JP3182060B2

JP3182060B2 - エアマット装置

Info

Publication number: JP3182060B2
Application number: JP21652195A
Authority: JP
Inventors: 修一青木
Original assignee: Cape Co Ltd
Current assignee: Cape Co Ltd
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: JPH0938153A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、病人等が長期に渡
って床に伏せる場合などに生じる褥瘡を予防するための
エアマット装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】寝返りを自ら打てない病人等が長期に渡
って床に伏していると、床ずれが体に生じる場合があ
る。床ずれの原因としては、寝返りが打てないことによ
り寝具からの体圧が身体の一定個所に集中して血行不良
が生じること、体力の衰えや栄養状態の悪化、あるいは
汗等による過湿によっての細菌の繁殖等が要因といわれ
ている。

【０００３】このような床ずれを防止するため、例えば
図６に示すような医療用のエアマットが開発されてい
る。このエアマット１０は、図に示すように、袋状のエ
アセル１１を、マット本体１２上に２０本ほど並べて配
置して、これらのエアセル１１にエアポンプ１３からエ
アを送り込むようにしたものである。

【０００４】エアポンプ１３からのエアの移送路は、こ
の例では２本あり、配置されたエアセル１１の奇数番の
エアセル１１ａからなるグループＡ（Ａ系統セル）には
エア移送路１４を介してエアを送り、偶数番のエアセル
１１ｂからなるグループＢ（Ｂ系統セル）にはエア移送
路１５を介してエアを送り込むように構成されている。

【０００５】また、エアポンプ１３内には、図７（ａ）
に示すような分配器２０が配置されている。該分配器２
０は、３方弁として構成されており、回転部２１、固定
部２２、モータ２３からなる。回転部２１は円盤状に形
成されており、その内面を見ると、図７（ｂ）に示すよ
うに、中心部に中心孔２１ａが設けられており、その周
辺には溝２１ｂ，２１ｃが形成されていて、溝２１ｃの
中には貫通孔２１ｄが設けられている。また、外面は、
図７（ａ）に示すように、中心部を通り左右に渡って直
線状に溝２１ｅが形成されており、その中心には前記中
心孔２１ａが開いている。

【０００６】一方、固定部２２は、円盤状の本体２２ａ
を有し、中心部には中心孔２２ｂが設けられており、外
周部には３個の円筒状の突起２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが
形成されている。また、本体２２ａの周縁部近傍には３
個の孔２２ｃ′，２２ｄ′，２２ｅ′が設けられてお
り、これらの孔は前記円筒状の突起２２ｃ，２２ｄ，２
２ｅの中空部とそれぞれ連通している。

【０００７】また、モータ２３は、パルスモータなどか
らなり、回転軸２３ａの先端部には孔２３ｂが設けられ
ていて、該回転軸２３ａを固定部２２の中心孔２２ｂと
回転部２１の中心孔２１ａを通して、その孔２３ｂに棒
状のストッパ２４を差し込み、更に該ストッパ２４を回
転部２１の溝２１ｅに嵌め込むように構成している。ま
た、モータ２３の回転軸２３ａの周囲にはコイルスプリ
ング２５が配置されていて、固定部２２と回転部２１と
が該コイルスプリング２５の付勢力で密着するようにな
っている。

【０００８】固定部２２は、図示せぬ構造によって動か
ないようになっており、モータ２３が駆動されて回転軸
２３ａが回転すると、分配器２０の回転部２１だけが回
転するようになっている。

【０００９】そして、固定部２２の突起２２ｅには、図
８に示すように、ポンプユニット１３ａからのエア送出
用のチューブ１６が接続されており、また突起２２ｃに
はＡ系統セルが、突起２２ｄにはＢ系統セルがそれぞれ
エア移送路１４、１５により連通・連結されている。

【００１０】ポンプユニット１３ａからエアが送出され
ると、チューブ１６を通って固定部２２の突起２２ｅか
ら孔２２ｅ′に抜け、回転部２１の溝２１ｂを通って、
更に固定部２２の孔２２ｃ′あるいは２２ｄ′から突起
２２ｃあるいは２２ｄを介してＡ系統セルかＢ系統セル
に送られる。この切換えは回転部２１の回転により行わ
れる。また、エアセルの収縮は回転部２１に設けられた
溝２１ｃのところに固定部２２の孔２２ｃ′又は２２
ｄ′が対向すると、エアセルのエアが溝２１ｃの孔２１
ｄから抜けることによって行われる。

【００１１】ところで、エア圧力の検知は、チューブ１
６の途中で分岐された部分に配置された圧力センサ１７
により行われ、該圧力センサ１７の検知したエア圧の情
報はポンプユニット１３ａにフィードバックされて、予
め設定したエア圧になるようにエアセル内のエア圧を制
御している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した位
置に圧力センサ１７を配置した場合に、ポンプユニット
１３ａが作動した際、３方弁からなる分配器２０やエア
移送路１４、１５等が負荷となるため、圧力センサ１７
側とＡ，Ｂ系統セル側との圧力に差が生じてしまうこと
になる。この結果、ポンプユニットが作動しているとき
は、圧力センサ１７側の圧力が高く、Ａ，Ｂ系統セル側
が低くなり、ポンプユニットが停止すると静圧となっ
て、Ａ，Ｂ系統セル、３方弁、ポンプユニットの圧力が
均一になろうとする。このため、圧力センサが検出して
いる圧力は、ポンプユニットが作動中には高めに出て、
ポンプが停止した途端に低くなり、ポンプのオンオフを
繰り返しながら静圧の状態で完全に設定値以上になった
ところで落ちつくといった現象が生じている。

【００１３】そこで、本発明は、ポンプのオンオフを繰
り返すことなく、エアセルをすみやかに設定したエア圧
にすることができるエアマット装置の提供を目的とする
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエアマット
装置は、上述目的に鑑みなされたものであって、袋状の
エアセルを複数本並設し、かつこれらを複数のグループ
に分けてそれぞれ連通させるとともに、これら各グルー
プとエアポンプ間のエア移送路を切り換える分配器を配
置して、該分配器の回転部の回転により、各グループ毎
に膨張・収縮させるように構成するとともに、前記各グ
ループのエアセルに帰還路を延設し、さらに前記分配器
に新たな導通路を形成して該導通路にエアセルからの前
記帰還路を接続するとともに、１個の圧力センサを接続
して、回転部の回転により膨張している状態のエアセル
のグループのエア圧が圧力センサに加わるようにしてエ
アセル内のエア圧を予め定めた値に制御するようにした
ことを特徴としている。なお、この場合に、分配器とし
て、２個の同期して動く３方弁で構成してもよく、また
６方弁で構成してもよい。

【００１５】その際に、前記分配器の回転部に突出部を
設けるとともに、該突出部の当接・離間によりオンオフ
作動するリミットスイッチを配置して、いずれの圧力セ
ンサが現在膨張中のグループをセンシングしているのか
を判断するようにしてもよく、あるいは、該突出部によ
りオンオフ作動する光センサを配置して、いずれの圧力
センサが現在膨張中のグループをセンシングしているの
かを判断するようにしてもよい。

【００１６】

【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
エアポンプが作動して圧縮されたエアが送出されると同
時に、分配器の回転部が回転してエアセルのグループに
エアを送るエア移送路が切り換えられて、複数あるエア
セルのグループの何れかのエアセルのグループが膨張
し、他の何れかのグループが収縮する。そして、更に分
配器の回転部が回転することによって、今度は今まで膨
張していたグループが収縮して、逆に収縮していたグル
ープが膨張して、エアマット上に伏している身体を交互
に支えるように働く。

【００１７】そして、そのときのエアセル内のエア圧
は、エアセルから直接取り出した帰還路によって分配器
を介して圧力センサへ導かれて検知され、予め設定した
エア圧と比較されて設定値になるようにエアポンプが制
御される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態の一例について説明する。なお、従来の技術の項
で説明したものと同一または相当する部分には同一符号
を付して説明を省略する。図１は、本発明の一実施の形
態例を模式図で示したものであり、Ａ系統セル及びＢ系
統セルのエアセルに、エアセルの内部と連通するチュー
ブ等で構成した帰還路１８、１９が設けられており、そ
の帰還路１８、１９の先端部にはそれぞれ圧力センサ１
７ａ、１７ｂが配置されている。

【００１９】これら圧力センサ１７ａ、１７ｂの検知し
たエアセル内のエア圧の情報は、ポンプユニット１３ａ
にフィードバックされて、エアセル内のエア圧が予め設
定したエア圧になるようにポンプのオンオフが制御され
る。

【００２０】そして、これら圧力センサ１７ａ、１７ｂ
のうちどちらの圧力センサが、現在膨張過程にある系統
セル（グループ）をセンシングしているかを知る必要が
ある。仮に、収縮過程にある系統セルのエア圧を検知し
ている圧力センサの情報に基づいてポンプ１３ａを作動
させると、膨張過程にある系統に過剰にエアを送出する
ことになり、エアセル内のエア圧を異常に高くしてしま
う恐れがある。

【００２１】そこで、図２（ａ）に示すように、分配器
２０の回転部２１に、外側に突出した半円状の突出部３
０を設けて、更に図２（ｂ）に示すように、該分配器２
０の近傍に前記突出部３０の当接・離間によりオンオフ
作動するリミットスイッチ３１を配置して、回転部２１
の回転によってエアの移送路１４，１５切り換えられる
と同時に、どちらの圧力センサ１７ａ、１７ｂが現在膨
張中の系統セルをセンシングしているのかを判断するよ
うにした。

【００２２】また、リミットスイッチ３０に換えて、図
２（ｃ）に示すように、発光素子と受光素子からなる光
センサ３２を配置してどちらの圧力センサ１７ａ、１７
ｂが現在膨張中の系統セルをセンシングしているのかを
判断するようにしてもよい。なお、突出部３０は回転部
２１と一体に形成してもよく、あるいは別に上側から取
り付けるようにしてもよい。また、回転部２１に突出部
３０を設けないで、表面を一部黒く塗り、反射形の光セ
ンサで検出するようにすることもできる。

【００２３】なお、上述の方法では、高価な圧力センサ
を２個使用しなければならないという点があるので、次
ぎに、圧力センサが１個で済むような構成を示す。

【００２４】すなわち、図３に示すように、３方弁から
なる分配器２０に同期して動く新たな３方弁からなる分
配器４０を設けて、エアセルからの帰還路１８，１９を
接続するとともに、該分配器４０の先の分配器２０の突
起２２ｅに該当するところに圧力センサ１７を配置して
おく。分配器４０は、分配器２０と同様、固定部と回転
部があり回転部は分配器２０の回転部２１を回転させる
モータ２３の回転軸２３ａによって回転させるように構
成されている。すなわち、１台のモータ２３で、分配器
２０，４０の回転部を同時に回して、同時に系統が切り
換わるようにしたものである。なお、２台のモータによ
って、分配器２０，４０の回転部をそれぞれ同期して回
転させるようにしてもよい。

【００２５】このように構成すると、Ａ系統セルにエア
が送出されているときには、帰還路１８と圧力センサ１
７とは連通状態になり、Ｂ系統セルにエアが送出されて
いるときには、帰還路１９と圧力センサ１７とは連通状
態になって、必ず膨張過程にある系統のセルのエア圧が
圧力センサ１７にかかることになる。

【００２６】また、図４に示すように、分配器の内部に
多数の導通路を形成して６方弁からなる分配器５０を形
作り、エア注入路１６、エア移送路１４，１５、帰還路
１８，１９さらに圧力センサ１７を連結接続して、必ず
膨張過程にある系統のセルのエア圧が圧力センサ１７に
かかるようにしてもよい。

【００２７】この場合の分配器５０の構造を例として、
図５（ａ），（ｂ）あるいは、図５（ｃ），（ｄ）若し
くは図５（ｅ），（ｆ）に示す。図５（ａ），（ｂ）
は、エアの出入口である突起が放射状に形成されたもの
で、（ａ）は回転部５１の内側を示す図、（ｂ）は固定
部５２の内側を示す図である。一方、図５（ｃ），
（ｄ）は、エアの出入口である突起が２方向に並んで形
成されたもので、（ｃ）は回転部５１の内側を示す図、
（ｄ）は固定部５２の内側を示す図である。また、図５
（ｅ），（ｆ）は突起の位置をさらに変えたものであ
る。なお、図５（ａ），（ｂ）と図５（ｅ），（ｆ）に
ついては、固定部に設けられた突起がどの系統に接続さ
れるかを示した。

【００２８】但し、図５（ａ），（ｂ）と（ｃ），
（ｄ）の分配器５０の場合、Ａ系統セルとＢ系統セルの
膨張・収縮の間隔を３方弁の分配機２０の場合と同じく
するには、モータ２３の回転速度を、３方弁による分配
器２０の場合に比べて２分の１にする必要がある。な
お、分配器５０の機能については従来例で示したものと
同様であるので説明は省略する。このように、分配器を
改良した方法によれば、圧力センサが１個で済むばかり
でなく、電気回路的にも構成が簡単になる。なお、上述
して実施の形態では、膨張・収縮する系統を、Ａ系統セ
ルとＢ系統セルの２系統であったが、これに限らず、エ
アセルから直接エアを引き出してエア圧を検知する構成
は、１系統から適用することができる。また、現在膨張
中のセルをセンシングしている圧力センサを知る方法
は、３系統以上であっても同様に適用することが可能で
ある。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エアセル内のエア圧は、エアセルから直接取り出した帰
還路によって分配器を介して圧力センサへ導かれて検知
され、予め設定したエア圧と比較されて設定値になるよ
うにエアポンプが制御されるので、ポンプのオンオフを
繰り返すことなく、エアセルをすみやかに設定したエア
圧にすることができる。

【００３０】この場合に、本発明によれば、圧力センサ
を１個用いればよいので、コストの削減が図れるのみな
らず、電気回路も簡単な構成となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアマット装置の１実施形態例の
模式図である。

【図２】（ａ）本実施例に用いる３方弁からなる分配器
の斜視図、（ｂ）分配器の近傍にリミットスイッチを配
置した状態の側面図、（ｃ）分配器の近傍に光センサを
配置した状態の側面図である。

【図３】エア圧の検知方法として、３方弁を２個用いた
実施形態例である。

【図４】エア圧の検知方法として、６方弁を用いた実施
形態例である。

【図５】６方弁の構造を示す図で、（ａ），（ｂ）ある
いは（ｃ），（ｄ）又は（ｅ），（ｆ）でそれぞれ１組
となり、（ａ），（ｃ），（ｅ）は回転部、（ｂ），
（ｄ），（ｆ）は固定部である。

【図６】エアマット装置の斜視図である。

【図７】（ａ）は３方弁からなる分配器の分解斜視図、
（ｂ）は回転部の内面を示す図である。

【図８】従来のエアマット装置の模式図である。

【符号の説明】

１０エアマット装置１１エアセル１３エアポンプ１３ａエアポンプユニット１４エア移送路１５エア移送路１６エア送出路１７圧力センサ１８帰還路１９帰還路２０分配器（３方弁）２１回転部２２固定部２３モータ３０突出部３１リミットスイッチ３２光センサ５０分配器（６方弁）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】袋状のエアセルを複数本並設し、かつこ
れらを複数のグループに分けてそれぞれ連通させるとと
もに、これら各グループとエアポンプ間のエア移送路を
切り換える分配器を配置して、該分配器の回転部の回転
により、各グループ毎に膨張・収縮させるように構成す
るとともに、前記各グループのエアセルに帰還路を延設
し、さらに前記分配器に新たな導通路を形成して該導通
路にエアセルからの前記帰還路を接続するとともに、１
個の圧力センサを接続して、回転部の回転により膨張し
ている状態のエアセルのグループのエア圧が圧力センサ
に加わるようにしてエアセル内のエア圧を予め定めた値
に制御するようにしたことを特徴とするエアマット装
置。
【請求項２】前記分配器は、２個の同期して動く３方
弁で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
エアマット装置。
【請求項３】前記分配器は、６方弁で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のエアマット装置。