JP5917547B2 - 抵抗支持機構 - Google Patents

Description

本発明は、一般に制御および支持機構の分野に関し、より詳細には、好ましくは椅子に使用するための、抵抗支持機構に関する。

傾動動作および回転動作の少なくとも一方を制御および支持するための様々な動作制御および支持装置が当技術分野で知られている。一般的な従来技術の例は事務用椅子などの椅子にみられ、椅子の傾斜を調整するため、または椅子の利用者が椅子の動きに対する調整および制御の少なくとも一方を行える程度を制限するための様々な選択肢を提供する。一般的な例は、最小限の動的行為で、可動性、柔軟性、および最適な人間工学的な位置調整を可能にすることを目的とした動きの様々な自由度および範囲を有する事務用椅子である。このような従来技術の人間工学的設計に関連する１つの問題は、それらの設計は個々に適合させることを可能にするが、再調整が必要になるたびに再調整されることはめったになく、利用者は、結局、事務机に向かって座わる場合、長期間固定された位置で座っている。例えば、これらの椅子は、利用者の要求に応じて、回転させ、前後に制限された設計で柔軟に傾動させ、また、上下動させることが可能である。前述した特徴のいくつかを実現するために、様々な機構が提案され、当技術分野で既知である。例えば、椅子の高さ、角度などを調整するためのいくつかの独立した調整手段を用いる従来型の調整可能な椅子がある。さらに、能動的調節椅子は、利用者の座っている位置に基づいて、多方向の調整を可能にする。従来技術の方式に関連するいくつかの問題は、関連する機構の複雑さ、操作の難しさ、椅子の傾動動作および回転動作に対する流体制御の欠如を含む。

さらに、利用可能な動きの制御および抑制がより重要な場合、または一時的な動きが望ましい場合には、他の抵抗支持装置が使用されてきた。これらは、例えば、建設作業員の支持、鉱業支持装置、および運動器具を含む。運動器具の例では、従来技術の支持装置は、利用者が、一定の位置を維持しようとしているか、運動活動に参加しているかのどちらかである間に、動作する利用者に対して抵抗力を付与することを目的とする。この例の抵抗支持装置は、一般に、利用者のコア強度の向上を目的とする。

様々な従来技術の装置は、一般に、それらが支持する動作の範囲、および印加される抵抗力が制限されている。すなわち、抵抗支持力は、わずかな範囲の動作に対してのみ付与される。さらに、このような抵抗支持力を付与するための従来技術の装置および機構は、一般に、異なる用途に対して容易に適用可能ではなく、また、動作の範囲の全体にわたって可変の抵抗力を付与しない。その上、椅子に設けられる抵抗支持装置の場合、このような抵抗支持装置はこれまで、椅子に座っている利用者に対してコアの支持および強化を行なうために不十分であり、傾動動作および回転動作の全範囲にわたって最大範囲の抵抗支持力を付与しない。これら従来技術の設計のいくつかの短所には、動作の旋回点が利用者の重心から著しく下に離れているという要件を含み、それにより、利用者に、自分の骨盤および腰部の骨格構造を動かす以上に、自分の体を傾けることを要求し、能動的な着席面の動作に対する重要性を最小限にする。このような従来技術の装置のいくつかの例は、Ｋｅｉｌｈａｕｅｒによる特許文献１およびＭａｒｃｈａｎｄによる特許文献２に示されるものを含む。

抵抗支持機構を有するこのような従来技術の椅子の一例は、２００１年４月３日に公表されたＴｈｏｌｅらによる特許文献３に示されている。特許文献３は、座席組立体上の傾動制御機構を実施する１つの方法を開示している。しかし、特許文献３に示される機構は、様々な傾動を行なうが、全範囲における椅子のロック、または抵抗の程度における完全な柔軟性が可能ではない。特許文献３は、椅子に対する傾動制御機構を開示しており、そこで、傾動制御機構は、座席組立体と基部との間のピボット連結を定義し、それにより、座席組立体が効果的に旋回点の周りを旋回点から半径方向に延出する任意の方向に旋回する。傾動制御機構は、環状エラストマーリングを含み、エラストマーリングは、ばね効果を模倣することにより多方向の傾動に対して抵抗し、さらに、座席組立体を中立位置へ向けて付勢する。エラストマーリングは、座席組立体の傾動モーメントが作用する接触域を有し、接触域は傾動抵抗を調整するために選択的に変更できる。その結果、広範囲の抵抗を必要とする特許文献３に示される機構は、大きくてかさばる傾向がある。さらに、利用者の体内の中心的な筋肉に対して適切な支持を提供することについて特許文献３では議論されておらず、特許文献３にはそのような特徴は開示されていないそれ故、特許文献３に示される機構の欠陥の少なくとも１つは、椅子または他の支持体表面に対する傾動機構のための従来技術において解決される必要性がある。

米国特許第７５４７０６７号明細書 米国特許第６９９７５１１号明細書 米国特許第６２０９９５８号明細書

本発明の目的は、利用者を支持するように設計された椅子等の表面で使用するための新規の抵抗支持機構を提供することにある。

本発明の一実施形態によれば、例えば、椅子に用いられる抵抗動作支持機構であって、取付け面が基部に対して回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に抵抗支持力を取付け面に付与するための、取付け面および基部に連結された抵抗動作支持機構が提供される。動作支持機構は、取付け面の基部に対する傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にするとともに、取付け面および基部に連結された支持軸受、基部の一部に固定して取り付けられたピボット球、ならびに、取付け面が回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、抵抗カートリッジが基部に対して相対的に移動し、抵抗力を基部に印加するように、取付け面に固定して連結された抵抗カートリッジを含む。抵抗カートリッジは、好ましくは、カートリッジハウジングならびに、弾性部材が抵抗カートリッジとピボット球との間の相対移動によって圧縮され、それによって取付け面に抵抗支持力を付与するように、ピボット球およびハウジングの壁に接触している弾性部材を含む。

本発明の一態様によれば、弾性部材は、好ましくは、エラストマーリング、シリコン部材、抑制ゲル（ｄａｍｐｅｎｉｎｇ ｇｅｌ）、ビスコエラストマー（ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ）、接合抑制材料（ｂｏｎｄｅｄ ｄａｍｐｅｎｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）、およびそれらの組合せを含むグループから選択される。

本発明の別の態様によれば、ピボット球は、一体型の剛性延長要素を含み、弾性部材は、その剛性延長要素および前記ハウジングの前記壁に接触している。
本発明の別の態様によれば、弾性部材は、互いに接触している１つまたは複数のゲルを含む。

本発明の別の態様によれば、１つまたは複数のゲルは、好ましくは、第１の弾性部材に接触している第１のゲル、ならびに第１のゲルおよびハウジングの壁に接触している第２のゲルであり、第２のゲルは第１のゲルよりも高い密度を有する。

本発明の別の態様によれば、弾性部材は、取付け面をホーム位置へ向けて付勢するように構成されている。
本発明の別の態様によれば、抵抗カートリッジのハウジングは、支持軸受の少なくとも一部を受けるための軸受表面を含む。

本発明の別の態様によれば、抵抗カートリッジを、取付け面が基部に対して移動した位置でロックするための手段がさらに設けられる。
本発明の別の態様によれば、弾性部材の下面に連結された剛性板がさらに設けられ、その剛性板は、複数のロック要素を弾性部材より遠位の面上に有し、また、ロックのための手段は、剛性板上の複数のロック要素に接触させるように構成された補完的ロック要素の表面を有するロックパッドを含む。

本発明の別の態様によれば、ロックパッドを、剛性板に接触させるように、また、剛性板に接触させないように動かすためのブレーキレバーがさらに設けられる。
本発明の別の態様によれば、支持軸受から延出する突起要素がさらに設けられ、かつ、抵抗カートリッジがその突起要素を受けるためのロック面をさらに備え、そのロック面は、ロックのための手段が作動すると、突起要素に摩擦嵌め状態で接触するように構成されている突起要素との接触域を提供する。

本発明の別の態様によれば、ロックのための手段は、ロック面を突起要素に摩擦嵌め状態で接触させるように構成された調節レバーを備える。
本発明の別の態様によれば、ロック面が、抵抗カートリッジのハウジングの一部上に設けられ、かつ、調節レバーが、摩擦嵌め状態で接触するように、また、摩擦嵌め状態で接触しないようにハウジングの一部を上下動するように構成された高さ調節レバーを含む。

本発明の別の態様によれば、ロック面は、支持軸受の周りの傾動の最大範囲がほぼ１４度になるように、突起要素の動作をさらに制限する。
本発明の別の態様によれば、抵抗力を変化させるための手段がさらに設けられる。

本発明の別の態様によれば、前記抵抗力を変化させるための手段は、前記ピボット球が前記基部上の可変の位置で作動的に取り付けられるように、前記支持軸受と前記ピボット球との間の距離を変化させるための手段を含む。

本発明の別の態様によれば、前記距離を変化させるための手段は、ハウジング内にあり、力を抵抗カートリッジに印加するように構成されたばねを含む。
本発明の別の態様によれば、ハウジングは、互いに鉛直方向に沿ってずらされた２つ以上の段階的ノッチを備え、ばねの有効長を変化させるために、抵抗レバーが２つ以上の段階的ノッチの各々の間で移動可能である。

本発明の別の態様によれば、段階的ノッチは、ノッチの各々の間での抵抗レバーの移動を容易にするため、互いに水平方向に沿ってさらにずらされる。
本発明の別の態様によれば、抵抗力を変化させるための手段は、抵抗カートリッジが抵抗力を印加する基部上の接触域を変化させて、抵抗力を変化させるための手段を備える。

本発明の別の態様によれば、接触域を変化させるための手段は、支持軸受とピボット球との間の距離を有効に増加または減少させて、抵抗力の接触点と、傾動動作の中心点との間の距離を変化させて、基部に印加される抵抗力を変化させるための鉛直方向位置調節機構を備える。

本発明の別の態様によれば、取付け面が、座席の基部をその上に取り付けるように構成され、その基部が椅子の基部を備える。
本発明の別の実施形態によれば、椅子の基部、座席、および本明細書で説明する動作支持機構を有する椅子が提供され、その座席は、取付け面上に取り付けられ、また、椅子の基部は、動作支持機構の基部と一体に形成されている。

本発明の別の実施形態によれば、座席、基部、およびその基部と座席に連結された動作支持機構を有する椅子が提供される。動作支持機構は、座席が基部に対する回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、抵抗支持力を座席に付与する。動作支持機構は、基部に対する座席の傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にする、座席および基部に連結された支持軸受と、基部の一部に固定して取り付けられるサイズのピボット球と、座席に固定して連結された抵抗カートリッジとを備え、抵抗カートリッジは座席が回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、基部に対して相対的に移動し、かつ、抵抗力を基部に印加する。抵抗カートリッジは、好ましくは、ハウジングと、ピボット球およびハウジングの壁に接触している弾性部材とを備え、弾性部材が抵抗カートリッジとピボット球との間の相対移動によって圧縮されて、抵抗支持力を座席に付与する。

ここで、実施形態は、添付の図面を参照して、ほんの一例として説明される。

本発明による抵抗動作支持機構を組み込んだ椅子に座っている利用者を示す図。 本発明の一実施形態による抵抗動作支持機構の上面図。 本発明の一実施形態による抵抗動作支持機構の断面図。 本発明の一態様による抵抗変更手段を示す断面斜視図。 本発明の一態様による抵抗変更手段を示す側面図。 本発明の別に態様による抵抗変更手段を示す断面斜視図。 本発明の別に態様による抵抗変更手段を示す断面斜視図。 本発明の一実施形態によるロック手段を示す上面図。 本発明の一実施形態によるロック手段を示す断面斜視図。 ロック手段がロックされた位置位置にある状態において図５の一部を示す詳細図。 ロック手段がロックされていない位置にある状態において図５の一部を示す詳細図。 ロック位置における代替ロック手段の断面図。 ロックされていない位置における代替ロック手段の断面図。 本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の斜視図。 本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の上面図。 本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の断面斜視図。 高さ調節手段を含む本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の上面図。 高さ調節手段を含む本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の断面斜視図。 高さ調節手段を含む本発明の別の実施形態による抵抗支持機構の分解図。 図５のロック手段の要素の詳細図。 図５のロック手段の要素の詳細図。 傾動動作を行なう本発明による椅子を示す図。 傾動動作を行なう本発明による椅子を示す図。

本発明の好ましい実施形態は、本明細書で後述の通り、抵抗支持力を付与可能な動作支持機構を提供するが、動作支持機構および抵抗動作支持機構とも区別しないで呼ばれる。好ましい実施形態では、本発明は、事務用椅子などの椅子に適用される。本明細書で説明する抵抗支持機構は、座席に座っている利用者が絶えず球の回転動作に対抗できるようにすることにより、利用者のコア強度を向上させ、また、骨盤及び椎骨の関節を動かし、それによって、例えば、支えとなる軟部組織の拘縮および萎縮を防ぎ、かつ、実際に、これら関節の周囲の関連する支えとなる筋肉組織の耐久力を強化して、習慣的な静的着席の結果としての潜在的な背痛および損傷を抑制するという追加の利点を提供するのに役立つ。連続動作および動的動作の少なくとも一方に影響するこの能力は、血液循環の改善、ならびに利用者の座り心地に直接相関する圧点を減らすための座圧の再分散をさらに支援する。

本発明のいくつかの実施形態は、利用者が、抵抗を増加または減少させること、およびシステムを所望の位置でロックすることの少なくとも一方によって、この動作を制限することも可能にする。例えば、このような望ましい１つの位置は、利用者が、自分の膝が臀部より低くなるように座って、骨盤がもっと真っ直ぐになり、脊椎が自然に伸びて平衡を保つのを促進できるような位置である。本発明は、整形外科的異常を和らげるために軽度の適用も許可し、例えば、個々の臀部が、他方に対して片方の上に低く座ることを可能にし、それを行うことにより、脊椎が真っ直ぐになるようにするが、他方、固定された面のレベルでは、脊椎を真っ直ぐにすることは困難であり、脊椎の平衡および配置、痛みと損傷をさらに悪化させる。この特徴は、骨盤の同様な不均衡な位置を生じる傾向があり得る財布など、適切な骨盤位置に影響を及ぼす他の要因に対応するためにも有利に使用され得る。

さらに、本明細書で説明する動作支持機構は、歯科医の椅子、回転イス、車の座席、ゲーム用の椅子、バースツールなどの娯楽用の椅子、遊園地の乗り物、子供の学校のスツール、および利用者に抵抗支持力を付与するのが有益であり得る同様な装置など、他の座席装置に適用され得る。他の用途には、建築支持体表面または台などの、立った姿勢の利用者を支持するように意図されている装置を含む。歯科衛生士用の椅子を使用する歯科衛生士の場合には、例えば、利用者は自分の仕事を実行しようと手を伸ばすが、動作支持機構による座席の自由な動きは、利用者の腰下部を介する力の加速を防ぎ、それにより、この動作に関連した潜在的な歪みを削減するが、この歪みは、固定されたレベルの座席面上に座っている間に利用者が経験し得る痛みおよび損傷に影響する。

ここで図１を参照すると、椅子１５に座っている利用者１０が示されている。椅子１５は、座席部分２０、背もたれ２５、基部３０、およびハウジング６０内に本発明による抵抗支持機構４０（図１には示されていない）を含み得る。接合面４５が、ハウジング６０上に、座席をそれに取り付けるため座席部分２０との間に設けられる。図２Ａは、ハウジング６０および接合面４５の上面図を示す。接合面４５は、椅子の座席をその上に取り付けるように構成され、本明細書では取付け面とも呼ばれる。椅子１５は、高さ調節機構、肘掛け、および、そうでなければ本明細書で説明する抵抗支持機構と無関係である様々な他の調節装置を含むが、それらに限定されず、当技術分野で既知の様々な他の要素をさらに含み得る。明確にするために、以下の説明では、延長軸線は、円柱状の基部３０の軸線と一致する軸線を指す。水平軸線は、鉛直軸線に直交する軸線を指す。さらに、傾動動作および回転動作の少なくとも一方は、その普通の意味を有し、傾動動作は水平軸線の周りの回転を指し、回転動作は、鉛直軸線の周りの回転を指す。説明では、本発明を実施するために必要な発明の要素をさらに説明し、また、好ましい実施形態を本発明で予期されるようにさらに説明する。しかし、本発明によると、機構または椅子を組み立てるために使用され得る様々なハードウェアおよび普通の機械構成部品は、説明されない可能性があり、当業者の能力の範囲内と見なされる。図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明の抵抗支持機構４０が提供するように、その動作における２つの自由度を有する椅子１５を示す。

図２Ｂを参照すると、本発明の一実施形態による抵抗支持機構が示されており、取付け面４５および基部３０に連結された支持軸受５０を含む。支持軸受５０は、取付け面４５の基部３０に対する傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にする。基部３０は、支持軸受５０内に摩擦嵌め状態にあるショルダ部３２を含み得、基部３０が支持軸受５０に関連して動かないようにする。取付け面４５は、支持軸受５０が取付け面４５の基部３０に対する回転動作または傾動動作のうちの１つ以上を可能にするように、支持軸受５０に関して自由に傾動または回転する。ハウジング６０は、取付け面４５に対する支持のメイン本体であり、好ましくは、座席面を、抵抗支持機構の全部またはほとんどの要素を含むように設けられた機構に留めるための支持棒（ｓｔａｎｄ−ｏｆｆ）を含む。好ましくは、ハウジング６０は、支持軸受５０の少なくとも一部を受けるための軸受表面７５も含む。支持軸受５０および軸受表面７５の表面は、支持軸受５０上の動作が相対的に制約されないように、これら表面の間に最小限の摩擦力が存在するように設けられる。ハウジング６０は、好ましくは、取付け面４５から直接延出し、取付け面４５と一体に形成されている。軸受および軸受表面の機能は、当技術分野で一般に知られており、本明細書ではさらに説明しない。本発明は、支持軸受５０および軸受表面７５によって可能にされる動作の完全な２段階の自由度をもたらすような支持軸受および軸受表面に対する機能的代替手段を用いてもよい。

ピボット球５５は、基部３０の一部上に位置付けられている。以下で説明するように、ピボット球５５は、抵抗支持力を機構に付与するようにそれに作用する抵抗力付与手段を有する。抵抗力付与手段を実現する様々な方法が用いられ得る。抵抗力付与手段は、好ましくは、ピボット球５５に作用する抵抗カートリッジ４０によって実現される。このように、抵抗力および抑制力（ｄａｍｐｅｎｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）の少なくとも一方が、取付け面４５の鉛直平面に対して直交するように及ぼされ、従来の装置と比較してより安定し、制御された乗り心地をもたらす。例えば、特許文献３は、弾性材料がそこでは様々な圧縮力およびトルク力を受けるように配置でき、結果として様々な圧縮力およびトルク力が弾性材料に印加されている。

図２Ｂの実施形態では、抵抗カートリッジ４０、ひいては取付け面４５が基部３０に関して相対移動を行なう際に、抵抗カートリッジ４０が、基部３０に対して傾動動作および回転動作の少なくとも一方を行い、基部３０に抵抗力を印加できるような方法で、抵抗カートリッジ４０が取付け面４５に固定して連結されている。抵抗カートリッジ４０は、本発明の抵抗支持機構の中心的な機能をもたらす。この実施形態では、抵抗カートリッジ４０は、弾性部材６５ｂ、ピボット球５５、およびカートリッジハウジング７０をその中に含む。弾性部材６５ｂは、延長部材６５ａを介してピボット球５５に接触し、また、作動中、弾性部材６５ｂが抵抗カートリッジ４０とピボット球５５との間の相対移動によって圧縮されるように、抵抗カートリッジ４０のカートリッジハウジングの壁７０に接触して配置される。好ましくは、ピボット球５５は、延長部材６５ａとぴったり合うが、摺動する接合を有する。取付け面４５が傾動している場合、弾性部材６５ｂは壁７０と延長部材６５ａとの間で圧縮される。好ましくは、延長部材６５ａは、ピボット球５５の周囲に輪を形成し、そこから壁７０に向かって外側へ半径方向に延出する剛性材料から形成される。延長部材６５ａとピボット球５５との間の摺動接合は、弾性部材６５ｂによって、取付け面４５が抑制されていない動作をすることを防止する抑制機能がもたらされた状態で、取付け面４５の全体が傾動できるようにし、また、最大動作範囲に対して平滑な動作を可能にして、それにより、取付け面４５、および、座席２０（図１）など、それに取り付けられた任意の物体に抵抗支持力を付与する。

弾性部材６５ｂは、好ましくは、エラストマーリング、シリコン、ゲル、一連のゴム要素、および、圧縮されるか、または他の方法で力を受ける場合に、抑制する特性を有するか、または他の方法で相対移動に対抗できる周知の任意の同様の材料から成るグループから選択される。弾性部材の組合せが、利用可能な動作の範囲にわたって印加されている抵抗力を変化させるために採用され得る。例えば、弾性部材６５ｂは、延長要素６５ａに接触している第１の弾性部材および、壁７０に接触している第２の弾性部材を含み得る。本発明の好ましい実施形態では、弾性部材６５ｂは、壁７０および延長要素６５ａに接着されたビスコエラストマー材料である。ビスコエラストマー材料の使用は、その材料が圧縮されると、荷重の多くを変形、吸収および分散し、また、荷重が除去されると徐々に回復する減衰効果をもたらす。そのため、抵抗支持機構４０がホーム位置に復帰するとき、ホーム位置への復帰動作が、材料特性に基づいて抑制および制御されるということになる。ビスコエラストマー材料の使用は、弾性部材の流動特性がより顕著になり、それ故、さらなる抑制をもたらすように、抵抗力の比が増強されることを可能にする。すなわち、ビスコエラストマー材料は、荷重が加えられ、従って、ヒステリシスが見られる場合に、粘性および弾性特性の両方を示す反応を有する。

抵抗カートリッジ４０の壁７０は、ハウジング６０内を鉛直方向に沿って摺動可能な外面を含み、それにより、以下でさらに詳述するように、抵抗カートリッジ４０がその鉛直方向位置をハウジング６０内で調整できるようにする。好ましい実施形態では、弾性部材６５ｂは、ビスコエラストマーリングであり、延長要素６５ａは、ピボット球５５と関節式の連結を形成し、また、減衰特性を有する弾性部材６５ｂを圧縮するように外側に広がるリング状の剛性材料である。互いに接触していること、および延長部材６５ａの先端に接触していることの少なくとも一方の特徴を有する複数のゲルを含む第２の弾性部材が設けられてもよい。複数のゲルが含まれる場合、ピボット球５５から離れているゲルの方が、ピボット球５５に近いゲルよりも高い密度を有することが好ましいが、この変形形態は、本発明の権利範囲から逸脱しない。これは、傾動の角度が増加するにつれて、傾動に対する抵抗力が大きくなること可能にする。

さらに、本明細書で説明するように、弾性部材６５ｂは、取付け面４５、およびその上に取り付けられた座席２０を、弾性部材６５ｂの事前圧縮に起因して傾動または回転させることなく、ホーム位置に向けて付勢する。従って、椅子に座っている利用者が、一方にもたれ、説明した抵抗支持機構によってそこで支持されているが、その後立ち上がる場合、座席は偏りのないホーム位置に復帰する。

本発明の一態様によれば、ピボット球５５に作用する抵抗力を変化させるための手段が設けられる。これは、抵抗カートリッジによって印加される抵抗力を、例えば、抵抗支持機構または利用者の使用目的に応じて、増加または減少できるようにする。椅子の場合、大柄な利用者は、小柄な利用者よりも大きな抵抗力を必要とし得る。さらに、体格にかかわらず、利用者は、より大きな抵抗力もしくはより小さな抵抗力を望むことがあり、それは、利用者が、運動の現象に影響を及ぼす多くの中心的な筋肉組織を動員できるようにし、ならびに、利用者の骨盤と脊柱部の関節を動かす機会をもたらし、かつ／または、一例として歯科衛生士の作業で最も良く説明され得るように、そうでなければ反復動作を行う必要があり得る場合に、座ることを支持する軟部組織と問題になっている関節上で経験される力の減少させることができる。図２Ｂの例示した実施形態では、抵抗力を変化させるための手段は、ハウジング６０の底面８５と抵抗カートリッジ４０の下面９５との間で圧縮されたばね８０を含む。抵抗カートリッジ内の抵抗力を変化させるために印加された力を変化させるため、接合板９５に作動的に取り付けられた抵抗レバー９０が好ましくは設けられる。抵抗レバー９０は、ばね８０に促されて、接合板９５の位置を変化させるために移動可能であるように構成され、それにより、抵抗カートリッジ４０の位置を基部３０に関して変化させる。当業者には理解されるように、傾動および回転の点が固定されるので、抵抗カートリッジ４０の基部３０に対する位置、すなわち、抵抗カートリッジ４０が基部３０のどのくらい上で作用するかが、抵抗カートリッジ４０によって印加される有効な抵抗力を決定する。すなわち、ピボット球５５と支持軸受５０との間の有効な距離が、抵抗カートリッジ４０によって印加される抵抗力を決定する。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、螺旋状部１０２内で、ロックピン１００の位置によって決定され得るように、ばね８０（説明を容易にするために図示されていない）が、抵抗カートリッジ４０の下面９５およびその内部にある全ての部品を、ハウジング６０内で、最も高い鉛直方向位置に向けて付勢するために使用される。この実施形態では、抵抗レバー９０を螺旋状部１０２のステップ内で移動させることにより、鞍状部１０８を調整することによって、ピン１００の位置が、螺旋状部１０２のステップに沿って、設定され得る。螺旋状部１０２は、抵抗カートリッジ４０の両側に設けられ、一方の側はレバー９０をその中で移動させるためのステップを備え、他方の側は、対応するステップを備え、該対応するステップ内に他方の側をロックするためにピン１００がその中に設けられている。当業者にとって明らかであるように、ピン１００が螺旋状部１０２内においてより低いステップに配置されるほど、抵抗カートリッジ４０が回転および傾動の点から、より遠くに離れているため、システムに、より大きな抵抗力が付与される。

本発明の様々な他の実施態様および実施形態が以下で説明されるが、動作原理は、前述したように、支持軸受およびピボット球が設けられることによる。さらに、好ましくは、弾性材料が作用するピボット球と支持軸受との間の距離を変化させることにより抵抗力を変化させるための手段が設けられる。ここで、図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、図３に関連して説明したのと同様の方法で、カートリッジハウジング４１０を最上位置まで付勢するために、ばね４００がカートリッジハウジング４１０の下面４０５に作用する抵抗力を変化させるための手段の変形形態が示されている。しかし、この実施形態では、カートリッジハウジングの高さは、一連のステップ４２０内のレバー止め具４１５の位置によって制限される。レバー４２５は、レバー止め具４１５が、所望のステップ４２０上に配置され得るように、移動可能である。その結果、ばね４００は、抵抗カートリッジ４４０が、レバー止め具４１５が位置付けられる一連のステップ４２０内の特定のステップによって制限される位置に配置されるように、上方への力を抵抗カートリッジ４４０に作用させる。

本発明の別の態様によれば、抵抗カートリッジ４０は、取付け面４５が基部に対して相対的に移動した任意の位置でロックするための手段も設けられる。このようなロック手段は、座席、または取付け面４５上に取り付けられた他の装置を適切な位置にロックし、ひいては、機構がそのホーム位置に復帰することを防ぐことを可能にするという利点を有する。本明細書に記載するロックのための手段の異なる実施形態では、所定の漸進的位置（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または自由な流動的位置（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）のいずれかでロックできるようにする。ロック手段を有することは、抵抗支持機構が、抵抗機能の作動が必ずしも有益ではない可能性がある環境に配備される場合、または、代替手段では、使用中に、機構がそれによって傾動または回転の任意の位置でロックされ得る追加の機能をもたらすために、特に有益であり得る。

図５Ａ、図５Ｂ、および図６Ａ、図６Ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるロック手段が示されている。この実施形態の抵抗支持機構は、抵抗カートリッジ内に、延長部材５６５の下面に位置付けられた剛性板５００を含む。剛性板５００は、延長部材５６５との接触面より遠位の面上に複数のロック要素５０５を有する表面を有する。抵抗支持機構を適切な位置にロックするために、補完的ロック要素５３５（図１２に示す）の表面を有するロックパッド５１０が設けられ、剛性板５００の複数のロック要素５０５に接触させるように構成される。ロック要素５０５が補完的ロック要素５３５に係合すると、さらなる傾動動作および回転動作の少なくとも一方が止められる。複数のロック要素５０５を有する剛性板５００の例示的な実施形態が図１１に示されている。例示した実施形態では、複数のロック要素５０５は、図示するように、剛性板の下面上のギザギザを有する面５３０によって提供される。剛性板５００のギザギザを有する面５３０に接触し、また、接触しないようにさせられ得る隆起したギザギザ部分５３５を有する対応のロックパッド５１０が図１２に示されている。ロック要素として説明されるこれらの表面は、同様のロック機能をもたらす様々な代替形状および材料および組合せも組み込み得る。前述したのと類似の方法で使用され得る代替ロックパッドおよびロック要素の一例は、３Ｍ（登録商標）によってＤｕａｌ Ｌｏｃｋ（登録商標）という商標で販売されているような再密閉可能留め具（ｒｅｃｌｏｓａｂｌｅ ｆａｓｔｅｎｅｒ）と呼ばれるものである。

予期される他のロック手段は、自転車のディスクブレーキ、多層圧縮板およびローターおよびパッドと同様のシステムを含み、それらの全てが好ましい実施形態と類似の方法で本発明に適用され得、本発明のロック手段は、本明細書に記載する様々な実施形態で可能であるように、所定の漸進的位置、またはランダムな係合点のいずれかで作動可能である。

再度図５Ｂを参照すると、例えば、カム機構を作動させ、それによって、ロックパッド５１０の補完的ロック要素５３５を剛性板５００のギザギザを有する面５３０に接触させたり、接触しないようにさせたりするねじり動作によって、ロックパッド５１０を上下動させるように構成されたブレーキレバー５２５が設けられている。図１２を詳細に参照すると、ブレーキレバー５２５をこの方法で上下動させるように構成するための手段の一実施形態は、ブレーキレバー５２５と摩擦嵌めするようなサイズ、または寸法を有する傾動スロット５４０である。ブレーキレバー５２５が上方傾斜部上を摺動すると、ロックパッド５１０がギザギザを有する面５３０に接触し、他方、ブレーキレバー５２５が下方傾斜部上を摺動すると、ロックパッド５１０がギザギザを有する面５３０から外れる。スロットの角度ならびにスロットおよびブレーキレバー５２５の寸法は、ブレーキレバー５２５の予想外の動きを防ぐため、ブレーキレバーが、作動中に印加される力よりも大きく、作動するための最小限の力を必要とするような方法で決定される。

このように、抵抗カートリッジならびに、抵抗を変化させるための、および動作支持機構を特定の位置にロックするための随意の手段を含む本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、ここで様々な代替手段を説明する。具体的には、代替手段は、抵抗を変化させること、および動作支持機構をロックすることの少なくとも一方を実施するための代替手段に関する。当業者にとって明らかなように、本発明は、説明したような組合せでの、抵抗カートリッジ、抵抗を変化させるための手段、およびロック手段の実施形態の特定の組合せに限定されない。本明細書で説明した抵抗カートリッジ、抵抗を変化させるための手段、およびロック手段の組合せが、本発明によって用いられてよく、それは、特許請求の範囲によってのみ制限される。以降の説明では、前述した説明に共通の要素は、さらに詳細には説明されず、それらの操作は、前述の説明を考慮すると、当業者には明らかである。

ここで図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、支持軸受７５０が１つの、好ましくは２つの軸受突起部７０５を含む本発明の実施形態が示されている。抵抗カートリッジは、好ましくは、ロック手段が作動すると、突起部７０５に摩擦嵌め状態で接触するように構成されている軸受突起部７０５との接触域を提供する対応のロック面７１０を含む。ロックを作動させるために、抵抗カートリッジをその動作がロックされる位置に移動させるための調節レバー７１５が設けられる。調節レバー７１５は、軸受突起部７０５をロック面７１０に接触するように回転させることにより、回転動作を印加するように構成されている。図８は、この実施形態による抵抗カートリッジを示す。レバー７１５は、レバー７１５が移動できるように概ね水平な軸線の周りを回転させられ、次いで、前述したように、ロック要素に係合するように概ね鉛直な軸線の周りを回転させられ得る。このように、レバー７１５であるロック機能は、水平軸線の周りを回転することにより、利用者の要求に応じて、作動および作動停止され、また、鉛直軸線の周りを回転することによりロックを有効にするために使用され得る。また、図８には、抵抗カートリッジを上下動させるための力調節レバー７２０が示されており、力調節レバー７２０は、前述しているように、動作支持機構における抵抗力を変化させるために抵抗カートリッジが作用する基部７２５の部分を変更する。実際には、図７および図８に関して説明および例示したようなロック手段は、約＋１４度から−１４度までの支持軸受の周りの傾動の最大範囲を有し得る。

本発明による抵抗支持機構を約１４度の傾動の範囲を有するように構成すると、関与する関節の有効な可動化を可能にして、動作の範囲を最適化し、安全上の注意のための合理的限界が保証される。

ここで、図９Ａおよび図９Ｂを参照すると、本発明の別の実施形態によるロック手段が示されている。図９Ａおよび図９Ｂのロック手段は、抵抗カートリッジ９１０の上に位置付けられたロック回転球９０５を含む。ロック回転球９０５は、一般に、本明細書で説明するように、本発明の動作支持機構がその周りを傾動および回転を行なう回転球として設けられる。低ロック面ディスク９１５は、ロック回転球９０５と摩擦接触させるような方法で設けられる。これは、一般に、ロック本体９２０とハウジング本体９２５との間にずらされた距離をもたらすため、ロック本体９２０を上下動させて、ハウジング本体９２５に接触させたり、接触させなかったりすることにより達成される。また、この動作は、回転ディスク９１５の上側９４０上のロック本体９３５の下側上のロック面９３０上に荷重を伝達する。表面９３０および９４０は、追加のロック力を付与するための同心円状の隆起を有する。これらの表面は、追加のロック力を付与するために表面が接触すると、変形するゴム製のつかみ層（ｇｒｉｐｐｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を含み得る。ロックに係合し、またロックを解放するためにロックレバー９５０が設けられる。これは、例えば、ロックレバー９５０が鉛直軸線の周りを回転できるようにし、このような回転が、ロック本体９２０を鉛直方向に沿って移動させて、ロックに係合させるか、またはロックを解放させることによって達成できる。

図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃを参照すると、取付け面１０４５および基部１０３０に連結された支持軸受１０５０を含む本発明の別の実施形態が示されている。支持軸受１０５０は、取付け面１０４５の基部１０３０に対する傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にする。基部１０３０は、支持軸受１０５０に対して動かない。取付け面１０４５は、その結果、支持軸受１０５０が、取付け面１０４５の基部１０３０に対する回転動作および傾動動作の一方または両方を可能にするように、支持軸受１０５０に関して自由に傾動または回転する。取付け面１０４５を有するハウジング１０６０は、そのハウジングから延出するとともに、座席面を機構に留めるための支持棒１０４６を含み得るが、好ましくは、抵抗カートリッジ１０４０内の抵抗支持機構の要素の全てまたはほとんどをその中に含むように設けられる。好ましくは、ハウジング１０６０は、支持軸受１０５０の少なくとも一部を受けるための軸受表面１０７５も含む。

抵抗カートリッジ１０４０内のピボット球１０５５は、基部１０３０の一部上に位置付けられる。本発明の上述の実施形態に関して説明したように、ピボット球１０５５と支持軸受１０５０との間の距離を、ピボット球１０５５が作用する基部１０３０上の位置を調整することによって変更して、印加される抵抗力を変更する。延長要素１０６３は、弾性部材１０６５が作用するピボット球１０５５から延在する剛性要素である。図示するように、弾性部材１０６５は、傾動および回転の少なくとも一方に対する抵抗力を付与するため、延長要素１０６４と抵抗カートリッジ１０４０の壁との間で圧縮される。

この実施形態では、座席、または抵抗カートリッジ１０１０の基部１０１５に関する抵抗動作を受けている取付け面上の他の表面の位置を上下動させるように構成されたケーブル１００５が設けられている。ケーブル１００５は、鉛直軸線の周りの回転によるレバー１０２０の作動によって引かれ得る。ケーブル１００５は、図示するように、ケーブルに対する損傷を防ぐため、ケーブル管内に設けられ得る。本発明によれば、レバー１０２０の鉛直軸線の周りの回転は、基部１０１５上の空気圧シリンダを作動させるために、ケーブル１００５の長さを解放および調節し、シリンダを上下動させる。様々な他のハードウェア要素が図示されているが、これらは、設置を容易にするために設けられるので説明されていないか、または本発明の上述の実施形態に関連して説明されている。

前述した実施形態は、本発明の例とすることを意図しており、それに対する変更および修正は、特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の権利範囲から逸脱することなく、当業者によって達成され得る。例えば、前述した抵抗カートリッジ内のエラストマーリングまたはゲルには、様々な材料が使用され得る。さらに、このような材料以外による、減衰特性および抵抗特性の少なくとも一方を有する他の手段が用いられてもよく、例えば、ばねが用いられてもよい。さらに、印加される抵抗力を変化させるための他の手段が用いられてもよい。本明細書で説明した好ましい実施形態は、出願者の発明の実例である。同様に、本発明の支持機構をロックするための他の手段が用いられてもよい。

利用者の重心の真下またはその近くにある本発明の支持軸受の位置は、従来技術の機構と比較して、利用者の関節の動きにさらに鋭く影響するという予想外の利点を有する。従来技術の能動的な着席機構は、利用者からもっと離れた位置に旋回点を有し、必要な関節の動きよりもむしろ、利用者の全身をより傾ける必要がある。

Claims (3)

1. 取付け面および基部に連結された抵抗動作支持機構であって、前記取付け面が前記基部に対して回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に抵抗支持力を前記取付け面に付与するための動作支持機構であって、
   前記取付け面の前記基部に対する傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にするとともに、前記取付け面および前記基部に連結された支持軸受と、
   前記基部の一部に作動的に取り付けられたピボット球と、
   前記取付け面に固定して連結された抵抗カートリッジであって、前記取付け面が回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、前記抵抗カートリッジが前記基部に対して相対的に移動し、かつ、抵抗力を前記基部に印加する前記抵抗カートリッジとを備え、
   前記抵抗カートリッジが、
   カートリッジハウジングと、
   前記ピボット球および前記ハウジングの壁に接触する弾性部材であって、前記弾性部材が、前記抵抗カートリッジと前記ピボット球との間の相対移動によって圧縮されて、抵抗支持力を前記取付け面に付与する弾性部材と、
   前記ピボット球が前記基部上の可変の位置に作動的に取り付けられるように、前記支持軸受と前記ピボット球との間の距離を変化させて、前記基部に印加される抵抗力を変化させる手段とを備える動作支持機構。
2. 前記弾性部材の下面に連結された剛性板を備え、同剛性板が、前記弾性部材より遠位の表面上に複数のロック要素を有する表面を有し、同ロック要素に接触することにより前記抵抗カートリッジを、前記取付け面が前記基部に対して相対的に移動した位置でロックするための手段を備える請求項１に記載の機構。
3. 座席、基部、ならびに基部および座席に連結された動作支持機構を有する椅子であって、前記座席が前記基部に対する回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、前記動作支持機構が、抵抗支持力を前記座席に付与し、前記動作支持機構が、
   前記座席の前記基部に対する傾動動作および回転動作の一方または両方を可能にする、前記座席および前記基部に連結された支持軸受と、
   前記基部の一部に固定して取り付けられるサイズのピボット球と、
   前記座席に固定して連結された抵抗カートリッジであって、前記座席が回転動作および傾動動作の一方または両方を行なう際に、前記抵抗カートリッジが前記基部に対して相対的に移動し、かつ、抵抗力を前記基部に印加する前記抵抗カートリッジとを備え、
   前記抵抗カートリッジが、
   カートリッジのハウジングと、
   前記ピボット球および前記ハウジングの壁に接触する弾性部材であって、前記弾性部材が、前記抵抗カートリッジと前記ピボット球との間の相対移動によって圧縮されて、抵抗支持力を前記座席に付与する前記弾性部材と、
   前記ピボット球が前記基部上の可変の位置に作動的に取り付けられるように、前記支持軸受と前記ピボット球との間の距離を変化させて、前記基部に印加される抵抗力を変化させる手段とを備える椅子。