JP4463343B2 - Reaction device with locking mechanism and locking mechanism using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性的に伸縮可能であると共に任意の長さで固定可能なロック機構付き反力装置及びこれを利用するロッキング機構に関する。さらに詳述すると、本発明はロック機構付き反力装置のロック機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
椅子の座及び背凭れを傾動可能とするロッキング機構を備えた椅子がある。例えば図6に示す椅子100のロッキング機構は、脚103に固定された前部シートフレーム101と、脚103に対して揺動可能な後部シートフレーム102と、これら両フレーム101,102の間に介在されて後部シートフレーム102を初期位置に復帰させる力を付与する反力装置104とを備えている。この反力装置104は、ガススプリングから成るものにしている。そして、ガススプリングとしては、荷重Wにより背凭れをフリーロッキングできるように伸縮可能になる状態と背凭れを任意位置で固定するように長さを固定した状態とに切り換えできるロック機構付きのタイプを使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したロック機構付きの反力装置ではガススプリングを使用しているので、反力装置の廃棄の際には穿孔して内部の高圧窒素を逃がさなければならず、廃棄処理が煩雑になってしまう。また、ガススプリングは伸縮長さによらずばね定数がほぼ一定であるので、伸縮量によって反力の大きさを大きく変更することは非常に困難である。このため、この反力装置を組み込んだロッキング機構の使用感が良くない場合がある。
【0004】
そこで、本発明は、ガススプリングを使用することなく伸縮のロックを行うことができるロック機構付き反力装置およびこれを利用したロッキング機構を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項1記載の発明は、弾性的に伸縮可能であると共に任意の長さで固定可能なロック機構付き反力装置において、伸縮により互いの間隔を変更する第1及び第2の端部部材と、第1の端部部材に連結して固定される第1のクラッチ部材と、第2の端部部材に連結して固定されると共に第1のクラッチ部材に重なって接触しながら伸縮方向に摺動可能な第2のクラッチ部材と、第1の端部部材及び第2の端部部材の間に設けられてこれらの端部部材の間隔を弾性的に変更可能にする弾発手段と、弾発手段を第1の端部部材側から支持する第1のばねマウントと、弾発手段を第2の端部部材側から支持すると共に第2の端部部材に対して少なくとも伸縮方向に固定される第2のばねマウントと、第1のクラッチ部材及び第2のクラッチ部材を重ね方向に締め付け可能であると共に第1のクラッチ部材に対して少なくとも伸縮方向に固定される締め部材と、第1のばねマウントを介して弾発手段の弾発力を受けると共に弾発力を締め部材に伝達する伝達部材と、締め部材と伝達部材との当接部の少なくとも一方に形成されると共に伝達部材が締め部材を押圧したときに締め部材が第1のクラッチ部材および第2のクラッチ部材を締め付ける方向に付勢するよう傾斜したテーパ面と、締め部材に対して少なくとも伸縮方向に固定されて伝達部材を第2の端部部材側に押圧可能であると共に、伝達部材への押圧により伝達部材を締め部材から離して締め部材を重ね方向に自由にして第1の端部部材と第2の端部部材との間隔を変更可能にするフリー状態と、伝達部材への押圧の解除により弾発手段が伝達部材を締め部材側に押し出してテーパ面を介して締め部材を内側に押圧し第1のクラッチ部材および第2のクラッチ部材を重ね方向に締め付けて長さを固定するロック状態とに切換可能なロック部材とを備え、第1の端部部材と第2の端部部材との間隔を弾性的に変更可能にする反力及び伝達部材を介して締め部材によって第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とを締め付ける作動力を弾発手段から得るようにして弾発手段を反力の発生用と締め付ける作動力の発生用とに共用するようにしている。
【0006】
したがって、ロック部材をロック状態にしたときは、ロック部材から伝達部材への押圧が解除されるので、弾発手段が伝達部材を押圧してテーパ面を介して締め部材を押圧する。そして、弾発手段の押圧力はテーパ面により斜め方向に方向転換される。ここで、締め部材は第1のクラッチ部材に対して伸縮方向に固定されているので、伝達部材により押圧されても伸縮方向には移動せず、テーパ面で生じた分力によって第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とを締め付ける方向に付勢される。これにより、第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とが締め付けによる摩擦抵抗により互いに摺動できなくなって、第1の端部部材と第2の端部部材との間隔が固定されて、ロック機構付き反力装置の長さがロックされる。よって、反力装置のロックをするための作動力を反力発生用の弾発手段から得ることができる。
【0007】
一方、ロック部材をフリー状態にしたときは、ロック部材により伝達部材が締め部材から離隔される。これにより、伝達部材による締め部材の締め付けが解除されるので、第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とが互いに摺動可能になる。よって、ロック機構付き反力装置が伸縮可能になる。このとき、第1の端部部材と第2の端部部材とは弾発手段を挟んで連結されているので、弾性的に間隔を変化させることができる。
【0008】
さらに、弾発手段としてガススプリング以外の圧縮コイルばね等を使用することができるので、ガススプリングを使用する場合に比べて廃棄処分が容易になると共に、反力装置の伸縮量に応じて変化する反力を得ることができる。
【0009】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のロック機構付き反力装置において、第1のクラッチ部材は隙間を空けて重なるように複数設けられると共に、第2のクラッチ部材は第1のクラッチ部材に対して互い違いに成るように隙間に入り込んで複数設けられるようにしている。
【0010】
したがって、第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とは互い違いに組まれるので、締め部材により締め付けられたときに複数の面で接触するようになる。このため、摩擦抵抗が大きくなりロック機構付き反力装置を固定したときのロック力が大きくなる。
【0011】
さらに、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のロック機構付き反力装置において、第2の端部部材と第2のばねマウントとの間には弾発手段の初期長さを変更可能な初圧調整機構が設けられているようにしている。したがって、初圧調整機構により弾発手段の初期長さを変更して初圧を変更できるので、ロック機構付き反力装置のばね定数を調整することができる。
【0012】
一方、請求項4記載の発明は、支持部材に対して被支持部材を揺動可能に支持すると共に被支持部材を反力付与機構により初期位置に向けて付勢するロッキング機構において、反力付与機構を請求項1から3までのいずれか記載のロック機構付き反力装置にしている。したがって、ロッキング機構にロック機構を備えながらもガススプリングを使用しないようにできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図1〜図4に本発明のロック機構付き反力装置1の一実施形態を示す。このロック機構付き反力装置1は、弾性的に伸縮可能であると共に任意の長さで固定可能なものとしている。ロック機構付き反力装置1は、伸縮により互いの間隔を変更する第1及び第2の端部部材2,3と、第1の端部部材2に連結して固定される第1のクラッチ部材4と、第2の端部部材3に連結して固定される第2のクラッチ部材5と、第1の端部部材2及び第2の端部部材3の間に設けられる弾発手段9と、弾発手段9を第1の端部部材2側から支持する第1のばねマウント7と、弾発手段9を第2の端部部材3側から支持する第2のばねマウント38と、各クラッチ部材4,5を重ね方向に締め付け可能な締め部材6と、弾発手段9の弾発力を締め部材6に伝達する伝達部材36と、締め部材6と伝達部材36との少なくとも一方に形成されるテーパ面8と、ロック機構付き反力装置1を伸縮自在なフリー状態と長さを固定したロック状態とに切り換えるロック部材10とを備えている。
【0014】
第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とは、互いに重なって接触しており、ロック機構付き反力装置1の伸縮に伴い摺動可能に設けられている。このため、締め部材6により第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とを締め付けることにより、これら第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5との接触面で摩擦抵抗が生じて摺動できなくなりロック機構付き反力装置1の長さがロックされる。
【0015】
本実施形態では、第1のクラッチ部材4は隙間を空けて重なるように複数設けられると共に、第2のクラッチ部材5は第1のクラッチ部材4に対して互い違いに成るように隙間に入り込んで複数設けられている。このため、第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とは締め部材6により締め付けられたときに複数の面で接触するので、摩擦抵抗が大きくなりロック機構付き反力装置1を固定したときのロック力を大きくすることができる。また、本実施形態では第1のクラッチ部材4を6枚、第2のクラッチ部材5を7枚設けているが、これには限られないのは勿論である。
【0016】
弾発手段9は両端部をそれぞれ第1のばねマウント7と第2のばねマウント38とに支持されて、第1の端部部材2及び第2の端部部材3の間隔を弾性的に変更可能にしている。この弾発手段9は、本実施形態では圧縮コイルばねから成るようにしている。但し、弾発手段9としては圧縮コイルばねには限られず、ゴム等の弾性体を使用することもできる。
【0017】
締め部材6は、第1のクラッチ部材4に対して少なくとも伸縮方向に固定されている。伝達部材36は、第1のばねマウント7を介して弾発手段9の弾発力を受けると共にこの弾発力を締め部材6に伝達する。本実施形態では、伝達部材36と第1のばねマウント7とを一体形成している。このため、部品点数の増加を抑えることができる。但し、伝達部材36と第1のばねマウント7とは別体であっても良く、この場合も伝達部材36が弾発手段9の弾発力を締め部材6に伝達するようにできる。
【0018】
また、テーパ面8は、締め部材6と伝達部材36との当接部の少なくとも一方に形成されると共に、伝達部材36が締め部材6を押圧したときに締め部材6が第1のクラッチ部材4および第2のクラッチ部材5を締め付ける方向に付勢するよう傾斜している。本実施形態では、テーパ面8は、締め部材6の外面に形成されて伝達部材36側を内側に傾斜させたテーパ面11と、伝達部材36の内周面に形成されて締め部材6側を外側に傾斜させたテーパ面12とを備えるようにしている。
【0019】
そして、ロック部材10は、締め部材6に対して少なくとも伸縮方向に固定されて伝達部材36を第2の端部部材3側に押圧可能であるようにしている。本実施形態では、ロック部材10と締め部材6と第1のクラッチ部材4とは、ボルト13により伸縮方向に固定されている。この固定部材としては、ボルト13に限られず止めピン等であっても良い。また、本実施形態では、伝達部材36と第1のばねマウント7とが一体形成されているので、ロック部材10は第1のばねマウント7を押圧することにより伝達部材36を間接的に移動させるようにしている。
【0020】
このロック部材10がフリー状態にあるときは(図1及び図2中、二点鎖線で示す)、ロック部材10は弾発手段9に抗して第1のばねマウント7を伸縮方向に押圧して伝達部材36を締め部材6から離隔させる。これにより、締め部材6が各クラッチ部材4,5の重ね方向に自由になるので、各クラッチ部材4,5が摺動可能になってロック機構付き反力装置1を伸縮可能にしている。
【0021】
また、ロック部材10が図4に示すようにロック状態にあるときは(図1及び図2では、実線で示す)、ロック部材10の第1のばねマウント7への押圧の解除により弾発手段9が第1のばねマウント7を締め部材6側に押し出す。これにより、弾発手段9は伝達部材36及びテーパ面8を介して締め部材6を内側に押圧し各クラッチ部材4,5を重ね方向に締め付けて摺動できないようにする。そして、ロック機構付き反力装置1の長さが固定される。このため、ロック機構付き反力装置1をロックするための作動力を反力発生用の弾発手段9から得ているので、各クラッチ部材4,5への締付力を与える部材を別に設ける必要が無く、部品点数の増加を抑えることができる。
【0022】
第1の端部部材2は、第1のクラッチ部材4を収容する断面矩形状の収容孔15と、ロック機構付き反力装置1を他の装置等に取り付けるための取付孔16と、第1のクラッチ部材4に固定するための貫通孔17とを備えている。各第1のクラッチ部材4は平板状で、第1の端部部材2側の端部とほぼ中央部とに貫通孔18,19が形成されている。そして、各第1のクラッチ部材4の貫通孔18が形成された端部側には、第2のクラッチ部材5と同等の厚さを有すると共に中央部に貫通孔が形成されたスペーサ20が挟まれている。このため、各第1のクラッチ部材4を均等な隙間を有して平行に設けることができるので、第2のクラッチ部材5と噛み合う深さによらず摺動に必要な抵抗をほぼ一定に維持することができる。
【0023】
さらに、第1のクラッチ部材4とスペーサ20とは交互に積層されて、第1の端部部材2に対して各貫通孔17,20を貫通する止めピン21により固定される。ここで、第1の端部部材2の収容孔15の断面形状を第1のクラッチ部材4とスペーサ20とを交互に積層したものの断面形状と同等の大きさにすることにより、いずれも矩形状であることから、第1のクラッチ部材4とスペーサ20が第1の端部部材2に対して捻れてしまうことを防止できる。
【0024】
また、第2の端部部材3は、第2のクラッチ部材5を収容する断面矩形状の収容孔22と、ロック機構付き反力装置1を他の装置等に取り付けるための取付孔23と、第2のクラッチ部材5に固定するための貫通孔24と、第2のばねマウント38が螺合して連結される雄ねじ部25とを備えている。各第2のクラッチ部材5は平板状で、第2の端部部材3側の端部に形成された貫通孔26と、ほぼ中央部に形成された縦長形状の貫通孔27とを備えている。そして、各第2のクラッチ部材5の貫通孔26が形成された端部側には、第1のクラッチ部材4と同等の厚さを有すると共に中央部に貫通孔が形成されたスペーサ28が挟まれている。このため、各第2のクラッチ部材5を均等な隙間を有して平行に設けることができるので、第1のクラッチ部材4と噛み合う深さによらず摺動に必要な抵抗をほぼ一定に維持することができる。
【0025】
さらに、第2のクラッチ部材5とスペーサ28とは交互に積層されて、第2の端部部材3に対して各貫通孔24,26を貫通する止めピン29により固定される。ここで、第2の端部部材3の収容孔22の断面形状を第2のクラッチ部材5とスペーサ28とを交互に積層したものの断面形状と同等の大きさにすることにより、いずれも矩形状であることから、第2のクラッチ部材5とスペーサ28が第2の端部部材3に対して捻れてしまうことを防止できる。
【0026】
第2の端部部材3は、第2のばねマウント38を介して弾発手段9に連結される。そして、第2のばねマウント38は、第2の端部部材3に対して少なくとも伸縮方向に固定されるようにしている。本実施形態では、第2の端部部材3と弾発手段9との間に、弾発手段9の初期長さを変更可能な初圧調整機構14が設けられている。このため、初圧調整機構14により弾発手段9の初期長さを変更して初圧を調整できるので、ロック機構付き反力装置1のばね定数を調整することができる。
【0027】
初圧調整機構14は、第2のばねマウント38と一体形成されると共に、第2の端部部材3の雄ねじ部25に螺合可能な雌ねじ部37を有している。このため、初圧調整機構14を回転させて第2の端部部材3に対して相対移動させることにより、第2のばねマウント38と第2の端部部材3との相対位置を変更して弾発手段9の初期長さを調整することができる。また、初圧調整機構14の外周部には縦溝等を形成することにより、回転操作時の滑り止めを図ることが好ましい。本実施形態では、初圧調整機構14を第2のばねマウント38と一体形成しているが、これには限られず別体であっても良い。この場合も、初圧調整機構14を第2の端部部材3に対して相対移動させることにより、第2のばねマウント38と第2の端部部材3との相対位置を変更して弾発手段9の初期長さを調整することができる。
【0028】
また、弾発手段9とマウント部38との間には、ワッシャ39等が介在されている。これにより、初圧調整機構14の回転操作を、弾発手段9の反力を受けながらも容易に行うことができるようになる。
【0029】
一方、締め部材6は、第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5との重なった部分を両側から挟むように2つ設けられている。各締め部材6,6は、内側を向いてクラッチ部材4,5に当接可能な押圧面30と、ほぼ中央部に形成されて内外を貫通する支持孔31と、伝達部材36を向いたテーパ面11とを備えている。そして、各締め部材6,6の支持孔31と各クラッチ部材4,5の中央部の貫通孔19,27とには、ボルト13が貫通されている。このため、第2のクラッチ部材5の貫通孔27が長孔であることから、各締め部材6及び第1のクラッチ部材4は第2のクラッチ部材5に対して摺動可能になる。
【0030】
そして、ロック部材10は、ボルト13の両端部に固定される支点孔32と、第1のばねマウント7を押圧する押圧部33と、該押圧部33を支点孔32を中心に揺動させる操作を行う操作部34とを備えている。このため、使用者が操作部34を揺動させることにより、ロック部材10は支点孔32を中心に揺動して、押圧部33が第1のばねマウント7を押圧したり第1のばねマウント7から退避することができる。また、フリー状態にある押圧部33は(図1及び図2中、二点鎖線で示す)、伸縮方向に平行になるようにしている。このため、フリー状態にある押圧部33は揺動方向が外力の付勢方向と直交するいわゆる死点に位置するので、他にロック機構を設けなくてもフリー状態でロックすることができる。
【0031】
第1のばねマウント7及び伝達部材36は、第1のクラッチ部材4及び第2のクラッチ部材5を収容する断面矩形状の収容孔35と、収容孔35の締め部材6側に形成されたテーパ面12とを備えている。そして、各クラッチ部材4,5の断面形状と収容孔35の断面形状とを同等の大きさにすることにより、いずれも矩形状であることから、伝達部材36がに対して捻れてしまうことを防止できる。
【0032】
上述したロック機構付き反力装置1の動作を以下に説明する。
【0033】
ロック部材10の操作部34を操作してロック状態にすると、ロック部材10による伝達部材36への押圧が解除される。これにより、弾発手段9が第1のばねマウント7を押圧して、伝達部材36を介してテーパ面8のいわゆる楔効果により各締め部材6が第1のクラッチ部材4及び第2のクラッチ部材5を締め付けるようになる。よって、各クラッチ部材4,5が互いの接触面の摩擦抵抗により摺動できなくなって、第1の端部部材2と第2の端部部材3との間隔が固定されるので、ロック機構付き反力装置1の長さをロックすることができる。
【0034】
一方、ロック部材10を揺動させてフリー状態に切り換えると、伝達部材36が締め部材6から離隔される。これにより、締め部材6による各クラッチ部材4,5への締め付けが解除されるので、第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とが摺動可能になる。よって、ロック機構付き反力装置1が伸縮可能になる。
【0035】
このとき、第1の端部部材2は、第1のクラッチ部材4と締め部材6とロック部材10と第1のばねマウント7を介して弾発手段9に連結されている。また、第2の端部部材3は、初圧調整機構14と第2のばねマウント38を介して弾発手段9に連結されている。このため、第1の端部部材2と第2の端部部材3とは弾発手段9により弾性的に連結されているので、ロック機構付き反力装置1を弾性的に伸縮させて反力源として機能させることができる。
【0036】
また、フリー状態にあるロック部材10の押圧部33は伸縮方向に沿っているので、押圧部33は伸縮方向に沿って押圧力を受けても揺動できない死点に位置している。このため、ロック部材10は弾発手段9の付勢力を受けても揺動してしまうことが無く、第1のばねマウント7及び伝達部材36を締め部材6から離れた状態にロックすることができる。
【0037】
本実施形態のロック機構付き反力装置1によれば、反力装置1をロックするための作動力を反力発生用の弾発手段9から得ているので、各クラッチ部材4,5への締付力を与える部材を別に設ける必要が無く、部品の共用により部品点数の増加を抑えて簡素な構造により低コスト化を図ることができる。
【0038】
また、本実施形態のロック機構付き反力装置1によれば、弾発手段9として圧縮コイルばねを使用しているので、ガススプリングを使用する場合に比べて廃棄処分が容易であると共に反力装置1の伸縮量に例えば比例等のように対応して変化する反力を得ることができる。
【0039】
さらに、本実施形態のロック機構付き反力装置1によれば、各クラッチ部材4,5を平板状にしているので、単位体積当たりのクラッチ部材4,5の枚数を多くして各クラッチ部材4,5同士の接触面積を広くすることができる。このため、ロック時の摩擦抵抗が大きくなるので、ロック機構付き反力装置1のロック力を強くすることができる。
【0040】
また、本実施形態のロック機構付き反力装置1によれば、テーパ面8は締め部材6のテーパ面11と伝達部材36のテーパ面12とを備えているので、伝達部材36が締め部材6を押圧したときに各テーパ面11,12が面接触して締め部材6を滑らかに締め付けることができる。
【0041】
上述したロック機構付き反力装置1をロッキング機構40の反力付与機構1として用いた椅子41の一実施形態について、以下に説明する。
【0042】
この椅子41のロッキング機構40は、図5に示すように支持部材である座受部材42に対して被支持部材である座支持部材43を揺動可能に支持すると共に座支持部材43を反力付与機構1により初期位置に向けて付勢するものである。このロッキング機構40は、座44の裏側に一体化されて座44を支持する座支持部材43と、この座支持部材43及び背支桿45を各々揺動可能に支持して脚柱46に取り付けられる座受部材42と、座44と背凭れ(図示せず)を最も起き上げた位置(以下、初期位置という)に復帰させる反力を付与する反力付与機構1と、座支持部材43及び座受部材42の間を連結するリンク機構47とを備えている。
【0043】
座支持部材43の前端部は座受部材42により揺動可能に支持されると共に、後端部はリンク機構47により揺動可能に支持されている。リンク機構47は、互いに揺動可能な第1リンク48及び第2リンク49から成り、各リンク48,49が一直線に延びた状態で鉛直に配置されるようにして座支持部材43と座受部材42とにそれぞれ揺動可能に取り付けられている。第2リンク49は、背支桿リンク50を介して背支桿45と一体回転する背支桿腕51に連結されている。このため、第2リンク49と背支桿45とは連動する。また、反力付与機構1は、座受部材42と第2リンク49とを連結して取り付けられて、リンク機構47が直線状に成る方向に付勢可能に設けられている。
【0044】
このロッキング機構40を利用するときは、例えば反力付与機構1をフリー状態にして、着座者が背凭れに荷重を掛ける。これにより、リンク機構47が反力を受けながら屈曲して、背凭れが傾動すると共に座44の後部が下降する。また、荷重を無くすと反力付与機構1の反力により、座44及び背凭れが初期位置に復帰する。
【0045】
これにより、着座者は反力付与機構1の反力を受けながらフリーロッキングを行うことができる。しかも、初圧調整機構14を操作することにより、ロッキングの反力の大きさを変更することができる。
【0046】
一方、背凭れ及び座44を任意の角度に設置して反力付与機構1をロック状態にすると、反力付与機構1の伸縮が固定されるので背凭れ及び座44の位置を固定することができる。
【0047】
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、上述した実施形態ではクラッチ部材4,5を平板状にして交互に重ね合わせているが、これには限られずクラッチ部材4,5を伸縮方向に沿った縦断面は直線状であると共に伸縮方向に直交する横断面は湾曲した形状になる湾曲した板状にして、これを交互に重ね合わせるようにしても良い。また、上述した実施形態のようにクラッチ部材4,5を薄い板状にして交互に重ね合わせることには限られず、クラッチ部材4,5を幅に比べて十分な厚みを有するいわゆるブロック状に形成して交互に重ね合わせるようにしても良い。いずれの場合も第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とを締め部材6により締め付けることにより、摩擦抵抗でロック機構付き反力装置1のロックを行うことができる。
【0048】
また、上述した実施形態では各クラッチ部材4,5をそれぞれ複数設けているが、これには限られず一方のクラッチ部材4,5を1枚のみ設けるようにしても良い。例えば、第1のクラッチ部材4を1枚のみ設けると共に、第2のクラッチ部材5を第1のクラッチ部材4を挟むように2枚設けるようにする。または、逆に第2のクラッチ部材5を1枚のみ設けると共に、第1のクラッチ部材4を第2のクラッチ部材5を挟むように2枚設けるようにする。これらの場合も第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とを締め付けることにより、2枚の接触面の摩擦抵抗でロック機構付き反力装置1のロックを行うことができる。
【0049】
さらに、上述した実施形態では少なくとも一方のクラッチ部材4,5を複数設けているが、これには限られず両方のクラッチ部材4,5を1枚ずつ設けるようにしても良い。この場合も第1のクラッチ部材4と第2のクラッチ部材5とを締め付けることにより、1枚の接触面の摩擦抵抗でロック機構付き反力装置1のロックを行うことができる。
【0050】
また、上述した実施形態では締め部材6のテーパ面11と伝達部材36のテーパ面12とを面接触させるようにしているが、これには限られず締め部材6と伝達部材36との当接部分の一方に伝達部材36が締め部材6を押圧したときに締め部材6が各クラッチ部材4,5を締め付ける方向に付勢するよう傾斜したテーパ面8を形成すれば良い。この場合も、弾発手段9による伝達部材36への押圧により、締め部材6が各クラッチ部材4,5を締め付けるようにできる。
【0051】
そして、上述した実施形態では初圧調整機構14はねじ部25,37の螺合により第2の端部部材3に対して調整及び位置決め可能に設けられているが、これには限られず2つの部材を一方向に相対移動及び固定可能な手段の全般を適用することができる。例えば、初圧調整機構14の内面に凸部を形成すると共に、第2の端部部材3の外面に凹部を伸縮方向に沿って複数形成する。これによれば、凸部を凹部に係合することにより初圧調整機構14と第2の端部部材3とを固定でき、また強い外力を加えて凸部を他の凹部に係合することにより初圧調整機構14と第2の端部部材3とを相対移動させることができる。
【0052】
あるいは、初圧調整機構14の内面に突起を形成すると共に、第2の端部部材3の外面に伸縮方向に沿った溝を形成する。そして、この溝の数箇所に側方への切欠部を形成する。これによれば、突起を溝の伸縮方向に沿った部分に係合することにより初圧調整機構14と第2の端部部材3とを相対移動させることができ、また突起を溝の切欠部に係合することにより初圧調整機構14と第2の端部部材3とを固定できる。
【0053】
また、上述した実施形態では初圧調整機構14を設けているが、これには限られず初圧調整機構14は無くても良い。この場合も、ロック部材10の操作によりロック機構付き反力装置1をフリー状態とロック状態とに切り換えできると共に、弾発手段9を反力発生用と締付作動用とに共用して部品点数の増加を抑えることができる。
【0054】
さらに、上述した実施形態では本発明のロック機構付き反力装置1を椅子41のロッキング機構40に適用した場合について説明しているが、これには限られず椅子41以外の例えばテーブル等のロッキング機構に適用しても良い。また、ロック機構付き反力装置1をロッキング機構に適用することには限られず、弾性的に伸縮可能であると共に任意の長さで固定する機構を必要とする装置の全般に適用することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項1記載のロック機構付き反力装置によれば、反力装置をロック状態にするための作動力を反力発生用の弾発手段から得ているので、ロック用の作動力を与える部材を別に設ける必要が無く、部品点数の増加を抑えて簡素な構造により低コスト化を図ることができる。
【0056】
また、弾発手段としてガススプリング以外の圧縮コイルばね等を使用できるので、ガススプリングを使用する場合に比べて廃棄処分が容易であると共に反力装置の伸縮量に応じて変化する反力を得ることができる。
【0057】
そして、請求項2記載のロック機構付き反力装置によれば、第1のクラッチ部材と第2のクラッチ部材とを締め部材により締め付けたときに複数の面で接触するので、接触面積を広くして摩擦抵抗を大きくすることができる。このため、ロック機構付き反力装置を固定したときのロック力を大きくすることができる。
【0058】
さらに、請求項3記載のロック機構付き反力装置によれば、初圧調整機構により弾発手段の初期長さを変更して初圧を変更できるので、ロック機構付き反力装置のばね定数を調整することができる。
【0059】
一方、請求項4記載のロッキング機構によれば、ロッキング機構の反力源として請求項1から3までのいずれか記載のロック機構付き反力装置を使用しているので、ロック機構を備えながらもガススプリングを使用しないようにできる。このため、ガススプリングを使用する場合に比べて、ロッキング機構のロッキング角度に比例する反力を得て使用感を向上できると共に、廃棄処分を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロック機構付き反力装置を示す中央縦断面側面図である。
【図2】ロック機構付き反力装置を示す側面図である。
【図3】ロック機構付き反力装置を示す分解斜視図である。
【図4】図1のIV−IV線で切断した状態を示す横断面平面図である。
【図5】ロック機構付き反力装置を搭載したロッキング機構を備えた椅子の側面図である。
【図6】従来のロッキング機構を備えた椅子を示す側面図である。
【符号の説明】
1 ロック機構付き反力装置(反力付与機構)
2 第1の端部部材
3 第2の端部部材
4 第1のクラッチ部材
5 第2のクラッチ部材
6 締め部材
7 第1のばねマウント
8 テーパ面
9 弾発手段
10 ロック部材
11 テーパ面
12 テーパ面
14 初圧調整機構
36 伝達手段
38 第2のばねマウント
40 ロッキング機構
42 座受部材(支持部材)
43 座支持部材(被支持部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reaction force device with a lock mechanism that can be elastically expanded and contracted and can be fixed at an arbitrary length, and a locking mechanism using the same. More specifically, the present invention relates to an improvement in the lock mechanism of the reaction force device with a lock mechanism.
[0002]
[Prior art]
There is a chair provided with a locking mechanism that makes it possible to tilt the seat and back of the chair. For example, the locking mechanism of the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the reaction force device with a lock mechanism described above uses a gas spring, when discarding the reaction force device, it must be perforated to release the internal high-pressure nitrogen, and the disposal process becomes complicated. End up. In addition, since the spring constant of the gas spring is almost constant regardless of the expansion / contraction length, it is very difficult to greatly change the magnitude of the reaction force depending on the expansion / contraction amount. For this reason, the usability of the locking mechanism incorporating this reaction force device may not be good.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a reaction force device with a lock mechanism that can lock expansion and contraction without using a gas spring, and a locking mechanism using the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is a first reaction force device having a lock mechanism that is elastically extendable and can be fixed at an arbitrary length. A second end member, a first clutch member connected and fixed to the first end member, and connected to and fixed to the second end member and overlapping the first clutch member Provided between the second clutch member that can slide in the expansion / contraction direction while being in contact with the first end member and the second end member, and the interval between these end members can be changed elastically. A first spring mount that supports the resilient means from the first end member side, and supports the resilient means from the second end member side and against the second end member. A second spring mount that is fixed at least in a telescopic direction, and a first clutch member And the second clutch member can be tightened in the overlapping direction and fixed to at least the expansion and contraction direction with respect to the first clutch member, and the resilience of the resilient means via the first spring mount. The first clutch is formed when the transmission member presses the fastening member and is formed on at least one of the transmission member that receives and transmits the elastic force to the fastening member and the contact portion between the fastening member and the transmission member. A tapered surface that is inclined so as to bias the member and the second clutch member in a tightening direction, and is fixed in at least an expansion / contraction direction with respect to the tightening member, and is capable of pressing the transmission member toward the second end member, The first end member and the second end member are separated from the fastening member by pressing the transmission member, and the fastening member is free in the overlapping direction. Interval The Change The free state that enables, and the release of the pressure to the transmission member causes the resilient means to push the transmission member toward the fastening member and press the fastening member inward through the tapered surface, thereby the first clutch member and the second clutch. A lock member that can be switched to a locked state in which the length is fixed by tightening the member in the overlapping direction. The first clutch member and the second clutch member are tightened by the tightening member via the reaction force and the transmission member that can elastically change the distance between the first end member and the second end member. The operation force is obtained from the impacting means, and the impacting means is shared for generating the reaction force and for generating the operating force to be tightened. I am doing so.
[0006]
Therefore, when the lock member is in the locked state, the pressure from the lock member to the transmission member is released, so that the resilient means presses the transmission member and presses the fastening member through the tapered surface. And the pressing force of the elastic means is changed in an oblique direction by the tapered surface. Here, since the fastening member is fixed in the expansion / contraction direction with respect to the first clutch member, it does not move in the expansion / contraction direction even when pressed by the transmission member, and the first clutch is generated by the component force generated on the tapered surface. The member and the second clutch member are biased in a tightening direction. As a result, the first clutch member and the second clutch member cannot slide with each other due to the frictional resistance caused by tightening, and the distance between the first end member and the second end member is fixed, and the lock The length of the reaction device with mechanism is locked. Therefore, the operating force for locking the reaction device can be obtained from the reaction force generating means.
[0007]
On the other hand, when the lock member is in the free state, the transmission member is separated from the fastening member by the lock member. Thereby, since the tightening of the tightening member by the transmission member is released, the first clutch member and the second clutch member can slide with each other. Therefore, the reaction force device with a lock mechanism can be expanded and contracted. At this time, since the first end member and the second end member are connected to each other with the elastic means interposed therebetween, the interval can be changed elastically.
[0008]
Furthermore, since a compression coil spring other than the gas spring can be used as the elastic means, the disposal becomes easier than in the case of using the gas spring, and changes according to the amount of expansion and contraction of the reaction device. Reaction force can be obtained.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the reaction force device with a lock mechanism according to the first aspect, a plurality of the first clutch members are provided so as to overlap with a gap therebetween, and the second clutch member is the first clutch member. A plurality of clutch members are provided in the gap so as to be staggered.
[0010]
Therefore, since the first clutch member and the second clutch member are assembled alternately, they come into contact on a plurality of surfaces when tightened by the tightening member. For this reason, the frictional resistance increases and the locking force when the reaction force device with the locking mechanism is fixed increases.
[0011]
Furthermore, the invention according to
[0012]
On the other hand, the invention according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a reaction force device with a locking mechanism 1 according to the present invention. This reaction force device 1 with a lock mechanism is elastically extendable and can be fixed at an arbitrary length. The reaction force device with a lock mechanism 1 includes first and
[0014]
The first
[0015]
In the present embodiment, a plurality of first
[0016]
Both ends of the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
When the
[0021]
When the
[0022]
The
[0023]
Further, the first
[0024]
The
[0025]
Further, the second
[0026]
The
[0027]
The initial
[0028]
In addition, a
[0029]
On the other hand, two
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The operation of the above-described reaction mechanism device 1 with a lock mechanism will be described below.
[0033]
When the
[0034]
On the other hand, when the
[0035]
At this time, the
[0036]
Further, since the
[0037]
According to the reaction force device 1 with the lock mechanism of the present embodiment, the operating force for locking the reaction force device 1 is obtained from the
[0038]
Further, according to the reaction force device 1 with the lock mechanism of the present embodiment, since the compression coil spring is used as the
[0039]
Furthermore, according to the reaction force device 1 with a lock mechanism of the present embodiment, since each
[0040]
In addition, according to the reaction force device 1 with a lock mechanism of the present embodiment, the
[0041]
One embodiment of the
[0042]
As shown in FIG. 5, the
[0043]
The front end portion of the
[0044]
When the
[0045]
Thereby, the seated person can perform free locking while receiving the reaction force of the reaction force applying mechanism 1. In addition, by operating the initial
[0046]
On the other hand, when the backrest and the
[0047]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
[0048]
In the above-described embodiment, a plurality of
[0049]
Furthermore, although at least one of the
[0050]
In the above-described embodiment, the tapered surface 11 of the
[0051]
In the above-described embodiment, the initial
[0052]
Alternatively, a protrusion is formed on the inner surface of the initial
[0053]
In the above-described embodiment, the initial
[0054]
Furthermore, although embodiment mentioned above demonstrates the case where the reaction force apparatus 1 with a locking mechanism of this invention is applied to the
[0055]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the reaction force device with a lock mechanism according to the first aspect, the operating force for bringing the reaction device into the locked state is obtained from the resilient means for generating the reaction force. In addition, it is not necessary to provide a separate member for providing an operating force for locking, and an increase in the number of parts can be suppressed, and the cost can be reduced with a simple structure.
[0056]
Further, since a compression coil spring or the like other than the gas spring can be used as the resilient means, it is easier to dispose than when using the gas spring, and a reaction force that changes according to the amount of expansion and contraction of the reaction device is obtained. be able to.
[0057]
According to the reaction device with a lock mechanism according to the second aspect, when the first clutch member and the second clutch member are tightened by the tightening member, they come into contact with each other on a plurality of surfaces. The frictional resistance can be increased. For this reason, the locking force when the reaction force device with a locking mechanism is fixed can be increased.
[0058]
Furthermore, according to the reaction force device with a lock mechanism according to
[0059]
On the other hand, according to the locking mechanism described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a central longitudinal cross-sectional side view showing a reaction force device with a lock mechanism of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a reaction force device with a lock mechanism.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a reaction device with a lock mechanism.
4 is a cross-sectional plan view showing a state cut along line IV-IV in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a side view of a chair provided with a locking mechanism on which a reaction force device with a locking mechanism is mounted.
FIG. 6 is a side view showing a chair provided with a conventional locking mechanism.
[Explanation of symbols]
1 Reaction force device with lock mechanism (reaction force application mechanism)
2 First end member
3 Second end member
4 First clutch member
5 Second clutch member
6 Fastening member
7 First spring mount
8 Tapered surface
9 Bulleting means
10 Lock member
11 Tapered surface
12 Tapered surface
14 Initial pressure adjustment mechanism
36 Transmission means
38 Second spring mount
40 Locking mechanism
42 Seat receiving member (supporting member)
43 Seat support member (supported member)
Claims (4)
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