JP2005304590A - 昇降機能付き座椅子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
安価にして使いやすい昇降機能付き座椅子装置を提供すること。
【解決手段】
座椅子の上昇を助ける上方付勢手段を設けた。
座椅子の位置を十分低くすることと座椅子を持ち上げ始める時のモーター出力を有効に使うことの両立を図るため、2組のＸ状部材の上方部をくの字状にしたこと。
特殊な構造の動力伝達機構を設けた。
座椅子が上がった状態になったとき、前端部が後端部より低くなり、立ち上がりやすくした。
【選択図】図2

Description

本発明は畳上や床上で日常の生活をする高齢者等の起立、着席が容易な昇降機能付き座椅子装置に関する。

従来、畳上や床上で日常の生活をする高齢者等の起立、着席が容易な昇降機能付き座椅子装置としては特開平７−３０８３４４が知られている。これは図１に示すようモーター１００により駆動ねじ部材２００を回転させ、その結果前後可動部材３００の働きによりＸ状部材４００の形状の変化（高い状態と低い状態）により座椅子部材８８０を上下に昇降させようとするものである。しかし、これには次のような欠点があった。
特開平７−３０８３４４（図１）

上下の昇降をモーターのみにより行うため上昇の場合、使用する人の体重に打ち勝つ強力な馬力のモーターが必要になる。
座椅子部材が一番上に上昇したとき、および完全に降りきったときに座椅子部材は動かなくなるが、もしこのときスイッチを切らないとモーターはロックした状態となるため、過大電流が流れて場合によってはモーターのコイルの焼損、発火の危険すらある。これを避けるため停止用のセンサーを設ければよいが、センサー設置のための部品点数が増えたり、減速・停止信号を出すための回路の設置等に非常にコストが掛かる不具合があった。

本発明は上記（１）（２）の欠点を改善するとともに、さらに使用し易い昇降機能付き座椅子装置を提供するものである。

（１）の問題を解決するため座椅子部材の上昇を助ける上方付勢手段を設けた。
さらに座椅子部材の位置を十分に低くすることと、座椅子部材を持ち上げ始めるときの
モータートルクを有効に使うことの両立を図るため、Ｘ状部材の上方部をくの字状にした。

（２）の問題を解決するため駆動ねじ部材２と前後可動部材３の間に特殊な構造の動力伝達機構を設けた。

さらに座椅子部材が上昇位置に来て人が立ち上がるとき、それが容易になるよう、図２に示す座椅子部材が乗る上板８の前端部８−１が後端部８−２より低くなるようにした。
図９が座椅子部材８００の組み込まれた図である。上板８の上に座椅子部材８００が上板座椅子ガイド部８０に位置決めされ、設置される。上板８の後端部８−２はフラットであり、座椅子部材８００をフラットリクライニングにすることが出来る。また座椅子部材８００は市販のものを用いることが出来るので、安価であり、かつ自由なデザイン等を選択できる。

本発明により、高齢者等が使用しやすい昇降機能付き座椅子装置を安価に提供することが出来るようになった。

図２は本発明を適用した昇降機能付き座椅子装置を示す斜視図であり、以下その機能を説明する。

１はモーターであり、それにより回転する駆動ねじ部材２で前後可動部材３が前後に動くが、図１に示すものと異なり、後述するように駆動ねじ部材２と前後可動部材３の間に特殊な構造の動力伝達機構を設けている。前後可動部材３はこれにコの字型に連結されたスライダー４−１−１、４−３−１でＸ状部材４−１と４−３に連結されている。またこのＸ状部材４−１に軸５で回転自在に連結されたＸ状部材４−２があり、この一端は下板６に連結されている。Ｘ状部材４−１とＸ状部材４−２のくの字状上方部はそれぞれ反対側に位置するＸ状部材４−３とＸ状部材４−４に上板８を乗せる軸９−１と９−２で連結されている。付勢ばね７は上板８を上方に付勢するようＸ状部材４−１とＸ状部材４−２の下方部に設けられたものである。Ｘ状部材４−３とＸ状部材４−４にも同じものがある。上板８の上には市販の座椅子部材などを載せて利用する。スイッチボックス１０にはモーター１を回転させるためのスイッチが設けられている。これでモーター１を正逆に回転させるとＸ状部材４−１とＸ状部材４−３のそれぞれのスライダー４−１−１と４−３−１が下板６に設けられている受部６−１、６−２の上をスライドし上板８が上下動する。このスイッチボックス１０を左右両方に設ければ両方の手で同時にスイッチを押すことで動作させることにより、両手がふさがるため座椅子の上下動のときにＸ状部材に手が挟まれることを防止できる。
スライダーは滑り性の良いブラスでも良く、或いはローラーを設けても良い
モーターは上板を上昇させようとするとき最も大きな力を必要とするため、起動トルクの大きい直巻電動モーターが理想的であるが、油圧モーターや空気圧モーターでも良い。

次に本発明になる昇降機能付き座椅子装置が図１のものより優れていることを説明する。

（１）座椅子の上下動の場合、下方への移動は座っている人の体重がモーターの負荷を軽減する動きをするが、上方への移動の場合は昇降装置の摩擦力に加え、体重分を持ち上げる力を必要とし、モーターに大変な負荷を掛ける。そこで本発明は、ばね７で上板８を上方に付勢するようにしてモーターの負荷を減らしている。ばね７の縮もうとする力は座っている人の体重を軽減する力として働き、モーターの負荷が少なくて済むという利点は大きいものがある。
なおこのばねは上板８と軸５の間に設置してもよいし、空気圧や油圧でも良い。また下板６と上板８の間に圧縮ばねを設置してもよい。

（２）次に駆動ねじ部材２から前後可動部材３への動力伝達機構について図３から図５で説明するする。
図において１１は駆動ねじ部材２から前後可動部材３への動力伝達にいわゆる「遊び」を設けるための中間伝達機構であり、駆動ねじ部材２が貫通する穴１１−２の端部に駆動ねじ部材２と噛合うねじ１１−３が設けられている。１２−１と１２−２は前後可動部材３と中間伝達機構１１の間に設けられたばねであり、この二つのばね１２−１と１２−２は矢印方向Ａの力が働くようになっている。

図３は上板８を下げる方向に駆動ねじ部材２が回転した場合を示し、このとき中間伝達機構１１の右方側壁１１−４が前後可動部材３の右端３−１を矢印Ｃ方向に押すので前後可動部材３も矢印Ｂ方向に動き、それがＸ状部材４−１と４−３（図２）に伝わり上板８が下方に動く。
上板８が完全に下がりきったときスイッチボックス１０のスイッチを切ればよいが、もし切らなくてもモーターの回転により図４に示すよう中間伝達機構１１のねじ１１−３は駆動ねじ部材２のねじの無い部分に達し駆動ねじ部材２は空回りを始め、中間伝達機構１１の右方側壁１１−４の前後可動部材３の右端３−１を押す力がなくなる。従ってモーターに無理な負荷を与えることはない。

上板８を上げる場合スイッチボックス１０のスイッチにより駆動ねじ部材２を逆方向に回転させる。そうするとばね１２−１，１２−２の働きにより中間伝達機構１１のねじ１１−３と駆動ねじ部材２のねじは噛み合い始め、しだいに動力伝達に十分な噛み合い量が得られる。噛み合う量が少ないうちは駆動ねじ部材２から前後可動部材３へは動力は伝達しない。
図５に示すように中間伝達機構１１の左方側壁１１−１が前後可動部材３の左端３−２に接触して動力の伝達は可能となる。もしねじが噛み合い始めた状態で動力を伝達しようとすると、噛み合い始めは歯が一枚か二枚の状態であるから駆動力が一枚か二枚の歯に掛かるためそれを傷めてしまう。

上板８が上がりきってしまえばＸ状部材４−１、４−３と下板６の絡みで上板８の上昇は停止するので、ここでスイッチボックス１０のスイッチを切ればよい。しかしもしスイッチを切らなくても今度は駆動ねじ部材２に図４と反対側（即ち右側）にねじの無い部分があり駆動ねじ部材２は空回りを始める。従って上板８が下がりきったときと同様にモーターに無理な負荷を与えない。

次に上板８を下げる場合は、座っている人の体重により前後可動部材３に前方向への力が掛り、中間伝達機構１１のねじ１１−３と駆動ねじ部材２のねじは噛み合い始める。そしてこの状態では未だ駆動ねじ部材２から前後可動部材３へは動力は伝達しなく、中間伝達機構１１の右方側壁１１−４が前後可動部材３の右端３−１に接触して可能となり上板８を上げる場合と同様に歯をいためることは無い。

このように駆動ねじ部材から前後可動部材への動力の伝達に上昇、下降時の途中にそのスピードを減速させるためのリミットスイッチや完全に停止するためのリミットスイッチを設ける必要が無いのでコストアップを抑えることが出来る。

図２のＺ方向から見たスタビライザー１３を図６示す。駆動ねじ部材２と螺合する中間伝達機構１１に設けられているメスねじ部との間に回転習動駆動のためのわずかではあるが、がたがある。このわずかながたがあるために座っている人の重心が左右に動くときＸ部材４−１、４−２に重心がかかるか、或いはＸ部材４−３、４−４に重心がかかるかで、前後可動部材３は左右に振られることになり、螺合部に左右のブレの力が働くためスムーズな駆動力の伝達が出来ないばかりか、駆動ねじ部材２と中間伝達機構１１ががじりつく不具合が生ずる。それを防止するのがスタビライザー１３であり下板６の上に設けられたガイド１４−１，１４−２に沿って適当な隙間を持ったスタビライザー１３は前後可動部材３とともに動く。座っている人の重心移動による左右ぶれはスタビライザー効果により、左右のがたによる不具合は軽減され、実用上問題は生じなくなった。このスタビライザーの大きさは６５ｍｍ×１５０ｍｍが最適であった。

図７はＸ状部材４−１とＸ状部材４−２の違いを示す説明図である。
図に於いて４−２−ＡはＸ状部材４−２の下板６上にある支点、４−２−Ｂは軸９−１と連結された点、又４−１−Ａはスライダー４−１−１と連結されているＸ状部材４−１の点、４−１−Ｂは軸９−２と連結された点である。そして支点４−２−Ａと点４−２−Ｂの長さＸは点４−１−Ａと点４−１−Ｂの長さＹより短くなっている。
従って上板８が下がった状態（座椅子として使用している状態）のときは点線で示すように４−２−Ｂと４−１−Ｂは、ほぼ水平であるが、上板８が上がった状態（椅子の状態もしくは使用者が立ち上がろうとしている状態）のとき上板８の前端部８−１が上板８の後端部８−２より低くなる。角度θはそれを示している。その結果図８に示すよう、座っているときは（Ｊ）の状態であるが立ち上がろうとするときは（Ｋ）に示すよう腰が上がり非常に立ち上がりやすくなる。
また上板８（図２）が下がった状態のとき図１０の（Ｐ）に示すようＸ状部材の上方部がくの字状になっているため、４−２−Ｂ或いは４−１−Ｂの位置を十分に低くすることが出来る。これは、座椅子を床に少しでも近づけ保持されることが可能となる。くの字状になっていない場合は４−２−Ｂ或いは４−１−Ｂの位置を（Ｐ）と同じ高さまで下げると（Ｑ図）、Ｌ２が極端に小さくなってモーターをかなり大きな容量のものにしないと座椅子を持ち上げられない。（Ｑ図）の場合は、小さな容量のモーターで座椅子を持ち上げるには４−２−Ｂ或は４−１−Ｂの位置をあらかじめ少し上げておく必要がある。この場合、昇降機能付き座椅子装置の持つ高さのうえに座椅子が乗せられて座椅子に座ることになるために、通常の座椅子だけに座る場合とくらべて、床からの高さが高くなる不具合があり、すわり心地に不満を残すことがあった。Ｘ状部材の上方部をくの字状にすることで、これらの不具合を改善することができた。さらに（Ｐ）の場合は（Ｑ）に示すくの字状になっていないものと比較して軸５の高さＬ１がＬ２より大きくとることができる。これは、（Ｐ）の場合において軸５の回転モーメントは付勢ばねの縮もうとする力Ｆのベクトル量と軸５の高さＬ１の積である。同じように（Ｑ）の場合は軸５の回転モーメントは付勢ばねの縮もうとする力Ｆのベクトル量と軸５の高さＬ２の積である。回転モーメントを比較すると（ＦにＬ１を乗じた数値）＞（ＦにＬ２を乗じた数値）であるので、モータの負荷を軽減する力が（Ｐ）のほうが大きいことを意味しており、モータの始動時の負荷を大幅に軽減することができ、より容量の小さいモータを採用することが出来たことは経済性も大きい結果が得られた。
なおＸ状部材は軸５より先の部分で上板の前端部に連結される長さが上板の後端部に連結される長さより短くなればどのような構造でも良い。

特開平７−３０８３４４で提案されている昇降機能付き座椅子装置の斜視図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置の斜視図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置の動力伝達機構の断面図である。上板を下げる方向に動いている 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置の動力伝達機構の断面図である。上板は下がりきっている 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置の動力伝達機構の断面図である。上板を上げる方向に動いている。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置のスタビライザー示す斜視図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置のＸ状部材の特徴を示す説明図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置の使用状態を示す説明図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置に座椅子部材を組み込んだときの使用状態を示す説明図である。 本発明を実施した昇降機能付き座椅子装置のＸ状部材の上方部がくの字状になっていることを示す説明図である。

符号の説明

３ 前後可動部材
４−１、４−２、４−３、４−４ Ｘ状部材
４−１−１、４−３−１ スライダー
６ 下板
６−１，６−２ 受部
７ 附勢ばね
８ 上板
８−１ 上板の前端部
８−２ 上板の後端部
９−１、９−２ 軸
１０ スイッチボックス
１３ スタビライザー

Claims (7)

1. 動力以外に上方に付勢する手段を設けたことを特徴とする昇降機能付き座椅子装置
2. 上板を昇降させるＸ状部材にばねを設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降機能付き座椅子装置
3. 駆動ねじ部材と噛合う中間伝達機構が、上板を下げるとき前後可動部材を押すように働き、上板が下がりきると駆動ねじ部材と噛合わなくなり、上板を上げるとき駆動ねじ部材と充分に噛合ってから前後可動部材を反対方向に押して上板を上げ、上板が上がりきると駆動ねじ部材と噛合わないようにしたことを特徴とする請求項２に記載の昇降機能付き座椅子装置
4. 前後可動部材にスタビライザーを設け、支え部材に接して動くようにし、がたを防止するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の昇降機能付き座椅子装置
5. 座椅子部材が上昇した状態において上板後端部高さより上板前端部高さを低くしたことを特徴とする請求項１及び請求項３及び請求項４記載の昇降機能付き座椅子装置
6. 上板に連結されるＸ状部材の上方部がくの字状になっていることを特徴とする請求項５に記載の昇降機能付き座椅子装置
7. 座椅子部材を着脱可能にしたことを特徴とする請求項５及び請求項６記載の昇降機能付き座椅子装置
   

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