專利名稱：用于人體部分的人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在由特殊材料制造的機(jī)械結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中找到應(yīng)用，并且特 別涉及人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明涉及制造上述結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
已知泡沫材料的覆蓋墊被用于增強(qiáng)支承結(jié)構(gòu)，如自行車座、汽車 座椅等，的舒適度和人類工程學(xué)的益處。
然而，這一解決方案不可接受地不舒適、不方便、和有損于結(jié)構(gòu) 的美觀。
在試圖避免上述缺點(diǎn)中，在經(jīng)受使用者的最高壓力的區(qū)域越來越 多地使用凝膠插入件，以在最需要的地方提供舒適性。與泡沫相比較， 凝膠是優(yōu)選的，由于它的較高的粘彈性和較好的人類工程學(xué)的特性。
WO 2004-089682公開一種用于機(jī)動(dòng)車輛的座椅的人類工程學(xué)的 坐墊，它具有在坐骨區(qū)域的凝膠插入件。
這種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是，雖然它無疑是舒適和有彈性的， 但是包圍凝膠的織物套趨于易被劃割和破裂，凝膠趨于從其露出。此 外，美觀的凝膠插入件因而被覆蓋。
另一通常的問題是座墊與座椅分開，并因此不舒適同時(shí)使結(jié)構(gòu)較 笨重。
從US畫2004-098806， US-A畫4197342， US-A誦6009578知道另 一技
術(shù)上等效的裝置。
US-B-6454352公開一種具有被封裝的凝膠墊的汽車座椅，該凝膠 墊當(dāng)與使用者的移動(dòng)部分接觸時(shí)能變形。 盡管此解決方案是方便的且不暴露不希望的損壞，但它具有包括 一個(gè)墊的缺點(diǎn)，這使結(jié)構(gòu)較笨重同時(shí)看上去不舒服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供高效和較劃算的支承結(jié)構(gòu)來克服上述缺點(diǎn)。
一個(gè)特別的目的是提供具有重量輕和高強(qiáng)度的支承結(jié)構(gòu)。 另一目的是提供能夠定制的支承結(jié)構(gòu)，即適合于任何使用者的人 類測(cè)量結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供美觀的支承結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的非常實(shí)用 且價(jià)格低的方法。
在下文中將很明顯的這些目的和其它目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的 人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)包括主體，所述主體帶有永久固 定于其上的粘彈性插入件，其中該主體具有至少一個(gè)第一層，該第一 層由從那些具有較低密度和較高機(jī)械強(qiáng)度的材料中選擇的材料制成， 所述第一層與至少一個(gè)由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層結(jié)合，以便整體地 固定所述至少一個(gè)插入件。
由于這種特殊的構(gòu)造，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有很輕的重量和增強(qiáng)的耐 久性，同時(shí)能夠避免使用在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中用作舒適的元件的墊。 這就能夠制造舒適和重量很輕的結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是高度舒適的，特別適合于自行車座、汽車 座椅、椅子、肘支承物等的制造。
有利的是，此至少一個(gè)插入件可以放置在所述至少一個(gè)第一層上 以為使用者限定適合于受控變形的自由接觸表面。
由于這一特征，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)滿足不同使用者的需要，不管與結(jié) 構(gòu)接觸的人體部分的特定人類測(cè)量結(jié)構(gòu)。粘彈性材料的固有的人類工 程學(xué)特性可使結(jié)構(gòu)容易地和舒適地適合于任何人。
而且，沒有了墊提供一種組件，該組件十分美觀，在運(yùn)動(dòng)和休閑
領(lǐng)域具有不可忽略的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)受時(shí)尚與美學(xué)的高度影響。
合適地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可具有熱塑性的覆蓋層，該覆蓋層放置在
所述至少一個(gè)插入件和所述至少一個(gè)第一層的頂面上。
由于此特征，該結(jié)構(gòu)對(duì)接觸是很舒適的并且安全，由于它保護(hù)使
用者免受第一層的仿害，否則該第一層可能具有危險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)不連續(xù)性
并傷害使用者。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 方面，提供一種用于制造像上述公開的那樣的
超輕人類工程學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，根據(jù)權(quán)利要求10，該方法包括以下步驟 提供具有預(yù)定形狀的內(nèi)腔的模具，該預(yù)定形狀與支承結(jié)構(gòu)的主體的外 形相對(duì)應(yīng)；打開所述模具并在其上放置至少一個(gè)由選自那些具有較低 密度和較高機(jī)械強(qiáng)度的材料的材料制成的第一層；在所述至少一個(gè)第 一層上放置至少一個(gè)由具有較高粘結(jié)特性的聚合物材料構(gòu)成的第三 層；在所述模具中放置至少一個(gè)粘彈性的插入件；放置至少一個(gè)由聚 合物樹脂構(gòu)成的第二層；密封所述模具并將它加熱到預(yù)定的工作溫度； 冷卻所述模具到預(yù)定的最終溫度并打開所述模具以及取出完成的支承 結(jié)構(gòu)。


從根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選的非排他的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā) 明的其它特征與優(yōu)點(diǎn)將更明顯，參照附圖以非限制性范例的方式進(jìn)行 描述，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的軸測(cè)視圖2是圖1細(xì)節(jié)的軸測(cè)視圖3是沿III-III平面取的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖4是沿IV-IV平面取的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一剖視圖5示出制造本發(fā)明支承結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照上述附圖，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)總體上以數(shù)字1表示,該結(jié)構(gòu)可是例
如椅子、自行車座、肘部支承物或汽車座椅的一部分，如圖1所示。
典型地，該結(jié)構(gòu)1包括帶有粘彈性插入件3的主體2，該插入件 優(yōu)選地由聚胺酯凝膠制成，并永久地固定于主體上。這就為用戶確定 一自由接觸表面S，同時(shí)由于它固有的人類工程學(xué)的特性，它可以被 自由地放置在用戶與結(jié)構(gòu)l之間的接觸區(qū)域。該主體2可以包括，例 如，與第二層5結(jié)合的第一層4。
特別地，構(gòu)件4具有低密度和高的機(jī)械強(qiáng)度，即，對(duì)壓縮和/或拉 伸和/或彎曲和/或扭轉(zhuǎn)和/或剪切應(yīng)力的高抵抗性。此外，如已知的， 第二層5主要由可能增強(qiáng)的一或幾種熱塑性或熱固性樹脂構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，該第一層4可以包括金屬薄片6，該金屬薄片例如 由鈦、鋁、不銹鋼、錳等制成，并結(jié)合到該第5層，同時(shí)因而被完全 或部分地覆蓋，如圖3所示。
根據(jù)本發(fā)明的這一構(gòu)造，插入件3可以用粘結(jié)性聚合物薄膜8固 定，該薄膜用于粘合插入件3和薄片6，如圖4所示。
在這種情況下，為了能操縱插入件3，薄膜8可以用一種諸如聚 胺酯漆的材料的保護(hù)層9覆蓋，該材料可以對(duì)抗其高的固有粘性。
有利的是，該結(jié)構(gòu)1可以具有熱塑性覆蓋層10,具有保護(hù)的功能。
適當(dāng)?shù)兀搶?0可以是透明的，從而使主體2的材料與插入件3 的凝膠之間的美觀的連接是可見的。制造結(jié)構(gòu)1的方法包括以下步驟。
在第一步驟a)中提供一個(gè)模具，它具有預(yù)定形狀的內(nèi)腔，該預(yù)定 形狀與支承結(jié)構(gòu)主體2的外構(gòu)形相對(duì)應(yīng)。
然后，在步驟b)中，打開模具同時(shí)在其上放置第一層4，并在在 步驟c)之后步驟d)中在其上放置一或幾個(gè)插入件3，在步驟c)中在 構(gòu)件4上施加粘結(jié)劑8。
在步驟e)中，放置聚合物樹脂的第二層5，以提供整體的結(jié)構(gòu)。 方便地，覆蓋層IO可以放置在模具中以保護(hù)組件，因而提供了上述優(yōu) 點(diǎn)。
然后，在步驟(f)中，模具被氣密地密封并加熱到預(yù)定的工作溫 度，該溫度可以在20。C到300。C的范圍內(nèi)，且優(yōu)選是大約120*C。此 溫度典型地是接近樹脂層5的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。在此步驟中，將形成 化學(xué)的和/或機(jī)械的結(jié)合以由主體2與插入件3形成整體的組裝件。在步驟g)中，模具冷卻到預(yù)定的最終溫度，該溫度在18。C到50 'C的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地在大約2(TC,在步驟g)之后接下去是最終 步驟h)，在該步驟中打開模具，并從其中取出完成的支承結(jié)構(gòu)1。上述公開的內(nèi)容清楚地顯示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了提出的目的，并 特別地符合提供高舒適和輕的支承結(jié)構(gòu)的需要。通過使用低密度和高強(qiáng)度的材料，與插入件3的凝膠組合，獲得 十分舒適的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠適合不論任何使用者的人類測(cè)量結(jié)構(gòu)， 同時(shí)降低總重量并保持耐久性。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的概念內(nèi)，可允許 許多改變和變體。所有其細(xì)節(jié)可以被其它技術(shù)上等效的部分置換，同 時(shí)材料可以根據(jù)不同的要求變化，而不偏離本發(fā)明的范圍。雖然已參照

了該結(jié)構(gòu)，但在公開和權(quán)利要求書中參考的 數(shù)字僅是為了較好地理解本發(fā)明，而不應(yīng)被認(rèn)為是以任何方式限制本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)，尤其用于支承人體的部分，所述結(jié)構(gòu)包括主體(2)，所述主體帶有永久固定于其上的粘彈性插入件(3)，其中所述主體(2)具有至少一個(gè)第一層(4)，所述第一層(4)由從那些具有較低密度和較高機(jī)械強(qiáng)度的材料中選擇的材料制成，所述至少一個(gè)第一層(4)與至少一個(gè)由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層(5)結(jié)合以便整體地固定所述至少一個(gè)插入件(3)。
2、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)插入件(3) 放置在所述至少一個(gè)第一層(4)的上面，以為使用者限定一適 合于受控變形的自由接觸表面(S)。
3、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)第一層(4) 包括金屬薄片(6)，該薄片設(shè)計(jì)成與所述至少一個(gè)由聚合物樹脂 構(gòu)成的第二層(5)結(jié)合。
4、 如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬材料從鈦、 鋁、不銹鋼、錳等中選擇。
5、 如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)粘彈性 插入件(3 )通過由具有較高粘結(jié)特性的聚合物材料構(gòu)成的至少一個(gè)第 三層(8)固定到所述金屬薄片(6)上。
6、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括熱塑性 覆蓋層(10)，所述熱塑性覆蓋層放置在所述至少一個(gè)第一層(4)的 頂面(S，)和所述至少一個(gè)插入件(3)的上面。
7、 如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述覆蓋層(10)是 透明類型的。
8、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘彈性材料是凝 膠材料。
9、 如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凝膠是從各種聚 胺酯凝膠組成的組中選擇的。
10、 一種制造如權(quán)利要求1至9中的一或幾項(xiàng)所述的復(fù)合材料的 超輕人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)的方法，所述支承結(jié)構(gòu)尤其用于支承人體的部分，所述方法包括以下步驟a) 提供具有預(yù)定形狀的內(nèi)腔的模具，該預(yù)定形狀對(duì)應(yīng)于支承結(jié)構(gòu) 的主體(2)的外形；b) 打開所述模具并在其上放置至少一個(gè)第一層(4)，所述第一層 是由從那些具有較低密度和較高抗壓縮和/或剪切應(yīng)力的材料中選擇 的材料制造的；c) 在所述至少一個(gè)第一層(4)上放置由具有較高粘結(jié)特性的聚合 物材料構(gòu)成的至少一層(8);d) 在所述模具中放置至少一個(gè)粘彈性插入件(3);e) 放置至少一個(gè)由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層(5);f) 氣密地密封所述模具并將它加熱到預(yù)定的工作溫度；g) 冷卻所述模具至預(yù)定的終結(jié)溫度；h) 打開所述模具并從其取出完成的支承結(jié)構(gòu)。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括一個(gè) 步驟，在該步驟中，在所述至少一個(gè)第一層(4)的頂表面(s，)和所 述至少一個(gè)插入件(3)上放置一熱塑性覆蓋層(10)。
12、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的工作溫 度是20'C至30(TC，且優(yōu)選地是大約120°C。
13、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的最終溫 度是18。C至50。C,且優(yōu)選地大約20'C。
全文摘要
一種人類工程學(xué)支承結(jié)構(gòu)，特別用于支承人體的部分。該結(jié)構(gòu)(1)包括具有永久固定于其上的粘彈插入件(2)的主體(2)。該主體(2)具有由選自具有較低密度和較高機(jī)械強(qiáng)度的那些材料制成的至少一個(gè)第一層(4)，該層被結(jié)合到聚合物樹脂的至少一個(gè)第二層以整體地固定所述至少一個(gè)插入件(3)。一種制造上述結(jié)構(gòu)的方法。
文檔編號(hào)B62J1/26GK101128340SQ200680004576
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者S·塞格托 申請(qǐng)人:塞萊皇家股份公司