CN101528086B - 嵌入式座椅单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种嵌入式座椅单元，以及生产嵌入式座椅单元的方法，这种方法不需要工人将弹簧的一端固定在框架横杆上，并将弹簧从一个框架横杆拉伸到另一个框架横杆上。当弹簧在未拉伸状态时，将弹簧的端部固定在框架横杆上。一旦多个弹簧附接在两个框架横杆上，横杆彼此被机械地拉开，从而在框架横杆之间产生大的开口区域从而使弹簧拉伸。一旦横杆适当地位于这种伸开状态，将支撑元件定位于两个框架横杆之间并且各个支撑元件的一端固定在各个框架横杆上，横跨两个框架横杆之间的空间或间距。支撑元件将两个框架横杆之间的距离固定。一旦弹簧附接在两个框架横杆上并且支撑元件固定在两个框架横杆上，制造完成的嵌入式座椅单元或座椅箱构件不被夹持并从生产设备松开，并准备运送或用于沙发或椅子的下一步安装中。

Description

嵌入式座椅单元

相关申请

本申请主张在2006年2月8日申请、申请号为60/771,849的美国临时专利申请的优先权，该申请披露的内容通过引用完全合并在此。

发明领域

本发明关于家具和家具生产的领域。尤其，本发明关于在沙发、躺椅或椅子等结构中使用的嵌入式(drop-in)座椅单元的生产。

背景技术

诸如沙发、躺椅、软垫椅子之类的家具通常包括形成该物件底部或座位区的金属或木头的水平框架、安装在框架上支撑后背的垂直部以及位于家具物件两端的两个扶手，该扶手用来支撑所坐的人的手臂。软垫通常位于沙发或椅子的座位区和垂直部的上面，用来为座椅和坐在沙发或椅子上的人的后背提供带填充垫和舒服的支撑。

通常，沙发或椅子的座椅构件包括金属或木头座椅箱，该座椅箱具有延伸穿过框架的多个弯曲金属丝或弹簧、或螺旋弹簧，用来给沙发或椅子的座位区提供支撑和弹性。软垫或一些其它类型的填充物置于座位区以提供舒适的座椅。延伸穿过座位区框架的弹簧给座位区提供一些“弹性”或弯曲，使得座位区可以稍微适合坐在沙发或椅子上的人。

沙发或座椅的金属座位箱通常包括四个横杆，其中至少一对相对的横杆包含多个夹子或钩子，弹簧的端部安装在该夹子或钩子上。通常，弹簧的一端固定在活动座椅箱的第一横杆上，该弹簧延伸横穿过互相平行的第一横杆和第二横杆之间的空间，该弹簧的另一端固定在活动座椅箱的第二(相对的)横杆上。弹簧的端部通过U型钉、钩子或夹持装置的方式固定在活动座椅箱上。延伸的弹簧处在拉紧状态，以这种方式U型钉、夹子或钩子将弹簧保持在金属活动座椅箱上。

并且，支撑装置或“座椅撑架”可以在弹簧安装于其上的、座椅箱构件的横杆之间延伸。通常，支撑装置焊接在横杆上。

因为多个部件必须被装配来架构座椅箱，上述生产沙发或椅子的工艺很花时间，并且制造时在装配上需要一定的专门技术。并且，上述座椅箱的加工和生产会给生产座椅箱的工人带来身体上的疲劳。

发明内容

根据本发明，公开了生产沙发或椅子的活动座椅箱的结构和技术。在生产这些沙发和/或椅子嵌入式座椅单元中使用的技术和生产工艺在生产过程中减少了工人的疲劳并增加了嵌入式座椅单元的产量。

本发明提供一种新的弹簧钩子，以及生产嵌入式座椅单元的方法，这种方法不需要工人将弹簧的一端固定在框架横杆上，并将弹簧从一个框架横杆拉伸到另一个框架横杆上。当弹簧在未拉伸状态时，将弹簧的端部固定在框架横杆上。一旦多个弹簧附接在两个框架横杆上，横杆彼此被机械地拉开，从而在框架横杆之间产生大的开口区域从而使弹簧拉伸。一旦横杆适当地位于这种伸开状态，将支撑元件定位于两个框架横杆之间并且各个支撑元件的一端固定在各个框架横杆上，横跨两个框架横杆之间的空间或间距。支撑元件将两个框架横杆之间的距离固定。一旦弹簧附接在两个框架横杆上并且支撑元件固定在两个框架横杆上，制造完成的嵌入式座椅单元或座椅箱构件不被夹持并从生产设备松开，并准备运送或用于沙发或椅子的下一步安装中。

上述的嵌入式座椅单元不需任何焊接并且使用的组件数量较少。并且，框架横杆不需要在框架横杆的端部的端部件。结合两个框架横杆的支撑元件的位置可以不处于横杆的端部并在需要时提供支撑。

简要说明

图1是制造完成的嵌入式座椅单元的俯视图。

图2是部分制成的嵌入式座椅单元的立体图和分解图。

图2A是装有钩子的框架横杆的立体放大图。

图2B是固定在框架横杆上的钩子的立体放大图。

图2C是用来示出钩子安装的、钩子在适当位置的框架横杆内侧的立体放大图。

图3是钩子的侧视图。

图4是钩子固定在框架横杆上的侧视图。

图5是钩子固定在框架横杆上的立体图。

图6是蜷曲弹簧通过钩子固定在两个框架横杆上的俯视图。

图7是钩子固定在框架横杆上的俯视图。

图8是钩子固定在框架横杆上的侧视图。

图9是支撑元件固定在框架横杆上的侧视图。

图10是示出嵌入式座椅单元构件生产工艺中基本结构安装步骤的步骤图。

图11是支撑元件的侧视图；

图12是包装好的堆叠的预装配框架横杆的顶部立体图。

图12A是用于示出钩子错位的、堆叠的预装配框架横杆的立体放大图。

图13是包装好的堆叠的支撑元件的侧视图。

图13A是堆叠的支撑元件的俯视平面图。

图13B是堆叠的支撑元件的放大图。

图14是装配生产工艺中框架横杆的实施例的侧视图。

具体实施例

利用一种沙发嵌入式座椅单元作为一个例子或实施例来提供本发明的下述说明，但是可以料想例如椅子座椅箱等其它实施例。本发明可以以不同的形式实施并且不应解释为限制于在此说明的实施例。

参考图1，提供有一种制造完成的沙发嵌入式座椅单元或座椅箱构件10。嵌入式座椅单元10包括框架横杆11，12、钩子14、弹簧40以及支撑元件50。在一个实施例中，如图2A所示，框架横杆11、12，是以框架横杆腿部30垂直于第二框架横杆腿部32形成的L形。可以料想其它的框架横杆形状和钩子的安装形式。框架横杆腿部32进一步包括适合容置钩子14一端的孔34。钩子14的主体15沿着框架横杆腿部30的表面放置。

图3提供了钩子14形状的进一步细节。钩子14的一端是弯曲的，朝自身回弯以形成容置弹簧端部40的容置槽13。然后钩子14的水平延伸部15弯曲接近90度，形成钩子的垂直部17，其与水平延伸钩部或钩子主体部15垂直。垂直钩部17再次在水平方向弯曲接近90度，与钩体部15平行并相对，形成钩端部19。钩体部15和钩端部19互相基本平行。

图4说明了当钩子14固定在框架横杆11、12上时的位置。钩体部15处在水平位置，邻近框架横杆腿部30，以使钩子容置槽13方向朝上地定位，以容置弹簧端部42和44。垂直钩部17邻近框架横杆腿部32。钩子端部19延伸穿过框架横杆腿部32内的孔34，并且在框架横杆11、12的内部朝框架横杆腿部30弯曲。朝框架横杆腿部30弯曲的钩子端部19确保了钩子14适当定位并固定在框架横杆11、12上。因此，钩子14在预装配操作中可以固定在框架横杆11、12上，并可以在钩子14不从框架横杆11、12上遗失或不损坏钩子14的情况下运送给家具厂商。如图5所示，通过将钩子端部19插入穿过孔34，然后朝框架横杆腿部30弯曲钩子端部19，将钩子14固定在框架横杆11上(固定在框架横杆12上的情况相同)。多个钩子14固定在两个框架横杆11、12上以使当两个框架横杆11、12排列成互相平行时，第一框架横杆11上的钩子14也与固定在第二框架横杆12上的钩子14平行地对齐。

图6示出了多个在两个框架横杆11、12之间延伸的蜷曲弹簧(sinusoidalspring)40。可以使用其它类型的弹簧并且这些弹簧是在本发明的范围内。蜷曲弹簧40包含两个弹簧端部42、44。弹簧端部42、44固定在已经固定在框架横杆11、12上的钩子14上。框架横杆11、12在方向上互相平行，以使固定在第一框架横杆11上的钩子14与固定在第二框架横杆12上的钩子14在方向上互相平行。蜷曲弹簧端部42位于固定在第一框架横杆11上的钩子14的容置槽13内，并且蜷曲弹簧端部44位于固定在第二框架横杆12上的钩子14的容置槽13内。图1和6示出了附装的蜷曲弹簧相对框架横杆11、12的位置。

除了所述多个蜷曲弹簧40在第一框架横杆11和第二框架横杆12之间延伸，也有多个支撑元件50在第一框架横杆11和第二框架横杆12之间延伸。支撑元件50基本为拱形的，并且位于固定在框架横杆11、12上的蜷曲弹簧40之间。替代的，支撑元件50也可以是其它形状，诸如替代拱形的笔直的形状。进一步，替代的，支撑元件50可以位于框架横杆11、12的端部，在第一框架横杆11和第二框架横杆12之间延伸。在另一个实施例中，位于框架横杆11、12的端部可以有支撑元件50，而位于固定在框架横杆11、12上的蜷曲弹簧40之间可以有其它支撑元件50。支撑元件50的拱形形状为嵌入式座椅单元和座椅提供了强度。支撑元件50可以是各种形状的管形材料，但最好是方形的管形材料组成。图1示出了带有蜷曲弹簧40以及固定在框架横杆11、12上的拱形支撑元件50的框架横杆11、12的一个实施例。

框架横杆11、12在框架横杆腿部30内具有多个孔52，其中孔52适合容置螺栓58或其它机械安装装置，诸如螺母、销、钉子等。拱形支撑元件50具有孔54、56，孔54、56位于拱形支撑元件50的各个端部53、55。孔54、56也适合容置螺栓58。拱形支撑元件50在框架横杆11、12之间延伸，将第一框架横杆11和第二框架横杆12连接。如图9所示，支撑元件端部53的位置使得支撑元件端部53的顶面51贴住L形的第一框架横杆11内部的框架横杆表面31。第一框架横杆11内的孔52对准支撑元件50的孔54并且螺栓58插入穿过两个孔52、54并固定。螺栓58可以是自攻螺栓。

类似的，支撑元件端部55的位置使得支撑元件端部55的顶面51贴住L形的第二框架横杆12内部的框架横杆表面31。第二框架横杆12内的孔52对准支撑元件50的孔56并且螺栓58插入穿过两个孔52、56并固定。制造完成的嵌入式座椅单元包括框架横杆11、12、钩子14、蜷曲弹簧40以及通过螺栓58固定在框架横杆11、12上的支撑元件50。

装配方法

通过一系列步骤装配嵌入式座椅单元。通过将钩体部15沿着框架横杆腿部30放置并将钩子端部19插入穿过框架横杆腿部32内的孔34，并朝框架横杆11、12内部上的框架表面31弯曲钩子端部19，将钩子14固定在框架横杆11、12上。以这种方式，多个钩子14固定在第一框架横杆11上并且多个钩子固定在第二框架横杆12上。如图10所示，框架横杆11、12位于设备70内，其中第一框架横杆11被夹具72夹持在设备70的一个部分内，并且第二框架横杆12被夹具72夹持在设备70的另一个部分内。图10中代表框架横杆11、12的长方块表示框架横杆、L形框架横杆或其它形状的框架横杆。图14描述了被夹具72夹持在设备70内的L形横杆11、12。框架横杆11、12被夹持成处于互相平行的位置，在框架横杆11、12之间形成的距离为D1。框架横杆11、12位于装置内，以使钩子14位于框架横杆11、12的顶面。

一旦框架横杆11、12各自被夹具72夹持在合适的位置，多个蜷曲弹簧40固定在框架横杆11、12上。蜷曲弹簧40的第一端42插入一个框架横杆，例如第一框架横杆11上的钩子的容置槽13中。然后在另一个框架横杆例如框架横杆12内对蜷曲弹簧40的另一端重复进行类似的动作。蜷曲弹簧40的第二端44插入第二框架横杆12上的钩子14的容置槽13内。因此，蜷曲弹簧40的一端42固定在第一框架横杆11上，蜷曲弹簧40的另一端44固定在第二框架横杆12上，从而将两个框架横杆连接起来。

在多个蜷曲弹簧40附接到两个框架横杆11、12上并分接到合适位置之后，对装置70进行调整以增加第一框架横杆11和第二框架横杆12之间的距离D(D2)。因此，距离D2大于距离D1。在框架横杆11、12之间距离的增加引起蜷曲弹簧40的张力增加并使蜷曲弹簧40伸长。当将框架横杆11、12移动到预定的分开距离D2，然后将拱形支撑元件50加装到嵌入式座椅单元上。

多个拱形支撑元件50固定在第一框架横杆11和第二框架横杆12之间，来桥接框架横杆11、12之间的空隙。支撑端部53的顶面51位于第一框架横杆11的表面31的附近，以使支撑端部53的顶面51贴住第一框架横杆11的表面31。支撑端部53的孔54对准第一框架横杆11内的孔52，并且螺栓58，最好是自攻螺栓58，插入对准的孔52、54并固定。进一步，支撑元件50的另一端，支撑端部55位于第二框架横杆12的表面31的附近，以使支撑端部55的顶面51贴住第二框架横杆12的表面31。支撑端部55的孔56对准第二框架横杆12内的孔52，并且螺栓58，最好是自攻螺栓58，插入对准的孔52、56并固定。在各种情况下，支撑端部53、55位于框架横杆11、12的两个表面形成的L形的内部。可以理解为支撑元件的位置是可反过来，使得支撑端部53可以固定在第二框架横杆12上，并且支撑端部55可以固定在第一框架横杆11上。

一旦拱形支撑元件50固定在框架横杆11、12上，然后对设备进行调整使将框架横杆11、12支持在适当位置的夹持装置72松开，并且不再将框架横杆11、12夹持在设备内。从设备移走制造完成的活动座椅(座椅箱构件)，并且再次开始进行将第一框架横杆11和第二框架横杆12放置在设备70内，夹具72将框架横杆11、12夹持在适当位置的循环。

上述的方法让工人不必在框架横杆11、12适当分离后，为了能够将蜷曲弹簧40附接在框架横杆11、12上而拉伸开蜷曲弹簧40的情况下，构建嵌入式座椅单元10。而是在蜷曲弹簧40已经附接到框架横杆11、12上之后，设备70提供了力将框架横杆11、12分开合适的间距(D2)。进一步，在嵌入式座椅单元生产中，不需要焊接。

如图12所示，预装配的框架横杆可以很容易的装套在一起来进行堆叠、存储或运送。预装配的框架横杆11、12包括已固定到框架横杆11、12上的钩子14。可以由框架横杆11、12的生产商、工厂或其它第三方将钩子14固定在框架横杆11、12上。图12示出了用于运送的堆叠好的预装配框架横杆11、12。由于有钩子14固定在框架横杆11、12上，预装配的框架横杆11、12是错位堆叠的。图12A示出了堆叠好的框架横杆11、12上的钩子14的错位位置，以使钩子14不互相干扰并且让预装配框架横杆11、12是紧凑地装套在一起。如上所述，钩子14固定在框架横杆11、12上，使得钩子14被“锁在”框架横杆11、12上。随着钩子14被锁在框架横杆11、12上，可以在不会遗失钩子14和不需使用资源来替代丢失的钩子14的情况下，将预装配的框架横杆11、12堆叠和运送。

可以将预装配的框架横杆11、12堆叠成不同的高度和宽度，但下面说明一种较佳的配置。堆叠的预装配的框架横杆的数量可以变化但仍在本专利的范围和精神内。将预装配框架横杆11、12堆叠成三层，其中每层在宽度方向(W)包含25个预装配的框架横杆11、12，在高度方向(H)包含12个预装配的框架横杆11、12。第一层61的下面放置有垫货板62，预装配框架横杆11、12的第一层61堆叠在垫货板62上。第二垫货板62放置在预装配框架横杆11、12的第一层61的上面。预装配框架横杆11、12的第二层63放置在垫货板62上，与预装配框架横杆11、12的第一层61的结构相同。另一个垫货板62放置在预装配框架横杆11、12的第二层63的顶部上。预装配框架横杆11、12的第三层65放置在第三个垫货板62的顶部上。预装配框架横杆11、12的第三层65的结构与预装配框架横杆11、12的第一和第二层类似。第四垫货板62放置在预装配框架横杆11、12的第三层65的顶部上，并形成框架横杆单元60的顶部。

用来包装预装配框架横杆11、12的垫货板62由MDF、胶合板、OSB材料等制成。进一步，垫货板62必须是至少16mm厚或更厚。如图12所示框架横杆单元60被捆扎在各层之间。将框架横杆单元60捆扎在垫货板62之间内有助于防止预装配框架横杆11、12在运输过程中移位。进一步，绑带64的结构有益于捆扎一层，堆叠另一层，并且将这些层捆扎在一起等。绑带64由起皱的带子等制成。进一步，整个框架横杆单元60用从垫货板62的顶部和底部伸出的绑带64进行捆扎。在运送之前，整个框架横杆单元60被绷紧地包装。框架横杆单元60的结构提供了紧凑地运输预装配框架横杆11、12的方法，以使对预装配框架横杆11、12的损坏最小并且在运输过程中钩子不会由于堆叠而移位并保持固定。进一步，框架横杆单元60的结构也让框架横杆单元60的堆叠便于运输。

支撑元件50也可以紧凑地堆叠便于运输。堆叠的支撑元件的数量可以变化并仍在本专利的范围和精神内，但下面说明一种较佳的配置。支撑元件50可以水平放置并且65个支撑元件垂直地堆叠在各自的顶部，并且这两个支撑元件50的堆处于端面对端面的位置。图13A示出了这两个65个支撑元件的堆各自的位置。另20个支撑元件50堆叠成在方向上垂直于这两个65个支撑元件50形成的堆的侧边。图13A示出了这两个65个支撑元件50形成的堆和一个20个支撑元件50形成的堆相互间的位置。

图13B提供了包装结构中支撑元件50的位置放大图。两个65个支撑元件50形成的堆连同一个20个支撑元件50形成的堆处在水平位置。在底部垫货板82上三个这种组合一个堆叠在另一个的顶部。在这样放置的450个支撑元件(3层130个，3层20个)的顶部放置垫货板82。然后另外450个支撑元件50以同样的结构放置在垫货板82的顶部。在支撑元件50的这层的顶部放置垫货板82，然后捆扎支撑元件单元80。图13示出了支撑元件50在包装结构中的方位，同时垫货板82和绑带84在适当的位置。

垫货板82由MDF、胶合板、OSB材料等制成。垫货板82最好是至少16mm厚或更厚。绑带84最好由起皱的带子制成。一旦编排好支撑元件单元80，最好是6层的150个支撑元件50，然后捆扎，将整个支撑元件单元80绷紧地包装用于运输。使用垫货板82具有多个益处，包括保护支撑元件50，防止运输过程中支撑元件50移位，以及能够堆叠支撑元件单元80。

上述实施例意欲说明并且不是用来限制的。其它的实施例在权利要求书的范围内。虽然本发明已参考特定的实施例进行了说明，本领域的技术人员能意识到可以在形式和细节上进行改变，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种嵌入式座椅单元包括：

双框架横杆嵌入式座椅单元框架，包括第一框架横杆和第二框架横杆，其中所述第一框架横杆和第二框架横杆是分离的，各框架横杆包括第一腿部和第二腿部，其中所述第一腿部基本垂直于所述第二腿部，从而形成L形，并且其中所述第一框架横杆的第一腿部水平向内地朝所述第二框架横杆上水平向内的第一腿部延伸，所述第二腿部界定了适于容置钩子端部的多个孔；

多个固定在所述第一框架横杆上的第一钩子，和多个固定在所述第二框架横杆上的第二钩子，其中每个钩子包括直的钩子端部、钩体和钩子容置槽，各个钩子的所述直的钩子端部伸入框架横杆之一的所述第二腿部的一个孔内，同时所述钩体接近所述第一腿部放置，并且所述钩子容置槽面朝上，所述直的钩子端部朝所述第二腿部弯曲以将钩子锁在所述框架横杆上；

多个弹簧，每个弹簧具有附接在所述第一钩子其中一个上的第一端，和附接在所述第二钩子其中一个上的第二端；以及

多个支撑元件，每个支撑元件具有一个固定在所述第一框架横杆上的第一端和固定在所述第二框架横杆上的第二端。

2.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中所述第一框架横杆和所述第二框架横杆基本互相平行。

3.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中所述弹簧是蜷曲的和未拉伸的。

4.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中所述第一腿部包括多个孔，适合容置选自螺栓、螺母、销和钉子中任意一种的固定装置，其中所述第一框架横杆的第一腿部的孔基本相对于所述第二框架横杆的第一腿部的孔对齐。

5.如权利要求4所述的嵌入式座椅单元，其中支撑元件第一端部的孔对准第一框架横杆的第一腿部的孔，并且支撑元件的第二端部的孔对准第二框架横杆的第一腿部的孔，以使所述支撑元件固定在所述框架横杆内部的、第一腿部和第二腿部之间的L形空间内，固定装置将所述支撑元件的第一端部固定在所述第一框架横杆的第一腿部上，固定装置将所述支撑元件的第二端部固定在所述第二框架横杆的第一腿部上。

6.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中所述支撑元件是拱形的。

7.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中所述第一框架横杆上的钩子对准所述第二框架横杆上的钩子。

8.如权利要求1所述的嵌入式座椅单元，其中固定在所述第一框架横杆和第二框架横杆上的支撑元件穿插在附接于所述第一框架横杆和所述第二框架横杆上的弹簧之间。

9.一种装配嵌入式座椅单元的方法，包括步骤：

将L形的第一框架横杆和L形的第二框架横杆放置在嵌入式座椅单元构件设备的框架横杆支架内，其中所述第一框架横杆与所述第二框架横杆基本平行，并且其中各个框架横杆包括多个钩子；

将多个未拉伸弹簧固定在所述第一框架横杆和第二框架横杆之间，其中各个弹簧的一端固定在所述第一框架横杆的第一钩内，并且各个弹簧的第二端固定在所述第二框架横杆的第二钩内；

通过将所述嵌入式座椅单元设备的框架横杆支架拉开预定的距离，增加所述第一框架横杆和所述第二框架横杆之间的距离，从而将所述弹簧拉伸；

将多个支撑元件固定在所述第一框架横杆和第二框架横杆之间，其中各支撑元件的一端固定在所述第一框架横杆上，所述支撑元件的另一端固定在所述第二框架横杆上；以及

将所述框架横杆从所述嵌入式座椅单元设备的框架横杆支架松开，其中制造完成的嵌入式座椅单元可从所述嵌入式座椅单元设备移走。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括将多个钩子固定在所述第一框架横杆和将多个钩子固定在所述第二框架横杆上的步骤，其中将钩子一端插入所述框架横杆的垂直表面内的孔、并弯曲以将所述钩子固定在所述框架横杆上，并且其中钩体接近所述框架横杆的水平面放置，以使所述钩子的容置槽面朝上。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述弹簧是蜷曲弹簧。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述支撑元件是拱形的。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述第一框架横杆上的钩子基本相对于所述第二框架横杆上的钩子对齐。

14.如权利要求9所述的方法，进一步包括将所述支撑元件一端的孔对准所述第一框架横杆的水平表面的孔，并且将所述支撑元件第二端的孔对准所述第二框架横杆的水平表面的孔，并用固定装置将所述支撑元件固定在所述第一框架横杆和所述第二框架横杆上。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述固定装置选自螺母、螺栓、销和钉子中的任意一种。

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