具有铰接式靠背的座椅的制作方法

本申请要求于2016年6月11日提交的美国临时申请号62/348,886的权益，该临时申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术：

利用在部件框架上横跨拉伸的膜状织物的网状办公椅与软垫座椅相比具有许多优点。网状设计能够使气流保持占用者在就坐和工作时的凉爽。除透气性外，网状座椅还非常耐用并且需要的维护极少。

尽管具有这些优点，但当试图为占用者提供适当的人体工学支撑时，网状座椅确实带来了挑战。已经致力于提供座椅中网状靠背的益处，同时仍为占用者的腰区提供适当的人体工学支撑。例如，已通过使用定位在占用者腰区中的网状物后面的单独结构支架而实现了人体工学的腰部支撑。也已经开发出成型的网片(例如美国专利号8,240,771中所述的那些)来提供具有腰部支撑而无需额外实体结构的网状靠背。然而，迄今为止，制造商一直无法提供能够在座椅处于倾斜状态时为座椅占用者提供足够肩部支撑或头枕支撑的整体网状靠背。

技术实现要素：

传统的网状座椅采用刚性靠背框架，以在座椅的整个运动范围内保持网片的张力。然而，因为靠背框架是刚性的，所以靠背的肩部和头枕部分在座椅倾斜时保持它们相对于腰部的位置，从而在倾斜状态下对占用者的头部或肩部提供非常小的支撑。本文公开的发明涉及一种网状座椅，所述网状座椅具有在座椅倾斜时能够支撑占用者的头部或肩部的铰接式靠背。传统的网状座椅利用刚性靠背框架，而体现本发明原理的网状座椅具备在座椅倾斜时变形的铰接式靠背框架。

在例示本发明原理的特定实施例中，网状座椅可以包括靠背组件，该靠背组件具有固定到框架的网状插入件。框架可以包括通过一对铰接接头互连的刚性上框架区段和刚性下框架区段。利用推臂以便使框架在座椅倾斜时变形。该推臂枢转地连接到靠背的上框架区段和座椅的椅座组件。当网状座椅倾斜时，该推臂将限制靠背的上框架区段的移动，从而使上框架区段相对于地板保持在基本上相同的角位置。在倾斜状态下，下框架区段将相对于上框架区段向前移动(即，上框架区段与下框架区段之间形成的角度将减小)。在倾斜状态下，通过使靠背的上部保持在基本上相同的角位置并且通过将靠背的下部向前移动，本发明的座椅将更加紧密地反映占用者的理想的人体程学姿势，从而提供改善的腰部支撑和改善的肩部和/或头部支撑。

借助于将靠背的上框架区段连接到下框架区段的铰接接头，框架可在网状座椅倾斜时变形，从而不利地影响由框架施加到网状插入件上的张力。为了补偿由框架变形所引起的张力损失，体现本发明特征的网状座椅还可以包括将网状插入件连接到推杆的一个或多个张紧构件。在这种布置中，一个或多个张紧构件将向网状插入件提供张力，并补偿由于框架在倾斜状态下变形而引起的至少一部分张力损失。

以上概述并非意图描述每个所示实施例或每种可能的实现方式。参照以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。

附图说明

附图未按真实比例绘制且连同下面的详细描述一起并入本说明书并构成本说明书的一部分，用于图示另外的各种实施例，并且根据本发明来解释各种原理和优点，在所述附图中，相同的附图标记在所有单个视图中都指示相同的或功能上相似的元件：

图1a是处于直立位置的具有铰接式靠背的座椅的一个实施例的透视图。

图1b是图1a中所示座椅的实施例的侧视图。

图1c是图1a中所示座椅的实施例的后视图。

图1d是图1a中所示座椅的实施例的侧视图，其中座椅处于倾斜位置。

图1e是图1b中所示的处于直立位置的座椅与图1d中所示的处于倾斜位置的座椅的比较。

图2是示出适合与图1中所示的座椅一起使用的张紧构件的一个实施例的透视图。

图3是示出适合与图1中所示的座椅一起使用的一对张紧构件的一个实施例的后视图。

图4是图1中所示座椅的实施例的透视图，其中柔性连接器的外部壳体被移除。

图5a是示出适合与图1中所示的座椅一起使用的柔性连接器的一个实施例的透视图。

图5b是图5a中所示柔性连接器的实施例的分解图。

图6是示出适合与图1中所示的座椅一起使用的推臂的一个实施例的透视图。

图7是图6中所示推臂的实施例的侧视图。

图8是处于直立位置的具有铰接式靠背的座椅的一个替代实施例的侧视图。

具体实施方式

本文公开了本发明的详细实施例；然而，应理解，所公开的实施例仅仅是可以以各种形式体现的本发明的示例。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际上任何适当详细的结构来不同地采用本发明的代表性基础。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以设计出替代实施例。此外，本文使用的术语和短语不旨在是限制性的；而是提供对本发明的可理解的描述。虽然本说明书是以限定了被视为具有新颖性的发明特征的权利要求结束的，但是相信通过结合附图考虑以下描述将更好地理解本发明，在附图中，相同的附图标记将被延续使用。

如本文所用，术语“一”或“一个”被定义为一个或多于一个。如本文所用，术语“多个”被定义为两个或多于两个。如本文所用，术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包括，使得包括元件列表的过程、方法、物品或装置不仅仅包括这些要素，而且可以包括未明确列出或者这样的过程、方法、物品或装置固有的其他要素。在没有更多约束的情况下，前面是“包括一个……”的某个要素并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或设备中存在附加的完全相同的要素。本文使用的术语“包括”、“具有”或“具备”被定义为包括(即，开放式语言)。本文使用的术语“联接”被定义为连接，但不一定是直接连接，也不一定是机械连接。如本文所用，术语“约”或“近似”适用于所有数值，无论是否明确指出。这些术语通常是指本领域技术人员认为等同于所列举值(即，具有相同的功能或结果)的数值范围。在许多情况下，这些术语可以包括被四舍五入到最接近有效数的数字。诸如第一和第二、顶部和底部、右和左等的关系术语可以仅仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何真实的这种关系或顺序。

现在描述的是本发明的示例性实施例。参照图1a-1e，描绘了具有铰接式靠背的网状座椅10的示例性实施例。网状座椅10可以包括安装到椅座组件14的靠背组件16。本发明的网状座椅可利用本领域中已知的多种椅座组件14中的任何一种。例如，如图1a-1e所示，椅座组件14可以包括支撑椅座支撑件32的基座18和附接的椅座30。基座18可以具有滑动地设置穿过中央壳体22的中央延伸杆20。支腿构件24可以从中央壳体22延伸。基座18可以包括用于支撑椅座组件14的任何数量的支腿构件24。例如，基座18可以包括三到十个支腿构件24。脚轮26可以附接到基座18的每个支腿构件24的远端。椅座支撑件32可以连接到基座18的中央延伸杆20的上端。椅座30的高度可通过本领域中已知的任何高度调节机构来调节。例如，椅座支撑件32上的控制件33的致动可允许中央延伸杆20在基座18的中央壳体22内滑动。控制件33的释放可以将中央延伸杆20锁定在中央壳体22内的选定位置，以设定椅座30的高度。椅座组件14还可以容纳操作地联接到靠背组件16的倾斜阻力机构(未示出)，例如传统的机械弹簧或气缸，或者例如美国专利号6,709,058和美国专利号8,777,312中所公开的自调节倾斜阻力机构，这两篇美国专利的全部内容以引用方式并入本文。在替代实施例中，并且如本领域技术人员容易理解的，椅座组件14可以利用能够支撑椅座30的任何座椅基部机构。例如，在另外的实施例中，网状座椅10可为四腿座椅，其中椅座30附接到支腿支撑件。椅座30可以是网状椅座、软垫椅座或本领域中已知的任何其他椅座。

仍然参照图1a-1e，靠背组件16优选地以允许靠背组件16相对于椅座组件14向后枢转的方式连接到椅座组件14。靠背组件16可以包括枢转地连接到靠背支撑件34的靠背17。在图1a-1e所示的实施例中，靠背支撑件34具有枢转地附接到椅座支撑件32的下端35。下端35与椅座支撑件32之间的枢转连接可以提供靠背支撑件34相对于椅座支撑件32的枢转移动，从而导致在网状座椅10倾斜时靠背支撑件34的上端在向后方向上移动。可选地，臂组件36可以附接到靠背支撑件34。靠背支撑件34可以由金属、硬塑料、木材或复合材料(例如但不限于玻璃纤维或碳纤维)形成。

靠背17可以包括由整体框架42包围的整体网状插入件40。网状插入件40可以由任何常规的膜状织物例如尼龙、聚酯或其他合成或天然纤维或外皮制成。整体网状插入件40可以是单幅织物，或者整体网状插入件40可以包括通过一个或多个缝接部连接的多个网片。例如，网状插入件40可以包括第一网片44、第二网片46和第三网片48。第一缝接部50可连接第一网片44和第二网片46，而第二缝接部52可连接第二网片46和第三网片48。网片可具有各种形状，包括但不限于图1c中所示的大致矩形形状。

可以通过任何常规方法将膜状网材附接到框架42。一种优选的方法是通过将材料(例如通过焊接或胶合)附接到柔性条带(例如样条)，并将该组合装配到形成于框架42中的凹槽中。在一个特定实施例中，将网材缝合到样条上。该组合通常以与材料上的张力方向成直角的方式装配到凹槽中。用于将材料附接到框架42的柔性条带可以由通常已知用于这种用途的任何材料制成，并且理想的是塑料型挤出物，例如聚乙烯或等效物。

框架42可以包括刚性上框架区段56和刚性下框架区段58，两者通过一对铰接接头60互连以形成整体框架。铰接接头60允许下框架区段58独立于上框架区段56而移动。在图1-8所示的实施例中，铰接接头60包括一对柔性连接器。每个柔性连接器60可以附接到上框架区段56的下端并且附接到下框架区段58的上端。利用推臂68以便使框架42在座椅10倾斜时变形。如图1b-1e，6和7所示，推臂68枢转地连接到靠背的上框架区段56和椅座组件14两者。推臂68可以在从上端70到下端72的大致垂直方向上延伸。在图1-8所示的实施例中，推臂68的上端70连接到上框架区段56的上靠背支架74。推臂68的下端72可枢转地连接到椅座支撑件32。

在图1b所示的直立位置，下框架区段58相对于上框架区段56以角度α定位，如图1e中所示。该角度通过使基本上平行于上框架区段的线和基本上平行于下框架区段的线相交来测量。出于本公开的目的，“基本上平行”是指线沿着框架区段的整个长度从上框架区段或下框架区段偏离的角度为5度或更小。

在一个实施例中，下框架区段58和上框架区段56是共面的，使得角度α为约180度。在其他实施例中，角度α可以小于180度。在直立位置，上框架区段56的角位置可以相对于地板倾斜45-75度。优选地，上框架区段56的角位置可以是50-70度。更优选地，上框架区段56的角位置可以是55-65度。最优选地，上框架区段56的角位置可以是58-62度。

当网状座椅10倾斜时，推动臂限制上框架区段56的移动，从而使上框架区段56相对于地板保持在与处于座椅的直立位置时基本上相同的角位置(如图1d所示)。出于本公开的目的，“基本上相同的角位置”是指在直立位置与倾斜位置之间变化5度或更小的角位置。在一些实施例中，当处于座椅的直立位置时，上框架区段56相对于地板的角位置的变化为4度或更小。在另一实施例中，当处于座椅的直立位置时，上框架区段56相对于地板的角位置的变化为3度或更小。在倾斜状态下，下框架区段58将相对于上框架区段56向前移动，从而提供改善的腰部支撑。在一个实施例中，当座椅倾斜时，下框架区段58可以相对于地板旋转15-35度。优选地，当座椅倾斜时，下框架区段58可以相对于地板旋转20-30度。更优选地，当座椅倾斜时，下框架区段58可以相对于地板旋转24-28度。因此，在倾斜位置，下框架区段58与上框架区段56之间的角度β小于角度α，如图1e所示。换句话说，下框架区段58与上框架区段56之间的角度在倾斜期间减小。

在图1d所示的倾斜位置中，上框架区段56支撑座椅占用者的头部或肩部。在一个实施例中，上框架区段56触及座椅占用者的肩部而不触及其头部。由于在座椅倾斜时占用者的肩部保持竖直并且被支撑，因此肩部的这种自然支撑位置支撑头部。在另一实施例中，上框架区段56接触座椅占用者的头部，以便在座椅处于倾斜状态时提供头枕支撑。

上框架区段56和下框架区段58可以由任何金属、塑料、木材或复合材料(例如但不限于玻璃纤维或碳纤维)形成。推臂68可以由任何金属、塑料、木材或复合材料(例如但不限于玻璃纤维或碳纤维)形成。

当网状座椅10倾斜时，框架42将变形，从而不利地影响由框架42施加在网状插入件40上的张力。一个或多个张紧构件可以附接到网状插入件40和推臂68，以便在网状座椅10倾斜时保持网状插入件40中的张力。如图2和3中更详细地示出，在一个实施例中，存在两个张紧构件80和82，每个张紧构件包括张紧绳，例如由尼龙制成的拉伸或非拉伸缆绳或绳索，任何上述网材、任何线或聚合物细绳和/或任何金属诸如编织钢。例如，在一个实施例中，图2和图3的实施例中的张紧构件80和82可以由减震绳形成。每个张紧构件80、82的一端可以附接到推臂68或上框架区段的靠背支架74中的任一个。张紧构件的另一端可以分别使用条带86和连接器84附接到网状插入件40。例如，张紧构件的第二端可以附接到缝接部50、52

现在参照图4-5b，示出了铰接接头60的一个实施例。在该描绘的实施例中，铰接接头60是柔性连接器60。柔性连接器60优选地被配置成弯曲以允许下框架区段58独立于上框架区段56而移动。柔性连接器60各自包括正弦形构件94，该正弦形构件包括上接合部90和下接合部92。上接合部90的尺寸可以被设计成装配到上框架区段56中，以将柔性连接器60附接到上框架区段56的下端。下接合部92的尺寸可以被设计成装配到下框架区段58中，以将柔性连接器60附接到下框架区段58的上端。

仍然参照图4-5b，上接合部90可包括一侧中的纵向凹部96。下接合部92可包括一侧中的纵向凹部100。纵向凹部96可以与纵向凹部100对齐。柔性连接器60还可以包括至少部分地包围正弦形构件94的外套管104。外套管104可以包围正弦形构件94的一个侧面、两个侧面、三个侧面或所有侧面。在图4-5b示出的实施例中，外套管104包括纵向开口106，使得外套管104包围正弦形构件94的三个侧面。纵向开口106可以分别与上接合部90和下接合部92的纵向凹部96和纵向凹部100对齐。在柔性连接器60附接在上框架56与下框架58之间的情况下，柔性连接器60可以定向成使得纵向开口106和纵向凹部96、100被定位成邻近网状插入件40。在一个实施例中，网状插入件40的一部分可以穿过纵向开口106和纵向凹部96、100设置，使得开口和凹部用作网状插入件40的引导件。当组装时，纵向开口106和纵向凹部96、100可以朝向座椅的前部、外部、内部或后部定向，其中网状插入件40的一部分穿过其中设置。在一个替代实施例中，外套管104可以包围整个正弦形构件94。在另一替代实施例中，柔性连接器60可不包括外套管104，使得正弦形构件94可见。正弦形构件94和外套管104可以由一种或多种柔性或弹性体材料或能够允许下框架区段58独立于上框架区段56而移动的任何其他材料形成，所述一种或多种柔性或弹性体材料为例如橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶(epdm)、乙烯丙烯橡胶(epm)、水合丙烯腈丁二烯橡胶(hnbr)、热塑性弹性体(tpe)(例如，veraflex^tm或)、弹性聚烯烃(elastolefin)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)、聚氨酯(pu)、聚醚醚酮(peek)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)(例如，)。

图8示出了另一实施例，其中存在两个张紧构件80、82，并且它们与推臂68相对地连接到上靠背支架74(见图1-7)。在该实施例中，当座椅10处于倾斜状态时，张紧构件80、82以相同的方式起作用以保持网状插入件40中的张力。

在另一替代实施例中，推杆68的路线可以规划在椅座组件14与靠背支撑件34之间。与图1-8中所示的将推臂68的路线规划在靠背支撑件34外侧的实施例相比，该实施例可以提供更加紧凑的设计。

本发明的原理可以体现在具有软垫铰接式靠背的座椅中。例如，软垫铰接式靠背可以包括单个连续的软垫靠背，其在倾斜时变形。在倾斜位置，软垫靠背的上部与下部之间的角度可以减小，如上面结合靠背17所述。在另一个实例中，软垫铰接式靠背可以包括在左侧和右侧通过一对柔性连接器互连的独立的上软垫段和下软垫段。上软垫段和下软垫段的中间部分(即，在左侧与右侧之间)可以分隔开一定的间隙。下软垫段可以以与上述靠背17相同的方式以比上软垫段更大的角度倾斜。

前面的描述和附图说明了本发明的原理、示例性实施例和操作模式。然而，本发明不应被解释为限于上面讨论的特定实施例。得益于前述描述和相关附图中呈现的教导的本领域技术人员将想到对本文描述的实施例的许多修改。因此，应理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下对这些实施例进行改变。