JP3038498B2

JP3038498B2 - 緩衝装置

Info

Publication number: JP3038498B2
Application number: JP08507568A
Authority: JP
Inventors: ゲイツ，ステファン，エム．
Original assignee: ゲイツ，ステファン，エム．
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 2000-05-08
Anticipated expiration: 2015-08-15
Also published as: EP0776172A1; CA2197434C; JPH10502850A; AU686446B2; AU3325795A; US5634224A; WO1996004825A1; CA2197434A1

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、マットレス、ソファ、腰掛又は類似品に使
用する部分的には空気のような流体で支えられる緩衝装
置に関する。幾つかの実施例において、本発明は、変形
可能で且つ嬌正可能なクッションを構成する吸気弁及び
排気弁を包含する不浸透性包装資材と弾性構成要素との
組合せ方法に関する。

従来の技術においては、例えば1878年３月26日にホワ
イトに付与された米国特許第201,728号及び1984年10月2
3日にグリッフェンに付与された米国特許第4,477,935号
においてマットレス用支持材として実際に呼称されてい
る“エアサックス（空気袋）”、“ブラッダー（浮
袋）”又は“エアセル（空気部屋）”の使用が周知であ
る。又安楽さ及び支えの最適化のために、事前決定の高
さで人を支えるべく、これらのエアセルの中の膨脹量を
制御する手段・方法を提供することが知られている。例
えば米国特許第4,989,283号は、マットレスの上の人の
位置の差異によって別の支え特性を提供するべく、マッ
トレスの複数エアセル内圧力を監視して制御するための
マイクロプロセッサの使用を教唆している。米国特許第
5,070,560号は、床ずれを救済するために手動で個々の
エアセルを望みの圧力に膨脹収縮させる弁をエアセルに
持たせたマットレスを提供する。

発明の概要本発明は、吸気弁及び排気弁を保有する液体内包の包
装資材を提供する。例えば、包装資材が人が上で休むこ
とによって負荷を負わされると、上で休んでいる人の体
形に合わせるように包装資材から流体が排出されるが、
流体クッションの上に人を支えるのに充分な圧力は維持
される。排出弁は、包装資材の内圧が事前決定のしきい
値圧力を超える場合に液体排出を許容する圧力逃し弁と
して動作する。本発明の幾つかの実施例においては、排
気弁は別々のしきい値圧力を事前に設定可能に調整され
得る。吸気弁手段は包装資材再充填のために用意されて
いる。吸気弁は、流体供給圧力より包装資材内圧が小さ
い時に流体流入だけを許容する一方向弁である。包装資
材内圧は、負荷が包装資材から持ち上げられると減少す
る。好適な実施例では、弾性手段は、包装資材からの負
荷持ち上げ後の包装資材嬌正のために用意される。

包装資材上に休む人の重量が包装資材を変形させる。
包装資材の中の流体圧力は、包装資材の体積が変形で収
縮すると共に増大する。更に、包装資材は人の不規則な
形状に合わせて変形するので、負荷を支える包装資材の
面積は増大する。平衡状態は、包装資材内流体圧力と包
装資材の負荷負担面積との積を含む包装資材内力が負荷
荷重に等しくなる時に達成される。包装資材上への圧力
逃し弁の準備が、支え面の増大とより安楽になるように
支え面全体に亘って起こる圧力削減とを産み出して人体
形状に容易に順応させるように包装資材の緩慢な収縮を
許容させる。制御可能な圧力逃し弁は、流体保持しきい
値圧力の事前設定を可能ならしめる。異なるしきい値圧
力は、異なる重量での調整を許容し、あるいは程度の異
なる順応性を許容する。

弾性手段は負荷除去後の包装資材の嬌正のために用意
され得る。弾性手段の準備が、包装資材壁上に対する嬌
正力作用による包装資材の再膨脹を許容する。弾性手段
は包装資材の内側又は外側に用意され得る。

一方向吸気弁手段は、流体が包装資材の中に再流入す
るのを許容する。供給貯留槽は適正圧力の吸入流体を提
供し得る。代替案としては、弾性手段が、包装資材内に
流体を引き込むための部分真空形成用に上述のようにし
て使用され得る。

広く云えば、本発明は、流体内包の荷重負担包装資材
と、流体供給貯留槽と、流体排出貯留槽と、事前決定の
逃し圧力に対する包装資材内圧超過時における該包装資
材から該流体排出貯留槽への流体放出のための該包装資
材と該流体排出貯留槽間連通用の逃し手段と、流体供給
貯留槽圧力未満への包装資材内圧の低下時に流体供給貯
留槽から包装資材への流体浸入を許容する吸気弁手段
と、包装資材中の流体圧力が前記事前決定の逃し圧力に
達する迄の包装資材の荷重対抗面積拡大を提供するため
の負荷状態での包装資材変形を許容させる組合せ方法
と、を備える緩衝装置である。

吸気貯留槽及び供給貯留槽は、１つに纏められ得るも
のであり、これは又、特に流体が空気の場合には、周辺
流体源であり得る。

図面の説明本発明の好適なる実施例を図解する図面において、図１は、本発明の好適なる１実施例に従って構成され
る包装資材保有マットレスの概略図であり、図２は、図１の断面線２−２を通るマットレスの側断
面図であり、図３は、図１の断面線３−３沿いに断面した包装資材
と吸気弁及び排気弁との詳細断面図であり、図４は、図３の断面線４−４沿いに断面した包装資材
の端断面図であり、図５は、本発明によって構成される包装資材保有マッ
トレスの平面図であり、図６は、本発明の他の好適なる１実施例に従って構成
された包装資材の詳細側面図であり、図７は、本発明の第３の好適なる実施例に従って構成
された包装資材保有クッションの概略図であり、図８は、前記クッションの側断面図であり、図９は、前記クッションの端断面図である。

好適なる実施例の説明図１、図２、及び図３を参照すると、マットレス
（１）は２側壁（２）及び（３）と２端壁（４）及び
（５）と弾性カバー（６）とバンド（８）によって接続
される包装資材（７）とを備える。図１に示すマットレ
ス（１）の特殊構成は、本発明の本質ではないが、本発
明の１つの使用法を図解する。各包装資材（７）は、そ
れぞれ包装資材（７）の内部に連通する共通パイプ（1
1）に接続される吸気（９）及び排気弁（10）を有す
る。各吸気弁（９）は空気或いは他の流体を一方向に、
すなわち、包装資材（７）の内部に流動させる単純な一
方向弁乃至は逆止弁であり得る。各排気弁（10）は、包
装資材内圧が排気弁（12）の放出圧力を超えると包装資
材（７）からの排気流を許容する逃し弁でる。本発明の
好適なる１実施例では、排気弁（12）は放出圧力の事前
設定を許容する圧力調整器を有する。この好適なる１実
施例の包装資材は、負荷が加えられると変形し、負荷が
除去されると元の形に跳ね戻る弾性物質（12）を包含す
る。元の形に戻るとき、弾性物質（12）は、吸気弁
（９）の中に流体を吸引するための部分真空を創り出す
ように、包装資材内壁に圧力を加える。包装資材は弾性
物質（12）の周りに動き嵌めにされ（図３参照）ても、
あるいはぴったりと嵌合され（図６参照）てもよい。好
適なる１実施例では、弾性物質（12）が包装資材で被覆
される。弾性物質（12）は、包装資材の排気及び再充填
を容易ならしめるために、流体を透過させるものである
ことが望ましい。本明細書の利益を享受するその道の熟
練者なら、従来材料の広範囲な流れの中から好適な製作
材料を選定することが可能であろう。制約を目的とする
訳ではないがこのような材料の例には包装資材としての
ポリエチレン、弾性材料としてのポリウレタンフォー
ム、及び流体としての空気が挙げられる。包装資材中に
使われる流体は、望ましくは圧縮性流体であって欲しい
が、加えて非圧縮性流体であっても差支えなかろう。空
気は便利な貯留槽を提供する周囲環境から吸引排出し得
るので、空気が望ましい。もし他の流体を使用すると、
吸気弁及び排気弁に連通する貯留槽の必要性が正しく評
価されるとよいであろう。又２つの貯留槽、即ち、吸気
用の１つと排気用の１つとが正しく評価されるとよいで
あろう。もし吸気と排気との別々の貯留槽が使用される
ときには、包装資材（７）の圧力調整の手助けのために
各貯留槽の圧力は事前に設定され得る。

包装資材（７）への丸っこい或いは凸面曲線を有する
負荷の適用は、包装資材（７）への負荷の沈み込みにつ
れての荷重負担面積の増大をもたらす。しかしながら、
この効果の論議に関して、弾性資材（12）は、弾性材料
（12）への負荷の沈み込みにつれての荷重負担面積増大
を提供するように形づくらる得る。その上、弾性材料
（12）は、負荷の沈み込みに従った抵抗力の増大がもた
らされて包装資材（７）の中の流体の圧力増大に与かる
負荷量が削減されるように形づくられ得る。この目的の
ためには、図３及び図６に示すように、弾性材料（12）
が先端を切られたピラミッド形状を有することが望まし
い。円錐形のような他の形状も又この目的にかなってい
ることも評価されてよい。

使用中、本発明の包装資材は荷重下で変形するであろ
うが、その間、負荷力、流体圧力、及び弾性材料間の平
衡が達成される迄流体は排出されるであろう。包装資材
（７）の内圧は排出弁（10）の逃し圧力より低く保持さ
れ、逃し圧力は望みの大きさで負荷が包装資材（７）の
中に沈み込むように設定される。排気弁の圧力調整特性
が、特定負荷或いは予想範囲内負荷に順応するような逃
し圧力の事前設定を許容する。

図１乃至５に示すような病室ベッド（１）の例では、
異なった包装資材（７）に異なった逃し圧力を設定する
排気弁（10）を持たせ得る。このようにして病室ベッド
（１）は、或る患者ではより低い圧力レベルで、他の人
では他の圧力レベルで人を支えるような特定包装資材を
保有することに適合し得る。

包装資材の支持高さを独立に制御する特性に対する応
用は多数存在する。例えば、包装資材（７）は、たまた
まベッドの外に転り落ちる傾向のある患者に逆らうよう
に、側面近くの支持高さのレベルを高く設定することが
可能であり、又包装資材（７）は、床づれ救済のため或
いは処置領域提示のために患者を現在位置から他の位置
に転がすのを助けるように設定することが可能である。
吸気圧及び排気圧の活動的制御は、患者のより多くの活
動的制御の容易化を可能にする。本発明の他のこのよう
な応用は当業者には明らかになるであろう。

図７乃至９に示す本発明の他の１実施例は、本発明の
効果を発揮する構成の座席クッションを図解する。クッ
ション（20）は、弾性材料（24）の充填された３つの包
装資材（21）、（22）、（23）から作られる。必要とさ
れる構造に応じて、１以上の吸排気弁（25）が用意され
得る。各吸排気弁（25）は上記の特性を有し、そこで
は、周囲条件の流体を吸気して事前決定の逃し圧力で排
気する。包装資材（21）、（22）、（23）は、図示のよ
うに連通し得るし、或いはそれぞれが独自の弁（25）を
有する別々の部屋に形成され得る。前者の配列では包装
資材（21）、（22）、（23）は共通の逃し圧力を有する
ので、それ故各包装資材内の負荷掛け抵抗は内部弾性材
料の厚みと弾性とに依存する。後者の配列では、負荷掛
け抵抗は、これも又各包装資材内の排気弁（25）の個々
の圧力設定に依存する。

本発明の上記の実施例は、単に説明的なものであって
制約的なものではないと評価されるであろう。本発明の
原理に従って構成され得る装置のタイプは多数存在す
る。更に本発明のこのような装置のいずれかに対して開
示された特定構造は、本発明の本質的な特徴ではなく、
再述するが、本原理を使用する装置の製作方法の図解で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭55−152159（ＪＰ，Ｕ) 実公平６−14623（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4644597（ＵＳ，Ａ) 米国特許5142717（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47C 27/08 - 27/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体内包の負荷支持包装資材と、流体供給貯留槽と、流体排出貯留槽と、前記包装資材と前記流体排出貯留槽との間に設けられた
圧力逃し弁と、前記包装資材と前記流体供給貯留槽との間に設けられた
吸気弁と、前記包装資材に包含され、先端が切られたピラミット形
状または円錐形の部分を有し、前記包装資材に負荷が加
わった時の沈み込みに従って抵抗力が増大する弾性材料
とを備え、負荷時に前記包装資材が前記弾性材料の抵抗力に抗して
変形し、前記包装資材内圧が事前決定の逃し圧力を超過
した際に、前記圧力逃し弁を介して前記包装資材から流
体を逃がし、負荷除去時に前記包装資材が前記弾性材料
の弾性力によって嬌正され、前記包装資材内圧が前記流
体供給貯留槽内圧より小さくなった際に、前記吸気弁が
自力開放して前記流体供給貯留槽から前記包装資材内に
流体を再流入させる緩衝装置。
【請求項２】前記流体供給貯留槽が非高圧化のものであ
る、請求項１に記載した緩衝装置。
【請求項３】前記包装資材が前記弾性材料の周りに嵌合
され、前記弾性材料が前記流体通過に対する浸透性を有
してなる、請求項２に記載した緩衝装置。
【請求項４】前記圧力逃し弁が前記事前決定の逃し圧力
制御を許容する圧力調整器を有してなる、請求項１又は
２に記載した緩衝装置。
【請求項５】前記圧力逃し弁が前記事前決定の逃し圧力
制御を許容する圧力調整器を有してなる、請求項３に記
載した緩衝装置。
【請求項６】前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽
とが包装資材内圧制御を容易にするために事前決定の圧
力に設定されてなる、請求項１に記載した緩衝装置。
【請求項７】流体内包の複数の負荷支持包装資材と、非
高圧化流体供給貯留槽と、流体排出貯留槽とを備え、１以上の前記包装資材が、前記包装資材内圧の事前決定の逃し圧力超過時に前記包
装資材から流体を逃してやるために前記包装資材と前記
流体排出貯留槽とを連通する圧力逃し弁と、前記包装資材内流体圧力が前記流体供給貯留槽内圧力よ
り小さい時に、独立に開放して前記流体供給貯留槽から
前記包装資材内への流体再流入を許容する自力開放形の
吸気弁と、前記包装資材に包含され、先端が切られたピラミット形
状または円錐形の部分を有し、前記包装資材に負荷が加
わった時の沈み込みに従って抵抗力が増大する弾性材料
とを備え、前記各包装資材は負荷時に前記弾性材料の抵抗力に抗し
て変形され、負荷除去時に前記弾性材料の弾性力によっ
て嬌正される緩衝装置。
【請求項８】前記包装資材が前記弾性材料の周りに近接
嵌合され、前記弾性材料が前記流体通過に対する浸透性
を有してなる、請求項７に記載した緩衝装置。
【請求項９】前記各包装資材が前記圧力逃し弁と前記各
包装資材の事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調整
器とを有してなる、請求項７に記載した緩衝装置。
【請求項１０】前記各包装資材が前記圧力逃し弁と前記
各包装資材の事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調
整器とを有してなる、請求項８に記載した緩衝装置。
【請求項１１】前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留
槽とが包装資材内圧制御を容易にするために事前決定の
圧力に設定されてなる、請求項７に記載した緩衝装置。
【請求項１２】前記流体が空気であり、周囲環境が前記
流体供給貯留槽及び前記流体排出貯留槽である、請求項
７に記載した緩衝装置。
【請求項１３】前記複数の包装資材がマットレスの構成
要素を形成するように並行並置で横たえられてなる、請
求項７に記載した緩衝装置。
【請求項１４】前記複数の包装資材がマットレスの構成
要素を形成するように並行並置で横たえられてなる、請
求項８乃至10のいづれかに記載した緩衝装置。
【請求項１５】前記複数の包装資材が座席を形成するよ
うに組合わされてなる、請求項７に記載した緩衝装置。
【請求項１６】圧力逃し弁および吸気弁を有する包装資
材と、前記圧力逃し弁を介して連通される流体排出貯留
槽と、前記吸気弁を介して連通される流体供給貯留槽
と、前記包装資材に包含され、先端が切られたピラミッ
ト形状または円錐形の部分を有し、前記包装資材に負荷
が加わった時の沈み込みに従って抵抗力が増大する弾性
材料と、び前記前記両貯留槽と前記包装資材に内包され
る流体とを準備することと、負荷の適用が該包装資材を変形させて該包装資材内空気
圧を増大させ、該包装資材内圧が事前決定の逃し圧力を
超えるときに圧力逃し弁に独立の自己開放要因を作り出
さしめるように該包装資材に負荷を適用することと、該包装資材上の該負荷の少なくとも１部を除去して少な
くとも部分的に該包装資材を嬌正し、該嬌正による実質
的にはそれぞれの圧力が平衡した状態での該包装資材内
空気圧の前記流体供給貯留槽圧未満への低下時に自力開
放形吸気弁に独立に自己開放させて該包装資材内への流
体吸引の要因を作り出すことと、を包含してなる負荷の緩衝装置。
【請求項１７】前記弾性材料が、適用荷重に抗して前記
包装資材からの負荷引揚げ時に前記包装資材を嬌正して
なる、請求項16に記載した負荷の緩衝方法。
【請求項１８】前記圧力逃し弁が圧力調整器を有し、更
に前記事前決定の逃し圧力を変化させる構成にされてな
る、請求項16又は17に記載した負荷の緩衝方法。
【請求項１９】前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留
槽とを前記包装資材内圧制御を容易にするために事前決
定の圧力に設定することを更に包含してなる、請求項16
に記載した負荷の緩衝方法。
【請求項２０】前記包装資材上の前記負荷が全面的に除
去されると該包装資材が全面的に嬌正されてなる、請求
項16に記載した負荷の緩衝方法。
【請求項２１】前記包装資材内圧と前記流体供給貯留槽
内圧とが平衡に達する時に前記吸気弁が閉鎖してなる、
請求項16に記載した負荷の緩衝方法。
【請求項２２】前記複数の包装資材がマットレスの構成
要素を形成するように並行並置で横たえられ、前記包装
資材の各々が該マットレス上の荷重を独立に負担するべ
く動作するように各包装資材が圧力逃し弁及び吸気弁を
有してなる、請求項16に記載した負荷の緩衝方法。