(57)【要約】【課題】腰部に負担が少ない、いわゆるクランチ方式の腹筋トレーニングを容易に行える座椅子を提供する。【解決手段】座椅子の背部支持面の上部を背部の前後方向に連続運動できる機構を所定の位置に設けて当該機構の作用により、効率よく腹筋運動を行えるようにした。背中で座椅子の背部支持部を押す時には主として腹筋に負荷が掛かり、クランチ方式の腹筋トレーニングが成立し、腹筋の力を開放すると、当該機構の有するスプリングバック力が背部支持部を通じて背中を基の位置に容易に戻すことができる座椅子。前記機構とは別に、背部支持部の一部を前方向の傾止させることができる機構又は前記機構を追加して、前記機構のみに比べて更にクランチ方式の腹筋トレーニングを容易に行うことが可能な座椅子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の脚から臀部の下半身を乗せる座面１と、背中を支持する背部支持面２と、座面１と背部支持面２とを連結し、背部支持面２を座面１に対して傾斜可能とする機構３を有し、背部支持面２は、上下二つの部分から構成され、上側背部支持面２−２は下側背部支持面２−１に対して傾動可能な機構４を有し、上側背部支持面２−２を上側背部支持面２−２の後方方向に傾動した後、付勢手段により、上側背部支持面２−２の前方方向へ上側背部支持面２−２が付勢される座椅子であって、機構３の回転軸中心と機構４の回転軸中心の間の距離が２０５±３０ｍｍであることを特徴とする座椅子。
【請求項２】
請求項１に係る座椅子であって、上側背部支持面２−２は上下二つの部分から構成され、上部分面２−２−２は下部分面２−２−１に対して前方向へ傾止させることができる機構５を有することを特徴とする座椅子。
【請求項３】
請求項２に係る座椅子であって、上部分面２−２−２を下部分面２−２−１に対して前後方向に連続運動させることができる機構６を有することを特徴とする座椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座った状態から腹筋トレーニングを行える座椅子に係わり、特に腹筋トレーニングの内、腰への負担を軽減するのに好適な体幹屈曲動作によるクランチ方式の腹筋トレーニングを実現する座椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
健康志向の高まりから、座椅子の分野でも、座った姿勢から手軽にトレーニングができるものが提案されている。例えば特開２００７−２０２７６０では大腿部、足首部それぞれを固定できる部分を備えることによって、該大腿固定部で大腿部を、該足首固定部で足首を固定し、背もたれ部に背中をもたれさせた状態から上体を起こすことを繰り返すことで腹筋トレーニングができる。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、実登３１５３２７７では大腿部を掛ける足掛け部を備えることによって、前記特開２００７−２０２７６０と同様な動作で腹筋運動ができる（特許文献２参照）
【０００４】
しかしながら、これらの提案は、体幹屈曲・進展と同時に股関節屈曲・進展を反復する、いわゆるシットアップ方式の腹筋トレーニングであり、腹筋を鍛えることができる一方、トレーニング中に腰椎に掛かる圧迫力が大きくなる。特開２００７−２０２７６０では脚支持部を座部に対して傾斜させることができる機能を付与して使用者が膝を曲げた状態を維持しやすくして腹筋トレーニング中の腰椎への負荷を軽減できるようにしているが、シットアップ方式の域を出るものではないため、やはり腰椎への負荷は発生する。
【０００５】
腹筋トレーニング中に腰部にかかる負荷がシットアップ方式より少ない、クランチ方式が提案されているものとしては特開２００１−２１８８６７があり、足を乗せるパッドを備えて該パッドに足を乗せた状態でクランチ運動をすることで腰部に掛かる負荷を軽減することができる（特許文献３参照）。しかしながら、該クランチ運動をするには座椅子の状態から変形する必要があり、座椅子に座った状態でクランチ運動をすることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０２７６０号公報（第００５８段落〜００７０段落、図１５）
【特許文献２】実用新案登録第３１５３２７７（第０００１段落、第０００４段落、図１２）
【特許文献３】特開２００１−２１８８６７号公報（第００２０段落、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、座った姿勢で腰椎への負担が少ないクランチ方式の腹筋トレーニングを弾性力のアシストを使うことで手軽に効率よく行える座椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る座椅子は、背部支持面の上部部分を下部部分に対して連続的に背部支持面の前後方向へ傾動させるための図１に係る手段４を、図１−１、図１−２、図１−３に示す位置に配置した（Ａ）に係る手段を有する。
【０００９】
また、本発明に係る座椅子には、前記上部部分の上部部分を背部支持面の前方向に傾止、又は前後方向に連続的に傾動させる手段（Ｂ）を有し、当該手段は（Ａ）に係る手段の上方に位置するものも含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、背部支持面に上体の体重をかけると、〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段により、背部支持面の上部部分が背部支持面の後方へ倒れる。この際、当該（Ａ）の手段の復元力が当該上部部分に働いて利用者の背部を押すため、体重負荷を軽減して、腹筋による体幹の屈曲・進展運動をやや容易に実行できる。動作部分が当該（Ａ）の回転軸中心となるため、股関節屈曲・進展運動は伴わず、体幹の屈曲・進展運動のみを行うクランチ方式の腹筋トレーニングが椅子に座った状態で実行できることになる。また、本発明では、背部支持面の上部部分を背部支持面の前方向へ傾止させる、又は前後方向に連続的に傾動させることにより、頸部を適切な位置でサポートしてクランチ方式の腹筋トレーニングの際の頸部負担を軽減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る座椅子の要部の位置を示した断面図である。
【図１−１】本発明の実施例に係る座椅子の要部の位置を示した断面図である。
【図１−２】図１に係る座椅子のフレームの平面図である。
【図１−３】図１に係る座椅子のフレームの横面図である。
【図２】図１の立体略図である。
【図３】図１の状態から、背中で背部支持面２を押した状態の要部位置の断面図である。
【図４】図３の立体略図である。
【図５】図１に人が座った状態の略図である。
【図６】図５で座っている人が背中で背部支持面２を押した状態の略図である。
【図７】図１に〔０００９〕記載の（Ｂ）に係る手段を追加した、本発明の一実施例に係る座椅子の要部位置を示した断面図である。
【図８】図７の（Ｂ）に係る手段で背部支持面２−２の上部部分２−２−２を背部支持面２の前方向に角度θ１で傾止させた、本発明の一実施例に係る座椅子に、人が座った状態の略図である。
【図９】図８で座っている人が背中で背部支持面２を押した状態の略図である。
【図１０】図９の状態における、図７の座椅子の立体略図である。
【図１１】〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段の一形態であるスプリングヒンジの図面である。
【図１２】図１１に係るスプリングヒンジの立体図である。
【図１３】図１２に係るスプリングヒンジの可動域を示した図である。
【図１４】〔０００９〕記載の（Ｂ）に係る手段の一形態であるラチェットギヤの立体図である。
【図１５】図１４に係るラチェットギヤの可動域を示した図である。
【図１５−１】ラチェットギヤのラチェット機構の略図である。
【図１６】〔０００８〕記載の（Ａ）の手段を取り付けた請求項１に係る座椅子のフレームの一実施例である。
【図１７】〔０００８〕記載の（Ａ）の手段及び〔０００９〕記載のＢの手段を取り付けた請求項２に係る座椅子のフレームの一実施例である。
【図１８】図１７に係る座椅子の前記（Ｂ）の手段を〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段とした請求項３に係る座椅子のフレームの一実施例である。
【図１９】転子位置を示した人体図である。
【図２０】転子、腰椎及び胸椎の位置を示した人体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
〔実施例１〕
【００１３】
図１は本発明に係る座椅子の、座椅子として使用する状態又は腹筋トレーニングの動作の内の、背部支持面が復元した状態の座椅子の断面略図である。１は座面で、脚を伸ばして座った際に、当該図の右から左にかけて臀部から脚を置く。２は背部支持面で、当該面に背中をもたせかける。３は背部支持面２の、前記座面とのなす角度を段階的に変えることができる機能を付与する手段であり、ラチェットギアがよく使用されている。４は〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段である。図１−１は３の回転軸中心と、４の回転軸中心の間の距離が２０５±３０ｍｍであることを示す図である。４を図１−１の位置に設けることによる効果を〔００１４〕、〔００１５〕、〔００１６〕に述べる。
【００１４】
〔（Ａ）に係る手段を設けることによる効果〕
一般社団法人「人間生活工学研究センター」のＨＱＬデータベースサイト「https://www.hql.jp/database/」の「標準的な体型の中年男女の人体寸法データベース」によると、図１９の（１４）の脚底から転子（大腿骨の上部にある突起）までの高さは、
【表１】
2020058447.tif 000003
【表２】
2020058447.tif 000004
である。
このデータより、母集団即ち日本人の標準的な中年男女の脚底から転子までの高さは以下のように推定できる。
男性２４人と女性２５人の合計ｎ＝４９人の平均転子高さｕ＝８４４．１ｍｍ
だから、当該４９データの偏差平方和Ｓは、
Ｓ＝ΣＸ２−ｎ×ｕ２＝３４９６７０３２−４９×８４４．１２＝５６２９６．３ｍｍ２
ここでＸは個々のデータである。従って標準偏差ｓは、
ｓ＝√（Ｓ／ｎ−１）＝√（５６２９６．３／４８）＝３３．６ｍｍ
一般的に、サンプルサイズが１００未満の場合にはｔ分布を用いて母集団の平均値を推定する。サンプルサイズｎ＝４９＜１００なのでｔ分布を用いて日本人の標準的な中年男女の転子高さμを推定する。μは以下の式で算出できる。
μ＝ｕ±ｔ（ｎ−１，α／２）×ｓ／√ｎ
ここでｔ（ｎ−１，α／２）は、自由度ｎ−１且つ信頼度１−αのときのｔ分布表のｔ値である。信頼度９９％ではｔ（ｎ−１，α／２）＝ｔ（４８，０．００５）＝２．６８である。
従って、信頼度９９％のμ（９９）は、
μ（９９）＝ｕ±ｔ（４８，０．００５）×ｓ／√ｎ＝８４４．１±２．６８×３３．６／√４９
＝８４４．１±１２．９
即ち、信頼度９９％で日本人の標準的な中年男女の転子高さμは、
μ＝８３１．２ｍｍから８５７ｍｍ
であると推定できる。
転子から腰椎までの距離を始め、一定の基準位置から腰椎までの距離の統計データが不明であるものの、腰椎は転子と胸椎の間に位置し（図２０）、且つ胸椎が１２個に対して腰椎は５個である（同図）ことから、脚底から腰椎までの距離と、脚底から転子までの距離は大きく異ならないと考えられる。そこで座椅子に脚を伸ばした状態で座り、その状態で転子の概略の位置より３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ・・・・と上部方向へ図１の４の手段の回転軸中心位置を変えて実験を行ったところ、図１−１の３の手段の回転軸中心から２０５ｍｍの位置に４の手段の回転軸中心とすると、平均的な成人の身長のバラツキを考慮しても楽にクランチ式腹筋トレーニングを実施可能であることが検証された。次に公差は、信頼度９９％の転子高さの平均値が最大値として前記８５７ｍｍ、最小値として前記８３１．２ｍｍと、その差が２５．８ｍｍである。この差を前記２０５ｍｍの公差にすれば日本人成人を広く対象とする、クランチ方式の腹筋トレーニング可能な座椅子を実現することになる。そこで２５．８ｍｍの一桁を四捨五入し、公差を±３０ｍｍとした。
図１−１に示すように、３の回転軸中心からの距離を２０５±３０ｍｍの位置に回転軸の中心がくるように４を配置する（（Ａ）に係る手段）と、人が座面１に図１の右から左にかけて臀部から脚を置き、背部支持面２に背中をもたせかけた場合には（Ａ）に係る手段が座った人の概略腹部中心の背中側に位置するようになる（図５）。この状態から背部支持面２を背部支持面２の後方へ押すと、背部支持面２の内、（Ａ）に係る手段の上の面（２−２部）が後方へ倒れる（図６）のであるが、（Ａ）に係る手段が人の概略腹部中心の背中側に位置しているために、使用者は主として腹筋に力を入れて背中を通じて支持面２−２を後方へ倒すことになる（図６）。（Ａ）に係る手段はスプリング機能を有し、支持面２−２が後方へ倒れてゆくと、その変位角（図６のθ）に比例したスプリングバック力が背中を通じて腹筋に負荷を与える。腹筋に入れている力を開放すると、スプリングバック力が背部支持面２−２を介して背中を基の位置に戻す（図５）ので、座椅子使用者は背中を基の位置に戻す際に、（Ａ）に係る手段がないものに比べて容易に背中を基の位置に戻すことができる。
【００１５】
（１）３の回転軸中心から２０５±３０ｍｍの位置に回転軸中心が位置する（図１−１）ように４を設ける（（Ａ）に係る手段）ことにより、背部支持面２−２を後方へ倒すには主として腹筋を使うことになるため、前記位置以外に４を配置するものと比較すると、腹筋を効率よく鍛錬することができるようになる。（２）前記背部支持面を背中で押す際は主として腹筋に負荷が掛かり、腹筋トレーニングがこの時点で成立する。一方、腰部は背部支持面２−１で支持されるため、当該腹筋に負荷が掛かっている際に腰部への負荷は（Ａ）に係る手段がないものに比べて大幅に軽減される。即ちこの時点で、いわゆるシットアップ方式に比べて腰部への負担が少ない、いわゆるクランチ方式の腹筋トレーニングが成立する。（３）腹筋に入れている力を開放すると、（Ａ）に係る手段のスプリングバック力が背部支持面２−２を介して背中を基の位置に戻す（図５）ので、座椅子使用者は背中を基の位置に戻す際に、（Ａ）に係る手段がないものに比べて容易に背中を基の位置に戻すことができる。
【００１６】
要約すると、前記（１）、（２）で、腰部への負担が少ないクランチ方式の腹筋トレーニングを、前記（３）で当該腹筋トレーニングの前準備段階に相当する元の背中位置を容易に復元することができる。
【００１７】
次に〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段の一形態について説明する。
図１２は当該（Ａ）に係る手段の一形態であるスプリングヒンジの立体図である。
パイプ６−１、パイプ６−２は軸７を介して連結しており取付金具８はパイプ６−２と一体である。取付金具８の一端にスパイラルスプリングの最内端部にＶ字に形成したストッパ部９−１を係合させ、スパイラルスプリングの最外端部にＵ字に形成したストッパ部９−２をパイプ６−１に嵌合させたピン１０に係合させている。
【００１８】
図１１は当該スプリングヒンジの図面の一部であるが、この状態はパイプ６−１とパイプ６−２が為す角度は０°であって、この０°の状態とは座椅子においては図１、図２、図５に示すような、背部支持面が真っ直ぐな状態に該当する。
【００１９】
それに対して図１２はパイプ６−１を図１１の状態から、図１２に示す矢印の方向に押した状態であるが、当該状態とは座椅子においては図３、図４、図６に示すような、背部支持面２の内の、２−２面が押されて、背部支持面２−１との角度（図６にθ）が発生した状態に該当する。
【００２０】
スパイラルスプリングは〔００１８〕記載の状態から〔００１９〕記載の状態に変化すると同時に外径が絞られてゆく。当該外径が絞られてゆく過程で当該スパイラルスプリングの材料断面にはスプリングバック力が蓄えられてゆく。そして背部支持面２−２を押していた背中の力を開放すると、当該スプリングバック力により、背部支持面２−２が背中を押す（背中を図６から図５に戻す方向）ことになる。図１３は当該スプリングヒンジの可動域の一例を示したものである。しかし当該図を具体的な可動角度を表現したものと解釈してはならない。また、当該スプリングヒンジが本発明の必要要件と解釈してはならない。
【００２１】
図１６は〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段を２か所取り付けた、当該発明に係る座椅子の一実施例のためのフレーム立体図の一部である。（Ａ）に係る手段の回転軸中心は、３に係る手段の回転軸中心から２０５±３０ｍｍの位置にある。なお、同図で（Ａ）に係る手段は２個取り付けているが、同図は１実施例であり、２か所取り付けることを本発明の必要要件と解釈してはならない。
次に、（Ｂ）に係る手段を設けることによる効果を〔００２２〕、〔００２３〕、〔００２４〕に述べる。
【００２２】
〔（Ｂ）に係る手段を設けることによる効果〕
図７は〔０００９〕記載の（Ｂ）に係る手段を図１に係る座椅子に追加した座椅子の要部断面図である。当該（Ｂ）に係る手段は〔００１３〕〜〔００１７〕記載の（Ａ）に係る手段に対して、上方、２−２の範囲内の上部に設ける。つまり、当該Ｂに係る手段により、２−２面は、２−２−１面と２−２−２面とに分けられる。当該（Ｂ）に係る手段は背部支持面２−２−２を背部支持面２の前方向に段階的に傾止させることができる機能を有している。図７は背部支持面２−２−１と背部支持面２−２−２の為す角度が１８０°の状態であって当該１８０°の状態が当該（Ｂ）の手段の最大開口角度である。
【００２３】
図８は当該（Ｂ）の手段を使って背部支持面２−２−２を背部支持面２の前方向へ傾止させた一例図である。当該Ｂ手段を使って座椅子使用者が背部支持面２−２−２を自己の好みの段階まで傾止させた結果、背部支持面２−２−２が背部支持面２−２−１に対して、θの角度を為している状態であって、この状態に人が座っていることを示している。
【００２４】
図９は図８の状態から背部支持面２−２−１を背中で押した結果、背部支持面２−２−１が後方へ倒れている状態を示す。背中が背部支持面２−２−１を押すことを止めると、当該（Ａ）手段のスプリングバック力により、図８の状態に戻ることは前記した通りである。前記角度θは、座椅子使用者が背部支持面２−２−１を背中で押しても、〔００２８〕で説明する当該（Ｂ）の手段が有するラチェット機構のために不変である。
【００２５】
座椅子使用者が背中で背支持面２−２−１を押す⇔背中の力を開放すること繰り返すことでクランチ方式の腹筋トレーニングが成立することは〔００１５〕と同様である。
【００２６】
背中の力を開放すると、〔００１５〕に記載のように当該（Ａ）の手段によるスプリングバック力により、容易に背中を基の位置に戻せるのであるが、当該（Ｂ）の手段により、背支持面２−２−１に対して角度を設けておくと、座椅子使用者は更に容易に背中を基の位置の戻せるようになる。それは以下のメカニズムによる。
【００２７】
角度を設けておくと座椅子使用者の背中の内の背部支持面２−２−２に接している背面が、背部支持面２−２−１に接している背面に対して略前記角度を為すことになる。
この状態は、当該角度が０°の状態（即ち図６の状態）から背中を基の位置に戻す際に発生する過度状態の一時点である。つまり、当該角度を０°以外の角度（図８、図９のθ１で示す）に設けておくと、背中の力を開放した時点で背中を基の位置に戻すために通過する動作の内、当該角度が０°の状態〜θ１の動作が既に完了していることと等価になり、背部支持面２−２−２に接している使用者の背面を当該０°から当該θ１まで起こす動作が不要になる。つまり、背中を基の位置に戻す動作の内の一部動作（使用者の背面を当該０°から当該θ１まで起こす動作）を既に終えている状態となっている。前記スプリングバック力に加え、当該（Ｂ）の手段を追加してθ１を設けることで更に容易に元の位置に背中を戻せることは、特に筋力の弱っている高齢者が腹筋トレーニングを継続できるようにすることに資する。
【００２８】
次に当該（Ｂ）に係る手段の一形態について説明する。
図１４は当該（Ｂ）に係る手段の一形態である、ラチェットギアを内蔵したラチェットギア組立の立体図である。当該組立の両端に座椅子のフレームパイプを接合する。図１５−１はラチェット機構の略図である。ギヤｂは当該略図の反時計方向には回転可能である一方、時計方向にはストッパＡにより回転不可能である。かかるラチェット機構を有するギアは公知であり、背支持部全体をリクライニングさせる〔００１３〕記載の３に係る手段に使用されている。図１５は当該ラチェットギアの可動域の一例を示したものである。しかし当該図を具体的な可動角度を表現したものと解釈してはならない。また、当該一形態を本発明の必要要件と解釈してはならない。
【００２９】
図１７は当該（Ｂ）に係る手段及び〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段をそれぞれ２か所取り付けた、請求項１に係る座椅子の一実施例に使用されるフレーム立体図の一部である。なお、当該それぞれ２か所取り付けることを本発明の必要要件と解釈してはならない。
【００３０】
背部支持面２−２−１と背部支持面２−２−２の境界位置については、例えば、使用者の背中の上部から肩部の間になるように当該（Ｂ）の手段を設けると、〔００２７〕に記載したように、更に容易なクランチ方式の腹筋トレーニングを行うことができる。
【００３１】
図１８は〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段を上下にそれぞれ２か所取り付けた、請求項１に係る座椅子の一実施例に使用されるフレーム立体図の一部である。なお、当該（Ａ）に係る手段を上下にそれぞれ２か所取り付けたことを本発明の必要要件と解釈してはならない。
【００３２】
前段落の効果として、前記上部に取り付けた〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段により、背中を基の位置に戻す際に当該上部に取り付けた（Ａ）に係る手段のスプリングバック力により、〔００３０〕記載と同様に、更に容易なクランチ方式の腹筋トレーニングを行うことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  座面
２  背部支持面
３  背部支持面２に、背部支持面２と座面１とのなす角度を段階的に変える機能を付与する手段（〔０００８〕記載の（Ａ）に係る手段）
４  背部支持面の一部分を前後に連続的に運動させる機能を付与する手段
５  背部支持面の一部分を前方向に傾止させることが可能な機能を付与する手段  （〔０００９〕記載の（Ｂ）に係る手段）
【図１】
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【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５−１】
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【図１６】
2020058447.tif 000024
【図１７】
2020058447.tif 000025
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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