家具和特别地用于调整座椅靠背的调整组件的制作方法

本发明涉及包括至少一个可调的使用部分的家具，特别地涉及一种包括可调座部和/或可调靠背的办公座椅。本发明进一步涉及一种可用于(例如)该类型的家具的可调组件。

背景技术：

为了能够使家具适应用户的特殊需求或各种使用选择，该家具的一个或多个使用部分通常设置为可移动和可调方式，因此用户可按需求将它们移动至期望位置。此调整大部分是通过手动地致动机械或气动调整装置来实行。例如，办公座椅是众所周知的，其中办公座椅的座部高度可通过致动气动弹簧来调整，且办公座椅的靠背倾角可被抵抗机械复位弹簧的力地调整并且被锁定在期望位置中。为了调整使用部分，在大部分情况中，用户沿调整方向直接在该使用部分上施加力，因此对于用户来说可以以简单又直观的方式完成调整操作。在办公座椅的情况中，用于抵抗弹簧的力的机械调整的选择在以下方面也是有利的：可为靠背提供自由摆动功能，其中当靠背被解锁时，用户可通过在座椅靠背上施加压力而向前和向后摆动，此功能有益于就座舒适性。

然而，当需精细地调整该家具的特定配置时，机械调整变得有限。在办公座椅的情况中，例如，用户在大部分情况中必须从座部上站起来以提高座椅的座部高度。在某些情况中，用于解除靠背上的负荷并且将靠背解锁的解除移动还需要花费一些时间来适应，这是因为尤其在新座椅的情况下，在解锁时突然作用的靠背中的弹簧力对于用户来说可意外偏大或意外偏小。因此通常只有在若干次尝试之后才可以对靠背倾角进行精细调整。

在上下可调桌子的领域中，用于调整桌面的高度的电动马达驱动器已经是众所周知的了。以此方式，虽然桌子的高度可被相对精确地并且通过按下按钮来调整，但是在大调整路径下，根据减速齿轮装置的速度，调整操作可能花费较长时间，且用户感觉到他对桌面的影响和桌子的调整选择受限于电动马达的操作。然而，某些用户偏爱又迅速又直接地手动调整该家具。

技术实现要素：

鉴于此背景，本发明的目的是提供家具，其具有可调的使用部分并且允许精确地致动所述使用部分的特别是高度或倾角，且还给用户提供附加的操作自由度，特别是以便允许迅速地和/或机械地手动调整所述使用部分。本发明的目的还在于提供一种具有电动马达驱动的调整装置的调整组件，该调整组件还预期具有较宽的使用和应用范围。

根据本发明的第一方面，此目的是由家具来实现的，该家具包括至少一个可调的使用部分，根据本发明，该家具包括：具有电动马达的驱动单元；由驱动单元驱动用于调整使用部分的高度或倾角的调整装置；以及被布置在驱动单元与调整装置之间的联接器，该联接器在处于闭合状态中时将来自驱动单元的驱动力引入至调整装置中且在处于打开状态中时停止驱动单元与调整装置之间的力传输。

因此，在根据本发明的家具中，可由来自电动马达的力在高度和/或倾角方面调整所述使用部分。借助于电动马达进行的调整提供高水平的操作舒适性，这是因为由电动马达负责施加用于调整移动的力，且用户仅仅必须例如通过按下按钮来启动驱动单元。另外，电动马达的操作意味着可以非常精确地达到使用部分的期望高度或倾角，且可以可选地毫无难度地进行甚至更小的调整。然而，同时，提供根据本发明的联接器可根据需要将驱动单元与调整装置解除联接，使得调整装置可通过替代性致动而移动。此替代性性致动可例如为手动机械调整或由替代性驱动器进行的调整，因此可提供用于调整所述使用部分的替代性选择。

当联接器打开时，调整装置可特别地通过用户在所述使用部分上施加力来手动地调整。用户可接着通过手动机械移动将使用部分移动至期望高度或倾角，且除电动马达进行的调整之外还被给予该家具另一种功能或操作选择。当联接器打开时，使用部分可特别地通过用户在大调整路径中快速地调整，使得调整操作可更短。当联接器打开时用于通过替代性致动器调整所述使用部分的选择可与在联接器闭合时电动马达驱动的驱动单元执行的调整移动相同，因此在联接器打开的情况下可实现所述使用部分的基本上相同范围的高度和/或倾角。另一方面，还可设想到，在联接器打开时所述使用部分的调整范围(所述使用部分的可调高度和倾角的范围)小于或大于联接器闭合时。另外，可设想到，用于闭合和打开联接器的调整范围仅仅汇合或完全分开，使得使用部分的高度或倾角可仅仅在使用电动马达驱动器时具体设定，且使用部分的其它高度或倾角仅仅可在联接器打开的情况下达到。

调整装置可包括弹性弹簧构件，其至少在联接器打开时将调整装置沿调整方向偏置。因此尤其在手动和机械可调的使用部分的情况中由使用部分向用户提供反馈，且可通过施加适当的力使使用部分抵抗弹簧构件的力而沿第一调整方向移动，同时由于弹簧构件的力而使得在相反方向上自动地发生调整移动。借助于弹簧构件进行的自动调整还可用来例如在办公座椅的靠背中产生摆动功能。

优选地，根据本发明的该家具的联接器包括与驱动单元相关联的第一联接元件和与调整装置相关联的第二联接元件，在联接器闭合时第一联接元件和第二联接元件被连接以共同旋转，且在联接器打开时第一联接元件和第二联接元件被分开。可以以具有成本效益且轻量的方式使用相对较简单的部件来实施此类型的联接器。

当使用具有第一联接元件和第二联接元件的联接器时，调整装置还可包括当用户在使用部分上施加操作力时在第二联接元件上施加旋转力的力转换机构，该力转换机构将此旋转力限制为预定义最大旋转力。此类型的力转换机构例如通过减速齿轮(例如，借助于具有适当的螺距的心轴驱动器或蜗杆驱动器来减速)来实施。为了节约能量，则在大部分情况中不可避免地在传输方向上减小初始旋转力。力转换机构的减速/速度比(例如，螺杆)可因此被设计为使得由于作用于使用部分上的实际操作力，第二联接元件的旋转力可被限于最大旋转力。在本发明的优选实施例中，如果该预定义最大旋转力低于无源(passive)状态中的驱动单元的起动力，即，低于将去致动的电动马达和任何齿轮装置构件起动所需要的力，那么这导致整个系统在联接器闭合时处于自锁状态中。即使(例如，通过来自用户的重力或压力)在使用部分上作用有大的操作力，在第二联接元件处产生的旋转力仍然不足以将无源状态中的(切断电流的)驱动单元起动，且因此调整装置被锁定且使用部分保持固定在其位置。

有利的是，联接器可因此不仅仅用于提供替代性调整选择的上述目的，而且还可同时用作锁定所述使用部分的设定高度或倾角的锁定构件。

具有自锁调整系统的家具的简单且技术上可靠的示例可由包括当联接器闭合时进入自锁状态的螺纹式心轴驱动器的调整装置来产生。本领域技术人员可以以简单方式通过为螺纹式心轴驱动器的螺纹提供适当螺距来提供此类型的螺纹式心轴驱动器。本领域技术人员在对具体系统的简单试验过程中通过选择足够小到使自锁起作用的螺距来确认该适当螺距。

尤其有利的是，螺纹式心轴驱动器的螺距还被选择为使得当联接器打开时，螺纹式心轴由于用户在使用部分上施加操作力而旋转，即，螺纹式心轴驱动器不会自锁。因此，当联接器打开时可通过直接在使用部分上施加合适的操作力来手动地调整所述使用部分。螺纹式心轴驱动器则可特别是结合上述弹性弹簧构件(当联接器打开时将调整装置沿调整方向偏置)在联接器打开时为办公座椅的座部或靠背提供自由摆动功能，该调整系统由于联接器闭合(电动马达仍然处于无源状态中)而自锁且办公座椅的设定位置被锁定。

在本发明的另一个优选实施例中，联接器可包括基于电信号使联接器在打开位置与闭合位置之间移动的致动器，该致动器优选地基本上仅仅为用于将联接器在打开位置与闭合位置之间切换的操作消耗电能，且联接器被设计为不消耗电能地维持设定位置。因此，仅以下调整操作需要电能：用于致动联接器和可选地还用于致动驱动单元。在其它时间，该家具可以不消耗任何电力，且因此节省能量，且该家具还具体被设计用于使用可再充电或不可再充电电池进行操作。如果没有电源或电池没电，那么此时也可维持该家具的设定配置；特别地，联接器不会突然或非预期地切换，也不会非预期地调整所述使用部分。

在本发明的尤其优选的变型中，该家具是办公座椅，其包括：基部；座部；沿上下方向在基部与座部之间延伸的座椅支柱；以及靠背，该可调的使用部分包括座部和/或靠背和/或扶手。有利的是，用于调整该家具的各种操作选择尤其对办公座椅很明显，这是因为办公座椅的座部和/或靠背以及可能的其它部分必须尤其经常地适于用户的需求，且办公座椅还频繁地被重调整以实现高水平的就座舒适性并且使得能够改变就座位置。办公座椅通常在一天当中使用很多小时，并且显著地影响用户在他们的工作生活的许多阶段中的健康，意味着对设定的改进会极大地影响这方面。这特别地涉及办公座椅的靠背倾角的设定，其中本发明组合了方便且精确的电动马达设定与迅速手动调整的选择。如上文所解释的，本发明的变型还为靠背提供了一种自由摆动功能。

在本发明的另一个实施例中，调整装置是多个调整装置中的第一调整装置，且还设置有第二调整装置用于调整使用部分的附加位置参数和/或用于调整该家具的附加使用部分的高度或倾角，齿轮装置被布置在驱动单元与第一调整装置之间，该齿轮装置被设计为将来自驱动单元的驱动力引入至第二调整装置中使得该两个调整装置可由共同的驱动单元来驱动。在此实施例中，用于调整多个使用部分的多个调整装置可由办公座椅中的共同驱动单元(例如用于调整靠背的第一调整装置和用于调整座部的第二调整装置)来驱动，因此可降低该家具的成本和重量。在办公座椅中，共同驱动单元以及齿轮装置的可能部分可例如容置在竖直的座椅支柱中或座部下方的座部壳体中。能量源(可再充电或不可再充电电池)也可以位于座椅支柱中和/或座部下方，使得可在无电缆的情况下使用办公座椅。

根据本发明的第二方面，前述目的是由特别用于家具的使用部分的调整组件而实现，该调整组件包括具有电动马达的驱动单元、由驱动单元驱动的调整装置以及被布置在驱动单元与调整装置之间的联接器，该联接器在处于闭合状态中时将来自驱动单元的驱动力引入至调整装置中且在处于打开状态中时停止驱动单元与调整装置之间的力传输，该联接器包括可借助于磁力移动以使联接器在闭合位置与打开位置之间切换的切换元件。

为了切换联接器，磁性可移动切换元件承受可精确限定的磁力，使得联接器可尤其可靠地打开和闭合。不同于由致动杆等手动致动的联接器，切换元件特别地还可以是以非接触式方式调整，即使联接器的部件正在旋转，该非接触式方式仍然可尤为有利。

切换元件可由两个联接元件(即，由与驱动单元相关联的第一联接元件和与调整装置相关联的第二联接元件)中的一个形成，在联接器闭合时该第一联接元件和第二联接元件被连接以共同旋转，且在联接器打开时第一联接元件和第二联接元件被分开。在该过程中，该两个联接元件可各自包括或形成磁体，或可由磁性材料制成以与磁体相互作用。取决于设计，永磁体和电磁体这两者或其组合可被考虑用于致动切换元件。

本发明的第二方面的调整组件的联接器可包括基于电信号使联接器在打开位置与闭合位置之间移动的致动器，该致动器优选地基本上仅仅为用于将联接器在打开位置与闭合位置之间切换的操作消耗电能，且联接器被设计为不消耗电能地维持设定位置。这可特别地通过切换元件或由至少一个永磁体的力保持的联接器来实施，该切换元件或联接器在打开位置和闭合位置这两者中时不会消耗任何电能。为了在闭合位置与打开位置之间切换，可移动至少一个永磁体，或可激活具有对应极性的电磁体，因此可以抵抗每个永磁体的力地发生切换操作。尤其可设想到，设置第一永磁体以将联接器保持在闭合位置中，且设置第二永磁体以将联接器保持在闭合位置中。致动器则可包括电磁体，其基于电信号产生电磁场以移动切换元件。

尤其优选地，本发明的第二方面的调整组件是本发明的第一方面的家具的一部分，其中该部分用于调整所述使用部分。

附图说明

下文将基于优选实施例并且参考附图更详细地解释本发明，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的办公座椅的透明侧视图，

图2a和图2b是本发明的实施例的致动装置在联接器打开(图2a)和联接器闭合(图2b)的位置中的功能图。

具体实施方式

在图1中总体上标示为10的办公座椅是根据本发明的家具的实施例，将在下文中对其进行更详细的描述。办公座椅10包括座部12、基部14、靠背18以及沿上下方向在座部12与基部14之间延伸的座椅支柱16。通常对于办公座椅来说，座椅支柱16被设置为用于连接基部14和座部12的单个中心支柱。例如呈座椅脚轮20的形式的一个或多个支撑元件可被设置在基部14上，用于抵靠地板支撑。座部12可具有垫衬物(upholstery)22，垫衬物22可被保持在座部壳体24上。靠背18也可具有垫衬物(未示出)。优选地，座部12被安装为可相对于基部14围绕座椅支柱16的上下轴线自由地旋转，这本身对于办公座椅而言是已知的。

靠背18安装至座部12并且以可枢转方式保持在优选地水平的枢转销28上以便能够调整靠背18相对于座部12的倾角。在所示的实施例中，设置具有铰链部分32并且刚性地连接至座部12、尤其是连接至座部壳体24的支架30，在该支架上安装有靠背18的枢转销28。弹簧元件34被设置在枢转销28上使得靠背18被偏置至直立位置或沿朝座部12的方向偏置靠背18。优选地形成为围绕枢转销28的扭簧的弹簧元件的弹力方向在图1中由箭头A指示。

办公座椅包括用于调整座椅靠背18的倾角的调整装置36以及电动马达驱动单元38，该电动马达驱动单元38联接至调整装置36使得靠背18可由驱动单元的力来调整。在该过程中，驱动单元38可包括电动马达40和能量源42，该能量源42优选地是由可再充电或不可再充电电池形成。或者，电动马达可由电网供应能量。

调整装置36包括具有螺纹式心轴44的螺纹式驱动组件，螺纹式心轴44包括接合在螺纹式圆筒46的内螺纹中的外螺纹。如果螺纹式心轴44和螺纹式圆筒46通过电动马达40的力相对于彼此旋转，那么螺纹式驱动组件的轴向长度被加长或缩短。此直线致动移动经由接头48传输至靠背18，接头48被设置为与枢转销28相距一距离，使得螺纹式驱动组件的直线致动移动可被转换为靠背18的枢转运动。为了以不显眼的方式将调整装置36整合在座部12的区域中，靠背18的挡块48有利地位于枢转销28的下方。可设想出用于将螺纹式驱动组件的致动移动转换为靠背的枢转运动的替代性齿轮装置元件，例如，通过齿轮传动装置、带或链条传动装置等。

根据本发明，联接器50被布置在调整装置36与驱动单元38之间，该联接器在处于闭合状态中时将来自驱动单元38的驱动力(即，来自电动马达40的旋转力)引入至调整装置36中，即，具体使螺纹式心轴44和螺纹式圆筒46这两个元件中的一个相对于另一个旋转，同时当联接器处于打开状态中时停止驱动单元38与调整装置36之间力的传输。下文将参考图2a和图2b更详细地解释此类型的联接器50的优选示例的设计和动作。

联接器50优选地包括：驱动侧的第一联接元件52，其被连接至电动马达40的输出轴54，以共同旋转；以及第二联接元件56，其被连接至调整装置36，以共同旋转。在此实施例中，调整装置36包括螺纹式驱动组件，且第二联接元件56例如被连接至螺纹式心轴44，以共同旋转。

第一联接元件52和第二联接元件56可沿马达输出轴54的轴向方向相对于彼此移位，使得它们可在根据图2a的联接器打开的状态(其中第一联接元件52和第二联接元件56彼此分隔开，因此联接元件52与56之间没有传输旋转力)与根据图2b的联接器闭合的状态(其中联接元件52、56朝向彼此并且被连接为共同旋转，因此联接元件52与56之间可传输旋转力)之间调整。在所示的实施例中，联接器50的此可调整性是例如由包括销58的第二联接元件56产生的，销58具有接合在螺纹式心轴44的对应锯齿(未示出)中的轴向锯齿60，因此第二联接元件56联接至螺纹式心轴44以共同旋转但可轴向移位。或者，第二联接元件56可被安装在其销58上以共同旋转但可轴向移位。

第二联接元件56至闭合状态中的移动受限于第二联接元件56接触第一联接元件52。第二联接元件56沿相反方向朝打开状态的移动受限于联接器开口挡块62，该联接器开口挡块62优选地作为同轴圆盘被布置在第二联接元件56的销58周围。优选地，联接器开口挡块62被布置为可连同第二联接元件56一起围绕销58旋转，但是又被保持为相对于第一联接元件52不可轴向移动。当联接器打开时，第二联接元件56和联接器开口挡块62因此彼此抵接并且一起旋转。

在所示的实施例中，联接器50借助于磁力在打开状态与闭合状态之间移动。出于此目的，第一联接元件52优选地包括永磁体，且联接器开口挡块62也包括永磁体。第二联接元件56则可由磁性材料(例如，钢)制成，因此在每种情况中，第二联接元件56借助于挡块主体52或62的磁力而牢固地保持在两种联接器状态中。为了将第二联接元件56移出这些位置，还在第一联接元件52上和联接器开口挡块62上设置例如呈同轴线圈绕组的形式的电磁体64。第一联接元件52和联接器开口挡块62的每个电磁体可由电源供应装置(未示出)供电并且被启动，使得其产生磁场方向与每个永磁体的磁场方向相反的电磁场，且因此来自此磁体的吸力被限制地作用于第二联接元件或甚至被反转为排斥力。如果第二联接元件56与联接器开口挡块62联接(例如，在图2a中所示的位置中)且联接器开口挡块62中的电磁体被操作为使得其抵消联接器开口挡块62的永磁体的磁场，那么第二联接元件56在第一联接元件52的永磁体的吸力的作用下离开联接器开口挡块62并且朝第一联接元件52移动直至其与该元件接触且联接器变成根据图2b的闭合状态。或者或另外，通过相应地致动第一联接元件52的电磁体64和/或为排斥第二联接元件56相应地对联接器开口挡块62的电磁体强力加电可引起或支持此移动。

另一方面，为了将联接器50从闭合位置切换至打开位置，第一联接元件52的电磁体64可被启动使得其电磁场抵消第一联接元件52的永磁体的磁场，且因此第二联接元件56由于联接器开口挡块62的永磁体的力(和/或可能由于联接器开口挡块62的经适当布线的电磁体的力)而朝联接器开口挡块62移动。

在每次切换操作之后，可切断对电磁体的能量供应，且第二联接元件56由于相应的永磁体的力而保持在设定联接位置中，这意味着仅切换操作必须消耗电能。电能可由还对电动马达40供电的能量源42提供。

无关于联接器50的具体设计，根据本发明的驱动单元38和调整装置36的解除联接实现了靠背18中的自由摆动功能。出于此目的，螺纹式心轴44或螺纹式圆筒46的螺距被选择为使得在联接器打开的状态中(图2a)，当用户沿与箭头A相反的方向在靠背18上施加力时，第二联接元件56旋转，且螺纹式驱动组件因此被压缩，且在该过程中，联接器开口挡块62尤其也随第二联接元件56旋转。螺距还被选择为使得当靠背18被解除负荷时，弹簧元件34的力足以使螺纹式驱动组件延伸，从而使第二联接元件56相应地旋转。当联接器50打开时，靠背18可因此向后和向前手动地枢转。

另一方面，如果联接器50闭合，那么通过用户致动靠背18或通过弹簧元件34引起的第二联接元件56的旋转力经由联接器50引入至电动马达40中。当电动马达被切断(无源驱动单元)时，电动马达40通过预定义的起动力(turn-over force)抵抗引入其中的旋转。有利的是，螺纹式驱动组件44、46的螺距现在被选择为使得当通过用户或通过弹簧元件34将力输入至靠背18中且具体在联接器50打开时，第二联接元件56旋转且因此调整靠背18。然而，当联接器50闭合时，作用于第二联接元件56上的旋转力小于电动马达40的起动力，且因此旋转被阻断且尤其也阻断了螺纹式驱动组件44、46的调整且因此阻断了靠背18的调整。此状态被称为自锁，自锁是由螺纹式心轴44与螺纹式圆筒46之间的螺纹式组件的齿轮装置减速而引起的。本领域技术人员将以简单方式确认用于特定具体调整系统的合适螺距，例如通过进行以下简单试验：逐步地减小螺纹式驱动组件44、46的螺距，开始为非常陡峭的螺纹(高螺距)，此时通过用户施加手动力进行的靠背18的调整造成马达40在联接器闭合时起动，直至不可再进行靠背18的调整或仅可通过在靠背18上施加异常大的力来进行靠背18的调整。作为确认合适螺距的方法，还可施加由于弹簧元件34引起的自动调整。因此，当联接器打开时，可克服弹簧元件34的力进行自由摆动，而当联接器闭合时产生锁定且靠背18的调整需要致动电动马达。

此时应当注意的是，马达40可包括附加的齿轮装置66，其将马达的速度降低或提高至输出轴54的速度。齿轮装置66尤其还可影响马达40的起动力。即使齿轮装置66还可被设置为在很大程度上与马达40的定子分开，在本申请的上下文中出于说明性目的，其仍然可以被视为马达40的一部分。

从图1中还可知，除靠背18的调整装置36之外，驱动单元38还可驱动第二调整装置68用于调整座部12超出基部14的高度。第二调整装置68还可包括具有螺纹式心轴70和螺纹式圆筒72的螺纹式驱动组件，螺纹式驱动组件可沿上下方向同轴地插入座椅支柱16中使得螺纹式心轴70旋入或旋出螺纹式圆筒72造成螺纹式驱动组件压缩或膨胀，因此调整座部12的高度。调整螺纹式驱动组件70、72所需要的旋转力可经由锥齿轮传动装置从电动马达40引入至第二调整装置68中，以使第一调整装置36和第二调整装置68的旋转轴之间可以成某个角度。出于此目的，第一锥齿轮74可由电动马达40驱动并且可与第二锥齿轮76啮合，该第二锥齿轮76连接至螺纹式心轴70或螺纹式圆筒72，以共同旋转。

另外，还可以设置变换齿轮以替代地且可选地将马达40的力传输至第一调整装置36以调整靠背18或传输至第二调整装置68以调整座部高度。在此类型的变换齿轮的简单变型中，电动马达的输出轴54可沿轴向方向移位，并且可经由轴向锯齿(未示出)与第一联接元件52或第一锥齿轮74接合，以共同旋转但可轴向移位。为了调整靠背18，马达输出轴54接着例如插入至联接元件52的轴向带齿的中心开口中以旋转地驱动第一联接元件52，同时接着马达输出轴54从第一锥齿轮74中缩回。电动马达40接着仅驱动靠背18的调整装置36。相反地，马达输出轴54可轴向地移位至设置有对应轴向齿的锥齿轮74中的开口中，使得该马达输出轴驱动第一锥齿轮74和因此驱动第二调整装置68以调整座部12的高度，同时马达输出轴接着脱离第一联接元件52并且因此不会旋转地驱动第一联接元件52。

从图1中可知，驱动单元38(可选地包括电池42)、联接器50和调整装置36的重要部分以及变换齿轮可容置在办公座椅10的座部12中，且因此有效地使用其中的空间。同时，调整装置68的必要部分可有利地容置在座椅支柱16中。

操作单元78也可设置在座部12上或办公座椅10的另一个元件上，或可被设置为与办公座椅10分开并且借助于电缆或无线通信连接，该操作单元将来自用户的手动输入转换为对应的控制信号用于致动驱动单元38、联接器50，并可选地用于变换齿轮。操作单元78可由智能手机形成，在智能手机上存储有合适的程序代码用于将控制信号传输至办公座椅10的无线接收器单元(未示出)，从而基于由无线接收器单元从智能手机接收的信号来致动驱动单元38和/或联接器50。