JP4064679B2 - Chair - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背凭れを傾動させることができるチルト機構を有した椅子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、背座シンクロチルトや背のみのチルトなどを含め種々の背凭れチルト機構を有した椅子が開発されているが、代表的には、脚等を取り付けるベース部材と、このベース部材に基端部を回動可能に支持させた背凭れアームを具備した上で、背座シンクロチルトの場合は、前記ベース部材に前端部をスライドかつ回転可能に支持させ、後端部を背凭れアームの基端部近傍に回転可能に支持させた座と、座の下部に傾動に伴って相対距離の変化する2点間に介在するように接続されたバネを有し、背のみのチルトの場合は、背凭れアームの基端部近傍で座の下部や、背凭れアームの基端部と背凭れの間かつ座の後方下部で、背凭れの傾動に伴って相対距離の変化する2点間に介在するように接続されたバネを有したものが知られている。そしてこれらの椅子は、背凭れアームに固定した背凭れを後傾させた場合にも、バネが背凭れ又は座を起立姿勢に傾動させる傾動力を付与することで常に起立姿勢に戻るように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらチルト機構を有した椅子は、通常、背凭れを後傾させていくに従って、着座者が背凭れにかけなければならない力が直線的に増加し、背凭れを大きく後傾させようと思えば大きな力が必要になる。
【0004】
背凭れの後傾量が大きくなってくると、着座者はその上半身の体重を背凭れにかけることで背凭れを後傾させていくことになるが、体重をかけるだけでなく筋力を使わないと大きく後傾できなかったり、小柄な人や体重の軽い女性などは満足に後傾姿勢がとれなかったりする。
【0005】
また小さな力で済むように、背凭れを最大限後傾させた場合でもバネの圧縮量を小さく設定したり、バネ定数の小さなバネを使用したりすると、背凭れが起立姿勢近傍に有るときのバネの初期傾動力も小さくなってしまい、着座者が背凭れに少しもたれただけで、意図しないほど大きく後傾してしまうという問題が有る。
【0006】
また、通常、バネの傾動力を調整するための機構が有るが、これはバネの初期圧縮量を変えることで傾動させるための初期力を変更し、見かけ上のバネ定数を変化させるもので、背凭れの後傾に従って傾動力が直線的に増加することに変わりはない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明に係る椅子は、脚の上部に取付けられていて上側に座部を有するベース部材に対して相対的に回動可能に配置されており一方のバネ受け部を含む背凭れアームと、一方側がベース部材に連結され背凭れアームをこえた他方側に他方のバネ受け部を有するバネ力伝達部材と、一方のバネ受け部と他方のバネ受け部の間に配置されたコイルスプリングを有し、背凭れアームの後傾時にコイルスプリングを圧縮する構成である椅子であって、背凭れアームが後傾するに従って、背凭れアーム上でバネ力が作用している部分が回動しようとする接線方向に対して相対的に、コイルスプリングを圧縮する方向が徐々に変化していく反力機構を特徴とする。
【0008】
このようなものであれば、背凭れアームが後傾するに従い、コイルスプリングが圧縮されてコイルスプリングの全反力は大きくなっていくが、同時に背凭れアームが回動しようとする方向に対して、コイルスプリングの全反力の方向が徐々にずれていくため、コイルスプリングが背凭れアームを起立姿勢に戻そうとする反力の有効成分の大きさが増減することになる。背凭れアーム後傾時のコイルスプリングの圧縮の程度と方向のずれ方を設定することで、コイルスプリングが背凭れアームを起立姿勢に戻そうとする反力の変化具合をさまざまに設定でき、ひいては背凭れをチルトさせるための基本的なシステムを変更すること無く、椅子の座り心地の設計の自由度を大きくすることができる。
【0009】
これは、背凭れの後傾に連動して座がスライドや回転する背座シンクロチルト機構や、座が固定で背凭れのみ後傾する背チルト機構に適用することができる。また、背凭れが起立姿勢近傍に有るときの背凭れ初期反力に対して、背凭れを大きく後傾させていったときの反力の増加程度をあまり大きくしないように設定するには、反力機構が、背凭れアーム上のバネを圧縮する作用点が回動しようとする接線方向とバネが圧縮される方向のなす角度を、背凭れアームが最も起立した姿勢から後傾するに従って大きくなっていくように変化させるものであることが好ましい。こうすることで、背凭れを後傾させていくに従ってコイルスプリングは圧縮されていくが、背凭れアームを起立姿勢に戻そうとする反力の有効成分の大きさとしては、コイルスプリングの圧縮度合いほど大きくならないようにすることができ、背凭れアームの回動接線方向とバネの方向のなす角度の変化のしかたの設定によっては、例えば、背凭れを後傾させる時、起立位置近傍ではほぼ直線的に背凭れ反力を増加させ、ある程度後傾させた位置からさらに後傾させる場合は背凭れ反力の増加程度を緩やかにしていくといったことも可能である。
【0010】
さらに、より簡単な構造でこれを実現するためには、反力機構を、バネ力伝達部材がベース部材に対して首振り不能に保持されており、背凭れアームが後傾するに従って一方のバネ受け部の水平方向位置がバネ力伝達部材及び他方のバネ受け部に対して相対的に移動していく構成にすればよい。
【0011】
このようにすれば、背凭れが後傾することで、背凭れアーム側のバネ受け部の水平方向位置が移動していく過程で、バネ力伝達部材上のバネ受け部のベース部材に対する位置は変わらないため、背凭れアームの回動接線方向とバネの方向のなす角度を容易に変化させていくことができる。
【0012】
そして、背凭れを後傾させる時の、背凭れアーム、コイルスプリングやバネ受け部等、構成部材のスムーズな動作及び無理な力がかからないようにすることでの製品寿命の延長のためには、反力機構を、バネ受け部が背凭れアーム及びバネ力伝達部材に首振り可能に配置された別体の部材であり、背凭れアームの後傾状態にかかわらずコイルスプリングを圧縮する方向に両方のバネ受け部材が互いに向き合っているものにすることが好ましい。
【0013】
また、よりコンパクトなシステムにするためには、反力機構を、バネ力伝達部材がコイルスプリングの内側を貫通するように配置されている構成にすることが考えられる。こうすることでスペースを有効に活用でき、コンパクトな設計が可能である。さらにこうすることで、背凭れを後傾させていったときに、コイルスプリングの方向が変化できる範囲は、バネ力伝達部材がコイルスプリングの内径に収まる範囲に限定される反面、コイルスプリングに外力など予想外の力が働いた場合にもバネ受けからコイルスプリングが外れるなどのトラブルを防ぐことができる。
【0014】
さらに、背凭れアームの後傾動作に連動して動かない座部と、ベース部材下方に回転可能に軸止めされた背凭れアームと、背凭れアームの回転軸より後部に前記反力機構を配置することで、椅子全体のシステムを背凭れのみのチルト機構として、シンプルかつ安価でありながら、後傾時の座り心地を大きく向上させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0016】
本実施形態に係る椅子は、図1に側面図、図2に背面図を示すように、キャスタCを有する脚羽根11及び脚支柱12からなる脚1と、この脚1に支持され座2を上部に有する支持体4と、この支持体4の後方から起立する背凭れ3とを具備するもので、背凭れ3を後傾させたときに座2は連動して動かない背のみのチルト機構を有する。
【0017】
具体的な構造と部品構成について図3、図4を参照して説明する。
【0018】
すなわち、この椅子は、座2及び背凭れ3全体を昇降させるために前記脚支柱12の内部に配置されたガススプリングGSの上部に、ベース部材21をその上部に有するガススプリング受け41を取付け、背凭れアーム31の前端部近傍を前記ガススプリング受け41に背凭れアーム回転軸32をもって回動可能に取り付けている。また、前記背凭れアーム31は、その前部がベース部材21の下方に位置するように配置され、座2の後端部より後方で上方に曲がって、その上部で背凭れ3を保持しており、背凭れアーム31には、ベース部材21の後端部近傍下方に該当する位置にバネ圧縮作用点33がくるように、バネ圧縮作用点33を有するバネ受けブラケット34を一体に取り付けてある。
【0019】
前記バネ圧縮作用点33は、椅子の左右方向の回転軸受を形成しており、ここに上バネ受け部材51を椅子の前後方向に首振り可能に、バネ受け面が下に向くように取り付けてある。また、前記上バネ受け部材51の上面部には、バネ力伝達部材53を貫通しながら前後方向に移動可能なように、前後方向の長穴が設けてある。
【0020】
次にコイルスプリングSPを上バネ受け部材51のバネ受け面と下バネ受け部材52のバネ受け面で挟まれるように配置し、ベース部材21の後端部近傍に、下端部にはネジが形成してあるバネ力伝達部材53を下向きに、上バネ受け部材51、コイルスプリングSP、下バネ受け部材52を貫通するように、またベース部材21に対して首振り、回転共に不可能なように取付け、バネ力伝達部材53の下端部に操作部SSをねじ込んで固定する。操作部SSのねじ込み加減によってコイルスプリングSPの初期圧縮量を変化させ、背凭れ3の全般的な反力を調整する。ここで下バネ受け部材52は、バネ力伝達部材53を貫通させながら、操作部SSに首振り可能なように、底面中心部の窪み部522と操作部SS上に配置した首振り用部材54の先端R部542が係わるようになっており、その窪みの中央にバネ力伝達部材貫通孔521が有る。
【0021】
図5を参照して本チルト機構の主要部品を詳述すると、脚羽根11中央部の孔にテーパー嵌合されているガススプリングGSの上部に、鋼板の曲げと溶接で作られたガススプリング受け41がテーパー嵌合されており、ガススプリング受け41は、その上部に設けた4つの位置決め突起412をベース部材21の4つの位置決め孔211に嵌めあわされて、一体になるように溶接してある。
【0022】
背凭れアーム31は、略L型に曲げた丸パイプを2本平行に並べ、上端近傍には背凭れ取付けブラケット35が2本の丸パイプにまたがるように溶接されており、中間部にはバネ受けブラケット34が2本の丸パイプにまたがるように溶接されているものであって、その下側先端部近傍に設けた背凭れアーム回転軸取付孔311が、ガススプリング受け41に設けた背凭れアーム回転軸取付孔413の位置に隣り合うように、ガススプリング受け41の左右両外側に配置され、背凭れアーム回転軸32を2つの部材の取付孔311,413を貫通するように取付けて、その両端部をEリングなどで、抜け落ちないように止めている。この構成によって、背凭れアーム31は背凭れアーム回転軸32を中心に、ガススプリング受け41及びベース部材21に対して回動可能となっており、ガススプリング受け41の後部に鋼板を上向きに曲げて構成した、後傾ストッパ414に当たるまで後傾可能になっている。
【0023】
バネ受けブラケット34は、鋼板の4辺を曲げたもので、下向きに曲げた左右辺の略中央部に半円形の切欠きを設け、そこには図示しない樹脂製の軸受け部材がはめ込んである。ここがコイルスプリングSPから背凭れアーム31を起立姿勢に回動させる反力を受ける、バネ圧縮作用点33である。またバネ受けブラケット34の中央部には、後述する上バネ受け部材51との干渉を回避するための円形開口部が設けられている。背凭れアーム31は前記2本の略L型丸パイプと背凭れ取付けブラケット35とバネ受けブラケット34が一体となることで、背凭れ3を保持するために必要な強度、剛性を確保している。
【0024】
上バネ受け部材51は、鋼板を、上面の周囲に下向きの壁面を有する略円形皿形状に絞り加工したもので、この形状によって後述するコイルスプリングSPを安定して保持することができる。また、壁面の左右両側に上向き円柱面を有するバネ受け首振り軸512を、上バネ受け部材51の絞り加工時に同時に成形している。上バネ受け部材51は、その中央部を上下方向に、後述するバネ力伝達部材53が貫通するため、バネ受け首振り軸512を連続した一本の軸とすることができず、その中央部で軸の左右を分断する必要が有るが、コイルスプリングSPの反力を受けられる強度が要求されるため、このように一体絞り加工で作成されている。またこの上面には、バネ力伝達部材53を貫通させるための椅子前後方向に向いたバネ力伝達部材貫通長孔511が形成されており、円柱面の下部後方には、メカ部カバー取付孔513を有するツバ部が形成されている。
この上バネ受け部材51は、バネ受け首振り軸512を、背凭れアーム31のバネ圧縮作用点33に回転可能に配置される。
【0025】
下バネ受け部材52は、鋼板を、底面の周囲に上向きの壁面を有する略円形皿形状に絞り加工したもので、この形状によって後述するコイルスプリングSPを安定して保持することができる。また、後述する首振り用部材54を介して、バネ力伝達部材53に対して首振り回動可能なように、底面が上向きに突出した横向き半円柱形状の窪み部522が形成され、その中央部にバネ力伝達部材53を貫通させるためのバネ力伝達部材貫通孔521が形成されている。
コイルスプリングSPは、前記上バネ受け部材51と下バネ受け部材52に挟まれるように配置される。
【0026】
メカ部カバーMCは、上方に開口し下面を有する略コ字形状で、下面にコイルスプリングSPを通すことができる大きさの円形孔を有し、この円形孔外周部から下方に向かって底面を有しない円筒側壁が延びている。また、略コ字形状の下面で前記円形孔の後部に、上バネ受け部材51のメカ部カバー取付孔513に対応する取付孔MC1が有る。
【0027】
首振り用部材54は、下バネ受け部材52を、後述する操作部SSをねじ込むことでコイルスプリングSPを圧縮しながら、バネ力伝達部材53に対して首振り回動可能に保持するためのもので、上向き鋭角に曲げた鋼板の先端R部542の中央にバネ力伝達部材貫通孔541を設け、その下部に肉厚円筒部を有している。首振り用部材54は、先端R部542が下バネ受け部材52の窪み部522に下面側から接触し、ここに下バネ受け部材52の仮想的な首振り軸線55を形成するように配置される。
【0028】
操作部SSは、外形略円盤形状で中央部の厚み方向に、バネ力伝達部材53の先端ねじ部532にねじ込まれる雌ねじが形成されている。
バネ力伝達部材53は、半球型上端部の下面に四角柱型の回転止め部531を有し、その下面中央部から下向きに円柱型の軸部が伸びており、軸部の下端部近傍には、ねじである先端ねじ部532が形成されている。一方、ベース部材21後端部近傍のバネ力伝達部材取付孔212は、四角柱状の凹陥部の底面中央部に円形孔を有することで、バネ力伝達部材53の回転止め部531を嵌合して、後述する操作部SSをねじ込む際に、一体に回転しないように保持できるようになっており、前記円形孔周囲の下面側に下方に伸びる円筒形状を有することで、バネ力伝達部材53の首振りを防止できるようになっている。
【0029】
このベース部材21のバネ力伝達部材取付孔212に、上方からバネ力伝達部材53を貫通させ、回転しないように配置すると同時に、このバネ力伝達部材53に下方から、上バネ受け部材51のバネ力伝達部材貫通長孔511、コイルスプリングSP、下バネ受け部材52のバネ力伝達部材貫通孔521、首振り用部材54のバネ力伝達部材貫通孔541を貫通させ、先端ねじ部532に操作部SSをねじ込むことで、バネ力伝達部材53が貫通している全ての部材を固定している。また、操作部SSのねじ込み量を加減することで、コイルスプリングSPの初期圧縮量を変化させ、背凭れ3の全般的な反力を調整するようになっている。
【0030】
メカ部カバーMCは、上方に開口した略コ字形状部が背凭れア−ム31の一部をその左右両外側にわたってカバ−し、略コ字形状部の下方に延びる円筒部が上バネ受け部材51、コイルスプリングSP、下バネ受け部材52の側面を覆うように下方から配置され、メカ部カバーMCの取付孔MC1を、上バネ受け部材51のメカ部カバー取付孔513に位置をあわせてここでネジ止めされている。ここで、背凭れア−ム31が最も直立した状態では、操作部SSがメカ部カバーMC下部の円筒部から下方に露出しており、操作可能となっている。
【0031】
上記の構成による動作について以下に具体的に説明する。
【0032】
図3は、背凭れ3が最も起立した姿勢を示したものであり、この時バネ圧縮作用点33は、背凭れアーム回転軸32に対してほぼ水平後方位置かつ下バネ受け部材52の首振り軸線55のほぼ中央真上にある。また、コイルスプリングSPは、少なくとも背凭れアーム31を起立位置に保持できるバネ反力を発生する程度には圧縮された状態であり、この時、バネ力の方向、すなわちコイルスプリングSPの中央を通った上下の長さ方向は、バネ圧縮作用点33がコイルスプリングSPの反力によって回動しようとする接線方向、すなわち背凭れアーム回転軸32の軸心とバネ圧縮作用点33を結んだ直線に対して、バネ圧縮作用点33を起点に垂直上向き方向に向いており、この2つの方向はほぼ一致する。
よって、背凭れ直立姿勢近傍では、コイルスプリングSPの反力のほぼ全てが背凭れ3を起立姿勢に戻そうとする力になっている。但し、この時のコイルスプリングSPの圧縮量は少ないので、反力は小さい。
【0033】
ここから背凭れアーム31を後傾させていくと、バネ圧縮作用点33は背凭れアーム回転軸32を中心に下前方に向かって回動していくが、下バネ受け部材52の首振り軸線55は、前述したように、背凭れの後傾に伴って移動しない構造になっている。またバネ圧縮作用点33がコイルスプリングSPの反力によって回動しようとする接線方向は椅子の後方に向けて傾いていくため、コイルスプリングSPの反力の方向に対して前記バネ圧縮作用点33の回動接線方向はずれていくことになる。
【0034】
図4は、背凭れ3を大きく後傾させた姿勢を示したものであり、この時バネ圧縮作用点33は、背凭れアーム回転軸32に対してほぼ下後方位置かつ下バネ受け部材52の首振り軸線55の前上方にある。この時、バネ力の方向、すなわちコイルスプリングSPの中央を通った上下の長さ方向は、バネ圧縮作用点33がコイルスプリングSPの反力によって回動しようとする接線方向、すなわち背凭れアーム回転軸32の軸心とバネ圧縮作用点33を結んだ直線に対して、バネ圧縮作用点33を起点に垂直上向き方向に向いており、この2つの方向は大きくずれている。
【0035】
よって、この時大きく圧縮されたコイルスプリングSPの全反力F1に対して、背凭れアーム31を起立姿勢に戻す方向に作用する反力成分Fyは小さくなる。なお、コイルスプリングSPの全反力F1、バネ圧縮作用点33に作用する力の成分Fx、Fyの大きさと方向は、概念的に表わしたものである。
【0036】
また、起立姿勢から後傾させていくと、反力Fyは、その大きさ自体は増加していくが、次第に増加割合は小さくなっていき、増加割合がゼロになる時がくる。ここで反力Fyは最大値であり、ここからさらに後傾させていくと、反力Fyが今度は減少していく方向に転じ、背凭れアーム回転軸32、バネ圧縮作用点33、下バネ受け部材の首振り軸線55が一直線上に並んだとき反力Fyは再度ゼロになる。これよりもさらに後傾させると、背凭れアーム31は起立姿勢に戻らなくなる。
【0037】
背凭れアーム31の後傾は、少なくとも、反力Fyが再度ゼロになる以前に停止させる必要がある。実用的には、反力Fyが最大値と再度ゼロの間の適切なところで背凭れアーム31の後傾を停止させることが好ましい。場合によっては、反力Fyが最大値になる以前で背凭れアーム31の後傾を停止させることも好ましい。本実施の形態では、後傾ストッパ414を用いて後傾を停止させている。また、背凭れアーム31の後傾に伴ってコイルスプリングSPは椅子の前方に向かって傾いていくが、メカ部カバーMCは上バネ受け部材51に固定されていて、コイルスプリングSPと同様に傾いていくため、メカ部カバーMCの円筒部は、上バネ受け部材51、コイルスプリングSP、下バネ受け部材52の実質的な外形だけをカバーできる大きさで良く、コンパクトな設計にすることができる。ここまでの説明で明らかなように、背凭れアーム回転軸32、バネ圧縮作用点33、下バネ受け部材の首振り軸線55の位置関係の設定を変えれば、背凭れアーム31が後傾していく過程でコイルスプリングSPが背凭れアーム31を起立姿勢に戻そうとする反力の変化をさまざまに設定することができる。
【0038】
背凭れが最も起立した姿勢の時、背凭れアーム回転軸32の軸心位置に対してバネ圧縮作用点33が椅子の後方側で同高さ以下にあり、バネ圧縮作用点33の真下に下バネ受け部材52の首振り軸線55があれば、背凭れを大きく後傾させていったときの反力の増加程度をあまり大きくしないようにできることは前記説明より明らかであるが、たとえば、バネ圧縮作用点33の初期位置を、下バネ受け部材52の首振り軸線55の真上より後方にすれば、背凭れアーム31が後傾していく過程で、バネ圧縮作用点33が下バネ受け部材52の首振り軸線55の真上まで回動してくる間は、コイルスプリングSPは圧縮されながら方向も背凭れアーム31を有効に回動させる方向に一致してくるため、背凭れ反力は急激に強くなってくるが、この点を過ぎると背凭れ反力の増加程度は緩やかになってくる。
【0039】
これらは、下バネ受け部材52の首振り軸線55がベース部材21のバネ力伝達部材取付孔212に対して、首振り不能に接続されていることによって、簡単な構造で実現されているが、背凭れ反力の変化程度をより顕著にしたいならば、背凭れアーム31が後傾していく過程で、下バネ受け部材52の首振り軸線55の位置を固定しておくのではなく、積極的に椅子後方に向けて移動させることも考えられる。たとえば、ベース部材21にバネ力伝達部材53を、背凭れアーム31が後傾するに従って、図5において反時計方向に回動するように関連付けて接続すればよい。一例としては、背凭れアーム回転軸32を背凭れアーム31と一体となって回転するようにし、背凭れアーム回転軸32の長さ方向中央部に歯車を一体として回転するように設け、またバネ力伝達部材53の上端部に椅子の左右方向を回転軸とする歯車を一体に設け、これをベース部材21の後端部近傍に回転可能に取付け、この2つの歯車間に回転力を伝達できるように、ベース部材21にいくつかの歯車を配置する。
【0040】
または、バネ力伝達部材53の上端よりやや下方をベース部材21の後端部近傍に椅子の前後方向に回転可能に取付け、背凭れアーム31が起立位置において、背凭れアーム回転軸32の長さ方向中央部を下方に偏芯するクランク形状としたうえで背凭れアーム31と一体となって回転するようにし、バネ力伝達部材53の上端と背凭れアーム回転軸32のクランク部を直線状のリンク部材で接続する等して、背凭れアーム31とバネ力伝達部材53を連動して回動させることが考えられる。
【0041】
また、バネ圧縮作用点33と下バネ受け部材52の首振り軸線55を結んだコイルスプリングSPの反力の方向と、バネ圧縮作用点33が背凭れアーム回転軸32の周りに回動しようとする方向のずれが小さな設計であれば、背凭れアーム31、バネ力伝達部材53に一体または固定でもよいが、前記方向のずれを大きくする場合、上・下バネ受け部材51・52自体が首を振って、方向の変化するコイルスプリングSPに追従する必要がある。こうすることで、コイルスプリングSP自体が曲がったり、上・下バネ受け部材51・52に余計な方向の力が加わることが防げるため、スムーズな動作及び製品寿命の延長につながる。
【0042】
また、バネ力伝達部材53は、上バネ受け部材51のバネ力伝達部材貫通長孔511、コイルスプリングSP、下バネ受け部材52のバネ力伝達部材貫通孔521、首振り用部材54のバネ力伝達部材貫通孔541、操作部SSを貫通して配置されており、これによって、スペースの有効活用によるコンパクトなシステムとなり、また、予想外の力が働いた場合にも上・下バネ受け部材51・52からコイルスプリングSPが外れるなどのトラブルを防止できる構造となっている。しかし、背凭れアーム31を後傾させていったときに、コイルスプリングSPの方向が変化できる範囲は、バネ力伝達部材53がコイルスプリングSPの内径に収まる範囲に限定されるため、前記のように、バネ圧縮作用点33と下バネ受け部材52の首振り軸線55を結んだコイルスプリングSPの反力の方向と、バネ圧縮作用点33が背凭れアーム回転軸32の周りに回動しようとする方向のずれを大きく設計する場合、不利である。
【0043】
このときは、バネ力伝達部材をコイルスプリングSPの左右の外側に配置し、その下端に下バネ受け部材52を保持する構造にすることが考えられる。こうすることで、背凭れアーム31を後傾させていったときの、バネ力伝達部材とコイルスプリングSPの干渉を防ぐことができ、前記方向のずれを大きく設計することが可能となる。
【0044】
さらに、ベース部材21および座2と、背凭れアーム31の連動機構を設置しない場合、ベース部材21および座2は、背凭れアーム31の後傾動作に連動して動かず、また、背凭れアーム回転軸32より後方に前記反力機構5を配置することで、椅子全体のシステムを背凭れのみのチルト機構として、シンプルかつ安価でありながら、後傾時の座り心地を大きく向上させることができるが、本発明はこれに限らず、背座の動作を連動させた背座シンクロチルト機構に適用させたり、座の前方に前記反力機構5を配置することもできる。
【0045】
以下、図6を参照して説明する。ここで、図1から図5に対応する部材については、同一の名称、符号を付けている。
【0046】
背凭れアーム31は、下方に略90度曲がった頂点部分を、ベース部材21の後部上面側に、背凭れアーム回転軸32によって回動可能に保持されている。背凭れアーム31は、前方に伸びた先端部近傍が左右に分かれ、その間に上バネ受け部材51を上バネ受け部材首振り軸512で回動可能に保持している。この上にコイルスプリングSPが配置され、その上に下バネ受け部材52が配置されている。
【0047】
バネ力伝達部材53は、下バネ受け部材52、コイルスプリングSP、上バネ受け部材51、ベース部材21を貫通し、ベース部材21に対しては回転及び首振りしないように配置され、上端部近傍で下バネ受け部材52を下バネ受け部材首振り軸線55によって首振り可能に保持し、ベース部材21の下方で操作部SSをねじ込むことによってコイルスプリングSPの初期圧縮量を調整できるようにしている。
【0048】
この構造の場合は、背凭れアーム31が背凭れアーム回転軸32を中心に後傾回動すると、背凭れアーム31の前端部が上バネ受け部材51を上方に押し上げ、バネ力伝達部材53の上端部に保持されている下バネ受け部材52との間でコイルスプリングSPを圧縮することになる。
【0049】
この構造でも、背凭れアーム31の後傾時に、コイルスプリングSPの反力の方向に対してバネ圧縮作用点33の回動接線方向がずれていき、本発明の所望の効果が得られる。
【0050】
図7には背座シンクロチルトシステムにこの反力機構を適用した例を作動概念図で示す。
【0051】
ここに示す反力機構5は、前記図3、図4と基本的に同じであり、バネ力伝達部材53をコイルスプリングSPを貫通させず、その左右両側に配置したものである。こうすれば、背凭れを後傾させていったときに、コイルスプリングの方向が変化できる範囲は、バネ力伝達部材がコイルスプリングの内径に収まる範囲に限定されることがない。
また、背座シンクロ機構は、ベース部材21の上方に、前部をベース部材21に対してスライド可能に取付け、背凭れアーム31前部を背凭れアーム回転軸部分から略直角上方に伸ばした先端部に、ベース部材21の後部を回動可能に連結して、背凭れアーム31の後傾と連動するようにしている一般的な構造である。
本発明の反力機構に、座を連動するように連結するだけで実現可能であり、この場合も、本発明の効果が得られることがわかる。
【0052】
本発明は、以上に示した以外にも、種々変形が可能である。
【0053】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の椅子は、背凭れアームが後傾し、コイルスプリングが圧縮されるに従い、背凭れアームが回動しようとする方向に対して、コイルスプリングの全反力の方向が徐々にずれていくようにしたので、背凭れをチルトさせるための基本的なシステムを変更すること無く、椅子の座り心地の設計の自由度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願に係る発明である椅子の主要な外観側面を示す図。
【図2】この出願に係る発明である椅子の主要な外観背面を示す図。
【図3】この出願に係る発明である椅子の背凭れが起立姿勢にあるときの主要部品の配置図。
【図4】この出願に係る発明である椅子の背凭れが後傾姿勢にあるときの主要部品の配置図。
【図5】この出願に係る発明である椅子の主要部品の構成図。
【図6】この出願に係る発明である椅子の反力機構が座の前部にある実施形態を示す図。
【図7】この出願に係る発明である椅子の反力機構を背座シンクロチルトシステムに適用した例を示す図。
【符号の説明】
1 脚
11 脚羽根
12 脚支柱
C キャスター
GS ガススプリング
2 座
21 ベース部材
211 位置決め孔
212 バネ力伝達部材取付孔
3 背凭れ
31 背凭れアーム
311 背凭れアーム回転軸取付孔
32 背凭れアーム回転軸
33 バネ圧縮作用点
34 バネ受けブラケット
341 バネ受け干渉防止孔
35 背凭れ取付けブラケット
4 支持体
41 ガススプリング受け
411 ガススプリング嵌合孔
412 位置決め突起
413 背凭れアーム回転軸取付孔
414 後傾ストッパ
5 反力機構
51 上バネ受け部材
511 バネ力伝達部材貫通長孔
512 バネ受け首振り軸
52 下バネ受け部材
521 バネ力伝達部材貫通孔
522 窪み部
53 バネ力伝達部材
531 回転止め部
532 先端ねじ部
54 首振り用部材
541 バネ力伝達部材貫通孔
542 先端R部
55 下バネ受け部材の首振り軸線
SP コイルスプリング
MC メカ部カバ−
SS 操作部
MC1 取付孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chair having a tilt mechanism that can tilt a backrest.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, chairs having various backrest tilt mechanisms including back seat sync tilt and back tilt have been developed. Typically, a base member to which a leg or the like is attached and a base end to the base member In the case of back seat synchro tilt, the base member is slidably and rotatably supported at the front end, and the rear end is the base of the backrest arm. In the case of a tilt of the back only, a seat supported rotatably in the vicinity of the end portion and a spring connected so as to be interposed between two points whose relative distance changes with tilting at the lower portion of the seat. Interspersed between two points where the relative distance changes as the backrest tilts between the lower part of the seat near the base end of the backrest arm, between the base end of the backrest arm and the backrest and at the lower back of the seat Those having springs connected in such a manner are known. And these chairs are configured to always return to the standing posture by applying a tilting force to tilt the backrest or the seat to the standing posture even when the backrest fixed to the backrest arm is tilted backward. Has been.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a chair having such a tilt mechanism usually seems to increase the force that the seat occupant must apply to the backrest linearly as the backrest is tilted backwards, so that the backrest is greatly tilted backwards. Great power is needed.
[0004]
As the amount of back lean increases, the seated person leans back by applying the weight of the upper body to the back, but does not use weight but also uses muscle strength It is difficult to lean backwards, and small people and women with light weight may not be able to take a backward leaning posture satisfactorily.
[0005]
In addition, even if the backrest is tilted back to the maximum so that a small force is required, if the compression amount of the spring is set to a small value or a spring with a small spring constant is used, the backrest is in the vicinity of the standing posture. The initial tilting force of the spring is also reduced, and there is a problem that the seated person leans back slightly and tilts backwards unintentionally.
[0006]
In addition, there is usually a mechanism for adjusting the tilting power of the spring, but this changes the initial force for tilting by changing the initial compression amount of the spring, and changes the apparent spring constant. The tilting power increases linearly as the backrest tilts backward.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a chair according to the present invention is disposed on an upper part of a leg and is disposed so as to be relatively rotatable with respect to a base member having a seat on the upper side. A backrest arm including a receiving portion, a spring force transmission member having one side connected to the base member and having the other spring receiving portion on the other side over the backrest arm, one spring receiving portion and the other spring receiving portion A chair having a coil spring disposed therebetween and configured to compress the coil spring when the backrest arm is tilted backward, and the spring force acts on the backrest arm as the backrest arm tilts backward. It is characterized by a reaction force mechanism in which the direction in which the coil spring is compressed gradually changes relative to the tangential direction in which the portion being rotated is about to rotate.
[0008]
In such a case, as the backrest arm tilts backward, the coil spring is compressed and the total reaction force of the coil spring increases, but at the same time, the backrest arm tends to rotate. Since the direction of the total reaction force of the coil spring gradually shifts, the magnitude of the effective component of the reaction force that the coil spring tries to return the backrest arm to the standing posture increases or decreases. By setting the degree of compression and direction of the coil spring when the backrest arm is tilted backward, the coil spring can be set in various ways to change the reaction force that tries to return the backrest arm to the standing posture. Without changing the basic system for tilting the backrest, the degree of freedom in designing the seating comfort of the chair can be increased.
[0009]
This can be applied to a back-seat synchro tilt mechanism in which the seat slides and rotates in conjunction with the back tilt of the backrest, or a back tilt mechanism in which the seat is fixed and tilts back only. To set the reaction force so that the degree of increase in the reaction force when the backrest is greatly tilted backward with respect to the initial reaction force when the backrest is in the vicinity of the standing posture is not so large. The force mechanism increases the angle between the tangential direction in which the action point compressing the spring on the backrest arm tries to rotate and the direction in which the spring is compressed as the backrest arm tilts backward from the most upright position. It is preferable that it is changed so as to progress. In this way, the coil spring is compressed as the backrest is tilted backward, but the amount of effective component of the reaction force that attempts to return the backrest arm to the standing posture is the degree of compression of the coil spring. Depending on the setting of how the angle between the rotation tangent direction of the backrest arm and the direction of the spring changes, for example, when the backrest is tilted backward, it is almost straight in the vicinity of the standing position. For example, when the back reaction force is increased and the vehicle is further tilted backward from a position where the back reaction force is tilted to some extent, the increase in the back reaction force can be moderated.
[0010]
Furthermore, in order to achieve this with a simpler structure, the reaction force mechanism is configured such that the spring force transmission member is held so as not to swing with respect to the base member, and one spring moves as the backrest arm tilts backward. What is necessary is just to make it the structure which the horizontal direction position of a receiving part moves relatively with respect to a spring force transmission member and the other spring receiving part.
[0011]
In this way, the position of the spring receiving portion on the spring force transmitting member relative to the base member is changed in the process of moving the horizontal position of the spring receiving portion on the backrest arm side as the backrest tilts backward. Since it does not change, the angle formed by the rotational tangent direction of the backrest arm and the direction of the spring can be easily changed.
[0012]
And, in order to extend the product life by preventing the backrest arm, coil spring, spring receiving part, etc. from smoothly acting and excessive force when tilting the backrest backward, The reaction force mechanism is a separate member in which the spring receiving part is swingably disposed on the backrest arm and the spring force transmission member, both in the direction of compressing the coil spring regardless of the back tilt state of the backrest arm. It is preferable that the spring receiving members are opposed to each other.
[0013]
In order to make the system more compact, it is conceivable that the reaction force mechanism is configured such that the spring force transmission member is disposed so as to penetrate the inside of the coil spring. In this way, the space can be used effectively and a compact design is possible. Furthermore, when the backrest is tilted backward, the range in which the direction of the coil spring can be changed is limited to the range in which the spring force transmission member can be accommodated within the inner diameter of the coil spring. Even when an unexpected force is applied, troubles such as the coil spring coming off from the spring receiver can be prevented.
[0014]
In addition, the seat that does not move in conjunction with the backward tilting motion of the backrest arm, the backrest arm that is pivotally fixed to the bottom of the base member, and the reaction force mechanism that is located behind the rotation axis of the backrest arm By doing so, the system of the entire chair can be used as a tilt mechanism with only a backrest, and the sitting comfort when tilting backward can be greatly improved while being simple and inexpensive.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
As shown in a side view in FIG. 1 and a rear view in FIG. 2, the chair according to the present embodiment includes a
[0017]
A specific structure and component configuration will be described with reference to FIGS.
[0018]
That is, in this chair, a
[0019]
The spring
[0020]
Next, the coil spring SP is disposed so as to be sandwiched between the spring receiving surface of the upper
[0021]
Referring to FIG. 5, the main components of the tilt mechanism will be described in detail. A gas spring receiver made by bending and welding a steel plate is formed on the upper part of the gas spring GS that is taper-fitted into the hole at the center of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The upper
The upper
[0025]
The lower
The coil spring SP is disposed so as to be sandwiched between the upper
[0026]
The mechanical cover MC has a substantially U-shape that opens upward and has a lower surface. The mechanical cover MC has a circular hole with a size that allows the coil spring SP to pass through the lower surface. The cylindrical side wall which does not have is extended. In addition, a mounting hole MC1 corresponding to the mechanical part cover mounting hole 513 of the upper
[0027]
The swinging
[0028]
The operation portion SS has a substantially outer disk shape and is formed with a female screw to be screwed into the
The spring
[0029]
The spring
[0030]
The mechanical part cover MC has a substantially U-shaped part opened upward to cover a part of the
[0031]
The operation according to the above configuration will be specifically described below.
[0032]
FIG. 3 shows a posture in which the
Therefore, in the vicinity of the backrest upright posture, almost all of the reaction force of the coil spring SP is a force for returning the
[0033]
When the
[0034]
FIG. 4 shows a posture in which the
[0035]
Therefore, the reaction force component Fy acting in the direction in which the
[0036]
Further, when the vehicle is tilted backward from the standing posture, the magnitude of the reaction force Fy itself increases, but the rate of increase gradually decreases, and the time when the rate of increase becomes zero comes. Here, the reaction force Fy is the maximum value. If the reaction force Fy is further tilted backward from here, the reaction force Fy turns in the direction of decreasing this time, and the backrest
[0037]
The backward tilt of the
[0038]
When the backrest is in the most upright posture, the spring
[0039]
These are realized with a simple structure by connecting the
[0040]
Alternatively, a length slightly lower than the upper end of the spring
[0041]
Further, the direction of the reaction force of the coil spring SP connecting the spring
[0042]
The spring
[0043]
At this time, it can be considered that the spring force transmission member is disposed on the left and right outer sides of the coil spring SP and the lower
[0044]
Further, when the interlocking mechanism between the
[0045]
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. Here, members corresponding to those in FIGS. 1 to 5 have the same names and symbols.
[0046]
The
[0047]
The spring
[0048]
In the case of this structure, when the
[0049]
Even in this structure, when the
[0050]
FIG. 7 is an operation conceptual diagram showing an example in which this reaction force mechanism is applied to a back seat synchro tilt system.
[0051]
The
The back seat synchronization mechanism has a front end that is slidably attached to the
It can be realized simply by connecting the seat to the reaction force mechanism of the present invention in an interlocking manner, and it can be seen that the effects of the present invention can also be obtained in this case.
[0052]
The present invention can be variously modified in addition to the above.
[0053]
【The invention's effect】
In the chair of the present invention described in detail above, as the backrest arm tilts backward and the coil spring is compressed, the direction of the total reaction force of the coil spring is relative to the direction in which the backrest arm tries to rotate. Since it is shifted gradually, the degree of freedom in designing the sitting comfort of the chair can be increased without changing the basic system for tilting the backrest.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a main external appearance side surface of a chair according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a main appearance rear surface of the chair according to the invention of this application.
FIG. 3 is a layout diagram of main components when the backrest of the chair according to the present invention is in a standing posture.
FIG. 4 is a layout view of main parts when the backrest of the chair according to the present invention is in a backward tilted posture.
FIG. 5 is a configuration diagram of main components of a chair according to the invention according to this application.
FIG. 6 is a view showing an embodiment in which the reaction force mechanism of the chair according to the present invention is in the front part of the seat.
FIG. 7 is a view showing an example in which a chair reaction force mechanism according to the present invention is applied to a back seat synchro tilt system;
[Explanation of symbols]
1 leg
11 leg feathers
12 leg support
C caster
GS gas spring
2 seats
21 Base member
211 Positioning hole
212 Spring force transmission member mounting hole
3 Backrest
31 Backrest arm
311 Back arm rotation shaft mounting hole
32 Backrest arm rotation axis
33 Spring compression point
34 Spring support bracket
341 Spring receiving interference prevention hole
35 Backrest mounting bracket
4 Support
41 Gas spring receiver
411 Gas spring fitting hole
412 Positioning protrusion
413 Back arm rotation shaft mounting hole
414 Back tilt stopper
5 Reaction force mechanism
51 Upper spring receiving member
511 Spring force transmission member through long hole
512 Spring bearing swinging shaft
52 Lower spring bearing member
521 Spring force transmission member through hole
522 depression
53 Spring force transmission member
531 Anti-rotation part
532 Tip thread
54 Swing members
541 Spring force transmission member through hole
542 Tip R
55 Swing axis of lower spring bearing member
SP coil spring
MC Mechanical cover
SS operation section
MC1 mounting hole
Claims (7)
このベース部材に対して相対的に回動可能に配置されており一方のバネ受け部を含む背凭れアームと、
一端側がベース部材に連結され背凭れアームをこえた他端側に他方のバネ受け部を有するバネ力伝達部材と、
一方のバネ受け部と他方のバネ受け部の間に配置されたコイルスプリングを有し、
背凭れアームの後傾時にコイルスプリングを圧縮する構成である椅子であって、
背凭れアームが後傾するに従って、背凭れアーム上でバネ力が作用している部分が回動しようとする接線方向に対して相対的に、コイルスプリングを圧縮する方向が徐々に変化していく反力機構を有し、反力機構の一方のバネ受け部が背凭れアームに首振り可能に配置された別体の部材であることを特徴とする椅子。A base member attached to the upper part of the leg and having a seat on the upper side;
A backrest arm that is arranged to be rotatable relative to the base member and includes one spring receiving portion;
A spring force transmission member having one spring receiving portion on the other end side of which the one end side is connected to the base member and exceeds the backrest arm;
A coil spring disposed between one spring receiving portion and the other spring receiving portion;
A chair that is configured to compress a coil spring when the backrest arm is tilted backward,
As the backrest arm tilts backward, the direction in which the coil spring is compressed gradually changes relative to the tangential direction in which the portion on which the spring force is applied rotates. chair have a reaction force mechanism, to be characterized by one of the spring receiving portion of the reaction force mechanism is a member of swivelably arranged separate backrest arm.
このベース部材に対して相対的に回動可能に配置されており一方のバネ受け部を含む背凭れアームと、
一端側がベース部材に連結され背凭れアームをこえた他端側に他方のバネ受け部を有するバネ力伝達部材と、
一方のバネ受け部と他方のバネ受け部の間に配置されたコイルスプリングを有し、
背凭れアームの後傾時にコイルスプリングを圧縮する構成である椅子であって、
背凭れアームが後傾するに従って、背凭れアーム上でバネ力が作用している部分が回動しようとする接線方向に対して相対的に、コイルスプリングを圧縮する方向が徐々に変化していく反力機構を有し、反力機構の他方のバネ受け部がバネ力伝達部材に首振り可能に配置された別体の部材であることを特徴とする椅子。A base member attached to the upper part of the leg and having a seat on the upper side;
A backrest arm that is arranged to be rotatable relative to the base member and includes one spring receiving portion;
A spring force transmission member having one spring receiving portion on the other end side of which the one end side is connected to the base member and exceeds the backrest arm;
A coil spring disposed between one spring receiving portion and the other spring receiving portion;
A chair that is configured to compress a coil spring when the backrest arm is tilted backward,
As the backrest arm tilts backward, the direction in which the coil spring is compressed gradually changes relative to the tangential direction in which the portion on which the spring force is applied rotates. have a reaction force mechanism, a chair, wherein the other of the spring receiving portion of the reaction force mechanism is a member of swivelably arranged separate the spring force transmission member.
このベース部材に対して相対的に回動可能に配置されており一方のバネ受け部を含む背凭れアームと、
一端側がベース部材に連結され背凭れアームをこえた他端側に他方のバネ受け部を有するバネ力伝達部材と、
一方のバネ受け部と他方のバネ受け部の間に配置されたコイルスプリングを有し、
背凭れアームの後傾時にコイルスプリングを圧縮する構成である椅子であって、
背凭れアームが後傾するに従って、背凭れアーム上でバネ力が作用している部分が回動しようとする接線方向に対して相対的に、コイルスプリングを圧縮する方向が徐々に変化していく反力機構を有し、反力機構のバネ力伝達部材がベース部材に対して首振り不能に保持されており、背凭れアームが後傾するに従って一方のバネ受け部の水平方向位置がバネ力伝達部材及び他方のバネ受け部に対して相対的に移動していくものであることを特徴とする椅子。 A base member attached to the upper part of the leg and having a seat on the upper side;
A backrest arm that is arranged to be rotatable relative to the base member and includes one spring receiving portion;
A spring force transmission member having one spring receiving portion on the other end side of which the one end side is connected to the base member and exceeds the backrest arm;
A coil spring disposed between one spring receiving portion and the other spring receiving portion;
A chair that is configured to compress a coil spring when the backrest arm is tilted backward,
As the backrest arm tilts backward, the direction in which the coil spring is compressed gradually changes relative to the tangential direction in which the portion on which the spring force is applied rotates. It has a reaction force mechanism, the spring force transmission member of the reaction force mechanism is held so as not to swing with respect to the base member, and as the backrest arm tilts backward, the horizontal position of one spring receiving part is the spring force. A chair that moves relative to the transmission member and the other spring receiving portion.
このベース部材に対して相対的に回動可能に配置されており一方のバネ受け部を含む背凭れアームと、
一端側がベース部材に連結され背凭れアームをこえた他端側に他方のバネ受け部を有するバネ力伝達部材と、
一方のバネ受け部と他方のバネ受け部の間に配置されたコイルスプリングを有し、
背凭れアームの後傾時にコイルスプリングを圧縮する構成である椅子であって、
背凭れアームが後傾するに従って、背凭れアーム上でバネ力が作用している部分が回動しようとする接線方向に対して相対的に、コイルスプリングを圧縮する方向が徐々に変化していく反力機構を有し、反力機構のバネ受け部が背凭れアーム及びバネ力伝達部材に首振り可能に配置された別体の部材であり、背凭れアームの後傾状態にかかわらずコイルスプリングを圧縮する方向に両方のバネ受け部材が互いに向き合っているものであることを特徴とする椅子。 A base member attached to the upper part of the leg and having a seat on the upper side;
A backrest arm that is arranged to be rotatable relative to the base member and includes one spring receiving portion;
A spring force transmission member having one spring receiving portion on the other end side of which the one end side is connected to the base member and exceeds the backrest arm;
A coil spring disposed between one spring receiving portion and the other spring receiving portion;
A chair that is configured to compress a coil spring when the backrest arm is tilted backward,
As the backrest arm tilts backward, the direction in which the coil spring is compressed gradually changes relative to the tangential direction in which the portion on which the spring force is applied rotates. It has a reaction force mechanism, and the spring receiving part of the reaction force mechanism is a separate member that is swingably disposed on the backrest arm and the spring force transmission member, and the coil spring regardless of the back tilt state of the backrest arm A chair characterized in that both spring receiving members face each other in the direction of compressing.
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