PL204352B1 - Złącze ruchome siedziska - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest złącze ruchome siedziska. Jest to proste i zwarte złącze ruchome z odpowiednią siłą sprężynowania do zastosowania w meblach, na przyk ł ad w krześ le.

Ze stanu techniki znanych jest wiele typów krzeseł zawierających złącza ruchome, łączące siedzisko z podstawą krzesła, w szczególności są to krzesła biurowe. Krzesła te posiadają często położenie spoczynkowe i dwa położenia krańcowe, położenie pochylone i położenie odchylone bardziej do tyłu. Krzesła są często wyposażone w złożone złącze zawierające element sprężynujący, w celu uzyskania możliwości pochylania siedziska krzesła pomiędzy wspomnianymi położeniami i powracania krzesła do pośredniego położenia spoczynkowego.

Na przykład opis patentowy FR 2267068 opisuje konwencjonalne złącze używane w krzesłach biurowych, w którym zastosowano sprężynę płytkową, wywierającą opór przy odchylaniu. Jakkolwiek taki typ złącza, wykorzystujący płytki stalowe jest zależny od kilku płytek o względnie dużej długości, które zapewniają wspomniany opór. Złącze jest w związku z tym bardzo widoczne, trudne do zintegrowania z meblem, na przykład krzesłem oraz wymaga dużego skoku sprężyny. W dodatku złącze, opisane w dokumencie FR 2267068 zapewnia opór wyłącznie w jednym kierunku odchylania i nie ma urządzenia ograniczającego wychylenie.

Ponadto istnieje wiele różnych foteli i pochylanych siedzeń, które posiadają odchylane oparcie, w których wykorzystywane są złącza obrotowe lub prowadnice, w różnych przykładach wykonania, celem zapewnienia podobnego ruchu. Elementy cierne lub sprężynujące mogą być wykorzystywane do zapewnienia oporu dla takiego ruchu. Mechanizmy odchylające, zastosowane w tych krzesłach są również złożone i niekiedy widoczne na meblu.

Tego typu złącza występowały również jako zintegrowane z siedziskiem krzesła z wykorzystaniem jego obicia, celem nadania złączu efektu sprężynowania. Pozwala to uzyskać złącze, które jest mniej złożone i mniejsze. Problemem związanym z tym rozwiązaniem jest to, że względnie duże siły musza być przenoszone przez materiał obiciowy bez jego odkształcenia, w związku z tym materiał ten musi być względnie zwięzły, aby zapewniać właściwy opór. Obicie tego typu jest niezbyt komfortowe i okaza ł o się , ż e trudno jest uzyskać obicie zapewniają ce wystarczają c ą w tym celu wytrzymał ość. Aby uzyskać odpowiednią wytrzymałość powstało alternatywne rozwiązanie, z wykorzystaniem dodatkowego obicia, lecz efektem było uzyskanie złożonego mebla i negatywny wpływ na jego wygląd.

Opis patentowy GB 1299740 opisuje złącze ze sztywnym, elastycznym obiciem, zapewniającym opór przed wychyleniem dwóch elementów złączach. Jakkolwiek to rozwiązanie zapewnia bardzo ograniczone i nieprecyzyjne odchylanie, jak również pozwala na niepożądany obrót w płaszczyźnie poziomej elementów złączach względem siebie. Obicie podlega zużyciu, zwłaszcza pod naprężeniem, co zmienia jego właściwości w zakresie elastyczności. Z czasem złącze będzie opierało się na głównej śrubie, łączącej dwa elementy złączne i poddane zostanie uszkodzeniu, jeżeli nie będzie regularnie dokręcane. Takie dokręcanie ogranicza jednak kąt wychylenia.

Wychylenie siedziska krzesła jest pożądane z kilku powodów. Krzesło biurowe może lepiej dostosować się do pozycji siedzącej użytkownika w zależności od jego ruchu. Taka dynamiczna i zmienna pozycja siedząca jest bardziej ergonomiczna dla ciała, niż statyczna pozycja siedzą ca. Dlatego tez wychylenie siedziska krzesła jest bardziej komfortowe dla użytkownika i daje mu uczucie jakości, ponieważ krzesło jest mniej męczące podczas siedzenia.

Jest zatem pożądane zapewnienie tej jakości w prostych krzesłach, na przykład krzesłach używanych przy stołach jadalnianych lub w salach konferencyjnych i tym podobnych. Wadą obecnie stosowanych rozwiązań jest złożoność i duża masa połączeń, które niełatwo przystosować do krzesła, w którym wymagana jest prosta konstrukcja, mała masa, czy moż liwość składania krzeseł razem.

Dlatego tez istnieje w dalszy ciągu zapotrzebowanie na małe i proste złącze z oporem sprężynowania, które ma małą masę, dla prostszych krzeseł, w których siedzisko i opcjonalnie oparcie krzesła mogą być odchylane między skrajnymi położeniami i powracać do położenia spoczynkowego, kiedy krzesło jest nieużywane.

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja ruchomego złącza z oporem sprężynowania, odpowiedniego dla siedziska, zawierającego pierwszy i drugi element złącza, które są obrotowo połączone za pomocą wału tak, aby umożliwić wychylenie siedziska poprzez przemieszczenie obciążenia wywieranego przez użytkownika.

Istota wynalazku polega na tym, że złącze zawiera równoległe, pierwszą i drugą sprężynę płytkową z pierwszymi i drugimi końcami, z pośrednim elementem blokującym, w którym każda sprężyna

PL 204 352 B1 płytkowa w pierwszym końcu jest połączona z pierwszym elementem złącza, a w drugim końcu ślizgowo styka się z drugim elementem złącza, przy czym pierwsza i druga sprężyna płytkowa posiada oś obrotu, która przesuwa się względem sprężyn i wału.

Korzystnie, podczas odchylania, sprężyny złącza stykają się z łukowatymi powierzchniami urządzenia blokującego.

Według wynalazku, sprężyna jest regulowana poprzez regulację odległości od osi obrotu wału do mocowania sprężyn, korzystnie wykonanych z włókna szklanego, wzmocnionego przy zastosowaniu włókna węglowego i/lub kevlaru.

W zaproponowanym złączu sprężyny są podzielone na dwie lub więcej równoległych płytek sprężyn o różnych względem siebie grubościach i/lub są odsunięte na różne odległości od wału, zapewniając postępujące zwiększenie oporu sprężynowania wraz z tym jak górny element złącza styka się z coraz większą ilością płytek sprężyn podczas obrotu.

Zewnętrzne wymiary złącza wynoszą około 8 cm x 10 cm x 8 cm (wysokość x szerokość x długość).

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie złącza w krześle zawierającym siedzisko oraz podstawę, w którym złącze ruchome łączy siedzisko z podstawą, i jest zintegrowane z siedziskiem.

Złącze, stanowiące przedmiot wynalazku, składające się z kilku części zapewnia nowatorskie zastosowanie materiałów, takich jak włókno szklane lub materiał kompozytowy, w sprężynach, zapewniając uzyskanie zwartego złącza o dobrej funkcjonalności w zakresie zużycia.

Złącze zapewnia wysoką sztywność za pomocą dwóch elementów sprężynujących, jak również mały skok sprężyny, zapewniający dobrą odporność na zmęczenie. Dodatkowo sprężyny płytkowe tego złącza mogą być łatwo wymieniane w celu naprawy lub dostosowania do potrzeb użytkownika.

Złącze, stanowiące przedmiot wynalazku, może mieć kształt prawie sześcienny i być z ł atwoś cią montowane w wielu konstrukcjach, a takż e w pozycji odwrotnej, po bokach lub pod dowolnym kątem.

Złącze może być w związku z tym wytwarzane niskim kosztem z wykorzystaniem standardowego oprzyrządowania, które może być łatwo zautomatyzowane i wykazuje się niskimi kosztami transportu i przechowywania ze względu na małe wymiary i niską masę.

Przedmiot wynalazku, w korzystnym przykładzie wykonania został przedstawiony na załączonym rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia rzut krzesła z złączem, stanowiącym przedmiot wynalazku, zintegrowanym z siedziskiem krzesła oraz przymocowanym do podstawy, fig. 2 - widok w perspektywie złącza z fig 1, fig. 3 - przekrój złącza w położeniu tylnym, fig. 4 - przekrój złącza z fig. 1 w położeniu alternatywnym, fig. 5 - przekrój złącza z fig. 1 w położeniu alternatywnym.

Opisany zostanie przykład wykonania przedmiotu wynalazku, ukazany na załączonym rysunku. Przykład wykonania jest przykładem przedmiotu wynalazku i nie ma na celu ograniczania zakresu przedmiotu wynalazku.

W poniższym opisie wyrażenia „przedni” i „do przodu” okreś lają kierunek w którym patrzy użytkownik kiedy siedzi oparty o oparcie krzesła w normalny sposób, zaś określenia „tylni” i „do tyłu” odnoszą się do kierunku przeciwnego, jeżeli nie zostanie to inaczej opisane.

Ponadto odniesienie do kąta złącza odnosi się do kąta pomiędzy powierzchnią siedziska, a podłożem, na przykład podłogą. W ukazanych przykładach wykonania kąt ten odpowiada katowi pomiędzy górną i dolną powierzchnią opisywanego złącza, lecz nie dzieje się tak zawsze w przypadku alternatywnych przykładów wykonania złącza.

Jak ukazuje fig. 1 złącze 1, stanowiące przedmiot wynalazku, jest odpowiednie jako złącze pomiędzy siedziskiem krzesła a jego podstawą 200. Podstawa 200 zawiera cztery nogi połączone górnym mocowaniem z siedziskiem krzesła.

W tym przykładzie wykonania złącze 1 jest ukształtowane tak, jak ukazuje fig. 2, zawiera dwa elementy złączne, jeden dolny element złącza 10 i jeden górny element złącza 20, połączone poziomym wałem 30. Górny element złącza 20 może być wychylany pomiędzy dwoma położeniami krańcowymi, względem dolnego elementu złącza 10, z którym jest połączony.

Dolny element złącza 10 w tym przykładzie wykonania jest równoległy do powierzchni. Dolny element złącza 10 będzie mocowany do podstawy 200.

Górny element złącza 20 jest mocowany do siedziska krzesła i jest równoległy do niego. Rama 50 jest odlana wewnątrz obicia krzesła i tworzy element złączowy siedziska 100 z górnym elementem złącza 20. W tym przykładzie wykonania złącze jest zintegrowane z siedziskiem 100 krzesła.

PL 204 352 B1

Zaletami zintegrowanego złącza są uniknięcie obrażeń spowodowanych odgnieceniami, zabezpieczenie przed dostawaniem się kurzu oraz lepszy wygląd mebla.

Jako alternatywa górna powierzchnia górnego elementu złącza 20 występuje jako połączona z dolną powierzchnią siedziska krzesła lub jest inaczej połączona z siedziskiem.

Złącze 1 może być ustawione w trzech różnych położeniach w zależności od położenia środka ciężkości użytkownika względem wału 30, poprzez wychylenie elementów złącza 10 i 20 względem siebie.

Figura 3 ukazuje złącze 1 w położeniu spoczynkowym, w którym środek ciężkości 300 użytkownika znajduje się w linii z wałem 30. W związku z tym złącze 1 posiada położenie początkowe α (pomiędzy górną powierzchnią 21 złącza, a powierzchnią), które może być dowolnym kątem, przeznaczonym do tego zastosowania, w tym przykładzie wykonania wynosi ono 0°, kiedy krzesło znajduje się w położeniu wyprostowanym.

Jak ukazuje fig. 3 dolny element złącza 10 jest ukształtowany jako podstawa z wyniesionym elementem blokującym 31, do którego przymocowany jest wał, poprzez dwie sprężyny płytkowe 18 i 19, z każdego boku elementu blokującego 11, równolegle do wału 30. Sprężyny 18 i 19 są oparte na dolnej części dolnego elementu złącza 10 za pomocą śrub 14 przechodzących poprzecznie do wału 30.

Figura 4 ukazuje złącze wychylone do przodu, gdzie środek ciężkości użytkownika 300 jest umieszczony z przodu wału 30. W tym położeniu złącze posiada kąt β, który w tym przykładzie wykonania wynosi na przykład 8°. Sprężyna 18 w położeniu wychylonym do przodu zapewnia opór przed dalszym wychyleniem górnego elementu złącza 20 dzięki zetknięciu ze stykową powierzchnią 22 sprężyny 18. Górny element złącza 20 może być wychylany dalej do przodu, dopóki sprężyna 18 (i górny element złącza 20) nie zetknie się z wyniesionym elementem blokującym 11. Dla rozłożenia naprężenia sprężyny 18 stykowa powierzchnia elementu blokującego jest łukowa.

Figura 5 ukazuje złącze 1 wychylone do tyłu, gdzie środek ciężkości użytkownika znajduje się za wałem 30. W tym położeniu złącze posiada kąt θ, który w tym przykładzie wykonania wynosi na przykład 8°. Sprężyna 19 będzie, w opisany powyżej sposób, zapewniać opór przed dalszym wychyleniem górnego elementu złącza dzięki zetknięciu ze stykową powierzchnią 23 sprężyny W. Górny element złącza 20 może być wychylany dalej do przodu, dopóki sprężyna 19 (i górny element złącza 20) nie zetknie się z wyniesionym elementem blokującym 11 z łukowatą powierzchnią stykową 13.

W związku z tym złącze 1 posiada opór sprężynowania, który popycha górną część 20 w kierunku jej położenia spoczynkowego i przesuwa krzesło do położenia początkowego, w którym żadna siła nie jest wywierana na nie przez użytkownika. Ponadto sprężyny 18, 19 amortyzują ruch złącza 1 i zapewniają płynność ruchu pomiędzy głównymi położeniami. Zapewnia to komfortowy ruch i wzmacnia zabezpieczenie przed przekrzywianiem się krzesła.

Ogólnie mówiąc opór sprężynowania powinien być dostosowany do wagi użytkownika, masy siedziska, kąta pomiędzy siedziskiem, a oparciem krzesła oraz położeniem montażowym siedziska względem złącza.

Opór sprężynowania w złączu 1 jest zapewniany przez sprężyny 18 i W, które są korzystnie wykonane z włókna szklanego. Sprężyny te mogą zostać wytworzone jak bardzo sztywne i są dostosowane do opisanych powyżej warunków. Opór sprężyn może być dopasowany poprzez zwiększenie grubości i szerokości sprężyn, długości i wysokości sprężyny oraz opcjonalnie złącza, a także składu materiałowego sprężyny. Opcjonalnie opór sprężynowania może być regulowany poprzez zwiększanie odległości pomiędzy wałem 30, a zamocowaniami 14 sprężyn 18, 19.

Sztywność sprężyn z włókna szklanego umożliwia ukształtowanie bardziej zwartego złącza, w porównaniu do podobnych złączy ze sprężynami wykonanymi ze stali. Korzystnie sprężyny są wykonane z włókien szklanych, jakkolwiek można wykorzystywać ich różne typy, wzmacniane różnymi materiałami, takimi jak włókna węglowe, kevlar i tym podobne.

Przegięcie sprężyn 18, 19 nie rozpoczyna się na poziomie wału 30, lecz przemieszcza się od tego poziomu. Umożliwia to uzyskanie dłuższej krzywej sprężynowania, niż w zwykłych sprężynach zazwyczaj stosowanych w krzesłach. Ze względu na różnicę w długości dźwigni obrotu sprężyn 18, 19 dla górnego elementu złącza 20, występuje określone przełożenie pomiędzy sprężynami 18, 19 a górnym elementem złącza.

Łukowate powierzchnie stykowe 12, 13 są ważne dla zapobiegania przed zbytnim obciążeniem sprężyn 18, 19 ze względu na wysokie naprężenie w miejscu mocowania sprężyny do dolnego elementu złącza 10, powodujące pęknięcie sprężyny.

PL 204 352 B1

Ze względu na przemieszczenie osi obrotu 30 złącza na wale 30, względem mocowania sprężyn, sprężyny będą ślizgały się po powierzchniach stykowych 22, 23 górnego elementu złącza 20. W związku z tym korzystne jest zastosowanie bariery ochronnej pomiędzy tymi częściami. Taka bariera ochronna może zapobiegać zużyciu i hałasowi tarcia, a także opcjonalnemu hałasowi stukania, powstającym na styku powierzchni stykowych 22, 23 i sprężyny podczas obrotu złącza.

Dolny element złącza 10 może zawierać elementy mocujące, na przykład prowadnice, służące do przymocowania złącza 2 do podstawy.

Podobnie górny element złącza 30 może zawierać górną powierzchnię 31, ukształtowaną w celu połączenia z siedziskiem krzesła, na przykład za pomocą śrub i/lub szyn.

Korzystny przykład wykonania złącza zależy od ukształtowania siedziska krzesła, kąta pochylenia oparcia, masy siedziska, wagi użytkownika oraz możliwych ograniczeń ze względu na ukształtowanie podstawy. Ponadto zależności między kątami i odległościami będą zależały od oporu, kąta i sztywności sprężyny. W opisanym powyżej przykładzie wykonania wymiary złącza to na przykład 8 x 10 x 8 cm (wysokość x szerokość x długość) w położeniu początkowym/spoczynkowym, to znaczy, że złącze jest bardzo zwarte. Elementy złącza 10, 20 mogą być wykonane z dowolnego, odpowiedniego materiału, na przykład metalu, tworzywa sztucznego lub materiału kompozytowego, korzystnie z metalu, jak na przykład stal lub aluminium.

W opisanym powyżej przykładzie wykonania złącze jest skonstruowane tak, aby dolny element złącza 10 zawierał element blokujący 11, który wystaje do wewnątrz górnego elementu złącza 20, możliwy jest jednak również montaż złącza „do góry nogami”. W związku z tym górny element złącza 20 może być wyposażony w jeden lub więcej elementów blokujących, które wystają do wewnątrz dolnego elementu złącza 10, z odpowiednimi powierzchniami stykowymi. Ponadto element blokujący może zawierać kilka wystających elementów blokujących, które współpracują z odpowiednimi kształtami w łączących się powierzchniach, taka konstrukcja może zapewniać kolejne powierzchnie stykowe i większy obszar styku.

W alternatywnym przykładzie wykonania dopuszczalny kat wychylenia do tyłu może być większy, niż dopuszczalny kąt wychylenia do przodu. Ponadto opór sprężyn może być większy do przodu, niż ku tyłowi, lub odwrotnie. Odchylenia mogą być zmieniane dla dostosowania do dowolnego zastosowania, na przykład w zakresie od 5 do 10°.

W kolejnym alternatywnym przykładzie wykonania każda ze sprężyn 18, 19 może być podzielona na dwie lub więcej równoległych płytek sprężyn o różnych, względem siebie, grubościach. W tym przykładzie wykonania opór sprężynowania będzie postępował wraz z obrotem górnego elementu złącza 20 i jego zetknięciem z coraz większą ilością płytek sprężyn podczas obrotu. Alternatywnie równoległe płytki sprężyn mogą być przemieszczone względem siebie, na różną odległość od wału 3, w celu uzyskania podobnego efektu.

Ponadto złącze, stanowiące przedmiot wynalazku może być zastosowane w dowolnym siedzisku krzesła lub mebla o dowolnym kształcie. Takie krzesło może nie zawierać oparcia, na przykład być stołkiem, w którym użytkownik przyjmuje postawę siedzącą opartą na kolanach i siedzeniu.

Ponadto podstawa może mieć dowolny kształt, a nawet kilka krzesał wyposażonych w złącze 1 może być montowanych w rzędzie na tej samej podstawie, zapewniając rodzaj ławki, rząd krzeseł na stadionie, w kinie lub teatrze i tym podobnych.

Claims (9)

1. Złącze ruchome siedziska, zawierające pierwszy i drugi element złącza, które są obrotowo połączone z wałem, w celu umożliwienia wychylenia siedziska poprzez przemieszczenie masy użytkownika, znamienne tym, że zawiera równoległe, pierwszą i drugą sprężynę płytkową (18, 19) z pierwszymi i drugimi końcami, z pośrednim elementem blokującym (11), w którym każda sprężyna płytkowa (18, 19), pierwszym końcem połączona jest z pierwszym elementem złącza (10), zaś drugim końcem ślizgowo styka się z drugim elementem złącza (20), przy czym pierwsza i druga sprężyna płytkowa (18, 19) zawierają osie obrotu, które przemieszczają się względem siebie i wału (3).

2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że sprężyny (18, 19) stykają się z łukowatymi powierzchniami (22, 23) urządzenia blokującego (11) podczas odchylania.

3. Złącze według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że sprężyna jest regulowana poprzez regulację odległości od osi obrotu wału (30) do mocowania sprężyn (18, 19).

PL 204 352 B1

4. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że sprężyny są wykonane z włókna szklanego.

5. Złącze według zastrz. 4, znamienne tym, że włókno szklane jest wzmocnione przy zastosowaniu włókna węglowego i/lub kevlaru.

6. Złącze według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że sprężyny są podzielone na dwie lub więcej równoległych płytek sprężyn o różnych względem siebie grubościach i/lub są odsunięte na różne odległości od wału (3), zapewniając postępujące zwiększenie oporu sprężynowania wraz z tym jak górny element złącza (20) styka się z coraz większą ilością płytek sprężyn podczas obrotu.

7. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że zewnętrzne wymiary złącza (1) wynoszą około 8 cm x 10 cm x 8 cm (wysokość x szerokość x długość).

8. Zastosowanie złącza określonego zastrz. 1 do 7 w krześle zawierającym siedzisko (100) oraz podstawę (200), w którym złącze ruchome (1) łączy siedzisko (100) z podstawą (200).

9. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że złącze ruchome (1) jest zintegrowane z siedziskiem (100).