椅子调整装置的制作方法

本发明涉及用于调整椅子的部件的位置以适合使用者的机构，包括(但不限于)办公椅。

背景技术：

办公椅几十年来已成为工作场所无所不在的设备。随着工作人员对计算机的使用的增加，本领域已将更多的关注投向提供设计精良的人体工程学办公椅。

计算机使用已被关联到几种类型的伤害，其被称为上肢重复性应力伤害、积累性损伤错乱或与工作有关的肌骨失常。这些疾病可能与上肢(臂、前臂、手腕、手和手指)以及颈部、背部和下肢相关联。与计算机输入设备相关联的常见积累性损伤错乱包括腕管综合征、肌腱炎和影响手、手腕和前臂的腱鞘炎、以及颈部紧张综合征、下背痛和下肢疼痛。

可调式椅子已在工作场所成功地使用多年，以改善与计算机使用相关联的一些职业健康和安全问题。为特定工作人员或特定任务定制椅子有助于减少与坐着工作相关联的伤害和疾病的发生。

随着各种各样的工作站设计变得可供使用者使用，最近已出现多种形式的办公椅。典型的办公椅设置在基座、座板、靠背和可能地扶手上。对这些基本元素的修改包括斜倚、坐立和跪坐设计。

座板以多种尺寸、形状和材料提供。座板可以是硬的或软的、位置可调的或固定的。座椅高度(从地板到座板的相对高度)通常在15”至20”之间。座椅高度可以是可调的或固定的。

靠背从后方支撑使用者。靠背尺寸从“低背椅”(~10”)到“高背椅”(~30”)大幅变化。靠背可以是直立的(与座板成90度)到斜靠背的(120度)，以减小腰椎的荷载。靠背可以是基本上平坦的或弯曲的，且具有内置的腰部支撑件或弯曲部。靠背可以是硬的或软的、可调的或固定的。

椅子基座为整个身体重量提供支撑。典型的办公椅具有5柱基座以实现安全和稳定。

从上文应当注意到，椅子的许多部件是可调的。可调性是一种重要特征，它可以设计到椅子中以改变座板和靠背的位置、尺寸和高度。

座椅高度应可调，以适应腿长度的差异。大多数人体工程学设计的椅子在16”和25”之间竖直地调整。当正确地就坐时，大腿应平行于地板。座椅高度是在将椅子配合到使用者过程中实现的首次调整。正确的高度调整为总体工作站布局建立起办公室的其余部分和计算机设备的布置。一些使用者喜欢较低的座椅，以使大腿向后倾斜并向下至臀部。比起将座椅调得过高，这是更可取的，座椅过高会造成膝盖后方压力增加并减少到下肢的循环。在座椅调得过高以致于使用者不能将双脚平直地放在地板上的情况中，脚垫可能是合适的。

座板倾角(座板相比水平的相对位置)可以被调整以提供正斜率、负斜率或水平。大多数使用者喜欢水平座椅，但其他人为了舒适或特殊需求而喜欢正斜率或负斜率。人体工程学设计的椅子利用可调性来适应使用者。

靠背-座板角度应为可调的，以满足各个使用者的偏好。当使用者就坐时，在座板和靠背之间的角度应被调整，以使得大腿平行于地板且腿部被竖直地正确支撑。该角度允许使用者根据从事的工作的类型、所需支撑和期望的舒适度略微向前、笔直地或向后倾斜地就坐。

人体工程学扶手是办公椅的可选特征。通过减小在操作计算机过程中收缩以提起并保持肢体位置的肌肉的静荷载，扶手有助于支撑上肢重量并因此帮助保持舒适度、耐力和正常循环。

扶手使用者报告增强的性能，包括更少的疲劳、增加的舒适度和持续操作计算机时更好的耐力。扶手应布置成间隔至少18.5”并由柔软或加垫的材料制成。人体工程学设计的扶手应为可竖直调整的，并且不会由于对接触区域的直接压力而损害循环，而是将此荷载舒适地分布在广阔的区域上。扶手应在2”和4”之间竖直地调整以适应使用者的偏好。

从上文将清楚看出，各种椅子参数的可调性在人体工程学领域是非常需要的。椅子调整应当简单、直观并在坐入椅子中的同时实现。

用于调整椅子参数的现有技术机构可能是使用者难以操作的。能够调整不止一个椅子参数的现有技术椅子通常包括多个杆件。使用者可能要花费一些时间来熟悉特定的椅子。有时，使用者必须扭转或弯曲其身体来在视觉上识别并触及特定的杆件。这会使使用者较不可能精准地调整椅子，从而导致更多伤害或疾病。

具有多个杆件的椅子还增加了制造过程的复杂性和成本。

本领域已经尝试提供具有用于两个椅子参数的单个调整杆件的椅子，然而，这样的发明物可能让使用者难以操作，或者增加制造过程的复杂性和成本。

本发明的一个方面是通过提供一种用于调整椅子的改进的装置或仅仅是现有技术装置的备选方案来解决或缓解现有技术的问题。另一个方面是提供一种能够独立地调整三个或更多个椅子参数的机构。

许多办公椅设有靠背。通常，靠背附接到朝座板向下延伸的刚性立柱并由立柱支撑。直立构件延伸超出座板的后边缘并与椅子的主底盘接合，主底盘通常附接到座板的底侧。

靠背的存在造成运输的低效率，原因是相当大的体积被完全组装的座板和靠背占据。为了有助于更高效地堆放，办公椅可以不完全组装来进行运输。特别地，靠背(带有直立构件)一般不附接到椅子底盘。在靠背不与底盘接合，而是抵靠座板平放的情况下，可实现更大的产品包装密度。

在交货时，椅子靠背附接到座板。常常，在重新组装椅子过程中，靠背的直立构件插入椅子底盘中的通道内。

本领域的另一个问题是，在附接之后，靠背常常让使用者感觉不安全。原因可能是直立构件能够在其在组装期间已被插入到的通道内侧向移动。因此，当使用者倚靠靠背时，靠背中的一些不期望的移动被使用者感知。此外，这种移动可导致卡嗒卡嗒的噪声，这是消费者不满意的另一个原因。虽然靠背实际上可能是绝对安全的，但消费者基于对靠背不安全的感知而将椅子退回到购买地(或至少要求修理)的情况也并不希奇。这些退货对椅子零售商和/或制造商造成经济处罚。或者，消费者可能仅仅忍受感知到的缺陷并在未来停止购买同一品牌的椅子。

现有技术已通过将直立构件的外部尺寸设计成提供非常紧密的配合，从而最小化直立构件的侧向移动来尝试解决这个问题。虽然这种方法可有助于直立构件在通道内的紧密配合，但组装可能是困难的，原因是需要施加一些力来将直立构件推入通道内。当椅子的购买者没有足够的力量将直立构件推入通道中时，情况尤其如此。这种方法的另一个缺点在于，涂层(例如油漆)可能在插入直立构件期间被移除，或者金属表面可能被刮坏。

限制靠背移动的其它尝试包括使用延伸穿过通道和直立构件的紧固件。虽然紧固件可以防止直立构件纵向移动，但它几乎不能在使用者倚靠靠背时防止侧向移动。即使在一定程度上防止了侧向移动，紧固件也往往会随时间推移而松动，从而导致问题反复。使用紧固件还需要组装椅子的人的一些机械能力和灵巧度。此外，需要额外的硬件(例如，螺母、螺栓和垫圈)，这增加了椅子的总成本。

本发明的一个方面是解决或缓解现有技术的问题以提供用于将靠背可靠地附接到椅子的装置，该装置是对现有技术装置的改进。备选地，本发明可以提供对现有技术装置的备选方案。

在本说明书中包括对文献、动作、材料、装置、制品等的讨论仅仅出于为本发明提供上下文的目的。这并不表示或代表这些内容中的任意一项或全部形成了在本申请的每条临时权利要求的优先权日之前存在的与本发明相关的领域中的现有技术基础或公知技术的一部分。

技术实现要素：

在第一方面，但不一定是最广泛的方面，本发明提供了一种允许使用者调整椅子的设备，该设备包括：

两个或更多个椅子参数调整机构，每个椅子参数调整机构被构造成允许调整单独的椅子参数，

两个或更多个凸轮，每个凸轮被构造成致动所述两个或更多个椅子参数调整机构中的一个，以及

机械联接件，其在所述两个或更多个凸轮之间，

其中，所述设备被构造成使得所述两个或更多个椅子参数调整机构中的每一个能够由所述两个或更多个凸轮独立地致动。

在该设备的一个实施例中，机械联接件为连接构件。

在该设备的一个实施例中，所述两个或更多个凸轮中的每一个从连接构件的纵向轴线基本上向外延伸。

在该设备的一个实施例中，第一凸轮从连接构件的纵向轴线成一角度向外延伸至第二凸轮，该角度参照连接杆的纵向轴向视图测量。

在该设备的一个实施例中，该角度为至少约45度、或至少约90度、或至少约145度、或约180度。

在该设备的一个实施例中，该角度为约90度或约180度。

在该设备的一个实施例中，所述两个或更多个凸轮和机械联接件一体地形成。

在该设备的一个实施例中，所述两个或更多个凸轮和机械联接件由单段金属形成。

在该设备的一个实施例中，所述两个或更多个凸轮由单段金属的表面的变形或单段金属的变形形成。

在一个实施例中，该设备包括致动构件，致动构件机械地联接到：

所述两个或更多个凸轮中的一个，

机械联接件，或

任何其它结构，其直接地或间接地机械联接到所述两个或更多个凸轮或机械联接件中的一个。

在该设备的一个实施例中，致动构件被构造成能够独立于所述两个或更多个凸轮移动，致动构件被构造成使得其移动引起第三椅子调整参数独立于第一和第二椅子调整参数的致动。

在该设备的一个实施例中，致动构件包括构造成由使用者握紧并旋转的可旋转部件，其中，可旋转部件的旋转允许第三椅子调整参数独立于第一和第二椅子调整参数的调整。

在一个特别有利的实施例中，该设备包括构造成允许调整第三椅子调整参数的第三凸轮和第三椅子调整机构，其中，可旋转部件的旋转引起第三凸轮的致动，第三凸轮的致动又致动第三椅子调整机构。

在该设备的一个实施例中，椅子参数调整机构中的一者、两者或全部被构造成与在椅子参数调整中涉及的椅子部分接合和脱开。

在该设备的一个实施例中，接合为摩擦接合。

在该设备的一个实施例中，所述两个或更多个椅子调整机构中的至少一个为离合器。

在该设备的一个实施例中，离合器为板式离合器。

在该设备的一个实施例中，独立的椅子参数选自下列中的两种或更多种：靠背-座板角度、靠背高度、靠背侧向位置、座板倾角、座板高度、座板侧向位置、座板旋转锁、车轮锁和扶手高度。

在一个实施例中，该设备由单个致动构件组成。

在另一方面，本发明提供了一种包括本文所述椅子调整设备的椅子。

在椅子的一个实施例中，椅子包括椅子靠背附接系统，椅子靠背附接系统包括：靠背直立构件、构造成接纳靠背直立构件的通道和弹力构件，其中，在使用中，当靠背直立构件被插入通道中时，弹力构件直接地或间接地顶住靠背直立构件，使得靠背直立构件在通道内的移动被弹力装置缓冲。

在椅子的一个实施例中，弹力装置被构造成当组装时顶住位于通道的极限之间的靠背直立构件的区域。

在椅子的一个实施例中，通道被构造成允许弹力装置接触在通道内的靠背直立构件的部分。

在椅子的一个实施例中，靠背直立构件包括用于与弹力装置接合的装置。

在椅子的一个实施例中，用于与弹力装置接合的装置为小孔、凹陷、隆起、或在靠背直立构件中或靠背直立构件的变形。

在椅子的一个实施例中，弹力装置被构造成与小孔、凹陷、隆起、或在靠背直立构件中或靠背直立构件的变形接合。

在椅子的一个实施例中，弹力装置对于除了顶住靠背直立构件之外的功能是必要的。

在椅子的一个实施例中，除了顶住靠背直立构件之外的功能依赖于弹力构件的回弹性。

在椅子的一个实施例中，除了顶住靠背直立构件之外的功能选自由下列组成的组：座板倾斜度调整功能、座板-靠背角度调整功能、靠背高度调整功能、扶手调整功能、座板高度调整功能、靠背侧向位置调整功能和座板侧向位置调整功能。

在椅子的一个实施例中，除了顶住靠背直立构件之外的功能是座板倾斜度调整功能。

在椅子的一个实施例中，弹力装置为弹簧。

在椅子的一个实施例中，弹簧为扭转弹簧。

在椅子的一个实施例中，弹力构件间接地顶住靠背直立构件，一个或多个中间部件设置在弹力构件和靠背直立构件之间。

在椅子的一个实施例中，所述一个或多个中间部件中的一个是靠背高度调整机构的部件。

在椅子的一个实施例中，所述一个或多个中间部件中的一个是第一齿轮部分，其被构造成与靠背直立部件的第二齿轮部分啮合。

在椅子的一个实施例中，靠背高度调整机构包括齿条和小齿轮系统，其中，齿条部件设置在直立构件上，并且小齿轮部件是使用者驱动的带齿的轮。

在椅子的一个实施例中，带齿的轮是可锁定的。

在椅子的一个实施例中，通道包括止挡构件，该止挡构件被构造成在靠背直立构件被插入通道期间防止靠背直立构件的末端被插入超过通道的末端。

在椅子的一个实施例中，通道包括弹力构件压下装置。

在椅子的一个实施例中，弹力构件压下装置设置在通道内并且被构造成压下弹力装置以使弹力装置保持远离通道的内部空间，使得在组装时将由靠背直立构件占据。

在椅子的一个实施例中，弹力构件压下装置的横截面轮廓与在组装时设置在通道内的靠背直立构件的部分的横截面轮廓相同、基本上相同或相似。

在椅子的一个实施例中，弹力构件压下装置被构造成允许其在靠背直立构件插入通道中时被推过通道的止挡构件。

附图说明

图1是本发明的优选设备的透视图的示意图，示出了处于接合位置的两个离合器。

图2是图1的实施例的侧向视图的示意图，示出了第三凸轮致动的更多细节。

图3a是图1所示优选设备的另一个透视图的示意图。

图3b是图2a的实施例的示意图，示出了用来支撑承载凸轮的金属棒的套管。

图4a、图4b和图4c是图1所示优选设备的平面图，该设备处于三种不同的操作状态。

图5是本发明的优选附接系统的透视图。该图示出了处于组装形式的靠背直立构件和通道。

图6是如图5所示的本发明的优选附接系统的透视图。该图示出了处于未组装形式的靠背直立构件和通道。

图7是如图6所示的本发明的优选附接系统的透视图。该图显示了正插入通道中的靠背直立构件。

图8是如图7所示的本发明的优选附接系统的透视图，其中靠背直立构件正被进一步插入通道中。

图9是如图8所示的本发明的优选附接系统的透视图，其中靠背直立构件正被进一步插入通道中。

图10是处于组装形式并且附接到椅子底盘的图5至图9所示优选附接系统的透视图。

图11a是处于未组装形式的本发明的优选附接系统的剖视图，并且示出了弹力构件压下装置的位置。

图11b是图11a的图的侧向视图，示出了图11a的剖视图截取的水平。

图12是优选附接系统的图解侧向视图，其中扭转弹簧经由在调整靠背高度中涉及的带齿的轮间接地施压于靠背直立构件。

图13是在包括扭转弹簧的实施例中用于锁定靠背的高度的优选机构的透视图，扭转弹簧经由在调整靠背高度中涉及的带齿的轮间接地施压于靠背直立构件。

图14是图13所示锁定机构的前侧向视图。图14a示出了脱开的锁定机构，图14b示出了接合的锁定机构。

具体实施方式

在考虑此描述之后，如何在各个备选实施例和备选应用中实施本发明对于本领域技术人员将显而易见。然而，虽然本文将描述本发明的各种实施例，但应当理解，这些实施例仅以举例方式提出，而不进行限制。因此，各种备选实施例的该描述不应理解为限制本发明的范围或广度。此外，优点或其它方面的陈诉适用于具体的示例性实施例，而不一定适用于权利要求书涵盖的所有实施例。

贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括”及其变体，例如“包含（comprising）”和包括“comprises”并非意图排除其它的添加物、部件、整数或步骤。

在该说明书全文中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在该说明书全文中，在不同地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定全部指的是同一实施例，但可以指同一实施例。

本发明至少部分地以申请人的以下发现为依据：双凸轮布置可以用来提供椅子调整设备，由此两个椅子参数可以被独立地调整，且独立调整由使用者借助于单个致动构件进行。因此，使用者能够使用单个杆件调整椅子。例如，使用者可以首先将座板倾角调整至所需角度，并且一旦该参数被设定就接着调整靠背-座板角度。座板倾角设定被锁定在所需位置，同时使用者独立地调整靠背-座板角度。

本发明显著优于现有技术调整设计物，后者使用两个单独的致动构件，其中每个构件专用于调整单个椅子参数。据发现，使用者喜欢使用单个致动构件，该构件具有交替的致动装置(例如，下列中的两个或更多个：升高构件、降低构件、向前推压构件、向后推压构件或旋转构件)。此外，本发明的设备的生产被简化并使用较少的材料，从而产生经济上的优点。

相比现有技术设计物获得另外的优点，该现有技术设计物被构造成利用单个致动构件调整两个座椅参数，且使用者被迫同时调整两个参数。当使用者孤立地且顺序地调整每个参数时，椅子针对使用者的更精确的定制被允许。

本发明的凸轮可以是受益于本说明书的技术人员认为合适的任何类型。凸轮通常为旋转凸轮，其通过绕凸轮的轴线旋转来致动。

凸轮表面(即，接触并致动椅子参数调整机构的表面)可以具有任何几何形状，但通常将为弯曲的，并且被构造成顶住椅子参数调整机构的基本上平坦的表面。为了耐用，凸轮可以由金属通常通过浇铸或锻造方法中的任一种制成。

应当理解，在凸轮表面和椅子参数调整机构的致动表面之间的润滑将有利于使用并减小对设备的部件的磨损。

椅子参数调整机构可以是能够由凸轮致动的任何机构。通常，调整机构包括弹力装置(例如，弹簧)，其在凸轮顶住凸轮的致动表面时被压缩，并且当凸轮表面停止施压于致动表面上时返回至此前的状态。

椅子参数调整机构可以在摩擦接合或其它可逆装置的基础上操作，所述装置用于防止在椅子参数的调整中涉及的椅子部件的移动。椅子参数调整机构的一个示例是离合器机构。

应当理解，离合器机构在可调式椅子的语境中不应严格地解释为表示用来将功率从驱动轴传递至从动轴的机构(如例如在汽车变速器中使用的)。术语“离合器”在本领域(和本发明的语境中)用来表示能够与可移动的椅子部件摩擦接合以基本上防止该部件的移动的任何设计物。在此语境中，离合器能够与可移动的椅子部件交替地接合(以防止移动并因此防止椅子参数的调整)和脱开(以允许移动并因此允许调整)。

因此，当使用者接合离合器时，椅子部件的移动被允许，以允许使用者调整椅子参数。当参数被设定在所需位置时，离合器再次被使用者脱开，以导致椅子参数锁定在该所需位置。

为了容易使用，该设备被构造成使得凸轮只需要将致动螺栓14或16压下相对短的距离来脱开离合器。在一些实施例中，螺栓仅需要被压下2mm、3mm、4mm或5mm。

虽然离合器机构如上文所讨论的通常为优选的，但椅子参数调整机构可以是任何其它装置，该装置能够交替地接合和脱开(无论是否通过摩擦力)以交替地允许和防止在调整椅子参数中涉及的椅子部件的移动。例如，凸轮可以顶住弹簧销，该销被构造成插入形成于椅子部件中的小孔中，销的插入防止该部件的移动，并且销的移除允许该部件的移动。

考虑到本说明书的益处，技术人员能够仅通过常规手段将本发明调适到其它类型的椅子参数调整机构。

椅子部件（其移动被椅子参数调整机构允许或防止）可以是技术人员在考虑到本说明书的益处的情况下识别的任何部件。例如，椅子部件可以是铰接部件，例如，能够相对于座板成一角度调整的靠背柱。椅子部件可以是滑动部件，例如，座板支撑柱，其能够在套管内滑动并且在相对于地板的高度处可调整。椅子部件可以是枢转部件，例如，座板，其能够调整相对于地板的倾角。椅子部件可以是旋转部件，例如，轮子，其可以从滚动状态调整至锁定状态。

本发明的设备包括在两个凸轮之间的机械联接件。机械联接件可以是任何设计物，其被构造成允许每一个凸轮独立地致动其相关联的椅子参数调整机构。在一个实施例中，机械联接件是简单的连接构件(例如，杆、棒或类似物)，其直接地联接凸轮，使得一个凸轮的移动直接地移动另一个凸轮。

例如，机械联接件可以连接两个带瓣凸轮，带瓣凸轮相对于彼此定向成180度。因此，第一凸轮可旋转地定位成使得它致动第一椅子调整机构，并且第二凸轮(由于180度的偏移)不致动第二椅子调整机构(第二椅子调整机构基本上邻近第一椅子调整机构)。在第一凸轮旋转180度时，连接构件将第二凸轮旋转180度以借助于两凸轮之间的简单的机械联接件致动第二椅子调整机构。

应当理解，机械联接件可以不以离散结构的形式实现。例如，两个带瓣凸轮可以以所需偏移彼此相邻设置并且通过使用粘合剂机械地联接。在一些实施例中(并且如在附图的优选实施例中所示)，凸轮与机械联接件一体地形成。

椅子调整设备还可包括致动构件，该构件由使用者致动以对所述两个或更多个椅子调整参数进行调整。最终，致动构件引起凸轮的移动。用来引起移动的手段可以是由于与凸轮中的一个的直接联接。备选地，凸轮的移动可以是由于凸轮到致动构件的间接联接。例如，致动构件可以联接到机械联接件，使得机械联接件的移动又使凸轮移动。作为另一备选方案，致动构件可以联接到中间构件，该中间构件又联接到所述设备的凸轮。

致动构件通常是细长构件，该构件朝着所述设备装配到的椅子的座板的边缘延伸或经过该边缘。使用者可以直接握紧该构件或更典型地附接到致动构件的柄部。在一个实施例中，柄部被构造成沿着致动构件纵向地滑动，以便能够交替地设置在椅子座板的周边内或延伸超出周边。在延伸模式下，柄部更容易抓握，并且另外的长度可在椅子参数调整机构的致动中提供增加的机械优点。

虽然在提供其中两个椅子调整参数可独立地调整的装置中获得优点，但可以获得其中第三个座椅调整参数可独立地调整的另外的优点。

因此，在一个实施例中，致动构件被构造成使得其移动引起第三椅子调整参数独立于第一和第二椅子调整参数的致动。例如，致动构件可以被构造成由使用者沿着其纵向轴线推压或牵拉，以便移动第三凸轮。在另一个实施例中，致动构件能够围绕其纵向轴线旋转，以便移动第三凸轮。

在一个实施例中，该设备包括构造成由使用者握紧并旋转的可旋转部件，其中，可旋转部件的旋转引起第三椅子调整参数独立于第一和第二椅子调整参数的致动(可选地经由第三凸轮)。可旋转部件可以是围绕致动构件的简单的套管，并且可以可选地为可延伸的，如上文所公开的。

显然，本发明的设备可以被构造成使得单个致动构件充当控制机构，以用于独立调整三个或更多个座椅调整参数。例如，第一参数可以通过提起致动构件来调整，第二参数通过压下致动构件来调整，第三参数通过使致动构件围绕其长轴线旋转来调整。因此，试图调整椅子参数的使用者不用被迫在两个或更多个可用的致动构件中识别正确的致动构件，原因是所有调整都用单个构件进行。

除了对使用者的优点之外，从制造角度也获得优点，原因是需要供应和装配仅单个致动构件。

当然，可以构思到构造成提供四个、五个、六个或更多个椅子参数的调整的设备。例如，第三离合器可以设置在第一和第二离合器之间，且第三离合器由设置在第一和第二凸轮之间的第四凸轮致动。每个凸轮可以从相邻凸轮偏移120度，从而有助于第一、第二和第三离合器的独立致动。另一个椅子参数(使总数变为四个)的调整可以通过旋转椅子调整装置来实现。

应当理解，椅子参数调整机构可以是可借助于凸轮操作的任何机构，并且包括在本申请的申请日期或之后的任何日期受益于本公开的技术人员已知的任何机构。

椅子参数调整机构可以是椅子的一部分，椅子还包括椅子靠背附接系统，椅子靠背附接系统包括：

靠背直立构件，

通道，其被构造成接纳靠背直立构件，和

弹力构件

其中，在使用中，当靠背直立构件被插入通道中时，弹力构件直接地或间接地顶住靠背直立构件，使得靠背直立构件在通道内的移动被弹力装置缓冲。

虽然不一定防止直立构件在通道内的侧向移动，但构件的存在可以用来缓冲移动。术语“缓冲”旨在包括诸如缓和、阻尼、减慢、抑制、减弱、吸收、使平静等的方面。

弹力构件可以是受益于本说明书的技术人员显而易见的任何构件。更典型地，该构件为弹簧，其包括螺旋弹簧、板弹簧、机加工弹簧、压缩弹簧、气体弹簧、片簧或板弹簧。由于其构造简单、成本、耐用性和容易并入办公椅构型中，扭转螺旋弹簧是优选的。

有利地，在一个实施例中，系统仅需要将靠背直立构件插入设置在椅子中其它地方的通道结构中。通常，通道单独地形成并且延伸超出座板的后边缘，但附接到椅子的框架或底盘。例如，许多可调式办公椅具有容纳各种调整装置、离合器、杆件等的底盘。底盘通常由金属板制成，以便为通道(和继而靠背直立构件)提供可靠的附接点。

直立构件向通道内的插入自动地导致弹力构件在该构件上施加力，从而抵抗该构件的进一步侧向移动。这意味着相比现有技术系统的进步，现有技术系统需要使用紧固件(例如，螺钉、螺栓、销等)来将直立构件牢固地保持在通道内。

许多现有技术椅子没有用于正确地稳定直立构件的任何装置，本发明提供了类似的组装便利性，但不存在直立构件的无约束移动或相关联的咔嗒声的不期望的结果。

弹力构件可以直接地施压于直立构件，或者在更复杂的布置中间接地施压于直立构件。弹力装置可以施压于一个或多个中间部件，中间部件又将力最终传递至直立构件。

在一些实施例中，弹力装置顶住靠背高度调整机构的部件，从而缓冲在该机构的部件之间的任何移动。

作为间接地顶住直立构件的弹力构件的另一个示例，弹力构件可以顶住靠背本身，从而将缓冲力传递至直立构件。应当理解，在这样的实施例中，靠背通常向下延伸至座垫的水平，或甚至延伸经过座板的水平。

在任何情况下，直立构件所插入的通道通常都不完全围绕该构件，而是在至少一个区域中开放，以允许弹力构件(或在力间接地传递的情况下中间部件)顶住直立构件。便利地，通道可以由一片金属片形成，该金属片弯曲以提供通道区域，并且邻近通道区域的面板被构造成有利于通道附接到椅子结构。

一般的情况是，弹力装置的末端顶住直立构件或中间结构。在包括扭转弹簧的优选实施例中，末端是弹簧的两个自由端之一。末端可以仅仅是弹簧的单根丝，但优选地该丝被弯曲，以便呈现u形形状或v形形状以接触直立构件或中间结构。

直立构件可以以任何方式构造成相比其中不提供这样的构型的情况与弹力装置或中间结构更牢固地接合。例如，直立结构可包括构造成与中间结构的弹力装置接合的小孔、凹陷、隆起或变形。这样的接合装置可以限制或防止直立构件在通道内的纵向(即，向上和向下)移动或轴向旋转移动。在一些实施例中，接合装置限制或防止直立构件在通道内的侧向移动。

为了进一步改善在弹力装置和直立构件之间的接合，弹力装置可以被特别地构造。例如，在直立构件包括凹槽形小孔的情况下，弹力构件的末端可以是基本上舌形的，并且尺寸设计成紧密配合在小孔内。在直立构件包括圆形隆起的情况下，弹力构件的末端可以是基本上圆柱形的，以便紧密配合在隆起上。

有利地，弹力装置在椅子的语境中具有两个或更多个功能，并且包括除了顶住靠背直立构件之外的功能。技术人员将显而易见，可调式现有技术办公椅包括依赖于诸如弹簧的弹力装置的一个或多个机构。例如，椅子调整机构常常包括弹簧，该弹簧将椅子部件(例如，座板、扶手或靠背)朝预定位置、高度或取向推动。例如，座板倾斜度调整机构利用扭转弹簧使座板返回至其中控制离合器脱开以允许座板枢转的水平取向。

使用已经是椅子构造的一部分的弹力构件为制造商提供成本节约，并且也简化了构造。

为了简化系统部件的组装，通道可包括止挡构件，以便防止末端构件边缘意外地过度插入穿过通道的下边缘。止挡构件可以是离散的部件，但便利地通道壁可以简单地在下边缘处变形，以便为直立构件的通过提供障碍。

本发明利用弹力装置的能力来缓冲直立构件在通道内的移动。为了更好地实现所需的缓冲，弹力构件优选地在直立构件上施加显著的力。在强力弹簧的使用中出现问题，使得使用者可能发现在插入期间难以将弹簧压出主通道空间，以便为直立构件腾出空间。此问题可以通过在通道内并入弹力构件压下装置来克服或缓解，该装置被构造成将弹簧保持在压缩状态。弹簧的压缩和压下装置的插入通常在工厂进行。

压下装置被构造成在直立构件插入通道期间被直立构件移位并取代。这样，使用者不需要压缩弹力构件，而是简单地插入直立构件。在弹力装置移位时，由弹力装置施加到压下装置的力立即被传递到直立构件。

压下装置可以成形为(沿横截面)与直立构件相同或相似，这确保与通道的紧密配合和更小的意外移位可能性。然而，应当理解，压下装置可以是任何形状或尺寸，只要它能够将弹力装置保持在压缩状态，但又能够在需要时移位。

在通道具有止挡构件的实施例中，可能有必要将压下装置构造成能够移动经过止挡构件，以便能够在通道的下边缘处排出。备选地，压下装置和直立构件可以尺寸设计成使得两者在组装之后均保持在通道内。例如，在直立构件的长度需要为50cm的情况下，长度45cm的直立构件可以与具有5cm长度的压下装置一起使用。

应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各种特征有时在单个实施例、图或其描述中组合在一起，目的是简化本公开并且帮助理解各种有创新性的方面中的一个或多个。然而，这种公开方法不应解释为体现如下意图：要求保护的发明需要比在每项权利要求中明确叙述的多的特征。相反，如所附权利要求体现的，有创新性的方面在于单个以上公开的实施例的少于全部的特征。

此外，虽然本文所述一些实施例包括一些特征，而不包括在其它实施例中包括的其它特征，但不同实施例的特征的组合意图在本发明的范围内，并且形成不同的实施例，如本领域的技术人员所理解的那样。例如，在所附权利要求中，要求保护的实施例中的任一个都可以任何组合使用。

在本文提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而，应当理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它情况中，未详细示出熟知的方法、结构和技术，以免模糊对本描述的理解。

因此，虽然已经描述了被认为本发明的优选实施例的内容，但本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对优选实施例做出其它的和进一步的修改，并且旨在要求保护落入本发明的范围内的所有这样的变化和修改。

虽然已参照具体示例描述了本发明，但本领域的技术人员应认识到本发明可以许多其它形式具体化。

现在将参照以下非限制性优选实施例更全面地描述本发明。

转到图1，示出了本发明的优选椅子调整设备。该优选实施例能够调整三个椅子参数：座板倾斜度、座板-靠背角度和座板高度。

该设备包括两个离合器10和12，其适于与可移动的椅子部件交替地接合和脱开。在该实施例中，离合器10与在由使用者调整座板角度过程中涉及的椅子部件接合并脱开。因此，当离合器脱开时，使用者能够通过在座板上向前(或向后)摇动来调整座板角度，直到实现所需的角度。一旦实现所需的角度，离合器就被释放，使得座板被锁定在所需角度。离合器12执行类似的功能，但是针对靠背-座板角度。

离合器10和12具有技术人员熟知的干式多板类型。每个离合器由简单的弹簧机构操作，其中离合器致动螺栓14或16的上表面抵抗弹簧18或20的回弹力的压下导致离合器从其相关联的椅子部件脱开，以允许该部件移动。当作用于致动螺栓14或16的压下力被移除时，弹簧18或20将致动螺栓推离离合器主体，以使得离合器与其相关联的座椅部件重新接合，以导致该部件锁定在位。

离合器10和12由凸轮22和24接合和脱开，每个凸轮作用于离合器致动螺栓14或16的上表面上。应当注意到，凸轮22和24通过单段钢棒26的变形形成。凸轮22和24由连接部分25连接。

在图1中，凸轮显示处于其中凸轮均不作用于离合器致动螺栓14或16上的位置。凸轮22向上导向，并且凸轮24(相对于凸轮22设置成180度)向下导向。在凸轮如此布置的情况下，座垫和靠背通过离合器10和12的作用锁定在位。

为了脱开离合器10，钢棒26围绕其长轴线逆时针(当从页面右侧观察时，如所画出的)旋转约10度的角度。这种旋转的作用是抵靠离合器致动螺栓14的上表面推动凸轮22，从而使离合器10脱开。应当注意到，凸轮24同时旋转远离离合器12的致动螺栓16，并且因此离合器12保持接合。这样，与离合器10相关联的椅子参数可独立于与离合器12相关联的椅子参数被调整。此外，与离合器10相关联的椅子参数可被调整，同时与离合器12相关联的椅子参数固定。

在该实施例中，与离合器10相关联的椅子参数为靠背-座板角度。延伸穿过离合器的螺栓19机械地联接到支撑靠背(未示出)的柱(未示出)。在螺栓19通过与离合器10接合被阻止沿着设备外壳中的狭槽移动的情况下，靠背柱不能枢转以改变靠背-座板角度。在离合器10脱开时，螺栓19被允许在狭槽内移动，从而允许调整靠背-座板角度。

棒26的逆时针旋转通过使用者提升棒延伸部28来实现。棒延伸部28由在棒26中的向下90度弯曲和另一个侧向90度弯曲形成。所述设备通常安装在座板的内表面上，并且棒延伸部28朝座板的边缘延伸以有利于使用者通过向下伸手来操纵。

为了致动离合器12，钢棒围绕其长轴线顺时针旋转10度。这种旋转由使用者向下推压棒延伸部28来实现。这种旋转的作用是抵靠离合器致动螺栓16的上表面推动凸轮24，从而使离合器12脱开。应当注意到，凸轮22同时旋转远离离合器10的致动螺栓14，并且因此离合器10保持接合。这样，与离合器12相关联的椅子参数可独立于与离合器10相关联的椅子参数被调整。此外，与离合器12相关联的椅子参数可被调整，同时与离合器10相关联的椅子参数固定。

在该实施例中，与离合器12相关联的椅子参数为座板角度。延伸穿过离合器的销21机械地联接到座板(未示出)。在销21通过与离合器12接合而被阻止移动的情况下，座板不能够枢转以改变座板角度。在离合器12脱开时，销21被允许移动，从而允许调整座板角度。

图1的优选实施例被构造成允许调整第三椅子参数。在该实施例中，棒延伸部28被构造成在装配在棒延伸部上的圆柱形覆盖件32旋转时致动第三凸轮30。圆柱形覆盖件附接到细长柄部34，该细长柄部借助于凸耳34来防止被使用者从覆盖件32移除，凸耳34与在柄部34的内表面上的脊(未示出)接合。圆柱形覆盖件还借助于凸轮凸耳36与柄部34接合。圆柱形覆盖件32被允许围绕其纵向轴线旋转，使得使用者在顺时针方向上旋转柄部34导致凸轮30抵靠构件36压下，这又导致棒38围绕其长轴线的顺时针旋转，以圆弧且向下地移动板40。

在图1所示位置中，板顶端42锁定在可滑动的柄中，该柄支撑座板以防止座板在向上或向下方向上进一步移动。当圆柱形覆盖件32顺时针旋转时，板顶端42不再可以与座板柄有效地接合，因此座板的高度可由使用者改变。通常，气体弹簧(未示出)有利于提升并阻尼座板的下降。

应当注意到，该实施例允许通过使用单个构件(为棒延伸部28)和相关联的圆柱形覆盖件32来调整三个椅子参数。重要的是，这三个椅子参数是可独立调整的。

第三凸轮30的致动在图2中更清楚地示出。套管32的顺时针旋转导致弯曲的凸轮表面抵靠构件36压下，从而导致构件36向右移动(如由虚线箭头所指示的)。由于围绕38的枢转点，板40被迫向左移动(如由虚线箭头所指示的)，且板顶端42向下。

如图1所示的设备被容纳在框架(未示出)中，且离合器10和12紧固到外壳以防止不期望的移动。外壳又紧固到座板的底侧。

棒26通过使用从外壳延伸的支撑套管悬挂在距离合器正确的距离处。参照图3a，该图示出了不带有支撑套管的设备，以显示下面的结构，图3b示出了套管50。套管50上的凸舌52用于将套管安装到设备外壳(未示出)的一部分上。形成于棒26中的凸耳54防止棒滑移通过套管50和因此凸轮22和24相对于离合器致动螺栓14和16的滑移。

图4示出了处于三种不同的操作构型的设备。

图4a示出了第一构型，它与图1中所示相同，其中凸轮22和24不抵靠它们相应的离合器致动表面14和16推动。在此第一构型中，棒延伸部28水平地延伸，并且离合器未被致动。

图4b所示第二构型通过使用者提升延伸棒28来实现，这导致凸轮22的旋转，使得它抵靠离合器致动表面14推动，从而使离合器10脱开。

图4c所示第三构型通过使用者降低延伸棒28来实现，这导致凸轮24的旋转，使得它抵靠离合器致动表面14推动，从而使离合器12脱开。

现在转到具有新颖靠背的椅子的实施例，参照图5，该图示出了处于组装形式(即，靠背附接到座板)的系统的部件。靠背直立构件10示出为插入通道12中，这种插入已由椅子的购买者实现。直立构件10的外部横截面轮廓类似于通道12的内部横截面轮廓，这限制了直立构件10在通道内的侧向移动的量(或“游隙”)。

然而，为了容易插入，直立构件10相对于通道12设计尺寸，以便至少提供一些游隙。在现有技术附接系统中，当使用者倚靠靠背时，正是此游隙(其可以是最小的)导致不可取的移动和咔嗒声。

扭转弹簧16的存在和布置缓冲了直立构件10在通道内的任何移动。应当注意到，扭转弹簧16的末端14设置在通道12的小孔18内。在此构型中，扭转弹簧16张紧，并且因此末端14顶住小孔18的边沿，以便抵抗直立构件10在通道12内的侧向移动。

在一些实施例中，扭转弹簧16抵靠直立构件10的力如此大，以致于基本上消除在这两个部件之间的任何游隙。应当理解，在这种情况下，在由使用者插入直立构件期间，扭转弹簧可能难以压缩。因此，更典型的是，扭转弹簧仍然允许至少一些游隙(和可选地允许所有可用的游隙)，但具有缓冲效应。因此，当使用者顶住靠背时，扭转弹簧逐渐地吸收该力，从而减缓直立构件在通道内的侧向移动。这种缓冲效应赋予使用者对靠背的完整性的安全感。此外，通道被防止高速撞击通道，从而在使用者倾斜时减少了任何咔嗒声或其它噪音。

类似地，当使用者向前坐(从而停止施压于靠背)时，直立构件被防止在通道内自由移动，原因是扭转弹簧恒定地抵靠通道的内表面推动该构件。直立构件的这种恒定的推动限制可能导致消费者推断椅子有故障的咔嗒声和其它噪音的量。

在图5的优选实施例中，通过将扭转弹簧末端锁定在小孔18中，直立构件10被防止沿着纵向轴线(即，在上下方向上)移动。扭转弹簧末端14尺寸设计成完全坐放在小孔18内，并且扭转弹簧16提供足够的力，以便防止末端14离开小孔。该特征为使用者提供了甚至更大的安全感，并且进一步减少了由使用者倾斜并向前坐在椅子上产生的任何噪音。

从图5应当注意到，通道12未完全关闭，并且在扭转弹簧末端14的区域中开放。在此优选实施例中，通道12沿着整个长度开放，开口两侧是相对的附接面板20，每个面板具有两个螺栓孔22。附接面板20被构造成附接到设置在座板(未示出)底侧上的椅子主底盘。螺栓(未示出)延伸穿过底盘和面板20以将通道10固定到底盘。

扭转弹簧16是椅子中本来需要的弹簧。在此优选实施例中，扭转弹簧16包含在座板倾角调整机构(未示出)中。在该调整机构中，弹簧的功能是当使用者致动杆件以将座板解锁并允许其自由枢转时使座板返回至预定的角度。在现有技术椅子中，弹簧的末端14顶住底盘的一部分，并且不执行除了保持弹簧的张力之外的任何功能。在本发明中，底盘的那部分被移除，以允许弹簧末端14顶住直立构件10。直立构件10用来保持弹簧上的张力，使得座板倾斜度调整机构仍然起正常作用。

在此优选实施例中，通道12的壁具有设置在下端处的止挡构件24。该构件24的功能是防止直立构件10被插入超出通道10的下边缘，从而确保弹簧末端14正确地定位在直立构件小孔18内。

现在转到图6，直立构件10和通道12显示处于准备好组装的位置。靠背(未示出)在较高的点处附接在直立构件10上。座板(未示出)坐放在通道12上方，但设置成使得通道可接近直立构件10。直立构件10的纵向轴线与通道12的纵向轴线对齐。扭转弹簧末端14延伸横跨通道空间，并且处于基本上不压缩的状态。

图7显示，直立构件10向通道12内进一步插入至使构件10的下端接触扭转弹簧16的点。

图8显示，直立构件10向通道12内进一步插入至使构件10的下端接触扭转弹簧末端14的点。在这种情况下，扭转弹簧处于基本上压缩的状态。

图9显示，直立构件10向通道12内进一步插入至使构件10的下端设置在小孔18的边缘上的点。略微进一步插入直立构件10导致扭转弹簧末端14可靠地定位在小孔18中(如图1所示)。在这种情况下，扭转弹簧16处于基本上压缩的状态，并且椅子已准备好使用。考虑到扭转弹簧16被直立构件10压缩，弹簧现在能够作为座板倾斜度调整机构的一部分发挥其额外的作用。

图10示出了附接到椅子的底盘26的通道12。座板(未示出)的下表面在由虚线平面30指示的位置坐放在表面28上。座板借助于插入穿过带凹槽的小孔32的螺钉紧固件(未示出)附接到底盘。此图更清楚地示出在下边缘处的通道的壁上的止挡构件24。

图11示出了已设置在环形构件34内的在本发明的一个优选实施例中的通道12，环形构件34用来压下扭转弹簧16的末端14。图11a的剖视图穿过图11b中所示线y-y截取。在该实施例中，环形构件34在制造时使用专用工具插入以压下弹簧末端14。在直立构件由使用者插入通道中时，环形构件34移位并通过通道12的下端被排出，并且被丢弃。应当注意到，环形构件34包括空间，以允许在排出期间经过止挡构件24。

所述环形构件的使用便于使用者插入直立构件。使用者不需要提供压缩扭转弹簧(这已在工厂进行)所需的显著的力。相反，使用者仅需要向下推压环形构件，这在插入直立构件时自动地进行。直立构件接着插入此前由环形构件占据的空间，并且扭转弹簧顶住直立构件。

应当理解，构件不需要直接地顶住直立构件，并且本发明包括其中中间结构设置在弹力构件和直立构件之间的实施例。这样的实施例的示例在图12中示出，其中在末端14上方的扭转弹簧16的一部分顶住带齿的轮42的轮轴40。带齿的轮42由此抵靠直立构件10被推动，从而吸收在直立构件10中的任何自由游隙。

在图12的优选实施例中，带齿的轮与在直立构件10的相对的面中的一系列凹槽44啮合。因此，带齿的轮的旋转导致直立构件10(和因此靠背，未示出)向上和向下移动至使用者期望的位置。手动曲柄(未示出)用来旋转带齿的轮42。当靠背处于所需位置时，通过插入锁定构件46来锁定带齿的轮42。

应当注意到，扭转弹簧16的较长的臂抵靠带齿的轮42施加力，从而侧向地且朝着凹槽14的后壁推动啮合的齿。在该位置，弹簧16处于基本上压缩的状态。竖直构件的后续插入将带齿的轮42向前(即，朝着座板的前边缘)施力，从而将压缩荷载从凹槽44的后壁传递至直立构件10。在接合时，带齿的轮42被向前施力仅微小的距离(通常约2mm)，以便有利于家庭/办公室自行组装。

一旦竖直构件被接合，扭转弹簧的全部(或基本上全部)压缩力就通过带齿的轮42且直接抵靠直立构件的凹槽44被传递。

此布置的另一个优点在于，扭转弹簧16不仅用来缓冲直立构件10在通道12内的移动，而且将带齿的轮42和凹槽44保持在紧密啮合关联。在啮合关联中的任何游隙都由顶住带齿的轮42的扭转弹簧16缓冲，这为倚靠靠背的使用者提供了甚至更大的安全感。

虽然图12中所示齿条和小齿轮布置是优选的，但应当理解，实现相同或相似的机械结果的许多其它布置将具有实用性。例如，滚子行星齿轮将是可操作的，其中带齿的轮被滚子小齿轮代替，而直立构件的齿条保持不变。

作为另一备选方案，可以并入皮带轮系统，其中弹力装置顶住设置在直立构件上的皮带轮。然而，在弹力装置顶住靠背上的皮带轮的情况下，弹力装置的缓冲力被传递到直立构件，从而缓冲直立构件在通道内的任何侧向移动。

现在转到图13，示出了相对于图12的备选的带齿的轮锁定机构。图12中的锁定机构直接地接触带齿的轮，而图13的锁定机构为间接锁定机构。

图13的锁定机构具有侧向于相对的附接面板20之一设置的外部调整轮50。调整轮50可旋转地安装在与带齿的轮(未示出)相同的轴线(未示出)上。通过使用者顺时针旋转轮50，带齿的轮也顺时针旋转，这继而升高直立构件和靠背。降低靠背通过轮50的逆时针旋转来实现。

调整轮50具有围绕内表面周向地设置的一体化的锁定构件54。两个相邻的锁定构件54限定在两者间的空间56，凸舌56可以容纳到该空间中。凸舌56通过相邻的附接面板20中的变形形成。在图13中，轮50显示处于锁定位置，其中在两个方向上的旋转被与凸舌碰撞的锁定构件阻止。考虑到带齿的轮设置在相同轴线上，带齿的轮的旋转也被阻止，从而将靠背锁定在所需高度处。

调整轮50能够沿着其旋转轴线移动，以从锁定状态(其中靠背的高度调整被阻止)到解锁状态(其中靠背的高度调整被允许)交替。转到图14a，锁定状态(图13)在侧向视图中示出，以更清楚地显示朝附接板20向内推压的轮50。在图14b中，调整轮50已被使用者向外牵拉，使得凸舌52不再邻接相邻的锁定构件54，并且使用者可自由旋转轮50以调整靠背高度。当达到所需的靠背高度时，使用者将轮朝附接面板20推压以返回至图14a所示锁定状态。

应当理解，调整轮50可以是弹簧加载的，使得当轮被使用者拉出时弹簧被拉伸。为了使轮50返回锁定状态，使用者简单地释放轮，从而导致其朝附接面板20向后弹回。