JPWO2011148414A1

JPWO2011148414A1 - 椅子の背凭れ用反力機構及びこれを組み込んだ椅子

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Publication number: JPWO2011148414A1
Application number: JP2012516989A
Authority: JP
Inventors: 堀木　敏幸; 敏幸堀木; 伊藤　和幸; 和幸伊藤
Original assignee: Takano Co Ltd
Current assignee: Takano Co Ltd
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2013-07-22
Anticipated expiration: 2030-05-26
Also published as: CN102905579A; EP2578113A4; EP2578113A1; CN102905579B; TWI556773B; JP5643819B2; US20130057037A1; AU2010354307A1; EP2578113B1; AU2010354307B2; US8998322B2; WO2011148414A1; TW201141423A

Abstract

本発明にかかる椅子の背凭れ用反力機構は、座下の外観をすっきりさせ、尚かつ座下空間を大きくとることを可能とし、さらには従来の同種の機構よりも長い反力ばねを利用できるようにするものであり、脚１に支持されたベース部材２と、該ベース部材２に回転軸７を介して後傾可能に連結されて背もたれ３を支える背支持部材４と、座５が取り付けられた座支持部材６と、背支持部材４を後傾させる際に座支持部材６を持ち上げる方向に連係動作させる体重対応式反力機構と背支持部材４を原位置に復帰させるばね力を負荷する反力ばね１６とを有する椅子の背凭れ用反力機構において、反力ばね１６を背支持部材４と座支持部材６との間に横向きに配置するようにしたものである。

Description

本発明は、後傾可能な背凭れに対して背凭れを元位置に押し戻そうとする力（本明細書ではロッキング反力と呼ぶ）を発生させる椅子の背凭れ用反力機構及びこれを組み込んだ椅子に関する。さらに詳述すると、本発明は、椅子の背もたれの後傾に連動して座を上昇させることにより背凭れを押し戻そうとする力を発生させる体重対応式反力機構とばねを利用した反力機構とを併用する椅子の背凭れ用反力機構及びこれを組み込んだ椅子に関する。

従来から、後傾可能な椅子の背凭れに対して背凭れを元位置に押し戻そうとする力を発生させる背凭れ用反力機構として、ばねを利用した反力機構のみならず、背もたれの後傾に連動して座を上昇させることにより背凭れを押し戻そうとする力を発生させる体重対応式反力機構を併用するものが提案されている（特許文献１，２）。

特許文献１の体重対応式反力機構は、図１９に示すように、脚１０１に支持されたベース１０２と、背もたれ１０３が取り付けられた背支桿１０４と、座１０５が取り付けられた座支持部材１０６と、ベース１０２に背支桿１０４を後傾可能に連結する軸１０７と、ベース１０２に座支持部材１０６の前方を連結するリンク１０８と、軸１０９によって座支持部材１０６の後方に連結される背支桿１０４の延長部分１１０とを備え、背もたれ１０３が後傾する際に背支桿１０４の延長部分１１０と起立するリンク１０８によって座１０５を持ち上げるように構成されたものである。

また、特許文献２の体重対応式反力機構は、特許文献１と基本概念を同じくするものであるが、背もたれの後傾の初期段階にいきなり大きな反力が発生してその後反力が小さくなるという特許文献１の発明の不具合を解消するため、リンク１０８に代えて長孔２００と軸２０１とを利用して座支持部材２０２の前方を背支持部材２０３の後傾に連係させて後ろ斜め上方に持ち上げる構造としたものである（図２０参照）。

ここで、特許文献１及び２の背凭れ用反力機構において、体重対応式反力機構と併用される反力ばね１１１，２０４は、いずれも背支持部材の回転中心となる回転軸（体重対応式反力機構の支点となる軸）よりも後ろ側の背支持部材とベース部材との間に挟み込むように垂直に配置され、背支持部材の揺動を直に縦方向に受けて反力を生み出すように構成されている。

国際公開ＷＯ００／７４５３１号特開２００８−２１２６２２号

しかしながら、特許文献１及び２の背凭れ用反力機構においては、背支持部材の回転軸よりも後ろ側でかつ回転軸の直ぐ近くに反力を生み出すばねが背支持部材とベース部材との間に挟み込まれるように垂直に配置されているので、反力ばねが座下において縦方向に突出し場所をとることで外観を損ねる問題を有する。また、反力ばねをカバーなどで覆い隠す場合にも、カバーそのものが大型化してぼってりとした外観となり重々しい印象を与えてしまうと共に、座下のスペースを大きく採ることができない問題を伴う。加えて、背支持部材の回転軸よりも前方の座下空間に比べて元々比較的狭く空間的に余裕が少ない後方空間に背凭れの支持構造物や反力ばね機構が集中させることは必要以上に高さ方向の膨らみをとってスリム化に反すると共に、比較的余裕のある前方の座下空間を有効に利用できないのは無駄である。

さらに、反力ばねを背支持部材の回転軸の近くに縦向きに配置するため、反力ばねの長さを短くせざるを得ないため、高価な金型用ばねのような強く堅いばねを使わなければならず、コスト高となる。また、ばねが堅いため、背凭れをロッキング動作させる際の硬さが単調なものとなる。また、回転軸の直ぐ近くに短い反力ばねを配置せざるを得ないため、ばねの角度を変えるようにしようとしてもその角度調整の影響が殆ど及ばない。しかも、最初から最後まで同じように反力ばねの圧縮方向に体重が作用するため、ストロークエンド付近でもばねが効いている感じを使用者に与え、押し戻されるような反発を感じさせる。これらのことから、ロッキング硬さを調整することが難しい。

また、短い反力ばねしか採用できないため、機構的に小型化が難しいロック機構付きガススプリングを反力ばねとして採用することが難しい。

そこで、本発明は、座下の外観をすっきりさせ、また座下のスペースを大きく採ることができる椅子の背凭れ用反力機構及びこれを組み込んだ椅子を提供することを目的とする。また、本発明は、従来の同種の機構よりも長い反力ばねを利用できる椅子の背凭れ用反力機構及びこれを組み込んだ椅子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、本発明は、脚に支持されたベース部材と、該ベース部材に回転軸を介して後傾可能に連結されて背もたれを支える背支持部材と、座が取り付けられた座支持部材と、背支持部材を後傾させる際に座支持部材を持ち上げる方向に連係動作させる体重対応式反力機構と背支持部材を原位置に復帰させるばね力を負荷する反力ばねとを有する椅子の背凭れ用反力機構において、反力ばねを背支持部材とベース部材との間に横向きに配置するようにしている。

ここで、ばねとは、ばね状弾性を示すもの全般を意味するものであり、例えば圧縮コイルばねのような狭義の意味でのばねは勿論のこと、ガススプリングやエラストマーを含むものである。また、反力ばねは背支持部材の回転軸よりも椅子の前方に配置されていることが好ましいが、これに特に限定されるものではなく、回転軸よりも後ろに配置され、一端が背支持部材に他端がベース部材にそれぞれ回転自在に取り付けられ、背支持部材の動きとともにその傾きを変化させるようにしても良い。さらに、反力ばねを背支持部材とベース部材との間に横向きに配置するとは、厳密な意味での横向きに限られず、広義では縦向きの配置を除くという程度の意味であり、より適切には座下をすっきりさせることを目的としては配置するものであり、場合によっては背支持部材の形状に沿って斜めに配置されることも含まれるものとする。

また、本発明においては、反力ばねとして圧縮コイルばねを用い、該圧縮コイルばねを背支持部材または座支持部材のいずれか一方に取り付ける端部に反力ばねを回転自在に軸受けすると共に反力ばねの長さ方向成分の変位を与えて反力ばねの初期圧縮量を調整する反力ばね位置調整装置を備えることが好ましい。

また、本発明の背凭れ用反力機構は、ベース部材と背支持部材との間に互いに係合するロック機構を備え、該ロック機構がベース部材側に取り付けられる固定部材と背支持部材側に取り付けられる可動部材とで構成され、可動部材側には回転軸を中心に旋回動作して両端が固定部材と交差するストッパ部材と該ストッパ部材を旋回動作させる駆動部とを備え、固定部材側にはストッパ部材の両端部が嵌まり込む孔または凹部を背支持部材の回転方向に複数段備えているものであることが好ましい。

さらに、ロック機構には、ストッパ部材を固定部材側の孔または凹部に向けて付勢する第１のばねと、ストッパ部材と駆動部材との間に介在され駆動部材の動きをストッパ部材に伝達する第２のばねとを備え、駆動部のロック動作あるいはロック解除動作に対してストッパ部材が追従できないときには第２のばねの伸縮により駆動部と前記ストッパ部材との連係動作を切り離すと共に駆動部材の変位を吸収してばね力として蓄え、ストッパ部材にかかる固定部材との間の摩擦力が軽減されたときに第２のばねに蓄えられたばね力でストッパ部材を旋回させることが好ましい。

また、本発明は、上述の背凭れ用反力機構を組み込んだ椅子である。

本発明の椅子の背凭れ用反力機構によれば、反力ばねを横向きに配置することで、ばねの長さに制約を受け難くなるので、ばねを長くできる。したがって、同じモーメントを得る場合にはばねの力は小さくでき、金型用のばねのような強いばねを使わずに済むのでコストダウンが可能となる。また、長いばねの使用を可能とするので、機構的に小型化が難しいガススプリングでも使用可能となる。ガススプリングの使用は、ロック機構を兼ねることができ、体重対応式反力機構を併用する構造でありながら、任意の角度で背凭れを固定することができる。

また、本発明の背凭れ用反力機構において、反力ばねを背支持部材の回転軸よりも前方に横向きに配置すれば、無駄な空間となっていた回転軸よりも前の空間を有効利用でき、尚かつ後ろのスペースに生じていた反力ばねの出っ張りをなくすことができるので、座下全体をすっきりとした薄型のデザインにすることができる。

また、本発明の背凭れ用反力機構において、反力ばねを背支持部材の回転軸よりも後ろに配置して、その一端を背支持部材に他端をベース部材にそれぞれ回転自在に取り付けることにより、背支持部材の動きとともにその傾きを変化させるようにすれば、ばねを座屈させずにスムーズに圧縮させることができ、ばねの特性を最大限利用することができる。ばね特性を最大限利用できるので、弱いばね（安価なばね）でも使用できる。

また、本発明の背凭れ用反力機構は、反力ばねとして圧縮コイルばねを用い、該ばねの初期圧縮量を調整する反力ばね位置調整装置を備えているので、反力ばねの初期圧縮量を調整することによりばねを利用した反力機構の反力の大きさを調整することが可能となる。

また、本発明の背凭れ用反力機構は、ベース部材と背支持部材との間にベース部材側に取り付けられる固定部材と背支持部材側に取り付けられる可動部材とで構成されるロック機構を備える一方、可動部材側には回転軸を中心に旋回動作して両端が固定部材と交差するストッパ部材と該ストッパ部材を旋回動作させる駆動部とを備え、固定部材側にはストッパ部材の両端部が嵌まり込む孔または凹部を背支持部材の回転方向に複数段備えるようにしているので、背もたれの後傾動作の途中の予め決められた後傾角度で背支持部材を固定することができる。このため、椅子の使い勝手をより向上させることができる。

しかも、ストッパ部材は回転運動によりその両端を固定部材と同時に係合させてロックが成立する構造を採っているので、動作不良が少なく強度的に強いロック機構を構成できる。１枚のストッパ部材の回転運動で両端でのロックを完了することができるので、部品点数が少なく、シンプルな構造とできると共に２点で固定するのでストッパ部材の厚みを薄くすることも可能となる。また、可動部材側にストッパ部材を装備するので、スペースを小さくすることができる。可動部材側に孔または凹部がある場合、ストッパ部材が嵌り込む複数の孔又は凹部を縦方向に設けることが必要となり、結果として可動部材が大きくなるので、大きなスペースが必要となる。

さらに、固定部材側の孔または凹部に向けてストッパ部材を常時付勢する第１のばねと、ストッパ部材と駆動部材との間に介在されて駆動部材の動きをストッパ部材に伝達する第２のばねとをロック機構に備え、ストッパ部材が駆動部材の動きに追従できないときには第２のばねの伸縮により駆動部とストッパ部材との連係動作を切り離すと共に駆動部材の変位を吸収してばね力として蓄えるように構成することにより、ストッパ部材にかかる固定部材との間の摩擦力が軽減されたときに第２のばねに蓄えられたばね力でストッパ部材を旋回させるように構成されているので、背支持部材に回転方向の何らかの力が作用しない限り、駆動部材の動作状況にかかわらずロック状態あるいはロック解除状態が保持される。

本発明の反力機構を採用した椅子の第１の実施形態を示す概略側面図である。同椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第２の実施形態を示す概略側面図である。第２の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第３の実施形態を示す概略側面図である。第３の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第４の実施形態を示す概略側面図である。第４の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。ロック機構を組みこんだ椅子の座受け部材と背支持部材との関係を示す一実施形態を示す中央縦断図である。同椅子のロック機構を組みこんだ座受け部材と背支持部材を示す平面図である。ロック機構の底面図である。ロック機構の可動側部材を示す中央縦断図である。ロック解除状態にあるロック機構の底面図である。ロック状態にあるロック機構の底面図である。ロック機構の固定側部材を示す平面図である。同固定側部材の側面図である。ロック機構の他の実施形態を示す中央縦断図である。同ロック機構の要部を示す平面図である。従来の体重応答式反力機構を採用した椅子の一例を示す概念図である。従来の体重応答式反力機構を採用した椅子の他の例を示す概念図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図２に本発明の椅子の背凭れ用反力機構の第１の実施形態を示す。この背凭れ用反力機構は、椅子の背支持部材４を後傾させる際に座支持部材６を持ち上げる方向に連係動作させる体重対応式反力機構と背支持部材４を原位置に復帰させるばね力を負荷する反力ばね１６を利用した反力機構とを併用するものであり、反力ばね１６が背支持部材４の回転軸７よりも前方でかつ背支持部材４と座支持部材６との間に横向きに配置されている。

尚、椅子は、脚１と、脚１に支持されたベース部材２と、背もたれ３が取り付けられた背支持部材４と、座５が取り付けられた座支持部材６とを有し、ベース部材２に対して背支持部材４を回転軸７によって後傾可能に連結する一方、座支持部材６の前方をベース部材２のブラケット５８に対して連結ピン８，５９で回転自在にリンク１０を介して連結すると共に、座支持部材６の後方と背支持部材４の回転軸７よりも斜め上前方へと延出するてこリンク部１１とを連結ピン９で回転自在に連結し、背支持部材４の回転軸７を中心とする後傾動作によって背支持部材４の前方のてこリンク部１１を座支持部材６の後方を後ろ上斜め方向へ持ち上げるように回転させて、座支持部材６の前方に連結されたリンク１０を引き起こしながら座支持部材６の前方を持ち上げる体重対応式反力機構を構成している。

背支持部材４は、背凭れ３を支持すると同時に、背凭れ回転軸７を支点として座支持部材６を持ち上げる梃子として機能するものであり、回転軸７よりも前方で二股状に分岐されることにより、一方が反力ばね受け部１２として、他方がてこリンク部１１として一体形成されている。即ち、背支持部材は、回転軸７よりも前方でかつ上方にてこリンク部１１が、回転軸よりも前方でかつ下方に連結ピン１３を介して反力ばね１６の端部を支える反力ばね受け部１２がそれぞれ設けられ、着座者が背もたれ３に凭り掛かった際に座支持部材６を持ち上げると共に反力ばね１６を縮めて反力を発生させるように設けられている。尚、背支持部材４には、ベース部材２に設けられた回転規制用長孔１５を貫通する規制ピン１４が備えられ、背支持部材が一定範囲でのみ揺動可能となるようにストローク端を規制するように設けられている。

ベース部材２は、背支持部材４と座支持部材６とを支持して脚１に回転可能に搭載させるためのものであり、少なくとも背支持部材４と座支持部材６とを支持する部位と剛性を備えれば良く、特定の構造や形状などに限定されるものではない。本実施形態の場合、ベース部材２は、脚１の支柱の上端部に締まり嵌めによって固定される円錐筒状の軸受け部を有するベース取付座６０の左右に前方へ向けて突出するように配置されるビームの前端を前端板２０並びに横板６１で連結して、中央にロック機構３１あるいはロック機構３１と反力ばね１６とを配置する空所６２を形成したフレーム形状を成している。

ここで、反力ばね１６としては、本実施形態では圧縮コイルばねが用いられている。圧縮コイルばねから成る反力ばね１６は、図２に示すように、ガイド軸１９によって一軸方向に接近離反可能に設けられた一対のばねマウント１７，１８を介して背支持部材４の先端の反力ばね受け部１２の連結ピン１３とベース部材２の先端の前端板２０との間に横向きに配置されている。したがって、反力ばね１６は、背支持部材４の反力ばね受け部１２の連結ピン１３とベース部材２の前端板２０との間に横向きに配置されため、ばねを長くして支点から作用点までの距離を長くとることができるので、金型用のばねのような強いばねを使わずに済む。一方のばねマウント１７には調節ねじ２１の先端の球面が嵌り込む凹部が、他方のばねマウント１８には連結ピン１３と係合する半円状のフックが設けられている。そして、ベース部材２の前端板２０には先端が球面に形成された調節ねじ２１が備えられ、調節ねじ２１の前端板２０からの突出量を変えることで反力ばね１６の初期圧縮量を調節し、発生する反力の強さを調節可能とされている。また、調節ねじ２１の先端の球面は反力ばね１６の一方のばねマウント１７に設けられる凹部との間で球面座を構成している。したがって、調節ねじ２１の出入りにより反力ばね１６の傾きを可変にしながら、反力ばね１６の初期長さを変化させ、反力を調整可能とする。ばねの取り付け角度を調整することで、ストロークエンドでの反発力を低減させたり、最後までばねっぽいフィーリング（最後まで反力が増え続ける感覚）を与えることもできる。

なお、本実施形態では、反力ばね１６の角度調整を可能とするため、ベース部材２の前端板２０には調節ねじ２１がねじ込まれるねじ孔２３を有する調整プレート２２が位置決めボルト２４と長孔２５とを利用して前端板２０に沿って上下方向に移動可能に取り付けられているが、反力ばね１６の組み付け時に反力ばね１６の角度が固定される場合には例えば溶接等により前端板２０と調整プレート２２とが固着されたり、あるいは前端板２０そのものに調節ねじ２１を備えるようにしても良い。調節ねじ２１は調整プレート２２から反力ばね１６のばねマウント１７に向けて突き出されている。

以上のように構成された背凭れ用反力機構によれば、着座者が背もたれ３に凭り掛かると、反力ばね１６を押し縮めながら背もたれ３及び背支持部材４が回転軸７を中心に仮想線で示すように後傾する。同時に、背支持部材４の先端のてこリンク部１１及びリンク１０によって座支持部材６が持ち上げられようとするため、座５にかかる着座者の体重が背もたれ３を押し戻す力に変換されて背支持部材４に反力として作用する。このため、体重の重い人ほど背もたれを後傾させるのに大きな力が必要になり、体重の軽い人ほど背もたれを後傾させるのに小さな力で済む。つまり、背もたれを後傾させる力に対するロッキング反力として着座者の体重に応じた大きさのものを得ることができる。一方、着座者が上体を起こそうとすると、体重に起因するロッキング反力の作用と共に反力ばね１６が伸びて背支持部材４が前方に起こされる。

この構成によると、背支持部材４の傾斜角度の増加に伴いばねの角度が寝てくるので、発生するロッキング反力は一定値に近づいてくる。その反面、背凭れにかかる着座者の体重は背凭れの角度が寝てくるため増加する。即ち、背もたれが後ろに倒れるに従ってばねの角度が寝てくるので、次第に背支持部材によって加えられる反力ばねの圧縮量が少なくなって反力ばねで発生する背凭れを元位置に押し戻そうとする力が相対的に弱まる。このため、ストロークエンド付近でばねが効いている感じ即ち押し戻されるような反発感のない反力特性が得られる。つまり、一般的には高級感があると言われているばねらしさのないロッキング反力が得られる。

反力ばね１６は背支持部材４の回転軸７よりも前方に配置されていることが好ましいが、これに特に限定されるものではなく、回転軸７よりも後ろに配置され、一端が背支持部材４に他端がベース部材２にそれぞれ回転自在に取り付けられ、背支持部材４の動きとともにその傾きを変化させるようにしても良い。例えば、図３及び図４に示すように、背支持部材４に連結ピン１３を設けると共にベース部材２の後端に調節ねじ２１を備え、一方のばねマウント１７の凹部を調節ねじ２１の先端の球面に嵌め込んで回転自在に軸受けさせると共に他方のばねマウント１８の半円状のフックを連結ピン１３に係合させ、背支持部材４の後傾動作によって反力ばね１６を縮めて反力を発生させるように設けても良い。なお、以下、本明細書及び図面において図１及び図２に示す実施形態と同一の部材には同一の符号を付してそれらの重複した説明を省略する。

この場合、反力ばね１６が背支持部材４にほぼ隠れて背支持部材４とベース部材２との間に配置されるため、背支持部材４の形態から縦方向に突出した反力ばね１６やそれを覆う大型のカバーが必要なく、座下のベース部材並びに背支持部材を含む周辺の機構がすらりとした形体をとってすっきりとした外観にすることができる。しかも、反力ばね１６の長さに制限を受けることがないので、ばねを長くして支点から作用点までの距離を長くとることができるので、金型用のばねのような強いばねを使わずに済む。

また、反力ばね１６としては上述の圧縮コイルばねに特に限られず、ガススプリングやエラストマーなどの他のばね弾性を示す部材を利用することも可能である。例えば図５及び図６に示すように、反力ばね１６としてロック機構付きガススプリングを採用し、背支持部材４の先端の反力ばね受け部１２の連結ピン１３とベース部材２の先端の連結ピン２７との間に横向きに配置するようにしても良い。ロック機構付きガススプリング１６は、シリンダ基部のリング２６を連結ピン１３で背支持部材４のばね受け部１２に回転自在に取り付ける一方、ロッド先端をベース部材２に連結ピン２７によって回転自在に取り付けられているブラケット２９にナットで固定することにより、角度変更可能に取り付けられている。ブラケット２９には操作ワイヤ２８によって遠隔操作されるレバー３０を備え、このレバー３０でガススプリングのロック機構のバルブを操作するように設けられている。この場合、反力ばね１６そのものが無段階のロック機構を有するため、背支持部材４の後傾動作の途中の任意の角度で背支持部材４の動きを固定することができる。

また、反力ばね１６としてのロック機構付きガススプリングは、回転軸７よりも後ろに配置され、一端が背支持部材４に他端がベース部材２にそれぞれ回転自在に取り付けられ、背支持部材４の動きとともにその傾きを変化させるようにしても良い。例えば、図７及び図８に示すように、シリンダ基部のリング２６を連結ピン１３でベース部材２の後端に回転自在に取り付ける一方、ロッド先端を背支持部材４に連結ピン２７によって回転自在に取り付けられているブラケット２９に固定することにより、反力ばね１６が背支持部材４にほぼ隠れて背支持部材４とベース部材２との間に配置させ、背支持部材４の動きとともガススプリング１６の傾きを変化させるようにしても良い。

また、圧縮コイルばねやエラストマーなどを反力ばね１６として用いる背凭れ用反力機構の場合、ベース部材２に対して背支持部材４を係止させるロック機構３１を備えていることが好ましい。例えば、図９〜図１６に示すようなロック機構３１をベース部材２と背支持部材４との間に装備し、背凭れ３が後傾した状態で固定可能としても良い。このロック機構３１は、ベース部材２側に取り付けられる固定部材３３と背支持部材４側に取り付けられる可動部材３２とで構成され、可動部材３２側には回転軸３８を中心に旋回動作して両端３７ａが固定部材３３と交差するストッパ部材３７と該ストッパ部材３７を旋回動作させる駆動部５１とを備え、固定部材３３側にはストッパ部材３７の両端部３７ａが嵌まり込む孔３４または凹部が両側壁にそれぞれ背支持部材４の回転方向に複数段備えられている。尚、可動部材３２のストッパ部材３７や駆動部５１並びに操作ワイヤ４８等は可動部材の天井部分に支持される。

固定側部材３３は、下方が開口された溝形のフレーム７１によって構成され、鉛直方向に垂下する左右一対の側壁部７０に放射状に３つの孔３４がそれぞれ設けられると共に、両側壁部７０の外側には外方へ向けて突き出しベース部材２に跨るフランジ部３５が備えられている。本実施形態では、孔３４は回転軸７を中心とした円周上に等間隔で３つ設けられているが、この孔数、孔のピッチに限るものではない。この固定側部材３３は、ベース部材２の左右のビーム部分に跨るようにフランジ部３５を搭載して、透孔７２に通したボルト３６でベース部材２に固定することにより、ベース部材２の中央の空所６２に孔３４を開けた側壁部７０を落とし込むように配置される。また、可動側部材３２は、下方が開口された溝形のベースフレーム６９によって構成され、鉛直方向に垂下する左右一対の側壁部６７の後端に回転軸７を貫通させる孔６３と背支持部材４の回転軸７よりも前方に突出した先端に備えられるピン例えば反力ばね１６の一端を受け止める連結ピン１３に係合する軸受け凹部６４が設けられている。また、可動側部材３２の両側壁６７には、ストッパ部材３７の両端３７ａを通過させるための孔５０がそれぞれ１箇所ずつ形成されている。可動側部材３２は、後端の孔６３に回転軸７を貫通させると共に連結ピン１３に軸受け凹部６４を宛がうことで背支持部材４と一体化され、背支持部材４と連動するように構成される。この可動側部材３２の孔５０と固定側部材３３の孔３４とは、共にプレート状のストッパ部材３７の厚みよりも僅かに大きな孔としてがたつきを少なくすることが好ましい。尚、可動側部材３２のストッパ部材３７や駆動部５１並びに操作ワイヤ４８等は可動側部材３２の溝形のベースフレーム６９の天井部６８に支持される。また、ストッパ部材３７は操作ワイヤ４８を介して着座者の近傍に配置された操作レバーなどで操作される。

ここで、ロック機構３１には、機構中にばねを介在させることによって自己保持機能を持たせることが好ましい。自己保持機構は、例えば図９〜図１６に示すように、ストッパ部材３７を固定部材３３側の孔３４または凹部に向けて付勢する第１のばね４４と、ストッパ部材３７と駆動部５１との間に介在され駆動部５１の動きをストッパ部材３７に伝達する第２のばね４５とを備え、駆動部５１のロック動作あるいはロック解除動作に対してストッパ部材３７が追従できないときには第２のばね４５の伸縮により駆動部５１とストッパ部材３７との連係動作を切り離すと共に駆動部５１の変位を吸収してばね力として蓄え、ストッパ部材３７にかかる固定部材３３との間の摩擦力が軽減されたときに第２のばね４５に蓄えられたばね力でストッパ部材３７を旋回させるものである。尚、ロック機構の自己保持機能とは、図示していない操作レバーなどの操作でロック状態が駆動系では切り替えられたとしても、ストッパ部材３７が切り替えられない状況にある時には、ストッパ部材３７が旋回し得る状況になるまで、駆動部５１の状態を保持することを意味する。第１のばね４４は第２のばね４５よりも弱く、同じ方向に作用する力で先に第１のばね４４が縮んだ後に第２のばねが縮む強さ関係を有していることが好ましい。

駆動部５１は、ストッパ部材３７に回転自在に取り付けられてストッパ部材３７を直接駆動する第１のスライダ４０と、この第１のスライダ４０に沿って摺動可能な第２のスライダ４１と、第１のスライダ４０と第２のスライダ４１とを貫通して第１のスライダ４０に対して第２のスライダ４１を摺動可能に連結する連結軸４２と、第１のスライダ４１の第２のスライダ４２が配置される面の反対側の面に配置されて連結軸の抜け止めを図るスライダ４３とから構成されている。第２のばねは、第１のスライダ４１の中央に配置されたガイド溝４６内に収容され、第１のスライダの後端縁とスライダ４３との間で伸縮するように設けられている。第２のばね４５は第２のスライダ４１が操作ワイヤ４８の働きによってストッパ部材３７を固定部材３３の孔３４から離脱させる方向に引っ張られる際に、連結軸４２を介して連動されるスライダ４３との間で圧縮される。そして、ストッパ部材３７に対して孔３４から離脱する方向に常時付勢するばね力を蓄える。第２スライダ４１の動きあるいは第１スライダ４０の動きは第２のばね４５を介して互いに伝達される。したがって、ストッパ部材３７が旋回させられようとする方向に拘束されている場合、例えば固定部材３３の孔３４にストッパ部材３７の先端部３７ａが嵌入された状態で固定部材３３と可動部材３２との間に生ずる摩擦力などで拘束されたり、あるいは可動部材３２の孔３４に向けて付勢されているストッパ部材３７の先端３７ａが孔３４の位置と合致していない状態では、第２のスライダ４１の変位量は第２のばね４５の変位として吸収される。

また、第２のスライダ４２には、操作用ワイヤの玉が挿入されて引っ掛けられるワイヤ係止ブロック４７が設けられ、可動部材３２に溶接付けなどで固着されたワイヤ保持用ブラケット４９に固定されたワイヤの先端が引っ掛けられるように設けられている。第２のスライダ４２と可動部材３２と一体のワイヤ保持用ブラケット４９との間には操作ワイヤ４８と同心状に第１のばね４４が配置されている。したがって、操作ワイヤ４８が引っ張られることにより、第２のスライダ４１が引き寄せられた状態では第１のばね４４は圧縮されて、第２のスライダ４１を元の位置に戻そうとする力が蓄えられる。

ストッパ部材３７は中央に配置された回転軸３８を中心に旋回動作することにより、両端３７ａが固定部材３３の左右の側壁部７０の孔３４に斜めに差し込まれるようにして同時に嵌入される。このため、ストッパ部材を固定部材の側壁部７０に直交させるように差し込む場合に比べて滑らかに差し込まれ確実に係合できる。しかも、固定部材３３に対してストッパ部材３７の両端で係合されるため、ロック機構３１としての構造強度を高くできる。したがって、場合によってはストッパ部材３７の厚さを片持ち支持の場合に比べて薄くすることも可能である。さらに、可動部材３２側にストッパ部材３７を搭載しているので、複数段の孔３４を設けるために高さ方向に面積を要する固定部材３３側を背支持部材４と連動させる場合に比べて遙かにロック機構を装備するための所要空間を小さくすることができる。

以上のように構成されたロック機構３１は、ベース部材２並びに背支持部材４とは独立して構成され、それぞれベース部材２と背支持部材４に取り付け可能な構造とされているため、ベース部材にロック機構３１が嵌め込まれる空所６２と固定部材３３のフランジ３５が固定される場所が存在すれば後付可能となる。ベース部材２はボルト３６を通すねじ穴と空所６２を有しているだけで、反力ばね１６もベース部材の前端板２０と背支持部材のばね受け部１２の連結ピン１３との間に横向きで配置するだけなので、複雑な構造物がベース部材２上に存在しないことから、容易に後付けできる。勿論、固定部材３３をベース部材と、可動部材３２を背支持部材４と当初から一体形成することも可能である。

図１３に非ロック状態を示す。この非ロック状態では、操作ワイヤ４８によって第２のスライダ４１のみが引っ張られると共にストッパ部材３７が自由に動ける状態にあるため、第１のばね４４が圧縮され、第２のばね４５の反発力で第１のスライダ４０のガイド溝４６の前端縁まで連結軸４２が押された状態でストッパ部材３７が固定部材３３の孔３４から離脱した状態に保持されている。

ここで、ロック状態に移行するため操作ワイヤ４８が伸ばされると、第２のスライダ４１が第１のばね４４の力で第１のスライダ４０側へ押し出されると共に第１のばね４４が開放される。このとき、図１３に示すように可動部材３２の孔３４が固定部材３３の孔３４の位置と一致していないと、ストッパ部材３７は旋回することができないので、連結ボルト３９、第１のスライダ４０及び連結軸４２も移動できない。このため、第２のばね４５を圧縮しながら第２のばね４５と第１のばね４４との力が調和する位置まで第２のスライダ４１が前進して止まる。この状態では、第２のばね４５が圧縮された状態であるので、連結軸４２（スライダ４３）、第１のスライダ４０及び連結ボルト３９を介してストッパ部材３７を図上反時計回転方向へ弾力的に付勢する力を常時負荷することとなるので、ストッパ部材３７の先端３７ａが可動部材３２の側壁に押し当てられた状態で保持される。勿論、ばね４４とばね４５の反力が大きく異なる場合には、第１のばね４４が開放されながらストッパ部材３７が旋回できない場合でも、ばね４４が圧縮された状態となることもある。

そして、背支持部材４の後傾あるいは復元動作により可動部材３２の孔３４がストッパ部材３７の位置に合致したとき、第２のばね４５並びに第１のばね４４の力でストッパ部材３７の先端３７ａが可動部材３２の孔３４に嵌入してロック状態となる（図１１及び図１２参照）。このロック状態では、操作ワイヤ４８が伸ばされて第２のスライダ４１が第１のばね４４の力で、第１のスライダ４０が第２のばね４５の力でそれぞれ押されることにより、第２のスライダ４１の連結軸４２が第１のスライダ４０のガイド溝４６の前端縁まで移動して、第１のスライダ４０を押し出してストッパ部材３７を旋回させているので、第１のばね４４と第２のばね４５とは共に伸びた状態となっている。

この図１１及び図１２のロック状態から、操作ワイヤ４８を引っ張って非ロック状態に切り替えようとすると、第１のばね４４を圧縮しながら第２のスライダ４１が引っ張られる。このとき、ストッパ部材３７が自由に動ける状態にあれば、第２のばね４５を介して第１のスライダ４０及びストッパ部材３７が固定部材３３の孔３４から抜け出し図１３に示す非ロック状態に移行する。しかし、ストッパ部材３７が旋回させられようとする方向に拘束されている場合、例えば固定部材３３の孔３４にストッパ部材３７の先端部３７ａが嵌入された状態で固定部材３３と可動部材３２との間に生ずる摩擦力などで拘束されている場合には、第２のスライダ４１の変位量は第２のばね４５の変位として吸収され、第１のスライダ４０及びストッパ部材３７がそのままの状態に保持されたまま第２のばね４５の圧縮が行われる（図１４参照）。この状態は、操作ワイヤ４８は非ロック状態に切り替わっているものの、可動部材３２の孔３４から抜け出せない状態のストッパ部材３７に対して離脱させるためのばね力だけを付勢し続けているものである。したがって、背支持部材４に何らかの動きが生じることにより上述の摩擦力などが軽減されたとき、第２のばね４５の力で第１のスライダ４０及びストッパ部材３７が即座に引っ張られ、固定部材３３の孔３４からストッパ部材３７が抜け出し図１３に示す非ロック状態に移行することができる。

ロック機構３１としては図９〜図１６に示すようなものには限られない。例えば、図１７及び図１８に示すように、第１のばね４４と第２のばね４５とをストッパ部材３７を挟んで反対側に配置するようにしたロック機構でも実施可能である。第１のばね４４は、ねじりコイルばねから成り、ストッパ部材３７の旋回中心となる回転軸３８と同心状に配置されて、一端がストッパ部材３７の縁に引っ掛けられると共に他端が可動部材３２の天井の孔５７に引っ掛けられて、ストッパ部材３７を固定部材３３側の孔３４または凹部に向けて常時付勢するように設けられている。

他方、第２のばね４５を含む駆動部５１は、ストッパ部材３７に設けられた長孔５６に嵌入される連結ピン３９を介してストッパ部材３７の旋回方向にのみ係合される第２のスライダ４１’と、この第２のスライダ４１’と同方向に前後方向に駆動可能な第１のスライダ４０’と、操作ワイヤ４８によって第１のスライダ４０’を前後方向に駆動する揺動レバー５３と、第２のスライダ４１’をストッパ部材３７に向けて前後動可能に支持するガイド５５とから構成されている。第２のスライダ４１’は第２のばね４５を収容する筺形を成すと共に、前端に連結ピン３９を有するストッパ部材３７の下に潜り込み連結板が突出するように設けられている。この第２のスライダ４１’の後半部の底部は解放されており、第１のスライダ４０’が内方に挿入されて第２のばね４５を押すようにして前後動可能に設けられている。また、第２のスライダ４１’の後退時のストロークエンドはガイド５５の縁に当接することで規制されている。ガイド５５は第２のスライダ４１’をストッパ部材３７に向けて前後動可能に支持するためのものであり、ストッパ部材３７側に向かう面だけが開放されて周囲の３面が包囲された溝状の空間を区画している。ガイド５５は、左右の側壁の一方に突起６５を設けると共に他方の側壁にブラケット６６を備え、可動部材３２の側壁に設けられている孔に前述の突起６５を嵌め込むと共に可動部材３２の天井面にブラケット６６をねじ止めすることで、可動部材３２に固定されている。揺動レバー５３はガイド５５の左右の側壁からそれぞれ突出する凸部５２が軸受け孔５４に挿入されることによって揺動可能に支持されている。また、揺動レバー５３の先端側には、ワイヤ係止ブロック４７が設けられ、ガイド５５に形成されたワイヤ保持用ブラケット４９に固定されたワイヤ４８の先端の玉が引っ掛けられている。

このロック機構３１は、ストッパ部材３７を固定部材３３側の孔３４に向けて復元させ嵌入されるように常時付勢する第１のばね４４と、ストッパ部材３７と連係動作する第２のスライダ４１’と操作ワイヤ４８によって駆動される第２のスライダ４１’との間に配置されて第１のスライダ４０’の動きを第２のスライダ４１’に伝達する第２のばね４５とで自己保持機能が実現される。尚、第１のばね４４は第２のばね４５よりも弱く、同じ方向に作用する力で先に第１のばね４４が縮んだ後に第２のばねが縮む強さ関係を有していることが好ましい。

このロック機構３１によれば、ストッパ部材３７が時計回転方向に旋回して固定部材３３の孔３４から離脱したロック解除状態は、第２のスライダ４１’がストッパ部材３７と共に図１８上左側へ移動した状態であると共に第１のばね４４が捻られた状態にある。このとき、第１スライダ４０’と揺動レバー５３とは、操作ワイヤ４８が引っ張られて図１７上反時計回転方向に回転している状態にある。そこで、ロック状態に切り替えるため、操作ワイヤを伸張（解放）すると、揺動レバー５３並びに第１のスライダ４０’が解放され、第１のばね４４の力でストッパ部材３７が反時計回転方向へ旋回させられると共に第２のスライダ４１’並びに第１のスライダ４０’も図１７の状態に押し戻される。このとき、可動部材３２の位置が固定部材３３の孔３４の位置と一致していないと、ストッパ部材３７の両端部３７ａが固定部材３３の両側壁に当接してストッパ部材３７が旋回できない状態となり、ストッパ部材３７の先端３７ａが可動部材３２の側壁に押し当てられた状態で保持される。しかし、背支持部材４の後傾あるいは復元動作により可動部材３２の孔３４がストッパ部材３７の位置に合致したとき、第１のばね４４の力でストッパ部材３７が反時計回転方向に回転して可動部材３２の孔３４に嵌入するロック状態へと切り替わる。同時に、ピン３９で連結された第２のスライダ４１’並びに第１のスライダ４０’も図１７の位置に復帰する。

このロック状態から、操作ワイヤ４８を引っ張ってロック解除状態に切り替えようとすると、図１７において揺動レバー５３が反時計回転方向に回転して第１のスライダ４０’を前進させ、第２のばね４５を圧縮する方向に付勢する。このとき、ストッパ部材３７が自由に動ける状態にあれば、第２のばね４５を介して第２のスライダ４１’及びストッパ部材３７が押されて固定部材３３の孔３４から抜け出しロック解除状態に切り替わる。しかし、固定部材３３の孔３４にストッパ部材３７の先端部３７ａが嵌入された状態で固定部材３３と可動部材３２との間に生ずる摩擦力などで拘束されている場合には、第１のスライダ４０’の変位量は第２のばね４５の変位として吸収され、第２のスライダ４１’とストッパ部材３７とがそのままの状態に保持されたまま第２のばね４５の圧縮が行われる。そして、背支持部材４に何らかの動きが生じることにより上述の摩擦力などが軽減されたとき、第２のばね４５の力で第２のスライダ４１’とストッパ部材３７とが即座に固定部材３３の孔３４から押し出されてロック解除状態に切り替わると同時に第１のばね４４が捻られ、ストッパ部材３７をロック状態に切り替えるためのばね力が蓄えられる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施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。例えば本実施形態では、体重対応式反力機構として座支持部材６の前方をベース部材２に対してリンク１０で昇降可能に連結する例を挙げて主に説明したが、これに特に限定されるものではく、特開２００８−２１２６２２号に開示するように、ベース部材側に形成した長孔とその中を移動する座支持部材の軸とで座支持部材の前方を背支持部材の後傾に連係させて後ろ斜め上方に持ち上げる構造の体重対応式反力機構を用いる場合にも適用できることは言うまでもない。勿論、座支持部材の前方を持ち上げるための長孔は直線的なものに限られず、円弧状を成すものでも良い。

また、本実施形態における背支持部材はベース部材２を挟むように左右に分岐された２本の槓杆から成る例を挙げて主に説明したが、これに特に限定されるものではく、中央に１本の槓杆を配置するものでも可能である。

１脚
２ベース部材
４背支持部材
６座支持部材
７背支持部材の回転軸
１６反力ばね
２１反力ばね位置調整装置を構成する先端が球面となったねじ
３１ロック機構
３２可動部材
３３固定部材
３４孔
３７ストッパ部材
３８回転軸
４４第１のばね
４５第２のばね
５１駆動部

本発明の反力機構を採用した椅子の第１の実施形態を示す概略側面図である。同椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第２の実施形態を示す概略側面図である。第２の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第３の実施形態を示す概略側面図である。第３の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。本発明の反力機構を採用した椅子の第４の実施形態を示す概略側面図である。第４の実施形態の椅子の反力機構部分を拡大して示す原理図である。ロック機構を組みこんだ椅子の座受け部材と背支持部材との関係を示す一実施形態を示す中央縦断図である。同椅子のロック機構を組みこんだ座受け部材と背支持部材を示す平面図である。ロック機構の底面図である。ロック機構の可動側部材を示す中央縦断図である。ロック解除状態にあるロック機構の底面図である。ロック状態にあるロック機構の底面図である。ロック機構の固定側部材を示す平面図である。同固定側部材の側面図である。ロック機構の他の実施形態を示す中央縦断図である。同ロック機構の要部を示す平面図である。従来の体重対応式反力機構を採用した椅子の一例を示す概念図である。従来の体重対応式反力機構を採用した椅子の他の例を示す概念図である。

駆動部５１は、ストッパ部材３７に回転自在に取り付けられてストッパ部材３７を直接駆動する第１のスライダ４０と、この第１のスライダ４０に沿って摺動可能な第２のスライダ４１と、第１のスライダ４０と第２のスライダ４１とを貫通して第１のスライダ４０に対して第２のスライダ４１を摺動可能に連結する連結軸４２と、第１のスライダ４０の第２のスライダ４１が配置される面の反対側の面に配置されて連結軸の抜け止めを図るスライダ４３とから構成されている。第２のばねは、第２のスライダ４１の中央に配置されたガイド溝４６内に収容され、第１のスライダの後端縁とスライダ４３との間で伸縮するように設けられている。第２のばね４５は第２のスライダ４１が操作ワイヤ４８の働きによってストッパ部材３７を固定部材３３の孔３４から離脱させる方向に引っ張られる際に、連結軸４２を介して連動されるスライダ４３との間で圧縮される。そして、ストッパ部材３７に対して孔３４から離脱する方向に常時付勢するばね力を蓄える。第２スライダ４１の動きあるいは第１スライダ４０の動きは第２のばね４５を介して互いに伝達される。したがって、ストッパ部材３７が旋回させられようとする方向に拘束されている場合、例えば固定部材３３の孔３４にストッパ部材３７の先端部３７ａが嵌入された状態で固定部材３３と可動部材３２との間に生ずる摩擦力などで拘束されたり、あるいは可動部材３２の孔３４に向けて付勢されているストッパ部材３７の先端３７ａが孔３４の位置と合致していない状態では、第２のスライダ４１の変位量は第２のばね４５の変位として吸収される。

また、第２のスライダ４１には、操作用ワイヤの玉が挿入されて引っ掛けられるワイヤ係止ブロック４７が設けられ、可動部材３２に溶接付けなどで固着されたワイヤ保持用ブラケット４９に固定されたワイヤの先端が引っ掛けられるように設けられている。第２のスライダ４１と可動部材３２と一体のワイヤ保持用ブラケット４９との間には操作ワイヤ４８と同心状に第１のばね４４が配置されている。したがって、操作ワイヤ４８が引っ張られることにより、第２のスライダ４１が引き寄せられた状態では第１のばね４４は圧縮されて、第２のスライダ４１を元の位置に戻そうとする力が蓄えられる。

このロック機構３１は、ストッパ部材３７を固定部材３３側の孔３４に向けて復元させ嵌入されるように常時付勢する第１のばね４４と、ストッパ部材３７と連係動作する第２のスライダ４１’と操作ワイヤ４８によって駆動される第１のスライダ４０’との間に配置されて第１のスライダ４０’の動きを第２のスライダ４１’に伝達する第２のばね４５とで自己保持機能が実現される。尚、第１のばね４４は第２のばね４５よりも弱く、同じ方向に作用する力で先に第１のばね４４が縮んだ後に第２のばねが縮む強さ関係を有していることが好ましい。

Claims

脚に支持されたベース部材と、該ベース部材に回転軸を介して後傾可能に連結されて背もたれを支える背支持部材と、座が取り付けられた座支持部材と、前記背支持部材を後傾させる際に前記座支持部材を持ち上げる方向に連係動作させる体重対応式反力機構と前記背支持部材を原位置に復帰させるばね力を負荷する反力ばねとを有する椅子の背凭れ用反力機構において、前記反力ばねを前記背支持部材と前記ベース部材との間に横向きに配置したことを特徴とする椅子の背凭れ用反力機構。
前記反力ばねは前記背支持部材の回転軸よりも前方に配置されているものである請求項１記載の椅子の背凭れ用反力機構。
前記反力ばねは前記背支持部材の回転軸よりも後ろに配置され、一端が前記背支持部材に他端が前記ベース部材にそれぞれ回転自在に取り付けられ、前記背支持部材の動きとともにその傾きを変化させるものである請求項１記載の椅子の背凭れ用反力機構。
前記反力ばねとして圧縮コイルばねを用い、該圧縮コイルばねを前記背支持部材または前記ベース部材のいずれか一方に取り付ける端部に前記反力ばねを回転自在に軸受けすると共に前記反力ばねの長さ方向成分の変位を与えて前記反力ばねの初期圧縮量を調整する反力ばね位置調整装置を備えるものである請求項１記載の椅子の背凭れ用反力機構。
前記ベース部材と前記背支持部材との間に互いに係合するロック機構を備え、該ロック機構は前記ベース部材側に取り付けられる固定部材と前記背支持部材側に取り付けられる可動部材とで構成され、前記可動部材側には回転軸を中心に旋回動作して両端が前記固定部材と交差するストッパ部材と該ストッパ部材を旋回動作させる駆動部とを備え、前記固定部材側には前記ストッパ部材の両端部が嵌まり込む孔または凹部を前記背支持部材の回転方向に複数段備えているものである請求項１に記載の椅子の背凭れ用反力機構。
前記ロック機構には、前記ストッパ部材を前記固定部材側の孔または凹部に向けて付勢する第１のばねと、前記ストッパ部材と前記駆動部材との間に介在され前記駆動部材の動きを前記ストッパ部材に伝達する第２のばねとを備え、前記駆動部のロック動作あるいはロック解除動作に対して前記ストッパ部材が追従できないときには前記第２のばねの伸縮により前記駆動部と前記ストッパ部材との連係動作を切り離すと共に前記駆動部材の変位を吸収してばね力として蓄え、前記ストッパ部材にかかる前記固定部材との間の摩擦力が軽減されたときに前記第２のばねに蓄えられたばね力で前記ストッパ部材を旋回させるものである請求項５記載の椅子の背凭れ用反力機構。
請求項１に記載の背凭れ用反力機構を組み込んだ椅子。