CN1368920A - 可根据人体结构变形的支承 - Google Patents

Abstract

可根据人体结构变形的支承,特别是脊柱前凸支承,用于座椅、卧榻或者类似物,具有一个框架(5),该框架与一个能够可逆地弯曲的、根据人体结构起作用的支承件(1)连接,具有一个朝向使用者的侧面(A),该侧面可以被一个软垫件覆盖,其中,一个与该侧面(A)相反对置的侧面(B)具有用于横截面基本上呈圆形的圆柱体、如金属丝(2,9,14)的容纳部(12,13,15),并且,最好这些基本上为圆形的圆柱体可以在它们的纵向上弹性变形,支承件(1)直接和/或间接地与框架(5)连接,其中,容纳部(12,13,15)在支承件(1)的至少一个端部区域(10,11)上、特别是在至少一个端部上具有一个开口,其净宽度(a)正常情况下朝基本上为圆形的圆柱体的纵向看小于圆柱体的直径(d),其中,垂直于基本上为圆形的圆柱体的纵向看设置至少两个相邻的容纳部(15),用于容纳各一个基本上为圆形的圆柱体(9,14),其中,这些容纳部借助一个在其远侧端部上加厚的公用刚性连接片(16)和各一个可弹性弯曲的连接片(17)构成。

Description

可根据人体结构变形的支承

本发明涉及一种可根据人体结构变形的支承，特别是脊柱前凸支承，用于座椅、卧榻或类似物，具有一个框架，该框架与一个能够根据人体结构可逆地弯曲的支承件连接。

能够相应于人体结构情况变形的座椅被使用得越来越多。除了能够使大腿处于基本上避免最大压力的姿势的支承之外，所谓的脊柱前凸支承也具有很重要的意义。由于坐着的人通常向前弯曲，使得脊柱的自然向前的凹形弯曲被基本上向外凸出的弯曲所替代，这样，除了很快感到疲劳外，还会导致疼痛和所不希望的椎间盘变形。为了避免这种不希望的、但有时不由自主出现的脊柱弯曲，不论在卧榻中还是在座椅中都设置了脊柱前凸支承。为了达到预期效果，该脊柱前凸支承必须与脊柱的原始自然弯曲相匹配。这种类型脊柱前凸支承可调节高度地构成，以与不同的后背长度并从而与不同的脊柱前凸高度相适应。这种高度可调节性有时是可以忽略的，因为一个地理区域往往具有相当鲜明的概率最大的尺寸。不过，脊柱前凸的凸形构成具有特别重要的意义，这是由于在相同的高度下仍然存在着不同的弯曲度，而得到支承的不应当仅仅是脊柱中的一节或两节椎骨，而是必须使尽量多的椎骨得到支承，以达到减少疲劳及避免产生疼痛的预期目的。这类型的脊柱前凸支承也可以具有不对称的弯曲，这例如通过支承件弯曲时在平行于脊柱的方向上构成支承的不同材料厚度件而实现。

已经有通过不同的技术形式制造的脊柱前凸支承。其中最简单的一种形式是，在脊柱前凸所处的区域内设置一个可以充气的圆柱体。除了技术方面的困难即必须设置一个泵组使脊柱前凸支承胀起外，因为沿着弯曲方向上的变形作用力相同的缘故，出现了与人们不希望的、已经存在的脊柱非正常弯曲之间的匹配。

另一种脊柱前凸支承是，两个铰接在一起的构件能够沿着一个导向器相互接近或者相互离开地滑动。这种已有的脊柱前凸支承的缺点是：没有可变化地构成的弯曲，因而对脊柱前凸的支承只安置在最高位置上的一个狭窄区域中，这样，只有一个或者两个椎骨得到支承，而脊柱前凸的其余椎骨必须被重新随意地调整。关于这种类型的脊柱前凸支承列在WO95/19123中进行了描述。

另一个脊柱前凸支承实施形式具有一个基本呈平面形的支承件，其中该面或者具有中断处，或者具有单个的、彼此并排安置的支承元件，它们可能自中间向外侧逐渐变细地构成。这种平面的支承件可以以其两个端部区域彼此相对移动，从而可以达到自身的弯曲。根据EP0698360B给出的不同厚度设置，能够获得所希望的与脊柱前凸基本上相应的非对称形状。

上述各种脊柱前凸支承一般都与一个框架连接，例如与汽车座椅的靠背件框架连接。这里，脊柱前凸支承的支承件例如与另一个框架连接，该框架具有两个基本上与脊柱平行延伸的外侧梁。例如肘杆式作用的脊柱前凸支承的滑动元件可以沿着这两个梁移动，或者将用于该可弯曲的支承件的横向梁位置固定不动地安置在这两个梁上面。

将支承件固定在外侧梁上对于它的长期固定来说具有非常重要的意义。该支承件通常不与座椅或者卧榻的框架集成为一体，而是与它们分开制成。根据其自身的形状尺寸，支承件或者通过一个中间件、或者直接与框架连接。这种连接例如在AT402.145B中进行了描述。其中，在一个可根据人体结构变形的支承的端部区域中，设置有侧凹的容纳部，在这些容纳部中可以压入金属丝，并且设置了一个刚性的连接片和一个可弹性变形的连接片。容纳部的净宽度小于连接两个梁的金属丝的直径。

使用两根金属丝时，它们必须能够将施加在支承件上的全部力传递到框架上。其后果是，金属丝的尺寸必须特别粗，这样，一方面要使支承件发生弯曲所必须施加的作用力相当高，原因是它自身的弯曲使得这两个端部区域相向移动，因而金属丝也必须变形而相互接近，此外，脊柱前凸的支承力非常高，使得与当时所需要的弯曲的配合并非总是能够以所希望的程度实现。为了能够使支承件较容易地匹配，同时使金属丝的装配更容易，已经给出的方法是，在支承件的一个或两个端部区域中分别设置至少两根金属丝来取代单根的金属丝。这样的解决方案例如在EP 0 780 262 A1中进行了描述。在这样的脊柱前凸支承件中，在两个端部区域上为两根金属丝分别设置了一个容纳部，其中该容纳部通过一个柔性的连接片被分成两部分。该容纳部的净宽度小于两根金属丝的直径之和。由于容纳部的深度大于金属丝的直径，当一根金属丝已经处于容纳部的底部时，另一根金属丝不仅能够容易地被送入到开口之中去，而且也只需很小的作用力即可将其从容纳部中取出来一只需将柔性构件略微弯曲，这是由于基本上刚性地限定容纳部的这两个连接片仅仅稍微加强地构成。这样，当支承件弯曲时，其中由于这两根金属丝相对于该构件的开口处于不同的位置上所决定，可能会有一根金属丝从容纳部中滑出。当一根金属丝从容纳部中滑出来之后，柔性的连接片不再能够对另一根金属丝由容纳部中脱出来起到限制作用，该容纳部小于金属丝的直径，因而，在第一根金属丝从开口中脱出之后，第二根金属丝能够以很小的力就从容纳部中脱出来。如果两根金属丝同时从开口中移动出来，则必须对它们只施加一个每cm开口上60千磅的力。

WO95/19123公开一种脊柱前凸支承，它不具有可以弯曲的支承件，而具有两个互相铰接在一起的腿。腿件的端部可以相对移动，并且另外的端部通过一个具有双圆筒式容纳部的轨道连接起来。该轨道起到单独的脊柱前凸支承的作用，它能够通过两个互相并排安置的部分圆筒状的容纳部取代双圆筒式容纳部来构成。它们由一个公用的刚性中间件和位于外侧的、连续的部分圆筒形状构成的弹性连接片构成，因而，金属腿能够被压入到其内部之中。在使用时作用于该轨道上的力总是使得金属丝卡箍被压入到开口之中。相反方向上的作用力不起作用。

本发明的任务是，提供一种能够根据人体结构变形的支承，它不仅能够对身体部分提供点式或者线式的支承，而且能够对人体部分、特别是脊柱提供面式的支承。进一步的任务是，将支承件这样固定在一个框架上，使得只需施加相当小的调节力就可以获得所希望的弯曲。进一步的任务是，简化自动生产过程，使其具有宽广的应用范围，特别是应用于运输工具中的座椅上，如地面上的汽车以及飞机。本发明的另一个任务是，使脊柱前凸支承从其各个固定金属丝中脱出来所必需的力尽可能高，从而能够特别简单地避免固定金属丝逐步地从该容纳部或这些容纳部中滑出来，并且避免在支承元件弯曲时滑出来，在此时不同大小的力作用在互相并排安置的金属丝上。此外，还应当保证支承件在受到并非由使用者直接决定的力的情况下的功能可靠性。这里特别需要指出的是，可能在刹车过程中承载物会向前移动，这样，逆着符合目的的使用方向对脊柱前凸支承施加作用力，因为这里没有辅助的阻挡物。

本发明从由如AT 402.145 B给出的现有技术出发。

本发明可根据人体结构变形的支承、特别是脊柱前凸支承，用于座椅、卧榻或者类似物，具有一个框架，该框架与一个支承件连接，该支承件能够根据人体结构弯曲并且可复原；具有一个朝向使用者的侧面，该侧面可以被一个软垫件覆盖，而一个与该侧面相反对置的侧面具有用于横截面基本呈圆形的圆柱体、如金属丝的容纳部，并且，基本上呈圆形的圆柱体最好在其长度方向上能够弹性变形，而支承件直接和/或间接地与框架连接。其中，容纳部设置在支承件的至少一个端部区域上、特别是在至少一个端部上，并且具有至少一个开口，其净宽度沿基本上呈圆形的圆柱体的纵向看小于该圆柱体的直径，本发明支承的主要内容是，垂直于基本上呈圆形的圆柱体的纵向看，设置有至少两个相邻的容纳部以分别容纳一个基本上呈圆形的圆柱体，其中，这些容纳部借助一个公用的、在其远侧端部上加厚的刚性连接片和各一个可弹性弯曲的连接片构成。

利用的一个可以可逆地弯曲、能够与人体构造所要求的条件相适应的支承件可以达到，不仅实现点状或者线状的支承，因而例如在脊柱前凸支承中不仅一节椎骨、而是多节椎骨被支承。圆形的圆柱体例如金属丝、玻璃纤维增强的聚脂杆、不过也可以是其中穿过其它支承元件的空心圆筒，能够使得固定元件不在特殊位置被固定。如果这些圆形圆柱体在其纵向上可以弹性变形，就能够通过两个端部区域的相向移动特别简单地实现支承件的弯曲。根据人体结构起作用的支承件或者可以例如通过拉伸弹簧直接连接在框架上，或者通过一个辅助框架或纵长元件间接地实现连接，辅助框架或纵长元件自身则弹性地固定在框架上。用于基本上呈圆形的圆柱体的容纳部具有一个开口，其净宽度正常情况下朝基本上呈圆形的圆柱体的纵向看小于该圆柱体的直径，因而圆柱体能够被压入到该容纳部中，并且被固定在其中。如果垂直于基本上呈圆形的圆柱体的纵向看设置有至少两个相邻的容纳部用于分别容纳各一个基本上呈圆形的圆柱体，就可以安置两个或者多个基本上呈圆形的圆柱体、如金属丝，以固定根据人体结构起作用的支承件，这样，就能够简单地实现可根据人体结构变形的支承的自动化生产，因为作用于根据人体结构起作用的支承件上的力不只可以被传递到一根金属丝上，而是可以传递给至少两根金属丝。相反，在制造过程中为连接所必需的作用力能够分别以较小的变形阻力被局限于一根金属丝上。通过设置一个在其远侧端部上加厚的公用的刚性连接片，可以特别简单而且有效地实现圆柱体的保留，其中通过在两侧为刚性连接片设置的可弹性变形的连接片可以实现简单的装配。

如果刚性连接片在其加厚构成的远端部上在其与容纳部底面相反对置的侧面上具有一个特别是平坦的面，该面与刚性连接片的横截面纵向包围一个锐角，特别是60°到80°、最好为75°到80°，则能够起到如下作用：当逆着符合目的的使用方向作用一个力时，基本上呈圆形的圆柱体逆着刚性件移动，这样，提高了脱出来所要求的力。

如果刚性连接片在其加厚构成的远端部上在其与容纳部底面相反对置的侧面上具有一个面，它在端部区域中的切向与刚性连接片的横截面纵向包围一个锐角，特别是60°到80°、最好为75°到80°。这样，在刚性件远侧端部上的非平坦面弯曲时自动保证，必须施加非常高的力使圆柱体从容纳部中移动出来。

如果刚性连接片在其加厚的远侧自由端部上具有一个面，它与刚性连接片的横截面纵向包围一个50°至60°的夹角，那么，就能够用特别小的力将圆柱体压入到其容纳部中去。

如果由刚性连接片的加厚构成的远侧端部形成一个用于圆柱体的钩，就能够将圆柱体特别有效地保留在凹部中。

如果开口在远侧加厚部、特别是钩外部具有一个自由的横向延伸尺寸，其大于基本上呈圆形的圆柱体的直径的一半，就可以确保圆柱体在向外移出时自身被朝刚性连接片挤压，从而使得圆柱体被特别可靠地固定在容纳部之中。

如果容纳部在刚性连接片的加厚远侧端部以外的净宽度在可弹性弯曲的连接片未变形时小于基本上呈圆形的圆柱体的直径，那么能够确保，可弹性弯曲的连接片将圆柱体向刚性连接片挤压，因而阻止圆柱体脱出的力由刚性连接片的尺寸预先给定。

如果可弹性弯曲的连接片的远侧自由端部具有一个特别是平坦的面，该面与刚性连接片横截面的纵向包围一个50°至60°夹角，那么能够使得将圆柱体压入到容纳部中的作用力保持明显地小于圆柱体从容纳部中脱出来所必须的力。

如果可弹性弯曲的连接片朝向远侧端部逐渐缩小地构成，就能够在将支承件固定在框架上时在开始固定时使用一个特别小的力。

以下借助于附图对本发明进行详细解释。

图中所示为：

图1  向使用者后背看去的被安置在一个框架中的一个支承件，

图2  沿图1中线II-II的剖面图，

图3  穿过支承件上方区域中的容纳部的剖视图，以及

图4  穿过支承件下方区域中的容纳部的剖视图。

图1所示的支承件1通过金属丝2、9与梁3连接，金属丝2、9在横截面上为圆形，因而是圆形的圆柱体，梁3大致平行于使用者的脊柱延伸。这些梁自身通过拉伸弹簧4与框架5连接。根据需要，框架5可以作为汽车座椅的座椅件、卧榻的躺卧件或者是汽车座椅的靠背件为支承脊柱前凸而构成。梁3通过金属丝6相互保持间距。替代金属制成的金属丝，还可以使用其它的元件，例如塑料成型件，它们最好用玻璃纤维或者碳纤维加强，或者使用绳子。支承件1用纤维增强的塑料制成，并且在两侧具有突出的单个支承元件7，支承元件7具有连接片8，连接片8向其远侧端部逐渐缩小，因而从杠杆作用来看，支承元件的可变形性在外侧区域大于靠近中心的区域，这样，使用者的身体部分、特别是后背被导入一个所希望的中间位置中，而不会由此造成受压位置提高。支承件1在上方只通过一根金属丝2与梁3连接，而在下方通过两根金属丝9连接，金属丝在横截面上呈圆形地构成。金属丝9相互隔开距离地安置在梁3上，从而可以简单地实现适合于机器的制造。

一个在图1中未示出的挠性轴可以这样安置在支承件1中，使得两个端部区域10、11相向移动，这样达到支承件的弯曲。通过另外的不连续的连接片18使支承件1被加强，因而可以不实现对称的变形、而是实现非对称的变形。这样，简单地实现支承件与脊柱前凸的自然形状的匹配。

如图2中可以看到的那样，支承件1具有一个朝向使用者的侧面A。该侧面基本上平面地、没有不连续位置地构成。相反，相反对置的侧面B则具有连接片、金属丝、挠性轴等。侧面A上罩有一个未示出的软垫件，使得使用者感到特别舒适。支承元件7朝向使用者倾斜地构成，这样形成一种凹陷，其中，还通过朝向远侧端部逐渐缩小的连接片8保证支承元件7在端部区域中的特别高的挠曲性。

如图1中可以特别清晰地看到的，支承件1在其上方和下方的端部区域10、11中通过金属丝2和9固定在梁3上，金属丝2、9被固定在支承件的容纳部12、13中。支承件由塑料制成，但也可以作为网格元件如用钢质弹簧构成，这些钢质弹簧纵向和横向安置并且通过例如铆接相互连接。

在图3和4中，以剖视图给出了支承件1上的一个上方容纳部和一个下方容纳部，其中，与图1不同之处是在上方容纳部中也安置了两根金属丝14。分别设置了两个单个的容纳部15，它们具有一个公用的刚性连接片16，并且向外由一个可弹性弯曲的连接片17限定边界。容纳部的净宽度a为0.5mm，从而是金属丝14或9的直径d(1.6mm)的大约三分之一。通过远侧加厚形成的钩的自由延伸尺寸c大于金属丝的直径d的一半。刚性连接片16在其远侧端部上钩状加厚地构成，其中，面F₁与刚性连接片16的纵向b的一个平行面之间包围一个80°的夹角α。通过该面F₁，在金属丝9及14从其容纳部15中滑出时顶着刚性连接片16，因而，使金属丝从凹部中移动出来的力不是由使可变形的连接片17发生弹性变形所必需的力来定义，而是由刚性连接片的强度确定。在远侧加厚区以外，容纳部具有一个净宽度e，它小于金属丝9的直径d。此外，通过将金属丝分别固定在其自己的一个容纳部中，它们之间不存在相互依赖性。因而，在发生极度弯曲的情况下也能够保证支承件可靠地固定在梁或者框架中。刚性连接片16在其自由端部上具有一个基本平坦的面F₂，它与刚性连接片16的纵向b包围一个55°的夹角β。可以弹性弯曲的连接片17在其端部上具有一个面F₃，它与刚性连接片16的纵向b包围一个60°的夹角γ。通过F₂与F₃的这种安置，可以实现特别简单地将支承件1固定在金属丝上并且从而固定在梁3上或者框架5上，因为用于将金属丝压入的力由于倾斜的面而能够保持特别小，从而它们显著小于将金属丝拉出所需的力。金属丝9和14的直径d为1.6mm，它们被可弹性弯曲的连接片17压向刚性件。将一根金属丝从凹部中拉出的力为刚性件远侧加厚区每cm75千磅，对于两根金属丝就是每cm150千磅。根据意愿，松开支承与金属丝之间的固定所需要的力可以通过加宽容纳部或者通过增加宽容纳的数量来提高。

Claims (9)

1.可根据人体结构变形的支承，特别是脊柱前凸支承，用于座椅、卧榻或者类似物，具有一个框架(5)，该框架与一个能够可逆地弯曲的、根据人体结构起作用的支承件(1)连接，具有一个朝向使用者的侧面(A)，该侧面可以被一个软垫件覆盖，其中，一个与该侧面(A)相反对置的侧面(B)具有用于横截面基本上呈圆形的圆柱体、如金属丝(2，9，14)的容纳部(12，13，15)，并且，最好这些基本上为圆形的圆柱体可以在它们的纵向上弹性变形，支承件(1)直接和/或间接地与框架(5)连接，其中，容纳部(12，13，15)在支承件(1)的至少一个端部区域(10，11)上、特别是在至少一个端部上具有一个开口，其净宽度(a)正常情况下朝基本上为圆形的圆柱体的纵向看小于圆柱体的直径(d)，其特征为，垂直于基本上为圆形的圆柱体的纵向看设置至少两个相邻的容纳部(15)，用于容纳各一个基本上为圆形的圆柱体(9，14)，其中，这些容纳部借助一个在其远侧端部上加厚的公用刚性连接片(16)和各一个可弹性弯曲的连接片(17)构成。

2.如权利要求1所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，刚性连接片(16)在其加厚地构成的远侧端部上在其与容纳部(15)底面相反对置的侧面上具有一个特别是平坦的面(F₁)，它与刚性连接片(16)的横截面纵向(b)包围一个特别是60°至80°、最好是75°至80°的锐角(α)。

3.如权利要求1或2所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，刚性连接片(16)在其加厚构成的远侧端部上在其与容纳部(15)底面相反对置的侧面上具有一个面(F₁)，它在端部区域中的切向与刚性连接片(16)的横截面纵向(b)包围一个特别是60°至80°、最好是75°至80°的锐角(α)。

4.如权利要求1，2或3所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，刚性连接片(16)在其加厚构成的远侧自由端部上具有一个面(F₂)，该面与刚性连接片(16)的横截面纵向(b)包围一个50°至60°的夹角(β)。

5.如权利要求1至4之一所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，由刚性连接片(16)的通过加厚构成的远侧端部形成一个用于该圆柱体的钩。

6.如权利要求1至5之一所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，所述开口在远侧加厚部、特别是钩外部具有一个自由的横向延伸尺寸(c)，其大于基本上呈圆形的圆柱体的直径(d)的一半。

7.如权利要求1至6之一所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，容纳部(15)在刚性连接片(16)的加厚远侧端部之外的净宽度(e)在可弹性弯曲的连接片未变形时小于基本上呈圆形的圆柱体的直径(d)。

8.如权利要求1至7之一所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，可弹性弯曲的连接片(17)的远侧自由端部具有一个特别是平坦的面(F₃)，该面与刚性连接片(16)的横截面纵向(b)包围一个50°至60°的夹角(γ)。

9.如权利要求1至8之一所述的可根据人体结构变形的支承，其特征为，可弹性弯曲的连接片(17)朝向远侧端部逐渐缩小地构成。

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