УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИДЕНИЯ С ДВИЖЕНИЕМ ОТКИДЫВАНИЯ
DEVICE FOR SITTING WITH TILTING MOTION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для поддержания пользователя в сидячем положении. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству для сидения, обеспечивающему движение откидывания назад спинки сиденья. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству для сидения, содержащему опорную поверхность, предназначенную для обеспечения опоры для тела на отдельных участках для удовлетворения местных потребностей.
Предпосылки изобретения
Общей целью в области устройств для сидения, особенно офисных кресел и им подобных, является создание устройств, которые обеспечивают повышенный комфорт и приспособлены для пользователя. Для достижения этих целей обычно используется один из двух подходов: усовершенствование механики кресла (например, возможность регулирования кресла или его отдельных частей) или повышение комфорта кресла посредством изменения опоры, обеспеченной креслом (например, сиденья, спинки или подлокотников).
За последние годы было предпринято множество попыток для усовершенствования механики кресла в качестве способа повышения комфорта и практичности кресла. Основным аспектом механики кресла для обеспечения комфорта кресла является движение откидывания назад спинки сиденья.
В креслах, которые обеспечивают движение откидывания назад спинки сиденья, желательно, чтобы точка поворота для откидывания назад спинки сиденья располагалась в центре тела или там, где спина пользователя обычно поворачивается (например, ось, проходящая через тазобедренные суставы пользователя). Точка поворота кресла с откидной спинкой обычно смещена от идеальной точки поворота. Также желательно иметь кресло, в котором угол между верхней частью тела пользователя и нижней частью тела пользователя увеличивается для уменьшения внутренних застойных давлений в теле. Также желательно создать кресло, в котором ноги пользователя остаются на полу и действие откидывания назад достаточно точно соответствует естественному действию тела для предотвращения общей проблемы, связанной с выдергиванием нижнего конца рубашки.
Различные подходы для повышения комфорта сиденья кресла и спинки сиденья также известны. Например, много работы было сделано в данной области для изготовления формы сиденья и спинки кресла, подходящей для разных пользователей, например использование оконтуривания пенопласта. Однако пенопласт является, по существу, неподходящей основой, так как трудно, если невозможно, изготовить один элемент из пенопласта, который обеспечивает оптимальную жесткость и мягкость в желаемых точках вдоль пенопласта. Пенопласт также может создавать проблему вследствие образования тепла между пенопластовой подкладкой и телом пользователя. Кроме того, упругая подкладка из пенопласта является нежелательной, так как для нее требуется обивка для обеспечения готового вида, который привлекает пользователей. Это не только увеличивает стоимость кресла, но, если подкладка была специально выполнена для оптимального комфорта, дополнительная обивка может изменить форму и жесткость (или мягкость) пенопласта.
Ранее известные кресла также не обеспечивают опорные поверхности, которые легко и удобно подходят для широкого круга пользователей. В качестве способа повышения комфорта производители изготовили кресла для ряда размеров (например, малый, средний, большой). Это, несомненно, нежелательно, так как это требует изготовления множества серий одного и того же изделия и, следовательно, требует продавцов данного изделия для поставки множества серий одного и того же изделия. Кроме того, пользователь, который покупает такое кресло «требуемого размера», может в какой-то момент больше не соответствовать размеру кресла. Кроме того, разделение по размеру кресла препятствует удобному использованию кресла множеством пользователей.
С учетом недостатка ранее известных устройств для сидения, как описано выше, было бы выгодно иметь устройство для сидения, имеющее механические преимущества, а также усовершенствованное сиденье и спинку для обеспечения пользователя повышенным комфортом. Кроме того, было бы удобным создать такое кресло, которое максимизирует эстетичность и работу, а также комфорт. Все эти преимущества, а также другие, которые станут понятными из описания, обеспечиваются настоящим изобретением.
Краткое описание настоящего изобретения
Настоящее изобретение описывает устройство для сидения, обеспечивающее движение откидывания назад спинки сиденья с соответствующим движением подъема сиденья. Сочетание этих движений особенно удобно для обеспечения повышенного уровня комфорта для пользователя в ряде сидячих положений. Кроме того, настоящее изобретение описывает сиденье кресла, которое обеспечивает повышенный комфорт посредством использования U-образной рамы сиденья. Кроме того, настоящее изобретение описывает устройство для сидения, имеющее одно или более опорных поверхностей, содержащих фасонную мембрану с множеством отверстий в ней. Предпочтительно, мембрана выполнена в обычной форме, имеет наружную часть, а также содержит отверстия с определенным размером, количеством и расположением для обеспечения опоры для тела на отдельных участках для удовлетворения местных потребностей в опоре для тела пользователя.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к устройству для сидения, содержащему основание, изогнутый опорный стержень, имеющий верхний опорный участок для спинки сиденья и нижний опорный участок для сиденья, соединенные изогнутым участком, одну или более наклонных направляющих, прикрепленных к одному из опорного участка для сиденья и основания, и один или более элементов для облегчения движения, проходящих от другого из опорного участка для сиденья и основания для взаимодействия с множеством наклонных направляющих. Предпочтительно, основание содержит две изогнутые вверх выступающие части.
В одном конкретном варианте осуществления элементами для облегчения движения являются ролики, и опорный участок для сиденья кресла перемещается вперед и назад при катании наклонных направляющих через ролики на основании. Кроме того, когда опора для сиденья перемещается вперед, перемещение наклонных направляющих через ролики заставляет опорный участок для сиденья перемещаться вверх. Перемещение наклонных направляющих через ролики соответствует наклону назад пользователя на опорный участок для спинки сиденья изогнутого опорного стержня. Такая передача движения облегчается изогнутым участком изогнутого опорного стержня. Предпочтительно, изогнутым участком является пружина, и растягивающее усилие, сообщаемое пружине под действием противодавления на опору для спинки сиденья, передается опоре для сиденья, когда изогнутая пружина изгибается. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления опора для спинки сиденья соединена с возможностью поворота с изогнутыми вверх выступающими частями, расположенными на основании. Поворот опоры для спинки сиденья обеспечивает устойчивость опоры для спинки сиденья и дополнительное растягивающее усилие, передаваемое через изогнутую пружину.
Устройство для сидения настоящего изобретения может включать в себя дополнительные элементы в качестве обычно содержащихся в креслах, таких как офисные кресла. Например, кресло с откидной спинкой может дополнительно содержать стойку для кресла, прикрепленную к основанию, и стойка для кресла может содержать колесики. В других вариантах осуществления кресло может иметь четыре ножки, причем основание прикрепляется к опорам для ножек. Кроме того, кресло по выбору может содержать подлокотники, подголовник или другие элементы кресла. Как будет легко понятно, кресло может дополнительно содержать спинку, прикрепленную к опоре для спинки сиденья, и сиденье, прикрепленное к опоре для сиденья.
В одном конкретном варианте осуществления настоящее изобретение описывает устройство для сидения, содержащее нижеследующие элементы: стойку для кресла; основание, установленное на стойке для кресла, причем основание содержит две изогнутые вверх выступающие части; опору для сиденья, имеющую верхнюю поверхность для установки сиденья и нижнюю поверхность; множество роликов, закрепленных на одном из основания и нижней поверхности опоры для сиденья; множество изогнутых наклонных направляющих для взаимодействия с возможностью перемещения с множеством роликов, причем изогнутые наклонные направляющие прикреплены к другому из основания и нижней поверхности опоры для сиденья; опору для спинки сиденья, прикрепленную с возможностью поворота к изогнутым вверх выступающим частям; упругий элемент, расположенный между опорой для сиденья и опорой для спинки сиденья и жестко соединенный с ними; спинку сиденья, прикрепленную с возможностью наклона с опорой для спинки сиденья; сиденье, прикрепленное к верхней поверхности опоры для сиденья.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к устройству для сидения, содержащему опорную поверхность фасонной мембраны с изменяющейся опорой. Изменяющаяся опора обычно является результатом способа изготовления устройства и U-образной рамы сиденья.
В одном варианте осуществления устройство для сидения содержит U-образную раму сиденья с изогнутым участком, образующим задний участок рамы для сиденья, два, по существу, прямых участка, образующих боковые стороны рамы для сиденья, открытый участок, образующий передний участок рамы для сиденья, и центральное отверстие. Устройство дополнительно содержит опорную поверхность фасонной мембраны, натянутой через центральное отверстие рамы для сиденья, и изогнутый вниз разделительный стержень, расположенный между двумя, по существу, прямыми участками рядом с передним участком рамы для сиденья. Изогнутый вниз разделительный стержень сформирован таким образом, что тело пользователя, сидящего на опорной поверхности фасонной мембраны, не будет контактировать с разделительным стержнем. Кроме того, разделительный стержень распирает два, по существу, прямых участка рамы для сиденья таким образом, что фасонная мембрана более туго натянута около переднего участка рамы для сиденья, чем около заднего участка рамы для сиденья.
Настоящее изобретение также описывает способ изготовления устройства для сидения. В одном варианте осуществления способ включает в себя следующие этапы: формирование U-образной рамы для сиденья, содержащей изогнутый участок, образующий задний участок рамы для сиденья, два, по существу, прямых участка, образующих боковые участки рамы для сиденья, открытый участок, образующий передний участок рамы для сиденья, и центральное отверстие; формирование фасонной мембраны; прикрепление фасонной мембраны к U-образной раме для сиденья вдоль центрального отверстия рамы для сиденья; формирование изогнутого разделительного стержня; прикрепление разделительного стержня к U-образной раме для сиденья таким образом, что разделительный стержень располагается при изгибе вниз между двумя, по существу, прямыми участками рамы для сиденья около переднего участка рамы для сиденья. Предпочтительно, разделительный стержень имеет общую длину, такую, что на этапе прикрепления разделительного стержня к раме для сиденья фасонная мембрана натягивается таким образом, что она натягивается туже около переднего участка рамы для сиденья, чем около заднего участка рамы для сиденья.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к устройству для сидения, содержащему фасонную мембрану, используемую в качестве опорной поверхности. В одном варианте осуществления в соответствии с данным аспектом настоящего изобретения устройство для сидения содержит фасонную мембрану, причем мембрана содержит ряд отверстий, образованных в ней, причем размер и концентрация отверстий изменяется вдоль мембраны для обеспечения изменяющихся уровней опоры для тела на отдельных участках мембраны.
В одном конкретном варианте осуществления фасонная мембрана используется в качестве сиденья для устройства для сидения. Предпочтительно, отверстия, образованные в фасонной мембране, изменяются и рассчитываются для обеспечения оптимальной опоры, и амортизация была бы выгодна для пользователя. Например, отверстия могли бы отличаться в соответствии с размером отверстий. Кроме того, отверстия могли бы отличаться в соответствии с расположением отверстий, особенно отличаться таким образом, что большее или меньшее количество отверстий располагается вдоль конкретного участка мембраны. Кроме того, отверстия могут изменяться с возможностью расчета, чтобы быть заданного размера на некоторых участках мембраны, и быть другого заданного размера на других участках мембраны. Кроме того, отверстия могут быть расположены в рисунке в соответствии с заданными размерами для удобного обеспечения большей амортизации на участке давления, например в области копчика, при обеспечении большей опоры на других участках, например под ногами.
В другом варианте осуществления в соответствии с данным аспектом настоящего изобретения фасонная мембрана используется в качестве спинки сиденья устройства для сидения. Кроме того, размер и расположение отверстий может изменяться для обеспечения большей опоры или большей амортизации на участках, где выгодно. Например, мембрана может быть изготовлена для обеспечения большей опоры на участке, соответствующем поясничной области большинства пользователей. В одном конкретном варианте осуществления мембрана для спинки сиденья изготовлена из множества элементов для образования моделированной мембраны. Такое моделирование было бы особенно выгодным для обеспечения изогнутой мембраны для спинки сиденья, которая, кроме того, могла бы быть особенно полезной при обеспечении опоры для поясницы.
В другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением фасонная мембрана образована из множества выступов, соединенных множеством перегородок. Выступы и перегородки, предпочтительно, расположены на расстоянии друг от друга для образования ряда отверстий между этими элементами. Выгодно, чтобы размеры выступов, перегородок и отверстий изменялись вдоль мембраны для обеспечения изменяющихся уровней опоры для тела на отдельных участках мембраны.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает перспективный вид спереди основания кресла в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 изображает перспективный вид снизу изогнутой опоры в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения с сиденьем и спинкой сиденья, прикрепленной к нему;
фиг.3 изображает вид сбоку части кресла в вертикальном положении в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 изображает вид сбоку части кресла в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения с откинутой назад спинкой сиденья и сиденьем в поднятом положении;
фиг.5 изображает комбинированный вид на фиг.3 и 4, иллюстрирующий один вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением в вертикальном и откинутом назад положениях;
фиг.6 изображает перспективный вид сбоку кресла в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 изображает перспективный вид спереди кресла в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 изображает детальный вид спереди сиденья, выполненного из фасонной мембраны в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание настоящего изобретения
Настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на конкретные варианты осуществления настоящего изобретения и особенно на чертежи, прилагаемые к нему. Настоящее изобретение может быть воплощено во многих разных вариантах и не должно истолковываться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в данном документе, предпочтительно, эти варианты осуществления включены для того, чтобы это раскрытие удовлетворяло применимым требованиям закона. Как использовалось в описании и в прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа включают в себя формы множественного числа, если в контексте четко не указано иное.
Настоящее изобретение включает в себя множество аспектов, которые могут быть включены отдельно или в любом сочетании в различных конструкциях кресла. Например, способ и механизм настоящего изобретения для наклона кресла могут использоваться отдельно или быть включены в известное кресло, или они могут использоваться в сочетании с фасонной мембраной в одном кресле. Подобным образом, фасонная мембрана настоящего изобретения может использоваться отдельно в известном кресле. Хотя множество аспектов настоящего изобретения может использоваться вместе, в данном документе они описаны отдельно. Подразумевается, что такое описание не ограничивает объем возможных различных сочетаний в соответствии с настоящим изобретением.
Кресла с откидной спинкой обычно обеспечивают откидывание одной спинки, сиденья и спинки в качестве одного узла или спинки сиденья координированно с сиденьем. Если поворачивается одна спинка, она обычно создает проблему, известную как «выдергивание нижнего конца рубашки». Эта проблема является особенно острой, если поворот спинки сиденья не координируется с естественным действием тела. Эта проблема также может усилиться вследствие естественного скольжения бедер пользователя вперед, когда спина откидывается назад.
В креслах, в которых как сиденье, так и спинка откидываются назад как одно целое, в откинутом назад положении ноги пользователя обычно поднимаются с пола, создавая чрезмерное давление передним краем сиденья на нижнюю сторону ног пользователя непосредственно над коленом. Для устранения этой проблемы точка поворота действия откидывания назад спинки сиденья может быть перемещена достаточно вперед для того, чтобы ноги пользователя оставались на полу. Нежелательный эффект данной конструкции состоит в том, что угол между телом и ногами пользователя не изменяется, и в результате уровень глаз пользователя нежелательно опускается, когда спинка сиденья откидывается назад.
В любом кресле с откидной спинкой желательно, чтобы точка поворота при откидывании назад находилась в центре тела или там, где обычно поворачивается спина пользователя (т.е. ось через тазобедренные суставы). Точка поворота кресла с откидной спинкой обычно смещается от идеальной точки поворота. Также желательно иметь кресло, в котором угол между торсом пользователя и ногами увеличивается для уменьшения внутренних застойных давлений в теле. Также желательно создать кресло, в котором ноги пользователя остаются на полу, и действие откидывания назад достаточно точно соответствует естественному действию тела для предотвращения общей проблемы, связанной с выдергиванием нижнего конца рубашки. Кроме того, желательно создать кресло, которое имеет упрощенную конструкцию и опрятный привлекательный внешний вид, подчеркивающий обособленный и отдельный внешний вид сиденья и спинки относительно опорных рам.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящее изобретение описывает устройство для сидения с движением откидывания назад спинки сиденья, которое предпочтительно располагает ось поворота на тазобедренных суставах пользователя и увеличивает угол между торсом и ногами пользователя. Кроме того, устройство для сидения настоящего изобретения обеспечивает откидывание назад при предотвращении проблемы выдергивания нижнего конца рубашки. В одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству для сидения, которое особенно приспособлено для повышения комфорта пользователя в том, что устройство для сидения обеспечивает откидывание спинки назад и одновременный подъем сиденья.
В одном конкретном варианте осуществления устройство для сидения обычно содержит основание, изогнутый опорный стержень, одну или более наклонных направляющих и один или более элементов для облегчения движения для взаимодействия с наклонными направляющими. Изогнутый опорный стержень, предпочтительно, содержит верхний участок для спинки сиденья и нижний участок для сиденья, соединенные изогнутым участком. В особенно удобных вариантах осуществления изогнутый участок опорного стержня выполняет функцию упругого элемента, таким образом, передавая усилие между верхним и нижним участками опорного стержня. Такая передача усилия удобна для облегчения перемещения из вертикального положения в откинутое назад положение и обратно, как станет более понятным в соответствии с дополнительным описанием, приведенным в данном документе.
В некоторых вариантах осуществления наклонные направляющие непосредственно или косвенно прикреплены к нижнему опорному участку для сиденья изогнутого опорного стержня, и элементы для облегчения движения прикреплены к основанию. Однако такое расположение может быть изменено на обратное или смешано (например, наклонные направляющие и элементы для облегчения расположены как на опоре для сиденья, так и на основании). В некоторых предпочтительных вариантах осуществления элементы для облегчения движения содержат ролики, такие как ролики сферической формы. Для упрощения элементы для облегчения движения могут называться в данном документе только роликами. Подобным образом, конфигурация наклонных направляющих и роликов может быть описана с точки зрения наклонных направляющих, прикрепленных к опоре для сиденья, и роликов, прикрепленных к основанию. Подразумевается, что такое описание не ограничивает объем настоящего изобретения, а только используется для простоты понимания.
Опорное устройство настоящего изобретения может применяться во многих разных устройствах для сидения. Обычно опорное устройство включено в офисные кресла, содержащие стойку с множеством колесиков. Такой вариант осуществления особенно удобен в том, что кресло может содержать механизм регулировки высоты для дополнительного повышения удобства кресла для пользователя. Однако предусматриваются другие варианты осуществления, например стандартное кресло на четырех ножках, особенно штабелируемые кресла. Предпочтительно, опорное устройство настоящего изобретения содержит основание, которое выполнено с возможностью использования с разными креслами или другими опорами.
Один вариант осуществления основания для использования с устройством для сидения в соответствии с настоящим изобретением изображен на фиг.1. Как показано на фиг.1, основание 10 для использования в устройстве обычно имеет прямоугольную форму, предпочтительно, имеющее ширину, приблизительно соответствующую общей ширине кресла. Такая форма и размер обычно являются удобными для взаимодействия основания 10 с остальными элементами кресла. Однако, как будет понятно специалисту в данной области техники относительно преимущества раскрытия настоящего изобретения, основание 10 может быть приспособлено для разных форм и размеров по желанию, без ограничения его функции.
В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг.1, основание 10 содержит две изогнутые выступающие части 20, которые соединены как одно целое с основанием 10. Изогнутые выступающие части 20 могут быть отдельными элементами, прикрепленными к основанию с помощью соответствующих средств (например, винтов, болтов, заклепок или им подобных). Предпочтительно, основание 10 и изогнутые выступающие части 20 выполнены (например, посредством формования) в виде одного неразрезного элемента из материала, который является прочным и обеспечивает опору конструкции для устройства. Изогнутые выступающие части 20 выступают за основной корпус основания 10 и изгибаются вверх для образования концевого участка, удобного для действия в качестве точки поворота, как дополнительно описано ниже. Основание 10 и изогнутые выступающие части 20 могут содержать любой материал, обычно признанный как обеспечивающий прочность и износостойкость, необходимые для устройства для сидения, такого как офисное кресло. Например, полимерные материалы, такие как полиэтилен высокой плотности, могут использоваться для одного или обоих из основания и изогнутых выступающих частей. Кроме того, армированные материалы, такие как стекловолокно, также могут быть использованы. В одном варианте осуществления используется стеклонаполненный нейлон.
Как указывалось выше, кресло с откидной спинкой настоящего изобретения дополнительно содержит один или более элементов для облегчения движения. Такие элементы могут содержать любой материал или механизм, пригодные для облегчения скольжения для соответствующих наклонных направляющих. Как более подробно описано ниже, наклонными направляющими и элементами для облегчения движения являются отдельные элементы, которые взаимодействуют при скольжении, причем наклонные направляющие перемещаются через элементы для облегчения движения, или элементы для облегчения движения скользят или катятся через наклонные направляющие. Принимая во внимание это взаимодействие, удобно, чтобы наклонные направляющие или элементы для облегчения движения были выполнены из материалов, которые могут выдерживать интенсивное использование и не будут сильно изнашиваться с течением времени таким образом, чтобы не уменьшить функциональность устройства. Кроме того, поскольку вес пользователя поддерживается на наклонных направляющих и элементах для облегчения движения, выгодно, чтобы они были выполнены из высокопрочного материала, способного поддерживать, по крайней мере, вес элементов кресла и вес обычного взрослого, предпочтительно, значительно больше такого веса и, кроме того, выполнять рабочие перемещения, обеспечиваемые устройством.
Элемент для облегчения движения может иметь множество конфигураций. Например, элемент может быть в виде ролика. Такой ролик может иметь, по существу, форму, подобную колесу (например, колесо для конька на роликах или роликового конька). В одном предпочтительном варианте осуществления ролики имеют сферическую форму. Такой вариант осуществления является особенно полезным для обеспечения устойчивости устройства. Сферическая форма увеличивает площадь поверхности ролика в контакте с наклонной направляющей, особенно когда наклонная направляющая содержит направляющую, имеющую полукруглую форму, соответствующую сферическим роликам, таким образом, особенно приспособленную для вмещения роликов. Следовательно, ролик становится самоцентрирующимся в направляющей и не смещается. Другие варианты осуществления элементов для облегчения движения также включены настоящим изобретением. Например, элементы для облегчения движения могут включать в себя неподвижные элементы с низким коэффициентом трения или шарикоподшипники.
Ролики могут содержать любой материал, обеспечивающий прочность, износостойкость и, предпочтительно, уменьшенное трение во время взаимодействия с наклонными направляющими. Например, ролики могут быть выполнены из металла или полимерных материалов. В некоторых вариантах осуществления ролики выполнены из полимерного материала высокой прочности с низким коэффициентом трения, например политетрафторэтилена (PTFE). В других вариантах осуществления ролики содержат эластомерные материалы, например уретаны, которые смягчают действие движения катания через наклонные направляющие, таким образом, обеспечивая гладкое действие.
Подобным образом, наклонные направляющие, предпочтительно, образованы из материала, обеспечивающего прочность, износостойкость и, предпочтительно, уменьшенное трение во время взаимодействия с роликами. Типичные материалы для использования в наклонных направляющих включают, но не ограничиваются этим, полиэтилен высокой плотности, полипропилен высокой плотности, PTFE и им подобное.
Как показано на фиг.1, ролики 40 установлены на основании 10 по горизонтальной оси ролика, которая, по существу, параллельна основанию 10, таким образом, обеспечивается свободное катание, осуществляемое роликами 40 в направлении или вперед или назад относительно основания 10. В варианте осуществления на фиг.1 ролики 40 установлены непосредственно внутри линии, проходящей через основание 10 от изогнутых выступающих частей 20. Как более понятно со ссылкой на фиг.2, это расположение роликов 40 особенно выгодно для обеспечения устойчивости устройства. Вариант осуществления на фиг.1 иллюстрирует устройство, содержащее четыре ролика 40, по два на каждой стороне основания 10. Кроме того, такой вариант осуществления особенно полезен для обеспечения прочности и устойчивости. Однако настоящее изобретение не должно ограничиваться этим вариантом осуществления. Например, в одном варианте осуществления устройство может содержать только один ролик, расположенный в центре основания 10. В таком варианте осуществления может быть дополнительно полезным включение дополнительных элементов для поддержания и уравновешивания сиденья. В другом варианте осуществления устройство может содержать два ролика, по одному на каждой стороне основания, или один на передней стороне и один на задней стороне основания. В еще одном варианте осуществления устройство может содержать три ролика, по одному на каждой стороне основания и третий в центре основания. В различных вариантах осуществления предполагается, что должно использоваться количество наклонных направляющих, соответствующих количеству роликов. Особенно выгодно, чтобы ролики были расположены на основании для наиболее полного поддержания веса пользователя. Другими словами, ролики, предпочтительно, располагаются таким образом, чтобы соответствовать положению центра тяжести пользователя кресла.
Как показано на фиг.1, один или более роликов 40 могут содержать механизм сопротивления движению для предотвращения свободного движения роликов 40 вдоль наклонных направляющих 80 и обеспечения только движения под действием приложенного усилия. В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг.1, механизм сопротивления движению может содержать фрикционный стакан 45 нажимной пружины. Фрикционный стакан 45 нажимной пружины обычно расположен относительно ролика 40 для оказания давления на ролик в соответствии с действием ролика. Предпочтительно, фрикционный стакан 45 нажимной пружины сформован для обеспечения максимального взаимодействия с роликом. В варианте осуществления на фиг.1 фрикционный стакан 45 нажимной пружины имеет цилиндрическую форму с колоколообразным концом, соответствующим сферической форме ролика 40. Более конкретно, фрикционный стакан 45 нажимной пружины удерживается в физическом контакте с роликом 40 с помощью механизма смещения, такого как пружина. Фрикционный стакан 45 нажимной пружины, предпочтительно, выполнен из материала, который будет обеспечивать силу трения ролика 40, таким образом, заставляя ролик 40 оказывать сопротивление свободному движению относительно минимального усилия. Однако величина силы трения, обеспечиваемая фрикционным стаканом 45 нажимной пружины, должна быть достаточно малой, чтобы пользователь, сидящий в кресле, мог легко преодолеть силу трения и изменить положение кресла без приложения со своей стороны чрезмерного усилия. Как более подробно описано ниже, фрикционный стакан 45 нажимной пружины действует в качестве действующего фиксатора для удержания пользователем заданного положения кресла посредством действия в качестве противовеса относительно перемещения кресла, вызванного весом пользователя, и перемещения кресла, вызванного работой мышц пользователя.
Дополнительные элементы устройства для сидения настоящего изобретения проиллюстрированы на фиг.2, которая изображает перспективный вид снизу изогнутого опорного стержня 60 с прикрепленными к нему сиденьем 100 и спинкой 200 сиденья. Изогнутый опорный стержень 60 обычно содержит верхний опорный участок 62 для спинки сиденья, нижний опорный участок 68 для сиденья и изогнутый участок 65, соединяющий опорный участок 62 для спинки сиденья и опорный участок 68 для сиденья. Изогнутый опорный стержень 60 может быть определен как один элемент, содержащий три рабочих участка, как описано выше. В качестве альтернативы, изогнутый опорный стержень может быть определен как три отдельных элемента, соединенных для образования рабочего узла. В соответствии с любым определением, однако, изогнутый опорный стержень выполнен и сформирован в виде одного элемента, как описано в данном документе. Кроме того, как показано на фиг.2, изогнутый опорный стержень 60 расположен на каждой стороне кресла (т.е. два изогнутых опорных стержня). Изогнутые опорные стержни могут соединяться с помощью одной или более поперечных опор конструкции с целью обеспечения конструктивной целостности и дополнительной опоры, а также для обеспечения функции изогнутого опорного стержня 60 как одного целого для обеспечения плавного откидывания назад, как дополнительно описано ниже. Предпочтительно, изогнутый опорный стержень и любые поперечные опоры образованы как одно целое. В одном предпочтительном варианте осуществления опорный участок 68 для сиденья каждого изогнутого опорного стержня 60 заканчивается на поперечной опоре, которая проходит по ширине устройства. В таком варианте осуществления наклонные направляющие 80 могут быть прикреплены к поперечной опоре.
Подразумевается, что использование термина «стержень» относительно изогнутого опорного стержня 60 не ограничивает область применения элемента, а только используется в описательных целях. Изогнутый опорный стержень может содержать, но не ограничивается этим, известную стержневую конструкцию (например, удлиненный элемент из материала, который, в сущности, является цельным, цилиндрическим или трубчатым), но иногда может включать другие формы и конфигурации. Например, как показано на фиг.2, изогнутый опорный стержень, по существу, может быть сплющенным элементом. Кроме того, опорный стержень может иметь разные конфигурации вдоль своей длины, являющиеся более или менее сплющенными на некоторых участках и более или менее квадратными или круглыми на других участках. Предпочтительно, изогнутый опорный стержень содержит материал, который обеспечивает прочность, износостойкость и гибкость (где необходимо). Например, изогнутый опорный стержень может содержать металл, высокопрочную пластмассу и им подобное.
Изогнутый участок 65 изогнутого опорного стержня 60 эффективно выполняет функцию упругого элемента, обеспечивая некоторую степень прогибания изогнутого опорного стержня 60. Наличие упругого элемента обеспечивает множество преимуществ и является особенно преимущественным по сравнению с простым шарнирным соединением между спинкой сиденья и сиденьем. Например, прогибание изогнутого участка (т.е. пружинящее действие) используется для облегчения движения откидывания назад устройства для сидения, а также обеспечения легкого возврата кресла в вертикальное положение. Следовательно, как использовано в данном документе, изогнутый участок изогнутого опорного стержня может называться опорной пружиной.
Как показано на фиг.2, изогнутый опорный стержень 60 дополнительно содержит множество наклонных направляющих 80, прикрепленных к нему или непосредственно, или косвенно. Например, наклонные направляющие 80 могут быть прикреплены непосредственно к поверхности опорного участка 68 для сиденья изогнутого опорного стержня 60. В качестве альтернативы, наклонные направляющие 80 могут прикрепляться к поперечной опоре, которая сама полностью прикреплена к опорному участку 68 для сиденья. На фиг.2 наклонные направляющие прикреплены к опорному участку 68 для сиденья с помощью соединительного элемента 85. Такой соединительный элемент может иметь любую форму и размер до тех пор, пока он функционирует и размещает наклонные направляющие 80 в положение для взаимодействия с роликами 40. В некоторых вариантах осуществления устройство может дополнительно содержать соединительный элемент между наклонными направляющими 80 и одной из двух сторон опоры 68 для сиденья.
Как указано выше, наклонные направляющие 80 взаимодействуют с роликами 40 для обеспечения перемещения назад и вперед, а также для перемещения вверх сиденья 100 устройства для сидения. Как указано выше, наклонные направляющие 80 и ролики 40 могли бы меняться местами таким образом, что наклонные направляющие 80 прикреплялись бы к основанию 10 и ролики 40 прикреплялись бы к опорному участку 68 для сиденья изогнутого опорного стержня 60.
При использовании конкретных элементов устройства для сидения, в основном описанных выше, практическая функция устройства для сидения и конкретные преимущества, вытекающие из нее, более подробно описаны ниже со ссылкой на фиг.3-7.
Схематические виды опорного устройства изображены на фиг.3-5, изображающие один вариант осуществления кресла с откидной спинкой в соответствии с настоящим изобретением. Схематические виды на фиг.3-5 подробно иллюстрируют движения кресла, на которых кресло откидывается назад, в то время как сиденье одновременно поднимается и перемещается вперед. Эти три вида необязательно вычерчены в масштабе и скорее даны для ясного представления функции сочетания наклонных направляющих и роликов при подъеме и перемещении вперед сиденья в сочетании с действием упругого участка во время откидывания назад спинки сиденья.
Как показано на фиг.3, кресло находится в вертикальном или нерабочем положении. Основание 10 изображено и содержит изогнутую выступающую часть 25. Ролики 40 прикреплены к основанию 10 и выступают до некоторой степени вверх от основания 10. Фактическое расстояние, на которое ролики 40 выступают вверх от основания 10, может изменяться при изменении способа прикрепления роликов 40 к основанию 10. Например, может использоваться простой стержень, таким образом, открывая максимальную площадь поверхности ролика. В другом варианте осуществления закрепление может быть выполнено с помощью элемента, который неподвижно прикрепляет ролик к основанию при обеспечении большого закрытия ролика.
Изогнутый опорный стержень 60 изображен с наклонными направляющими 80, образованными на нижней поверхности опорного участка 68 для сиденья. Как показано на фиг.3, наклонные направляющие 80 образованы в качестве вырезанных частей на опорном участке 68 для сиденья. В таком варианте осуществления опорный участок 68 для сиденья изогнутого опорного стержня 60, по существу, может быть толще в поперечном сечении, чем на остальных участках изогнутого опорного стержня 60, и наклонные направляющие 80 могут быть образованы на опорном участке 68 для сиденья. В других вариантах осуществления наклонные направляющие 80 могут выступать вниз от нижней поверхности опорного участка 68 для сиденья. В таких вариантах осуществления наклонные направляющие 80 могут быть отдельными элементами, которые неподвижно прикреплены к опорному участку 68 для сиденья. В качестве альтернативы, наклонные направляющие 80 могут быть неразрезными с опорным участком 68 для сиденья и образованы как одно целое. Подобные измененные конфигурации будут также возможны в вариантах осуществления, в которых наклонные направляющие прикреплены к основанию и ролики прикреплены к опорному участку для сиденья изогнутого опорного стержня.
Кроме того, один или более фрикционных стаканов 45 нажимной пружины взаимодействуют с роликом. Как видно в варианте осуществления на фиг.3, необходим только один фрикционный стакан нажимной пружины. Однако может быть использовано множество стаканов. Фрикционный стакан 45 нажимной пружины смещается в контакт с роликом 40, например, под действием пружины, которая прикреплена на своем противоположном конце к основанию 10.
Как показано на фиг.3, сиденье 100 прикреплено к верхней поверхности опорного участка 68 для сиденья. Кроме того, спинка 200 сиденья показана прикрепленной к опорному участку 62 для спинки сиденья изогнутого опорного стержня 60. Предпочтительно, спинка 200 сиденья прикреплена с возможностью наклона к опоре 62 для спинки сиденья. В некоторых вариантах осуществления механизм смещения может быть включен в состав устройства для смещения спинки 200 сиденья в вертикальное положение. На фиг.3 механизм смещения содержит пружину 95, прикрепленную к опорному участку 62 для спинки сиденья между опорой и спинкой 200 сиденья. Другие варианты осуществления механизма смещения также включены в настоящее изобретение.
Изогнутый опорный стержень 60 взаимодействует с основанием 10 таким образом, что наклонные направляющие 80 непосредственно находятся на роликах 40. В некоторых вариантах осуществления изогнутый опорный стержень 60 прикреплен к основанию с помощью шарнирного соединения с изогнутыми выступающими частями 25, предпочтительно около верхнего конца изогнутых выступающих частей 25. Это шарнирное соединение действует в качестве точки 150 поворота для откидывания спинки сиденья назад для движения откидывания спинки сиденья назад, описанного ниже.
Кресло с откидной спинкой настоящего изобретения выгодно использует вес пользователя для облегчения как откидывания спинки сиденья назад, так и подъема сиденья, а также для обеспечения легкого возврата спинки сиденья в вертикальное с опущенным сиденьем положение. Когда пользователь кресла оказывает усилие на спинку сиденья, усилие передается на опору для спинки сиденья, что приводит к откидыванию назад спинки сиденья. При таком движении опора для спинки сиденья наклоняется назад над точкой поворота для откидывания спинки сиденья назад, и опора для спинки сиденья отводится вперед под точкой поворота для откидывания спинки сиденья назад. Следовательно, участок опоры для спинки сиденья под точкой поворота для откидывания спинки сиденья назад может называться выталкивающим рычагом. Выталкивающий рычаг опоры для спинки сиденья жестко соединен с изогнутым участком (опорным упругим элементом) изогнутого опорного стержня. При перемещении выталкивающего рычага вперед приложенное усилие таким образом сгибает опорную пружину, изменяя ее изогнутую форму в более открытую конфигурацию, таким образом, увеличивая сопротивление наклону и откидыванию назад спинки сиденья. Опорная пружина, предпочтительно, выполнена с возможностью возврата спинки сиденья в вертикальное положение. Опорная пружина исходя из формы и взаимосвязи с опорой для спинки сиденья и опорой для сиденья выполняет функцию выталкивающего рычага между опорой для спинки сиденья и опорой для сиденья, так что откидывающее усилие, приложенное к опоре для спинки сиденья, передается на опору для сиденья в качестве движущего вперед усилия. При перемещении опоры для сиденья вперед закрепленные наклонные направляющие перемещаются через ролики, перемещая опору для сиденья, прикрепленное сиденье и сидящего человека в поднятое положение.
Сочетание геометрии наклона с формой и углом наклонной направляющей, предпочтительно, рассчитано для обеспечения пропорционального переноса веса пользователя в качестве противовеса откидывающему усилию. Опорная пружина также, предпочтительно, обеспечивает сопротивление. Движение откидывания назад устройства обычно координируется тремя комбинированными движениями: наклон опоры для спинки сиденья в точке поворота для откидывания спинки сиденья назад, наклон спинки сиденья в ее поворотном соединении с опорой для спинки сиденья и подъем и смещение вперед сиденья. Сочетание этих трех движений обеспечивает движение откидывания назад, которое наиболее точно воспроизводит естественное и наиболее удобное движение откидывания назад тела.
В дополнение к комфорту откидывание назад также особенно удобно в том, что способность выполнять задачи, такие как офисная работа, не уменьшается. Например, в комбинированном движении откидывания назад спинки сиденья сиденье одновременно поднимается, но только на расстояние, удобное для выполнения целей, описанных в данном документе. Конкретно, перемещение вверх сиденья не является существенным для подъема ног пользователя с пола. Предпочтительно, расстояние, на которое поднимается сиденье, является небольшим, чтобы не быть замеченным пользователем. В некоторых вариантах осуществления расстояние, на которое поднимается сиденье, составляет около 0,25-1,5 дюйма, предпочтительно, около 0,5 дюйма-1 дюйм.
При наклоне назад пользователя в кресле для откидывания назад нагрузка от веса тела пользователя передается из положения, в котором вес тела пользователя, по существу, поддерживается сиденьем, в положение, в котором вес тела пользователя частично поддерживается спинкой сиденья, причем эта передача нагрузки находится в логарифмической зависимости. Следовательно, при увеличении угла наклона усилие, направленное вниз на опору для спинки сиденья, увеличивается, причем увеличение возрастает в зависимости от угла наклона. Кроме того, при наклоне пользователя спинка сиденья откидывается назад, вызывая перемещение дополнительной нагрузки от веса верхней части тела пользователя на спинку сиденья в направлении движения откидывания назад спинки сиденья, дополнительно облегчая движение откидывания назад для пользователя.
Как отмечено выше, опорное устройство настоящего изобретения, в частности, предназначено для оптимизации комфорта для пользователя. Хотя комфорт является понятием, которое можно ощущать интуитивно, достижение конечного результата является трудной задачей. Настоящее изобретение осуществляет реализацию того, что включение упругого элемента в общую опору для устройства может сделать движение откидывания назад спинки сиденья более естественным и удобным, особенно когда опора для спинки сиденья предназначена для обеспечения конкретной степени наклона.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления степень наклона, обеспечиваемая устройством, по меньшей мере, частично регулируется точкой соединения опорного участка для спинки сиденья изогнутого опорного стержня с изогнутыми вверх выступающими частями основания. В частности, посредством образования точки соединения выше или ниже на опорном участке для спинки сиденья степень наклона может увеличиваться или уменьшаться. Кроме того, такое расположение также увеличивает или уменьшает усилие, оказываемое выталкивающим рычагом во время откидывания назад. Степень наклона будет естественно ограничиваться жесткостью упругого элемента. Кроме того, степень наклона может ограничиваться посредством включения стопорного механизма. Например, штифт может быть расположен для прохождения через или от опоры для спинки сиденья и для дополнительного прохождения через изогнутые вверх выступающие части в точке под точкой поворота для откидывания назад спинки сиденья. Удлинение через изогнутые вверх выступающие части является, предпочтительно, скользящим соединением, и длина скользящего соединения может ограничивать наклон опоры для спинки сиденья.
В одном варианте осуществления устройство выполнено в соответствии с указанными выше способами таким образом, что опора для спинки сиденья имеет максимальный наклон около 25° из нерабочего положения. В других вариантах осуществления опора для спинки сиденья имеет максимальный наклон в диапазоне от около 14° до около 22° или около 16° до около 20°. В одном конкретном варианте осуществления опора для спинки сиденья имеет максимальный наклон в диапазоне около 18°.
Форма наклонных направляющих, которые обеспечивают подъем сиденья, таким образом, поднимая пользователя, определяется посредством уменьшения нагрузки, приложенной нижней частью тела пользователя, а не увеличения нагрузки, приложенной наклоненной верхней частью тела пользователя. Следовательно, в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения наклонные направляющие удобно выполнены таким образом, что угол наклонных направляющих изменяется при увеличении действия откидывания назад спинки сиденья. Это изменение угла определяет изгиб для роликов, который обеспечивает увеличение подъемной силы при перемещении вперед наклонных направляющих через ролики.
Кресло с откидной спинкой настоящего изобретения единственно отличается переменным углом, образуемым наклонными направляющими. Угол наклонных направляющих изменяется для распределения сопротивления движению опрокидывания назад спинки сиденья относительно усилия, необходимого для подъема пользователя на сиденье. Эта взаимосвязь наиболее конкретно определяется геометрией движения кресла, наиболее точно местоположением точки поворота для откидывания назад относительно тела пользователя. Геометрия особенно максимизирована относительно угла наклонных направляющих.
Углы наклонных направляющих в соответствии с настоящим изобретением могут изменяться в соответствии с различными факторами, в том числе геометрией наклона назад, усилием опорного упругого элемента, сопротивлением элемента, вызывающего движение, и тому подобное. В одном конкретном варианте осуществления угол изгиба наклонной направляющей изменяется в диапазоне таким образом, что угол наклонной направляющей минимизируется на участке наклонной направляющей, соответствующем опущенному положению сиденья, и угол наклонной направляющей максимизируется на участке наклонной направляющей, соответствующем поднятому положению сиденья. В некоторых вариантах осуществления минимальный угол наклонной направляющей составляет от около 5° до около 20° или от около 6° до около 15°. В одном конкретном варианте осуществления минимальный угол наклонной направляющей составляет около 8°. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления максимальный (или предельный) угол наклонной направляющей составляет от около 25° до около 35°, или от около 27° до около 33°. В одном предпочтительном варианте осуществления максимальный угол наклонной направляющей составляет около 30°.
Как описано выше, переменные углы наклонной направляющей соответствуют наклонной направляющей, образованной из криволинейной геометрии. Следовательно, начальный угол наклонной направляющей и предельный угол наклонной направляющей, а также изгиб между ними могут быть определены на основании радиуса изгиба наклонной направляющей. В одном предпочтительном варианте осуществления углы наклонной направляющей и ее изгиб образованы радиусом от около 7 дюймов до около 9 дюймов, более предпочтительно, от около 7,5 дюймов до около 8,5 дюймов, наиболее предпочтительно, от около 7,75 дюймов до около 8,25 дюймов.
Форма наклонных направляющих и роликов может изменяться. В некоторых вариантах осуществления наклонные направляющие могут быть, по существу, линейными по форме, и ролики могут быть неоднородными по форме (например, удлиненными). Например, ролики могут быть, по существу, овальной формы. В другом варианте осуществления ролики могут быть сферическими, но наклонные направляющие могут иметь переменные формы (например, частично линейные и частично криволинейные), таким образом, обеспечивая переменные движения при подъеме.
С учетом указанного выше описания можно легко себе представить наклонное движение устройства. На фиг.4 проиллюстрирован один вариант осуществления устройства в откинутом назад положении. Как можно видеть, опора 62 для спинки сиденья изогнутого опорного стержня наклонена назад над точкой поворота для откидывания назад спинки сиденья и отведена вперед под точкой поворота. Спинка 200 сиденья наклонена назад в точке 90 поворота спинки сиденья. Изогнутый упругий участок 65 изогнутого опорного стержня был согнут вследствие толкающего движения выталкивающего стержня, таким образом, увеличивая угол изгиба. Сочетание выталкивания выталкивающего стержня и сгиб изогнутого упругого участка 65 функционирует для выталкивания нижнего опорного участка 68 для сиденья вперед. Следовательно, наклонные направляющие 80, прикрепленные к нижней опоре 68 для сиденья, переместились через ролики 40, наклон наклонных направляющих 80, вызывающий одновременный подъем нижней опоры 68 для сиденья с перемещением вперед. Сиденье 100, прикрепленное к нижней опоре 68 для сиденья, также поднято и перемещено вперед.
Действие опорного устройства, обеспечивающего откидывание назад спинки сиденья с одновременным подъемом и перемещением вперед сиденья, дополнительно проиллюстрировано на фиг.5.
Как описано в данном документе, один вариант осуществления кресла в соответствии с настоящим изобретением изображен в вертикальном положении и отведенном назад положении.
Устройство для сидения в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения проиллюстрировано на фиг.6-8 в полностью собранном состоянии. В соответствии с данным вариантом осуществления основание 10 расположено на стойке 50 кресла, которая, предпочтительно, регулируется по высоте. Изогнутые выступающие части 25 видно, как проходят назад и вверх от основания 10. Изогнутый опорный стержень преимущественно скрыт, причем нижний опорный участок для сиденья и изогнутый участок находятся частично в основании 10 и изогнутых выступающих частях 25 и закрываются ими. Только опорный участок 62 для спинки сиденья изогнутого опорного стержня легко видно на фиг.6. В данном варианте осуществления кресло изображено со спинкой 200 сиденья, сиденьем 100 и подлокотниками 300. Спинка 200 сиденья прикреплена к верхнему концу опоры 62 для спинки сиденья в точке 90 поворота для откидывания назад спинки сиденья. В других вариантах осуществления подлокотники могут отсутствовать. Подобным образом подлокотники других видов и функции могут использоваться на месте подлокотников, изображенных на чертежах.
В одном варианте осуществления подлокотники 300 прикреплены к изогнутым выступающим частям 25 с помощью тех же средств, которые используются для прикрепления опоры 62 для спинки сиденья к изогнутым выступающим частям 25 (т.е. точку 150 поворота для откидывания назад спинки сиденья). Подлокотники 300 могут быть дополнительно прикреплены с помощью второго соединения для увеличения устойчивости.
Вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг.6-8, изображает спинку сиденья и сиденье, которые обычно образованы из рамы с подложкой, прикрепленной к ней. Любой материал, обычно признанный пригодным для опорного устройства, например офисного кресла может быть использован для изготовления спинки сиденья и сиденья в соответствии с настоящим изобретением. Например, может использоваться ткань и может комбинироваться с одним или более типов мягкой набивки, например пенопластом или другим набивочным материалом. В некоторых вариантах осуществления может быть использован мембранный материал, в том числе сетчатые ткани, выполненные из разного материала, например нейлона, полиэфира или других синтетических или натуральных волокон или кож. Например, материал может содержать кожу, которая была селективно перфорирована, по существу, для имитации сетчатого материала. По существу, отверстия могут быть выполнены в виде рисунка или нет для придания дополнительных желательных качеств панелям. В качестве альтернативы, сетчатая ткань может состоять из сочетания материалов, например сочетания полиэфира/нейлона. В одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения используемый материал содержит полиэфирную сетку с переплетением. Спинка сиденья и сиденье могут содержать один и тот же материал или разные материалы и могут быть выполнены из сочетания материалов, используемых для придания удобных свойств для повышения комфорта.
В другом аспекте настоящее изобретение особенно относится к сиденью кресла. Сиденье является особенно удобным в устройстве для сидения, описанном иначе в данном документе, но может использоваться в других устройствах для сидения. Сиденье кресла особенно удобно в том, что оно содержит опорную поверхность фасонной мембраны, которая имеет изменяющиеся уровни опоры, образованные вдоль опорной поверхности.
В одном варианте осуществления сиденье кресла содержит U-образную раму сиденья. Как показано на фиг.7, U-образная рама сиденья содержит изогнутый участок 210, который образует задний участок рамы сиденья. Рама сиденья дополнительно содержит два боковых участка 220, проходящих вперед от изогнутого заднего участка. Предпочтительно, боковые участки 220 являются, по существу, прямыми, особенно относительно линии, проходящей от задней стороны сиденья кресла к передней стороне сиденья кресла. Боковые участки могут быть отформованы при желании для повышения комфорта. Например, боковые участки могут иметь слегка направленный вниз изгиб около заднего участка рамы сиденья. Подобным образом боковые участки могут иметь направленный вниз изгиб на переднем участке рамы сиденья, таким образом, обеспечивая эффект водопада. Такие другие подобные контуры могут быть выполнены без отхода от общего характера боковых участков, заключающегося в том, что они являются, по существу, прямыми от заднего участка к переднему участку сиденья. Другими словами, боковые участки могут быть, по существу, прямыми, если смотреть сверху, кроме того, могут быть фасонными, если смотреть сбоку, и тем не менее находиться в рамках настоящего изобретения. U-образная рама сиденья дополнительно содержит открытый участок, образующий передний участок рамы сиденья. Открытый участок образован концами боковых участков без обматывания для образования неразрезной рамы. Кроме того, центральное отверстие образовано на участке, ограниченном изогнутым задним участком и двумя боковыми участками.
В дополнение к раме сиденье кресла дополнительно содержит опорную поверхность фасонной мембраны, натянутую через центральное отверстие рамы сиденья. Следовательно, передний край фасонной мембраны образует передний край сиденья, причем U-образная рама сиденья специально не содержит переднюю часть рамы. В некоторых вариантах осуществления фасонная мембрана может быть обернута для образования переднего края, причем мембрана проходит через верхнюю часть рамы сиденья, перекрывает переднюю часть и закрепляется в некотором положении на нижней стороне рамы сиденья. Отсутствие передней части рамы особенно удобно для обеспечения комфорта для пользователя в области задней стороны ног за коленями (при сидении).
В известных креслах, которые имеют неразрезную раму, включая переднюю часть рамы, задняя сторона ног пользователя находится на жесткой поверхности рамы сиденья, таким образом, вызывая увеличение давления в этой области, что, несомненно, является нежелательным. Прошлые попытки по устранению этой проблемы включали набивку (или дополнительную набивку) в этой области над передней частью рамы. Однако это только усугубляет проблему вследствие увеличения толщины сиденья на данном участке и фактически увеличения давления (хотя распределенного по незначительно большей поверхности). Однако настоящее изобретение решает данную проблему посредством удаления передней части рамы. Следовательно, при сидении ноги пользователя полностью поддерживаются фасонной мембраной, и давление, оказываемое весом тела пользователя, более равномерно распределяется по всей поверхности опоры, а не концентрируется на передней части рамы.
Хотя настоящее изобретение позволяет снижать повышение давления посредством удаления передней части рамы, такое удаление осуществляется не за счет опоры конструкции. Предпочтительно, в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения сиденье кресла также содержит изогнутый вниз разделительный стержень, расположенный между двумя, по существу, прямыми боковыми участками рамы. Предпочтительно, разделительный стержень расположен около переднего участка рамы сиденья. Как показано на фиг.8, разделительный стержень 275 можно видеть под поверхностью сиденья 200 кресла. Расположение и кривизна разделительного стержня 275 являются такими, что, когда пользователь сидит, фасонная мембрана не смещается до того, чтобы тело пользователя не входило в контакт с разделительным стержнем 275. Однако разделительный стержень 275 расположен таким образом, что, если постороннее большое усилие прикладывается к переднему участку сиденья (например, пользователь, пытающийся встать на сиденье кресла), разделительный стержень 275 будет предотвращать деформирование сиденья в месте изнашивания или постоянное деформирование сиденья кресла.
Разделительный стержень особенно удобен в том, что распирает свободные концы двух, по существу, прямых участков рамы сиденья. В некоторых вариантах осуществления U-образная рама сиденья образована таким образом, что прямые участки рамы, по существу, параллельны или фактически располагаются под углом внутрь по направлению к переднему участку рамы (т.е. на свободных концах прямых участков). Разделительный стержень образован таким образом, что вся длина разделительного стержня больше расстояния между прямыми участками рамы сиденья в положении, в котором разделительный стержень должен закрепляться. Следовательно, при закреплении разделительного стержня свободные концы двух прямых участков расперты, таким образом, дополнительно натягивая фасонную мембрану, прикрепленную к раме сиденья таким образом, что мембрана туже натягивается около переднего участка рамы сиденья, чем около заднего участка рамы сиденья.
Это особенно удобно для повышения комфорта для пользователя. Задний участок фасонной мембраны, имеющий меньшую степень натяжения, обеспечивает большую гибкость, таким образом, повышая комфорт в области копчика сидящего пользователя. Кроме того, передний участок мембраны, имеющий большую степень натяжения, обеспечивает усиленную опору в области, соответствующей ногам сидящего пользователя, что способствует более равномерному распределению усилия по поверхности мембраны, таким образом, повышая общий комфорт для пользователя. Такой комфорт еще больше повышается посредством фасонирования передней части сиденья для обеспечения эффекта водопада.
С учетом вышеизложенного настоящее изобретение также описывает способ изготовления сиденья кресла. В одном варианте осуществления способ включает в себя изготовление U-образной рамы сиденья, как описывалось в данном документе, изготовление фасонной мембраны, прикрепление мембраны к раме сиденья, изготовление изогнутого разделительного стержня, как описывалось в данном документе, и прикрепление разделительного стержня к раме сиденья, предпочтительно около переднего участка рамы сиденья. Разделительный стержень должен иметь общую длину, которая больше расстояния между прямыми участками рамы сиденья в положении, в котором разделительный стержень должен закрепляться. Таким образом, после закрепления разделительного стержня мембрана натягивается на переднем участке сиденья. Мембрана прикрепляется к раме сиденья перед закреплением разделительного стержня. При начальном закреплении мембраны она может натягиваться или нет. Кроме того, степень натяжения во время начального закрепления может меняться.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения описано устройство для сидения, в котором, по меньшей мере, одно из сиденья и опоры для спины образовано из фасонной мембраны, где сама мембрана содержит изменяющиеся уровни опоры на поверхности мембраны. Предпочтительно, мембрана образована из эластомерного материала, например полиуретана, полученного методом литья. В качестве альтернативы фасонная мембрана образована из сетчатой ткани. Кроме того, фасонная мембрана может быть образована из других сетчатых материалов, как описано в данном документе. В основном, мембрана может быть выполнена из любого гибкого материала. Однако понятно, что любой материал, способный обеспечивать амортизацию и опору, а также сохранять прочность и износостойкость с рядом отверстий, образованных в нем, может быть использован в соответствии с настоящим изобретением. В некоторых вариантах осуществления тонкий пенопласт или тканевый слой может быть расположен на мембране. В таких вариантах осуществления тонкий пенопласт или тканевый слой функционируют только для обеспечения эстетической, декоративной или незначительной амортизирующей функции и не должны влиять на способность мембраны прогибаться для приема веса пользователя. Кроме того, мембрана может прикрепляться к опоре для сиденья с помощью любого способа, используемого в технике. Например, мембрана может быть расположена на раме сиденья или раме спинки сиденья и закреплена на раме с помощью краев фасонной мембраны, вставленных в паз, проходящий вокруг рамы с или без дополнительного использования шпона.
Фасонная мембрана настоящего изобретения особенно отличается тем, что ее общая форма, поверхностная часть и отверстия рассчитаны для обеспечения опоры для тела пользователя на отдельных участках, насколько это удобно, для удовлетворения местных потребностей тела. Фасонная мембрана обычно выполнена с рядом отверстий, образованных в ней. Отверстия могут быть образованы в соответствии с различными способами, как описывалось в данном документе, которые особенно используются для образования отверстий, расположенных в виде конкретных рисунков, конкретных размеров и концентраций, выгодных для обеспечения изменяющихся уровней опоры и амортизации.
Обычно отверстия могут быть образованы в рисунке вдоль фасонной мембраны, например, в серии рядов и колонок, хотя любой правильный рисунок может быть использован для основного расположения отверстий. Однако в соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что в дополнение к правильному рисунку отверстий, образованных в мембране, удобно изменять рисунок посредством изменения размера и концентрации отверстий в различных местоположениях вдоль мембраны. Как будет понятно специалисту в данной области техники, увеличение размера отверстий в мембране уменьшает общее сопротивление мембраны весу пользователя. Подобным образом, увеличение количества отверстий на заданном участке мембраны (т.е. концентрации отверстий) также уменьшает сопротивление мембраны. Осуществление таких изменений локально или на отдельных участках мембраны позволяет выполнить специальную мембрану с изменяющимися уровнями опоры и амортизацией вдоль мембраны.
В одном конкретном варианте осуществления мембрана может содержать ряд отверстий, образованных в ней, причем этот ряд прерывается на заднем, центральном участке мембраны для обеспечения другого рисунка отверстий. На этом участке концентрация отверстий может изменяться для обеспечения большей концентрации отверстий на этом участке, который обычно соответствует области копчика сидящего пользователя. Повышенная концентрация отверстий на этом участке уменьшает количество имеющейся подложки, так что область копчика пользователя испытывает меньше сопротивления на этом участке мембраны, эффективно обеспечивая большую амортизацию на этом участке мембраны.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения повышенный эффект амортизации, как описывалось выше, может быть обеспечен посредством образования мембраны с большими отверстиями на конкретных участках мембраны, требующих большей амортизации, относительно размера отверстий на остальных участках мембраны. Такие эффекты амортизации предпочтительно усиливаются посредством образования остальных участков мембраны, обеспечивающих дополнительную опору. Например, в некоторых вариантах осуществления, в которых размер или концентрация отверстий увеличена для обеспечения дополнительной амортизации на конкретных участках мембраны, полагают, что сопротивление, обычно испытываемое на таких участках мембраны, будет передаваться на другие участки мембраны. В варианте осуществления, описанном выше, предполагают, что больше сопротивления будет передаваться в области бедра, расположенные рядом с областью копчика, и вперед. Таким образом, давление при сидении более равномерно распределяется вдоль тела пользователя, уменьшая области локализованного высокого давления, например область копчика. Следовательно, мембрана может быть дополнительно образована для обеспечения большей опоры на передних участках мембраны для приема большего давления. В одном варианте осуществления участки мембраны, образованные для приема большего давления, могут быть образованы с меньшей концентрацией отверстий или отверстиями меньших размеров. В качестве альтернативы, такие участки могут быть образованы с повышенной толщиной мембраны, причем толщина выгодно изменяется вдоль мембраны в соответствии с необходимостью. Например, толщина мембраны может быть больше около переднего участка сиденья и тоньше на участке, соответствующем области копчика пользователя.
В некотором варианте осуществления усиленная опора на переднем участке или в области бедра может быть образована для поддержания ноги пользователя в положении, расположенном на расстоянии от любых твердых опорных частей, например передней поперечной опоры рамы сиденья. Обеспечение соответствующей опоры на этом участке предотвращает опущение мембраны под действием веса пользователя для контакта с поперечной опорой. Следовательно, более высокий уровень комфорта может быть обеспечен для пользователя, и предотвращено локализованное давление от поперечной опоры.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения фасонная мембрана может включать в себя конкретную наружную часть для обеспечения дополнительного комфорта и опоры для пользователя. Наружная часть может включать в себя выступающие участки, а также углубления в мембране. Выступающие участки или углубления могут быть рассчитаны и расположены для обеспечения лечебного облегчения в некоторых точках приложения давления или увеличения давления, насколько это благоприятно для дополнительного распределения давления вдоль тела пользователя или для фактического обеспечения терапевтических эффектов (например, массажа биологически активных точек кожи).
В одном варианте осуществления фасонная мембрана образована из множества выступов, соединенных с множеством перегородок. Выступы и перегородки расположены на расстоянии друг от друга для образования ряда отверстий между этими элементами. Эффективно, чтобы размеры выступов, перегородок и отверстий изменялись вдоль мембраны для обеспечения изменяющихся уровней опоры для тела на отдельных участках мембраны. В таких вариантах осуществления выступы сами могут образовывать выступающие части мембраны. Подобным образом перегородки могут образовывать углубления диафрагмы.
В других вариантах осуществления фасонная мембрана может быть использована в спинке устройства для сидения. Предпочтительно, мембрана для спинки сиденья имеет рассчитанную сложную кривизну для координации с идеальной опорой для спины. Так как нагрузка на спинку сиденья гораздо меньше нагрузки на сиденье, общая толщина мембраны в спинке сиденья обычно меньше толщины мембраны, используемой в сиденье.
В одном конкретном варианте осуществления фасонная мембрана используется в спинке сиденья, и отверстия в мембране специально рассчитываются для обеспечения оптимальной опоры и комфорта для поясничной области спины. Например, отверстия на участке мембраны, соответствующем поясничной области пользователя, предпочтительно больше, чем на других участках мембраны, причем большие отверстия обеспечивают большую гибкость для поясничной области. Эта большая гибкость особенно удобна для вмещения разных тел большого количества возможных пользователей кресла. Фасонная мембрана особенно удобна в данном варианте осуществления в том, что контур естественного контура спины будет ограничивать величину смещения таким образом, что никогда не будет чрезмерной потери опоры для спины пользователя.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения спинка сиденья может быть образована из множества элементов, которые соединены и специально смоделированы по форме спины для обеспечения удобной опоры. Например, спинка сиденья может быть образована из множества фасонных мембран, где каждая мембрана может быть вырезана или иначе образована в такой форме, что, когда несколько мембран соединяют вместе, они образуют спинку сиденья, которая способна удобно приспособиться к форме спины пользователя. Например, спинка сиденья, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, содержит сетчатую спинку сиденья с опорой для поясницы без необходимости в дополнительной твердой конструкции. Таким образом, сетчатая спинка сиденья в соответствии с настоящим изобретением может иметь контуры без прокладки для приложения давления на сетку для обеспечения удобных контуров.
Некоторые мембраны способны соединяться обычным способом. Например, мембраны могут быть соединены посредством сшивания мембран вместе, посредством сваривания их вместе (например, с помощью ультразвуковой сварки) или посредством использования клея для склеивания мембран вместе. Обычно поверхность спинки сиденья при образовании из множества моделированных мембран содержит, по меньшей мере, два прямых или криволинейных шва. В предпочтительном варианте осуществления швы являются криволинейными. В других вариантах осуществления контур, образованный в спинке сиденья, выполненной из фасонной мембраны, образован рамой спинки сиденья.
Многие модификации и другие варианты осуществления настоящего изобретения, изложенные в данном документе, вспомнятся специалисту в данной области техники, к которой относятся настоящие изобретения, имеющие пользу от идей, представленных в вышеизложенных описаниях. Следовательно, необходимо понимать, что настоящее изобретение не должно ограничиваться раскрытием конкретных вариантов осуществления, и подразумевается, что модификации и другие варианты осуществления включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе использованы специальные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не с целью ограничения.