專利名稱：用于人體部分的人類工程學支承結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在由特殊材料制造的機械結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中找到應用，并且特 別涉及人類工程學支承結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明涉及制造上述結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
已知泡沫材料的覆蓋墊被用于增強支承結(jié)構(gòu)，如自行車座、汽車 座椅等，的舒適度和人類工程學的益處。
然而，這一解決方案不可接受地不舒適、不方便、和有損于結(jié)構(gòu) 的美觀。
在試圖避免上述缺點中，在經(jīng)受使用者的最高壓力的區(qū)域越來越 多地使用凝膠插入件，以在最需要的地方提供舒適性。與泡沫相比較， 凝膠是優(yōu)選的，由于它的較高的粘彈性和較好的人類工程學的特性。
WO 2004-089682公開一種用于機動車輛的座椅的人類工程學的 坐墊，它具有在坐骨區(qū)域的凝膠插入件。
這種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的一個缺點是，雖然它無疑是舒適和有彈性的， 但是包圍凝膠的織物套趨于易被劃割和破裂，凝膠趨于從其露出。此 外，美觀的凝膠插入件因而被覆蓋。
另一通常的問題是座墊與座椅分開，并因此不舒適同時使結(jié)構(gòu)較 笨重。
從US畫2004-098806， US-A畫4197342， US-A誦6009578知道另 一技
術(shù)上等效的裝置。
US-B-6454352公開一種具有被封裝的凝膠墊的汽車座椅，該凝膠 墊當與使用者的移動部分接觸時能變形。 盡管此解決方案是方便的且不暴露不希望的損壞，但它具有包括 一個墊的缺點，這使結(jié)構(gòu)較笨重同時看上去不舒服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供高效和較劃算的支承結(jié)構(gòu)來克服上述缺點。
一個特別的目的是提供具有重量輕和高強度的支承結(jié)構(gòu)。 另一目的是提供能夠定制的支承結(jié)構(gòu)，即適合于任何使用者的人 類測量結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供美觀的支承結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的非常實用 且價格低的方法。
在下文中將很明顯的這些目的和其它目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的 人類工程學支承結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)包括主體，所述主體帶有永久固 定于其上的粘彈性插入件，其中該主體具有至少一個第一層，該第一 層由從那些具有較低密度和較高機械強度的材料中選擇的材料制成， 所述第一層與至少一個由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層結(jié)合，以便整體地 固定所述至少一個插入件。
由于這種特殊的構(gòu)造，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有很輕的重量和增強的耐 久性，同時能夠避免使用在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中用作舒適的元件的墊。 這就能夠制造舒適和重量很輕的結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是高度舒適的，特別適合于自行車座、汽車 座椅、椅子、肘支承物等的制造。
有利的是，此至少一個插入件可以放置在所述至少一個第一層上 以為使用者限定適合于受控變形的自由接觸表面。
由于這一特征，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)滿足不同使用者的需要，不管與結(jié) 構(gòu)接觸的人體部分的特定人類測量結(jié)構(gòu)。粘彈性材料的固有的人類工 程學特性可使結(jié)構(gòu)容易地和舒適地適合于任何人。
而且，沒有了墊提供一種組件，該組件十分美觀，在運動和休閑
領(lǐng)域具有不可忽略的優(yōu)點，這一點受時尚與美學的高度影響。
合適地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可具有熱塑性的覆蓋層，該覆蓋層放置在
所述至少一個插入件和所述至少一個第一層的頂面上。
由于此特征，該結(jié)構(gòu)對接觸是很舒適的并且安全，由于它保護使
用者免受第一層的仿害，否則該第一層可能具有危險的結(jié)構(gòu)不連續(xù)性
并傷害使用者。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 方面，提供一種用于制造像上述公開的那樣的
超輕人類工程學結(jié)構(gòu)的方法，根據(jù)權(quán)利要求10，該方法包括以下步驟 提供具有預定形狀的內(nèi)腔的模具，該預定形狀與支承結(jié)構(gòu)的主體的外 形相對應；打開所述模具并在其上放置至少一個由選自那些具有較低 密度和較高機械強度的材料的材料制成的第一層；在所述至少一個第 一層上放置至少一個由具有較高粘結(jié)特性的聚合物材料構(gòu)成的第三 層；在所述模具中放置至少一個粘彈性的插入件；放置至少一個由聚 合物樹脂構(gòu)成的第二層；密封所述模具并將它加熱到預定的工作溫度； 冷卻所述模具到預定的最終溫度并打開所述模具以及取出完成的支承 結(jié)構(gòu)。


從根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選的非排他的實施例的詳細描述，本發(fā) 明的其它特征與優(yōu)點將更明顯，參照附圖以非限制性范例的方式進行 描述，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的軸測視圖2是圖1細節(jié)的軸測視圖3是沿III-III平面取的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖4是沿IV-IV平面取的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一剖視圖5示出制造本發(fā)明支承結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
具體實施例方式
參照上述附圖，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)總體上以數(shù)字1表示,該結(jié)構(gòu)可是例
如椅子、自行車座、肘部支承物或汽車座椅的一部分，如圖1所示。
典型地，該結(jié)構(gòu)1包括帶有粘彈性插入件3的主體2，該插入件 優(yōu)選地由聚胺酯凝膠制成，并永久地固定于主體上。這就為用戶確定 一自由接觸表面S，同時由于它固有的人類工程學的特性，它可以被 自由地放置在用戶與結(jié)構(gòu)l之間的接觸區(qū)域。該主體2可以包括，例 如，與第二層5結(jié)合的第一層4。
特別地，構(gòu)件4具有低密度和高的機械強度，即，對壓縮和/或拉 伸和/或彎曲和/或扭轉(zhuǎn)和/或剪切應力的高抵抗性。此外，如已知的， 第二層5主要由可能增強的一或幾種熱塑性或熱固性樹脂構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，該第一層4可以包括金屬薄片6，該金屬薄片例如 由鈦、鋁、不銹鋼、錳等制成，并結(jié)合到該第5層，同時因而被完全 或部分地覆蓋，如圖3所示。
根據(jù)本發(fā)明的這一構(gòu)造，插入件3可以用粘結(jié)性聚合物薄膜8固 定，該薄膜用于粘合插入件3和薄片6，如圖4所示。
在這種情況下，為了能操縱插入件3，薄膜8可以用一種諸如聚 胺酯漆的材料的保護層9覆蓋，該材料可以對抗其高的固有粘性。
有利的是，該結(jié)構(gòu)1可以具有熱塑性覆蓋層10,具有保護的功能。
適當?shù)?，該?0可以是透明的，從而使主體2的材料與插入件3 的凝膠之間的美觀的連接是可見的。制造結(jié)構(gòu)1的方法包括以下步驟。
在第一步驟a)中提供一個模具，它具有預定形狀的內(nèi)腔，該預定 形狀與支承結(jié)構(gòu)主體2的外構(gòu)形相對應。
然后，在步驟b)中，打開模具同時在其上放置第一層4，并在在 步驟c)之后步驟d)中在其上放置一或幾個插入件3，在步驟c)中在 構(gòu)件4上施加粘結(jié)劑8。
在步驟e)中，放置聚合物樹脂的第二層5，以提供整體的結(jié)構(gòu)。 方便地，覆蓋層IO可以放置在模具中以保護組件，因而提供了上述優(yōu) 點。
然后，在步驟(f)中，模具被氣密地密封并加熱到預定的工作溫 度，該溫度可以在20。C到300。C的范圍內(nèi)，且優(yōu)選是大約120*C。此 溫度典型地是接近樹脂層5的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。在此步驟中，將形成 化學的和/或機械的結(jié)合以由主體2與插入件3形成整體的組裝件。在步驟g)中，模具冷卻到預定的最終溫度，該溫度在18。C到50 'C的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地在大約2(TC,在步驟g)之后接下去是最終 步驟h)，在該步驟中打開模具，并從其中取出完成的支承結(jié)構(gòu)1。上述公開的內(nèi)容清楚地顯示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了提出的目的，并 特別地符合提供高舒適和輕的支承結(jié)構(gòu)的需要。通過使用低密度和高強度的材料，與插入件3的凝膠組合，獲得 十分舒適的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠適合不論任何使用者的人類測量結(jié)構(gòu)， 同時降低總重量并保持耐久性。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的概念內(nèi)，可允許 許多改變和變體。所有其細節(jié)可以被其它技術(shù)上等效的部分置換，同 時材料可以根據(jù)不同的要求變化，而不偏離本發(fā)明的范圍。雖然已參照

了該結(jié)構(gòu)，但在公開和權(quán)利要求書中參考的 數(shù)字僅是為了較好地理解本發(fā)明，而不應被認為是以任何方式限制本 發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種人類工程學支承結(jié)構(gòu)，尤其用于支承人體的部分，所述結(jié)構(gòu)包括主體(2)，所述主體帶有永久固定于其上的粘彈性插入件(3)，其中所述主體(2)具有至少一個第一層(4)，所述第一層(4)由從那些具有較低密度和較高機械強度的材料中選擇的材料制成，所述至少一個第一層(4)與至少一個由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層(5)結(jié)合以便整體地固定所述至少一個插入件(3)。
2、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個插入件(3) 放置在所述至少一個第一層(4)的上面，以為使用者限定一適 合于受控變形的自由接觸表面(S)。
3、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個第一層(4) 包括金屬薄片(6)，該薄片設(shè)計成與所述至少一個由聚合物樹脂 構(gòu)成的第二層(5)結(jié)合。
4、 如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬材料從鈦、 鋁、不銹鋼、錳等中選擇。
5、 如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個粘彈性 插入件(3 )通過由具有較高粘結(jié)特性的聚合物材料構(gòu)成的至少一個第 三層(8)固定到所述金屬薄片(6)上。
6、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括熱塑性 覆蓋層(10)，所述熱塑性覆蓋層放置在所述至少一個第一層(4)的 頂面(S，)和所述至少一個插入件(3)的上面。
7、 如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述覆蓋層(10)是 透明類型的。
8、 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘彈性材料是凝 膠材料。
9、 如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凝膠是從各種聚 胺酯凝膠組成的組中選擇的。
10、 一種制造如權(quán)利要求1至9中的一或幾項所述的復合材料的 超輕人類工程學支承結(jié)構(gòu)的方法，所述支承結(jié)構(gòu)尤其用于支承人體的部分，所述方法包括以下步驟a) 提供具有預定形狀的內(nèi)腔的模具，該預定形狀對應于支承結(jié)構(gòu) 的主體(2)的外形；b) 打開所述模具并在其上放置至少一個第一層(4)，所述第一層 是由從那些具有較低密度和較高抗壓縮和/或剪切應力的材料中選擇 的材料制造的；c) 在所述至少一個第一層(4)上放置由具有較高粘結(jié)特性的聚合 物材料構(gòu)成的至少一層(8);d) 在所述模具中放置至少一個粘彈性插入件(3);e) 放置至少一個由聚合物樹脂構(gòu)成的第二層(5);f) 氣密地密封所述模具并將它加熱到預定的工作溫度；g) 冷卻所述模具至預定的終結(jié)溫度；h) 打開所述模具并從其取出完成的支承結(jié)構(gòu)。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括一個 步驟，在該步驟中，在所述至少一個第一層(4)的頂表面(s，)和所 述至少一個插入件(3)上放置一熱塑性覆蓋層(10)。
12、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述預定的工作溫 度是20'C至30(TC，且優(yōu)選地是大約120°C。
13、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述預定的最終溫 度是18。C至50。C,且優(yōu)選地大約20'C。
全文摘要
一種人類工程學支承結(jié)構(gòu)，特別用于支承人體的部分。該結(jié)構(gòu)(1)包括具有永久固定于其上的粘彈插入件(2)的主體(2)。該主體(2)具有由選自具有較低密度和較高機械強度的那些材料制成的至少一個第一層(4)，該層被結(jié)合到聚合物樹脂的至少一個第二層以整體地固定所述至少一個插入件(3)。一種制造上述結(jié)構(gòu)的方法。
文檔編號B62J1/26GK101128340SQ200680004576
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者S·塞格托 申請人:塞萊皇家股份公司