JP2006006957A - 調節可能なサポートシステムを有する座席 - Google Patents

Abstract

【課題】 着座した人の姿勢及び／又は均衡を制御するための調節可能サポートシステムを提供する。
【解決手段】 座席と共に使用するための仙椎サポートアセンブリ。座席は、座席フレームを含む。調節可能な仙椎サポートアセンブリは、座席フレームに接続される。仙椎サポートアセンブリは、これとユーザの間に障害物が置かれている場合でさえも着座したユーザの仙骨を支えるようになった仙骨支持部材を含む。ユーザに対する疲労を低減し、快適性、構造的均衡、安定性、及び姿勢制御を向上させるために、ユーザの仙骨及び仙椎−骨盤骨格に主支持体を送出し、脊椎の残りの領域及び／又は隣接する骨格に第２の支持体を送出する方法、及び、仙骨骨格から脊椎まで及びユーザの仙骨に隣接する他の骨格構造、例えば骨盤、腰椎、胸椎、及び頚椎領域までの荷重配分を調節及び制御するためのシステムも提供される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に、着座した人の姿勢及び／又は均衡を制御するための調節可能サポートシステムを有する座席に関する。

現代社会においては、多くの人々が仕事場、学校、家庭において、及び／又は旅行中に座席に腰掛けて長時間を過ごすものである。何百万もの人々が長い通勤時間中椅子に腰掛けている。仕事場では、彼らは、長時間に亘って連続して事務用の椅子に腰掛けている。更に、多くの乗員は、自動車の座席に腰を下ろして一日の多くの時間を過ごす必要がある。例えば、警察官、トラック運転者、及びタクシー運転者は、自動車内に着座して一日の大部分を過ごすことを要求される仕事を有する。同様に、航空機のパイロットも、一日の大部分を飛行機の座席に着座して過ごしている。

殆どの場合、座席は、いくつかの要素を有するのが普通である。座席は、ユーザの体重の大部分を受け止める底部分つまりシートパン、及びユーザがそれに対して寄り掛かる背もたれを有する。背もたれに関して言うと、ユーザのために背中のサポートを提供すると称している様々な機構が開発されてきた。それにも関わらず、何百万もの人々が、長時間座席に腰掛けることによって引き起こされる慢性的な激しい背痛に苦しみ続けている。これは、従来の背もたれが、背痛の症状ではなく背痛の医学的原因を積極的に解消する背中支持体を未だ提供していないからである。

予備知識として説明すると、脊椎は、頚椎（首）、胸椎（背中上部）、腰椎（背中下部）、及び仙椎（尾骨）という４つの領域を有する。仙骨は、脊椎の基部を形成する５個の椎骨の大きな三角形の融合体である。仙骨は、左右の腸骨を含む骨盤骨の間に位置する。各腸骨は、上後腸骨棘（ＰＳＩＳ）という名で公知の後方境界部分を有する。腰椎領域は、仙骨の上方に位置する５個の椎骨を含み、胸椎領域は、腰椎領域の上方に位置する１２個の椎骨を含み、頚椎領域は、胸椎領域の上方に位置する７個の椎骨を含む。脊椎の各領域は、隣接する領域内に移行する。例えば、胸椎１２（Ｔ１２）と腰椎１（Ｌ１）の間に延びる胸椎−腰椎移行部が存在する。

側方から見ると、良好な姿勢を有する人の脊椎は、胸椎曲線又は脊椎後湾曲線という名で公知の後方への湾曲と、腰椎曲線又は脊椎前湾曲線及び頚椎曲線という名で公知の２つの前方に突出した湾曲とを形成する。全体的に見ると、これら３つの曲線は、脊椎のＳ字状部分を形成する。人の体重を支えるために、人体は、支持するための筋組織に主に依存するよりも、むしろ骨格構造（すなわち、椎骨）に主に依存しているので、このＳ字形状は、大きな強度、安定性、柔軟性、及び持久性を提供するものである。

ユーザの姿勢に関連して言えば、従来の座席は、いくつかの欠点を有している。第１に、従来の座席は、ユーザの脊椎をＳ字形状からＣ字形状へと崩すものである。この形状の崩れは、適切でない背もたれによって起こる。言い換えると、従来の座席は、戦略的に配置された支持体を欠いている。戦略的に配置された支持体がない場合には、仙骨が後方に傾いて脊椎にＣ字形状をとらせることになる。脊椎がＣ字形状の時に、ユーザは、骨格構造よりも支持するための筋組織に主に依存する。脊椎をＣ字形状にして座り、支持するための筋組織に依存し過ぎると、例えば、疲労増大、腰椎椎間板に対する圧力増大、又は、筋肉の緊張、損傷、及び痙攣の発生といういくつかの直接的な問題を招く可能性がある。更に、様々な長期に亘る問題が生じる可能性もある。これらの問題には、下部背筋の痛み、肩甲骨間の不快感、頚筋の凝り、及び筋肉痛や頭痛が含まれる。

第２の問題は、従来の座席は、座席表面とユーザの骨格表面との間の外形表面適合性を欠いているということである。例えば、従来の座席は、「ＰＳＩＳ」のための適正な収容又は受入れ部分を欠いている。特に、背もたれは「ＰＳＩＳ」を圧迫する。これは、姿勢を悪くさせて、様々な程度の不快感や背中又は脊椎の問題を頻繁にもたらす可能性がある。第４に、従来の座席は、ユーザが受ける荷重力の分布が劣っている。
いくらか最近になって、ユーザの骨盤及び脊椎を適正に位置付けるために、方向付けされて集中した力を仙骨に加えるための脊椎支持装置を構成することができることが認識されてきた。米国特許第６，１２５，８５１号（‘８５１特許）には、正常な起立姿勢において見られる好ましい形状を脊椎にとらせるためにユーザの仙骨の支持を助ける脊椎支持装置が開示されている。

米国特許第６，１２５，８５１号

‘８５１特許は、座席によって仙椎領域の周りに作られる空隙に部分的に対処しているが、住居の椅子、オフィスの椅子、及び／又は車両の座席において使用されているような背もたれ内に組み込まれた適正な仙骨支持体を実装する緊急の必要性が依然として存在する。特に、背もたれに一体化され、かつ身体形状及び大きさが互いに異なる様々なユーザの好みに応じて調節される適正な仙骨支持体をシステムに設ける必要性が存在する。更に、周りの骨盤区域、特に「ＰＳＩＳ」の周囲に亘って改善された荷重配分をもたらす必要性が存在する。

脊椎の他の領域のための二次的又は補足的な支持体と組み合わされた適正な主仙骨支持体を含む完全サポートシステムも緊急に必要とされている。更に、適正な仙骨支持体は、背中と背もたれの間に障害物を有する人々によって緊急に必要とされている。例えば、警察官は、多くの場合に手錠入れ付きベルトを締めている。手錠入れは、良い姿勢で座ることを特に困難にする膨らみ又は障害物を形成する。同様に、軍人は、様々な防弾衣を着用し、建築作業員は、多くの場合、作業員が着座した位置の時に脊椎の適正な整列状態からのずれをもたらす可能性がある嵩張った道具ベルトを着用する。

本発明は、改良された座席に関するものである。本発明の第１の態様によれば、改良された座席は、ユーザがウエストパック、手錠入れを有するベルト、防弾衣、道具ベルト、又は他の障害物を着用することを可能にしながら、ユーザの仙骨及び仙骨−骨盤骨格に対して調節可能で特定の安定化支持体と外形に合ったフィット性とを提供するものである。改良された座席は、ユーザの効率性、強度、及び筋肉制御をもたらすユーザの仙骨骨格の変化を実現させるものである。改良された座席は、仙骨の特定部分に能動的に目標を定めて制御し、それによってユーザの快適性、持久性、及び安定性を増大させる。これは、身体形状及び大きさが互いに異なるユーザに対して調節可能で便利な方法で達成される。更に、改良された座席は、ユーザの骨格及び背もたれの外形の間に表面の一致をもたらすことにより、解剖学的に外形に合ったフィット性を提供するものである。
本発明の第２の態様によれば、座席と共に使用するための仙椎サポートアセンブリが提供される。仙椎サポートアセンブリは、主として仙骨及び仙骨−骨盤骨格を支持する支持機構を提供し、同時に脊椎の残りの領域の１つ又はそれ以上に対する第２又は補足支持体を提供するものである。

本明細書において使用される時の「に接続された」という用語は、広義に解釈され、直接及び間接接続を含むものとする。
本明細書において使用される時の「車両」という用語は、広義に解釈され、例えば、自動車、航空機、船舶、列車、車椅子などの運輸関連用途全般を含むものとする。
本発明の上記及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することによって一層良く理解されるであろう。

同じ要素を同じ参照符号で指示した添付図面を参照して本発明を説明する。本発明の様々な要素の関連及び機能は、以下の詳細説明により一層良く理解される。しかし、以下に説明する本発明の実施形態は、単に例示的なものであり、本発明は、図面に示す実施形態に限定されるものではない。図面は、正確な縮尺で示したものではなく、本発明の理解に必要でない詳細、つまり製造や組立てに関係した従来から存在している細部は、場合によっては省かれているということも理解すべきである。更に、本明細書に説明する発明は、例えば、オフィス、住居、及び商業目的のために使用される座席を含む広汎な用途を有する方法を含むということに注意すべきである。

図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態、特に仙椎サポートシステムと補足サポートシステムとを有する調節可能サポートシステムを示すものである。この調節可能サポートシステムは、ユーザの仙椎−骨盤領域、胸椎−腰椎区域、中間及び上方胸椎区域、又はユーザの背中の広汎な他の部位の位置を制御することができる。そのような支持装置は、最終的にユーザの着座姿勢全体を制御するために使用することができる。

一般的に、仙椎サポートシステムは、背もたれによって形成される平面に沿って垂直方向に傾くように構成された仙骨支持部材を含む。これは、実用ベルト、ウエストパック、手錠入れ、防弾衣、又は他の障害物（ベルト通しほどの小さな物さえも含む）を身に着けたユーザが、その仙椎区域において不快な圧迫区域を生じることなく仙骨支持装置と接触することを可能にするものである。従って、傾く機能は、背もたれが、快適性又は仙椎のサポートを犠牲にすることなく障害物を快適に受け入れることを可能にするものである。仙椎サポートシステムは、このシステムによって送出される仙椎サポートの量をユーザが調節することができる送出機構も含むものである。

仙椎サポートシステムは、単独で又は補足サポートシステムと組み合わせて使用することができる。一般的に、補足サポートシステムは、支持部材と、ユーザによって制御される送出機構とを含む。補足サポートシステムは、ユーザの背中の異なる区域に対応した様々な位置において背もたれ内部に置くことができる。例えば、補足サポートシステムは、ユーザの胸椎−腰椎移行部又は上方胸椎領域に対応した位置において背もたれ内部に配置することができる。仙椎サポートシステム及び補足サポートシステムについては、それぞれ以下に詳述する。

図１を参照すると、仙椎サポートシステム５は、ユーザの仙骨及び仙椎−骨盤領域に対応した位置において背もたれ内部に配置される仙骨支持部材１４を含む。仙骨支持部材は、ユーザの仙骨及び仙椎−骨盤領域を支持するように作られる。仙骨支持部材は、好ましくは、鋼、プラスチック、又はカーボンファイバのような大きな剛性を有する材料で形成されるが、同様なレベルのサポートをもたらす他の材料も使用可能である。仙骨支持部材１４は、ほぼ平坦な西洋梨形状であって、上部において幅が広く、底部において幅が狭くなるような向きに配置される。この形状及び配向は、ユーザの仙骨の形状及び向きと一致するものである。より具体的には、仙骨支持部材１４の上部部分は、約３．２５インチの水平方向幅を有する。また、仙骨支持部材１４の下部部分は、約２．６インチの水平方向幅を有する。仙骨支持部材１４の垂直方向の長さは、好ましくは約５．２５インチである。

仙骨支持部材１４の上部の幅は、ユーザの仙椎基部のレベルにおける仙骨の幅の３倍からそのレベルにおけるユーザの仙骨の幅にほぼ等しい大きさまで変えることができる。仙骨支持部材１４の幅は、その上部から底部まで漸減する。底部の幅は、底部に対応するレベルにおけるユーザの仙骨の幅にほぼ等しいか又はこれよりも大きい。しかし、以下に説明するように、仙骨支持部材１４の幾何学形状は、様々な因子に応じて変えることができる。

仙骨支持部材１４は、好ましくは剛性であって主として仙骨を支持するので、仙骨支持部材１４とユーザの仙骨の間には、図１４から１７に示すように、荷重配分材料を設けるのが好ましい。例えば、図１５に示すように、荷重配分材料９８は、ユーザの仙骨及び仙椎−骨盤領域の外形に調節される表面を提供する。代替的に、図１８に示すように、荷重配分材料９８は、腸骨の「ＰＳＩＳ」のための外形に合った収容区域を提供する。図１４から１７及び１８から２１は、荷重配分材料の他の好ましい配置及び設計を示すものである。例えば、図１９は、荷重配分材料１０２が部分的に蝶形である実施形態を示している。図２０は、２つの荷重配分材料１０４及び１０６が設けられている実施形態を示している。図２１は、仙椎−骨盤区域の骨格表面をほぼ覆い、同時に腸骨の「ＰＳＩＳ」も回避するように設計された荷重配分材料１０９を示すものである。

使用に際しては、仙骨支持部材１４が係合位置にある時に、荷重配分材料は、ユーザの仙椎区域の軟組織に亘って改善された荷重配分をもたらし、腸骨の「ＰＳＩＳ」に対する局所的圧迫を回避するものである。好ましくは、圧縮発泡材、プラスチック、又は例えばアルミニウムなどの軽量金属のストリップのような従来の支持材料を荷重配分のために使用することができる。荷重配分材料の大きさ及び形状は、ユーザ特定の解剖学的外形に合わせ、かつ改善されたサポート及びフィット性を提供するために変えることができる。荷重配分材料の大きさ及び形状はまた、特定の座席トリムパッケージに応じて変えることができる。例えば、レース用に構成されたバケットタイプの座席には、より大きなサポートと荷重配分をもたらすために、比較的剛度の大きな荷重配分材料を装備することができる。

これに加えて、ユーザと荷重配分材料の間、つまり背もたれの前方部分には、クッションを設けるのが好ましい。このクッションは、発泡材のような従来のクッション材料で形成することができる。従って、好ましい実施形態では、背もたれの前方部分にはクッションがあり、その背後には荷重配分材料があり、更にその背後には仙骨支持部材１４がある。代替的に、荷重配分材料を背もたれの前方部分とクッションの間に設けることもできる。

荷重配分材料及びクッションの分量と仙骨支持部材の幾何学形状とは関係し合っており、所望レベルの仙椎サポート及び外形フィット性を依然として達成しながら変更可能であるということを理解すべきである。例えば、仙骨支持部材とユーザの間に比較的大きな荷重配分材料又はクッションが設けられる場合には、上述のものよりも幾分小さな寸法を有する仙骨支持部材を使用することができる。逆に、仙骨支持部材とユーザの間に比較的小さな荷重配分材料又はクッションが設けられる場合には、上述のものよりも大きな仙骨支持部材を使用することができる。また、仙骨支持部材、荷重配分材料、及びクッションは、仙椎サポート及び外形フィット性の好ましい結果を依然として達成しながら単一構造体で形成することができる。同様に、荷重配分材料は、仙骨支持部材に直接取り付けることもできる。

仙骨支持部材が係合位置にある時に、仙骨支持部材１４は、背もたれによって作られる平面に対して約１．５から３インチだけ前方へ伸張する。仙骨支持部材１４を背もたれによって作られる平面から約３インチよりも大きな距離だけ前方へ送出する必要はないことが見出されている。図１から６及び図９から１２に示す仙椎サポートシステムの一実施形態は、仙骨支持部材１４を背もたれによって作られる平面から最大１．２５インチまで前方へ送出するように設計されている。それにも関わらず、本発明の代替的な実施形態は、以下に詳述するように、仙骨支持部材１４をユーザの背中によって作られる平面から前方に３インチまでの又はそれよりも大きな最大距離だけ、又はユーザの背中によって作られる平面から前方に３インチよりも小さな最大距離だけ送出することができる。

ユーザに向う方向の仙骨支持部材１４の全移動距離は、様々な因子に依存する。例えば、仙骨支持部材１４の全移動距離は、仙椎サポートシステムが座席フレーム内に取り付けられる位置、座席フレームの大きさ、座席を覆うために使用される材料の種類、及び座席カバーと仙骨支持部材の間に置かれるクッション及び荷重配分材料の厚さに応じて変えることができる。
仙骨支持部材１４に加えて、仙椎サポートシステム５は、図７に示すように、ピッチ支柱３４、カム輪郭溝３８、平行バー４０、圧縮バネ４４、及びアクチュエータケーブル２８を有する送出機構を含む。仙椎サポートシステムは、それが独立したユニットとして使用される場合、つまり補足サポートシステムなしで使用される場合には、背もたれフレームに取り付けられる。当業者には明らかなように、カム輪郭溝３８は、例えば溶接することにより背もたれフレームに固定することができる。代替的に、仙椎サポートシステムは、これが補足サポートシステムと組み合わせて使用される場合には、図１に示すように、基板１６に固定することができる。次に、基板１６は、座席フレームに固定される。

図９及び１０には、仙骨支持部材１４の位置を調節するための送出機構を示すものである。特に、ピッチ支柱３４を支持体基部３６に対してピボット式に接続するために、ピッチ支柱３４及び支持体基部３６内の孔を貫通してピン５５が挿入される。この接続は、ピッチ支柱に対して支持体基部が傾くことを可能にするものである。支持体基部に対してピッチ支柱を取り付けるための様々な代替的な機構、例えばボール及びソケット接続は、当業者には容易に明らかであろう。

図９に示すように、ピン５４がピッチ支柱３４内の孔を貫通して挿入され、カム輪郭溝３８に対してピッチ支柱３４を摺動可能に接続する。ピン５４の両端部は、カム輪郭溝３８内の上部カム輪郭６２に沿って摺るカムを形成する。これに加えて、ピッチ支柱３４及び平行バー４０内のペグ孔内にペグ５６が挿入される。各ペグ５６は、カム輪郭溝３８内の下部カム輪郭６４に沿って摺るカム面を形成する。平行バーは、両方のピッチ支柱に接続されているので、ピッチ支柱は、カム輪郭６２及び６４によって作られる経路に沿って並んで移動する。図９及び１０に示すように、カム輪郭６２及び６４の幾何学形状は、最終的に仙骨支持部材１４がそれに沿って移動する経路を限定するものである。従って、カム輪郭６２及び６４の幾何学形状は、仙骨支持部材１４がそれに沿って移動する経路を変えるために変更することができる。例えば、仙骨支持部材は、最初に第１の方向、次に第２の方向へ移動するように構成することができる。

図９及び１０に示すように、作動時に、ユーザは、望ましい仙椎サポートの分量を判断し、次に、仙椎サポートシステムを作動させて仙骨支持部材の位置を変更する。解除位置において、仙骨支持部材１４は、ユーザの仙骨又は仙椎区域に対して最小限のサポートを提供するか、又は何のサポートも提供しない。より大きなサポートを提供するために、ユーザは、その仙骨に対する仙骨支持部材１４の位置を必要に応じて調節することができる。特に、仙椎サポートシステムが単独で（すなわち、補足サポートシステムなしで）使用される場合には、ユーザに対する仙骨支持部材の位置を調節するために、標準的な巻取モータ９９を使用することができる。

巻取モータ９９がアクチュエータケーブル２８を退縮させると、バネ４４に隣接したアクチュエータケーブル２８の端部は、平行バー４０に対してバネ４４を圧縮する。バネ４４内に蓄えられたエネルギが増大すると、バネ４４は、最終的に平行バー４０を押してピッチ支柱３４を移動させる。その結果、仙骨支持部材１４は、ユーザが望むようにユーザの仙椎区域に向けて移動する。反対に、巻取モータは、アクチュエータケーブル２８を伸張させるように作動することができ、それによって仙骨支持部材を退縮した位置へと戻すことになる。バネ４４と背もたれ及びクッションからの圧力は、仙骨支持部材が完全に退縮した位置へ戻るのを助けるものである。

仙椎サポートシステムが完全に又は部分的に伸張した位置にある時、バネ４４は、バネ懸架を形成する。特に、ユーザが係合した仙骨支持部材に寄り掛かる時に、ユーザの仙骨は、仙骨支持部材上に後方に向いた力を作り出す。この力は、ピッチ支柱３４に分配され、これを反時計方向に回転させる。ピッチ支柱３４が回転すると、仙骨支持部材１４は、ユーザの仙骨の傾きと実質的に一致する角度だけ後方へ傾く。その結果、仙骨支持部材１４は、ユーザの仙骨の自然な傾きに自動的に合わせられ、しかも同時に調節可能な支持力を提供する。これに加えて、バネ４４は、仙骨支持部材をユーザに向けて連続的に付勢することにより、ユーザが着座位置を様々に変えても連続的なサポートを提供する。調節可能な支持力は、様々な着座環境による要求に応じて、圧縮バネの大きさ及び剛度を変えることにより調整することができる。

上述のように、仙椎サポートシステム５は、補足サポートシステム７と組み合わせて使用することができる。補足サポートシステム７は、ユーザの脊椎又はこれに隣接する解剖学的構造体の様々な目標区域に対応するように、背もたれ内部の様々な位置に置くことができる。例えば、補足サポートシステム７は、ユーザがフィット性、快適性、及び姿勢を制御することを可能にする背もたれ内部の位置に置くことができる。１つのそのような例においては、補足サポートシステム７は、ユーザの脊椎のほぼ胸椎１２と腰椎１の間の区域に対応するレベルにおいて背もたれ内部に置くことができる。代替的に、補足サポートシステム７は、ユーザの肩甲骨又は脊椎傍筋に対応した位置において背もたれ内部に置くことができる。同様に、補足サポートシステム７は、ユーザの骨格と座席表面の間の外形に合った表面接触を改善することにより改善されたフィット性、快適性、及び姿勢制御をもたらすために背もたれ内部に置くことができる。

図８に示すように、補足サポートシステム７は、支持部材１８、ピッチ支柱４６、平行バー５０、及び引張ケーブルアセンブリ３２を含む。支持部材１８は、仙骨支持部材に関連して上述したような剛性材料で形成することができる。支持部材１８は、背中の目標領域に対応した形状に作られる。例えば、図１から６及び図８に示すように、支持部材１８は、ユーザの脊椎の胸椎−腰椎移行部に対するサポートをもたらすような矩形である。図１３から１７は、背もたれ及び座席フレーム４に対する支持部材１８の位置を示すものである。特に、図１３から１７は、ユーザの脊椎の胸椎−腰椎移行部に対応した位置において背もたれ内部に置かれた支持部材１８を示している。
補足サポートシステムの支持部材には、仙骨支持部材１４に関連して上述したような荷重配分材料を設けることができる。図１５から１７は、背もたれ内部に設けることのできる荷重配分材料９８の様々な形状を示すものである。これに加えて、ユーザと支持部材１８の間には、上述のようなクッションを設けることもできる。

図６を参照すると、支持部材１８は、ピッチ支柱４６に対してペグ６０によりピボット式に接続される。ピッチ支柱４６は、基板１６に固定されたカム輪郭溝４８の壁内に摺動可能に置かれている。一般的に、ピッチ支柱は、その一端がカム輪郭溝から離れてユーザの背中に向う方向へ移動するように構成される。これを達成するために、ピン５８がピッチ支柱４６内の孔に挿入され、カム輪郭７０及び７２内に置かれる。更に、平行バー５０は、ピッチ支柱４６を接続している。平行バー５０は、ピッチ支柱４６に対してピン６０により回転可能に固定される。平行バー５０は、ピッチ支柱をカム輪郭溝４８に対して同時に移動させる。ピン５８がカム輪郭７０及び７２を辿るので、ピッチ支柱の自由端は、カム輪郭溝から離れた比較的直線的な経路内を移動する。その結果、支持部材１８は、ユーザの背中の目標部分に向けて強く押される。

図８を参照すると、補足支持部材を送出するための駆動システムが使用されている。例示的な駆動システムは、補足支持体アクチュエータ３２、ケーブルガイド７４、平行バー５０に接続したクロスバー７６、圧縮バネ５２、及びバネキャップ５３を含む。補足支持体アクチュエータ３２は、クロスバー７６に設けられた中央孔とバネ５２を貫通して軸線方向に置かれる。バネキャップ５３は、補足支持体アクチュエータをバネ５２に固定するものである。従って、補足支持体アクチュエータ３２がケーブルガイド７４を通じて引かれると、バネ５２とクロスバー７６の間に圧力が生じる。バネ５２内に蓄えられた力が背もたれに加えられた外部圧力を超えると、平行バー５０は、ケーブルガイド７４に向けて動き始める。その結果、支持部材１８は、ユーザの背中に向けて動くことになる。

図１から６を参照すると、仙椎サポートシステム５と補足サポートシステム７は、仙椎サポートと胸椎−腰椎サポートの両方を提供するために組み合わせて使用される。調節可能サポートシステムは、ユーザが制御することができる様々な構成でサポートを提供することができる。例えば、図１及び２は、本発明の第１の実施形態を示しており、これらの図においては、仙骨支持部材１４と補足支持部材１８は共に退縮した位置にある。図３及び４は、完全に伸張した位置にある仙骨支持部材１４及び補足支持部材１８を示している。また、図５及び６は、完全に伸張した位置にある仙骨支持部材１４と部分的に伸張した位置にある補足支持部材１８を示している。

図１から６に示すように、調節可能サポートシステムは、単一の制御ユニットが仙椎サポートシステムと補足サポートシステムの両方の位置を同時に制御するように構成することができる。図３に示すように、アクチュエータケーブル２４、２８、及び３２は、レバー２６に接続される。主アクチュエータケーブル２４が退縮すると、レバー２６は、背もたれに対して下方へ移動する。その結果、アクチュエータケーブル２８及び３２が退縮し、仙骨支持部材１４及び補足支持部材１８の送出を達成する。補足サポートに対する仙椎サポートの比率は、調節可能である。この比率は、アクチュエータケーブルをレバー２６に取り付ける位置を変えることにより調節することができる。従って、調節可能サポートシステムは、補足支持部材よりも仙骨支持部材の方がより遠くまでユーザに向けて移動し、それによってより大きなレベルの特定のサポートと快適性をもたらすように構成することができる。

更に、図１から６の調節可能サポートシステムは懸架装置を含んでいる。使用に際しては、ユーザの仙骨によって仙骨支持部材に加えられる圧力は、ユーザの胸椎−腰椎移行部によって補足支持部材に加えられる圧力と均衡する。更に、バネ４４及び５２は、例えば、調節可能サポートシステムが使用される用途に応じて、ユーザが座席内で位置を変えた時、平坦でない地形上を走行する時、又は乱気流に遭遇した時に、生じた後ろ向きの力を少なくとも部分的に吸収することにより付加的な快適性を提供するものである。バネ懸架装置の剛度は、大きな剛性又は小さな剛性を有するバネ４４及び５２を使用することにより、又はバネ４４及び５２を全く排除することにより変えることができる。

調節可能サポートシステム１０は、従来の巻取電気モータ又は手動によって制御することができる。従来の回転カム駆動装置は、手動操作を容易にすることができる。他の適切な駆動システムには、ウォーム駆動装置やチェーン駆動装置が含まれる。実際に、アクチュエータケーブル又はレバーの移動を達成することのできる多くの代替的な駆動システムを使用して、調節可能サポートシステム１０を制御することができる。更に、仙椎サポートシステムは、補足サポートシステムと同期して又は補足サポートシステムと独立して機能するように構成することができることに注意すべきである。

図２２から２６を参照すると、仙椎サポートシステム５と補足サポートシステム７とを含む調節可能サポートシステム１０の第２の実施形態が示されている。調節可能サポートシステム１０は、仙骨支持部材１４と補足支持部材１８をユーザに向けて３インチ又はそれ以上の距離だけ送出するように構成される。仙骨支持部材１４は、上述の実施形態に関連して説明したように構成される。補足支持部材１８は、図２２に示すように剛性の矩形ブロックで形成されている。

図２６に示すように、仙骨支持部材及び補足支持部材を送出するために同様の送出機構が使用されている。仙椎サポートシステム５は、リフトアーム１２９、片持ちアーム１３１、及び仙骨支持体アクチュエータケーブル１３３を含む。図２４に示すように、リフトピン１４１は、カム輪郭１３７及びリフトアーム１２９を貫通して配置される。リフトアーム１２９に対して片持ちアーム１３１をピボット式に接続するために、片持ちピン１４３は、片持ちアーム１３１及びリフトアーム１２９を貫通して配置される。支持ピン１４５は、片持ちピン１４３の一端を基板１１６に固定する。リフトピン１４１には、アクチュエータケーブル１３４が固定される。

アクチュエータケーブル１３３は、上述の実施形態に関連して説明したように、巻取モータ又は手動により作動させることができる。特に、アクチュエータケーブル１３３の退縮は、リフトピン１４１をカム輪郭１３７に沿って摺らせることになる。リフトピン１４１がカム輪郭１３７に沿って摺る時に、リフトアーム１２９は、片持ちアーム１３１及び片持ちピン１４３の周りでピボット回転する。リフトアーム１２９に対してピボット式に取り付けられた（上述のように、傾きをもたらすために）仙骨支持部材１４は、ユーザの仙椎区域に向けて移動し、図２４及び２５に示すように、それによって増大した仙椎サポートをもたらすことになる。仙椎サポートの量を低減するために、ユーザは、巻取モータ（又は手動駆動装置）を作動させて、アクチュエータケーブル１３３を繰り出す。アクチュエータケーブル１３３が解除位置まで戻されると、図２２及び２３に示すように、背もたれ及びユーザの仙骨によってもたらされた後ろ向きの力は、仙骨支持部材１４、リフトアーム１２９、及び片持ちアーム１３１を解除位置へと移動させる。仙骨支持部材が解除位置に戻るのを助けるために、任意的に、バネ戻りシステムを含むことができる。バネ戻りシステムを追加するために、図２５に示すように、孔１６３内にピン１６７が挿入され、また、ピン１６７とリフトピン１４１を接続するためにバネが使用される。

同様に、補足サポートシステム７は、リフトアーム１２７、片持ちアーム１２５、及び補足支持体アクチュエータケーブル１３４を含む。図２４に示すように、リフトピン１５１は、カム輪郭１３９及びリフトアーム１２７を貫通して設けられる。片持ちピン１５３は、リフトアーム１２７に対して片持ちアーム１２５をピボット式に接続するために、片持ちアーム１２５及びリフトアーム１２７を貫通して設けられる。支持ピン１５５は、片持ちアーム１２５の一端を基板１１６に固定する。アクチュエータケーブル１３４は、リフトピン１４１に固定される。

アクチュエータケーブル１３４は、上述の実施形態に関連して説明したように、巻取モータ又は手動により作動させることができる。特に、アクチュエータケーブル１３４の退縮は、リフトピン１５１をカム輪郭１３９に沿って摺らせる。リフトピン１５１がカム輪郭１３９に沿って摺ると、リフトアーム１２７は、片持ちアーム１２５及び片持ちピン１５３の周りでピボット回転する。リフトアーム１２７に対してピボット式に取り付けられた補足支持部材１８は、ユーザの胸椎−腰椎区域に向けて移動し、図２４及び２５に示すように、それによって増大したサポートをもたらすことになる。補足サポートの量を低減するために、ユーザは、巻取モータ（又は手動駆動装置）を作動させてアクチュエータケーブル１３４を繰り出す。アクチュエータケーブル１３４が解除位置まで戻される時に、図２２及び２３に示すように、背もたれ及びユーザの胸椎−腰椎区域によってもたらされた後ろ向きの力は、補足支持部材１８、リフトアーム１２７、及び片持ちアーム１２５を解除位置へと移動させる。補足支持部材が解除位置に戻るのを助けるために、任意的に、バネ戻りシステムを含むことができる。バネ戻りシステムを追加するために、図２５に示すように、孔１６１内にピン１６９が挿入され、また、ピン１６９とリフトピン１５１を接続するためにバネが使用される。

図２２を参照すると、仙椎サポートシステム５及び補足サポートシステム７が完全に退縮した位置にある時に、仙骨支持部材１４と補足支持部材１８は、支持基板１１６とほぼ面一である。その結果、ユーザは、仙骨支持部材及び補足支持部材からの仙椎サポート又は補足サポートをほとんど又は全く受けないことになる。上述の実施形態における場合と同様に、仙椎サポートシステムは、単独のサポートシステムとして、又は補足サポートシステムと組み合わせて設けることができる。調節可能サポートシステムが仙椎サポートシステムと補足サポートシステムを備えている場合には、調節可能サポートシステムは、単一のモータ９９によって作動させることができる。例えば、図２６を参照すると、アクチュエータケーブル２４は、アクチュエータケーブル１３３及び１３４を制御し、それは、次に、仙椎サポートシステム５及び補足サポートシステム７を制御する。更に、アクチュエータケーブル１３３及び１３４は、レバー２６によって相互接続されているので、図２２から２６の調節可能サポートシステム１０は、図１から６に関連して上述したように制御されることになる。すなわち、補足サポートに対する仙椎サポートの比率は、アクチュエータケーブルをレバー２６に取り付ける位置を変えることにより調節することができる。従って、図２２から２６に示す調節可能サポートシステムは、補足支持部材よりも仙骨支持部材の方がより遠くまでユーザに向けて移動し、ユーザの胸椎−腰椎区域に対してより大きなレベルの特定のサポートを提供するように構成することができる。更に、調節可能サポートシステムと仙椎サポートシステムは、共にレバー２６に固定されているので、ユーザの仙骨又は障害物によって仙骨支持部材に加えられる後ろ向きの圧力は、ユーザの胸椎−腰椎区域によって補足支持部材に加えられる後ろ向きの圧力によって相殺される。

本明細書で以上のように説明して示した実施形態は例示的なものであり、限定的なものではない。本発明の範囲は、個々の実施形態の以上の説明及び添付図面によってではなく、特許請求の範囲によって示されるものである。本発明は、その精神から逸脱することなく他の特定の形態に具現化することができる。例えば、他のサポートシステムを本発明と共に使用することができる。更に、荷重配分材料及び関連の構造体の形状及び構成は、好ましい機能性を依然として達成しながら変化させることができるであろう。例えば、別々のクッション、荷重配分材料、及び仙骨支持部材の代わりに単一構造体を使用することができる。上述の原理に従って、仙骨支持部材とユーザの間に付加的なクッション及び荷重配分材料を含むこともできる。別の代替例では、クッション及び／又は荷重配分材料は、例えば、仙骨支持部材又は腸骨の「ＰＳＩＳ」を受け取るようになった切欠き部分を有することができる。更に別の代替例では、荷重配分材料は、腸骨の「ＰＳＩＳ」を部分的に支えるか又は覆うことができる。更に別の実施形態では、荷重配分材料及び／又はクッションは、完全に省くことができるであろう。別の実施形態では、腸骨の「ＰＳＩＳ」に対応した一対の支持体が後ろ向き方向に選択的に調節され、それによって中央仙骨支持区域を作り出すことができる。従って、特許請求の範囲に該当する上記及び他の変更は、その範囲に包含されるものとする。

退縮した仙骨支持体と退縮した胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの正面斜視図である。 仙骨支持体と胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの側面図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と伸張した位置にある胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの正面斜視図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と伸張した位置にある胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの側面図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と部分的に伸張した位置にある胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの正面斜視図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と部分的に伸張した位置にある胸椎−腰椎支持体とを含む調節可能サポートシステムの側面図である。 仙骨支持体の分解組立図である。 補足支持体の分解組立図である。 伸張した位置にある仙骨支持体の正面斜視図である。 退縮した位置にある仙骨支持体の正面斜視図である。 退縮した位置にある仙骨支持体の側面図である。 退縮及び傾斜した位置にある仙骨支持体の正面斜視図である。 仙骨支持体と胸椎−腰椎支持体とを有する座席の正面斜視図である。 仙骨支持体、胸椎−腰椎支持体、及び荷重配分材料を有する座席の正面斜視図である。 仙骨支持体、胸椎−腰椎支持体、及び荷重配分材料を有する座席の正面斜視図である。 仙骨支持体、胸椎−腰椎支持体、及び荷重配分材料を有する座席の正面斜視図である。 仙骨支持体、胸椎−腰椎支持体、及び荷重配分材料を有する座席の正面斜視図である。 仙椎サポートシステムと共に使用するための荷重配分材料の後方断面図である。 仙椎サポートシステムと共に使用するための荷重配分材料の後方断面図である。 仙椎サポートシステムと共に使用するための荷重配分材料の後方断面図である。 仙椎サポートシステムと共に使用するための荷重配分材料の後方断面図である。 退縮した位置にある仙骨支持体と退縮した位置にある補足支持体とを含む調節可能サポートシステムの側方断面図である。 退縮した位置にある仙骨支持体と退縮した位置にある補足支持体とを含む調節可能サポートシステムの正面斜視図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と伸張した位置にある補足支持体とを含む調節可能サポートシステムの側方断面図である。 伸張した位置にある仙骨支持体と伸張した位置にある補足支持体とを含む調節可能サポートシステムの正面斜視図である。 仙骨支持体と補足支持体とを含む調節可能サポートシステムの分解組立図である。

符号の説明

５ 仙椎サポートシステム
１０ 調節可能サポートシステム
１４ 仙骨支持部材
１６ 基板
２８ アクチュエータケーブル

Claims (17)

1. ユーザが障害要素を着用して着座位置にいる間にユーザの仙骨骨格を支えるための装置であって、
   前方部分と後方部分とフレームとを備え、前記前方部分が背後に支持クッションを含む背もたれを有する座席と、
   前記フレームに作動関係で接続した支持部材と、
   前記支持部材にピボット式に接続され、前記背もたれの前記前方部分の後面に向けて及びそれから離れる方向に移動するように作動可能である調節可能な仙骨支持部材と、
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記仙骨支持部材は、底部の幅寸法よりも大きな水平方向の幅寸法を備えた上部部分を有することを特徴とする請求項１に記載の仙骨支持要素。
3. 前記上部部分は、約３．２５インチの水平方向幅寸法を有し、前記底部部分は、約２．６インチの幅寸法を有することを特徴とする請求項２に記載の仙骨支持部材。
4. 前記フレームに作動関係で接続した第２の支持部材と、
   前記第２の支持部材に作動関係で接続した補足支持部材と、
   を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記補足支持部材は、ユーザの脊椎の胸椎領域、ユーザの脊椎の胸椎−腰椎領域、ユーザの脊椎の腰椎領域、及びユーザの腰椎−仙椎領域のうちの１つを支えるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記支持クッションと前記補足支持部材の間に配置された荷重配分材料を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記支持クッションと前記仙骨支持部材の間に配置された荷重配分材料を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記仙骨支持部材は、前記補足支持部材に作動関係で接続されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
9. 前記仙骨支持部材及び前記補足支持部材に作動関係で接続されたアクチュエータを更に含み、
   前記アクチュエータは、前記フレームに対する前記仙骨支持部材及び前記補足支持部材の位置を制御するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記アクチュエータは、少なくとも１つのボタンを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記アクチュエータは、少なくとも１つのホイールを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. 前記仙骨支持部材は、前記フレームに対して第１の最大距離だけ伸張するように構成され、また、前記補足支持部材は、該フレームに対して第２の最大距離だけ伸張するように構成され、
    前記第１の最大距離は、前記第２の最大距離よりも長い距離である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
13. 前記仙骨支持部材は、前記フレームに対して４０と８５度の間で傾くように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記仙骨支持部材は、前記フレームに対して約３インチの距離を移動することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. ケーブル懸架装置を更に含み、
    前記仙骨支持部材は、前記ケーブル懸架装置により前記補足支持部材に作動関係で接続されている、
    ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
16. 前記クッションと前記前方部分の間に配置された荷重配分材料を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 前記クッションと前記仙骨支持部材の間に配置された荷重配分材料を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。

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