JP6651152B1 - エアセル部品、エアセルユニット、及びエアマットレス - Google Patents

Abstract

【課題】身体を支持する支持面が設けられたエアセルの形状や構造、或いは内圧等の使用形態によらず、底付きを防ぐことができるエアセル部品等を提供する。【解決手段】エアセル部品は、エアマットレスにおいて、使用者の身体が乗せられる支持面を有するエアセルを支持するエアセル部品であって、可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する複数のセルであって、互いに平行に配置された複数のセルと、該複数のセルのうち隣り合う２つのセル同士を接続する少なくとも１つの連結部と、を有し、複数のセルにエアを封入した場合に、複数のセルの外周面が接する平面と少なくとも１つの連結部の表面との間に、エアセルの一部を配置可能な凹部が形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、床ずれ（褥瘡）防止用のエアセル部品、エアセルユニット、及びエアマットレスに関する。

床ずれ（褥瘡）とは、多くの場合、体重を受ける骨突出部等の局所の皮膚組織が圧迫され続けて虚血を起こすことより発生する、局所の皮膚圧迫潰瘍のことである。病気や怪我、老衰などにより、寝たきり又は身体を動かすことが困難な状態の人にとって、床ずれを防止することは非常に重要である。

床ずれ防止用のエアマットレスとしては、筒状に成形されたエアセルにエアを封入し、ベッドの長手方向と直交する向きに複数本並設したものが知られている（例えば特許文献１〜４参照）。床ずれ防止用のエアマットレスにおいては、通常、各エアセル内の空気圧を、使用者の身体が沈み込む程度に低圧に維持することにより、身体への接触圧を低減し、床ずれ防止を図っている。

特許文献１には、細長い袋状のエアセルをベッドの長手方向と直交する向きに寝かせた状態でベッドの長手方向に沿って複数本並設したエアマットレスにおいて、各エアセルを、袋状の内部空間を上下に二分する仕切り板を長手方向の両端部近傍まで側壁間に掛け渡して設けた構成とすることが開示されている。

特許文献２には、並設されたエアセルを複数の系統に分け、エアセルを系統ごとに順に膨張、収縮させることにより、エアセルを波動させる技術が開示されている。このようにエアセル内の圧力を順次変化させるエアマットレスは圧切替型と呼ばれる。なお、圧切替型エアマットレスは、医療機器ではなく、介護保険の適用のある「床ずれ防止用具」と称される福祉用具である。また、使用中にエアセル内の圧力を変化させないエアマットレスは静止型と呼ばれる。

特許文献３には、細長い平面形状をなす膨張可能なマットレスであって、マットレスの長手方向の軸に沿って延びる列に連続して配置され、各々が細長い形状をなす膨張可能な複数のセルを備えるエアマットレスが開示されている。また、特許文献３には、外側シートに内側シートをスポット溶接で固定することにより、エアセルを膨張させた際に、エアセルの支持面にプリーツを形成することが開示されている。

特許文献４には、エア供給口を有する中段セルと、中段セルよりも短い長さを有し、エア供給口を備え、中段セルの下面において中段セルの長手方向に沿って取り付けられ、互いに連通する第１及び第２下段セルと、中段セルの上面に中段セルの長手方向に沿って取り付けられ、複数の対を構成する上段セルとを有するエアマット用セルが開示されている。特許文献４においては、上段セルに比較的低い圧力のエアを充填する一方、下段セルには比較的高い圧力のエアを供給し、上段セルによって使用者との接触面積の増加を図ると同時に、下段セルによってエアマットの剛性を高めることとしている。

特開２００５−６９３９号公報 特開２０１１−１６０８９４号公報 米国特許第５７０４０８４号明細書 国際公開第２０１５／１６２６６７号公報

エアセルの内圧を低圧に維持して使用するエアマットレスの場合、身体の一部分に体重が集中すると、この身体の一部分がエアマットレスに極端に沈み込み、いわば、エアセル表面のシートで身体の一部分を吊り下げているような状態（ハンモック現象ともいわれる）になってしまう。このような状態になると、当該身体部分への接触圧が大きくなると共に、使用者が体勢を変えることも困難になる。

また、使用者の身体がエアマットレスに沈むと、深く沈み込んだ部分がエアマットレスの底に到達してしまうおそれがある。このように身体がエアマットレスの底に到達した状態は、底付きと呼ばれる。底付きは、使用者の身体がベッドフレームの硬い床面にエアマットレスの薄いシートを介して当たっている状態なので、床ずれ防止機能が喪失している状態となり、使用者の安全性の観点から好ましくない。

さらに、一旦、底付きするほど身体がエアマットレスに沈んでしまうと、エアセル内にエアを追加で供給したとしても、エアは、体重がかかっていない箇所のエアセル内に流れてしまうので、身体を再びエアで支えた状態にするのは非常に困難である。

ハンモック現象に関し、特許文献３においては、エアセルの支持面に形成されたプリーツにより、エアマットレスに身体が深く沈む余裕が支持面に生まれ、ハンモッキングが回避されることとしている。しかしながら、特許文献３においては、エアマットレスに身体を沈み込ませた場合の底付きしてしまうおそれについては考慮されていない。

底付きを防ぐために、例えば、身体を支持するエアセルに対し、特許文献４に開示されているような下段セルを設けることも考えられる。しかしながら、例えば特許文献３のように、内側シートを両側の外側シートに交互にスポット溶接したエアセルでは、側面方向に膨張する領域（例えば、特許文献３の図３に示すサブセル２０、２１、２２、２３参照）が両側で互い違いになるので、エアセル全体の形状が、上方から見るとエアセルの長手方向の軸に対して蛇行しているような形状になり易い。そのため、このようなエアセルに下段セルを固定することは困難である。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、身体を支持する支持面が設けられたエアセルの形状や構造、或いは内圧等の使用形態によらず、底付きを防ぐことができるエアセル部品、エアセルユニット、及びエアマットレスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様であるエアセル部品は、エアマットレスにおいて、使用者の身体が乗せられる支持面を有するエアセルを支持するエアセル部品であって、可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する複数のセルであって、互いに平行に配置された複数のセルと、前記複数のセルのうち隣り合う２つのセル同士を接続する少なくとも１つの連結部と、を有し、前記複数のセルにエアを封入した場合に、前記複数のセルの外周面が接する平面と前記少なくとも１つの連結部の表面との間に、前記エアセルの一部を配置可能な凹部が形成されるものである。

上記エアセル部品において、前記凹部に前記エアセルの一部を配置した場合に、前記凹部の両側に位置する２つのセルにより前記エアセルが支持されても良い。

上記エアセル部品において、前記少なくとも１つの連結部に、前記エアセルにエアを供給するためのエア供給管を挿通させる開口が設けられていても良い。

上記エアセル部品において、前記複数のセル及び前記少なくとも１つの連結部は、前記可撓性を有するシート材により一体的に形成され、前記複数のセルの間においてエアが流通可能であっても良い。

上記エアセル部品において、前記少なくとも１つの連結部の各々は、前記可撓性を有するシート材からなる袋体の一部を溶着することにより形成された溶着部であっても良い。

本発明の別の態様であるエアセルユニットは、前記エアセル部品と、前記複数のセルにエアを封入した場合に形成される少なくとも１つの前記凹部の各々に配置されたエアセルと、を備えるものである。

上記エアセルユニットにおいて、前記エアセルは、可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張する第２のセルと、可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記第２のセルの内部から複数箇所において接続部材であって、シート状をなし、主面において前記第１及び第２の側壁の各々に対して複数の接合部において接合された接続部材と、有しても良い。

本発明のさらに別の態様であるエアマットレスは、前記エアセルユニットが少なくとも一部に配置されたエアマットレスである。

本発明によれば、エアセル部品の複数のセルにエアを封入した場合に形成される凹部にエアセルを配置することにより、エアセルに複数のセルを固定することなく、複数のセルによりエアセルを安定的に支持することができる。従って、身体を支持する支持面が設けられたエアセルの形状や構造、或いは内圧等の使用形態によらず、エアセル部品に設けられた複数のセルにより底付きを防ぐことが可能となる。

本発明の実施形態に係るエアセル部品を示す上面図である。 本発明の実施形態に係るエアセル部品を示す底面図である。 本発明の実施形態に係るエアセル部品を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るエアセル部品（エアを抜いた状態）を示す上面図である。 本発明の実施形態に係るエアセル部品にエアセルを取り付けた状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るエアセルユニットにおける荷重分散の原理を説明するための模式図である。 本発明の実施形態に係るエアマットレスを示す上面図である。 本発明の実施形態に係るエアマットレスを示す側面図である。 図８に示す２段型エアセルを示す断面図である。 図８に示すアーチ型エアセルを示す側面図（エアを抜いた状態）である。 図８に示すアーチ型エアセルを示す上面図（エアを充填した状態）である。 図８に示すＳ型エアセルを示す側面図（エアを抜いた状態）である。 図８に示すＳ型エアセルを示す上面図（エアを充填した状態）である。 図８に示すエアセルのＸ型エアセルを示す斜視図（エアを充填した状態）斜視図である。 図１５のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るエアセル部品、エアセルユニット、及びエアマットレスについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。以下の説明において参照する図面は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、比率、及び位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、比率、及び位置関係のみに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るエアセル部品を示す上面図である。図２は、同エアセル部品を示す底面図である。図３は、同エアセル部品を示す側面図である。図４は、図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図５は、同エアセル部品（エアを抜いた状態）を示す上面図である。図６は、図４に示すエアセル部品にエアセルを載置した状態を示す断面図である。

本実施形態に係るエアセル部品１０は、エアマットレスにおいて、使用者の身体を乗せる支持面を有するエアセルを支持する部品であって、ベッドボトム上、即ち、エアセルの底面側に配置されて用いられる。図１〜図５に示すように、エアセル部品１０は、互いに平行に配置された複数のセル１０１と、隣り合う２つのセル１０１同士を接続する少なくとも１つの連結部１０２とを有する。なお、図１〜図５においては５つのセル１０１が図示されているが、セル１０１の数は２つ以上であれば特に限定されない。また、連結部１０２の数は、セル１０１の数マイナス１つとなる。

複数のセル１０１の各々は、例えばウレタン等の可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する。エアセル部品１０の幅Ｗ、言い換えると、各セル１０１の長手方向の長さは、当該エアセル部品の上に載置されるエアセルの長手方向の長さ、或いは、エアマットレスの幅（短手方向の長さ）と同程度であるが、必ずしも、エアセルの長手方向の長さや、エアマットレスの幅と厳密に同一である必要はない。

本実施形態において、連結部１０２は、複数のセル１０１と同様、可撓性を有するシート材により形成されている。連結部１０２の長手方向の長さＬは、エアセル部品１０の幅Ｗよりも短くなっており、連結部１０２の長手方向の両外側の領域において、隣り合うセル１０１同士が互いに連通している。つまり、複数のセル１０１の間ではエアの流通が可能である。

各セル１０１及び各連結部１０２の幅（短手方向の長さ）については、エアセル部品１０に支持させるエアセルの寸法に応じて、適宜決定される。

図２に示すように、エアセル部品１０の底面側には、複数のセル１０１にエアを供給するためのエア供給管１０３が取り付けられている。上述したように、複数のセル１０１の間ではエアの流通が可能なので、１箇所に設けられたエア供給管１０３からエアを供給することにより、１つのエアセル部品１０に含まれる全てのセル１０１を膨張させることが可能である。もちろん、エア供給管１０３を複数箇所に設けることも可能である。

各連結部１０２には、当該エアセル部品１０に支持させるエアセルにエアを供給するエア供給管を挿通させるための開口１０４が形成されている。ここで、エアセルにエアを供給するエア供給管は、一般に、エアセルの底部（エアマットレスにおいて床側となる領域）に設けられている。開口１０４の位置は、エアセル部品１０に支持させるエアセルに設けられるエア供給管の位置に合わせても良いし、反対に、開口１０４の位置に合わせて、エアセルに設けられるエア供給管の位置を調節しても良い。また、本実施形態においては、各連結部１０２における開口１０４の位置を揃えているが、開口１０４の位置を連結部１０２ごとに変更しても良い。

図３及び図４に示すように、複数のセル１０１にエアを封入して膨張させると、複数のセル１０１の外周面が接する平面ＰＬ、ＰＬ’と連結部１０２の表面との間に、使用者の身体が乗せられるエアセルの一部を配置可能な凹部１０５が形成される。

本実施形態において、エアセル部品１０は、図５に示すように、可撓性を有する袋体１１０により一体的に形成されている。詳細には、まず、可撓性を有する２枚のシート材１１１、１１２を重ねた状態で周縁部１１３を溶着することにより、袋体１１０を形成する。そして、シート材１１１、１１２を重ねた状態で各連結部１０２を溶着することにより、袋体１１０を複数のセル１０１の領域に分離する。なお、連結部１０２は、周縁部のみを溶着しても良いし、連結部１０２全体を溶着しても良い。本実施形態においては、連結部１０２の長手方向の両端部をリング状に溶着し、リング状に溶着された部分同士をつなぐように、連結部１０２の短手方向の両端部を直線状にピン溶着している。なお、溶着方法は、特に限定されず、熱溶着、超音波溶着など、公知の種々の手法を用いることができる。さらに、連結部１０２に開口１０４を形成し、エア供給管１０３を取り付けることにより、エアセル部品１０が完成する。なお、開口１０４や、エア供給管１０３の取付口については、シート材１１１、１１２に予め形成しておいても良い。

ここで、一般的に、袋体の複数箇所を溶着することにより、該袋体を複数のセルの領域に分離する構造においては、袋体にエアを充填している最中に、万が一、溶着が外れてしまうと、複数のセルの領域が合体し、合体した大きなセルにエアが充填され続け、該大きなセルが膨張し過ぎてしまうおそれがある。これに対し、本実施形態に係るエアセル部品１０においては、連結部１０２の内側に開口１０４が形成されているので、万が一、連結部１０２における溶着が外れてしまったとしても、開口１０４からエアが抜けるので、エアセル部品１０が膨張し過ぎるおそれはない。

図６は、エアセル部品１０にエアセルを取り付けた状態を示す断面図である。エアセル部品１０に取り付け可能なエアセルの種類は、底面の寸法が凹部１０５（図４参照）に収まる寸法であれば特に限定されない。もっとも、エアセルは一般的に、可撓性を有する材料により形成されていることから、底面の寸法が凹部１０５よりも多少大きいエアセルであっても、凹部に収めることは可能である。

図６に示すように、エアセル２０をエアセル部品１０に支持させる際には、まず、エアセル部品１０にエアを充填する。この際、エアセル２０に身体が乗せられ、エアセル２０を介してエアセル部品１０に荷重がかかった場合でも、各セル１０１が膨張している状態を維持できるように、各セル１０１の内圧を比較的高めに設定しておく。そして、エアセル２０の長手方向をセル１０１の長手方向と平行にし、エアセル２０に設けられたエア供給管２１を連結部１０２の開口１０４に挿通させ、エアセル２０の本体を凹部１０５に配置する。これにより、エアセル２０が、凹部１０５を形成する隣り合う２つのセル１０１によって支持される。各エアセル２０のエア供給管２１は、エアセル部品１０の底面側から、エアの供給源（ポンプ等）に接続される。

図６に示すように、複数のエアセル２０がエアセル部品１０に支持されたエアセルユニット１１においては、次のような利点がある。
第１に、各エアセル２０は、隣り合うセル１０１の間に形成された凹部１０５に配置されるので、エアセル２０を安定して支持することができる。また、各エアセル２０のエア供給管２１を連結部１０２に形成された開口１０４に挿通させるので、エアセル部品１０からエアセル２０が抜け落ちたり、位置がずれたりすることもない。また、仮に、エアセル２０の形状が立位を保つことが困難な形状であったとしても、凹部１０５の両側のセル１０１で当該エアセル２０を支持し、且つ、当該エアセルに設けられたエア供給管２１を開口１０４に挿通させることで、エアセル２０の底面が凹部１０５の底面（連結部１０２）に引き寄せられた状態となるので、エアセル２０の立位を容易に維持することができる。従って、エアセル部品１０を使用することにより、筒状（円筒状）をなす一般的なエアセルの他、表面に凹凸状のプリーツが形成されたエアセルなど、様々な形状のエアセルを安定して支持することができる。

第２に、エアセル２０は、十分にエアが充填されたセル１０１によって支持されているので、エアセル２０に乗せられた使用者の姿勢の変化等によりエアセル２０に局所的な荷重がかかった場合であっても、底付きを防止することができる。

ここで、使用者の身体が乗せられるエアセルは、身体への接触圧を低減するため、身体が沈み込む程度の低圧に維持されることが多い。そのため、例えばベッドボトムの背上げにより、使用者の体重が臀部に集中すると、臀部が乗せられているエアセルが部分的につぶれてしまうことがある。そのような場合であっても、本実施形態においては、エアセル２０を支持するセル１０１内に十分にエアが充填されているので、当該エアセル部分に乗せられた使用者の身体の部分（例えば臀部）をセル１０１によって保護することができる。つまり、エアセル２０の内圧を低圧に維持した場合であっても、底付きのリスクを低減することが可能となる。

第３に、エアセルユニット１１においては、１つのエアセル２０を隣り合う２つのセル１０１によって支持するトラス構造が形成されているので、エアセル２０にかかる荷重を２つの方向に分散することができる。図７は、トラス構造による荷重分散の原理を説明するための模式図である。

図７に示すように、使用者がエアセル２０に身体を乗せると、身体が接するエアセル２０に荷重Ｐ１がかかる。このとき、荷重Ｐ１によりエアセル２０の形状が歪むと、通常であれば身体が最も沈み込んだ部分（先端）に局所的な接触圧がかかることとになる。しかしながら、エアセルユニット１１においては、２つのセル１０１によって１つのエアセル２０を支持するトラス構造が形成されているので、荷重Ｐ１が２つのセル１０１の方向（矢印Ｐ２、Ｐ３参照）に分散される。言い換えると、２つのセル１０１から受ける反力により沈み込んだ身体が広く支持されることになり、身体の局所への接触圧が低減する。それにより、床ずれ防止効果を高めることができる。

つまり、エアマットレスにおいて本実施形態に係るエアセル部品１０を使用することにより、身体を支持する支持面が設けられたエアセルの形状や構造、或いは内圧等の使用形態によらず、エアセル部品１０に設けられた複数のセル１０１により底付きを防ぐことが可能になると共に、トラス構造による荷重分散により床ずれ防止効果を向上させることが可能となる。

次に、本実施形態に係るエアマットレスの構成例について説明する。図８は、本実施形態に係るエアマットレスを示す上面図である。図９は、同エアマットレスを示す側面図である。図８及び図９に示すように、本実施形態に係るエアマットレス１は、２段型エアセル３と、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、Ｓ型エアセル５と、Ｘ型エアセル６とを備える。各種のエアセルは、ベッドボトム１ａの上に、該ベッドボトム１ａの短手方向と平行に、複数個ずつ配列されている。このうち、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、各々の構造が共通であり、ベッドボトム１ａ上に配置される領域と、内圧の制御方法とが異なるだけである。各種エアセルの構造については後述する。

ここで、マットレスが載置されるベッドフレームの分野においては、ベッドボトムの頭側の領域を立ち上げる「背上げ機能」や、背上げした際の身体のずり下がりを防止するため、膝部分のベッドボトムを山型に立ち上げる「膝上げ機能」が設けられた機種がある。背上げ機能及び膝上げ機能を有するベッドボトムは、一般に、頭側から、背ボトムと、該背ボトムに隣接して配置された腰ボトムと、該腰ボトムに隣接して配置された脚ボトムとの少なくとも３つのボトムを備えている。背ボトムは、腰ボトムとの境界を軸として頭側の端部を立ち上げることができる。また、腰ボトム及び脚ボトムは、両者の境界（概ね膝が乗る部分）を山として立ち上げることができる。以下に説明するエアマットレスのうち、概ね背ボトム上に配置される領域のことを背ボトム領域、概ね腰ボトム上に配置される領域のことを腰ボトム領域、概ね脚ボトム上に配置される領域のことを脚ボトム領域という。

図８に示すように、背ボトム領域には、頭側から脚側に向かって、複数（例えば４つ）の２段型エアセル３と、複数（例えば４つ）のアーチ型エアセル４Ａが並設されている。腰ボトム領域には、頭側から脚側に向かって、複数（例えば２つ）のアーチ型エアセル４Ｂと、複数（例えば５つ）のＳ型エアセル５と、複数（例えば２つ）のＸ型エアセル６とが並設されている。脚ボトム領域には、頭側から脚側に向かって、Ｘ型エアセル６と、複数（例えば５つ）のアーチ型エアセル４Ｃとが並設されている。

図９に示すように、２段型エアセル３及びＸ型エアセル６は、ベッドボトム１ａ上に直接並設されている。これに対し、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及びＳ型エアセル５は、ベッドボトム１ａに配置されたエアセル部品１０上に並設されている。

背ボトム領域から腰ボトム領域にわたって配置されたエアセル部品１０は、一体的に形成されていても良いし、複数個に分かれていても良い。例えば、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、及び、Ｓ型エアセル５を、１１個のセル１０１が連なった１つのエアセル部品１０によって支持することとしても良い。或いは、４つのアーチ型エアセル４Ａを支持するエアセル部品１０と、２つのアーチ型エアセル４Ｂを支持するエアセル部品１０と、４つのＳ型エアセル５を支持するエアセル部品１０とを別個に設けても良い。脚部領域に配置されたエアセル部品１０についても同様であり、５つのアーチ型エアセル４Ｃを、６個のセル１０１が連なった１つのエアセル部品１０によって支持することとしても良いし、例えば２つのアーチ型エアセル４Ｃを支持するエアセル部品１０と、３つのアーチ型エアセル４Ｃを支持するエアセル部品とを別個に設けても良い。

図１０は、２段型エアセル３を示す断面図である。図１０に示すように、２段型エアセル３は、全体として１つの袋体３０からなる一般的な１気室のエアセルである。袋体３０の内周面には、エアマットレスの床面と略平行な向きとなるように架け渡された膜状部材（所謂、吊り）３１が設けられている。膜状部材３１は、袋体３０の厚みの略半分の位置に溶着され、内周面のうち互いに対向する領域をつないでいる。このような膜状部材３１を設けることにより、２段型エアセル３に図３の上方から圧力がかかった場合であっても、２段型エアセル３が図３の横方向に膨らむのを抑制し、２段型エアセル３の厚さ方向（図３の上下方向）における圧縮量を抑制することができる。

図１１は、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃを示す側面図である。図１２は、同上面図である。このうち、図１１は、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃからエアを抜いた状態を示し、図１２は、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃにエアを充填した状態を示している。以下、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、４Ｃをまとめてアーチ型エアセル４とも記す。

図１１及び図１２に示すように、アーチ型エアセル４は、互いに対向する２つの側壁４０ａ、４０ｂを有し、内部にエアを封入することにより膨張するセル４０と、セル４０の内部に配置された接続部材４１とを備える。

セル４０は、ウレタン等の可撓性を有するシート材の周縁部同士を溶着することにより筒状に成形したものである。セル４０の両端には、シート材の端部の閉じ部４３が突出しており、この閉じ部４３に、アーチ型エアセル４をベッドフレームに固定したりアーチ型エアセル４同士を接続したりするためのホック４４等を取り付けても良い。また、セル４０の底部には、エア供給管を接続するためのエア供給口４５が設けられている。

接続部材４１は、ウレタン等の可撓性を有するシート材により形成されている。接続部材４１は、側壁４０ａ、４０ｂよりもやや幅の狭い帯状に成形されている。接続部材４１は、アーチ型エアセル４にエアが封入されていない状態では、セル４０の対向する側壁４０ａ、４０ｂと略平行になるように配置されている（図１１参照）。そのため、アーチ型エアセル４にエアを封入し、エアマットレスの一部として配置した状態では、接続部材４１は縦方向に立つような姿勢となる。

接続部材４１は、セル４０の対向する２つの側壁４０ａ、４０ｂに対し、主面の複数箇所において、溶着により接合されている。一方の側壁４０ａと接続部材４１との溶着部４２ａと、他方の側壁４０ｂと接続部材４１との溶着部４２ｂとは、互いの正面において面することがないように配置されている。つまり、アーチ型エアセル４にエアを封入していない場合には、一方の側壁４０ａと接続部材４１との溶着部４２ａと、他方の側壁４０ｂと接続部材４１との溶着部４２ｂとが交互に並んだ状態となる。これらの溶着部４２ａ、４２ｂは、アーチ型エアセル４の上下方向に細長い形状（例えば、長方形や長円形）となっている。

アーチ型エアセル４にエアを封入すると、セル４０全体が膨張すると共に、接続部材４１により側壁４０ａ、４０ｂ同士が引き寄せられる（図１２参照）。そのため、セル４０の長手方向の長さは、エアを封入していない状態と比較して縮んだ状態となり、その分、セル４０の上面（使用者の身体の支持面）や側面が部分的に膨らむ。セル４０の上面においては、膨張した凸部４６と、溝状にくびれた凹部（皺）４７とが形成され、全体として蛇腹のような凹凸（プリーツ）が生じる。これらの凸部４６は、上方に膨らんだ部分がその両端の溶着部４２ａ、４２ｂによって橋脚のように支持されたアーチ構造を有している。そのため、アーチ型エアセル４に上下方向の荷重がかけられても、アーチ型エアセル４の形状をある程度保持することが可能となる。

このようなアーチ型エアセル４に身体を乗せると、支持面に形成された凹凸によって、身体の各部を包み込むように広い面積で支持することができる。つまり、アーチ型エアセル４においては、一般的な筒状のエアセルのように平面で身体を支持するのではなく、支持面に形成された凹凸によりアーチ型エアセル４のシート材が身体に緩く追従し（所謂ルーズフィット）、使用者の身体を広い面積で支持することができる。従って、身体の各部に対する接触圧を低減させ、床ずれを防止することが可能となる。特に、局所的に突出する骨突出部についても、凹部４７によって包み込むように個別に支持することができ、骨突出部に対する接触圧を低減させることが可能となる。

また、アーチ型エアセル４においては、支持面に形成された凸部４６がアーチ状をなすので、上方からの荷重に対して沈み込みにくい（潰れにくい）構造が形成される。さらに、アーチ型エアセル４においては、溶着部４２ａ、４２ｂが恰も橋脚のように支持面のアーチ（凸部４６）を支持し、これを帯状の接続部材４１が補強する構造となっている。そのため、アーチ型エアセル４は、荷重による歪みを抑制して自身の形状を保持し、アーチ型エアセル４に使用者の身体が乗せられた場合であっても、過度な沈み込みを抑制することができる。

エアマットレス１においては、このようなアーチ型エアセル４を、主に身体の躯幹部が乗せられる領域（図８のアーチ型エアセル４Ａ、４Ｂの配置箇所を参照）や、脚部や足部が乗せられる領域（図８のアーチ型エアセル４Ｃの配置箇所を参照）に並設している。それにより、身体の躯幹部のように、比較的重量のある部位が乗せられた場合であっても、アーチ型エアセル４自体が過度な沈み込みを防いで、身体を安定的に支持することができる。また、足部（特に踵や踝）のように、身体に骨突出部が存在する場合でも、支持面に形成された凹凸によって骨突出部を包むように支持しつつ、骨突出部の周辺をアーチ型エアセル４で保持することができる。それによって、骨突出部に集中しがちなエアセルの支持面からの圧力を骨突出部の周辺に分散させることが可能となる。

さらに、アーチ型エアセル４への身体の沈み込みを抑制することにより、アーチ型エアセル４の支持面に凹部４７が十分に残っている状態を維持し、支持面における張力の増加を抑制することができる。従って、骨突出部等における局所的なハンモック現象を防ぐことが可能となる。

加えて、エアマットレス１においては、アーチ型エアセル４をエアセル部品１０により支持するので（図２参照）、底付きを確実に防ぐことができると共に、トラス構造による荷重の分散効果を得ることもできる。

図１３は、Ｓ型エアセル５を示す側面図である。図１４は、同上面図である。このうち、図１３は、Ｓ型エアセル５からエアを抜いた状態を示し、図１４は、Ｓ型エアセル５にエアを充填した状態を示している。

図１３及び図１４に示すように、Ｓ型エアセル５は、互いに対向する２つの側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張するセル５０と、セル５０の内部に配置され、セル５０の対向する２つの側壁５０ａ、５０ｂを接続する接続部材５１とを備える。

セル５０は、ウレタン等の可撓性を有するシート材の周縁部同士を溶着することにより筒状に成形したものである。セル５０の両端には、シート材の端部の閉じ部５３が突出しており、この閉じ部５３に、Ｓ型エアセル５をベッドフレームに固定したりＳ型エアセル５同士を接続したりするためのホック５４等を取り付けても良い。また、セル５０の底部には、エア供給管を接続するためのエア供給口５５が設けられている。

接続部材５１は、ウレタン等の可撓性を有するシート材により形成されている。接続部材５１は、Ｓ型エアセル５にエアが封入されていない状態では、セル５０の対向する側壁５０ａ、５０ｂと略平行になるように配置されている（図１３参照）。そのため、Ｓ型エアセル５にエアを封入し、エアマットレスの一部として配置した状態では、接続部材５１は縦方向に立つような姿勢となる。

接続部材５１は、セル５０の対向する２つの側壁５０ａ、５０ｂに対し、主面の複数箇所において、溶着により接合されている。一方の側壁５０ａと接続部材５１との溶着部（接合部）５２ａと、他方の側壁５０ｂと接続部材５１との溶着部（接合部）５２ｂとは、エアを抜いた状態（図１３参照）では長手方向に沿って一列上に、交互に並んでいる。

Ｓ型エアセル５にエアを封入すると、セル５０全体が膨張すると共に、接続部材５１により側壁５０ａ、５０ｂ同士が引き寄せられる（図１４参照）。そのため、セル５０の長手方向の長さは、エアを封入していない状態よりも縮んだ状態となり、その分、セル５０の上面（使用者の身体の支持面）や側面が部分的に膨らむ。それにより、Ｓ型エアセル５を長手方向の端面側から見ると、Ｓ字にカーブしているような形状となる。セル５０の上面においては、膨張した凸部５６と、溝状にくびれた凹部（皺）５７とが形成され、全体として蛇腹のような凹凸（プリーツ）が生じる。

Ｓ型エアセル５の高さ方向において、接続部材５１は１箇所（溶着部５２ａ又は５２ｂ）において側壁５０ａ又は５０ｂと接続されているので、このようなＳ型エアセル５に身体を乗せると、身体がＳ型エアセル５に適度に沈み込む。それにより、支持面に形成された凹凸によって、身体の各部を包み込むように広い面積で支持することができる。つまり、Ｓ型エアセル５においても、支持面に生じた凹凸によりＳ型エアセル５のシート材が身体に緩く追従し（ルーズフィット）、使用者の身体を広い面積で支持することができる。従って、身体の各部に対する接触圧を低減させ、床ずれを防止することが可能となる。特に、局所的に突出する骨突出部についても、凹部５７によって包み込むように個別に支持することができる。

ここで、寝たきりの患者等において、床ずれの約４１％は臀部に発生することが知られている。他方、ベッドを背上げした際には、身体の体重の大部分が集中するのも臀部である。そのため、本実施形態においては、Ｓ型エアセル５を、エアマットレス１のうち、主に臀部が乗せられる領域（図８のＳ型エアセル５の配置領域を参照）に並設している。即ち、使用者がエアマットレス１上で寝ている場合には、身体をＳ型エアセル５に適度に沈み込ませ、緩く包むように身体を支持することにより、身体への接触圧を低減して床ずれの発生を抑制する。また、背上げにより臀部に体重が集中した場合であっても、Ｓ型エアセル５の内部に縦に配置された接続部材５１により、身体の過度な沈み込みを抑制することができる。さらに、エアマットレス１においては、Ｓ型エアセル５をエアセル部品１０により支持するので（図２参照）、底付きを確実に防ぐことができると共に、トラス構造による荷重の分散効果を得ることもできる。

また、Ｓ型エアセル５においては、一般的な筒状のエアセルと比較して、支持面と身体との接触面積が大きい。そのため、Ｓ型エアセル５において使用者の皮膚がエアセルの支持面から受ける情報量は、一般的なエアセルにおける情報量よりも多い。つまり、使用者は、Ｓ型エアセル５の支持面に支えられているという感覚を皮膚の多くの領域から得ることができ、浮遊感を抑制することができる。それにより、身体が筋緊張を起こすことを防ぐことができる。

ここで、一般的なエアセルを低圧に維持して使用する場合、使用者が浮遊感を感じて筋緊張を起こしてしまうことがある。使用者が筋緊張を起こし、身体を縮めて強張らせてしまうと、エアマットレスの狭い範囲に使用者が身体を横たえることになるため、ハンモック現象や底付きが発生することがある。つまり、筋緊張が床ずれの原因にもなり得る。これに対し、Ｓ型エアセル５が配置されたエアマットレス１においては、浮遊感を抑制することにより、筋緊張を防ぐことが可能となる。また、浮遊感を抑制することにより、使用者は、心理的にも安心してエアマットレス１を使用することができる。

図１５は、Ｘ型エアセル６を示す斜視図である。図１６は、図１５のＢ−Ｂ断面図である。
図１５に示すように、Ｘ型エアセル６は、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する４つのセル６１１、６１２、６２１、６２２が、これらのセルの長手方向と平行な１軸上の領域において互いに接続されたエアセルである。

詳細には、Ｘ型エアセル６は、可撓性を有する樹脂材料からなるシート材により形成された２つの袋体６１、６２を有する。これらの袋体６１、６２は積層され、袋体６１、６２の長手方向と平行なライン状をなす溶着部６３により一体化されている。この溶着部６３により袋体６１を分離することによって生じる２つの領域がセル６１１、６１２であり、溶着部６３により袋体６２を分離することによって生じる２つの領域がセル６２１、６２２である。溶着部６３は、袋体６１、６２の短手方向の略中心部に設けられているため、膨張した状態でのセル６１１、６１２、６２１、６２２の径は、概ね、互いに等しい。

Ｘ型エアセル６にエアを充填させると、４つのセル６１１、６１２、６２１、６２２が膨らみ、隣接するセルと面状に接するようになる。しかしながら、これらのセル６１１、６１２、６２１、６２２は、あくまで、Ｘ型エアセル６の横断面の中心部の１軸上に設けられた溶着部６３において互いに接続されているだけである。つまり、セル６１１、６１２、６２１、６２２は、隣接するセルとは面状には接続されておらず、溶着部６３を回転軸として可動な状態になっている。

袋体６１の長手方向の両端と、溶着部６３との間にはギャップ領域６１３が設けられている。このギャップ領域６１３により、セル６１１、６１２の間においてエアの流通が可能となる。これにより、Ｘ型エアセル６に荷重がかかった場合であっても、セル６１１、６１２の内圧はほぼ均等となる。袋体６２の構造も全体として袋体６１と同様であり、セル６２１、６２２の間においてはエアの流通が可能となっている。

袋体６１と袋体６２とのエアの流通状態については、Ｘ型エアセル６の配置に応じて適宜設定することができる。本実施形態においては、袋体６１と袋体６２との間でエアを流通させることとしている。そのため、Ｘ型エアセル６のエア供給口は、ベッドボトム１ａ側となる袋体６１のみに設けられる。なお、袋体６１と袋体６２との間においてエアを遮断する場合には、袋体６２にもエア供給口を設ければ良い。この他、袋体６１、６２のいずれか又は両方に、Ｘ型エアセル６同士、又は、Ｘ型エアセル６と他のエアセルとを連結するためのホックやボタン等を設けても良い。

このようなＸ型エアセル６にエアを充填すると、セル６１１、６１２、６２１、６２２が膨張して隣接するセルと面状に接するようになり、ボトム面側のセル６１１、６１２により接触面を介してトップ面側のセル６２１、６２２を支持する構造（トラス構造）が形成され、体圧分散を図ることができる。

Ｘ型エアセル６は、一般的な筒状のエアセルと比較して数倍（例えば４倍）の耐荷重性を有しているため、背上げなどによりＸ型エアセル６の局所に大きな荷重がかかった場合であっても、底付きを防ぐことができる。また、身体の支持面となるセル６２１、６２２の上面が緩く湾曲しているので、背上げの際に使用者の身体が脚部側にずれる「前ずれ」を抑制する、所謂アンカーセルとしての機能も有する。

次に、エアマットレス１における各エアセルの内圧の制御について、図８及び図９を参照しながら説明する。
頭部側に並設された複数の２段型エアセル３、並びに、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、及びＳ型エアセル５を支持するエアセル部品１０は、エアを供給する系統のうち、予め設定された一定値の内圧のエアを供給する第１静止系統に接続されている。

ここで、２段型エアセル３には主に使用者の頭部が乗せられので、「酔い」を防ぐために、内圧を一定に保ち、静止型のエアセルとして使用することが好ましい。また、使用者の浮遊感をなくすため、２段型エアセル３の内圧を比較的高めに設定し、使用者の頭部をしっかりと支持しておくことが好ましい。

また、エアセル部品１０については、エアマットレス１の使用中にエアセル部品１０が大きく圧縮されることのないように、比較的高めに設定される。それにより、アーチ型エアセル４Ａ、４Ｂ、及びＳ型エアセル５に大きな荷重がかかった場合であっても、エアセル部品１０によって底付きを確実に防ぐことができる。

腰ボトム領域に配置されるアーチ型エアセル４Ｂ及びＸ型エアセル６は、エアを供給する系統のうち、予め設定された一定値の内圧のエアを供給する第２静止系統に接続されている。第２静止系統から供給されるエアの内圧は、第１静止系統から供給されるエアの内圧と比較して低めに設定されている。これは、エアマットレス１の使用中に、使用者の身体をアーチ型エアセル４ＢやＸ型エアセル６にある程度沈ませて、使用者の身体を包み込むように支持するためである。なお、アーチ型エアセル４Ｂ及びＸ型エアセル６は、それ自体が上からの荷重に対して潰れにくい構造を有しているので、内圧を低めに設定したとしても、アーチ型エアセル４ＢやＸ型エアセル６への身体の過度な沈み込みを抑制することができる。

背ボトム領域に配置されたアーチ型エアセル４Ａ、腰ボトム領域に配置されたＳ型エアセル５、及び、脚ボトム領域に配置されたアーチ型エアセル４Ｃは、エアを供給する系統のうち、内圧が周期的に変化する３つの系統（第１系統、第２系統、及び、第３系統）に順に接続されている。各系統から供給されるエアの内圧は、使用者の体重等に応じて設定された基準の内圧と、この基準に対して減圧された内圧との間で変化する。このように、アーチ型エアセル４Ａ、Ｓ型エアセル５、及びアーチ型エアセル４Ｃの内圧を周期的に変化させ、これらの領域に乗せられた身体部分に対して同じ接触圧がかかり続けないようにすることにより、床ずれ抑制効果を高めることができる。

なお、上記実施形態においては、背ボトム領域に配置されたアーチ型エアセル４Ａ、腰ボトム領域に配置されたＳ型エアセル５、及び、脚ボトム領域に配置されたアーチ型エアセル４Ｃについては内圧を変化させる圧切替型とし、それ以外のエアセルについては内圧を一定に維持する静止型とすることにより、エアマットレス１をハイブリッド型の内圧制御を行うこととした。しかしながら、エアマットレス１において、全てのエアセルを静止型としても良い。この場合においても、各エアセルの内圧を、エアセル自体の構造や配置される領域に応じて適切に制御すれば良い。

また、上記実施形態においては、アーチ型エアセル４、Ｓ型エアセル５、Ｘ型エアセル６など、特殊な構造を有するエアセルを使用してエアマットレスを構成する場合を説明したが、エアセル部品１０を適用可能なエアマットレスはこれに限定されない。例えば、エアセル部品１０をベッドボトム上の全体に敷き、一般的な筒状のエアセル又は図１０に示すエアセル３をエアセル部品１０に支持させることにより、エアマットレスを構成しても良い。このようなエアマットレスを、エアセルの内圧を一定の低圧に維持する静止型として使用する場合、背上げ等によりエアマットレスに局所的に大きな荷重がかかった場合であっても、エアセル部品１０により底付きを防ぐことができる。また、このようなエアマットレスを、エアセルの内圧を周期的に変化させる圧切替型として使用する場合、万が一、停電等により一部のエアセル内のエアが抜けてしまった場合であっても、エアセル部品１０により底付きを防ぐことができる。

また、上記実施形態においては、エアセル部品１０及び各種エアセルを、セル１０１の長手方向がベッドボトムの短手方向に対して平行となるように配置したが、エアセル部品１０及び各種エアセルの全部又は一部を、ベッドボトムの長手方向に対して平行となるように配置しても良い。この際、エアセル部品１０の幅Ｗ（図１参照）やセル１０１の数は、エアセル部品１０を配置する領域に応じて適宜調節すれば良い。一例として、脚ボトム領域（図８参照）上に、セル１０１の長手方向がベッドボトムの長手方向と平行になるようにエアセル部品１０を配置し、このエアセル部品１０の各連結部１０２上に、アーチセル４Ｃを並設しても良い。或いは、腰ボトム領域及び脚ボトム領域に、セル１０１の長手方向がベッドボトムの長手方向と平行になるようにエアセル部品１０を配置しても良い。後者の場合、背上げ及び膝上げする際にベッドボトムが折り曲げられることを考慮し、腰ボトム領域に配置されるエアセル部品１０と脚ボトム領域に配置されるエアセル部品１０とを別々に設けると良い。

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上記実施形態に示した全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、上記実施形態に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。

１ エアマットレス
１ａ ベッドボトム
３ 段型エアセル
３ エアセル
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ アーチ型エアセル
５ Ｓ型エアセル
６ Ｘ型エアセル
１０ エアセル部品
１１ エアセルユニット
２０ エアセル
２１、１０３ エア供給管
３０、６１、６２、１１０ 袋体
３１ 膜状部材
４０、５０、１０１、６１１、６２１ セル
４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂ 側壁
４１、５１ 接続部材
４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂ、６３ 溶着部
４３、５３ 閉じ部
４４、５４ ホック
４５、５５ エア供給口
４６、５６ 凸部
４７、５７ 凹部
１０２ 連結部
１０４ 開口
１０５ 凹部
１１１ シート材
１１３ 周縁部
６１３ ギャップ領域

Claims (8)

1. 使用者の身体が乗せられる支持面を有し、エアマットレスにおいて並設して使用されるエアセルを支持するために、前記エアセルとは別体として設けられるエアセル部品であって、
   可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する複数のセルであって、互いに平行に配置された複数のセルと、
   前記複数のセルのうち隣り合う２つのセル同士を接続する少なくとも１つの連結部と、
   を有し、
   前記複数のセルにエアを封入した場合に、前記複数のセルの外周面が接する平面と前記少なくとも１つの連結部の表面との間に、前記エアセルの一部を配置可能な凹部が形成されるエアセル部品。
2. 前記凹部に前記エアセルの一部を配置した場合に、前記凹部の両側に位置する２つのセルにより前記エアセルが支持される、請求項１に記載のエアセル部品。
3. エアマットレスにおいて、使用者の身体が乗せられる支持面を有するエアセルを支持するエアセル部品であって、
   可撓性を有するシート材により形成され、内部にエアを封入することにより筒状に膨張する複数のセルであって、互いに平行に配置された複数のセルと、
   前記複数のセルのうち隣り合う２つのセル同士を接続する少なくとも１つの連結部と、
   を有し、
   前記複数のセルにエアを封入した場合に、前記複数のセルの外周面が接する平面と前記少なくとも１つの連結部の表面との間に、前記エアセルの一部を配置可能な凹部が形成され、
   前記少なくとも１つの連結部に、前記エアセルにエアを供給するためのエア供給管を挿通させる開口が設けられている、エアセル部品。
4. 前記複数のセル及び前記少なくとも１つの連結部は、前記可撓性を有するシート材により一体的に形成され、
   前記複数のセルの間においてエアが流通可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアセル部品。
5. 前記少なくとも１つの連結部の各々は、前記可撓性を有するシート材からなる袋体の一部を溶着することにより形成された溶着部である、請求項４に記載のエアセル部品。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアセル部品と、
   前記複数のセルにエアを封入した場合に形成される少なくとも１つの前記凹部の各々に配置されたエアセルと、
   を備えるエアセルユニット。
7. 前記エアセルは、
   可撓性を有するシート材により形成され、互いに対向する第１及び第２の側壁を有し、内部にエアを封入することにより膨張する第２のセルと、
   可撓性を有する材料により形成され、前記第１及び第２の側壁を前記第２のセルの内部から複数箇所において接続する接続部材であって、シート状をなし、主面において前記第１及び第２の側壁の各々に対して複数の接合部において接合された接続部材と、
   を有する、請求項６に記載のエアセルユニット。
8. 請求項６又は７に記載のエアセルユニットが少なくとも一部に配置されたエアマットレス。
   

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