椅背能適應性移位并調整傾角的座椅的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種座椅，具體是其椅背能自動移位并調整傾斜角度以適應坐者不同體姿要求且坐躺共同的椅子。
【背景技術】
[0002]坐躺共同的椅子早已出現，理發椅子和CN202567167公告的“一種可臥的多功能辦公椅”就屬于此椅子。CN203662329公告了“一種自適應氣囊式座椅”，其椅座和椅背安裝位置和傾斜角度固定，不能調整位置和/或傾斜角，對坐者不同姿態的適應性差，不能坐躺共同，使用面窄，其自適應只是氣囊充放氣的自適應。
[0003]座椅，在家庭和辦公室為一種不可缺少的常用品，人們使用椅子，常有三種姿態:工作時身體前移和前傾、休閑時身體后移和后仰，想睡時身體后躺。如果能設計出一種椅背能自動變位并調整傾角以適應三種姿態、還能時時貼靠人的背部、利于挺背貼腰、解乏而舒適的座椅，會有一定的社會需求，尤其是殘疾人用的輪椅，因坐者多數體格欠佳、行動不便，更需用舒適和坐躺共同之具，經檢索和市場調查，至今未見相關資料報道和實物面市。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是設計出一種椅背能適應性移位并調整傾角的座椅。
[0005]解決該技術問題采用如下技術方案:
本椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，包括椅背、椅座、椅腿或椅輪、椅背和椅座中的氣囊墊，還有與氣囊墊配套的貯氣罐、氣缸、氣管，在椅背底部與椅座交接處的椅背中間或左右側各安裝有一個三叉式滑件，該滑件由居中的主桿、前后兩條組成八字形的撐桿，兩八字形撐桿的中段橫向連接的拉簧組成，兩撐桿一端由定位軸可旋轉式地固定在主桿上，另一游離端與主桿的底端各安裝有一個滾動軸承；三軸承置于滑軌中，滑軌呈拋物線形或大曲率半徑與小曲率半徑光滑銜接的弧形；所述的氣囊墊由多個整齊排列的氣囊組成，各氣囊內均安裝有螺旋彈簧，貯氣罐由氣管和支氣管分別與氣缸、氣囊連接，氣囊上有進氣單向閥和出氣單向閥，貯氣罐上有控制氣壓的溢流閥、氣缸中有阻尼孔。
[0006]所述的氣缸為伸縮氣缸或串聯氣缸，其活塞桿伸出端與椅背底部或與三叉式滑件主桿活動連接。
[0007]所述的控制貯氣罐氣壓的溢流閥調節壓力為0.2- 0.4Mpa。
[0008]椅背與三叉式滑件用螺栓連接，或扣接、銷接、插入方式活動連接。
[0009]本發明的有益效果是:椅背和椅座上的內置有螺旋彈簧的氣囊，能依靠坐者體重和坐姿變動及彈簧配合下自動壓氣和吸氣，向貯氣罐充氣，不必另用電動充氣泵，不耗費電能；通過坐者坐姿改變時產生的動能，借助氣壓傳動系統來為座椅的椅背自動適應坐者不同坐姿的變化提供動能，以適應坐者工作姿、休閑姿和躺姿的需要，坐躺兩用對行動不便、體格欠佳的殘疾人尤顯重要，拓寬了座椅的使用面、提高了舒適度，改善了解睏乏的效果和減少了殘疾坐者求助頻率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本座椅的結構示意圖。
[0011 ]圖2為氣囊墊結構示意圖。
[0012]圖3為圖2的剖視圖。
[0013]圖4為伸縮氣缸與貯氣罐、氣囊、壓力控制閥的結構與連接關系示意圖。
[0014]圖5為串聯氣缸結構示意圖。
[0015]圖6為伸縮氣缸結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發明下面結合實施例并參照附圖進行詳述:參見圖1和4，本椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，包括椅背10、椅座2、椅腿I或椅輪、椅背和椅座中的氣囊墊3，還有與氣囊墊配套的貯氣罐12、氣缸11、氣管27，在椅背10底部與椅座2交接處的椅背中間或左右側各安裝有一個三叉式滑件，該滑件由居中的主桿8、前后兩條組成八字形的撐桿9，兩八字形撐桿的中段橫向連接的拉簧6組成，兩撐桿一端由定位軸7可旋轉式地固定在主桿上，另一游離端和主桿的底端各安裝有一個滾動軸承5;三軸承置于滑軌4中，滑軌呈拋物線形或大曲率半徑與小曲率半徑光滑銜接的弧形；所述的氣囊墊3由多個整齊排列的氣囊13組成(見圖2和圖3)，各氣囊內均安裝有螺旋彈簧17，貯氣罐12由氣管27和支氣管16、18分別與氣缸11、氣囊13連接，氣囊上有進氣單向閥14和出氣單向閥15，貯氣罐上有控制氣壓的溢流閥26、氣缸中有阻尼孔21、22。
[0017]參見圖5和圖6，所述的氣缸11為伸縮氣缸或串聯氣缸，其活塞桿25伸出端與椅背底部或與三叉式滑件主桿8活動連接。
[0018]所述的控制貯氣罐氣壓的溢流閥26調節壓力為0.2 — 0.4Mpa。
[0019]椅背與三叉式滑件用螺栓連接，或用扣接、銷接、插入方式活動連接。
[0020]本座椅的椅背，有3個使用位置，一是工作位置，椅背沿椅座面前移，椅背與椅座的夾角大于80度而小于90度，即椅背向前傾；二是休閑位置，椅背底部在椅座后端位，椅背與椅座的夾角大于100度而小于120度，即座椅背后傾；三是躺位，椅背底部繞座椅后端位向后向下移動，椅背與椅座的夾角大于130度而小于160度。
[0021]與本座椅三個使用位置對應，其椅背適應性移位并調整傾角的情況是:(1)工作位置:氣壓推動伸縮氣缸活塞至活塞桿完全伸出，或氣壓推動大氣缸19和小氣缸20的活塞至活塞桿25全部伸出，此時由于小氣缸直徑小，且有兩氣缸內的復位彈簧23、24的反向彈力作用，使作用在椅背上的推力最小，椅背只是跟貼在坐者背部，使工作者背部有所支撐，減少腰椎負荷。(2)休閑位置:氣壓推動氣缸大活塞致大活塞桿完全伸出，而小活塞桿未伸出，或大氣缸的活塞桿完全伸出，而小氣缸的活塞桿未伸出，因小氣缸直徑小，推力小，但小氣缸內的復位彈簧沒有反向作用力，因此，該位置只有小氣缸中活塞上氣壓的作用，使小活塞桿產生向前的推力，使椅背作用在坐者背部的力與坐者休閑時對椅背的力相當。(3)躺位:大小氣缸活塞和活塞桿都處于最后位置或初始位置，復位彈簧反作用力最小，而大氣缸活塞面積大，致作用于活塞桿上的推力最大，對椅背的支撐力也最大，即與椅背處于最后、最大傾角位置時躺者對椅背的作用力相當。當上述三個位置需要相對穩定的停留時，可以在滑軌4中與上述三個位置對應的區域，設置兩撐桿9的軸承5下沉淺凹槽，該淺凹槽能滿足人體對椅背作用力明顯變化時軸承5在氣缸11作用下從淺凹槽內滑出。(4)從躺位到休閑位置:氣壓推動氣缸的大活塞，因大氣缸19直徑大，且起始大小氣缸內的復位彈簧都沒有作用，此時氣缸產生的推力最大，該力通過座椅椅背作用于躺者背部，使躺者容易從躺位到休閑位置，椅背移動速度受氣缸內節流閥或阻尼孔的作用而平穩均勻，且隨著椅背越接近休閑位置，在大復位彈簧23的作用下，作用在大氣缸活塞上的合力越小，使大活塞桿作用在椅背上的力越小，這與椅子上的人從躺位至休閑位置過程中對椅背的靠力逐漸減少相適應；阻尼孔21的作用是控制貯氣罐內壓縮空氣進入到大氣缸內的速度，不會因躺者對椅背作用力的激變而使椅背產生速度突變，使椅背從躺位到休閑位的過程中速度平穩；
(5)從休閑位置到工作位置:當休閑者背部前移到工作位置時，氣壓推動氣缸的小活塞致小活塞桿伸出，因小氣缸直徑小，通過小活塞桿作用在椅背上的推力較小，即經椅背作用在坐者背部的力較小，使椅背貼著坐者背部從休閑位置移到工作位置，且越接近工作位置，在小氣缸20復位彈簧24的作用下，作用在小氣缸活塞上的合力越小，即經椅背作用在坐者背部的力越小，這與椅子上的人從休閑位置到工作位置過程中對背部支撐力的要求相適應；阻尼孔22的作用是控制大氣缸內壓縮空氣進入到小氣缸內的速度，不會因坐者對椅背作用力的激變而使椅背產生速度突變，使椅背從休閑位到工作位的過程中速度平穩。
[0022]本座椅是泛稱，包括單腿或雙腿或三腿或四腿的椅子，也包括可坐可躺的兩用椅子，還包括輪椅，將帶導向輪的三輪椅子視作三腿椅子，將四輪椅子視作四腿椅子，將無導向輪的雙輪椅子視作雙腿椅子。
[0023]本座椅的三叉式滑件和滑軌4也可安裝在與座墊頂面位置對應的底面上，這樣，三叉式滑件的主桿8在座椅座墊后部應做成“G”字形彎曲。椅背移動能量主要依靠坐者坐靠位置的變化產生的動能，當氣囊13及其內的彈簧17受壓時，氣囊壓氣，經出氣單向閥15排到支氣管16、18再匯總至貯氣罐12內，使后者增壓，累積足夠的氣壓和氣量經氣管27供給動作時的氣缸11使用，當氣壓超過許可壓力時，由溢流閥26排出，溢流閥的調節壓力為0.2- 0.4Mpa，坐者越重，溢流閥的調節壓力越高。當坐者脫開所受壓的氣囊時，在彈簧17回彈力的作用下，氣囊膨脹，大氣中的空氣經進氣單向閥14吸入氣囊中，如此反復。因此，不需要電能驅動的氣泵來提供壓力空氣。
【主權項】
1.一種椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，包括椅背(10)、椅座(2)、椅腿(I)或椅輪、椅背和椅座中的氣囊墊(3)，還有與氣囊墊配套的貯氣罐(12)、氣缸(11)、氣管(27)，其特征是在椅背(10)底部與椅座(2)交接處的椅背中間或左右側各安裝有一個三叉式滑件，該滑件由居中的主桿(8)、前后兩條組成八字形的撐桿(9)，兩八字形撐桿的中段橫向連接的拉簧(6)組成，兩撐桿一端由定位軸(7)可旋轉式地固定在主桿上，另一游離端與主桿的底端各安裝有一個滾動軸承(5);三軸承置于滑軌(4)中，滑軌呈拋物線形或大曲率半徑與小曲率半徑光滑銜接的弧形；所述的氣囊墊(3)由多個整齊排列的氣囊(13)組成，各氣囊內均安裝有螺旋彈簧(17)，貯氣罐(12)由氣管(27)和支氣管(16、18)分別與氣缸(11)、氣囊(13)連接，氣囊上有進氣單向閥(14)和出氣單向閥(15)，貯氣罐上有控制氣壓的溢流閥(26)、氣缸中有阻尼孔(21、22)。2.如權利要求1所述的椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，其特征是所述的氣缸(11)為伸縮氣缸或串聯氣缸，其活塞桿(25)伸出端與椅背底部或與三叉式滑件主桿(8)活動連接。3.如權利要求1所述的椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，其特征是所述的控制貯氣罐(12)氣壓的溢流閥(26)調節壓力為0.2 — 0.4Mpa。4.如權利要求1所述的椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，其特征是椅背(10)與三叉式滑件用螺栓連接，或用扣接、銷接、插入方式活動連接。
【專利摘要】一種椅背能適應性移位并調整傾角的座椅，其椅背與椅座中有氣囊墊（3），該墊內的每個氣囊中均安裝有彈簧（17），椅背底部與椅座坐面交接處的椅背中間或左右側各安裝一個三叉式滑件，該滑件由主桿（8）、八字形撐桿（9）、拉簧（6）和三個滾動軸承（5）組成，三個軸承置于滑軌（4）中，滑軌呈拋物線形或大小曲率半徑光滑銜接的弧形，由伸縮氣缸或串聯氣缸（11）推動滑件沿滑軌移動。本座椅是將坐者坐靠姿態改變時的動能經氣動系統轉為椅背移位和調整傾角所需的能量，不需電動氣泵，不消耗電能；本座椅的坐者無論在工作時、休閑時還是躺下休息時，其椅背都能自動靠貼坐者背部；本座椅坐躺兩用，解睏乏效果好，舒適度高。
【IPC分類】A47C7/24, A47C1/024, A47C7/40
【公開號】CN104921487
【申請號】CN201510293891
【發明人】錢俊, 王豪清, 竺璐璐, 汪洋, 馬掌法, 錢一辰
【申請人】浙江農林大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月2日