專利名稱：低頻振動結(jié)構(gòu)和低頻振動座椅的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可以對設置在與人體接觸部位上的緩沖元件產(chǎn)生低振動的低頻振動結(jié)構(gòu)，其適用于諸如飛機、火車、輪船、升降叉車、汽車等交通工具的座椅結(jié)構(gòu)，還適用于家用、辦公用或墊層的座結(jié)構(gòu)(seat structure)。本發(fā)明也涉及一種使用所述低頻振動結(jié)構(gòu)的低頻振動座椅。
背景技術：
用于飛機、火車、輪船、汽車等的座椅不僅總是被要求改進諸如沖擊吸收性、振動吸收性等基本功能，還要求改進其它方面的功能，例如體格不同的吸收能力、姿態(tài)不同的吸收能力、身體運動平穩(wěn)性，以便獲得愉快的乘坐舒適性。近些年來，從環(huán)保觀點出發(fā)通過改善燃料效率，減少諸如汽車等交通工具的重量，除了改進上述不同功能之外，還要求用于這些交通工具的座椅減輕重量，已經(jīng)提出了使用更薄、更輕的緩沖元件等技術。
從上述觀點出發(fā)，例如，本申請人提出一種具有較輕重量但是特性(彈簧特性和阻尼特性)適于座椅結(jié)構(gòu)的緩沖元件的三維固體針織物，通過使厚度為幾亳米～幾十毫米的固體針織物在框架上方張緊，其被用作張拉結(jié)構(gòu)(參考專利文獻1日本未審結(jié)的專利申請No.2002-339206)。專利文獻1所介紹的三維固體針織物是一種具有不同壓縮比的兩部分或多部分的固體針織物，通過使所述固體針織物在緩沖架(cushion frame)或靠背框架上張緊，從而作為張拉結(jié)構(gòu)使用，類似于人體腰部肌肉等彈性特性的彈性特性可以被展示。因而，當人坐下時，可以阻止腰部肌肉等變形，減少緩沖元件對人體的反作用力，減少血流故障或肌肉負荷。
換句話說，具有上述特性的緩沖元件可以說具有模仿肌肉層的功能，但是為了提供具有上述功能的緩沖元件，必須使緩沖元件在緩沖架或靠背框架上低延伸率地繃緊，延伸率最好是0～5％。因而當緩沖元件被單獨應用在緩沖架上時，缺乏撞擊感覺，在人坐下時，易于給人一種觸底的感覺。此外，還需要采取措施，吸收來自車體地板的振動。作為一種用于該目的的結(jié)構(gòu)，本申請人提出一種座椅結(jié)構(gòu)，如專利文獻2(日本未審結(jié)的專利申請No.2002-177099)所述，其中由Plumaflex、布彈簧等制造的被設置在緩沖元件的下方的扁平類型支撐元件通過螺旋彈簧被彈性地設置在緩沖架上的側(cè)框架上，該緩沖元件要被安裝在緩沖架上。通過扁平類型支撐元件和螺旋彈簧的運動，這種結(jié)構(gòu)顯示了高的振動吸收性。然而，如上所述，用于交通工具的座位總是被要求改善振動吸收性等。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，提出本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種應用低頻振動結(jié)構(gòu)的低頻振動座椅，能夠進一步改善振動吸收特性等，從而可以獲得改善的座椅舒適性(乘坐舒適性)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種低頻振動結(jié)構(gòu)，當用戶與緩沖元件接觸時，可以提供增強的舒適性，例如當本發(fā)明應用在墊層和座椅機構(gòu)上時，通過低頻振動，可以提供睡眠引誘效果。
為了解決上述問題，本發(fā)明人將座椅結(jié)構(gòu)設計成彈簧機構(gòu)，支撐地將扁平類型支撐元件連接到緩沖架上，在乘客坐在座椅上達到靜態(tài)平衡期間，一彈簧元件被設置的主要承受該乘客的負荷，為了吸收來自車體地板的振動，另一個彈簧元件與上述彈簧元件一起工作。本發(fā)明人關注使整個彈簧機構(gòu)的彈簧常數(shù)(合成彈簧常數(shù))比每個彈簧元件的彈簧常數(shù)小的結(jié)構(gòu)。也就是本發(fā)明人關注使彈簧常數(shù)根據(jù)負荷條件改變的結(jié)構(gòu)。通過使整個彈簧機構(gòu)的彈簧常數(shù)比每個彈簧元件的彈簧常數(shù)小，最好采用一種彈簧常數(shù)值盡可能為0的結(jié)構(gòu)，從而在從車輛地板傳送給乘客的振動中高頻成份的傳輸速率被降低。
因而，由于在被傳送到緩沖元件上的振動中低頻振動成份變大，通過使用配備有類似于人體肌肉的負荷-撓曲特性的元件作為緩沖元件，換句話說，配備有所謂的模仿肌肉特性的元件作為緩沖元件，可以使作用在血管上的壓力或神經(jīng)上的壓力小，同時以低頻刺激緩沖元件。當以低頻刺激所謂的模仿肌肉的緩沖元件時，促進位于緩沖元件(模仿肌肉)和人體實際肌肉之間的皮下靜脈內(nèi)的血流，類似于在低頻下通過肌肉(模仿肌肉)進行按摩，從而可以保持末梢循環(huán)順利，從而給予乘客舒適感(乘坐舒適性)。應該指出的是，從下文所述的測試結(jié)果可以清楚地看到，當整個彈簧機構(gòu)的彈簧常數(shù)(合成彈簧常數(shù))k被設定為0＜k≤20N/mm，最好接近0時，通過與配備有模仿肌肉特性的緩沖元件組合，當從車輛地板輸入預定振動時，顯示出類似于人體起伏(下文被簡稱為“1/f波動”)趨向的刺激被產(chǎn)生在與人體接觸部位的緩沖元件的表面上，所述1/f波動例如是心跳等。因而，通過采用這種結(jié)構(gòu)，在與人體接觸部位的緩沖元件的表面上所產(chǎn)生的1/f波動刺激與人體的起伏共振，增強末梢循環(huán)系統(tǒng)的功能，幫助肺部呼吸的腹部呼吸。此外，在脊柱的椎間盤產(chǎn)生運動，供應營養(yǎng)并排出體內(nèi)廢物，從而，降低了椎間盤功能的退化，進一步增強了舒適感(乘坐舒適性)。
基于上述知識實現(xiàn)本發(fā)明，從上述內(nèi)容可以得知，為了通過與人體起伏共振而增強舒適性，使與人體接觸的緩沖元件進行低頻振動，最好是進行1/f波動刺激。本發(fā)明人關注這樣一種結(jié)構(gòu)，在沒有施加來自車體地板的振動的情況下，進行低頻振動。也就是在上述內(nèi)容中，由于使用一種機構(gòu)切斷高頻成份，通過施加來自車體地板的振動，允許產(chǎn)生低頻振動。然而，即使當不從車體地板輸入振動時，通過配置一種向緩沖元件確實施加低頻振動的機構(gòu)，也可以在緩沖元件上引起低頻振動。因而，可以提供一種增強用戶舒適性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)并不局限于交通工具的座椅結(jié)構(gòu)，也可以適用于家用、辦公用或墊層(bedding)用的座椅結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1所述發(fā)明提供一種低頻振動結(jié)構(gòu)包括被設置在與人體接觸部位上的緩沖元件；
振動控制部分，允許在所述緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動；所述振動控制部分配備有彈簧機構(gòu)，其中，至少在預定位移范圍內(nèi)，彈簧常數(shù)k被設定在0＜k≤20N/mm。
權(quán)利要求2所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的低頻振動結(jié)構(gòu)，其中，在基本上垂直于所述緩沖元件的方向上的負荷-撓曲特性類似于人體肌肉的負荷-撓曲特性。
權(quán)利要求3所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的低頻振動結(jié)構(gòu)，其中，通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連，形成所述振動控制部分的彈簧機構(gòu)被形成。
權(quán)利要求4所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的低頻振動結(jié)構(gòu)，其中，形成所述振動控制部分的彈簧機構(gòu)由一種具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移的增加而負荷數(shù)值下降的負荷-撓曲特性的磁性彈簧以及一彈性元件的組合而構(gòu)成，該彈性元件具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移的增加而負荷數(shù)值增加的負荷-撓曲特性。
權(quán)利要求5所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的低頻振動結(jié)構(gòu)，其中，所述振動控制部分包括通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連而形成的彈簧機構(gòu)；由具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移的增加而負荷數(shù)值下降的負荷-撓曲特性的磁性彈簧以及一彈性元件組成的其它彈簧機構(gòu)，該彈性元件具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移的增加而負荷數(shù)值增加的負荷-撓曲特性；所述彈簧機構(gòu)被設置在其它彈簧機構(gòu)上的支撐部分所支撐。
權(quán)利要求6所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的低頻振動結(jié)構(gòu)，其中，所述振動控制部分還包括使上述彈簧機構(gòu)低頻振動的振動器，彈簧機構(gòu)被支撐地與所述振動器相連。
權(quán)利要求7所述發(fā)明提供一種低頻振動座椅包括被設置在與人體接觸部位上的緩沖元件；由彈簧機構(gòu)組成的振動控制部分，至少在預定位移范圍內(nèi)，彈簧常數(shù)k被設定為0＜k≤20N/mm，從而在所述緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動；在后端與所述彈簧機構(gòu)相連的扁平類型支撐支撐元件，該扁平類型支撐元件在前端被支撐在位于緩沖架前方的框架元件上，在正常狀態(tài)下被所述彈簧機構(gòu)向后偏壓，并位于所述緩沖元件的下方。
權(quán)利要求8所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求7的低頻振動座椅，其中，通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連，形成所述振動控制部分的彈簧機構(gòu)被形成，所述彈簧機構(gòu)被設置在所述座墊的后部；在形成彈簧機構(gòu)的彈簧元件之中，彈簧常數(shù)較低的彈簧元件主要工作，直至人坐在所述緩沖元件上后獲得靜態(tài)平衡為止；當輸入振動時，多個串連的彈簧元件一起工作，其合成彈簧常數(shù)比上述彈簧常數(shù)較低的彈簧元件的彈簧常數(shù)小，至少在預定位移范圍內(nèi)，所述合成彈簧常數(shù)為0＜k≤20N/mm。
權(quán)利要求9所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求8的低頻振動座椅，其中，彈簧機構(gòu)包括一端與形成緩沖架的框架元件相連或與位于座墊后部的靠背框架相連的第一彈簧元件；一端直接或間接與第一彈簧元件相連，另一端與所述扁平類型支撐元件的后端相連的第二彈簧元件；第一彈簧元件的彈簧常數(shù)比第二彈簧元件的彈簧常數(shù)小。
權(quán)利要求10所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求9的低頻振動座椅，其中，所述第一彈簧元件包括一端與框架元件相連并沿座墊寬度方向分布的扭桿；所述第二彈簧元件包括多個螺旋彈簧；各個螺旋彈簧的一端平行地與支撐框架相連，所述支撐框架與臂相連，所述臂在基端部分與所述扭桿相連，且在正常狀態(tài)下被向后偏壓，并沿所述座墊的寬度方向布置。
權(quán)利要求11所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求7的低頻振動座椅，其中，所述緩沖元件包括一根據(jù)負荷-撓曲特性計算的彈簧常數(shù)，當用直徑為98毫米的壓力板施加100N的壓力時，所述彈簧常數(shù)在重量施加過程中是1.5～3.5N/mm，在消除重量過程中是1～3N/mm，重量施加過程和消除重量過程之間最大的滯后損耗數(shù)量是10～30N。
權(quán)利要求12所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求7的低頻振動座椅，其中，所述緩沖元件被設置成在緩沖架上方以0～5％的延伸率拉緊的張力結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求13所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求7的低頻振動座椅，其中，所述緩沖元件由固體針織物形成。
權(quán)利要求14所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求8的低頻振動座椅，其中，除了將彈簧常數(shù)不同的彈簧元件串連而形成且被設置在座墊后部的彈簧機構(gòu)之外，所述振動控制部分還包括由磁性彈簧和彈性元件組成的另一種彈簧機構(gòu)，其中，所述磁性彈簧具有這樣的負荷-撓曲特性，也就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷下降，而所述彈性元件具有這樣的負荷-撓曲特性，也就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷增加，所述另一種彈簧機構(gòu)支撐具有將彈簧常數(shù)不同的彈簧元件串連而形成的彈簧機構(gòu)的座墊，從而被用作座椅懸架。
權(quán)利要求15所述發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求7的低頻振動座椅，其中，所述振動控制部分還包括用于使上述彈簧機構(gòu)低頻振動的振動器，所述彈簧機構(gòu)被可支撐地連接到所述振動器上。


圖1是一個顯示涉及本發(fā)明一個實施例的低頻振動座椅(lowfrequency vibration seat)的透視圖；圖2是一個顯示涉及上述實施例的低頻振動座椅的緩沖架和靠背框架的透視圖；圖3是一個沿圖1中A-A線所作的橫截面視圖；圖4是一個取消了圖2所示骨盆支撐元件以便詳細顯示在上述實施例中所使用的彈簧機構(gòu)的視圖；圖5A、5B和5C是解釋上述實施例功能的視圖；圖6是一個顯示人體腰部肌肉的負荷-撓曲特性和緩沖元件的負荷-撓曲特性的視圖；圖7是一個顯示示例1中低頻振動座椅的座墊的負荷-撓曲特性以及扭桿和螺旋彈簧的位移數(shù)量的視圖；圖8是一個顯示示例1中低頻振動座椅的座墊的負荷-撓曲特性以及扭桿和螺旋彈簧所分擔負荷的視圖；圖9是一個顯示示例1、示例2和比較1中不同座椅的振動傳輸速率的視圖；圖10A和10B是分析在示例1中的低頻振動座椅上是否產(chǎn)生1/f波動的視圖；圖11A和11B是分析在比較1中的座椅上是否產(chǎn)生1/f波動的視圖；圖12是在示例1的座椅上執(zhí)行的振動實驗(測試示例3)中負荷與相對位移之間關系的利薩如圖形；圖13是在比較1的座椅上執(zhí)行的振動實驗(測試示例3)中負荷與相對位移之間關系的利薩如圖形；圖14是一個顯示作為形成振動控制部分的另一種彈簧機構(gòu)的座椅懸架的一個示例的視圖；圖15是一個顯示長時間坐在示例1的座椅上的感覺評估結(jié)果的視圖。
具體實施例方式
下文基于附圖中所示的實施例詳細介紹本發(fā)明。圖1～4是顯示涉及本發(fā)明一個實施例的低頻振動座椅10的關鍵部分的視圖。在該實施例中，低頻振動座椅10適合于用作諸如汽車等交通工具的座椅結(jié)構(gòu)。如這些圖所示，低頻振動座椅10由座墊12和座椅靠背13組成。座墊12包括緩沖架20和通過在緩沖架20上拉緊而被設置的緩沖元件25，座椅靠背13包括靠背框架30和通過在靠背框架30上拉緊而被設置的緩沖元件35。
更詳細地說，如圖2和3所示，緩沖架20由一對沿寬度方向間隔設置的側(cè)框架元件21和21、設置在座墊12前部的前框架元件22、設置在座墊12后部的后框架元件23組成。如圖1和圖2所示，靠背框架30由一對沿寬度方向間隔設置的側(cè)框架元件31以及上框架元件32組成。形成緩沖架20的各個側(cè)框架元件21和2的后端以及形成靠背框架30的各個側(cè)框架元件31和31的下端之間通過支架40和向后躺靠的調(diào)節(jié)器41彼此相連。
在本發(fā)明實施例中形成振動控制部分從而產(chǎn)生低頻振動的彈簧機構(gòu)50被設置在座墊12的后部(參考圖4)。將多個彈簧元件串連而形成彈簧機構(gòu)50，在本實施例中，扭桿51被用作第一彈簧元件，螺旋彈簧52被用作第二彈簧元件。第一彈簧元件即扭桿51被支撐在托架23a和23b之間并沿座墊12的寬度設置，所述托架23a和23b在座墊12后部的后框架元件23上突出，彼此之間存在預定間隔。扭桿51的一端(固定端)被固定在一個托架23a上，另一端(可動端)被另一個托架23b轉(zhuǎn)動地支撐。通過在可動端側(cè)扭曲，扭桿51顯示預定的彈簧特性。
臂53被設置在扭桿51的兩端的附近。被設置在扭桿51的固定端的一個臂53的基端被鉸接地設置在該扭桿51上，被設置在扭桿51的可動端的另一個臂53的基端被直接連接到該扭桿51上，在扭距作用下可以向后傾斜(參考圖4)。臂53被設置成在基端與扭桿51相連，從而如圖2～4所示，向下突出，支撐框架54沿座墊12的寬度方向被設置在各自臂53的下端部位53a之間。因而，如圖4所示，臂53的下端和支撐框架54以位于上側(cè)的扭桿51為軸線向前和向后轉(zhuǎn)動。
第二彈簧元件即螺旋彈簧52的一端52a與上述支撐框架54接合，另一端52b與將在下文介紹的扁平類型支撐元件60的后端62結(jié)合。如圖2所示，多個螺旋彈簧52沿座墊12的寬度方向被平行設置，每個螺旋彈簧52被架設在支撐框架54和扁平類型支撐元件60的后端62部分之間。因而通過臂53和支撐框架54，作為第一彈簧元件的扭桿51和作為第二彈簧元件的螺旋彈簧52被串連。
扁平類型支撐元件60被設置的與彈簧機構(gòu)50相連，從而當人坐在被設置在該支撐元件60上方的緩沖元件25上時，阻止產(chǎn)生底部接觸(bottom touch)的感覺，組成撞擊感覺(feeling of stroke)，執(zhí)行預定的振動吸收特性工作。更具體地說，支撐元件60的前緣部分61被設置的與被設置在緩沖架20前方的前框架元件22下方的輔助框架元件22a結(jié)合，支撐元件60的后緣部分62與形成彈簧機構(gòu)50的第二彈簧元件的螺旋彈簧52的另一端52b結(jié)合。通過這種結(jié)構(gòu)，扁平類型支撐元件60在正常狀態(tài)下被彈簧機構(gòu)向后偏拉。順便提一下，如圖2所示，在側(cè)框架元件21和扁平類型支撐元件60的側(cè)緣部分之間鋪設一相應的輔助螺旋彈簧26。補充設置輔助螺旋彈簧26，以便在扁平類型支撐元件60的側(cè)緣部分上構(gòu)成撞擊感覺。扁平類型支撐元件60可以使用Plumaflex、兩維網(wǎng)狀物(布彈簧(cloth spring))、固體針織物(三維網(wǎng)狀物)等。布由下述一種材料制成，例如包括諸如聚酯彈性體纖維、聚氨基甲酸乙脂纖維等橡筋線(elastic yarn)的經(jīng)線、緯線；或包括諸如尼龍纖維、聚酯纖維等彈性比橡筋線的小的普通紗線的經(jīng)線、緯線，所述布可以被用作兩維網(wǎng)狀物。作為固體針織物(三維網(wǎng)狀物)，可以使用由雙拉舍爾針織機等在一對按照預定間隔設置的基本針織物之間往復連接紗線而編織所形成的固體針織物等。
在共同形成彈簧機構(gòu)50的第一彈簧元件即扭桿51和第二彈簧元件即螺旋彈簧52上，扭桿51的彈簧常數(shù)被設定的比螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)小，應該指出的是，由于布置了多個螺旋彈簧52，這里所謂的螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)是指被平行設置的多個螺旋彈簧52的合成彈簧常數(shù)。因而，當一個人坐在緩沖元件25上時，彈簧常數(shù)較低的扭桿51開始工作，在到達預定負荷數(shù)值之前，螺旋彈簧52不伸長或收縮，僅僅位置角度因扁平類型支撐元件60隨著人的坐下而下降而改變。當超過預定負荷數(shù)值后，螺旋彈簧52開始伸長，當振動被輸入時，被串連的扭桿51和螺旋彈簧52開始一起工作。例如，如圖5A、5B和5C所示，從圖5A所示的沒有負荷的狀態(tài)至例如50公斤負荷，大多數(shù)負荷被扭桿51分擔(圖5B)，螺旋彈簧52僅僅改變配置角度。當達到80公斤時，螺旋彈簧52承擔的負荷份額(圖5C)變大，與扭桿51一起工作。
也就是當?shù)谝粡椈稍U51的彈簧常數(shù)假設為k1，第二彈簧元件螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)(多個平行設置的螺旋彈簧52的合成彈簧常數(shù))假設為k2，當它們串連時，合成彈簧常數(shù)k＝k1×k2/(k1+k2)，比扭桿51的彈簧常數(shù)k1小，接近為0，優(yōu)選的合成彈簧常數(shù)k是0＜k≤20N/mm。
優(yōu)選第一彈簧元件扭桿51的彈簧常數(shù)k1是1～20N/mm。第二彈簧元件螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)k2比扭桿51的彈簧常數(shù)k1大，是1～67N/mm(多個平行設置的螺旋彈簧52的合成彈簧常數(shù))?？梢孕纬蛇@樣一種結(jié)構(gòu)，也就是主要使扭桿51工作，直至體重為40～80公斤的人坐在座椅上并達到靜態(tài)平衡狀態(tài)為止，該重量范圍覆蓋了大部分成年人的重量(被施加到緩沖元件25上的負荷大約30～70公斤)，因而，扭桿51的彈簧常數(shù)和螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)(多個平行設置的螺旋彈簧52的合成彈簧常數(shù))被設置在上述范圍之上。在本實施例中，當扭桿51和螺旋彈簧52串連時，更佳的合成彈簧常數(shù)k是0＜k≤15.4N/mm。當扁平類型支撐元件60的后端無需通過螺旋彈簧52而與被扭桿51支撐的支撐框架54直接相連，并向扁平類型支撐元件60施加負荷時，通過測量扁平類型支撐元件60的位移數(shù)量，可以獲得上述扭桿51的彈簧常數(shù)。
在上述扁平類型支撐元件60的上部位置，上述在緩沖架20上繃緊的緩沖元件25在緩沖元件25的前緣與前框架元件22結(jié)合，并以延伸率為0～5％的低張拉而被拉緊，從而架設在側(cè)框架21和21之間。在靠背框架30上繃緊的緩沖元件35以延伸率為0～5％的低拉伸設置，以覆蓋上框架元件32，同時置于側(cè)框架31和31之間。
如上所述，通過在緩沖架20或靠背框架30上方繃緊，緩沖元件25和35被設置成張拉結(jié)構(gòu)，從而提供使用張力的緩沖減震功能。因而，可以使用被制造的薄的材料。例如，通過將由兩維網(wǎng)狀物元件制造的表面元件或類似物等層疊在大約5～20毫米厚的薄尿烷元件上而制造的材料可以被使用。然而，優(yōu)選使用上述固體針織物(三維網(wǎng)狀元件)，固體針織物雖然薄，但是其具有良好的緩沖性。
在任何一種情況下，優(yōu)選按照下述方式提供，也就是通過提供一種延伸率為0～5％的低拉伸的張力結(jié)構(gòu)，基本上在垂直方向上的負荷-位移(load-to-deflection)特性類似于人體肌肉的負荷-撓曲特性。通過這種結(jié)構(gòu)，緩沖元件25和35作為模仿肌肉(pseudo-muscle)工作。因而，皮下靜脈被設置在皮膚內(nèi)的實際肌肉和通過所述皮膚進行接觸的模仿肌肉(緩沖元件25和35)之間。也就是當采用上述方式發(fā)現(xiàn)緩沖元件25和35不具備模仿肌肉的特性時，當與人體肌肉的彈簧特性相比，緩沖元件25和35太硬或太軟時，通過它們所承受的負荷，緩沖元件25和35擠壓靜脈。然而，當緩沖元件25和35具有可以被看作是模仿肌肉的彈簧特性時，由于靜脈被夾持在實際肌肉和模仿肌肉之間，作用在靜脈上的壓力被減少。因此，當可以被看作是模仿肌肉的緩沖元件25和35低頻振動時，變成類似于在低頻下按摩人體肌肉的狀態(tài)，促進血液循環(huán)，從而可以獲得類似效果。因此，當座墊的緩沖元件25被設置在扁平類型支撐元件60上方時，由上述具有低合成彈簧常數(shù)的彈簧機構(gòu)50從車輛地板被輸入的振動加速變小。具體地說，由于高頻成份被有效地消除，座墊的緩沖元件25和大腿區(qū)域的肌肉之間的皮下靜脈被低頻振動刺激(最好1/f刺激)。換句話說，本實施例的低頻振動座椅10具有能夠影響類似于被稱作肌肉泵(muscular pump)功能的泵送功能，利用由于設置在座椅10上的上述結(jié)構(gòu)而可以被看成是模仿肌肉的座墊的緩沖元件25，通過使肌肉收縮到?jīng)]有被肌肉包圍的皮下靜脈，向心臟供應血液，并具有可以被稱作座椅泵的功能，座椅泵是從肌肉泵術語取得的。
圖6顯示了人腰部肌肉的負荷-撓曲特性的示例，如圖所示，人腰部肌肉的負荷-撓曲特性稍微具有非線性趨向，當用直徑為98毫米的壓力板施加100N的壓力時，在施加重量過程中，負荷-位移在0.5～8N/mm范圍內(nèi)，在移走重量過程中，負荷-位移在0.1～12N/mm范圍內(nèi)。最大的滯后損耗是30N。因而，當用直徑為98毫米的壓力板向座墊的緩沖元件和椅背的緩沖元件35上施加100N的壓力時，考慮到不同個體之間存在差異，優(yōu)選在施加重量過程中，將負荷-位移設定在0.3～10N/mm范圍內(nèi)，在移走重量過程中，負荷-位移在0.1～15N/mm范圍內(nèi)，施加重量過程和移走重量過程之間的滯后損耗數(shù)量是10～200N，更優(yōu)選是10～30N。座墊的緩沖元件25和椅背的緩沖元件35可以具有類似于人腰部肌肉的負荷-撓曲特性的負荷-撓曲特性。
圖1和2中，附圖標記70是一種被設置在對應于乘客的骨盆后部的位置上的骨盆支撐元件，骨盆支撐元件與扭桿51相連，在正常狀態(tài)下，被偏壓的在上邊緣處向前突出。這種設計是為了在沒有負荷時，阻止椅背的緩沖元件35松弛，以改善外觀，采用下述方式顯示該骨盆支撐元件的功能，當由于碰撞或類似的等原因產(chǎn)生大的沖擊時，在乘客的骨盆的推壓下，該骨盆支撐元件的上邊緣向下向后倒下，從而乘客被推到椅背的緩沖元件35上。
(測試實施例1)使用圖1～4所示的低頻振動座椅10(示例1)，向緩沖元件施加1000N的負荷，測量負荷-撓曲特性。用于測試的扭桿51的彈簧常數(shù)是5N/mm。使用6個被平行排列布置的螺旋彈簧52，每個螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)是1.5N/mm，多個螺旋彈簧52的合成彈簧常數(shù)是9N/mm，因而，當扭桿51和螺旋彈簧串連時，合成彈簧常數(shù)是3.2N/mm。
扁平類型支撐元件60可以是由聚酯彈性體纖維和尼龍纖維編織的布彈簧。座墊的緩沖元件25和椅背的緩沖元件35使用固體針織物，并在緩沖架20和靠背框架30上方以0％的延伸率變形。在下述制造條件下，編織用于測試的固體針織物。當在0％的延伸率分別變形時，其具有圖6中實線所示的負荷-撓曲特性。測試結(jié)果如圖7和8所示。
編織設備雙拉舍爾針織機(9標準規(guī)格/2.54cm，梭子之間距離是15毫米)；縱行密度10件/2.54cm橫列密度14件/2.54cm完工后厚度(一對基礎針織物的表面之間的距離)11.5毫米一種基礎針織物的底紗1170分特/96f聚酯-BCF復絲(卷曲后紗線(crimp-finisbed yarn))另一種基礎針織物的底紗660分特/192f聚酯-BCF復絲(卷曲后紗線)連接紗線660分特/1f聚酯一種基礎針織物的結(jié)構(gòu)2橫列網(wǎng)格(2 course mesh)的改進結(jié)構(gòu)其它基礎針織物的結(jié)構(gòu)經(jīng)絨編鏈組織(queens cord)由一種基礎針織物的底紗和連接紗形成的針織組織的總厚度；1830分特(部分達到3000分特)由另一種基礎針織物的底紗和連接紗形成的針織組織的總厚度1980分特圖7是這樣一個圖表，將座墊的位移數(shù)量(撓曲數(shù)量)在水平軸上表示，施加在座墊上的負荷數(shù)值在垂直軸線的左側(cè)上表示，扭桿51和螺旋彈簧52的位移數(shù)量在垂直軸線的右側(cè)上表示。用與臂53支撐地相連的支撐框架54的位移數(shù)量表示扭桿51的位移數(shù)量。圖8是這樣一個圖表，類似于圖7，將座墊的偏移數(shù)量(撓曲數(shù)量)在水平軸上表示，施加在座墊上的負荷數(shù)值在垂直軸線的左側(cè)上表示，扭桿51和螺旋彈簧52所承受的負荷數(shù)量在垂直軸線的右側(cè)上表示。
首先，如圖7所示，僅座墊的緩沖元件25位移，直到座墊位移數(shù)量達到20毫米為止，當座墊位移數(shù)量超過20毫米時，扭桿51開始位移，并開始發(fā)揮其彈簧特性。扭桿51的位移幾乎是線性的。另一方面，在座墊位移數(shù)量達到40毫米也就是體重60公斤的人處于靜態(tài)坐姿的平衡點之前，螺旋彈簧52不開始發(fā)揮功能。當座墊的緩沖元件25位移數(shù)量超過40毫米時，螺旋彈簧25開始發(fā)揮功能，并幾乎線性位移。因而，如圖8所示，在座墊位移數(shù)量達到40毫米之前，換句話說，在到達體重60公斤的人的靜態(tài)坐姿的平衡點之前，負荷僅被扭桿51分擔。當超過40毫米時，螺旋彈簧52開始承受負荷，從那時開始，扭桿51和螺旋彈簧52兩個彈簧元件支撐負荷。
圖7和8顯示了示例1內(nèi)座墊12的整個負荷-撓曲特性(寬實線)和扭桿51的負荷-撓曲特性(窄實線)。從圖中可以清楚地看到，在示例1中，在位移數(shù)量達到體重60公斤的人靜態(tài)坐姿平衡點之前，僅座墊的緩沖元件25的彈簧常數(shù)與扭桿51的彈簧常數(shù)相加后的彈簧特性發(fā)揮作用。但是當超過靜態(tài)坐姿平衡點時，直接與扭桿51相連的螺旋彈簧52的彈簧常數(shù)與上述彈簧常數(shù)相加，所述負荷由兩種彈簧的合成彈簧常數(shù)支撐，因而，在測試示例1中從整個座墊12的負荷-撓曲特性獲得的整個彈簧常數(shù)比扭桿51的彈簧常數(shù)小。
(測試示例2)體重60公斤的人坐在測試示例1(示例1)中所使用的低頻振動座椅上，并利用一振動器使用頻率為0.5Hz～15Hz、單面振幅為1毫米(峰值之間的振幅為2毫米)的隨機波垂直振動，測量座墊的緩沖元件25的表面振動傳輸速度。然后，替代具有圖6所示特性的固體針織物，使用一種在施加重量過程中和移走重量過程中彈簧常數(shù)比圖6所示特性的固體針織物的彈簧常數(shù)高5～10N/mm的固體針織物作為座墊的緩沖元件25，使其在示例1的低頻振動座椅10上方拉緊，通過在相同條件下(示例2)振動，測量振動傳播速度。為了進行比較，同一個人坐在這樣一種座椅結(jié)構(gòu)上，除了扁平類型支撐元件60的后邊緣62直接與扭桿51的支撐框架54相連而無需設置螺旋彈簧52之外，所述座椅結(jié)構(gòu)與示例2的相同，采用與示例2相同的方式測量振動傳播速度(比較1)，結(jié)果如圖9所示，黑體實線表示示例1內(nèi)的數(shù)據(jù)，虛線表示示例2的數(shù)據(jù)，薄實線表示比較1中的數(shù)據(jù)。
如圖9所示，首先在示例2和比較1之間進行對比時，示例2的共振峰值移動到低頻區(qū)域，示例2內(nèi)大于4Hz的振動傳輸速率比所述比較1中的小。換句話說已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過將象示例2中彈簧機構(gòu)50的兩種彈簧元件串聯(lián)，合成彈簧常數(shù)可以被制造的小，高頻區(qū)域的振動傳輸速率可以被減少。因而，座墊的緩沖元件25表面上被傳輸?shù)恼駝又饕傻皖l成份組成，由人的心跳或呼吸引起的活體反應的共振增強了末梢循環(huán)系統(tǒng)的功能，改善了乘坐舒適性(乘坐舒適性)。
在這種方式中，通過使用低彈簧常數(shù)的彈簧機構(gòu)支撐扁平類型支撐元件，在緩沖元件表面上的低頻振動可以被刺激。然而，當緩沖元件更類似于示例1中所使用的肌肉特性，與示例2相比，振動傳輸速率變得更小，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以給出近似1/f波動的振動。
(測試示例3)用于測量位移的板被安裝在示例1的低頻振動座椅10座墊的緩沖元件25上，將上述具有模仿肌肉特性的固體針織物板材安裝在用于測量位移的板上，將6.7公斤的配重安裝在所述固體針織物板材上，用于測量座墊的緩沖元件25表面的波動特性。由于固體針織物被看成是一種模仿肌肉，固體針織物和配重的組合相應于一個坐在座墊的緩沖元件25上的人。將這種低頻振動座椅10安裝在振動器上，在與測試示例2相同的條件下，施加隨機波振動，針對將配重設置在臀部前方100毫米、150毫米、200毫米的各種情況，進行測量。
準確地說，利用激光位移量測計在100Hz的取樣頻率下測量每個位移，計算在位置150毫米的位移和位置200毫米的位移與位置100毫米的位移的相對位移(x)。然后，相對位移的時間歷史被當作tn＝xn(n表示采樣次數(shù))，每(10點)×(1/100Hz)秒轉(zhuǎn)換的波形被確定為tn+10＝xn+10，其中，被繪制x軸線上的xn和被繪制y軸線上的xn+1被定義為吸引子(attractor)。該吸引子被FTT分析，在對數(shù)軸上用(y＝吸引子[mm]，x[Hz])，ylog(吸引子)2，xlog(Hz)表示兩者之間的關系，尋找斜率β，當斜率β為1.5或更小時，產(chǎn)生1/f波動，結(jié)果如圖10A、10B和11A、11B所示。圖10A和10B顯示示例1的數(shù)據(jù)，圖11A和11B顯示比較1中的數(shù)據(jù)。圖10A和11A顯示臀部前方150～100毫米位置的波動特性，圖10B和11B類似地顯示了臀部前方200～100毫米位置的波動特性。
這些視圖中所發(fā)現(xiàn)的曲線斜率是在圖10A中，斜率β＝1.3211134857，在圖10B中，斜率β＝1.435745052，在圖11A中，斜率β＝3.211134857，在圖11B中，斜率β＝4.101897179。因而，在圖10A和10B內(nèi)的示例1的座椅中，在座墊的緩沖元件25表面上(與人體的接觸表面)產(chǎn)生1/f波動刺激，非常清楚，在比較示例1中，并不產(chǎn)生1/f波動。
在上述測試示例3中，加速度傳感器被安裝在配重上，負荷＝(加速度/(9.8m/s2))×配重的重量從上述等式獲取負荷，同時，發(fā)現(xiàn)位移測量板的位移和振動器的位移之間的相對位移，制造所述負荷與相對位移之間關系的利薩如(Lissajous)圖形，圖12是示例1的利薩如圖形，圖13是比較1中的利薩如圖形，在利薩如圖形中，高線密度部分顯示與人體的平衡點位置。在圖12情況下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在兩點獲得平衡位置(圖中的平衡點A和B)。另一方面，在圖13的情況下，平衡點位置是一個點(圖中的平衡點C)。也就是在示例1中，在平衡點A和B，支撐人體，對抗所輸入的振動，在比較1中，人體被支撐在平衡點C的一個位置上。換句話說，在示例1的情況下，通過轉(zhuǎn)換多個平衡點A和B，便于身體的運動，可以促使改變姿態(tài)，從而在平衡點A的姿態(tài)和平衡點B的姿態(tài)之間循環(huán)，不象在比較1那樣，固定在一種姿態(tài)，可以說比較1是一種難以產(chǎn)生這種循環(huán)的結(jié)構(gòu)。因而，在示例1中，通過姿態(tài)循環(huán)，可以促進血液循環(huán)。利用類似于肌肉泵功能和1/f刺激功能的座椅泵功能，椎間盤一起運動，從而發(fā)現(xiàn)非常適合增強末梢循環(huán)系統(tǒng)。
應該指出的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例。在上述實施例中，配備有由兩種彈簧元件串連而組成的彈簧機構(gòu)的結(jié)構(gòu)被用作振動控制部分，在上述示例中所介紹的振動控制部分的優(yōu)越之處在于以非常簡單的結(jié)構(gòu)和極低的成本可以在緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動(1/f波動)。然而，如果該振動控制部分可以給予被設置在與人體接觸的部位上的緩沖元件低頻振動，最好是1/f波動，本發(fā)明就足夠了。作為振動控制部分，也可以使用其它機構(gòu)，至少在預定位移范圍內(nèi)，具有隨著位移數(shù)量的增加而負荷幾乎不增加的負荷-撓曲特性的元件是可以被接受的，也就是，以彈簧常數(shù)為k，配備有0＜k≤20N/mm的彈簧機構(gòu)的元件是可以被接受的。
例如，可以使用圖14所示的彈簧機構(gòu)，圖14所示的彈簧機構(gòu)被用作座椅懸架，通過在支撐部位可連接地支撐座椅的緩沖架，可以使用該機構(gòu)，所述機構(gòu)由磁性彈簧(磁鐵單元)和作為彈性元件的扭桿組成，所述磁性彈簧具有下述負荷-撓曲特性，也就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷數(shù)值下降，扭桿具有下述負荷-撓曲特性，也就是在上述位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷數(shù)值增加。作為磁性彈簧(磁鐵單元)，可以使用具有負彈簧常數(shù)的彈簧，所述負彈簧常數(shù)就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷數(shù)值下降，例如本發(fā)明人所申請的日本未審結(jié)專利申請公開2002-206594中所介紹的磁性彈簧。通過所述磁性彈簧與具有正彈簧常數(shù)的扭桿結(jié)合，彼此疊加的彈簧常數(shù)被設定的近似為0，所述正彈簧常數(shù)就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷數(shù)值增加。
因而，當使用在彈簧機構(gòu)的支撐部位可連接地支撐座椅的緩沖架的彈簧機構(gòu)(座椅懸架)時，由于類似于上述實施例，彈簧常數(shù)非常小，來自車輛地板的高頻成份被減少，在緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動成份，最好是1/f波動。應該指出的，也可以使用本發(fā)明人在日本未審結(jié)專利申請公開2001-59546中所介紹的座椅懸架。也可以制造一種支撐配備有上述實施例所述的串連的彈簧機構(gòu)的座椅的結(jié)構(gòu)，換句話說，與圖14所示彈簧機構(gòu)(座椅懸架)相比，制造一種配備有兩個彈簧機構(gòu)的結(jié)構(gòu)作為振動控制部分。而且也可以制造這樣一種結(jié)構(gòu)，也就是通過使用這種彈簧機構(gòu)不僅切斷高頻成份，而且組合有在緩沖元件上更精確地產(chǎn)生低頻振動(1/f波動)的振動器，作為振動控制部分。
本發(fā)明的低頻振動結(jié)構(gòu)不僅適用于諸如電動汽車的交通工具的座椅結(jié)構(gòu)(低頻振動座椅)，而且適用于家用、辦公用或底墊層(bedding)用的座椅結(jié)構(gòu)，此時，象交通工具的座椅結(jié)構(gòu)那樣，由于沒有來自座椅下方的振動，振動器與緩沖架和/或靠背框架相連，從而在緩沖元件上與人體接觸表面上產(chǎn)生低頻振動，最好是1/f波動刺激。
圖15顯示了下述情況的感覺評價結(jié)果，也就是當坐在示例1中的且被安裝在地板上的座椅上(靜態(tài))長達3小時而沒有振動座椅時，以及長時間(3小時)坐在該座椅上(動態(tài))，但是通過支撐地將座椅的緩沖架與振動器相連而施加垂直振動。應該指出的是，振動器所施加的垂直振動是與測試示例2中相同的隨機振動，采用與上述相同的方式，在座墊的緩沖元件的表面上產(chǎn)生1/f波動刺激。按照Borg’s指數(shù)，基于研究報告(座椅感覺質(zhì)量評估，Inagaki Dai等人，A Corporate JuridicalPerson，Society of Automotive Engineers of Japan，Academic LectureMeeting Preprint Collection No.91p99，第21～24頁(2002))形成所述感覺評估，所述研究報告說，在身體疲勞時，肌肉的電能變化與由Borg’s指數(shù)評估的趨向相符，這是一種肌肉疲勞的感覺評佑。用兩個主題(subjects)進行測試，結(jié)果由兩個主題所獲得的結(jié)果的平均值表示。數(shù)值越高，結(jié)果越差，數(shù)值越低，結(jié)果越好。
如圖15所示，開始測試1.5個小時期間，兩者之間沒有區(qū)別。然而當1.5個小時之后，出現(xiàn)大的區(qū)別，顯示在具有垂直振動的動態(tài)條件下長時間坐著幾乎不引起疲勞。因而，對于家用或辦公用座椅，通過使緩沖元件與象上述那樣給予振動的振動器相連，利用一種在緩沖元件表面上正態(tài)產(chǎn)生1/f波動的結(jié)構(gòu)，可以減輕疲勞。當將其應用在床墊(bedding)上時，由于在與人體接觸的緩沖元件表面上產(chǎn)生1/f波動，由于人體的后背或一側(cè)躺在所述床墊上，整個身體暴露于1/f波動下，從而，應用了本發(fā)明的床墊的座椅可以促使人在床上很快入睡。
低頻振動結(jié)構(gòu)和低頻振動座椅可以使緩沖元件的表面也就是與人體接觸的表面振動，雖然人自己感覺處于靜態(tài)，由于所述刺激類似于人體的身體反應，產(chǎn)生類似基本上不固定的姿態(tài)循環(huán)的變化，從而椎間盤和末梢循環(huán)系統(tǒng)的運動可以被最佳地保持。當使用類似于人體肌肉彈簧特性的元件作為緩沖元件時，通過近似于活體反應的刺激，可以輕易地產(chǎn)生姿態(tài)循環(huán)效果，能夠使座椅產(chǎn)生近似于肌肉泵的泵功能，從而有效地促進沒有被肌肉包圍的皮下靜脈內(nèi)的血液循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種低頻振動結(jié)構(gòu)包括被設置在與人體接觸部位上的緩沖元件；振動控制部分，允許在所述緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動；其中所述振動控制部分被構(gòu)造成配備有彈簧機構(gòu)，彈簧機構(gòu)中的彈簧常數(shù)k被設定成至少在預定位移范圍內(nèi)為0＜k≤20N/mm。
2.如權(quán)利要求1所述低頻振動結(jié)構(gòu)，其特征在于在基本上垂直于所述緩沖元件的方向上的負荷-撓曲特性類似于人體肌肉的負荷-撓曲特性。
3.如權(quán)利要求1所述低頻振動結(jié)構(gòu)，其特征在于通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連，形成所述振動控制部分的一彈簧機構(gòu)被形成。
4.如權(quán)利要求1所述低頻振動結(jié)構(gòu)，其特征在于形成所述振動控制部分的彈簧機構(gòu)包括磁性彈簧和彈性元件的組合，磁性彈簧具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移量的增加而負荷數(shù)值下降的負荷-撓曲特性，彈性元件具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移量的增加而負荷數(shù)值增加的負荷-撓曲特性。
5.如權(quán)利要求1所述低頻振動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述振動控制部分包括通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連而形成的彈簧機構(gòu)；和由磁性彈簧和彈性元件的組合構(gòu)成的另外的彈簧機構(gòu)，所述磁性彈簧具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移量的增加而負荷數(shù)值下降的負荷-撓曲特性，所述彈性元件具有至少在預定位移范圍內(nèi)隨著位移量的增加而負荷數(shù)值增加的負荷-撓曲特性；其中，所述彈簧機構(gòu)由被設置在另外的彈簧機構(gòu)上的支撐部分所支撐。
6.如權(quán)利要求1所述低頻振動結(jié)構(gòu)，其特征在于所述振動控制部分還包括使上述任一彈簧機構(gòu)低頻振動的振動器，所述彈簧機構(gòu)被支撐地與所述振動器相連。
7.一種低頻振動座椅包括被設置在與人體接觸部位上的緩沖元件；由彈簧機構(gòu)組成的振動控制部分，彈簧機構(gòu)的彈簧常數(shù)k被設定成至少在預定位移范圍內(nèi)為0＜k≤20N/mm，從而在所述緩沖元件上產(chǎn)生低頻振動；扁平類型支撐支撐元件，其在后端與所述彈簧機構(gòu)相連該扁平類型支撐元件在前端被支撐在位于緩沖架前方的框架元件上，在正常狀態(tài)下被所述彈簧機構(gòu)向后偏壓，且該扁平類型支撐元件位于所述緩沖元件的下方。
8.如權(quán)利要求7所述低頻振動座椅，其特征在于通過將具有不同彈簧常數(shù)的彈簧元件串連，形成所述振動控制部分的彈簧機構(gòu)被形成，所述彈簧機構(gòu)被設置在座墊的后部；在形成彈簧機構(gòu)的彈簧元件之中，主要是彈簧常數(shù)較低的彈簧元件工作，直至人坐在所述緩沖元件上后獲得靜態(tài)平衡為止；當輸入振動時，多個串連的彈簧元件一起工作發(fā)揮作用，其合成彈簧常數(shù)比上述彈簧常數(shù)較低的彈簧元件的彈簧常數(shù)更小，至少在預定位移范圍內(nèi)，所述合成彈簧常數(shù)為0＜k≤20N/mm。
9.如權(quán)利要求8所述低頻振動座椅，其特征在于所述彈簧機構(gòu)包括一端與形成緩沖架的框架元件相連或與位于座墊后部的靠背框架相連的第一彈簧元件；一端直接或間接與第一彈簧元件相連，另一端與所述扁平類型支撐元件的后端相連的第二彈簧元件；第一彈簧元件的彈簧常數(shù)比第二彈簧元件的彈簧常數(shù)小。
10.如權(quán)利要求9所述低頻振動座椅，其特征在于所述第一彈簧元件包括一端與框架元件相連并沿座墊寬度方向布置的扭桿；所述第二彈簧元件由多個螺旋彈簧構(gòu)成；所述各個螺旋彈簧的一端平行地與支撐框架相連，所述支撐框架被支撐地與臂相連，所述臂在基端部分與所述扭桿相連，且在正常狀態(tài)下被偏壓或迫使向后，所述各個螺旋彈簧沿所述座墊的寬度方向布置。
11.如權(quán)利要求7所述低頻振動座椅，其特征在于所述緩沖元件包括一根據(jù)負荷-撓曲特性計算的彈簧常數(shù)，當用直徑為98毫米的壓力板施加高達100N的壓力時，所述彈簧常數(shù)在重量施加過程中是1.5～3.5N/mm，在消除重量過程中是1～3N/mm，重量施加過程和消除重量過程之間最大的滯后損耗數(shù)量是10～30N。
12.如權(quán)利要求7所述低頻振動座椅，其特征在于所述緩沖元件被設置成在緩沖架上方以0～5％的延伸率拉緊的張力結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求7所述低頻振動座椅，其特征在于所述緩沖元件由固體針織物形成。
14.如權(quán)利要求8所述低頻振動座椅，其特征在于除了將彈簧常數(shù)不同的彈簧元件串連而形成且被設置在座墊后部的彈簧機構(gòu)之外，所述振動控制部分還包括由磁性彈簧和彈性元件組成的另一種彈簧機構(gòu)，其中，所述磁性彈簧具有這樣的負荷-撓曲特性，也就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷下降，而所述彈性元件具有這樣的負荷-撓曲特性，也就是至少在預定位移范圍內(nèi)，隨著位移數(shù)量的增加，負荷增加，所述另一種彈簧機構(gòu)把具有將彈簧常數(shù)不同的彈簧元件串連而形成的彈簧機構(gòu)的座墊支撐到其支撐部分上，從而被用作座椅懸架。
15.如權(quán)利要求7所述低頻振動座椅，其特征在于所述振動控制部分還包括用于使任一上述彈簧機構(gòu)低頻振動的振動器，所述彈簧機構(gòu)被支撐地連接到所述振動器上。
全文摘要
通過臂和支撐框架將扭桿和螺旋彈簧串連，形成結(jié)構(gòu)，從而彈性地支撐扁平類型支撐元件，并將座墊的緩沖元件設置在該扁平類型支撐元件的上方，所述緩沖元件的彈簧特性非常類似于人體肌肉的負荷－撓曲特性(彈簧特性)。因而，當用非常簡單的結(jié)構(gòu)消除振動時，當支撐與工作的彈性特性不同的人體負荷時，可以形成工作的彈簧常數(shù)。換句話說，當消除振動時，特別是當消除高頻成分時，該結(jié)構(gòu)具有良好的功能，形成一工作的彈簧常數(shù)。
文檔編號A47C7/62GK1572184SQ20041005974
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者藤田悅則 申請人:株式會社三角工具加工