DE102017010338A1

DE102017010338A1 - ERGONOMIC SWIVEL CHAMBER MECHANICS

Info

Publication number: DE102017010338A1
Application number: DE102017010338.0A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-01-24

Abstract

An dem Gehäuse 3 ist zunächst als verbindendes Haupttrageelement die Hauptachse 1 in Form einer Drehlagerstelle 1 angefügt. Um diese Hauptachse 1 dreht sich die gesamte Konstruktion, d.h. die Lehne und gegebenen falls der gesamte Oberbau bei entriegelter Vorderneigung. Dabei stützt sich sowohl die Gegenkraft einleitende Gelenkkette an dem Gehäuse 3 ab und das Gehäuse 3 wiederum an der Konusaufnahme 5 ab. Die Gelenkkette, welche die Gegenkraft in das Drehsystem einbringt besteht zunächst aus dem Federhebel 19, welche sich am Gehäuse abstützt und das Drehlager 7 somit radial zwangsführt. Zudem beinhaltet der Federhebel 19 am anderen Ende das Federhebellager 20, wodurch bei einer Drehbewegung ein Anteil der Kraft der Feder mit einer Hebelübersetzung in das Gelenksystem geleitet wird. Die obere Leitschiene 4 lenkt vorn wiederum an ein nicht umlaufendes Hebelgetriebe in dem Drehlager 17 an, welches grundsätzlich ebenso zuletzt in den Drehlagern 14 und 15 in dem Gehäuse 3 fußt. Das nicht umlaufende Hebelgetriebe besteht aus den gehäusefesten Drehlagern 14 und 15, den nicht längengleichen Hebelschenkeln 15 - 16 und 14 - 18, welche durch den Verbindungshebel 26 verbunden sind. Dabei führt der Kniehebel 12 bei einer Drehbewegung der Lehne und somit der Zwangsbewegung des Gelenksystems eine andere Winkel - Zeit Funktion aus als der Federaufnahmehebel 13.On the housing 3, the main axis 1 is first added as a connecting main support member 1 in the form of a pivot bearing 1. Around this major axis 1, the entire construction revolves, i. the backrest and, if appropriate, the entire superstructure with the front tilt unlocked. In this case, both the opposing force initiating joint chain is supported on the housing 3 and the housing 3 in turn is supported on the cone seat 5. The link chain, which introduces the counterforce in the rotary system consists initially of the spring lever 19, which is supported on the housing and the rotary bearing 7 thus forcibly leads radially. In addition, the spring lever 19 includes at the other end the spring-lever bearing 20, whereby a portion of the force of the spring is passed with a lever translation into the joint system during a rotational movement. The upper guide rail 4 in turn steers the front of a non-rotating lever gear in the pivot bearing 17, which basically also last in the pivot bearings 14 and 15 in the housing 3 is based. The non-rotating lever mechanism consists of the housing-fixed pivot bearings 14 and 15, the non-length lever arms 15-16 and 14-18, which are connected by the connecting lever 26. In this case, the toggle lever 12 performs a different angle-time function than the spring-receiving lever 13 during a rotational movement of the backrest and thus the forced movement of the joint system.

Description

Bekannte mechanische Systeme zur syncronen Rückenlehnenführung bei Drehstühlen, welche die Bauraumgrösse des Systems durch die doppelte Beaufschlagung des Federmoduls zu reduzieren versuchen, d.h. die Feder oder Federn werden an beiden Enden zugleich bezüglich einer Weg - Zeit - Funktion beaufschlagt, lenken das Federmodul an Hauptbestandteilen der Basisgeometrie an. Geometrisch bedingt dies eine stets nicht optimale, jedoch wünschenswerte progressive, Krafteinleitung und Drehmomentenerhöhung durch das Federmodul. Die Form des Mechanikgehäuses ist meistens Designrelevant und steht dem zudem entgegen.Known mechanical systems for syncron backrest guide in swivel chairs, which try to reduce the installation space size of the system by the double loading of the spring module, i. the spring or springs are acted on at both ends at the same time with respect to a path - time function, directing the spring module to the main components of the basic geometry. Geometrically, this requires a not always optimal, but desirable progressive, force and torque increase through the spring module. The shape of the mechanism housing is mostly design relevant and is also contrary to that.

Progression bedeutet hier, dass die Krafteinleitung der resultierenden Federkraft bei zunehmender Lehnendrehbewegung nicht linear ansteigt, sondern der resultierenden Schwerpunktverlagerung einer sitzenden Person bei fortschreitender Lehnendrehung adäquat, eben dann progressiv, entgegenwirken kann. Die Kennung dieser Krafteinleitung sollte in einem Diagram einen stetig ansteigenden Steigungswinkel haben.Progression here means that the force introduction of the resulting spring force with increasing leaning rotational movement does not increase linearly, but the resulting center of gravity displacement of a seated person with progressive Lehnendrehung can adequately, just then progressively counteract. The identifier of this force should have a steadily increasing pitch angle in a diagram.

Ebenfalls ist bei bekannten Systemen eine aktive Vorderneigung der Mechanik nie integraler Bestandteil des Basissystems, wobei diese Funktionalität für kommende Produktgenerationen sehr wichtig sein wird.Also, in prior art systems, an active advance of the mechanics is never an integral part of the base system, and this functionality will be very important for future product generations.

Die hier vorgestellte Erfindung implementiert nun ein zusätzliches nicht umlaufendes Hebelgetriebe um die die stets optimale progressive Federkrafteinleitung unabhängig der grundsätzlichen Bauform einer Drehstuhlmechanik individuell zu ermöglichen und diese zudem manuell verstellbar abzubilden. Zusätzlich beinhaltet die ohnehin integrale Konstruktion eine integrierte, implementierte Vorderneigungsfunktion, welche sich direkt ebenfalls der Hauptachse bedient. Dies entspricht den zukünftigen Ansprüchen an Komfort und Ergonomie, als auch insbesondere der wirtschaftlichen Herstellbarkeit als zusätzlichen massgeblichen Einflussfaktor. Darüber hinaus kann mit dieser integralen Konstruktion deutlich besser ein designseitig wünschenswertes kleineres Baumass bei gleichzeitiger sehr hoher Designfreiheit gewährleistet werden.The invention presented here now implements an additional non-revolving lever mechanism to allow the always optimal progressive spring force independent of the basic design of a swivel chair mechanism individually and this also represent manually adjustable. In addition, the already integral design incorporates an integrated, implemented pre-tilt function, which also uses the main axis directly. This corresponds to the future demands on comfort and ergonomics, as well as in particular the economic manufacturability as an additional significant influencing factor. In addition, with this integral design much better a design-wise desirable smaller Baumass while ensuring very high design freedom.

Wie in I dargestellt, beinhaltet das System in einem einzigen Gehäuse 3 sämtliche zuküftige Anforderungen an eine Drehstuhlmechanik in einer integralen Konstruktion.As in I shown, the system includes in a single housing 3 all future requirements for a swivel chair mechanism in an integral construction.

Dabei steht diese Mechanik nominell auf der Drehsäule 99 des Drehstuhles und dessen oberen Konus 10 in dem kleinen Lagerbock, welcher hier jedoch lediglich eine erweiterte Konusaufnahme des Drehstuhles 5 darstellt, auf.This mechanics is nominally on the rotary column 99 of the swivel chair and its upper cone 10 in the small bearing block, which here, however, only an extended cone shot of the swivel chair 5 represents, on.

Bei gesperrter Vorderneigung des Systems werden die kleinen Federelemente 9 der Neigung nicht beaufschlagt, es kann dann keine Drehbewegung um die Hauptachse 1 stattfinden und das Gehäuse 3 erscheint als fixiert auf der Drehsäule.When the system is locked, the small spring elements become blocked 9 the inclination is not applied, it can then no rotational movement about the main axis 1 take place and the housing 3 appears as fixed on the pivot column.

Bei geöffneter Vorderneigung ist eine Drehbewegung des Gehäuses 3 um die Konusaufnahme bis zu einem Winkel von 8 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn möglich, dabei wirkt dieser Drehbewegung die Federkraft der kleinen Federelemente 9 entgegen bis zu einem möglichst geräuschlosen Anschlag.When the front slope is open is a rotation of the housing 3 around the cone seat up to an angle of 8 degrees counterclockwise possible, this rotation acts the spring force of the small spring elements 9 contrary to a noiseless as possible stop.

Das Gehäuse 3 beinhaltet in jeder dieser beiden ergonomischen Einstellungen den gesamten Stuhloberbau und kann unabhängig von der jeweiligen Einstellung wirken.The housing 3 In each of these two ergonomic settings, it contains the entire chair superstructure and can be independent of the respective setting.

An dem Gehäuse 3 ist zunächst als verbindendes Haupttrageelement die Hauptachse 1 in Form einer Drehlagerstelle 1 angefügt. Um diese Hauptachse 1 dreht sich die gesamte Konstruktion, d.h. die Lehne und gegebenen falls der gesamte Oberbau bei entriegelter Vorderneigung.On the case 3 is first as a connecting main support element, the main axis 1 in the form of a pivot point 1 added. Around this major axis 1 rotates the entire construction, ie the backrest and, if appropriate, the entire superstructure with unlocked Vorderigung.

Dabei stützt sich sowohl die Gegenkraft einleitende Gelenkkette an dem Gehäuse 3 ab und das Gehäuse 3 wiederum an der Konusaufnahme 5 ab.In this case, both the opposing force initiating link chain is supported on the housing 3 off and the case 3 again at the cone seat 5 from.

Die Gelenkkette, welche die Gegenkraft in das Drehsystem einbringt besteht zunächst aus dem Federhebel 19, welche sich am Gehäuse abstützt und das Drehlager 7 somit radial zwangsführt. Zudem beinhaltet der Federhebel 19 am anderen Ende das Federhebellager 20, wodurch bei einer Drehbewegung ein Anteil der Kraft der Feder mit einer Hebelübersetzung in das Gelenksystem geleitet wird.The link chain, which introduces the counterforce in the rotating system consists initially of the spring lever 19 , which is supported on the housing and the pivot bearing 7 thus forced radially. In addition, includes the spring lever 19 at the other end the spring lever bearing 20 whereby, during a rotational movement, a portion of the force of the spring with a leverage is passed into the joint system.

Dieses Drehlager 7 mit seiner Zwangsführung verbindet zudem die Abstützung 6, und damit lenkt dieses Ende an den Rückenlehnenhalter 11 an, und die obere Leitschiene 4.This pivot bearing 7 with its constraint also connects the support 6 , and thus directs this end to the backrest holder 11 on, and the upper guide rail 4 ,

Die obere Leitschiene 4 lenkt vorn wiederum an ein nicht umlaufendes Hebelgetriebe in dem Drehlager 17 an, welches grundsätzlich ebenso zuletzt in den Drehlagern 14 und 15 in dem Gehäuse 3 fusst.The upper guide rail 4 steers in turn forward to a non-rotating lever mechanism in the pivot bearing 17 which basically also last in the pivot bearings 14 and 15 in the case 3 based.

Das nicht umlaufende Hebelgetriebe besteht aus den gehäusefesten Drehlagern 14 und 15, den nicht längengleichen Hebelschenkeln 15-16 und 14 - 18, welche durch den Verbindungshebel 26 verbunden sind. Dabei führt der Kniehebel 12 bei einer Drehbewegung der Lehne und somit der Zwangsbewegung des Gelenksystems eine andere Winkel - Zeit Funktion aus als der Federaufnahmehebel 13. (III und IV)The non-rotating lever gear consists of the housing-fixed pivot bearings 14 and 15 , the non-length lever arms 15 - 16 and 14 - 18 passing through the connecting lever 26 are connected. This leads to the toggle 12 during a rotational movement of the backrest and thus the forced movement of the joint system, a different angle - time function than the spring receiving lever 13 , ( III and IV )

Der Kniehebel 12 beinhaltet dementsprechend die Drehlager 15, 16 und 17, der Federaufnahmehebel 13 beinhaltet die Drehlager 14 und 18, und zudem das Federhebellager 22.The toggle 12 includes accordingly the pivot bearing 15 . 16 and 17 , the spring intake lever 13 includes the pivot bearings 14 and 18 , and also the spring lever bearing 22 ,

Nach II ist das Federhebellager 22 in einer radial um das Federlager 20 angeordneten Bahn verschiebbar und kann so in gewünschten Positionen 22', explizit 21' für die Druckfeder gebracht werden.To II is the spring lever bearing 22 in a radial around the spring bearing 20 arranged rail slidably and can so in desired positions 22 ' , explicitly 21 ' be brought for the compression spring.

Dadurch verändert sich die Hebellänge der Krafteinleitung der Federkraft und somit stellt sich bei geeigneter Fixierung des Federlagers 22 eine mögliche Anpassung auf das Nutzergewicht ein.As a result, the lever length of the force introduction of the spring force changes and thus arises with a suitable fixation of the spring bearing 22 a possible adjustment to the user weight.

Nach den V und VI kann dies mit Hilfe einer drehbaren Evolventenscheibe 88 mit zu der Achse 22 passenden Segmenten geschehen, oder unter Zuhilfenahme eines Kegelgetriebes 77 und einer Justierspindel 76 ebenfalls ortsfest fixiert werden. Bei beiden Möglichkeiten wird durch den Anpressdruck der Federachse 22 bei einer Zwangsbewegung des Systems die Position der Federachse 22 in der radialen Führung selbstgehemmt.After the V and VI This can be done with the help of a rotating involute disk 88 with to the axis 22 appropriate segments happen, or with the aid of a bevel gear 77 and an adjusting spindle 76 also be fixed in place. In both ways is by the contact pressure of the spring axis 22 at a forced movement of the system, the position of the spring axis 22 self-inhibited in the radial guide.

VII zeigt die Konusaufnahme 5 auf der Drehsäule 99 stets starr verbunden. Das Hauptdrehlager 1 ist somit ebenso starr mit der Drehsäule 99 verbunden. VII shows the cone holder 5 on the turning column 99 always rigidly connected. The main rotary bearing 1 is therefore just as rigid with the rotary column 99 connected.

VIII zeigt die Anbringung des Gehäuses in dem Hauptlager 1, welches somit drehbar um dieses Hauptdrehlager 1 mit der fixierten Konusaufnahme 5 angefügt ist, und dabei abgestützt durch die mindestens eine Feder 9 eine definierte kleine Winkelbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu einem Anschlag verrichten kann. VIII shows the attachment of the housing in the main bearing 1 , which thus rotatable about this main bearing 1 with the fixed cone holder 5 is attached, and thereby supported by the at least one spring 9 a defined small angular movement counterclockwise to a stop can perform.

Dieses System ist verriegelbar in der Position „Null“, also ohne Neigung nach vorn.This system can be locked in the "zero" position, ie without tilting forwards.

IX zeigt diese Drehbewegung des Gehäuses 3 um die Hauptachse 1 relativ zu der Konusaufnahme 5 im Prinzip. IX shows this rotational movement of the housing 3 around the main axis 1 relative to the cone seat 5 basically.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: HauptdrehlagerMain pivot bearings
22: Drehlager - GehäuseSwivel bearing - housing
33: Gehäusecasing
44: LeitschieneGuardrail
55: Konusaufnahme des DrehstuhlesKonusaufnahme of the swivel chair
66: Abstützungsupport
77: Drehlagerpivot bearing
88th: Drehlagerpivot bearing
99: Federelemente (Neigung)Spring elements (inclination)
1010: Konus der DrehstuhlsäuleCone of the swivel column
1111: RückenlehnenhalterBackrest holder
1212: Kniehebeltoggle
1313: FederaufnahmehebelSpring up lever
1414: Drehlager - GehäuseSwivel bearing - housing
1515: Drehlager - GehäuseSwivel bearing - housing
1616: Drehlagerstelle am KniehebelRotary bearing point on the knee lever
1717: Drehlager - Kniehebel mit LeitschieneSwivel - Toggle with guide rail
1818: Drehlager Federaufnahmehebel mit VerbindungshebelRotary bearing Spring receiving lever with connecting lever
1919: Federhebelspring lever
2020: Federhebellager - FederSpring lever bearing - spring
2121: DruckfederlängsachseSpring longitudinal axis
2222: Federhebellager - FederaufnahmehebelSpring lever bearing - spring receiving lever
2323: Radius um 20Radius around 20
21'21 ': verstellte Druckfederlängsachseadjusted compression spring longitudinal axis
22'22 ': verstelltes Federhebellager - Federadjusted spring lever bearing - spring
2626: Verbindungshebelconnecting lever
7676: Justierspindeladjusting spindle
7777: KegelradpaarungKegelradpaarung
8787: EvolventeEvolvente
8888: EvolventenausschnittEvolventenausschnitt
9999: DrehstuhlsäuleSwivel chair column

Claims

Apparatus for an ergonomic swivel chair mechanism for a synchronized movement of the seat back relative to the movement of the seat in a defined ratio of the angular movement and translational overlay of the simultaneous, likewise occurring movement of the seat, wherein the backrest basically rotates about the main axis 1 and the rotational movement of the mechanical system leads to a forced movement, which is the idealized joint chain consisting of the support 6 with the pivot bearings 8 and 7 coupled to the guide rail 4 and the spring lever 19, which is supported in the pivot bearing 2 to the spring bearing 20 in the housing 3, wherein the guide rail 4 also is connected in front by another pivot bearing with the toggle lever 12, which in turn is supported in the housing 3 in the pivot bearing 15 and thus closes the hinge chain, characterized in that the toggle lever 12 has a third pivot bearing 16, which the connecting lever 26th receives and this the front spring receiving lever 13 so controls with its spring retainer 22 and the housing axis 14, which there in a movement of the backrest in the front region of the mechanism an additional leverage of 12, 26 and 13 takes place and thus the angular velocities of the levers 13 and 12 run differently, that the line of action of at least one compression spring 21 in each position optimally extends to the simultaneous change in position of the spring bearing 20 and especially at large deflections of the backrest to the 20 degrees, the two levers 13 and 19 then apply the spring perpendicular to the line of action to obtain maximum torque and thus maximum progression of the mechanics.

Device according to 1, which is characterized in that in the spring receiving lever 13 radially disposed about the stationary axis 20 slot forms the spring receptacle and therein the front spring receiving axis 22 with a spindle drive or an eccentric cam, in particular involute, this rest position of the axis 22 so It can be determined that in the front levers 12, 26 and 13 also results in a significant total power transmission.

Device according to 1 and 2, characterized in that in the backrest rotational axis 1 also the cone seat of the swivel chair 5 for the rotary column 99 is mounted integrally in the cone 10, wherein via small spring elements 9, which are supported on the one hand to the housing 3 and at the same time on the conical seat of the swivel chair 5 a reduced angular movement is possible sprung, and thus a very limited rotation of the entire Stuhloberbaus forward to the main pivot bearing 1 is possible.