NL1032729C1 - Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders - Google Patents

Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders Download PDF

Info

Publication number
NL1032729C1
NL1032729C1 NL1032729A NL1032729A NL1032729C1 NL 1032729 C1 NL1032729 C1 NL 1032729C1 NL 1032729 A NL1032729 A NL 1032729A NL 1032729 A NL1032729 A NL 1032729A NL 1032729 C1 NL1032729 C1 NL 1032729C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
elements
flexible
coupled
balancing mechanism
spring
Prior art date
Application number
NL1032729A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL1032729A1 (en
Inventor
Niels Vrijlandt
Peter Leendert Mastenbroek
Tonko Antonides
Marijn Cloosterman
Original Assignee
Microgravity Products B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microgravity Products B V filed Critical Microgravity Products B V
Priority to NL1032729A priority Critical patent/NL1032729C1/en
Publication of NL1032729A1 publication Critical patent/NL1032729A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1032729C1 publication Critical patent/NL1032729C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices
    • B25J19/0016Balancing devices using springs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/54Supports for the arms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C31/00Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/12Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
    • A47C31/126Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for chairs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/002Chair or stool bases
    • A47C7/004Chair or stool bases for chairs or stools with central column, e.g. office chairs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/12Attachments or mountings
    • F16F1/121Attachments or mountings adjustable, e.g. to modify spring characteristics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00Details of stands or supports
    • F16M2200/04Balancing means
    • F16M2200/044Balancing means for balancing rotational movement of the undercarriage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chairs Characterized By Structure (AREA)

Abstract

Springs (1, 2) provide the force necessary to carry out the two translations of the object (22) being balanced and the sum of the potential energy of the object, the mechanism components and springs is constant for any position of the object and no energy loss occurs during changes in the object position. Flexible members (3-6) secured to the springs extend around the peripheries of cylinders (10-12) so that the degree of contact between these members and the cylinder peripheries remains constant for any position of the object. The mechanism can be adjusted depending on the weight of the object. The mechanism has three degrees of freedom in a non-horizontal plane and the object is balanced in equilibrium with gravity.

Description

Een balanceermechanisme met drie vrijheidsgraden in een niet horizontaal vlak.A balancing mechanism with three degrees of freedom in a non-horizontal plane.

De uitvinding heeft betrekking op een balanceermechanisme met drie 5 vrijheidsgraden in een niet horizontaal vlak dat een orgaan in elke positie in evenwicht brengt met de zwaartekracht.The invention relates to a balancing mechanism with three degrees of freedom in a non-horizontal plane that balances an organ in any position with gravity.

Dergelijke balanceermechanismen zijn bekend, bijvoorbeeld in de vorm van een bureaulamp. Deze lamp kan zondèr allerlei instellingen gemakkelijk in een andere positie geplaatst worden door bijvoorbeeld 10 met de hand een lichte kracht uit te oefenen op de lamp.Such balancing mechanisms are known, for example in the form of a desk lamp. This lamp can easily be placed in a different position without all sorts of settings by, for example, manually exerting a light force on the lamp.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een verbeterd balanceermechanisme van het in de aanhef genoemde type te verschaffen, waarbij de bedieningskracht lager is en waarbij het mechanisme instelbaar is voor organen van verschillende massa.The present invention has for its object to provide an improved balancing mechanism of the type mentioned in the preamble, wherein the operating force is lower and wherein the mechanism is adjustable for members of different mass.

15 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat veerelementen voor de twee translaties van het orgaan de voor balans benodigde kracht verschaffen waarbij de potentiële energie van het orgaan opgeteld met die van de onderdelen in het mechanisme en die van de veerelementen in hoofdzaak constant is in elke positie van het 20 orgaan, en waarbij er tijdens positieveranderingen van het orgaan in hoofdzaak geen energieverliezen optreden, en waarbij flexibele elementen bevestigd aan de veerelementen dusdanig over de omtrek van cilindrische elementen lopen dat in elke positie van het orgaan het totaal aan flexibel element dat de omtrek van de cilindrische 25 elementen raakt in hoofdzaak constant is, waarin bovendien het mechanisme instelbaar is voor organen met een verschillende massa voor alle vrijheidsgraden tegelijk met behoud van in hoofdzaak exacte balans in elke positie van het orgaan.This object is achieved according to the invention in that spring elements for the two translations of the member provide the force required for balance, the potential energy of the member added to that of the components in the mechanism and that of the spring members being substantially constant in each position of the member, and wherein substantially no energy losses occur during position changes of the member, and wherein flexible elements attached to the spring elements extend over the circumference of cylindrical elements such that in each position of the member the total of flexible element that the circumference of the cylindrical elements is substantially constant, in which, moreover, the mechanism is adjustable for members of different masses for all degrees of freedom at the same time while maintaining substantially precise balance in each position of the member.

Er zijn vele toepassingen denkbaar. Een toepassingsvoorbeeld is 30 een mobiele armondersteuning voor mensen met een spierziekte. Hierbij compenseert de uitvinding een gedeelte van het gewicht van de arm (het andere gedeelte wordt gedragen door het schoudergewricht). Voor deze mensen is het van belang dat er weinig spierkracht nodig is om hun arm allerlei taken te laten uitvoeren. Om ook de mensen met de minste 35 spierkracht te helpen moet de arm binnen zijn bewegingsbereik exact gebalanceerd worden en de bewegingen wrijvingsloos zijn. Als deze mensen bijvoorbeeld eten is het wenselijk om door middel van een gewichtsinstelling het extra gewicht van het eten mee te compenseren.Many applications are conceivable. An application example is a mobile arm support for people with muscular disease. Here, the invention compensates for part of the weight of the arm (the other part is supported by the shoulder joint). For these people it is important that little muscle strength is needed to have their arm perform all kinds of tasks. To help the people with the least muscle strength, the arm must be precisely balanced within its range of movement and the movements free of friction. For example, if these people eat it is desirable to compensate for the extra weight of the food by means of a weight adjustment.

1032729 21032729 2

Voorkeursuitvoeringsvormen van het balanceermechanisme volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de onderconclusies.Preferred embodiments of the balancing mechanism according to the invention are defined in the subclaims.

De uitvinding zal nader worden toegelicht in de hierna volgende beschrijving van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen van het 5 balanceermechanisme volgens de uitvinding aan de hand van de tekening, waarin:The invention will be further elucidated in the following description of a number of preferred embodiments of the balancing mechanism according to the invention with reference to the drawing, in which:

Figuur 1 een schematisch zijaanzicht van het balanceermechanisme volgens de uitvinding weergeeft.Figure 1 shows a schematic side view of the balancing mechanism according to the invention.

Figuur 2 een schematisch zijaanzicht van het balanceermechanisme met 10 een andere voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding weergeeft. Figuur 3 een schematisch zijaanzicht van het balanceermechanisme volgens figuur 1 weergeeft in een andere positie en met drie extra draaibare cilindrische elementen.Figure 2 shows a schematic side view of the balancing mechanism with another preferred embodiment according to the invention. Figure 3 shows a schematic side view of the balancing mechanism according to Figure 1 in a different position and with three additional rotatable cylindrical elements.

Figuur 4A een bovenaanzicht van een onderstel van een bureaustoel 15 weergeeft met een balanceermechanisme volgens figuur 2.Figure 4A represents a top view of an undercarriage of an office chair 15 with a balancing mechanism according to Figure 2.

Figuur 4B een zijaanzicht van het onderstel volgens figuur 4A met een zitelement weergeeft.Figure 4B represents a side view of the chassis according to Figure 4A with a seat element.

Figuur 1 toont een balanceermechanisme om een draaibaar orgaan 22 te balanceren waarbij aan weerszijde van de veerelementen 1,2 flexibele 20 elementen 3, 4, 5, 6 gekoppeld zijn waarvan de uiteinden enerzijds gekoppeld zijn aan een cilindrisch element 7 concentrisch met een scharnierpunt 8 tussen een scharnierend parallellogramvormig vier stangenstelsel 15, 16, 17, 18 en een frame 9 en voor het leveren van een eerste balancerend moment Mv lopen de flexibele elementen 3, 5 25 parallel aan de stangen 15, 16, 17 en raken aan drie draaibare cilindrische elementen 10, 11, 12 op de overige scharnierpunten van het vierstangenstelsel en voor het leveren van het tweede balancerende moment Mh lopen de flexibele elementen 4, 6 parallel aan de stang 15 en raken aan twee draaibare cilindrische elementen 13, 14 op de 30 uiteinden van de stang 15 met een uitgestrekt uiteinde voorbij het scharnierpunt 8 met het frame 9, en anderzijds zijn de uiteinden van de flexibele elementen 3, 4 gekoppeld aan cilindrische elementen 20, 21 van een wagen 19 welke in hoofdzaak in verticale richting transleerbaar gekoppeld is met het frame 9. De wagen 19 kan door 35 allerlei door de vakman bekende technieken op de juiste hoogte worden ingesteld.Figure 1 shows a balancing mechanism for balancing a rotatable member 22 with flexible elements 3, 4, 5, 6 coupled on either side of the spring elements, the ends of which are on the one hand coupled to a cylindrical element 7 concentrically with a pivot point 8 between a hinged parallelogram-shaped four rod system 15, 16, 17, 18 and a frame 9 and for supplying a first balancing moment Mv, the flexible elements 3, 5 run parallel to the rods 15, 16, 17 and touch three rotatable cylindrical elements 10, 11, 12 at the other pivot points of the four-rod system and for supplying the second balancing moment Mh, the flexible elements 4, 6 run parallel to the rod 15 and touch two rotatable cylindrical elements 13, 14 at the ends of the rod 15 with an extended end beyond the pivot point 8 with the frame 9, and on the other hand the ends of the flexible elements 3, 4 are coupled to cylinders 3, 20, 21 of a carriage 19 which is substantially translatably coupled vertically to the frame 9. The carriage 19 can be adjusted to the correct height by all kinds of techniques known to those skilled in the art.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van een balanceermechanisme volgens de uitvinding, waarbij de beweging van het orgaan 48 een cirkelvormige baan volgt, omvattende een scharnierend 3 parallellogramvormig vierstangenstelsel, waarbij een in hoofdzaak verticale stang 40 star gekoppeld is aan een frame 44, waarbij ten minste één veerelement 45 enerzijds gekoppeld is aan het frame 44 en anderzijds gekoppeld is aan ten minste één flexibel element 46, 5 waarbij dit flexibel element raakt aan ten minste één aan het frame gekoppeld draaibaar cilindrisch element 47 en waarbij het flexibel element 46 anderzijds gekoppeld is aan een cilindrisch element 49 van een wagen 50 die in hoofdzaak in verticale richting transleerbaar gekoppeld is aan de tweede in hoofdzaak verticale stang 41. Bij deze 10 techniek worden de veerelementen alleen axiaal bewogen. De wagen 50 kan door allerlei door de vakman bekende technieken op de juiste hoogte worden ingesteld zodat het mechanisme het gewenste gedeelte van het gewicht van bijvoorbeeld een menselijk lichaam balanceert.Figure 2 shows an embodiment of a balancing mechanism according to the invention, wherein the movement of the member 48 follows a circular path, comprising a hinged 3 parallelogram-shaped four-bar system, wherein a substantially vertical bar 40 is rigidly coupled to a frame 44, wherein at least one spring element 45 is on the one hand coupled to the frame 44 and on the other hand is coupled to at least one flexible element 46, wherein this flexible element touches at least one rotatable cylindrical element 47 coupled to the frame and wherein the flexible element 46 is coupled to a cylindrical element 49 of a carriage 50 which is coupled translatably in vertical direction to the second substantially vertical rod 41. With this technique, the spring elements are only moved axially. The carriage 50 can be adjusted to the correct height by all kinds of techniques known to those skilled in the art so that the mechanism balances the desired part of the weight of, for example, a human body.

Figuur 3 is een schematische weergave van het balanceermechanisme 15 volgens figuur 1 in een andere positie van het draaibare orgaan 22 en met drie extra draaibare cilindrische elementen 60, 61, 62. Deze extra elementen maken een groter bewegingsbereik van het orgaan 22 mogelijk zonder dat de flexibele elementen contact verliezen met de draaibare cilindrische elementen 12 en 14.Figure 3 is a schematic representation of the balancing mechanism 15 of Figure 1 in a different position of the rotary member 22 and with three additional rotary cylindrical elements 60, 61, 62. These additional elements enable a larger range of movement of the member 22 without the flexible elements lose contact with the rotatable cylindrical elements 12 and 14.

20 Voor elke positie van het orgaan en de wagen geldt de formule:20 The formula applies to each position of the body and the car:

Potentiële energie orgaan + potentiële energie onderdelen + potentiële energie veerelement(en) = constant. Uit deze formule volgt de formule voor de te balanceren massa van het orgaan of onderdelen: Massa (kg) x gravitatieconstante (m/s2) x afstand B (mm) = veerconstante (N/mm) x 25 afstand A (mm) x afstand C (mm) . Als nu de gravitatieconstante, afstand B, veerconstante en afstand C constant gehouden worden, kan de te balanceren massa gevarieerd worden door afstand A te variëren. In figuur 3 zijn de afstanden A, B en C weergegeven. Het verschil tussen de afstanden A2 en Al wordt veroorzaakt doordat de veerelementen 1 en 30 2 naast de massa van het orgaan ook de massa's van de onderdelen balanceren die bijdragen aan de momenten Mv en Mh. Om door middel van translatie van de wagen het mechanisme instelbaar te maken voor organen met verschillende massa, voor alle vrijheidsgraden tegelijk met behoud van een in hoofdzaak exacte balans, dient de veerconstante 35 (N/mm) van de veerelementen en de verhouding tussen de afstand BI en Cl en de verhouding tussen de afstand B2 en C2 gelijk te zijn.Potential energy organ + potential energy components + potential energy spring element (s) = constant. From this formula follows the formula for the mass of the organ or components to be balanced: Mass (kg) x gravitational constant (m / s2) x distance B (mm) = spring constant (N / mm) x distance A (mm) x distance C (mm). If now the gravitational constant, distance B, spring constant and distance C are kept constant, the mass to be balanced can be varied by varying distance A. Figure 3 shows the distances A, B and C. The difference between the distances A2 and A1 is caused by the fact that the spring elements 1 and 2, in addition to the mass of the member, also balance the masses of the parts that contribute to the moments Mv and Mh. In order to make the mechanism adjustable by means of translation of the carriage for members of different mass, for all degrees of freedom simultaneously while maintaining a substantially exact balance, the spring constant 35 (N / mm) of the spring elements and the ratio between the distance B1 and C1 and the ratio between the distance B2 and C2 must be equal.

Voor een balanceermechanisme zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 is voor elke positie van het orgaan en de wagen de uitrekking van de veerelementen 1,2 en 45 (zonder voorspanning) gelijk aan de lengte van 4 het stukje flexibel element tussen het raakpunt op de wagen en het raakpunt op de draaibare cilindrische elementen 12, 14 en 47, de overige stukjes flexibel element lopen in elke positie van het orgaan en de wagen of parallel aan de stangen of dusdanig over de omtrek van 5 cilindrische elementen dat het totaal aan flexibel element dat de omtrek van de cilindrische elementen raakt in hoofdzaak constant is.For a balancing mechanism as shown in Figures 1 and 2, for each position of the member and the carriage, the extension of the spring elements 1,2 and 45 (without bias) is equal to the length of the piece of flexible element between the point of contact on the carriage and the point of contact on the rotatable cylindrical elements 12, 14 and 47, the remaining pieces of flexible element run in any position of the member and the carriage or parallel to the rods or such over the circumference of 5 cylindrical elements that the total of flexible element that the circumference of the cylindrical elements touches is essentially constant.

De scharnieren 8, 23, 24, 25, 26, 27 en de draaibare cilindrische elementen 7, 10, 11, 12, 13, 14, 47 zijn bijvoorbeeld uitgevoerd als kogellagers of rollagers, die een zeer lage wrijving hebben. Het 10 flexibel element 3, 4, 5, 6, 46 is bij voorkeur uitgevoerd als een dunne band van bijvoorbeeld 0,2 mm dik met weinig rek in lengterichting zoals bijvoorbeeld bandstaal. Verder is het ook mogelijk meerdere dunne staalkabels naast elkaar te plaatsen. De kracht die nodig is om het orgaan in beweging te krijgen is ten 15 hoogste 5N en in het bijzonder IN.The hinges 8, 23, 24, 25, 26, 27 and the rotatable cylindrical elements 7, 10, 11, 12, 13, 14, 47 are designed, for example, as ball bearings or roller bearings, which have a very low friction. The flexible element 3, 4, 5, 6, 46 is preferably designed as a thin strip of, for example, 0.2 mm thick with little elongation in the longitudinal direction such as, for example, strip steel. Furthermore, it is also possible to place several thin steel cables next to each other. The force required to set the organ in motion is at most 5N and in particular IN.

Figuur 4A en 4B tonen aanzichten van een onderstel van een zitelement, in het bijzonder een bureaustoel waarvan figuur 2 de schematische weergave is. In dit toepassingsvoorbeeld zijn de veerelementen 80 in het onderstel geplaatst, in het bijzonder in één 20 van de vijf tenen van een voetenkruis 87. In dit specifieke geval is het orgaan van figuur 2 de schematische weergave van een gaslift houder 81, een gaslift 82, een brugstuk 83, een zitvlak 84, een rugleuning 85 en armleggers 86 en ten minste een gedeelte van een menselijk lichaam. Een voordeel van de veerelementen in het 25 voetenkruis 87 is dat er weinig extra volume nodig is voor de veerelementen en hierdoor is het mogelijk door de gaslifthouder 81 en de gaslift 82 los te koppelen het hele bovenstel 82, 83, 84, 85, 86 te verwisselen.Figures 4A and 4B show views of an undercarriage of a seat element, in particular an office chair, Figure 2 of which is a schematic representation. In this application example, the spring elements 80 are placed in the chassis, in particular in one of the five toes of a foot cross 87. In this specific case, the member of Figure 2 is the schematic representation of a gas lift holder 81, a gas lift 82, a bridge piece 83, a seat surface 84, a backrest 85 and armrests 86 and at least a portion of a human body. An advantage of the spring elements in the foot cross 87 is that little extra volume is required for the spring elements and this makes it possible to disconnect the entire upper frame 82, 83, 84, 85, 86 by disconnecting the gas lift holder 81 and the gas lift 82. swap.

Op deze manier kunnen er allerlei in de handel verkrijgbare 30 bovenstellen zoals bijvoorbeeld een relaxfauteuil, een bureaustoel, een zadel, met allemaal hun eigen functionaliteit op het voetenkruis geplaatst worden.In this way all kinds of commercially available tops such as, for example, a relax chair, an office chair, a saddle, can all be placed on the foot cross.

Verder kan ten minste één van de cilindrische elementen uit bovenstaande uitvoeringsvormen niet cilindrisch zijn, maar een element 35 met een variabele straal. Dit kan enerzijds een onvermijdelijk disbalans in het mechanisme compenseren en anderzijds een gewenst disbalans creëren. Een andere techniek om een disbalans te creëren is de lengte van de veerelementen aan te passen. Het kan voordelig zijn om bijvoorbeeld bij het omhoog bewegen van een orgaan vlak voor de 5 begrenzing van de beweging energie te verliezen zodat er een vloeiende overgang ontstaat naar de begrenzing toe.Furthermore, at least one of the cylindrical elements from the above embodiments may not be cylindrical, but an element with a variable radius. On the one hand, this can compensate for an inevitable imbalance in the mechanism and, on the other hand, create a desired imbalance. Another technique for creating an imbalance is to adjust the length of the spring elements. It can be advantageous, for example, to lose energy when raising an element just before the limitation of the movement, so that a smooth transition is created towards the limitation.

Naast de toepassingen die al genoemd zijn in de tekst is het ook denkbaar dat het balanceermechanisme volgens de uitvinding wordt 5 gebruikt om andere delen van het lichaam te balanceren zoals een hoofd. Het is ook denkbaar dat gedeelten van robotarmen op deze manier gebalanceerd worden.In addition to the applications already mentioned in the text, it is also conceivable that the balancing mechanism according to the invention is used to balance other parts of the body such as a head. It is also conceivable that parts of robot arms are balanced in this way.

1 032 72 91 032 72 9

Claims (9)

1. een balanceermechanisme met drie vrijheidsgraden in een niet horizontaal vlak dat een orgaan in elke positie in evenwicht brengt met de 5 zwaartekracht, met het kenmerk, dat veerelementen voor de twee translaties van het orgaan de voor balans benodigde kracht verschaffen, waarbij de potentiële energie van het orgaan opgeteld met die van de onderdelen in het mechanisme en die van de veerelementen in hoofdzaak constant is in elke positie van het orgaan, waarbij er 10 tijdens positieveranderingen van het orgaan in hoofdzaak geen energieverliezen optreden, waarbij flexibele elementen bevestigd aan de veerelementen dusdanig over de omtrek van cilindrische elementen lopen dat in elke positie van het orgaan het totaal aan flexibel element dat de omtrek van de cilindrische elementen raakt in hoofdzaak 15 constant is, waarin bovendien het mechanisme instelbaar is voor organen met een verschillende massa voor alle vrijheidsgraden tegelijk met behoud van exacte balans in elke positie van het orgaan.1. a balancing mechanism with three degrees of freedom in a non-horizontal plane that balances an organ in any position with gravity, characterized in that spring elements for the two translations of the organ provide the force required for balance, the potential energy of the member added to that of the components in the mechanism and that of the spring elements is substantially constant in any position of the member, with substantially no energy losses occurring during positional changes of the member, with flexible elements attached to the spring elements such over the circumference of cylindrical elements that in any position of the member the total flexible element that touches the circumference of the cylindrical elements is substantially constant, in which moreover the mechanism is adjustable for members of a different mass for all degrees of freedom simultaneously with maintaining exact balance in every position of h he organ. 2. een balanceermechanisme volgens conclusie 1 waarbij aan weerszijde van de veerelementen flexibele elementen zijn gekoppeld, 20 waarbij de uiteinden enerzijds gekoppeld zijn aan een cilindrisch element concentrisch met een scharnierpunt van een scharnierend parallellogramvormig vierstangenstelsel met een frame en voor het leveren van een eerste balancerend moment lopen de flexibele elementen parallel aan de stangen en raken de flexibele elementen aan drie 25 draaibare cilindrische elementen op de overige scharnierpunten van het vierstangenstelsel en voor het leveren van het tweede balancerende moment lopen de flexibele elementen parallel aan een stang en raken de flexibele elementen aan twee draaibare cilindrische elementen op de uiteinden van deze stang met een uitgestrekt uiteinde voorbij het 30 scharnierpunt met het frame, anderzijds zijn de uiteinden van de flexibele elementen gekoppeld aan cilindrische elementen die in hoofdzaak in verticale richting transleerbaar gekoppeld zijn met het frame.2. a balancing mechanism as claimed in claim 1, wherein flexible elements are coupled on either side of the spring elements, wherein the ends are on the one hand coupled to a cylindrical element concentric with a pivot point of a hinged parallelogram-like four-rod system with a frame and for supplying a first balancing moment the flexible elements run parallel to the rods and touch the flexible elements on three rotatable cylindrical elements at the other pivot points of the four-rod system and for supplying the second balancing moment the flexible elements run parallel to a rod and the flexible elements touch two rotatable cylindrical elements on the ends of this rod with an extended end beyond the pivot point with the frame, on the other hand, the ends of the flexible elements are coupled to cylindrical elements which are coupled for translation in a substantially vertical direction n with the frame. 3. een balanceermechanisme volgens conclusie 1 waarbij de 35 beweging van het orgaan is beperkt tot een cirkelvormige baan, omvattende een scharnierend parallellogramvormig vierstangenstelsel waarbij een in hoofdzaak verticale stang star gekoppeld is aan een frame, waarbij ten minste één veerelement enerzijds gekoppeld is aan het frame en anderzijds gekoppeld is aan ten minste één flexibel 1032729 element, waarbij dit flexibel element raakt aan ten minste één aan het frame gekoppeld draaibaar cilindrisch element en waarbij het flexibel element anderzijds gekoppeld is aan ten minste één cilindrisch element welk in hoofdzaak in verticale richting transleerbaar gekoppeld is aan 5 de tweede in hoofdzaak verticale stang, waaraan tevens het orgaan is gekoppeld.3. a balancing mechanism as claimed in claim 1, wherein the movement of the member is limited to a circular path, comprising a hinged parallelogram-shaped four-rod system in which a substantially vertical rod is rigidly coupled to a frame, wherein at least one spring element is on the one hand coupled to the frame. and on the other hand is coupled to at least one flexible 1032729 element, wherein this flexible element touches at least one rotatable cylindrical element coupled to the frame and wherein the flexible element is on the other hand coupled to at least one cylindrical element which is coupled for translation in a substantially vertical direction to the second substantially vertical rod, to which the member is also coupled. 4. een balanceermechanisme volgens conclusie 1, 2 of 3 waarbij het geheel kan draaien om een in hoofdzaak verticale as.4. a balancing mechanism according to claim 1, 2 or 3, wherein the assembly can rotate about a substantially vertical axis. 5. een balanceermechanisme volgens conclusie 1, 2, 3 of 4 waarbij 10 het mechanisme instelbaar is voor organen met een verschillende massa voor alle vrijheidsgraden tegelijk met behoud van een in hoofdzaak exacte balans in elke positie van het orgaan door één element te transleren.5. a balancing mechanism according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the mechanism is adjustable for organs with a different mass for all degrees of freedom at the same time while maintaining a substantially exact balance in each position of the element by translating one element. 6. een balanceermechanisme volgens conclusie 3 waarbij de 15 veerelementen in één van de tenen van een onderstel in het bijzonder een voetenkruis van een zitelement in het bijzonder een bureaustoel zijn geplaatst.6. a balancing mechanism according to claim 3, wherein the spring elements are placed in one of the toes of a base, in particular a foot cross of a seat element, in particular an office chair. 7. een balanceermechanisme volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5 of 6 waarbij ten minste één van de cilindrische elementen niet cilindrisch 20 is maar een variabele straal heeft.7. a balancing mechanism according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein at least one of the cylindrical elements is not cylindrical but has a variable radius. 8. een balanceermechanisme volgens een der conclusies 1 tot en met 7 waarbij het flexibel element bestaat uit dun flexibel bandmateriaal met weinig rek in lengterichting, in het bijzonder bandstaal met een dikte kleiner dan 0,2 milimeter.A balancing mechanism according to any one of claims 1 to 7, wherein the flexible element consists of thin flexible strip material with little elongation in the longitudinal direction, in particular strip steel with a thickness of less than 0.2 millimeter. 9. een balanceermechanisme volgens een der conclusies 1 tot en met 8 waarbij het veerelement een veer is in het bijzonder een trekveer gemaakt van staal. 10327299. a balancing mechanism according to any one of claims 1 to 8, wherein the spring element is a spring, in particular a tension spring made of steel. 1032729
NL1032729A 2006-10-24 2006-10-24 Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders NL1032729C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032729A NL1032729C1 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032729A NL1032729C1 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders
NL1032729 2006-10-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1032729A1 NL1032729A1 (en) 2007-02-09
NL1032729C1 true NL1032729C1 (en) 2007-11-27

Family

ID=37890689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1032729A NL1032729C1 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1032729C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626101A (en) * 2014-12-12 2015-05-20 哈尔滨工业大学 Robot three-dimensional space gravity balance compensation device and method
CN105619449A (en) * 2016-01-18 2016-06-01 南昌大学 Zero-free length spring gravity compensation method based on force feedback equipment
CN105640739A (en) * 2016-03-21 2016-06-08 哈尔滨工业大学 Upper limb rehabilitation exoskeleton based on space gravity balance

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626101A (en) * 2014-12-12 2015-05-20 哈尔滨工业大学 Robot three-dimensional space gravity balance compensation device and method
CN104626101B (en) * 2014-12-12 2016-06-22 哈尔滨工业大学 Robot three-dimensional space gravity compensating chain device and method
CN105619449A (en) * 2016-01-18 2016-06-01 南昌大学 Zero-free length spring gravity compensation method based on force feedback equipment
CN105619449B (en) * 2016-01-18 2018-08-24 南昌大学 A kind of zero drift spring gravity compensation method based on force feedback equipment
CN105640739A (en) * 2016-03-21 2016-06-08 哈尔滨工业大学 Upper limb rehabilitation exoskeleton based on space gravity balance
CN105640739B (en) * 2016-03-21 2017-08-25 哈尔滨工业大学 A kind of upper limb healing ectoskeleton balanced based on space gravity

Also Published As

Publication number Publication date
NL1032729A1 (en) 2007-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2185036B1 (en) Articulated human arm support
CN101495013B (en) Seat
US5826940A (en) Reactive multi-position chair
EP3659678B1 (en) Leg curl exercise machine including a moving support for performing prone leg curl exercises
NL1032729C1 (en) Balancing mechanism for e.g. office chair armrest, includes springs secured to flexible members extending around peripheries of cylinders
EP3209467A1 (en) Arm support systems
US9968196B2 (en) Kinematic mechanisms for furniture
JPH0470004B2 (en)
US20050146184A1 (en) Chair with backward and forward passive tilt capabilities
US20120007334A1 (en) Arm Support, And Sitting Support With Such Arm Support
CN108170219B (en) Integrated computer display screen hovering mechanism and integrated computer comprising same
EP2896325B1 (en) Tilt mechanism for a seating furniture and seating furniture including the same
WO1991004881A1 (en) A seat suspension
SE528665C2 (en) Item e.g. mobile or portable respirator, supporting device for e.g. electric wheelchair, has arms for connecting item supporting part to seat, and link mechanism coupling to chassis for transference of load from part to chassis
US20220142372A1 (en) Tray with variable positioning and support
US11266244B2 (en) Chair assembly
NL1043967B1 (en) Adjustable accessory support apparatus
US20190104852A1 (en) Chair with variable positioning and support
US5829721A (en) Support
US10123624B2 (en) Chair with variable positioning and support
NL1038025C2 (en) DEVICE PROVIDED WITH A BALANCE MECHANISM FOR SUPPORTING A BODY PART.
NL1034141C1 (en) Device for supporting a load.
JP2022041336A (en) Chair provided with link mechanism and link mechanism
RU1823787C (en) Special arm-chair for operator place
SE523920C2 (en) Passive motion recreation and exercise device for humans or animals, comprises oscillating frame or platform securabe to bed or chair

Legal Events

Date Code Title Description
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20121024