JP5391398B2 - Variable shape mat - Google Patents

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Description

この発明は、人体等の荷重を支持する椅子やベッド等のマットに関し、人体等が接する保持面の形状が変化する形状可変マットに関する。   The present invention relates to a mat such as a chair or a bed that supports a load of a human body or the like, and relates to a shape variable mat in which the shape of a holding surface with which the human body or the like contacts changes.

例えば、椅子や自動車のシート等の人体を保持する面の形状は、通常、標準的な体型の人に合わせて形成されている。しかし、利用者の体形は個人差があるため、必ずしも理想的な形状とならず、不快に感じる場合がある。この不快感は、座面等を構成するマットのクッション等の反発弾性の性能調整によって容易に解消できるものではない。例えば、マットを軟らかく設定しすぎると、身体が沈み込んで身体保持面が大きくなりすぎるとともに、保持力の弱い部分が生じ、姿勢を安定させる機能が損なわれ、不快に感じてしまうためである。   For example, the shape of a surface for holding a human body, such as a chair or a car seat, is usually formed in accordance with a person having a standard body shape. However, since the user's body shape varies from person to person, it is not necessarily an ideal shape and may be uncomfortable. This unpleasant feeling cannot be easily eliminated by adjusting the resilience performance of a mat cushion or the like constituting the seat surface. For example, if the mat is set too softly, the body sinks and the body holding surface becomes too large, a portion having a weak holding force is generated, the function of stabilizing the posture is impaired, and the user feels uncomfortable.

また、長期臥床者が使用するベッドにおいては、上記と同様の不快感を生じるばかりでなく、同じ体勢で寝たきりになっていると、体重のかかる人体部分が圧迫され、末梢血管が閉塞して組織が部分的に壊死する褥瘡や床ずれの問題も生じる。   In addition, the bed used by a long-term bedridden person not only causes the same discomfort as described above, but if the person is bedridden with the same posture, the body part that is heavy is compressed and the peripheral blood vessels are blocked. There is also a problem of pressure sores that partially necroses and bedsores.

このような褥瘡や床ずれを防止するマットとしては、例えば特許文献1に開示されているように、空気が充填された袋体によって、いわゆるエアーマットのベッドを構成することによって身体にかかる圧力の集中を防ぎ、さらに、人体保持面に所定周波数の振動を与え、圧迫状態を緩和する音響振動印加機能付マットが提案されている。   As a mat for preventing such pressure sores and bedsores, for example, as disclosed in Patent Document 1, a so-called air mat bed is formed by a bag filled with air, thereby concentrating the pressure applied to the body. In addition, a mat with an acoustic vibration application function has been proposed in which vibration at a predetermined frequency is applied to the human body holding surface to alleviate the compressed state.

また、特許文献2に開示されているように、ベッド用のマットの内部に、パラフィンワックス等の液体が封入された流体袋を収納し、パラフィンワックスの温度を制御することによって人体保持面の形状を変化させる床ずれ防止構造が提案されている。この構造によれば、パラフィンワックスはヒーター加熱によって融点の40℃を超えると液状化して軟らかくなり、温度が40℃より低くなると固化しその形状を維持することができるものである。
特開平11−76319号公報 特開平8−308887号公報
Further, as disclosed in Patent Document 2, a fluid bag in which a liquid such as paraffin wax is enclosed is contained in a bed mat, and the shape of the human body holding surface is controlled by controlling the temperature of the paraffin wax. There has been proposed a structure for preventing bed slip that changes the height of the floor. According to this structure, the paraffin wax becomes liquefied and soft when the melting point exceeds 40 ° C. by heating with a heater, and solidifies and maintains its shape when the temperature is lower than 40 ° C.
JP-A-11-76319 JP-A-8-308887

しかしながら、特許文献1の音響振動印加機能付マットにあっては、臥床者が自発的に身体を動かそうとすると、エアーマットの人体保持面が不安定に変形するので、寝返りをうったり、姿勢を変え難いものであった。このため、たとえ褥瘡予防の効果があったとしても、不安定さによる不快感等によって、臥床者の運動意欲そのものが減退してしまうという問題があった。   However, in the mat with an acoustic vibration application function of Patent Document 1, when the bedridden tries to move the body spontaneously, the human mat holding surface of the air mat is deformed in an unstable manner. It was difficult to change. For this reason, even if there was an effect of preventing pressure ulcers, there was a problem that the motivation of the bedridden person itself decreased due to discomfort caused by instability.

また、特許文献2の床ずれ防止構造を具備するマットにあっては、流体袋に封入した多量の液体の温度を変化させて、人体保持面の形状を変化させる必要がある。しかし、液体は比較的熱容量が大きいため、その温度を素早く変化させることができず、人体保持面の形状を短時間で所望の形状に設定することができないものであった。また、加熱を停止した状態で使用していると、液体の温度は室温等の環境温度まで低下し、臥床者の体温が多量の液体に奪われてしまうので、断熱体あるいは液体の保温機器などが必要であるという問題があった。さらに、パラフィンワックス等の液体は、荷重による流体袋の変形状態を適宜の状態で止めるとこことができず、沈み込みの程度等を適宜調節のできるものではなかった。   In addition, in the mat having the floor slip prevention structure of Patent Document 2, it is necessary to change the shape of the human body holding surface by changing the temperature of a large amount of liquid sealed in the fluid bag. However, since the liquid has a relatively large heat capacity, its temperature cannot be changed quickly, and the shape of the human body holding surface cannot be set to a desired shape in a short time. In addition, when used in a state where heating is stopped, the temperature of the liquid will drop to an ambient temperature such as room temperature, and the body temperature of the bedridden person will be taken away by a large amount of liquid. There was a problem that was necessary. Furthermore, the liquid such as paraffin wax cannot stop the deformation state of the fluid bag due to the load in an appropriate state, and the degree of sinking cannot be adjusted as appropriate.

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、利用者の体型に最適な形状の保持面を短時間で形成することができ、安定性が良く、身体にかかる圧力を均一にして圧力の集中を少なくすることによる褥瘡予防等の効果を有し、座り心地や寝心地も良い形状可変マットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described background art, and can form a holding surface having a shape optimal for a user's body shape in a short time, has good stability, and makes the pressure applied to the body uniform. An object of the present invention is to provide a shape-variable mat that has an effect of preventing pressure ulcers by reducing the concentration of pressure, and also has good sitting comfort and sleeping comfort.

この発明は、人体等の被支持体の荷重を受ける椅子の座部やベッド等のマットであって、粉体又は顆粒体を有し、その隙間に液体を所定割合で加えた混合物が詰められた袋体と、前記袋体を振動させる加振機とを備え、前記液体は、前記粉体又は顆粒体に対して質量比で30%〜50%存在し、前記袋体は、前記被支持体と接する表面部分が、前記被支持体の荷重を受けても前記混合物により変形し難いものであるとともに、前記加振機の加振によって前記被支持体の荷重及び形状に応じて前記混合物が流動化し、前記被支持体と接する表面部分が変形し、前記加振の停止によりその表面部分の形状を固定可能とした形状可変マットである。前記袋体に詰められた混合物は、樹脂の顆粒体に液体を混合したものである。 This invention is a mat such as a seat or bed of a chair that receives a load of a supported body such as a human body, and has a powder or a granule, and is filled with a mixture in which a liquid is added in a predetermined ratio. And a vibrator for vibrating the bag, wherein the liquid is present in a mass ratio of 30% to 50% with respect to the powder or granule, and the bag is supported by the supported body The surface portion in contact with the body is hard to be deformed by the mixture even under the load of the supported body, and the mixture is formed according to the load and shape of the supported body by the vibration of the vibrator. The shape variable mat that is fluidized, deforms a surface portion in contact with the supported body, and can fix the shape of the surface portion by stopping the vibration. The mixture packed in the bag is a mixture of resin and liquid.

さらに、前記袋体に詰められた混合物中に、液体を補給する液体補給袋を備えたものであり、前記液体補給袋からの液体補給量は、前記袋体から液体漏洩の量と等しい量が液体補給袋からしみ出るものである。特に、前記袋体に詰められた混合物は、樹脂の顆粒体に水を混合したものであり、前記補給袋からしみ出る液体も水である。前記液体は、前記粉体又は顆粒体に対して質量比で30%〜34%の割合で含まれるものである。 Further, the amount to the bag mixture which packed the state, and are not provided with a fluid refill bag to replenish the liquid, the liquid supply amount from the fluid refill bag is equal to the amount of liquid leakage from the bag Oozes out of the liquid supply bag. In particular, mixtures packed in the bag body state, and are a mixture of water to the granules of resin, the liquid seeps from the supply bag also is water. The liquid is contained in a mass ratio of 30% to 34% with respect to the powder or granule.

前記加振機は、前記袋体の部位ごとに取り付けられ、それら複数の加振機は、加振及び停止の動作を各々独立して制御されるものであることが好ましい。   It is preferable that the vibration exciter is attached to each part of the bag body, and the plurality of vibration exciters are controlled independently of the vibration and stop operations.

前記加振機は、支持ばねと、モータと、このモータの回転軸に変心して取り付けられた重りからなるものである。前記加振機は、圧電素子を利用した圧電振動装置でも良い。   The vibration exciter is composed of a support spring, a motor, and a weight attached to the rotating shaft of the motor. The vibration exciter may be a piezoelectric vibration device using a piezoelectric element.

前記袋体は、椅子の座部に取り付けられるマットである。又は、前記袋体は、ベッド用のマットであり、複数の袋体からなるものである。   The bag body is a mat that is attached to a seat portion of a chair. Or the said bag is a mat for beds and consists of a several bag.

なお、粉体や顆粒体と液体との混合は、液体の量が適当である場合に、粉体の種類とその粒径およびその分布によって、その混合物の総質量や形態に依らない共振周波数が1つ存在する。さらに、その混合物が最も流動化しやすい周波数は、その共振周波数よりも低い周波数であることが分かった。この共振周波数は、平均粒径を持つ粒子の質量と、粒子の濡れ性などによってのみ決まり、水の凝集力に由来する引力によると推定される。この性質から、粉体と液体の混合物に印加する加振周波数を決めることができる。   Note that the mixing of powders and granules with a liquid has a resonance frequency that does not depend on the total mass or form of the mixture, depending on the type of powder, its particle size, and its distribution when the amount of liquid is appropriate. There is one. Furthermore, it was found that the frequency at which the mixture is most likely to fluidize is a frequency lower than its resonance frequency. This resonance frequency is determined only by the mass of particles having an average particle diameter and the wettability of the particles, and is presumed to be due to an attractive force derived from the cohesive force of water. From this property, the excitation frequency applied to the mixture of powder and liquid can be determined.

この発明の形状可変マットによれば、マットの人体等の保持面は、袋体に封入された粉体と液体の混合物が加振によって流動化し、その軟らかい状態で利用者の人体等の荷重を支えるので、載せるものの形に合った保持面形状が形成される。また、このような方法で保持面を形成すれば、当該混合物の流動化の作用によって、保持面は身体等をより広い面で保持しようとする作用が働き、荷重は均一に支持され、特定の部分への圧力の集中を防止することができる。さらに、人体等を載せた状態で振動を加え、人体の沈み込みが適宜の位置に達した状態で止めることにより、その位置で保持面が固定され、所望の保持面を形成し維持することができる。   According to the shape variable mat of the present invention, the holding surface of the mat such as the human body is fluidized by vibration of the mixture of the powder and liquid sealed in the bag body, and the load of the user's human body or the like is applied in the soft state. Since it supports, the holding surface shape suitable for the shape of what is mounted is formed. Further, if the holding surface is formed by such a method, the action of trying to hold the body etc. on a wider surface works due to the fluidization action of the mixture, the load is uniformly supported, and the specific surface The concentration of pressure on the part can be prevented. Furthermore, by applying vibration while the human body is placed and stopping when the human body sinks to an appropriate position, the holding surface is fixed at that position, and a desired holding surface can be formed and maintained. it can.

また、混合物は、振動を加えると短時間で流動化するため、人体等を載せて保持面形状を初めて形成するときや、姿勢や体位を変えて保持面形状を変更するときに、最適な保持面形状に変化するまで、長時間待つ必要が無い。従って、不適切な支持面により支持される苦痛を感じることがない。同時に、この加振機が発生する振動は、人体を載置した場合、保持面に接して圧迫された人体部分にも加わり、その人体部分が除圧され、血流を促進させる。従って、褥瘡あるいは床ずれ等の予防に効果的である。   In addition, since the mixture fluidizes in a short time when vibration is applied, it is optimally retained when the holding surface shape is first formed on a human body or when the holding surface shape is changed by changing the posture or body position. There is no need to wait for a long time before the surface shape changes. Therefore, the pain supported by an inappropriate support surface is not felt. At the same time, when the human body is placed, the vibration generated by the vibrator is also applied to the human body part pressed against the holding surface, and the human body part is decompressed to promote blood flow. Therefore, it is effective in preventing pressure ulcers or bedsores.

さらに、加振機を停止すれば短時間で当該混合物は固化し、保持面は最適な形状に固定される。従って、例えば、椅子の座面のマットに適用すれば、利用者が着座した最適な形状で身体の体重をしっかり支えられ、座り心地がよい。また、介護用ベッドのマット等に適用すれば、保持面形状が安定しているので臥床者は体位を変更しやすく、また、その際に不安定さによる不快感等がないため、臥床者は自発的に動こうとする運動意欲を持ち続けることができる。   Further, if the vibration exciter is stopped, the mixture is solidified in a short time, and the holding surface is fixed in an optimum shape. Therefore, for example, when applied to a mat on the seat surface of a chair, the weight of the body can be firmly supported by the optimal shape on which the user is seated, and the sitting comfort is good. In addition, if applied to a mat for a nursing bed, etc., since the holding surface shape is stable, it is easy for the bedridden to change their position, and there is no discomfort due to instability at that time. You can continue to have a willingness to exercise voluntarily.

この発明の形状可変マットの第一の実施形態を示す側断面図(a)と、加振機の斜視図(b)である。They are a sectional side view (a) which shows 1st embodiment of the shape-variable mat | matte of this invention, and a perspective view (b) of a vibration exciter. この第一の実施形態の動作を説明する側断面図である。It is a sectional side view explaining operation | movement of this 1st embodiment. この第一の実施形態の混合物についての検証実験に用いた実験装置の斜視図(a)と、部分断面図(b)及び(c)である。It is the perspective view (a) of the experimental apparatus used for the verification experiment about the mixture of this 1st embodiment, and partial sectional drawing (b) and (c). この第一の実施形態の混合物についての検証実験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the verification experiment about the mixture of this 1st embodiment. この発明の形状可変マットの第二の実施形態を示す平面図(a)と、断面図(b)である。It is the top view (a) which shows 2nd embodiment of the shape variable mat of this invention, and sectional drawing (b). この発明の形状可変マットの第三の実施形態を示す側断面図(a)と、加振機の斜視図(b)である。It is a sectional side view (a) which shows 3rd embodiment of the shape-variable mat | matte of this invention, and a perspective view (b) of a vibration exciter. この発明の形状可変マットの第四の実施形態を示す平面図(a)と、断面図(b)である。They are the top view (a) which shows 4th embodiment of the shape-variable mat | matte of this invention, and sectional drawing (b). この発明の形状可変マットの実施例を示す写真である。It is a photograph which shows the Example of the shape variable mat of this invention. この発明の形状可変マットの実施例の、人が座った状態での座部の圧力分布であって、加振前の圧力分布を示すグラフである。It is a pressure distribution of the seat part in the state in which the person sat down of the Example of the shape variable mat of this invention, Comprising: It is a graph which shows the pressure distribution before vibration. この発明の形状可変マットの実施例の、人が座った状態での座部の圧力分布であって、加振後の圧力分布を示すグラフである。It is a pressure distribution of the seat part in the state which the person sat down of the Example of the shape-variable mat | matte of this invention, Comprising: It is a graph which shows the pressure distribution after vibration.

本発明の形状可変マットの第一の実施形態について、図1、図2を用いて説明する。本実施形態の形状可変マット10は椅子の座部であって、図1(a)に示すように、利用者が着座する人体保持面12bを有する略正方形で所定の厚みの袋体12と、袋体12が水平に載置され、その袋体12の底面12c側から振動を加える加振機14と、加振機14の加振動作を制御する制御装置28とを備えている。   A first embodiment of the shape variable mat of the present invention will be described with reference to FIGS. The shape variable mat 10 of the present embodiment is a seat portion of a chair, and as shown in FIG. 1A, a substantially square bag body 12 having a human body holding surface 12b on which a user sits, and a predetermined thickness, The bag body 12 is placed horizontally, and includes a vibration exciter 14 that applies vibration from the bottom surface 12 c side of the bag body 12, and a control device 28 that controls the vibration operation of the vibration exciter 14.

袋体12は、ほぼ正方形に形成され、上側に人体保持面12bが設けられ、ナイロンやビニール樹脂、その他樹脂と金属箔のラミネート体等で形成されている。袋体12の内部には粒径400〜500μm程度のポリエステル樹脂粉粒が入れられ、この樹脂粉粒に対して質量比で30%〜50%程度の水を加えた混合物12aが封入されている。袋体12は、通常、混合物12aが固化しているが、所定の振動を加えると混合物12aが流動化して、荷重が加わると容易に形状変化できる状態となる。   The bag body 12 is formed in a substantially square shape, has a human body holding surface 12b on the upper side, and is formed of nylon, vinyl resin, a laminate of other resin and metal foil, or the like. Inside the bag body 12, polyester resin particles having a particle size of about 400 to 500 μm are placed, and a mixture 12 a in which about 30% to 50% of water is added to the resin particles in a mass ratio is enclosed. . Normally, the mixture 12a is solidified in the bag body 12, but when a predetermined vibration is applied, the mixture 12a is fluidized and can be easily changed in shape when a load is applied.

加振機14は、伸縮自在なコイルバネから成る支持ばね18が4隅に立設された基台16と、中央部分に振動モータ22が取り付けられ、支持ばね18の上端に水平に載置された振動板20と、振動板20の上方に取り付けられ、袋体12が載置される載置板26とを備えている。基台16は、袋体12の底面12cとほぼ同外形の正方形の板材であって、その上面4隅には、支持ばね18とほぼ同じ内周を有する収納部16aが形成され、支持ばね18の下端が嵌め込まれている。   The vibration exciter 14 has a base 16 in which support springs 18 made of stretchable coil springs are erected at four corners, and a vibration motor 22 is attached to a central portion, and is placed horizontally on the upper end of the support spring 18. A vibration plate 20 and a placement plate 26 that is attached above the vibration plate 20 and on which the bag body 12 is placed are provided. The base 16 is a square plate member having substantially the same outer shape as the bottom surface 12 c of the bag body 12, and a storage portion 16 a having substantially the same inner periphery as the support spring 18 is formed at four corners of the top surface. The lower end of is fitted.

振動板20は、図1(b)に示すように、袋体12の底面12cとほぼ同外形の正方形の板材であって、下面の4隅には、基台16の収納部16aと対向する位置に、同形状の収納部20bが形成され、基台16に取り付けられた支持ばね18の上端が各々嵌め込まれている。すなわち、振動板20は、下面4隅を支持ばね18上に水平に支持されているので、後述する振動モータ22によって、所定の振動数で振動することができる。   As shown in FIG. 1 (b), the diaphragm 20 is a square plate member having substantially the same outer shape as the bottom surface 12 c of the bag body 12, and faces the storage portion 16 a of the base 16 at the four corners of the lower surface. The storage portion 20b having the same shape is formed at the position, and the upper ends of the support springs 18 attached to the base 16 are respectively fitted. That is, since the vibration plate 20 is horizontally supported on the support spring 18 at the four corners of the lower surface, it can be vibrated at a predetermined frequency by the vibration motor 22 described later.

また、振動板20の中央部には、振動モータ22の取付穴20cが設けられている。振動モータ22は、本体22aの上面中央から突出した回転軸22bに、重り22cが偏心させて固着された構造を有している。そして、回転軸22bと重り22cが振動板20の取付穴20cに挿入され、本体22aの上面は取付穴20cの周縁部に当接され、本体22aの側面上端部に形成された固定片22dによって振動板20に螺子止めされている。従って、振動モータ22が回転動作すると、偏心固着された重り22cによる重心位置の変動作用によって本体22aが振動し、その振動は本体22aが螺子止めされた振動板20に伝達される。このとき、振動板20は、支持ばね18上に支持されているので、振動モータ22の回転数とその周囲の部材の質量等により、所定の振動数で振動板20全体が揺れ動くことができる。   A mounting hole 20 c for the vibration motor 22 is provided at the center of the diaphragm 20. The vibration motor 22 has a structure in which a weight 22c is eccentrically fixed to a rotating shaft 22b protruding from the center of the upper surface of the main body 22a. The rotating shaft 22b and the weight 22c are inserted into the mounting hole 20c of the diaphragm 20, the upper surface of the main body 22a is brought into contact with the peripheral edge of the mounting hole 20c, and is fixed by a fixing piece 22d formed on the upper end of the side surface of the main body 22a. Screwed to the diaphragm 20. Accordingly, when the vibration motor 22 rotates, the main body 22a vibrates due to the variation of the center of gravity by the eccentrically fixed weight 22c, and the vibration is transmitted to the diaphragm 20 to which the main body 22a is screwed. At this time, since the diaphragm 20 is supported on the support spring 18, the entire diaphragm 20 can swing at a predetermined frequency due to the number of rotations of the vibration motor 22 and the mass of the surrounding members.

振動板20の上面には、袋体12の底面12cとほぼ同外形の正方形の板材であって、袋体12が載置される載置板26が取り付けられている。振動板20と載置板26との間隔は、振動モータ22の重り22cが載置板26と接触することなく自在に回転動作できる空間が確保され、スペーサ24で固定されている。従って、振動板20が振動すると、その振動はスペーサ24を介してそのまま載置板26に伝達され、載置板26は振動板20と一体に揺れ動く。   On the upper surface of the vibration plate 20, a mounting plate 26, which is a square plate member having substantially the same outer shape as the bottom surface 12c of the bag body 12 and on which the bag body 12 is mounted, is attached. The space between the vibration plate 20 and the mounting plate 26 is secured by a spacer 24 so that a space in which the weight 22c of the vibration motor 22 can freely rotate without contacting the mounting plate 26 is secured. Therefore, when the vibration plate 20 vibrates, the vibration is directly transmitted to the placement plate 26 via the spacer 24, and the placement plate 26 swings integrally with the vibration plate 20.

制御装置28は、コントローラ28aを操作し、振動モータ22の回転動作を制御する装置であって、駆動のオン・オフや回転速度の調整等を行うことができるものである。   The control device 28 is a device that controls the rotation operation of the vibration motor 22 by operating the controller 28a, and can turn on / off the drive, adjust the rotation speed, and the like.

次に、形状可変マット10の動作を説明する。まず利用者は、椅子等の座部に着座する前にコントローラ28aを操作して、袋体12の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、制御装置28は振動モータ22を駆動し、振動板20及び載置板26が一体に振動する。載置板26の振動は袋体12に伝達され、袋体12に封入された混合物12aが振動する。そして、混合物12aは振動によって流動化し、形状変化しやすい状態に変質する。   Next, the operation of the shape variable mat 10 will be described. First, the user operates the controller 28a before giving a command to change the shape of the bag body 12 before sitting on a seat such as a chair. Then, the control device 28 drives the vibration motor 22 so that the vibration plate 20 and the mounting plate 26 vibrate integrally. The vibration of the mounting plate 26 is transmitted to the bag body 12, and the mixture 12a enclosed in the bag body 12 vibrates. Then, the mixture 12a is fluidized by vibration and is transformed into a state in which the shape easily changes.

次に利用者は、振動モータ22が振動しており、形状変化しやすい状態になった袋体12の上面に着座する。すると、図2に示すように、袋体12の人体保持面12bは、利用者の体重によって押し下げられ、人体部分M1の形状に変化する。このとき、袋体12には、人体部分M1をより広い面で保持しようとする作用が働き、人体部分M1にかかる圧力は均一化され、圧力集中を防止することができる。また、圧迫された人体部分M1には、振動モータ22が発生する振動が人体保持面12bから伝わるので、人体部分M1は除圧され、血流を促進させる効果がある。なお、着座した後、コントローラ28aを操作して、振動モータ22を振動させても良い。   Next, the user sits on the upper surface of the bag body 12 in which the vibration motor 22 vibrates and is in a state where the shape easily changes. Then, as shown in FIG. 2, the human body holding surface 12b of the bag body 12 is pushed down by the weight of the user and changes to the shape of the human body portion M1. At this time, the bag body 12 acts to hold the human body portion M1 on a wider surface, the pressure applied to the human body portion M1 is made uniform, and pressure concentration can be prevented. In addition, since the vibration generated by the vibration motor 22 is transmitted from the human body holding surface 12b to the compressed human body part M1, the human body part M1 is decompressed and has an effect of promoting blood flow. Note that after sitting, the controller 28a may be operated to vibrate the vibration motor 22.

そして利用者は、人体保持面12bが自分の体型に合った心地の良い形状になったところで、コントローラ28aを操作して、袋体12の形状を固定する旨の指令を出す。すると、振動モータ22が停止し、袋体12に封入された混合物12aの振動が停止し、そして混合物12aは流動化状態から固化状態になり、その状態を維持する。このようにして、人体保持面12bは最適な形状が維持され、かつ、利用者の体重がしっかり支えられるので、座り心地がよい。   The user then issues a command to fix the shape of the bag 12 by operating the controller 28a when the human body holding surface 12b has a comfortable shape that matches his body shape. Then, the vibration motor 22 stops, the vibration of the mixture 12a enclosed in the bag body 12 stops, and the mixture 12a changes from the fluidized state to the solidified state and maintains that state. In this way, the human body holding surface 12b is maintained in an optimal shape, and the user's weight is firmly supported, so that it is comfortable to sit on.

また、利用者は、例えば脚を組み直したり、着座の姿勢を変えたいときは、再度コントローラ28aを操作して、袋体12の形状を変化させたい旨の指令を出し、上記の動作を繰り返せば、人体保持面12bの形状を変更することができる。   In addition, for example, when the user wants to reassemble the legs or change the sitting posture, the user operates the controller 28a again to issue a command to change the shape of the bag body 12, and repeats the above operation. The shape of the human body holding surface 12b can be changed.

ここで、袋体12に封入された混合物12aの性質について説明する。上記のように、混合物12aは、粒径400〜500μm程度のポリエステル樹脂粉末に対して質量比で30%〜50%程度の水を加えたものである。混合物12aに振動を加えていないときは、隣在する粒子同士の接触部分が多いため、袋体12外部から外圧が加わっても、その接触部分の静止摩擦の作用によって粒子が移動しにくく、袋体12全体としてみると、形状変化し難い固化したような性質を示す。一方、混合物12aに所定の振動を加えると、粒子個々が遊動し、粒子同士の隙間の水が流動化し、動摩擦の状態となり粒子間の摩擦係数が小さくなる。従って、袋体12外部から外圧が加わると、粒子が容易に移動でき、袋体12全体としてみると、形状変化しやすい流動化した状態に変わる。   Here, the property of the mixture 12a enclosed in the bag body 12 will be described. As described above, the mixture 12a is obtained by adding about 30% to 50% of water in a mass ratio to the polyester resin powder having a particle size of about 400 to 500 μm. When vibration is not applied to the mixture 12a, there are many contact portions between adjacent particles, so even if an external pressure is applied from the outside of the bag body 12, the particles are difficult to move due to the action of static friction at the contact portion. When the body 12 is viewed as a whole, it shows a solidified property that hardly changes its shape. On the other hand, when a predetermined vibration is applied to the mixture 12a, the individual particles move, the water in the gaps between the particles flows, and a dynamic friction state is obtained, and the friction coefficient between the particles decreases. Therefore, when an external pressure is applied from the outside of the bag body 12, the particles can easily move, and the bag body 12 as a whole changes to a fluidized state in which the shape easily changes.

この混合物の性状の変化に関する実験結果を、図3、図4に基づいて説明する。実験装置30は、図3(a)に示すように、円柱形の振動発生部30aの上面中央部に突設した支持部30bの突端に容器30cが取り付けられたもので、振動発生部30aが動力源となって、容器30cを所定の周波数と速度で加振することができる装置である。   The experimental result regarding the change of the property of this mixture is demonstrated based on FIG. 3, FIG. As shown in FIG. 3 (a), the experimental apparatus 30 has a container 30c attached to the protruding end of a support portion 30b protruding from the center of the upper surface of a cylindrical vibration generating portion 30a. It is an apparatus that can vibrate the container 30c at a predetermined frequency and speed as a power source.

試料とする混合物32は、粒径が平均480μm程度のポリエステル樹脂粉末に対して、水を質量比26,28,30,32,34%で混合した5種類を用意した。実験方法は、まず、図3(b)に示すように、容器30c内に150グラムの混合物32を投入し、容器30cを加振する前に、混合物32の上面に黄銅球34を静かに載置する。そして、図3(c)に示すように、加振を開始してから、黄銅球34が混合物32中に完全に沈み込むまでの時間を測定する、という手順で行った。黄銅球は、直径1/2インチと1/4インチの2種類を用い、加振の条件は、それぞれ30mm/secと20mm/secの二乗平均平方根(Root Mean Square)の速度をもつ振動とし、比較的流動化が起こりやすい370Hzの周波数に設定した。   Five types of mixtures 32 were prepared by mixing water at a mass ratio of 26, 28, 30, 32, and 34% with respect to polyester resin powder having an average particle size of about 480 μm. As shown in FIG. 3 (b), first, 150 grams of the mixture 32 is put into the container 30c, and the brass ball 34 is gently placed on the upper surface of the mixture 32 before the container 30c is vibrated. Put. And as shown in FIG.3 (c), it performed by the procedure of measuring the time until the brass ball | bowl 34 fully sinks in the mixture 32 after starting an excitation. Brass balls are of two types, 1/2 inch and 1/4 inch in diameter, and the vibration conditions are vibrations with root mean square speeds of 30 mm / sec and 20 mm / sec, respectively. The frequency was set to 370 Hz which is relatively easy to fluidize.

実験結果を図4に示す。混合比率が26%と28%の混合物32においては、直径1/2インチと1/4インチの黄銅球34のいずれも、10分間加振しても沈み込まなかった。混合比率30%の混合物32においては、黄銅球34が直径1/2インチのときは約60秒の加振で、直径1/4インチの場合は約40秒の加振で沈み込んだ。さらに、混合比率32%と34%の混合物32においては、直径1/2インチと1/4インチの黄銅球34のいずれも、5秒以下の加振で沈み込んだ。   The experimental results are shown in FIG. In the mixture 32 having a mixing ratio of 26% and 28%, neither the brass ball 34 having a diameter of 1/2 inch nor a quarter inch was submerged even after being shaken for 10 minutes. In the mixture 32 having a mixing ratio of 30%, the brass ball 34 was submerged by about 60 seconds of vibration when the diameter was 1/2 inch, and about 40 seconds when the diameter of the inch was 1/4 inch. Furthermore, in the mixture 32 having a mixing ratio of 32% and 34%, both the brass balls 34 having a diameter of ½ inch and a ¼ inch were sunk by excitation for 5 seconds or less.

図4から分かるように、水の混合比率が28%以下になると、混合物32は、急激に流動化し難くなった。これは、混合物32の水の混合比率が少なすぎると、ポリエステル樹脂粉末の粒子間に多くの気泡を含む状態となり、ポリエステル粉末の全ての粒子に振動が伝わらず、全体としての流動化が発生し難くなったことが主な原因であると考えられる。一方、水の混合比率が多すぎると、混合物32の表面に水の層が形成されて、加振しない状態でも軟らすぎる状態となり、黄銅球34を支持することができなくなる。よって、粒径が平均480μm程度のポリエステル樹脂粉末を用いる場合は、質量比30%程度の水を混合することが望ましい。   As can be seen from FIG. 4, when the mixing ratio of water was 28% or less, the mixture 32 was not easily fluidized rapidly. This is because if the mixing ratio of water in the mixture 32 is too small, the polyester resin powder contains many bubbles between the particles, and vibrations are not transmitted to all the particles of the polyester powder, resulting in fluidization as a whole. It is thought that the main cause was difficulty. On the other hand, when the mixing ratio of water is too large, a layer of water is formed on the surface of the mixture 32 and becomes too soft even without vibration, and the brass sphere 34 cannot be supported. Therefore, when using a polyester resin powder having an average particle size of about 480 μm, it is desirable to mix water with a mass ratio of about 30%.

以上説明したように、袋体12は、加振開始または停止してから、数秒から1分程度の短時間のうちに性状が変化する。従って、従来の液体袋に封入した液体の温度を変化させる方法に比べ、本実施形態の形状可変マット10は、格段に短い時間で所望の人体保持面12bを形成することができる。   As described above, the properties of the bag body 12 change within a short period of time from several seconds to one minute after the vibration is started or stopped. Therefore, compared to the conventional method of changing the temperature of the liquid sealed in the liquid bag, the shape variable mat 10 of the present embodiment can form the desired human body holding surface 12b in a significantly shorter time.

次に、本発明の形状可変マットの第二の実施形態について、図5に基づいて説明する。ここで、上記形状可変マット10と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の形状可変マット40は、長期臥床者が利用するベッドであって、図5(a)に示すように、臥床者の身体を保持する人体保持面42bを有し、長方形で所定の厚みの袋体42と、袋体42が水平に載置され、その袋体42の底面42c側から振動を加える複数の加振機14を備えている。さらに、加振機14の加振動作を制御する制御装置28を備え、袋体42の人体保持面42b上には、薄手のウレタンシート44が敷かれている。   Next, a second embodiment of the variable shape mat of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same configurations as those of the shape variable mat 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The shape-variable mat 40 of the present embodiment is a bed used by a long-term bedridden person, and has a human body holding surface 42b for holding the bedbed person's body as shown in FIG. The bag body 42 having a thickness and the plurality of vibrators 14 that are placed horizontally and that apply vibration from the bottom surface 42c side of the bag body 42 are provided. Furthermore, a control device 28 for controlling the vibration operation of the vibration exciter 14 is provided, and a thin urethane sheet 44 is laid on the human body holding surface 42 b of the bag body 42.

袋体42は、上側に人体保持面42bが設けられ下側に底面42cを有し、所定の厚みの長方形であって、座部10と同様に、その内部に粒径400〜500μm程度のポリエステル樹脂粉末に質量比1/3程度の水を加えた混合物12aが封入されている。ウレタンシート44は、臥床者の体圧をより分散するために敷かれているが、必ずしも必要なものではない。   The bag body 42 is provided with a human body holding surface 42b on the upper side and a bottom surface 42c on the lower side. The bag body 42 is a rectangle having a predetermined thickness, and, like the seat portion 10, has a particle size of about 400 to 500 μm inside. A mixture 12a in which water having a mass ratio of about 1/3 is added to the resin powder is enclosed. The urethane sheet 44 is laid to disperse the body pressure of the bedridden person, but is not always necessary.

加振機14は、伸縮自在なコイルバネの支持ばね18が4隅に立設された基台16と、中央部分に振動モータ22が取り付けられ、支持ばね18の上端に水平に載置された振動板20を有している。振動板20の上方には、袋体42の底面42cの一部を支持する載置板26を備えている。   The vibration exciter 14 includes a base 16 in which support springs 18 that are extendable and contractible coil springs are erected at four corners, and a vibration motor 22 attached to a central portion, and a vibration that is horizontally placed on the upper end of the support spring 18. A plate 20 is provided. Above the vibration plate 20, a mounting plate 26 that supports a part of the bottom surface 42 c of the bag body 42 is provided.

形状可変マット40は、袋体42の面を15エリアに分割し、長手方向に5個、短手方向に3個、合計15個の加振機14を整列配置し、袋体42全体を均等に支持している。従って、例えば、一つの加振機14−1の振動板20−1が振動すると、その載置板26−1は振動板20−1と一体に振動し、袋体42の底面42cの一つである底面42c−1の部分のみに振動を加えることができる。   The variable shape mat 40 divides the surface of the bag body 42 into 15 areas, and arranges the 15 vibrators 14 in total in the longitudinal direction and 3 in the lateral direction, so that the entire bag body 42 is evenly arranged. I support it. Therefore, for example, when the vibration plate 20-1 of one vibrator 14-1 vibrates, the mounting plate 26-1 vibrates integrally with the vibration plate 20-1, and one of the bottom surfaces 42c of the bag body 42 is obtained. The vibration can be applied only to the portion of the bottom surface 42c-1.

制御装置28は、コントローラ28aを操作し、15個の加振機14の振動モータ22の動作を、それぞれ独立して制御できる装置である。   The control device 28 is a device that can independently control the operations of the vibration motors 22 of the fifteen shakers 14 by operating the controller 28a.

次に、形状可変マット40の動作を説明する。まず臥床者は、臥寝する前にコントローラ28aを操作して、袋体42の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、制御装置28は、15個の加振機14の振動モータ22全てを駆動し、振動板20及び載置板26が一体に振動する。15個の載置板26の振動は袋体42全体に伝達され、袋体42に封入された混合物12aが振動する。混合物12aは振動によって流動化し、袋体42全体が形状変化しやすい状態に変化する。   Next, the operation of the shape variable mat 40 will be described. First, the bedridden operates the controller 28a before laying down and issues a command to change the shape of the bag body 42. Then, the control device 28 drives all the vibration motors 22 of the fifteen shakers 14, and the vibration plate 20 and the mounting plate 26 vibrate integrally. The vibrations of the fifteen mounting plates 26 are transmitted to the entire bag body 42, and the mixture 12a enclosed in the bag body 42 vibrates. The mixture 12a is fluidized by vibration, and the entire bag body 42 changes to a state in which the shape is likely to change.

次に臥床者は、形状変化しやすい状態になった袋体42の上面に身体を横たえる。すると、袋体42の人体保持面42bは、臥床者の体重によって押し下げられ、人体の形状に応じて変形する。このとき、袋体42には、人体をより広い面で保持しようとする作用が働き、人体にかかる圧力は均一化され、圧力の集中を防止することができる。また、圧迫された人体部分には、振動モータ22が発生する振動が人体保持面42bから伝わるので、その人体部分は除圧され、血流を促進させる効果がある。   Next, the bedridden lays the body on the upper surface of the bag body 42 in a state where the shape is easily changed. Then, the human body holding surface 42b of the bag body 42 is pushed down by the weight of the bedridden person and is deformed according to the shape of the human body. At this time, the bag body 42 acts to hold the human body on a wider surface, the pressure applied to the human body is made uniform, and concentration of pressure can be prevented. In addition, since the vibration generated by the vibration motor 22 is transmitted from the human body holding surface 42b to the compressed human body part, the human body part is decompressed and has an effect of promoting blood flow.

そして臥床者は、人体保持面42bが自分の体型に合った心地の良い形状になったところで、コントローラ28aを操作して、袋体42の形状を固定する旨の指令を出す。すると、制御装置28は、15個全ての加振機14の振動モータ22を停止し、袋体42に封入された混合物12aの振動が停止し、そして混合物12aは流動化状態から固化状態に変質する。このようにして、人体保持面42bは最適な形状に固定され、かつ、臥床者の体重がしっかり支えられるので、寝心地がよい。なお、臥床者が、臥寝した直後にコントローラ28aを操作して振動を発生させても良い。   Then, when the human body holding surface 42b becomes a comfortable shape suitable for his / her body shape, the bedridden operates the controller 28a to issue a command to fix the shape of the bag body 42. Then, the control device 28 stops the vibration motors 22 of all the fifteen shakers 14, the vibration of the mixture 12a enclosed in the bag body 42 is stopped, and the mixture 12a changes from a fluidized state to a solidified state. To do. In this way, the human body holding surface 42b is fixed in an optimum shape, and the weight of the bedridden person is firmly supported, so that the sleeping comfort is good. Note that the bedridden may operate the controller 28a immediately after lying down to generate vibration.

また、臥床者は、寝返りをうったり臥寝の姿勢を変えたいときは、再度コントローラ28aを操作して、袋体42の形状を変化させる旨の指令を出し、上記の動作を繰り返せばよい。また、特定エリアの人体保持面42bだけ形状を変化させたい場合や、圧迫感を感じる人体部分だけ加振して除圧したい場合には、該当する位置に配置された加振機14のみを駆動して、袋体42の該当部位を加振するようにしても良い。   Further, when the bedridden wants to turn over or change the posture of lying down, he / she operates the controller 28a again to issue a command to change the shape of the bag body 42 and repeat the above operation. In addition, when it is desired to change the shape of the human body holding surface 42b in a specific area, or when it is desired to excite and decompress only a human body part that feels a sense of pressure, only the vibrator 14 arranged at the corresponding position is driven. Then, the corresponding part of the bag body 42 may be vibrated.

この実施形態の形状可変マット40は、ごく短時間で、所望形状の人体保持面12bに変化させることができるほか、従来のように、液体袋に封入された多量の液体に臥床者の体温が奪われてしまう心配がないので、断熱体あるいは液体の保温機器といった特別な装置等は不要である。   The shape variable mat 40 of this embodiment can be changed to the human body holding surface 12b having a desired shape in a very short time, and the body temperature of the bedridden person is increased in a large amount of liquid enclosed in the liquid bag as in the conventional case. Since there is no fear of being taken away, a special device such as a heat insulator or a liquid heat insulation device is unnecessary.

次に、本発明の形状可変マットの第三の実施形態について、図6に基づいて説明する。上記形状可変マット10,40と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の形状可変マット50は、椅子の座部であって、図6に示すように、利用者が着座する人体保持面12bを有し、内部に混合物12aが封入され、略正方形で所定の厚みを有した袋体12を備える。さらに、上面に袋体12が水平に載置される基台52と、混合物12と共に袋体12の中に埋め込まれ、混合物12に振動を加える加振機53と、加振機53の加振動作を制御する制御装置28とを備えている。袋体12と制御装置28は、上記と同様の構成であるため、説明を省略する。   Next, a third embodiment of the variable shape mat of the present invention will be described with reference to FIG. The same configurations as those of the shape variable mats 10 and 40 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The shape variable mat 50 according to the present embodiment is a seat portion of a chair, and has a human body holding surface 12b on which a user sits as shown in FIG. A bag body 12 having a thickness of 5 mm is provided. Further, a base 52 on which the bag body 12 is horizontally placed, an exciter 53 that is embedded in the bag body 12 together with the mixture 12, and vibrates the mixture 12. And a control device 28 for controlling the operation. Since the bag body 12 and the control apparatus 28 are the same structures as the above, description is abbreviate | omitted.

加振機53は、振動モータ22と、円盤形の振動板56と、カバー54aとを備えている。振動板56の中央部56aに形成された取付穴56bには、振動モータ22の回転軸22bと重り22cとが挿入され、本体22aの上面は取付穴20cに係止され、本体22aの側面上端部に形成された固定片22dによって取付穴56bに螺子止めされている。また、振動板の周辺部56cは、網目状に多数の透孔が形成されている。そして、中央部56aには、重り22cの回転動作を混合物12aによって妨げないように、表裏の両方に箱形のカバー54aが設けられ、振動モータ22全体を密閉している。また、振動板56は、後述する天板52aが接触しないよう袋体12の内部で位置設定がされており、振動板56の振動が天板52aと接触して減衰されることはない。   The vibration exciter 53 includes the vibration motor 22, a disk-shaped diaphragm 56, and a cover 54a. The rotation shaft 22b and the weight 22c of the vibration motor 22 are inserted into the mounting hole 56b formed in the central portion 56a of the diaphragm 56, and the upper surface of the main body 22a is locked to the mounting hole 20c, and the upper end of the side surface of the main body 22a It is screwed to the mounting hole 56b by a fixing piece 22d formed in the portion. In addition, the peripheral portion 56c of the diaphragm is formed with a large number of through holes in a mesh shape. The central portion 56a is provided with box-shaped covers 54a on both the front and back sides so that the rotation of the weight 22c is not hindered by the mixture 12a, and the vibration motor 22 is hermetically sealed. Further, the position of the diaphragm 56 is set inside the bag body 12 so that a ceiling plate 52a, which will be described later, does not come into contact, and the vibration of the diaphragm 56 does not come into contact with the ceiling plate 52a and is attenuated.

基台52は、上面に袋体12が載置される天板52aと、天板52aを下方4隅から支持する4本の脚52bを備えており、袋体12を下方から安定に支持するものである。   The base 52 includes a top plate 52a on which the bag body 12 is placed, and four legs 52b that support the top plate 52a from the lower four corners, and stably supports the bag body 12 from below. Is.

形状可変マット50は、上述の形状可変マット10の構造を簡単化したものである。即ち、形状可変マット10は、袋体12の下方に加振機14を配置し、袋体12の底面12c付近に位置する混合物12bに振動を加える構造であるのに対して、形状可変マット50では、加振機53を袋体12の中に配置し、混合物12bの内部に直接加振する構造としている。さらに、振動板56の周辺部56cを網目状に多数の透孔を形成し、混合物12aとの接触面積を広くしている。従って、加振機53の振動は混合物12aの個々の粒子に効率よく伝わるので、加振機の構造は簡単でありながらも、混合物12aの固化と流動化の制御を効率よく急峻に行うことが可能である。   The shape variable mat 50 is a simplified structure of the shape variable mat 10 described above. That is, the shape variable mat 10 has a structure in which the vibration exciter 14 is disposed below the bag body 12 to apply vibration to the mixture 12b located near the bottom surface 12c of the bag body 12, whereas the shape variable mat 50 Then, the vibration exciter 53 is disposed in the bag body 12 and directly vibrates into the mixture 12b. In addition, a large number of through holes are formed in the peripheral portion 56c of the diaphragm 56 in a mesh shape to increase the contact area with the mixture 12a. Therefore, the vibration of the shaker 53 is efficiently transmitted to the individual particles of the mixture 12a, so that the solidification and fluidization of the mixture 12a can be controlled efficiently and steeply while the structure of the shaker is simple. Is possible.

次に、本発明の形状可変マットの第四の実施形態について、図7に基づいて説明する。ここで、上記形状可変マット10と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の形状可変マット40は長期臥床者が利用するベッドであって、図7(a)に示すように、臥床者の身体を保持する人体保持面42bを有し、長方形で所定の厚みを有した袋体42と、袋体42が水平に載置され、その袋体42の底面42c側から振動を加える複数の加振機14と、加振機14の加振動作を制御する制御装置28とを備え、さらに、袋体42の人体保持面42b上に、薄手のウレタンシート44が敷かれている。   Next, a fourth embodiment of the variable shape mat according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same configurations as those of the shape variable mat 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The shape-variable mat 40 of the present embodiment is a bed used by a long-term bedridden person, and has a human body holding surface 42b for holding the bedbed person's body as shown in FIG. , A plurality of vibration exciters 14 for applying vibration from the bottom surface 42c side of the bag body 42, and a control for controlling the vibration operation of the vibration exciter 14. And a thin urethane sheet 44 is laid on the human body holding surface 42 b of the bag body 42.

袋体42内には、上側に人体保持面42bを、下側に底面42cを有する長方形で所定の厚みを有し、上記座部10と同様に、その内部に粒径400〜500μm程度のポリエステル樹脂粉末に質量比30%〜50%程度の水を加えた混合物12aが封入されている。ウレタンシート44は、臥床者の体圧をより分散するために敷かれているが、必ずしも必要なものではない。   In the bag body 42, a rectangular body having a human body holding surface 42 b on the upper side and a bottom surface 42 c on the lower side and having a predetermined thickness, like the seat portion 10, a polyester having a particle size of about 400 to 500 μm is contained therein. A mixture 12a in which water having a mass ratio of about 30% to 50% is added to the resin powder is enclosed. The urethane sheet 44 is laid to disperse the body pressure of the bedridden person, but is not always necessary.

袋体42内には、蒸発したり振動等により袋体42の外へ漏れ出る水分の補給用に、水分補給袋60が設けられている。この水分の漏洩は、加振機14の振動により袋体42の封止部から僅かながら水分がしみ出すこと、及び袋体42を水分子が透過することによるものである。そこで、この実施形態の袋体42内には、水分補給用の水分補給袋60が内蔵されている。水分補給袋60も、加振機14の振動により、水分補給袋60の表面又は封止部から、水分が漏れ出るものである。水分補給袋60からの水分補給量は、袋体42の水分漏洩の量と等しい量が水分補給袋60からしみ出る。これにより、袋体42からの水分の漏洩を補い、例えば袋体42の含水率の変動を1〜0.5%以内に抑えるものである。水分補給袋60から出る水分量の調節は、水分補給袋60の厚みを袋体42よりも薄くして、水分子の透過性を良くしたり、封止部のシール部に水分通過用のスリットを形成したりすることにより行う。   A hydration bag 60 is provided in the bag body 42 to replenish moisture that evaporates or leaks out of the bag body 42 due to vibration or the like. This leakage of moisture is due to the slight exudation of moisture from the sealing portion of the bag body 42 due to the vibration of the vibrator 14 and the permeation of water molecules through the bag body 42. Therefore, a hydration bag 60 for hydration is built in the bag body 42 of this embodiment. The hydration bag 60 also leaks moisture from the surface or sealing portion of the hydration bag 60 due to the vibration of the shaker 14. The amount of hydration from the hydration bag 60 oozes out of the hydration bag 60 by an amount equal to the amount of moisture leakage from the bag body 42. Thereby, the leakage of moisture from the bag body 42 is compensated, for example, the fluctuation of the moisture content of the bag body 42 is suppressed to within 1 to 0.5%. Adjustment of the amount of water that comes out of the hydration bag 60 is made by making the thickness of the hydration bag 60 thinner than the bag body 42 to improve the permeability of water molecules, or to provide a moisture passage slit in the sealing portion of the sealing portion. It is performed by forming.

この実施形態の形状可変マット40は、水分の漏洩を水分補給袋60により補うので、長期間に亘り振動による形状変更を可能にし、耐久性を高めるものである。また、この袋体42は、椅子等の座部に用いても良いものであり、用途は問わない。   Since the shape variable mat 40 of this embodiment compensates for the leakage of moisture with the moisture replenishment bag 60, the shape can be changed by vibration over a long period of time and the durability is improved. Moreover, this bag body 42 may be used for seat parts, such as a chair, and the use is not ask | required.

次に、本発明の形状可変マットの実施例について、図8〜図10に基づいて説明する。ここで、上記形状可変マット10と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施例の形状可変マット62は、車椅子64の座部に取り付けたもので、人が座った状態で、加振機を作動させる前と後の座部の圧力分を測定した。   Next, an embodiment of the shape variable mat of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same configurations as those of the shape variable mat 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The shape variable mat 62 of the present example was attached to the seat of the wheelchair 64, and the pressure in the seat before and after operating the vibration exciter was measured while a person was sitting.

表面を平坦な状態した形状可変マット62に人が座った直後の圧力分布は、図9に示すように、臀部の中心部で最も高い圧力を受け、周囲に行くに従い圧力が下がっている状態である。この後、形状可変マット62内の加振機14を約10秒間振動させると、図10に示すように、臀部の圧力分布が分散して平均化した。   As shown in FIG. 9, the pressure distribution immediately after a person sits on the variable shape mat 62 with the flat surface receives the highest pressure at the center of the buttocks, and the pressure decreases as it goes to the periphery. is there. Thereafter, when the vibrator 14 in the shape variable mat 62 was vibrated for about 10 seconds, the pressure distribution in the heel portion was dispersed and averaged as shown in FIG.

なお、本発明は上記実施形態や実施例に限定されるものではなく、混合物を構成する粉体や顆粒体の材質や粒径、及び液体の種類は、非振動時に固化し、振動時に流動化する性質を有するものであればよい。加振の周波数や速度の設定についても、形状可変マットの用途や大きさ、混合物の性質に鑑みて、適宜設定されるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the material and particle size of the powder and granules constituting the mixture and the type of liquid are solidified when not vibrating and fluidized when vibrating. It is sufficient if it has the property to do. The vibration frequency and speed are also set appropriately in view of the application and size of the shape variable mat and the properties of the mixture.

粉体や顆粒体に混合する液体は、水の他、オイルやジェルでもよく、その材質は適宜設定可能である。   The liquid to be mixed with the powder or granule may be water or oil or gel, and the material can be appropriately set.

また、加振機における振動発生源の構造は、偏心重りを装着したモータやムービングコイル、ムービングマグネット等を用いたものの他、圧電素子その他の各種アクチュエータを用いてもよく、特に限定するものではない。   Further, the structure of the vibration source in the vibrator is not particularly limited, and may be a piezoelectric element or other various actuators in addition to a motor equipped with an eccentric weight, a moving coil, a moving magnet, or the like. .

さらに、混合物を封入した袋体の人体保持面は必ずしも水平に配置する必要はなく、例えば角度変更可能な椅子の背もたれ部分等に配置してもよい。また、一般的な形状固定型のマットと本発明の形状可変マットを併用し、例えば褥瘡が発生しやすい人体部分を保持する箇所のみ形状可変マットを配置してベッド等を構成してもよい。   Furthermore, the human body holding surface of the bag body in which the mixture is enclosed is not necessarily disposed horizontally, and may be disposed, for example, on a backrest portion of a chair whose angle can be changed. Further, a common shape-fixing type mat and the shape-variable mat of the present invention may be used in combination, and for example, a bed or the like may be configured by arranging the shape-variable mat only at a portion that holds a human body part where pressure ulcer is likely to occur.

10,40,50 形状可変マット
12 袋体
12a,32 混合物
12b 人体保持面
14,53 加振機
22 振動モータ
28 制御装置
M1 人体部分
10, 40, 50 Shape variable mat 12 Bag body 12a, 32 Mixture 12b Human body holding surface 14, 53 Vibrator 22 Vibration motor 28 Control device M1 Human body part

Claims (7)

被支持体の荷重を受けるマットにおいて
樹脂の粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、前記袋体を振動させる加振機とを備え、
前記液体は、前記粉体又は顆粒体に対して質量比で30%〜50%存在し、
前記袋体は、前記被支持体と接する表面部分が、前記被支持体の荷重を受けても前記混合物により変形し難いものであるとともに、前記加振機の加振によって前記被支持体の荷重及び形状に応じて前記混合物が流動化し、前記被支持体と接する表面部分が変形し、前記加振の停止によりその表面部分の形状を固定可能としたことを特徴とする形状可変マット。
In the mat to receive the load of the supported body,
A bag body filled with a mixture of resin powder or granules and a liquid added to the gap, and a vibrator for vibrating the bag body,
The liquid is present in a mass ratio of 30% to 50% with respect to the powder or granule,
The bag body is hard to be deformed by the mixture even if the surface portion in contact with the supported body is subjected to the load of the supported body, and the load of the supported body by the vibration of the shaker The shape-variable mat, wherein the mixture is fluidized according to the shape, the surface portion in contact with the support is deformed, and the shape of the surface portion can be fixed by stopping the excitation.
前記袋体に詰められた混合物中に、液体を補給する液体補給袋を備え、前記液体補給袋からの液体補給量は、前記袋体から液体漏洩の量と等しい量が液体補給袋からしみ出るものであることを特徴とする請求項1記載の形状可変マット。 A liquid replenishing bag for replenishing liquid is provided in the mixture packed in the bag, and the amount of liquid replenishing from the liquid replenishing bag oozes out of the liquid replenishing bag by an amount equal to the amount of liquid leakage. The variable shape mat according to claim 1, wherein the mat is variable. 前記袋体に詰められた混合物は、樹脂の顆粒体に水を混合したものであり、前記補給袋からしみ出る液体も水である請求項2記載の形状可変マット。 Mixture packed in the bag body state, and are a mixture of water to the granules of the resin, the deformable mat of claim 2 wherein the liquid seeps from the supply bag also is water. 前記液体は、前記粉体又は顆粒体に対して質量比で30%〜34%である請求項3記載の形状可変マット。 The shape-variable mat according to claim 3 , wherein the liquid has a mass ratio of 30% to 34% with respect to the powder or granule . 前記加振機は、前記袋体の部位ごとに取り付けられ、それら複数の加振機は、加振及び停止の動作を各々独立して制御可能である請求項4記載の形状可変マット。   The shape variable mat according to claim 4, wherein the vibration exciter is attached to each part of the bag body, and the plurality of vibration exciters can independently control the vibration and stop operations. 前記袋体は、椅子の座部に取り付けられるマットである請求項4記載の形状可変マット。   The shape variable mat according to claim 4, wherein the bag body is a mat attached to a seat portion of a chair. 前記袋体は、ベッド用のマットであり、複数の袋体からなる請求項5記載の形状可変マット。   The variable shape mat according to claim 5, wherein the bag body is a mat for a bed and includes a plurality of bag bodies.
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