JP2019183961A - マニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】内部の気密性を確保することができるマニホールドを提供する。【解決手段】互いに積層された複数の板状部材２１、２２、２３と、これらの間に配置されたガスケット５０と、を備え、複数の板状部材２１、２２、２３は、空気が供給される第１開口２１Ａが形成された第１のプレート２１と、このマニホールドが配置される筐体の開口に接続された複数の第２開口２２Ｂが形成された第２のプレート２２と、を備え、第１開口２１Ａと第２開口２２Ｂとは、マニホールド２０の内側を通して互いに連通され、複数の板状部材２１、２２、２３のうちの少なくとも１つには、ガスケット５０に向けて突出し、マニホールド２０の内側を封止するリブ２２Ｃ、２３Ｅが形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、マニホールドに関する。

従来から、例えば下記特許文献１に記載のマニホールドが知られている。

特開２０００−８４０１１号公報

前記従来のマニホールドでは、内部の気密性の確保に改善の余地があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、内部の気密性を確保することができるマニホールドを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るマニホールドは、互いに積層された複数の板状部材と、互いに隣り合う前記板状部材同士の間に配置されたガスケットと、を備え、前記複数の板状部材は、空気が供給される第１開口が形成された第１のプレートと、このマニホールドが配置される筐体の開口に接続された複数の第２開口が形成された第２のプレートと、を備え、前記第１開口と前記第２開口とは、マニホールドの内側を通して互いに連通され、前記複数の板状部材のうちの少なくとも１つには、前記ガスケットに向けて突出し、マニホールドの内側を封止するリブが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、内部の気密性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る身体支持装置用マニホールド（以下、単にマニホールドという）を備えた身体支持装置の平面模式図である。 図１に示すユニット内部の平面図である。 図２に示すマニホールドおよびカバーの分解斜視図である。 図３に示すマニホールドの分解斜視図である。 図４に示す第１のプレートを空気供給源側から見た斜視図である。 図４に示す第１のプレートをカバー側から見た斜視図である。 図４に示す中間プレートを空気供給源側から見た斜視図である。 図４に示す中間プレートをカバー側から見た斜視図である。 図４に示す第２のプレートを空気供給源側から見た斜視図である。 図４に示す第２のプレートをカバー側から見た斜視図である。 図４に示すマニホールドの積層前の状態を示す模式図である。 図４に示すマニホールドの積層後の状態を示す模式図である。 図４に示すマニホールドの内側において、空気の流れを示す図である。

以下、本発明に係る身体支持装置の一実施形態を、身体支持装置がエアマット装置１である場合を例にとって、図１から図１３を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態のエアマット装置１は、例えば、医療環境下（介護環境下を含む）において利用することができる。
以下の説明において、上面視でエアマット装置１を仰臥位で用いる使用者の体に沿う向きを第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとする。また、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙそれぞれと直交する方向を第３方向Ｚ（図３参照）とする。第３方向Ｚは上下方向と平行になる。

図１に示すように、エアマット装置１は、空気（流体）を収容可能な複数のエアセル１２を有するマット部１１と、エアセル１２への空気の供給およびエアセル１２からの空気の排出を行うユニット１５と、を備えている。
マット部１１は、例えば公知の寝台装置（図示せず）に支持される。寝台装置は、例えばパネル部材が第１方向Ｘに複数に分割され、これらのパネル部材の角度が変化することで背上げおよび脚上げ（膝上げ）動作ができる装置であってもよい。

エアセル１２は、第２方向Ｙに延びる棒状のセルであり、第１方向Ｘに並べられて複数配置されている。なお、エアセル１２の形状としては、棒状に限られず、例えば格子状であってもよい。
複数配置された各エアセル１２は、複数のグループに区分けされている。各エアセル１２は、例えば３つのグループに区分けされ、２つおきに同じ流路系統とされている。この場合、ユニット１５による空気の供給、および排出は、３つの流路系統それぞれに対して独立して行われる。なお、各エアセルは３つのグループに限られず、２つ以上の任意の数のグループに区分けされればよい。

図２に示すように、ユニット１５は、平面視で略矩形状をなすケース（筐体）１６、空気供給源（ポンプ）１７、コネクタ１８、圧力センサ１９、および身体支持装置用マニホールド（以下、単にマニホールドという）２０を備えている。
空気供給源１７、コネクタ１８、圧力センサ１９、およびマニホールド２０は、ケース１６内に配置されている。コネクタ１８および圧力センサ１９は、基板９に取付けられた状態でケース１６内に配置されている。
ケース１６には、カバー１６Ａが取付けられている。カバー１６Ａには複数の開口（筐体の開口）１６Ｂが形成されている。マニホールド２０は、カバー１６Ａと空気供給源１７との第１方向Ｘの間に配置されている。

複数の開口１６Ｂにはエアセル１２に続くチューブ（図示せず）が、カプラ（図示せず）を介して接続される。
ユニット１５により、チューブを通して、各エアセル１２に空気が供給される。チューブは、前述の流路系統に対応して複数（本実施形態では３つ）設けられていて、各チューブを通して各流路系統のセルに空気が供給される。

空気供給源１７は、カバー１６Ａに対して第１方向Ｘに離間して配置されている。図示の例では、空気供給源１７としてエアポンプが採用されている。なお、空気供給源１７としては、例えばエアブロワ―でもよい。
圧力センサ１９は、空気供給源１７に対して第２方向Ｙに並列して配置されている。圧力センサ１９は、後述する接続口２１Ｂから流下する空気の圧力を計測することで、マニホールド２０内の空気圧と、各系統のエアセル１２内の空気圧と、を計測する。

図３に示すように、マニホールド２０は、第１方向Ｘから見た正面視で、２辺が第３方向Ｚに延びるとともに、残り２辺が第２方向Ｙに延びる矩形状を呈する直方体状をなしている。マニホールド２０の第２方向Ｙの大きさは、第３方向Ｚの大きさよりも大きくなっている。なお、マニホールド２０は、第３方向Ｚの大きさが、第２方向Ｙの大きさよりも大きくてもよい。

なお本実施形態では、マニホールド２０を第１方向Ｘから見た状態が正面となっているが、本発明はこれに限られない。例えば、第２方向Ｙや第３方向Ｚから見た状態が正面になるように、マニホールド２０を構成してもよい。
マニホールド２０は、互いに積層された複数の板状部材２１、２２、２３を備えている。図示の例では、マニホールド２０は、表裏面が第１方向Ｘを向く３つの板状部材２１、２２、２３により構成されている。

図２および図３に示すように、複数の板状部材２１、２２、２３は、第１方向Ｘの空気供給源１７側に配置された第１のプレート２１と、カバー１６Ａ側に配置された第２のプレート２２と、第１のプレート２１と第２のプレート２２との間に配置された中間プレート２３と、を備えている。

第１のプレート２１、第２のプレート２２、および中間プレート２３は互いに同等の大きさ、同等の外形をなし、第１方向Ｘに互いに積層されている。
第１のプレート２１は、第２のプレート２２よりも第１方向Ｘに沿って空気供給源１７の近くに位置している。第２のプレート２２は、第１のプレート２１よりも第１方向Ｘに沿ってカバー１６Ａの近くに位置している。

（第１のプレート）
図４および図５に示すように、マニホールド２０は、空気供給源１７からの空気が供給される第１開口２１Ａを備えている。
第１開口２１Ａは、第１のプレート２１に形成され、第１方向Ｘの空気供給源１７側に向けて突出する筒状の内部によって形成されている。第１開口２１Ａは、第１のプレート２１のうち、第２方向Ｙの一端部に配置されている。
図２に示すように、第１開口２１Ａには、空気供給源１７と接続された第１チューブ１３が接続されている。空気供給源１７からの空気が、チューブ１３を通して第１開口２１Ａに流下する。

図４および図５に示すように、第１のプレート２１のうち、第２方向Ｙの他端部には、接続口２１Ｂが形成されている。図２に示すように、接続口２１Ｂは、チューブ１４により圧力センサ１９と接続される。接続口２１Ｂは、第１方向Ｘの空気供給源１７側に向けて突出する筒状の内部によって形成されている。
また、第１のプレート２１には、チューブ等を介して、排気用のポンプと接続する排気用のノズルを設けてもよい。

図３に示すように、第１のプレート２１には、弁２４が取付けられている。第１のプレート２１の上端縁および下端縁には、弁２４が取付けられた取付口２１Ｃが複数形成されている。取付口２１Ｃは、第１のプレート２１を第１方向Ｘに貫いている。
図示の例では、第１のプレート２１の上端縁に４つ、下端縁に５つの取付口２１Ｃが配置されている。
第１のプレート２１の上端縁、および下端縁それぞれに配置された複数の取付口２１Ｃは、互いに第２方向Ｙに並べて配置されている。

弁２４は、電磁石（ソレノイド）とプランジャとを有する電磁弁である。弁２４は、電磁石の磁力を用いてプランジャを動かすことができる。
図示の例では、複数の取付口２１Ｃのうち、上端縁に配置された１つの取付口２１Ｃと、下端縁に配置された５つの取付口２１Ｃに、弁２４が各別に配置されている。

図６に示すように、第１のプレート２１のうち、マニホールド２０の内側を向く内面には、内側に向けて突出する筒部２１Ｄが形成されている。
筒部２１Ｄは、第２方向Ｙに間隔をあけて２つ配置されている。筒部２１Ｄの内周面には、雌ねじ部が形成されている。雌ねじ部には、複数の板状部材を固定するネジ（図示せず）が装着される。
筒部２１Ｄは、複数の板状部材２１、２２、２３が互いに積層された状態で、第２のプレート２２のうち、マニホールド２０の内側を向く内面と当接する。

（第２のプレート）
図４および図９に示すように、第２のプレート２２のうち、第１のプレート２１と積層された状態で、第１のプレート２１の取付口２１Ｃと正面視で重なる部分には、取付口２１Ｃと連通する第１の穴２２Ａが各別に形成されている。
第１の穴２２Ａは、第２のプレート２２における上端縁および下端縁に、第２方向Ｙに並べられて複数配置されている。第１の穴２２Ａは、正面視で円形状をなしている。
複数の第１の穴２２Ａは、互いに同形同大をなしている。第１の穴２２Ａは閉塞されている。

図２および図１０に示すように、マニホールド２０はまた、ケース１６の開口１６Ｂに接続される第２開口２２Ｂと、マニホールド２０内の空気を外部に排出する排気口２５と、を備えている。第２開口２２Ｂは第２のプレート２２に複数形成されている。第１開口２１Ａと第２開口２２Ｂとは、マニホールド２０の内側を通して互いに連通されている。
排気口２５は、第２のプレートに１つ形成されている。

第２開口２２Ｂは、マニホールド２０の外側に向けて突出する筒状の内部によって形成されている。図示の例では、８つの第２開口２２Ｂが、第２方向Ｙに並べられた状態で、第３方向Ｚに間隔をあけて２列配置されている。複数の第２開口２２Ｂは、ケース１６の開口１６Ｂに各別に接続される。

図９に示すように、マニホールド２０はまた、後述する空間３０と第２開口２２Ｂとを接続するとともに開閉される複数の流路４０を備えている。図９に示すように、複数の流路４０は第２のプレート２２に形成されている。
複数の流路４０は、第１の穴２２Ａと第２開口２２Ｂとを各別に接続している。流路４０は正面視で第３方向Ｚに延びる部分と、第２方向Ｙに延びる部分と、を備えている。

（中間プレート）
図４および図７に示すように、中間プレート２３のうち、第１のプレート２１と積層された状態で、第１のプレート２１の取付口２１Ｃと正面視で重なる部分には、取付口２１Ｃと連通する第２の穴２３Ｂが各別に形成されている。
第２の穴２３Ｂは、第２のプレート２２における上端縁および下端縁に、第２方向Ｙに並べられて複数配置されている。
第２の穴２３Ｂは正面視で円形状をなしている。複数の第２の穴２３Ｂは、互いに同形同大をなしている。第２の穴２３Ｂには底部が形成されている。

第２の穴２３Ｂと後述する第２空間３２との間には、中間路４１が各別に形成されている。第２の穴２３Ｂは、第２空間３２に対して第３方向Ｚの外側に位置している。
中間路４１は、第２の穴２３Ｂと後述する第２空間３２とを第３方向Ｚに接続している。第２空間３２、中間路４１、および第２の穴２３Ｂそれぞれの底部は第３方向Ｚに段差なく連なっている。

図８に示すように、中間プレート２３には、流路４０を開閉する第３開口２３Ｃが形成されている。弁２４のプランジャが、中間プレート２３に当接又は離間することで、第３開口２３Ｃが開閉される。
第３開口２３Ｃは、第２の穴２３Ｂの底部に形成され、第２の穴２３Ｂの底部を第１方向Ｘに貫いている。第３開口２３Ｃは、第２の穴２３Ｂよりも小径とされ、第２の穴２３Ｂと同軸に配置されている。

図７に示すように、中間プレート２３には、第１のプレート２１に向けて突出し、第１のプレート２１と当接する第１凸部２３Ｄが形成されている。図示の例では、第１凸部２３Ｄは第２方向Ｙに間隔をあけて並べられるとともに、第３方向Ｚに間隔をあけて２列配置されている。
第１凸部２３Ｄは、後述する第１ガスケット５１の第３貫通孔５１Ｃ内を通過して、第１のプレート２１の内面と当接する。第３貫通孔５１Ｃの形状は、第１凸部２３Ｄの形状と同等となっている。

図８に示すように、中間プレート２３のうち、第２のプレート２２側を向く第１面には、第２のプレート側に向けて突出する第２突起２３Ｇが複数形成されている。複数の第２突起２３Ｇは、第２方向Ｙに並べて配置され、第３方向Ｚに間隔をあけて２列に配置されている。

中間プレート２３にはまた、第２のプレート２２に向けて突出し、第２のプレート２２と当接する第２凸部２３Ｈが形成されている。図示の例では、第２凸部２３Ｈは、第３方向Ｚに間隔をあけて２つ配置されている。
第２凸部２３Ｈは、第２突起２３Ｇにおける第２のプレート２２側を向く面に形成されている。

（空間）
図４、図７、および図９に示すように、マニホールド２０はまた、第１開口２１Ａと連通する空間３０を備えている。空間３０は、第１のプレート２１と、第２のプレート２２と、の間に形成されている。
空間３０は、第２のプレート２２に形成された第１空間３１と、中間プレート２３に形成された第２空間３２と、により構成されている。第１空間３１および第２空間３２は互いに連通している。

図９に示すように、第１空間３１は、正面視で２辺が第３方向Ｚに延び、残り２辺が第２方向Ｙに延びる矩形状をなしている。第１空間３１の第２方向Ｙの大きさは、第３方向Ｚよりも大きくなっている。
第１空間３１の正面視における第２方向Ｙの一端部は、第３方向Ｚの大きさが他の部分よりも大きくなっている。

図７に示すように、第２空間３２は、正面視で２辺が第３方向Ｚに延びるとともに、残り２辺が第２方向Ｙに延びている。第２空間３２の第２方向Ｙの大きさは、第３方向Ｚの大きさよりも大きくなっている。
第２空間３２の第３方向Ｚ、および第２方向Ｙの大きさは、第１空間３１の第３方向Ｚ、および第２方向Ｙの大きさよりも大きくなっている。

中間プレート２３には、中間プレート２３を第１方向Ｘに貫く第１の窓２３Ａが形成されている。第１の窓２３Ａは、第２のプレート２２における第１空間３１と同等の形状、同等の大きさをなしている。
第１の窓２３Ａは中間プレート２３のうち、第２のプレート２２と積層された状態で、第２のプレート２２の第１空間３１と同等の位置に位置している。第１の窓２３Ａにより第１空間３１と第２空間３２とが連通している。

（ガスケット）
図４に示すように、第１のプレート２１、中間プレート２３、および第２のプレート２２それぞれの間には、ガスケット５０が各別に配置されている。
ガスケット５０は、第１のプレート２１と中間プレート２３との間に配置された第１ガスケット５１と、中間プレート２３と第２のプレート２２との間に配置された第２ガスケット５２と、を備えている。第１ガスケット５１および第２ガスケット５２は、ゴム材料により形成されている。

（第１ガスケット）
第１ガスケット５１は、第１のプレート２１と同形をなし、第１のプレート２１よりも小さく形成されている。
図６に示すように、第１のプレート２１の内面には、第１ガスケット５１が配置される第１凹部２１Ｅが形成されている。第１凹部２１Ｅは、第１のプレート２１における外縁の内側に全域にわたって形成されている。

第１のプレート２１の内面には、内側に向けて突出する第１突起２１Ｆが複数形成されている。複数の第１突起２１Ｆは、第２方向Ｙに並べて配置され、第３方向Ｚに間隔をあけて２列に配置されている。

図４に示すように、第１ガスケット５１には、第１突起２１Ｆと係合する第１貫通孔５１Ａが複数形成されている。第１突起２１Ｆが第１貫通孔５１Ａと係合することで、第１ガスケット５１が第１凹部２１Ｅ内で位置ずれするのを防ぐことができる。
また第１ガスケット５１には、筒部２１Ｄが係合する第２貫通孔５１Ｂと、後述する第１凸部２３Ｄが係合する第３貫通孔５１Ｃが形成されている。

また、第１ガスケット５１には、取付口２１Ｃおよび第２の穴２３Ｂを連通する第４貫通孔５１Ｄが形成されている。第４貫通孔５１Ｄは、第１ガスケット５１のうち、取付口２１Ｃと第２の穴２３Ｂとの間に位置する部分に各別に形成されている。
第４貫通孔５１Ｄ内を、取付口２１Ｃに取付けられた弁２４のプランジャが通過することで、プランジャが、中間プレート２３における第２の穴２３Ｂの底部のうち、第３開口２３Ｃの開口周縁部に当接可能となっている。

（第２ガスケット）
図４に示すように、第２ガスケット５２は、第２のプレート２２と同形をなし、第２のプレート２２よりも小さく形成されている。
図８に示すように、中間プレート２３のうち、第２のプレート２２側を向く第１面には、第２ガスケット５２が配置される第２凹部２３Ｆが形成されている。第２凹部２３Ｆは中間プレート２３における全域にわたって形成されている。

図４に示すように、第２ガスケット５２には、第２突起２３Ｇと係合する第５貫通孔５２Ａが複数形成されている。第２突起２３Ｇが第５貫通孔５２Ａと係合することで、第２ガスケット５２が第２凹部２３Ｆ内で位置ずれするのを防ぐことができる。
また、第２ガスケット５２には、中間プレート２３の第１の窓２３Ａと同等の形状をなす第２の窓５２Ｂが形成されている。

また、第２ガスケット５２には、第３開口２３Ｃおよび第１の穴２２Ａを連通する第６貫通孔５２Ｃが形成されている。第６貫通孔５２Ｃ内を、第３開口２３Ｃからの空気が第１の穴２２Ａに向けて流下する。
第６貫通孔５２Ｃは円形状をなし、第３開口２３Ｃと互いに同等の大きさをなしている。
第６貫通孔５２Ｃは、第２ガスケット５２のうち、第３開口２３Ｃと第１の穴２２Ａとの間に位置する部分に各別に形成されている。

（リブ）
図７に示すように、中間プレート２３には、第１ガスケット５１に向けて突出し、マニホールド２０の内側を封止する第１リブ２３Ｅが形成されている。第１リブ２３Ｅは第２空間３２、複数の中間路４１、および複数の第２の穴２３Ｂの縁部に連続して形成されている。
図１１および図１２に模式図として示すように、第１リブ２３Ｅが第１ガスケット５１に当接することで、第１ガスケット５１と、第１リブ２３Ｅにより囲まれた部分と、の間の気密が確保される。

第２のプレート２２には、第２ガスケット５２に向けて突出し、マニホールド２０の内側を封止する第２リブ２２Ｃが形成されている。第２リブ２２Ｃは第１空間３１の縁部、第１の穴２２Ａから流路４０を通して第２開口２２Ｂに至る部分の縁部、および排気口２５の縁部に連続して形成されている。
図１１および図１２に模式図として示す場合と同様に、第２リブ２２Ｃが第２ガスケット５２に当接することで、第２ガスケット５２と、第２リブ２２Ｃにより囲まれた部分と、の間の気密が確保される。

次にマニホールド２０内の空気の流れについて図１３を用いて説明する。なお、図１３では、正面視で下側に位置する部分の空気の流れについて、図示を省略している。
図１３に示すように、空気供給源１７から第１開口２１Ａに供給された空気は、空間３０内に進入する。この際、空間３０内の第１空間３１および第２空間３２の中に滞留することになる。
そして、中間路４１を通して第２の穴２３Ｂに到達した空気は、弁２４が開くことで、すなわち、プランジャが中間プレート２３のうち、第３開口２３Ｃの開口周縁部から離間して、第３開口２３Ｃが開放されることで、第３開口２３Ｃを通して第１の穴２２Ａ内に到達する。

第１の穴２２Ａ内に到達した空気は、流路４０を通して第２開口２２Ｂに到達する。そして第２開口２２Ｂからユニット１５の開口１６Ｂにカプラを介して接続されたチューブを通して、各エアセル１２に供給される。
このように、空気供給源１７からマニホールド２０内に供給された空気は、複数の弁２４を開閉することで、任意のエアセル１２に供給することができる。
また、排気口２５に対応している弁２４を開放することで、各エアセル１２内の空気を、マニホールド２０内を通して排出することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るマニホールド２０によれば、複数の板状部材２２、２３のうち、第２のプレート２２に、内側を封止する第２リブ２２Ｃが形成されている。また、複数の板状部材２１、２３のうち、中間プレート２３に、内側を封止する第１リブ２３Ｅが形成されている。これにより、確実にマニホールド２０内部の気密性を確保することができる。

また、第１リブ２３Ｅが形成された中間プレート２３には、第１凹部２１Ｅが形成された第１のプレート２１に向けて突出して当接する第１凸部２３Ｄが形成されている。
このため、第１凹部２１Ｅが形成された第１のプレート２１が、内側に向けて変形するのを抑制し、このような変形によりマニホールド２０の気密性が阻害されるのを抑えることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、身体支持装置がエアマット装置１である構成を示したが、このような態様に限られない。身体支持装置は、エアマット装置１でなくてもよい。

また、上記実施形態では、第１のプレート２１と第２のプレート２２との間に中間プレート２３が積層されている構成を示したが、このような態様に限られない。中間プレート２３は積層されなくてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ エアマット装置
１２ エアセル
１７ ポンプ
２０ マニホールド
２１ 第１のプレート
２１Ｅ 第１凹部(凹部)
２１Ａ 第１開口
２２ 第２のプレート
２２Ｂ 第２開口
２２Ｃ 第２リブ（リブ）
２３Ｄ 第１凸部（凸部）
２３Ｅ 第１リブ（リブ）
２３Ｆ 第２凹部（凹部）
２３Ｈ 第２凸部
２４ 弁

Claims (2)

1. 互いに積層された複数の板状部材と、
   互いに隣り合う前記板状部材同士の間に配置されたガスケットと、を備え、
   前記複数の板状部材は、
   空気が供給される第１開口が形成された第１のプレートと、
   このマニホールドが配置される筐体の開口に接続された複数の第２開口が形成された第２のプレートと、を備え、
   前記第１開口と前記第２開口とは、マニホールドの内側を通して互いに連通され、
   前記複数の板状部材のうちの少なくとも１つには、前記ガスケットに向けて突出し、マニホールドの内側を封止するリブが形成されていることを特徴とするマニホールド。
2. 前記複数の板状部材のうちの他方には、前記ガスケットが収容される凹部が形成され、
   前記リブが形成された前記板状部材には、前記凹部が形成された前記板状部材に向けて突出し、かつ前記凹部が形成された前記板状部材と当接する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマニホールド。

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