CN1810185A - 同步机构 - Google Patents

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CN1810185A CNA2005100846374A CN200510084637A CN1810185A CN 1810185 A CN1810185 A CN 1810185A CN A2005100846374 A CNA2005100846374 A CN A2005100846374A CN 200510084637 A CN200510084637 A CN 200510084637A CN 1810185 A CN1810185 A CN 1810185A
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Abstract

本发明涉及一种用于办公椅中椅座－靠背的关联动作的同步机构(1)，具有可以放置在椅子柱体上的底座支架(2)、椅座和/或椅座支架(4)以及靠背支架(5)。为了提供结构简单的同步机构(1)，可绕横轴(14)枢转的靠背支架(5)以铰接方式直接连接到底座支架(2)以及椅座和/或椅座支架(4)的后端区(17)，使得靠背向后的枢转动作引起椅座支架(4)的后部区域的下降动作。此外，也可绕横轴枢转的椅座和/或椅座支架(4)以铰接方式连接到底座支架(2)，使得向后的水平移动叠加在椅座支架(4)的下降动作上。通过靠背支架(5)到底座支架(2)以及椅座和/或椅座支架(4)的直接连接，可以显著简化同步机构(1)的结构。因此，可以省掉如四杆链形式的复杂连接杆装置。然而，得益于本发明同步机构(1)的设计，所获得的椅座舒适性足以媲美具有更复杂结构的同步机构。

Description

同步机构
技术领域
本发明涉及一种同步机构，其可用于办公椅的椅座—靠背关联动作，该同步机构具有可以放置在椅子柱体上的底座支架、椅座和/或椅座支架、以及靠背支架。
背景技术
“同步机构”一词表示办公椅的椅座基座中的组件，该组件确保使椅座与靠背耦接并能使椅座与靠背之间产生特定的相对运动的运动学。为达此目的，将底座支架放置在椅子柱体上，在该底座支架上安装有椅座支架和靠背支架，该椅座支架可绕着横轴枢转并以铰接方式连接到该底座支架，另外该靠背支架也可绕着横轴枢转并以铰接方式连接到该底座支架。办公椅的椅座，通常设有装椅套的椅座区，安装在椅座支架上。靠背支架，通常从该实际同步机构向后延伸，使办公椅的靠背支撑在向上延伸的延伸臂上。
椅座支架与靠背支架彼此之间以铰接方式耦接，使得靠背向后的枢转动作(例如由椅子使用者倾斜倚靠靠背时可能导致的动作)会引起椅座的后缘的向下的下降移动。这种椅座—靠背关联动作能产生一种相当舒适的优点，且对于整形外科非常需要。
这种同步机构可从DE 10125994 A1得知。在该情况中，椅座支架通过构造复杂的连杆装置连接到底座支架，该连杆装置为四杆链的形式。这样，可以获得相当大的靠背枢转角度。此外，通过实现该目的，由于椅座支架与靠背支架在多点处可枢转地安装在底座支架上，所以在较大的靠背枢转角度的情况下，可实现较大的椅座区的下降动作。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的同步机构。
通过根据权利要求1的同步机构可实现上述目的。根据该权利要求，可绕横轴枢转的靠背支架以铰接方式直接连接到底座支架以及椅座和/或椅座支架的后端区域，使得靠背向后的枢转动作会引起椅座支架的后部区域的下降动作。此外，也可绕横轴枢转的椅座和/或椅座支架以铰接方式连接到该底座支架，使得向后的水平移动叠加到该椅座支架的下降动作上。通过靠背支架直接连接到底座支架以及椅座和/或椅座支架，可以显著简化同步机构的结构。因此，可以省掉如四杆链形式的复杂连杆装置。但是，得益于本发明的同步机构的设计，可获得的椅座舒适性足以媲美结构更复杂的同步机构。
本发明的其他有利实施例在从属权利要求中详细说明。
这样一种布置证明是有利的：其中在基本位置中，接头距离的水平分量x与接头距离的垂直分量y的比例在0.6到1.7之间。此外，如果在向后枢转到最远的位置中接头距离的水平分量x与接头距离的垂直分量y的比例在2.8到5.8之间也是有利的，若该比例在3.5到3.9之间则更有利。此外，如果在向后枢转到最远的位置中椅座和/或椅座支架的下降角度与靠背支架的枢转角度的比例在1∶2.1到1∶3.0之间，则是有利的，若该比例在2.5到2.7之间则更有利。这些实施例能确保椅座特别舒适的枢转。
此外，如果椅座和/或椅座支架通过一个旋转与滑动接头连接到底座支架，则是有利的。椅座和/或椅座支架向后的水平滑动动作因此可以简单又可靠地进行。
在本发明的另一实施例中，设有位于前座位区中的捕捉机构(catchmechanism)以将椅座支架的位置锁定到底座支架。这样，可进一步提升同步机构的操作舒适性。如果为锁定设置中间步骤，则椅座可以轻易地固定在不同的对角度位置中。
如果提供弹簧装置使同步机构预张紧的话，则可以使靠背的“枢转阻力”自动变化，该弹簧装置包括支腿弹簧(leg spring)，其一个支腿支撑在位于椅座和/或椅座支架上的对应部分上，使得连接点的位置以及支腿弹簧的弹簧特性随着靠背的枢转而改变。最后，如果设置蜗轮对来起动用于支腿弹簧的调整机构的话，则可以特别容易地设置同步机构的预张紧。
附图说明
以下将参考附图，详细说明本发明的示例性实施例。
图1是处于基本位置中的同步机构的示意性侧视图：
图2是处于向后枢转到最远位置中的同步机构的示意性侧视图；
图3是同步机构的示意性主视图；
图4是沿图3中的线IV-IV的示意性剖视图；
图5是沿图3中的线V-V的示意性剖视图：
图6是沿图1中的线VI-VI的示意性剖视图：
图7是沿图1中的线VII-VII的示意性剖视图。
具体实施方式
如图1所示，同步机构1具有底座支架2，该底座支架2通过圆锥接收器3安装在椅子柱体(未显示)的上端部，如在DE 10125994 A1中所示。同步机构包括大体框架形的椅座支架4以及靠背支架5，靠背支架5在俯视图中呈叉状，靠背支架5的颊部6、7位于底座支架2的两侧上。
带有装椅套的座位区的椅座(未显示)安装在椅座支架4上。剖面为T形并用于椅座的纵向移动的引导元件9为本目的而安装在椅座支架4的顶部8上。当然，也可以使用刚性地连接到椅座支架4的椅座。假如使用可以相对于椅座支架4替换的椅座的话，则在工厂通过改变椅座支架4上的引导元件9的位置，例如特别通过将引导元件9在不同位置拧到椅座支架4可以轻易地改变椅座的位置。多个捕捉突耳(catch lug)11设在椅座支架4的横向框架元件10上，这些多个捕捉突耳一个接着一个地沿椅座纵向方向L设置，还用于将椅座以熟知的方式(未详细描述)定位且连接到椅座支架。
在一般现代办公椅中其高度可调整的靠背(并未详细显示)连接到靠背支架5。该靠背也可以整体地连接到靠背支架5。
从图3可以特别看出，整个同步机构1就实际的运动学而言建造成相对于中央纵向平面M镜面对称。因此，在以下的说明中，均假定实际的枢转机构的结构元件在两侧上成对设置。
靠背支架5的颊部6的朝向前方的下端部12以铰接方式直接连接到底座支架2。在该示例性实施例中，该颊部6的下端部12安装在底座支架2上的枢转轴承13上，使得靠背支架5通过该枢转轴承13近似中心地直接连接到底座支架2。因此，靠背支架5可以与靠背一起沿枢转方向S绕穿过该枢转轴承12的枢转轴14枢转。所以，不需要设置诸如靠背支架5与支架2之间的中间连接杆的额外的连接元件。
另外，靠背支架5的颊部6的上端部15通过接头16而连接到椅座支架4的后端区17上。因此，椅座支架4也可以通过枢转靠背而沿着枢转方向S移动与下降。换言之，绕接头16的接头轴19产生枢转。
在图1所示的靠背5的基本位置中，穿过枢转点13、16的纵向轴线18会呈对角度地倾斜到后方。在该基本位置中，接头距离A的水平分量x比接头距离A的垂直分量y的比例大约是1∶1。在这种情况中，纵向轴线18与椅座支架平面E围出稍微超过40°的夹角W1，在该基本位置中该椅座支架平面E大体水平。
在向后枢转到最远的位置中，连接杆会进一步向后倾斜，参见图2。接头距离A的水平分量x比接头距离A的垂直分量y的比例大约是3.7，纵向轴线18与椅座支架平面E围出的夹角W2则稍微小于26°。
由于由接头距离A和纵向轴线18与椅座支架平面E之间的角度W所确定的枢转机构的几何形状，在向后枢转到最远的位置中，可以实现大约为1∶2.6的传动比。这意味着在椅座支架4的下降角度α大约为10°时，靠背支架5向后枢转的枢转角度β大约为26°，参见图2。所使用的几何形状的优点在于可以使椅座支架4实现较大的下降角α，而不需使靠背的枢转角度β必须变得很大，当靠背枢转角变得很大时就导致类似躺椅的位置。这样，也可以有效避免“衬衫离开效应(shirt pulling-outeffect)”。
图3所示的主视图示意性地显示该剖面图像的位置。在这种情况中，显示了两个剖面：沿中心平面M的剖面(图5)和沿与平面M横向偏离的平行平面的另一剖面(图4)。
如图4所示，椅座支架4在其前端区21处通过一个旋转与滑动接头22连接到底座支架2。该接头包括连接到椅座支架4的滑动元件23，该滑动元件23放在由两个彼此隔开的滑动颚部24、25所形成的滑动引导槽中，该两个滑动颚部永久地连接到底座支架2。在所示的基本位置中，上部滑动颚部25中止于椅座支架4上的限位部26，这样可防止椅座支架4执行向前的枢转动作，该动作会越过大体水平的基本位置。两个滑动颚部24、25具有冠状引导表面27，该引导表面允许滑动元件23以及连接到该滑动元件23的椅座支架4也能够完成向后的枢转动作。该滑动元件23(如轨道状)的顶部28与底部29因此沿上部和下部滑动颚部24、25的引导表面27行进，该滑动元件23被安全地引导在任意枢转状态下的上部和下部滑动颚部24、25之间。当然，这种形式的接头也可以由其他类型的接头所取代。例如，可以使用DE 10125994 A1所述的旋转与滑动接头。
由于靠背支架5的形状及它在底座支架2与椅座支架4上的定位，当靠背受到负荷时，靠背支架5沿枢转方向S实施向下的枢转动作并向后枢转。然而，通过该枢转动作，椅座支架4也会向下并向后枢转，而在该旋转与滑动接头22的区域内向后水平移动。因此不会导致椅座表面的前端的相关提升动作，因此，避免了大腿底部上紧缩感(constriction)。
与现有技术中已知的所实现的成就相比，根据本发明，可以提供一种具有特别简单的结构的枢转机构。这样，降低了制造成本。此外，除了结构简单之外，“衬衫离开效应”也明显减少。换言之，实现了很高的椅座舒适性且不需要使用复杂又昂贵的结构。
此外，椅座支架4到底座支架2的位置可以通过设在椅座支架4的前端区21中的捕捉机构30锁定。该捕捉机构30包括多个捕捉凹槽32和大体立方体状的捕捉楔形部33，这些凹槽沿着纵向方向L一个接一个地设在椅座支架4的底部31上，另外大体立方体状的捕捉楔形部33设在底座支架2中并用于配合在捕捉凹槽32中。捕捉楔形部33在引导通道34中引导，且其下端部连接到金属丝弹簧35，该弹簧通过枢转杠杆36来起动(起动方式以下并未详细说明)。在捕捉位置中，该捕捉楔形部33由该金属丝弹簧35沿捕捉凹槽32的方向预张紧，以便确保该楔形部可靠地位于该捕捉凹槽32中。通过起动枢转杠杆36，金属丝弹簧35会被向下引导，因此捕捉楔形部33被引导回离开捕捉位置。捕捉楔形部的自由端具有楔形端37，该楔形端37的剖面形状如同蘑菇且位于捕捉凹槽32中。即使当椅座支架4受到枢转时，该楔形端37的倾斜接触表面也能确保可靠地配合在捕捉凹槽32中。
沿纵向方向L一个接一个地设置有捕捉凹槽32。因此，同步机构可以固定在基本位置与向后枢转到最远的位置之间的多个不同中间位置中。与枢转杠杆36相反设置的操作杠杆38用于触发椅子柱体的高度调整。
同步机构1通过弹簧装置沿枢转方向S反向预张紧，即向同步机构的基本位置预张紧。该弹簧装置设置成在横向方向彼此对准的两个支腿弹簧41的形式，参见图7。支腿弹簧41、41′位于在枢转轴14周围。指向上方的支腿42支撑在椅座支架4上的突起上，而朝向前方的第二支腿43则支撑在底座支架2中的调整机构中。支腿弹簧41、41′施加弹簧力以抵抗靠背向后的枢转动作，该弹簧力通过起动旋转杠杆44可由调整机构改变。
该调整机构包括通过轴45连接到旋转杠杆44的蜗杆46，该轴45位于底座支架2中的轴承外壳47中，参见图6。旋转杠杆44位于用于触发气体弹簧的套筒状的枢转杠杆38中，并被拉出以起动蜗轮对。蜗杆46的齿配合在连接到螺杆49的蜗轮48中。该螺杆49安装成能在两端52、53上旋转，即底座支架2的盖子50中的一端和底座支架2的主体51中的另一端。通过起动旋转杠杆44，蜗轮48通过蜗杆46产生旋转，并且用于安装弹簧支腿的引导棱柱54通过螺杆52的动作而沿着该螺杆52被引导。如果引导棱柱54向下移动，朝向前方的支腿弹簧41的弹簧支腿43受到棱柱的作用并被向下压离，如此会使支腿弹簧41的预张紧提高。这样会导致椅座支架4与靠背支架5沿枢转方向S产生枢转动作以抵抗更大的阻力。
朝向上方的支腿弹簧41的第二支腿42挤压紧靠第二引导棱柱55，该引导棱柱55位于椅座支架4的底部31上。换言之，支腿弹簧41不固定地安装在两侧上。如果椅座支架4向下且向后枢转(即沿枢转方向S)，则上部弹簧支腿42的连接点会移动。因此当靠背受到负荷时，连接点的位置就会产生改变，使得该连接点会沿弹簧中心56的方向移动。因此，在沿枢转方向S的动作的情况下，支腿弹簧41的弹簧状态便会发生自动改变。换言之，如果椅座枢转，则支腿弹簧41以及整个椅座将自动变得更加坚固。
靠背支架5使用紧固螺丝57连接到中央枢转轴14。换言之，在枢转期间，枢转轴14与靠背支架5一起旋转。枢转轴14的直径选择成能使支腿弹簧41、41′在张紧位置中不会靠在枢转轴14上。支腿弹簧41、41′的内径总是大于枢转轴14的直径。当椅座枢转时，可以确保枢转轴14不受阻碍地旋转。此外，还可以避免许多恼人的接触噪音，例如嘎吱嘎吱响。由于连接到枢转轴14的两个支腿弹簧41、41′的圆周会落在如棱柱状的弹簧架58中，所以仍能可靠地确保支腿弹簧41、41′在其操作位置中的定位。
通过使用支腿弹簧41、41′，可以将弹簧力直接传动到同步机构1，以便用于传动力的的额外部件不是必需的。因此，所需要的总部件的数量小于现有技术中已知的同步机构的总部件的数量，原因是调整机构由较少的部件构成。因为使用了蜗轮对，所以调整机构特别坚固，并且由于传动比很高，所以很容易地调整旋转杠杆。
可选实施例(未显示)假定椅座支架4集成在椅座的椅座外壳中。换言之，椅座的椅座外壳直接连接到底座支架2。因此，不再需要独立的椅座支架。因此可以进一步降低制造成本。除了减少必需部件之外，还降低了整体的高度。因此，椅座能允许使用更多金银丝细工装饰的外形。靠背支架5直接连接到椅座外壳的后端部，且底座支架2亦通过摩擦轴承等连接到椅座外壳的前端部。为了接收枢转轴14，该椅座外壳具有两个摇臂轴承。滑动元件23也是椅座外壳的部件，摇臂轴承和滑动元件优选地整体地注模成型在椅座外壳上。椅座外壳还具有捕捉机构所需的捕捉凹槽32。
附图标记列表
A         接头距离
E         椅座支架平面
L         椅座纵向方向
S         枢转方向
W1        夹角
X         水平分量
Y         垂直分量
1         同步机构
2         底座支架
3         圆锥接收器
4         椅座支架
5         靠背支架
6         颊部
7         颊部
8         椅座支架顶部
9         引导元件
10        框架元件
11        捕捉突耳
12        下端部
13        枢转轴承
14        枢转轴
15        上端部
16        接头
17        后端区
18        纵向轴线
19        接头轴
20        自由
21        前端区
22        旋转与滑动接头
23        滑动元件
24        下部滑动颚部
25        上部滑动颚部
26        限位部
27        引导表面
28        顶部
29        底部
30        捕捉机构
31        椅座支架底部
32        捕捉凹槽
33        捕捉楔形部
34        引导通道
35        金属丝弹簧
36        枢转杠杆
37        楔形端
38        操作杠杆
41        支腿弹簧
42        上部支腿
43        下部支腿
44        旋转杠杆
45        轴
46        蜗杆
47        轴承外壳
48        蜗轮
49        螺杆
50        盖子
51        主体
52        螺杆的上端
53        螺杆的下端
54        下部引导棱柱
55        上部引导棱柱
56        弹簧中心点
57        紧固螺丝
58        弹簧架

Claims (8)

1、一种用于办公椅的椅座-靠背关联动作的同步机构(1)，具有可以放置在椅子柱体上的底座支架(2)、椅座和/或椅座支架(4)以及靠背支架(5)，其中，可绕横轴(14)枢转的靠背支架(5)以铰接方式直接连接到底座支架(2)以及该椅座和/或椅座支架(4)的后端区(17)，使得靠背向后的枢转动作会引起椅座支架(4)的后部区域的下降动作，并且，也可绕横轴枢转的椅座和/或椅座支架(4)以铰接方式连接到底座支架(2)，使得向后的水平移动动作会叠加到椅座支架(4)的下降动作上。
2、根据权利要求1所述的同步机构(1)，其特征在于，在基本位置中，接头距离A的水平分量x与接头距离A的垂直分量y的比例在0.6到1.7之间。
3、根据权利要求1或2所述的同步机构(1)，其特征在于，在向后枢转到最远的位置中，接头距离A的水平分量x与接头距离A的垂直分量y的比例在2.8到5.8之间。
4、根据权利要求1到3中任一项所述的同步机构(1)，其特征在于，在向后枢转到最远的位置中，椅座和/或椅座支架(4)的下降角度α与靠背支架(5)的枢转角度β的比例在1∶2.1到1∶3.0之间。
5、根据权利要求1到4中任一项所述的同步机构(1)，其特征在于，椅座和/或椅座支架(4)在其前端区(21)上通过旋转与滑动接头(22)连接到底座支架(2)。
6、根据权利要求1到5中任一项所述的同步机构(1)，其特征在于，具有捕捉机构(30)，该捕捉机构(30)设在椅座和/或椅座支架(4)的前端区(21)中，用于锁定椅座支架(4)相对于底座支架(2)的位置。
7、根据权利要求1到6中任一项所述的同步机构(1)，其特征在于，具有用于预张紧同步机构(1)的弹簧装置，其中，该弹簧装置包括支腿弹簧(41，41′)，其一个支腿(42)支撑设在椅座和/或椅座支架(4)上的对应部份(55)上，使得如果靠背枢转，则连接点的位置以及支腿弹簧(41，41′)的弹簧特性改变。
8、根据权利要求7所述的同步机构(1)，其特征在于，支腿弹簧(41，41′)的另一支腿(43)支撑在底座支架(2)中的调整机构中，蜗轮对(45，46，48)被设置用于起动该调整机构。
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