JP2005230499A - 球体の集合体による流動通気雰囲気の構成方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 物や人体位を支持・保持する支持部に加圧力分散機能と通気機能を共有するクッション部を形成し、支持荷重の均等的拡散作用による局所荷重の軽減と、通気作用を行ないうる固体による流動雰囲気の構成を課題とする。
【解決手段】 軽量剛性球体の球面相互の接触特性（全方位）を応用し、小球体を集合囲成して小球体による流動雰囲気部を作り、球間に必然的に生ずる空間を通気回路として用い、球体集合構成の固体による流動雰囲気部によって荷重を均等的に支持する緩衝シート部を作り、加圧応力の拡散と通気の機能により快適・簡便な人体・物体の支持装置を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は固体球体の集合体によって気体・液体的な流動特性を有する雰囲気場の形成方法とその装置に関する。

人間の生活姿勢は立位、座位、臥位が主であり、各姿勢によって体重を支える身体部分のの異なる事や、姿勢支持部に対する体重圧の分布状態等は医学的、人間工学的に解析されている。したがって硬板の座席や寝台よりウレタン等のクッションを用いたソフトな座面・寝台面が局所的圧迫作用が少なく、その分快適なことも知られている。この事は健常者の長時間座位姿勢や車椅子使用者、寝たきり患者には深刻な問題であり、体位とその支持部間での強い圧迫箇所は血行も阻害されることで炎症が生じやすく、褥創因となる事も知られている。また血流障害により血栓の発生因（エコノミー症候群）の実例は多い。これらの問題は現在シート部クッション材として多用されているウレタン系素材によっても解決し難く、圧力分散性と通気性の欠如は発泡体の連鎖的結合によって如何ともしがたく、解決困難な技術課題とされている。また気体・液体を媒体とするクッション装置においては流体の伝播・拡散作用によって体重圧の分散作用は得られるも、密閉の必要性から姿勢支持に不安定で通気性が得られず、発汗の防止や体温の調整・取り扱い保守性に問題が残されている。このため気体・液体のごとく姿勢の支持に敏感な流動性でなく、人体の動作に対応しうる鈍感な流動性と充分な通気性を共有する流動雰囲気を構成することによれば、それの応用による物体の支持機能は作用・効果共に向上し、上記の問題は改善され、安定・安心・快適な生活環境が得られる。

本発明は椅子や寝台の使用時に使用者の体形・体重によって異なる対シート部の部分荷重を可及的に均等化すべく、シートの内域部に加圧応力を分散しうる流動雰囲気部を設け、シート面の加圧応力を拡散する作用と通気作用を両立する機能を、気液状流動体を媒体とすることなく固体によって構成し、姿勢支持の安定化と快適性を向上せしめうる技術を課題としている。

発明者は部分的荷重の拡散に有効な気体・液体の自由流体性を固体物質におてい形成する手段として球体を用い、球状体相互間の物理的特性（全方位接触性と球間の間隙）を活用すれば、小球体の集合体によって固体によっても流動雰囲気を形成しうることに着想した。即ち、球体は多くの素材やサイズで形成可能であり、軽量化・断熱・非電導性・非磁気性・耐薬品性等、物性が多様である。また球体集合群による流動雰囲気では球体間で必然的に通気流路が形成されるので、その特徴を活用することができる。したがって課題を解決するための１番目の発明は硬質球体相互の全方位線的接触と球間に生ずる間隙によって構成される特性を用いた球状固体の集合体による流動雰囲気の形成方法である。

２番目の発明は１番目の発明によって座・臥位姿勢を保持し、体重を支持するシート部を軽量剛体状の球体集合群によって作り、流動雰囲気場の形成と体加重の均等的分散作用に加え、通気性をも有し、体重・体位を支持しうるシート部の構成にある。

３番目の発明は２番目の発明において密閉を要する気体・液体の流動回路と異なり通気性を有する流動回路通気を開放的に構成しうることにある。

４番目の発明は２番目の発明において軽量化を図る手段として硬質球体を非金属材とし、中空または発泡構造とすることにある。

５番目の発明は２番目の発明において球体素材中に滑性向上物質を添加し、球体相互の滑性を促進し、流動性を向上せしめることにある。

６番目の発明は耐薬品性、非電導性素材で微小球体を作り、複雑な電極間または回路の絶縁体として使用し、電池コンデンサー等電極容器形状の多様化と小型化を図ることにある。

以下図示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明になる座席シート部構成を示す側断面図であり、Ａは無負荷形態、Ｂは座位加負荷形態である。図２は図１の一部拡大説明図である。図３は固体流動体域と通気クッション部を重ねた構成例を示す側断面図である。

図１に示すごとく座席シート部（１）の構成は本体容積部（２）の上域を開口的座面（３）として通気性シート材（４）によって包囲し、その内部域（５）には硬質球状の高分子材による小球群（６）が充填され、球体相互の接触流動条件が構成され、球体の集合体による流動体域（７）を形成している。また流動集合体域の下部域（８）には仕切り板部（９）がシート部加重により流動する球体の移動分量（１０）を一時的に収容保留しうるよう、スペースクッション域（１１）が設けられている。仕切り板（９）基板容積部（２）はいずれも通気構造となっており、仕切り板（９）は復元用バネ部（１２）または通気性クッション（５）によって本体容積部内に位置付けされている。

図２Ｂに示すごとく人体の座位姿勢により座席面（４）には臀部（１３）大腿部（１４）によって支持される体重が直接シート部に荷わることからウレタン等のクッション材では上下方向に部分圧縮範囲が生じ、その周囲ウレタン組織も連鎖特性によって向心的に圧縮部方向に引かれ、加圧部においては加圧応力の拡散作用は生じなく、更にクッション材の連続発泡による通気作用も圧縮された分阻害されることになる。しかし図１に示す本実施例の球体集合流動作用による座席シート装置によれば、従来のウレタンクッションシートとは異なり、上部よりの部分的加荷重を単に下部方向に圧縮し抵抗によって圧力を吸収する手段ではなく、小球体相互間の接触・コロガリ・滑り作用により、上下方向のみならず球相互が接触する全方向に流動的に応力の伝播拡散を行なう特徴を有することから、座席面の各部に加わる不均等な圧力も気体・液体のクッション作用と同様に、流動的伝播作用による部分的圧力の拡散作用によって均等化される。加えて本装置によれば球体間に生ずる間隙によって通気機能をも有する座席の構成が可能となった。

本発明になる座席装置では、流体の有する優れた座圧分散性が固体流動雰囲気によって形成され、加えて気液流動体では不可能とされているシート部全体の通気作用が実現されるので、通気性、体圧分散性を必須条件とする座席シート装置や寝台シート装置の機能は革新的に改善される。

即ち、体圧力分散性と通気性の改善されたことにより、長時間の座位姿勢や臥位姿勢においても、体支持シート面と体位部分に無理な圧迫部が生ぜず、圧迫による血行不良、炎症因が軽減されると共に、任意な通気や温度調整が行なえるので蒸れることなく、通気不全による不快な発汗原因も解消される等、従来のウレタンシート技術では解決することのできなかった問題が解決され、使用に快適な椅子・寝台等の姿勢支持装置が可能となった。

このことは長時間／圧迫による炎症・褥創部の発生を予防し、更に圧迫と通気不良によって発生する諸症状と、その治療に有効な体位支持・保持装置、寝台装置が軽量、容易に構成されることを裏付けしている。また、座位においても臀部や大腿部に加わる体重の均等的分散作用によって局所的圧迫箇所が生じないので、血行不良に因るしびれや血栓発症、疲労の発症因が減じ、通気によって不快な発汗も抑制緩和され、快適な生活サイクルが具現化する。

本発明になる小球体集合による流動雰囲気場の構成と応用によれば、気状・液状物体の特性とされている物理的流動雰囲気を固体（球体）によっても具現化され、更に流動体の全域に通気空間回路が形成される。この従来に見られない流動性と通気性の両特性を併有する本技術は、日常生活を始め工学・医学・科学分野等、広範囲に応用され、多くの難題・課題改善に資する実例は多大である。

本発明の一実例を示す座席の側断面図であり、Ａは無負荷、Ｂは座位負荷時を示す。 本発明の実施例を示す図１の一部拡大説明図。 図１の別の構成断面図。

符号の説明

１…座席シート部
２…本体容積部
３…座席面
４…通気性シート材
５…内域部
６…小球群
７…流動体域
８…集合体下部域
９…仕切り板部
１０…球体の移動分量
１１…クッション域
１２…容積クッション調整バネ
１３…座位人体臀部
１４…大腿部
１５…通気性クッション部

Claims (6)

1. 球体相互の物理的全方位接触条件を応用し、複数球体を集合包囲し、気液の流動体に近似する流動雰囲気を固体によって構成する球形剛性集合体による固体流動雰囲気の形成方法。
2. 硬質軽量材によって小球体を形成し、この小球群を容器内に収容する事によって球面相互の接触を図り、球面の全方位接触特性と接面滑りコロガリ作用を利用して流動場を構成し、流動場に加わる体圧応力を流動的に拡散して通気性を有する体位支持装置。
3. 接触する球体間に生ずる間隙・空間を通気回路とし、球体集合群体による流動雰囲気中に通気機能を有する体位支持部と通気性を有するクッション部との重ね構造で構成した物体支持装置。
4. 体位を支持する座席シート部や寝台シート部の軽量化を図る手段として、球体を高分子材の中空または発泡技術により形成する事を特徴とした請求項３記載の体位支持装置。
5. 球体面の滑性を高める手段として球体を形成する高分子素材の球表面に滑性物質をコーティング、または付着させた前記特許請求項２記載の固体流動体構造。
6. 球体集合体の流動特性によって臥状・座状の体位加重を分散均等化しうる体位支持装置において、加重分散作用時と無負荷時の形態変化・復元作用時に移動する球集合体の一部を収容し、また戻しうる容積調整部を有する前記特許請求２記載の体位支持シート装置。

Images