专利名称：承载织物的固定及相关方法图1为根据本发明的一个优选实施例的办公室座椅的透视图；图2为椅座的分解透视图；图3为椅座的外环的顶部平面图；图4为椅座的外环的侧视图；图5为沿图3中的V-V线所取的椅座的外环的截面图；图6为图5中的A区域的放大图；图7为椅座内环的顶部平面图；图8为沿着图7中的B-B线所取的椅座内环的截面图，图中为了表示内环下表面部分，除去了一些部分；图9为沿着图7中的的A-A线所取的椅座的内环的截面图；图10为图8中的B区域的放大图；图11为图9中的C区域的放大图；图12为放置在椅座的内环上的椅座的外环和承载织物的截面图；图13为固定在椅座内环上的椅座的外环和承载织物的截面图；图14为靠背的外环的透视图；图15为靠背的内环的透视图；图16为装配好的靠背内环和靠背外环的顶部平面图；图17为沿着图16中XVII-XVII线所取的装配好的靠背内环和靠背外环的截面图；图18为沿着该外环的第一个位置上的一个打开的模具的截面图；图19沿着该外环的第一个位置上的一个闭合的模具的截面图；图20为沿着该外环的第二个位置上的模具的截面图。图1表示了根据本发明的一个优选实施例制造的办公室座椅10。再参见图2，该办公室座椅10包括一个常规的底座20，在底座上支承着一个椅座12和一个靠背14。椅座12和靠背14中的每一个分别包括形成相应的支承表面的承载织物16和18。椅座12包括一个优选与椅座的框架成为一个整体部分的内环26，和带有一块承载织物16并固定在内环26上的一个外环28。同样，靠背14包括一个优选与靠背框架成为一个整体部分的内环30；和带有一块承载织物18并固定在内环30上的一个外环32。一般，椅座12是经过下列几个工序制成的；(a)将一块没有拉伸的承载织物16，放在一个模具(没有示出)中；(b)在该没有拉伸的织物16的周边周围就地模制外环28；(c)将外环28安装在内环26上，这样，外环28和内26的相互作用将织物16拉伸至所希望的拉力；和(d)将外环28固定在内环26上。靠背14可以根据基本上相同的方法制造。除了承载织物和相应的固定零件之外，该办公室座椅10基本上是常规的座椅。因此，不与使用承载织物相关的，或不是该座椅独特的零件，不作详细说明。但是，座椅10一般包括一个具有带小脚轮23的5条脚架21、一个从该脚架向上伸出的支承柱25和安装在支承柱顶部的一块顶板22的常规的底座20。所述的底座20只是一个示例性的，并可以根据个人愿望，用各种各样的常规底座中的任何一种底座代替。例如，脚架21可以用其他常规的脚架代替。如果需要的话，该支承柱25也可以是一种常规的，高度可调节的柱。椅座12可以用例如，螺钉、螺栓或其他常规的紧固件安装和放置在顶板22上。座椅10还包括一个基本上常规的靠背支承24。该靠背支承安装在顶板22上，以形成靠背14的一个安装表面。现参照办公室座椅10的椅座12部分，来详细说明本发明的固定结构和制造方法。在优选实施例中，椅座12一般包括一个固定在顶板22上的内环26；一个安装在内环26内并固定在内环26上的外环28；和一块固定在外环28上的承载织物16(见图2)。现参见图7一图11，该内环26优选包括一个整体的座盘部分27。该座盘部分27一般为凸形的，以便在织物16下面形成一个空洞；并且其形状与所希望的椅座的轮廓相适应。该座盘部分27包括一个直接安装在顶板22上的安装表面29。例如，安装表面29优选包括一些适合于安放将该椅座12固定在顶板22上的(参见图2)螺钉、螺栓或其他紧固件的螺钉凸台(没有示出)。显然，可以采用各种另外的方法，将椅座12固定在顶板22上。内环26在座盘部分27的周边周围延伸，并形成一条可放置外环28的周边周围延伸，并形成一条可放置外环28的，用于固定织物的支架74的槽48，这点将在下面作更详细的说明。如图11和图13最清楚地表示那样，槽48优选在整个内环26的周围延伸；并且大小足够大，基本上容纳外环28的用于固定织物的整个支架74。在内环26的槽48的底部，还形成许多锁紧槽80，用于放置外环28的相应的锁紧接片82；以便将两个环互相连接起来；这点将在下面作更详细的说明。在靠近每一个锁紧槽80处，设置了一个锁紧销84，用于将外环28锁紧在内环26内规定的位置上。每一个锁紧销84都包括一个倒钩86，用于与锁紧接片82上的相应倒钩88互相锁紧，锁紧销84位于内环26的壁上，并有一点挠性，可允许在安装外环28过程中锁紧销84产生偏移。如果需要的话，槽48的底部壁面上还可以作出或交替地作出带有间隙的螺钉孔、螺钉凸台或其他常规的部件，以便进一步将外环28固定在槽48内。在该优选实施例中，内环26是整体地固定在上述座盘部分27上的椅座框架的一个整体部分。或者，可将椅座的内环26制成与座盘部分分开的一个环形零件(没有示出)。如果这样，则可将内环26固定在支承在上述顶板22上或直接支承在上述脚架上的座盘部分或其他结构零件上。如上所述，外环28带有织物16；并且在将外环28安装在内环26上时，与内环26相互作用，将织物16拉伸至所希望的拉力。现在参见图3-图6，外环28一般为一个刚性的有一个中心开口90的周边框架，在开口90上悬挂着织物16。外环28的形状和轮廓与内环26的形状和轮廓对应。外环28的横截面基本上为L字形，它有一个修整用的支架76和一个固定织物用的支架74。该修整用的支架76在向外方向上，基本上与织物16在一直线上延伸。修整用的支架76可增强外环28，并使椅座12外观整洁和整齐。该修整用的支架76的尺寸和形状可以随应用场合不同而改变；如果需要的话，在某些应用场合可以取消。固定织物用的支架74基本上是直的支架，可以装入内环26的槽48中。固定织物用的支架74，也可固定织物16的周边边缘。在该优选实施例中，织物16封装在该固定织物的支架74内，这意味着，该固定织物用的支架74是在织物16的周围模制的，因此在模制过程中，织物16的周边边缘可以紧密地与该固定织物用的支架74互相固定。或者，可以用机械固定装置，例如穿过安装板条(没有示出)的安装螺钉，将织物16固定在该固定织物用的支架74上。如下面将要更详细地说明的那样，将固定织物用的支架74插入槽48中，可使织物16拉伸至所希望的拉力(见图12和图13)。通过改变织物16固定在该固定织物用的支架74上的位置，可以控制加在织物16的拉长量。例如，将织物16安装在该固定织物用的支架74的下端附近，可令使织物的拉长量较大；而将织物16安装在该固定织物用的支架74的上端附近，则会使织物的拉长量较小。在该优选实施例中，织物16是这样固定在上述固定织物用的支架74上的，以使织物在左/右方向的伸长基本上比在前/后方向的伸长大。更具体地说，该优选实施例设被计成使织物在左/右方向的拉伸大约为4.5％，而在前/后方向的拉长小于大约为1％。为了使织物所受的拉力理想地改变，织物16沿着外环28的左右侧在上述固定织物用的支架74上的固定位置较低，而沿着外环28的前后侧在该固定织物用的支架74上的固定位置较高。外环28的每一个拐角处优选有大约3英寸的过渡部分，织物16在该过渡部分在沿着不同的边的不同的安装位置之间转换。在该优选实施例中，承载织物16包括在左/右方向延伸的弹性单丝，和在前后方向延伸的基本上为非弹性的纱线。结果，织物16在弹性单丝方向的拉长量较大。外环28还包括多个从该固定织物用的支架74的下边缘向下伸出的锁紧接片82。每一个锁紧接片82都有包括一个倒钩88；锁紧接片82的形状和放置位置使它可与内环26的锁紧槽80紧压配合。锁紧接片倒钩88与相应的锁紧销的倒钩86互相锁紧，可将内环26与外环28互相固定。优选倒钩86或88中至少有一个倒钩包括一个斜面，使得在将织物固定用的支架74插入上述槽48中的过程中，锁紧接片82和/或锁紧销84彼此挠曲分开。承载织物16的形状，与椅座12的所希望的形状一致。更具体地说，要预先选择承载织物16的尺寸和形状，以便与外环28的精确尺寸和形状适应。如下面将要更详细地说明那样，承载织物可以是包括聚酯弹性体织物在内的各种各样的承载织物中的任何一种织物。对于这种应用场合，术语“织物”是指包括针织材料在内的纺织的和无纺的材料，没有什么限制。如果需要的话，可以使用带有经纱和纬纱熔接交点的纺织织物。这些织物特别适用于外环的材料不是与织物材料属于同一个树脂族的应用场合。在这种应用场合中，经纱与纬纱的熔接交点可使外环28更牢固地与织物16互相锁紧。一般，椅座的外环28是在织物16的周围就地模制的，因此，该椅座的外环28的材料流过并裹住经纱和纬纱，以使外环28的树脂与织物16牢固地互相连接。当制造外环28的树脂与织物16的树脂属于同一个树脂族时，外环28和织物16可以互相粘接。封装方法不但可使连接牢固，而且可以减少织物沿其周边散开的可能性。虽然优选将椅座的外环28利用封装方法固定在织物16上，但该椅座外环可单独制造，并用常规的固定技术与织物固定。例如，该外环可由夹住织物的两个部分制成(没有示出)。
座椅10的靠背14可按照基本上与椅座12相同的方法制造(见图14-图17)。虽然靠背14的尺寸和形状与椅座12的尺寸和形状不同，但靠背14的和一般的零件制造方法基本上与椅座12的一般零件和制造方法相同。因此，靠背14的结构和制造方法不作详细说明。只要说明下列这点就够了，即靠背14包括一个靠背内环30，一个靠背外环32，和一块承载织物18。靠背内环30上作了一个槽148，并安装在靠背支承24上。与椅座内环26不同，靠背内环30具有一个开放的中心92，并优选不包括上述的椅座盘或与其相当的零件。靠背的外环32包括一个修整用的支架176和一个固定织物用的支架174；并且是在织物处在松弛状态下，在织物18周围就地模制的。在该优选实施例中，织物18固定在上述固定织物用的支架174上的位置，沿着靠背的外环32改变，并且选择成使在左/右方向织物的拉长小于大约1％，而在顶部/底部方向的拉长大约为6-7％。为了使拉力作所希望变化，织物18沿着靠背外环32的左右侧在该固定织物用的支架174上的固定位置较高，而沿着靠背外环32的顶部/底部两侧，在该固定织物用的支架174上的固定位置较低。与椅座外环28一样，在靠背外环32的每一个拐角处优选包括大约3英寸的过渡部分，使织物18在该部分沿着不同侧边的不同安装位置之间转换。如上所述，承载织物18优选包括与基本上为非弹性的纱线相交的弹性单丝。在靠背14中，弹性丝在左/右方向延伸；在而纱线则在上/下方向延伸。结果，在基本上为非弹性纱线的方向上，织物18的拉长量较大。
如上所述，靠背14安装在座椅10的靠背支承24上。一般，靠背支承24为L字形，它有两个基本上在水平方向延伸并可用螺钉(没有示出)安装在上述顶板22上较低的支架100和102。靠背支承24还包括两个分别从较低的支架100和102向上延伸的直立支架104和106。在该直立支架104和106的上端，放置着一个基本上为U字形的安装托架108。靠背支承24优选由金属制成，而安装托架108则焊接在直立支架104和106上。或者，靠背支承24可以由高强度材料如金属或高强度塑料模制或铸造成一个单件。在任何情况下，安装托架108的形状应与靠背14的内环30的形状相适应，并且优选有多个隔开一定距离的安装孔110，以便用常规的方法将内环30用螺钉或螺栓拧紧固定在靠背支承24上。制造和装配底座20、顶板22和靠背支承24可用常规的方法和装置制造。在所述的实施例中，底座20由一个常规的5条脚架21、小脚轮23和一个常规的支承柱25装配而成。脚架21，小脚轮23和支承柱25装配而成。脚架21，小脚轮23和支承柱25优选预先制造，并可以从各种不同的众所周知的供应商处获得。顶板22用常规的方法制成，它安装在支承柱25上，并可支承椅座的内环26。同样，靠背支承24可以按上所述那样制造，固定在顶板22上，并支承靠背的内环30。顶板22和靠背支承24优选由适当的金属如铝合金制成，但也可以用其他的金属或建筑塑料制成。如果需要的话，可以在座椅10中，例如在底座20、顶板或靠背支承24中引入高度控制、斜倚装置、椅座倾斜控制和其他调节机构。
承载织物16和18是预先制造的，并可从各种不同的众所周知的供应商处获得。例如，该织物可以用由Acme Mills of Detroit，Michigan获得的Dymerrot织物、由Quantum Inc.of Colfax，North Carolina获得的Pellicle织物、由Matrix of Greensboro，North Carolina获得的Collage织物或由Milliken of Sparfanbarg，South Carolina获得的Flexnet织物制造。承载织物16优选是一种可以熔接的织物。承载织物16和18优选利用常规的模切方法和装置来切断。织物16和18的尺寸和形状是预先选择的，它应保证在将外环插入内环中时形成所希望的拉力。为了使织物在模具内能保持在所希望的位置上，该织物16和18优选包括可以夹持在底模64和盖模66之间的一个周边部分17。
现在结合椅座外环28的制造来说明模制过程。参见图18-图20，模具60包括一个底模64和一个盖模66，它们形成的模具空腔62的形状与椅座外环28的形状一致。模具64和66在靠近模具空腔62的位置形成一条分割线120，该模具空腔部分形成上述外环上固定织物用的支架74，使该织物16在外环上的固定织物用的支架74处进入模具空腔中。如上所述，在该优先实施例中，织物16在左/右方向上的拉长较大，而在前/后方向上只有较小的拉长。为了在椅座外环28的各个不同位置处将织物16封装在固定织物用的支架74的不同位置内，上述分割线120的位置可以沿着椅座外环28改变。如上所述，这可使织物16在不同的方向上有不同的拉长量。底模64包括一个常规的竖钩66，它可以夹紧织物16的周边边缘，以便在模制过程中将织物保持在规定位置上。图19为模具60的第一部分的截面图，表示织物16在固定织物用的支架74的顶部附近进入模具空腔62中的情况。图19为沿着椅座外环28的前部和后部的模具60的代表性结构。结果，织物16在前/后方向上的拉长较小。图20为模具60的第二部分的截面图，表示织物16向着上述外环上的固定织物用的支架74进入模具空腔62中的情况。图20为沿着椅座外环28的左部和右部的模具60的代表性结构。结果，织物16在左/右方向的拉长，比在前/后方向的拉长大得多。模64和66作成在模具空腔62的拐角处有大约3英寸的过渡部分，使上述分割线120，或织物16的进入点可在图19和图20所示的位置之间转换。在椅座外环28的不同区域上的分割线120的位置随着应用场合的不同而改变，以便与该应用场合的织物拉伸轮廓相适应。如果需要的话，盖模66可以包括一个常规的钢制密封垫片67，以协助防止熔融材料从模具空腔62中流出，密封垫片674可以涂敷硅树脂、尿烷或其他常规的材料。
承载织物16放置在椅座外环28的模具60的模具空腔62中。织物16以松弛状态放在模具空腔62中，没有皱折或折痕。织物16优选延伸通过该模具空腔62，并沿着其周边部分，被上述竖钩65夹挤着(参见图19和图20)。或者，织物16可以直接夹挤在底模64和盖模66之间(没有示出)，或者使织物的末端在模具空腔内(没有示出)。在该优先实施例中，为了防止在底模和盖模闭合时，外环28向内压坏织物16，该底模和盖模形成一个由模具空腔向内延伸的微小间隙68。然而，间隙68小到足以防止熔融材料流出模具空腔62并流入间隙68中。密封垫片67也可有助于防止熔融的材料通过分割线120从模具空腔62中流出。然后，利用一般常规的模制方法和装置，围绕着织物16的周边将椅座外环28注塑成形。可以说，熔融材料进入模具空腔62中，在该空腔中流动，并在硬化以后与织物1 6紧密地互相连接。椅座外环28优选由热熔性型料如聚丙烯、尼龙、聚酯，或热凝成形的材料如饱和环氧树脂制成。在椅座外环28充分硬化以后，从模具中取出外环/织物组件，松弛状态的织物16就包含在一个刚性的外环28内。再根据个人意愿，从织物16上修整其周边部分17。在不使用熔接织物的应用场合，外环优选用从与制造织物16的树脂相同的族中选出的树脂制造，例如有Dupont获得的Hyfrel 4556或5556、由Dutch State Mine(“DSM”)of Evansville，Indiana获得的Arnitel EM440。这可促使织物16与外环28之间的连接牢固和耐用。
椅座内环26也可利用常规的模制装置制造。模制出的椅座内环26上的槽48，可以容纳椅座的外环28。然而，槽48并不是严格必需的，可以利用常规的紧固件等将椅座外环28固定在椅座内环26的一个基本上垂直的外表面上。模制的椅座内环26带有座盘部分27和安装部分29。椅座内环26优选由尼龙、聚丙烯或PET或其他饱和树脂制造，并用玻璃纤维或其他类似的加强材料增强。在充分硬化后，从模具中取椅座内环26。在座盘部分27的安装结构29上，钻有许多安放螺钉(没有示出)的螺钉孔(没有示出)，用于将椅座内环26固定到顶板22上。螺钉孔的数目和位置随应用场合不同而改变。
然后，将椅座外环28安装在椅座内环26上。一般，通过将固定织物用的支架74插入上述内环26上的槽48中，而将椅座外环28固定到椅座内环26上。椅座外环28插入槽48中，直至上述锁紧片82和锁紧销84互相锁紧将内环26与外环28固定在一起为止。或者，可以去掉锁紧接片82和锁紧销84，而用螺钉、粘接剂或其他常规的方法将内环26与外环28互相固定。外环28优选利用常规的压力机(没有示出)压入内环26中，但在某些应用场合，也可以用手工插入，这主要决定于所需的力大小。然后，再用例如螺钉将椅座内环26固定在顶板22上，从而完成椅座12的装配。
如上的述，靠背14可用与椅座12相同的方法制造和装配。简短地说是这样将椅座靠背的织物18切成的所希望的形状；就地在织物18上模制靠背外环32；模制靠背内环30；并将靠背外环32和织物18插入靠背内环30中，直至锁紧销184与锁紧接片182互相锁紧为止。优选利用与用于制造椅座内环26和外环28的模具基本上相同的模具(没有示出)来制造靠背内环30和外环32。在内环30上作出许多螺钉孔134。这些螺钉孔优选与内环30整体模制出来，或者是在模制出内环30以后，在内环30上的钻出。然后，再利用常规的方法例如穿过内环30上的螺钉孔134和靠背支承24上的安装孔110的螺钉，将装配好的靠背14安装在靠背支承24上。
以上说明了本发明的一个优先实施例。在不偏离根据包括等价条文的专利法原则作出的所附权利要求书规定的本发明的精神和范围的条件下，可以作各种各样的改动和改变。任何单个提到的权利要求要素，例如使用冠词“一”、“该”或“所述”，并不是要将该要素限制在单一一个。


一种承载织物的固定结构。该固定结构包括互相配合的内环和外环。该外环包括一个固定一块承载织物的固定织物用的支架(74),内环上具有一个可容纳该固定织物用的支架(74)的槽。该内环和外环的结构使得在将该固定织物用的支架(74)插入该槽中时可以拉伸该织物。本发明还提供了一种将承载织物固定在支承结构上的方法。该方法一般包括下列步骤:(a)提供一个具有固定织物用的支架(74)的外环;(b)将一块承载织物固定在该固定织物用的支架(74)上(c)提供一个具有一个可容纳该外环的该支架的槽的内环;和(d)通过将支架插入槽中而将外环安装在内环上,该插入迫使该织物向下进入该槽中,并拉伸该织物至所希望的拉力。