TWI257295B - Synchro mechanism - Google Patents

Description

1257295 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種同步運轉機械裝置，其可用於辦公椅 中座椅與靠背之關連式動作。該同步運轉機械裝置且有一 可以放置在座椅柱體上的底座支架、—座椅及 架，以及一靠背支架。 【先前技術】 时運轉機械裝置’’ 一詞表示在辦公椅的座椅基座 籲中之組件，該組件確保將座椅與靠背麵接的動力學，且能 使座椅與靠背之間產生特定的相對運動。為達此目的，將 -底座支架放置在一座椅柱體上，在此底座支架上，安裝 有一座椅支架，可繞著一橫軸枢轉且以鉸接方式連接到該 底座支架。除此之外，還安裝有一靠背支架，亦可繞著一 2軸樞轉且以鉸接方式連接到該底座支架。辦公椅的座椅 一般設有一椅墊座椅區，該座椅安裝於座椅支架上。靠背 支架一般從該同步運轉的機械裝置開始向後延伸，以將辦 公+可的罪背支撐在一向上延伸的延伸臂上。 座椅支架與靠背支架彼此之間以鉸接方式連接起來， j使靠背向後的樞轉動作（例如藉由座椅使用者傾斜倚靠著 靠背時可能導致的動作）會使朝下的座椅之後緣產生下降移 動這種座椅與靠背的關連式動作能產生一種相當舒適的 優點’且尤其適合使用於整形外科。 像這樣的同步運轉機械裝置，已揭示於De 1〇1 25 994 A1。在此情形中，座椅支架藉由一構造相當複雜的連桿裝 6 1257295 置而連接到底座支架，該連桿 LV ^ 枰凌置具有四桿鏈條的形式。 以此方式，可以使靠背達到 m士德丄 J相田大的樞轉角度。此外，透 過A、、、口構，由於座椅支架盥靠 妝士十 罪#支架係在多點樞轉式地安 .^ 田大的罪皮樞轉角度時，可使 座椅區達到一相當大的向下移動。 便 【發明内容】

本發明之目的是提供一 種結構簡單的同步運轉機械裝

精由本發明申請專利範圍帛1項所揭示之同步運轉機 械裝置’便可達到上述目的。根射請專利範圍第丨項， 可繞著-橫㈣轉的靠背支架㈣接方式直接連接到底座 支架與座椅及/或座椅支架的後端區，使靠背向後的柩轉會 引起座椅支架的後部區域下降。此外，亦繞著一橫軸柩 的座椅及/或座椅支架係以鉸接方式連接到該底座支架，使 付一向後的水平移位會重疊在該座椅支架的下降動作上。 透過靠背支架與底座支架及座椅及/或座椅支架的直接連 接’可以顯著簡化此同步運轉機械裝置之結構。因此，可 以省掉如四桿鏈條形式的一複雜連桿裝置。但是，由於本 發明同步運轉的機械裝置之設計，所達成的座椅舒適感足 以娘美習知複雜結構的同步運轉機械裝置。 本么明的其他較佳實施例之特徵敛述於申請專利範圍 的附屬項中。 k供一種較佳的結構配置，就在基本位置中，接點距 離的水平分量χ比接點距離的垂直分量y之比例在〇·6到 7 1257295 1.7之間。此外’在向後樞轉到最遠的位置中，假如接點 距離的水平刀里x比上接點距離的垂直分量乂之比例在2.8 到5.8之間，則較佳，若此比例是在3_5到3.9之間則更佳。 此外’在向後樞轉到最遠的位置中，假如座椅及/或座椅支 架的下降角度與靠背支架的柩轉角度之比例纟到 1」3.0之間’則較佳，若此比例是纟2 ”".7之間則更佳。 這二實施例特別能確保座椅樞轉時的舒適。 此外，假如座椅及/或座椅支架藉由一扭轉與滑動接頭 而連接到底座支架的話，則較佳。座椅及/或座椅支架向後 的水平滑動因此可以簡單又強壯地實施。 在本發明的另一實施例中，安放在前座位區中的一捕 捉機:冓（catch mechanism)設置將座椅支架的位置鎖在底 Λ 以此方式，可進一步提升此同步運轉機械裝置 操作舒適。假如設置有閉鎖用的中間步驟，則座椅可以 輕易固定在不同的對角位置上。 • 假如設有一彈簧裝置對該同步運轉的機械裝置施以預 張話，則可以使靠背的、、樞轉阻力產生自動變化， :=貝裝置包含一腿彈簧（leg spri吨），其一腿部支撐在 座％及/或座椅支架上所放置的一對應部位上，使得連接點 =位置以及腿彈簧的彈簧特性可以隨著靠背的樞轉而改 交最後，假如設有一蜗齒輪對來起動腿彈簧用的調整裝 置的話，則可以使同步運轉機械裝置的預張力之設 特別容易。 以下將參考附圖，詳細說明本發明的一較佳實施例。 1257295 【實施方式】 如圖1所示，同步運轉機械裝置 衣夏1具有一底座支架2, 其藉由一圓錐容納器3而安裝在一片 文表在座椅柱體（未顯示）的上 端，此結構亦顯示於DE 101 25 Qcm Α , A1。同步運轉機械裝 置包含一大致框架狀的座椅支架4及—靠背支架$，從上 視圖觀看呈叉狀’其頰部6，7放詈a念产丄4 ^> 從置在底座支架2的兩側上。 設有-椅墊座位區之座椅(未顯示)安裝在座椅支架4 上。具T形剖面且用於座椅的縱長移位之導引元件9為此 目的而安裝在座椅支架4的頂部8卜 A ^ n 1 δ上。當然，也可以使用 一牢牢連接到座椅支架4的座椅。假如使用可以相對於座 椅支架4 |生移位的座椅的話’則可以藉由在座椅支架4 上改變導引元件9的位置，例如转S1 Η #丄 於 如将別疋稭由將導引元件9 在一不同位置旋接到座椅支牟4· P a t 一 妖仃文朱4上，則可以在製造廠内就 輕易改變座椅的位置。多個捕扱4 補從柄1 1，一個接著一個地設 置在座椅縱向方向L上’這些捕捉柄用以將座椅以一熟知 的方式定位且裝配到座椅支架（這一點以下並未詳述），且 設置在座椅支架4的橫向框架元件1 〇上。 -在-般現代辦公椅中可以調整高度的靠f(並未詳細顯 不)表配到罪背支架5上’此靠背也可以單件式連接到靠背 支架5上。 從圖3可以特別看出，整個同步運轉機械裝置丨在結 構上考量到動力學，使其相對於中央縱向平面m呈現鏡面 對稱。因此，在以下的說明中，均認定實際的樞轉機構之 結構元件是成對地設置在兩側上。 9 1257295 罪背支架5的頰部6 έ 、 之朝向刖方的下端12以鉸接方式 直接連接到底座支架2。為辦一 卞ζ在所不的實施例中，該頰部6的 下端安裝在底座支架2 ^ 根轉軸承13上，致使靠背去 架5藉由該樞轉軸承〗 而大致直接在中央連結到底座支 架2。因此，靠背支牟 又 ’、 可以沿圍繞著通過該樞轉軸承12 的樞轉軸14之樞轉方向 &』# &興罪3月一起樞轉。所以，不需 要在靠背支架5與一去担？ 木2之間設置額外的連接元件，例 如中間連接桿。 而且，罪月支架5的類立|5 6 + L山― 幻頌邠6之上端藉由一接頭16而連 接到其後端區域17上的座料*加 幻展椅支架4。因此，座椅支架4亦 藉由樞轉該靠背而沿著樞轉方 褥万向S移動與下降。換言之， 在該接頭連接車由19肖圍產生一拇轉軸。 ，在圖1所不的菲为5之基本位置中，通過棍轉點Η 縱向軸18會呈對角線地傾斜到後方。在此基本位置中， 接點距離A的水平分量χ此垃卧抓 刀里比接點距離A的垂直分量y之比 例大約是1 ·卜在此愔形中，鄉& & ,。μ 牡此阆办〒縱向軸18與座椅支架平面£(就 是在基本位置時的水平面)包圍出一稍微超過4〇。之夾角 W1 〇

在向後樞轉到最遠的位置中，連接桿會進一步傾斜到 後方’參見圖2。接點距離纟的水平分量χ比接點距離A 的垂直分量y之比例大約是3.7,縱向轴18與座椅支架平 面E包圍出的夾角W2則稍微小於26。。 由於該柩轉機構的幾何形狀藉由接點距離A及縱向軸 18與座椅支架平面E之間的角度W所決定的，所以在向 10 1257295 後樞轉到最遠的位置中，可以達到大約為ι:2·6的傳動比 例這思未著座椅支架4的下降角度α大約為丨〇。，而靠 月支条5樞轉到後方的樞轉角度万大約為26。，參見圖2。 所使用的幾何形狀之優點在於可以使座椅支架/達到較大 的I降角度α，而不需使靠背的樞轉角度石也變得很大， 當靠背樞轉角度變得报大時就類似躺椅。以此方式，也可 以有效避免、、襯衫拉出效應（shirtpulHng 〇uteffect),,。 圖3所不的前視圖概略地顯示此剖面影像的位置。在 此情形中，顯示兩個剖面，*中為沿著中心平面Μ的剖面 (圖5) ’而另一剖面（圖4)則沿著與平面Μ橫向偏移的平行 面。 如圖4所示，座椅支架4在其前端區21上藉由一扭轉 與滑動接_ 22❿連接到底纟 2。&接頭包含_連接到 座椅支架4的滑動元件23，接著會平放在由兩個彼此隔開 的滑動顎24, 25所形成之—滑動導引中，該兩個滑動顆永 久連接到底座支架2。在所示的基本位置中，上滑動顎乃

停止於座椅支架4上的—播止件26，如此可防止座椅支架 4產生朝前方的樞轉，而大致通過水平的基本位置。兩個 滑動f員24, 25 #冠狀導引表面27，允許滑動元件23與連 接到该滑動兀件23的座椅支架4能夠完成朝後的樞轉。 該滑動元件23的頂部28與底部29(如執道狀）因此可以沿 著上下滑動顎24, 25的導引表面27來移動，該滑動元件23 在任意的樞轉狀態下均能被牢牢地導引在上下滑動顎2七 25之間。t然，此接頭的形式也可以由其他種類的接頭來 1257295 可以使用DE 101 25 994 A1所揭示之扭轉與 由於罪背支架5的形狀及其在底座支架2與座椅支架 4上之位置，當靠背受到負荷時，靠背支冑$會沿著枢轉 方向S實施—向下且向後的樞轉。然而，透過此樞轉，座 椅支架4也會向下且向後樞轉，而在該扭轉與滑動接頭η 的區域内水平移位到後方。因此不會使座椅表面的前端產

士相關的升起動作，因& ’可避免在大腿底部上形成一些 壓縮物（constriction)。 相較於先前技術中所達到的成就，根據本發明，可以 提供-種具有簡單結構的樞轉機構。以此方式，可以減少 製造成本。而且’除了結構簡單之外，也顯著減少了 '襯 衫拉出效應’。換言之，可以達到很高的座椅舒適感，而 不需要使用複雜又昂貴的結構。

取代。例如 滑動接頭。 而且’可以藉由設置在座椅支架4的前端區域21内的 一捕捉機構30，將座椅支架4的位置閉鎖到底座支架2。 該捕捉機構30包含複數個捕捉溝紋32,這㈣'紋沿著縱 向方向L-條接著-條地設置在座椅支架4的底部31上。 而且，還包含-大纟呈立方體狀的捕捉楔形才勿Η，設置在 底座支架2内且用以卡合在該捕捉溝紋32 β。捕捉模形 物33被導引在-導引通道34中，且其下端連接到一鋼線 彈簧35 _h，可藉由-樞轉横桿36來起動（起動方式以下並 未詳細說明）。在捕捉位置中，該捕捉楔形物33藉由該鋼 線彈簧35沿著捕捉溝紋32的方向施以預張力，以確保該 12 1257295 楔形物能牢牢平放在兮姑4σ 曰 十孜在該捕捉溝紋u内。藉由起動樞轉槓 ，鋼線彈I 35會被導引朝下，因此捕捉楔形物33會 2主動導引回去而離開捕捉位置。捕捉楔形物的自由端具 棋先物尾端37 ’其剖面形狀如同磨兹且平放於該捕捉 内艮Ρ使虽座椅支架4受到插轉，該模形物尾端η 的傾斜㈣表面也能確保牢牢卡合在該捕捉溝紋32内。 έ °著縱向方向L -條接著-條地設置有複數個捕捉溝 鏟:因此，同步運轉機械裝置可以在基本位置與向後樞 轉到敢遠的位置之間被固定在多個不同的中間位置上。設 品轉相# 36對面的操作槓桿％被用以引發座 的鬲度調整。 广扩二乂運轉機械凌置i藉由一彈簧裝置施以預張力來對 就是朝向該同步運轉機械裝置的基本位置。 :广設置成兩條腿彈簧41的形式，這兩條腿彈箬 2向方向上是彼此對齊的（參見圖7)。腿彈菁41，41，放 4的樞!： 14的周圍。指向上方的腿42支揮在座椅支架 2的2上’而朝向前方的第二腿43則支樓在底座支架 =整機構中。腿彈營41，41，施加_彈菁力 動：旋轉！桿44而以該調整機構來進行改變： 早η力來對抗罪背朝向後方的樞轉動作。 旋轉=機構：含一蜗桿46，藉由—轴45而連接到該 位於底座支架2中的 二見圖.旋轉槓桿44放置在㈣狀的樞轉槓桿Μ中， 更弓K氣體彈菁，且該旋轉横桿被拉出而起動該蜗齒輪 13 1257295 對。螞桿46的齒會卡人力 48内。㈣n4Q σ連到—螺旋桿49的—堝齒輪 一踹曰/广产裝方式犯使在兩端上產生旋轉， 知疋在底座支架2的外f ¥ 2 ίή ± m ^ ^ 内，而另一端是在底座支 木2的主要本體51内。 合蕤*钫碰# 猎由起動凝轉槓桿44，蝸齒輪48 ^ ς/Ι ^ 疑轉，且用於安裝彈簧腿的一導 引角柱54藉由螺旋桿52的叙从二 d i 的動作而沿著該螺旋桿52受到 引導。假如該導引角柱54内τ^ 腿弹黃41之彈簀腿43鲈 ^ 播斤, b ^角柱對它產生作用而被向下 擠£，如此會提高腿彈簧41的預張力^ ^ ^ 支架4與靠背支架5沿著杷轉方Π* 座椅 一更大的阻力。 肖s產生樞轉動作來對抗 朝向上方的腿彈箬41之筮-时μ上 - 之弟一腿U擠壓緊靠第二導引 角柱55，此角柱放詈尤& 月狂放置在座椅支架4的底部31上。換， =…動地安裝在兩側上。假如座椅支… 向：柩轉的話(就是沿拖轉方向s)，則上彈菁 一 田# ♦叉到負荷時，連接點的位置就 會產生改變’使得該連接合 乂連接點會沿惮黃中心56的方向移動。 因此，當沿樞轉方向s產决私你蛀 m 產生動作時，腿彈簧41的彈善料 能便會自動改變。換由衽％、加^ + J评貝性 、 換勺話說，假如座椅樞轉的$，腿彈筈 41以及整個座椅將自動變得更加堅硬。 ” 換使用固定螺絲57而裝配到中央樞轉軸14。 換…在樞轉期間，樞轉車由14會與靠背支架 轉。選擇樞轉輪1 4 (方疋 的直徑，致使腿彈簧41，41 置中不會擱置在該樞轉軸14上。 ：緊位 ’ ，外丄的内控比 1257295 樞轉軸Η的直徑來得大。當座椅樞轉時’可以確保樞轉 軸14的旋轉是不受阻礙的。此外，還可以免除許多惱人 的接觸噪音，例如嘎吱嘎吱響。由於裝配到樞轉軸Μ 兩個腿彈篑41，41’之周圍憾在如角柱狀的—彈簧摘置架 58内，所以仍能確保腿彈簧41，41’在其操作位置中的= 位0 藉由使用腿彈簧41，41’’可以使彈簧力直接傳送到同 步運轉機械裝置…因此不需要力量傳送的額外零件。 因此’所需要的零件總數量會小於先前技術中的同步運轉 機械裝置之零件總數，這是由於調整機構是由相當少的零 件構成的。因為使用了蜗齒輪對，所以調整機構特別地堅 硬，且因為其傳動比例报高，所以能允許旋轉槓桿產生輕 易的調整。 在另貝知例中（未顯示），座椅支架4整合在座椅的 座椅外殼内。換句話說，座椅的座椅外殼直接連接到底座 支架2上。因此，不再需要一獨立的座椅支架。如此一來， 可以進步減少製造成本。除了減少所需零件之外，整體 的问度也可以有所減少。因此，座椅能允許使用更多金銀 、糸、、、田工裝飾的外形。靠背支架5直接連接到座椅外殼的後 端’且底座支架2亦藉由一摩擦軸承連接到座椅外殼的前 端。為了容納樞轉軸14，此座椅外殼具有兩個搖動軸承。 /月動元件23亦為座椅外殼的一零件，此搖動軸承與滑動 兀件取好是藉由射出成型在座椅外殼上製成單一元件。座 柯外设亦具有捕捉機構所需要的捕捉溝紋32。 15 1257295 【圖式簡單說明】 圖1是一概略側視圖，顯 基本位置之情形； 圖2疋一概略側視圖，顯示一同步運轉機械 向後樞轉到最遠位置之情形； 又 圖3是一概略前視圖，顯示一同步運轉機械裝置· 圖4是沿著圖3中的線IV_IV所取之概略剖面回·’ 圖5是沿著目3中的線v_v所取之概略剖面圖圖， 圖6是沿著圖i中的線VI_VI所取之概略剖面j · 圖7是沿著圖1中的線VII_VII所取之概 f , r - ^ ^ % 口丨J面圖 L主要元件符號說明】 示一同步運轉機械裝置 位於 位於 A 接點距離 E 座椅支架平面 L 座椅縱向方向 S 樞轉方向 W1 夾角 X 水平分量 y 垂直分量 1 同步運轉機械裳 2 底座支架 3 圓錐容納器 4 座椅支架 5 靠背支架 6 頰部 16 1257295

7 頰部 8 座椅支架頂部 9 導引元件 10 框架元件 11 捕捉柄 12 下端 13 樞轉軸承 14 樞轉軸 15 上端 16 接頭 17 後端區 18 縱向軸 19 連接軸 20 無 21 前端區 22 扭轉與滑動接頭 23 滑動元件 24 下滑動顎 25 上滑動顎 26 擋止件 27 導引表面 28 頂部 29 底部 30 捕捉機構 17 1257295

31 座椅支架底部 32 捕捉溝紋 33 捕捉楔形物 34 導引通道 35 鋼線彈簧 36 樞轉槓桿 37 楔形物尾端 38 操作槓桿 41 腿彈簧 42 上腿 43 下腿 44 旋轉槓桿 45 軸 46 蝸桿 47 軸承外殼 48 蝸齒輪 49 螺旋桿 50 外蓋 51 主體 52 螺旋桿的上端 53 螺旋桿的下端 54 下導引角柱 55 上導引角柱 56 彈簧中心點 18 1257295 57 緊定螺絲 58 彈簧搁置架

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Claims (1)

1257295 十、申請專利範圍： 土北—種同步運轉機械裝置（1)，其用於辦公椅中座椅 與靠背之關連式動作，該同步運轉機械裝置具有一可以放 置在座椅柱體上的底座支架（2)、一座椅及/或座椅支架㈠），

' 罪月支未（5)’其中可繞著一橫軸（14)樞轉的該靠背 支木（5) Μ叙接方式直接連接到該底座支架與該座椅及/ 或座椅支架⑷的後端區(17)，致使靠背向後的樞轉動作會 引起該座椅支架⑷的後部區域產生下降移動，而且，亦可 繞著一橫軸樞轉的該座椅及/或座椅支架 接到該底座支架⑺，使得向後的水平移位動作 座椅支架（4)的下降動作上。 且在〇 根據t請專利範圍帛i項所述之同步運轉機械裝 )’/、中，在基本位置中’接點距離A的水平分量X比 點距離A的垂直分量y之比例在0.6至“·7之間 甘艮據申請專利範圍第i項所述之同步運轉機械裝置 、、中’在向後樞轉到最遠的位置中，接點距離A 平分量X比接點距離A的垂直分量y之比例在2." Η 之間。 •專利範圍第"頁所述之同步運轉機械裝 二’：中’在向後樞轉到最遠的位置中，該座椅及/或 丄可支*⑷的下降角度α與該靠背支架 比例在1:2」至":3.0之間。 f褥冉度/S之 5.根據申請專利範圍第"員所述之同步運 壯 置⑴’其中，該座椅及/或座椅支架（4) 衣 错由一扭轉與滑動 20 1257295 接頭（22)而在其前端區（22)上連接到該底座支架⑺。 6.根據申請專利範圍第丨娜之同步運轉機械裝 置⑴，其中，設置有—捕捉機構(30)，安放在該座椅及/或 座椅支架⑷的前端區(21)中，以相對於該底座支架⑺來鎖 緊座椅支架（4)的位置。 7 ·根據申請專利筋（f|笙 ^ M 1項所述之同步運轉機械裝 置（1)，其中’設有一彈笼壯班 坪汽衣置，以對該同步運轉機械裝置 (1)施以預張力，該彈箬奘 秦坪H衷置包含一腿彈簧（41，41，），其一 攀腿部（42)支撐在該座椅及/七 立 行及/或座椅支架（4)上所放置的一對應 ()使得忒連接點的位置以及腿彈簧（4 1，4 1，）彈箬 特性可以隨著靠背的樞轉而改變。 〃 8 ·根據申請專利節圍楚 乾圍弟7項所述之同步運轉機械裝置 (1) ’其中，該腿彈菩（41 41 )的另一腿（43)支撐在底座支 采（2)内的一調整奘罟由 置中’且設有一蝸齒輪對（45, 46，48)來 起動該調整裝置。 •十一、圖式： 如次頁。 21