一种自动调节的背部支撑机构、座椅靠背及其座椅

技术领域

本发明属于人体工学椅制造技术领域，尤其涉及一种自动调节的背部支撑机构、座椅靠背及其座椅。

背景技术

椅子是最为常用的办公家具之一，在家庭生活与日常办公中均具有重要的地位。现有技术中椅子的椅座大多是采用软海绵或软体垫作为支撑人体臀部的，在一定程度上提供舒适感。

人体工学椅是具备良好的透气散热特性，舒适保健，可防止椅子在使用过程中产生细菌的生长环境，并能够减少臀背部压迫面积、按压受力处穴位、促进臀背部血液循环、避免颈肩腰的劳损、保持健康的体魄，并且人体工学椅是通过合适的设计，能够根据不同人体进行自动调整支撑位置，以达到舒适的坐姿和矫正坐姿的作用。

对比文件CN202211633370X公开了一种保护脊椎的智能学习椅，具体公开了包括支撑杆，所述支撑杆上可实施学习椅高度的调节工作，所述支撑杆的一侧分布有背靠件和座板件，所述背靠件位于座板件的上方。所述背靠件的正面设置有组合式的腰椎防护件，所述座板件的上方设置有坐姿矫正件。本发明通过腰椎防护件和坐姿矫正件，腰椎防护在使用者后腰部位形成防护结构，可有效避免使用者身体歪斜，所产生的腰椎倾斜现象。坐姿矫正件分布与于使用者的臀部、腿部的两侧，可压力迫紧使用者处于端坐状态，有效避免使用者的坐姿倾斜，保障了使用者的腰椎、尾椎骨处于接近直立的状态，减少腰椎、尾椎骨由于不当坐姿所产生的压力。具有保护脊椎的效果。

但是在实际应用中，只有当人体以正确的坐姿坐在椅子上，对比文件中的学习椅才能起到支撑的作用，如果人体背部不主动与背靠接触，那么就无法对人体进行矫正和支撑，并且人体长时间处于一个标准坐姿容易产生疲乏，这会让使用者刻意躲避背靠的支撑，也会影响矫正效果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的人体工学椅如果人体背部不主动与背靠接触，那么就无法对人体进行矫正和支撑，并且人体长时间处于一个标准坐姿容易产生疲乏，这会让使用者刻意躲避背靠的支撑，也会影响矫正效果等问题而提供一种自动调节的背部支撑机构、座椅靠背及其座椅。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种自动调节的背部支撑机构，包括包括调节机构和支撑机构，调节机构内嵌于座椅内部，且用于控制座椅靠背与座椅之间的角度，调节机构包括活动连接的压垫，压垫通过若干驱动组件与座椅活动连接，驱动组件用于驱动座椅靠背摆动；

支撑机构位于座椅靠背内部，包括固定在座椅靠背上的固定架，固定架下端内嵌有可转动的旋转块，旋转块两端且面向座椅的一侧均设有支撑缓冲组件，另一侧设有具有伸缩量的伸缩连接组件，支撑缓冲组件两侧对称活动连接有腰托垫，两组支撑缓冲组件将两个腰托垫支撑为中间高两边低。

进一步的，压垫上表面为弧形，且两端下方设有贯穿座椅的导向柱，导向柱外径面上设有复位弹簧。

进一步的，驱动组件包括位于压垫两侧下方的斜滑块组件，两侧的斜滑块组件移动方向相反，斜滑块组件包括与压垫固定连接的第一斜滑块，第一斜滑块下方设有第二斜滑块，第一斜滑块与第二斜滑块相互配合移动，第二斜滑块通过滑条与座椅滑动连接，两个第二斜滑块底部之间通过气弹簧连接。

进一步的，第二斜滑块通过第一连杆机构连接座椅靠背上方，用于拉动座椅靠背，另一个第二斜滑块通过第二连杆机构连接座椅靠背的下端，用于使座椅靠背转动。

进一步的，第一连杆机构包括与第二斜滑块固定连接的第一连杆，第一连杆另一端转动连接有第二连杆，第二连杆上端与座椅靠背上端转动连接；

第二连杆机构包括固定在第二斜滑块上的固定套，固定套内部转动连接有驱动杆，驱动杆另一端转动连接有驱动柄，驱动柄与座椅靠背的转轴固定连接。

进一步的，固定架外侧固定连接有倾斜顶块，倾斜顶块与旋转块上端之间设有顶紧弹簧；

支撑缓冲组件包括与旋转块固定连接的支撑杆，支撑杆两端均转动连接有旋转杆，旋转杆另一端与腰托垫转动连接，两个旋转杆连接两个不同的腰托垫，且均连接腰托垫内端，支撑杆与腰托垫之间设有用于顶起腰托垫内端的压缩弹簧；

伸缩连接组件包括位于旋转块中间固定连接的固定杆，固定杆两端均转动连接有第一连接杆，第一连接杆另一端连接有第二连接杆，第二连接杆另一端与腰托垫转动连接。

一种座椅靠背，包括靠背支架，靠背支架为U型，靠背支架下端通过转轴转动连接在座椅上，靠背支架内部活动连接有对腰部自动支撑的支撑机构，上端转动连接有对头部支撑的头枕，头枕下方连接有对颈部自动调节支撑的颈部支撑组件，颈部支撑组件可以根据不同的人体高度进行自动调节高度和角度；

头枕包括头枕本体，头枕本体通过三角支架与支撑机构转动连接，支撑机构上端部固定连接有支撑板，三角支架与支撑板之间设有用于支撑作用的第一支撑弹簧；

颈部支撑组件包括颈枕，颈枕两端均固定连接有倾斜的校准柱，且中间上侧内嵌有支撑软垫，支撑软垫通过导柱与颈枕活动连接。

进一步的，颈枕中间为弧形内凹，导柱贯穿颈枕，且端部连接有限位块，导柱外径面上且位于支撑软垫和颈枕之间设有缓冲弹簧；

支撑机构上端外围通过滑块连接有上下移动的移动块，支撑机构在滑块对应位置开设有滑槽，滑槽内设有弹簧杆，弹簧杆贯穿滑块，弹簧杆外径面上设有弹簧，弹簧对移动块产生一个向下的压力，用于将校准柱贴紧肩部定位，移动块与颈枕通过转轴转动连接。

进一步的，颈枕侧面上端与头枕侧面下端通过联动机构活动连接，联动机构用于头枕角度和颈枕角度的自动调整；

联动机构包括固定在头枕上的上固定杆，上固定杆固定连接有上连杆，颈枕侧面上端固定连接有下固定杆，下固定杆固定连接有下连杆，上连接杆和下连杆之间通过转轴转动连接，且在下连杆和支撑板之间对应位置设有第二支撑弹簧。

一种其座椅，座椅本体，座椅本体一端转动连接有座椅靠背，座椅靠背可以在座椅本体上转动调节角度，座椅本体下端固定连接有滚轮，两侧固定连接有扶手；

座椅本体内嵌有用于调节座椅靠背角度的调节机构，座椅靠背内部设有用于对腰部自动支撑的支撑机构；

座椅靠背上端转动连接有对头部支撑的头枕，头枕下方且位于支撑机构外侧上连接有对颈部自动调节支撑的颈部支撑组件，颈部支撑组件用于自动调节颈部支撑的高度和角度。

有益效果：本发明设计合理，结构简单稳定，实用性强，具有以下有益效果：

1、人体坐在座椅上后，调节机构受力，座椅靠背自动贴合人体后背，此时支撑机构受到人体后背的压力，自动变形贴合人体后背对其进行支撑；

2、当压垫受到压力向下移动的时候，第二斜滑块受到第一斜滑块的作用向一侧移动，一个第二斜滑块拉动座椅靠背的上端反转，另一个第二斜滑块转动座椅靠背，实现座椅靠背自动向使用者背部翻转贴合追背的效果，两个第二斜滑块底部之间通过气弹簧连接，在坐垫不受到压力的时候，两个第二斜滑块受到气弹簧的作用同时向中间移动复位；

3、座椅靠背追背后，腰托垫中间受力向内压缩的时候，两端通过伸缩连接组件具有一定的伸缩量，可以实现腰托垫的挤压变形，由腰托垫的中间上部分先接触到人体背部，受到压力后腰托垫的其余部分对人体腰部进行包裹，实现全面自动贴合支撑，两个腰托垫实现了双模动态追背的效果，支撑性更大，稳定性更好；

4、通过校准柱下表面为倾斜面，校准柱压在人体肩上面，一开始颈枕处于最低位，随着颈枕不断靠近人体，校准柱又为倾斜面，靠人体越近，颈枕上升的高度就会越高，这样就可以将颈枕自动调整到颈部需要支撑的位置，弹簧杆外径面上设有弹簧，可以对移动块产生一个向下的压力，能够使校准柱贴紧肩部定位，并且还能具有按压按摩的效果，移动块与颈枕通过转轴转动连接；

5、颈枕上端突出于头枕，保证人体颈部先于颈枕接触，对人体颈部进行支撑，保证了人体的坐姿，颈枕受力往后压的话会慢慢的压至与头枕齐平，保证了颈枕对颈部的包裹力和支撑型，并且在人体躺下的时候，人体头部是下垂的，颈部会往上太，这样人体头部与颈部就会产生较大的空隙，此时通过联动机构，随着头枕越往下垂，颈枕上端就会越网上翘，以此保证不管头枕角度如何，颈枕始终能保持对颈部的支撑。

附图说明

图1为现有技术结构示意图；

图2为本发明实施例一结构示意图；

图3为本发明实施例一全剖结构示意图；

图4为本发明实施例一座椅结构示意图；

图5为本发明实施例一座椅全剖结构示意图；

图6为本发明实施例一背部结构示意图；

图7为本发明实施例一调节机构结构示意图；

图8为本发明实施例一支撑机构结构示意图；

图9为本发明实施例一颈部支撑组件结构示意图；

图10为本发明实施例一颈部支撑组件背部结构示意图；

图11为本发明实施例一颈枕结构示意图；

图12为本发明实施例二结构示意图。

图中：1-调节机构、2-支撑机构、3-靠背支架、4-头枕、5-颈部支撑组件、6-联动机构、7-座椅本体、8-座椅靠背、9-滚轮、10-扶手、101-坐垫支撑板、102-连杆一、103-连杆二、104-固定杆、105-推杆一、106-推杆二、107-滑动件、108-连杆三、109-连杆四、110-靠背固定座、111-气弹簧组件、112-顶杆、113-控制器、114-牵引绳；

11-压垫、12-导向柱、13-复位弹簧、14-斜滑块组件、15-第一连杆机构、16-第二连杆机构；

141-第一斜滑块、142-第二斜滑块、143-气弹簧、151-第一连杆、152-第二连杆、161-固定套、162-驱动杆、163-驱动柄；

21-固定架、22-旋转块、23-支撑缓冲组件、24-伸缩连接组件、25-腰托垫、26-倾斜顶块、27-顶紧弹簧；

231-支撑杆、232-旋转杆、233-压缩弹簧、241-固定杆、242-第一连接杆、243-第二连接杆；

41-头枕本体、42-三角支架、43-支撑板、44-第一支撑弹簧；

51-颈枕、52-校准柱、53-支撑软垫、54-导柱、55-限位块、56-缓冲弹簧、57-滑槽、58-弹簧杆、59-弹簧；

61-上固定杆、62-上连杆、63-下固定杆、64-下连杆、65-第二支撑弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

现有技术结合图1所示的，

实施例一：包括座椅本体7，座椅本体7两侧设有扶手10，后侧固定设有座椅靠背8，座椅靠背上方设有头枕4。

结合图2-4所示，本发明的一个实施例：一种自动调节的背部支撑机构，包括设置在座椅内部的调节机构1，调节机构1可以控制座椅靠背与座椅之间的角度变化，角度变化范围为45°-165°，座椅靠背内部设置有能够自动贴合人体背部的支撑机构2，人体坐在座椅上后，调节机构1受力，座椅靠背自动贴合人体后背，此时支撑机构2受到人体后背的压力，自动变形贴合人体后背对其进行支撑。

结合图3和图6所示的调节机构1包括在座椅内部上下移动的压垫11，压垫11上表面为弧形，为了提高座椅舒适度，压垫11两端下方设有贯穿座椅的导向柱12，导向柱12外径面上设有复位弹簧13，压垫11两侧下方对称设有斜滑块组件14，两侧的斜滑块组件14移动方向相反，斜滑块组件14包括与压垫11固定连接的第一斜滑块141，第一斜滑块141下方设有第二斜滑块142，第一斜滑块141与第二斜滑块142相互配合移动，当压垫11受到压力向下移动的时候，第二斜滑块142受到第一斜滑块141的作用向一侧移动，第二斜滑块142通过滑条与座椅滑动连接，两个第二斜滑块142底部之间通过气弹簧143连接，在压垫11不受到压力的时候，两个第二斜滑块142受到气弹簧143的作用同时向中间移动复位。

其中一个第二斜滑块142通过第一连杆机构15连接座椅靠背上方，拉动座椅靠背，另一个第二斜滑块142通过第二连杆机构16连接座椅靠背的下端，使座椅靠背转动；

第一连杆机构15包括与第二斜滑块142固定连接的第一连杆151，第一连杆151另一端转动连接第二连杆152，第二连杆152上端与座椅靠背上端转动连接，在第二斜滑块142移动的时候，通过第一连杆机构15的作用，可以实现拉动座椅靠背向人体倾斜的效果；

第二连杆机构16包括固定在第二斜滑块142上的固定套161，固定套161内部转动连接有驱动杆162，驱动杆162另一端转动连接有驱动柄163，驱动柄163与座椅靠背的转轴固定连接，这样在第二斜滑块142移动的时候，能够通过驱动杆162带动座椅靠背转轴转动，从而实现第一连杆机构15和第二连杆机构16同时对座椅靠背起到旋转调节的效果，能够在坐人的时候，座椅靠背能够自动贴合人体后背。

结合图4、7和图9所示的支撑机构2包括固定在座椅靠背上的固定架21，固定架21下端内嵌有可转动的旋转块22，旋转块22两端且面向于座椅的一侧均设有支撑缓冲组件23，另一侧设有具有伸缩量的伸缩连接组件24，支撑缓冲组件23两侧对称固定连接有腰托垫25，两组支撑缓冲组件23将两个腰托垫25支撑位中间高，两边低的状态，固定架21外侧固定连接有倾斜顶块26，倾斜顶块26与旋转块22上端之间设有顶紧弹簧27，这样能够保证腰托垫25上端凸出，下端内凹，还能够在受力的时候起到缓冲的作用；

支撑缓冲组件23包括与旋转块22固定连接的支撑杆231，支撑杆231两端均转动连接有旋转杆232，旋转杆232另一端与腰托垫25转动连接，两个旋转杆232连接两个不同的腰托垫25，且均连接腰托垫25内端，支撑杆231与腰托垫25之间设有压缩弹簧233，可以起到将腰托垫25内端顶起的作用，优先接触人体背部，还可以起到缓冲的作用，增加舒适度；

伸缩连接组件24包括位于旋转块22中间固定连接的固定杆241，固定杆241两端均转动连接有第一连接杆242，第一连接杆242另一端连接有第二连接杆243，第二连接杆243另一端与腰托垫25转动连接，这样三级的转动连接杆，在腰托垫25中间受力向内压缩的时候，两端具有一定的伸缩量，可以实现腰托垫25的挤压变形，由腰托垫25的中间上部分先接触到人体背部，受到压力后腰托垫25的其余部分对人体腰部进行包裹，实现全面自动贴合支撑。

结合图1-4所示的一种座椅靠背，包括靠背支架3，靠背支架3为U型，靠背支架3下端通过转轴转动连接在座椅上，靠背支架3后侧固定连接有用于支撑作用的固定架21，固定架21下端连接有对腰部自动支撑的支撑缓冲组件23，上端转动连接有对头部支撑的头枕4，头枕4下方且位于固定架21外侧上连接有对颈部自动调节支撑的颈部支撑组件5，颈部支撑组件5可以根据不同的人体高度进行自动调节高度和角度。

头枕4包括头枕本体41，头枕本体41侧面通过三角支架42与固定架21转动连接，固定架21上端部固定连接有支撑板43，三角支架42与支撑板43之间设有用于支撑作用的第一支撑弹簧44；

结合图5和图8颈部支撑组件5包括颈枕51，颈枕51中间为弧形内凹，可以提高人体舒适感，颈枕51两端均固定连接有校准柱52，用来调节颈枕51高度，校准柱52下表面为倾斜面，校准柱52压在人体肩上面，一开始颈枕51处于最低位，随着颈枕51不断靠近人体，校准柱52又为倾斜面，靠人体越近，颈枕51上升的高度就会越高，这样就可以将颈枕51自动调整到颈部需要支撑的位置，颈枕51中间上侧内嵌有支撑软垫53，支撑软垫53通过导柱54与颈枕51活动连接，导柱54贯穿颈枕51，且端部连接有限位块55，导柱54外径面上且位于支撑软垫53和颈枕51之间设有缓冲弹簧56，这样支撑软垫53受力的时候可以起到支撑和缓冲的作用。s

固定架21上端外围通过滑块连接有可以上下移动的移动块56，固定架21在滑块对应位置开设有滑槽57，滑槽57内设有弹簧杆58，弹簧杆58贯穿滑块，弹簧杆58外径面上设有弹簧59，可以对移动块56产生一个向下的压力，能够使校准柱52贴紧肩部定位，并且还能具有按压按摩的效果，移动块56与颈枕51通过转轴转动连接；

结合图8和图10所示的颈枕51侧面上端与头枕4侧面下端通过联动机构6活动连接，联动机构6包括固定在头枕4上的上固定杆61，上固定杆61固定连接有上连杆62，颈枕51侧面上端固定连接有下固定杆63，下固定杆63固定连接有下连杆64，上连杆62和下连杆64之间通过转轴转动连接，且在下连杆64和支撑板43之间对应位置设有第二支撑弹簧65，这样可以使颈枕51上端突出于头枕4，保证人体颈部先与颈枕51接触，对人体颈部进行支撑，保证了人体的坐姿，颈枕51受力往后压的话会慢慢的压至与头枕4齐平，保证了颈枕51对颈部的包裹力和支撑型，并且在人体躺下的时候，人体头部是下垂的，颈部会往上太，这样人体头部与颈部就会产生较大的空隙，此时通过联动机构6，随着头枕越往下垂，颈枕51上端就会越网上翘，以此保证不管头枕4角度如何，颈枕51始终能保持对颈部的支撑。

结合图1-4所示的一种座椅，包括座椅本体7，座椅本体7一端转动连接有座椅靠背8，座椅靠背8可以在座椅本体7上转动，调节他们之间的角度，座椅本体7下端固定连接有滚轮9，两侧固定连接有扶手10；

座椅本体7内嵌有用于调节座椅靠背角度的调节机构1，座椅靠背8内部设有用于对腰部自动支撑的支撑缓冲组件23；

座椅靠背8上端转动连接有对头部支撑的头枕4，头枕4下方且位于固定架21外侧上连接有对颈部自动调节支撑的颈部支撑组件5，颈部支撑组件5可以根据不同的人体高度进行自动调节高度和角度。

实施例二：该实施例二中的一种自动调节的背部支撑机构、座椅靠背及其座椅是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

结合图11所示的本发明的一个实施例，一种自动调节的背部支撑机构，包括坐垫支撑板101、连杆一102、连杆二103、固定杆104，组成第1四连杆机构，连杆一102及连杆103的一端通过销钉与坐垫支撑板101转动连接，另一端通过销钉与固定杆104转动连接；坐垫支撑板101与推杆一105、推杆二106、滑动件107组成第2四连杆机构，推杆一105及推杆二106的一端通过销钉与坐垫支撑板101转动连接，另一端通过销钉与滑动件107转动连接；第1四连杆机构与第2四连杆机构相互重叠组合成滑动多连杆结构；连杆三108、连杆四109与靠背固定座110和固定杆104组成第3四连杆机构，气弹簧组件111一端与固定杆104固定，另一端与滑动件107固定，用于给滑动块107提供复位动力或止动，滑动件107和顶杆112组成滑动连杆结构，连杆三108及连杆四109一端通过销钉与靠背固定座110转动连接，另一端通过销钉与固定杆104转动连接，并且连杆三108的端头延伸点通过销钉与顶杆112的一端转动连接，顶杆112的另一端通过销钉与滑动件107转动连接。

当使用者座在座位上时，使坐垫支撑板101承压向下发生少量位移，驱动连杆一102、连杆二103转动，由此推动推杆一105、推杆二106转动，而推杆一105、推杆二106的转动推动滑动件107发生滑动（向后），滑动件107的滑动驱动顶杆112运动；由于顶杆112的运动，带动连杆三108、连杆四109转动（向前），从而使靠背固定座110转动而发生位移，由此实现靠背向前移动与人体背部贴合，实现自适应追背。

当使用者离开座位时，在气弹簧组件111的作用下，滑动件107向前滑动，从而拉动顶杆112并推动推杆一105和推杆二106，在顶杆112拉动下，连杆一102、连杆二103向后转动，使靠背固定座110向后移动复位，即靠背恢复原位置；同时在推杆一105和推杆二106作用下，连杆一102和连杆二103转动，驱使座位抬升复位。

同时为了使靠背可以根据需要在不同的位置停止，在座位上固定有控制器113，操作控制器113可通过牵引绳114使气弹簧组件111停止或解锁，从而实现靠背在不同的位置停止，以适应不同用户的需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神.或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。