用于座椅的六连杆机构和控制器的制作方法

专利名称：用于座椅的六连杆机构和控制器的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式大体上涉及办公家具，更具体地，本发明的实施方式 涉及用于座椅运动的六连杆机构以及控制器。
例如， 一些座椅的特征在于与固定椅座耦联的向后靠的座椅靠背，其无法在 后靠时使使用者的脊柱符合自然位置。作为另一个实例，在由常见的四杆连 杆机构控制的办公躺椅中，座椅靠背和椅座经常对使用者施加剪切力，因为 下体在相对于上体的方向上发生平移，这不符合后靠过程中的自然平移。这 种剪切力可能经常会足以引起例如使用者的衬衫外露。
而且，大多数办公躺椅包括预载部件，用于当使用者后靠座椅靠背时产 生阻力。这种预载部件经常用作阻碍对阻力设备进行简易调节的障碍物，原 因经常是调节阻力所需的力由于预载而非常高或者需要更大的位移(例如， 具有将旋钮旋转许多圈的形式)。没有高水平的手动灵活性或强度的那些预 载部件可能难以在这种高预载座椅上调节阻力。

发明内容
根据本发明的实施方式的座椅包括底座；与所述底座枢转耦联的第一 连杆机构；与所述第一连杆机构枢转耦联的椅座；与所述椅座枢转耦联并且 与所述底座枢转耦联的第二连杆机构；包括基本上直立的部分和连接部分的 靠背，所述连接部分在第一枢轴点枢转耦联至所述底座；以及，在第二枢轴点枢转耦联至所述靠背并且枢转耦联至所述第二连杆机构的第三连杆机构， 其中所述第二枢轴点位于所述第一枢轴点和所述基本上直立的部分之间的 所述连接部分上。根据本发明的一些实施方式，靠背围绕第一枢轴点后靠， 并且座椅包括被构造成围绕第 一枢轴点施加阻力的偏压元件，所述阻力抵抗 靠背的后靠力。通过改变沿着偏压元件施加后靠力的位置，可以调节阻力。 偏压元件可以是螺旋弹簧，例如与第一枢轴点同轴放置的螺旋弹簧。螺旋弹 簧可以包括杠杆臂，从而可以通过改变沿着杠杆臂在螺旋弹簧上施加后靠力 的位置来调节阻力。滑块可以构造成将后靠力从靠背传送至杠杆臂，并且滑 块基本上水平地沿着杠杆臂滑动，从而，用于滑动滑块的滑动力显著地小于 阻力。
在一些情况下，滑块在锁定位置和非锁定位置之间滑动，且处于锁定位 置的滑块显著地阻止靠背相对于底座的后靠。处于锁定位置的滑块可以处于 距离椅座最近的位置。座椅可以包括具有第一端和第二端并且耦联至底座的 绳索包皮层，以及穿过绳索包皮层延伸并且可以在绳索包皮层中滑动的绳 索，绳索的第一部分从绳索包皮层的第一端延伸，所述第一部分耦联至滑块， 绳索的第二部分从绳索包皮层的第二端延伸，其中，所述第二部分滑入和滑 出绳索包皮层导致滑块沿着杠杆臂来回滑动。
根据这些实施方式的座椅可以进一步包括按钮，所述按钮耦联至所述第 二部分并且被构造成滑入和滑出绳索包皮层。杠杆可以安装在底座上的某个 位置，例如当使用者坐在椅座上时，位于使用者左侧或右侧的椅座正下方的 位置。根据本发明的一些实施方式，底座、椅座以及第一连杆机构、第二连
杆机构和第三连杆机构构成瓦特六连杆反转II机构(Watts sixbar inversion II mechanism)。根据本发明的一些实施方式，椅座被构造成当靠背相对于底座 后靠时向上并且朝向靠背运动。
根据本发明的实施方式，当靠背相对于底座从完全直立的位置向完全后 靠的位置后靠时，靠背相对于椅座的瞬心轨迹(centrode)保持在椅座上方。 根据本发明的实施方式，当靠背相对于底座从完全直立的位置向完全后靠的 位置后靠时，瞬心轨迹基本上与坐在座椅上的使用者的督点(hip point)相 付。
根据本发明的替代实施方式的座椅包括所述底座；在第一枢轴点枢转耦联至所述底座的第一连杆机构；在第二枢轴点枢转耦联至所述第一连杆机 构的椅座；在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至 所述底座的第二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及 在第六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在第七枢轴点枢转耦联至所述第二 连杆机构的第三连杆机构，其中，所述第二枢轴点和所述第三枢轴点距离所 述椅座比所述第一枢轴点、所述第四枢轴点、所述第五枢轴点、所述第六枢 轴点和所述第七枢轴点中的每一个距离所述椅座更近。根据这些实施方式， 靠背相对于底座从完全直立的位置向完全后靠的位置后靠，并且当靠背从完
全直立的位置向完全后靠的位置后靠时，靠背相对于椅座的瞬心轨迹保持在 椅座上方。根据本发明的实施方式，当靠背从完全直立的位置向完全后靠的 位置后靠时，瞬心轨迹基本上与坐在座椅上的使用者的臀点相符。
根据本发明的其他实施方式的座椅包括底座；在第一枢轴点枢转耦联 至所述底座的第一连杆机构；在第二枢轴点枢转耦联至所述第一连杆机构的 椅座；在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至所述 底座的第二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及在第 六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在第七枢轴点枢转耦联至所述第二连杆 机构的第三连杆机构，其中，所述第三枢轴点、所述第四枢轴点和所述第七 枢轴点基本上是不共线的。
根据本发明的另一些实施方式的座椅包括底座；在第一枢轴点枢转耦 联至所述底座的第一连杆机构；在第二枢轴点枢转耦联至所述第 一连杆机构 的椅座；在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至所 述底座的第二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及在 第六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在第七枢轴点枢转耦联至所述第二连 杆机构的第三连杆机构，其中，所述靠背相对于所述底座从完全直立的位置 向完全后靠的位置后靠，并且其中，当所述靠背从完全直立的位置向完全后 靠的位置后靠时，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构都不发生偏心旋转 (rotates over-center )。根据本发明的实施方式，所述第二枢轴点和所述第三 枢轴点在所述靠背从完全直立的位置向完全后靠的位置后靠的整个过程中 竖直升高。
尽管公开了多个实施方式，但是，根据下面的详细描述，本发明的其他应当^L为示例性 的而不是限制性的。


图1示出根据本发明的实施方式的座椅的主视立体图。
图2示出根据本发明的实施方式的图l所示座椅的主视图。
图3示出根据本发明的实施方式的图1和图2所示座椅的后视图。
图4示出根据本发明的实施方式的图l至图3所示座椅的侧视图。
图5示出根据本发明的实施方式的图1至图4所示座椅的另一侧视图。
图6示出根据本发明的实施方式的图1至图5所示座椅的俯视图。
图7示出根据本发明的实施方式的图l至图6所示座椅的仰视图。
图8示出根据本发明的实施方式的图1至图7所示座椅的分解立体图。
图9示出根据本发明的实施方式的芯组件的放大视图。
图IO示出根据本发明的实施方式的图9所示芯组件的主视图。
图11示出根据本发明的实施方式的图9和图IO所示芯组件的仰视图。
图12示出根据本发明的实施方式的图9至图ll所示芯组件的仰视立体图。
图13示出根据本发明的实施方式的图9至图12所示芯组件的分解立体图。
图14示出根据本发明的实施方式的图9至图13所示芯组件的另一分解 立体图。
图15示出根据本发明的实施方式的后靠组件的立体图。
图16示出根据本发明的实施方式的图15所示后靠组件的俯视图。
图17示出根据本发明的实施方式的图15和图16所示后靠组件的侧视图。
图18A至图18C示出根据本发明的实施方式的图15至图17所示后靠 组件沿图16中的A-A线的截面图，其中滑块处于不同位置。
图19示出根据本发明的实施方式的图15至图18所示后靠组件的分解 立体图。图20示出根据本发明的实施方式的图15至图19所示后靠组件的另一 分解立体图。
图21示出根据本发明的实施方式的替代后靠组件的立体图。
图22示出根据本发明的实施方式的图21所示替代后靠组件的俯视图。
图23示出根据本发明的实施方式的图21和图22所示替代后靠组件沿
图22中的B-B线的部分侧视截面图。
图24示出根据本发明的实施方式的图21至图23所示替代后靠组件沿
图22中的A-A线的部分主视截面图。
图25示出根据本发明的实施方式的图21至图24所示替代后靠组件的
分解立体图。
图26示出根据本发明的实施方式的阻力控制盒的立体图。 图27A示出根据本发明的实施方式的阻力控制盒的分解立体图，图27B 示出根据本发明的实施方式的图26所示阻力控制盒的分解立体图。 图28示出根据本发明的实施方式的椅座控制盒的立体图。 图29示出根据本发明的实施方式的图28所示椅座控制盒的分解立体图。
图30示出根据本发明的实施方式的椅座的仰视图。 图31示出根据本发明的实施方式的椅座插销和外壳元件的分解立体图。 图32示出根据本发明的实施方式的处于后靠位置的芯组件的侧视图。 图33示出根据本发明的实施方式的处于后靠位置的后靠组件的侧视图。 图34示出根据本发明的实施方式的图32所示芯组件的侧视图，用虚线
表示的直立位置叠加在用实线表示的后靠位置上。
尽管本发明可以采取各种改进和替代形式，但是下面将借助附图中的实
例显示具体实施方式
并进行详细描述。但是，本发明并不限于所描述的特定
实施方式。相反，本发明试图涵盖落在权利要求所限定的本发明范围之内的
所有改进方案、等同方案和替代方案。
具体实施例方式
本发明的实施方式大体上涉及办公家具，更具体地，本发明的实施方式 涉及用于座椅运动的六连杆机构以及控制器。图l至图7描述根据本发明的实施方式的办公躺椅100。座椅100包括靠背102、椅座104、左扶手106、 右扶手108,以及底座110。根据本发明的实施方式，座椅100的椅座104 和靠背102围绕底座110旋转，轴轮112或轮子可以耦联至底座110，从而 接触下面的表面(例如，地板)。靠背102可以包括支撑构件116和罩(未 示出)，所述罩由网、织物等制成，所述罩沿着外部框架114耦联至靠背102 并且使用者的后背将会靠在所述罩上。
如本文中所使用的，术语"耦联，，以其最宽泛的含义使用，以表示直接 地或一体地或经由其他元件间接地以及永久地、暂时地或可拆除地连接、固 定和/或接合的元件。如本文中所使用的，术语"可转动地耦联"以其最宽 泛的含义使用，以表示以允许一个元件可相对于另一个元件转动的方式耦联 的元件。如本文中所使用的，术语"可旋转地耦联"和"可枢转地耦联"
以其最宽泛的含义使用，以表示以允许一个元件可相对于另一个元件旋转或 枢转的方式耦联的元件。如本文中所使用的，术语"可滑动地耦联"以其
最宽泛的含义使用，以表示以允许一个元件相对于另一个元件滑动或平移的 方式耦联的元件。
如本文中所使用的，术语"水平的"、"水平地，，等以其最宽泛的含义使 用，以表示沿着或平行于相对于座椅100的平面的方向，其中所述平面由图 2、图5和图6中所描述的直线H1和H2限定。虽然没有在所有的视图中显 示直线Hl和H2,但是由图2、图5和图6中的Hl和H2所限定的平面用 于限定所有视图中的这一平面，因为这一平面是相对于座椅100而限定的。 如本文中所使用的，术语"竖直的"、"竖直地"等以其最宽泛的含义使用， 以表示沿着或平行于相对于座椅100的直线的方向，其中所述直线由图2、 图5和图6中所描述的直线V1限定。虽然没有在所有的视图中显示直线V1， 但是直线VI用于限定所有视图中的这一直线，因为这一直线是相对于座椅 100而限定的。
如图5的侧视图所示例的，当使用者推压座椅靠背102时，座椅靠背102 沿箭头502大体上指示的方向围绕506大体上指示的枢轴点后靠和/或旋转。 座椅靠背102在方向502上的旋转导致椅座104沿着箭头504指示的方向大 体上朝向座椅靠背102滑动以及大体上朝上滑动。根据本发明的实施方式， 在靠背102后靠时，椅座104的运动由形成六连杆机构的杆决定，下面将对其进行更详细的描述。使用者的上体通常相对于下体在从侧面观察称作臀点
的位置枢转。本发明的实施方式试图对包括座椅100和靠背102的连杆机构 在椅座104上方的瞬心进行定位，从而由连杆机构表征的瞬心轨迹在后靠过 程中更加紧密地跟随使用者臀点的运动。这样，通过使座椅靠背102的运动 更紧密地匹配使用者的运动，通过在后靠过程中使使用者背部相对于靠背 102以及使用者相对于椅座104的经常不舒服的滑动和摩擦最小化，以及通 过使使用者背部与靠背102的不对齐程度最小化，来增加后靠过程中使用者 的舒适感。
图8描述座椅100的分解视图，座椅100包括座椅靠背102、椅座104、 左扶手106、右扶手108、底座110，轴轮1 12,以及芯组件820，它们耦联 在一起形成座椅IOO。芯组件820经由气动活塞826与底座110耦联，气动 活塞826允许芯组件820围绕底座IIO旋转并且允许芯组件820的高度能够 相对于底座ll(H皮调节。可以在芯组件820和底座110之间包括鞘822，以 覆盖和保护气动活塞826和/或弹簧824。根据本发明的实施方式，弹簧824 可以包括在芯组件820和底座110之间，从而当芯组件820被气动活塞826 提起时，提供向上偏压的力，以提高鞘822。
图9示出芯组件820的放大立体图，图10示出芯组件820的放大主—见 图。图11示出芯组件820的仰视图，图12示出芯组件820的仰视立体图。 根据本发明的实施方式，芯组件820包括底座950、椅座支架(seat mount) 952,以及后靠组件954。根据本发明的实施方式，椅座支架952在前部通过 左前方连杆才几构956和右前方连杆机构958枢转耦联至底座950,在后部通 过后靠组件954枢转耦联至底座950。根据本发明的一些实施方式，左前方 连杆机构956和右前方连杆机构958可以是单个连杆机构。
图13和图14示出根据本发明的实施方式的芯组件820的分解图。根据 本发明的实施方式，右前方连杆机构支架1301、左前方连杆才几构支架1303, 以及后靠组件支架1302可以连接至椅座支架952,以提供用于右前方连杆机 构958、左前方连杆机构956和后靠组件954分别旋转耦联的位置。例如， 右前方连杆机构支架1301可以通过螺丝1354或其他紧固件连接至椅座支架 952，如图13中所示。右前方连杆机构958可以包括孔1350，其被构造成容 纳插入其中的套管1353并且被构造成容纳穿过套管1353插入的轴构件
131352,并且其在孔1351处^皮固定至右前方连杆机构支架1301;例如，轴构 件1352可以以螺紋方式固定至右前方连杆机构支架1301。这种旋转耦联允 许右前方连杆机构958围绕基本上平行于直线HI的轴相对于椅座支架952 旋转和/或枢转(见图2)。
相似地，根据本发明的实施方式，左前方连杆机构956可以旋转耦联至 椅座支架952的左前方连杆机构支架1303，并且后靠组件954可以旋转耦联 至位于支架1302的两侧上的后靠组件支架1302 (从而，在一侧上，孔1355 :没有固定至孔洞1356的套管和轴支架)。以相似的方式，通过将孔1362 ^走 转耦联至位置1360,可以将前连杆机构956和958的相对端与底座950旋转 耦联。基于本文的公开内容，本领域普通技术人员应当认识到，可以以许多 方式实现本文中所描述的枢转连接。
可以进一步使用各种罩板1361、 1364、 1366来覆盖和/或保护座椅100 的部件。虽然显示为后靠组件954的一部分，但是，底座连接件1370可以 通过螺丝1372或其他连接件连接至底座950，从而成为底座950的刚性和/ 或半刚性部分，在后靠组件954内围绕底座连接件1370实现额外的枢转连 接，如下面根据本发明的实施方式所详细描述的。因此，根据本发明的实施 方式，当本文中提到围绕底座950旋转的元件时，所述元件包括围绕连接至 底座950且是底座950的一部分的底座连接件1370旋转的元件。
图15描述根据本发明的实施方式的后靠组件954的主视立体图，图16 描述根据本发明的实施方式的后靠组件954的俯视图，图17描述根据本发 明的实施方式的后靠组件954的侧视图。后靠组件954在靠背支撑构件连接 件1502处连接至靠背102的支撑构件116，并且在枢轴点1504与底座连接 件1370 (因此与底座950)枢转耦联且在枢轴点1355与底座支架952枢转 耦联。
图18描述后靠组件954的侧视截面图，图19和图20描述后靠组件954 的分解立体图。根据本发明的实施方式，后靠組件通过枢轴点1504在位置 1902的两侧枢转耦联至底座连接件1370。底座连接件1370上安装有一个或 多个(在实施方式中所描述的是成对)扭转或螺旋弹簧1814。根据本发明的 实施方式，每个弹簧1814包括一个安装端1910和一个杆端1816。底座连接 件1370中的狭槽1912容纳安装端1910，内轴1822穿过外轴1814,外轴1814进而穿过弹簧1814并且将弹簧1814安装在底座连接件1370的轴连接点 1904的位置。杆端1816从底座连接件1370延伸并且被后靠组件954的滑块 盖1914容纳。
滑块1808容纳在滑块盖1914的上半部1804和下半部1806之间，且#皮 构造成在直线1812指示的基本上水平的直线方向上沿着轨道1908往复滑 动。上半部1804和下半部1806可以栓接在一起并且可以通过螺丝或螺栓 1906或其他连接装置栓接至后靠组件954。当底座连接件1370与后靠组件 954旋转耦联时，弹簧1814的杆端1816在滑块盖1914的前柱1916之间并 且在滑块1808下方延伸。图18A描述根据本发明的实施方式处于直立和锁 定位置的后靠组件954和滑块1808。滑块1808自始至终是靠前的，后靠组 件954在接触点1874处或在接触点1874附近接触弹簧1814;根据本发明的 一些实施方式，对弹簧1814进行预载，y使得其将后靠组件954偏压在直立 位置，从而在完全直立的位置，滑块上的接触点1810不接触弹簧1814。
根据本发明的一些实施方式，后靠组件954被处于直立位置的使用者的 体重最为严重地偏压在直立或靠前的位置，这增加了弹簧预载，以提供靠背 支撑和/或后靠阻力。根据本发明的实施方式，在图18A所示的直立构造中， 滑块1808还能够自由地前后运动，因为在该构造中，其不接触弹簧1814。 图18A的构造可以表征为锁定位置，因为滑块1808是完全位于前方的，任 何后靠所述机构的尝试都会导致滑块1808接触锁定突起1872，锁定突起 1872限制进一步的后靠。
图18B描述处于高张力的后靠位置的滑块1808;滑块1808的位置可以 沿着箭头1812所指示的方向在描述的完全位于前方的位置(图18A)和靠 后的位置(图18C)之间变化，直到滑块1808的后端1820紧挨下半部1806 的后面的内端1818。根据本发明的实施方式，在图18B所示的高张力位置， 滑块1808自由地移走锁定突起1872，从而允许后靠。 一旦滑块1808离开锁 定位置，在箭头502指示的方向上向后靠组件954施加后靠力会导致在箭头 1802所指示的方向上有作用力施加在滑块1808和杆端1816之间的接触点 1810处。根据本发明的实施方式，该作用力还将弹簧1814从1818提起，随 着来自弹簧1814的阻力增大，由于使用者的体重导致的后靠阻力减小。弹 簧1814因此提供对后靠力的阻力，从而允许杠杆臂1816发生偏转，偏转的角度与给定作用力的力矩臂的长度成比例。
根据本发明的一些实施方式，使滑块1808运动至如图18B中所描述的 更靠前的位置会在较短的力矩臂上施加后靠力，这会导致弹簧1814对于给 定的作用力产生更小的后靠角度；使滑块1808运动至如图18C中所描述的 靠后的位置会在较长的力矩臂上施加后靠力，这会导致弹簧1814对于给定 的作用力产生更大的后靠角度。根据本发明的一些实施方式，对于给定的后 靠，当滑块1808处于高张力位置时，角度位移较大，而当滑块1808处于低 张力位置时，角度位移较小。因此，根据本发明的实施方式，使用者可以通 过选择滑块1808在靠前位置和靠后位置之间的位置(包括靠前位置和靠后 位置)来选择定制的后靠角度和/或弹簧阻力。基于本文公开的内容，本领域 普通技术人员应当认识到，通过选择弹簧1814的形状、几何尺寸和弹簧常 数(spring constant)特性，可以实现各种后靠角度和阻力大小。根据本发明 的一些实施方式，向后后靠的角度受到后靠组件954的紧邻底座950的底部 唇缘1868的限制。
根据本发明的实施方式，后靠组件954的抵抗元件没有在调节滑块1808 上预先施加载荷。换句话说，调节后靠角度和/或后靠阻力所需的力的大小近 似于使滑块1808沿着轨道1908滑动所需的力的大小，而不是近似于调节弹 簧张力所需的力的大小。在较短的距离上施加这一较小的力导致调节后靠角 度和/或阻力所需的功更小，这使得更容易使用座椅IOO，特别是对于那些具 有有限的强度和灵活性范围的座椅而言。根据本发明的一些实施方式，滑块 1808可以被偏压在另一位置，和/或可以使用额外的弹簧来进一步便于滑块 1808的线性运动。根据本发明的一些实施方式，弹簧1857可以允许张力调 节杠杆2602在座椅IOO后靠时产生运动，作用于滑块1808上的弹簧载荷阻 止其运动；当直立就坐并且解除滑块1808上的弹簧载荷时，所述弹簧1857 将滑块偏压至新选^f奪的张力位置。
根据本发明的实施方式，额外的连杆机构将底座连接件1370与后靠组 件954耦联。连杆机构1918在枢轴点1355与椅座支架952旋转耦联。根据 本发明的实施方式，连杆^U勾1918通过将枢轴点1922与枢轴点1924旋转 耦联从而还与底座连接件1370旋转耦联。而且，根据本发明的实施方式，连杆机构1918通过将枢轴点1926与枢轴点1928旋转耦联从而还与连杆机 构1920旋转耦联。最后，根据本发明的实施方式，连杆机构1920通过将枢 轴点1930与枢轴点1932旋转耦联从而还与后靠组件954旋转耦联。
根据本发明的实施方式，在基本上平行于图2、图5和图6中的直线V1 和H2所限定平面的平面中发生由六连杆运动机构限定的后靠时，座椅100 产生特定的运动。根据本发明的实施方式，座椅100包括用于在所述平面中 运动的瓦特六连杆反转II机构。根据本发明的实施方式，如下确定六个连杆 机构和七个枢轴点。第一连杆机构是底座950,因此也是连接至底座950的 底座连接件1370。第二连杆机构包括前连杆机构958 (以及其相应的前连杆 机构956,在两个维度中其可以被看作同一连杆机构)，其在第二枢轴点1360 围绕底座950枢转。第三连杆机构是椅座支架952,其在第二枢轴点1350 围绕前方连杆机构958枢转。第四连杆机构是连杆机构组件954和靠背102, 它们在第三枢轴点1504围绕底座连接件1370枢转。第五连杆机构是连杆机 构1918,其在第四枢轴点1355围绕椅座支架952枢转并且在第五枢轴点1922 围绕底座连接件1370枢转。第六连杆机构是连杆机构1920,其在第六枢轴 点1926围绕连杆机构1918枢转并且在第七枢轴点1932围绕连杆机构组件 954枢转。才艮据这些实施方式，向位于第四连杆机构(连杆机构组件954) 和第一连杆机构(底座连接件1370 )之间的第三枢轴点(1504 )提供阻力(以 弹簧1814的形式)。
图32示出才艮据本发明的实施方式的处于直立位置的芯组件820。才艮据本 发明的实施方式，描述的后靠组件954和椅座支架952相对于底座950处于 后靠位置。图33示出根据本发明的实施方式的后靠组件954，在围绕枢轴点 1355、1504和1932旋转后后靠组件954的各个连杆机构(包括连杆机构1918) 处于后靠位置。图34示出根据本发明的实施方式的芯组件820,用虚线表示 的处于直立位置4102的芯组件820叠加在用实线表示的相对于底座950处 于后靠位置4104的座椅100上。
图21至图25示出后靠组件2102的替代实施方式。与后靠组件954相 似，后靠组件2102在枢轴点2530枢转耦联至底座连接件2502。根据本发明 的实施方式，底座连接件2502可以连接至底座950，从而可以将其看作与底
17座950相同的连杆机构。靠背102还可以在靠背连接点2532处连接至后靠 组件2102。连杆机构2510在枢轴点2516与底座支架952旋转耦联，并且在 枢轴点2518与底座950旋转耦联。还可以通过将枢轴点2520与枢轴点2522 旋转耦联从而将连杆机构2510与连杆机构2508旋转耦联。根据本发明的实 施方式，通过将枢轴点2524与枢轴点2528旋转耦联从而将连杆机构2508 旋转耦联至后靠组件2102。
根据本发明的实施方式，橡胶弹簧元件2506可以通过螺丝2512或其他 连接装置与底座连接件2502耦联，并且可以通过螺丝2514或其他连接装置 与连杆机构2508耦联。当座椅100后靠时，后靠组件2102围绕枢轴点2530 旋转，因此使橡胶弹簧元件2506弯曲。因此，根据本发明的实施方式，橡 胶弹簧元件2506用于为后靠组件2102围绕枢轴点2530的运动提供后靠阻 力。根据本发明的一些实施方式，除了使橡胶弹簧元件2506弯曲，连杆机 构2510可以被构造成在后靠时向下按压在橡胶弹簧元件2506上，从而橡胶 弹簧元件2506提供具有弯曲和剪切形式(bending and shear modalities )的后 靠阻力。根据本发明的一些实施方式，这种载荷抵抗机构是非预载的，从而 可调节滑块(未示出)在橡胶弹簧元件2506下方的滑动改变受到弯曲和/或 剪切的橡胶弹簧元件2506的长度，这有效地允许使用者通过沿着橡胶弹簧 元件2506的工作部分的底面滑动滑块来选择所需的阻力大小和/或所需的后 靠角度。
图26至图27B示出根据本发明的实施方式的阻力控制盒118。如图1 和图4所示，阻力控制盒118可以定位于椅座104的正下方；该放置允许使 用者容易地调节后靠组件954的阻力，而不用必须俯身并且在座椅下方够很 远。阻力控制盒118将按钮2602在狭槽2604中进行的往复平移转变为对滑 块1808进行的往复线性调节，如结合图18至图20所描述的。根据本发明 的实施方式，如上所述，由于阻力调节机构是非预载的和/或不是显著预载的， 因此调节阻力和/或后靠角度所仅需的功是滑动按钮2602所需的功，滑动按 钮2602进而导致滑动滑块1808。
根据本发明的各种实施方式，按钮2602与滑块2706耦联，从而滑动按 钮2602导致滑块2706滑动；插入板2704具有形成在其中的按钮狭槽2604并且可以连接至阻力控制底板2712，如图27A所示。支撑件2716可以连接 至阻力控制底板2712并且包括咮状部分2702,咮状部分被构造成与形成在 滑块2706上的一组齿2710连接。咮状部分2702被构造成通过与齿2710连 接而提供最小的阻力，从而阻止非有意的阻力调节；根据本发明的一些实施 方式，当按钮2602从一个位置滑动至另一个位置时，咮状部分2702产生微 小的滴答噪音。绳索1450 (见图13以及图15至图20)可以在绳索连接机 构2708处连接至滑块2706，从而，按钮2602的滑动导致控制绳索被推动或 拉动。控制绳索1450可以例如是钢丝绳，并且还可以包括外部包皮层，从 而进一步便于放置和/或操作控制绳索1450。绳索弯头2714可以用于改变控 制绳索1450的方向，从而引导控制绳索1450穿过座椅100并最终进入滑块 1808。图18描述了控制绳索1450的另一端18卯出现的位置；例如，控制 绳索1450的外部包皮层可以安装在滑块盖1914上，并且控制绳索1450可 以与滑块1808耦联。图9示出，根据本发明的实施方式，形成在椅座支架 952中的绳索通道902，通过该绳索通道902,控制绳索1450可以乂人阻力控 制盒118到达滑块盖1914。
根据如图27B中示出的本发明的替代实施方式，绳索夹2798可以穿过 滑块2796中的孔2794放置，滑块2796与按钮2602耦联。根据本发明的实 施方式，插入板2704可以耦联至底板2792,以允许滑块2796在启动按4丑 2602时在连接支柱2792之间往复运动。根据本发明的实施方式，为启动按 钮2602提供较小阻力的齿可以定位在滑块1808上(见图19)，而不是定位 在阻力控制盒118上。
图28至图29示出根据本发明的实施方式的椅座控制盒508。按钮2802 可以用于控制椅座104沿椅座支架952的来回滑动，并且按钮2804可以用 于控制椅座104相对于底座110的上下运动。按钮2802和2804可以包括安 装在插入件2910之上或之内的心轴2906,所述心轴2906可以然后连接至 椅座控制盒底座2912,并且按钮2804和2804围绕所述心轴2906旋转。与 阻力控制盒118相似，^"座控制盒508可以定位在椅座104的正下方，如图 5所示；这种放置允许使用者容易地调节椅座104的位置，而不用必须俯身 并且在座椅下方够很远。根据本发明的一些实施方式，位于每个按钮2802
19和2804后部的绳索连接机构(未示出)连接至控制绳索，通过提升按钮2802 和2804使其围绕心轴2906旋转，从而可以拉动控制绳索。例如，按钮2804 控制绳索2920，绳索2920耦联至气动活塞826;提升按钮2804可以被构造 成激活气动活塞826，从而在缺少使用者重量时升高椅座104。
根据本发明的实施方式，按钮2802可以连接至控制绳索1450或者控制 杆，所述控制杆耦联至椅座插销904 (见图9和图31 )。例如，椅座插销904 可以安装在椅座插销外壳3106内，使得椅座插销卯4围绕枢转轴线3102相 对于外壳3106旋转。控制绳索或控制杆可以穿过入口 3108进入外壳3106 内并且耦联至杠杆3112。根据本发明的实施方式，这种构造导致当穿过外壳 3106和入口 3108向外拉动控制绳索或控制杆时，^"座插销904在外壳3106 内旋转至凹陷位置。提升按钮2802导致按钮2802围绕心轴2卯6旋转并且 拉动控制绳索或控制杆，从而将椅座插销904拉至凹陷位置。根据本发明的 一些实施方式，弹簧3110或其他偏压元件可以与控制绳索或控制杆耦联， 以在不提升按钮2802时将椅座插销904拉回升高位置。
图30示出形成有多个狭槽的座椅104的仰视图。根据本发明的实施方 式，狭槽3002被构造成容纳形成在椅座支架952上的突起906 (见图9), 并且狭槽3004允许椅座104沿突起906滑动。狭槽3006的大小适于容纳椅 座插销904。当提升按钮2802并且椅座插销904处于凹陷位置时，椅座104 自由地在狭槽304的长度上沿着突起906滑动。当释放按钮2802时，椅座 插销卯4重新进入升高位置并且接触狭槽3006之一并且在狭槽3006之一 内 伸出，阻止椅座104进一步滑动。才艮据本发明的实施方式，以此方式，使用 者可以通过提升按钮2802、使椅座104滑动至相应于狭槽3006之一的所需 位置并且释放按钮2802以锁定椅座就位，从而选择所需的椅座104位置。
在不背离本发明的范围的情况下，可以对所讨论的示例性实施方式做出
各种改进和添加。例如，尽管上述实施方式提及特定特征，但是本发明的范
式。因此，本发明的范围意图涵盖落在权利要求范围内的所有替代方案、改 进方案、变化方案以及所有等同方案。
权利要求
1.座椅，包括底座；与所述底座枢转耦联的第一连杆机构；与所述第一连杆机构枢转耦联的椅座；与所述椅座枢转耦联并且与所述底座枢转耦联的第二连杆机构；包括基本上直立的部分和连接部分的靠背，所述连接部分在第一枢轴点枢转耦联至所述底座；以及，在第二枢轴点枢转耦联至所述靠背并且枢转耦联至所述第二连杆机构的第三连杆机构，其中所述第二枢轴点位于所述第一枢轴点和所述基本上直立的部分之间的所述连接部分上。
2. 根据权利要求1所述的座椅，其中，所述靠背围绕所述第一枢轴点后 靠，所述座椅进一步包括偏压元件，所述偏压元件被构造成施加围绕所述 第一枢轴点的阻力，所述阻力抵抗所述靠背的后靠力。
3. 根据权利要求2所述的座椅，其中，所述偏压元件是螺旋弹簧。
4. 根据权利要求3所述的座椅，其中，所述螺旋弹簧包括杠杆臂，并且 其中，可以通过改变沿所述杠杆臂在所述螺旋弹簧上施加后靠力的位置来调 节所述阻力。
5. 根据权利要求4所述的座椅，其进一步包括被构造成将所述阻力从 所述靠背传送至所述杠杆臂的滑块。
6. 根据权利要求5所述的座椅，其中，所述滑块基本上水平地沿所述杠 杆臂滑动，并且其中，用于使所述滑块滑动的滑动力明显地小于所述阻力。
7. 根据权利要求5所述的座椅，其中，所述滑块在锁定位置和非锁定位 置之间滑动，并且其中，位于锁定位置的所述滑块明显地阻止所述靠背相对 于所述底座后靠。
8. 根据权利要求7所述的座椅，其中，位于锁定位置的所述滑块处于与 所述椅座最近的位置。
9. 根据权利要求5所述的座椅，其进一步包括 具有第一端和第二端的绳索包皮层，所述绳索包皮层耦联至所述底座；以及延伸穿过所述绳索包皮层并且可以在所述绳索包皮层内滑动的绳索，所 述绳索的第一部分从所述绳索包皮层的第一端延伸，所述第一部分耦联至所 述滑块，并且所述绳索的第二部分从所述绳索包皮层的第二端延伸，其中将所述第二部分滑入和滑出所述绳索包皮层使得所述滑块沿着所 述杠杆臂来回滑动。
10. 根据权利要求9所述的座椅，其进一步包括按钮，所述按钮耦联 至所述第二部分并且被构造成使所述第二部分滑入和滑出所述绳索包皮层。
11. 根据权利要求IO所述的座椅，其中，所述杠杆安装在所述椅座上。
12. 根据权利要求10所述的座椅，其中，当使用者坐在所述椅座上时， 所述杠杆位于椅座正下方的使用者左侧或右侧的位置。
13. 根据权利要求2所述的座椅，其中，可以通过改变沿着所述偏压元 件施加所述后靠力的位置来调节所述阻力。
14. 根据权利要求13所述的座椅，其进一步包括被构造成将所述后靠 力从所述靠背传送至所述偏压元件的滑块。
15. 根据权利要求14所述的座椅，其中，所述滑块基本上水平地沿所述 偏压元件滑动,并且其中，用于使所述滑块滑动的滑动力明显地小于所述阻 力。
16. 根据权利要求15所述的座椅，其进一步包括 具有第一端和第二端的绳索包皮层，所述绳索包皮层耦联至所述底座；以及述绳索的第一部分从所述绳索包皮层的第一端延伸，所述第一部分耦联至所 述滑块，并且所述绳索的第二部分从所述绳索包皮层的第二端延伸，其中将所述第二部分滑入和滑出所述绳索包皮层使得所述滑块沿着所 述偏压元件来回滑动。
17. 根据权利要求16所述的座椅，其进一步包括杠杆，其耦联至所述 第二部分并且被构造成使所述第二部分滑入和滑出所述绳索包皮层。
18. 根据权利要求1所述的座椅，其中，所述底座、所述椅座、所述靠 背，以及所述第一连杆机构、所述第二连杆机构和所述第三连杆机构构成瓦特六连杆反转n机构。
19. 根据权利要求i所述的座椅，其中，所述椅座被构造成当所述靠背 相对于所述底座后靠时向上运动并且朝向所述靠背运动。
20. 根据权利要求1所述的座椅，其中，所述靠背相对于所述底座从完全直立的位置向完全后靠的位置后靠，并且其中，当所述靠背从完全直立的 位置向完全后靠的位置后靠时，所述靠背相对于所述椅座的瞬心轨迹保持位 于所述椅座上方。
21. 根据权利要求20所述的座椅，其中，当所述靠背从完全直立的位置 向完全后靠的位置后靠时，所述瞬心轨迹基本上与坐在所述座椅上的使用者 的臀点重合。
22. 座椅，包括 底座；在第 一枢轴点枢转耦联至所述底座的第 一连杆机构； 在第二枢轴点枢转耦联至所述第 一 连杆机构的椅座； 在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至所述 底座的第二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及在第六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在第七枢轴点枢转耦联至所述 第二连杆机构的第三连杆机构，其中，所述第二枢轴点和所述第三枢轴点距离所述椅座比所述第一枢轴 点、所述第四枢轴点、所述第五枢轴点、所述第六枢轴点和所述第七枢轴点 中的每一个距离所述椅座更近。
23. 根据权利要求22所述的座椅，其中，所述靠背相对于所述底座从完 全直立的位置向完全后靠的位置后靠，并且其中，当所述靠背从完全直立的 位置向完全后靠的位置后靠时，所述靠背相对于所述椅座的瞬心轨迹保持位 于所述椅座上方。
24. 根据权利要求23所述的座椅，其中，当所述靠背从完全直立的位置 向完全后靠的位置后靠时，所述瞬心轨迹基本上与坐在所述座椅上的使用者的,A点重合。
25. 座椅，包括底座；在第 一枢轴点枢转耦联至所述底座的第 一连杆机构； 在第二枢轴点枢转耦联至所述第 一连杆机构的椅座； 在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至所述 底座的第二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及在第六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在策七枢轴点枢转耦联至所述 第二连杆机构的第三连杆机构，其中，所述第三枢轴点、所述第四枢轴点和所述第七枢轴点基本上是不 共线的。
26. 座椅，包括 底座；在第一枢轴点枢转耦联至所述底座的第一连杆机构；在笫二枢轴点枢转耦联至所述第 一连杆机构的椅座；在第三枢轴点枢转耦联至所述椅座并且在第四枢轴点枢转耦联至所述 底座的笫二连杆机构；在第五枢轴点枢转耦联至所述底座的靠背；以及在笫六枢轴点枢转耦联至所述靠背并且在第七枢轴点枢转耦联至所述 第二连杆机构的第三连杆机构，其中，所述靠背相对于所述底座从完全直立的位置向完全后靠的位置后 靠，并且其中，当所述靠背从完全直立的位置向完全后靠的位置后靠时，所 述第 一 连杆才几构和所述第二连杆机构都不偏心旋转。
27. 根据权利要求26所述的座椅，其中，当所述靠背从完全直立的位置 向完全后靠的位置后靠时，所述靠背相对于所述椅座的瞬心轨迹保持位于所 述椅座上方。
28. 根据权利要求27所述的座椅，其中，当所述靠背从完全直立的位置 向完全后靠的位置后靠时，所述瞬心轨迹基本上与坐在所述座椅上的使用者 的臀点重合。
29.根据权利要求26所述的座椅，其中，所述第二枢轴点和所述第三枢 轴点在所述靠背从完全直立的位置向完全后靠的位置后靠的整个过程中竖 直升高。
全文摘要
根据本发明的实施方式的座椅包括底座；与底座枢转耦联的第一连杆机构；与第一连杆机构枢转耦联的椅座；与椅座枢转耦联并且与底座枢转耦联的第二连杆机构；包括基本上直立的部分和连接部分的靠背，所述连接部分在第一枢轴点枢转耦联至底座；以及，在第二枢轴点枢转耦联至靠背并且枢转耦联至第二连杆机构的第三连杆机构，其中第二枢轴点位于第一枢轴点和基本上直立的部分之间的所述连接部分上。
文档编号A47C1/0355GK101677688SQ200880015986
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年3月13日
发明者基思·梅钦, 杰伊·R·马查埃尔, 杰西·哈恩, 理查德·尼尔·罗斯隆德 申请人:Hni技术公司