JP2010096325A - 緩衝装置、椅子 - Google Patents
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- F16F13/007—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a wound spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper
Abstract
【課題】コイルばねに座屈が生じることがなく、かつ安全性の高い緩衝装置を得る。
【解決手段】筒状のダンパー110と、ダンパー110の側周にダンパー110と同軸状に配置された圧縮コイルばね120と、圧縮コイルばね120の側周を覆う筒状のばねガイド130と、を備えた。
【選択図】図1
【解決手段】筒状のダンパー110と、ダンパー110の側周にダンパー110と同軸状に配置された圧縮コイルばね120と、圧縮コイルばね120の側周を覆う筒状のばねガイド130と、を備えた。
【選択図】図1
Description
本発明は、緩衝装置、およびその緩衝装置を備えた椅子に関するものである。
従来、コイルばねに関し、『容易に製作でき、しかも周方向のすべり(座屈)を防止して良好な耐荷重性能を維持できる波形コイルばねを提供する。』ことを目的とした技術として、『帯状のばね材料を山部Aと谷部Bとを有する波形形状に加工するとともに螺旋状に巻回して構成されたばね本体1からなる。山部Aの頂部付近には、谷部Bより幅の狭い凹部12が形成してある。そして、ばね本体1が圧縮荷重を受けて軸方向へ縮んだとき、n巻目(nは自然数)の段に形成された凹部12に、n+1巻目の段にある谷部Bの対向する底部10が入り込んで当接するよう構成してある。』というものが提案されている(特許文献1)。
また、緩衝機構に関し、『スプリングとダンパの機能を兼備した緩衝機構を提供すること。』を目的とした技術として、『引張りコイルスプリング2の内側に弾性体2・31を圧縮状態で収納して、弾性体が、スプリングの伸縮動作に追随してスプリングの線材間からの膨出量を変化させるようにし、引張りコイルスプリングの伸縮動作を、弾性体の変形抵抗により減衰させるようにした。』という技術が提案されている(特許文献2)。
また、下記非特許文献1には、ばねの縦横比(=自由高さ/コイル平均径)が所定値以上になるとばねに座屈が生じることが記載されている。
上記特許文献1に記載の技術では、コイルばねの座屈を防止することができるものの、ばね自体に特殊な加工を施す必要がある。また、ユーザが触れる可能性がある環境下でコイルばねが使用される場合は、ユーザの手などがコイルばねの間に挟まる可能性がある。
上記特許文献2に記載の技術では、スプリングとダンパの機能を有する緩衝機構を提供することができるが、引張りコイルスプリングを用いることを前提とした技術であるため、座屈が生じ得る用途や環境下で用いるものではない。
そのため、コイルばねに座屈が生じることがなく、かつ安全性の高い緩衝装置が望まれていた。
本発明に係る緩衝装置は、筒状のダンパーと、前記ダンパーの側周に前記ダンパーと同軸状に配置された圧縮コイルばねと、前記圧縮コイルばねの側周を覆う筒状のばねガイドと、を備えたものである。
本発明に係る緩衝装置によれば、圧縮コイルばねの側周を覆うばねガイドを備えているので、コイルばねに座屈が生じることを防止できる。また、ばねガイドはコイルばねのカバーの役割も果たすので、ユーザがコイルばねに触れることを防止し、安全性を高めることができる。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図1(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図1(b)は圧縮時の斜視図である。
緩衝装置100は、ダンパー110、コイルばね120、ばねガイド130、蓋部材140を備える。
図1は、本発明の実施の形態1に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図1(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図1(b)は圧縮時の斜視図である。
緩衝装置100は、ダンパー110、コイルばね120、ばねガイド130、蓋部材140を備える。
ダンパー110は、円筒状のシリンダと、軸方向にスライドするピストンロッドとを備える。シリンダ内部にはオイルなどの粘性流体が封入されており、ピストンロッドに粘性抵抗を付与してストロークに抵抗する。
ダンパー100は、例えばオイルダンパーなどのショックアブソーバーで構成することができる。
ダンパー100は、例えばオイルダンパーなどのショックアブソーバーで構成することができる。
コイルばね120は、ダンパー100の側周面を取り巻くようにしてダンパー100と同軸状に配置された圧縮コイルばねである。
ばねガイド130は、ともに円筒状の第1ばねガイド131と第2ばねガイド132からなる。
第1ばねガイド131は、コイルばね120の長さ方向の略半分程度の側周を覆うようにして配置されている。
第2ばねガイド132は、第1ばねガイド131よりも径が若干小さく形成され、コイルばね120の残り半分の側周を覆うようにして配置されている。
第2ばねガイド132は、第1ばねガイド131と同軸状に配置されており、ダンパー100のピストンロッドがスライドすると、これにともなってスライドし、第1ばねガイド131内に収納される。
第1ばねガイド131は、コイルばね120の長さ方向の略半分程度の側周を覆うようにして配置されている。
第2ばねガイド132は、第1ばねガイド131よりも径が若干小さく形成され、コイルばね120の残り半分の側周を覆うようにして配置されている。
第2ばねガイド132は、第1ばねガイド131と同軸状に配置されており、ダンパー100のピストンロッドがスライドすると、これにともなってスライドし、第1ばねガイド131内に収納される。
蓋部材140は、第2ばねガイド132の一端を封止する。
コイルばね120の一端は、後述の図2で説明する第1ばねガイド131の底面131aと接しており、同方向の伸張が規制される。
コイルばね120の一端は、後述の図2で説明する第1ばねガイド131の底面131aと接しており、同方向の伸張が規制される。
図2は、緩衝装置100の構成部品を分解して示した分解斜視図である。以下、各部品について説明する。
蓋部材140は、径の異なる2段円柱状に構成されている。径の小さい部分は後述の挿入穴132b内に嵌まる程度の厚みを有し、同穴に挿入される。径の大きい部分は後述の底面132aと接して第2ばねガイド132の一端を封止する。
蓋部材140は、例えばダンパー110のピストンロッド111と螺合するねじ部などによってピストンロッド111に取り付けられて固定される。
蓋部材140は、例えばダンパー110のピストンロッド111と螺合するねじ部などによってピストンロッド111に取り付けられて固定される。
第1ばねガイド131は、円筒状に構成され、一端に底面131aを有する。
コイルばね120が第1ばねガイド131に収納された際には、コイルばね120の一端は底面131aに接する。これにより、コイルばね120の一端の伸張が規制される。
また、底面131aは、ダンパー110を挿入するための挿入穴131bを有する。
コイルばね120が第1ばねガイド131に収納された際には、コイルばね120の一端は底面131aに接する。これにより、コイルばね120の一端の伸張が規制される。
また、底面131aは、ダンパー110を挿入するための挿入穴131bを有する。
第2ばねガイド132は、円筒状に構成され、一端に底面132aを有する。
コイルばね120が第2ばねガイド132に収納された際には、コイルばね120の他端は底面132aに接する。これにより、コイルばね120の他端の伸張が規制される。
また、底面132aは、蓋部材140を挿入するための挿入穴132bを有する。
コイルばね120が第2ばねガイド132に収納された際には、コイルばね120の他端は底面132aに接する。これにより、コイルばね120の他端の伸張が規制される。
また、底面132aは、蓋部材140を挿入するための挿入穴132bを有する。
底面131aと底面132aは、ばねガイド130の蓋部としての役割を果たすとともに、コイルばね120と接触して、後述のようにコイルばね120にプリテンションを付与する手段としての役割も果たす。
図2の各部品を図1の状態に組み立てる手順は、以下の通りである。
(1)ダンパー110を挿入穴131bから挿入する。
(2)コイルばね120をピストンロッドの側からダンパー110に通し、端部を底面131aに接触させる。
(3)第2ばねガイド132をコイルばね120に被せる。
(4)蓋部材140をピストンロッドに取り付ける。
(1)ダンパー110を挿入穴131bから挿入する。
(2)コイルばね120をピストンロッドの側からダンパー110に通し、端部を底面131aに接触させる。
(3)第2ばねガイド132をコイルばね120に被せる。
(4)蓋部材140をピストンロッドに取り付ける。
以上、本実施の形態1に係る緩衝装置100の構成を説明した。
次に、各部品が発揮する効果について説明する。
次に、各部品が発揮する効果について説明する。
(1)コイルばね120の座屈防止について
第1ばねガイド131と第2ばねガイド132は、コイルばね120を内部に収納してコイルばね120の側周を覆うので、コイルばね120の変位方向を規制して座屈を防止することができる。
コイルばね120自体には特別な加工を施す必要はなく、また第1ばねガイド131と第2ばねガイド132は簡易な形状で形成されているので、低コストでコイルばね120の座屈を防止することができる。
また、座屈を防止することにより、コイルばね120の弾性を十分に発揮させることができる。
第1ばねガイド131と第2ばねガイド132は、コイルばね120を内部に収納してコイルばね120の側周を覆うので、コイルばね120の変位方向を規制して座屈を防止することができる。
コイルばね120自体には特別な加工を施す必要はなく、また第1ばねガイド131と第2ばねガイド132は簡易な形状で形成されているので、低コストでコイルばね120の座屈を防止することができる。
また、座屈を防止することにより、コイルばね120の弾性を十分に発揮させることができる。
(2)コイルばね120の安全性について
コイルばね120を第1ばねガイド131と第2ばねガイド132の内部に収納した状態では、コイルばね120が外部に露出することがないので、ユーザがコイルばね120に触れる心配はない。
したがって、ユーザの手などがコイルばね120に挟まったりして怪我をする心配はなく、緩衝装置100の安全性を高めることができる。
コイルばね120を第1ばねガイド131と第2ばねガイド132の内部に収納した状態では、コイルばね120が外部に露出することがないので、ユーザがコイルばね120に触れる心配はない。
したがって、ユーザの手などがコイルばね120に挟まったりして怪我をする心配はなく、緩衝装置100の安全性を高めることができる。
(3)コイルばね120のプリテンションについて
コイルばね120を第1ばねガイド131と第2ばねガイド132の内部に収納した状態では、コイルばね120の両端は、それぞれ底面131aと底面132aに挟まれることになる。
例えば、蓋部材140とピストンロッド111をねじ部で螺合して固定する場合、ねじの回し具合を調整することによって、蓋部材140の取付位置を調整することができる。蓋部材140をよりダンパー110に近い位置で固定すると、底面132aもダンパー110により近づき、コイルばね120はより圧縮されることになる。
即ち、蓋部材140の取付位置によって、コイルばね120の初期圧縮状態が定まるので、コイルばね120に所望のプリテンションを付与することができる。
コイルばね120を第1ばねガイド131と第2ばねガイド132の内部に収納した状態では、コイルばね120の両端は、それぞれ底面131aと底面132aに挟まれることになる。
例えば、蓋部材140とピストンロッド111をねじ部で螺合して固定する場合、ねじの回し具合を調整することによって、蓋部材140の取付位置を調整することができる。蓋部材140をよりダンパー110に近い位置で固定すると、底面132aもダンパー110により近づき、コイルばね120はより圧縮されることになる。
即ち、蓋部材140の取付位置によって、コイルばね120の初期圧縮状態が定まるので、コイルばね120に所望のプリテンションを付与することができる。
なお、本実施の形態1では、ダンパー110を挿入穴131bに直接挿入しているが、ダンパー110の安定性を高めるため、適当なガイド部材を介して第1ばねガイド131に挿入してもよい。以下の実施の形態でも同様である。
以上のように、本実施の形態1によれば、ばねガイド130の内部にコイルばね120を収納することにより、コイルばね120の座屈を防止するとともに、安全性を高めることができる。
また、本実施の形態1では、コイルばね120にプリテンションを付与する手段である底面131aと132aは、ばねガイド130と一体的に構成されている。
これにより、緩衝装置100の構成を簡易にし、部品点数を削減してコストを抑えることができる。
これにより、緩衝装置100の構成を簡易にし、部品点数を削減してコストを抑えることができる。
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図3(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図3(b)はダンパー110と蓋部材140の分解斜視図である。
図3は、本発明の実施の形態2に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図3(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図3(b)はダンパー110と蓋部材140の分解斜視図である。
本実施の形態2において、蓋部材140は、ダンパー110の軸方向に所定の厚みを有する。この厚みは、実施の形態1における蓋部材140の厚みよりも大きく形成されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
実施の形態1における蓋部材140は、挿入口132bに嵌まる程度の厚みを有するものとした。一方、本実施の形態2における蓋部材140は、コイルばね120がばねガイド130内部に収納された際に、コイルばね120の内側面に所定深さまで入り込んで嵌まる程度の厚みを有する。
即ち、本実施の形態2における蓋部材140は、コイルばね120の一端の伸縮方向をガイドする役割を果たす。
したがって、コイルばね120は、ばねガイド130によって外周からガイドされるとともに、蓋部材140によって内周からガイドされることになる。
これにより、コイルばね120は、伸縮方向がより確実に直線に近くなり、座屈を確実に防止することができる。
したがって、コイルばね120は、ばねガイド130によって外周からガイドされるとともに、蓋部材140によって内周からガイドされることになる。
これにより、コイルばね120は、伸縮方向がより確実に直線に近くなり、座屈を確実に防止することができる。
また、本実施の形態2では、蓋部材140の厚みを厚くするのみで座屈防止効果を増すことができるので、簡易な構成で座屈防止効果を向上させることができる。
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図4(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図4(b)はダンパー110と蓋部材140の分解斜視図である。
図4は、本発明の実施の形態3に係る緩衝装置100の透過斜視図である。図4(a)は緩衝装置100を圧縮する前の斜視図、図4(b)はダンパー110と蓋部材140の分解斜視図である。
本実施の形態3に係る緩衝装置100は、実施の形態1で説明した構成に加えて、新たに弾性緩衝部材150を備える。その他の構成は実施の形態1と同様である。
弾性緩衝部材150は、例えば円柱状のゴムで形成されており、蓋部材140の内側(コイルばね120と接触する側)に配置される。
弾性緩衝部材150は、コイルばね120を圧縮した際に、蓋部材140とダンパー110が直接接触して破損等することを防ぐ機能を有する。
また、蓋部材140とダンパー110が直接接触すると、ユーザにとって不快な金属音などの接触音が生じるため、これを防止する機能も兼ね備えている。
また、蓋部材140とダンパー110が直接接触すると、ユーザにとって不快な金属音などの接触音が生じるため、これを防止する機能も兼ね備えている。
弾性緩衝部材150の径は、蓋部材140の小径部分の径と同程度にしてもよいし、これよりやや小さくしてもよい。
蓋部材140の小径部分の径と同程度にした場合、弾性緩衝部材150は、実施の形態2で説明した蓋部材140と同様に、コイルばね120の伸縮方向をガイドする機能を発揮することができる。
蓋部材140の小径部分の径と同程度にした場合、弾性緩衝部材150は、実施の形態2で説明した蓋部材140と同様に、コイルばね120の伸縮方向をガイドする機能を発揮することができる。
蓋部材140そのものを弾性部材で構成しても、弾性緩衝部材150と同様の効果を得られる。ただし、蓋部材140は直接押圧される部分であるため、強度などの観点から懸念がある場合は、本実施の形態3のように弾性緩衝部材150を別途設けるとよい。
なお、本実施の形態3では、実施の形態1の構成に加えて弾性緩衝部材150を設けた例を示したが、実施の形態2の構成に加えて弾性緩衝部材150を設けても、同様の効果を発揮することを付言しておく。
以上のように、本実施の形態3によれば、ダンパー110と蓋部材140が接触して破損等することを防止するとともに、不快な接触音の発生を防止することができる。
実施の形態4.
ダンパー110は、内部にオイルなどの粘性流体を封入したショックアブソーバーで構成することができるが、ダンパー内に空気が混入すること等によって、ピストンロッドがスライドするにともなって、動作音が発生する場合がある。緩衝装置100の使用環境によっては、この動作音がユーザにとって不快となる可能性がある。
ダンパー110は、内部にオイルなどの粘性流体を封入したショックアブソーバーで構成することができるが、ダンパー内に空気が混入すること等によって、ピストンロッドがスライドするにともなって、動作音が発生する場合がある。緩衝装置100の使用環境によっては、この動作音がユーザにとって不快となる可能性がある。
そこで、ばねガイド130の気密性を高め、ダンパー110やコイルばね120などを略密封して音の伝搬を遮断するように構成する。その他の構成は、実施の形態1〜3と同様である。
これにより、ダンパー110の動作音が緩衝装置100の外部に漏れにくくなるので、ユーザが不快な動作音を耳にしなくて済む。
これにより、ダンパー110の動作音が緩衝装置100の外部に漏れにくくなるので、ユーザが不快な動作音を耳にしなくて済む。
さらには、ばねガイド130を遮音効果や音減衰効果の高い材質で構成すれば、ダンパー110の動作音をより効果的に抑えることができる。
以上のように、本実施の形態4によれば、ユーザはダンパー110の不快な動作音を耳にしなくて済むので、使用感のよい緩衝装置100を提供することができる。緩衝装置100を組み込んだ構造物などにおいても、同様の効果を発揮する。
実施の形態5.
図5は、本発明の実施の形態5に係る緩衝装置100の斜視図である。図5(a)はばねガイド130の分解斜視図、図5(b)は緩衝装置100を圧縮した時の斜視図である。ばねガイド130以外の構成は、実施の形態1〜4と同様である。
図5は、本発明の実施の形態5に係る緩衝装置100の斜視図である。図5(a)はばねガイド130の分解斜視図、図5(b)は緩衝装置100を圧縮した時の斜視図である。ばねガイド130以外の構成は、実施の形態1〜4と同様である。
本実施の形態5において、第1ばねガイド131と第2ばねガイド132は、側面に排気口131c、132cを有する。
コイルばね120を圧縮すると、ばねガイド130内部の空気が排気口131c、132cより吹き出される。このとき、気流が吹き出す勢いが大きいと、排気口131c、132cで気流音が発生する。
この気流音によって、ダンパー110の動作音がかき消され、ユーザが不快な動作音を耳にしなくて済む。
コイルばね120を圧縮すると、ばねガイド130内部の空気が排気口131c、132cより吹き出される。このとき、気流が吹き出す勢いが大きいと、排気口131c、132cで気流音が発生する。
この気流音によって、ダンパー110の動作音がかき消され、ユーザが不快な動作音を耳にしなくて済む。
また、図5ではばねガイド130の側面に排気口を設けているので、コイルばね120を圧縮してばねガイド131と132が重なり合って行くにつれて、空気の抜ける排気口の数が減っていくことになる。
これにより、ばねガイド130は、圧縮にともなって徐々に堅くなるエアダンパーとしての機能を発揮することができる。また、空気の抜ける排気口の数が減っていくにともなって、気流音に変化を付けることができる。
これにより、ばねガイド130は、圧縮にともなって徐々に堅くなるエアダンパーとしての機能を発揮することができる。また、空気の抜ける排気口の数が減っていくにともなって、気流音に変化を付けることができる。
排気口131c、132cの最適な位置や数、形状などは、ばねガイド130の形状や大きさ、ダンパー110の動作音の大きさや音周波数などの仕様によって異なるため、適宜最適な構成で排気口131c、132cを構成すればよい。
なお、図5では第1ばねガイド131と第2ばねガイド132の双方に排気口を設けた例を説明したが、いずれか一方のみに排気口を設けてもよい。また、排気口131c〜132cは、第1ばねガイド131、第2ばねガイド132の側面に設ける必要はなく、底面131a〜132aに設けてもよい。
以上のように、本実施の形態5によれば、排気口131c、132cで生じる気流音によってダンパー110の動作音がかき消される。
これにより、実施の形態4で説明した効果をさらに高めることができる。
これにより、実施の形態4で説明した効果をさらに高めることができる。
実施の形態6.
以上の実施の形態1〜5において、ダンパー110を例えばピストンロッド111の側から圧縮すると、コイルばね120の一端が第1ばねガイド131の底面131aを同方向に押圧する。
コイルばね120を圧縮するためには、底面131aを反対側から支持する手段が必要となる。本発明の実施の形態6では、その手段の1構成例を説明する。
以上の実施の形態1〜5において、ダンパー110を例えばピストンロッド111の側から圧縮すると、コイルばね120の一端が第1ばねガイド131の底面131aを同方向に押圧する。
コイルばね120を圧縮するためには、底面131aを反対側から支持する手段が必要となる。本発明の実施の形態6では、その手段の1構成例を説明する。
図6は、本実施の形態6に係る緩衝装置100の斜視図である。図6(a)は構成部品の分解斜視図、図6(b)は各部品を組み立てた時の斜視図である。なお、コイルばね120など一部の部品は記載を省略した。
本実施の形態6に係る緩衝装置100は、実施の形態1〜5で説明した構成に加えて、新たに第3ばねガイド160を備える。
第3ばねガイド160は、円筒状の本体を有し、その一端には底面161が設けられている。また、他端にはフランジ部163が設けられている。
底面161は、ピストンロッド111を挿入するための挿入穴162を有している。
フランジ部163の径は、底面161および第1ばねガイド131の挿入穴131bよりも大きく構成されている。
第3ばねガイド160は、円筒状の本体を有し、その一端には底面161が設けられている。また、他端にはフランジ部163が設けられている。
底面161は、ピストンロッド111を挿入するための挿入穴162を有している。
フランジ部163の径は、底面161および第1ばねガイド131の挿入穴131bよりも大きく構成されている。
各部品の組み立ては、以下の手順で行う。
(1)ダンパー110を、ピストンロッド111を先頭にして第3ばねガイド160のフランジ部163側から挿入する。
(2)ピストンロッド111を挿入穴162に挿入する。
(3)ダンパー110を挿入した第3ばねガイド160を、第1ばねガイド131の挿入穴131bより挿入する。
(2)ピストンロッド111を挿入穴162に挿入する。
(3)ダンパー110を挿入した第3ばねガイド160を、第1ばねガイド131の挿入穴131bより挿入する。
次に、第3ばねガイド160の役割について説明する。
ダンパー110をピストンロッド111の側から圧縮すると、コイルばね120の一端が第1ばねガイド131の底面131aを同方向に押圧する。
このとき、底面131aの反対側はフランジ部163によって支持されているため、底面131aがコイルばね120の一端の伸張を規制し、コイルばね120が圧縮される。
このとき、底面131aの反対側はフランジ部163によって支持されているため、底面131aがコイルばね120の一端の伸張を規制し、コイルばね120が圧縮される。
また、図6(b)に示す組み立て時の状態では、第3ばねガイド160はダンパー110の側面をガードする役割も果たす。
即ち、第3ばねガイド160によって、コイルばね120とダンパー110が直接接触しないように保護することができるので、ダンパー110の側壁が薄く強度が十分でないような場合に、有効である。
即ち、第3ばねガイド160によって、コイルばね120とダンパー110が直接接触しないように保護することができるので、ダンパー110の側壁が薄く強度が十分でないような場合に、有効である。
なお、第3ばねガイド160以外で底面131aを反対側から支持するその他の手法としては、例えばダンパー110自体にフランジ部163相当の部位を設ける、緩衝装置100を設置する先の部材にフランジ部163相当の部位を配置する、といった手法が考えられる。
以上のように、本実施の形態6では、底面131aを支持するストッパとして、第3ばねガイド160が備えるフランジ部163を用いる例を説明した。
また、第3ばねガイド160は、ダンパー110の側面を保護し、ダンパー110に代わってコイルばね120の伸縮を内側からガイドする役割も果たすことができる。
なお、本実施の形態6で説明した構成は、その他の実施の形態にも適用可能であることを付言しておく。
また、第3ばねガイド160は、ダンパー110の側面を保護し、ダンパー110に代わってコイルばね120の伸縮を内側からガイドする役割も果たすことができる。
なお、本実施の形態6で説明した構成は、その他の実施の形態にも適用可能であることを付言しておく。
実施の形態7.
以上の実施の形態1〜6で説明したコイルばね120の縦横比(=自由高さ/コイル平均径)は、任意に構成することができる。ただし、ばねガイド130等が座屈防止効果を発揮することに鑑みると、座屈が生じ得る縦横比を有するコイルばね120を用いる際に特に有用であると言える。
以上の実施の形態1〜6で説明したコイルばね120の縦横比(=自由高さ/コイル平均径)は、任意に構成することができる。ただし、ばねガイド130等が座屈防止効果を発揮することに鑑みると、座屈が生じ得る縦横比を有するコイルばね120を用いる際に特に有用であると言える。
上記非特許文献1によれば、縦横比が5.3を超えるとばねに座屈が生じる。
そのため、コイルばね120の縦横比が5.3を超えざるを得ないような条件下で実施の形態1〜6の構成を採用するとよい。
そのため、コイルばね120の縦横比が5.3を超えざるを得ないような条件下で実施の形態1〜6の構成を採用するとよい。
実施の形態8.
以上の実施の形態1〜7に係る緩衝装置100は、他の構造物などに組み込んで使用することができる。緩衝装置100の安全性や消音効果に鑑みれば、ユーザが緩衝装置100に触れる可能性のある構造物などに組み込むと効果的である。
以上の実施の形態1〜7に係る緩衝装置100は、他の構造物などに組み込んで使用することができる。緩衝装置100の安全性や消音効果に鑑みれば、ユーザが緩衝装置100に触れる可能性のある構造物などに組み込むと効果的である。
例えば、椅子が備える緩衝装置として実施の形態1〜7に係る緩衝装置100を用いることが考えられる。
椅子は、比較的多くの部品が露出しており、ユーザがこれら部品に触れる可能性は高いと言える。そのため、コイルばね120をばねガイド130内部に収納して安全性を確保した構成が奏効する。
椅子は、比較的多くの部品が露出しており、ユーザがこれら部品に触れる可能性は高いと言える。そのため、コイルばね120をばねガイド130内部に収納して安全性を確保した構成が奏効する。
また、椅子はユーザと非常に接近して使用されるため、緩衝装置100の動作音は比較的ユーザに聴こえやすいと言える。そのため、実施の形態4〜5で説明したようなダンパー110の動作音をかき消す構成が奏効する。
実施の形態9.
本発明の実施の形態9では、実施の形態1〜7に係る緩衝装置100を組み込んだ椅子の具体構成例について説明する。
本発明の実施の形態9では、実施の形態1〜7に係る緩衝装置100を組み込んだ椅子の具体構成例について説明する。
図7は、本発明の実施の形態9に係る椅子400の構成を示す側面模式図である。ここでは椅子400の構成を説明するために必要な部分のみを示した。以下では、始めに椅子400の全体的な構成を説明し、その後に椅子400のリンク機構の詳細について説明する。
椅子400は、座面部301と背面部302を備える。
座面部301は、後述する第1リンク201上に固定されている。
背面部302は、後述する第2リンク204上に固定されている。
座面部301は、後述する第1リンク201上に固定されている。
背面部302は、後述する第2リンク204上に固定されている。
第1リンク201は、座面部301を下方から支持し、後述のベース部202と、後述する第1関節部203を介して接続されている。
また、第1リンク201は、座面部301に座るユーザの側面に相当する部分が上方に盛り上がっている。その盛り上がった部分は、後述する第4リンク207を介して、第2リンク204と接続されている。
また、第1リンク201は、座面部301に座るユーザの側面に相当する部分が上方に盛り上がっている。その盛り上がった部分は、後述する第4リンク207を介して、第2リンク204と接続されている。
ベース部202は、椅子400の自重および座面部301に座るユーザの体重を支える役割を果たす。
第1関節部203は、例えばヒンジジョイントで構成され、第1リンク201とベース202を回動可能に接続する。第1関節部203は、回転ばねなどの弾性力を付与する弾性抵抗手段206を有する。弾性抵抗手段206は、例えばねじりバネなどで構成することができる。
第1関節部203は、例えばヒンジジョイントで構成され、第1リンク201とベース202を回動可能に接続する。第1関節部203は、回転ばねなどの弾性力を付与する弾性抵抗手段206を有する。弾性抵抗手段206は、例えばねじりバネなどで構成することができる。
第2リンク204は、背面部302の後方に配置され、背面部302を介して座面部301に座るユーザの背中を後方から支持する。
第2リンク204は、後述する第4リンク207を介して、ユーザの側面に相当する位置で第1リンク201と接続されている。さらには、後述の第3リンク101と、後述の第3関節部103を介して接続されている。
第2リンク204は、後述する第4リンク207を介して、ユーザの側面に相当する位置で第1リンク201と接続されている。さらには、後述の第3リンク101と、後述の第3関節部103を介して接続されている。
第2リンク204には、第4リンク207が固定的に接続されている。
第4リンク207は、下記第4関節部205を介して第1リンク201と接続されている。
第4関節部205は、例えばヒンジジョイントで構成され、第1リンク201と第4リンク207を回動可能に接続する。
第4リンク207は、下記第4関節部205を介して第1リンク201と接続されている。
第4関節部205は、例えばヒンジジョイントで構成され、第1リンク201と第4リンク207を回動可能に接続する。
第4関節部205は、上述の第1リンク201と第4リンク207の構成によって、第2リンク204および背面部302から前方に向かって所定距離離れた位置に配置されている。
この第4関節部205の位置は、ユーザが座面部301に着座したときに、ユーザの股関節の位置に概ね相当するようになっている。
この第4関節部205の位置は、ユーザが座面部301に着座したときに、ユーザの股関節の位置に概ね相当するようになっている。
上述のベース部202には、適当な接続機構を介して、第2関節部102が接続されている。
上述の第2リンク204には、下記第3関節部103を介して、第3リンク101が回動可能に接続されている。
第3関節部103は、例えばヒンジジョイントで構成され、第2リンク204と第3リンク101を回動可能に接続する。
第3関節部103は、例えばヒンジジョイントで構成され、第2リンク204と第3リンク101を回動可能に接続する。
第3リンク101は、第1リンク201の下方に配置されており、一端は第3関節部103を介して第2リンク204と接続され、他端は第2関節部102と接続されている。また、下記粘弾性抵抗手段100aが付与する反発弾性力によって第2リンク204を図7の右方向(ユーザの背面方向)に押す役割を果たす。
粘弾性抵抗手段100aは、実施の形態1〜7のいずれかで説明した緩衝装置100を用いて構成されている。例えば、蓋部材140とダンパー110の底面に適当な取付部材を設け、第3リンク101と一体的に接続する、といった構成が考えられる。
粘弾性抵抗手段100aは、第3リンク101に反発弾性力を付与して第2リンク204を図7の右方向に押させる機能を有する。具体的な動作は、後述の図8で説明する。
粘弾性抵抗手段100aは、第3リンク101に反発弾性力を付与して第2リンク204を図7の右方向に押させる機能を有する。具体的な動作は、後述の図8で説明する。
以上、椅子400のリンク機構について説明した。
次に、椅子400の座面部301にユーザが着座するときの各部の動作を説明する。
次に、椅子400の座面部301にユーザが着座するときの各部の動作を説明する。
図8は、ユーザが座面部301に着座して背面部302にもたれかかるときの各部の変化を示す図である。ここでは、図7に示す各部のうち、説明に必要な部分のみを抜粋して記載した。
図8(a)は、ユーザが座面部301に着座する前の状態を示す。同図に示す状態は、図7に示す各部の状態と同様である。
図8(b)は、ユーザが座面部301に着座し、背面部302にもたれかかる前の状態を示す。以下、図8(a)から図8(b)に至る過程を説明する。
(1)ユーザが座面部301に着座すると、第1リンク201は、第1関節部203を支点として沈み込むように回転する。
(2)第1リンク201が沈み込むにともなって、第2リンク204および第3関節部103も、第4リンク207に押圧されて下方に移動する。
(2)第1リンク201が沈み込むにともなって、第2リンク204および第3関節部103も、第4リンク207に押圧されて下方に移動する。
(3)第3関節部103が下方に移動するにともなって、第3リンク101は、第2関節部102を支点として、図8の正面から見て右回りに回転する。また、第2関節部102も、これにともなって右回りに回転する。
(4)また、第1リンク201が沈み込むにともなって、第1リンク201とベース部202の間の角度が小さくなり、弾性抵抗手段206によって、これに抵抗する方向の弾性力が生じる。
(5)ユーザの体重とこの弾性力が釣り合った時点で第1リンク201の回転が止まり、座面部301の沈み込みが止まる。
(5)ユーザの体重とこの弾性力が釣り合った時点で第1リンク201の回転が止まり、座面部301の沈み込みが止まる。
(6)この時点で、ユーザの座り込み姿勢が定まる。着座前と比較して、第1リンク201とベース部202の間の角度が狭まり、ユーザにとっては背面部302が自動的に背中に近づいてきてフィットするかのような効果を発揮する。即ち、ユーザが座面部301に着座するのみで最適な着座姿勢が得られるという効果が得られる。
以上、ユーザが座面部301に着座する際の各部の動作を説明した。
図8(c)は、ユーザが座面部301に着座した後、背面部302にもたれかかった際の状態を示す。以下、図8(b)から図8(c)に至る過程を説明する。
(7)ユーザが背面部302にもたれかかると、第2リンク204は、第4関節部205を回転中心、第4リンク207に支持されて、図8の正面から見て右回りに回転することになる。
(8)第2リンク204が右回りに回転すると、第3関節部103が図8の正面から見て略左方向(ユーザの正面方向)に押圧されることになる。
(9)これにともなって、粘弾性抵抗手段100aが押圧され、図8の右方向(ユーザの背面方向)に向けた反発弾性力が生じる。また、粘弾性抵抗手段100aの粘性抵抗によって、背面部302は緩やかに後方へ傾く。
(10)ユーザが背面部302にもたれかかる力とこの反発弾性力が釣り合った時点で、第2リンク204の傾きが止まり、ユーザの背もたれ姿勢が定まる。
(9)これにともなって、粘弾性抵抗手段100aが押圧され、図8の右方向(ユーザの背面方向)に向けた反発弾性力が生じる。また、粘弾性抵抗手段100aの粘性抵抗によって、背面部302は緩やかに後方へ傾く。
(10)ユーザが背面部302にもたれかかる力とこの反発弾性力が釣り合った時点で、第2リンク204の傾きが止まり、ユーザの背もたれ姿勢が定まる。
以上、椅子400の座面部301にユーザが着座するときの各部の動作を説明した。
以上のように、本実施の形態9に係る椅子400は、実施の形態1〜7で説明した緩衝装置100を用いて構成された粘弾性抵抗手段100aを備えている。
そのため、粘弾性抵抗手段100aに座屈が生じて弾性機能が低下することなく、さらには安全性を高めることができる。また、実施の形態4〜5で説明した構成を採用することにより、ユーザがダンパー110の不快な動作音を耳にすることがなく、椅子400の使用感を高めることができる。
そのため、粘弾性抵抗手段100aに座屈が生じて弾性機能が低下することなく、さらには安全性を高めることができる。また、実施の形態4〜5で説明した構成を採用することにより、ユーザがダンパー110の不快な動作音を耳にすることがなく、椅子400の使用感を高めることができる。
また、本実施の形態9に係る椅子400では、図8(b)〜図8(c)で説明したように、座面部301と背面部302は、ユーザが着座するにともなって連動して変化するようになっている。
したがって、ユーザは常に最適な着座姿勢をとることができる。
したがって、ユーザは常に最適な着座姿勢をとることができる。
また、本実施の形態9に係る椅子400が備える弾性抵抗手段206や粘弾性抵抗手段100aの弾性係数を調整することにより、座面部301を沈み込ませたり背面部302を傾けたりするときに必要な力の強さを調整することができる。
同様に、粘弾性抵抗手段100aの粘性係数を調整することにより、背面部302が傾くときの緩やかさを調整することができる。
これにより、椅子400の座り心地や使用感を任意に調整することができる。
同様に、粘弾性抵抗手段100aの粘性係数を調整することにより、背面部302が傾くときの緩やかさを調整することができる。
これにより、椅子400の座り心地や使用感を任意に調整することができる。
また、本実施の形態9に係る椅子400では、第2リンク204は第4関節部205を中心として回転する。
第4関節部205は、座面部301に着座するユーザの股関節に概ね相当する位置にあるため、第2リンク204および背面部302を、ユーザの股関節を中心として回転させることができる。
そのため、背面部302の回転動作を、人体構造に好適に適合させ、良好な着座感を提供することができる。
第4関節部205は、座面部301に着座するユーザの股関節に概ね相当する位置にあるため、第2リンク204および背面部302を、ユーザの股関節を中心として回転させることができる。
そのため、背面部302の回転動作を、人体構造に好適に適合させ、良好な着座感を提供することができる。
100 緩衝装置、110 ダンパー、111 ピストンロッド、120 コイルばね、130 ばねガイド、131 第1ばねガイド、132 第2ばねガイド、140 蓋部材、150 弾性緩衝部材、160 第3ばねガイド、161 底面、162 挿入穴、163 フランジ部、100a 粘弾性抵抗手段、101 第3リンク、102 第2関節部、103 第3関節部、160 第3ばねガイド、201 第1リンク、202 ベース部、203 第1関節部、204 第2リンク、205 第4関節部、206 弾性抵抗手段、207 第4リンク。
Claims (9)
- 筒状のダンパーと、
前記ダンパーの側周に前記ダンパーと同軸状に配置された圧縮コイルばねと、
前記圧縮コイルばねの側周を覆う筒状のばねガイドと、
を備えたことを特徴とする緩衝装置。 - 前記ばねガイドの一端を封止する蓋部材を備え、
前記ばねガイドの他端には前記圧縮コイルばねの他端と接する蓋部が設けられており、
前記蓋部材は、
前記ばねガイドの一端を封止した際に前記圧縮コイルばねにプリテンションを付与する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の緩衝装置。 - 前記蓋部材は、
前記圧縮コイルばねの軸方向に所定の厚みを有し、
前記ばねガイドの一端を封止した際に前記圧縮コイルばねの内側面に所定深さまで入り込んで前記圧縮コイルばねの伸縮方向を規制する
ことを特徴とする請求項2記載の緩衝装置。 - 前記蓋部材の内側に弾性緩衝部材を配置した
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の緩衝装置。 - 前記ばねガイドは、
前記圧縮コイルばねを略密封して前記ダンパーから生じる音の伝搬を遮断する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の緩衝装置。 - 前記ばねガイドは、前記圧縮コイルばねが圧縮された際に当該ばねガイド内の空気を排出する排気口を有する
ことを特徴とする請求項5記載の緩衝装置。 - 前記圧縮コイルばねの縦横比は5.3超である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の緩衝装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の緩衝装置を備えたことを特徴とする椅子。
- ベース部と、座面部と、背面部と、
前記座面部を支持する第1リンクと、
前記背面部を支持する第2リンクと、
前記第2リンクと前記ベース部を接続する第3リンクと、
前記ベース部と前記第1リンクを回転可能に接続する第1関節部と、
前記ベース部と前記第3リンクを回転可能に接続する第2関節部と、
前記第2リンクと前記第3リンクを回転可能に接続する第3関節部と、
前記第3リンクに反発弾性と粘性抵抗を付与する粘弾性抵抗手段と、
を備え、
前記粘弾性抵抗手段は、
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の緩衝装置を用いて構成されている
ことを特徴とする椅子。
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