JP2009226109A

JP2009226109A - エアーセル

Info

Publication number: JP2009226109A
Application number: JP2008077553A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Iida; 飯田　　潔
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP5057291B2

Abstract

【課題】着座者の臀部を軟らかく支持することができ、しかも空気袋の潰れを確実に検知することのできるエアーセルを提供する。
【解決手段】空気室ＡＲ内に設けられた筒状部材１３はゴム状弾性を有する材料から成るので、例えば破損等によって空気袋１１が完全に潰れた場合でも、空気室ＡＲ内に金属製コイルスプリングを設ける場合のように着座者の臀部が金属製の部材の上に乗ることがない。また、筒状部材１３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、筒状部材１３には蛇腹状部１３ｃが設けられているので、空気袋１１が潰れて筒状部材１３の上端側に下方に向かう力が加わった場合に、筒状部材１３における主に蛇腹状部１３ｃが上下方向に弾性変形するとともに、薄膜部１２ｂが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｂの変形がスイッチ式センサ１４によって検知される。
【選択図】図１

Description

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に関するものである。

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式センサとを備え、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式センサによって検知され、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。）。
特許第４０３３３５７号公報

ところで、前記エアーセルでは、空気室内に金属製のコイルスプリングが配置されているので、例えば着座面用クッションのエアーセルが破損して空気袋が完全に潰れた場合に、着座者の臀部が金属製のコイルスプリング上に乗ることになり、着座者の臀部を軟らかく支持する上で好ましくないという問題点があった。

一方、金属製コイルスプリングの代わりに上下方向に延設された円柱状のゴム部材を設けることも考えられるが、円柱状のゴム部材は上下方向に圧縮変形し難いので、着座者の臀部を軟らかく支持する上で好ましくなく、円柱状のゴム部材は上下方向の力によって座屈し易く、座屈によって薄膜部に下方に向う力が加わらなくなるので、空気袋の潰れを確実に検知する上で好ましくないという問題点があった。

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、着座者の臀部を軟らかく支持することができ、しかも空気袋の潰れを確実に検知することのできるエアーセルを提供することにある。

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るとともに、ゴム状弾性を有する材料から成り、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筒状部材と、薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形を検知可能な検知手段とを備え、前記筒状部材の上下方向の少なくとも一部の範囲に蛇腹状部を設けている。

これにより、空気室ＡＲ内に設けられた筒状部材はゴム状弾性を有する材料から成るので、例えば着座者を支持している空気袋が完全に潰れた場合でも、空気室内に金属製コイルスプリングを設ける場合のように着座者の臀部が金属製の部材の上に乗ることがない。また、筒状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、上下方向の少なくとも一部の範囲に蛇腹状部が設けられていることから、筒状部材の上端側に下方に向かう力が加わった場合に、筒状部材における主に蛇腹状部が上下方向に弾性変形する。

本発明によれば、着座者を支持している空気袋が完全に潰れた場合でも、着座者の臀部が金属製の部材の上に乗ることがなく、また、筒状部材の上端側に下方に向かう力が加わった場合に、筒状部材における主に蛇腹状部が上下方向に弾性変形するので、筒状部材が上下方向に円滑に弾性変形して筒状部材の座屈が防止され、蛇腹状部の弾性変形の反力によって薄膜部が下方に向かって変形する。従って、着座者の臀部を軟らかく支持する上で極めて有利であり、また、空気袋の潰れを確実に検知することができる。

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は筒状部材及びベース部材の側面断面図、図３及び図４は筒状部材、薄膜部及びスイッチの動作説明図である。

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）。

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１１ａの下端に空気袋１１の開口縁部１１ａが形成されている。

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。

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。薄膜部１２ｂの上面の略中央部には上方に向かって延びる円筒状の薄膜部側係止部１２ｃが成形一体に形成され、薄膜部側係止部１２ｃの内周面には径方向内側に向かって突出している係止突起１２ｄが設けられている。ベース部材１２の上面における取付穴１２ａ内にはベース部材１２の上面から上方に向かって延びる円筒状の壁１２ｅが設けられ、壁１２ｅは薄膜部１２ｂを囲むように形成されている。

また、前記空気室ＡＲ内には円筒状に形成された筒状部材１３が設けられている。筒状部材１３はゴムやウレタン等のゴム状弾性を有する周知の材料から成り、下端に円柱状の筒状部材側係止部１３ａを有する。筒状部材側係止部１３ａの外周面には径方向内側に向かって凹状に形成された係止溝１３ｂが形成され、係止溝１３ｂはベース部材１２の係合突起１２ｄに対応するように形成されている。筒状部材側係止部１３ａがベース部材１２の薄膜部側係止部１２ｃ内に挿入されることにより、筒状部材側係止部１３ａの係止溝１３ｂが薄膜部側係止部１２ｃの係止突起１２ｄと上下方向に係止し、筒状部材１３がベース部材１２の薄膜部１２ｂの上面に着脱自在に取付けられるようになっている。即ち、筒状部材１３は薄膜部１２ｂの上面側から上方に向かって延びるように設けられている。

また、筒状部材１３の筒状部分には蛇腹状部１３ｃが設けられている。

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１２ｆが設けられ、穴１２ｆは上下方向に延びるように形成されている。穴１２ｆはベース部材１２の下面に開口しており、穴１２ｆ内には検知手段としての周知のスイッチ式センサ１４が取付けられている。スイッチ式センサ１４は上下方向に移動可能に設けられたボタン１４ａに所定の大きさ以上の下方に向かう力が加わると、ボタン１４ａの下方への移動によって内部に設けられた回路が通電し、ボタン１４ａ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。即ち、薄膜部１２ｂが下方に向かって弾性変形すると、ボタン１４ａに下方に向かう力が加わり、薄膜部１２ｂの下方への変形がスイッチ式センサ１４によって検知される。

ベース部材１２の各取付穴１２ａにそれぞれ空気袋１１が取付けられるとともに、ベース部材１２及び各空気袋１１が図示しない布製のクッションカバーによって覆われることにより、例えば着座面用の褥瘡防止用クッションが構成される。また、例えばベース部材１２内に図示しない空気通路が形成され、図示しない電動エアーポンプ、電磁弁によって各エアーセル１０内の空気量が調整されるように構成可能である。以上のように構成された褥瘡防止用クッションは、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。

ここで、着座者の臀部と各エアーセル１０との接触面積が大きい方が、着座者の臀部に加わる圧力を臀部の全体に亘って効果的に分散させることができる。一方、例えばエアーセル１０の空気袋１１が上下方向に潰れる場合、空気袋１１が所定量よりも大きく潰れると、空気袋１１が完全に潰れる前であっても、その空気袋１１は着座者の臀部を軟らかく支持することができなくなる。従って、各エアーセル１０のうち最も潰れ量の大きいエアーセル１０の空気袋１１が前記所定量よりも大きく潰れず、且つ、各エアーセル１０の空気袋１１が極力大きく潰れるように、各エアーセル１０内の空気量を調整することにより、着座者の臀部に加わる圧力を効果的に分散させることができる。

ここで、各エアーセル１０は、空気室ＡＲの底面の一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部１２ｂと、薄膜部１２ｂの上面側から上方に延びるように設けられた筒状部材１３と、薄膜部１２ｂの下方への変形を検知可能なスイッチ式センサ１４とが設けられていることから、例えば空気袋１１が上下方向に潰れると、空気袋１１の上端部１１ｃが筒状部材１３の上端側に接触するとともに、筒状部材１３の上端側に下方に向かう力が加わり、筒状部材１３の主に蛇腹状部１３ｃが上下方向に弾性変形する。また、筒状部材１３の蛇腹状部１３ｃの反力によって薄膜部１２ｂが下方に向かって弾性変形し、その変形がスイッチ式センサ１４によって検知される。即ち、筒状部材１３の上下方向の寸法、剛性、スイッチ式センサ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スイッチ式センサ１４によって検知可能である。

また、空気室ＡＲ内に設けられた筒状部材１３はゴム状弾性を有する材料から成るので、例えば破損等によって空気袋１１が完全に潰れた場合でも、空気室ＡＲ内に金属製コイルスプリングを設ける場合のように着座者の臀部が金属製の部材の上に乗ることがない。また、筒状部材１３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、筒状部材１３には蛇腹状部１３ｃが設けられているので、筒状部材１３の上端側に下方に向かう力が加わった場合に、筒状部材１３における主に蛇腹状部１３ｃが上下方向に弾性変形する。

このように、本実施形態によれば、着座者を支持している空気袋１１が完全に潰れた場合でも、着座者の臀部が金属製の部材の上に乗ることがなく、また、筒状部材１３の上端側に下方に向かう力が加わった場合に、筒状部材１３における主に蛇腹状部１３ｃが上下方向に弾性変形するので、筒状部材１３が上下方向に円滑に弾性変形して筒状部材１３の座屈が防止され、蛇腹状部１３ｃの弾性変形の反力によって薄膜部１２ｂが下方に向かって変形する。従って、着座者の臀部を軟らかく支持する上で極めて有利であり、また、空気袋１１の潰れを確実に検知することができる。

ここで、例えば筒状部材１３はゴム硬度４０〜６０Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム材料から形成されるとともに、外壁の厚さが１ｍｍ以下になるように形成され、１２〜２０ｍｍ程度の外径及び７〜１５ｍｍ程度の内径を有するように形成される。この場合、蛇腹状部１３ｃを上下方向に圧縮変形させると、蛇腹状部１３ｃの大径部１３ｄが径方向外側に向って変形させられるとともに、蛇腹状部１３ｃの小径部１３ｅが径方向内側に向かって変形させられる。即ち、大径部１３ｄ及び小径部１３ｅの径方向変形に対する反力が生じ、その反力によって蛇腹状部１３ｃに上下方向の反力が効率的に発生する。このため、蛇腹状部１３ｃは永久変形が発生し難く、空気袋１１の潰れを確実に検知する上で極めて有利である。

また、空気袋１１が斜め下方に向かって潰れる場合は、筒状部材１３に斜め下方に向かう力が加わることになるが、筒状部材１３には蛇腹状部１３ｃが設けられているので、蛇腹状部１３ｃによって筒状部材１３が円滑に屈曲するとともに、筒状部材１３に加わる力のうち下方に向かう力の成分が薄膜部１２ｂに伝わり、空気袋１１の潰れを検知することが可能である（図４参照）。

また、薄膜部１２ｂの上面に薄膜部側係止部１２ｃが設けられるとともに、筒状部材１３の下端に筒状部材側係止部１３ａが設けられ、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとが上下方向に係止することにより筒状部材１３が薄膜部１２ｂの上面側に取付けられるので、筒状部材１３を薄膜部１２ｂの上面側に容易に着脱することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。さらに言えば、筒状部材１３と薄膜部１２ｂとを成形一体に形成するよりも、筒状部材１３と薄膜部１２ｂとを別体で形成した方が効率的である場合が多いので、製造コストの低減を図ることが可能となる。また、筒状部材１３を機能が低下した場合に容易に交換することもできるので、空気袋１１の潰れを確実に検知する上で有利である。さらに、筒状部材側係止部１３ａが薄膜部側係止部１２ｃ内に挿入されるとともに、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとが上下方向に係止していることから、筒状部材１３に例えば水平方向や斜め下方に向かう力が加わった場合でも、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとの係止が容易に解除されることがない。

また、空気室ＡＲ内にベース部材１２の上面から上方に向かって延びる円筒状の壁１２ｅを設け、壁１２ｅによって薄膜部１２ｂが囲まれるように構成したので、筒状部材１３に例えば水平方向や斜め下方に向かう大きな力が加わった場合でも、壁１２ｅによって筒状部材１３の変位を規制することができ、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとの係止が容易に解除されることがない。

尚、筒状部材１３の下端に薄膜部側係止部１２ｃの外周面に嵌合する円筒状の嵌合部１３ｆを設けることも可能である（図５参照）。この場合、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとの係止がより強固になり、筒状部材側係止部１３ａと薄膜部側係止部１２ｃとの係止解除を防止する上でより有利である。

また、筒状部材１３内に空気を封入することも可能である（図６参照）。この場合、筒状部材１３が上下方向に圧縮変形する際に、蛇腹状部１３ｃ及び封入された空気によって反力が生ずるので、筒状部材１３に加わった力を薄膜部１２ｂに確実に伝達する上で有利であり、筒状部材１３の永久変形を防止する上でも有利である。

また、筒状部材１３内に空気の代わりにゲル状材料やゴム状弾性を有する材料から成る封入部材１３ｇを封入することも可能である（図７参照）。ここで、封入部材１３ｇの硬度は筒状部材１３の硬度よりも低いことが好ましい。この場合、筒状部材１３が上下方向に圧縮変形する際に、蛇腹状部１３ｃ及び封入部材１３ｇによって反力が生ずるので、筒状部材１３に加わった力を薄膜部１２ｂに確実に伝達する上で有利であり、筒状部材１３の永久変形を防止する上でも有利である。

尚、本実施形態では、筒状部材１３の上下方向のほぼ全体に亘って蛇腹状部１３ｃを設けたものを示したが、蛇腹状部１３ｃを筒状部材１３の上下方向の一部の範囲に設けることも可能であり、この場合でも前述と同様の作用効果を達成することが可能である。

尚、本実施形態では、エアーセル１０の空気袋１１を断面円形状に形成したものを示したが、空気袋１１を断面多角形状に形成することも可能であり、この場合も前述と同様の作用効果を達成することが可能である。

また、本実施形態では、筒状部材１３を円筒状に形成したものを示したが、筒状部材１３を断面多角形状の筒状に形成することも可能であり、この場合も前述と同様の作用効果を達成することが可能である。

尚、本実施形態では、薄膜部側係止部１２ｃを円筒状に形成し、筒状部材側係止部１３ａを円柱状に形成したものを示したが、薄膜部側係止部１２ｃを断面多角形状の筒状に形成するとともに、筒状部材側係止部１３ａを薄膜部側係止部１２ｃに応じて形成することも可能である。

また、薄膜部側係止部１２ｃを円柱状に形成するとともに、筒状部材側係止部１３ａを円筒状に形成することも可能である。

尚、本実施形態では、薄膜部１２ｂの上面側に上下方向に径の変化しない筒状部材１３を設けたものを示した。これに対し、筒状部材１３の代わりに筒状部材１５を設け、筒状部材１５を下方に向かって徐々に径が小さくなるように形成することも可能である（図８参照）。また、筒状部材１５内に空気を封入することも可能であり、筒状部材１５内にゲル状部材やゴム状弾性を有する部材を封入することも可能である。

本発明における一実施形態を示すエアーセルの要部側面断面図筒状部材及びベース部材の側面断面図筒状部材、薄膜部及びスイッチの動作説明図筒状部材、薄膜部及びスイッチの動作説明図第１変形例を示す筒状部材及びベース部材の側面断面図第２変形例を示す筒状部材及びベース部材の側面断面図第３変形例を示す筒状部材及びベース部材の側面断面図第４変形例を示す筒状部材及びベース部材の側面断面図

符号の説明

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…薄膜部側係止部、１２ｄ…係止突起、１２ｅ…壁、１２ｆ…穴、１３…筒状部材、１３ａ…筒状部材側係止部、１３ｂ…係止溝、１３ｃ…蛇腹状部、１３ｄ…大径部、１３ｅ…小径部、１３ｆ…嵌合部、１３ｇ…封入部材、１４…スイッチ式センサ、１４ａ…ボタン、ＡＲ…空気室。

Claims

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るとともに、ゴム状弾性を有する材料から成り、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筒状部材と、
薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形を検知可能な検知手段とを備え、
前記筒状部材の上下方向の少なくとも一部の範囲に蛇腹状部を設けた
ことを特徴とするエアーセル。
前記薄膜部の上面に薄膜部側係止部を設けるとともに、筒状部材の下端に筒状部材側係止部を設け、筒状部材側係止部と薄膜部側係止部とが上下方向に係止することにより筒状部材が薄膜部の上面側に取付けられるように構成した
ことを特徴とする請求項１記載のエアーセル。
前記薄膜部側係止部を薄膜部の上面から上方に向かって延びる筒状に形成するとともに、筒状部材側係止部を薄膜部側係止部内に挿入されて薄膜部側係止部の内周面と上下方向に係止するように形成し、筒状部材の下端に薄膜部側係止部の外周面に嵌合する筒状の嵌合部を設けた
ことを特徴とする請求項２記載のエアーセル。
前記空気室内に設けられるとともに、空気室の底面を形成するベース部材の上面から上方に向かって延びる円筒状の壁を備え、
壁によって薄膜部が囲まれるように構成した
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。
前記筒状部材内に空気を封入した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
前記筒状部材内に弾性変形可能な材料を封入した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。