(57)【要約】  【課題】着座荷重によって増速されたモータの動作音を低減して好適に姿勢を変更し得る椅子を提供する。  【解決手段】椅子本体１ａと、座部３を上下に揺動させる揺動機構６と、この揺動機構６の動作に対する駆動力を発生するモータ６１０と、該モータ６１０の回転速度を制御するドライバ６１２とを有してなる椅子１であって、モータ６１０を回生制動するための回生制動部６６と、椅子本体１ａに掛かる荷重がモータ６１０を増速させることによりモータ６１０の回転速度がドライバ６１２の制御範囲を超えて所定速度よりも増速されることを防ぐ回生制動部６６を作動させる回生制動部作動手段６５とを具備している。  【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータの回転速度を所定速度に維持すべく前記モータへ供給する電力量を所定の制御範囲において制御し得るドライバとを有してなる椅子であって、
前記モータを回生制動するための回生制動部と、
前記椅子本体に掛かる荷重が前記姿勢変更手段を介して前記モータを増速させることにより前記モータの回転速度が前記ドライバの前記制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されて前記モータの回転によるうなり音が発生することを防ぐために前記回生制動部を作動させる回生制動部作動手段とを具備していることを特徴とする椅子。
【請求項２】
前記回生制動部作動手段が前記モータの回転速度を検知する検知部と、
前記モータが前記所定速度よりも増速されたことを前記検知部が検知した際に前記回生制動部を作動させるスイッチング部とを有するものである請求項１記載の椅子。
【請求項３】
前記モータがＤＣブラシレスモータであって、前記検知部が前記ドライバから出力されるエンコーダ信号によりモータの回転速度を検知するものである請求項２記載の椅子。
【請求項４】
前記検知部が、前記モータの回転速度を検出する検出回路と、
検出された前記モータの回転速度が前記所定速度よりも増速されているか否かを判定する判定回路とを有するものである請求項２又は３記載の椅子。
【請求項５】
前記椅子本体が使用者の着座荷重を受ける座部を有するものであって、
前記姿勢変更手段が、前記モータによる駆動力を上下動作力に変換する上下動作部を有し、この上下動作力を前記座部に伝達することにより前記座部を揺動させる揺動機構を具備している請求項１、２、３又は４記載の椅子。
【請求項６】
前記回生制動部が少なくとも回生抵抗を有するものである請求項１、２、３、４又は５記載の椅子。
【請求項７】
前記椅子本体が前記ドライバを介して前記モータへ供給するための電力を蓄電する蓄電手段を具備するものであって、
回生制動部作動手段が、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力の一部を前記蓄電手段へ蓄電させることにより該蓄電手段を前記回生制動部として機能させるものである請求項１、２、３、４、５又は６記載の椅子。
【請求項８】
前記回生制動部作動手段が、前記姿勢変更手段の動作領域において着座荷重によって前記モータの回転速度が増速され得る増速領域内を前記姿勢変更手段が動作しているか否かを検知する検知部と、
前記姿勢変更手段が前記増速領域内を動作していることを前記検知部が検知した際に前記回生制動部を作動させるスイッチング部とを有するものである請求項１記載の椅子。
【請求項９】
椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータの回転速度を所定速度に維持すべく前記モータへ供給する電力量を所定の制御範囲において制御し得るドライバとを有してなる椅子であって、
前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力を低減して前記モータを回生制動する回生制動部と、
前記椅子本体に掛かる荷重が前記姿勢変更手段を介して前記モータを増速させることにより前記モータの回転速度が前記ドライバの前記制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されて前記モータの回転によるうなり音が発生することを防ぐために前記回生制動部を作動させる回生制動部作動手段とを具備するものであり、
該回生制動部作動手段が、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向及び該順方向とは逆方向への前記姿勢変更手段による所定の動作領域内における前記椅子本体の姿勢変更をそれぞれ検知する検知部と、
前記順方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記回生制動部を作動させることにより前記モータが前記ドライバの制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されることを防ぐ一方で、前記逆方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記回生制動部の作動を解除するスイッチング部とを有するものであることを特徴とする椅子。
【請求項１０】
前記モータがＤＣブラシレスモータである請求項８又は９記載の椅子。
【請求項１１】
前記椅子本体が使用者の着座荷重を受ける座部を有するものであって、
前記姿勢変更手段が、前記モータによる駆動力を上下動作力に変換する上下動作部を有し、この上下動作力を前記座部に伝達することにより前記座部を揺動させる揺動機構を具備している請求項８、９又は１０記載の椅子。
【請求項１２】
前記検知部を前記揺動機構に配置している請求項１１記載の椅子。
【請求項１３】
前記上下動作部が、回動動作を伴って上下動作する回動部材と、該回動部材が回動駆動する主軸とを具備し、
前記検知部及び前記スイッチング部が、前記主軸に取り付けたカムと、前記主軸が回動駆動する際の該カムの外周に対する相対距離の変化に応じて前記回生制動部の動作の是非を決定するカムスイッチとを有し、前記カムスイッチが前記カムの外周に対する相対距離を検知することにより前記検知部として機能するとともに、前記カムとの相対距離の変化に応じて前記カムスイッチが前記回生制動部の作動の是非を決定することにより前記スイッチング部として機能するものである請求項１１又は１２記載の椅子。
【請求項１４】
前記回生制動部が、前記ドライバに対して前記カムスイッチと直列に接続された回生抵抗を有している請求項１３記載の椅子。
【請求項１５】
前記椅子本体が前記ドライバを介してモータへ電力を供給するための電力を蓄電する蓄電手段を具備するものであって、
前記蓄電手段が、前記姿勢変更手段が前記所定の動作領域内にあるとの前記検知部による検知に応じた前記スイッチング部の作動によって、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力の一部を蓄電することにより前記回生制動部として機能するものである請求項８記載の椅子。
【請求項１６】
前記椅子本体が前記ドライバを介してモータへ電力を供給するための電力を蓄電する蓄電手段を具備するものであって、
前記回生制動部が、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じた前記スイッチング部の作動によって、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力の一部を前記蓄電手段へ蓄電することにより前記モータを回生制動するものである請求項９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の椅子。
【請求項１７】
前記回生制動部が、前記ドライバに対してモータと並列に接続されている請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６記載の椅子。
【請求項１８】
椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータへ電力を印加するドライバとを有してなる椅子であって、
使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向及び該順方向とは逆方向への前記姿勢変更手段による前記椅子本体の姿勢変更をそれぞれ検知する検知部と、
前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力を低減して前記モータを制動する回生制動部とを具備し、
前記回生制動部を、前記順方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記モータを制動するとともに、前記逆方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記モータの制動を解除するように構成していることを特徴とする椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の着座姿勢を変更させるべく椅子本体の姿勢を変更させ得る椅子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータによる駆動力を利用することにより、使用者が着座した状態で、座の昇降や背のチルト、その他の姿勢を変更し得る椅子が種々開発されている。そのような椅子の中でも近年では、長時間の着座による使用者の疲労を緩和させるために、座部を一定周期で揺動させる椅子が提案されている。このような椅子は、座部を支持軸などで脚部に支持するとともに座部の前方を一定周期で上昇及び降下させることによって座部を反復的に揺動させ、着座時における使用者の臀部、大腿部、腰背部の疲労および下肢の腫脹を軽減するようにしたものである。このような椅子の具体例としては、モータの駆動力による回転運動を上下動作に変換するカムと、カムによる上下動作力を座部に伝達するクランクからなる揺動機構を具備しており、前記上下動作力を座部の前方に伝達することにより座部を一定周期で揺動させるようにしたものを挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。このような構成の結果、使用者の臀部、大腿部、腰背部に対して特定の箇所に荷重が掛かった状態を回避するとともに、揺動によって血行が促されるため、使用者は長時間の着座による疲労が緩和されるとともに、特に上述した特許文献１に記載の椅子は、座を揺動させた状態においても使用者の視点が上下動することを回避して使用者に不快感を与えることを有効に回避している。
【特許文献１】特開２００３−３８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような椅子における揺動機構の動作時において、座の前方の所定箇所を上昇させる上昇時には使用者による着座荷重がモータに対する適切な負荷となってモータは正常に動作する一方で、前記所定箇所を降下させる降下時は揺動機構の動作に準じる方向に着座荷重が働くこととなり、モータに対する負荷が大きく軽減されて前記上昇時に比して要する電力が大きく低減された状態となる。また場合によっては、着座荷重が姿勢変更手段を介してモータに伝わることによりモータの回転を増速させてしまい、ドライバからモータへの電力供給を遮断してもモータの回転数が所定速度にまで下がらない状態が発生することがあり、この状態においては着座荷重によってモータから逆起電流を発電している状態となっている。このような状態になると、増速されたモータからは正常な駆動音よりも大きな動作音が発生し、この椅子の使用者や周囲の者には「うなり」として聞こえてしまうことがある。
【０００４】
一方モータは、通常はモータの駆動状態を制御するドライバに接続して用いられるが、ドライバの多くには速度制御機能が組み込まれており、例えばモータへの正の方向に働く負荷によりモータの回転数が設定回転数より遅くなるとモータへ供給する電力を上げる方向に働き、逆にモータへの負の方向に働く負荷によりモータの回転数が設定回転数より速くなるとモータへ供給する電力を下げる方向に働く。しかしながら、このようなドライバはモータへの電力供給を低減することによってしかモータの回転速度を減速できないため、負の方向に働く負荷でも、ドライバからの電力供給が遮断されてもモータを所定速度以上に回転させるといった、ドライバの制御範囲を超えた程度の負の方向に働く負荷には対応していない。従って、モータがドライバの制御を超えてまで増速されることによって起こる「うなり」には対応できていないのが現状である。
【０００５】
そして、このようなモータの増速に起因する問題は、上述したような揺動機構を具備する椅子のみに限られず、使用者が着座した状態で姿勢を変更させ得る椅子において共通する問題となっている。
【０００６】
本発明は、これらのような不具合に着目したものであり、本発明の主たる目的とするところは、増速によって増大されるモータの動作音を低減して好適に姿勢を変更し得る椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る椅子は、椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータの回転速度を所定速度に維持すべく前記モータへ供給する電力量を所定の制御範囲において制御し得るドライバとを有してなる椅子であって、前記モータを回生制動するための回生制動部と、
前記椅子本体に掛かる荷重が前記姿勢変更手段を介して前記モータを増速させることにより前記モータの回転速度が前記ドライバの前記制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されて前記モータの回転によるうなり音が発生することを防ぐために前記回生制動部を作動させる回生制動部作動手段とを具備していることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、椅子本体に掛かる着座荷重が姿勢変更手段を介してモータに負の方向へ働く負荷として伝わり、該モータの回転速度がドライバの制御を超えて増速される状態となった場合であっても、回生制動部作動手段が回生制動部を作動させてモータを回生制動することにより、モータから発生した逆起電流を回生制動部に消費させて、ドライバからの電力供給によりモータを制御可能な状態とする。すなわち、ドライバ自体の制御範囲は上述の通りモータへ電力を供給することによって制御可能な範囲でしか制御できないのであるが、回生制動部を作動させることで、ドライバの制御を超える程度の負の方向へ働く負荷が掛かる範囲にまでモータの制御範囲を全体にシフトさせて、モータの増速による「うなり」の発生を有効に回避している。つまり本発明によれば、椅子本体に掛かる着座荷重が姿勢変更手段を介してモータを増速させることを有効に防ぐことにより、ドライバによって常に所定速度に維持されてモータの動作音が「うなり」としてはこの椅子の使用者や周囲の者に聞こえず、姿勢変更手段が正常に動作している状態とすることができる。
【０００９】
また例えば、椅子本体に掛かる荷重が小さい場合や荷重の掛かる方向によっては、モータは増速されないこともあり、当該増速の有無に関わらず常に回生制動部を作動させていると、モータが増速されていない場合も回生制動部はドライバとモータとの間に流れる電力を消費させていることになって電気消費量は多くなってしまうが、前記回生制動部作動手段を、前記モータの回転速度を検知する検知部と、前記モータが前記所定速度よりも増速されたことを前記検知部が検知した際に前記回生制動部を作動させるスイッチング部とを有するものとすれば、モータが増速されている場合にのみ回生制動部を動作させることができるので、モータの「うなり」を解消しながらも電気消費量を少なく抑えることが可能である。
【００１０】
そして、姿勢変更手段を動作させるモータとしては、通常時における動作音が小さく、且つ安定した駆動力を得られるものが望ましいが、そのようなモータとして、ＤＣブラシレスモータを挙げることができる。さらにモータがＤＣブラシレスモータである場合は、他に特別な回路や装置を設けなくともモータの回転速度を検知する構成とするためには、前記検知部が前記ドライバから通常出力されるエンコーダ信号によりモータの回転速度を検知とすることが好ましい。ここで、ドライバから出力されるエンコーダ信号はドライバの外部へ出力される態様のみを指すものではなく、検知部はドライバの内部に設けられているか或いは外部に設けられているかを問わない。
【００１１】
回転速度の設定を正確に行いつつ、モータの回転速度に基づいて確実に回生制動部を作動させる判定を行うためには、検知部を、前記モータの回転速度を検出する検出回路と、検出された前記モータの回転速度が前記所定速度よりも増速されているか否かを判定する判定回路とによって構成することが望ましい。
【００１２】
ここで、上述したモータが増速されることを「防ぐ」という概念は、以上に記したように増速されたモータに対して所定速度にまで制動する態様のみならず、以下に記すようなモータが増速され得る状態に予め対応することによりモータの増速を予防する態様をも含むものである。すなわちモータの増速を予防する態様のものとしては、回生制動部作動手段が、前記姿勢変更手段の動作領域において着座荷重によって前記モータの回転速度が増速され得る所定の動作領域内を前記姿勢変更手段が動作しているか否かを検知する検知部と、前記姿勢変更手段が前記所定の動作領域内を動作していることを前記検知部が検知した際に前記回生制動部を作動させるスイッチング部とを有するものを挙げることができる。
【００１３】
このようなものであれば、姿勢変更手段の動作を検知部が検知して、モータが増速し得る動作領域を予め決定して該動作領域内を動作しているか否かを検知部に検知させることにより回生制動部を作動させるので、姿勢変更手段の特性に合わせて動作領域を設定しておけば確実に回生制動部を作動させてモータの増速を防ぐことが可能となる。また、スイッチング部の動作は姿勢変更手段に依存してなされるので、姿勢変更手段の動作に忠実に対応して回生制動部を動作させることができるため、姿勢変更手段の動作に対して安定した動作をすることができる。
【００１４】
上述したようなモータの増速を予防する態様に基づいた具体的な構成としては、椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータの回転速度を所定速度に維持すべく前記モータへ供給する電力量を所定の制御範囲において制御し得るドライバとを有してなる椅子であって、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力を低減して前記モータを回生制動する回生制動部と、前記椅子本体に掛かる荷重が前記姿勢変更手段を介して前記モータを増速させることにより前記モータの回転速度が前記ドライバの前記制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されて前記モータの回転によるうなり音が発生することを防ぐために前記回生制動部を作動させる回生制動部作動手段とを具備するものであり、該回生制動部作動手段が、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向及び該順方向とは逆方向への前記姿勢変更手段による所定の動作領域内における前記椅子本体の姿勢変更をそれぞれ検知する検知部と、前記順方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記回生制動部を作動させることにより前記モータが前記ドライバの制御範囲を超えて前記所定速度よりも増速されることを防ぐ一方で、前記逆方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記回生制動部の作動を解除するスイッチング部とを有するものであることを特徴とするものを挙げることができる。
【００１５】
このようなものであれば、着座荷重によるモータの増速が起こり易い前記順方向への姿勢変更の際に回生制動部が作動するよう検知部及びスイッチング部を設定することにより、モータの増速を高い確率で予防する構成とすることができる。
【００１６】
特に、前記椅子本体が使用者の着座荷重を受ける座部を有するものである場合に、上述した回生制動部を用いて、望ましい姿勢変更手段を構成するためには、前記姿勢変更手段が、前記駆動力を上下動作力に変換する上下動作部を有し、前記上下動作力を前記座部に伝達することにより前記座部を揺動させる揺動機構を具備するものを挙げることができる。
【００１７】
また、前記揺動手段に掛かる座部の上下動作を確実に検知部に検出させるためには、前記検知部を前記揺動機構に配置することが望ましい。そして、座部が上昇時から降下時或いは降下時から上昇時へと切り替わるタイミングに正確かつ確実に対応させる簡易な機械的機構による具体的な態様としては、前記上下動作部が、回動動作を伴って上下動作する回動部材と、該回動部材が回動駆動する主軸とを具備し、前記検知部及び前記スイッチング部が、前記主軸に取り付けたカムと、前記主軸が回動駆動する際の該カムの外周に対する相対距離の変化に応じて前記回生制動部の動作の是非を決定するカムスイッチとを有し、前記カムスイッチが前記カムの外周に対する相対距離を検知することにより前記検知部として機能するとともに、前記カムとの相対距離の変化に応じて前記カムスイッチが前記回生制動部の作動の是非を決定することにより前記スイッチング部として機能するものであるものを挙げることができる。ここでいう検知部が検知するタイミングとは必ずしも座部が上昇時から降下時或いは降下時から上昇時へと切り替わるタイミングを検出する場合のみを示すものではなく、実際のタイミングに前後する予め設定された所定のタイミングをも含むものである。
【００１８】
前記回生制動部が確実にモータを制動するものとするためには、電力を熱エネルギーに変換する回生抵抗を有するものであることが望ましく、回生制動部を複雑な構造を伴わずに構成するためには、回生抵抗を、前記ドライバに対して前記カムスイッチと直列に接続する構成とすることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明に係る椅子が、前記椅子本体に前記ドライバを介してモータへ電力を供給するための電力を蓄電する蓄電手段を設けている場合、蓄電手段に蓄電された電力を効率的に利用するためには、回生制動部作動手段が、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力の一部を前記蓄電手段へ蓄電させることにより該蓄電手段を前記回生制動部として機能させるものであることが望ましく、具体的には、前記姿勢変更手段が前記所定の動作領域内にあるとの前記検知部による検知、或いは使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向への姿勢変更に係る前記検知部の検知に応じた前記スイッチング部の作動によって、前記ドライバと前記モータとの間において流れる電力の一部を前記蓄電手段へ蓄電することにより前記モータを回生制動するように構成しているものとすることが望ましい。
【００２０】
モータに供給する電流のみを確実に低減させて好適にモータの増速を解消するためには、前記回生制御手段が、前記ドライバに対してモータと並列に接続されているものであることが望ましい。
【００２１】
加えて、本発明に係る椅子は、椅子本体と、使用者の着座姿勢を変更させるべく前記椅子本体の姿勢を変更させる姿勢変更手段と、この姿勢変更手段の動作に対する駆動力を発生するモータと、該モータへ電力を印加するドライバとを有してなる椅子であって、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向及び該順方向とは逆方向への前記姿勢変更手段による前記椅子本体の姿勢変更をそれぞれ検知する検知部と、前記ドライバから前記モータへ印加する電力を低減して前記モータを制動する回生制動部とを具備し、前記回生制動部を、前記順方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記モータを制動するとともに、前記逆方向への姿勢変更に係る前記検知部による検知に応じて前記モータの制動を解除するように構成していることを特徴とする。
【００２２】
このようなものであっても、検知部が使用者の荷重の方向に準じる順方向への姿勢変更に応じて回生制動部を動作させることにより、回生制動部が前記ドライバから前記モータへ印加する電力を低減するため、モータに過電流が印加された状態となることを防止して、モータからうなりが発生することを有効に回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、椅子本体に掛かる着座荷重が姿勢変更手段を介してモータに負の方向へ働く負荷として伝わり、該モータの回転速度がドライバの制御を超えて増速されて前記モータの回転によるうなり音が発生する状態となった場合であっても、回生制動部作動手段が回生制動部を作動させてモータを回生制動することにより、モータから発生した逆起電流を回生制動部に消費させて、ドライバからの電力供給によりモータを制御可能な状態とする。すなわち、ドライバ自体の制御範囲は上述の通りモータへ電力を供給することによって制御可能な範囲でしか制御できないのであるが、回生制動部を作動させることで、ドライバの制御を超えてまでモータを増速させる程度の負の方向へ働く負荷が掛かる範囲にまでモータの制御範囲を全体にシフトさせて、モータの増速による「うなり」の発生を有効に回避している。つまり本発明によれば、増速されたモータに対して所定速度にまで制動する態様や、モータが増速され得る状態に予め対応してモータの増速を予防する態様にかかわらず、椅子本体に掛かる着座荷重が姿勢変更手段を介してモータを増速させることを有効に防ぐことにより、ドライバによって常に所定速度に維持されてモータの動作音が「うなり」としてはこの椅子の使用者や周囲の者に聞こえず、姿勢変更手段が正常に動作している状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態に係る椅子１を図１に示す。この椅子１は、キャスタＣを有する脚羽根２１と脚支柱２２とを具備する脚部２と、着座者による着座荷重を受ける座本体３０と座本体３０を下方より支持する支持体たる座受け３１とからなる座部３と、脚部２に支持されるとともに座部３の側方から立ち上がる一対の支持フレームＦによって下端を支持されている背部４と、この一対の支持フレームＦより立ち上がる一対の肘掛け部５とを具備している椅子本体１ａを主体としている。
【００２６】
また、この椅子本体１ａは、背部４を後傾させるときには座部３とは連動せず、支持フレームＦにおける円形部材Ｆ１を軸として後傾するチルト機構を採用している。
【００２７】
そして、本実施形態に係る椅子１は、座部３には依存しない脚部２の一部として、座部３のなす角度を一定周期で変動させることにより使用者の着座姿勢を変更させるべく座部３を揺動させる姿勢変更手段たる揺動機構６を用いて脚部２と座部３とを組み付けている。さらに、この椅子１は、後に詳述する回生制動部作動手段６５及び回生制動部６６を具備しており、該回生制動部作動手段６５及び回生制動部６６を揺動機構６に配置している。以下、この椅子１の構成について、図２、図３、図４、図５、図６、図７及び図８を用いて詳述する。なお、本実施形態において、座部３の下側には座受け３１及び揺動機構６を覆う化粧ケースの図示を省略している。また、図３において支持フレームＦの図示を省略している。
【００２８】
座部３は、図２に示すように、座本体３０と、座受け３１とにより構成されている。
【００２９】
座本体３０は座部３の外形を形成しているものであり、内部に着座者の荷重を緩衝するクッション体を有しているものである。座受け３１は、例えば鋼板の溶接及び折り曲げにより構成された座受け本体３１０と、スペーサ３１１とによって構成されている。
【００３０】
座受け本体３１０は、前方に起立する前壁３１０ａ及び側方に起立する１対の側壁３１０ｂを、機構ケース６３０を覆うように配しているとともに、一対の側壁３１０ｂには、前後方向において略中央に位置する被支持孔３１１と、被支持孔３１１よりやや前方に位置する開口部３１２と、開口部３１２の上方に位置する２つのめねじ孔３１２ａを設けている。
【００３１】
また、スペーサ３１３は例えば焼き付けされた鋼材のように強度の高い金属により構成された断面視Ｌ字状のブロックであり、図５に示すように、めねじ孔３１２ａの位置にボルトｂを用いてスペーサ３１３を開口部３１２の上辺３１２ｂに取り付けている。
【００３２】
揺動機構６は、図３、図７及び図８に示すように、上下動作部６０と、モータ６１０を有する駆動部６１と、電源部６２と、機構ケース６３と、モータ６１０を回生制動する回生制動部６６と、上下動作部６０の動作を検知して回生制動部６６の動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換える回生制動部作動手段６５により構成されている。詳細には、脚支柱２２の上方に水平方向に回転可能に取り付けられている機構ケース６３の内部或いは外部に、上下動作部６０、駆動部６１、電源部６２及び回生制動部作動手段６５を組み付けており、駆動部６１、電源部６２、回生制動部作動手段６５の一部及び回生制動部６６は収納ケース６３の後部に収納されている制御基板６３０にそれぞれ電気的に接続されている。
【００３３】
電源部６２は、例えば図３に示すように、機構ケース６３の後部に固定されたバッテリ６２１、機構ケース６３の側部より露出させた電源スイッチ６２２、コネクタ６２３及び着座スイッチ６４、を有しており、コネクタ６２３に図示しないＡＣアダプタを介して家庭用１００Ｖコンセントに接続することによりバッテリ６２１を充電するとともに、充電した電力を駆動部６１へ供給する機能を有している。また、駆動部６１への電力供給は、電源スイッチ６２２と着座スイッチ６４とがともにＯＮの状態となったときにのみ行われるものとしている。なお、電源スイッチ６２２のみがＯＮとなった状態では、電力供給の可否を着座スイッチ６４に依存する待機状態となっている。
【００３４】
駆動部６１は、図３及び図４に示すように、機構ケース６３の内部に収納された駆動力を発生するモータ６１０と、モータ６１０の駆動軸に取り付けられた駆動ギア６１１と、モータ６１０へ電力を供給するドライバ６１２とにより構成されている。なお、ドライバ６１２は図３に破線で示す制御基板６３０に取り付けられているが、この点については後段で記述する。
【００３５】
また、本実施形態においてモータ６１０はＤＣブラシレスモータを採用している。ドライバ６１２は、電源部６２により供給された電力がドライバ６１２に供給されると、モータ６１０を駆動させるために電流及び周波数を制御された交流電流をモータ６１０に供給するものである。モータ６１０による駆動力は駆動ギア６１１を介して上下動作部６０へと伝達される。
【００３６】
上下動作部６０は、図３、図４及び図５に示すように、モータ６１０の駆動力が駆動ギア６１１を介して伝達される減速ギア６０１と、この減速ギア６０１により回動する主軸６０２と、この主軸６０２の両端部において、中心軸６０２ａから偏位させた位置に配された副軸たる一対の回動軸６０３と、この回動軸６０３の中心軸６０３ａを中心とする縦断面視円形状、すなわち側面視円形板状の一対の回動部材６０４とをそれぞれ具備している。
【００３７】
減速ギア６０１は、上述した駆動ギア６１１よりも歯数の大きなギアを採用することにより、モータ６１０の回転速度を適度に減速するとともにトルクを向上させ、座部３を揺動させるために望ましい駆動力として主軸６０２に伝達している。ここで本実施形態においては一例として、駆動ギア６１１と減速ギア６０１とのギア比を１：３に設定している。
【００３８】
主軸６０２は減速ギア６０１により伝達された駆動力を、該主軸６０２の両端側に位置するとともに、機構ケース６３の両側に位置する一対の回動部材６０４へと伝達しているとともに、機構ケース６３に設けられた軸受孔６３１に軸受部材６３２を介して支持されている。詳細には、軸受部材６３２は、主軸６０２と共に回動する回動部６３２ａと、機構ケース６３に固定されて前記回動部６３２ａを回動可能に支持する固定部６３２ｂとを具備し、さらに回動部６３２ａと固定部６３２ｂとの間には滑動部材たるベアリング６３２ｃを設けることにより、主軸６０２が回動する際の摩擦による駆動力のロスを低減させている。このベアリング６３２ｃは、固定部６３２ｂの内周面において等間隔に配された複数のボールベアリングから構成され、固定部６３２ｂの内周面及び回動部６３２ａの外周面に設けられた部分球面状の陥没であるベアリング受けに回転可能に保持されることにより各ボールベアリングの相対位置を一定としながら回動部６３２ａを固定部６３２ｂに対して回転させている、また、各ボールベアリングとベアリング受けとの間には十分量の潤滑オイルが充填されており、各ボールベアリングより発生する摩擦を最小限としている。
【００３９】
副軸たる回動軸６０３は、上述した通り、主軸６０２に対して偏位した位置に取り付けられている。この回動軸６０３の周囲には回動軸６０３とともに回動する回動部材本体６０４ｃを設けるとともに、回動軸６０３及び回動部材本体６０４ｃの外周に沿って配置される、当接リング６０４ａを取り付けている。そして、当接リング６０４ａが回動軸６０３及び回動部材本体６０４ｃに対して自由に回転するよう、回動部材本体６０４ｃと当接リング６０４ａとの間には空転部材たるベアリング６０４ｂを配している。このベアリング６０４ｂは、上述した軸受部材６３２に設けたベアリング６３２ｃと同様のものであり、当接リング６０４ａの内周面において等間隔に配された複数のボールベアリングから構成され、当接リングの内周面及び回動部材本体６０４ｃの外周面に設けられた部分球面状の陥没であるベアリング受けに回転可能に保持されている。また、各ボールベアリングとベアリング受けとの間には十分量の潤滑オイルが充填されており、各ボールベアリングより発生する摩擦を最小限としている。そして、回動部材本体６０４ｃと、当接リング６０４ａと、ベアリング６０４ｂとによって回動部材６０４を構成している。
【００４０】
そして、回生制動部作動手段６５は、回動部材６０４が上昇及び降下する動作を検知する検知部６５Ａを有するとともに、当該検知に基づいた、回生制動部６６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるスイッチング部６５Ｂを有するものである。具体的にこの回生制動部作動手段６５は、図６、図７に示すように、主軸６０２に取り付けた側面視略扇形のカム６５１と、該カム６５１に近接した位置において機構ケース６３の内壁に取り付けたカムスイッチ６５２によって構成されている。そして、カム６５１の外周面において主軸６０２の中心軸６０２ａより距離が比較的大きい部位を制動部位６５１ａとし、距離が比較的小さい部位を非制動部位６５１ｂとしている。カムスイッチ６５２は、カムスイッチ本体６５２ａと、押圧することによりＯＮとなる動作ボタン６５２ｂと、カムスイッチ本体６５２ａに取り付けられた金属片である作動片６５２ｃと、この作動片６５２ｃの先端に位置し、カム６５１に転接する転接ローラ６５２ｄとにより構成されている。また、カムスイッチ６５２は後述する制御基板６３０に設けられた回生制動部６６を構成する回生抵抗６６ａに電気的に接続されている。
【００４１】
機構ケース６３は、図３及び図４に示すように例えばダイキャスト製の箱体であり、両側には軸受孔６３１を形成して一対の軸受部材６３２を配しているとともに、座受け３１を支持するための一対の支持部材６３３を両側に取り付けている。また、機構ケース６３の後部には制御基板６３０を収納している。該制御基板６３０上には、上述の通りドライバ６１２や回生制動部６６として機能する回生抵抗６６ａ等が配置されているとともに、電源部６２、駆動部６１に対して電気的に接続して、揺動機構６を電気的に制御する機能を有している。
【００４２】
ここで、図８に示す概略的な回路図を用いて、本実施形態に係る椅子１の電気的な構成の一部について説明する。
【００４３】
制御基板６３０には、揺動機構６を構成するモータ６１０、バッテリ６２１、電源スイッチ６２２、コネクタ６２３、着座スイッチ６４及びカムスイッチ６５２が接続されている。制御基板６３０上には、モータ６１０を制御するドライバ６１２、回生抵抗６６ａの他に、電源部６２を制御している充電回路６３０ａ等が接続されている。
【００４４】
充電回路６３０ａは、外部からコネクタ６２３を介して供給された電力をバッテリ６２１へ蓄電する機能を有しているほか、外部から供給された電力又はバッテリ６２１に蓄電された電力をドライバ６１２へ供給する機能を有している。この充電回路６３０ａとドライバ６１２との間には、電源スイッチ６２２及び２つの着座スイッチ６４、６４が接続されており、電源スイッチ６２２と、２つのうち何れか一方の着座スイッチ６４とがＯＮとなると、ドライバ６１２へ電力が供給される。ドライバ６１２とモータ６１０とはモータ６１０に電力を供給するためのＡ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃと、モータ６１０の駆動状態を把握するための５本のセンサ回線Ｓとの計８本の回線によって接続されている。そして、モータ６１０に供給されるＡ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃの電流、電圧はドライバ６１２によって１２０度の位相差をもって適宜に制御され、モータ６１０の回転速度、回転方向などを任意に制御できるようになっており、本実施形態においては所定の速度に設定された状態で使用される。また、モータ６１０に供給される電力の電流、周波数等は５本のセンサ回線Ｓを介してドライバ６１２が常に把握して、モータ６１０に供給するＡ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃの電流、電圧及び周波数を適宜制御している。そして、ドライバ６１２からモータ６１０に対して、直列に配された回生抵抗６６ａ及びカムスイッチ６５２が、並列に接続されている。詳細には、Ａ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃが所定箇所で分岐されるとともに分岐された３相の回線は６個のダイオードブリッジｄｂで整流され、直列に配された回生抵抗６６ａ及びカムスイッチ６５２に接続されている。
【００４５】
そして、上述した構成のもと、カムスイッチ６５２をＯＮとするとドライバ６１２から回生抵抗６６ａに供給された電力が熱エネルギーとして消費される一方、モータ６１０に供給される電力は電流が低減されることによりモータ６１０が回生制動された状態となる。
【００４６】
一方、揺動機構６と座部３とは、機構ケース６３に取り付けられた支持部材６３３と座受け本体３１０に設けられた被支持孔３１１とを枢着することにより支持部Ａを構成するとともに、回動部材６０４の当接リング６０４ａの上向面が座受け本体３１０に取り付けられたスペーサ３１３に下方から当接部位ｐにおいて当接させて組み付けている。このとき、着座スイッチ６４の上部は座本体３０が有するクッション体の内部に位置している。
【００４７】
このようにして座部３と接続された揺動機構６が座部３を揺動させる動作について、図３、図８、図９を用いて説明する。
【００４８】
まず電源部６２の電源スイッチ６２２がＯＮにされた待機状態において、使用者が所定位置に着席することにより起こる座本体３０の内部に設けられたクッション体の撓みに応動して着座スイッチ６４がＯＮにされると、バッテリ６２１に蓄電された電力がドライバを通じてモータ６１０を駆動させる。モータ６１０の駆動力は駆動ギア６１１及び減速ギア６０１を通じて主軸６０２に伝達され、主軸６０２が機構ケース６３に支持されながら回転する。すると、回動部材６０４は図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）に模式的に示すように、主軸６０２の回転に伴って回動軸６０３の中心軸６０３ａが主軸６０２の中心軸６０２ａの周囲を真円状に旋回するとともに、回動軸６０２を中心として、椅子１の前後方向及び上下方向の移動を伴いながら回転する。このとき、回動部材６０４の当接リング６０４ａは常に座受け本体３１０に取り付けられたスペーサ３１３に接して、当接リング６０４ａとスペーサ３１３との当接部位ｐが前後方向に移動しながらスペーサ３１３の位置が回動部材６０４の動作に追従して略上下動する。正確には、図９に示すように、スペーサ３１３及び該スペーサ３１３を取り付けた座受け３１は支持部Ａを支点とした、実線で示した位置から破線で示した位置までを往復する回動運動を行う。すなわち、支持部Ａを支点として支持体３１を、すなわち座本体３０及び支持体３１を上下に揺動させている。加えて上述の通り当接リング６０４ａはベアリング６０４ｂを介して回動軸６０３に取り付けられているため、スペーサ３１３に対する当接リング６０４ａの動きは、摩擦を殆ど発生させることなく前後に転動するのみとなっている。なお、本実施形態においては、当接部位ｐは約１６秒で１サイクルの上下動を行うようにモータ６１０の回転速度が設定されている。即ち、揺動機構６は１サイクルの揺動動作のうち、上昇及び降下の動作をそれぞれ約８秒間行っている。
【００４９】
このとき、回生制動部６６として機能する回生抵抗６６ａは、当接部位ｐが略上下動する動作のうち、当接部位ｐを降下させるときにのみモータ６１０を制動している。すなわち、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、主軸６０２が回動することに伴い、主軸６０２に設けられた回生制動部作動手段６５が有するカム６５１の回動動作によって、カムスイッチ６５２がＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返す動作を行うことにより、モータ６１０を断続的に回生制動している。詳細には、カム６５１の外周における制動部位６５１ａ及び非制動部位６５１ｂとが、同じく回生制動部作動手段６５が有するカムスイッチ６５２の転接ローラ６５２ｄに交互に接することによって作動片６５２ｃが動作することにより揺動機構６の動作を検知する検知部６５Ａを構成し、この作動片６５２ｃがカムスイッチ本体６５２ａに設けた動作ボタン６５２ｂを断続的に押圧することにより、カムスイッチ６５２がＯＮとＯＦＦとを交互に切り換える動作を行うことにより回生制動部６６の作動のＯＮ／ＯＦＦを決定するスイッチング部６５Ｂを構成している。そして、カム６５１の形状及びカムスイッチ６５２との相対的な位置は、揺動機構６の動作領域においてモータ６１０の回転速度が増速され得る増速領域にある状態として、言い換えれば、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向への揺動機構６による椅子１の姿勢変更として、モータ６１０を回動部材６０４の中心である回動軸６０３が降下する方向へ動作するときは図１１（ａ）のように転接ローラ６５２ｄが制動部位６５１ａに当接して作動片６５２ｃが動作ボタン６５２ｂを押圧してカムスイッチ６５２をＯＮとしてドライバ６１２と回生抵抗６６ａとを電気的に接続させることにより回生制動部６６を作動させてモータ６１０を回生制動する一方で、前記順方向とは逆方向への姿勢変更、すなわち回動軸６０３が上昇する方向へ動作するときは図１１（ｂ）のように転接ローラ６５２ｄは非制動部位６５１ｂに当接するか或いはカム６５１にから解離した状態となりカムスイッチ６５２の動作ボタン６５２ｂが押圧されない状態となることにより、ドライバ６１２と回生抵抗６６ａとは電気的に接続していない状態として、即ち回生制動部６６の作動をＯＦＦとしてモータ６１０の回生制動を解除する。また、本実施形態において設定している詳細なカム６５１の形状及びカムスイッチ６５２との相対位置は、実際にモータ６１０に掛かる負荷が変動するタイミングに略一致させているため、回動軸６０３が上端及び下端に位置するタイミングとは若干異ならせたタイミングでカムスイッチ６５２のＯＮ／ＯＦＦが切り替わるように設定している。
【００５０】
以上のように、本実施形態に係る椅子１は、モータ６１０を回生制動する回生制動部６６と、椅子本体１ａに掛かる荷重が姿勢変更手段たる揺動機構６を介してモータ６１０を増速させることによりモータ６１０の回転速度がドライバ６１２の制御範囲を超えて所定速度よりも増速されることを防ぐために回生制動部６６を作動させる回生制動部作動手段６５とを具備している。
【００５１】
このようなものとすることにより、椅子本体１ａに掛かる着座荷重によってモータ６１０の回転速度がドライバ６１２の制御を超えて増速される状態となった場合であっても、回生制動部作動手段６５が回生制動部６６を作動させてモータ６１０を回生制動することにより、モータ６１０から発生した逆起電流を回生制動部６６に消費させて、ドライバ６１２からの電力供給によりモータ６１０を制御可能な状態とする。すなわち、ドライバ６１２自体の制御範囲は上述の通りモータ６１０へ電力を供給することによって制御可能な範囲でしか制御できないのであるが、回生制動部６６を作動させることにより、ドライバ６１２の制御を超える程度の負の方向へ働く負荷が掛かる範囲にまでモータ６１０の制御範囲を全体にシフトさせている。このようにしてモータ６１０の増速を防ぐことにより、モータ６１０から「うなり」が発生することを有効に回避している。つまり本実施形態によれば、椅子本体１ａに掛かる着座荷重が揺動機構６を介してモータ６１０を増速させることを有効に防ぐことにより、モータ６１０は常にドライバ６１２の制御範囲内において駆動された状態、すなわちドライバ６１２によって常に所定速度に維持され、揺動機構６が正常に動作している状態としている。よって、この椅子１の使用者や周囲の者にモータ６１０の大きな動作音が「うなり」として聞こえてしまう問題を有効に解消している。
【００５２】
さらに、回生制動部作動手段６５が、揺動機構６の動作領域において着座荷重によってモータ６１０の回転速度が増速され得る増速領域内を揺動機構６が動作しているか否かを検知する検知部６５Ａと、揺動機構６が増速領域内を動作していることを検知部６５Ａが検知した際に回生制動部６６を作動させるスイッチング部６５Ｂとを有していることにより、揺動機構６の動作を検知部６５Ａが検知して、モータ６１０が増速し得る動作領域を予め増速領域として決定したうえで回生制動部６６を作動させるので、揺動機構６の動作パターンに合わせて増速領域を設定しておけば確実に回生制動部６６を作動させてモータ６１０の増速を予防することが可能となる。また、スイッチング部６５Ｂの動作は揺動機構６に依存してなされるので、揺動機構６の動作に忠実に対応して回生制動部６６を動作させることができるため、安定した動作を可能としている。
【００５３】
そして、本実施形態に係る椅子１は回生制動部作動手段６５について、回生制動部６６を、使用者の着座荷重の作用する方向に準じる順方向、すなわち姿勢変更手段たる揺動機構６における回動軸６０３を降下させるときの姿勢変更に係る検知部６５Ａによる検知に応じてモータ６１０を制動することによりモータ６１０がドライバ６１２の制御範囲を超えて所定速度よりも増速されることを防ぐ一方で、前記順方向とは逆方向への姿勢変更、すなわち回動軸６０３を上昇させる方向に係る検知部６５Ａによる検知に応じて前記モータ６１０の制動を解除するようにスイッチング部６５Ｂを機能させているので、モータ６１０の増速を高い確率で予防する構成としている。
【００５４】
具体的には、回生制動部６６が、ドライバ６１２に対してモータ６１０と並列に接続されている回生抵抗６６ａであるため、モータ６１０に供給する電流のみを確実に低減させて好適に回生制動することを実現している。また、モータ６１０としてＤＣブラシレスモータを用いているので、通常時においてモータ６１０の作動音が少ない姿勢変更手段たる揺動機構６を構成しており、本実施形態に係る回生制動部６６は、正常に駆動する際に動作音が極めて小さいためにかえって気付かれ易いＤＣブラシレスモータ６１０の増速に係る通常よりも大きな動作音を効果的に防止している。
【００５５】
また、本実施形態では、姿勢変更手段として、上下動作部６０の上下動作力を座部３に伝達することにより座部３を揺動させる揺動機構６を採用しているため、回生制動部６６を用いて、揺動機構６により行われる反復した上下動作のうち、座部３を降下させる動作のみを検知部６５に検出させて適切にモータ６１０を制動することにより、断続的且つ持続的に発生するうなりを有効に回避している。その具体的な構成として、検知部６５を揺動機構６に取り付けて、座部３の上下動作のタイミングを直接的に検知することにより、正確にモータ６１０を回生制動するようにしている。詳細には、回生制動部作動手段６５を構成する検知部６５Ａ及びスイッチング部６５Ｂを、主軸６０２に取り付けたカム６５１と、主軸６０２が回動駆動する際のカム６５１の外周に対する制動面６５１ａと非制動面６５１ｂとの相対距離の変化に応じて回生制動部６６の動作の是非をＯＮ／ＯＦＦにより決定するカムスイッチ６５２とによる簡易な機械的構成で実現しているので、カム６５１の形状を適宜設定することにより、座部３が上昇時から降下時或いは降下時から上昇時へと切り替わるタイミング、あるいはそれに伴いモータ６１０に掛かる負荷が変化するタイミングに対して正確かつ確実に対応させるように設定することができる。さらに、回生制動部６６として、ドライバ６１２に対してカムスイッチ６５２と直列に接続された回生抵抗６６ａを採用しているので、回生抵抗６６ａが電力を確実に熱エネルギーに変換して確実にモータ６１０を回生制動するとともに、回生制動部６６を複雑な機構を要さずに構成している。
【００５６】
以上、本発明の第一実施形態の主な態様について説明したが、例えば、本実施形態の変形例として、以下のように構成することも可能である。
【００５７】
本実施形態の変形例に係る椅子１は、図１２に示したような回路構成を有する揺動機構６を採用していることを除いて、上記実施形態に係る椅子１と同じ構成をなすものである。この椅子１では、カムスイッチ６５２がＯＮとなるとモータ６１０とドライバ６１２間の電流の一部が充電回路６３０ａ１を介して蓄電手段たるバッテリ６２１へ蓄電され、カムスイッチ６５２がＯＦＦとなると当該蓄電を停止するように回生制動部作動手段６５を構成している。すなわち、充電回路６３０ａ１を回生制動部６６０として用いているものである。
【００５８】
このようなものとすることにより、回生制動によりモータ６１０のうなりを防止することができるのみならず、回生制動に係る電力をバッテリ６２１に蓄電させることにより電力の有効利用ができ、揺動機構６を動作させる際のバッテリ６２１の持続時間を有効に延長させることが可能となる。
【００５９】
なお、本発明における、モータの６１０増速を「防ぐ」という概念は、以上に記した第一実施形態ような、モータ６１０が増速され得る状態に予め対応することによりモータ６１０の増速を予防するという考え方に基づくもののみに限られない。すなわち、以下に示すような、モータ６１０の増速を「防ぐ」という概念のうち、増速されたモータ６１０に対して所定速度にまで回生制動するという考え方に基づいているものについても、本発明の「防ぐ」という概念に含まれるものである。
【００６０】
次に、本発明の第二実施形態について詳述する。ここで本実施形態においては、上記実施形態における揺動機構６（図８）を、図１３に概略的に示した回路構成を採用した揺動機構６’とすることと、カム６５１及びカムスイッチ６５２を具備していないことを除いては上記第一実施形態に係る椅子１と同じ構成をなすので、以後、「椅子１」として記載する。また、揺動機構６’を構成する各構成要素についても第一実施形態と同一のものについては同一の符号を付すが、本実施形態特有の機能を有するものについては符号に「’」を付して示すものとする。
【００６１】
特に、本実施形態に係る椅子１は、回生制動部作動手段６５'を制御基板６３０’上に設けており、後述する制御部６１２Ｘ内にモータ６１０の回転速度を検知する検知部６５Ａ’と、モータ６１０が所定速度よりも増速されたことを検知部６５Ａ’が検知した際に回生制動部６６’を作動させるスイッチング部６５Ｂ’とを有する構成としている。
【００６２】
図１３に示す制御基板６３０’の概略的な回路図を用いて、本実施形態に係る椅子１の電気的な構成の一部について説明する。該制御基板６３０’上には、ドライバ６１２'を内蔵する制御部６１２Ｘや回生制動部６６’として機能する回生抵抗６６ａ’、充電回路６３０ａ等が配置されているとともに、電源部６２、駆動部６１に対して電気的に接続して、揺動機構６’を電気的に制御する機能を有している。
【００６３】
制御基板６３０’の構成は上述した図８と基本的には同様の構成としているが、制御基板６３０’上には、ドライバ６１２’を内蔵している制御部６１２Ｘが接続されており、該制御部６１２Ｘがモータ６１０に、モータ６１０に電力を供給するためのＡ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃと、モータ６１０の駆動状態を把握するための５本のセンサ回線Ｓとの計８本の回線によって接続されている。充電回路６３０ａについては上述した第一実施形態と同様であるので説明を省略する。そして制御部６１２Ｘから、詳細にはドライバ６１２’からモータ６１０と回生抵抗６６ａが並列に接続されている。詳細には、ドライバ６１２’とモータ６１０とを接続するＡ相回線ａ、Ｂ相回線ｂ、Ｃ相回線ｃが所定箇所で分岐されるとともに分岐された３相の回線は６個のダイオードブリッジｄｂで整流され、回生抵抗６６ａ及び制御部６１２Ｘに内蔵された後述するスイッチング部６５Ｂ’に接続されている。
【００６４】
そして、制御部６１２Ｘはドライバ６１２’の他に、回生制動部作動手段６５’を内蔵している。詳細には、回生制動部６６’を構成している検出回路６５３と判定回路６５４からなる検知部６５Ａ’及びスイッチング部６５Ｂ’を内蔵している。
【００６５】
ここで本実施形態において、検知部６５Ａ’を構成する検出回路６５３及び判定回路６５４、スイッチング部６５Ｂ’とをドライバ６１２’を主体とする制御部６１２Ｘの一部として記載しているが、検知部６５Ａ’及びスイッチング部６５Ｂ’は、例えば制御基板６３０’上の別の箇所からドライバ６１２’に接続されるものであっても良く、勿論制御基板６３０’の外部に別途設けたものであってもよい。
【００６６】
ドライバ６１２’は、モータ６１０の回転速度を所定速度に制御するという上記実施形態と同様の機能に加え、本実施形態においては５本のセンサ回線Ｓから得られたモータ６１０の回転速度に関する信号を基に、エンコーダ信号を出力する機能を有している。
【００６７】
検出回路６５３はドライバ６１２’から出力されたエンコーダ信号が入力されることにより、ドライバ６１２’によって制御されたモータ６１０の回転速度をリアルタイムに検出する機能を有している。
【００６８】
判定回路６５４は、検出回路６５３により検出されたモータ６１０の回転速度が、設定された所定の速度よりも増速されているかどうかを判定する機能を有する。
【００６９】
スイッチング部６５Ｂ’は、モータ６１０の回転速度が設定された所定の回転速度よりも増速されているとの判定回路６５４の判定を受けると、回生抵抗６６ａへ通ずる配線を接続したＯＮ状態として回生制動部６６’を作動させるとともに、ＯＮ状態とした時点より所定時間経過した後、再び回生抵抗６６ａへ通ずる配線の接続を解除したＯＦＦ状態とする機能を有している。本実施形態において所定時間は、例えば揺動機構６’を下方へ揺動させるに要する時間に応じて８秒間と設定している。
【００７０】
次に、本実施形態における椅子１において、揺動機構６’が動作する一連の動作の流れを図１４のフロー図を基に説明する。
【００７１】
まず、電源スイッチ６２２がＯＮとされることにより揺動機構６’は待機状態となる（待機ステップＳ１）。この待機状態で着座スイッチ６４がＯＮとなるとモータ６１０が作動し揺動機構６’が動作する（モータ作動ステップＳ２）。そして、モータ６１０が作動するとドライバ６１２’から常にエンコーダ信号を検出回路６５３に出力している状態となるとともに判定回路６５４がモータ６１０の回転速度が所定の速度よりも増速されているか否かを常に判定している状態となる（回転速度判定ステップＳ３）。そして、判定回路６５４の判定がモータ６１０の回転速度が所定の速度よりも増速されていると判断した時点でスイッチング部６５Ｂ’が回生抵抗６６ａへ通ずる配線を接続することにより回生制動部６６’を作動させる。（回生制動部作動ステップＳ４）。この状態において、ドライバ６１２’から回生抵抗６６ａに供給された電力が熱エネルギーとして消費される一方、モータ６１０に供給される電力は電流が低減されることによりモータ６１０が回生制動された状態となる。そしてスイッチング部６５Ｂ’は、回生制動部６６’が作動した時点より所定時間を経過しているかどうかを判定し、所定時間が経過した時点で回生抵抗６６ａへ通ずる配線の接続を解除することにより回生制動部６６’の作動を解除する（作動解除ステップＳ５）。つまり揺動機構６’の動作中は上述した回転速度判定ステップＳ３から作動解除ステップＳ５までを繰り返す状態となる。なお、この揺動機構６’の動作状態はコネクタ６２３から外部へ接続されていない状態において、バッテリ６２３の蓄電している電気容量が尽きるか、或いは着座スイッチ６４又は電源スイッチ６２２の何れかがＯＦＦとなるまで繰り返される。
【００７２】
以上のような構成とすることにより、この第二実施形態に係る揺動機構６’を採用した椅子１は、回生制動部作動手段６５’を、検知部６５Ａ’と、モータ６１０が前記所定速度よりも増速されたことを検知部６５Ａ’が検知した際に回生制動部６６’を作動させるスイッチング部６５Ｂ’とを有するものであるので、モータ６１０が増速されている場合にのみ回生制動部６６’を動作させることを可能としている。つまり、通常椅子１を使用する着座者の着座状態によっては、着座荷重が小さい場合や荷重の掛かる方向によっては、モータ６１０は増速されないこともあり、増速の有無に関わらず常に回生制動部６６’を作動させていると、モータ６１０が増速されていない場合も回生制動部６６’はドライバ６１２’とモータ６１０との間に流れる電力を消費させていることになり、電気消費量は多くなってしまうが、このようなものとすることにより、モータの「うなり」を解消しながらも電気消費量を少なく抑えることを可能としている。
【００７３】
また、モータ６１０としてＤＣブラシレスモータを採用することにより、ＤＣブラシレスモータに一般的に用いられるドライバ６１２’から通常出力されるエンコーダ信号によりモータ６１０の回転速度を検知しているので検知部６５Ａ’として別途特別な回路や装置を設けなくともモータ６１０の回転速度を検知する構成とすることを可能としている。さらに、検知部６５Ａ’を、モータ６１０の回転速度を検出する検出回路６５３と、検出されたモータ６１０の回転速度が所定速度よりも増速されているか否かを判定する判定回路６５４とによって構成しているので、回転速度の検出を正確に行いつつ、モータ６１０の回転速度から確実に回生制動部６６’を作動させる判定を行うことを可能にしている。
【００７４】
また、この第二実施形態の変形例として、図１５に示すような回路構成を配した揺動機構６’を挙げることができる。このものは、殆どの構成においては上述した揺動機構６’と同様であるが、モータ６１０とドライバ６１２’間の配線が充電回路６３０ａ１’に接続されることにより、スイッチング部６５Ｂ’がＯＮとなるとドライバ６１２’とモータ６１０との間を流れる電力が蓄電手段たるバッテリ６２１へ蓄電されることによりモータ６１０が回生制動された状態、すなわち回生制動部６６０’が作動した状態となる一方、スイッチング部６５Ｂ’がＯＦＦとなると当該蓄電を停止することにより回生制動部６６０’の作動を解除するように構成したものである。本実施形態に構成を採用することにより、上述した第一実施形態における図１２と同様、回生制動によりモータ６１０のうなりを防止することができるのみならず、回生制動に係る電力をバッテリ６２１に蓄電させることにより電力の有効利用ができ、揺動機構６’を動作させる際のバッテリ６２１の持続時間を有効に延長させることが可能となる。
【００７５】
また、本発明は、各部の具体的な構成においても、上述した実施形態のみに限定されるものではない。例えば上記実施形態において、検知部として主軸の回動に連動させたカムスイッチを用いるものとしたが、モータとドライバとの間の電流を検知してＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチングトランジスタを用いて、バッテリや回生抵抗に適宜電力を供給するものとした構成であってもよい。
【００７６】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る椅子の斜視図。
【図２】同実施形態に係る椅子の要部側面図。
【図３】同実施形態に係る椅子の要部斜視図。
【図４】同実施形態に係る椅子の要部横断面図。
【図５】同要部縦断面図。
【図６】同実施形態に係る椅子の要部を示す平面図。
【図７】図６に係るａ−ａ断面図。
【図８】同実施形態に係る椅子の電気的な構成を示す回路図。
【図９】同実施形態に係る椅子の動作説明図。
【図１０】同実施形態に係る椅子の動作説明図。
【図１１】同実施形態に係る椅子の動作説明図。
【図１２】同実施形態の変形例に係る椅子の電気的な構成を示す回路図。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る椅子の電気的な構成を示す回路図。
【図１４】同実施形態に係る椅子の動作を説明するフロー図。
【図１５】同実施形態の変形例に係る椅子の電気的な構成を示す回路図。
【符号の説明】
【００７８】
１  …椅子
１ａ…椅子本体
３  …座部
６、６’…姿勢変更手段、揺動機構（揺動機構）
６０…上下動作部
６０２…主軸
６０４…回動部材
６１０…モータ
６１２…ドライバ
６２１…蓄電手段（バッテリ）
６５、６５’…回生制動部作動手段
６５Ａ、６５Ａ’…検知部
６５Ｂ、６５Ｂ’…スイッチング部
６５１…カム
６５２…カムスイッチ
６５３…検出回路
６５４…判定回路
６６、６６’、６６０、６６０’…回生制動部
６６ａ…回生抵抗
【図１】
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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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