JP2007044254A - 褥瘡予防エアマット及びそのエアマットに用いられるロータリーバルブ又は車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】波動制御できる褥瘡予防エアマット及びそのエアマットに用いられるロータリーバルブを提供する。
【解決手段】円筒型ロータリーバルブ６を用いた車椅子に設置できる、６系統以上のエア供給通路７から構成されるエアセル５を有し、該エアセルの膨張収縮状態を一方向の波動運動とし、波動速度を２ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。また、複数のエアセルで構成されたエアマットの各エアセルにエアを供給排出するロータリーバルブにおいて、互いに接触する固定円筒部と回転軸部とを有し、前記固定円筒外周部にエアセルの数に対応したエア供給口及び排出口をそれぞれ直線状に配置し、前記回転軸部の外周に螺旋状のエア供給溝及び排出溝をそれぞれ１条設け、前記供給溝は回転軸部の一方の端部のエア供給ポートに連通し、前記排出溝は他方の端部のエア排出ポートに連通した。また、固定円筒部と回転軸部とをテーパー嵌合させ、テーパーの嵌合を保持する弾性体を設けた。
【選択図】図２

Description

この発明は、褥瘡予防エアマット及びそのエアマットに用いられるロータリーバルブに関するものである。

従来の床ずれ防止用エアマットは、体圧分散効果を発揮する波動タイブが知られている。これは複数のエアセルを３系統に分けて波動制御するものであるから、十分な血流促進機能になっていなかった。

また、そのエアマットに用いられるロータリーバルブは、バルブ面が固定平面部と回転平面部から成り、それぞれの同一円周上に供給、排出口が設けられている構造であった。

実用新案登録第３０３３０１０号公報 特許第２７９２６９６号公報

上記の床ずれ防止用エアマットは、体圧分散効果を発揮するために、複数のエアセルを３系統に分けて波動制御するものであるから、十分な血流促進機能になっていなかった。十分な血流促進機能を持たせるためには個々のエアセルを波動制御する必要がある。

また、波動制御するロータリーバルブは、バルブ面が固定平面部と回転平面部から成り、それぞれの同一円周上に供給、排出口が設けられている構造であるので、個々のエアセルを波動制御するためには、供給数を増やす必要が生じ、バルブが大型化し、エアマット内にロータリーバルブを収納することが困難である。

この発明の目的は、皮膚表面近傍を流れる毛細血管及び小静脈の血流速度に相当する２ｃｍ／ｓｅｃ以下の波動速度とすることにより、褥瘡予防に好適な血流促進機能を持たせたエアマットとそのエアマットに用いられるロータリーバルブを提供することにある。

本発明の褥瘡予防エアマットは、６系統以上のエア供給通路から構成されるエアセルを有し、該エアセルの膨張収縮状態を一方向の波動運動とし、波動速度を２ｃｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする。

また、本発明の褥瘡予防エアマットは、車椅子に設置したことを特徴とする。

また、本発明の褥瘡予防エアマットは、波動運動を得る手段として、円筒型ロータリーバルブを用いたことを特徴とする。

また、本発明のエアマットに用いられるロータリーバルブは、複数のエアセルで構成されたエアマットの各エアセルにエアを供給排出するロータリーバルブにおいて、互いに接触する固定円筒部と回転軸部とを有し、前記固定円筒外周部にエアセルの数に対応したエア供給口及び排出口をそれぞれ直線状に配置し、前記回転軸部の外周に螺旋状のエア供給溝及び排出溝をそれぞれ１条設け、前記供給溝は回転軸部の一方の端部のエア供給ポートに連通し、前記排出溝は他方の端部のエア排出ポートに連通したことを特徴とする。

また、本発明のエアマットに用いられるロータリーバルブは、固定円筒部と回転軸部とをテーパー嵌合させ、テーパーの嵌合を保持する弾性体を設けたことを特徴とする。

請求項１または２記載の褥瘡予防エアマットによれば、十分な血流促進機能が得られ、褥瘡予防に好適である。

請求項３の褥瘡予防用エアマットによれば、該エアマット内にロータリーバルブを収納できる。

請求項４のロータリーバルブによれば、エア供給及び排出口を直線状に配したので、供給及び排出パイプの引き回しが簡素化できる。

請求項５のロータリーバルブによれば、簡単な構造でありながら、シール性を飛躍的に向上できる。

請求項６によれば、褥瘡が予防できる健康的な車椅子を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

図１は本発明の褥瘡予防用エアマットの車椅子用に好適な実施例を示すエアクッションの概略外観図であり、クッション１とコントロールボックス２と供給パイプ３と配線４から成る。クッション１は褥瘡予防に適した臀部に倣った体圧分散形状とし、後ろ座面１ａを薄く、前座面１ｂを厚くして構成されている。

図２はクッション１の概略内部構成図であり、８本のエアセル５ａ〜５ｈと、該エアセル５にエアを分配供給するロータリーバルブ組立体６から成る。エアセル５は円筒形状であり、その円筒が幅方向に伸びて前後方向に並べられている。ロータリーバルブ組立体６も円筒形状で、エアセル５の最前部の下側に収納されている。ロータリーバルブ組立体６の外周には軸線上にエア給配口７が８個設けられており、給配パイプ８によりエアセル５にそれぞれ接続されている。

図３はコントロールボックス２の概略内部構成図であり、エアポンプ９と蓄電池１０及び電気制御部品が収納されている。

図４はクッション１およびコントロールボックス２の配線・配管図であり、蓄電池１０はタイマースイッチ１１、ヒューズ１２を介してエアポンプ９に接続されるとともに、ヒューズ１３、電圧調整器１４を介して配線４によりロータリーバルブ組立体６の駆動モータに接続されている。

エアポンプ９からのエア供給は圧力調整バルブ１６を介し、供給パイプ３によりロータリーバルブ組立体６に接続されている。

電源に蓄電池を使用したため、ワイヤレス駆動が実現でき、設置場所の制約を受けないので、車椅子使用に最適である。

なお、固定椅子で使用する場合には、蓄電池１０を商用電源にしてもよい。

脊髄損傷により下肢麻痺となった車椅子使用者は、臀部に褥瘡が非常に発生しやすく、褥瘡に悩む人が多い。従って、褥瘡予防用エアマットの製品化が急務である。

図５はこの課題を解決するために発明した褥瘡予防用エアマットの車椅子への搭載を示す側面図である。車椅子１７の座席部に円筒型ロータリーバルブ組立体６を内蔵したクッション１が搭載されている。また、座席下部にはコントロールボックス２が搭載されている。

図５において、矢印で示すように前座面１ｂから後ろ座面１ａに向かって血液の流れ方向への滑らかな波動運動を起こさせることにより、褥瘡予防を達成することができる。

図６は、図２のロータリーバルブ組立体６の内部を透視した斜視図であり、図７はそのロータリーバルブ組立体６の分解展開図を示す。ロータリーバルブ組立体６は、駆動モータ１５、固定円筒部１８、回転軸部１９、サイドカバー２０、フランジカバー２１の主要部品から構成されている。回転軸部１９の外周には、２本の螺旋溝２５、２６が設けられ、該螺旋溝２５、２６は１条に構成されている。ここでいう１条とは、１回転で１溝進むということである。従って、この螺旋溝によって各エアセル５へのエア供給切り替えを滑らかに行うことができる。

一方の螺旋溝２５はサイドカバー２０の側に連設した供給溝であり、他方の螺旋溝２６はフランジカバー２１側に連設した排気溝である。回転軸部１９に設けた軸部２２は、固定円筒部１８に固着されたフランジカバー２１の内径部２３に軸受け保持され、固定円筒部１８の内周面と回転摺動するとともに、固定円筒部１８に固着されたサイドカバー２０により軸方向の動きが規制されている。

駆動モータ１５はフランジカバー２１に取り付けられており、モータ軸２４が前記軸部２２の割溝に嵌合している。

従って、駆動モータ１５の回転はモータ軸２４、軸部２２を介して、回転軸部１９に伝達される。

図８はロータリーバルブ組立体６の給排気の状態を示す一部断面図である。サイドカバー２０から導入されたエアは、矢印で示すように回転軸部１９に設けられた供給溝２５を通り、固定円筒部１８のエア給配口７ａからエアセルに供給される。また、エアセルより排出されたエアは、矢印で示すようにエア給配口７ｅから排出溝２６と通り、エア排出口２７より、外に排出される。

回転軸部１９は所定の面圧で固定円筒部１８の内周面に接触し、気密性を確保している。

図９ａはロータリーバルブの吸気動作説明図であり、本図は給配口７ａと供給溝２５が一致した時点の各エア給配口７ａ〜７ｈにおける回転軸部１９の供給溝２５の位置関係を示している。

エアポンプ９から供給されたエアは供給溝２５を通り、エア給配口７ａから給配パイプ８を介してエアセル５ａに供給される。

排気動作は図示しないが、エアセル５ｇから排出されたエアはエア給配口７ｇ、排出溝２６を通り排出口２７から外に排出される。

図９ａに示すように、回転軸部１９を矢印の方向に右回転させた場合のエアセルの膨張収縮タイムチャートを図９ｂに示す。横軸は時間軸を、縦軸は各エアセル５ａ〜５ｈの膨張/収縮状態を示している。最初にエアセル５ａが膨張収縮し、等時間間隔でエアセル５ｂ以下が膨張収縮する波動運動を示している。

エアセル５ａの膨張完了時点からの膨張持続時間をＴとすると、約２／３Ｔの時間経過後に次のエアセル５ｂが膨張完了することによって膨張状態が連続的に移動する。同様に、次のエアセル５ｂが約２／３Ｔの時間経過後に次のエアセル５ｃが膨張完了するというサイクルを繰り返すことにより、順次膨張状態が連続して移動して行くことになり、エアによる滑らかな波動運動を得ることができる。この波動運動により、膝から臀部方向への血流促進を周期的に行わせることができる。

さらに、この波動運動の速度は駆動モータ１５の回転速度をコントロールボックス２内に設けた電圧調整器１４にて変えることにより、本実施例においては回転速度を１ｒｐｍと設定すると、波動運動速度が０．６ｃｍ／ｓｅｃとなる。これは、皮膚表面近傍を流れる毛細血管及び小静脈の血流速度に相当する２ｃｍ／ｓｅｃ以下となり、十分な血流促進機能が得られ、褥瘡予防に好適である。

なお、図示しないが、図９ｂにおけるエアセルの膨張収縮タイムチャートにおいて、膨張収縮を逆に構成して、収縮したエアセルが移動する波動運動を得るようにすることもできる。

図１０はテーパー型ロータリーバルブ組立体６０を示す図８相当の一部断面図である。固定円筒部６８と回転軸部６９とはサイドカバー２０側が小径でフランジカバー２１側が大径のテーパー嵌合となり、大径側のフランジカバー２１と回転軸部６９との間に押圧ばね３０が介在されている。

押圧ばね６１による押圧力によって回転軸部６９が固定円筒部６８の内周面に全面接触することができ、粗い精度でも機密性が確保できた。

ここで、回転軸部６９の材質を摩擦係数が小さく、なじみ易いテフロン（登録商標）を使用し、他方の固定円筒部６８の材質は前記テフロン（登録商標）より硬い硬質塩化ビニールを使用したので、前記の機密性を維持しながら低トルク化が達成できた。また、回転軸部６９の材質を安価な金属やプラスチックで構成し、その外表面にテフロン（登録商標）コーティングしてもよい。

また、ロータリーバルブの変形例として、互いに接触する固定円筒部と回転軸部を有し、前記固定円筒外周部にエアセルの数に対応し、かつ螺旋状に配置したエア供給・排出口を配し、前記回転軸外周部に多条の直線状のエア供給・排出溝を設け、回転軸部の一方の端部にエア吸入ポートと連通する直線溝と、他方の端部にエア排出ポートと連通する直線溝を有するように構成しても同様の作用効果を奏するとともに、加工が容易となる効果がある。

本実施例は、座部用褥瘡予防エアマットについて説明したが、ベッド用褥瘡予防エアマットにも適用できることは自明である。

本発明の一実施例を示すエアクッションの外観図である 本発明の一実施例を示すエアクッションの内部構成図である 本発明の一実施例を示すコントロールボックスの内部構成図である 本発明の一実施例を示す配線・配管図である 本発明の一実施例を示す車椅子への搭載図である 本発明の一実施例を示すロータリーバルブの組立図である 本発明の一実施例を示すロータリーバルブの部品展開図である 本発明の一実施例を示すロータリーバルブの一部断面図である 本発明の一実施例を示すロータリーバルブの動作説明図である 本発明の一実施例を示すエアセルの膨張収縮タイムチャートである 本発明の他の実施例を示すテーパ型ロータリーバルブの一部断面図である

符号の説明

１ クッション
２ コントロールボックス
３ 供給パイプ
４ 配線
５ エアセル
６ ロータリーバルブ組立体
７ エア供給口
８ 給配パイプ
１５ 駆動モータ
１８ 固定円筒部
１９ 回転軸部
２０ サイドカバー
２１ フランジカバー

Claims (6)

1. ６系統以上のエア供給通路から構成されるエアセルを有し、該エアセルの膨張収縮状態を一方向の波動運動とし、波動速度を２ｃｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする褥瘡予防エアマット。
2. 請求項１のエアマットを座部用として車椅子に設置したことを特徴とする褥瘡予防エアマット。
3. 請求項１または２記載の波動運動を得る手段として、円筒型ロータリーバルブを用いたことを特徴とする褥瘡予防エアマット。
4. 複数のエアセルで構成されたエアマットの各エアセルにエアを供給排出するロータリーバルブにおいて、互いに接触する固定円筒部と回転軸部とを有し、前記固定円筒外周部にエアセルの数に対応したエア供給口及び排出口をそれぞれ直線状に配置し、前記回転軸部の外周に螺旋状のエア供給溝及び排出溝をそれぞれ１条設け、前記供給溝は回転軸部の一方の端部のエア供給ポートに連通し、前記排出溝は他方の端部のエア排出ポートに連通したことを特徴とするエアマットに用いられるロータリーバルブ。
5. 請求項４のロータリーバルブにおいて、固定円筒部と回転軸部とをテーパー嵌合させ、テーパーの嵌合を保持する弾性体を設けたことを特徴とするエアマットに用いられるロータリーバルブ。
6. １対の車輪と、この車輪間のフレームに座席部を有した車椅子において、この座席部に独立して空気の供給排出を行う複数のエアセルとコントロールボックスとを組み合わされたエアマットを載置し、該エアセルの膨張収縮状態を一方向の波動運動とし、波動速度を２ｃｍ／ｓｅｃ以下としてある車椅子。
   
   

Images