JP5498125B2

JP5498125B2 - 可逆式回転伝達機構及びそれを用いた椅子の可動構造物

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Publication number: JP5498125B2
Application number: JP2009246325A
Authority: JP
Inventors: 敏幸堀木; 和幸伊藤
Original assignee: Takano Co Ltd
Current assignee: Takano Co Ltd
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: JP2011092244A

Description

本発明は、可逆式回転伝達機構及びそれを用いた椅子の可動構造物に関する。さらに詳述すると、本発明は、被駆動側部材側からの入力では駆動側部材を駆動することはできず、駆動側部材側から入力される場合には被駆動部材を任意の方向に送りを与えることが可能な可逆式回転伝達機構及びそれを用いた椅子の座や背あるいは肘掛けなどの可動構造物に関する。

可動構造物の駆動源として、ピニオンとラックの組み合わせを用いて回転運動を直線運動に変換する機構（非特許文献１）が用いられることがある。この機構はピニオンの回転によりラックを直線運動させるものであるため、ピニオンの回転方向を切り替えることによりラックの直線運動方向を切り替えることができる。したがって、ラック側から直線運動を入力することによってもピニオンの回転による回転運動を出力することができる。また、一方向クラッチ機構と呼ばれる逆転を防止しつつ一方向にのみ回転運動を直線運動に変換する機構もあるが、この機構の場合にも、回転が許容される方向にラック側から入力があるときにはピニオン側が回転し運動を伝達する。そこで、スライド機構において可動構造物を任意の位置に固定する必要がある場合には、一方向回転クラッチを用いると共に可動構造物の固定を行うためのロック機構を別途必要とする（特許文献１）。

また、椅子の座のスライド機構におけるロック機構としては、例えば特許文献２に示すようなものがある。この固定機構は、被駆動部材側に凹凸を設けてそれに嵌合する突起を固定部材側に被駆動部材の移動軌跡上に出没自在に備え、被駆動部材をスライドさせる際には突起を移動軌跡から退避するように没入させ、固定したいときには移動軌跡に突起を突出させて被駆動部材側の凹凸と嵌合させて被駆動部材の動きを阻止するようにしたものである。

特開平０７−２５１９６４号公報特開２００８−４９０７７号公報

技報堂出版株式会社昭和３２年１０月１５日発行芦葉清三郎著機械運動機構第２９頁134．ピニオンとラック

しかしながら、ピニオンとラックの組み合わせを用いた可逆式回転伝達機構の場合、被駆動部材・可動部材を任意位置で固定するには被駆動部材・可動部材の動きを固定するロック機構を別途必要とし、それぞれの機構を各々別々に操作する必要がある。例えば、スライダ機構にピニオンとラックの組み合わせを用いた可逆式回転伝達機構を適用する場合には、ロック機構を解除してスライダ機構を自由に摺動可能な状態としてからピニオンを回転させて可動部材を任意の方向に移動させる２操作を必要とする。

また、駆動機構とロック機構とを別々に構成する場合、それぞれの機構を操作するための操作レバーを必要とするため、部品点数も多くなると共にそれぞれの機構を配置するスペースを余分に必要とする。

さらに、一方向回転クラッチを用いる場合には、駆動側部材の回転方向には関係なく被駆動部材・可動部材を一定回転方向・移動方向に駆動させるには十分であるが、双方向に回転可能としながら逆転防止を図ることはできない。

本発明は、操作部を回転させるという１つの動作でロックの解除とピニオンの駆動回転とを連続して実行可能であり、かつ操作部による回転入力を止めると自動的にピニオンにロック爪が食い込んで双方向に回転不能とされる可逆式回転伝達機構及びそれを用いた椅子の可動構造物を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１記載の可逆式回転運動伝達機構は、駆動側部材と該駆動側部材によって駆動される被駆動側部材とから成り、駆動側部材は、回転シャフトと、該回転シャフトと連結キーを介して回転方向にのみ係合する駆動ギアと、この駆動ギアに向けて常時付勢され前記駆動ギアの歯に噛み合って前記駆動ギアの回転を一方向にのみ阻止するロック爪を備える一対のロック部材と、前記回転シャフトと摩擦力により一定範囲で連動回転し一対の前記ロック部材のうち回転方向に対して回転を阻止する部材となる一方のロック部材を解除するロック解除キーと、これらを支持する支持フレームとを備え、前記駆動ギアは前記回転シャフトの前記連結キーが一定の範囲内で空転するための空間（遊び）を形成するキー溝を有し、前記回転シャフトだけが一定範囲において空転した後に前記駆動ギアと連係するように設けられ、前記回転シャフトの前記連結キーが前記キー溝の内部空間を空転して前記キー溝の一方の側壁に当接したときには、少なくとも前記ロック解除キーがいずれか一方のロック部材をロック解除方向に押して前記駆動ギアから前記ロック爪を離脱させた状態となり、前記連結キーを介して前記回転シャフトと連係された前記駆動ギアが回転可能となるように設けられている。

ここで、一対のロック部材を駆動ギアに向けて常時付勢する手法としては、特定の方法に限られず、例えば、その回転中心を通過する鉛直軸よりも外側に重心を置くような形状ないし錘の設置によって自重によって垂下することを利用して駆動ギアに向けて常時付勢させることも可能であるが、より好ましくは駆動ギアに対して一対のロック部材の間に引っぱりばねが掛けられ、引っぱりばねのばね力で互いにロック部材が引き合うことで駆動ギアにロック爪が嵌合されるようにすることである。

また、請求項１記載の発明にかかる可逆式回転運動伝達機構は、特定の用途に限定されるものではなく、産業機器やあらゆる可動部品・装置の可動機構の駆動源として利用することができるが、例えば椅子の座のスライド機構の駆動源として利用することが好ましい。

即ち、請求項１記載の可逆式回転運動伝達機構を椅子の可動部材とそれを支持する固定部材との間に配置し、被駆動側部材を可動部材又は固定部材のいずれか一方に固定すると共に駆動ギアを含む駆動側部材を可動部材又は固定部材のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で可動部材をスライド可能とすることが好ましい。

ここで、可動構造物としては、座受け部材に支持される座板支持部材に対して水平移動する座であり、被駆動側部材を座又は座板支持部材のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材を座又は座板支持部材のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で座を前後方向にスライド可能とすることが好ましい。

また、可動構造物としては、座受け部材と背支桿との間に配置される背ガススプリングの座受け部材に対する連結位置を変更可能とする背ガススプリングの位置調整機構であり、被駆動側部材を背ガススプリングの端部と座受け部材とを連結しかつ座受け部材の長孔内を貫通して移動する連結ピン又は座受け部材のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材を連結ピン又は座受け部材のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で被駆動側部材を移動させて連結ピンを長孔内で移動させることにより背ガススプリングの傾きを調整することが好ましい。

また、可動構造物としては、背支桿に対して昇降可能な背であり、被駆動側部材を背又は背支桿のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材を背又は背支桿のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で背を昇降可能とすることが好ましい。

また、可動構造物としては、肘支持部材に沿って昇降可能な肘であり、被駆動側部材を肘又は肘支持部材のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材を肘又は肘支持部材のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で肘を昇降可能とすることが好ましい。

また、可動構造物としては、背フレームに対して前後方向に出入り自在なランバーサポートであり、被駆動側部材をランバーサポート又は背フレームのいずれか一方に固定すると共に駆動側部材をランバーサポート又は背フレームのいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作でランバーサポートを前後方向に出入り可能とすることが好ましい。

また、可動構造物としては、背支桿に対して昇降可能なヘッドレストであり、被駆動側部材をヘッドレスト又は背支桿のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材をヘッドレスト又は背支桿のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作でヘッドレストを昇降可能とすることが好ましい。

請求項１記載の可逆式回転伝達機構によると、本発明は、操作レバーを回転させるという１つの動作でロックの解除と駆動ギアの駆動回転とを連続して実行可能であり、かつ操作レバーによる回転入力を止めると自動的に駆動ギアにロック爪が食い込んで双方向に回転不能にできる。

また、本発明によると、同軸上に構成要素を配置するため、スペースをとらない。

また、請求項２記載の可逆式回転伝達機構によると、ばねの力で回転シャフトからの入力がなくなると同時に強制的に一対のロック部材が原位置に確実に復帰するため、復帰と同時に一対のロック爪が互いに逆向きに駆動ギアに噛み込むため、被駆動側部材から入力があっても駆動ギアが回転することはない。つまり、自動的かつ確実にロックされる。

また、本発明の可逆式回転伝達機構を組みこんだ椅子の可動部材の駆動機構によれば、操作レバーの回転だけで正転あるいは逆転の双方に可動部材を直線移動あるいは回転移動させることができる。しかも、操作レバーを回転させるだけで、可動部材に対するロックの解除と駆動ギアの駆動・回転とを連続して実行可能であり、かつ操作部による回転入力を止めると自動的に駆動ギアにロック爪が食い込んで双方向に回転不能とされる。つまり、１アクションで可動部材の任意の移動が可能となり、かつ可動部材の移動を止めると同時に可動部材にロックがかかって不用意な移動を防止できる。このことは、座のスライド機構や背ガススプリングの傾きを調整する機構に特に限られず、背の昇降機構、肘の昇降機構、ランバーサポートの突出高さ調整機構、ヘッドレストの昇降機構などのあらゆる可動構造物のスライド機構として利用する場合に、操作が簡単なものとなるだけでなく、操作ミスの誘発や事故を未然に防ぐことができ、安全な構造となる。

さらに、本発明の可逆式回転伝達機構を組みこんだ椅子の可動部材の駆動機構は、駆動機構とロック機構とを別々に設ける場合に比べて機構が簡単で設置スペースをとらないため、椅子の外観をコンパクトにできる。しかも、駆動ギアの１歯分ずつの位置調整が可能となるため、座のスライド機構や背ガススプリングの位置調整機構、背の昇降機構、肘の昇降機構、ランバーサポートの突出高さ調整機構、ヘッドレストの昇降機構などのあらゆる可動構造物のスライド機構として微調整が可能となる。

本発明の可逆式回転伝達機構の一実施形態を一部断面して示す平面図である。同可逆式回転伝達機構のII-II線に沿う断面図である。同可逆式回転伝達機構のIII-III線に沿う断面図である。同可逆式回転伝達機構のロック状態を示す説明図である。同可逆式回転伝達機構のロック解除状態を示す説明図である。同可逆式回転伝達機構のロック解除後の駆動ギア回転状態を示す説明図である。同可逆式回転伝達機構の被駆動側部材を除いて示す分解図である。同可逆式回転伝達機構を組みこんだ椅子の座のスライド機構を示す説明図である。同椅子の座のスライド機構を上から見た説明図である。同可逆式回転伝達機構を組みこんだ椅子の背ガススプリングの初期長調整機構を示す説明図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１から図７に、本発明の可逆式回転運動伝達機構の実施形態の一例を示す。本実施形態の可逆式回転運動伝達機構１は、被駆動側部材としてラックが採用されることにより入力される回転運動を直線運動に変換して出力するものであり、主に駆動側部材２と被駆動側部材３とから成り、例えば可動機構の可動部材とそれを支持する固定部材との間に組み込まれ、被駆動側部材３を可動部材又は固定部材のいずれか一方に固定すると共に駆動側部材２を可動部材又は固定部材のいずれか他方に固定し、回転シャフト５の回転操作で一対のロック部材８ａ，８ｂの一方を解除してから駆動ギア４を回転させて被駆動側部材３に対して任意の運動を与えるようにしたものである。この可逆式回転運動伝達機構の場合、スライド機構の駆動源として適用する上で好ましい。尚、本発明のロック付き可逆式回転運動伝達機構は、必ずしも回転運動を直線運動に変換して出力するものに限られず、被駆動側部材として外歯歯車や内歯歯車を用いることにより回転運動をそのまま回転運動として出力するものとして構成しても良い。

本実施形態の可逆式回転運動伝達機構において、駆動側部材２は、回転シャフト５と、該回転シャフト５と連結キー６を介して回転方向にのみ係合する駆動ギア４と、この駆動ギア４に向けて常時付勢され駆動ギア４の歯に噛み合って駆動ギア４の回転を一方向にのみ阻止するロック爪９ａ，９ｂを備える一対のロック部材８ａ，８ｂと、回転シャフト５と摩擦力により一定範囲で連動回転し一対のロック部材８ａ，８ｂのうち回転方向に対して回転を阻止する部材となる一方のロック部材８ａあるいは８ｂを解除するロック解除キー１２と、これらを支持する支持フレーム１７とを備えている。

駆動ギア４は回転シャフト５の連結キー６が一定の範囲内で空転するための空間（遊び）を形成するキー溝７を有し、回転シャフト５だけが一定範囲において空転した後に駆動ギア４と連係するように設けられている。この回転シャフト５が空転する領域・角度は、駆動ギア４の回転に先立ってロック解除キー１２を回転させていずれか一方のロック部材８ａあるいは８ｂを押し出し、回転シャフト５の回転方向に対してロック機構として機能するいずれか一方のロック爪９ａあるいは９ｂを駆動ギア４の歯から離脱させるに十分な回転角度であることが必要である。つまり、回転シャフト５の連結キー６がキー溝７の内部空間を空転してキー溝７の一方の側壁７ａに当接したときには、少なくともロック解除キー１２がいずれか一方のロック部材８ａあるいは８ｂをロック解除方向に押して駆動ギア４からロック爪９ａあるいは９ｂを離脱させた状態となり、連結キー６を介して回転シャフト５と連係された駆動ギア４が回転可能となるように設けられている。

図３において、第１のロック部材８ａは駆動ギア４の時計回転方向への回転を阻止するロック爪９ａを有し、第２のロック部材８ｂは駆動ギア４の反時計回転方向への回転を阻止するロック爪９ｂを有する。これら一対のロック部材８ａ，８ｂの間には引っ張りばね１１が跨るように掛けられて互いに引っ張り合うことで、常時駆動ギア４に向けてロック爪９ａ，９ｂが逆方向に噛み合うように付勢されている。一対のロック部材８ａ，８ｂは、それぞれ基端に形成されている貫通孔（図示省略）を同心状に配置した状態で連結ボルト１５を貫通させることにより、揺動可能に連結ボルト１５ひいては支持フレーム１７に取り付けられている。このロック部材８ａ，８ｂのロック爪９ａ，９ｂよりも先の内側の面ではロック解除キー１２の円環部と同心状でかつやや大径の円弧を成すように形成され、その先端１０がロック解除キー１２の凸部１２ａと当接する位置まで延長されている。これにより、ロック部材８ａ，８ｂの先端１０がロック解除キー１２の凸部１２ａと当接するが、先端１０とロック爪９ａ，９ｂとの間の内側の面はロック解除キー１２の環状部１２ｃと隙間をあけて接触しないように配慮されている。尚、引っ張りばね１１は第１のロック部材８ａ並びに第２のロック部材８ｂにねじ込まれている取り付けボルト１６に両端のループ部分を引っ掛けて架けられている。また、一対のロック部材８ａ，８ｂを支持する連結ボルト１５は、支持フレーム１７に固定されている。

ロック解除キー１２は一対のロック部材８ａ，８ｂを交互に連結ボルト１５を中心に揺動させるように回転させるものであり、環状部１２ｃとこの環状部１２ｃから半径方向外側に突出する凸部１２ａとを一体的に成形した形状を成す。このロック解除キー１２の環状部１２ｃには回転シャフト５が貫通され、回転シャフト５の回りに回転可能に支持されている。また、このロック解除キー１２とＥリング１４との間に圧縮コイルばね１３が配置され、圧縮コイルばね１３のばね力でロック解除キー１２が駆動ギア４に向けて常時付勢され、ロック解除キー１２の駆動ギア４側の端面１２ｂが回転シャフト５の連結キー６の端面６ａに押し当てられることにより、両端面１２ｂ，６ａの間の摩擦で回転シャフト５と一緒に回転する。そして、ロック部材８ａあるいは８ｂを一定角度回転させて、ロック部材８ａあるいは８ｂを持ち上げる力よりも引っ張りばね１１あるいは自重などによるロック部材８ａあるいは８ｂを押し下げる力が勝ったときに、ロック解除キー１２の駆動ギア４側の端面が回転シャフト５の連結キー６の端面６ａとの間に滑りが生じて、ロック解除キー１２に空転が生ずる。この結果、ロック解除キー１２によって駆動ギア４から離されるロック部材８ａあるいは８ｂは一定の角度・位置に保たれる。好ましくは、ロック部材８ａあるいは８ｂは、少なくとも駆動ギア４からロック爪９ａあるいは９ｂを離脱させるに必要な最小限の開きを設定して、ロック解除キー１２の復帰と同時に駆動ギア４にロック爪９ａ，９ｂが即座に駆動ギア４の歯に噛み込むように設けられている。

Ｅリング１４は回転シャフト５に形成されたＥリング用溝１９に嵌合されて圧縮コイルばね１３の一端を受け止めて圧縮コイルばね１３がロック解除キー１２を回転シャフトの連結キー６の端部に押し付ける反力を受けるようにしている。連結キー６の端面６ａは駆動ギア４の端面よりも僅かに軸方向に突出しており、ロック解除キー１２の端面１２ｂが直接駆動ギア４の端面と接触することを防いでいる。これにより、ロック解除キー１２は回転シャフト５と摩擦で一体化され、駆動ギア４の回転の有無にかかわらず、回転シャフト５と連動回転する。また、回転シャフト５には突起２１が設けられて止めワッシャ１８が引っ掛けられて支持フレーム１７の外で回転可能に支持されている。これにより、回転シャフト５は支持フレーム１７に対して軸方向には移動不能でかつ回転自在に支持される。尚、回転シャフト５の端にはグリップ２０が備えられている。

この実施形態にかかる可逆式運動伝達機構は、被駆動側部材の運動形態によって異なる出力を得ることができる。例えば、図１に仮想線で示すように被駆動側部材たるラック３を駆動ギア４と常時噛み合わせるように配置すれば、回転シャフト５を介して駆動ギア４に入力される回転運動がラック３を直線移動させる直線運動に変換されて出力される。もっとも、この被駆動側部材３としては、ラックのような直線移動要素とせずに歯車のような回転要素とすることも可能であり、この場合には回転運動を回転運動として出力しつつ任意の位置で固定可能な可逆式回転運動伝達機構として構成することが可能となる。

以上のように構成された可逆式運動伝達機構によると、非駆動状態（スライド機構を停止させている状態）においては、図３あるいは図４に示すように、引っ張りばね１１の引っ張り力で互いに駆動ギア４に向けて引っ張られた一対のロック部材８ａ，８ｂが駆動ギア４並びにロック解除キー１２を包み込むように閉じて、ロック解除キー１２を凸部１２ａが垂下する原位置に復帰させると共にロック爪９ａ，９ｂの働きで駆動ギア４をニュートラル位置に戻す。このため、回転シャフト５から径方向に突出する連結キー６がキー溝７のほぼ中央に位置した状態とされる。この状態で操作グリップ２０を把持して回転シャフト５を任意の方向例えば図５に示すように時計回転方向に回転させると、まず駆動ギア４のキー溝７の遊び空間を回転シャフト５から突出する連結キー６が移動して回転シャフト５が空転する。このとき、回転シャフト５の連結キー６に対して圧縮コイルばね１３のばね力で押し当てられるロック解除キー１２が摩擦によって回転シャフト５と連れ回りを起こして回転方向に対して回転を阻止するロック爪９ａを備える一方のロック部材８ａを回転させる。これにより、ロック爪９ａが駆動ギア４から外れる。その後、図６に示すように、空転する回転シャフト５の連結キー６が駆動ギア４のキー溝７の一方の端部壁面７ａに当接して駆動ギア４そのものを回転させ始める。このとき、他方のロック部材８ｂのロック爪９ｂは、駆動ギア４の歯面を滑って外側に押し出される。つまり、ロック部材８ｂが反時計回転方向に回転させられる。そして、歯の頂部が通過すると同時に引っ張りばね１１の力あるいは自重によりロック部材８ｂが再び時計回転方向に回転してロック爪９ｂが１歯毎に原位置に戻り、駆動ギア４の歯と噛み合い逆転防止爪として機能する。このため、ロック部材８ｂは１歯ずつ駆動ギア４の回転を許容する一方向回転機構となり、被駆動側部材たるラック３を一方向に直線移動させる。

また、任意の直線送り量を与えた後、操作グリップ２０の握りを緩めあるいは離すと、駆動ギア４の歯面を滑って外側に押し出されていた他方のロック部材８ｂのロック爪９ｂが引っ張りばね１１の引っ張り力あるいは自重により原位置に復帰しようと歯底に向かって移動するため、さらにはロック解除キー１２によって持ち上げられるように時計回転方向に回転させられていた一方のロック部材８ａが引っ張りばね１１の引っ張り力あるいは自重により原位置に復帰しようとその先端１０でロック解除キー１２を押し戻しながら移動するため、一対のロック部材８ａ，８ｂの各ロック爪９ａ，９ｂがそれぞれ駆動ギア４に噛み込んで逆転防止爪として機能するため、駆動ギア４はいずれの回転方向にも固定される。同時に、一方のロック部材８ａのロック爪９ａが歯に噛み込む際にロック解除キー１２の回転と同時に連結キー６との間の摩擦力で連れ回りされる回転シャフト５が反時計回転方向に空転してキー溝７のほぼ中央に連結キー６が復帰する。

連結キー６が駆動ギア４と切り離されると同時にロック解除キー１２を元の位置に戻してロック爪９ａを駆動ギア４の歯に嵌合させる。しかして、今まで回転させていた方向に対しても一方のロック部材８ａのロック爪９ａが食い込むことにより回転不能とする。これにより、双方向に駆動ギア４の回転が阻止された状態となり、被駆動側部材たるラック３側からどちらの方向に移動する入力があったとしても、駆動ギア４は一切回転しない。つまり、駆動ギア４による被駆動側部材３の運動に対して双方向へのロックが行われる。

以上のように構成された本実施形態の可逆式回転運動伝達機構を椅子の座のスライド機構の駆動源として適用した例を図８及び図９に示す。このスライド機構の場合、被駆動側部材３としてはラックが採用され、操作グリップ２０を介して入力される回転運動をラック３の直線運動に変換して座２２の前後動という直線運動として出力するものである。スライド機構は、主に可動側部材と固定側部材とに分けられるが、本実施形態の場合には可動側部材となる座２２の座板２７にラック３が固定され、駆動側部材２としての可逆式回転運動伝達機構の本体が座板支持部材２３に固定されている。

座板支持部材２３は前端側が座受け部材２８の先端側に回転自在に連結されると共に後端側が背支桿２９に回転自在に連結され、背支桿２９の揺動と共に座板支持部材２３そのものが前後方向に僅かに移動しながら傾きを変えるように設けられている。この座板支持部材２３は、図８に示すように、前後方向に延びる一対のガイドレール２３ａと、その中央部で横切るように連結した溝形の梁２３ｂと、左右一対のガイドレール２３ａの後端を互いに連結して背支桿２９に回転自在に連結するための連結管２３ｃと、座受け部材２８の前端の長孔（図１０において符号２８ａで示される）を貫通する連結ピン（図示省略）を介して左右のガイドレール２３ａの前端を回転自在及び／または水平方向に移動可能に座受け部材２８に連結するための前端円筒部２３ｄとを備え、背支桿２９の揺動に伴って前後動しつつ僅かに後端側を沈めるように傾斜可能に座受け部材２８に支持されている。

この座板支持部材２３のガイドレール２３ａの前半部（梁２３ｂよりも前方）には、座板２７側に形成される摺動用ガイドフック２５が嵌合され、かつ座２２の装着位置よりも後方へスライドさせたときに摺動用ガイドフック２５が鉛直方向に係合するフランジを有するＬ形の摺動用ガイド溝２４が設けられている。他方、ガイドレール２３ａの後半部（梁２３ｂよりも後方）には、座板２７側に形成される摺動用ガイドフック２５を座２２の装着位置よりも後方へスライドさせたときに嵌合し摺動用ガイドフック２５が鉛直方向に係合するＩ形の摺動用ガイドフランジ２３ｅが設けられている。また、座板２７にはオーバーラン防止用フック２６が設けられ、このオーバーラン防止用フック２６が座２２の座板支持部材２３への装着時に弾性変形して梁２３ｂを乗り越えた後に梁２３ｂと連結管２３ｃとの間の空間に突出することで、座板２７（座２２）の前後方向へのスライドを可能とする。したがって、座２２を摺動用ガイド溝２４並びに摺動用ガイドフランジ２３ｅに沿って前後動させることができる。

以上のように構成された椅子の座のスライド機構によると、グリップ２０を把持して回転シャフト５を任意の方向に回転させると、まず回転シャフト５が空転している間にその回転方向において駆動ギア４の回転を阻止するロック爪９ａあるいは９ｂを備える一方のロック部材８ａあるいは８ｂをロック解除キー１２によって回転させて、ロック爪９ａあるいは９ｂを駆動ギア４から離脱させる（図５参照）。その後、空転する回転シャフト５の連結キー６が駆動ギア４のキー溝７の一方の端部壁面７ａに当接して駆動ギア４そのものを回転させ始め（図６参照）、駆動ギア４と噛み合うラック３ひいてはこれが取り付けられた座板２７・座２２を前進あるいは後退させる。そして、回転シャフト５の回転を止めてグリップ２０から手を離すと、ロック解除キー１２によって回転させられ駆動ギア４から外されていた一方のロック部材８ａあるいは８ｂ並びにロック爪９ａあるいは９ｂを駆動ギア４に噛み込ませて、その位置で座２２は座板支持部材２３に対して固定される（図４参照）。同様に、グリップ２０を逆転させて板２７・座２２を後退あるいは前進させる場合にも、まずロック解除キー１２の回転による駆動ギア４の回転を阻止するロック爪９ｂあるいは９ａの離脱を行ってから駆動ギアの回転を開始する。このため、回転シャフトの回転操作だけで、座２２を前進あるいは後退させることができる。しかも、回転シャフト５を同じ方向に回転させるだけで、ロックの解除と駆動ギアの回転とを連続して実行可能であり、かつ回転シャフト５への回転入力を止めると同時に外れていたロック爪が駆動ギアに食い込んで双方向に回転不能とされるので、自動的にスライド機構にロックがかかる。したがって、座２２を掴んで前後動させようとしても座は動かない。

次に、以上のように構成された本実施形態の可逆式回転運動変換機構を椅子の背を支える背ガススプリングの傾きを調整する機構の駆動源として適用した例を図１０に示す。この背ガススプリングの位置調整機構の場合、被駆動側部材３としてはラックが採用され、操作グリップを介して回転シャフトに入力される回転運動をラック３の直線運動に変換して背ガススプリング３０の座受け部材２８側への取り付け位置を円弧状の長孔３１に沿って移動させることにより、背ガススプリング３０の座受け部材に対する連結位置を変更することにより傾きを調整可能とするものである。この実施形態において、可逆式回転運動伝達機構１の本体たる駆動側部材２は、支持フレーム１７が座受け部材２８の後端側に固定され、長孔３１と平行に配置されるラック３が支持フレーム１７内を貫通して駆動ギア４と噛み合うように傾斜させて配置されている。そして、背ガススプリング３０は操作バルブを有する先端側が背支桿２９に揺動自在に連結されると共に基端側連結部材３２が座受け部材２８に設けられた長孔３１に連結ピン３３を介して摺動自在に連結されている。ここで、連結ピン３３には、ラック３の基端部が回転自在に連結されて、ラック３の移動と共に連結ピン３３ひいては背ガススプリング３０の基端側連結部材３２が長孔３１内を移動して、背ガススプリング３０の傾きを調整して同じ傾きを背もたれに与える場合においても背ガススプリング３０の圧縮量を変化させることで反力調整するようにしている。尚、図中の符号３４は反力機構を示す。

以上のように構成された椅子の背ガススプリング位置調整機構においても、グリップ操作により回転シャフト５を任意の方向に回転させると、まず回転シャフト５の空転によって駆動ギア４の回転を阻止するロック爪９ａあるいは９ｂを備える一方のロック部材８ａあるいは８ｂを駆動ギア４から離脱させた後、駆動ギア４そのものを回転させて駆動ギア４と噛み合うラック３ひいてはこれが取り付けられた連結ピン３３を長孔３１に沿って移動させる。そして、背ガススプリング３０の傾き即ち背ガススプリング３０の傾きを所望の値に調整した後、回転シャフト５の回転を止めると、ロック解除キー１２の原位置への復帰とともに駆動ギア４から外されていた一方のロック部材８ａあるいは８ｂのロック爪９ａあるいは９ｂを駆動ギア４に噛み込ませて、その位置で長孔３１内の連結ピン３３を座受け部材２８に対して固定させる。このとき、駆動ギア４は互いに逆方向の回転に対して逆転防止となる一対のロック爪９ａあるいは９ｂによって回転が阻止されるため、連結ピン３３側からかかる外力によっては背ガススプリング３０の基端側連結部材３２を移動させることはできない。

この実施形態の背ガススプリング位置調整機構の場合、連結ピン３３の移動即ち背ガススプリング３０の傾きの調整は、駆動ギア４・ラック３の１歯分ずつ調整することができ、長孔３１そのものに連結ピン３３を嵌め込む凹部を形成する場合よりも微調整が可能となる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態の可逆式回転運動伝達機構においては、一対のロック部材８ａ，８ｂの間には引っぱりばね１１が介在され、互いに引っ張りばね１１により引き合うことにより駆動ギア４にロック爪９ａ，９ｂが嵌合されるようにしているが、これに特に限定されるものではなく、一対のロック部材８ａ，８ｂの連結箇所（連結ボルト１５）よりも重力作用方向において下方にロック爪９ａ，９ｂ並びにロック部材８ａ，８ｂの先端を配置することで、自重により駆動ギア４を挟み付ける付勢力を発生させるようにしても良い。また、本実施形態では独立した支持フレーム１７によって駆動歯車４などを支持するようにしているが、場合によっては座受け部材２８や座板支持部材２３などの駆動側部材２を固定する構造物そのものに直接駆動ギア４などを支持させることによって、独立した支持フレーム１７を省くことも可能である。この場合において、駆動側部材２を固定する構造物そのものが支持フレーム１７を兼ねるものである。

また、本発明の可逆式回転運動伝達機構１は特定の用途に限定されるものではなく、産業機器やあらゆる可動部品・装置のスライド機構に利用することができる。さらに本発明の可逆式回転運動伝達機構を組みこむ椅子の可動構造物のスライド機構としては、上述の座のスライド機構や背ガススプリングの角度調整する機構に特に限定されず、例えば、図示していないが背の昇降機構、肘の昇降機構、ランバーサポートの突出高さ調整機構、ヘッドレストの昇降機構などのあらゆる可動構造物のスライド機構として利用することができる。この場合、可動側となる椅子の構造物（被駆動側部材３）とそれをスライド可能に支持する固定側構造物（駆動側部材２）との間に可逆式回転運動伝達機構１が組み込まれるが、駆動ギア４を含む駆動側部材（本体）２側を固定側構造物に設置すると共に被駆動側部材３を可動側構造物に備える場合に限られず、駆動ギア４を含む本体２側を可動側構造物に設置すると共にラック３を固定側構造物に備えるようにしても良い。具体的には、被駆動側部材たるラック３を背又は背支桿のいずれか一方に固定すると共に駆動ギア４を含む駆動側部材２を背又は背支桿のいずれか他方に固定し、回転シャフト５の回転操作で背を昇降可能とする。また、肘の昇降機構の場合には、被駆動側部材たるラック３を肘又は肘支持部材のいずれか一方に固定すると共に駆動ギア４を含む駆動側部材２を肘又は肘支持部材のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作で肘を昇降可能とする。また、ランバーサポートの突出高さ調整機構の場合には、被駆動側部材たるラック３をランバーサポート又は背フレームのいずれか一方に固定すると共に駆動ギア４を含む駆動側部材２をランバーサポート又は背フレームのいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作でランバーサポートを前後方向に出入り可能とする。さらに、ヘッドレストの昇降機構の場合には、被駆動側部材たるラック３をヘッドレスト又は背支桿のいずれか一方に固定すると共に駆動ギア４を含む駆動側部材２をヘッドレスト又は背支桿のいずれか他方に固定し、回転シャフトの回転操作でヘッドレストを昇降可能とする。

また、本発明では、被駆動側部材３として主にラックの例を挙げて説明したが、場合によっては外歯歯車あるいは内歯歯車を用いることにより、回転運動を回転運動として出力しつつ任意の位置で固定可能な可逆式回転クラッチ機構として構成することも可能である。例えば、背のリクライニング機構の駆動機構として適用すれば、回転シャフト５の回転操作で背を１歯ずつの送り分だけ傾斜させながら、送りを止めた任意の位置で駆動ギア４を一対のロック部材８ａ，８ｂのロック爪９ａ，９ｂで回転不能に拘束し、背の傾きを固定することが可能となる。

１可逆式回転運動変換機構
２駆動側部材
３被駆動側部材（ラック）
４駆動ギア
５シャフト
６連結キー
７キー溝
８ロック部材
９ロック爪
１０ロック部材の先端
１１引っ張りばね
１２ロック解除キー
１３圧縮コイルばね
１４Ｅリング
１５連結ボルト
１６取り付けボルト
１７支持フレーム
１８止めワッシャ
１９Ｅリング用溝
２０グリップ
２１突起
２２座
２３座板支持部材
２４摺動用ガイド溝
２５摺動用ガイドフック
２６オーバーラン防止用フック
２７座板
２８座受け部材
２９背支桿
３０背ガススプリング
３１長孔
３２背ガススプリングの基端側の連結部材
３３連結ピン
３４反力機構

Claims

駆動側部材と該駆動側部材によって駆動される被駆動側部材とから成り、前記駆動側部材は、回転シャフトと、該回転シャフトと連結キーを介して回転方向にのみ係合する駆動ギアと、この駆動ギアに向けて常時付勢され前記駆動ギアの歯に噛み合って前記駆動ギアの回転を一方向にのみ阻止するロック爪を備える一対のロック部材と、前記回転シャフトと摩擦力により一定範囲で連動回転し一対の前記ロック部材のうち回転方向に対して回転を阻止する部材となる一方のロック部材を解除するロック解除キーと、これらを支持する支持フレームとを備え、前記駆動ギアは前記回転シャフトの前記連結キーが一定の範囲内で空転するための空間（遊び）を形成するキー溝を有し、前記回転シャフトだけが一定範囲において空転した後に前記駆動ギアと連係するように設けられ、前記回転シャフトの前記連結キーが前記キー溝の内部空間を空転して前記キー溝の一方の側壁に当接したときには、少なくとも前記ロック解除キーがいずれか一方のロック部材をロック解除方向に押して前記駆動ギアから前記ロック爪を離脱させた状態となり、前記連結キーを介して前記回転シャフトと連係された前記駆動ギアが回転可能となるように設けられていることを特徴とする可逆式回転運動伝達機構。
前記一対のロック部材の間には引っぱりばねが介在され、該引っぱりばねにより互いに引き合い前記駆動ギアに前記ロック爪が嵌合されるものである請求項１記載の可逆式回転運動伝達機構。
請求項１記載の可逆式回転運動伝達機構を椅子の可動部材とそれを支持する固定部材との間に配置し、前記被駆動側部材を前記可動部材又は前記固定部材のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記可動部材又は前記固定部材のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記可動部材をスライド可能とするものである椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は座受け部材に支持される座板支持部材に対して水平移動する座であり、前記被駆動側部材を前記座又は前記座板支持部材のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記座又は前記座板支持部材のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記座を前後方向にスライド可能とするものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は座受け部材と背支桿との間に配置される背ガススプリングの前記座受け部材に対する連結位置を変更可能とする背ガススプリングの位置調整機構であり、前記被駆動側部材を前記背ガススプリングの端部と前記座受け部材とを連結しかつ前記座受け部材の長孔内を貫通して移動する連結ピン又は前記座受け部材のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記連結ピン又は前記座受け部材のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記被駆動側部材を移動させて前記連結ピンを前記長孔内で移動させることにより背ガススプリングの傾きを調整するものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は背支桿に対して昇降可能な背であり、前記被駆動側部材を前記背又は前記背支桿のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記背又は前記背支桿のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記背を昇降可能とするものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は肘支持部材に沿って昇降可能な肘であり、前記被駆動側部材を前記肘又は前記肘支持部材のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記肘又は前記肘支持部材のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記肘を昇降可能とするものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は背フレームに対して前後方向に出入り自在なランバーサポートであり、前記被駆動側部材を前記ランバーサポート又は前記背フレームのいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記ランバーサポート又は前記背フレームのいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記ランバーサポートを前後方向に出入り可能とするものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。
前記可動構造物は背支桿に対して昇降可能なヘッドレストであり、前記被駆動側部材を前記ヘッドレスト又は前記背支桿のいずれか一方に固定すると共に前記駆動側部材を前記ヘッドレスト又は前記背支桿のいずれか他方に固定し、前記回転シャフトの回転操作で前記ヘッドレストを昇降可能とするものである請求項３記載の椅子の可動構造物のスライド機構。