JP5176134B2 - 椅子 - Google Patents

Description

本発明は、着座者の体重に応じて背凭れの傾動時の反力を自動的に調整し得る椅子に関する。

体重の大きい着座者に対し背凭れの傾動時の反力を増大させる椅子として、下記特許文献に開示されているようなものが既知である。この椅子は、座を着座者の体重に応じた分量だけ下降させるとともにその下降量に関連して作動する連動機構を有しており、反力を発生させるばね手段の弾性抵抗を連動機構を介して機械的に調整するものである。
特開平０５−１８４４３２号公報

上記例の如き椅子の連動機構は部品点数の増加を招き、連動機構の構成部材の形状、さらには連動機構それ自体も複雑化するきらいがあった。そして、機構の複雑化は、着座者の体重により機構各部に発生する摩擦の影響を増大させ、背凭れの円滑な傾動を妨げることにつながるのであった。

以上に鑑みてなされた本発明は、より簡略な構成で、背凭れの傾動時の反力の自動調整機能を実現しようとするものである。

上述した課題を解決するべく、本発明では、座と、前記座に対して傾動可能な背凭れと、前記背凭れが傾動したときにこの背凭れに反力を加える反力機構と、前記座の座面下に配した流体ポンプと、前記座を介して着座者の荷重を受けた前記流体ポンプから流出する流体圧力に応じて、傾動した背凭れに対して発揮する反力の大きさを変動させる反力調整機構とを具備する椅子を構成した。

流体ポンプ、並びに流体ポンプが吐出する流体圧力を反力機構の近傍へと導く流路（パイプ、チューブ類の配管）は、上記例の椅子における連動機構と比べて簡便に実装可能であり、反力調整機構の簡略化に奏効する。

前記流体ポンプは、例えば着座者の荷重を受けて容積が減るように変形し流体を吐出する流体袋であり、前記反力調整機構は、例えば一端が前記流体袋に接続され着座者の荷重を受けて流出する流体が通る配管と、前記配管の他端に接続され前記流体の圧力を受けて伸縮する伸縮装置とを有してなる。

前記反力調整機構は、例えば前記流体圧力を利用して前記反力機構が前記背凭れに加える反力の作用点を変位させるものとする。この場合、反力機構が有する、反力を生む弾性部材を前記流体圧力を利用して移動させることにより、前記作用点と前記背凭れの回動中心との距離を変動させるのが簡便である。

加えて、前記背凭れが起立位置にあるときに前記作用点と背凭れの回動中心との距離の変動を許容し、背凭れが起立位置から傾動したときには作用点と背凭れの回動中心との距離の変動を抑止する係止機構を、前記弾性部材と背凭れとの間に介設していれば、着座者の着座時にその着座者の体躯に合わせて好適な反力の大きさに調整でき、また、背凭れの傾動時に不意に反力が増減したりしない。

あるいは、前前記反力機構が前記背凭れに加える反力の作用点を変位させる替わりに、前記流体圧力を利用して前記反力機構を支持する支持位置を変位させるようにしてもよい。

本発明によれば、従来よりも簡略な構成で、背凭れの傾動時の反力の自動調整機能を実現することができる。

＜第１実施形態＞本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図３に示すように、本実施形態の椅子は、座１と、座１に対して傾動可能である背凭れ２と、背凭れ２が傾動したときにこの背凭れ２に反力を加える反力機構３と、座１の座面下に配した流体ポンプ４と、座１を介して着座者の荷重を受けた流体ポンプ４から流出する流体圧力に応じて、反力機構３が発揮する反力の大きさを変動させる反力調整機構５とを具備する。

座１は、座面を形作るクッション、張材等を座受１１に取り付けたもので、脚６に支持させている。

背凭れ２は、背凭れ面を形作るクッション、張材等を背支桿２１に取り付けたもので、椅子の本体側、例えば座受１１または脚６に傾動可能に軸支させる。

反力機構３は、ガススプリング、コイルばね、板ばね、トーションバー等の弾性部材３１を用いてなる。弾性部材３１は、一端側が直接的に、または他の部材を介して間接的に背凭れ２に接している。弾性部材３１の他端側は、椅子の本体側に可動に支持させる。弾性部材３１は、着座者によって背凭れ２が傾動操作された際に弾性変形し、その弾性力を反力として背凭れ２に作用させる。図示例では、弾性部材３１としてガススプリングを想定しており、その後端側に転動するローラ３２を設けこのローラ３２を介して背支桿２１の下端部に接するようにし、かつ前端側を回動またはスライド可能に座受１１に取り付けてある。

流体ポンプ４は、着座者の荷重により変形し、流体、特に空気を吐出する流体袋である。尤も、空気以外の気体や、圧縮による体積変化の生じにくい水、油等の液体を用いることを妨げない。

反力調整機構５は、反力機構３が背凭れ２に対して作用させる反力の作用点を変位させることで、反力の大きさを変動させる。反力調整機構５は、パイプ、チューブ等の配管５２を介して流体ポンプ４に連通し、流体ポンプ４から吐出される流体圧力によって作動する伸縮装置たるアクチュエータ５１を有する。アクチュエータ５１は、例えば流体圧力によって進退動作するピストンを備えた流体圧シリンダ５１である。しかして、そのピストンの進退動作が、背凭れ２に加える反力の作用点の変位を惹起する。本実施形態では、反力機構３の要素である弾性部材３１を移動させることで作用点を変位させるようにしている。また、椅子の本体側とガススプリング３１との間には、ガススプリング３１及び作用点Ｆが元位置に復帰することを支援する補助弾性部材５３を設けている。補助弾性部材５３は、ガススプリング３１及び作用点Ｆが元位置から変位するのに伴い弾性変形して弾性力を蓄え、その弾性力を以てガススプリング３１を元位置の方に付勢する。

背凭れ２を梃子に見立てると、傾動する背凭れ２の回動中心Ｃが支点、背凭れ面または背支桿２１が背凭れ２の傾動操作の力点、背凭れ２と反力機構３との接点Ｆが作用点となる。着座者が着座１したとき、着座者の荷重を受けた流体ポンプ４は収縮して流体を吐出し、流体圧シリンダ５１のピストンを駆動する。シリンダ５１から突出するピストンは、補助弾性部材５３の付勢力に抗してガススプリング等３１を移動させ、その結果作用点Ｆが支点Ｃから遠ざかる方向に変位する。ポンプが吐出する流体圧力は着座者の体重が大きいほど増加し、ピストンの突出量、ひいては作用点Ｆが支点Ｃから遠ざかる変位量もまた着座者の体重が大きいほど増大する。図２は比較的体重の軽い着座者が着座した状態を示し、図３は比較的体重の重い着座者が着座した状態を示している。これにより、背凭れ２の傾動操作に対抗する反力が増減することとなる。

着座者が席を立った暁には、収縮していた流体ポンプ４が膨張して流体を吸込み、ピストンがシリンダ５１内に没入するとともにガススプリング等３１及び反力の作用点Ｆが元位置に復帰する。図１はこの状態を示している。

＜第２実施形態＞図４ないし図６に示すように、ガススプリング３１の後端側と背凭れ２との間に係止機構７を設け、この係止機構７を介して反力を伝達するように構成することができる。係止機構７は、背凭れ２が所定の起立位置にあるときに作用点Ｆと支点Ｃとの距離の変動を許容し、背凭れ２が起立位置から傾動したときに作用点Ｆと支点Ｃとの距離の変動を抑止する役割を担う。

係止機構７は、例えばガススプリング３１の後端側に設けた係止軸７２と、背支桿２１の下端部に設けたラック状または内歯車状をなす係止部材７１とを要素とする。係止軸７２は、幅方向に延伸した略水平な軸で、軸端部でローラ３３を軸支している。係止部材７１は、支点Ｃから遠ざかる方向に延出し、係止軸７２に臨む面に複数段の凹溝７１１を形成してある。係止軸７２は、その何れかの段の凹溝７１１に選択的に係合することができる。凹溝７１１に係止軸７２が係止した場合、そこが反力の作用点Ｆとなる。係止部材７１の側方には、ローラ３３が接触して転動ないし摺動することができる案内用のレール１２を設けておく。これらレール１２は、背凭れ２の傾動には追随させないよう、椅子の本体側に支持させる。

背凭れ２が起立位置にあるとき、係止軸７２は係止部材７１の凹溝７１１から離反している。図４はこの状態を示しており、シリンダ５１の伸縮を通じてガススプリング３１が係止部材７１に対し自由に移動することが許される。よって、着座者の体重に応じて作用点Ｆと支点Ｃとの距離が可変である。背凭れ２が起立位置から傾動すると、係止部材７１が支点Ｃ回りに係止軸７２に接近する方向に回動し、係止軸７２が係止部材７１における何れかの段の凹溝７１１に係合する。図５はこの状態を示しており、ガススプリング３１が係止部材７１に対し自由に移動することが禁じられる。よって、作用点Ｆと支点Ｃとの距離が不変となる。即ち、背凭れ２の後傾に伴い係止部材７１の角度が変化するが、このとき係止部材７１から操作力の作用を受けたガススプリング３１の後端側が支点Ｃに近づく方向に移動してしまうのを防止できる。因みに、起立位置にある背凭れに初期反力を与える弾性部材（図示せず）を、ガススプリング３１とは別に設けておくことが好ましい。

＜第３実施形態＞図７ないし図１１に示す実施形態では、まず、ガススプリング３１の前端側が椅子の本体側に枢着しており、その後端側が上下に回動する。

背支桿２１の下端部には、ガススプリング３１の後端部に存在するローラ３４と接触する接触部２２を設けている。接触部２２は、側面視ガススプリング３１の回動中心即ち前端を中心とした部分円弧状の接触面を有する。

着座者が着座すると、流体ポンプ４からの流体がシリンダ５１に流れ込み、シリンダ５１からピストンが進出してガススプリング３１の後端側を下方に押し下げる。従って、図８に示しているように、反力の作用点Ｆとなる、ローラ３４と接触部２２との接点が下方に変位する。接触部２２の接触面が側面視部分円弧状をなしていることから、背凭れ２が起立位置にある段階でガススプリング３１が回動してもその長さが伸縮することはないため、ガススプリング３１の回動の際にガススプリング３１が接触部２２から受ける抵抗力は小さく（摩擦程度）、上下何れの方向にも容易に回動できる。無論、背凭れ２が傾動を開始すれば、ガススプリング３１は支点Ｃ回りに回動する接触部２２に押されて収縮する。

但し、背凭れ２を倒し始める際に、不意にガススプリング３１が回動して接触部２２の接触面に沿って作用点Ｆがずれるおそれは否めない。このことに対して、本実施形態でも、ガススプリング３１と背凭れ２との間に係止機構７を介設している。

図９ないし図１１に示すように、本実施形態の係止機構７は、背凭れ２に設けた流体袋７３と、流体袋７３に配管７４を介して連通しているアクチュエータ７５と、アクチュエータ７５によって駆動する係止部材７６と、ガススプリング３１の後端側に設けた係止爪７７とを要素とする。係止部材７６は、背凭れ２の回動中心Ｃと略同心軸回りに回動可能であるように背支桿２１に軸支させてあり、側面視接触部に相似した部分円弧状の概形をなす。係止部材７６は、支点Ｃから遠ざかる方向に延出し、係止爪７７に臨む面に複数段の凹溝７６１を形成してあるもので、やはり係止爪７７はその何れかの段の凹溝７６１に選択的に係合することができる。

着座者が背凭れ２に凭れていないとき、背凭れ２が起立位置にあり、流体袋７３は荷重を受けておらず、係止部材７６は係止爪７７から離反している。図９はこの状態を示しており、シリンダ５１の伸縮を通じてガススプリング３１が係止部材７６に対し自由に移動することが許される。よって、着座者の体重に応じて作用点Ｆと支点Ｃとの距離が可変である。着座者が背凭れ２に凭れかかると、荷重を受けた流体袋７３が収縮して流体を吐出し、その流体圧力によりアクチュエータ７５を駆動して、係止部材７６を前方に変位させる。すると、係止部材７６における何れかの段の凹溝７６１に係止爪７７が係合する。図１０はこの状態を示しており、ガススプリング３１が係止部材７６に対し自由に移動することが禁じられる。よって、作用点Ｆと支点Ｃとの距離が不変となる。図１０の状態からさらに着座者が背凭れ２に荷重をかければ、係止爪７７と凹溝７６１との係合を保ったまま、背凭れ２が起立位置から傾動する。逆に、着座者が背凭れ２に凭れることを止め、背中を背凭れ２から浮かせれば、背凭れ２が起立位置に復帰するとともに流体袋７３が膨張して流体を吸込み、アクチュエータ７５によって駆動されていた係止部材７６が図９に示しているように後方に退避し、係止爪７７と凹溝７６１との係合が解除される。因みに、係止爪７７から離反する方向に係止部材７６を押し戻すための弾性部材、例えば係止部材７６の回動中心近傍に巻きばね（図示せず）を設けておくことが好ましい。

＜第４実施形態＞図１２に示す実施形態は、第２実施形態の変形であり、ガススプリング３１の前端側（または、下端側）と背凭れ２との間に係止機構７を介設している。詳述すると、背支桿２１は、支点Ｃから背凭れ面に向かって後上方に延伸しており、係止部材７８は、支点Ｃからやや後方に偏倚した箇所に設けてある。第２実施形態と異なり、本実施形態では、係止部材７８を椅子の本体側に支持させている。

ガススプリング３１は、その後端側（上端側）で背支桿２１の中間部位に枢着している。ガススプリング３１は、シリンダ５１のピストンの進退動作によって、前端側（下端側）が前後（上下）に回動する。背支桿２１とガススプリング３１との間には、ガススプリング３１及び作用点Ｆが元位置に復帰することを支援する補助弾性部材、例えばガススプリング３１の回動中心近傍に巻きばね（図示せず）を設けている。

背凭れ２の後傾時には、前端側の係止軸７９が係止部材７８に形成した何れかの段の凹溝７８１に係合し、係止部材７８と背支桿２１との間でガススプリング３１が圧縮されて反力を発揮する。

加えて、本実施形態では、ガススプリング３１とは別に、背凭れ２に反力を加える弾性部材３５をも設けている。この弾性部材３５は、例えば周知の執務用椅子と同様、手動の反力調整機構を伴うコイルスプリングである。

各実施形態によれば、座１と、前記座１に対して傾動可能な背凭れ２と、前記背凭れ２が傾動したときにこの背凭れ２に反力を加える反力機構３と、前記座１の座面下に配した流体ポンプ４と、前記座１を介して着座者の荷重を受けた前記流体ポンプ４から流出する流体圧力に応じて、前記反力機構３が傾動した背凭れ２に対して発揮する反力の大きさを変動させる反力調整機構５とを具備する椅子を構成したため、背凭れ２の傾動時の反力の自動調整機能を簡便に実現できる。

前記流体ポンプ４が、着座者の荷重を受けて変形し流体を吐出する流体袋であり、前記反力調整機構５が、一端が前記流体袋４に接続され着座者の荷重を受けて流出する流体が通る配管５２と、前記配管５２の他端に接続され前記流体の圧力を受けて伸縮する伸縮装置５１とを有してなり、前記反力機構３が前記背凭れ２に加える反力の作用点Ｆを変位させるものとしているため、機構の不必要な複雑化を招かない。

加えて、前記背凭れ２が起立位置にあるときに前記作用点Ｆと背凭れ２の回動中心Ｃとの距離の変動を許容し、背凭れ２が起立位置から傾動したときには作用点Ｆと背凭れ２の回動中心Ｃとの距離の変動を抑止する係止機構７を介設しているため、着座者の着座時にその着座者の体躯に合わせて好適な反力の大きさに調整でき、また、背凭れ２の傾動時に不意に反力が増減したりしない。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。

＜第５実施形態＞特に、反力調整機構５について、反力機構３が背凭れ２に及ぼす反力の作用点Ｆを変位させる替わりに、反力機構３の支持位置を変位させるものとしても構わない。例えば、図１３ないし図１５に示すように、反力機構３の要素であるガススプリング等の弾性部材３１の一端側を背支桿２１の下端部に回動可能に取り付け、かつ他端側を椅子の本体側、例えば座受１１に、一端側を中心とした概略円弧状の軌跡に沿ってスライド可能であるように取り付けておく。

本実施形態の反力調整機構５は、背凭れ２の傾動の中心Ｃと反力の作用点Ｆとを結ぶ線分に対する反力の作用方向、換言すればガススプリング等３１の伸縮方向（弾性変形方向、反力の作用する方向）の角度Ａを変化させることで、反力の大きさを変動させる。着座者が着座１したとき、着座者の荷重を受けた流体ポンプ４は収縮して流体を吐出し、流体圧シリンダ５１のピストンを駆動する。シリンダ５１から突出するピストンは、ガススプリング等３１を移動させ、その結果前記線分とガススプリング等３１の伸縮方向とがなす角度Ａが拡がる（垂直に近づく）。ポンプが吐出する流体圧力は着座者の体重が大きいほど増加し、ピストンの突出量、ひいては角度Ａもまた着座者の体重が大きいほど増大する。背凭れ２を同じ角度だけ傾倒させたときのガススプリング等３１の変形量は、角度Ａが大きい（垂直に近い）ほど大きくなる。図１４は比較的体重の軽い着座者が着座した状態を示し、図１５は比較的体重の重い着座者が着座した状態を示している。従って、背凭れ２を同じ角度だけ傾倒させたときにガススプリング等３１が生み出す反力も大きくなる。このようにして、着座者の体重に応じた反力の自動調整を行うことができる。着座者が席を立った暁には、収縮していた流体ポンプ４が膨張して流体を吸込み、ピストンがシリンダ５１内に没入するとともにガススプリング等３１が元位置に復帰する。図１３はこの状態を示している。

＜第６実施形態＞あるいは、着座者の荷重を受けた流体ポンプ４から流出する流体圧力を、背凭れ２に直接作用させることも考えられる。例えば、図１６に示すように、流体ポンプ４とアクチュエータ５４とを配管５５を介して接続し、流体ポンプ４が吐出する圧力をアクチュエータ５４に供給する。そして、このアクチュエータ５４を背支桿２１の下端部に接続して、アクチュエータ５４に流入する流体圧力を背凭れ２に反力として作用させるようにする。この例では、反力機構３として、弾性部材３６を別途設けている。その上で、アクチュエータ５４が、背凭れ２を起立方向に押し返す反力を加減する自動の反力調整機構５として機能する。弾性部材３６に付随する手動の反力調整機構が着座者の好みに応じた反力調整を可能とするものであるのに対し、自動の反力調整機構５は着座者の体重に応じて自動的に反力の強弱を微調整するものである。

さらに、反力機構の弾性部材がガススプリングやコイルばね等である場合において、反力調整機構がガススプリング等の端部のスプリングリテーナの位置を伸縮方向に沿って変位させ、これによりガススプリング等の初期収縮量、即ちプリロード力を変化させるようなことも考えられる。

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態の椅子を模式的にした要部側面図。 同要部側面図。 同要部側面図。 本発明の一実施形態の椅子を模式的に示した側面図。 同要部側面図。 同要部斜視図。 本発明の一実施形態の椅子を模式的に示した側面図。 同要部側面図。 同要部斜視図。 同要部側面図。 同要部側面図。 本発明の一実施形態の椅子を模式的に示した側面図。 本発明の一実施形態の椅子を模式的にした要部側面図。 同要部側面図。 同要部側面図。 本発明の一実施形態の椅子を模式的にした要部側面図。

符号の説明

１…座
２…背凭れ
３…反力機構
４…流体ポンプ
５…反力調整機構
７…係止機構

Claims (7)

1. 座と、
   前記座に対して傾動可能な背凭れと、
   前記背凭れが傾動したときにこの背凭れに反力を加える反力機構と、
   前記座の座面下に配した流体ポンプと、
   前記座を介して着座者の荷重を受けた前記流体ポンプから流出する流体圧力に応じて、傾動した背凭れを起立方向に押し返す反力の大きさを変動させる反力調整機構と
   を具備する椅子。
2. 前記流体ポンプは、着座者の荷重を受けて変形し流体を吐出する流体袋であり、
   前記反力調整機構は、一端が前記流体袋に接続され着座者の荷重を受けて流出する流体が通る配管と、前記配管の他端に接続され前記流体の圧力を受けて伸縮する伸縮装置とを有してなる請求項１記載の椅子。
3. 前記背凭れの傾動の程度に対応した前記反力の大きさの変化の度合いを、着座者の荷重に応じて自動的に設定するものである請求項１または２記載の椅子。
4. 前記反力調整機構は、前記流体圧力を利用して前記反力機構が前記背凭れに加える反力の作用点を変位させるものである請求項１、２または３記載の椅子。
5. 前記反力機構は反力を生む弾性部材を有し、その弾性部材を前記流体圧力を利用して移動させることにより前記作用点と前記背凭れの回動中心との距離を変動させる請求項４記載の椅子。
6. 前記背凭れが起立位置にあるときに前記作用点と背凭れの回動中心との距離の変動を許容し、背凭れが起立位置から傾動したときには作用点と背凭れの回動中心との距離の変動を抑止する係止機構を、前記弾性部材と背凭れとの間に介設している請求項５記載の椅子。
7. 前記反力調整機構は、前記流体圧力を利用して前記反力機構を支持する支持位置を変位させるものである請求項１、２または３記載の椅子。

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