(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が開口するとともに内部に空気を封入可能に形成された空気袋と、空気袋の下端側を支持するとともに空気袋の下端の開口を閉鎖するベース部材とを有し、空気袋とベース部材の上面によって空気室が形成され、着座面上やベッド上に互いに略水平方向に並ぶように複数配置されて空気袋によって支持対象を支持するエアーセルにおいて、
前記ベース部材の上面によって形成されている空気室の底面の少なくとも一部を構成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、
空気室内に設けられ、薄膜部の上面側から上方に向かって延びるように形成された上下方向に弾性変形可能な弾性部材と、
薄膜部の下側に互いに水平方向に並ぶように設けられ、それぞれ薄膜部の下方への変形を検知可能な複数の受圧素子とを備えた
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項２】
前記各受圧素子をそれぞれタクトスイッチから構成した、
ことを特徴とする請求項１記載のエアーセル。
【請求項３】
前記各受圧素子をそれぞれ圧電素子から構成した
ことを特徴とする請求項１記載のエアーセル。
【請求項４】
前記薄膜部に荷重分配部を設け、
弾性部材の下端側から薄膜部に下方に向かう力が加わる際に、薄膜部の荷重分配部に加わる力が薄膜部の他の範囲に加わる力よりも大きくなるように構成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のエアーセル。
【請求項５】
前記荷重分配部を薄膜部と成形一体に設けた
ことを特徴とる請求項４記載のエアーセル。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の何れかに記載のエアーセルを備えた
ことを特徴とするクッション。
【請求項７】
請求項１、２、３、４または５の何れかに記載のエアーセルを備えた
ことを特徴とするベッド。
【請求項８】
請求項１、２、３、４または５の何れかに記載のエアーセルを着座面に備えた
ことを特徴とする椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車椅子や椅子の着座面や病院のベッドに載置されて着座者や患者に発生する褥瘡を防止する褥瘡防止用クッションのエアーセル及びこれを備えたクッション、ベッド及び椅子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の褥瘡防止用クッションのエアーセルとしては、下端が開口するとともに内部に空気を封入可能に形成された空気袋と、空気袋の下端を支持するとともに空気袋の下端の開口を閉鎖して空気室を形成するベース部材と、ベース部材の上面によって形成されている空気室の底面の少なくとも一部を構成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、空気室内に設けられるとともに薄膜部の上面側から上方に向かって延びるように設けられた金属製のコイルスプリングと、薄膜部の下側に設けられて薄膜部の下方への変形を検知可能なスイッチとを備え、空気袋が所定量よりも大きく潰れると、空気袋によってコイルスプリングが下方に向かって押されるとともに、コイルスプリングによる薄膜部の変形がスイッチによって検知され、空気袋が所定量よりも大きく潰れたことが検知されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第４０３３３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記エアーセルを有する着座面用の褥瘡防止用クッションでは、着座者が背凭れに寄りかかることにより、着座者の臀部に着座面の前方に向う力が作用し、この力によって空気袋が着座面の前方に向って倒れるように潰れる場合がある。
【０００４】
これに対し、前記エアーセルでは、空気袋が潰れることによってコイルスプリングに下方に向かう力が加わり、コイルスプリングによる薄膜部の変形がスイッチによって検知されるようになっているので、空気袋が着座面の前方に向って倒れるように潰れた場合であっても、空気袋が上下方向に潰れた場合と同様に薄膜部の変形がスイッチによって検知され、空気袋の潰れ方を特定することができないという問題点があった。
【０００５】
また、空気袋が着座面の前方や側方に向って倒れるように潰れる場合は、着座者の臀部と空気袋との間に剪断方向の力が加わることになる。この剪断方向の力は褥瘡の発生に少なからず影響を与えるものであり、出願人はこの現象を経験から得ることができた。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気袋が所定量よりも大きく潰れたことを検知することができ、しかも空気袋の潰れ方も検知することのできるエアーセル及びこれを備えたクッション、ベッド及び椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、下端が開口するとともに内部に空気を封入可能に形成された空気袋と、空気袋の下端側を支持するとともに空気袋の下端の開口を閉鎖するベース部材とを有し、空気袋とベース部材の上面によって空気室が形成され、着座面上やベッド上に互いに略水平方向に並ぶように複数配置されて空気袋によって支持対象を支持するエアーセルにおいて、前記ベース部材の上面によって形成されている空気室の底面の少なくとも一部を構成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、空気室内に設けられ、薄膜部の上面側から上方に向かって延びるように形成された上下方向に弾性変形可能な弾性部材と、薄膜部の下側に互いに水平方向に並ぶように設けられ、それぞれ薄膜部の下方への変形を検知可能な複数の受圧素子とを備えている。
【０００８】
これにより、上下方向に弾性変形可能な薄膜部が空気室の底面の少なくとも一部を構成しており、弾性部材は薄膜部の上面側から上方に向かって延びるように形成され、薄膜部の下側に薄膜部の下方への変形を検知可能な複数の受圧素子が設けられていることから、弾性部材の形状や剛性等を適切に設定すると、空気袋が所定量よりも大きく潰れた時に、空気袋によって弾性部材が下方に向かって押されるとともに、弾性部材に加わる力によって薄膜部が下方に向かって弾性変形し、また、薄膜部の変形によって各受圧素子に下方に向かう力が加わり、空気袋が所定量よりも大きく潰れたことが検知される。また、各受圧素子は薄膜部の下側に互いに水平方向に並ぶように設けられていることから、空気袋の潰れ方に応じて弾性部材に加わる力の方向が変化するとともに、弾性部材に加わる力の方向に応じて薄膜部の変形状態が変化し、薄膜部の変形状態に応じて何れの受圧素子によって薄膜部の変形が検知されるかが変化する。例えば、このエアーセルが着座面に設けられるとともに、２つの受圧素子が着座面の前後方向に並ぶように配置される場合に、空気袋が上下方向に潰れると、弾性部材に下方に向かう力が加わるとともに、薄膜部の下方への変形が両方の受圧素子によって検知され、空気袋が着座面の前方に向って潰れると、弾性部材に斜め下方に向かう力が加わるとともに、薄膜部の下方への変形が何れか一方の受圧素子によって検知される。
【０００９】
また、本発明のクッション、ベッド及び椅子は前記エアーセルを備えていることから、空気袋が所定量よりも大きく潰れたことが検知されるようになっており、空気袋の潰れ方に応じて何れの受圧素子によって薄膜部の下方への変形が検知されるかが変化するようになっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、空気袋が所定量よりも大きく潰れたことを検知することができ、また、空気袋の潰れ方に応じて何れの受圧素子によって薄膜部の下方への変形が検知されるかが変化し、空気袋の潰れ方も検知することができるので、褥瘡の発生を防止する上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１はクッションの要部側面断面図、図２はコイルスプリング及びベース部材の側面断面図、図３及び図４はコイルスプリング、薄膜部及びスイッチの動作説明図である。
【００１２】
本実施形態のエアーセル１０は、下端が開口している空気袋１１と、空気袋１１の開口縁部１１ａが着脱自在に取付けられているベース部材１２とを有する（図１参照）。また、本実施形態のエアーセル１０は、図１に示すように、互いに略水平方向に並ぶように複数配置され、車椅子の着座面上に載置されて着座者の臀部を軟らかく支持する着座面の褥瘡防止用クッションが構成されている。以下の文章中における方向の説明は図１に示した方向に準ずる。
【００１３】
空気袋１１はゴムやプラスチック等の可撓性を有する材料から成り、内部に空気を封入可能である。空気袋１１は、上下方向に延びる断面円形状の筒状部１１ｂと、筒状部１１ｂの上端を閉鎖するように形成された上端部１１ｃとを有する。筒状部１１ｂの下端に空気袋１１の開口縁部１１ａが形成されている。
【００１４】
ベース部材１２はゴムやプラスチックから成り、平板状に形成されている。ベース部材１２の上面には上方に向かって開口している複数の取付穴１２ａが設けられ、各取付穴１２ａにそれぞれ空気袋１１の開口縁部１１ａが着脱自在に取付けられるようになっている。即ち、空気袋１１はベース部材１２によって下端側を支持されるとともに下端の開口を閉鎖され、ベース部材１２の上面と空気袋１１によって空気室ＡＲが形成されている。
【００１５】
ベース部材１２の上面における取付穴１２ａの略中央部には薄膜部１２ｂが成形一体に形成され、薄膜部１２ｂは空気室ＡＲの底面の一部を構成している。尚、薄膜部１２ｂをベース部材１２と別体で成形し、別体で成形した薄膜部１２ｂをベース部材１２に取付けることも可能である。薄膜部１２ｂの上面には２つの上側突出部１２ｃが薄膜部１２ｂと成形一体に設けられ、各上側突出部１２ｃは互いに着座面の前後方向に間隔をおいて配置されている。また、薄膜部１２ｂの下面には２つの下側突出部１２ｄが薄膜部１２ｂと成形一体に設けられ、各下側突出部１２ｃは各上側突出部１２ｃの下側に配置されている。各突出部１２ｃ，１２ｄはそれぞれ球面状に形成されている。尚、各突出部１２ｃ，１２ｄを薄膜部１２ｂと別体で別の材料から成形し、別体で成形した各突出部１２ｃ，１２ｄを薄膜部１２ｂに取付けることも可能である。
【００１６】
ベース部材１２における薄膜部１２ｂの下側には断面矩形状の穴１２ｅが設けられ、穴１２ｅは上下方向に延びるように形成されている。穴１２ｅはベース部材１２の下面に開口しており、穴１２ｆ内には周知のタクトスイッチから成るスイッチ１３が２つ取付けられている。スイッチ１３は上下方向に移動可能に設けられた受圧部材１３ａに所定の大きさ以上の下方に向かう力が加わると、受圧部材１３ａの下方への移動によってスイッチ１３内の回路が通電し、受圧部材１３ａに下方に向かう力が加わったことが検知されるようになっている。また、各スイッチ１３の受圧部材１３ａが薄膜部１２ｂの各下側突出部１２ｄの下側にそれぞれ配置されるように、各スイッチ１３が互いに着座面の前後方向に並設されている。即ち、薄膜部１２ｂが下方に向かって弾性変形して下側突出部１２ｄが下方に向かって移動すると、受圧部材１３ａに下方に向かう力がわ加わり、薄膜部１２ｂの下方への変形がスイッチ１３によって検知される。
【００１７】
ベース部材１２の上面には空気室ＡＲ内に配置されるように金属製のコイルスプリング１４が載置されている。コイルスプリング１４は上下方向に延びるように形成され、下側部分１４ａ、中間部分１４ｂ及び上側部分１４ｃとから形成されている。また、下側部分１４ａは下端側から上端側に向って徐々に巻径が小さくなるように形成され、その下端がベース部材１２の上面に設けられた取付突起１２ｆの内周面に嵌め込まれている。取付突起１２ｆはベース部材１２の上面から上方に向かって延びるように形成されている。中間部分１４ｂは下側部分１４ａの上端側から上方に向かって延びるように形成されるとともに、一定の巻径で形成されている。上側部分１４ｃは中間部分１４ｂの上端から上方に向かって延びるように形成されるとともに、下端側から上端側に向って徐々に巻径が大きくなるように形成されている。即ち、中間部分１４ｂ及び上側部分１４ｃが薄膜部１２ｂの上方に配置されるとともに、中間部分１４ｂ及び上側部分１４ｃが下側部分１４ａによって上下方向に移動可能に支持されている。また、中間部分１４ｂや上側部分１４ｃに下方や水平方向に向かう力が加わり、中間部分１４ｂ及び上側部分１４ｃが移動した場合に、下側部分１４ａは中間部分１４ｂ及び上側部分１４ｃを移動前の所定位置に向かって付勢するようになっている。
【００１８】
以上のようなエアーセル１０を有する着座面の褥瘡防止用クッションは、図示しない布製のクッションカバーによって覆われるとともに、例えば車椅子の着座面に載置されて支持対象である着座者を支持するために使用される。
【００１９】
ここで、上下方向に弾性変形可能な薄膜部１２ｂが空気室ＡＲの底面の一部を構成しており、コイルスプリング１４は薄膜部１２ｂの上面側から上方に向かって延びるように形成され、薄膜部１２ｂの下側に薄膜部１２ｂの下方への変形を検知可能な各スイッチ１３が設けられていることから、空気袋１１が上下方向に所定量よりも大きく潰れた時に、空気袋１１によってコイルスプリング１４の主に上側部分１４ｃが下方に向かって押されるとともに、コイルスプリング１４が上下方向に弾性変形し、コイルスプリング１４の下側部分１４ａの一部及び中間部分１４ｂによって薄膜部１２ｂが下方に向かって弾性変形するとともに、その変形が各スイッチ１３によって検知される。即ち、コイルスプリング１４の形状や剛性、各スイッチ１３の構成等を適宜設定することにより、空気袋１１が所定量よりも大きく潰れたことを各スイッチ１３によって検知可能である。
【００２０】
ここで、薄膜部１２ｂには２つの上側突出部１２ｃが設けられるとともに、各上側突出部１２ｃの下側にはそれぞれ下側突出部１２ｄが設けられている。即ち、薄膜部１２ｂにおいて各突出部１２ｃ，１２ｄが設けられた範囲は薄膜部１２ｂの他の範囲よりも剛性が高くなり、各上側突出部１２ｃは薄膜部１２ｂの他の範囲よりも上方に突出している。このため、下側部分１４ａ及び中間部分１４ｂは薄膜部１２ｂにおいて各上側突出部１２ｃに接触し易くなり、薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃに加わる力が薄膜部１２ｂの他の範囲に加わる力よりも大きくなる。尚、下側部分１４ａ及び中間部分１４ｂが各上側突出部１２ｃと薄膜部１２ｂの他の範囲に同様に接触した場合でも、各上側突出部１２ｃが設けられた範囲は薄膜部１２ｂの他の範囲よりも剛性が高くなっているので、各上側突出部１２ｃに加わる力が薄膜部１２ｂの他の範囲に加わる力よりも大きくなる。各上側突出部１２は特許請求の範囲に記載した荷重分配部に相当する。
【００２１】
また、各スイッチ１３が互いに着座面の前後方向に並ぶように設けられているので、空気袋１１の潰れ方に応じてコイルスプリング１４に加わる力の方向が変化するとともに、コイルスプリング１４に加わる力の方向に応じて薄膜部１２ｂの変形状態が変化し、薄膜部１２ｂの変形状態に応じて何れのスイッチ１３によって薄膜部１２ｂの変形が検知されるかが変化する。例えば、空気袋１１が上下方向に潰れると、コイルスプリング１４にほぼ真下に向かう力が加わるとともに、各上側突出部１２ｃに互いに略等しい力が加わり、薄膜部１２ｂの下方への変形が両方のスイッチ１３によって検知される。また、着座者が背凭れに寄りかかることにより、着座者の臀部に着座面の前方に向かう力が作用し、空気袋１１が着座面の前方に向かって潰れると、コイルスプリング１４に斜め下方に向かう力が加わるとともに、各上側突出部１２ｃのうち主に着座面の前側に設けられた上側突出部１２ｃに下方に向かう力が加わり、薄膜部１４の変形が着座面の前側に配置されているスイッチ１３によって検知される（図３及び図４参照）。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、空気袋１１が所定量よりも大きく潰れたことを検知することができ、また、空気袋１１の潰れ方に応じて何れのスイッチ１３によって薄膜部１２ｂの下方への変形が検知されるかが変化し、空気袋１１の潰れ方も検知することができるので、褥瘡の発生を防止する上で極めて有利である。例えば、空気袋１１が斜め下方に向かって潰れたことが検知された場合に、その検知結果がナースセンターに送信されるようにすると、着座者の姿勢を正すことができ、病院において褥瘡を防止する上で極めて有利である。
【００２３】
また、各スイッチ１３を汎用部品で豊富な種類を有するタクトスイッチから構成したので、製造コストを低減する上で有利であり、また、スイッチ１３を配置するスペースやスイッチ１３に求められる機能等に応じて最適なタクトスイッチを選定することができ、仕様変更や機能の微調整を容易に行うことができる。
【００２４】
また、薄膜部１２ｂの上面に２つの上側突出部１２ｂが設けられ、コイルスプリング１４の下側部分１４ａ及び中間部分１４ｂが薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃに接触し易く、薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃが設けられた範囲は薄膜部１２ｂの他の範囲よりも剛性が高くなるので、薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃに加わる力が薄膜部１２ｂの他の範囲に加わる力よりも大きくなる。また、各上側突出部１２ｃの下側に各下側突出部１２ｄが設けられ、各下側突出部１２ｄの下側に各スイッチ１３が設けられている。即ち、空気袋１１からコイルスプリング１４に加わる力を確実にスイッチ１３に伝達することができ、空気袋１１の潰れ量や潰れ方の検知精度を向上する上で極めて有利である。
【００２５】
また、各上側突出部１２ｃ及び各下側突出部１２ｄを薄膜部１２ｂと成形一体に設けたので、製造コストを低減する上で極めて有利である。
【００２６】
また、本実施形態の褥瘡防止用クッションは前記エアーセル１０を備えているので、空気袋１１が所定量よりも大きく潰れたことを検知することができ、空気袋１１の潰れ方に応じて何れのスイッチ１３によって薄膜部１２の下方への変形が検知されるかが異なるので、空気袋１１の潰れ方も検知することができる。
【００２７】
尚、本実施形態では、各エアーセル１０を互いに略水平方向に並ぶように複数配置して着座面に載置する褥瘡防止用のクッションを構成したものを示したが、各エアーセル１０を互いに略水平方向に並ぶように複数配置してベッドに載置する褥瘡防止用クッションを構成することも可能であり、各エアーセル１０を備えたベッド、椅子等を構成することも可能である。
【００２８】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｂに各上側突出部１２ｃ及び各下側突出部１２ｄを設けたものを示したが、各下側突出部１２ｄを省くことも可能である。この場合でも、コイルスプリング１４の下側部分１４ａ及び中間部分１４ｂが薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃに接触し易く、薄膜部１２ｂにおける各上側突出部１２ｃが設けられた範囲は薄膜部１２ｂの他の範囲よりも剛性が高くなるので、前述と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００２９】
また、各上側突出部１２ｃを省くことも可能である。この場合でも、各下側突出部１２ｄが設けられた範囲は薄膜部１２ｂの他の範囲よりも剛性が高くなるので、各下側突出部１２ｄが設けられた範囲に加わる力が薄膜部１２ｂの他の範囲に加わる力よりも大きくなる。
【００３０】
さらに、各突出部１２ｃ，１２ｄを設ける代わりに、各突出部１２ｃ，１２ｄを設けていた範囲の薄膜部１２ｂの剛性を薄膜部１２ｂの他の範囲の剛性よりも高くすることも可能であり、この場合も剛性を高くした範囲に加わる力が薄膜部１２ｂの他の範囲に加わる力よりも大きくなる。
【００３１】
一方、薄膜部１２ｂに突出部や高剛性部分を設けることなく、薄膜部１２ｂを全体に亘って均一な厚さを有する薄膜状に形成することも可能である。この場合でも、コイルスプリング１４に加わる力の方向が薄膜部１２ｂの変形状態に影響を与え、何れのスイッチ１３によって薄膜部１２ｂの変形が検知されるかが変化するので、前述と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００３２】
尚、本実施形態では、２つの上側突出部１２ｃを互いに等しい形状に形成するとともに、２つの下側突出部１２ｄを互いに等しい形状に形成したものを示した。これに対し、図５に示すように、２つの上側突出部１２ｇを互いに異なる形状に形成するとともに、各下側突出部１２ｈを互いに等しい形状に形成し、各下側突出部１２ｈをそれぞれ各上側突出部１２ｇの下側に配置することも可能である。この場合、各下側突出部１２ｈの下側にそれぞれスイッチ１３が配置され、図５のＡ及びＢの位置に加わる力は一方のスイッチ１３によって検知され、図５のＣの位置に加わる力は他方のスイッチ１３によって検知される。即ち、スイッチ１３の数を低減することが可能であり、製造コストの低減や省スペース化を図る上で有利である。
【００３３】
また、本実施形態では、２つのスイッチ１３を互いに着座面の前後方向に並ぶように配置したものを示したが、２つのスイッチ１３を互いに着座面の幅方向に並ぶように配置することも可能であり、３つ以上のスイッチ１３を互いに水平方向に並ぶように配置することも可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、各スイッチ１３をタクトスイッチから構成したものを示したが、タクトスイッチの代わりに周知の圧電素子や感圧導電ゴムを用いることも可能である。圧電素子や感圧導電ゴムも下方に向かう力を検知可能であり、タクトスイッチと同様に受圧素子として用いることが可能である。さらに、タクトスイッチの代わりにその他の受圧素子を用いることも可能である。
【００３５】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｂの上面側から上方に向かって延びるコイルスプリング１４を設けたものを示した。これに対し、図６に示すように、コイルスプリング１４の代わりに薄膜部１２ｂの上面側から上方に向かって延びるプローブ１５を設けることも可能である。プローブ１５はゴム状弾性を有する材料から成るとともに上下方向に弾性変形可能であり、プローブ１５の下端は薄膜部１２ｂの上面に取付けられている。また、プローブ１５が薄膜部１２ｂの上面に取付けられているので、各上側突出部１２ｃは不要となる。この場合でも、空気袋１１が所定量よりも大きく潰れたことを各スイッチ１３によって検知可能であり、空気袋１１の潰れ方に応じて何れのスイッチ１３によって薄膜部１２ｂの下方への変形が検知されるかが変化し、空気袋１１の潰れ方も検知することができる。さらに、プローブ１５の代わりに上下方向に弾性変形可能な他の弾性部材を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明における一実施形態を示すクッションの要部側面断面図
【図２】コイルスプリング及びベース部材の側面断面図
【図３】コイルスプリング、薄膜部及びスイッチの動作説明図
【図４】コイルスプリング、薄膜部及びスイッチの動作説明図
【図５】本実施形態の第１変形例を示すベース部材の側面断面図
【図６】本実施形態の第２変形例を示すプローブ及びベース部材の側面断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０…エアーセル、１１…空気袋、１１ａ…開口縁部、１２…ベース部材、１２ａ…取付穴、１２ｂ…薄膜部、１２ｃ…上側突出部、１２ｄ…下側突出部、１２ｇ…上側突出部、１２ｈ…下側突出部、１３…スイッチ、１３ａ…受圧部材、１４…コイルスプリング、１４ａ…下側部分、１４ｂ…中間部分、１４ｃ…上側部分、１５…プローブ、ＡＲ…空気室。
【図１】
0005206033.tif 000002
【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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