專利名稱：具有舒適表面的座位的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有椅座和可傾斜靠背的座位單元，兩者都具有構造為在椅座和靠背的所有位置上都能從人類工程學角度上說舒適且極好地進行支撐的支撐表面。
背景技術：
對于座位，舒適一直是一個非常需要的特點。其原因之一是因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)員工在比較舒適時效率更高并且更具創(chuàng)造性。然而，“舒適”是虛幻的規(guī)范。不僅人們具有不同的體形，而且人們還具有顯著不同的偏好。因此給具有可傾斜靠背的座椅提供舒適度就更加困難，因為它們必須為處于豎直、中間和后傾位置的坐者提供支撐。這之所以特別困難是因為當人后傾時，他/她的體形改變，并且支撐的壓力點就會發(fā)生變化。例如，當人后傾時，他們的骨盆轉動，導致了從座椅的椅座和靠背接收支撐的骨骼結構形狀和位置的變化。而且，坐者經(jīng)常伸展、轉動以及從一側夠到另一側，以致于橫向跨過椅座的均勻支撐件沒有必要地提供最佳支撐或最佳舒適度。僅僅提供厚的泡沫襯墊來消除點應力并不是令人滿意的解決方案，因為泡沫不透氣(breathe)、對環(huán)境不友好并且不能在某些區(qū)域提供所需的分散支撐。例如，泡沫不能很容易地制造來在坐者的骨盆下面提供較硬的支撐而在坐者的膝蓋下面提供較少的支撐，因為不易于以在不同的區(qū)域選擇不同密度的方式來控制泡沫。另外，足夠厚以提供“充分”支撐的泡沫襯墊不能適于設計為具有薄且光滑外觀的座椅的美學要求?？烧{節(jié)的座椅也不能令人滿意地解決點應力所導致的不舒適的問題，因為使用者很容易不正確地調節(jié)座椅，或者根本就不調節(jié)。而且，很多坐者不能確定如何將座椅調節(jié)到最佳舒適度。但是，坐者知道什么時候比較舒適以及什么時候不舒適。
座椅舒適度對于計算機和鍵盤操作者以及操作員保持坐姿的任務型工作來說尤其重要，因為這些人經(jīng)常長時間地坐在座椅上。這些人能在座椅周圍移動同時仍能繼續(xù)工作是很重要的，因為運動對于良好的循環(huán)和良好的健康以及避免背部問題來說是很重要的。具體地需要良好支撐同時能進行工作的一種座椅是具有可后傾靠背的座椅。已知的是在這種座椅上提供重量致動的零件以使得較重的人在后傾時自動地接受額外的支撐而無需調節(jié)靠背上的張緊設備。例如，一些座椅包括有在后傾過程中提升的椅座，以使得使用者的自重幫助來提供抵抗靠背后傾的力。然而，這些座椅有著很多類型的問題。當椅座的前面被提升時，在坐者的大腿下面，使用者的膝蓋就受到令人不適的壓力。當椅座的后部被提升時，使用者就感到從后傾靠背滑下并且從椅座向前滑出的傾向，尤其是在椅座被向前翻轉時。即使椅座仍保持在水平朝向上，傾斜/后傾的靠背也將坐者的重量相對于椅座以向前的角度導向，以致于坐者傾向于從靠背上滑下并在椅座上向前滑動，只是身體在椅座和靠背上的摩擦力將他們保持在原處。
另外，還希望提供一種易于制造和裝配、成本低廉并且具有時尚、薄且光滑外觀的表面支撐結構。還希望這種表面支撐結構具有在后傾時能提供重量致動的支撐以使得較重的坐者即使在不調整的情況下也能在后傾時感到安全的能力。
除了以上之外，希望提供一種座椅，其最佳地設計為使用可回收部件、可回收材料以及使用為了回收和/或修理而易于分離的部件。膨脹的熱固性聚氨酯泡沫產(chǎn)品通常被分類為不可回收，并且還通常被視為與鋼鐵、可重熔的熱塑塑料、可回收材料以及更自然的材料相比對環(huán)境不友好。消除熱固性泡沫對于使座椅100％可回收來說是一個顯著的進步。然而，為了競爭的緣故，任何這種改變必須保持高的舒適度以及成本優(yōu)勢。
因此，希望有一種解決前述問題并且具有前述優(yōu)點的裝置。

發(fā)明內容
在本發(fā)明的一個方面，一種座位單元包括適于支撐坐者的框架，該框架具有間隔開的相對側面區(qū)段，每個側面區(qū)段中具有至少一個凹陷。多個彈性支撐元件在相對的側面區(qū)段之間延伸，每個支撐元件具有可獨立地彎曲的長度并且每個還具有可操作地滑動地位于所述至少一個凹陷內的端部，所述端部結合到側面區(qū)段以接合所述至少一個凹陷的至少一個內端面用于限制向內滑動。
在本發(fā)明的另一個方面，一種座位單元包括框架，所述框架具有間隔開的側面區(qū)段，每個側面區(qū)段具有內壁和外壁。多個具有細長中間區(qū)段的可彈性彎曲的縱向剛性支撐元件在側面區(qū)段之間延伸跨過框架。支撐元件包括有結合到側面區(qū)段并與之相聯(lián)系的端部，并且該支撐元件以限定端部向內和向外滑動的方式嚙合內壁和外壁，并且因而限制了支撐元件的細長中間區(qū)段的橫向撓曲。
在本發(fā)明的另一個方面，一種座位單元包括基部以及由基部可操作地支撐的椅座。椅座包括用來支撐坐者的框架，框架包括相對的側面區(qū)段。椅座還包括有在側面區(qū)段之間延伸的可彈性彎曲的縱向剛性支撐元件。每個側面區(qū)段包括其間限定了撓曲點的前部和后部，該撓曲點用來允許側面區(qū)段的前部向下?lián)锨鷱亩鴾p緩坐者膝蓋和大腿下面的壓力，并且每個側面區(qū)段還包括有彈性支撐彈簧，該彈性支撐彈簧在前部和后部之間延伸以便在撓曲點處支撐和加強側面區(qū)段。
在本發(fā)明的另一個方面，一種座位單元包括靠背，該靠背具有間隔開的左右側面框架區(qū)段并且具有在側面框架區(qū)段之間延伸的可彈性彎曲的縱向加強支撐元件，所述支撐元件支撐在側面框架區(qū)段的支撐表面上。分開的左和右腰部支撐設備可調節(jié)地嚙合左和右側面框架區(qū)段以便在靠背的腰部區(qū)域中獨立地垂直運動，每個左和右腰部支撐設備適于在側面框架區(qū)段上的支撐表面內側支撐選定的支撐元件。
在本發(fā)明的又一個方面，在具有靠背的座位單元中，該靠背具有柔性腰部區(qū)域以及可調節(jié)地嚙合該腰部區(qū)域以調節(jié)腰部區(qū)域上的腰部支撐力的腰部社別，一種改進包括至少兩個分開可調的腰部設備，該腰部設備在腰部區(qū)域可移動地嚙合靠背，每個腰部設備可以在禁用的存儲位置和多個使用位置之間移動，在選定的使用位置處腰部支撐力增大。
在本發(fā)明的又一個方面，一種座位單元包括適于支撐坐者的框架，該框架具有間隔開的相對側面區(qū)段，每個側面區(qū)段中具有多個凹陷，并且多個彈性的細長支撐元件在相對的側面區(qū)段之間延伸。每個支撐元件具有可獨立地彎曲的長度并且每個具有L形端部，所述L形端部可操作地滑動地位于凹陷內并結合到側面區(qū)段以限制在凹陷內的滑動。
在本發(fā)明的另一個方面，一種座位單元包括適于支撐坐者的框架，所述框架具有相對的側面框架區(qū)段。多個彈性布線在側面框架區(qū)段之間延伸，每個布線具有可獨立地彎曲的長度以及用于支撐所述布線以便在所述布線彈性彎曲時限定其滑動的裝置。
在本發(fā)明的另一個方面，一種座位單元包括適于支撐坐者的椅座框架，椅座框架具有由柔性區(qū)段連接的主體區(qū)段和前部區(qū)段。前部區(qū)段和柔性區(qū)段被成形和用于舒適地支撐坐者的大腿和膝蓋。彈簧在前后方向上拉長并且延伸跨過柔性區(qū)段并且部分地延伸入主體區(qū)段和前部區(qū)段的每個以便給前部區(qū)段提供彈性支撐。
本領域的熟練技術人員在研究以下詳細說明、權利要求和附圖之上，可以理解和正確評價本發(fā)明的這些和其它方面、目標和特點。


圖1是具體化本發(fā)明的座位單元的透視圖，這種座位單元包括有形成舒適支撐表面的靠背和椅座內的橫向布線；圖2是示出圖1中椅座和靠背中橫向布線位置的示意性橫截面視圖，在沒有坐者情況下的布線支撐元件以實線示出，在有坐者處于豎直位置情況下的布線支撐元件以假想線示出；圖2A是類似于圖2的視圖，不過示出了具有坐者時的座椅，假想線示出了豎直位置的坐者，而虛線示出了后傾位置的坐者；圖2B是類似于圖2A的視圖，不過椅座形狀的變化被夸大以消除由于后傾過程中椅座的平移/轉動(上下)所引起的混亂；圖3-4是圖1所示椅座的平面圖和側視圖；圖5-6是圖3所示椅座框架的平面圖和側視圖；圖7是圖3所示椅座的轉角段的局部分解透視圖；圖8-10是用來滑動地支撐圖7所示一根布線端部的軸瓦的側視圖、頂視圖和端視圖；圖11-12是用于圖3所示椅座中的兩種不同布線的平面圖；圖13-14是用于圖5-6所示椅座框架的側面區(qū)段的覆蓋的側視圖和平面圖；圖15-16是圖1所示靠背的正面和后面透視圖；圖17是圖15所示靠背的側視圖；圖18是圖1所示椅座下控制機構的側視圖；圖19-20是類似于圖18的橫截面視圖，只是示出了橫截的部件，圖19沿著圖33中XIX線截取并且示出了脫離的增壓機構，并且圖20示出了嚙合的增壓機構；圖21-23是類似于圖18的橫截面視圖，只是示出了橫截的部件，圖21沿著圖33中XXI線截取并且示出了脫離的靠背止動件機構，并且圖22示出了嚙合到部分后傾的第一水平的靠背止動件機構，圖23示出了嚙合到無后傾的第二水平的靠背止動件機構；
圖24是示出靠背支撐力相對于偏轉的不同線的圖，根據(jù)增壓器脫離或嚙合以及靠背止動件被嚙合為部分后傾或是防止任何后傾；圖25是示出座椅上不同強度增壓機構的圖，其中隨著嚙合按順序的每個而選擇性地提供了能量的增加；圖26是示出用于增壓器和靠背止動件機構的座位下手動控制機構的分解透視圖；圖26A和27A類似于圖26和27，只是示出了可選的實施例；圖27是沿著圖33中XXVII線截取的橫截面視圖；圖28是圖26所示手動控制機構的分解透視圖；圖29-30是圖28所示手動控制機構的橫截面視圖，圖29是完全裝配的，圖30是分解開的；圖31是離合器及其與外部殼體相嚙合的放大局部視圖，其中示出了處于鎖閉位置的離合器；圖31A和31B是圖31一部分的放大局部視圖，圖31A示出了鎖閉位置，圖31B示出了釋放位置；圖32-33是圖18所示基部和控制機構的前面和后面的局部透視圖；圖34-35是圖33所示控制機構的前面和平面局部視圖；圖36是圖33的分解透視圖；圖37是圖36所示能量增壓機構的放大圖；以及圖38-39是沿著圖33中XXXIX線截取的橫截面，以及控制機構、椅座和靠背的側視圖，圖38是處于豎直位置，圖39是處于后傾位置，圖38-39類似于圖18，只是被簡化以示出后傾過程中樞軸連接的操作。
圖40-42是本發(fā)明座椅的修改形式的正面透視圖、后面透視圖和側視圖；圖43是用于圖40所示座椅的椅座下控制機構的透視圖；圖44-46是圖43所示椅座下控制機構和相關基部部件的一部分的頂部透視圖、第二個頂部透視圖以及底部透視分解圖；
圖47-49是圖43所示椅座下控制機構的分解透視圖，圖48和49示出了用于調節(jié)圖45所示增壓器和靠背止動件機構的手動控制機構；圖50-51是圖40所示椅座的透視圖和局部透視圖；圖52是示出用于圖50所示布線支撐元件的布線支撐元件的撓曲的橫截面圖，并且圖52A是示出一種可選安裝結構的類似視圖；圖53-54是圖40所示靠背的分解透視圖；圖55-57是示出腰部設備及其在布線支撐區(qū)段上的作用的透視圖；圖58是示出圖57所示腰部設備的示意圖；圖59是圖40所示座椅的透視圖，并且圖55所示腰部設備處于禁用的存儲位置；圖60是圖40所示座椅上的頭靠組件的分解透視圖；圖61-62是圖60所示頭靠組件的分解透視圖和分解橫截面圖；圖63是圖50所示椅座框架和布線支撐元件的分解透視圖，包括高度調節(jié)栓鎖和釋放把手；圖64是類似于圖51的放大頂部透視圖，只是其著重于圖50所示椅座子部件的前角；圖65和66是垂直穿過圖64中栓鎖區(qū)域所截取的橫截面視圖，圖65示出了栓鎖位置，圖66示出了栓鎖元件的解開位置；圖67-69是圖53所示靠背框架和圖45所示側面框架元件的局部視圖；圖67和68示出了豎直元件被裝配起來，圖69示出了完全的組件；以及圖70和71是示出用于將襯墊組件連接到圖53所示靠背框架的連接構造的橫截面視圖。
具體實施例方式
具體化本發(fā)明的座椅20(圖1)包括有基部21、椅座22和靠背23，并且椅座22和靠背23由椅座下控制機構24可操作地支撐在基部21上，以在靠背23后傾時同步地運動。在后傾時，控制機構24向上且向前地移動和提升椅座22，以使得靠背23(以及坐者)在后傾時自動地具有重量致動的靠背支撐力。有利地，體重較重的坐者受到較大的靠背支撐力，從而消除(或至少減小)了在座椅后傾時要求他們調節(jié)用于靠背支撐的張緊設備的需要。椅座22(以及靠背23)包括有由局部適應的支撐結構(下文中稱為“舒適表面”)構成的高度舒適的支撐表面，所述支撐結構在處于豎直位置和后傾位置時調節(jié)到坐者所需的改變形狀和人體工程學支撐。特別地，舒適表面以一種方式改變其形狀，這種方式使得在后傾過程中將坐者舒適地保持在座椅中，同時在后傾過程中隨著使用者的骨盆轉動而為坐者的改變形狀提供最佳的局部人體工程學的支撐。另外，通過將不舒適的提升力很好地分布在膝蓋處和/或通過將其部分地撓曲到膝蓋區(qū)域外面，座椅20就避免了將這種力置于坐者的膝蓋和大腿下面。而且，椅座22和靠背23的舒適表面形成了變化的斗形(圖2A和2B)，其“抓住”坐者并且還主動地分散局部區(qū)域周圍的應力，以使得坐者感覺到被舒適地保持在椅座22中，并且不會感覺到如下所述那樣在后傾過程中仿佛要從傾斜/后傾的靠背上滑動并從椅座上向前滑落。
所示控制機構24還具有幾個優(yōu)點和創(chuàng)造性方面?？刂茩C構24包括有“增壓”機構25(圖19)，其能在后傾時被嚙合(以較小的力)來提供更大的靠背支撐，如果坐者在后傾時期望有另外的支撐的話。有利地，控制機構24具有較薄的輪廓并且對于制造和裝配來說非常節(jié)省成本，以使得其能很好的集成入具有較薄側面輪廓的座椅設計?？勘?3和椅座22上的舒適表面(圖1)與控制機構24的結合以在座椅所有位置中非常舒適和支撐性“騎座”的形式提供了令人驚奇和未預料到的效果。舒適“騎座”至少部分地歸因于當在后傾時椅座提升以提供重量致動的靠背支撐力時，椅座22和靠背23的表面明顯地改變形狀以緩解坐者膝蓋后面的壓力。而且，椅座22和靠背23的舒適表面還形成了變化的斗形(參見圖2A和2B)以便當其在后傾過程中“滾動”和改變形狀時支撐骨盆，這就抵消了導致坐者身體傾向于從靠背23的后傾/傾斜表面滑下并從椅座22上向前滑落的重力。而且，控制機構24上的增壓機構25非常易于嚙合或脫離，(幾乎類似于打開或關掉開關)使得其更易于使用。而且，這樣就允許了增壓機構25由自動面板和/或遠程設備來操作，包括電子、機械以及其它方式。有利地，座椅20的所有主要部件，包括控制機構24，是可分離和可回收的，從而便于修理，并且促進了對環(huán)境友好的部件和工藝，同時保持低成本、高效的組配、相對少的復雜部件以及其它具有競爭力的優(yōu)點。
椅座22(圖3-4)包括有由尼龍等制成的模塑周邊框架30。所示框架30是半剛性的，不過能彎曲和扭曲有限量以使得框架30有彈性并隨著在工作時伸展身體來取物品的坐者一起移動?？蚣?0包括有具有由橫向后區(qū)段32相連接的水平側面區(qū)段31的U形后部，并且還包括有連接側面區(qū)段31前面的U形前部33?？梢灶A期，周邊框架30可以是單件模塑品或多件組件。所示框架30限定了連續(xù)的環(huán)，但是可以預期，框架也可以是具有例如前面開口的U形。U形前部33包括有連接到側面區(qū)段31的端部并向下且向后地延伸的側面區(qū)段34，并且還包括有連接側面區(qū)段34的橫向區(qū)段35。U形前部33在從前面看時形成了一個“U”，并且向下且向后地傾斜，以使得其在周邊框架30的前部中相應于坐者膝蓋下面的位置處留下一個向上的開口區(qū)域。這樣就允許了在后傾時周邊框架30避免對坐者膝蓋的底部造成壓力，即使椅座22被升高，如下所述。
側面區(qū)段31包括有一系列切口36(圖中示出了六個切口)，它們位于從側面區(qū)段31的前端向后大約3至7英寸，或者更優(yōu)選地4至6英寸。切口36形成了撓曲點，其在當壓力置于側面區(qū)段31的前端上時導致側面區(qū)段31的前面區(qū)段37向下?lián)锨?。例如，當在靠?3的后傾過程中椅座22的前部相對于坐者的膝蓋被提升并且使用者被升高時，前面區(qū)段37將撓曲。
一對軌道38連接到側面區(qū)段31的底部，在切口36的后面。這對軌道38用來滑動地嚙合椅座支撐結構，用于在座椅20上提供高度可調的特點。盡管如此，應當注意的是，本發(fā)明概念也能用于不具有高度可調特點的座椅上。
周邊框架30的側面區(qū)段31(圖5)中每個在其頂面中都包括有縱向延伸的凹陷40，用于接收鋼桿42(圖3和12)。側桿42彈性地支撐和加強側面區(qū)段31，尤其是在切口36的區(qū)域中。如所示(圖3和4)，凹陷40主要位于從切口36向后，不過還包括有向前延伸過切口36從而在切口36處為側面區(qū)段31提供額外彈性支撐的前部。應當注意的是，桿42能具有不同的形狀和尺寸，或者可以使用多根桿。而且，如果需要，桿42可以使用不同的材料，比如塑料或復合材料。然而，所示的桿42是線性的并且由“冷拉彈簧鋼”制成，以獲得最佳的強度、較低的重量、較長的壽命以及具有競爭力的成本。而且，它們被機械地連接入其前部和后部?？梢灶A期，桿42還可以嵌入模塑、卡扣或者以其它方式緊固在合適位置處。
椅座22(圖3)(以及靠背)的舒適表面由分別的支撐元件45構成，支撐元件45具有平行的長區(qū)段51和U形端部52并且滑動地嚙合側面區(qū)段31中的凹穴50。圖中示出了13個凹穴50，但是可以預期，根據(jù)座椅設計和設計的功能性要求可以包括有更多或更少的凹穴。而且，如果希望，這多個凹穴50可以用沿著側面區(qū)段31縱向地形成的連續(xù)長通道來替換。每個凹穴50包括有面朝內的成對的孔隙51’(圖5)，空隙51’之間形成有“向上”的凸起51”。前面八個支撐元件45的端部52放置在用于限制向內和向外運動的前面八個凹穴50內并且直接滑動地與其相嚙合，而后面五個支撐元件45的端部52由后面五個凹穴50內的軸承53承載，如下所述。凹穴50的內側表面(即形成于孔隙51’之間的“向上”凸起51”)形成了用于限制支撐元件45的端部52向內滑動的止動件。通過這么做，利用“吊起”型作用其限制了當一個人坐在椅座22的舒適表面上時長區(qū)段51的向下?lián)锨：苊黠@，當坐者達到長區(qū)段51的最大撓曲時就導致了“柔性”止動動作?！叭嵝浴敝箘觿幼鞯牟糠衷蚴钱敹瞬?2達到凹穴50的底部時側面區(qū)段31的向內撓曲，“柔性”止動動作的部分原因也是由于各個支撐元件45的獨立動作以及由于長區(qū)段51在支撐元件45上的成對布置。通過這種布置，坐者仍然很舒適并且不會感到不舒適的強烈且突然的停止，即使椅座22被保持為最大下降。
支撐元件45(圖7)是具有圓形橫截面的冷拉彈簧鋼桿(圖11)。桿(即支撐元件45)被彎曲為具有尖銳彎曲角的矩形環(huán)形，并且包括有平行/線性的長區(qū)段51和平/短的端部區(qū)段52。所示端部區(qū)段52具有相對尖銳的彎曲角，以使得它們形成相對正方的U形構造。而且，一個所示端部區(qū)段52具有布線的鄰近但非連接的相對端部。可以預期，如果需要，一個端部區(qū)段52中的鄰近端部可以焊接起來，但是還沒有發(fā)現(xiàn)在這種座椅20中有這個必要，尤其是如下所述使用了軸承53的情況。還可以預期，如果希望，可以使用分別的線性桿來代替呈具有平行長區(qū)段51的矩形環(huán)形狀的支撐元件45。在這種情況下，端部52可以是鉤形或L形以使得當一個人坐在椅座22上時它們嚙合凹穴50中的“向上”凸起以限制向內運動。然而，鄰近的成對長區(qū)段51通過端部區(qū)段52的互連可以在該對中提供額外的穩(wěn)定性和“協(xié)調的”合作運動，這被認為是有利的。尤其，當坐者后傾和/或在座椅20中隨意運動時，具有軸承53的后五個支撐元件45承受相當大的運動和撓曲，以致于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有結合的布線區(qū)段51的軸承53希望具有這五個支撐元件45。
如上所述，最后五個支撐元件45(圖7)包括有附著到端部區(qū)段52的軸瓦53(這里也稱作”軸承”)(圖8-10)。軸瓦53由縮醛聚合物制成并且被成形為可操作地裝配入凹穴50，用于當坐者在座椅20中隨意運動以及當支撐元件45的長區(qū)段51撓曲時在橫向上進行振動式(向內和向外)的滑動。軸瓦53包括有U形通道54，其被成形來匹配地接收U形端部區(qū)段52。如果希望，軸瓦53在卡扣連接到U形端部52的位置55處可以包括有摩擦片，盡管在設置頂蓋以鎖定凹穴50中的軸瓦53時摩擦片本身是不需要的。很顯然，軸瓦53將具有彼此接觸的布線端部的端部區(qū)段52保持起來，即使是在布線的鄰近端部沒有通過焊接直接連接起來的情況下。
左和右頂蓋57(圖13-14)被螺紋連接、熱立樁(heat staked)或者以其它方式連接到側面區(qū)段31。頂蓋57(圖7)包括有主體58，其被成形為覆蓋凹穴50并且可操作地將軸瓦53保持在原處。主體58的后部橫向延伸并且可能地包括有槽59以更好地覆蓋凹穴50中最后的一個同時仍然允許最后的布線區(qū)段51自由地撓曲(圖7)?？梢灶A期，側面區(qū)段31和頂蓋57可以都由尼龍制成，并且軸瓦53由縮醛制成，因為這些材料在彼此嚙合時具有非常低的摩擦系數(shù)。而且，孔隙51’(圖7)的尺寸被放大為大于桿支撐元件45的長區(qū)段51的直徑，以使得在支撐元件45的撓曲以及軸瓦53在凹穴50內的共同運動過程中沒有阻力。
所示椅座22(圖1)覆蓋有織物60，并且在織物60下面在椅座22和靠背23上可以包括有頂部薄泡沫或非紡織的PET纖維襯墊。然而，可以預期，椅座22和/或靠背23可以不需要泡沫襯墊，因為根據(jù)試驗，這種椅座22如此的舒適以致于襯墊并不是必要的。而且，布線區(qū)段51之間的空間允許這種構造透氣，以使得坐者停留在這種座椅20上時不會出汗，這也可以是一種具有競爭力的優(yōu)點。如果希望，為了美觀，也可以在織物下面使用薄的頂層襯墊或邊帶(webbing)。
椅座22的這種布置提供了幾個優(yōu)點。裝配很容易，并且難以出現(xiàn)錯誤地裝配椅座。通過這種布置，每個不同對的布線區(qū)段能撓曲不同的程度，而且給定支撐元件中的每個長區(qū)段51能比該對中的另一長區(qū)段51撓曲更多或更少(并且能以不同的方向撓曲)。凹穴50嚙合軸瓦53并限制它們的運動，以致于它們又最大程度地限制布線長區(qū)段51的撓曲以使得支撐表面不能撓曲得“太厲害”。根據(jù)試驗，由凹穴50提供得對撓曲的最大限制是柔性限制，以使得在達到最大撓曲時坐者不會感覺到突然停止或“撞擊”。應當注意的是，這種布線長區(qū)段51/52具有相同的直徑和形狀，但是它們也可以具有不同的直徑、硬度或形狀。各個布線長區(qū)段51沿著支撐的離散且獨立線路移動從而支撐坐者的身體，并且布線長區(qū)段51移動進出以適宜身體并支撐使用者。特別地，當坐者后傾時，布線移動并撓曲從而為坐者形成移動的新“支撐凹穴”。圖2示出了當沒有坐者停留在椅座22上時椅座22處于相對平的情況下(即位置P1，參見實線)的舒適表面60。(即椅座22的支撐元件45的布線長區(qū)段51位于大致水平的共同平面內。)當坐者以豎直姿勢坐在座椅20中時，舒適表面60撓曲到新的形狀(即位置P2，參見假想線)，其包括有“豎直位置”支撐凹穴63，所述凹穴63由坐者髖部的突出骨骼結構、肌肉和組織形成(并將其容納和支撐)。當坐者將靠背23朝著完全后傾位置后傾時(圖2A)，舒適表面60撓曲到新的形狀(即位置P3，參見虛線)，其包括有新形成的“后傾位置”支撐凹穴65，所述凹穴65由坐者髖部的突出部分、肌肉和組織形成(并將其容納和支撐)。很明顯，形成于椅座22中同時處于后傾位置的支撐凹穴65(圖2B)位于形成于椅座22中同時處于后傾位置的支撐凹穴63的后面(參見圖2B，其中處于豎直和后傾位置的椅座的形狀被夸大以更好地示出形狀變化)。這是由于后傾過程中髖部的滾動而引起的。桿支撐元件45的長區(qū)段51是獨立的并且以工作座椅中沒有出現(xiàn)過的新穎且非顯而易見的方式提供了能舒適地適應坐者髖部滾動的局部自由度和動態(tài)的運動。
靠背23(圖2)還經(jīng)受了形狀變化，如處于無應力位置P1的舒適表面66(無應力，沒有坐者)、處于豎直應力位置P2(坐者處于“豎直位置”)的撓曲的舒適表面66、以及處于后傾應力位置P3(坐者處于“后傾位置”)的撓曲的后傾舒適表面66(圖2A)。
這對長布線區(qū)段51以協(xié)同分布的動態(tài)方式起作用(主要在豎直方向上)，提供了最佳的舒適表面。這是由于軸瓦53在桿支撐元件45的相鄰對長區(qū)段51上的受限/有限運動以及織物60伸展跨過并覆蓋長區(qū)段51的結果。盡管如此，應當注意的是，即使沒有織物60也能獲得非常舒適的支撐，因為當支撐凹穴的形狀由于坐者身體而變化時，長區(qū)段51以不會壓迫或約束坐者的方式撓曲。
應當注意的是，椅座22中的長區(qū)段51撓曲并運動從而提供主要垂直的支撐，但是一些長區(qū)段51可以具有水平或傾斜的運動分量并且/或者可以給坐者提供水平或傾斜的分力。尤其，位于“后傾”支撐凹穴65(參加布線51A)前面的長區(qū)段51傾向于嚙合坐者的突出髖部區(qū)域前面處(即在坐者大腿后面并且在坐者“主”髖部區(qū)域之前)的肉體中的任何凹陷，這就傾向于將坐者緊固地保持在椅座22中。不管具體坐者肉體中的凹陷處于哪個位置都會如此，因為椅座22中有多個獨立的撓性長區(qū)段51。這種額外的保持力在防止坐者感覺到似乎他們將從傾斜的靠背上滑下并從椅座上滑落上(比如在后傾過程中)似乎很重要。本發(fā)明人相信這種益處是座椅20非常重要且顯著的優(yōu)點，盡管很微小。很明顯，即使具有織物覆蓋，也可以存在著由長區(qū)段51所提供的水平分力，并且其只是受到織物下面的長區(qū)段51的運動、織物的可伸展性、軸瓦53的運動以及由坐者髖部的滾動所產(chǎn)生的力的限制。
椅座22的操作在圖2-2B中示出。圖2示出了支撐元件45的長區(qū)段51的中心在無應力狀態(tài)(即沒有坐者，參見實線P1)以及應力狀態(tài)(即有坐者，參見假想線P2)(都處于座椅20的豎直位置)之間的撓曲。圖2A示出了座椅20中具有處于豎直位置(實線)和后傾位置(虛線)的坐者時的座椅20。圖2B是用來示出椅座22的舒適表面在豎直位置(參見實線P2)和后傾位置(參見虛線P3)之間的形狀變化。在圖2B中，椅座22被比較為仿佛其在后傾時沒有向前移動，以更好地示出椅座22中坐者髖部所處位置處的“凹穴”的形狀變化。盡管如此，應當注意的是，在這種座椅20中，后傾時椅座22確實向前移動。
圖7示出了長區(qū)段51無應力時(即位于相應凹穴50的外部位置)的一些支撐元件45，并且示出了布線51撓曲時((即參見在“B”位置處位于相應凹穴50的內部位置中的軸瓦53)的一些桿支撐元件45。圖7還示出了一些擴展到凹穴50外并且提前附著到桿支撐元件45的端部的軸瓦53(參見位置“C”)。軸瓦53隨時可向下落入凹穴50內，這示出了第一裝配技術。圖7還示出了位于凹穴50內的一個軸瓦53，并且相關的桿支撐元件45位于其上并隨時可向下移動為與軸瓦53中的凹陷相嚙合(參見位置“D”)，這示出了第二裝配技術。
靠背23(圖15-17)類似于椅座22。因而，對于本領域的技術人員的理解來說，無需對靠背23的詳細描述，因為這是非常多余的。盡管如此，考慮到以上對于椅座22的描述，對于靠背的使用來說，以下描述對于本發(fā)明的理解來說已足夠。
簡言之，靠背23(圖15-17)包括有由L形側面框架元件71構成的靠背周邊框架70。上和下橫向框架元件72和73連接到側面框架元件71以形成半剛性的周邊?？蚣?0可以是單體的或多件的。如果強度和穩(wěn)定性需要，可以增加另外的橫向框架元件72A(圖1)。側面框架元件71包括有向前延伸的下區(qū)段74，其在下橫向框架元件73的下面延伸。下區(qū)段74在位置75處樞軸安裝到控制機構24的椅座支撐件122，并且在位置141處樞軸安裝到控制機構24的柔性臂部件，如下所述。
類似于椅座22，靠背側面框架元件71包括有凹穴77(參見椅座框架凹穴50)以及覆蓋凹穴77的覆蓋77’(只是示出了左覆蓋77’)，并且支撐元件78(類似于椅座支撐元件45)提供為具有長區(qū)段79(類似于椅座長區(qū)段51)的冷拉彈簧鋼布線。數(shù)個支撐元件78的端部由軸瓦80(類似于軸瓦53)可操作地支撐。很明顯，所述靠背支撐元件78具有兩種不同的長度，因為靠背23具有較小的上部寬度和較大的下部寬度。(參見圖15并且注意側面框架元件71上中間區(qū)域處凹穴77的位置變化)。側面框架元件71的上半部包括有多個用于容納布線79的U形凹穴81，而沒有軸瓦80。上部框架元件72的上邊緣是U形的并且向后彎曲以便給坐者增加頸部支撐和舒適度。布線條帶83從靠背框架70的上角延伸到位于坐者肩部之間的中點，并且然后向下延伸為與下部橫向元件73的中點相連接。在張緊時，布線條帶83使得靠背的舒適表面(即支撐元件78)呈初始凹狀(有時稱之為“PRINGLES炸土豆片形”)。通過為坐者在最初坐到座椅20上時在靠背23中提供更加友好的“口袋”以將他們套起來，這種凹狀就增加了舒適度。
在靠背上提供了可調節(jié)的腰部支撐85(圖15-17)，其包括一對滑動地連接到每個側面框架元件71的內側凸緣87的主體86。主體86可以(或者可以不)由橫向元件連接。主體86與側面框架元件71和布線79鄰近地位于布線79的后面。把手88從主體86的后面延伸，用于被伸到靠背23后面的坐者抓住。每個主體86包括有凸緣90，其在布線在內側方向上延伸出凹穴77時嚙合布線79的一部分。通過垂直地調節(jié)主體86，凸緣90將不同的布線79向后移動，從而導致了不同水平的支撐(因為被支撐的布線的有效長度被縮短)。可選地，如果希望，凸緣90在被垂直地調節(jié)時能按自然規(guī)則地嚙合和彎曲布線79。圖17還示出了布線79的最大向后撓曲，如線95所示。
本發(fā)明的控制機構24(圖18)包括有構成基部21一部分的固定基部支撐件121。椅座22包括有椅座支撐件122，并且靠背23包括有靠背支撐件123。椅座支撐件122和靠背支撐件123如下那樣可操作地連接到基部支撐件121。基部支撐件121包括有面朝上的凹陷115，其部分地被板115A所覆蓋。凹陷115形成了用于接收增壓機構25的第一凹穴116。凹陷115還形成了漸細的第二凹穴117，其垂直向下延伸貫穿基部支撐件121，用于接收高度可調的柱21A的漸細上段118。所示基部21(圖1)包括有位于柱21A底部的輪轂、從輪轂延伸出的徑向延伸側面區(qū)段、以及在側面區(qū)段端部處用于支撐座椅20的轉向輪?？涉i閉的氣動彈簧結合入柱21A，用于在高度調節(jié)過程中提供抵衡的支撐。柱21A(圖18)包括有位于基部支撐件121上部處的垂直致動的釋放按鈕21B。在這個位置處，釋放按鈕21B能由一個可操作地連接到基部支撐件121上部或側面的把手(未示出)來致動，并且把手可樞軸地或旋轉地運動以便有選擇地使把手下壓地嚙合釋放按鈕21B并釋放氣動彈簧從而調節(jié)座椅的高度。盡管示出了一個具體的基部，但是可以明確地想到，很多種不同的座椅基部可以與這種座椅20一起使用。
椅座支撐件122(圖36)可由前板簧123’以及由從板簧123’向后間隔開的樞軸機構124工作地支撐在基部支撐件121上。具體地，前板簧123’包括有由螺紋緊固件支撐在基部支撐件121的傾斜前表面126(大約45°朝向)并與之連接的中心部分125，并且包括有臂127，所述臂在每個端部上具有桶形或球形軸承128，其滑動地和旋轉地裝配入椅座支撐件122的側面元件130內的圓柱形凹陷129。軸承128是桶形的以代替圓柱形的，以使得當臂127撓曲時允許軸承128某種程度上非軸向轉動和軸向滑動，從而有助于減少高應力區(qū)域以及適應后傾過程中更寬范圍的運動。然而，可以預期，可能有很多不同種仍然滿足這種創(chuàng)造性概念需求的軸承構造。
側面元件130由橫梁131(圖36)剛性地互連。樞軸機構124包括一個(或多個)樞軸臂132，所述樞軸臂由樞軸銷133樞軸地支撐在基部支撐件121一端處，并且由樞軸銷134”和銷軸承134’在其另一端134處樞軸地連接到橫梁131的中心。銷軸承134’附著到橫梁131，比如通過螺釘。樞軸銷133被鎖到臂132上，以使得樞軸銷133在椅座運動時(即后傾時)轉動。因而，椅座支撐件122(以及椅座22)的運動方向和朝向由軸承端部128在板簧123’的臂127撓曲時(其處于向前且向上45度角，參見圖38中的R1)的線性運動所導向，以及由樞軸機構124上的樞軸臂132在樞軸臂132轉動時(隨著靠背23接近完全后傾位置，其開始于45度角并且終止于大約10度角，參見圖38中的R2)的弓形運動所導向。椅座22前部的行程距離優(yōu)選地是大約1/2到2英寸間的任一值，或者更優(yōu)選地大約向上1英寸和向前1英寸，但是如果希望可以更大或更小。而且，椅座后部的行程距離的垂直分量是大約1/2到1英寸間的任一值，但是如果希望也可以更大或更小。很明顯，椅座運動的垂直分量是在座椅20的后傾過程中最直接地影響所存儲潛在能量的分量。再次說明，后傾過程中椅座的垂直分量(即垂直提升量)越大，坐者在后傾過程中所受到的重量致動的支撐將越大。
靠背支撐立桿123(圖36)包括有在樞軸位置75處樞軸安裝到椅座支撐件122的側面元件130的側面區(qū)段135，所述樞軸位置大約在樞軸129和樞軸134的位置之間大約中點處。所示樞軸位置75在軸承128的高度上大約相等(參見圖19)，盡管如果為了特定座椅設計的希望可以布置得更高或更低。后板簧137(圖36)包括有在基部支撐件121的后部上附著到向前傾斜表面139的中心部分128，并且包括有具有桶形或球形軸承141的臂140，所述軸承樞軸地和滑動地嚙合靠背立桿123的側面區(qū)段135中的圓柱形凹陷142。后表面139相對于垂直方向而言向前傾斜大約30度，這是一個與前表面126的向后角相對的角。因此，當后彈簧137的側面區(qū)段135在后傾過程中被撓曲時，后軸承141被迫在垂直于后傾斜表面139的方向上向前且向下運動(參見方向R3和R4，圖38)。因而，在后傾時，樞軸75驅動椅座22沿著線R1和R2向前，并且靠背23的后傾運動又導致椅座支撐件122向前且向上運動。如上所述，椅座支撐件122的運動在前部區(qū)域由前彈簧123的端部的撓曲所控制，這就在線性方向上以45度的角度移動軸承128(在“R1”方向上向上和向前)，并且在后部區(qū)域由樞軸臂132的樞軸轉動所控制，其是弓形的(沿著路徑“R2”向上且向前)。樞軸臂132在豎直休息位置時(圖19和38)處于大約45度角位置，并且在完全后傾位置時(圖39)處于大約10度角位置，并且在后傾時在兩個端點位置之間弓形地運動。椅座支撐件122的運動導致樞軸位置136(圖38)沿著曲線軌跡向前運動。于是，靠背立桿123在后傾時主要向后且向下轉動(參見線R3)，而且下側面區(qū)段74與椅座22的運動協(xié)同同步地向前運動，如箭頭R1-R2(對于椅座22)和R3-R5(對于靠背23)所示(圖38)。
具體地，在后傾過程中，椅座支撐件122的后部最初通過和椅座支撐件122的前部同樣快速地提升而開始其運動。在進一步后傾時，椅座支撐件122的后部以持續(xù)更慢的速度升高(當臂132接近10度角時)同時椅座支撐件122的前部繼續(xù)以同樣的速度升高。靠背23(即靠背立桿123)在后傾時傾斜地向下和向前運動。因而，椅座支撐件122與靠背立桿123同步地運動，但是其運動比較復雜。座椅設計領域的熟練技術人員可以理解到，通過改變不同部件的角度和長度可以有很多不同種的運動。
增壓機構25(圖19)包括有在樞軸銷133上安裝到椅座支撐件122的扭簧150。扭簧150包括有鎖到樞軸銷133的內環(huán)151(圖37)、彈性橡皮環(huán)152以及外環(huán)153，并且有臂154徑向向外地延伸。止動件155由樞軸銷155’樞軸安裝到基部支撐件121(并且鎖到樞軸銷155’)并且包括有能被移動來與臂154選擇性地嚙合或脫離的止動面156。當止動件155被移動來使止動面156從臂154脫離時(圖19)，扭簧150空轉，并且在后傾時不會給控制機構120增加任何偏壓。然而，當止動件155被移動來使止動面156與臂154嚙合時(圖20)，就阻止了外環(huán)153在后傾時的運動。這就導致了在后傾時扭簧150受到應力和張力，因為在后傾時樞軸銷133不會轉動，以致于在后傾時扭簧150“增壓”了所存儲的能量，...，這樣就增加了坐者在后傾時受到的支撐程度?？梢灶A期，扭簧150可以使得在后傾時增加大約15％到20％的偏壓力，剩余的偏壓力由板簧123和137的彎曲來供應以及通過在后傾時提升椅座支撐件和坐者所存儲的能量來供應。然而，當然力的百分比可以通過設計來改變以符合特定椅座設計的特定功能和美學要求。
在操作中，當增壓機構25處于“關閉”(圖19)時，當坐者在座椅中后傾時臂154自由地運動。因而，在隨著椅座升高和提高坐者而后傾時，板簧123’和137的柔性臂127和140撓曲并存儲能量。這就導致了坐者在后傾時受到第一水平的靠背支撐。在需要額外支撐時(即相當于傳統(tǒng)椅座中用于靠背支撐的增加彈簧張力)，增壓機構25被止轉件155所嚙合(圖20)。這就防止了臂154移動，而樞軸銷133被臂132迫使轉動。因此，在后傾過程中，扭簧150的橡皮環(huán)152被拉伸，產(chǎn)生了后傾時對坐者的額外支撐。換言之，通過增壓機構25的嚙合“增加了”在后傾時給靠背23提供的支撐。
可以預期，可以將數(shù)個獨立的扭簧150加入到樞軸154’的軸上，并且它們可以順序地嚙合(比如通過用相應的止動件155以稍微不同的角度嚙合)。這將會導致增加的靠背支撐，因為有另外的扭簧被嚙合。(參見圖25。)在另一可選方案中，可以預期，可以使用單個的長橡皮環(huán)152并且將其在一單個位置處錨固到樞軸銷133，并且可以使用數(shù)個不同的外環(huán)153和臂154(在共同的軸上并排布置)。由于嚙合了額外的臂，在后傾過程中扭簧的扭轉力將會以更快的速度增加。還可以預期，止動件155可以具有臺階，更類似于止動件205(圖21)，以使得在后傾時“增壓”扭簧150及時地以不同的傾斜點嚙合并且變得有效。此外還存在著數(shù)個從本發(fā)明的公開中能作出并且普通技術人員能理解的其它布置和變化，這些附加的概念被本申請所涵蓋。
止動銷290(圖37)設在臂132上，并且支柱291設在扭簧150的外環(huán)153上。部件290和291的嚙合，并且從而臂132與基部支撐件121的嚙合導致了靠背23在豎直位置中的確切定位。橡皮環(huán)152可以通過銷290和支柱291的嚙合被預張緊。因而，當止動件156被嚙合時，在靠背23的后傾啟動之前必須克服橡皮環(huán)152中的這種預負荷。這就導致了升高的預張力(參見圖24)，只要止動件155被嚙合(參見圖20)。在一個可選構造中，止動銷290’位于臂132上并且布置為鄰接座椅控制機構基部支撐件121上的一個表面，作為設定靠背23的豎直位置的一個方式。
靠背止動件205(圖21)形成于止動件155上?？勘持箘蛹?05直接鎖到樞軸銷155’上以使得其與樞軸銷155’一起運動。在所示靠背止動件205上沒有扭簧元件。臂132包括有一個具有毗鄰面203的杠桿202?？勘持箘蛹?05在鄰近增壓止動件155的位置處樞軸安裝到樞軸銷155’?？勘持箘蛹?05包括有第一毗鄰面206和第二毗鄰面207。
手動控制機構220(圖26)包括有在椅座支撐結構122下面安裝到基部支撐件121的選擇器設備227。選擇器設備227如下所述那樣工作地連接到樞軸銷155’，用于移動增壓止動件155和靠背止動件205。當用于增壓機構25和靠背止動件205的手動控制機構220處于“原位”脫離位置時(圖19和21)，靠背止動件205沒有嚙合杠桿202的毗鄰面203。當選擇器設備227被移動到第一調節(jié)位置時(圖20)，增壓機構25的止動件155嚙合和致動扭簧150。在第一位置處，毗鄰面203仍沒有被嚙合(圖20)。然而，當控制機構220被移動到第二調節(jié)位置時(圖22)，靠背止動件毗鄰面206就嚙合杠桿202的毗鄰面203，并且靠背23被限制到其完全后傾的僅僅1/3。(如果希望靠背止動件205當然可以具有另外的中間步驟。)當選擇器設備227被移動到第三調節(jié)位置時(圖23)，靠背止動件毗鄰面207就嚙合杠桿202的毗鄰面203，并且靠背23被限制為沒有后傾。選擇器設備227這些多位置的作用在圖24的圖中分別由標記為211-214的線示出。
增壓機構25和靠背止動件205的組合導致了獨特的可調節(jié)控制機構，如圖24所示。字面上，該設備以全新的方式組合了兩種功能——也就是在一單個元件上選擇性地提供靠背止動件功能(即靠背止動件機構202/205)以及靠背張力調節(jié)功能(即增壓機構150/155)的一單個設備。
可以預期，樞軸銷155’能延伸為在椅座22的在椅座支撐件122下面或集成入椅座支撐件122的邊緣處具有一個端部。在這種情況下，樞軸銷155’的端部將包括有用于抓住和轉動樞軸銷155’的把手。然而，手動控制機構220(圖26-27)的選擇器設備227能定位在座椅20上任何地方。
手動控制機構220(圖26)包括有波頓鋼纜251，其具有第一端部221’附著到基部支撐件121的套筒221，以及可在套筒221內移動的內部伸縮式電纜222(圖27)。輪段223被鎖閉或者以其它方式連接到靠背增壓器和靠背止動件機構的樞軸銷155’，并且電纜222的一個端部224成切線地附著到輪段223的周邊。(可選地，如果樞軸銷155’的直徑足夠大，電纜端部224能直接成切線地連接到樞軸銷155’。)可選地，彈簧225可以用來在225’方向上偏壓輪段223，在第一方向225上拉動電纜。然而，當電纜222強度足以可以伸縮地推動和拉動時，就無需彈簧225。電纜套筒221包括有附著到椅座支撐件122的第二端部，比如在從椅座支撐件122延伸的固定桿支撐件226的一端上。選擇器設備227附著在桿支撐件226的一端附近，用于操作電纜222來選擇不同的靠背支撐/止動狀況。
選擇器設備227(圖28)的操作非常類似于自行車車把中用于變速自行車上齒輪的變速器。選擇器設備227還并非不類似于專利6,179,384中所示的腰部力調節(jié)設備(減去齒輪56和56’)。應當注意的是，2001年1月30日授權的名稱為“FORCE ADJUSTING DEVICE(力調節(jié)設備)”的專利No.6,179,384公開了一種令人關注的離合器設備，并且專利6,179,384的全部內容在此以參考的方式整體地結合于此，其目的是公開和教導斜撐離合器及其操作的基本細節(jié)。
所示選擇器設備227(圖28-30)包括有固定到桿支撐件226的外殼228，其內環(huán)部分229連接到該桿上，并且環(huán)形蓋230從該環(huán)升起并在該環(huán)229周圍形成橫向開口的腔231。制動凹陷237形成于蓋230內部的周圍。包括有輪轂242的單體式塑料模制可旋轉離合元件233位于腔231中并且包括有連接到電纜端部221”的第一部分234?？尚D離合元件233還包括有與輪轂242整體地形成的離合部分235。把手236可旋轉地安裝在桿支撐件226的一端上并且包括有凸起238，所述凸起與離合部分235相嚙合從而如下那樣控制與制動凹陷237的嚙合。
離合部分235(圖28)包括有一個或多個側面區(qū)段240(優(yōu)選地至少兩個側面區(qū)段240，并且最優(yōu)選地圓周對稱且均勻數(shù)目的側面區(qū)段，比如所示的六個側面區(qū)段)，所述側面區(qū)段具有彈性第一區(qū)段241和第二區(qū)段244，所述第一區(qū)段以一個從輪轂242到彎頭243的角度延伸，所述彎頭與制動凹陷237相接觸，所述第二區(qū)段在相反方向上從第一區(qū)段241的端部延伸到位于輪轂242和制動凹陷237之間的自由端245。每個自由端245包括有孔248。把手236包括有鄰近離合器的區(qū)段246，其在每個凸起238嚙合在每個側面區(qū)段240的相關自由端235中的孔248內時的位置處支承所述凸起238。由于第一區(qū)段241(圖31A，參見箭頭280)相對于外殼限定有制動凹陷237的內表面而形成的角度，第一區(qū)段241在通過電纜222中的張力而連通時逆著彈簧225的偏壓互鎖地嚙合制動凹陷237(參見箭頭281)，防止離合器235在方向249(圖31)上被輪轂242偏壓時的運動。因而，在釋放把手236時，在通過電纜222與離合器235相連通時，離合器235再次逆著彈簧225的力281鎖閉(圖27)。然而，當把手236被抓緊并在旋轉方向283(圖31A)上相對于外殼228移動時，把手凸起238拉動第二區(qū)段244從而拉動第一和第二區(qū)段241和244以使得可旋轉元件230(和離合器231)轉動。當把手236在旋轉方向282(圖31A)上移動時，把手凸起238相對于制動凹陷237以小的角度推動第二區(qū)段244，以使得第二區(qū)段244(和第一區(qū)段241)滑出并越過制動凹陷237(圖31B)，從而允許可旋轉元件230(和離合器231)在方向281上調節(jié)性地移動。因而，這種布置允許在任何方向上進行調節(jié)，但是卻互鎖和防止了與彈簧偏壓力相反的特定方向上不希望的調節(jié)。
需要指出的是，增壓機構25和靠背止動件205的致動非常易于實現(xiàn)，因為致動動作無需克服彈簧的強度或者克服由于彈簧150所引起的任何摩擦力。而且，致動動作無需導致能量存儲的運動(即無需壓縮或張緊彈簧)。因而，簡單的電池驅動的直流電機或開關控制的螺線管可以用來操縱增壓機構25和/或靠背止動件205。圖26示出了支承電池組和電動旋轉致動器(比如直流電機)的外殼300，并且還包括有端部安裝的開關。圖27A示出了工作地連接到電纜222的線性致動器301，并且還示出了連接到軸155’的旋轉致動器302。由于增壓機構25和靠背止動件205的運動只需非常小的能量并且摩擦阻力很小，因此無需大的能量源就可以實現(xiàn)。因而，小型電池驅動的設備在需要給電池充電之前就能很好地工作很長時間。
以上示出的控制機構24具有前和后板簧，用作支撐椅座和靠背進行修改的同步運動的柔性重量支承元件，并且還具有支持椅座后部定向運動的樞軸連桿/臂。然而，這種布置還能包括樞軸安裝到基部支撐件121的剛性臂，或者可以包括2004年3月18日公開的名稱為“SEATING UNIT HAVING MOTION CONTROL(具有運動控制機構的座位單元)”的美國專利申請公開No.2004-0051362中所示的任何一種支撐結構，該專利申請的全部內容引入于此。而且，當一個止動件被嚙合時，在后傾時增壓機構25提供了另外的偏壓支撐。然而，可以預期，可以用連續(xù)可調的偏壓設備(比如用于調節(jié)彈簧張力的螺紋元件或凸輪)來代替增壓機構25。
由于后傾時椅座支撐件122會升高，在后傾時就會存儲勢能。因而，較重的坐者在后傾時就會比較輕的坐者受到更大的支撐。而且，當坐者從后傾位置朝著豎直位置運動時，這個能量就會恢復并且因此支持向豎直位置的運動。這樣就提供了重量致動的運動椅座，其中在后傾時座位升高并且因而用作重量致動的運動控制機構。(即坐者的重量越大，后傾時支撐使用者的偏壓支撐越大。)應當指出的是，重量致動的控制機構可以具有很多不同的結構，但是這些仍在本發(fā)明的范圍內。
變型一種變化的座椅或座位單元20B(圖40-42)包括源自座椅20的變化和改進。為了最少化贅言和便于比較，座椅20B和座椅20類似或相同的部件和零件將利用相同的標記數(shù)字來標記，只是加了字母“B”。
座椅20B(圖40)包括有基部21B、椅座22B和靠背23B，并且椅座22B和靠背23B由椅座下控制機構24B可操作地支撐在基部21B上，以在靠背23B后傾時同步地運動。和座椅20相同，在座椅20B后傾時，控制機構24B向上且向前地移動和提升椅座22B，以使得靠背23B(以及坐者)在后傾時自動地具有重量致動的靠背支撐力。椅座22B(以及靠背23B)包括有由局部適應的支撐結構(下文中稱為“舒適表面”)構成的高度舒適的支撐表面，所述支撐結構在處于豎直位置和后傾位置時調節(jié)到坐者所需的改變形狀和人體工程學支撐。特別地，舒適表面以一種方式改變其形狀，這種方式使得在后傾過程中將坐者舒適地保持在座椅中，同時在后傾過程中隨著使用者的骨盆轉動而為坐者的改變形狀提供最佳的局部人體工程學的支撐。另外，通過將不舒適的提升力很好地分布在膝蓋處和/或通過將其部分地撓曲到膝蓋區(qū)域外面，座椅20B就避免了將這種力置于坐者的膝蓋和大腿下面。而且，椅座22B和靠背23B的舒適表面形成了變化的斗形(類似于圖2A和2B所示)，其“抓住”坐者并且還主動地分散局部區(qū)域周圍的應力，以使得坐者感覺到被舒適地保持在椅座22B中，并且不會感覺到如下所述那樣在后傾過程中仿佛要從傾斜/后傾的靠背上滑下并從椅座上向前滑落。
座椅控制機構24B(圖43)包括具有可繞著第一軸線301旋轉的把手300的增壓器/靠背止動件選擇器設備227B，用來在圖19、20、22以及23所示的多個位置之間選擇性地移動靠背止動件和增壓機構機構(參見圖19-23)(元件156和205)。控制機構24B還包括有第二控制設備302，其具有可繞著形成第二軸線304’的桿304旋轉的徑向延伸的杠桿把手303。第二軸線平行于第一軸線301但與之間隔開。把手303定位為靠近把手300，并且包括有與把手300嚙合從而形成止動面的凸起，所述止動面限制把手303的向后旋轉。徑向延伸的指狀物305處于在桿304的內端上(圖48)?；?1B(圖45)包括有可釋放地自鎖的氣動彈簧307以及可側面致動的杠桿309，所述氣動彈簧具有兩個用于將護套嚙合在電纜套筒上的固定鍵片308，所述杠桿309可操作地嚙合彈簧307內的內釋放按鈕?？蓚让嬷聞拥臍鈩訌椈?比如氣動彈簧307)在市場上可以買到，因此在本申請中無需詳細描述。(參見Cho專利6,276,756。)一個電纜組件(圖48)包括在一端311連接到指狀物305并且在另一端312(圖45)連接到杠桿309的電纜310。電纜組件還包括有套筒313(圖48)，其在把手303附近連接到基部支撐件121B并且延伸且連接到氣動彈簧307上的鍵片308(圖45)。
如圖44-46所示，基部支撐件121B與基部支撐件121倒轉。具體地，基部支撐件121B(圖46)包括類似的腔和內表面以及用于支撐杠桿、止動件的結構，以及基部支撐件121B內的增壓機構，類似于基部支撐件121。然而，基部支撐件121B中的腔的前部116B向下開口，并且蓋板115B與基部支撐件121B的底部相嚙合。豎直臂315(圖45)連接到止動件155B并且向上延伸穿過基部支撐件121B中的上孔155B’。電纜316的一端316’連接到臂315并且延伸到增壓器/靠背止動件選擇器設備227B上的切線連接(圖48)，以使得在轉動把手300時，電纜316被拉動(和/或推動)...并且因此止動件155B被移動到選定位置(參見圖19、20、22和23)。
前部彈簧123B’的橫向延伸的臂127B(圖47)包括有不可移動地卡扣連接入球形軸承321的鍵片320。椅座支撐件122B(圖45)包括有一對側面框架元件322和剛性地連接相對的側面框架元件322的橫向交叉件323。每個側面框架元件322包括有孔徑324，如果希望，孔徑323可以包括軸承套筒325。板簧123B’端部上的每個球形軸承321可旋轉和可伸縮地滑動地嚙合套筒325/孔徑324從而適應在靠背23B的后傾期間球形軸承321的非線性運動?？?5B(圖47)容納一個樞軸銷，該樞軸銷可轉動地將靠背支撐立柱123B的相應側面區(qū)段135B連接到椅座支撐件122B。凸緣327沿著側面框架元件322的頂部形成槽328。
每個椅座22B(圖43)包括有支架480，其在座椅側面框架元件322上形成安裝承窩481，用于接收和固定地支撐L形扶手支撐結構482(圖42)和T形扶手483。
椅座22B是高度可調的，并且包括一對連接到每個側面用于滑動地調節(jié)高度的座椅托架330(圖45)。具體地，每個座椅托架330包括有適于與椅座支撐件122B的側面框架元件322的頂部滑動地嚙合的主體331(圖65)，并且還包括有裝配入槽328并與之滑動地嚙合從而使得能調節(jié)椅座22B前后高度的橫向凸緣332。椅座22B被鎖在椅座支撐件122B上，因為右側和左側椅座托架330上的凸緣332在相反的方向上面對。座椅托架330上部內側中的一系列切口333被安裝在座椅托架330上的栓鎖334所嚙合，栓鎖334可向下運動到一個與選定的切口333相嚙合的嚙合位置，用于將椅座22B保持在選定的高度位置。栓鎖334可向上運動以脫離切口333，從而允許椅座22B水平的高度調節(jié)?？梢灶A期，栓鎖334可以具有很多不同的構造，比如安裝用于在椅座22B上垂直運動的刀形開關(blade)，或者彎曲布線條，所述彎曲布線條具有在旋轉時移動為與切口333相嚙合和脫離的端部區(qū)段?？梢灶A期，也可以構造其它栓鎖和調節(jié)裝置。
在所示座椅設計中，栓鎖334是雙側的(圖63)并且適于與椅座22B的兩側相嚙合以防止椅座22B水平面上的擠壓、不希望的角形扭曲以及旋轉。換言之，優(yōu)選地兩個座椅托架330在被栓鎖以提供一個穩(wěn)定的座椅裝置時其可以被固定到相應的側面框架元件322，所述穩(wěn)定的座椅裝置就是當坐者試圖后傾時不會以不希望的非平衡方式扭轉和扭曲。
所示栓鎖334(圖63)由U形彎曲導線致動器334’致動，所述致動器334’包括有橫向把手區(qū)段470(其形成了可在座椅前部區(qū)段388下抓緊的把手)，并且還包括一對腿部471和472。每個腿部471(和472)(圖64)裝配入椅座22B的側壁365和側面區(qū)段359之間(以及側壁366和側面區(qū)段359之間)的空間。環(huán)形凹槽473(圖64)配對地裝配入壁365和366之間的肋475中的切口474從而形成腿部471(和472)的樞軸點。栓鎖334繞著軸476樞軸轉動，并且包括有形成為運動入與切口333嚙合和脫離的栓鎖端477，并且還包括有在“D”方向上可操作地連接到腿部471后端479的第二端478。當把手區(qū)段470向上運動時，所述腿部471和472在肋475處樞軸轉動，以使得腿部末端479向下移動。當腿部末端479向下移動時，栓鎖334圍繞樞軸476樞轉以將栓鎖端477提升離開切口333。這樣就調節(jié)了椅座22B的高度。一個或多個位于橫向把手區(qū)段470和座椅前部區(qū)段388之間的彈性彈簧480(圖63)向下偏壓區(qū)段470，從而導致在釋放把手區(qū)段470時栓鎖末端479再次嚙合選定的切口333。
如上所述，座椅控制機構24B(圖43)包括增壓器/靠背止動件選擇器設備227B，并且把手300可繞著第一軸線301轉動用于在圖19、20、22和23所示的多個位置之間選擇性地移動靠背止動件和增壓器機構(參見圖19-23)(部件156和205)。更具體地，管狀支撐件340(圖48)連接到右側框架元件322的外側。支承套筒341與壓縮盤簧342、具有尖銳軸向末端344的冠狀制動環(huán)343以及把手300一起定位在管狀支撐件340內。桿345從把手300穿過部件343、342和340延伸到側面框架元件322內側。把手300包括有與制動環(huán)343的軸向末端344相嚙合的齒形凸起346(圖49)，并且制動環(huán)343在向外方向上被軸向地偏置以致于末端344與凸起346持續(xù)地嚙合。而且，制動環(huán)343被鎖到管狀支撐件340以使得制動環(huán)343不能轉動，但是卻能軸向地伸縮。末端344和凸起346包括有傾斜表面以使得在轉動把手300時，制動環(huán)343會逆著彈簧342的偏壓軸向向內地運動，并且隨后當末端344裝配在相鄰凸起346之間時向外彈回，從而防止把手300在方向347上的轉動。這種布置使得把手300以受限的方向運動。所示布置在把手300上有四個凸起346，在制動環(huán)343上有六個末端，但是可以預期，可以使用更多或更少的凸起和末端。可以預期，把手300可以具有標記349以標識其功能，并且通常用于座椅領域的任何把手形狀可以結合入所示設計。
杠桿351(圖48)從桿345的內端延伸，并且可操作地連接到電纜316的一端353。重復地，電纜316的另一端316’(圖45)連接到增壓器止動件155B的臂315和靠背止動件嚙合元件155B。
椅座22B(圖50)包括有椅座框架357，椅座框架包括上框架部件358以及連接到上框架部件358左右兩側的左和右座椅下框架部件360和359。下框架部件359和360直接連接到前述座椅托架330的頂部(圖45)，或者可以整體地形成為與所示托架330的結構相結合。支撐元件45B(圖50)包括單根布線，該單根布線如下所述在每端處形成有下鉤(down-hook)。
下框架元件359和360(圖50)彼此成鏡像，并且因此以下只是描述下框架元件359。下框架元件359是模制的塑料部件，具有下壁362、前和后端壁363和364，以及三個縱壁365-367。較外的壁365形成美觀的結構外表面。中間的壁366包括多個孔形凸臺368，用于容納螺釘(未示出)以便將上和下框架部件358和359/360連接起來。內壁367包括有多個垂直的開口槽369，這些開口槽從內壁的頂面向下延伸到約其一半的高度，并且內壁還包括有在槽369的每個側面上從壁367延伸到壁366的平行壁370和371。如下所述，凹陷或凹穴50B形成于平行壁370和371之間用于容納端部區(qū)段52B。中間壁366的內側形成了第一止動面372(圖52)，并且內壁367的外側形成了第二止動面373，并且傾斜的斜面374從第二止動面373向下且向內地延伸出去。
每個支撐元件45B(圖50)包括有單根布線，其類型與上述支撐元件45相同。每個支撐元件45B具有長區(qū)段51B和形成鉤的L形向下成形的端部區(qū)段52B。長區(qū)段51B是線性的并且在處于已安裝位置且沒有人坐在椅座22B上時大致水平地延伸穿過槽369的底部。端部區(qū)段52B是線性的并且向下延伸入凹穴50B。在處于已安裝位置且沒有人坐在椅座22B上時(參見圖52中的實線)，端部區(qū)段52B緊靠外(第一)止動面372，導致布線的長區(qū)段51B在其中間區(qū)域(位置374’)具有稍微向下的弓形。這樣就在布線支撐元件45B中形成了預應力和預成形品。當有人坐在椅座22B上時(參見圖52中的虛線)，長區(qū)段51B彎曲，直到端部區(qū)段52B與內側(第二)止動面373相嚙合。這樣就限制了長區(qū)段51B的彎曲。而且，傾斜的斜面374從端部區(qū)段52B的內側給長區(qū)段51B的端部提供了額外的支撐，以使得長區(qū)段51B的有效長度減小。這樣就導致了支撐元件45B具有由內止動面373限定的預定最大彎曲(即懸吊型作用)，并且這種最大彎曲還受到布線長區(qū)段51B(其感覺更剛性)縮短的有效長度的限制。所有這些條件導致了當布線支撐元件45B彎曲到最大程度時柔性地探底回升。同時，布線支撐元件45B能在任何位置彎曲，而非只是在其中心點，以使得坐者受到特別舒適且人體工程學的支撐。
椅座22B還具有襯墊組件375(圖40)，該襯墊組件包括襯墊和裝飾或織物覆蓋。可以預期，可以讓支撐件45B非常柔性和舒適從而取消襯墊?？蛇x地，可以使用優(yōu)選地厚度為1/4英寸到1英寸之間的任一厚度的襯墊組件375?？椢锔采w可以是任何材料，但是優(yōu)選地應當允許一定程度(盡管無需太多)的彈性伸展并且用來適應支撐元件45B各種運動所允許的形狀改變。
當襯墊組件375足夠彈性時，襯墊組件375可以包括有前部和后部鉤狀物，它們允許襯墊組件被鉤連到椅座支撐結構(即框架30B)的前部和后部。(參見以下對于圖70-71的描述。)可以預期的是，代替包括有端部彎曲的單根長布線的支撐元件45B，支撐元件45B可以包括長的彈性布線或剛性元件，在它們的端部處通過鉸鏈支撐到側面框架元件，并且鉸鏈的旋轉軸線向前延伸并且處于長的彈性布線處或者稍微在其下面。例如，圖52A公開了一種座椅，其具有變化的下框架部件359，該下框架部件包括有帶380，所述的帶380在將成為第二(內)止動面的底部處由向下偏移的活動鉸鏈381支撐。帶380具有成形來接收直線形布線382的凹槽。在沒有人坐上時，布線382水平的延伸，并且活動鉸鏈381移動以允許內壁367’移動到正常升高的位置。當有人坐在座椅上時，活動鉸鏈381撓曲，導致壁367’向內且向下地傾斜。(參見虛線)。這樣就導致了類似于上述針對椅座22B的動作和運動。
座椅上框架部件358(圖50)包括周邊框架部分，其具有側面區(qū)段385和386、后部區(qū)段387以及膝蓋下“瀑布形”前部區(qū)段388，這些區(qū)段限定了一個支撐元件45B延伸跨過的大開口389。側面區(qū)段385和386螺紋連接到下側面框架部件359和360，并且加固了側面框架部件359和360并且還將端部區(qū)段52B鎖在凹穴50B內。后部區(qū)段387形成了椅座22B的剛性后部區(qū)域。前部區(qū)段388向前延伸3至6英寸，并形成了舒適地支撐座椅20B上坐者大腿區(qū)域的前部“瀑布形”前表面。多個槽390和/或加強肋形成了最佳的剛性以使得前部區(qū)段388將彈性地撓曲但是在座椅20B的豎直和后傾位置處都提供了足夠的支撐和良好的感覺。還能加入前-后板簧和橫向板簧以優(yōu)化區(qū)段385-388中任何一個。尤其，可以預期，前-后彈簧將加入來幫助在前部區(qū)段388靠近側面區(qū)段385-386前部的端部處支撐過渡區(qū)域。
所示增強塑料彈簧490(圖63)是被拉擠的平狀板簧，其在撓曲時沒有永久變形。它們適合地裝配入上框架部件358中的凹陷，并且由下框架部件359抵靠地進行保持?？梢灶A期，它們將具有平的水平橫截面形狀，并且它們將延伸到側面區(qū)段359的前端之前，但是其它構造和布置也是可能的，只要仍然能完成相同的功能。
靠背23B(圖53-54)的結構不與椅座22B的結構有所不同。因此就無需重復詳細的描述。盡管如此，需要指出的是，靠背23B包括有靠背周邊框架70B，其具有限定出大開口區(qū)域404的豎直側面區(qū)段400和401、頂部橫向區(qū)段402以及底部橫向區(qū)段403。側面區(qū)段400和401的底部向前延伸以形成向前延伸的側面腿部區(qū)段135B，并且在樞軸點75B處樞軸地連接到座椅側面區(qū)段。豎直側面區(qū)段400和401包括底壁405(圖53)、端壁406和407、以及內壁408和外壁410。半高的槽411(圖54)形成于內壁408內，并且平行壁412和413在內壁408和外壁410之間在每個槽411的每個側面上延伸。凹穴77B在平行壁409-410之間形成于底壁405上。凸臺409’形成于內壁408和外壁410之間，并且由短的中間壁409支撐，所述中間壁在相鄰的平行壁412和413之間延伸(在不妨礙凹陷或凹穴77B的位置處)。支撐元件78B(類似于椅座22B中的支撐元件50B)定位在靠背23B上，并且每個都包括有延伸入槽411的長布線區(qū)段414以及向下延伸入凹穴77B的L形彎曲端部區(qū)段415。端部區(qū)段415在凹穴77B內的運動類似于以上對于椅座22B的描述。在不工作位置，端部區(qū)段415緊靠凹穴77B的外表面417，從而將布線保持在部分彎曲的狀態(tài)。當有人坐在座椅上并靠在靠背上時，長布線區(qū)段414撓曲，直到端部區(qū)段415緊靠地運動入內側止動面418，從而限制布線支撐元件78B的任何進一步撓曲。前蓋420和421(圖53)連接到靠背豎直側面區(qū)段400和401的前部。蓋420和421都加固側面區(qū)段400和401，并且還將端部區(qū)段415保持在凹穴77B內。
類似于以上關于座椅22B所述襯墊組件的襯墊組件375’(圖40)連接到靠背框架70B。其可以以不同的方式連接。可以預期，一個最佳的方法是將襯墊組件延伸并鉤連到上和下橫向框架區(qū)段402和403?？梢灶A期，本領域的熟練技術人員能將圖70-71所示的連接結構適用于靠背23B的頂部和底部用于連接靠背襯墊組件375’，以及適用于座椅22B的前部和后部用于連接椅座襯墊組件375。因而，無需對每個進行詳細描述。
如圖71所示，靠背框架400的下框架區(qū)段403包括一對隆起528和529，它們限定了面朝下的矩形凹穴或通道530，所述凹穴或通道連續(xù)地延伸跨過靠背框架400的寬度。制動通道531(或者如果希望可以是隆起)形成為沿著下框架區(qū)段403的外側前表面平行于通道530。襯墊組件375’包括有U形擠壓塑料夾頭532，包括平狀腿部533、帶刺的腿部534以及連接腿部533和534的彈性區(qū)段535。腿部533和534間隔開以接收和配對地嚙合向前的隆起529。制動凸起536被彈性區(qū)段535偏壓為與制動通道531相嚙合。
襯墊組件375’還包括裝飾材料薄板540，其由一條彈性片材541連接到平狀腿部533。(可選地，可以取消彈性片材541，裝飾材料540直接連接到平狀腿部533，如果試驗顯示無需用片材541增加彈性伸展。)具體地，彈性片材541的一個邊緣由縫線542縫合到夾頭532的平狀腿部533，并且相對的邊緣由縫線543縫合到裝飾材料540。條帶541完全延伸跨過靠背框架400的寬度。已知有很多的方式可以用于將裝飾材料540連接和縫合到條帶541以及用于將條帶541連接和縫合到平狀腿部533，因此這里只是示出了一種簡單的方法?？梢灶A期，在一個優(yōu)選形式中，除了片材541之外，泡沫層544和穩(wěn)定靠背薄板545可以連接到襯墊組件375’，盡管無需如此。
為了將襯墊組件375’連接到靠背框架400，襯墊組件375’的擠壓夾頭532的平狀腿部533被壓入靠背框架400的下框架區(qū)段403的通道530，并且相對的腿部534摩擦地嚙合下框架區(qū)段403的外部前表面。與嚙合制動通道531的制動凸起535一起，鎖在通道530內的彈性片材541和平狀腿部533的組合厚度形成了將襯墊組件375’保留和保持到靠背框架400的強緊固連接。需要指出的是，當襯墊組件375’完全安裝到靠背框架400上時片材540和541覆蓋在帶刺的腿部534上(參見圖71中的箭頭548，并且參見圖70的組件)。由于帶刺的腿部534具有加厚的橫截面，片材540和541中的張力就進一步將制動凸起535偏壓為與制動通道531相嚙合。而且，通過提供一個容納縫合區(qū)域和容納縫合區(qū)域中多倍厚度的皺褶的空間，帶刺的腿部534加厚的橫截面有助于隱藏縫線。
導軌424(圖55)形成于側面區(qū)段400和401上向內指向的凸緣425的前部。導軌424垂直地延伸側面區(qū)段400和401長度的大約一半到2/3，并且包括有頂端或端部426，所述頂端或端部形成了用于嚙合導軌424的進入口。不同的附件可以安裝在導軌424上。例如，圖中示出了腰部設備427和頭靠支撐件428(圖40)。
所示腰部設備427(圖55)包括在凸緣425周圍延伸的塑料主體430、一對滑動地嚙合導軌424的鉤形保持件指狀物431、以及從主體430相對于保持件431延伸的把手432。一對制動凸塊或凹陷433鄰近保持件指狀物431地形成于主體430上，并且適于在腰部設備427上下移動時制動地嚙合連續(xù)的布線支撐元件78B。有趣的是，腰部設備427能被向下調節(jié)到不使用的存儲位置(參見圖59)，在該處腰部設備427是如此的低以致于其被有效地禁用，因為其不再有效地給坐者提供腰部支撐。當腰部設備427向上移動時，主體430上鄰近制動凸塊433的區(qū)域在內壁408的內側位置處支撐長布線區(qū)段414。(參見圖56。)因而如圖56-57所示，長布線區(qū)段414有效的可彎曲長度就被縮短了。因而，增加的腰部支撐源自于長布線區(qū)段414更小的撓曲，而不是源自于靠背23B上腰部支撐區(qū)域的被迫形狀改變(盡管其也可以設計來在腰部形成形狀改變，如果希望的話)。這種“平狀”調節(jié)被認為具有良好的人體工程學益處，因為坐者受到他們所希望的額外腰部支撐，而他們的背部和上部軀干沒有被迫采取不同的身體形狀。
另一重要的發(fā)現(xiàn)是左側和右側腰部設備427的獨立動作。通過將左側和右側腰部設備427調節(jié)到相同高度，能在特定區(qū)域獲得最大的腰部支撐力(即兩個布線長支撐區(qū)段414被支撐)。通過將左側和右側腰部設備427調節(jié)到不同高度，能有效地擴大腰部支撐區(qū)域(即四個布線長支撐區(qū)段414被支撐)。而且，當一個腰部設備427被調高而另一個被調節(jié)到相對較低但是仍然處于有效腰部支撐區(qū)域時，腰部設備427提供了格外寬范圍的不均勻調節(jié)性，即在一個區(qū)域右側更多而在另一區(qū)域左側更多。還可以預期，可以提供不同的腰部設備427，以使得使用者能通過選擇適當?shù)难吭O備427來選擇他們希望的腰部支撐。
即使只是使用了一單個所示腰部設備427(例如如果另一側腰部支撐設備427停放在禁用位置)，坐者也不會感覺到來自靠背23B的不平衡腰部支撐。然而，可以預期，這種腰部設備427可以設計來將腰部支撐明顯地移動到一側(即長布線區(qū)段414只是支撐在一側上，以致于更多的腰部支撐提供了座椅的一側上而另一側上則支撐更少。)最初可能認為這是不希望有的，因為腰部支撐是不平衡的。然而，試驗顯示一些坐者希望并且甚至傾向于不平衡的腰部支撐。對于脊骨彎曲的使用者來說尤其如此，這是不均勻的支撐具有有益的健康效果。而且，使用者可能希望在不同時刻具有不同的腰部支撐，當他們以非對稱的姿勢坐下和/或側向后傾時，以及當他們在座椅上轉動和移動到不同的非平衡位置時。
所示靠背框架70B(圖67)具有便于裝配的獨特構造。側面區(qū)段400和401的底部500是空心的并且每個都限定了弓形腔501。側面腿部區(qū)段135B包括構造來伸縮地滑入腔501的弓形主體502。一旦被套疊起來，底部500上的孔503和504和側面腿部區(qū)段135B就對齊。樞軸銷延伸穿過孔503和504以形成樞軸點75B，并且都將部件(底部500和側面腿部區(qū)段503和504)緊固起來，而且還用作靠背框架70B在椅座22B上的樞軸。
椅座22B的側面框架元件322包括一對繞著孔75B部分圓周地延伸的弓形凹陷510(圖48和67)。凹陷510和孔75B形成了領結形零件。側面腿部區(qū)段135B的內側包括一對裝配入凹陷510的相對凸起511(圖67)。當靠背框架70B(即靠背23B)繞著樞軸銷505在豎直和完全后傾位置之間轉動時，凸起511與凹陷510的相對端部相嚙合，從而用作將靠背23B設定在最大后傾位置的止動件。
頭靠440(圖60)能添加到座椅20B上。頭靠440包括頭靠支撐件441以及可垂直和傾斜調節(jié)的頭靠組件442。頭靠支撐件441包括中心管443以及延伸到靠背框架70B的側面區(qū)段400和401的左側和右側臂445和444。中心管443位于橫向上框架區(qū)段402的后面并且包括鍵片443’，所述鍵片構造為緊固地嚙合到靠背框架70B的上框架區(qū)段402并與之相連接?？蛇x地，可以預期，管443可以位于靠背238的向后擴口的上框架元件402的開口之下并且與之對齊。臂444和445每個都具有為了穩(wěn)定性而構造來與附屬導軌424相嚙合的端部447。頭靠組件442包括緩沖的C形頭接合支撐件441。一對安裝件449在C形支撐件441的下面連接到加固薄板448的后部。豎直支撐件450包括有滑動地延伸穿過中心管443內開口的垂直腿部451。在豎直支撐件450和管443中能設置制動件以將頭靠保持在選定位置。
豎直支撐件450的頂部包括有在安裝件449之間延伸的橫向T形手柄452(圖61)。手柄452(圖61)包括有內表面周圍具有縱向鋸齒454的空心管元件453。棒455在安裝件449之間延伸并固定到安裝件449。棒455包括一對縱向通道456，并且一對制動桿457位于通道456內。彈簧458位于棒455內的橫向孔中，并且將制動桿457向外偏置為與鋸齒454相嚙合。通過這種布置，頭靠組件442能在頭靠支撐件441上傾斜地調節(jié)。C形頭靠支撐結構448具有向前表面，該向前表面在橫截面上為螺旋形并且相對于棒455不是對稱的。由于C形頭靠支撐機構448的形狀，當頭靠支撐結構448被傾斜地旋轉調節(jié)時，用于支撐坐者頭部的有效區(qū)域就向前移動。
椅座支撐件(圖50)、靠背支撐件78B(圖53)、椅座框架30B(圖45和50)、靠背框架70B(圖53和69)、彈簧123B’和137B以及控制機構24(圖45)形成了適應的座椅組件，這種座椅組件在靠背23B達到完全豎直位置時導致了柔性停止，并且在靠背23B達到完全后傾位置時導致了柔性停止。猛烈撞擊或急停的避免以及后傾期間座位的變移性和平滑性是顯而易見的，并且給坐者帶來了令人驚奇且預料不到的支撐和舒適度。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在座椅20B(圖40)(以及類似地圖1的座椅20)的后傾期間，連桿132B和臂127B的結構以及靠背框架立柱123B允許靠背23B某種程度的適應性運動，即使在靠背止動件205B被嚙合的情況下。具體地，通過所示的部件，當靠背23B在后傾期間逆著靠背止動件“探底回升”時，支撐臂127B和這種座椅控制機構中的相關部件提供了現(xiàn)有座椅控制機構領域中未曾見過的這種控制所固有的適應性。具體地，臂127B和相關部件允許靠背23B給出和遵守有限但顯著的量。因而，在嚙合靠背止動件時，就給坐者提供了增加的靠背支撐力...但是卻避免了硬“磚墻”的感覺。替代地，適應的支撐臂127B和靠背框架立柱123B撓曲，從而允許靠背23B沿著受限的改變路徑運動從而提供適應的“柔性停止”?？梢酝ㄟ^改變座椅各種結構元件的強度和重量來控制靠背23B上沿著受限的改變路徑的力，制造座椅和座位單元領域的熟練技術人員將能理解到這一點。
應當指出的是，所示座椅的外觀和設計以及座椅的各個部件，(比如扶手、頭靠、在靠背后面可見的布線、“鷗翼”形狀的椅座下控制彈簧以及其它部件)被本發(fā)明人視為是新穎的、裝飾性的、并且對本領域的熟練技術人員來說是非顯而易見的，并且因此相信是可專利的。
盡管示出了一種辦公座椅，特別預期的是，這種創(chuàng)造性概念可以用于辦公座椅之外的其它座位單元中。還預期，這種創(chuàng)造性概念可以用于希望第一結構相對于第二結構能運動的非座椅家具和其它器具，尤其是在希望同時配合的或同步的運動時和/或希望有偏壓力或希望有可調節(jié)止動件時。
應當理解的是，在不偏離本發(fā)明概念的前提下，在前述結構上能作出變化和變型，并且還應當理解的是，這些概念被下述權利要求覆蓋，除非這些權利要求本身有清楚的聲明。
權利要求
1.一種座位單元，包括適于支撐坐者的框架，該框架具有間隔開的相對側面區(qū)段，每個側面區(qū)段中具有至少一個凹陷，并且多個彈性支撐元件在相對的側面區(qū)段之間延伸，每個支撐元件可獨立地彎曲并且每個還具有可操作地滑動地位于所述至少一個凹陷內的端部，所述端部結合到側面區(qū)段以嚙合所述至少一個凹陷的至少一個內端面用于受限制的向內滑動。
2.如權利要求1所述的座位單元，其中每個支撐元件包括彎頭布線，所述彎頭布線具有形成長度的第一部分和形成端部的第二部分。
3.如權利要求2所述的座位單元，其中當處于無應力狀態(tài)時第一部分包括布線條的線性區(qū)段。
4.如權利要求3所述的座位單元，其中形成每個支撐元件端部的第二部分為L形。
5.如權利要求2所述的座位單元，其中布線由彈簧鋼制成。
6.如權利要求1所述的座位單元，其中所述至少一個凹陷包括單獨的凹穴，所述端部被鎖在該凹穴內。
7.如權利要求6所述的座位單元，包括連接到框架的覆蓋，所述覆蓋將凹穴充分地覆蓋從而不可釋放地鎖住支撐元件的端部。
8.如權利要求1所述的座位單元，其中支撐元件的端部與所述至少一個凹陷的外端面相嚙合用于限制向外的滑動。
9.如權利要求8所述的座位單元，其中支撐元件的端部與所述外端面相嚙合并且引起了在至少部分支撐元件中導致弓形形狀的預應力。
10.如權利要求1所述的座位單元，其中每個支撐元件形成拉長的環(huán)，該環(huán)的長度包括一對長的平行元件，并且該環(huán)的端部是短的橫向元件。
11.如權利要求1所述的座位單元，包括連接到每個側面區(qū)段的覆蓋，所述覆蓋封閉所述至少一個凹陷并且將支撐元件鎖在其中。
12.如權利要求1所述的座位單元，其中框架限定了靠背。
13.如權利要求1所述的座位單元，其中框架限定了椅座。
14.如權利要求1所述的座位單元，其中支撐元件是分開的布線，所述分開的布線包括一單根在相對的側面區(qū)段之間延伸的細索。
15.如權利要求14所述的座位單元，其中支撐元件的端部包括向下翻轉的彎曲布線區(qū)段。
16.如權利要求1所述的座位單元，其中所述至少一個凹陷的內端面相對于豎直方向傾斜。
17.如權利要求1所述的座位單元，包括有位于所述至少一個凹陷的內側并且遠離所述凹陷形成向下斜面的傾斜表面。
18.如權利要求1所述的座位單元，包括腰部設備，所述腰部設備可調節(jié)地嚙合支撐元件并且適于在內端面內側處支撐被嚙合的支撐元件。
19.如權利要求1所述的座位單元，包括腰部設備，所述腰部設備可調節(jié)地定位在側面區(qū)段上并且可調節(jié)地嚙合支撐元件，該腰部設備可在其起作用的工作位置和其不起作用的存儲位置之間運動，并且可運動到多個不同的使用位置。
20.如權利要求1所述的座位單元，其中框架限定了椅座支撐結構，并且包括有可滑動地定位在椅座支撐結構上且高度可調節(jié)的椅座。
21.如權利要求20所述的座位單元，包括栓鎖，用于將椅座保持在選定的高度已調節(jié)的位置。
22.如權利要求1所述的座位單元，其中框架包括椅座，所述椅座包括主體部分、膝蓋下部分以及將膝蓋下部分和主體部分相連接的柔性部分，并且還包括彈性彈簧，所述彈性彈簧跨越柔性部分并且嚙合膝蓋下部分和主體部分以橫跨柔性部分來支撐椅座框架并給其增加彈性。
23.如權利要求22所述的座位單元，其中框架在柔性部分中包括斜槽模式。
24.如權利要求1所述的座位單元，包括擱置在框架上的裝飾襯墊。
25.如權利要求24所述的座位單元，其中所述裝飾襯墊可移除地連接到框架。
26.如權利要求1所述的座位單元，其中每個側面區(qū)段包括具有孔的內壁，支撐元件穿過所述孔朝著另一側面區(qū)段延伸。
27.如權利要求1所述的座位單元，其中支撐元件包括由金屬制成的彈性桿。
28.如權利要求27所述的座位單元，其中支撐元件包括彈簧鋼。
29.如權利要求1所述的座位單元，其中支撐元件具有圓形橫截面。
30.如權利要求1所述的座位單元，其中至少部分支撐元件包括連接到端部的軸承。
31.如權利要求30所述的座位單元，其中所述軸承限定了鎖住所述端部中相關的那個的通道。
32.如權利要求31所述的座位單元，其中所述通道被成形為卡扣地嚙合相關的那個端部。
33.一種座位單元，包括框架，其具有間隔開的側面區(qū)段，每個側面區(qū)段具有內壁和外壁；并且多個具有細長中間區(qū)段的可彈性彎曲的縱向剛性支撐元件在側面區(qū)段之間延伸跨過所述框架，所述支撐元件包括有結合到側面區(qū)段的端部，并且所述端部以限定端部滑動的方式嚙合內壁和外壁中的至少一個，并且其因而限制了支撐元件的細長中間區(qū)段的橫向撓曲。
34.如權利要求33所述的座位單元，包括位于側面區(qū)段中的彈性剛件并且鎖住所述彈性剛件。
35.如權利要求33所述的座位單元，其中支撐元件是分開的布線，所述布線包括一單根在相對的側面區(qū)段之間延伸的細索。
36.如權利要求35所述的座位單元，其中支撐元件的端部包括向下翻轉的彎曲布線區(qū)段。
37.如權利要求33所述的座位單元，其中所述至少一個凹陷的內端面相對于豎直方向傾斜。
38.如權利要求33所述的座位單元，包括有位于所述至少一個凹陷的內側并且遠離所述凹陷形成向下斜面的傾斜表面。
39.如權利要求33所述的座位單元，包括擱置在框架上的裝飾襯墊。
40.一種座位單元，包括基部；由基部可操作地支撐的椅座；所述椅座包括用來支撐坐者的框架，所述框架包括相對的側面區(qū)段，該椅座還包括有在側面區(qū)段之間延伸的可彈性彎曲的縱向剛性支撐元件；每個側面區(qū)段包括其間限定了撓曲點的前部和后部，所述撓曲點用來允許側面區(qū)段的前部向下?lián)锨鷱亩鴾p緩坐者膝蓋和大腿下面的壓力，并且每個側面區(qū)段還包括有彈性支撐彈簧，所述彈性支撐彈簧在前部和后部之間延伸以便在撓曲點處支撐和加強側面區(qū)段。
41.如權利要求40所述的座位單元，其中前部從后部離開以懸臂的方式支撐。
42.如權利要求40所述的座位單元，其中椅座還包括基部上的椅座支撐結構，所述框架滑動地支撐在椅座支撐結構上以便調節(jié)高度。
43.一種座位單元，包括適于支撐坐者的框架，該框架具有相對的側面區(qū)段，每個側面區(qū)段中具有多個凹陷，并且多個彈性的細長支撐元件在相對的側面區(qū)段之間延伸；每個支撐元件可獨立地彎曲并且每個還具有構造端部，所述構造端部可操作地滑動地位于所述凹陷內并結合到側面區(qū)段以限制在凹陷內的滑動。
44.如權利要求43所述的座位單元，其中每個支撐元件包括彎頭布線，所述彎頭布線具有形成長度的第一部分和形成端部的第二部分。
45.如權利要求44所述的座位單元，其中當處于無應力狀態(tài)時第一部分包括布線條的線性區(qū)段。
46.如權利要求45所述的座位單元，其中形成每個支撐元件端部的第二部分為L形。
47.如權利要求43所述的座位單元，其中支撐元件包括由彈簧鋼制成的布線。
48.如權利要求43所述的座位單元，其中所述至少一個凹陷包括單獨的凹穴，所述端部被鎖在該凹穴內。
49.如權利要求48所述的座位單元，包括連接到框架的覆蓋，所述覆蓋將凹穴充分地覆蓋從而不可釋放地鎖住支撐元件的端部。
50.如權利要求43所述的座位單元，其中支撐元件的端部與所述外端面相嚙合并且引起了在至少部分支撐元件中導致弓形形狀的預張力。
51.如權利要求43所述的座位單元，其中每個支撐元件形成拉長的環(huán)，該環(huán)的長度包括一對長的平行元件，并且該環(huán)的端部是短的橫向元件。
52.如權利要求43所述的座位單元，包括連接到每個側面區(qū)段的覆蓋，所述覆蓋封閉所述至少一個凹陷并且將支撐元件鎖在其中。
53.如權利要求43所述的座位單元，其中框架限定了靠背。
54.如權利要求43所述的座位單元，其中框架限定了椅座。
55.如權利要求43所述的座位單元，其中支撐元件是分開的布線，所述分開的布線包括一單根在相對的側面區(qū)段之間延伸的細索。
56.如權利要求43所述的座位單元，其中所述至少一個凹陷的內端面相對于豎直方向傾斜。
57.如權利要求43所述的座位單元，包括有位于所述至少一個凹陷的內側并且遠離所述凹陷形成向下斜面的傾斜表面。
58.如權利要求43所述的座位單元，包括腰部設備，所述腰部設備可調節(jié)地嚙合支撐元件并且適于在內端面內側處支撐被嚙合的支撐元件。
59.如權利要求58所述的座位單元，包括腰部設備，所述腰部設備可調節(jié)地定位在側面區(qū)段上并且可調節(jié)地嚙合支撐元件，該腰部設備可在其起作用的工作位置和其不起作用的存儲位置之間運動，并且可運動到多個不同的使用位置。
60.如權利要求43所述的座位單元，其中框架包括椅座，所述椅座包括主體部分、膝蓋下部分以及將膝蓋下部分和主體部分相連接的柔性部分，并且還包括彈性彈簧，所述彈性彈簧跨越柔性部分并且嚙合膝蓋下部分和主體部分以橫跨柔性部分來支撐椅座框架并給其增加彈性。
61.如權利要求60所述的座位單元，其中框架在柔性部分中包括斜槽模式。
62.如權利要求43所述的座位單元，包括擱置在框架上的裝飾襯墊。
63.如權利要求43所述的座位單元，其中支撐元件包括彈簧鋼。
64.如權利要求43所述的座位單元，其中支撐元件具有圓形橫截面。
65.如權利要求43所述的座位單元，其中至少部分支撐元件包括連接到端部的軸承。
66.如權利要求43所述的座位單元，包括覆蓋側面區(qū)段和布線的柔性片材。
67.如權利要求66所述的座位單元，包括位于所述片材下的襯墊。
68.一種座位單元，其包括適于支撐坐者的框架，所述框架具有相對的側面框架區(qū)段；多個在側面框架區(qū)段之間延伸的彈性布線，每個布線可獨立地彎曲；和用于支撐所述布線以便在所述布線彈性彎曲時限定其滑動的裝置。
69.如權利要求68所述的座位單元，其中用于支撐所述布線的裝置包括整體地形成于布線上的L形端部。
70.如權利要求68所述的座位單元，包括覆蓋側面框架區(qū)段和布線的柔性片材。
71.如權利要求70所述的座位單元，包括位于所述片材下的襯墊。
72.如權利要求68所述的座位單元，其中用于支撐所述布線的裝置包括鉸鏈。
73.如權利要求72所述的座位單元，其中每個側面框架區(qū)段包括第一內壁、第二內壁，并且具有連接第一和第二內壁的鉸鏈，并且還包括有在相對側面框架區(qū)段的第二內壁之間延伸的多個條帶，每個所述條帶包括用于接收布線的通道。
74.如權利要求73所述的座位單元，其中鉸鏈位于側面框架區(qū)段的頂面之下。
75.如權利要求74所述的座位單元，其中鉸鏈整體地模制為側面框架區(qū)段的部件。
76.一種座位單元，其包括適于支撐坐者的椅座框架，所述椅座框架具有由柔性區(qū)段連接的主體區(qū)段和前部區(qū)段，所述前部區(qū)段和柔性區(qū)段被成形和用于舒適地支撐坐者的大腿和膝蓋；和在前后方向上拉長的彈簧，所述彈簧延伸跨過所述柔性區(qū)段并且部分地延伸入主體區(qū)段和前部區(qū)段的每個以便給前部區(qū)段提供彈性支撐。
77.如權利要求76所述的座位單元，其中所述柔性區(qū)段包括多個槽，所述槽選擇性地弱化所述柔性區(qū)段以受控地撓曲。
78.如權利要求77所述的座位單元，其中至少一半的槽傾斜地延伸。
79.如權利要求76所述的座位單元，其中所述多個槽形成了至少兩行橫向延伸的模式，并且每行包括至少五個槽。
80.如權利要求76所述的座位單元，其中彈簧嵌入椅座框架。
81.如權利要求76所述的座位單元，其中彈簧包括塑料模制部件。
82.如權利要求76所述的座位單元，其中彈簧包括拉長的平狀板簧。
83.如權利要求76所述的座位單元，包括位于椅座框架上的襯墊。
84.一種座位單元，包括適于支撐坐者的框架，該框架具有間隔開的相對側面區(qū)段，所述側面區(qū)段中具有至少一個凹陷，并且多個彈性的支撐元件在相對的側面區(qū)段之間延伸，每個支撐元件可彎曲并且每個還具有可操作地滑動地位于所述至少一個凹陷內的端部，所述端部結合到側面區(qū)段以嚙合所述至少一個凹陷的至少一個內端面從而限制滑動。
85.如權利要求33所述的座位單元，其中支撐元件的端部被構造來與側面區(qū)段的內壁和外壁都嚙合從而限制在支撐元件相當程度的彎曲期間端部向內和向外的滑動。
86.如權利要求43所述的座位單元，其中所構造的端部為L形。
全文摘要
一種座椅包括基部、椅座、靠背以及將椅座和靠背可操作地支撐在基部上用于在豎直和后傾位置之間移動的控制機構。椅座和靠背包括具有相對周邊區(qū)段的剛性周邊框架以及多個桿，每個桿可在垂直和傾斜方向上獨立地彎曲。桿上的端部軸承被鎖在周邊框架中的凹穴內，這樣就限制了它們向內和向外的滑動?？刂茩C構包括前和后板簧以及可操作地支撐椅座和靠背以同步運動的樞軸臂，并且運動方向使得能量在后傾期間進行存儲。在后傾期間存儲的能量幫助在后傾期間給較重的人增加平衡力。還可以選擇性地嚙合增壓機構以增加后傾時的支撐。
文檔編號A47C1/0355GK1822780SQ200480019875
公開日2006年8月23日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權日2002年9月12日
發(fā)明者R·G·圖伯根, G·J·彼得森, K·R·海德曼 申請人:斯蒂爾凱斯發(fā)展公司