運動補助具機能を備えた椅子
【課題】 椅子として利用することができ、しかも使用者が椅子に腰掛けたり立ち上がったりする動作を補助しながらそれを繰り返すことによって適度な運動を行うことが可能な運動補助具機能を備えた椅子を提供する。
【解決手段】 Ｘ字状に交差させたリンク部材２０１〜２０４を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置２０であって、リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸１９ａ、１９ｂ同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材２２０によって連結することにより形成されたリンクバネ装置２０が椅子１の底面に配設されていることを特徴とする。
【解決手段】 Ｘ字状に交差させたリンク部材２０１〜２０４を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置２０であって、リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸１９ａ、１９ｂ同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材２２０によって連結することにより形成されたリンクバネ装置２０が椅子１の底面に配設されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動補助具機能を備えた椅子に関し、さらに詳しくは、Ｘ字状のリンク部材を複数連設して構成したリンク機構を有するリンクバネ装置を備えた運動補助具機能を備えた椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国の高齢化は急速に進行しており、現在では６人に１人が６５歳以上の高齢者であるといわれている。一般に、高齢者の多くは足腰の衰えや関節痛に悩まされている。そのため、次第に日常生活に不自由をきたすようになり、そして、その不自由さが原因でますます運動から遠ざかり一層の運動機能の低下を招くという悪循環が生じている。そのため、そのような問題を解消するために従来から様々な運動器具が開発され、提供されている。
【０００３】
このような状況に鑑み本発明者は使用者の体力に合った屈伸運動が簡便に行うことができ、しかも安全性の高い運動補助具を開発し国際出願（国際公開第０３／０８２４１０号パンフレット（特許文献１））を行うと共に、さらに小型でコンパクトな運動補助具を提供すべく特許出願（特願２００５−１６６６５７）を行った。
【０００４】
しかし、そのような運動補助具を利用して屈伸運動を行うことができる高齢者は比較的健康で気力や体力もそれほど衰えていない者に限られ、多くの高齢者はそのような運動を行うことすらできないというのが現状である。そのような高齢者は、生活レベルの向上に伴い、一日中椅子に腰掛けて過ごしている。短い時間であれば椅子に腰掛けることは最も簡便な休息方法の一つであるが、それが長時間にわたる場合には逆に背中や腰に負担をかけてしまいかえって身体に悪影響を及ぼすことになる。椅子に長時間腰掛けるというのは健常者にとっても非常に苦痛なことであり、まして身体の自由が利き難くなっている高齢者の場合にはそれが顕著である。
【０００５】
このような状況において、そのような高齢者の負担を解消すべく種々の提案がなされている。例えば、特開平８−６７０号公報（特許文献２）には、椅子から立ち上がるときにその立ち上がり動作を補助する機能を備えた椅子が開示されている。具体的には、着座者が足を床面に付けた状態で腰掛けている座板を水平状態のまま上昇させてゆき、着座者の臀部レベルが膝レベルと同等又は高くなったときに座板の上昇を停止させ、そして、座板をその前寄りに設けた枢軸を中心として前のめり状に起立させてゆくことで着座者を容易に立ち上がらせるというものである。
【０００６】
また、そのような椅子としては、座部をリンク機構等によって昇降可能に支持すると共に、座部にガススプリング等のばね手段を連結して、そのばね力によって座部を上昇させるようにした椅子が知られている。例えば、特開閉８−１１２３１４号公報（特許文献３）には、腰掛部と基台とを腰掛部の昇降動に連動して回動するリンクによって連結し、リンクの回動に連動して伸縮し、かつ、腰掛部を上昇させる方向に反発力を付与するばね手段をリンクに連結し、さらに、ばね手段の反発力の作用線とリンクの回動中心との距離を変化させてばね手段の反発力によるリンクの回転力を調整する回転力調整手段を設けた立ち上がり補助椅子が開示されている。
【０００７】
また、特開２００４−２６７４１０号公報（特許文献４）には、使用者本人が自身の意思で手動により高さ調整することができる安価な高さ調整式椅子が開示されている。具体的には、使用者が腰掛ける座席部と、座席部を昇降自在に支持するパンタグラフ状の昇降機構と、昇降機構を高さ調整する際に駆動する高さ調整機構と、昇降機構を介して座席部を支持する脚部とを含み、高さ調整機構は、昇降機構の座席部側の一方のリンクアームを高さ調整の際にスライドさせて駆動する減速手段であって、定常状態において摩擦力によりリンクアームをスライドしないように支持する減速手段と、減速手段に連結されて減速手段に手動による駆動力を増速して伝達する増速手段と、増速手段に連結された操作レバーであって、座席部の側方に延在して設けられた操作レバーとを含むことにより、座席部に腰掛けた使用者自身が操作レバーを操作して、その駆動力が有効に増速手段を介して減速手段に伝達されて昇降機構を自在に上下動させ、座面の高さを調整すし、高さ調整の操作をしないときは、減速手段の摩擦力により昇降機構のリンクが減速手段に支持されて座面の高さが維持されるというものである。
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０８２４１０号パンフレット
【特許文献２】特開平８−６７０号公報
【特許文献３】特開閉８−１１２３１４号公報
【特許文献４】特開２００４−２６７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した特許文献２、３に開示された椅子は、いずれも使用者が立ち上がる際の動作を補助するという機能を有するにとどまり、使用者が椅子に腰掛けたり立ち上がったりする動作を運動と捉え、その動作を繰り返すことによって適度な運動を行わしめるという発想は見当たらない。
また、特許文献４に開示された椅子は、単に使用者が高さ位置を調節できるというもので運動という観点は全く示されていない。
【００１０】
これに対し、特許文献１及び特願２００５−１６６６５７号に示された運動補助具は、使用者が屈伸運動を行う際の動作を補助するための運動補助具であり、それに腰掛けて長時間を過ごすというものではなかった。
【００１１】
ところで、本発明の発明者は、リンク機構を、従来のように、ただ単に物体を昇降させるために働くのではなく、リンク機構全体があたかも一つのバネのように働くリンクバネ装置を想起し、リンク機構の上部に戴置される物体を弾性的に支持することができるリンクバネ装置を提供すべく特許出願を行った。
【００１２】
そこで、このリンクバネ機構を利用することにより、椅子として利用することができ、しかも使用者が椅子に腰掛けたり立ち上がったりする動作を補助しながらそれを繰り返すことによって適度な運動を行うことが可能な運動補助具機能を備えた椅子を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、小さくコンパクトで、さらに補助力の調整や昇降位置を簡単に調整することが可能な運動補助具機能を備えた椅子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、椅子に腰掛けた使用者がその椅子から立ち上がる動作をした際に使用者の臀部を下から押し上げるようにして力を加えその動作を補助するようにされた運動補助具機能を備えた椅子において、Ｘ字状に交差させたリンク部材を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置であって、リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材によって連結することにより形成されたリンクバネ装置が椅子の底面に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
椅子の座部にはリンクバネ装置によって上方に押し上げる力が作用しているが、使用者が椅子に腰掛けた場合には使用者の体重によってリンクバネ装置は押し下げられ、所定の高さ位置で座ることができるようになっている。一方、椅子に腰掛けた使用者が立ち上がる動作をすると座部に加わる加重（体重）が減少するので、座部はリンクバネ装置の力によって使用者の臀部を支えるようにして持ち上げられる。これにより、使用者は容易に立ち上がり動作を行うことができるので自分の足腰が強くなったような感覚が生じ、自ら立ち上がりたいという意識が誘発される。この動作はいうまでもなく屈伸運動であり、これを繰り返すことにより次第に立ち上がり動作が苦にならなくなる。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、２つのリンクプレートをＸ字状に交差させてリンク部材を形成し、一対のリンク部材をそれぞれ対向させるように配置して、各リンク部材の交点同士を中心軸によって連結すると共に各リンクプレートの端部近傍同士をそれぞれ連結軸で連結してリンクユニットを形成し、リンクユニットの上部側の連結軸と他のリンクユニットの下部側の連結軸とを共有させるようにして複数連設することによって伸縮可能なリンク機構を形成し、そして、対向するようにして位置する連結軸同士を少なくとも２ヶ所以上でリンク機構を伸長させる方向に付勢する弾性部材を架設して構成されたことを特徴とする。これにより、リンクバネ装置が全体としてあたかも一つのバネとして作用すると共に椅子の座部を支持する構造体としても働く。
【００１７】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、上限ストッパ及び／又は下限ストッパを備え、これにより昇降ストローク長及び／又は椅子の高さが調整可能とされていることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、昇降バネ圧力調整機構を備え、これにより椅子の昇降圧力が調整可能とされていることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、さらに、肘掛を有して構成され、肘掛の肘掛部は前方側に反転可能とされていることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、肘掛は、椅子の昇降に追従するように配設されていることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、使用者が立ち上がる動作をした際に椅子の座部は所定の押圧力で使用者の臀部に接触しつつ使用者の姿勢を支えるように傾斜するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、使用者の体重の１／２〜３／４の力で押し上げるようにされていることを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するために請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパを備え、椅子として安全な使用を可能とすると共に、その限定された範囲内での屈伸運動を可能とする安全ストッパを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、リンクバネ装置全体があたかも一つのバネのように作用すると共に構造体としても機能するので他に座部を支えるための支持手段が不要となる。そのため機構が簡単で故障の少ない運動補助具機能を備えた椅子を提供できるという効果がある。
【００２５】
また、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、椅子の昇降ストローク長や高さ及び昇降圧力が調整可能とされているので使用者の身体に適した屈伸運動を行うことができるという効果がある。
【００２６】
さらに、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、肘掛が前方に反転するように構成されているので、立ち上がる際に自然な位置に手おくことができスムーズな立ち上がり動作を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態の側面図である。初めに、図１に示された運動補助具機能を備えた椅子１は、概略として、座席部１０と、リンクバネ装置２０と、台座３０とを備えて構成されている。
【００２８】
座席部１０は、基台部１０９と、基台部１０９の上部側に配設された座部１０５と、支柱１０１ａを介して取り付けられた背もたれ部１０１と、支柱１０７ａを介して取り付けられた肘掛部１０７とを有して構成されている。
背もたれ部１０１は、支柱１０１ａに沿って上下方向にスライド可能に取り付けられており、ツマミ１０１ｂによって所定の高さ位置で固定することができるようになっている。
また、使用者が腰掛ける部分である座部１０５の裏面側には傾斜機構１０５ａが設けられており、誰も腰掛けておらず座部１０５に加重がかかっていない状態のときには図示しない弾性機構によって図１の仮想線で示すように、座部１０５の背もたれ部１０１側が高く持ち上がった状態で傾斜するように付勢されている。これにより、使用者が椅子１から立ち上がる動作を行うと座部１０５が図示しない弾性機構によって傾斜して使用者の臀部の動きに追従する。従って、使用者の臀部近傍にいつでも座部１０５が位置することになるので使用者は立ち上がり動作の途中でも直ぐに座部１０５に腰掛けることができ、安心且つ安全性が確保される。
【００２９】
肘掛部１０７は、支柱１０７ａと固定される下段部１１７ｂと、下段部１１７ｂの上部側にヒンジ１１７ｃによって可動可能に取り付けられた上段部１１７ａを有して形成されている。これにより、上段部１１７ａはヒンジ１１７ｃを中心にして前方側へ傾倒することが出来るようになっている（図１参照）。従って、使用者は、反転して前方に長く突き出た肘掛部１０７の上段部１１７ａに手をつくことができるのでスムーズな立ち上がり動作を行うことができる。
【００３０】
基台部１０９の下にはリンクバネ装置２０が配置されている。リンクバネ装置２０は、図５に示すように、概略として、後述するリンクユニット２０１〜２０４が複数連設されて構成されており、各リンクユニット２０１〜２０４は、以下のように形成されている。すなわち、図４に示すように、２つのリンクプレート２１５ａ、２１５ｂをＸ字状に交差させて形成された２つのリンク部材２１１ａ、２１１ｂを、一対としてそれぞれ対向させるように配置し、各リンク部材２１１ａ、２１１ｂのリンクプレート２１５ａ、２１５ｂの交点同士を中心軸２１７によって回動自在に連結すると共に、各リンクプレート２１５ａ、２１５ｂの端部近傍同士をそれぞれ連結軸２１９ａ、２１９ｂで連結することによりリンクユニット２０１〜２０４が形成されている。
【００３１】
リンクユニット２０２の上部側の連結軸は、それよりも上部側に配置されるリンクユニット２０１の下部側の連結軸２１９ｂ、２１９ｂと共有となっており、他のリンクユニット２０３、２０４も同様に連結軸２１９ｂ、２１９ｂが共有となっている。このようにしてリンクユニット２０１〜２０４を上下方向に複数連設することによって伸縮自在なリンク機構が形成されている。そして、それぞれ対向するようにして配置されている連結軸２１９ａ、２１９ａ同士及び連結軸２１９ｂ、２１９ｂ同士を少なくとも２ヶ所以上でリンク機構を伸長させる方向（図４の矢印方向）に付勢する弾性部材２２０、２２０を架設することにより構成されている。
【００３２】
リンクプレート２１５ａ、２１５ｂは、例えば、鋼板を細長く薄板状にして形成されており、その両端部近傍にはそれぞれ孔部２１６ｂ、２１６ｂが穿設され、中央部には孔部２１６ａが穿設されている。従って、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂには少なくとも３箇所に孔部が穿設されている。もちろん、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂは、材質や形状はこれに限るものではなく剛性を有する適宜の材質により形成することができる。
【００３３】
一対のリンク部材２１１ａ、２１１ｂの両孔部２１６ａ同士を連結する中心軸２１７は、丸棒状の部材によって構成されている。一方、一対のリンク部材２１１ａ、２１１ｂの各孔部２１６ｂ同士を連結する連結軸２１９ａ、２１９ｂも、同様に、丸棒状の部材によって構成されている。この中心軸２１７と連結軸２１９ａ、２１９ｂの長さと、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂの長さを適宜調整することによって取り付け面積が比較的広い安定したリンクバネ装置２０としたり、取り付け面積が狭いよりコンパクトなリンクバネ装置２０としたりすることができる。尚、中心軸２１７及び連結軸２１９ａ、２１９ｂにボールベアリング等を介在させることによりリンクバネ装置２０の伸縮をよりスムーズなものにすることができる。
【００３４】
以上のようにして伸縮可能なリンク機構が形成されているが、さらに、各リンクユニット２０１〜２０４に水平方向に対向するようにして位置している連結軸２１９ａ、２１９ａ同士及び連結軸２１９ｂ、２１９ｂ同士を弾性部材２２０、例えば、バネ、好ましくは引っ張りコイルバネを架設することによりリンク機構を伸長させる方向（図５の矢印方向）に付勢するようになっている。この弾性部材２２０は少なくとも上下方向における２ヶ所の連結軸２１９ａ、２１９ｂ同士を連結するようにして配置する。もちろん、一ヶ所の連結軸２１９ａ、２１９ａに１又は複数の弾性部材２２０を配置することも可能である。
【００３５】
このようにして形成されたリンクバネ装置２０は、これまでのバネには見られない特有の動きをする。すなわち、リンクバネ装置２０の上部に何も物体を戴置しない状態では、弾性部材２２０が連結軸２１９ａ、２１９ａを引っ張る方向に力が働くので、全体として上方に伸びた形状となる（図５参照）。
【００３６】
そして、リンクバネ装置２０の上部に加重を加えるとリンク部材２１１ａ、２１１ｂは弾性部材２２０の引っ張り力に抗して連結軸２１９ａ、２１９ａが次第に離れる方向に移動する。さらに加重を加えるとリンクプレート２１５ａ、２１５ｂはさらに拡開しながらその高さが次第に低くなっていく。そして、この動きに追従するようにして下段側のリンクユニット２０２も同様の動きをすると共に、さらにその下段側のリンクユニット２０３、２０４同様の動きをする。このとき、リンクバネ装置２０は、弾性部材２２０である引張りばねの引っ張り力を受けているので上部への加重を加えたり開放したりするとリンクバネ装置２０全体があたかも一つのバネのように使用者の体重を柔軟に受け止めるように動作する。
【００３７】
さらに加重を加えるとリンクバネ装置２０は、さらに低くなるが、特筆すべきはリンク機構がある一定の高さ位置まで低くなると加重を支えるべき力が弱まるということである。すなわち、このリンクバネ装置１は、ある程度の高さまでは強い力加重を支えながら次第に縮まるが、その高さが所定の高さ位置まで押し縮められると今度はこれまで加えられた力よりも更に弱い力でリンク機構を押し縮めることができるようになる。この点、通常の押しバネの場合は、負荷のかかっていない状態から負荷を加えていくと初めは少ない負荷で押し縮めることができるが、次第に押し縮められるに従ってその反発力は大きくなる。このように、リンクバネ装置１は、これまでの押しバネとは加重に対して全く逆の作用をする。
【００３８】
この点について、図７〜１１を参照しつつ説明する。図７に示すのは、リンクバネ装置２０の１つのリンクユニットの正面図であり、互いのリンクプレートのなす角度が６０°となった状態を示している。このとき、連結軸に架設される弾性部材としての引っ張りバネは、初張力０．２３５、バネ定数０．０１６ｋｇ／ｍｍ、ストローク７０〜１４０ｍｍとする。そして、バネの引張力をＦ、リンクユニットの上昇力をＷ、下側の連結軸と中心軸までの距離をＸ、中心軸からの鉛直線と下側の連結軸を結んだ線との交点からいずれか一方側の連結軸までの距離をＹとすると、上昇力Ｗは、Ｗ＝ＦＸ／２Ｙとなる。
具体的には、引張力Ｆは以下のように計算される。
Ｆ＝（２Ｙ−バネ自由長）×バネ定数＋初張力
すなわち、Ｆ＝（２×３７．５−７０）×０．０１６＋０．２３５
＝０．３１５ｋｇ
となる。
そして、上昇力Ｗは、Ｗ＝ＦＸ／２Ｙだから、
Ｗ＝０．３１５×６４．９５２／２×３７．５
＝０．２７２８ｋｇ
となる。
また、Ｆを５ｋｇと設定すれば、Ｗは４．３３０１ｋｇとなる。
【００３９】
同様にして、互いのリンクプレートのなす角度が８０°、１００°、１２０°、１４０°の場合についてみてみると、上昇力Ｗは、それぞれ、０．３９１９ｋｇ、０．４０００ｋｇ、０．３４４５ｋｇ、０．２４９４ｋｇとなる。このように、上昇力Ｗは、互いのリンクプレートのなす角度が次第に大きくなるにつれて次第に増加しながらも所定の角度を過ぎると次第に減少していくのがわかる。
【００４０】
このようにリンクバネ装置２０は、初めに急激に加えられる加重を強い力で支え、次第にその力が減衰していくように働くため、本発明の運動補具助機能を備えた椅子の他にも、例えば、昇降装置やショックアブソーバ等として利用することも可能である。また、リンクバネ装置２０は、それ自体が構造体として機能するので特に支持機構を設けなくともその上部に物体を直接戴置することができる。
【００４１】
さらに、椅子１は、上下方向の移動範囲を調整するための上限ストッパ機構４０と下限ストッパ機構５０及びバネ圧調整機構６０を備えている。まず、上限ストッパ機構４０は、図１２に示すように、基台部１０９の裏面に配置された取付ベース４０１に設けられており、概略として、節４１１〜４１４を備えた４節リンク４１０と、軸受４２７ａ、４２７ｂに回転支持された回転軸４２０と、回転軸４２０を回すハンドル４１９とを有して構成されている。４節リンク４１０の節４１１と節４１４との交点４１１ａ及び節４１２と節４１３との交点４１１ｂは、それぞれ回転軸４２０の回転によって軸方向に互いに反対方向に移動するように螺合された移動体４２１ａ、４２１ｂに連結されている。また、節４１１と節４１２との交点４１１ｃは、移動することがないように固定部４１７に固定されており、その対角である節４１３と節４１４との交点４１１ｄには硬質ゴム等のやや弾性を備えたストッパ部材４２５が取り付けられている。
【００４２】
回転軸４２０には、ハンドル４１９が取り付けられており、ハンドル４１９を回転することによって移動体４２１ａ、４２１ｂが回転軸４２０上を移動するようになっている。これにより、ハンドル４１９を回すと移動体４２１ａ、４２１ｂは互いに近づく方向又は互いに離れていく方向に移動するが、４節リンク４１０は、その交点４１１ｃが固定されているので４節リンク４１０は交点４１１ｄが図１２における下側に向かって伸びるようにして移動する。尚、回転軸４２０を回転支持する軸受４２７ａ、４２７ｂは、交点４１１ｄが移動するのに伴ってそれぞれ図１２における上下方向に移動するように構成されていると共に、所望の位置で４節リンク４１０が動かないように固定する図示しない固定機構も備えている。これに対して、ハンドル４１９をそれとは逆に回転させれば、今度は移動体４２１ａ、４２１ｂは互いに離れる方向に移動するので４節リンク４１０は縮むようにして交点４１１ｄが図１２における上側に向かって移動する。これにより、４節リンク４１０は、図１２の実線及び仮想線で示す位置に固定することが可能となる。
【００４３】
一方、図１３（ａ）（ｂ）に示されているように、取付ベース４０１には、その長手方向に空隙部４３０ａが形成された案内部材４３０が設けられており、リンクユニット２０１のリンク部材２１１ａを構成するリンクプレート２１５ａの上部側端部２１９ｅが案内部材４３０の空隙部４３０ａにスライド可能に取り付けられていると共に、リンクプレート２１５ｂの上部側端部２１９ｆは取付ベース４０１に固定されている。尚、図示しないがリンクユニット２０１のリンク部材２１１ｂ側も同様に形成されている。
【００４４】
このような構成を備えた上限ストッパ機構４０によれば、ハンドル４１９を回して４節リンク４１０を稼働させ、ストッパ部材４２５を所望の位置に固定させると、リンクバネ装置２０の昇降に伴って移動するリンクプレート２１５ａの上部側端部２１９ｅが上昇工程の途中でストッパ部材４２５に当接し、それ以上移動できない状態となり、リンクバネ装置２０の上昇位置が規制されることになる。このように、ストッパ部材４２５の位置を適宜調整することによって座席部１０の高さ位置を調整することが可能となる。
【００４５】
次に、下限ストッパ機構５０について説明する。図１４（ａ）に示すように、台座３０の取付ベース３１上に２つの下限ストッパ機構５０が設けられている。すなわち、図示された下限ストッパ機構５０は、概略として、円筒状の本体５１の側面に長さの異なるストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃがそれぞれ４５°の角度の方向ごとに取り付けられて形成されている。そして、本体５１は、その中心軸を回転中心として左右いずれの方向にも回転可能とされていると共に、ストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが最下段のリンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ｂの下部側に取り付けられた連結軸２１９ｂと対峙する位置で固定できるようになっている。
【００４６】
一方、リンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ａの下端部２４５ｈは取付ベース３１に固定されている。また、取付ベース３１には、その長手方向に空隙部５３０ａが形成された案内部材５３０が設けられており、リンクユニット２０４のリンク部材２４１ａを構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇが案内部材５３０の空隙部５３０ａにスライド可能に取り付けられている。尚、図示しないがリンクユニット２０４のリンク部材２４１ｂ側も同様に形成されている。これにより、本体５１を回転させて所望の長さのストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを連結軸２１９ｂに対向させるようにして固定すればリンクバネ装置２０が縮んで下降すると最下段のリンクユニット２０４を構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇに取り付けられた連結軸２１９ｂはストッパ部（図１４（ａ）ではストッパ部５１ｂ）に当接してそれ以上の移動が阻止される。これにより、座席部１０の下部側の高さ位置を調整することが可能となる。本実施形態においては、ストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが３箇所に設けられていることから３段階の高さ調整を行うことができるようになっている。尚、上限ストッパ機構４０と下限ストッパ機構５０を協働させることによって座席部１０を所定の高さ位置で固定し、通常の椅子として使用することもできるようになっている。この場合、リンクバネ装置２０の固定機構を別途設けてリンクバネ装置２０の動作を停止させるように構成することもできる。
【００４７】
次に、バネ圧調整機構６０について説明する。図１４（ａ）（ｂ）に示されているように、バネ圧調整機構６０は、台座３０に取付台３３に設けられたクランク軸６１０と、クランク軸６１０を回転させると共に、図示しない固定手段を備えたハンドル６１９とを備えて構成されている。クランク軸６１０は、図１４（ｂ）に最も良く示されているように、回転の中心から偏心した位置に４本の弾性部材２２０の各一方側端部が取り付けられている。尚、弾性部材２２０の反対側の端部は連結軸２１９ｂに取り付けられている。これによりハンドル６１９を回すとクランク軸６１０が回転するのに伴って、弾性部材２２０の端部位置と連結軸２１９ｂに取り付けられた側の端部位置との間の距離が変化し弾性部材２２０の引っ張り長さを変化させる。これにより、ハンドル６１９を回して所望の位置で図示しない固定手段によって固定して弾性部材２２０の強度を適宜調整することによりリンクバネ装置２０の上昇圧力が調整できるようになっている（図１５（ａ）（ｂ）参照）。
【００４８】
次に、上述した椅子１の動作について簡単に説明する。初めに、使用者の身長、体重に基づいて、座席部１０の上方及び下方の高さ位置を調整する。すなわち、上限ストッパ機構４０のハンドル４１９を回して４節リンク４１０を稼働させ所定の位置で固定する。また、下限ストッパ機構５０の本体５１を回転させて所望のストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを連結軸２１９ｂと対峙させて調整する。さらに、バネ圧調整機構６０のハンドル６１９を回して屈伸運動を補助するための補助力となる上昇圧力を調整する。この場合、リンクバネ装置２０の上昇圧力は、使用者の体重の略１／２の力で押し上げるようにするとよい。それ以下の上昇圧力であると使用者の立ち上がり動作の補助力があまり発揮されないからである。しかし、使用者の下肢筋力の強弱や体調等によって上昇圧力の高低を調整することが必要となる場合もある。但し、その場合でも上昇圧力の最大は使用者の体重の３／４以下であることが好ましい。それ以上の補助力を付与するとリンクバネ装置２０の反発力によって身体が急激に上方に押し上げられるおそれがあり危険だからである。
【００４９】
椅子１の調整が済んだら使用は座席部１０に腰掛け、立ち上がり動作、すなわち屈伸運動を行う。使用者が立ち上がる動作をするとリンクバネ装置２０により座席部１０の臀部に上昇圧力が作用して使用者の身体を押し上げる。これにより使用者の立ち上がり動作が補助されて楽に立ち上がることができる。また、座部１０５は傾斜機構１０５ａにより常に使用者の臀部近傍に位置するように傾斜するようになっているので、座部１０５が常に使用者の臀部付近に位置され使用者は立ち上がり動作の途中であっても直ちに座席部１０に腰掛けることができ、きわめて安全に屈伸運動を行うことができる。尚、椅子１は、そのような屈伸運動を行わなくともそれ自体が椅子としても使用できることはいうまでもない。
【００５０】
次に、運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１６は本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態における側面図である。図１６に示された運動補助具機能を備えた椅子１の基本的な構成としては第一の実施形態の運動補助具機能を備えた椅子とほぼ同様であり、概略として、座席部１０と、リンクバネ装置２０と、台座３０と、上限ストッパ機構４０（図示せず）、第一の実施形態とは異なる機構の下限ストッパ機構５０’を備えて構成されている。尚、第一の実施形態と同様の構成については上述した椅子１と同じ符号を付すこととし、その部分の説明は省略する。尚、図１６〜図１８においては上限ストッパ機構４０は省略している。
【００５１】
本実施形態における椅子１に設けられた下限ストッパ機構５０’の拡大図を図１８に示す。まず、リンクバネ装置２０の最下部に位置するリンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ａの下端部２４５ｈは取付ベース３１に固定されている。また、取付ベース３１には、その長手方向に空隙部５３０ａが形成された案内部材５３０が設けられており、リンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇが案内部材５３０の空隙部５３０ａにスライド可能に取り付けられている。そして、リンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇには、板状部材２７０が設けられている。これに対して、取付ベース３１の側面には所定間隔をもって複数のネジ穴部５４０が所定間隔をもって一列に並んで配置されている。尚、図示しないがリンクユニット２０４のリンク部材２４１ｂ側も同様に形成されている。そして、ネジ穴部５４０の２ヶ所に図示しないネジ部材を取り付けるが、その際板状部材２７０が２つの図示しないネジ部材の間に位置するようにする。そうすると板状部材２７０は図示しないネジ部材によってその移動範囲が制限されることになるのリンクバネ装置２０の下限位置を適宜に調整することが可能となる。例えば、図１８において、リンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｈに一番近いネジ穴部５４０と一つおいた左隣のネジ穴部５４０に図示しないネジ部材を取り付けた場合（図１８の状態）では板状部材２７０はその範囲内に移動が制限される。そして、図１８における最右側のネジ穴部５４０に図示しないネジ部材を取り付ければリンクバネ装置２０は最下段まで下がることができるようになる。
【００５２】
ところで、図１８において、板状部材２７０を弾性を備えた板状部材とし、符号「５４０」を突起部５４０とすると、リンクユニット２０４に加重を加えると板状部材２７０が撓みながら隣の突起部５４０との隙間に順次移動することとなりその際の負荷が弾性部材２２０の力に加わることになるのでリンクバネ装置２０の圧力調整機構としても機能させることもできる。また、板状部材２７０を適宜の弾性力を備えたものに付け替えることによりリンクバネ装置２０の上昇圧力を調整するように構成することもできる。尚、本実施形態における椅子１は肘掛部１０７が台座３０に取り付けられた支柱１０７ａに取り付けられている点で相違している。肘掛部１０７を台座３０から立設することにより座席部１０の構造がシンプルとなるというメリットがある。
【００５３】
次に、運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１９は、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態を示す側面図である。図示された椅子１は、リンクバネ装置２０の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパ７０を備えて構成されている。尚、本実施形態の椅子１は、安全ストッパ７０以外については上述した第一又は第二の実施形態の椅子１と同様の構成を備えている。そのため、それらの構成については同じ符号を付することとし、ここでの説明は省略する。
【００５４】
初めに、安全ストッパ７０の詳細図を図２０及び図２１に示す。図示された安全ストッパ７０は、椅子１の後部側であって台座３０の上に設けられた取付ベース３１に隣接して設けられた安全ストッパ取付部７２０に配置されている。図２０に最も良く示されているように、安全ストッパ７０は概略として、安全ストッパ７０を操作するためのノブ７０１と、ノブ７０１に固定されたシャフト部７０３と、シャフト部７０３の下部側の端部に可動可能に連設されると共にストッパ台座７０９に取り付けられたリンク継手部７０５と、リンク継手部７０５に取り付けられ支点７０５ａを支点として上下運動する移動規制ストッパ７１０とを備え、その両側から支柱７０２、７０２によって立設支持されて構成されている。ノブ７０１は、図２１に示されているように、使用者が手で掴んで上下に動かすことができるように横長のリング状に形成されている。シャフト部７０３は金属製の棒部材で、ノブ７０１の上下動をリンク継手部７０５へ伝達する。移動規制ストッパ７１０は、リンクバネ装置２０のうち最下段のリンクユニット２０４を構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇに取り付けられた連結軸２１９ｂの移動量を制御する。すなわち、移動規制ストッパ７１０は、それを構成する腕部７１１によってリンク継手部７０５と連結されており、ノブ７０１を押し下げることにより下方に下がり、図２０における連結軸２１９ｂの左側に位置することになり、これによって連結軸２１９ｂの移動が規制される。すなわち、これと反対側に位置する連結軸２１９ｂは固定されているのでリンクバネ装置２０は上下方向の動きが規制されることになる。これにより、椅子１は上下方向への移動が制限されるので椅子１を普通の椅子として安全に使用することができる。
【００５５】
一方、ストッパ台座７０９は、その取付位置が変更できるようになっている。すなわち、ストッパ台座７０９が取り付けられる安全ストッパ取付部７２０には複数の取付孔７２３、７２３が設けられており、この取付孔７２３、７２３のうち適宜の取付孔７２３、７２３にストッパ台座７０９の側部からネジ等の締着部材を締着することにより取り付け位置が変更可能で、これによって、移動規制ストッパ７１０の到達位置を変更することができるようになっている。従って、ストッパ台座７０９の取付位置を移動規制ストッパ７１０と連結軸２１９ｂとの間に間隔が生じないような位置に配置すればリンクバネ装置２０はその動きが全く制限されるので椅子１の上下運動は起こらない。これに対して、ストッパ台座７０９の取付位置を移動規制ストッパ７１０と連結軸２１９ｂとの間に間隔が生じるような位置に配置すればその分だけ連結軸２１９ｂが移動可能となるのでリンクバネ装置２０も僅かに上下移動するようになる。これにより、極めて限定され範囲内でリンクバネ装置２０の可動させて屈伸運動を行うことができる。例えば、安全ストッパ７０の位置を調整してリンクバネ装置２０の昇降範囲を１００ｍｍ以内に制限すれば椅子として使用しているときでも身体が無意識の内に前後左右に動いたり、意識して脚を突っ張ったり、背伸びをするような動作をすると、制限された昇降範囲内において椅子１が使用者の臀部を支えるように押し上げるので、その動作（例えば、小さな屈伸運動）を続けて行うことによって絶えず下肢筋力のトレーニングを行うことができるし、椅子１に腰掛けているときの疲労感も少なくすることができる。
【００５６】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものであり、以下、これら異なる形態について説明する。上限ストッパ機構４０及び下限ストッパ機構５０はそれぞれハンドル４１９、５１９を回すことにより作動させているが、これを電動にしてもよい。また、下限ストッパ機構５０には３つのストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを設けて３段の高さ調整を可能としたがこれを本体５１の側面が次第に直径が大きくなった螺旋状にすれば無段階の高さ調整を可能とすることもできる。
【００５７】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、従来に比べて機構が簡単で故障の少なく、安全かつ使用者の身体に適した屈伸運動を行うことができる。従って、下肢の衰えた高齢者に限らず、中高齢者の下肢力維持・向上及び椅子に長時間座る職業の人たちや学生にもとても効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態の側面図である。
【図２】図１の椅子の正面図である。
【図３】図１の椅子の平面図である。
【図４】リンクユニットの斜視図である。
【図５】リンクバネ装置の無加重の状態を示す斜視図である。
【図６】リンクバネ装置が押し縮められた状態を示す斜視図である。
【図７】リンクユニットの角度が６０°のときの上昇力を示す図である。
【図８】リンクユニットの角度が８０°のときの上昇力を示す図である。
【図９】リンクユニットの角度が１００°のときの上昇力を示す図である。
【図１０】リンクユニットの角度が１２０°のときの上昇力を示す図である。
【図１１】リンクユニットの角度が１４０°のときの上昇力を示す図である。
【図１２】上限ストッパ機構を示す底面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は上限ストッパ機構を示す側面図である。
【図１４】（ａ）は下限ストッパ機構及びバネ圧調整機構が設けられた台座部、（ｂ）はその正面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は下限ストッパ機構及びバネ圧調整機構を示す側面図である。
【図１６】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態の側面図である。
【図１７】図１６の椅子の正面図である。
【図１８】他の下限ストッパ機構の拡大図である。
【図１９】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態を示す側面図である。
【図２０】安全ストッパの側面拡大図である。
【図２１】安全ストッパの背面拡大図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 椅子
１０ 座席部
３０ 台座
３１ 取付ベース
３３ 取付台
４０ 上限ストッパ機構
５０、５０’ 下限ストッパ機構
５１ 本体
５１a、５１b、５１ｃ ストッパ部
６０ バネ圧調整機構
７０ 安全ストッパ
１０１ 背もたれ部
１０５ 座部
１０５ａ 傾斜機構
１０７ 肘掛部
１０９ 基台部
２０１、２０２、２０３、２０４ リンクユニット
２１１ａ、２１１ｂ リンク部材
２１５ａ、２１５ｂ リンクプレート
２１９ａ、２１９ｂ 連結軸
２２０ 弾性部材
４０１取付 ベース
４１０ ４節リンク
４１９ ハンドル
４２５ ストッパ部材
４３０ 案内部材
５３０ 案内部材
５３０ａ 空隙部
５４０ 突起部
６１０ クランク軸
６１９ ハンドル
７０１ ノブ
７０３ シャフト部
７０５ リンク継手部
７１０ 移動規制ストッパ
７２０ 安全ストッパ取付部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動補助具機能を備えた椅子に関し、さらに詳しくは、Ｘ字状のリンク部材を複数連設して構成したリンク機構を有するリンクバネ装置を備えた運動補助具機能を備えた椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国の高齢化は急速に進行しており、現在では６人に１人が６５歳以上の高齢者であるといわれている。一般に、高齢者の多くは足腰の衰えや関節痛に悩まされている。そのため、次第に日常生活に不自由をきたすようになり、そして、その不自由さが原因でますます運動から遠ざかり一層の運動機能の低下を招くという悪循環が生じている。そのため、そのような問題を解消するために従来から様々な運動器具が開発され、提供されている。
【０００３】
このような状況に鑑み本発明者は使用者の体力に合った屈伸運動が簡便に行うことができ、しかも安全性の高い運動補助具を開発し国際出願（国際公開第０３／０８２４１０号パンフレット（特許文献１））を行うと共に、さらに小型でコンパクトな運動補助具を提供すべく特許出願（特願２００５−１６６６５７）を行った。
【０００４】
しかし、そのような運動補助具を利用して屈伸運動を行うことができる高齢者は比較的健康で気力や体力もそれほど衰えていない者に限られ、多くの高齢者はそのような運動を行うことすらできないというのが現状である。そのような高齢者は、生活レベルの向上に伴い、一日中椅子に腰掛けて過ごしている。短い時間であれば椅子に腰掛けることは最も簡便な休息方法の一つであるが、それが長時間にわたる場合には逆に背中や腰に負担をかけてしまいかえって身体に悪影響を及ぼすことになる。椅子に長時間腰掛けるというのは健常者にとっても非常に苦痛なことであり、まして身体の自由が利き難くなっている高齢者の場合にはそれが顕著である。
【０００５】
このような状況において、そのような高齢者の負担を解消すべく種々の提案がなされている。例えば、特開平８−６７０号公報（特許文献２）には、椅子から立ち上がるときにその立ち上がり動作を補助する機能を備えた椅子が開示されている。具体的には、着座者が足を床面に付けた状態で腰掛けている座板を水平状態のまま上昇させてゆき、着座者の臀部レベルが膝レベルと同等又は高くなったときに座板の上昇を停止させ、そして、座板をその前寄りに設けた枢軸を中心として前のめり状に起立させてゆくことで着座者を容易に立ち上がらせるというものである。
【０００６】
また、そのような椅子としては、座部をリンク機構等によって昇降可能に支持すると共に、座部にガススプリング等のばね手段を連結して、そのばね力によって座部を上昇させるようにした椅子が知られている。例えば、特開閉８−１１２３１４号公報（特許文献３）には、腰掛部と基台とを腰掛部の昇降動に連動して回動するリンクによって連結し、リンクの回動に連動して伸縮し、かつ、腰掛部を上昇させる方向に反発力を付与するばね手段をリンクに連結し、さらに、ばね手段の反発力の作用線とリンクの回動中心との距離を変化させてばね手段の反発力によるリンクの回転力を調整する回転力調整手段を設けた立ち上がり補助椅子が開示されている。
【０００７】
また、特開２００４−２６７４１０号公報（特許文献４）には、使用者本人が自身の意思で手動により高さ調整することができる安価な高さ調整式椅子が開示されている。具体的には、使用者が腰掛ける座席部と、座席部を昇降自在に支持するパンタグラフ状の昇降機構と、昇降機構を高さ調整する際に駆動する高さ調整機構と、昇降機構を介して座席部を支持する脚部とを含み、高さ調整機構は、昇降機構の座席部側の一方のリンクアームを高さ調整の際にスライドさせて駆動する減速手段であって、定常状態において摩擦力によりリンクアームをスライドしないように支持する減速手段と、減速手段に連結されて減速手段に手動による駆動力を増速して伝達する増速手段と、増速手段に連結された操作レバーであって、座席部の側方に延在して設けられた操作レバーとを含むことにより、座席部に腰掛けた使用者自身が操作レバーを操作して、その駆動力が有効に増速手段を介して減速手段に伝達されて昇降機構を自在に上下動させ、座面の高さを調整すし、高さ調整の操作をしないときは、減速手段の摩擦力により昇降機構のリンクが減速手段に支持されて座面の高さが維持されるというものである。
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０８２４１０号パンフレット
【特許文献２】特開平８−６７０号公報
【特許文献３】特開閉８−１１２３１４号公報
【特許文献４】特開２００４−２６７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した特許文献２、３に開示された椅子は、いずれも使用者が立ち上がる際の動作を補助するという機能を有するにとどまり、使用者が椅子に腰掛けたり立ち上がったりする動作を運動と捉え、その動作を繰り返すことによって適度な運動を行わしめるという発想は見当たらない。
また、特許文献４に開示された椅子は、単に使用者が高さ位置を調節できるというもので運動という観点は全く示されていない。
【００１０】
これに対し、特許文献１及び特願２００５−１６６６５７号に示された運動補助具は、使用者が屈伸運動を行う際の動作を補助するための運動補助具であり、それに腰掛けて長時間を過ごすというものではなかった。
【００１１】
ところで、本発明の発明者は、リンク機構を、従来のように、ただ単に物体を昇降させるために働くのではなく、リンク機構全体があたかも一つのバネのように働くリンクバネ装置を想起し、リンク機構の上部に戴置される物体を弾性的に支持することができるリンクバネ装置を提供すべく特許出願を行った。
【００１２】
そこで、このリンクバネ機構を利用することにより、椅子として利用することができ、しかも使用者が椅子に腰掛けたり立ち上がったりする動作を補助しながらそれを繰り返すことによって適度な運動を行うことが可能な運動補助具機能を備えた椅子を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、小さくコンパクトで、さらに補助力の調整や昇降位置を簡単に調整することが可能な運動補助具機能を備えた椅子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、椅子に腰掛けた使用者がその椅子から立ち上がる動作をした際に使用者の臀部を下から押し上げるようにして力を加えその動作を補助するようにされた運動補助具機能を備えた椅子において、Ｘ字状に交差させたリンク部材を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置であって、リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材によって連結することにより形成されたリンクバネ装置が椅子の底面に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
椅子の座部にはリンクバネ装置によって上方に押し上げる力が作用しているが、使用者が椅子に腰掛けた場合には使用者の体重によってリンクバネ装置は押し下げられ、所定の高さ位置で座ることができるようになっている。一方、椅子に腰掛けた使用者が立ち上がる動作をすると座部に加わる加重（体重）が減少するので、座部はリンクバネ装置の力によって使用者の臀部を支えるようにして持ち上げられる。これにより、使用者は容易に立ち上がり動作を行うことができるので自分の足腰が強くなったような感覚が生じ、自ら立ち上がりたいという意識が誘発される。この動作はいうまでもなく屈伸運動であり、これを繰り返すことにより次第に立ち上がり動作が苦にならなくなる。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、２つのリンクプレートをＸ字状に交差させてリンク部材を形成し、一対のリンク部材をそれぞれ対向させるように配置して、各リンク部材の交点同士を中心軸によって連結すると共に各リンクプレートの端部近傍同士をそれぞれ連結軸で連結してリンクユニットを形成し、リンクユニットの上部側の連結軸と他のリンクユニットの下部側の連結軸とを共有させるようにして複数連設することによって伸縮可能なリンク機構を形成し、そして、対向するようにして位置する連結軸同士を少なくとも２ヶ所以上でリンク機構を伸長させる方向に付勢する弾性部材を架設して構成されたことを特徴とする。これにより、リンクバネ装置が全体としてあたかも一つのバネとして作用すると共に椅子の座部を支持する構造体としても働く。
【００１７】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、上限ストッパ及び／又は下限ストッパを備え、これにより昇降ストローク長及び／又は椅子の高さが調整可能とされていることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、昇降バネ圧力調整機構を備え、これにより椅子の昇降圧力が調整可能とされていることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、さらに、肘掛を有して構成され、肘掛の肘掛部は前方側に反転可能とされていることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、肘掛は、椅子の昇降に追従するように配設されていることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、使用者が立ち上がる動作をした際に椅子の座部は所定の押圧力で使用者の臀部に接触しつつ使用者の姿勢を支えるように傾斜するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置は、使用者の体重の１／２〜３／４の力で押し上げるようにされていることを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するために請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、リンクバネ装置の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパを備え、椅子として安全な使用を可能とすると共に、その限定された範囲内での屈伸運動を可能とする安全ストッパを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、リンクバネ装置全体があたかも一つのバネのように作用すると共に構造体としても機能するので他に座部を支えるための支持手段が不要となる。そのため機構が簡単で故障の少ない運動補助具機能を備えた椅子を提供できるという効果がある。
【００２５】
また、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、椅子の昇降ストローク長や高さ及び昇降圧力が調整可能とされているので使用者の身体に適した屈伸運動を行うことができるという効果がある。
【００２６】
さらに、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、肘掛が前方に反転するように構成されているので、立ち上がる際に自然な位置に手おくことができスムーズな立ち上がり動作を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態の側面図である。初めに、図１に示された運動補助具機能を備えた椅子１は、概略として、座席部１０と、リンクバネ装置２０と、台座３０とを備えて構成されている。
【００２８】
座席部１０は、基台部１０９と、基台部１０９の上部側に配設された座部１０５と、支柱１０１ａを介して取り付けられた背もたれ部１０１と、支柱１０７ａを介して取り付けられた肘掛部１０７とを有して構成されている。
背もたれ部１０１は、支柱１０１ａに沿って上下方向にスライド可能に取り付けられており、ツマミ１０１ｂによって所定の高さ位置で固定することができるようになっている。
また、使用者が腰掛ける部分である座部１０５の裏面側には傾斜機構１０５ａが設けられており、誰も腰掛けておらず座部１０５に加重がかかっていない状態のときには図示しない弾性機構によって図１の仮想線で示すように、座部１０５の背もたれ部１０１側が高く持ち上がった状態で傾斜するように付勢されている。これにより、使用者が椅子１から立ち上がる動作を行うと座部１０５が図示しない弾性機構によって傾斜して使用者の臀部の動きに追従する。従って、使用者の臀部近傍にいつでも座部１０５が位置することになるので使用者は立ち上がり動作の途中でも直ぐに座部１０５に腰掛けることができ、安心且つ安全性が確保される。
【００２９】
肘掛部１０７は、支柱１０７ａと固定される下段部１１７ｂと、下段部１１７ｂの上部側にヒンジ１１７ｃによって可動可能に取り付けられた上段部１１７ａを有して形成されている。これにより、上段部１１７ａはヒンジ１１７ｃを中心にして前方側へ傾倒することが出来るようになっている（図１参照）。従って、使用者は、反転して前方に長く突き出た肘掛部１０７の上段部１１７ａに手をつくことができるのでスムーズな立ち上がり動作を行うことができる。
【００３０】
基台部１０９の下にはリンクバネ装置２０が配置されている。リンクバネ装置２０は、図５に示すように、概略として、後述するリンクユニット２０１〜２０４が複数連設されて構成されており、各リンクユニット２０１〜２０４は、以下のように形成されている。すなわち、図４に示すように、２つのリンクプレート２１５ａ、２１５ｂをＸ字状に交差させて形成された２つのリンク部材２１１ａ、２１１ｂを、一対としてそれぞれ対向させるように配置し、各リンク部材２１１ａ、２１１ｂのリンクプレート２１５ａ、２１５ｂの交点同士を中心軸２１７によって回動自在に連結すると共に、各リンクプレート２１５ａ、２１５ｂの端部近傍同士をそれぞれ連結軸２１９ａ、２１９ｂで連結することによりリンクユニット２０１〜２０４が形成されている。
【００３１】
リンクユニット２０２の上部側の連結軸は、それよりも上部側に配置されるリンクユニット２０１の下部側の連結軸２１９ｂ、２１９ｂと共有となっており、他のリンクユニット２０３、２０４も同様に連結軸２１９ｂ、２１９ｂが共有となっている。このようにしてリンクユニット２０１〜２０４を上下方向に複数連設することによって伸縮自在なリンク機構が形成されている。そして、それぞれ対向するようにして配置されている連結軸２１９ａ、２１９ａ同士及び連結軸２１９ｂ、２１９ｂ同士を少なくとも２ヶ所以上でリンク機構を伸長させる方向（図４の矢印方向）に付勢する弾性部材２２０、２２０を架設することにより構成されている。
【００３２】
リンクプレート２１５ａ、２１５ｂは、例えば、鋼板を細長く薄板状にして形成されており、その両端部近傍にはそれぞれ孔部２１６ｂ、２１６ｂが穿設され、中央部には孔部２１６ａが穿設されている。従って、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂには少なくとも３箇所に孔部が穿設されている。もちろん、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂは、材質や形状はこれに限るものではなく剛性を有する適宜の材質により形成することができる。
【００３３】
一対のリンク部材２１１ａ、２１１ｂの両孔部２１６ａ同士を連結する中心軸２１７は、丸棒状の部材によって構成されている。一方、一対のリンク部材２１１ａ、２１１ｂの各孔部２１６ｂ同士を連結する連結軸２１９ａ、２１９ｂも、同様に、丸棒状の部材によって構成されている。この中心軸２１７と連結軸２１９ａ、２１９ｂの長さと、リンクプレート２１５ａ、２１５ｂの長さを適宜調整することによって取り付け面積が比較的広い安定したリンクバネ装置２０としたり、取り付け面積が狭いよりコンパクトなリンクバネ装置２０としたりすることができる。尚、中心軸２１７及び連結軸２１９ａ、２１９ｂにボールベアリング等を介在させることによりリンクバネ装置２０の伸縮をよりスムーズなものにすることができる。
【００３４】
以上のようにして伸縮可能なリンク機構が形成されているが、さらに、各リンクユニット２０１〜２０４に水平方向に対向するようにして位置している連結軸２１９ａ、２１９ａ同士及び連結軸２１９ｂ、２１９ｂ同士を弾性部材２２０、例えば、バネ、好ましくは引っ張りコイルバネを架設することによりリンク機構を伸長させる方向（図５の矢印方向）に付勢するようになっている。この弾性部材２２０は少なくとも上下方向における２ヶ所の連結軸２１９ａ、２１９ｂ同士を連結するようにして配置する。もちろん、一ヶ所の連結軸２１９ａ、２１９ａに１又は複数の弾性部材２２０を配置することも可能である。
【００３５】
このようにして形成されたリンクバネ装置２０は、これまでのバネには見られない特有の動きをする。すなわち、リンクバネ装置２０の上部に何も物体を戴置しない状態では、弾性部材２２０が連結軸２１９ａ、２１９ａを引っ張る方向に力が働くので、全体として上方に伸びた形状となる（図５参照）。
【００３６】
そして、リンクバネ装置２０の上部に加重を加えるとリンク部材２１１ａ、２１１ｂは弾性部材２２０の引っ張り力に抗して連結軸２１９ａ、２１９ａが次第に離れる方向に移動する。さらに加重を加えるとリンクプレート２１５ａ、２１５ｂはさらに拡開しながらその高さが次第に低くなっていく。そして、この動きに追従するようにして下段側のリンクユニット２０２も同様の動きをすると共に、さらにその下段側のリンクユニット２０３、２０４同様の動きをする。このとき、リンクバネ装置２０は、弾性部材２２０である引張りばねの引っ張り力を受けているので上部への加重を加えたり開放したりするとリンクバネ装置２０全体があたかも一つのバネのように使用者の体重を柔軟に受け止めるように動作する。
【００３７】
さらに加重を加えるとリンクバネ装置２０は、さらに低くなるが、特筆すべきはリンク機構がある一定の高さ位置まで低くなると加重を支えるべき力が弱まるということである。すなわち、このリンクバネ装置１は、ある程度の高さまでは強い力加重を支えながら次第に縮まるが、その高さが所定の高さ位置まで押し縮められると今度はこれまで加えられた力よりも更に弱い力でリンク機構を押し縮めることができるようになる。この点、通常の押しバネの場合は、負荷のかかっていない状態から負荷を加えていくと初めは少ない負荷で押し縮めることができるが、次第に押し縮められるに従ってその反発力は大きくなる。このように、リンクバネ装置１は、これまでの押しバネとは加重に対して全く逆の作用をする。
【００３８】
この点について、図７〜１１を参照しつつ説明する。図７に示すのは、リンクバネ装置２０の１つのリンクユニットの正面図であり、互いのリンクプレートのなす角度が６０°となった状態を示している。このとき、連結軸に架設される弾性部材としての引っ張りバネは、初張力０．２３５、バネ定数０．０１６ｋｇ／ｍｍ、ストローク７０〜１４０ｍｍとする。そして、バネの引張力をＦ、リンクユニットの上昇力をＷ、下側の連結軸と中心軸までの距離をＸ、中心軸からの鉛直線と下側の連結軸を結んだ線との交点からいずれか一方側の連結軸までの距離をＹとすると、上昇力Ｗは、Ｗ＝ＦＸ／２Ｙとなる。
具体的には、引張力Ｆは以下のように計算される。
Ｆ＝（２Ｙ−バネ自由長）×バネ定数＋初張力
すなわち、Ｆ＝（２×３７．５−７０）×０．０１６＋０．２３５
＝０．３１５ｋｇ
となる。
そして、上昇力Ｗは、Ｗ＝ＦＸ／２Ｙだから、
Ｗ＝０．３１５×６４．９５２／２×３７．５
＝０．２７２８ｋｇ
となる。
また、Ｆを５ｋｇと設定すれば、Ｗは４．３３０１ｋｇとなる。
【００３９】
同様にして、互いのリンクプレートのなす角度が８０°、１００°、１２０°、１４０°の場合についてみてみると、上昇力Ｗは、それぞれ、０．３９１９ｋｇ、０．４０００ｋｇ、０．３４４５ｋｇ、０．２４９４ｋｇとなる。このように、上昇力Ｗは、互いのリンクプレートのなす角度が次第に大きくなるにつれて次第に増加しながらも所定の角度を過ぎると次第に減少していくのがわかる。
【００４０】
このようにリンクバネ装置２０は、初めに急激に加えられる加重を強い力で支え、次第にその力が減衰していくように働くため、本発明の運動補具助機能を備えた椅子の他にも、例えば、昇降装置やショックアブソーバ等として利用することも可能である。また、リンクバネ装置２０は、それ自体が構造体として機能するので特に支持機構を設けなくともその上部に物体を直接戴置することができる。
【００４１】
さらに、椅子１は、上下方向の移動範囲を調整するための上限ストッパ機構４０と下限ストッパ機構５０及びバネ圧調整機構６０を備えている。まず、上限ストッパ機構４０は、図１２に示すように、基台部１０９の裏面に配置された取付ベース４０１に設けられており、概略として、節４１１〜４１４を備えた４節リンク４１０と、軸受４２７ａ、４２７ｂに回転支持された回転軸４２０と、回転軸４２０を回すハンドル４１９とを有して構成されている。４節リンク４１０の節４１１と節４１４との交点４１１ａ及び節４１２と節４１３との交点４１１ｂは、それぞれ回転軸４２０の回転によって軸方向に互いに反対方向に移動するように螺合された移動体４２１ａ、４２１ｂに連結されている。また、節４１１と節４１２との交点４１１ｃは、移動することがないように固定部４１７に固定されており、その対角である節４１３と節４１４との交点４１１ｄには硬質ゴム等のやや弾性を備えたストッパ部材４２５が取り付けられている。
【００４２】
回転軸４２０には、ハンドル４１９が取り付けられており、ハンドル４１９を回転することによって移動体４２１ａ、４２１ｂが回転軸４２０上を移動するようになっている。これにより、ハンドル４１９を回すと移動体４２１ａ、４２１ｂは互いに近づく方向又は互いに離れていく方向に移動するが、４節リンク４１０は、その交点４１１ｃが固定されているので４節リンク４１０は交点４１１ｄが図１２における下側に向かって伸びるようにして移動する。尚、回転軸４２０を回転支持する軸受４２７ａ、４２７ｂは、交点４１１ｄが移動するのに伴ってそれぞれ図１２における上下方向に移動するように構成されていると共に、所望の位置で４節リンク４１０が動かないように固定する図示しない固定機構も備えている。これに対して、ハンドル４１９をそれとは逆に回転させれば、今度は移動体４２１ａ、４２１ｂは互いに離れる方向に移動するので４節リンク４１０は縮むようにして交点４１１ｄが図１２における上側に向かって移動する。これにより、４節リンク４１０は、図１２の実線及び仮想線で示す位置に固定することが可能となる。
【００４３】
一方、図１３（ａ）（ｂ）に示されているように、取付ベース４０１には、その長手方向に空隙部４３０ａが形成された案内部材４３０が設けられており、リンクユニット２０１のリンク部材２１１ａを構成するリンクプレート２１５ａの上部側端部２１９ｅが案内部材４３０の空隙部４３０ａにスライド可能に取り付けられていると共に、リンクプレート２１５ｂの上部側端部２１９ｆは取付ベース４０１に固定されている。尚、図示しないがリンクユニット２０１のリンク部材２１１ｂ側も同様に形成されている。
【００４４】
このような構成を備えた上限ストッパ機構４０によれば、ハンドル４１９を回して４節リンク４１０を稼働させ、ストッパ部材４２５を所望の位置に固定させると、リンクバネ装置２０の昇降に伴って移動するリンクプレート２１５ａの上部側端部２１９ｅが上昇工程の途中でストッパ部材４２５に当接し、それ以上移動できない状態となり、リンクバネ装置２０の上昇位置が規制されることになる。このように、ストッパ部材４２５の位置を適宜調整することによって座席部１０の高さ位置を調整することが可能となる。
【００４５】
次に、下限ストッパ機構５０について説明する。図１４（ａ）に示すように、台座３０の取付ベース３１上に２つの下限ストッパ機構５０が設けられている。すなわち、図示された下限ストッパ機構５０は、概略として、円筒状の本体５１の側面に長さの異なるストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃがそれぞれ４５°の角度の方向ごとに取り付けられて形成されている。そして、本体５１は、その中心軸を回転中心として左右いずれの方向にも回転可能とされていると共に、ストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが最下段のリンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ｂの下部側に取り付けられた連結軸２１９ｂと対峙する位置で固定できるようになっている。
【００４６】
一方、リンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ａの下端部２４５ｈは取付ベース３１に固定されている。また、取付ベース３１には、その長手方向に空隙部５３０ａが形成された案内部材５３０が設けられており、リンクユニット２０４のリンク部材２４１ａを構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇが案内部材５３０の空隙部５３０ａにスライド可能に取り付けられている。尚、図示しないがリンクユニット２０４のリンク部材２４１ｂ側も同様に形成されている。これにより、本体５１を回転させて所望の長さのストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを連結軸２１９ｂに対向させるようにして固定すればリンクバネ装置２０が縮んで下降すると最下段のリンクユニット２０４を構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇに取り付けられた連結軸２１９ｂはストッパ部（図１４（ａ）ではストッパ部５１ｂ）に当接してそれ以上の移動が阻止される。これにより、座席部１０の下部側の高さ位置を調整することが可能となる。本実施形態においては、ストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが３箇所に設けられていることから３段階の高さ調整を行うことができるようになっている。尚、上限ストッパ機構４０と下限ストッパ機構５０を協働させることによって座席部１０を所定の高さ位置で固定し、通常の椅子として使用することもできるようになっている。この場合、リンクバネ装置２０の固定機構を別途設けてリンクバネ装置２０の動作を停止させるように構成することもできる。
【００４７】
次に、バネ圧調整機構６０について説明する。図１４（ａ）（ｂ）に示されているように、バネ圧調整機構６０は、台座３０に取付台３３に設けられたクランク軸６１０と、クランク軸６１０を回転させると共に、図示しない固定手段を備えたハンドル６１９とを備えて構成されている。クランク軸６１０は、図１４（ｂ）に最も良く示されているように、回転の中心から偏心した位置に４本の弾性部材２２０の各一方側端部が取り付けられている。尚、弾性部材２２０の反対側の端部は連結軸２１９ｂに取り付けられている。これによりハンドル６１９を回すとクランク軸６１０が回転するのに伴って、弾性部材２２０の端部位置と連結軸２１９ｂに取り付けられた側の端部位置との間の距離が変化し弾性部材２２０の引っ張り長さを変化させる。これにより、ハンドル６１９を回して所望の位置で図示しない固定手段によって固定して弾性部材２２０の強度を適宜調整することによりリンクバネ装置２０の上昇圧力が調整できるようになっている（図１５（ａ）（ｂ）参照）。
【００４８】
次に、上述した椅子１の動作について簡単に説明する。初めに、使用者の身長、体重に基づいて、座席部１０の上方及び下方の高さ位置を調整する。すなわち、上限ストッパ機構４０のハンドル４１９を回して４節リンク４１０を稼働させ所定の位置で固定する。また、下限ストッパ機構５０の本体５１を回転させて所望のストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを連結軸２１９ｂと対峙させて調整する。さらに、バネ圧調整機構６０のハンドル６１９を回して屈伸運動を補助するための補助力となる上昇圧力を調整する。この場合、リンクバネ装置２０の上昇圧力は、使用者の体重の略１／２の力で押し上げるようにするとよい。それ以下の上昇圧力であると使用者の立ち上がり動作の補助力があまり発揮されないからである。しかし、使用者の下肢筋力の強弱や体調等によって上昇圧力の高低を調整することが必要となる場合もある。但し、その場合でも上昇圧力の最大は使用者の体重の３／４以下であることが好ましい。それ以上の補助力を付与するとリンクバネ装置２０の反発力によって身体が急激に上方に押し上げられるおそれがあり危険だからである。
【００４９】
椅子１の調整が済んだら使用は座席部１０に腰掛け、立ち上がり動作、すなわち屈伸運動を行う。使用者が立ち上がる動作をするとリンクバネ装置２０により座席部１０の臀部に上昇圧力が作用して使用者の身体を押し上げる。これにより使用者の立ち上がり動作が補助されて楽に立ち上がることができる。また、座部１０５は傾斜機構１０５ａにより常に使用者の臀部近傍に位置するように傾斜するようになっているので、座部１０５が常に使用者の臀部付近に位置され使用者は立ち上がり動作の途中であっても直ちに座席部１０に腰掛けることができ、きわめて安全に屈伸運動を行うことができる。尚、椅子１は、そのような屈伸運動を行わなくともそれ自体が椅子としても使用できることはいうまでもない。
【００５０】
次に、運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１６は本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態における側面図である。図１６に示された運動補助具機能を備えた椅子１の基本的な構成としては第一の実施形態の運動補助具機能を備えた椅子とほぼ同様であり、概略として、座席部１０と、リンクバネ装置２０と、台座３０と、上限ストッパ機構４０（図示せず）、第一の実施形態とは異なる機構の下限ストッパ機構５０’を備えて構成されている。尚、第一の実施形態と同様の構成については上述した椅子１と同じ符号を付すこととし、その部分の説明は省略する。尚、図１６〜図１８においては上限ストッパ機構４０は省略している。
【００５１】
本実施形態における椅子１に設けられた下限ストッパ機構５０’の拡大図を図１８に示す。まず、リンクバネ装置２０の最下部に位置するリンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ａの下端部２４５ｈは取付ベース３１に固定されている。また、取付ベース３１には、その長手方向に空隙部５３０ａが形成された案内部材５３０が設けられており、リンクユニット２０４を構成するリンク部材２４１ａのリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇが案内部材５３０の空隙部５３０ａにスライド可能に取り付けられている。そして、リンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇには、板状部材２７０が設けられている。これに対して、取付ベース３１の側面には所定間隔をもって複数のネジ穴部５４０が所定間隔をもって一列に並んで配置されている。尚、図示しないがリンクユニット２０４のリンク部材２４１ｂ側も同様に形成されている。そして、ネジ穴部５４０の２ヶ所に図示しないネジ部材を取り付けるが、その際板状部材２７０が２つの図示しないネジ部材の間に位置するようにする。そうすると板状部材２７０は図示しないネジ部材によってその移動範囲が制限されることになるのリンクバネ装置２０の下限位置を適宜に調整することが可能となる。例えば、図１８において、リンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｈに一番近いネジ穴部５４０と一つおいた左隣のネジ穴部５４０に図示しないネジ部材を取り付けた場合（図１８の状態）では板状部材２７０はその範囲内に移動が制限される。そして、図１８における最右側のネジ穴部５４０に図示しないネジ部材を取り付ければリンクバネ装置２０は最下段まで下がることができるようになる。
【００５２】
ところで、図１８において、板状部材２７０を弾性を備えた板状部材とし、符号「５４０」を突起部５４０とすると、リンクユニット２０４に加重を加えると板状部材２７０が撓みながら隣の突起部５４０との隙間に順次移動することとなりその際の負荷が弾性部材２２０の力に加わることになるのでリンクバネ装置２０の圧力調整機構としても機能させることもできる。また、板状部材２７０を適宜の弾性力を備えたものに付け替えることによりリンクバネ装置２０の上昇圧力を調整するように構成することもできる。尚、本実施形態における椅子１は肘掛部１０７が台座３０に取り付けられた支柱１０７ａに取り付けられている点で相違している。肘掛部１０７を台座３０から立設することにより座席部１０の構造がシンプルとなるというメリットがある。
【００５３】
次に、運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１９は、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態を示す側面図である。図示された椅子１は、リンクバネ装置２０の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパ７０を備えて構成されている。尚、本実施形態の椅子１は、安全ストッパ７０以外については上述した第一又は第二の実施形態の椅子１と同様の構成を備えている。そのため、それらの構成については同じ符号を付することとし、ここでの説明は省略する。
【００５４】
初めに、安全ストッパ７０の詳細図を図２０及び図２１に示す。図示された安全ストッパ７０は、椅子１の後部側であって台座３０の上に設けられた取付ベース３１に隣接して設けられた安全ストッパ取付部７２０に配置されている。図２０に最も良く示されているように、安全ストッパ７０は概略として、安全ストッパ７０を操作するためのノブ７０１と、ノブ７０１に固定されたシャフト部７０３と、シャフト部７０３の下部側の端部に可動可能に連設されると共にストッパ台座７０９に取り付けられたリンク継手部７０５と、リンク継手部７０５に取り付けられ支点７０５ａを支点として上下運動する移動規制ストッパ７１０とを備え、その両側から支柱７０２、７０２によって立設支持されて構成されている。ノブ７０１は、図２１に示されているように、使用者が手で掴んで上下に動かすことができるように横長のリング状に形成されている。シャフト部７０３は金属製の棒部材で、ノブ７０１の上下動をリンク継手部７０５へ伝達する。移動規制ストッパ７１０は、リンクバネ装置２０のうち最下段のリンクユニット２０４を構成するリンクプレート２４５ｂの下部側端部２４５ｇに取り付けられた連結軸２１９ｂの移動量を制御する。すなわち、移動規制ストッパ７１０は、それを構成する腕部７１１によってリンク継手部７０５と連結されており、ノブ７０１を押し下げることにより下方に下がり、図２０における連結軸２１９ｂの左側に位置することになり、これによって連結軸２１９ｂの移動が規制される。すなわち、これと反対側に位置する連結軸２１９ｂは固定されているのでリンクバネ装置２０は上下方向の動きが規制されることになる。これにより、椅子１は上下方向への移動が制限されるので椅子１を普通の椅子として安全に使用することができる。
【００５５】
一方、ストッパ台座７０９は、その取付位置が変更できるようになっている。すなわち、ストッパ台座７０９が取り付けられる安全ストッパ取付部７２０には複数の取付孔７２３、７２３が設けられており、この取付孔７２３、７２３のうち適宜の取付孔７２３、７２３にストッパ台座７０９の側部からネジ等の締着部材を締着することにより取り付け位置が変更可能で、これによって、移動規制ストッパ７１０の到達位置を変更することができるようになっている。従って、ストッパ台座７０９の取付位置を移動規制ストッパ７１０と連結軸２１９ｂとの間に間隔が生じないような位置に配置すればリンクバネ装置２０はその動きが全く制限されるので椅子１の上下運動は起こらない。これに対して、ストッパ台座７０９の取付位置を移動規制ストッパ７１０と連結軸２１９ｂとの間に間隔が生じるような位置に配置すればその分だけ連結軸２１９ｂが移動可能となるのでリンクバネ装置２０も僅かに上下移動するようになる。これにより、極めて限定され範囲内でリンクバネ装置２０の可動させて屈伸運動を行うことができる。例えば、安全ストッパ７０の位置を調整してリンクバネ装置２０の昇降範囲を１００ｍｍ以内に制限すれば椅子として使用しているときでも身体が無意識の内に前後左右に動いたり、意識して脚を突っ張ったり、背伸びをするような動作をすると、制限された昇降範囲内において椅子１が使用者の臀部を支えるように押し上げるので、その動作（例えば、小さな屈伸運動）を続けて行うことによって絶えず下肢筋力のトレーニングを行うことができるし、椅子１に腰掛けているときの疲労感も少なくすることができる。
【００５６】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものであり、以下、これら異なる形態について説明する。上限ストッパ機構４０及び下限ストッパ機構５０はそれぞれハンドル４１９、５１９を回すことにより作動させているが、これを電動にしてもよい。また、下限ストッパ機構５０には３つのストッパ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃを設けて３段の高さ調整を可能としたがこれを本体５１の側面が次第に直径が大きくなった螺旋状にすれば無段階の高さ調整を可能とすることもできる。
【００５７】
以上のように、本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子によれば、従来に比べて機構が簡単で故障の少なく、安全かつ使用者の身体に適した屈伸運動を行うことができる。従って、下肢の衰えた高齢者に限らず、中高齢者の下肢力維持・向上及び椅子に長時間座る職業の人たちや学生にもとても効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第一の実施形態の側面図である。
【図２】図１の椅子の正面図である。
【図３】図１の椅子の平面図である。
【図４】リンクユニットの斜視図である。
【図５】リンクバネ装置の無加重の状態を示す斜視図である。
【図６】リンクバネ装置が押し縮められた状態を示す斜視図である。
【図７】リンクユニットの角度が６０°のときの上昇力を示す図である。
【図８】リンクユニットの角度が８０°のときの上昇力を示す図である。
【図９】リンクユニットの角度が１００°のときの上昇力を示す図である。
【図１０】リンクユニットの角度が１２０°のときの上昇力を示す図である。
【図１１】リンクユニットの角度が１４０°のときの上昇力を示す図である。
【図１２】上限ストッパ機構を示す底面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は上限ストッパ機構を示す側面図である。
【図１４】（ａ）は下限ストッパ機構及びバネ圧調整機構が設けられた台座部、（ｂ）はその正面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は下限ストッパ機構及びバネ圧調整機構を示す側面図である。
【図１６】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第二の実施形態の側面図である。
【図１７】図１６の椅子の正面図である。
【図１８】他の下限ストッパ機構の拡大図である。
【図１９】本発明に係る運動補助具機能を備えた椅子の第三の実施形態を示す側面図である。
【図２０】安全ストッパの側面拡大図である。
【図２１】安全ストッパの背面拡大図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 椅子
１０ 座席部
３０ 台座
３１ 取付ベース
３３ 取付台
４０ 上限ストッパ機構
５０、５０’ 下限ストッパ機構
５１ 本体
５１a、５１b、５１ｃ ストッパ部
６０ バネ圧調整機構
７０ 安全ストッパ
１０１ 背もたれ部
１０５ 座部
１０５ａ 傾斜機構
１０７ 肘掛部
１０９ 基台部
２０１、２０２、２０３、２０４ リンクユニット
２１１ａ、２１１ｂ リンク部材
２１５ａ、２１５ｂ リンクプレート
２１９ａ、２１９ｂ 連結軸
２２０ 弾性部材
４０１取付 ベース
４１０ ４節リンク
４１９ ハンドル
４２５ ストッパ部材
４３０ 案内部材
５３０ 案内部材
５３０ａ 空隙部
５４０ 突起部
６１０ クランク軸
６１９ ハンドル
７０１ ノブ
７０３ シャフト部
７０５ リンク継手部
７１０ 移動規制ストッパ
７２０ 安全ストッパ取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椅子に腰掛けた使用者がその椅子から立ち上がる動作をした際に当該使用者の臀部を下から押し上げるようにして力を加えその動作を補助するようにされた運動補助具機能を備えた椅子において、
Ｘ字状に交差させたリンク部材を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置であって、前記リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材によって連結することにより形成されたリンクバネ装置が前記椅子の底面に配設されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、
２つのリンクプレートをＸ字状に交差させてリンク部材を形成し、一対の前記リンク部材をそれぞれ対向させるように配置して、各前記リンク部材の交点同士を中心軸によって連結すると共に各前記リンクプレートの端部近傍同士をそれぞれ連結軸で連結してリンクユニットを形成し、当該リンクユニットの上部側の連結軸と他のリンクユニットの下部側の連結軸とを共有させるようにして複数連設することによって伸縮可能なリンク機構を形成し、そして、対向するようにして位置する前記連結軸同士を少なくとも２ヶ所以上で当該リンク機構を伸長させる方向に付勢する弾性部材を架設して構成されたことを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、上限ストッパ及び／又は下限ストッパを備え、これにより昇降ストローク長及び／又は椅子の高さが調整可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、昇降バネ圧力調整機構を備え、これにより椅子の昇降圧力が調整可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
さらに、肘掛を有して構成され、当該肘掛の肘掛部は前方側に反転可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記肘掛は、椅子の昇降に追従するように配設されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
使用者が立ち上がる動作をした際に前記椅子の座部は所定の押圧力で使用者の臀部に接触しつつ当該使用者の姿勢を支えるように傾斜するように構成されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、使用者の体重の１／２〜３／４の力で押し上げるようにされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパを備え、椅子として安全な使用を可能とすると共に、その限定された範囲内での屈伸運動を可能とする安全ストッパを備えていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項１】
椅子に腰掛けた使用者がその椅子から立ち上がる動作をした際に当該使用者の臀部を下から押し上げるようにして力を加えその動作を補助するようにされた運動補助具機能を備えた椅子において、
Ｘ字状に交差させたリンク部材を複数組み合わせてなるリンク機構を有するリンクバネ装置であって、前記リンク機構の互いに対向するようにして位置する連結軸同士を複数の箇所でそれぞれ弾性部材によって連結することにより形成されたリンクバネ装置が前記椅子の底面に配設されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、
２つのリンクプレートをＸ字状に交差させてリンク部材を形成し、一対の前記リンク部材をそれぞれ対向させるように配置して、各前記リンク部材の交点同士を中心軸によって連結すると共に各前記リンクプレートの端部近傍同士をそれぞれ連結軸で連結してリンクユニットを形成し、当該リンクユニットの上部側の連結軸と他のリンクユニットの下部側の連結軸とを共有させるようにして複数連設することによって伸縮可能なリンク機構を形成し、そして、対向するようにして位置する前記連結軸同士を少なくとも２ヶ所以上で当該リンク機構を伸長させる方向に付勢する弾性部材を架設して構成されたことを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、上限ストッパ及び／又は下限ストッパを備え、これにより昇降ストローク長及び／又は椅子の高さが調整可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、昇降バネ圧力調整機構を備え、これにより椅子の昇降圧力が調整可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
さらに、肘掛を有して構成され、当該肘掛の肘掛部は前方側に反転可能とされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記肘掛は、椅子の昇降に追従するように配設されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
使用者が立ち上がる動作をした際に前記椅子の座部は所定の押圧力で使用者の臀部に接触しつつ当該使用者の姿勢を支えるように傾斜するように構成されていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置は、使用者の体重の１／２〜３／４の力で押し上げるようにされていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の運動補助具機能を備えた椅子において、
前記リンクバネ装置の可動範囲を限定された狭い範囲に制限する安全ストッパを備え、椅子として安全な使用を可能とすると共に、その限定された範囲内での屈伸運動を可能とする安全ストッパを備えていることを特徴とする運動補助具機能を備えた椅子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００７−１０５３４８（Ｐ２００７−１０５３４８Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０１３４８（Ｐ２００５−３０１３４８）
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【特許番号】特許第３７９５０５７号（Ｐ３７９５０５７）
【特許公報発行日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（３０１０４１５０８）株式会社オージーエー (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【特許番号】特許第３７９５０５７号（Ｐ３７９５０５７）
【特許公報発行日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（３０１０４１５０８）株式会社オージーエー (9)
【Ｆターム（参考）】
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