CN109965597A - 一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，包括坐垫内芯原胚和坐垫本体，坐垫内芯原胚与坐垫三角区一体成型，且坐垫内芯原胚与坐垫防滑丘一体成型，同时坐垫防滑丘与坐垫三角区之间形成坐垫臀部曲面，坐垫内芯原胚外侧包裹有坐垫里层，且坐垫里层外侧包裹有坐垫中间层，同时坐垫外套包裹在坐垫中间层的最外侧；坐垫本体由坐垫内芯原胚、坐垫外套、坐垫中间层和坐垫里层四部分组成。该保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，减少人体杠杆效应，均衡分散臀部压力，减少尾椎压力，促使腰背伸直，改善脊柱压力，能够稳固身体，矫正坐姿，把久坐危害尽量降低等特点。

Description

一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫

技术领域

本发明涉及坐垫科技技术领域，具体为一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫。

背景技术

坐垫是生活中普通常见的熟悉物件，已经有几千年的存在历史，从唐、汉以前古人席居古制的席地而坐的“席”，到今天办公居家的各种各样千奇百怪的坐垫随处可见；千百年来人们对坐垫的认识仍然停留在如下基本两点：

第一：认为坐垫的功能就是隔离，比如，嫌凳子脏放个坐垫，凳子凉放个坐垫，凳子硬放个坐垫，屁股疼放个坐垫，等等；

第二：认为坐垫越软越好，因为软的东西体感舒适，坐垫里面塞的东西从棉花、树叶、谷壳、纤维、到如今最普遍的海绵，以上两点也没错，对于普通坐垫而言基本特征就是隔离、柔软，对于人们短时间间歇性的普通使用，比如坐一会就走走、坐一坐起一起，普通坐垫就足够用了；现实中出于工作和生活的需要，每天不得不久坐的人群有很多，比如办公室文员、学生、服装厂工人、电子厂工人、公司门卫、程序员、病人，电话营销员、电脑美工、工程师、技术员、长途驾驶员等等，每天需要坐着工作六到十几个小时，这些是典型的久坐族；对于久坐人员，传统的普通坐垫已经远远不能满足其使用需要，但由于人们的思维还是停留在传统普通坐垫的隔离和柔软的层面上，并没有认识到每天的久坐状态正在导致身体健康变差，也没有认识到需要怎样的坐垫来缓解这种变差。如果久坐不能避免，那么就要尽量坐得健康，我们不只需要普通坐垫，因为价廉，更需要适合久坐的专业坐垫，为了健康。

下面将系统阐述久坐危害及如何缓解、座椅与坐垫的现状、座椅软硬度对人体的影响、保护尾椎的重要性、以及普通坐垫的现状和缺陷，来说明我们发明和设计适合久坐的专业坐垫的重要性和必要性。

一.久坐危害及如何缓解：

凡是人都会有“坐”的行为，是人的本能，人们坐着吃饭、坐着休息、坐着工作、坐着娱乐。

1.坐的时间越长越好吗？当然不是。每天坐六个小时以内属于正常，超出六个小时就算久坐了；小学高年级、中学生是典型的久坐族，教室里坐至少四个小时，放学写作业又是至少四个小时，每天久坐时间超过八个小时。

2.久坐对身体有什么害处吗？有很多现代医学报告表明，长期久坐会导致严重健康隐患，很多健康问题都是久坐出来的，首先直接影响脊椎、骨盆、坐骨、尾椎，造成臀部扁平、弓腰驼背、腰酸背痛。

3.久坐跟哪些疾病有关联？腰椎盘突出、腰肌劳损、肥胖、驼背、腰酸背痛、骨质疏松、糖尿病、颈椎病、胆固醇过高、肌肉萎缩、心脏病，等等；例如，长期久坐会使供给胰岛素的葡萄糖减少，导致患上糖尿病风险增加；长期久坐会使脂肪分子、坏胆固醇、胰岛素的耐受性上升而导致肌肉不吸收脂肪，血糖浓度增加，大大增加肥胖风险；长期久坐还会使肌肉萎缩，体质变差，稍微运动都变得困难；长期久坐也会导致骨质疏松、胆固醇过高、体重增加，患癌患心脏病等几率也大大增加。

4.久坐不能避免怎么办？有两个办法，一是改善坐的质量，采用专业坐垫，专业设计，符合人体坐姿力学分布，尽量降低久坐危害，坐得健康；二是养成良好正确的坐姿，减少人体杠杆效应，降低脊柱压力，减小久坐危害。

5.不良坐姿会有哪些疼痛？尾椎受损、屁股坠痛、腰酸背痛、颈椎痛、头痛、头晕恶心、肩背疼痛麻木、耳鸣、视物不清，等；例如，久坐时由于被身体自重直接挤压受力部位是坐骨、尾椎，屁股容易疼痛，尾骨容易变形受损；当我们上身绷直，在无靠背的凳子坐正，腰椎承受压力约150公斤，如果身体前倾20°等不良坐姿时，杠杆效应严重，腰椎负荷将达200公斤，长期如此会腰椎变形，且腰部肌肉长期拉伸牵引，腰肌疲劳，腰酸背疼；且由于长期弓腰导致颈椎杠杆效应，压迫颈部神经导致头痛、肩背疼痛麻木，严重的会使颈椎骨关节改变压迫椎动脉，脑干供血不足导致头晕、恶心、耳鸣、视物不清，等；由此可见，正确的坐姿多么重要，很多身体疾病是人们自己坐出来的，但因为是长期积劳成疾的结果，所以平时感觉不到，也不以为意不去重视。

6.正确坐姿是怎样的？做到“三直三平”：腰背挺直，紧靠椅背，并与地面垂直；头和腰椎重心连线跟地面垂直；小腿和脚自然垂直地面。大腿自然平放与地面平行；膝盖基本与大腿自然同平(过低就在脚下垫高)；两脚自然平放地面。正确的坐姿就是最廉价而有效的养生，与其得病之后花大价钱去养身，不如从纠正和培养正确坐姿，预防腰痛，从坐开始，挺胸抬头端端正正，时刻注意矫正坐姿。

7.为什么正确的坐姿很累？因为已经习惯了不良坐姿，矫正是主动克制坏习惯，知易行难。克己自律好处多。使用专业坐垫，轻松矫正坐姿，而且坐得舒适。

8.为什么矫正坐姿很重要？有健康才有未来，身材好就机会多。坐得健康，端庄大方，塑造身材，减少疾病，培养自律，行动积极，促进效率，提升学习。举例，现在的小学高年级学生、中学生中，弓腰驼背的人数比例非常高，这跟平时长期不良坐姿有相当大关系，学生时期正当在身体成长黄金时期，也是矫正不良坐姿预防弓腰驼背的黄金时期。

二.座椅、坐垫的作用

1.常见的座椅和坐凳现状

如图1所示，大多数的座椅或凳子只是一个用来“坐”的平台用具，设计并不科学，既不适应人体坐姿力学分布，也不能有效保护尾椎；生活中常见座椅状态如下面示意图所示，绝大多数的座椅和凳子都忽略了对人体尾椎部分的保护设计，而且改变固有的设计会增加制造成本：

①坐凳子上时，如图1—a，臀部和部分大腿支撑着上身身体重量，背部、腰部、尾椎部分全部悬空，杠杆效应严重，脊柱压力很大，腰部肌肉拉伸绷紧负担重。

②坐凳子椅子上时，如图1—b，臀部和部分大腿支撑身体上身重量，图2的椅子做了背部支撑设计，减少了部分脊柱压力，但腰部、尾椎部分悬空，杠杆效应集中到腰椎和尾椎，腰椎和尾椎压力仍然很大，腰部肌肉拉伸绷紧负担比较重，久坐腰酸屁股痛。

③坐凳子椅子上时，如图1—c，臀部和部分大腿支撑身体上身重量，图3的椅子做了腰部支撑设计，减少了腰部脊柱压力，但背部、尾椎部分悬空，杠杆效应集中到胸背和尾椎，胸背和尾椎压力增大，久坐背部难受屁股会痛。

④如图1—d所示的椅子兼顾了背部和腰部支撑设计，减少了胸背和腰部脊柱压力，但尾椎部分仍然悬空，杠杆效应集中尾椎，尾椎压力增大，久坐屁股会痛而越坐越累。

人的体型个体差异很大，高矮胖瘦各有不同，最好的座椅是私人定制，买一把设计比较好点的座椅价格不菲，并不适用于大多数人，而采用坐垫可以弥补座椅的不足，既经济又方便。

2.为什么硬的座椅不合适？

硬座伤骨，久坐屁股生“茧”(坐骨结节性囊肿)，更不利正确坐姿；硬的座椅直接作用到人体的反作用力也强，久坐容易伤及坐骨、尾骨。

3.为什么软的座椅不合适？

简单讲因为软座伤腰：首先，软座支撑面容易变形，屁股下陷，压力分布失衡，肌肉僵硬坠痛，越坐越累；其次，软座支撑面不稳固，轻微受压就浪荡起伏，这加剧了人体杠杆效应，脊柱压力增大，久坐腰酸背痛，长期坐容易导致弓腰驼背腰肌劳损。

4.什么硬度的座椅才合适？

我们认为在人体肌肉松弛和紧张绷紧状态时的硬度范围最佳(邵氏硬度，10C-75C)，此时富有弹性和支撑强度，柔而不软，坚而不硬，坐起来体感舒适，而且在此硬度范围能够方便座椅坐垫充分利用人体坐姿力学，发挥最佳性能，而且太软和太硬的支撑面都会引起人体体感排斥。

5.为什么要坐有靠背的椅子？

如果在无靠背的凳子坐正，上身绷直，腰椎承受压力约150公斤；如果身体前倾20°，杠杆效应严重，腰椎负荷将达200公斤；如果是坐在有靠背的椅子上，屁股全部入位，腰背完全靠在椅背上，此时脊椎压力减半，只有50多公斤。

三.保护尾椎的重要性

1.尾骨损伤，使人早衰；尾骨附有奇神经节，会因尾骨损伤刺激，反射性引起内脏功能紊乱而积劳成疾，还会表现出头晕目眩、心烦胸闷、下腰部酸困、慢性泄泻、眼睛干涩、眼袋突起、脸色苍黄、中午昏昏欲睡而不能入睡、额部皱纹增多、脸上长黄褐斑；长期久坐的人，会因座椅的反作用力容易导致尾骨变形劳损、发炎疼痛；尾骨受损会刺激周围神经非常敏感，轻轻触碰会刺痛难忍，痛苦甚至会延伸到腿部；上班族、学生族尾骨疼痛，一般都是久坐导致；

2.绝大多数的座椅和坐凳都没有保护尾椎的设计，绝大多数坐垫也没有保护尾椎的设计，久坐容易导致尾骨生理弧度变形受损；普通座椅的支撑面不是太硬就是太软，太硬会使反作用力直接传递到尾骨，而太软的支撑面容易受压变形，加剧人体杠杆效应，不能有效保护尾椎，还会加重腰肌负担。

3.有些尾椎受损的人会使用像救生圈形状的圆圈坐垫，因为中空部分避开了尾骨部位，使得坐下时不直接刺激尾骨疼痛；这样虽然暂时有效，但是长期长时间使用会带来系列其他问题，由于圆圈坐垫内芯是海绵或者是充气，导致支撑面晃动不稳定性，会加剧人体杠杆效应，为了平衡人体稳定性，腰部肌肉长期处于拉伸牵引状态导致腰肌劳损，而且尾骨不好的人容易采取前倾坐姿，脊柱由于长期弓腰承受巨大压力，导致弯腰驼背，长期弯腰驼背又进而导致颈椎病、腰椎盘突出、骨质增生等等；另外，导致糖尿病、肥胖、胆固醇过高、肌肉萎缩、骨质疏松等等的风险性大大增加；所以，尾骨保护不好，会带来一连串的不利连锁反应。

4.当尾椎部分受到有效力度的服帖保护的时候，人的腰背会自然伸展挺直，这是人体生理自然反应；腰背挺直减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应，减少脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处；要想良好保护尾椎，需要专业设计的座椅、坐凳、坐垫，考虑到成本、经济性、适用广泛性，显然选择专业坐垫更方便、更经济、也更容易实现。

四.普通坐垫的现状和缺陷；

在本论述中，我们把所有使用海绵来填充内芯的坐垫都归结为普通坐垫，普通坐垫本质上就是把一个布兜里塞块海绵，柔软度好，但抗压支撑强度差，只有3～15公斤，远低于身体体重，更不能支撑体重运动动能。我们平常所见的坐垫几乎都是普通坐垫，对于人们短时间间歇性的普通使用，比如坐一会就走走、坐一坐起一起，普通坐垫就足够用了；对于每天不得不久坐人员，比如学生、办公室文员、服装厂工人、电子厂工人、公司门卫、程序员、病人，电话营销员、电脑美工、工程师、技术员、长途驾驶员等等，每天需要坐着工作六到十个小时，久坐已经带来严重健康隐患，传统普通坐垫已经远远不能满足其使用需要，这是因为普通坐垫普遍存在很多自身无法弥补的先天缺陷，只能另外设计更加科学的专业坐垫。

普通坐垫的缺陷归结起来主要有三个，理论缺陷、材料缺陷和造型缺陷，下面一一详细阐述：

1.理论缺陷：

千百年来坐垫始终是用一块布兜填充柔软碎物的方法，填充的东西从以前的树叶、干草、谷壳、碎布、棉花等等，到现在的纤维、海绵，虽然填充的东西不同，但本质特性是相同的，都具有柔软、疏松、多孔、易流动、易压缩、易变形等特性，因此这样的坐垫其形态不稳固，支撑面稳定性差，更没有良好的支撑强度。

普通坐垫的优点就是隔离和柔软，并不需要带有特别功能，因此普通坐垫并没有发展出完善而有深度的应用理论。事实上，正是因为有需要特别功能的人们拿着普通坐垫来将就应付需求，赶鸭子上架，让普通坐垫去做了专业的事情，结果力不从心，久而久之，由于思维和行为惯性，到今天人们还是停留在到处都普遍用着普通坐垫，普通人用之，久坐族用之，健康人用之，病人用之，老腰病的人用之，尾骨痛的人还是用之，根本没有专业精分。由于人们思维普遍认为坐垫要柔软再柔软，一个不行就再加垫上一个，其实很多情况下，这样更起了相反作用，更易导致人体疲劳加重腰背负担，腰酸背疼屁股痛；即使这样仍然不知道问题根源所在，为什么已经多加了柔软的垫子还是腰酸背痛，这也是普通坐垫并没有发展出良好的应用理论。

2.材料缺陷：

目前市场上普通坐垫的内芯填充物绝大部分是海绵，这里就以海绵为主来阐述；虽然有的坐垫是以藤条、竹条、植物纤维等材料制作的，名字也叫坐垫，但其材质及作用性质其实就是个坐凳，起到垫高隔离作用，这样就可以归结到前文阐述的座椅现状内容里去。

海绵、乳胶海绵，记忆棉等等，不论哪种海绵，都是疏松孔状结构材料，通常利用孔状结构的可压缩性产生形变来吸收机械振动与冲击的能量，达到缓冲减振目的。海绵在垂直方向上抗压支撑强度很差，只有3～15公斤，远低于身体体重，受力会轻易被压扁，不能稳定支撑体重。海绵在水平方向上稳固性很差，受力容易产生空间位移晃动，导致人体杠杆效应，不能稳固缓冲减振身体运动动作产生的动能。

如图2所示，孔状结构可以从不同角度进行形变，因此海绵产品的形态难以稳固，且当某一处受力就会轻易使整体或大部分面积产生位移起伏晃动，这种晃动就会不断产生新的人体杠杆作用，背部、腰部、臀部相关肌肉群会一直处于拉伸绷紧状态维持着身体的平衡，导致躯体疲劳腰酸背疼。

如图3所示，孔状结构的孔壁在使用中多少会产生破裂受损，使用时间越久破损越重，孔状结构坍塌，而且无法弥补，导致压力传递不平衡，抗压性、回弹性变差，产生永久变形，大大降低了缓冲减振的效果，这些都大大加剧了人体杠杆作用，导致躯体疲劳。这也是为什么新坐垫用了一段时间后就变形了、没有回弹力了，失去功能效果的原因。

3.造型缺陷：

普通坐垫既缺乏应用理论支持(缺乏理论根基)，内芯材料又先天缺乏稳固支撑强度(缺乏材料基础)，决定了普通坐垫在功能应用领域就不可能有突破性进展，实际上普通坐垫这么多年发展基本上只局限在外包布料的材料和花色上变化，即使造型有轻微的起伏变化目的也只是增加外观视觉变化，主体造型本质上仍然是大平板一块(这是无型)。

由于海绵能被很小的力轻易压缩，即使有特别造型也会被人体重量轻易压扁，使其造型发挥不出设计的功能，这样的造型有等于无；虽然有的坐垫是以藤条、竹条、植物纤维等材料制作的，名字也叫坐垫，但其材质及作用性质其实就是个坐凳，起到垫高隔离作用，这里无须深入探讨；也有的坐垫采用硬质塑料或金属材料做支撑骨架，可以做成不同样式的立体曲面形状，再在外壳上包覆海绵，这种的坐垫比大平板坐垫效果要好，但因包覆的是海绵，本质上仍然是海绵坐垫，同样继承了海绵坐垫所有的缺陷。

总结：一款好的适应久坐需要的坐垫，要能够有效保护尾椎，分散臀部压力，减少人体杠杆效应，改善胸背腰部及脊柱压力，能够稳固身体，矫正坐姿，把久坐危害尽量降低，这样的坐垫必然需要突破现有传统坐垫的造型，而且这需要有新型的、有优异缓冲减震性能的、有稳固支撑强度的材料来实现，而这样的材料又必然是基于对人体坐姿状态的力学研究基础上发展出来的，设计出适于久坐的专业坐垫。

为了解决目前市场上所存在的缺点，急需改善坐垫的技术。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的坐垫存在理论缺陷、材料缺陷和造型缺陷，无法对久坐族的身体进行有效保护的现状，提供一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫。坐垫内芯原胚、坐垫臀部曲面和坐垫防滑丘具有有效保护尾椎，分散臀部压力，减少人体杠杆效应，改善胸背腰部及脊柱压力，能够稳固身体，矫正坐姿，把久坐危害尽量降低等特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，包括坐垫内芯原胚和坐垫本体，坐垫内芯原胚与坐垫三角区一体成型，且坐垫内芯原胚与坐垫防滑丘一体成型，同时坐垫防滑丘与坐垫三角区之间形成坐垫臀部曲面，坐垫内芯原胚外侧包裹有坐垫里层，且坐垫里层外侧包裹有坐垫中间层，同时坐垫外套包裹在坐垫中间层的最外侧；

坐垫本体由坐垫内芯原胚、坐垫外套、坐垫中间层和坐垫里层四部分组成。

优选的，坐垫内芯原胚是由高分子吸能环保材料做成的波浪形“～”装置，且高分子吸能环保材料(又叫点面积形变回复材料)是由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物通过特殊配方和工艺得到，同时坐垫内芯原胚的拉伸伸长率为100％～1500％(可以根据实际需要调整配方得到)，吸能减振效果更强，具有强烈的自粘性，使材料具有强大的内聚力，产品整体形状有优良的稳定性，即使局部受力也不会产生整体或大部分位移的晃动，因而大大减小产生位移空间，大大减小杠杆效应，表面张力增强，表面回弹复原性良好，不易产生永久变形，能够轻松托负身体体重，而且大大提高了使用寿命。

优选的，坐垫内芯原胚的垂直承压强度大于200公斤，且坐垫内芯原胚的硬度范围在邵氏硬度10C-75C之间。

优选的，坐垫内芯原胚为热塑性材质，且坐垫内芯原胚的熔点大于200℃，坐垫内芯原胚的加工方式包括但不限于注塑、挤出、滴塑、流涎、喷涂、浇铸等，局部点受力则局部点形变，消除外力后形变又回到初始状态，使产品有优良的形状形态稳定性，因而大大减小产生位移空间，大大减小杠杆效应，具有优良的支撑强度，实际垂直承压强度甚至达到200公斤以上，远远高于人体重量。

优选的，坐垫外套、坐垫中间层和坐垫里层的尺寸与坐垫内芯原胚的尺寸相适配，且坐垫中间层和坐垫里层和坐垫内芯原胚组成完整内芯。

优选的，坐垫里层是由无纺布材质做成的波浪形“～”装置，且坐垫中间层是由纯绵布料缝制而成的波浪形“～”装置，同时坐垫外套是由聚酯涤纶布料缝制而成的波浪形“～”装置，最外层通常采用多层复合的聚酯涤纶布料缝制，按内芯外形轮廓尺寸裁剪布料，并拼接缝制，将内芯装入其中，再缝制封装完毕，得到完整的成品，外套封口一般会装上拉链，方便以后拆洗和更换，多层复合的聚酯涤纶的外套耐刮、耐磨、耐脏、易清洗、色彩漂亮，因为是多层复合，透气性良好、手感舒适、坐上去臀部触感舒服。

优选的，坐垫由三角区、防滑丘和臀部曲面三部分组成，同时坐垫表面为波浪型“～”。为方便后续包覆，中间层通常采用纯绵布料缝制，按造内芯原胚外形轮廓尺寸裁剪布料，并拼接缝制，将无纺布包覆好的内芯原胚装入其中，再完全缝制封装完毕，得到完整的内芯，内芯封口一般会采用热熔胶带熨烫封死，因此内芯是一个整体，在以后的使用中是不需要拆卸的，如果需要清洗也是将整个内芯手洗，平摊晾干后重复使用，内芯的使用期限很长，可使用五年以上也没问题。

上述坐垫有时候为方便顾客经济节约，节省成本，会取消内芯中间层，把无纺布包覆好的内芯原胚直接装入外套，取消外套拉链，并采用热熔胶带将封口熨烫封死，这样得到的坐垫成品就是一个整体，在以后的使用中是不需要拆卸的，清洗时也是将整个坐垫手洗，平摊晾干后重复使用。这样做节约了成本，但使用功能完全不受影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的有益效果主要体现在三个方面：

一.提出明确的新型久坐危害原因机理，并提出明确解决方法：

1.对久坐危害的原因机理有明确的认识：

(1)背部、腰部、臀部与外界物体直接接触受到反作用力挤压、怼伤。

(2)人体杠杆效应作用诱导了人体平衡危险本能的释放，引导腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧状态，大量消耗体能导致躯体疲劳。

第一条原因很好理解，比如在硬的座椅上久坐屁股会疼，久坐臀部与硬座长期摩擦导致坐骨发生结节性囊肿，俗称生“茧”。长期久坐硬座还会使尾骨变形受损，发炎疼痛。尾骨附有奇神经节，会因尾骨损伤刺激，反射性引起内脏功能紊乱而积劳成疾，尾骨损伤，使人早衰。上班族、学生族尾骨疼痛，一般都是久坐导致。避免久坐生“茧”，使用普通坐垫就可以。保护尾椎，普通坐垫就效果不好，因为普通坐垫基本上就是一块平板，就没有保护尾椎的功能设计。

第二条机理是本发明产品的设计基础和精髓，也是本发明坐垫区别于其他坐垫产品的关键，本发明坐垫的后续设计工作都是围绕着这条机理进行的，比如，设计减少人体杠杆效应，利用人体平衡危险的本能，使肌肉群放松，减少体能消耗，等等。根据本机理，可以发展变化出多种多样的产品。这一条机理涉及到的知识点比较多，前文已经作了详细阐述，这里不再赘述。

我们常见的腰酸背痛、腰肌劳损、屁股坠痛等，其实是躯体疲劳的不同表现，躯体疲劳得不到缓解，继续加重就真的积劳成疾了，患上腰椎盘突出、颈椎病、骨质增生等等风险大大增加。

2.减少久坐危害的方法

如果久坐不能避免，那么就要尽量坐得健康，解决方法是通过改善支撑面，来减小杠杆效应，以减小位移晃动，进而减少人体平衡危险本能的发生，继而减少肌肉群绷紧状态，达到消除或缓解躯体疲劳。由于改善支撑面，能够断绝或减少导致人体杠杆效应的诱因，因此能够同步消除或缓解疲劳发生，不用额外强加作用给躯体，是物理性的，安全，环保，且对人体无害，而且是属于事前主动预防方法，而按摩之类的属于事后弥补方法。

改善支撑面最好的工具就是专业坐垫，最简单、最直接、有效而且经济，而坐垫的内芯填充材料就是专业坐垫的核心，所有力学性能要求和缓冲减振功能集于一身。

二.采用高分子吸能环保材料制作坐垫内芯

摒弃使用海绵，海绵的缺陷前文已经阐述，这里不在赘述。针对海绵的缺陷，反其道而行，本发明采用了高分子吸能环保材料(也叫点面积形变回复材料)来制作内芯原胚，这种材料由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物通过特殊配方和工艺得到，缓冲吸能减振效果更强，具有强烈的自粘性，使材料具有强大的内聚力，产品整体形状有优良的稳定性，即使局部受力也不会产生整体或大部分位移的晃动，因而大大减小产生位移空间，大大减小杠杆效应，表面张力增强，表面回弹复原性良好，不易产生永久变形，能够轻松托负身体体重，而且大大提高了使用寿命。这种材料的特性在下文“实施例一：三.选择能够消除或缓解躯体疲劳的坐垫材料”中有详述，这里不赘述。

三.采用波浪形“～”曲面造型结构，

1.明确提出波浪形“～”型曲面造型结构，如图12-13所示，结构关键参数及取值范围如下文中表1“～”型曲面框架取值范围参数表)所示。“～”型曲面造型结构直观表现就是由坐垫的中心剖面曲线构成，由三角区、臀部弧线曲面、防滑丘共同组成，三者之间的曲面自然圆滑过渡。这是本发明坐垫造型的核心结构，既是坐垫外观，也是一个力学结构，坐垫其他部分都是在这个框架结构的基础上进行变化得到的。

2.三角区既阻止身体后仰，同时也直接贴身保护尾椎。本发明坐垫特别重视对尾椎的保护，绝大多数的座椅、坐凳及坐垫都没有直接保护尾椎的设计。当尾椎部分受到有效力度的贴身保护时，由于人体生理自然反应，腰背会自然伸展挺直，减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应，减少脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处。

3.防滑丘除了阻止身体前移下滑，稳固身体作用，还在于配合三角区形成完美的臀部曲面，如同马鞍对骑手的作用，减小并均衡分散臀部压力，使得臀部压力不会过度局部集中。同时，防滑丘设计时的高低和大小变化使得坐垫更具有针对性和专业性。例如，针对学生使用的坐垫，需要有意提高防滑丘(Hc＝47.9028mm)，使得端正入坐就会觉得非常舒服自在，久坐不累，如果翘腿搭腿等不良坐姿，大腿根部就会觉得膈应，舒适性降低，这就迫使学生不知不觉的端正坐姿，从而达到矫正坐姿、塑造身型、减轻脊柱压力、缓解躯体疲劳、消除腰酸背痛屁股疼的负担。

总结：本发明坐垫融合了久坐危害原因机理、人体坐姿状态的力学研究、采用了点面积形变回复特性的高分子吸能材料、以及科学合理的波浪形“～”曲面造型结构，缺一不可，缺少任何一个环节，产品的性能都会大大削弱，也会成为预期实用价值的产品。

附图说明

图1为常见座椅、坐凳示意图；

图2为海绵使用中变形示意图；

图3为海绵孔状结构破坏示意图；

图4为本发明结构坐垫内芯原胚实物图；

图5为本发明结构坐垫内芯原胚线条图；

图6为本发明结构坐垫内芯原胚左视实物图

图7为本发明结构坐垫内芯原胚左视线条图；

图8为本发明结构坐垫成型左视图剖面；

图9为本发明结构波浪形“～”曲面的坐垫在坐入前的状态示意图；

图10为本发明结构波浪形“～”曲面的坐垫在中姿态坐入后状态示意图；

图11为本发明结构波浪形“～”曲面的坐垫在低姿态坐入后状态示意图；

图12为本发明结构坐垫的中心剖面曲线示意图；

图13为本发明结构坐垫的中心剖面波浪形“～”曲面框架示意图；

图14为本发明结构学生坐垫三角区框架曲线设计左侧面示意图；

图15为本发明结构学生坐垫拉伸三角区曲线得到三角区实体示意图；

图16为本发明结构学生坐垫拉伸三角区曲线得到三角区线条示意图；

图17为本发明结构的三角区在Y轴方向上的分布变化示意图；

图18为本发明结构的三角区在Y轴方向上的分布变化示意图；

图19为本发明结构学生坐垫的防滑丘基础曲线设计左斜视示意图；

图20为本发明结构学生坐垫的防滑丘基础曲线设计俯视示意图；

图21为本发明结构学生坐垫的基础曲线拉伸得到防滑丘基本块示意图；

图22为本发明结构学生坐垫的基础曲线拉伸得到防滑丘基本块左视示意图；

图23为本发明结构学生坐垫防滑丘基本块的K、Q两个面拔模倾斜左斜视图；

图24为本发明结构学生坐垫防滑丘基本块的K、Q两个面拔模倾斜左侧视图；

图25为本发明结构学生坐垫的防滑丘基本块进行边倒圆修饰示意图；

图26为本发明结构学生坐垫防滑丘基本块边倒圆完成后的左侧示意图；

图27为本发明结构学生坐垫防滑丘边倒圆完成后的顶点C自然形成主视图；

图28为本发明结构学生坐垫沿Y轴方向通过防滑丘顶点C的剖面曲线斜视图；

图29为本发明结构学生坐垫防滑丘在Y轴方向上分布变化的前视示意图；

图30为本发明结构学生坐垫的臀部最低部分进行边倒圆过渡示意图；

图31为本发明结构学生坐垫沿Y轴方向通过臀部曲面最低点B的剖面曲线；

图32为本发明结构学生坐垫最低臀部曲面在Y轴方向上变化的前视示意图；

图33为本发明结构中绘制切割学生坐垫雏形用的辅助线条的仰视图；

图34为本发明结构中绘制切割学生坐垫雏形用的辅助线条的斜视图；

图35为本发明结构中对辅助线条拔模拉伸修剪，得到学生坐垫雏形示意图；

图36为本发明结构中对坐垫雏形做边倒圆修饰，得到原形学生坐垫示意图；

图37为本发明结构中最后缩放调整完毕，得到完全实用的学生坐垫示意图；

图38为本发明结构学生坐垫成品的中心剖面曲线示意图；

图39为本发明结构学生坐垫成品的中心剖面波浪形“～”型曲面框架示意图；

图40为本发明结构学生坐垫成品展示左前斜视图；

图41为本发明结构学生坐垫成品展示左后斜视图；

图42为本发明结构学生坐垫成品展示前视图；

图43为本发明结构学生坐垫成品展示后视图；

图44为本发明结构学生坐垫成品展示左视图；

图45为本发明结构学生坐垫成品展示仰视图；

图46为本发明结构学生坐垫成品展示俯视图；

图47为本发明结构办公坐垫三角区框架曲线设计左侧面示意图；

图48为本发明结构办公坐垫拉伸三角区曲线得到三角区实体示意图；

图49为本发明结构办公坐垫的防滑丘基础曲线设计左斜视示意图；

图50为本发明结构办公坐垫的基础曲线拉伸得到防滑丘基本块左视图；

图51为本发明结构办公坐垫防滑丘基本块的K、Q两个面拔模倾斜左斜视图；

图52为本发明结构办公坐垫防滑丘基本块的K、Q两个面拔模倾斜的左视图；

图53为本发明结构办公坐垫的防滑丘基本块进行边倒圆修饰示意图；

图54为本发明结构办公坐垫的臀部最低部分进行边倒圆过渡示意图；

图55为本发明结构中绘制切割办公坐垫雏形用的辅助线条的仰视图；

图56为本发明结构中绘制切割办公坐垫雏形用的辅助线条的斜视图；

图57为本发明结构中对辅助线条拔模拉伸修剪并边倒圆，得到原形办公坐垫；

图58为本发明结构中最后缩放调整完毕，得到完全实用的办公坐垫示意图；

图59为本发明结构办公坐垫成品的中心剖面曲线示意图；

图60为本发明结构办公坐垫成品的中心剖面波浪形“～”型曲面框架示意图；

图61为本发明结构办公坐垫成品展示左前斜视图；

图62为本发明结构办公坐垫成品展示左后斜视图；

图63为本发明结构办公坐垫成品展示前视图；

图64为本发明结构办公坐垫成品展示后视图；

图65为本发明结构办公坐垫成品展示左视图；

图66为本发明结构办公坐垫成品展示仰视图；

图67为本发明结构办公坐垫成品展示俯视图；

图68为本发明结构中绘制切割垂钓坐垫雏形用的辅助线条的仰视图；

图69为本发明结构中绘制切割垂钓坐垫雏形用的辅助线条的斜视图；

图70为本发明结构中对辅助线条拔模拉伸修剪并边倒圆，得到原形垂钓坐垫；

图71为本发明结构中最后缩放调整完毕，得到完全实用的垂钓坐垫示意图；

图72为本发明结构垂钓坐垫成品的中心剖面曲线示意图；

图73为本发明结构垂钓坐垫成品的中心剖面波浪形“～”型曲面框架示意图；

图74为本发明结构垂钓坐垫成品展示左前斜视图；

图75为本发明结构垂钓坐垫成品展示左后斜视图；

图76为本发明结构垂钓坐垫成品展示前视图；

图77为本发明结构垂钓坐垫成品展示后视图；

图78为本发明结构垂钓坐垫成品展示左视图；

图79为本发明结构垂钓坐垫成品展示仰视图；

图80为本发明结构垂钓坐垫成品展示俯视图；

图81为本发明结构的人体杠杆效应作用机理示意图。

图中标号：

1、坐垫内芯原胚，2、坐垫三角区，3、坐垫臀部曲面，4、坐垫防滑丘，5、坐垫外套，6、坐垫中间层，7、坐垫里层，8、坐垫本体。

9、学生坐垫，10、学生坐垫三角区，11、学生坐垫防滑丘，12、学生坐垫臀部曲面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-13、表1(“～”型曲面框架取值范围参数表)和图81所示，本发明提供一种技术方案：一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，包括坐垫内芯原胚1和坐垫本体8，坐垫内芯原胚1与坐垫三角区2一体成型，且坐垫内芯原胚1与坐垫防滑丘4一体成型，同时坐垫防滑丘4与坐垫三角区2之间形成坐垫臀部曲面3。

坐垫内芯原胚1是由高分子吸能环保材料做成的波浪形“～”装置，且高分子吸能环保材料(又叫点面积形变回复材料)，是由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物通过特殊配方和工艺得到，同时坐垫内芯原胚1的拉伸伸长率为100％～1500％(可以根据实际需要调整配方得到)，坐垫内芯原胚1的垂直承压强度大于200公斤，且坐垫内芯原胚1的硬度范围在邵氏硬度10C-75C之间。

坐垫内芯原胚1外侧包裹有坐垫里层7，且坐垫里层7外侧包裹有坐垫中间层6，同时坐垫外套5包裹在坐垫中间层6的最外侧，坐垫外套5、坐垫中间层6和坐垫里层7的尺寸与坐垫内芯原胚1的尺寸相适配，且坐垫中间层6和坐垫里层7和坐垫内芯原胚1组成完整内芯。

坐垫内芯原胚1为热塑性材质，且坐垫内芯原胚1的熔点大于200℃，坐垫内芯原胚1的加工方式包括但不限于注塑、挤出、滴塑、流涎、喷涂、浇铸等。

坐垫本体8由坐垫内芯原胚1、坐垫外套5、坐垫中间层6和坐垫里层7四部分组成。

本发明是要设计出适于久坐的专业坐垫，将遵循如下步骤推进阐述：

先把久坐危害的原因机理找出来；并建立新的解决方法和解决机理；再选择能够消除或缓解躯体疲劳的坐垫材料；并给出坐垫加工成型的方法；最后给出如何设计出符合人体坐姿力学分布的坐垫造型原理和具体方法。这样把机理原因、材料、加工工艺、以及造型设计完美融合，打造出理想的产品。

一.产生久坐危害的机理原因：

1.久坐危害分类

第一类危害主要是由于物理行为和条件引起的，比如长期坐姿不良、座椅不合适、坐垫不合适等，这类危害是可以通过改变物理条件和环境来避免和减轻缓解的，比如矫正坐姿、养成良好作息习惯、选择合适的座椅、使用专业坐垫等。

第二类危害主要是生理危害，是由人的生物存在状态根本决定的，是必然会发生的，是无法避免的；比如久坐状态是一种生物存在状态，只要是久坐，就一定会卡路里燃烧减弱，供给胰岛素的葡萄糖大大减少，增加患糖尿病风险；比如长期久坐就一定会使肌肉活力减弱，肌肉开始萎缩，胆固醇增加，血糖浓度增加，大大增加肥胖风险；这类危害是不能够通过改变物理条件环境来改善的，只能通过改变人的生物存在状态来改善，比如更换工作不再久坐，并增加身体锻炼提升体质。

相比较，第二类的生理危害影响更大，对身体的害处甚至不可逆转，比如糖尿病就很难根治。通过避免和改善第一类的物理危害，客观上能够改善和减轻第二类生理危害，但不能根本消除。现实中由于工作和生活需要，很多人仍然不得不从事着需要久坐的工作，比如流水线工人、中学生等。久坐危害时刻都在，对于不得不久坐的人，可以使用本发明专业坐垫来避免和减轻第一类危害，进而尽可能减轻第二类危害。

本发明设计机理主要针对第一类物理危害，下面继续深入阐述第一类危害，而第二类的生理危害下文不再阐述。

2.第一类的久坐危害产生原因

第1条原因很好理解，比如在硬的座椅上久坐屁股会疼，长期久坐还会生“茧”，这是臀部与硬座长期摩擦导致坐骨发生结节性囊肿。长期久坐硬的座椅还会容易使尾骨变形受损，发炎疼痛，痛苦甚至会延伸到腿部。尾骨附有奇神经节，会因尾骨损伤刺激，反射性引起内脏功能紊乱而积劳成疾，尾骨损伤，使人早衰。上班族、学生族尾骨疼痛，一般都是久坐导致。服装厂、电子厂的工人久坐导致尾骨受损的很常见。

避免久坐生“茧”，使用普通坐垫就可以；保护尾椎，普通坐垫就力不从心效果不好，因为普通坐垫基本上就是一块平板，就没有保护尾椎的功能设计。

传统上尾椎受损的人会使用像救生圈形状的圆圈坐垫，因为中空部分避开了尾骨部位，使得坐下时不直接刺激尾骨疼痛。这样虽然暂时有效，但由于圆圈坐垫内芯是海绵的或者是充气的，导致支撑面晃动不稳定性，空间位移会加剧人体杠杆效应，为了平衡人体稳定性，腰部肌肉长期处于拉伸牵引状态导致腰肌劳损，而且尾骨不好的人容易采取前倾坐姿，脊柱由于长期弓腰承受巨大压力，导致弯腰驼背，长期弯腰驼背又进而导致颈椎病、腰椎盘突出、骨质增生等等。另外，导致糖尿病、肥胖、胆固醇过高、肌肉萎缩、骨质疏松等等的风险性大大增加。尾骨保护不好，会带来一连串的不利连锁反应。所以，保护尾椎，需要专业坐垫。

第2条原因涉及到的知识点比较多，下面专门阐述。

二.第2条机理原因：人体杠杆效应诱导了人体平衡危险本能的释放，引导腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧备战状态，大量消耗体能导致躯体疲劳。这条机理是本发明坐垫创造性提出来的，其中的相关知识点比较多也比较密集，但每一个知识点都是以物理学、现代生物学、现代生理学为依据的。

需要说明的是，腰酸背痛、腰肌劳损、屁股坠痛等，其实是躯体疲劳的不同表现，躯体疲劳得不到缓解，继续加重就真的积劳成疾了，患上腰椎盘突出、颈椎病、骨质增生等等风险大大增加。

1.人体杠杆和杠杆效应：

(1)人体杠杆的形成：

人体是个曲面，肌肉有软有硬，身体有厚有薄，骨骼长短粗细及分布也不同一，总之是个不规则体，这就决定了人体无论是什么样的姿势，支撑其重量的接触面都不可能在每个点上均匀统一，于是在支撑面上会产生杠杆支点，人体局部的或全部的重量自然产生重力，接触面的每个点受力及受力方向也不可能相同，必然产生力矩，这样物理学上的杠杆作用就形成了，人体被自身撬动；这种杠杆作用是由支撑面诱导引起的,可称为支撑面诱导人体杠杆。

不是由于支撑面诱导引起的人体杠杆，我们归类为非支撑面诱导杠杆；这类杠杆主要以骨骼关节铰链为支点，或者以骨骼之间相接触部分为支点，以肌肉收缩和自身重力提供力矩；

(2)人体杠杆效应构成：

人体杠杆宏观上看可分为静态杠杆和动态杠杆两种，这两种杠杆共同构成人体杠杆效应；比如，人体安静的坐着，不要有任何动作，就是安静的坐着，这时候的杠杆就是由脚面、臀部、背部、手部、臂部为支撑面诱导引起的静态人体杠杆；人体坐久了，自身重力作用，加上椅子的椅面轻微变形，或者沙发继续凹陷、晃动，或者坐着的人伸直了一下腰，甚至是呼吸起伏动作，等等，这些因素都会产生空间位移变化，作用力度也会发生变化，导致人体杠杆发生或大或小或多或少的变化，这时候就是动态人体杠杆；事实上，静态的人体杠杆是很少的(比如熟睡状态下)，绝大多数情况下还是处在动态杠杆作用下，人体无论是什么样的姿势，无论何时何地，时时刻刻都处在自身的杠杆效应作用下，而且杠杆可以同时有很多处，杠杆可大可小可长可短并且不停变化复杂多端，使得人体实事上在不停位移晃动；如果不制止这样的晃动，人体连站起来都困难，根本无法工作和生活，事实上我们活得好好的，这是因为人体平衡危险的本能在起作用，在抵消掉杠杆效应的影响。

2.人体平衡危险的本能

(1)人体平衡危险的本能，是一种自我保护应急反应机制，是一种属于安全需要的本能；人的本能，是人类进化得到与生俱来的、不需要教导和训练的、天赋的能力或行为；马斯洛理论认为，人有五个层次的本能需要，分别是生理上的需要、安全上的需要、感情上的需要、尊重的需要、自我实现的需要；安全上的需要就是人的一种本能，整个有机体是一个追求安全的机制，人的感受器官、效应器官、智能和其他能量主要是寻求安全的工具，甚至可以把科学和人生观都看成是满足安全需要的一部分；人在面临危险时，本能上是要采取应对的办法来抵消危险以达到安全目的，这就是平衡危险的本能；反映在生理上，人体平衡危险的本能是由感官系统、神经系统、大脑、肌肉运动来协同完成的，在生理上，平衡危险的本能是由感官系统、神经系统、大脑、肌肉运动来协同完成的。

平衡是在跟随危险危机之后而随即产生的，追求的是达到对等的力量抵消危险，但往往达不到对等。人体面临的危险多种多样，比如汽车、野兽、机器、刀具等等，而人体平衡危险是本能的进行，筹码只有人体本身，并且遵循最直接、最经济、距离最短、时间最短的原则，因此平衡办法只能控制自身的肌肉做出奔跑、跳跃、躲闪、紧张、肌肉绷紧、出汗等等动作。我们生活中随时随地都在下意识地用到平衡危险的本能，例如，我们看到汽车突然迎面过来会本能的躲闪到一边，大脑下意识判断认为汽车迎面过来危险，平衡危险的办法就是指挥身体躲闪；跑步的时候会本能的甩开双臂而不是把手揣进裤兜，大脑下意识判断把手揣进裤兜跑步容易摔跤危险，平衡危险的办法就是本能的甩开双臂；坐在陌生的椅子上不会满坐甚至放心的往后靠，而是虚坐双脚踏地身体往前倾，因为大脑下意识判断椅子不安全，平衡危险的办法就是本能的保持虚坐双脚踏地身体往前倾的姿势以便随时可以蹦起来；很多人都有恐高，高楼临空时会往后退几步，因为大脑判断高空危险，平衡危险的办法就是本能的往后退，等等。

(2)在生理上，平衡危险的本能是由感官系统、神经系统、大脑、肌肉运动来协同完成的。分别介绍如下：

①感官，是感受外界事物刺激的器官，感官负责接受外界信号，不同感官负责的接受功能不同，比如眼负责接受光信号，耳朵负责接受声音信号；目前的现代生物学研究结果，人体的感官有二十多种，除了传统的眼、耳、鼻、舌、身五种感官外，还有平衡感、本体感、热觉感、疼痛感、内部感、空间感、情感、时间感、辣味感等等；所有感官综合一起构成非常敏锐非常灵敏的感官系统，感官系统时时刻刻都在接受着外界信号；

②神经系统的基本要素是神经细胞，神经细胞(神经元)由细胞体(神经细胞)和突起(神经纤维)构成，神经纤维纵横交错构成神经(神经元网络)；神经纤维具有非常灵敏的信息采集和传输功能，神经细胞具有基本的信息存储和处理功能，经过处理的信息经过神经纤维逐次传递到脑神经，大脑进行最后判断处理，将处理结果信息传回神经元，再由神经元上的反应器执行，支配相关的肌肉进行伸缩活动，产生生理反应。

所有神经结合在一起构成神经系统，人体神经系统由自主神经系统和非自主神经系统两大部分组成，它们彼此相互协作又相互制衡。非自主神经系统由大脑和脊髓组成，许多成对的神经从中伸出并连接至肌肉，指挥四肢、头和躯干的运动，我们或多或少可以用自己的意志来控制它。自主神经系统控制内脏和血管平滑肌、心肌和腺体的活动，这部分神经系统受大脑支配会对情绪做出反应，但有较多的独立性，特别是具有不受意志支配的自主活动。平时我们感受不到自主神经系统的活动，但当我们过度紧张、分泌肾上腺素的神经受到极大刺激时，我们就会感到心跳加快、手心冒汗、口干舌燥、头晕目眩等。例如，我们看到汽车开过来，大脑会先判断汽车的方向速度有多大的危险，然后做出反应指挥四肢躯干运动，是迅速跳开还是慢步走开以及离开多远距离，是先迈左脚还是先迈右脚还是双脚一起跳，这些都是我们意志在控制，我们自己能感受到这种意志支配的活动，这过程就是非自主神经系统在支配。如果当汽车开过来时我们并没有事先发现，汽车经过身边时突然猛按喇叭，突然的巨响会让我们吓一跳，身体会下意识把当前状态视为危险状态，瞬间呼吸急促心跳加快手心冒汗瞳孔张大，这个过程就是自主神经在支配，是无意识的反应，我们无法阻止，但可以改变自己情绪让自己平静下来。

无论是自主神经系统，还是非自主神经系统，应对危险的平衡办法虽然不同，但态度和方向都是一致的，都是尽量抵消危险达到安全。

③大脑，所有神经系统的中枢，接收神经系统传来的信息并做出是否危险的最终判断，发出处理指令，由神经系统传出。

④肌肉组织，大脑指令的最终动作执行者，接受神经系统的支配，做出伸缩动作。不同的肌肉组织构成肌肉群，肌肉群的运动支配躯体活动。

(3)人体平衡危险本能的工作原理:

如图81所示，感官系统首先接受外界信号，神经系统存储并处理信息再把处理好的信息传递给大脑，大脑做出危险评估并做最后判断，判断结果的信息再由神经系统传递到肌肉执行，不同的肌肉群协同伸缩动作，完成平衡危险的任务；人体平衡危险的本能每时每刻随时随地都在发生作用，因此身体中总有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡来抵消大脑判断的危险。

3.人体杠杆效应与人体平衡危险本能的作用机理及导致躯体疲劳产生(1)作用机理：如图81所示，人体杠杆效应产生的空间位移和力度变化信号能够时时刻刻被感官系统接收到，神经系统不停的把这些信号简单存储和处理，然后把信息传递给大脑，由于平衡危险的本能作用，大脑会确认这是危险信号并且需要抵消平衡掉危险，大脑不停的把处理危险指令通过神经系统传递到相关神经元上的反应器，由反应器支配着肌肉群做伸缩动作，完成平衡危险的任务。

(2)导致躯体疲劳产生：如图81所示，人体时时刻刻不停位移晃动，人体平衡危险的本能也时时刻刻都在发生作用，因此身体中总有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡；这种本能使维持肌肉群长时间处于绷紧备战状态，会消耗大量能量，使体内供氧不足及营养物质、机体能量缺失，代谢废物乳酸等增多，使体内机体大量乳酸积累，细胞膜的氢钾交换作用中钾离子大量外流，由于钾离子是细胞代谢必须的元素，肌细胞功能受到影响，肌纤维收缩力下降，肌收缩乏力，这就是躯体疲劳；所以说人体平衡危险的本能使人能够正常工作和生活，但也导致了躯体疲劳；长期躯体疲劳会产生永久损伤，积劳成疾导致病变，比如腰肌劳损，腰椎盘突出、肩周炎，等等；例如，即使什么活都不干坐久了会腰酸背疼，是因为腰部、背部的肌肉群已经疲劳。

人体杠杆和杠杆变化共同构成了人体杠杆效应，人体杠杆效应诱导人体平衡危险本能的释放，引导背、腰、臀部肌肉群长时间处于绷紧备战状态，大量消耗体能导致躯体疲劳。人体杠杆效应作用机理示意图如图81所示。

通过前文的铺垫，现在我们就能很好的理解为什么海绵坐垫、以及类似的柔软坐垫，只能用于普通场合使用，随机坐坐短暂休息没什么问题，而如果用于久坐工作状态下长期使用，就会因为海绵的形态不稳定性，受力轻易变形，容易起伏晃荡，产生空间位移，增加人体杠杆效应，反而加重身体脊柱压力，增加背部、腰部、臀部的肌肉群负担，肌肉劳损，疲劳松弛无力，这就产生了第一类久坐物理性的伤害，长此以往会引发连锁反应，可能患上肥胖、糖尿病等，产生第二类久坐生理性的伤害；就此可见，设计专业坐垫是具有实际意义的，也是重要的和必要的；久坐伤害虽然不应该忽视，但由于这些久坐伤害并非一朝一夕产生，而是长期积累积劳成疾，也因此，人们平时容易习以为常，而忽略了预防。

三.选择能够消除或缓解躯体疲劳的坐垫材料

1.本发明坐垫通过改善支撑面来缓解躯体疲劳

通过改善人体与座椅之间的支撑面，来减小杠杆效应，减小位移晃动，进而减少人体平衡危险本能的发生，继而减少肌肉群绷紧状态，达到消除或缓解躯体疲劳。因此能够同步消除或缓解疲劳发生，能够切断或阻碍导致人体疲劳发生的诱因，不用强加其他额外作用给躯体，是物理性的，安全，环保，且对人体无害，是属于事前主动预防方法，而按摩之类的属于事后弥补方法。

改善支撑面最好的工具就是专业坐垫，最简单、最直接、有效而且经济，而坐垫的内芯填充材料就是坐垫的核心，所有力学性能要求和缓冲减振功能集于一身。

经过前文的阐述，我们就会知道传统类的材料全部都不适合：海绵类的疏松孔状结构物不行(因为轻易会变形)，太硬的不行(因为第一类危害)，太软的不行(因为杠杆效应)，容易流动的不行(因为杠杆效应)，形状难以稳固的不行(因为杠杆效应)，受力轻易变形的不行(还是杠杆效应)，弹性太好的不行(因为弹性好反作用力也明显)，没有弹性的不行(因为容易变形导致杠杆效应)，支撑强度小的不行(因为容易压扁)，没有形变能力的不行(因为不能缓冲减振)，形变能力太好的不行(因为容易移动产生空间位移)，某一处受力就会牵连整体或大部分面积位移的也不行(因为杠杆效应)，强度太差的不行(因为不耐用)，还必须是环保材料。

2.本发明坐垫采用高分子吸能环保材料填充内芯

(1)在使用该保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫时，坐垫内芯原胚1是由高分子吸能环保材料制成的，这里的高分子吸能环保材料，是一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，这种材料由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物，通过特殊配方和工艺得到。作用是承担机械振动与冲击，缓冲减振，消除和减少人体杠杆效应，缓解躯体疲劳；整个内芯原胚是实心的，整体全部采用高分子吸能环保材料制成，这种材料由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物得到，没有金属、塑料等骨架，采用整体成型，没有拼接，完全是一个整体，这种高分子吸能环保材料具有如下特性：

第一，大分子链能够缓慢伸展与回弹，宏观的拉伸伸长率轻松达到100％～1500％(可以根据实际需要调整配方得到)，吸能减振效果更强。

第二，强烈的自粘性，使材料具有强大的内聚力，产品整体形状有优良的稳定性，即使局部受力也不会产生整体或大部分位移的晃动，因而大大减小产生位移空间，大大减小杠杆效应，表面张力增强，表面回弹复原性良好，不易产生永久变形，能够轻松托负身体体重，而且大大提高了使用寿命。

第三，点面积形变回复性，局部点受力则局部点形变，消除外力后形变又回到初始状态，使产品有优良的形状形态稳定性，因而大大减小产生位移空间，大大减小杠杆效应，具有优良的支撑强度，实际垂直承压强度甚至达到200公斤以上，远远高于人体重量。

第四，瞬间响应形变，当产品受外力作用冲击时，材料瞬间立即产生初始形变吸纳冲击，随着冲击力量深入，表面张力、内聚力、强烈自粘性、缓慢伸展与回弹、点面积形变回复等等机理随即共同作用，消化冲击力量，轻松消除身体动能。

第五，硬度范围在邵氏硬度10C-75C，这个硬度范围是人体肌肉松弛和紧张绷紧状态时的硬度，此时富有弹性和支撑强度，柔而不软，坚而不硬，坐起来体感舒适，而且在此硬度范围能够方便座椅坐垫充分利用人体坐姿力学，发挥最佳性能，而且太软和太硬的支撑面都会引起人体体感排斥。

第六.该材料是热塑性的，常温下使用时是凝胶状态，加热到200℃以上变成高温流体，可以进行加工成型，注入到特定模型中自然冷却，冷却后的物料成凝胶状态，大小和形状根据模型，可以是块状、条状、片状等各种形状。

第七.该材料在高温120℃静态放置48小时，不变形不熔化；在低温-25℃静态放置48小时，硬度大约增加10A，但保持优良柔韧性，不脆不裂。

第八.使用该材料用作坐垫内芯填充物，使用时立即响应发挥作用，与使用过程同步即可消除或缓解躯体疲劳，而不是像按摩等等在事后弥补修复身体疲劳。

以上特性共同作用，该材料具有精细缓冲减振的作用，同时能够有效消除和减少人体杠杆效应的作用，弥补了传统材料的不足。

(2)这种高分子吸能环保材料，作用机理如下：

坐垫内芯原胚1当受到外力作用时(比如当人体坐入坐垫时，坐垫内芯由该材料制成)，该材料会在作用点顺着外力方向产生形变，形变由受阻的大分子滑移产生，这种形变比通常比不受阻的形变要慢，所需消耗的外力也要多，因此吸能减振效果更强；当外力消除后，形变回弹复位也是滞后缓慢的；虽然有增粘树脂分子阻碍大分子的运动，但因为基料是弹性体，可以通过配方设计选择分子量适合的长链高分子，其自身的伸缩力量很大，保证了大分子链当受外力作用时伸展和回弹的滑移运动不得不发生且一定会立即迅速发生，而增粘树脂的引入相当于在大分子链中加入了大量的半固化结点，大分子链不再随便轻易能够滑移，其伸展和回弹一定要进行但是进行得滞后迟缓，这就是缓慢回弹与伸展，宏观上肉眼就能观察到这种滞缓的现象。

缓慢回弹与伸展的发生先是要产生形变，然后形变要力图缓慢回复到初始状态；能够产生良好吸能减振的材料，要求物体表面受到外力作用时瞬间响应形变吸纳外力，使得外力做的功或是动能转变成形变势能；随着外力冲击力量的深入，形变因为大分子半固化结点的羁绊以及表面张力随形变增加而增强，形变从最初的立即瞬间产生很快变成缓慢形变，这样的形变过程需要施加更多额外的力量，会消耗大量外力做的功和动能；通过大分子伸展吸收外力动能产生形变势能，势能在大分子的回弹收缩过程中变成热量释放；由于大分子收缩是缓慢回弹进行的，需要克服半固化结点的羁绊以及材料强烈自粘性的力学阻碍，回弹过程需要消耗大量势能，因此通过这样缓慢伸展和回弹过程最终转化成热能部分并不多，而且热量本身也在消散，对于实际应用环境下的外力作用频率和作用强度来讲，这种缓慢回弹机制足以能够实时响应，因此不论是静态还是动态条件下，都能起到吸能减振作用，所产生的热量也难以累积，甚至感受不到明显的温度上升；上述机理，不只是对材料整体适用，对材料很小面积的局部也适用，因此也叫点面积形变回复机理；这使得材料具有强大的内聚力，产品整体形状有优良的稳定性，即使局部受力也不会产生整体或大部分位移的晃动，因而极大减小产生位移空间，极大减小杠杆效应。

四.坐垫加工成型方法

1.坐垫内芯原胚1成型方法：

采用高分子吸能材料制作内芯，这种材料采用了苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体作为主体基料，因此继承了弹性体材料的热塑加工特性；常温下使用时是凝胶状态，加热到200℃以上变成高温流体，可以采用加工塑料的机器设备进行后续加工，可以注塑、挤出、滴塑、流涎、喷涂、浇铸等加工工艺，制成各种缓冲减振产品；这里制作坐垫内心原胚可以浇注，也可以注塑。

浇铸工艺：将凝胶状态的材料，投入到热熔机，加热到200℃以上变成高温流体，注入到特定形状模型中自然冷却，冷却后变成凝胶状态，大小和形状根据模型来确定，可以是块状、条状、片状等各种形状。注入时可以利用物料自身重力注入模型，也可以采用压缩空气或惰性气体推动注入。

注塑工艺：将凝胶状态的材料，投入到注塑机，采用特定模具，调整注塑参数，温度190-210℃，压力50-75MPa，模具温度50℃，注塑出来的产品就是坐垫内心原胚。

2.坐垫成品成型方法：

直接在坐垫内芯原胚1外面包覆一层或多层织物布料，缝制完整即可成为坐垫成品，包覆的织物布料通常为三层：

内芯原胚包覆：坐垫里层7通常用无纺布包覆，作用是保护内芯，方便后续包覆。

坐垫中间层6通常采用纯绵布料缝制，按坐垫内芯原胚1外形轮廓尺寸裁剪布料，并拼接缝制，将无纺布包覆好的坐垫内芯原胚1装入其中，再完全缝制封装完毕，得到完整的内芯，内芯封口一般会采用热熔胶带熨烫封死，因此内芯是一个整体，在以后的使用中是不需要拆卸的，如果需要清洗也是将整个内芯手洗，平摊晾干后重复使用，内芯的使用期限很长，可使用五年以上也没问题。

坐垫外套5最外层通常采用多层复合的聚酯涤纶布料缝制，按造内芯外形轮廓尺寸裁剪布料，并拼接缝制，将内芯装入其中，再缝制封装完毕，得到完整的成品，外套封口一般会装上拉链，方便以后拆洗和更换，多层复合的聚酯涤纶的外套耐刮、耐磨、耐脏、易清洗、色彩漂亮，因为是多层复合，透气性良好、手感舒适、坐上去臀部触感舒服。

有时候为方便顾客经济节约，节省成本，通常会取消内芯中间层，把无纺布包覆好的内芯原胚直接装入外套，取消外套拉链，并采用热熔胶带将封口熨烫封死，这样得到的坐垫成品就是一个整体，在以后的使用中是不需要拆卸的，清洗时也是将整个坐垫手洗，平摊晾干后重复使用。这样做节约了成本，但使用功能完全不受影响。

五.坐垫造型的设计原理

1.造型设计的原则：

要符合人体坐姿状态下的力学分布；本发明坐垫特别重视对尾椎的直接服帖保护，绝大多数的座椅和坐凳都没有保护尾椎的设计，绝大多数坐垫也没有保护尾椎的设计，久坐容易导致尾骨生理弧度变形受损；造型设计首先是针对内芯原胚的设计，但同时也是坐垫成品的造型设计，因为坐垫内芯外面直接包覆柔性的织物布料后，经缝制后得到的成品也几乎完全维持了内芯原胚的形状结构；造型使坐垫产品适应面尽量广泛，可以搭配椅子、凳子、台子上使用，也可以放在地上单独使用，办公室、车间、学校教室、居家地板、飘窗、地板、座椅，台阶、草地等等；适用人员包括，办公人员、车间工人、学生、工程师、程序员、老人、小孩、病人、驾驶员、老腰不好的人、屁股尾骨经常痛的人等等；造型还要做到美观大方，经济实用，惠及大众。

2.波浪形“～”曲面造型及其结构

(1)本发明坐垫结构明确：由三角区、臀部弧线曲面、防滑丘共同组成的像波浪形“～”状的曲面框架力学体系，三者之间的曲面自然圆滑过渡，波浪形“～”曲面框架具体的表现就是坐垫的中心剖面，如图12-13所示。结构关键参数及取值范围如下文中表1(“～”型曲面框架取值范围参数表)所示。

按人体坐姿的高低，可分为高姿态坐姿，中姿态坐姿，低姿态坐姿，如图9-11所示，人体由于自身重力和不规则结构，产生人体杠杆效应影响，有自然向后仰、向前滑的不稳定趋势。

因此，设计了三角区阻止向后仰，而且三角区还起到保护尾椎作用，当尾椎部分受到有效力度的服帖保护的时候，人的腰背会自然伸展挺直，这是人体生理自然反应。腰背挺直减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应，减少脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处。本发明坐垫特别重视对尾椎的直接服帖保护，绝大多数的座椅和坐凳都没有保护尾椎的设计，绝大多数坐垫也没有保护尾椎的设计，久坐容易导致尾骨生理弧度变形受损。

因此，设计了防滑丘阻止身体向前滑动的趋势，如同骑马时马鞍对人体的稳固作用。

因此，在三角区和防滑丘之间设计成沿臀部弧线走向的曲面，使人体重心落在该曲面最低处，使得重力由此向四周弧面分散传递，臀部受力均匀而且很小，即使长时间久坐也能保持舒适，不会产生局部受力过多而感到屁股累或疼。

(2)波浪形“～”曲面框架及其框架关键参数

如图12-13所示，波浪形“～”型曲面框架(坐垫中心剖面)，是本发明坐垫造型的核心框架结构，坐垫其他部分都是在这个框架结构的基础上进行变化得到的。

参数取值应用，举例一：

1.确定参数Ha-b＝40mm(Ha-b＜40mm则三角区净高度不足，不利于有效保护尾椎)；

2.确定参数Hc-b＝5mm(Hc-b＜5mm则防滑丘净高度不足，不利于阻止人体前倾下滑)；

3.如果想让坐垫变薄，取Hb＝7mm(Hb＜7mm则臀部曲面厚度不足，不利缓冲减振)；

4.得到三角区顶点总高度是Ha＝Hb+Ha-b＝7+40＝47mm(也是成品最大高度)；

5.得到防滑丘顶点总高度是Hc＝Hb+Hc-b＝7+5＝12mm；

6.取三角区倾角β＝75°这时Lob＝95mm(保持Ha高度不变的情况下，倾角β越小则臀部重心线距离宽度Lob就越短，β＜75°、Lob＜90mm时，会使安放臀部的空间缩小狭促，降低舒适性；反之，倾角β＞88°时，接近垂直，会使产品脱模困难，生产难度增加，工艺成本增加；)；

7.这里可以取坐垫总长度Lox＝250mm(Lox＝250mm适合臀部娇小的人，Lox＜250mm则使得安放臀部的空间缩小狭促，大大降低舒适性)；

参数取值应用，举例二：

1.确定参数Ha-b＝120mm(Ha-b＞40mm则三角区净高度过高，虽然能够良好保护尾椎，但过高的三角区类似于靠背，降低了坐垫的使用独立性，由于本发明坐垫整个产品通体采用的是软性材料，有靠背的坐垫只能依附于有靠背的座椅使用，这违背了本发明坐垫造型设计主旨的第二条，产品适应面受到很大限制)；

2.确定参数Hc-b＝50mm(Hc-b＞50mm则防滑丘净高度太高，虽然成功阻止了人体前倾下滑，但人体坐入状态下会把大腿抬高并膈应大腿，坐入舒适度下降)；

3.如果想让坐垫变厚，取Hb＝40mm(Hb＞40mm则臀部曲面厚度太厚，缓冲减振功能过剩，成本增加，同时会抬高坐入高度，降低舒适度)；

4.得到三角区顶点总高度是Ha＝Hb+Ha-b＝40+120＝160mm(也是成品最大高度)；

5.得到防滑丘顶点总高度是Hc＝Hb+Hc-b＝40+50＝90mm；

6.取三角区倾角β＝88°这时Lob＝107mm(保持Ha高度不变的情况下，倾角β越小则臀部重心线距离宽度Lob就越短，β＜75°、Lob＜90mm时，会使安放臀部的空间缩小狭促，降低舒适性；反之，倾角β＞88°时，接近垂直，会使产品脱模困难，生产难度增加，工艺成本增加；)；

7.这里可以取坐垫总长度Lox＝500mm(Lox＝500mm适合臀部较大的人，Lox＞500mm则使得安放臀部的空间过于宽松，降低坐垫与臀部的服帖程度，同样会降低舒适性)。

六.坐垫造型设计的具体方法

如图14-46所示，具体操作方法请参见下文“实施例二：设计一款学生坐垫的结构造型”实例，这里不做重复赘述。

基本操作步骤遵循：“绘制三角区曲线……拉伸成实体10……绘制防滑丘基础曲线……拉伸成基本块11……拔模成斜面……边倒圆后得到防滑丘11……边倒圆得到臀部最低曲面12……绘制坐垫外观轮廓辅助线……拔模拉伸片体切割出坐垫雏形9……再边倒圆修饰边缘得到原形坐垫9……最后缩放体拉伸放大后得到坐垫成品9”。

七.总结：

从一开始分析久坐疲劳的原因机理入手，给出解决方法(设计专业坐垫，改善支撑面)，选择合适的内芯材料(高分子吸能材料)，确定内芯生产工艺，选择合适的内芯包覆材料和面料，确定坐垫成品成型工艺，再到针对性的专业造型设计，最后制作出实用的成品，这是一个工业设计的过程，包含了找出现实问题、原因分析、提出机理、提出解决方法、确定工艺、选择材料、产品设计、制作产品、实现解决方法，整个过程从理论到实践构成了一个封闭的环，每个环节紧密相扣不可或缺，科学、合理、实用、经济。在整个过程中，最具鲜明特点和价值的有如下六个方面：

1.明确提出久坐导致疲劳的机理原因：人体杠杆效应诱导了人体平衡危险本能的释放，引导腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧备战状态，大量消耗体能导致躯体疲劳，其中的相关知识点比较多也比较密集，但每一个知识点都是以物理学、现代生物学、现代生理学为依据的。

2.明确提出通过改善支撑面来缓解躯体疲劳的方法，减小杠杆效应，以减小位移晃动，进而减少人体平衡危险本能的发生，继而减少肌肉群绷紧状态，达到消除或缓解躯体疲劳，由于改善了人体坐姿力学状态，能够同步消除或缓解疲劳发生。

3.明确摒弃海绵，而采用高分子吸能环保材料填充内芯，这种材料由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物得到，没有金属、塑料等骨架，采用整体成型，没有拼接，完全是一个整体。内芯是坐垫核心，作用是承担机械振动与冲击，精细缓冲减振，同时同步的消除和减少人体杠杆效应，缓解躯体疲劳，前文已经详细阐述了海绵的缺陷，也详细阐述了高分子吸能材料的优点和作用机理，这里不再赘述。

4.明确针对尾椎部分进行了直接且服帖的保护设计，绝大多数的座椅、坐凳、坐垫都没有保护尾椎的设计。

5.明确提出了一个由三角区10、臀部弧线曲面、防滑丘11共同组成的一个“～”型曲面框架的造型结构，其具体的表现形式就是坐垫的中心剖面曲线，并且明确规范了“～”型曲面框架关键参数和取值范围(“～”型曲面框架取值范围参数表)。

6.明确给出了坐垫造型设计的具体方法和步骤规范，以及相关参数如何取值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

实施例二：

设计一款学生坐垫的结构造型。

学生是典型的久坐族，正处在身体成长阶段，而且功课繁重，长时间久坐对身心损害严重，因此，要求设计的坐垫要有矫正坐姿作用，坐垫面积够用就好，不能过于宽松，宽松就降低矫正功效，坐垫还要能够适应久坐保持舒适，坐垫曲面迎合臀部贴合性要好，将臀部压力均衡分散，能够有助于塑造健康身型。如图14-46所示，具体结构设计和造型过程如下：

学生坐垫9内部填充有坐垫内芯原胚1；学生坐垫9与三角区10一体成型，且学生坐垫9与防滑丘11一体成型，同时防滑丘11与三角区10之间形成臀部曲面12，坐垫里层7是由无纺布材质做成的波浪形“～”装置，且坐垫中间层6是由纯绵布料缝制而成的波浪形“～”装置，同时坐垫外套5是由聚酯涤纶布料缝制而成的波浪形“～”装置，学生坐垫9由三角区10、防滑丘11和臀部曲面12三部分组成，同时学生坐垫9表面为波浪形“～”造型。

一.设计三角区部分

1.构建“～”型框架中三角区曲线：

如图14中所示，绘制三角区顶点A处的圆弧和AB段弧线，AB段弧线也是臀部曲线上面的部分。

(1)先作出学生坐垫9的预设总长线段OX，比如Lox＝280mm；

(2)在线段OX上方作出一条平行参考线P1P2，参考线高度Hp比三角区10顶点A略高，比如我们预设Ha＝83mm，那么可以设定为Hp＝105mm；

(3)在线段OX上方作出一条平行线，并与线段OX封闭起来，高度Hb＝15mm，这就是预设的学生坐垫9最低厚度

(4)以端点O为起点，向上作一条斜线与参考线P1P2相交，交点是P，预设三角区10倾角β＝85°；

(5)预设臀部重心线宽度Lob＝82mm(这里先预设82mm，在后期调整时会进行拉伸加长处理)；

(6)臀部重心线与线段OX及平行线相交，交点B就是臀部曲面12最低点；

(7)用圆弧工具连接交点P和交点B，圆弧半径取值Rab＝130―400mm，Rab低于130mm，三角区10厚度不足，会降低支撑强度；Rab高于400mm，则AB弧线更靠近直线，会降低三角区10与身体臀部的服帖效果，经过反复试验，Rab＝200mm时效果良好。

(8)用圆角工具拾取线段OP和曲线BP，修剪出三角区10顶点A的圆弧，此时修剪圆弧的半径取值Ra＝5―15mm，Ra低于5mm，三角区10顶部变得单薄；Ra高于15mm，则会降低三角区10高度，减弱保护尾椎效果，经过反复试验，Ra＝8mm时效果良好。

如图14所示，本设计中的参数取值是：Lox＝280mm，Hp＝105mm，Hb＝15mm，β＝85°，Lob＝82mm，Rab＝200mm，Ra＝8mm。

2.拉伸三角区10曲线得到三角实体

人体臀部、胯部、及连接后腰的部位比较宽厚，起伏不大，相对较为平整，因此三角区10在Y轴方向上的分布变化不大，基本维持中心剖面状态，我们用设计实例来说明，进行展开，拉伸三角区10曲线得到三角实体，同时也把学生坐垫9底部基础厚度拉伸出长方形实体，如图15-16所示。

图15的参数取值说明：

三角体长度La必须要能完全覆盖住脊柱尾椎的宽度，最小不低于160mm，最大以想要设计的坐垫产品最大宽度为限，通常不高于600mm。在本设计实例中，设计的是长方形的坐垫，通过经验，取值三角体长度La＝260mm。

坐垫宽度W必须要能完全覆盖住臀部坐骨的间距宽度，最小不低于250mm，最大以想要设计的坐垫产品最大宽度为限，通常不高于600mm。在本设计实例中是长方形的坐垫，通过经验，取值三角体长度W＝358mm。

坐垫长度Lox必须要能完全覆盖住臀部和大腿根部，最小不低于250mm(Lox＜250mm则使得安放臀部的空间缩小狭促)，最大以臀部和大腿的长度总和为限，通常不高于500mm(Lox＞500mm则使得安放臀部的空间过于宽松，降低坐垫与臀部的服帖程度)。在本设计实例中是长方形的坐垫，通过经验，取值坐垫长度Lox＝280mm。

坐垫最小厚度Hb在7―40mm范围，Hb＜7mm则臀部曲面厚度不足，不利缓冲减振，Hb＞40mm则臀部曲面厚度太厚，缓冲减振功能过剩，成本增加，同时会抬高坐入高度，降低舒适度。在本设计实例中是长方形的坐垫，通过经验，取值坐垫最小厚度Hb＝15mm。

3.三角区变化的原则

(1)坐垫中心剖面波浪形“～”曲面框架的三角区高度是坐垫的最高点A，这个高度必须要接近或覆盖到人体坐入状态下尾椎尖的高度，这样才能有效保护尾椎。举例，如图17所示，三角体保持等高状态，是做了保守设计，仅在两端开始下降过渡。

(2)三角区曲线在Y轴方向上移动构成三角体，三角体的长短可以不同，也可以做些外观变化，但必须要能够有效保护尾椎，并能够阻止身体后仰，支撑身体体重和运动动能就行。举例，如图18所示，三角体就做了变化，从中间顶点开始向两侧逐渐下降。

二.设计防滑丘部分

人体坐入学生坐垫9后，大腿置前，大腿下侧紧帖防滑丘11，因此防滑丘11在Y轴方向需要做出下降变化，让出空间以便安置大腿。

1.构建防滑丘11的基础曲线，如图19-20所示：

(1)先把学生坐垫9底部长方体的四个角进行边倒圆，半径R＝50mm，有时候为方便防滑丘11后续设计中进行曲面圆弧修剪，在这里也可以不用边倒圆，省略掉本步骤。

(2)在长方体上表面上确定好S、T、V、U四个点，并经过S、V、U三个点自然作出艺术样条曲线，其中S、T两个点同时也处在波浪形“～”三角区10框架的平面上，而V、U两个点则关于线段ST对称。

(3)U、V两个点的间距Wuv＝Wut+Wtv，Wuv最小不低于30mm(Wuv＜30mm则得到的防滑丘11偏窄偏小，阻止身体前倾下滑的有效防滑功能降低)，Wuv最大不高于学生坐垫9宽度W的一半(W/2)，通常不高于200mm(Wuv＞200mm则使得防滑丘11过宽过大，会抬高并膈应大腿，降低学生坐垫9舒适度)，在本设计实例中，通过经验，取值Wut＝Wtv＝30mm，Wuv＝60mm。

(4)S、T两个点的间距Lst，Lst最小不低于30mm(Lst＜30mm则得到的防滑丘11偏短偏小，阻止身体前倾下滑的有效防滑功能降低)，Lst最大不高于线段BT的一半(Lbt/2)，Lbt＝Lox-Lob(Lst＞Lbt/2则使得防滑丘11过长过大，安放臀部的空间被过多压缩而狭促，降低学生坐垫9舒适度)，在本设计实例中，Lbt＝Lox-Lob＝280-82＝198mm，Lbt/2＝99mm，通过经验，取值Lst＝80mm。

2.拉伸防滑丘基础曲线，得到防滑丘基本块，如图21-22所示：

考虑到防滑丘11后续设计中还会进行变化，防滑丘11基本块高度Hf取值范围在10―60mm，Hf＜10mm则得到的防滑丘11偏矮偏小，阻止身体前倾下滑的有效防滑功能降低，Hf＞60mm则使得防滑丘11过高过大，安放臀部的空间被过多压缩而狭促，且会抬高大腿根部，降低学生坐垫9舒适度，在本设计实例中，Hf＝45mm。

3.如图23-24所示：采用拔模工具，对防滑丘11基本块的K、Q两个面进行倾斜，基本块的K、Q两个面进行倾斜，是为后续进行弧形曲面设计做铺垫，倾斜用拔模工具，倾角为α和γ，α大小影响防滑丘11面向人体方向的坡度，α取值范围在5―15°，α＜5°则得到的防滑丘11坡度偏高，压缩安放臀部的空间，降低学生坐垫9舒适度；α＞15°，防滑丘11坡度偏低，阻止身体前倾下滑的有效防滑功能降低，γ大小影响防滑丘11背离人体方向的坡度，γ＜5°则使得防滑丘11偏高偏大，抬高大腿根部，降低学生坐垫9舒适度；γ＞60°则使得防滑丘11偏低偏小，降低阻止身体前倾下滑的有效防滑功能，在本设计实例中，通过经验，设定α＝10°，γ＝40°。

4.如图25所示，采用边倒圆工具，对防滑丘11基本块进行曲面圆弧过度处理，得到防滑丘11，边倒圆半径可以调整大小，并不是固定的，具体设定多少合适，需要通过“设计---实际验证---修改设计---再验证---确定设计”的过程反复，才能得到合适的数据，通过经验，本实例设计中边倒圆半径分别为R1＝74mm、R2＝220mm、R3＝40mm。曲面处理完毕后，防滑丘顶点C就自然形成，如图26-27所示，此时的参数为Hb＝15mm，Hc＝47.7968mm，Hc-b＝32.7968mm。

5.防滑丘11变化的原则：

(1)保持学生坐垫9中心剖面的波浪形“～”曲面框架的防滑丘11最高点C，以保证防滑丘11阻止人体前倾下滑的功能。

(2)如图28-29所示，以C点为中心开始，沿Y轴方向，向两侧作出下降变化，下降变化快慢缓急的趋势并不是一定固定不变的，而是需要结合坐垫设定的使用人群，针对性作出合理的变化设计，例如，学生、办公室人员、车间工人用的坐垫都会不同，都做了针对职业特点的。

(3)防滑丘11的下降变化以方便安置大腿为宜，不过分抬高大腿，不膈应大腿，保证坐入时与臀部和大腿服帖舒服而不是排斥。

(4)学生是典型的久坐族，正是身体成长时期，需要保持良好坐姿或者需要矫正坐姿，因此防滑丘设计会高一点，变化也会平缓一些，这样可以迫使大腿略有抬高。学生在学习和写作业时，当以正确坐姿入座时臀部、腰部、背部会很舒服，屁股不痛、坐整天也不会累，这样坐垫最大发挥功能，有利于预防弓腰驼背。反之，如果学生坐姿不良，就会觉得臀部、腰部、背部不舒服，很自然的会自我调整坐姿，从而养成良好坐姿的习惯，矫正坐姿，有利身心健康。

三.设计臀部曲面最低部分

臀部曲面的上面部分已经包含在三角区AB段曲面设计部分里面了，这里强调的是最低部分的设计，如图30-32所示。

从中心剖面“～”型曲面框架可以看出，臀部曲面最低点B是身体重心的落点，也是坐垫上的“～”型曲面框架最薄处。作为重心的落点，需要坐垫能够托负体重，同时要把压力平衡分散开(三角区和防滑丘会承担部分压力)，这就需要坐垫与臀部的接触面最大化并保持服帖，因此需要在这个部位保持圆滑的曲面，而不是高低起伏。

1.如图30所示，当对臀部曲面最低点B点部分进行边倒圆后，得到圆弧曲面，同时B点位置也会往前漂移了一些。在这里边倒圆半径可以调整大小，并不是固定的，具体设定多少合适，需要通过“设计---实际验证---修改设计---再验证---确定设计”的过程反复，才能得到合适的数据，在本例设计中通过经验，边倒圆半径为R＝50mm。

2.臀部曲面12最低部分的变化原则：

(1)保持学生坐垫9中心剖面“～”型曲面框架的臀部曲面12最低点B，以保证身体重心落在该区域。

(2)以B点为中心开始，沿Y轴方向，向X轴两侧作出等高延伸，保持B点高度，不要作出下降或升高的变化。

(3)如图31-32所示，B点为中心开始，沿Y轴方向，向X轴两侧作出等高延伸，延伸的总长度要能超出臀部的接触面宽度，这就是学生坐垫9的宽度W。

(4)人体正常坐姿状态下，会有前滑后仰的运动趋势，但左右两侧则比较稳定，向两侧滑动的可能性很小，因此学生坐垫9的宽度最小取值只需要保证超出臀部接触面宽度即可，臀部娇小的大约在250mm，学生坐垫9的宽度最大取值就按座椅的宽度大约在600mm，所以学生坐垫9的宽度W＝250―600mm；

四.设计出原形坐垫

前文已经阐述了学生坐垫9的“～”型曲面造型及各部位功能作用、关键参数及参数取值方法和范围、三角区10部分的设计、防滑丘11部分的设计、最低臀部曲面12的设计，通过这些已经能够清晰的表达出学生坐垫9的主体部分的结构构造。主体构造是本发明坐垫的精髓，主要承担力学功能的发挥。下面阐述坐垫边缘轮廓的设计，边缘轮廓主要承担展现外观美学。

1.绘制切割用的辅助线条

如图33-34所示，先在坐垫底部下表面做出封闭的长方形辅助线条。辅助线长方形的长和宽并不固定，可以根据实际需要进行调整，但必须要把三角区和防滑丘的主体部分包括进去，并且要保持上下对称完整性，以保证坐垫力学功能不被减弱。在本例设计中，通过经验，辅助线长方形的长度设定为L＝250mm，宽度设定为W＝220mm，四个边角半径为R＝50mm。

2.如图35所示，将辅助长方形曲线进行拔模拉伸成一个曲面，拔模角度5°，这里拔模的目的既是为了美观，也是为了产品生产时容易脱模取出，因此拔模角度不宜过大。用拔模拉伸出来的曲面进行实体修剪，得到的坐垫雏形。

3.如图36所示，将坐垫雏形的边缘轮廓进行边倒圆(R＝8mm)，得到原型坐垫。此时的坐垫具有了功能主体和外观轮廓的全部要素，但大小宽窄长短明显还不完全实用，因此还需要根据实际使用需求做最后的调整。

五.最后进行缩放调整

如图37所示，为达到完全实用性，还需使用缩放体工具，对原型坐垫做最后的调整，在Y轴方向拉伸出坐垫宽度为W＝340mm，在X轴方向拉伸出长度为Lox＝300mm，在Z轴方向保持不变，最后得到完全具有实用性的学生坐垫成品。

如图38-39所示，取学生坐垫成品的中心剖面，就是“～”型曲面框架结构，本实例中最后得到的相关参数为Ha＝83.6441mm，Hb＝15.3343mm，Hc＝47.9028mm，β＝84.0067°，Ha-b＝68.3098mm，Hc-b＝32.5685mm，L_Ob＝118.1975mm，L_OX＝300mm。最终成品的各项参数，全部符合如下表1所示的“～”型曲面框架取值范围参数表的规范。

六.成品展示

如图40-46所示，是本实例设计的学生坐垫成品从不同角度的展示。

本设计实例是针对学生族矫正坐姿进行的，三角区10部分既阻止身体后仰，同时也保护尾椎，当尾椎部分受到有效力度的服帖保护的时候，人的腰背会自然伸展挺直，这是人体生理自然反应，腰背挺直减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应，减少脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处。

这里防滑丘11的设计有意提高了，Hc＝47.9028mm，除了稳固学生身体作用，还在于学生使用时，端正入坐就会觉得非常舒服自在，久坐不累，如果翘腿搭腿等不良坐姿，大腿根部就会觉得膈应，舒适性降低，这就迫使学生不知不觉的端正坐姿，从而达到矫正坐姿、塑造身型、减轻脊柱压力、缓解躯体疲劳、消除腰酸背痛屁股疼的负担。

在三角区10和防滑丘11之间设计成沿臀部弧线走向的曲面，使人体重心落在该曲面最低处，使得重力由此向四周弧面分散传递，臀部受力均匀而且很小，即使长时间久坐也能保持舒适，不会产生局部受力过多而感到屁股累或疼。

表1“～”型曲面框架取值范围参数表

实施例三：

设计一款供办公室久坐员工使用的坐垫。

这款坐垫同样也适合其他久坐者，比如服装厂工人、电子厂工人、程序员、电话营销员、电商美工、电脑工程师、技术员，等等，这些久坐者每天需要坐着工作六到十个小时，久坐已经带来严重健康隐患，传统普通坐垫已经远远不能满足其使用需要。设计步骤如下：

一.设计要点

办公室人员也是典型的久坐族，这类人员已是成年人，有比较稳定的工作上和生活上的习惯，对矫正坐姿的诉求比较低，又因为工作时间长比较辛苦，更注重持久保持舒适体验度、久坐不累、能够缓解腰酸背痛护腰美臀。这类人员在实际工作时频繁起起坐坐，会经常交叉甚至翘腿，这些动作不利身体健康，但是客观存在，难以像要求学生那样去规矩成年人坐姿，因此，防滑丘设计高度Hc需要放低，让出更多安置大腿的空间，方便大腿曲伸移动；外观设计为长方形，利用面积比较大，而且面积要比学生坐垫宽大，坐起来宽松；设计要求以舒适为主，并且能够有效缓解身体疲劳。

二.坐垫成型工艺

1.选择由高分子吸能环保材料(又叫点面积形变回复材料)制作内芯原胚。

2.内芯原胚成型工艺：

(1)浇铸工艺：将凝胶状态的材料，投入到热熔机，加热到200℃以上变成高温流体，注入到特定形状模型中自然冷却，冷却后变成凝胶状态，大小和形状根据模型来确定，可以是块状、条状、片状等各种形状。注入时可以利用物料自身重力注入模型，也可以采用压缩空气或惰性气体推动注入，冷却完毕的凝胶就是本发明的坐垫内芯原胚。

(2)注塑工艺：将凝胶状态的材料，投入到注塑机，采用特定模具，调整注塑参数，温度190-210℃，压力50-75MPa，模具温度50℃，注塑出来的产品就是坐垫内心原胚。

3.坐垫成品成型工艺：

(1)里层直接采用无纺布包覆内心原胚，作用是保护内芯；把无纺布包覆好的内芯原胚直接装入外套，并采用热熔胶带将封口熨烫封死，这样得到的坐垫成品就是一个整体。这里采用的是专用的PA热熔胶，耐高温，柔顺性好，经久耐用。

这里取消了中间层织物，直接采用外套包覆方法，使用中是不需要拆卸的，清洗时也是将整个坐垫手洗，平摊晾干后重复使用。这样做节约了成本，但使用功能完全不受影响。

(2)外套采用多层复合的聚酯涤纶布料缝制，按造内芯外形轮廓尺寸裁剪布料，并拼接缝制，将内芯装入其中，再缝制封装完毕，得到完整的成品。多层复合的聚酯涤纶的外套耐刮、耐磨、耐脏、易清洗、色彩漂亮，因为是多层复合，透气性良好、手感舒适、坐上去臀部触感舒服。

三.坐垫外观及结构造型设计

造型设计首先是针对内芯原胚的设计，同时也是坐垫成品的造型设计。

1.三角区部分的设计

(1)构建“～”型框架中三角区曲线，绘制草图，如图47所示。

这里的参数取值：Hp＝105.0mm，Ha＝83.8mm，Hb＝15.0mm，Lob＝82.0mm，Lox＝250.0mm，Ra＝8.0mm，Rab＝200.0mm，β＝85°。

(2)如图48所示，用拉伸工具把三角区曲线拉伸出三角区实体。在这里参数取值为La＝260mm，Lob＝250mm，W＝360mm。

2.防滑丘11部分的设计：

(1)如图49所示，作出防滑丘11基础曲线，在长方体上表面上确定好S、T、V、U四个点，并经过S、V、U三个点自然作出艺术样条曲线，其中S、T两个点同时也处在波浪形“～”三角区10框架的平面上，而V、U两个点则关于线段ST对称。在这里参数取值为Lst＝60mm，Wut＝40mm，Wtv＝40mm。

(2)拉伸基础曲线，得到防滑丘基本块，如图50所示，通过经验，这里参数取值Hf＝17.5mm，Hb＝15.0mm。

(3)对防滑丘基本块的K、Q两个面进行拔模倾斜，如图51-52所示，通过经验，倾角参数取值为设定α＝10°，γ＝40°。

(4)如图53所示，采用边倒圆工具，对防滑丘基本块进行曲面圆弧过度，得到防滑丘，曲面处理完毕后，防滑丘顶点C就自然形成。通过经验，这里边倒圆半径参数为R1＝40.0mm，R2＝300.0mm，R3＝20.0mm。

3.臀部曲面3最低部分的设计：

如图54所示，对臀部曲面3最低点B点部分进行边倒圆，得到圆弧曲面，同时B点位置也会往前漂移了一些。通过经验，这里臀部曲面边倒圆半径参数为R＝70.0mm。

4.原型坐垫的设计

(1)绘制切割辅助线

本实例设计是长方形坐垫，需要先在坐垫底部下表面做出封闭的长方形辅助线条，辅助线范围必须要把三角区和防滑丘的主体部分包括进去，并且要保持上下对称完整性，以保证坐垫力学功能不被减弱，如图55-56所示，这里的参数为了L＝250.0mm，W＝220.0mm，R＝50.0mm。

(2)如图57所示，对辅助线拉伸拔模成片体(图57―a)，切割出初步需要的形状(这里是切割成长方形)，得到坐垫雏形(图57―b)，然后再对边缘部分进行边倒圆修饰，边倒圆半径R＝7mm，得到原型坐垫(图57―c)。此时的坐垫具有了功能主体和外观轮廓的全部要素，但大小宽窄长短明显还不完全适宜人体坐姿所需，因此还需要根据实际使用需求做最后的调整。

5.最后进行缩放调整

如图58所示，达到完全实用性，还需用缩放体工具，坐垫在Y轴方向宽度放大为W＝378mm，在X轴方向放大为Lox＝336mm，在Z轴方向保持不变，最后得到完全具有实用性的办公坐垫8。

如图59-60所示，取办公坐垫成品8的中心剖面，就是“～”型曲面框架结构，本实例中最后得到的相关参数为Ha＝83.8mm，Hb＝15.0mm，Hc＝26.6mm，β＝83.3°，Ha-b＝68.8mm，Hc-b＝11.6mm，L_Ob＝142.5mm，L_OX＝336mm。最终成品的各项参数，全部符合如上表1所示的“～”型曲面框架取值范围参数表的规范。

6.成品展示

如图61-67所示，是本实例设计的办公坐垫成品8(或1)从不同角度的展示。

三角区2部分既阻止身体后仰，同时也保护尾椎，当尾椎部分受到有效力度的服帖保护的时候，人的腰背会自然伸展挺直，这是人体生理自然反应，腰背挺直减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应，减少脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处。

这里防滑丘4的设计有意降低了，Hc＝26.6mm，这样可以让出更多安置大腿的空间，方便大腿曲伸移动，除了稳固使用者身体作用，还在大大提高了持久舒适度，塑造身型、减轻脊柱压力、缓解躯体疲劳、消除腰酸背痛屁股疼的负担。

在三角区2和防滑丘4之间设计成沿臀部弧线走向的曲面，使人体重心落在该曲面最低处，重力由此向四周弧面分散传递，臀部受力均匀而且很小，即使长时间久坐也能保持舒适，不会产生局部受力过多而感到屁股累或疼。

办公坐垫8(或1)的外观设计为长方形，这样的利用面积比较大，而且要比学生坐垫9宽大，坐起来宽松舒适，并且能够有效缓解身体疲劳。

实施例四：

设计一款供垂钓爱好者使用的兴趣爱好者坐垫。

这款坐垫也适用于居家地板、飘窗、阳台上的休闲坐垫，适用于车间流水线工人、打坐禅修坐垫、户外活动等等。这些兴趣爱好者长时间坐着工作或休闲，久坐已经带来严重健康隐患，传统普通坐垫远不能满足使用需要。设计步骤如下：

一.设计要点

兴趣爱好者也是典型的久坐族，而且往往因为兴趣所致，时间流逝而不知觉久坐造成伤害。这类使用者往往会坐在钓箱、矮凳、地上等等，主要是采用低姿态坐姿，臀部着地而大腿根部悬空，坐垫的实际使用面积较小，受力部位比较集中在臀部坐骨部分，因此，坐垫防滑丘Hc设计偏高；同时，为了将作用力均衡分散，坐垫需要对臀部服帖包覆良好，坐垫臀部曲面部分不宜过于宽松，因此，Lox和Lob取值不宜大。兴趣爱好者使用场合比较复杂，草地、台阶、石头、树桩等等都有可能，因此坐垫不能过大，够用就好。也因为使用场合复杂，设计必须减少棱角羁绊因素，方便随地放置，因此坐垫轮廓需要设计成圆形。

综合评判，兴趣爱好者坐垫的诉求与学生坐垫诉求大部分重合，因此可以在学生坐垫基础进行改造，选择学生坐垫设计中将要切割成坐垫雏形前的设计图为基础，此时的三角区、防滑丘、臀部最低曲面已经设计完成，需要绘制切割辅助线(如图33―34所示)。保持学生坐垫的“～”型曲面框架和参数不变，将学生坐垫切割成圆形，保留够用面积。

二.坐垫成型工艺

方法参见“实施例三：设计一款供办公室久坐员工使用的坐垫”，等同采用，这里不在赘述。

三.坐垫外观及结构造型设计

1.原型坐垫的设计

导入并取用学生坐垫9设计图(如图33―34所示)，直接进入原形坐垫设计环节，不同的是需要重新绘制切割辅助线条。

(1)绘制切割用的辅助线条；

如图68-69所示，这里设计的是圆形坐垫，先在坐垫底部下表面做出封闭的圆形辅助线条，辅助线必须要把三角区2和防滑丘4的主体部分包括进去，以保证坐垫力学功能不被减弱，通过经验，本设计中的圆形辅助线直径为φ＝281.5mm。

(2)如图70所示，对辅助线拉伸拔模成片体(图70―a)，切割出初步需要的形状(这里是切割成圆形)，得到坐垫雏形(图70―b)，然后再对边缘部分进行边倒圆修饰(R＝8mm)，得到原型坐垫(图70―c)，此时的坐垫已经具有了功能主体和外观轮廓的全部要素。

2.最后进行缩放调整

如图71所示，为达到完全实用性，还需用缩放体工具，由于坐垫是圆形的，在Y轴方向和在X轴方向放大直径宽度一致，均为φ＝300mm，在Z轴方向保持不变，最后得到完全具有实用性的垂钓爱好者使用的坐垫。

如图72―73所示，取兴趣爱好者坐垫成品8的中心剖面，就是“～”型曲面框架结构，本实例中最后得到的相关参数为Ha＝83.7mm，Hb＝15.4mm，Hc＝47.8mm，β＝84.6°，Ha-b＝68.3mm，Hc-b＝32.4mm，L_Ob＝108.6mm，L_OX＝300mm。最终成品的各项参数，全部符合如上表1所示的“～”型曲面框架取值范围参数表的规范。

四.成品展示

最后成品，如图74-80所示。

同样地，三角区2部分既阻止身体后仰，同时也保护尾椎，当尾椎部分受到有效力度的服帖保护的时候，生理自然反应人的腰背会自然伸展挺直，减少了弓腰驼背，也大大减少了腰椎杠杆效应和脊柱压力，自然有利于身心健康，因此保护好尾椎对身体健康有直接好处。

这里防滑丘4的设计有意提高了Hc＝47.8mm，除了稳固身体作用，还在于兴趣爱好者往往是低姿态坐姿坐在钓箱、矮凳、地上等等，受力部位比较集中在臀部坐骨部分，提高防滑丘11有利于使坐垫服帖臀部并均衡分散压力；

在三角区2和防滑丘4之间设计成沿臀部弧线走向的曲面，使人体重心落在该曲面最低处，重力由此向四周弧面分散传递，臀部受力均匀而且很小，即使长时间久坐也能保持舒适。

坐垫圆形轮廓减少了棱角羁绊因素，方便随地放置，面积大小能够包涵覆盖住臀部坐骨的面积就好。

Claims (6)

1.一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，包括坐垫内芯原胚(1)和坐垫本体(8)，其特征在于：所述坐垫内芯原胚(1)与坐垫三角区(2)一体成型，且坐垫内芯原胚(1)与坐垫防滑丘(4)一体成型，同时坐垫防滑丘(4)与坐垫三角区(2)之间形成坐垫臀部曲面(3)，坐垫内芯原胚(1)外侧包裹有坐垫里层(7)，且坐垫里层(7)外侧包裹有坐垫中间层(6)，同时坐垫外套(5)包裹在坐垫中间层(6)的最外侧；

所述坐垫本体(8)由坐垫内芯原胚(1)、坐垫外套(5)、坐垫中间层(6)和坐垫里层(7)四部分组成。

2.根据权利要求1所述的一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，其特征在于：所述坐垫内芯原胚(1)是由高分子吸能环保材料做成的波浪形装置，且高分子吸能环保材料是由增粘树脂改性苯乙烯嵌段共聚物通过配比和工艺得到，同时坐垫内芯原胚(1)的拉伸伸长率为100％～1500％。

3.根据权利要求1所述的一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，其特征在于：所述坐垫内芯原胚(1)的垂直承压强度大于200公斤，且坐垫内芯原胚(1)的硬度范围在邵氏硬度10C-75C之间。

4.根据权利要求1所述的一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，其特征在于：所述坐垫内芯原胚(1)为热塑性材质，且坐垫内芯原胚(1)的熔点大于200℃，坐垫内芯原胚(1)的加工方式包括注塑、挤出、滴塑、流涎、喷涂和浇铸。

5.根据权利要求1所述的一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，其特征在于：所述坐垫外套(5)、坐垫中间层(6)和坐垫里层(7)的尺寸与坐垫内芯原胚(1)的尺寸相适配，且坐垫中间层(6)和坐垫里层(7)和坐垫内芯原胚(1)组成完整内芯。

6.根据权利要求1所述的一种保护尾椎矫正坐姿快速消除疲劳促进健康的坐垫，其特征在于：所述坐垫里层(7)是由无纺布材质做成的波浪形装置，且坐垫中间层(6)是由纯绵布料缝制而成的波浪形装置，同时坐垫外套(5)是由聚酯涤纶布料缝制而成的波浪形装置。