CN1283495C - 座椅结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种座椅结构，所述座椅结构包括沿着宽度方向设置的扭杆(12)，与扭杆(12)相连的臂(13)，在正常状态下能够利用扭杆(12)使所述臂(13)在座垫(10)的后部后落；以及设置在由所述臂(13)支撑的支撑框架(14)和设置在座垫前面的框架元件之间的扁平型支撑元件(15)，所述扁平型支撑元件(15)被扭杆(12)的弹力拉紧。利用该结构，可利用扭杆(12)提供影响在就座时的舒适度的弹性以及乘坐舒适性，以使必须安装在身体一侧附近的盘簧数量可被减少或者停止使用盘簧。

Description

座椅结构

技术领域

本发明涉及一种座椅结构，更具体地说，本发明涉及一种适用于诸如飞机、火车、轮船、万能装卸车以及汽车等运输机械的座椅的座椅结构，或适用于用在建筑物内部和外部的各种椅子或轮椅的座椅结构。

背景技术

对于飞机、火车、轮船、及汽车等的座椅，不仅需要提高其基本功能(诸如冲击力吸收性、振动吸收性等)，而且为了补充这些功能并实现更好的乘坐舒适性，还一直需要提高各种功能(诸如体形差异吸收性、姿势差异吸收性、身体可动性等)。此外，近年来，从通过改进燃料燃烧效率而实现保护环境措施的观点看来，为了减少运输机械(诸如汽车)的重量，除了需要对上述各种功能的改进以外，还要求使用在这些运输机械的座椅重量减少，因此提出了使用更薄更轻垫料的技术。

例如，根据上述观点，本申请人已提出了一种具有充足特性(弹性特性和阻尼特性)的座椅结构作为缓冲垫结构，而通过使用拉紧于框架上的厚度为几个毫米到几十毫米的三维网状元件(致密针织物)作为拉伸结构，可减轻重量。

然而，为了充分显示出使用这样的致密针织物的汽车等的座椅所要求的特性，必须通过在致密针织物之下布置由二维网状元件或致密针织物构成的扁平型的支撑元件、或称为Plumaflex的扁平型的弹性元件，并用多个金属弹簧(盘簧)支撑它以便于补充弹簧的感觉并分散地支撑载荷，而使得振动吸收性、体形差异吸收性等有效地发挥作用。然而，当布置多个盘簧时，由于致密针织物自身是薄的，因此就座的人通常会感受到致密针织物之下的盘簧碰撞好象异物的感觉。因此，在实际应用中通常增加致密针织物层的数量或在致密针织物与盘簧之间布置其他的缓冲垫结构(诸如尿烷元件)。因此，如果可减少所布置的产生异物感觉的盘簧数量，或者，如果可将盘簧布置成在感受不到异物存在的形式，那么通过减少致密针织物层的数量或无需添加其他缓冲垫结构(诸如尿烷元件)，来进一步实现重量的减少。

当使用通常用作缓冲垫结构的尿烷元件时，为了不使得就座者感到由于其在硬度(诸如金属丝和框架)方面的不同而产生异物感觉，通用的方法是确保尿烷的厚度为30mm或更厚。但是当使用厚度更薄重量更轻的材料时，就会出现与使用致密针织物的情况一样的缺点。当使用其他的缓冲垫结构(诸如包含弹力丝的二维网状元件)时，由于厚度薄也会出现类似的缺点。当以任意数相组合的方式使用多个二维网状元件、致密针织物或尿烷材料时，通过减少布置盘簧的数量或改变布置位置可获得更薄更轻的缓冲垫结构。

此外，特别是，关于运输机械(诸如汽车)的座椅所要求的冲击力吸收性，要求在碰撞时减少人体从座椅上的回弹。作为对于这种需求的测定，需要通过改变乘坐角度而分散纵向上所受到的冲击载荷的结构，这样通过坐骨结节周围惯性力旋转移动的变换使得臀部的下降程度变大。

另一方面，坐在椅子上的人的标准姿势是这样一种状态，即，其臀部位于椅子的座垫后部，并且其腰部靠在椅子的座椅椅背上。然而，作为人的就座姿势，特别是在诸如老人和小孩那样小体形的情况下，或者在长时间就座的情况下，据报告有一种称为骶骨姿势的乘坐方法，即臀部向前移动以使得骶骨接触座垫(参见Designing Bulletin ofJSSD Vol.48，No.1，2000.p49到56，“Suspension OptimumCharacteristic of a Wheel Chair for Handicapped Person TakingDifference in Physique into Consideration”)。对于运输机械(诸如汽车)的座椅、办公室工作椅或戏院用椅以及轮椅也适用于上述情况，并且提出了这样的要求，即，在全然不破坏其冲击力吸收性或振动吸收性并获得舒适的就座感觉的条件下，改进吸收体形差异和姿势差异的座椅结构。

发明内容

本发明是在考虑了上述问题的基础上提出来的，本发明的一个目的是提供一种座椅结构，与传统座椅结构相比，所述座椅结构能够进一步减轻重量，还能够提高各种功能，诸如冲击力吸收性、振动吸收性体形差异吸收性、不同姿势吸收性、身体可移动性等。

为了实现上述目的，本发明人已考虑，通过用布置于就座者不会感受到异物的位置的扭杆来取代传统上布置于身体附近的盘簧，就可改进上述各种特性并减轻重量，从而实现本发明。

也就是说，第一方面，本发明提供了一种座椅结构，所述座椅结构包括：设置在座垫后部上的臂，能够利用扭杆使所述臂后落，所述扭杆沿着宽度方向设置在座垫的后部，并被设置在支撑框架下方；以及设置在由所述臂支撑的支撑框架和设置在座垫前面的框架元件之间的扁平型支撑元件，所述扁平型支撑元件被扭杆的弹力拉紧。

第二方面，本发明提供一种座椅结构，所述座椅结构还包括：止动件，当所述扁平型支撑元件在垂直的方向上接收载荷时，所述臂克服扭杆的弹力沿着前落方向枢转时，所述止动件能够控制枢转移动的范围。

第三方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件悬挂在所述支撑框架上，并且在所述扁平型支撑元件的后端部分处被所述扭杆连接地拉紧。

第四方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件以这种方式被固定，即，其后端以与所述支撑框架的外表面紧密接触的方式固定在所述支撑框架上以使所述扁平型支撑元件的后端部分中沿着所述支撑框架的外表面后折的后折部分不叠加在位于与所述支撑框架邻接的后端部分前面的一个部分上。

第五方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，其特征在于，所述座椅结构还包括设置在所述扁平型支撑元件和位于座垫后部的支撑框架之间的辅助弹簧装置。

第六方面，本发明提供如第五方面所述的座椅结构，其特征在于，所述辅助弹簧装置包括设置在位于在就座时的身体重心位置前150毫米和后150毫米内的接合部分与位于座垫后部的支撑框架之间的盘簧。

第七方面，本发明提供如第五方面所述的座椅结构，其特征在于，所述接合部分包括在所述扁平型支撑元件的纵向上的中部并且沿着宽度方向被支撑的金属丝元件，并且所述接合部分具有使所述盘簧的一端与所述金属丝接合的结构。

第八方面，本发明提供如第七方面所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝元件的至少一部分被松弛地插入在设置于所述扁平元件上的金属丝支撑元件中。

第九方面，本发明提供如第八方面所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝支撑元件包括多个设有上述金属丝插入部分的圆柱形元件，至少支撑在所述金属丝元件的两端附近的圆柱形元件在圆柱形元件的前侧被固定在所述扁平型支撑元件上以使金属丝插入部分位于后侧，支撑在所述金属丝元件的中心部分附近的圆柱形元件在圆柱形元件的后侧被固定在所述扁平型支撑元件上以使金属丝插入部分位于前侧。

第十方面，本发明提供如第六方面所述的座椅结构，其特征在于，所述辅助弹簧装置包括位于所述扁平型支撑元件下方的扁平型弹性元件，所述扁平型弹性元件具有这样一种结构，其中使其前金属丝部分被位于座垫前面的框架元件连接地支撑，后金属丝部分构成所述接合部分，并且所述盘簧的一端与所述后金属丝部分接合。

第十一方面，本发明提供如第七方面所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝元件是由弹簧钢制成的。

第十二方面，本发明提供如第二方面所述的座椅结构，其特征在于，所述止动件是由弹性元件制成的。

第十三方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件在拉紧状态下在垂直的方向上被施压时的载荷偏转特性基本上等于或者低于人体中肌肉的偏转特性。

第十四方面，本发明提供如第十三方面所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件包括从二维网状元件、致密针织物和尿烷元件或者这些元件中的两种或者多种的组合中选择出来的任何一种。

第十五方面，本发明提供如第十四方面所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件是由同种材料或者不同种类的材料的组合制成的，并且是由弹性或者阻尼特性不同的材料组合构成的。

第十六方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，所述座椅结构还包括设置在所述扁平型支撑元件上方的用于座垫的缓冲元件，其特征在于，所述缓冲元件的后端设置在座垫后部，所述缓冲元件与所述扁平型支撑元件一起被所述由所述臂支撑的支撑框架支撑，由于在就座时的载荷作用使所述支撑元件后落，从而使所述用于座垫的缓冲元件在就座时沿着纵向的张力低于在无载荷时的张力。

第十七方面，本发明提供如第十六方面所述的座椅结构，其特征在于，所述用于座垫的缓冲元件与设置在座垫前面的框架元件接合，或者仅所述用于座垫的缓冲元件前部的一部分与所述扁平型支撑元件接合，其中所述扁平型支撑元件与所述框架元件接合。

第十八方面，本发明提供如第十七方面所述的座椅结构，其特征在于，在所述用于座垫的缓冲元件前部中在宽度方向上的接近中心部分处具有预定宽度的一部分与设置在座垫前面的缓冲元件接合，或者与所述扁平型支撑元件接合，其中所述扁平型支撑元件与所述框架元件接合。

第十九方面，本发明提供如第一方面所述的座椅结构，所述座椅结构还包括用于椅背的缓冲元件，其特征在于，所述用于椅背的缓冲元件的下端部分与所述用于座垫的缓冲元件连接，所述用于椅背的缓冲元件具有从所述用于椅背的缓冲元件的中心部分向前凸出的凸出形状。

第二十方面，本发明提供如第十九方面所述的座椅结构，所述座椅结构还包括与所述用于椅背的缓冲元件的背面接合的弹性元件，其特征在于，所述弹性元件的每一个端部在垂直方向上以预定的间隔与所述用于椅背的缓冲元件的背面接合，并且所述用于椅背的缓冲元件的中心部分由于弹性元件的张力作用而向前凸出。

附图说明

图1是示出了本发明一个实施例所涉及的构成座椅结构的座垫的示意性透视图；

图2是上述实施例所涉及的构成座椅结构的座垫的平面图；

图3是沿图1中的线A-A所截的截面图；

图4是示出了本发明另一个实施例所涉及的构成座椅结构的座垫的示意性透视图；

图5是沿图4中的线A-A所截的截面图；

图6是示出了本发明另一个实施例所涉及的座椅结构的示意性透视图；

图7是上述实施例所涉及的构成座椅结构的座垫的平面图；

图8是沿图6中的线A-A所截的截面图；

图9是示出了当就座时重心位置与盘簧功能端之间的位置关系的视图；

图10是示出了本发明另一个实施例所涉及的构成座椅结构的座垫的示意性透视图；

图11是沿图10中的线A-A所截的截面图；

图12是图表，示出了在一个测试例中用于扁平型的支撑元件的二维网元件的抗拉特性。

图13是示出了用在测试例中的扭杆、盘簧和板橡胶(止动橡胶)的弹性特性的视图；

图14是示出了在使用直径为30mm的压缩板连接非致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图15是示出了在使用直径为98mm的压缩板连接非致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图16是示出了在使用直径为200mm的压缩板连接非致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图17是示出了在使用直径为30mm的压缩板连接致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图18是示出了在使用直径为98mm的压缩板连接致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图19是示出了在使用直径为200mm的压缩板连接致密针织物的状态下通过测量座椅结构的试样所获得的载荷偏转特性的视图；

图20是示出了在连接非致密针织物的状态下座椅结构的试样的振动传送率的视图；

图21是示出了在连接非致密针织物的状态下以及在连接致密针织物的状态下座椅结构的试样的振动传送率以及尿烷薄板的的振动传送率视图；

图22是示出了连接非致密针织物的状态下的力和座椅结构的试样的相对位移之间关系的利萨如图形；

图23是示出了连接致密针织物的状态下的力和座椅结构的试样的相对位移之间关系的利萨如图形；

图24是示出了无载荷状态下的座垫的示意性侧视图，所述座垫包括本发明另一个实施例所涉及的座椅结构；

图25是示出了在有人就座状态下的图24中的座椅结构的示意性侧视图；

图26是示出了包括本发明另一个实施例所涉及的座椅结构的座垫的示意性透视图；

图27是与图26中相同的示意性透视图，用图解法示出了高强度部分、中强度部分和低强度部分的组成位置；

图28是沿图26中的线A-A所截的截面图；

图29是沿图26中的线B-B所截的截面图；

图30是沿图26中的线C-C所截的截面图；

图31A是示出了金属丝支撑元件的具体结构的视图；

图31B是示出了金属丝支撑元件的具体结构的一部分的示意性侧视图；

图32A是示出了当致密针织物用作是扁平型的支撑元件时的结构的示例的透视图；

图32B是沿图32A中的线A-A所截的截面图；

图33A是示出了当致密针织物用作是扁平型的支撑元件时的结构的另一个示例的透视图；

图33B是沿图33A中的线A-A所截的截面图；

图33C是沿图33B中的线C-C所截的截面图；

图34是示出了其中在图33A所示的实施例中控制金属丝位置的焊接部分的形成装置的结构的一个示例的视图；

图35是示出了向前凸出的座椅椅背的缓冲元件的示例的示意性透视图；

图36是沿图35中的线A-A所截的截面图；

图37是示出了向前凸出的座椅椅背的缓冲元件的另一个示例的示意性透视图；

图38是沿图36中的线B-B所截的截面图；

图39是示出了向前凸出的座椅椅背的缓冲元件的另一个示例的示意性透视图；

图40是沿图39中的线C-C所截的截面图；

图41A、图41B和图41C是用于说明扁平型的支撑元件的支撑装置的视图；

图42A和图42B是用于说明扁平型的支撑元件的优选支撑装置的示例的视图；

图43A和图43B是用于说明扁平型的支撑元件的优选支撑装置的另一个示例的视图。

具体实施方式

将根据以下附图中所示的实施例进一步详细地解释本发明。图1到图3是示出了本发明一个实施例所涉及的座椅结构的主要部分的视图。如这些图中所示的，构成本发明座椅结构的座垫10包括托架11、扭杆12、臂13、支撑框架14、扁平型的支撑元件15、盘簧16等。

以彼此分开的方式将两件托架11牢固地布置于后框架10a，所述后框架12横向地(在宽度方向上)布置于座垫10的后面。托架11装配有适配槽11a和在其后面突出的突出板11b，所述适配槽11a在后框架10a的前侧处装配于后框架10a。支撑轴11d位于侧板11c之间，所述侧板11c被布置于形成适配槽11a的部分的上方并相对地布置所述侧板11c，并且支撑轴11d装配有接合环11e，所述接合环11e与稍后将描述的盘簧的另一端相接合。以离散倾斜的方式形成侧板11c的后缘，并且在后端上具有板橡胶11f。板橡胶11f通过臂13的邻接起到在向前落下的方向上控制臂13的枢转范围的止动元件的作用，稍后将描述臂13的邻接。因此，止动元件最好由弹性元件(诸如橡胶等)构成，并且当臂13邻接板橡胶11f时，可发挥它的缓冲作用。

在另一个托架11的突出板11b上，形成有正方形的适配孔11g，并且使扭杆12的一个端部(固定端)装配到该适配孔11g中以使得扭杆12沿着座垫10的宽度方向被支撑。由于布置于另一个托架11上的突出板11b在其另一个端部(自由端)可转动地支撑扭杆12，因此通过其自由端侧上的扭曲，扭杆12显示出预定的弹性特性。

在扭杆12的各个端部附近装有臂13。在布置于扭杆12固定端侧上的一个臂13中，其底端部分被枢转地布置于扭杆12，并且在布置于扭杆12自由端侧上的另一个臂13中，其底端部分被直接连接于扭杆12，以便于通过扭转力矩使其后落(参见图3)。

沿座垫10的宽度方向将支撑框架14布置于臂13的上端部分13a之间。扁平型的支撑元件15在后端部分15a被支撑框架14支撑，并且通过由折叠前端部分15b而形成的固定部分15c将扁平型的支撑元件15固定于布置于座垫10的前面的任意的框架元件而使其沿着座垫10的纵向被拉紧(应该注意的是，本说明书中“任意的框架元件”表示包括形成座垫基本形状和尺寸(诸如侧框架、后框架等)的管元件或板元件以及附属于这些管元件等的轴元件、金属部分、环等的任何元件)。

在本实施例中，将以通过缝合的方式而连接在一起的两片二维网状元件15A和15B用作是扁平型的支撑元件15，并且由于二维网状元件15A布置于后面，因此使用在宽度上比布置于前面的二维网状元件15B窄的二维网状元件15A。因此，在这两片二维网状元件15A和15B的边界处，布置于前面的二维网状元件15B的侧部15d突出到布置于后面的二维网状元件15A的外侧，并且盘簧16的一端接合于突出侧部15d中。

更具体地，由弹簧钢制成的金属丝元件17沿座垫10的宽度方向被支撑于布置于前面的二维网状元件15B和布置于后面的二维网状元件15A之间的边界端。金属丝元件17用于防止在就座时当受到惯性力时的摇晃的感觉。盘簧16的各自一端与金属丝元件17两端的附近相接合。由于各个盘簧16的另一端与如上所述布置于各个托架11上的接合环11e相接合，因此各个盘簧16最终将位于布置于后面的二维网状元件15A的各个侧部的外侧。

当盘簧16位于就座者体侧附近中时，由于就座者易于感觉到盘簧16象用于传递稍后描述的某种异物感觉的第二种功能的辅助弹簧装置，因此最好将盘簧16布置于就座者不易于感受到异物感觉的位置，例如，在本实施例中，最好从座垫10纵向上的中间位置向座垫的后面沿纵向布置盘簧16。另外，在就座时，最好使得盘簧16的一端位于坐骨结节附近或对应于人体重心位置的躯干轴附近的座垫10纵向上的中间处，以使得由于振动输入而致使盘簧16的一端作为功能点，因此可有效地刺激就座者。因此，当采用就座者就座时的重心位置作为标准时，将金属丝元件17的位置设定得用作是在150mm(优选是100mm，最好是50mm)范围内与盘簧16的一端的接合部分是可取的。

调节扭杆12的初始张力以使得在就座时臂13位于平衡状态中的不稳定平衡状态。因此，扭杆12易感受微小的振动，扭杆12的恢复力主要造成冲击的感觉，逆着从非载荷状态向平衡状态的置换有效地关闭平衡状态，并带有振动吸收性功能和冲击力吸收性功能，作为本实施例座椅结构的第一功能。此外，在非载荷状态与平衡状态之间盘簧16在布置角度方面是不同的，主要在平衡状态中有效地工作，主要在高频带中补充其振动吸收性功能，并更有效地工作于微小的振动，作为本实施例座椅结构的第二功能。尽管还可用扭杆12处理微小的振动，但是通过在不易感受上述异物感觉的区域布置盘簧16也可进一步提高对于微小的振动的作用。顺便提及的是，盘簧16具有逆着从一端到另一端的摇摆稳定地支撑就座者的功能。

也就是说，尽管本实施例造成了冲击的感觉并主要通过如上所述施加扭杆12的恢复力形成不稳定平衡，由于其易于处理微小的振动，因此只使用扭杆12就可充分给予座椅所要求的各种特性(诸如振动吸收性等)。因此在设计包括补充于其上的盘簧16的整个弹簧结构的自由度变宽了，以形成最适宜的设计，所述设计可导致所使用的盘簧的数量减少，因此可实现重量和成本的降低。

由于可将体侧附近的使得就座者感到异物感觉的盘簧拉出维修，这使得三维网状元件(致密针织物)、尿烷元件等(即构成表面层的缓冲层)的厚度比传统方式的更薄，以减少堆迭层的数量，并使得体侧部分的框架之间的距离(即，框架间距)是小的，以便有助于整个座椅结构重量和尺寸的减少。

应该注意的是，尽管金属丝元件17无需是弹簧钢，但是当通过施加预定载荷而压下扁平型的支撑元件15时所述金属丝元件17将经受塑性变形。当金属丝元件17具有高硬度时，感到它的异物感觉。尽管甚至用不是弹簧钢的金属丝元件17，通过将其加工为仿效人体形状可减小异物感觉，但是当使用弹簧钢时，最好可发挥弹簧钢的弹性特性，这有助于振动吸收性的进一步改进。

这里，用作扁平型的支撑元件15的二维网状元件15A和15B包括弹力丝，经纱或纬纱中的一种由弹力丝(诸如聚酯弹性体纤维、聚氨酯纤维等)构成，而另一种由其弹力小于弹力丝的普通纱(诸如尼龙纤维、聚酯纤维等)构成。此外，当使用二维元件时，如图12中所示的，最好使用这样的二维元件，即，当沿着弹力丝的排列方向拉伸时显示出软化弹簧特性作为拉伸特性，而当沿着普通纱的排列方向拉伸时显示出线性弹簧特性作为拉伸特性。当由于输入了大载荷而使得普通纱断裂时，可根据软化特性升高阻尼比。应该注意的是，如图12中所示的，通过选择普通纱材料或通过选择金属丝的直径等，可形成如沿卷起方向1所示的具有完全没有非线性特性的特性的一种结构，当沿坯布的卷起方向(即普通纱的排列方向)拉时作为线性弹簧特性。还可在初始偏转区域(通常偏转量(卷起方向2)中的10mm或更小的区域，和最大偏转量(卷起方向3)中的20mm或更小的区域)中形成具有非线性特性的结构。通过在初始偏转区域中形成具有非线性特性的结构可在就座时增加冲击的感觉。顺便提及的是图12中所示的拉伸特性是如下所获得的特性。作为样品，将上述二维网状元件切割成长度为200mm、宽度为50mm的尺寸。从两个纵向端朝向样品的中心的50mm由抗拉强度试验设备夹紧，并且以50mm/min的速度沿纵向拉上述样品以测定拉伸特性。此时，对于沿弹力丝的排列方向的拉伸特性，以这样的方式将所使用的样品切掉，即，弹力丝的排列方向对应于样品的纵向，而对于沿普通纱的排列方向的拉伸特性，以这样的方式将所使用的样品切掉，即，普通纱的排列方向对应于样品的纵向。

而且，可使用三维网状元件(致密针织物)或尿烷元件作为扁平型的支撑元件15，而不是局限于上述二维网状元件。本实施例中的扁平型的支撑元件15实际上通常不用作表面层的缓冲层，是以这种方式使用本实施例的扁平型的支撑元件15的，即，将作为表面层的缓冲层(诸如三维网状元件(致密针织物)或尿烷元件)独立地层叠于扁平型的支撑元件15上，布置所述表面层是用于在视觉上隐藏各个框架(诸如侧架等)的。也就是说，本实施例的扁平型的支撑元件15通常用作构成底层的缓冲层。因此，扁平型的支撑元件15担任弹簧结构的角色，诸如振动吸收性和冲击力吸收性等，支撑三维网状元件(致密针织物)或尿烷元件，因此二维网状元件通常用在本实施例中。然而，还可使用致密针织物或尿烷元件。不用说，通过将致密针织物或尿烷元件堆叠在二维网状元件上可使用，或者将尿烷元件堆叠在致密针织物上，或者，除了在本实施例中通过将其分成前部和后部而使用二维网状元件15A和15B外，可通过例如用致密针织物等只代替布置于前面的二维网状元件15B而构成结构。

最好，对于扁平型的支撑元件15来说，在拉紧状态下在上述框架14与布置于前面的任何框架元件之间具有几乎等于或低于人体中肌肉的载荷偏转特性的几乎垂直的载荷偏转，在任何情况中，或者是二维网状元件、三维网状元件(致密针织物)或尿烷元件中的任何一种用作是扁平型的支撑元件15，或者是通过堆叠、缝合或振动焊接以混合的方式使用上述元件的任何两种或多种。因此，反作用力是小的，因此可抑制就座者的肌肉变形，因此在摇晃的感觉减小的情况下可增加舒适的感觉。顺便提及的是，通过用交叉或束的单丝制成的连接金属丝连接两个前后层基础针织物等预备三维网状元件(致密针织物)。

此外，通过适宜地选择以这种方式所使用的扁平型的支撑元件15可产生各种特性，即，一种易于产生降低并更着重于体压分散能力的结构，并且通过使用装配有具有与人体肌肉的基本相同的载荷反射特性中的更柔软弹性特性的扁平型的支撑元件15可准备姿势承载能力，或者一种更着重于降低摇晃的结构，并且通过使用具有稍硬弹性特性的扁平型的支撑元件15可准备振动吸收性。此外，当在本实施例中使用通过缝合或通过振动焊接而前后相连的两片材料时，可使用具有互不相同的弹性特性和阻尼特性的元件，不管材料是同一种类或不同种类的。

在本实施例的座椅结构中，在有人就座之前无载荷时，臂13基本上是图3中实线所示的竖直状态，并且包括扁平型的支撑元件15的前端部分15b附近的一部分沿近似于水平的方向被拉紧。当在这样一种状态下有人就座时，与人的重心位置相对应的扁平型的支撑元件15中的两个二维网状元件15A和15B边界处的附近被压下。接着，臂13逆着扭杆12的弹力沿向前落的方向枢转，所述扭杆12由布置于后面的二维网状元件15A拉住。此时的枢转角度根据就座者重量的不同而不同。因此，扭杆12的弹性特性的振动吸收性不会由于重量的差异(体形上的差异)而很大不同，并且显示出近乎稳定的振动吸收性。此外，由于盘簧16随着二维网状元件15A和15B的压下而拉长，因此其弹性特性也作用以便于由扭杆12补充振动吸收性，所述二维网状元件15A和15B在其之间的边界处构成扁平型的支撑元件15。此外其弹性特性逆着从一侧到另一侧的摇晃支撑着就座者以便于抑制摇晃。

当由于就座者在姿势上的改变(如上所述从标准姿势改变为骶骨姿势)而改变重心位置时，扁平型的支撑元件15中的压下位置改变了，并且臂13沿向前落下方向的枢转角度也随之改变了。因此，由于身体的移动是容易的，随着就座者的姿势改变出现由于载荷而导致的扁平元件15的变形形状，并且该变形形状不会损坏就座者的舒适感觉，因此可抑制由于出现姿势差异而导致的就座舒适性的恶化。在汽车的座椅中，甚至当就座者采取上述骶骨姿势时，姿势的差异所造成的归因于扭杆12的振动吸收性方面的差异也很小，并且可显示出基本稳定的振动吸收性。

另一方面，当由于碰撞等输入大于预定量级的冲击载荷或振动时，在对应于坐骨结节附近的位置(即，标准姿势中的重心位置)处扁平型的支撑元件15的压下量变大了。因此，当输入冲击力时，臂13趋向于进一步逆着扭杆12的弹力沿向前落下的方向枢转，但是臂13由于靠在托架11的板橡胶11f上而不能够枢转得大于预定量，同时又被其弹性特性缓冲，因此控制枢转角度以便于将就座者的下沉限制在必要程度内。当控制扭杆12的枢转时，通过随后延长扁平型的支撑元件15使得坐骨结节附近进一步降低，因此使得腿部向上提升，这导致围绕坐骨结节附近产生转矩。因此，抑制了使得人体疏远座椅表面的强迫力，人体的背部被压在座椅靠背上，因此有效地减少了施加于人体上的冲击。应该注意的是，为了更有效地显示出这样的功能，当沿拉紧方向延长扁平型的支撑元件15时，最好为扁平型的支撑元件15提高阻尼率。例如，当它是二维网状元件时，使用具有如图12中所示特性的元件，并且最好以这种方式提供它，即，在输入大载荷时普通纱断裂。因此，弹力丝的柔软弹性特性大大地作用，其中甚至当位移增加时，弹簧常数变小，因此阻尼率上升并且可进一步改进冲击力吸收性。

应该注意的是在上述实施例中，扁平型的支撑元件15是由通过缝合其两片而连接在一起的二维网状元件15A和15B构成的，但是，如图4和图5中实施例所示的那样，当然也可提供一种由支撑框架14和任意前框架元件之间的一片二维网状元件、致密针织物等而构成的扁平型的支撑元件15。此外如这些图中所示的，代替上述在其一端与盘簧16接合的金属丝元件17，可在扁平型的支撑元件15的下部布置扁平型的弹性元件20(诸如Plumaflex等)。可用于这种情况中，其中扁平型的弹性元件20的前面金属丝部分20a被一种元件(诸如构成座垫的布置于前面附近的任意框架等)枢转地支撑，并且盘簧16的一端与后金属丝部分20b接合。

此外，如图6到图9中的一个实施例中，可制备这样一种座椅结构，其中使用了整体型扁平型的支撑元件15，所述支撑元件15在后端部分15a处由臂13所支撑的支撑框架14支撑，并且所述支撑元件15在前端部分15b附近处由包括布置于座垫10前面的管元件的前端框架10b支撑，并且同时，在其纵向上并对应于人体重心位置的中间位置上，金属丝支撑元件17a基本上被缝纫或被振动焊接为圆柱形。通过金属丝支撑元件17a插入金属丝元件17，所述金属丝元件17支撑盘簧16的一端。应该注意的是，尽管在该实施例中盘簧16的另一端在没有穿过接合环的情况下与托架11相接合，但是如上述各个实施例中一样，将盘簧16的一端设定得起到功能端的作用同样是可取的，当采取图9中所示的就座者的重心位置P时，在150mm(优选是100mm，最好是50mm)范围内通过施加载荷所述端部与沿垂直方向基本上可动的金属丝元件17相接合。其他结构几乎与上述各个实施例相同。

此外，在图10和图11中所示的实施例中，扁平型的支撑元件15的前端部分15b的附近与布置于座垫10前面的板状前端框架10b相接合，并且作为止动元件提供后端框架10a以便于控制臂13沿向前落下方向的枢转范围。在其他方面，本实施例具有基本上与图6到图9中所示的实施例相同的结构。

图6到图9中以及图10和图11中所示的各个实施例中示出结构或扁平型的支撑元件15、金属丝元件17、臂13、止动元件等上的变化，并且它们的功能和作用与各个实施例中的功能和作用是相同的。

(测试例)

在图1中所示的座椅结构中，二维网状元件用作是扁平型的支撑元件15，并且作为形成表面层的缓冲层(座垫的缓冲元件)的三维网状元件(致密针织物)以5％或更低的延伸率将作为形成表面层的缓冲层(座垫的缓冲元件)的三维网状元件(致密针织物)在形成座垫10的侧架之间拉紧。用于该测试的二维网状元件在弹力丝的排列方向上(在坯布的宽度方向上)和普通纱的排列方向上(在坯布的卷起方向上)具有如图12中所示的拉伸特性，同时在弹力丝的排列方向上提供了柔软弹簧的特性。顺便提及的是，普通纱排列方向上的拉伸特性是对应于图12中卷起方向2的特性。产生柔软弹簧特性的弹力丝的排列方向是沿着座垫10的纵向的。

所使用的三维网状元件(致密针织物)是如此获得的，即，在具有14隔距和15mm的床间隙、使用从L1到L6的六片筘的双拉舍尔针织机中，将835分特240丝的聚对苯二甲酸乙二酯纤维假捻纱从形成表面层的基础针织物的两片筘(L1和L2)供应到以2进2出方式排列的L1导纱器和以2出2进方式排列的L2导纱器，将501分特144丝的聚对苯二甲酸乙二酯纤维假捻纱从形成背面层的基础针织物的两片筘(L6和L7)供应到以全进方式排列的导纱器，将390分特的聚对苯二甲酸乙二酯单丝(直径为0.19mm)从形成连接纱的两片筘(L3和L4)供应到以2进2出方式排列的L3导纱器和以2出2进方式排列的L4导纱器。这样，以13线圈横列/2.54cm的纱线添丝密度制备了如下面所示的编织结构的灰色的致密针织物，将所述针织物在150℃再加热一分钟以获得致密针织物。该致密针织物的织物结构为，厚度为9.5mm、重量为925g/m²，并具有这样的织物密度，即364/6.45cm²的每单位面积的14线圈横列/英寸、13纵行/英寸的连接纱数量。

(织物结构)

L1：4544/2322/1011/3233/

L2：1011/3233/4544/2322/

L3：3245/2310/2310/3245/

L4：2310/3245/3245/2310/

L5：1110/0001/

L6：2210/2234/

用于测试的扭杆、盘簧以及用作是止动元件的板橡胶(称为止动橡胶)的弹性特性如如13中所示的那样。图中的粗体实线表示当所有的扭杆、盘簧以及板橡胶结合时的弹性特性，而细实线表示当扭杆和板橡胶结合时的弹性特性，并且它们都具有弱非线性的特性。虚线是独立的板橡胶(止动橡胶)弹性特性。顺便提及的是，图13中的“偏转”是支撑框架14的水平偏移量，所述支撑框架14用扭杆12所强迫的臂13支撑。

首先，在未布置致密针织物的状态下测定拉紧的二维网状元件的基本上沿垂直方向上的载荷偏转特性。在图14到图16中示出了其结果。在如图1中所示的拉紧二维网状元件的状态下，使用直径为30mm、98mm和200mm的用于压制的板沿基本上垂直方向测定载荷偏转特性，将板的中心调整到各个图中所示的位置，并且是从与座椅靠背之间的边界处(即，座垫10的后端)的座垫10宽度方向上的基本中心的部分。

此外，在以5％或更低的延伸率将致密针织物在侧架之间拉紧的状态下，使用与上述一样的直径为30mm、98mm和200mm的板沿基本上垂直方向测定载荷偏转特性。其结果将在图17到图19中示出。

如从图14到图16与图17到图19的比较中清楚看出的，我们发现所使用板的每种情况中当提供了致密针织物时滞后损耗变大了并且阻尼特性增强了。在使用直径为30mm和98mm的板的载荷偏转特性(图14、图15、图17和图18)中，一起示出了人体中臀部肌肉的载荷偏转特性，并且我们发现所使用的二维网状元件具有与肌肉的载荷偏转特性的倾斜相同的特性。我们还发现当安装致密针织物时，其弹簧常数变得略微低于整个的肌肉载荷偏转特性。

如从结果中清楚看出的，该测试例的座椅结构具有这样的特征，其中由扭杆弹性地支撑着的二维网状元件具有近似于人体中肌肉的特征，因此反作用力是小的，并且可抑制就座者中的肌肉变形。也就是说，在低频带中，由于植物性神经系统的作用，特别是由于副交感神经系统的作用肌肉达到放松状态，因此肌肉变软。该测试例的座椅结构包括具有不会解除肌肉的阻尼特性的弹簧常数的结构。此外当布置致密针织物时，可更显著地显示该特征。

接下来，在该测试例的座椅结构中，在没有布置致密针织物的状态下，重量为55kg的日本女子(JF55)和重量为64kg、90kg的日本男子(分别为JM64、JM90)就座，施加1mm的振幅振动(2mm的峰距(p-p))，以测定振动特性。其结果显示在图20中。已知大大影响乘坐舒适性的是2Hz或更低的纵向振动的摇晃和5Hz的垂直振动，通过垂直振动摇动骨骼架。该测试例的座椅结构的共振峰离开这些范围并在与内脏器官共振的6到8Hz的频带中和5Hz附近的频带中具有极低振动传递性。因此，通过使用扭杆，以及在通过沿座垫的纵向布置盘簧，可显示出高振动吸收性，而与所使用的更小的盘簧无关，并且与通过在体侧附近布置盘簧的传统情况相比较，其位置对于就座者来说不易感觉到某种异物的感觉。

此外，在该测试例的座椅结构中，在布置致密针织物的状态下，上述重量为64kg的日本男子就座，施加1mm的振幅振动(2mm的峰距(p-p))，以测定振动特性。另外，出于比较的目的，同样测定具有座垫的座椅结构(尿烷座椅)的振动特性，在所述座垫中字母S形状的弹簧支撑厚度为100mm的聚氨酯泡沫体。其结果显示在图21中。顺便提及的是，图20中JM64的计算日期一起显示在图21中。

如从结果中可清楚看出的，我们发现通过增加致密针织物的阻尼特性，3Hz附近的振动传递性(在未布置致密针织物状态中是高的)变小了。此外，我们发现，在与尿烷片的比较中，在该测试例的座椅结构中，特别是与内脏器官共振的6到8Hz周围和5Hz附近的振动传递性大大降低了。

出于参考的目的，关于该测试例的座椅结构，表示在未布置致密针织物的状态下和在布置致密针织物的状态下并安装了6.7kg质量的力和相对位移之间关系的利萨如图形，示出了布置上述致密针织物的结构明显高于图22和图23中的阻尼率。因此，通过经由扭杆支撑二维网状元件(即，扁平型的支撑元件)，以及通过组合上述致密针织物可提供更优选的座椅结构。

不用说，应该注意的是，本发明的座椅结构不局限于以上所述的实施例。例如，可形成这样一种结构，即，布置于扁平型的支撑元件15之上的座垫的缓冲元件50被与侧架相接合，而是用支撑框架14支撑其后端部分51，扭杆12通过臂13与如图24中所示的扁平型的支撑元件15的后端部分15a一起支撑所述支撑框架14。在这种情况下，它是这样构成的，即，座垫的缓冲元件50的前端部分52与前端框架10b相接合，或与扁平型的支撑元件15相接合，如图24中所示的，使得前端部分52穿过前端框架10b的下面。

在如图24中所示的无载荷时，座垫的缓冲元件50被拉紧得失去了其应有的放松。在该结构下，虽然在无载荷时没有损坏其外观，但是当有人就座时由于如图25中所示的臂13和支撑框架14向前降下，座垫的缓冲元件50的张力松掉了。因此，座垫的缓冲元件50所拥有的正常方向(厚度方向)上的弹性特性被迫有效地工作以进一步降低其振动传递性。因此，可进一步改进振动吸收性。应该注意的是对于座垫的缓冲元件50来说，可使用三维网状元件(致密针织物)、尿烷材料、二维网状元件等。并且可呈层状地使用这些元件中的多种。然而，最好使用具有足够缓冲特性的致密针织物，即使是薄型的也可以。

如图24和图25中所示的，最好将作为盘簧16的一端与之接合的接合部分的金属丝元件17可移动或可弯曲地布置于通过缝纫等方法缝合在具有间隙的扁平型的支撑元件15背表面上的金属丝元件支撑元件60、61和62中。该结构使得金属丝元件17的移动量或弯曲度根据就座者的重量可变，并且可使得金属丝元件17的弹性特性根据人体重量上的差异而工作(通过反作用力适应人体的感觉或振动吸收性)。顺便提及的是，虽然稍后将描述该点的细节，但是在先前所述的各个实施例中，在这一点上是相同的，即，最好用可使得金属丝元件17移动或弯曲的金属丝支撑元件60、61和62支撑金属丝元件17。

图26到图30是示出了本发明另一个实施例的视图。在本实施例中，在将连接织物51a与后端部分51相连接作为座垫的缓冲元件50后，连接织物51a与扁平型的支撑元件15一起被支撑框架14所支撑，所述支撑框架14由扭杆12弹性地支撑。这里它与图24和图25中所示的实施例具有近似相同的结构。如果前端部分52在宽度方向上的整个部分未与前端框架10b或扁平型的支撑元件15相接合，那么如图26中所示的，前端部分52宽度方向上的一部分就与前端框架10b或扁平型的支撑元件15相连接。在本实施例中，只有位于几乎中心部分(在30mm到100mm范围内，最好是在50mm到70mm范围内)处的预定宽度的一部分52a与扁平型的支撑元件15相连接，使得穿过前端框架10b之下。此外，如图28中所示的，关于侧边部分53，只有前部53a通过板元件(垫板)54与侧架10c相接合，所述板元件54由塑料制成，并且为了防止下沉并保持形状，基本上具有U型横截面。然而如图29中所示的，位于前部53a后面的后部53b不与侧架10c相接合。在本实施例中，也在后部53b上布置垫板54。由于当被纵向上的张力拉伸时，它弯曲并变形以使得侧边部分53向内收缩，这可抑制变形并保持座垫的缓冲元件50的形状。因此，当所使用的座垫的缓冲元件50的侧边部分53的表面硬度高时，例如，当将侧边部分折回并用振动焊接处理时，这种预防措施是不必要的，并且它完全是可随意选择的情况。

通过采用像这样的结构，在无载荷时，当拉紧座垫的缓冲元件50同时将其保持在预定形状下时，与图24和图25中所示的实施例相似，当有人就座时，由扭杆12支撑的支撑框架14向前降下，并且降低张力，以使得可充分作用正常方向上的座垫的缓冲元件50的弹性特性。

由于只有座垫的缓冲元件50的前端部分中的预定宽度的部分52a与扁平型的支撑元件15相连接，依照本实施例，如图27中所示的，连接于具有预定宽度的部分52a的每个端部与连接织物51a的每个侧部附近之间的沿虚线的部分变成高张力部分，在所述高张力部分之间形成中间张力部分，在所述高张力部分外部形成低张力部分，所述连接织物51a与座垫的缓冲元件50的后端部分51相连接。也就是说，这样构成座垫的缓冲元件50，即，用中间张力部分支撑人体的大部分重量，低张力部分用于缓冲与高张力部分两端接壤的振动(尤其是高频振动)。因此在座垫的缓冲元件50与扁平型的支撑元件15之间产生了相位延迟。这使得进一步有效地增强阻尼特性。此外，侧边部分53的前部53c通过垫板54与侧架10c相接合，但是由于与前部53a的邻接处存在低张力部分，因此这样的低张力部分缓冲了通过侧架10c与垫板54所传输的振动。

应该注意的是，与图24和图25中所示的实施例相似，致密针织物、尿烷元件、二维网状元件等可用作是座垫的缓冲元件50，并且可将它们用作是表面层，但是在本实施例中，如图28到图30中所示的，层叠了增补缓冲元件55和独立表面层56(诸如皮革等)以便于给予柔软感觉和触觉。如图30中所示的，增补缓冲元件55和独立表面层56的各自的后端部分55a和56a通过连接织物57分别与扭杆12所支撑的支撑框架14相连接，并且它们的前端部分55b和56b与扁平型的支撑元件15相连接，穿过前端框架10b的下面。最好在座垫的缓冲元件50与前端框架10b之间布置具有小反作用力的缓冲元件58，例如黏弹性的尿烷等。由于具有小反作用力的缓冲元件58，当例如在车辆座椅上操作踏板时，由于对着腿部的反作用力的输入是小的，因此很少或没有感觉到前端框架10b处的某种异物感觉。

下面，将描述本实施例中的金属丝支撑元件60、61和62的详细结构，所述金属丝支撑元件60、61和62支撑作为盘簧16的一端与之接合的接合部分的金属丝17。也就是说，如图31中所示的，金属丝支撑元件60、61和62由圆柱体构成，并且本实施例中使用了三件金属丝支撑元件。金属丝插入部分60a、61a和62a通过插入金属丝17而支撑金属丝元件17。可使用先前形成的圆柱形的金属丝支撑元件60、61和62，或者通过将被折叠成两个部分的织物元件固定在扁平型支撑元件15上将金属丝支撑元件60、61和62制成圆柱形。固定在扁平型支撑元件15上的方法是任选的，可使用缝制、振动焊接等方法。

在本实施例中，如图31中所示，通过缝制被折叠成两个部分的织物元件将其制成圆柱形以利用扁平型支撑元件15覆盖开口端侧。在支撑金属丝元件17的每一个端部附近的金属丝支撑元件60和62的两侧，当织物元件被折叠成两个部分时的开口端侧的覆盖部分面对扁平型支撑元件15的前侧，以使金属丝插入部分60a和62a位于接缝60b和62b边缘后面。在设置于中部的金属丝支撑元件61中，开口端侧的覆盖部分面对扁平型支撑元件15的后侧以使金属丝插入部分61a位于接缝61b边缘前面(参见图26和图31)。相应的金属丝插入部分60a、61a和62a保持这样的位置关系，即，使它们在金属丝元件17不弯曲、以直线的形式、无过大的应力和松弛的状态下被插入。

如图26中所示，由于在面对上述扁平型支撑元件15的接缝60b、61b和62b上设置边缘，因此处于中部的金属丝支撑元件61的接缝61b的边缘位置相对于接缝60b和62b的边缘位置更靠近后端侧，并且夹在扁平型支撑元件15两侧接缝60b和62b的边缘之间的部分的表面刚度小于处于接缝60b和62b边缘的部分的表面刚度。通过将夹在两侧接缝60b和62b的边缘之间的部分的长度设定在60毫米至130毫米的范围内，最好在80至100毫米的范围内，使坐骨部分的结节处于具有较高表面刚度的两侧接缝60b和62b的边缘所处位置处。因此，坐骨部分的结节对于扁平型支撑元件15的弹簧的感觉变强，抑制其对摇晃的感觉，同时增强了对夹在两侧接缝60b和62b的边缘之间的部分的舒适感觉。

另外，如图31A中所示，由于金属丝元件17松弛地插入在相应的金属丝插入部分60a、61a和62a中，因此，当有人就座时，金属丝元件17在接收载荷时移动和弯曲，以使金属丝元件17的中心部分沿着向下倾斜的方向向后凸出。因此，由于在扁平型支撑元件15和金属丝元件17的中心部分之间形成间隙(图31B)，因此可防止扁平型支撑元件15在该部分处的表面刚度增大。另外，由于金属丝元件17的移动或者弯曲的程度由于就座的人的重量不同而不同，因此可显示对应于重量差异的弹簧感觉或者舒适感觉。

如上所述，对于扁平型支撑元件15，可使用二维网状元件、三维网状元件(致密针织物)、尿烷材料等中任何一种，并且当使用其中的致密针织物时，例如最好采用如图32A和图32B中所示的结构。即，当使用由致密针织物制成的扁平型支撑元件15时，后端部分15a与支撑框架14接合，并且前端部分15b分别与前端框架10b接合。此时，当沿着纵向延伸的方向施加张力时，侧部15d趋于变形以向内弯曲。如果出现这种情况，施加在坐骨部分的结节周围的反作用力增大，即使当使用在基本上沿着垂直方向(在厚度方向上)施加压力时的载荷偏转特性约等于或者小于人体中的肌肉的载荷偏转特性的致密针织物时，也不能充分显示该性能。因此，为了抑制侧部15d向内弯曲和变形，如图32A中所示，最好采用这样的结构，即，通过振动焊接压碎侧部15d以提高刚度。利用该步骤，当使用载荷偏转特性约等于或者小于人体中的肌肉的载荷偏转特性的致密针织物时，可充分显示该性能并且减小作用在人体上的反作用力。

另外，如图32A和图32B中所示，在使用致密针织物时，与盘簧16的一端接合的金属丝元件17可采用一种能够将金属丝17插入到底面针织物之间的结构。利用该结构，在使用二维网状元件的情况下，无需独立地设置金属丝支撑元件17。当将金属丝17插入到底面针织物之间时，尽管必须防止从侧部15d落下，如果如上所述，使侧部15d被振动焊接，那么可同时进行防止从侧部15d落下的工艺。顺便提及的是，在图32A和图32B中，附图标记15e表示使插入在底面针织物之间的金属丝元件17的两个侧部的部分振动焊接所形成的金属丝元件定位的焊接部分，以防止插入在底面针织物之间的金属丝元件17脱离预定位置。

图33A至图33C示出了与图32A和图32B类似的将致密针织物用作扁平型支撑元件15的另一个实施例。图33A、图33B和图33C中所示的实施例与图32A和图32B中所示的实施例的不同之处在于，使金属丝元件定位以防止金属丝元件17脱离预定位置的焊接部分15是通过沿着插入在底面针织物之间的金属丝元件17振动焊接而形成的。注意的是，尽管在图33A、图33B和图33C中，一对底面针织物沿着金属丝元件17从两个表面被压碎以形成用于使金属丝元件定位的焊接部分15e，但是如图34中所示，可通过仅在底面针织物的一侧上进行振动焊接来形成用于使金属丝元件定位的焊接部分15e。

根据本发明的座椅结构，如上所述，当通过碰撞等输入大于预定值的冲击载荷或者振动时，对应于处在标准姿态下重心位置的坐骨结节附近的扁平型支撑元件15的凹陷量增大，接着，由于扁平型支撑元件15的伸长使坐骨结节附近进一步凹陷，腿趋于向上抬起，从而在坐骨结节附近周围产生转动(参见图3)。因此，本发明的座椅结构具有抑制使人体远离座椅表面的作用力、将人体后背推到座椅的椅背以及有效地减小施加在人体上的冲击的作用和效果。

不用说，接着，设置在扁平型支撑元件15上方的用于座垫的缓冲元件的凹陷量增大。但是，当用于椅背的缓冲元件70的下端通过缝制等与座垫的缓冲元件整体相连时，尽管用于座垫的缓冲元件和扁平型支撑元件15的凹陷量增大，但是用于椅背的缓冲元件70的张力增大。因此，即使当人体在坐骨结节附近周围产生转动，并且人体将被推到座椅的椅背上时，由于椅背的缓冲元件70的张力而使人体背部回弹的作用力可变大。

因此，对于椅背的缓冲元件70，最好将椅背的缓冲元件70制成凸出形状以使在座椅前面的包括腰部附近的至少一个部分(下面称之为“大致中心部分”)向前凸出。由于其向前凸出，因此人体的腰部可在正常就座时被支撑，并且当由于上述转动而使人体背部被推到椅背上时，由于其变形基本上成为扁平状态以使凸出部分被消除，因此在该时间内张力不会增大，并且使人体回弹的作用力也不会增大。

图35至图40示出了采用这样一种凸出形状的用于椅背的缓冲元件70的具体实施例。图35和图36中所示的实施例是这样一种结构，其中在用于椅背的缓冲元件70的背面上提供基本上平行的垂直隔开的接合金属丝81，橡胶带82在接合金属丝81之间被拉紧，并且使用于椅背的缓冲元件70的接近中心部分71在橡胶带82的张力作用下向前凸出。各个接合金属丝81的端部通过缝制或者振动焊接被固定在用于椅背的缓冲元件70上。图37和图38中所示的实施例是这样一种结构，其中以垂直距离设置一对接合金属丝83，该接合金属丝83的两个部件在宽度方向上相互隔开地设置，橡胶带84相应地接合在接合金属丝83的各个部件之间以使用于椅背的缓冲元件70的接近中心部分71凸出。图39和图40中所示的实施例是这样一种结构，其中例如利用振动焊接或者缝制通过塑料板86使橡胶带85的每一个端部固定在用于椅背的缓冲元件70的背面上，并且使用于椅背的缓冲元件70的接近中心部分71在橡胶带85的张力作用下凸出。

图35至图40中所示的实施例仅是为了示出示例，将采用任何结构，只要相应的端部以预定的垂直距离接合的弹性元件设置在用于椅背的缓冲元件70的背面上，并且使用于椅背的缓冲元件70的接近中心部分71在弹性元件的张力作用下向前凸出即可。例如，对于弹性元件，可利用金属弹簧等代替上述相应的橡胶带。应该注意的是，对于用于椅背的缓冲元件70，可使用三维网状元件(致密针织物)、尿烷元件、二维网状元件等，并且可以多层的形式使用这些元件的多种。但是，对于用于椅垫的缓冲元件，最好使用即使采用薄型时也具有足够的缓冲性能的致密针织物。

这里，在上述各个实施例中，例如，如在图1至图4中所示，扁平型支撑元件15的后端部分15a围绕支撑框架14并且固定在其上。更具体地，如图41A和图41B中所示，后端部分15a围绕支撑框架14的外表面并且部分(上层部分)15g位于后端部分15a前侧上，被支撑框架14后折的后折部分15h突出到支撑框架14的前部，并且利用缝制等使两者重叠并且固定。利用该结构，形成一个区段(两层区段)，其中扁平型支撑元件15最好被设置成在支撑框架14前侧的由上层部分15g和后折部分15h构成的两层。因此，表面刚度在这样的一个两层区段内是高的，并且形状贴合性能降低。当有人就座时，如图41C中所示，位于这样一个区段中的臀部具有被向前推出的趋势。另外，由于后端部分15a在某种意义上是由支撑框架14界定的，当在就座状态下振动被输入时，利用支撑框架14和臂13发挥作用的扭杆12的弹性力受到扁平型支撑元件15的张力限制，因此扭杆12的功能受到限制。即，它处于减重状态，换言之，通过向上输入振动，由于振动的向上移动而使其释放向下压力，从而使人体重量的向下载荷处于释放状态，并且当扁平型支撑元件15的张力降低时，扁平型支撑元件15的降低张力影响扭杆12。

因此，最好，扁平型支撑元件15的后端部分15a以下列方式被支撑。即，如图42A中所示，扁平型支撑元件15不直接固定在支撑框架14上，对于支撑框架14，扁平型支撑元件15从上方悬挂在支撑框架14周围并且后端部分15a连接地固定在被设置在支撑框架14下方的扭杆12上。利用该结构，扁平型支撑元件15没有在扁平型支撑元件15悬挂在支撑框架14周围的部分(与支撑框架相邻的部分15j)正前面形成一个两层区段。因此，在支撑框架14正前面的部分处的表面刚度与其他部分相比决不增大。当输入振动时，并且如果输入向上的振动(减重状态)，由于使支撑框架相邻部分15j被推到支撑框架14的作用力立刻减小或者消失，扭杆12在没有受到扁平型支撑元件15的张力影响下起作用，以使由扭杆12的弹性力而导致的支撑框架14的移动的反应性提高。因此，如图42B中所示，当有人就座时，臀部的形状贴合特性比图41C中所示的提高得更大，并且臀部不可能被向前推动。

另外，采用如图43A和图43B中所示的支撑装置也是有效的。即，尽管该示例与图41A、图41B和图41C中所示的支撑装置在扁平型支撑元件15不直接固定在支撑框架14上方面是相同的，但是该示例采用一种将在支撑框架14作用下后折的后折部分15h以紧密接触的形式固定在支撑框架14的外表面上，从而不会在支撑框架14前面使后折部分15h突出。尽管该示例与图41A、图41B和图41C中所示的支撑装置在扁平型支撑元件15的后端部分15a受到支撑框架14限制以及扭杆12的功能受到扁平型支撑元件15控制方面是相同的，由于没有形成如图41B和图41C所示的由位于后端部分15a前侧的部分(上层部分)15g和后折部分15h构成的两层区段，因此与其他部分相比，在与臀部接触的部分处的表面刚度没有增大。因此，如图43A和图43B所示的示例不如图42A和图42B所示的形状，但是当与图41A、图41B和图41C所示的形状相比时，在形状贴合特征方面具有很大的提高。

本发明的座椅结构包括沿着宽度方向设置的扭杆，以及与扭杆相连的臂，在正常状态下能够利用扭杆使所述臂在座垫的后部后落；以及设置在由所述臂支撑的支撑框架和设置在座垫前面的框架元件之间的扁平型支撑元件，所述扁平型支撑元件被扭杆的弹力拉紧。利用该结构，可利用扭杆提供影响在就座时的舒适度的弹性以及乘坐舒适性，以使必须安装在身体一侧附近的盘簧数量可被减少或者停止使用盘簧。因此，设置在扁平型支撑元件上的表面缓冲层可以制作得比以前薄，或者可减少缓冲层的层数以使座椅结构的重量减轻。另外，扭杆的使用提高了振动吸收性，并且当大载荷被输入时由于扭杆的伸长，扭杆的枢转角的控制使扁平型支撑元件的功能得到充分显示，在接收大载荷时由于围绕人体坐骨结节附近的转动而可使冲击被减小，并且可进一步提高冲击吸收性。

另外，由于扭杆是这样构成的，即，能够根据体形差异和姿态差异来改变其枢转角，它不会破坏人体对扁平型支撑元件的舒适性，而且与体形差异和姿态差异无关，并且在体形差异吸收性、姿态差异吸收性、人体可动性等方面是极好的。因此，即使对于诸如所谓的骶骨姿态等的变形姿态，由于扁平型支撑元件根据其的变形能够提供较好的乘坐舒适性，这有助于提高轮椅使用者的乘坐舒适感。

尽管已经参照附图对本发明的优选实施例进行了详细描述，在上述教导下能够进行显而易见的变型和改进。本发明的保护范围是由附属的权利要求限定的。

Claims (20)

1.一种座椅结构，所述座椅结构包括：

设置在座垫后部上的臂，能够利用扭杆使所述臂后落，所述扭杆沿着宽度方向设置在座垫的后部，并被设置在支撑框架下方；以及

设置在由所述臂支撑的支撑框架和设置在座垫前面的框架元件之间的扁平型支撑元件，所述扁平型支撑元件被扭杆的弹力拉紧。

2.如权利要求1所述的座椅结构，所述座椅结构还包括：

止动件，当所述扁平型支撑元件在垂直的方向上接收载荷时，所述臂克服扭杆的弹力沿着前落方向枢转时，所述止动件能够控制枢转移动的范围。

3.如权利要求1所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件悬挂在所述支撑框架上，并且在所述扁平型支撑元件的后端部分处被所述扭杆连接地拉紧。

4.如权利要求1所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件以这种方式被固定，即，其后端以与所述支撑框架的外表面紧密接触的方式固定在所述支撑框架上以使所述扁平型支撑元件的后端部分中沿着所述支撑框架的外表面后折的后折部分不叠加在位于与所述支撑框架邻接的后端部分前面的一个部分上。

5.如权利要求1所述的座椅结构，其特征在于，

所述座椅结构还包括设置在所述扁平型支撑元件和位于座垫后部的支撑框架之间的辅助弹簧装置。

6.如权利要求5所述的座椅结构，其特征在于，所述辅助弹簧装置包括设置在位于在就座时的身体重心位置前150毫米和后150毫米内的接合部分与位于座垫后部的支撑框架之间的盘簧。

7.如权利要求5所述的座椅结构，其特征在于，所述接合部分包括在所述扁平型支撑元件的纵向上的中部并且沿着宽度方向被支撑的金属丝元件，并且所述接合部分具有使所述盘簧的一端与所述金属丝接合的结构。

8.如权利要求7所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝元件的至少一部分被松弛地插入在设置于所述扁平元件上的金属丝支撑元件中。

9.如权利要求8所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝支撑元件包括多个设有上述金属丝插入部分的圆柱形元件，至少支撑在所述金属丝元件的两端附近的圆柱形元件在圆柱形元件的前侧被固定在所述扁平型支撑元件上以使金属丝插入部分位于后侧，支撑在所述金属丝元件的中心部分附近的圆柱形元件在圆柱形元件的后侧被固定在所述扁平型支撑元件上以使金属丝插入部分位于前侧。

10.如权利要求6所述的座椅结构，其特征在于，所述辅助弹簧装置包括位于所述扁平型支撑元件下方的扁平型弹性元件，所述扁平型弹性元件具有这样一种结构，其中使其前金属丝部分被位于座垫前面的框架元件连接地支撑，后金属丝部分构成所述接合部分，并且所述盘簧的一端与所述后金属丝部分接合。

11.如权利要求7所述的座椅结构，其特征在于，所述金属丝元件是由弹簧钢制成的。

12.如权利要求2所述的座椅结构，其特征在于，所述止动件是由弹性元件制成的。

13.如权利要求1所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件在拉紧状态下在垂直的方向上被施压时的载荷偏转特性等于或者低于人体中肌肉的偏转特性。

14.如权利要求13所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件包括从二维网状元件、致密针织物和尿烷元件或者这些元件中的两种或者多种的组合中选择出来的任何一种。

15.如权利要求14所述的座椅结构，其特征在于，所述扁平型支撑元件是由同种材料或者不同种类的材料的组合制成的，并且是由弹性或者阻尼特性不同的材料组合构成的。

16.如权利要求1所述的座椅结构，所述座椅结构还包括：

设置在所述扁平型支撑元件上方的用于座垫的缓冲元件，

其特征在于，所述缓冲元件的后端设置在座垫后部，所述缓冲元件与所述扁平型支撑元件一起被所述由所述臂支撑的支撑框架支撑，由于在就座时的载荷作用使所述支撑框架前落，从而使所述用于座垫的缓冲元件在就座时沿着纵向的张力低于在无载荷时的张力。

17.如权利要求16所述的座椅结构，其特征在于，所述用于座垫的缓冲元件与设置在座垫前面的框架元件接合，或者仅所述用于座垫的缓冲元件前部的一部分与所述扁平型支撑元件接合，其中所述扁平型支撑元件与所述框架元件接合。

18.如权利要求17所述的座椅结构，其特征在于，在所述用于座垫的缓冲元件前部中在宽度方向上的接近中心部分处具有预定宽度的一部分与设置在座垫前面的框架元件接合，或者与所述扁平型支撑元件接合，其中所述扁平型支撑元件与所述框架元件接合。

19.如权利要求1所述的座椅结构，所述座椅结构还包括：

用于椅背的缓冲元件，

其特征在于，所述用于椅背的缓冲元件的下端部分与所述用于座垫的缓冲元件连接，所述用于椅背的缓冲元件具有从所述用于椅背的缓冲元件的中心部分向前凸出的凸出形状。

20.如权利要求19所述的座椅结构，所述座椅结构还包括：

与所述用于椅背的缓冲元件的背面接合的弹性元件，

其特征在于，所述弹性元件的每一个端部在垂直方向上以预定的间隔与所述用于椅背的缓冲元件的背面接合，并且所述用于椅背的缓冲元件的中心部分由于弹性元件的张力作用而向前凸出。

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