JP2011004942A

JP2011004942A - エアーセル

Info

Publication number: JP2011004942A
Application number: JP2009150991A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sato; 元佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】上下方向及び水平方向の剛性を小さくすることができ、しかも支持対象物の姿勢を制御する上で有利なエアーセルを提供する。
【解決手段】外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、下側部分１１のベース部材４０の上面からの高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大の外周長に対して略０．１倍であることから、図６に示すように、下側部分１１が上側部分１２の中に挿入されるようにエアーセル１０が潰れた後に、上側部分１２とベース部材４０の上面とが近づいて接触する。即ち、エアーセル１０に水平方向の力が加わり、エアーセル１０が倒れる方向に変形する場合でも、上側部分１２とベース部材４０の上面とが接触することにより、エアーセル１０の倒れる方向への変形が抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車椅子の着座面や病院のベッドに載置されて用いられるエアーセルクッションのエアーセルに関するものである。

一般に、この種のエアーセルとして、平板状のベースプレートの上面から上方に向かって延びるような薄膜袋状に形成され、互いに水平方向に並ぶように複数配置されるとともに、互いにベースプレート内に設けられた空気通路によって連通し、例えば着座者の臀部に生ずる褥瘡を防止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表平０８−５０３１５２号公報

ところで、前記エアーセルでは、図９に示すようにエアーセル１００が上下方向に延びる略筒状の側面を有し、また、エアーセル１００の上下方向の寸法を大きくすることにより着座者の臀部を柔らかく支持するようにしている。しかしながら、エアーセル１００の側面部が上下方向に延びる筒状であることから、図１０に示すように、エアーセル１００が上下方向に潰れる際に側面部における上下方向の少なくとも一部に座屈が発生することになり、座屈が発生する前の状態において側面部を上下方向に変形させるために要する力が大きくなる場合や、座屈が発生した位置が側面部の上下方向の変形の妨げとなる場合があり、着座者の臀部を軟らかく支持する上でさらなる改善が求められていた。

また、各エアーセルの平面視における面積を小さくするとともに上下方向の寸法を大きくすることにより、各エアーセルの上下方向の剛性が小さくなり、褥瘡の防止効果が向上する。しかしながら、各エアーセルに水平方向の力が加わった際に各エアーセルが倒れるように変形し易くなり、また、各エアーセルが倒れるように変形する際の剛性を調整することは難しいので、着座者の姿勢を制御する上で改善が求められていた。

一方、各エアーセルが倒れるように変形することを防止するために、各エアーセルの平面視における面積を大きくすることも可能であるが、各エアーセルの平面視における面積を大きくすると各エアーセルの上下方向及び水平方向の剛性が高くなり、褥瘡防止効果が低下する傾向があった。

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、上下方向及び水平方向の剛性を小さくすることができ、しかも支持対象物の姿勢を制御する上で有利な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、所定のベース部材の上面側から上方に向かって延びるように設けられるとともに、内部に空気を封入可能に形成され、任意の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、少なくとも一部が前記所定のベース部材の上面側から上方に向かって延びる下側部分と、下側部分の上端から上方に向かって延びるとともに、上端が閉鎖された薄膜の袋状に形成され、膨らませていない状態で周方向の複数個所が上下方向所定範囲に亘って内側に向かって凸状に形成された上側部分とを備え、外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、上側部分が膨らむとともに上側部分の最大の外周長が下側部分の最大の外周長に対して１．５倍以上２．５倍以下になり、下側部分の前記所定のベース部材の上面からの高さ寸法が下側部分の最大の外周長に対して０．０５倍以上０．３５倍以下になるように構成している。

これにより、外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、上側部分が膨らむとともに上側部分の最大の外周長が下側部分の最大の外周長に対して１．５倍以上２倍以下であることから、この状態でこのエアーセルの上端に下方に向かう力が加わると、上側部分の下端側に薄膜の厚さ方向の力が加わり、下側部分が上側部分の中に挿入されるようにエアーセルが潰れていく。即ち、例えばエアーセルの側面部が単に上下方向に延びる筒状に形成され、エアーセルの上端に下方に向かう力が加わり、側面部に薄膜の延設方向（上下方向）に力が加わる場合と比較し、エアーセルの上下方向の剛性が小さくなる。また、エアーセルの上端に水平方向の力が加わった時も同様に、上側部分の下端側に薄膜の厚さ方向の力が加わるとともに、下側部分が上側部分の中に挿入されるようにエアーセルが変形し、エアーセルの水平方向の剛性が小さくなる。さらに、外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、下側部分の高さ寸法が下側部分の最大の外周長に対して０．０５倍以上０．３５倍以下であることから、下側部分が上側部分の中に挿入されるようにエアーセルが潰れた後に、上側部分の下端側とベース部材の上面とが近づくか接触する。即ち、エアーセルに水平方向の力が加わり、エアーセルが倒れる方向に変形する場合でも、上側部分の下端側とベース部材の上面とが接触することにより、エアーセルの倒れる方向への変形が抑制される。

本発明によれば、エアーセルの上下方向及び水平方向の剛性を小さくすることができるので、褥瘡防止効果を向上することが可能である。また、エアーセルの倒れる方向への変形が上側部分の下端側とベース部材の上面とが接触することにより抑制されるので、支持対象物の姿勢を制御する上で極めて有利である。

本発明の一実施形態を示すクッションの平面図図１におけるＡ−Ａ線断面図クッションの要部断面図エアーセルの動作説明図エアーセルの動作説明図エアーセルの動作説明図クッションの動作説明図本実施形態の変形例を示すクッションの要部断面図従来のエアーセルの断面図従来のエアーセルの動作説明図

本発明の第１実施形態を図１乃至図７を参照しながら説明する。尚、以下の説明中の方向の説明は図１及び図２に示した方向に準ずる。また、着座面左右方向は着座面幅方向と一致している。

この実施形態のエアーセル１０は例えば図１に示すような着座面用のクッションに設けられている。このクッションは、互いに略水平方向に並ぶように設けられた複数のエアーセル１０と、各エアーセル１０から成るエアーセル群に対して着座面幅方向の両側に配置された複数のサイドエアーセル２０と、エアーセル群に対して着座面の前端側に設けられた前端支持部材３０と、各エアーセル１０，２０及び前端支持部材３０の下端側をそれぞれ支持するベース部材４０とを有する（図１及び図２参照）。このクッションは例えば車椅子の着座面に載置されて使用される。各エアーセル１０は着座者の臀部の下面を支持するように配置され、各サイドエアーセル２０は着座者の臀部の幅方向両側を支持するように配置され、前端支持部材３０は着座者の大腿部を支持するように配置されている。

ベース部材４０は、略水平方向に延びる平板状のベース本体４１と、ベース本体４１に取付けられた複数のエアーセル取付部材４２と、ベース本体４１に取付けられた複数のサイドエアーセル取付部材４３とを有する。ベース本体４１には上下方向に貫通する複数の貫通孔４１ａが設けられ、各エアーセル取付部材４２及び各サイドエアーセル取付部材４３がそれぞれ対応する貫通孔４１ａに取付けられている。各エアーセル取付部材４２は円板状に形成され、上側に突出している断面円形状の上側突出部４２ａ及び下側に突出している断面円形状の下側突出部４２ｂとを有する。また、下側突出部４２ｂが貫通孔４１ａに上方から挿入されることにより、各エアーセル取付部材４２がベース部材４０に取付けられている。また、各エアーセル取付部材４２内には空気通路４２ｃが設けられ、空気通路４２ｃはエアーセル取付部材４２の上面から下側突出部４２ｂの外周面まで貫通している。各サイドエアーセル取付部材４３は板状に形成され、下側に突出している断面円形状の下側突出部４３ａを有する。また、下側突出部４３ａが貫通孔４１ａに上方から挿入されることにより、各サイドエアーセル取付部材４３がベース部材４０に取付けられている。また、各サイドエアーセル取付部材４３内には空気通路４３ｂが設けられ、空気通路４３ｂはサイドエアーセル取付部材４３の上面から下側突出部４３ａの外周面まで貫通している。各空気通路４２ｂ，４３ｂは図示しない可撓性パイプによって互いに接続されるか図示しない空気量調整装置に接続されている。

各エアーセル１０は、図２及び図３に示すように、上下方向に延びる円筒状に形成された下側部分１１と、下側部分１１の上端から上方に向かって延びるとともに上端が閉鎖された薄膜の袋状に形成された上側部分１２とを有する。ここで、本実施形態では、厚さが１．５ｍｍ以下である場合を薄膜と称している。

下側部分１１の下端には開口縁部１１ａが形成され、開口縁部１１ａは下側部分１１の他の部分よりも厚く形成されている。開口縁部１１ａの内周面がベース部材４０のエアーセル取付部材４２の上側突出部４２ａの外周面に嵌合することにより、エアーセル１０の下端側がベース部材４０によって支持され、エアーセル１０がベース部材４０の上面側から上方に向かって延びるように設けられる。また、開口縁部１１ａの外周面に金属製またはプラスチック製のリング１１ｂを取付けることにより、エアーセル１０の下端側のベース部材４０への取付けを確実に行うことができる。

上側部分１２は膨らませていない状態で周方向の複数個所に凹状部１２ａを有し、各凹状部１２ａは上側部分１２の上下方向所定範囲をエアーセル１０の径方向内側に向かって凸状に形成することにより設けられている。また、外気圧に対してエアーセル１０の内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、図４に示すように上側部分１２が水平方向断面が略円形になるように膨らむとともに、上側部分１２の最大外径Ｄ２が下側部分１１の最大外径Ｄ１に対して２倍となる。即ち、上側部分１２の最大の外周長は下側部分１１の最大の外周長に対して２倍となる。また、外気圧に対してエアーセル１０の内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、下側部分１１のベース部材４０の上面からの高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大外径Ｄ１に対して０．３倍となる。即ち、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大の外周長に対して略０．１倍となる。尚、下側部分１１は各凹状部１２ａが設けられた上下方向範囲の下端よりも下側の部分を言う。

各サイドエアーセル２０は着座面前後方向に長く形成され、内部に空気を封入可能な袋状に形成されている。また、各サイドエアーセル２０の下端はサイドエアーセル取付部材４３の上面に接着剤等によって取付けられている。

前端支持部材３０は発泡ウレタン等からなり、接着剤等によって下端面がベース部材４０の上面に取付けられている。

各エアーセル１０，２０は空気量調整装置によって内部の空気量が調整されるようになっている。

このように構成されたクッションでは、各エアーセル１０，２０及び前端支持部材３０によって着座者の臀部及び大腿部が支持される。

ここで、各エアーセル１０は、ベース部材４０の上面側から上方に向かって延びる下側部分１１と、下側部分１１の上端から上方に向かって延びるとともに上端が閉鎖された薄膜の袋状に形成された上側部分１２とを有し、外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、上側部分１２が膨らむとともに、上側部分１２の最大の外周長が下側部分１１の最大の外周長に対して２倍となる。このため、着座者の臀部等によってエアーセル１０の上端に下方に向かう力が加わると、図５に示すように、上側部分１２の下端側に薄膜の厚さ方向の力Ｆ１が加わり、下側部分１１が上側部分１２の中に挿入されるようにエアーセル１０が潰れていく。即ち、エアーセル１０の側面部が単に上下方向に延びる筒状に形成され、エアーセル１０の上端に下方に向かう力が加わり、側面部に薄膜の延設方向（上下方向）に力が加わる場合と比較し、エアーセル１０の上下方向の剛性が小さくなる。

また、図６に示すように、エアーセル１０の上端に水平方向の力が加わった時も同様に、上側部分１２の下端側に薄膜の厚さ方向の力が加わるとともに、下側部分１１が上側部分１２の中に挿入されるようにエアーセル１０が変形し、エアーセル１０の水平方向の剛性が小さくなる。

さらに、外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、下側部分１１のベース部材４０の上面からの高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大の外周長に対して略０．１倍であることから、図６に示すように、下側部分１１が上側部分１２の中に挿入されるようにエアーセル１０が潰れた後に、上側部分１２とベース部材４０の上面とが近づくか接触する。即ち、エアーセル１０に水平方向の力が加わり、エアーセル１０が倒れる方向に変形する場合でも、上側部分１２とベース部材４０の上面とが接触することにより、エアーセル１０の倒れる方向への変形が抑制される。

このように、本実施形態によれば、エアーセル１０の上下方向及び水平方向の剛性を小さくすることができるので、褥瘡防止効果を向上することが可能である。また、エアーセル１０の倒れる方向への変形が上側部分１２とベース部材４０の上面とが接触することにより抑制されるので、着座者の姿勢を制御する上で極めて有利である。

また、図７に示すように、各エアーセル１０の上側部分１２の最大の外周長は下側部分１１の最大の外周長に対して２倍となることから、エアーセル１０の数を少なくしても各エアーセル１０と着座者の臀部との接触面積を維持することができ、褥瘡防止及び製造コストの低減の両立を図る上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、上側部分１２の最大の外周長が下側部分１１の最大の外周長に対して２倍となるものを示した。これに対し、上側部分１２の最大の外周長が下側部分１１の最大の外周長に対して１．５倍以上２．５倍以下であれば、前述と同様の作用効果を達成することができる。

また、本実施形態では、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大の外周長に対して略０．１倍であるものを示した。これに対し、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１が下側部分１１の最大の外周長に対して０．０５倍以上０．３倍以下であれば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、エアーセル１０の倒れる方向への変形を抑制するために、この数値は０．２倍以下であることがより好ましく、下側部分１１が上側部分１２の中に挿入されるような変形が起こりやすくするために、この数値は０．１倍以上であることが好ましい。

また、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１がエアーセル１０のベース部材の上面からの全高に対して０．２倍以上０．７倍以下である場合、前述の効果をより確実に達成することができる。

尚、本実施形態では、下側部分１１が円筒状であり、上側部分１２も膨らました状態で断面が略円形になるものを示した。これに対し、下側部分１１が多角形の筒状であり、上側部分１２も膨らました状態で断面が多角形となる場合でも、上側部分１２の最大の外周長の下側部分１１の最大の外周長に対する比や、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１の下側部分１１の最大の外周長に対する比が前述の通りであれば、前述と同様の作用効果を達成可能である。

また、本実施形態では、エアーセル１０を着座面用のクッションに設けたものを示したが、エアーセル１０を病院のベッドやその他の場所に設けることも可能である。

尚、本実施形態では、エアーセル１０の開口縁部１１ａの内周面がベース部材４０のエアーセル取付部材４２の上側突出部４２ａの外周面に嵌合するものを示した。これに対し、ベース部材４０の変わりにベース部材５０を設け、エアーセル１０の開口縁部１１ａの外周面がベース部材５０のエアーセル取付穴５１ａの内周面に嵌合することにより、エアーセル１０がベース部材５０に取付けられるとともに、エアーセル１０がベース部材５０の上面側から上方に向かって延びるように設けられるようにすることも可能である。この場合、ベース部材５０は平板状に上側ベース部材５１及び平板状の下側ベース部材５２を貼り合わせることにより形成され、上側ベース部材５１に複数のエアーセル取付穴５１ａが形成されている。また、この場合でも、上側部分１２の最大の外周長の下側部分１１の最大の外周長に対する比や、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１の下側部分１１の最大の外周長に対する比が前述の通りであれば、前述と同様の作用効果を達成可能である。

また、上側ベース部材５１と各エアーセル１０とを一体に成形することも可能であり、この場合でも、上側部分１２の最大の外周長の下側部分１１の最大の外周長に対する比や、下側部分１１の高さ寸法Ｈ１の下側部分１１の最大の外周長に対する比が前述の通りであれば、前述と同様の作用効果を達成可能である。

１０…エアーセル、１１…下側部分、１２…上側部分、１２ａ…凹状部、４０…ベース部材、４１…ベース本体、４２…エアーセル取付部材。

Claims

所定のベース部材の上面側から上方に向かって延びるように設けられるとともに、内部に空気を封入可能に形成され、任意の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、
少なくとも一部が前記所定のベース部材の上面側から上方に向かって延びる下側部分と、
下側部分の上端から上方に向かって延びるとともに、上端が閉鎖された薄膜の袋状に形成され、膨らませていない状態で周方向の複数個所が上下方向所定範囲に亘って内側に向かって凸状に形成された上側部分とを備え、
外気圧に対する内部の相対気圧が２ｋＰａの時に、上側部分が膨らむとともに上側部分の最大の外周長が下側部分の最大の外周長に対して１．５倍以上２．５倍以下になり、下側部分の前記所定のベース部材の上面からの高さ寸法が下側部分の最大の外周長に対して０．０５倍以上０．３５倍以下になるように構成した
ことを特徴とするエアーセル。
前記下側部分の前記所定のベース部材の上面からの高さ寸法がベース部材の上面からの全高に対して０．２倍以上０．７倍以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のエアーセル。