CN104582535B - 胸区舒适就坐系统 - Google Patents
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Abstract
在此提供了一种具有胸区支撑结构的座椅靠背组件。该胸区支撑结构包括一个中心部分，该中心部分在直立方向上延伸并被适配成邻近于该座椅靠背而定位以在使用者脊柱的胸区附近对齐。该中心部分是由一种具有第一硬度的第一泡沫材料形成。一对侧部被安置成与该中心部分相邻并且与其连接。这些侧部是由一种具有第二硬度的第二泡沫材料形成。该第一硬度大于该第二硬度向使用者脊柱提供支撑。一个调节机构连接至该胸区支撑结构上以将该支撑结构沿着该座椅靠背进行定位，这样使得该中心部分向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求保2012年8月23日提交的美国临时申请序列号61/692,432、和2012年10月23日提交的美国临时申请序列号61/717,374的权益，这些申请的披露内容通过引用以其全文结合在此。
技术领域
本申请针对一种用于座椅靠背的胸区支撑系统。
背景
在就坐位置，人脊柱的胸区需要支撑人上身的大部分质量。当长期坐在书桌旁或飞机上时，人上身的肌肉以及脊柱的腰区和骨盆区中的椎骨和盘窝会变得非常疲劳。
附图简要说明
图1展示了根据本披露一个实施例的用于座椅靠背的可调支撑系统的实例的透视前视图；
图2是图1的可调支撑系统的胸区支撑结构的示意性图示；
图2A是图2的胸区支撑结构的侧视图；
图2B是图2的胸区支撑结构的俯视图；
图3展示了根据一个实施例的图1的可调支撑系统的后视透视图；
图4展示了根据另一个实施例的图1的可调支撑系统的后视透视图；
图5展示了根据另一个实施例的图1的可调支撑系统的后视透视图；
图6展示了根据另一个实施例的图1的可调支撑系统的后视透视图；
图7展示了根据一个实施例的用于座椅靠背的可调支撑系统的后视透视图；并且
图8为座椅靠背支撑系统的材料特性的实例的图表。
详细说明
按照要求，本文披露了本发明的多个详细实施例；然而应理解的是，所披露的这些实施例仅仅是本发明的实例，而本发明可以用各种替代的形式来实施。这些附图不一定是按比例的；一些特征可能被放大或者最小化以示出具体部件的细节。因此，在此披露的具体的结构上和功能上的细节不得理解为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的一种代表性基础。
此外，除非另外明确指出，本披露中的所有数量都应被理解为是用词语“约”进行修饰的从而描述了本发明的更宽范围。在所陈述的数值界限内进行的实践一般是优选的。另外，除非明确作出相反的陈述，否则针对与本发明相关的给定目的而言用适合的或优选的来描述一组或一类材料意指这组或这类中的任何两个或更多成员的混合物可以是同等地适合的或优选的。
人们相信，对脊柱的胸区进行支撑可以减小力并支撑上身质量的多达三分之一。通过增加对上身质量的支撑，减小了脊柱的腰区和骨盆区中的肌肉、椎骨和盘窝上的负担。负担的减小降低了身体这些区域的疲劳。家具和交通运输市场的当前流行的舒适后背支撑技术聚焦在后背的腰(下部)区以提供疲劳缓解。随着从主要为劳动密集型的劳动力向一位使用计算机的书桌工作者的转变，我们看到上背不适增加而下背不适降低。这驱使着需要对被设计成用于缓解疲劳和所造成的不适的就坐支撑系统的位置进行改进。
一种用于家具就坐的舒适就坐系统或舒适车辆就坐系统(如在办公室、汽车或飞机就坐中)沿着使用者脊柱的在T2到T12椎骨之间的胸区提供支撑压力，如图1中所示。本系统可以是静态的、不可调的、或可调的以适应更多种多样的乘员体形。
该支撑结构将在使用者就坐时沿着座椅靠背的胸区定位。在至少一个实施例中，该支撑结构具有一个较硬的中心部分和多个较软的侧部。在这个实施例中，该中心部分旨在提供脊柱支撑，而这些侧部被设计成用于允许沿着脊柱的任一侧的区域沉入而受到比该中心部分中更少的阻力。在至少这个实施例中，该支撑结构是由不同密度和不同硬度的泡沫形成的，这样使得该中心部分具有比形成这些侧部的泡沫更高的密度和更高的硬度。该支撑结构可以用于多种就坐系统中。下文中示出并描述了一些示例性的就坐系统和部件。
影响主观舒适性的有四个主要因素：1)压力整体的平滑度；2)压力变化的充足度；3)针对广泛体形产生均匀压力的能力；以及4)致动的人体工程学/控制适合性。
胸区舒适就坐系统设计聚焦于解决主观舒适性因素。压力整体的平滑度是通过具有一个支撑高压力的质心以及在该中心支撑部任一侧周围的较低压力区来实现的，从而增强从中心向外边缘的平滑过渡的感觉。以此方式，乘员将从这种设计的多个部分之间的硬度过渡的感觉中体验到相对小的不适。此外，通过对胸区进行支撑，使用者的肌肉韧带结构得到支撑，这可以提高肌肉系统、生理系统和神经系统的生物力学能力和效率。
压力变化的充足度以及针对广泛体形产生均匀压力的需要可以通过使压力程度是可调的、或者如果不可调的话则针对五十分之一男性和女性人口的胸区位置进行设计来提供，由此将较大或较小的乘员体验到不适的可能性最小化。人体工程学控制和致动适合性可以通过具备以直观的手控制来使可调单元上、下、向前和向后移动而控制压力和位置的能力来提供。
如图1中所示，可调支撑系统60包括具有矩形形状的可调的胸区支撑结构70。胸区支撑结构70是在竖直或直立方向上可调的，如箭头64所指示，并且还可以在前后方向66上被调节。协调胸区支撑结构70的布置的能力对舒适性因素有影响。能够上下改变胸区支撑结构70的位置还提高了应对人口的大的体形变化的能力。座椅靠背62还可以包括在竖直方向上邻近于胸区支撑结构70的头靠部分68。
图2展示了可调的胸区支撑结构70的示意图。可调的胸区支撑结构70具有一个中心部分72和多个外侧部74。在至少一个实施例中，中心部分72是由与外侧部74相比密度更高且硬度更高的泡沫形成。中心部分72的更高硬度是更有支撑力的并且具有更大的抗挠曲性。中心部分72向使用者脊柱的胸区提供支撑。这些侧部74较软且密度更小并且为使用者提供肩胛骨缓解。
这些外部74可以是沿着中心部分72的侧边84形成的。还考虑到，外部74可以围绕中心部分72的外围来围住中心部分72。如所展示的，中心部分72和这些外侧部74可以是矩形形状。然而，中心部分72可以是任何合适的形状，例如长方形、菱形、圆柱形、三角形、椭圆形、泪滴形或梯形。
在所示实施例中，胸区支撑结构70具有大体上十三英寸或者大致33厘米的竖直长度L、沿着顶部80、底部82为八英寸或大致20厘米的宽度W。在另一个实施例中，支撑结构70具有10厘米到40厘米的最大总宽度W、以及20厘米到55厘米的长度L，并且在其他实施例中具有15厘米到25厘米的宽度W以及25厘米到40厘米的长度。在图2中所示的至少一个实施例中，中心部分72具有三英寸或大致8厘米的恒定宽度A，并且这些侧部74具有2.5英寸或大致6厘米的恒定宽度B。在另一个实施例中，中心部分72具有6厘米到12厘米宽的宽度A；而这些侧部74各自具有4厘米到10厘米的宽度B。
在至少图2中所展示的实施例中，胸区支撑结构70的形状为正方形、或具有低长宽比的矩形。然而，还考虑到，胸区支撑结构70可以具有任何合适的形状，例如但不限于具有较高长宽比的矩形、梯形、倒梯形、三角形、圆形或者其他合适的形状。
在至少所示实施例中，可调的胸区支撑结构70被模制成具有凸状A表面76和平坦B表面78的一种轮廓。A表面76是离使用者最近的表面，而B表面78背向使用者。图2A示出了胸区支撑结构70的竖直截面。在该竖直截面中，A表面76是凸状的，其中顶点88位于从胸区支撑结构70的顶部80测量的总长度的三分之一距离处。
图2B示出了胸区支撑结构70的水平截面。在该水平截面中，A表面76是凸状的，具有的顶点88是沿着胸区支撑结构70的宽度大体上居中的。
在一个实施例中，胸区支撑结构70可以具有一个总体尺寸，其中胸区支撑结构70的厚度为一英寸或大致2.5厘米、并且逐渐减小至沿着每个竖直边90的一个圆化的边或半径并且逐渐减小至顶部80和底部82。在至少一个其他实施例中，中心部分72具有从2厘米到5厘米的宽度。
在图2中所描绘的实施例中，中心部分72可以具有大体上恒定的厚度以及三英寸或大致8厘米的侧向宽度。在另一个实施例中，中心部分72可以具有大于外侧部74厚度的厚度。
在一个实施例中，这些侧部74的表面积与中心部分72的表面积比率可以为大致二比一。虽然本文中描述了并且图2中进一步展示了胸区支撑结构70的尺寸的示例，但还考虑到，取决于座椅的大小或其他环境因素，胸区支撑结构70的尺寸可以改变。
可调的胸区支撑结构70可以在竖直或直立方向64上移动以便针对使用者的特定高度、身体比例和舒适性偏好进行调节。在一个实施例中，胸区支撑结构70可以在导轨100上沿直立方向64行进，如图3至图7中所示。胸区支撑结构70还可以是在直立方向64可调的并用一个锁定构件被锁定，该锁定构件是例如在导轨100上施加压力或撞击的一个调节旋钮102。在另一个实施例中，胸区支撑结构70可以是用旋拧驱动式压力调节特征可调的，该旋拧驱动式压力调节特征提供基本上无限的调节和多个锁定位置。然而，任何合适的调节机构和锁定装置都可以用于定位该胸区支撑结构70。
可调的胸区支撑结构70还可以在前后方向66上进行调节以调节压力。如图3中所示，胸区支撑结构70能以悬臂式动作进行移动或枢转并且可以使用定位销94被锁定在位。可调的胸区支撑结构70可以包括多个调节孔96以与这些定位销94合作以便在前后方向66上提供多个位置。
在图3中所示的实施例中，该支撑结构可以绕例如由一个侧向枢轴销所形成的轴线98进行枢转。当转动时，旋钮102的调节手柄使一个调节螺钉向前移动，由此使支撑结构70在向前方向66上以弧形移动。当支撑结构70在向前方向66上转动时，对支撑结构70的这种调节可以对使用者脊柱的胸区提供额外的支撑和抬升。
图6展示了可调的就坐支撑结构60的另一个实施例。在图6中所示的实施例中，在前后方向66上的移动还可以由捏挤致动式释放接片106来控制。这些释放接片106可以被弹簧加载，从而当被释放时锁定该胸区支撑结构70的位置。图6展示了一种可调的就坐支撑系统60，该系统包括用于将这些释放接片106或任何其他调节机构隐藏在该可调的就坐支撑系统60中的一个盖子110。
支撑结构70可以被适配成用于在前后方向66上以线性运动进行移动，以对使用者脊柱的胸区提供可调的支撑和抬升并且提供更稳固的支撑。通过以线性运动进行移动，当支撑结构70在前后方向66上移动时，支撑结构70可以保持大体上平行于座椅靠背62。当例如用手柄转动螺钉时，支撑结构70沿着螺钉的轴在前后方向66上移动。胸区支撑结构70和线性运动螺钉可以按一定角度安装到座椅靠背62背面上，这样使得当支撑结构70在前后方向上向前行进时，胸区支撑结构70还提供了略微的提升运动。
可调的座椅支撑系统60还可以包括用于控制胸区支撑结构70的位置的遥控系统120，这样使得使用者可以在坐着时定位该胸区支撑结构70，以便提供最佳的人体工程学支撑。遥控系统120可以包括一个动力机构或一个缆线系统、或任何适用于提供远程控制的系统。
在如图7中所示的另一个实施例中，可调的座椅支撑系统60和胸区支撑结构70可以整合到基础座椅靠背中。例如，导轨130可以一体地形成在座椅靠背的支撑框架132中。同样，胸区支撑结构70可以安置在座椅靠背覆盖物内并且邻近于座椅靠背中的任何填充物而定位。图7展示了可调的就坐支撑系统60，该系统包括用于将释放机构134和胸区支撑结构70隐藏在可调的就坐支撑系统60中的一个盖子140。
针对可调系统70，图8中描述了中心部分72和侧部74的材料特性。中心部分72和侧部74可以具有任何合适的材料特性。例如，在至少一个实施例中，该中心部分可以具有35到70千克每立方米(kg/m3)的密度和100到300牛顿(N)的硬度。同样，这些侧部可以具有20到60kg/m3的密度和60到100N的硬度。可以按照40毫米乘40毫米乘10毫米块体的百分之25尺寸厚度挠曲的硬度测试以8英寸圆形压盘来测量硬度。在至少一个其他实施例中，该中心部分具有40到60kg/m3的密度以及通过用于这些侧部的上述硬度测试测量的125到175N的硬度。可以通过ASTM标准3574或任何可靠的测量标准或技术来测量密度和硬度。在至少一个实施例中，该中心部分的硬度大体上可以比这些侧部的硬度大百分之150到百分之250。
在至少一个实施例中，为了实现所希望的硬度，该中心部分72可以由木工(carpenter)板泡沫形成，如图8中所示的Q-31、Q-41或Q-51泡沫。然而，还考虑到，该中心部分72可以由展现出适用于支撑使用者脊柱的硬度的任何合适材料形成。取决于预期用途、环境因素、其他部件兼容性等，座椅靠背62的在支撑构件70周围的区域可以由常规氨基甲酸酯泡沫、非织造聚酯、或其他标准就坐材料组成和厚度来制造。
在至少一个实施例中，这些侧部74可以由板模制的叠层式泡沫(如图8中所展示的类型1A17340NL)的连铸来形成。然而，还考虑到，这些外侧部74可以由例如允许使用者脊柱周围的肌肉、骨骼和组织以比中心部分72更小的阻力沉下去或穿透的任何合适的材料形成，例如凝胶。
虽然中心部分72和侧部74主要被描述为是由合适的泡沫材料制成，但已考虑到，这些部分中的一者或多者可以由另一种合适的材料形成，如凝胶、由聚酯、羊毛、纤维素、或其他天然纤维制成的非织造材料垫块、或用空气或其他合适的流体填充的囊。
虽然结构70被展示为具有分段的泡沫块，但应理解的是，可以按照梯度来提供硬度和密度，以使得相邻泡沫片之间存在相对渐进的过渡。
本文中所示和所描述的细节、设计、变体、方面和实施例适用于汽车、其他车辆、以及非调节型的就坐。
虽然以上描述了多个示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。而是，在本说明书中使用的词语是说明而非限制性的词语，并且应理解的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出不同的改变。此外，不同实施例的特征可以进行组合以形成本发明的另外的实施例。
我们要求保护一种包括图中所示的和/或本申请中所描述的特征的任何组合的座椅系统或胸区支撑就坐系统。
Claims (18)
1.一种座椅靠背组件，包括：
一个被适配成有待固定到座椅靠背上的胸区支撑结构，该胸区支撑结构包括：
一个中心部分，该中心部分在直立方向上延伸并被适配成邻近于该座椅靠背而定位以在使用者脊柱的胸区附近对齐，该中心部分具有第一硬度；
一对侧部，这些侧部各自被安置成与该中心部分相邻并且与其连接，这些侧部具有第二硬度，其中该第一硬度比该第二硬度大百分之150到百分之250，以便向该使用者脊柱提供支撑；以及
一个调节机构，该调节机构连接至该胸区支撑结构上以将该胸区支撑结构沿着该座椅靠背进行定位，这样使得该中心部分向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑，
其中该中心部分沿着一个支撑表面在该直立方向上包括一种凸状轮廓。
2.如权利要求1所述的座椅靠背组件，其中该调节机构包括在直立方向上延伸并且被适配成有待固定到该座椅靠背上的至少一个轨道，其中该胸区支撑结构是沿着该至少一个轨道在该直立方向上可移动的，以向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑。
3.如权利要求1所述的座椅靠背组件，其中该调节机构包括一个用于使该胸区支撑结构在前后方向上相对于该座椅靠背移动的前后调节构件，以改变该中心部分向该使用者脊柱的胸区提供的支撑量。
4.如权利要求1所述的座椅靠背组件，其中该调节机构包括一个用于使该胸区支撑结构在该直立方向上沿着该座椅靠背移动的直立调节构件和一个用于使该胸区支撑结构在前后方向上相对于该座椅靠背移动的前后调节构件。
5.如权利要求1所述的座椅靠背组件，其中该中心部分是由一种具有第一密度的第一泡沫材料形成，并且这些侧部是由一种具有第二密度的第二泡沫材料形成，其中该第一密度大于该第二密度。
6.如权利要求1所述的座椅靠背组件，其中这些侧部和该中心部分在从该胸区支撑结构的一个第一边缘到一个第二边缘的横向方向上限定了一种凸状轮廓，其中该凸状轮廓的顶点是沿着该中心部分限定的。
7.一种座椅靠背组件，包括：
一个被适配成有待固定到座椅靠背上的胸区支撑结构，该胸区支撑结构包括：
一个中心部分，该中心部分在直立方向上延伸并被适配成邻近于该座椅靠背而定位以在使用者脊柱的胸区附近对齐，该中心部分是由一种具有第一硬度的第一泡沫材料制成；
一对侧部，这些侧部各自被安置成与该中心部分相邻并且与其连接，这些侧部是由一种具有第二硬度的第二泡沫材料制成，其中该第一硬度比该第二硬度大百分之150到百分之250，以向该使用者脊柱提供支撑；以及
一个调节机构，该调节机构连接至该胸区支撑结构上以将该胸区支撑结构沿着该座椅靠背进行定位，这样使得该中心部分向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑，
其中这些侧部和该中心部分在从该胸区支撑结构的一个第一边缘到一个第二边缘的横向方向上限定了一种凸状轮廓，其中该凸状轮廓的顶点是沿着该中心部分限定的。
8.如权利要求7所述的座椅靠背组件，其中该第一泡沫材料具有一个第一密度，该第一密度比该第二泡沫材料的第二密度更大。
9.如权利要求7所述的座椅靠背组件，其中该调节机构包括在直立方向上延伸并且被适配成有待固定到该座椅靠背上的至少一个轨道，其中该胸区支撑结构是沿着该至少一个轨道在该直立方向上可移动的，以向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑。
10.如权利要求9所述的座椅靠背组件，其中该调节机构包括一个锁定构件以用于将该胸区支撑结构沿着该至少一个轨道固定在该使用者的一个调节后的位置上。
11.一种座椅，包括：
一个座椅靠背；
一个胸区支撑结构，该胸区支撑结构是邻近于该座椅靠背而定位的并且包括：
一个中心部分，该中心部分在直立方向上延伸并被适配成邻近于座椅靠背、使用者脊柱而定位，该中心部分是由一种具有第一硬度的第一泡沫材料制成；以及
一对侧部，这些侧部各自被安置成与该中心部分相邻并且与其连接，这些侧部是由一种具有第二硬度的第二泡沫材料制成，其中该第一硬度比该第二硬度大百分之150到百分之250，以向该使用者脊柱提供支撑；以及
一个调节机构，该调节机构连接至该胸区支撑结构和该座椅靠背上以将该胸区支撑结构沿着该座椅靠背进行定位，这样使得该中心部分向该使用者脊柱的胸区的至少一部分提供支撑，
其中这些侧部和该中心部分在从该胸区支撑结构的一个第一边缘到一个第二边缘的横向方向上限定了一种凸状轮廓，其中该凸状轮廓的顶点是沿着该中心部分限定的。
12.根据权利要求11所述的座椅，其中该第一泡沫材料具有一个第一密度，该第一密度比该第二泡沫材料的第二密度更大。
13.根据权利要求12所述的座椅，其中该座椅靠背是由一种具有第三硬度的网状材料形成，该第三硬度小于这些侧部的该第二硬度。
14.根据权利要求11所述的座椅，其中该调节机构包括在直立方向上延伸并且被固定到该座椅靠背上的至少一个轨道，其中该胸区支撑结构是沿着该至少一个轨道在该直立方向上可移动的，以向该使用者脊柱的该胸区的至少一部分提供支撑。
15.根据权利要求11所述的座椅，其中该调节机构包括一个用于使该胸区支撑结构在该直立方向上沿着该座椅靠背移动的直立调节构件和一个用于使该胸区支撑结构在前后方向上相对于该座椅靠背移动的前后调节构件。
16.根据权利要求11所述的座椅，其中该调节机构包括一个用于使该胸区支撑结构在前后方向上相对于该座椅靠背移动的前后调节构件，以改变该中心部分向该使用者脊柱的胸区提供的支撑量。
17.根据权利要求16所述的座椅，其中该前后调节构件包括一条枢转轴线，这样使得该胸区支撑结构绕着该枢转轴线在该前后方向上转动。
18.根据权利要求16所述的座椅，其中该前后调节构件使该胸区支撑结构在该前后方向上线性地移动。
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