JP3108730B1 - 起伏装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 簡単な構造でスムーズな起伏を行なうことが
でき、例えば座席のひじ掛けに組込むことができるよう
なコンパクトな起伏装置を提供することである。 【解決手段】 ケーシング１１内にほぼ三角形の駆動リ
ンク２０がピン１２を中心に揺動可能に取り付けられて
いる。この駆動リンク２０は伸張コイルスプリング２９
によって時計方向に回動するように付勢されており、駆
動リンク２０内には、従動レバー４０が一端のピン４０
ｂを中心にして回動自在に取り付けられ、この従動レバ
ー４０の他端の軸４０ｃは、起伏部材１にバー６で接続
されている。また、前記従動レバー４０と駆動リンク２
０は、カム手段によって連結され、駆動リンク２０が時
計方向に回動すると、カム手段によって増大された回動
力が従動レバー４０に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】この発明は、身体が仰臥した位置か
ら腰部を支点として上半身が起立した位置まで起伏可能
にする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置で最も簡単なものに坐椅子
がある。これはラチェット機構を利用しているため、背
もたれの傾斜角度を一方向に（傾斜角度が小さくなる方
向）に変えることが可能であるが、逆方向に傾斜角度を
変えようとすると、一度ラチェットを解放して平坦な状
態にした後再び所望の角度まで背もたれを起立させる必
要があり、勿論身体を坐椅子によりかからせたままで操
作することはできず、背もたれに体重をかけない状態に
して手で操作する必要がある。

【０００３】また、飛行機や列車等の乗物のシートも、
倒す場合には或る程度背中で押し、起立させる場合に
は、先に上半身を起こして椅子に体重をかけないように
する必要がある。従って、いずれも身体が不自由で自力
によって起伏が不可能な人には使用できない。

【０００４】そこで、例えば病人用ベッドとしてシリン
ダやモータのような動力源を用いて倒立できるようにし
た機構が多く提案されているが、コスト的に非常に高く
つき、電気代などの維持費用も負担になる。また何らか
の理由で停電したり、電源がない所では使用することが
できない。

【０００５】その点、ばね又はスプリングを動力源とす
るものは、シリンダやモータにない利点を有している。
例えばイギリス特許出願公開ＧＢ２２０５２３０Ａ公報
には、トーションスプリングの戻り力を利用して座席を
一定角度まで起立させる装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、この装置の場合、単一のス
プリング（実際には一対のトーションスプリングが用い
られているが作用的に見れば単一のものと同じ）を用い
ているので、身体の角度、即ち太腿部と上半身のなす角
度の変化によって背もたれ部にかかる荷重の変動を考慮
していないため、最大荷重即ち仰臥に近い姿勢のときの
荷重を持ち上げるだけの強さを有するばね力を設定する
必要があり、体重の少ない者では、座席が急激に持ち上
げられ、逆に座席を元の位置に戻すために大きな力を加
える必要が生じる。

【０００７】

【発明の課題】そこで、本発明者は、身体の傾斜角に応
じて変化する荷重に対応してばね力を変化させ、自力を
必要とせずに自然にスムーズに起立し、かつ体重をあず
けるだけで軽く倒すことができる起伏装置を提案してい
る（特願平１０−１６８４１９号）。

【０００８】この起伏装置は、基板に起伏部材を起伏自
在に取付け、その起伏部材の下方に設けられた押上げア
ームを、上記起伏部材の起伏中心側の端部を中心として
揺動自在に支持し、この押上げアームの倒伏時に押上げ
アームで押されて弾性変形し、その復元弾性によって押
上げアームを押し上げる弾性手段を設け、上記起伏部材
に向けてスライド自在のスライダを基板上に配置し、そ
のスライダを起伏部材に向けて押圧する弾性手段を設
け、上記スライダと押上げアームの間に、前記弾性手段
の押圧によるスライダの前進動を押上げアームの起立方
向への揺動運動に変換するリンク機構を設けた構成を採
用している。

【０００９】また、リンク機構として、起伏部材に支持
された支持軸を中心として揺動自在のレバーと、そのレ
バーの先端部とスライダの先端部を連結する第１リンク
と、レバーの中央部と押上げアームの中途を連結する第
２リンクとから成る機構を採用している。

【００１０】上記のように構成すると、弾性手段によっ
て押圧されるスライダの前進動によって押上げアームを
起立させることができると共に、その押上げアームの下
方に設けた弾性手段によって押上げアームを起立させる
ことができ、その押上げアームによって起伏部材を起立
させることができ、その起立途中において押上げアーム
押圧用の弾性手段が自然状態になると、スライダ押圧用
の弾性手段の押圧力によって起伏部材をさらに起立させ
ることができる。

【００１１】しかしながら、この起伏装置では水平方向
に前進後退するスライダを用いているため、装置の前後
方向全長が長くなり、スペースの関係で座席などに適用
することが難しい問題がある。

【００１２】そこで、この発明の課題は、簡単な構造で
スムーズに起伏することができ、例えば座席のひじ掛け
に組込むことができるようなコンパクトな起伏装置を提
供することである。

【００１３】

【課題の解決手段】上記の課題を解決するために、この
発明においてはケーシング内に中央部が空間のほぼ三角
形状駆動リンクを揺動可能に取り付け、この駆動リンク
に揺動を与える弾性手段をケーシングに設け、前記ケー
シングに一端が回動自在に支持された従動レバーを前記
駆動リンク内に配置し、この従動レバーと駆動リンクを
カム手段を介して連結することにより駆動リンクの揺動
を従動レバーに増巾して伝達し、この従動レバーの他端
に起伏自在の起伏部材を接続した構成を採用したのであ
る。

【００１４】前記三角形状駆動リンクの各辺を単一の連
続したリンクで形成することができる。また前記カム手
段を前記従動レバーの先端部下面に形成した傾斜カム面
とこのカム面に当接する作動ローラによって構成し、こ
の作動ローラを支持する作動リンクを前記駆動リンクと
共に回動可能とした構成を採用することができる。さら
に、前記カム手段を前記駆動リンクと逆方向に回動する
カム板とこのカム板に係合する前記従動レバーに取り付
けられたカムフォロワによって構成し、このカム板のカ
ム面を前記従動レバーに駆動リンクと同方向の回転力を
与えるようにしておくことができる。また、前記駆動リ
ンクの揺動を段階的に制限するロック手段を設けておく
ことができる。

【００１５】

【実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付図面に
基づいて説明する。図１及び図２に示すように、起伏部
材１が台座２に軸３、３で起伏自在に取り付けられてい
る。この起伏部材１は、パイプで形成されたコ字状フレ
ーム４にキャンバス５を貼り付けたものであるが、その
他の部材、例えば椅子の背もたれやベッドの架台の前半
部、マットレス等であってもよい。この起伏部材１に人
体の上半身Ａが支持される。勿論クッションＢ等を用い
るのは自由である。

【００１６】前記台座２の一側には、起伏装置１０のケ
ーシング１１が固定され、この起伏装置１０によって駆
動される横バー６が前記起伏部材１のフレーム４を横断
するように、フレーム４に固着され、この横バー６によ
ってフレーム４が持ち上げられると、図２の鎖線で示す
ように、起伏部材１が立ち上る。そして、起伏装置１０
は、ハンドルレバー７を操作することによって作動又は
停止できるようになっている。

【００１７】前記ケーシング１１は、図３及び図４に示
すように、チャンネル部材によって周囲をほぼ台形に取
り囲んだ構造になっており、基台１１ａの一端からほぼ
直角に一方の支柱１１ｂが上方に延び、基台１１ａの他
端から内側に傾斜した他方の支柱１１ｃが上方に延びて
いる。そして各支柱１１ｂ、１１ｃの上端は横梁１１ｄ
によって連結されている。

【００１８】前記ケーシング１１内には、図３乃至図５
に示すように、ほぼ３角形の駆動リンク２０が、傾斜支
柱１１ｃにピン１２で揺動可能に取り付けられている。
この駆動リンク２０は、底辺の第１リンク２１と、その
両端に連結された斜辺を形成する第２リンク２２及び第
３リンクより成る。これらのリンク２１、２２、２３は
ピンによってそれぞれ連結されているが一体に形成する
ことができる。なお、第３リンク２３の中途部分には、
図５に示すように、前記ピン１２（図３、図４）を回動
可能に挿入する孔２３ａが設けられている。

【００１９】前記第１のリンク２１と第３のリンク２３
の結合部には、ピン２４が両リンク２１、２３の共通孔
２１ａ（図５）に挿入され、このピン２４のヘッドはチ
ャンネル状基台１１ａの側壁に設けられたガイドスリッ
ト２５に挿入されている。このガイドスリット２５は、
駆動リンク２０の軸１２を支点とする揺動軌跡と同一曲
率で弓状に弯曲している。そして、このピン２４と基台
１１ａの一端に設けられた係止片２６との間に第１の伸
張（引張り）コイルスプリング２７が取り付けられてい
る（図３、図６）。また、駆動リンク２０の第２リンク
２２は、その先端部が第１リンク２１との連結部から前
方に突出した突出部２２ａを形成し、この突出部２２ａ
の先端の係止辺２２ｂ（図３、図５）とケーシング１１
の横梁１１ｄの一端に設けられた係止片２８との間に第
２の伸張（引張り）コイルスプリング２９が取り付けら
れている。これら第１及び第２の伸張コイルスプリング
２７、２９は、駆動リンク２０に対して時計方向の回転
力を与えている。なお、場合によっては一方のコイルス
プリングを省略することができる。

【００２０】前記第１リンク２１と第３リンク２３の連
結ピン２４には、第１の作動リンク３０の一端が回動自
在に取り付けられ、第１の作動リンク３０の他端はカム
板３１の一端に回動自在に連結されている。一方、カム
板３１の他端は基台１１ａの側壁にピン３１ｃによって
回動自在に取り付けられている（図４、図５）。従っ
て、駆動リンク２０が第１及び第２のスプリング２７、
２９によって時計方向に回動すると、カム板３１は、第
１の作動リンク３０を介してピン３１ｃを中心に反時計
方向に回動する。さらに、前記駆動リンク２０の第１リ
ンク２１には、その先端から内側斜め下方にオフセット
された位置にピン２１ｃを介して、第２の作動リンク３
２が回動自在に取り付けられている（図４）。このピン
２１ｃは、図５に示す第１リンク２１の孔２１ｂと第２
の作動リンク３２の孔３２ａに挿入され、第１リンク２
１と第２の作動リンク３２が連結されている。そして、
第２の作動リンク３２は、図４、図５に示すように、支
持リンク３３によって支持され、スムーズな回転及び回
転力の伝達が保証されている。この支持リンク３３は、
一端がピン３３ａによって基台１１ａの側壁に回動自在
に取り付けられ、他端はピン３３ｂによって第２の作動
リンク３２の中程に回動自在に連結されている。このよ
うに、第２の作動リンク３２は、第１リンク２１に連結
されているため、駆動リンク２０が時計方向に回動する
と、第２の作動リンク３２も時計方向に回動する。

【００２１】上記カム板３１及び支持リンク３３を被う
ように、チャンネル形の従動レバー４０が、その一端の
孔４０ａ（図５）をピン４０ｂで基台１１ａの側壁に係
止することによって回動自在に取り付けられている。こ
の従動レバー４０の先端部には軸４０ｃが固定され、こ
の軸４０ｃが前記起伏部材１に固着された横バー６に連
結固定されている（図１、図６）。また、従動レバー４
０の先端部下面には、後方に向って下降するカム面４０
ｄが設けられ、このカム面４０ｄに作用する作動ローラ
３２ｂが第２の作動リンク３２の先端部に取り付けられ
ている（図４）。

【００２２】前記従動レバー４０の内面には、図４、図
５に示すように、前記カム板３１のカムフォロワ４１が
取り付けられている。このカムフォロワ４１は、支持部
材４１ａに支持され、この支持部材４１ａの上面は従動
レバー４０の内面に密着し、かつピン４１ｂによって横
方向に回動可能に取り付けられている。そして支持部材
４１ａの先端部と従動レバー４０の側壁内面との間に取
り付けられた伸張（引張り）コイルスプリング４１ｃに
よって、支持部材４１ａは、従動レバー４０の一方の側
壁方向に偏向されている（図６）。このカムフォロワ４
１は、従動レバー４０がほぼ水平の状態（図３、図４）
では、図４、図７に示すように、カム面３１ａと係合せ
ず凹所３１ｂに入り込んでいる。そして従動レバー４０
が一定角度以上になるとカム面３１ａと係合する。この
係合が外れないように、伸張コイルスプリング４１ｃで
支持部材４１ａを引張っているのである。

【００２３】図４及び図８に示すように、前記ハンドル
レバー７の下端はラッチ部材８に固定されている。この
ラッチ部材８は、一端をピン８ａによって回動可能に支
持され、他端には係止ピン８ｂを有している。一方、駆
動リンク２０の第３リンク２３には、一方の側壁の下端
にラック２３ｂが形成され、前記係止ピン８ｂと係合す
るようになっている。また、ハンドルレバー７は、ケー
シング１１の支柱１１ｃに伸張コイルスプリング９によ
って時計方向に付勢されている。従って通常は係止ピン
８ｂがラック２３ｂの一つと係合している。このため、
駆動リンク２０の伸張コイルスプリング２７、２９によ
る回動は阻止されている。

【００２４】いま、図４、図８に示すように、ハンドル
レバー７を最も右方に倒した状態では、係止ピン８ｂが
ラック２３ｂの先端に係止し、駆動リンク２０の回動を
ロックしているときには、図３に示すように、駆動リン
ク２０に作用するスプリング２７、２９は最も伸張した
状態で強い引張り力を駆動リンク２０に付与している。
そこで、図８の鎖線で示すように、ハンドルレバー７を
左方に引くと、ラック２３ｂとピン８ｂの係合が外れ、
駆動リンク２０の第３リンク２３下端はスプリング２７
によって、第２リンク２２の先端２２ｂはスプリング２
９によってそれぞれ引張られ、駆動リンク２０は時計方
向に回動する。この回動によって、図９に示すように、
駆動リンク２０の第３リンク２３に接続された第１の作
動リンク３０を介してカム板３１は反時計方向に回動
し、第２の作動リンク３２は支持リンク３３と共に時計
方向に回動する。これによって第２の作動リンク３２の
作動ローラ３２ｂは従動レバー４０のカム面４０ｄに当
接しカム面４０ｄを押圧して従動レバー４０を時計方向
に回動させ持ち上げる。一方従動レバー４０に取り付け
られたカムフォロワ４１は、従動レバー４０の回動に伴
ってカム板３１の凹所３１ｂを脱し、カム面３１ａを当
接する。このカム面３１ａとの当接に従ってカム面３１
ａがカムフォロワ４１を押圧し、従動レバー４０の回動
を補助する。この従動レバー４０の回動と共に起伏部材
１が図２のように立ち上るのは勿論である。そして、ハ
ンドルレバー７を左方に引張っている状態を途中の任意
の位置で解くと、図９に示すようにその位置で係止ピン
８ｂはラック２３ｂに係合し、任意の位置で段階的に駆
動リンク２０の回動、従って従動レバー４０の回動を停
止することができる。

【００２５】図９の状態からまたハンドルレバー７を左
方に倒すと（図示せず）、ラック２３ｂから係止ピン８
ｂが外れ、第３リンク２３のロックが解かれ、図１０に
示すようにさらに駆動リンク２０が時計方向に回動し、
従動レバー４０は鎖線の位置から実線位置まで立ち上
る。このとき、伸張スプリング２９と伸張スプリング２
７（図示せず）は、ほぼ圧縮した状態に戻って引張力を
第２リンク２２と第３リンク２３にほとんど作用してお
らず、かつハンドルレバー７の係止ピン８ｂはラック２
３ｂの後端ストッパ２３ｃに当接するので、例えハンド
ルレバー７を左方に引いていても、第３リンク２３をそ
の位置で停止させ、従動レバー４０も所定角度の立ち上
り状態で停止する。そしてハンドルレバー７に対するス
トッパ２３ｃの当接による一瞬の衝撃によって感覚的に
最高位置まで立ち上ったことを認識できるので、ハンド
ルレバー７の把持を解けば、係止ピン８ｂがラック２３
ｂの後端歯に係合するので、従動レバー４０、従って起
伏部材１の起立状態が維持される。

【００２６】起伏部材１を起立状態から倒伏させるに
は、ハンドルレバー７を左方に引き、背中の体重を起伏
部材１にあずけるようにすると、図１１に示すように、
ラック２３ｂと係止ピン８ｂの係合が外れ、第３リンク
２３のロックが解かれ駆動リンク２０全体が自由に回動
できるようになる。一方起伏部材１は従動レバー４０に
連結されているため、従動レバー４０には図１１の矢印
方向に体重による押圧力が加わるため、従動リンク４０
のカム面４０ｄで作動ローラ３２ｂを押圧し、かつカム
フォロワ４１はカム板３１のカム面３１ａを押圧する。
このため、第２作動リンク３２は駆動リンク２０の第１
リンク２１及びこの第１リンク２１に連結された第２リ
ンク２２に反時計方向の回動力を与え、さらにカム板３
１は図１０の状態から下方に押圧されるため、第１作動
リンク３０を介して駆動リンク２０の第１リンク２１及
びこれに連結された第３リンク２３に反時計方向の回動
力を付与する。これによって伸張スプリング２９と２７
は引き伸ばされ、その抵抗により従動レバー４０及び起
伏部材１はゆっくりと回動しながら倒伏する。なお従動
レバー４０の倒伏角度が図１１に示す角度に達したと
き、カムフォロワ４１がカム面３１ａをそれ以上押圧し
て第１作動リンク３０がロックしてしまうのを防止する
ため、カムフォロワ４１がカム面３１ａから逃げて凹所
３１ｂに嵌り込み、カム面３１ａとの接触を解いて非作
動になるようにしてある（図７参照）。この非作動のと
きに、図１１から理解されるように、カム面３１ａをカ
ムフォロワ４１が押圧しなくなるため、従動レバー４０
が身体の体重を支持する支持力が急減する。そこで図５
及び図１０に示すように、基台１１ａに支持棒１３を斜
め後方に向って立て、この棒１３に圧縮コイルスプリン
グ１４を嵌め合せ、前記非作動になる直前にスプリング
１４の先端が従動レバー４０の先端部内面に当接し、ク
ッションの機能を果している。なお、図１１ではスプリ
ング１４の作用を見易くするため、従動レバー４０のカ
ム面４０ｄと第２作動リンク３２の作動ローラ３２ｂが
間隔をあけた状態で図示されているが、実際には従動レ
バー４０のカムフォロワ４１が凹所３１ｂに落ち込んだ
瞬間にスプリング１４を圧縮して、カム面４０ｄは作動
ローラ３２ｂに当接することになる。

【００２７】なお、以上の実施形態において、起伏部材
１の倒伏及び起立の角度は、従動レバー４０の回動角度
の範囲によって任意に選択することができ、従動レバー
４０の回動角度は、駆動リンク２０のそれぞれのリンク
２１、２２、２３の形状、長さ、連結角度や、作動リン
ク３０、３２の形状、長さ、取り付け位置等を調節する
ことによって任意に選択可能である。

【００２８】また、前記駆動リンク２０の弾性駆動手段
として、伸張コイルスプリング２７、２９を用いたが、
これに代えて圧縮ガスを封入したピストンシリンダ式の
ガスダンパを用いることができる。さらに、伸張スプリ
ングに代えて圧縮スプリングを用い、作用点を変えても
よい。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、以上のように、ほぼ
三角形の駆動リンクを弾性手段で回動させ、この駆動リ
ンク内に一端を回動自在に支持した従動レバーを設け、
前記駆動リンクと従動レバーとの間にカム手段を介在さ
せて駆動リンクの駆動力を斜面の原理で増巾させながら
従動レバーに伝達して従動レバーを回動させ、この従動
レバーに連結した起伏部材を起伏させるようにしたの
で、従動レバーやカム手段を駆動リンク間に取り付ける
ことができるため非常にコンパクトに起伏装置を構成す
ることができ、かつスムーズな起伏が可能であり、ま
た、電源やコンプレッサ等の動力源が不要であるため、
コスト面で安価なばかりでなく、何時でも何処でも使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の起伏装置を起伏部材に取り付けた状
態を示す平面図

【図２】同上のII−II線に沿った断面図

【図３】起伏装置の一部破断側面図

【図４】起伏装置の要部縦断側面図

【図５】起伏装置の要部を示す分解斜視図

【図６】起伏装置の縦断平面図

【図７】カム板とカムフォロワの関係を示す斜視図

【図８】起伏装置の作用を示す一部縦断側面図

【図９】同上の他の状態を示す一部縦断側面図

【図１０】同上のさらに他の状態を示す一部縦断側面図

【図１１】同上のまたさらに他の状態を示す一部縦断側
面図

【符号の説明】

Ａ 人体の上半身 Ｂ クッション １ 起伏部材 ２ 台座 ３ 軸 ４ コ字状フレーム ５ キャンバス ６ 横バー ７ ハンドルレバー ８ ラッチ部材 ８ａ ピン ８ｂ 係止ピン ９ 伸張コイルスプリング １０ 起伏装置 １１ ケーシング １１ａ 基台 １１ｂ、１１ｃ 支柱 １１ｄ 横梁 １２ ピン １３ 支持棒 １４ 圧縮コイルスプリング ２０ 駆動リンク ２１ 第１リンク ２１ａ 孔 ２１ｂ 孔 ２１ｃ ピン ２２ 第２リンク ２２ａ 突出部 ２２ｂ 係止片 ２３ 第３リンク ２３ａ 孔 ２３ｂ ラック ２３ｃ ストッパ ２４ ピン ２５ ガイドスリット ２６ 係止片 ２７ 第１の伸張コイルスプリング ２８ 係止片 ２９ 第２の伸張コイルスプリング ３０ 第１の作動リンク ３１ カム板 ３１ａ カム面 ３１ｂ 凹所 ３１ｃ ピン ３２ 第２の作動リンク ３２ａ 孔 ３２ｂ 作動ローラ ３３ 支持リンク ３３ａ ピン ３３ｂ ピン ４０ 従動レバー ４０ａ 孔 ４０ｂ ピン ４０ｃ 軸 ４０ｄ カム面 ４１ カムフォロワ ４１ａ 支持部材 ４１ｂ ピン ４１ｃ 伸張コイルスプリング

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に、中央部が空間のほぼ三
   角形状駆動リンクを揺動可能に取り付け、この駆動リン
   クに揺動を与える弾性手段をケーシングに設け、前記ケ
   ーシングに一端が回動自在に支持された従動レバーを前
   記駆動リンク内に配置し、この従動レバーと駆動リンク
   をカム手段を介して連結することにより駆動リンクの揺
   動を従動レバーに増巾して伝達し、この従動レバーの他
   端に起伏自在の起伏部材を接続した起伏装置。
2. 【請求項２】 前記三角形状駆動リンクの各辺を単一の
   連続したリンクによって形成した請求項１に記載の起伏
   装置。
3. 【請求項３】 前記カム手段が前記従動レバーの先端部
   下面に形成された傾斜カム面と、このカム面に当接する
   作動ローラより成り、この作動ローラを支持する作動リ
   ンクを前記駆動リンクと共に回動可能とした請求項１又
   は２に記載の起伏装置。
4. 【請求項４】 前記カム手段が、前記駆動リンクと逆方
   向に回動するカム板とこのカム板に係合する前記従動レ
   バーに取り付けられたカムフォロワより成り、このカム
   板のカム面は前記従動レバーに駆動リンクと同方向の回
   転力を与えるようになっている請求項１又は２に記載の
   起伏装置。
5. 【請求項５】 前記駆動リンクの揺動を制限するロック
   手段を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の起伏装
   置。