TWI830707B - 可模塑自行車座墊及其組配方法 - Google Patents

Abstract

可依據一騎乘者之身體來客製化一自行車座墊以達成所要支撐及舒適度。該自行車座墊包含一內支撐殼板及一可模塑嵌板。該可模塑嵌板經構形以依據受試者之身體結構來模塑。該支撐殼板經構形以支撐一騎乘者之身體，且可包含至少一內部熱元件，該內部熱元件可操作以加熱該自行車座墊，使得當該騎乘者坐於該自行車座墊上時，依據該騎乘者之身體結構來模塑該嵌板。

Description

可模塑自行車座墊及其組配方法

本發明大體上係關於自行車及自行車座墊領域。特定言之，本發明係關於可客製自行車座墊、可模塑車座及組配程序。

在世界各地，自行車用於娛樂、鍛煉及交通。習知自行車座墊無法舒適地支撐一騎乘者之坐骨，此會導致不適及疼痛。習知自行車座墊亦不是很適合於諸多騎乘者，因為騎乘者之身體結構通常差異很大。另外，若騎乘者之體重或體形顯著改變，則一座墊會變得不舒適以需要安裝一新座墊。

在一些實施例中，一種可客製自行車座墊可具有一可熱成型材料及可操作以選擇性地加熱該可熱成型材料之一或多個內部加熱器。該經加熱可熱成型材料可經模塑以貼合使用者之身體結構以達成一所要舒適度、效能及/或身體位置。可多次模塑該座墊以達成一所要客製化組配。

該自行車座墊可具有一支撐殼板及覆蓋該支撐殼板之一墊料或緩衝部件。該緩衝部件可充當限制或抑制熱量自該等內部加熱器傳遞 至騎乘者之一絕緣體。此允許自行車座墊之上表面保持於一足夠低溫處以抑制或防止騎乘者不適或灼熱。例如，可使該座墊之上表面保持處於或低於一第一溫度(例如40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃或46℃)，同時該支撐殼板之一可模塑元件處於一模塑溫度(例如50℃、60℃、70℃或80℃)。該可模塑元件可完全或部分由一熱塑性材料製成。在其他實施例中，該可模塑元件可完全或部分由熱固性材料製成。該支撐殼板可具有不會在模塑程序期間塑性變形之一剛性基底殼板。在各種加熱程序中，可由該等加熱器預加熱該座墊。在騎乘者坐於該座墊上之後，該等加熱器可週期性或連續加熱該座墊。

在一些實施例中，一種可客製自行車座墊包含經構形以支撐一騎乘者之身體之一支撐殼板。該支撐殼板包含能夠加熱該支撐殼板以依據一騎乘者之身體結構來模塑該支撐殼板之至少一內部熱元件。該熱元件可嵌入該可客製自行車座墊內且經構形以加熱經受相對較高施加壓力之該支撐殼板之離散區域。例如，該熱元件可經定位以將支撐該騎乘者之坐骨之該支撐殼板之區域加熱至等於或大於該等區域之一軟化溫度、一玻璃轉變溫度或一熔融溫度之一預定溫度。在一些實施例中，可將該內部熱元件整合至該支撐殼板之一單一本體中。在其他實施例中，該支撐殼板包含一框架部件及分離可熱成型嵌板。可將該等可熱成型嵌板定位於允許向下位移該等嵌板之至少部分之開口或接納構件內。

一騎乘者可使用該座墊但無法偵測到該等內部熱元件，因為該內部加熱器可定位於諸如發泡墊料之一緩衝部件下方。替代地，可將該內部熱元件嵌入該等可熱成型嵌板或基底殼板中或其下方以因此使該內部熱元件無法在正常使用期間被該騎乘者偵測到。當接通該加熱器時，其 可產生足量熱能來模塑該等可熱成型嵌板。可執行任何數目個熱成型程序以達成一所要組配。可允許該座墊冷卻至環境溫度(例如室溫)以設定該座墊之形狀。可執行該模塑程序任何數目次以達成所要組配。

在一些實施例中，一種自行車座墊包含複數個接納構件及覆於一基底殼板之該等接納構件上之一或多個熱成型嵌板。可依據騎乘者之身體來客製化該等嵌板。例如，可在該騎乘者使用該座墊時將各嵌板直接定位於該使用者之一坐骨下方。可在加熱至可高於室溫至少10℃、20℃、30℃或40℃之一預定溫度以上時模塑該等嵌板，使得該等嵌板在正常環境中使用時維持其模塑形狀。

該座墊可經模塑以達成最高騎乘者施加壓力之一所要減小，通常大體上在該騎乘者之坐骨下方。該減小可等於或小於(例如)約3%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%或約30%。例如，可藉由組配程序來將由該騎乘者之坐骨施加於該座墊之最高壓力減小至少約5%。覆於該支撐殼板上之緩衝材料可經選擇以進一步增強舒適度。

可在模塑之前將一熱絕緣模塑蓋放置於該支撐殼板上。一旦完成模塑，則可將另一蓋及墊料安裝於該支撐殼板上。可安裝一發泡緩衝墊來提供所要舒適度。在其他實施例中，可將該緩衝部件永久耦合至該支撐殼板，且可在該緩衝部件提供熱絕緣時模塑該支撐殼板。

可將該等熱元件整合至該座墊中，使得周圍座墊組件防止水分或污染物影響該等熱元件。在其他實施例中，可將該等熱元件暫時附接至該座墊。一旦完成模塑，則可自該座墊拆離該熱元件。此允許該座墊保持一相對較低重量且減小可再用熱元件損壞之可能性。

在特定實施例中，一種自行車座墊可具有用於執行模塑之 不同狀態。在一第一狀態中，該座墊可產生用於熱成型之熱量。可依據騎乘者之身體來使一剛性支撐殼板熱成型以提供一舒適組配。在另一狀態(例如一截止狀態)中，該殼板可維持其形狀。該自行車座墊可具有用於監測組配程序之一或多個感測器。

一種可客製自行車座墊可包括一支撐殼板及一可客製坐骨結節嵌板。該支撐殼板可包含一第一接納構件及一第二接納構件。該坐骨結節嵌板可包含一或多個可模塑材料、熱塑性材料等等。在一些實施例中，該嵌板包含可定位於該第一接納構件中之一第一坐骨結節骨支撐部分及可定位於該第二接納構件中之一第二坐骨結節骨支撐部分。該坐骨結節嵌板可經構形以在將該可熱成型坐骨結節嵌板加熱至高於一預定溫度之後依據坐於該可客製自行車座墊上之一騎乘者之身體結構來模塑。

該可客製坐骨結節嵌板可經構形以在處於室溫時保持該騎乘者之幾何形狀且經構形以在加熱至高於該預定溫度時重新模塑。該內支撐殼板具有沿該自行車座墊縱向延伸之一背脊，且該背脊定位於該第一接納構件與該第二接納構件之間。該預定溫度可為該熱塑性材料之一軟化溫度、玻璃轉變溫度或一熔融溫度。可基於所要客製化程序來選擇該嵌板之性質。

該自行車座墊可包含經構形以覆蓋該內支撐殼板及一加熱器之一緩衝墊。該加熱器定位於該緩衝墊與該內支撐殼板之間且具有用於將該可熱成型坐骨結節墊加熱至該模塑溫度之一加熱狀態。在一些實施例中，該加熱器可包含經構形以接收電能且產生足量熱能來加熱該可模塑坐骨結節嵌板之一或多個熱電加熱器。

在一些實施例中，一種自行車座墊包括具有一第一接納構 件及第二接納構件之一內支撐殼板及一可模塑嵌板。該可模塑嵌板具有一第一部分及一第二部分。該第一部分可定位於該第一接納構件中，且該第二部分可定位於該第二接納構件中。該可模塑嵌板經構形以可熱成型而適應一受試者之身體結構以在該受試者坐於該自行車座墊上時減少高壓點。

可將該第一接納構件定位於受試者之一坐骨結節骨下方且將該第二接納構件定位於該受試者之另一坐骨結節骨下方。該第一接納構件及該第二接納構件之一或兩者係開口。

在進一步實施例中，一種自行車座墊包括具有至少一接納構件之一內支撐殼板及一可模塑嵌板。該可模塑嵌板可定位於該至少一接納構件中且經構形以組配受試者之身體結構。該可模塑嵌板可包含或熱接觸一或多個熱電元件。

一種用於組配一自行車座墊之方法包含：感測由一騎乘者施加於該自行車座墊之一第一壓力；加熱該自行車座墊之一可模塑嵌板；及依據該騎乘者之至少一部分來模塑該經加熱可模塑嵌板。在模塑該可模塑嵌板之後，感測由該騎乘者施加於該自行車座墊之一第二壓力且比較該第二壓力與該第一壓力。該方法可進一步包含：偵測施加壓力以判定是否重新加熱該可模塑嵌板。

在一些實施例中，一種自行車座墊可具有用於適應一騎乘者之身體結構的一或多個可選擇性模塑部分。該等部分可經定位以最小化、限制或實質上消除壓力熱點。可基於該騎乘者之性別、特定體型及騎乘方式來選擇該等可模塑部分的數目、位置及特性。該自行車座墊可為公路自行車座墊、山地自行車座墊、旅遊自行車座墊等等。

可在多步驟程序中形成該等自行車座墊。例如，可依據該 騎乘者之身體來使一支撐殼板熱成型。在一單獨程序中，可在諸如一熱成型程序之另一程序中客製化一緩衝部件(例如圖5之緩衝部件170)。此允許個別客製化座墊之不同部分以提供一所要組配。儘管可在完全組裝時模塑該等自行車座墊，但可部分或完全拆卸該等自行車座墊用於模塑及重組。可基於該騎乘者之身體結構來選擇車座或座墊之尺寸、構形及材料。另外，本文所揭示之材料、座墊、技術可與其他類型之車座或支撐元件一起使用。

在進一步實施例中，一座墊之可模塑元件可跨在使用期間支撐騎乘者之大部分體重之區域的一實質部分延伸。在一些實施例中，該等可模塑元件支撐經施加於該座墊之使用者體重的至少30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%。該座墊之其他部分可係由大體上維持其形狀之半剛性或剛性材料製成。此允許該座墊具有適合於將實質壓力施加於其之熱成型區域的可選擇性模塑區域。剛性框架維持該座墊之大致整體輪廓及構形。

可模塑自行車座墊及組配程序

100:自行車

106:自行車車架

108:座管

110:自行車座墊/車座

140:坐骨

142:坐骨

150:可模塑區域/可模塑部分

152:可模塑區域/可模塑部分

160:軌條系統

162:內支撐殼板/基底支撐殼板

164:嵌板

166:熱元件

168:溝槽/通道/切口

170:緩衝部件

180:覆蓋層

190:蓋

192:端

194:鼻端

200:接納構件

202:接納構件

208:殼板

220:坐骨支撐翼/部分

222:坐骨支撐翼/部分

230:中央背脊

250:輪廓化表面

260:熱電元件

263:連接器

264:插頭

266:感測器

270:第一翼

272:第二翼

280:自行車座墊

282:軌條系統

284:支撐殼板

285:電源

286:緩衝部件

287:主體

288:覆蓋層

296:熱電元件/熱電加熱器

297:元件

299:上表面

300:下表面

371:電源

374:感測器

377:區塊

378:支架

379:區塊

380:系統

381:區塊

382:組配系統

384:感測器

386:運算裝置/電腦

388:支架

400:方法

401:方法

403:車座座墊

410:區塊

420:區塊

430:區塊

440:區塊

450:區塊

460:區塊

500:座墊

510:外層

512:緩衝元件/緩衝層

513:可模塑支撐殼板

514:可熱成型層/可模塑層

516:支撐結構

520:座墊寬度

530:區域

532:區域

540:距離

t:厚度

圖1係具有根據本發明之一實施例之一客製化自行車座墊之一自行車之一側視圖。

圖2係坐於圖1之自行車座墊上之一騎乘者之一後視圖。

圖3係圖1之自行車座墊之一後透視圖。

圖4係根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一等角視圖。

圖5係圖4之自行車座墊之一分解等角視圖。

圖6係圖4之自行車座墊之一俯視圖。

圖7係沿圖6之線7-7取得之圖6之自行車座墊之一橫截面圖。

圖8係圖7之自行車座墊之一部分之一詳細橫截面圖。

圖9係客製化之後之圖7之自行車座墊之一部分之一詳細橫截面圖。

圖10係根據本發明之一實施例之一內支撐殼板之一仰視透視圖。

圖11係圖10之內支撐殼板之一等角視圖。

圖12係圖10之內支撐殼板之一俯視圖。

圖13係根據本發明之一實施例之一自行車座墊之內部組件之一等角視圖。

圖14係根據本發明之一實施例之一熱總成之一等角視圖。

圖15係圖14之熱總成之一俯視圖。

圖16係根據本發明之一實施例之一可模塑嵌板之一俯視圖。

圖17係圖16之可模塑嵌板之一等角視圖。

圖18係根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一分解等角視圖。

圖19係根據本發明之一實施例之一支撐殼板之一俯視圖。

圖20a係沿圖19之線20a-20a取得之支撐殼板之一橫截面圖。

圖20b係根據本發明之另一實施例之沿圖19之線20b-20b取 得之支撐殼板之一橫截面圖。

圖21繪示用於客製化根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一系統。

圖22係用於組配根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一方法。

圖23繪示用於客製化根據本發明之另一實施例之一自行車座墊之一系統。

圖24係用於組配根據另一實施例之一自行車座墊之一方法。

圖25係根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一仰視等角視圖。

圖26係圖25之自行車座墊之一前視圖。

圖27係圖25之自行車座墊之一俯視圖。

圖28係根據本發明之一實施例之一座墊之一俯視圖。

圖29係在執行一組配程序之前沿圖28之線29-29取得之座墊之一橫截面圖。

圖30係在完成組配程序之後沿圖28之線29-29取得之座墊之一橫截面圖。

相關申請案

本申請案主張2017年9月18日申請之美國臨時專利申請案第62/560,095號的權利，該案之全文係以引用的方式併入本文中。

概述

圖1係具有一自行車車架106、一座管108及一自行車座墊或車座110(「座墊110」)之一自行車100之一側視圖。座墊110係藉由座管108連接至自行車車架106。可使用涉及依據一騎乘者之身體結構來使座墊110熱成型之一組配程序來使座墊110客製組配騎乘者。客製化座墊110可提供一舒適組配，且可被重新塑形任何次數以調整組配。若騎乘者之體重或體形顯著改變，則可(例如)重新模塑座墊110。自行車100可為公路自行車、山地自行車、旅遊自行車、巡邏自行車或其他類型之自行車。

可基於騎乘者之身體結構、自行車構形及/或其他組配標準來構形及客製化座墊110。例如，一女性專用座墊可比一男性專用座墊寬，此係因為一般女性之坐骨結節(即，坐骨)之間之間隔通常較寬。在另一實例中，座墊110可為具有用於長距離騎乘之一相對長窄鼻部之一旅遊座墊或車座。可基於(例如)座墊期望用途來選擇座墊之構形(例如整體形狀)、特性(例如緩衝性)及建構。

圖2係坐於座墊110上時之一騎乘者之骨頭之一後視圖。圖3展示具有可模塑區域或部分150、152(以虛線繪示)之座墊110。可將可模塑部分150、152定位於所要位置處以管理施加壓力。在一些實施例中，可將可模塑部分150、152大體定位於各自坐骨140、142(圖2)下方。可模塑部分150、152可包含單件式或多件式可模塑嵌板、可模塑層(例如發泡層)、可模塑墊片、可模塑嵌件或可經重新塑形(例如，經由一熱程序)以貼合一使用者之身體之其他元件。可基於自行車之構形來選擇可模塑區域之構形、數目及其位置。例如，一公路自行車座墊之可模塑區域之大小可不同於一山地自行車座墊之可模塑區域之大小。儘管主要在管理與坐骨相關聯之壓力點之背景下討論可模塑嵌板，但本文中所揭示之車座及座墊可經構形以 管理其他位置處之壓力且可在組配程序期間採取或不採取任何措施來組配。

圖4係根據本發明之一實施例之座墊110之一等角視圖。座墊110可包含可將自行車座墊110連接至座管之一軌條系統160。軌條系統160可包含完全或部分由金屬(例如鈦、鋁、鋼等等)、聚合物、複合材料(例如碳纖維複合材料、金屬塗覆複合材料等等)或其他適合材料製成之一對軌條。可基於至座管之連接來選擇軌條系統160之構形。座墊110亦可包含一覆蓋層180，其可完全或部分由一或多個天然材料(例如皮革、棉織物等等)、合成材料(例如合成皮革、尼龍等等)或其他適合材料製成且可包含諸如一選用溝槽、通道或切口168之一或多個構件。

圖5係包含一內或基底支撐殼板162、一可客製嵌板164(「嵌板164」)、一熱或熱電元件166(「熱元件166」)及一緩衝部件170之座墊110之一等角分解圖。內支撐殼板162可由軌條系統160支撐且可經構形以支撐一騎乘者之質量。一蓋190可覆蓋軌條總成160之一端192且連接至殼板162之鼻端194。

嵌板164可完全或部分由一或多個熱塑性材料(例如丙烯酸共聚物熱塑性塑膠)、熱固性材料或可經選擇性重新構形之其他適合材料製成。殼板162界定定位於客製位置處之接納構件200、202。接納構件200、202可為開口、切口、凹陷區域或其等之組合。嵌板164可跨接納構件200、202延伸。在一客製化程序期間，嵌板164之至少一部分能夠穿入及/或穿過構件200、202以貼合騎乘者之身體結構，藉此限制或最小化高壓區域(通常在騎乘者之坐骨下方)。在完成客製化程序之後，嵌板164一般會變剛硬以維持其形狀。

熱元件166可用於將嵌板164選擇性地加熱至一預定溫度(例如一軟化溫度、一玻璃轉變溫度、一熔融溫度或其他所要溫度)且可跨嵌板164之上表面之一部分或大部分延伸。熱元件166可在使用期間保持嵌入座墊中且接著可用於執行額外客製化程序。熱元件166可夾於緩衝部件170與嵌板164之間以有助於隔離座墊110內之熱量。另外，緩衝部件170可為有助於限制車座之外表面之溫度以藉此防止騎乘者在模塑期間感到不適之一熱障壁。熱元件166可具足夠柔性以貼合嵌板164之模塑形狀以保持與嵌板164之上表面熱接觸。

圖6係根據本發明之一實施例之座墊110之一俯視圖。圖7係沿圖6之線7-7取得之座墊110之一橫截面圖。現參考圖7，嵌板164之坐骨支撐翼或部分220、222定位於殼板208之一中央背脊230之兩側上。中央背脊230可有助於支撐騎乘者之體重以最小化、限制或實質上防止下沉、會陰腺上之過大壓力等等。

圖7及圖8展示模塑之前之部分220。圖9展示模塑之後之部分220。已向下移動部分220之輪廓化表面250以有助於分佈由騎乘者跨座墊110之上表面施加之壓力。可模塑部分220任何次數。部分220可經模塑以將施加於車座之最大壓力減小一預定量。例如，可將最大壓力減小至少約5%、約10%、約15%、約20%或其他適合量以避免過大壓力。此有助於分佈由(例如)坐骨施加之壓力以舒適地管理壓力熱點。部分220之位移量及輪廓化將取決於騎乘者之身體結構及體重。另外，可基於座墊之構形來選擇部分220之尺寸及位置。例如，具有一140mm寬度之一座墊可具有比具有一150mm寬度之一座墊更靠在一起之部分220。

圖10係根據本發明之一實施例之座墊110之一仰視等角視 圖。圖11係殼板162之一俯視等角視圖。圖12係殼板162之一俯視圖。參考圖11及圖12，接納構件200、202可為實質上大於騎乘者之坐骨以允許跨開口延伸之嵌板164(圖5)之部分向下移動進入及/或穿過開口之切口。此允許嵌板164(圖5)在模塑程序期間大幅偏轉且避免或限制嵌板164橫向擴展。在其他實施例中，接納構件200、202可呈可包含一或多個壁、脊及用於管理可模塑材料之擴展或移動之其他構件之接納凹槽或凹陷之形式。殼板162及客製化嵌板164可一般較剛硬以支撐座墊110之上覆部分。可基於作用於騎乘者之會陰腺、坐骨及其他構件之所要壓力來選擇背脊230及接納構件200、202之尺寸。例如，座墊尺寸可經選擇以確保會陰腺上之壓力不大於一選定壓力量(例如施加於坐骨之壓力之約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%或約50%)。

圖13係根據本發明之一實施例之座墊之內部組件之一等角視圖。可經由黏著劑、耦合器(例如鉚釘)、結合劑或其等之組合將熱元件166耦合至相鄰組件。在其他實施例中，可將熱元件166附接、嵌入或囊封於可模塑嵌板164中。

圖14係根據本發明之一實施例之熱元件166之一等角視圖。熱元件166可包含一熱電元件260(「元件260」)、一連接器263及一插頭264。連接器263可將電力自插頭264提供至元件260。連接器263可包含將電能自插頭264提供至元件260之一或多個導線，其等包含一束導線。元件260可包含藉由電能來發熱之一或多個電路。在一實施例中，各電路可包含具有黏著至嵌板164之一黏著背襯之鎳鉻跡線。另外或替代地，元件166可包含一或多個帕爾帖(Peltier)裝置、熱電裝置(例如電阻加熱器)、感測器(圖15中以虛線展示一感測器266)或其等之一組合。感測器 可為溫度感測器、壓力感測器、接觸感測器或用於提供所要偵測及/或量測之其他感測器。例如，可在組配程序期間使用溫度感測器來監測溫度，且可使用壓力感測器來量測壓力以確保一舒適組配或追蹤一騎乘者之資料。元件166之組件可具撓性以在不影響元件166之效能的情況下呈現不同構形。此允許熱元件166用於執行任何數目個模塑程序。例如，元件260可為能夠經歷顯著變形及/或位移而不明顯損害元件260之加熱/冷卻性能之一撓性電阻加熱器。

圖16係嵌板164之一俯視圖。圖17係嵌板164之一等角視圖。現參考圖16及圖17，嵌板164包含經構形以覆於殼板之接納構件上之一第一翼270及一第二翼272。在一些實施例中，嵌板164可完全或部分由丙烯酸共聚物塑膠、熱塑性材料、熱固性樹脂或其他類型之可模塑材料製成。在一實施例中，嵌板164係具有等於或小於約2.5mm、約3mm、約3.2mm、約3.5mm、約4mm等等之一厚度之一丙烯酸熱塑性片材或部件。材料可足夠厚以維持其在正常使用期間之模塑後形狀。在一些實施例中，嵌板164包含一或多個可熱成型發泡層且可為可替換或永久的。例如，嵌板164可為由一熱塑性材料(諸如一熱塑性混合物或單一熱塑性材料)製成之一單一發泡層。

座墊可具有不同類型之熱元件。例示性熱元件包含(但不限於)加熱/冷卻通道、熱電元件或其等之組合。座墊之可模塑部分可支撐騎乘者之質量之一大部分。在一些實施例中，座墊之可模塑部分可支撐騎乘者之總質量之至少約50%、約60%、約70%、約80%或約90%，使得依據騎乘者之身體來模塑座墊之質量支撐部分之大部分。在模塑程序期間，騎乘者可踩踏自行車且呈現正常騎乘位置。座墊之緩衝元件可確保熱元件不 改變座墊之緩衝特性。可將熱元件嵌入緩衝部件、支撐殼板、可模塑嵌板或座墊之組件中。在一些實施例中，熱元件夾於緩衝部件之間且一可模塑嵌板跨一剛性殼板之一或多個開口延伸。剛性殼板可在模塑程序期間及/或模塑程序之後維持其形狀。例如，剛性殼板可由金屬、碳纖維或能夠承受相對較高溫度而不經歷實質永久變形之另一適合材料製成。

圖18係根據本發明之一實施例之一自行車座墊280之一分解等角視圖。自行車座墊280可包含一軌條系統282、一可客製支撐殼板284、一緩衝部件286及一覆蓋層288。可客製支撐殼板284可為由軌條系統282支撐之一基底殼板。除下文將詳述之內容之外，結合圖1至圖17所討論之座墊110之描述同樣適用於座墊280。

支撐殼板284可包含一或多個整合熱或熱電元件296。自行車座墊280具有在使用期間大體上各定位於騎乘者之坐骨下方之兩個隔開熱電元件296。在一模塑程序期間，熱電元件296可加熱由熱塑性材料製成之支撐殼板之區域以使該等區域熱成型。

圖19係根據本發明之實施例之自行車座墊280之一俯視圖。支撐殼板284包含可完全或部分由熱分子塑膠材料製成之一主體287。熱電元件296可為附接至或嵌入主體287中之互連或連接電阻加熱器。在一些實施例中，熱電元件296可彼此電連接以將座墊之對置側加熱至均勻溫度。在其他實施例中，可電隔離熱電加熱器296以個別模塑座墊之對置側。例如，可在不同時間模塑座墊之各側以實現增強客製化。

圖20a係沿圖19之線20a-20a取得之支撐殼板284之一橫截面圖。熱電元件296可包含經附接至主體287之一上表面299之一元件陣列297(圖中標識一個)。元件297在整個使用中保持與上表面299熱接觸。在 其他實施例中，元件297可經附接至主體287之一下表面300。元件297亦可係定位於其他位置處。在一些實施例中，元件297係沿上表面299及下表面300兩者定位。可基於車座之所要舒適度、所要加熱特性等等來選擇元件297(不論是電阻元件或冷卻通道)之位置、數目及構形。

圖20b係根據另一實施例之沿圖19之線20b-20b取得之支撐殼板284之一橫截面圖。除下文將詳述的內容之外，圖19及圖20a之熱電元件296的描述同樣適用於圖20b。圖20b展示嵌入主體287中之元件297。元件297可具撓性以在不損壞熱電元件296的情況下將主體287模塑為高度輪廓化形狀。

圖21繪示用於客製化根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一系統380。系統380包含自行車100及一支架378。系統380可包含選用感測器374，諸如壓力感測器、接觸感測器、力感測器，或用於感測所要參數之其他適合偵測器。座墊之電組件(例如感測器、加熱元件等等)可經由一有線連接，自一電源371(諸如一AC插座)接收電力，或自一內部電源(諸如整合至座墊中之一電池)接收電力。系統380亦可包含選用騎乘者監測或定位設備。

圖22繪示用於組配根據本發明之一實施例之一座墊之一方法400。可使用結合圖21所討論之系統或本文中所揭示之其他系統來執行方法400。

在區塊377中，一騎乘者可坐於座墊上騎乘自行車。可基於騎乘者之身體結構來設置自行車。例如，可使用各種組配技術來設定座墊高度。

在區塊379中，可加熱座墊以在騎乘者開始騎乘之前或騎 乘者開始騎乘之後熱成型。一加熱元件(例如結合圖5所討論之熱元件166)可用於內部加熱嵌板164。緩衝部件170(圖5)可使元件166熱絕緣以避免騎乘者過熱。在一實施例中，緩衝部件170可為具有大體上匹配內支撐殼板162之幾何形狀之幾何形狀之一發泡覆蓋層。在一實施例中，緩衝部件170可完全或部分包括胺基甲酸酯發泡體。在其他實施例中，嵌板可係與座墊之殼板或支撐結構整合，或為座墊之殼板或支撐結構的部分。

可使用一外部加熱源來加熱車座110。可使用一吹風機、一烤箱或適合加熱環境來加熱座墊。溫度感測器可耦合至外部或可定位於座墊內以追蹤溫度。若使用一外部元件來加熱座墊之一可模塑組件，則可使用一溫度偵測器來監測座墊。

一旦客製化座墊，則可被動或主動冷卻座墊，直至其保持其形狀。例如，可經由液體(例如冷水)、帕爾帖裝置或冷氣(例如對流冷氣)來主動冷卻一模塑嵌板。替代地，可允許經由周圍環境(其可處於或接近室溫)來被動冷卻嵌板。當嵌板之溫度低於其玻璃轉變溫度時，嵌板可保持其形狀。

在區塊381中，可基於騎乘者回饋、診斷結果等等來重新模塑嵌板。可比較原始座墊設置及資料與未模塑車座資料以比較壓力、壓力峰值、騎乘者回饋或其他參數。若未達成所要組配，則方法400可返回至區塊379。可熱處理嵌板任何數目次，直至達成一所要組配。若騎乘者之體重或體形顯著改變，則座墊會變得不舒適。可執行方法400以重新組配座墊。

圖23繪示用於客製化根據本發明之一實施例之一自行車座墊之一系統380。系統380包含自行車100及一組配系統382。組配系統382 可包含一或多個感測器384、一運算裝置或電腦386及一支架388。感測器384可為壓力感測器、接觸感測器、力感測器或用於感測所要參數之其他適合偵測器。在一些實施例中，感測器384耦合至或整合至車座中。在其他實施例中，感測器384可為在組配程序期間放置於車座110上且接著被移除之分離組件。座墊之電組件(例如感測器、加熱元件等等)可由一電源285(諸如一AC插座、一電池等等)供電。

一運算裝置386與感測器384通信且可為一膝上型電腦、一智慧型電話或其他電腦裝置。可適合與本發明一起使用之運算裝置、環境及/或構形之實例包含(但不限於)個人電腦、伺服器電腦、手持或膝上型裝置、蜂巢式電話、可穿戴電子器件、平板裝置、多處理器系統、基於微處理器之系統、包含上述系統或裝置之任何者之分佈式運算環境等等。例如，運算裝置386可為經由一有線連接或經由一區域網路無線地與感測器384通信之一平板電腦。運算裝置386可包含一或多個輸入裝置，其可包含(例如)一滑鼠、一鍵盤、一觸控螢幕、一紅外線感測器、一觸控板、一可穿戴輸入裝置、一基於攝影機或影像之輸入裝置、一麥克風或其他使用者輸入裝置。

運算裝置386可包含具有用於揮發性及非揮發性儲存之各種硬體裝置之一或多者之記憶體，且可包含唯讀及可寫兩種記憶體。例如，一記憶體可包括隨機存取記憶體(RAM)、CPU暫存器、唯讀記憶體(ROM)及可寫非揮發性記憶體，諸如快閃記憶體、硬碟、軟碟、CD、DVD、磁性儲存裝置、磁帶、裝置緩衝器等等。一記憶體並非與下伏硬體不相干之一傳播信號；因此，一記憶體係非暫時性的。記憶體可包含儲存程式及軟體(諸如一作業系統、一資料管理系統及其他應用程式，諸如 組配程式、模塑程式等等)之程式記憶體。在一些實施例中，記憶體可儲存用於執行結合圖22所討論之方法之程式。

圖24繪示用於組配根據本發明之一實施例之一座墊之一方法401。除非另有指示，否則可使用結合圖23所討論之系統及同樣適用於方法401之圖22之方法400之描述來執行方法401。

在區塊410中，可將感測器安裝於一自行車座墊上以映射由一使用者施加於車座之壓力。亦可將感測器定位於沿自行車之其他位置中。另外或替代地，可使用運動感測器來追蹤騎乘者之移動。

在區塊420中，可獲得騎乘者資料以判定一或多個基準量測。在一些程序中，可量測與坐骨相關聯之壓力。可將自行車座墊安裝於一自行車上之一所要位置處以達成一所要身體位置。一旦設置自行車，則可將嵌板加熱至適合於模塑之一預定溫度。

在區塊430中，可使用一熱系統之一加熱元件(結合圖5所討論之熱元件166)來內部加熱嵌板164。緩衝部件170(圖5)可使元件166熱絕緣以避免騎乘者過熱。在一些實施例中，緩衝部件170可為具有大體上匹配內支撐殼板162之幾何形狀之幾何形狀之一發泡覆蓋層。在一實施例中，緩衝部件170完全或部分包括胺基甲酸酯發泡體。

另外或替代地，可使用一外部加熱源來加熱車座110。可使用一吹風機、一烤箱或適合加熱環境來加熱嵌板。溫度感測器可耦合至外部或可定位於座墊內以追蹤溫度。若使用一外部元件來加熱嵌板且接著將嵌板安裝於座墊中，則可使用一溫度偵測器(例如一雷射槍)來監測嵌板以確保嵌板之溫度(其包含整個嵌板之溫度)處於所要位準。

在區塊440中，騎乘者可坐於車座上且可在一設定時段內 踩踏自行車。在各種時間處，騎乘者可在正常騎乘位置之一範圍內改變身體位置。例如，騎乘者可定期或不定期地自一直立位置週期性地改變為一前傾位置。在一些程序中，騎乘者可踩踏2分鐘、5分鐘、6分鐘、7分鐘、8分鐘、9分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘或另一時長。可基於嵌板之熱成型特性及踩踏週期開始時之嵌板之溫度來選擇騎乘者踩踏之時長。在一些組配程序中，騎乘者可在大體上對應於足以將嵌板164加熱至用於模塑之一時長之一時長內踩踏自行車。

在區塊450中，可獲得騎乘者資料。可在使用者踩踏自行車時以及在騎乘者完成踩踏之後連續或週期性地獲得與施加於車座之壓力相關聯之量測(例如坐骨壓力量測)。若自行車座墊不具有內部壓力感測器，則可將一壓力感測器(例如圖21中之感測器374)安裝於自行車座墊上以取得一設定時段(例如10秒、20秒、30秒、45秒及1分鐘、3分鐘及5分鐘)內之壓力記錄。在其他實施例中，可在未取得騎乘者量測的情況下組配座墊。例如，騎乘者可在無任何壓力或力量測的情況下基於舒適度來判定一適合組配。

在區塊460中，若達成所要組配，則完成組配程序。若未達成所要組配，則方法401可返回至區塊430以重新模塑座墊。可熱處理座墊任何數目次，直至達成一所要組配。可比較原始座墊設置及資料與未模塑車座資料以比較壓力、壓力峰值、壓力減小及騎乘者回饋。

各種組配程序可用於本文中所揭示之自行車座墊。在一些程序中，量測手把至鼻部尺寸及自行車上之一俯仰角及座墊設置。可將一壓力映射感測器安裝於自行車上以取得壓力量測之間隔記錄。

在一些組配程序中，可將可模塑自行車車座安裝於座管上 及定位於相同於先前習知車座之位置中。可將一壓力感測器定位於車座上以用於間隔資料收集。可視情況前後微調車座之位置以將坐骨定位於可模塑區域內、達成所要舒適度等等。另外且替代地，可調整俯仰以調整鼻部處之壓力。例如，可使鼻部與水平成一特定角(例如1°、2°、3°、4°等等)以開始組配程序。可在組配期間調整傾角。一旦組配，則可執行熱成型程序。

在一些程序中，可自自行車座管移除車座座墊且接著將車座座墊加熱至一所要溫度。目標溫度可等於或高於約50℃、約55℃、約60℃、約65℃、約70℃或基於用於模塑之嵌板之適合溫度之其他溫度。可使用溫度感測器來量測車座之表面、可模塑嵌板及/或其他組件之溫度。在具有車座座墊之內部加熱器之實施例中，可在加熱程序期間將座墊留在自行車上。若移除座墊來加熱，則可將座墊重新安裝於自行車上之所要位置處。

一騎乘者可安裝自行車且可在一時段內踩踏，同時將其位置週期性地移動至正常騎乘位置。壓力感測器可偵測施加於座墊之壓力以評估組配。可比較模塑程序之前與模塑程序之後之資料以判定是否應執行額外模塑。若應執行額外模塑，則可分析資料以判定模塑程序之參數，諸如模塑程序之長度、目標模塑溫度等等。可在任何時間點移除車座座墊任何數目次以根據需要重新調整組配。

圖25係根據本發明之一實施例之一可模塑車座座墊之一等角視圖。圖26係車座座墊403之一前視圖。圖27係車座座墊403之一俯視圖。車座座墊403可大體上比結合圖1至圖19所討論之車座座墊110短。圖25與圖12之一比較展示座墊之大體形狀之差異。座墊403可包含任何數目 個可模塑嵌板。

圖28係根據本發明之一實施例之座墊500之一俯視圖。圖29係沿圖28之線29-29取得之預模塑座墊500之一橫截面圖。參考圖29，座墊500可包含一外層510、一緩衝元件或層512及一可模塑支撐殼板513。外層510可為覆於緩衝元件512上之一覆蓋層。緩衝元件512可完全或部分由諸如發泡體(例如開孔或閉孔發泡體)、墊料或其等之組合之一或多個緩衝材料製成。可模塑支撐殼板513可包含可模塑層514及一剛性基底殼板或支撐結構516(「支撐結構516」)。層514可直接定位於緩衝元件512下方且由支撐結構516支撐。緩衝元件512及/或支撐結構516本身可或不可熱成型。

緩衝層514可為一單層或多層且可完全或部分由一或多個可壓縮可模塑材料製成。層514可具有約1mm至約5mm、約2mm至約3mm、約3mm至約4mm之間之一厚度t或其他適合均勻或不同厚度。在特定實施例中，厚度t可等於、小於或大於約1mm、約2mm、約3mm、約4mm、約5mm或約6mm。可直接在坐骨下方之區域處增大厚度t以允許高壓位點處之顯著可壓縮性。在其他實施例中，可熱成型層514可具有跨座墊寬度520之一大體均勻厚度。此允許座墊熱成型為各種不同騎乘者身體幾何形狀(例如女性體型、男性體型等等)。

圖30展示模塑之後之可熱成型層514。已將層514之兩個區域530、532壓縮一距離540。距離540可介於約0.5mm至約1.5mm、約1mm至約3mm、約1mm至約5mm之間或其他所要數量。壓縮距離可基於層514之厚度及使用者體重而變動。各自區域530、532之各壓縮面積可涵蓋等於、大於或小於4cm²、6cm²、8cm²、10cm²、20cm²、30cm²、 50cm2之一面積或另一適合面積。另外或替代地，各自區域530、532之各壓縮面積可涵蓋等於、大於或小於總車座面積之20%、30%、40%或50%之一面積。圖30之模塑區域530、532允許騎乘者之坐骨優先直接坐於區域530、532上方以藉此有助於將應力或壓力分佈至座墊500之其他部分及/或有助於定位騎乘者身體及座墊。

儘管將緩衝元件514繪示為跨座墊500之寬度520之大部分之一單一連續層，但緩衝元件514可包含複數個分離離散可熱成型層、嵌板、嵌件等等。可將一可熱成型層定位於座墊500之一側上且可將另一可熱成型層514定位於座墊之另一側上。

應自上文瞭解，本文已為了說明而描述本發明之特定實施例，但可在不背離本發明之範疇的情況下作出各種修改。因此，本發明僅受限於隨附申請專利範圍。

110:自行車座墊/車座

160:軌條系統

162:內支撐殼板/基底支撐殼板

164:嵌板

166:熱元件

170:緩衝部件

180:覆蓋層

190:蓋

192:端

194:鼻端

200:接納構件

202:接納構件

Claims (35)

1. 一種可客製自行車座墊，其包括：墊料；及一剛性支撐殼板，其經定位於該墊料下方，且經構形以支撐一騎乘者之身體，該支撐殼板包含至少一內部熱元件，該至少一內部熱元件經嵌入該可客製自行車座墊內，且能夠在該騎乘者由該可客製自行車座墊支撐時加熱該支撐殼板之一或多個可熱成型部分以依據一騎乘者之身體結構來模塑該支撐殼板。
2. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該至少一內部熱元件經構形以將經受相對較高施加壓力之該支撐殼板之該一或多個可熱成型部分加熱至一預定溫度，其中該預定溫度係該等可熱成型部分之一軟化溫度、一玻璃轉變溫度或一熔融溫度。
3. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板包含一框架、可定位於該框架之一第一接納構件中之一第一坐骨結節骨支撐部分，及可定位於該框架之一第二接納構件中之一第二坐骨結節骨支撐部分，且其中在由該至少一內部熱元件加熱該第一坐骨結節骨支撐部分及該第二坐骨結節骨支撐部分之後，該第一坐骨結節骨支撐部分及該第二坐骨結節骨支撐部分可依據該騎乘者之身體結構來熱成型。
4. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板包含一框架部件及 與該至少一內部熱元件熱接觸之一熱塑性體，其中該熱塑性體經定位以支撐該騎乘者之坐骨。
5. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板包含一熱塑性主體且該至少一內部熱元件嵌入該熱塑性主體中。
6. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該至少一內部熱元件經永久嵌入該可客製自行車座墊中，且能夠在由該可客製自行車座墊支撐該騎乘者時選擇性加熱該支撐殼板。
7. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板包含一可客製坐骨結節嵌板，該可客製坐骨結節嵌板經構形以在處於室溫時保持其模塑形狀，及在由該至少一內部熱元件加熱至高於一預定溫度時重新模塑。
8. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板具有包括一熱塑性材料之一坐骨結節區域，且其中該坐骨結節區域經構形以在將該坐骨結節區域加熱至高於一預定溫度之後，依據坐於該可客製自行車座墊上之該騎乘者之身體結構來模塑。
9. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該墊料覆蓋該支撐殼板。
10. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該支撐殼板經構形以在處於室溫時保持其模塑形狀，且經構形以在加熱至高於該預定溫度時重新模塑。
11. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該至少一內部熱元件跨該支撐殼板之一寬度之大部分延伸。
12. 如請求項1之可客製自行車座墊，其中該至少一內部熱元件經定位以加熱沿該支撐殼板之一或多個高壓區域。
13. 一種自行車座墊，其包括：一內支撐殼板，其包含至少一開口；及一可客製坐骨結節嵌板，其橫跨該至少一開口延伸且包含至少一熱塑性材料、一第一坐骨結節骨支撐部分，及一第二坐骨結節骨支撐部分，且其中該坐骨結節嵌板經構形以在將該坐骨結節嵌板加熱至高於一預定溫度之後，依據坐於該可客製自行車座墊上之一騎乘者之身體結構來模塑。
14. 如請求項13之自行車座墊，其中該可客製坐骨結節嵌板經構形以在處於室溫時保持其模塑形狀，且經構形以在加熱至高於該預定溫度時重新模塑。
15. 如請求項13之自行車座墊，其中該至少一開口包含第一開口與第二開口，其中該內支撐殼板具有沿該自行車座墊縱向延伸之一背脊，其中該背脊係定位於該第一開口與該第二開口之間。
16. 如請求項13之自行車座墊，其中該預定溫度係該熱塑性材料之一軟 化溫度、一玻璃轉變溫度，或一熔融溫度。
17. 如請求項13之自行車座墊，進一步包括：一緩衝墊，其經構形以覆蓋該內支撐殼板；及一加熱器，其經定位於該緩衝墊與該內支撐殼板之間，且具有用於將該坐骨結節嵌板加熱至該預定溫度之一加熱狀態。
18. 如請求項13之自行車座墊，進一步包括經構形以接收電能且產生足以將該坐骨結節嵌板加熱至該預定溫度之一熱能量之一熱電加熱器。
19. 一種自行車座墊，其包括：一內支撐殼板，其包含至少一開口；及一可模塑嵌板，其具有可定位於該至少一開口中之一第一部分及一第二部分，且其中當一受試者坐於該自行車座墊上時，該可模塑嵌板係可熱成型以適應該受試者之身體結構以減小高壓。
20. 如請求項19之自行車座墊，其中該至少一開口包含一第一接納開口與一第二接納開口，當該受試者正中坐於該座墊上時，該第一接納開口係定位於該受試者之一坐骨結節骨下方，且該第二接納開口係定位於該受試者之另一坐骨結節骨下方。
21. 如請求項19之自行車座墊，其中該至少一開口包含一對開口。
22. 如請求項19之自行車座墊，其中該可模塑嵌板經構形以使用一外部加熱源來加熱。
23. 一種自行車座墊，其包括：一內支撐殼板，其具有至少一接納構件；及一可模塑嵌板，其可定位於該至少一接納構件中，從而在該可模塑嵌板之熱成型期間，該可模塑嵌板之至少一部分可移動穿過該至少一接納構件，該可模塑嵌板經構形以組配該受試者之身體結構；及墊料，其跨過該可模塑嵌板延伸。
24. 如請求項23之自行車座墊，其中該可模塑嵌板包含一或多個熱電元件。
25. 如請求項23之自行車座墊，其中該可模塑嵌板經構形以使用一外部加熱源來加熱。
26. 一種用於組配一自行車座墊之方法，其包括：感測由一騎乘者施加於該自行車座墊之一第一壓力；使用熱耦合至該自行車座墊之一加熱器以加熱該自行車座墊之一可模塑嵌板支撐墊料；在由該自行車座墊支撐該騎乘者時，依據該騎乘者之至少一部分來模塑該經加熱嵌板；及在模塑該嵌板之後，感測由該騎乘者施加於該自行車座墊之一第二 壓力。
27. 如請求項26之方法，進一步包括：比較該第一車座壓力與該第二車座壓力，以判定是否重新加熱該嵌板。
28. 如請求項26之方法，其中當將該嵌板加熱至足以用於熱成型時，該騎乘者踩踏自行車且由該自行車座墊支撐。
29. 一種用於組配一自行車座墊之方法，其包括：使用經定位於該座墊之墊料下方之一內部加熱器以加熱一自行車座墊；及在由該自行車座墊支撐騎乘者時，依據該騎乘者之至少一部分來模塑該經加熱自行車座墊，其中加熱該自行車座墊包含：使用該自行車座墊內之一內部加熱器來加熱一支撐殼板之一熱塑性材料。
30. 如請求項29之方法，進一步包括：基於一或多個感測器量測及該騎乘者之回饋之至少其中之一來判定是否重新模塑該自行車座墊。
31. 如請求項29之方法，在模塑該自行車座墊之後，感測由該騎乘者施加於該自行車座墊之一第二壓力。
32. 如請求項29之方法，其中該自行車座墊經構形以在不利用壓力量測 及力量測之至少其中之一的情況下被客製化。
33. 如請求項29之方法，其中依據該騎乘者之身體來模塑該自行車座墊之一或多個可模塑嵌板。
34. 如請求項29之方法，其中模塑該經加熱自行車座墊包含：依據該騎乘者在由該自行車座墊支撐時執行不同活動來模塑該自行車座墊之可模塑嵌件。
35. 如請求項29之方法，進一步包括：獲得與該自行車座墊上之該騎乘者相關聯之一或多個感測器讀數；及基於該一或多個讀數來修改該模塑程序。