JP3131645B2 - 自動座面傾動椅子 - Google Patents
自動座面傾動椅子Info
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C9/00—Stools for specified purposes
- A47C9/002—Stools for specified purposes with exercising means or having special therapeutic or ergonomic effects
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C3/00—Chairs characterised by structural features; Chairs or stools with rotatable or vertically-adjustable seats
- A47C3/02—Rocking chairs
- A47C3/025—Rocking chairs with seat, or seat and back-rest unit elastically or pivotally mounted in a rigid base frame
- A47C3/0251—Rocking chairs with seat, or seat and back-rest unit elastically or pivotally mounted in a rigid base frame driven by electric motors
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- A47C3/0255—Rocking chairs with seat, or seat and back-rest unit elastically or pivotally mounted in a rigid base frame pivotally mounted in the base frame, e.g. swings
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- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
- A47C7/02—Seat parts
- A47C7/14—Seat parts of adjustable shape; elastically mounted ; adaptable to a user contour or ergonomic seating positions
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾動反復運動する
座を備えた自動座面傾動椅子に係り、詳しくは、座の傾
動機構を機械運動的なものに転換し、座（面）を機械的
に前後および／または左右に傾動反復運動させ、座位姿
勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角（仙岬角）
および／または体幹側屈角度を連続的に変更してゆくこ
とにより可動性を高め、腰背部を主とする骨盤周りの筋
肉の持続的緊張を緩和し、かつ、座面との接触部位を移
動させることにより臀部及び大腿部の痛みや下肢の腫脹
を軽減するようにした自動座面傾動椅子に関する。な
お、「座」、「座面」、及び「座部」は互換的に使用す
る。
座を備えた自動座面傾動椅子に係り、詳しくは、座の傾
動機構を機械運動的なものに転換し、座（面）を機械的
に前後および／または左右に傾動反復運動させ、座位姿
勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角（仙岬角）
および／または体幹側屈角度を連続的に変更してゆくこ
とにより可動性を高め、腰背部を主とする骨盤周りの筋
肉の持続的緊張を緩和し、かつ、座面との接触部位を移
動させることにより臀部及び大腿部の痛みや下肢の腫脹
を軽減するようにした自動座面傾動椅子に関する。な
お、「座」、「座面」、及び「座部」は互換的に使用す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、事務用椅子について、座位姿
勢によって起こる腰痛等の問題を解決するため、椅子の
設計に対する様々な勧告が行われてきた。しかし、最近
の研究では、最適に設計された椅子においても、１日中
同一の姿勢で座ると、腰や臀部の痛み、下肢の腫脹が起
こることが報告されている。その理由としては、以下
１）〜３）の固定座位姿勢の問題点が指摘されている。
勢によって起こる腰痛等の問題を解決するため、椅子の
設計に対する様々な勧告が行われてきた。しかし、最近
の研究では、最適に設計された椅子においても、１日中
同一の姿勢で座ると、腰や臀部の痛み、下肢の腫脹が起
こることが報告されている。その理由としては、以下
１）〜３）の固定座位姿勢の問題点が指摘されている。
【０００３】１）筋収縮による筋疲労及び循環障害 同一の座位姿勢を継続すると、姿勢の保持筋群（脊椎起
立筋、腸腰筋、下肢筋群等）に持続的な筋収縮が起こ
り、その部位の筋疲労と循環障害を引き起こす。これ
が、腰痛や下肢の腫脹等の原因となる。
立筋、腸腰筋、下肢筋群等）に持続的な筋収縮が起こ
り、その部位の筋疲労と循環障害を引き起こす。これ
が、腰痛や下肢の腫脹等の原因となる。
【０００４】２）椎間板（軟骨）の栄養障害 椎間板には血管が無いため、周囲の血管からの栄養分の
拡散によって新陳代謝が行われている。この拡散は、姿
勢の変化による椎間板内圧の変化によって促進される。
同一の座位姿勢が継続すると、この拡散が阻害され、椎
間板の栄養障害が生じ、椎間板障害・腰痛の原因とな
る。
拡散によって新陳代謝が行われている。この拡散は、姿
勢の変化による椎間板内圧の変化によって促進される。
同一の座位姿勢が継続すると、この拡散が阻害され、椎
間板の栄養障害が生じ、椎間板障害・腰痛の原因とな
る。
【０００５】３）座面の圧迫による循環障害 同一の座位姿勢を継続すると、座面との接触部位（座骨
結節部や大腿後面）に圧迫が加わり、循環障害を引き起
こす。これが、臀部や大腿部の痛み及び下肢の腫脹の原
因となる。
結節部や大腿後面）に圧迫が加わり、循環障害を引き起
こす。これが、臀部や大腿部の痛み及び下肢の腫脹の原
因となる。
【０００６】こうしたなかで、従来より、事務用椅子と
して適用される椅子に関し、人力で傾動する椅子（以
下、人力傾動椅子。）が知られている。これには、Ａ）
椅子全体が傾動するロッキングチェア型と、Ｂ）座面の
みが傾動する座面傾動型がある。なお、背もたれのみが
傾動する椅子は、技術分野が異なるものとして除外す
る。
して適用される椅子に関し、人力で傾動する椅子（以
下、人力傾動椅子。）が知られている。これには、Ａ）
椅子全体が傾動するロッキングチェア型と、Ｂ）座面の
みが傾動する座面傾動型がある。なお、背もたれのみが
傾動する椅子は、技術分野が異なるものとして除外す
る。
【０００７】ロッキングチェア型は、主として休憩用に
利用されてきた。足で床を蹴るか、上半身の動きを利用
して傾動させる。深く腰掛けて背もたれを使用すると、
一定の傾動中心に固定され、作業に応じた変更はできな
い。傾動方向は矢状面のみであり、横方向には傾動しな
い。傾動範囲は、足又は上半身の動き程度で調整できる
が、細かい制御は困難である。標準的な椅子で足を使わ
ず、上半身の動きで傾動させた場合、傾動速度は、16°
／1.6 秒〔傾動頻度は１サイクル／1.6 秒(0.63 ヘル
ツ) 〕とかなり早いため、視線の揺れが早く、眼精疲労
や作業上の支障の原因になる。また、人力で動くため、
拘束性の高い作業では、傾動が減少する。キャスターが
無く、回転や移動に支障がある。そのため、作業用の使
用には適さない。
利用されてきた。足で床を蹴るか、上半身の動きを利用
して傾動させる。深く腰掛けて背もたれを使用すると、
一定の傾動中心に固定され、作業に応じた変更はできな
い。傾動方向は矢状面のみであり、横方向には傾動しな
い。傾動範囲は、足又は上半身の動き程度で調整できる
が、細かい制御は困難である。標準的な椅子で足を使わ
ず、上半身の動きで傾動させた場合、傾動速度は、16°
／1.6 秒〔傾動頻度は１サイクル／1.6 秒(0.63 ヘル
ツ) 〕とかなり早いため、視線の揺れが早く、眼精疲労
や作業上の支障の原因になる。また、人力で動くため、
拘束性の高い作業では、傾動が減少する。キャスターが
無く、回転や移動に支障がある。そのため、作業用の使
用には適さない。
【０００８】座面傾動型は、座面下部中央の傾動軸の上
に座面が乗っており、−5 °（後傾）から＋20°（前
傾）の範囲で可動性がある。尻の位置や体幹の屈曲によ
り傾動する。傾動中心、範囲、及び速度は調節可能であ
るが、細かい制御は困難である。傾動方向は、矢状面の
みであり、横方向には傾動しない。傾動機能のため、逆
に座面の支持が不安定であり、筋緊張が増加したり作業
の支障が生じる。人力で動くため、拘束性の高い作業で
は、傾動が減少する。
に座面が乗っており、−5 °（後傾）から＋20°（前
傾）の範囲で可動性がある。尻の位置や体幹の屈曲によ
り傾動する。傾動中心、範囲、及び速度は調節可能であ
るが、細かい制御は困難である。傾動方向は、矢状面の
みであり、横方向には傾動しない。傾動機能のため、逆
に座面の支持が不安定であり、筋緊張が増加したり作業
の支障が生じる。人力で動くため、拘束性の高い作業で
は、傾動が減少する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、事務作
業時の椅子の座面の傾きに関する調査からすると、上記
従来的な傾動椅子においては、事務用椅子として以下
〜に挙げる問題点は依然として解消されておらず、そ
の技術的解決が要請されている。
業時の椅子の座面の傾きに関する調査からすると、上記
従来的な傾動椅子においては、事務用椅子として以下
〜に挙げる問題点は依然として解消されておらず、そ
の技術的解決が要請されている。
【００１０】作業により好まれる座面の傾きが異な
る。 書字作業、書類を読む、書類の検索等の一般事務作業で
は、体幹が前傾する姿勢、即ち前傾した座面が好まれ
る。しかし、タイプ作業やＶＤＴ作業では、これよりも
後傾した姿勢、即ちやや後傾した座面が好まれる。この
ような差は、作業の対象の配置の影響とされている。つ
まり、後者の作業ではタイプ紙や画面が机の面に水平で
なく、作業者側に傾いているため、やや後傾した姿勢が
好まれる。このように作業の内容や対象物のあり方によ
って好まれる姿勢、即ち座面の傾きは変化する。この問
題を解決するために、作業によって傾動中心（反復傾動
における運動中心）の座面の水平に対する傾き設定が自
在に調節できることが必要である。なお、傾動中心を設
定した座面を設定傾動基面という場合がある。図６にこ
こで定義した傾動中心（設定傾動基面）を示す。
る。 書字作業、書類を読む、書類の検索等の一般事務作業で
は、体幹が前傾する姿勢、即ち前傾した座面が好まれ
る。しかし、タイプ作業やＶＤＴ作業では、これよりも
後傾した姿勢、即ちやや後傾した座面が好まれる。この
ような差は、作業の対象の配置の影響とされている。つ
まり、後者の作業ではタイプ紙や画面が机の面に水平で
なく、作業者側に傾いているため、やや後傾した姿勢が
好まれる。このように作業の内容や対象物のあり方によ
って好まれる姿勢、即ち座面の傾きは変化する。この問
題を解決するために、作業によって傾動中心（反復傾動
における運動中心）の座面の水平に対する傾き設定が自
在に調節できることが必要である。なお、傾動中心を設
定した座面を設定傾動基面という場合がある。図６にこ
こで定義した傾動中心（設定傾動基面）を示す。
【００１１】時間経過による座面の傾きの増加。 一般事務作業では、座位の時間経過とともに、座面の前
傾姿勢が増加する。（調査では、48分の座位の間に、座
面の前傾度は平均8.5 °から9.2 °へ増加した。）この
問題を解決するために、時間経過によって傾動中心が自
動的に調節できる、即ち初期設定した座面の水平に対す
る傾き（初期設定傾動基面）から所定時間経過後に設定
された傾き（最終設定傾動基面）まで連続的に移行でき
ることが必要である。
傾姿勢が増加する。（調査では、48分の座位の間に、座
面の前傾度は平均8.5 °から9.2 °へ増加した。）この
問題を解決するために、時間経過によって傾動中心が自
動的に調節できる、即ち初期設定した座面の水平に対す
る傾き（初期設定傾動基面）から所定時間経過後に設定
された傾き（最終設定傾動基面）まで連続的に移行でき
ることが必要である。
【００１２】時間経過による座面傾動の範囲と頻度の
増加。 一般事務作業では、座位の時間経過とともに、座面傾動
の範囲と頻度が増加する。（調査では、48分間に２°以
上の大きな傾動は、１時間当たり平均40回から88回に増
加し、２°以下の小さな傾動は、１時間当たり平均 514
回から 621回に増加した。）これは、拘束された作業姿
勢を避けようとする自然な要求を反映しており、同一姿
勢による疲労を軽減するための反応と考えられる。この
問題を解決するために、時間経過ととに、傾動範囲や傾
動頻度が増加するように運動調節できることが必要であ
る。
増加。 一般事務作業では、座位の時間経過とともに、座面傾動
の範囲と頻度が増加する。（調査では、48分間に２°以
上の大きな傾動は、１時間当たり平均40回から88回に増
加し、２°以下の小さな傾動は、１時間当たり平均 514
回から 621回に増加した。）これは、拘束された作業姿
勢を避けようとする自然な要求を反映しており、同一姿
勢による疲労を軽減するための反応と考えられる。この
問題を解決するために、時間経過ととに、傾動範囲や傾
動頻度が増加するように運動調節できることが必要であ
る。
【００１３】タイプ等の拘束性の強い作業では傾動範
囲や頻度が減少する。 タイプ作業では一般事務作業に比して傾動範囲と頻度が
減少し、腰筋の筋電位が増加する。タイプ作業は、姿勢
の拘束性が強いため、傾動性が低下したものと考えられ
る。拘束性の強い作業ほど、腰痛等の予防のためには傾
動性が必要と考えられるが、このように逆に傾動が減少
する現象が認められる。この問題を解決するために、人
力ではなく機械（強制）的な自動傾動機能が必要であ
る。
囲や頻度が減少する。 タイプ作業では一般事務作業に比して傾動範囲と頻度が
減少し、腰筋の筋電位が増加する。タイプ作業は、姿勢
の拘束性が強いため、傾動性が低下したものと考えられ
る。拘束性の強い作業ほど、腰痛等の予防のためには傾
動性が必要と考えられるが、このように逆に傾動が減少
する現象が認められる。この問題を解決するために、人
力ではなく機械（強制）的な自動傾動機能が必要であ
る。
【００１４】座位作業中の足の組み替え動作の増加。 座位作業中に足の組み替え動作が認められる。足を組む
と、下になる足側の座骨結節に座面の圧迫が集中し、反
対側の圧迫が解除される。作業者は、これを交互におこ
なうことによって持続的な圧迫を軽減している。この問
題を解決するために、横（左右）方向の傾動も必要であ
る。
と、下になる足側の座骨結節に座面の圧迫が集中し、反
対側の圧迫が解除される。作業者は、これを交互におこ
なうことによって持続的な圧迫を軽減している。この問
題を解決するために、横（左右）方向の傾動も必要であ
る。
【００１５】傾動速度の制御。 傾動速度が大きいと、傾動による視線や姿勢を素早く調
節することが必要となり、眼精疲労や作業の支障の原因
となる。この問題を解決するために、傾動速度を適切に
制御する必要がある。
節することが必要となり、眼精疲労や作業の支障の原因
となる。この問題を解決するために、傾動速度を適切に
制御する必要がある。
【００１６】座面の安定性。 事務作業は、相対的に精密作業が多く、座面の安定性が
必要である。しかし、人力傾動椅子は、自力作用による
傾動であるため安定性に欠ける。この問題を解決するた
めに、人力ではなく機械（強制）的な自動傾動機能が必
要である。
必要である。しかし、人力傾動椅子は、自力作用による
傾動であるため安定性に欠ける。この問題を解決するた
めに、人力ではなく機械（強制）的な自動傾動機能が必
要である。
【００１７】本発明はこのような知見に基づきなされた
ものであって、上記課題を解消するに必要な動的特性を
具備した自動座面傾動椅子、即ち傾動反復運動する座を
備えた自動座面傾動椅子を提供するものである。
ものであって、上記課題を解消するに必要な動的特性を
具備した自動座面傾動椅子、即ち傾動反復運動する座を
備えた自動座面傾動椅子を提供するものである。
【００１８】詳しくは、座の傾動機構を機械運動的なも
のに転換し、座（面）を機械的に前後および／または左
右に傾動反復運動させ、座位姿勢に係る股関節角度（体
幹大腿角）、腰仙角（仙岬角）および／または体幹側屈
角度を連続的に変更してゆくことにより可動性を高め、
腰背部を主とする骨盤周りの筋肉の持続的緊張を緩和
し、かつ、座面との接触部位を移動させることにより臀
部及び大腿部の痛みや下肢の腫脹を軽減するようにした
自動座面傾動椅子を提供するものである。
のに転換し、座（面）を機械的に前後および／または左
右に傾動反復運動させ、座位姿勢に係る股関節角度（体
幹大腿角）、腰仙角（仙岬角）および／または体幹側屈
角度を連続的に変更してゆくことにより可動性を高め、
腰背部を主とする骨盤周りの筋肉の持続的緊張を緩和
し、かつ、座面との接触部位を移動させることにより臀
部及び大腿部の痛みや下肢の腫脹を軽減するようにした
自動座面傾動椅子を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、作業用椅子として供され、設定角度の範囲で周
期的に傾斜角度を変える座面と結合した動力と、傾斜角
度の検出に基づき運動に係る制御出力をおこなう動力制
御の仕組みを有して、座面を機械的に傾動反復運動させ
ることにより、座位姿勢に係る股関節角度、腰仙角およ
び／または体幹側屈角度の広狭を連続的に変更し、その
可動性を高めて腰背部を主とする骨盤周りの筋肉の持続
的緊張を緩和するために、傾動反復運動する座を備えた
自動座面傾動椅子であって、背もたれ部とは分離かつ独
立して設けた座部を、脚部材との間に前後傾可能に回動
支持し、機械的に駆動して傾動させ、その傾斜角度を連
続的に変更してゆくとともに、所定の角度範囲内で傾動
方向を自動的に交番して運動転換する前後傾動反復機構
を具備したことを特徴とするものである。
発明は、作業用椅子として供され、設定角度の範囲で周
期的に傾斜角度を変える座面と結合した動力と、傾斜角
度の検出に基づき運動に係る制御出力をおこなう動力制
御の仕組みを有して、座面を機械的に傾動反復運動させ
ることにより、座位姿勢に係る股関節角度、腰仙角およ
び／または体幹側屈角度の広狭を連続的に変更し、その
可動性を高めて腰背部を主とする骨盤周りの筋肉の持続
的緊張を緩和するために、傾動反復運動する座を備えた
自動座面傾動椅子であって、背もたれ部とは分離かつ独
立して設けた座部を、脚部材との間に前後傾可能に回動
支持し、機械的に駆動して傾動させ、その傾斜角度を連
続的に変更してゆくとともに、所定の角度範囲内で傾動
方向を自動的に交番して運動転換する前後傾動反復機構
を具備したことを特徴とするものである。
【００２０】また、上記前後傾動反復機構の下位に直交
配置され、該前後傾動反復機構全体（座部を含む。）を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
その傾斜角度を連続的に変更してゆくとともに、所定の
角度範囲内で傾動方向を自動的に交番して運動転換する
左右傾動反復機構を連設する場合がある。
配置され、該前後傾動反復機構全体（座部を含む。）を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
その傾斜角度を連続的に変更してゆくとともに、所定の
角度範囲内で傾動方向を自動的に交番して運動転換する
左右傾動反復機構を連設する場合がある。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、脚部材に
固設した背もたれ部と、前記背もたれ部とは分離かつ独
立し、脚部材との間に前後傾可能に回動支持した座部
と、前記座部の下面に設けられ、該座部を機械的に駆動
して傾動させ、かつ、その傾斜角度を連続的に変更して
ゆくための前後傾動作動手段と、前記座部の傾動方向を
所定の角度範囲内で自動的に交番するための前後運動転
換手段からなる前後傾動反復機構を具備している。
固設した背もたれ部と、前記背もたれ部とは分離かつ独
立し、脚部材との間に前後傾可能に回動支持した座部
と、前記座部の下面に設けられ、該座部を機械的に駆動
して傾動させ、かつ、その傾斜角度を連続的に変更して
ゆくための前後傾動作動手段と、前記座部の傾動方向を
所定の角度範囲内で自動的に交番するための前後運動転
換手段からなる前後傾動反復機構を具備している。
【００２２】また、上記前後傾動反復機構の下位に直交
配置され、該前後傾動反復機構全体（座部を含む。）を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆくための左右
傾動作動手段と、前記前後傾動反復機構全体の傾動方向
を所定の角度範囲内で自動的に交番するための左右運動
転換手段からなる左右傾動反復機構を連設してもよい。
配置され、該前後傾動反復機構全体（座部を含む。）を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆくための左右
傾動作動手段と、前記前後傾動反復機構全体の傾動方向
を所定の角度範囲内で自動的に交番するための左右運動
転換手段からなる左右傾動反復機構を連設してもよい。
【００２３】上記構成において、前後傾動作動手段は、
ウォーム歯車要素を主体とするものであり、座部の下面
に該座部の前後傾動軸に弧状のウォーム歯車を軸装し、
該ウォーム歯車に歯合するウォーム軸を軸支し、かつ、
減速機を介してモータ駆動するものである。
ウォーム歯車要素を主体とするものであり、座部の下面
に該座部の前後傾動軸に弧状のウォーム歯車を軸装し、
該ウォーム歯車に歯合するウォーム軸を軸支し、かつ、
減速機を介してモータ駆動するものである。
【００２４】左右傾動作動手段も同様の構成であり、前
後傾動作動手段の左右傾動軸に弧状のウォーム歯車を軸
装し、該ウォーム歯車に歯合するウォーム軸を軸支し、
かつ、減速機を介してモータ駆動するものである。
後傾動作動手段の左右傾動軸に弧状のウォーム歯車を軸
装し、該ウォーム歯車に歯合するウォーム軸を軸支し、
かつ、減速機を介してモータ駆動するものである。
【００２５】また、前後運動転換手段は、前後傾動軸の
軸端にロータリーエンコーダを設け、減速機出力軸とし
たウォーム軸の回転速度を制御し、かつ、座部の前後傾
に係る傾斜角度（制御される変量は前後傾動軸における
回動角度）の設定下限位置を検知して前記ウォーム軸の
正逆回転を切替え指示するようにしている。なお、減速
機出力軸としたウォーム軸の回転速度を調整できるのは
もちろんである。
軸端にロータリーエンコーダを設け、減速機出力軸とし
たウォーム軸の回転速度を制御し、かつ、座部の前後傾
に係る傾斜角度（制御される変量は前後傾動軸における
回動角度）の設定下限位置を検知して前記ウォーム軸の
正逆回転を切替え指示するようにしている。なお、減速
機出力軸としたウォーム軸の回転速度を調整できるのは
もちろんである。
【００２６】左右運動転換手段も同様の構成であり、左
右傾動軸の軸端にロータリーエンコーダを設け、前後傾
動反復機構全体（座部を含む。）の左右傾に係る傾斜角
度（制御される変量は左右傾動軸における回動角度）の
設定下限位置を検知して前記ウォーム軸の正逆回転を切
替え指示するようにしている。
右傾動軸の軸端にロータリーエンコーダを設け、前後傾
動反復機構全体（座部を含む。）の左右傾に係る傾斜角
度（制御される変量は左右傾動軸における回動角度）の
設定下限位置を検知して前記ウォーム軸の正逆回転を切
替え指示するようにしている。
【００２７】また、座部の前後傾に係る傾斜角度は、座
面の水平に対して前傾２０度から後傾５度の範囲（傾動
範囲）で調整可能にしている。
面の水平に対して前傾２０度から後傾５度の範囲（傾動
範囲）で調整可能にしている。
【００２８】また、座部の左右傾に係る傾斜角度は、座
部を含む前後傾動反復機構全体の水平に対して左傾５度
から右傾５度の範囲（傾動範囲）で調整可能にしてい
る。
部を含む前後傾動反復機構全体の水平に対して左傾５度
から右傾５度の範囲（傾動範囲）で調整可能にしてい
る。
【００２９】こうして、動力駆動により座面を矢状面
（前後）および／または横方向（左右）に自動傾動さ
せ、その傾動中心（傾動設定基面）、傾動範囲、傾動速
度（及び頻度）を作業特性や疲労状況にあわせて調整す
る。ここで、背もたれは連動せず、座面のみを傾動さ
せ、座位姿勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角
（仙岬角）および／または体幹側屈角度を連続的に変更
してゆくことにより可動性を高めるようにしている。
（前後）および／または横方向（左右）に自動傾動さ
せ、その傾動中心（傾動設定基面）、傾動範囲、傾動速
度（及び頻度）を作業特性や疲労状況にあわせて調整す
る。ここで、背もたれは連動せず、座面のみを傾動さ
せ、座位姿勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角
（仙岬角）および／または体幹側屈角度を連続的に変更
してゆくことにより可動性を高めるようにしている。
【００３０】この動的特性を利用して事務椅子として使
用することにより、座位作業に伴う腰痛、臀部の疼痛、
及び下肢の腫脹を軽減することができる。
用することにより、座位作業に伴う腰痛、臀部の疼痛、
及び下肢の腫脹を軽減することができる。
【００３１】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて以下
説明する。
説明する。
【００３２】図１は本発明の自動座面傾動椅子の（ａ）
正面視外観図及び（ｂ）左側面視外観図である。
正面視外観図及び（ｂ）左側面視外観図である。
【００３３】図２は平面視説明図、図３は正面視説明
図、図４は右側面視説明図、及び図５はＡＡ断面視説明
図である。ここで、背もたれ部と脚部材の一部は図示を
省略している。
図、図４は右側面視説明図、及び図５はＡＡ断面視説明
図である。ここで、背もたれ部と脚部材の一部は図示を
省略している。
【００３４】図示するように、本発明の自動座面傾動椅
子（Ｘ）は、背もたれ部（２）を脚部材（１）に固設
し、座部（３）を背もたれ部（２）とは分離かつ独立
し、脚部材（１）との間に前後傾可能に回動支持して、
座部（３）を前後に傾動反復運動させるようにしたもの
である。また、座部（３）を含む前後傾動機構（４）全
体を左右に傾動反復運動させるようにしている。なお、
前後傾動反復運動と左右傾動反復運動は、後述するよう
に各別の（それぞれ独立した）傾動反復機構（４；５）
により生起する。通常は、組み合わせた運動とするが、
場合によっては各別に運動を選択できる。〔図１〕
子（Ｘ）は、背もたれ部（２）を脚部材（１）に固設
し、座部（３）を背もたれ部（２）とは分離かつ独立
し、脚部材（１）との間に前後傾可能に回動支持して、
座部（３）を前後に傾動反復運動させるようにしたもの
である。また、座部（３）を含む前後傾動機構（４）全
体を左右に傾動反復運動させるようにしている。なお、
前後傾動反復運動と左右傾動反復運動は、後述するよう
に各別の（それぞれ独立した）傾動反復機構（４；５）
により生起する。通常は、組み合わせた運動とするが、
場合によっては各別に運動を選択できる。〔図１〕
【００３５】前後傾動反復機構（４）は、座部（３）の
下面に設けられ、該座部（３）を前後傾可能に回動支持
し、機械的に駆動して傾動させ、かつ、その傾斜角度を
連続的に変更してゆくための前後傾動作動手段（41）
と、前記座部（３）の傾動方向を所定の角度範囲内で自
動的に交番するための前後運動転換手段（42）を有す
る。〔図２，図３〕
下面に設けられ、該座部（３）を前後傾可能に回動支持
し、機械的に駆動して傾動させ、かつ、その傾斜角度を
連続的に変更してゆくための前後傾動作動手段（41）
と、前記座部（３）の傾動方向を所定の角度範囲内で自
動的に交番するための前後運動転換手段（42）を有す
る。〔図２，図３〕
【００３６】左右傾動反復機構（５）は、前後傾動反復
機構（４）の下位に直交配置されるとともに脚部材
（１）に固設され、座部（３）を含む前後傾動反復機構
（４）全体を左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動し
て傾動させ、かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆ
くための傾動作動手段（51）と、前記前後傾動反復機構
（４）全体の左右への傾動方向を所定の角度範囲内で自
動的に交番するための運動転換手段（52）を有する。
〔図２，図４〕
機構（４）の下位に直交配置されるとともに脚部材
（１）に固設され、座部（３）を含む前後傾動反復機構
（４）全体を左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動し
て傾動させ、かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆ
くための傾動作動手段（51）と、前記前後傾動反復機構
（４）全体の左右への傾動方向を所定の角度範囲内で自
動的に交番するための運動転換手段（52）を有する。
〔図２，図４〕
【００３７】前後傾動反復機構（４）及び左右傾動反復
機構（５）におけるそれぞれの傾動作動手段（41；51）
と運動転換手段（42；52）の構成要素は共通であって、
前後又は左右傾動作動手段（41；51）はウォーム歯車要
素（411,412;511,512)を主体とするものであり、座部
（３）の下面に該座部（３）の前後傾動軸（６）又は前
後傾動作動手段（41）の左右傾動軸（７）に弧状のウォ
ーム歯車（411;511)を軸装し、各ウォーム歯車（411;51
1)に歯合するウォーム軸（412;512)をそれぞれ軸支し、
かつ、減速機（413,513)を介してモータ(414;514) 駆動
するようにしている。〔図３，図４，図５〕
機構（５）におけるそれぞれの傾動作動手段（41；51）
と運動転換手段（42；52）の構成要素は共通であって、
前後又は左右傾動作動手段（41；51）はウォーム歯車要
素（411,412;511,512)を主体とするものであり、座部
（３）の下面に該座部（３）の前後傾動軸（６）又は前
後傾動作動手段（41）の左右傾動軸（７）に弧状のウォ
ーム歯車（411;511)を軸装し、各ウォーム歯車（411;51
1)に歯合するウォーム軸（412;512)をそれぞれ軸支し、
かつ、減速機（413,513)を介してモータ(414;514) 駆動
するようにしている。〔図３，図４，図５〕
【００３８】前後又は左右運動転換手段(42;52）は、そ
れぞれの傾動軸（６，７）の軸端にロータリーエンコー
ダ（421;521)を設け、前後傾又は左右傾に係る傾斜角度
〔制御される変量は各傾動軸（６，７）における回動角
度〕の設定下限位置を検知してウォーム軸（412;512)の
正逆回転を切替え指示するようにしている。なお、減速
機(413;513) の出力軸としたウォーム軸（412;512)の回
転速度の調整ができることはもちろんである。〔図３，
図４，図５〕
れぞれの傾動軸（６，７）の軸端にロータリーエンコー
ダ（421;521)を設け、前後傾又は左右傾に係る傾斜角度
〔制御される変量は各傾動軸（６，７）における回動角
度〕の設定下限位置を検知してウォーム軸（412;512)の
正逆回転を切替え指示するようにしている。なお、減速
機(413;513) の出力軸としたウォーム軸（412;512)の回
転速度の調整ができることはもちろんである。〔図３，
図４，図５〕
【００３９】ここで、座部（３）の前後傾動に係る傾斜
角度は、座面（３）の水平に対して前傾２０°から後傾
５°の範囲で調整可能にしており、座部（３）の左右傾
動に係る傾斜角度は、座部（３）を含む前後傾動反復機
構（４）全体の水平、即ち前後傾動作動手段（41）の左
右傾動軸（７）に対して左傾５°から右傾５°の範囲で
調整可能にしている。これらの角度調整は、それぞれの
傾動軸（６，７）における傾動作動手段（41；51）の回
動角度を制御される変量としており、ロータリーエンコ
ーダ（421;521)により角度検出され駆動制御される。な
お、傾動中心（設定傾動基面）を初期設定および／また
は最終設定することにより、傾動反復運動の始期から終
期にいたる間に傾動中心を移行することができるのはい
うまでもない。
角度は、座面（３）の水平に対して前傾２０°から後傾
５°の範囲で調整可能にしており、座部（３）の左右傾
動に係る傾斜角度は、座部（３）を含む前後傾動反復機
構（４）全体の水平、即ち前後傾動作動手段（41）の左
右傾動軸（７）に対して左傾５°から右傾５°の範囲で
調整可能にしている。これらの角度調整は、それぞれの
傾動軸（６，７）における傾動作動手段（41；51）の回
動角度を制御される変量としており、ロータリーエンコ
ーダ（421;521)により角度検出され駆動制御される。な
お、傾動中心（設定傾動基面）を初期設定および／また
は最終設定することにより、傾動反復運動の始期から終
期にいたる間に傾動中心を移行することができるのはい
うまでもない。
【００４０】また、傾動速度は最大20°／５秒から最小
20°／５分の範囲、傾動頻度は最大１サイクル／５秒か
ら最小１サイクル／５分の範囲で調整可能にしている。
20°／５分の範囲、傾動頻度は最大１サイクル／５秒か
ら最小１サイクル／５分の範囲で調整可能にしている。
【００４１】一般事務作業において、座面傾動の設定例
を示すと以下のようになる。水平面に対する座面の前傾
角度をθとする（図６参照）。初期の傾動中心をθ＝＋
８°、傾動範囲（角度）をθ＝＋５〜＋11°( 即ち、傾
動中心に対して±３°の傾動反復行程を１サイクル。）
および傾動頻度を１サイクル／８秒（傾動速度：12°／
８秒）に設定する。そして、２時間経過後に傾動中心が
θ＝＋10°、傾動範囲がθ＝＋６〜＋14°( 即ち、傾動
中心に対して±４°の傾動反復行程を１サイクル。）お
よび傾動頻度が１サイクル／５秒（傾動速度：16°／５
秒）になるように直線的に変化させ、以降は一定に維持
する。
を示すと以下のようになる。水平面に対する座面の前傾
角度をθとする（図６参照）。初期の傾動中心をθ＝＋
８°、傾動範囲（角度）をθ＝＋５〜＋11°( 即ち、傾
動中心に対して±３°の傾動反復行程を１サイクル。）
および傾動頻度を１サイクル／８秒（傾動速度：12°／
８秒）に設定する。そして、２時間経過後に傾動中心が
θ＝＋10°、傾動範囲がθ＝＋６〜＋14°( 即ち、傾動
中心に対して±４°の傾動反復行程を１サイクル。）お
よび傾動頻度が１サイクル／５秒（傾動速度：16°／５
秒）になるように直線的に変化させ、以降は一定に維持
する。
【００４２】なお、上述した傾動反復機構（４；５）の
駆動系（傾動作動手段41;51)及び制御系（運動転換手段
42;52)に係る制御は、一のコントローラボックスに統合
されるが、公知の手段構成でよく、この図示は省略し
た。
駆動系（傾動作動手段41;51)及び制御系（運動転換手段
42;52)に係る制御は、一のコントローラボックスに統合
されるが、公知の手段構成でよく、この図示は省略し
た。
【００４３】
【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるものであ
り、これによれば以下に挙げる有益な効果を奏する。
り、これによれば以下に挙げる有益な効果を奏する。
【００４４】（１）動力駆動により座面を矢状面（前
後）および／または横方向（左右）に自動傾動可能であ
り、その傾動中心、傾動範囲、傾動速度（及び頻度）を
作業特性や疲労状況にあわせて調整可能である。
後）および／または横方向（左右）に自動傾動可能であ
り、その傾動中心、傾動範囲、傾動速度（及び頻度）を
作業特性や疲労状況にあわせて調整可能である。
【００４５】（２）上記動的特性を利用して以下〜
のとおり適用することにより、座位作業に伴う腰痛、臀
部の疼痛、下肢の腫脹、及び眼精疲労等を予防又は軽減
することができる。
のとおり適用することにより、座位作業に伴う腰痛、臀
部の疼痛、下肢の腫脹、及び眼精疲労等を予防又は軽減
することができる。
【００４６】背もたれは連動せず、座面のみを傾動さ
せ、座位姿勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角
（仙岬角）および／または体幹側屈角度を連続的に変更
してゆくことにより可動性を高め、腰背部を主とする骨
盤周りの筋肉の持続的緊張を緩和し、かつ、座面との接
触部位を移動させることにより臀部及び大腿部の痛みや
下肢の腫脹を軽減すること。また、椎間板の内圧変化に
よりその栄養拡散を促進すること。〔腰痛に対する予防
又は軽減効果〕
せ、座位姿勢に係る股関節角度（体幹大腿角）、腰仙角
（仙岬角）および／または体幹側屈角度を連続的に変更
してゆくことにより可動性を高め、腰背部を主とする骨
盤周りの筋肉の持続的緊張を緩和し、かつ、座面との接
触部位を移動させることにより臀部及び大腿部の痛みや
下肢の腫脹を軽減すること。また、椎間板の内圧変化に
よりその栄養拡散を促進すること。〔腰痛に対する予防
又は軽減効果〕
【００４７】通常の座位姿勢においては、座面，背も
たれ，及び床板は、それぞれ体重の65％，10％，及び25
％を支えている。矢状面（前後）の傾動によって、体重
分布が座面から背もたれ側又は下肢側に傾き、臀部及び
大腿部への持続的な圧迫を緩和することや、下肢の筋群
の収縮によるポンプ作用による下肢の循環改善が図れ
る。また、横方向（左右）の傾動によって、左右の座骨
結節部に交互に体重を移動させ、臀部及び大腿部への持
続的な圧迫を緩和する。〔臀部の疼痛、及び下肢の腫脹
に対する予防又は軽減効果〕
たれ，及び床板は、それぞれ体重の65％，10％，及び25
％を支えている。矢状面（前後）の傾動によって、体重
分布が座面から背もたれ側又は下肢側に傾き、臀部及び
大腿部への持続的な圧迫を緩和することや、下肢の筋群
の収縮によるポンプ作用による下肢の循環改善が図れ
る。また、横方向（左右）の傾動によって、左右の座骨
結節部に交互に体重を移動させ、臀部及び大腿部への持
続的な圧迫を緩和する。〔臀部の疼痛、及び下肢の腫脹
に対する予防又は軽減効果〕
【００４８】傾動速度を、20°／５秒以下に設定する
ことにより、視線や姿勢の急移動を抑え、眼精疲労や作
業への支障を解消する。〔眼精疲労その他の障害の予防
又は軽減効果〕
ことにより、視線や姿勢の急移動を抑え、眼精疲労や作
業への支障を解消する。〔眼精疲労その他の障害の予防
又は軽減効果〕
【図１】自動座面傾動椅子の（ａ）正面視外観図及び
（ｂ）左側面視外観図である。
（ｂ）左側面視外観図である。
【図２】同じく平面視説明図である。
【図３】同じく正面視説明図である。
【図４】同じく右側面視説明図である。
【図５】同じくＡＡ断面視説明図である。
【図６】傾動中心（設定傾動基面）を示す説明図であ
る。
る。
１ 脚部材 ２ 背もたれ部 ３ 座部（座面） ４ 前後傾動反復機構 ５ 左右傾動反復機構 41 前後傾動作動手段 51 左右傾動作動手段 411,511 ウォーム歯車 412,512 ウォーム軸 413,513 減速機 414,514 モータ 42 前後運動転換手段 52 左右運動転換手段 421,521 ロータリーエンコーダ ６ 前後傾動軸 ７ 左右傾動軸 Ｘ 自動座面傾動椅子
フロントページの続き (72)発明者 宇土 昌宏 広島県広島市東区牛田新町３−７−５ (72)発明者 ステファン エー コンズ アメリカ合衆国カンザス州マンハッタン オレゴン2834 (56)参考文献 特開 平４−9152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−59963（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329226（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−307004（ＪＰ，Ａ) 実公 昭50−10175（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭51−11273（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭43−26756（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A47C 3/00 - 3/18
Claims (7)
- 【請求項１】 作業用椅子として供され、設定角度の範
囲で周期的に傾斜角度を変える座面と結合した動力と、
傾斜角度の検出に基づき運動に係る制御出力をおこなう
動力制御の仕組みを有して、座面を機械的に傾動反復運
動させることにより、座位姿勢に係る股関節角度、腰仙
角および／または体幹側屈角度の広狭を連続的に変更
し、その可動性を高めて腰背部を主とする骨盤周りの筋
肉の持続的緊張を緩和するために、傾動反復運動する座
を備えた自動座面傾動椅子であって、 背もたれ部とは分離かつ独立して設けた座部を、脚部材
との間に前後傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾
動させ、その傾斜角度を連続的に変更してゆくととも
に、所定の角度範囲内で傾動方向を自動的に交番して運
動転換する前後傾動反復機構を具備したことを特徴とす
る自動座面傾動椅子。 - 【請求項２】 請求項１記載の前後傾動反復機構の下位
に直交配置され、座部を含む該前後傾動反復機構全体を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
その傾斜角度を連続的に変更してゆくとともに、所定の
角度範囲内で傾動方向を自動的に交番して運動転換する
左右傾動反復機構を連設したことを特徴とする自動座面
傾動椅子。 - 【請求項３】 座った人の体の位置を変えるように自動
的に又連続的に揺れる座部を具備し、該座部を少なくと
も人が座った時に規則的に又連続的に揺らす手段を設け
た揺れる座部を備えた椅子において、 作業用椅子として 供され、設定角度の範囲で周期的に傾
斜角度を変える座面と結合した動力と、傾斜角度の検出
に基づき運動に係る制御出力をおこなう動力制御の仕組
みを有して、座面を機械的に傾動反復運動させることに
より、座位姿勢に係る股関節角度、腰仙角および／また
は体幹側屈角度の広狭を連続的に変更し、その可動性を
高めて腰背部を主とする骨盤周りの筋肉の持続的緊張を
緩和するために、傾動反復運動する座を備えた自動座面
傾動椅子であって、 脚部材に固設した背もたれ部と、 前記背もたれ部とは分離かつ独立し、脚部材との間に前
後傾可能に回動支持した座部と、 前記座部の下面に設けられ、該座部を機械的に駆動して
傾動させ、かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆく
ための前後傾動作動手段と、前記座部の傾動方向を所定
の角度範囲内で自動的に交番するための前後運動転換手
段からなる前後傾動反復機構を具備したことを特徴とす
る自動座面傾動椅子。 - 【請求項４】 請求項３記載の前後傾動反復機構の下位
に直交配置され、座部を含む該前後傾動反復機構全体を
左右傾可能に回動支持し、機械的に駆動して傾動させ、
かつ、その傾斜角度を連続的に変更してゆくための左右
傾動作動手段と、前記前後傾動反復機構全体の傾動方向
を所定の角度範囲内で自動的に交番するための左右運動
転換手段からなる左右傾動反復機構を連設したことを特
徴とする自動座面傾動椅子。 - 【請求項５】 前後又は左右傾動作動手段が、ウォーム
歯車要素を主体とするものであり、座部の下面に該座部
の前後傾動軸又は前記前後傾動作動手段の左右傾動軸に
弧状のウォーム歯車を軸装し、該ウォーム歯車に歯合す
るウォーム軸を軸支し、かつ、減速機を介してモータ駆
動するものであり、 前後又は左右運動転換手段が、それぞれの傾動軸の軸端
にロータリーエンコーダを設けたものである請求項３又
は４記載の自動座面傾動椅子。 - 【請求項６】 座部の前後傾に係る傾斜角度が、座面の
水平に対して前傾２０度から後傾５度の範囲である請求
項１又は３記載の自動座面傾動椅子。 - 【請求項７】 座部の左右傾に係る傾斜角度が、座部を
含む前後傾動反復機構全体の水平に対して左傾５度から
右傾５度の範囲である請求項２又は４記載の自動座面傾
動椅子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09337770A JP3131645B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 自動座面傾動椅子 |
| US09/165,818 US6033021A (en) | 1997-11-20 | 1998-10-02 | Chair having automatic adjustable cycle seat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09337770A JP3131645B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 自動座面傾動椅子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151129A JPH11151129A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3131645B2 true JP3131645B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18311809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09337770A Expired - Lifetime JP3131645B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 自動座面傾動椅子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6033021A (ja) |
| JP (1) | JP3131645B2 (ja) |
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| US6820934B2 (en) * | 2000-11-09 | 2004-11-23 | Michigan Tube Swagers & Fabricators, Inc. | Chair having flexible back support |
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