專利名稱：具有改進(jìn)的能量吸收特性的粘彈性支承構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體應(yīng)用于人體支承件領(lǐng)域，尤其涉及一種在權(quán)利要求1前序部分所述的粘彈性支承構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的支承構(gòu)件可有利地被用作構(gòu)造車輛例如自行車和摩托車的部件，以及家具部件例如椅子的座位、凳子等。
背景技術(shù)：
已知多種用于自行車或類似車輛的鞍座，其具有至少一個(gè)由凝膠制成的部分。這種凝膠材料具有較高的阻尼特性，所述阻尼特性對(duì)減少?gòu)能囕v傳遞到使用者的應(yīng)力特別有效。
具體地說(shuō)，某些實(shí)施方式例如在專利文獻(xiàn)US-A-5,330,249中描述的一種實(shí)施方式具有基本上剛性并連續(xù)的支承構(gòu)件，凝膠填料部分放置在其中。所述部分具有帶滯后回線的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，由此凝膠部分使能量分散并向使用者提供舒適性。此外，支承構(gòu)件和凝膠間的接觸表面通常是平的并具有相對(duì)較小的曲率。
這些布置的明顯缺陷在于有相對(duì)較小的凝膠變形的可能性，因此，使很少的能量得到分散。實(shí)際上，通過(guò)使用者重量在凝膠內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力變?yōu)榻佑|表面上的切向力。這些切向力由凝膠和支承件之間的摩擦力或粘合力相抵，這樣顯著地限制了凝膠平行于接觸表面的變形。
專利文獻(xiàn)EP-A-0903321和US-A-6450572中披露了各自的實(shí)施方式，其中泡沫層介于凝膠填料部分和基本上剛性的支承構(gòu)件之間。
這種布置沒(méi)有克服以上實(shí)施方式的明顯缺陷。這里，平行于與泡沫材料接觸的表面的凝膠變形由泡沫材料內(nèi)的彈力限制。
專利文獻(xiàn)US-A-6066277和US-A-6290794中披露了制造鞍座的兩種方法，所述鞍座包括基本上剛性的支承件和至少一個(gè)由凝膠或別的適當(dāng)軟化并容易變形的化合物制成的軟質(zhì)部分。具體地說(shuō)，剛性支承件具有一個(gè)或多個(gè)通口，所述通口適于使軟質(zhì)部分在乘坐者重量的作用下部分地伸出。
這種布置的缺陷是，當(dāng)反復(fù)使用鞍座時(shí)，軟質(zhì)部分很容易毀壞，由此失去了鞍座的舒適性。具體地說(shuō)，軟質(zhì)部分未支承在支承件的通口處且在使用者重量的作用下會(huì)逐漸破裂。這樣降低了在乘坐者重量作用下的鞍座應(yīng)力響應(yīng)區(qū)域的延伸，并導(dǎo)致使用者所承受的平均壓力的增加。
自行車鞍座的某些實(shí)施方式具有一個(gè)或多個(gè)通孔或通口，所述通孔或通口具有使光可以穿過(guò)鞍座的美學(xué)效果和/或通風(fēng)效果。這些布置的第一個(gè)缺陷在于鞍座和使用者之間的接觸面積變小，這樣產(chǎn)生了相對(duì)較高的反作用壓力。這種布置的第二個(gè)缺陷在于輪子特別是后輪會(huì)從路面收集塵土和其它臟物并通過(guò)通口將它們噴射在駕車者的衣服上。
專利文獻(xiàn)US-A-5397162中披露了一種具有由復(fù)合材料制成的本體、軟質(zhì)上蓋和介于它們之間的柔性裝飾層的自行車鞍座。上蓋由透明材料制成以使下面的裝飾層可見(jiàn)。盡管這種布置采用透明部分，但由于本體和裝飾層的光學(xué)特性，因此不會(huì)獲得可以透視鞍座的特殊的美學(xué)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是克服以上缺陷，同時(shí)提供一種節(jié)省成本的支承構(gòu)件。
具體的目的是提供一種具有高阻尼特性并能夠顯著減小任何傳遞到使用者的應(yīng)力的支承構(gòu)件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種特別方便且舒適的支承構(gòu)件。
另一個(gè)具體的目的是提供一種構(gòu)件，由于存在透視所述構(gòu)件的可能性而使所述構(gòu)件具有特殊的美學(xué)效果。
根據(jù)權(quán)利要求1通過(guò)提供一種具有改進(jìn)的能量吸收特性的粘彈性支承構(gòu)件能夠獲得這些在下文中將更加清楚的目的以及其它目的，所述構(gòu)件包括剛性或半剛性的框架、至少一個(gè)由彈性填料制成的層、具有與使用者接觸的表面的柔性蓋、至少一個(gè)凝膠插入物，所述插入物介于所述蓋和所述框架之間，從而當(dāng)使用者在所述蓋和所述框架上施加應(yīng)力時(shí)它們與所述插入物相互作用，其特征在于，在插入物和/或框架和/或蓋上設(shè)置多個(gè)相對(duì)于中間平面的突起和凹穴，它們適于使所述插入物在橫切于應(yīng)力的方向和/或基本上平行于中間平面的方向上變形容易，以提高插入物所能夠分散的能量。
由于這種特殊的設(shè)置，可以獲得一種支承構(gòu)件并且其能夠有效地減小傳遞到使用者的應(yīng)力，同時(shí)特別舒適。
優(yōu)選地，柔性蓋、凝膠材料和框架基底材料中的至少一部分是基本上光學(xué)透明的，以使光可以穿過(guò)蓋、插入物和框架。由于具有這一特性，可以獲得具有特殊的美學(xué)效果的構(gòu)架。


從對(duì)根據(jù)本發(fā)明的支承構(gòu)件的幾個(gè)優(yōu)選但非排它的實(shí)施方式的詳細(xì)描述中將會(huì)更清楚地了解到本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，所述實(shí)施方式借助于附圖被描述成非限制性實(shí)例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的剖視圖；圖2是圖1的細(xì)部的視圖；圖3是圖1的另一細(xì)部的視圖。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述具體參照以上附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的具有改進(jìn)的能量吸收特性的粘彈性支承構(gòu)件進(jìn)行描述，所述支承構(gòu)件總體由附圖標(biāo)記1表示。
構(gòu)件1被設(shè)計(jì)成同使用者接觸并具有接觸表面2，使用者沿基本上橫向L在所述接觸表面2上施加應(yīng)力P。
構(gòu)件1具有剛性或半剛性框架4和至少一個(gè)彈性填料層4，至少一個(gè)凝膠插入物5位于框架3上。還設(shè)有限定接觸表面2并適于封蓋填料層4和插入物5的上蓋6。
具體地說(shuō)，插入物5可具有至少一個(gè)與框架3的上表面8相對(duì)的表面7以及至少一個(gè)與蓋6的下表面6’相對(duì)的表面7’，從而當(dāng)使用者在其上施加應(yīng)力P時(shí)插入物與所述表面相互作用。有可能的是，未示出的中間填料層介于插入物5和框架和/或蓋6之間。
本發(fā)明獨(dú)有的特征是插入物5和/或框架3和/或蓋6具有多個(gè)相對(duì)于中間平面M的突起9和凹穴10以使插入物5適于在橫切于應(yīng)力P的方向L和/或基本上平行于中間平面M的方向上發(fā)生變形。
更具體地說(shuō)，相對(duì)于中間平面M的突起9和凹穴10可形成在插入物5的表面7，7’中的至少一個(gè)上，如圖1所示。
在某些實(shí)施方式中，但在附圖中未示出，相對(duì)于中間平面M的突起9和凹穴10可設(shè)置在框架3的上表面8或柔性蓋6的下表面6’上，或者在二者上都設(shè)置，在任何一種情況下都會(huì)提高插入物5的變形。實(shí)際上，插入物5既與框架3的上表面8相對(duì)，又與蓋6的下表面6’相對(duì)。
沿方向L施加的應(yīng)力P導(dǎo)致插入物5的變形，該變形具有至少一個(gè)平行于方向L的分量和至少一個(gè)橫切于方向L的分量。突起9和凹穴10使兩個(gè)變形分量都可以自由擴(kuò)張，尤其是提高了橫切變形分量。實(shí)際上，為了產(chǎn)生橫切變形分量不需要在插入物5和框架3之間有任何相互滑動(dòng)，并且插入物5和框架3之間的任何摩擦力或粘合力都不會(huì)失效。如果應(yīng)力P基本上與中間平面M正交，則變形的橫切分量與中間平面M基本上平行。
如圖所示，突起9和凹穴10可以使插入物5有更大的變形，因此可以分散更大的能量。實(shí)際上，插入物5的凝膠可具有滯后，并且當(dāng)有應(yīng)力作用時(shí)能夠使能量分散。
突起9和凹穴10可以有多種類型并具有不同的設(shè)計(jì)。具體地說(shuō)，如附圖所示，突起9可具有主要沿各自第一線延伸的上表面11，并且凹穴10可具有主要沿各自第二線延伸的下表面12。
第一和第二主延伸線可以是彎曲的或基本上直的并基本上相互平行。
此外，突起9的上表面11和凹穴10的下表面12通過(guò)傾斜表面13連接在一起，傾斜表面13相對(duì)于中間表面M具有各自的傾斜角A。更具體地說(shuō)，傾斜角A可以是5°-85°并且優(yōu)選是大約45°。
如圖1所示，彈性填料層4可介于框架3和柔性蓋6之間并可包括用于支承使用者臀部的擴(kuò)大后部14、前角突部15以及中部16。被設(shè)計(jì)成容納插入物5的通腔17可形成在中部16上或擴(kuò)大后部14上。這樣，通腔(未示出)設(shè)置在使用者的坐骨處。
同時(shí)，插入物5可從框架3的上表面8延伸到柔性蓋6。
適當(dāng)?shù)?，凝膠材料可基本上是光學(xué)透明的以使光可以從中穿過(guò)。同時(shí)，柔性蓋6可具有設(shè)置在插入物5上的至少一個(gè)基本上光學(xué)透明的部分18。柔性蓋6的透明部分18可與其剩余部分一體，或形成通過(guò)適當(dāng)?shù)倪B接裝置(未示出)與剩余部分相連的獨(dú)立部分。
此外，框架3的基底材料可以是聚合并基本上是光學(xué)透明的。因此，光可以穿過(guò)蓋6、插入物5和框架3即穿過(guò)整個(gè)支承構(gòu)件1。
在另一實(shí)施方式中(在附圖中未示出)，框架3可的基底材料以是木質(zhì)、金屬或復(fù)合材料的。此外，可通過(guò)在框架3上形成至少一個(gè)通孔來(lái)確保光穿過(guò)整個(gè)支承構(gòu)件1。這一孔可設(shè)置在插入物5處，并可由聚合的、基本上光學(xué)透明的層覆蓋以支承插入物5并防止插入物5被塵土或臟物污染。
以上描述清楚地表明，本發(fā)明的構(gòu)件達(dá)到了所提出的目的，具體地說(shuō)凝膠插入物和框架的設(shè)計(jì)可以顯著地減小傳遞到使用者的應(yīng)力，由此提高舒適性。
在附加權(quán)利要求公開(kāi)的本發(fā)明思想的范圍內(nèi)，本發(fā)明的構(gòu)架可得到多種變化和變型。本發(fā)明所有的細(xì)節(jié)都可以由其它技術(shù)上的等效部件替換，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下所述材料可以根據(jù)不同的需要而變化。
盡管已經(jīng)特別參照附圖對(duì)所述構(gòu)件進(jìn)行了描述，但在公開(kāi)的內(nèi)容中提及的附圖標(biāo)記和權(quán)利要求僅被用作更好地理解本發(fā)明，而不應(yīng)該被認(rèn)為是以任何方式限制所要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有改進(jìn)的能量吸收特性的粘彈性支承構(gòu)件，所述構(gòu)件包括剛性或半剛性的框架(3)、至少一個(gè)由彈性填料制成的層(4)、具有與使用者接觸的表面(2)的柔性蓋(6)、至少一個(gè)凝膠插入物(5)，所述插入物(5)介于所述蓋(6)和所述框架(3)之間，從而當(dāng)使用者在所述蓋和所述框架上施加應(yīng)力(P)時(shí)它們與所述插入物相互作用，其特征在于，多個(gè)突起(9)和/或凹穴(10)相對(duì)于中間平面(M)設(shè)置在所述插入物(5)和/或所述框架(3)和/或所述蓋(6)上，所述插入物適于使所述插入物(5)在橫切于應(yīng)力(P)的方向(L)和/或基本上平行于所述中間平面(M)的方向上變形容易，以提高所述插入物(5)所能夠分散的能量。
2.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)設(shè)置在所述插入物(5)的至少一個(gè)表面(7，7’)上。
3.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)設(shè)置在所述框架(3)的上表面(8)上，所述上表面(8)與所述插入物(5)相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)設(shè)置在所述柔性蓋(6)的下表面(6’)上，所述下表面(6’)與所述插入物(5)相對(duì)。
5.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述突起(9)具有主要沿各自第一線延伸的上表面(11)。
6.如權(quán)利要求5所述的構(gòu)件，其特征在于，所述凹穴(10)具有主要沿各自第二線延伸的下表面(12)。
7.如權(quán)利要求6所述的構(gòu)件，其特征在于，所述第一和第二延伸線是彎曲的和/或直的。
8.如權(quán)利要求6所述的構(gòu)件，其特征在于，所述突起(9)和/或凹穴(10)具有用于連接所述上表面(11)和所述下表面(12)的傾斜表面(13)，所述傾斜表面各自具有相對(duì)于所述中間表面(M)的傾斜角(A)。
9.如權(quán)利要求8所述的構(gòu)件，其特征在于，所述傾斜角(A)是5°-85°并且優(yōu)選是大約45°。
10.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述填料層(4)具有用于支承使用者臀部的擴(kuò)大后部(14)、前角突部(15)和中部(16)，所述中部(16)和/或所述后部(14)具有至少一個(gè)通腔(17)。
11.如權(quán)利要求10所述的構(gòu)件，其特征在于，所述后部(14)的所述至少一個(gè)通腔設(shè)置在使用者的坐骨處。
12.如權(quán)利要求10所述的構(gòu)件，其特征在于，所述插入物(5)容納在所述中部(16)和/或所述后部(14)的所述通腔(17)內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的構(gòu)件，其特征在于，所述插入物(5)從所述構(gòu)架(3)延伸到所述柔性蓋(6)。
14.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述凝膠材料基本上是光學(xué)透明的。
15.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述柔性蓋(6)具有至少一個(gè)基本光學(xué)透明部分(18)。
16.如權(quán)利要求15所述的構(gòu)件，其特征在于，所述柔性蓋(6)的所述透明部分(18)位于所述插入物(5)的上方。
17.如權(quán)利要求15所述的構(gòu)件，其特征在于，所述蓋(6)的所述透明部分(18)是通過(guò)適當(dāng)連接裝置與所述柔性蓋(6)的其它部分相連的獨(dú)立部分。
18.如權(quán)利要求15所述的構(gòu)件，其特征在于，所述透明部分(18)與所述柔性蓋(6)的其余部分一體。
19.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述框架(3)的基底材料是聚合并基本上光學(xué)透明的以使光可以穿過(guò)所述蓋(6)、所述凝膠插入物(5)和所述框架(3)。
20.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，所述框架(3)的基底材料是木質(zhì)、金屬或復(fù)合材料的，所述框架(3)具有至少一個(gè)通孔，所述通孔由聚合并基本上光學(xué)透明的層覆蓋。
全文摘要
一種具有改進(jìn)的能量吸收特性的粘彈性支承構(gòu)件，所述構(gòu)件包括剛性或半剛性的框架(3)、至少一個(gè)由彈性填料制成的層(4)、具有與使用者接觸的表面(2)的柔性蓋(6)、至少一個(gè)凝膠插入物(5)，所述插入物(5)介于所述蓋(6)和所述框架(3)之間，從而當(dāng)使用者在所述蓋和所述框架上施加應(yīng)力時(shí)它們與所述插入物相互作用。在插入物(5)和/或框架(3)和/或蓋(6)上，所述構(gòu)件(1)具有多個(gè)相對(duì)于中間平面(M)的突起(9)和凹穴(10)，以適于使所述插入物(5)在橫切于應(yīng)力的方向(L)和/或基本上平行于中間平面(M)的方向上變形容易，從而提高插入物(5)所能夠分散的能量。
文檔編號(hào)B62J1/26GK1878693SQ200480032972
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2004年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者R·比戈林 申請(qǐng)人:塞萊皇家股份公司