本发明涉及一种用于椅子的致动器机构及椅子。本发明特别涉及一种用于集成在椅座中的致动器机构。
背景技术：
对于多种多样的应用，椅子如今具有一个或更多个能够由坐在椅子上的人致动的功能。例如，这样的功能可以包括调节椅子的高度、调节椅子的椅座部分的倾斜角度、调节椅子的背部的倾斜角度、或者锁定或释放椅子的倾斜运动。举例而言，可以在办公室椅子中提供这样的功能中的一个或更多个。
为了控制这些功能，椅子需要具有一个或更多个致动元件，诸如杆或把手。为了能够舒适地使用这种致动元件，这些致动元件优选地被布置在坐在椅子上的人能够容易够到的位置处，例如在椅子的椅座部分下面。然而，在一些情况下，可能仅有有限的空间可用于结合将致动元件的运动机械地转化为对应椅座功能的操作的致动器机构。另一方面，从设计或成本的角度来看，增加椅座部件的大小或添加额外的椅座部件以容纳致动器机构可能不是期望的。
因此，需要用于实现椅子功能的用户友好的致动器机构，其能够有效地集成到椅子结构中。
技术实现要素：
本发明提供了一种根据权利要求1的致动器机构和一种根据权利要求15的椅子。从属权利要求限定其他实施例。
相应的，根据一个实施例的致动器机构具有用于椅子以控制椅子的功能的目的。这样的功能的示例包括调节椅座的高度、调节椅子的椅座的倾斜角度、调节椅子的椅背的倾斜角度、使椅子的椅座相对于椅子的椅背移动、或锁定或释放椅子的倾斜运动。致动器机构包括具有外螺纹的螺杆轴。此外，致动器机构包括被配置为使螺杆轴转动的杆以及与螺杆轴的外螺纹啮合的滑梭。通过滑梭与螺杆轴的外螺纹的啮合，将由杆引起的螺杆轴的转动转化为滑梭沿着螺杆轴的直线运动。椅子的功能由滑梭的直线运动来控制。通过使用螺杆轴以将由杆引起的转动运动转化为直线运动，致动器机构能够被构造为紧凑的配置，该配置基本上被限制在包括滑梭的直线运动方向的平面上。此外，作用在致动器机构内的力也能够被限制在包括滑梭的直线运动方向的平面上，这便于以足够的机械强度来构造致动器机构。举例而言，致动器机构能够利用设置在椅座的水平面内的空间集成到椅座中。在这种情况下，杆能够被布置在椅座的边缘处，使得坐在椅子上的人能够容易地够到和操作杆。然后螺杆轴能够被布置为平行于椅座的边缘，这意味着杆能够通过向上的拉动动作来方便地操作。
根据一个实施例，致动器机构还包括被布置为通过滑梭的直线运动而张紧的弹簧。通过由于滑梭的直线运动引起的弹簧中的张力，操作杆所需的力能够被调节到期望的水平。
根据一个实施例，致动器机构还包括耦接到滑梭并被配置为控制椅子的所述功能的鲍登线。通过使用鲍登线，即使用于实现椅子功能的机构位于远离致动器机构的位置，椅子的功能也能够被有效地控制。然而，除鲍登线之外或作为鲍登线的替代，致动器机构还能够包括被配置为控制椅子功能的连杆机构。例如，用于实现椅子功能的机构能够位于致动器机构的附近，并且该机构和致动器机构能够通过连杆机构直接耦接。
根据一个实施例，致动器机构包括具有外螺纹的另一螺杆轴，被配置为使另一螺杆轴转动的另一杆；以及与另一螺杆轴的外螺纹啮合的另一滑梭。在这种情况下，由另一杆引起的另一螺杆轴的转动被转化为另一滑梭沿着另一螺杆轴的直线运动，并且椅子的另一功能能够通过另一滑梭的直线运动来控制。以这种方式，致动器机构能够被增强以支持椅子的多种功能。同时，因为两个螺杆轴可以被布置在同一平面内，例如彼此平行，所以可以维持致动器机构的紧凑的配置。举例而言，如果致动器机构被布置在椅子的椅座中，则两个螺杆轴能够被布置为平行于椅座的边缘。
根据一个实施例，螺杆轴的外螺纹具有第一螺距，另一螺杆轴的外螺纹具有大于第一螺距的第二螺距。以这种方式，可以在螺杆上使用不同的螺距来弥补控制椅子的不同功能所需的不同范围的直线运动。例如，控制椅子的上述功能可能需要滑梭的第一范围的所述直线运动，而控制椅子的上述另一功能需要另一滑梭的第二范围的直线运动，第二范围大于第一范围。这可以通过使第二螺距大于第一螺距来弥补。因此，引起滑梭的第一范围的直线运动的杆的运动范围可以等于引起另一滑梭的第二范围的直线运动的另一杆的运动范围。从用户体验的角度这是所期望的，因为通过具有相似特性的杆能够实现对椅子不同功能的控制。
根据一个实施例，具有螺杆轴和另一螺杆轴的致动器机构还包括被布置为通过滑梭的所述直线运动而张紧的第一弹簧，以及被布置为通过所述另一滑梭的所述直线运动而张紧的第二弹簧。在这种情况下，第一弹簧可以具有比第二弹簧更高的弹簧常数。以这种方式，能够相对于彼此调节操作杆所需的力和操作另一杆所需的力。特别地，用于使杆移动以引起滑梭的第一范围的直线运动所需的力可以被调节为等于用于使另一杆移动以引起另一滑梭的第二范围的直线运动所需的力。从用户体验的角度这是所期望的，因为通过具有相似特性的杆能够实现对椅子不同功能的控制。
根据一个实施例，致动器机构还包括支撑结构，其中螺杆轴、杆和滑梭被支撑在支撑结构上。如果致动器机构被集成在椅座中，则支撑结构可以不同于椅座的外壳。例如，支撑结构能够通过螺杆附接或胶粘到椅座的外壳。通过使用单独的支撑结构，在不损害椅座的外壳的外观的情况下，可以实现用于支撑致动器机构的元件的足够的机械强度。例如，如果椅座的外壳由塑性材料模制而成，则能够避免将支撑结构模制成外壳的部分，这可能不利地影响外壳的外观，因为由于在模制过程中塑性材料的“下沉”，通常甚至被布置在外壳的内侧上的结构也是可见的。
根据另一实施例，提供了椅子，例如办公室椅子。椅子具有一个或更多个功能，例如调节椅子的高度、调节椅子的椅座的倾斜角度、调节椅子的椅背的倾斜角度、使椅子的椅座相对于椅子的椅背移动、或锁定或释放椅子的倾斜运动。椅子包括椅座和如上所述的至少一个致动器机构。至少一个致动器机构与椅座集成。至少一个致动器机构用于控制椅子的功能。为了控制椅子的多个功能，椅子可以包括如上所述的多个致动器机构，和/或具有如上所述的多个杆的一个或更多个致动器机构。
附图说明
将参照附图描述本发明的实施例。
图1示出了根据本发明实施例的具有致动器机构的椅子。
图2示意性地示出了致动器机构的部件和操作。
图3示出了根据本发明实施例的致动器机构。
图4a和图4b示出了图3的致动器机构的操作。
图5示出了根据本发明另一实施例的致动器机构。
图6示出了根据本发明另一实施例的致动器机构。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的示例性实施例。尽管将在特定应用领域的情境下(诸如在办公室型椅子的情境下)描述一些实施例，但实施例并不限于该应用领域。除非另有特别声明，否则各种实施例的特征可以彼此组合。
图1示出了根据一个实施例的椅子10。椅子10被示出为办公室型椅子，并具有椅座20、椅背30以及将椅座20与椅背30互相连接的部件。如另外示出的，椅子10还包括具有底座柱50的基座组件、从底座柱50径向延伸的支撑腿以及被布置在支撑腿的外端上的脚轮。如另外示出的，机构40被布置在底座柱50上。机构实现椅子10的多个功能，例如调节椅子10的高度、调节椅座20相对于底座柱和/或相对于椅背30的倾斜角度、调节椅背30相对于底座柱50和/或相对于椅座20的倾斜角度、使椅座20相对于椅背30移动、或者锁定或释放椅子10的倾斜运动。该倾斜运动可以例如包括椅座20和椅背30响应于坐在椅子10上的人的摇摆运动而同时倾斜。调节椅座20的高度可以包括使底座柱伸缩，并且该伸缩可以由气缸控制，该气缸在降低椅座20时被加压并且在提升椅座20时被减压。
为了控制椅子10的功能，椅子具有被布置在椅座20的外边缘处的致动杆110、111。因此，致动杆110、111能够由坐在椅子10上的人容易地够到。通过向上拉动致动杆110、111，能够激活椅子10的相应功能。举例而言，响应于向上拉动致动杆110，机构40可以释放对底座柱50的伸缩运动的锁定，从而使坐在椅子10上的人能够调节椅座20的高度。当释放致动杆110时，其返回到其原始位置，并且机构40将底座柱50的伸缩运动锁定在当前设定的位置。以类似的方式，向上拉动致动杆111，机构40能够释放对椅子10的倾斜运动的锁定。
致动杆110和致动杆111分别是集成在椅座20中的相应致动器机构的一部分。参照致动杆110，在图2中示意性地示出了这种致动器机构100的结构和操作。然而，应该注意，类似的致动器机构也能够用于致动杆111或椅子10的任何其他致动杆。
如图2所示，致动器机构100包括螺杆轴120。如实线箭头所示，杆110连接到螺杆轴120，使得当杆110被操作时，螺杆轴120围绕纵向转动轴线(由虚线示出)转动。螺杆轴120具有螺旋状的外螺纹。被支撑为能够在沿着螺杆轴120的方向上移动的滑梭130与螺杆轴120的外螺纹啮合。例如，滑梭130可以具有与螺杆轴120的外螺纹匹配的内螺纹。然而，也可以利用滑梭130的其他特征来实现与螺杆轴120的外螺纹啮合，例如滑梭130的一个或更多个固定的突起，或可转动地支撑在滑梭130上的球或滚子。因此，如空心箭头所示，由杆110的操作引起的螺杆轴120的转动转化为滑梭130沿着螺杆轴120的直线运动。在典型的实施方式中，由杆110的操作引起的螺杆轴120的转动范围为30°到180°。滑梭130的相应直线位移可以为10到20mm。滑梭130的直线运动用于机械地控制椅子的功能。
如另外示出的，致动器机构100包括鲍登线140。鲍登线140具有将与滑梭130的直线运动相关联的下降传递到位于远处的机构40的用途，其实现了由杆110控制椅子10的功能。鲍登线140可以例如延伸穿过椅座20并且穿过底座柱50，以便从外部看不到它。
如图所示，鲍登线140的线耦接到滑梭130，而鲍登线140的外护套被锚固在致动器机构100的支撑结构160上。在所示出的示例中，支撑结构160包括用于锚固鲍登线140的外护套的第一支撑元件161。此外，支撑结构160的第一支撑元件161和第二支撑元件162用于可转动地支撑螺杆轴120。还可以提供附加的支撑结构，例如用于引导滑梭130的直线运动的一个或更多个支撑结构。在图2的示例中，滑梭130的直线运动释放了鲍登线140中的张力。然而，应该注意，在其他实施方式中，滑梭130的直线运动还能够具有增加鲍登线140中的张力的效果。
如另外示出的，在滑梭130与支撑结构161之间布置有弹簧170。在示出的示例中，弹簧170被假设为螺旋压缩弹簧。因此，当滑梭130以所示出的方式朝向支撑结构161移动时，弹簧170被张紧。弹簧170的张紧提供了抵抗杆110的操作的阻力。此外，通过选择具有合适的弹簧常数的弹簧170，能够将操作杆110所需的力调节到与控制椅子10的功能所需的力不同的期望的水平。以这种方式，能够实现杆110具有期望的轻快的操作感觉。此外，当杆110被释放时，弹簧170还可以使滑梭130和杆110恢复。应该注意，以螺旋压缩弹簧的形式设置弹簧170仅仅是示例性的，并且能够使用其他类型的弹簧作为替代或附加，例如其他形式的压缩弹簧，诸如气弹簧，或设置在支撑结构162与滑梭130之间的拉伸弹簧。
图3示出了基于结合图2所解释的原理的致动器机构的示例。在图3的示例中，致动器机构包括第一杆110a和第二杆110b。此外，致动器机构包括第一螺杆轴120a和第二螺杆轴120b，每个螺杆轴具有类螺旋的外螺纹。第一滑梭130a与第一螺杆轴120a啮合，使得第一螺杆轴120a的转动引起第一滑梭130a的直线运动。类似地，第二滑梭130b与第二螺杆轴120b啮合，使得第二螺杆轴120b的转动引起第二滑梭130b的直线运动。
如结合图2所解释的，图3的致动器机构包括通过第一滑梭130a的直线运动而张紧的第一弹簧以及通过第二滑梭130b的直线运动而张紧的第二弹簧。第一鲍登线140a耦接到第一滑梭130a，第二鲍登线140b耦接到第二滑梭130b。致动器机构的元件由支撑结构160支撑，支撑结构160通过螺杆固定被附接到椅座20的外壳的内部。椅座20的外壳和支撑结构160均由模制塑性材料形成。然而，由于椅座20的外壳和支撑结构160被模制成单独的零件，所以支撑结构160的存在不会不利地影响椅座20的外壳的外观，例如由于外表面的下沉。
在图3的示例中，第一滑梭130a的直线运动用于机械地控制椅子10的第一功能，第二滑梭130b的直线运动用于机械地控制椅子10的第二功能。举例而言，第一滑梭130a的直线运动能够用于调节椅座20的高度，而第二滑梭130b的直线运动能够用于锁定或释放椅子10的倾斜运动。可以看出，对于第一杆110a和第二杆110b中的每一个，图3的致动器机构被配置为如结合图2所解释的那样操作。
在图3的示例中，第一螺杆轴120a和第二螺杆轴120b是共线的，并且被布置为平行于椅座20的外边缘。以这种方式，致动器机构相关部件和多个杆110a、110b能够以空间有效的方式被容纳。
图4a和4b示出了图3的致动器机构的操作。特别地，图4a示出了处于未致动状态的致动器机构，其中两个杆110a、110b处于静止位置。图4b示出第一杆110a处于致动状态而第二杆110b处于其静止位置的致动器机构。可以看出，通过将杆110a从其静止位置向上拉动，使第一螺杆轴120a转动，从而引起第一滑梭130a的直线运动并且控制椅子10的相应功能。以类似的方式，第二杆110b能够被向上拉动，从而引起第二滑梭130b的直线运动并且控制椅子10的相应功能。
控制椅子10的相应功能所需的第一滑梭130a的运动范围可以与控制椅子10的相应功能所需的第二滑梭130b的运动范围不同。然而，考虑到用户体验，可期望控制不同功能所需的杆110a、110b的运动范围基本相同。在所示出的致动器机构中，这可以通过如此选择螺杆轴120a、120b的螺距来实现，使得第一滑梭130a的所需范围的直线运动和第二滑梭130b的所需范围的直线运动通过两个杆110a、110b的相同范围的运动来获得。因此，如果第一滑梭130a需要比第二滑梭130b更大范围的直线运动，则第一螺杆轴120a可以具有比第二螺杆轴120b更大的螺距。类似地，如果第一滑梭130a需要比第二滑梭130b更小范围的直线运动，则第一螺杆轴120a可以具有比第二螺杆轴120b更小的螺距。
此外，由第一杆110a和第二杆110b控制的功能可能需要由相应的滑梭130a、130b施加不同的力。此外，在第一螺杆轴120a上和在第二螺杆轴120b上使用不同的螺距还可以导致需要不同的力来通过杆110a、110b的转动使滑梭130a、130b移动。然而，考虑到用户体验，可期望对于杆110a、110b的操作所需的力基本相同。在所示出的致动器机构中，这可以通过如此选择通过滑梭130a、130b的直线运动而张紧的弹簧，使得杆110a、110b的操作所需的力基本相同来实现。因此，如果第一滑梭130a需要比第二滑梭130b更大的力来产生直线运动，则通过第一滑梭130a的直线运动而张紧的第一弹簧可以选择具有比通过第二滑梭130b的直线运动而张紧的第二弹簧更低的弹簧常数。类似地，如果第一滑梭130a需要比第二滑梭130b更小的力来产生直线运动，则第一弹簧可以选择具有比第二弹簧更高的弹簧常数。
可以看出，即使由致动器机构控制的多个功能具有不同的机械特性，这也能够通过适当选择螺杆轴120a、120b的外螺纹的螺距和/或适当选择第一和第二弹簧来弥补。
在上面的示例中，假设滑梭130、130a、130b的直线运动经由相应的鲍登线140、140a、140b被传递到实现椅子10的功能的远程机构40。然而，在一些实施方式中，能够使用其他机构来通过滑梭130、130a、130b的直线运动控制椅子10的功能。举例而言，所示出的鲍登线140、140a、140b中的一个或更多个能够由与位于致动器机构附近的机构耦接的连杆机构所替代。图5中示出了致动器机构的相应示例。
可以看出，图5的致动器机构类似于图3的致动器机构，并且包括第一杆110a、第二杆110b，第一螺杆轴120a、第二螺杆轴120b、第一滑梭130a和第二滑梭130b。然而，图5的致动器机构包括耦接到第一滑梭130a的第一连杆机构150a和耦接到第二滑梭130b的第二连杆机构150b，而不包括第一鲍登线140a和第二鲍登线140b。在所示出的示例中，第一连杆机构150a基于与第一滑梭130a的倾斜面滑动接合的内部杆。类似地，第二连杆机构150b基于与第二滑梭130b的倾斜面滑动接合的内部杆。例如，第一连杆机构150a可以用于对控制使椅座20相对于椅背30移动的功能的机构进行操作。例如，第二连杆机构150b可以用于对控制椅座20相对于椅背30的倾斜的机构进行操作。可以在椅座20内的致动器机构附近实施这些机构，以便可以将机构与相应的连杆机构直接耦接。
此外，尽管在上述示例中，假设将致动器机构的元件支撑在与椅座20的外壳不同的支撑结构160上，但是在一些实施方式中，也可以将致动器机构的元件中至少一些直接支撑在椅座20的外壳上，因此简化椅子10的构造。图6中示出了致动器机构的相应示例。
可以看出，图6的致动器机构类似于图3的致动器机构，并且包括第一杆110a、第二杆110b，第一螺杆轴120a、第二螺杆轴120b、第一滑梭130a和第二滑梭130b。为了更好地概述，未示出第一鲍登线140a和第二鲍登线140b。然而，杆110a、110b、螺杆轴120a、120b和滑梭130a、130b被直接支撑在椅座20的外壳的模制零件上，而不包括作为单独的部件的支撑结构160。
尽管已经在办公室型椅子的情境下描述了示例性实施例，但是根据本发明的实施例的致动器机构和椅子不限于该特定应用。更确切地说，如上所解释的致动器机构可以用于多种多样的椅子。此外，应该注意，所示出的致动器机构可以以各种方式修改。举例而言，致动器机构还能包括多于两个杆和相应的螺杆轴和滑梭，因此能够通过相同的致动器机构支持椅子的多于两个的功能。更进一步地，耦接到鲍登线的滑梭和耦接到连杆机构的滑梭能够被组合到同一致动器机构中。