<Desc/Clms Page number 1>
Inrichting voor het behandelen van het menselijk lichaam.
Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het behandelen van het menselijk lichaam.
Meer speciaal heeft zij betrekking op een toestel van het type waarmee het menselijk lichaam in beweging kan worden gebracht, in de eerste plaats om in een relaxerende en/of masserende werking op het lichaam uit te oefenen.
Toestellen van het voornoemde type zijn reeds in verschillende vormen bekend. Bij deze bekende uitvoeringen wordt gebruik gemaakt van een bed of zetel waarvan het steunvlak kan worden bewogen door middel van hieronder aangebrachte rollen of dergelijke. Deze uitvoeringen hebben echter als nadeel dat zij veel mechanische onderdelen bezitten, waardoor zij weinig onderhoudsvriendelijk en bovendien hoog in kostprijs zijn.
De huidige uitvinding heeft dan ook een inrichting tot doel die de voornoemde nadelen niet vertoont. Bovendien beoogt de uitvinding een inrichting die in een optimaal relaxerende werking kan voorzien.
Hiertoe betreft de huidige uitvinding een inrichting voor het behandelen van het menselijk lichaam, daardoor gekenmerkt dat zij bestaat in de kombinatie van minstens een steun voor het ondersteunen van het menselijk lichaam en een trillingsmechanisme, zoals een trillingsbron, dat de steun in trilling brengt. De steun brengt op zijn beurt het menselijk lichaam in trilling.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de steun uitgevoerd in de vorm van een stoel en/of zetel en/of bed
<Desc/Clms Page number 2>
en bevat hij een kader dat toelaat een versterking van de trillingen door eigenresonanties te kreëren, zodanig dat relatief kleine trillingen aan het trillingsmechanisme relatief grote trillingen aan de steun kunnen doen ontstaan.
Bij voorkeur wordt ook gebruik gemaakt van een trillingsmechanisme dat voorziet in een éénpuntsexcitatie. Meer speciaal geniet het de voorkeur dat een trillingsmechanisme wordt aangewend dat uniforme trillingen op lage frekwentie genereert en induceert, waarmee trillingen beneden 200 Hz bedoeld worden.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm zal het trillingsmechanisme in een trilfrekwentie voorzien die gelegen is tussen 20 en 100 Hz, en beter nog hiertussen traploos regelbaar is. Hiertoe kan zij zijn uitgerust met een kontrole-eenheid die in een bedieningskonsole of dergelijke is ondergebracht, en welke een signaalgenerator en een audioversterker bevat.
Volgens nog een mogelijkheid van de uitvinding is de sterkte van de trilkracht regelbaar.
Tussen het trillingsmechanisme en de voornoemde steun is volgens de voorkeurdragende uitvoeringsvorm een trillingsoverbrenging aangebracht die resonantievrij is in het trilbereik van de inrichting. Deze trillingsoverbrenging bestaat bij voorkeur uit een trilvorksysteem.
Volgens de voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de steun elastisch gedragen, hetzij elastisch opgehangen, hetzij elastisch ondersteund, waarbij bij voorkeur gebruik wordt gemaakt van elastische elementen die bijkomende resonanties in de steun oproepen.
<Desc/Clms Page number 3>
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de steun gemonteerd op frekwentiebogen, waardoor een stabiele ophanging wordt verzekerd, doch de trilwerking niet wordt tegengewerkt en bovendien bijkomende resonantietrillingen worden gekreëerd.
Volgens de uitvinding kan het geheel dan nog op trillingsisolatoren worden geplaatst, welke eveneens bijkomende resonanties oproepen en zodoende in de trilwerking meehelpen. De elastische ophanging, de elastische ondersteuning en de trillingsisolatoren beletten bovendien dat trillingsenergie van het trillingsmechanisme via de steun kan weglekken naar de bodem.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 een variante van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 3 nog een variante van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft ;
figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3 ; figuur 5 schematisch de vervorming weergeeft bij het trillen van-de inrichting uit figuur 3 ; figuur 6 een kurve weergeeft die de trilsterkte voor een eenheidskracht op een bepaald punt van de inrichting uit figuur 3 weergeeft in funktie van de trilfrekwentie.
<Desc/Clms Page number 4>
Zoals weergegeven in figuur l heeft de uitvinding betrekking op een inrichting 1 voor het behandelen van het menselijk lichaam, die in hoofdzaak bestaat in de kombinatie van minstens een steun 2 voor het ondersteunen van het menselijk lichaam en een trillingsmechanisme 3 dat de steun 2 in trilling kan brengen.
De steun 2 is zoals weergegeven in figuur 1 bij voorkeur uitgevoerd in de vorm van een zetel, die gevormd is uit een zitvlak 4, een rugsteun 5 en een voetensteun 6 om de voeten en/of de onderbenen te steunen. Bij voorkeur zijn deze onderling vast aan elkaar verbonden, waarbij het zitvlak 4 zieh vanaf de rugsteun 5 naar de voetensteun 6 schuin omhoog uitstrekt.
De steun 2 is bij voorkeur samengesteld uit een kader 7 en een hierop aangebracht steunvlak 8.
Het kader 7 kan bestaan uit metalen buizen en is zodanig opgevat dat het toelaat om door eigenresonantie een versterking van de trillingen van het trillingsmechanisme 3 te kreëren. Volgens de uitvinding wordt een kader 7 gevormd dat gekenmerkt is door zijn struktuur-dynamische eigenschappen, die bepalen bij welke frekwenties het kader eigen resonanties heeft, waarbij de kaderstruktuur aldus zeer sterk zal trillen.
De struktuur van het kader 7 is zodanig berekend dat talrijke eigenresonanties voorkomen in het bereik van frekwenties tussen 20 en 100 Hz. Deze berekening ligt binnen het bereik van de vakman.
Opgemerkt wordt dat een andere karakteristieke eigenschap van de kaderstruktuur bestaat in de modevormen. De modevorm is zoals bekend de wijze waarop bij trillen op een
<Desc/Clms Page number 5>
eigenresonantie de kaderstruktuur gaat vervormen. De strukturele elementen van het kader 7 laten toe, door hun dimensionering, deze modevormen te beïnvloeden. Volgens de uitvinding wordt het kader 7 dermate gekoncipieerd dat voor alle voorkomende eigenresonanties, de bijhorende modevormen duidelijk trillingen laten voelen overheen het gehele kader 7, zodat de gebruiker over gans het lichaam in trilling wordt gebracht. Hierbij zullen dus zowel het zitvlak 4, de rugsteun 5, als de voetensteun 6 trillingen aan de gebruiker laten voelen.
Het voornoemde steunvlak 8 bestaat bij voorkeur uit een dunne membraanachtige plaat. Deze plaat kan poreus zijn of bestaan uit geperforeerd staal of geperforeerde kunststof.
Het is duidelijk dat dit steunvlak 8 voor het komfort kan worden voorzien van een bekleding, bijvoorbeeld een ergonomische zetelbekleding. De plaat moet onversterkt of onverzwakt de trillingen in het kader 7 overbrengen naar de ergonomische zetelbekleding, en zodoende naar de inzittende.
Het trillingsmechanisme 3 is bij voorkeur van zulke aard dat het uniforme doch regelbare trillingen induceert van lage frekwentie, bij voorkeur lager dan 200 Hz, en beter nog tussen 20 en 100 Hz.
Voor het trillingsmechanisme 3 kan gebruik worden gemaakt van een trillingsbron van het elektro-magnetische excitatortype, zoals een elektrodynamische vibrator.
Alternatief kan een lineaire motor of een andere aktieve trillingsbron worden aangewend.
Bij voorkeur wordt een trillingsmechanisme 3 aangewend van het type waarbij een gekende verhouding bestaat tussen de
<Desc/Clms Page number 6>
aangelegde spanning en de trilkracht. De gegenereerde trilling is bij voorkeur sinusvormig.
Volgens een belangrijk kenmerk van de uitvinding wordt gebruik gemaakt van een trillingsmechanisme 3 dat een éénpuntsexcitatie veroorzaakt, met andere woorden waarbij trillingen die op een punt 9 gegenereerd worden op verschillende punten aan de steun 2 worden overgedragen.
Dit sluit echter niet uit dat meerdere trillingsbronnen worden aangewend.
Zoals weergegeven in figuur 1 gebeurt het overdragen van de trillingen van het trillingsmechanisme 3 aan de steun 2 door middel van een trillingsoverbrenging 10. Deze trillingsoverbrenging 10 is bij voorkeur resonantievrij in het trilbereik van de inrichting 1, zodanig dat de trillingen van het trillingsmechanisme 3 onverzwakt naar het kader 7 van de steun 2 worden geleid. Deze trillingsoverbrenging 10 kan zoals weergegeven in figuur 1 bestaan uit een trilvorksysteem, dat in dit geval vier benen 11,12, 13 en 14 vertoont.
De steun 2 wordt bij voorkeur elastisch gedragen door middel van elastische elementen die bijkomende resonanties oproepen. De kombinatie van het kader 7 en deze elastische elementen vormt dus een nieuw struktuur-dynamisch geheel.
In het voorbeeld van figuur 1 is de steun 2 hiertoe opgehangen aan elastische elementen 15,16, 17 en 18, zoals elastische snoeren. Zoals weergegeven kunnen deze snoeren hierbij onderaan bevestigd zijn aan de uiterste hoekpunten 19,20, 21 en 22 van de steun 2 en bovenaan aan éénzelfde vast punt 23, bijvoorbeeld van een geraamte 24.
<Desc/Clms Page number 7>
Alternatief kunnen de elementen 15, 16, 17 en 18 starre elementen zijn als zij op het punt 23 waar zij samenkomen elastisch gekoppeld zijn met het vast geraamte 24.
In figuur 2 is een variante weergegeven waarbij de steun 2 elastisch ondersteund wordt door middel van elastische elementen 25, 26, 27 en 28, die in dit geval bijvoorbeeld bestaan uit veren die afgesteund zijn op een onderstel 29.
In de figuren 3 en 4 is nog een variante weergegeven waarbij, teneinde de inrichting 1 meer autonomie en een betere verplaatsbaarheid te geven, aan deze inrichting 1 strukturele elementen zijn toegevoegd. Deze strukturele elementen bestaan in het weergegeven voorbeeld uit frekwentiebogen die de steun 2 dragen, in dit geval twee laagfrekwentbogen 30 en twee hoogfrekwentbogen 31. De bogen zijn bij voorkeur twee aan twee aangebracht, respektievelijk links en rechts van de steun 2, waarbij zij links en rechts overeenstemmend in grootte zijn.
De hoogfrekwentbogen 31 zijn bij voorkeur aan de steun 2 bevestigd nabij het voorste uiteinde van het zitvlak 4, eventueel met tussenkomst van een tussenstuk 32, terwijl de laagfrekwentbogen 30 aan de steun 2 bevestigd zijn nabij de overgang tussen het zitvlak 4 en de rugsteun 5. Zoals weergegeven in figuur 3 kunnen de laagfrekwentbogen 30 hierbij zelfs op twee plaatsen 33 en 34 aan de steun 2 worden bevestigd, respektievelijk aan de rugsteun 5 en het zitvlak 4.
De laagfrekwentbogen 30 en de hoogfrekwentbogen 31 kunnen met hun opening naar elkaar gericht zijn en zodoende onderaan gemakkelijk verbonden worden door middel van een grondframe 35 of eendelig hiermee worden uitgevoerd.
<Desc/Clms Page number 8>
De frekwentiebogen, in dit geval de laagfrekwentbogen 30 laten ook toe armsteunen 36 hieraan te bevestigen die hierdoor ook mobiel worden en de armen van de gebruiker van de inrichting mede in trilling brengen.
De afmetingen van de frekwentiebogen, hun diameter, overspanhoek, buisdiameter en buiswanddikte leggen de basiseigenresonantiefrekwenties vast, en daarmee de specifieke strukturele buig-, kantel-en/of schommelmoden van de vervorming van de zetelstruktuur. Door een ongelijke manier van bevestiging van de laagfrekwentbogen 30 kunnen extra resonanties en dus strukturele modevormen aan de basisfrekwenties en basismodevormen worden toegevoegd.
In het voorbeeld van de figuren 3 en 4 bestaat het trilvorksysteem uit een steunplaat 37 voor het trillingsmechanisme 3 en minstens twee trilvorken 38 en 39, respektievelijk aan weerszijden van de inrichting, waarbij de eerste vork 38 gevormd wordt door benen 11 en 12 en de tweede vork 39 door benen 13 en 14. Het trillingsmechanisme 3, met andere woorden de trillingsbron, is slechts op een punt 9 aan de steunplaat 37 bevestigd.
De benen 11 tot 14 zijn bij voorkeur respektievelijk aan het zitvlak 4 en de rugsteun 5 bevestigd. Ten einde een optimaal resonantiepatroon te verkrijgen, geniet het bovendien nog de voorkeur dat de trillingsoverbrenging 10, in dit geval de benen 11 tot 14, aan de steun 2 bevestigd zijn op dezelfde plaatsen 33-34 als de laagfrekwentbogen 30.
Opdat het trillingsmechanisme 3 en de trillingsoverbrenging 10 gemakkelijk onder de steun 2 zouden kunnen worden gemonteerd, zonder dat deze steun 2 abnormaal hoog dient te worden opgesteld, is het trillingsmechanisme 3 bij voorkeur boven op de steunplaat 37 geplaatst, in de plaats van eraan
<Desc/Clms Page number 9>
opgehangen. Om in dit geval een laterale stabiliteit aan het trillingsmechanisme 3 te bieden, bijvoorbeeld tegen schokken bij vervoer, verplaatsen, vallen of foutief gebruik van de inrichting, wordt bij voorkeur een laterale beveiliging aangebracht, die bijvoorbeeld gevormd wordt door een niet in de figuren weergegeven elastische bevestiging van het vrije uiteinde van het trillingsmechanisme 3 aan de zetelstruktuur.
Deze laterale beveiliging is dermate elastisch dat zij zelf geen trillingen in de steun 2 of in enige andere delen van de inrichting 1 kan oproepen.
Het is echter niet uitgesloten dat het trillingsmechanisme 3 neerwaarts of zijwaarts onder een hoek aan de steunplaat 37 wordt bevestigd.
Zoals weergegeven in figuur 4 kan de trillingsoverbrenging 10 zijdelings asymmetrisch worden uitgevoerd, met andere woorden het trillingsmechanisme 3 asymmetrisch worden opgesteld ten opzichte van de steun 2 of dus ten opzichte van het zetelkader. Door deze plaatsing worden niet enkel lagere en hogere buigmoden van de gehele zetel aangeslagen, maar ook lagere en hogere kantelmoden.
De inrichting 1 wordt bij voorkeur ook voorzien van een regeling om de frekwentie van het trillingsmechanisme te regelen, bij voorkeur kontinu tussen de voornoemde waarden van 20 tot 100 Hz.
Verder kan zij ook nog worden voorzien van een regeling die toelaat om de sterkte van de trillingen te regelen. Bij voorkeur is deze, althans voor inzittenden met een normaal lichaamsgewicht, regelbaar tussen de komfortgrenzen die vastgelegd zijn volgens ISO 2631/1.
<Desc/Clms Page number 10>
Volgens een variante kan in een automatische regeling worden voorzien die de sterkte van de trillingen periodisch doet afnemen en toenemen, of de sterkte volgens een ander patroon doet variëren, zulks binnen vastgestelde grenzen.
Deze grenzen zijn hierbij ook afgestemd op de komfortgrenzen vastgelegd door ISO 2631/1.
De voornoemde regelingen zijn bij voorkeur ingebouwd of gekoppeld met een kontrole-eenheid 40 die voorzien kan zijn van een bedieningseenheid 41, die zodanig is opgesteld dat de gebruiker van de inrichting 1 alle bedieningen in zittende, respektievelijk liggende positie kan uitvoeren.
In het geval dat gebruik wordt gemaakt van een elektrisch trillingsmechanisme 3, bevat de kontrole-eenheid 40 bij voorkeur een signaalgenerator 42 en een audioversterker 43.
De signaalgenerator 42 laat toe de voornoemde frekwenties te genereren, bij voorkeur traploos. Alternatief kan deze signaalgenerator 42 zwevingen genereren met gewenste frekwentie van grondtoon en modulatie. De audioversterker 43 laat de sterkteregeling van het signaal toe, ten einde de gewenste trilkracht in te stellen. In deze audioversterker 43 kan een begrenzer ingebouwd worden die de trilkracht binnen de voornoemde komfortgrenzen houdt.
Zoals nog is weergegeven in de figuren 3 en 4 kan het geheel geplaatst worden op trillingsisolatoren of trillingsdempers 44, die bij voorkeur zodanig opgevat zijn dat zij bijkomende resonanties, zoals een vertikale translatie of kantelresonanties, oproepen. Deze kunnen bij wijze van voorbeeld bestaan uit natuurrubber of polymeerverbindingen.
In figuur 5 is de zetel uit de figuren 3 en 4 weergegeven door middel van een draadtekening. Hierbij is de vervorming
<Desc/Clms Page number 11>
afgebeeld bij trillen op 51 Hz, waarin de stand A de rusttoestand weergeeft en de stand B de vervorming weergeeft.
Tot slot is in figuur 6 nog een mobiliteits-transfertfunktie weergegeven die, voor de uitvoering van figuren 3 en 4, de trilsterkte P weergeeft op de rugsteun 5 ten gevolge van de excitatie van het trilvorksysteem, onder invloed van een eenheidskracht, voor een frekwentiebereik F tot 200 Hz.
Deze mobiliteits-transfertfunktie is in feite een funktie die voor elke frekwentie een eenduidig verband tussen trilsterkte en trilkracht weergeeft. De sterkte van de trillingen kan dus onder kontrole gehouden worden door kennis van de mobiliteits-tranfertfunktie tussen het excitatiepunt en elk punt van kontakt met de inzittende, en de gedoseerde sinus trilkracht van het trillingsmechanisme 3. Anders gesteld laten zulke transfertfunkties toe de modevormen van trillingen te kontroleren en leggen zij eenduidig de nodige trilkracht vast om bij elke frekwentie de gewenste trillingen te verkrijgen op elk punt van de steun 2.
Het is duidelijk dat de hiervoor aan de hand van een van de weergegeven uitvoeringen beschreven kenmerken ook van toepassing zijn op de andere uitvoeringen. Zodoende zullen de inrichtingen van de figuren 1 en 2 bij voorkeur ook worden voorzien van een kontrole-eenheid 40, een bedieningseenheid 41, alsmede de voornoemde regelingen voor trilfrekwentie en trilsterkte.
De werking en het gebruik van de inrichting 1 kan eenvoudig uit de figuren en de voorgaande beschrijving worden afgeleid. Zij berust er in hoofdzaak op dat de steun 2 door middel van het trillingsmechanisme 3 volledig in trilling wordt gebracht, waarbij door resonantie optimale trillingen worden opgewekt. Zoals voorafgaand beschreven kunnen
<Desc/Clms Page number 12>
volgens de uitvinding resonantietrillingen worden veroorzaakt door middel van verschillende onderdelen, zoals het kader 7, de elastische ophanging, de asymmetrische opstelling van het trillingsmechanisme 3, de trillingsisolatoren 44, enzovoort.
De inrichting 1 verschaft aan de gebruiker relaxatie van het lichaam, veroorzaakt door beïnvloeding van verschillende fysiologische processen door trillingen.
De strukturele resonanties geven het kader 7 een hoge mobiliteit, met andere woorden het kader zal sterk gaan trillen onder invloed van een zwakke trillingsbron. Het kader 7 wordt als het ware levendig. Doordat de modevorm voor elke eigenresonantie van het kader 7 optimaal op punt wordt gesteld, kan bekomen worden dat het gehele kader 7 in beweging komt voor elke frekwentie van trilling die aangericht wordt. Ongeacht de grootte, omvang of gewicht van de gebruiker, zal het gehele lichaam in trilling gebracht worden.
Het is duidelijk dat de inrichting 1 de voordelen biedt dat zij eenvoudig van konstruktie is, een groot aantal regelmogelijkheden kan hebben en onderhoudsvriendelijk is.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke inrichting voor het behandelen van het menselijk lichaam kan in verschillende vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
Zo bijvoorbeeld is het duidelijk dat de laagfrekwentbogen 30 ook naar voren toe kunnen gebogen zijn. Bovendien is het aantal bogen niet beperkt tot vier, doch kunnen er ook
<Desc/Clms Page number 13>
minder of meer worden aangewend. Ook kunnen uitsluitend laagfrekwentbogen of uitsluitend hoogfrekwentbogen worden toegepast.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for treating the human body.
This invention relates to an apparatus for treating the human body.
More specifically, it relates to a device of the type which can move the human body, primarily to exert a relaxing and / or massaging effect on the body.
Devices of the aforementioned type are already known in various forms. In these known embodiments, use is made of a bed or seat whose supporting surface can be moved by means of rollers or the like arranged below. However, these designs have the drawback that they have many mechanical parts, which makes them less maintenance-friendly and, moreover, high in cost price.
The present invention therefore aims at a device which does not have the aforementioned drawbacks. In addition, the invention contemplates an apparatus which can provide an optimal relaxing effect.
To this end, the present invention relates to a device for treating the human body, characterized in that it consists of the combination of at least one support for supporting the human body and a vibration mechanism, such as a vibration source, which makes the support vibrate. The support in turn vibrates the human body.
According to a preferred embodiment, the support is in the form of a chair and / or seat and / or bed
<Desc / Clms Page number 2>
and it contains a frame that allows an amplification of the vibrations to be created by self-resonances, such that relatively small vibrations on the vibration mechanism can cause relatively large vibrations on the support.
Preferably, use is also made of a vibration mechanism which provides for one-point excitation. More specifically, it is preferred that a vibration mechanism be employed that generates and induces uniform low frequency vibrations, meaning vibrations below 200 Hz.
In the most preferred embodiment, the vibration mechanism will provide a vibration frequency which is between 20 and 100 Hz, and better still is infinitely variable between them. For this purpose it can be equipped with a control unit, which is housed in an operating console or the like, and which contains a signal generator and an audio amplifier.
According to another possibility of the invention, the strength of the vibration force is adjustable.
According to the preferred embodiment, a vibration transmission which is resonance-free in the vibration range of the device is arranged between the vibration mechanism and the aforementioned support. This vibration transmission preferably consists of a tuning fork system.
According to the preferred embodiment, the support is elastically supported, either elastically suspended or elastically supported, preferably using elastic elements which evoke additional resonances in the support.
<Desc / Clms Page number 3>
According to a special embodiment, the support is mounted on frequency arcs, so that a stable suspension is ensured, but the vibration effect is not counteracted, and additional resonance vibrations are also created.
According to the invention, the whole can then be placed on vibration isolators, which also generate additional resonances and thus help in the vibration action. The elastic suspension, the elastic support and the vibration isolators also prevent the vibration energy from the vibration mechanism from leaking to the ground via the support.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, some preferred embodiments are described below as examples without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows an apparatus according to the invention; figure 2 represents a variant of the device according to the invention; figure 3 represents another variant of the device according to the invention;
figure 4 represents a section according to line IV-IV in figure 3; figure 5 schematically represents the deformation when the device of figure 3 is vibrated; figure 6 represents a curve representing the vibration strength for a unitary force at a certain point of the device of figure 3 in function of the vibration frequency.
<Desc / Clms Page number 4>
As shown in Figure 1, the invention relates to a device 1 for treating the human body, which essentially consists of the combination of at least one support 2 for supporting the human body and a vibration mechanism 3 which vibrates the support 2 can bring.
As shown in figure 1, the support 2 is preferably designed in the form of a seat, which is formed from a seat 4, a back support 5 and a foot support 6 to support the feet and / or the lower legs. Preferably, these are mutually fixed, the seat 4 extending obliquely upwards from the backrest 5 to the footrest 6.
The support 2 is preferably composed of a frame 7 and a supporting surface 8 mounted thereon.
The frame 7 can consist of metal tubes and is designed in such a way that it allows to create an amplification of the vibrations of the vibration mechanism 3 by self-resonance. According to the invention, a frame 7 is formed which is characterized by its structure-dynamic properties, which determine at which frequencies the frame has its own resonances, the frame structure thus vibrating very strongly.
The structure of the frame 7 is calculated in such a way that numerous self-resonances occur in the range of frequencies between 20 and 100 Hz. This calculation is within the reach of the skilled person.
It is noted that another characteristic feature of the frame structure exists in the fashion forms. As is known, the fashion form is the way in which vibrations occur on a
<Desc / Clms Page number 5>
self-resonance will distort the frame structure. The structural elements of the frame 7 allow, through their dimensioning, to influence these fashion forms. According to the invention, the frame 7 is designed to such an extent that, for all occurring self-resonances, the associated fashion shapes clearly feel vibrations over the entire frame 7, so that the user is vibrated all over the body. Both the seat 4, the backrest 5 and the footrest 6 will thus cause vibrations to be felt by the user.
The aforementioned support surface 8 preferably consists of a thin membrane-like plate. This plate can be porous or consist of perforated steel or perforated plastic.
It is clear that this support surface 8 for the comfort can be provided with a cover, for instance an ergonomic seat cover. The plate must transmit, in an unreinforced or unimpaired manner, the vibrations in the frame 7 to the ergonomic seat cover, and thus to the occupant.
The vibration mechanism 3 is preferably of such a nature that it induces uniform but controllable vibrations of low frequency, preferably below 200 Hz, and more preferably between 20 and 100 Hz.
The vibration mechanism 3 may use an electromagnetic exciter type vibration source, such as an electrodynamic vibrator.
Alternatively, a linear motor or other active vibration source can be used.
Preferably, a vibration mechanism 3 is used of the type in which a known ratio exists between the
<Desc / Clms Page number 6>
applied voltage and the vibration force. The vibration generated is preferably sinusoidal.
According to an important feature of the invention, use is made of a vibration mechanism 3 which produces a one-point excitation, in other words in which vibrations generated at a point 9 are transferred to the support 2 at different points.
However, this does not preclude the use of multiple vibration sources.
As shown in figure 1, the transfer of the vibrations from the vibration mechanism 3 to the support 2 is effected by means of a vibration transmission 10. This vibration transmission 10 is preferably resonance-free in the vibration range of the device 1, such that the vibrations of the vibration mechanism 3 are not attenuated be directed to box 7 of aid 2. As shown in Figure 1, this vibration transmission 10 can consist of a tuning fork system, which in this case has four legs 11, 12, 13 and 14.
The support 2 is preferably elastically supported by means of elastic elements that evoke additional resonances. The combination of the frame 7 and these elastic elements thus forms a new structure-dynamic whole.
In the example of Figure 1, the support 2 is suspended for this purpose from elastic elements 15, 16, 17 and 18, such as elastic cords. As shown, these cords can be attached at the bottom to the extreme corners 19, 20, 21 and 22 of the support 2 and at the top to the same fixed point 23, for example of a frame 24.
<Desc / Clms Page number 7>
Alternatively, elements 15, 16, 17 and 18 may be rigid elements if they are elastically coupled to fixed frame 24 at the point where they meet.
Figure 2 shows a variant in which the support 2 is elastically supported by means of elastic elements 25, 26, 27 and 28, which in this case consist, for example, of springs supported on a chassis 29.
Figures 3 and 4 show another variant in which, in order to give the device 1 more autonomy and better movability, structural elements have been added to this device 1. In the example shown, these structural elements consist of frequency bows carrying the support 2, in this case two low-frequency bows 30 and two high-frequency bows 31. The bows are preferably arranged two by two, respectively to the left and right of the support 2, with left and right sides. the right size.
The high-frequency bows 31 are preferably attached to the support 2 near the front end of the seat 4, optionally with the intermediary of an intermediate piece 32, while the low-frequency bows 30 are attached to the support 2 near the transition between the seat 4 and the backrest 5. As shown in figure 3, the low-frequency arcs 30 can even be attached to the support 2 in two places 33 and 34, respectively to the back support 5 and the seat surface 4.
The low-frequency arcs 30 and the high-frequency arcs 31 can face each other with their aperture and thus be easily connected at the bottom by means of a base frame 35 or can be made in one piece.
<Desc / Clms Page number 8>
The frequency bows, in this case the low-frequency bows 30, also allow the attachment of armrests 36, which hereby also become mobile and also cause the arms of the user of the device to vibrate.
The dimensions of the frequency arcs, their diameter, span angle, tube diameter and tube wall thickness determine the basic proprietary resonance frequencies, and thus the specific structural bending, tilting and / or rocking modes of the seat structure deformation. Due to an uneven manner of attachment of the low frequency arcs 30, additional resonances and thus structural fashion shapes can be added to the basic frequencies and basic fashion shapes.
In the example of Figures 3 and 4, the tuning fork system consists of a support plate 37 for the vibration mechanism 3 and at least two tuning forks 38 and 39, respectively, on either side of the device, the first fork 38 being formed by legs 11 and 12 and the second fork 39 through legs 13 and 14. The vibration mechanism 3, in other words the vibration source, is attached to the support plate 37 only at a point 9.
The legs 11 to 14 are preferably attached to the seat 4 and the backrest 5, respectively. In addition, in order to obtain an optimal resonance pattern, it is still preferred that the vibration transmission 10, in this case the legs 11 to 14, are attached to the support 2 at the same places 33-34 as the low-frequency arcs 30.
In order that the vibration mechanism 3 and the vibration transmission 10 could easily be mounted under the support 2, without this support 2 having to be arranged abnormally high, the vibration mechanism 3 is preferably placed on top of the support plate 37, instead of
<Desc / Clms Page number 9>
hung up. In this case, in order to provide lateral stability to the vibration mechanism 3, for example against shocks during transport, displacement, falling or incorrect use of the device, a lateral protection is preferably provided, which is for instance formed by an elastic not shown in the figures attachment of the free end of the vibration mechanism 3 to the seat structure.
This lateral protection is so elastic that it cannot itself generate vibrations in the support 2 or in any other parts of the device 1.
However, it is not excluded that the vibration mechanism 3 is attached downwards or sideways to the support plate 37 at an angle.
As shown in Figure 4, the vibration transmission 10 can be laterally asymmetrical, in other words the vibration mechanism 3 can be arranged asymmetrically with respect to the support 2 or thus with respect to the seat frame. Due to this placement, not only lower and higher bending modes of the entire seat are excited, but also lower and higher tilting modes.
The device 1 is preferably also provided with a control to control the frequency of the vibration mechanism, preferably continuously between the aforementioned values of 20 to 100 Hz.
Furthermore, it can also be provided with a control which allows to control the strength of the vibrations. Preferably, at least for occupants with a normal body weight, it is adjustable between the comfort limits laid down in accordance with ISO 2631/1.
<Desc / Clms Page number 10>
According to a variant, an automatic control can be provided which periodically decreases and increases the strength of the vibrations, or varies the strength according to a different pattern, within set limits.
These limits are also geared to the comfort limits established by ISO 2631/1.
The aforementioned controls are preferably built-in or coupled to a control unit 40, which can be provided with an operating unit 41, which is arranged such that the user of the device 1 can perform all operations in the sitting and / or lying position.
In case an electric vibration mechanism 3 is used, the control unit 40 preferably contains a signal generator 42 and an audio amplifier 43.
The signal generator 42 allows to generate the aforementioned frequencies, preferably steplessly. Alternatively, this signal generator 42 can generate beats with the desired frequency of fundamental and modulation. The audio amplifier 43 allows the gain control of the signal in order to set the desired vibration force. A limiter can be built into this audio amplifier 43, which keeps the vibrating force within the aforementioned comfort limits.
As still shown in Figures 3 and 4, the whole can be placed on vibration isolators or vibration dampers 44, which are preferably designed such that they generate additional resonances, such as a vertical translation or tilting resonances. These may, for example, consist of natural rubber or polymer compounds.
In figure 5 the seat of figures 3 and 4 is shown by means of a wire drawing. Here is the distortion
<Desc / Clms Page number 11>
Shown when vibrating at 51 Hz, where position A represents the rest state and position B represents the distortion.
Finally, figure 6 shows a mobility transfer function which, for the embodiment of figures 3 and 4, shows the vibration strength P on the backrest 5 due to the excitation of the tuning fork system, under the influence of a unit force, for a frequency range F up to 200 Hz.
This mobility transfer function is in fact a function that for each frequency shows an unambiguous relationship between vibration strength and vibration force. Thus, the strength of the vibrations can be controlled by knowledge of the mobility transfer function between the excitation point and any point of contact with the occupant, and the metered sine vibratory force of the vibration mechanism 3. Otherwise, such transfer functions allow the modes of vibration and unambiguously record the necessary vibration force to obtain the desired vibrations at each point of the support at each frequency 2.
It is clear that the features described above on the basis of one of the embodiments shown also apply to the other embodiments. Thus, the devices of Figures 1 and 2 will preferably also be provided with a control unit 40, an operating unit 41, as well as the aforementioned controls for vibration frequency and vibration strength.
The operation and use of the device 1 can be easily deduced from the figures and the previous description. It is mainly based on the fact that the support 2 is completely vibrated by means of the vibration mechanism 3, whereby optimum vibrations are generated by resonance. As described before
<Desc / Clms Page number 12>
resonance vibrations according to the invention are caused by various parts, such as the frame 7, the elastic suspension, the asymmetrical arrangement of the vibration mechanism 3, the vibration isolators 44, etc.
The device 1 provides the user with relaxation of the body caused by influencing various physiological processes by vibrations.
The structural resonances give the frame 7 a high mobility, in other words the frame will vibrate strongly under the influence of a weak source of vibration. Frame 7 becomes, as it were, lively. Since the fashion shape for each self-resonance of the frame 7 is optimally fine-tuned, it can be obtained that the entire frame 7 starts to move for every frequency of vibration that is caused. Regardless of the size, size or weight of the user, the entire body will be vibrated.
It is clear that the device 1 offers the advantages that it is simple in construction, can have a large number of control options and is maintenance-friendly.
The present invention is by no means limited to the exemplary embodiments described in the figures, but such an apparatus for treating the human body can be realized in various shapes and sizes without departing from the scope of the invention.
For example, it is clear that the low frequency arcs 30 can also be bent forward. In addition, the number of bows is not limited to four, but can also be there
<Desc / Clms Page number 13>
less or more are used. Also, only low-frequency arcs or only high-frequency arcs can be used.