JPH10502850A - 緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体内包の包装資材（７）を備え、包装資材が負荷時の包装資材変形及び負荷除去時の包装資材嬌正を調整する圧力逃し弁（10）及び吸気弁（９）を備えてなる、緩衝装置（１）。

Description

【発明の詳細な説明】 緩衝装置 発明の背景 本発明は、マットレス、ソファ、腰掛又は類似品に使用する部分的には空気の ような流体で支えられる緩衝装置に関する。幾つかの実施例において、本発明は 、変形可能で且つ嬌正可能なクッションを構成する吸気弁及び排気弁を包含する 不浸透性包装資材と弾性構成要素との組合せ方法に関する。 従来の技術においては、例えば1878年３月26日にホワイトに付与された米国特 許第201,728号及び1984年10月23日にグリッフェンに付与された米国特許第4,477 ,935号においてマットレス用支持材として実際に呼称されている“エアサックス （空気袋）”、“ブラッダー（浮袋）”又は“エアセル（空気部屋）”の使用が 周知である。又安楽さ及び支えの最適化のために、事前決定の高さで人を支える べく、これらのエアセルの中の膨脹量を制御する手段・方法を提供することが知 られている。例えば米国特許第4,989,283号は、マットレスの上の人の位置の差 異によって別の支え特性を提供するべく、マットレスの複数エアセル内圧力を監 視して制御するためのマイクロプロセッサの使用を教唆している。米国特許第5, 070,560号は、床ずれを救済するために手動で個々のエアセルを望みの圧力に膨 脹収縮させる弁をエアセルに持たせたマットレスを提供する。 発明の概要 本発明は、吸気弁及び排気弁を保有する液体内包の包装資材を提供する。例え ば、包装資材が人が上で休むことによって負荷を負わされると、上で休んでいる 人の体形に合わせるように包装資材から流体が排出されるが、流体クッションの 上に人を支えるのに充分な圧力は維持される。排出弁は、包装資材の内圧が事前 決定のしきい値圧力を超える場合に流体排出を許容する圧力逃し弁として動作す る。本発明の幾つかの実施例においては、排気弁は別々のしきい値圧力を事前に 設定可能に調整され得る。吸気弁手段は包装資材再充填のために用意されている 。吸気弁は、流体供給圧力より包装資材内圧が小さい時に流体流入だけを許容す る一方向弁である。包装資材内圧は、負荷が包装資材から持ち上げられると減少 する。好適な実施例では、弾性手段は、包装資材からの負荷持ち上げ後の包装資 材嬌正のために用意される。 包装資材上に休む人の重量が包装資材を変形させる。包装資材の中の流体圧力 は、包装資材の体積が変形で収縮すると共に増大する。更に、包装資材は人の不 規則な形状に合わせて変形するので、負荷を支える包装資材の面積は増大する。 平衡状態は、包装資材内流体圧力と包装資材の負荷負担面積との積を含む包装資 材内力が負荷荷重に等しくなる時に達成される。包装資材上への圧力逃し弁の準 備が、支え面の増大とより安楽になるように支え面全体に亘って起こる圧力削減 とを産み出して人体形状に容易に順応させるように包装資材の緩慢な収縮を許容 させる。制御可能な圧力逃し弁は、流体保持しきい値圧力の事前設定を可能なら しめる。異なるしきい値圧力は、異なる重量での調整を許容し、あるいは程度の 異なる順応性を許容する。 弾性手段は負荷除去後の包装資材の嬌正のために用意され得る。弾性手段の準 備が、包装資材壁上に対する嬌正力作用による包装資材の再膨脹を許容する。弾 性手段は包装資材の内側又は外側に用意され得る。 一方向吸気弁手段は、流体が包装資材の中に再流入するのを許容する。供給貯 留槽は適正圧力の吸入流体を提供し得る。代替案としては、弾性手段が、包装資 材内に流体を引き込むための部分真空形成用に上述のようにして使用され得る。 広く云えば、本発明は、流体内包の荷重負担包装資材と、流体供給貯留槽と、 流体排出貯留槽と、事前決定の逃し圧力に対する包装資材内圧超過時における該 包装資材から該流体排出貯留槽への流体放出のための該包装資材と該流体排出貯 留槽間連通用の逃し手段と、流体供給貯留槽圧力未満への包装資材内圧の低下時 に流体供給貯留槽から包装資材への流体浸入を許容する吸気弁手段と、包装資材 中の流体圧力が前記事前決定の逃し圧力に達する迄の包装資材の荷重対抗面積拡 大を提供するための負荷状態での包装資材変形を許容させる組合せ方法と、を備 える緩衝装置である。 吸気貯留槽及び供給貯留槽は、１つに纏められ得るものであり、これは又、特 に流体が空気の場合には、周辺流体源であり得る。 図面の説明 本発明の好適なる実施例を図解する図面において、 図１は、本発明の好適なる１実施例に従って構成される包装資材保有マットレ スの概略図であり、 図２は、図１の断面線２−２を通るマットレスの側断面図であり、 図３は、図１の断面線３−３沿いに断面した包装資材と吸気弁及び排気弁との 詳細断面図であり、 図４は、図３の断面線４−４沿いに断面した包装資材の端断面図であり、 図５は、本発明によって構成される包装資材保有マットレスの平面図であり、 図６は、本発明の他の好適なる１実施例に従って構成された包装資材の詳細側 面図であり、 図７は、本発明の第３の好適なる実施例に従って構成された包装資材保有クッ ションの概略図であり、 図８は、前記クッションの側断面図であり、 図９は、前記クッションの端断面図である。 好適なる実施例の説明 図１、図２、及び図３を参照すると、マットレス（１）は２側壁（２）及び（ ３）と２端壁（４）及び（５）と弾性カバー（６）とバンド（８）によって接続 される包装資材（７）とを備える。図１に示すマットレス（１）の特殊構成は、 本発明の本質ではないが、本発明の１つの使用法を図解する。各包装資材（７） は、それぞれ包装資材（７）の内部に連通する共通パイプ（11）に接続される吸 気（９）及び排気弁（10）を有する。各吸気弁（９）は空気或いは他の流体を一 方向に、すなわち、包装資材（７）の内部に流動させる単純な一方向弁乃至は逆 止弁であり得る。各排気弁（10）は、包装資材内圧が排気弁（12）の放出圧力を 超えると包装資材（７）からの排気流を許容する逃し弁である。本発明の好適な る１実施例では、排気弁（12）は放出圧力の事前設定を許容する圧力調整器を有 する。この好適なる１実施例の包装資材は、負荷が加えられると変形し、負荷が 除去されると元の形に跳ね戻る弾性物質（12）を包含する。元の形に戻るとき、 弾性物質（12）は、吸気弁（９）の中に流体を吸引するための部分真空を創り出 すように、包装資材内壁に圧力を加える。包装資材は弾性物質（12）の周りに動 き嵌めにされ（図３参照）ても、あるいはぴったりと嵌合され（図６参照）ても よい。好適なる１実施例では、弾性物質（12）が包装資材で被覆される。弾性物 質（12）は、包装資材の排気及び再充填を容易ならしめるために、流体を透過さ せるものであることが望ましい。本明細書の利益を享受するその道の熟練者なら 、従来材料の広範囲な流れの中から好適な製作材料を選定することが可能であろ う。 制約を目的とする訳ではないがこのような材料の例には包装資材としてのポリエ チレン、弾性材料としてのポリウレタウン フォーム、及び流体としての空気が 挙げられる。包装資材中に使われる流体は、望ましくは圧縮性流体であって欲し いが、加えて非圧縮性流体であっても差支えなかろう。空気は便利な貯留槽を提 供する周囲環境から吸引排出し得るので、空気が望ましい。もし他の流体を使用 すると、吸気弁及び排気弁に連通する貯留槽の必要性が正しく評価されるとよい であろう。又２つの貯留槽、即ち、吸気用の１つと排気用の１つとが正しく評価 されるとよいであろう。もし吸気と排気との別々の貯留槽が使用されるときには 、包装資材（７）の圧力調整の手助けのために各貯留槽の圧力は事前に設定され 得る。 包装資材（７）への丸っこい或いは凸面曲線を有する負荷の適用は、包装資材 （７）への負荷の沈み込みにつれての荷重負担面積の増大をもたらす。しかしな がら、この効果の議論に関して、弾性資材（12）は、弾性材料（12）への負荷の 沈み込みにつれての荷重負担面積増大を提供するように形づくられ得る。その上 、弾性資材（12）は、負荷の沈み込みに従った抵抗力の増大がもたらされて包装 資材（７）の中の流体の圧力増大に与かる負荷量が削減されるように形づくられ 得る。この目的のためには、図３及び図６に示すように、弾性材料（12）が先端 を切られたピラミッド形状を有することが望ましい。円錐形のような他の形状も 又この目的にかなっていることも評価されてよい。 使用中、本発明の包装資材は荷重下で変形するであろうが、その間、負荷力、 流体圧力、及び弾性材料間の平衡が達成される迄流体は排出されるであろう。包 装資材（７）の内圧は排出弁（10）の逃し圧力より低く保持され、逃し圧力は望 みの大きさで負荷が包装資材（７）の中に沈み込むように設定される。排気弁の 圧力調整特性が、特定負荷或いは予想範囲内負荷に順応するような逃し圧力の事 前設定を許容する。 図１乃至５に示すような病室ベッド（１）の例では、異なった包装資材（７） に異なった逃し圧力を設定する排気弁（10）を持たせ得る。このようにして病室 ベッド（１）は、或る患者ではより低い圧力レベルで、他の人では他の圧力レベ ルで人を支えるような特定包装資材を保有することに適合し得る。 包装資材の支持高さを独立に制御する特性に対する応用は多数存在する。例え ば、包装資材（７）は、たまたまベッドの外に転り落ちる傾向のある患者に逆ら うように、側面近くの支持高さのレベルを高く設定することが可能であり、又包 装資材（７）は、床づれ救済のため或いは処置領域提示のために患者を現在位置 から他の位置に転がすのを助けるように設定することが可能である。吸気圧及び 排気圧の活動的制御は、患者のより多くの活動的制御の容易化を可能にする。本 発明の他のこのような応用は当業者には明らかになるであろう。 図７乃至９に示す本発明の他の１実施例は、本発明の効果を発揮する構成の座 席クッションを図解する。クッション（20）は、弾性材料（24）の充填された３ つの包装資材(21)、(22)、(23)から作られる。必要とされる構造に応じて、１以 上の吸排気弁（25）が用意され得る。各吸排気弁（25）は上記の特性を有し、そ こでは、周囲条件の流体を吸気して事前決定の逃し圧力で排気する。包装資材(2 1)、(22)、(23)は、図示のように連通し得るし、或いはそれぞれが独自の弁(25) を有する別々の部屋に形成され得る。前者の配列では包装資材(21)、(22)、(23) は共通の逃し圧力を有するので、それ故各包装資材内の負荷掛け抵抗は内部弾性 材料の厚みと弾性とに依存する。後者の配列では、負荷掛け抵抗は、これも又各 包装資材内の排気弁(25)の個々の圧力設定に依存する。 本発明の上記の実施例は、単に説明的なものであって制約的なものではないと 評価されるであろう。本発明の原理に従って構成され得る装置のタイプは多数存 在する。更に本発明のこのような装置のいづれかに対して開示された特定構造は 、本発明の本質的な特徴ではなく、再述するが、本原理を使用する装置の製作方 法 の図解である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年３月１８日 【補正内容】 請求の範囲 １． 流体内包の負荷支持包装資材と、 流体供給貯留槽と、 流体排出貯留槽と、 前記包装資材と前記包装資材内圧の事前決定の逃し圧力超過時に前記包装 資材から流体を逃してやるための前記流体排出貯留槽とを流体連通する圧力逃し 弁と、 前記包装資材内流体圧力が前記流体供給貯留槽内圧力より小さい時に独立 に自身を開放して前記流体供給貯留槽から前記包装資材内への流体再流入を許容 する前記包装資材と前記流体供給貯留槽とを流体連通する自力開放形の吸気弁手 段と、 を備え、前記包装資材が負荷適用時の変形し該負荷除去時に嬌正され、該 変形及び嬌正によって包装資材内圧が事前選定のレベルに迄下げられ、該内圧低 下が前記自力開放形の吸気弁を独立に開放させて流体供給貯留槽から包装資材内 に流体を再流入せしめる要因を構成してなる、緩衝装置。 ２． 適用負荷に抵抗し、負荷が前記包装資材から持ち上げられると前記包装資 材の嬌正を行う弾性材料を前記包装資材が包含してなる、請求項１に記載した緩 衝装置。 ３． 前記流体供給貯留槽が非高圧化のものである、請求項２に記載した緩衝装 置。 ４． 前記包装資材が前記弾性材料の周りに嵌合され、前記弾性材料が前記流体 通過に対する浸透性を有してなる、請求項３に記載した緩衝装置。 ５． 前記圧力逃し弁手段が前記事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調整器 手段を有してなる、請求項１乃至３のいづれかに記載した緩衝装置。 ６． 前記圧力逃し弁手段が前記事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調整器 手段を有してなる、請求項４に記載した緩衝装置。 ７． 前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽とが包装資材内圧制御を容易に するために事前決定の圧力に設定されてなる、請求項１に記載した緩衝装置。 ８． 流体内包の複数の負荷支持包装資材と、 非高圧化流体供給貯留槽と、 流体排出貯留槽と、 を備え、１以上の前記包装資材が 前記包装資材と前記包装資材内圧の事前決定の逃し圧力超過時に前記包装 資材から流体を逃してやるための前記流体排出貯留槽とを連通する圧力逃し弁と 、 前記包装資材内流体圧力が前記流体供給貯留槽内圧力より小さい時に独立 に開放して前記流体供給貯留槽から前記包装資材内への流体再流入を許容するの に適合する自力開放形の吸気弁と、 を備え、各包装資材が負荷適用時に事前決定の逃し圧力を提供するように 変形して負荷除去時に嬌正されてなる緩衝装置。 ９． 適用負荷に抵抗し、負荷が前記包装資材から持ち上げられると前記包装資 材の嬌正を行う弾性材料を前記包装資材が包含してなる、請求項１に記載した緩 衝装置。 10． 負荷が前記包装資材への沈み込みに従って荷重負担を増大させるように前 記弾性材料が形づくられてなる、請求項９に記載した緩衝装置。 11． 前記包装資材が前記弾性材料の周りに近接嵌合され、前記弾性材料が前記 流体通過に対する浸透性を有してなる、請求項10に記載した緩衝装置。 12． 各包装資材が前記圧力逃し弁手段と前記各包装資材の事前決定の逃し圧力 制御を許容する圧力調整器手段とを有してなる、請求項８乃至10のいづれかに記 載した緩衝装置。 13． 各包装資材が前記圧力逃し弁手段と前記各包装資材の事前決定の逃し圧力 制御を許容する圧力調整器手段とを有してなる、請求項11に記載した緩衝装置。 14． 前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽とが包装資材内圧制御を容易に するために事前決定の圧力に設定されてなる、請求項８に記載した緩衝装置。 15． 前記流体が空気であり、周囲環境が前記流体供給貯留槽及び前記流体排出 貯留槽である、請求項８に記載した緩衝装置。 16． 前記複数の包装資材がマットレスの構成要素を形成するように並行並置で 横たえられてなる、請求項８乃至10のいづれかに記載した緩衝装置。 17． 前記複数の包装資材がマットレスの構成要素を形成するように並行並置で 横たえられてなる、請求項11乃至13のいづれかに記載した緩衝装置。 18． 前記複数の包装資材が座席を形成するように組合わされてなる、請求項８ 乃至10のいづれかに記載した緩衝装置。 19． 圧力逃し弁を介して流体排出貯留槽と、流体連通して吸気弁を介して流体 供給貯留槽と流体連通する、流体及び弾性材料を内包する包装資材を準備するこ とと、 負荷の適用が該包装資材を変形させて該包装資材内空気圧を増大させ、該 包装資材内圧が事前決定の逃し圧力を超えるときに圧力逃し弁に独立の自己開放 要因を作り出さしめるように該包装資材に負荷を適用することと、 該包装資材上の該負荷の少なくとも１部を除去して少なくとも部分的に該 包装資材を嬌正し、該嬌正による実質的にはそれぞれの圧力が平衡した状態での 該包装資材内空気圧の前記流体供給貯留槽圧未満への低下時に自力開放形吸気弁 に独立に自己開放させて該包装資材内への流体吸引の要因を作り出すことと、 を包含してなる負荷の緩衝方法。 20． 前記弾性材料が、適用荷重に抗して前記包装資材からの負荷引揚げ時に前 記包装資材を嬌正してなる、請求項19に記載した負荷の緩衝方法。 21． 負荷の前記包装資材への沈み込みに従って前記弾性材料が荷重負担を増大 させてなる、請求項20に記載した負荷の緩衝方法。 22． 前記圧力逃し弁が圧力調整器手段を有し、更に前記事前決定の逃し圧力を 変化させる構成にされてなる、請求項19乃至22のいづれかに記載した負荷の緩衝 方法。 23． 前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽とを前記包装資材内圧制御を容 易にするために事前決定の圧力に設定することを更に包含してなる、請求項19に 記載した負荷の緩衝方法。 24． 前記包装資材上の前記負荷が全面的に除去されると該包装資材が全面的に 嬌正されてなる、請求項19に記載した負荷の緩衝方法。 25． 前記包装資材内圧と前記流体供給貯留槽内圧とが平衡に達する時に前記吸 気弁が閉鎖してなる、請求項19に記載した負荷の緩衝方法。 26． 前記複数の包装資材がマットレスの構成要素を形成するように並行並置で 横たえられ、前記包装資材の各々が該マットレス上の荷重を独立に負担するべく 動作するように各包装資材が圧力逃し弁及び吸気弁を有してなる、請求項19に記 載した負荷の緩衝方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，Ｂ Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 流体内包の負荷支持包装資材と、 流体供給貯留槽と、 流体排出貯留槽と、 前記包装資材と前記包装資材内圧の事前決定の逃し圧力超過時に前記包装 資材から流体を逃してやるための前記流体排出貯留槽とを連通する圧力逃し弁手 段と、 前記包装資材内流体圧力が前記流体供給貯留槽内圧力より小さい時に前記 流体供給貯留槽から前記包装資材内への流体再流入を許容する吸気弁手段と、 を備え、前記包装資材内流体圧力が前記事前決定の逃し圧力に達する迄前 記包装資材の荷重対抗面積の増大を提供するように負荷適用時に前記包装資材が 変形してなる緩衝装置。 ２． 適用負荷に抵抗し、負荷が前記包装資材から持ち上げられると前記包装資 材の嬌正を行う弾性材料を前記包装資材が包含してなる、請求項１に記載した緩 衝装置。 ３． 負荷が前記包装資材への沈み込みに従って負荷との接触面積を増大させる ように前記弾性材料が形づくられてなる、請求項２に記載した緩衝装置。 ４． 前記包装資材が前記弾性材料の周りに近接嵌合され、前記弾性材料が前記 流体通過に対する浸透性を有してなる、請求項３に記載した緩衝装置。 ５． 前記圧力逃し弁手段が前記事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調整器 手段を有してなる、請求項１乃至３のいづれかに記載した緩衝装置。 ６． 前記圧力逃し弁手段が前記事前決定の逃し圧力制御を許容する圧力調整器 手段を有してなる、請求項４に記載した緩衝装置。 ７． 前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽とが包装資材内圧制御を容易に するために事前決定の圧力に設定されてなる、請求項１に記載した緩衝装置。 ８． 流体内包の複数の負荷支持包装資材と、 流体供給貯留槽と、 流体排出貯留槽と、 を備え、１以上の前記包装資材が 前記包装資材と前記包装資材内圧の事前決定の逃し圧力超過時に前記包装 資材から流体を逃してやるための前記流体排出貯留槽とを連通する圧力逃し弁手 段と、 前記包装資材内流体圧力が前記流体供給貯留槽内圧力より小さい時に前記 流体供給貯留槽から前記包装資材内への流体再流入を許容する吸気弁手段と、 を備え、前記包装資材内流体圧力が前記事前決定の逃し圧力に達する迄前 記包装資材の荷重対抗面積の増大を提供するように負荷適用時に各包装資材が変 形してなる緩衝装置。 ９． 適用負荷に抵抗し、負荷が前記包装資材から持ち上げられると前記包装資 材の嬌正を行う弾性材料を各包装資材が包含してなる、請求項１に記載した緩衝 装置。 10． 負荷が前記包装資材への沈み込みに従って負荷との接触面積を増大させる ように前記弾性材料が形づくられてなる、請求項９に記載した緩衝装置。 11． 前記包装資材が前記弾性材料の周りに近接嵌合され、前記弾性材料が前記 流体通過に対する浸透性を有してなる、請求項10に記載した緩衝装置。 12． 各包装資材が前記圧力逃し弁手段と前記各包装資材の事前決定の逃し圧力 制御を許容する圧力調整器手段とを有してなる、請求項８乃至10のいづれかに記 載した緩衝装置。 13． 各包装資材が前記圧力逃し弁手段と前記各包装資材の事前決定の逃し圧力 制御を許容する圧力調整器手段とを有してなる、請求項11に記載した緩衝装置。 14． 前記流体供給貯留槽と前記流体排出貯留槽とが包装資材内圧制御を容易に するために事前決定の圧力に設定されてなる、請求項８に記載した緩衝装置。 15． 前記流体が空気であり、周囲環境が前記流体供給貯留槽及び前記流体排出 貯留槽である、請求項８に記載した緩衝装置。 16． 前記複数の包装資材がマットレスの構成要素を形成するように並行並置で 横たえられてなる、請求項８乃至10のいづれかに記載した緩衝装置。 17． 前記複数の包装資材がマットレスの構成要素を形成するように並行並置で 横たえられてなる、請求項11乃至13のいづれかに記載した緩衝装置。 18． 前記複数の包装資材が座席を形成するように組合わされてなる、請求項８ 乃至10のいづれかに記載した緩衝装置。