專利名稱：具有限制扭矩和抗松動功能的可調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)裝置，特別涉及一種適用于辦公座椅調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)裝置，其包括限制扭矩和抗松動功能，價格便宜且結(jié)構(gòu)簡單。
背景技術(shù)：
可調(diào)座椅屬于公知技術(shù)，如在美國專利5,755,488，5,765,804和5,971,484中公開的辦公用椅。然而，這種椅子很昂貴，過于復(fù)雜，且有時不可靠。通常，這類椅子帶有可調(diào)座位和/或椅背，并通過摩擦配合來保持調(diào)節(jié)好的位置。然而，這些裝置一般不可靠、昂貴或難于操作，或者，同時具有多種缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了先前設(shè)備所存在的問題。這里描述的是一個用于對兩個相關(guān)活動部件鎖緊和解鎖的調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括具有鍵元件的緊固件；第一結(jié)構(gòu)，其具有與緊固件上鍵元件互補的鍵元件；第二結(jié)構(gòu)，其具有與兩個可相對移動部件中的一個上的互補鍵元件配合的鍵，用于阻止第二結(jié)構(gòu)發(fā)生移動，第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)具有可以使它們在第一個方向以第一扭矩水平相對運動和在第二個方向上以較大的第二扭矩水平相對運動的元件。
本發(fā)明具備的許多優(yōu)點、特點和目的是現(xiàn)有相關(guān)設(shè)備不具備的。例如，一個優(yōu)點是本發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)簡單且操作簡易的水平可調(diào)節(jié)椅座。本發(fā)明的另一個目的是提供一種可靠的可調(diào)節(jié)椅座。本發(fā)明的又一特點是提供一種易于生產(chǎn)和裝配簡單的座椅調(diào)節(jié)裝置。
對本發(fā)明更完整地理解以及其它目標(biāo)，優(yōu)點和特點，將通過下面提供的附圖結(jié)合對最佳實施例的描述獲得，最佳實施例表示的是本發(fā)明的示例。


圖1是從前面觀察時辦公座椅的立體圖。
圖2是從右前方仰視圖1中所示座椅中使用到的椅盤，椅板和緊固件的立體分解圖。
圖3是從右前方俯視椅盤，椅板和緊固件的立體分解圖。
圖4是所述緊固件的立體分解圖，示出其各部分螺紋插入件和杯形把手。
圖5是裝配好的緊固件的類似于圖4的立體圖。
圖6是螺紋插入件的后視立體圖。
圖7是椅盤，椅板，緊固件和兩個用來防止緊固件意外脫落的環(huán)狀物的俯視立體圖。
圖8是圖7所示元件的部分仰視立體分解圖。
圖9是螺紋插入物和上下兩個環(huán)狀物的俯視立體分解圖。
圖10是螺紋插入物和兩個環(huán)狀物的仰視立體分解圖。
具體實施例方式
雖然本發(fā)明公開了多種變化和可以選擇的結(jié)構(gòu)，這里詳細(xì)描述的是各附圖所示出的最佳實施例。然而，應(yīng)該理解其目的不是將本發(fā)明局限在該特定形式或在此披露的實施例中。相反，所有符合本發(fā)明附加權(quán)利要求中表述的精神和范圍的修改，相同的結(jié)構(gòu)和方法，以及可選結(jié)構(gòu)，都屬于本發(fā)明覆蓋的范疇。
首先參閱圖1，圖中是辦公座椅10，它由靠背組件20，坐墊組件30，兩個扶手組件40和支座50組成。這里詳細(xì)對坐墊組件30加以介紹。象下面將要解釋的那樣，坐墊可以水平調(diào)節(jié)，易于操作，結(jié)構(gòu)簡單，容易制作和裝配，而且很可靠。
參見圖2和圖3，詳細(xì)描述了部分坐墊組件和可調(diào)節(jié)鎖緊裝置300，圖2是前仰視立體分解圖，圖3是前俯視立體分解圖。部分坐墊組件和可調(diào)節(jié)鎖緊裝置包括椅盤301，椅板302和緊固件303。
椅盤可以由任何合適的材料制成，比如合成樹脂，并可以模制成一整體。椅盤包括上部304和下部305。所述上部覆蓋一個軟墊，如圖1所示，并構(gòu)成座椅10的座面。椅盤還包括在所述下部上形成的四個定距離間隔的L形嚙合指狀物，306，307，308，309；緊固件接收元件310，其是一個帶有由輪圈311形成的孔的梁；兩個抵靠元件312，313。該抵靠元件用于限制椅盤相對椅板水平移動，以防止裝配好的倚盤和倚板發(fā)生脫離。椅盤還包括前部314和后部315。
椅盤的后部有一個大的孔316。四周的緊固件孔，如317，用于將椅墊固定在椅盤上。椅盤還包括一組加強肋，如位于上部的肋318。梁的開口輪圈311的側(cè)面有兩個抵靠突起319，320。梁的開口輪圈311和兩個突起319，320位于緊固件接收元件上。因為椅盤的材料是合成樹脂，接收緊固件的梁的輪圈具有彈性，這樣可以相對于施加的力發(fā)生變形。這種力可能來自椅板311和位于椅盤的突起319，320在調(diào)整座椅時的接觸。抵靠元件312，313也分別位于各自梁結(jié)構(gòu)322，323的末端，以在裝配時提供彈性，后面會作進一步的說明。
繼續(xù)參閱圖2和圖3，椅板可以由任何合適的堅固材料構(gòu)成，比如鋁。與合成樹脂的椅盤一樣，椅板可以制成整體。椅板包括前部324，后部325，頂部326和底部327。椅板包括4個導(dǎo)向槽328，329，330，331，每個槽都具有擴大的頭部孔，例如頭部孔328a；以及一個狹窄的主體孔，例如主體孔328b。導(dǎo)向槽與椅盤的L形嚙合指狀物306，307，308，309配合使用，以限制并引導(dǎo)椅盤相對于水平固定的椅板在水平方向作前后運動。
椅板還包括一個接收緊固件的長孔332以及兩個運動限制槽333，334。這些槽通過限制抵靠元件312、313在其各自槽中的運動來限制椅盤的水平運動。在椅板的后部有一個大孔335。在接收緊固件的長孔332的每一邊都有一套位于頂部326的凹口336，337。如下面將說明的，每一套凹口在椅盤底部與一個對應(yīng)的突起形成止動件。因為突起是懸臂式緊固件接收元件310的一部分，當(dāng)椅盤相對于椅板進行調(diào)節(jié)時，突起從一對凹口運動到另一對是用凸輪帶動的。
運動限制槽333，334分別與抵靠元件312，313配合，并限制椅盤的運動，以確保L形指狀物在完成安裝后不會與導(dǎo)向槽脫離。因為抵靠元件形成于懸臂梁322，323上，當(dāng)L形指狀物第一次被插入到導(dǎo)向槽時，椅盤會擠壓椅板，此時抵靠元件是用凸輪帶動的。當(dāng)L形指狀物離開各自擴大的頭部孔時，抵靠元件能夠卡合在運動限制槽333，334中。在抵靠元件和運動限制槽周圍的壁之間的干涉配合，防止L形指狀物回到擴大的頭部孔處并從導(dǎo)向槽處脫離?？梢岳斫庖伪P和椅板的制造和裝配都很簡單。
通過圖4，5和6可以進一步理解所述座椅組件和可調(diào)節(jié)鎖緊裝置的簡易性，在這些圖中詳細(xì)展示了緊固件303。緊固件303可以限制扭矩，且其包含兩部分，螺紋插入件338和杯形把手339。杯形把手包括外部表面340，該表面具有許多凹槽和凸脊，以便于使用者緊握和進行轉(zhuǎn)動操作；杯形把手還包括一個環(huán)形凸緣表面341，它具有許多突起，如突起342。通常有一個相對于凸緣表面成直角的環(huán)形表面343，其具有一些卡接頭344。螺紋插入件338包括螺紋345，延伸的撓曲齒346，環(huán)形輪緣347，沿環(huán)形彈性安裝的或懸臂式的一組傾斜齒狀部件，如齒狀部件348，349，350，351，352，353。作為例子，可以清楚地看到傾斜齒354和355在齒狀部件348上。
螺紋插入件和杯形把手可以分別用合成樹脂制成一個整體。螺紋插入件和杯形把手也可以通過將帶螺紋的環(huán)形輪圈347插入到杯形把手的環(huán)形表面343，以便穿過突出的卡接頭344而容易裝配。在環(huán)形輪圈通過卡接頭時，環(huán)形表面會向外凸出或者扭曲。當(dāng)環(huán)形輪圈完全通過后，環(huán)形表面彈回原狀，并在卡接頭與環(huán)形輪圈之間產(chǎn)生干涉配合。當(dāng)杯形把手和螺紋插入件連接到一塊后，螺紋插入件可以通過杯形把手旋轉(zhuǎn)。
在裝配過程中，緊固件穿過椅板302上接收緊固件的長孔332，并與椅盤301上的緊固件接收元件310的輪圈311配合。當(dāng)螺紋插入件與輪圈311配合，螺紋插入件上的撓曲齒346會發(fā)生變形并穿過緊固件接收元件310的孔。以這種方式，即使試圖將緊固件303朝相反方向旋轉(zhuǎn)以使其脫離椅盤時，緊固件仍會保持在椅盤上。
當(dāng)緊固件被順時針方向旋轉(zhuǎn)時，椅盤和椅板的配合更加牢固，并對椅盤和椅板間的所有水平運動形成摩擦和機械阻力。這樣，就形成了鎖緊配合。此外，當(dāng)達到預(yù)定的扭矩以后，再旋緊杯形把手會使彈性安裝的和傾斜的齒狀部件列相對多個突起342發(fā)生滑動，這樣杯形把手會相對于螺紋插入件自由旋轉(zhuǎn)，并且沒有更多的扭矩施加到螺紋插入件上。
在操作時，椅盤、椅板和緊固件的形成都使用的是公知技術(shù)。裝配簡單容易。椅盤和椅板的排列允許L形指狀物通過位于導(dǎo)向槽末端的擴大孔，然后抵靠元件放置到運動限制槽里。隨后，螺紋插入件和杯形把手被壓在一起形成單一的緊固件單元，然后該緊固件被旋入到椅盤上的緊固件接收孔處，并將椅板夾在它們中間。當(dāng)椅盤和緊固件配合好后就不會再脫離了；然而，可以通過順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)杯形把手對緊固件進行簡單的松緊調(diào)節(jié)。當(dāng)緊固件松動時，椅盤可以相對于椅板進行水平方向調(diào)節(jié)以滿足座椅用戶的舒適感。由于突起和凹口的存在，止動件的形成容易被椅子的使用者聽到和感覺到，因此有利于調(diào)節(jié)過程。完成調(diào)節(jié)后，反方向旋轉(zhuǎn)緊固件，椅盤和椅板被壓緊。不用擔(dān)心旋緊緊固件時會損傷緊固件、椅板或椅板，因為當(dāng)達到預(yù)定阻力時，懸臂式傾斜齒會在多個突起上滑動，從而使杯形把手相對螺紋插入件發(fā)生“滑扣”。
現(xiàn)在參閱圖7和圖8，圖中詳細(xì)展示了調(diào)節(jié)裝置400的另一個具體實施例。圖7與圖3中的內(nèi)容類似，但繞豎直軸線向右旋轉(zhuǎn)了大約90度。圖8與圖2中的內(nèi)容類似，但繞豎直軸線向左旋轉(zhuǎn)了90度。圖中示出了部分椅座組件，包括椅盤402和椅板404。還示出了調(diào)節(jié)裝置400，其包括杯形把手408，螺紋插入件410，第一環(huán)狀物412和第二環(huán)狀物414。杯形把手的結(jié)構(gòu)與前面在圖4中描述的杯形把手339相同。螺紋插入件410與前面在圖4中描述的螺紋插入件338很相似，但略有變化。
現(xiàn)在參閱圖9和圖10，螺紋插入件包括帶有延伸的撓曲齒422的螺紋部分420，環(huán)形輪圈424，彈性安裝或懸臂的一組齒形部件，如部件426。如前面所說明的，懸臂齒形部件允許螺紋插入件相對杯形把手“滑動”或移動，杯形把手上具有固定的齒，以便限制通過杯形把手加在螺紋插入件上的扭矩大小。另外，螺紋插入件包括兩個對立布置的凹槽428，430，后面將作為鍵元件進行描述。
調(diào)節(jié)裝置的抗松動功能通過第一環(huán)狀物412和第二環(huán)形物414實現(xiàn)。第一環(huán)狀物412通常是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其包括兩個鍵元件432和434，它們與螺紋插入件的鍵元件428，430互補。432，434分別容納于凹槽428，430。每個環(huán)包括底面431和頂面433。第一環(huán)狀物也包括懸臂或彈性安裝的一組齒形部件436，438，440，442，444，446，它們的齒448，450，452，454，456，458向上延伸，其方向與螺紋插入件的齒形部件相反。懸臂齒包括兩個斜面，如齒448上的表面460和462，可以看到，第一個斜面460相對于作為參照平面的頂端表面433傾斜大約30度。但是，第二個斜面462，設(shè)置為相對于參照平面大約60度的位置。從第一環(huán)狀物的底面431延伸出一組墊片470，472，474，476，478，480，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置裝配好時，這組墊片與環(huán)形輪圈424相抵靠。
墊片在第一環(huán)狀物412的底面和螺紋插入件410的環(huán)形輪圈424之間提供預(yù)定間距。這使得在操作時成排的懸臂齒形部件可以向下朝環(huán)形輪圈424彎曲，如下面將介紹的那樣。第一環(huán)狀物412還包括輪圈，該輪圈具有間隔開的凹口482，484，486，488，以容納杯形把手上的卡接頭344。
第二環(huán)狀物414包括上表面500和下表面502，一套從下表面延伸出來的固定齒503，如齒504，以及從上表面向上延伸的鍵元件506。該鍵元件是弧形突起，容置在圖2中所示椅板302上的接收緊固件的長孔332中。該緊固件接收孔是第二環(huán)狀物上的鍵元件的互補性鍵元件。當(dāng)?shù)诙h(huán)狀物插入到接收緊固件的長孔332中時，第二環(huán)狀物就無法自由旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)座椅的使用者在調(diào)節(jié)座椅過程中旋轉(zhuǎn)杯形把手時，第一環(huán)狀件412鍵入到螺紋插入件中，隨后該螺紋插入件被杯形把手帶動旋轉(zhuǎn)。
可以理解，當(dāng)杯形把手/螺紋插入件沿逆時針方向，即如圖9所示的箭頭510方向旋轉(zhuǎn)以旋緊緊固件時，第一環(huán)狀物412的齒(如齒448)與第二環(huán)狀物414的齒503嚙合并被帶動。由于齒的第一個傾斜表面460的角度較小，彎曲或帶動所述懸臂齒所需的力也相對較小。這種旋轉(zhuǎn)和彎曲發(fā)生在調(diào)節(jié)裝置處于鎖緊時，以便在椅盤和椅板間產(chǎn)生摩擦配合。當(dāng)在螺紋插入件上施加的扭矩達到預(yù)定的極限值，杯形把手會滑動，并防止螺紋插入件或鍵入的第一環(huán)狀物進一步旋轉(zhuǎn)運動。
當(dāng)有振動或有類似趨勢使得杯形把手、螺紋插入件和鍵入的第一環(huán)狀物出現(xiàn)順時針方向旋轉(zhuǎn)，并使椅板和椅盤間的摩擦配合變松時，抗松動功能隨即發(fā)生作用。如現(xiàn)在可以理解的那樣，第一環(huán)狀物的懸臂齒沿著第二個斜面462與第二環(huán)狀物的固定齒配合，所述第二個斜面462相對于參考平面傾斜較大的角度。因此，使緊固件松動所需的力，即朝箭頭510反方向運動時彎曲或轉(zhuǎn)動第一環(huán)狀物上的齒部件的力，要大于最初旋緊緊固件所需的力。所需的力量實質(zhì)上較大，且是第一斜面的斜角與第二斜面斜角之間比率的函數(shù)。這導(dǎo)致緊固件更難變松，以至通常能防止。
上述說明詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。其它例子、實施例、修改和變動，都屬于權(quán)利要求書所要求的保護范圍。例如，不同類型的材料，不同尺寸和形狀的椅盤及椅板及不同形狀的緊固件都可視為是等同的結(jié)構(gòu)并落入到權(quán)力要求的文字表述范圍內(nèi)。同樣，調(diào)節(jié)裝置也適用于在垂直方向上調(diào)節(jié)靠背或其它相關(guān)活動部件。最好是一些新技術(shù)也可以做為等價物作為其它的選擇。這里不希望也不打算用任何方式限制對等價原則的應(yīng)用，或限制和約速發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.用于對兩個可相對移動部件進行鎖緊和解鎖的調(diào)節(jié)裝置，包括帶有鍵元件的緊固件；第一結(jié)構(gòu)，其具有與所述緊固件的所述鍵元件互補的鍵元件；及第二結(jié)構(gòu)，其具有一個鍵元件，該鍵元件適于與所述兩個可相對移動部件中的一個上的互補鍵元件配合，以防止所述第二結(jié)構(gòu)發(fā)生移動，所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)包括允許所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)在第一方向上以第一扭矩水平發(fā)生相對移動和在第二方向上以較大的第二扭矩水平發(fā)生相對移動的元件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一結(jié)構(gòu)是第一環(huán)狀物，所述第二結(jié)構(gòu)是第二環(huán)狀物。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述第二環(huán)狀物包括一排固定齒；及，所述第一環(huán)狀物包括至少一個彈性安裝的、傾斜的齒部件。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述第一環(huán)狀物的所述齒部件有兩個斜面，用于與所述第二環(huán)狀物的所述齒進行配合，第一斜面相對參考平面的傾斜角度較小，第二斜面相對所述參考平面的傾斜角度較大，其中在所述第二平面上移動所述第一環(huán)狀物的所述齒時所需要的力比在所述第一平面上要大。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述第一環(huán)狀物包括墊片，用于使所述第一環(huán)狀物和所述緊固件保持預(yù)定距離。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括與所述緊固件連接的扭矩限制結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述扭矩限制結(jié)構(gòu)包括杯形把手和螺紋插入件，所述杯形把手和所述螺紋插入件的結(jié)構(gòu)使得它們在施加預(yù)定水平的扭矩下能夠相對移動。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述螺紋插入件包括懸臂齒，所述杯形把手包括相配合的固定齒。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述第一結(jié)構(gòu)是第一環(huán)狀物，所述第二結(jié)構(gòu)是第二環(huán)狀物。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述第二環(huán)狀物包括一排固定齒；以及所述第一環(huán)狀物包括至少一個彈性安裝的、傾斜的齒部件。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述第一環(huán)狀物的所述齒部件有兩個斜面，用于與所述第二環(huán)狀物的所述齒進行配合，第一斜面相對于參考平面的傾斜角度較小，第二斜面相對于所述參考平面的傾斜角度較大，其中在所述第二傾斜平面上移動所述第一環(huán)狀物的所述齒所需要的力比在所述第一平面上要大。
12.一種用于將座椅的椅盤與座椅的椅板鎖緊和解鎖的調(diào)節(jié)裝置，所述裝置可以限制扭矩，其包括帶有鍵元件的緊固件；第一環(huán)狀物，其具有與所述緊固件的所述鍵元件互補的鍵元件；以及，第二環(huán)狀物，其具有一個適于與所述椅板上的互補鍵元件配合的鍵元件，以防止所述第二環(huán)狀物發(fā)生轉(zhuǎn)動；所述第一環(huán)狀物和第二環(huán)狀物包括允許所述第一和第二環(huán)狀物在第一方向上以第一扭矩水平相對轉(zhuǎn)動和在相反方向上以較大的第二扭矩水平發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的元件。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，包括在所述第一環(huán)狀物上的墊片。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述第二環(huán)狀物包括一排固定齒，所述第一環(huán)狀物包括至少一個彈性安裝的、傾斜的齒部件。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，包括與所述緊固件連接的扭矩限制結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述扭矩限制結(jié)構(gòu)包括杯形把手和螺紋插入件，所述杯形把手和所述螺紋插入件的結(jié)構(gòu)使得它們在施加預(yù)定水平的扭矩下發(fā)生相對移動。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述螺紋插入件包括懸臂齒，所述杯形把手包括相配合的固定齒。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于所述第一環(huán)狀物包括懸臂齒。
全文摘要
一種帶有鎖緊裝置的可調(diào)節(jié)座椅，該裝置能夠限制扭矩并能防止松動。該座椅包括椅盤、椅板、可旋轉(zhuǎn)緊固件和兩個環(huán)狀物。椅盤和椅板帶有接收緊固件的孔。緊固件包括杯形把手和螺紋插入件。當(dāng)椅板夾在椅盤和緊固件之間時，螺紋插入件通過椅盤上的孔與椅盤配合。當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，在大于一定阻力后，杯形把手會相對于螺紋插入件發(fā)生滑動，以中止對螺紋插入件施加扭矩。其中一個環(huán)狀物通過鍵與緊固件一起旋轉(zhuǎn)，另一個環(huán)狀物通過鍵保持不旋轉(zhuǎn)。第一環(huán)狀物包括一排懸臂齒，每個齒具有相對水平參考平面傾斜角較小的第一表面以及相對水平參考平面傾斜角較大的第二表面。這種設(shè)計使得擰緊緊固件比松開緊固件所需要的扭矩小。
文檔編號A47C1/022GK1714706SQ20041006392
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者馬庫斯·C·薛普克, 杰伊·R·麥克哈爾, 布賴恩·R·特里戈 申請人:霍恩技術(shù)公司