[发明专利]人体工程学可调座椅机构

说明书

技术领域

本发明涉及座椅和凳子机构，包括适于在工作环境中使用的座椅和凳子机构。

背景技术

在人体工程学椅子、尤其是工作椅的目标之中，需要支撑使用者处于减少压力并趋于保持脊柱在“正中”（neutral）位置上的姿势，即为使脊柱被对齐从而令坐下的使用者能舒适地工作更长时间的姿势。大多数椅子被设置为至少在最初能支撑就座者处于大腿到躯干的角度在大约90度至110度之间的位置。长时间保持这样的姿势可能使人疲劳甚至痛苦，这在某种程度上取决于使用者的身体状况。以越来越展开地接近最佳正中姿势的就座角度坐着会合适且更舒适，该最佳正中姿势中的就座角度约为130度。如果一个椅子不适于让使用者增加他的就座角度，他可能试着去弥补，例如通过在座椅上向前滑动，因此剩下后背的下部得不到支撑。久而久之，这会导致不适甚至损伤。如果使用者想保持挺直姿势，他可坐在座位的前边缘以便使他的大腿向下形成角度以增加就座角度。然而，在这样的姿势中，使用者不能得益于椅子的后背支撑，且由于座椅的前边缘通常没有被设计来支撑就坐者的全部负荷，久而久之，这个姿势会使人感到不舒服。

许多椅子被设计为通过提供能随使用者的躯干移回的椅背来支撑后背从而容许增加就座角度，在椅背和座位之间增加的角度为更舒适的就座角度提供支撑。这类的椅子通常具有各种各样的复杂装置中的任一种，例如像存在于来自赫尔曼米勒的艾龙座椅中的使用重型弹簧来反作用后背支撑的联动装置。另一种后背倾斜装置是躺椅升降装置，例如来自休思乐的自由椅或来自诺尔的安乐椅所提供的，利用使用者的重量来平衡向后倾斜靠背并令使用者能斜倚着他们的躯干远离他们的大腿。

如此的靠背躺椅趋于具有深的座位，使得使用者难以或无法放低其大腿，结果若使用者想朝着工作台面向前倾斜，就座角度会减小。此外，对向前倾斜姿势的使用者常常很少或没有背部支撑。此类椅子中的机构通常被设计使就座者倾斜远离工作台面，处于斜倚姿势难以接近工作台面和工具。

发明内容

本发明的总体目标之中，需要提供一种座椅机构，在使用者的脊柱和骨盆保持在垂直对齐的位置的同时，座位或腿部支撑件通过该座椅机构可在使用者的控制下被完全向前倾斜，且做到这些无需使用弹簧或其它力平衡装置。本发明允许使用者通过他的大腿来控制其就座角度而保持合适的脊柱和骨盆体位。此外，随着就座角度增加，本发明令使用者能朝向工作台面改变位置。本发明的另一个目标是需要一种随着就座角度的增加而逐渐减少的大腿力量来保持座椅的位置。

在本发明的一个方面中，座椅机构包括支撑具有两个分部（segments）的座位的框架，两个部分包括大腿支撑件和适于接纳使用者的盆骨的托座。大腿支撑件在其端部之间以上下摆动（seesaw）的方式枢轴地安装到该框架的前部，在第一枢轴处安装。大腿支撑件具有分别位于第一枢轴的前方和后方的前和后延伸部。盆骨托座绕第二枢轴大约在大腿支撑件的后部枢轴悬接。大腿支撑件的前端适于支撑使用者的大腿，而盆骨托座适于接纳使用者的盆骨并支撑躯干与盆骨垂直对齐。就座角度可通过使用者改变其大腿在前分部的前部上施加压力的程度来调节。第一和第二枢轴及第一分部的前端长度被设置，以形成足以令使用者在贯穿就座角度的全程利用大腿的重量来平衡其躯干和骨盆的重量的机械优势（mechanical advantage）。随着就座角度增加，支撑托座的枢轴升高并向前移动，以使托座稍微升高并向前移动使用者使其更接近工作台面。随着枢轴接近垂直对齐，保持位置所必须的大腿的力量逐渐减小。在本发明的一个实施例中，托座被允许绕第二枢轴自由枢转。在另一个实施例中，托座通过与大腿支撑件配合的稳固连杆被连接至框架以形成某种程度上平行的连杆机构，通过此连杆机构，骨盆托座在贯穿椅子移动的全程保持大体上恒定的姿势。通过保持托座处于恒定的姿势，脊柱可在贯穿该机构移动的全程与骨盆对齐。该机构可被使用于凳子结构中或可包括连接至托座的椅子靠背和扶手。

在本发明的另一个方面中，椅子包括椅子座位和椅子靠背。椅子座位在第一枢轴处枢转以提供前和后延伸分部。椅子靠背枢转第二枢轴至座位的后方部分，且稳固连杆在一端处枢轴连接至框架而在另一端枢轴连接至椅子的靠背。在此安排中，在平行四边形连杆保持椅子在贯穿其移动全程中处于直立姿势的同时，座位可在由使用者大腿应用的压力影响下向前倾斜，以支撑使用者处于脊柱和骨盆合适地垂直对齐的姿势。