專利名稱：用于自行車和腳踏機(jī)的改進(jìn)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體應(yīng)用于人體的支撐件的技術(shù)領(lǐng)域中，并且尤其具有特別用于自行車和腳踏操作機(jī)的改進(jìn)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
公知的是，用于腳踏車，諸如自行車但是也用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的訓(xùn)練車或帶輪教練設(shè)備的鞍座由相對剛性的材料制成的殼體形成，優(yōu)選地由相對易彎的襯墊層覆蓋，該襯墊層用于與使用者的身體接觸。通常，殼體包括后部分和前部分，該后部分用于支撐骨盆骨，尤其是坐骨結(jié)節(jié)和周圍的肌肉組織，該前部分用于支撐使用者的腹股溝或陰部區(qū)。 典型地，后部分被相對地?cái)U(kuò)大并且具有足夠的寬度來提供相對舒適的落座，而前部區(qū)必須具有較小的寬度以便允許使用者沿著基本上豎直方向伸展腿部，以便執(zhí)行腳踏行程。該鞍座類型的一個(gè)缺陷是鞍座的前部分，即使相對于后部分漸縮，但在任何情況是足夠的寬以迫使使用者將膝蓋向外旋轉(zhuǎn)，以便避免大腿摩擦鞍座的側(cè)邊。該現(xiàn)象在使用者具有非常發(fā)達(dá)的肌肉組織并且尤其是大腿周圍相對于骨盆的寬度相對高時(shí)尤為明顯。在不同對象上進(jìn)行的比較的人體工程學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)使用者具有大于承受大腿內(nèi)側(cè)和鞍座邊緣之間摩擦的某個(gè)值的大腿周圍-骨盆寬度比，并且在腳踏行程期間，除了內(nèi)收肌的高壓縮以外，還具有對大腿的正確伸展的顯著機(jī)械阻礙。從功能方面考慮，使用者具有完全地將下肢相對于膝蓋關(guān)節(jié)向上延伸到大約145度的困難時(shí)間，因此使用者被迫以不規(guī)則的方式，即大腿骨、膝蓋和踝關(guān)節(jié)在伸展膝蓋時(shí)進(jìn)行傳統(tǒng)的腳踏行程而旋轉(zhuǎn)所有的下肢關(guān)節(jié)。為了避免或減少前述現(xiàn)象，使用者本能地利用不同的方案首先在鞍座上進(jìn)行向前運(yùn)動(dòng)，該向前運(yùn)動(dòng)可提供較大的腳踏行程自由度，但是也對舒適性或?qū)υ黾訒?huì)陰疼痛帶來負(fù)面后果，其次是降低鞍座，以使腿部不會(huì)以最終10-15度的旋轉(zhuǎn)伸展，降低鞍座使得大腿和腿部之間的角度從130延伸到145度。為了系統(tǒng)地研究該現(xiàn)象，在不同身高、體重和性別的使用者示例上進(jìn)行研究，以便獲得在到達(dá)較低的死點(diǎn)之前在最終20°的運(yùn)動(dòng)期間大腿內(nèi)部分在腳踏行程期間對鞍座側(cè)邊的壓縮值。將會(huì)發(fā)現(xiàn)在該區(qū)域中作用的壓力數(shù)值可以為lN/cm2，等于大約lOkPa。假定該壓力作用在大約4cm2的表面面積上，該壓力可以被認(rèn)為它確定機(jī)械功的增力口，該增加對于前進(jìn)大約70瓦特(大約從39-40km/h的lKm/h)是無用的。由肌肉施加的該增加的機(jī)械功(在該步驟中肌肉是非常收縮的)改變了騎腳踏車人的心率，從而增加了他的身體載荷。該情況可以與自行車行進(jìn)時(shí)不停剎車的情況相比較。長時(shí)間以來都需要獲得一種符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)，該鞍座結(jié)構(gòu)完全解決了所有這些問題，從而決定性地改進(jìn)了功能性并且在非常有限的成本下給使用者提供了舒適性。
已知鞍座結(jié)構(gòu)具有漸縮的前部分和帶突出邊緣的擴(kuò)大的后部分，前部分和后部分通過帶凹入的側(cè)邊緣的中間連接部分相互連接，參見例如US 2005/0017552, DE19901932和 US 6039395。然而，這些公知的鞍座結(jié)構(gòu)主要涉及改進(jìn)坐骨鄰接區(qū)域中的舒適性并且不需要減小沿大腿內(nèi)部分的摩擦。實(shí)際上，鞍座結(jié)構(gòu)在前部分和后部分之間具有中間連接部分，該中間連接部分具有帶過度彎曲半徑變化的側(cè)邊，從而一方面限定坐骨附近的鄰接區(qū)域，并且另一方面施加過度摩擦，直到大腿在鞍座后部分的運(yùn)動(dòng)被阻止。從FR 2451310中看出，鞍座和座立柱之間的連接裝置是已知的；該裝置具有從來不與連接有連接裝置的鞍座的最小寬度關(guān)聯(lián)的預(yù)定寬度
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是通過獲得一種改進(jìn)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)來克服或至少限定上述缺陷，該鞍座結(jié)構(gòu)以簡單和經(jīng)濟(jì)的方式具有高的功能性和舒適特性。一個(gè)特別的目的是提供一種鞍座結(jié)構(gòu)，該鞍座結(jié)構(gòu)具有符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)避免了滑動(dòng)摩擦現(xiàn)象，并且避免了大腿內(nèi)側(cè)和鞍座邊緣之間的壓縮。另一目的是提供一種鞍座結(jié)構(gòu)，該鞍座結(jié)構(gòu)避免了負(fù)面地影響使用者的舒適性和健康的不規(guī)則的功能性動(dòng)力。還一目的是設(shè)想一種改進(jìn)的鞍座結(jié)構(gòu)，該改進(jìn)的鞍座結(jié)構(gòu)允許將使用者大腿處的橫向體積減小到最小。在下面將更加清楚的這些目的以及其它目的由一種尤其用于具有權(quán)利要求I中所述特征的自行車和腳踏機(jī)的改進(jìn)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的鞍座結(jié)構(gòu)包括由相對剛性的材料制成的殼體和連接裝置，殼體具有縱向軸線和特定的總長度，連接裝置設(shè)計(jì)成將殼體錨固到自行車或腳踏操作機(jī)的框架，其中連接裝置具有給定的預(yù)定最大寬度。殼體包括后部分、前部分以及中間連接部分，后部分具有擴(kuò)大的平面形狀并且具有預(yù)定的最大總寬度，前部分具有基本上漸縮的平面形狀，其中所述后部分具有均勻連接的凸出形狀的側(cè)邊。該鞍座結(jié)構(gòu)的特征在于后部分的凸出的側(cè)邊具有基本上恒定曲率和預(yù)定的平均彎曲半徑，并且中間部分具有剛好大于連接裝置的最大寬度的最小寬度。此外，中間部分的側(cè)邊具有大約等于后部分的平均彎曲半徑的最小彎曲半徑和布置在與前端邊緣相距一定距離的曲率中心，該距離大約等于中間部分與所述前邊緣的所述最小寬度的距離。由于這種構(gòu)造，殼體在使用者的大腿處具有窄區(qū)，該窄區(qū)適于消除或至少相當(dāng)大地減小了大腿內(nèi)表面相對于側(cè)邊的摩擦，從而增加了舒適性和腳踏行程的效率。優(yōu)選地，中間部分的側(cè)邊的最小彎曲半徑在殼體的總長度的20%和50%之間，并且優(yōu)選地為所述總長度的大約30%。合適地，中間部分的最小寬度在最大總寬度的20%和30%之間，并且優(yōu)選地為該總長度的大約25%。該最小寬度定位在與殼體的前端一定距離處，并且為總長度的30%和50%之間。
此外，中間部分的側(cè)邊的曲率中心位于與殼體的前端相距一定距離處，該距離大約等于與殼體前端的所述最大總寬度的距離。在本發(fā)明的另一方面，連接裝置包括叉連接件，該叉連接件可以被連接到所述殼體的下部分并且設(shè)置有具有基本上向外展開的邊緣的縱向狹槽。連接裝置還包括具有一對側(cè)翼的連接叉，具有對應(yīng)于所述延伸部件的最大寬度的最小距離，所述側(cè)翼具有適于接納叉相對于槍刺形連接件的鎖定裝置的各自的圓形貫通開□。


本發(fā)明的其它結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)的優(yōu)選但非唯一的實(shí)施例的詳細(xì)描述將更加清楚，其中符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)在隨附附圖的幫助下示出為 一個(gè)非限定不例，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的安裝在管形座立柱上的鞍座結(jié)構(gòu)的頂部立體圖；圖2是圖I的鞍座結(jié)構(gòu)的底部立體圖；圖3是圖I的鞍座結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4是圖I的鞍座結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖5是圖4的鞍座結(jié)構(gòu)的沿著軌跡平面V-V截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式參考上述附圖，根據(jù)本發(fā)明的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)總體上由參考標(biāo)號I表示，該鞍座結(jié)構(gòu)能被錨固到自行車或腳踏機(jī)，諸如用于室外或室內(nèi)自行車培訓(xùn)的訓(xùn)練機(jī)或固定輥的框架。鞍座結(jié)構(gòu)I基本上包括由相對剛性材料，諸如木頭、金屬、環(huán)氧樹脂、聚酰胺或聚丙烯型的熱固性或熱塑性樹脂制成的殼體2，該殼體適當(dāng)?shù)匮b載有顆?；蛴衫w維加強(qiáng)，并且具有穿過基本上豎直對稱平面V的縱向軸線X和總長度L。殼體2包括擴(kuò)大的后部分3和漸縮的前部分4，該擴(kuò)大的后部分用于支撐具有最大預(yù)定寬度W的坐骨的下端部，該漸縮的前部分用于支撐使用者身體的恥骨或陰部區(qū)并且具有帶端部A的圓形前邊緣4’。前述后部分3和前部分4通過中間部分5以連續(xù)的方式連接在一起。更詳細(xì)地，殼體2具有相對于縱向軸線X和對稱平面V基本上對稱的側(cè)邊，該側(cè)邊還沿著整個(gè)縱向延伸部均勻地連接。尤其是，觀察到后部分3具有帶凸出的平面形狀的側(cè)邊6、7，并且前部分4具有至少部分地平行并且也凸出的側(cè)邊9、10。下面，術(shù)語“側(cè)邊”指的是殼體2的從前端A—直延伸到后端點(diǎn)P和P’的邊緣的一部分，其中對輪廓的切線基本上垂直于縱向軸線X，因此排除了點(diǎn)P和P’之間設(shè)置的后凹入部分。殼體2通過總體由參考標(biāo)號11表示的合適的連接裝置(圖5和6中更加清楚示出并且將在下面更加詳細(xì)的進(jìn)行描述)可移除地安裝到自行車或類似機(jī)械的框架，尤其是連接到可插入前述框架的直立部分中并且優(yōu)選地通過鉗子或另一鎖定部件(未在圖中示出)可調(diào)節(jié)高度的座立柱12。還觀察到連接裝置11鄰近與殼體2連接的連接區(qū)具有總寬度T，如在圖5中最好示出。根據(jù)本發(fā)明，后部分3的凸出的側(cè)邊6、7具有平均值M的基本上恒定的彎曲半徑，而中間部分5的側(cè)邊13、14是凹入的并且均勻地連接到后部分3的凸出的側(cè)邊6、7和前部分4的凸出的側(cè)邊9、10。本發(fā)明的一個(gè)特別方面包括的事實(shí)是，中間部分5的側(cè)邊13、14(圖3中清楚示出)在平面圖中具有大約等于后部分3的側(cè)邊6、7的平均彎曲半徑M的彎曲半徑R。此外，中間部分5具有剛好大于連接裝置11的最大寬度T的最小寬度G，以便在使用者的大腿處限定大體由參考標(biāo)號S表示的窄區(qū)，適于減小大腿內(nèi)側(cè)相對于前述側(cè)邊13、14的壓縮和摩擦，從而增加舒適性和腳踏行程的效率?！?br> 下面，幾個(gè)優(yōu)選但非唯一的值提供用于殼體2的由總長度L和最大寬度W構(gòu)成的主要尺寸之間的比值，這些值在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定并由實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)定。從實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)中確定的是最小彎曲半徑R的優(yōu)選值在殼體2的總長度L的20%和50%之間。優(yōu)選地，該彎曲半徑R將大約為所述總長度L的30%。還證實(shí)中間部分5的最小寬度G的優(yōu)選值優(yōu)選地在最大寬度W的20%和30%之間，并且還更優(yōu)選地為該最大寬度W的大約25%。還證實(shí)寬度G距前邊緣4’的最佳距離D基本上大約等于曲率中心C距相同前邊緣4’的距離H，該最佳距離在總長度L的30%和50%之間，優(yōu)選地為該總長度L的大約40%。例如，具有大約270mm的總長度L和大約120mm的最大寬度的殼體2，彎曲半徑R將優(yōu)選地為接近90mm，最大寬度G將大約等于35mm，而它們距端部4’的距離優(yōu)選地等于90mmo殼體的該總體構(gòu)造允許獲得平面表面區(qū)域以及使用者身體的摩擦區(qū)域的顯著減小，以及所述側(cè)邊和使用者大腿的內(nèi)表面之間的壓縮和摩擦力恒定減小，并且相應(yīng)的增加舒適性和腳踏行程的效率。在該構(gòu)造中，連接裝置11的構(gòu)造起著決定作用，雖然該連接裝置可以具有任何形狀、甚至基本上不同的形狀，而根本不會(huì)改變本發(fā)明的保護(hù)范圍，但是該連接裝置必須具有合適的減小體積，例如在相同申請人的專利EP I 816 060中描述的類型的構(gòu)造。如圖1、2、4、5中具體表示的，連接裝置11包括合適成形的叉形連接件15，該連接件可以被連接到殼體2，如下面將要更清楚描述的。更具體地，叉形連接件15具有基本上直線形的中心體16，該中心體具有前叉17和一對相對于中心體16向上指向的基本上對稱的后叉18、19，如圖2和4中清楚可見。叉17、18和19可插入各自的凹室20、21、22，凹室在殼體2的下部分中形成以便使殼體與叉形連接件15穩(wěn)定連接。合適地，中心體16具有基本恒定的橫截面，如圖5中清楚示出的，并且具有狹槽或狹槽型通孔23，該狹槽或狹槽型通孔優(yōu)選地具有向外展開或平滑邊緣，并且該通孔沿著中心體16的縱向方向延伸。叉連接件15通過由一對側(cè)翼25、26形成的叉24被連接到座立柱12，側(cè)翼25、26在足以允許中心體16插入的內(nèi)表面和各自的圓形貫通開口 27、28之間具有一距離。
叉24的最大寬度T被明顯地減小并且基本上等于中心體17的最大寬度與翼25、26和叉連接件15的連接部件的厚度之和，如圖5中清楚示出?？梢杂^察到，殼體2的中間部分5的尺寸被設(shè)定成使得它的最小寬度G剛好大于最大寬度T，以便阻止使用者大腿的內(nèi)表面與連接裝置的任何干涉。為了相對于叉形連接件15鎖定叉24，設(shè)置如圖1、2、4和5中所示的總體由參考標(biāo)號29表不的合適的鎖定裝置。由于上述連接裝置11的構(gòu)造，可以獲得殼體2與具有最小體積的管狀座立柱12的穩(wěn)定連接，這允許將殼體2的中間部分5的最小寬度G減小到最小。上述的連接裝置具有尤其緊湊的優(yōu)點(diǎn)，具有非常減小的橫向尺寸。然而，非常明顯的是代替上述的連接裝置，可以使用其它類型的連接裝置，只要它們設(shè)有如先前示出的減 小的最大橫向尺寸T。為了說明的完整性，可以設(shè)置與殼體2的上表面相聯(lián)的已知類型的蓋和/或襯墊層，該蓋和/或襯墊層未在圖中示出。對于上面已經(jīng)描述的，可以理解的是根據(jù)本發(fā)明的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)獲得所有的預(yù)期目標(biāo)，尤其獲得了下面優(yōu)點(diǎn)。減小了大腿內(nèi)側(cè)在鞍座上的機(jī)械摩擦，以及由摩擦產(chǎn)生的熱量。因此，減小了所有隨之而來的病癥類似沸點(diǎn)的疼痛等。通過減小在腿的伸展期間由大腿形成的阻力，獲得了性能上的改進(jìn)，結(jié)果，給出了相同的速度，明顯節(jié)省了體力。允許鞍座上的正確落座，而不必向前或向后運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的鞍座結(jié)構(gòu)易于進(jìn)行多種改變和變形，所有這些改變和變形都落入隨附權(quán)利要求描述的具有創(chuàng)造性的概念中。所有細(xì)節(jié)可以由其它技術(shù)上等同的元件替代，并且材料按照需要可以是不同的，而沒有背離本發(fā)明的主旨。即使鞍座結(jié)構(gòu)通過對隨附附圖的特殊參考而被描述，但在說明書和權(quán)利要求書中使用的參考標(biāo)號被用于利于本發(fā)明的理解，而不構(gòu)成對請求保護(hù)的范圍的任何限定。
權(quán)利要求
1.一種尤其用于自行車和腳踏操作機(jī)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)，該鞍座結(jié)構(gòu)包括 殼體(2)，該殼體由相對剛性的材料制成并具有縱向軸線(X)和總長度(L)； 連接裝置(11)，該連接裝置設(shè)計(jì)成將所述殼體(2)錨固到自行車或腳踏操作機(jī)的框架的座立柱(12)，所述連接裝置(11)具有預(yù)定最大寬度(T)； 其中所述殼體(2)包括后部分(3)、前部分(4)和中間連接部分(5)，所述后部分具有擴(kuò)大的平面形狀并且具有預(yù)定長度(L)、寬度(W)和凸出的側(cè)邊出、7)，所述前部分具有至少部分漸縮的平面形狀和前邊緣部分(4’)，所述中間連接部分具有凹入的側(cè)邊(13、14)，所述凹入的側(cè)邊均勻地連接到所述后部分⑶的所述凸出的側(cè)邊(6、7)； 其特征在于，所述后部分(3)的所述凸出的側(cè)邊(6、7)具有基本上恒定的曲率和預(yù)定的平均彎曲半徑(M)，并且所述中間連接部分(5)具有剛好大于所述連接裝置(11)的預(yù)定最大寬度⑴的最小寬度(G)，所述中間連接部分(5)的側(cè)邊(13、14)具有彎曲半徑(R)和曲率中心(C)，該彎曲半徑大約等于所述后部分(3)的平均彎曲半徑(M)，該曲率中心被置于距所述前端邊緣(4’)一距離(H)處，該距離大約等于所述中間連接部分(5)的所述最小寬度(G)距所述前端邊緣(4’ )的距離，以便在使用者的大腿內(nèi)側(cè)處限定一窄區(qū)(S)，該窄區(qū)適于減小大腿內(nèi)側(cè)相對于所述側(cè)邊(13、14)的壓縮和摩擦，從而增加舒適性和腳踏行程的效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間連接部分(5)的側(cè)邊(13、14)的所述最小彎曲半徑(R)在所述殼體⑵的總長度(L)的20%至50%之間，并且優(yōu)選地為所述總長度(L)的大約30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間連接部分(5)的所述最小寬度(G)在所述殼體(2)的總寬度(W)的20%至30%之間，并且優(yōu)選地為所述總寬度(W)的大約25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間連接部分(5)的所述最小寬度(G)被定位在距所述殼體(2)的前端邊緣(4’)的距離(D)處，該距離在所述總長度(L)的30%至50%之間，并且優(yōu)選地為所述總長度(L)的大約40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接裝置(11)包括設(shè)計(jì)成在所述前部分⑷和所述后部分⑶處連接到所述殼體⑵的叉連接件(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述叉連接件(15)包括基本上直線形的中心體(16)，所述中心體具有沿著所述中心體(16)的縱向方向延伸的狹槽或狹槽型通孔(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述狹槽型通孔(23)具有向外展開的邊緣或倒角邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述叉形連接件(15)的所述中心體(16)包括前叉(17)和基本上對稱且向上指向的一對后叉(18、19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述殼體(2)在其下部分中具有用于所述叉(17、18、19)的插入的各自的凹室(20、21、22)，以便獲得所述殼體(2)與所述叉連接件(15)的穩(wěn)定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鞍座結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接裝置(11)還包括連接叉(24)， 該連接叉設(shè)計(jì)成在所述中心體(16)處連接到所述叉形連接件(15)，并且具有對應(yīng)于所述預(yù)定最大寬度(T)的最大橫向尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自行車和腳踏機(jī)的符合人體工程學(xué)的鞍座結(jié)構(gòu)(1)，該鞍座結(jié)構(gòu)包括殼體(2)，該殼體由相對剛性的材料制成并具有縱向軸線(X)和總長度(L)；連接裝置(11)，該連接裝置用于將殼體(2)錨固到自行車或腳踏機(jī)的框架并且具有預(yù)定最大寬度(T)。殼體(2)包括后部分(3)、前部分(4)和中間連接部分(5)，后部分具有擴(kuò)大的平面形狀和預(yù)定的總寬度(W)，前部分具有至少部分漸縮的平面形狀。后部分(3)具有基本上凸出形狀的均勻連接的側(cè)邊(6、7)。中間部分(5)具有帶凹入平面形狀的側(cè)邊(13、14)和大約等于凸出后部分(3)的側(cè)邊(6、7)的平均彎曲半徑(M)的彎曲半徑(R)，并且中間部分具有剛好大于連接裝置(11)的最大寬度(T)的最小寬度(G)，以便在使用者的大腿處限定一窄區(qū)，該窄區(qū)適于大腿內(nèi)表面相對于殼體側(cè)邊的壓縮和摩擦。
文檔編號B62J1/08GK102905963SQ201180000747
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者G·比戈林 申請人:塞萊意大利有限責(zé)任公司