JPH08150189A - 人体波動付与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】寝た状態の生体に無理なく自然的に大きく屈曲
する運動を流体の波動により与えて、臨床医療、スポ−
ツ医療、リハビリ及び生体の機能回復用の装置としても
役立つ人体波動付与装置を提供する。 【構成】縦長平面の凹部を有する台と、凹部内を満たし
て収納されている液体充填の軟質袋状物と、液体充填の
軟質袋状物の縦長方向の一方の端部側若しくはそれに近
い側に非連続的若しくは連続的な力を加えて波動を生じ
させる波動生成装置とを有して、しかも、凹部はその長
手方向の両端部の底部が曲面を有するものに形成されて
いる。 【効果】無理がなく自然的で大きな運動を寝た状態の生
体に与えることができ、必要に応じて、臨床医療、スポ
−ツ医療、リハビリ及び生体の機能回復に有効な波動を
生体に与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の波動により寝た
状態の人体に大きな屈曲運動を与えることができる人体
波動付与装置に関する。

【０００２】本発明は、さらに、人体が生理的及び感覚
的に快適になる屈曲運動を流体の波動により与えること
ができる人体波動付与装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】寝具のウォ−タ−ベッドは公知である。
ウォ−タ−ベッドは、台（サポ−トデッキ等と称される
ことがある）内にウォ−タ−マットレスを置き、その上
に敷布あるいはそれに相当する布を敷いた寝具である。

【０００４】ウォ−タ−マットレスは軟質プラスチック
シ−トの袋内に水を封入したもので、ウォ−タ−ベッド
はその封入した水の弾性を利用した特殊な寝具である。

【０００５】ウォ−タ−マットレスは、そのまま台内に
置かれている場合もあるが、ウレタンフォ−ムあるいは
キルティングケ−スで包んで台内に置かれることもあ
る。

【０００６】ウォ−タ−ベッドには、縦長の数本のウォ
−タ−マットレスと同じ縦長の数本の空気マットレスと
を台内に置いて、両マットレスの弾性を併用するものも
ある。

【０００７】ただし、ウォ−タ−ベッドについての改良
は、睡眠増進の観点からのものが殆どであって、それ以
外の観点からの提案が実質的に殆どないというのが実情
である。

【０００８】一方、リハビリ用器具においても、ベッド
あるいはそれに近似する形態のものがある。

【０００９】しかし、ベッドを備えたリハビリ用器具に
おいては、ベッドそれ自体に大きな運動を与えて、人体
に屈曲運動を与えるという発想自体が存在せず、そのこ
ともあって、そのような屈曲運動を人体に与えるリハビ
リ用器具が存在しなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、自然
に寝た生体を人為的に下から押した場合に生体がどのよ
うに変化するか等ということは、生体工学の領域におい
ても何ら検討されていなかった。

【００１１】したがって、ベッド及びベッドに類する形
態の機器上に寝た生体の動きと生体の生理的及び感覚的
変化等との関係については殆どといってもいい程に未知
であった。

【００１２】これに対して、波動の種類及び大きさを変
えて、流体の波動を寝た状態の生体に下から加える実験
が本発明者により行われ、その場合に生体に生じる現象
が詳細に観察された。

【００１３】そして、寝た状態の生体に下から加えられ
る運動が、液体の波動による場合には、生体が無理なく
自然的に大きな円弧の軌跡を描く屈曲運動（例えば、大
きくコンニャクを曲げるような運動）をすることも可能
となることが本発明者により見いだされた。

【００１４】しかも、生体は、それ以外の運動の場合で
あっても、無理なく自然的に行いうることも見いだされ
た。

【００１５】さらに、寝た状態の生体に下から加えられ
る運動が、液体の波動による場合には、感覚的あるいは
生理的にも好ましい状態を生体に感得させることも見い
だされた。

【００１６】そこで、これらの実験的に見いだされた事
象を実現する装置が備えるべき条件が主として実験的を
検討され、装置としての条件が見いだされた。

【００１７】ここに、本発明は、寝た状態の生体に無理
なく自然的に大きく屈曲する運動を流体の波動により与
える人体波動付与装置を提供すること、を目的とする。

【００１８】又、本発明は、寝た状態の生体が感覚的あ
るいは生理的にも好ましい状態を感得できる種々の運動
を流体の波動により与える人体波動付与装置を提供する
こと、を目的とする。

【００１９】さらに、本発明は、特に、医療（特に、臨
床医療、スポ−ツ医療）、リハビリ、生体の機能回復、
床ずれ防止等に役立つ波動を選択して生体に与える人体
波動付与装置を提供すること、を目的とする。

【００２０】

【発明を解決するための手段】第一の本発明による人体
波動付与装置は、縦長平面の凹部を有する台と、前記凹
部内を満たして収納されている液体充填の軟質袋状物
と、液体充填の軟質袋状物の縦長方向の一方の端部側若
しくはそれに近い側に力を加えて波動を生じさせる波動
生成装置とを有してなり、しかも、前記凹部はその長手
方向の長手方向の両端部の底部が曲面を有するものに形
成されていること、を特徴とする。

【００２１】第二の本発明による人体波動付与装置は、
縦長平面の凹部を有する台と、凹部内を満たして収納さ
れている液体充填の軟質袋状物と、液体充填の軟質袋状
物の縦長方向の一方の端部側若しくはそれに近い側に力
を加えて波動を生じさせる波動生成装置とを有してな
り、しかも、凹部はその長手方向の両端部の底部が曲面
を有するものに形成されていて、下記（１）〜（４）に
定義するいずれか一種又は複数種の検出信号に基づいて
前記波動生成装置により生成の波動を制御するものであ
ること、を特徴とする。 （１）前記液体充填の軟質袋状物の表面の圧力分布につ
いての検出信号、（２）生体の体液の測定値についての
検出信号、（３）生体の物理的状態の測定値についての
検出信号、（４）生体に生ずる固有の波動の測定値につ
いての検出信号。

【００２２】

【作用】第一及び第二の本発明の人体波動付与装置によ
れば、台の凹部に収納の液体充填の軟質袋状物は、波動
生成装置によりその縦長方向の一方の端部側若しくはそ
れに近い側に力（例えば、非連続的な力）を加えて波動
が軟質袋状物に生じるようになっている。

【００２３】しかも、凹部はその長手方向の両端部の底
部が曲面を有するものに形成されている。

【００２４】そして、本発明において実験的に見いださ
れた事実によれば、そのような波動生成装置により液体
充填の軟質袋状物に生成の波動は、連続的な性質を有す
るものにすることができて、しかも、その波動を下から
受ける軟質袋状物の上に寝ている生体と、その波動によ
って生体に生じる運動（代表的には屈曲運動）と、その
運動により生体が感得する好ましい感覚的あるいは生理
的な現象との間には相関があることが見いだされている
ので、本発明の目的を実現できることになる。

【００２５】

【実施例】本発明による人体波動付与装置を実施例に基
づいて具体的に説明する。

【００２６】図１は本発明による人体波動付与装置の一
実施例の外観を示す斜視図である。図２は、本発明によ
る人体波動付与装置の他の実施例の説明図である。

【００２７】なお、図１及び図２に示す人体波動付与装
置は、本発明の好適な実施例ではあるが、本発明に包含
される多くの実施例の例示の一部である。

【００２８】図１に示す人体波動付与装置１は、平面が
矩形で一定の深さの凹部２を有する台３に水充填の軟質
袋状物（図示せず）を収納してその上に敷布４を敷きそ
の端部に枕５を置いたものである。

【００２９】なお、６は、水充填の軟質袋状物の表面の
圧力分布を測定するために特にマトリック状に配置され
ている歪み測定用センサ−である（詳細後記）。

【００３０】図２の（Ａ）は、図１の人体波動付与装置
の凹部２とそこに収納の水充填の軟質袋状物を示してい
る。

【００３１】図２の（Ａ）において、台３の凹部２内に
収納の水充填の軟質袋状物２０は、水の流体としての性
質と袋状物が軟質で変形自在という性質から、凹部２内
に広がった状態で収納されていて、何らかの圧力付加が
あれば、圧力付加に応じた変形をする状態になってい
る。

【００３２】凹部２内の縦長方向の一方の端部の壁面か
らは、細長のバ−２１を取りつけた支持棒２２、２２が
突出していて、細長のバ−２１により水充填の軟質袋状
物２０の端部を前後に押すことにより軟質袋状物２０に
波動を起こせるようになっている（図２の（Ｂ）も参
照）。

【００３３】この細長のバ−２１により押すのは、所望
の波動を起こさせるのが容易であることが実験的に見い
だされているからである。

【００３４】本発明の「液充填の軟質袋状物の縦長方向
の一方の端部側に力を加えて波動を生じさせる」場合の
例としては、この細長のバ−２１を前後に動かす以外
に、例えば、力を加えて軟質袋状物の端部側を隆起させ
て波動を生じさせる場合等の様々な具体的態様が含まれ
る。

【００３５】本発明においては、本発明の効果を享受で
きる波動を生じさせることができれば、波動生成装置に
より力を加えるための動作は任意の具体的動作をとりう
る。そして、本発明の波動生成装置により液充填の軟質
袋状物に加えて波動を生じさせる力は、非連続的な力が
代表的ではあるが、連続的な力（例えば、強弱のある連
続的な力）であっても波動を生じさせることができる。

【００３６】しかも、本発明においては、液充填の軟質
袋状物の縦長方向の一方の端部に近い側に力を加えて波
動を生じさせることも可能である。

【００３７】それは、端部側に近い側に力を加えても、
本発明の効果を享受できる波動を生じさせることが本発
明で見いだされているからである。

【００３８】そして、凹部２内の縦長方向底部の両端部
２３、２３は曲面に形成されている。

【００３９】それは、そこを曲面に形成に形成すること
により、バ−２１により押されて水充填の軟質袋状物２
０に生じた波動を進行させ、波動をバ−２１が取りつけ
られている壁面の反対側の壁面（すなわち、凹部２内の
縦長方向の他方の端部の壁面）に衝突させて反転させ、
逆方向に進行させてバ−２１が取りつけられている壁面
に到達させて反転して、更に進行させる波動を作り出せ
ることが実験的事実として本発明で見いだされているか
らである。

【００４０】しかも、縦長方向底部の両端部３、２３の
曲面のＲは、例えば、６０Ｒ〜２４０Ｒ、好ましくは１
２０Ｒ〜１８０Ｒ、であると、波動の反転に際してのエ
ネルギ−の損失が少なくて、反転が容易であることも実
験的事実として本発明で見いだされている。

【００４１】そして、両端部２３、２３の曲面のＲが、
６０Ｒ未満（好ましくは１２０Ｒ未満）である場合と、
２４０Ｒ（好ましくは１８０Ｒ）を越える場合には、壁
面に衝突した波動が反転しにくい（すなわち、波動が分
散状態になり易い）ことが本発明者により実験的事実と
して観察されている。

【００４２】次に、水充填の軟質袋状物２０の波動発生
機構を図２の（Ｃ）及び図３に基づいて具体的に説明す
る。

【００４３】図２の（Ｃ）は、液充填の軟質袋状物２０
に波動を発生させるための波動発生装置の一実施例の説
明図である。

【００４４】図２の（Ｃ）に示す波動発生装置は、動力
源２４と、それにより駆動されて回転運動する治具２５
と治具２５の回転運動を変化して伝達する伝達機構２
６、２７と、その伝達機構２７により前後に動く支持棒
２２、２２と、支持棒２２、２２に取りつけられたバ−
２１とからなっている。

【００４５】動力源２４の動力を治具２５及び伝達機構
２６、２７を介して支持棒２２、２２の前後運動（すな
わち、バ−２１の前後運動）に変換して、バ−２１によ
り水充填の軟質袋状物２０の端部を前後に押すことで軟
質袋状物２０に波動を生じさせている。

【００４６】なお、波動発生装置の動力伝達機構には任
意の機構を用いることができ、例えば、動力源２４の動
力を歯車で伝達して支持棒２２、２２を歯車で動かすよ
うにしてもよく、動力源２４の動力を直接的に減速して
支持棒２２、２２を動かすようにしてもよい。

【００４７】そして、波動が軟質袋状物２０に生じる
と、軟質袋状物２０の表面は充填の水と軟質袋状物を形
成の軟質シ−トとが一体となって波を形成して、軟質袋
状物２０の上に寝ている生体を持ち上げることになる。

【００４８】軟質袋状物２０の表面に生じる波動は、支
持棒２２、２２の前後の動きの状態等を調整することに
よって、波長、振動数あるいは振幅等の条件を調整する
ことが可能であるが、軟質袋状物２０以外のものの条件
を変えることによっても調整することが可能である。

【００４９】例えば、軟質袋状物２０上に敷く敷布とし
て厚みがあって弾性を有するものを使用すれば、軟質袋
状物２０の表面に生じる波動の波長、振動数あるいは振
幅が変わってくる。

【００５０】なお、軟質袋状物２０は、軟質プラスチッ
クシ−トあるいは複合軟質プラスチックシ−トで形成さ
れているのが代表的である。液体不透過性の軟質シ−ト
あるいはそれに類するものであれば使用可能であるので
プラスチック以外のシ−トでも使用することができる。

【００５１】又、本発明においては、軟質袋状物２０を
押す部材が、板状（代表的には、バ−２１のような細長
の材料）以外の形状の部材（例えば、丸棒の部材等）で
あっても、本発明の目的に沿う波動を生じさせうること
が実験的事実から見いだされている。

【００５２】次に、図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、軟質袋
状物２０に波動を生じさせうる他の動作のいくつかを例
示したものである。

【００５３】図３の（Ａ）は、水充填の軟質袋状物２０
を側面から見た説明図であって、軟質袋状物２０の端部
の上方を部材３０により斜上方向から斜下方向に押す場
合を示している。

【００５４】図３の（Ｂ）は、図３の（Ａ）と同じ視点
から水充填の軟質袋状物２０を見た説明図であって、こ
の場合には、軟質袋状物２０の端部の上方と下方とに配
設した部材３０と部材３１とを動かして波動を生じさせ
ている。

【００５５】部材３０の動作は図３の（Ａ）において説
明した動作と同様ではあるが、部材３１の動作が斜下方
向から斜上方向に押す動作となる。

【００５６】さらに、本発明においては、軟質袋状物２
０を台３内に設けた熱交換器を通して熱交換して、軟質
袋状物２０に充填の水を所望の温度に制御することが可
能となる。

【００５７】図３の（Ｃ）は、軟質袋状物２０に充填の
水を所望の温度に制御する機構を備えたもの示した説明
図である。

【００５８】台３内には、熱交換装置（例えば、温水装
置）３２が配設され、かつ、軟質袋状物２０が配管との
接続端を有するものに形成されていて、その接続端には
熱交換装置（例えば、温水装置）３２との循環配管が接
続されおり、循環配管３３の途中に設けた制御弁３４、
３４、３４により軟質袋状物２０に充填の水を所望の温
度に維持できるようになっている。

【００５９】なお、本発明においては、このような方法
以外の任意の手段によって、軟質袋状物に充填の液体の
温度を制御することが可能である。

【００６０】又、液体充填の軟質袋状物上に敷く敷布を
加熱することによっても、その上に寝ている生体を所望
の温度に保温することが可能である。

【００６１】本発明の人体波動付与装置においては、波
動が生じている軟質袋状物の表面の圧力分布をマトリッ
ク状に配置した歪み測定用センサ−６により測定して
（図１参照）、歪み測定用センサ−６の検出信号に基づ
いて波動生成装置を制御して、軟質袋状物表面の圧力分
布が所望の状態になる波動を生成させることができる。
又、歪み測定用センサ−６の検出信号を制御装置からデ
ィスプレイ上に波形として取り出して、その波形から寝
ている生体の状態を読みとって、それにより生体が所望
の状態及び運動するように軟質袋状物に生じている波動
の波形になるように制御することも可能である。

【００６２】なお、マトリック状に配置の歪み測定用セ
ンサ−６で検出した検出信号を制御装置で処理してディ
スプレイ上に波形にして表示する技術は、椅子、シ−ト
等の居住性を定量的に測定する技術として公知である。

【００６３】なお、軟質袋状物表面の圧力分布の測定
は、軟質袋状物自体の表面にセンサ−を取り付けてもよ
く、図１の示すように敷布５にセンサ−を取りつけても
よい。又、本発明の人体波動付与装置は、そこで生成す
る波動を制御することにより、特に、病気の診断、リハ
ビリ、機能回復、床ずれ防止あるいは健康維持等のため
に容易に用いることができるようになる。

【００６４】それは、生体が自然的あるは自律的に行う
様々な種類の運動は、その多くが生体に有益であること
が事実として明らかになっていて、本発明の人体波動付
与装置が寝た状態の生体に同種の生体に有益な自然的で
自律的な運動（代表的には、屈曲運動）を与えることが
本発明で見いだされているからである。

【００６５】本発明の人体波動付与装置を具体的に病気
の診断、リハビリ、機能回復、床ずれ防止あるいは健康
維持健康維持等に用いるには、液体充填の軟質袋状物に
生成させる波動と生体に有益となる運動の状態との関係
を予め測定しておいて、その測定値の検出信号に基づい
て波動生成装置を制御して生体に有益な波動を生成させ
る。

【００６６】波動生成装置の制御には、公知の制御手段
の使用が可能である。

【００６７】又、生体の性質あるいは条件の測定にも公
知の測定手段の使用が可能である。生体の性質あるいは
条件の測定対象には、例えば、次のようなものがある。 （ａ）血液の流量、血液の圧力等の生体の体液に関する
測定対象、（ｂ）体温、生体に生成の電気あるいは磁気
等の生体の物理的状態に関する測定対象、（ｃ）心電、
脳波若しくは表面筋電等の生体に生ずる固有の波動に関
する測定対象。

【００６８】本発明の人体波動付与装置においては、軟
質袋状物に充填する液体として、水以外の液体を用いる
ことができる。

【００６９】なお、第二の本発明において複数種の検出
信号に基づいて波動を制御する場合には、例えば、前記
（ａ）〜（ｃ）の測定対象の測定値についての検出信号
と、軟質袋状物表面の圧力分布の測定値についての検出
信号とにより前記（ａ）〜（ｃ）の測定対象が好ましい
条件になる圧力分布の波動を生成させる場合である。
又、本発明においては、軟質袋状物に波動を生成させう
ることができれば、液体（特に水）に親和性を有する物
質を混和することも可能である。

【００７０】なお、本発明の人体波動付与装置により軟
質袋状物に生成させる波動は、波長が４０〜１９０セン
チメ−トル（好ましくは５０〜１７０センチメ−トル）
であり、周波数が０．２〜２／秒である場合には、本発
明の効果を容易に享受できることが実験的事実から本発
明で見いだされている。

【００７１】混和する水に親和性を有する物質として
は、水溶性高分子あるいは水膨潤性高分子等が代表的で
ある。

【００７２】なお、本発明の生体保持装置においては、
液体充填の軟質袋状物上に生体に生理的に有益な効果を
与える布を敷けば、本発明により効果が増大する。

【００７３】例えば、生体に有効とされる電気的あるい
は磁気的な性質をもった繊維の布を使用する場合であ
る。

【００７４】本発明の生体保持装置においては、本発明
の効果を特に害さない限りにおいては、改変あるいは部
分的な変更及び付加は任意であって、いずれも本発明の
範囲である。

【００７５】

【発明の効果】本発明により本発明の目的が達成され
る。

【００７６】すなわち、第一の本発明によれば、寝た状
態の生体に無理がなく自然的で大きな運動（代表的に
は、屈曲運動）を与えることができるようになる。

【００７７】しかも、第一の本発明によれば、寝た状態
の生体に感覚的あるいは生理的にも好ましい状態を感得
できる運動（代表的には、屈曲運動）を流体の波動によ
り生体にを与えることができるようになる。

【００７８】又、第二の本発明によれば、第一の本発明
により得られる効果に加えて、寝た状態の生体に有益な
圧力分布の波動を下から加えることができ、しかも、血
液の流量、血液の圧力等の生体の体液の条件を改善する
条件、体温等の生体の物理的状態を改善する条件又は心
電、脳波等の生体に生ずる固有の波動を改善する条件を
備えた波動を寝た状態の生体に下から加えることができ
る。

【００７９】そのために、第二の本発明により医療（特
に、臨床医療、スポ−ツ医療）、リハビリ、生体の機能
回復、床ずれ防止等に役立つ波動を生体に与えることが
でき、それによって、病気の診断、リハビリあるいは健
康維持等に役立たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】人体波動付与装置の一実施例の斜視図である。

【図２】人体波動付与装置の他の実施例の説明図であ
る。

【図３】人体波動付与装置の他の実施例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 人体波動付与装置 ２ 凹部 ３ 台 ４ 敷布 ５ 枕 ６ センサ− ２０ 軟質袋状物 ２１ バ− ２２ 支持棒 ２３ 端部の底部 ３０ 部材 ３１ 部材 ３２ 熱交換装置 ３３ 循環配管 ３４ 制御弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦長平面の凹部を有する台と、前記凹部内
   を満たして収納されている液体充填の軟質袋状物と、該
   液体充填の軟質袋状物の縦長方向の一方の端部側若しく
   はそれに近い側に力を加えて波動を生じさせる波動生成
   装置とを有してなり、しかも、前記凹部はその長手方向
   の両端部の底部が曲面を有するものに形成されているこ
   と、を特徴とする人体波動付与装置。
2. 【請求項２】縦長平面の凹部を有する台と、前記凹部内
   を満たして収納されている液体充填の軟質袋状物と、該
   液体充填の軟質袋状物の縦長方向の一方の端部側若しく
   はそれに近い側に力を加えて波動を生じさせる波動生成
   装置とを有してなり、しかも、前記凹部はその長手方向
   の両端部の底部が曲面を有するものに形成されていて、
   下記（１）〜（４）に定義するいずれか一種又は複数種
   の検出信号に基づいて前記波動生成装置により生成の波
   動を制御するものであること、を特徴とする人体波動付
   与装置。 （１）前記液体充填の軟質袋状物の表面の圧力分布につ
   いての検出信号、（２）生体の体液の測定値についての
   検出信号、（３）生体の物理的状態の測定値についての
   検出信号、（４）生体に生ずる固有の波動の測定値につ
   いての検出信号。
3. 【請求項３】前記波動生成装置により生じさせる波動の
   波長が、４０〜１９０センチメ−トルであることを特徴
   とする請求項１若しくは２に記載の人体波動付与装置。