办公椅的制作方法

专利名称：办公椅的制作方法
技术领域：
本发明关于一种办公椅，特别是一种具有网状织物支撑的模制的办公椅框架。
背景技术：
市场上有多种办公和工作椅，其中许多具有倾斜控制结构。本设计的目的是给 使用者提供一种舒适和符合人体工程学的坐椅安排，即使使用者以不同姿势坐在椅 子上，亦不论使用者的身高、体重或其他身体特征，本发明亦可给使用者同时提供 必需的承托，令他感到舒适。
一般的办公或工作椅都具有一底座，通常安装于支在地板上的小脚轮或固定的 滑板上，并且附有一支撑承柱以承托在其上的椅座。安装于支承柱上并位于椅座和 椅背之间的为一倾斜控制外壳，其包含各种操纵装置、旋钮和调节椅子高度、倾斜 角及多种其他调节的装置，以便使用者根据其喜好把椅子个人化。该椅子可包括或 不包括扶手，其是固定的或可在不同位置调节。用于控制办公椅的倾斜角有许多种 装置，而此类控制装置一般由弹簧操纵，因应操作上的需要与椅背连接，并由椅背 的移动来驱动或引动。弹簧可为任何结构，例如簧片、巻簧或类似物，椅子的倾斜 角一般由使用者压在椅背部分的重量来控制。椅子一般偏向完全垂直的状态，令使 用者必须施加相当的压力来使椅背倾斜到一个向后靠的状态。倾斜程度和倾斜的操 作难度可由调节弹簧拉力来控制，只要使用者向前移动，椅背通常向前移动从而将 使用者的背部往前推。因此，当使用者在椅中向后时会感一股到对他或她的背部的 压力， 一般让使用者感到被椅子往前推。
最好椅子还有一个腰部的支撑，可按照使用者的体形或身高调节。市场上有许 多腰部支撑，但是大多数是永久性固定在椅子上的。最好腰部支撑易于从椅子上拆 下，以便当使用者不想在椅背上有此类支撑时可移除。腰部支撑可附着在椅子的前 面或后面，或可藏在椅子的垫衬里。然而，当腰部支撑没有垫衬时，最好织物表面 有无限的调节，这可包括从使用者身体的腰部到骨盆区的网状织物。更使人感到称 心的扶手是可调节的，以便椅子可适应任何高度的使用者。许多椅子都有可调节的 扶手，扶手应该与椅座和椅背成比例地倾斜以便使用者在椅子的任何位置都感到舒 适，而使用者的的手臂亦与地板保持水平。最后，椅子织物应该对使用者的体重提供足够的支撑，以及让椅子和使用者的 身体的附近有充分的气流，尽量令使用者感到舒适。常见的是使用内部含泡沫塑料 的垫衬来提供承托和令使用者感到舒适，使用网格编织物则允许围绕使用者的空气 循环增加。网格编织的或网状的织物必须拉得紧以舒适地支撑使用者的体重，同时 舒适地适应每一个使用者的独有体形。
那么接着需要的是一可全面调节的办公或工作椅，当使用者想后靠时更能适应 使用者而不会尝试将使用者的背部推回垂直的状态。

发明内容
因此本发明目标是提供一种可调节的办公或工作椅，并能按照使用者的意愿以 易于控制的方式向后靠。
本发明的进一步的目标是提供一种可调节的办公椅，其按照使用者的体重，而 非按照使用者施加在椅背上的压力而后靠。
本发明的更进一步的目标是提供一种充分适应任何个别使用者的办公椅。
通过发明附图和阅读下列描述可了解本发明的各种其他目标、特色和优点，以 下仅为范例，其中


图1为按照本发明的实施例的一办公椅的等距视图。
图2为如图1所示的办公椅的左视图。 图3为如图1所示的办公椅的右视图。 图4为如图1所示的办公椅的正视图。 图5为如图1所示的办公椅的后视图。 图6为如图1所示的办公椅的俯视图。 图7为如图1所示的办公椅的仰视图。 图8为如图1所示的办公椅之一实施例的分解图。 图9为如图1所示的办公椅的盖子移除后的外壳和倾斜结构的分解图。 图10为如图9所示的外壳和倾斜结构的一实施例的分解图。 图11为一连杆结构的一实施例的侧视图，该倾斜结构和外壳通过连杆结构附 着于如图l所示的办公椅的椅座和椅背，图中的椅子连杆正处于完全垂直的状态。 图12为如图11所示的同一连杆结构的侧视图，唯椅子正处于完全后靠的状态。 图13到15为连接倾斜结构与椅座和椅背的平行扶手的一实施例的运动系统图。
图16为如图1所示的办公椅的腰部支撑的一优选实施例的等距视图。图17为如图16所示的腰部支撑的反面的等距视图。
图18为如图1所示的办公椅的等距视图，展示如图16和17所示的腰部支撑 装置的正面。
图19为如图1所示的办公椅的等距视图，展示如图16和17所示的腰部支撑
装置的后面。
图20为一展示网状材料的结构的放大图，其可用于椅垫和椅背。 图21为如图1所示的办公椅的椅座的一实施例的分解图。 图22为如图1所示的办公椅的椅背的分解图。
图23为该椅座织物和附着在那里的外沿部分的一实施例的局部剖视图。
图24为如图23所示的局部剖视图，进一步展示包覆注塑部分。
图25为一如图24所示的包覆注塑部分的剖视图，因其可按照本发明的实施情
况而附在椅座或椅背的框架上。
图26为如图25所示的剖视图，唯剖视的部分在于显示本发明的实施例中，注
塑部分如何附着椅座的框架或椅背的框架。
具体实施例方式
现详细介绍附图，其中同样的参考字符指示同样的元件，图1至8展示了可调 节椅子的一实施例，例如一按照本发明的办公或工作椅。图1至7展示椅子10的 等距视图(图1)和在右视、左视、正视、后视、俯视和仰视图(分别为图2至7)。 图8中展示的分解图是最能展示椅子10的组件， 一般包括一椅座12和椅背14， 其通过平行扶手，因应操作上的需要而安装在一倾斜控制外壳16上，且该倾斜控 制外壳16通过一垂直支撑柱20附着一底座18上。该底座18最好包括一组放射式 延伸腿22 (例如5个延伸腿)，其最好安装有脚轮24以便把椅子10在工作场地 移动。或者，固定滑板(未有图示)可用来替代脚轮。
最好垂直支撑柱20的高度是可按本领域所熟知的方式进行调节的，并且一对 可调节扶手26也最好包括在内。该扶手26可与在申请人的10/769,061号美国专 利申请中的可调节扶手类似，其于2004年11月30日授予为第6，824，218号美国 专利，这将稍晚一些论及。或者，该椅子10无需具有扶手26。
椅座12和椅背14各自最好用弹性网状材料制成。椅座12和椅背14 二者都可 旋转，可旋转处并通过平行扶手30、 32附着于倾斜控制外壳16上，从而椅座12 和/或椅背14可相对于倾斜结构倾斜和/或彼此相对倾斜，下文将与附图结合详细 叙述。
图9和10最能显示倾斜控制外壳16的结构，内藏着一倾斜控制机构35、各 种旋钮和把手，用作调节椅子IO，供使用者随意调校椅子10而提供舒适的坐姿。例如倾斜控制结构16可包括该被包裹住的倾斜控制结构35， 一倾斜率调节旋钮38， 一倾斜杠41，以及一椅座高度调节杠44。
当前一倾斜控制结构35的优选实施例包括第一 46和第二 48旋转轴，其最好 为六边形，且其与第一52和第二54对平行连杆连接。该两对平行连杆可旋转，可 旋转处并把椅座12的反面和倾斜控制结构连接。第一 52和第二 54对平行连杆组 成了平行扶手30，即参照图2和3里两对平行扶手30、 32中的第一对。椅座12 通过椅座托架61与平行连杆52、 54连接，而椅座托架61可注塑进椅座12的内骨 架的下面，这将在下文详细叙述。为使平行连杆和椅座12啮合得更牢固，套筒53 和压縮轴衬55可与螺丝钉57—起使用。此可使螺丝钉57充分拧紧，令平行连杆 52、 54和椅座托架61紧固地连接，而不令平行连杆52、 54的末端和椅座托架61 粘合，从而让平行连杆52、 54可相对于椅座托架61自由旋转。
倾斜控制结构35包括一扭力引动倾斜弹簧58，倾斜弹簧58可与旋转轴46或 48关联，但最好与最后面的轴46 (在下文将以"驱动"轴46指代)关联。第二条 置于最前面的轴48在下文将指代为"从动"轴48。从位于后部的驱动轴46引动 倾斜弹簧58可提供一相对小的矩臂，意即在后部的一对平行扶手到椅座12的连接 点和到驱动轴46的连接的有效距离。与传统的倾斜控制结构中的倾斜弹簧相比， 相对小的矩臂可容纳一个使用较小及较低刚度的倾斜弹簧58。该倾斜弹簧58可为 传统扭力引动弹簧，包括一坚硬的外部圆柱平面60，其粘附(例如胶粘)至一圆 筒状的内部弹性弹簧元件62。内部弹性弹簧元件62的中心有一钻孔64，其最好为 六角形以配合六角形的驱动轴46。六角形驱动轴46是穿过钻孔64的，所以驱动 轴46旋转时可带动弹性弹簧元件62的内部旋转。由于弹性弹簧元件62的外部被 坚硬的外部表面60固定，内部的旋转在弹性弹簧元件62中产生了一股扭力，对椅 座12和椅背14的倾斜动作产生了抗力。
现在参照图ll和12，该两幅侧视图展示了平行扶手30、 32，分别在完全升起 (向垂直)和完全降低(后靠)的状态，其把椅座12和倾斜控制外壳16连接。如 这两幅和其他图所示，椅座12和椅背14倾斜的动作需配合多组平行连杆52、 54 和70去完成，该多组连杆形成上述的平行扶手30、 32，且为可旋转的，可旋转处 并把椅座12和椅背14与倾斜控制外壳16连接在一起。椅座12最好是通过这些连 杆的首两对52、 54附着于倾斜控制外壳16上，其中第一对连杆54是为从动连杆， 系于椅子10的前部，而第二对连杆52是为驱动连杆，在操作上是连接倾斜控制外 壳16和椅子10的后部。每对连杆由附在倾斜控制外壳16和椅座的两相对面上的 (平行的)连杆组成。驱动连杆52将椅座12连接至倾斜弹簧58,下文会详细叙 述。图8最能显示一单个的Y形连杆70把椅背14的中下部分和倾斜控制外壳连接上，而椅背14的侧面则是可旋转的，可旋转处并连接住最后面的椅座托架61的连 接点，驱动连杆52也附在此。
倾斜弹簧58控制椅座12和椅背14的倾斜率。在驱动连杆52中，每个连杆其 中的一端在操作上皆系于倾斜控制外壳16上，而另一端则用旋转枢轴的方式安装 到椅座托架61上。
图9和10最能展示倾斜控制结构35的附加详情。从动连杆54和驱动连杆52 的末端均是可旋转的，可旋转处并连接椅座托架61，另一端则接上从动轴48和驱 动轴46，而该两支轴是穿过倾斜控制外壳16的两相对面的。最好从动轴48和驱 动轴46都为六角形杆，因这既可使与连杆52、 52的连接紧固，亦可在倾斜控制外 壳16内旋转。六角形驱动轴46也利于引动倾斜弹簧58，因其啮合穿过弹性弹簧 元件62中央的六角形钻孔64。
尽管六角形轴46、 48可按任何特别的顺序附着于外壳上，但在所示的优选实 施例中，驱动轴46安装在椅座12的后面，而从动轴48则安装在椅座12的前面。 从动轴48可相对于该外壳自由地旋转，并附有一旋转垫圈，和一停止结构。该停 止结构可包括一垫圈77，系于从动轴48上并和其一起旋转。垫圈77可具有一凸 肩78，其啮合置于倾斜控制外壳16内部的凸缘79。该停止结构非为倾斜控制的停 止装置，而是利于组装倾斜控制机构35。驱动轴46也可具有一类似的停止结构， 同样使用一类似的带有凸肩81的垫圈80。然而，该凸肩81也可与一单独的停止 元件82协同作用，该停止元件在驱动轴46上方插入，利用一隔离物83令其保持 在倾斜控制外壳16的边缘上。此停止元件为全程停止元件，其在某点便会阻止该 驱动轴46进一步旋转，此点为倾斜结构35达至全程时。
如图所示，驱动轴46系于并穿过该倾斜控制外壳16，且操作上是与置于倾斜 控制外壳16的后面的倾斜弹簧啮合，以便尽可能地縮短矩臂。驱动轴46具有一停 止结构，啮合置于倾斜控制外壳16内部的一凸缘，并作为倾斜控制结构35的停止、 限制元件之一。倾斜弹簧58控制椅座12和椅背14的倾斜率和量。当驱动连杆52 旋转时(例如当一个人坐在椅座上)，驱动轴46会随着旋转，带动弹簧元件62相 对于坚硬的圆柱外表面60旋转，因而在倾斜弹簧58上产生了一扭力。但圆柱表面 60是系于倾斜控制外壳16的内部的， 一般会阻止弹簧旋转。当促使驱动轴46旋 转的该力量被移除(如当使用者从椅子10站起来时)，倾斜弹簧58将"展开"， 使该驱动连杆52复原，而因倾斜弹簧58恢复到初始状态，椅座12 (和椅背)也 回复到初始的垂直位置。
如图8和图11至12所示，椅背14通过与驱动连杆52的共同连接点连接椅座 12，驱动连杆52连接椅座12至倾斜控制外壳16。椅背14通过上述Y形连杆70 也可旋转，而旋转处并连接倾斜控制外壳16。 Y形连杆70与驱动连杆52合成在椅座12/椅背14和倾斜控制外壳16之间的第二平行扶手32。 Y形连杆70的单叉端 85可透过多种方法用旋转枢轴的方式连接椅背，例如利用嵌入椅背14中下部分的 T形突起元件72，其与嵌入或装进Y形连杆70的末端85的接收元件74协同作用。 接收元件74可具有一T形的开口，可用枢轴的方式接上T形突起元件72。接收元 件可利用如紧固件74 —般的元件系于Y形连杆70末端，而弹性元件78可连接T 形突起元件72的末端，这使T形元件72能在接收元件74的T形开口中绕轴旋转。 这么，当椅背14倾斜时，椅背14便可相对于Y形连杆70的末端85充分地以枢轴 的方式旋转。
Y形连杆70的另一端为双叉端87，其可旋转，可旋转处并附在倾斜控制外壳 16的最后面的两点上。Y形连杆70的双叉端87的每一端都附在倾斜控制外壳16 的最后部的相反面上，这可利用螺栓80或其他提供可旋转连接的紧固件接驳上。 平行扶手30、 32把椅座12和椅背14跟倾斜控制外壳16连接，从而允许旋转，例 如椅座12和椅背14可相对于倾斜结构35和彼此倾斜。这么，椅座12的倾斜度便 可随椅背14的倾斜度而改变。最好当平行扶手30、 32处于完全垂直位置时(如图 ll所示)，椅座12和/或椅背14都略微向前倾斜。当一个人坐下，椅座12和椅 背14便按照此人的体重向后和向下移动到一个椅座12和椅背14基本上达至水平 或者略微向后的位置。当使用者往后靠，便会把更多的重量放在椅背14上，椅座 12和椅背14将进一步倾斜到一个完全倾斜的位置，与如图12所示的位置相应。Y 形连杆70的作用在于协助支撑椅背14，并协助椅背14以一个受控的方式相对于 椅座12后靠。
图13到15中的平行连杆52、 54、 Y形连杆70、椅座12和椅背14以运动系 统图的方式展示了和倾斜控制外壳16的关系。图13所示的椅子10是处于完全垂 直的位置，图14所示的则是处于完全后靠的位置，而图15则同时展示处于以上两 个位置。本发明经发展和测试得出现有的优选实施例，平行扶手30、 32具有如图 13至15所示的尺寸和角度，致使椅座12和椅背14得以在此叙述的、 一种令人满 意的方式倾斜。
椅子10在垂直及静止位置时看似是水平的。然而，实际上椅座12最好向前倾 斜，例如向前倾斜大约3度。因此，如看到的椅子10是无人坐着时，椅座12—般 略微向前倾斜。尽管这看来违反直觉，但每当一个人坐在用上本发明的连杆设计的 椅子上，椅子IO就按照就座的人的重量变为水平或略微向后倾斜。如之前所述的， 当使用者后靠在椅背14上以进一步使椅子10倾斜，椅子10会向后倾斜，而按设 计，平行扶手30、 32会略微"开放"。这安排是较理想的，因可防止椅座12和椅 背14"闭合"，即蛤壳"效应，此时椅背14会将使用者的背部往前推，导致不舒 服的感觉。由于驱动连杆52和从动连杆54在操作上是和倾斜控制外壳16和椅座12连接， 而非如传统般和椅背14连接，本发明的椅子10的后靠动作直接与施加在椅座12 上的重量相关。即椅子10的倾斜动作是由使用者的重量控制多于由使用者施加在 椅子10的椅背14上的力量控制。因而，当使用者从后靠的位置移动到垂直位置时， 即使椅背14紧贴着使用者的背部，使用者也不会强烈地感到椅背14用力地推着背 部。椅子10的后靠动作有一个"停歇"，通过这种方式，当使用者回到垂直位置 时椅子能在一段较短的时间内保持它的位置，以免令人有被从椅子赶出去的感觉。 因此，椅子倾斜动作是"椅座驱动"而不是"椅背驱动"的。
此外，当使用者坐在椅子10上，使用者的重量会使椅座12初步向下移动，令 倾斜弹簧58储存着某种程度的位能。这种位能会在倾斜弹簧58展开时释放，亦即 当使用者尝试从椅子10中站起时释放。这其实是协助使用者站起。因此，椅子10 使人不论坐下或站起均感到更舒适。在传统的椅子中，把椅背推后会引动倾斜弹簧 (即椅背驱动)，从椅子站起的唯一的"辅助"是以椅背推此人的背部，然而这对 于从椅子站起来的动作并无帮助。相反地，当使用者坐下或站起时，椅背推回使用 者的背部是不舒服和讨厌的。
连接椅座12和椅背14到倾斜控制外壳16的平行扶手30、 32可被设计成令椅 座12的倾角和椅背14的倾角之间有1. 2比1的比率。当椅子10为倾斜时，椅座 12的后部相对于椅座12的前部向下移动，使椅座12后靠。由于椅座12的倾角为 使用者体重的函数，倾斜动作可以很顺畅并更受控制。此外，因为使用者的重量是 使椅座12倾斜的原因，重力也会协助椅子10的倾斜动作，以致使用者能舒服地后 靠而不必多施加多少力量在椅子10的椅背14上。
上述张力调节旋钮38是用来提高或降低施加在倾斜弹簧58上的初始张力，即 调节在倾斜弹簧58上的预负荷。为了让使用者更难或更容易地使椅座12和椅背 14倾斜(取决于使用者的重量)，使用者可扭动张力旋钮38以增加或减少在倾斜 弹簧58上的张力。
图10最能展示上述可旋转的张力旋钮38，其与一连接在倾斜弹簧58上的张 力装置连接。如图所示，张力旋钮38置于倾斜控制外壳16之下以方便使用者在此 人工操纵。
张力控制装置连接螺杆90，其从张力旋钮38伸展，并包在倾斜控制外壳16 中。螺杆90的末端与螺母92和垫圈94协同作用，其在操作上将螺杆90和倾斜弹 簧58的坚硬外表面60啮合。保持锁销96可确保螺母92绝不会完全从螺杆90的 末端脱落。在所述实施例中，悬臂98从外表面60向外伸展，其可与倾斜弹簧58 的坚硬外表面60合成一体。扭动张力旋钮38 (如顺时针)，可使螺母92向旋钮 38拉近，螺母92则把悬臂98—并向下拉，令倾斜弹簧58旋转，从而增加了在弹簧58上的张力，这使人更难进一步压縮倾斜弹簧58，因此使椅座12和椅背14的 倾斜动作也更为困难和更慢。以相反的方向扭动张力旋钮38可让倾斜弹簧58回到 初始位置，甚至越过初始设定的位置，从而减少了张力，使人能更容易倾斜椅座 12和椅背14。因此，通过调节张力旋钮38，使用者可预先设定倾斜弹簧58的张 力，使人能调节往椅背后靠时，椅座12和椅背14倾斜动作的程度和/或难度。驱 动轴46因与驱动连杆52、椅座12和椅背14连接而与椅座12连上，所以倾斜弹 簧58透过驱动轴46也和椅座12连接上。因此，椅子会按使用者的重量倾斜得更 多或更少。这种倾斜动作便为之"椅座驱动"。
此外，在张力调节方面，利用一对可旋转的平行扶手联动装置，而可旋转处把 椅座12连接到扭转弹簧上，便能用上较低刚度的倾斜弹簧58，使矩臂较小，也加 强了张力调节旋钮38的功能。具体的说，因为倾斜弹簧58可具有较低的弹簧刚度， 张力旋钮38的调节便变得更为容易。相比之下，传统的倾斜调节结构便要用上一 个刚度较大的倾斜弹簧，这出于简单的原因，就是增加一个刚度较小的弹簧的张力 比增加一个刚度较大的弹簧的张力要容易。
一般要求较大刚度的倾斜弹簧的原因是传统的倾斜椅子把倾斜弹簧附于椅背 而不是椅座上。由于在与椅背的连接和与倾斜弹簧(其通常正好置于椅子的座位下) 的连接之间的距离较大，令矩臂增长了。传统的椅子中的矩臂明显较长，需要用较 高刚度的倾斜弹簧，因为施加在弹簧上的力量为施加在矩臂的末端的力量和矩臂的 长度上的函数。因此，用于刚度较高的倾斜弹簧的张力调节要求相对地较大的力量 来旋转张力旋钮以预载弹簧。一种减少旋转张力旋钮时所需的较大力量的方法是使 用一从倾斜弹簧延伸的较长悬臂。然而，较长的悬臂可需要较大的倾斜控制外壳。 由此可以理解，通过椅座而不是通过椅背引动倾斜弹簧的极大优点在于这能使矩臂 更短，因此倾斜弹簧的刚度也能更低。
为使用者方便起见，倾斜外壳可具有标记40或其他指示物，其与在张力旋钮 38上的标志41协同作用，以相对于不同使用者的重量指示不同的设定。使用者可 利用近似于他或她的重量的重量设定来迅速和容易地旋转倾斜张力旋钮38到适当 的设定。或者，按照使用者的喜好，使用者可设定张力为较轻的重量，以使椅座 12后靠得更迅速；或者设定为较高的重量，以使椅座12后靠得更慢。例如， 一个 体重175磅的人可调整旋钮38至175磅的设定，或可调整到一个较高或较低的重 量以分别使倾斜动作更难或更容易。此外，椅座12的完全倾斜可按照倾斜杠41的 位置来限定。
操作上驱动轴46也与倾斜杠41连接。倾斜杠41可限定或设定当椅子10的椅 座12和椅背被人向外拉时后靠的倾斜度。向外拉倾斜杠41可松开限定装置。图10最能展示倾斜杠41的结构，其置于例如倾斜控制外壳16的左边(如图 所示)，并包含在倾斜控制外壳16的内部的杆端42，且与一倾斜锁定组件协同作 用。倾斜锁定组件104与磁性元件100 (及定位凹槽/停止器106)协同作用，该磁 性元件使倾斜杠41能从一个松开并许可倾斜的位置(在此倾斜杠41从倾斜外壳 16向外拉)移动到一锁定并阻止倾斜的位置(在此倾斜杠41向内推进至倾斜外壳 16中)。把倾斜杠41向内推的动作会引动倾斜锁定组件104，该组件104包括一 倾斜限制器元件105，当组件被倾斜杠41引动时阻止六角形从动轴48旋转。倾斜 限制器元件105通过内部轴衬106和外部轴衬107被固定在倾斜控制外壳16的内 部的位置，操作上接近磁性元件100和定位凹槽108。如下文所述，定位凹槽108 与上述磁性元件100产生协同作用。磁性元件100被安置在倾斜杠41的杆端42的 末梢或附近。定位凹槽108隔开了反向的侧壁109、 110，磁性元件100具有一段 112，在操作上是置于反向的侧壁109、 IIO中间的。侧壁109、 110由一种有磁性 吸力的材料制成，以便如果磁性元件100在侧壁109、 110附近时会与其中一面接 触。当倾斜杠41被推进去锁住六角形从动轴48，磁性元件100进入接近定位凹槽 108的最内部侧壁110，侧壁110吸引磁性元件100，将其拉入接触侧壁109。在这 个位置，倾斜杠41完全移动至锁定位置。磁性元件100对定位凹槽108的吸力不 但把倾斜杠41完全向内拉以确保完全向内移动，而且当磁性元件100接触侧壁109 时会产生可听到的提示，即"咔嗒" 一声。这一声"咔嗒"可用来通知使用者倾斜 杠41已经完全移动到锁定位置。相反地，把倾斜杠41向外拉导致磁性元件100进 入接近定位凹槽108的反向的侧壁110，侧壁110同样会把磁性元件100拉入接触 侧壁110，从而确保倾斜杠41完全向外移动到松开的位置。和上面一样，磁性元 件100和侧壁110的接触也产生可听到的"咔嗒"声，提示倾斜杠41确实已经完 全移动到许可倾斜的松开的位置。
为使使用者更舒适，椅背14最好包括一腰部支撑元件。参照图16至19，按 照本发明的用于椅子10的腰部支撑200的实施例包括一前面的腰部衬垫202和后 面的腰部框架204。腰部衬垫202用于接触使用者的身体，而后面的腰部框架204 由磁性元件如磁铁系于腰部衬垫上。前面的衬垫202和后面的框架204为可分离的， 并且最好彼此在椅背14的相对两面以磁铁保持协同作用关系。在后面的腰部框架 204的正面最好装上六块磁铁208a至208f ，而这些是和装在前面的衬垫202上的 另外六块磁铁208a至208f相配的，并会跟在腰部框架204上的磁铁相吸。这么， 椅背14的网状织物就会被夹在腰部支撑200的前面衬垫202和后面框架204之间。 由于在腰部支撑200和椅背14之间不是永久的连接，腰部支撑200实质上沿着椅 背14的整个表面可垂直地(和水平地)调节。因此，腰部支撑200实质上根据使 用者的喜好从腰部到骨盆支撑可无限地调节。如有需要，使用者可随时通过移动前面衬垫202来移动或调节腰部支撑200，后面框架204将因在彼此间的磁力而跟着 移动。
详情如图18所示，前面衬垫202可用注塑塑料制造，并且略微弯曲以一般地 配合使用者的腰部区域。衬面即接触使用者的腰部衬垫202的正面，最好是用比较 舒适的材料制成，例如热塑性弹性体(TPE)、凝胶或橡胶，其可让使用者把他或 她的背部靠在椅背14和腰部支撑200上时更感舒适。前面衬垫202的正面和背面 都可以注塑制成。在优选实施例中，背面的硬度比正面较强，但仍可弯曲。这么， 当使用者坐在椅子10上，并把他或她的背部靠在腰部支撑200上，背面会沿着网 状织物28弯曲以承托住使用者，令其感到舒适。背面接触椅背14的前面衬垫202 可具有完整地塑成的吸持磁铁部分。
如上所述，椅座12和椅背14都最好用上网状材料28。然而应该理解到，制 造椅背14的材料可为任何一种适当的及相对地薄的材料制成。这样，当腰部支撑 200调节时，在腰部支撑200的前面衬垫202和后面框架204的磁性元件能在该材 料的任何一面保持协同作用关系。
最好椅座12和椅背14由附着在此的具有弹性的网状织物28的框架组成。参 照图20，网状织物28最好包括一组不同类型的材料，例如复丝和单丝纤维，使椅 座12和椅背14可以网格编织的样式织成。这可为使用者提供更舒适的坐椅安排， 以便空气可自由地围绕椅子IO和使用者的身体循环。椅座12和椅背14都各包括 一已经加入网状织物的模制成的框架，最好用注塑或其他常用的塑料成形技术制 成，而这将在下文详细叙述。如图所示，网状织物28是以网格编织的样式织成， 其中复丝和弹性单丝材料以互相垂直的方式排列，采用纱罗组织的样式。纱罗织法 定义为邻近的经纱纤维(即单丝)两条并排，在纬纱的每一条纬线间缠绕另一条纱 线一次，即能锁住每一条纬线。在图中，复丝250是垂直放置的，而单丝材料255 是由一对单丝线， 一般以"从上穿过/从下穿过"的样式织成，这在每条复丝线之 间交替一次。织物28因而明显的能撑大到充分拉紧的位置以便于稳固地支撑使用 者的身体。
当前椅座12和椅背14的结构的优选实施例如图8和图21至26所示。如图8 所示，椅座12—般包括内部框架310，在其上附着外部框架308，以紧固件314把 二者系在一起。如图21所示，外部框架308由模制件305制成，该模制件包着附 有网状织物28的边缘部分300。如图8和22所示，椅背14以相似方式由外部框 架309制成，该外部框架以紧固件314系在内部框架311上。其中外部框架309同 样由模制件306制成，该模制件包着附有网状织物28的边缘部分301。椅座12的结构和组装模式将在下文详细叙述，应该理解到的是，椅背14的结 构和组装模式实质上与椅座12结构是一样的。因而，椅背14的结构不会在下文复 述。
内部框架310为主要的结构元件，包括了把椅座12固定到倾斜控制外壳16上 的区域。外部框架308最好如上所述般与网状织物成为一体，如下文将叙述的那样。 因外部框架308被置于内部框架310之上，情形和绣花圈相似，内部框架310的上 边缘312啮合网状织物28。当外部框架308从上面套入内部框架310时，将网状 织物28的外圈沿内部框架310的上边缘往下拉，使网状织物28拉紧，以向坐在椅 子IO上的使用者提供支撑所必要，且为理想的程度。然后，内部框架310通过一 组紧固件(例如机械螺栓或类似物)系于外部框架308上，紧固件通过间隔地模铸 在内部框架周围的定位孔，并通过螺纹拧上的方式啮合在外部框架308上的螺钉 孔。图26最能展示这方法。这把内部框架310和外部框架308锁在一起，和把网 状织物28保持在一个拉紧的状态。本领域的专家都应该理解，其他紧固方法也可 用来把内部框架310和外部框架308锁在一起。例如，在本领域中众所周知的电键 接和/或化学键接技术也可在这里使用。在一优选实施例中，内部框架310和外部 框架308都具有利于该两件框架连接的对应平面表面。
图21至26分别展示了按照当前本发明的优选实施例的椅座12和椅背14的外 部框架308、 309的结构的层次。特别的是关于椅座，可撑大的网状织物28最初便 与外缘部分成为一体，在这阶段，网状织物28 —般处于松弛的或未撑大的状态。 为了使其附着边缘部分300，松弛的网状织物28要被置于夹具并放进注塑机中， 边缘部分300则以椅座12的理想形状，沿网状织物28的外缘注入。边缘部分300 最好由共聚多脂人造橡胶或聚丙烯材料制成，注塑成网状织物28的外圈。挑选边 缘部分300的材料时应考虑到熔化材料，亦即随后用于注塑技术时所需的温度，此 温度不应破坏网状织物28。最好，该温度不超过大约摄氏度200。这能使边缘部分 300的材料和可撑大的网状织物28之间永久结合。网状织物28的外圈可向边缘部 分300的外面延伸，这可在外部框架308的最后生产过程中剪掉或保留。
如图所示，外部框架308实质上为坚硬的，在最后的制作中， 一特殊质量和几 何形状的坚硬材料会围绕网状织物28的外圈持续注塑，并包围边缘部分300，以 制成一合成的外部框架组件308，其在框架建造的过程中不易受到膨胀或变形的影 响。注塑材料最好包括玻璃充填的或非玻璃尼龙或氯丁橡胶或聚丙烯，其以不超过 大约摄氏220度的温度在边缘部分300注塑而成。在注塑过程中选定该温度是要避 免边缘部分300明显熔化。由于注塑并不越过边缘部分300而触及网状织物28， 这过程不会构成对网状织物28损伤的危险。.制作椅背14的外部框架309的方式实际上和制作椅座外部框架308制作的方 式完全一样。因而，椅座12和椅背14都包括一具有连续外圈的剖面的结构内部框 架310、 311。椅座12和椅背14的外部框架308、 309同样具有一持续外圈的剖面。 内部框架310、 311和外部框架308、 309最好为美观的，并且可在注塑过程中塑成 任何轮廓。例如，椅座框架的正面可向下弯曲以便使用者坐在椅子上时其大腿更为 舒适。此外，也最好有一弹性插件或衬垫317放在椅座框架的前边缘，置于在网状 织物和内部框架之间。该衬垫进一步减轻在椅座边缘上使用者的腿部所受的压力， 这极大地提高了椅座的舒适程度。
同样地，椅背14可塑成让使用者的下背部舒适的轮廓，也让靠近使用者肩部 的上背部部分感到舒适。无论椅座12和椅背14被塑成何种形状，网状织物28都 是从组装前松驰的状态被拉伸到最终的撑大的状态，其中织物28夹在内部框架 310、 311和外部框架308、 309之间，在此位置织物28是充分拉紧的，使其能足 够地和舒适地支撑使用者的重量。
上述设计使外部框架308、 309的外表面限定了椅座和椅背的框架的外表面， 使椅座和椅背框架的外表面更清洁和更美观。某些椅子设计会用网状织物作为椅背 和椅座的支撑，该网状织物部分先承在一支架部分上，此支架部分随后插入一条设 在椅座和椅背框架元件的外表面中的管道中，因此这管道的两条缝清晰可见。这可 使椅子看去没那么美观。当前的附着方式仅在外框架308、 309和内框架310、 311 之间制造了一条缝，仅从椅子下方或椅子后方能看得到。由图可见，椅子10的正 视和侧视图里的外框架308、 309和内框架310、 311之间都没有展现任何看得到的 的缝，外表更清洁和更光滑。只有在仰视和后视图中才能看得到在内框架和外框架 之间的那条缝。
一如传统的此类椅子，椅子10中的垂直柱体有一高度调节结构。参照图9和 10，从倾斜弹簧58的后部可见在倾斜控制外壳16中的管状插孔320。穿越管状插 孔320的是可垂直调节柱体20的上端部分，此上端部分通常把基座18和倾斜控制 外壳16连接在一起。邻近管状插孔320安装了高度调节促动器322，其与垂直柱 体20的上端协同作用以引动可调节柱体20的垂直调节。垂直柱体20可为可调节 的柱体，如常见的气动活塞/气筒。促动器322通过一对保持器324、 325用旋转枢 轴的方式锁在基座部分上，使其可绕枢轴旋转。促动器322的末梢部分稍为覆盖管 状插孔320，并与垂直柱体20的上端协同作用以使其能垂直调节。垂直调节控制 杆44的杆端45是在倾斜控制外壳16里的，在操作上与促动器322联系以绕轴旋 转，使垂直调节促动器322绕着被锁住的一端旋转，以至促动器322的末梢部分引 动可垂直调节柱体20，椅座12的高度因而可升高或降低。弹性元件326可置于倾 斜弹簧58坚硬的外表面60和垂直调节促动器322之间，其中弹性元件326可使高度调节促动器322偏向令可垂直调节柱体20的垂直调节无效的位置，以致使用者 不能调节垂直柱体20的高度。垂直调节控制杠的另一端为一把手，外形易于手动 操作以把高度调节促动器322移动到第二位置，在此可垂直调节柱体20的垂直调 节功能被引动。该把手的向上移动最好能让可垂直调节柱体升高或降低，松开把手 时并使弹性元件326自动使高度调节促动器322偏回一位置，在此位置柱体20的 垂直调节无效。
在此叙述多功能和可定位办公或工作椅10，其可以多种方式适应各种体形和 身高的使用者。
尽管在附图中展现了本发明的特别实施例并作详细叙述，但可理解到，本领域 的专家能根据本文所披露的内容发展替代物。因此，在此披露的特别实施例只为一 例示，且并不局限按照权利要求的本发明的范围，本发明的范围包括附上的要求所 涵盖的全部范围，及一切和要求相等的。
权利要求
1.一椅子包括一基座，一由该基座支撑的椅座，一介于该椅座和该基座之间的倾斜结构，一与该椅座和该倾斜结构之中至少之一连接的椅背，一具有倾斜弹簧的该倾斜结构，该倾斜机构与该椅座连接，以致该椅座能相对于该倾斜结构移动，其中该椅座的移动引动该倾斜弹簧，致使该椅座和该椅背中至少之一倾斜。
2. 权利要求1中的椅子，进一步包括至少该椅座，该椅座可旋转，可旋转处并用一组连杆连接该倾斜结构，其中对该椅子施重量致使至少该组连杆之一引动该倾 斜弹簧以使该椅座和该椅背中至少之一倾斜。
3. 权利要求2的椅子，其中该组连杆进一步包括第一和第二对平行扶手，此等 扶手可旋转，可旋转处并把该椅座和该倾斜结构的相对的面连接，让该椅座能以第 一路径围绕该倾斜结构旋转，而该路径由该第一和第二对平行扶手限定，且其中该 第一和第二对平行扶手至少之一连接该倾斜弹簧，让该倾斜弹簧能相应于该椅座的 移动而被引动。
4. 权利要求3的椅子，进一步包括该椅背，该椅背可旋转，可旋转处并连接该 椅座， 一第三连杆可旋转，可旋转处并把该椅背与该倾斜结构连接，让该椅背能相 对于该倾斜结构在第二路径旋转，该第二路径由该第三连杆和该椅背与该椅座的连 接处限定，且该椅座和该椅背均独立地倾斜，方式由该第一和第二路径限定。
5. 权利要求4的椅子，其中该椅背可旋转，可旋转处并连接该椅座，连接处位 于该第一和第二对平行扶手之一的椅座连接点上。
6. 权利要求4的椅子，其中该第三连杆为一Y形连杆，连杆可旋转，可旋转处 并连接于该倾斜结构上的两个位置，并以旋转枢轴的方式连接于该椅背的一个位置 上。
7. 权利要求2的椅子，其中至少该椅座和椅背之一在倾斜之前的初始位置最少 为稍微向前倾斜。
8. 权利要求1的椅子，进一步包括倾斜限制器，其可在第一位置和第二位置之 间移动。在第一位置，椅子是可倾斜的；在第二位置，椅子是不可倾斜的。该倾斜 限制器具有一磁性部分，其利于该倾斜限制器能全程移动，并能完全移动至至少该 第一和第二位置之一。
9. 权利要求8的椅子，其中该倾斜限制器产生可听到的提示，表示该倾斜限制 器己完全移动至至少该第一和第二位置之一。
10. 权利要求9的椅子，其中该磁性部分利于产生该可听到的提示，表示该倾 斜限制器已完全移动至至少该第一和第二位置之一。
11. 权利要求l的椅子，其中至少该椅座和该椅背之一进一步包括弹性网状材料。
12. 权利要求1的椅子进一步包括一腰部支撑，其具有前面的衬垫和后面的框架，该前面的衬垫和后面的框架可 以自由定位的方式置于该椅背的两面，磁性元件，其置于该前面的衬垫的背面和该后面的框架的前面；该前面的衬垫和后面的框架通过该磁性元件之间的吸力，使两者能在该椅背的 该两相对面上，保持一相对于彼此的位置；该腰部支撑相对于该椅背可移动，而该磁性元件保持该前面的衬垫和后面的框 架在相对于彼此的位置，使该腰部支撑可置于该椅背的理想位置；且该椅背由一材料制成，该材料可使该磁性元件在该腰部支撑的移动过程中，保 持该前面的衬垫和后面的框架于该材料的两相对面，相对于彼此的位置，
13. 权利要求12的椅子，其中该椅背材料包括一弹性网状材料。
14. 一用于椅背的腰部支撑，包括 前面的衬垫和后面的框架；该前面的衬垫和后面的框架，其可在该椅背的两相对面定位，磁性元件置于该 前面的衬垫的背面和该后面的框架的前面；该前面的衬垫和后面的框架通过在该磁性元件之间的吸力，使两者能在该椅背 的两相对面上，保持一相对彼此的位置；该腰部支撑相对于该椅背可移动，而该磁性元件保持该前面的衬垫和后面的框 架在相对彼此的位置，使该腰部支撑可置于该椅背的理想位置；且该椅背由一材料制成，该材料可使该磁性元件在该腰部支撑的移动过程中，保 持该前面的衬垫和后面的框架于在该材料的两相对面，相对于彼此的位置。
15. 权利要求14的腰部支撑，其中该椅背材料包括一弹性网状材料。
16. 权利要求1的椅子，进一步包括 至少该椅座和该椅背之一由弹性网状材料制成；该弹性网状材料具有一外圈部分，其附着于该椅座和该椅背中至少之一的，实 质上坚硬的外部框架部分上；该外部框架部分可附着于该椅座和该椅背中至少之一的，对应的内部框架部分上；该弹性网状材料是可撑大的，当该外部框架部分附着于该内部框架部分时，该 弹性网状材料会从初时未撑大的状态撑大到最终撑大的状态；该外部框架部分具有一外表面，当其附着于该内部框架部分时，形成该椅座和 该椅背中至少之一的外表面；且该内部框架部分附着在此时被该外部框架部分遮盖住。
全文摘要
一具有椅座的椅子，该椅座可旋转，可旋转处并附着一倾斜结构的倾斜弹簧部分，以便于该倾斜弹簧可被该椅子的移动而引动。一椅背和/或该椅座可旋转，可旋转处并以平行扶手的装置连接该倾斜结构，以使该椅座和椅背可相对于彼此地倾斜。倾斜限制器可具有一磁性元件，使该倾斜限制器在松开和锁住的位置之间可全程移动，并且在该倾斜限制器可全程移动时发出可听到的提示。该椅座/椅背可以弹性网状材料制成，系于一坚硬的模制件上，其围绕并附于该椅座/椅背的一内框架上，其中该模制件的一外表面形成该椅座/椅背框架的一外表面，且该模制件的附着使该内框架把该网撑大到一最终状态。
文档编号A47C1/024GK101296636SQ200580030132
公开日2008年10月29日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者亨德利克·R·梵赫肯, 唐纳德·T·查德维克, 罗伯特·A·梅尔惠施, 罗恩·K·沃特森, 阿卡迪·高林斯基 申请人:诺尔公司