用於人體部分的支持物的製作方法

2023-12-01 06:34:16 2

用於人體部分的支持物的製作方法
【專利摘要】用於人體部分的支持物(1)，例如自行車車座、襯墊支持元件、墊子、椅子、扶手椅、扶手、用於三項全能自行車手把的支持物，所述支持物(1)包含支持殼體(2)、安置在所述殼體(2)上的墊料(3)和覆蓋所述墊料(3)的外層(4)，所述墊料(3)至少包含放置成與外層(4)直接接觸的聚氨酯凝膠的第一部分(5)和放置成與支持殼體(2)直接接觸的聚氨酯泡沫的第二部分(6)，所述第一部分(5)是層的形式並且其形狀基本上重現支持物(1)的上支持表面的形狀，其中第一部分的中心厚度(D1)小於前部厚度(D2)和後部厚度(D3)；在一種形式中，該支持物(1)的至少一部分包含來自於可再生和/或天然來源的聚合物材料。
【專利說明】用於人體部分的支持物
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於人體部分(parts of the human body)等的支持物(support),例如襯墊支持兀件(padded support element)、墊子(cushion)、椅子(chair)、扶手椅(armchair)、扶手(armrest)、用於三項全能(triathlon)自行車手把(handlebar)的支持物，並且更特別地涉及以下將通過舉例來具體提及的自行車車座(bicycle saddle)。
【背景技術】
[0002]用於人體部分的支持物的許多設計是已知的。特別方便且舒適類型的自行車車座例如為以同一 申請人:名義申請的EP-0903321中描述的車座，其中通過以下事實確保了舒適:所述車座裝填有由厚度為約0.7mm至0.8mm的PVC外層(稱為「覆蓋物(cover) 」)覆蓋的凝膠和聚氨酯泡沫。整個組件(assembly)安置在必須與自行車架(bicycle frame)相連接的塑料殼體(shell)上。
[0003]另一個實例是也以同一 申請人:名義申請的EP-2139751中描述的車座，其中車座由具有低環境影響的天然元件構成。特別地，該車座具有由嵌在熱塑性或熱固性聚合物基質中的天然纖維製成的殼體以及具有不同可變形性的區域。
[0004]但是，環境問題中越來越嚴格的規則和越來越大的敏感性引導消費者去尋求這樣的物件(article)，其除了舒適之外還具有越來越多的生態性、可生物降解性或者能夠容易地再循環或處理。
[0005]EP-0903321中描述的車座例如沒有完全滿足這些要求，並且EP-2139751中的車座不包含具有低環境影響的聚氨酯型聚合物材料。
[0006]而且，還感覺到有需要降低用於人體部分的支持物的總重量，同時維持良好的舒適特徵和低環境影響。
[0007]發明目的
[0008]本發明的一個目的是改進現有技術。
[0009]本發明的另一個目的是提供從舒適角度來看得到改進的用於人體部分的支持物。
[0010]本發明的另一個方面是提供與現有技術相比更輕且更經濟的用於人體部分的支持物。
[0011]根據本發明的一個方面，提供了如權利要求1所規定的用於人體部分的支持物。
[0012]從屬權利要求涉及本發明的一些優選和有利的實施方案。
[0013]根據從屬權利要求中所包括的另一些方面，可因此提供這樣的用於人體部分的支持物，其既從生態學角度來看得到改進，並且關於因至少部分使用來自於可再生來源並且至少部分為生物可降解的、容易再循環的和/或可處理掉的材料而造成的環境影響也有改
盡
口 ο
[0014]附圖簡述
[0015]由通過舉例提供的對自行車車座的描述以及附圖，本發明的另一些特徵和優點將變得更清楚，其中:[0016]圖1示出了根據本發明的用於人體部分的支持物的透視圖；
[0017]圖2示出根據圖1的用於人體部分的支持物沿平面I1-1I的縱向截面圖；
[0018]圖3示出根據上述圖的用於人體部分的支持物沿平面II1-1II的橫截面圖。
具體實施方案
[0019]用於人體部分的支持物I (例如自行車車座)包含支持殼體(support shell)2，在其上安裝有由可部分或完全透明的外部的外層(coating) 4覆蓋的墊料(padding) 3。
[0020]外層4限定上連續支持表面(upper continuous supporting surface),即基本上平滑並且避免間斷、摺疊、隆起等。
[0021]該特徵使得支持物對於使用者來說特別舒適，例如在所述支持物由用於自行車之車座構成的特定情況中，因為使用者感覺不到可對接觸造成不舒適的間斷或表面粗糙。而且，給出特別地使支持物光潔和傾斜的剖面的連續支持表面使得所述支持物也適用於運動目的，還是例如在自行車車座的情況中。
[0022]墊料3依次包含放置成與外部的外層4直接接觸的由聚氨酯凝膠製成的第一部分5，以及放置成與支持殼體2直接接觸的由聚氨酯泡沫製成的第二部分6 ;這兩個部分5和6完全限定所述墊料並且彼此成為一體，即完全連接在一起。
[0023]本發明的一個重要特徵涉及準確重現(reproduce)外部的外層4表面進展(progression)的第一凝膠部分(the firstgel portion) 5的厚度，並因此還涉及用於人體部分的支持物I的上支持表面的形式。
[0024]根據圖2和圖3所示的實例，第一凝膠部分5的層厚度是可變的，並且從圖2可更精確地看出，所述層具有中心厚度D1、前部厚度D2和後部厚度D3。而且，從圖3可注意到，第一凝膠部分5的層在中心具有由Dl指示的厚度並且在兩側具有由D2指示的不同厚度。
[0025]應注意，第一部分5的層厚度可因此根據用於人體部分的支持物I不同區域的特定舒適度需求進行調整。
[0026]在圖2和圖3所示的實例中，厚度Dl小於厚度D2和D3，並且厚度D2還小於厚度D3。
[0027]而且，不同厚度的部分以漸進方式連接在一起。
[0028]因此,通過第一凝膠部分5提供的緩衝能力(cushioning capacity)有很大差異，其結果是還優化了用於該功能的凝膠的量。
[0029]特別地,通過第一凝膠部分5提供的阻尼能力(damping capacity)的差異對應於使用者身體在支持物I不同區域中的不同比壓(specific pressure):其中比壓越大,第一部分5的阻尼能力就越大。
[0030]基本上，凝膠厚度可通過預定形式並以正確的量來進行分布，而無須限定關於凝膠自由表面的平面(即，當凝膠仍處於液態並且在大氣壓下所述凝膠本身上表面的平面)的水平，並且在成品中所述水平對應於具有第二聚氨酯-泡沫部分6的支持表面。
[0031]如已知的，通過與在其內澆鑄凝膠的模具的支持物平面或參考平面相平行的水平面來確定該水平。
[0032]換言之，第一凝膠部分5與第二聚氨酯-泡沫部分之間的支持表面因為凝膠在其仍處於液態(由於其在已知類型的一些支持物中發生)時的調平而不是平的，但相反，將其相對旨在實現的厚度(例如，在不同區域中具有不同厚度)進行模型化。在如所述具有平滑外支持表面(即，沒有間斷或隆起)的支持物I中有利地得到了該作用。
[0033]由於所需凝膠的量較小，所以車座具有較低的總重量——應注意凝膠的比重比泡沫的比重大得多的事實——從而還因為泡沫比凝膠更便宜而導致產品的總成本降低。
[0034]此外，由於凝膠是固體材料，其熱容量大於泡沫的熱容量，所以用於製作根據本發明的支持物I的凝膠量降低避免了支持物因太陽照射而過度過熱，尤其例如在其中支持物由自行車車座、用於手把的支持物等構成的情況中。
[0035]在附圖所示的實例中，示出第一部分5為單一級分(fraction)，但是明顯地，該第一部分5也可由兩種或更多種級分組成，其例如在支持骨盆骨(pelvic bone)的點上和/或在前列腺區中分開。因此，可合適地構建第一部分5以符合給定的幾何構造，從而既限定了優先的舒適區域，又增強了優美的外觀。
[0036]第一部分5的凝膠可包含比重比凝膠低的顆粒7的分散體(dispersion),例如薄片(flake)或其他膨鬆材料(expanded material)的形式或者在任何情況下低密度材料的形式。
[0037]這些顆粒7允許進一步降低第一部分5的重量並且還得到特定的舒適特徵。
[0038]上述顆粒7可包括軟木(cork)和/或玉米粉和/或木屑和/或天然纖維(例如黃麻(jute)、棉花等)，和/或天然來源和/或得自於可再生來源的其他產品。
[0039]另外，第一部分5的凝膠可主要或全部得自於天然來源和/或可再生來源的產品，即得自於非化石來源的產品。
[0040]實際上，第一部分5的凝膠包含多元醇組分，其至少部分是天然來源的並且可來自於蓖麻油和/或大豆油和/或棕櫚油和/或腰果酹油(cardanol oil)和/或玉米油和/或天然油和/或植物油。
[0041 ] 油類型的含量決定產品的最終特徵。
[0042]例如，百分比量為0.1 %至50%，優選5%至40%的蓖麻油的存在幫助確保第一部分5的凝膠與外部的聚氨酯-膜外層4之間化學界面的連續性；百分比量為0.1%至50%的大豆油的存在改善了凝膠/外層基質之間的粘附性質。
[0043]量為0.1 %至50%的棕櫚油的存在改善了來自可再生來源和/或天然來源的聚氨酯凝膠與聚氨酯泡沫之間的親和力，並且來自於玉米加工的產品能夠調節材料的交聯度:提高來自於玉米加工的產品的量使凝膠的交聯提高，並因此使其硬度提高。
[0044]腰果酹油是在機械加工腰果仁(cashew nut kernel)用於食物用途(alimentaryuse)期間得到的農業廢棄副產物，對其進行純化並再加工以得到化學/物理性質適合用於聚氨酯領域的產品。
[0045]化學組成沒有明確限定的所述副產物來自於腰果殼(cashew nut shell)，並且可構成難以處理的危險汙染物，但是如果採用合適的處理方法，所述副產物會變成可用作得自於可再生資源的低成本原料的重要資源，並且還為與用於食物目的的加工相關的環境問題提供了解決方案。
[0046]用於生產聚氨酯凝膠的多元醇組合物可完全或部分地來自於可再生來源和/或天然產物。
[0047]當多元醇組分基於來自於可再生來源的多元醇為100%時，所得聚氨酯凝膠之組成的70%至80%來自可再生來源。[0048]第二聚氨酯-泡沫部分6由至少5%至95%並且優選20%至80%並且甚至更優選30%至55%的天然來源組分構成；第二部分6的任何其餘部分由聚氨酯泡沫和/或另一種類型的泡沫(例如乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate, EVA))組成,和/或一般地包含聚合物基質的至少一種衍生物。第二泡沫部分6的天然來源組分包括以下的至少一種:天然來源的中間體(intermediate)和/或棕櫚油和/或大豆油和/或蓖麻油和/或一般的任意植物油，以維持(甚至部分維持)天然來源的外部的外層4、聚氨酯泡沫與支持殼體2的材料之間界面的聚合物特徵的連續性(例如，聚合物的單體順序)，所述材料也是植物來源的，特別地來自於蓖麻油和/或其他植物物質。
[0049]支持殼體2包含至少一種稱為RILSAN? Ii的聚合物和/或一般地來自於可再生和/或天然來源、來自於蓖麻油和/或其他植物物質的材料，例如聚乳酸。
[0050]外部的外層4可由聚合物材料(例如完全或部分得自於可再生來源和/或植物來源的聚氨酯)和/或適合於處理以確保合適機械性質和抗大氣物質(atmospheric agent)(例如抗潮溼和抗紫外線性)的另一些聚合物材料組成。
[0051]外部的外層4的聚合物材料還可包含聚醯胺材料，例如稱為PEBAX?的聚醯胺11，其得自於蓖麻油和/或得自於具有天然來源纖維的其他植物物質和/或織物(fabric)物質和/或無紡織物(non-woven fabric)物質,所述天然來源纖維使用天然材料例如乳膠(latex)而防水。除了其由生態相容性(eco-compatible)材料製成之外,所得到優點還在於能夠使外部的外層4的厚度降低至0.05mm至0.6mm並且優選0.2mm至0.5mm的值，同時改善其舒適性。
[0052]實際上，以這種方式降低了與用於人體部分之支持物I的軟部(soft part)(即，與第一凝膠部分5和任選地與第二泡沫部分6)的界面的相互幹擾，從而提高通過支持物賦予的以及使用者感覺到的舒適感覺。
[0053]而且，從外部的外層4中消除合成增塑劑(其使用在不久之後將被禁止)，導致了改進的用於人體部分的支持物，所述支持物具有至少10 %植物來源的組成。
[0054]外層4透明部分的一部分由聚合物材料(例如聚氨酯和/或其他聚合物材料)形成，並且其餘部分(例如50%)由植物來源產品(例如，基於蓖麻油和/或其他植物物質的稱為ΡΕΒΛΧ*的聚合物)形成。
[0055]從生態學角度來看，使用得自於可再生來源和/或天然來源的產品本身由於降低了來自化石來源的石油化學產品的使用並因此降低溫室氣體(例如C02)的排放而使得對環境的影響降低。
[0056]而且，由於部分地是植物來源的，所以這些產品可以是可生物降解的並因此適用於堆肥化(composting)。就處理而論，許多塑性材料可以是可再循環的並可再次使用。
[0057]例如,使聚氨酯再生用於地毪襯墊(carpet underlay),接著引入研磨作為新型製劑中的填充劑並且在一些情況下在用於能量回收的焚化爐(incinerator)中使用。
[0058]本發明的另一個優點來自具有恆定或可變厚度的層的第一凝膠部分5，其準確重現用於人體部分的支持物I的上接觸表面的進展，從而優化了緩衝功能和用於該功能的凝膠的量，大大降低所述量。
[0059]可對如此構思的本發明進行多種修改和改變，所有的修改和改變均落入權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種用於人體部分的支持物(I)，例如自行車車座、襯墊支持物、墊子、坐具、扶手椅、扶手、三項全能型手把支持物，所述支持物(I)包含支持物本體(2)、安置在所述本體(2)上的墊料(3)和覆蓋所述墊料(3)並且限定上部連續支持表面的外層(4)，所述墊料(3)至少包含放置成與所述外層(4)直接接觸的聚氨酯凝膠的第一部分(5)和放置成與所述支持物本體(2)直接接觸的至少部分由聚氨酯泡沫製成的第二部分(6)，所述第一凝膠部分(5)是層的形式並且其形狀基本上重現所述支持物(1)的上支持表面的形狀，所述支持物(1)的特徵在於所述第一凝膠部分(5)具有可變厚度，即中心厚度(Dl)、前部厚度(D2)和後部厚度(D3)，所述厚度(Dl)小於所述前部厚度(D2)和後部厚度(D3)。
2.根據權利要求1所述的用於人體部分的支持物，其中所述支持物本體(2)和/或所述墊料(3)和/或所述外層(4)包含至少一種來自於可再生來源的和/或基於天然的聚合物材料。
3.根據權利要求1或2所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一凝膠部分(5)具有根據預定形狀的正確量的凝膠厚度，而無須在所述凝膠的自由表面的平面上找平，即，在當所述凝膠仍處於液態並且在大氣壓條件下時所述凝膠自身上表面的平面上。
4.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述厚度(D2)與所述厚度(D3)相同。
5.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中具有不同厚度的部分還漸進地連接在一起。
6.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一部分(5)包含具有比重低於凝膠的顆粒(7)之分散體的凝膠，例如簇絨織物或者其他膨鬆或低密度材料。
7.根據權利要求6所述的用於人體部分的支持物，其中比重低於凝膠的所述顆粒(7)包括軟木，和/或玉米粉，和/或木屑，和/或天然纖維例如黃麻、棉花等，和/或天然來源和/或可再生來源的其他產品。
8.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一部分(5)的凝膠包含至少部分是天然來源的多元醇組分，所述天然來源來自於蓖麻油、和/或大豆油、和/或棕櫚油、腰果酚油、玉米油和/或天然油和/或基於植物的油。
9.根據權利要求8所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一部分(5)的凝膠的所述多元醇組分包含百分比為0.1%至50%並且優選5%至40%的蓖麻油。
10.根據權利要求8或9所述的用於人體部分的支持物，其中所述多元醇組分包含百分比為0.1%至50%的大豆油。
11.根據前述權利要求8至10中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述多元醇組分包含0.1%至50%的棕櫚油。
12.根據前述權利要求8至11中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一凝膠部分(5)包含至少一種聚異氰酸酯和/或與其他異構體混合的聚異氰酸酯和/或經基於天然之多元醇改性的聚異氰酸酯。
13.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述第二泡沫部分(6)包含至少一種天然來源的組分。
14.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述泡沫部分(6)包含至少5 %至95 %並且優選至少20 %至80 %並且甚至更優選至少30 %至55 %的天然來源的組分。
15.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述部分(6)包含非聚氨酯泡沫，例如乙烯乙酸乙烯酯、和/或聚合物基質的至少一種衍生物。
16.根據前述權利要求13至15中任一項所述的用於坐具的支持物，其中所述第二泡沫部分(6)的所述天然來源的組分選自以下的至少一種:天然來源的中間體，例如蓖麻油和/或一般的植物油。
17.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述外層(4)包含至少一種得自於蓖麻油和/或得自於其他植物物質和/或織物物質和/或無紡織物物質的聚合物。
18.根據權利要求17所述的用於人體部分的支持物，其中所述外層(4)的厚度為0.1mm 至 0.6mm 並且優選 0.2mm 至 0.5mm。
19.根據權利要求17或18所述的用於人體部分的支持物，其中所述外層(4)是部分或完全透明的。
20.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述支持物本體(2)包含至少一種稱為RILSAN? Ii的聚合物和/或一般地來自於可再生來源和/或基於天然的、來自於蓖麻油和/或其他植物物質的聚合物材料，例如聚乳酸。
21.根據前述權利要求中任一項所述的用於人體部分的支持物，其中所述第一凝膠部分(5)包含用於製造所述第一凝膠部分(5)的裝置，所述第一凝膠部分(5)與所述外層(4)和/或所述第二泡沫部分(6)和/或所`述支持物本體(2)相容和/或與其相粘附。
【文檔編號】B62J1/22GK103826966SQ201280037248
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年7月30日 優先權日:2011年7月28日
【發明者】費利克斯·薩姆, 芭芭拉·比戈林 申請人:塞萊皇家股份公司