JP2019205528A - マット構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】心地よい使用感が得られ、しかも小型化、軽量化が容易なマット構造体を提供する。【解決手段】袋体３０と袋体３０の中に封入された流動体３２とで構成され、上面で被支持体の荷重を受けるマット１８を備える。袋体３０の上下面に設けられた複数の縦孔に通して装着され、袋体３０の上面と下面との離間距離が一定以上にならないように制限する第一の紐状部材２０，２２を備える。袋体３０の側面に設けられた複数の横孔に通して装着され、袋体３０の互いに対向する側面同士の離間距離が一定以上にならないように制限する第二の紐状部材２４，２６を備える。マット１８の下面の一部を支持する弾性部材２８を備える。弾性部材２８は、被支持体の荷重に応じて弾性変形し、被支持体を上下に移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、人体等の荷重を支持する椅子の座部やベッドの臥床部として使用されるマット構造体に関する。

病床の患者等がベッドに同じ体勢で寝たきりになっていると、体重のかかる身体部分が圧迫され、褥瘡（床ずれ）が生じやすい。また、椅子に長時間座っていると、臀部が圧迫され、同様に不快に感じることがある。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、弾性体により形成された袋状体本体と、袋状体本体の上下面を連結する複数の弾性体の中空支柱と、隣り合う中空支柱の内部を、袋状体本体の上面及び下面を経由して交互に通し、袋状体本体の上下面を繋ぐ接続糸とを備えた床ずれ防止用のエアマットがあった。接続糸は、中空支柱を補強する働きと、袋状体本体の上下面を強固に結合する働きをする。

また、特許文献２に開示されているように、内側に多数の発泡ビーズが封入された袋体を有し、袋体は、底面及び側面が非伸縮性の素材により形成され、鏡面（着座面）が伸縮性の素材により形成されたビーズクッションソファーがあった。袋体の鏡面に使用者が着座し、身体が袋体内の発泡ビーズを押しのけた時、発泡ビーズは、非伸縮性の側面に囲まれて横方向には移動できず、伸縮性のある鏡面の上下方向のみに移動する。したがって、この発泡ビーズの移動によって鏡面の形状が変化し、身体にフィットした鏡面が形成される。

特開２００１−２９１８３号公報 特開２０００−９３２６０号公報

袋体１２の中に、粉体又は顆粒体の集合物、気体、液体等の流動体１４を封入した一般的なマット１０について考える。図７（ａ）に示すように、マット１０を座部として使用する場合、座り心地を良くするためには、マット１０の上面に使用者が着座した時、臀部が適度に沈み込む柔らかさが必要になる。さらに、臀部が底付きしないように沈み込みを止める抗力が必要であり、この抗力は、分散させて局所的に大きくならないようにすることも大切である。

図７（ｂ）に示すF1は、袋体の各部に作用する単位面積当たりの抗力（べクトル）であり、F2は、袋体１２の張力等に由来して袋体１２の外面各部に発生する単位面積当たりの力（ベクトル）である。マット１０の形状が変化している間は「抗力F1の総和＞力F2の総和」であり、やがて「抗力F1の総和＝力F2の総和」になって形状の変化が止まり、その形状が保持されることになる。

特許文献１のエアマットの場合、接続糸によって袋状体本体の上面と下面の離間距離が一定以上にならないように制限されるが、互いに対向する側面同士の離間距離は特に制限していない。そのため、使用者が着座して臀部が沈み込んだ時、袋状体本体が横方向に広がりやすく、臀部の沈み込みを止めるための斜め上向きの抗力F1が発生しにくい。したがって、臀部が適度に沈み込む柔らかさを出しつつ臀部が底付きしないようにするためには、マットの厚みをかなり厚くしなければならない。これは、ベッドの臥床部として使用する場合も同様である。

一方、特許文献２のビーズクッションソファーの場合、袋体の側面が非伸縮性の素材で形成され、互いに対向する側面の離間距離が一定以上にならないように制限されるので、臀部の沈み込みを止めるための斜め上向きの抗力F1が発生しやすい。しかし、形状が変化するのがほぼ着座面だけになるので、臀部が適度に沈み込む柔らかさを出すためには、着座面の面積をかなり大きくしなければならない。これは、ベッドの臥床部として使用する場合も同様である。

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、心地よい使用感が得られ、しかも小型化、軽量化が容易なマット構造体を提供することを目的とする。

本発明は、袋体と前記袋体の中に封入された流動体とで構成され、上面で被支持体の荷重を受けるマットと、前記袋体の上下面に設けられた複数の縦孔に通して装着され、前記袋体の上面と下面との離間距離が一定以上にならないように制限する第一の紐状部材と、前記袋体の側面に設けられた複数の横孔に通して装着され、前記袋体の互いに対向する側面同士の離間距離が一定以上にならないように制限する第二の紐状部材と、前記マットの下面の全体又は一部を支持する弾性部材とを備え、前記弾性部材は、前記被支持体の荷重に応じて弾性変形し、前記被支持体を上下に移動可能にするマット構造体である。

前記第一及び第二の紐状部材は伸縮性素材にすることができる。また、前記弾性部材は、前記マットの下面に対向して前記被支持体の荷重を受ける受け板と、上端部が前記横板に対して回動可能に軸着され、前記受け板を下方から支持する複数の支持板と、前記複数の支持板の下端部同士を連結する伸縮可能な連結部材とで構成され、前記連結部材は、前記受け板が受けた荷重に応じて伸縮し、前記受け板は、前記複数の支持板が変位することによって上下に移動するものであってもよい。

前記袋体は伸縮性素材で成り、前記流動体は粉体又は顆粒体の集合物である。あるいは、前記袋体は非伸縮性素材で成り、前記流動体は液体又は気体である。

本発明のマット構造体は、使用者の身体を上面に受けた時、身体の主要部位（大きい荷重を発生させる部位）が適度に沈み込む柔らかさを主に弾性部材がもたらし、底付きしないように沈み込みを止めるための斜め上向き抗力は、弾性部材と第一及び第二の紐状部材がもたらす。しかも、身体に作用する抗力は広く分散される。したがって、褥瘡予防の効果が大きく、非常に心地よい使用感が得られる。また、従来のマットやソファーより小型化、軽量化しやすい構成なので、通常サイズの椅子や車椅子に載せる座部として、あるいは通常サイズのベッドに載せる臥床部として使用することができる。

本発明のマット構造体の一の実施形態の外観を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。 この実施形態が有する袋体の構造を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。 この実施形態が有する第一及び第二の紐状部材の構造を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。 この実施形態が有する弾性部材の構造を示す斜視図（ａ）、受け板に荷重が加わった時の動作を示す正面図（ｂ）である。 この実施形態のマット構造体に使用者が着座した様子を示す正面図（ａ）、動き示す模式図（ｂ）である。 第一及び第二の紐状部材の構造の変形例を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。 一般的なマットに使用者が着座した様子を示す正面図（ａ）、このマットに発生する抗力Ｆ１及び力Ｆ２を示す模式図（ｂ）である。

以下、本発明のマット構造体の一実施形態について、図１〜図５に基づいて説明する。この実施形態のマット構造体１６は、椅子や車椅子に載せて座部として使用するのに適した構造体であり、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように略正方形の外形を有し、領域Ａの上面で主に使用者の大腿部を支持し、領域Ｂの上面で主に臀部を支持する。

マット構造体１６は、マット１８、第一の紐状部材２０，２２、第二の紐状部材２４，２６及び弾性部材２８で構成されており、以下、各部材の構造を順番に説明する。なお、説明の中では、図１（ａ）の平面図における上側を前、下側を後、右側を右、左側を左と称する。

マット１８は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、略正方形に形成された袋体３０の中に流動体３２が封入されたものであり、領域Ｂの中央下面側に弾性部材２８を収容するための凹部１８ａが設けられ、凹部１８ａの上方が薄肉部１８ｂになっている。

袋体３０は伸縮性素材で成り、例えば、ポリウレタン繊維等の伸縮性のある繊維で織られた又は編まれた布が好適である。領域Ａとなる部分には、上下面を連通する複数の縦孔３４が形成され、領域Ｂの薄肉部１８ｂとなる部分にも、上下面を連通する複数の縦孔３６が形成されている。また、領域Ａとなる部分には、左右側面を連通する複数の横孔３８が形成され、さらに、前後側面を連通する複数の横孔４０が領域Ａ，Ｂに跨るように形成されている。

流動体３２は、粉体又は顆粒体の集合物であり、例えば、粒径６００〜９００μｍの発泡ポリスチレン製ビーズ等が好適である。発泡ポリスチレン製ビーズを使用する場合、流動性と耐久性を確保するため、ビーズ表面をコーティングすることが好ましい。なお、ポリウレタン製の袋体３０と発泡ポリスチレン製ビーズを組み合わせると、使用時に静電気が発生してビーズ間に若干の引力や反発力が作用することが考えられるが、マット１８の性能にはほとんど影響しない。

第一の紐状部材２０，２２は、所定の伸縮性を有したゴム弾性体等である。図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一の紐状部材２０は、隣り合う縦孔３４に通され、袋体３０の外に出た部分が袋体３０の上面と下面を経由してループを形成するように装着されている。第一の紐状部材２０は、領域Ａの上下面の離間距離が一定以上にならないように制限する。第一の紐状部材２２も同様に、隣り合う縦孔３６に通され、袋体３０の外に出た部分が袋体３０の上面と下面を経由してループを描くように装着されている。第一の紐状部材２２は、薄肉部１８ｂの上下面の離間距離が一定以上にならないように制限する。

第二の紐状部材２４，２６も、所定の伸縮性を有したゴム弾性体等である。第二の紐状部材２４は、隣り合う横孔３８に通され、袋体３０の外に出た部分が袋体３０の右側面と左側面を経由してループを描くように装着されている。第二の紐状部材２４は、領域Ａの左右側面の離間距離が一定以上にならないように制限する。第二の紐状部材２６も同様に、隣り合う横孔４０に通され、袋体３０の外に出た部分が袋体３０の前側面と後側面を経由してループを描くように装着されている。第二の紐状部材２６は、袋体３０の前後側面の離間距離が一定以上にならないように制限する。

弾性部材２８は、図４（ａ）に示すように、複数の支持体４２を並設したものである。支持体４２は、マット１８の薄肉部１８ｂの下面に対向して荷重を受け板４２ａと、受け板４２ａを下方から支持する一対の支持板４２ｂと備えている。一対の支持板４２ｂは、上端部が受け板４２ａに紐４２ｃで縛り付けられ、受け板４２ａに対して回動可能に取り付けられている。そして、一対の支持板４２ｂの下端部同士が、所定の伸縮性を有したゴム弾性体等の連結部材４２ｄで連結されている。

弾性部材２８及び支持体４２は、図４（ｂ）に示すように、受け板４２ａの上面に荷重を受けると、連結部材４２ｄが荷重に応じて伸び、一対の支持板４２ｂの下端部が開くことによって受け板４２ａが下向きに移動する。そして、荷重が小さくなると、連結部材４２ｄが荷重に応じて収縮し、一対の支持板４２ｂの下端部が閉じることによって、受け板４２ａが上向きに移動する。

次に、マット構造体１６の動作を説明する。図５（ａ）に示すように、使用者は、マット構造体１６の上面に着座し、大腿部をマット１８の領域Ａに載せ、臀部をマット１８の領域Ｂの薄肉部１８ｂに載せる。そして、各部材の形状が図５（ｂ）に示すように変形する。

上述したように、座り心地を良くするためには、臀部が適度に沈み込む柔らかさが必要であり、マット構造体１６では、主に弾性部材２８によって柔らかさがもたらされる。つまり、弾性部材２８が臀部からの荷重を受けて大きく弾性変形し、臀部を柔らかく受け止めることができる。また、薄肉部１８ｂの流動体３２が流動することも柔らかさに寄与している。

また、臀部が底付きしないように沈み込みを止めるための斜め上向きの抗力F1が必要になるが、抗力F1の縦方向の成分は、主に弾性部材２８が発生させる。また、抗力F1の横方向の成分は、マット１８に装着された第二の紐状部材２４，２６が、前後側面の離間距離が一定以上にならないよう制限することよって発生する。第二の紐状部材２４，２６だけで不十分なときは、領域Ｂに第二の紐状部材２４を追加して、左右側面の離間距離も一定以上にならないようにするとよい。

また、臀部からの荷重を受けて第一及び第二の紐状部材２０，２２，２４，２６が変形するので、これに押されて薄肉部１８ｂ及びその周辺の流動体３２がスムーズに流動する。そして、袋体３０の上面が臀部及びその周辺部分にフィットする形状に変化し、臀部及びその周辺部分に作用する抗力F1が効果的に分散される。

大腿部について見ると、大腿部はマット１８の厚い部分（領域Ａ）で支持され、しかも大腿部からの荷重は臀部からの荷重よりも小さいので、弾性部材２８が無くても、袋体３０内の流動体３２が流動することによって大腿部を柔らかく受け止めることができる。また、大腿部が底付きしないように沈み込みを止めるための斜め上向きの抗力F1は、マット１８に装着された第二の紐状部材２４，２６が左右側面及び前後側面の各離間距離が一定以上にならないよう制限することによって発生する。そして、大腿部からの荷重を受けて第一及び第二の紐状部材２０，２４，２６が変形するので、これに押されて流動体３２がスムーズに流動し、袋体３０の上面が大腿部にフィットする形状に変化し、大腿部に作用する抗力F1が効果的に分散される。

袋体３０を伸縮性素材で形成し、第一及び第二の紐状部材２０，２２，２４，２６を伸縮性素材で形成することは、使用者が着座した時に、顆粒体の集合物である流動体３２の流動をさらに促進させることや、着座した使用者が離れた後、マット１８の形状回復を促進させることに寄与している。しかし、袋体３０の伸縮性を高くし過ぎると、第一及び第二の紐状部材２０，２２，２４，２６が当接していない部分が流動体３２に押されて外側に大きく広がり、必要な抗力F1が得られなくなるので注意が必要である。また、第一及び第二の紐状部材２０，２２，２４，２６の伸縮性を高くし過ぎると、流動体３２を押圧する力が弱くなり、流動体３２の流動性を促進する効果が弱くなってしまうので注意が必要である。

以上説明したように、マット構造体１６は、使用者の上面に着座した時、臀部が適度に沈み込む柔らかさを主に弾性部材２８がもたらし、臀部が底付きしないように沈み込みを止めるための斜め上向きの抗力F1は、弾性部材２８と第二の紐状部材２６がもたらす。しかも、第二の紐状部材２６が変形し、これに押されて流動体３２がスムーズに流動するので、臀部に作用する抗力が適切に分散される。したがって、臀部の褥瘡予防の効果が大きく、非常に心地よい使用感が得られ、大腿部に対しても、ほぼ同様の効果が得られる。また、従来のマットやソファーより小型化、軽量化しやすい構成なので、通常サイズの椅子や車椅子に載せる座部として使用することができる。

なお、本発明のマット構造体は、上記実施形態に限定されるものではない。上記マット構造体１６の場合、弾性部材２８が、最も大きい荷重が加わる臀部の位置だけに設けているが、大腿部を支持する位置にも設けてもよい。この場合、大腿部を支持する弾性部材と臀部を支持する弾性部材の弾性係数は同じである必要はなく、座り心地を考慮して各々適切な値に設定すればよい。

マット構造体１６は、通常サイズの椅子や車椅子に載せる座部に適した形態であり、マット１８の外形が小型の正方形に設定されている。しかし、マットの形状やサイズは用途に合わせて自由に変更することができ、例えば、マットの形状を円形や多角形にしてもよいし、ベッドの臥床部として使用される大型サイズにしてもよい。マットの形状やサイズを変更した場合でも、第一及び第二の紐状部材の数や配置、弾性部材の数や配置を適宜調節することによって、上記と同様の作用効果が得られる。

マット構造体１６では、第一の紐状部材２０が、隣り合う縦孔３４に通され、袋体１８の前上面及び下面を経由してループを描くように装着されているが、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、隣り合う縦孔３４に通し、袋体１８の前側面及び後側面を経由して交互に連続するように装着してもよく、ほぼ同様の作用効果が得られる。その他の第一の紐状部材２２及び第二の紐状部材２４，２６についても同様である。

上記の第一及び第二の紐状部材２０，２２，２４，２６は伸縮性素材であるが、用途に合わせて非伸縮素材に変更してもよい。同様に、袋体３０は伸縮性素材であるが、用途に合わせて非伸縮素材に変更してもよい。特に、流動体が粉体又は顆粒体の集合物の時は、マット構造体１６のように、袋体と第一及び第二の紐状部材の双方を伸縮性部材にすることが好ましい。一方、流動体が液体又は気体の時は、袋体と第一及び第二の紐状部材の双方を非伸縮性部材にすることが好ましい。液体や気体は流動性が極めて高いので流動性を促進させる必要がないからであり、むしろ、使用者が着座等した時の身体の安定感を確保するため、袋体と第一及び第二の紐状部材を非伸縮性部材とすることが好ましい。その他、流動体として、粉体又は顆粒体の集合物や液体やゲルから成る非圧縮性の材料を用い、袋体と第一及び第二の紐状部材も非伸縮性部材で構成しても良い。これにより、局所的な変形や荷重に対しても適切な方向に抗力を発生し、良好に身体を支持することができる。

１６ マット構造体
１８ マット
２０，２２ 第一の紐状部材
２４，２６ 第二の紐状部材
２８ 弾性部材
３０ 袋体
３２ 流動体
３４，３６ 縦孔
３８，４０ 横孔
４２ 支持体（弾性部材）
４２ａ 受け板
４２ｂ 支持板
４２ｄ 連結部材

Claims (5)

1. 袋体と前記袋体の中に封入された流動体とで構成され、上面で被支持体の荷重を受けるマットと、前記袋体の上下面に設けられた複数の縦孔に通して装着され、前記袋体の上面と下面との離間距離が一定以上にならないように制限する第一の紐状部材と、前記袋体の側面に設けられた複数の横孔に通して装着され、前記袋体の互いに対向する側面同士の離間距離が一定以上にならないように制限する第二の紐状部材と、前記マットの下面の全体又は一部を支持する弾性部材とを備え、前記弾性部材は、前記被支持体の荷重に応じて弾性変形し、前記被支持体を上下に移動可能にすることを特徴とするマット構造体。
2. 前記第一及び第二の紐状部材は伸縮性素材で成る請求項１記載のマット構造体。
3. 前記弾性部材は、前記マットの下面に対向して前記被支持体の荷重を受ける受け板と、上端部が前記横板に対して回動可能に軸着され、前記受け板を下方から支持する複数の支持板と、前記複数の支持板の下端部同士を連結する伸縮可能な連結部材とで構成され、
   前記連結部材は、前記受け板が受けた荷重に応じて伸縮し、前記受け板は、前記複数の支持板が変位することによって上下に移動する請求項１又は２記載のマット構造体。
4. 前記袋体は伸縮性素材で成り、前記流動体は粉体又は顆粒体の集合物である請求項１乃至３のいずれか記載のマット構造体。
5. 前記袋体は非伸縮性素材で成り、前記流動体は液体又は気体である請求項１乃至３のいずれか記載のマット構造体。

Images