JP3763093B2

JP3763093B2 - 自動座面傾動シート

Info

Publication number: JP3763093B2
Application number: JP2002117226A
Authority: JP
Inventors: 博宇土; 昌宏宇土; 明子宇土
Original assignee: 博宇土; 昌宏宇土; 明子宇土
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: JP2003312322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下肢操作が必要な自動車、航空機、船舶その他の乗物、又は作業機械における運転用又は操縦用シートとして供され、傾動反復運動する座を備えた自動座面傾動シートに係り、詳しくは、設定角度の範囲で周期的に前後又は左右の傾斜角度を変える座面と結合した動力と、その動力制御の仕組みを有して、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、運転又は操縦中の座位姿勢におけるアイポイントを不変に維持し、かつ、下肢の操作系に対する座面の傾動影響を生起させないで（除去、排除又は遮断して）、骨盤回転を促すことにより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ようにした自動座面傾動シートに関する。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、固定座位姿勢の問題点、すなわち筋収縮による筋疲労及び循環障害、椎間板（軟骨）の栄養障害、及び座面の圧迫による循環障害などの固定座位姿勢の問題点が指摘されている。
【０００３】
こうしたなかで本発明者らは、主に作業用椅子として供され、傾動（反復運動）する座を備えた自動座面傾動椅子を提案してきた。〔特許第３１３１６４５号及び特許第３１０６３６０号；以下、特許発明の傾動椅子。〕
【０００４】
特許発明の傾動椅子は、（イ）作業により座面の傾きを変更できること、（ロ）時間経過により座面の傾きが増減すること、（ハ）時間経過による座面傾動の範囲と頻度を増加可能な運動調節機能を有すること、（ニ）タイプ等の拘束性の強い作業における傾動範囲や頻度の減少に対応して機械（強制）的な自動傾動機能を有すること、（ホ）座位作業中の座骨結節への圧迫を解消すべく横（左右）方向にも傾動可能とすること、（ヘ）傾動速度が制御できること、及び（ト）座面の安定性が確保されることを満たすに必要な動的特性を具備している。
【０００５】
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、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ものである。
【０００６】
ところで、特許発明の傾動椅子は、下肢操作の必要がない主に作業用椅子を考慮したものであり、座面全体の前後／左右方向への傾動により、膝の後面（本発明に関し膝窩部）が上下左右に稼働する。事務等の作業では、このような動きは作業に対して支障がなく、腰部下肢の動き（可動性）を促進することにより、腰背部及び下肢の疲労や腫脹を軽減する作用効果を奏し好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクセル、ブレーキその他の制御系の下肢操作が必要な運転用又は操縦用シートについて、特許発明の傾動椅子の傾動反復機構をそのまま応用すると、膝部の上下運動によって操作に関わる足の位置が移動し、操作上の支障をきたすことが懸念される。特に、自動車等の運転シートにおいては、アクセルやブレーキの操作に影響を与える重大な問題となる。
【０００８】
このような問題を解決する方法として、下肢の操作をした瞬間に傾動を停止するなどで制御する方法もあるが、この場合、制御の信頼性を確保するため二重三重の安全措置を講じることが必要になり、複雑かつコスト高となり実用的ではない。
【０００９】
そこで、解決手段としては、下肢の操作系に影響がなく、安全性又は信頼性が高く、しかも低コストであるような部分座面傾動機構が要請される。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、膝部の上下運動を無くし、骨盤部のみを傾動反復させることにより、腰痛を緩和し、かつ、下肢の操作に支障をきたさない自動座面傾動シートを提供するものである。
【００１１】
この自動座面傾動シートは、下肢操作を要する自動車、航空機、船舶その他の乗物、又は作業機械における運転用又は操縦用シートとして供されることになる。
【００１２】
【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、下肢の操作系を有する運転用又は操縦用シートとして供され、傾動反復運動する座を備えた自動座面傾動シートの改善であって、背もたれ部とは分離かつ独立して設けた座部を、該座部下面の受承機枠部材との間に前傾および／または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き、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傾動反復機構を具備するとともに、座部の前縁に両下肢の膝窩部を支承する固定レスト部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、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傾動する座部を具備し、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傾動反復させる手段を設けた傾動する座部を備えた着座シートにおいて、下肢操作が必要な自動車、航空機、船舶その他の乗物、又は作業機械における運転用又は操縦用シートとして供され、運転又は操縦中の座位姿勢におけるアイポイントを不変に維持し、かつ、下肢の操作系に対する傾動影響を生起させないで、骨盤回転を促すことにより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ようにした自動座面傾動シートである。
【００１４】
特徴的構成は、座部下面の受承機枠部材に固設した背もたれ部と、
背もたれ部とは分離かつ独立し、前記受承機枠部材との間に前傾および／または後傾可能に回動支持した座部と、
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傾動作動手段と、座部の傾動方向を所定の角度範囲内で自動的に交番可能とするための運動転換手段からなる傾動反復機構を具備するとともに、運転又は操縦中の座位姿勢における下肢の操作系に対する傾動影響を除去、排除又は遮断するために前記座部の前縁に分離配置され、両下肢の膝窩部を支承する固定レスト部を設けたものとしている。
【００１５】
上記構成において、傾動作動手段は、一様に傾斜角度を変更するようにしている。
【００１６】
また、固定レスト部は、座部の前縁を分離固定したものとするか、別途、受承機枠部材に支持したパッドを固設する場合がある。ここで、固定レスト部と傾動する座部とは、離接可能で位置調整可能に配設されている。体格にあった座位姿勢をとる必要があるからである。
【００１７】
そして、前傾および／または後傾可能に回動支持するための回動支点又は回動軸は、座部下面の受承機枠部材に設置した傾動軸であって、座位姿勢における座骨結節部又はその周辺部の下方に配置したものとする。
【００１８】
さらに、傾動する座部の前端縁に大腿部の圧迫を防止するためのクッションを設ける。
【００１９】
さらにまた、上記構成の自動座面傾動シートにおいて、前傾および／または後傾に係る傾動反復機構とは独立して設けられ、座部の内部構造の少なくとも左右端側に弾性変形可能な中空部を設け、それぞれ流体を給排して座面を弾性的に膨出又は復元することにより、該座面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、前記座面の傾動方向を所定の角度範囲内で自動的に交番可能と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併設する場合がある。ここで、流体の給排は公知のエア駆動手段（空気を圧送又は吸引するもの）でよい。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１は本発明の自動座面傾動椅子の側面視一部欠截説明図であり、図２は同じく平面視説明図である。
【００２２】
図示するように、本発明の自動座面傾動シート（Ｘ）は、背もたれ部（２）を受承機枠部材（１）に固設し、座部（３）を背もたれ部（２）とは分離かつ独立し、受承機枠部材（１）との間に前傾および／または後傾可能に回動支持している。
【００２３】
受承機枠部材（１）の側面に座部（３）の回動支点又は回動軸（前後傾動軸５に同じ。）を設けて、座部（３）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傾および／または後傾に係る傾動作動手段（41）〔以下、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（θ）内で自動的に交番可能とするための運動転換手段（42）〔以下、前後運動転換手段42。〕からなる傾動反復機構〔以下、前後傾動反復機構４。〕を構成している。ここで、前後傾動軸（５）は、座位姿勢における座骨結節部（９）又はその周辺部の下方に配置されるのが好ましい。
【００２４】
また、運転又は操縦中の座位姿勢における下肢の操作系に対する傾動影響を除去、排除又は遮断するために座部（３）の前縁に分離配置され、両下肢の膝窩部（８）を支承する固定レスト部（６）を設けている。
【００２５】
固定レスト部（６）は、座部（３）の前縁を分離固定したものである。また、固定レスト部（６）は、受承機枠部材（１）に支持したパッドを固設する場合がある。ここで、固定レスト部（６）と傾動する座部（３）とは、離接可能で位置調整可能に配設している。体格にあった座位姿勢をとる必要があるからである。
【００２６】
さらに、傾動する座部（３）の前端縁に大腿部の圧迫を防止するためのクッション（31）を設けるのが好ましい。
【００２７】
具体的な前後傾動作動手段（41）は、図３に機構模式図〔座部の底面視〕、及び図４にＡ部拡大説明図を示すように、例えばスクリュー要素（411,412)を主体とするものであって、受承機枠部材（１）の後端部に座の左右方向に前後傾動軸（５）を架設し、該傾動軸（５）と座部（３）下面との間にリンク材(416）を介して回動可能に結合し、座部（３）下面の平面部に座（３）の前端部を指向してモーター(414）駆動のフィードスクリュー(411）の一端を固設し、該フィードスクリュー(411）にフィードスクリューナット(412）を軸装し、該フィードスクリューナット(412）に回動支持したロッド(413）を立設して座部の前縁下面の左右方向に架設したリフトバー(415）に結合し、該リフトバー(415）と座部（３）の下面との間にリンク材(416）を介して回動可能に結合してなり、フィードスクリュー(411）を正逆回転させることによりフィードスクリューナット(412）を運動転換して往復動させ、かつ、ロッド(413）を従動させ、座部（３）前縁を上下動することにより一様に傾斜角度（θ）を変更し、座（３）の水平及び後傾に係る傾動反復運動をおこなうようにしている。
【００２８】
この場合、傾動速度はフィードスクリュー(411）の回転数に依存するが、最大20°／５秒から最小20°／５分の範囲〔θ＝20°〕、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。
【００２９】
なお、上述した前後傾動反復機構（４）の駆動系（前後傾動作動手段41) 及び制御系（前後運動転換手段42) に係る制御は、コントローラボックス(421）に統合されるが、公知の手段構成でよい。
【００３０】
一方、背もたれ部（２）に図示しないエア駆動のランバーサポート部材（21）を内蔵し、ランバーサポート部材（21）の膨縮と座面傾動を連係又は連動させるようにしてもよい。この場合、座位姿勢に係る骨盤回転のみならず、股関節角度（体幹大腿角）や腰仙角（仙岬角）の可動性を高めることができる。
【００３１】
さらにまた、上記構成に加えて、前傾および／または後傾に係る傾動反復機構（４）とは独立して設けられ、座部（３）の内部構造の少なくとも左右端側に弾性変形可能な中空部（71）を設け、それぞれ流体を給排して座面（３）を弾性的に膨出又は復元することにより、該座面（３）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、座面（３）の傾動方向を所定の角度範囲内で自動的に交番可能と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（７）を併設するのが好ましい。ここで、流体の給排は公知のエア駆動手段（72）〔空気を圧送又は吸引するもの〕でよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなるものであり、これによれば下肢の操作系に影響（支障）がなく、安全性又は信頼性が高く、しかも低コストであるような部分座面傾動機構を有して、膝部の上下運動を無くし、骨盤部のみを傾動させることにより、腰痛の緩和に寄与することができる。
【００３３】
この自動座面傾動シートは、人間工学の知見を具体的に実現したものであり、下肢操作を要する自動車、航空機、船舶その他の乗物、又は作業機械における運転用又は操縦用シートにとして実用することにより、産業上極めて有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である自動座面傾動シートの側面視一部欠截説明図である。
【図２】同じく、平面視説明図である。
【図３】前後傾動作動手段を説明する機構模式図〔座部の底面視〕である。
【図４】図３中、Ａ部拡大説明図であり、（ａ）が側面視、及び（ｂ）が正面視である。
【符号の説明】
１受承機枠部材
２背もたれ部
21 ランバーサポート部材
３座部（座面）
31 クッション
４前後傾動反復機構
41 前後傾動作動手段
411 フィードスクリュー
412 フィードスクリューナット
413 ロッド
414 モーター
415 リフトバー
416 リンク材
42 前後運動転換手段
421 ロータリーエンコーダ
５前後傾動軸
51 リンク材
６固定レスト部
７左右傾動反復機構
71 中空部
72 エア駆動手段
８膝窩部
９座骨結節部
Ｘ自動座面傾動椅子

Claims

座った人の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、体の位置を変えるように規則的に又連続的に傾動反復運動する座部を備えた自動座面傾動シートにおいて、
自動車、航空機、船舶その他の乗物又は作業機械における下肢操作が必要な運転用又は操縦用シートとして供され、運転中又は操縦中の座位姿勢における視点又は視座（以下、アイポイント。）を不変に維持し、かつ、下肢の操作系に影響を及ぼすことなく、座位姿勢における骨盤回転を促し、かつ、座骨結節部周辺の可動性を高めるようにした自動座面傾動シートであって、
座部下面の受承機枠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、前記受承機枠部材との間に前傾および／または後傾可能に回動支持した座部と、
前記座部の前縁に該座部とは離接可能で位置調整可能に立設され、両下肢の膝窩部を支承する固定レスト部と、
前記受承機枠部材の後端部で座の左右方向に架設した前後傾動軸を有し、リンク材を介して該座部を回動可能に結合支持し、前記座部下面の平面部に設けた駆動系を介して該座部前縁を機械的に上下動させ、一様、かつ連続的に傾斜角度を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可能とするための運動転換手段からなる前後傾動反復機構
を具備してなることを特徴とする自動座面傾動シート。
前後傾動作動手段が、スクリュー要素からなる駆動系を主体とするものであって、座部下面の平面部に座の前端部を指向してモーター駆動のフィードスクリューの一端を固設し、該フィードスクリューにフィードスクリューナットを軸装し、該フィードスクリューナットに回動支持したロッドを立設して座部の前縁下面の左右方向に架設したリフトバーに結合し、該リフトバーと座部の下面との間にリンク材を介して回動可能に結合してなり、フィードスクリューを正逆回転させることによりフィードスクリューナットを運動転換して往復動させ、かつ、ロッドを従動させ、前記座部前縁を上下に作動することにより、前後傾動軸を傾動中心とする座の水平及び後傾に係る傾動反復運動をおこなうようにしたものである請求項１記載の自動座面傾動シート。
請求項１又は２記載の自動座面傾動シートにおいて、
前後傾動反復機構とは独立して設けられ、座部の内部構造の少なくとも左右端側に弾性変形可能な中空部を設け、それぞれ流体を給排して座面を弾性的に膨出又は復元することにより、該座面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、前記座面の傾動方向を所定の角度範囲内で自動的に交番可能と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併設したことを特徴とする自動座面傾動シート。
流体の給排が空気を圧送又は吸引するものである請求項３記載の自動座面傾動シート。