可根據人體結構變形的支承的製作方法

2023-06-27 22:31:56

專利名稱：可根據人體結構變形的支承的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可根據人體結構變形的支承，特別是脊柱前凸支承，用於座椅、臥榻或類似物，具有一個框架，該框架與一個能夠根據人體結構可逆地彎曲的支承件連接。
能夠相應於人體結構情況變形的座椅被使用得越來越多。除了能夠使大腿處於基本上避免最大壓力的姿勢的支承之外，所謂的脊柱前凸支承也具有很重要的意義。由於坐著的人通常向前彎曲，使得脊柱的自然向前的凹形彎曲被基本上向外凸出的彎曲所替代，這樣，除了很快感到疲勞外，還會導致疼痛和所不希望的椎間盤變形。為了避免這種不希望的、但有時不由自主出現的脊柱彎曲，不論在臥榻中還是在座椅中都設置了脊柱前凸支承。為了達到預期效果，該脊柱前凸支承必須與脊柱的原始自然彎曲相匹配。這種類型脊柱前凸支承可調節高度地構成，以與不同的後背長度並從而與不同的脊柱前凸高度相適應。這種高度可調節性有時是可以忽略的，因為一個地理區域往往具有相當鮮明的概率最大的尺寸。不過，脊柱前凸的凸形構成具有特別重要的意義，這是由於在相同的高度下仍然存在著不同的彎曲度，而得到支承的不應當僅僅是脊柱中的一節或兩節椎骨，而是必須使儘量多的椎骨得到支承，以達到減少疲勞及避免產生疼痛的預期目的。這類型的脊柱前凸支承也可以具有不對稱的彎曲，這例如通過支承件彎曲時在平行於脊柱的方向上構成支承的不同材料厚度件而實現。
已經有通過不同的技術形式製造的脊柱前凸支承。其中最簡單的一種形式是，在脊柱前凸所處的區域內設置一個可以充氣的圓柱體。除了技術方面的困難即必須設置一個泵組使脊柱前凸支承脹起外，因為沿著彎曲方向上的變形作用力相同的緣故，出現了與人們不希望的、已經存在的脊柱非正常彎曲之間的匹配。
另一種脊柱前凸支承是，兩個鉸接在一起的構件能夠沿著一個導向器相互接近或者相互離開地滑動。這種已有的脊柱前凸支承的缺點是沒有可變化地構成的彎曲，因而對脊柱前凸的支承只安置在最高位置上的一個狹窄區域中，這樣，只有一個或者兩個椎骨得到支承，而脊柱前凸的其餘椎骨必須被重新隨意地調整。關於這種類型的脊柱前凸支承列在WO95/19123中進行了描述。
另一個脊柱前凸支承實施形式具有一個基本呈平面形的支承件，其中該面或者具有中斷處，或者具有單個的、彼此並排安置的支承元件，它們可能自中間向外側逐漸變細地構成。這種平面的支承件可以以其兩個端部區域彼此相對移動，從而可以達到自身的彎曲。根據EP0698360B給出的不同厚度設置，能夠獲得所希望的與脊柱前凸基本上相應的非對稱形狀。
上述各種脊柱前凸支承一般都與一個框架連接，例如與汽車座椅的靠背件框架連接。這裡，脊柱前凸支承的支承件例如與另一個框架連接，該框架具有兩個基本上與脊柱平行延伸的外側梁。例如肘杆式作用的脊柱前凸支承的滑動元件可以沿著這兩個梁移動，或者將用於該可彎曲的支承件的橫向梁位置固定不動地安置在這兩個梁上面。
將支承件固定在外側梁上對於它的長期固定來說具有非常重要的意義。該支承件通常不與座椅或者臥榻的框架集成為一體，而是與它們分開製成。根據其自身的形狀尺寸，支承件或者通過一個中間件、或者直接與框架連接。這種連接例如在AT402.145B中進行了描述。其中，在一個可根據人體結構變形的支承的端部區域中，設置有側凹的容納部，在這些容納部中可以壓入金屬絲，並且設置了一個剛性的連接片和一個可彈性變形的連接片。容納部的淨寬度小於連接兩個梁的金屬絲的直徑。
使用兩根金屬絲時，它們必須能夠將施加在支承件上的全部力傳遞到框架上。其後果是，金屬絲的尺寸必須特別粗，這樣，一方面要使支承件發生彎曲所必須施加的作用力相當高，原因是它自身的彎曲使得這兩個端部區域相向移動，因而金屬絲也必須變形而相互接近，此外，脊柱前凸的支承力非常高，使得與當時所需要的彎曲的配合併非總是能夠以所希望的程度實現。為了能夠使支承件較容易地匹配，同時使金屬絲的裝配更容易，已經給出的方法是，在支承件的一個或兩個端部區域中分別設置至少兩根金屬絲來取代單根的金屬絲。這樣的解決方案例如在EP 0 780 262 A1中進行了描述。在這樣的脊柱前凸支承件中，在兩個端部區域上為兩根金屬絲分別設置了一個容納部，其中該容納部通過一個柔性的連接片被分成兩部分。該容納部的淨寬度小於兩根金屬絲的直徑之和。由於容納部的深度大於金屬絲的直徑，當一根金屬絲已經處於容納部的底部時，另一根金屬絲不僅能夠容易地被送入到開口之中去，而且也只需很小的作用力即可將其從容納部中取出來一隻需將柔性構件略微彎曲，這是由於基本上剛性地限定容納部的這兩個連接片僅僅稍微加強地構成。這樣，當支承件彎曲時，其中由於這兩根金屬絲相對於該構件的開口處於不同的位置上所決定，可能會有一根金屬絲從容納部中滑出。當一根金屬絲從容納部中滑出來之後，柔性的連接片不再能夠對另一根金屬絲由容納部中脫出來起到限制作用，該容納部小於金屬絲的直徑，因而，在第一根金屬絲從開口中脫出之後，第二根金屬絲能夠以很小的力就從容納部中脫出來。如果兩根金屬絲同時從開口中移動出來，則必須對它們只施加一個每cm開口上60千磅的力。
WO95/19123公開一種脊柱前凸支承，它不具有可以彎曲的支承件，而具有兩個互相鉸接在一起的腿。腿件的端部可以相對移動，並且另外的端部通過一個具有雙圓筒式容納部的軌道連接起來。該軌道起到單獨的脊柱前凸支承的作用，它能夠通過兩個互相併排安置的部分圓筒狀的容納部取代雙圓筒式容納部來構成。它們由一個公用的剛性中間件和位於外側的、連續的部分圓筒形狀構成的彈性連接片構成，因而，金屬腿能夠被壓入到其內部之中。在使用時作用於該軌道上的力總是使得金屬絲卡箍被壓入到開口之中。相反方向上的作用力不起作用。
本發明的任務是，提供一種能夠根據人體結構變形的支承，它不僅能夠對身體部分提供點式或者線式的支承，而且能夠對人體部分、特別是脊柱提供面式的支承。進一步的任務是，將支承件這樣固定在一個框架上，使得只需施加相當小的調節力就可以獲得所希望的彎曲。進一步的任務是，簡化自動生產過程，使其具有寬廣的應用範圍，特別是應用於運輸工具中的座椅上，如地面上的汽車以及飛機。本發明的另一個任務是，使脊柱前凸支承從其各個固定金屬絲中脫出來所必需的力儘可能高，從而能夠特別簡單地避免固定金屬絲逐步地從該容納部或這些容納部中滑出來，並且避免在支承元件彎曲時滑出來，在此時不同大小的力作用在互相併排安置的金屬絲上。此外，還應當保證支承件在受到並非由使用者直接決定的力的情況下的功能可靠性。這裡特別需要指出的是，可能在剎車過程中承載物會向前移動，這樣，逆著符合目的的使用方向對脊柱前凸支承施加作用力，因為這裡沒有輔助的阻擋物。
本發明從由如AT 402.145 B給出的現有技術出發。
本發明可根據人體結構變形的支承、特別是脊柱前凸支承，用於座椅、臥榻或者類似物，具有一個框架，該框架與一個支承件連接，該支承件能夠根據人體結構彎曲並且可復原；具有一個朝向使用者的側面，該側面可以被一個軟墊件覆蓋，而一個與該側面相反對置的側面具有用於橫截面基本呈圓形的圓柱體、如金屬絲的容納部，並且，基本上呈圓形的圓柱體最好在其長度方向上能夠彈性變形，而支承件直接和/或間接地與框架連接。其中，容納部設置在支承件的至少一個端部區域上、特別是在至少一個端部上，並且具有至少一個開口，其淨寬度沿基本上呈圓形的圓柱體的縱向看小於該圓柱體的直徑，本發明支承的主要內容是，垂直於基本上呈圓形的圓柱體的縱向看，設置有至少兩個相鄰的容納部以分別容納一個基本上呈圓形的圓柱體，其中，這些容納部藉助一個公用的、在其遠側端部上加厚的剛性連接片和各一個可彈性彎曲的連接片構成。
利用的一個可以可逆地彎曲、能夠與人體構造所要求的條件相適應的支承件可以達到，不僅實現點狀或者線狀的支承，因而例如在脊柱前凸支承中不僅一節椎骨、而是多節椎骨被支承。圓形的圓柱體例如金屬絲、玻璃纖維增強的聚脂杆、不過也可以是其中穿過其它支承元件的空心圓筒，能夠使得固定元件不在特殊位置被固定。如果這些圓形圓柱體在其縱向上可以彈性變形，就能夠通過兩個端部區域的相向移動特別簡單地實現支承件的彎曲。根據人體結構起作用的支承件或者可以例如通過拉伸彈簧直接連接在框架上，或者通過一個輔助框架或縱長元件間接地實現連接，輔助框架或縱長元件自身則彈性地固定在框架上。用於基本上呈圓形的圓柱體的容納部具有一個開口，其淨寬度正常情況下朝基本上呈圓形的圓柱體的縱向看小於該圓柱體的直徑，因而圓柱體能夠被壓入到該容納部中，並且被固定在其中。如果垂直於基本上呈圓形的圓柱體的縱向看設置有至少兩個相鄰的容納部用於分別容納各一個基本上呈圓形的圓柱體，就可以安置兩個或者多個基本上呈圓形的圓柱體、如金屬絲，以固定根據人體結構起作用的支承件，這樣，就能夠簡單地實現可根據人體結構變形的支承的自動化生產，因為作用於根據人體結構起作用的支承件上的力不只可以被傳遞到一根金屬絲上，而是可以傳遞給至少兩根金屬絲。相反，在製造過程中為連接所必需的作用力能夠分別以較小的變形阻力被局限於一根金屬絲上。通過設置一個在其遠側端部上加厚的公用的剛性連接片，可以特別簡單而且有效地實現圓柱體的保留，其中通過在兩側為剛性連接片設置的可彈性變形的連接片可以實現簡單的裝配。
如果剛性連接片在其加厚構成的遠端部上在其與容納部底面相反對置的側面上具有一個特別是平坦的面，該面與剛性連接片的橫截面縱向包圍一個銳角，特別是60°到80°、最好為75°到80°，則能夠起到如下作用當逆著符合目的的使用方向作用一個力時，基本上呈圓形的圓柱體逆著剛性件移動，這樣，提高了脫出來所要求的力。
如果剛性連接片在其加厚構成的遠端部上在其與容納部底面相反對置的側面上具有一個面，它在端部區域中的切向與剛性連接片的橫截面縱向包圍一個銳角，特別是60°到80°、最好為75°到80°。這樣，在剛性件遠側端部上的非平坦面彎曲時自動保證，必須施加非常高的力使圓柱體從容納部中移動出來。
如果剛性連接片在其加厚的遠側自由端部上具有一個面，它與剛性連接片的橫截面縱向包圍一個50°至60°的夾角，那麼，就能夠用特別小的力將圓柱體壓入到其容納部中去。
如果由剛性連接片的加厚構成的遠側端部形成一個用於圓柱體的鉤，就能夠將圓柱體特別有效地保留在凹部中。
如果開口在遠側加厚部、特別是鉤外部具有一個自由的橫向延伸尺寸，其大於基本上呈圓形的圓柱體的直徑的一半，就可以確保圓柱體在向外移出時自身被朝剛性連接片擠壓，從而使得圓柱體被特別可靠地固定在容納部之中。
如果容納部在剛性連接片的加厚遠側端部以外的淨寬度在可彈性彎曲的連接片未變形時小於基本上呈圓形的圓柱體的直徑，那麼能夠確保，可彈性彎曲的連接片將圓柱體向剛性連接片擠壓，因而阻止圓柱體脫出的力由剛性連接片的尺寸預先給定。
如果可彈性彎曲的連接片的遠側自由端部具有一個特別是平坦的面，該面與剛性連接片橫截面的縱向包圍一個50°至60°夾角，那麼能夠使得將圓柱體壓入到容納部中的作用力保持明顯地小於圓柱體從容納部中脫出來所必須的力。
如果可彈性彎曲的連接片朝向遠側端部逐漸縮小地構成，就能夠在將支承件固定在框架上時在開始固定時使用一個特別小的力。
以下藉助於附圖對本發明進行詳細解釋。
圖中所示為

圖1 向使用者後背看去的被安置在一個框架中的一個支承件，圖2 沿圖1中線II-II的剖面圖，圖3 穿過支承件上方區域中的容納部的剖視圖，以及圖4 穿過支承件下方區域中的容納部的剖視圖。
圖1所示的支承件1通過金屬絲2、9與梁3連接，金屬絲2、9在橫截面上為圓形，因而是圓形的圓柱體，梁3大致平行於使用者的脊柱延伸。這些梁自身通過拉伸彈簧4與框架5連接。根據需要，框架5可以作為汽車座椅的座椅件、臥榻的躺臥件或者是汽車座椅的靠背件為支承脊柱前凸而構成。梁3通過金屬絲6相互保持間距。替代金屬製成的金屬絲，還可以使用其它的元件，例如塑料成型件，它們最好用玻璃纖維或者碳纖維加強，或者使用繩子。支承件1用纖維增強的塑料製成，並且在兩側具有突出的單個支承元件7，支承元件7具有連接片8，連接片8向其遠側端部逐漸縮小，因而從槓桿作用來看，支承元件的可變形性在外側區域大於靠近中心的區域，這樣，使用者的身體部分、特別是後背被導入一個所希望的中間位置中，而不會由此造成受壓位置提高。支承件1在上方只通過一根金屬絲2與梁3連接，而在下方通過兩根金屬絲9連接，金屬絲在橫截面上呈圓形地構成。金屬絲9相互隔開距離地安置在梁3上，從而可以簡單地實現適合於機器的製造。
一個在圖1中未示出的撓性軸可以這樣安置在支承件1中，使得兩個端部區域10、11相向移動，這樣達到支承件的彎曲。通過另外的不連續的連接片18使支承件1被加強，因而可以不實現對稱的變形、而是實現非對稱的變形。這樣，簡單地實現支承件與脊柱前凸的自然形狀的匹配。
如圖2中可以看到的那樣，支承件1具有一個朝向使用者的側面A。該側面基本上平面地、沒有不連續位置地構成。相反，相反對置的側面B則具有連接片、金屬絲、撓性軸等。側面A上罩有一個未示出的軟墊件，使得使用者感到特別舒適。支承元件7朝向使用者傾斜地構成，這樣形成一種凹陷，其中，還通過朝向遠側端部逐漸縮小的連接片8保證支承元件7在端部區域中的特別高的撓曲性。
如圖1中可以特別清晰地看到的，支承件1在其上方和下方的端部區域10、11中通過金屬絲2和9固定在梁3上，金屬絲2、9被固定在支承件的容納部12、13中。支承件由塑料製成，但也可以作為網格元件如用鋼質彈簧構成，這些鋼質彈簧縱向和橫向安置並且通過例如鉚接相互連接。
在圖3和4中，以剖視圖給出了支承件1上的一個上方容納部和一個下方容納部，其中，與圖1不同之處是在上方容納部中也安置了兩根金屬絲14。分別設置了兩個單個的容納部15，它們具有一個公用的剛性連接片16，並且向外由一個可彈性彎曲的連接片17限定邊界。容納部的淨寬度a為0.5mm，從而是金屬絲14或9的直徑d(1.6mm)的大約三分之一。通過遠側加厚形成的鉤的自由延伸尺寸c大於金屬絲的直徑d的一半。剛性連接片16在其遠側端部上鉤狀加厚地構成，其中，面F1與剛性連接片16的縱向b的一個平行面之間包圍一個80°的夾角α。通過該面F1，在金屬絲9及14從其容納部15中滑出時頂著剛性連接片16，因而，使金屬絲從凹部中移動出來的力不是由使可變形的連接片17發生彈性變形所必需的力來定義，而是由剛性連接片的強度確定。在遠側加厚區以外，容納部具有一個淨寬度e，它小於金屬絲9的直徑d。此外，通過將金屬絲分別固定在其自己的一個容納部中，它們之間不存在相互依賴性。因而，在發生極度彎曲的情況下也能夠保證支承件可靠地固定在梁或者框架中。剛性連接片16在其自由端部上具有一個基本平坦的面F2，它與剛性連接片16的縱向b包圍一個55°的夾角β。可以彈性彎曲的連接片17在其端部上具有一個面F3，它與剛性連接片16的縱向b包圍一個60°的夾角γ。通過F2與F3的這種安置，可以實現特別簡單地將支承件1固定在金屬絲上並且從而固定在梁3上或者框架5上，因為用於將金屬絲壓入的力由於傾斜的面而能夠保持特別小，從而它們顯著小於將金屬絲拉出所需的力。金屬絲9和14的直徑d為1.6mm，它們被可彈性彎曲的連接片17壓向剛性件。將一根金屬絲從凹部中拉出的力為剛性件遠側加厚區每cm75千磅，對於兩根金屬絲就是每cm150千磅。根據意願，鬆開支承與金屬絲之間的固定所需要的力可以通過加寬容納部或者通過增加寬容納的數量來提高。
權利要求
1.可根據人體結構變形的支承，特別是脊柱前凸支承，用於座椅、臥榻或者類似物，具有一個框架(5)，該框架與一個能夠可逆地彎曲的、根據人體結構起作用的支承件(1)連接，具有一個朝向使用者的側面(A)，該側面可以被一個軟墊件覆蓋，其中，一個與該側面(A)相反對置的側面(B)具有用於橫截面基本上呈圓形的圓柱體、如金屬絲(2，9，14)的容納部(12，13，15)，並且，最好這些基本上為圓形的圓柱體可以在它們的縱向上彈性變形，支承件(1)直接和/或間接地與框架(5)連接，其中，容納部(12，13，15)在支承件(1)的至少一個端部區域(10，11)上、特別是在至少一個端部上具有一個開口，其淨寬度(a)正常情況下朝基本上為圓形的圓柱體的縱向看小於圓柱體的直徑(d)，其特徵為，垂直於基本上為圓形的圓柱體的縱向看設置至少兩個相鄰的容納部(15)，用於容納各一個基本上為圓形的圓柱體(9，14)，其中，這些容納部藉助一個在其遠側端部上加厚的公用剛性連接片(16)和各一個可彈性彎曲的連接片(17)構成。
2.如權利要求1所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，剛性連接片(16)在其加厚地構成的遠側端部上在其與容納部(15)底面相反對置的側面上具有一個特別是平坦的面(F1)，它與剛性連接片(16)的橫截面縱向(b)包圍一個特別是60°至80°、最好是75°至80°的銳角(α)。
3.如權利要求1或2所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，剛性連接片(16)在其加厚構成的遠側端部上在其與容納部(15)底面相反對置的側面上具有一個面(F1)，它在端部區域中的切向與剛性連接片(16)的橫截面縱向(b)包圍一個特別是60°至80°、最好是75°至80°的銳角(α)。
4.如權利要求1，2或3所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，剛性連接片(16)在其加厚構成的遠側自由端部上具有一個面(F2)，該面與剛性連接片(16)的橫截面縱向(b)包圍一個50°至60°的夾角(β)。
5.如權利要求1至4之一所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，由剛性連接片(16)的通過加厚構成的遠側端部形成一個用於該圓柱體的鉤。
6.如權利要求1至5之一所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，所述開口在遠側加厚部、特別是鉤外部具有一個自由的橫向延伸尺寸(c)，其大於基本上呈圓形的圓柱體的直徑(d)的一半。
7.如權利要求1至6之一所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，容納部(15)在剛性連接片(16)的加厚遠側端部之外的淨寬度(e)在可彈性彎曲的連接片未變形時小於基本上呈圓形的圓柱體的直徑(d)。
8.如權利要求1至7之一所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，可彈性彎曲的連接片(17)的遠側自由端部具有一個特別是平坦的面(F3)，該面與剛性連接片(16)的橫截面縱向(b)包圍一個50°至60°的夾角(γ)。
9.如權利要求1至8之一所述的可根據人體結構變形的支承，其特徵為，可彈性彎曲的連接片(17)朝向遠側端部逐漸縮小地構成。
全文摘要
可根據人體結構變形的支承,特別是脊柱前凸支承,用於座椅、臥榻或者類似物,具有一個框架(5),該框架與一個能夠可逆地彎曲的、根據人體結構起作用的支承件(1)連接,具有一個朝向使用者的側面(A),該側面可以被一個軟墊件覆蓋,其中,一個與該側面(A)相反對置的側面(B)具有用於橫截面基本上呈圓形的圓柱體、如金屬絲(2,9,14)的容納部(12,13,15),並且,最好這些基本上為圓形的圓柱體可以在它們的縱向上彈性變形,支承件(1)直接和/或間接地與框架(5)連接,其中,容納部(12,13,15)在支承件(1)的至少一個端部區域(10,11)上、特別是在至少一個端部上具有一個開口,其淨寬度(a)正常情況下朝基本上為圓形的圓柱體的縱向看小於圓柱體的直徑(d),其中,垂直於基本上為圓形的圓柱體的縱向看設置至少兩個相鄰的容納部(15),用於容納各一個基本上為圓形的圓柱體(9,14),其中,這些容納部藉助一個在其遠側端部上加厚的公用剛性連接片(16)和各一個可彈性彎曲的連接片(17)構成。
文檔編號B60N2/66GK1368920SQ00811252
公開日2002年9月11日 申請日期2000年7月26日 優先權日1999年8月4日
發明者克努茲·克林勒 申請人:舒克拉·貝恩多夫有限公司