JP6994237B2 - 椅子 - Google Patents

Description

本発明は、側部補助具を有する椅子に関する。

近年、ＬＤＫ形式の間取りの増加に伴い、ダイニングチェアにおける多様な椅座位姿勢が見られる。長時間における特定の椅座位姿勢は、特定部位を圧迫し、筋肉疲労、静脈血栓塞栓症、褥瘡などを引き起こす原因となる。これらの症状を予防するには、座り直し動作によって体圧を分散させることが有効であるとされている。よって、座り直し動作がしやすく、多様な椅座位姿勢を取ることのできるダイニングチェアの必要性が考えられる。これはダイニングチェアに限らず、オフィス等で使用される一般的な椅子においても、座り直し動作が容易な椅子が潜在的に求められている。

特許文献１には、車両用シート（セミバケットシート）が記載されている。車両用シートは、変化しつづける横Ｇに対して、運転者が自分の体の位置を保持しやすいようにホールド性が高められている。即ち、肩、脇腹、腰、腿の体側を覆うようにすることで、運転者自身が踏ん張らなくても、運転操作を行えるように設計されている。

しかし、車両用シートには、座り直し動作については考慮されていない。

特開２０１4―３４２６０号公報

本発明の課題は上記のような従来の椅子の問題を解決し、座り直しの動作を容易にさせる椅子を提供することである。

発明１は、座面と、脚と、背もたれと、一対の側部補助具を有し、側部補助具は、座面両端部の上部にあり、側部補助具の長さは、座面の前端部から５０ｍｍ以上２００ｍｍ以内であり、側部補助具の高さは、座面より、１５ｍｍから８５ｍｍであることを特徴とする椅子である。
発明２は、側部補助具は、座り直し動作時、上腕二頭筋の最大随意収縮割合を５０％以上低減することを特徴とする発明１に記載する椅子である。
発明３は、側部補助具は、上面にクッションを有することを特徴とする発明１または２つに記載する椅子である。

本発明によれば、側部補助具により座り直しの動作を容易にさせる椅子を提供することができる。

座り直し動作の開始時における身体負荷の少ない姿勢を示す図。 座り直し動作のパターンを示す図。 座り直し動作に主に関与する筋部位と筋名称を示す図。 最大随意収縮時（ＭＶＣ）の人の姿勢を示す図。 側部補助具への手の接触位置を示す図。 評価に用いた椅子を示す図。 測定状況を示す図。 側部補助具の高さと最大随意収縮割合（％ＭＶＣ）の関係を示す図。 検討した３種類の座面の仕様を示す図 座面の検討結果 検討した３箇所接触部位を示す図。 座り直し動作時の筋肉を筋電計によって測定した結果を示す図。 各動作を人による５段階で評価した結果を示す図。 側部補助具５の素材と座面３の最後部の傾斜について示す図。 図１２の条件にて座り直し動作時の筋肉を筋電計によって測定した結果を示す図。 側部補助具５の高さＨと座面３の最後部の傾斜について人による５段階で評価した結果示す図。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

発明者らは、ダイニングチェアを用いて椅座位姿勢と座り直し動作の観察検証を行った。これより、高齢者は１０分以上、姿勢変更しないことが見受けられたが、非高齢者は数分毎に姿勢が変化していることが明らかとなった。よって、高齢者および非高齢者共に姿勢変更が容易におこなうことができる椅子が望ましく、座り直しを補助する椅子の機能が重要である。

（発明の原理）
発明者らは、まず長時間座ることができるためには、「座り直し動作」が必要との前提とした。そして「座り直し動作」がし易いためには「身体負荷が小さい」ことが必要条件とした。そして、「身体負荷が小さい」とは、「筋肉や関節への負荷が小さいこと」である。

図１に、「座り直し動作」の開始時における身体負荷の少ない姿勢を示す。身体負荷の少なくするため座り直し動作は、手と足の両方を使う。図１（ａ）は詳細、図１（ｂ）はポイントを示す。座り直し動作の開始時の姿勢は、腰が約１１０度、足が約９５度に曲がり前傾になる。前傾姿勢により人の重心が前方に移動する。よって、身体負荷の小さい動作は、身体を支える手と椅子１との接触位置（支点１）および足と床５１の接触位置（支点２）が体の重心の真下に位置することである。これは重心の荷重を、手と足の筋力が同一軸で支え移動させることができるからである。すなわち、指針として「重心と支点１と支点２が同一軸になるように、人は両手を椅子の前側近傍に接触させて座り直しを行う」と身体負荷が小さくなる。この人が手を椅子に接触させる部位を「側部補助具５」の「接触部位１１」とした。

（実施形態）
側部補助具５の特徴を実施形態で示す。図２に、座り直し動作のパターンを示す。図２（ａ）に示す前方移動（人は座面の後方から前方への移動）と、図２（ｂ）に示す前方移動（人は座面の前方から後方への移動）である。

図３に、座り直し動作に主に関与する筋部位と筋名称を示す。被験筋は、手の上腕二頭筋２１、上腕三頭筋２２、橈側手根屈筋２３であり、足の外側広筋２４、腓腹筋２５、前脛骨筋２６である。ここで、座り直し動作の身体負荷として、手の上腕二頭筋２１に着目した。上腕三頭筋２２および橈側手根屈筋２３は、主に上腕および下腕により重心を支える役割であり、上腕二頭筋２１は、腕を曲げた時によく浮き出る筋肉で通称力こぶと呼ばれているように主に上腕および下腕により重心を移動させる役割だからである。

筋肉にかかる負荷を、筋電位計を用いて筋電位を測定し評価した。具体的には、最大随意収縮（Maximum voluntary contraction,以下、ＭＶＣという）時の筋電位に対する、動作時の筋電位の割合である最大随意収縮割合（以下、％ＭＶＣという）で評価した。 図４に、最大随意収縮時の人の姿勢を示す。被験者は、事前に最大の力を入れて座り直し動作を行い各筋のＭＶＣの筋電位を測定した。その後、通常の座り直し動作をおこない各筋の筋電位を測定し、％ＭＶＣを測定した。

図５Ａに、側部補助具５への手の接触位置１１を示す。発明者らは、手の幅の約１５０ｍｍを考慮すると、側部補助具５への手の接触位置１１は、座面前端部４から５０から２００ｍｍの位置にすると身体負荷が小さいことを見出した。これは、座面３の幅４００ｍｍに対して座面前端部４から約半分の位置である。これは、図１に示す重心と支点１と支点２が同一軸になるようにすることの指針と同じである。

図５Ｂに、評価に用いた椅子１を示す。図５Ｂ（ｂ）は正面図、図５Ｂ（ａ）は側面図である。椅子１は、座面３、側部補助具５、背もたれ７、および脚８を有する。側部補助具５は、座面３から高さＨを有している。側部補助具５は、座面３の両側端部に一対ある（図５Ｂ（ｂ））。なお、側部補助具５は、座面３の幅と同じ長さの物を用いたが、接触部位１１は、座面前端部４から５０から２００ｍｍの位置で測定を行った。また、側部補助具５は、高さ２５ｍｍの物を複数段に重ねて高さＨを設定した。図５Ｂは２段の状況を示す。

図５Ｃに、測定状況を示す。被験者は、座面３に着座し、両手を一対の側部補助具５の座面前端部４から５０から２００ｍｍの位置で座り直し動作を行った。

図６は、側部補助具５の高さＨと上腕二頭筋２１の最大随意収縮割合（％ＭＶＣ）の関係を示す。被験者は男性１名、女性１名であり、座り直し動作は前方移動および前方移動を行い、その平均値である。
高さＨは、Ｈ＝０ｍｍ（側部補助具５：無し）からＨ＝２５０ｍｍ（通常の椅子のひじ掛けの高さ）までの範囲とし、２５ｍｍ間隔とした。上腕二頭筋２１の％ＭＶＣは、Ｈ＝０ｍｍでは３５．５であるが、Ｈ＝２５ｍｍ：１２．２、Ｈ＝５０ｍｍ：１３．７、Ｈ＝７５ｍｍ：１３．４と、約６０％減少している。
また、Ｈ＝１００ｍｍ時の２７．７に対しても約５０％減少している。Ｈ＝１２５ｍｍでは２８．１であり、Ｈ＝１５０ｍｍから２５０ｍｍまで増加している。なお、Ｈ＝２５０ｍｍ（通常の椅子のひじ掛けの高さ）時、この％ＭＶＣは４２．２であり、座り直し動作の負荷が大きいことが分かった。この通常のひじ掛けに対しては、約７０％減少している。
以上より、本実施形態の側部補助具５は、高さＨ＝１５ｍｍから８５ｍｍにて、座り直し動作時、上腕二頭筋２１の最大随意収縮割合（％ＭＶＣ）を大きく低減できる。
従来例であるひじ掛け有り（Ｈ＝２５０ｍｍ相当）、ひじ掛け無し（Ｈ＝０ｍｍ相当）に対して、座り直し動作時、上腕二頭筋２１の最大随意収縮割合（％ＭＶＣ）を５０％以上低減することができる。
側部補助具５は、接触部位１１の座面前端部４から５０から２００ｍｍの範囲を有しておれば良く、座面３の幅と同等の長さでも良い。

（座面形状の検証）
座面３の形状が座り直し動作に与える影響を把握する。図７に検討した３種類の座面３の仕様を示す。図７（ａ）は、背もたれ７、即ち後方へ座面３全体が傾斜している。図７（ｂ）は、前部が後方へ傾斜し、後方の２８０ｍｍが水平にした。これは、着座時に臀部が位置すると考えられる範囲を平らにした。図７（ｃ）は、（ｂ）に対して前部が前方へ１００ｍｍ傾斜していることが異なる。これは、大腿部への圧迫の軽減を狙った。
図８に、座面形状の検証結果を示す。座り直し動作評価において、高齢者、非高齢者ともに（ｃ）の総合評価が４．１と最も高かった。これは、大腿部への圧迫が軽減されるので座り直し動作の行いやすいと考えられる。よって、図６は、（ｃ）の形状の座面３を用いた。

（接触部位の位置検証）
座り直し動作時の負荷が少ない接触部位１１を把握する。座り直し時に触れる座面側部の位置を決定した。図９に、検討した３箇所接触部位１１を示す。図９（ａ）は、座面３側部前方、図９（ｂ）は、座面３の側部後方、図９（ｃ）は、座面からの高さ２５０ｍｍの肘置きである。
図１０に、座り直し動作時の筋肉を筋電計によって測定した結果を示す。被験筋は同じ６種類である。事前に各動作における各筋の最大随意収縮の筋電位を測定し、各菌の筋電位は最大随意収縮時の値に対する各動作時の割合である％ＭＶＣで表す。
接触部位１１毎の％ＭＶＣをみると、（ａ）「座面３の側部・前方」は他接触部位に比べて大きい％ＭＶＣは２つ、（ｂ）「座面３の側部・後方」は他接触部位に比べて大きい％ＭＶＣは９つ、（ｃ）「肘置き」は他接触部位に比べて大きい％ＭＶＣは１３つ見られた。以上より、（ａ）「座面側部・前方」は他接触部位に比べて大きい％ＭＶＣが少なく、偏りのない筋負荷となっていることが明らかとなった。
図１１に、各動作を人による５段階で評価した結果を示す。接触部位１１毎の動作評価を見ると、前移動において（ａ）「座面側部・前方」が、４．１、後ろ移動において（ａ）「座面側部・前方」が、３．２と最も高い評価であった。人による５段階からも、（ａ）「座面側部・前方」に触れることで座り直し動作が行いやすいことがわかった。

（接触部位の素材等検証）
図１２に、側部補助具５の素材と座面３の最後部の傾斜について示す。図１２（ａ）は、側部補助具５にクッションを付けた場合、図１２（ｂ）は、側部補助具５が木の場合を示す。図１２（ｃ）は、座面３の最後部の傾斜が無い場合、図１２（ｄ）は、座面３の最後部の傾斜１１°の場合を示す。図５（ａ）参照。

図１３に、図１２の条件にて座り直し動作時の筋肉を筋電計によって測定した結果を示す。側部補助具５の高さＨは２５ｍｍである。側部補助具５の素材は、クッション、木の2パターン、座面３の最後部の傾斜角度０°、１１°の2パターンである。
座り直し動作の％ＭＶＣをみると、男女に共通して、橈側手根屈筋２３について、クッションの時に比べ木は約２倍の負荷がかかっていることが明らかとなった。

図１４に、側部補助具５の高さＨと座面３の最後部の傾斜について人による５段階で評価した結果示す。
図１４（ａ）は、側部補助具５の高さＨを、０ｍｍ、２５ｍｍ、５０ｍｍとした場合の立上り動作、座り直し動作の評価結果である。座り直し動作は、Ｈ＝０ｍｍ時３．２に対して、Ｈ＝２５、５０ｍｍ時３．９と評価が良くなった。
図１４（ｂの）は、側部補助具５の素材がクッションまたは木、座面３の最後部の傾斜角度が無（０°）、有（１１°）の座り直し動作の評価結果である。
側部補助具５の素材は、クッションのほうが木より評価が高い。また、座面３の最後部の傾斜角度は、有（１１°）のほうが無（０°）より評価が高かった。
これらより、側部補助具５おいて、クッションのような柔らかさのある素材が望ましい。また、座面３の最後部の傾斜角度は、有（１１°）が望ましい。

本実施形態の側部補助具５を有する椅子１は、座り直し動作がしやすく、多様な椅座位姿勢を取ることのできるダイニングチェアに適用できる。また、ダイニングチェアに限らず、居間、オフィス等で使用される一般的な椅子においても座り直し動作が容易な椅子１が提供できる。

１ 椅子
３ 座面
４ 座面前端部
５ 側部補助具
７ 背もたれ
８ 脚
１１ 接触部位
２１ 上腕二頭筋
２２ 上腕三頭筋
２３ 橈側手根屈筋
２４ 外側広筋
２５ 腓腹筋
２６ 前脛骨筋
５１ 床

Claims (3)

1. 座面と、脚と、背もたれと、
   一対の側部補助具を有し、
   前記側部補助具は、前記座面両端部の上部にあり、
   前記側部補助具の長さは、前記座面前端部から５０ｍｍ以上２００ｍｍ以内であり、
   前記側部補助具の高さは、前記座面より、２５ｍｍから７５ｍｍであり、
   角材状の前記側部補助具は、座り直し動作時に人が手を椅子に接触させる部位である接触部位に該当し、
   前記座面は後方が水平であり、前部が前方へ傾斜する椅子であって、
   前記椅子において前記側部補助具を有しない椅子と対比して、前記接触部位に対する前記座り直し動作時の上腕二頭筋の最大随意収縮割合を６０％以上低減することを特徴とする椅子。
2. 前記座面はさらに最後部に傾斜角度を有することを特徴とする請求項1に記載する椅子。
3. 前記側部補助具は、上面にクッションを有することを特徴とする請求項１または２に記載する椅子。

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