JP6124244B2 - Variable shape mat - Google Patents
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Description
この発明は、被支持体(人や動物)を支持する椅子やベッド等として使用されるマットに関し、被支持体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 used as a chair, a bed, or the like that supports a supported body (a person or an animal), and relates to a shape variable mat in which the shape of a holding surface with which the supported body is in contact changes.
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、褥瘡や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。そこで、従来から褥瘡等を防止するためのマットが複数提案されている。 When a patient in a hospital bed or the like is bedridden with the same posture on a bed, a body part that is heavy is pressed, and pressure ulcers and bedsores are likely to occur. Also, if you sit in a chair for a long time, your buttocks may be compressed and you may feel uncomfortable as well. Therefore, a plurality of mats for preventing pressure ulcers and the like have been proposed.
例えば、特許文献1に開示されているように、剛性のある枠体の内側に、所定の圧縮時応力を有する発泡体を収容した褥瘡予防クッション体があった。発泡体は、使用者の身体に対するあたりが柔らかいシリコン樹脂連通フォーム等の反発弾性体であり、枠体は、使用者の身体の荷重を上面に受けたとき、発泡体が横に広がろうとする押圧を側面で支え、発泡体が過剰に薄くなって使用者が底づき感を覚えるのを防止する働きをする。
For example, as disclosed in
また、特許文献2に開示されているように、下部に位置して保型性を有する支持部材と、上部に位置して応力緩和性を有する緩衝部材とからなる2層構造のクッション材があった。支持部材には、使用者が着座して緩衝部材が変形した際に尾骨等が支持部材に接触しないように凹凸が形成され、さらに、左右大腿部を支えるための溝が2条形成されており、支持部材の上部には、クッション材の上面を平坦化するように緩衝部材が密着積層されている。この構造により、使用者の身体の特定部分に応力が集中するのが緩和され、大腿部等がずれにくくなって姿勢を保持しやすくなる。
Further, as disclosed in
また、特許文献3に開示されているように、多数の粉体又は顆粒体の隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、袋体を振動させる加振機とを備えた形状可変マットがあった。袋体は、上面に使用者の身体の荷重を受けたとき、通常、荷重を受ける表面部分の形状が混合物により変化しにくいものであり、加振機により加振されると混合物が流動化して上記の表面部分が変形し、加振を停止するとその表面部分の形状が固定可能なものである。ここで、袋体内の混合物の性質について簡単に説明する。混合物は、振動を加えないときは、隣在する粒子同士の接触部分が多いため、袋体に外圧が加わっても、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、袋体全体として形状が変化しにくく固定化したような状態になっている。一方、混合物に振動を加えると、粒子個々が遊動し、粒子同士の隙間の水が入り込んで動摩擦の状態(粒子間の摩擦係数が小さい状態)になって、袋体全体として形状が変化しやすい流動化の状態に変わる。従って、袋体は、混合物が流動化の状態で外圧が加わると、外圧に応じて簡単に形状が変化することができる。
Further, as disclosed in
特許文献1の褥瘡予防クッション体は、使用者の身体の荷重を受けたとき、ほぼ弾性変形により発泡体が変形するので、身体に接触している面のうち変形量が最も大きい部分の圧力が高くなる。したがって、使用者の身体の特定部分に応力が集中する傾向があるので、褥瘡予防の効果が十分とは言えな。また、この褥瘡予防クッション体を用いてベッドの臥床部を形成した場合、入院患者や寝たきりの高齢者等がベッド上で自発的に身体を動かそうとすると、褥瘡予防クッション体の上面が不安定に変形して揺れるので、寝返りをうったり、姿勢を変えたりしにくいものであった。また、その不安定さにより不快感が生じるので、入院患者等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。
In the pressure ulcer prevention cushion body of
特許文献2のクッション材は、支持部材に上記の凹凸部が設けられているので、使用者がクッション体に座った状態で自発的に身体を動かしたとき、特許文献1の褥瘡予防クッション体に比べて横ずれ方向の安定性が向上し、不安定さによる不快感が少なくなると考えられるが、不快感が払しょくされるほどの効果は期待できない。また、通常、支持部材の凹凸部は、標準的な人の体形に合わせて形成されるところ、使用者の体形に個人差があるため、全ての使用者が快適に感じるクッション材を実現することは困難であるという問題があった。
Since the cushioning material of
一方、特許文献3の形状可変マットの場合、袋体を加振して内部の混合物が流動化した状態で使用者の身体の荷重を受けると、混合物が横方向に広がりやすく、袋体の荷重を受ける部分のある部分が過剰に薄くなって使用者が底づき感を覚えるという問題があった。そのため、特に大型のマットを構成する場合に、あらかじめ混合物の量を多くして袋体を厚くしておかなければならず、形状可変マットの薄形化、軽量化を妨げる要因になっていた。
On the other hand, in the case of the shape variable mat of
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、使用者の体型に最適な形状で快適な使用感が得られる保持面を形成することができ、薄形化及び軽量化が容易な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-mentioned background art, and can form a holding surface that provides a comfortable feeling in a shape that is optimal for a user's body shape, and can be easily reduced in thickness and weight. It is an object to provide a variable shape mat.
この発明は、被支持体の荷重を上面に受けるマットであって、粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物が詰められた袋体と、内側に前記袋体を収容する収容部を有し、前記袋体の上面を前記収容部の上端開口から露出させて支持する架台と、前記袋体内の混合物を振動させる加振機とを備え、
前記袋体は、前記被支持体と接する保持面が、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にくいものであるとともに、前記加振機の加振により前記混合物が流動化し、前記保持面が前記被支持体の荷重及び形状に応じて変形し、前記加振の停止により、停止前の前記保持面の形状を固定可能とし、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面が、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している形状可変マットである。
The present invention is a mat that receives the load of a supported body on its upper surface, and contains a bag body filled with a mixture having powder or granules and liquid added to the gap, and the bag body inside. A pedestal having a housing part and supporting the upper surface of the bag body exposed from the upper end opening of the housing part; and a vibrator for vibrating the mixture in the bag body,
The bag body is such that the holding surface in contact with the supported body is not easily deformed by the mixture even under the load of the supported body, and the mixture is fluidized by the vibration of the shaker, The holding surface is deformed according to the load and shape of the supported body, and by stopping the excitation, the shape of the holding surface before stopping can be fixed, and the bag body comes into contact with the lower surface of the bag body. As a whole, the receiving surface that supports the shape is a variable shape mat that is inclined in such a direction that the mixture fluidized in the bag body gathers at the center of the receiving surface.
前記加振機は、前記収容部の前記内側上面よりも小さい振動板と前記振動板に固定された振動アクチュエータとで構成され、前記収容部内に、前記振動板の上面に前記袋体の下面が当接するように配置されている。 The vibrator is constituted by the said vibration actuator the fixed to the vibrating plate smaller diaphragm than the inner upper surface of the housing portion, said housing portion, the lower surface of the bag on the upper surface of the diaphragm Are arranged so as to contact each other.
さらに、前記加振機は、前記収容部の内側面に防振部材を介して取り付けられ、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記収容部内の前記内側上面の一部とで形成され、全体として、流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、前記収容部は、外形が平面視で円形に形成され、前記加振機の振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されている。 Further , the vibration exciter is attached to the inner side surface of the housing portion via a vibration isolating member, and a receiving surface that contacts the lower surface of the bag body and supports the bag body includes an upper surface of the vibration plate and the upper surface of the vibration plate. It is formed between the portion of the inner upper surface of the housing portion, as a whole, the mixture was fluidized is inclined in a direction to gather in the center portion of the receiving surface. The bag body is a mat serving as a seat portion of a chair, and the housing portion is formed in a circular shape in plan view, and the diaphragm of the vibration exciter has a side shape of a truncated cone having an opening at a central portion. It is formed.
またこの発明は、前記混合物が詰められた補助袋体が設けられ、前記加振機は、前記収容部内の前記内側上面に敷かれた前記補助袋体と前記袋体との間に挟まれて保持され、前記補助袋体の下面に当接する前記収容部内の前記内側上面が、前記補助袋体内で流動化した前記混合物が前記収容部の中央部に集まる向きに傾斜し、前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記補助袋体の上面の一部とで形成され、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。前記袋体は、椅子の座部となるマットであり、前記収容部は、外形が平面視で円形状に形成され、その内側の前記内側上面が円錐状又は円錐台状に形成され前記加振機の前記振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されている形状可変マットである。 Further the invention, said mixture is packed auxiliary bag is provided, wherein the vibration exciter is sandwiched between the bag and the auxiliary bag which said laid on the inner upper surface in the housing part held Te, wherein the inner upper surface of the inner housing portion abutting the lower surface of the auxiliary bag is, said mixture was fluidized in an auxiliary bag body is inclined in a direction to gather in the center portion of the receiving portion, the bag A receiving surface that contacts the lower surface of the bag and supports the bag is formed by the upper surface of the diaphragm and a part of the upper surface of the auxiliary bag, and as a whole, the mixture fluidized in the bag is the It is inclined to gather in the center of the receiving surface. The bag is a mat made of a seat of a chair, the accommodating portion, the outer shape is formed in a circular shape in plan view, the inner upper surface of the inner is formed in a conical or frustoconical said pressure It said diaphragm exciter is a variable shape mat that is formed in a truncated cone side surface shape having an opening in the center.
また、前記加振機が複数設けられ、前記各加振機は、前記袋体の異なる部位を加振可能に取り付けられ、個々の振動及び停止の動作を独立して制御可能である。前記袋体は、ベッドの臥床部となるマットである。 Further, a plurality of the vibrators are provided, and each of the vibrators is attached so that different parts of the bag body can be vibrated, and each vibration and stop operation can be controlled independently. The bag body is a mat serving as a bed portion of the bed.
また、前記袋体の周縁部には、前記収容部の上端部を覆う保護部が延設されている。 Moreover, the protection part which covers the upper end part of the said accommodating part is extended in the peripheral part of the said bag body.
この発明の形状可変マットは、袋体内の混合物が加振されることによって流動化し、その状態で使用者の身体の荷重を受けて保持面が形成されるので、使用者の体形に確実にフィットする保持面を得ることができる。しかも、混合物が流動化すると、身体をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて保持面が形成されるので、身体を支える圧力が特定部分に集中せず、褥瘡が発生しにくい保持面を容易に得ることができる。さらに、所望の保持面が形成された後、加振を停止させることにより、その保持面の形状を固定することができるので、使用者が保持面上で自発的に身体を動かしたとき、保持面が不安定に変形して不快感を覚えるという問題が発生しない。 The shape-variable mat of the present invention fluidizes when the mixture in the bag is vibrated, and in that state, a holding surface is formed by receiving the load of the user's body, so it fits securely to the user's body shape A holding surface can be obtained. In addition, when the mixture is fluidized, the holding surface is formed by the action of holding the body as wide as possible with equal pressure, so that the pressure that supports the body does not concentrate on a specific part and pressure ulcers It is possible to easily obtain a holding surface that does not easily occur. Furthermore, after the desired holding surface is formed, the shape of the holding surface can be fixed by stopping the excitation, so when the user moves the body spontaneously on the holding surface, There is no problem that the surface becomes unstable and uncomfortable.
また、袋体を支持する受け面は、その中央部が深くなるように傾斜しているので、流動化した混合物が横方向に広がりにくい。混合物が流動化した状態で使用者の荷重を受けたとき、袋体の保持面の下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者が底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。 Moreover, since the receiving surface which supports a bag body inclines so that the center part may become deep, the fluidized mixture is hard to spread in a horizontal direction. When the user receives a load with the mixture fluidized, the lower part of the holding surface of the bag body is prevented from becoming too thin, causing the user to feel down and uncomfortable. Hard to do.
以下、この発明の形状可変マットの第一実施形態について、図1〜図4に基づいて説明する。この実施形態の形状可変マット10は、車椅子の座部に設置されクッションとして使用されるものであり、図1,2に示すように、混合物11が封入された袋体12、袋体12を収容する収容部14及びそれを支持する脚部16を有する架台18、袋体12に接して混合物11を振動させる加振機20を備えている。
Hereinafter, a first embodiment of a variable shape mat according to the present invention will be described with reference to FIGS. The shape-
袋体12は、上面12aが椅子の座面となって被支持体である使用者Mの臀部の荷重を受けるマットであり、例えば、ナイロンやビニール袋等の柔軟な素材で形成された円形又は多角形(ここでは正八角形)の外袋の内部に、粉体又は顆粒体を有しその隙間に液体を加えた混合物11が封入されたものである。混合物11は、例えば、粒径400〜500μm程度のポリエステル樹脂粉粒に、質量比30%〜50%程度の水を加えたものである。袋体12は、下側部分が後述する収容部14に収容され、下側部分が収容部14の内側の形状に合わせて変形し、収容部14に収まると混合物11が固定化して全体の形状が定まる。その後、振動が加えられると混合物11が流動化し、外部からの荷重に応じて形状が変化し得る状態になる。袋体12の側面は、後述する保護部12cとして、収容部14の外側にはみ出すように設けられている。
The
架台18の収容部14は、一定の剛性を有した金属等の素材で形成され、略円錐側面状に傾斜して中央部が深くなっている。収容部14の内側の容積は、図3に示すように、袋体12を収容した状態で、袋体12の上面12aが収容部14の上端開口から十分露出するように設定されている。
The
架台18の脚部16は、収容部14の上端部の周縁の外側面に立設され、収容部14の上端開口を上向きにして略水平に支持する働きをする。脚部16は、柱状の部材でも良いが、収容部よりも直径の小さい円筒状の部材でも良い。却部16の高さは、収容部14の下端部(円錐側面状の先端部)が設置面に当たらない程度でよく、収容部14内の内側上面14aの下端部を適宜カットした円錐台状の底面として、脚部16の高さを設定してもよい。
The
加振機20は、図4に示すように、振動板22と振動アクチュエータである加振モータ24とを備えている。振動板22は、中央部が開口し、収容部14内の内側上面14aにほぼ対向する角度に傾斜した円錐台側面状の外形を有している。そして振動板22の中心軸の周りを4等分する位置に、4つの加振モータ24が取り付けられている。加振モータ24は、モータ本体24aから突出する回転軸24bの先端部に、重り24cが偏心して取り付けられたものであり、回転軸24bが振動板22に設けた取付穴22aに挿通され、モータ本体24aに延設された固定部24dにより振動板22に一体に固定されている。加振モータ24が回転動作すると、偏心固着された重り24cによる重心位置の変動作用によってモータ本体24aが振動し、その振動が固定部24bを通じて振動板22に伝わる。振動板22には、加振モータ24を上下から覆う上カバー26及び下カバー28が取り付けられ、重り24cの回転を妨げる物が加振モータ24に接触しないように保護している。各加振モータ24には、ケーブル30aを介してコントラーラ30が接続され、使用者Mがコントローラ30を操作することにより、回転と停止、振動の強弱の調整等を行うことができるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
形状可変マット10を組み立てるときは、まず架台18(収容部14及び脚部16)を水平面上に設置し、収容部14の内側上面14aに加振機20を配置する。そして、袋体22を振動板22の上面に載置するようにして収容部14に収容し、図3に示す組み立て状態になる。そして、収容部14と架台18を、図示しない固定部材により一体に組み立てる。
When assembling the
図3の状態で、袋体12は、下面の中央部及び周縁部が収容部14の内側上面14aに支えられ、下面の他の部分が振動板22の上面に支えられ、座面となる上面12aが収容部14の上端開口の上方に露出してほぼ平坦になり、全体の形状が定まる。したがって、袋体12の下面に当接して袋体12を支持する受け面は、振動板22の上面と収容部14内の内側上面14aの一部とで形成され、全体として、流動化した混合物11が受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。また、袋体12は、収容部14よりも大きく形成され、図3に示すように、袋体12の端部分で収容部14の上端部と加振機20の上端部とを覆っている。この袋体12の端部分が保護部12cであり、使用者Mが着座するときに、大腿や下腿の裏側が収容部14等に接触してけがをしないように保護している。
In the state of FIG. 3, the
収容部14の内側上面14aには、図4に示すように、防振部材30(ゲルシート等)を敷き、その上に加振機24を設置する。防振部材30を設けることによって、加振機24の振動が収容部14に伝わりにくくなり、振動板22の上面に接している袋体12を効率よく振動させることができる。脚部16底面側には、さらに設置用の平面部材や有底筒状体が取り付けられても良い。これにより、設置される座面を保護し、加重が集中しないようにすることができる。
The inner
そして、組み立てた形状可変マット10を図示しない車椅子等の座部に設置すると、使用者Mが使用できる状態になる。
And if the assembled shape
次に、形状可変マット10の動作を説明する。ここで、袋体12の上面12aのうち、使用者Mが座ったときに、臀部と接して荷重を受ける部分を保持面12bと称する。使用者Mは、袋体12の上面12aに着座する前に、まずコントローラ30を操作し、袋体12の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、加振モータ24が回転して振動板22が振動し、振動板22の振動が袋体12に伝わり、袋体12内の混合物11が流動化し、形状変化しやすい状態になる。
Next, the operation of the shape
次に、使用者Mが、振動により混合物11が流動化している袋体12の上面12aの中央部に座る。すると、図3に示すように、臀部が接する保持面12bが使用者Mの体重によって押し下げられ、臀部の形状に変化する。このとき、袋体12全体が、臀部をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて変形し、特定部分に圧力が集中しない理想的な保持面12bが形成される。また、袋体12を支持する受け面は、流動化した混合物11が受け面の中央部(収容部14の中央部)に集まる向きに傾斜しているので、袋体12内の混合物11は、ほとんど横方向に広がらない。また、保護部12c内の混合物11についても、外袋が壁になるので、それ以上は広がることができない。
Next, the user M sits at the center of the
なお、ここまでの動作説明では、使用者Mが着座する前に加振機20による加振を行っているが、使用者Mが着座した後で加振してもよい。
In the description of the operation so far, the vibration by the
次に、使用者Mは、袋体12の保持面12bが自分の体型に合った心地よい形状になったところで、コントローラ30を操作し、袋体12の形状を固定したい旨の指令を出す。すると、加振モータ24の回転が止まって振動板22の振動が停止し、その結果、袋体12内の混合物11が液状化状態から固定化状態に変化し、保持面12bが、加振モータ24の停止前の心地よい形状に保持される。
Next, the user M operates the
その後、使用者Mが脚を組み直したりして着座の姿勢を変えたいとき、再度コントローラ30を操作することで、上記の要領で簡単に保持面12bの形状を変更することができる。
Thereafter, when the user M wants to change his / her sitting posture by reassembling the legs, the shape of the holding
以上説明したように、椅子として使用される形状可変マット10は、袋体12内の混合物11が加振されることによって流動化し、その状態で袋体12の上面12aに保持面12bが形成されるので、使用者Mの臀部に確実にフィットする保持面12bを得ることができる。しかも、混合物11が流動化すると、臀部をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて保持面12bが形成されるので、臀部を支える圧力が特定部分に集中せず、褥瘡が発生しにくい保持面12bを得ることができる。さらに、所望の保持面12bが形成された後、加振機20による加振を停止させることにより、その保持面12bの形状をしっかりと固定することができるので、使用者Mが自発的に身体を動かしたときに、保持面12bが不安定に変形して不快感を覚えるという問題が発生しない。
As described above, the shape-
また、振動板22の中央部が開口しているので、袋体12の保持面12bの下方部分に十分な厚みが確保されている。しかも、袋体12を下面から支持する受け面(振動板22の上面と収容部14の内側上面14a中央部が複合した面)が、全体として、その中央部に向かって深くなるように傾斜しているので、流動化した混合物11が横方向に広がりにくい。したがって、混合物11が流動化した状態で使用者Mの荷重を受けたとき、袋体12の保持面12bの下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者Mが底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。その結果、従来の特許文献3の形状可変マットのように混合物11の量を多くして袋体12の厚みを確保する必要がなくなり、袋体12を容易に薄形化、軽量化することができる。
Moreover, since the center part of the
また、形状可変マット10は、架台18や加振機20の構造がシンプルであり、各部材が中心軸周りに方向性がない外形なので、工場等で組み立てやすく、車椅子に設置する作業も容易である。
In addition, the shape-
なお、袋体12の上面12aを複数に区画し、区画ごとに保持面12bの形状を可変できるようにしたいときは、例えば、円錐台側面状の振動板22を周方向に均等に4分割し、各振動板22に取り付けた4つの加振モータ24を独立して制御可能にするとよい。
When the
次に、この発明の形状可変マットの第二実施形態について、図5,6に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の構成は、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34は、使用者Mが臥床するベッドとして使用されるものであり、図5,6に示すように、内部に混合物11を詰めた袋体12(12(1),12(2))、上記の袋体12と同様の袋体である補助袋体36(36(1),36(2))、袋体12と補助袋体36とを収容する収容部38及び収容部38を支持する脚部16で構成された架台40、袋体12の8つの部位にそれぞれ接して振動させる加振機42(42(1)〜42(8))、及び袋体12の上面12aを覆う表面シート44を備えている。
Next, a second embodiment of the variable shape mat according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The shape
袋体12は、上面12aがベッドの臥床面となって使用者Mの身体の荷重を受けるマットであり、同一の2つの袋体12(1),12(2)で構成されている。袋体12(1),12(2)は、それぞれ外袋に混合物11が詰められ、後述する収容部38に収容される過程で、収容部38の内側の形状に合わせて変形し、収容部38に収まると混合物11が固定化して全体の形状が定まる。そして、振動が加えられると混合物11が流動化し、外部からの荷重に応じて形状が変化し得る状態になる。
The
補助袋体36は、袋体12(1),12(2)の下方に重ねて配置されるマットであり、袋体12(1),12(2)とほぼ同様の袋体36(1),36(2)で構成されている。
The
架台40の収容部38は、一定の剛性を有した金属等の素材で形成され、平面視で略長方形の箱型の外形を有している。底板は、一対の長辺に挟まれた中央部が略V字状に傾斜して深くなっており、底板の周縁部から上方に低背の側壁が延設されている。収容部38の内側の容積は、袋体12(1),12(2)、補助袋体36(1),36(2)が収められると、袋体12の上面12aが、側壁の上端開口とほぼ同じ高さで露出するように設定されている。以下、収容部38の底板の上面を内側上面38a、側壁の内側面を側面38bと称する。
The
各加振機42(1)〜42(8)は、図5(a)に示すように、収容部36内の袋体12の8つの部位に接する平坦な略矩形の板材である振動板46を備えている。各振動板46には、図4に示す加振機20と同様に、中心部に加振モータ24が固着され、加振モータ24を振動板46の上面及び下面側から覆う上カバー26及び下カバー28とが取り付けられている。また、各加振モータ24にはケーブル30aを介してコントラーラ30が接続され、使用者Mがコントローラ30を操作することにより、回転と停止、振動の強弱の調整等を行うことができるようになっている。
As shown in FIG. 5A, each of the vibrators 42 (1) to 42 (8) is a
形状可変マット34を組み立てるときは、まず架台40(収容部38及び脚部16)を床に設置し、収容部38の内側上面38aの片側半分に補助袋体36(1)を敷き、もう一方の片側半分に36(2)を敷く。このとき、補助袋体36(1),36(2)の厚みがそれぞれ略均一になるようにする。次に、補助袋体36(1)の上面の離れた4箇所に加振機42(1)〜42(4)を配置し、同様に補助袋体36(2)の上面の離れた4箇所に加振機42(5)〜42(8)を配置する。
The
次に、加振機42(1)〜42(4)及び補助袋体36(1)の上面を覆うように袋体12(1)を敷き、同様に加振機42(5)〜42(8)及び補助袋体36(2)の上面を覆うように袋体12(2)を敷く。そして、柔軟なシーツ等の表面シート44で上面12aを覆うと、図5,6に示すような組み立て状態になる。袋体12の外袋がシーツ等である場合は、表面シート44を省略してもよい。
Next, the bag body 12 (1) is laid so as to cover the upper surfaces of the vibrators 42 (1) to 42 (4) and the auxiliary bag body 36 (1), and the vibrators 42 (5) to 42 ( 8) And the bag body 12 (2) is laid so as to cover the upper surface of the auxiliary bag body 36 (2). Then, when the
図6の状態で、袋体12(1)の下面が加振機42(1)〜42(4)の各振動板46の上面と補助袋体36(1)の上面の一部とで支えられ、袋体12(2)の下面が加振機42(5)〜42(8)の各振動板46の上面と補助袋体36(2)の上面の一部とで支えられ、臥床面である上面12a(袋体12(1),12(2)の上面)が収容部38の上端開口に沿ってほぼ平坦になって、全体の形状が定まっている。したがって、袋体12の下面に当接して袋体12を支持する受け面は、8つの振動板46の上面と補助袋体36の上面の一部とで形成され、全体として、袋体12内で流動化した混合物11が受け面の中央部に集まる向きに傾斜している。
In the state of FIG. 6, the lower surface of the bag 12 (1) is supported by the upper surface of each
形状可変マット34の場合、各加振機42が、補助袋体36と袋体12の間に上下に挟まれて保持される構造であり、補助袋体36が図4に示す防振部材32と同様の働きをするので、各加振機42の振動が収容部40まで伝わりにくく、振動板46の上面に接している袋体12を効率よく振動させることができる。
In the case of the shape-
次に、形状可変マット34の動作を説明する。ここで、袋体12の上面12aのうち、使用者Mがその上で横になり寝た状態で身体と接して荷重を受ける部分を、保持面12bと称する。使用者Mは、袋体12の上面12aに横になる前に、まずコントローラ30を操作し、袋体12の形状を変化させたい旨の指令を出す。すると、加振モータ24が回転して振動板46が振動し、振動板46の振動が対応する袋体12の部位に伝わり、袋体12内の混合物11が流動化し、形状変化しやすい状態になる。また、振動板46の振動が補助袋体36にも伝わり、補助袋体36内の流動物11が流動化し、形状変化しやすい状態になる。
Next, the operation of the shape
次に、使用者Mが、混合物11が流動化している袋体12の上面12aの中央部に寝る。すると、図6に示すように、身体が接する保持面12bが使用者Mの体重によって押し下げられ、身体の形状に変化する。このとき、袋体12全体が、身体をできるだけ広い面で、かつ均等な圧力で保持しようとする作用が働いて変形し、特定部分に圧力が集中しない理想的な保持面12bが形成される。また、袋体12を支持する受け面は、流動化した混合物が受け面の中央部(収容部38の中央部)に集まる向きに傾斜しているので、流動化した混合物11が使用者Mの身体に対して横方向に広がらない。また、補助袋体36は、振動板42の下面と接する部分はほとんど形状が変化せず、袋体12の下面と接する部分は、袋体12からの押圧を受けて僅かに押し下げられる。
Next, the user M lies on the center of the
なお、ここまでの動作説明では、使用者Mが横になる前に加振機42による加振を行っているが、使用者Mが横になった後で加振してもよい。
In the description of the operation so far, the vibration by the
次に、使用者Mは、袋体12の保持面12bが自分の体型に合った心地よい形状になったところで、コントローラ30を操作し、袋体12の形状を固定したい旨の指令を出す。すると、加振モータ24の回転が止まって振動板46の振動が停止し、その結果、袋体12及び補助袋体36内の混合物11が流動化状態から固定化状態に変化し、保持面12bが心地よい形状にしっかり保持される。
Next, the user M operates the
その後、使用者Mが寝返りを打ったりして姿勢を変えたいとき、再度コントローラ30を操作することで、上記の要領で簡単に保持面12bの形状を変更することができる。保持面12bの一部(例えば、下半身を保持する部分だけ)の形状のみ変更したいときは、対応する部位の加振機42についてのみ、上記の加振動作を行えばよい。
Thereafter, when the user M wants to change his / her posture by turning over, the
以上説明したように、ベッドとして使用される形状可変マット34は、上述したクッション用の形状可変マット10と同様の作用効果を得ることができる。特に、ベッドは椅子等に比べて保持面が広いので、従来のベッド(例えば、特許文献3の形状可変マットを用いたベッド)の場合、袋体12内の混合物が横方向に広がるのを抑えにくく、袋体12の一部が過剰に薄くなりやすい。しかし、形状可変マット34の場合、収容部36内の略長方形の底面36bが断面V字状に傾斜して中央部が深くなっており、各振動板46がその傾斜に沿って対向する角度に配されているので、袋体12の保持面12bの下方部分に十分な厚み(袋体12と補助袋体36の厚み)が確保されている。しかも、面積が広い上面12aが、袋体12(1)の領域と12(2)の領域とに区分して設けられ、少なくとも一方の領域にある混合物11が他方の領域まで広がることがない。したがって、混合物11が流動化した状態で使用者Mの身体の荷重を受けたとき、袋体12内の混合物11が横方向に広がるのが効果的に抑えられ、その結果、袋体12の保持面12bの下方部分が過剰に薄くなるのが防止され、使用者Mが底づき感を覚えて不快になるという問題が発生しにくい。
As described above, the shape
混合物11が横方向に広がるのを防止するため、図7(a),(b)のような構造に変更すると、より効果的である。例えば、図7(a)に示す構造は、受け面を、略長方形の四辺から中央部に向けて四角錐側面状に傾斜させたものである。また、図7(b)に示す構造は、袋体12(1)の領域と12(2)の領域とに区分し、受け面を各領域ごとの中央部に向けてそれぞれ四角錐側面状に傾斜させたものである。受け面の形状については、収容部36の製作の容易性やコストなどを考慮して適宜選択すればよい。
In order to prevent the mixture 11 from spreading in the lateral direction, it is more effective to change the structure as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). For example, in the structure shown in FIG. 7A, the receiving surface is inclined in a quadrangular pyramid side shape from the substantially rectangular four sides toward the center. In addition, the structure shown in FIG. 7B is divided into a bag body 12 (1) region and a 12 (2) region, and the receiving surface is formed in a quadrangular pyramid side shape toward the center of each region. It is slanted. The shape of the receiving surface may be appropriately selected in consideration of the ease of manufacturing the
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、袋体内の混合物を加振する加振機は、振動板に加振モータに一体に固定したもののほか、例えば、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、圧電素子等の他のアクチュエータを用いたものでもよい。また、加振機で混合物を加振する構造は、上記のように袋体の下面に振動板が接している構造のほか、架台の収容部の外側面に振動させ、収容部と袋体の外袋を通じて混合物に振動を加える構造や、袋体の内側に設置して混合物を直接振動させる構造にしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the vibrator which vibrates the mixture in a bag body is what fixed to the vibration motor integrally with the diaphragm, for example, a moving coil, for example It is also possible to use a moving magnet or other actuator or another actuator such as a piezoelectric element. In addition to the structure in which the vibration plate is in contact with the lower surface of the bag body as described above, the structure for vibrating the mixture with the vibrator is caused to vibrate on the outer side surface of the housing portion of the gantry so that the housing portion and the bag body can be vibrated. You may make it the structure which vibrates a mixture through an outer bag, or the structure which installs inside a bag body and vibrates a mixture directly.
また、図3の形状可変マット10の袋体12は、保護部12cが設けられ、使用者Mが着座するときに大腿や下腿の裏側が収容部14等に接触してけがをしないようになっているが、保護部12cは必要に応じて省略することができる。また、図3の形状可変マット10は、加振機20が収容部14の底面14aに防振部材32を介して取り付けられているが、図6の形状可変マット34のように、防振部材32に代えて補助袋体で保持する構成にしてもよい。反対に、図6の形状可変マット34の構成を変更し、図3の形状可変マット10のように、各加振機42(1)〜42(8)が、収容部38の内側上面36aに防振部材を介して取り付けられる構造にしてもよい。
Also, the
また、袋体を支持する受け面は、その中央部が相対的に深くなるように傾斜し、流動化した混合物が横方向に広がるのを抑制することができるものであればよく、受け面を複合的に構成する場合の面の数、受け面の形状、傾斜の角度などは、用途に応じて適宜変更することができる。 In addition, the receiving surface that supports the bag body may be any as long as it can be inclined so that the central portion thereof is relatively deep and the fluidized mixture can be prevented from spreading in the lateral direction. The number of surfaces, the shape of the receiving surface, the angle of inclination, etc. in the case of a composite structure can be changed as appropriate according to the application.
また、袋体内の混合物に関して、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、非振動時に固定化し、振動時に流動化する性質を有するものであればよく、特に限定されない。例えば、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。また、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。 In addition, regarding the mixture in the bag, the material and particle size of the powder and granules constituting the mixture, and the type of liquid may be any material that has the property of being fixed when not vibrating and fluidized when vibrating. It is not limited. For example, the liquid may be oil or gel in addition to water, and the material can be set as appropriate. Also, the frequency and speed of vibration are set as appropriate in consideration of the application and size of the variable shape mat and the properties of the mixture.
10,34 形状可変マット
11 混合物
12,12(1),12(2) 袋体
12a 上面
12b 保持面
12c 保護部
14,38 収容部
14a,38a 内側上面
16 脚部
18,40 架台
20,42,42(1)〜42(8) 加振機
22,46 振動板
24 加振モータ(振動アクチュエータ)
24a モータ本体
24b 回転軸
24c 重り
30 コントローラ
32 防振部材
36,36(1),36(2) 補助袋体
M 使用者
10,34 variable shape mat 11
Claims (7)
内側に前記袋体を収容する収容部を有し、前記袋体の上面を前記収容部の上端開口から露出させて支持する架台と、
前記袋体内の混合物を振動させる加振機とを備え、
前記袋体は、前記被支持体と接する保持面が、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にくいものであるとともに、前記加振機の加振により前記混合物が流動化し、前記保持面が前記被支持体の荷重及び形状に応じて変形し、前記加振の停止により、停止前の前記保持面の形状を固定可能とし、
前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する前記収容部の受け面は、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜しており、
前記加振機は、前記収容部の内側上面に防振部材を介して取り付けられ、前記収容部の前記受け面よりも小さい振動板と、前記振動板に固定された振動アクチュエータとで構成され、前記収容部内の前記振動板の上面に前記袋体の下面が当接可能に配置され、前記加振機の振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されていることを特徴とする形状可変マット。 A mat that receives the load of the supported body on its upper surface, and has a powder or granule and a bag filled with a mixture in which a liquid is added to the gap,
A pedestal having an accommodating portion for accommodating the bag body on the inside, and exposing and supporting an upper surface of the bag body from an upper end opening of the accommodating portion;
A vibrator for vibrating the mixture in the bag body,
The bag body is such that the holding surface in contact with the supported body is not easily deformed by the mixture even under the load of the supported body, and the mixture is fluidized by the vibration of the shaker, The holding surface is deformed according to the load and shape of the supported body, and by stopping the excitation, the shape of the holding surface before stopping can be fixed,
The receiving surface of the housing portion that contacts the lower surface of the bag body and supports the bag body is inclined so that the mixture fluidized in the bag body collects in the central portion of the receiving surface as a whole. ,
The vibration exciter is attached to the inner upper surface of the housing part via a vibration isolating member, and is composed of a vibration plate smaller than the receiving surface of the housing part, and a vibration actuator fixed to the vibration plate, The lower surface of the bag body is disposed so as to be able to contact the upper surface of the vibration plate in the housing portion, and the vibration plate of the vibration exciter is formed in a truncated cone side shape having an opening in the central portion. Variable shape mat.
前記収容部は、外形が平面視で円形に形成されている請求項1記載の形状可変マット。 The bag is a mat serving as a seat of a chair,
The accommodating part, the deformable mat of claim 1, wherein the outer shape is formed in a circular shape in plan view.
内側に前記袋体を収容する収容部を有し、前記袋体の上面を前記収容部の上端開口から露出させて支持する架台と、
前記袋体内の混合物を振動させる加振機とを備え、
前記袋体は、前記被支持体と接する保持面が、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にくいものであるとともに、前記加振機の加振により前記混合物が流動化し、前記保持面が前記被支持体の荷重及び形状に応じて変形し、前記加振の停止により、停止前の前記保持面の形状を固定可能とし、
前記混合物が詰められた補助袋体が設けられ、
前記加振機は、前記収容部よりも小さい振動板と、前記振動板に固定された振動アクチュエータとで構成され、前記収容部内の前記振動板の上面に前記袋体の下面が当接可能に配置され、前記加振機が、前記収容部内の前記内側上面に敷かれた前記補助袋体と前記袋体との間に挟まれて保持され、
前記補助袋体の下面に当接する前記収容部内の前記内側上面が、前記補助袋体内で流動化した前記混合物が前記収容部の中央部に集まる向きに傾斜し、
前記袋体の下面に当接して前記袋体を支持する受け面は、前記振動板の上面と前記補助袋体の上面の一部とで形成され、全体として、前記袋体内で流動化した前記混合物が前記受け面の中央部に集まる向きに傾斜していることを特徴とする形状可変マット。 A mat that receives the load of the supported body on its upper surface, and has a powder or granule and a bag filled with a mixture in which a liquid is added to the gap,
A pedestal having an accommodating portion for accommodating the bag body on the inside, and exposing and supporting an upper surface of the bag body from an upper end opening of the accommodating portion;
A vibrator for vibrating the mixture in the bag body,
The bag body is such that the holding surface in contact with the supported body is not easily deformed by the mixture even under the load of the supported body, and the mixture is fluidized by the vibration of the shaker, The holding surface is deformed according to the load and shape of the supported body, and by stopping the excitation, the shape of the holding surface before stopping can be fixed,
An auxiliary bag filled with the mixture is provided,
The vibrator is composed of a diaphragm smaller than the housing part and a vibration actuator fixed to the diaphragm, so that the lower surface of the bag body can come into contact with the upper surface of the diaphragm in the housing part. are arranged, said shakers, sandwiched between the auxiliary bag which said laid on the inner upper surface in the accommodating portion and the bag is held,
Wherein the inner upper surface of the inner housing portion abutting the lower surface of the auxiliary bag is, said mixture was fluidized in an auxiliary bag body is inclined in a direction to gather in the center portion of the accommodating portion,
The receiving surface that contacts the lower surface of the bag body and supports the bag body is formed by the upper surface of the diaphragm and a part of the upper surface of the auxiliary bag body, and as a whole, fluidized in the bag body. A variable shape mat , characterized in that the mixture is inclined in such a direction as to gather at a central portion of the receiving surface.
前記収容部は、外形が平面視で円形状に形成され、その内側の前記内側上面が円錐状又は円錐台状に形成され
前記加振機の前記振動板が、中央部に開口を有する円錐台側面状に形成されている請求項3記載の形状可変マット。 The bag is a mat serving as a seat of a chair,
Conical the accommodating portion, the outer shape is formed in a circular shape in a plan view, with the diaphragm of the said inner top surface of the inner is formed in a conical or frustoconical said shakers, an opening in the central portion The shape variable mat according to claim 3, wherein the shape variable mat is formed in a side surface of the base.
The shape variable mat according to any one of claims 1 to 6, wherein a protective portion that covers an upper end portion of the housing portion is extended at a peripheral portion of the bag body.
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