CN116963642A - 可后倾座椅装置 - Google Patents

Abstract

一种对重量敏感的可后倾座椅装置，其特征在于靠背枢转机构完全位于所述座椅装置的所述椅座组件(200)内。所述靠背枢转机构包括多个斜面组件，所述斜面组件定位在所述椅座组件(200)内，其中所述斜面组件各自包括一个或多个运动促进部件(272a、272b、222a、222b、252a、252b)，其接合一个或多个斜面(215a、215b、255a、255b、217a、217b)。所述运动促进部件(272a，272，222a，222b，252a，252b)与所述斜面(215a，215b，255a，255b，217a，217b)配合，以提供用于所述靠背(317)的虚拟枢轴(400)，所述虚拟枢轴投影在所述椅座表面上方。所述靠背枢轴机构最小化所述靠背在所述后倾运动期间的竖直下降，这又最小化在所述后倾运动期间的椅座升高。通过在后倾操作期间最小化所述靠背下降和所述椅座升高的幅度，所述座椅装置在所述椅子后倾时减少了所述功能枢轴从所述理想枢轴点的所述位移。

Description

可后倾座椅装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年12月8日提交的美国临时申请号63/122,890的权益，该临时申请特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种可后倾座椅装置，其用于将乘坐者支撑在就座位置。

背景技术

在座椅装置领域，特别是办公椅等领域，共同的目标在于改善乘坐者的舒适度和贴合度。要想提供一种能够在整个工作日内使用而不会带来不适的椅子，可后倾性是关键特征。为了提供可后倾性，已经采用了各种方法。

传统躺椅利用一个或多个弹簧将靠背偏置在直立位置，并对后倾运动提供阻力。就其本质而言，弹簧的输出力随着弹簧的变形而呈线性增长。因此，因为弹簧在其运动范围内只能提供单一的倾斜曲线，所以传统躺椅的设计者通常会选择适应身材适中的乘坐者的尺寸和重量的弹簧。在人群的极端情况下，由弹簧提供的后倾阻力将与乘坐者在后倾运动期间施加的力不匹配，从而使乘坐者不能舒适地利用后倾机构。身材高大的乘坐者会发现阻力太弱，因此会发现躺椅太容易倾斜。相反，身材矮小的乘坐者会发现阻力太大，因此根本难以利用后倾机构。

为了解决传统躺椅的缺点，开发了对重量敏感的躺椅。对重量敏感的躺椅的特征在于后倾机构，当靠背倾斜时，后倾机构会使得椅座抵抗乘坐者的重量而上升。以这种方式，乘坐者自身的重量提供了至少一部分后倾阻力，从而定制了由椅子的后倾机构提供给乘坐者的平衡力。许多市售的对重量敏感的可后倾椅座利用乘坐者的重量和一个或多个常规弹簧的组合来提供总的后倾阻力。

对重量敏感的可后倾椅座旨在提供一种椅座，其后倾动作贴近后倾时自然的身体动作。然而，在许多对重量敏感的可后倾椅座中，乘坐者的腿在后倾的过程中有从地板上抬起的趋势，从而导致乘坐者的腿的下侧仅由椅座的前边缘支撑。这种现象对乘坐者的腿造成压力点，从而引起不适。为了克服这个问题，可以向前移动(即，朝向椅座的前边缘移动)后倾机构的枢轴点，以充分减小完全后倾时的前椅座上升，从而允许乘坐者的脚停留在地板上。这种布置的不良效果是，乘坐者的躯干和腿之间的身体角度不变，因此，当椅子后倾时，乘坐者的眼睛高度不合期望地下降。此外，如果将枢轴点移动得太靠前，在做后倾动作时，乘坐者背部的重心往往会下降太多，使得乘坐者的重量难以平衡后倾力。

由于上述原因，对重量敏感的可后倾椅座通常在椅座下方且靠近使用者髋关节的位置处将其靠背枢转地附接到椅座。然而，当靠背枢轴位于该位置时，枢轴点在做后倾动作时会偏离其理想位置。需要一种改进的对重量敏感的可后倾椅座，该椅座在其整个运动范围内尽可能地保持椅座和靠背之间最符合人体工程学的关系。

附图说明

附图与下面的详细描述一起被结合在说明书中并形成说明书的一部分，其用于进一步示出各种示例性实施例并解释根据本发明的各种原理和优点：

图1是采用本发明特征的椅子的实施例的透视图。

图2是图1所示椅子的局部分解图。

图3是图1所示椅子的椅座组件的分解图。

图4是图1所示椅子的外壳子组件的后透视图。

图5是图1所示椅子的外壳子组件的局部分解图。

图6是图1所示椅子的椅座组件的顶部透视图，其中移除了护罩和椅座。

图7是图1所示椅子的椅座组件的另一个顶部透视图，其中移除了护罩和椅座。

图8是图1所示椅子的外壳和连接器子组件的局部分解后透视图。

图9是图1所示椅子的外壳和连接器子组件的后透视图。

图10是图1所示椅子的椅座组件的局部分解顶部透视图，其中部分移除了护罩。

图11是图1所示椅子的椅座组件的另一个顶部透视图，其中移除了椅座。

图12是图1所示椅子的椅座板子组件的局部分解顶部透视图。

图13是图1所示椅子的椅座板子组件的顶部透视图。

图14是图1所示椅子的椅座板子组件的底部透视图。

图15是图1所示椅子的连接器子组件的分解底部透视图。

图16是图1所示椅子的连接器子组件的底部透视图。

图17是图1所示椅子的连接器子组件的顶部透视图。

图18A是图1所示椅子处于直立状态的右侧剖视图。

图18B是图1所示椅子处于后倾状态的右侧剖视图。

图19A是图1所示椅子处于直立状态的左侧剖视图。

图19B是图1所示椅子的右侧剖视图，其示出了处于直立状态和后倾状态时典型的使用者的身体在椅子中的位置的比较。

具体实施方式

本文披露了本发明的详细实施例。然而，应理解的是，所披露的实施例仅仅是本发明的能够以各种形式实施的示例。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应当被解释为限制性的，而是仅作为权利要求的基础并且作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细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，本文中使用的术语和短语不旨在为限制性，而是旨在提供对本发明的可理解的描述。虽然本说明书以定义被认为具有新颖性的本发明特征的权利要求结尾，但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，相同的附图标记被延续使用。

如本文中所使用的，未指明数量时被定义为一个或多于一个。如本文所使用的，术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文所使用的术语“另一个”被定义为至少第二或更多。术语“包括”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而是可以包括未明确列出的或者这种过程、方法、物品或装置固有的其他元素。在没有更多限制的情况下，由“包括一个”开始的元素不排除在包括该元素的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元素。如本文所使用的术语“包含”、“具有”或“特征为”被定义为与术语“包括”同义(即开放式语言)。如本文所使用的术语“联接”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，也不一定是机械连接。如本文所使用的，术语“大约”或“约”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将认为等效于所述的值(即，具有相同的功能或结果)的数字范围。术语“运动促进部件”和“辊子”在本文中同义使用，并且应当理解为包括任何运动促进部件，诸如辊子、滑动件、轮子、球形球或能够与相邻表面接合并且沿着表面前后移动的任何其他结构。为了简单起见，除非另有说明，否则运动促进部件在本文中可以仅指辊子。本文使用的术语“前”、“后”、“侧”、“向前”、“向后”、“向上”和“向下”旨在表示从坐在椅子上的使用者的角度观察时通常理解的椅子的各个方向和部分。本文使用的术语“纵向”和“横向”旨在分别表示椅子从前到后和从一侧到另一侧的方向。为了避免疑问，椅座组件的“后面”或“后部”应该理解为是指如图18A所示的靠近靠背的椅子椅座组件的区域。椅座组件的“前面”或“前部”应该理解为当使用者坐在如图18A所示的座椅装置上时，靠近膝关节的椅子椅座组件的区域。

本发明涉及一种对重量敏感的可后倾座椅装置，其特征在于靠背枢轴机构，靠背枢轴机构能够为伸出椅座表面的靠背提供虚拟枢轴。在优选实施例中，靠背枢轴机构完全位于座椅装置的椅座组件内，并且设计成在后倾运动期间最小化靠背的竖直下降，这又最小化后倾运动期间的椅座升高。通过在后倾操作期间最小化靠背下降和椅座升高的幅度，本发明的座椅装置在椅子后倾时减少了功能枢轴从理想枢轴点移位。理想地，为了在后倾动作期间尽可能地保持椅座和靠背之间最符合人体工程学的关系，虚拟靠背枢轴应该位于乘坐者腰部区域中心的正后方和正下方。然而，当位于该位置时，乘坐者会体验到靠背围绕他们的腰部区域枢转的感觉，而不是自然后倾的感觉。因此，为了让乘坐者体验到合适的后倾感觉，虚拟枢轴必须在乘坐者的髋关节和乘坐者的腰部区域之间的位置处投射到椅座表面上方。如果虚拟枢轴投影到椅座表面上方太远的地方，则乘坐者将体验到靠背围绕他们的背部枢转的感觉。如果虚拟枢轴投影得太靠前，则将会使乘坐者背部的重心在后倾动作期间降低太多，因此乘坐者的重量难以平衡后倾力。在特别优选的实施例中，当身材适中的使用者以直立姿势坐在椅子中时，虚拟枢轴投影在椅座表面上方120mm±20mm和靠背前方20mm±20mm处，这大约在身材适中的使用者的髋关节上方50-70mm和后方60-80mm处(通常，髋关节本身位于椅座表面上方大约40-60mm和靠背前方大约100mm处)。最优选地，虚拟枢轴投影到椅座表面上方120mm和靠背前方35mm处。座椅装置优选地在直立位置和完全后倾位置之间呈现大约1英寸±0.25英寸的前座升高和大约1-3度的后座倾斜。

在例示本发明原理的实施例中，靠背枢轴机构包括位于椅座组件内的多个运动促进部件和相应的斜面，以用于为座椅装置的靠背组件提供虚拟枢轴。有利的是，座椅装置利用了使用者的重量，以便于后倾运动和椅座提升运动，并且便于返回到直立的椅座降低位置。在后倾过程中，运动促进部件和斜面的相互作用决定了靠背的向后运动和椅座的向上运动。优选地，对后倾几何形状与斜面的形状和角度的组合进行计算，使得乘坐者的就座重量按比例转移，作为对后倾力的平衡。当就座的乘坐者在椅子中向后倚靠以后倾时，来自使用者体重的负荷从几乎仅仅由椅座支撑过渡为至少部分由靠背支撑。因此，随着后倾角度的增加，施加在靠背上的负荷(即，力)增大。因此，在本发明的优选实施例中，斜面被有利地设计成使得斜面的坡度或倾斜度(这里称为“倾角”)随着椅子的倾斜动作增加而改变，以解决靠背倾斜时，由乘坐者的上身施加的越来越大的负荷。通过改变斜面长度上的倾角，可优化座椅装置以抵消和平衡后倾期间施加到靠背上的越来越大的力，使得座椅装置以受控的方式后倾。此外，也优选地对后倾几何形状与斜面的形状和角度的组合进行计算，以最小化靠背在后倾运动期间的竖直下降，这又最小化在后倾运动期间的椅座升高。

现在参考图1至图2，描述了体现本发明特征的座椅装置1(如办公椅)的示例性实施例。椅子1包括基座组件100、椅座组件200和靠背组件300。椅座组件200安装至基座组件100，而靠背组件300安装至椅座组件200。

基座组件100可以包括本领域已知的任何基座，其用于将椅座支撑在对于使用者来说足够的高度处。在所示实施例中，基座组件100包括基座110、多个脚轮105和立柱120。基座110包括五条腿架，其中单独的脚轮105枢转地附接到每条腿架的远端。立柱120包括高度可调的气缸，气缸附接到基座110的中心以提供底座，椅座组件200可以安装在该底座上。在替代实施例中，可以利用其他已知的基座组件。例如，椅子1的基座组件100可以包括四条腿架、旋转底座、悬臂基座或通常用于座椅装置的其他已知基座组件。

椅座组件200可以包括外壳子组件210、连接器子组件250、椅座板子组件270、护罩280、椅座外壳285和椅座290。外壳子组件210可以使用紧固件或本领域中其他已知的方式安装到立柱120上。手柄子组件135可以附接到外壳子组件210上，并且可操作地联接到立柱120上，以提供用于调节立柱120的延伸程度的方式，从而调节椅座290的高度。图1至图2所示的连接器子组件250包括大致L形的连接器251，并且用于将靠背310连接到椅座290上。在所示实施例中，连接器251的竖直延伸部分可以部分地设置在靠背310内形成的空腔内，并且连接器251的水平延伸部分可以部分地设置在外壳210内。椅座板子组件270可以枢转地连接到连接器251，其中可选的护罩280定位在椅座板子组件270上方。椅座外壳285的底部可以安装到椅座板子组件270，并且椅座290可以安装到椅座外壳285的顶部。连接器子组件250、外壳子组件210和椅座板子组件270一起用作为靠背组件300提供枢转机构。

靠背组件300可以包括靠背310和附接到靠背的可选扶手330a、330b。靠背310可以可操作地联接到连接器251的竖直延伸部，使得当向后的力施加到靠背时，该力被传递到连接器251。在某些实施例中，靠背310固定地附接到连接器251的竖直延伸部，使得靠背310不会相对于连接器251的竖直延伸部枢转。在替代实施例中，靠背310可以枢转地联接到连接器251的竖直延伸部。扶手330a、330b可以分别安装到靠背310的左侧和右侧。

现在参考图3至图17，描述了椅座组件200的各种部件的实施例。座椅装置1的特征在于靠背枢轴机构，靠背枢轴机构包括连接器251，连接器经由位于椅座组件200内的多个运动促进部件和相应的斜面(每个运动促进部件/斜面配对在此称为“斜面组件”)与椅座组件的外壳210对接，以用于为靠背组件300提供虚拟枢轴400。在所示实施例中，靠背枢轴机构包括前斜面组件、中央斜面组件和后斜面组件，其中中央斜面组件和后斜面组件协同操作以提供用于靠背的虚拟枢轴400，该虚拟枢轴投影在椅座表面上方和靠背前方。前斜面组件包括接合右前外壳斜面215a和左前外壳斜面215b的右前滑动件272a和左前滑动件272b。中央斜面组件包括接合弓形连接器斜面255a、255b的右中央辊子222a和左中央辊子222b。后斜面组件包括接合右后外壳斜面217a和左后外壳斜面217b的右后辊子252a和左后辊子252b。

如图3至图5和图8至图9所示，外壳子组件210可包括外壳211、位于外壳211前部的右前外壳斜面215a和左前外壳斜面215b、位于外壳211后部的右后外壳斜面217a和左后外壳斜面217b、位于外壳211中部的中央柱213以及安装到中央柱213的右中央辊子222a和左中央辊子222b。外壳211可采取由底板、两个基本平行的侧壁和倾斜的前壁限定的大致矩形的盆的形式。右前外壳斜面215a和左前外壳斜面215b可以安装在外壳211的前部靠近倾斜前壁的位置，而右后斜面217a和左后斜面217b可以安装在外壳211的底板的后部。在某些实施例中，前斜面215a、215b和后斜面217a、217b可以是使用一个或多个紧固件附接到外壳211的独立部件。在其他实施例中，并且特别是在其中外壳211由模制塑料构成的情况下，前斜面215a、215b和后斜面217a、217b可以在模制过程中一体地形成在外壳211中。在图3至图17所示的特定实施例中，前外壳斜面215a、215b是固定附接到外壳211上的独立部件，而后外壳斜面217a、217b一体形成在外壳211中。

仍参考图3至图5和图8至图9，中央柱213可以在外壳211的前部和后部之间的位置处附接到外壳211的底板上或与其一体形成。中央轴223可以定位在形成于中央柱213中的通道座214(见图4)中，其中轴帽225定位在前轴223上方以将中央轴223保持在座214中。右中央辊子222a和左中央辊子222b可以分别附接到中央轴223的右端和左端。在替代实施例中，右中央辊子222a和左中央辊子222b可以采取其它运动促进部件的形式，诸如滑动件、球形球或能够沿着弓形连接器斜面255a、255b向前和向后移动的任何其它结构。

手柄子组件135可以可操作地附接到中央柱213上，以提供用于调节立柱120的延伸程度的方式，从而调节椅座290的高度。手柄子组件135可以包括枢转地安装到中央柱213的高度调节枢轴杆137。枢轴杆137的第二端可操作地联接到立柱120的上端(例如，气缸)，以选择性地调节立柱120的延伸。手柄136可附接到枢轴杆137的第一端，并延伸穿过外壳211中的孔，以允许使用者拨动手柄子组件135并调节椅子1的高度。弹簧139能够可操作地联接到枢轴杆137的第一端，以在第一方向上偏压枢轴杆137。柱紧固件113可用于将柱120的顶端固定到外壳210上(参考图6)。

现在参考图3、图8至图9和图15至图17，描绘了连接器子组件250的实施例。连接器子组件250可以包括连接器251、弓形连接器斜面255和后辊子252a、252b。如上所述，连接器251通常可以是具有水平延伸部和竖直延伸部的L形。在优选实施例中，L形连接器是刚性构件，其在座椅装置使用期间通常遇到的力(即<400磅)下基本不变形。弓形连接器斜面255a、255b可以附接到连接器251的水平延伸部的前端，或者一体地形成在其中。右后辊子252a和左后辊子252b可以可旋转地联接到连接器251的底部。在所示实施例中，右后辊子252a和左后辊子252b位于连接器251底部靠近水平延伸部的后端形成的槽中。右后轴253a和左后轴253b分别延伸穿过右后辊子252a和左后辊子252b，以将辊子可旋转地安装到连接器251。连接器子组件250通过将外壳子组件的右中央辊子222a和左中央辊子222b分别安置在连接器子组件250的右连接器斜面255a和左连接器斜面255b内而可操作地联接到外壳子组件210。同时，连接器子组件250的右后辊子252a和左后辊子252b将分别接合外壳子组件210的右后斜面217a和左后斜面217b。右和左连接器保持器212可以用于帮助保持连接器251和外壳子组件210之间的联接。

在某些实施例中，可以在连接器251和外壳211之间可选地附接一个或多个弹簧，以在椅子闲置时将座椅装置偏置在直立位置。优选地，座椅装置不依靠弹簧来增加或减少后倾平衡力。相反，弹簧仅提供第二力来克服椅子部件的重量，并将闲置的椅子保持在直立位置。在所示实施例中，使用了右弹簧组件和左弹簧组件，并且右弹簧组件和左弹簧组件在完全后倾时在乘坐者背部的重心处提供大约8磅的后倾力。右弹簧子组件包括延伸穿过螺旋弹簧267a的弹簧活塞265a。类似地，左弹簧子组件包括延伸穿过螺旋弹簧267b的弹簧活塞265b。右弹簧活塞265a和左弹簧活塞265b各自都经由右枢轴杆266a和左枢轴杆266b枢转地附接到连接器250的基座。同时，右弹簧保持器220a和左弹簧保持器220b可以附接到底板，以用于将右枢轴杆266a和左枢轴杆266b的远端联接到外壳210。

现在参考图3、图6至图7和图12至图14，描绘了椅座板子组件270的实施例。椅座板子组件270可以包括椅座板271、椅座枢轴275、右前滑动件272a和左前滑动件272b以及右椅座滑动轴承277a和左椅座滑动轴承277b。椅座枢轴275用于提供将椅座枢轴275枢转地连接到连接器251的方式。椅座枢轴275可以在第一位置处附接到椅座板271的后部，并且在第二位置处枢转地附接到连接器251的右指状延伸部257a和左指状延伸部257b。右前滑动构件272a和左前滑动构件272b可以附接到椅座板271的前部，并且通常从椅座板271向下延伸，使得右前滑动件272a和左前滑动件272b分别接合外壳子组件210的右前斜面215a和左前斜面215b。在替代实施例中，右前滑动件272a和左前滑动件272b可以采取其他运动促进部件的形式，诸如辊子、球形球或能够沿着斜面向前和向后移动的任何其他结构。右椅座滑动轴承277a和左椅座滑动轴承277b可以附接到椅座板271的顶部。椅座外壳285可以通过附接到滑动轴承277a、277b而安装到椅座板271，其中椅座290附接到椅座外壳285。

现在参考图18至图19，座椅1的剖视图描绘了直立状态和后倾状态，示出了连接器子组件250、外壳子组件110和椅座板子组件270的相互作用，以提供本发明的后倾机构。

在图18A所示的直立状态下，椅座板组件270(以及因此附接的椅座290)处于与外壳211的底板大致平行的位置，而连接件251(以及因此附接靠背310)的竖直延伸部处于与椅座板组件270和外壳211的底板大致垂直的位置。在直立状态下，前斜面组件、中央斜面组件和后斜面组件处于以下状态：右前滑动件272a和左前滑动件272b位于右前外壳斜面215a和左前外壳斜面215b的后部(或底部)处；中央辊子222a、222b分别位于右弓形连接器斜面255a和左弓形连接器斜面255b的前部上；以及后辊子252a、252b分别位于右后外壳斜面217a和左后外壳斜面217b的后部上。在直立状态下，椅座枢轴275相对于椅子1的前部位于中央辊子222a、222b的后面。

在图18B所示的后倾状态下，连接器251的竖直延伸部被向后推，使得连接器251的水平延伸部相对于外壳211被向前推。随着连接器251的水平延伸部向前移动，位于椅座组件200内的多个运动促进部件沿着多个相应的斜面移动。在完全后倾状态下，前斜面组件、中央斜面组件和后斜面组件处于以下状态：右前滑动件272a和左前滑动件272b位于右前外壳斜面215a和左前外壳斜面215b的前部(或顶部)；中央辊子222a、222b分别位于右弓形连接器斜面255a和左弓形连接器斜面255b的后部；以及后辊子252a、252b分别位于右后外壳斜面217a和左后外壳斜面217b的前部。通过前斜面组件、中央斜面组件和后斜面组件中的每一个的辊子和斜面的相互作用，椅座板子组件270(以及因此附接的椅座290)相对于外壳211被向前和向上推动。

优化后倾几何形状和倾角，以最小化靠背在后倾运动期间的竖直下降，这又最小化椅座在后倾运动期间的升高。如图19B所示，虚拟枢轴400投影在椅座表面上方，并由从后外壳斜面217a、217b和连接器斜面255a、255b以垂直方式延伸的假想线的交点限定。点405代表当座椅装置1处于直立位置时典型使用者的髋关节的位置。圆弧415代表靠背310在后倾期间向后移动的路径，其中圆弧415的左侧代表靠背310在直立位置的位置，以及圆弧415的右侧代表靠背310在后倾位置的位置。点410代表大腿在完全后倾时的臀部枢轴点，并且点412代表背部在完全后倾时的臀部枢轴点。优选的是，优化了倾角和椅子的几何形状，以使得点410和412在后倾动作期间尽可能地保持靠在一起，以使座椅装置1的后倾动作有更自然的感觉，并避免与许多可后倾椅子相关联的常见的拉扯衬衫的问题。此外，通过优化后倾的几何形状以及斜面的形状和角度，可提供一种完全重量敏感的座椅装置，其紧密模拟使用者在后倾时的自然髋关节连接。

在图19A至图19B中描绘了座椅装置1的优选实施例。在所示实施例中，右后外壳斜面217a和左后外壳斜面217b通常具有弧形摇杆形(即，反向弯曲)的侧面轮廓，其中倾角从斜面217a、217b的后部到斜面中心逐渐减小，并且倾角从斜面中心到斜面217a、217b的前部逐渐增大。连接器斜面255a、255b通常具有J形侧面轮廓，其中倾角从斜面255a、255b的后部到斜面255a、255b的前部逐渐增大。

后外壳斜面217a、217b和连接器斜面255a、255b共同用作为靠背组件300提供虚拟枢轴400。由后外壳斜面217a、217b和连接器斜面255a、255b的倾角决定虚拟枢轴400的定位。具体地，虚拟枢轴400投影在椅座表面上方，并且其位置由从后外壳斜面217a、217b和连接器斜面255a、255b以垂直方式(即90°)延伸的假想线的交点限定。在所示实施例中，优化了后外壳斜面217a、217b和连接器斜面255a、255b的长度和倾角，以提供位于椅座290上方和靠背310前方的虚拟枢轴点400。以这种方式，在优选实施例中，椅子1的后倾机构将用于在后倾运动期间最小化靠背的竖直下降和椅座的升高，由此提供一种座椅装置，其依靠使用者的重量来获得绝大部分的后倾阻力(即，大于80％的后倾阻力)，同时还在其运动范围内尽可能保持椅座和靠背之间最符合人体工程学的关系。

在图19A和图19B所示的实施例中，外壳211的宽度为约235mm，外壳211的长度为约315mm，以及外壳211的深度为约75mm。中央辊子222a、222b和后辊子252a、252b之间的距离为大约125mm，并且从中央辊子222a、222b的中央轴开始测量，中央辊子222a、222b位于外壳211的底板上方大约50mm处。中央辊子和后辊子的辊子轴直径为约9mm，而辊子本身的直径为约30mm。从水平面开始测量，后外壳斜面217a、217b的后端呈大约-9°的倾角217α；后外壳斜面217a、217b的中心呈大约0.0°的倾角217β；并且后外壳斜面217a、217b的前端呈大约+9°的倾角217γ。从水平面开始测量，连接器斜面255a、255b的后端呈大约20°的倾角255α；连接器斜面255a、255b的中心呈大约29°的倾角255β；并且连接器斜面255a、255b的前端呈大约38°的倾角255γ。在所示实施例中，后外壳斜面217a、217b的运动范围217θ和连接器斜面255a、255b的运动范围255θ均为约18°。在替代实施例中，连接器斜面255a、255b的运动范围255θ可以替代地在大约15°至25°的范围内。在所示实施例中，虚拟枢轴400投影到椅座表面290上方120mm和靠背310前方35mm处。身材适中的使用者的髋关节405位于椅座表面290上方大约60mm和靠背310前方大约100mm处，这将身材适中的使用者的髋关节405定位在立柱120后方大约50mm处。座椅装置优选地在直立位置和完全后倾位置之间呈现大约1英寸±0.25英寸的前座升高和大约1-3度的后座倾斜。在替代实施例中，可以修改中央连接器斜面和后外壳斜面的角度，使得虚拟枢轴400投影在椅座表面上方120mm±20mm处和靠背前方20mm±20mm处，其在身材适中的使用者的髋关节405上方大约50-70mm处和后方大约60-80mm处。

前外壳斜面215a、215b用于控制椅座板子组件270在后倾过程中的前部升高并因此控制倾斜。优选地，在完全后倾状态下，椅座板子组件270的前部提升得比椅座板子组件270的后部稍高。在所示实施例中，前外壳斜面215a、215b通常具有倾斜的侧面轮廓，其中倾角从斜面215a、215b的后部到斜面255a、255b的前部逐渐增大。在图19A和图19B所示的实施例中，从水平面开始测量，前外壳斜面215a、215b的后端呈大约33°的倾角215α；前外壳斜面215a、215b的中心呈大约41°的倾角215β；并且前外壳斜面215a、215b的前端呈大约49°的倾角215γ。

在替代实施例中，倾角可根据各种因素而变化，包括各种部件的尺寸、后倾几何形状以及由运动促进部件和斜面相互作用产生的摩擦带来的阻力。因为施加在靠背上的负荷(即力)随着后倾角度的增加而增大，所以后外壳斜面217、连接器斜面255和前外壳斜面215的倾角优选地将在其长度上变化。斜面和运动促进部件的形状也可以变化。在某些实施例中，斜面可以是基本上线性的形状，并且运动促进部件是不均匀的形状。例如，运动促进部件可以采取基本上椭圆形的辊子的形式。在另一个实施例中，辊子可以是球形的，但是斜面可以具有不同的形状(例如，部分线性和部分弯曲)，从而允许不同的提升运动。运动促进组件可以采取多种形式。例如，部件可以是形状像轮子的辊子的形式。在一个优选实施例中，辊子本质上是球形的。此种实施例特别有利于为装置提供稳定性。球形形状增加了辊子与斜面接触的表面积，特别是当斜面包括具有对应于球形辊子的凹形形状(例如，沿行进方向延伸的谷部)的轨道时，从而特别适于接收辊子。因此，辊子在轨道中自对中，并避免了漂移。当然，运动促进组件的其他实施例也包含在本发明中。例如，运动促进部件可以包括固定的低摩擦滑动件或滚珠轴承。

辊子可由金属或聚合材料制成。在某些实施例中，辊子由低摩擦、高强度的聚合材料形成，诸如聚四氟乙烯(PTFE)。在其他实施例中，辊子包括弹性材料，诸如聚氨酯橡胶，其减弱了横跨斜面的滚动运动的动作，从而提供了平稳的动作。类似地，斜面优选地由提供强度、耐久性以及优选地在与辊子相互作用期间减少摩擦的材料形成。用于斜面的示例性材料包括但不限于高密度聚乙烯、高密度聚丙烯和PTFE等。

受益于前述描述和相关联附图中呈现的教导，本领域的技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文使用了特定的术语，但是它们仅用于一般和描述性的意义，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种可后倾座椅装置，包括：

(a)椅座组件，其包括椅座外壳；

(b)靠背后倾机构，其包括：连接器，所述连接器具有水平延伸部和竖直延伸部；中央斜面组件，其用于将所述连接器的所述水平延伸部可操作地联接到所述椅座外壳的中央部分；后斜面组件，其用于将所述连接器的所述水平延伸部可操作地联接到所述椅座外壳的后部；以及

(c)靠背组件，其附接到所述连接器的所述竖直延伸部。

2.根据权利要求1所述的可后倾座椅装置，其中所述后斜面组件包括：一个或多个后外壳斜面，其位于所述椅座外壳的后部；以及一个或多个后辊子，其附接到所述连接器的所述水平延伸部的底部，其中所述一个或多个后辊子可操作地接合所述一个或多个后外壳斜面。

3.根据权利要求2所述的可后倾座椅装置，其中所述中央斜面组件包括：一个或多个连接器斜面，其位于所述连接器的所述水平延伸部的前部；以及一个或多个中央辊子，其附接到从所述椅座外壳的底板竖直延伸的中央柱，其中所述一个或多个中央辊子可操作地接合所述一个或多个连接器斜面。

4.根据权利要求3所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个后外壳斜面各自都具有反向弯曲的侧面轮廓和限定后倾角的斜面坡度，其中所述后倾角从每个后外壳斜面的后端到每个后外壳斜面的中心逐渐减小，并且其中所述后倾角从每个后外壳斜面的中心到每个后外壳斜面的前端逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个连接器斜面各自都具有J形侧面轮廓和限定连接器倾角的斜面坡度，其中所述连接器倾角从每个斜面的后端到每个斜面的前端逐渐增大。

6.根据权利要求4所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个后外壳斜面的所述后倾角从所述一个或多个后外壳斜面的所述后端处大约-9°变化到所述一个或多个后外壳斜面的所述前端处大约+9°。

7.根据权利要求5所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个连接器斜面的所述连接器倾角从所述一个或多个连接器斜面的所述后端处大约+20°逐渐增加到所述一个或多个后外壳斜面的所述前端处大约+38°。

8.根据权利要求5所述的可后倾座椅装置，其中所述椅座组件还包括基本平坦的椅座板，其中所述椅座板的后部枢转地附接至所述连接器，并且所述椅座板的前部可操作地联接至所述椅座外壳的前部。

9.根据权利要求8所述的可后倾座椅装置，其中所述椅座板的所述前部经由前斜面组件可操作地联接到所述椅座外壳的所述前部。

10.根据权利要求9所述的可后倾座椅装置，其中所述前斜面组件包括由一个或多个前辊子接合的一个或多个前外壳斜面，其中所述一个或多个前外壳斜面位于所述外壳的所述前部，并且其中所述一个或多个后辊子附接到所述椅座板的底面。

11.一种可后倾座椅装置，包括：

(a)椅座组件，其包括外壳；L形连接器；椅座板；以及多个斜面组件，其用于将所述L形连接器和所述椅座板可操作地联接到所述外壳，其中所述多个斜面组件包括：前斜面组件，其用于将所述椅座板的前部可操作地联接到所述外壳的前部；中央斜面组件，其用于将所述L形连接器的前部可操作地联接到所述外壳的中央部分；以及后斜面组件，其用于将所述L形连接器的底部可操作地联接到所述外壳的后部；

(b)靠背组件，其附接到所述L形连接器。

12.根据权利要求11所述的可后倾座椅装置，其中所述后斜面组件包括：一个或多个后外壳斜面，其位于所述外壳的所述后部；以及一个或多个后辊子，其附接到所述L形连接器的所述底部，其中所述一个或多个后辊子可操作地接合所述一个或多个后外壳斜面。

13.根据权利要求12所述的可后倾座椅装置，其中所述中央斜面组件包括：一个或多个连接器斜面，其位于所述L形连接器的所述前部；以及一个或多个中央辊子，其附接到从所述外壳的底板竖直延伸的中央柱，其中所述一个或多个中央辊子可操作地接合所述一个或多个连接器斜面。

14.根据权利要求13所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个后外壳斜面各自都具有弧形摇杆形的侧面轮廓和限定后倾角的斜面坡度，其中所述后倾角从每个后外壳斜面的后端到每个后外壳斜面的中心逐渐减小，并且其中所述后倾角从每个后外壳斜面的中心到每个后外壳斜面的前端逐渐增大。

15.根据权利要求5所述的可后倾座椅装置，其中所述一个或多个连接器斜面各自都具有J形侧面轮廓和限定连接器倾角的斜面坡度，其中所述连接器倾角从每个斜面的后端到每个斜面的前端逐渐增大。

16.一种可后倾座椅装置，包括：

(a)基座组件；

(b)椅座组件，其安装到所述基座组件，所述椅座组件包括：

i.外壳子组件，所述外壳子组件包括：外壳；前外壳斜面，其位于所述外壳的前部；中央运动促进部件，其位于所述外壳的中心部分；和后外壳斜面，其位于所述外壳的后部；

ii.连接器子组件，所述连接器子组件包括连接器，所述连接器限定竖直延伸部和水平延伸部，并且其中所述连接器的所述水平延伸部包括位于所述水平延伸部的前部中的弓形连接器斜面和位于所述水平延伸部的后部中的后运动促进部件，其中所述连接器斜面与所述外壳子组件的所述中央运动促进部件可操作地接合，并且其中所述后运动促进部件与所述外壳子组件的所述后外壳斜面可操作地接合；

iii.椅座板子组件，其枢转地附接到所述连接器子组件，所述椅座板子组件包括前运动促进部件，所述前运动促进部件与所述外壳子组件的所述前外壳斜面接合；以及

(c)靠背组件，其附接到所述连接器的所述竖直延伸部。

17.根据权利要求13所述的可后倾座椅装置，其中所述后外壳斜面具有弧形摇杆形的侧面轮廓和限定后倾角的斜面坡度，其中所述后倾角从所述后外壳斜面的后端到所述后外壳斜面的中心逐渐减小，并且其中所述后倾角从所述后外壳斜面的中心到所述后外壳斜面的前端逐渐增大。

18.根据权利要求17所述的可后倾座椅装置，其中所述连接器斜面具有J形侧面轮廓和限定连接器倾角的斜面坡度，并且其中所述连接器倾角从所述连接器斜面的后端到所述连接器斜面的前端逐渐增大。

19.根据权利要求16所述的可后倾座椅装置，其中所述椅座板子组件还包括：椅座板、椅座枢轴，其附接到所述椅座板的后部；以及前运动促进部件，其附接到所述椅座板的前部。

20.根据权利要求19所述的可后倾座椅装置，其中所述椅座枢轴的第一端附接到所述椅座板的所述后部，并且所述椅座枢轴的第二端枢转地附接到所述连接器的一个或多个指状延伸部。