エアーセル
【課題】空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができ、しかも安価に製造することのできるエアーセルを提供する。
【解決手段】エアーセル１０が潰れて空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形をスイッチ２０によって検知することができるので、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。また、スイッチ２０は空気室ＡＲの底面の一部を形成する薄膜部１２ｆの下側に設けられ、スイッチ２０は空気室ＡＲの外部に配置されているので、スイッチ２０と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【解決手段】エアーセル１０が潰れて空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形をスイッチ２０によって検知することができるので、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。また、スイッチ２０は空気室ＡＲの底面の一部を形成する薄膜部１２ｆの下側に設けられ、スイッチ２０は空気室ＡＲの外部に配置されているので、スイッチ２０と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車椅子の着座面や病院のベッドに載置され、着座者や患者に発生する褥瘡を防止するために用いられるエアーセルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のエアーセルを用いたクッションとしては、互いに着座面に沿って並ぶように配置され、それぞれ上方に向かって延びる空気袋から成る複数のエアーセルと、着座面に沿って延びるように形成され、各エアーセルの下端側を支持する可撓性のベース部材と、各エアーセル内を互いに連通させる空気通路とを備え、着座者が各エアーセル上に着座すると各エアーセル内の空気圧が互いに等しくなり、着座者の臀部に加わる圧力を分散させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、前記クッションでは、各エアーセル内に所定圧力の空気を封入するとともに着座者が着座した後、各エアーセルから徐々に空気を排出していき、各エアーセルのうち最も潰れているエアーセルの空気袋の上端側がベース部材側に接触しないように空気の量を調整することにより、着座者の臀部に加わる圧力を効果的に分散するようにしている。しかしながら、着座者が着座した状態で空気袋の潰れ具合を確認することが難しいという問題点があった。
【０００４】
そこで、他のクッションとしては、上方に向かって延びる空気袋から成るエアーセルと、エアーセルの空気袋内に設けられるとともに空気袋の上端面に取付けられた第１接点と、空気袋内に設けられるとともに空気袋の下端側に取付けられた第２接点と、空気袋の外部に設けられ、各接点と接続されて各接点の接触の有無を判定する判定部とを備え、空気袋が潰れて空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近づくと、第１接点と第２接点とが接触し、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特表平６−５１０４３６号公報
【特許文献２】米国特許第６９４３６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、後者のクッションでは、空気袋内に各接点を設けるとともに、空気袋の外部に判定部を備え、各接点と判定部とを電気配線によって接続する必要があるので、前記電気配線を設ける分だけ空気袋の気密を確保することが難しくなり、製造コストが高くつくという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができ、しかも安価に製造することのできるエアーセルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、薄膜部の上面から上方に向かって延びるように設けられた延設部材と、薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えている。
【０００８】
これにより、空気室の底面の少なくとも一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部によって形成されるとともに、薄膜部の上面から上方に向かって延びる延設部材が設けられ、薄膜部の下側には薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段が設けられていることから、空気袋が潰れて空気袋の上端側が延設部材に接触するとともに、延設部材に下方に向かう力が加わると、薄膜部が下方に向かって弾性変形し、薄膜部の下方への変形量が所定量以上になると、その変形が検知手段によって検知される。また、検知手段は空気室の底面の一部を形成する薄膜部の下側に設けられていることから、検知手段が空気室の外部に配置される。
【０００９】
また、本発明は、上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、薄膜部の上方に上下方向に移動可能に設けられた可動部材と、可動部材を上方に向かって付勢する付勢部材と、薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えている。
【００１０】
これにより、空気室の底面の少なくとも一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部によって形成されるとともに、薄膜部の上方に上下方向に移動可能な可動部材が設けられ、可動部材は付勢部材によって上方に向かって付勢されるとともに、薄膜部の下側には薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段が設けられていることから、空気袋が潰れて空気袋の上端側が可動部材または付勢部材に接触するとともに、可動部材または付勢部材に下方に向かう力が加わると、可動部材が付勢部材の付勢力に抗して下方に向かって移動するとともに、可動部材の当接によって薄膜部が下方に向かって弾性変形し、薄膜部の下方への変形量が所定量以上になると、その変形が検知手段によって検知される。また、検知手段は空気室の底面の一部を形成する薄膜部の下側に設けられていることから、検知手段が空気室の外部に配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空気袋が潰れて空気袋の上端側が延設部材に接触するとともに、延設部材に下方に向かう力が加わると、薄膜部が下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部の下方への変形を検知手段によって検知することができるので、延設部材の形状等を適切に設定することにより、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。また、検知手段を空気室の外部に配置することができるので、検知手段と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１乃至図８は本発明の一実施形態を示すもので、図１はエアーセルの側面断面図、図２はエアーセルの斜視図、図３はクッションの要部側面断面図、図４乃至図６は臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図、図７はスイッチの側面断面図、図８はスイッチの動作説明図である。
【００１３】
本実施形態のエアーセル１０は、下端が開口している空気袋１１と、空気袋１１を着脱自在に取付可能なベース部材１２と、空気袋１１をベース部材１２に保持するリング状の保持部材１３とを有する。
【００１４】
空気袋１１は軟質のゴムやプラスチック等の可撓性の材料から成り、内部に空気を封入可能である。空気袋１１は、上下方向に延びる断面円形状の側面としての筒状部１１ａと、筒状部１１ａの上端を閉鎖するように形成された上端面１１ｂとを有する。筒状部１１ａ及び上端面１１ｂは１ｍｍ以下の均一な厚み寸法を有する薄膜状に形成されている。筒状部１１ａの下端は開口しており、筒状部１１ａの下端の開口縁部１１ｃは筒状部１１ａの他の部分よりも大きな厚み寸法を有するとともに、筒状部１１ａの他の部分の内周面よりも径方向内側に突出している。
【００１５】
ベース部材１２は空気袋１１の材料よりも硬いゴムやプラスチックから成り、円板状に形成されている。ベース部材１２の上端面には上方に突出する断面円形状の上端側突出部１２ａが設けられ、上端側突出部１２ａには上下方向に延びる４つの通気穴１２ｂが設けられている。また、上端側突出部１２ａの先端側の外周面には基端側の外周面よりも径方向外側に突出している径方向突出部１２ｃが設けられている。空気袋１１の開口縁部１１ｃは上端側突出部１２ａの外周面に嵌合により取付けられ、開口縁部１１ｃの内周面が上端側突出部１２ａの径方向突出部１２ｃに下方から係合する。また、空気袋１１の開口縁部１１ｃを上端側突出部１２ａに嵌合した後に、保持部材１３を開口縁部１１ｃの外周面に取付けると、開口縁部１１ｃが上端側突出部１２ａ側に押付けられる。これにより、開口縁部１１ｃと上端側突出部１２ａとの間が密閉され、空気袋１１と上端側突出部１２ａの上端面によって空気室ＡＲが形成される。
【００１６】
ベース部材１２の下端面には下方に突出する断面円形状の下端側突出部１２ｄが設けられ、下端側突出部１２ｄにはその外周面から各通気穴１２ｂまでそれぞれ貫通する４つの空気通路１２ｅが設けられている。また、各空気通路１２ｅは互いに下端側突出部１２ｄの周方向に等角度間隔をおいて配置されている。
【００１７】
ベース部材１２の上端側突出部１２ａの中央部には薄膜部１２ｆが形成されている。薄膜部１２ｆはベース部材１２と一体に形成され、上下方向に弾性変形可能である。薄膜部１２ｆの下方には断面矩形状の穴１２ｇが設けられ、穴１２ｇは上下方向に延びるように形成されるとともに下端側突出部１２ｄの下面に開口している。薄膜部１２ｆの上面には上方に向かって延びる突起１２ｈが一体に設けられ、突起１２ｈは円柱状に形成されている。突起１２ｈには延設部材としての弾性部材１４が取付けられ、弾性部材１４は薄膜部１２の上面から上方に向かって延びるように形成されている。弾性部材１４は金属製のコイルスプリングである。
【００１８】
穴１２ｇ内には検知手段としてのスイッチ２０が取付けられている。スイッチ２０は、中空状に形成された本体２１と、本体２１の上端面に上下方向に移動可能に設けられたボタン部材２２と、ボタン部材２２の下方に設けられた第１接点部材２３と、第１接点部材２３の下方に設けられた第２接点部材２４とを有する。
【００１９】
本体２１はプラスチック等の絶縁材料から成り、ベース部材１２の穴１２ｆの内形よりもわずかに大きい外形を有する。即ち、本体２１がベース部材１２の穴１２ｇ内に嵌め込まれることにより、スイッチ２０がベース部材１２の穴１２ｇに着脱自在に取付けられている。また、薄膜部１２ｆの下面とボタン部材２２の上端面とが距離ＳＧだけ離れるように、スイッチ２０がベース部材１２に取付けられている（図１参照）。
【００２０】
ボタン部材２２はプラスチック等の絶縁材料から成る。
【００２１】
第１接点部材２３は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第１接点部材２３はボタン部材２２の下端面と接触している。第１接点部材２３の一端は絶縁材料から成る一端側支持部材２１ａに支持され、第１接点部材２３の他端は絶縁材料から成る他端側支持部材２１ｂに支持されている。また、第１接点部材２３の一端には第１電気配線３１が接続されている。ボタン部材２２及び第１接点部材２３によって特許請求の範囲に記載した第１接点が構成されている。
【００２２】
第２接点部材２４は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第２接点部材２４は第１接点部材２３の下面と所定距離Ｇだけ離れた位置に配置されている。第２接点部材２４の一端は一端側支持部材２１ａに第１接点部材２３と絶縁状態に支持され、第２接点部材２４の他端は他端側支持部材２１ｂに第１接点部材２３と絶縁状態に支持されている。また、第２接点部材２３の他端には第２電気配線３２が接続されている。第２接点部材２４は特許請求の範囲に記載した第２接点に相当する。
【００２３】
複数のエアーセル１０が互いに略水平方向に並ぶように取付板４０に取付けられることによりクッション１００が形成される（図３参照）。取付板４０は空気袋１１の材料よりも硬いゴムやプラスチックから成り、各ベース部材１２の数倍から数百倍の面積を有する矩形の板状である。取付板４０にはその厚さ方向に貫通する複数の貫通孔４１が設けられ、各貫通孔４１はベース部材１２の下端側突出部１２ｄの外径よりもわずかに小さい内径を有する。各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが各貫通孔４１に取付板４０の上端面側から下端面側に向かってそれぞれ挿入されると、各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが各貫通孔４１に嵌合し、各ベース部材１２が取付板４０に着脱自在に取付けられる。また、各ベース部材１２の下端面が取付板４０の上端面に当接する。これにより、複数のエアーセル１０が取付板４０上に互いに略水平方向に並ぶように配置される。
【００２４】
各ベース部材１２が取付板４０に取付けられると、各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが取付板４０の下端面側に突出する。また、下端側突出部１２ｄに設けられた各空気通路１２ｅも取付板４０の下端面側に配置される。ここで、各ベース部材１２の間にそれぞれ連結パイプ５０を設け、各連結パイプ５０を各ベース部材１２の空気通路１２ｅにそれぞれ挿入する。これにより、各ベース部材１２の空気通路１２ｅが各連結パイプ５０を介して連通し、取付板４０に取付けられた各エアーセル１０内が互いに連通する。また、連結パイプ５０が挿入されない空気通路はゴム栓５１によって閉鎖する。尚、本実施形態では、連結パイプ５０が挿入されない空気通路１２ｅをゴム栓５１によって閉鎖するようにしたものを示したが、各ベース部材１２に連結パイプ５０を挿入する分だけ空気通路１２ｅを形成し、ゴム栓５１によって空気通路１２ｅを閉鎖する手間を省くことも可能である。
【００２５】
以上のように構成されたクッション１００は、例えば車椅子の着座面に載置されて使用され、車椅子の着座面に応じた面積を有する。また、着座者がクッション１００上に着座すると、各エアーセル１０内の空気が各連結パイプ５０を介して移動し、各エアーセル１０内の空気圧が同等になる。
【００２６】
ここで、臀部Ｈの下面側のより大きい面積が各エアーセル１０によって支持される方が、着座者の臀部Ｈに加わる圧力が分散される。一方、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌ（図６参照）よりも近い位置にあると、その空気袋１１は臀部１１を軟らかく支持することができなくなる。即ち、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりもわずかに離れるように各エアーセル１０内の空気量を調整すると、着座者の臀部Ｈに加わる圧力を効果的に分散することができる。
【００２７】
そこで、着座者がクッション１００に着座する際は、先ず、図示しない電動ポンプによって各エアーセル１０内に所定量の空気を充填する。次に、着座者がクッション１００上に着座するとともに、各エアーセル１０内の空気を図示しない排出弁から排出していく。これにより、各エアーセル１０が着座者の臀部Ｈの形状に応じてそれぞれ潰れていく。
【００２８】
ここで、各エアーセル１０の空気室ＡＲの底面の一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部１２ｆによって形成され、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びる弾性部材１４が設けられているので、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触すると、弾性部材１４に下方に向かう力が加わる（図４及び図５参照）。これにより、弾性部材１４が上下方向に圧縮変形し始め、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し始める。さらに、空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの下面がスイッチ２０のボタン部材２２の上端面に当接するとともに、ボタン部材２２が薄膜部１２ｆに押されて所定距離Ｇだけ下方に向かって移動する（図６及び図７参照）。これにより、ボタン部材２２によって第１接点部材２３の中央部が所定距離Ｇだけ下方に向かって移動し、第１接点部材２３と第２接点部材２４とが接触する（図８参照）。即ち、第１電気配線３１と第２電気配線３２とが通電し、薄膜部１２ｆの変形量が距離ＳＧ以上になったことがスイッチ２０によって検知される。また、この時にエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌになっている。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、エアーセル１０が潰れて空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形をスイッチ２０によって検知することができるので、弾性部材１４の上下方向の寸法、弾性部材１４の弾性率、薄膜部１２ｆの弾性率、薄膜部１２ｆの下面とスイッチ２０のボタン部材２２の上端面との距離ＳＧなどを適切に設定することにより、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりも近い位置にあることを検知することができる。このため、各エアーセル１０のうち何れか１つのエアーセル１０のスイッチ２０によって薄膜部１２ｆの下方への変形が検知されるまで、各エアーセル１０内の空気を図示しない排出弁から排出した後、各エアーセル１０内に所定量の空気を充填することにより、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりもわずかに離れるように、各エアーセル１０内の空気量を調整することができる。
【００３０】
また、スイッチ２０は空気室ＡＲの底面の一部を形成する薄膜部１２ｆの下側に設けられ、スイッチ２０は空気室ＡＲの外部に配置されているので、スイッチ２０と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【００３１】
また、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びる弾性部材１４を設け、弾性部材１４を上下方向に弾性変形可能に形成したので、薄膜部１２ｆによってボタン部材２２が下方に移動した後にさらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動した場合でも、弾性部材１４が圧縮方向に弾性変形して空気袋の上端側の移動を許容するので、臀部Ｈに大きな力が加わることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【００３２】
また、スイッチ２０に、薄膜部１２ｆに上方から押されることにより下方に向かって移動するボタン部材２２及び第１接点部材２３と、所定距離Ｇだけ下方に向かって移動した第１接点部材２３の中央部が当接する第２接点部材２４とを設けたので、薄膜部１２ｆが距離ＳＧだけ下方に向かって変形すると、薄膜部１２ｆがボタン部材２２の上端面に当接するとともに、ボタン部材２２及び第１接点部材２３が下方に向かって所定距離Ｇだけ移動し、各接点部材２３，２４が接触する。即ち、簡単な構造によって薄膜部１２ｆの変形を確実に検知することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【００３３】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｆの下方にスイッチ２０を設け、スイッチ２０によって薄膜部１２ｆの変形を検知するようにしたものを示したが、薄膜部１２ｆの下方に周知の近接センサを設け、近接センサと薄膜部との距離が所定の大きさ以下であることを検知することにより、薄膜部１２ｆの変形を検知することも可能である。また、薄膜部１２ｆの変形を周知の光電センサによって検知することも可能である。
【００３４】
また、エアーセル１０に空気室ＡＲ内の空気圧を測定可能な圧力センサを設け、クッション１００を構成する各エアーセル１００内の空気圧をそれぞれ測定することも可能である。この場合、圧力センサはベース部材１２を挿通して空気室ＡＲ内に突出するように設けられる。これにより、クッション１００を構成する各エアーセル１０内に所定量の空気が充填された状態で、クッション１００上に着座者が着座すると、各エアーセル１０内の空気圧がそれぞれ変化し、その空気圧の変化がそれぞれ測定される。即ち、着座者の体重や臀部Ｈの形状に応じた空気圧分布を得ることができる。
【００３５】
尚、本実施形態では、空気袋１１の上端側が単純に下方に向かって移動した場合について示したが、空気袋１１の上端側が斜め下方に向かって移動した場合でも、空気袋１１の筒状部１１ａが弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わり、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形がスイッチ２０によって検知される（図９参照）。即ち、着座者の姿勢によって空気袋１１の上端側が斜め下方に向かって移動する場合があるが、この場合でも空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが近付き過ぎることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【００３６】
また、本実施形態では、薄膜部１２ｆの下方にスイッチ２０を設けたものを示したが、図１０乃至図１４に示すように、スイッチ２０の代わりにスイッチ６０を設けることも可能である。この場合、スイッチ６０は、スイッチ２０と同様の本体６１及びボタン部材６２と、ボタン部材６２の下方に設けられた第１接点部材６３と、第１接点部材６３の下方に設けられた第２接点部材６４と、第２接点部材６４の下方に設けられた第３接点部材６５とを有する。
【００３７】
第１接点部材６３は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第１接点部材６３はボタン部材６２の下端面と接触している。第１接点部材６３の一端は絶縁材料から成る一端側支持部材６１ａに支持され、第１接点部材６３の他端は絶縁材料から成る他端側支持部材６１ｂに支持されている。また、第１接点部材６３の一端には第１電気配線７１が接続されている。第１接点部材６３及びボタン部材６２によって特許請求の範囲に記載した第１接点が構成されている。
【００３８】
第２接点部材６４は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第２接点部材６４は第１接点部材６３の下面と第１所定距離Ｇ１だけ離れた位置に配置されている（図１０参照）。第２接点部材６４の一端は一端側支持部材６１ａに第１接点部材６３と絶縁状態に支持され、第２接点部材６４の他端は他端側支持部材６１ｂに第１接点部材６３と絶縁状態に支持されている。また、第２接点部材６４の他端には第２電気配線７２が接続されている。第２接点部材６４は特許請求の範囲に記載した第２接点に相当する。
【００３９】
第３接点部材６５は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第３接点部材６５は第２接点部材６４の下面と第２所定距離Ｇ２だけ離れた位置に配置されている。第３接点部材６５の一端は一端側支持部材６１ａに第１接点部材６３及び第２接点部材６４と絶縁状態で支持され、第３接点部材６５の他端は他端側支持部材６１ｂに第１接点部材６３及び第２接点部材６４と絶縁状態で支持されている。また、第３接点部材６５の一端には第３電気配線７３が接続されている。第３接点部材６５は特許請求の範囲に記載した第３接点に相当する。
【００４０】
このように構成されたエアーセル１０において、空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触すると、弾性部材１４が下方に向かって弾性変形し始め、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し始める。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの下面がスイッチ６０のボタン部材６２の上端面に当接するとともに、薄膜部１２ｆに押されることによりボタン部材６２及び第１接点部材６３が第１所定距離Ｇ１だけ下方に向かって移動する（図１１参照）。これにより、第１接点部材６３と第２接点部材６４とが接触する（図１３参照）。即ち、第１電気配線７１と第２電気配線７２とが通電し、薄膜部１２ｆの下方への変形量が距離ＳＧ以上であることがスイッチ６０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１よりも近づいたことがスイッチ６０によって検知される。
【００４１】
さらに、空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形し、ボタン部材６２、第１接点部材６３及び第２接点部材６４に下方に向かう力が加わる。ボタン部材６２及び第１接点部材６３に上方から押されることにより第２接点部材６４の中央部が第２所定距離Ｇ２だけ下方に向かって移動すると、第２接点部材６４と第３接点部材６５とが接触し、第２電気配線７２と第３電気配線７３とが通電する。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりも近づいたことがスイッチ６０によって検知される。
【００４２】
ここで、第２所定距離Ｌ２を臀部Ｈが軟らかく支持される限界の距離に設定すると、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１と第２所定距離Ｌ２の間にあることをスイッチ６０によって検知することができる。ここで、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１と第２所定距離Ｌ２の間にあれば、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりもわずかに離れた位置に配置される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりも近づくことを防止することができ、しかも空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりもわずかに離れるように、各エアーセル１０内の空気量を容易に調整することができる。
【００４３】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びるように形成された弾性部材１４を設けたものを示したが、弾性部材１４及び突起１２ｈの代わりに延設部材１２ｋを設けることも可能である。この場合、延設部材１２ｋは薄膜部１２ｆと一体に形成され、薄膜部１４の上端面から上方に向かって延びるように形成されている。空気袋１１の上端側が延設部材１２ｋに接触するとともに、延設部材１２ｋに下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって変形し、薄膜部１２ｆの変形がスイッチ２０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びるように形成された弾性部材１４を設けたものを示したが、弾性部材１４の代わりに第１弾性部材１５及び第２弾性部材１６を設けることも可能である。この場合、第１弾性部材１５は金属製のコイルスプリングであり、上下方向に弾性変形可能に形成されるとともに、下端側から上端側に向って徐々に巻き径が小さくなるように形成されている。また、第１弾性部材１５はベース部材１２の上端側突出部１２ａの上端面に載置されている。第２弾性部材１６は金属製のコイルスプリングから成り、上下方向に弾性変形可能に形成されるとともに、上端側から下端側に向って徐々に巻き径が小さくなるように形成されている。第２弾性部材１６の上端側は第１弾性部材１５の上端側に取付けられ、第２弾性部材１６は薄膜部１２ｆの上方に配置されている。第２弾性部材１６と薄膜部１２ｆとの間には所定の隙間が設けられている。即ち、第２弾性部材１６は第１弾性部材１５によって薄膜部１２の上方に上下方向に移動可能に支持され、第１弾性部材１５は第２弾性部材１６を上方に向かって付勢可能である。また、薄膜部１２ｆの上面の突起１２ｈは不要となる。第１弾性部材１５は特許請求の範囲に記載した付勢部材に相当し、第２弾性部材１６は特許請求の範囲に記載した可動部材に相当する。
【００４５】
このように構成されたエアーセル１０において、空気袋１１の上端側が第１弾性部材１５または第２弾性部材１６に接触すると、第１弾性部材１５または第２弾性部材１６に下方に向かう力が加わり、第１弾性部材１５が下方に向かって弾性変形し始める。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに第１弾性部材１５が上下方向に圧縮変形するとともに、第２弾性部材１６の下端が薄膜部１２ｆに当接する。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに第１弾性部材１５が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの変形量が距離ＳＧ以上になると、薄膜部１２ｆの変形がスイッチ２０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。
【００４６】
また、第１弾性部材１５によって第２弾性部材１６を支持し、第２弾性部材１６を上下方向に弾性変形可能に形成したので、薄膜部１２ｆによってボタン部材２２が下方に移動した後にさらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動した場合でも、第２弾性部材１６が圧縮方向に弾性変形して空気袋の上端側の移動を許容するので、臀部Ｈに大きな力が加わることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明における一実施形態を示すエアーセルの側面断面図
【図２】エアーセルの斜視図
【図３】クッションの要部側面断面図
【図４】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図５】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図６】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図７】スイッチの側面断面図
【図８】スイッチの動作説明図
【図９】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図１０】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの側面断面図
【図１１】本実施形態の第１変形例を示すエアーセルの動作説明図
【図１２】本実施形態の第１変形例を示すエアーセルの動作説明図
【図１３】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの動作説明図
【図１４】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの動作説明図
【図１５】本実施形態の第２変形例を示すエアーセルの側面断面図
【図１６】本実施形態の第３変形例を示すエアーセルの側面断面図
【符号の説明】
【００４８】
１０…エアーセル、１１…空気袋、１１ａ…筒状部、１１ｂ…上端面、１１ｃ…開口縁部、１２…ベース部材、１２ａ…上端側突出部、１２ｂ…通気穴、１２ｃ…径方向突出部、１２ｄ…下端側突出部、１２ｅ…空気通路、１２ｆ…薄膜部、１２ｇ…穴、１２ｈ…突起、１２ｋ…延設部材、１３…保持部材、１４…弾性部材、２０…スイッチ、２１…本体、２２…ボタン部材、２３…第１接点部材、２４…第２接点部材、３１…第１電気配線、３２…第２電気配線、４０…取付板、４１…貫通孔、５０…連結パイプ、５１…ゴム栓、６０…スイッチ、６１…本体、６２…ボタン部材、６３…第１接点部材、６４…第２接点部材、６５…第３接点部材、７１…第１電気配線、７２…第２電気配線、７３…第３電気配線、Ｈ…臀部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車椅子の着座面や病院のベッドに載置され、着座者や患者に発生する褥瘡を防止するために用いられるエアーセルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のエアーセルを用いたクッションとしては、互いに着座面に沿って並ぶように配置され、それぞれ上方に向かって延びる空気袋から成る複数のエアーセルと、着座面に沿って延びるように形成され、各エアーセルの下端側を支持する可撓性のベース部材と、各エアーセル内を互いに連通させる空気通路とを備え、着座者が各エアーセル上に着座すると各エアーセル内の空気圧が互いに等しくなり、着座者の臀部に加わる圧力を分散させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、前記クッションでは、各エアーセル内に所定圧力の空気を封入するとともに着座者が着座した後、各エアーセルから徐々に空気を排出していき、各エアーセルのうち最も潰れているエアーセルの空気袋の上端側がベース部材側に接触しないように空気の量を調整することにより、着座者の臀部に加わる圧力を効果的に分散するようにしている。しかしながら、着座者が着座した状態で空気袋の潰れ具合を確認することが難しいという問題点があった。
【０００４】
そこで、他のクッションとしては、上方に向かって延びる空気袋から成るエアーセルと、エアーセルの空気袋内に設けられるとともに空気袋の上端面に取付けられた第１接点と、空気袋内に設けられるとともに空気袋の下端側に取付けられた第２接点と、空気袋の外部に設けられ、各接点と接続されて各接点の接触の有無を判定する判定部とを備え、空気袋が潰れて空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近づくと、第１接点と第２接点とが接触し、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特表平６−５１０４３６号公報
【特許文献２】米国特許第６９４３６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、後者のクッションでは、空気袋内に各接点を設けるとともに、空気袋の外部に判定部を備え、各接点と判定部とを電気配線によって接続する必要があるので、前記電気配線を設ける分だけ空気袋の気密を確保することが難しくなり、製造コストが高くつくという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができ、しかも安価に製造することのできるエアーセルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、薄膜部の上面から上方に向かって延びるように設けられた延設部材と、薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えている。
【０００８】
これにより、空気室の底面の少なくとも一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部によって形成されるとともに、薄膜部の上面から上方に向かって延びる延設部材が設けられ、薄膜部の下側には薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段が設けられていることから、空気袋が潰れて空気袋の上端側が延設部材に接触するとともに、延設部材に下方に向かう力が加わると、薄膜部が下方に向かって弾性変形し、薄膜部の下方への変形量が所定量以上になると、その変形が検知手段によって検知される。また、検知手段は空気室の底面の一部を形成する薄膜部の下側に設けられていることから、検知手段が空気室の外部に配置される。
【０００９】
また、本発明は、上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、薄膜部の上方に上下方向に移動可能に設けられた可動部材と、可動部材を上方に向かって付勢する付勢部材と、薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えている。
【００１０】
これにより、空気室の底面の少なくとも一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部によって形成されるとともに、薄膜部の上方に上下方向に移動可能な可動部材が設けられ、可動部材は付勢部材によって上方に向かって付勢されるとともに、薄膜部の下側には薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段が設けられていることから、空気袋が潰れて空気袋の上端側が可動部材または付勢部材に接触するとともに、可動部材または付勢部材に下方に向かう力が加わると、可動部材が付勢部材の付勢力に抗して下方に向かって移動するとともに、可動部材の当接によって薄膜部が下方に向かって弾性変形し、薄膜部の下方への変形量が所定量以上になると、その変形が検知手段によって検知される。また、検知手段は空気室の底面の一部を形成する薄膜部の下側に設けられていることから、検知手段が空気室の外部に配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空気袋が潰れて空気袋の上端側が延設部材に接触するとともに、延設部材に下方に向かう力が加わると、薄膜部が下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部の下方への変形を検知手段によって検知することができるので、延設部材の形状等を適切に設定することにより、空気袋の上端側と下端側とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。また、検知手段を空気室の外部に配置することができるので、検知手段と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１乃至図８は本発明の一実施形態を示すもので、図１はエアーセルの側面断面図、図２はエアーセルの斜視図、図３はクッションの要部側面断面図、図４乃至図６は臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図、図７はスイッチの側面断面図、図８はスイッチの動作説明図である。
【００１３】
本実施形態のエアーセル１０は、下端が開口している空気袋１１と、空気袋１１を着脱自在に取付可能なベース部材１２と、空気袋１１をベース部材１２に保持するリング状の保持部材１３とを有する。
【００１４】
空気袋１１は軟質のゴムやプラスチック等の可撓性の材料から成り、内部に空気を封入可能である。空気袋１１は、上下方向に延びる断面円形状の側面としての筒状部１１ａと、筒状部１１ａの上端を閉鎖するように形成された上端面１１ｂとを有する。筒状部１１ａ及び上端面１１ｂは１ｍｍ以下の均一な厚み寸法を有する薄膜状に形成されている。筒状部１１ａの下端は開口しており、筒状部１１ａの下端の開口縁部１１ｃは筒状部１１ａの他の部分よりも大きな厚み寸法を有するとともに、筒状部１１ａの他の部分の内周面よりも径方向内側に突出している。
【００１５】
ベース部材１２は空気袋１１の材料よりも硬いゴムやプラスチックから成り、円板状に形成されている。ベース部材１２の上端面には上方に突出する断面円形状の上端側突出部１２ａが設けられ、上端側突出部１２ａには上下方向に延びる４つの通気穴１２ｂが設けられている。また、上端側突出部１２ａの先端側の外周面には基端側の外周面よりも径方向外側に突出している径方向突出部１２ｃが設けられている。空気袋１１の開口縁部１１ｃは上端側突出部１２ａの外周面に嵌合により取付けられ、開口縁部１１ｃの内周面が上端側突出部１２ａの径方向突出部１２ｃに下方から係合する。また、空気袋１１の開口縁部１１ｃを上端側突出部１２ａに嵌合した後に、保持部材１３を開口縁部１１ｃの外周面に取付けると、開口縁部１１ｃが上端側突出部１２ａ側に押付けられる。これにより、開口縁部１１ｃと上端側突出部１２ａとの間が密閉され、空気袋１１と上端側突出部１２ａの上端面によって空気室ＡＲが形成される。
【００１６】
ベース部材１２の下端面には下方に突出する断面円形状の下端側突出部１２ｄが設けられ、下端側突出部１２ｄにはその外周面から各通気穴１２ｂまでそれぞれ貫通する４つの空気通路１２ｅが設けられている。また、各空気通路１２ｅは互いに下端側突出部１２ｄの周方向に等角度間隔をおいて配置されている。
【００１７】
ベース部材１２の上端側突出部１２ａの中央部には薄膜部１２ｆが形成されている。薄膜部１２ｆはベース部材１２と一体に形成され、上下方向に弾性変形可能である。薄膜部１２ｆの下方には断面矩形状の穴１２ｇが設けられ、穴１２ｇは上下方向に延びるように形成されるとともに下端側突出部１２ｄの下面に開口している。薄膜部１２ｆの上面には上方に向かって延びる突起１２ｈが一体に設けられ、突起１２ｈは円柱状に形成されている。突起１２ｈには延設部材としての弾性部材１４が取付けられ、弾性部材１４は薄膜部１２の上面から上方に向かって延びるように形成されている。弾性部材１４は金属製のコイルスプリングである。
【００１８】
穴１２ｇ内には検知手段としてのスイッチ２０が取付けられている。スイッチ２０は、中空状に形成された本体２１と、本体２１の上端面に上下方向に移動可能に設けられたボタン部材２２と、ボタン部材２２の下方に設けられた第１接点部材２３と、第１接点部材２３の下方に設けられた第２接点部材２４とを有する。
【００１９】
本体２１はプラスチック等の絶縁材料から成り、ベース部材１２の穴１２ｆの内形よりもわずかに大きい外形を有する。即ち、本体２１がベース部材１２の穴１２ｇ内に嵌め込まれることにより、スイッチ２０がベース部材１２の穴１２ｇに着脱自在に取付けられている。また、薄膜部１２ｆの下面とボタン部材２２の上端面とが距離ＳＧだけ離れるように、スイッチ２０がベース部材１２に取付けられている（図１参照）。
【００２０】
ボタン部材２２はプラスチック等の絶縁材料から成る。
【００２１】
第１接点部材２３は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第１接点部材２３はボタン部材２２の下端面と接触している。第１接点部材２３の一端は絶縁材料から成る一端側支持部材２１ａに支持され、第１接点部材２３の他端は絶縁材料から成る他端側支持部材２１ｂに支持されている。また、第１接点部材２３の一端には第１電気配線３１が接続されている。ボタン部材２２及び第１接点部材２３によって特許請求の範囲に記載した第１接点が構成されている。
【００２２】
第２接点部材２４は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第２接点部材２４は第１接点部材２３の下面と所定距離Ｇだけ離れた位置に配置されている。第２接点部材２４の一端は一端側支持部材２１ａに第１接点部材２３と絶縁状態に支持され、第２接点部材２４の他端は他端側支持部材２１ｂに第１接点部材２３と絶縁状態に支持されている。また、第２接点部材２３の他端には第２電気配線３２が接続されている。第２接点部材２４は特許請求の範囲に記載した第２接点に相当する。
【００２３】
複数のエアーセル１０が互いに略水平方向に並ぶように取付板４０に取付けられることによりクッション１００が形成される（図３参照）。取付板４０は空気袋１１の材料よりも硬いゴムやプラスチックから成り、各ベース部材１２の数倍から数百倍の面積を有する矩形の板状である。取付板４０にはその厚さ方向に貫通する複数の貫通孔４１が設けられ、各貫通孔４１はベース部材１２の下端側突出部１２ｄの外径よりもわずかに小さい内径を有する。各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが各貫通孔４１に取付板４０の上端面側から下端面側に向かってそれぞれ挿入されると、各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが各貫通孔４１に嵌合し、各ベース部材１２が取付板４０に着脱自在に取付けられる。また、各ベース部材１２の下端面が取付板４０の上端面に当接する。これにより、複数のエアーセル１０が取付板４０上に互いに略水平方向に並ぶように配置される。
【００２４】
各ベース部材１２が取付板４０に取付けられると、各ベース部材１２の下端側突出部１２ｄが取付板４０の下端面側に突出する。また、下端側突出部１２ｄに設けられた各空気通路１２ｅも取付板４０の下端面側に配置される。ここで、各ベース部材１２の間にそれぞれ連結パイプ５０を設け、各連結パイプ５０を各ベース部材１２の空気通路１２ｅにそれぞれ挿入する。これにより、各ベース部材１２の空気通路１２ｅが各連結パイプ５０を介して連通し、取付板４０に取付けられた各エアーセル１０内が互いに連通する。また、連結パイプ５０が挿入されない空気通路はゴム栓５１によって閉鎖する。尚、本実施形態では、連結パイプ５０が挿入されない空気通路１２ｅをゴム栓５１によって閉鎖するようにしたものを示したが、各ベース部材１２に連結パイプ５０を挿入する分だけ空気通路１２ｅを形成し、ゴム栓５１によって空気通路１２ｅを閉鎖する手間を省くことも可能である。
【００２５】
以上のように構成されたクッション１００は、例えば車椅子の着座面に載置されて使用され、車椅子の着座面に応じた面積を有する。また、着座者がクッション１００上に着座すると、各エアーセル１０内の空気が各連結パイプ５０を介して移動し、各エアーセル１０内の空気圧が同等になる。
【００２６】
ここで、臀部Ｈの下面側のより大きい面積が各エアーセル１０によって支持される方が、着座者の臀部Ｈに加わる圧力が分散される。一方、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌ（図６参照）よりも近い位置にあると、その空気袋１１は臀部１１を軟らかく支持することができなくなる。即ち、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりもわずかに離れるように各エアーセル１０内の空気量を調整すると、着座者の臀部Ｈに加わる圧力を効果的に分散することができる。
【００２７】
そこで、着座者がクッション１００に着座する際は、先ず、図示しない電動ポンプによって各エアーセル１０内に所定量の空気を充填する。次に、着座者がクッション１００上に着座するとともに、各エアーセル１０内の空気を図示しない排出弁から排出していく。これにより、各エアーセル１０が着座者の臀部Ｈの形状に応じてそれぞれ潰れていく。
【００２８】
ここで、各エアーセル１０の空気室ＡＲの底面の一部が上下方向に弾性変形可能な薄膜部１２ｆによって形成され、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びる弾性部材１４が設けられているので、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触すると、弾性部材１４に下方に向かう力が加わる（図４及び図５参照）。これにより、弾性部材１４が上下方向に圧縮変形し始め、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し始める。さらに、空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの下面がスイッチ２０のボタン部材２２の上端面に当接するとともに、ボタン部材２２が薄膜部１２ｆに押されて所定距離Ｇだけ下方に向かって移動する（図６及び図７参照）。これにより、ボタン部材２２によって第１接点部材２３の中央部が所定距離Ｇだけ下方に向かって移動し、第１接点部材２３と第２接点部材２４とが接触する（図８参照）。即ち、第１電気配線３１と第２電気配線３２とが通電し、薄膜部１２ｆの変形量が距離ＳＧ以上になったことがスイッチ２０によって検知される。また、この時にエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌになっている。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、エアーセル１０が潰れて空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形をスイッチ２０によって検知することができるので、弾性部材１４の上下方向の寸法、弾性部材１４の弾性率、薄膜部１２ｆの弾性率、薄膜部１２ｆの下面とスイッチ２０のボタン部材２２の上端面との距離ＳＧなどを適切に設定することにより、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりも近い位置にあることを検知することができる。このため、各エアーセル１０のうち何れか１つのエアーセル１０のスイッチ２０によって薄膜部１２ｆの下方への変形が検知されるまで、各エアーセル１０内の空気を図示しない排出弁から排出した後、各エアーセル１０内に所定量の空気を充填することにより、各エアーセル１０のうち最も潰れているエアーセル１０の空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離Ｌよりもわずかに離れるように、各エアーセル１０内の空気量を調整することができる。
【００３０】
また、スイッチ２０は空気室ＡＲの底面の一部を形成する薄膜部１２ｆの下側に設けられ、スイッチ２０は空気室ＡＲの外部に配置されているので、スイッチ２０と他の装置とを容易に接続することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【００３１】
また、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びる弾性部材１４を設け、弾性部材１４を上下方向に弾性変形可能に形成したので、薄膜部１２ｆによってボタン部材２２が下方に移動した後にさらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動した場合でも、弾性部材１４が圧縮方向に弾性変形して空気袋の上端側の移動を許容するので、臀部Ｈに大きな力が加わることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【００３２】
また、スイッチ２０に、薄膜部１２ｆに上方から押されることにより下方に向かって移動するボタン部材２２及び第１接点部材２３と、所定距離Ｇだけ下方に向かって移動した第１接点部材２３の中央部が当接する第２接点部材２４とを設けたので、薄膜部１２ｆが距離ＳＧだけ下方に向かって変形すると、薄膜部１２ｆがボタン部材２２の上端面に当接するとともに、ボタン部材２２及び第１接点部材２３が下方に向かって所定距離Ｇだけ移動し、各接点部材２３，２４が接触する。即ち、簡単な構造によって薄膜部１２ｆの変形を確実に検知することができ、製造コストの低減を図る上で極めて有利である。
【００３３】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｆの下方にスイッチ２０を設け、スイッチ２０によって薄膜部１２ｆの変形を検知するようにしたものを示したが、薄膜部１２ｆの下方に周知の近接センサを設け、近接センサと薄膜部との距離が所定の大きさ以下であることを検知することにより、薄膜部１２ｆの変形を検知することも可能である。また、薄膜部１２ｆの変形を周知の光電センサによって検知することも可能である。
【００３４】
また、エアーセル１０に空気室ＡＲ内の空気圧を測定可能な圧力センサを設け、クッション１００を構成する各エアーセル１００内の空気圧をそれぞれ測定することも可能である。この場合、圧力センサはベース部材１２を挿通して空気室ＡＲ内に突出するように設けられる。これにより、クッション１００を構成する各エアーセル１０内に所定量の空気が充填された状態で、クッション１００上に着座者が着座すると、各エアーセル１０内の空気圧がそれぞれ変化し、その空気圧の変化がそれぞれ測定される。即ち、着座者の体重や臀部Ｈの形状に応じた空気圧分布を得ることができる。
【００３５】
尚、本実施形態では、空気袋１１の上端側が単純に下方に向かって移動した場合について示したが、空気袋１１の上端側が斜め下方に向かって移動した場合でも、空気袋１１の筒状部１１ａが弾性部材１４に接触するとともに、弾性部材１４に下方に向かう力が加わり、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形するとともに、薄膜部１２ｆの下方への変形がスイッチ２０によって検知される（図９参照）。即ち、着座者の姿勢によって空気袋１１の上端側が斜め下方に向かって移動する場合があるが、この場合でも空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが近付き過ぎることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【００３６】
また、本実施形態では、薄膜部１２ｆの下方にスイッチ２０を設けたものを示したが、図１０乃至図１４に示すように、スイッチ２０の代わりにスイッチ６０を設けることも可能である。この場合、スイッチ６０は、スイッチ２０と同様の本体６１及びボタン部材６２と、ボタン部材６２の下方に設けられた第１接点部材６３と、第１接点部材６３の下方に設けられた第２接点部材６４と、第２接点部材６４の下方に設けられた第３接点部材６５とを有する。
【００３７】
第１接点部材６３は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第１接点部材６３はボタン部材６２の下端面と接触している。第１接点部材６３の一端は絶縁材料から成る一端側支持部材６１ａに支持され、第１接点部材６３の他端は絶縁材料から成る他端側支持部材６１ｂに支持されている。また、第１接点部材６３の一端には第１電気配線７１が接続されている。第１接点部材６３及びボタン部材６２によって特許請求の範囲に記載した第１接点が構成されている。
【００３８】
第２接点部材６４は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第２接点部材６４は第１接点部材６３の下面と第１所定距離Ｇ１だけ離れた位置に配置されている（図１０参照）。第２接点部材６４の一端は一端側支持部材６１ａに第１接点部材６３と絶縁状態に支持され、第２接点部材６４の他端は他端側支持部材６１ｂに第１接点部材６３と絶縁状態に支持されている。また、第２接点部材６４の他端には第２電気配線７２が接続されている。第２接点部材６４は特許請求の範囲に記載した第２接点に相当する。
【００３９】
第３接点部材６５は銅等の金属材料から成り、薄い板状に形成されている。第３接点部材６５は第２接点部材６４の下面と第２所定距離Ｇ２だけ離れた位置に配置されている。第３接点部材６５の一端は一端側支持部材６１ａに第１接点部材６３及び第２接点部材６４と絶縁状態で支持され、第３接点部材６５の他端は他端側支持部材６１ｂに第１接点部材６３及び第２接点部材６４と絶縁状態で支持されている。また、第３接点部材６５の一端には第３電気配線７３が接続されている。第３接点部材６５は特許請求の範囲に記載した第３接点に相当する。
【００４０】
このように構成されたエアーセル１０において、空気袋１１の上端側が弾性部材１４に接触すると、弾性部材１４が下方に向かって弾性変形し始め、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し始める。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの下面がスイッチ６０のボタン部材６２の上端面に当接するとともに、薄膜部１２ｆに押されることによりボタン部材６２及び第１接点部材６３が第１所定距離Ｇ１だけ下方に向かって移動する（図１１参照）。これにより、第１接点部材６３と第２接点部材６４とが接触する（図１３参照）。即ち、第１電気配線７１と第２電気配線７２とが通電し、薄膜部１２ｆの下方への変形量が距離ＳＧ以上であることがスイッチ６０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１よりも近づいたことがスイッチ６０によって検知される。
【００４１】
さらに、空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに弾性部材１４が上下方向に圧縮変形し、ボタン部材６２、第１接点部材６３及び第２接点部材６４に下方に向かう力が加わる。ボタン部材６２及び第１接点部材６３に上方から押されることにより第２接点部材６４の中央部が第２所定距離Ｇ２だけ下方に向かって移動すると、第２接点部材６４と第３接点部材６５とが接触し、第２電気配線７２と第３電気配線７３とが通電する。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりも近づいたことがスイッチ６０によって検知される。
【００４２】
ここで、第２所定距離Ｌ２を臀部Ｈが軟らかく支持される限界の距離に設定すると、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１と第２所定距離Ｌ２の間にあることをスイッチ６０によって検知することができる。ここで、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第１所定距離Ｌ１と第２所定距離Ｌ２の間にあれば、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりもわずかに離れた位置に配置される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりも近づくことを防止することができ、しかも空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが第２所定距離Ｌ２よりもわずかに離れるように、各エアーセル１０内の空気量を容易に調整することができる。
【００４３】
尚、本実施形態では、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びるように形成された弾性部材１４を設けたものを示したが、弾性部材１４及び突起１２ｈの代わりに延設部材１２ｋを設けることも可能である。この場合、延設部材１２ｋは薄膜部１２ｆと一体に形成され、薄膜部１４の上端面から上方に向かって延びるように形成されている。空気袋１１の上端側が延設部材１２ｋに接触するとともに、延設部材１２ｋに下方に向かう力が加わると、薄膜部１２ｆが下方に向かって変形し、薄膜部１２ｆの変形がスイッチ２０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、薄膜部１２ｆの上面から上方に向かって延びるように形成された弾性部材１４を設けたものを示したが、弾性部材１４の代わりに第１弾性部材１５及び第２弾性部材１６を設けることも可能である。この場合、第１弾性部材１５は金属製のコイルスプリングであり、上下方向に弾性変形可能に形成されるとともに、下端側から上端側に向って徐々に巻き径が小さくなるように形成されている。また、第１弾性部材１５はベース部材１２の上端側突出部１２ａの上端面に載置されている。第２弾性部材１６は金属製のコイルスプリングから成り、上下方向に弾性変形可能に形成されるとともに、上端側から下端側に向って徐々に巻き径が小さくなるように形成されている。第２弾性部材１６の上端側は第１弾性部材１５の上端側に取付けられ、第２弾性部材１６は薄膜部１２ｆの上方に配置されている。第２弾性部材１６と薄膜部１２ｆとの間には所定の隙間が設けられている。即ち、第２弾性部材１６は第１弾性部材１５によって薄膜部１２の上方に上下方向に移動可能に支持され、第１弾性部材１５は第２弾性部材１６を上方に向かって付勢可能である。また、薄膜部１２ｆの上面の突起１２ｈは不要となる。第１弾性部材１５は特許請求の範囲に記載した付勢部材に相当し、第２弾性部材１６は特許請求の範囲に記載した可動部材に相当する。
【００４５】
このように構成されたエアーセル１０において、空気袋１１の上端側が第１弾性部材１５または第２弾性部材１６に接触すると、第１弾性部材１５または第２弾性部材１６に下方に向かう力が加わり、第１弾性部材１５が下方に向かって弾性変形し始める。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに第１弾性部材１５が上下方向に圧縮変形するとともに、第２弾性部材１６の下端が薄膜部１２ｆに当接する。さらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動すると、さらに第１弾性部材１５が上下方向に圧縮変形するとともに、薄膜部１２ｆが下方に向かって弾性変形し、薄膜部１２ｆの変形量が距離ＳＧ以上になると、薄膜部１２ｆの変形がスイッチ２０によって検知される。即ち、空気袋１１の上端側とベース部材１２の上端面とが所定距離よりも近い位置にあることを検知することができる。
【００４６】
また、第１弾性部材１５によって第２弾性部材１６を支持し、第２弾性部材１６を上下方向に弾性変形可能に形成したので、薄膜部１２ｆによってボタン部材２２が下方に移動した後にさらに空気袋１１の上端側が下方に向かって移動した場合でも、第２弾性部材１６が圧縮方向に弾性変形して空気袋の上端側の移動を許容するので、臀部Ｈに大きな力が加わることがなく、臀部Ｈを軟らかく支持する上で極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明における一実施形態を示すエアーセルの側面断面図
【図２】エアーセルの斜視図
【図３】クッションの要部側面断面図
【図４】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図５】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図６】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図７】スイッチの側面断面図
【図８】スイッチの動作説明図
【図９】臀部によって空気袋が潰される際のエアーセルの動作説明図
【図１０】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの側面断面図
【図１１】本実施形態の第１変形例を示すエアーセルの動作説明図
【図１２】本実施形態の第１変形例を示すエアーセルの動作説明図
【図１３】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの動作説明図
【図１４】本実施形態の第１変形例を示すスイッチの動作説明図
【図１５】本実施形態の第２変形例を示すエアーセルの側面断面図
【図１６】本実施形態の第３変形例を示すエアーセルの側面断面図
【符号の説明】
【００４８】
１０…エアーセル、１１…空気袋、１１ａ…筒状部、１１ｂ…上端面、１１ｃ…開口縁部、１２…ベース部材、１２ａ…上端側突出部、１２ｂ…通気穴、１２ｃ…径方向突出部、１２ｄ…下端側突出部、１２ｅ…空気通路、１２ｆ…薄膜部、１２ｇ…穴、１２ｈ…突起、１２ｋ…延設部材、１３…保持部材、１４…弾性部材、２０…スイッチ、２１…本体、２２…ボタン部材、２３…第１接点部材、２４…第２接点部材、３１…第１電気配線、３２…第２電気配線、４０…取付板、４１…貫通孔、５０…連結パイプ、５１…ゴム栓、６０…スイッチ、６１…本体、６２…ボタン部材、６３…第１接点部材、６４…第２接点部材、６５…第３接点部材、７１…第１電気配線、７２…第２電気配線、７３…第３電気配線、Ｈ…臀部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、
前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、
薄膜部の上面から上方に向かって延びるように設けられた延設部材と、
薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えた
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項２】
前記延設部材を上下方向に弾性変形可能な弾性部材から形成した
ことを特徴とする請求項１記載のエアーセル。
【請求項３】
上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、
前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、
薄膜部の上方に上下方向に移動可能に設けられた可動部材と、
可動部材を上方に向かって付勢する付勢部材と、
薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えた
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項４】
前記可動部材を上下方向に弾性変形可能な弾性部材から形成した
ことを特徴とする請求項３記載のエアーセル。
【請求項５】
前記検知手段に、薄膜部に上方から押されることにより下方に向かって移動する第１接点と、所定距離だけ下方に向かって移動した第１接点が上方から当接する第２接点とを設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項６】
前記検知手段に、薄膜部に上方から押されることにより下方に向かって移動する第１接点と、第１の所定距離だけ下方に向かって移動した第１接点が上方から当接するとともに、第１接点に上方から押されることにより下方に向かって移動する第２接点と、第２の所定距離だけ下方に向かって移動した第２接点が上方から当接する第３接点とを設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項７】
前記検知手段を薄膜部との距離が所定の大きさ以下であることを検知可能な近接センサから構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項８】
前記空気室内の空気圧を検知可能な圧力センサを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載のエアーセル。
【請求項１】
上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、
前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、
薄膜部の上面から上方に向かって延びるように設けられた延設部材と、
薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えた
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項２】
前記延設部材を上下方向に弾性変形可能な弾性部材から形成した
ことを特徴とする請求項１記載のエアーセル。
【請求項３】
上方に向かって延びる空気袋を有するとともに、空気袋の内側に空気室が形成され、互いに略水平方向に並ぶように複数設けられて所定の支持対象物を支持するエアーセルにおいて、
前記空気室の底面の少なくとも一部を形成する上下方向に弾性変形可能な薄膜部と、
薄膜部の上方に上下方向に移動可能に設けられた可動部材と、
可動部材を上方に向かって付勢する付勢部材と、
薄膜部の下側に設けられ、薄膜部の下方への変形量が所定量以上であることを検知可能な検知手段とを備えた
ことを特徴とするエアーセル。
【請求項４】
前記可動部材を上下方向に弾性変形可能な弾性部材から形成した
ことを特徴とする請求項３記載のエアーセル。
【請求項５】
前記検知手段に、薄膜部に上方から押されることにより下方に向かって移動する第１接点と、所定距離だけ下方に向かって移動した第１接点が上方から当接する第２接点とを設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項６】
前記検知手段に、薄膜部に上方から押されることにより下方に向かって移動する第１接点と、第１の所定距離だけ下方に向かって移動した第１接点が上方から当接するとともに、第１接点に上方から押されることにより下方に向かって移動する第２接点と、第２の所定距離だけ下方に向かって移動した第２接点が上方から当接する第３接点とを設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項７】
前記検知手段を薄膜部との距離が所定の大きさ以下であることを検知可能な近接センサから構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のエアーセル。
【請求項８】
前記空気室内の空気圧を検知可能な圧力センサを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載のエアーセル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−５４８７３（Ｐ２００８−５４８７３Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３４６０８（Ｐ２００６−２３４６０８）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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