Подвижное соединение для сиденья
Изобретение относится к подвижному соединению с пружинным сопротивлением для любого сиденья с обеспечением малых габаритов, простоты и легкого веса. Изобретение включает первый и второй соединительные элементы, которые с возможностью поворота соединены валом для обеспечения наклона сиденья, вызванного смещением веса пользователя. Соединение имеет первую и вторую параллельные пластинчатые пружины с промежуточным блокирующим элементом. Каждая пластинчатая пружина со стороны первого конца присоединена к первому соединительному элементу и со стороны второго конца скользяще примыкает ко второму соединительному элементу. Первая и вторая пластинчатые пружины имеют оси вращения, которые смещены по отношению друг к другу и по отношению к валу. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к простому и компактному подвижному соединению с упругостью пружины, подходящему для использования с мебелью, такой как стул.
Предшествующий уровень техники
Известно несколько типов стульев, включающих подвижные соединения, соединяющие сидение и несущую раму, в частности, офисные стулья. Эти стулья часто имеют позицию покоя и две крайние конечные позиции, позицию наклона вперед и более откинутую назад позицию. Стулья часто снабжаются комплексным соединением, включающим пружинное приспособление для обеспечения возможности наклона стула между вышеперечисленными позициями и возвращения сиденья стула в его промежуточную позицию покоя.
Например, патент Франции 2267068 описывает обычное соединение, используемое в офисных стульях, в котором используется пластинчатая пружина, обеспечивающая сопротивление воздействию наклона. Тем не менее, этот тип соединения, использующий стальные пластины, рассчитан на несколько пластин с относительно большой длиной для обеспечения упомянутого сопротивления. Таким образом, соединение крайне заметно, сложно для объединения с такой мебелью, как стул, и вызывает большой путь пружины. В дополнение, это соединение только обеспечивает сопротивление в одном направлении наклона и не имеет останавливающего приспособления, ограничивающего амплитуду раскачивания.
Кроме того, существует множество различных кресел с откидными спинками, где используются поворачивающиеся соединения или перекладины в различных вариантах осуществления для обеспечения подобного движения. Устройства, основанные на силе трения, или пружинные устройства могут использоваться для обеспечения сопротивления такому движению. Механические устройства наклона сиденяя в этих стульях также сложны и иногда заметны в мебели.
Соединения такого типа также могут быть помещены в сиденье стула, используя набивку сиденья, для обеспечения пружинного эффекта соединения. Это обеспечивает возможность создания соединения, которое меньше и менее сложное. Проблема, с которой сталкиваются при использовании этого решения, такова, что относительно большие усилия должны быть поглощены материалом набивки без деформации. Следовательно, материал должен быть относительно компактным для обеспечения существенного сопротивления. Набивка такого типа не особенно удобна, и это доказано, что трудно предоставить набивку, которая также имеет существенную прочность. Для достижения существенной прочности альтернативным решением была осуществлена компенсация дополнительной набивкой, но это приводит к увеличению громоздкости мебели и влияет на ее внешний вид.
В патенте Великобритании № 1299740 описано соединение с плотной гибкой набивкой, обеспечивающей сопротивление наклону двух соединительных элементов. Тем не менее, это решение обеспечивает очень ограниченный и неточный наклон и также допускает неблагоприятное вращение соединительных элементов в горизонтальной плоскости относительно друг друга. Набивка подвергается старению и износу, особенно в напряженном состоянии, когда меняются параметры упругости набивки. Со временем соединение перестает располагаться на главном болте, соединяющем два соединительных элемента, и подвергнет его разрушающему износу, если его регулярно не затягивать. Такое затягивание также ограничит угол наклона.
Наклон сиденяя стула желателен по нескольким причинам. В офисных стульях стул лучше приспосабливается к посадочной позиции пользователя, зависящей от его движений. Такая активная и меняющаяся посадочная позиция эргономически более благоприятна для тела, чем статическая посадочная позиция. Поэтому наклон сиденяя стула ощущается более удобным и дает пользователю ощущение качества после того, как на сидение на стуле затрачивается меньше усилий.
Поэтому желательно добиваться этого качества в более простых стульях, таких как стулья для обеденных столов или для конференций и т. д. Недостаток современных решений в том, что соединения являются сложными и тяжелыми устройствами, которые нелегко приспособить к стульям, имеющим простой дизайн, легкий вес и, например, возможность при желании складировать стулья.
Таким образом, в настоящее время требуются маленькие и простые соединения с упругостью пружины легкие по весу для более простых стульев, у которых сиденье и по возможности спинка стула способны наклоняться до предельных позиций и возвращаться в позицию покоя, когда стулом не пользуются.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения - предоставить соединение для стула, которое исключает вышеупомянутые проблемы и устраняет недостатки, которые имели ранние решения.
Цель изобретения достигается посредством подвижного соединения с упругостью пружины, подходящего для сиденяя и содержащего первый и второй соединительные элементы, которые соединены с возможностью поворота валом для обеспечения наклона сиденяя, вызванного смещением веса пользователя; первую и вторую параллельные пластинчатые пружины с первым и вторым концами, с промежуточным блокирующим элементом, при этом каждая пластинчатая пружина со стороны первого конца присоединена к первому соединительному элементу и со стороны второго конца скользяще примыкает ко второму соединительному элементу, первая и вторая пластинчатые пружины каждая имеют оси вращения, смещенные по отношению друг к другу и по отношению к валу.
Соединение, согласно настоящему изобретению, состоит из немногих частей, обеспечивает нестандартное использование материалов, таких как стекловолокно или композитные материалы в пружинах, таким образом обеспечивая возможность компактного соединения с хорошими функциональными возможностями по отношению к износу.
Соединение обеспечивает высокую жесткость только с двумя пружинными элементами, к тому же малый ход пружины обеспечивает хорошее сопротивление износу. В дополнение, пластинчатые пружины настоящего изобретения можно легко заменить для ремонта или адаптации к пользователю.
Соединение настоящего изобретения может иметь форму, близкую к кубической и может быть легко приспособлено к разновидностям конструкций и вмонтировано вверх дном, сбоку или под любым другим углом.
Соединение таким образом может быть изготовлено и собрано с низкими затратами с помощью стандартного производственного оборудования, которое может быть легко автоматизировано, и представляет низкую стоимость при транспортировке и хранении вследствие своих малых размеров и веса.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает вид контуров стула с соединением, помещенным согласно изобретению в сиденье стула и присоединенным к несущей раме.
Фиг. 2 показывает вид в перспективе соединения, показанного на фиг. 1.
Фиг. 3 показывает разрез соединения в позиции покоя.
Фиг. 4 показывает разрез соединения на фиг. 1 в альтернативной позиции.
Фиг. 5 показывает разрез соединения на фиг. 1 в альтернативной позиции.
Подробное описание
Предпочтительный вариант осуществления изобретения ниже описан в деталях со ссылкой на фигуры. Вариант осуществления - пример изобретения и не означает ограничения рамок изобретения.
В следующем описании выражения «передний» и «вперед» описывают положение лица пользователя, когда он сидит спиной к спинке стула в нормальном положении, и выражения «задний» и «назад» относятся к противоположному направлению, если не сказано по-другому.
Кроме того, ссылка на угол соединения относится к углу между плоскостью сиденья и основания, например пола. В демонстрируемых вариантах этот угол соответствует углу между верхней и нижней поверхностями описываемого соединения, но это не всегда будет иметь место в альтернативных вариантах осуществления изобретения.
Вариант осуществления изобретения
Как показано на фиг. 1, соединение 1 согласно изобретению применяется как соединение между сиденьем 100 стула и несущей рамой 200. Несущая рама 200 имеет четыре ножки, соединенные с верхним креплением, предназначенным для присоединения сиденья стула.
В этом варианте осуществления соединение 1, как показано на фиг. 2, содержит два соединительных элемента, один нижний соединительный элемент 10 и один верхний соединительный элемент 20, которые соединяются посредством горизонтального вала 30. Верхний элемент 20 может наклоняться между двумя предельными положениями относительно нижнего элемента 10, с которым он соединяется.
Нижний элемент 10 в данном варианте осуществления в основном параллелен поверхности. Нижний элемент 10 должен быть прикреплен к несущей раме 200.
Верхний элемент 20 должен быть прикреплен к сиденью стула и быть по существу параллельным сиденью стула. Рама 50 сформована внутри набивки стула и составляет средство прикрепления сиденья 100 к верхнему элементу 20. В этом варианте осуществления соединение объединено с сиденьем 100 стула. Преимущества объединенного соединения в том, что предотвращаются повреждения раздавливанием, грязь не попадает в соединение и мебель приобретает лучший внешний вид.
В качестве альтернативы верхняя поверхность верхнего элемента 20 используется как поверхность прикрепления к нижней поверхности сиденья стула или некоторого другого вида крепления сиденья.
Соединение 1 может быть расположено в трех главных позициях, зависящих от положения центра тяжести пользователя относительно вала 30, в результате наклона элементов 10 и 20 относительно друг друга.
На фиг. 3 соединение 1 показано в позиции покоя, где центр тяжести 300 пользователя расположен на одной линии с валом 30. Отсюда соединение 1 имеет начальный угол α между верхней внешней поверхностью 21 соединения и плоскостью, который может быть любым углом, подходящим для запланированного использования, и этот угол в данном варианте осуществления для примера составляет около 0°, когда стул используется в вертикальной позиции.
Как показано на фиг. 3, нижний элемент 10 выполнен в виде основания с выступающим блокирующим элементом 11, к которому прикреплен вал 30, и две пластинчатые пружины 18 и 19 расположены с каждой стороны блокирующего элемента 11 параллельно валу 30. Пружины 18 и 19 прикреплены к нижней части нижнего элемента 10 посредством стяжных болтов 14, перпендикулярных валу 30.
На фиг. 4 соединение показано в позиции наклона вперед, в которой центр тяжести пользователя расположен за валом 30. В этом положении соединение имеет угол β, который в данном варианте осуществления равен 8°. Пружина 18 находится в положении наклона вперед, обеспечивая сопротивление наклону вперед верхнего элемента 20 вследствие упора поверхности 22 к пружине 18. Верхний элемент 20 может наклоняться вперед, пока пружина 18 (и верхний элемент 20) не упрется в выступающий блокирующий элемент 11. Для распределения растягивающего напряжения в пружине 18 поверхность 22 блокирующего элемента искривлена.
На фиг. 5 соединение 1 показано в позиции наклона назад, в которой центр тяжести пользователя расположен за валом 30. В этом положении соединение имеет угол θ, который в этом варианте осуществления равен 8°. Пружина 19 таким же способом, как описано выше, будет обеспечивать сопротивление наклону верхнего соединительного элемента вследствие прислонения поверхности 23 к пружине 19. Верхний элемент 20 может наклоняться назад, пока пружина 19 (и верхний элемент 20) не прислонится к выступающему блокирующему элементу 11 с искривленной поверхностью 13.
Следовательно, соединение 1 обладает упругостью пружины, которая возвращает верхний элемент 20 к его позиции покоя и возвращает стул к начальной позиции, когда на него не оказывает воздействия пользователь. Кроме того, пружины 18, 19 будут сглаживать движение в соединении 1 и обеспечат плавное перемещение между основными позициями. Это обеспечит удобное движение и улучшенные профилактические меры по избежанию опрокидывания стула.
Вообще, упругость пружины должна быть приспособлена к весу пользователя, весу сиденья, углу между сиденьем и спинкой стула и положению сиденья при сборке по отношению к соединению.
Упругость пружины в соединении 1 обеспечивается пружинами 18, 19, которые изготовлены предпочтительно из стекловолокна. Эти пружины могут быть изготовлены очень жесткими и должны соответствовать условиям, обрисованным выше. Упругость пружины может быть отрегулирована изменением толщины и ширины пружин, длины или высоты пружины и по желанию соединения и состава материала пружины. При желании упругость пружины может быть отрегулирована изменением расстояния между валом 30 и креплениями 14 пружин 18, 19.
Жесткость пружин из стекловолокна обеспечивает возможность изготовления более компактного соединения по сравнению с подобным соединением, использующим стальные пружины. Предпочтительными являются пружины, изготовленные из стекловолокна, где могут быть использованы различные типы, и есть возможность армирования различными материалами, такими как углерод, кевлар и т.д.
Изгиб пружин 18, 19 не должен начинаться на уровне вала 30, но он смещается от этого уровня. Это обеспечивает более сильный изгиб пружины, чем в обычных пружинных соединениях для стульев. Вследствие большой разницы в длине рычага вращения для пружин 18, 19 и для верхнего элемента 20 обеспечивается точное передаточное отношение между пружинами 18, 19 и верхним элементом.
Искривленные поверхности 12, 13 прилегания важны для предотвращения перенапряжения пружин 18, 19 вследствие высокого напряжения в области крепления к нижнему элементу, приводящего к разрушению пружины.
Вследствие смещения оси вращения вала 30 относительно крепления пружин пружины будут скользить по примыкающим поверхностям 22, 23 верхнего элемента 20. Отсюда желательно обеспечить защитный экран между этими частями. Такой защитный экран может предотвратить износ и по возможности щелкающие шумы, создаваемые при контакте между примыкающими поверхностями 22, 23 и пружиной во время вращения соединения.
Нижний соединительный элемент может быть снабжен элементами крепления, такими как направляющие приспособления, для присоединения соединения 1 к возможному основанию или несущей раме.
Подобно этому, верхний соединительный элемент 20 может быть снабжен верхней наружной поверхностью 21, приспособленной для прикрепления к сиденью, например, посредством болтов и/или направляющего приспособления.
Предпочтительный вариант осуществления соединения зависит от модели сиденья стула, угла спинки, веса сиденья, веса пользователя и возможных ограничений из-за конструкции несущей рамы. К тому же, отношение углов и расстояний будет воздействовать на сопротивление пружины, на угол и жесткость пружины. В вышеописанном варианте осуществления размеры соединения, т.е. высота × ширина × длина, составляют 8 см × 10 см × 8 см в начальной позиции - позиции покоя, и образуют очень компактное соединение. Элементы 10, 20 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, такого как металл, пластик или композитный материал, предпочтительно из металла, такого как сталь или алюминий.
Альтернативные варианты осуществления
В вышеописанном варианте осуществления нижний соединительный элемент 10 включает блокирующий элемент 11, который выступает в верхний соединительный элемент 20, но очевидно, что противоположное тоже возможно, и соединение может быть установлено наоборот. Отсюда, верхний элемент может быть снабжен одним или несколькими блокирующими элементами, которые выступают в нижний соединительный элемент 10 с соответствующими примыкающими поверхностями. Кроме того, блокирующий элемент может включать несколько выступающих блокирующих элементов, взаимодействующих с соответствующими структурами во внешних соединениях; такая конструкция может обеспечить дополнительные примыкающие поверхности и предоставить большую площадь контакта.
В альтернативном варианте осуществления допустимый угол наклона назад может быть больше, чем допустимый угол наклона вперед. Кроме того, сопротивление пружин может быть больше по направлению вперед, чем по направлению назад, или наоборот. Отклонения могут быть изменены, приспосабливаясь к любому использованию, и для примера могут быть в диапазоне 5-10°.
В другом альтернативном варианте осуществления каждая пружина 18, 19 может быть разделена на две или большее количество параллельных пружинных пластин с различной толщиной относительно друг друга. В этом варианте осуществления упругость пружины будет увеличиваться, когда верхний элемент 20 повернется и соприкоснется с большим количеством пружин в течение вращения. В качестве альтернативы, параллельные пружинные пластины могут быть смещены относительно друг друга с различными расстояниями до вала 30 для достижения подобного эффекта.
Кроме того, соединение согласно изобретению может использоваться для любого сиденья стула или мебели, имеющих любой дизайн. Такой стул может также быть без спинки, например стул, где пользователь имеет позицию посадки, опирающуюся и на колени, и на спину.
Кроме того, несущая рама может иметь любую конструкцию, и несколько стульев с соединением 1, например, могут быть смонтированы в ряд на подобную несущую раму, образуя ряд, подобный скамье, ряд сидений на стадионе, в кино или в театре и т.д.
1. Подвижное соединение для сиденья, содержащее первый и второй соединительные элементы, соединенные с возможностью поворота с валом для обеспечения возможности наклона сидения, вызванного смещением веса пользователя, отличающееся тем, что включает первую и вторую параллельные пластинчатые пружины, имеющие каждая первый и второй конец и промежуточный блокирующий элемент, при этом каждая пластинчатая пружина присоединена со стороны первого конца к первому соединительному элементу, примыкает со стороны второго конца скользяще ко второму соединительному элементу и имеет ось вращения, смещенную относительно оси вращения другой пружины и вала.
2. Подвижное соединение по п.1, отличающееся тем, что пружины соприкасаются при отклонении искривленными поверхностями блокирующего элемента.
3. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что пружина способна регулироваться посредством регулировки расстояния от оси вращения вала до крепления пружин.
4. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что пружины разделены на две или большее количество параллельных пружинящих пластин, имеющих различную толщину и/или размещенных на различном расстоянии от вала, обеспечивая последовательно увеличивающееся пружинное сопротивление, когда верхний соединительный элемент при вращении соприкасается с большим количеством пружин.
5. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что его внешние размеры, т.е. высота × ширина × длина, составляют приблизительно 8 см × 10 см × 8 см.
6. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что пружины выполнены из стекловолокна.
7. Подвижное соединение по п.6, отличающееся тем, что пружины разделены на две или большее количество параллельных пружинных пластин, имеющих различную толщину и/или размещенных на различном расстоянии от вала, обеспечивая последовательно увеличивающееся пружинное сопротивление, когда верхний соединительный элемент при вращении соприкасается с большим количеством пружин.
8. Подвижное соединение по п.6, отличающееся тем, что его внешние размеры, т.е. высота × ширина × длина, составляют приблизительно 8 см × 10 см × 8 см.
9. Подвижное соединение по п.6, отличающееся тем, что стекловолокно армировано углеродом и/или кевларом.
10. Подвижное соединение по п.9, отличающееся тем, что пружины разделены на две или большее количество параллельных пружинных пластин, имеющих различную толщину и/или размещенных на различном расстоянии от вала, обеспечивая последовательно увеличивающееся пружинное сопротивление, когда верхний соединительный элемент при вращении соприкасается с большим количеством пружин.
11. Подвижное соединение по п.4, отличающееся тем, что его внешние размеры, т.е. высота × ширина × длина, составляют приблизительно 8 см × 10 см × 8 см.
12. Подвижное соединение по п.9, отличающееся тем, что его внешние размеры, т.е. высота × ширина × длина, составляют приблизительно 8 см × 10 см × 8 см.
13. Применение подвижного соединения по одному из пп.1-12 для соединения сиденья и несущей рамы стула.
14. Применение по п.13, в котором подвижное соединение помещено в сиденье.
