CN103889830A - 对自行车或骑乘车辆座椅和鞍座的改进 - Google Patents

Abstract

一种人力或动力驱动的骑乘车辆的座椅(10，20，30，70，80，90，110)，所述座椅包括至少一个能回弹的弹性体幅片座椅部分(4，24，34，78，94，114)，所述至少一个能回弹的弹性体幅片座椅部分在张力下下悬挂在第一支撑部(5，25，79a，119)和第二支撑部(6，26，78，79b，87，118)之间，当骑乘者坐在其上时悬挂的幅片支撑该骑乘者，其中弹性幅片可回弹地延展，且在骑乘者的重量的作用下增加反应张力，以与骑乘者的体重相互作用，并为骑乘者提供弹性体张力座椅支撑。

Description

对自行车或骑乘车辆座椅和鞍座的改进

技术领域

本发明涉及自行车或骑乘车辆座椅和鞍座，例如自行车和包括电动自行车(电动车)在内的动力车辆。

背景技术

下述背景主要针对脚踏自行车。然而，相同的问题同样涉及其他人力或动力驱动的“骑乘”车辆。“骑乘”车辆是这样的车辆，其中骑乘者栖坐在或骑跨在座椅／鞍座上，而不是坐在座椅中，例如坐在汽车座椅中。

众所周知，常规自行车座椅／鞍座是不舒适的。职业或认真的业余自行车手尝试使用带有衬垫的短裤来缓解该问题，而一般的或普通的骑车人则完全依靠座椅的减震性质来提供舒适。

常规自行车座椅或鞍座由减震泡沫、皮革和／或弹簧构成，以提供舒适。然而，无论常规自行车座椅的设计和／或构造方法如何，它们都是基于压缩减震的原理的。换句话说，当骑乘者坐在座椅上时，弹簧和／或减震泡沫被骑乘者的体重压缩。因此，座椅材料在压缩下的减震属性提供舒适(通常是由减震材料的厚度和密度决定的)。

提高骑车人的舒适度的最常见的尝试是使用夹棉或凝胶填充的座椅／鞍座罩，以减轻来自座椅／鞍座的不适。然而，这要求购买额外的座椅罩，因此增加了座椅／鞍座的整体成本和重量。此外，随着时间推移，夹棉／凝胶会失效，或即使装有座椅罩，在长时间骑乘后座椅／鞍座仍会变得不舒适。

由于缺少座椅／鞍座舒适度，通常男性和女性都会厌恶骑自行车。了解到骑自行车后他们会感到多痛苦，有些潜在的自行车手有时候根据这个经历会避免骑行，因而失去了健康、健身和享乐的机会。

空气流通性差也是一个问题，因为常规座椅／鞍座通常使用填充材料的光滑区域与骑乘者接触，使得通风相对较差。一些座椅已经被设计为具有中央凹槽，以提高空气流通，但是实际上还是会有一个较大的与骑乘者接触的减震区域是没有空气流通的。

关于常规自行车座椅／鞍座的健康问题，下述问题已经很明确。坐在普通椅子上的人的重力将被分散在宽广的表面区域。这包括臀部以及大腿。但是当一个人坐在自行车座椅或鞍座上时，其重力仅分布在较小的区域。这使得人体胯部上的压力提高了五、六倍。典型的自行车座椅或鞍座将压力集中作用在女性的会阴部位。女性会阴部位包括神经和生殖器要道。该集中的压力，尤其是长期骑乘自行车时或由于在凹凸不平的道路表面骑乘时座椅或鞍座产生的增加的压力，能够给骑乘者造成身体伤害，已有不育和性功能障碍方面事件的报道。研究表明，自行车手不育的概率为田径运动员的四倍。1997年，北欧的一项针对参加几百米比赛的自行车的研究发现13％的自行车手患有临时性性功能障碍。美国国立职业安全与健康研究所，即NIOSH，决定研究使用自行车巡逻的警察的麻痹和性功能障碍问题。研究员针对17位骑自行车的警员和5位不骑自行车的人的整体性健康的最有力的指标，即夜晚勃起的质量和时间进行了研究。研究显示，警员睡眠周期的27％有勃起，而非警员为43％。在该研究中，93％的警员谈到他们有性麻痹的经历。

授予彼得森的美国专利618,613公开了一种用于自行车的悬挂型座椅。材料带纵向延伸，并且材料带的端部中的一端均被连接到一个环，并且它们的另一自由端被连接到与弹簧相连的杆，且沿着该杆相互间隔。环和弹簧连接到自行车架的不同部分，以提供悬挂的座椅。悬挂是由弹簧提供的。额外的横向材料带与纵向材料带交错编织，以防止材料带向侧面展开。因此，材料带不具有弹性，因此无法提供弹性的舒适悬挂；相反的是，弹簧向座椅提供悬挂。

因此，本发明期望为骑乘车辆座椅或鞍座提供的更好的舒适度和优选地更好的空气流通。

发明内容

如上所述，本发明提供了一种自行车或骑乘车辆的座椅或鞍座，所述座椅或鞍座包括至少一个能回弹的弹性体幅片座椅部分，其在张力下悬挂在第一支撑部和第二支撑部之间，所述悬挂的幅片支撑作用在座椅或鞍座上的骑乘者的有效重量，由此所述至少一个弹性体幅片在所述骑乘者的有效重量的作用下可回弹地延展，且反应张力增加，直到弹性体幅片中的张力平衡骑乘者的有效重量，并且骑乘者被座椅或鞍座支撑为止。

有效重量指的是骑乘者的重量作用在座椅或鞍座上的部分，其可以不是骑乘者的总重量。骑乘者的重量的一部分可以由踏板／脚蹬和／或车把／转向机构支撑。需要注意的是，骑乘者的有效重量随地形和体重变化而变化。此外，作用在座椅或鞍座上的有效重力也会随上下运动而变化。有利地，当有效重力增加(例如自行车全速爬坡)或减少(例如自行车加速下坡时)时，本发明的座椅或鞍座可以根据有效重力通过提高反应张力动态地进行调整。有利地，弹性幅片为骑乘者提供了一种座椅悬挂，由此提高了舒适度和骑车乐趣，同时降低了与众所周知的固定鞍座关联的健康问题的风险。

本发明涉及一种新的骑乘座椅或鞍座的结构形式，其基于使用至少一个承受张力的悬挂的幅片，以形成舒适的座椅，且具有改善的空气流通。

本发明涉及一种骑乘座椅的新颖构造，其主要特征为颠覆普通的压缩减震座椅设计，并且取而代之地使用悬挂的柔性幅片布置，该悬挂的弹性幅片布置在受到来自骑乘者重量时承受张力向下挠曲，某种程度上像是柔性吊床。

本发明的幅片座椅部分可包括开口网或网状物，例如规则多边形(例如，正方形、矩形或六边形)网，或实心的弹性体幅片，或其组合。网或网状物(开口的格)类型的幅片可以提供增强的空气流通。

优选地，所述弹性体为聚氨酯弹性体。该弹性体可以具有30-120萧氏A(Shore A)的硬度计数值，更优选地具有在80和95萧氏A之间的硬度计数值，以提供所需的弹性延展特性，且足以支撑骑乘者的重量。示例的注塑模制等级材料可以通过商业渠道购买，包括BASFElastollan1185和BAYER Desmopan385S。

可以在支撑部之间设置超过一个幅片座椅部分。多个幅片可以彼此层叠，或以层压布置彼此附接，或彼此不附接，并共同地悬挂在支撑部之间，或可以是以上两种类型的层的组合。

因此，座椅或鞍座可被设置成具有多层弹性幅片，每一层均悬挂在相对的支撑部之间。支撑部可以设置在座椅框架上。

优选地，所述座椅或鞍座为自行车座椅或鞍座，且包括具有附接部分的框架，所述附接部分用以将至少一个所述幅片在张力下保持在所述附接部分之间。

虽然与常规自行车座椅一样，座椅／鞍座的幅片／网加上所附的基部框架通常是作为单元生产和销售，但是所述基部框架实际上可以是自行车框架的一部分。换句话说，所述网／幅片的端部支撑可以是自行车框架的实际部分，而不是独立的座椅／鞍座部件。从长期来看，这是最牢固的和最轻的支撑所述幅片／网的方法，尽管通用性和调节性差一些。

所述幅片可包括幅片座椅部分附接部分，该幅片座椅部分附接部分被构造成可释放地或永久地与座椅框架上的相应的附接部分接合。所述幅片座椅附接部分可以例如由单件浇注或注塑模制幅片模制成弹性体。可替代地，所述幅片可设有将该幅片附接到座椅框架或车辆框架的附接配件。

通过将所述幅片改变为具有不同萧氏硬度的幅片和／或通过增加或减少幅片或改变幅片的长度，能够改变座椅中的张力和悬挂。

张力调节装置也可以结合到基部框架中，以通过可调节张力系统来增加或降低预加载到幅片上的张力。因此，座椅能够向特定的骑乘者提供定制的支撑。例如，在安装到座椅／鞍座一端或各端或下方的一个或多个调节件上提供钩，所述幅片的端部上的环可移除地保持到所述钩。所述钩可旋转或移动，以提高或降低所述幅片中的张力。可替代地，可以选择所述幅片上的该幅片被在座椅／鞍座或框架上的保持件保持的位置，例如各种开口使得能够选择较长或较短的有效幅片长度，这在弹性体中形成张力。

根据骑乘者支撑的水平，可以用颜色对幅片进行编码。

附图说明

现在将参考附图，从而可以更好地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明的实施例的自行车座椅／鞍座。

图2示出根据本发明的第二实施例的座椅。

图3示出根据本发明的又一个实施例的座椅。

图4示出根据本发明的具有如图2所示的座椅框架但是具有六边形网格幅片的实施例的座椅。

图5是图4所示的座椅的顶视图。

图6示出模制平坦形式的图4和5中的六边形网格幅片。

图7示出本发明的替代实施例。

图8示出根据本发明的实施例的可拆卸地将所述幅片附接到座椅框架的装置。

图9示出由箭头指示的初始的向下的力，其表示在悬挂座椅上的骑乘者的重量。

图10示出由箭头指示的向下的力，其表示骑乘者的重量，骑乘者的重量导致悬挂的座椅幅片／网向下变形，从而导致在座椅幅片中增加的张力，以与骑乘者的重力相抵抗。

图11示出本发明的另一个替代实施例，包括用于弹性幅片到自行车的座椅框架的附接的替代形式。

在不背离本发明范围或界限的情况下，可以对设计和结构的细节进行各种修改。

具体实施方式

为了方便，在下文中将结合本发明的实施例对本发明进行描述，但是需要理解的是，本发明不限于此。

下述描述中使用术语“座椅”。需要理解的是，该术语包含与自行车结合使用并且能够与术语“座椅”互换的术语“鞍座”。

本发明可应用于，但不限于以下骑乘车辆：电动车、脚踏自行车、小型摩托车、摩托车座椅、摩托越野自行车和越野摩托车、全地形车辆座椅，例如四轮摩托车、水上摩托车。

传统的自行车座椅使用压缩减震。取代使用这样的传统压缩减震，本发明通过提供一种在使用中由于骑乘者重力而拉紧置放的柔性的、悬挂的弹性体幅片而颠覆传统设计。这种方案导致对于骑乘者的增加的舒适度和改善的通风。

座椅的主要布局是位于下方的具有升高端部的基部框架，座椅柔性幅片座椅部分在其上延展。基部框架在前端和后端处较高，使得柔性幅片(网状物或网)在张力的作用下在两端之间延展。

当骑乘者坐在该幅片上时，张力增加，并且幅片在骑乘者重力的作用下向下挠曲。幅片的挠曲特性被设计成使得骑乘者的重量不会允许该幅片挠曲过大以触碰基部。这实际上意味着骑乘者坐在柔性“吊床”型座椅中，“浮”在框架基部上方。

当然，如果自行车遭遇了足够大的撞击，则幅片可以足够地挠曲，以使幅片和骑乘者与座椅框架的基部接触。这样的话，基部的顶部区域能够通过传统垫衬来缓冲，以吸收极端冲击。然而，即使骑乘者触碰到框架基部，通常，撞击所施加的大多数的力也已经被弹性幅片吸收，因此接触力是非常轻微的。

需要谨记的是，本发明针对各骑乘者的自身的体型自动地调节。由于该幅片／网是柔性弹性体，其自然地适应每个人的体型，从而提供骑乘舒适。

该幅片或网／网状物在框架基部上方延展，并且能够通过突起(例如，把手)或环将其固定到各个端部，使其分别配合到或覆盖在相应的设计到座椅框架基部中的凹槽中或突起上。弹性幅片／网／网状物通常能够通过注塑模制来模制成平坦的，理想的示例材料为柔性聚氨酯热塑性弹性体。这种材料的特性是极好的延展和回弹能力，且不变形。

当然，可以使用除了将环扣在相应的框架基部钩子上以外的连接方法。例如，能够使用夹紧件、或把手和槽型设计，并且甚至可以使用旋转调节系统。然而，为了描述方便，此处描述钩子的方法。钩子和相应的把手可以是外部的或由覆盖物遮住。

也可以结合座椅的不同组合来适应市场。例如，赛车版本可以是窄、小且轻量的，而较长和较宽的版本可以使得日常骑乘和巡游等非常舒适。

尽管此处描述的座椅的大部分示例都使用在基部框架端杆之间延展的平坦幅片，但是也可以将相同的设计原理结合到3D设计中，其中幅片不是平坦的，而是弯曲的，以更接近地模仿传统自行车座椅形状。

座椅通过传统方式安装到框架座柱，因此，对自行车或座柱设计没有特殊要求。因此，该座椅可以提供给新自行车和对现有自行车进行OEM或进行改装。

本发明不限于脚踏车，诸如自行车。具体实施本发明的座椅的原理可以结合到其它相关产品中，诸如电动自行车、摩托越野自行车和越野摩托车、小型摩托车、全地形车辆座椅、摩托车座椅、水上摩托车座椅等。

本发明提供了一种自行车座椅，该自行车座椅具有供骑乘者坐在其上在张力下被保持的悬挂的、吊床型弹性体幅片或网，而非传统的在压缩下的减震座椅。

图1示出了座椅1，其中座柱2支撑平坦型示例座椅框架基部3，网4形式的栅格图案柔性幅片通过分别使用前幅钩9和后幅钩8连接到框架基部前部5和框架基部后部6而在框架基部3上延展。

图2示出了自行车座椅的替代实施例的前透视图。座椅20被示出为通过座柱22支撑双管型示例框架基部23，且框架管23a，23b由衬垫27保护，栅格图案柔性幅片／网／网状物24通过分别使用前幅钩29和后幅钩28连接到框架基部前部25和框架基部后部26而在双管框架基部23上延展。

图3示出了根据本发明描述的座椅的另一个实施例，图3是座椅30的前透视图，其中座柱32支撑由衬垫37保护的注塑模制形成的框架基部33，栅格图案的柔性幅片／网34通过分别经由前幅钩39和后幅钩38连接到框架基部前部35和框架基部后部36而在注塑模制的框架基部33上延展。

图4和5示出了本发明的实施例的替代视图。图4是图2所示的座椅的后视图。图5是顶视图。座椅20被示出为座柱22支撑由衬垫27保护的双管型示例框架基部23，六边形图案的弹性体幅片／网24a通过分别经由前幅钩／环29和后幅钩／环28连接到框架基部前部25和框架基部后部26而在双管框架基部23上延展。

图6示出了六边形图案座椅幅片网部分24a，其以平坦形式模制或注塑模制，其中前幅附接环29勾到座椅框架的前部上的相应的突起上，并且后幅附接环28勾到座椅框架的后部上的相应的突起上。这种附接布置要求幅片在框架上延展，以配合到突起中，因此初始地张紧幅片。

图7示出了本发明的座椅70的替代形式，其中幅片不是平坦的，相反，幅片弯曲以更接近地模仿传统自行车座椅形状，图7示出了圆化的幅片座椅70的透视图，其中座柱72支撑座椅基部73，柔性幅片／网78在基部70上并围绕基部70延展。座椅基部具有模制的本体75。网具有从前向后跨越座椅基部延伸的纵向绳(strand)74和使纵向绳稳定的横向绳77。所述模制的座椅主体具有后直立部79b和前直立部79a，后直立部79b具有凹槽、开口、导槽或切口76b，以在座椅后部接收和保持纵向绳，前直立部79a具有凹槽、开口、导槽或切口76a，以在后前端处接收和保持幅片的纵向绳。

图8示出了座椅80的一部分，其中模制幅片座椅部分包括模制的后端环88，其被延展并接合在座椅框架83上的突起栓87上。

图9和10以侧视图示出座椅90，其中模制的幅片座椅部分安装到座杆92上的加衬的座椅框架93。箭头指示由骑乘者的重量向幅片施加的力。在图10中，力足以使幅片向下偏移。偏移的量可以通过控制幅片的萧氏等级、幅片的数目以及框架和／或幅片横截面的尺寸来改变。

图11示出了根据本发明的实施例的座椅110的替代形式。该中心视图以透视方式示出座椅。左手边的插图示出了安装有罩的前端幅片，右手边的插图示出了后端幅片的安装及其罩。优选为模制聚氨酯的模制弹性幅片114被安装到模制座椅框架112。后部安装示出了用以接收幅片的端部环117的突起118。类似地，前面的视图示出用以接收幅片的前端环116的前端突起。在座椅的每一端处的这些突起位于座椅框架的端部边缘下方。罩113、115分别覆盖前端和后端突起。

Claims (18)

1.一种自行车或骑乘车辆的座椅或鞍座，所述座椅或鞍座包括至少一个能回弹的弹性体幅片座椅部分，所述至少一个能回弹的弹性体幅片座椅部分在张力下悬挂在第一支撑部和第二支撑部之间，该悬挂的幅片支撑作用在所述座椅或鞍座上的骑乘者的有效重量，由此该至少一个弹性体幅片在所述骑乘者的有效重量的作用下能回弹地延展，并增加反应张力，直到所述弹性体幅片中的张力平衡所述骑乘者的有效重量，并且所述骑乘者被所述座椅或鞍座支撑为止。

2.根据权利要求1所述的座椅，所述至少一个幅片具有穿孔或包括开口网或网状物。

3.根据权利要求2所述的座椅，其中，所述开口网或网状物被形成为规则多边形图案的网。

4.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述至少一个幅片包括实心的连续幅片。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的座椅，其中，所述弹性体是聚氨酯或包括聚氨酯。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的座椅，其中，所述弹性体具有在30萧氏A和120萧氏A之间的硬度计数值。

7.根据权利要求6所述的座椅，其中，所述硬度计数值在80萧氏A和95萧氏A之间。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的座椅，包括悬挂在所述支撑部之间的多个幅片座椅部分。

9.根据权利要求8所述的座椅，其中，所述多个幅片座椅部分彼此层叠。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的座椅，其中，所述至少一个幅片座椅部分包括具有不同弹性体特征的区域。

11.根据权利要求10所述的座椅，其中，所述幅片座椅部分的弹性体包括具有不同萧氏数值的区域。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的座椅，所述弹性体是注塑模制或浇注模制的。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的座椅，其中，所述至少一个幅片座椅部分包括附接装置，用以可释放地将所述幅片座椅部分的相对端部附接到座椅框架或车辆框架。

14.根据权利要求13所述的座椅或鞍座，其中，所述附接装置包括通过模制所述弹性体形成的一体化部分。

15.一种自行车座椅或鞍座，所述自行车座椅或鞍座是根据权利要求1至11中的任一项所述的座椅。

16.根据权利要求15所述的自行车座椅或鞍座，包括座椅框架，并且至少一个所述幅片座椅构件被布置成在张力下以可释放方式附接在所述座椅框架的相对的支撑部分之间。

17.根据权利要求15或16所述的自行车座椅或鞍座，所述框架包括座椅框架附接装置，用以在支撑骑乘者时在张力下以可释放方式保持所述幅片。

18.根据权利要求17所述的自行车座椅或鞍座，其中，该可释放的附接装置包括在所述座椅框架上的一个或多个夹紧件或突起。

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