CN1266360A - 双座台活动椅 - Google Patents

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Abstract

一种具有改进舒适度的座椅(20),包含:一对活动的座位组件。一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)为每一座位组件提供摇摆运动及垂直运动。座位组件(34)具有一中性角,该中性角与座椅的特定应用相一致。摇摆运动及垂直运动是根据中性角来确定。中性角的定向、摇摆运动及垂直运动使得由一就座者的坐骨、臀部及大腿所承受的重量最佳化地分布在座位组件上,从而改进了在一给定的座位环境下的座位的舒适度。

Description

双座台活动椅
[发明背景]
1.发明领域
本发明大体上涉及一种座椅，且更详细地说，涉及具有一对可活动座台(seat platform)的座椅。
2.相关技术说明
在过去，大部分的座椅并未强调就座者的活动性。未强调就座者活动性的座椅会造成就座者以一种受到拘束或者静态的姿势坐在其上。这可能会导致许多与健康有关的问题。举例来说，受到限制的就座者坐姿会造成关节受伤(关节炎)、肌腱发炎(腱炎、腹膜炎)、慢性关节退化(关节退化病)、以及肌肉疼痛(例如，当就座者将重量由一侧边活动至另一侧边的座椅骨架时，或者倾向一侧边时，该就座者必须拉张其背部肌肉，以维持其可适当地支撑在座椅上)。
长时间的静态坐姿亦会产生背部问题，这是因为在脊椎上长时间的静态压力所致。在脊椎上长时间的静态压力会折损流体由盘体流出，有损于葡萄糖的传送、盘体营养以及废弃物的排泄。
受拘束的就座者坐姿亦会造成循环不良。小腿的水肿通常是由于缺乏运动所致。造成小腿水肿的问题在于局部缺乏血液而增加心脏的静脉压力、血压及心律所致。水肿亦可能会让就座者受到静脉曲张、痔疮、以及末梢静脉的疾病，诸如冷脚。另一个由未强调就座者活动性的座椅所造成的循环疾病是深度静脉血栓，其是由于在小腿的静脉凝块所形成。这些血栓形成物是由于长时间静态坐姿所造成。当就座者背部或腿部的某些部位受到比在座椅上的其他部位还大的压力时，便会产生其他的循环问题，尤其是前面部位，且会深入至就座者坐在座椅上的其他部位。若就座者更加地朝向座椅的另一边侧倾，这更会发生在就座者的背部或腿部上。在腿部及背部上所产生的集中力会妨碍循环并导致不舒适感。
某些座椅已经设计成可以让就座者活动，并且增进坐在座椅上的就座者的舒适感。某些该座椅包括一对座台，其可以彼此独立地活动。每一座台可以一支点前后(see-saw)方式来加以摇动。在这些座椅其中之一，当座台前后滑动时，支点亦可以使座台垂直活动。独立的座台设计成可以自动对齐，且可使就座者背部正常且独立地活动，而不具有任何的限制，进而增进座椅的舒适感。
这些座椅的问题在于对于多数座位(seating)的应用及环境而言并不舒适(例如，办公室、居家、汽车等等)。在最普遍的座位环境中，这些座椅并无法通过适当地将坐骨隆起(ischial tuberosity)，即坐骨(seat bone)所承载的身体重量以及在不同坐姿(例如，一腿部抬起、两腿抬起、两腿放下、腿部交叉等等)期间位在两个座台上的背部与大腿的其他重量加以平均分布。这会造成不舒适感以及循环的问题。再者，在最普遍的座位环境中，座椅无法使肌肉、肌腱以及下背部、骨盆以及大腿部位具有所需要的运动。这会导致循环问题、柔软度问题以及背部问题。
[发明概要]
本发明的目的是要克服上述静态座椅的问题。
本发明的一个方面是涉及一种具有一对可活动的座位组件(seating assembly)的座椅，其可以通过提供座位组件来达到最佳化的就座舒适感，其中该座位组件具有一适用于特定座位应用的预定中性角。该中性角可以定义为相对于水平方向的角度，该座位组件在外力施加于座椅之前以该角度初始地定向。可以进一步了解的是，每一座位组件可以摇摆且垂直向上活动至一相等于中性角的预定量。
本发明的另一方面是具有四个额外的特色。第一，在较大的正向中性角座位应用中(后倾式座位)，该摇摆及垂直运动量应该要较大。第二，在较小的正向中性角座位应用中，摇摆及垂直运动量应该较小。第三，在较大的负向中性角座位应用中(前倾式座位)，该摇摆运动量应该较大，但垂直运动量应该较小。最后，在较小的负向中性角座位应用中，该摇摆运动及垂直运动的量应该较小。
本发明的又一方面涉及一种具有一对可活动座位组件的座位。一运动机构可在每一座位组件中提供垂直运动及摇摆运动。该座位组件可以根据座位的应用而具有一中性角，而其可摇摆及垂直运动的总量即取决于该中性角。此一组合会造成由就座者的坐骨所承受的重量及在臀部与大腿上的剩余重量是可以最佳化地分布在两个座位组件上，而不管就座者就座的位置为何。该组合亦可使得肌肉、肌键以及下背部的韧带、骨盆及大腿部位可以活动、且增进流体流动(例如，血液循环)、灵活度、柔软度，并且可以消除背痛。
[附图简述]
本发明这些及其他特征现将参考附图来加以说明，而其是用以说明而非用以限制本发明，其中：
图1是一办公椅的立体透视图，其中是采用本发明的双平台活动座椅；
图2是本发明的双平台活动座椅的座位组件实施例的立体分解视图；
图3是沿着图1的剖面线3-3所取的双平台活动座椅的截面视图；
图4是沿着图1的剖面线4-4所取的双平台活动座椅的截面视图，且象征性地显示运动机构(MM)及座位组件；
图5是类似于图4的截面视图，且其中显示该座位组件的垂直运动性；
图6是类似于图4及图5的截面视图，且其中显示透过一正向角度(θ1)的座位组件的可摇摆性；
图7是类似于图4至6的截面视图，且其中显示透过一负向角度(θ2)的座位组件的可摇摆性；
图8是运动机构MM及座位组件的象征性的示意图，且显示具有不同摇摆角度(θ1，θ2)且具有不同垂直运动量(V1、V2)的座位组件；
图9A至9C是运动机构MM及座位组件的象征性示意图，且其中显示不同中性角(α)的座位组件；
图10A至10C是运动机构MM及座位组件的象征性示意图，且其中显示具有不同中性角的座位组件以及不同角度的基座F；
图11至19是显示本发明的运动机构的其他实施例；以及
图20至21是显示本发明的双平台活动座椅的座位组件的其他实施例的顶视平面图。
[详细说明]
现请参照图1，其中显示一种依照本发明的实施例所建构的双平台活动座椅20，且其组合至一办公椅22。该座椅22包括一背部24、臂部26、及脚部28。台座30在座椅22的两相对侧连接于脚部28的上部。一支撑件或基座32横向延伸通过座椅22，且其是由台座30所支撑。双平台活动座椅20是由横向支撑件32所支撑。
虽然图上所示的双平台活动座椅20是配合一办公椅22来加以说明，然而读者可以很轻易地了解到办公椅仅是许多座位或环境应用的其中一个。举例来说，但并非做为限制，本发明的双平台活动座椅亦可以配合以下类型的座椅：工作场所(例如，组装线座椅)、汽车、小型卡车、长拖车、军用车辆、重装备、拖拉机、礼堂、戏院、体育场、机关、社交、休闲、餐厅家俱、运动(例如，活动躺椅)、摇摆椅、固定家俱(餐厅座椅)、折叠椅、堆叠椅、航空、公用汽车、火车、摩托车、高尔夫球埸运送车、轮椅、运动装置、厕所、坐/站椅(sit/standchair)以及手握式修配零件市场(after-market)的可携式座椅。
再者，具有双平台活动座椅20亦可以包括任何以下图中未显示的改进(但不具有任何限制)：靠头件、扶手、靠腿件、手动或电动调整机构、加热/冷却装置、以及振动/按摩机构。举例来说，双平台活动座椅亦可包括许多现代座椅上已有的任何手动的使用调整机构(例如，座椅高度控制机构、倾斜控制机构等等)。
现请参照图2，双平台活动座椅20包括一对相邻的座位组件34。每一座位组件34具有一座台或座体(seat body)36，其可以由金属、塑胶、网状骨架或者是一可充气装置。座体36亦具有大体上长方形的形状，且包括一主体38及一周边40。该主体38具有任何可以额外增加座椅舒适感的形状。周边40亦可包括一凸缘部42。座体36亦包括一组形成在主体38中的开孔44，以及一组形成在周边40中的开孔46。
虽然图上未显示，座体36是可以横向或纵向地再细分成两个或多个子部分。座位组件34的子部分亦可以以下将详细说明的方式摇动及垂直地活动。将该座体36细分，尤其是将座体36细分成可活动的子部分，使得座体36对于坐在座椅上的就座者的运动可以更灵活地反应。
每一座位组件34亦可以包括一缓冲材料48及/或一外部垫衬物盖体50。该缓冲材料48与外部垫衬物(upholstery)盖体50亦可以通过套入周缘开孔46的螺合接合件(图上未显示)而连接至座体36，或者以诸如黏胶的其他适当的接合装置来加以连接。该缓冲材料48及/或外部垫衬物盖体50的外形亦可以加以设计，以增加额外的座椅舒适度。可以了解的是，在某些座位应用中(例如，户外体育场座椅)，亦可不加该缓冲材料48及/或外部垫衬物盖体50。
现请参照图3至7，该座位组件34最好是经由至少一运动机构而彼此独立地活动，其以符号MM来加以表示，以使读者可以更了解在本发明的双平台活动座椅上的运动及方向。虽然最好是可以针对每一座位组件34而提供一运动机构MM，然而亦能同时针对两座位组件34而提供一个单一运动机构MM，或者针对每一座位组件34而提供多个运动机构MM。该运动机构MM可以为座位组件34提供垂直运动及摇摆运动。该运动机构MM的几个实施例是显示在图11至19中，且将说明如下。虽然这些运动机构MM的实施例包括不同类型的弹簧配置，然而读者可以轻易了解的是，亦可以采用其他类型的运动机构MM，诸如气动机构(例如，气囊)、液压机构、磁铁机构或者电动机构(配备有感应器、控制电路及/或电脑)。亦应注意的是，该座位组件34并不一定需要彼此完全地独立；座位组件的运动亦可以相互关联。
现请参照图3至5，座位组件34的垂直或上下运动现将加以说明。当坐下时，一就座者大体上是坐在其脊椎或坐骨上。就座者的重量大体上会在座位组件34上产生一对相应的净力R.S.、L.S.。每一运动机构MM允许其座位组件34相对于施加于其上的力量R.S.、L.S.而向下运动相应的距离V(图5)。当力量R.S.、L.S.由座位组件34上移开时，运动机构MM会造成座位组件34垂直向上升至其原始位置(图4)。
在传统未提供独立活动座椅半体的座椅中，当就座者将其坐骨上的重量由一侧边移动至另一侧边时，或者倾斜至一侧边时，就座者会拉张其背部肌肉以维持其在座椅上的充分支撑。这不仅会造成下背部的不舒适感，且在臀部一侧边上的集中负载亦会造成不舒适感。
运动机构MM是提供座位组件34具有独立垂直运动，因此该骨盆便需要调适在坐骨上由一侧边至另一侧边的重量变化，且在两坐骨的间维持一均衡的重量分布。这使得该臀部在坐下时可以扮演″身体支点″的角色，如同其在站立、行走或跑步时所扮演的角色。当站立、行走或跑步时，臀部是用以做为上半身的平衡点或枢转点，用以当就座者将其重量由一侧边移动至另一侧边时可以做为调整用。在传统的座椅中，臀部做为平衡或枢转点的功能是相当有限的。因此，上半身及下半身的重量便无法适当地在座椅上加以平衡。运动机构MM是提供足够的运动性，以使臀部可以有效地做为枢转点的功能。这对就座者的上半身及下半身提供了适当的重量分布，造成脊椎可以具有适当的调整性，且使得就座者可以更佳地支撑在座椅上。这可以防止下背部因为背部肌肉未受到拉张以维持平衡所引起的疼痛，且有助于降低上述在臀部一侧边上的集中负载。
本案发明人已经测出该垂直距离是视中性角而约在0.1英寸至4.0英寸的范围，此将在下文中更详细地说明，尤其是在座位的应用(seating application)上。若垂直活动量是小于约0.1英寸，则本案发明人已经测出座位组件34是无法提供臀骨具有足够的活动性，以使得脊椎骨具有适当的调整性，并且在两个坐骨之间维持平衡的重量分布。再者，若上下活动的量太小，则座椅感觉起来便过硬，造成在坐骨上具有过多的静压力。若垂直活动量大于约4.0英寸，则座位组件34便会造成不稳定的姿态和/或在肌肉上产生额外的应力，以维持平衡。然而，一般相信大约0.1至4.0英寸是活动的适当范围。对于多种应用而言，至少约0.8英寸是较适当的，其可以防止座椅感觉过硬，并可具有更稳定的坐姿。
图6及图7显示座位组件34的摇摆或上下(see-saw)运动。当一就座者坐在座位组件34上时，该就座者在座位组件34上的位置及其坐姿可以通过运动机构MM而造成每一座位组件34以一摇摆角度θ来加以摇摆。该摇摆角度θ是座位组件相对于座椅起始、未加负担的姿态或中性角位置NA的角度。就摇摆角度θ的计算目的而言，座椅的中性角位置NA可以考虑原点或0°。虽然在图3至7中，该中性角位置NA是水平的，然而可以在下文中清楚地了解到中性角位置NA可视座椅20的特殊应用而变化。
该通过运动机构MM所提供的座位组件34的独立摇摆运动，可使得每一座位组件34能以上述的方式由就座者的活动来使其运动，并且很理想地将就座者的重量分布在座位组件34上，以防止不舒适感及/或循环问题的产生。摇摆运动会造成肌肉、肌腱及位在下背部的韧带、骨盆及大腿部分由于这些部位在身体上的活动而产生运动。这有助于循环、馈入营养、消除代谢物以及防止腿部肿大(水肿)、血液栓塞以及其他末梢静脉疾病。此运动亦可通过在渗透作用上的被动变化而馈入椎间盘体。运动所引致的压力变化会″馈入″椎间盘体营养，且可消除由于被动扩散所产生的废弃物。这可以加强在就座者脊椎骨上的盘体的缓冲效果，降低由于坐下所造成的背部问题。当传导神经传送脉波至中央神经系统时，该运动亦会增加就座者的灵活度。就座者的舒适度亦会增加，因为坐下的运动会固定地重新分布压力作用于脊椎、关节及组织。
图6的座位组件34处于一摇摆向后的角度θ1(θ＞0°)。图7的座位组件34处于一摇摆向前的角度θ2(θ＜0°)。当就座者离开座位组件34时，每一运动机构MM会造成其座位组件34回复至其起始、未具有负担的姿态(图4)。
本案发明人已经决定最好该座位组件34可以摇摆的整体摇摆角度或总摇摆量大约为60°(由最远的向后摇摆位置至最前端的摇摆位置)。若总摇摆量太小，则本案发明人相信就座者在骨盆及大腿部位将无法获得足够的活动及运动范围，以提供加强的循环、柔软度及灵活度的优点。若总摇摆量大于大约60°，则本案发明人相信就座者将会处在不稳定的姿态，且这将会在肌肉上产生额外的应力以维持平衡。
现请参照图8，虽然由运动机构MM所提供的该垂直运动及摇摆运动是分别描述的，然而实际上这两种运动是可以同时由运动机构MM所提供。图上所示的座位组件34分别具有不同的垂直运动V1、V2及摇摆角度θ1、θ2。当就座者将其双腿交叉时，该座位组件34便有可能会呈现此一姿态。
现请参照图9A至9C，本案发明人已经确认在双平台活动座椅20中可以实现垂直运动及摇摆运动的优点，这是在过去最常见的座位应用中未能达到的，而每一座位组件34必须提供一中性角α，其适用于特定的座位应用或采用双平台活动座椅20的环境。本案发明人进一步证明由运动机构MM所提供的摇摆运动及垂直运动应依照该中性角α而定。
该中性角α是在中性角位置或直线NA与一保持在0°的虚拟水平线H之间的绝对角度。该中性角α是座位组件34在受到任何施加在座椅20上的外力之前的初始角度，其中该外力是诸如就座者的重量。水平线H与地球重力向量G(图9A)垂直。因此，如图10A至10C所示，支撑件32或基础F的方向在决定该中性角α时是不相关的，因为中性角α是相对于水平线H的绝对角度。
对于习知此项技术的人士应可了解，座位组件34的中性角位置NA能以多种方式来提供，诸如改变基础或支撑件32的角度、改变运动机构MM与基础或座体36的底部的连接、改变运动机构MM的结构及形状等等，但不仅局限在此。
图9B是显示该座位组件34具有一正向中性角α1(α＞0°)。本案发明人将具有正向中性角的座位应用视为后倾的座位应用，因为该就座者主要是以后倾的方式就座。图9C显示该座位组件34具有一负向中性角α2。本案发明人将具有一负向中性角的座位应用视为一种前倾座位应用，因为该就座者主要是以前倾方向就座。
大体而言，本案发明人已经测出该中性角α可以由大约负40°至正30°变化。在某些座位应用中，中性角α亦可以超过这些参数。举例来说，在坐-站椅(sit-stand chair)中，该中性角α可以超过大约负40°(例如，负45°、50°等等)。近来，坐卧两用办公座椅(superreclining office chair)的中性角α有时可超过大约正30°(例如，正35°、40°等等)。在大部分的座位应用中，若中性角α超过大约负40°，则就座者可能无法充分地在座椅的垂直运动中获得优点，因为大部分就座者重量可能会落在其腿部而非其脊椎骨。同样地，在大部分的座位应用中，若该中性角α是超过大约正30°，则就座者将无法在座椅的运动中获得充分的优点，因为大部分就座者的重量将会落在其背部而非落在脊椎骨。
对于两种主要类型的座位应用的中性角α变化而言，后倾座位(正向中性角座位)以及前倾座位(负向中性角座位)将说明如下。
应说明的是，虽然说明两种主要类型的座位，但在某位座位应用中，诸如办公室座椅，一座椅是可以调整的，以提供一正向中性角α1以及一负向中性角α2。这可以通过沿着座位组件34的侧边，在座位组件34下方等等设置的调整机构(图上未显示)而达成，以改变座椅在正向中性角α1及负向中性角α2之间的中性角α，包括其之间的不同位置。正向中性角座位应用
正向中性角或后倾式座位应用大体上包括三种不同的类型：1)最小中性角(α＝0至4°)；2)中间中性角(α＝0至15°)；以及3)最大中性角(α＝0至30°)。
本案发明人已经测出愈大的中性角座位(亦即，中间至最大中性角)，则在座位组件34中便要具有愈大的摇摆运动以及垂直运动。(可以了解的是，本案发明人亦已经测出该摇摆运动及垂直运动应该是要随着缓冲厚度的增加而相对地增加)。在此类型的座位中，该就座者是斜倚在座椅上。这表示相较于就座者基本上是垂直坐下的最小中性角座位，就座者就座的上半身重量是较少垂直向下朝向脊椎以及坐骨上。由于在此一姿态下作用于脊椎及坐骨上的应力较小，因此座位组件34需要更多的运动(同时垂直及摇摆)，以使得就座者在身体正常受到影响的部位上可以获得应力的解除。
本案发明人已经测出该较小的中性角座位(亦即，最小至中间中性角)的情况下，在座位组件34中的摇摆运动及垂直运动亦应较小。在此一座位类型中，就座者主要是垂直就座。因此，有较多的就座者上半身的重量是垂直地落在脊椎及坐骨上。此一较大的应力是表示就座者仅需要相当小量的垂直及摇摆运动来让就座者在身体正常受到应力的部位感觉到应力的消除。
以下将说明针对不同类型的后倾座位应用的座位组件34中的摇摆运动及垂直运动所需要的参数：
1)最小中性角：
在最小中性角座位中，该中性角α相当地小(α＝0至4°)。此一类型的座位实例包括办公室椅的座位以及工作椅的座位。根据上述中性角范围，总摇摆量应该介于大约5至10度。若总摇摆量大于约10度，则本案发明人相信该座位组件34将无法充分地支撑该就座者，而有可能会造成不稳定的姿态，而为了平衡便有可能需要在肌肉上产生额外的应力。若总摇摆运动量小于大约5度，则本案发明人相信就座者在骨盆部及大腿部位上将不会具有足够的活动及运动范围，以提供增进的循环、柔软度及灵活度的优点。根据此一中性角范围，垂直运动量应该是大约0.10至1.5英寸。若垂直运动量小于大约0.10英寸时，则座椅可能会感觉到过硬，而在坐骨上产生过多的静态压力，且有可能无法提供臀骨具有足够的运动来适当地调整脊椎，或者是在两坐骨之间维持平衡的重量分布。若垂直运动的量大于约1.5英寸，则座椅可能无法具有足够的支撑力。这可能会导致不稳定的姿态及/或为了平衡而在肌内上产生额外的应力。
2)中间中性角：
在中间中性角座位中，该中性角α是具有中间角度值(α＝0至15°)。此一类型的座位的实例包括动力交通工具座位，诸如汽车座位，但不仅局限于此。根据上述中性角范围，总摇摆量应介于约3和20度之间。若总摇摆量大于约20度，则本案发明人相信座位组件34将无法充分地支撑就座者，而有可能会造成不稳定的姿态，而为了平衡而在肌肉上产生额外的应力。若该总摇摆量小于大约3度时，则本案发明人相信就座者在骨盆及大腿部位将无法获得足够的活动及运动范围，以提供加强的循环、柔软度及灵活度的优点。根据此一中性角范围，垂直运动的范围应该是大约0.25至2.0英寸。若该垂直运动量小于大约0.25英寸时，该座椅便有可能会觉得过硬，而在坐骨上产生太多静压力，且可能对于坐骨产生不足的运动来适当地调整脊椎，并在两坐骨之间提供平均的重量分布。若垂直运动量大于约2.0英寸，则座椅便无法提供足够的支撑。这可能会导致不稳定的姿态，且/或为了平衡而在肌肉上产生额外的应力。
在诸如汽车座位的座位应用中，其中该就座者可以长时间地坐在一位置上，在座椅的运动特别地重要，以防止在腿部形成血栓(亦即，深度静脉栓塞)。这些血液栓塞的形成会更经常地发生在循环不良的人身上(例如，老人)，其长时间以静止姿态坐在座椅上。深度静脉栓塞是相当严重的问题，因为若血栓破裂且经过循环系统时，其会导致更大的问题，诸如肺部栓塞。用于特定座位应用的中性角的变化，以及提供上述摇摆运动及垂直运动参数会被动地使就座者其正常受到影响的就座部位运动，并且增进循环并降低深静脉栓塞的风险。
3)最大中性角：
在最大的中性角座位中，该中性角α由小至大(α＝0至30°)。此类型座位的实例包括坐卧椅、戏院以及飞机座位，但不仅局限于此。根据上述中性角的范围，总摇摆量应介于约10至60度之间。若总摇摆量大于大约60度，则本案发明人相信座位组件34将无法充分地支撑就座者，而可能会导致不稳定姿态，而可能在肌肉上产生额外的应力，以维持平衡。若总摇摆量小于大约10度，则本案发明人相信就座者在骨盆及大腿部位上将无法获得足够的活动及运动范围，以提供增进的循环、柔软度及灵活度。根据此一中性角范围，垂直运动量应该是大约0.5英寸至4.0英寸。若垂直运动量小于大约0.5英寸，则座椅便可能太硬，而在坐骨上产生太多的静态压力，且可能无法对骨盆提供足够的运动，以适当地调整脊椎，并在两坐骨之间提供平均的重量分布。若垂直运动量大于约4.0英寸，则座椅便无法提供足够的支撑。这可能会导致不稳定的姿态，且/或可能肌肉上产生额外的应力，以维持平衡。负向中性角座位应用
负向中性角或前倾式座位应用大体上是由中间中性角至最大中性角的座位所构成(α＝0至-40°)。
本案发明人已经测出，愈大的负向中性角座位(亦即，中间至最大负向中性角)，则需要较大的摇摆运动，但仅需要较小的垂直运动。在中间至最大负向中性角中，就座者的腿部可减轻多数作用于坐骨上的应力(亦即，受到较大部分的重力)，且提供某些需要的垂直运动。因此，在座位组件34中需要较少的垂直运动。相对地其需要较大的摇摆运动，以确保在臀部上的重量可以最佳化地分布在座位组件上，且就座者的肌肉、键及韧带可以被动地加以活动。该较小的负向中性角座位(最小至中间负向中性角)，相似于上述的正向中性角座位，其需要较小的摇摆运动及垂直运动量。
中间至最大负向中性角：
在中间至最大负向中性角座位中，该中性角α由小至大(α＝0至-40度)。此类型座位的实例包括坐站椅座位，但不仅局限于此。根据上述中性角范围，总摇摆量最好是介于大约10度至60度之间。若该总摇摆量大于约60度，则本案发明人相信该座位组件34将无法充分地支撑住就座者，几乎无法或不可能支撑该就座者，或者是产生一不稳定的姿态，而可能在肌肉上产生额外的应力，以维持平衡。若总摇摆量小于大约10度，则本案发明人相信就座者在骨盆及大腿部位上将无法具有足够的活动以及运动范围，以提供增进的循环、柔软度及灵活度的优点。根据此一中性角范围，垂直运动量应可以在0.1至1.5英寸。若垂直运动量小于大约0.1英寸，则座椅可能会感到过硬，而在坐骨上产生太多的静态压力，且可能无法对骨盆提供充分的运动，以对脊椎进行适度的调整，及在两坐骨之间维持平衡的重量分布。若垂直运动量大于约1.5英寸，则座椅可能无法提供足够的支撑。这可能会造成不稳定的姿态和/或在肌肉上产生额外的应力以维持平衡。
根据特定座位应用而以一特定中性角α来提供座位组件34，以及根据特定中性角α而提供特定的垂直运动及摇摆运动量，可以提供动态的座位表面，其可以针对每一各别座位应用来加以特殊设计。座位组件的特定中性角α可以适当地稳定该就座者，使得其可以通过在座位组件34上提供两种类型的运动而获得前述的优点。
该垂直运动及摇摆运动是供骨盆所需的独立的运动，以调适在坐骨上的由臀部至臀部的重量变化。这使得当坐下时，骨盆可以扮演“身体支点”的功能，正如同其在站立、行走或跑步时所扮演的一样。总而言之，这些运动用以将由该坐骨所承受的身体重量加以分布，且将臀部及大腿的剩余重量加以分布在两个座位表面上，而不管某人的坐姿为何(一腿抬起、一腿放下、两腿抬起、两腿放下、双腿交叉等等)。这些运动亦可通过在身体这些部位上的肌肉阵动而使得肌肉、键以及下背部的韧带、骨盆以及大腿部位得以活动。这可促进循环、馈入营养、消除身体排泄物以及防止腿部肿大(水肿)、血液栓塞以及其他末梢静脉疾病。当传导神经传送脉波至中央神经系统时，该运动亦会增加就座者的灵活度。就座者的舒适感亦会增加，因为座椅运动是同时地重新分布作用在脊椎、关节及组织上的压力。该摇摆运动亦会消除部分由座位表面所造成的严重的循环问题，尤其是在前面边缘，而深入至就座者的臀部及大腿。
现请参照图11至19，本发明的运动机构的各种实施例现将说明如下。这些运动机构最好是由钢、塑胶或者类似材料所制成。在适当的部位上，以“a”、“b”、“c”等等为下标的元件标号用以标示前述实施例中的相同元件，以易于理解。
现请参考图11，其中显示一运动机构76。该运动机构76包括一具有波状的弹簧78。该波状弹簧78包括一具有一凸缘82的第一峰部80。该凸缘82包括一螺纹接合件84，其用以将波状弹簧78连接至座位组件34a的座体36a。该波状弹簧78包括一第一谷部85，其靠在横向支撑件32a上。该第一谷部85以螺纹接合件而连接至支撑件32a。该波状弹簧78亦包括一第二峰部86，其支撑座体36a的另一面部，以及一第二谷部88，其靠在前述的台座30a上。
现请参照图12，其中显示一依照本发明另一实施例所建构的运动机构90。该运动机构90包括一对螺旋弹簧92，其靠在横向支撑件32b上。该弹簧92在尺寸或类型上可以有所变化，以获得所需要的摇摆及垂直运动。
现请参照图13，其中显示一依照本发明又一实施例所建构的运动机构94。该运动机构94分别包括第一及第二弹簧96、98。该第一弹簧96靠在一坚硬的基座上110上，且支撑座位组件34c的后缘部。该第二弹簧98靠在一台座30c上，且支撑该座位组件34c的前缘部。如上所述，弹簧96、98的尺寸及类型亦可以有所变化，以获得所需要的摇摆运动及垂直运动量。
现请参照图14，其中显示一依照本发明又另一实施例所建构的运动机构100。该运动机构100包括一主体部102以及一对脚部104。该主体部102包括一平板106，其支撑该座位组件34d。该运动机构100的平板106通过螺纹接合件或类似的接合装置而连接至座位组件34d。该脚部104具有正弦波形状，且终结在各别的凸缘108。该凸缘108通过螺纹接合件而连接至基础F。
现请参照图15，其中显示一依照本发明又另一实施例的运动机构112。该运动机构112与上述的运动机构100相同，除了其方向相反以外。该运动机构112包括一主体部114以及一对脚部116。该主体部114包括平板118，其靠在支撑件32e上。平板部118是通过一螺纹接合件或类似的接合装置而连接至支撑件32e。脚部116具有一正弦波形状，且终结在各别的凸缘120。该凸缘120通过螺纹接合件或类似的接合装置而连接至座位组件34e的内面。
现请参照图16，其中显示一依照本发明的又一实施例所建构的运动机构122。该运动机构122包括一主体部124，其靠在横向支撑件32f上。该主体部124通过螺纹接合件或类似的接合装置而连接至横向支撑件32f。一对阶状脚部126、128分别由主体部124的相对侧边延伸而出。该阶状脚部126、128终结在凸缘130上。该凸缘130支撑该座位组件34，且通过螺纹接合件或类似的接合装置而连接至该处。
现请参照图17，其中显示一依照本发明又一实施例所建构的运动机构132。该运动机构132与上述的运动机构122相同，除了其方向相反以外。该运动机构132包括一主体部134，其支撑该座位组件32g。一对阶状脚部136由主体部134的相对侧边延伸而出，且终结在成对的凸缘138上。该凸缘138靠在一对的横向支撑件139上。
现请参照图18，其中显示依照本发明另一实施例所建构的运动机构140。该运动机构140包括一长形、面部向上而呈拱形的构件142或叶片弹簧，其终结在相对两端部的凸缘144。该凸缘144支撑座位组件34h，且通过螺纹接合件或类似的接合装置而连接至该处。该运动机构140连接至横向支撑件32h的中点位置。
现请参照图19，其中显示一依照本发明又一实施例所建构的运动机构146。该运动机构146相同于上述的运动机构140，除了其方向相反以外。该运动机构146包括拱形构件148，其终结在相对两端部的凸缘150。该凸缘150靠在相应的横向支撑件152上，且连接至该处。该拱形构件148以其顶点连接至座位组件34i。
对于就座者在座椅20上就座的理想部位称之为坐骨目标部位。这是在座位组件34中就座者坐骨就座的部位(″坐骨″)，且其应该是设置在可以得到最佳舒适感、最佳运动性的部位，且可以获得最大的重量分布优点。此一部位是约略位于运动机构上方，并且纵向地延伸凸缘之间的距离，或者运动机构与座位组件34之间的接触点之间的距离。该坐骨目标部位的尺寸视运动机构的尺寸及结构而定。该坐骨目标部位最好是由座位组件中位于运动机构的中心上方的点纵向朝前及向后延伸最多5英寸(总计10英寸)，且可以横向地延伸与座位组件34同宽的宽度。
该坐骨目标部位在过去的摇摆座椅上则小很多。某些座椅包括一拱形组件，其以其顶点连接至座椅。该顶点狭窄地形成坐骨目标部位，因为就座者必须直接坐在顶点上方，以完全获得由座椅的运动所提供的舒适的优点。这有时是相当困难的，因为每个就座者具有不同的坐姿。本发明的多种运动机构实施例(参照图11、13、15、16、18)则可扩大坐骨目标部位，因为其纵向地延伸该标的部位至大约介于凸缘或接触点之间的距离。较大的目标部位可以确保就座者坐在座椅的适当部位上，以达到最佳的舒适感以及其他上述的优点。
现请参考图20及21，且首先参考图20，一对座位组件，大体上是由参考标号160来加以标示，且依照本发明另一实施例建构而成，现将说明如下。该座位组件装置160是由一对座台162在啮合部位164上相互啮合或密合在一起而构成。虽然其是密合在一起，然而座台162仍会摇摆、垂直运动，并且以上述相同的方式而具有一中性角。该啮合部位164具有一正弦波形状。
两密合的座台162通过单一缓冲件及/或套垫166所覆盖。将座台162加以啮合，且以一单一缓冲件及/或套垫166来加以覆盖，可以提供上述有关于在座位组件中提供中性角及两种类型运动的优点，并且可以消除在座位组件之间的任何界线或可目视的裂缝。消除此一裂缝可使座椅的上表面更具美观，防止碎屑及其他的碎片落入在这些由裂缝所形成的凹口中，且防止就座者的手指、手部、臂部、腿部或者衣物陷入此一区域中。
现请参照图21，其中显示一对座位组件170的另一实施例。这些座位组件170是由一对座台172所构成，其可以在啮合部位174啮合或者是密合在一起。该啮合部位174具有一齿状外形。该座台亦可以通过一单一缓冲件及/或覆垫176来加以覆盖。
在此应说明的是，在本发明的另一实施例中，在图2中所示的座台36能以一单一缓冲件及/或覆垫166来加以覆盖，以提供上述的优点。此一结构亦可以在座台36之间提供比密合式座椅160、170还更多的界线，但仍可使座椅的可目视的上表面更具有美观的外表，防止碎屑及其他的碎片落入在这些由裂开的座部组件所形成的裂缝中，且防止就座者的手指、手部、臂部、腿部或者衣物陷入此一区域中。
虽然本发明是以某些较佳实施例的方式说明如上，然而其他对于本领域的普通技术人员应可以明了在本发明的范围内仍可以有其他的实施例。因此，本发明的范围仅由权利要求的范围来界定。

Claims (52)

1.一种座椅(20)，包含：一对座体(36)，至少一运动机构使座体(36)具有一摇摆运动及一垂直运动，每一座体(36)根据座椅的特定应用而具有一预定的中性角，其中该中性角是当没有外力施加在座体(36)上时该座体(36)所在的位置相对于垂直地球重力向量的水平轴线的角度。
2.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角范围介于大约负40度及正30度之间。
3.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该垂直运动量介于大约0.1及4英寸之间。
4.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该座体(36)可以摇摆高达大约60度的角度。
5.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角大约介于0至正4度之间，而该垂直运动量则介于大约0.10及1.5英寸之间，且该总摇摆运动介于大约5及10度之间。
6.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0至正15度之间，且该垂直运动量介于大约0.25及2.0英寸之间，且该总摇摆运动介于大约3及20度之间。
7.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及正30度之间，且该垂直运动量介于大约0.5至4.0英寸之间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
8.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及负40度之间，且该垂直运动量介于大约0.1及1.5英寸之间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
9.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该运动机构提供一坐骨目标部位，该坐骨目标部位界定为一就座者坐在座体(36)上的理想部位，该坐骨目标部位在座体(36)的纵向上延伸大约10英寸，并且延伸达到该座体(36)的宽度。
10.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，一预定量的摇摆运动及垂直运动根据中性角而设于每一座体(36)上。
11.根据权利要求10所述的座椅(20)，其特征在于，当该正向或负向中性角较大时，该总摇摆角度较大。
12.根据权利要求10所述的座椅(20)，其特征在于，当该中性角是正向且较大时，该垂直运动较大，且当该中性角是负向且较大时，该垂直运动较小。
13.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该座体(36)是由一单一缓冲件(48、166、176)所覆盖。
14.根据权利要求13所述的座椅(20)，其特征在于，该座体(36)是带孔的。
15.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，该座体(36)彼此独立地活动。
16.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，每一座体(36)再细分成至少两个可活动的子部分。
17.根据权利要求1所述的座椅(20)，其特征在于，每一座体(36)是可以调整的，以提供多个中性角。
18.一种座椅(20)，其用以将一就座者身体的坐骨及臀部所承受的重量最佳化地分布在该座椅(20)上，而不论该就座者的坐姿如何，该座椅包含：
一对座位组件，每一座位组件包括一座位基部(110)、一由该基部所支撑的缓冲材料(48、166、176)、以及一用以保护该座位组件的盖体；
至少一支撑件(32、152)，其支撑该座位组件；
至少一运动机构，其配置在该至少一支撑件与该座位组件之间，该至少一运动机构使该座位组件进行摇摆运动及垂直运动；
每一座位组件具有(i)一根据座椅的特定应用而预定的中性角，其中该中性角是当没有外力施加在座位组件上时该座位组件所在的位置相对于垂直地球重力向量的水平轴线的角度；以及(ii)一预定量的摇摆运动及垂直运动，其根据中性角而设置在每一座位组件上。
19.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角范围介于大约负40度及正30度之间。
20.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该垂直运动量是介于大约0.1至4英寸之间。
21.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件可以摇摆高达大约60度的角度。
22.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0至正4度之间，而该垂直运动量则介于大约0.10及1.5英寸之间，且该总摇摆运动介于大约5及10度之间。
23.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0至15度之间，且该垂直运动量介于大约0.25及2.0英寸的间，且该总摇摆运动介于大约3及20度之间。
24.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及正30度之间，且该垂直运动量大约介于0.5至4.0英寸之间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
25.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及负40度之间，且该垂直运动量大约介于0.1及1.5英寸之间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
26.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该运动机构提供一坐骨目标部位，该坐骨目标部位界定为一就座者坐在座位组件上的理想部位，该坐骨目标部位在座位组件的纵向上延伸大约10英寸，并且延伸达到该座位组件的宽度。
27.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，当该正向或负向中性角较大时，该总摇摆角度较大。
28.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，当该中性角是正向且较大时，该垂直运动较大，且当中性角是负向且较大时，该垂直运动较小。
29.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件是由一单一缓冲件(48、166、176)所覆盖。
30.根据权利要求29所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件是带孔的。
31.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件彼此独立地活动。
32.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，每一座位组件再细分成至少两个可活动的子部分。
33.根据权利要求18所述的座椅(20)，其特征在于，每一座位组件是可以调整的，以提供多个中性角。
34.一种座椅(20)，包含：
一对座位组件，每一座位组件是包括一座位基部(110)、一由该座椅基部(110)所支撑的缓冲材料(48、166、176)，以及一盖体，其保护该缓冲材料(48、166、176)及该座位基部(110)；
至少一支撑件(32、152)，其支撑该座位组件；
至少一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)，其配置在该座位组件与至少一支撑件(32、152)之间，该至少一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)使该座位组件进行摇摆运动及垂直运动，以及一可让就座者的坐骨坐于其上的扩大的理想就座面积；
每一座位组件具有一根据座椅的特定应用而预定的中性角，其中该中性角是当没有外力施加在座位组件上时该座位组件所在的位置相对于垂直地球重力向量的水平轴线的角度，以及一预定量的摇摆运动及垂直运动，其根据中性角而设置于每一座位组件。
35.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角范围介于大约负40度及正30度之间。
36.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该垂直运动量介于大约0.1至4英寸之间。
37.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该垂直运动量是至少大约为0.8英寸。
38.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件可以摇摆高达大约60度的角度。
39.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0至正4度之间，而该垂直运动量则是介于大约0.10及1.5英寸之间，且该总摇摆运动介于大约5及10度之间。
40.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0至正15度之间，且该垂直运动量介于大约0.25及2.0英寸之间，且该总摇摆运动介于大约3及20度之间。
41.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及正30度之间，且该垂直运动量大约介于0.5至4.0英寸之间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
42.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该中性角介于大约0及负40度之间，且该垂直运动量大约介于0.1及1.5英寸的间，且该总摇摆运动大约介于10及60度之间。
43.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该运动机构是提供一坐骨目标部位，该坐骨目标部位界定为一就座者坐在座位组件上的理想部位，该坐骨目标部位是在座位组件的纵向上延伸大约10英寸，并且延伸达到该座位组件的宽度。
44.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，当该正向或负向中性角较大时，该总摇摆角度较大。
45.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，当该中性角是正向且较大时，该垂直运动较大，且当中性角是负向且较大时，该垂直运动较小。
46.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件由一单一缓冲件(48、166、176)所覆盖。
47.根据权利要求46所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件是带孔的。
48.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，该座位组件彼此独立地活动。
49.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，每一座位组件再细分成至少两个可活动的子部分。
50.根据权利要求34所述的座椅(20)，其特征在于，每一座位组件是可以调整的，以提供多个中性角。
51.一种座椅(20)，包含：
一对座位组件、至少一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)，其使该座位组件进行摇摆运动及垂直运动，每一座位组件具有一为非零角度的中性角，其中该中性角是当没有外力施加在座椅上时该座位组件所在的位置相对于一预定轴线的角度，该中性角的范围介于大约负40度及正30度之间，且根据座位组件的中性角而提供一预定量的摇摆运动及垂直运动给每一座位组件，该垂直运动量的范围介于大约0.1及4英寸之间，且该总摇摆运动量高达约60度。
52.一种座椅(20)，包含：
一对座体(36)，每一座体具有一坐骨目标部位，其在座体(36)的纵向上延伸大约10英寸，并且延伸达到该座体(36)的宽度；
一对运动机构，(76、90、100、112、122、132、140、146)，每一运动机构分别与一座体(36)相连结，每一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)提供其各自的座体(36)以摇摆运动及垂直运动，且每一运动机构(76、90、100、112、122、132、140、146)具有至少两个与其所连结的座体(36)实际接触的点。
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