記載の体圧分散型形状記憶マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車椅子や航空機、自動車、電車等の乗り物シートの他、ベッド、椅子などに用いることができ、使用者の体が載ったときの体圧を分散させ均一にし、かつそのときの形状の維持（記憶）およびその解除が可能な体圧分散型形状記憶マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、マットを有する車椅子において、前記マットが座った使用者の体にフィットしないことがあり、この場合、使用者が違和感や不快感を覚えたり、体の一部を傷めたりするおそれがある。また、座った状態の使用者の安定性も悪く、坂道等で使用者が車椅子から落ちる懸念もある。
【０００３】
そこで、前記マットを使用者の体にフィットさせ安定性を向上するために、綿等のクッション材をマットの適宜の箇所に新たに詰めることや、使用者の体型に合わせたマットを製作（オーダーメイド）することが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、クッション材をマットに新たに詰める上記方法では、クッション材の出し入れに手間が掛かる、クッション材を無理に詰めるとマットが痛む、対象となるマットはクッション材の出し入れができる特殊なタイプに限られる等の問題がある。また、マットをオーダーメイドする場合には、マットの製造コストが高くなる、特定の者以外にはマットがフィットしない等の問題がある。
【０００５】
この発明は、上記の事柄に留意してなされたものであり、その目的は、簡単な操作で使用者の体型にフィットする形状に変形し、安定性ひいては安全性の確保・向上を図れると共に汎用性に優れた体圧分散型形状記憶マットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明の体圧分散型形状記憶マットは、マット体と、このマット体に加わる使用者の体圧を受ける位置に分散配置され、内部の流体収容量に応じて前記体圧に抗する方向に伸縮する複数のセルと、各セルに接続した流体流路と、複数の流体流路を相互に連通するように接続したハブと、閉状態で各セル内の流体収容量を固定し、開状態で流体流路を介してのセル間の流体の流通を許容するバルブ部とを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
上記体圧分散型形状記憶マットにおいて、一つの前記ハブに全ての流体流路を接続してあってもよい（請求項２）。
【０００８】
また、上記体圧分散型形状記憶マットにおいて、前記バルブ部をハブに設けてあってもよい（請求項３）。
【０００９】
さらに、上記体圧分散型形状記憶マットが、前記バルブ部の閉状態と開状態との切り換えを定期的に自動で行う制御部を備えていてもよい（請求項４）。
【００１０】
また、上記体圧分散型形状記憶マットが、体圧が加わると開状態となる弁を有し、かつマット表層部に設けたノズル部と、このノズル部にガスを供給する供給装置とを備え、前記弁が開状態になるとノズル部が供給装置からのガスを外部に吐出するように構成してあってもよい（請求項５）。
【００１１】
また、上記体圧分散型形状記憶マットにおいて、前記ノズル部を前記セルに組み込んであってもよい（請求項６）。
【００１２】
また、上記体圧分散型形状記憶マットにおいて、前記流体がエアであることが好ましい（請求項７）。
【００１３】
また、上記体圧分散型形状記憶マットを、車椅子に設けてあってもよい（請求項８）。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜８に係る発明では、簡単な操作で使用者の体型にフィットする形状に変形し、安定性ひいては安全性の確保・向上を図れると共に汎用性に優れた体圧分散型形状記憶マットが得られる。
【００１５】
すなわち、請求項１に係る体圧分散型形状記憶マットでは、バルブ部を操作するだけで、分散配置したセルが使用者の体圧を受けて伸縮し、全体として使用者の体型にフィットする形状に変形するのみならず、その変形後の形状を保持するので、使用者の姿勢の安定性ひいては使用者の安全性の確保・向上を図ることができる。
【００１６】
また、請求項１に係る体圧分散型形状記憶マットでは、前記セルが使用者から受ける体圧に応じて伸縮し、当該体圧を分散させるように構成してあるので、使用者が限定されず汎用性に優れていると共に、使用者は快適に使用することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、一つのハブに全ての流体流路を接続してあるので、各セルが使用者から受ける体圧を均一に分散するという点で最適な効果を発揮する。
【００１８】
請求項３に係る発明では、前記バルブ部をハブに設けてあるので、バルブ部をセルや流体流路に設ける場合に比べて全体構成をシンプルにすることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明では、使用者がマット体上で姿勢を変更しても、ある程度の時間が経過すれば自動的にマット体が使用者の体にフィットすることになり、操作が不要となる。かかる効果は、特に、マット体をベッドに用いる場合など、使用者が自ら上記切り換えのための操作をするのが困難となる場合に有効である。
【００２０】
請求項５に係る発明では、マット体の表層部における湿気を効率良く除去することができ、床擦れ防止等の効果が得られる。
【００２１】
請求項６に係る発明では、セル内の空間を有効利用でき、それだけ全体の構成をコンパクト化することが可能となる。
【００２２】
請求項７に係る発明では、エアを用いるので、製造コスト、ランニングコストの低減を容易に図ることができる。
【００２３】
請求項８に係る発明では、安全性の点から使用者の姿勢の安定性の向上が切に求められる車椅子に設けてあるので、上述した姿勢の安定性を高めるという効果が特に有効に発揮されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る体圧分散型形状記憶マット（以下、マットと略称する）を設けた車椅子１の構成を概略的に示す側面図、図２は、前記マットの構成を概略的に示す説明図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、前記マットの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【００２５】
まず、図１に示すように、本実施形態のマットは車椅子１に設けてあり、このマットは車椅子１のシート部２および背もたれ部３を構成するマット体４を備えている。
【００２６】
そして、前記マット体４には、図１に示すように、複数のセル５を埋め込んであり、これらのセル５は、前記マット体４に加わる車椅子１の使用者の体圧を受ける位置に分散配置してある。尚、本実施形態では、シート部２に計５０個（５列×１０行）のセル５を適宜間隔で分散配置してあり、背もたれ部３に計４５個（５列×９行）のセル５を適宜間隔で分散配置してある。
【００２７】
ここで、前記セル５は、例えば合成樹脂製で、内部に流体（本実施形態ではエア）を収容し、内部の流体収容量に応じて前記体圧に抗する方向Ｘ（図１、図２参照）に伸縮する。本実施形態では、図２に示すように、セル５に蛇腹部分５ａを設け、これにより流体収容量に応じてセル５が前記方向Ｘに伸縮するように構成してある。また、前記方向Ｘは、マット体４表面に対してほぼ垂直な方向となっている。
【００２８】
また、図２に示すように、各セル５には流体流路としてのチューブ（例えば合成樹脂製チューブ）６を接続してあり、セル５とチューブ６との間で流体（エア）の流通が可能となっている。尚、本実施形態では、チューブ６をセル５と同数設け、一つのセル５に一本のチューブ６を接続してある。
【００２９】
さらに、図２に示すように、各チューブ６はハブ７に接続してあり、このハブ７に接続した複数のチューブ６はハブ７を介して相互に連通するように構成してある。具体的には、ハブ７は密閉空間７ａを有し、この密閉空間７ａ内に各チューブ６の一端が連通した状態となっている。但し、図２は後述するバルブ部８により各チューブ６の一端が閉塞され、相互に連通した状態とはなっていない。図３（Ｂ）に各チューブ６が密閉空間７ａを介して相互に連通した状態を示している。
【００３０】
従って、各セル５と、各チューブ６と、前記ハブ７とで一つの閉塞空間が形成され、この閉塞空間に収容された流体（エア）の合計量（重量）はセル５が伸縮等しても常に一定である。
【００３１】
一方、図２に示すように、前記ハブ７にバルブ部８を設けてある。このバルブ部８は、ハブ７の密閉空間７ａ内に配置された栓ブロック９と、前記ハブ７の壁部に固定され前記栓ブロック９を移動可能に保持するダイアフラム１０と、前記栓ブロック９に一端が当接しハブ７に設けた貫通孔１１を挿通する軸体１２と、前記栓ブロック９をチューブ６の一端を閉塞する方向（図２では左向き）に付勢する付勢部材としてのスプリング１３と、前記軸体１２の他端部に連結した操作レバー１４とを備えている。
【００３２】
上記バルブ部８は、操作レバー１４を操作していないときには前記スプリング１３の付勢により栓ブロック９が各チューブ６の一端を閉塞する閉状態となっており、この閉状態では、各セル５およびチューブ６内の流体収容量が固定される。
【００３３】
また、上記閉状態にあるバルブ部８において、図２に示す回動軸１４ａを中心に操作レバー１４を時計回りに回動操作すると、軸体１２が図２において右方向に摺動し、これに伴い各チューブ６の先端が密閉空間７ａを介して他のチューブ６と相互に連通する開状態に切り換わる。そして、この開状態では、チューブ６およびハブ７（密閉空間７ａ）を介してのセル５間の流体（エア）の流通が許容されることになる。
【００３４】
逆に、上記開状態にあるバルブ部８において、操作レバー１４から手を放せば、前記スプリング１３の付勢により軸体１２が図２において左方向に摺動し、これに伴い各チューブ６の先端が栓ブロック９により同時に閉塞され、上記閉状態に切り換わる。また、このとき、操作レバー１４は回動軸１４ａを中心に半時計回りに回動して図２に示す状態に戻る。
【００３５】
尚、上記ハブ７およびバルブ部８は、車椅子１の適宜の位置に設ければよく、図１にはシート部２の下方に配置した例を示している。
【００３６】
次に、上記マットの使用方法について説明する。まず、使用者が車椅子１のシート部２に単に座っただけの状態では、図３（Ａ）に示すように、前記バルブ部８は閉状態となっており、各セル５およびチューブ６内の流体収容量は一定である。そのため、使用者の体圧によりセル５は縮むが、マット体４は必ずしも使用者の体にフィットするとは限らない。
【００３７】
そこで、前記操作レバー１４を操作してバルブ部８を開状態にすると、チューブ６を介しての各セル５間の流体（エア）の流通が許容され、図３（Ｂ）に示すように、使用者からの体圧に応じてセル５は伸縮し、各セル５が受ける体圧はほぼ均一となる。すなわち、使用者から受けた体圧が相対的に大きいセル５は縮み、当該セル５内の流体（エア）はチューブ６側へと流出すると共に、使用者から受けた体圧が相対的に小さいかまたは体圧を受けていない他のセル５内に流体（エア）が流入し、当該他のセル５は伸びることになる。これは、各セル５と各チューブ６と前記ハブ７とで形成した一つの閉塞空間内に収容された流体（エア）の合計量は一定であるため、上記のように一部のセル５からの流体（エア）の流出は、必然的に、使用者から受けた体圧が相対的に小さいかまたは体圧を受けていない他のセル５への流体（エア）の流入につながるためである。
【００３８】
また、上記の場合、使用者から受けた体圧が相対的に小さいかまたは体圧を受けていない他のセル５は、使用者からある程度の体圧を受ける状態となるまで伸びるか、または限界長さまで伸びることになる。そして、これにより、使用者の体圧は複数のセル５によって分散されるとともに、マット体４は使用者の体にフィットする形状に変形する。
【００３９】
尚、図３（Ｂ）には、四つ並んだセル５のうち、内側の二つのセル５は前記体圧によって縮み、体圧を受けていない外側の二つのセル５は伸びる例を示している。
【００４０】
そして、上記のようにマット体４が使用者の体にフィットする形状に変形した状態のときに前記操作レバー１４を操作してバルブ部８を閉状態にすれば、図３（Ｃ）に示すように、各セル５およびチューブ６内の流体収容量が固定され、マット体４の形状が記憶・保持される。そのため、車椅子１に座った状態の使用者の安定性が確保されることになる。  
【００４１】
上記マットでは、操作レバー１４を操作するだけでセル５を組み込んだマット体４を使用者の体型にフィットする形状に変形させることができ、これにより、マット体４に載った使用者の姿勢の安定性ひいては使用者の安全性の確保・向上を図ることができる。
【００４２】
また、上記マットは、前記セル５が使用者から受ける体圧に応じて伸縮し、当該体圧を分散させるように構成してあるので、使用者が限定されず汎用性に優れていると共に、使用者は快適にマットを使用することができる。
【００４３】
尚、本発明は上記の実施形態に限らず、種々に変形して実施することができる。例えば、上記実施形態では、マットを車椅子１に設けているが、車椅子１以外の航空機、自動車、電車等の乗り物シートや、ベッド、椅子などに設けてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、マット体４が前記車椅子１のシート部２および背もたれ部３を構成しているが、マット体４が、例えばシート部２または背もたれ部３のいずれかのみを構成するものであってもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、前記セル５、チューブ６、ハブ７内に収容する流体として、安価なエアを用いているが、これに限らず、例えば、前記流体が不活性ガス等の気体であってもよいし、水等の液体やゲルなどであってもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、セル５に蛇腹部分５ａを設けてあるが、セル５は流体の収容量に応じて前記方向Ｘに伸縮するものであればよく、蛇腹部分５ａを有するものに限らない。
【００４７】
また、上記実施形態では、セル５の伸縮する方向Ｘをマット体４表面に対して垂直な方向としてあるが、これに限らず、セル５を設けた位置や使用者の体型等を考慮して他の方向としてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、マット体４の表層部に各セル５を埋め込み、セル５が外部に露出しないように構成してあるが、例えばマット体４が薄いシート状をしている場合には、セル５をマット体４の下側（内側）に配置してもよい。逆に、セル５が外部に露出していてもよく、この場合、セル５の先端部がクッション性を有する素材からなる場合には使用者に直接接触してもよく、また、クッション性が無い場合にはセル５の上部にクッション材を設けてセル５が使用者に直接接触しないようにすればよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、流体流路としてチューブ６を設けているが、流体流路はこれに限らず、流体流路は、例えば金属製あるいは合成樹脂製のブロックに設けた貫通孔等であってもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、一つのハブ７に全てのチューブ６を接続してあるが、ハブ７を複数設け、それぞれのハブ７に任意のチューブ６を接続するようにしてもよい。例えば、ハブ７を二つ設け、シート部２に組み込んだセル５に接続したチューブ６を一方のハブ７に接続し、背もたれ部３に組み込んだセル５に接続したチューブ６を他方のハブ７に接続することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、前記バルブ部８をハブ７に設けているが、これに限らず、各セル５や各流体流路（チューブ６）にバルブ部８に相当する部材を設けてあってもよい。但し、バルブ部８に相当する部材は、バルブ部８と同様に、開状態および閉状態に切り換わるときに全てのセル５および流体流路（チューブ６）を同時（一度）に開閉するように構成してあることが肝要である。
【００５２】
また、上記実施形態には、前記バルブ部８の閉状態と開状態との切り換えを、操作レバー１４の操作によって手動で行う例を示しているが、これに限らず、例えば、前記切り換えを定期的（例えば１時間毎）に自動で行う制御部（ＣＰＵ等）を設けてあってもよい。この場合には、マットの使用者が姿勢を変更しても、ある程度の時間が経過すれば自動的にマット体４が使用者の体にフィットすることになり、操作が不要となる。かかる構成は、特に、マットをベッドに用いる場合など、使用者が自ら上記切り換えのための操作をするのが困難である場合に有効である。
【００５３】
また、各セル５、各チューブ６およびハブ７によって形成した閉塞空間内に収容する流体の量を調整し、各セル５に所定の圧力を持たせてマット体４が所望の弾力を有するようにするために、前記閉塞空間内への所定量の流体の供給と閉塞空間内の流体の所定量の吸入とを行うための流体搬送装置（例えばポンプ、コンプレッサ等）を設け、当該装置を前記マットのハブ７やバルブ部８等のいずれかに適宜の流路を介して接続してあってもよい。
【００５４】
また、図４に示すように、前記マットに、使用者の体圧が加わると開状態となる弁１５を有し、かつマット表層部（図示していない）に設けたノズル部１６と、このノズル部１６にガス（例えばエア）を供給する供給装置（例えばエアポンプやコンプレッサ）１７とを備えたガス供給機構を設けてもよい。
【００５５】
上記ガス供給機構について詳述すると、図４に示すように、前記ノズル部１６は、有底筒状で内側に環状の弁座１８を備えたノズル部本体１９と、このノズル部本体１９の内外に入出する移動体２０とを備えている。そして、前記ノズル部本体１９の底には、供給装置１７からのガス（エア）をノズル部本体１９内に供給するための供給流路２１が接続されている。また、前記移動体２０は、前記弁座１８の下方に設けた弁１５と、前記弁座１８の中央を挿通し前記弁１５を上方から支える垂下状体２２と、この垂下状体２２の上端に連設してあり複数の孔２３ａを有する頂部２３とを備えている。また、前記ノズル部１６は、前記セル５の上部に組み込んである。
【００５６】
上記ガス供給機構は、図４の左側のノズル部１６のように、前記移動体２０の頂部２３が使用者の体圧を受けていない状態では、弁１５が弁座１８に当接した閉状態となっており、供給装置１７からのガス（エア）はノズル部１６の外部に吐出されない。しかし、図４の右側のノズル部１６のように、前記移動体２０の頂部２３が使用者の体圧を受けて押し下げられている状態では、弁１５は弁座１８から離間した開状態となっており、供給装置１７からのガス（エア）は弁１５と弁座１８との間から弁座１８内に入った後、頂部２３の多数の孔２３ａから外部に吐出されることになる。そして、この吐出により、マット表層部における湿気を効率良く除去することができ、床擦れ防止等の効果が得られる。
【００５７】
ここで、前記ガス供給機構は、図４に示す構成を有するものに限らず、例えば、本願出願人の先願に係る特許第３０５４６２０号公報に記載のノズル部等を有するガス供給機構を採用することができる。
【００５８】
また、図４には、セル５内の空間を有効利用できるという点で優れているため、前記ノズル部１６を前記セル５に組み込んだ例を示しているが、このような組み込みを行わず、ノズル部１６とセル５とを別に設けてもよい。
【００５９】
さらに、前記供給装置１７から供給するガスはエアに限らず、例えば、酸素を多く含む空気や、芳香療法（アロマテラピー）効果、リラックス効果のあるガスなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の一実施の形態に係る体圧分散型形状記憶マットを設けた車椅子の構成を概略的に示す側面図である。
【図２】前記マットの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、前記マットの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】前記マットの変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
４    マット体
５    セル
６    流体流路
７    ハブ
８    バルブ部
Ｘ    体圧に抗する方向
【図１】
2008167964.tif 000003
【図２】
2008167964.tif 000004
【図３】
2008167964.tif 000005
【図４】
2008167964.tif 000006