JP2011507654A - 回動可能な座席 - Google Patents

Abstract

着席している人の尻領域を支持するための座席であって、この座席は、椅子または寝椅子、自動車、バスもしくは航空機もしくは車椅子などの輸送手段用の座席などの着座備品の一部を形成することを目的とし、着座備品の一部を形成するように適合される。この座席は、２つの部分、すなわち、左側座席部分と右側座席部分とからなっており、これらの座席部分は、ユーザの名目上の正中面に沿って互いに切離されており、座席部分の各々は、上記正中面に対して少なくともおよそ垂直に延在する回動ゾーンの周りを回動可能であり、回動ゾーンの突き出た位置は、隆起部の前に位置するという特徴を有する。

Description

本発明は、着席している人の尻領域を支持するための座席に関し、この座席は、椅子または寝椅子、自動車、バスもしくは航空機もしくは車椅子などの輸送手段用の座席などの着座備品の一部を形成することを目的とし、着座備品の一部を形成するように適合される。

このような座席は、多くの実施例において公知であり、通常は背もたれと組合せて適用される。

本発明の目的は、大腿部および臀部に対する剪断力が低減され、左右の隆起部に対する圧力が減少するように公知の座席を実施することである。

尻領域での圧力分配が不均一である結果として、この尻領域のある場所では生じる荷重が大きくなり、他の場所では生じる荷重が小さくなる。これによって、長期間に亘って座っていることを多かれ少なかれ強いられる着席している人は、この着座に関連する問題に直面することになる。

着座に関連する問題は、いくつかある態様の中で特に、尻領域の痛みの形で現れ、これは、時には組織の壊死または床ずれを招くことさえある。床ずれは、血行不足に起因する組織の壊死である。血行不足は、いくつかある理由の中で特に、組織に対しておよび組織において局所的にかかる比較的高い圧力が、血管を通る流れを低減させるという事実によって引き起こされる。褥瘡性潰瘍は、２つの左右の坐骨（隆起部坐骨）および尾部の骨（尾骨）の場合など、骨構造が皮膚の表面近くにある場所で発生する。

残念ながら、特別なクッション、いわゆる床ずれ防止クッションなどの既存の製品は、このような患者に対して依然として殆どまたは全く改善をもたらしていない。

本発明の目的は、床ずれを含む着座の問題の影響を受ける人に対して解決策を提供することである。

本発明は、荷重が均一であることがピーク荷重を低くし、ひいては、確実に不快感を少なくするという見識に基づいている。

本発明に係る座席は、この目的で、以下の特徴を有する：
座席は、２つの部分、すなわち、左側座席部分と右側座席部分とからなっており、これらの座席部分は、ユーザの名目上の正中面に沿って互いに切離されており、
座席部分の各々は、上記正中面に対して少なくともおよそ垂直に延在する回動ゾーンの周りを回動可能であり、
回動ゾーンの突き出た位置は、隆起部の前に位置する。

本発明に係る座席は、左右の大腿部および臀部が自然なバランスに従って均一な態様で個々に支持されることを保証する。左側座席部分および右側座席部分は各々、回動構造によって個々に回動するように支持される。これは、たとえば、両方の座席部分が共有する単一の回動シャフトであり得るが、他の回動構造、たとえばロッド機構なども用いることができる。このような機構の場合、単一の回動軸に言及することはできないが、回動運動が生じる領域は存在する。本明細書では、この領域を「回動ゾーン」と呼ぶ。

ここで、添付の図面の説明を以下で事前に述べる。
Ｈ．Ａ．Ｍ．スターリンク（Staarink）工学修士博士による研究（「Zo zit het!」ＩＳＢＮ ９７８ ９０ ２３２ ４３４１という本の第３１頁）において想定される着席している人体の生体力学的モデル（図３ｂ）は、無摩擦尻領域支持部が１２°という最小の座席角度φ（ファイ）（図４）で作成されることを教示している。回動シャフトまたは回動ゾーンの位置が、着席している人の尻領域に対する力の分配にとって重要である。座席角度φは、摩擦力および剪断力を最小限に抑えるのに重要である。摩擦力および剪断力が低い支持部が望ましい。これは、座席角度を正しく選択することによってのみ達成できる。

均一な荷重は、座席の圧力分配特性によい影響を及ぼす。座席部分は、自由に動かすことができるものであり得て、たとえば、座席部分の各々の前側が最も高い位置を占め、かつ、後側が最も低い位置を占める安静位を有し得る。このような安静位は、たとえば、好適なバネ手段を用いて実現可能である。また、この目的で、各座席部分に対する着席している人の上半身の質量中心の特定の場所を利用することもできる。

本発明の重要な局面によれば、座席は、座席部分の回動位置を測定でき、読取ることができる角度測定装置、たとえば水準器が、座席部分の各々に追加されるという特別な特徴を有する。

さらに、座席は、座席部分の回動位置を調節するための回動位置調節手段を備えることができる。

本発明のさらに別の局面によれば、座席は、回動位置調節手段が機械式タイプ、空気圧式タイプ、または電気式タイプであるという特別な特徴を有する。たとえば、電気式アクチュエータを利用することができる。

後者の２つの変形例は、調節された回動位置に、２つの座席部分のうちの少なくとも１つ、好ましくは両方の座席部分を固定するための固定手段を備えることができるという利点を有する。

可能な限り最良の圧力分配を実現するために、本発明に係る座席は、有利に、座席部分が両方とも解剖学的形状を有するという特別な特徴を有することができる。

優れた圧力分配も目指した本発明の重要な局面によれば、座席は、座席部分が両方とも圧力分配上部層を備えるという特別な特徴を有する。

均一な圧力分配のさらなる改善および座り心地の改善は、以下の実施例で実現される。すなわち、圧力分配上部層が、透気性であり、穿孔を備えた被覆層によって被覆され、ある特定の圧力下の空気を圧力分配上部層に供給する空気圧手段、たとえばファン手段が存在し、この空気は、被覆層に存在する穿孔を経由して上部層から出るという実施例である。この実施例は、皮膚およびその下の組織の特定の換気および冷却を実現するというさらなる利点を有する。

本発明のさらに別の局面によれば、座席は、座席部分の回動位置が時間の経過に伴って変化し、その結果、隆起部に対する圧力荷重が時間の経過に伴って変化するように回動位置調節手段を制御するための制御手段を備えることができる。

左側座席部分が右側座席部分から独立して調節できることが非常に重要であり得る。本発明における座席以外に、座席が分割されていなかった場合には、下腿部の長さの違い、または、たとえば左右の靴底の厚みの違いは、圧力分配結果に悪影響を及ぼす。

フットレストが高過ぎる位置に設定されている場合には（図３ｃ）、大腿部に対する支持は少なくなり、またはさらには大腿部は支持されず、臀部が着座荷重を吸収しなければならず、それによって、床ずれの危険性が増大することになる。フットレストが低過ぎる位置に調節されると（図３ａ）、大腿部、特に膝の後ろの部分が非常に多くの荷重を受け、その結果、血管および神経経路の制限のリスクが増大し、これはすべての不都合な結果を必然的に伴うことになる。本発明は、左側と右側との起こり得る差を殆ど完全にならし、したがって、高い着座荷重ピークを大幅に少なくする（図３ｂ）。座席部分の回動（図６）は、正しい支持部を提供し、バランスのとれた圧力分配を保証するのに不可欠である。座席部分の動作は、１対の天秤の動作と比較することができるであろう。

座席角度φ_L（左）およびφ_R（右）（図６参照）の調節は、左側および右側のフットレストの高さを調節することによって行なわれる。一体型の座席角度測定装置は、水平面に対するφ_Lおよびφ_Rを測定し、着席している人および／または療法士に対して定性的および／または定量的なフィードバックを与える。

摩擦力または剪断力を引き起こさないと主張する多くの座席クッションが公知であるが、座席クッションと座席角度（φ）と機能的な背もたれ角度（∀＋φ）（図４参照）との間に関連性がない場合には、摩擦力および剪断力を排除できない。

使用中、本発明に係る座席は、座席と、背もたれと、任意にフットレストとを備える全面的な座席支持部の一部を形成する。

本発明に係る座席は、既存の座席の代用品として適用可能であり、または、たとえば自動車の座席、事務用椅子、庭園用椅子または車椅子では背中支持部と組合せて一体的に適用可能である。

背もたれと共に実施される場合もあれば実施されない場合もある座席は、それ自体が公知である。異なった様式で回動可能な座席も公知である。

全体が回動可能な座席を備える全体座席支持部について、ＷＯ−Ａ−１９９５／０１５１０１に記載されている。類似の構造がＷＯ−Ａ−２００５／０１１６５２７に明記されているが、ここでは、座席は固定された回動軸の周りを回動できない。

上記正中面に対して横方向に２つの回動軸が存在する区分けされた座席について、ＵＳ−Ａ−５ ５８０ １２８に記載されている。

組織に対する摩擦力および組織における剪断力が不快感も引き起こすことが文献から公知である。さまざまな研究者達は、たとえば床ずれという形で現れる不快感に対する摩擦力および剪断力の影響が、垂直方向の荷重によって生じる影響よりも大きい可能性があると想定している。摩擦力および剪断力は、主として、座席角度φの不正確な値によって引き起こされる。

研究によれば、解剖学的に正しい胴支持部は、約１１５°の機能的な背もたれ角度（∀＋φ）（図４）から始まり、約１２３°の角度で終わる。角度（∀＋φ）がより大きくなると、頭部を常に能動的に支持しなければならず、したがって、これはもはや能動的な着座姿勢ではなく、横になる姿勢の始まりである。

図５ａの人体のモデルにおいて、人体計測データに従って、このモデルで想定される身体部位に質量が付与されると、（生体）力学的分析から、機能的な背もたれ角度（∀＋φ）が１１５°であり、かつ、座席角度φが約１２°であるときに、外部荷重の結果として尻領域に摩擦力が生じないことになる。

座席角度（∀＋φ）が大きくなると、外部荷重の結果として座席において剪断力が引き起こされないように角度φも大きくしなければならない。座席角度（∀＋φ）と座席角度φとの間には直接的な関連性がある。両方の座席部分が角度インジケータを備える場合には、測定された角度φ_Lおよびφ_Rは、座席部分で摩擦力および剪断力が発生しているかどうかの指標である。

左側座席部分および右側座席部分の両方の部分に追加された上記角度インジケータを用いて、座席とユーザとの相互作用によって、姿勢に対する意識を刺激することが重要である。ユーザおよび／または療法士は、一体型の角度インジケータからφ_Lおよびφ_Rの値を読取ることによって座席角度を確認できる。

着座の問題を有する人々は、多くの場合、意識的にリハビリに参加する。このプロセスを刺激するために、本発明は、ユーザが自分自身の着座姿勢を監視でき、必要であれば、着座姿勢をできれば自分で調節できるようにする補助器具を座席角度インジケータを用いてユーザに提供する。

この座席は、正しい姿勢でユーザを位置付けるためにアクチュエータを必要としない。なぜなら、ユーザは、フットレストが正しい高さに設定されているという条件で、支持部におけるバランスウェイトを用いて自分自身のバランスをとるためである。

しかしながら、座席の左側、右側、前側および後側の間に交互に加わる強制的な荷重のために、アクチュエータを追加することができる。これは、両方の隆起部に対する荷重を変化させるという選択肢を提供する（図７）。

左側支持面をさらに前方に傾斜させる（角度φ_Lを低減する）ことによって、左側の隆起部が右側の隆起部よりも荷重を受けることになる。左右の座席角度（それぞれφ_Lおよびφ_R）を変化させることによって、隆起部に対する荷重は変化し始め、これは、周囲の組織における血液および水分の流れを高める。このようにして、床ずれのリスクを予防的に低減できる。

ユーザの重心の変位とともに座席部分が回動する点で、移動、すなわち、座席に座るまたは座席から立ち上がること、が容易になる。

床ずれまたは不快感の発生においては、姿勢および圧力分配に加えて、温度および湿気も重要な要因である。本発明では、座席接触面は、強制的な空気の流れが任意に引き起こす座席面での空気湿度および温度の減少を生じさせるために、透気性および透湿性のカバーと圧力分配層とを備えている。図８は、支持部の圧力分配層における強制換気が電動ファンを用いて実現されることを明らかにしている。

ここで、本発明について、添付の図面を参照して説明する。

本発明に係る座席の例示的な実施例の斜視図を示す。 図１に係る座席の分解図を示す。 フットレストと組合せた本発明に係る座席の非常に概略的な側面図を示し、ここでは、フットレストは低過ぎる位置に設定されている。 フットレストと組合せた本発明に係る座席の非常に概略的な側面図を示し、ここでは、フットレストは正しく設定されている。 フットレストと組合せた本発明に係る座席の非常に概略的な側面図を示し、ここでは、フットレストは高過ぎる位置に設定されている。 関連する角度を説明することを目的とした、背もたれおよび着席している人と組合せた座席の概略側面図を示す。 Ｈ．Ａ．Ｍ．スターリンク工学修士博士による言及した本「Zo zit het!」に従って図３の態様で人体のモデルを示しており、このモデルは、本発明に係る座席に配置され、正しい背中支持部、腕支持部および足支持部を備えている。 関連する力が描かれた、図５ａに係る座席の側面図を示す。 座席部分が角度測定装置を備え、椅子がフットレストおよび背中支持部を備える、本発明に係る座席の非常に簡略化された斜視図を示す。 着席している人の突き出たゾーンが描かれた、本発明に係る座席の概略上面図である。 図７ａに係る座席の背面図である。 ファンを有する座席の切開斜視図である。 ロッドを用いて回動可能な座席部分の概略側面図である。 座席部分が、ピンを用いて案内スロットに沿って案内され、したがって回動可能である、図９ａに対応する変形例の図を示す。

図１および図２は、本発明に係る座席１１を示す。座席１１は、たとえば硬質プラスチックからなる、輪郭が描かれた底部板または外板５と、それによって支持された軸受構造４と、それによってブッシュ１２を介して担持され、左側座席部分２および右側座席部分３が回動可能に接続された回動シャフト１とを備える。示される状態では、左側座席部分２は、右側座席部分３よりもさらに前方／下方に回動されている。

座席部分２および３の上面は、解剖学的形状を有する。
なお、さらに後述する圧力分配層およびカバー層は、明確にするために、図１および図２では図示されていない。

底部板５は、その４つの角のポイントに、たとえば椅子または車椅子のフレームに結合するための外向きに突き出るフック６を担持している。

この例示的な実施例では、フレーム４は、座席部分２および／または３の回動範囲を確保するまたは回動範囲の境界をつけるための調節可能な固定手段７を備える。

着席している人１９の座り心地は、いくつかある要因の中で特に、フットレスト１３、１４の高さの調節に依存し、フットレスト１３、１４のうち、左側フットレスト１３のみが図３に描かれている。図６を参照して、この例示的な実施例では、座席部分２、３と同様に、フットレスト１３、１４も互いに切離されていることにここでは注目されたい。右側フットレストは、参照番号１４で示される。

図３ａに係る状態では、フットレスト１３は低過ぎる位置に設定されており、その結果、矢印１５で示される大腿部の前側に対する圧力が、局所的に集中し、比較的大きくなっている。

図３ｃに係る状態では、フットレスト１３″は高過ぎる位置に設定されており、その結果、圧力は、矢印１６に従って関連する隆起部２４の付近に集中する。

フットレストが正しく設定されている、図３ｂに係る中間位置では、象徴的に矢印１７、１８で示される圧力は、大腿部および臀部の支持長全体に亘って適正に分配される。

図３ａおよび図３ｃは、着席している人１９の一部しか示していないのに対して、図３ｂは、非常に概略的ではあるが人１９全体を示している。（図３ａおよび図３ｃに係る状態に対応する）図３ｂに示される状態では、人１９が背もたれ２０によって背中で支持され、左側の肘掛２１の上に左の前腕を置くことができるという事実にも注目する。

図３ａおよび図３ｃに係る状態は、不快感、制限、さらには床ずれを招く可能性がある。図３ｂに係る正しい足支持部は、正しい力の分配、および対応してユーザ１９の尻領域に対する小さな圧力をもたらし、それによってピーク圧力を低減し、それによって実質的に不快感が減少し、したがって床ずれのリスクが減少する。

図４は、着席している人１９を示し、図４では、関連する測定可能な姿勢角度が人体上に示されている。本発明の文脈において特に重要であるのは座席角度φであり、この座席角度φは、左側は左側角度測定装置９を用いて測定可能であり、右側は右側角度測定装置１０を用いて測定可能である。

背もたれ２０は、図５ａおよび図５ｂと同様に図４では、図３ｂに係る背もたれ２０とは異なる形状を有しているが、この局面は本発明の文脈の範囲内では関係ない。

図５ａは、上述の本「Zo zit het!」においてＨ．Ａ．Ｍ．スターリンク工学修士博士が展開した人体のモデルを示す。このモデルは、足、下腿部、大腿部、骨盤、胴、頭部、上腕、前腕、および手が、それぞれの質量中心ｍ１〜ｍ９を有する変形不可能な要素として表わされるように選択される。モデルの身体部位は、蝶番を用いて互いに接続される。図５ａの図では、着席している人１９は、座席２、背もたれ２０、フットレスト１３、および肘掛２１によって支持されている。上記質量中心ｍ１〜ｍ９は各々、結果として生じるそれ自体の重力を有する。

２つの引張りバネ８（図２も参照）は、左側座席部分２および右側座席部分３の前側を下方に安静位の方に引張る。

図５ｂは、着席している人１９が座席部分２にかける力を示す。力Ｆ−ＬＥＧおよびＦ−ＴＵＢＥＲは、座席角度φが約１２°の値を有するという点で、少なくとも実質的に摩擦がない。これは、Ｈ．Ａ．Ｍ．スターリンク工学修士博士が上記の参考文献の中で報告した研究で実験的に実証された。Ｆ−ＡＸＩＳに対する力は、結果として生じる法線方向の力である。角回転および角加速度が生じない場合、力および力のモーメントの合計は平衡状態にあることになる。

既に記載したように、荷重がかかっていない状態では、バネ８がかける力Ｆ−ＳＰＲＩＮＧは、座席部分２を前方／下方に回動させることになる。

本発明に係る座席２、３が対称的な構造を有しており、したがって、左側座席部分２に基づいて行なった説明が右側座席部分３にも当てはまることは明らかである。

図６は、左側フットレスト１３および右側フットレスト１４の高さの変化が、φ_Lおよび／またはφ_Rの変化を引き起こし、したがって、Ｆ−ＴＵＢＥＲ、ＬおよびＦ−ＴＵＢＥＲ、Ｒの変化も引き起こすことを示す。個々の最適な調節は、フットレスト１３、１４を調節することによって実現可能である。これらの調節は、人体計測および個々のサイズの違いの結果として、互いに異なり得る。

角度測定装置９および１０は、現在の座席角度φ_Lおよび／またはφ_Rに関連する情報をユーザ１９および／または療法士に与える。

左脚がかける力Ｆ−ＬＥＧ、Ｌは参照番号５７で示され、右脚がかける力Ｆ−ＬＥＧ、Ｒは参照番号５８で示され、左足がかける力Ｆ−ＦＥＥＴ、Ｌは参照番号５９で示され、右足がかける力Ｆ−ＦＥＥＴ、Ｒは参照番号６０で示される。Ｌは「左」を意味しており、Ｒは「右」を意味している。

図７ａは、φ_Rを大きくしながら右側座席部分３を左側座席部分２よりもさらに後方に回動させることによって右側隆起部に対する力Ｆ−ＴＵＢＥＲ、Ｒを減少させることを示す。

図７ａでは、回動シャフト１によって規定される回動軸は、参照番号２２で示される。この実施例では、この軸は、座席部分２および３の両方について共線的である。

図７ａでは、圧力の中心は、２３、左側の隆起部２４および右側の隆起部２５で示される。

図７ｂは、座席部分２および３の互いに異なる回動位置の効果を示す。
左側の隆起部２４の下の組織が右側の隆起部２５の下の組織よりもさらに圧縮されることは明らかである。人１９の特定の状態を仮定すると、これは座席部分２および３の所望の設定であり得る。

図８は、ファン２７が追加された座席部分２６を示す。圧力分配上部層２８は、透気性であり、通気性のある被覆層２９によって被覆されている。ファンは、ある特定の圧力下の空気を圧力分配上部層２８の方に運び、この空気は、通気性のある被覆層２９に存在する穿孔３０を経由して上部層２８から出る。

図９ａおよび図９ｂは、座席部分の回動が、純粋かつ単純な蝶番の変位によるもの以外の態様で行われ得ることを示す。

図９ａは、座席部分２が、ロッド機構を用いて本発明に係る態様でたとえば位置２′に回動できることを示す。

図９ｂは、回動が、案内スロットにおけるピンによって座席部分２を２つの経路における位置２に案内させることによっても行われ得ることを示す。

文献
「Zo zit het!」、Ｈ．Ａ．Ｍ．スターリンク工学修士博士、ＩＳＢＮ ９７８ ９０ ２３２ ４３４１
ＷＯ−Ａ−１９９５／０１５１０１
ＷＯ−Ａ−２００５／０１１６５２７
ＵＳ−Ａ−５ ５８０ １２８

Claims (9)

1. 着席している人の尻領域を支持するための座席であって、前記座席は、椅子または寝椅子、自動車、バスもしくは航空機もしくは車椅子などの輸送手段用の座席などの着座備品の一部を形成することを目的とし、着座備品の一部を形成するように適合され、
   前記座席は、２つの部分、すなわち、左側座席部分と右側座席部分とからなっており、前記座席部分は、ユーザの名目上の正中面に沿って互いに切離されており、
   前記座席部分の各々は、前記正中面に対して少なくともおよそ垂直に延在する回動ゾーンの周りを回動可能であり、
   前記回動ゾーンの突き出た位置は、隆起部の前に位置することを特徴とする、座席。
2. 前記座席部分の回動位置を測定でき、読取ることができる角度測定装置、たとえば水準器が、前記座席部分の各々に追加される、請求項１に記載の座席。
3. 前記座席部分の前記回動位置を調節するための回動位置調節手段を備える、請求項１および２のいずれかに記載の座席。
4. 前記回動位置調節手段は、機械式タイプ、空気圧式タイプ、または電気式タイプである、請求項３に記載の座席。
5. 調節された回動位置に２つの座席部分のうちの少なくとも１つを固定するための固定手段を備える、請求項３および４のいずれかに記載の座席。
6. 前記座席部分は両方とも、解剖学的形状を有する、請求項１から５のいずれかに記載の座席。
7. 前記座席部分は両方とも、圧力分配上部層を備える、請求項１から６のいずれかに記載の座席。
8. 前記圧力分配上部層は、透気性であり、穿孔を備えた被覆層によって被覆され、ある特定の圧力下の空気を前記圧力分配上部層に供給する空気圧手段、たとえばファン手段が存在し、この空気は、前記被覆層に存在する前記穿孔を経由して前記上部層から出る、請求項７に記載の座席。
9. 前記座席部分の前記回動位置が時間の経過に伴って変化し、その結果、前記隆起部に対する圧力荷重が時間の経過に伴って変化するように前記回動位置調節手段を制御するための制御手段を備える、請求項４に記載の座席。

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